(57)【要約】【課題】レイヤ２スイッチにおいて転送設定がされている間のみ、転送対象のマルチキャストフレームにキューを割り当てる。【解決手段】レイヤ２スイッチは、設定指示に従い複数のポート間のレイヤ２スイッチングを行うスイッチ部を流れるマルチキャスト制御用フレームをスヌーピングして得られるマルチキャスト制御用メッセージ内容のマルチキャストアドレス及びこのメッセージが届いた発信元ポート情報に基づき、転送対象マルチキャストフレームを転送すべき前記スイッチ部のポートを決定して前記スイッチ部に対してスイッチパスの設定を指示するとともに、前記マルチキャストフレームを一時的に格納する少なくとも１つのキュー及びそのキューのＱｏＳを決定して設定指示する制御部と；前記制御部からの設定指示に従い動作するクラシファイア及びスケジューラとを備え；前記制御部は、スヌーピングした情報に基づいて前記マルチキャストフレームの転送設定の解除を認識したとき、前記各部に設定解除を要求する。【選択図】図２
2006087014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャスト制御用フレームをスヌーピングすることにより、ルータまたはホストに接続される必要なポートのみへパケット形態のマルチキャストフレームを転送するレイヤ２スイッチであって；
設定指示に従い複数のポート間のレイヤ２スイッチングを行うスイッチ部と；
このスイッチ部を流れる前記マルチキャスト制御用フレームをスヌーピングして得られるマルチキャスト制御用メッセージ内容のマルチキャストアドレス及びこのメッセージが届いた発信元ポート情報に基づき、転送対象マルチキャストフレームを転送すべき前記スイッチ部のポートを決定して前記スイッチ部に対してスイッチパスの設定を指示するとともに、前記転送対象マルチキャストフレームを一時的に格納する少なくとも１つのキュー及びそのキューのＱｏＳを決定して設定指示する制御部と；
前記制御部からの設定指示に従い前記転送対象マルチキャストフレームを所定のキューに入力するクラシファイアと；
前記制御部からの設定指示に従い前記所定のキューのＱｏＳを設定するスケジューラとを備え；
前記制御部は、スヌーピングした情報に基づいて前記マルチキャストフレームの転送設定の解除を認識したとき、前記スイッチ部、前記クラシファイア及び前記スケジューラに設定解除を要求する
レイヤ２スイッチ。
【請求項２】
前記制御部は、操作者から予めまたは動的に設定されるマルチキャストアドレスに対する使用キュー及びこの使用キューのＱｏＳを含む情報を第１のリストに記憶し、この第１のリストの情報に基づいて、前記転送対象マルチキャストフレームを転送するべきポート対応の前記クラシファイアに対してマルチキャストアドレスとその割り当てキューとの設定を指示し、かつ前記転送すべきポート対応の前記スケジューラに対してはキューのＱｏＳ設定を指示する
請求項１記載のレイヤ２スイッチ。
【請求項３】
前記制御部は、スヌーピング情報として、前記スイッチ部から前記マルチキャスト制御用メッセージとこのメッセージが届いた前記発信元ポート情報とが転送されたとき、前記マルチキャスト制御用メッセージ中のマルチキャストアドレスを読み出し、前記発信元ポート情報とともに第２のリストに書き込む
請求項２記載のレイヤ２スイッチ。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２のリストへの書き込み後、前記第２のリスト内のマルチキャストアドレスと前記第１のリスト内のマルチキャストアドレスとを比較し、両マルチキャストアドレスが一致した場合には、前記第１のリストから使用キューの情報とＱｏＳ設定情報とを読み出し、前記マルチキャスト制御用メッセージが届いた発信元ポート対応の前記クラシファイア及び前記スケジューラに対して設定要求を行う
請求項３記載のレイヤ２スイッチ。
【請求項５】
前記制御部は、前記ホストからの解除要求により、前記スイッチ部から解除のための前記マルチキャスト制御用メッセージ及びこのメッセージが届いた前記発信元ポート情報が転送された場合、前記マルチキャスト制御用メッセージ中のマルチキャストアドレスを読み出して、前記第２のリストの内容と比較し、そのマルチキャストアドレスが前記第２のリストに存在する場合は、そのマルチキャストアドレスを前記第２のリストから削除し、
前記第２のリストからマルチキャストアドレスを削除した後、そのマルチキャストアドレスを前記第１のリストの内容と比較し、両マルチキャストアドレスが一致した場合には、前記解除のためのマルチキャスト制御用メッセージが届いた発信元ポート対応の前記ク
ラシファイア及び前記スケジューラに対して解除要求を行う
請求項４記載のレイヤ２スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークにおけるルータ・ルータ間または
ルータ・ホスト（ＬＡＮ（Local Area Network）収容端末であるホストコンピュータ）間を接続するためのレイヤ２スイッチに関し、特にパケット形態のマルチキャストフレーム転送のためのＱｏＳ（Quality of Service：サービス品質）設定機能を有するレイヤ２スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
レイヤ２スイッチは、ＩＰネットワークにおいて、パケット形態のマルチキャストフレームをブロードキャストフレームと同じように入ポート以外の同一セグメント内の残りの全てのポート（出ポート）に転送する、つまりフラッディングする。このとき、マルチキャストフレームの受信を希望するルータまたはホストが接続されていないポートにこのフレームを転送すると、当該ポートでは無用なマルチキャストフレームによって帯域（伝送帯域）が無駄に消費（使用）されることを免れない。
【０００３】
この問題を回避するために、レイヤ２スイッチにおいては、ルータ・ルータ間で取り交わされるＰＩＭ−ＤＭ（Protocol Independent Multicast-Dense Mode）、ＰＩＭ−ＳＭ
