JPH11331237A

JPH11331237A - マルチキャストパケット中継方法及び装置

Info

Publication number: JPH11331237A
Application number: JP13877998A
Authority: JP
Inventors: Sunao Sawada; 素直澤田; Hiroyuki Wada; 宏行和田; Kazuko Iwatsuki; 和子岩月; Shinji Nozaki; 信司野崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】複雑な装置構成やプロトコルを必要とした
り、ネットワークに多大な負荷をかけることなく、効率
的なマルチキャストパケット中継を可能とする。【解決手段】ＶＬＡＮ番号とネットワークインターフ
ェースを対応付ける第１対応表、及びネットワーク層マ
ルチキャストアドレスとＶＬＡＮタグを対応付ける第２
対応表を有し、ネットワーク層マルチキャストアドレス
宛のパケット中継時に、受信したマルチキャストアドレ
ス宛パケットの宛先であるネットワーク層マルチキャス
トアドレスと対応するＶＬＡＮタグを第２対応表から求
め、そのタグでパケットのＶＬＡＮタグを置き換え、そ
のタグから求めたＶＬＡＮ番号が属するネットワークイ
ンターフェースを第１対応表から求め、そのインターフ
ェースから、ＶＬＡＮタグを置き換えたパケットを、Ｖ
ＬＡＮ機能を有する１又は複数のＬＡＮスイッチ１１〜
１３に送信するルータ１０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチキャストパ
ケットを効率よく中継可能なマルチキャストパケット中
継方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】計算機ネットワークでの通信において、
同一のデータを複数の相手に送信する場合、単純に行う
と相手の数だけ同一内容のパケットを繰り返し送信する
ことになる。この際に、送信端末では相手の数に比例し
て送信処理が発生し、ネットワーク上には相手（受信端
末）の数に比例した量のパケットが流れることになり、
送信するデータが大量の場合には送信端末及びネットワ
ークに多大な負荷がかかることになる。

【０００３】その負荷を軽減するための一つの技術に
「マルチキャスト」がある（例えば、“Ｃｏｍｍｕｎｉ
ｃａｔｉｏｎＱ＆Ａ”，日経コミュニケーション，１
９９７／２／３，１０８Ｐ参照）。このマルチキャスト
を用いれば、必要最小限のパケットだけがネットワーク
上を流れ、送信端末で発生する送信処理も一度だけで済
む。これは、ネットワーク上の各ネットワーク層ネット
ワーク間中継装置が中継先の位置と数を認識し、必要最
小限のパケットの複製を作ることで実現されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記マルチキャストパ
ケットの効率的な中継のためには、マルチキャストルー
ティング用のネットワーク層のプロトコル、例えばＩＥ
ＴＦ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴａ
ｓｋＦｏｒｃｅ）のＲＦＣ１０７５で規定されている
ＤＶＭＲＰ（ＤｉｓｔａｎｃｅＶｅｃｔｏｒＭｕｌ
ｔｉｃａｓｔＲｏｕｔｉｎｇＰｒｏｔｏｃｏｌ）や、
上記ＩＥＴＦのＲＦＣ１５８４で規定されているＭＯＳ
ＰＦ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓｔ
ｏＯｐｅｎＳｈｏｒｔｅｓｔＰａｔｈＦｉｒｓ
ｔ）等を中継に関与する全てのネットワーク層ネットワ
ーク間中継装置、例えばルータがサポートしている必要
がある。また、ネットワークシステム上で異なるネット
ワーク層プロトコル、例えばＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ
Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）とＩＰｖ６（ＩＰｖｅｒｓｉｏｎ
６）を同時に運用する場合、各ネットワーク層プロトコ
ル毎にマルチキャストルーティング用プロトコル処理を
行わなければならない。そしてこれらのプロトコル処理
により制御情報交換のトラフィックが発生する。つま
り、各中継装置でのプロトコル処理負荷と、制御用トラ
フィックによるネットワークへの負荷が発生してネット
ワークに多大な負荷をかけることになり、結局、マルチ
キャストパケットを効率よく中継できないという問題が
あった。

【０００５】また、前記マルチキャストルーティングプ
ロトコル用の制御パケットはネットワーク層プロトコル
の情報を用いるため、ブリッジやＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡ
ｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）スイッチ等のデータリンク層
ネットワーク間中継装置では処理ができず、これによっ
ても効率的なマルチキャストパケット中継が行えないと
いう問題があった。

【０００６】本発明の目的は、複雑な装置構成やプロト
コルを必要としたり、ネットワークに多大な負荷をかけ
ることがなく、効率的なマルチキャストパケット中継が
可能なマルチキャストパケット中継方法及び装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、バーチャルＬＡＮ番号とネットワークインタ
ーフェースとの対応が格納されたインターフェース対応
表、及びネットワーク層マルチキャストアドレスとバー
チャルＬＡＮタグとの対応が格納されたマルチキャスト
アドレス対応表を有し、バーチャルＬＡＮ機能を有する
１又は複数のデータリンク層ネットワーク間中継装置か
らのネットワーク層マルチキャストアドレス宛のパケッ
ト中継時に、受信したマルチキャストアドレス宛パケッ
トの宛先であるネットワーク層マルチキャストアドレス
と対応するバーチャルＬＡＮタグをマルチキャストアド
レス対応表から求め、そのタグでパケットのバーチャル
ＬＡＮタグを置き換え、そのタグから求めたバーチャル
ＬＡＮ番号が属するネットワークインターフェースをイ
ンターフェース対応表から求め、そのネットワークイン
ターフェースから、バーチャルＬＡＮタグを置き換えた
パケットを、前記１又は複数のデータリンク層ネットワ
ーク間中継装置に送信するネットワーク層ネットワーク
間中継装置を設け、前記データリンク層ネットワーク間
中継装置で構成されたネットワークシステム上におい
て、データリンク層アドレスとバーチャルＬＡＮタグに
基づいてパケットを中継することでネットワーク層マル
チキャストパケット中継を可能にしたものである。

