(57)【要約】【課題】マルチキャストのデータ中継と、ユニキャストのデータ中継を併用し、コンテンツ配信の中継時においてユニキャスト中継に生じる支障を防止すること。【解決手段】複数の特定ユーザのコンテンツのデータを記憶するコンテンツ配信サーバ６６を通信事業者のバックボーンネットワーク１のデータセンタ６５に設けるとともに、ＰＥルータ１０〜４０にパケットの種類を判断する機能と、ＩＰを用いたマルチキャスト中継を行う機能と、ＭＰＬＳを用いたユニキャスト中継を行う機能を設け、マルチキャストのコンテンツ配信および特定ユーザのＬＡＮ６０，６１，６３または６２，６４間でのユニキャストのデータ中継を行う。【選択図】      図１
2004180023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶＰＮによって構築されるバックボーンネットワークに設けられたデータ中継装置を介して、特定ユーザのネットワーク間でＭＰＬＳのトンネリングを張って、ユニキャストパケットのデータ中継を行うデータ中継方法において、
前記特定ユーザ毎に予め設定されたコンテンツのデータを記憶するサーバを前記バックボーンネットワークに設け、マルチキャストルーティングプロトコルを用いて、前記特定ユーザからのコンテンツ配信の要求を前記バックボーンネットワークに転送する要求転送工程と、
前記サーバに記憶されているコンテンツをマルチキャストで配信する配信工程と、
前記バックボーンネットワークから入力するデータがユニキャストパケットか、マルチキャストパケットかを判断し、該マルチキャストパケットの場合には、前記コンテンツ配信の要求があった特定ユーザに前記マルチキャストパケットを転送するデータ転送工程と、
を含むことを特徴とするデータ中継方法。
【請求項２】
前記データ中継方法では、前記コンテンツ配信要求に対して、前記特定ユーザの認証を行う認証工程を、
さらに含み、前記要求転送工程では、前記特定ユーザが認証されると、前記コンテンツ配信の要求を前記バックボーンネットワークに転送することを特徴とする請求項１に記載のデータ中継方法。
【請求項３】
前記データ転送工程では、前記データがユニキャストパケットの場合には、前記ＭＰＬＳのトンネリングを張って、該ユニキャストパケットの転送を行い、前記データがマルチキャストパケットの場合には、ＩＰを用いて前記コンテンツ配信の要求があった特定ユーザに該マルチキャストパケットを転送することを特徴とする請求項１または２に記載のデータ中継方法。
【請求項４】
ＶＰＮによって構築されるバックボーンネットワークに設けられるとともに、特定ユーザのネットワーク間でＭＰＬＳのトンネリングを張って、パケットのデータ中継を行うデータ中継装置において、
前記特定ユーザからのコンテンツ配信の要求を、マルチキャストルーティングプロトコルを用いて、前記バックボーンネットワークに転送する配信要求転送手段と、
受信した前記パケットがユニキャストパケットか、マルチキャストパケットか判断する判断手段と、
前記判断結果に応じて、前記パケットのユニキャスト制御処理またはマルチキャスト制御処理を行う制御手段と、
前記制御処理されたユニキャストパケットの転送を行うとともに、前記バックボーンネットワークに設けらたコンテンツ配信サーバからの前記マルチキャストパケットを、前記コンテンツ配信の要求があった特定ユーザに転送するパケット転送手段と、
を備えたことを特徴とするデータ中継装置。
【請求項５】
前記データ中継装置は、前記特定ユーザからのコンテンツ配信要求に対して、当該特定ユーザの認証を行う認証手段を、
さらに備え、前記配信要求転送手段は、前記認証手段で特定ユーザが認証されると、前記コンテンツ配信の要求を前記バックボーンネットワークに転送することを特徴とする請求項４に記載のデータ中継装置。
【請求項６】
前記パケット転送手段は、ＭＰＬＳのトンネリングを張らずに、ＩＰを用いて、前記マルチキャストパケットの転送を行うことを特徴とする請求項４または５に記載のデータ中継装置。
【請求項７】
ＶＰＮによって構築されるバックボーンネットワークと特定ユーザのネットワーク間でＭＰＬＳのトンネリングを張って、ユニキャストパケットのデータ中継を行うデータ中継システムにおいて、
前記バックボーンネットワークに請求項４〜６のいずれか一つに記載のデータ中継装置と、
前記特定ユーザ毎に予め設定されたコンテンツのデータを記憶するサーバと、
を備え、コンテンツ配信の要求があった特定ユーザにマルチキャストパケットの転送を行うことを特徴とするデータ中継システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を用いてネットワーク上にトンネリングを張ってデータ中継を行うとともに、マルチキャストのコンテンツ配信を行うデータ中継方法、データ中継装置およびその装置を用いたデータ中継システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデータ中継方法では、通信事業者が提供するバックボーンネットワークを利用して、たとえば後述する特許文献１に示すようなＭＰＬＳ技術を用いてＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｐａｔｈ）によるトンネルを設定して、ＶＰＮ番号に対応するラベルでデータを論理多重して伝送するＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）−ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）サービスを行うものがある。このようなＩＰ−ＶＰＮサービスは、たとえば図２０のシステムに示すように、各企業向け（図では、Ａ社とＢ社）に提供されるものがあり、ネットワークの回線やルータなどの物理的な接続は、共通の設備を利用しつつ、異なる企業ユーザＡ，Ｂ間の通信は、分離されることによって、サービスコストを従来よりも下げることが可能となった。
