JP2001326685A - 同報送信システム及びその宛先データベース管理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】マルチキャスト及びコネクションオリエンテッ
ド型での同報配信システムを提供。 【解決手段】マルチキャストの場合はホスト１０１、２
０１、３０１の代行で配信を行うサーバ１０２、２０
２、３０２を分散設置し、これらサーバ間での転送はデ
ータ紛失があってもリカバリーできる手順を持ったＴＣ
Ｐプロトコルにより配信する。データ紛失の可能性を各
分散したネットワーク管理単位内で最小限に抑える。次
に、コネクションオリエンテッド型の同報配信の場合も
同様に分散したサーバに各分散したネットワーク単位で
配信を行わせることによりサーバでの処理負荷を低減し
且つ分散したサーバ１０２、２０２、３０２にそれぞれ
配信を行わせることにより、ホスト１０１、２０１、３
０１単独で配信する場合よりも短時間で全対象クライア
ント１００１、２００１、３００１等への配信を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は同報送信（又はマル
チキャスト）システム、特にＩＰ（インターネットプロ
トコル）ベースのネットワークでのマルチキャスト通信
及びその宛先データベース管理方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】斯かる同報送信システムの従来技術は、
例えば特開平１０−２３００５号公報の「マルチキャス
ト配信方法及びシステム」及び特開平１０−６３５９８
号公報の「マルチキャスト通信方法及びマルチキャスト
通信システムと、マルチキャスト通信用サーバ」等に開
示されている。斯かる従来のＩＰベースのネットワーク
におけるマルチキャストグループの管理方式（ＲＦＣ１
１１２）においては、クラスＤのアドレスのみでの管理
である。同報を希望するホストは、複数のグループ宛に
同報送信をする場合には、各マルチキャストグループ毎
に同一のパケットを送信するか又は各マルチキャストグ
ループを包含した別のマルチキャストグループを組み合
わせ毎に用意する必要があった。また、コネクションオ
リエンテッド型の同報通信は、従来のマルチキャスト通
信方式ではなく、独自の管理テーブル等をホストに具備
することにより実現するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の同報送信システムでは、次の如き幾つかの問題
がある。第１に、複数のグループ宛に送信する場合に
は、各マルチキャストグループ毎に同一のパケットを送
信するのは非効率的である。また、複数のグループを包
含したマルチキャストグループを組み合わせ毎に複数作
成することは、ネットワーク設計時のアドレス計画が煩
雑になってしまう。その理由は、複数のグループを包含
したマルチキャストグループを作成することは、その組
み合わせ毎に１つずつのクラスＤアドレスを割り当てる
ことになるためである。

【０００４】第２に、コネクションレス型の通信のみで
あるため、パケット紛失等が発生した場合のリカバリー
処理を行うためには、独自の方式等を考案して実装する
必要がある。その理由は、コネクションレス型の通信で
は、連続したパケットの紛失をリカバリーする手順が従
来技術では規定されていないためである。

【０００５】

【発明の目的】従って、本発明の目的は、複数のグルー
プを包含したグループを別途作成することなく、１回の
マルチキャスト送信で複数のグループを指定できる同報
送信システム及びその宛先データベース管理方式を提供
することである。本発明の他の目的は、データベースを
使用して、マルチキャストではない一般のコネクション
オリエンテッド型同報通信においてもその管理データベ
ースにより宛先の指定とコネクションの設定を、同報を
希望するホストに代行して配信できる同報配信システム
及びその宛先データベース管理方式を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による同報送信シ
ステムは、ＩＰベースのネットワーク構成によるマルチ
キャストでのデータ送信とマルチキャストとは異なるコ
ネクションオリエンテッド型での同報配信を行う必要の
あるネットワーク構成であって、マルチキャスト及び同
報配信を分散してホストに代行して配信処理を行う分散
管理サーバを設ける。本発明の好適実施形態例による
と、ネットワークは、それぞれイーサネットで構成され
た複数のネットワークを有する。各ネットワークは、ル
ータを含み、ＩＰバックボーンにより相互接続される。
ネットワークのうち少なくとも１つのネットワークにお
いて、一部のクライアントはルータに直接接続され、他
のクライアントはこのルータからＩＰベースバックボー
ン及び別のルータを介して接続される。