【０００８】これによれば、ネットワーク層ネットワー
ク間中継装置（レイヤ３のネットワーク間中継装置）に
よってＶＬＡＮタグを付け替えるという簡単な手法によ
り、ネットワーク層の情報を使わないデータリンク層ネ
ットワーク間中継装置（レイヤ２のネットワーク間中継
装置）で構成されたネットワークで、必要最小限のＬＡ
Ｎセグメントにだけパケットが流れる効率的なマルチキ
ャストパケット中継が実現できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は、本発明によるマルチキャス
トパケット中継方法及び装置が適用されたネットワーク
システムの第１の例を示すブロック図である。この例で
のマルチキャストは、ＩＥＴＦで仕様化されているＩＰ
プロトコルにおけるマルチキャスト（ＩＰマルチキャス
ト）であり、マルチキャストグループの管理にはＩＧＭ
Ｐプロトコル（以下、ＩＧＭＰと略記）が用いられてい
るものとする。

【００１０】この図１において、１０はＯＳＩ参照モデ
ルのレイヤ３（単にレイヤ３とも記す）のネットワーク
間中継装置（ネットワーク層ネットワーク間中継装
置）、ここではルータで、ネットワークインターフェー
スとして複数の、ここでは３つのポートＡ，Ｂ，Ｃを有
する。１１〜１３は各々パケットに付加されたバーチャ
ルＬＡＮ（以下、ＶＬＡＮと記す）タグに基づいてパケ
ットを中継する、ＶＬＡＮ機能を有するＯＳＩ参照モデ
ルのレイヤ２（単にレイヤ２とも記す）のネットワーク
間中継装置（データリンク層ネットワーク間中継装
置）、ここではＬＡＮスイッチである。このＬＡＮスイ
ッチ１１〜１３において、ネットワーク端末（図中、○
又は●で示す）の接続されているネットワークセグメン
トには、１〜６のＶＬＡＮ番号が割り振られている。

【００１１】上記ルータ１０は、図２に示すように、中
継するパケットのデータリンク層情報を扱うデータリン
ク層中継処理部２１と、中継するパケットのネットワー
ク層情報を扱うネットワーク層中継処理部２２と、上記
３つのポートＡ，Ｂ，Ｃとで構成されている。ここで、
データリンク層中継処理部２１は、ＶＬＡＮ番号とネッ
トワークインターフェース（ポート）との対応表である
インターフェース対応表２５を有し、管理する。このイ
ンターフェース対応表２５の一例を図３に示す。図示す
るように、インターフェース対応表２５には、各ＶＬＡ
Ｎがどのネットワークインターフェースの先に存在する
かを予めＶＬＡＮ番号とポート符号との対応で登録して
あり、パケットを中継する際に送信インターフェースを
決定するために使用する。一方、ネットワーク層中継処
理部２２は、マルチキャスト中継処理部２３を備えてお
り、ここにＶＬＡＮタグとネットワーク層マルチキャス
トアドレスとの対応表であるマルチキャストアドレス対
応表２４を有し、これを管理する。初期状態では、この
マルチキャストアドレス対応表２４には何も登録されて
いない。

【００１２】上記ＬＡＮスイッチ１１〜１３は、各々図
４に示すように、パケットのデータリンク層情報を扱う
データリンク層中継処理部３１と、複数のネットワーク
インターフェース、ここでは３つのポートＡ，Ｂ，Ｃと
で構成されている。ここで、上記データリンク層中継処
理部３１は、ＶＬＡＮ番号とネットワークインターフェ
ース（ポート）との対応表であるインターフェース対応
表３２を有し、管理する。このインターフェース対応表
３２の一例を図５に示す。図示するように、ＬＡＮスイ
ッチ１１〜１３の各インターフェース対応表３２には、
ルータ１０のインターフェース対応表２５とは異なり、
ＶＬＡＮ番号とポート符号との対応の他に、各インター
フェースからパケットを送信するときにパケットに付い
ているＶＬＡＮタグを削除すべきか否かの情報（タグ削
除処理の要否情報）も、予め登録されている。またＬＡ
Ｎスイッチ１１〜１３では、各々ネットワークインター
フェース（ポート）のうち一つがｕｐｌｉｎｋインター
フェースとして設定されている。インターフェース対応
表３２に登録されていないＶＬＡＮ番号のパケットを受
信した場合に、そのパケットを中継する先がｕｐｌｉｎ
ｋインターフェースであり、ここではルータ１０と接続
されているインターフェース（ポートＡ）に設定されて
いる。

【００１３】次に、図１に例示するネットワークシステ
ムにおけるマルチキャストパケット中継について説明す
る。この例でのマルチキャストであるＩＰマルチキャス
トは、まずマルチキャストの受信を希望する端末がＩＧ
ＭＰによりマルチキャストグループに参加する。この
時、ルータ１０ではＩＧＭＰパケットの情報を元に、マ
ルチキャストアドレス対応表２４にマルチキャストアド
レス（マルチキャスト受信端末）の登録を行う。