【０００３】
すなわち、図２０において、ＩＰ−ＶＰＮバックボーンネットワーク１上に設けられた複数のＰＥ（プロバイダエッジ）ルータ１０〜３０に、ＣＥ（カスタマエッジ）ルータ５０〜５４を介して特定ユーザの同一ＶＰＮに属するＡ社とＢ社のＬＡＮ６０〜６４が接続されているシステムに用いることがある。この中のＰＥルータ１０〜３０は、同一ＶＰＮに属するそれぞれのルータがメッシュを組んで、ネットワーク１内の図示しないコアルータを介して経路情報の交換を行っている。ここで交換された経路情報は、ユニキャストフォワーディングテーブルに格納され、これらＰＥルータは、この経路情報に基づいて最適経路を選択して、ユニキャストパケットのデータ中継を行っている。
【０００４】
このようなシステムでは、部品点数を削減させてシステム構成の効率化を図るために、ＩＰ−ＶＰＮバックボーンネットワーク１に設けられたＰＥルータ１０〜３０のうち、同じＰＥルータ２０，３０に共通のサイトをもたないＶＰＮに属する複数の特定ユーザ、図中のＰＥルータ２０には、異なるポートを介してＡ社のＬＡＮ６１とＢ社のＬＡＮ６２が複数接続され、ＰＥルータ３０には、Ａ社のＬＡＮ６３とＢ社のＬＡＮ６４が複数接続されている。このような場合には、ＰＥルータ２０，３０は、ＶＰＮ毎にユニキャストフォワーディングテーブルを保持し、ＶＰＮ毎に対応する中継制御用のＩＰプロトコルを用いて、各ＬＡＮに接続されたクライアントＰＣ（パーソナルコンピュータ）から送信されたユニキャストパケットのデータ中継を行っていた。
【０００５】
ところが、近年特定ユーザの同一ＶＰＮに属するＬＡＮ間で画像や音声データなどからなるストリームデータのコンテンツ配信を行う動きがあり、たとえば各社Ａ，Ｂの本社のＬＡＮなどにこのコンテンツ配信用のサーバをそれぞれ設置して、ストリームデータのデータ中継を行うものがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２４７０８６号公報（第１−１２頁、図６，７，１２，１３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コンテンツ配信されるストリームデータは、データ容量が大きいので、上記従来例のように特定ユーザのＬＡＮ内のサーバからＰＥルータを介して、このコンテンツ配信が行われると、ＣＥルータとＰＥルータ間の伝送レートが小さい場合には、ルータがこのストリームデータ中継に占有されてしまい、同じＬＡＮ内からバックボーンネットワークへのユニキャストのデータ中継が行えなくなり、ユニキャストのデータ中継に支障が生じることがあるという問題点があった。
【０００８】
また、特定のユーザサイトにサーバをおかず、通信事業者が運用するデータセンターにサーバを置きコンテンツ配信の管理を委託する場合があるが、通信事業者においてはＶＰＮによってユニキャストデータの中継が分離されているため、各ユーザ毎に個別にサーバを用意する必要があり、サーバの設備コスト、運用コストが増大するという問題があった。
【０００９】
この発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、複数の特定ユーザのコンテンツのデータを記憶するコンテンツ配信サーバを通信事業者のデータセンタに設け、ＩＰを用いたマルチキャストのデータ中継と、ＭＰＬＳを用いたユニキャストのデータ中継を併用し、コンテンツ配信の中継時においてユニキャスト中継に生じる支障を防止することができるデータ中継方法、データ中継装置およびその装置を用いたデータ中継システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかるデータ中継方法では、ＶＰＮによって構築されるバックボーンネットワークに設けられたデータ中継装置を介して、特定ユーザのネットワーク間でＭＰＬＳのトンネリングを張って、ユニキャストパケットのデータ中継を行うデータ中継方法において、前記特定ユーザ毎に予め設定されたコンテンツのデータを記憶するサーバを前記バックボーンネットワークに設け、マルチキャストルーティングプロトコルを用いて、前記特定ユーザからのコンテンツ配信の要求を前記バックボーンネットワークに転送する要求転送工程と、前記サーバに記憶されているコンテンツをマルチキャストで配信する配信工程と、前記バックボーンネットワークから入力するデータがユニキャストパケットか、マルチキャストパケットかを判断し、該マルチキャストパケットの場合には、前記コンテンツ配信の要求があった特定ユーザに前記マルチキャストパケットを転送するデータ転送工程とを含むことを特徴とするデータ中継方法が提供される。
【００１１】
