JP4728511B2 - データ中継方法、その装置およびその装置を用いたデータ中継システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、仮想ネットワークを構築してデータ中継を行うデータ中継方法、その装置およびその装置を用いたデータ中継システムに関し、特にＩＳＰ（Internet Service Provider）のＩＰ−ＶＰＮ（Internet Protocol-Virtual Private Network）サービスを利用してデータ中継を行うデータ中継方法、その装置およびその装置を用いたデータ中継システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような従来のデータ中継方法では、例えばＩＳＰのバックボーンＩＰ網に論理的なトンネルを構築して、専用線によるサービスと同等のサービスであるＩＰ−ＶＰＮによるサービスが提供されている。例えば、従来、専用線を用いて構築されていた社内ネットワークなどのイントラネットは、このＩＳＰのＩＰ−ＶＰＮサービスを利用して構築されるようになってきた。
【０００３】
このようなＩＰ−ＶＰＮサービスでは、複数のユーザのパソコンなどの端末装置（ホスト装置）によって構築されるネットワークにおいてＩＳＰのバックボーンＩＰ網を共有する。このため、ＩＰ−ＶＰＮサービスは、単独のユーザで独占して利用する専用線のサービスと比較して、安価にネットワークを構築することができるという利点がある。また、ＩＰ−ＶＰＮサービスは、レイヤ３（ネットワーク層）レベルでの中継サービスであるのに対して、ユーザのＬＡＮ間をレイヤ２（データリンク層）レベルで中継して接続するＬＡＮ間接続サービスも提供されている。
【０００４】
また、インターネットのアクセス網において普及しつつあるＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）や光ファイバアクセス網では、ＰＰＰoＥ（Point to Point Protocol over Ethernet）と呼ばれる技術が使用されており、ユーザのホスト装置とＩＳＰは、その間にアクセス網サービス事業者によって構築された網（以下、「アクセス網」という）を介在させて接続されている。この時、アクセス網内では、１対１の通信を提供するため、Ｌ２ＴＰ（Layer2 Tunneling Protocol）やＭＰＬＳ（Multiprotocol Label Switching）と呼ばれるトンネリング技術を利用していた。このトンネリング技術では、ユーザのホスト装置とＩＳＰ間で通信されるデータに対し、アクセス網内で新たなヘッダを付加して上記データをカプセル化した後に、このアクセス網内を中継していた。
【０００５】
図２０は、ＡＤＳＬ経由でデータを中継する従来のインターネット接続網のシステム構成の概略を示す構成図である。図において、アクセス網２０は、内部に設置された網終端装置２１とＢＡＳ（Broadband Access Server）２２とから構築されており、網終端装置２１とＢＡＳ２２間は、論理的なトンネル２３が構築されている。また、ＩＳＰのＩＰ網１０は、回線Ｌを介して網終端装置２１と接続され、各ユーザＡ〜Ｃのホスト装置２７〜２９は、各ＡＤＳＬ（電話線）２４〜２６を介してＢＡＳ２２とそれぞれ接続されている。ここで、例えばＩＳＰのＩＰ網１０から送信されたデータは、回線Ｌを介して網終端装置２１に入力し、ここで中継処理がなされ、さらに論理的なトンネル２３を経由してＢＡＳ２２に転送された後、それぞれのホスト装置２７〜２９に配信されていた。
【０００６】
すなわち、ＩＳＰのＩＰ網１０から各ユーザ向けにデータが配信される場合、ＩＳＰのＩＰ網１０から送信されるデータは、ＩＰヘッダとデータとからなるパケット構成で網終端装置２１に取り込まれる。このパケットは、網終端装置２１においてアクセス網２０内のトンネル用ヘッダ（事業者網内ＩＰヘッダ）と、ＰＰＰ（Point-to-Point Protocol）ヘッダとが付加されてＢＡＳ２２に送信され、ＢＡＳ２２によってトンネル用ヘッダのみが削除され、ＰＰＰデータとしてＡＤＳＬ２４〜２６を介し各ホスト装置２７〜２９に送信されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例のＩＰ−ＶＰＮでは、レイヤ３レベルの中継サービスを提供するため、ユーザのレイヤ３の経路情報をＩＳＰ内で保持する必要があり、ユーザ側のネットワークの規模やアドレス変更などがあった場合、そのつどＩＳＰ側に通知し、ＩＳＰ内の中継装置の設定を変更したり、または経路情報を交換する制御ソフトウェアをそれぞれ動作させて、経路情報の交換を行う必要があった。このため、少しの変更でも同じ仮想ネットワーク内でのお互いの経路情報交換が必要となり、仮想ネットワークの規模が大きくなればなるほど、交換する情報も多くなって伝送するデータ量の増大や交換時間が増大し、大きな負荷がかかるという問題点があった。
【０００８】
また、レイヤ２レベルの中継サービスの場合には、同報フレームの中継が必要となり、この同報フレームをＩＳＰ側の中継装置が受信した場合、他の全拠点に対してデータをコピーして中継する必要がある。また、レイヤ２の中継の場合、同一のデータリンク間でのみの接続サービスとなる。このため、例えばイーサネット（Ethernet）フレームを中継する場合には、中継先もイーサネットのＬＡＮである必要があり、ＡＴＭ専用線で接続されているネットワークとは接続できないという問題点があった。
【０００９】
また、アクセス網を介在させたシステムでは、マルチキャスト配信技術と呼ばれる同報データを配信する場合に、以下の問題点がある。
すなわち、マルチキャスト配信技術は、例えば放送データなどで使用され、同じ放送データを複数のユーザに同時に配信するが、従来の技術では、ＩＳＰと各ユーザ間を１対１で通信するため、マルチキャスト配信技術を使用した場合でも、各ユーザ向けにデータをそれぞれ配信する必要があり、通常のユニキャスト通信と同様に、ユーザ数分のデータをコピーして配信するため、非常に多くの伝送帯域が必要になるという課題があった。
【００１０】
つまり、図２１に示すように、ＩＳＰのＩＰ網１０内のあるコンテンツサーバ１１からユーザＡ〜Ｃの各ホスト装置２７〜２９宛に同一データを送信する場合、ルータからなる網終端装置２１と各ホスト装置２７〜２９が１対１で通信するため、コンテンツサーバ１１（または網終端装置２１）で各ホスト装置２７〜２９宛にデータをコピーして送信する必要がある。このため、従来の技術では、送信データ×受信ユーザ数分の伝送帯域および処理能力がコンテンツサーバおよびネットワークに必要となるという問題点があった。
【００１１】
また、通常コンテンツサーバとアクセス網事業者の網終端装置までの間には、複数台の中継装置が存在すると考えられる。このような状況下でマルチキャスト配信技術を利用するためには、既に運用されているこれら中継装置のソフトウェアや設定情報を変更して、マルチキャスト配信技術に対応する必要があり、この変更のために莫大な費用と時間がかかるという問題点があった。
【００１２】
この発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、データコピーを行う必要がなく、既存の設備を利用して効率の良いデータ配信を行うことができるデータ中継方法、その装置およびその装置を用いたデータ中継システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかるデータ中継方法では、ネットワーク間に介在する所定のバックボーン網内に論理的なトンネルを構築して、前記ネットワーク間で前記トンネルを経由して所定フォーマットのデータ中継を行うデータ中継方法において、前記ネットワークから前記バックボーン網内に取り込んだ前記データの中からデータリンク層（レイヤ２レベル）における宛先アドレスの種類を判断する判断工程と、前記判断された種類が個別宛のアドレスの場合には、アドレス毎に決定される中継先の前記トンネルに該データを送信する送信工程と、前記種類が同報宛のアドレスの場合には、前記ネットワーク層の宛先アドレスに対応させて設定されたデータ内容から、中継先の前記トンネルを識別し、当該識別された中継先トンネルに前記データを送信する識別送信工程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、ＩＳＰのバックボーン網内に取り込んだデータの中からレイヤ２レベルの宛先アドレスの種類を判断し、それがブロードキャストの場合には、レイヤ３レベルの宛先アドレスに対応させて設定されたデータ内容から、中継先のトンネルを識別し、この中継先トンネルにのみデータを送信することで、データのコピーを省略してデータの中継効率を高める。
【００１５】
この発明にかかるデータ中継方法では、上記発明において、中継先トンネルへのデータの送信時に、宛先へのデータの中継方式がデータリンク層での中継方式かどうか判断する判断工程と、前記中継方式がデータリンク層での中継方式でない場合、前記所定フォーマットの中から前記データリンク層のヘッダを削除する削除工程と、該中継先トンネル経由で前記データを受信した時に、当該データに前記データリンク層のヘッダを付加して中継する付加工程とをさらに含むことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、中継先トンネルへのデータ送信の際に、中継方式がレイヤ２以外の場合には、レイヤ２レベルのヘッダを省略して送り、中継先トンネルからこのデータの受信後に上記レイヤ２レベルのヘッダを付加することで、伝送するデータ量を削減してデータの伝送効率を高める。
【００１７】
この発明にかかるデータ中継方法では、所定のバックボーン網とホスト装置間に介在する所定の公衆網内に論理的なトンネルを構築して、前記バックボーン網とホスト装置間で該トンネルを経由してデータ中継を行うデータ中継方法において、前記ホスト装置から取り込んだデータの内容を監視し、該データがユーザデータかどうか判断する判断工程と、前記データが該ユーザデータである場合には、前記トンネルを経由してデータ中継を行う中継工程と、前記データが予め決められた制御パケットの場合には、前記トンネルを経由させずに制御処理を行う制御処理工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、例えばホスト装置からのデータがユニキャストデータの場合には、前記トンネルを経由してホスト装置と１対１でデータ中継を行い、マルチキャストのデータは、トンネルを介さずにマルチキャスト配信網を中継してユーザに配信し、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とした。
【００１９】
この発明にかかるデータ中継方法では、上記の発明において、前記バックボーン網から取り込んだデータを監視し、該データが単一のトラフィックを対象としたデータかどうか判断する第２の判断工程と、前記データが単一のトラフィックを対象としたデータの場合には、前記トンネルを経由してデータ中継を行う第２の中継工程と、前記データが前記予め決められた制御対象のデータの場合には、前記制御対象のデータを記憶させる記憶制御工程とをさらに含み、前記制御処理工程では、前記記憶された制御対象のデータを制御処理することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、例えばユニキャストのデータは、公衆網内のトンネルを経由させてホスト装置と１対１で通信を行い、マルチキャストのデータは、トンネルを介さずにマルチキャスト配信網を中継してユーザに配信し、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とした。