（Protocol Independent Multicast-Sparse Mode）、ＰＩＭ−ＳＳＭ（Protocol Independent Multicast-Source Specific Multicast）またはＤＶＭＲＰ（Distance Vector Multicast Routing Protocol）などのマルチキャスト制御用プロトコル（ルーティングプロトコル）の内容をスヌーピング（snooping：覗き見）することにより、またルータ・ホスト間ではＩＧＭＰ（Internet Group Management Protocol）またはＭＬＤ（Multicast Listener Discovery）などのマルチキャスト制御用プロトコルの内容をスヌーピングすることにより、パケット形態のマルチキャストフレームを転送すべきポートを決定している。
【０００４】
しかし、従来のレイヤ２スイッチでは、スヌーピングした結果に基づいて、マルチキャストグループのフレームをポートに転送するか否かの制御しか行っていない。このため、ポートにマルチキャストフレームが転送されてきた場合、優先度や帯域において通常のユニキャストフレームと同等に扱われる。マルチキャストフレームは特定の用途で使用されることが多いが、ポート上で優先度や帯域などのＱｏＳを設定したい場合、ポート毎に予め手動（コマンド入力）で設定しておく必要がある。
【０００５】
ＱｏＳを制御する場合、転送対象のマルチキャストフレームのために固定的に専用キューを割り当てるので、マルチキャストフレームが流れていない時間もキュー予約状態が継続され、キュー数が消費される。さらに、当該キューに帯域を固定的に割り当て、他のトラフィックとは排他的に使用する場合、マルチキャストフレームが流れていない時間においては、帯域の無駄な使用を招く。
【特許文献１】特開２００４−８０５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、ルータまたはホストからレイヤ２スイッチにマルチキャストフレームの転送要求があり、レイヤ２スイッチにおいて転送設定がされている間のみ、転送対象のマルチキャストフレームにキューを割り当てることを可能にする手法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のレイヤ２スイッチは、マルチキャスト制御用フレームをスヌーピングすることにより、ルータまたはホストに接続される必要なポートのみへパケット形態のマルチキャストフレームを転送するレイヤ２スイッチであって；
設定指示に従い複数のポート間のレイヤ２スイッチングを行うスイッチ部と；
このスイッチ部を流れる前記マルチキャスト制御用フレームをスヌーピングして得られるマルチキャスト制御用メッセージ内容のマルチキャストアドレス及びこのメッセージが届いた発信元ポート情報に基づき、転送対象マルチキャストフレームを転送すべき前記スイッチ部のポートを決定して前記スイッチ部に対してスイッチパスの設定を指示するとともに、前記転送対象マルチキャストフレームを一時的に格納する少なくとも１つのキュー及びそのキューのＱｏＳを決定して設定指示する制御部と；
前記制御部からの設定指示に従い前記転送対象マルチキャストフレームを所定のキューに入力するクラシファイアと；
前記制御部からの設定指示に従い前記所定のキューのＱｏＳを設定するスケジューラとを備え；
前記制御部は、スヌーピングした情報に基づいて前記マルチキャストフレームの転送設定の解除を認識したとき、前記スイッチ部、前記クラシファイア及び前記スケジューラに設定解除を要求する
レイヤ２スイッチ。
【０００８】
この構成において、前記制御部は、操作者から予めまたは動的に設定されるマルチキャストアドレスに対する使用キュー及びこの使用キューのＱｏＳを含む情報を第１のリストに記憶し、この第１のリストの情報に基づいて、前記転送対象マルチキャストフレームを転送するべきポート対応の前記クラシファイアに対してマルチキャストアドレスとその割り当てキューとの設定を指示し、かつ前記転送すべきポート対応の前記スケジューラに対してはキューのＱｏＳ設定を指示する。
【０００９】
さらに、前記制御部は、スヌーピング情報として、前記スイッチ部から前記マルチキャスト制御用メッセージとこのメッセージが届いた前記発信元ポート情報とが転送されたとき、前記マルチキャスト制御用メッセージ中のマルチキャストアドレスを読み出し、前記発信元ポート情報とともに第２のリストに書き込む。
【００１０】
さらに、前記制御部は、前記第２のリストへの書き込み後、前記第２のリスト内のマルチキャストアドレスと前記第１のリスト内のマルチキャストアドレスとを比較し、両マルチキャストアドレスが一致した場合には、前記第１のリストから使用キューの情報とＱｏＳ設定情報とを読み出し、前記マルチキャスト制御用メッセージが届いた発信元ポート対応の前記クラシファイア及び前記スケジューラに対して設定要求を行うことが可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レイヤ２スイッチにおいて、マルチキャストフレームが流れるときのみ、当該マルチキャストフレームに対しキューを割り当てるという制御が可能となる。この制御によって、マルチキャストフレームに対して固定的に帯域を割り当て、その帯域は他のトラフィックに使用させないＱｏＳ制御を行いたい場合でも、当該マルチキャストフレームの転送がない時間においては帯域が割り当てられないため、マルチキャストフレーム未転送時の帯域を有効に使うことができる。
【００１２】
また、マルチキャストフレームは、実際の使用において放送型の動画ストリーミング等の使用が想定されるが、この場合、１チャンネルに対して１つのマルチキャストアドレスが割り当てられることになり、多くのマルチキャストアドレスがレイヤ２スイッチ上で転送または停止設定される。ここで、ＱｏＳを設定したい場合、ラウンドロビン手法により
キューに対して帯域を割り当てる場合は帯域の制限はないが、個々のアドレスに対して固定的にキューを割り当てておく手法では、有限数のキューが足りなくなる可能性が高い。また、マルチキャスアドレス全体を１つのキューに設定する構成では、複数のマルチキャストフレームが同時に転送される場合やアドレス毎に帯域を変えたい場合に対応できない。
