JPH11127151A - マルチキャスト方法 - Google Patents

マルチキャスト方法

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JPH11127151A
JPH11127151A JP9289544A JP28954497A JPH11127151A JP H11127151 A JPH11127151 A JP H11127151A JP 9289544 A JP9289544 A JP 9289544A JP 28954497 A JP28954497 A JP 28954497A JP H11127151 A JPH11127151 A JP H11127151A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
multicast
routing table
packet
communication network
network
Prior art date
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Pending
Application number
JP9289544A
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English (en)
Inventor
Atsushi Abe
敦史 安部
Hiroshi Saito
洋 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH11127151A publication Critical patent/JPH11127151A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 網の帯域使用効率を改善し、CNの処理負荷
及びルーチングテーブル量を平準化できるマルチキャス
ト方法を提供する。 【解決手段】 通信網内に複数のパケットをコピーする
機能を有するノード(CN)及び各CNのルーチングテ
ーブルを作成し管理するサーバ(RS)を設置し、エン
ドノード(EN)をCNを介して相互接続し、各ENか
らRSへ各マルチキャストグループに対する参加状況
(メンバーシップ情報)を報告し、RSで、報告された
メンバーシップ情報と通信網内のトポロジー情報及び各
CNの負荷状態を基に通信網内のマルチキャストツリー
を算出し、これを基に各CNのルーチングテーブル及び
各ENのパケット転送先CNを決定し、RSが、各CN
に対してルーチングテーブルを配布し、各ENに対して
パケットの転送先CNを通知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非ブロードキャス
ト型網におけるマルチキャスト方法に関するものであ
る。
【0002】エンドユーザーがIPを使用し、ホスト、
IPルータ等を相互接続するバックボーン網としてAT
M網を使用する場合のバックボーン網に適用する従来の
マルチキャスト方法として、網内にコネクションレスサ
ーバ、マルチキャストサーバ等のパケットコピー機能を
有するCNを配置し、送信ENが一旦CNにマルチキャ
ストパケットを転送し、そのCNがマルチキャストパケ
ットをコピーして受信ENに対してパケット転送を行う
方法がある。
【0003】このような方法では、ENとCNとの間を
ATM−PVC等で接続し、ENのマルチキャストグル
ープへの参加状況に応じてCNのルーチングテーブルを
更新することによってルーチングを行っているため、送
信パケットが発生した時点でATM網内でATM−SV
Cを設定する必要がなく、従って、SVCの設定に要す
る時間が問題となるような、呼継続時間が短時間の通信
に特に有効である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来方法では、それぞれのマルチキャストグループ
に特定の一つのCNが固定的に割当てられ、そのCNが
全受信ENへパケットの転送を行っていた。このため、
大規模網のように受信ENが地理的に広範囲に分散して
存在する環境においては、送信ENと受信ENとの間の
転送ルートが非効率的になるという問題点があり、ま
た、或る特定のマルチキャストグループの受信EN数が
多数存在するような環境においては、そのマルチキャス
トグループに割当てられている一つのCNにパケット転
送処理及びコピー処理のための負荷が集中すると共に、
ルーチングテーブル量が大きくなるという問題点があっ
た。
【0005】本発明の目的は、このような問題点を解決
し、網の帯域使用効率を改善することができ、CNの処
理負荷及びルーチングテーブル量を平準化することが可
能なマルチキャスト方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のマルチキャスト
方法は、上記の目的を達成するためになされたものであ
り、通信網内に、パケットコピー機能を有するCNを複
数台配置し、各CNのルーチングテーブルを作成し管理
するRSを前記通信網内に設置し、マルチキャストパケ
ットを送受信するENをCNを介して相互接続し、各E
NからRSへ各マルチキャストグループに対するメンバ
ーシップ情報を報告し、RSで、報告されたメンバーシ
ップ情報と通信網内のトポロジー情報及び各CNの負荷
状態を基に通信網内のマルチキャストツリーを算出し、
算出されたマルチキャストツリーを基に各CNのルーチ
ングテーブル及び各ENのパケット転送先CNを決定