【００２１】
この発明にかかるデータ中継方法では、バックボーン網とホスト装置間で公衆網を経由してデータ中継を行うデータ中継方法において、前記バックボーン網から前記公衆網内の特定のＩＰアドレス宛に送信されたデータの宛先を、予め設定された特定グループの一斉同報のアドレス宛に変換するアドレス変換工程と、前記アドレス変換されたデータを前記公衆網のうちのマルチキャスト網内に転送する転送工程と、前記転送されたデータを前記ホスト装置に配信する配信工程とを含むことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、例えば公衆網内のマルチキャスト配信代行装置宛にデータが送信されると、データの宛先アドレスを予め設定されたマルチキャストアドレスに変換し、公衆網内のマルチキャスト網に転送し、ユーザまでの同報配信を行い、バックボーン網と公衆網間の従来から運用されている中継装置をマルチキャスト配信の対応とすることなく、公衆網内に独立して設置されたマルチキャスト配信網を利用して同報配信を行う。
【００２３】
この発明にかかるデータ中継装置では、ネットワーク間に介在する所定のバックボーン網内に設けられ、該バックボーン網内に構築された論理的なトンネルを経由させて、前記ネットワークからの所定フォーマットのデータ中継を行うデータ中継装置において、前記データのネットワーク層の宛先アドレスに対応させて中継先トンネルの情報を記憶する記憶手段と、前記ネットワークから取り込んだデータのデータリンク層における宛先アドレスの種類を判断する種類判断手段と、前記宛先アドレスの種類が同報宛のアドレスの場合、前記記憶手段に記憶されたネットワーク層の宛先アドレスに対応させた前記中継先トンネルに前記データを送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、ＩＰアドレスに対応させて中継先トンネルの情報を記憶手段に記憶し、ＩＳＰのバックボーン網内に取り込んだデータの中からレイヤ２レベルの宛先アドレスの種類を判断し、それがブロードキャストの場合には、記憶手段に記憶されているデータ内容からレイヤ３レベルの宛先アドレスに対応した中継先トンネルを識別し、この中継先トンネルにのみデータを送信することで、データのコピーを省略してデータの中継効率を高める。
【００２５】
この発明にかかるデータ中継装置では、上記発明において、前記記憶手段は、前記データのネットワーク層の宛先アドレスに対応させて中継先トンネルの情報とともに中継方式の階層の情報をさらに記憶し、前記データ中継装置は、前記中継先トンネルへのデータの送信時に、前記記憶手段に記憶されているデータ内容から、送信の宛先へのデータの中継方式を判断する方式判断手段と、前記判断された中継方式がデータリンク層での中継方式でない場合、前記所定フォーマットの中から前記データリンク層のヘッダを削除する削除手段と、該中継先トンネル経由で前記データを受信した時に、当該データに前記データリンク層のヘッダを付加して中継する付加手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、中継先トンネルへのデータ送信の際に、中継方式がレイヤ２以外の場合には、削除手段でレイヤ２レベルのヘッダを省略して送り、このデータの受信後に付加手段で上記レイヤ２レベルのヘッダを付加することで、伝送するデータ量を削減してデータの伝送効率を高める。
【００２７】
この発明にかかるデータ中継装置では、所定のバックボーン網とホスト装置間に介在する所定の公衆網内に設けられ、該公衆網内に構築された論理的なトンネルを経由させて、前記バックボーン網とホスト装置間のデータ中継を行うデータ中継装置において、前記ホスト装置から取り込んだデータの内容を監視し、該データの種類を判断する第１の種類判断手段と、前記データの種類が単一のトラフィックを対象としたデータの場合には、前記トンネルを経由してデータ中継を行う第１の中継手段と、前記データが予め決められた制御パケットの場合には、前記トンネルを経由させずに制御処理を行う制御処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、例えばホスト装置からのデータがユニキャストデータの場合には、第１の中継手段によって前記トンネルを経由してホスト装置と１対１でデータ中継を行い、マルチキャストのデータは、トンネルを介さずにマルチキャスト配信網を中継してユーザに配信し、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とした。
【００２９】
この発明にかかるデータ中継装置では、所定のバックボーン網とホスト装置間に介在する所定の公衆網内に設けられ、該公衆網内に構築された論理的なトンネルを経由させて、前記バックボーン網とホスト装置間のデータ中継を行うデータ中継装置において、前記バックボーン網から取り込んだデータの内容を監視し、該データの種類を判断する第２の種類判断手段と、前記データの種類が単一のトラフィックを対象としたデータの場合には、前記トンネルを経由してデータ中継を行う第２の中継手段と、前記データの種類が特定グループの一斉同報を対象としたデータの場合には、当該データを記憶させる記憶制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、例えばユニキャストのデータは、第２の中継手段によって公衆網内のトンネルを経由させてホスト装置と１対１で通信を行い、マルチキャストのデータは、記憶手段に記憶させておき、ユーザからのマルチキャスト受信要求を待って配信し、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とした。
【００３１】
この発明にかかるデータ中継装置では、所定のバックボーン網とホスト装置間に介在する所定の公衆網内に設けられ、該公衆網内に構築された論理的なトンネルを経由させて、前記バックボーン網とホスト装置間のデータ中継を行うデータ中継装置において、前記公衆網内の特定のＩＰアドレス宛に送信されたデータの宛先を、予め設定された特定グループの一斉同報のアドレス宛に変更するアドレス変換手段と、前記公衆網に論理的に構築されたマルチキャスト網に、前記アドレス変換されたデータを転送する転送手段と、前記転送されたデータをホスト装置に配信する配信手段とを備えたことを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、例えば公衆網内のマルチキャスト配信代行装置宛にデータが送信されると、アドレス変換手段によってデータの宛先アドレスを予め設定されたマルチキャストアドレスに変換し、転送手段によって公衆網内のマルチキャスト網に転送し、配信手段でユーザまでの同報配信を行い、バックボーン網と公衆網間の従来から運用されている中継装置をマルチキャスト配信の対応とすることなく、公衆網内に独立して設置されたマルチキャスト配信網を利用して同報配信を行う。
【００３３】
この発明にかかるデータ中継システムでは、ネットワーク間に介在する所定のバックボーン網内に構築された論理的なトンネルを有し、前記ネットワーク間で該トンネルを経由して所定フォーマットのデータ中継を行うデータ中継システムにおいて、前記バックボーン網内に上記の発明に記載のデータ中継装置を設け、前記データ中継装置に前記ネットワークから取り込んだデータのデータリンク層における同報宛のアドレスに対応した中継先トンネルに、前記データを送信することを特徴とする。
【００３４】
この発明によれば、ＩＳＰのバックボーン網内に取り込んだデータからレイヤ２レベルの宛先アドレスの種類を判断し、それがブロードキャストの場合には、記憶手段に記憶されているデータ内容からレイヤ３レベルの宛先アドレスに対応した中継先トンネルを識別し、この中継先トンネルにのみデータを送信するとともに、この際に、中継方式がレイヤ２以外の場合には、削除手段でレイヤ２レベルのヘッダを省略して送り、このデータの受信後に付加手段で上記レイヤ２レベルのヘッダを付加することで、データコピーの省略および伝送するデータ量を削減してデータの伝送効率を高める。
【００３５】
この発明にかかるデータ中継システムでは、所定のバックボーン網とホスト装置間に介在する所定の公衆網内に構築された論理的なトンネルを有し、前記バックボーン網とホスト装置間で該トンネルを経由してデータ中継を行うデータ中継システムにおいて、前記公衆網内に上記の発明に記載のデータ中継装置を設け、前記ホスト装置から取り込んだデータが予め決められた制御パケットの場合には、前記トンネルを経由させずに制御処理を行うことを特徴とする。
【００３６】
この発明によれば、ホスト装置から取り込んだデータが、例えばマルチキャストのデータの場合は、トンネルを介さずにマルチキャスト配信網に中継してユーザに配信し、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とした。
【００３７】
この発明にかかるデータ中継システムでは、上記発明において、前記データ中継システムは、上記の発明に記載のデータ中継装置をさらに備え、上記の発明に記載のデータ中継装置の制御処理手段は、上記の発明に記載のデータ中継装置の記憶制御手段によって記憶された制御対象のデータを所定の受信要求のあった前記ホスト装置に中継する制御処理を行うことを特徴とする。
【００３８】
この発明によれば、例えばホスト装置のマルチキャスト受信要求に応じて、上記の発明に記載の制御処理手段が、上記の発明に記載の記憶制御手段によって記憶されたマルチキャストのデータをホスト装置に中継することで、トンネルを介さずにマルチキャスト配信網を中継してユーザに配信し、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とした。
【００３９】
この発明にかかるデータ中継システムでは、所定のバックボーン網とホスト装置間に介在する所定の公衆網内に構築された論理的なトンネルを有し、前記バックボーン網とホスト装置間で該トンネルを経由してデータ中継を行うデータ中継システムにおいて、前記公衆網に上記の発明に記載のデータ中継装置を備え、前記アドレス変換されたデータをホスト装置に配信することを特徴とする。
【００４０】
この発明によれば、例えば公衆網内のマルチキャスト配信代行装置宛にデータが送信されると、データの宛先アドレスを予め設定されたマルチキャストアドレスに変換し、公衆網内のマルチキャスト網に転送し、ユーザまでの同報配信を行い、バックボーン網と公衆網間の従来から運用されている中継装置をマルチキャスト配信の対応とすることなく、公衆網内に独立して設置されたマルチキャスト配信網を利用して同報配信を行う。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るデータ中継方法、その装置およびその装置を用いたデータ中継システムの好適な実施の形態を説明する。この発明では、基本的にはレイヤ２のデータ中継を行い、ブロードキャスト（同報通信）の問題を解決する。以下、図２０と同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号を付記するものとする。
【００４２】
（実施例１）
