JPH0662029A - 通信ネットワーク・システム - Google Patents

通信ネットワーク・システム

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JPH0662029A
JPH0662029A JP12296593A JP12296593A JPH0662029A JP H0662029 A JPH0662029 A JP H0662029A JP 12296593 A JP12296593 A JP 12296593A JP 12296593 A JP12296593 A JP 12296593A JP H0662029 A JPH0662029 A JP H0662029A
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チェー・セン・チョウ
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    • H04L45/484—Routing tree calculation using multiple routing trees

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユーザ・セットの制御管理とは独立に通信経
路を確立する方法とシステムの提供。 【構成】 分配ツリーは、ツリー・リーダーによるツリ
ー・アドレスの生成によって作成される。そのネットワ
ークの識別子とノード識別子とを利用して、ツリー・ア
ドレス相関子が生成され、マルチキャスト・ツリー・セ
ットのメンバーごとに、接続された副ノードまたはユー
ザのリストが生成される。これにより必要な副ノード全
てを包むツリー分配経路を計算し、ツリー・リーダーに
よって、その経路に沿って関連する各副ノードにツリー
・セットアップ要求が送られる。各副ノードは、ツリー
・アドレスが既に使用中であるかどうかを示すメッセー
ジを返す。交渉に成功したツリー・アドレスは、ネット
ワーク全体の各ノードにある経路リンクの始点と終点で
マークされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全般的にはパケット伝
送通信システムに関し、具体的には、そのようなシステ
ムでマルチキャスト・ツリー通信を管理する方法および
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】多重ノード通信ネットワーク内でのパケ
ット伝送技法の使用がまったく普通のことになってきて
いる。このようなシステムには、通常、伝送リンクによ
って相互接続され、全体通信システムを形成する、複数
のパケット交換ノードが含まれる。デジタル情報がパケ
ットのグループに分割され、各パケットは、交換ノード
を制御して、パケットを親ノードから１つまたは複数の
宛先に移動するのに必要な経路指定情報を含むヘッダを
有する。このようなシステムは、クラスタ化されたデー
タ処理サイトの小型の局所サービスだけでなく、全国的
または国際的な範囲の大型の大規模分散データ処理機能
にも使用されている。
【０００３】経路指定のプロトコルまたは方法は、伝送
システムを介したノードからノードへのパケットの経路
指定を制御するのに使用される。自動ネットワーク経路
指定（ＡＮＲ）では、パケット交換経路の連続するレグ
（legs）に対して、リンクされたラベルまたは識別子の
連結を使用する。パケットがネットワークを横断する際
にラベルがはぎ取られるが、必ず次に必要なラベルが経
路指定フィールドの先頭に残る。これらの連結されたラ
ベルのコンパイルおよび管理が、エラーを生じる可能性
があり、余分な処理を必要とする。これは、接続された
１組のネットワーク・ノードおよびリンクとして定義さ
れる分配ツリー（distribution tree）をセットアップ
することによって回避できる。このようなツリー中で
は、独自のツリー・アドレスがパケット・ヘッダの経路
指定フィールド中で使用され、同一のツリー・アドレス
がそのツリーを形成する各リンクに関連付けられる。マ
ルチキャスト・パケットがあるパケット交換ノードに達
する時、そのパケット内のツリー・アドレスが、そのノ
ードから出るすべてのリンクに関連するツリー・アドレ
スと比較される。その後、このパケットを、そのノード
から、アドレスの一致が発生した１つまたは複数のリン
ク上へ伝播することができる。複数の枝を１つの交換ノ
ードに接続し、これを介してマルチキャスト・システム
のかなり多数の最終ユーザにパケットを同時に伝播でき
るようにすることによって、非常に高い効率が達成され
る。
【０００４】マルチキャスト・ツリー経路指定には、そ
のネットワーク上でパケット交換プロトコルを介して通
信することを望むユーザのために、１組の伝送システム
を作成し維持することが必要である。これには、その１
組のメンバーを互いに相互接続するのに最適な経路を決
定し維持することも必要である。従来技術では、ユーザ
の周知のグループのためにマルチキャスト・ツリーを作
成し使用することが一般的であったが、そのグループの
メンバーが変化する時、ハードウェア障害が発生する
時、あるいは１ユーザもしくはツリーの１区画の再活動
化によってそのツリー経路内にループが生じる時に、か
なりの問題が生じる。したがって、ツリー経路のセット
アップまたは定義は重要な関心項目であり、それに関し
て多くの記述が行われてきた。
【０００５】たとえば、IEEE１９９１年４月号掲載のIE
EE INFOCOM 1991報告書に記載のブベニク（Bubenik）他
の論文"Multipoint Connection Management in High Sp
eedNetworks"を参照されたい。また、１９９０年１２月
付のIBM Corporationの研究報告書に記載のセガル（Seg
all）他の発表"Reliable Multiuser Tree Setup with L
ocal Identifiers"をも参照されたい。
【０００６】ツリー分配機構をセットアップする方法
は、前述の従来技術に記載された様々な手順に従ってき
た。これらの手順には、経路を計算してリンク識別子の
連結を作成する直列アルゴリズムと、ホップ・バイ・ホ
ップ処理で計算を行って経路長を最短にする直列アルゴ
リズムが含まれる。これらの手法のどちらも、ツリー・
セットアップ・メッセージをノードからノードへ直列に
伝播しなければならず、その結果を解釈して所望の解を
得なければならない点で、効率が悪いと考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来技術のマルチキャ
スト・パケット通信システムにおける前述の既知の問題
を考慮して、本発明の目的は、マルチキャスト・ユーザ
・セット自体の制御および管理とは独立してマルチキャ
スト・ツリー通信経路をセットアップするための改良さ
れた方法およびシステムを提供することである。
【０００８】本発明のもう１つの目的は、マルチキャス
ト・ツリー経路指定方式での伝送経路の管理が、各ツリ
ー編成によって、システム内の各ツリー内でツリー・リ
ーダーが指定される形で実行される、改良されたパケッ
ト通信のシステムを提供することである。
【０００９】本発明の上記の目的および具体的には列挙
しないその他の目的は、後述する好ましい実施例で満た
される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、プロセッサ
と、通信ネットワーク・トポロジ・データベースと、必
要なメモリと、様々な制御機能および管理機能を実行す
るための実行可能プログラムとを含む、個々の各ノード
内の機能を利用する。本出願人に譲渡された米国特許出
願９００６４７号に記載の通り、各ノードは、セット・
マネージャのサービスを受ける１組のユーザ（ユーザ・
セット）の必要に応じて、様々な役割を引き受けること
のできるセット・マネージャとして働く、命令コードか
ら構成される。セット・マネージャの主な機能は、セッ
トの作成、変更および解体に関するものであり、前述の
特許出願明細書に記載されている。他の機能は、様々な
役割で動作中のセット・マネージャによって制御される
ネットワーク内での分配ツリーの作成および管理に、独
自にかつ別々に関連する。ネットワーク内での分配ツリ
ーの作成、解体および制御は、ツリー・リーダー（Ｔ
Ｌ）に割り当てられた独立の機能である。既知のグルー
プにメッセージを伝送し、あるいはマルチキャスト・パ
ケットの搬送のために１つまたは複数のツリー通信経路
を作成または活動化するために、セットのメンバーまた
は外部からの要求に応答して、いずれかのノードに常駐
するツリー・リーダーを呼び出すことができる。ユーザ
・セットのセット管理をツリー通信の作成および管理か
ら分離すると、セット・メンバーの変化に対してより効
率的に応答でき、ネットワーク内の通信障害に対してよ
り迅速に応答できるという利点がある。セット・メンバ