この発明によれば、たとえばバックボーンネットワーク上の通信事業者のデータセンタに、複数の特定ユーザのコンテンツのデータを記憶するコンテンツ配信サーバを設け、ＩＧＭＰなどのマルチキャストルーティングプロトコルを用いたコンテンツ配信要求に対して、マルチキャストでコンテンツ配信サーバ内の該当コンテンツのストリームデータを中継することで、特定ユーザのネットワーク間で行われるユニキャスト中継に影響を及ぼすことなくコンテンツ配信を行うことが可能となる。
【００１２】
また、請求項２にかかるデータ中継方法では、前記コンテンツ配信要求に対して、前記特定ユーザの認証を行う認証工程をさらに含み、前記要求転送工程では、前記特定ユーザが認証されると、前記コンテンツ配信の要求を前記バックボーンネットワークに転送することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、コンテンツ配信の要求に対して、この要求を行ったユーザがＶＰＮを構成する特定ユーザかどうか認証して、特定ユーザと認証されると、コンテンツ配信要求をバックボーンネットワークのサーバが接続されているＰＥルータに転送することで、予め設定された特定ユーザのみへのコンテンツ配信を可能にする。
【００１４】
また、請求項３にかかるデータ中継方法においては、データ転送工程では、前記データがユニキャストパケットの場合には、前記ＭＰＬＳのトンネリングを張って、該ユニキャストパケットの転送を行い、前記データがマルチキャストパケットの場合には、ＩＰを用いて前記コンテンツ配信の要求があった特定ユーザに該マルチキャストパケットを転送することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、コンテンツ配信サーバを通信事業者のデータセンタに設け、このデータセンタからのコンテンツ配信は、マルチキャストで通常のＩＰを用いて伝送し、特定ユーザ間のユニキャストのデータ中継は、ＭＰＬＳを用いてカプセル化されたパケットの転送を行うことで、ＩＰを用いたマルチキャストのデータ中継と、ＭＰＬＳを用いたユニキャストのデータ中継の併用を可能にする。
【００１６】
また、請求項４にかかるデータ中継装置では、ＶＰＮによって構築されるバックボーンネットワークに設けられるとともに、特定ユーザのネットワーク間でＭＰＬＳのトンネリングを張って、パケットのデータ中継を行うデータ中継装置において、前記特定ユーザからのコンテンツ配信の要求を、マルチキャストルーティングプロトコルを用いて、前記バックボーンネットワークに転送する配信要求転送手段と、受信した前記パケットがユニキャストパケットか、マルチキャストパケットか判断する判断手段と、前記判断結果に応じて、前記パケットのユニキャスト制御処理またはマルチキャスト制御処理を行う制御手段と、前記制御処理されたユニキャストパケットの転送を行うとともに、前記バックボーンネットワークに設けらたコンテンツ配信サーバからの前記マルチキャストパケットを、前記コンテンツ配信の要求があった特定ユーザに転送するパケット転送手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、特定ユーザからのコンテンツ配信の要求をマルチキャストルーティングプロトコルを用いて、バックボーンネットワークの他のＰＥルータに転送するとともに、受信したパケットの種類を判断して、この判断結果に応じたユニキャスト制御処理またはマルチキャスト制御処理を行った後に、ＭＰＬＳを用いたユニキャストパケットの転送およびＭＰＬＳを用いずにマルチキャストでコンテンツのストリームデータの転送を行うことで、マルチキャストのデータ中継時にユニキャストのデータ中継に生じる支障を防止する。
【００１８】
また、請求項５にかかるデータ中継装置では、前記特定ユーザからのコンテンツ配信要求に対して、当該特定ユーザの認証を行う認証手段をさらに備え、前記配信要求転送手段は、前記認証手段で特定ユーザが認証されると、前記コンテンツ配信の要求を前記バックボーンネットワークに転送することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、ユーザからのコンテンツ配信の要求に対して、特定ユーザの認証を行い、コンテンツ配信の受付けを許可されている特定ユーザと認証されると、このコンテンツ配信要求をたとえばバックボーンネットワークのサーバが接続されているＰＥルータに転送することで、予め設定された特定ユーザのみへのコンテンツ配信を可能にする。
【００２０】
また、請求項６にかかるデータ中継装置では、前記パケット転送手段は、ＭＰＬＳのトンネリングを張らずに、ＩＰを用いて、前記マルチキャストパケットの転送を行うことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、ユニキャストパケットはＭＰＬＳを用いてトンネリングを張って特定ユーザ間のデータ中継を行い、マルチキャストパケットはＩＰを用いて別経路でストリームデータなどのデータ中継を行うことで、マルチキャストとユニキャストのデータ中継の併用を可能にする。
【００２２】
