JP5210245B2 - ネットワーク中継装置およびネットワーク間中継方法 - Google Patents

Description

本発明は、マルチキャスト中継技術に関し、特に論理的に独立したネットワーク間でのマルチキャスト通信技術に関する。

ネットワークにおいて複数の受信装置（受信者）に対して同時にパケットを送信する技術として、単一パケットを受け取ったルータが複数の回線に対して複製したパケット出力する、マルチキャスト技術が知られている。マルチキャスト技術は、送信装置（送信者）がそれぞれの送信先にパケットを複数回送るユニキャスト技術と比べて少ない量のパケットで複数の送信先（受信装置）にパケットを送ることが可能であり、特にストリーミングやビデオ会議に代表される大容量トラフィックを必要とするリアルタイムマルチメディア通信に適している。

マルチキャストパケットを本来そのパケットを受信すべきユーザへのみ送信するためには、ネットワークに配置されているルータがマルチキャストパケットを複数の回線へ出力する際、適切な回線を選択する必要がある。この最適な回線選択を自動的に行うマルチキャストルーティングプロトコルとしてPIM-SM(Protocol Independent Multicast Sparse-Mode: 非特許文献１)や、PIM-SSM (Protocol Independent Multicast - Sourse Specific Multicast)が知られている。

論理的に独立したネットワーク(ＶＰＮ：Virtual Private Network)において、VPN内で通信を行う場合、VPN毎にルーティングプロトコルを動作させる機能としてVRF(Virtual Routing and Forwarding)が知られている。VRFではVPN毎に独立したルーティングテーブルを用意し、VPNを構成する各ルータでVRFを管理することで、VPN内での通信を可能にする（非特許文献２）。VRFを用いる場合には、複数のVRFを複数のルータで分散して管理する必要があるため、高コスト及び、ネットワーク管理が複雑になってしまうため、複数のVRFを１台のルータで集中管理する技術が提案されている（非特許文献３）。

ここで、１台のルータで複数のVRFを集中管理し、各VPNで単独にマルチキャスト通信を行っているネットワーク構成では、各VRF間の通信は許容していないため、送信装置と異なるVPNに存在する受信装置は、異なるVPNの送信装置からのマルチキャストパケットを受信することが出来ない。

受信者と異なるVPNに存在する送信装置からのマルチキャストパケットを受信する手法として、送信装置を予め特定し、PIM-SSMプロトコルを用いてVRF間マルチキャストルーティングを行う手法が知られている。また、独立して運用されるPIM-SMネットワーク間でマルチキャスト通信を行うために各PIM-SMネットワークのランデブーポイント間で送信装置の情報を交換するプロトコルであるMSDP(Multicast Source Discovery Protocol : 非特許文献４)を用いる手法が知られている。

IETF, "Protocol Independent Multicast - Sparse Mode (PIM-SM): Protocol Specification (Revised) ", RFC4601 IETF, "BGP/MPLS IP Virtual Private Networks(VPNs)", RFC4364 「AX6700S・AX6300S ソフトウェアマニュアル Ver. 11.0 コンフィグレーションガイド Vol.3 31.ネットワークパーティション」 IETF, "Multicast Source Discovery Protocol (MSDP) ", RFC3618

しかしながら、PIM-SSMプロトコルを用いる手法では、マルチキャストデータの送信装置をあらかじめ特定する必要があり、不特定多数の送信装置からのマルチキャストパケットを受信することはできなかった。MSDPを用いる手法では、不特定多数の送信装置からのマルチキャストデータを受信するために、各VPNのランデブーポイントに対して相互のランデブーポイントの情報及び、MSDPを動作させるための情報を設定しなければならず、ネットワークの管理者が異なる場合は設定が困難である。また、VPNのネットワーク情報及び、構成を複数のVPNにおいて共有する必要があるため、各VPN内の機密性を保つことが出来ない。さらに、PIM-SMに加えてMSDPを使用することで管理するプロトコルが増加するため、ネットワーク管理が複雑になるという問題がある。

本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされた発明であり、送信装置が不特定多数の場合であっても、異なるネットワーク間におけるマルチキャスト通信を簡易に実現させることを目的とする。

上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は以下の種々の態様を採る。

第１の態様は、論理的に異なる複数のネットワーク間においてマルチキャストパケットを中継するためのネットワーク中継装置を提供する。第１の態様に係るネットワーク中継ルータ装置は、第１のネットワークを管理する第１の管理部と、第２のネットワークを管理する第２の管理部と、前記第１の管理部と前記第２の管理部との間で前記マルチキャストパケットを中継するための装置内中継部とを備え、
前記第１の管理部は、前記第１のネットワークにおける送信装置を特定する送信装置情報を取得する送信装置情報取得部と、取得した前記送信装置情報を用いて前記第１のネットワークにおける前記送信装置から前記第１の管理部への通信経路を確立する第１の通信経路確立部と、前記確立した通信経路を介して前記送信装置から受信したマルチキャストパケットを前記装置内中継部に転送する転送部とを備え、
前記第２の管理部は、前記装置内中継部から前記マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信部と、前記受信したマルチキャストパケットを、前記第１のネットワークからのマルチキャストパケットの受信を要求する前記第２のネットワークにおける受信装置に対して送信するマルチキャストパケット送信部とを備え、
前記装置内中継部は、前記第１の管理部から前記第２の管理部へ中継すべきマルチキャストパケットの中継条件を格納する中継情報格納部と、前記中継条件に基づいて、前記第１の管理部から前記第２の管理部へマルチキャストパケットを送信する装置内送信部を備える。

第１の態様に係るネットワーク中継装置によれば、第１のネットワークにおける送信装置を特定する送信装置情報を取得し、取得した送信装置情報を用いて第１のネットワークにおける送信装置から第１の管理部への通信経路を確立し、第１の管理部から第２の管理部へ中継すべきマルチキャストパケットの中継条件に基づいて、第１の管理部から第２の管理部へマルチキャストパケットを送信し、第２のネットワークにおける受信装置にマルチキャストパケットを送信するので、異なるネットワーク間におけるマルチキャスト通信を簡易に実現させることができる。

第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記第２の管理部はさらに、前記装置内中継部を介して前記第１の管理部からマルチキャストパケットを受信すると、前記受信装置に対してマルチキャストパケットを送信するための経路を確立する第２の通信経路確立部を備えても良い。この場合には、ネットワーク中継装置は、第２のネットワークに対して送信装置として機能することができる。

第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記装置内中継部はさらに、前記第１のネットワークの情報および前記送信装置情報、前記第２のネットワークの情報および前記受信装置を特定するための受信装置情報を、前記第１および第２の管理部間で交換する装置内経路情報交換手段を備えても良い。この場合には、第１の管理部と第２の管理部との間におけるマルチキャストパケット経路を確立することができる。

第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記送信装置情報取得部は、前記第１のネットワークに対して、所定のマルチキャストグループへの参加要求を通知することによって前記送信装置情報を取得しても良い。この場合には、送信装置が不特定多数の場合であっても、異なるネットワーク間におけるマルチキャスト通信を簡易に実現させることができる。

第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記送信装置情報取得部は、所定の時間間隔で前記第１のネットワークに対して前記参加要求を通知し、前記中継条件は、前記所定のマルチキャストグループと、ネットワーク間中継を行うべき送信側管理部と受信側管理部とを対応付けており、前記装置内送信部は、前記送信側管理部として前記第１の管理部が対応付けられ、前記受信側管理部として前記第２の管理部が対応付けられている場合に前記第１の管理部から前記第２の管理部へマルチキャストパケットを送信しても良い。この場合には、ネットワーク装置が第１のネットワークに対して受信装置として機能し、第２のネットワークに対して送信装置として機能することができるので、異なるネットワーク間におけるマルチキャスト通信を簡易に実現させることができる。

第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記第２の管理部は、前記第２のネットワークにおける前記受信装置から、前記所定のマルチキャストグループへの参加要求を受信すると、前記装置内中継部を介して、前記送信装置情報取得部に対して参加要求の通知を要求し、前記送信装置情報取得部は、前記装置内中継部から前記参加要求通知要求を受け取ると、前記第１のネットワークに対して前記参加要求を通知しても良い。この場合には、第２のネットワークにおける受信者からの要求に基づいて、第１のネットワークに対して参加要求を通知することができるので、不要なパケット送信を削減または防止し、トラフィックを低減することができる。

第１の態様に係るネットワーク中継装置はさらに、前記第２のネットワークにおける前記受信装置から、前記所定のマルチキャストグループへの参加要求を受信すると、前記第２の管理部を前記受信側管理部として前記所定のマルチキャストグループに対応付けるエントリを前記中継条件として作成し、前記第１のネットワークにおける送信装置から、前記所定のマルチキャストグループへの参加要求の送信の結果としてマルチキャストパケットを受け取ると、前記エントリに前記第１の管理部を前記送信側管理部として加える中継情報生成部を備えても良い。この場合には、予め中継条件を設定することなく、ネットワーク中継装置によって中継条件を設定することができる。したがって、更に簡易にネットワークを跨いだマルチキャストパケットの中継を実現することができる。

第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記装置内送信部は、前記中継条件において、前記送信側管理部として前記第１の管理部が対応付けられ、前記受信側管理部として前記第２の管理部が対応付けられている場合に前記第１の管理部から前記第２の管理部へマルチキャストパケットを送信しても良い。この場合には、マルチキャストグループに基づいて、第１の管理部から第２の管理部へのマルチキャストパケットの中継を実行することができる。

第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記ネットワーク中継装置は、前記第２のネットワークにおけるランデブーポイントであっても良い。この場合には、第２のネットワークにおける受信装置からの所定のマルチキャストグループへの参加要求の受信、受信装置に対する所定のマルチキャストグループのマルチキャストパケットの送信をネットワーク中継装置によって実行することができる。

第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記第２の管理部はさらに、前記第２のネットワークにおける前記受信装置から前記所定のマルチキャストグループへの参加要求を受信すると、前記受信装置に対してマルチキャストパケットを送信するための経路を確立する第２の通信経路確立部を備えても良い。この場合には、受信装置からの所定のマルチキャストグループへの参加要求の受信を契機として、第２のネットワークにおける受信者への通信経路を確立することができる。

第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記ネットワーク中継装置は、前記第１のネットワークにおけるランデブーポイントであっても良い。この場合には、第１のネットワークにおける送信装置の数にかかわらず、各送信装置からのマルチキャストパケットの受信ネットワーク中継装置によって実行することができる。

第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記所定のマルチキャストグループは、前記第２のネットワークにおける他のマルチキャストグループと重複しなくても良い。この場合には、マルチキャストグループによって、各ネットワーク内におけるマルチキャストの中継を実行すればよいのか、ネットワークを超えてマルチキャストパケットを中継すればよいのかを判断することができる。したがって、簡易に複数のネットワーク間におけるマルチキャストパケットの中継を実現することができる。

第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記中継情報格納部に格納されている中継条件に設定されるマルチキャストグループアドレスは、前記第１および第２の管理部の組合せと独立して設定可能であり、前記マルチキャストグループアドレスは、個別のアドレスまたは範囲指定アドレスのいずれか形式である、ネットワーク中継装置。この場合には、マルチキャストグループアドレスの設定自由度を高めることができる。

第２の態様は、論理的に異なる複数のネットワーク間においてマルチキャストパケットを中継するためのネットワーク中継装置におけるネットワーク間中継方法を提供する。第２の態様に係るネットワーク間中継方法は、第１のネットワークにおける送信装置を特定する送信装置情報を取得し、取得した前記送信装置情報を用いて前記第１のネットワークにおける前記送信装置から前記第１のネットワークを管理する第１の管理部への通信経路を確立し、前記確立した通信経路を介して前記送信装置から受信したマルチキャストパケットを前記第１の管理部と第２のネットワークを管理する第２の管理部との間でマルチキャストパケットを中継する装置内中継部に転送し、前記第１の管理部から前記第２の管理部へ中継すべきマルチキャストパケットの中継条件に基づいて、転送されたマルチキャストパケットを前記第２の管理部に送信し、前記装置内中継部から受信したマルチキャストパケットを、前記第１のネットワークからのマルチキャストパケットの受信を要求する前記第２のネットワークにおける受信装置に対して送信することを備える。

第２の態様に係るネットワーク間中継方法によれば、第１の態様に係るネットワーク中継装置と同様の作用効果を得ることができると共に、第１の態様に係るネットワーク中継装置と同様にして種々の態様にて実現され得る。

第２の態様に係る方法は、ネットワーク中継プログラムとして実現され得ると共に、ネットワーク中継プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体としても実現され得る。