【００１４】この際の登録シーケンスを、受信端末１０
１がマルチキャストアドレス２２４．０．０．８０で示
されるマルチキャストグループに参加する場合を例に採
り、図６を併用して説明する。受信端末１０１がマルチ
キャストアドレス２２４．０．０．８０で示されるマル
チキャストグループに参加する場合、まず、参加を希望
するマルチキャストアドレス２２４．０．０．８０宛に
ＩＧＭＰのＲｅｐｏｒｔメッセージ６１の送信６０１を
する。このＲｅｐｏｒｔメッセージ６１には、図７に示
すように参加を希望するマルチキャストアドレス２２
４．０．０．８０が書かれている。

【００１５】このＲｅｐｏｒｔメッセージ６１を受信し
たＬＡＮスイッチ１１は、マルチキャストではない通常
のパケットと同様のパケット中継処理６０２を行う。こ
のＬＡＮスイッチ１１におけるパケット中継処理６０２
の一例を図８を参照して説明する。まず、ステップ８０
１では受信したパケットにＶＬＡＮタグが付加されてい
るかどうかを調べる。図７から分かるように、Ｒｅｐｏ
ｒｔメッセージ６１にはＶＬＡＮタグが付いていないの
でステップ８０２に移り、受信したインターフェースが
ｕｐｌｉｎｋに指定されているかどうかインターフェー
ス対応表３２で調べる。Ｒｅｐｏｒｔメッセージ６１を
受信したインターフェース、すなわちポートＢはｕｐｌ
ｉｎｋではないのでステップ８０４に移り、ポートＢに
対応するＶＬＡＮ番号をインターフェース対応表３２
（図５参照）から取得する。得られるＶＬＡＮ番号は
“１”であるので、“１”に対応するＶＬＡＮタグを生
成する。この例ではＶＬＡＮ番号そのものをＶＬＡＮタ
グとして使用する。ステップ８０５では、生成したＶＬ
ＡＮタグ６２をＲｅｐｏｒｔメッセージ６１に付加し、
ｕｐｌｉｎｋであるポートＡから送信する。

【００１６】ＶＬＡＮタグ６２が付加されて中継された
Ｒｅｐｏｒｔメッセージ６１はルータ１０が受信する。
ルータ１０では図９に示したフローに従ってパケットを
処理する。図２及び図９において、まず、受信したパケ
ットはネットワークインターフェース、ここではポート
Ａからデータリンク層中継処理部２１に送られ、処理が
開始される。データリンク層中継処理部２１では、ステ
ップ９０１にて受信したパケットがマルチキャストであ
ることを確認し、ステップ９０２にてネットワーク層中
継処理部２２にパケットを送りそこでの処理を開始させ
る。ネットワーク層中継処理部２２では、ステップ９０
３にてパケットに含まれるネットワーク層の情報から、
パケットがＩＧＭＰのＲｅｐｏｒｔメッセージであるこ
とを識別し、ステップ９０４にて受信端末登録処理を行
う。このステップ９０４における受信端末登録処理はマ
ルチキャスト中継処理部２３で実行される。

【００１７】この受信端末登録処理の詳細フローを図１
０に示す。図２及び図１０において、まず、ステップ１
００１にてＲｅｐｏｒｔメッセージ６１から端末、ここ
ではマルチキャスト受信端末１０１が参加を希望してい
るマルチキャストアドレスである２２４．０．０．８０
を得る。次に、ステップ１００２ではそれがマルチキャ
ストアドレス対応表２４に登録されているかどうか調べ
る。初期状態ではマルチキャストアドレス対応表２４に
は何も登録されていないので、該当アドレスはない。し
たがって処理はステップ１００３に移り、マルチキャス
トアドレス対応表２４にマルチキャストアドレス２２
４．０．０．８０が登録される。ステップ１００４では
パケットからＶＬＡＮタグ６２を得る。ステップ１００
５では、アドレスに対応するエントリに、そのＶＬＡＮ
が登録されているか判定されるが、マルチキャストアド
レス対応表２４にはＶＬＡＮタグはまだ登録されていな
いので、ステップ１００６に移り、そのＶＬＡＮタグ６
２を新たに登録して受信端末登録処理（図６中のステッ
プ６０３）を終了する。したがって、ここでのＲｅｐｏ
ｒｔメッセージ６１の処理後のマルチキャストアドレス
対応表２４は、図１１に示すように、マルチキャストア
ドレス２２４．０．０．８０とＶＬＡＮタグ“１”との
対応になる。

【００１８】この後に、受信端末１０１と同じＶＬＡＮ
１に接続されている受信端末１０２（図１参照）が同じ
マルチキャストアドレス２２４．０．０．８０に参加す
る場合、同様のＲｅｐｏｒｔメッセージがＬＡＮスイッ
チ１１により中継されてルータ１０に届くが、この場合
は、図１０中のステップ１００２において該当アドレス
２２４．０．０．８０が見つかり、ＶＬＡＮタグもステ
ップ１００５においてマルチキャストアドレス対応表２
４に登録済みなので、受信端末登録処理はそのまま終了
する。なお、マルチキャストアドレス対応表２４に最新
の情報を反映させるため、定期的にこのような受信端末
登録処理を行う。ルータ１０は、定期的にＩＧＭＰのＱ
ｕｅｒｙメッセージ（ポーリング時、相手方がいるか否
かのメッセージ）を発行することでマルチキャストアド
レス対応表２４の更新を行う。