また、請求項７にかかるデータ中継システムでは、ＶＰＮによって構築されるバックボーンネットワークと特定ユーザのネットワーク間でＭＰＬＳのトンネリングを張って、ユニキャストパケットのデータ中継を行うデータ中継システムにおいて、前記バックボーンネットワークに請求項４〜６のいずれか一つに記載のデータ中継装置と、前記特定ユーザ毎に予め設定されたコンテンツのデータを記憶するサーバとを備え、コンテンツ配信の要求があった特定ユーザにマルチキャストパケットの転送を行うことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、通信事業者のバックボーンネットワークに、請求項４〜６のいずれかのデータ中継装置と、特定ユーザに配信するコンテンツのデータを記憶するサーバとを接続させ、コンテンツ配信の要求があった特定ユーザにサーバ内の該当するコンテンツを、ＩＰを用いてマルチキャストで転送することにより、ＭＰＬＳを用いたユニキャストのデータ中継とＩＰを用いたマルチキャストのデータ中継を併用し、両者のデータ中継を支障なく行う。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に図１〜図１９の添付図面を参照して、この発明にかかるデータ中継方法、データ中継装置およびその装置を用いたデータ中継システムの好適な実施の形態を説明する。なお、以下の図において、図２０と同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号を付記するものとする。
【００２５】
（実施の形態）
図１は、この発明にかかるデータ中継システムの概略構成の一例を示すシステム構成図である。図において、図２０の構成と異なる点は、ＩＰ−ＶＰＮバックボーンネットワーク１上に設けたＰＥルータ４０に、ＣＥルータ５５を介してデータセンタ６５を接続させ、さらにこのデータセンタ６５にコンテンツ配信サーバを設けた点と、ＰＥルータ１０〜４０にマルチキャストのデータ中継を行うための機能を追加した点である。
【００２６】
このコンテンツ配信サーバ６６は、図２に示すように、特定ユーザ毎のコンテンツ、たとえばコンテンツ１〜４のデータをそれぞれ記憶しており、このデータをＣＥルータ５５を介してＩＰ−ＶＰＮバックボーンネットワーク１に送出している。なお、各特定ユーザは、それぞれマルチキャストグループ、たとえばマルチキャストグループ１〜６を構成しており、グループＩＰアドレスとＶＰＮのグループ番号１〜６が、このコンテンツ配信サービスを提供する通信事業者から付与されている。ところで、図１においては、特定ユーザは、Ａ社とＢ社なので、この実施の形態の場合には、マルチキャストグループは１と２になり、コンテンツ配信サーバ６６には、コンテンツ１と２のデータが記憶されている。
【００２７】
ＰＥルータ１０〜４０は、それぞれ同一の構成からなっており、ここでは代表してＰＥルータ２０の構成を、図３の構成図を用いて説明する。図において、ＰＥルータ２０は、下流側のＣＥルータ５１，５２およびバックボーンネットワーク１内の図示しないコアルータと各ポートを介してそれぞれ接続されるパケット受信部２１およびパケット送信部２２と、レイヤ３レベルのデータ中継を制御するＩＰ中継制御部２３と、ＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｇｒｏｕｐ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＲＦＣ２２３６）を用いたマルチキャストルーティングの制御を行うマルチキャストプロトコル制御部２４と、マルチキャストプロトコル制御部２４に接続される認証テーブル２５と、ＩＰ中継制御部２３とマルチキャストプロトコル制御部２４に接続されるマルチキャストフォワーディングテーブル２６と、ＩＰ中継制御部２３に接続されるユニキャストフォワーディングテーブル２７と、フィルタリングテーブル２８と、ＭＰＬＳラベルテーブル２９とから構成されている。
【００２８】
ＩＰ中継制御部２３は、パケット受信部２１で受信されたパケットの種類の判別およびマルチキャストパケットとユニキャストパケットのデータ中継の制御処理を行ってパケット送信部２２に送出している。また、ＩＰ中継制御部２３は、後述するマルチキャストプロトコル制御部２４から入力するＰＩＭのＪｏｉｎメッセージのデータ中継の制御処理を行ってパケット送信部２２に送出している。さらに、ＩＰ中継制御部２３は、内部にパケットの受信ポートとその受信ポートに接続されたＬＡＮ（特定ユーザ）の属するＶＰＮの番号を記憶したテーブルを備えている。
【００２９】
マルチキャストプロトコル制御部２４は、ＣＥルータから入力するＩＧＭＰのＪｏｉｎメッセージの認証およびＰＩＭ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ：ＲＦＣ２３６２）のＪｏｉｎメッセージの作成を行っており、作成したＰＩＭのＪｏｉｎメッセージをＩＰ中継制御部２３に出力している。
【００３０】
認証テーブル２５は、図４に示すように、通信事業者によって予め各特定ユーザ（図１に示したこの実施の形態では、Ａ社とＢ社）に設定されたグループＩＰアドレス、ソースＩＰアドレスとＶＰＮのグループ番号とが格納されている。マルチキャストプロトコル制御部２４は、ＩＧＭＰのメンバーシップレポートからグループＩＰアドレスとソースＩＰアドレスを抽出し、このグループＩＰアドレスとソースＩＰアドレスから認証テーブル２５を検索して認証を行っている。
【００３１】
マルチキャストフォワーディングテーブル２６は、図５に示すように、例えば配信されるコンテンツを示すマルチキャストグループのグループＩＰアドレスと、当該マルチキャストグループに参加を希望する各ホスト装置（クライアントＰＣ）が接続される受信者ポート番号のリストとが格納されている。