本実施例におけるマルチキャストネットワークの構成を示す説明図である。 本実施例に係るネットワーク中継ルータの内部構成を示す機能ブロック図である。 本実施例におけるマルチキャストパケット経路計算表の一例を示す説明図である。 本実施例におけるＶＲＦ間中継情報の一例を示す説明図である。 本実施例に係るネットワーク中継ルータが第１のＶＰＮに対して受信装置が接続されたPIM-SMルータとして振る舞う際の制御パケット、データパケットの流れを模式的に示す説明図である。 本実施例に係るネットワーク中継ルータによって実行される第１のＶＰＮにおけるマルチキャストパケットの経路を生成するための処理ルーチンを示すフローチャートである。 本実施例に係るネットワーク中継ルータによって実行されるＶＲＦ間ゲートウェイ処理における処理ルーチンを示すフローチャートである。 マルチキャストパケットをＶＲＦ５１Ｂに転送した際のＶＲＦ５１Ａのマルチキャスト経路計算表を示す説明図である。 本実施例に係るネットワーク中継ルータが第２のＶＰＮに対して送信装置が接続されたPIM-SMルータとして振る舞う際の制御パケット、データパケットの流れを模式的に示す説明図である。 本実施例に係るネットワーク中継ルータによって実行される第２のＶＰＮにおけるマルチキャストパケットの経路を生成するための処理ルーチンを示すフローチャートである。 本実施例に係るネットワーク中継ルータによって実行されるＶＲＦ間ゲートウェイ処理における処理ルーチンを示すフローチャートである。 PIM (S,G) joinメッセージを受信した際のＶＲＦ５１Ｂのマルチキャスト経路計算表を示す説明図である。 ＩＩＦ取得後におけるＶＲＦ５１Ｂのマルチキャスト経路計算表を示す説明図である。 ＯＩＦ追加後におけるＶＲＦ５１Ａのマルチキャスト経路計算表を示す説明図である。 ネットワーク中継ルータがPIM (S,G) pruneメッセージを受信し、マルチキャストパケットの送信を停止する際に実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。 PIM (S,G) pruneメッセージを受信した後、送信側ＶＲＦのマルチキャスト経路計算表から、離脱した受信装置のＯＶＲＦ、ＯＩＦ情報を削除する際に実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。 PIM (S,G) pruneメッセージを受信する前のＶＲＦ５１Ｂのマルチキャスト経路計算表を示す説明図である。 インターフェースからPIM (S,G) pruneメッセージを受信した後のＶＲＦ５１Ｂのマルチキャスト経路計算表を示す説明図である。 インターフェースからPIM (S,G) pruneメッセージを受信した後のＶＲＦ５１Ａのマルチキャスト経路計算表を示す説明図である。 複数のＶＰＮ（Virtual Private Network）を収容可能なネットワーク中継ルータ１０にマルチキャストパケット送信装置および受信装置が直接接続されているネットワークの構成を示す説明図である。 ＶＲＦ５１Ａのマルチキャスト経路計算表を示す説明図である。 ＶＲＦ５１Ｂのマルチキャスト経路計算表を示す説明図である。 Reportメッセージが受信された後のＶＲＦ５１Ｂにおけるマルチキャスト経路計算表を示す説明図である。 受信装置ＲＥからReportメッセージが受信された後、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部によってＯＩＦが追加登録された後のマルチキャスト経路計算表を示す説明図である。 ＶＲＦ５１ＢにおいてPIM (*,G) joinメッセージを受信した際における、ＶＲＦ５１ＡにおけるPIM (*,G) joinメッセージの送信依頼処理を説明するフローチャートである。 受信側ＶＲＦにおいてPIM (*,G) joinメッセージおよびマルチキャストパケットの受信に伴い自動的にＶＲＦ間中継情報を作成する際に実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。 送信側ＶＲＦにおいてマルチキャストパケットの受信に伴い自動的にＶＲＦ間中継情報を作成する際に実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。

第１の実施例：
マルチキャストネットワークの構成：
図１は本実施例におけるマルチキャストネットワークの構成を示す説明図である。ネットワーク中継装置としてのネットワーク中継ルータ１０は、第１および第２のＶＰＮ（Virtial Private Network）５０Ａ、５０Ｂを構築（収容）している。各第１のＶＰＮ５０Ａ、５０Ｂは、それぞれPIM-SMマルチキャストネットワークを構成している。第１のＶＰＮ５０Ａは、ルータ２０ａ、３０ａおよびネットワーク中継ルータ１０によって構成され、ルータ３０ａはランデブーポイントとして機能する。第２のＶＰＮ５０Ｂは、ルータ２０ｂ、３０ｂおよびネットワーク中継ルータ１０によって構成され、ルータ３０ｂはランデブーポイントとして機能する。なお、第１のＶＰＮ５０Ａ、５０Ｂは、それぞれ特許請求の範囲における第１のネットワークおよび第２のネットワークに相当する。

第１のＶＰＮ５０Ａにおいて、ランデブーポイントとして機能するルータ３０ａには、ルータ２０ａおよびネットワーク中継ルータ１０が接続され、また図示しない他のルータが接続され得る。ルータ２０ａには送信装置ＳＥが接続され、また図示しない他のルータが接続され得る。ルータ３０ａには他のルータが接続され得る。ネットワーク中継ルータ１０には送信装置ＳＥまたは受信装置ＲＥとして機能し得る計算機、図示しないその他のルータが接続され得る。

第１のＶＰＮ５０Ａにおいて、本実施例に係るネットワーク中継ルータ１０は、受信装置として機能する。各ルータは、受信装置からReportメッセージを受信すると、マルチキャストグループへの参加メッセージ(*,G)joinをルータ３０ａに送信する。すなわち、PIM-SMでは、受信装置が接続されているルータからの参加要求メッセージおよび送信装置からのマルチキャストパケットは共に、ランデブーポイントとして機能するルータに送信される。各ルータにおけるマルチキャストグループへの参加メッセージの宛先アドレスとして、ルータ３０ａのアドレスが予め設定されている。ルータ２０ａは、参加メッセージを受け取ると、カプセル化されたマルチキャストパケット（registerパケット）を送信する。ルータ３０ａからネットワーク中継ルータ１０等の下流側ルータに対して、非カプセル化されたマルチキャストパケットが送信される。ルータ３０ａからマルチキャストパケットを受信した各ルータは、受信したマルチキャストパケットのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスに記載されているソースアドレスに基づいて、送信装置ＳＥ（ルータ２０）に向けて既存のユニキャストルーティング情報を用いて最短経路にてグループ情報(S,G)joinを通知する。この結果、ルータ２０ａからルータ１０に対する最短経路が確立され、以後、確立された通信経路を介して、ルータ２０からネットワーク中継ルータ１０に対してマルチキャストパケットが送信される。

第２のＶＰＮ５０Ｂにおいて、ランデブーポイントとして機能するルータ３０ｂには、ルータ２０ｂおよびネットワーク中継ルータ１０が接続され、また図示しない他のルータが接続され得る。ルータ２０ｂには受信装置ＲＥが接続され、また図示しない他のルータが接続され得る。ルータ３０ｂには他のルータが接続され得る。ネットワーク中継ルータ１０には送信装置ＳＥまたは受信装置ＲＥとして機能し得る計算機、図示しないその他のルータが接続され得る。

第２のＶＰＮ５０Ｂにおいて、本実施例に係るネットワーク中継ルータ１０は、送信装置として機能する。各ルータと送信装置（ネットワーク中継ルータ１０）との間に最短経路が確立されるまでは、送信装置からのマルチキャストパケットは、ルータ３０ｂを介して各ルータによって受信される。すなわち、ＶＰＮ５１に新たなマルチキャストグループが加わった時点では、送信装置（ネットワーク中継ルータ１０）は、新たなマルチキャストグループに属するルータへの通信経路を知らないので、参加要求に対応するマルチキャストパケットの送信時には、マルチキャストパケットをカプセル化してランデブーポイントとして機能するルータ３０ｂに送信する。ネットワーク中継ルータ１０は、新たに参加したマルチキャストグループに属するルータ（受信装置ＲＥ）から最短経路確立のためのグループ情報(S,G)メッセージを受信すると、以降は、確立された最短経路を介して各ルータに対してマルチキャストパケットを送信する。

以上の通り、本実施例では、ネットワーク中継ルータ１０は、第１のＶＰＮ５０Ａにおいては受信装置として機能して送信装置ＳＥからのマルチキャストパケットを受信し、第２のＶＰＮ５０Ｂにおいては送信装置として受信装置ＲＥに対して、異なるネットワークに属する送信装置ＳＥから受信したマルチキャストパケットを送信する。

本実施例におけるルータ２０ａ、２０ｂ、３０ａ、３０ｂはいずれもPIM-SMプロトコルが動作するルータである。

ネットワーク中継装置の構成：
図２は本実施例に係るネットワーク中継ルータ１０の内部構成を示す機能ブロック図である。図３は本実施例におけるマルチキャストパケット経路計算表の一例を示す説明図である。図４は本実施例におけるＶＲＦ間中継情報の一例を示す説明図である。本実施例に係るネットワーク中継ルータ１０は、第１のＶＰＮ５０Ａの各入出力インターフェース１０１、１０２、１０３の間、第２のＶＰＮ５０Ｂの各入出力インターフェース１０４、１０５、１０６の間でマルチキャストパケットの中継に加えて、第１のＶＰＮ５０Ａと第２のＶＰＮ５０Ｂとの間で、マルチキャストパケットを中継する。

ネットワーク中継ルータ１０は、第１および第２のマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａ、１１Ｂ、マルチキャストパケット中継処理部１３、ＶＲＦ情報設定部１４、ＶＲＦ識別部１５、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６を備えている。第１のＶＰＮ５０Ａ、５０Ｂは、各入出力インターフェースに対して各ＶＲＦ（VPN Routing and Forwarding）テーブルを対応付けることによって実現される。すなわち、物理的に１つのネットワーク中継ルータ１０を複数の独立した論理的なルータとして用いることによって、ネットワーク中継ルータ１０は複数の異なる論理的なネットワークを構築（含む）ことができる。したがって、本実施例において、ＶＰＮは、ネットワーク中継ルータ１０によって構築された論理的なネットワークを意味し、ＶＲＦは論理的ネットワークを構築する機能部を意味するものとして取り扱う。第１のＶＰＮ５０Ａ、５０Ｂは、ＶＲＦ機能部５１Ａおよび５１Ｂによって実現されており、各ＶＲＦ機能部５１Ａ、５１Ｂは、マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａ、１１Ｂを備え、マルチキャストパケット中継処理部１３、ＶＲＦ情報設定部１４、ＶＲＦ識別部１５、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６を共有している。ここで、第１および第２のマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａ、１１Ｂ、並びにマルチキャストパケット中継処理部１３、ＶＲＦ情報設定部１４およびＶＲＦ識別部１５の少なくとも一部は、特許請求の範囲における第１および第２の管理部に相当し、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６、ＶＲＦ間中継情報１４２は、特許請求の範囲における装置内中継部に相当する。

なお、ネットワーク中継ルータ１０には、図１に示すようにＣＰＵおよびメモリが備えられており、メモリには、本実施例における第１および第２のマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａ、１１Ｂ、マルチキャストパケット中継処理部１３、ＶＲＦ情報設定部１４、ＶＲＦ識別部１５、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６を実現するためのプログラム、ソフトウェアモジュールが格納されている。すなわち、本実施例における第１および第２のマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａ、１１Ｂ、マルチキャストパケット中継処理部１３、ＶＲＦ情報設定部１４、ＶＲＦ識別部１５、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、メモリに格納されているプログラム、ソフトウェアモジュールをＣＰＵが実行することによって実現される。また、本実施例におけるマルチキャストパケット中継処理部１３は半導体集積回路によってハードウェア的に実現される。

第１および第２のマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａ、１１Ｂは、それぞれ、ＶＲＦ管理部１１１Ａ、１１１Ｂ、制御パケット送受信処理部１１２Ａ、１１２Ｂ、データパケット送受信処理部１１３Ａ、１１３Ｂ、マルチキャスト経路計算処理部１１４Ａ、１１４Ｂを備えている。マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａ、１１Ｂは、それぞれ第１のＶＰＮ５０Ａ、５０Ｂにおけるマルチキャストパケット中継制御を行う。制御パケット送受信処理部１１２Ａ、１１２Ｂ、データパケット送受信処理部１１３Ａ、１１３Ｂおよびマルチキャスト経路計算処理部１１４Ａ、１１４ＢはPIM-SM動作を実現するために備えられている。

ＶＲＦ管理部１１１Ａ、１１１Ｂは、ＶＲＦ情報設定部１４に格納されているＶＲＦ情報テーブル１４１に設定された各ＶＲＦ情報を取得し、保持している。ＶＲＦ管理部１１１Ａ、１１１Ｂに保持されているＶＲＦ情報は、各ＶＲＦに属しているインターフェースを規定する情報であり、各マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａ、１１Ｂは、保持されているＶＲＦ情報認識に基づいて、自己のＶＲＦに属している入出力インターフェース間でマルチキャストパケットの送受信処理を実行する。

制御パケット送受信処理部１１２Ａ、１１２Ｂは、joinメッセージ、pruneメッセージ、registerメッセージといった制御パケットの送受信を実行する。制御パケット送受信処理部１１２Ａ、１１２Ｂは、第１のＶＰＮ５０Ａ、５０Ｂ間におけるマルチキャストパケットのやりとりを実現するためにＶＲＦ間加入要求送信部１１２１Ａ、１１２１Ｂを備えている。ＶＲＦ間加入要求送信部１１２１Ａ、１１２１ＢはＶＲＦ間中継情報１４２に設定されているマルチキャストグループアドレスおよび、送信側ＶＲＦ名称を参照して、設定されている送信側ＶＲＦ名称と自身のＶＲＦ名称とが一致するか否かを判断し、一致する場合には、当該マルチキャストグループのPIM (*,G) joinメッセージを自身のＶＰＮのランデブーポイントに対して逐次送信する。制御パケット送受信処理部１１２Ａ、１１２Ｂは特許請求の範囲における中継情報生成部に相当し、ＶＲＦ間加入要求送信部１１２１Ａ、は、特許請求の範囲における第１の通信経路確立部に相当する。

データパケット送受信処理部１１３Ａ、１１３Ｂは、各第１のＶＰＮ５０Ａ、５０Ｂ内におけるマルチキャストデータパケットの送受信を実行する。データパケット送受信処理部１１３Ａ、１１３Ｂは、第１のＶＰＮ５０Ａ、５０Ｂ間のマルチキャストパケットのやりとりを実現するためにＶＲＦ間マルチキャストパケット送信部１１３１Ａ、１１３１Ｂを備えている。ＶＲＦ間マルチキャストパケット送信部１１３１Ａ、１１３１Ｂは、それぞれ第１のＶＰＮ５０Ａにおける送信装置から受け取ったマルチキャストパケットを第２のＶＰＮ５０Ｂに送信し、第２のＶＰＮ５０Ｂにおける送信装置から受け取ったマルチキャストパケットを第１のＶＰＮ５０Ａに送信する。データパケット送受信処理部１１３Ａは、特許請求の範囲における転送部、送信装置情報取得部に相当し、データパケット送受信処理部１１３Ｂは、特許請求の範囲におけるマルチキャストパケット送信部およびマルチキャストパケット受信部に相当する。