ーと伝送経路作成をそれぞれ独立に分散制御すると、冗
長度が増加するため、マルチキャスト通信システムを利
用する際の信頼性がはるかに高くなる。セット・メンバ
ーの変更と様々な伝送経路の存続可能性の変化をツリー
・リーダーに知らせるため、セット管理機能とツリー・
リーダー機能の間でメッセージを交換する。セット・マ
ネージャからツリー・リーダーへの変更通知メッセージ
が呼び出されるのは、ツリー・ユーザがセットに加わっ
たまたはセットから離れた時、あるいはセット・マネー
ジャがツリー・リーダーからツリー・リフレッシュ・メ
ッセージを受け取らなかった時である。自動タイムアウ
ト機能を用いると、ツリー・リーダーが伝送リンクの障
害に応答できるようになり、これは、迅速かつ効率的に
ツリーの分割を引き起こす。
【００１１】
【実施例】本発明は、ネットワーク内の分配ツリーが１
組のメンバーを包含するようにして、その中でユーザ・
セットおよびネットワークの作成および管理とは独立
に、ツリー自体を作成および管理できるようにするため
のプロトコルを含む。分配ツリーは、現在のセット・メ
ンバーの知識とセット・マネージャから与えられるネッ
トワーク・トポロジーの知識とを有する、ツリー・リー
ダーによって作成される。セット管理と、前述の関連特
許出願に用いられる用語の、ある程度の理解が必要であ
る。
【００１２】セット・マネージャとは、異なるマルチキ
ャスト・グループまたはマルチキャスト・セットに関す
るメンバー情報を維持し調整する、マルチキャスト・サ
ービスで必要な構成要素である。前述の関連特許出願に
示されるように、セット管理は、好ましい実施例ではネ
ットワーク内のすべてのノードで実施され、セット・マ
ネージャ、セット・リーダーおよびネットワーク・レジ
ストラの具体的な機能を実行するのに必要な機能を有す
る。
【００１３】セット・マネージャとして動作する制御機
能コードは、そのセット・マネージャが常駐する特定の
ノードにある、またはそのノードのサービスを受ける、
様々な伝送ユーザ（ＴＵ）の代わりに働く。セット・マ
ネージャ（ＳＭ）は、局所メンバーを追跡し、局所メン
バーが存在しそのノードでサービスを受ける、すべての
グループのＩＤを追跡する。グループＩＤは、ユーザの
１グループを一義的に識別する。
【００１４】セット・リーダー（ＳＬ）とは、所与のセ
ットについて、そのユーザ・セット全体に関するメンバ
ー情報を維持する、所与のグループＩＤ用の特定のセッ
ト・マネージャである。これは、局所的にサービスを受
けるメンバーに関する情報だけを知っているＳＭとは異
なる。
【００１５】レジストラ（Ｒ）とは、ネットワーク内で
動作して、ネットワーク内で接続されるグループＩＤご
とにせいぜい１つのＳＬが存在するように保証する、特
定のセット・マネージャであり、そのセットに関する情
報を獲得するように、クライアントに指示し、あるいは
割り当てられたＳＬにマルチキャスト・セットの外部か
ら要求する。
【００１６】これと関連して、本発明のツリー・リーダ
ー（ＴＬ）は、セット・メンバーとセット・マネージャ
から教えられたネットワーク・トポロジーに基づいて、
マルチキャストに使用するための分配ツリーを作成し維
持するタスクを委ねられる。分配ツリーを必要とするセ
ットのセット・リーダーが、ツリー・リーダーになる。
ツリー・リーダーは、現在のセット・メンバーを反映す
る分配ツリーを作成し、そのツリーの拡張、削除、ある
いはもはや不要になった時にはそのツリー全体の破棄を
管理する。あるセットのために作成され維持されたツリ
ーを用いると、伝送ユーザが、セット・メンバーのため
にそれ自体の分配ツリーを作成する必要なしに、そのセ
ットへのアクセス権を獲得できるようになる。セット
は、外部の非メンバーがツリーのサービスを利用できる
か否かという点で、開放型でも閉鎖型でもよい。
【００１７】主にセット・メンバーとその管理に関係す
るセット・マネージャ、レジストラおよびセット・リー
ダーの機能を、ツリーを含むネットワーク内の１組の別
々の経路の作成、維持および制御に関係するツリー・リ
ーダーの機能から分離することが、本発明の重要な態様
である。セット管理をツリーの作成および管理から分離
すると、とくに高速ネットワークにとって決定的な、モ
ジュール式のより効率的な実施態様が得られる。通信を
開始する前に効率的な分配ツリーを確立しておくこと
は、ビデオやマルチメディア通信の場合のように高帯域
パケット・トラフィックが不可欠の要件となる場合に
は、とくに必要である。さらに重要なことに、このよう
なリアルタイム依存システムでネットワーク障害に迅速
に応答するには、ツリーを維持し、ツリー・メンバーへ
の進行中の通信の中断を避けるために代替ツリー経路ま
たは回復ツリー経路をすばやく作成する、なんらかの方
法が必要である。
【００１８】本発明によれば、所与のユーザ・セット内
に存在する複数のツリーを作成することも可能になる。
これによって、１つまたは複数の追加ツリーもしくは全
く新規のツリーを作成して、帯域幅の需要を通信ノード
間に公平に分散させ、このようにしてセットの必要を満
足させることによって、このセットに関連する既存のツ
リーの帯域幅容量を越えるマルチキャスト要求を満足で
きるようになる。この要求は、他のツリー作成プロトコ
ルでは無視される。
【００１９】同一の１つまたは複数のノードにサービス
する並列経路の通信ループが存在しないように保証する
ための機構が含まれる。これは、従来技術では大きな問
題であるが、ツリー構成とネットワークのトポロジーの
知識へのアクセス権を有し、ループの作成を防止するた
めに、そのツリーの拡張、削除および構成に対する完全
な制御を有する、唯一の「オーナー」またはリーダーで
ある、そのツリーのツリー・リーダーを設けることによ
って対処される。
【００２０】最後に、セットアップ・メッセージの直列
伝播またはホップ・バイ・ホップ伝播を使用する従来技
術とは異なって、一連の並列メッセージを介してツリー
を作成することのできる、改良されたツリー・セットア
ップの機構または方法が含まれる。
【００２１】以下に、図１に概略的に示すように、ネッ
トワーク内の各ノードに、ツリー・リーダーとして働く
ための追加機能を備えるように構成された前述の関連特
許出願明細書で定義されるセット・マネージャを設け、
かつセット・マネージャからツリー・リーダーにまたは
その逆に提示される様々な要求および需要に応答するこ
とによって、図４に全般的に示す形の多重ノード分散ネ
ットワーク内でツリーの作成、維持および削除というタ
スクを実行するツリー・リーダーの機能について説明す
る。
【００２２】図１に示す通り、ツリー・リーダー（Ｔ
Ｌ）機能は、セット・マネージャに送られるいくつかの
異なるタイプのメッセージを作成する。これらのメッセ
ージには、既知の独自のツリー・アドレスでセットワー
ク内のリンクをマークすることによって分配ツリーの作
成または拡張を行うツリー要求（ＴＲＥＥ＿ＲＥＱＵＥ
ＳＴ）メッセージ、ツリーのメンバーを削除するツリー
削除（ＴＲＥＥ＿ＤＥＬＥＴＥ）メッセージ、既知のツ
リー・アドレスでリンクのマークをリフレッシュするツ
リー・リフレッシュ（ＴＲＥＥ＿ＲＥＦＲＥＳＨ）メッ
セージ、および、ツリーがもはや不要になった時にツリ
ー全体を削除するツリー破棄（ＴＲＥＥ＿ＤＩＳＣＡＲ
Ｄ）またはツリー破壊メッセージが含まれる。
【００２３】これらのメッセージのそれぞれを詳細に説
明し、各メッセージによって呼び出される機能を実行す
る手順を詳細に説明する。ただし、最初に、図１に示す
ような、共に所与のノード内に常駐するセット・マネー
ジャとツリー・リーダーの間でのツリー要求メッセージ
のやり取りの幾つかの顕著な特徴を説明する。ツリー要
求メッセージは、ツリーの各経路がツリー構成アルゴリ
ズムによってマップされた後に、ツリーの各経路に沿っ
て送られ、そのツリー内の各リンクおよびノードにある
様々な出力ポートまたは接続をマークすることによっ
て、ツリーをセットアップするのに使用される。このメ
ッセージは、各関連ノード内のセット・マネージャ（Ｓ
Ｍ）に、伝送リンク、ノード間リンク、および場合によ
っては末端境界を、あるツリーが所与の時点に含むすべ
てのノードについて、そのツリーに関して一義的なもの
として識別され協定された特定のツリー・アドレスでマ
ークするように要求する。後で詳細に説明するが、ツリ
ー要求メッセージは、ツリーに関連するセットを識別
し、ツリー経路に沿う各セット・マネージャによって現
セット・メンバーに関連する末端エッジまたは制御点を
マークするのに使用されるグループ識別を含めて、様々
なメッセージ・フィールドを含んでいる。ツリー要求メ
ッセージはまた、ツリー・リーダーのノードの識別子で
あるノードＩＤも含んでいる。ツリー要求メッセージ
は、ツリーに含まれるすべてのリンクおよびノードにわ
たって所与のツリーに関して一義的な、３２ビット・フ
ィールドのツリー・アドレスと、以下で詳細に説明する
ようにネットワーク自体の中でツリーを一義的に識別す
る、ツリー・アドレス相関子インデックス番号とを含ん
