(57)【要約】      （修正有）【課題】ルータからの物理リンクにおける帯域を効率的に利用することができるパケット中継装置を提供する。【解決手段】ルータの下流の少なくとも２つの入力信号経路を経由して順次到来する複数のパケットを複数の端末に中継するパケット中継装置であって、入力信号経路の各々に対応して入力信号経路の各々を経由したパケットを受信してこれを次段に中継するパケット受信インタフェース部と、端末の各々に異なる信号中継経路を介してパケットの中継をなすパケット送信インタフェース部と、パケット受信インタフェース部によって中継された受信パケットがマルチキャストパケットかユニキャストパケットかの種別判別を宛先アドレスに基づいて判別し、マルチキャストパケットであると判別された場合、これを複製し信号中継経路のいずれかを選択して当該選択された信号中継経路を介して中継された受信パケットを端末のいずれかに中継するスイッチ部と、を含む。【選択図】図１
2007266907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルータの下流の少なくとも２つの入力信号経路を経由して順次到来しかつ各々が少なくとも情報データ及び宛先アドレスを含む複数のパケットを複数の端末に中継するパケット中継装置であって、
前記入力信号経路の各々に対応して前記入力信号経路の各々を経由したパケットを受信してこれを次段に中継するパケット受信インタフェース部と、
前記端末の各々に異なる信号中継経路を介してパケットの中継をなすパケット送信インタフェース部と、
前記パケット受信インタフェース部によって中継された受信パケットがマルチキャストパケットかユニキャストパケットかの種別判別を前記宛先アドレスに基づいてなす判別部と、
前記判別部において前記受信パケットがマルチキャストパケットであると判別された場合、これを複製しつつ前記信号中継経路のいずれかを選択して当該選択された信号中継経路を介して当該中継された受信パケットを前記端末のいずれかに中継するスイッチ部と、
を含むことを特徴とするパケット中継装置。
【請求項２】
前記スイッチ部は、前記判別部において前記受信パケットがユニキャストパケットであると判別された場合、前記宛先アドレスに基づき決定される信号中継経路により前記端末に送信することを特徴とする請求項１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰネットワークにおけるマルチキャスト配信に関し、特に、仮想ＬＡＮ（以下、ＶＬＡＮと称する）を経由してマルチキャスト配信のためのパケット中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネット上で大量のデータを効率的に配信するために、マルチキャスト配信技術が用いられる。「マルチキャスト」とは、ある特定の多数を対象にデータを送信すること（特定多数同報）を意味する。マルチキャスト配信方法によれば、送信ノードが１つのパケットだけを送信し、そのパケットが途中のルータによって複製されて受信ノードに配送される。途中のルータは、マルチキャストの受信者が異なるインタフェースに存在している場合だけパケットの複製を行うため、同一内容のパケットは必要な場所に１つしか流れない（非特許文献１）。よって、ユニキャスト通信（１対１通信）に比べて、ネットワークを効率的に利用することができ、また、サーバでの必要帯域を節約できる。
【非特許文献１】http://dictionary.rbbtoday.com/Details/term821.html
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、通常、ルータとスイッチとの間は、ルーティングできるＶＬＡＮの数がルータのインタフェース数に依存しないですむよう１本のケーブル（物理リンク）によるトランク接続がなされている。上記した技術においては、サーバからのマルチキャストパケットはルータにおいて複製されるため、ルータとスイッチとの間の物理リンク内の複数のＶＬＡＮが設定されている箇所においては、複数のＶＬＡＮ（論理インタフェース）のそれぞれに、同じ内容のマルチキャストトラヒックが流れることになる。このような場合、物理リンクにおいて多くの帯域を消費することとなる。