マルチキャスト経路計算処理部１１４Ａ、１１４Ｂは、マルチキャストパケットを中継するために必要な情報を計算してマルチキャスト経路計算表１１４１Ａ、１１４１Ｂを生成し、保持する。マルチキャスト経路計算表１１４１Ａ、１１４１Ｂは、マルチキャストパケットを中継するために必要な情報をソース、宛先（グループ）単位で計算したデータである。受信したマルチキャストパケットのＩＰヘッダに示されている送信者アドレス(送信元アドレス)、グループアドレス（宛先アドレス）がそれぞれソース、グループに保存される。マルチキャスト経路計算表１１４１Ａ、１１４１Ｂには、ソースアドレス、マルチキャストグループアドレス、入出力インターフェースに関する情報が含まれている。各マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａ、１１Ｂは、各第１のＶＰＮ５０Ａ、５０Ｂを独立して構築してるので、マルチキャスト経路計算表もＶＰＮ（ＶＲＦ）毎に作成される。本実施例において用いられるマルチキャスト経路計算表は、PIM-SMのマルチキャスト経路計算表に対して各入出力インターフェースのＶＲＦ情報が加えられた経路表である。ＶＲＦ５１Ａではマルチキャスト経路計算表１１４１Ａの情報に従い、ＶＲＦ５１Ｂではマルチキャスト経路計算表１１４１Ｂの情報に従って、マルチキャスト中継が行われる。各ＶＲＦ内におけるマルチキャスト実行時におけるマルチキャスト経路計算表は、ソース情報として自己のＶＰＮ内の送信装置のアドレス、グループアドレスとして自己のＶＰＮ内の受信装置が加入するグループアドレス、入力側ＶＲＦおよび出力側ＶＲＦにそれぞれ自己のＶＲＦ名称を有している。マルチキャスト経路計算処理部１１４Ａ、１１４Ｂは、それぞれ特許請求の範囲における第１および第２の通信経路確立部に相当する。

図３を参照して本実施例において用いられるＶＲＦ間マルチキャスト経路計算表のうち、ＶＲＦ５１Ａにおいて用いられるマルチキャスト経路計算表１１４１Ａについて説明する。マルチキャスト経路計算表１１４１Ａには、送信装置のアドレスを示すソース情報、ＶＲＦ間を中継すべきマルチキャストグループのアドレスを示すグループ情報、入力側ＶＲＦの名称を示すＩＶＲＦ情報、入力側入出力インターフェースを示すＩＩＦ情報、出力側ＶＲＦの名称を示すＯＶＲＦ情報、出力側入出力インターフェースを示すＯＩＦ情報が格納されている。ＩＶＲＦおよびＯＶＲＦは、本実施例では予め使用者によって設定されている。図３の例では、ソース情報には送信装置ＳＥのアドレス、グループ情報にはグループ１のアドレス、ＩＶＲＦ情報にはＶＲＦ５１Ａ、ＩＩＦ情報にはＩＦ１０２、ＯＶＲＦ情報にはＶＲＦ５１Ａが記録されている。ＯＩＦ情報については、ＶＲＦ５１Ｂにおける入出力インターフェースの情報であるため、ＶＲＦ５１Ｂから第２のＶＰＮ５０Ｂにおいて参加要求を通知した受信装置と繋がっている出力側入出力インターフェースの情報を得た後に記録される。具体的なマルチキャスト経路計算表の生成手順については後述する。

マルチキャストパケット中継処理部１３は、ルータが備える入出力インターフェースに対するマルチキャストパケット中継処理を物理的に制御する。マルチキャストパケット中継処理部１３は、ＶＲＦを認識し各入出力インターフェースのマルチキャストパケット中継を制御するためのＶＲＦ制御部１３１を備える。マルチキャストパケット中継処理部１３には、ＶＲＦ５１Ａに対応付けられている入出力インターフェース１０１〜１０３、ＶＲＦ５１Ｂに対応付けられている入出力インターフェース１０４〜１０６がそれぞれ接続されている。

ＶＲＦ情報設定部１４は、受信したマルチキャストパケット、外部からの入力によってＶＲＦに関する情報を設定、格納する。ＶＲＦ情報設定部１４は、各入出力インターフェースのＶＲＦ情報１４１、ＶＲＦ間中継情報１４２を備えている。ＶＲＦ情報１４１は、各入出力インターフェースがどのＶＲＦに属しているかを識別するために用いられる情報であり、たとえば、ＶＲＦ名称またはＶＲＦＩＤといった各ＶＲＦ固有の識別情報である。ＶＲＦ情報１４１は、外部からまたは受信したマルチキャストパケットに基づいて設定される。ＶＲＦ情報設定部１４に各入出力インターフェースのＶＲＦ情報１４１を設定し保持することによって、各マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａ、１１Ｂは、自身のＶＲＦに属する入出力インターフェースを認識し、自己ＶＲＦに属する入出力インターフェース間でマルチキャスト通信を行うことができる。ＶＲＦ間中継情報１４２には、ＶＲＦ間中継対象のマルチキャストグループのアドレス、入力側（送信側）ＶＲＦを示すＩＶＲＦ情報、出力側（受信側）ＶＲＦを示すＯＶＲＦ情報が含まれており、ＩＶＲＦ情報、ＯＶＲＦ情報としては、ＶＲＦを識別するための各ＶＲＦ固有の名称または、ＶＲＦのＩＤ（識別情報）等を設定する。ＶＲＦ間中継情報１４２は、異なるＶＲＦ間においてマルチキャストパケットを送信するために用いられる。すなわち、各ＶＲＦで動作しているマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａ、１１Ｂは、ＶＲＦ間中継情報１４２を参照し、自己のＶＲＦがＩＶＲＦに登録されたＶＲＦと一致した場合に、自己のＶＲＦ内においてマルチキャストグループに登録されているグループのPIM (*,G) joinメッセージを対応するＶＰＮのランデブーポイントに送信する。設定されるマルチキャストグループアドレスは、ＶＲＦの組合せから独立していると共に、個別のアドレスまたは、範囲指定アドレスのいずれの形式であっても良いので、当該マルチキャストグループに参加している受信装置が複数のＶＰＮに存在する場合は、ＯＶＲＦに複数のＶＲＦが登録される。ＶＲＦ間中継情報１４２は特許請求の範囲における中継情報格納部に相当する。

図４を参照して本実施例において用いられるＶＲＦ間中継情報１４２について説明する。ＶＲＦ間中継情報１４２には、ＶＲＦ間を中継すべきマルチキャストグループのアドレスを示すグループ情報としてグループ１が、ＩＶＲＦとして送信側のＶＲＦ５１Ａ、ＯＶＲＦとして受信側のＶＲＦ５１Ｂが記録されており、グループ１のマルチキャストアドレスを有するマルチキャストパケットについて、ＶＲＦ５１ＡからＶＲＦ５１Ｂに中継されるように設定されている。ネットワーク中継ルータ１０内の各ＶＲＦで動作しているマルチキャストルーティングプロトコル処理部はＶＲＦ間中継情報１４２を参照し、自己のＶＲＦがＩＶＲＦに登録されたＶＲＦと一致した場合に、自己のＶＲＦ内においてグループに登録したマルチキャストグループのPIM (*,G) joinメッセージを対応するＶＰＮのランデブーポイントに送信する。当該マルチキャストグループに参加している受信装置が複数のＶＰＮに存在する場合は、ＯＶＲＦに複数のＶＲＦを登録することも可能である。

ＶＲＦ識別部１５は、ＶＲＦ対応表１５１を用いて受信したマルチキャストパケットを処理すべきＶＲＦを識別する。ＶＲＦ識別部１５は、設定された入出力インターフェースのＶＲＦ情報を用いて入出力インターフェースとＶＲＦとを一意に対応付けるＶＲＦ対応表１５１を作成する。すなわち、いずれの入出力インターフェースから入力されたかによって、対応するＶＲＦを一意に決定することができる。ネットワーク中継ルータ１０において入出力インターフェースを介して制御パケットおよびマルチキャストパケットが受信されると、ＶＲＦ識別部１５は、これらパケットを受信した入出力インターフェースに対応するＶＲＦを参照し、該当するＶＲＦの制御パケット送受信処理部に通知する。

ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、異なるＶＲＦで動作するマルチキャストルーティングプロトコル処理部に対して、マルチキャストパケット転送および各種問い合わせを実行する。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、受信側ＶＲＦおよび送信側ＶＲＦのマルチキャスト経路計算表を検索し、それぞれの入出力インターフェース情報を取得することで、受信側ＶＲＦおよび送信側ＶＲＦのマルチキャスト経路計算処理部１１４Ａ、１１４Ｂにマルチキャスト経路計算表１１４１Ａ、１１４１Ｂを完成させて、ＶＲＦ間マルチキャスト中継を実現する。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、受信装置ＲＥがマルチキャストグループから離脱すると、受信側および送信側のマルチキャスト経路計算表を検索し、受信側ＶＲＦおよび送信側ＶＲＦのマルチキャスト経路計算処理部１１４Ａ、１１４Ｂを介して受信側および送信側のマルチキャスト経路計算表から離脱した出力インターフェースを削除させることで、ＶＲＦ間マルチキャスト中継を停止させる。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６およびＶＲＦ間マルチキャストパケット送信部１１３１Ａ、１１３１Ｂは、特許請求の範囲における装置内送信部に相当する。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６はまた、特許請求の範囲における装置内経路情報交換手段に相当する。

ＶＲＦ情報設定部１４、ＶＲＦ識別部１５および各マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａ、１１ＢのＶＲＦ管理部１１１Ａ、１１１Ｂは、ＶＰＮ毎にマルチキャストルーティングプロトコルを独立して動作させるために備えられている。

第２のＶＰＮ５０Ｂの受信装置が第１のＶＰＮ５０Ａの送信装置のマルチキャストパケットを受信したい場合、従来のＶＲＦの概念ではマルチキャストルーティングプロトコルはＶＰＮで独立して動作するため、マルチキャスト通信は同一ＶＰＮ内に限定されており、ＶＰＮ５０Ａ、５０Ｂ間でのマルチキャスト通信を行うことは不可能である。本実施例では、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６を備えると共に、ＶＲＦ情報設定部１４にＶＲＦ間中継情報１４２を格納し、制御パケット送受信処理部１１２Ａ、１１２ＢにＶＲＦ間加入要求送信部１１２１Ａ、１１２１Ｂを、データパケット送受信処理部１１３Ａ、１１３ＢにＶＲＦ間マルチキャストパケット送信部１１３１Ａ、１１３１Ｂを備えることによって、異なるＶＲＦ（ＶＰＮ）間でのマルチキャストパケットの中継を実現している。

ネットワーク中継装置の動作：
第１のＶＰＮ５０Ａにおけるマルチキャストパケットの経路生成：
図５は本実施例に係るネットワーク中継ルータ１０が第１のＶＰＮ５０Ａに対して受信装置が接続されたPIM-SMルータとして振る舞う際の制御パケット、データパケットの流れを模式的に示す説明図である。先ず、本実施例に係るネットワーク中継ルータ１０が第１のＶＰＮ５０Ａに対して受信装置が接続されたPIM-SMルータとして振る舞う動作について説明する。本実施例では、ランデブーポイントであるルータ３０ａにPIM (*,G) joinメッセージを送信することで、ランデブーポイント経由で該マルチキャストパケットを受信する、PIM-SMのプロトコル動作を利用する。ネットワーク中継ルータ１０は、設定されたマルチキャストグループアドレス（宛先アドレス）および送信側ＶＲＦの名称に基づき、送信側のＶＲＦ５１Ａのマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａにおいて、マルチキャストグループのPIM (*,G) joinメッセージ（ＣＰ１）を第１のＶＰＮ５０Ａのランデブーポイントであるルータ３０ａに対して逐次送信する。

送信の結果、PIM-SMプロトコルに従いランデブーポイント方向のインターフェース１０１からマルチキャストパケット（ＤＰ１）がネットワーク中継ルータ１０に中継される。ネットワーク中継ルータ１０は受信したマルチキャストパケットから送信装置ＳＥのアドレス（ソースアドレス、送信元アドレス）を取得し、送信装置方向のインターフェース１０２（ソースアドレス方向）に対してPIM (S,G) joinメッセージ（ＣＰ２）を送信する。送信の結果、送信装置方向の入出力インターフェース１０２からマルチキャストパケットを受信し、送信側第１のＶＰＮ５０Ａ内における送信装置ＳＥ（ルータ２０ａ）とネットワーク中継ルータ１０の間における最適なマルチキャスト経路（ＭＲ）が確立される。このとき、ＩＩＦから受信したマルチキャストパケットが、ネットワーク中継ルータ１０に設定されたＶＲＦ間中継の対象とするマルチキャストグループアドレスと一致した場合、受信したマルチキャストパケットを受信側ＶＲＦで動作しているマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ｂに転送する。

以下詳細に説明する。図６は本実施例に係るネットワーク中継ルータによって実行される第１のＶＰＮ５０Ａにおけるマルチキャストパケットの経路を生成するための処理ルーチンを示すフローチャートである。図７は本実施例に係るネットワーク中継ルータによって実行されるＶＲＦ間ゲートウェイ処理における処理ルーチンを示すフローチャートである。

