JP3782775B2

JP3782775B2 - Network relay device and network relay method

Info

Publication number: JP3782775B2
Application number: JP2002382227A
Authority: JP
Inventors: 正人明戸; 靖彦四柳
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2022-12-27
Also published as: JP2004214964A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信端末と受信端末との間でマルチキャストプロトコルによってマルチキャスト・パケット（データ）の送受を行うネットワーク中継装置に係り、特に、受信端末側からのデータ受信要求である参加メッセージを受けてから、実際にデータを転送するまでの中継装置内での処理を早くした技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネット通信において、映像等の広い帯域の情報を送受する方法の１つとして、送受信端末間のネットワークを接続するネットワーク中継装置を経由し、マルチキャストプロトコル、例えばＩＧＭＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＧｒｏｕｐＭａｎａｇｅｍｅｎｔｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＰＩＭ（ＰｒｏｔｏｃｏｌＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔＭｕｌｔｉｃａｓｔ）プロトコルを使用してマルチキャストデータの送受がなされている。なお、ネットワーク中継装置は、多くはルータとも呼ばれており、以下、ここではルータの名称で説明する。
【０００３】
ここで、ＩＧＭＰ／ＰＩＭプロトコルを使用して、ネットワークが形成されデータが伝送される動作を説明する。説明上、簡単にモデル化したネットワークを示す図９（１）、及び図９（１）に用いられている各中継装置としてのルータＲＴ１又はＲＴ２の構成を示す図８で説明する。
【０００４】
先ず、図９（１）における全体の伝送について、原則的なことを説明する。図９（１）において受信者が、受信端末２から所属するネットワークＥ３のルータＲＴ２へＩＧＭＰＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔを送信する。このＩＧＭＰＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔは、いわば、マルチキャストグループへ参加する参加メッセージであって、そのマルチキャストデータの受信を希望する意志表示手段である。なお、マルチキャストグループとは、ネットワーク内でマルチキャストグループアドレスにより識別される特定のデータのグループである。送信端末１は、マルチキャストグループアドレスが付されたデータ（マルチキャストグループアドレスは、データの識別情報でもある。）を送信しており、受信端末２がそのマルチキャストデータの受信を希望する場合は、上記のようにそのマルチキャストグループへ参加を希望する必要がある。又、ルータＲＴ２からルータＲＴ１へも参加メッセージを送る必要があるが、これはＰＩＭＪｏｉｎと言われている。ここではＩＧＭＰＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔとＰＩＭＪｏｉｎを区別する必要が無い場合は、総称して参加メッセージという。
【０００５】
動作説明をする前に、図８の各構成について説明する。伝送手段２２０は、主としてハードウェア（ＨＷ）で構成されており、外部のネットワークと接続される複数のポート（或いはインタフェース）やマルチキャストデータ受けるためのバッファ等を有し、それらのネットワークとの間でコントロールパケット信号（以下、「参加メッセージ」という。）を送受するコントロールパケット送受信手段２２０ａやマルチキャストデータの送受を行うフォワーディング手段２２０ｂを有する。伝送手段２２０は、連関するネットワークの数に応じて、ポート数を多くしたい場合は、複数必要になる（図８において、符号２２０−０、２２０−ｋに示されるハイフンの後の数値は個数を示す。）。
【０００６】
フォワーディングＣＰＵ２００は、送受信手段２１０ａとフォワーディング情報管理手段２１０とで構成される。送受信手段２１０ａは、コントロールパケット送受信手段２２０ａからの参加メッセージ、及びフォワーディング手段２２０ｂが受けたマルチキャストデータに付記されているアドレス情報（これを、以下「データ付記アドレス情報」という。）を送受信手段１１０を経由して後記するルーティング情報管理手段１２０へ送る。フォワーディング情報管理手段２１０は、ルーティング情報管理手段１２０が生成し管理するルーティングテーブルを基に、フォワーディング手段２２０ｂが受信するため、或いは送信するために用いられるマルチキャストデータの転送元、転送先のアドレスをフォワーディングテーブルとして生成し管理する。フォワーディングＣＰＵ２００は、ＣＰＵ及び上記機能を果たすプログラムや各情報を記憶するメモリ等で実現される。このフォワーディングＣＰＵ２００は、言いかえればフォワーディング手段２２０ｂを管理するものであるから、伝送手段２２０と同様、接続されるネットワークの数に応じて、備えられる。
【０００７】
コントロールＣＰＵ１００は、送受信手段１１０とルーティング情報管理手段１２０とを有している。ルーティング情報管理手段１２０は、送受信手段１１０を介して、フォワーディングＣＰＵ２００から受けた参加メッセージ及びデータ付記アドレス情報を受けて、マルチキャストグループアドレス（以下、「グループアドレス」という。）、連関するネットワーク、それらのネットワークを構成するルータのアドレス等のルーティングテーブルを生成、管理する。もちろんルーティング情報管理手段１２０は、少なくとも伝送手段２２０がｋ個あれば、そこに接続されるルータ等の全体のアドレス情報を管理している。コントロールＣＰＵ１００は、ＣＰＵ及び上記機能を果たすプログラムやルーティングテーブル等の各情報を記憶するメモリ等で実現される。このコントロールＣＰＵ１００は、各フォワーディング手段２２０ｂ含む各フォワーディングＣＰＵ２００を統一的に一元管理している。
【０００８】
具体的に、各ルータＲＴ１、ＲＴ２の動作について経時的に説明する。各ルータの構成は、図８と同じものとする。なお、図６には、ルーティングテーブル及びフォワーディングテーブルのフォーマット例、図７には、本発明におけるルーティングテーブル及びフォワーディングテーブルの実際例を記載してあるが、下記の従来技術にも同様に適用される（図７のルータＭＣＲＴをルータＲＴに読み替える。）。
【０００９】
１．ルータＲＴ１の動作
この動作は、図９（１）における送信端末１が属するネットワークＥ１に接続されるルータの動作でもある。
【００１０】
▲１▼送信端末１からフォワーディング手段２２０ｂがマルチキャストデータを受信する。そのマルチキャストデータは、フォワーディング手段２２０ｂのバッファ等に格納されるが、それに付記されているデータ付記アドレス情報は、送受信手段２１０ａ、１１０を介してルーティング情報管理手段１２０へ送られる。
【００１１】
▲２▼ルーティング情報管理手段１２０は、データ付記アドレス情報を基にルーティングテーブルを作成する（図７（１）参照）。データ付記アドレス情報及び受信したネットワークから、グループアドレス、送信端末１のアドレス、イーサネット（登録商標）Ｅ１が認識できる。ただし、この時点で、このマルチキャストデータの転送先は不明（図７（１）の＊印）。また、ルーティングテーブルを基にフォワーディングテーブルを作成する。
【００１２】
▲３▼フォワーディングテーブルをフォワーディング情報管理手段２１０に通知する。
【００１３】
▲４▼フォワーディング情報管理手段２１０は、通知されたフォワーディングテーブルを基に自己のフォワーディングテーブルを作成する（図７（２）参照）。このフォワーディングテーブルをフォワーディング手段２２０ｂへ通知する。この段階では、未だ転送先不明なのでマルチキャストデータの送信は不可能。
【００１４】
▲５▼コントロールパケット送受信手段２２０ａがルータＲＴ２から参加メッセージ（ＰＩＭＪｏｉｎ）を受け、ルーティング情報管理手段１２０へ送る。
【００１５】
▲６▼ルーティング情報管理手段１２０は、参加メッセージに含まれるグループアドレス、受信したネットワークであるイーサネット（登録商標）Ｅ２等を基にルーティングテーブルを更新し（図７（１）の＊印）、フォワーディング情報管理手段２１０へ通知する。なお、イーサネット（登録商標）Ｅ２は、イーサネット（登録商標）Ｅ２から受けた参加メッセージ中のグループアドレスとデータ付記アドレス情報の中のグループアドレスが合えば、そのグループアドレスをもつマルチキャストデータの転送先となる。また、存在するフォワーディングテーブルを更新し、フォワーディング情報管理手段２１０へ通知する。
【００１６】
▲７▼フォワーディング情報管理手段２１０は、通知されたフォワーディングテーブルを更新する（図７（２）の＊印）。フォワーディングテーブルにマルチキャストデータの転送先アドレス、転送元アドレスが揃うことになる。また、更新されたフォワーディングテーブルを、フォワーディング手段２２０ｂへ通知する。
【００１７】
▲８▼フォワーディング手段２２０ｂは、更新されたフォワーディングテーブルを参照して、転送元から転送先へ、参加メッセージで参加要求があったグループアドレスのマルチキャストデータの転送を開始する。つまり送信端末１からのマルチキャストデータがルータＲＴ１からルータＲＴ２へ転送される。
【００１８】
２．ルータＲＴ２の動作
この動作は、受信端末２が属するネットワークＥ３に属するルータの動作である。また、もしルータＲＴ１とルータＲＴ２の間にネットワークに介在するルータがあれば、そのルータにも適用される。
【００１９】
▲１▼コントロールパケット送受信手段２２０ａが受信端末２から参加メッセージ（ＩＧＭＰＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔ）を受け、ルーティング情報管理手段１２０へ送る。
【００２０】
▲２▼ルーティング情報管理手段１２０は、参加メッセージを基にルーティングテーブルを作成する（図７（３）を参照）。参加メッセージからは所望のマルチキャストデータを特定するためのグループアドレス、マルチキャストデータの送信元、参加メッセージを受けたポートに接続されるイーサネット（登録商標）Ｅ３（ルータ１にとってはマルチキャストデータの転送先アドレス）等が認識できる。ここで、マルチキャストデータはまだ受信していないので、フォワーディングテーブルを作成していない。
【００２１】
▲３▼その後、フォワーディング手段２２０ｂがマルチキャストデータを受信する。そのマルチキャストデータは、フォワーディング手段２２０ｂのバッファ等に格納されるが、それに付記されているデータ付記アドレス情報は、送受信手段２１０ａ、１１０を介してルーティング情報管理手段１２０へ送られる。
【００２２】
▲４▼ルーティング情報管理手段１２０は、データ付記アドレス情報に含まれるグループアドレス、ルータＲＴ１のアドレス（ソースアドレス）、受信したネットワークであるイーサネット（登録商標）Ｅ２等を基にルーティングテーブルに在るかどうか判断し、フォワードテーブルを作成する。作成したフォワーディングテーブルをフォワーディング情報管理手段２１０へ通知する。