【００３２】
ユニキャストフォワーディングテーブル２７は、特定ユーザ毎に設定されるＶＰＮ毎の各ＶＰＮ用テーブルから構成されており、各ＶＰＮ用テーブルは、たとえば図６のＶＰＮ１用テーブルに示すように、ユニキャストパケットの宛先の受信者ホスト装置を示すあて先ＩＰアドレスと、それに続くサブネットマスクのデータと、この受信者ホスト装置に至る次の下流側のルータを示すＮｅｘｔ  ＨｏｐルータのＩＰアドレスと、この下流側のルータとＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｐａｔｈ）によるトンネルを設定するためのＭＰＬＳラベルインデックスとが格納されている。
【００３３】
フィルタリングテーブル２８は、図７に示すように、マルチキャストグループのグループＩＰアドレスと、それに続くサブネットマスクのデータと、受信者ポート番号のリストと、自装置におけるこのマルチキャストグループのコンテンツの処理状態（たとえば、廃棄処理か、中継処理かの区別を示す情報）が格納されている。ＩＰ中継制御部２３は、マルチキャストパケットのあて先ＩＰアドレス（グループＩＰアドレス）からフィルタリングテーブル２８とマルチキャストフォワーディングテーブル２６を検索して、中継対象で、かつ受信者が確認できた場合に、このマルチキャストパケットを受信者が接続されているポートに出力している。
【００３４】
ＭＰＬＳラベルテーブル２９は、図８に示すように、ＭＰＬＳラベルインデックスと、ＰＥルータから送信する場合に付加するラベルと、受信する場合にパケットに入っているラベルと、対応するＶＰＮのグループ番号とが格納されている。ＩＰ中継制御部２３は、受信したユニキャストパケットに対しては、受信ポートから送信元のＶＰＮを特定し、さらにユニキャストフォワーディングテーブル（該当するＶＰＮのＶＰＮ用テーブル）２７であて先アドレスを検索し、パケットのラベル化を行った後に、Ｎｅｘｔ  Ｈｏｐのルータにこのユニキャストパケットを転送している。
【００３５】
図９は、ＰＩＭメッセージパケットのフレーム構成を示す図である。図において、ＰＩＭメッセージパケットは、ＭＡＣヘッダと、ＩＰヘッダと、ＰＩＭメッセージのフィールドから構成されており、ＭＡＣヘッダは、ＭＡＣアドレスからなるあて先とソースのアドレスなどからなる。ＩＰヘッダは、図１０に示すように、バージョン、ヘッダ長（ＨＬＥＮ）、サービスタイプ、バケット長（Ｔｏｔａｌ  Ｌｅｎｇｔｈ）、識別子、フラグ、フラグメントオフセット値、生存時間、プロトコルフィールド、ヘッダチェックサム、ソースＩＰアドレス（ユニキャスト）、あて先ＩＰアドレス（マルチキャスト）、データ部などのデータから構成されている。なお、このＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドには、ＰＩＭを示す“１０３”データが格納されている。
【００３６】
ＩＰ中継制御部２３は、ＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドを検索して、その値が“１０３”であれば、ＰＩＭのメッセージパケットであると判別して、マルチキャストプロトコル制御部２４に出力する。
【００３７】
また、図９に示したＰＩＭメッセージのフィールドは、図１１に示すように、ＰＩＭのバージョン、ＰＩＭの特定のコントロールメッセージを示すタイプ、リザーブ、チェックサム、オプションタイプ、オプション長、オプション値などから構成されている。なお、このＰＩＭのタイプには、Ｈｅｌｌｏ、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ−Ｓｔｏｐ、Ｊｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅ、Ｂｏｏｔｓｔｒａｐ、Ａｓｓｅｒｔなどがある。
【００３８】
ＰＩＭのＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージパケットのフォーマットは、図１２に示すように、ＰＩＭのバージョン、メッセージのタイプ、リザーブ、チェックサム、アップストリームネイバーのアドレスを示すＥｎｃｏｄｅｄ  Ｕｎｉｃａｓｔ  ＵｐｓｔｒｅａｍＮｅｉｇｈｂｏｒ  Ａｄｄｒｅｓｓと、マルチキャストグループの数を示すグループ数と、ホールドタイムと、設定されたマルチキャストグループのアドレスと、ジョインソースアドレスの数と、プルーンソースアドレスの数と、エンコードされたジョインソースアドレスを示すフィールドと、エンコードされたプルーンソースアドレスを示すフィールドとから構成されている。なお、設定されたマルチキャストグループのアドレス以下のフィールドは、設定されたグループ毎に複数設けられている。
【００３９】
また、各ＬＡＮのクライアントＰＣから送信されるＩＧＭＰメッセージパケットは、図１３に示すように、ＭＡＣアドレスと、ＩＰアドレスと、ＩＧＭＰメッセージのフィールドから構成されている。
【００４０】
ＩＧＭＰメッセージのフィールドは、図１４に示したように、ＩＧＭＰメッセージのタイプを示すＴｙｐｅと、最大の応答時間を示すＭａｘ  Ｒｅｓｐ  Ｔｉｍｅと、ＩＧＭＰメッセージのチェックサム値を示すＣｈｅｃｋｓｕｍと、受信者が参加したいグループのＩＰアドレス（マルチキャストアドレス）とから構成されている。ＩＰ中継制御部２３は、ＩＧＭＰメッセージ内のタイプフィールドを検索して、その値が“０ｘ１６”であれば、ＩＧＭＰメンバーシップレポートであると判別して、マルチキャストプロトコル制御部２４に出力する。