本処理ルーチンは所定の時間間隔で定期的に実行される。ＶＲＦ間加入要求送信部１１２１Ａは、ＶＲＦ間中継情報１４２に予め設定されているマルチキャストグループへの参加要求（PIM (*,G) joinメッセージ）をランデブーポイント（ルータ３０）が接続されている入出力インターフェース１０１に出力して、ルータ３０に対して送信する(ステップＳ１００)。ＶＲＦ管理部１１１Ａは、参加要求の送信に用いられたＶＲＦ間中継情報(マルチキャストグループアドレス、入力側ＶＲＦ名称)をＶＲＦ管理部１１１Ａ内に格納する。データパケット送受信処理部１１３Ａは、ランデブーポイントであるルータ３０からのマルチキャストパケットの受信を待機し（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、マルチキャストパケットを受信すると（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、受信したマルチキャストパケットから送信装置ＳＥのアドレス（ソースアドレス）を取得する（ステップＳ１０４）。

制御パケット送受信処理部１１２Ａは、取得したソースアドレスを用いて、ソースアドレス方向にRPF neighbor（近隣ルータ）が存在するか検索を実行し（ステップＳ１０６）、近隣ルータを検索できた場合には（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、近隣ルータに対してソースアドレスを特定した参加要求（PIM (S,G) Joinメッセージ）を送信する（ステップＳ１０８）。近隣ルータの検索は、PIM-Helloメッセージを送信することによって、あるいは、ネットワーク中継ルータ１０が備えているルーティングテーブルに基づいて実行することができる。制御パケット送受信処理部１１２Ａは、近隣ルータを検索できない場合には（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、最短マルチキャスト経路を作成することなく、本処理ルーチンは終了する。近隣ルータに対して参加要求が送信されると、マルチキャスト経路計算処理部１１４Ａは、図３に示すマルチキャスト経路計算表を生成する（ステップＳ１１０）。具体的には、マルチキャスト経路計算処理部１１４Ａは、ソースアドレス、マルチキャストグループアドレス、ＩＶＲＦ、ＩＩＦ、ＯＶＲＦ、ＯＩＦをマルチキャスト経路計算表１１４１Ａに設定する。ここで、ソースアドレス、マルチキャストグループアドレスには、参加要求の送信に用いられたソースアドレス、マルチキャストグループアドレスが設定され、ＩＶＲＦ、ＩＩＦには、自己のＶＲＦ名称、近隣ルータへの参加要求の送信に用いられた入出力インターフェースが設定され、ＯＶＲＦにはステップＳ１００において保持した受信側ＶＲＦ名称を設定する。具体的には、ＶＲＦ管理部１１１Ａに保持されているＶＲＦ間中継情報から、参加要求の送信に用いられたマルチキャストグループに一致するエントリを検索し、一致したエントリに登録されている受信側ＶＲＦ名称をＯＶＲＦに登録する。この段階では、作成されたマルチキャスト経路計算表１１４１Ａはマルチキャストパケット中継処理部１３には通知されず、マルチキャストパケットはデータパケット送受信処理部１１３Ａに通知され続ける。

データパケット送受信処理部１１３Ａは、近隣ルータを介した送信装置ＳＥからのマルチキャストパケットの受信を待機し（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、マルチキャストパケットを受信すると（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、マルチキャスト経路計算処理部１１４Aは、受信したマルチキャストパケットのソースおよびマルチキャストグループに基づいて対応するマルチキャスト経路計算表を検索し、検索により得られたマルチキャスト経路計算表のＯＶＲＦに他のＶＲＦ名称が登録されているか否かを判定する（ステップＳ１１４）。検索により得られたマルチキャスト経路計算表のＯＶＲＦに他のＶＲＦ名称が登録されている場合には（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、マルチキャスト経路計算処理部１１４ＡはＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６を介して受信側ＶＲＦに対してマルチキャストパケットを送信して（ステップＳ１１６）、本処理ルーチンを終了する。具体的には、マルチキャスト経路計算処理部１１４ＡはＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６に対して受信したマルチキャストパケットおよび受信側ＶＲＦ名称を通知する。通知を受けたＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、通知された受信側ＶＲＦ名称に基づいて、受信側ＶＲＦで動作しているマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ｂのデータパケット送受信処理部１１３Ｂに対してマルチキャストパケットを転送する。

図８は、マルチキャストパケットをＶＲＦ５１Ｂに転送した際のＶＲＦ５１Ａのマルチキャスト経路計算表を示す。マルチキャスト経路計算表１１４１Ａのソースには送信装置ＳＥのアドレス（server1_addr）、グループにはネットワーク中継ルータ１０に予め設定されたＶＲＦ間中継を行うマルチキャストグループのアドレス（group1_addr）、ＩＶＲＦには送信装置が存在する送信側ＶＲＦ（VRF51A）、ＩＩＦにはＶＲＦ５１Ａにおいて送信装置ＳＥからのマルチキャストパケットを受信した入出力インターフェース（１０２）、ＯＶＲＦにはネットワーク中継ルータ１０に予め設定された受信側ＶＲＦ名称（VRF51B）が登録されている。マルチキャストパケットがＶＲＦ５１ＡからＶＲＦ５１Ｂに転送された段階では、受信者側の情報である出力インターフェースが不明なのでＯＩＦには何も登録されていない。

一方、マルチキャスト経路計算処理部１１４Ａは、検索により得られたマルチキャスト経路計算表のＯＶＲＦが自己のＶＲＦと一致する場合は、マルチキャストパケット中継処理部１３を介して自己のＶＰＮ内におけるマルチキャスト中継処理を実行して（ステップＳ１１８）、本処理ルーチンを終了する。具体的には、マルチキャスト経路計算処理部１１４Ａは、作成しておいたマルチキャスト経路計算表の情報をマルチキャストパケット中継処理部に通知し、この結果、自己のＶＰＮ内でのマルチキャスト中継が開始される。

図７を参照して、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６が実行する、ＶＲＦ５１Ａから受信したマルチキャストパケットをＶＲＦ５１Ｂで動作するマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ｂに転送する処理について、詳細に説明する。マルチキャスト経路計算処理部１１４Ａは、近隣ルータからマルチキャストパケットを受信すると、受信したマルチキャストパケットと、受信側のＶＲＦ名称をＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６に送信し、ＶＲＦ間転送依頼を行う(ステップＳ１２０）。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、通知された受信側のＶＲＦ名称を用いて、出力先（受信側）のＶＲＦでマルチキャストルーティングプロトコルが動作中であるか否かを判定する（ステップＳ１２２）。具体的には、ＶＲＦ情報設定部１４が備えるＶＲＦ情報１４１にＯＶＲＦと一致するＶＲＦが記録されているか否かを判定する。既述の通り、ＶＲＦ情報１４１には、ネットワーク中継ルータ１０において動作中のＶＲＦが記録されている。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、ＯＶＲＦと一致するＶＲＦが動作中であると判断した場合には（ステップＳ１２２：Ｙｅｓ）、ＯＶＲＦのマルチキャストルーティングプロトコル部１１Ｂのデータパケット送受信処理部１１３Ｂに対してマルチキャストパケットを転送し（ステップＳ１２４）、本処理ルーチンを終了する。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、ＯＶＲＦと一致するＶＲＦが動作中でないと判断した場合には（ステップＳ１２２：Ｎｏ）、マルチキャストパケットの転送処理を行うことなく本処理ルーチンを終了する。

・第２のＶＰＮ５０Ｂにおけるマルチキャストパケットの経路生成：
図９は本実施例に係るネットワーク中継ルータ１０が第２のＶＰＮ５０Ｂに対して送信装置が接続されたPIM-SMルータとして振る舞う際の制御パケット、データパケットの流れを模式的に示す説明図である。受信装置ＲＥからReportメッセージを受け取ると、ルータ２０ｂはPIM-SMプロトコルに従って、ランデブーポイントであるルータ３０ｂにPIM (*,G) joinメッセージ（ＣＰ１）を送信する。ネットワーク中継ルータ１０のＶＲＦ５１Ｂのマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ｂは、ＶＲＦ５１Ａから転送されたマルチキャストパケットをあたかも送信装置ＳＥから直接受信したかのように振舞うことで、従来のPIM-SMの動作に従って、ＶＲＦ５１Ｂ内のランデブーポイントであるルータ３０ｂに中継する（ＤＰ１）。ランデブーポイントであるルータ３０ｂに中継されたマルチキャストパケット（ＤＰ１）は、ルータ３０ｂがルータ２０ｂからPIM (*,G) joinメッセージを受信しているので、PIM-SMのプロトコルに従いルータ２０ｂまで中継される。ルータ２０ｂは受信したマルチキャストパケットから送信装置ＳＥのアドレスを取得し、ソースアドレスを元にユニキャスト経路情報から、最短経路で到達するためのRPF Neighborを算出する。ルータ２０ｂは、算出した近隣ルータが接続されている入出力インターフェース１０４にPIM (S,G) joinメッセージ （ＣＰ２）を送信することで第２のＶＰＮ５０Ｂ内での最適なマルチキャスト経路（ＭＲ）を確立する。ユニキャスト経路情報には、他のＶＰＮに属する送信装置も登録されている。

以下、受信装置ＲＥが存在する第２のＶＰＮ５０Ｂでのマルチキャスト中継処理を詳細に説明する。図１０は本実施例に係るネットワーク中継ルータによって実行される第２のＶＰＮ５０Ｂにおけるマルチキャストパケットの経路を生成するための処理ルーチンを示すフローチャートである。図１１は本実施例に係るネットワーク中継ルータによって実行されるＶＲＦ間ゲートウェイ処理における処理ルーチンを示すフローチャートである。図１０に示す処理ルーチンは、ＶＲＦ５１Ｂ（マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ｂ）がマルチキャストパケットを受信すると開始される。

マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ｂは、マルチキャストパケットを受信すると、マルチキャスト経路計算表１１４１Ｂに登録済みであるか否かを判定する（ステップＳ２００）。すなわち、受信したマルチキャストパケットのソースアドレスおよびマルチキャストグループアドレスに一致するエントリがマルチキャスト経路計算表１１４１Ｂに存在するか否かが判定される。ＶＲＦ５１ＡのＶＲＦ間マルチキャストパケット送信部１１３１Ａから最初にマルチキャストパケットを受信した場合には、マルチキャスト経路計算表１１４１Ｂには対応するエントリは登録されていない。マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ｂは、ＶＲＦ５１ＡのＶＲＦ間マルチキャストパケット送信部１１３１Ａからマルチキャストパケットを受信した場合にも、直接接続したマルチキャスト送信装置からマルチキャストパケットを受信したときと同様に、受信したマルチキャストパケットの情報をマルチキャスト経路計算表に登録し、ランデブーポイントに対して、受信したマルチキャストパケットを中継する。マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ｂは、受信したマルチキャストパケットのソースアドレスおよびマルチキャストグループアドレスが登録されていないと判断した場合には（ステップＳ２００：Ｎｏ）、マルチキャスト経路計算表１１４１Ｂに登録する（ステップＳ２０２）。具体的には、ソースアドレス、マルチキャストグループアドレス、ＩＶＲＦ、ＩＩＦ、ＯＶＲＦ、ＯＩＦをマルチキャスト経路計算表１１４１Ｂに登録し、マルチキャストパケット中継処理部１３に通知する。ここで、他のＶＲＦからマルチキャストパケットを受信した場合には、ＩＶＲＦには送信側のＶＲＦ名称が設定され、ＯＶＲＦには受信側のＶＲＦ名称が設定され、ＯＩＦにはランデブーポイント方向のインターフェースが設定される。他のＶＲＦからのマルチキャストパケットであるか否かは、例えば、マルチキャストパケットを受信したインターフェースが自己のＶＲＦに対応するインターフェースであるか否かによって判断することができる。この時点ではＩＩＦには何も設定されない。すなわち、ＩＩＦは送信側のＶＲＦの入出力インターフェースであり、受信側のＶＲＦは情報を有していないからである。一方、マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ｂ（ＶＲＦ５１Ｂ）に直接接続されている送信装置から受信したマルチキャストパケットであれば、ＩＶＲＦには自己のＶＲＦ名称を設定し、ＯＶＲＦには受信側のＶＲＦ名称、ＯＩＦにはランデブーポイント方向のインターフェースを設定し、ＩＩＦには送信装置が接続されている入出力インターフェース（マルチキャストパケットを受信した入出力インターフェース）を設定する。送信側と受信側のＶＲＦが同じ場合には、マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ｂは、マルチキャストパケット中継処理部１３に通知する。マルチキャスト経路計算表のＩＶＲＦには送信装置が存在するＶＲＦ名称、ＩＩＦはこの段階では不明なので何も登録しない。ＯＶＲＦには受信装置が存在するＶＲＦ名称(すなわち、自己のＶＲＦ名称)、ＯＩＦにはランデブーポイント方向のインターフェースを登録し、ソース、グループアドレスにはマルチキャストパケットから取得したアドレスをそれぞれ登録する。この結果、受信装置ＲＥが接続されているルータ２０ｂは、ランデブーポイント経由で受信したマルチキャストパケットのソースアドレスに基づいてPIM (S,G) joinメッセージを送信し、ネットワーク中継ルータ１０は入出力インターフェース１０５から当該メッセージを受信する。

データパケット送受信処理部１１３Ｂは、受信したマルチキャストパケットをランデブーポイントに送信し(ステップＳ２０４)、制御パケット送受信処理部１１２Ｂは、任意のインターフェースからの参加要求（PIM (S,G) joinメッセージ）の受信を待機する（ステップＳ２０６：Ｎｏ）。制御パケット送受信処理部１１２Ｂは、任意のインターフェースからのPIM (S,G) joinメッセージを受信すると（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、受信したPIM (S,G) joinメッセージからマルチキャストグループアドレス、ソースアドレスを取得する(ステップＳ２０８)。マルチキャストパケット中継処理部１３によって受信されたPIM (S,G) joinメッセージはＶＲＦ識別部１５を介してＶＲＦ５１Ｂの制御パケット送受信処理部１１２Ｂに通知される。マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、取得したマルチキャストグループアドレスおよびソースアドレスに対応するエントリをマルチキャスト経路計算表１１４１Ｂから検索し、登録されていないエントリ（マルチキャストグループアドレス）に対するPIM (S,G) joinメッセージである場合には（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、経路の追加を行うことなく本処理ルーチンを終了する。一方、マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、登録済みのエントリに対応するマルチキャストグループアドレスの場合には（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、マルチキャスト経路計算表１１４１ＢのＯＩＦに受信装置方向の入出力インターフェースを追加し、当該エントリのＩＶＲＦとＯＶＲＦとが異なり、ＩＩＦが未登録であるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。本発明ではＶＲＦを跨ぐマルチキャストパケットの中継を行うため、受信したマルチキャストパケットのＩＶＲＦとＯＶＲＦとが異なり、ＩＩＦが未登録の場合には、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６を介して、送信側ＶＲＦにおいてマルチキャストパケットを受信した入出力インターフェース（ＶＲＦ５１Ｂから見て入力インターフェース）の取得を行う必要があるためである。

マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、当該エントリのＩＶＲＦとＯＶＲＦとが異なり、ＩＩＦが未登録である場合には（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６に対して送信側ＶＲＦのＩＩＦ取得処理を依頼する。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６には、マルチキャストグループアドレス、ソースアドレス、送信側ＶＲＦ名称、受信側ＶＲＦ名称および受信側ＶＲＦにおける出力インターフェースが通知される。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、送信側のＶＲＦを検索し、受信したマルチキャストパケットのＩＩＦを取得する（ステップＳ２１４）。具体的には、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、送信側ＶＲＦのマルチキャスト経路計算表１１４１Ａから、マルチキャストグループアドレス、ソースアドレスおよび受信側ＶＲＦ名称がＯＶＲＦとなっているマルチキャスト経路計算表を検索し、ＩＩＦから入力インターフェースを取得することができる。マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６によって取得したＶＲＦ５１Ａにおける入力インターフェースを当該マルチキャスト経路計算表１１４１ＢのＩＩＦに設定し、ＯＩＦにはPIM (S,G) joinメッセージを受信したインターフェースを追加し、マルチキャスト経路計算表１１４１Ｂをマルチキャストパケット中継処理部１３に通知する(ステップＳ２１６)。この結果、ＶＰＮ間の最短経路を介してマルチキャスト中継が開始され（ステップＳ２１８)、本処理ルーチンが終了する。マルチキャストパケット中継処理部１３に確立された最短経路が通知された後は、マルチキャストパケットはＶＲＦ５１Ａ、ＶＲＦ５１Ｂのデータパケット送受信処理部１１３Ａ、１１３Ｂに通知されることなく、マルチキャストパケット中継処理部１３によって中継処理が実行される。

マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、当該エントリのＩＶＲＦとＯＶＲＦとが一致する場合には（ステップＳ２１２：Ｎｏ）、ＯＩＦにPIM (S,G) joinメッセージを受信したインターフェースを追加してマルチキャストパケット中継処理部に通知する（ステップＳ２２０）。この結果、同一ＶＰＮ内におけるマルチキャストパケット送信処理、すなわち、PIM (S,G) joinメッセージ受信インターフェースに対してマルチキャスト中継が開始され（ステップＳ２２２）、本処理ルーチンが終了する。

図１１を参照して、ＶＲＦ５１においてPIM (S,G) joinメッセージを受信したあと、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６を介して実行される、マルチキャスト経路計算表のＩＩＦに他のＶＲＦにおけるインターフェースの情報を登録するまでの処理について詳細に説明する。図１２は、PIM (S,G) joinメッセージを受信した際のＶＲＦ５１Ｂのマルチキャスト経路計算表を示す。マルチキャスト経路計算表１１４１Ｂのソースには送信装置ＳＥのアドレス（server1_addr）、グループにはＶＲＦ５１Ａから転送されたマルチキャストパケットのグループアドレス（group1_addr）、ＩＶＲＦには送信装置が存在する送信側ＶＲＦ（VRF51A）、ＯＶＲＦ には受信側ＶＲＦ（VRF51B）、ＯＩＦにはＶＲＦ５１Ｂの出力インターフェース１０５が登録されている。PIM (S,G) joinメッセージを受信した段階では、送信側ＶＲＦの情報である入力インターフェースが不明なのでＩＩＦには何も登録されていない。

マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂが、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６に対してマルチキャストグループアドレス、ソースアドレス、ＩＶＲＦ、ＯＶＲＦ、受信側ＶＲＦにおけるＯＩＦを通知し、送信側ＶＲＦにおけるＩＩＦ情報の取得依頼を行う（ステップＳ２５０）。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、通知された送信側のＶＲＦ名称に基づいて、入力元（送信側）のＶＲＦでマルチキャストルーティングプロトコルが動作中であるか否かを判定する（ステップＳ２５２）。具体的には、ＶＲＦ情報設定部１４が備えるＶＲＦ情報１４１にＩＶＲＦと一致するＶＲＦが記録されているか否かを判定する。既述の通り、ＶＲＦ情報１４１には、ネットワーク中継ルータ１０において動作中のＶＲＦが記録されている。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、ＩＶＲＦと一致するＶＲＦが動作中であると判断した場合には、入力元（送信側）のＶＲＦでマルチキャストルーティングプロトコルが動作中であると判定し（ステップＳ２５２：Ｙｅｓ）、送信側ＶＲＦのマルチキャスト経路計算表から、受け取ったマルチキャストグループ、ソースアドレスに対応するエントリを検索する（ステップＳ２５４）。一方、送信側のＶＲＦでマルチキャストルーティングプロトコルが動作していないと判断した場合には（ステップＳ２５２：Ｎｏ）、ＩＩＦを取得することができないので、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、ＩＩＦ取得処理を行わないで本処理ルーチンを終了する。

ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、一致するエントリを検索できた場合には（ステップＳ２５６：Ｙｅｓ）、該当エントリのＩＩＦに登録されている入出力インターフェース情報を取得し、受信側ＶＲＦのマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ｂに通知する（ステップＳ２５８）。マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、受信側ＶＲＦのマルチキャスト経路計算表１１４１Ｂの該当エントリのＩＩＦに、取得した送信側ＶＲＦのＩＩＦを登録する。送信側ＶＲＦでは、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６から受け取った受信側ＶＲＦの出力インターフェースの情報を用いて、マルチキャスト経路計算処理部１１４Ａがマルチキャスト経路計算表１１４１Ａにおける、当該マルチキャストグループアドレス、ソースアドレスに対応するエントリのＯＩＦに受信側ＶＲＦの出力インターフェースを追加登録して本処理ルーチンを終了する。一方、一致するエントリが存在しない場合は、ＩＩＦの取得処理を行うことなく本処理ルーチンを終了する。

図１３はＩＩＦ取得後におけるＶＲＦ５１Ｂのマルチキャスト経路計算表を示す。マルチキャスト経路計算表１１４１Ｂのソースには送信装置ＳＥのアドレス（server1_addr）、グループにはＶＲＦ５１Ａから転送されたマルチキャストパケットのグループアドレス（group1_addr）、ＩＶＲＦには送信装置が存在する送信側ＶＲＦ（VRF51A）、ＯＶＲＦ には受信側ＶＲＦ（VRF51B）、ＯＩＦにはＶＲＦ５１Ｂの出力インターフェース１０５、ＩＩＦにはＶＲＦ５１Ａのマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａから取得した入力インターフェース（１０２）が登録されている。

図１４はＯＩＦ追加後におけるＶＲＦ５１Ａのマルチキャスト経路計算表を示す。マルチキャスト経路計算表１１４１Ａのソースには送信装置ＳＥのアドレス（server1_addr）、グループにはネットワーク中継ルータ１０に予め設定されたＶＲＦ間中継を行うマルチキャストグループのアドレス（group1_addr）、ＩＶＲＦには送信装置が存在する送信側ＶＲＦ（VRF51A）、ＩＩＦにはＶＲＦ５１Ａにおいて送信装置ＳＥからのマルチキャストパケットを受信した入出力インターフェース（１０２）、ＯＶＲＦにはネットワーク中継ルータ１０に予め設定された受信側ＶＲＦ名称（VRF51B）、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６からの要求によって追加登録された出力インターフェース（１０５）が登録されている。

受信装置のマルチキャストグループからの離脱：
受信装置ＲＥは、参加しているマルチキャストグループから離脱する際には、ルータ２０ｂに対してLeaveメッセージを送信する。Leaveメッセージを受信したルータ２０ｂはPIM-SMプロトコルに従って、ソース方向であるネットワーク中継ルータ１０に対してPIM (S,G) pruneメッセージを送信する。ネットワーク中継ルータ１０は、PIM (S,G) pruneメッセージを受信すると、メッセージを受信したインターフェースに対するマルチキャストパケットの中継を停止する。以下に詳述する。

図１５は、ネットワーク中継ルータがPIM (S,G) pruneメッセージを受信し、マルチキャストパケットの送信を停止する際に実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。本処理ルーチンは、ＶＲＦ５１Ｂで動作するマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ｂが受信装置ＲＥが接続されているルータ２０ｂからPIM (S,G) pruneメッセージを受信すると開始される（ステップＳ３００：Ｎｏ）。制御パケット送受信処理部１１２Ｂは、ルータ２０ｂが接続されている入出力インターフェース１０５からPIM (S,G) pruneメッセージを受信すると（ステップＳ３００：Ｙｅｓ）、受信したメッセージからマルチキャストグループアドレスおよびソースアドレスを取得する（ステップＳ３０２）。マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、取得したマルチキャストグループアドレスおよびソースアドレスを用いてマルチキャスト経路計算表１１４１Ｂから該当するエントリを検索する（ステップＳ３０４）。マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、一致するエントリを検索した場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、マルチキャスト経路計算表１１４１Ｂの該当エントリにおけるＯＩＦおよびＯＶＲＦから登録されているインターフェースおよびＶＲＦ名称を削除し、マルチキャストパケット中継処理部１３に通知する（ステップＳ３０６）。

マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、マルチキャスト経路計算表１１４１ＢにおけるＩＶＲＦが自己のＶＲＦと異なるか否か、すなわち、ＩＶＲＦとＯＶＲＦとが異なるＶＲＦ間中継に用いられていたエントリであるか否かを判定する（ステップＳ３０８）。マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、ＩＶＲＦとＯＶＲＦが異なる場合には（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６に対して、当該エントリのマルチキャストグループアドレス、ソースアドレス、送信側ＶＲＦ名称、受信側ＶＲＦ名称および、受信側ＶＲＦの出力インターフェースを通知し、送信側ＶＲＦのマルチキャスト経路計算表１１４１ＡからのＯＶＲＦ、ＯＩＦ削除処理を要求する（ステップＳ３１２）。マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、変更後のマルチキャスト経路計算表１１４１Ｂをマルチキャストパケット中継処理部１３に通知し（ステップＳ３１０）、本処理ルーチンを終了する。マルチキャストパケット中継処理部１３は、通知されたマルチキャスト経路計算表１１４１Ｂに基づいてマルチキャスト中継を行うため、削除された対象エントリのＯＩＦに対するマルチキャスト中継が停止される。

一方、ステップＳ３０４において、マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、一致するエントリを検索しなかった場合には（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。

図１６はPIM (S,G) pruneメッセージを受信した後、送信側ＶＲＦのマルチキャスト経路計算表から、離脱した受信装置のＯＶＲＦ、ＯＩＦ情報を削除する際に実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。上述のように、マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、受信したPIM (S,G) pruneメッセージから取得したマルチキャストグループアドレスがマルチキャスト経路計算表１１４１Ｂに登録済みで且つ、対応するエントリのＩＶＲＦとＯＶＲＦとが異なる場合、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６にマルチキャストグループアドレス、ソースアドレス、送信側ＶＲＦ名称（ＩＶＲＦ）、受信側ＶＲＦ名称（ＯＶＲＦ）、受信側ＶＲＦの出力インターフェース（ＯＩＦ）を通知し、送信側ＶＲＦにおけるマルチキャスト経路計算表１１４１Ａの対応するエントリからのＯＶＲＦ、ＯＩＦ削除依頼を行う。依頼を受けたＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、通知された送信側のＶＲＦ名称に基づいて、送信側ＶＲＦで動作するマルチキャストルーティングプロトコル処理部に問い合わせを行う（ステップＳ３５０）。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、受信側のＶＲＦマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａが動作しているかを判断し（ステップＳ３５２）、動作していないと判断した場合には（ステップＳ３５２：Ｎｏ）、ＯＶＲＦ、ＯＩＦの削除処理を実行することなく本処理ルーチンを終了する。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６による、マルチキャストルーティングプロトコルの動作の有無の判断は、既述の通り、ＶＲＦ情報１４１を参照することによって実行される。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、ＶＲＦマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａが動作していると判断した場合には（ステップＳ３５２：Ｙｅｓ）マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａのマルチキャスト経路計算表１１４１Ａから、通知を受けたマルチキャストグループ、ソースアドレスを用いて該当エントリを検索する（ステップＳ３５４）。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、該当エントリ、すなわち、一致するエントリが存在する場合には（ステップＳ３５６：Ｙｅｓ）、マルチキャスト経路計算処理部１１４Ａを介して、該当エントリのＯＶＲＦから受信側ＶＲＦを削除し、ＯＩＦから受信側出力インターフェースを削除して（ステップＳ３５８）、本処理ルーチンを終了する。一方、一致するエントリが存在しない場合には、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、ＯＶＲＦ、ＯＩＦの削除処理を実行することなく本処理ルーチンを終了する。

図１７は、PIM (S,G) pruneメッセージを受信する前のＶＲＦ５１Ｂのマルチキャスト経路計算表を示す。マルチキャスト経路計算表１１４１Ｂのソースには送信装置ＳＥのアドレス（server1_addr）、グループにはＶＲＦ５１Ａから転送されたマルチキャストパケットのグループアドレス（group1_addr）、ＩＶＲＦには送信装置が存在するＶＲＦ（VRF51A）、ＩＩＦには入力インターフェース（１０２）、ＯＶＲＦには受信装置ＲＥが存在するＶＲＦ（VRF51B）、ＯＩＦには出力インターフェース（１０５）が登録されている。

