(57)【要約】【課題】マルチキャスト通信を行うための経路情報を削減でき、これによりリソースの圧迫を防止可能なマルチキャスト通信システムを提供すること。【解決手段】ネットワークから見て等価の距離にあると見做される送信元ノード装置の置換えアドレス情報を予め管理し、マルチキャストパケットが送信されることを監視しその旨を検知すると、マルチキャストパケットの送信元ＩＰアドレスを置換えＩＰアドレスに置換えるようにしている。これにより各ルータにおけるマルチキャスト経路表のデータ量を縮小することができ、ルータのリソース消費量を抑制することが可能になる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク上でマルチキャスト経路表を用いてマルチキャスト通信を行うマルチキャスト通信システムにおいて、
前記ＩＰネットワーク上において互いに等価な距離に存在すると見做すことの可能な一群のノード装置の置換えアドレス情報を管理する管理手段と、
前記ＩＰネットワーク上においてマルチキャストパケットを検出する検出手段と、
前記検出されたマルチキャストパケットの送信元ノード装置のＩＰアドレスを、前記管理手段により管理される置換えＩＰアドレスに置き換える置き換え手段とを具備することを特徴とするマルチキャスト通信システム。
【請求項２】
さらに、前記ＩＰネットワーク内において前記置換えＩＰアドレスを含むアドレス情報を配信する配信手段を具備することを特徴とする請求項１に記載のマルチキャスト通信システム。
【請求項３】
さらに、規定の条件に基づいて前記マルチキャストパケットが破棄されることを防止する手段を具備することを特徴とする請求項１に記載のマルチキャスト通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャスト通信を行うことにより情報を配信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットプロトコル（Internet Protocol：ＩＰ）によりネットワーク内に複数の受信ノードを指定して通信を行う技術として、マルチキャスト技術がある（例えば特許文献１を参照）。これは、一般的にインターネット及びイントラネット内で音声或いは動画等のストリーム情報の通信を行う際に使用する技術で、多数の受信ノードに送信する場合には帯域を節約することができる。
【０００３】
マルチキャスト通信では、マルチキャストトラフィックを配信する経路を決定するために、送信元配布ツリーと称するデータを使用する。これは、マルチキャスト通信の送信ノードを根（ルート）として配布ツリーを構成するものである。この構築手法として一般的な方法は、ＲＰＦ（Reverse Path Forwarding）と呼ばれるもので、受信ノードの位置するルータから送信元ノードまでの最短経路を基準にパケット転送を行うものである。現在では、このＲＰＦを改善し不要なデータ転送を削減するために枝刈りの手法を供えたＲＰＭ（Reverse Path Multicast）がよく使用されている。この手法を利用しているマルチキャストルーティングプロトコルとしては、ＰＩＭ−ＤＭ（Protocol Independent Multicast - Dense Mode ; IETF RFC3973 Jan.2005）などがある。この手法では、一般的に送信元ノードのＩＰアドレスと受信ノードが属するグループアドレスの組合せと入出力インタフェースなどのマルチキャスト経路情報を、送信元ノードと受信ノードの間に介在するルータが保持する必要がある。
【特許文献１】特開２００４−２９７１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の手法では、送信元ノードが増えたり或いはグループアドレスが増加したりすると、その積に相当する量の情報をルータが保持しなければならないのでルータのリソースが圧迫されてしまう。さらに、その組合せが多くなればなるほど転送時のルート検索時間も長くなってしまう。ネットワークルーティング方式であれば送信元ノードのネットワークアドレスで集約を行うといった工夫が可能であるが、ホストルーティング方式（ネットワーク単位ではなくノード単位の経路情報をルータが持つ方式）ではネットワークアドレスによる集約化が不可能であり、ルータのリソースが圧迫されてしまうという問題があった。  
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、マルチキャスト通信を行うための経路情報を削減でき、これによりリソースの圧迫を防止可能なマルチキャスト通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク上でマルチキャスト経路表を用いてマルチキャスト通信を行うマルチキャスト通信システムにおいて、前記ＩＰネットワーク上において互いに等価な距離に存在すると見做すことの可能な一群のノード装置の置換えアドレス情報を管理する管理手段と、前記ＩＰネットワーク上においてマルチキャストパケットを検出する検出手段と、前記検出されたマルチキャストパケットの送信元ノード装置のＩＰアドレスを、前記管理手段により管理される置換えＩＰアドレスに置き換える置き換え手段とを具備することを特徴とするマルチキャスト通信システムが提供される。