でいる。ツリー要求メッセージはまた、戻りツリー・ア
ドレス間隔、受取り側のセット・マネージャから返され
るツリー・アドレスの有効範囲の標識、および所与の伝
送ユーザがあるツリーに加わりまたはツリーから離れる
ことの通知をツリー・リーダーが受けたい時にはセット
・メンバー通知、およびツリー上のトラフィックに必要
な最小の最大リアルタイム・パケット・サイズの標識、
必要とされる最小の最大非リアルタイム・パケット・サ
イズ、最小の非予約パケット・サイズ、および受取り側
セット・マネージャが現リンクをマークまたはマーク解
除しなければならないことを示すクリーンアップ・ビッ
トを含む。
【００２４】最後に、最初にコピーされた副ノード識別
子の標識が含まれる。これは、クリーンアップ・ビット
標識がオン状態にセットされている時に使用される経路
に沿った、最初にコピーされる副ノードのノードＩＤと
副ノードＩＤである。
【００２５】前述のすべての詳細は以下の議論で扱う。
既知のユーザ・セット用の初期分配ツリーの作成は、以
下で詳細に定義する多数のステップを伴う。これらのス
テップとしては、一般に下記のものが含まれる。
【００２６】ツリー・リーダーは、ツリー・アドレスを
生成しなければならない。これは、乱数発生器で生成さ
れる３２ビットの乱数である。ツリー・リーダーは、ツ
リー・リーダーのノードＩＤと、そのノードのネットワ
ークＩＤと、４バイトのカウンタ値とを含むｎバイト・
フィールドである、ツリー・アドレス相関子インデック
スを生成しなければならない。ツリー・リーダーは、セ
ット・メンバー副ノードのリスト、すなわちサービスを
受ける各セット・メンバーに接続されたノードのリスト
をコンパイルしなければならない。ツリー・リーダー
は、サービスを受ける副ノードのリストをコンパイルし
終えた後に、必要な副ノードのすべてを包含するように
マップされた最短経路または最も効率的な経路を計算す
るようにツリー計算アルゴリズムに要求しなければなら
ない。ツリー計算機能またはツリー計算アルゴリズム自
体は、本発明の一部ではない。多数のツリー計算アルゴ
リズムが存在し、望みに応じてそのどれを使用してもよ
い。効率的なアルゴリズムの１つが、ドミトリー・ベル
チェカス（Dimitri Bertsekas）およびロバート・ガラ
ガー（Robert Gallagher）著、"Data Network"、１９８
７年、Prentiss-Hall,Inc.に定義されたアルゴリズムで
ある。この著書の第５章ｐ．３１２に、親ノードから複
数のノード上の１人または複数のユーザにメッセージを
分配するための最小重みスパニング・ツリーの経路マッ
プを計算するための２つの有用なアルゴリズムの例が示
されている。どちらのアルゴリズムも、本発明の目的に
有効であり、既知のユーザ・セットに対する初期分配ツ
リー経路マップの計算に使用するのに適している。
【００２７】ツリー・リーダーは、ツリーの構成時にそ
のツリーの内部イメージまたは内部表現を作成または捕
捉しなければならず、セットアップおよび動作中にその
ツリーが横切るはずのノードまたは副ノードからの予想
されるすべての応答のリストをコンパイルする。ツリー
・リーダーは、リアルタイム、非リアルタイムおよび非
予約のトラフィックについて、分配ツリー上でサポート
されるトラフィックの各タイプごとに、最大パケット・
サイズを決定しなければならない。希望するなら、ツリ
ー・リーダーに、ツリーをセットアップまたは定義しよ
うとする試行の回数をカウントする手段と、ツリー要求
メッセージを作成する手段を含めることができる。ま
た、ツリー・リーダーは、様々なノードから応答を受け
取りそれを解釈する手段と、ツリーの状況、すなわちイ
ネーブルされているのかディスイネーブルされているの
かと、そのツリーのアドレスと、アクセスされる副ノー
ドとを共用できるように、ネットワーク内のセット・マ
ネージャおよびレジストラと通信する手段を有する。
【００２８】上述のように、最初のステップは、ツリー
・アドレスを生成することである。このツリー・アドレ
スは、本発明では任意のタイプの乱数発生器によって供
給される３２ビット乱数である。多数の乱数発生器が、
ソフトウェアまたはハードウェアで使用でき、当技術分
野で周知であり、したがって、ここでは詳細に説明しな
い。
【００２９】ツリー・アドレス相関子またはインデック
ス番号は、本発明独自のものであり、好ましい実施例で
は、ネットワークＩＤまたはネットワーク全体中のノー
ドの名前を含む。これは、ノードＩＤ自体および４バイ
トのカウンタ値と連結される。全体として、ツリー・ア
ドレス相関子インデックスは、ネットワーク内でツリー
を識別する。カウンタ値は、新規のツリー・アドレス相
関子インデックスが必要とされる時に増分される。ツリ
ー・リーダーが障害を発生する時には、新規のカウンタ
値が必要に応じて生成できるので、そのツリー・リーダ
ーが最後のカウンタ値を記憶しておく必要はない。所与
のツリー・リーダーによって維持されるすべてのツリー
は、そのツリー・リーダーが障害を発生した場合に破棄
される。というのは、そのツリー上に伝送ユーザを有す
るセット・マネージャが、その障害を検出し、障害を発
生したツリー・リーダーのノードから発するすべてのツ
リーのツリー・アドレスをマーク解除し、そのセット・
マネージャの伝送ユーザにそのツリーがもはや存在しな
いことを知らせるからである。
【００３０】相関子インデックスを用いると、複数のツ
リーが共通の副ノードで交差しない限り、同一のツリー
・アドレスをネットワーク内の複数のツリーに使用する
ことができる。
【００３１】副ノードのリストは、ツリー・リーダーに
よって、セット・マネージャとの通信によってコンパイ
ルされ、このセット・マネージャは、ツリー・リーダー
に、そのセット・メンバーの副ノードであるすべての副
ノードを含むセット・メンバー・リストを与える。セッ
ト・メンバーとその管理は、前述の関連特許出願明細書
で定義されるようにセット・マネージャの機能であり、
本発明の主題であるツリーの作成および管理には関連し
ないことを想起されたい。
【００３２】サービスを受けるすべてのメンバーの副ノ
ードを包含する分配ツリーを作成または拡張するのに必
要なツリー計算アルゴリズムは、下記の情報を供給され
るツリー計算アルゴリズムによって計算される。
【００３３】ツリー・リーダーのノード内の親副ノード
すなわちツリーの作成を要求している要求元副ノードの
アドレス。内部初期ツリー表現。これは、最初は親副ノ
ードの識別であり、ツリー・リーダーが新規ツリー計算
を求めるたびにツリー計算関数によって返される。これ
は、そのツリーが拡張される際に、次にツリー計算が呼
び出される時に入力として使用される。目標副ノードの
リスト。これは、ツリーに追加される、あるいは元のツ
リー内で構成される副ノードのリストである。回避され
るリンクまたは副ノードのリスト。これは当初は空リス
トである。このリストは、後に詳細に説明するように、
ツリー要求メッセージに対する前の否定的な応答または
前の応答なし状態に基づいて、ツリー・リーダーによっ
て作成される。ツリー計算アルゴリズムには、帯域幅標
識も必要である。ビデオ・トラフィック用など、所与の
帯域幅が必要な場合、そのような帯域幅をサポートする
能力を有するリンクだけが、ツリー計算アルゴリズムに
よってツリー・リンクの候補として選択され得る。実際
の帯域幅要件のなんらかの表示も、このアルゴリズムに
与えなければならない。
【００３４】単一方向や両方向など、ツリーの方向性を
示す標識が必要である。起点から宛先までの許容可能経
路長閾値も必要になることがある。リアルタイムまたは
非リアルタイムの標識も与えなければならない。という
のは、ツリー上で送られるトラフィックのタイプが変わ
る可能性があるからであり、リアルタイム・サポートが
必要な場合には、リアルタイム・トラフィックをサポー
トできるリンクだけが、このアルゴリズムによってツリ
ー・リンク候補として選択され得るからである。トラフ
ィックの各タイプごとの最小の最大パケット・サイズ
も、このアルゴリズムに通信しなければならない。これ
が必要なのは、少なくとも最小の最大パケット・サイズ
をサポートできるリンクだけを考慮しなければならない
からである。
【００３５】ツリー計算機能アルゴリズムは、要求元の
ツリー・リーダーに、ツリーの作成または拡張に使用で
きる、ネットワークの関連ノード間の１組の識別済み経
路を返す。これには、最終ツリー表現または経路マッ
プ、最終ツリーが到達できないすべての副ノードのリス
ト、および各トラフィック・タイプごとの最小の最大パ
ケット・サイズの値の確認も含まれる。ツリー計算アル
ゴリズムがツリーをうまく計算できない場合、ツリー・
リーダーは下記のことを行う。
【００３６】ある分配ツリーの内部表現は、使用される
順序に並んだ１組の自動ネットワーク経路指定（ＡＮ
Ｒ）リンク識別子を含む。ツリー・リーダーは、分配ツ
リーのマップの内部表現を維持する。この内部表現は、
起点からそのツリーが終わる様々な末端界面または末端