図１８は、入出力インターフェース１０５からPIM (S,G) pruneメッセージを受信した後のＶＲＦ５１Ｂのマルチキャスト経路計算表を示す。マルチキャスト経路計算表１１４１Ｂのソースには送信装置ＳＥのアドレス（server1_addr）、グループにはＶＲＦ５１Ａから転送されたマルチキャストパケットのグループアドレス（group1_addr）、ＩＶＲＦには送信装置ＳＥが存在するＶＲＦ（VRF51A）、ＩＩＦには入力インターフェース（１０２）が登録されており、ＯＶＲＦおよびＯＩＦからはVRF51B、出力インターフェース（１０５）が削除されている。

図１９は、インターフェース１０５からPIM (S,G) pruneメッセージを受信した後のＶＲＦ５１Ａのマルチキャスト経路計算表を示す。マルチキャスト経路計算表１１４１Ａのソースには送信装置ＳＥのアドレス（server1_addr）、ネットワーク中継ルータ１０に設定されているＶＲＦ間中継の対象となるマルチキャストグループアドレス（group1_addr）、ＩＶＲＦには送信装置ＳＥが存在するＶＲＦ（VRF51A）、ＩＩＦには入力インターフェース（１０２）が登録されており、ＯＶＲＦおよびＯＩＦからはVRF51B、出力インターフェース（１０５）が削除されている。

以上説明した第１の実施例に係るネットワーク中継ルータ１０によれば、ネットワーク中継ルータ１０が第１のＶＰＮ５０Ａにおいて受信装置として振る舞い、送信装置ＳＥを特定し、送信装置ＳＥとの間の最短経路を確立し、第２のＶＰＮ５０Ｂにおいて送信装置として振る舞うので、複数の送信装置が含まれるネットワークであっても、異なるネットワーク間におけるマルチキャスト通信を簡易に実現させることができる。

また、第１の実施例に係るネットワーク中継ルータ１０は、ＶＰＮ５０Ａにおいて受信装置として振る舞い、第２のＶＰＮ５０Ｂにおいて送信装置として振る舞うので、ネットワーク構成の変更を要することなく、既存のPIM-SMプロトコルに従うネットワークに対してそのまま適用することができる。すなわち、本実施例では、複数のＶＰＮ収容するネットワーク中継ルータ１０において、ＶＲＦ間の中継対象とするマルチキャストグループに基づいて、送信装置からネットワーク中継ルータ１０までPIM-SMプロトコルにより最短通信経路を確立し、マルチキャストパケットの中継を行い、ネットワーク中継ルータ１０内でマルチキャストパケット受信装置が存在するＶＲＦにマルチキャストパケットを中継し、中継先のＶＰＮ内においてPIM-SMプロトコルにより受信装置までマルチキャストパケットを中継することができる。したがって、既存のプロトコルに何ら変更を加えることなく、マルチキャストグループを用いるだけで、簡易にネットワークを跨いだマルチキャストパケットの中継処理を実行することができる。

さらに、第１のＶＰＮ５０Ａ複数のＶＰＮを収容するネットワーク中継ルータ１０（マルチキャスト中継装置）に、ＶＲＦ間中継対象とするマルチキャストグループ情報を設定することで、ＶＲＦ間でのマルチキャスト中継を可能にする。すなわち、マルチキャストグループを検索指標と用いることでＶＲＦ間中継を実現することができる。ＶＲＦ間中継を行うマルチキャストグループの設定は、複数指定可能であり、受信装置および送信装置が複数のＶＰＮに存在する場合も、マルチキャスト中継は可能である。また、マルチキャストプロトコルとしてPIM-SMプロトコルを用いているため、送信側ＶＰＮ内に複数の送信装置が存在する場合でも、ＶＲＦ間マルチキャスト中継を可能にすることができる。さらに、ＭＳＤＰといったような新しいプロトコルを使用するために必要とされる情報の共有や構成変更が不要であり、各ＶＰＮの機密性を維持しつつＶＰＮを跨ぐマルチキャストパケットの中継を実現することができる。

第２の実施例：
第２の実施例では、複数のＶＰＮを収容するネットワーク中継ルータ１０に直接マルチキャストパケットの送信装置および受信装置を接続した場合におけるＶＲＦ間マルチキャスト中継について説明する。なお、ネットワーク中継ルータ１０の内部構成は、第１の実施例におけるネットワーク中継ルータ１０と同様であるから同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図２０は複数のＶＰＮ（Virtual Private Network）を収容可能なネットワーク中継ルータ１０にマルチキャストパケット送信装置および受信装置が直接接続されているネットワークの構成を示す説明図である。ネットワーク中継ルータ１０の入出力インターフェース１０２、１０５には、第１のネットワークである第１のＶＰＮ５０Ａにおいて送信装置ＳＥが、第２のネットワークである第２のＶＰＮ５０Ｂにおいて受信装置ＲＥがそれぞれ接続されている。本ネットワーク構成では、受信側の第２のＶＰＮ５０Ｂおよび送信側の第１のＶＰＮ５０Ａにマルチキャスト中継装置であるルータが１台しか配置されていないため、双方のＶＰＮにおいてネットワーク中継ルータ１０がランデブーポイントとなる。第１の実施例と同様に、本実施例においても、複数のＶＰＮを収容するネットワーク中継ルータ１０にＶＲＦ間中継の対象とするマルチキャストグループアドレス、送信側ＶＲＦ情報、受信側ＶＲＦ情報をＶＲＦ間中継情報１４２にそれぞれ設定する。

ネットワーク中継ルータ１０は、送信装置ＳＥから直接マルチキャストパケットを受信すると、受信したマルチキャストパケットのマルチキャストグループアドレス及び、マルチキャストパケットを受信したＶＲＦと、ＶＲＦ間中継情報１４２に設定されているマルチキャストグループアドレスおよび送信側ＶＲＦ情報とを比較し、一致すれば受信したマルチキャストパケットを設定されている受信側ＶＲＦで動作しているマルチキャストルーティングプロトコル処理部に転送する。受信側のＶＲＦでは、受信装置ＲＥからReportメッセージを受信すると、送信側のＶＲＦおよび入力インターフェース情報と、受信側のＶＲＦおよび出力インターフェース情報とに基づいて、インターフェース１０２とインターフェース１０５との間でマルチキャストパケットの中継を実行する。

以下、詳細に説明する。先ず、ネットワーク中継ルータ１０のＶＲＦ５１Ａの動作について説明する。本実施例における第１のＶＰＮ５０Ａには他にルータが存在せず、ネットワーク中継ルータ１０がランデブーポイントとなるので、ＶＲＦ間加入要求送信部１１２１ＡはPIM (*,G) joinメッセージを送信しない。ＶＲＦ管理部１１１Ａは、ＶＲＦ間中継情報１４２からＶＲＦ間中継の対象となるマルチキャストグループアドレス、送信側ＶＲＦ情報を取得し、保持する。送信装置ＳＥからマルチキャストパケットを受信すると、受信されたマルチキャストパケットは、ＶＲＦ識別部１５を介してデータパケット送受信処理部１１３Ａに送信される。データパケット送受信処理部１１３Ａは、受信したマルチキャストパケットから、マルチキャストグループアドレスを取得し、ＶＲＦ管理部１１１Ａに保持されているＶＲＦ間中継情報に設定されているマルチキャストグループアドレスが一致するエントリが存在するか検索する。

一致するエントリが存在する場合には、データパケット送受信処理部１１３Ａは、ＶＲＦ間中継対象のマルチキャストパケットであると判定する。マルチキャスト経路計算処理部１１４Ａは、マルチキャスト経路計算表１１４１Ａを作成する。このとき作成するマルチキャスト経路計算表１１４１ＡのＩＶＲＦには送信側のＶＲＦ名称、ＩＩＦにはマルチキャストパケットを受信したインターフェース、ＯＶＲＦにはＶＲＦ間中継情報１４２に設定された受信側ＶＲＦ名称を設定する。ＯＩＦはこの段階では不明なので何も設定されない。ソースアドレスには送信装置ＳＥのアドレス、マルチキャストグループアドレスには、受信したマルチキャストパケットのグループアドレスが設定される。作成されたマルチキャスト経路計算表１１４１Ａは、この段階ではマルチキャストパケット中継処理部１３には通知されない。したがって、マルチキャストパケットはデータパケット送受信処理部１１３Ａに通知され続ける。データパケット送受信処理部１１３Ａは、送信装置ＳＥが送信したマルチキャストパケットを受信すると、受信したマルチキャストパケットをマルチキャスト経路計算表１１４１Ａから検索し、入出力インターフェースを参照する。受信したマルチキャストパケットのエントリに対応するＯＶＲＦが他のＶＲＦである場合は、ＶＲＦ間マルチキャストパケット送信部１１３１Ａは、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６を介して、受信したマルチキャストパケットを出力側ＶＲＦで動作しているマルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ｂのデータパケット送受信処理部１１３Ｂに転送する。

ネットワーク中継ルータ１０のＶＲＦ５１Ｂの動作を説明する。本実施例における第２のＶＰＮ５０Ｂには他にルータが存在しないので、ネットワーク中継ルータ１０がランデブーポイントとなる。したがって、ＶＲＦ５１Ａから転送されたマルチキャストパケットはどこにも中継されない。転送されたマルチキャストパケットに基づいて、ＶＲＦ５１Ｂにおいてマルチキャスト経路計算表１１４１Ｂが作成される。マルチキャスト経路計算表１１４１ＢのＩＶＲＦには、送信装置ＳＥが存在するＶＲＦ名称、ＯＶＲＦには受信側のＶＲＦ名称が設定される。ＩＩＦはこの段階では不明なので何も設定されない。また、この段階ではReportメッセージが受信されていないのでＯＩＦには何も設定されない。ソースアドレスには、送信装置ＳＥのアドレス、マルチキャストグループアドレスには、受信したマルチキャストパケットのグループアドレスが設定される。

ネットワーク中継ルータ１０には受信装置ＲＥが直接接続されているので、ネットワーク中継ルータ１０は受信装置ＲＥから直接Reportメッセージを受信する。具体的には、インターフェース１０５が受信装置ＲＥに接続するインターフェースなので、インターフェース１０５を介してReportメッセージが受信される。Reportメッセージを受信すると、ＶＲＦ識別部１５は、インターフェースに基づいて受信ＶＲＦを認識し、認識したＶＲＦの制御パケット送受信処理部１１２Ｂに通知する。マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、Reportメッセージからマルチキャストグループアドレスを取得し、マルチキャスト経路計算表１１４１Ｂに同一のエントリが存在するか検索する。マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、同一のエントリが存在する場合には、ＯＩＦにReportメッセージを受信したインターフェースを追加する。マルチキャスト経路計算表１１４１ＢのＩＶＲＦが他ＶＲＦで、ＩＩＦに何も設定されていない場合、マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６を介して、送信側ＶＲＦで動作しているマルチキャストルーティングプロトコル処理部に問い合わせを行い、マルチキャストグループアドレス、ソースアドレスおよび自己のＶＲＦがＯＶＲＦとなっているエントリをマルチキャスト経路計算表１１４１Ａから検索する。一致するエントリが存在する場合には、マルチキャスト経路計算表１１４１ＡのＩＩＦより入力インターフェースを取得する。取得した入力インターフェースは、受信側ＶＲＦのマルチキャストルーティングプロトコル部１１Ｂに通知され、マルチキャスト経路計算処理部１１４Ｂは、通知された入力インターフェースをＶＲＦ５１Ｂのマルチキャスト経路計算表１１４１Ｂの対応するエントリのＩＩＦに追加し、マルチキャストパケット中継処理部に通知する。この結果、第１のＶＰＮ５０Ａ、５０Ｂ間におけるマルチキャスト通信が可能となる。このとき、送信側ＶＲＦのマルチキャスト経路計算表１１４１ＡのＯＩＦに受信側ＶＲＦの出力インターフェースが追加される。

図２１はＶＲＦ５１Ａのマルチキャスト経路計算表を示す。マルチキャスト経路計算表１１４１Ａは、受信されたマルチキャストパケットに基づいて生成される。マルチキャスト経路計算表１１４１Ａのソースには送信者アドレス(送信元アドレス)、グループにはマルチキャストグループアドレス（宛先アドレス）、ＩＶＲＦには送信装置ＳＥが存在するＶＲＦ５１Ａ、ＩＩＦには入力インターフェース１０２、ＯＶＲＦには受信装置ＲＥが存在するＶＲＦ５１Ｂが登録されており、この段階では出力インターフェースが不明なのでＯＩＦには何も登録されていない。

図２２はＶＲＦ５１Ｂのマルチキャスト経路計算表を示す。マルチキャスト経路計算表１１４１Ｂは、ＶＲＦ５１Ａから転送されたマルチキャストパケットに基づいて生成される。マルチキャスト経路計算表１１４１Ｂのソースには送信者アドレス(送信元アドレス)、グループにはマルチキャストグループアドレス（宛先アドレス）、ＩＶＲＦには送信装置ＳＥが存在するＶＲＦ５１Ａ、ＯＶＲＦには受信装置ＲＥが存在するＶＲＦ５１Ｂが登録されており、この段階では入力インターフェース１０２は不明であり、出力インターフェースは存在しないのでＩＩＦおよびＯＩＦには何も登録されていない。

