JP6007709B2

JP6007709B2 - Multicast data distribution apparatus and multicast data distribution method

Info

Publication number: JP6007709B2
Application number: JP2012214899A
Authority: JP
Inventors: 陽輔水谷
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: JP2014072568A

Description

この発明は、マルチキャスト方式によるＩＰパケットの配信を行うマルチキャストデータ配信装置、及びマルチキャストデータ配信方法に関するものである。 The present invention relates to a multicast data distribution apparatus that distributes IP packets by a multicast method and a multicast data distribution method.

ＩＰパケットによる通信方式には、マルチキャストと呼ばれる通信方式が含まれる。これは、サーバーから複数（特に、多数の場合）の端末へ、同一のデータを効率よく配信するための方式である。 Communication methods using IP packets include a communication method called multicast. This is a method for efficiently distributing the same data from a server to a plurality of (in particular, a large number of) terminals.

マルチキャストでは、データ受信を行いたい端末から、サーバーに対して参加要求を送る。するとサーバーからマルチキャスト方式のデータが、各パケット中継装置（マルチキャストデータ配信装置）で複製されながら、端末まで送信される。 In multicast, a participation request is sent to the server from a terminal that wants to receive data. Then, multicast data is transmitted from the server to the terminal while being replicated by each packet relay device (multicast data distribution device).

このようなマルチキャストのパケットにおいて、ルーターなどのパケット中継装置（以下「ルーター」という。）が、ダウンロード（サーバーから端末方向の）通信を受けた場合の処理として、下部への全ポートに対して複製し送信する方式がもっとも単純である。しかし、この方式では、送信を要求していないポートや端末にもパケットが流れてしまい、送信帯域を浪費してしまう。 In such a multicast packet, as a process when a packet relay device such as a router (hereinafter referred to as “router”) receives a download (from the server to the terminal), it replicates to all the ports below. The transmission method is the simplest. However, with this method, packets flow to ports and terminals that do not request transmission, and the transmission bandwidth is wasted.

そのため、複数の送信ポートを持つルーターでは、どのポートにマルチキャストの受信要求を出した端末が接続されているかを認識し、そのポートにのみ複製パケットを送信（配信）する技術が実装されている。この技術を一般にポートスヌーピングと呼ぶ。 For this reason, a router having a plurality of transmission ports implements a technique for recognizing to which port a terminal that has issued a multicast reception request is connected and transmitting (distributing) duplicate packets only to that port. This technique is generally called port snooping.

複数のポートのうちの特定のポートのみパケット送信する方式としては、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）を使用する方式が一般的であり、ポートスヌーピングの場合でもＶＬＡＮを使って実現されている。 As a method for transmitting a packet only to a specific port among a plurality of ports, a method using a VLAN (Virtual Local Area Network) is generally used, and even in the case of port snooping, it is realized using a VLAN.

このようなポートスヌーピングを実現する技術として、特許文献１に記載のマルチキャストデータ配信装置では、端末からのマルチキャスト参加要求から、マルチキャストパケットの送信、受信アドレスと、送信先端末およびスイッチのポートとを認識し、マッピングテーブル１３１を作成する。送信受信アドレスとそれに紐付けられるユニークなＶＬＡＮ−ＩＤ（ＶＬＡＮ識別情報）をテーブルに登録する。このマッピングテーブル１３１に基づき、ＶＬＡＮをＬ２スイッチ部に設定する。このＶＬＡＮにより、Ｌ２スイッチ部において、マルチキャスト参加要求を送信した端末が接続されるポートにのみ流すことで、ポートスヌーピングを実現する、というものが提案されている。 As a technique for realizing such port snooping, the multicast data distribution apparatus described in Patent Document 1 recognizes a multicast packet transmission / reception address, a destination terminal, and a switch port from a multicast participation request from a terminal. Then, the mapping table 131 is created. A transmission / reception address and a unique VLAN-ID (VLAN identification information) associated with the transmission / reception address are registered in a table. Based on this mapping table 131, the VLAN is set in the L2 switch unit. It has been proposed that port snooping is realized by flowing only to a port to which a terminal that has transmitted a multicast participation request is connected in the L2 switch unit by this VLAN.

また、特許文献２に記載のゲートウェイ装置では、マルチキャスト参加要求から配信識別用管理テーブルを作成する。マルチキャスト送信アドレスと、アドレスごとにＶＬＡＮ−ＩＤをテーブルで管理している。このテーブルの情報を元に、ＶＬＡＮ−ＩＤを中継装置に通知、設定する。これにより中継装置にて、マルチキャストパケットが参加要求を送信したポートにのみ、ＶＬＡＮを使用してポートスヌーピングを実現する、というものが提案されている。 In the gateway device described in Patent Document 2, a distribution identification management table is created from a multicast participation request. A multicast transmission address and a VLAN-ID for each address are managed in a table. Based on the information in this table, the VLAN-ID is notified to the relay device and set. As a result, it has been proposed that the relay device realizes port snooping using a VLAN only to a port to which a multicast packet has transmitted a participation request.

特開２００９−９４８３２号公報JP 2009-94832 A 特開２０１０−１０９５７４号公報JP 2010-109574 A

しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の技術では、ポートスヌーピングの実現は可能であるが、次のような問題点がある。
マルチキャスト端末が１台参加するごとに、ユニークなＶＬＡＮ−ＩＤ（ＶＬＡＮ識別情報）を１つ使用する。すなわち、端末数が増加するほど、ＩＰネットワークスタックやＬ２スイッチ（レイヤ２スイッチ）におけるＶＬＡＮのリソースを消費する。これにより、ルーターのメモリ消費量やパケット通信性能（スループット）の処理負荷が増大する。
このため、ＶＬＡＮのリソースの消費を抑制したポートスヌーピングの実現が望まれていた。 However, with the techniques described in Patent Documents 1 and 2, port snooping can be realized, but there are the following problems.
Each time one multicast terminal participates, one unique VLAN-ID (VLAN identification information) is used. That is, as the number of terminals increases, VLAN resources in the IP network stack and L2 switch (layer 2 switch) are consumed. This increases the processing load on the router's memory consumption and packet communication performance (throughput).
For this reason, realization of port snooping that suppresses consumption of VLAN resources has been desired.