【０００７】また、本発明のマルチキャスト宛先データ
ベース管理方式は、マルチキャスト対象の構成要素を管
理するデータベースにビット配列でのインデックス構成
を有し、マルチキャスト又は同報配信を希望するホスト
は、ビット配列を指定することにより、複数のグループ
指定を容易にする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による同報送信シス
テム及びその宛先データベース管理方式の好適実施形態
例の構成及び動作を、添付図を参照して詳細に説明す
る。

【０００９】図１は、本発明による同報送信システムの
好適実施形態例のネットワーク接続されたシステム構成
図を示す。図１の同報送信システムは、ネットワーク１
０、ネットワーク２０、ネットワーク３０及びＩＰベー
スバックボーン４０より構成される。ネットワーク１０
は、ホスト１０１、サーバ１０２、ルータ１０３及び複
数のクライアント１００１、１００２・・を含んでい
る。また、ネットワーク２０は、ホスト２０１、サーバ
２０２、ルータ２０３及び複数のクライアント２００
１、２００２・・を含んでいる。一方、ネットワーク３
０は、ホスト３０１、サーバ３０２、ルータ３０３及び
クライアント３００１を含んでいる。また、ルータ３０
３には、クライアント３００２及び３００３が、それぞ
れルータ３０４、３０５及びＩＰベースバックボーン３
０６、３０７を介して接続されている。

【００１０】ネットワーク１０での接続構成例では、イ
ーサネット（ＩＥＥＥ８０３）上にマルチキャスト又は
コネクションオリエンテッド型の同報送信を希望するホ
スト１０１とマルチキャスト分散管理を行うサーバ１０
２、ネットワーク１０内でマルチキャスト及び同報配信
を受取る１以上のクライアント１００１、１００２・・
及び他のネットワークにマルチキャストデータ又は同報
配信データを含め諸処のトラフィックを伝送するルータ
１０３から構成されている。

【００１１】先ず、マルチキャストのデータをホスト１
０１があるマルチキャストグループへ配信を希望した場
合について説明する。マルチキャストでのデータ配信を
行う場合には、先ずマルチキャスト配信を希望するホス
ト１０１がマルチキャスト分散管理を行うサーバ１０２
に対してＴＣＰ（Transmission Control Protocol）
でのコネクションを設定する。次に、マルチキャストし
たいデータの内容と伝送先のマルチキャストグループを
指定する。そして、配信方法をマルチキャストと指定し
て配信を依頼する。ここで、ＴＣＰコネクションで伝送
するのは、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）等のリ
カバリー処理がない手順での伝送で行った場合には、そ
の内容が確実にサーバへ伝送される保証がない。そのた
め、リカバリー手順を持つプロトコルであるＴＣＰによ
り伝送することによって、最終的にはリカバリー処理の
ないＵＤＰであるマルチキャストであっても、最初の発
信元であるホスト１０１からの配信でデータ紛失し、全
てに配信されないといった状況を回避するためである。

【００１２】ホスト１０１からマルチキャストするデー
タの内容を受け取ったサーバ１０２は、内部の記憶装置
（メインメモリ及びハードディスク装置等）に一旦記憶
する。そして、指定された宛先のマルチキャストグルー
プを予め自装置内の記憶装置に有するマルチキャストの
宛先を管理するデータベースを参照して配信先を決定す
る。

【００１３】次に、実際にサーバ１０２が配信する動作
を説明する。先ず、ネットワーク１０に関しては同一の
イーサネットでのバス接続であるため、従来のマルチキ
ャスト手順で配信を行う。次に、サーバ１０２の管理範
囲ではないネットワーク２０及びネットワーク３０に関
しては、それぞれのネットワークを管理するサーバ２０
２及びサーバ３０２に対して、ネットワーク２０につい
てはルータ１０３とルータ２０３を経由してサーバ２０
２へ、ネットワーク３０についてはルータ１０３とルー
タ３０３を経由してサーバ３０２へそれぞれＴＣＰコネ
クションを設定する。そして、ホスト１０１からマルチ
キャストデータを受け取ったときと同様の手順で配信す
る。ネットワーク２０内では、サーバ２０２がマルチキ
ャストで配信する。