図２３はReportメッセージが受信された後のＶＲＦ５１Ｂにおけるマルチキャスト経路計算表１１４１Ｂを示す。受信装置ＲＥからReportメッセージを受信すると、マルチキャスト経路計算表１１４１ＢのＯＩＦ に受信インターフェース１０５が追加される。このとき、ＩＶＲＦとＯＶＲＦとが異なり、ＩＩＦが未登録であれば、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６によって送信側ＶＲＦに対する問い合わせが実行され、送信装置ＳＥが接続されているインターフェース情報、すなわちインターフェース１０２が取得され、ＩＩＦに登録される。ＩＩＦ、ＯＩＦに送受信インターフェースが登録された後、マルチキャスト経路計算表１１４１Ｂをマルチキャストパケット中継処理部１３に通知することで、ＶＲＦ間マルチキャスト通信が可能となる。

図２４は受信装置ＲＥからReportメッセージが受信された後、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部によってＯＩＦが追加登録された後のマルチキャスト経路計算表を示す。マルチキャスト経路計算表１１４１ＢのＯＩＦには受信インターフェース１０５が追加されている。

第２の実施例によれば、ネットワーク中継ルータ１０が、ＶＰＮ５０ＡおよびＶＰＮ５０Ｂのランデブーポイントとしてそれぞれ機能させることができる。したがって、最短経路を確立することなく異なるネットワークに属する、送信装置ＳＥと受信装置ＲＥとの間におけるマルチキャストパケットの中継処理を実行することができる。また、ランデブーポイントからネットワーク中継ルータ１０までの経路上に配置されるルータにおける経路確立処理、参加要求処理を省略することができる。

第３の実施例：
本実施例では第１の実施例同様に、複数のＶＰＮを収容するネットワーク中継ルータ１０に、ＶＲＦ間中継対象のマルチキャストグループアドレスと、送信側のＶＲＦ名称及び、受信側のＶＲＦ名称を登録する。ただし、本実施例では、ネットワーク中継ルータ１０は、ルータ２０ｂからのPIM (*,G) joinメッセージ受信を契機に送信側のＶＰＮのランデブーポイントに対するPIM (*,G) joinメッセージの送信を実行する。すなわち、ネットワーク中継ルータ１０における設定だけでは送信側のＶＰＮにおけるランデブーポイントに対するPIM (*,G) joinメッセージの送信は行われず、設定完了後、直ちには、ネットワーク中継ルータ１０に対して、送信装置ＳＥからのマルチキャストパケットは中継されない。この結果、受信装置ＲＥからの参加要求を受信してから、ＶＲＦ間マルチキャスト中継処理が開始されので、参加要求を受信する前の中継不要なマルチキャスト中継を抑止することができる。本実施例では受信側のＶＰＮのランデブーポイントを、ネットワーク中継ルータ１０に設定する。これにより、受信装置ＲＥが送信したReportメッセージ を受信したルータ２０ｂが送信するPIM (*,G) joinメッセージは、常にネットワーク中継ルータ１０に通知される。ネットワーク中継ルータ１０は、ルータ２０ｂからのPIM (*,G) joinメッセージ受信を契機に送信側のＶＰＮのランデブーポイント３０ａに対してPIM (*,G) joinメッセージを送信する。送信側のＶＰＮに対してPIM (*,G) joinメッセージ を送信した後は、第１の実施例と同様の手法でＶＲＦ間のマルチキャスト経路が構築される。

本実施例に係るネットワーク中継ルータ１０の構成は、第１の実施例に係るネットワーク中継ルータ１０の構成と同様であるから同一の符号を付すことで構成の説明は省略する。本実施例におけるＶＲＦ間中継情報１４２には、ＶＲＦ間中継の対象となるマルチキャストグループアドレスと、送信側のＶＲＦ名称及び、受信側のＶＲＦ名称が予め外部から登録されている。図２５はＶＲＦ５１ＢにおいてPIM (*,G) joinメッセージを受信した際における、ＶＲＦ５１ＡにおけるPIM (*,G) joinメッセージの送信依頼処理を説明するフローチャートである。

本処理ルーチンは、ＶＲＦ５１ＢにおいてPIM (*,G) joinメッセージが受信されると開始される（ステップＳ４００：Ｎｏ）。受信装置ＲＥが接続されているルータ２０ｂからインターフェース１０５を介して受信されたPIM (*,G) joinメッセージ は、ＶＲＦ識別部１５を介して制御パケット送受信処理部１１２Ｂに転送される。制御パケット送受信処理部１１２Ｂは、受信したPIM (*,G) joinメッセージからマルチキャストグループアドレス取得し、取得したマルチキャストグループアドレスに一致するエントリを、ＶＲＦ間中継情報１４２に登録されているマルチキャストグループアドレスから検索する（ステップＳ４０２）。具体的には、取得したマルチキャストグループアドレスに一致するエントリの中から自己のＶＲＦ名称が登録されているエントリをＶＲＦ間中継情報１４２のエントリから検索する。一致するエントリが存在した場合には、一致するエントリの中から自己のＶＲＦ名称（VRF51B）と一致するエントリを更に検索する。制御パケット送受信処理部１１２Ｂは、マルチキャストグループアドレスおよび自己のＶＲＦ名称に一致する該当エントリを検索できた場合には（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、該当エントリから送信側ＶＲＦ名称を取得する(ステップＳ４０６)。

制御パケット送受信処理部１１２Ｂは、取得した送信側ＶＲＦ名称およびマルチキャストグループアドレスを、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６に通知し、PIM (*,G) jojnメッセージの送信を依頼する（ステップＳ４０８）。一致するエントリが存在しない場合は（ステップＳ４０４：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、通知された送信側ＶＲＦ名称に基づいて送信側ＶＲＦで動作するマルチキャストルーティングプロトコル処理部に問い合わせを行い（ステップＳ４１０）、送信側ＶＲＦでマルチキャストルーティングプロトコルが動作中であるか否かを判定する（ステップＳ４１２）。具体的には、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、通知を受けた送信側ＶＲＦ名称がＶＲＦ情報１４１に登録されているか否かを判定する。ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａが動作していると判断した場合には（ステップＳ４１２：Ｙｅｓ）、送信側ＶＲＦの制御パケット送受信処理部１１２Ａにマルチキャストグループアドレスを通知し、PIM (*,G) jojnメッセージ送信を要求して（ステップＳ４１４）、本処理ルーチンを終了する。送信要求を受けた送信側の制御パケット送受信処理部１１２Ａは、ＶＲＦ間加入要求送信部１１２１Ａによって、通知されたマルチキャストグループのPIM (*,G) joinメッセージをランデブーポイントに対して送信させる。

一方、ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部１６は、マルチキャストルーティングプロトコル処理部１１Ａが動作していないと判断した場合には（ステップＳ４１２：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。ランデブーポイント３０ａへのPIM (*,G) joinメッセージ送信以降は第１の実施例において説明した処理と同様の処理が実行される。

第３の実施例に係るネットワーク中継ルータ１０によれば、中継不要なマルチキャストパケットの中継を抑制することができる。すなわち、本実施例におけるネットワーク中継ルータ１０は、受信装置ＲＥからのPIM (*,G) joinメッセージの受信を契機として、ＶＲＦ間マルチキャスト経路生成を行うので、マルチキャストパケットの受信装置が存在する場合に限って、マルチキャストパケットを中継することが可能となり、中継不要なマルチキャストパケット中継を抑えることが出来る。これに伴い、中継不要なトラフィックを削除または低減することができる。

また、第３の実施例では、受信側のＶＰＮにおけるランデブーポイントのみをネットワーク中継ルータ１０に変更すればよいため、既存のPIM-SMプロトコルに従うネットワークに対する設定の変更を最小限に抑えつつ、第１の実施例と同様の作用、効果を得ることができる。

第４の実施例：
第１〜第３の実施例では、複数のＶＰＮを収容するネットワーク中継ルータ１０に、予めＶＲＦ間中継を実行するための情報を外部から設定していた。これに対して、第４の実施例では、ＶＲＦ間中継情報を受信したPIM (*,G) joinメッセージとマルチキャストパケットに基づいて自動的に生成し、外部からの情報設定を必要とせずにＶＲＦ間のマルチキャスト通信を実現する。なお、本実施例に係るネットワーク中継ルータ１０の構成は、第１の実施例に係るネットワーク中継ルータ１０の構成と同様であるから同一の符号を付すことで構成の説明は省略する。本実施例では第１のＶＰＮ５０Ａ、５０Ｂにおけるランデブーポイントは、共にネットワーク中継ルータ１０に設定されている。したがって、送信装置ＳＥからのマルチキャストパケットは常にランデブーポイントであるネットワーク中継ルータ１０に中継され、受信装置ＲＥが接続されているルータ２０ｂからのPIM (*,G) joinメッセージは常にランデブーポイントであるネットワーク中継ルータ１０に中継される。

図２６は受信側ＶＲＦにおいてPIM (*,G) joinメッセージおよびマルチキャストパケットの受信に伴い自動的にＶＲＦ間中継情報を作成する際に実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。本処理ルーチンは、ＶＲＦ５１ＢにおいてPIM (*,G) joinメッセージが受信されると開始される（ステップＳ５００：Ｎｏ）。受信装置ＲＥが接続されているルータ２０ｂからインターフェース１０５を介して受信されたPIM (*,G) joinメッセージ は、ＶＲＦ識別部１５を介して制御パケット送受信処理部１１２Ｂに転送される。制御パケット送受信処理部１１２Ｂは、受信したPIM (*,G) joinメッセージからマルチキャストグループアドレス取得し（ステップＳ５０２）、取得したマルチキャストグループアドレスに一致するエントリを、ＶＲＦ間中継情報１４２に登録されているマルチキャストグループアドレスから検索する（ステップＳ５０４）。具体的には、取得したマルチキャストグループアドレスに一致するエントリの中から自己のＶＲＦ名称が登録されているエントリをＶＲＦ間中継情報１４２のエントリから検索する。一致するエントリが存在した場合には、一致するエントリの中から自己のＶＲＦ名称（VRF51B）と一致するエントリを更に検索する。制御パケット送受信処理部１１２Ｂは、マルチキャストグループアドレスおよび自己のＶＲＦ名称に一致する該当エントリを検索できた場合には（ステップＳ５０６：Ｙｅｓ）、該当エントリのＯＶＲＦに自身のＶＲＦ名称を登録して(ステップＳ５０８)、本処理ルーチンを終了する。一方、一致するエントリが存在しない場合には（ステップＳ５０６：Ｎｏ）、制御パケット送受信処理部１１２Ｂは、ＶＲＦ間中継情報１４２に、新たなエントリを作成し、グループに受信したマルチキャストグループのアドレス、ＯＶＲＦに受信側ＶＲＦ情報(自己のＶＲＦ名称を新規登録して（ステップＳ５１０）、本処理ルーチンを終了する。

図２７は送信側ＶＲＦにおいてマルチキャストパケットの受信に伴い自動的にＶＲＦ間中継情報を作成する際に実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。本処理ルーチンは、ＶＲＦ５１Ａにおいて送信装置ＳＥからマルチキャストパケットが受信されると開始される（ステップＳ５５０：Ｎｏ）。本実施例では、送信装置ＳＥが送信したマルチキャストパケットは、常にランデブーポイントであるネットワーク中継ルータ１０に中継される。送信装置ＳＥが接続されているルータ２０ａからインターフェース１０２を介して受信されたマルチキャストパケット は、ＶＲＦ識別部１５を介してデータパケット送受信処理部１１３Ａに転送される。データパケット送受信処理部１１３Ａは、受信したマルチキャストパケットからマルチキャストグループアドレスおよびソースアドレスを取得し（ステップＳ５５２）、取得したマルチキャストグループアドレスに一致するエントリを、ＶＲＦ間中継情報１４２に登録されているマルチキャストグループアドレスから検索する（ステップＳ５５４）。具体的には、取得したマルチキャストグループアドレスに一致するエントリの中から自己のＶＲＦ名称が登録されているエントリをＶＲＦ間中継情報１４２のエントリから検索する。

データパケット送受信処理部１１３Ａは、一致するエントリが存在しない場合には（ステップＳ５５６：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。一方、データパケット送受信処理部１１３Ａは、マルチキャストグループアドレスに一致する該当エントリを検索できた場合には（ステップＳ５０６：Ｙｅｓ）、ＶＲＦ間中継情報１４２のＩＶＲＦ（送信側ＶＲＦ名称）に自己のＶＲＦ名称を登録してＶＲＦ間中継情報１４２を完成させて（ステップＳ５５８）、本処理ルーチンを終了する。制御パケット送受信処理部１１２Ａは、ＶＲＦ間加入要求送信部１１２１Ａを介して、取得済みのソースアドレスに基づきRPF Neighborに対してPIM (S,G) joinメッセージを送信する。RPF Neighborに対するPIM (S,G) joinメッセージの送信により、マルチキャストパケットを受信した場合には、受信側のＶＲＦに転送し、第１の実施例において説明した手順によって、ＶＲＦ間のマルチキャスト経路を構築する。

第４の実施例に係るネットワーク中継ルータ１０によれば、送信側および受信側のＶＰＮにおけるランデブーポイントが共にネットワーク中継ルータ１０に設定されているので、ＶＲＦ間中継情報１４２を予め設定することなくＶＲＦ間マルチキャスト中継を実現することができる。したがって、ネットワーク管理者による事前設定は要求されず、ネットワーク管理を更に容易化することができる。

本実施例では、送信側および受信側のＶＰＮにおけるランデブーポイントを共にネットワーク中継ルータ１０に設定するので、送信装置ＳＥとネットワーク中継ルータ１０間および受信装置ＲＥとネットワーク中継ルータ１０間における通信経路を確立するだけで異なるＶＰＮ間におけるマルチキャストパケットの中継を実現することができる。すなわち、ランデブーポイントとネットワーク中継ルータ１０間におけるメッセージおよびマルチキャストパケットのやりとりを省略することが可能となり、更に、マルチキャストパケット中継の効率を向上させることができる。