本発明に係るマルチキャストデータ配信装置は、マルチキャストデータの配信の対象となる端末が接続される複数のポートと、前記複数のポートのそれぞれにおける配信の可否の組み合わせパターンの情報と、該組み合わせパターン毎に付与された識別情報とが、予め設定された配信先ポートテーブルと、前記マルチキャストデータの送信サーバーアドレスと受信端末アドレスとの組み合わせ毎に、前記マルチキャストデータを配信する１つ又は複数のポートの情報が記憶されるマルチキャスト管理テーブルと、受信した前記マルチキャストデータのパケットに、前記識別情報を付与するマルチキャスト制御部と、前記マルチキャストデータのパケットに付加された前記識別情報と、前記配信先ポートテーブルとに基づき、前記マルチキャストデータのパケットを配信する１つ又は複数のポートを選択するポート選択部と、を備え、前記複数のポートの総数が増減可能に構成され、前記ポート選択部は、前記複数のポートのうち使用可能である複数のポートの総数に応じて、使用可能である前記複数のポートのそれぞれにおける配信の可否の組み合わせパターンを抽出し、前記配信先ポートテーブルを生成し、前記マルチキャスト制御部は、前記マルチキャスト管理テーブルの情報に基づき、受信した前記マルチキャストデータのパケットに対応する前記ポートの組み合わせパターンを取得し、前記配信先ポートテーブルの情報に基づき、取得した前記ポートの組み合わせパターンに対応する前記識別情報を取得し、該識別情報を当該マルチキャストデータのパケットに付与することを特徴とする。 The multicast data distribution apparatus according to the present invention includes a plurality of ports to which terminals to which multicast data is distributed is connected, information on combination patterns of whether distribution is possible at each of the plurality of ports, and each combination pattern. The given identification information includes information on one or a plurality of ports that deliver the multicast data for each combination of a preset delivery destination port table and the transmission server address and the receiving terminal address of the multicast data. Based on the stored multicast management table, the multicast control unit for adding the identification information to the received multicast data packet, the identification information added to the multicast data packet, and the delivery destination port table The multicast It includes a port selector for selecting one or more ports to deliver packets of data, wherein the total number of the plurality of ports is configured to be increased or decreased, the port selection unit available among the plurality of ports And a distribution destination port table is generated in accordance with the total number of the plurality of ports, and the distribution destination port table is generated, and the multicast control unit is configured to perform the multicast management. The port combination pattern corresponding to the received multicast data packet is acquired based on the information of the table, and the identification information corresponding to the acquired port combination pattern is acquired based on the information of the distribution destination port table The identification information is added to the multicast data packet. The features.

本発明に係るマルチキャストデータ配信方法は、マルチキャストデータの配信の対象となる端末が接続される複数のポートのそれぞれにおける、配信の可否の組み合わせパターンの情報と、該組み合わせパターン毎に付与された識別情報とが設定された配信先ポートテーブルを生成するステップと、前記マルチキャストデータの送信サーバーアドレスと受信端末アドレスとの組み合わせ毎に、前記マルチキャストデータを配信する１つ又は複数のポートの情報を登録したマルチキャスト管理テーブルを生成するステップと、前記マルチキャスト管理テーブルの情報に基づき、受信した前記マルチキャストデータのパケットに対応する前記ポートの組み合わせパターンを取得するステップと、前記配信先ポートテーブルの情報に基づき、取得した前記ポートの組み合わせパターンに対応する前記識別情報を取得し、該識別情報を当該マルチキャストデータのパケットに付与するステップと、前記マルチキャストデータのパケットに付加された前記識別情報と、前記配信先ポートテーブルとに基づき、前記マルチキャストデータのパケットを配信する１つ又は複数のポートを選択するステップと、を有し、前記配信先ポートテーブルを生成するステップは、前記複数のポートのうち使用可能である複数のポートの総数に応じて、使用可能である前記複数のポートのそれぞれにおける配信の可否の組み合わせパターンを抽出し、前記配信先ポートテーブルを生成することを特徴とする。 In the multicast data distribution method according to the present invention, the distribution pattern information for each of the plurality of ports to which the multicast data distribution target terminal is connected and the identification information assigned to each combination pattern are provided. Generating a destination port table in which is set, and a multicast in which information of one or a plurality of ports for distributing the multicast data is registered for each combination of a transmission server address and a receiving terminal address of the multicast data Generating a management table; obtaining a combination pattern of the ports corresponding to the received packet of the multicast data based on the information of the multicast management table; obtaining based on the information of the delivery destination port table; Obtaining the identification information corresponding to the combination pattern of the ports, adding the identification information to the packet of the multicast data, the identification information added to the packet of the multicast data, the delivery destination port table, the basis, have a, a step of selecting one or more ports to deliver packets of the multicast data, the generating of the destination port table, a plurality of usable among the plurality of ports According to the total number of ports, the distribution destination port table is generated by extracting a combination pattern indicating whether distribution is possible in each of the plurality of ports that can be used .

本発明は、複数のポートの配信の可否の組み合わせパターンの情報と、該組み合わせパターン毎に付与された識別情報とが設定された配信先ポートテーブルを用いて、識別情報をマルチキャストデータのパケットに付与する。このため、端末の接続台数によらず、識別情報の数を一定とすることができる。よって、ＶＬＡＮのリソースの消費を抑制したポートスヌーピングを実現することが可能となる。 The present invention assigns identification information to a packet of multicast data by using a distribution destination port table in which information on combination patterns of whether or not a plurality of ports can be distributed and identification information assigned to each combination pattern is set. To do. For this reason, the number of identification information can be made constant irrespective of the number of connected terminals. Therefore, it is possible to realize port snooping that suppresses the consumption of VLAN resources.