【００１３】
これに対し、本発明を適用すれば、少ない数のキューで多くのチャンネルを扱うことが可能になるだけでなく、チャンネル毎に帯域を設定することが可能となる。
【００１４】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、図面及び併記の特許請求の範囲とともに取り上げられる際に、以下に記載される明細書を読むことにより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明について更に詳細に説明する。図面には本発明の好ましい実施形態が示されている。しかし、本発明は、多くの異なる形態で実施されることが可能であり、本明細書に記載される実施形態に限定されると解釈されてはならない。むしろ、これらの実施形態は、本明細書の開示が徹底的かつ完全となり、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるように提供される。
【００１６】
［構成］
（ＩＰネットワークシステム）
本発明の一実施の形態におけるレイヤ２スイッチＳＷが適用されるＩＰネットワークシステムＳＹＳの構成を示す図１を参照すると、このＩＰネットワークシステムＳＹＳにおいては、複数のマルチキャストサーバＳＶのいずれかで生成されたマルチキャストパケットは、それぞれＬＡＮ収容端末である複数のホスト（ホストコンピュータ）ＨＴに対して送信される。
【００１７】
レイヤ２スイッチＳＷは、マルチキャストパケット（マルチキャストフレーム）の配信先及び配信ルートを決定するとき、ルータＲＴ・ルータＲＴ間ではＰＩＭ−ＤＭ、ＰＩＭ−ＳＭ、ＰＩＭ−ＳＳＭ、またはＤＶＭＲＰなどのマルチキャスト制御用プロトコル（ルーティングプロトコル）、またルータＲＴ・ホストＨＴ間ではＩＧＭＰまたはＭＬＤなどのマルチキャスト制御用プロトコルを用いることにより、マルチキャストパケットの転送対象のルータＲＴまたはホストＨＴを決定する。この一実施の形態では、これらのマルチキャスト制御用プロトコルに則って転送（伝送を含む）されるパケット形態のフレームをマルチキャスト制御用フレームと称する。
【００１８】
ルータＲＴ・ルータＲＴ間またはルータＲＴ・ホストＨＴ間に位置するレイヤ２スイッチＳＷは、ルータＲＴまたはホストＨＴへの配信先及び配信ルート決定用のマルチキャスト制御フレームをスヌーピングすることにより、必要なポート（出ポートまたは送信ポート）のみへパケット形態のマルチキャストフレームを転送する。
【００１９】
（レイヤ２スイッチ）
図２は図１におけるレイヤ２スイッチＳＷの構成例を示す。レイヤ２スイッチＳＷにおいて、マルチキャストトラフィック制御部１０は、内部スイッチ（スイッチ部）２０を流れるマルチキャスト制御用フレームをスヌーピングして得られるマルチキャスト制御用プロトコルのメッセージ及び発信元（送信元）ポート情報に基づき、マルチキャストフレームを入力する（一時的に、格納する）キュー（＃１〜＃ｎ）３０及びそのキュー３０のＱｏＳ設定を決定し、クラシファイア４０及びスケジューラ５０にそれぞれ設定指示する。
【００２０】
クラシファイア４０は、マルチキャストトラフィック制御部１０からの設定情報（設定
指示）に従い、転送対象のマルチキャストフレームを所定のキュー３０に入力する。スケジューラ５０は、マルチキャストトラフィック制御部１０からの設定情報に従い、そのキュー３０の帯域及び優先度などのＱｏＳを設定する。
【００２１】
また、マルチキャストトラフィック制御部１０は、スヌーピングした情報に基づいてマルチキャストフレームの転送設定の解除を認識した場合、クラシファイア４０及びスケジューラ５０に設定解除を要求し、クラシファイア４０及びスケジューラ５０を初期状態に戻す。
【００２２】
レイヤ２スイッチＳＷにおいては、この機能により、ルータＲＴまたはホストＨＴがマルチキャストフレームの転送を要求し、転送設定がされている間のみ、転送対象のマルチキャストフレームにキュー３０を割り当てることが可能となる。
【００２３】
一層詳述すると、レイヤ２スイッチＳＷにおける内部スイッチ２０は、複数のインターフェース部（＃１〜＃ｎ）６０に対応した複数のポート（＃１〜＃ｎ）２１を有し、ポート２１間のレイヤ２スイッチングを行う。内部スイッチ２０は、マルチキャスト制御用フレームがスイッチ内部を通った場合、そのフレームをコピーし、どのポート２１で受信したかを示す情報（発信元ポート番号）と共に、マルチキャストトラフック制御部１０に転送する機能を有する。
【００２４】
さらに、内部スイッチ２０は、マルチキャストトラフィック制御部１０からの設定指示（マルチキャストフレームの宛先ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス及びその転送ポート）に従い、マルチキャストフレームを設定指示対応のポート２１にのみ転送する機能を有する。
【００２５】
マルチキャストトラフィック制御部１０は、内部スイッチ２０から転送されたマルチキャスト制御用フレームのメッセージ内容と受信ポートの情報（発信元ポート情報）とに基づいて、当該メッセージが指定したマルチキャストフレームを転送するべき転送ポート（出ポートまたは送信ポート）２１を決定し、内部スイッチ２０に対して転送ルート（スイッチパス）の設定を指示する。
【００２６】
また、マルチキャストトラフィック制御部１０は、操作者が予めまたは動的に設定したマルチキャストアドレスに対する使用キュー、帯域及び優先度を含む設定用リストに基づいて、当該ポート２１対応のクラシファイア４０に対して当該マルチキャストアドレスとその割り当てキュー３０との設定を指示し、かつ当該ポート２１対応のスケジューラ５０に対しては当該キュー３０のＱｏＳ設定（スケジューリング設定）を指示する。ここでは、操作者がパーソナルコンピータなどの操作端末から設定用リストをレイヤ２スイッチＳＷの専用ポート７０を介してマルチキャストトラフィック制御部１０に入力する場合、ネットワークの通信回線（伝送路）を通して専用ポート７０に送信するか、操作端末から専用ポート７０に直接送信する。