【００４１】
図１５は、図１に示したデータ中継システムにおけるマルチキャストのデータ中継でのパケットの流れを示す図である。なお、ここでは、ＬＡＮ６１のクライアントＰＣがコンテンツの配信要求を行う場合の一例を説明する。
【００４２】
図において、コンテンツの配信を要求する特定ユーザは、ＬＡＮ内のクライアントＰＣ６１を使用して、ＩＧＭＰのメンバーシップレポートのメッセージパケットを送信しており、このメッセージパケットを受信したＣＥルータ５１は、ＰＥルータ２０にデータ中継する。
【００４３】
ＰＥルータ２０は、このメッセージパケットを取り込むと、後述する認証手順を行い、ＰＩＭのＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージパケットを作成し、バックボーンネットワーク１内の次のコアルータを指定してこのＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージパケットを送信する。
【００４４】
このＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージパケットは、いくつかのコアルータによってデータ中継された後、指定された次のＰＥルータ４０にデータ中継される。同様に、ＰＥルータ４０も、このＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージパケットを取り込むと、次のＣＥルータ５５を指定してこのＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージパケットをデータ中継する。
【００４５】
ＣＥルータ５５には、コンテンツ配信サーバ６６からストリームデータがマルチキャストパケットでコンテンツ配信されており、このＣＥルータ５５は、ＰＩＭのＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージパケットを取り込むと、マルチキャストフォワーディングテーブルを検索して、ＬＡＮ６１の特定ユーザが属するマルチキャストグループの該当するストリームデータのコンテンツ配信を行う。
【００４６】
このストリームデータは、上述したＩＧＭＰメンバーシップパケットやＰＩＭのＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージパケットの流れとは逆に、該当する各ルータを介して順にデータ中継されて、コンテンツ配信要求を行ったＬＡＮ６１のクライアントＰＣに送信されることとなる。この際に、各ルータは、自装置内のマルチキャストフォワーディングテーブルを検索してグループＩＰアドレスに対応する受信者のポートにこのストリームデータを送出している。
【００４７】
次に、この発明にかかるＰＥルータによるパケットの判別動作と、フォワーディング処理の動作を、図１６〜図１９のフローチャートに基づいて説明する。まず、図１６は、ＰＥルータによるパケットの判別動作を説明するためのフローチャートである。図において、パケット受信部２１でパケットが受信されると（ステップ１０１）、このパケットは、ＩＰ中継制御部２３に入力される。このＩＰ中継制御部２３では、受信したパケットを中継するための制御処理を行っており（ステップ１０２）、ここでＩＰ中継制御部２３は、受信したパケットがＩＧＭＰのメンバーシップレポートかどうかを判断している（ステップ１０３）。
【００４８】
ここで、ＩＰ中継制御部２３は、受信パケット内のタイプフィールドを検索して、その値が“０ｘ１６”であれば、ＩＧＭＰメンバーシップレポートであると判別して、マルチキャストプロトコル制御部２４にこのメッセージを出力して、マルチキャストプロトコル制御部２４による処理フローに移行する（ステップ１０４）。また、この受信パケットがＩＧＭＰメンバーシップレポートでない場合には、次にこの受信パケットがマルチキャストパケットかどうかを判断する（ステップ１０５）。
【００４９】
ここで、この受信パケットがマルチキャストパケットでない場合には、ＩＰ中継制御部２３は、ユニキャストフォワーディング処理フローに移行する（ステップ１０６）。また、この受信パケットがマルチキャストパケットの場合には、ＩＰ中継制御部２３は、このマルチキャストフォワーディング処理フローに移行する（ステップ１０７）。
【００５０】
次に、マルチキャストプロトコル制御部２４による処理動作を図１７のフローチャートに基づいて説明する。図において、マルチキャストプロトコル制御部２４は、受信したＩＧＭＰメンバーシップレポートのメッセージ内のソースＩＰアドレスとグループＩＰアドレスを抽出し、ＩＧＭＰを受け付けるための認証を行う（ステップ２０１）。具体的には、抽出したソースＩＰアドレスとグループＩＰアドレスに基づいて、図４に示した認証テーブルを検索して、該当するＶＰＮグループを検出し、この受信したＩＧＭＰメンバーシップレポートの送信者が、この検出したＶＰＮのグループに属しているかどうかチェックし、そして特定ユーザの認証ができたかどうかを判定する（ステップ２０２）。
【００５１】