実施の形態１におけるマルチキャストデータ配信装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a multicast data distribution apparatus in Embodiment 1. FIG. 実施の形態１におけるＶＬＡＮテーブルの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a VLAN table in the first embodiment. 実施の形態１におけるマルチキャスト管理テーブルの構成図である。3 is a configuration diagram of a multicast management table in the first embodiment. FIG. 実施の形態１におけるマルチキャストデータ配信装置の動作を説明する図である。6 is a diagram for explaining the operation of the multicast data distribution apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１におけるマルチキャストデータ配信装置の動作を説明する図である。6 is a diagram for explaining the operation of the multicast data distribution apparatus according to Embodiment 1. FIG. ＬＡＮポートが３つの場合におけるＶＬＡＮテーブルの構成図である。It is a block diagram of a VLAN table in the case of three LAN ports.

以下、本発明におけるマルチキャストデータ配信装置及びマルチキャストデータ配信方法を、ルーターに適用した実施の形態について説明する。なお、本発明はルーターに限らず、ゲートウェイ装置等のパケットを中継する機能を有する通信装置に適用することができる。 Hereinafter, an embodiment in which a multicast data distribution apparatus and a multicast data distribution method according to the present invention are applied to a router will be described. The present invention is not limited to a router, and can be applied to a communication device having a function of relaying a packet, such as a gateway device.

実施の形態１．
図１は、実施の形態１におけるマルチキャストデータ配信装置の構成図である。
図１に示すように、マルチキャストデータ配信装置であるルーター１は、ＩＰネットワークスタック１０、Ｌ２スイッチ２０、ＬＡＮ（Local Area Network）ポート３０、及びＷＡＮ（Wide Area Network）ポート４０を備える。
ＷＡＮポート４０には、マルチキャストデータの送信サーバーであるサーバー３が接続される。なお、サーバー３は、ネットワーク網を介してＷＡＮポート４０に接続されても良い。
ＬＡＮポート３０は、複数設けられており、マルチキャストデータの配信の対象となる端末２が接続される。本実施の形態１では、ＬＡＮポート３０が４つの場合を例に説明する。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a multicast data distribution apparatus according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, a router 1 serving as a multicast data distribution apparatus includes an IP network stack 10, an L2 switch 20, a LAN (Local Area Network) port 30, and a WAN (Wide Area Network) port 40.
A server 3 that is a multicast data transmission server is connected to the WAN port 40. The server 3 may be connected to the WAN port 40 via a network.
A plurality of LAN ports 30 are provided, and a terminal 2 to which multicast data is distributed is connected. In the first embodiment, a case where there are four LAN ports 30 will be described as an example.

Ｌ２スイッチ２０は、複数のＬＡＮポート３０を収容し、マルチキャストデータのパケットを選択的に送信（配信）する。Ｌ２スイッチ２０は、ＶＬＡＮテーブル２００を有する。
ルーター１の内部機能であるＩＰネットワークスタック１０は、マルチキャストプロキシー１００、及びマルチキャスト管理テーブル１１０を有する。
マルチキャストプロキシー１００は、サーバー３から受信したマルチキャストデータのパケットに、ＶＬＡＮ−ＩＤを付与する機能を有する。また、マルチキャストプロキシー１００は、端末２から受信したマルチキャスト参加要求から、マルチキャスト管理テーブル１１０に設定する情報を生成する機能を有する。 The L2 switch 20 accommodates a plurality of LAN ports 30 and selectively transmits (distributes) multicast data packets. The L2 switch 20 has a VLAN table 200.
The IP network stack 10 that is an internal function of the router 1 includes a multicast proxy 100 and a multicast management table 110.
The multicast proxy 100 has a function of assigning a VLAN-ID to a multicast data packet received from the server 3. Further, the multicast proxy 100 has a function of generating information to be set in the multicast management table 110 from the multicast participation request received from the terminal 2.

なお、Ｌ２スイッチ２０は、本発明における「ポート選択部」に相当する。
また、ＬＡＮポート３０は、本発明における「ポート」に相当する。
また、マルチキャストプロキシー１００は、本発明における「マルチキャスト制御部」に相当する。
また、ＶＬＡＮテーブル２００は、本発明における「配信先ポートテーブル」に相当する。 The L2 switch 20 corresponds to a “port selection unit” in the present invention.
The LAN port 30 corresponds to a “port” in the present invention.
The multicast proxy 100 corresponds to a “multicast control unit” in the present invention.
The VLAN table 200 corresponds to the “distribution destination port table” in the present invention.

図２は、実施の形態１におけるＶＬＡＮテーブルの構成図である。
ＶＬＡＮテーブル２００は、複数のＬＡＮポート３０のそれぞれにおける配信の可否の組み合わせパターンの情報と、この組み合わせパターン毎に付与されたＶＬＡＮ−ＩＤとから構成されている。このＶＬＡＮテーブル２００は、予め設定され、情報内容が固定のテーブルである。
図２に示す例では、ポート１〜４は、４つのＬＡＮポート３０のそれぞれの番号を示している。また、「○」印は、対応するＶＬＡＮ−ＩＤが付与されたパケットを送信するＬＡＮポート３０を示し、無印は、対応するＶＬＡＮ−ＩＤが付与されたパケットを送信しないＬＡＮポート３０を示している。
例えば、ＶＬＡＮ−ＩＤが「１０１」のＶＬＡＮタグが付与されたパケットは、ポート１のみ送出され、またＶＬＡＮ−ＩＤが「１１０」のＶＬＡＮタグが付与されたパケットは、ポート２とポート４にのみ送出されることを示している。
このように、ＶＬＡＮテーブル２００に設定されるＶＬＡＮ−ＩＤの数は、ＬＡＮポート３０の総数に応じて決定される。
なお、ＶＬＡＮ−ＩＤは、本発明における「識別情報」に相当する。 FIG. 2 is a configuration diagram of the VLAN table in the first embodiment.
The VLAN table 200 is composed of combination pattern information indicating whether or not each of the plurality of LAN ports 30 can be distributed, and a VLAN-ID assigned to each combination pattern. The VLAN table 200 is a table that is set in advance and has a fixed information content.
In the example illustrated in FIG. 2, the ports 1 to 4 indicate the numbers of the four LAN ports 30. Further, “◯” indicates a LAN port 30 that transmits a packet with a corresponding VLAN-ID, and no mark indicates a LAN port 30 that does not transmit a packet with a corresponding VLAN-ID. .
For example, a packet with a VLAN tag with a VLAN-ID “101” is sent only to port 1, and a packet with a VLAN tag with a VLAN-ID “110” is sent only to port 2 and port 4. Indicates that it will be sent out.
Thus, the number of VLAN-IDs set in the VLAN table 200 is determined according to the total number of LAN ports 30.
The VLAN-ID corresponds to “identification information” in the present invention.