従って、上記技術を用いても、マルチキャストドメイン内においては負荷の分散が十分に行われているとは言い難く、ネットワークが未だ効率的に利用されていないという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、ルータとスイッチとの間の物理リンクにおいて、複数の同一内容のトラヒックが各ＶＬＡＮ内を送信されるという帯域のむだな使用をなくすことにより、効率的に帯域を利用することが可能なパケット中継装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるパケット中継装置は、ルータの下流の少なくとも２つの入力信号経路を経由して順次到来しかつ各々が少なくとも情報データ及び宛先アドレスを含む複数のパケットを複数の端末に中継するパケット中継装置であって、前記入力信号経路の各々に対応して前記入力信号経路の各々を経由したパケットを受信してこれを次段に中継するパケット受信インタフェース部と、前記端末の各々に異なる信号中継経路を介してパケットの中継をなすパケット送信インタフェース部と、前記パケット受信インタフェース部によって中継された受信パケットがマルチキャストパケットかユニキャストパケットかの種別判別を前記宛先アドレスに基づいてなす判別部と、前記判別部が前記受信パケットがマルチキャストパケットであると判別された場合、これを複製しつつ前記信号中継経路のいずれかを選択して当該選択された信号中継経路を介して当該中継された受信パケットを前記端末のいずれかに中継するスイッチ部と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によるパケット中継装置によれば、ルータと本処理装置との間において同一のマルチキャストトラヒックがＶＬＡＮ毎に帯域を使用することをなくして、各端末へのマルチキャストパケットの複製を本処理装置において行うことにより、効率的に帯域を利用することができ、物理リンクを増やすことやルータのアップグレードなしに、ＶＬＡＮの増加に対応することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の実施例によるパケット中継装置１を用いたトラヒック処理の流れを示す概略図である。図２は、本発明の実施例にかかるパケット中継装置１の構成を示すブロック図である。本実施例によるパケット中継装置１は、サーバ２等から配信される通信パケットをルータ３を介して受信しパケット内に含まれるアドレス等に基づいて決定される端末４に配信する。中継装置１は、物理リンク５、８を介してそれぞれルータ及び端末と接続されている。パケット中継装置１は、複数の入力信号経路２１からなるパケット受信インタフェース部２２、判別部とスイッチ部とからなるスイッチ機能部２３、マルチキャスト制御機能部２４、スイッチテーブル部２５及び複数の信号中継経路２６からなるパケット送信インタフェース部２７を含む。
【０００９】
通信パケットはルータ３から入力信号経路２１を介してパケット受信インタフェース部２２で受信され、スイッチ機能部２３に出力される。スイッチ機能部２３は、その判別部において受信したパケットが、ユニキャストパケット、マルチキャストパケット及びマルチキャスト制御パケットのいずれであるかを判別する。ユニキャストまたはマルチキャストパケットの場合は、スイッチテーブル部２５を参照して信号中継経路２６を決定して出力する。マルチキャスト制御パケットの場合は、次処理のためにマルチキャスト制御機能部２４に出力する。マルチキャスト制御機能部２４は、スイッチ機能部２３から出力されたマルチキャスト制御パケットについて、スイッチテーブル部２５で所望のマルチキャストグループへの登録または削除を行う。さらに当該登録／削除が、任意のマルチキャストグループへの最初の登録または最後の登録の削除に該当する場合には、ルータ３にレポートするためのメッセージデータを作成してスイッチ機能部２３へ出力する。スイッチテーブル部２５は、ユニキャスト用及びマルチキャスト用の信号中継経路２６を決定するための変換テーブルを保持している。信号中継経路２６は、スイッチ機能部２３から出力されるパケットを端末４に送信する。
【００１０】
図３及び４は、図２に示したスイッチテーブル部２５に記憶されるユニキャスト用及びマルチキャスト用変換テーブルの例を示している。ユニキャスト用変換テーブルについては、端末４の属するＶＬＡＮの識別子（以下ＶＬＡＮ  ＩＤと称する）と宛先となる当該端末のＭＡＣアドレスとに対応させて、信号中継経路２６を予め設定しておく。マルチキャスト用変換テーブルについては、送信元種別とＩＰアドレスとに対応させて、ＶＬＡＮのＩＤと信号中継経路２６とを予め設定しておく。例えば、図４のマルチキャスト用変換テーブルでは、ルータから送信されるマルチキャストパケットのＩＰ宛先アドレス（言い換えると、データの受信を希望する端末の集合を示すグループ名）224.10.10.10に対応させて、ＶＬＡＮ  ＩＤは３、４、信号中継経路は３、５をそれぞれ設定する。
【００１１】
ところで、ユーザが、ある特定のグループ宛に送信される情報の受信を所望する場合、その意思を端末からメッセージとして送信する必要がある。ここでグループとは、マルチキャストにおける概念であって、ある特定のデータの受信を所望する旨の意思表示をした任意の受信者の集まりをいう。ユーザが、端末４からグループへの参加または離脱のためのメッセージデータを送信すると、このメッセージデータは、マルチキャスト制御パケットとして、パケット中継装置１に送信されて、スイッチテーブル部２５のマルチキャスト用変換テーブルの情報が更新される。
【００１２】