副ノードまでのすべてのリンクをその接続の順序で含
む。この内部表現は、割り当てられたツリー・アドレス
と、この特定のツリーの独自のツリー・アドレス相関子
も含む。
【００３７】ツリー計算アルゴリズムから計算済みのツ
リーを受け取ると、ツリー・リーダーは、必要な情報を
計算済みのツリー経路に沿ってマルチキャストで関連す
るすべてのノードと副ノードに送り、各要素からの応答
を待つ。肯定的な応答が返される場合、またはツリー・
リーダーが所望のメンバーの一部を省略して制限付きの
分配ツリーを確立できる場合、前述の関連特許出願に詳
細に記載されるように、ツリー・リーダーが、ネットワ
ーク・レジストラにアサート・メッセージを送って、動
作しているツリー・リーダーの機能を引き継がせる。そ
の際に、現ツリー・アドレスおよびアクセスされる副ノ
ードに、イネーブルされたツリーがある。
【００３８】予想される応答のリストが、ツリー計算ア
ルゴリズムによって返される経路セットに従って生成さ
れる各経路に沿ってマークされるリンクのリストに基づ
いて生成される。このリストは、予想される応答の数を
決定するのに使用され、そのツリーが両方向通信ツリー
である場合には、マークされる各リンクが２つの応答を
受け取らなければならない。ツリー・リーダーは、その
ノードのセット・マネージャに送られたツリー要求メッ
セージに対する応答を受け取り、受取りの際にそれらの
メッセージを処理する。受け取ったメッセージがすべて
肯定である場合、ツリー・リーダーは、ツリー経路のマ
ーク付けを確認するためにツリー・リフレッシュ・メッ
セージの送出を開始し、そのセット・マネージャにツリ
ー・リーダー・アサート・メッセージを送る。
【００３９】ツリー要求（作成）メッセージから受け取
った応答を処理する際に、ツリー・リーダーは、１つま
たは複数の応答が否定であり、最初に選択されたツリー
・アドレスが、１つまたは複数のノードに既に存在する
アドレスと衝突するために無効であることを示すことを
発見することがある。ツリー・リーダーは、その応答メ
ッセージ中で返されるすべてのツリー・アドレス間隔に
対して論理和を実行し、応答を返すどのユニットによっ
ても使用されていない間隔に含まれるアドレスを選択す
る。新規ツリー・アドレスから始めて、ただし同一のア
ドレス相関子インデックスを使って、ツリー作成手順が
繰り返される。応答を実際に受け取っており、かつ問題
となるのはツリー・アドレスだけなので、新規ツリー経
路を計算する必要はない。
【００４０】１つまたは複数の応答を受け取らず、また
は否定の応答が経路内で所望のリンクが現在動作中でな
いことを示す場合、あるいはマーク可能なツリー・アド
レスの限界が削除される場合、ツリー・リーダーは保留
中の参加要求または離脱要求を処理する。というのは、
これらの要求が最終的なセット・メンバー・リストに影
響し、したがってその分配ツリーに含まれる副ノードに
影響するからである。その後、ツリー・リーダーは、そ
れに関する応答を受け取らなかった、あるいは参加する
ことのできない、無効なリンクのリストをコンパイルす
る。その後、ツリー・リーダーは、返されたアドレス間
隔に対して論理和を実行し、その間隔内で未使用のアド
レスを選択し、新たに選択されたツリー・アドレスと新
しいアドレス相関子インデックスを使ってツリー作成手
順を繰り返す。新しい相関子インデックスが必要になる
のは、前の試行でマークされたリストが古くなり、現在
のメンバーを反映する副ノードのリストと無効なリンク
のリストを計算アルゴリズムに提供することによって、
ツリーを計算する必要があるからである。
【００４１】これらのメッセージと処理の流れの全体的
な概略を、図２に示す。あるユーザ・セットに情報を送
りたい伝送ユーザは、ツリー・リーダーとして働くセッ
ト・マネージャに最初のメッセージを送る。セット・マ
ネージャは、ネットワーク・レジストラに照会して、指
定されたセットの現在のセット・リーダーがどれになる
かを判定する。その後、セット・マネージャは、セット
・リーダーに照会して、そのセットのメンバーに関する
情報を見つけ、ステップ４で、ツリー作成処理を開始す
る。
【００４２】伝送ユーザの要求に応答してツリーを作成
するステップは、図２に示した情報の流れ１で示される
最初のステップであり、セット・リーダーに照会するス
テップは、セット・マネージャとレジストラの間の情報
の流れ２で示され、セット・メンバー情報に関するセッ
ト・リーダーの照会は、そのデータの流れ３で示され、
セット・マネージャ／ツリー・リーダーは、ツリー作成
処理４を実行する。
【００４３】図３に、あるユーザ・セットに、そのセッ
トの外部のユーザから情報を送る処理を示す。ユーザは
まず、そのセット・マネージャに、識別されたセットに
情報を送りたいことを知らせる。セット・マネージャ
は、レジストラに照会して、識別されたセットのセット
・リーダーがどれであるかを見つけ、その情報を要求元
の伝送ユーザに返し、その後、このユーザは、その情報
を、セット・マネージャを介する遠隔アクセスにより、
識別されたセットのツリー・リーダーに直接送り、この
情報はそこで適宜分配される。
【００４４】制御下の伝送リンク、ノード間リンクおよ
び末端境界上でマークされるすべてのツリー・アドレス
にある常駐ノードが有効であることを、すべてのセット
・マネージャに伝えるツリー・リフレッシュ・メッセー
ジがツリー・リーダーから送られる。応答は不要であ
る。この情報のフィールドは、ツリー・アドレスとツリ
ー・アドレス相関子インデックスである。セット・マネ
ージャは、ツリー・リフレッシュ・メッセージを受け取
るたびに、そのツリー・リフレッシュ・タイマを初期値
にリセットする。このタイマが、ツリー・リフレッシュ
・メッセージの受取なしに満了した場合、セット・マネ
ージャは、そのツリー・アドレスでマークされたリンク
および末端境界をすべてマーク解除し、１）そのツリー
・アドレス相関子インデックスを介して影響を受けるツ
リーを識別するセット変更通知メッセージと、２）リフ
レッシュ・メッセージを受け取らなかったノードＩＤお
よび副ノードＩＤと、３）通知の理由を示す標識と、
４）ユーザのカウントとを送る。
【００４５】ツリー削除プロトコルは、これに類似して
おり、ツリー・リーダーがツリーから枝を削除する際の
プロトコルである。ツリー・リーダーはまた、セットの
メンバーへの接続が失われたことに基づいて、ツリーか
ら枝を削除することもできる。ツリー削除メッセージに
よってこれが達成される。ツリー・リーダー機能は、ツ
リー・アドレスとツリー・アドレス相関子インデックス
を含むツリー削除メッセージを送り、それ自体から刈り
取られるツリーの枝の最初の副ノードにＡＮＲを送るこ
とによって、それに連結されている、刈り取られる枝の
ＡＮＲを送る。
【００４６】ツリーの作成中またはツリーの拡張中にル
ープが形成されないようにするために、ツリー・リーダ
ーは、起こり得る障害を認識し、適宜処置しなければな
らない。初期ツリーは、ループを回避するツリー作成ア
ルゴリズムによってマップされるので、初期ツリー作成
時のループ形成は、ツリー・リーダーにとって問題では
ない。しかし、セット・マネージャが障害を発生した場
合、ツリー・リンクが障害を発生したことを示すトポロ
ジ更新をツリー・リーダーが受け取った場合、セット・
マネージャがツリー・リフレッシュ・メッセージを受け
取らなかったことを示すセット変更通知メッセージを受
け取った場合、あるいはツリー拡張の試みが失敗した場
合、伝送ユーザをそのツリーから除去しなければならな
くなることがあり、最後の場合には、伝送ユーザがツリ
ーに追加されないようにしなければならないことがあ
る。しかし、どの場合でも、ツリー・リーダーは、その
ツリーを再拡張してそのツリーに特定のユーザを追加す
るか、あるいは追加を防止するかしなければならない。
これは、本発明では、クリーン・アップ・マーカー・ビ
ットを用いて達成される。
【００４７】ツリー・リーダーは、上記の障害を検出し
た場合に、障害の結果切断されたすべてのノードまでそ
のツリーを再拡張する。この拡張処理は、切断された副
ノードを通って異なるリンクをマークしながら進むこと
ができ、そのツリー内にループを作成する可能性があ
る。これが発生しないようにするために、ツリー要求メ
ッセージ内でクリーン・アップ標識ビットが「オン」に
セットされる。同一のツリー・アドレスを有する複数の
経路に、前にそのツリー上にあった副ノードで出会った
場合、ツリー・リーダーのクリーン・アップ・ビットが
「オン」にセットされていると、そのメッセージを受け
取ったノードは、前に存在したリンク接続をマーク解除
し、新規に要求されたリンク接続だけをマークする。
【００４８】図４に、「ノード１」ないし「ノード１
１」と称する１１個のノードからなる大きな分散ネット
ワークの一部を概略的に示す。ノードを接続する実線
は、活動状態の通信リンクを示し、破線は、このネット
ワークの図が作成された時に存在したと想定される非活