し、RSが、各CNに対してルーチングテーブルを配布
し、各ENに対してパケットの転送先CNを通知し、マ
ルチキャストパケットを送信するENからそのマルチキ
ャストパケットに関するマルチキャストグループに参加
しているENまで一つ又は複数のCNを経由してパケッ
ト転送を行うことを特徴とする。
【0007】このような本発明のマルチキャスト方法に
おいては、地理的に分散配置された複数のCNを使用し
て一つのマルチキャストグループに対してマルチキャス
ト配送を行い、更に、受信ENの位置及びCNの負荷状
況に応じてマルチキャストツリーを柔軟に変更すること
ができる。
【0008】
【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の実施例
を説明する。図1は本発明の実施例を説明するための図
である。11〜14はATMバックボーン網1におけるEN
であり、ホスト又はルータ等のマルチキャストパケット
を送受信するノードである。21〜23はCNであり、EN
相互間を接続しマルチキャストパケットの転送処理及び
コピー処理を行うノードである。ここで、EN−CN間
及びCN−CN間には、ATM−PVC等で事前にユー
ザーパケット転送用のコネクションが設定されているも
のとする。3はRSであり、網内のENのメンバーシッ
プ情報を管理し、網内の各CNのルーチングテーブルを
作成し管理するサーバである。4はNMSであり、制御
線を介して網内の各EN及びCNをモニターし、トポロ
ジー情報を管理するサーバである。41〜44はENとRS
との間に設定されている制御信号線であり、51〜53はR
SとCNとの間に設定されている制御信号線である。
【0009】図2はRS3の内部構成を示す図である。
31はメンバーシップ情報テーブルであり、網内の各EN
の各マルチキャストグループへの参加状況を管理するテ
ーブルである。32は網内トポロジー情報保持部であり、
NMS4等から網内のトポロジー情報を受取り、それを
保持する。33はマルチキャストツリー算出部であり、網
内のマルチキャストツリーを算出し、各CNのマルチキ
ャストルーチングテーブルを作成する。34はマルチキャ
ストルーチングテーブル管理部であり、網内の各CNの
マルチキャストルーチングテーブルを管理する。35はメ
ンバーシップ情報テーブル31とマルチキャストツリー算
出部33とを接続する制御信号線、36は網内トポロジー情
報保持部32とマルチキャストツリー算出部33とを接続す
る制御信号線、37はマルチキャストツリー算出部33とマ
ルチキャストルーチングテーブル管理部34とを接続する
制御信号線である。
【0010】図3はCN、例えば21の内部構成を示す図
である。211 はマルチキャストルーチングテーブルであ
り、212 はパケット転送処理/コピー処理部である。21
3 はマルチキャストルーチングテーブル211 とパケット
転送処理/コピー処理部212とを接続する制御信号線で
ある。
【0011】更に、図4はメンバーシップ情報テーブル
31の具体例を示す説明図、図5はマルチキャストルーチ
ングテーブル211 の具体例を示す説明図、図6は網内ト
ポロジー情報保持部32に納められたトポロジー情報の具
体例を示す説明図、図7は本発明のマルチキャスト方法
の動作フローを示す図である。
【0012】次に、本発明のマルチキャスト方法の動作
を図7に沿って説明する。網内トポロジー情報保持部32
に対して、予めNMS4等から網内のトポロジー情報を
例えば図6のように記録しておく。網内トポロジー情報
保持部32に対する情報更新は網トポロジーに変化が発生
する度に行う。EN11〜14は、或るマルチキャストグル
ープに対して参加又は離脱を行う場合には、制御信号線
41〜44を介してRS3に対してそれぞれ参加要求メッセ
ージ又は離脱要求メッセージを送信する(ステップ701
)。
【0013】RS3はENから受信した参加要求メッセ
ージ及び離脱要求メッセージを基にし、メンバーシップ
情報テーブル31に保持されている例えば図4のような各
マルチキャストグループとそのマルチキャストグループ
に参加しているENの対応表を更新する(ステップ702
)。マルチキャストツリー算出部33は、メンバーシッ
プ情報テーブル31に保持されているメンバーシップ情報
及び網内トポロジー情報保持部32に保持されている網内
トポロジー情報を基にし、網内のマルチキャストツリー
を作成する(ステップ703 )。
【0014】NMS4は網トポロジーを常に監視してお
り、網トポロジーに変化が発生した時にはRS3に通知
する(ステップ705 )。マルチキャストツリーの作成
は、RSに保持されているメンバーシップ情報又は網ト
ポロジー情報に更新があった時に行う。例えばマルチキ
ャストグループG1に対しては、メンバーシップ情報テ
ーブル31により、EN1、EN3及びEN4が参加者で
あること、網内トポロジー情報保持部32から、EN1及
びEN3は出力ポートP3を介してCN1に収容され、
EN4は出力ポートP1を介してCN2に収容されてい
ることが分かる。CN間は、例えば最小ホップ数ルーチ
ング等の既存のルーチング方法を用いる。この場合、C
N1にソースからパケットが到着した場合、EN1、3
及び4にパケットを送るには、CN2にパケットを送る
ルーチングを取る必要がある。従って送出すべきCN1
の出力ポートはP1及びP3となる。同様にCN2の出
力すべき出力ポートはP1となる。このようにして、マ
ルチキャストルーチングテーブルが作成される(ステッ
プ704 )。