図１は、この発明にかかるデータ中継方法を用いたデータ中継システムの実施例１の構成を示す構成図である。図において、ＩＳＰのＩＰ網１０内には、複数の中継装置、この実施例では３台のルータ１２〜１４が設けられており、これらルータ１２〜１４間にはＭＰＬＳ技術を使用して論理的なトンネル１６〜１８が構築されている。また、これらルータ１２〜１４は、後述するポートを介してネットワーク（Ethernet）側のユーザの各ホスト装置３０〜３５と接続され、またルータ１２は、別のルータ１５を介して、例えばテナントビル内のユーザのホスト装置３６，３７と接続されている。このシステムは、ＩＳＰのＩＰ−ＶＰＮサービスを利用している。また、ルータ１２〜１４は、ホスト装置３０，３２，３４，３６に対しては、レイヤ２レベルのデータ中継を行い、ホスト装置３１、３３，３５，３７に対しては、レイヤ３レベルのデータ中継を行うものとする。
【００４３】
各ルータ１２〜１４と各トンネルには、予め番号が設定されており、例えばルータ１２，１３，１４には、番号＊１，＊２，＊３が、トンネル１６〜１８には、番号＃１，＃２，＃３がそれぞれ設定されている。なお、ＭＰＬＳ技術が使用されたトンネル１６と１８は、ルータ１２と１４間の経路であるが、これは例えば論理的に物理線（信号線）を共有していることを示すもので、この物理線は１本でも複数本でも構わない。また、トンネル１７も、同様に他の経路と物理線を共有することが可能である。
【００４４】
各ルータ１２〜１４は、同一の構成からなっているので、ここでは代表してルータ１２の構成を図２に示す。図において、ルータ１２は、データが入力する入力ポート１２ａと、このデータをレイヤ２のレベルで中継処理するＬ２中継処理部１２ｂと、このデータが通常のＡＲＰ（Address Resolution Protocol）パケットの場合に、ＡＲＰ処理を行うＡＲＰ処理部１２ｃと、このデータがブロードキャストのＡＲＰパケットの場合に、ブロードキャストの処理を行うＡＲＰブロードキャスト処理部１２ｄと、これら処理されたデータを、トンネリング技術を用いてＩＳＰのＩＰ−ＶＰＮサービスを利用できるようにするためのＭＰＬＳ処理部１２ｅと、ＭＰＬＳ処理されたデータを出力する出力ポート１２ｆとから構成されている。
【００４５】
ＡＲＰブロードキャスト処理部１２ｄは、図３に示すように、ターゲットＩＰアドレスのトンネル制御テーブルを有している。このトンネル制御テーブルは、送信宛先を示すターゲットＩＰアドレスと、このＩＰアドレスに対応した中継先のトンネル番号およびルータの番号と、レイヤ２または３の中継方式が登録されている。なお、このトンネル制御テーブルは、予め各ルータに内容を設定しておくことも可能であるし、または例えばブロードキャストなどの通知によって設定しておくことも可能である。
【００４６】
Ｌ２中継処理部１２ｂは、図４に示すように、ＭＡＣアドレス学習テーブルを有している。この学習テーブルは、宛先ＭＡＣアドレスと、この宛先ＭＡＣアドレスに対応した中継先のトンネル番号および中継装置（ルータ）の番号が予め登録されている。
【００４７】
このホスト装置とルータ間を伝送するデータのデータフォーマットは、図５に示すように、レイヤ２レベルのＭＡＣヘッダと、レイヤ３レベルのＩＰヘッダと、データとから構成されている。また、ルータ間を伝送するデータのデータフォーマットは、図６に示すように、ＭＡＣヘッダと、ラベルヘッダと、ＩＰヘッダと、データとから構成されている。このＭＡＣヘッダは、図７に示すように、宛先ＭＡＣアドレスと、送信元ＭＡＣアドレスと、イーサネットタイプ値とから構成されている。
【００４８】
上記構成において、システム内のルータ１２〜１４は、図８のフローチャートに示すデータの中継動作を行う。すなわち、図８において、パケットが入力ポート１２ａを介してＬ２中継処理部１２ｂ（図２参照）で受信されると（ステップ１０１）、Ｌ２中継処理部１２ｂは、ＭＡＣヘッダ内のイーサネットタイプ（図５、図７参照）がＡＲＰかどうか判断する（ステップ１０２）。
【００４９】
ここで、上記タイプがＡＲＰでない場合には、後述するＭＰＬＳ処理部１２ｅによる通常の中継処理に移行し（ステップ１０３）、また上記タイプがＡＲＰの場合には、ＭＡＣヘッダ内の宛先ＭＡＣアドレスを参照してこのＭＡＣアドレスが同報（ブロードキャスト）宛てかどうか判断する（ステップ１０４）。具体的には、宛先ＭＡＣアドレスの値が“ＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦ”（１６進数）または１バイト目の最下位ビットが“１”の場合には、同報アドレスであり、１バイト目の最下位ビットが“０”の場合には、個別宛アドレスである。
【００５０】
ここで、宛先ＭＡＣアドレスが個別宛アドレスの場合には、ＡＲＰ処理部１２ｃによる通常のＡＲＰ処理に移行し、図４に示したＭＡＣアドレス学習テーブルを参照して、この宛先ＭＡＣアドレスに対応した送信先（トンネルおよびルータ）を特定する。このＭＡＣアドレス学習テーブルにおいて、例えば宛先ＭＡＣアドレスが“００：０１：０１：０１：０１：０１”の場合には、番号トンネル＃１を使用してルータ＊３に送信する（ステップ１０５）。
【００５１】
また、ブロードキャスト宛ての場合には、ＡＲＰブロードキャスト処理部１２ｄに移行し、さらに上位層をチェックする。つまり、ここでは例えばＩＰアドレスに対するＭＡＣアドレスを解決するＡＲＰ要求パケットの場合について、図１０に示すＡＲＰ要求パケットのＭＡＣヘッダのデータフォーマットおよび図１１のＡＲＰデータの内容に基づいて説明する。
【００５２】
ルータは、図１０に示したＡＲＰ要求パケットをユーザ側のホスト装置から受信すると、まず、イーサネットタイプ値を参照し、“０ｘ０８０６”からＡＲＰパケットと判断し、次に宛先ＭＡＣアドレスを参照して、このＭＡＣアドレスがブロードキャストのため、上位層（ネットワーク層）をチェックする。この上位層のチェックでは、プロトコルアドレススペースおよびオペレーションコードからＩＰアドレスに対する要求パケットであると判断し、次にターゲットプロトコルアドレスを参照する。このターゲットプロトコルアドレスが番号＊３のルータ１４に接続されているホスト装置３４のターゲットＩＰアドレス“１９２．１６８．１．２”であることから、図３のトンネル制御テーブルを検索し、ルータ１４に対する中継先のトンネル、この場合には番号＃１のトンネル１６を決定する（ステップ１０６）。
【００５３】
次に、この制御テーブルから中継方式がＬ２（レイヤ２レベル）かどうか判断する（ステップ１０７）。この実施例では、中継方式がＬ２なので、該当する中継先トンネル１６へ上記ＡＲＰ要求パケットを送信する（ステップ１０９）。また、中継方式がＬ２でない場合には、Ｌ２のヘッダであるＭＡＣヘッダをＡＲＰ要求パケットから削除した後に（ステップ１０８）、該当する中継先トンネルへ上記ＡＲＰ要求パケットを送信する（ステップ１０９）。
【００５４】
ところで、ステップ１０２において、ＭＡＣヘッダ内のイーサネットタイプがＡＲＰでなかった場合には、ＭＰＬＳ処理部１２ｅによる図９に示す通常の中継処理に移行する。この処理では、まず宛先ＩＰアドレスを参照し、図３のターゲットＩＰアドレスのトンネル制御テーブルを検索し、その内容から中継先トンネルを決定する（ステップ２０１）。
【００５５】
次に、上記テーブルから中継方式を検索して、中継方式がＬ２かどうか判断する（ステップ２０２）。ここで、中継方式がＬ２でない場合には、Ｌ２のヘッダをパケットから削除して（ステップ２０３）、該当する中継トンネルへパケットを送信する（ステップ２０４）。
【００５６】
このように、この実施例１に示したデータ中継システムでは、ＩＳＰの網内に取り込んだデータの中からレイヤ２レベルの宛先ＭＡＣアドレスの種類を判断し、それがブロードキャストの場合には、レイヤ３レベルのターゲットＩＰアドレスに対応させてトンネル制御テーブルに設定されたデータ内容から、中継先のトンネルの番号を識別し、この中継先トンネルにのみデータを送信するので、データのコピーを省略してデータの中継効率を高めることができる。
【００５７】
また、この実施例１では、送信宛先へのデータの中継方式がレイヤ３の場合には、データのパケットの中からレイヤ２のＭＡＣヘッダを削除してデータ中継を行うので、伝送されるデータ量の負荷を低減でき、データの伝送効率を高めることができる。
【００５８】
（実施例２）
図１２は、この発明にかかるデータ中継方法を用いたデータ中継システムの実施例２の構成を示す構成図である。図において、このシステムでは、網終端装置２１、ＢＡＳ２２およびトンネル２３によって構築されるアクセス網２０の他に、マルチキャスト配信網４０を論理的に構築する。このマルチキャスト配信網４０は、網終端装置４１、ＢＡＳ４２およびマルチキャスト経路４３によって構築されており、ＢＡＳ２２と４２は、論理的に接続されている。
【００５９】
ここで、ある特定のＩＳＰのＩＰ網１０に接続されている網終端装置２１と４１は、１台の網終端装置２１のポートを論理的にグループ分けして、仮想的に２台の網終端装置が存在するように構成しており、またＢＡＳ２２と４２も同様に、１台のＢＡＳ２２を仮想的に２台のＢＡＳが存在するように構成することで、製作コストの低減が図られる。また、トンネル２３とマルチキャスト経路４３も、論理的に１つの物理線を共有していることを示すものである。なお、これら網終端装置２１，４１およびＢＡＳ２２，４２は、物理的にそれぞれ別体のものとして構成することも可能である。
【００６０】
この網終端装置２１およびＢＡＳ２２は、ルータとしての機能を有しており、入力するデータの中継を行っている。図１３には、代表してＢＡＳ２２のルータ機能について説明する。図１３において、ＢＡＳ２２は、ＡＤＳＬ２４〜２６を介して接続されるユーザ側の各ホスト装置２７〜２９からデータが入力する入力ポート２２ａと、受信したデータを振り分けるマルチキャスト振り分け部２２ｂと、単一のトラフィックを対象としたユニキャストのデータの中継処理を行うユニキャスト中継処理部２２ｃと、特定グループへの一斉同報を対象にしたマルチキャストのデータの中継処理を行うマルチキャスト中継処理部２２ｄと、出力ポート２２ｅと、マルチキャスト出力ポート２２ｆとから構成されている。
【００６１】
網終端装置２１のルータ機能も同様な構成であり、ＩＳＰのＩＰ網１０から受信するデータ内容が、ユーザデータ（ユニキャスト）であるか、マルチキャストであるか監視しており、そのデータ内容に応じてデータを振り分け、中継処理後に出力している。
【００６２】
このような構成におけるシステムのパケット配信動作を図１４，１５を用いて説明する。図１４において、網終端装置２１は、ＩＳＰのＩＰ網１０からパケットが入力すると（ステップ３０１）、その受信したパケットのデータ内容がマルチキャストのデータかどうか判断する（ステップ３０２）。つまり、マルチキャストとユニキャストのデータでは、ＩＰヘッダのＩＰアドレスの範囲が異なっているので、マルチキャスト振り分け部は、このＩＰアドレスの値によってマルチキャストのデータかどうか容易に判断ができる。
【００６３】
ここで、データ内容がユニキャストの場合には、ユニキャスト中継処理部によってアクセス網の中継先トンネル２３を介してＢＡＳ２２に上記パケットを中継し（ステップ３０３）、またマルチキャストの場合には、マルチキャスト中継処理部によってマルチキャスト配信網のマルチキャスト経路４３を介してＢＡＳ４２に上記パケットを中継する（ステップ３０４）。
【００６４】
ＢＡＳ２２は、網終端装置２１からユニキャストのデータが入力すると、ユニキャスト中継処理部によって個別の宛先アドレスに基づいて特定のユーザのホスト装置を識別し、このホスト装置と１対１で上記ユニキャストのデータを送信する。また、ＢＡＳ４２は、網終端装置２１（論理的には網終端装置４１）からマルチキャストのデータが入力すると、上記マルチキャストのデータを記憶手段に記憶しておく。
【００６５】
次に、図１５において、ＢＡＳ２２は、あるホスト装置からデータが取り込まれると（ステップ４０１）、マルチキャスト振り分け部によってその受信したパケットのデータ内容がマルチキャスト受信要求のパケットかどうか判断する（ステップ４０２）。