【００２７】
各クラシファイア４０は、内部スイッチ２０の複数のポート（＃１〜＃ｎ）２１のそれぞれに対応して設けられ、各ポート２１の送信側（出ポート）と、各クラシファイア４０対応の複数のキュー３０とに接続されている。各クラシファイア４０は、内部保持（記憶）している定義情報（フレーム条件（マルチキャストアドレス）と、当該フレームを転送するキュー３０との対応リスト）に基づき、内部スイッチ２０のポート２１からの送信フレームをＱｏＳのクラスに分け、対応するキュー３０に転送する。また、クラシファイア４０は、マルチキャストトラフィック制御部１０からの設定指示に従い、この定義情報を更新する。
【００２８】
各クラシファイア４０対応の複数のキュー（＃１〜ｎ）３０はクラシファイア４０とスケジューラ５０とにそれぞれ接続され、転送対象のマルチキャストフレームを一時的に記憶する。
【００２９】
各スケジューラ５０は、内部スイッチ２０の各ポート２１対応に設けられ、複数のキュー３０と各インターフェース部６０の送信側とに接続されている。各スケジューラ５０は、複数のキュー３０から順番にフレームを読み出して対応のインターフェース部６０に転送したり、キュー３０からの読み出し順番を制御することにより、各キュー３０単位での帯域制御や優先制御を行う。
【００３０】
すなわち、例えばインターフェース部６０に接続されているネットワークの通信回線の帯域が１００Ｍｂｐｓ／ｍａｘ．であり、第１のキュー（＃１）３０に帯域２０Ｍｂｐｓ（固定帯域）が設定され、かつ第２のキュー（＃２）３０に帯域１０Ｍｂｐｓ（固定帯域）が設定されている場合、スケジューラ５０は、第１のキュー（＃１）３０からは読み出し周期の５回に１回、かつ第２のキュー（＃２）３０からは読み出し周期の１０回に１回の割り当てでマルチキャストフレームを読み出すように制御する。また、各スケジューラ５０は、マルチキャストトラフィック制御部１０からの設定指示に従い、キュー３０の帯域や優先度を変更する機能を有する。
【００３１】
各インターフェース部６０は、他装置（ルータＲＴまたはホストＨＴ）との接続においてレイヤ１を終端する。各インターフェース部６０は、他装置からの受信フレームを対応する内部スイッチ２０におけるポート２１の受信側（受信ポート）に転送し、対応のスケジューラ５０からの送信フレームを他装置へ送信する。
【００３２】
（マルチキャストトラフィック制御部）
図３は図２におけるマルチキャストトラフィック制御部１０が保持する情報の詳細を示す。マルチキャストトラフィック制御部１０は、操作者から入力された指定マルチキャストアドレスまたはマルチキャストアドレスの範囲対応のマルチキャストフレームをどのキュー３０に入れるかを対応付けた設定用リスト１１を保持している。
【００３３】
マルチキャストトラフィック制御部１０は、スヌーピング情報として、内部スイッチ２０からマルチキャスト制御用メッセージ（設定用）を含むフレームとこのメッセージが届いたポートの情報（発信元ポート情報）とが転送されたとき、メッセージ中のマルチキャストアドレスを読み出し、発信元ポート情報と共にスヌーピング結果リスト１２に書き込む。
【００３４】
マルチキャストトラフィック制御部１０は、スヌーピング結果リスト１２への書き込み後、スヌーピング結果リスト１２内のマルチキャストアドレスと設定用リスト１１内のマルチキャストアドレスとを比較し、両者が一致した場合には、設定用リスト１１から使用するキュー３０の番号（＃１〜＃ｎ）と帯域及び優先度のＱｏＳ設定情報とを読み出す。
【００３５】
続いて、マルチキャストトラフィック制御部１０は、クラシファイア４０に対する設定要求メッセージ（アドレス及び使用するキュー３０の情報を含む）と、スケジューラ５０に対する設定要求メッセージ（キュー番号及びスケジューリング手法の情報を含む）とを作成し、マルチキャスト制御用メッセージ（設定用）が届いたポート２１対応のクラシファイア４０及びスケジューラ５０に対して設定要求を行う。
【００３６】
マルチキャストトラフィック制御部１０は、転送解除時には、マルチキャスト制御用プロトコルの種類に応じて次の２つの手法（Ａ），（Ｂ）を使用する。
（Ａ）ホストからの設定解除要求による解除
マルチキャストトラフィック制御部１０は、内部スイッチ２０からマルチキャスト制御用メッセージ（解除用）及びこのメッセージが届いたポート情報（発信元ポート情報）が転送された場合、このメッセージ中のマルチキャストアドレスを読み出し、スヌーピング結果リスト１２の内容と比較する。比較した結果、当該マルチキャストアドレスがスヌーピング結果リスト１２に存在する場合は、当該マルチキャストアドレスがスヌーピング結果リスト１２から削除される。
【００３７】
マルチキャストトラフィック制御部１０は、スヌーピング結果リスト１２からマルチキャストアドレスを削除した後、当該マルチキャストアドレスを設定用リスト１１の内容と比較する。マルチキャストトラフィック制御部１０は、両者が一致した場合には、クラシファイア４０に対する設定解除要求メッセージ（アドレス情報を含む）と、スケジューラ５０に対する設定解除要求メッセージ（使用するキュー情報を含む）とを作成し、マルチキャスト制御用メッセージ（解除用）が届いたポート２１対応のクラシファイア４０及びスケジューラ５０に対して設定解除要求を行う。
（Ｂ）ルータからのキープアライブ情報による解除
マルチキャストフレームの転送時、ルータＲＴは定期的にホストＨＴに対してマルチキャスト制御用メッセージ（キープアライブ）を送信する。ホストＨＴがこのメッセージに反応しなくなると、ルータＲＴはマルチキャストフレームの転送設定を停止する。マルチキャストトラフィック制御部１０は、内部スイッチ２０からマルチキャスト制御用メッセージ（キープアライブ）を受信した場合、メッセージ中のマルチキャストアドレスを読み出し、スヌーピング結果リスト１２の内容と比較する。
【００３８】