ここで、この認証が失敗した場合には、受信したＩＧＭＰメンバーシップレポートを廃棄する（ステップ２０３）。また、認証ができた場合には、図に示したマルチキャストフォワーディングテーブルにエントリがあるかどうかを検索する（ステップ２０４）。
【００５２】
ここで、このマルチキャストフォワーディングテーブルにエントリがある場合には、該当するエントリを保持する（ステップ２０５）。また、このエントリが存在しない場合には、上流のルータにＰＩＭのＪｏｉｎメッセージを送信する（ステップ２０６）。
【００５３】
次に、ＩＰ中継制御部２３によるユニキャストフォワーディング処理動作を図１８のフローチャートに基づいて説明する。図において、ＩＰ中継制御部２３は、受信したパケットがＭＰＬＳによってラベル化されたパケットであるかどうかを判断する（ステップ３０１）。
【００５４】
ここで、ＰＥルータの上流側のコアルータから受信されたユニキャストパケットは、ラベル化されたパケットであり、下流側のＣＥルータから受信されたユニキャストパケットは、ラベル化されていないパケットである。まず、受信されたパケットがラベル化されていない場合には、内部のテーブルを検索して受信ポートから送信元が属するＶＰＮ番号を抽出し、ユニキャストフォワーディングテーブルの中からこのＶＰＮ用テーブルを選択する（ステップ３０２）。
【００５５】
次に、この選択したＶＰＮ用テーブルから、受信ユニキャストパケットのあて先アドレスを検索し（ステップ３０３）、このエントリがあるかどうかを判断する（ステップ３０４）。
【００５６】
ここで、このエントリがない場合には、受信したパケットを廃棄する（ステップ３０５）。また、エントリがある場合には、ＭＰＬＳラベルを付加しＮｅｘｔｈｏｐのルータへ送信する（ステップ３０６）。
【００５７】
次に受信したパケットがラベル化されている場合、ＭＰＬＳラベルテーブルを検索して、パケットのＭＰＬＳラベルから対応するＶＰＮを抽出して、このＶＰＮ用テーブルを選択し、かつこのパケットのラベルをはずす（ステップ３０７）。
【００５８】
そして、パケットの宛先アドレスを、この選択したＶＰＮ用テーブルで検索し（ステップ３０８）、このエントリがあるかどうかを判断する（ステップ３０９）。
【００５９】
ここで、このエントリがない場合には、受信したパケットを廃棄し（ステップ３１０）、またこのエントリがある場合には、ネクストホップのルータのＩＰアドレスを抽出して、このルータにユニキャストパケットを送信する（ステップ３１１）。
【００６０】
次に、ＩＰ中継制御部２３によるマルチキャストフォワーディング処理動作を図１９のフローチャートに基づいて説明する。図において、ＩＰ中継制御部２３は、まず受信したマルチキャストパケットのあて先ＩＰアドレスを抽出して、フィルタリングテーブルを検索し（ステップ４０１）、廃棄対象としてヒットしたかどうかを判断する（ステップ４０２）。
【００６１】
ここで、このあて先ＩＰアドレスが廃棄対象としてヒットした場合には、この受信パケットを廃棄する（ステップ４０３）。また、このあて先ＩＰアドレスが廃棄対象としてヒットしなかった場合には、受信したマルチキャストパケットのあて先アドレス（マスクを含む）で、マルチキャストフォワーディングテーブルを検索し（ステップ４０４）、そのマルチキャストグループに参加している受信者がいるかどうかを受信者ポートリストから判断する（ステップ４０５）。
【００６２】
ここで、このマルチキャストグループに参加している受信者がいない場合には、受信したマルチキャストパケットを廃棄する（ステップ４０６）。また、このマルチキャストグループに参加している受信者がいる場合には、受信者がいるポートにこのマルチキャストパケットを転送し（ステップ４０７）、パケット送信部から当該パケットを下流のＣＥルータに送信する（ステップ４０８）。
【００６３】
このように、この実施の形態では、バックボーンネットワークのデータセンタに、コンテンツのデータを記憶するコンテンツ配信サーバを設け、このサーバからＰＣまでのマルチキャストパケットは、ＩＰを用いてデータ中継を行い、特定ユーザ間のユニキャストパケットは、ＭＰＬＳを用いてデータ中継を行うので、サーバからのマルチキャストパケットの中継時に、特定ユーザのネットワーク間で行われるユニキャスト中継を行っても、このユニキャスト中継に影響を及ぼすことなく、データ中継を併用することができる。
【００６４】
また、この実施の形態では、バックボーンネットワークのデータセンタに、特定ユーザが属するＶＰＮ毎のコンテンツのデータを記憶する共通のコンテンツ配信サーバを設け、このコンテンツ配信サーバから送信されるマルチキャストでストリームデータをデータ中継するので、特定ユーザ毎に大容量のコンテンツ配信サーバを別々に設ける必要がなくなり、ＬＡＮの構築コストを削減することが可能となる。
【００６５】
また、この実施の形態では、マルチキャストのコンテンツ配信の場合、加入者側（特定ユーザ）のアドレスには制限がなく，プライベートのＩＰアドレスを使いつつ、コンテンツ配信を受けることができるので、異なる加入者間でアドレスが重複していても問題なく、データ中継を行うことができる。
【００６６】