【００６６】
ここで、データ内容がユニキャストの場合には、ユニキャスト中継処理部によってアクセス網の中継先トンネル２３を介して網終端装置２１に上記パケットを中継する従来の中継を行い（ステップ４０３）、またマルチキャスト受信要求の場合には、マルチキャスト中継処理部によってマルチキャスト配信網のＢＡＳ４２に上記パケットを中継する（ステップ４０４）。
【００６７】
ＢＡＳ４２は、上記マルチキャスト受信要求のパケットを受け取ると、記憶しているマルチキャストのデータから該当する宛先アドレスのデータを、ＢＡＳ２２に送信する。ＢＡＳ２２は、上記マルチキャストのデータを取り込むと、このデータをマルチキャスト受信要求をしたホスト装置に配信する。
【００６８】
このように、この実施例２では、従来のユニキャストのデータに対しては、アクセス網事業者の中継先トンネル経由でホスト装置と１対１のデータ中継を行い、またマルチキャストのデータに対しては、マルチキャスト配信網を中継してホスト装置に配信するので、ユーザ毎にデータコピーを行う必要がなくなり、既存の設備を利用して効率の良いデータ配信を行うことができる。
【００６９】
（実施例３）
図１６は、この発明にかかるデータ中継方法を用いたデータ中継システムの実施例３の構成を示す構成図である。図において、このシステムでは、実施例２の構成に加えてマルチキャスト配信網４０にマルチキャストの配信を代行するマルチキャスト代行装置４５を設け、このマルチキャスト代行装置４５をＩＳＰのＩＰ網１０と接続させるとともに、ＢＡＳ４２とマルチキャスト経路４６によって論理的に接続させる。この実施例３では、コンテンツサーバ１１から複数のホスト装置に同報したいデータに関しては、マルチキャスト代行装置４５宛（マルチキャスト代行装置４５に設定されている特定のユニキャストアドレス宛）に送信する。
【００７０】
マルチキャスト代行装置４５は、図１７に示すように、ＩＳＰのＩＰ網１０と接続される入力ポート４５ａと、受信したマルチキャストのデータの代行処理を行うマルチキャスト代行処理部４５ｂと、マルチキャストのデータの中継処理を行うマルチキャスト中継処理部４５ｃと、マルチキャスト出力ポート４５ｄとから構成されている。
【００７１】
マルチキャスト代行処理部４５ｂは、図１８に示すユニキャストアドレスと、ユニキャストアドレスに対応するマルチキャストアドレスが予め設定された変換用のテーブルを有しており、受信したユニキャストのデータの宛先アドレスを上記テーブルに応じて対応するマルチキャストのアドレスに変換しており、マルチキャスト中継処理部４５ｃは、上記変換されたマルチキャストのデータの中継処理を行ってマルチキャスト出力ポートを介してＢＡＳ４２に転送している。
【００７２】
次に、マルチキャスト代行装置４５によるマルチキャストの配信代行の動作を、図１９のフローチャートに基づいて説明する。まず、入力ポート４５ａからデータ受信があると（ステップ５０１）、マルチキャスト代行処理部４５ｂは、上記データの宛先アドレスを認識し、この宛先アドレスが図１８に示したテーブルにあるかどうか判断する（ステップ５０２）。
【００７３】
ここで、このテーブルに宛先アドレスがない場合には、配信代行を行うデータではないと判断して、そのパケットを破棄する（ステップ５０３）。また、このテーブルに宛先アドレスがある場合には、配信代行を行うデータと判断して、データの宛先アドレスを対応するマルチキャストアドレスに変換する処理を行った後にマルチキャスト中継処理部４５ｃに出力する（ステップ５０４）。マルチキャスト中継処理部４５ｃは、入力するマルチキャストのデータの中継処理を行った後に、マルチキャスト出力ポートを介してＢＡＳ４２に上記データを転送している。ＢＡＳ４２は、実施例２で示したごとく、ホスト装置からのマルチキャスト受信要求があると、該当するマルチキャストのデータを上記ホスト装置まで同報配信する。
【００７４】
このように、この実施例３では、アクセス事業者のマルチキャスト配信網内に、マルチキャストの配信代行を行う代行装置を設け、ＩＳＰから送信されてくるデータの宛先であるユニキャストアドレスをマルチキャストアドレスに変換して同報配信するので、データコピーを行う必要がなく、既存の設備を利用して効率の良いデータ配信を行うことができる。
【００７５】
また、この実施例３では、コンテンツサーバとアクセス網事業者間の従来から運用している中継装置をマルチキャスト配信対応にすることなしに、アクセス網事業者内に設置した独立したマルチキャスト配信網を利用して同報配信を行うことができるので、配信変更のための費用や時間を大幅に削減できる。
この発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、ＩＰバックボーン網内に取り込んだデータの中からデータリンク層レベルの宛先ＭＡＣアドレスの種類を判断し、それがブロードキャストの場合には、ネットワーク層レベルのターゲットＩＰアドレスに対応させてトンネル制御テーブルに設定されたデータ内容から、中継先のトンネルの番号を識別し、この中継先トンネルにのみデータを送信するので、データコピーを行う必要がなく、既存の設備を利用して効率の良いデータ配信を行うことができる。
【００７７】
また、この発明では、ホスト装置から取り込んだデータが、単一のトラフィックを対象としたデータの場合には、トンネルを経由してホスト装置と１対１でデータ中継を行い、特定グループの一斉同報を対象としたデータの場合は、トンネルを介さずにマルチキャスト配信網を中継してホスト装置に配信するので、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とし、効率の良いデータ配信を行うことができる。
【００７８】
また、この発明では、公衆網内の代行装置宛にデータが送信されると、データの宛先アドレスを予め設定されたマルチキャストアドレスに変換し、公衆網内のマルチキャスト網に転送し、ユーザまでの同報配信を行うので、データコピーを行う必要がなく、既存の設備を利用して効率の良いデータ配信を行うことができるとともに、バックボーン網と公衆網間の従来から運用されている中継装置をマルチキャスト配信の対応とすることなく、公衆網内に独立して設置されたマルチキャスト配信網を利用して同報配信を行うことができて、配信変更のための費用や時間を大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるデータ中継システムの実施例１の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示したルータの構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示したＡＲＰブロードキャスト処理部が有するターゲットＩＰアドレスのトンネル制御テーブルのデータ内容を示す図である。
【図４】図２に示したＡＲＰ処理部が有するＭＡＣアドレス学習テーブルのデータ内容を示す図である。
【図５】図１に示したホスト装置とルータ間を伝送するデータのデータフォーマットを示す図である。
【図６】図１に示したルータ間を伝送するデータのデータフォーマットを示す図である。
【図７】図６に示したＭＡＣヘッダのデータフォーマットを示す図である。
【図８】ルータのデータ中継動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図２に示したＭＰＬＳ処理部による通常のデータ中継の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】ＡＲＰ要求パケットのＭＡＣヘッダのデータフォーマットを示す図である。
【図１１】図１０に示したＡＲＰデータのデータフォーマットを示す図である。
【図１２】この発明にかかるデータ中継方法を用いたデータ中継システムの実施例２の構成を示す構成図である。
【図１３】図１２に示したＢＡＳのルータ機能の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１２に示した網終端装置のパケット配信動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１２に示したＢＡＳのパケット配信動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】この発明にかかるデータ中継方法を用いたデータ中継システムの実施例３の構成を示す構成図である。
【図１７】図１６に示した代行装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】ユニキャストアドレスとそれに対応するマルチキャストアドレスが記憶されているテーブルの図である。
【図１９】図１７に示した代行装置の代行処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図２０】ＡＤＳＬ経由でデータを中継する従来のインターネット接続網のシステム構成の概略を示す構成図である。
【図２１】同じく、問題点を説明するための従来のインターネット接続網のシステム構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
１０ ＩＳＰのＩＰ網
１１ コンテンツサーバ
１２〜１４ 中継装置（ルータ）
１２ａ，２２ａ，４５ａ 入力ポート
１２ｂ 中継処理部
１２ｃ ＡＲＰ処理部
１２ｄ ブロードキャスト処理部
１２ｅ ＭＰＬＳ処理部
１２ｆ，２２ｅ 出力ポート
１６，１７，１８，２３ トンネル
２０ アクセス網事業者網
２１，４１ 網終端装置
２２，４２ ＢＡＳ
２２ｂ マルチキャスト振り分け部
２２ｃ ユニキャスト中継処理部
２２ｄ マルチキャスト中継処理部
２２ｆ，４５ｄ マルチキャスト出力ポート
２４〜２６ ＡＤＳＬ
２７〜３７ ホスト装置
４０ マルチキャスト配信網
４３，４６ マルチキャスト経路
４５ マルチキャスト代行装置
４５ｂ マルチキャスト代行処理部
４５ｃ マルチキャスト中継処理部
Ａ〜Ｃ ユーザ
Ｌ 回線
【発明の属する技術分野】
この発明は、仮想ネットワークを構築してデータ中継を行うデータ中継方法、その装置およびその装置を用いたデータ中継システムに関し、特にＩＳＰ（Internet Service Provider）のＩＰ−ＶＰＮ（Internet Protocol-Virtual Private Network）サービスを利用してデータ中継を行うデータ中継方法、その装置およびその装置を用いたデータ中継システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような従来のデータ中継方法では、例えばＩＳＰのバックボーンＩＰ網に論理的なトンネルを構築して、専用線によるサービスと同等のサービスであるＩＰ−ＶＰＮによるサービスが提供されている。例えば、従来、専用線を用いて構築されていた社内ネットワークなどのイントラネットは、このＩＳＰのＩＰ−ＶＰＮサービスを利用して構築されるようになってきた。
【０００３】
このようなＩＰ−ＶＰＮサービスでは、複数のユーザのパソコンなどの端末装置（ホスト装置）によって構築されるネットワークにおいてＩＳＰのバックボーンＩＰ網を共有する。このため、ＩＰ−ＶＰＮサービスは、単独のユーザで独占して利用する専用線のサービスと比較して、安価にネットワークを構築することができるという利点がある。また、ＩＰ−ＶＰＮサービスは、レイヤ３（ネットワーク層）レベルでの中継サービスであるのに対して、ユーザのＬＡＮ間をレイヤ２（データリンク層）レベルで中継して接続するＬＡＮ間接続サービスも提供されている。
【０００４】