比較した結果、当該マルチキャストアドレスがスヌーピング結果リスト１２に存在する場合は、タイマ１３が起動される。マルチキャストトラフィック制御部１０は、マルチキャスト制御用プロトコルの規定により定められた時間内にホストＨＴからキープアライブの応答がない場合、当該マルチキャストアドレスをスヌーピング結果リスト１２から削除する。
【００３９】
マルチキャストトラフィック制御部１０は、スヌーピング結果リスト１２からマルチキャストアドレスを削除した後、当該マルチキャストアドレスを設定用リスト１１内のマルチキャストアドレスと比較し、両者が一致した場合には、クラシファイア４０に対する設定解除要求メッセージ（アドレス情報を含む）とスケジューラ５０に対する設定解除要求メッセージ（使用するキュー情報を含む）とを作成し、マルチキャスト制御用メッセージ（解除用）が届いた、つまりキープアライブの応答がないポート２１対応のクラシファイア４０及びスケジューラ５０に対して設定解除要求を行う。
【００４０】
［動作］
次に、図１、図２及び図３に示す本発明の一実施の形態のレイヤ２スイッチＳＷにおける各種動作例を説明する。
【００４１】
（ＩＧＭＰをスヌーピングする場合の設定動作）
図４は、図２に詳細構成を示す本発明の一実施の形態のレイヤ２スイッチＳＷにおいて、この設定動作説明に必要な主要部の構成だけを示している。
【００４２】
ここでは、内部スイッチ２０における第１のポート（＃１）２１に対応するインターフェース部６０（図示省略）にネットワークの通信回線を介してルータＲＴが接続され、かつ第２のポート（＃２）２１に対応するインターフェース部６０（図示省略）に同様にホストＨＴが接続されている。
【００４３】
レイヤ２スイッチＳＷが通常のＩＧＭＰスヌーピング機能を実施する場合、初期状態で
はＭＡＣアドレスに基づいて識別するため、マルチキャストアドレスを含むフレームはＩＧＭＰのメッセージ以外は流れない。
【００４４】
ホストＨＴはマルチキャストパケットを受信したい場合、受信したいマルチキャストアドレス情報（単に、マルチキャストアドレスと記載することもある）を含んだＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔ（リポート）メッセージをルータＲＴに向けて送信する。
【００４５】
通常のＩＧＭＰスヌーピングを行うレイヤ２スイッチＳＷは、このＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージ中の受信を要求するマルチキャストアドレスを記憶し、ルータＲＴに繋がる第１のポート（＃１）２１からホストＨＴに繋がる第２のポート（＃２）２１にこのマルチキャストアドレスを含むマルチキャスト制御用フレームを転送する設定を行う。
【００４６】
本発明の一実施の形態のレイヤ２スイッチＳＷでは、ＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージと受信要求元（発信元）のポート情報（ここでは、ポート番号＃２）とを内部スイッチ２０からマルチキャストトラフィック制御部１０へ送り、マルチキャストトラフィック制御部１０で保持する。その後、マルチキャストトラフィック制御部１０は受信要求元ポート２１対応のクラシファイア４０に設定要求を行う。
【００４７】
この設定要求は、クラシファイア４０がマルチキャストフレームをクラス分けするためのマルチキャストアドレスと、クラス分けしたマルチキャストフレームを入れるためのキュー３０の情報（キュー番号）とを含み、クラシファイア４０はマルチキャストトラフィック制御部１０からの設定要求受信後、当該マルチキャストアドレスを含むマルチキャストフレームが届いた場合に指定キュー３０にこのフレームを転送する。
【００４８】
次に、マルチキャストトラフィック制御部１０は受信要求元ポート対応のスケジューラ５０に設定要求を行う。この設定要求は、クラシファイア４０への設定要求にて指定されたキュー３０の情報と、スケジューラ５０が当該キュー３０内のフレームをどのようにスケジューリングするかの情報（帯域及び優先度などのＱｏＳ設定情報）とを含む。スケジューラ５０はマルチキャストトラフィック制御部１０からの設定要求受信後、当該キュー３０内のフレームを指示されたＱｏＳでスケジューリングする状態となる。
【００４９】
マルチキャストトラフィック制御部１０は、内部スイッチ２０に対して、受信要求元ポート（＃２）２１に当該マルチキャストアドレスを含むマルチキャストフレームを転送するように設定要求を行う。
【００５０】
（ＩＧＭＰをスヌーピングする場合の解除動作）
図５は、図２に詳細構成を示す本発明の一実施の形態のレイヤ２スイッチＳＷにおいて、この解除動作説明に必要な主要部の構成だけを示している。
【００５１】
通常のＩＧＭＰ（ＩＧＭＰｖ１，ｖ２，ｖ３の場合）によるルータ・ホスト間のマルチキャストトラフィックの制御においては、ホストＨＴはマルチキャストパケットの受信を停止したい場合、ルータＲＴが定期的に送信しているＩＧＭＰ  ｑｕｅｒｙ（クエリ）メッセージ、つまり停止したいマルチキャストストリームのマルチキャストアドレス情報を含むキープアライブメッセージに対するＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージ（キープアライブ応答）を停止する。
【００５２】
ＩＧＭＰｖ２，ｖ３では、ホストＨＴはＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージの返信停止に先立ち、停止したいマルチキャストストリームのマルチキャストアドレス情報を含んだＩＧＭＰ  ｌｅａｖｅメッセージをルータＲＴに向けて送信する。ルータＲＴはマルチキャストトラフィックの送信が設定された第１のポート（ポート番号＃１）２１に対して、
定期的にＩＧＭＰ  ｑｕｅｒｙメッセージを送信し、当該ポートに当該マルチキャストアドレスのトラフィックを受信しているホストＨＴが存在するか確認する。
【００５３】