【００２３】
▲５▼フォワーディング情報管理手段２１０は、通知されたフォワーディングテーブルを基に、自己のフォワーディングテーブルを作成する。このフォワーディングテーブルをフォワーディング手段２２０ｂへ通知する。この段階では、参加メッセージを先に受けているので、転送に必要な情報は既に揃っている。
【００２４】
▲６▼フォワーディング手段２２０ｂは、通知されたフォワーディングテーブルを参照して、転送元から転送先へ、参加メッセージで参加要求があったグループアドレスのマルチキャストデータの転送を開始する。つまり、ルータＲＴ１からのマルチキャストデータがルータＲＴ２から受信端末２へ転送される。
【００２５】
なお、ルーティングテーブル（ルーティング情報）とフォワーディングテーブル（フォワーディング情報）の違いは、ルーティングテーブルは、フォワーディン情報管理手段２１０に係るアドレス情報を管理することはもちろん、図９（１）に示すルータＲＴ１のように次の参加メッセージを送る相手先、その他のルーティングに必要なタイマの情報を記憶しており（図７参照）、図９（１）は、簡便な１本のネットワーク図であるが、実際には多くのネットワークが接続されているため、それら連関するネットワークの全ての情報を含んで形成されている。これに対してフォワーディングテーブルは、自己が管理するフォワーディング手段２２０ｂがマルチキャストデータを転送するに必要なアドレス情報が、伝送手段２２０が有するポートに接続されるネットワーク分だけあれば足りる。
【００２６】
なお、上記のような技術を示す下記の非特許文献がある。非特許文献１の４．１．４ＲｏｕｔｉｎｇＥｘｃｈａｎｇｅには、「ＣＥＳ（先の説明でのコントロールＣＰＵ１００が動作するためのプロトコルに相当）は、ＣＥ（先の説明のコントロールＣＰＵ１００に相当）ルーティング計算に起因するパケットフォワーディング情報を配送するために使用される。例えば、ＣＥＳはＦＥＳ（先の説明のフォワーディングＣＰＵ２００のプロトコルに相当）にフォワーディングテーブル更新を送信する。その結果、ＦＥＳは、フォワーディング判断をすることができる。ＦＥＳは、フォワーディングテーブルミスのイベントをＣＥに通知する。」の趣旨の記載がされている。また、非特許文献２の４．Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅには、「ＣＥは、シグナリング、コントロールプロトコル処理、管理プロトコルのようなオペレーションを行うべきである。コントロール処理によって取得した情報に基づき、ＣＥ（Ｓ）は、内部プロトコルによって、ＦＥ（Ｓ）のパケットフォワードを支持します。」の趣旨が記載されている。
【００２７】
【非特許文献１】
ＦｏｒＣＥＳＷＧ、外２名、“ＦｏｒＣＥＳＡｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙＳｔａｔｅｍｅｎｔ、”、４．１．４項、ｏｎｌｉｎｅ、１９ｊｕｎｅ２００２、検索日２００２年１１月５日、インターネット＜ｄｒａｆｔ―ｉｔｅｆ−ｆｏｒｃｅｓ―ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ−００＞
【非特許文献２】
Ｈ．Ｋｈｏｓｒａｖｉ，外１名、“ＲｅｑｕｉｒｍｅｎｔｓｆｏｒＳｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＩＰＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＦｏｗａｒｄｉｎｇ”、４項、ｏｎｌｉｎｅ、Ｏｃｔｏｂｅｒ２００２、検索日２００２年１１月５日、インターネット＜ｄｒａｆｔ―ｉｔｅｆ−ｆｏｒｃｅｓ―ｒｅｑｕｉｒｍｅｎｔｓ−０．７＞
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術では、ルータが受信端末２側から参加メッセージを受信してから最初にデータが送信されるまでの間、必ずコントロールＣＰＵ１００がルーティング情報及びフォワーディング情報を管理するため、時間がかかっていた。特に、伝送ルート上に介在するルータが多くなればなるほど、それぞれの遅れが積み重なって遅くなる傾向にあった。また、今日のように、映像伝送を希望するユーザが多くなればなるほど、連関するネットワーク網が膨大になり、そうなればなるほど上記のようにルーティング情報管理手段１２０の処理が多くなり、遅れがちになる。
【００２９】
本発明の目的は、ルータが受信端末２側から参加メッセージを受信してから、最初にデータが送信されるまでの時間をできるだけ減らし、トータルでのデータ伝送のスピードアップに寄与することである。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明では、Ａ．構成上、好ましい例として、上記のコントロールＣＰＵ１００を含む一つの構成単位（ユニット）で、ルート管理ユニットとし、伝送手段２２０とそれを管理する上位のフォワーディングＣＰＵ２００を一つの構成単位（ユニット）で、伝送管理ユニットとし、接続されるネットワークに応じて伝送管理ユニットを増やして前記ルート管理ユニットに接続可能にし、全体として、ルート管理ユニットが全伝送管理ユニットを統括管理するようにした。
【００３１】
Ｂ．情報の処理にあたっても、上記ルーティング情報管理手段１２０の処理内容を分散させる構成とした。つまり、マルチキャストデータ（データ付記アドレス情報を含む）より参加メッセージの方を先に受信した場合は、マルチキャストデータを、ルート管理ユニット及びフォワーディング情報管理手段を経由することなく、直ちに転送できる構成とした。また、マルチキャストデータを先に受信した場合であっても、ルート管理ユニットを経由することなくマルチキャストデータの転送ができる構成とした。
【００３２】
具体的には、次のような手段を備えた。請求項１の発明では、マルチキャストデータ及び／又は参加メッセージを受けて、参加メッセージを他のネットワークへ送信するための経路及び前記マルチキャストデータを転送するための経路のルーティング情報を作成しその経路を管理するルート管理ユニット（１０）と、前記ルート管理ユニットから前記ルーティング情報を受けて前記マルチキャストデータを転送するための経路についてのソースアドレス、グループアドレス、転送元又は／及び転送先を含むフォワーディング情報を生成するフォワーディング情報管理手段（２１）を有する伝送管理ユニット（２０）と、前記伝送管理ユニット内に備えられ、外部の複数のネットワークに接続可能にされ、前記ネットワーク間でマルチキャストデータ及びその受信を希望する参加メッセージを送受する複数のポートを有し、特定のマルチキャストデータを受信したとき、前記フォワーディング情報管理手段からのフォワーディング情報にその特定のマルチキャストデータについての転送元と転送先が揃っている場合はその転送先へ転送するフォワーディング手段（２２ｂ）とを備えた。
【００３３】
請求項２の発明では、前記フォワーディング手段は、転送先が未だ無い場合は前記ルート管理ユニット及びフォワーディング情報管理手段によって前記特定のマルチキャストデータのソースアドレス、グループアドレス及び転送元を含むように更新された前記フォワーディング情報を受けて前記特定のマルチキャストデータを希望する参加メッセージを受信するまで待機し、前記希望する参加メッセージを受信したときは前記フォワーディング情報管理手段によって前記希望する参加メッセージに基づいて転送先を含むように更新されたフォワーディング情報を受けてその転送先へ前記特定のマルチキャストデータを転送する構成とした。
【００３４】
請求項３の発明では、所定数のネットワークに接続可能にされたポートを有し、前記ネットワーク間でマルチキャストデータ及びその受信を希望する参加メッセージを送受する１又は複数の伝送管理ユニット（２０）と、前記１又は複数の伝送管理ユニットからマルチキャストデータ及び参加メッセージを受けて、参加メッセージを他のネットワークへ送信するための経路及び前記各伝送管理ユニットが前記マルチキャストデータを転送するための経路のルーティング情報を作成しその経路を管理するルート管理ユニット（１０）とを備え、当該参加メッセージ又はその参加メッセージが要求する当該マルチキャストデータの内、いずれか早い方の先情報を受けた場合は、前記ルート管理ユニットが当該先情報に含まれるアドレス情報を基に前記ルーティング情報作成して各前記伝送管理ユニットに送り、各伝送管理ユニットがそのルーティング情報を基に転送に用いるフォワーディング情報を生成して転送の準備をし、遅れて受信した後情報として当該マルチキャストデータを受信した伝送管理ユニットは、その伝送管理ユニットが前記フォワーディング情報にしたがって直ちに転送し、前記後情報が参加メッセージの場合は、先に当該マルチキャストデータを受信していた伝送管理ユニットが当該参加メッセージに基づいて前記フォワーディング情報を更新して、更新されたフォワーディング情報に基づいて転送する構成とした。
【００３５】
請求項４の発明では、所定数のネットワークに接続可能にされ、前記ネットワーク間でマルチキャストデータ及びそれの受信を希望する参加メッセージを送受する伝送手段（２２）と前記伝送手段を制御しマルチキャストデータ伝送を管理するフォワーディング情報管理手段（２１）とを有する１又は複数の伝送管理ユニット（２０）と、前記１又は複数の伝送管理ユニットがマルチキャストデータを伝送する経路を管理するルート管理ユニット（１０）とを備え、前記ルート管理ユニットは、当該マルチキャストデータ又はそれに対する当該参加メッセージの早い方の先情報を受信した伝送管理ユニットから受けた前記先情報を基に前記経路についてのルーティング情報を作成し、各伝送管理ユニットの前記フォワーディング情報管理手段に通知し、前記各フォワーディング情報管理手段は、前記ルート管理ユニットからの前記ルーティング情報に基づいて当該マルチキャストデータを伝送するためのフォワーディング情報を作成するとともに、前記先情報が参加メッセージである場合はマルチキャストデータを受信したら通知せよとする印を付して、前記伝送手段に指示しておき、その後、遅い方の後情報として当該マルチキャストデータを受信した伝送管理ユニットの前記伝送手段が前記フォワーディング情報にしたがって転送するとともに、前記印を見て、受信した当該マルチキャストデータを前記フォワーディング情報管理手段に通知する構成とした。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る中継装置（以下、「ルータ」と言う。）の一態様の機能構成を示す図である。図９（１）のネットワークに図１に係るルータを適用して形態を説明する。なおルータは、従来技術で述べたルータと区別するためＭＣＲＴの符号を用いる。図１における伝送手段２２、コントロールパケット送受信手段２２ａ、フォワーディング手段２２ｂ及び送受信手段１１のそれぞれは、従来技術で説明した伝送手段２２０、コントロールパケット送受信手段２２０ａ、フォワーディング手段２２０ｂ及び送受信手段１１０のそれぞれと同じ機能を有する。
【００３９】
図１のルーティング情報管理手段１２及びフォワーディング情報管理手段２１は、それぞれ従来技術のルーティング情報管理手段１２０及びフォワーディング情報管理手段２１０とは、それぞれルーティングテーブル（情報）及びフォワーディングテーブル（情報）の管理において、役割分担、管理の方法、管理のタイミング等において異にしており、これらの違いが本発明の特徴を形成する。以下、本発明の構成、動作を説明する。
【００４０】
