JP2006229966A

JP2006229966A - Multicast session management system

Info

Publication number: JP2006229966A
Application number: JP2006037142A
Authority: JP
Inventors: Shiwen Chen; チェンシウェン; Harumine Yoshiba; 治峰吉羽; Hongbing Li; リホンビン
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2006-02-14
Publication date: 2006-08-31

Abstract

【課題】マルチキャスト環境においてリソースをマネージするための集中化されたマルチキャスト・セッション・マネジメント・システムが提供する。
【解決手段】このセッション・マネジメント・システムは：マルチキャスト・セッションの要求を開始することができる少なくとも１つのマルチキャスト・アプリケーション；そのセッション要求をマルチキャスト・アプリケーションから受け取るべく適合され、要求されたマルチキャスト・セッションのためにマルチキャスト・アドレスを割り当てるべく機能できるセッション・マネージャ；および、ネットワーク・リソースをマネージするためのルーティングおよびネットワーク・マネージャを含み、それにおいてセッション・マネージャがルーティングおよびネットワーク・マネージャとインタラクションし、マルチキャスト・アドレスがマルチキャスト・アプリケーションに伝えられる前に、要求されたマルチキャスト・セッションのためにネットワーク・リソースを割り付ける。
【選択図】図１A centralized multicast session management system for managing resources in a multicast environment is provided.
The session management system includes: at least one multicast application capable of initiating a request for a multicast session; adapted to receive the session request from the multicast application, and for a requested multicast session A session manager that can function to assign a multicast address for; and a routing and network manager for managing network resources, in which the session manager interacts with the routing and network manager, and the multicast address Requested multicast session before it is communicated to the multicast application Allocate network resources in order.
[Selection] Figure 1

Description

（関連出願に対するクロスリファレンス）
本発明は、２００３年５月２３日に出願された特許文献１の部分継続出願である。当該出願の開示は、参照によりこれに援用されている。 (Cross-reference for related applications)
The present invention is a partial continuation application of Patent Document 1 filed on May 23, 2003. The disclosure of that application is hereby incorporated by reference.

本発明は、マルチキャストに関連し、より詳細に述べれば、マルチキャスト・リソースをマネージしてアプリケーションの要件に適合させるための集中化アーキテクチャに関する。 The present invention relates to multicast and, more particularly, to a centralized architecture for managing multicast resources to meet application requirements.

ＩＰマルチキャストは、それが１ないしは複数のソースから複数のレシーバにデータを配信する効率的なネットワーク・リソースの利用を可能にすることから、データ／メディア配信目的で広く使用されている。多くのアプリケーション・システムは、ネットワーク・リソースを節約し、したがってその種のアプリケーションのためのネットワーク・コストを削減するべく帯域幅集約的データの配信にこのテクノロジを採用している。しかしながら、マルチキャスト・アプリケーションのためのパフォーマンスは、しばしばアプリケーション自体のコントロール外となる。適切なマネジメントがなければ、マルチキャストはネットワーク・パフォーマンスにとって有害となり得る。 IP multicast is widely used for data / media distribution purposes because it allows efficient use of network resources to distribute data from one or more sources to multiple receivers. Many application systems employ this technology for the delivery of bandwidth intensive data to conserve network resources and thus reduce network costs for such applications. However, performance for multicast applications is often out of control of the application itself. Without proper management, multicast can be detrimental to network performance.

米国特許出願第１０／４４５，３８０号US patent application Ser. No. 10 / 445,380

したがって、マルチキャスト集約的システムのためのマネジメント・フレームワークを提供し、マルチキャスト・セッション、アドレス割り付け、ルーティング・パス計算、マルチキャスト・セキュリティ、およびネットワーク・リソース利用をマネージすることが望ましい。 Therefore, it is desirable to provide a management framework for a multicast intensive system to manage multicast sessions, address allocation, routing path computation, multicast security, and network resource utilization.

マルチキャスト環境内におけるリソースのマネジメントのために、集中化されたマルチキャスト・セッション・マネジメント・システムが提供される。このセッション・マネジメント・システムは：マルチキャスト・セッションの要求を開始することができる少なくとも１つのマルチキャスト・アプリケーション；そのセッション要求をマルチキャスト・アプリケーションから受け取るべく適合され、要求されたマルチキャスト・セッションのために少なくとも１つのマルチキャスト・アドレスを割り当てるべく機能できるセッション・マネージャ；および、ネットワーク・リソースをマネージするためのルーティングおよびネットワーク・マネージャを含み、それにおいてセッション・マネージャがルーティングおよびネットワーク・マネージャとインタラクションし、マルチキャスト・アドレスがマルチキャスト・アプリケーションに伝えられる前に、要求されたマルチキャスト・セッションのためにネットワーク・リソースを割り付ける。 A centralized multicast session management system is provided for resource management within a multicast environment. The session management system includes: at least one multicast application capable of initiating a request for a multicast session; adapted to receive the session request from the multicast application and at least one for the requested multicast session A session manager that can function to assign two multicast addresses; and a routing and network manager for managing network resources, wherein the session manager interacts with the routing and network manager, and the multicast address is The requested multicast session before it is communicated to the multicast application. Allocate network resources for emissions.