【００１４】ネットワーク３０に関しては、ネットワー
ク１０やネットワーク２０と異なり、ＩＰベースバック
ボーン３０６、３０７経由で接続されたクライアント３
００２及び３００３も管理対象としている。これは、ク
ライアント３００２及び３００３が所属するネットワー
クが小規模であり、サーバ３０２で管理するにも充分処
理能力的に問題ない程度であるため、サーバ３０２で管
理する範囲内としている。この場合には、サーバ３０２
は、同一イーサネット上のクライアント３００１等に対
しては、従来のマルチキャストで配信を行う。ＩＰベー
スバックボーン３０６、３０７経由のクライアント３０
０２及び３００３に対しては、マルチキャストアドレス
指定ではなく、直接クライアントのアドレスを指定して
配信を行う。尚、パケットの形式としては、マルチキャ
ストと同じくＵＤＰでの配信となる。また、マルチキャ
ストを希望するホスト２０１及び３０１であった場合
も、それぞれの管理単位に属するサーバ２０２及び３０
３等が上述と同様の動作により、配信を行う。

【００１５】上述した手順により、マルチキャスト配信
を管理するサーバの処理能力等を考慮したある単位で図
１に示すネットワーク１０、ネットワーク２０及びネッ
トワーク３０というように管理範囲単位を設ける。そし
て、それぞれに分散管理するサーバ１０２、２０２及び
３０２を設置する。各サーバ１０２、２０２及び３０２
間では、データ紛失を防止する手順を持つＴＣＰプロト
コルで配信することにより、本来紛失してもかまわない
アプリケーションに適用すべきと言われていたマルチキ
ャスト通信のデータ紛失の可能性を各管理ネットワーク
単位内だけに抑える効果を期待することができる。

【００１６】次に、コネクションオリエンテッド型の同
報配信を行う場合について説明する。コネクションオリ
エンテッド型同報配信を希望するホスト１０１は、マル
チキャストでの配信と同様に、マルチキャスト分散管理
を行うサーバ１０２に対してＴＣＰでのコネクションを
設定する。同報配信したいデータの内容と同報配信先の
宛先を指定するのに、マルチキャストグループのデータ
ベースを利用して指定する。そして、配信方法をコネク
ションオリエンテッド型として配信を依頼する。ホスト
１０１から同報配信するデータの内容を受け取ったサー
バ１０２は、内部の記憶装置（メインメモリ及びハード
ディスク装置等）に一旦記憶する。そして、指定された
宛先を、予め自装置内の記憶装置に持つマルチキャスト
の宛先を管理するデータベースを参照して配信先を決定
する。

【００１７】次に、実際にサーバ１０２、２０２及び３
０２の配信動作を説明する。先ず、ネットワーク１０に
関しては、ホスト１０１が指定したマルチキャストグル
ープに所属するクライアントに対してＴＣＰコネクショ
ンを順次設定して順次配信を行う。また、ネットワーク
２０及びネットワーク３０に関しては、各ネットワーク
の管理サーバ２０２及び２０３に対してＴＣＰコネクシ
ョンを設定し、各管理グループへの配信を要求する。つ
まり、同報配信を希望するホストと同じマルチキャスト
管理範囲に属する分散管理サーバは、自己の管理範囲内
の指定されたマルチキャストグループに属するクライア
ント数＋別管理のネットワークに属する分散管理サーバ
数分のＴＣＰコネクションを設定して配信する。発信元
のホスト１０１が所属するネットワーク以外に属するク
ライアント宛には、各分散管理サーバ経由で配信される
ことになる。配信処理を分散化できることによって、ホ
ストの処理負荷低減及び同報配信時間の短縮化を図る効
果が期待できる。

【００１８】次に、図２は、上述した図１に示す同報送
信システムの伝送順序を示す概念図である。即ち、ネッ
トワーク１０内のホスト１０１からサーバ１０２を介し
てネットワーク１０内のクライアント１００１、１００
２・・に伝送され、更にネットワーク２０内のサーバ２
０２を介してそのネットワーク２０内のクライアント２
００１、２００２・・に伝送される。更に、ネットワー
ク３０内のサーバ３０２へ伝送される順序を示す。