動状態であったリンクを示す。各ノードには、前述の関
連特許出願明細書に記載された発明に従って、ＳＭ1な
いしＳＭ11として識別されるセット・マネージャが含ま
れる。また、各ノードは、１人または複数の伝送ユーザ
を含むことができる。この伝送ユーザは、セット・リー
ダーによって管理されるセットの一部であってよい。
【００４９】図４では、２つの異なるセットが仮定され
る。ノード３に常駐するセット・リーダーＡ（ＳＬＡ）
によって識別されるセットＡと、ノード２に常駐するＳ
ＬＢによって代表されるセットＢである。２つのツリー
が、図４に示す基本的な通信ネットワーク内に示されて
いる。ツリーＡは、随意にノード３、６、７、８および
９を含む。ツリーＡは、セットＡのセット・リーダーと
同一のノード３に常駐するツリー・リーダーＴＬAによ
って管理される。セットＢのツリー・リーダーは、随意
にノード１に常駐し、ツリーＢはノード１、２、３、４
および５を含む。ネットワーク・レジストラは、随意に
ノード４に常駐する。様々な伝送ユーザＴＵNが、図示
のように様々なノードに常駐する。このツリーまたはセ
ット群の外部のノードからのトラフィックは、たとえば
ノード１０またはノード１１から発し、ノード１０また
はノード１１のセット・マネージャ（ＳＭ）は、ネット
ワーク・レジストラにアクセスして、あるノードが通信
を望む識別されたセットのセット・リーダーのアドレス
または位置を知ることになり、そのセット・リーダーか
らツリー・リーダーの識別を教えてもらうことになり、
識別されたツリー・リーダーに分配のためにメッセージ
を転送することになる。
【００５０】様々なツリーを含むノード間のリンク・イ
ンターフェースは、関連するツリーに応じて、アルファ
ベット指定"Ａ"または"Ｂ"でマークされる。図４では簡
単にするために"Ａ"または"Ｂ"を使用したが、先に述べ
たように、実際にはより完全なツリー・アドレス指定が
使用されることを理解されたい。ノード、たとえば図４
のノード３は、異なる複数のアドレスを有する異なる複
数のツリーに衝突なしに参加できることがわかるであろ
う。図４は、一般的な参照用に使用したものであり、以
下の説明で、処理の理解を助けるため随時参照する。
【００５１】各ノードのセット・マネージャによって命
令コードとして実施される詳細な処理を図５ないし図７
に示し、セット・マネージャ内のセット・リーダー機能
を図８ないし図１１に示す。これらのすべてを、まず図
５と図６によって詳細に説明する。処理は、図５と図７
のセット・マネージャのブロック１から始まる。という
のは、所与のノードのサービス伝送ユーザから要求を最
初に受け取って、識別されたセットに情報を送り、ツリ
ーをセットアップする要求を受け取り、ツリーをリフレ
ッシュするなどを行うのがセット・マネージャだからで
ある。様々なシナリオの流れを、以下で詳細に説明す
る。
【００５２】図５のセット・マネージャのブロック１
が、サービスを受ける伝送ユーザから、所与のグループ
ＩＤと、必要とされるサービス品質および帯域幅要求を
有する識別されたセットに情報を送るよう求める要求を
受け取ると仮定すると、このセット・マネージャは、ブ
ロック２で、指定されたユーザ・グループのセット・リ
ーダー情報を記憶しているかどうか検査する。そうであ
る場合、ブロック１０で、帯域幅要件または応答時間要
件が要求されているかどうか検査する。そうである場
合、ブロック１１で、セット・リーダーにセット情報を
求める照会を送って、セット・メンバー・カウントとセ
ット・メンバー識別を要求する。
【００５３】セット・マネージャは、応答を待ち、ブロ
ック１２で肯定の応答を受け取った場合は、ブロック１
３でそのセット・マネージャがツリー・リーダーにな
り、伝送ユーザの要件を記録し、ユーザ・セット情報を
記録し、ブロック１４に出てツリー・リーダー処理に戻
り、後で図８ないし図１１を参照して説明するようにツ
リー作成の開始を実行する。ブロック１２で肯定の応答
を受け取らなかった場合、セット・マネージャは、それ
がセット・リーダーまたは代理セット・リーダーでない
かどうか判定するため検査を行う。それがセット・リー
ダーまたは代理セット・リーダーである場合、ブロック
３に戻って、セット・リーダー情報がセット・マネージ
ャでキャッシュされていないとわかった場合と同様に、
トポロジ・データベースを検査する。
【００５４】ブロック１５の検査で、セット・マネージ
ャがセット・リーダーまたは代理として働いていること
が示された場合、ブロック１６に進み、要求元の伝送ユ
ーザに否定の応答を返し、ブロック１７で、セット・マ
ネージャのブロック１に戻る。
【００５５】ブロック１０の検査で、帯域幅要件または
応答時間要件が要求されなかった場合、すなわちリアル
タイム・トラフィックが要求されていない場合、ブロッ
ク１８に進んで、そのツリーがディスエーブルされてい
るまたは存在しないかどうかを検査する。ツリーがディ
スエーブルされていないまたは存在する場合、ブロック
１９に進み、伝送ユーザにツリー・アドレス情報を与
え、ブロック２０を経てセット・マネージャのブロック
１に戻る。
【００５６】ツリーがディスエーブルされているまたは
存在しない場合は、ブロック１８からブロック２１に進
む。ここでは、識別されたセットのセット・リーダーへ
のツリー・イネーブル要求の送出を呼び出し、応答を待
つ。ブロック２２で肯定の応答を受け取った場合、ブロ
ック２３で、ツリー・アクセスを要求した伝送ユーザに
ツリー・アドレス情報を与え、ブロック２４を経て出て
セット・マネージャのブロック１に戻る。しかし、否定
の応答が返された場合は、ブロック２２からブロック１
５に進み、そこから前に説明したように処理が流れる。
【００５７】しかし、識別されたセットに情報を送るよ
うに求める最初の要求を受け取った際に、セット・リー
ダー情報がキャッシュされているかどうかに関するセッ
ト・マネージャの検査でそれが存在しないとわかった場
合には、ブロック２からブロック３に進み、ここで、ト
ポロジ・データベースを検査して、ネットワーク・レジ
ストラの位置を探す。トポロジ・データベースでレジス
トラが存在しないことが示された場合、ブロック４から
ブロック５に出て、要求元の伝送ユーザに否定の応答を
返し、ブロック６を経てセット・マネージャのブロック
１に戻る。しかし、動作中のネットワーク内では通常そ
うであるように、レジストラが存在する場合には、ブロ
ック７に進み、セット・マネージャが、セット情報を求
める照会をレジストラに送る。ブロック８で応答を待
つ。肯定の応答を受け取った場合、ブロック１０に進ん
で、帯域幅またはリアルタイム応答が要求されたかどう
か検査し、それに応じて、前に説明したようにブロック
１１またはブロック１８から処理が進む。しかし、肯定
の応答を受け取らなかった場合は、ブロック９に進ん
で、要求されたセットが実際に存在するかどうか検査す
る。そのセットが存在しない場合は、ブロック５に進
み、伝送ユーザに否定の応答を送り、ブロック６を経て
セット・マネージャに戻る。しかし、このＳＭがレジス
トラでない場合は、ブロック３に再び入って、レジスト
ラを求めて再度トポロジ・データベースを検査する。こ
の処理の全体の結果は、要求元の伝送ユーザが、識別さ
れたセット・リーダーまたはツリー・リーダーにメッセ
ージを送るための情報を有しているか、または否定の応
答を受け取り、伝送不能であるかのどちらかである。
【００５８】セット・マネージャのブロック１で、ツリ
ー要求、すなわちツリーのセットアップを試みる別のツ
リー・マネージャから来る、ツリーのセットアップを求
める要求を受け取った場合、ブロック２５で、クリーン
・アップ標識ビットがオンであるかどうかを検査する。
そうである場合、ブロック２６に進み、その要求中で識
別される受取り側副ノードのＳＭをツリー要求中の最初
にコピーされた副ノードと比較する。これらが同一でな
い場合、ブロック２７に示すように、コピーされた副ノ
ード内のすべてのリンクおよび末端境界からの要求中で
受け取った相関子に関連するツリー・アドレスがマーク
解除され、処理は、ブロック２８に進む。ブロック２６
で、このツリー要求の最初にコピーされた副ノードが、
その要求を受け取る副ノードと実際に同一である場合に
は、図に示すように、ブロック２６から出て直接ブロッ
ク２８に進む。ブロック２８に進むのは、クリーン・ア
ップ標識ビットがオフであるとわかった場合、または前
述の他の条件が成り立つ場合である。ブロック２８で、
所与のノードでどのリンクをマークすべきかを決定し、
その後ブロック２９へ出る。
【００５９】ブロック２９では、各リンクを検査して、
それがオンライン、すなわち活動状態のリンクであるか
どうかを判定する。そうである場合、ツリー要求元のツ
リー・アドレスでマークされているリンクがあるかどう
かを調べる。そうである場合、ブロック３５に進み、そ
のツリー相関子がツリー要求元のツリー相関子と等しい
かどうか検査する。そうでない場合は、そのアドレスは
既に別のツリー上で使用されており、ブロック３６で、