なお、全てのＬＡＮポート３０に送信する場合は、パケットにＶＬＡＮタグを付与する必要がない（ポートスヌーピングを実施しない）ため、全ポートに送信する組み合わせパターンのＶＬＡＮ−ＩＤは不要となる。また、全てのＬＡＮポート３０に送信しない組み合わせパターンのＶＬＡＮ−ＩＤも不要となる。
即ち、ＶＬＡＮ−ＩＤの数は、｛２の（ＬＡＮポート数）乗｝−２となる。
例えば、本実施の形態のようにＬＡＮポート３０の数が４つの場合、
ＶＬＡＮ−ＩＤ数＝｛２＾４｝−２＝１４
となる。
このため、本実施の形態１におけるＶＬＡＮテーブル２００のＶＬＡＮ−ＩＤは、図３に示すように、１０１〜１１４までの１４個のみである。
なお、配信の可否を示すポートとＶＬＡＮ−ＩＤの組み合わせを特定する手段として、テーブルによる参照を述べたが、テーブルによらない手段、例えばポートの配信可否情報を数値に置き換えて演算によって決定しても良い。
図２の場合であれば、ポート配信可の場合を１、不可の場合を０とし、
ＶＬＡＮ−ＩＤ＝１００＋（ポート４配信可否）＊８＋（ポート３配信可否）＊４＋（ポート２配信可否）＊２＋（ポート１配信可否）＊１
という演算により、図２と同一のＶＬＡＮ−ＩＤ割り当てが得られる。 When transmitting to all the LAN ports 30, it is not necessary to add a VLAN tag to the packet (port snooping is not performed), and therefore, the VLAN-ID of the combination pattern transmitted to all the ports is not necessary. Further, a VLAN-ID of a combination pattern that is not transmitted to all the LAN ports 30 is also unnecessary.
That is, the number of VLAN-IDs is {2 (the number of LAN ports)}-2.
For example, when the number of LAN ports 30 is four as in this embodiment,
VLAN-ID number = {2 ^ 4} -2 = 14
It becomes.
For this reason, the VLAN table 200 in the first embodiment has only 14 VLAN-IDs 101 to 114 as shown in FIG.
In addition, as a means for specifying a port / VLAN-ID combination indicating whether or not distribution is possible, reference by a table has been described. However, non-table means, for example, port distribution / non-permission information is replaced with a numerical value and determined by calculation. Also good.
In the case of FIG. 2, 1 is set when port distribution is possible, and 0 is set when port distribution is impossible.
VLAN-ID = 100 + (Port 4 distribution availability) * 8 + (Port 3 distribution availability) * 4 + (Port 2 distribution availability) * 2 + (Port 1 distribution availability) * 1
The same VLAN-ID assignment as that shown in FIG.

図３は、実施の形態１におけるマルチキャスト管理テーブルの構成図である。
マルチキャスト管理テーブル１１０は、マルチキャストデータの送信サーバーアドレス（送信元アドレス）と、受信端末アドレス（相手先アドレス）との組み合わせ毎に、マルチキャストデータを配信する１つ又は複数のＬＡＮポート３０の情報（ポート１〜４）が設定される。このマルチキャスト管理テーブル１１０は、マルチキャストプロキシー１００によって、端末２から受信したマルチキャスト参加要求を用いて設定される。詳細は後述する。
図３に示す例では、送信元アドレスは、マルチキャストデータを配信するサーバー３のアドレスであり、相手先アドレスは、マルチキャストデータの配信の対象となる端末２のアドレスである。ポート１〜４は、４つのＬＡＮポート３０のそれぞれの番号を示している。また、「○」印は、送信元アドレスと相手先アドレスの組み合わせに対し、パケットを送信する必要があるＬＡＮポート３０を示している。
例えば、アドレスＣは、ポート１とポート４に接続された端末２に割り当てられており、送信元がアドレスＱ、相手先がアドレスＣの組み合わせのパケットは、ポート１とポート４に送信する必要があることを示している。
なお、受信端末アドレス（相手先アドレス）としては、端末２のＩＰアドレスを個別に設定しても良いし、ＩＰアドレスの範囲で指定しても良いし、ネットワークアドレスを設定しても良い。 FIG. 3 is a configuration diagram of a multicast management table in the first embodiment.
The multicast management table 110 includes information (ports) of one or more LAN ports 30 that distribute multicast data for each combination of a transmission server address (transmission source address) of multicast data and a receiving terminal address (destination address). 1-4) are set. The multicast management table 110 is set by the multicast proxy 100 using the multicast participation request received from the terminal 2. Details will be described later.
In the example illustrated in FIG. 3, the transmission source address is the address of the server 3 that distributes multicast data, and the destination address is the address of the terminal 2 that is the distribution target of multicast data. Ports 1 to 4 indicate the numbers of the four LAN ports 30. Further, “◯” indicates a LAN port 30 that needs to transmit a packet for a combination of a source address and a destination address.
For example, the address C is assigned to the terminal 2 connected to the port 1 and the port 4, and a packet in which the transmission source is the address Q and the destination is the address C needs to be transmitted to the port 1 and the port 4. It shows that there is.
As the receiving terminal address (destination address), the IP address of the terminal 2 may be set individually, may be specified within the range of the IP address, or a network address may be set.