【００１９】次に、図３は、図１に示す本発明の同報送
信システムで伝送されるパケットのフォーマット図であ
る。また、図４は、図１に示す本発明の同報送信システ
ムで管理されるデータベースのインデックス図である。
これら図３及び図４を参照して、図１に示す本発明の同
報送信システムの動作を説明する。先ず、図３におい
て、マルチキャスト配信又はコネクションオリエンテッ
ド型同報配信を希望するホスト（例えばホスト１０１）
は、伝送形式１に示す形式のＩＰパケットを分散管理サ
ーバ（例えばサーバ１０２）に送信する。尚、分散管理
サーバから他の管理単位に属する分散管理サーバへの伝
送も同じフォーマットにて伝送する。

【００２０】この伝送形式１では、最終的にクライアン
ト（例えばクライアント１００１）に配信される伝送形
式２のパケットにマルチキャストの宛先制御をするため
のマルチキャスト情報部を有する。ホスト１０１からの
配信要求を受け取った分散管理サーバ１０２では、自装
置内に有する図４の形式のグループ指定ビット長及びコ
ネクションタイプよりなるデータベース及びホスト１０
１に指定されたマルチキャスト情報部のそれぞれのビッ
ト配列でＡＮＤをとる。そして、残ったビット位置を送
信対象として選択する。そして、実際にクライアント１
００１に送信する際には、ホスト１０１に指定されたコ
ネクションタイプにより、マルチキャストであればＵＤ
Ｐパケットで配信する。一方、コネクションオリエンテ
ッド型であれば、図４のマルチキャストグループ管理テ
ーブルに登録されているクライアントへ順次ＴＣＰコネ
クションを設定して送信する。この際、クライアント１
００１へ送信するパケットの形式は、ホスト１０１から
受け取った伝送形式１のパケットからマルチキャストア
ドレス情報部を除いた、伝送形式２のパケットで実デー
タのみを配信する。

【００２１】次に、図３及び図４を説明する。図３に示
すマルチキャスト情報部は、次の情報を含んでいる。
「コネクションタイプ」は、マルチキャストでの配信か
コネクションオリエンテッド型での配信かをホストが指
定するためのフィールドである。「グループ指定ビット
長」は、マルチキャストグループ管理をビット配列で表
すビット列の長さを示す。この長さの管理により、マル
チキャストグループの管理数を可変とすることができ
る。「ビット配列部」は、マルチキャストグループをビ
ット配列で表し、ホスト１０１は、該当するマルチキャ
ストのビット位置をＯＮ状態にして配信先を複数指定可
能となる。

【００２２】図４は、ホスト１０１及びサーバ１０２が
有するマルチキャストアドレス管理データベースを示
す。管理の方式としては、次の情報が含まれる。「イン
デックス管理部」では、管理するマルチキャストアドレ
スの数分だけビット配列を有する。但し、このテーブル
を参照して動作するソフトウェアの処理効率を考慮し、
オクテット単位等にしてグループ指定ビット長フィール
ドに指定された数字×オクテット分のサイズを管理テー
ブルとするのが望ましい。それぞれのビット位置に「マ
ルチキャストグループ部」がリンクされている。このテ
ーブルでは、登録されているマルチキャストアドレスに
対応するビット位置のみをＯＮ状態にし、実装して「マ
ルチキャストグループ部」は、「インデックス管理部」
のビット位置に対応して、マルチキャストアドレスを表
す。

【００２３】また、分散管理サーバでは、更にそのマル
チキャストアドレスに属するクライアントの実アドレス
が「マルチキャストグループ所属クライアントアドレス
部」にリンクしている。「マルチキャストグループ所属
クライアントアドレス部」では、分散管理サーバが管理
する管理単位内に所属するクライアントの実アドレスが
登録される。尚、このテーブルには、例えば図１に示す
同報送信システムの好適実施形態例において説明する
と、サーバ１０２が管理するクライアントは、ネットワ
ーク１０内に所属するクライアントのみとなる。即ち、
各分散単位内のみの管理となる。

【００２４】このテーブルに登録されるクライアント
は、従来技術のＩＧＭＰ（ＲＣ１１１２）による登録又
はネットワーク構築者の手動設定によっても行われる。
このテーブルは、分散管理サーバが各管理範囲毎に持
ち、ホストでは持たない。また、このテーブルには、分
散管理サーバが伝えるべき次の分散管理サーバのアドレ
ス情報も含む。自ネットワーク内と別のネットワークの
分散管理サーバとの識別は、そのネットワークアドレス
部が自ネットワークアドレスであるか否かで識別する。
一方、自ネットワークアドレスでない場合には、伝える
べき次のネットワークの分散管理サーバであると識別す
る。