そのアドレスが有効でないことを示す否定の応答が送ら
れてくる。しかし、ブロック３５でアドレス相関子が一
致する場合は、ブロック３７に進み、そのノードのリン
クが追加のツリー・アドレスをサポートできるかどうか
検査する。そうでない場合、やはりツリー・アドレス・
プールがこのノードで空になっていることを示す否定の
応答が送られ、ブロック３１に進んで、その副ノードの
ための有効なツリー・アドレスのリストを生成し、ブロ
ック３２に進んで、ツリー・リーダーに応答を送り、ブ
ロック３３で終了してセット・マネージャのブロック１
に戻る。
【００６０】しかし、ブロック３７の検査でそのノード
のリンクが追加のツリー・アドレスをサポートできる場
合、ブロック３９に進んで、要求に含まれるセット・メ
ンバーがその副ノードに存在するかどうかを判定し、次
にブロック４０に進んで、識別されたツリー・アドレス
で適当なリンクまたは末端境界をマークする。セット・
マネージャが肯定的な応答を受け取った場合、ブロック
４１からブロック４２に出て、セット・マネージャが、
ツリー情報、応答するノードでツリー・アドレスでマー
クされた伝送ユーザの数、およびツリー・リーダーの位
置識別を記録し、ブロック４３に進んで、次のツリー・
リフレッシュ・メッセージのためにタイムアウト・タイ
マをセットする。その後、ブロック３１に進んで、その
副ノードの有効ツリー・アドレス・リストを生成し、ブ
ロック３２で、それをツリー・リーダーが使用できるよ
うにツリー・リーダーに送る。
【００６１】ブロック３４に戻って、そのノードのリン
クのうちでツリー要求元のツリー・アドレスでマークさ
れているリンクがない場合は、ブロック４４に進み、検
査を行って、ツリー要求元のツリー相関子がこれらのリ
ンク上で既知であるかどうかを判定する。そうでない場
合、ブロック３７に進み、そこから上述のように処理を
続行して、そのノードのリンクが追加のツリー・アドレ
スをサポートできるかどうかを判定する。リンクが追加
のツリー・アドレスをサポートできる場合、ブロック３
９に進んで、前に説明したように処理を続行する。そう
でない場合は、ブロック３８に進んで、やはり前に説明
したように処理を続行する。
【００６２】しかし、ツリー要求元の相関子が、セット
・マネージャのノードでサービスを受けるリンク上で既
知の場合は、ブロック４５に進んで、そこで現ツリー・
アドレスを有するリンクおよび末端境界をマーク解除
し、かつツリー要求元のツリー・アドレスでこれらをマ
ークし、その後、処理はブロック４１に流れ、既に説明
したように続行する。
【００６３】セット・マネージャのブロック１で、ツリ
ー・リフレッシュの要求またはメッセージを受け取った
場合、ブロック４６に進み、そこで、ツリー・レコード
・エージ・フィールドを０にリセットし、その後、ブロ
ック４７を経てセット・マネージャのブロック１に戻
る。しかし、タイムアウト時間が満了した場合は、ブロ
ック４８に進み、セット・マネージャ・ノードがツリー
・リフレッシュ信号を受け取らなかったことを示す、ツ
リー・リーダーへのメッセージを生成し、その後、ブロ
ック４９に進んで、そのノードのリンクをマーク解除
し、ブロック５０を経てセット・マネージャのブロック
１に戻る。セット・マネージャのブロック１でツリー削
除メッセージを受け取った場合は、図７に示すようにブ
ロック５１に進む。セット・マネージャは、識別された
リンクからおよびその副ノードにあるすべての末端境界
からのツリー相関子に関連するツリー・アドレスをマー
ク解除し、その後ブロック５２に進んで、ツリー削除応
答を生成し、これをツリー・リーダーに送り、ブロック
５３を経てセット・マネージャのブロック１に戻る。
【００６４】セット・マネージャのブロック１で、隣接
するセット・マネージャまたは制御点が障害を発生して
いることを示すトポロジ更新を受け取った場合は、ブロ
ック５４に進み、セット・マネージャは、リンクから障
害を発生したノードまでのすべてのツリー・アドレスを
マーク解除し、ブロック５５を経てセット・マネージャ
のブロック１に戻る。
【００６５】前述の処理はすべて、伝送ユーザ、ツリー
・リーダーまたはトポロジ・データベースからの要求に
応答してセット・マネージャ内で行われる処理であり、
トポロジ・データベースが、ネットワークのトポロジに
変化があるかどうか監視される。セット・マネージャの
位置に常駐するツリー・リーダーの機能の様々な呼び出
しも、既に述べたように図５ないし図７に示されてい
る。ツリー・リーダーの機能の実際の流れは、セット・
リーダー、セット・マネージャまたはトポロジ・データ
ベース更新からのメッセージによって呼び出され、これ
らは、図８ないし図１１に示される。
【００６６】図８ないし図１１では、ツリー・リーダー
が機能しており、ツリー作成の指示を受け取った場合、
まずブロック５６に進む。ブロック５６では、ツリー・
リーダーが、ネットワークＩＤ、ノードＩＤ、副ノード
指定および３２ビット・カウンタ番号を連結することに
よって、そのツリー・リーダーのネットワーク内の位置
に基づいてツリー相関子インデックスを生成する。次
に、ブロック５７に進み、乱数アドレス発生器によって
ツリー・アドレスを生成する。ブロック５８では、ツリ
ー・リーダーが、セット・メンバー・リストとネットワ
ークのトポロジに基づいて副ノードのリストをコンパイ
ルする。このセット・メンバー・リストとネットワーク
のトポロジを、要求元伝送ユーザの要求にサービスする
セット・マネージャから受け取る。次に、ツリー・リー
ダーは、ブロック５９でツリー計算アルゴリズムを呼び
出して、すべての副ノードを包含し、それに対する要求
によって設定された品質と帯域幅の要件に合致する、ツ
リー・マップを計算し、ブロック６０で応答を待つ。肯
定の応答を受け取った場合、ブロック６３に進んで、ツ
リー・リーダーが、最小の最大パケット・サイズとツリ
ーの副ノード・アドレスまたはルート・アドレスを含む
各経路情報を記録し、その後、ブロック６４でツリーの
各経路のツリー要求を生成する。その後、ツリー・リー
ダーは、ブロック６５で、これらのツリー要求を送り、
応答を待ち、ブロック６６を経てブロック１のツリー・
リーダー・セット・マネージャ機能に戻る。
【００６７】ブロック６０で肯定の応答を受け取らなか
った場合は、ツリー・リーダーは、要求元伝送ユーザに
否定の応答を返し、ブロック６２でそのツリー・リーダ
ー処理を終了する。ツリー・リーダーのブロック１でそ
のツリー要求メッセージに対する応答を受け取った時
は、ブロック６７で応答情報を記録し、その応答が、そ
れが期待している応答のリストからの最後の応答である
かどうか検査する。それが最後の応答でない場合は、ブ
ロック６９を経て戻り、最後の応答の受取りを待つ。ブ
ロック６８で最後の応答を受け取った場合、ブロック７
０に進み、再検査を行って、すべての応答を受け取った
かどうかを判定する。すべての応答を受け取ってはいな
いが、それでも最後の応答が受け取られたことが示され
る場合は、ブロック８３に進んで、ツリー・リーダー
が、このツリーの各経路の旧アドレスを消去するがツリ
ーは破棄しない、ツリー削除メッセージを送る。その
後、ツリー・リーダーは、ブロック８４で使用可能な応
答から新規ツリー・アドレスを選択し、ブロック５８に
出て、ブロック５８からは既に説明したように処理が流
れる。
【００６８】しかし、ブロック７０で、応答がすべて受
け取られたことが示される場合、ブロック７１で検査を
行って、受け取った応答がすべて肯定であるかどうかを
判定する。そうである場合、ブロック７６に進んで、予
想される伝送ユーザがすべてそのツリー上にあるかどう
か検査する。そうである場合、ブロック８０に進んで、
ツリー上の伝送ユーザに関する記録を作成し、要求元ユ
ーザにツリー情報を返し、その後、ブロック８１に進ん
で、ツリー・リフレッシュ・メッセージとリフレッシュ
・タイマ開始メッセージを送り、ブロック８２を経て戻
ることによりこの処理が終了する。
【００６９】しかし、ブロック７１の検査ですべての応
答が肯定ではない場合、ブロック７２に進んで、無効ア
ドレスを示すセンス・コード・ビットだけを受け取った
かどうかを判定する。そうである場合、ブロック７３に
進んで、示された使用可能なツリー・アドレスのうちか
ら新規ツリー・アドレスを選択し、ブロック７４に進ん
で、この新規アドレスを使用して旧アドレスを置換し、
新規アドレスを用いてツリー要求を再送出し、その後、
ブロック７５を経て戻る。しかし、無効ツリー・アドレ
ス以外のセンス・コード・エラーを受け取った場合は、
ブロック８３に進み、「ツリー破棄禁止」表示ビットを
オンにセットして各経路に対するツリー削除メッセージ
を送り、ブロック８４以降に関して前に説明したように
処理を続行する。すべての応答を受け取り、そのすべて
が肯定である場合、ブロック７６で検査を行って、予想
されるユーザがそのツリー上に存在するかどうかを調べ
る。それが存在しない場合は、ブロック７７に進み、こ
こで検査を行って、要求されたすべての伝送ユーザがそ