先ず全体構成について説明する。本発明では、大きく分けて、伝送ルートについて全体統一管理するルート管理ユニット１０と、実際にネットワークに接続されコントロールパケットやマルチキャストデータの入出力を行うための１又複数の伝送管理ユニット２０を有する構成とした。その一つの理由は、ルータＭＣＲＴが接続して利用されるネットワークの規模に応じて、接続ポート等の伝送に必要なハードウェア（フォワーディング手段）を有する伝送管理ユニット２０を脱着して、増減可能にするためである。
【００４１】
さらに、情報の処理にあたっては、マルチキャストデータ（データ付記アドレス情報を含む）及び参加メッセージの一方（以後、先に受信した方の情報を「先情報」といい、これに対して、後で受信した方を「後情報」ということがある。）を受信してルーティングテーブル１２ａを生成するまでルート管理ユニット１０が管理してルーティングテーブル１２ｂを伝送管理ユニット２０に渡す。伝送管理ユニット２０はルーティングテーブル１２ｂを基にフォワーディングテーブル２１ａを生成し、さらに先情報がマルチキャストデータである場合は、ビット（後期するが、一種の「印」であり、ここでは、ビットが1であっても無しでも「印」として扱う。）を立てずに、先情報が参加メッセージである場合は、ビット１を立てて管理しておく。次に、伝送管理ユニット２０が後情報としてマルチキャストデータを受けたときはフォワーディングテーブル２１ａのビットが１なのを検知して、受信したマルチキャストデータをフォワーディング情報管理手段２１に通知する。同時に、前記フォワーディング情報にしたがって転送を開始する。後情報として参加メッセージを受けたときは、フォワーディング情報管理手段２１でルーティングテーブル１２ｂ、フォワーディングテーブル２１ａをチェックし、ルート管理ユニット１０からルーティングテーブル１２ｂが更新される前に、フォワーディングテーブル２１ａを更新し、フォワーディング手段２２ｂに通知する。フォワーディング手段２２ｂは、通知されたフォワーディングテーブル２１ａにしたがって、マルチキャストデータを転送する。
【００４２】
つまり、マルチキャストデータ（データ付記アドレス情報を含む）及び参加メッセージのいずれか一方を受けるまでは、ルート管理ユニット１０が主体的に管理する一方、伝送管理ユニット２０は、予めフォワーディングテーブル２１ａを作成しておき、後情報を受けるまで準備・待機する。そして、後情報を受信したときに伝送管理ユニット２０がそれに応じた処理をする。したがって、ルート管理ユニット１０が、最後まで処理することなく早い転送が可能となる。以下詳細説明する。
【００４３】
（伝送ルート上における各ルータの説明）
図１及び図９（１）を基に説明する。
１．ルータＭＣＲＴ１の動作（送信端末１に最寄のルータとしての動作）
▲１▼送信端末１からフォワーディング手段２２ｂがマルチキャストデータを受信する。そのマルチキャストデータは、フォワーディング手段２２ｂのバッファ等に格納されるが、それに付記されているデータ付記アドレス情報は、送受信手段１１を介してルーティング情報管理手段１２へ送られる。
【００４４】
▲２▼ルーティング情報管理手段１２は、データ付記アドレス情報を基にルーティングテーブル１２ａを作成する（図７（１）を参照）。データ付記アドレス情報には、グループアドレス、送信端末１のアドレス（ソースアドレス）等が含まれている。図７（１）の転送元アドレスであるイーサネット（登録商標）Ｅ１は、自己が受信したネットワークであるから認識できる。ただし、この時点で、このデータの転送先（図７（１）のイーサネット（登録商標）Ｅ２）は不明なので、図７（１）の＊印のところには情報がない。
【００４５】
▲３▼ルーティングテーブル１２ｂをフォワーディング情報管理手段２１に通知する。ルーティングテーブル１２ａが図６（１）のフォーマット例で示される情報を有するのに対して、ルーティングテーブル１２ｂは、図６（２）の形式で管理される。前者は、伝送ルートを形成する（ルーティング）のに必要なメッセージ類の情報も管理し、後者はマルチキャストデータの伝送に関しての情報だけを管理している。
【００４６】
▲４▼フォワーディング情報管理手段２１は、ルーティングテーブル１２ｂを基にフォワーディングテーブル２１ａを作成する（図７（２）を参照）。このフォワーディングテーブル２１ａをフォワーディング手段２２ｂへ通知する。この段階では、転送先が不明なので、図７（２）の＊印のところには情報がない。ここで、フォワーディング手段２２ｂは、フォワ-ディングテーブル２１ａに示されているアドレス情報を基に必要なハードウェアの設定等の準備をして、待機する。
【００４７】
▲５▼図９（１）おいて、コントロールパケット送受信手段２２ａがルータＭＣＲＴ２から参加メッセージ（ＰＩＭＪｏｉｎ）を受けたとき、フォワーディング情報管理手段２１が参加メッセージに含まれる転送先、グループアドレス等を基にフォワーディングテーブル２１ａを更新する。ここで、ルータＭＣＲＴ２からイーサネット（登録商標）Ｅ２を通して参加メッセージを受けたので、転送先はイーサネット（登録商標）Ｅ２と認識できる。つまり、図７（２）の＊印のところには、転送先情報が記入される。また、フォワーディングテーブル２１ａをフォワーディング手段２２ｂへ通知する。
【００４８】
▲６▼フォワーディング手段２２ｂは、更新されたフォワーディングテーブル２１ａを参照して、転送元から転送先へ、参加メッセージで参加要求があったグループアドレスのマルチキャストデータをの転送を開始する。つまり送信端末１からのマルチキャストデータがルータＭＣＲＴ２へ転送される。
【００４９】
▲７▼上記▲５▼、▲６▼の間に、ルート管理ユニット１０のルーティング情報管理手段１２が参加メッセージに基づいてルーティングテーブル１２ａを更新して（この段階で図７（１）の＊印に転送先情報が記入される。）、フォワーディング情報管理手段２１に通知し、先に、フォワーディング情報管理手段２１が更新したフォワーディングテーブル２１ａと付き合わせ、転送先、転送元のアドレスの確認を行うことができる。反対に、先にフォワーディング情報管理手段２１が更新したフォワーディングテーブル２１ａをルーティング情報管理手段１２に送り、ルーティング情報管理手段１２が確認するようにしてもよい。
【００５０】
なお、マルチキャストデータ転送開始後、更新したフォワーディングテーブル２１ａとルーティングテーブル１２ａとが合わない場合、つまり、間違った宛先にマルチキャストデータを転送したことが分かった場合は、その通知を受けたフォワーディング手段２２ｂがマルチキャストデータを修正された宛先へ転送するようにしてもよい。
【００５１】
２．ルータＭＣＲＴ２の動作（受信端末２に最寄りのルータ、或いは中間に用いられるルータの動作）
【００５２】
▲１▼コントロールパケット送受信手段２２ａが受信端末２から参加メッセージ（ＩＧＭＰＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔ）を受け、ルーティング情報管理手段１２へ送る。
【００５３】
▲2▼ルーティングテーブル１２ａを作成する（図７（３）を参照）。この時点で、所望のマルチキャストデータを特定するためのグループアドレス、上位の近隣のルータ、それに接続されるネットワークであるイーサネット（登録商標）Ｅ２、受信端末２が接続されているイーサネット（登録商標）Ｅ３（ルータＭＣＲＴ２にとってはマルチキャストデータの転送先アドレス）等のアドレス情報が含まれている。さらにルーティングテーブル１２ｂをフォワーディング情報管理手段２１に通知する。なお、図示しないが、ルーティング情報管理手段１２は、参加メッセージを下位のルータ又は受信端末２から受信したときは、次の参加メッセージを上位のルータＭＣＲＴ１へ送受信手段１１及びコントロールパケット送受信手段２２ａを通して送る。ここで、上位、下位とは、送信端末１と受信端末２の間でみて、送信端末１側を上位、受信端末２側を下位とする。
【００５４】
▲３▼フォワーディング情報管理手段２１は、ルーティングテーブル１２ｂを基にフォワーディングテーブル２１ａを作成する（図７（４））。このフォワーディングテーブル２１ａをフォワーディング手段２２ｂへ通知する。ここでは、まだマルチキャストデータを受けていないので、ビット１を付記しておく。一方、フォワーディング手段２２ｂは、フォワーディングテーブル２１ａを基に、必要なハードウェア等の設定をして準備し、待機する。
【００５５】
▲４▼フォワーディング手段２２ｂがマルチキャストデータを受信する。ここでフォワーディングテーブル２１ａには、ビット１が付記されているので、受信したマルチキャストデータをフォワーディング情報管理手段２１に通知する。それとともに、フォワーディングテーブル２１ａに沿って（つまり、予め準備されていた通りに）、そのマルチキャストデータをフォワーディング手段２２ｂのバッファ等を通して転送する。つまり、ルータＭＣＲＴ１からのマルチキャストデータが受信端末２へ転送される。
【００５６】
なお、図１において伝送管理ユニット２０が複数含まれているが、上記説明では、複数の伝送管理ユニット２０を個々に区別して説明していないが、実際には、参加メッセージを受ける伝送管理ユニット２０と、マルチキャストデータを受信する伝送管理ユニット２０が異なる場合も、同じ場合もあるので、どの伝送管理ユニット２０が主体的に動作するか互いに判断しながら行う（詳細は後記）。また、受信する時刻も異なる。いずれの場合も、本発明に係るルータにおいては、フォーワーディング処理を行うのは、マルチキャストデータを受信した伝送管理ユニット２０が主体的に行う（詳細は後記）。また、あるルータから見て、参加メッセージを受けたポートに接続されるネットワークが転送先となり、マルチキャストデータを受信したポートに接続されるネットワークが転送元となる。
【００５７】
（ルータの詳細動作説明）
次に、図１における本発明に係るルータの詳細動作を図２〜図５を基に説明する。図２〜図５は、ルータ内部の各要部間の情報の流れに沿った動作フローを示す図である。
【００５８】
次にルータ内の各要部の動作を説明するが、伝送管理ユニット２０の状態毎に説明する。
【００５９】
（ルーティング情報管理手段１２からルーティングテーブル１２ｂを受信したフォワーディング情報管理手段２１の動作）
図２を基に説明する。フォワーディング情報管理手段２１がルーティングテーブル１２ｂを受信して（ステップＳ１：以下「ステップ」を省略する。）、自己にルーティング情報があるかどうか判断し（Ｓ２）、無ければ作る（Ｓ３）。ルーティングテーブル１２ｂがある場合、或いは作った場合は、ルーティングテーブル１２ｂを見て、自己がマルチキャストデータが入力される側（受信する側）の伝送管理ユニット２０かどうか判断し（Ｓ４）、自己が所属する伝送管理ユニット２０がマルチキャストデータの入力側のものでなければ動作を終了する（Ｓ５）。つまり、マルチキャストデータを受信している他の伝送管理ユニット２０に任す。自己が所属する伝送管理ユニット２０がマルチキャストデータを受信する側であれば、フォワーディングテーブル２１ａがあるかどうか判断して（Ｓ６）、なければルーティングテーブル１２ｂを参照して作る（Ｓ７）。この場合、さらにマルチキャストデータを受信しているかどうかを判断し（Ｓ８）、受信していなければビット１を付記して（Ｓ９）、受信していればビットを立てずにフォワーディングテーブル２１ａをフォワーディング手段２２ｂへ通知する（Ｓ１０）。上記ステップＳ６においてフォワーディングテーブル２１ａがある場合は、そのフォワーディングテーブル２１ａを更新してフォワーディング手段２２ｂへ通知する（Ｓ１０）。この場合は、すでにフォワーディングテーブル２１ａが作成されている段階で上記ステップ８，９の処理がなされているため。フォワーディングテーブル２１ａには、先に参加メッセージを受けていればビットを立てて、先にマルチキャストデータを受けていれば、ビットを立てない。