次に、本実施の形態１におけるルーター１のマルチキャストデータ配信動作について説明する。 Next, the multicast data distribution operation of the router 1 in the first embodiment will be described.

図４及び図５は、実施の形態１におけるマルチキャストデータ配信装置の動作を説明する図である。
以下、図４及び図５に示す各ステップに基づき説明する。
（Ｓ１）
図４に示すように、マルチキャストの通信が開始される前に、Ｌ２スイッチ２０内にＶＬＡＮテーブル２００を予め設定する。ＶＬＡＮテーブル２００の設定内容は、図３で示したＶＬＡＮ−ＩＤ及びポートの組み合せとする。このＶＬＡＮテーブル２００の設定は、例えば装置起動時の初期設定処理などにて、予め実施しておくことができ、今後変更の必要が無いものである。 4 and 5 are diagrams for explaining the operation of the multicast data distribution apparatus according to the first embodiment.
Hereinafter, description will be made based on the steps shown in FIGS. 4 and 5.
(S1)
As shown in FIG. 4, a VLAN table 200 is set in advance in the L2 switch 20 before multicast communication is started. The setting content of the VLAN table 200 is a combination of the VLAN-ID and the port shown in FIG. The setting of the VLAN table 200 can be performed in advance, for example, in an initial setting process at the time of starting the apparatus, and there is no need to change it in the future.

（Ｓ２）
端末２がマルチキャスト参加要求を送信すると、ＩＰネットワークスタック１０のマルチキャストプロキシー１００は、その要求を受け取る。 (S2)
When the terminal 2 transmits a multicast participation request, the multicast proxy 100 of the IP network stack 10 receives the request.

（Ｓ３）
マルチキャストプロキシー１００は、マルチキャスト参加要求を解析し、解析結果に基づきマルチキャスト管理テーブル１１０を設定する。
即ち、マルチキャストプロキシー１００は、端末２から受信したマルチキャスト参加要求から、マルチキャストデータの送信サーバーアドレス及び受信端末アドレスを取得する。そして、取得したサーバーアドレスを送信元アドレスとし、受信端末アドレスを相手先アドレスとして設定する。また、マルチキャスト参加要求を受信したＬＡＮポート３０を検出し、そのＬＡＮポート３０を、パケットを送信する必要があるＬＡＮポート３０として設定する。マルチキャスト管理テーブル１１０の設定は、マルチキャスト参加要求を受信する度に実施される。
なお、同一の相手先アドレスが複数の端末２に割り当てられている場合には、１つの送信元アドレスと相手先アドレスとの組み合わせに対して、複数のＬＡＮポート３０の情報が設定されることとなる。 (S3)
The multicast proxy 100 analyzes the multicast participation request and sets the multicast management table 110 based on the analysis result.
That is, the multicast proxy 100 acquires the multicast data transmission server address and the reception terminal address from the multicast participation request received from the terminal 2. Then, the acquired server address is set as the source address, and the receiving terminal address is set as the destination address. Also, the LAN port 30 that has received the multicast participation request is detected, and the LAN port 30 is set as the LAN port 30 that needs to transmit a packet. The multicast management table 110 is set every time a multicast participation request is received.
When the same destination address is assigned to a plurality of terminals 2, information on a plurality of LAN ports 30 is set for a combination of one transmission source address and a destination address. Become.

（Ｓ４）
ＩＰネットワークスタック１０のマルチキャストプロキシー１００は、マルチキャスト参加要求をサーバー３へ送信する。 (S4)
The multicast proxy 100 of the IP network stack 10 transmits a multicast participation request to the server 3.

（Ｓ５）
図５に示すように、サーバー３は、受信したマルチキャスト参加要求に基づき、マルチキャストデータのパケットを配信する。 (S5)
As shown in FIG. 5, the server 3 distributes a packet of multicast data based on the received multicast participation request.

（Ｓ６）
ＩＰネットワークスタック１０のマルチキャストプロキシー１００は、受信したマルチキャストデータのパケットの送信元アドレス及び相手先アドレスを取得する。そして、マルチキャスト管理テーブル１１０を参照し、当該送信元アドレス及び相手先アドレスに対応した、送信が必要であるＬＡＮポート３０の組み合わせパターンを取得する。
次に、マルチキャストプロキシー１００は、ＶＬＡＮテーブル２００を参照し、取得したＬＡＮポート３０の組み合わせパターンに対応するＶＬＡＮ−ＩＤを取得する。そして、取得したＶＬＡＮ−ＩＤを当該マルチキャストデータのパケットに付与する。
図３の例において、送信元アドレスが「アドレスＱ」、相手先アドレスが「アドレスＣ」のパケットを受信した場合、送信が必要なＬＡＮポート３０の組み合わせとして、ポート１及びポート４を取得する。そして、図２に示したＶＬＡＮテーブル２００において、ポート１及びポート４の組み合わせパターン対応するＶＬＡＮ−ＩＤ「１０９」を取得する。これによって、当該パケットに、ＶＬＡＮ−ＩＤ「１０９」のＶＬＡＮタグを付与する。 (S6)
The multicast proxy 100 of the IP network stack 10 acquires the source address and the destination address of the received multicast data packet. Then, referring to the multicast management table 110, a combination pattern of the LAN ports 30 that require transmission corresponding to the transmission source address and the destination address is acquired.
Next, the multicast proxy 100 refers to the VLAN table 200 and acquires a VLAN-ID corresponding to the acquired combination pattern of the LAN ports 30. Then, the acquired VLAN-ID is added to the packet of the multicast data.
In the example of FIG. 3, when a packet having a source address “address Q” and a destination address “address C” is received, ports 1 and 4 are acquired as a combination of LAN ports 30 that need to be transmitted. Then, in the VLAN table 200 shown in FIG. 2, the VLAN-ID “109” corresponding to the combination pattern of the port 1 and the port 4 is acquired. As a result, a VLAN tag with VLAN-ID “109” is added to the packet.