【００１９】この時のネットワークシステムの動作シー
ケンスを図１２に示す。図示するように、まず、ルータ
１０は定期的に全てのインターフェース、ここではポー
トＡ，Ｂ，ＣからＩＧＭＰのＱｕｅｒｙメッセージ１２
１を全ネットワーク端末（図１中、○又は●で示す）に
向けてマルチキャスト送信１２０１をする。各ＬＡＮス
イッチ１１〜１３はこのＱｕｅｒｙメッセージ１２１を
受信し、図８に示す中継処理フローに従ってパケット中
継処理１２０２をする。ここではパケットにはＶＬＡＮ
タグがついてなく、受信したインターフェース（この場
合ポートＡ）はｕｐｌｉｎｋであるから、Ｑｕｅｒｙパ
ケット１２１をｕｐｌｉｎｋ（ポートＡ）以外の全ての
インターフェース、ここではポートＢ，Ｃから送信する
（ステップ８０１〜８０３参照）。

【００２０】説明を図１２に戻すと、各ＬＡＮスイッチ
１１〜１３によって中継されたＱｕｅｒｙパケット１２
１を受信した各ネットワーク端末（図１中、○又は●で
示す）は、ＩＧＭＰに規定されている通り、参加を希望
するマルチキャストアドレスに対するＲｅｐｏｒｔメッ
セージを送信する。マルチキャスト受信端末１０１を例
に採ると、このマルチキャスト受信端末１０１は、マル
チキャストアドレス２２４．０．０．８０に対するＲｅ
ｐｏｒｔメッセージ６１を送信する。以後のＬＡＮスイ
ッチ１１におけるパケット中継処理６０２及びルータ１
０における受信端末登録処理６０３については、前述し
た通りである。なお、ルータ１０は、マルチキャストア
ドレス対応表２４に登録されたマルチキャストアドレス
とＶＬＡＮタグの組み合わせ毎に、Ｑｕｅｒｙメッセー
ジ１２１を送信後、一定時間経過しても対応するＲｅｐ
ｏｒｔメッセージの応答がない場合、そのエントリをマ
ルチキャストアドレス対応表２４から削除する。

【００２１】次に、送信端末１０３が上記マルチキャス
トアドレス２２４．０．０．８０宛にデータを送信した
場合の中継処理（マルチキャストパケット中継処理）に
ついて図１３を参照して説明する。図示するように、送
信端末１０３がデータパケット送信１３０１をし、その
送信したデータ１３１をＬＡＮスイッチ１３が受信する
と、図８に示したフローに従ってパケット中継処理６０
３が行われる。ここで、ＬＡＮスイッチ１３のインター
フェース対応表３２は図１４に示すように予め設定され
ている。

【００２２】ＬＡＮスイッチ１３が受信したデータ１３
１はＶＬＡＮタグのないパケットであるから、図８にお
いて、ステップ８０１からステップ８０２に移る。ステ
ップ８０２では、受信データ１３１はｕｐｌｉｎｋから
のものではないので処理がステップ８０４に移され、続
いてステップ８０５へと移される。すなわち、データ１
３１を受信したインターフェースはポートＢであるか
ら、図１４に示すインターフェース対応表３２からＶＬ
ＡＮ番号は“５”ということになり、“５”という値の
ＶＬＡＮタグ１３２がデータ１３１に付加されて、ｕｐ
ｌｉｎｋであるルータ１０のポートＡに中継される。

【００２３】ルータ１０はこのデータパケットを受信
し、図９に示すフローに従ってマルチキャスト中継処理
１３０３を行う。すなわち、まずデータリンク層中継処
理部２１において受信したパケットはマルチキャストア
ドレス宛であるので、図中、ステップ９０１では、受信
されたパケットがマルチキャストであることが確認さ
れ、ステップ９０２にてネットワーク層中継処理部２２
にパケットを送りそこでの処理を開始させる。ここで、
受信したマルチキャストパケットはＩＧＭＰメッセージ
ではないのでステップ９０３からステップ９０５に進
み、マルチキャスト中継処理１３０３が行われる。

【００２４】このマルチキャスト中継処理１３０３は図
２に示すマルチキャスト中継処理部２３で実行される
が、その処理の詳細を図１５のフローチャートに従って
説明する。まず、ステップ１４０１ではパケットの宛先
であるマルチキャストアドレス２２４．０．０．８０で
マルチキャストアドレス対応表２４が検索される。受信
端末登録処理後の上記対応表２４は図１１に示すように
なっているので、ステップ１４０２において該当するア
ドレス２２４．０．０．８０があると判定される。次
に、ステップ１４０３では対応表２４に登録されたＶＬ
ＡＮタグ、この場合は“１”、を取得する。ステップ１
４０４では、パケットのＶＬＡＮタグ１３２を、元々の
“５”を表すものから“１”を表すものへと付け替え
る。そして、ステップ１４０５においてＶＬＡＮタグを
付け替えたパケットをデータリンク層中継処理部２１に
送り、ＶＬＡＮタグ付きパケット中継処理を起動する。
データリンク層中継処理部２１では、パケットを送信す
るネットワークインターフェースを決定するために、ス
テップ１４０６において、図３に示すインターフェース
対応表２５で付け替え後のＶＬＡＮ番号“１”を検索す
る。そしてステップ１４０７において、該当する番号に
関連付けられたネットワークインターフェース、この場
合はポートＡからパケットを送信する。