【０００６】
このような手段を講じることにより、ＩＰネットワークから見て等価の距離にあると見做すことの可能な送信元ノード装置のＩＰアドレスを１つに集約することができ、マルチキャスト経路表の増加を抑制することが可能となる。すなわち複数の送信元ノードから発生するマルチキャストデータの送信元ＩＰアドレスを一意のアドレスにより統一的に処理できるようにすることで、マルチキャスト経路情報を削減することができるようになる。従ってリソースの圧迫を防止することが可能になる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、マルチキャスト通信を行うための経路情報を削減でき、これによりリソースの圧迫を防止可能なマルチキャスト通信システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、この発明に係わるマルチキャスト通信システムの一実施形態を示すシステム図である。図１において符号１０はネットワークであり、ルータ装置２００ａ、２００ｂ、２００ｃを備える。このネットワーク１０ではルータ装置２００ａ、２００ｂ、２００ｃによりＰＩＭ−ＤＭが動作しているとする。ルータ２００ａには例えばＬＡＮ（Local Area Network）を介して送信元ノード装置３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄが接続され、ルータ２００ｃには同様に送信元ノード装置３００ｅ、３００ｆが接続される。それぞれの送信元ノード装置は現在所属しているネットワークから移動しないものとする。
【０００９】
図１において、ネットワークから見て等距離と見做されるノード群のグループ分けを行うと、グループＡとして、ノード３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ、グループＢとしてノード３００ｅ、３００ｆが分けられる。全てのノードは移動しない前提なので、グループＡ，及びグループＢから任意のノードを選択することにより置換えＩＰアドレスを得ることができる。ここで、距離は例えばｈｏｐｓ（経由しているルータ数）に基づいて定められる。
【００１０】
図２は送信元ノード装置３００ａ〜３００ｆを示す機能ブロック図である。送信元ノード装置は、パケット送受信部１１０と、マルチキャスト監視制御部１２０と、指定送信元アドレス１３０を記憶する記憶部と、インタフェース１４０とを備える。パケット送受信部１１０はＩＰパケットの送受信を行う。パケット送受信部１１０は、送信元ＩＰアドレスが自分自身のアドレスでも受信することが好ましい。マルチキャスト監視制御部１２０はパケット送受信部１１０を監視し、マルチキャスト通信を検知すると、そのパケットを横取りして送信元ＩＰアドレスを置換え、そのパケットをパケット送受信部１１０に戻す処理を行う。置換えアドレス情報１３０は、送信元アドレスを置換えＩＰアドレス等のアドレス情報を格納している。インタフェース１４０はパケットを有線或いは無線に送出するインタフェースである。
【００１１】
置換えＩＰアドレスの決定プロセスは、まずネットワークから見て等距離と見做される送信元ノード群のグループ分けを行う。送信元ノード群には、送信元ノードだけでなくルータなどの中継装置を含むことも可能である。次にそのノード群の中で、その場所から移動しないものを選定し指定することで置換えＩＰアドレスが決定される。もし、全てのノードが移動する可能性がある場合には、移動しない固定ノードを設置するような手段を講じるようなことが考えられる。
【００１２】
置換えアドレス情報を配布するには、大きく２通りの方法がある。１つには、各送信元ノード装置に手動で置換えアドレス情報を置換えアドレス情報ファイルに書き込む方法がある。もう１つには、図３に示すような専用の装置を用いて自動的に書き込む方法がある。図３において、ルータ装置３００は置換えアドレス情報を格納する置換えアドレス情報３２０と、その置換えアドレス情報を配布する置換えアドレス情報配布制御部３１０とを備える。送信元ノード装置は、置換えアドレス情報受信部４１０を備える。置換えアドレス情報受信部４１０は、ルータ装置３００から置換えアドレス情報を取得し、置換えアドレス情報４２０に書き込む。アドレス情報配布制御部３１０とアドレス情報受信部４１０間の通信手順としては、ＤＨＣＰ方式が好適に用いられる。なおＩＰｖ６においてはＲＡ（Router Advertise）やＮＤＰ（Neighbor Discovery Protocol）などを利用することが好ましい。
【００１３】
図４は、置換えアドレス情報格納フォーマットを示す図である。指定送信元アドレス格納フォーマットは、指定送信元アドレスのアドレスを格納する。ＩＰｖ４のシステムであればＩＰｖ４アドレスを、ＩＰｖ６のシステムであればＩＰｖ６アドレスを格納する。
【００１４】
（第２の実施形態）