本発明の適用可能性の追加の分野については、以下に提供される詳細な説明から明らかになるであろう。ここで理解する必要があるが、これらの詳細な説明および特定の例は、本発明の好ましい実施態様を示してはいるが、例示のみを目的としており、本発明の範囲を限定することは意図されていない。 Additional areas of applicability of the present invention will become apparent from the detailed description provided below. It should be understood that these detailed description and specific examples, while indicating the preferred embodiment of the invention, are intended for purposes of illustration only and are intended to limit the scope of the invention. It has not been.

マルチキャスト・セッションは、１ないしは複数のマルチキャスト・ソース・アプリケーションのインスタンスと、１ないしは複数のマルチキャスト・レシーバ・アプリケーションのインスタンスの間における通信フローである。これらのインスタンスは、同一マルチキャスト通信チャンネルの１ないしは複数を共有する。マルチキャスト・セッションは、ユニフォーム・リソース識別子を用いて識別される必要がある。これは、さらに次に示すプロパティによって識別される：すなわち、名前、記述情報、チャンネルのリスト、認証仕様、タイミング仕様、およびソース・リストならびにディスティネーション・リストを含めたメンバーシップ情報である。 A multicast session is a communication flow between one or more instances of a multicast source application and one or more instances of a multicast receiver application. These instances share one or more of the same multicast communication channel. A multicast session needs to be identified using a uniform resource identifier. This is further identified by the following properties: name, description information, channel list, authentication specification, timing specification, and membership information including source list and destination list.

マルチキャスト・チャンネルは、マルチキャスト通信の１つのスレッドである。チャンネルは、マルチキャスト・アドレスおよびトランスポート・レイヤのポート番号（たとえばＵＤＰポート）によって決定される。それに加えてチャンネルは、次に示すプロパティを有する：すなわち、チャンネル記述、インジェクション・タイプ（たとえば、１ソースまたは多ソース）、フロー・タイプ（たとえば、可変または固定ビット・レート）、信頼性要件（たとえば、保証、リアルタイム、ベストエフォート）、帯域幅仕様（すなわち、最小必要帯域幅、ピーク帯域幅、平均帯域幅等）、フロー仕様（すなわち、最小パケット・サイズ、最大パケット・サイズ、平均パケット・サイズ等）、およびセキュリティ仕様である。 A multicast channel is one thread of multicast communication. The channel is determined by the multicast address and the transport layer port number (eg, UDP port). In addition, a channel has the following properties: channel description, injection type (eg, one source or multiple sources), flow type (eg, variable or constant bit rate), reliability requirements (eg, Guaranteed, real-time, best effort), bandwidth specifications (ie, minimum required bandwidth, peak bandwidth, average bandwidth, etc.), flow specifications (ie, minimum packet size, maximum packet size, average packet size, etc.) ), And security specifications.

図１は、本発明の原理に従ったマルチキャスト・セッション・マネジメント・システムを図示している。マルチキャスト・セッション・マネジメント・システム１０は、概してセッション・マネージャ１２、ルーティングおよびネットワーク・マネージャ１４、セキュリティ・マネージャ１６、マルチキャスト・アプリケーション１８、およびネットワーク・デバイス１９（たとえば、ルータおよびスイッチ）からなる。また、ここで容易に理解できるが、このネットワーク環境がほかのタイプのネットワーク・コンポーネントを含むこともできる。 FIG. 1 illustrates a multicast session management system in accordance with the principles of the present invention. The multicast session management system 10 generally consists of a session manager 12, a routing and network manager 14, a security manager 16, a multicast application 18, and a network device 19 (eg, routers and switches). Also, as can be easily understood here, this network environment can include other types of network components.