【００２５】このようにルータ１０によって中継された
データパケットは、図１３に示すようにＬＡＮスイッチ
１１で受信される。このＬＡＮスイッチ１１では、図８
に示す処理フローに従ってパケット中継処理１３０４が
行われる。ここでは、パケットにＶＬＡＮタグが付いて
いるのでステップ８０１からステップ８０６に進み、そ
のＶＬＡＮ番号、この場合は“１”でインターフェース
対応表３２を検索して送信インターフェースを決定す
る。ここで、ＬＡＮスイッチ１１のインターフェース対
応表３２は図５に示すようになっているので、送信イン
ターフェースとしてポートＢが得られる。また、タグ削
除処理が“要”となっているので、ステップ８０７でそ
れが判定されると、ステップ８０８にてパケットに付加
されているＶＬＡＮタグ１３３が削除され、ステップ８
０９にてポートＢからデータ１３１が送信される。その
結果、データ１３１はＶＬＡＮ１に送信され、図１３に
示すようにマルチキャスト受信端末１０１，１０２で受
信される。

【００２６】以上述べたように、本発明によるマルチキ
ャストパケット中継方法及び装置が適用されたネットワ
ークシステムにおいて、レイヤ３のネットワーク間中継
装置（ネットワーク層ネットワーク間中継装置）、ここ
ではルータ１０によってＶＬＡＮタグを付け替えること
により、ネットワーク層の情報を使わないレイヤ２のネ
ットワーク間中継装置（データリンク層ネットワーク間
中継装置）、ここではＬＡＮスイッチ１１〜１３で構成
されたネットワークで、必要最小限のＬＡＮセグメント
（ＶＬＡＮ１〜６）にだけパケットが流れる効率的なネ
ットワーク層マルチキャストパケット中継が実現でき
る。

【００２７】図１６は、本発明によるマルチキャストパ
ケット中継方法及び装置が適用されたネットワークシス
テムの第２の例を示すブロック図で、以下、これについ
て説明する。この例では、ネットワーク層ネットワーク
間中継装置であるルータ１０及びデータリンク層ネット
ワーク間中継装置であるＬＡＮスイッチ１１〜１３の各
データリンク層中継処理部２１，３１に、図１７に例示
したＶＬＡＮ対応表１６０１が追加されている。このＶ
ＬＡＮ対応表１６０１には、ＶＬＡＮタグと、それによ
って表される複数のＶＬＡＮ番号が対応して登録されて
いる。つまり、一つのＶＬＡＮタグによって複数のＶＬ
ＡＮの和集合が表現されている。各ＶＬＡＮ対応表１６
０１は、ルータ１０とＬＡＮスイッチ１１〜１３で同一
の内容である。なお、この第２の例でのマルチキャスト
も、第１の例でのそれと同様に、ＩＥＴＦで仕様化され
ているＩＰプロトコルにおけるマルチキャスト（ＩＰマ
ルチキャスト）であり、マルチキャストグループの管理
にはＩＧＭＰが用いられている。また、この図１６にお
いて、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。

【００２８】この例でも、前述第１の例の場合と同様に
ＩＰマルチキャストを用いるので、ルータ１０は、マル
チキャスト受信端末が発信するＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ
メッセージを元にマルチキャストアドレス対応表２４を
定期的に更新する。この動作については前述第１の例と
同様であるが、ここではルータ１０及び各ＬＡＮスイッ
チ１１〜１３においてＶＬＡＮ対応表１６０１が管理さ
れている。このため、図１０に示すルータ１０での受信
端末登録処理フロー中のステップ１００５〜１００６
が、ここでは図１９に示す処理フローに置き換えられ
る。

【００２９】この置き換えられたステップ１７０１〜１
７０７に関して、ＶＬＡＮ１上の受信端末１０１がマル
チキャストアドレス２２４．０．０．８０で示されるマ
ルチキャストグループに登録されている状態で、ＶＬＡ
Ｎ２上の受信端末１０４が同じマルチキャストグループ
に追加登録される場合を例に採って説明する。まず、受
信端末１０１について受信端末登録処理（図６中のステ
ップ６０３参照）を行った時点でのルータ１０のマルチ
キャストアドレス対応表２４は図１１に示すようになっ
ている。この状態で、受信端末１０４がマルチキャスト
アドレス２２４．０．０．８０に対するＲｅｐｏｒｔメ
ッセージ６１の送信６０１をすると、前述第１の例の場
合と同様に図６に示すシーケンスを経てＶＬＡＮ２を表
すＶＬＡＮタグ６２がＲｅｐｏｒｔメッセージ６１に付
加されてルータ１０に受信される。

【００３０】ルータ１０では、受信されたそのパケット
に対し、図１０に示す受信端末登録処理のステップ１０
０１→１００２→１００４が順次実行される。すなわち
ステップ１００１ではＲｅｐｏｒｔメッセージ６１から
マルチキャスト受信端末１０１が参加を希望しているマ
ルチキャストアドレスである２２４．０．０．８０を得
る。次に、ステップ１００２ではそれがマルチキャスト
アドレス対応表２４に登録されているかどうか調べる。
ここでは、マルチキャストアドレス対応表２４にマルチ
キャストアドレス２２４．０．０．８０が登録されてい
るのでステップ１００４に移り、パケットからＶＬＡＮ
タグ６２を得る。

【００３１】ＶＬＡＮタグ６２を得ると、図１９に示す
処理フローが実行される。すなわち図１１に示すよう
に、マルチキャストアドレス２２４．０．０．８０に対
応するエントリにはＶＬＡＮタグ“１”が登録されてい
るので、ステップ１７０１ではこれを取得し、次にステ
ップ１７０２ではそのＶＬＡＮタグ“１”で図１７に示
すＶＬＡＮ対応表１６０１を検索する。これにより得ら
れるＶＬＡＮ番号の集合はＶＬＡＮ番号“１”のみを含
む集合である。