次に、本実施例におけるパケット中継装置１の動作を説明する。
【００１３】
本処理装置１とルータ３との間の物理リンク５において、各ユーザに割り当てるＶＬＡＮ６とは別に、マルチキャスト専用ＶＬＡＮ７を設け、入力信号経路２１のうちの１つを割り当てる。言い換えると、ＩＰ宛先アドレスにマルチキャストアドレスを有するマルチキャストトラヒックは全て、ルータ３と本処理装置１との間は、この専用ＶＬＡＮ７上を送出される。
【００１４】
入力信号経路２１はルータ３または端末４から通信パケットを受信するとスイッチ機能部２３へ転送する。スイッチ機能部２３は、その判別部において入力信号経路２１から受信したパケットが、ユニキャストパケット、マルチキャストパケット及びマルチキャスト制御パケットのいずれであるかを判別する。
【００１５】
受信したパケットが、ユニキャストパケットであると判別されると、スイッチ機能部２３はスイッチ部において、パケット内に記載されている論理インタフェース識別子（ＶＬＡＮＩＤ）及びＭＡＣ宛先アドレスをパラメータとして、スイッチテーブル部５に保持するユニキャスト用検索テーブルを検索する。パラメータの一致により出力値である信号中継経路２６を決定すると、スイッチ機能部２３はスイッチ操作を行って該当する信号中継経路２６に、ユニキャストパケットを出力する。
【００１６】
受信したパケットが、マルチキャストパケットであると判別されると、スイッチ機能部２３はスイッチ部において、パケット内に記載されている、ルータか端末かの送信元種別及びＩＰ宛先アドレスをパラメータとして、スイッチテーブル部２５に保持するマルチキャスト用検索テーブルを検索する。パラメータの一致により出力値であるＶＬＡＮ  ＩＤ及び信号中継経路２６を決定すると、スイッチ操作を行って該当する信号中継経路２６に、マルチキャストパケットを出力する。該当するＶＬＡＮが複数ある場合は、該当する宛先数分だけパケットを複製してそれぞれの信号中継経路２６に出力する。
【００１７】
受信したパケットが、マルチキャスト制御パケットと判別されると、スイッチ機能部２３は、パケットの送信元が端末かルータかを示す送信元種別を添えて、マルチキャスト制御機能部２４に転送する。
【００１８】
マルチキャスト制御部２４では、受信したパケットが端末４から送信されたグループへの参加メッセージデータであれば、グループと当該端末が属するＶＬＡＮとの関連付けをマルチキャスト用変換テーブルに追加する。この参加メッセージデータが、当該グループへの新規参加であれば、つまり当該グループに参加する最初の端末であれば、ルータ３に対する当該グループへの参加メッセージデータを作成してスイッチ機能部２３へ送信する。グループからの離脱メッセージデータであれば、グループと当該端末が属するＶＬＡＮ  ＩＤ及び信号中継経路２６との関連付けをマルチキャスト用テーブルから削除する。この離脱メッセージにより当該グループに属する端末が他になくなった場合には、ルータ３に対する当該グループからの離脱メッセージデータを作成してスイッチ機能部に送信する。スイッチ機能部２３のスイッチ部が、これらのメッセージデータをルータ３に向けてパケット送信インタフェース部２７を介して送出する。
【００１９】
マルチキャスト制御パケットが、ルータ３から送信されたパケットであって、グループ内にグループ宛の情報データを受信している端末があることを確認する確認メッセージデータである場合、端末４に対してグループに参加していることを確認する確認メッセージデータを作成し、スイッチ機能部２３に出力する。スイッチ機能部２３のスイッチ部が、このメッセージデータを端末４に向けてパケット送信インタフェース部２７を介して送出する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例によるパケット中継装置を用いたトラヒック処理の流れを示す概略図である。
【図２】本発明の実施例によるパケット中継装置の構成を示すブロック図である。
【図３】スイッチテーブル部で保持されるユニキャスト用変換テーブルの設定例を示す図である。
【図４】スイッチテーブル部で保持されるマルチキャスト用変換テーブルの設定例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１     パケット中継装置
２     サーバ
３     ルータ
４     端末
５     物理リンク
６     ＶＬＡＮ
７     マルチキャスト専用ＶＬＡＮ
８     物理リンク
２１   入力信号経路
２２   パケット受信インタフェース部
２３   スイッチ機能部
２４   マルチキャスト制御機能部
２５   スイッチテーブル部
２６   信号中継経路
２７   パケット送信インタフェース部
【図１】
2007266907.tif 000003
【図２】
2007266907.tif 000004
【図３】
2007266907.tif 000005
【図４】
2007266907.tif 000006