（Ｓ７）
Ｌ２スイッチ２０は、マルチキャストデータのパケットに付加されたＶＬＡＮ−ＩＤを取得し、ＶＬＡＮテーブル２００を参照して当該ＶＬＡＮ−ＩＤに対応したＬＡＮポート３０を、マルチキャストデータのパケットを配信するＬＡＮポート３０として選択する。このように、Ｌ２スイッチ２０では、ＶＬＡＮテーブル２００を用いて、ＶＬＡＮによるポートスヌーピングが実施される。 (S7)
The L2 switch 20 acquires the VLAN-ID added to the multicast data packet, refers to the VLAN table 200, and sets the LAN port 30 corresponding to the VLAN-ID as the LAN port 30 that distributes the multicast data packet. select. As described above, the L2 switch 20 uses the VLAN table 200 to perform port snooping by VLAN.

（Ｓ８）
Ｌ２スイッチ２０は、マルチキャストデータのパケットを送信する際に、当該パケットに付加されたＶＬＡＮタグ（ＶＬＡＮ−ＩＤ）を除去したあと、マルチキャストデータのパケットを、選択したＬＡＮポート３０に送信（配信）する。 (S8)
When transmitting the multicast data packet, the L2 switch 20 removes the VLAN tag (VLAN-ID) added to the packet and then transmits (distributes) the multicast data packet to the selected LAN port 30. .

以上のように本実施の形態１においては、複数のＬＡＮポート３０の配信の可否の組み合わせパターンの情報と、この組み合わせパターン毎に付与されたＶＬＡＮ−ＩＤとが設定されたＶＬＡＮテーブル２００を用いて、ＶＬＡＮ−ＩＤをマルチキャストデータのパケットに付与する。このため、端末２の接続台数によらず、ＶＬＡＮ−ＩＤの数を一定とすることができる。よって、ＶＬＡＮのリソースの消費を抑制したポートスヌーピングを実現することが可能となる。 As described above, in the first embodiment, the VLAN table 200 in which the information on the combination pattern indicating whether or not the plurality of LAN ports 30 can be distributed and the VLAN-ID assigned to each combination pattern is set. , VLAN-ID is added to the multicast data packet. For this reason, the number of VLAN-IDs can be made constant regardless of the number of connected terminals 2. Therefore, it is possible to realize port snooping that suppresses the consumption of VLAN resources.

なお、本実施の形態１では、ＬＡＮポート３０の数が４つの場合を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、ＬＡＮポート３０の数は２つ以上の任意の数で良い。この場合、ＶＬＡＮテーブル２００は、ＬＡＮポート３０の数に応じた配信の可否の組み合わせパターンの情報と、この組み合わせパターン毎に付与されたＶＬＡＮ−ＩＤとが、予め設定される。
例えばＬＡＮポート３０の数が３つの場合には、図６に示すように、
ＶＬＡＮ−ＩＤ数＝｛２＾３｝−２＝６
となり、ＶＬＡＮ−ＩＤは、１０１〜１０６までの６個のみとなる。
また、マルチキャスト管理テーブル１１０のＬＡＮポート３０の情報は、ポート１〜３となる。
また、ＬＡＮポート３０の数が３つの場合に、演算でＶＬＡＮ−ＩＤを求める場合は、
ＶＬＡＮ−ＩＤ＝１００＋（ポート３配信可否）＊４＋（ポート２配信可否）＊２＋（ポート１配信可否）＊１
のようになる。 In the first embodiment, the case where the number of LAN ports 30 is four has been described. However, the present invention is not limited to this, and the number of LAN ports 30 may be an arbitrary number of two or more. In this case, in the VLAN table 200, information on combination patterns indicating whether distribution is possible or not according to the number of LAN ports 30 and VLAN-IDs assigned to the combination patterns are set in advance.
For example, when there are three LAN ports 30, as shown in FIG.
VLAN-ID number = {2 ^ 3} -2 = 6
Thus, there are only six VLAN-IDs 101 to 106.
The information of the LAN port 30 in the multicast management table 110 is ports 1 to 3.
When the number of LAN ports 30 is three and the VLAN-ID is obtained by calculation,
VLAN-ID = 100 + (Port 3 distribution availability) * 4 + (Port 2 distribution availability) * 2 + (Port 1 distribution availability) * 1
become that way.

実施の形態２．
実施の形態１では、ＶＬＡＮテーブル２００が、ＬＡＮポート３０の数に応じて予め設定され、情報内容が固定のテーブルである場合を説明した。本実施の形態２では、複数のＬＡＮポート３０の総数が増減可能に構成され、ＶＬＡＮテーブル２００が、複数のＬＡＮポート３０の総数に応じて、予め複数設定される形態について説明する。
以下、上記実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、マルチキャストデータ配信動作については、上記実施の形態１と同様である。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the case where the VLAN table 200 is set in advance according to the number of the LAN ports 30 and the information content is a fixed table has been described. In the second embodiment, a configuration in which the total number of the plurality of LAN ports 30 can be increased or decreased and a plurality of VLAN tables 200 are set in advance according to the total number of the plurality of LAN ports 30 will be described.
Hereinafter, the difference from the first embodiment will be mainly described. The multicast data distribution operation is the same as that in the first embodiment.

ルーター１のＬＡＮポート３０の数が変化する契機としては、Ｌ２スイッチ２０におけるポート閉塞がある。このポート閉塞とは、Ｌ２スイッチ２０において、複数のＬＡＮポートのうち、利用しない一部のＬＡＮポート３０を閉塞し、当該ＬＡＮポート３０におけるパケットの送受信を行わないことをいう。 As an opportunity for the number of LAN ports 30 of the router 1 to change, there is a port blockage in the L2 switch 20. This port blocking means that the L2 switch 20 blocks some unused LAN ports 30 among a plurality of LAN ports and does not transmit / receive packets in the LAN ports 30.