【００３２】ここで、上記のようにＶＬＡＮ２を表すＶ
ＬＡＮタグ６２がＲｅｐｏｒｔメッセージ６１に付加さ
れてルータ１０に受信されているが、このＶＬＡＮタグ
“２”は、上記ＶＬＡＮ番号の集合に含まれていないの
で、処理はステップ１７０３→１７０４と進み、ステッ
プ１７０５でＶＬＡＮ番号“１”と“２”からなる和集
合が作成される。そしてステップ１７０６では、図１７
に示すＶＬＡＮ対応表１６０１から、この和集合を表す
ＶＬＡＮタグとして“７”が得られる。ステップ１７０
７では、このＶＬＡＮタグ“７”を新たにマルチキャス
トアドレス対応表２４に登録するもので、結果としてマ
ルチキャストアドレス対応表２４は図１８に示すように
なる。以上が第２の例における受信端末登録処理（図６
中のステップ６０３参照）である。

【００３３】このように、マルチキャストアドレス２２
４．０．０．８０に受信端末１０１と受信端末１０４が
参加している状態で、マルチキャスト送信端末１０３が
マルチキャストアドレス２２４．０．０．８０宛にデー
タパケットを送信した場合、それによるＬＡＮスイッチ
１３、ルータ１０及びＬＡＮスイッチ１１におけるパケ
ット中継処理動作は前述第１の例と基本的には同じであ
る。すなわち図１３に示すように、送信端末１０３が送
信したデータパケットはＬＡＮスイッチ１３が受信し、
ＶＬＡＮタグ、この場合は“５”を付加してルータ１０
に中継する。ルータ１０ではマルチキャスト中継処理１
３０３が行われる。ここで、上述したようにマルチキャ
ストアドレス対応表２４は図１８に示すようになってい
るので、ルータ１０によって付け替えられるＶＬＡＮタ
グの値は“７”となる。

【００３４】ここまでは前述第１の例と同様に処理が行
われるが、この第２の例では、上述したようにＶＬＡＮ
対応表１６０１（図１７参照）が追加されたことに伴
い、図８に示すＬＡＮスイッチスイッチ１１でのパケッ
ト中継処理フローにおけるステップ８０６〜８０９が、
ここでは図２０に示す処理フローに置き換えられる。こ
のため、ＬＡＮスイッチ１１における中継処理のステッ
プ８０１においてＶＬＡＮタグが付いていると判断され
たパケットは、図２０に示すフローで処理される。すな
わち、パケットについているＶＬＡＮタグはこの場合
“７”であるから、ステップ１８０１において上記ＶＬ
ＡＮ対応表１６０１を検索するとＶＬＡＮ１とＶＬＡＮ
２の和集合を表していることが分かる。この和集合に含
まれる全てのＶＬＡＮ番号、この場合ＶＬＡＮ１とＶＬ
ＡＮ２に対してパケットを中継させるために、ここでは
図８に示す処理フローにおけると同様のステップ８０７
〜８０９を各ＶＬＡＮに対して繰り返すループがステッ
プ１８０３、１８０７、１８０８により追加されてい
る。

【００３５】したがってまず、ステップ１８０２ではＺ
にＶＬＡＮ番号“１”が代入され、ステップ１８０３で
はそのＺでインターフェース対応表３２（図５参照）が
検索されて送信インターフェースが決定される。ここで
はポートＢが決定され、ステップ８０７〜８０９がポー
トＢで実行される。すなわち、上記インターフェース対
応表３２ではポートＢについてタグ削除処理が“要”と
なっているので、ステップ８０７でそれが判定される
と、ステップ８０８にてパケットに付加されているＶＬ
ＡＮタグ１３３が削除され、ステップ８０９にてポート
Ｂからデータ１３１が送信される（図１３参照）。

【００３６】次に、ステップ１８０７〜１８０８が実行
され、ＺにＶＬＡＮ番号“２”が代入され、上記ＶＬＡ
Ｎ番号“１”の場合と同様にステップ８０７〜８０９が
ポートＣで実行される。ここでは、この時点で和集合に
属する全てのＶＬＡＮ番号について処理が行われたこと
になるので、ステップ１８０７を経て中継処理は終了す
る。その結果、データ１３１はＶＬＡＮ１とＶＬＡＮ２
に送信され、マルチキャスト受信端末１０１，１０４で
受信される。以上述べたように第２の例では、第１の例
にＶＬＡＮ対応表１６０１を追加することで、複数のＶ
ＬＡＮにまたがったマルチキャストグループに対しても
効率よいマルチキャストパケット中継が実現できる。

【００３７】図２１は、上述第１及び第２の例における
ルータ１０の実装例を示す図である。ここでは、データ
リンク層中継処理部２１はハードウェアで構成され、前
記インターフェース対応表２５及びＶＬＡＮ対応表１６
０１は対応表用メモリ１９３に格納されている。前記マ
ルチキャスト中継処理部２３を含むネットワーク層中継
処理部２２はソフトウェアで実現されており、メモリ１
９２に格納されたそのソフトウェアをＣＰＵ１９１が実
行する形態になっている。前記マルチキャストアドレス
対応表２４もメモリ１９２に格納されている。各ネット
ワークインターフェース１９６で受信したパケットはパ
ケット格納メモリ１９５に格納され、データリンク層中
継処理部２１及びネットワーク層中継処理を行うＣＰＵ
１９１からアクセスできるようになっている。なお、１
９４はＣＰＵバスである。