【００６０】
フォワーディング手段２１は、フォワーディングテーブル２１ａに沿って、自己が所有するバッファ等のハードウェアを設定して準備し、待機する。
【００６１】
（自己が参加メッセージを受けた伝送管理ユニットの動作）
図３を基に説明する。参加メッセージを受けて（Ｓ１１）、ルート管理ユニット１０及び他の伝送管理ユニット２０へ送る（Ｓ１２）。自己にルーティングテーブル１２ｂがあるかどうか判断し（Ｓ１３）、無ければ動作終了する。自己にルーティングテーブル１２ｂがある場合は、自己がマルチキャストデータが入力される側（受信する側）の伝送管理ユニット１０かどうかをルーティングテーブル１２ｂを参照して判断し（Ｓ１５）、自己がマルチキャストデータを受信する側でなければ動作を終了する（Ｓ１６）。マルチキャストデータを受信する側であれば、そのマルチキャストデータの転送元の参加メッセージであるか否か判断し（Ｓ１７）、マルチキャストデータの転送元であれば無視する（Ｓ１８）。つまり、転送元と転送先が同じなためネットワークが閉ループになるのを防止する。マルチキャストデータの転送元でなければ、フォワーディングテーブル２１ａがあるかどうか判断して（Ｓ１９）、なければ動作を終了する（Ｓ２０）。フォワーディングテーブル２１ａがある場合、そのマルチキャストデータの転送先があるかどうか判断し（Ｓ２１）あれば終了する（Ｓ２２）。この場合は、既に転送中である。マルチキャストデータの転送先が無い場合は、参加メッセージを基にフォワーディングテーブル２１ａに転送先を追加して更新して（Ｓ２３）、フォワーディング手段２２ｂへ通知する（Ｓ２４）。この場合のフォワーディングテーブル２１ａは、ビットを立てることなく通知する。フォワーディング手段２２ｂは、フォワーディングテーブル２１ａには既に転送先、転送元、グループアドレスがあるので、そのアドレスを含むマルチキャストデータを受信した段階で、直ちに転送できる。
【００６２】
（他の伝送管理ユニットが受信した参加メッセージを受けた伝送管理ユニットの動作）
動作フローを図４に示すが、このフローは、図３のステップＳ１２において他の伝送管理ユニット２０へ参加メッセージが送られるので、それを受けた伝送管理ユニット２０の動作である。図４における動作は、図３のステップＳ１３〜Ｓ２４までと同じになる。以下、図４の説明は省略する。
【００６３】
（マルチキャストデータを受信した伝送管理ユニットの動作）
図５を基に説明する。マルチキャストデータを受信をして（Ｓ４１）、マルチキャストデータに付記されているデータ付記アドレス情報をルート管理ユニット１０へ送る（Ｓ４２）。自己にルーティングテーブル１２ｂがあるかどうか判断し（Ｓ４３）、なければ動作終了する（４４）。ルーティングテーブル１２ｂがある場合は、フォワーディングテーブル２１ａがあるかどうか判断して（Ｓ４５）、フォワーディングテーブル２１ａがある場合は、さらにフォワーディングテーブル２１にビット１があるかどうか判断し（Ｓ４６）、なければ動作を終了する（Ｓ４７）。この場合は（ビット無し）、既に在る前のフォワーディングテーブル２１ａと変りがないので、それに基づいてマルチキャストデータを伝送している。ビットが１の場合は、ビットをクリアしてフォワーディングテーブル２１ａを更新してフォワーディング手段２２ｂへ設定する。
【００６４】
上記ステップＳ４５において、フォワーディングテーブル２１ａが無い場合は、ルーティングテーブル１２ｂを基に作る（Ｓ５０）。そのフォワーディングテーブル２１ａはさらにフォワーディング手段２２ｂへ設定される（５１）。
【００６５】
上記のように、本発明に係るルータは複数の伝送管理ユニット２０のうちマルチキャストデータを受信する伝送管理ユニット２０が、先に参加メッセージ又はマルチキャストデータを受信したときから、（ルート管理ユニット１０がルーティングテーブル１２ａを管理するのに対して）優先して主体的に動作することが特徴である。
【００６６】
また、ルート管理ユニット１０及び伝送管理ユニット２０のフォワーディング情報管理手段２１は、それぞれに専用のＣＰＵ、並びにそのＣＰＵで実行されたとき上記それらの機能を果たすプログラム及び各テーブルを記憶する記憶手段を有していることが望ましい。フォワーディング手段２２ｂは、ハードウェアだけで動作（ＣＰＵ及びそのプログラムで動作するのではなく）することが、より早く転送する上では、望ましい。
【００６７】
本発明を図９（２）のように、図９（１）に示す受信端末２からの参加メッセージに加え、後からイーサネット（登録商標）Ｅ４，５及びルータＭＣＲＴ３を通して受信端末３から参加メッセージがあったとしても、ルータＭＣＲＴ１及びルータＭＣＲＴ３の動作は上記説明したのと同様である。つまり、ルータＭＣＲＴ１は、複数の伝送管理ユニット２０のうちいずれかが先に説明したとおりに動作し、ルータＭＣＲＴ３は、ルータＭＣＲＴ２の動作と全く同じに動作する。
【００６８】
また、上記の説明は、主に構成の各要部の動作を中心に説明してきたが、ルータＭＣＲＴが送受するマルチキャストデータ又は参加メッセージを中心に説明すると次のようにいうこともできる。
【００６９】
つまり、マルチキャストデータを受信するということを中心に説明すれば、マルチキャストデータ及び／又は参加メッセージを受けて、参加メッセージを他のネットワークへ送信するための経路及び前記マルチキャストデータを転送するための経路のルーティング情報を作成しその経路を管理するルート管理ユニット１０と、ルート管理ユニット１０からルーティング情報を受けてマルチキャストデータを転送するための経路についての少なくともソースアドレス、グループアドレス、転送元又は／及び転送先を含むフォワーディング情報を生成するフォワーディング情報管理手段２１を有する伝送管理ユニット２０とがあって、さらに伝送管理ユニット２０内に備えられたフォワーディング手段２２ｂが、外部の複数のネットワークに接続可能にされ、ネットワーク間でマルチキャストデータ及びその受信を希望する参加メッセージを送受する複数のポートを有し、特定のマルチキャストデータを受信したとき、フォワーディング情報管理手段からのフォワーディング情報にその特定のマルチキャストデータについての転送元と転送先が揃っている場合はその転送先へ転送し、転送先が未だ無い場合はルート管理ユニット及びフォワーディング情報管理ユニットによって特定のマルチキャストデータの少なくとも転送元を含むように更新されたフォワーディング情報を受けて特定のマルチキャストデータを希望する参加メッセージを受信するまで待機し、希望する参加メッセージを受信したときはフォワーディング情報管理手段によって希望する参加メッセージに基づいて転送先を含むように更新されたフォワーディング情報を受けてその転送先へ特定のマルチキャストデータを転送する。
【００７０】
また、参加メッセージを受信することを中心に以下に説明する。ルート管理ユニット１０、フォワーディング情報管理手段２１を有する伝送管理ユニット２０の役割りは、上記と同じであるが、さらに伝送管理ユニット２０内に備えられたフォワーディング手段２２ｂが、特定のマルチキャストデータを希望する参加メッセージを受信したとき、フォワーディング情報管理手段２１からのフォワーディング情報にその特定のマルチキャストデータについての転送元がある場合は、フォワーディング情報管理手段２１によって希望する参加メッセージに基づいて転送先を含むように更新されたフォワーディング情報を受けてその転送先へ特定のマルチキャストデータを転送する。
【００７１】
さらに特徴的なところを整理すれば、次のようになる。つまり、ａ．フォワーディング手段２２ｂは、特定のマルチキャストデータを受信して前記フォワーディング情報管理手段からのフォワーディング情報にその特定のマルチキャストデータについての転送元と転送先が揃っている場合（先に参加メッセージを受けている場合）はその転送先へ転送し、ｂ．参加メッセージを受信して、その参加メッセージが希望するマルチキャストデータの転送元がフォワーディング情報にある場合（先にマルチキャストデータを受信している場合）は、フォワーディング情報管理手段２１によって希望する参加メッセージに基づいて転送先を含むように更新されたフォワーディング情報を受けて、その転送先へ特定のマルチキャストデータを転送する。
【００７２】
この例からも理解できるように、表現の仕方が異なっても実質的技術思想にかわりなければ本発明の範疇である。
【００７３】
【発明の効果】
上記のように、本発明では、マルチキャストデータを受信した伝送管理ユニットは、先に参加メッセージ又はマルチキャストデータを受信しルーティングテーブルが作成された後から、マルチキャストデータの転送を開始するまでは、ルート管理ユニットに優先して独立して動作する構成としたことから、参加メッセージ受けてからマルチキャストデータを転送するまでの処理時間が軽減される効果がある。
【００７４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るルータの一実施例としての機能構成を示す図
【図２】本発明に係るフォワーディング情報管理手段の動作フローを示す図
【図３】本発明に係る伝送管理ユニットが参加メッセージを受けた場合の動作フローを示す図
【図４】本発明に係る伝送管理ユニットが他の伝送管理ユニットから参加メッセージを受けた場合の動作フローを示す図
【図５】本発明に係る伝送管理ユニットがマルチキャストデータを受信した場合の動作フローを示す図
【図６】本発明（及び従来技術）に係る各テーブルのフォーマット例を示す図
【図７】本発明に係る各テーブルの例を示す図
【図８】従来技術に係るルータの機能構成を示す図
【図９】本発明及び従来技術の説明するための伝送ルートの構成を示す図
【符号の説明】
１：送信端末
２、３：受信端末
１０：ルート管理ユニット
１１：送受信手段
１２：ルーティング情報管理手段
１２ａ：ルーティングテーブル
１２ｂ：ルーティングテーブル
２０：伝送管理ユニット
２１：フォワ−ディング情報管理手段
２１ａ：フォワーディングテーブル
２２ａ：コントロールパケット送受信手段
２２ｂ：フォワーディング手段
１００：コントロールＣＰＵ
１１０：送受信手段
１２０：ルーティング情報管理手段
２００：フォワーディングＣＰＵ
２１０ａ：送受信手段
２１０：フォワ−ディング情報管理手段
２２０：伝送手段
２２０ａ：コントロールパケット送受信手段
２２０ｂ：フォワーディング手段
Ｅ１〜Ｅ５：イーサネット（登録商標）
ＭＣＲＴ１〜ＭＣＲＴ３：ルータ（ネットワーク中継装置）
ＲＴ１〜ＲＴ２：ルータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, a multicast packet (data) is transmitted and received between a transmitting terminal and a receiving terminal by a multicast protocol. Related to network relay equipment In particular, the present invention relates to a technique that speeds up processing in a relay apparatus from receiving a participation message, which is a data reception request from the receiving terminal side, to actually transferring data.