本実施例は、複数のＶＰＮを収容するネットワーク中継ルータ１０（マルチキャスト中継装置）に、ＶＲＦ間中継対象とするマルチキャストグループ情報を設定することで、ＶＲＦ間でのマルチキャスト中継を可能にする。ＶＲＦ間中継を行うマルチキャストグループの設定は、複数指定可能であり、受信装置および送信装置が複数のＶＰＮに存在する場合も、マルチキャスト中継は可能である。また、マルチキャスト中継にPIM-SMプロトコルを用いているため、送信側ＶＰＮ内に複数の送信装置が存在する場合でも、ＶＲＦ間マルチキャスト中継を可能にすることができる。

中間ルータの動作：
上記実施例では、説明を簡単にするために、送信装置ＳＥまたは受信装置ＲＥが接続されているルータ２０ａ、２０ｂとネットワーク中継ルータ１０との間に他のルータが配置されていない例を用いて説明したが、本実施例に係るネットワーク中継ルータ１０は他のルータが配置されていても同様に動作することは言うまでもない。

他のルータは、受信装置ＲＥが接続されているルータからPIM (*,G) joinメッセージを受信した場合には、ランデブーポイントであるルータ３０ａ、３０ｂに対してPIM (*,G) joinメッセージを順次送信する。他のルータは、ランデブーポイントであるルータ３０ａ、３０ｂからPIM (*,G) joinメッセージを受信した場合には、送信装置ＳＥが接続されているルータへPIM (*,G) joinメッセージを順次送信する。

他のルータは、送信装置ＳＥが接続されているルータからマルチキャストパケットを受信した場合には、ランデブーポイントであるルータ３０ａ、３０ｂに対してマルチキャストパケットを送信する。他のルータは、ランデブーポイントであるルータ３０ａ、３０ｂからマルチキャストパケットを受信すると、受信装置ＲＥが接続されているルータへマルチキャストパケットを送信する。

他のルータは、受信装置ＲＥが接続されているルータからPIM (S,G) joinメッセージを受信すると、送信装置ＳＥが接続されている方向（インターフェース）の近隣ルータに対してPIM (S,G) joinメッセージを送信する。他のルータは、送信装置ＳＥからマルチキャストパケットを受信すると、受信装置ＲＥが接続されている方向（インターフェース）の近隣ルータへマルチキャストパケットを送信する。

以上の結果、ネットワーク中継ルータ１０はルータ２０ａに対してPIM (*,G) joinメッセージおよびPIM (S,G) joinメッセージを送信することが可能となり、ネットワーク中継ルータ１０はルータ２０ａからマルチキャストパケットを受信することが可能となる。また、ネットワーク中継ルータ１０はルータ２０ｂからPIM (*,G) joinメッセージおよびPIM (S,G) joinメッセージを受信することが可能となり、ネットワーク中継ルータ１０はルータ２０ｂに対してマルチキャストパケットを送信することが可能となる。

変形例：
（１）上記実施例におけるランデブーポイントの設定は、手動またはＢＳＲ（Bootstrap Router）プロトコルを用いて自動で行われても良い。

（２）上記実施例では説明を容易にするため第１および第２の２つのＶＰＮを例に取って説明したが、３つ以上のＶＰＮ間におけるマルチキャストパケットの中継処理にも適用可能であることは言うまでもない。すなわち、一のＶＲＦ管理部１１１Ａ（第１のＶＰＮ）と複数のＶＲＦ管理部１１１Ｂ（第２のＶＰＮ）との組合せに対しても適用可能である。

（３）上記実施例では説明を容易にするため、１つの送信装置からのマルチキャストパケットの中継処理について説明したが、２以上の送信装置からのマルチキャストパケットの中継処理にも適用可能であることは言うまでもない。すなわち、上述した通信経路の確立処理を、各送信装置に対して実行すれば良い。

（４）上記実施例では、ネットワーク中継ルータ１０の各機能部はメモリに格納されたプログラムまたはモジュールをＣＰＵが実行することによって実現されているが、論理回路等のハードウェアによって実現されても良い。

（５）上記実施例では、PIM-SMプロトコルに従って動作するルータを用いて説明したが、送信装置を検出および送信装置からのマルチキャストパケットの受信を、受信装置からの何らかのトリガに基づいて開始する他のプロトコルであっても本実施例に係るネットワーク中継ルータ１０は動作可能である。また、上記実施例では、PIM-SMプロトコルに従い、ランデブーポイントを用いる例を用いて説明したが、ランデブーポイントを用いない場合であっても本実施例に係るネットワーク中継ルータ１０は動作可能である。いずれの場合にも、送信装置が存在する送信側ＶＰＮに対してネットワーク中継ルータ１０が受信装置として機能し、送信側ＶＰＮにおけるマルチキャストパケットの通信経路を形成し、受信装置が存在するＶＰＮに対してネットワーク中継ルータ１０が送信装置として機能し得る環境であれば、本実施例に係るネットワーク中継ルータ１０は有効に動作することができる。

（６）上記実施例において、各ＶＲＦの組合せに対してマルチキャストグループアドレスは任意に設定可能である。また、第２のＶＰＮ５０Ｂにおいて、第１のＶＰＮ５０Ａからマルチキャストパケットを受け取るために用いられる所定のマルチキャストグループアドレスは、第２のＶＰＮ５０Ｂ内でマルチキャストパケットを中継するために用いられるマルチキャストアドレスとは異なるアドレスであることが望ましい。このようにすることによって、マルチキャストグループアドレスに基づいて、ＶＲＦ内におけるマルチキャストパケットの中継が要求されているか、異なるＶＰＮ間におけるマルチキャストパケットの中継が要求されているかを唯一的に判断することができる。

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

１０…ネットワーク中継ルータ
１１Ａ…第１のマルチキャストルーティングプロトコル処理部
１１Ｂ…第２のマルチキャストルーティングプロトコル処理部
１３…マルチキャストパケット中継処理部
１４…ＶＲＦ情報設定部
１５…ＶＲＦ識別部
１６…ＶＲＦ間ゲートウェイ処理部
２０ａ、２０ｂ…ルータ
３０ａ、３０ｂ…ランデブーポイントとしてのルータ
４０…ルータ
５０Ａ、５０Ｂ…第１のＶＰＮ、第２のＶＰＮ
５１Ａ、５１Ｂ…ＶＲＦ
１０１〜１０３…入出力インターフェース
１０４〜１０６…入出力インターフェース
１１１Ａ、１１１Ｂ…ＶＲＦ管理部
１１２１Ａ、１１２１Ｂ…ＶＲＦ間加入要求送信部
１１２Ａ、１１２Ｂ…制御パケット送受信処理部
１１３１Ａ、１１３１Ｂ…ＶＲＦ間マルチキャストパケット送信部
１１３Ａ、１１３Ｂ…データパケット送受信処理部
１１４Ａ、１１４Ｂ…マルチキャスト経路計算処理部
１１４１Ａ、１１４１Ｂ…マルチキャスト経路計算表
１３１…ＶＲＦ制御部
１４１…ＶＲＦ情報
１４２…ＶＲＦ間中継情報
ＲＥ…受信装置
ＳＥ…送信装置

Claims (14)

1. 論理的に異なる複数のネットワーク間においてマルチキャストパケットを中継するためのネットワーク中継装置であって、
   第１のネットワークを管理する第１の管理部と、
   第２のネットワークを管理する少なくとも１つの第２の管理部と、
   前記第１の管理部と前記第２の管理部との間で前記マルチキャストパケットを中継するための装置内中継部とを備え、
   前記第１の管理部は、
   前記第１のネットワークに対して、前記ネットワーク中継装置を送信元とする所定のマルチキャストグループへの参加要求を通知し、前記第１のネットワークにおける送信装置を特定する送信装置情報を取得する送信装置情報取得部と、
   取得した前記送信装置情報を用いて前記第１のネットワークにおける前記送信装置から前記第１の管理部への通信経路を確立する第１の通信経路確立部と、
   前記確立した通信経路を介して前記送信装置から受信したマルチキャストパケットを前記装置内中継部に転送する転送部とを備え、
   前記第２の管理部は、
   前記装置内中継部から前記マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信部と、
   前記受信したマルチキャストパケットを、前記第１のネットワークからのマルチキャストパケットの受信を要求する前記第２のネットワークにおける受信装置に対して送信するマルチキャストパケット送信部とを備え、
   前記装置内中継部は、
   前記送信装置情報に基づいて生成される前記第１の管理部から前記第２の管理部へ中継すべきマルチキャストパケットの中継条件を格納する中継情報格納部と、
   前記中継条件が前記受信装置からの参加の要求に対応する場合は、前記中継条件に基づいて、前記第１の管理部から前記第２の管理部へマルチキャストパケットを送信する装置内送信部を備える、
   ネットワーク中継装置。
2. 請求項１に記載のネットワーク中継装置において、
   前記第２の管理部はさらに、前記第２のネットワークにおける前記受信装置からマルチキャストパケットの受信要求を受信する場合、あるいは前記装置内中継部を介して前記第１の管理部からマルチキャストパケットを受信する場合、前記受信装置に対してマルチキャストパケットを送信するための経路を確立する第２の通信経路確立部を備える、ネットワーク中継装置。
3. 請求項１に記載のネットワーク中継装置において、
   前記装置内中継部はさらに、前記第１のネットワークの情報および前記送信装置情報、前記第２のネットワークの情報および前記受信装置を特定するための受信装置情報を、前記第１および第２の管理部間で交換する装置内経路情報交換手段を備える、ネットワーク中継装置。
4. 請求項１に記載のネットワーク中継装置において、
   前記送信装置情報取得部は、所定の時間間隔で前記第１のネットワークに対して前記参加要求を通知し、
   前記中継条件は、前記所定のマルチキャストグループと、ネットワーク間中継を行うべき送信側管理部と受信側管理部とを対応付けており、
   前記装置内送信部は、前記送信側管理部として前記第１の管理部が対応付けられ、前記受信側管理部として前記第２の管理部が対応付けられている場合に前記第１の管理部から前記第２の管理部へマルチキャストパケットを送信する、ネットワーク中継装置。
5. 請求項１に記載のネットワーク中継装置において、
   前記第２の管理部は、前記中継情報格納部に対応するマルチキャストパケットが存在しない場合、前記第２のネットワークにおける前記受信装置からのマルチキャストパケットの受信要求に応じて前記送信装置情報取得部を介して前記第１のネットワークに対して前記参加要求を通知し、前記参加要求の送信の結果としてマルチキャストパケットを受け取ると、前記第１の管理部および前記第２の管理部を送信側管理部および受信側管理部に対応付けてマルチキャストパケットの中継条件を生成し、前記中継情報格納部に格納する中継情報生成部を備える、ネットワーク中継装置。
6. 請求項５に記載のネットワーク中継装置において、
   前記装置内送信部は、前記中継条件において、前記送信側管理部として前記第１の管理部が対応付けられ、前記受信側管理部として前記第２の管理部が対応付けられている場合に前記第１の管理部から前記第２の管理部へマルチキャストパケットを送信する、ネットワーク中継装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載のネットワーク中継装置において、
   前記ネットワーク中継装置は、前記第２のネットワークにおけるランデブーポイントである、ネットワーク中継装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のネットワーク中継装置において、
   前記ネットワーク中継装置は、前記第１のネットワークにおけるランデブーポイントである、ネットワーク中継装置。
9. 請求項１から８のいずれかに記載のネットワーク中継装置において、
   前記所定のマルチキャストグループは、前記第２のネットワークにおける他のマルチキャストグループと重複しない、ネットワーク中継装置。
10. 請求項１から９のいずれかに記載のネットワーク中継装置において、
    前記中継情報格納部に格納されている中継条件に設定されるマルチキャストグループアドレスは、前記第１および第２の管理部の組合せと独立して設定可能であり、また、個別のアドレスまたは範囲指定アドレスのいずれか形式である、ネットワーク中継装置。
11. 論理的に異なる複数のネットワーク間においてマルチキャストパケットを中継するためのネットワーク中継装置におけるネットワーク間中継方法であって、
    第１のネットワークに対して所定のマルチキャストグループに対する参加要求を通知することにより前記第１のネットワークにおける送信装置を特定する送信装置情報を取得し、
    取得した前記送信装置情報を用いて前記第１のネットワークにおける前記送信装置から前記第１のネットワークを管理する第１の管理部への通信経路を確立し、
    前記確立した通信経路を介して前記送信装置から受信したマルチキャストパケットを前記第１の管理部と第２のネットワークを管理する第２の管理部との間でマルチキャストパケットを中継する装置内中継部に転送し、
    前記送信装置情報に基づいて生成される前記所定のマルチキャストグループとネットワーク間中継を行うべき送信側管理部と受信側管理部との対応付けに基づいて、転送されたマルチキャストパケットを前記第２の管理部に送信し、
    前記装置内中継部から受信したマルチキャストパケットを、前記第１のネットワークからのマルチキャストパケットの受信を要求する前記第２のネットワークにおける受信装置に対して送信する、
    ネットワーク間中継方法。
12. 請求項１１に記載のネットワーク中継方法において、さらに、前記第２のネットワークにおける前記受信装置からの前記所定のマルチキャストグループへの参加要求の受信、または前記装置内中継部を介する前記第１の管理部からのマルチキャストパケットの受信に応じて、前記受信装置に対してマルチキャストパケットを送信するための経路を確立する、ネットワーク中継方法。
13. 請求項１１に記載のネットワーク中継装方法において、さらに、前記第１のネットワークの情報および前記送信装置情報、前記第２のネットワークの情報および前記受信装置を特定するための受信装置情報を、前記第１および第２の管理部間で交換して装置内マルチキャストパケット経路を生成する、ネットワーク中継方法。
14. 請求項１１から１３のいずれかに記載のネットワーク間中継方法において、
    前記第１の管理部から前記第２の管理部へマルチキャストパケットの送信は、前記中継条件において、前記送信側管理部として前記第１の管理部が対応付けられ、前記受信側管理部として前記第２の管理部が対応付けられている場合に実行される、ネットワーク間中継方法。

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