この発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。たとえば、特定ユーザ間で行うユニキャストのデータ中継に対しては、ＩＰ−ＶＰＮ網で中継を行い、サーバからのマルチキャストによるコンテンツ配信に対しては、ＩＰ網で中継を行うように構成することも可能で、コアネットワークをＩＰ−ＶＰＮ網とＩＰ網に分離しＰＥルータにおいて、２つのポートを別々にコアネットワークに接続することも可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、ＶＰＮによって構築されるバックボーンネットワークに設けられるとともに、特定ユーザのネットワーク間でＭＰＬＳのトンネリングを張って、パケットのデータ中継を行うデータ中継装置において、前記特定ユーザからのコンテンツ配信の要求を、マルチキャストルーティングプロトコルを用いて、前記バックボーンネットワークに転送するとともに、受信したパケットの種類を判断し、このパケットがユニキャストパケットの場合には、ＭＰＬＳを用いたデータ中継を行い、またこのパケットがマルチキャストパケットの場合には、ＭＰＬＳを用いずにデータ中継を行うので、コンテンツ配信の中継時においてユニキャスト中継に生じる支障を防止することができる。
【００６８】
また、この発明では、コンテンツ配信の要求に対して、特定ユーザの認証を行い、認証されたユーザにのみ、コンテンツ配信サーバからのコンテンツ配信を行うので、予め設定された特定ユーザにのみ、このコンテンツ配信を行うことができる。
【００６９】
また、この発明では、データセンタからのコンテンツ配信は、マルチキャストで通常のＩＰを用いて伝送し、特定ユーザ間のユニキャストのデータ中継は、ＭＰＬＳを用いてカプセル化されたデータの伝送を行うので、ＩＰを用いたマルチキャストのデータ中継と、ＭＰＬＳを用いたユニキャストのデータ中継を併用し、コンテンツ配信の中継時においてユニキャスト中継に生じる支障を防止することができる。
【００７０】
また、この発明では、データ中継システムに特定ユーザ毎にコンテンツのデータを記憶した共通のコンテンツ配信サーバと、請求項４〜６のいずれかのデータ中継装置とを設け、ＩＰを用いたマルチキャストのデータ中継と、ＭＰＬＳを用いたユニキャストのデータ中継の併用を可能にするので、配信サーバをユーザ間で共通にすることにより、サーバの設備コスト、運用コストを低下することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるデータ中継システムの概略構成の一例を示すシステム構成図である。
【図２】この発明にかかるコンテンツ配信サーバのデータ構成を示す図である。
【図３】図１に示したＰＥルータの構成の一例を示す構成図である。
【図４】図３に示した認証テーブルの構成を示すテーブル構成図である。
【図５】同じく、マルチキャストフォワーディングテーブルの構成を示すテーブル構成図である。
【図６】同じく、ユニキャストフォワーディングテーブルの構成を示すテーブル構成図である。
【図７】同じく、フィルタリングテーブルの構成を示すテーブル構成図である。
【図８】同じく、ＭＰＬＳラベルテーブルの構成を示すテーブル構成図である。
【図９】図１のシステムで送受信されるＰＩＭメッセージパケットのフレーム構成を示す図である。
【図１０】図９に示したＩＰヘッダのフレーム構成を示す図である。
【図１１】同じく、図９に示したＰＩＭメッセージのフレーム構成を示す図である。
【図１２】図１１に示したＰＩＭのＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージパケットのフレーム構成を示す図である。
【図１３】図１のシステムで送受信されるＩＧＭＰパケットのフレーム構成を示す図である。
【図１４】図１３に示したＩＧＭＰメッセージのフレーム構成を示す図である。
【図１５】図１に示したデータ中継システムにおけるマルチキャストのデータ中継でのパケットの流れを示す図である。
【図１６】図３に示したＰＥルータによるパケットの判別動作を説明するためのフローチャートである。
【図１７】図３に示したマルチキャストプロトコル制御部による処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１８】ＩＰ中継制御部によるユニキャストフォワーディング処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１９】ＩＰ中継制御部によるマルチキャストフォワーディング処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図２０】従来のデータ中継システムの概略構成を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
１  バックボーンネットワーク
１０〜４０  ＰＥルータ
２１  パケット受信部
２２  パケット送信部
２３  ＩＰ中継制御部
２４  マルチキャストプロトコル制御部
２５  認証テーブル
２６  マルチキャストフォワーディングテーブル
２７  ユニキャストフォワーディングテーブル
２８  フィルタリングテーブル
２９  ＭＰＬＳラベルテーブル
５０〜５５  ＣＥルータ
６０〜６５  ＬＡＮ
６５  データセンタ
６６  コンテンツ配信サーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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