【００３８】ルータ１０の他の実装例を図２２に示す。
ここでは、ワークステーション又はパーソナルコンピュ
ータ等の汎用の情報処理装置に、ＶＬＡＮタグ対応のネ
ットワークインターフェースカード２０４を複数装備す
る。また、上記データリンク層中継処理部２１、ネット
ワーク層中継処理部２２及びマルチキャスト中継処理部
２３は全てソフトウェアで実現されている。ネットワー
クインターフェース２０４を介して送受信されるパケッ
トや、上記マルチキャストアドレス対応表２４、インタ
ーフェース対応表２５、ＶＬＡＮ対応表１６０１及び上
記ソフトウェア等は全てメモリ２０２に格納され、ＣＰ
Ｕ２０１が参照できるように内部バス２０３で接続され
ている。

【００３９】なお、上述第１及び第２の例ではネットワ
ーク層ネットワーク間中継装置としてルータ１０を用い
たが、これのみに限定されることはなく、例えばレイヤ
３スイッチを用いてもよい。このレイヤ３スイッチの実
装例を図２３に示す。この図２３において、図２１と同
一又は相当部分に同一符号を付して説明すると、レイヤ
３スイッチ８８の全体の構成は図２１に示すルータ１０
の実装例を基本としていることが分かる。しかしここで
は、上記マルチキャスト中継処理部２３を含むネットワ
ーク層中継処理部２２がハードウェアで構成され、上記
マルチキャストアドレス対応表２４はマルチキャストア
ドレス対応表メモリ１９７に格納されている。また、マ
ルチキャスト中継処理はパケット格納メモリ１９５内の
パケットの情報をハードウェア構成の上記ネットワーク
層中継処理部２２が直接参照して実行する。ＣＰＵ１９
１は装置全体の管理等を行い、直接マルチキャスト中継
処理には関与しない。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ネ
ットワーク層の情報を使わないデータリンク層ネットワ
ーク間中継装置で構成されたネットワークで、必要最小
限のＬＡＮセグメントにだけパケットが流れるというネ
ットワーク層マルチキャストパケット中継が、ネットワ
ーク層ネットワーク間中継装置によってＶＬＡＮタグを
付け替えるという簡単な手法により、すなわち、複雑な
装置構成やプロトコルを必要としたり、ネットワークに
多大な負荷をかけることがなく実現することができ、効
率的なマルチキャストパケット中継が可能になるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法及び装置が適用されたネットワーク
システムの第１の例を示すブロック図である