図５は、送信元ノード装置の変形例を示す機能ブロック図である。図５に示す送信元ノード装置６００は、パケット送受信部６１０と、マルチキャスト監視制御部６２０と、置換えアドレス情報６３０と、インタフェース６４０とを備える。パケット送受信部６１０は、ＩＰパケットの送受信を行うものである。このパケット送受信部６１０には、ソースアドレスが自分自身のアドレスでも受信することが好ましい。マルチキャスト制御部６２０は、上位のアプリケーションからマルチキャスト通信データとして受取ったものに、ＩＰパケットとして送信元ＩＰアドレスに置換えアドレス情報６３０から得た置換えＩＰアドレスで置換え、そのＩＰパケットを完成させパケット送受信部６１０に出力する。置換えアドレス情報６３０は、送信元アドレスを置換えＩＰアドレス等のアドレス情報を格納している。インタフェース６４０はパケットを有線或いは無線に送出するものである。
【００１５】
（第３の実施形態）
図６は、図１のシステムの変形例を示す図である。図７のシステムは、図１のシステムにおいてルータ装置２００ａとその配下に接続する送信元ノード装置３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄとの間に中継装置７００ａ、７００ｂ、７００ｃ、７００ｄを挿入し、ルータ装置２００ｃとその配下に接続する送信元ノード装置３００ｅ、３００ｆとの間に中継装置７００ｅ、７００ｆを挿入した形態である。
【００１６】
図７は、図６の中継装置を示す機能ブロック図である。図７の中継装置は、ルータ装置と同等の機能を有するマルチキャスト制御部８１０、ユニキャスト制御部８２０、インタフェースａ８３０、インタフェースｂ８４０と、付加機能を提供する置換えアドレス情報８５０およびマルチキャスト制御追加部８６０を備える。
【００１７】
マルチキャスト制御部８１０はマルチキャスト経路表を作成してマルチキャスト通信の制御を行う。ユニキャスト制御８２０はユニキャスト経路表を作成しユニキャスト通信の制御を行う。インタフェースａ８３０、インタフェースｂ８４０は、有線或いは無線のインタフェースである。マルチキャスト制御追加部８６０では、置換えアドレス情報８５０を利用してマルチキャスト通信の追加制御を行う。
【００１８】
図８は、図７のマルチキャスト追加制御部８６０の処理手順を示すフローチャートである。マルチキャスト追加制御部８６０は、マルチキャスト制御部８１０により直下に接続される送信元ノード装置の送信元ＩＰアドレスを置換えたマルチキャスト通信パケットが、ユニキャスト経路表の最短経路のチェックによるパケット破棄処理が行われないように防御し（マルチキャストパケットが廃棄されることを防止し）（ステップＳ１０）、置換えアドレス情報に含まれないインタフェースからマルチキャストパケット通信データを送出可能にする処理を行う（ステップＳ１２）。他の場合は通常の処理を行う（ステップＳ１１）。
【００１９】
以上説明したようにこの実施形態では、ネットワークから見て等価の距離にあると見做される送信元ノード装置の置換えアドレス情報を予め管理し、マルチキャストパケットが送信されることを監視しその旨を検知すると、マルチキャストパケットの送信元ＩＰアドレスを置換えＩＰアドレスに置換えるようにしている。これにより各ルータにおけるマルチキャスト経路表のデータ量を縮小することができ、ルータのリソース消費量を抑制することが可能になる。
【００２０】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係わるマルチキャスト通信システムの一実施形態を示すシステム図。
【図２】送信元ノード装置３００ａ〜３００ｆを示す機能ブロック図。
【図３】図１のシステムにおいて置換えアドレス情報の配布を実現する手段を示す図。
【図４】置換えアドレス情報格納フォーマットを示す図。
【図５】送信元ノード装置の変形例を示す機能ブロック図。
【図６】図１のシステムの変形例を示す図。
【図７】図６の中継装置を示す機能ブロック図。
【図８】図７のマルチキャスト追加制御部８６０の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２２】
１０…ネットワーク、１１０…パケット送受信部、１２０…マルチキャスト監視制御部、１３０…指定送信元アドレス、１４０…インタフェース、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ…ルータ装置、３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ、３００ｅ、３００ｆ…送信元ノード装置、３１０…置換えアドレス情報配布制御部、３２０…置換えアドレス情報、４１０…置換えアドレス情報受信部、４２０…置換えアドレス情報、６００…送信元ノード装置、６１０…パケット送受信部、６２０…マルチキャスト監視制御部、６３０…置換えアドレス情報、６４０…インタフェース、７００ａ、７００ｂ、７００ｃ、７００ｄ、７００ｅ、７００ｆ…中継装置、８１０…マルチキャスト制御部、８２０…ユニキャスト制御部、８３０…インタフェースａ、８４０…インタフェースｂ、８５０…置換えアドレス情報、８６０…マルチキャスト制御追加部
【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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