のツリー上に存在することを要求元のユーザが必要とし
ているかどうかを判定する。そうでない場合、処理はブ
ロック８０に流れ、ここでそのツリー上に実際に存在す
る伝送ユーザを記録し、その情報を要求元の伝送ユーザ
に返す。しかし、要求元のユーザが、その識別された伝
送ユーザがすべて存在することを必要とする場合は、ブ
ロック７８に進んで、それが要求したユーザのすべてを
包含するツリーを作成できなかったことを示す否定の応
答をその伝送ユーザに送り、ブロック７９でこのツリー
・リーダー処理が終了する。
【００７０】ツリー・リーダーのブロック１で、ツリー
・リフレッシュ・タイマが満了したことを検出した場合
には、ツリー・リーダーは、ブロック８５でそのツリー
上にツリー・リフレッシュ信号を送り、タイマをリセッ
トし、その後、ブロック８６を経て戻る。
【００７１】ツリー・リーダーは、ツリー削除応答、す
なわちツリー削除メッセージに対する応答を受け取った
時、ブロック８７に進み、その応答情報を記録する。ブ
ロック８８で検査を行って、これが期待される最後の応
答であるかどうかを判定する。そうである場合、ブロッ
ク８９で、そのツリーを今破棄しなければならないかど
うか検査する。そうである場合、ブロック９１でツリー
・リーダー処理が終了する。そうでない場合は、ブロッ
ク９０を経てツリー・リーダーのブロック１に戻る。ブ
ロック８８で最後の応答を受け取っていない場合は、や
はりブロック９２を経て戻って、次の展開を待つ。
【００７２】ツリー・リーダーが、そのツリーを破棄す
る時であると指示を受け取った場合、ブロック９３に進
み、ツリー破棄標識をｙｅｓにマークして各経路に対す
るツリー削除メッセージを生成する。その後、ブロック
９４に進み、ツリー削除メッセージを送り、応答を待
つ。処理は、ブロック９５を経て戻る。
【００７３】ツリー・リーダーは、指定されたユーザを
ツリーから除去するようにとの指示を受け取った時、ブ
ロック９６に進み、ここで検査を行って、指示されたユ
ーザがそのツリー・リーダーのサービスを受ける副ノー
ド内に存在する最後のユーザであるかどうかを判定す
る。そうである場合、ブロック９７でその副ノードは
葉、すなわちそのツリーの最も外側の限界であり、ブロ
ック９８に進んで、ツリー削除メッセージを送ってツリ
ーからその副ノードを除去し、ブロック９９を経て戻
る。しかし、その副ノードが葉でない場合は、ブロック
１００に進んで、識別されたユーザを単にツリー情報か
ら削除し、その後、ブロック１０１に進み、処理は戻
る。ブロック９６の検査で、その伝送ユーザが副ノード
内の最後の伝送ユーザでない場合にも同一の結果とな
り、その後、そのアドレスが単にツリー情報から削除さ
れる。
【００７４】ツリー・リーダーが、所与のユーザをツリ
ーに追加するようにとの指示または要求を受け取った時
は、ブロック１０２に進んで、その伝送ユーザの副ノー
ドが現在そのツリー上にあるかどうかを判定する。そう
である場合、その伝送ユーザには、既にそのツリー上に
ある副ノードを介して到達できるので、処理はブロック
１０３を経て戻る。ブロック１０２の判定が否である場
合、ブロック１０５に進むが、これについては少し後で
詳細に説明する。
【００７５】ツリー・リーダーが、セット・マネージャ
または制御点がネットワーク内で障害を発生したことを
示すトポロジ・データベース更新メッセージを受け取っ
た場合、ブロック１０４に進んで、障害を発生したノー
ドが葉であるかどうかを判定する。そうでない場合、ブ
ロック１０５に進んで、すぐ後で説明する処理が行われ
る。そうである場合は、ブロック１１５に進み、元の要
求元ユーザが、すべてのユーザがそのツリー上に存在す
ることを必要としたかどうか検査する。そうである場
合、ブロック１１６に進み、元の要求元ユーザに否定の
応答を返し、その後、ブロック１１７に進み、ツリー・
リーダー処理が終了する。元の要求元が、ユーザのすべ
てがそのツリー上に存在することを必要としない場合
は、ブロック１１８に進み、処理は単にブロック１に戻
る。
【００７６】ツリー・リーダーのブロック１で、そのツ
リー上のリンクが障害を発生したことを示すトポロジ・
データベース・メッセージを受け取った時、またはセッ
ト・マネージャがリフレッシュ信号を受け取っていない
ことを示すメッセージがセット・マネージャから来た
時、あるいはブロック１０２またはブロック１０４で行
われる試験に関して説明した他の条件が否定である場合
には、ブロック１０５に進む。
【００７７】ブロック１０５では、ツリー・リーダー
が、既存のツリーに何かを追加するのに必要な副ノード
・リストをコンパイルする必要がある。その後、ブロッ
ク１０６に進み、ここでツリー計算アルゴリズムを呼び
出して、現在のツリーを新副ノードまで拡張する。これ
は、リンクが障害を発生し、ツリーを再拡張する必要が
ある場合と同一の処理になるはずである。ブロック１０
７では、ブロック５６でツリー作成の処理を呼び出すこ
とによって送られたツリー作成メッセージに対して肯定
の応答を受け取ったかどうか検査を行う。肯定の応答を
受け取った場合、ブロック１０８に進み、各経路の情報
を記録し、その後、ブロック１０９で検査を行って、複
数の経路が前にそのツリー上にあった副ノードを横切る
かどうかを判定する。そうでない場合、ブロック１１９
に進み、クリーン・アップ・ビットをセットし、最初に
コピーされた副ノードのアドレスを要求された拡張の副
ノードに等しい値にセットして、各経路のツリー要求を
送る。ブロック１２０では、このツリー要求メッセージ
を送り、応答を待ち、ブロック１２１を経て戻ることに
よって処理を続行する。
【００７８】しかし、複数の経路が前にそのツリー上に
あった副ノードを横切る場合には、ブロック１１０に進
み、ツリー要求上でクリーン・アップ・ビットをセット
して新ツリーの最初の枝をマークし、旧ツリーの残りの
すべてのリンクをマーク解除することによって、これら
のリンクをクリーン・アップする。その後、ブロック１
１１に進み、ツリー上に残りのリンクを置く追加のツリ
ー要求があればそれを実行する。その後、ブロック１１
２を呼び出し、ここでクリーン・アップ・ビットをオン
にセットしたツリー要求を送り、関係する副ノードに関
する応答を待つ。最後に、ブロック１１３で、ツリー・
リーダーが、クリーン・アップ・ビットをオフにセット
した残りのツリー要求を送り、ブロック１１４を経て戻
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】通信リンクによって接続されたノードの分散ネ
ットワーク内の各ノードにあるセット・マネージャが引
き受けることのできる様々な動作機能間でのメッセージ
の交換を示す概略図である。各ノードは、セット管理の
タスク、伝送ユーザ・サポート、セット・リーダー管理
機能、ネットワーク・レジストラ機能および代理セット
・リーダー機能を実行する機能を有し、これらの機能は
すべて前述の関連特許出願に詳しく記載されている。図
１に示した好ましい実施例には、新型のツリー・リーダ
ー機能と、図１に示すメッセージ交換プロトコルが含ま
れる。
【図２】ツリー・リーダーとして動作中のセット・マネ
ージャを概略的に示し、所与のユーザ・セットのために
分配ツリーを作成するのに必要なメッセージおよび制御
の流れを示す図である。
【図３】ツリー・リーダーとして動作中のセット・マネ
ージャの、ツリーのメンバーにマルチキャストを介して
メッセージを送ることを望む伝送ユーザをサポートする
役割を概略的に示す図である。
【図４】本発明の機能ならびに上述の関連特許出願に記
載の機能をすべて含む、大型の多重ノード・ネットワー
クの一部を概略的に示す図である。
【図５】セット・マネージャによってサポートされる伝
送システム・ユーザからの要求に応答してツリー・リー
ダー機能へインターフェースするために、セット・マネ
ージャで必要な処理の概略の流れを示す図である。
【図６】セット・マネージャによってサポートされる伝
送システム・ユーザからの要求に応答してツリー・リー
ダー機能へインターフェースするために必要な、セット
・マネージャにおける処理の概略の流れを示す図であ
る。
【図７】ツリー・リーダーと１組の伝送システム・ユー
ザにインターフェースする際の、セット・マネージャの
追加機能を示す図である。
【図８】本明細書に記載の本発明の好ましい実施例によ
る、１ノードのセット・マネージャにおいて動作するす
べてのツリー・リーダー機能をサポートするのに必要な
動作の流れを概略的に示す図である。
【図９】本明細書に記載の本発明の好ましい実施例によ
る、１ノードのセット・マネージャにおいて動作するす
べてのツリー・リーダー機能をサポートするのに必要な
動作の流れを概略的に示す図である。
【図１０】本明細書に記載の本発明の好ましい実施例に
よる、１ノードのセット・マネージャにおいて動作する
すべてのツリー・リーダー機能をサポートするのに必要
な動作の流れを概略的に示す図である。
【図１１】本明細書に記載の本発明の好ましい実施例に