また、インターネットのアクセス網において普及しつつあるＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）や光ファイバアクセス網では、ＰＰＰoＥ（Point to Point Protocol over Ethernet）と呼ばれる技術が使用されており、ユーザのホスト装置とＩＳＰは、その間にアクセス網サービス事業者によって構築された網（以下、「アクセス網」という）を介在させて接続されている。この時、アクセス網内では、１対１の通信を提供するため、Ｌ２ＴＰ（Layer2 Tunneling Protocol）やＭＰＬＳ（Multiprotocol Label Switching）と呼ばれるトンネリング技術を利用していた。このトンネリング技術では、ユーザのホスト装置とＩＳＰ間で通信されるデータに対し、アクセス網内で新たなヘッダを付加して上記データをカプセル化した後に、このアクセス網内を中継していた。
【０００５】
図２０は、ＡＤＳＬ経由でデータを中継する従来のインターネット接続網のシステム構成の概略を示す構成図である。図において、アクセス網２０は、内部に設置された網終端装置２１とＢＡＳ（Broadband Access Server）２２とから構築されており、網終端装置２１とＢＡＳ２２間は、論理的なトンネル２３が構築されている。また、ＩＳＰのＩＰ網１０は、回線Ｌを介して網終端装置２１と接続され、各ユーザＡ〜Ｃのホスト装置２７〜２９は、各ＡＤＳＬ（電話線）２４〜２６を介してＢＡＳ２２とそれぞれ接続されている。ここで、例えばＩＳＰのＩＰ網１０から送信されたデータは、回線Ｌを介して網終端装置２１に入力し、ここで中継処理がなされ、さらに論理的なトンネル２３を経由してＢＡＳ２２に転送された後、それぞれのホスト装置２７〜２９に配信されていた。
【０００６】
すなわち、ＩＳＰのＩＰ網１０から各ユーザ向けにデータが配信される場合、ＩＳＰのＩＰ網１０から送信されるデータは、ＩＰヘッダとデータとからなるパケット構成で網終端装置２１に取り込まれる。このパケットは、網終端装置２１においてアクセス網２０内のトンネル用ヘッダ（事業者網内ＩＰヘッダ）と、ＰＰＰ（Point-to-Point Protocol）ヘッダとが付加されてＢＡＳ２２に送信され、ＢＡＳ２２によってトンネル用ヘッダのみが削除され、ＰＰＰデータとしてＡＤＳＬ２４〜２６を介し各ホスト装置２７〜２９に送信されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例のＩＰ−ＶＰＮでは、レイヤ３レベルの中継サービスを提供するため、ユーザのレイヤ３の経路情報をＩＳＰ内で保持する必要があり、ユーザ側のネットワークの規模やアドレス変更などがあった場合、そのつどＩＳＰ側に通知し、ＩＳＰ内の中継装置の設定を変更したり、または経路情報を交換する制御ソフトウェアをそれぞれ動作させて、経路情報の交換を行う必要があった。このため、少しの変更でも同じ仮想ネットワーク内でのお互いの経路情報交換が必要となり、仮想ネットワークの規模が大きくなればなるほど、交換する情報も多くなって伝送するデータ量の増大や交換時間が増大し、大きな負荷がかかるという問題点があった。
【０００８】
また、レイヤ２レベルの中継サービスの場合には、同報フレームの中継が必要となり、この同報フレームをＩＳＰ側の中継装置が受信した場合、他の全拠点に対してデータをコピーして中継する必要がある。また、レイヤ２の中継の場合、同一のデータリンク間でのみの接続サービスとなる。このため、例えばイーサネット（Ethernet）フレームを中継する場合には、中継先もイーサネットのＬＡＮである必要があり、ＡＴＭ専用線で接続されているネットワークとは接続できないという問題点があった。
【０００９】
また、アクセス網を介在させたシステムでは、マルチキャスト配信技術と呼ばれる同報データを配信する場合に、以下の問題点がある。
すなわち、マルチキャスト配信技術は、例えば放送データなどで使用され、同じ放送データを複数のユーザに同時に配信するが、従来の技術では、ＩＳＰと各ユーザ間を１対１で通信するため、マルチキャスト配信技術を使用した場合でも、各ユーザ向けにデータをそれぞれ配信する必要があり、通常のユニキャスト通信と同様に、ユーザ数分のデータをコピーして配信するため、非常に多くの伝送帯域が必要になるという課題があった。
【００１０】
つまり、図２１に示すように、ＩＳＰのＩＰ網１０内のあるコンテンツサーバ１１からユーザＡ〜Ｃの各ホスト装置２７〜２９宛に同一データを送信する場合、ルータからなる網終端装置２１と各ホスト装置２７〜２９が１対１で通信するため、コンテンツサーバ１１（または網終端装置２１）で各ホスト装置２７〜２９宛にデータをコピーして送信する必要がある。このため、従来の技術では、送信データ×受信ユーザ数分の伝送帯域および処理能力がコンテンツサーバおよびネットワークに必要となるという問題点があった。
【００１１】
また、通常コンテンツサーバとアクセス網事業者の網終端装置までの間には、複数台の中継装置が存在すると考えられる。このような状況下でマルチキャスト配信技術を利用するためには、既に運用されているこれら中継装置のソフトウェアや設定情報を変更して、マルチキャスト配信技術に対応する必要があり、この変更のために莫大な費用と時間がかかるという問題点があった。
【００１２】
この発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、データコピーを行う必要がなく、既存の設備を利用して効率の良いデータ配信を行うことができるデータ中継方法、その装置およびその装置を用いたデータ中継システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかるデータ中継方法では、ネットワーク間に介在する所定のバックボーン網内に論理的なトンネルを構築して、前記ネットワーク間で前記トンネルを経由して所定フォーマットのデータ中継を行うデータ中継方法において、前記ネットワークから前記バックボーン網内に取り込んだ前記データの中からデータリンク層（レイヤ２レベル）における宛先アドレスの種類を判断する判断工程と、前記判断された種類が個別宛のアドレスの場合には、アドレス毎に決定される中継先の前記トンネルに該データを送信する送信工程と、前記種類が同報宛のアドレスの場合には、前記ネットワーク層の宛先アドレスに対応させて設定されたデータ内容から、中継先の前記トンネルを識別し、当該識別された中継先トンネルに前記データを送信する識別送信工程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、ＩＳＰのバックボーン網内に取り込んだデータの中からレイヤ２レベルの宛先アドレスの種類を判断し、それがブロードキャストの場合には、レイヤ３レベルの宛先アドレスに対応させて設定されたデータ内容から、中継先のトンネルを識別し、この中継先トンネルにのみデータを送信することで、データのコピーを省略してデータの中継効率を高める。
【００１５】
この発明にかかるデータ中継方法では、上記発明において、中継先トンネルへのデータの送信時に、宛先へのデータの中継方式がデータリンク層での中継方式かどうか判断する判断工程と、前記中継方式がデータリンク層での中継方式でない場合、前記所定フォーマットの中から前記データリンク層のヘッダを削除する削除工程と、該中継先トンネル経由で前記データを受信した時に、当該データに前記データリンク層のヘッダを付加して中継する付加工程とをさらに含むことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、中継先トンネルへのデータ送信の際に、中継方式がレイヤ２以外の場合には、レイヤ２レベルのヘッダを省略して送り、中継先トンネルからこのデータの受信後に上記レイヤ２レベルのヘッダを付加することで、伝送するデータ量を削減してデータの伝送効率を高める。
【００１７】
この発明にかかるデータ中継方法では、所定のバックボーン網とホスト装置間に介在する所定の公衆網内に論理的なトンネルを構築して、前記バックボーン網とホスト装置間で該トンネルを経由してデータ中継を行うデータ中継方法において、前記ホスト装置から取り込んだデータの内容を監視し、該データがユーザデータかどうか判断する判断工程と、前記データが該ユーザデータである場合には、前記トンネルを経由してデータ中継を行う中継工程と、前記データが予め決められた制御パケットの場合には、前記トンネルを経由させずに制御処理を行う制御処理工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、例えばホスト装置からのデータがユニキャストデータの場合には、前記トンネルを経由してホスト装置と１対１でデータ中継を行い、マルチキャストのデータは、トンネルを介さずにマルチキャスト配信網を中継してユーザに配信し、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とした。
【００１９】
この発明にかかるデータ中継方法では、上記の発明において、前記バックボーン網から取り込んだデータを監視し、該データが単一のトラフィックを対象としたデータかどうか判断する第２の判断工程と、前記データが単一のトラフィックを対象としたデータの場合には、前記トンネルを経由してデータ中継を行う第２の中継工程と、前記データが前記予め決められた制御対象のデータの場合には、前記制御対象のデータを記憶させる記憶制御工程とをさらに含み、前記制御処理工程では、前記記憶された制御対象のデータを制御処理することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、例えばユニキャストのデータは、公衆網内のトンネルを経由させてホスト装置と１対１で通信を行い、マルチキャストのデータは、トンネルを介さずにマルチキャスト配信網を中継してユーザに配信し、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とした。
【００２１】
この発明にかかるデータ中継方法では、バックボーン網とホスト装置間で公衆網を経由してデータ中継を行うデータ中継方法において、前記バックボーン網から前記公衆網内の特定のＩＰアドレス宛に送信されたデータの宛先を、予め設定された特定グループの一斉同報のアドレス宛に変換するアドレス変換工程と、前記アドレス変換されたデータを前記公衆網のうちのマルチキャスト網内に転送する転送工程と、前記転送されたデータを前記ホスト装置に配信する配信工程とを含むことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、例えば公衆網内のマルチキャスト配信代行装置宛にデータが送信されると、データの宛先アドレスを予め設定されたマルチキャストアドレスに変換し、公衆網内のマルチキャスト網に転送し、ユーザまでの同報配信を行い、バックボーン網と公衆網間の従来から運用されている中継装置をマルチキャスト配信の対応とすることなく、公衆網内に独立して設置されたマルチキャスト配信網を利用して同報配信を行う。
【００２３】
この発明にかかるデータ中継装置では、ネットワーク間に介在する所定のバックボーン網内に設けられ、該バックボーン網内に構築された論理的なトンネルを経由させて、前記ネットワークからの所定フォーマットのデータ中継を行うデータ中継装置において、前記データのネットワーク層の宛先アドレスに対応させて中継先トンネルの情報を記憶する記憶手段と、前記ネットワークから取り込んだデータのデータリンク層における宛先アドレスの種類を判断する種類判断手段と、前記宛先アドレスの種類が同報宛のアドレスの場合、前記記憶手段に記憶されたネットワーク層の宛先アドレスに対応させた前記中継先トンネルに前記データを送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、ＩＰアドレスに対応させて中継先トンネルの情報を記憶手段に記憶し、ＩＳＰのバックボーン網内に取り込んだデータの中からレイヤ２レベルの宛先アドレスの種類を判断し、それがブロードキャストの場合には、記憶手段に記憶されているデータ内容からレイヤ３レベルの宛先アドレスに対応した中継先トンネルを識別し、この中継先トンネルにのみデータを送信することで、データのコピーを省略してデータの中継効率を高める。