マルチキャスト・アプリケーション１８は、マルチキャスト・アプリケーション・インスタンス１７のクラスであり、さらにそれらは、マルチキャスト・ソース・アプリケーション・インスタンスおよびマルチキャスト・レシーバ・アプリケーション・インスタンスにカテゴリ分類することができる。たとえば、マルチキャスト‐ベースのビデオ監視システム（すなわち、ビデオ監視アプリケーション）においては、マルチキャスト機能付きネットワーク・カメラが一例のマルチキャスト・ソース・アプリケーション・インスタンスとなり、マルチキャストされた監視ビデオを受信することのできる監視モニタが一例のマルチキャスト・レシーバ・アプリケーション・インスタンスとなる。 Multicast application 18 is a class of multicast application instances 17, and they can be categorized into multicast source application instances and multicast receiver application instances. For example, in a multicast-based video surveillance system (ie, video surveillance application), a network monitor with multicast capability is an example multicast source application instance that can receive multicast surveillance video. Is an example multicast receiver application instance.

オプションとして、マルチキャスト・アプリケーションは、アプリケーション構成マネージャ２２（デバイス・マネージャと呼ばれることもある）を含むことができる。デバイス・マネージャが特定のアプリケーションのために存在する場合には、そのデバイス・マネージャは、そのアプリケーション・セッションの開始／終了をはじめ、マルチキャスト・アプリケーション・インスタンスとのインタラクションを受け持ち、それらのマルチキャスト・アプリケーション・インスタンスに対してマルチキャスト・セッション・リソースをさらに分配する。 Optionally, the multicast application may include an application configuration manager 22 (sometimes referred to as a device manager). If a device manager exists for a particular application, the device manager is responsible for the interaction with the multicast application instance, including the start / end of the application session, and those multicast application Further distribute multicast session resources to instances.

図２を参照すると、セッション・マネージャ１２は、ネットワーク内のすべてのマルチキャスト・セッションをマネージするべく設計される。セッション・マネジメント機能は、主としてセッション・マネージャ１２上に常駐するセッション・マネジメント・サービス２０によって実装される。セッション・マネジメント・サービス２０は、ほかのサービス、外部インターフェース、およびデータ・ストアとのインターフェースも行う。これらのコンポーネントのそれぞれについては、さらに以下において説明する。 Referring to FIG. 2, the session manager 12 is designed to manage all multicast sessions in the network. The session management function is implemented primarily by the session management service 20 that resides on the session manager 12. The session management service 20 also interfaces with other services, external interfaces, and data stores. Each of these components is further described below.

マルチキャスト・アプリケーションは、トラフィックのマルチキャストのためにセッション・マネージャ１２に登録してネットワークへのアクセスを獲得しなければならない。セッション・マネージャ・アプリケーション・プログラム・インターフェース（ＡＰＩ）２４は、セッション・マネージャ１２に登録するためのインターフェースを提供する。アプリケーションの登録に加えて、セッション・マネージャＡＰＩが：セッション・マネージャとの接続の初期化、セッション要求の登録、登録済みセッションに対する変更、セッションのキャンセル、セッション・マネージャからアプリケーション・インスタンスの登録の取り消し、セッション・モニタへのパフォーマンス・フィードバックの提供、および登録済みセッションに関する情報の要求のためのインターフェースを提供することもできる。これらの要求された機能のそれぞれが、セッション・マネジメント・サービス２０によって実装されることは容易に理解できる。 A multicast application must register with the session manager 12 to gain access to the network for multicasting traffic. The session manager application program interface (API) 24 provides an interface for registering with the session manager 12. In addition to registering the application, the session manager API: initializes the connection with the session manager, registers the session request, changes to the registered session, cancels the session, cancels the registration of the application instance from the session manager, An interface can also be provided for providing performance feedback to the session monitor and requesting information about registered sessions. It can be easily understood that each of these required functions is implemented by the session management service 20.

マルチキャスト・セッション・イニシエータ２６は、セッション登録プロシージャを開始するソフトウエア・コンポーネントである。セッション・イニシエータ２６は、アプリケーション・インスタンスの一部、あるいはデバイス・マネージャ等の別のタイプのネットワーク・コンポーネントに関連して実装される専用エンティティとすることが可能である。 The multicast session initiator 26 is a software component that initiates the session registration procedure. Session initiator 26 may be a dedicated entity that is implemented in connection with a part of an application instance or another type of network component, such as a device manager.