ルータＲＴは、ＩＧＭＰｖ１，ｖ２，ｖ３においては、ＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージが返ってこない場合、当該ポートへのマルチキャストトラフィックの転送を停止する。ルータＲＴは、ＩＧＭＰｖ２，ｖ３では、先ずホストＨＴからＩＧＭＰ  ｌｅａｖｅメッセージを受信するので、ＩＧＭＰ  ｌｅａｖｅメッセージを受信した場合、受信したポートに対してＩＧＭＰ  ｑｕｅｒｙメッセージを送信し、当該マルチキャストアドレスのパケットを受信したいホストＨＴが他にいないか確認する。ルータＲＴは、ＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージが返ってこない場合、受信したいホストＨＴが他にいないと判断し、当該ポートへのマルチキャストトラフィックの転送を停止する。
【００５４】
この結果、ＩＧＭＰスヌーピングを行うレイヤ２スイッチＳＷでは、ＩＧＭＰ  ｑｕｅｒｙメッセージ及びＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージを監視することにより、ＩＧＭＰスヌーピング設定を解除する契機として認識することが可能である。
【００５５】
続いて、マルチキャストフレーム転送設定を解除する動作について一層詳述する。ここでは、内部スイッチ２０における第１のポート（＃１）２１に対応するインターフェース部６０（図示省略）にネットワークの通信回線を介してルータＲＴが接続され、かつ第２及び第３のポート（＃２，＃３）２１に対応するインターフェース部６０（図示省略）に同様にホストＨＴがそれぞれ接続されている。また、第２及び第３のポート（＃２，＃３）２１に対してマルチキャストアドレス「０１：００：５ｅ：ａａ：ａａ：ａａ：ａａ」（以下「ａａａ」と略記）のマルチキャストフレームの転送設定がされている。ルータＲＴからは定期的にＩＧＭＰ  ｑｕｅｒｙメッセージが送信される。また、ホストＨＴからのＩＧＭＰ  ｌｅａｖｅメッセージの受信を契機として、ＩＧＭＰ  ｑｕｅｒｙメッセージがルータＲＴから送信される。
【００５６】
通常のＩＧＭＰスヌーピング機能を有するレイヤ２スイッチＳＷでは、ルータＲＴから送信されたＩＧＭＰ  ｑｕｅｒｙメッセージを内部スイッチ２０の第１のポート（＃１）２１から他の全てのポート（ここでは、第２及び第３のポート（＃２，＃３））２１を介して各ホストＨＴに転送し、それに応答するＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージが各ホストＨＴから返送されなければ、マルチキャストトラフィックの転送設定を解除する。
【００５７】
本発明の一実施の形態のレイヤ２スイッチＳＷでは、ルータＲＴから送信されたＩＧＭＰ  ｑｕｅｒｙメッセージを内部スイッチ２０の第１のポート（＃１）２１から他の全てのポート（ここでは、第２及び第３のポート（＃２，＃３））２１を介して各ホストＨＴに転送すると共に、このＩＧＭＰ  ｑｕｅｒｙメッセージを内部スイッチ２０からマルチキャストトラフィック制御部１０に送る。マルチキャストトラフィック制御部１０は、このＩＧＭＰ  ｑｕｅｒｙメッセージを内部スイッチ２０から受け取った後、タイマ１３においてマルチキャストアドレスの転送が設定されているポート（＃２，＃３）毎にタイマ値のカウント動作を開始する。
【００５８】
その後（タイムアウト前に）、内部スイッチ２０は、ホストＨＴからのＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージを受信した場合、ルータＲＴにこのＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージを転送すると共に、マルチキャストトラフィック制御部１０にＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージとこのＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージが届いたポート２１の情報（ポート番号＃２）を転送する。
【００５９】
マルチキャストトラフィック制御部１０は、タイマ１３がタイムアウトする前に内部スイッチ２０からＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージが届いた場合は、当該ポート対応のタ
イマ１３のカウント動作を停止する。マルチキャストトラフィック制御部１０は、タイマ１３がタイムアウトしたポート２１があった場合、タイムアウトしたポート２１へのマルチキャストフレームの転送を停止させ、更にタイムアウトしたポート２１のＱｏＳ設定を解除する。
【００６０】
図５では、内部スイッチ２０の第２のポート（＃２）２１がホスト（＃１）ＨＴよりＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージを受信し、かつ第３のポート（＃３）２１がタイムアウトした場合を例示している。マルチキャストトラフィック制御部１０は、内部スイッチ２０に対して、ポート（＃３）２１におけるマルチキャストアドレス「ａａａ」のマルチキャストフレーム転送設定を解除するように設定解除要求を行う。
【００６１】
次に、マルチキャストトラフィック制御部１０は、ポート（＃３）２１対応のクラシファイア４０に対して、マルチキャストアドレス「ａａａ」の設定解除要求を行う。この設定解除要求はマルチキャストアドレス情報（「ａａａ」）を含み、クラシファイア４０は設定解除要求を受信後、マルチキャストアドレス「ａａａ」に関する設定をクリアし、このアドレス「ａａａ」に対して割り当てられていたキュー３０を解放する。
【００６２】
また、マルチキャストトラフィック制御部１０はポート（＃３）２１対応のスケジューラ５０に設定解除要求を行う。この設定解除要求はマルチキャストアドレス「ａａａ」のために使用していたキュー３０の情報（キュー番号）を含み、スケジューラ５０は設定解除要求受信後、当該キュー３０に対するスケジューリング設定をクリアし、マルチキャストアドレス「ａａａ」に対して割り当てられていたキュー３０を解放する。
【００６３】