[0002]
[Prior art]
In Internet communication, as one of methods for transmitting and receiving wide-band information such as video, a multicast protocol such as Internet Group Management protocol (IGMP) or PIM (Protocol Independent) is transmitted via a network relay device that connects networks between transmitting and receiving terminals. Multicast data is transmitted and received using the (Multicast) protocol. The network relay device is often called a router, and will be described below by the name of the router.
[0003]
Here, an operation of forming a network and transmitting data using the IGMP / PIM protocol will be described. For the sake of explanation, FIG. 9 (1) showing a simple modeled network and FIG. 8 showing the configuration of the router RT1 or RT2 as each relay device used in FIG. 9 (1) will be described.
[0004]
First, the principle of the entire transmission in FIG. 9 (1) will be described. In FIG. 9 (1), the receiver transmits an IGMP Membership Report from the receiving terminal 2 to the router RT 2 of the network E 3 to which it belongs. This IGMP Membership Report is, so to speak, a participation message for joining a multicast group, and is an intention display means that desires to receive the multicast data. A multicast group is a specific group of data identified by a multicast group address in the network. When the transmitting terminal 1 transmits data with a multicast group address (the multicast group address is also data identification information) and the receiving terminal 2 desires to receive the multicast data, You need to join the multicast group. Also, it is necessary to send a participation message from the router RT2 to the router RT1, and this is called PIM Join. Here, when it is not necessary to distinguish between IGMP Membership Report and PIM Join, they are collectively referred to as a participation message.
[0005]
Before describing the operation, each configuration of FIG. 8 will be described. The transmission means 220 is mainly configured by hardware (HW), and has a plurality of ports (or interfaces) connected to an external network, a buffer for receiving multicast data, and the like. It has a control packet transmission / reception unit 220a for transmitting / receiving a control packet signal (hereinafter referred to as “participation message”) and a forwarding unit 220b for transmitting / receiving multicast data. The transmission means 220 requires a plurality of transmission units when it is desired to increase the number of ports according to the number of associated networks (in FIG. 8, the numerical values after the hyphens indicated by reference numerals 220-0 and 220-k are the numbers). Show.)
[0006]
The forwarding CPU 200 includes transmission / reception means 210a and forwarding information management means 210. The transmission / reception unit 210a transmits the participation message from the control packet transmission / reception unit 220a and the address information added to the multicast data received by the forwarding unit 220b (hereinafter referred to as “data addition address information”) to the transmission / reception unit 110. Via the routing information management means 120 to be described later. The forwarding information management unit 210 forwards the addresses of the multicast data transfer source and destination used by the forwarding unit 220b for reception or transmission based on the routing table generated and managed by the routing information management unit 120. Generate and manage as a table. The forwarding CPU 200 is realized by a CPU, a program that performs the above functions, a memory that stores each piece of information, and the like. In other words, since the forwarding CPU 200 manages the forwarding means 220b, the forwarding CPU 200 is provided according to the number of networks to be connected, like the transmission means 220.
[0007]
The control CPU 100 includes transmission / reception means 110 and routing information management means 120. The routing information management means 120 receives the participation message and data-added address information received from the forwarding CPU 200 via the transmission / reception means 110, and receives the multicast group address (hereinafter referred to as “group address”), the associated network, Generate and manage routing tables such as addresses of routers that make up the network. Of course, if there are at least k transmission means 220, the routing information management means 120 manages the entire address information of routers and the like connected thereto. The control CPU 100 is implemented by a CPU and a memory that stores information such as a program that performs the above functions and a routing table. This control CPU 100 centrally manages each forwarding CPU 200 including each forwarding means 220b.
[0008]
Specifically, the operation of each router RT1, RT2 will be described over time. The configuration of each router is the same as in FIG. 6 shows a format example of the routing table and the forwarding table, and FIG. 7 shows an actual example of the routing table and the forwarding table in the present invention, but the same applies to the following prior art. (Router MCRT in FIG. 7 is replaced with router RT.)
[0009]
1. Operation of router RT1
This operation is also the operation of the router connected to the network E1 to which the transmitting terminal 1 in FIG. 9 (1) belongs.
[0010]
(1) The forwarding means 220b receives multicast data from the transmission terminal 1. The multicast data is stored in a buffer or the like of the forwarding means 220b, and the data-added address information attached thereto is sent to the routing information management means 120 via the transmission / reception means 210a and 110.
[0011]
(2) The routing information management means 120 creates a routing table based on the data address information (see FIG. 7 (1)). The group address, the address of the transmission terminal 1, and Ethernet (registered trademark) E1 can be recognized from the data-added address information and the received network. However, at this point, the transfer destination of this multicast data is unknown (* in FIG. 7 (1)). A forwarding table is created based on the routing table.
[0012]
(3) Notifying the forwarding information management means 210 of the forwarding table.
[0013]
(4) The forwarding information management means 210 creates its own forwarding table based on the notified forwarding table (see FIG. 7 (2)). This forwarding table is notified to the forwarding means 220b. At this stage, multicast data cannot be sent because the forwarding destination is still unknown.
[0014]
(5) The control packet transmission / reception means 220a receives a participation message (PIM Join) from the router RT2 and sends it to the routing information management means 120.
[0015]
(6) The routing information management means 120 updates the routing table based on the group address included in the participation message, Ethernet (registered trademark) E2 that is the received network, etc. (marked with * in FIG. 7 (1)), and forwarding Information management means 210 is notified. If the group address in the participation message received from the Ethernet (registered trademark) E2 matches the group address in the data appending address information, the Ethernet (registered trademark) E2 determines the transfer destination of the multicast data having the group address. Become. Also, the existing forwarding table is updated and notified to the forwarding information management means 210.
[0016]
(7) The forwarding information management means 210 updates the notified forwarding table (* in FIG. 7 (2)). Multicast data transfer destination address and transfer source address are arranged in the forwarding table. Also, the updated forwarding table is notified to the forwarding means 220b.
[0017]
{Circle around (8)} The forwarding means 220b refers to the updated forwarding table and starts transferring multicast data of the group address requested to participate in the participation message from the transfer source to the transfer destination. That is, multicast data from the transmission terminal 1 is transferred from the router RT1 to the router RT2.
[0018]
2. Operation of router RT2
This operation is the operation of the router belonging to the network E3 to which the receiving terminal 2 belongs. Further, if there is a router interposed in the network between the router RT1 and the router RT2, it is also applied to that router.
[0019]
(1) The control packet transmission / reception means 220a receives a participation message (IGMP Membership Report) from the receiving terminal 2 and sends it to the routing information management means 120.
[0020]
(2) The routing information management means 120 creates a routing table based on the participation message (see FIG. 7 (3)). From the participation message, a group address for specifying desired multicast data, a multicast data transmission source, and Ethernet (registered trademark) E3 connected to the port that has received the participation message (for the router 1, a multicast data transfer destination address) Etc. can be recognized. Here, since multicast data has not been received yet, a forwarding table is not created.
[0021]
(3) Thereafter, the forwarding means 220b receives the multicast data. The multicast data is stored in a buffer or the like of the forwarding means 220b, and the data-added address information attached thereto is sent to the routing information management means 120 via the transmission / reception means 210a and 110.
[0022]
(4) Whether the routing information management means 120 is in the routing table based on the group address included in the data-added address information, the router RT1 address (source address), the received network Ethernet (registered trademark) E2, etc. Judge whether or not to create a forward table. The created forwarding table is notified to the forwarding information management means 210.
[0023]
(5) The forwarding information management means 210 creates its own forwarding table based on the notified forwarding table. This forwarding table is notified to the forwarding means 220b. At this stage, since the participation message has been received first, the information necessary for the transfer has already been prepared.