【００２５】
この発明にかかるデータ中継装置では、上記発明において、前記記憶手段は、前記データのネットワーク層の宛先アドレスに対応させて中継先トンネルの情報とともに中継方式の階層の情報をさらに記憶し、前記データ中継装置は、前記中継先トンネルへのデータの送信時に、前記記憶手段に記憶されているデータ内容から、送信の宛先へのデータの中継方式を判断する方式判断手段と、前記判断された中継方式がデータリンク層での中継方式でない場合、前記所定フォーマットの中から前記データリンク層のヘッダを削除する削除手段と、該中継先トンネル経由で前記データを受信した時に、当該データに前記データリンク層のヘッダを付加して中継する付加手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、中継先トンネルへのデータ送信の際に、中継方式がレイヤ２以外の場合には、削除手段でレイヤ２レベルのヘッダを省略して送り、このデータの受信後に付加手段で上記レイヤ２レベルのヘッダを付加することで、伝送するデータ量を削減してデータの伝送効率を高める。
【００２７】
この発明にかかるデータ中継装置では、所定のバックボーン網とホスト装置間に介在する所定の公衆網内に設けられ、該公衆網内に構築された論理的なトンネルを経由させて、前記バックボーン網とホスト装置間のデータ中継を行うデータ中継装置において、前記ホスト装置から取り込んだデータの内容を監視し、該データの種類を判断する第１の種類判断手段と、前記データの種類が単一のトラフィックを対象としたデータの場合には、前記トンネルを経由してデータ中継を行う第１の中継手段と、前記データが予め決められた制御パケットの場合には、前記トンネルを経由させずに制御処理を行う制御処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、例えばホスト装置からのデータがユニキャストデータの場合には、第１の中継手段によって前記トンネルを経由してホスト装置と１対１でデータ中継を行い、マルチキャストのデータは、トンネルを介さずにマルチキャスト配信網を中継してユーザに配信し、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とした。
【００２９】
この発明にかかるデータ中継装置では、所定のバックボーン網とホスト装置間に介在する所定の公衆網内に設けられ、該公衆網内に構築された論理的なトンネルを経由させて、前記バックボーン網とホスト装置間のデータ中継を行うデータ中継装置において、前記バックボーン網から取り込んだデータの内容を監視し、該データの種類を判断する第２の種類判断手段と、前記データの種類が単一のトラフィックを対象としたデータの場合には、前記トンネルを経由してデータ中継を行う第２の中継手段と、前記データの種類が特定グループの一斉同報を対象としたデータの場合には、当該データを記憶させる記憶制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、例えばユニキャストのデータは、第２の中継手段によって公衆網内のトンネルを経由させてホスト装置と１対１で通信を行い、マルチキャストのデータは、記憶手段に記憶させておき、ユーザからのマルチキャスト受信要求を待って配信し、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とした。
【００３１】
この発明にかかるデータ中継装置では、所定のバックボーン網とホスト装置間に介在する所定の公衆網内に設けられ、該公衆網内に構築された論理的なトンネルを経由させて、前記バックボーン網とホスト装置間のデータ中継を行うデータ中継装置において、前記公衆網内の特定のＩＰアドレス宛に送信されたデータの宛先を、予め設定された特定グループの一斉同報のアドレス宛に変更するアドレス変換手段と、前記公衆網に論理的に構築されたマルチキャスト網に、前記アドレス変換されたデータを転送する転送手段と、前記転送されたデータをホスト装置に配信する配信手段とを備えたことを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、例えば公衆網内のマルチキャスト配信代行装置宛にデータが送信されると、アドレス変換手段によってデータの宛先アドレスを予め設定されたマルチキャストアドレスに変換し、転送手段によって公衆網内のマルチキャスト網に転送し、配信手段でユーザまでの同報配信を行い、バックボーン網と公衆網間の従来から運用されている中継装置をマルチキャスト配信の対応とすることなく、公衆網内に独立して設置されたマルチキャスト配信網を利用して同報配信を行う。
【００３３】
この発明にかかるデータ中継システムでは、ネットワーク間に介在する所定のバックボーン網内に構築された論理的なトンネルを有し、前記ネットワーク間で該トンネルを経由して所定フォーマットのデータ中継を行うデータ中継システムにおいて、前記バックボーン網内に上記の発明に記載のデータ中継装置を設け、前記データ中継装置に前記ネットワークから取り込んだデータのデータリンク層における同報宛のアドレスに対応した中継先トンネルに、前記データを送信することを特徴とする。
【００３４】
この発明によれば、ＩＳＰのバックボーン網内に取り込んだデータからレイヤ２レベルの宛先アドレスの種類を判断し、それがブロードキャストの場合には、記憶手段に記憶されているデータ内容からレイヤ３レベルの宛先アドレスに対応した中継先トンネルを識別し、この中継先トンネルにのみデータを送信するとともに、この際に、中継方式がレイヤ２以外の場合には、削除手段でレイヤ２レベルのヘッダを省略して送り、このデータの受信後に付加手段で上記レイヤ２レベルのヘッダを付加することで、データコピーの省略および伝送するデータ量を削減してデータの伝送効率を高める。
【００３５】
この発明にかかるデータ中継システムでは、所定のバックボーン網とホスト装置間に介在する所定の公衆網内に構築された論理的なトンネルを有し、前記バックボーン網とホスト装置間で該トンネルを経由してデータ中継を行うデータ中継システムにおいて、前記公衆網内に上記の発明に記載のデータ中継装置を設け、前記ホスト装置から取り込んだデータが予め決められた制御パケットの場合には、前記トンネルを経由させずに制御処理を行うことを特徴とする。
【００３６】
この発明によれば、ホスト装置から取り込んだデータが、例えばマルチキャストのデータの場合は、トンネルを介さずにマルチキャスト配信網に中継してユーザに配信し、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とした。
【００３７】
この発明にかかるデータ中継システムでは、上記発明において、前記データ中継システムは、上記の発明に記載のデータ中継装置をさらに備え、上記の発明に記載のデータ中継装置の制御処理手段は、上記の発明に記載のデータ中継装置の記憶制御手段によって記憶された制御対象のデータを所定の受信要求のあった前記ホスト装置に中継する制御処理を行うことを特徴とする。
【００３８】
この発明によれば、例えばホスト装置のマルチキャスト受信要求に応じて、上記の発明に記載の制御処理手段が、上記の発明に記載の記憶制御手段によって記憶されたマルチキャストのデータをホスト装置に中継することで、トンネルを介さずにマルチキャスト配信網を中継してユーザに配信し、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とした。
【００３９】
この発明にかかるデータ中継システムでは、所定のバックボーン網とホスト装置間に介在する所定の公衆網内に構築された論理的なトンネルを有し、前記バックボーン網とホスト装置間で該トンネルを経由してデータ中継を行うデータ中継システムにおいて、前記公衆網に上記の発明に記載のデータ中継装置を備え、前記アドレス変換されたデータをホスト装置に配信することを特徴とする。
【００４０】
この発明によれば、例えば公衆網内のマルチキャスト配信代行装置宛にデータが送信されると、データの宛先アドレスを予め設定されたマルチキャストアドレスに変換し、公衆網内のマルチキャスト網に転送し、ユーザまでの同報配信を行い、バックボーン網と公衆網間の従来から運用されている中継装置をマルチキャスト配信の対応とすることなく、公衆網内に独立して設置されたマルチキャスト配信網を利用して同報配信を行う。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るデータ中継方法、その装置およびその装置を用いたデータ中継システムの好適な実施の形態を説明する。この発明では、基本的にはレイヤ２のデータ中継を行い、ブロードキャスト（同報通信）の問題を解決する。以下、図２０と同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号を付記するものとする。
【００４２】
（実施例１）
図１は、この発明にかかるデータ中継方法を用いたデータ中継システムの実施例１の構成を示す構成図である。図において、ＩＳＰのＩＰ網１０内には、複数の中継装置、この実施例では３台のルータ１２〜１４が設けられており、これらルータ１２〜１４間にはＭＰＬＳ技術を使用して論理的なトンネル１６〜１８が構築されている。また、これらルータ１２〜１４は、後述するポートを介してネットワーク（Ethernet）側のユーザの各ホスト装置３０〜３５と接続され、またルータ１２は、別のルータ１５を介して、例えばテナントビル内のユーザのホスト装置３６，３７と接続されている。このシステムは、ＩＳＰのＩＰ−ＶＰＮサービスを利用している。また、ルータ１２〜１４は、ホスト装置３０，３２，３４，３６に対しては、レイヤ２レベルのデータ中継を行い、ホスト装置３１、３３，３５，３７に対しては、レイヤ３レベルのデータ中継を行うものとする。
【００４３】
各ルータ１２〜１４と各トンネルには、予め番号が設定されており、例えばルータ１２，１３，１４には、番号＊１，＊２，＊３が、トンネル１６〜１８には、番号＃１，＃２，＃３がそれぞれ設定されている。なお、ＭＰＬＳ技術が使用されたトンネル１６と１８は、ルータ１２と１４間の経路であるが、これは例えば論理的に物理線（信号線）を共有していることを示すもので、この物理線は１本でも複数本でも構わない。また、トンネル１７も、同様に他の経路と物理線を共有することが可能である。
【００４４】
各ルータ１２〜１４は、同一の構成からなっているので、ここでは代表してルータ１２の構成を図２に示す。図において、ルータ１２は、データが入力する入力ポート１２ａと、このデータをレイヤ２のレベルで中継処理するＬ２中継処理部１２ｂと、このデータが通常のＡＲＰ（Address Resolution Protocol）パケットの場合に、ＡＲＰ処理を行うＡＲＰ処理部１２ｃと、このデータがブロードキャストのＡＲＰパケットの場合に、ブロードキャストの処理を行うＡＲＰブロードキャスト処理部１２ｄと、これら処理されたデータを、トンネリング技術を用いてＩＳＰのＩＰ−ＶＰＮサービスを利用できるようにするためのＭＰＬＳ処理部１２ｅと、ＭＰＬＳ処理されたデータを出力する出力ポート１２ｆとから構成されている。
【００４５】