よる、１ノードのセット・マネージャにおいて動作する
すべてのツリー・リーダー機能をサポートするのに必要
な動作の流れを概略的に示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チェー・セン・チョウ アメリカ合衆国10562、ニューヨーク州オ ッシニング、プロスペクト・アベニュー 26、２階 (72)発明者 ジョン・エリス・ドレーク・ジュニア アメリカ合衆国27312、ノース・カロライ ナ州ピッツボロ、フィアリングトン321 (72)発明者 プラバンダム・マダン・ゴーパル アメリカ合衆国07470、ニュージャージー 州ウェイン、ブラック・オーク・リッジ・ ロード1043 (72)発明者 エリザベス・アン・エルヴァティック アメリカ合衆国27502、ノース・カロライ ナ州アペックス、マトロック・ストリート 4908 (72)発明者 マーク・アダム・カプラン アメリカ合衆国10536、ニューヨーク州カ トナ、ホリー・ヒル・レーン、アール・エ フ・ディー５ (72)発明者 マーシア・ランバート・ピーターズ アメリカ合衆国27312、ノース・カロライ ナ州ピッツボロ、ニュー・ホープ・トレー ルズ６ (72)発明者 マイケル・ジェームズ・ウォード アメリカ合衆国06511、コネティカット州 ニュー・ヘーヴン、ウェスト・パーク・ア ベニュー25

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】通信リンクによって互いに相互接続された
    複数のノードを有し、前記通信リンクを介して前記ノー
    ドに位置する通信ネットワーク・ユーザにメッセージを
    送り配布することができ、前記ユーザの定義済みサブセ
    ットのメンバーの間で通信できるように分配ツリーに編
    成されている、通信ネットワーク・システムであって、 前記各ノードがそれぞれ、前記サブセット用の分配ツリ
    ー・リーダーとして動作する手段を備え、前記分配ツリ
    ー・リーダー手段が、 分配ツリー・アドレスを生成するための第１手段と、 前記分配ツリー・アドレスと組み合わされると、前記分
    配ツリー・リーダーによって前記分配ツリー内に含めら
    れた前記サブセットのメンバーを有する前記すべてのノ
    ードで、前記分配ツリーを一義的に識別する、分配ツリ
    ー・アドレス相関識別子を生成するための第２手段と、 分配ツリー作成要求メッセージを生成し、これを、前記
    分配ツリーのサービスを受けるメンバーを有する前記す
    べてのノードに送るための第３手段と、 前記分配ツリー作成要求メッセージを受け取り、これに
    応答して、前記分配ツリー・アドレスが、前記ノードで
    現在使用中であるかどうかを示す応答と、どの分配ツリ
    ー・アドレスが前記ノードで現在使用可能であるのかの
    表示とを生成し送るための第４手段と、 前記ノードからの応答に応答して、前記応答のどれとも
    衝突しないアドレスを使用して、前記分配ツリー内に含
    まれる前記すべてのノードにメッセージを分配できるよ
    うにするための第５手段とを含むことを特徴とする、通
    信ネットワーク・システム。
  2. 【請求項２】さらに、前記各ノードにあり、前記応答と
    衝突しない前記ツリー・アドレスを、前記ノードの前記
    分配ツリーに含まれる外向きの前記通信リンクと関連付
    けるための第６手段を備える、請求項１に記載の通信ネ
    ットワーク・システム。
  3. 【請求項３】前記第１手段がさらに、前記分配ツリー・
    アドレスを生成するための乱数発生器を備えることを特
    徴とする、請求項１に記載の通信ネットワーク・システ
    ム。
  4. 【請求項４】前記第１手段がさらに、前記分配ツリー・
    アドレスを生成するための乱数発生器を備えることを特
    徴とする、請求項２に記載の通信ネットワーク・システ
    ム。
  5. 【請求項５】前記アドレス相関識別子が、前記ツリー・
    リーダーの常駐する前記ノードのノード識別と、任意の
    カウンタ値とを含むことを特徴とする、請求項１ないし
    ４のいずれかに記載の通信ネットワーク・システム。
  6. 【請求項６】前記第５手段が、前記アドレスがいずれか
    のノードで現在使用中であることを示す前記応答を受け
    取った時、前記ノードで現在使用可能なツリー・アドレ
    スに関する受け取った前記表示を利用し、前記使用可能
    なアドレスから新規ツリー・アドレスを選択することを
    特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の通信
    ネットワーク・システム。
  7. 【請求項７】分配ツリー・アドレスを生成するための第
    １手段と、 前記分配ツリー・アドレスと組み合わされると、分配ツ
    リー・リーダーによって分配ツリー内に含められたすべ
    てのノードで、前記分配ツリーを一義的に識別する、分
    配ツリー・アドレス相関識別子を生成するための第２手
    段と、 分配ツリー作成要求メッセージを生成し、これを、前記
    分配ツリーのサービスを受けるユーザを有する前記すべ
    てのノードに送るための第３手段と、 前記分配ツリー作成要求メッセージを受け取り、これに
    応答して、前記分配ツリー・アドレスが、前記ノードで
    現在使用中であるかどうかを示す応答と、どの分配ツリ
    ー・アドレスが前記ノードで現在使用可能であるのかの
    表示とを生成し送るための第４手段と、 前記ノードからの前記応答に応答して、前記応答のどれ
    とも衝突しない前記アドレスを使用して、前記分配ツリ
    ー内に含まれる前記すべてのノードにメッセージを分配
    できるようにするための第５手段とを備える、複数の相
    互接続されたノードのネットワーク内の任意のノードで
    使用するための分配ツリー・リーダー。
  8. 【請求項８】さらに、前記各ノードにあり、前記応答と
    衝突しない前記ツリー・アドレスを、前記ノードで前記
    分配ツリーに含まれる外向きの前記通信リンクと関連付
    けるための第６手段を備える、請求項７に記載の分配ツ
    リー・リーダー。
  9. 【請求項９】前記第１手段がさらに、前記分配ツリー・
    アドレスを生成するための乱数発生器を備えることを特
    徴とする、請求項７に記載の分配ツリー・リーダー。
  10. 【請求項１０】前記第１手段がさらに、前記分配ツリー
    ・アドレスを生成するための乱数発生器を備えることを
    特徴とする、請求項８に記載の分配ツリー・リーダー。
  11. 【請求項１１】前記第５手段が、前記分配ツリー・アド
    レスが前記ノードで現在使用中であることを示す前記応
    答を受け取った時、前記現在使用可能な分配ツリー・ア
    ドレスに関する前記表示を利用し、新規分配ツリー・ア
    ドレスを選択することを特徴とする、請求項７ないし１
    ０のいずれかに記載の分配ツリー・リーダー。
  12. 【請求項１２】通信リンクによって互いに相互接続され
    た複数のノードを有し、前記通信リンクを介して前記ノ
    ードに位置するユーザにメッセージを送り配布すること
    ができ、前記ユーザの定義済みサブセットのメンバーの
    間で通信できるように分配ツリーに編成されている、通
    信ネットワークを管理する方法であって、 前記サブセット用の分配ツリー・リーダーを選択するス
    テップと、 前記ツリー・リーダーにおいて、分配ツリー・アドレス
    を生成するステップと、 前記ネットワーク内で前記サブセット用の前記分配ツリ
    ーを一義的に識別するため、分配ツリー・アドレス相関
    識別子を生成し、前記識別子を前記分配ツリー・アドレ
    スと組み合わせるステップと、 分配ツリー作成要求メッセージを作成し、これを、前記
    ネットワーク・リンクを介して、前記分配ツリーのサー
    ビスを受けるユーザを有する前記すべてのノードに送る
    ステップと、 前記分配ツリー作成要求メッセージを受け取り、前記分
    配ツリー・アドレスが現在使用中であるかどうかを示す
    応答メッセージと、どの分配ツリー・アドレスが各受取
    り側ノードで現在使用可能であるのかの表示とを生成
    し、送るステップと、 前記応答のどれとも衝突しない一義的な前記分配ツリー
    ・アドレスを選択するステップとを含む方法。
  13. 【請求項１３】さらに、ユーザの前記サブセット用の前
    記分配ツリーの一部である、前記ネットワーク内の前記
    各ノードで、前記各通信リンクに前記一義的分配ツリー
    ・アドレスを割り当てるステップを含む、請求項１２の
    方法。
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