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公開番号2024003368
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-01-15
出願番号2022102457
出願日2022-06-27
発明の名称ルータ
出願人日本放送協会
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類H04L 45/24 20220101AFI20240105BHJP(電気通信技術)
要約【課題】マルチキャストトラフィックの無駄な転送を自動的に防ぐ機能を少ないメモリ量で実現する。
【解決手段】ルータ10は、複数の送受信部11と、ルータ処理部12と、マルチキャストグループへの参加要求または離脱要求を内容とするグループメッセージを監視し、受信メッセージに応じて、マルチキャストフローを受信するノードの情報を管理テーブル15に保存するIGMP監視部14と、グループメッセージを処理するIGMP処理部13と、を備え、IGMP監視部14は、マルチキャストグループ毎に、且つ、送受信部11毎に、最初に参加要求を内容とするグループメッセージを送信したノードの識別子と、マルチキャストグループ内に複数の受信ノードが存在するか否かを示す複数受信ノード存在フラグを管理テーブル15に保存し、グループメッセージの受信時に複数受信ノード存在フラグに応じてメッセージまたは転送停止指示をIGMP処理部13に出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ネットワークの所定のノードとの間でIPパケットを送受信する複数の送受信部と、
前記送受信部によって受信したマルチキャストフローをマルチキャストルーティングテーブルに応じて宛先の受信ノードに転送する処理を行うルータ処理部と、
前記送受信部によって受信したメッセージであってマルチキャストグループへの参加要求またはマルチキャストグループからの離脱要求を内容とするグループメッセージを監視し、受信したグループメッセージに応じて、マルチキャストフローを受信するノードの情報を管理テーブルに保存するグループメッセージ監視部と、
前記グループメッセージを処理するグループメッセージ処理部と、を備え、
前記グループメッセージ監視部は、マルチキャストグループ毎に、且つ、前記送受信部毎に、最初に参加要求を内容とするグループメッセージを送信したノードの識別子と、マルチキャストグループ内に複数の受信ノードが存在するか否かを示す複数受信ノード存在フラグを前記管理テーブルに保存し、前記グループメッセージの受信時に前記複数受信ノード存在フラグに応じて、前記グループメッセージまたはマルチキャストフローの転送停止指示を前記グループメッセージ処理部に出力することを特徴とするルータ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記グループメッセージ監視部は、
前記送受信部によってマルチキャストグループへの参加要求を内容とするグループメッセージを受信したときに、
当該グループメッセージを送信したノードの情報に一致するエントリが前記管理テーブルに存在しない場合、前記管理テーブルにおいて、当該グループメッセージを送信したノードの識別子および前記複数受信ノード存在フラグを偽とした値を有する新しいエントリを追加し、
当該グループメッセージを送信したノードの情報に一致し、かつ、前記複数受信ノード存在フラグが偽であるエントリが前記管理テーブルに保存され、かつ保存されたエントリにおけるノードの識別子が当該グループメッセージを送信したノードの識別子と異なる場合、前記複数受信ノード存在フラグを真とすることを特徴とする請求項１に記載のルータ。
【請求項３】
前記グループメッセージ監視部は、
前記送受信部によってマルチキャストグループからの離脱要求を内容とするグループメッセージを受信したときに、
当該グループメッセージを送信したノードの情報に一致し、かつ、前記複数受信ノード存在フラグが偽であるエントリが前記管理テーブルに保存され、かつ保存されたエントリにおけるノードの識別子が当該グループメッセージを送信したノードの識別子に一致する場合、当該グループメッセージで指定されたマルチキャストグループの転送停止指示を前記グループメッセージ処理部に出力する、ことを特徴とする請求項２に記載のルータ。
【請求項４】
前記グループメッセージ処理部は、前記転送停止指示で指定されたマルチキャストグループのエントリを前記マルチキャストルーティングテーブルから削除する更新指示を前記ルータ処理部に出力し、
前記グループメッセージ監視部は、前記グループメッセージ処理部から、前記マルチキャストルーティングテーブルの更新通知を受領した後に、前記管理テーブルから、当該マルチキャストグループのエントリを削除する、ことを特徴とする請求項３に記載のルータ。
【請求項５】
前記グループメッセージは、IGMP（Internet Group Management Protocol）に従ったメッセージであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のルータ。
【請求項６】
前記グループメッセージは、MLD （Multicast Listener Discovery）プロトコルに従ったメッセージであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のルータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルータに係り、特に、IP（Internet Protocol）ネットワークのルータに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