セッション登録要求を受け取ると、セッション・マネジメント・サービス２０は、詳しくは後述するが、要求されたセッションのために少なくとも１つのマルチキャスト・アドレスを割り当てることができる。それを行うためにセッション・マネジメント・サービス２０は、利用可能なマルチキャスト・アドレスのプール３２を維持している。その結果、アドレス・プール３２からマルチキャスト・アドレスを割り付けることが可能になる。それに代えて、セッション・マネジメント・サービス２０が外部サーバとインターフェースし、利用可能なマルチキャスト・アドレスを獲得することもできる。一例の実施態様においては、セッション・マネジメント・サービス２０が、マルチキャスト・アドレス動的クライアント割り付けプロトコルを介してアドレス・プール３２のためのアドレスのブロックを受け取り、かつ必要な場合には追加のアドレスを必要に応じて予約することができる。 Upon receiving the session registration request, the session management service 20 can assign at least one multicast address for the requested session, as will be described in detail below. To do so, the session management service 20 maintains a pool 32 of available multicast addresses. As a result, a multicast address can be allocated from the address pool 32. Alternatively, the session management service 20 can interface with an external server to obtain an available multicast address. In one example embodiment, session management service 20 receives a block of addresses for address pool 32 via a multicast address dynamic client allocation protocol and requires additional addresses if necessary. Reservation can be made according to.

各チャンネルは、マルチキャスト・アドレスおよびポート番号の一意的な組み合わせによって識別される。セッションが１を超える数のチャンネルを採用するといった点においては、セッション・マネジメント・サービス２０が、要求されたセッション内の各チャンネルのためにトランスポート・レイヤのポート番号の割り当ても行わなければならない。ポート番号も同様に、利用可能なポート番号のプール３８から割り付けることができる。 Each channel is identified by a unique combination of multicast address and port number. In that the session employs more than one channel, the session management service 20 must also assign a transport layer port number for each channel in the requested session. Similarly, port numbers can be assigned from a pool 38 of available port numbers.

それに加えて、ネットワーク・マネジメント・インターフェース４２は、セッション・マネジメント・サービス２０をルーティングおよびネットワーク・マネージャ１４とインターフェースし、要求されたマルチキャスト・セッションのためのネットワーク・リソースを割り付けできるようにする。より詳細に述べれば、ルーティングおよびネットワーク・マネージャ１４は、要求されたセッションのための好ましいネットワーク・パスの計算をはじめ、そのセッションのためのネットワーク帯域幅を予約するべく動作することができる。セッションからチャンネルが削除されるとき、ルーティングおよびネットワーク・マネージャ１４に、そのリソースの解放が通知される。同様に、チャンネル・プロパティ内において、割り付け済みネットワーク・リソースにおける変更を必要とする変更が生じた場合には、それに応じてネットワーク・リソースの再割り付けができるようにルーティングおよびネットワーク・マネージャ１４に通知が行われる。一例のルーティングおよびネットワーク・マネージャ１４については、本件譲受人に譲渡された、参照によりこれに援用される特許文献１に追加の記述がある。 In addition, the network management interface 42 interfaces the session management service 20 with the routing and network manager 14 so that it can allocate network resources for the requested multicast session. More specifically, the routing and network manager 14 can operate to reserve network bandwidth for the session, including calculating the preferred network path for the requested session. When a channel is removed from a session, the routing and network manager 14 is notified of the release of that resource. Similarly, in the channel properties, if a change occurs that requires a change in the allocated network resource, the routing and network manager 14 is notified so that the network resource can be reallocated accordingly. Done. An example of routing and network manager 14 is further described in U.S. Patent No. 6,057,056, assigned to the present assignee and incorporated herein by reference.

セッションの登録が成功すると、セッション・マネジメント・サービス２０は、セッション・モニタ２８のインスタンスを作成し、そのセッションを監視する。セッション・モニタは、そのセッションに関連付けされたマルチキャスト・アプリケーションから、そのセッションのためのパフォーマンス・フィードバックを受け取るべく適合される。不充分なセッション・パフォーマンスに応答して、セッション・モニタ２８は、現在のパス割り付けを変更する必要があるか否かを決定し、必要がある場合には、そのセッションのために新しいパスを割り付けるべくルーティングおよびネットワーク・マネージャとインターフェースする。セッション・モニタの実装の一例を図６に示す。 If the session registration is successful, the session management service 20 creates an instance of the session monitor 28 and monitors the session. The session monitor is adapted to receive performance feedback for the session from a multicast application associated with the session. In response to insufficient session performance, the session monitor 28 determines whether the current path allocation needs to be changed and, if necessary, allocates a new path for the session. Interfacing with routing and network managers accordingly. An example of a session monitor implementation is shown in FIG.

登録済みセッションに関する情報は、セッション・マネジメント・サービス２０によってセッション・レジストリ３０内にも維持される。セッション情報は、ユニフォーム・リソース識別子、名前、記述情報、チャンネルのリスト、認証仕様、タイミング仕様、およびソース・リストならびにディスティネーション・リストを含めたメンバーシップ情報を含む。さらに詳細を後述するとおりセッション・レジストリ３０は、与えられたセッション内の各チャンネルについて、割り付け済みマルチキャスト・アドレスおよび割り付け済みトランスポート・レイヤ・ポート番号も維持する。 Information regarding registered sessions is also maintained in the session registry 30 by the session management service 20. The session information includes uniform resource identifier, name, description information, channel list, authentication specification, timing specification, and membership information including source list and destination list. As described in more detail below, the session registry 30 also maintains an assigned multicast address and assigned transport layer port number for each channel in a given session.