本実施の形態２におけるＬ２スイッチ２０には、使用するＬＡＮポート３０の総数に応じて、複数のＶＬＡＮテーブル２００が予め設定されている。
例えば、ＬＡＮポート３０の数が４つの場合におけるＶＬＡＮテーブル２００−４と、ＬＡＮポート３０の数が３つの場合におけるＶＬＡＮテーブル２００−３と、ＬＡＮポート３０の数が２つの場合におけるＶＬＡＮテーブル２００−２と、が予め設定されている。
なお、各ＶＬＡＮテーブル２００の組み合わせパターン数は、上記実施の形態１で説明したように、｛２の（ＬＡＮポート数）乗｝−２となる。 In the L2 switch 20 according to the second embodiment, a plurality of VLAN tables 200 are set in advance according to the total number of LAN ports 30 to be used.
For example, the VLAN table 200-4 when the number of LAN ports 30 is four, the VLAN table 200-3 when the number of LAN ports 30 is three, and the VLAN table 200- when the number of LAN ports 30 is two. 2 is preset.
Note that the number of combination patterns in each VLAN table 200 is {2 (the number of LAN ports)}-2 as described in the first embodiment.

Ｌ２スイッチ２０は、各ＬＡＮポート３０の閉塞・非閉塞を監視し、非閉塞のＬＡＮポート３０の数を検出する。そして、非閉塞のＬＡＮポート３０の数に対応するＶＬＡＮテーブル２００を使用する。
例えば、ルーター１の運用中に管理者等が、４つのＬＡＮポート３０のうち、任意の１つのＬＡＮポート３０を閉塞設定した場合、Ｌ２スイッチ２０は、ＬＡＮポート３０の総数が３つであることを検出し、ＬＡＮポート３０の数が３つの場合におけるＶＬＡＮテーブル２００−３を使用する。
また例えば、４つのＬＡＮポート３０のうち、１つのＬＡＮポート３０を閉塞設定した状態において、管理者等が、閉塞設定したＬＡＮポート３０の１つを非閉塞設定にした場合、Ｌ２スイッチ２０は、ＬＡＮポート３０の総数が４つであることを検出し、ＬＡＮポート３０の数が４つの場合におけるＶＬＡＮテーブル２００−４を使用する。 The L2 switch 20 monitors the blocking / non-blocking of each LAN port 30 and detects the number of non-blocking LAN ports 30. Then, the VLAN table 200 corresponding to the number of non-blocked LAN ports 30 is used.
For example, when the administrator or the like sets an arbitrary one of the four LAN ports 30 while the router 1 is in operation, the L2 switch 20 has three LAN ports 30 in total. And the VLAN table 200-3 in the case where the number of the LAN ports 30 is three is used.
Further, for example, when one of the four LAN ports 30 is set to be blocked, and the administrator or the like sets one of the blocked LAN ports 30 to the non-blocked setting, the L2 switch 20 It is detected that the total number of LAN ports 30 is four, and the VLAN table 200-4 in the case where the number of LAN ports 30 is four is used.

なお、ポート閉塞としては、上述した管理者等による設定の他、Ｌ２スイッチ２０が行うハードウエア監視やスイッチング処理における異常監視に基づいて、不具合のＬＡＮポート３０を不活性にする場合もある。この場合にも同様に、Ｌ２スイッチ２０は、非閉塞のＬＡＮポート３０の総数を検出し、この数に対応するＶＬＡＮテーブル２００を使用する。 In addition, as the port blockage, in addition to the setting by the administrator or the like described above, the defective LAN port 30 may be deactivated based on hardware monitoring performed by the L2 switch 20 or abnormality monitoring in switching processing. Similarly, in this case, the L2 switch 20 detects the total number of non-blocked LAN ports 30 and uses the VLAN table 200 corresponding to this number.

以上のように本実施の形態２においては、ＶＬＡＮテーブル２００が、複数のＬＡＮポート３０の総数に応じて、予め複数設定されるので、ＬＡＮポート３０の総数が増減する場合であっても、ＬＡＮポート３０の数に応じたＶＬＡＮテーブル２００を用いて、ＶＬＡＮ−ＩＤをマルチキャストデータのパケットに付与することができる。また、ＬＡＮポート３０の数に応じて、予め複数のＶＬＡＮテーブル２００を設定するので、端末２の接続台数によってＶＬＡＮ−ＩＤの数が増大することはなく、ＶＬＡＮのリソースの消費を抑制したポートスヌーピングを実現することが可能となる。 As described above, in the second embodiment, a plurality of VLAN tables 200 are set in advance according to the total number of the plurality of LAN ports 30, so even if the total number of LAN ports 30 increases or decreases, A VLAN-ID can be assigned to a multicast data packet by using a VLAN table 200 corresponding to the number of ports 30. In addition, since a plurality of VLAN tables 200 are set in advance according to the number of LAN ports 30, the number of VLAN-IDs does not increase depending on the number of connected terminals 2, and port snooping that suppresses the consumption of VLAN resources. Can be realized.

実施の形態３．
上記実施の形態２では、ＶＬＡＮテーブル２００が、複数のＬＡＮポート３０の総数に応じて、予め複数設定される場合について説明したが、本実施の形態３では、ＬＡＮポート３０の総数に応じて、ＶＬＡＮテーブル２００を生成する形態について説明する。
以下、上記実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、マルチキャストデータ配信動作については、上記実施の形態１と同様である。 Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, the case where a plurality of VLAN tables 200 are set in advance according to the total number of the plurality of LAN ports 30 has been described. However, in the present third embodiment, according to the total number of the LAN ports 30, A mode for generating the VLAN table 200 will be described.
Hereinafter, the difference from the first embodiment will be mainly described. The multicast data distribution operation is the same as that in the first embodiment.