[0024]
{Circle around (6)} The forwarding means 220b refers to the notified forwarding table and starts forwarding multicast data of the group address requested to participate in the participation message from the forwarding source to the forwarding destination. That is, multicast data from the router RT1 is transferred from the router RT2 to the receiving terminal 2.
[0025]
Note that the difference between the routing table (routing information) and the forwarding table (forwarding information) is that the routing table manages address information related to the forwarding information management means 210, as well as the router RT1 shown in FIG. As shown in FIG. 7, (1) is a simple network diagram that stores information on the other party to send the next participation message and other timer information necessary for routing. Since a large number of networks are connected to the network, the network includes all information about the associated networks. On the other hand, the forwarding table need only have address information necessary for the forwarding means 220b managed by itself to transfer multicast data for the network connected to the port of the transmission means 220.
[0026]
Note that there are the following non-patent documents showing the above-described techniques. 4.1.4 Routing Exchange of Non-Patent Document 1 states that “CES (corresponding to the protocol for operating the control CPU 100 in the above description) is CE (corresponding to the control CPU 100 in the above description) routing calculation. Used to deliver the resulting packet forwarding information, for example, the CES sends a forwarding table update to the FES (corresponding to the protocol of the forwarding CPU 200 described above), so that the FES makes a forwarding decision. The FES notifies the CE of a forwarding table miss event ”. Non-Patent Document 2-4. In Architecture, “CE should perform operations such as signaling, control protocol processing, and management protocol. Based on the information acquired by control processing, CE (S) "The packet forward is supported."
[0027]
[Non-Patent Document 1]
For CES WG, 2 others, “For CES Applicability Statement”, section 4.1.4, online, 19 June2002, search date November 5, 2002, Internet <draft-item-forces-application-00>
[Non-Patent Document 2]
H. Khoslavi, 1 other person, “Requirements for Separation of IP Control and Forwarding”, Section 4, online, October 2002, search date November 5, 2002, Internet
[0028]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, since the control CPU 100 always manages the routing information and the forwarding information from when the router receives the participation message from the receiving terminal 2 side until the first data is transmitted, it takes time. . In particular, as the number of routers intervening on the transmission route increases, each delay tends to accumulate and become slower. In addition, as the number of users who desire video transmission increases as in the present day, the associated network network becomes enormous. As the number of users increases, the processing of the routing information management unit 120 increases as described above, and the delay tends to be delayed. Become.
[0029]
An object of the present invention is to reduce the time from when a router receives a participation message from the receiving terminal 2 side to when data is first transmitted as much as possible, thereby contributing to a total data transmission speedup.
[0030]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention, A.I. In terms of configuration, as a preferred example, one unit including the control CPU 100 serves as a route management unit, and the transmission means 220 and a higher-order forwarding CPU 200 that manages the transmission unit 220 are transmitted as one unit. As a management unit, the number of transmission management units is increased in accordance with the connected network so that it can be connected to the route management unit. As a whole, the route management unit manages all transmission management units in an integrated manner.
[0031]
B. In processing information, the processing contents of the routing information management means 120 are distributed. In other words, when the participation message is received earlier than the multicast data (including the data address information), the multicast data can be transferred immediately without going through the route management unit and the forwarding information management means. In addition, even when multicast data is received first, the multicast data can be transferred without going through the route management unit.
[0032]
Specifically, the following means were provided. According to the first aspect of the present invention, upon receiving multicast data and / or a participation message, a route for transmitting the participation message to another network and a route information for transferring the multicast data are created and the route is managed. And a forwarding information including a source address, a group address, a forwarding source or / and a forwarding destination for a route for forwarding the multicast data upon receiving the routing information from the route management unit. A transmission management unit (20) having forwarding information management means (21), and provided in the transmission management unit, connectable to a plurality of external networks, and wish to receive multicast data between the networks. Participation message If the forwarding information from the forwarding information management means includes the forwarding source and forwarding destination for the particular multicast data when the particular multicast data is received Forwarding means (22b) for forwarding to the forwarding destination.
[0033]
In the invention of claim 2, the forwarding means is updated to include the source address, group address and forwarding source of the specific multicast data by the route management unit and the forwarding information management means when there is no forwarding destination yet. Upon receiving the forwarding information, it waits until it receives a participation message that requests the specific multicast data. When the desired participation message is received, the forwarding information management means determines the forwarding destination based on the desired participation message. In response to the forwarding information updated to include, the specific multicast data is transferred to the transfer destination.
[0034]
According to a third aspect of the present invention, there is provided one or a plurality of transmission management units (20) each having a port that can be connected to a predetermined number of networks and transmitting / receiving multicast data and a participation message for receiving the same between the networks. A route for receiving multicast data and a participation message from the one or more transmission management units and transmitting the participation message to another network, and routing information of a route for each transmission management unit to transfer the multicast data And a route management unit (10) for managing the route, and when the earlier information of the participation message or the multicast data requested by the participation message is received, the route management unit Based on the address information included in the destination information Routing information is created and sent to each transmission management unit. Each transmission management unit generates forwarding information to be used for transfer based on the routing information and prepares for transfer. When the transmission management unit immediately transfers according to the forwarding information and the subsequent information is a participation message, the transmission management unit that has received the multicast data first adds the participation message to the participation message. Based on this, the forwarding information is updated and transferred based on the updated forwarding information.
[0035]
According to a fourth aspect of the present invention, a transmission means (22) that is connectable to a predetermined number of networks and transmits / receives multicast data and a participation message for receiving the same between the networks, and the transmission means are controlled to transmit multicast data. One or a plurality of transmission management units (20) having a forwarding information management means (21) for managing the transmission information, and a route management unit (10) for managing a path through which the one or more transmission management units transmit multicast data; The route management unit creates routing information about the route based on the destination information received from the transmission management unit that has received the earlier destination information of the multicast data or the participation message corresponding thereto, and The forwarding information management means of the transmission management unit Each forwarding information management means creates forwarding information for transmitting the multicast data based on the routing information from the route management unit, and multicast data when the destination information is a participation message. The transmission means of the transmission management unit that has received the multicast data as the later information of the later transfer is transferred according to the forwarding information. At the same time, the received multicast data is notified to the forwarding information management means by looking at the mark.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration of one aspect of a relay apparatus (hereinafter referred to as “router”) according to the present invention. The configuration will be described by applying the router according to FIG. 1 to the network of FIG. The router uses the MCRT code to distinguish it from the router described in the prior art. The transmission means 22, control packet transmission / reception means 22a, forwarding means 22b, and transmission / reception means 11 in FIG. 1 are the same as the transmission means 220, control packet transmission / reception means 220a, forwarding means 220b, and transmission / reception means 110 described in the prior art. It has a function.
[0039]
The routing information management means 12 and the forwarding information management means 21 in FIG. 1 are respectively different from the conventional routing information management means 120 and the forwarding information management means 210 in the management of the routing table (information) and the forwarding table (information), respectively. Role sharing, management methods, management timing, and the like differ, and these differences form the features of the present invention. The configuration and operation of the present invention will be described below.
[0040]
First, the overall configuration will be described. The present invention is roughly divided into a configuration having a route management unit 10 for unified management of transmission routes, and one or a plurality of transmission management units 20 that are actually connected to a network and for inputting / outputting control packets and multicast data. It was. One reason is that the transmission management unit 20 having the hardware (forwarding means) necessary for transmission such as connection ports can be attached and removed in accordance with the scale of the network used by connecting the router MCRT. It is to do.
[0041]
Furthermore, when processing the information, one of the multicast data (including the address information attached to the data) and the participation message (hereinafter, the information received earlier is referred to as “destination information”, whereas the information received later is received. Is managed by the route management unit 10 until the routing table 12a is generated, and the routing table 12b is passed to the transmission management unit 20. The transmission management unit 20 generates a forwarding table 21a based on the routing table 12b. If the destination information is multicast data, the transmission management unit 20 is a bit (late but a kind of “mark”. Here, the bit is 1 If the destination information is a participation message, the bit 1 is set and managed. Next, when the transmission management unit 20 receives multicast data as post-information, it detects that the bit of the forwarding table 21a is 1 and notifies the received multicast data to the forwarding information management means 21. At the same time, transfer is started according to the forwarding information. When the participation message is received as post-information, the forwarding information management means 21 checks the routing table 12b and the forwarding table 21a, and updates the forwarding table 21a before the routing table 12b is updated from the route management unit 10. Notify the forwarding means 22b. The forwarding means 22b transfers multicast data according to the notified forwarding table 21a.
[0042]
In other words, the route management unit 10 actively manages until it receives either the multicast data (including the address information added to the data) or the participation message, while the transmission management unit 20 creates the forwarding table 21a in advance. Prepare and wait until receiving information. Then, when the post information is received, the transmission management unit 20 performs a process corresponding thereto. Accordingly, the route management unit 10 can perform fast transfer without processing to the end. Details will be described below.
[0043]
(Description of each router on the transmission route)
A description will be given based on FIG. 1 and FIG.
1. Operation of router MCRT1 (operation as a router nearest to transmitting terminal 1)
(1) The forwarding means 22b receives the multicast data from the transmission terminal 1. The multicast data is stored in a buffer or the like of the forwarding means 22b, and the data-added address information attached thereto is sent to the routing information management means 12 via the transmission / reception means 11.
[0044]
(2) The routing information management means 12 creates the routing table 12a based on the data-added address information (see FIG. 7 (1)). The data-added address information includes a group address, an address (source address) of the transmission terminal 1, and the like. The Ethernet (registered trademark) E1, which is the transfer source address in FIG. 7 (1), can be recognized because it is a network received by itself. However, since the data transfer destination (Ethernet (registered trademark) E2 in FIG. 7 (1)) is unknown at this point, there is no information at the mark * in FIG. 7 (1).
[0045]
{Circle around (3)} The routing table 12b is notified to the forwarding information management means 21. The routing table 12a has information shown in the format example of FIG. 6 (1), whereas the routing table 12b is managed in the format of FIG. 6 (2). The former manages information on messages necessary to form a transmission route (routing), and the latter manages only information on transmission of multicast data.
[0046]
(4) The forwarding information management means 21 creates the forwarding table 21a based on the routing table 12b (see FIG. 7 (2)). This forwarding table 21a is notified to the forwarding means 22b. At this stage, since the transfer destination is unknown, there is no information at the mark * in FIG. Here, the forwarding means 22b prepares for necessary hardware settings based on the address information shown in the forwarding table 21a and stands by.