セッション・マネジメント・サービス２０は、ディジタル証明書の使用を採用することもできる。それを行うため、セッション・マネジメント・サービス２０は、セキュリティ・マネジメント・インターフェース４４を介してセキュリティ・マネージャ１６とインターフェースする。セキュリティ・マネージャ１６は、公開鍵およびそのほかの識別情報を含む暗号化されたディジタル証明書を発行する。互いの認証のため、ネットワーク内のコンポーネント（マルチキャスト・インスタンスをはじめセッション・マネージャ）は、セキュリティ・マネージャ１６からディジタル証明書を獲得し、有効性検査を行うことができる。セッションの内容を暗号化を介して送信する必要がある場合に、ソースは、その鍵を生成し、セッション・マネージャへの登録プロシージャを介してその公開鍵を公開することができ、その結果、認証され、権限の与えられたレシーバは、公開鍵を獲得して送信されたデータを平文化できる。 The session management service 20 can also employ the use of digital certificates. To do so, the session management service 20 interfaces with the security manager 16 via the security management interface 44. The security manager 16 issues an encrypted digital certificate that includes a public key and other identifying information. To authenticate each other, components in the network (multicast instances and session managers) can obtain a digital certificate from the security manager 16 and perform a validity check. When the session content needs to be sent via encryption, the source can generate that key and publish its public key via a registration procedure with the session manager, resulting in authentication The authorized receiver can obtain the public key and clear the transmitted data.

動作においては、セッション・イニシエータが、マルチキャスト・セッションの作成を要求する。この要求が、セッション・マネジメント・サービスによって受け取られ、続いてそれが登録プロセスを開始する。セッションを登録するために、最初にセッション・マネジメント・サービスは、その要求からマルチキャスト・ソース、マルチキャスト・ディスティネーション、およびＱｏＳ要件といった関連情報を抽出する。このセッション情報は、その後セッション・レジストリ３０に挿入される。セッション・マネジメント・サービス２０は、オプションとして、セキュリティ・マネージャ１６とインターフェースし、リクエスタからのセッション要求の認証および権限付与を行うことができる。 In operation, the session initiator requests the creation of a multicast session. This request is received by the session management service, which then initiates the registration process. To register a session, the session management service first extracts relevant information from the request, such as multicast source, multicast destination, and QoS requirements. This session information is then inserted into the session registry 30. The session management service 20 can optionally interface with the security manager 16 to authenticate and authorize session requests from requesters.

次にセッション・マネジメント・サービス２０は、ルーティングおよびネットワーク・マネージャを起動し、要求されたセッションのための可能なパスを決定する。既存のパスをそのセッションのために使用できる場合には、そのパスに関連付けされたマルチキャスト・アドレスがセッション・マネージャに返される。セッション・マネジメント・サービス２０は、割り当てられたマルチキャスト・アドレスを用いてセッション・レジストリ３０を更新し、それによってそのマルチキャスト・セッションとマルチキャスト・アドレスをバインディングする。 Session management service 20 then activates the routing and network manager to determine possible paths for the requested session. If an existing path can be used for the session, the multicast address associated with the path is returned to the session manager. The session management service 20 updates the session registry 30 with the assigned multicast address, thereby binding the multicast session to the multicast address.

セッションのために新しいパスが必要とされる場合には、ルーティングおよびネットワーク・マネージャ１４が、そのセッションのための１ないしは複数のパスを計算する。新しいパスの必要性は、セッション・マネジメント・サービス２０に伝達され、続いてそれが、そのセッション内の要求されたチャンネルのそれぞれのためにマルチキャスト・アドレスを割り当てる。異なるチャンネルが同一のパスを使用するときには、それらのチャンネルに同一のマルチキャスト・アドレスが割り当てられるが、異なるＵＤＰポート番号が割り当てられて互いを弁別する。またここでは、同一セッション内の異なるチャンネルが異なるパスを要求することがあり、したがって異なるマルチキャスト・アドレスが割り当てられることも企図されている。この場合においてもセッション・マネジメント・サービス３０が、割り当てられたマルチキャスト・アドレスおよび各チャンネルのためのポート番号を用いてセッション・レジストリ３０を更新し、それによってそのマルチキャスト・セッションをバインディングする。それに加えてセッション・マネジメント・サービス２０は、割り当てられたマルチキャスト・アドレスを、ルーティングおよびネットワーク・マネージャ１４に返す。 If a new path is required for a session, the routing and network manager 14 calculates one or more paths for that session. The need for a new path is communicated to the session management service 20, which then assigns a multicast address for each of the requested channels in that session. When different channels use the same path, they are assigned the same multicast address, but are assigned different UDP port numbers to discriminate from each other. It is also contemplated here that different channels within the same session may require different paths and are therefore assigned different multicast addresses. Again, the session management service 30 updates the session registry 30 with the assigned multicast address and port number for each channel, thereby binding the multicast session. In addition, the session management service 20 returns the assigned multicast address to the routing and network manager 14.