ルーター１のＬＡＮポート３０の数は、上述したポート閉塞設定の他に、ＬＡＮポート３０自体が物理的に増設又は撤去により変化する場合がある。
本実施の形態３におけるＬ２スイッチ２０は、使用可能である複数のＬＡＮポート３０の総数に応じて、複数のＬＡＮポート３０のそれぞれにおける配信の可否の組み合わせパターンを抽出する。そして、組み合わせパターン毎にＶＬＡＮ−ＩＤを付与してＶＬＡＮテーブル２００を生成する。
即ち、Ｌ２スイッチ２０は、自身が認識できる複数のＬＡＮポート３０における送信の可否の組み合わせを全て抽出し、これから、全てのＬＡＮポート３０に送信する場合と、全てのＬＡＮポート３０に送信しない場合の組み合わせを省いた、各組み合わせパターンについてＶＬＡＮ−ＩＤを付与してＶＬＡＮテーブル２００を生成する。このように、Ｌ２スイッチ２０は、｛２の（ＬＡＮポート数）乗｝−２通りの組み合わせパターンを求め、この組み合わせパターン数がＶＬＡＮ−ＩＤ数となる。 The number of LAN ports 30 of the router 1 may change due to the physical expansion or removal of the LAN port 30 in addition to the port block setting described above.
The L2 switch 20 according to the third embodiment extracts a combination pattern indicating whether distribution is possible in each of the plurality of LAN ports 30 according to the total number of the plurality of LAN ports 30 that can be used. Then, the VLAN table 200 is generated by assigning the VLAN-ID for each combination pattern.
That is, the L2 switch 20 extracts all possible combinations of transmissions at a plurality of LAN ports 30 that can be recognized by the L2 switch 20, and then transmits to all the LAN ports 30 and does not transmit to all the LAN ports 30. The VLAN table 200 is generated by assigning a VLAN-ID to each combination pattern without the combination. In this way, the L2 switch 20 obtains {2 (the number of LAN ports)}-2 combination patterns, and this combination pattern number becomes the VLAN-ID number.

以上のように本実施の形態３においては、使用可能である複数のＬＡＮポート３０の総数に応じて、ＶＬＡＮテーブル２００を生成するので、ＬＡＮポート３０の総数が増減する場合であっても、ＬＡＮポート３０の数に応じたＶＬＡＮテーブル２００を用いて、ＶＬＡＮ−ＩＤをマルチキャストデータのパケットに付与することができる。また、端末２の接続台数によってＶＬＡＮ−ＩＤの数が増大することはなく、ＶＬＡＮのリソースの消費を抑制したポートスヌーピングを実現することが可能となる。 As described above, in the third embodiment, the VLAN table 200 is generated according to the total number of the plurality of usable LAN ports 30, so even if the total number of LAN ports 30 increases or decreases, A VLAN-ID can be assigned to a multicast data packet by using a VLAN table 200 corresponding to the number of ports 30. Also, the number of VLAN-IDs does not increase depending on the number of connected terminals 2, and port snooping that suppresses the consumption of VLAN resources can be realized.

１ルーター、２端末、３サーバー、１０ＩＰネットワークスタック、２０Ｌ２スイッチ、３０ＬＡＮポート、４０ＷＡＮポート、１００マルチキャストプロキシー、１１０マルチキャスト管理テーブル、２００ＶＬＡＮテーブル。 1 router, 2 terminal, 3 server, 10 IP network stack, 20 L2 switch, 30 LAN port, 40 WAN port, 100 multicast proxy, 110 multicast management table, 200 VLAN table.

Claims

A plurality of ports to which terminals to which multicast data is distributed are connected;
Information on combination patterns indicating whether delivery is possible in each of the plurality of ports, and identification information assigned to each combination pattern, a preset delivery destination port table;
A multicast management table in which information of one or a plurality of ports for distributing the multicast data is stored for each combination of a transmission server address and a receiving terminal address of the multicast data;
A multicast control unit for giving the identification information to the received multicast data packet;
A port selection unit that selects one or a plurality of ports that deliver the multicast data packet based on the identification information added to the multicast data packet and the delivery destination port table;
With
The total number of the plurality of ports is configured to be adjustable,
The port selector is
According to the total number of a plurality of ports that can be used among the plurality of ports, a combination pattern of distribution availability in each of the plurality of ports that can be used is extracted, and the distribution destination port table is generated,
The multicast control unit
Based on the information of the multicast management table, obtain the port combination pattern corresponding to the received multicast data packet,
A multicast data distribution apparatus, wherein the identification information corresponding to the acquired combination pattern of the ports is acquired based on the information of the distribution destination port table, and the identification information is added to the packet of the multicast data.

The multicast control unit
From the multicast participation request received from the terminal, obtain the transmission server address and receiving terminal address of the multicast data,
2. The multicast data distribution apparatus according to claim 1, wherein information on the port that has received the multicast participation request is stored in the multicast management table for each combination of the acquired transmission server address and the receiving terminal address. .

A distribution destination port table in which information on combination patterns of distribution availability and identification information assigned to each combination pattern is set in each of a plurality of ports to which terminals to which multicast data is distributed is connected. Generating step;
Generating a multicast management table in which information of one or more ports for distributing the multicast data is registered for each combination of the transmission server address and the receiving terminal address of the multicast data;
Obtaining a combination pattern of the ports corresponding to the received packet of the multicast data based on the information of the multicast management table;
Acquiring the identification information corresponding to the acquired combination pattern of the ports based on the information of the destination port table, and adding the identification information to the packet of the multicast data;
Selecting one or more ports for delivering the multicast data packet based on the identification information added to the multicast data packet and the delivery destination port table;
I have a,
The step of generating the delivery port table includes
In accordance with the total number of the plurality of ports that can be used among the plurality of ports, a combination pattern of whether or not distribution is possible in each of the plurality of ports that can be used is extracted, and the distribution destination port table is generated. A multicast data distribution method characterized by the above.