【0015】また、マルチキャストツリーを作成する際
に、その時点における各CNの分岐数を考慮し、分岐数
の多いCNを節点として含めないようにマルチキャスト
ツリーを算出することにより、特定のCNへの処理負荷
の集中を抑制することができる。各CNの分岐数は、例
えばルーチングテーブル量を基に算出することが可能で
ある。
【0016】次に、作成したマルチキャストツリーを基
に、各CNのマルチキャストルーチングテーブルを作成
する。作成したマルチキャストルーチングテーブルはマ
ルチキャストルーチングテーブル管理部34に記録され
る。マルチキャストルーチングテーブル管理部34は、マ
ルチキャストツリーに節点として含まれる全てのCNに
関するマルチキャストルーチングテーブルを保持する
(ステップ704 )。
【0017】ここで保持されるテーブルは、図5に例示
した一つのCNに関するテーブルを全CNについて並べ
たものである。マルチキャストルーチングテーブルが更
新された場合、それに該当するCNに対して制御信号線
51〜53を介して更新後のマルチキャストルーチングテー
ブルを通知する(ステップ704 )。これを受信したCN
は、内部に保持されているマルチキャストルーチングテ
ーブル211 の更新を行う。また、RS3は制御信号線41
〜44を介してENに対して次ホップCNを通知する。マ
ルチキャストの情報源となるENは、通知されているC
Nに対してパケットを送る(ステップ706 )。
【0018】当該パケットを受信したCNは、ルーチン
グテーブルと宛先パケットアドレス(マルチキャストグ
ループに対応する)から出力ポートを認識し、出力ポー
ト分をコピーして配信する(ステップ707 )。当該パケ
ットが他のCNで受信された場合、上述の処理が繰り返
される(ステップ708 )。これにより、自然に複数のC
N転送が可能になる。一方、受信ノードがENの場合、
当該ENはこれを受信してマルチキャスト通信が完了す
る(ステップ709 )。
【0019】以上のステップにより、送信ENが送出し
たマルチキャストパケットを網内のCNが自己の内部に
保持されたマルチキャストルーチングテーブルに従って
次ホップのCNに転送し、一つ或いは複数のCNを経由
して受信ENまで送り届けることができる。
【0020】
【発明の効果】コネクションレスサーバ、マルチキャス
トサーバ等を用いる従来のマルチキャスト方法において
は、マルチキャストツリーの分岐点が固定的に一点に定
められているので網の帯域使用が非効率的なものとな
り、特に網が大規模になるほどこの傾向が顕著になると
いう問題があったが、本発明によれば、地理的に分散配
置されたCNのうち、任意の複数のCNをマルチキャス
トツリーの分岐点として選択できるため、網の帯域使用
効率を改善することができ、更に、例えば負荷の高いC
Nを避けてマルチキャストツリーを設定することによ
り、各CNの処理負荷及びルーチングテーブル量を平準
化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を説明するための網構成図であ
る。
【図2】RSの内部構成を示す図である。
【図3】CNの内部構成を示す図である。
【図4】メンバーシップ情報テーブルの具体例を示す説
明図である。
【図5】マルチキャストルーチングテーブルの具体例を
示す説明図である。
【図6】網内トポロジー情報保持部に納められたトポロ
ジー情報の具体例を示す説明図である。
【図7】本発明のマルチキャスト方法の動作フローを示
す図である。
【符号の説明】
1 ATMバックボーン網 3 RS 4 NMS 11〜14 EN 21〜23 CN 31 メンバーシップ情報テーブル 32 網内トポロジー情報保持部 33 マルチキャストツリー算出部 34 マルチキャストルーチングテーブル管理部 35、36、37、41〜44、51〜53 制御信号
線 211 マルチキャストルーチングテーブル 212 パケット転送処理/コピー処理部 213 制御信号線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非ブロードキャスト型通信網のエンドノ
    ード(EN)から、該通信網に接続される同一のマルチ
    キャストグループに属する他の複数のENに対して、同
    一のパケットを転送するマルチキャスト方法であって、 前記通信網内にパケットをコピーする機能を有するノー
    ド(CN)を複数台配置し、 各CNのルーチングテーブルを作成し管理するサーバ
    (RS)を前記通信網内に設置し、 マルチキャストパケットを送受信するENをCNを介し
    て相互接続し、 各ENからRSへ各マルチキャストグループに対する参
    加状況(メンバーシップ情報)を報告し、 RSで、報告されたメンバーシップ情報と通信網内のト
    ポロジー情報及び各CNの負荷状態を基に通信網内のマ
    ルチキャストツリーを算出し、 算出されたマルチキャストツリーを基に各CNのルーチ
    ングテーブル及び各ENのパケット転送先CNを決定
    し、 RSが、各CNに対してルーチングテーブルを配布し、
    各ENに対してパケットの転送先CNを通知し、 マルチキャストパケットを送信するENからそのマルチ
    キャストパケットに関するマルチキャストグループに参
    加している他のENまで、一つ又は複数のCNを経由し
    てパケット転送を行うことを特徴とするマルチキャスト
    方法。
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