【図２】図１中のルータの一例を示すブロック図であ
る。

【図３】同上ルータがもつインターフェース対応表の一
例を示す図である。

【図４】図１中のＬＡＮスイッチの一例を示すブロック
図である。

【図５】同上ＬＡＮスイッチがもつインターフェース対
応表の一例を示す図である。

【図６】図１中のルータによるマルチキャストアドレス
対応表へのマルチキャストアドレスの登録処理シーケン
スの一例を示す図である。

【図７】図６中のＲｅｐｏｒｔメッセージの内容の一例
を示す図である。

【図８】図１中のＬＡＮスイッチでのパケット中継処理
の一例を示すフローチャートである。

【図９】図１中のルータでのパケット中継処理の一例を
示すフローチャートである。

【図１０】図１中のルータでの受信端末登録処理の一例
を示すフローチャートである。

【図１１】図１中のルータがもつマルチキャストアドレ
ス対応表の一例を示す図である。

【図１２】図１中のルータでのマルチキャストアドレス
対応表更新処理シーケンスの一例を示す図である。

【図１３】図１中のルータ及びＬＡＮスイッチでのマル
チキャストパケット中継処理シーケンスの一例を示す図
である。

【図１４】図１中のＬＡＮスイッチ１３がもつインター
フェース対応表の一例を示す図である。

【図１５】図１中のルータでのマルチキャスト中継処理
の一例を示すフローチャートである。

【図１６】本発明方法及び装置が適用されたネットワー
クシステムの第２の例を示すブロック図である

【図１７】図１６中のルータ及びＬＡＮスイッチがもつ
ＶＬＡＮ対応表の一例を示す図である。

【図１８】図１６中のルータがもつマルチキャストアド
レス対応表の一例を示す図である。

【図１９】図１６中のルータの受信端末登録処理の一例
の要部を示すフローチャートである。

【図２０】図１中のＬＡＮスイッチでのパケット中継処
理の一例の要部を示すフローチャートである。

【図２１】図１，図１６中のルータの実装例を示す図で
ある。

【図２２】同じくルータの他の実装例を示す図である。

【図２３】同上ルータに代えて用いられるレイヤ３スイ
ッチの実装例を示す図である。

【符号の説明】

１０…ルータ（ネットワーク層ネットワーク間中継装
置）、１１，１２，１３…ＬＡＮスイッチ（データリン
ク層ネットワーク間中継装置）、１０１，１０２，１０
４…マルチキャスト受信端末、１０３…マルチキャスト
送信端末、２１…ルータのデータリンク層中継処理部、
２２…ネットワーク層中継処理部、２３…マルチキャス
ト中継処理部、２４…マルチキャストアドレス対応表、
２５…ルータのインターフェース対応表、３１…ＬＡＮ
スイッチのデータリンク層中継処理部、３２…ＬＡＮス
イッチのインターフェース対応表、６１…ＩＧＭＰのＲ
ｅｐｏｒｔメッセージ、６２，１３２，１３３…ＶＬＡ
Ｎタグ、８８…レイヤ３スイッチ、１２１…Ｑｕｅｒｙ
メッセージ、１３１…データ、１６０１…ＶＬＡＮ対応
表。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野崎信司神奈川県海老名市下今泉810番地株式会社日立製作所サーバ開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ネットワーク層ネットワーク間中継装置
において、バーチャルＬＡＮ番号とネットワークインタ
ーフェースとの対応が格納されたインターフェース対応
表、及びネットワーク層マルチキャストアドレスとバー
チャルＬＡＮタグとの対応が格納されたマルチキャスト
アドレス対応表を有し、バーチャルＬＡＮ機能を有する
１又は複数のデータリンク層ネットワーク間中継装置か
らの前記ネットワーク層マルチキャストアドレス宛のパ
ケット中継時に、受信したマルチキャストアドレス宛パ
ケットの宛先であるネットワーク層マルチキャストアド
レスと対応するバーチャルＬＡＮタグを前記マルチキャ
ストアドレス対応表から求め、求めたバーチャルＬＡＮ
タグでそのパケットのバーチャルＬＡＮタグを置き換
え、そのバーチャルＬＡＮタグから求めたバーチャルＬ
ＡＮ番号が属するネットワークインターフェースを前記
インターフェース対応表から求め、求めた１又は複数の
ネットワークインターフェースから、バーチャルＬＡＮ
タグを置き換えたパケットを前記１又は複数のデータリ
ンク層ネットワーク間中継装置に送信することにより、その１又は複数のデータリンク層ネットワーク間中継装
置で構成されたネットワークシステム上において、デー
タリンク層アドレスとバーチャルＬＡＮタグに基づいて
パケットを中継することでネットワーク層マルチキャス
トパケット中継を可能にしたことを特徴とするマルチキ
ャストパケット中継方法。
【請求項２】ネットワーク層ネットワーク間中継装置
は、１又は複数のネットワークインターフェースと、バーチャルＬＡＮ番号と前記ネットワークインターフェ
ースとの対応が格納されたインターフェース対応表、及
びネットワーク層マルチキャストアドレスとバーチャル
ＬＡＮタグとの対応が格納されたマルチキャストアドレ
ス対応表を有し、バーチャルＬＡＮ機能を有する１又は
複数のデータリンク層ネットワーク間中継装置からの前
記ネットワーク層マルチキャストアドレス宛のパケット
中継時に、受信したマルチキャストアドレス宛パケット
の宛先であるネットワーク層マルチキャストアドレスと
対応するバーチャルＬＡＮタグを前記マルチキャストア
ドレス対応表から求め、求めたバーチャルＬＡＮタグで
そのパケットのバーチャルＬＡＮタグを置き換え、その
バーチャルＬＡＮタグから求めたバーチャルＬＡＮ番号
が属するネットワークインターフェースを前記インター
フェース対応表から求め、求めた１又は複数のネットワ
ークインターフェースから、バーチャルＬＡＮタグを置
き換えたパケットを前記１又は複数のデータリンク層ネ
ットワーク間中継装置に送信する中継処理手段とを具備
してなる請求項１に記載のマルチキャストパケット中継
方法。
【請求項３】バーチャルＬＡＮ番号とネットワークイ
ンターフェースとの対応が格納されたインターフェース
対応表、及びネットワーク層マルチキャストアドレスと
バーチャルＬＡＮタグとの対応が格納されたマルチキャ
ストアドレス対応表を有し、前記ネットワーク層マルチ
キャストアドレス宛のパケット中継時に、受信したマル
チキャストアドレス宛パケットの宛先であるネットワー
ク層マルチキャストアドレスと対応するバーチャルＬＡ
Ｎタグを前記マルチキャストアドレス対応表から求め、
求めたバーチャルＬＡＮタグでそのパケットのバーチャ
ルＬＡＮタグを置き換え、そのバーチャルＬＡＮタグか
ら求めたバーチャルＬＡＮ番号が属するネットワークイ
ンターフェースを前記インターフェース対応表から求
め、求めた１又は複数のネットワークインターフェース
から、バーチャルＬＡＮタグを置き換えたパケットを送
信するネットワーク層ネットワーク間中継装置を具備す
ることを特徴とするマルチキャストパケット中継装置。
【請求項４】ネットワーク層ネットワーク間中継装置
は、１又は複数のネットワークインターフェースと、バーチャルＬＡＮ番号と前記ネットワークインターフェ
ースとの対応が格納されたインターフェース対応表、及
びネットワーク層マルチキャストアドレスとバーチャル
ＬＡＮタグとの対応が格納されたマルチキャストアドレ
ス対応表を有し、前記ネットワーク層マルチキャストア
ドレス宛のパケット中継時に、受信したマルチキャスト
アドレス宛パケットの宛先であるネットワーク層マルチ
キャストアドレスと対応するバーチャルＬＡＮタグを前
記マルチキャストアドレス対応表から求め、求めたバー
チャルＬＡＮタグでそのパケットのバーチャルＬＡＮタ
グを置き換え、そのバーチャルＬＡＮタグから求めたバ
ーチャルＬＡＮ番号が属するネットワークインターフェ
ースを前記インターフェース対応表から求め、求めた１
又は複数のネットワークインターフェースから、バーチ
ャルＬＡＮタグを置き換えたパケットを前記１又は複数
のデータリンク層ネットワーク間中継装置に送信する中
継処理手段とを具備してなる請求項３に記載のマルチキ
ャストパケット中継装置。