ルーティングおよびネットワーク・マネージャ１４は、割り当てられたマルチキャスト・アドレスを使用して、この分野において周知の態様に従ってネットワーク・ルーティング・デバイス１９を用意する。しかしながら従来のアプローチとは異なり、ネットワーク・ルーティング・デバイスは、登録されたセッションに関連付けされたパケットの転送だけを行うことができる。このシステム内に入る任意のほかのマルチキャスト・トラフィックは、破棄されることになる。 The routing and network manager 14 uses the assigned multicast address to prepare the network routing device 19 according to aspects well known in the art. However, unlike conventional approaches, the network routing device can only forward packets associated with registered sessions. Any other multicast traffic that enters the system will be discarded.

要求されたセッションが、少なくとも１つのマルチキャスト・アドレスとのバインディングに成功した後は、セッション・マネジメント・サービス２０が、割り当てられたマルチキャスト・アドレスを、要求マルチキャスト・アプリケーション１８に伝達し、それによってそのセッションの開始を可能にする。利用可能なマルチキャスト・アドレスがない場合、パスの割り当てができない場合、あるいは登録プロセスに何らかの別の障害が生じている場合には、セッション要求が認められない。このようにして、セッション・マネージャは、ネットワーク環境内において生じるあらゆるマルチキャストを完全にマネージする。セッション・マネジメント・サービスによって実装できる登録プロシージャのより詳細な例示を図５Ａ〜５Ｃに示す。 After the requested session has successfully bound to at least one multicast address, the session management service 20 communicates the assigned multicast address to the requesting multicast application 18, thereby causing the session Allows the start of If no multicast address is available, path assignment is not possible, or if there is some other failure in the registration process, the session request is not granted. In this way, the session manager fully manages any multicast that occurs within the network environment. A more detailed illustration of a registration procedure that can be implemented by the session management service is shown in FIGS.

従来のアプローチにおいては、各マルチキャスト・セッションが異なるマルチキャスト・アドレスを使用し、そのセッションのライフタイムにわたってそのアドレスとバインドされている。２つのマルチキャスト・アプリケーションが１つのアドレスの下における集合体となる場合であっても、セッションの一方と他方を再グループ化すること、あるいは２つのセッションを引き離すことは困難である。本発明のマルチキャスト・セッション・マネジメント・システムは、セッションを終了させることなく、そのセッションが異なるアドレスに動的に割り当てられることを可能にする。 In conventional approaches, each multicast session uses a different multicast address and is bound to that address for the lifetime of that session. Even when two multicast applications are aggregated under one address, it is difficult to regroup one and the other of the sessions or to separate the two sessions. The multicast session management system of the present invention allows a session to be dynamically assigned to a different address without terminating the session.

この点を例証するため、さらに図３および４に関連して一例のマルチキャスト構成を説明する。図３においては、２つのマルチキャスト・ソース・アプリケーション５４、５６が第１のサブネット５２内にある；一方、これら２つのソース・アプリケーションのそれぞれのためのマルチキャスト・ディスティネーション・アプリケーションは、２つの異なるサブネット５８、５９内にある。この例においては、マルチキャスト・セッション・マネジメント・システム１０が両方のアプリケーションのために、６０として示される同一のパスを割り付けることが可能である。それを行うために、同一のマルチキャスト・アドレスが両方のアプリケーションによって共有されるが、セッションを弁別するために各アプリケーションが異なるトランスポート・レイヤ・ポート番号を採用する。 To illustrate this point, an example multicast configuration is further described in connection with FIGS. In FIG. 3, two multicast source applications 54, 56 are in the first subnet 52; while the multicast destination application for each of these two source applications is in two different subnets. 58, 59. In this example, the multicast session management system 10 can allocate the same path, shown as 60, for both applications. To do so, the same multicast address is shared by both applications, but each application employs a different transport layer port number to differentiate sessions.