これにより、第３のポート（＃３）２１に対するマルチキャストアドレス「ａａａ」に関する設定が解除され、マルチキャストアドレス「ａａａ」が設定される以前の状態に復旧する。
【００６４】
（ＰＩＭ−ＳＭをスヌーピングする場合の設定動作）
通常のＰＩＭ−ＳＭによるルータ・ルータ間のマルチキャストトラフィックの制御において、マルチキャストトラフィックの転送設定時の動作は上述した「ＩＧＭＰをスヌーピングする場合の設定動作」と同じであり、スヌーピング対象のメッセージがＩＧＭＰ  ｒｅｐｏｒｔメッセージからＰＩＭ−ＳＭのｊｏｉｎメッセージに代わるだけである。
【００６５】
（ＰＩＭ−ＳＭをスヌーピングする場合の解除動作）
図６は、図２に詳細構成を示す本発明の一実施の形態のレイヤ２スイッチＳＷにおいて、この解除動作説明に必要な主要部の構成だけを示している。
【００６６】
通常のＰＩＭ−ＳＭによるルータ・ルータ間のマルチキャストトラフィックの制御において、受信ルータＲＴは、マルチキャストパケットの受信を停止したい場合、送信ルータＲＴに対して明示的にＰＩＭ−ＳＭ  ｌｅａｖｅメッセージを送信する。
【００６７】
送信ルータＲＴは、受信ルータＲＴから送信されたＰＩＭ−ＳＭ  ｌｅａｖｅメッセージを受信すると、ＰＩＭ−ＳＭ  ｌｅａｖｅメッセージを送信した受信ルータＲＴに対するマルチキャストトラフィックの転送を停止する。
【００６８】
したがって、ＰＩＭ−ＳＭをスヌーピングするレイヤ２スイッチＳＷでは、受信ルータＲＴからのＰＩＭ−ＳＭ  ｌｅａｖｅメッセージを監視することにより、ＰＩＭ−ＳＭスヌーピング設定を解除するための契機を認識することが可能である。
【００６９】
続いて、ＰＩＭ−ＳＭスヌーピングによりレイヤ２スイッチＳＷにマルチキャストトラ
フィック転送を設定した場合の解除動作について一層詳述する。
【００７０】
ここでは、内部スイッチ２０における第１のポート（＃１）２１に対応するインターフェース部６０（図示省略）にネットワークの通信回線を介して送信ルータＲＴが接続され、かつ第２及び第３のポート（＃２，＃３）２１に対応するインターフェース部６０（図示省略）に同様に受信ルータ（＃１，＃２）ＲＴがそれぞれ接続されている。また、第２及び第３のポート（＃２，＃３）２１に対してマルチキャストアドレス「０１：００：５ｅ：ａａ：ａａ：ａａ：ａａ」（以下「ａａａ」と略記）のマルチキャストフレームの転送設定がされている。
【００７１】
通常のＰＩＭ−ＳＭスヌーピング機能を有するレイヤ２スイッチＳＷでは、内部スイッチ２０の第１のポート（＃１）２１に第２及び第３のポート（＃２，＃３）２１のどちらかからのＰＩＭ−ＳＭ  ｌｅａｖｅメッセージが届いた場合、送信ルータＲＴにＰＩＭ−ＳＭ  ｌｅａｖｅメッセージを転送すると共に、このＰＩＭ−ＳＭ  ｌｅａｖｅメッセージが届いた第３のポート（＃３）２１に対するマルチキャストトラフィックの転送設定を解除する。
【００７２】
本発明の一実施の形態のレイヤ２スイッチＳＷでは、受信ルータ（＃２）ＲＴから送信されたＰＩＭ−ＳＭ  ｌｅａｖｅメッセージが第３のポート（＃３）２１に届いた場合、内部スイッチ２０は、送信ルータＲＴが接続されている第１のポート（＃１）２１にこのＰＩＭ−ＳＭ  ｌｅａｖｅメッセージを転送すると共に、マルチキャストトラフィック制御部１０にＰＩＭ−ＳＭ  ｌｅａｖｅメッセージとこのＰＩＭ−ＳＭ  ｌｅａｖｅメッセージが届いたポートの情報（ポート番号＃３）とを転送する。
【００７３】
マルチキャストトラフィック制御部１０は、受信ルータＲＴからのＰＩＭ−ＳＭ  ｌｅａｖｅメッセージを受信した第３のポート（＃３）２１へのマルチキャストフレームの転送を停止させ、更にタイムアウトした第２のポート（＃２）２１のＱｏＳ設定を解除する。
【００７４】
図６では、第１のポート（＃１）２１が第３のポート（＃３）２１からのＰＩＭ−ＳＭ
ｌｅａｖｅメッセージを受信した場合を例示している。マルチキャストトラフィック制御部１０は、内部スイッチ２０に対して、ポート（＃３）２１のマルチキャストアドレス「ａａａ」のマルチキャストフレーム転送設定を解除するように、設定解除要求を行う。
【００７５】
次に、マルチキャストトラフィック制御部１０は、ポート（＃３）２１対応のクラシファイア４０に対して、マルチキャストアドレス「ａａａ」の設定解除要求を行う。この設定解除要求はマルチキャストアドレス情報（「ａａａ」）を含み、クラシファイア４０は設定解除要求の受信後、マルチキャストアドレス「ａａａ」に関する設定をクリアし、このアドレス「ａａａ」に対して割り当てられていたキュー３０を解放する。
【００７６】
また、マルチキャストトラフィック制御部１０はポート（＃３）２１対応のスケジューラ５０に設定解除要求を行う。この設定解除要求はマルチキャストアドレス「ａａａ」のために使用していたキュー３０の情報（キュー番号）を含み、スケジューラ５０は設定解除要求の受信後、当該キュー３０に対するスケジューリング設定をクリアし、このアドレス「ａａａ」に対して割り当てられていたキュー３０を解放する。
【００７７】
これにより、第３のポート（＃３）２１に対するマルチキャストアドレス「ａａａ」に関する設定を解除し、このマルチキャストアドレス「ａａａ」が設定される以前の状態に復旧する。
【００７８】
［変形例］
上述した一実施の形態における各処理は、他のマルチキャスト制御用プロトコルの場合も同様に実施することができる。例えば、マルチキャストグループメンバーの散在状態などの適用ネットワークの相異に応じて、マルチキャスト制御用プロトコルを選択することになる。
【００７９】
また、上述した一実施の形態における処理は、コンピュータで実行可能なプログラムとして提供され、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスクなどの記録媒体、さらには通信回線を経て提供可能である。
【００８０】
［その他］
（付記１）マルチキャスト制御用フレームをスヌーピングすることにより、ルータまたはホストに接続される必要なポートのみへパケット形態のマルチキャストフレームを転送するレイヤ２スイッチであって；