ＡＲＰブロードキャスト処理部１２ｄは、図３に示すように、ターゲットＩＰアドレスのトンネル制御テーブルを有している。このトンネル制御テーブルは、送信宛先を示すターゲットＩＰアドレスと、このＩＰアドレスに対応した中継先のトンネル番号およびルータの番号と、レイヤ２または３の中継方式が登録されている。なお、このトンネル制御テーブルは、予め各ルータに内容を設定しておくことも可能であるし、または例えばブロードキャストなどの通知によって設定しておくことも可能である。
【００４６】
Ｌ２中継処理部１２ｂは、図４に示すように、ＭＡＣアドレス学習テーブルを有している。この学習テーブルは、宛先ＭＡＣアドレスと、この宛先ＭＡＣアドレスに対応した中継先のトンネル番号および中継装置（ルータ）の番号が予め登録されている。
【００４７】
このホスト装置とルータ間を伝送するデータのデータフォーマットは、図５に示すように、レイヤ２レベルのＭＡＣヘッダと、レイヤ３レベルのＩＰヘッダと、データとから構成されている。また、ルータ間を伝送するデータのデータフォーマットは、図６に示すように、ＭＡＣヘッダと、ラベルヘッダと、ＩＰヘッダと、データとから構成されている。このＭＡＣヘッダは、図７に示すように、宛先ＭＡＣアドレスと、送信元ＭＡＣアドレスと、イーサネットタイプ値とから構成されている。
【００４８】
上記構成において、システム内のルータ１２〜１４は、図８のフローチャートに示すデータの中継動作を行う。すなわち、図８において、パケットが入力ポート１２ａを介してＬ２中継処理部１２ｂ（図２参照）で受信されると（ステップ１０１）、Ｌ２中継処理部１２ｂは、ＭＡＣヘッダ内のイーサネットタイプ（図５、図７参照）がＡＲＰかどうか判断する（ステップ１０２）。
【００４９】
ここで、上記タイプがＡＲＰでない場合には、後述するＭＰＬＳ処理部１２ｅによる通常の中継処理に移行し（ステップ１０３）、また上記タイプがＡＲＰの場合には、ＭＡＣヘッダ内の宛先ＭＡＣアドレスを参照してこのＭＡＣアドレスが同報（ブロードキャスト）宛てかどうか判断する（ステップ１０４）。具体的には、宛先ＭＡＣアドレスの値が“ＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦ”（１６進数）または１バイト目の最下位ビットが“１”の場合には、同報アドレスであり、１バイト目の最下位ビットが“０”の場合には、個別宛アドレスである。
【００５０】
ここで、宛先ＭＡＣアドレスが個別宛アドレスの場合には、ＡＲＰ処理部１２ｃによる通常のＡＲＰ処理に移行し、図４に示したＭＡＣアドレス学習テーブルを参照して、この宛先ＭＡＣアドレスに対応した送信先（トンネルおよびルータ）を特定する。このＭＡＣアドレス学習テーブルにおいて、例えば宛先ＭＡＣアドレスが“００：０１：０１：０１：０１：０１”の場合には、番号トンネル＃１を使用してルータ＊３に送信する（ステップ１０５）。
【００５１】
また、ブロードキャスト宛ての場合には、ＡＲＰブロードキャスト処理部１２ｄに移行し、さらに上位層をチェックする。つまり、ここでは例えばＩＰアドレスに対するＭＡＣアドレスを解決するＡＲＰ要求パケットの場合について、図１０に示すＡＲＰ要求パケットのＭＡＣヘッダのデータフォーマットおよび図１１のＡＲＰデータの内容に基づいて説明する。
【００５２】
ルータは、図１０に示したＡＲＰ要求パケットをユーザ側のホスト装置から受信すると、まず、イーサネットタイプ値を参照し、“０ｘ０８０６”からＡＲＰパケットと判断し、次に宛先ＭＡＣアドレスを参照して、このＭＡＣアドレスがブロードキャストのため、上位層（ネットワーク層）をチェックする。この上位層のチェックでは、プロトコルアドレススペースおよびオペレーションコードからＩＰアドレスに対する要求パケットであると判断し、次にターゲットプロトコルアドレスを参照する。このターゲットプロトコルアドレスが番号＊３のルータ１４に接続されているホスト装置３４のターゲットＩＰアドレス“１９２．１６８．１．２”であることから、図３のトンネル制御テーブルを検索し、ルータ１４に対する中継先のトンネル、この場合には番号＃１のトンネル１６を決定する（ステップ１０６）。
【００５３】
次に、この制御テーブルから中継方式がＬ２（レイヤ２レベル）かどうか判断する（ステップ１０７）。この実施例では、中継方式がＬ２なので、該当する中継先トンネル１６へ上記ＡＲＰ要求パケットを送信する（ステップ１０９）。また、中継方式がＬ２でない場合には、Ｌ２のヘッダであるＭＡＣヘッダをＡＲＰ要求パケットから削除した後に（ステップ１０８）、該当する中継先トンネルへ上記ＡＲＰ要求パケットを送信する（ステップ１０９）。
【００５４】
ところで、ステップ１０２において、ＭＡＣヘッダ内のイーサネットタイプがＡＲＰでなかった場合には、ＭＰＬＳ処理部１２ｅによる図９に示す通常の中継処理に移行する。この処理では、まず宛先ＩＰアドレスを参照し、図３のターゲットＩＰアドレスのトンネル制御テーブルを検索し、その内容から中継先トンネルを決定する（ステップ２０１）。
【００５５】
次に、上記テーブルから中継方式を検索して、中継方式がＬ２かどうか判断する（ステップ２０２）。ここで、中継方式がＬ２でない場合には、Ｌ２のヘッダをパケットから削除して（ステップ２０３）、該当する中継トンネルへパケットを送信する（ステップ２０４）。
【００５６】
このように、この実施例１に示したデータ中継システムでは、ＩＳＰの網内に取り込んだデータの中からレイヤ２レベルの宛先ＭＡＣアドレスの種類を判断し、それがブロードキャストの場合には、レイヤ３レベルのターゲットＩＰアドレスに対応させてトンネル制御テーブルに設定されたデータ内容から、中継先のトンネルの番号を識別し、この中継先トンネルにのみデータを送信するので、データのコピーを省略してデータの中継効率を高めることができる。
【００５７】
また、この実施例１では、送信宛先へのデータの中継方式がレイヤ３の場合には、データのパケットの中からレイヤ２のＭＡＣヘッダを削除してデータ中継を行うので、伝送されるデータ量の負荷を低減でき、データの伝送効率を高めることができる。
【００５８】
（実施例２）
図１２は、この発明にかかるデータ中継方法を用いたデータ中継システムの実施例２の構成を示す構成図である。図において、このシステムでは、網終端装置２１、ＢＡＳ２２およびトンネル２３によって構築されるアクセス網２０の他に、マルチキャスト配信網４０を論理的に構築する。このマルチキャスト配信網４０は、網終端装置４１、ＢＡＳ４２およびマルチキャスト経路４３によって構築されており、ＢＡＳ２２と４２は、論理的に接続されている。
【００５９】
ここで、ある特定のＩＳＰのＩＰ網１０に接続されている網終端装置２１と４１は、１台の網終端装置２１のポートを論理的にグループ分けして、仮想的に２台の網終端装置が存在するように構成しており、またＢＡＳ２２と４２も同様に、１台のＢＡＳ２２を仮想的に２台のＢＡＳが存在するように構成することで、製作コストの低減が図られる。また、トンネル２３とマルチキャスト経路４３も、論理的に１つの物理線を共有していることを示すものである。なお、これら網終端装置２１，４１およびＢＡＳ２２，４２は、物理的にそれぞれ別体のものとして構成することも可能である。
【００６０】
この網終端装置２１およびＢＡＳ２２は、ルータとしての機能を有しており、入力するデータの中継を行っている。図１３には、代表してＢＡＳ２２のルータ機能について説明する。図１３において、ＢＡＳ２２は、ＡＤＳＬ２４〜２６を介して接続されるユーザ側の各ホスト装置２７〜２９からデータが入力する入力ポート２２ａと、受信したデータを振り分けるマルチキャスト振り分け部２２ｂと、単一のトラフィックを対象としたユニキャストのデータの中継処理を行うユニキャスト中継処理部２２ｃと、特定グループへの一斉同報を対象にしたマルチキャストのデータの中継処理を行うマルチキャスト中継処理部２２ｄと、出力ポート２２ｅと、マルチキャスト出力ポート２２ｆとから構成されている。
【００６１】
網終端装置２１のルータ機能も同様な構成であり、ＩＳＰのＩＰ網１０から受信するデータ内容が、ユーザデータ（ユニキャスト）であるか、マルチキャストであるか監視しており、そのデータ内容に応じてデータを振り分け、中継処理後に出力している。
【００６２】
このような構成におけるシステムのパケット配信動作を図１４，１５を用いて説明する。図１４において、網終端装置２１は、ＩＳＰのＩＰ網１０からパケットが入力すると（ステップ３０１）、その受信したパケットのデータ内容がマルチキャストのデータかどうか判断する（ステップ３０２）。つまり、マルチキャストとユニキャストのデータでは、ＩＰヘッダのＩＰアドレスの範囲が異なっているので、マルチキャスト振り分け部は、このＩＰアドレスの値によってマルチキャストのデータかどうか容易に判断ができる。
【００６３】
ここで、データ内容がユニキャストの場合には、ユニキャスト中継処理部によってアクセス網の中継先トンネル２３を介してＢＡＳ２２に上記パケットを中継し（ステップ３０３）、またマルチキャストの場合には、マルチキャスト中継処理部によってマルチキャスト配信網のマルチキャスト経路４３を介してＢＡＳ４２に上記パケットを中継する（ステップ３０４）。
【００６４】
ＢＡＳ２２は、網終端装置２１からユニキャストのデータが入力すると、ユニキャスト中継処理部によって個別の宛先アドレスに基づいて特定のユーザのホスト装置を識別し、このホスト装置と１対１で上記ユニキャストのデータを送信する。また、ＢＡＳ４２は、網終端装置２１（論理的には網終端装置４１）からマルチキャストのデータが入力すると、上記マルチキャストのデータを記憶手段に記憶しておく。
【００６５】
次に、図１５において、ＢＡＳ２２は、あるホスト装置からデータが取り込まれると（ステップ４０１）、マルチキャスト振り分け部によってその受信したパケットのデータ内容がマルチキャスト受信要求のパケットかどうか判断する（ステップ４０２）。
【００６６】
ここで、データ内容がユニキャストの場合には、ユニキャスト中継処理部によってアクセス網の中継先トンネル２３を介して網終端装置２１に上記パケットを中継する従来の中継を行い（ステップ４０３）、またマルチキャスト受信要求の場合には、マルチキャスト中継処理部によってマルチキャスト配信網のＢＡＳ４２に上記パケットを中継する（ステップ４０４）。
【００６７】
ＢＡＳ４２は、上記マルチキャスト受信要求のパケットを受け取ると、記憶しているマルチキャストのデータから該当する宛先アドレスのデータを、ＢＡＳ２２に送信する。ＢＡＳ２２は、上記マルチキャストのデータを取り込むと、このデータをマルチキャスト受信要求をしたホスト装置に配信する。
【００６８】
このように、この実施例２では、従来のユニキャストのデータに対しては、アクセス網事業者の中継先トンネル経由でホスト装置と１対１のデータ中継を行い、またマルチキャストのデータに対しては、マルチキャスト配信網を中継してホスト装置に配信するので、ユーザ毎にデータコピーを行う必要がなくなり、既存の設備を利用して効率の良いデータ配信を行うことができる。
【００６９】
（実施例３）
図１６は、この発明にかかるデータ中継方法を用いたデータ中継システムの実施例３の構成を示す構成図である。図において、このシステムでは、実施例２の構成に加えてマルチキャスト配信網４０にマルチキャストの配信を代行するマルチキャスト代行装置４５を設け、このマルチキャスト代行装置４５をＩＳＰのＩＰ網１０と接続させるとともに、ＢＡＳ４２とマルチキャスト経路４６によって論理的に接続させる。この実施例３では、コンテンツサーバ１１から複数のホスト装置に同報したいデータに関しては、マルチキャスト代行装置４５宛（マルチキャスト代行装置４５に設定されている特定のユニキャストアドレス宛）に送信する。
【００７０】