ここで第１のアプリケーション５４のためのセッション要求が変化し（たとえば、より多くの帯域幅を要求する）、その結果、割り付け済みパスが要求に適合できなくなった場合を考える。マルチキャスト・セッション・マネジメント・システム１０は、新しい要求のサポートが可能なパスの再計算を選択することができる。その種のパスが利用可能であれば、ネットワーク・ルーティング・マネージャは、それに応じてネットワークを供給する。 Now consider the case where the session request for the first application 54 has changed (eg, requires more bandwidth), and as a result, the allocated path can no longer meet the request. The multicast session management system 10 can choose to recalculate paths that can support new requests. If such a path is available, the network routing manager supplies the network accordingly.

それに代えて、図４に示されるように、セッションを分割して新しい要求を満たす必要が生じることもある。その場合においては、マルチキャスト・セッション・マネジメント・システム１０が、６２に示されるとおり、そのアプリケーションのための新しいパスを決定する。ここでは、現在の割り付け済みパスから新しいパスが選択できることも企図されている。適用可能であれば、新しいパスに利用可能なマルチキャスト・アドレスが割り当てられる。新しく割り当てられたアドレスは、その後、セッション・レジストリ内に記録されることはもとより、そのセッションに関連付けされたアプリケーションに伝達される。この例においては、適用可能なアプリケーションが５６、６４、および６６として示されている。新しく割り当てられたアドレスを使用することによって、マルチキャスト・セッションが新しいパスに切り替えられている。 Alternatively, as shown in FIG. 4, it may be necessary to divide the session to satisfy a new request. In that case, the multicast session management system 10 determines a new path for the application, as indicated at 62. It is also contemplated here that a new path can be selected from the current allocated paths. If applicable, an available multicast address is assigned to the new path. The newly assigned address is then communicated to the application associated with the session as well as being recorded in the session registry. In this example, the applicable applications are shown as 56, 64, and 66. By using the newly assigned address, the multicast session has been switched to a new path.

多くの場合、マルチキャスト・アドレスにおける変更は、セッションを新しいパスに切り替えれば充分である。しかしながら別の場合においては、現在、新しく割り当てられたマルチキャスト・アドレスを使用しているセッションとそのセッションを弁別するためにポート番号の再割り当てが必要となることがある。本発明のマルチキャスト・セッション・マネジメント・システムは、マルチキャスト・アドレス、ポート番号、あるいはそれら両方を変更する柔軟性を提供する。 In many cases, a change in the multicast address is sufficient to switch the session to a new path. However, in other cases, it may be necessary to reassign port numbers to distinguish between sessions currently using newly assigned multicast addresses and those sessions. The multicast session management system of the present invention provides the flexibility to change the multicast address, port number, or both.

以上の本発明の説明は、本質的に例示に過ぎず、したがって本発明の要旨から逸脱しない変形は本発明の範囲内に含まれることが意図されている。その種の変形は、本発明の精神ならびに範囲から逸脱していると考えられるべきものではない。 The above description of the present invention is merely exemplary in nature and, thus, variations that do not depart from the gist of the present invention are intended to be included within the scope of the present invention. Such variations are not to be regarded as a departure from the spirit and scope of the present invention.

本発明の原理に従ったマルチキャスト・セッション・マネジメント・システムを例示した説明図Explanatory diagram illustrating a multicast session management system in accordance with the principles of the present invention. 本発明に従った一例のセッション・マネージャを示した説明図An illustrative diagram showing an example session manager in accordance with the present invention. 本発明のマルチキャスト・セッション・マネジメント・システムによってセッションのためのパスが動的に変更できる方法を例示した説明図Explanatory diagram illustrating a method by which a path for a session can be dynamically changed by the multicast session management system of the present invention 本発明のマルチキャスト・セッション・マネジメント・システムによってセッションのためのパスが動的に変更できる方法を例示した説明図Explanatory diagram illustrating a method by which a path for a session can be dynamically changed by the multicast session management system of the present invention 本発明のセッション・マネジメント・サービスによって実装できる一例のセッション登録プロシージャを示したフローチャートFlowchart illustrating an example session registration procedure that can be implemented by the session management service of the present invention. 本発明のセッション・マネジメント・サービスによって実装できる一例のセッション登録プロシージャを示したフローチャートFlowchart illustrating an example session registration procedure that can be implemented by the session management service of the present invention. 本発明のセッション・マネジメント・サービスによって実装できる一例のセッション登録プロシージャを示したフローチャートFlowchart illustrating an example session registration procedure that can be implemented by the session management service of the present invention. 本発明のセッション・モニタのための実装の一例を示したフローチャートFlowchart showing an example of an implementation for session monitoring of the present invention 本発明のセッション・モニタのための実装の一例を示したフローチャートFlowchart showing an example of an implementation for session monitoring of the present invention