[0047]
(5) In FIG. 9 (1), when the control packet transmission / reception means 22a receives a participation message (PIM Join) from the router MCRT2, the forwarding information management means 21 uses the transfer destination, group address, etc. included in the participation message. The forwarding table 21a is updated. Here, since the participation message is received from the router MCRT2 through the Ethernet (registered trademark) E2, the transfer destination can be recognized as the Ethernet (registered trademark) E2. That is, the transfer destination information is entered at the mark * in FIG. Further, the forwarding table 21a is notified to the forwarding means 22b.
[0048]
{Circle around (6)} The forwarding means 22b refers to the updated forwarding table 21a and starts transferring multicast data of the group address requested to participate in the participation message from the transfer source to the transfer destination. That is, multicast data from the transmission terminal 1 is transferred to the router MCRT2.
[0049]
(7) Between the above (5) and (6), the routing information management means 12 of the route management unit 10 updates the routing table 12a based on the participation message (at this stage, the mark * in FIG. 7 (1)). The forwarding information is entered in the forwarding information management means 21), and the forwarding information 21a is first confirmed in association with the forwarding table 21a updated by the forwarding information management means 21 to confirm the forwarding destination and the forwarding source address. Can do. Conversely, the forwarding table 21a previously updated by the forwarding information management unit 21 may be sent to the routing information management unit 12 so that the routing information management unit 12 confirms it.
[0050]
If the updated forwarding table 21a and the routing table 12a do not match after the start of multicast data transfer, that is, if it is found that multicast data has been transferred to the wrong destination, the forwarding means 22b that has received the notification The multicast data may be transferred to the corrected destination.
[0051]
2. Operation of router MCRT2 (operation of router nearest to receiving terminal 2 or router used in the middle)
[0052]
(1) The control packet transmission / reception means 22a receives a participation message (IGMP Membership Report) from the receiving terminal 2 and sends it to the routing information management means 12.
[0053]
▲ 2 ▼ Routing table Bull 12a is created (see FIG. 7 (3)). At this point, a group address for specifying desired multicast data, an upper neighboring router, Ethernet (registered trademark) E2 which is a network connected thereto, and Ethernet (registered trademark) E3 to which the receiving terminal 2 is connected Address information such as (multicast data transfer destination address for router MCRT2) is included. Further, the routing table 12b is notified to the forwarding information management means 21. Although not shown, when receiving the participation message from the lower router or receiving terminal 2, the routing information management means 12 sends the next participation message to the upper router MCRT1 through the transmission / reception means 11 and the control packet transmission / reception means 22a. . Here, the terms “upper” and “lower” mean that the transmitting terminal 1 side is the upper level and the receiving terminal 2 side is the lower level when viewed between the transmitting terminal 1 and the receiving terminal 2.
[0054]
(3) The forwarding information management means 21 creates the forwarding table 21a based on the routing table 12b (FIG. 7 (4)). This forwarding table 21a is notified to the forwarding means 22b. Here, since multicast data has not been received yet, bit 1 is added. On the other hand, the forwarding means 22b sets and prepares necessary hardware and the like based on the forwarding table 21a and stands by.
[0055]
(4) The forwarding means 22b receives the multicast data. Here, since bit 1 is added to the forwarding table 21a, the received multicast data is notified to the forwarding information management means 21. At the same time, the multicast data is transferred through the buffer or the like of the forwarding means 22b along the forwarding table 21a (that is, as prepared in advance). That is, multicast data from the router MCRT1 is transferred to the receiving terminal 2.
[0056]
Although a plurality of transmission management units 20 are included in FIG. 1, in the above description, the plurality of transmission management units 20 are not individually described, but actually, the transmission management unit 20 that receives a participation message. Since the transmission management unit 20 that receives the multicast data may be different or the same, the transmission management unit 20 is determined by mutually judging which transmission management unit 20 operates (details will be described later). Also, the reception time is different. In any case, in the router according to the present invention, forwarding processing is performed mainly by the transmission management unit 20 that has received the multicast data (details will be described later). Further, as viewed from a router, a network connected to a port that has received a participation message is a transfer destination, and a network connected to a port that has received multicast data is a transfer source.
[0057]
(Detailed explanation of router operation)
Next, the detailed operation of the router according to the present invention in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2 to 5 are diagrams showing an operation flow along the flow of information between the main parts inside the router.
[0058]
Next, the operation of each main part in the router will be described, and will be described for each state of the transmission management unit 20.
[0059]
(Operation of the forwarding information management means 21 that has received the routing table 12b from the routing information management means 12)
This will be described with reference to FIG. The forwarding information management means 21 receives the routing table 12b (step S1: hereinafter, “step” is omitted), determines whether or not there is routing information in itself (S2), and creates it if not (S3). If the routing table 12b exists or is created, the routing table 12b is looked at to determine whether or not it is the transmission management unit 20 on the multicast data input side (receiving side) (S4). If the transmission management unit 20 to be operated is not on the multicast data input side, the operation is terminated (S5). That is, it is left to the other transmission management unit 20 receiving the multicast data. If the transmission management unit 20 to which it belongs is a side that receives multicast data, it is determined whether there is a forwarding table 21a (S6), and if not, it is created with reference to the routing table 12b (S7). In this case, it is further determined whether multicast data is received (S8). If not received, bit 1 is added (S9), and if received, the forwarding table 21a is forwarded without setting the bit. 22b is notified (S10). If there is the forwarding table 21a in step S6, the forwarding table 21a is updated and notified to the forwarding means 22b (S10). In this case, the processing of steps 8 and 9 is performed at the stage where the forwarding table 21a has already been created. In the forwarding table 21a, a bit is set if a participation message is received first, and a bit is not set if multicast data is received first.
[0060]
The forwarding means 21 sets and prepares hardware such as a buffer owned by itself along the forwarding table 21a, and waits.
[0061]
(Operation of transmission management unit when self received participation message)
This will be described with reference to FIG. The participation message is received (S11) and sent to the route management unit 10 and the other transmission management unit 20 (S12). It is determined whether or not the routing table 12b is present (S13). If there is a routing table 12b in itself, it is determined by referring to the routing table 12b whether or not it is the transmission management unit 10 on the side to which multicast data is input (receiving side) (S15). If it is not the receiving side, the operation is terminated (S16). If it is the multicast data receiving side, it is determined whether or not it is a participation message of the multicast data transfer source (S17), and if it is the multicast data transfer source, it is ignored (S18). That is, since the transfer source and the transfer destination are the same, the network is prevented from being closed loop. If it is not a multicast data transfer source, it is determined whether there is a forwarding table 21a (S19), and if not, the operation is terminated (S20). If there is a forwarding table 21a, it is determined whether or not there is a transfer destination of the multicast data (S21), and the process ends (S22). In this case, transfer is already in progress. If there is no transfer destination of the multicast data, the transfer destination is added and updated in the forwarding table 21a based on the participation message (S23) and notified to the forwarding means 22b (S24). The forwarding table 21a in this case notifies without setting a bit. Since the forwarding means 22b already has the forwarding destination, forwarding source, and group address in the forwarding table 21a, the forwarding means 22b can immediately forward the multicast data including the address.
[0062]
(Operations of transmission management units that have received a participation message received by another transmission management unit)
FIG. 4 shows an operation flow. This flow is an operation of the transmission management unit 20 that receives the participation message to another transmission management unit 20 in step S12 of FIG. The operation in FIG. 4 is the same as steps S13 to S24 in FIG. Hereinafter, the description of FIG. 4 is omitted.
[0063]
(Operation of transmission management unit that received multicast data)
This will be described with reference to FIG. The multicast data is received (S41), and the data address information added to the multicast data is sent to the route management unit 10 (S42). It is determined whether or not the routing table 12b is present (S43). If not, the operation ends (44). If there is a routing table 12b, it is determined whether there is a forwarding table 21a (S45). If there is a forwarding table 21a, it is further determined whether there is bit 1 in the forwarding table 21 (S46). Is finished (S47). In this case (without bits), since there is no change from the previous forwarding table 21a, multicast data is transmitted based on it. If the bit is 1, the bit is cleared and the forwarding table 21a is updated and set in the forwarding means 22b.
[0064]
If there is no forwarding table 21a in step S45, it is created based on the routing table 12b (S50). The forwarding table 21a is further set to the forwarding means 22b (51).
[0065]
As described above, in the router according to the present invention, since the transmission management unit 20 that receives the multicast data among the plurality of transmission management units 20 first receives the participation message or the multicast data (the route management unit 10 performs routing). It is characterized by preferentially operating with priority (as opposed to managing the table 12a).
[0066]
Further, the forwarding information management means 21 of the route management unit 10 and the transmission management unit 20 has a dedicated CPU, and a storage means for storing a program that performs the above functions and each table when executed by the CPU. It is desirable that It is desirable for the forwarding means 22b to operate only by hardware (not operate by the CPU and its program) in order to transfer faster.
[0067]
9 (2), in addition to the participation message from the receiving terminal 2 shown in FIG. 9 (1), the participation message is received from the receiving terminal 3 later through the Ethernet (registered trademark) E4, 5 and the router MCRT3. Even if there are, the operations of the router MCRT1 and the router MCRT3 are the same as described above. That is, the router MCRT1 operates as described above in the transmission management unit 20, and the router MCRT3 operates exactly the same as the operation of the router MCRT2.
[0068]
In addition, the above description has mainly described the operation of each main part of the configuration, but it can also be described as follows when the description is focused on multicast data or participation messages transmitted and received by the router MCRT.
[0069]
In other words, if the description is centered on receiving multicast data, a route for receiving the multicast data and / or the participation message and transmitting the participation message to another network and a route for transferring the multicast data are described. A route management unit 10 for creating routing information and managing the route; and at least a source address, a group address, a transfer source or / and a transfer destination for a route for receiving the routing information from the route management unit 10 and transferring multicast data A transmission management unit 20 having forwarding information management means 21 for generating forwarding information including the information, and forwarding means 22b provided in the transmission management unit 20 is connected to a plurality of external networks. And having a plurality of ports for sending and receiving multicast data and a participation message that is desired to be received between networks. When receiving specific multicast data, the specific multicast data is included in the forwarding information from the forwarding information management means. If there is a transfer source and transfer destination for the packet, it is transferred to that transfer destination. If there is no transfer destination yet, the route management unit and the forwarding information management unit update it to include at least the transfer source of the specific multicast data. Received forwarding information and wait until receiving a participation message requesting specific multicast data. When a desired participation message is received, the forwarding information management means forwards the forwarding destination based on the desired participation message. Receiving the updated forwarding information to include to forward specific multicast data to the transfer destination.