設定指示に従い複数のポート間のレイヤ２スイッチングを行うスイッチ部と；
このスイッチ部を流れる前記マルチキャスト制御用フレームをスヌーピングして得られるマルチキャスト制御用メッセージ内容のマルチキャストアドレス及びこのメッセージが届いた発信元ポート情報に基づき、転送対象マルチキャストフレームを転送すべき前記スイッチ部のポートを決定して前記スイッチ部に対してスイッチパスの設定を指示するとともに、前記転送対象マルチキャストフレームを一時的に格納する少なくとも１つのキュー及びそのキューのＱｏＳを決定して設定指示する制御部と；
前記制御部からの設定指示に従い前記転送対象マルチキャストフレームを所定のキューに入力するクラシファイアと；
前記制御部からの設定指示に従い前記所定のキューのＱｏＳを設定するスケジューラとを備え；
前記制御部は、スヌーピングした情報に基づいて前記マルチキャストフレームの転送設定の解除を認識したとき、前記スイッチ部、前記クラシファイア及び前記スケジューラに設定解除を要求する
レイヤ２スイッチ。（１）
（付記２）ルータ・ルータ間またはルータ・ホスト間に配置され、
前記マルチキャスト制御用メッセージのプロトコルは、前記ルータ・ルータ間ではＰＩＭ−ＤＭ、ＰＩＭ−ＳＭ、ＰＩＭ−ＳＳＭまたはＤＶＭＲＰであり、前記ルータ・ホスト間ではＩＧＭＰまたはＭＬＤである
付記１記載のレイヤ２スイッチ。
【００８１】
（付記３）前記制御部は、操作者から予めまたは動的に設定されるマルチキャストアドレスに対する使用キュー及びこの使用キューのＱｏＳを含む情報を第１のリストに記憶し、この第１のリストの情報に基づいて、前記転送対象マルチキャストフレームを転送するべきポート対応の前記クラシファイアに対してマルチキャストアドレスとその割り当てキューとの設定を指示し、かつ前記転送すべきポート対応の前記スケジューラに対してはキューのＱｏＳ設定を指示する
付記１記載のレイヤ２スイッチ。（２）
（付記４）前記制御部は、スヌーピング情報として、前記スイッチ部から前記マルチキャスト制御用メッセージとこのメッセージが届いた前記発信元ポート情報とが転送されたとき、前記マルチキャスト制御用メッセージ中のマルチキャストアドレスを読み出し、前記発信元ポート情報とともに第２のリストに書き込む
付記３記載のレイヤ２スイッチ。（３）
（付記５）前記制御部は、前記第２のリストへの書き込み後、前記第２のリスト内のマルチキャストアドレスと前記第１のリスト内のマルチキャストアドレスとを比較し、両マルチキャストアドレスが一致した場合には、前記第１のリストから使用キューの情報とＱ
ｏＳ設定情報とを読み出し、前記マルチキャスト制御用メッセージが届いた発信元ポート対応の前記クラシファイア及び前記スケジューラに対して設定要求を行う
付記４記載のレイヤ２スイッチ。（４）
（付記６）前記制御部は、前記ホストからの解除要求により、前記スイッチ部から解除のための前記マルチキャスト制御用メッセージ及びこのメッセージが届いた前記発信元ポート情報が転送された場合、前記マルチキャスト制御用メッセージ中のマルチキャストアドレスを読み出して、前記第２のリストの内容と比較し、そのマルチキャストアドレスが前記第２のリストに存在する場合は、そのマルチキャストアドレスを前記第２のリストから削除し、
前記第２のリストからマルチキャストアドレスを削除した後、そのマルチキャストアドレスを前記第１のリストの内容と比較し、両マルチキャストアドレスが一致した場合には、前記解除のためのマルチキャスト制御用メッセージが届いた発信元ポート対応の前記クラシファイア及び前記スケジューラに対して解除要求を行う
付記５記載のレイヤ２スイッチ。（５）
（付記７）前記制御部は、前記スイッチ部を通して前記ルータから送信されるキープアライブの前記マルチキャスト制御用メッセージを受信した場合、そのメッセージ中のマルチキャストアドレスを読み出して、前記第２のリストの内容と比較し、そのマルチキャストアドレスが前記第２のリストに存在する場合は、プロトコル規定による時間内に前記ホストからキープアライブの応答のためのマルチキャスト制御用メッセージがないとき、そのマルチキャストアドレスを前記第２のリストから削除し、
前記第２のリストからマルチキャストアドレスを削除した後、そのマルチキャストアドレスを前記第１のリストの内容と比較し、両マルチキャストアドレスが一致した場合には、前記キープアライブの応答のためのマルチキャスト制御用メッセージが届かないポート対応の前記クラシファイア及び前記スケジューラに対して解除要求を行う
付記５記載のレイヤ２スイッチ。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施の形態のレイヤ２スイッチが適用されるＩＰネットワークシステムの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施の形態のレイヤ２スイッチの構成を示すブロック図。
【図３】図２に示すレイヤ２スイッチのマルチキャストトラフィック制御部が保持する情報の詳細を説明するための図。
【図４】ＩＧＭＰをスヌーピングする場合の設定動作を説明するための図。
【図５】ＩＧＭＰをスヌーピングする場合の解除動作を説明するための図。
【図６】ＰＩＭ−ＳＭをスヌーピングする場合の解除動作を説明するための図。
【符号の説明】
【００８３】
ＳＷ    レイヤ２スイッチ
ＲＴ    ルータ
ＨＴ    ホスト
１０    マルチキャストトラフィック制御部
１１    設定用リスト
１２    スヌーピング結果リスト
１３    タイマ
２０    内部スイッチ（スイッチ部）
２１    ポート
３０    キュー
４０    クラシファイア
５０    スケジューラ
６０    インターフェース部
７０    専用ポート
【図１】
2006087014.tif 000003
【図２】
2006087014.tif 000004
【図３】
2006087014.tif 000005
【図４】
2006087014.tif 000006
【図５】
2006087014.tif 000007
【図６】
2006087014.tif 000008