Explanation of symbols

１０マルチキャスト・セッション・マネジメント・システム
１２セッション・マネージャ
１４ルーティングおよびネットワーク・マネージャ
１６セキュリティ・マネージャ
１７マルチキャスト・アプリケーション・インスタンス
１８マルチキャスト・アプリケーション
１９ネットワーク・ルーティング・デバイス；ネットワーク・デバイス
２０セッション・マネジメント・サービス
２２アプリケーション構成マネージャ；デバイス・マネージャ
２４セッション・マネージャ・アプリケーション・プログラム・インターフェース（ＡＰＩ）
２６マルチキャスト・セッション・イニシエータ；セッション・イニシエータ
２８セッション・モニタ
３０セッション・レジストリ
３２プール；アドレス・プール
３８プール
４２ネットワーク・マネジメント・インターフェース
５２第１のサブネット
５４マルチキャスト・ソース・アプリケーション；第１のアプリケーション
５６マルチキャスト・ソース・アプリケーション
５６、６４、および６６アプリケーション
５８サブネット
５９サブネット
６０パス
６２パス DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Multicast session management system 12 Session manager 14 Routing and network manager 16 Security manager 17 Multicast application instance 18 Multicast application 19 Network routing device; Network device 20 Session management service 22 Application Configuration Manager; Device Manager 24 Session Manager Application Program Interface (API)
26 multicast session initiator; session initiator 28 session monitor 30 session registry 32 pool; address pool 38 pool 42 network management interface 52 first subnet 54 multicast source application; first application 56 multicast Source application 56, 64, and 66 Application 58 Subnet 59 Subnet 60 Path 62 path

Claims

A multicast application that can function to initiate a request for a multicast session;
A session manager adapted to receive a session request from the multicast application and operable to assign a multicast address for the requested multicast session;
With routing and network manager to manage network resources,
A multicast session, wherein the session manager interacts with the routing and network manager and allocates network resources for the requested multicast session before the multicast address is communicated to the multicast application. Management system.

The session manager of claim 1, wherein the session manager is operable to maintain a pool of available multicast addresses and to select available multicast addresses from the pool in response to receiving the session request. Multicast session management system.

The multicast session management system of claim 1, wherein the session manager interfaces with an external server to obtain an available multicast address according to a multicast address dynamic client allocation protocol.

The multicast session management system of claim 1, comprising a security manager operable to issue a digital certificate.

The multicast session management system of claim 4, wherein the session manager is operable to communicate data with the security manager and to perform a digital certificate validity check with the security manager.

The routing and network manager is adapted to receive flow pattern information for the requested multicast session and operates to determine at least one path for the requested multicast session The multicast session management system of claim 1, which is capable.

7. The routing and network manager communicates a multicast address associated with an existing path to the session manager when the existing path can be used by the requested multicast session. Multicast session management system as described in.

The multicast of claim 6, wherein the routing and network manager requests a multicast address assignment by the session manager when at least one new path for the requested multicast session is needed.・ Session management system.

A session registry that can function to store session information for each registered multicast session, including the assigned multicast address for each registered multicast session;
A session management service adapted to receive a request for a multicast session from a multicast application and operable to assign a multicast address for said requested multicast session;
A network management interface that interfaces with external routing and network managers and can function to allocate network resources for said requested multicast session;
Multicast for a multicast distribution system, wherein the session management service conveys the multicast address to the multicast application only after network resources are allocated for the requested multicast session Session manager.

The multicast session manager of claim 9, comprising a pool of available multicast addresses that can be assigned to a requested multicast session.

The multicast session manager of claim 9, comprising an address interface operable to interface with an external server and to obtain an available multicast address for a requested multicast session.

10. The multicast session manager of claim 9, including a security management interface that can function to interface with the security manager and perform digital certificate acquisition and validation.

The multicast session manager of claim 9, wherein the network management interface is adapted to communicate flow pattern information for the requested multicast session to the routing and network manager.

The network management interface is adapted to receive a multicast address associated with an existing path from the routing and network manager when the existing path can be used by the requested multicast session. 14. The multicast of claim 13, wherein the session management service is operable to update the session registry with the multicast address assigned for the requested multicast session. Session manager.

The network management interface is adapted to receive a request for allocation of a multicast address when at least one new path for the requested multicast session is needed, and the assigned multicast address The multicast session manager of claim 13, operable to communicate to the routing and network manager.

The multicast of claim 9, comprising a pool of available transport layer port numbers, wherein the session management service assigns a port number for each channel associated with the requested multicast session. Session manager.

The multicast session manager of claim 9, wherein the session management service creates a session monitor for each registered multicast session.