[0070]
Further, the following description will be focused on receiving a participation message. The role of the transmission management unit 20 having the route management unit 10 and the forwarding information management means 21 is the same as described above, but the forwarding means 22b provided in the transmission management unit 20 desires specific multicast data. When receiving the participation message, if there is a transfer source for the specific multicast data in the forwarding information from the forwarding information management means 21, the forwarding information management means 21 includes the transfer destination based on the desired participation message. In response to the updated forwarding information, specific multicast data is transferred to the transfer destination.
[0071]
The following is a summary of the characteristics. That is, a. When the forwarding means 22b receives specific multicast data and the forwarding information from the forwarding information management means includes the transfer source and the transfer destination for the specific multicast data (when the participation message is received first) ) To the destination, b. When the participation message is received and the forwarding data of the multicast data desired by the participation message is in the forwarding information (when the multicast data is received first), the forwarding information management means 21 based on the desired participation message. In response to the forwarding information updated to include the forwarding destination, the specific multicast data is forwarded to the forwarding destination.
[0072]
As can be understood from this example, even if the way of expression is different, it is within the scope of the present invention as long as it does not change the substantial technical idea.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the transmission management unit that has received multicast data performs route management after receiving the participation message or multicast data and creating the routing table before starting to transfer multicast data. Since it is configured to operate independently with priority over the unit, there is an effect of reducing the processing time from receiving the participation message to transferring the multicast data.
[0074]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration as an embodiment of a router according to the present invention;
FIG. 2 is a diagram showing an operation flow of forwarding information management means according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an operation flow when a transmission management unit according to the present invention receives a participation message.
FIG. 4 is a diagram showing an operation flow when a transmission management unit according to the present invention receives a participation message from another transmission management unit;
FIG. 5 is a diagram showing an operation flow when the transmission management unit according to the present invention receives multicast data;
FIG. 6 is a view showing a format example of each table according to the present invention (and the prior art).
FIG. 7 shows an example of each table according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a functional configuration of a router according to the prior art
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a transmission route for explaining the present invention and the prior art.
[Explanation of symbols]
1: Sending terminal
2,3: Receiving terminal
10: Route management unit
11: Transmission / reception means
12: Routing information management means
12a: Routing table
12b: Routing table
20: Transmission management unit
21: Forwarding information management means
21a: Forwarding table
22a: Control packet transmission / reception means
22b: Forwarding means
100: Control CPU
110: Transmission / reception means
120: Routing information management means
200: Forwarding CPU
210a: Transmission / reception means
210: Forwarding information management means
220: Transmission means
220a: Control packet transmission / reception means
220b: Forwarding means
E1 to E5: Ethernet (registered trademark)
MCRT1 to MCRT3: Router (network relay device)
RT1 to RT2: Router

Claims

マルチキャストデータ及び／又は参加メッセージを受けて、参加メッセージを他のネットワークへ送信するための経路及び前記マルチキャストデータを転送するための経路のルーティング情報を作成しその経路を管理するルート管理ユニット（１０）と、
前記ルート管理ユニットから前記ルーティング情報を受けて前記マルチキャストデータを転送するための経路についてのソースアドレス、グループアドレス、転送元又は／及び転送先を含むフォワーディング情報を生成するフォワーディング情報管理手段（２１）を有する伝送管理ユニット（２０）と、
前記伝送管理ユニット内に備えられ、外部の複数のネットワークに接続可能にされ、前記ネットワーク間でマルチキャストデータ及びその受信を希望する参加メッセージを送受する複数のポートを有し、特定のマルチキャストデータを受信したとき、前記フォワーディング情報管理手段からのフォワーディング情報にその特定のマルチキャストデータについての転送元と転送先が揃っている場合はその転送先へ転送するフォワーディング手段（２２ｂ）とを備えたネットワーク中継装置。A route management unit (10) that receives multicast data and / or a participation message, creates routing information of a route for transmitting the participation message to another network and a route for transferring the multicast data, and manages the route When,
Forwarding information management means (21) for generating forwarding information including a source address, a group address, a transfer source or / and a transfer destination for a path for receiving the routing information from the route management unit and transferring the multicast data A transmission management unit (20) comprising:
It is provided in the transmission management unit, can be connected to a plurality of external networks, has a plurality of ports for sending and receiving multicast data and a participation message for receiving the data between the networks, and receives specific multicast data When the forwarding information from the forwarding information management means includes a forwarding source and a forwarding destination for the specific multicast data, a network relay device comprising forwarding means (22b) for forwarding to the forwarding destination.

前記フォワーディング手段は、転送先が未だ無い場合は前記ルート管理ユニット及びフォワーディング情報管理手段によって前記特定のマルチキャストデータのソースアドレス、グループアドレス及び転送元を含むように更新された前記フォワーディング情報を受けて前記特定のマルチキャストデータを希望する参加メッセージを受信するまで待機し、前記希望する参加メッセージを受信したときは前記フォワーディング情報管理手段によって前記希望する参加メッセージに基づいて転送先を含むように更新されたフォワーディング情報を受けてその転送先へ前記特定のマルチキャストデータを転送する請求項１記載のネットワーク中継装置。 The forwarding means receives the forwarding information updated to include the source address, group address, and forwarding source of the specific multicast data by the route management unit and the forwarding information management means when there is no forwarding destination yet. Waiting until receiving a desired participation message for specific multicast data, and when receiving the desired participation message, the forwarding information updated by the forwarding information management means to include a forwarding destination based on the desired participation message The network relay device according to claim 1, wherein the network device receives the information and transfers the specific multicast data to the transfer destination.

所定数のネットワークに接続可能にされたポートを有し、前記ネットワーク間でマルチキャストデータ及びその受信を希望する参加メッセージを送受する１又は複数の伝送管理ユニット（２０）と、前記１又は複数の伝送管理ユニットからマルチキャストデータ及び参加メッセージを受けて、参加メッセージを他のネットワークへ送信するための経路及び前記各伝送管理ユニットが前記マルチキャストデータを転送するための経路のルーティング情報を作成しその経路を管理するルート管理ユニット（１０）とを備え、
当該参加メッセージ又はその参加メッセージが要求する当該マルチキャストデータの内、いずれか早い方の先情報を受けた場合は、前記ルート管理ユニットが当該先情報に含まれるアドレス情報を基に前記ルーティング情報を作成して各前記伝送管理ユニットに送り、各伝送管理ユニットがそのルーティング情報を基に転送に用いるフォワーディング情報を生成して転送の準備をし、遅れて受信した後情報として当該マルチキャストデータを受信した伝送管理ユニットは、その伝送管理ユニットが前記フォワーディング情報にしたがって直ちに転送し、前記後情報が参加メッセージの場合は、先に当該マルチキャストデータを受信していた伝送管理ユニットが当該参加メッセージに基づいて前記フォワーディング情報を更新して、更新されたフォワーディング情報に基づいて転送するネットワーク中継装置。One or a plurality of transmission management units (20) having ports that can be connected to a predetermined number of networks, and sending and receiving multicast data and a participation message for receiving the data between the networks, and the one or more transmissions Receiving multicast data and a participation message from the management unit, creating a route for transmitting the participation message to another network and routing information for a route for each transmission management unit to transfer the multicast data and managing the route A route management unit (10) for
Of the multicast data the participation message or his participation message requests, if you have a previous information whichever creates the routing information based on the address information in which the route management unit is included in the destination information Transmission to each transmission management unit, each transmission management unit generates forwarding information to be used for transfer based on the routing information, prepares for transfer, and receives the multicast data as information after receiving it later The management unit transfers the transmission management unit immediately according to the forwarding information, and when the post-information is a participation message, the transmission management unit that previously received the multicast data receives the forwarding based on the participation message. Updated information and updated Network relay device for forwarding based on Owadingu information.

所定数のネットワークに接続可能にされ、前記ネットワーク間でマルチキャストデータ及びそれの受信を希望する参加メッセージを送受する伝送手段（２２）と前記伝送手段を制御しマルチキャストデータ伝送を管理するフォワーディング情報管理手段（２１）とを有する１又は複数の伝送管理ユニット（２０）と、前記１又は複数の伝送管理ユニットがマルチキャストデータを伝送する経路を管理するルート管理ユニット（１０）とを備え、
前記ルート管理ユニットは、当該マルチキャストデータ又はそれに対する当該参加メッセージの早い方の先情報を受信した伝送管理ユニットから受けた前記先情報を基に前記経路についてのルーティング情報を作成し、各伝送管理ユニットの前記フォワーディング情報管理手段に通知し、
前記各フォワーディング情報管理手段は、前記ルート管理ユニットからの前記ルーティング情報に基づいて当該マルチキャストデータを伝送するためのフォワーディング情報を作成するとともに、前記先情報が参加メッセージである場合はマルチキャストデータを受信したら通知せよとする印を付して、前記伝送手段に指示しておき、
その後、遅い方の後情報として当該マルチキャストデータを受信した伝送管理ユニットの前記伝送手段が前記フォワーディング情報にしたがって転送するとともに、前記印を見て、受信した当該マルチキャストデータを前記フォワーディング情報管理手段に通知することを特徴とするネットワーク中継装置。Transmission means (22) that is connectable to a predetermined number of networks and transmits / receives multicast data and a participation message for receiving the same between the networks, and forwarding information management means for controlling the transmission means and managing multicast data transmission (21) and one or a plurality of transmission management units (20), and a route management unit (10) for managing a path through which the one or more transmission management units transmit multicast data,
The route management unit creates routing information about the route based on the destination information received from the transmission management unit that has received the multicast data or the earlier destination information of the participation message corresponding thereto, and each transmission management unit To the forwarding information management means of
Each of the forwarding information management means creates forwarding information for transmitting the multicast data based on the routing information from the route management unit, and receives multicast data when the destination information is a participation message. Mark the notification means, tell the transmission means,
Thereafter, the transmission means of the transmission management unit that has received the multicast data as the later information of the later transfer according to the forwarding information, and at the same time, see the mark and notify the received multicast data to the forwarding information management means A network relay device.