IPマルチキャストは、ノード（送信装置）から送信された1つのIPフローをネットワークスイッチの内部で複製し、受信を要求するノード（受信装置）に効率よく配信する技術である。あるマルチキャストフローの受信を行うノード（受信装置）は、IPv4システムではIGMP（非特許文献１、２参照）を用いて、また、IPv6システムではMLD（非特許文献３、４参照）を用いて、ルータに受信要求および受信停止を伝える。
IGMPv2（IGMP Version 2）とMLDv1（MLD：MLD Version 1）、IGMPv3（IGMP Version 3）とMLDv2（MLD Version 2）は、それぞれ動作するプロトコルがIPv4（Internet Protocol version 4）とIPv6（Internet Protocol version 6）であるという違いの他は、ほぼ同一のため、以下ではIGMPを用いて、従来のルータによる処理の概略を説明する。
【０００３】
マルチキャストフローを受信しようとする受信装置は、受信を開始するときに、IGMPメンバーシップレポート（JOINメッセージ）を受信装置からルータに向けて送信する。JOINメッセージを受信したルータは、要求されたマルチキャストフローを、JOINメッセージを受信したL2（layer 2）ネットワークへ転送する。
【０００４】
ルータは、転送処理中のマルチキャストフローを受信する受信装置が存在しているか確認するため、定期的にIGMPメンバーシップクエリを送信する。このメンバーシップクエリを受信したノード（受信装置）は、メンバーシップレポートを送信して、ルータにマルチキャストフローの受信装置が存在していることを通知する。メンバーシップクエリがネットワークの帯域を圧迫することを抑制するため、他の受信装置がメンバーシップレポートを送信したことを検知した受信装置はメンバーシップレポートを送信しない。
【０００５】
受信装置は、マルチキャストフローの受信を停止する際にはIGMPリーブグループメッセージを送信し、ルータに受信の停止を伝える。リーブグループメッセージを受信したルータは、他にマルチキャストフローの受信装置が存在するかチェックするため、IGMPメンバーシップクエリを送信し、IGMPメンバーシップレポートを受信できなかった場合、マルチキャストフローの転送を停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第４７７５７１６号公報
【非特許文献】
【０００７】
W. Fenner、「Internet Group Management Protocol, Version 2」、［online］、IETF RFC 2236, Nov. 1997、［2022年5月19日検索］、インターネット〈URL：https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc2236〉
B. Cain、他、「Internet Group management Protocol, Version 3」、［online］、IETF RFC 3376, Oct. 2002、［2022年5月19日検索］、インターネット〈https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc3376〉
S. Deering、他、「Multicast Listener Discovery (MLD) for IPv6」、［online］、IETF RFC 2710, Oct. 1999、［2022年5月19日検索］、インターネット〈https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc2710〉
R. Vida、他、「Multicast Listener Discovery Version 2 (MLDv2) for IPv6」、［online］、IETF RFC 3810, Jun. 2004、［2022年5月19日検索］、インターネット〈https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc3810〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
受信装置がマルチキャストフローの受信停止を要求してから、つまり、IGMPリーブグループメッセージを送信してから、ルータによりメンバーシップレポートの受信確認が完了するまでの間、他にマルチキャストフローの受信装置がない場合でもマルチキャストフローは転送され続ける。例えば、テレビ番組制作で、複数の映像を切り替えるビデオスイッチャ（ノード）が受信する映像を切り替える場合には、あるマルチキャストフローの受信停止と次のマルチキャストフローの受信開始（受信要求）とを連続して行う。そのため、停止したマルチキャストフローが実際には転送されるとネットワークに負荷がかかり、余裕を持った帯域設計が必要となる。
【０００９】
予めルータに設定を行うことで、IGMPリーブグループメッセージを受信すると即座に、マルチキャストフローの転送を停止することができるルータも存在する。しかし、そのような設定を行うと、他にマルチキャストフローの受信装置が存在する場合にもマルチキャストフローの転送が停止されてしまう。予め設定するのではなく、その時の状況に応じて、マルチキャストフローの転送が即座に、または、他にマルチキャストフローの受信装置がないことを確認した上で停止されることが望ましい。
【００１０】
特許文献1に記載された従来の中継装置は、IGMPメンバーシップレポートを受信すると、レポート送信元のMACアドレスと、受信を要求しているマルチキャストグループとを紐づけて記録を行う。また、この中継装置は、IGMPリーブグループメッセージを受信した場合には、受信停止を要求しているマルチキャストグループに紐づいたレポート送信元のMACアドレスが１つである場合には、転送を即座に停止する。
（【００１１】以降は省略されています）

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