マルチキャスト代行装置４５は、図１７に示すように、ＩＳＰのＩＰ網１０と接続される入力ポート４５ａと、受信したマルチキャストのデータの代行処理を行うマルチキャスト代行処理部４５ｂと、マルチキャストのデータの中継処理を行うマルチキャスト中継処理部４５ｃと、マルチキャスト出力ポート４５ｄとから構成されている。
【００７１】
マルチキャスト代行処理部４５ｂは、図１８に示すユニキャストアドレスと、ユニキャストアドレスに対応するマルチキャストアドレスが予め設定された変換用のテーブルを有しており、受信したユニキャストのデータの宛先アドレスを上記テーブルに応じて対応するマルチキャストのアドレスに変換しており、マルチキャスト中継処理部４５ｃは、上記変換されたマルチキャストのデータの中継処理を行ってマルチキャスト出力ポートを介してＢＡＳ４２に転送している。
【００７２】
次に、マルチキャスト代行装置４５によるマルチキャストの配信代行の動作を、図１９のフローチャートに基づいて説明する。まず、入力ポート４５ａからデータ受信があると（ステップ５０１）、マルチキャスト代行処理部４５ｂは、上記データの宛先アドレスを認識し、この宛先アドレスが図１８に示したテーブルにあるかどうか判断する（ステップ５０２）。
【００７３】
ここで、このテーブルに宛先アドレスがない場合には、配信代行を行うデータではないと判断して、そのパケットを破棄する（ステップ５０３）。また、このテーブルに宛先アドレスがある場合には、配信代行を行うデータと判断して、データの宛先アドレスを対応するマルチキャストアドレスに変換する処理を行った後にマルチキャスト中継処理部４５ｃに出力する（ステップ５０４）。マルチキャスト中継処理部４５ｃは、入力するマルチキャストのデータの中継処理を行った後に、マルチキャスト出力ポートを介してＢＡＳ４２に上記データを転送している。ＢＡＳ４２は、実施例２で示したごとく、ホスト装置からのマルチキャスト受信要求があると、該当するマルチキャストのデータを上記ホスト装置まで同報配信する。
【００７４】
このように、この実施例３では、アクセス事業者のマルチキャスト配信網内に、マルチキャストの配信代行を行う代行装置を設け、ＩＳＰから送信されてくるデータの宛先であるユニキャストアドレスをマルチキャストアドレスに変換して同報配信するので、データコピーを行う必要がなく、既存の設備を利用して効率の良いデータ配信を行うことができる。
【００７５】
また、この実施例３では、コンテンツサーバとアクセス網事業者間の従来から運用している中継装置をマルチキャスト配信対応にすることなしに、アクセス網事業者内に設置した独立したマルチキャスト配信網を利用して同報配信を行うことができるので、配信変更のための費用や時間を大幅に削減できる。
この発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、ＩＰバックボーン網内に取り込んだデータの中からデータリンク層レベルの宛先ＭＡＣアドレスの種類を判断し、それがブロードキャストの場合には、ネットワーク層レベルのターゲットＩＰアドレスに対応させてトンネル制御テーブルに設定されたデータ内容から、中継先のトンネルの番号を識別し、この中継先トンネルにのみデータを送信するので、データコピーを行う必要がなく、既存の設備を利用して効率の良いデータ配信を行うことができる。
【００７７】
また、この発明では、ホスト装置から取り込んだデータが、単一のトラフィックを対象としたデータの場合には、トンネルを経由してホスト装置と１対１でデータ中継を行い、特定グループの一斉同報を対象としたデータの場合は、トンネルを介さずにマルチキャスト配信網を中継してホスト装置に配信するので、ユーザ毎に行うデータのコピーを不要とし、効率の良いデータ配信を行うことができる。
【００７８】
また、この発明では、公衆網内の代行装置宛にデータが送信されると、データの宛先アドレスを予め設定されたマルチキャストアドレスに変換し、公衆網内のマルチキャスト網に転送し、ユーザまでの同報配信を行うので、データコピーを行う必要がなく、既存の設備を利用して効率の良いデータ配信を行うことができるとともに、バックボーン網と公衆網間の従来から運用されている中継装置をマルチキャスト配信の対応とすることなく、公衆網内に独立して設置されたマルチキャスト配信網を利用して同報配信を行うことができて、配信変更のための費用や時間を大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるデータ中継システムの実施例１の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示したルータの構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示したＡＲＰブロードキャスト処理部が有するターゲットＩＰアドレスのトンネル制御テーブルのデータ内容を示す図である。
【図４】図２に示したＡＲＰ処理部が有するＭＡＣアドレス学習テーブルのデータ内容を示す図である。
【図５】図１に示したホスト装置とルータ間を伝送するデータのデータフォーマットを示す図である。
【図６】図１に示したルータ間を伝送するデータのデータフォーマットを示す図である。
【図７】図６に示したＭＡＣヘッダのデータフォーマットを示す図である。
【図８】ルータのデータ中継動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図２に示したＭＰＬＳ処理部による通常のデータ中継の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】ＡＲＰ要求パケットのＭＡＣヘッダのデータフォーマットを示す図である。
【図１１】図１０に示したＡＲＰデータのデータフォーマットを示す図である。
【図１２】この発明にかかるデータ中継方法を用いたデータ中継システムの実施例２の構成を示す構成図である。
【図１３】図１２に示したＢＡＳのルータ機能の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１２に示した網終端装置のパケット配信動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１２に示したＢＡＳのパケット配信動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】この発明にかかるデータ中継方法を用いたデータ中継システムの実施例３の構成を示す構成図である。
【図１７】図１６に示した代行装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】ユニキャストアドレスとそれに対応するマルチキャストアドレスが記憶されているテーブルの図である。
【図１９】図１７に示した代行装置の代行処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図２０】ＡＤＳＬ経由でデータを中継する従来のインターネット接続網のシステム構成の概略を示す構成図である。
【図２１】同じく、問題点を説明するための従来のインターネット接続網のシステム構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
１０ ＩＳＰのＩＰ網
１１ コンテンツサーバ
１２〜１４ 中継装置（ルータ）
１２ａ，２２ａ，４５ａ 入力ポート
１２ｂ 中継処理部
１２ｃ ＡＲＰ処理部
１２ｄ ブロードキャスト処理部
１２ｅ ＭＰＬＳ処理部
１２ｆ，２２ｅ 出力ポート
１６，１７，１８，２３ トンネル
２０ アクセス網事業者網
２１，４１ 網終端装置
２２，４２ ＢＡＳ
２２ｂ マルチキャスト振り分け部
２２ｃ ユニキャスト中継処理部
２２ｄ マルチキャスト中継処理部
２２ｆ，４５ｄ マルチキャスト出力ポート
２４〜２６ ＡＤＳＬ
２７〜３７ ホスト装置
４０ マルチキャスト配信網
４３，４６ マルチキャスト経路
４５ マルチキャスト代行装置
４５ｂ マルチキャスト代行処理部
４５ｃ マルチキャスト中継処理部
Ａ〜Ｃ ユーザ
Ｌ 回線
Claims (5)
- ネットワーク間に介在する所定のバックボーン網内に論理的なトンネルを構築して、前記ネットワーク間で前記トンネルを経由して所定フォーマットのデータ中継を行うデータ中継方法において、
前記ネットワークから前記バックボーン網内に取り込んだ前記データの中からデータリンク層におけるパケットタイプがＡＲＰタイプであるか否かを判断する第１の判断工程と、
前記第１の判断工程でパケットタイプがＡＲＰタイプである場合、前記データリンク層における宛先アドレスの種類を判断する第２の判断工程と、
前記第２の判断工程で判断された種類が個別宛のアドレスの場合には、アドレス毎に決定される中継先の前記トンネルに該データを送信する送信工程と、
前記第２の判断工程で前記種類が同報宛のアドレスの場合には、前記ネットワーク層の宛先アドレスに対応させて設定されたデータ内容から、中継先の前記トンネルを識別し、当該識別された中継先トンネルに前記データを送信する識別送信工程と、
を含むことを特徴とするデータ中継方法。 - 前記識別送信工程は、
前記中継先トンネルへのデータの送信時に、宛先へのデータの中継方式がデータリンク層での中継方式か否かを判断する第３の判断工程と、
前記中継方式がデータリンク層での中継方式でない場合、前記所定フォーマットの中から前記データリンク層のヘッダを削除する削除工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ中継方法。 - ネットワーク間に介在する所定のバックボーン網内に設けられ、該バックボーン網内に構築された論理的なトンネルを経由させて、前記ネットワークからの所定フォーマットのデータ中継を行うデータ中継装置において、
前記データのネットワーク層の宛先アドレスに対応させて中継先トンネルの情報を記憶する記憶手段と、
前記ネットワークから前記バックボーン網内に取り込んだ前記データの中からデータリンク層におけるパケットタイプがＡＲＰタイプであるか否かを判断するタイプ判断手段と、
前記パケットタイプがＡＲＰタイプである場合、前記データリンク層における宛先アドレスの種類を判断する種類判断手段と、
前記宛先アドレスの種類が同報宛のアドレスの場合、前記記憶手段に記憶されたネットワーク層の宛先アドレスに対応させた前記中継先トンネルに前記データを送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とするデータ中継装置。 - 前記記憶手段は、
前記データのネットワーク層の宛先アドレスに対応させて中継先トンネルの情報とともに中継方式の階層の情報をさらに記憶し、
前記送信手段は、
前記中継先トンネルへのデータの送信時に、前記記憶手段に記憶されているデータ内容から、送信の宛先へのデータの中継方式を判断する方式判断手段と、
前記判断された中継方式がデータリンク層での中継方式でない場合、前記所定フォーマットの中から前記データリンク層のヘッダを削除する削除手段と、
を備えたことを特徴とする請求項３のデータ中継装置。 - ネットワーク間に介在する所定のバックボーン網内に構築された論理的なトンネルを有し、前記ネットワーク間で該トンネルを経由して所定フォーマットのデータ中継を行うデータ中継システムにおいて、
前記バックボーン網内に請求項３または４に記載のデータ中継装置を設け、前記データ中継装置に前記ネットワークから取り込んだデータのデータリンク層における同報宛のアドレスに対応した中継先トンネルに、前記データを送信することを特徴とするデータ中継システム。
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