【００２５】以上、本発明による同報送信システムの好
適実施形態例の構成及び動作を詳述した。しかし、斯か
る実施形態例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本
発明を限定するものではない。例えば本発明の説明の実
施例として、図１のネットワーク構成にて説明したが、
本発明の同報送信システムは、ネットワークを構成する
要素がイーサネット、ＡＴＭ又はフレームリレー等に限
定するものではない。基本的構成は、ＩＰベースのネッ
トワーク構成であればよく、管理及び伝送の効率等のポ
リシーに基づいた単位でネットワークを分散管理するこ
とが主な要件となる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
の同報送信システム及びその宛先データベース管理方式
によると、次の如き実用上の顕著な効果を奏する。第１
に、マルチキャスト配信の場合には、もともとデータ紛
失しても再送等のリカバリー手順を持たないＵＤＰマル
チキャストトラフィックのデータ紛失の危険性を各マル
チキャスト分散管理サーバの管理単位内のみに抑えるこ
とができることにある。その理由は、各管理サーバまで
はデータ紛失時の紛失の検出及び再送によるリカバリー
手順を有するＴＣＰコネクションで配信することによ
り、バックボーン等での紛失を防げるためである。

【００２７】第２に、上述のようなマルチキャストグル
ープの管理データベースを流用することにより、コネク
ションオリエンテッド型での同報配信の宛先指定を容易
にし且つ各分散管理サーバに実際の配信処理を任せるこ
とにより、ホストの配信のためにかかる処理負荷を低減
する。また、管理サーバがある管理単位で分散している
ことにより、配信時間を短縮することができることにあ
る。その理由は、従来通りホスト自身が各クライアント
へコネクション設定して同報配信する場合には、その伝
送制御に大きな処理能力が必要である。また、同時に伝
送できるコネクション数もホストの処理能力により限界
があるため、全ての対象のクライアントに配信を終了す
るには、極端な場合であれば１クライアント分の配信が
終了するまで次のクライアントに配信できない等のため
に、全体として非常に時間がかかるためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による同報送信システムの好適実施形態
例のシステム構成図である。

【図２】図１に示す本発明による同報送信システムによ
る伝送順序の概念図である。

【図３】図１に示す本発明による同報送信システムで伝
送されるパケットのフォーマット図である。

【図４】図１に示す本発明による同報送信システムで管
理されるデータベースのインデックス図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０ ネットワーク ４０、３０６、３０７ ＩＰベースバックボ
ーン １０１、２０１、３０１ ホスト １０２、２０２、３０２ サーバ １０３、２０３、３０３〜３０５ ルータ １００１、２００１、３００１ クライアント

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＩＰベースのネットワーク構成によるマル
   チキャストでのデータ配信とマルチキャストとは異なる
   コネクションオリエンテッド型での同報配信を行う必要
   のあるネットワークシステムにおいて、 前記マルチキャスト及び同報配信を分散してホストに代
   行して配信処理を行う分散管理サーバを設けることを特
   徴とする同報送信システム。
2. 【請求項２】前記ネットワークは、それぞれイーサネッ
   ト（登録商標）で構成された複数のネットワークを有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の同報送信システ
   ム。
3. 【請求項３】前記各ネットワークは、ルータを含みＩＰ
   ベースバックボーンにより相互に接続されていることを
   特徴とする請求項１又は２に記載の同報送信システム。
4. 【請求項４】前記ネットワークのうち少なくとも１つの
   ネットワークにおいて、一部のクライアントは前記ルー
   タに直接接続されると共に、他のクライアントは前記ル
   ータからＩＰベースバックボーン及び別のルータを介し
   て接続されることを特徴とする請求項１、２又は３に記
   載の同報送信システム。
5. 【請求項５】マルチキャスト対象の構成要素を管理する
   データベースにビット配列でのインデックス構成を有
   し、マルチキャスト又は同報配信を希望するホストは、
   前記ビット配列を指定することにより、複数のグループ
   指定を容易にすることを特徴とするマルチキャスト宛先
   データベース管理方式。