專利名稱：分組分發(fā)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一個(gè)發(fā)送者對(duì)多個(gè)接收者的一對(duì)多型通信的分組的分發(fā)控制方法，或者是多個(gè)發(fā)送者對(duì)多個(gè)接收者的多對(duì)多型通信的分組的分發(fā)控制方法。
背景技術(shù)：
作為在因特網(wǎng)上實(shí)行的一對(duì)多通信或者多對(duì)多通信(以下記為組播通信)采用的分組分發(fā)技術(shù)，可舉出IP組播。IP組播就是在因特網(wǎng)上分散的分組的中轉(zhuǎn)裝置(以下記為路由器)上，進(jìn)行對(duì)組播通信所必需的分組復(fù)制及其轉(zhuǎn)發(fā)處理、成員管理處理、組播分發(fā)樹構(gòu)筑處理的技術(shù)。
IP組播，在一個(gè)或者多個(gè)發(fā)送者對(duì)一個(gè)或者多個(gè)接收者(以下，將組播通信的發(fā)送者和接收者的集合，記為終端節(jié)點(diǎn))分發(fā)分組時(shí)，路由器將進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆纸M復(fù)制及其轉(zhuǎn)發(fā)處理。據(jù)此，不僅能夠節(jié)約因?yàn)榉职l(fā)分組所耗費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)頻帶資源，而且能夠高效率地分發(fā)分組。
但是，IP組播必需與路由器相對(duì)應(yīng)。因此，因特網(wǎng)上的所有路由器要與IP組播相對(duì)應(yīng)，將整個(gè)因特網(wǎng)快速調(diào)整為能夠使用IP組播環(huán)境的可能性較低。目前，可以預(yù)測(cè)在因特網(wǎng)上與IP組播相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)與不相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)是混同存在的。
當(dāng)利用IP組播進(jìn)行組播通信時(shí)，全部的終端節(jié)點(diǎn)必需與對(duì)應(yīng)IP組播的網(wǎng)絡(luò)相連接。另外，在IP組播中，路由器根據(jù)接收者的IGMP(Internet GroupManagement Protocol，因特網(wǎng)組管理協(xié)議)正確處理參加/脫離(Join/Leave)分組，由于必需在路徑上的路由器之間，進(jìn)行能將IP組播分組準(zhǔn)確地發(fā)送到接收者的(基于IP組播的路由協(xié)議的)控制消息的交換，因此越過不對(duì)應(yīng)IP組播的路由器，以及不對(duì)應(yīng)IP組播的網(wǎng)絡(luò)的通信是不可能的。這種情況限制了用戶利用組播通信。
作為解決上述組播通信中IP組播課題的分組分發(fā)技術(shù)，有應(yīng)用層組播。相對(duì)于IP組播主要是在路由器上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，應(yīng)用層組播是在終端節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)的總稱。
應(yīng)用層組播是在一個(gè)或者多個(gè)發(fā)送者對(duì)一個(gè)或者多個(gè)接收者進(jìn)行分組分發(fā)時(shí)，終端節(jié)點(diǎn)本身對(duì)以其他終端節(jié)點(diǎn)作為節(jié)的組播分發(fā)樹進(jìn)行計(jì)算和構(gòu)筑，并沿著這個(gè)分發(fā)樹利用IP單播對(duì)分組進(jìn)行分發(fā)、復(fù)制、轉(zhuǎn)發(fā)的方法。在應(yīng)用層組播中，因?yàn)槁酚善髦晦D(zhuǎn)發(fā)IP單播分組即可，所以能夠直接使用現(xiàn)有因特網(wǎng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，不限制用戶利用組播通信。
但是，由于分組復(fù)制及其轉(zhuǎn)發(fā)處理、成員管理處理、組播分發(fā)樹構(gòu)筑處理等的組播通信所必需的全部功能都集中在終端節(jié)點(diǎn)，因此終端節(jié)點(diǎn)存在處理負(fù)擔(dān)增大的課題。另外，由于通過所有IP單播進(jìn)行分組分發(fā)，存在因分組分發(fā)而消耗的網(wǎng)絡(luò)頻帶變多的課題。由此可見，應(yīng)用層組播特別不適合有多個(gè)發(fā)送者與多個(gè)接收者存在的組播通信。
另外，應(yīng)用層組播的終端節(jié)點(diǎn)，有處理負(fù)擔(dān)增大的課題。對(duì)此，存在由路由器上的應(yīng)用層組播的專用硬件，來代替實(shí)行終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的分組的復(fù)制及轉(zhuǎn)發(fā)處理，試圖減輕終端節(jié)點(diǎn)的處理負(fù)擔(dān)的方法(例如，參照專利文件1)。
但是，上述方法由于必需準(zhǔn)備具備支持上述方法的硬件的特別的路由器，在因特網(wǎng)上普及的可能性不高。因此，不能說對(duì)進(jìn)行組播通信的用戶的便利性是高的。
專利文件1專利公開2003-188918號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，在IP組播對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)和不對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)混同存在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，減輕終端節(jié)點(diǎn)的處理負(fù)擔(dān)，并且提供能夠利用可能的組播通信、能夠節(jié)約為分發(fā)分組所耗費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)頻帶的分組分發(fā)控制方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明的分組分發(fā)控制方法在組播通信中，對(duì)終端節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行的分組分發(fā)，將IP組播與IP單播并用，根據(jù)作為接收者的終端節(jié)點(diǎn)，來切換IP組播與IP單播。
即，在組播通信的分組分發(fā)中，對(duì)各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)相互之間能否通過組播進(jìn)行通信進(jìn)行確認(rèn)。因此，在各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)中，對(duì)只有IP組播就無法通信的其他終端節(jié)點(diǎn)的分組分發(fā)使用IP單播。據(jù)此，實(shí)現(xiàn)作為IP組播的課題的、在不與IP組播對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)上的組播通信，解決由于不與IP組播對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)的存在而限制用戶利用組播通信的課題。
另外，多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)與同一個(gè)IP組播網(wǎng)絡(luò)相連接，在使用IP組播能夠進(jìn)行通信的情況下，使用IP組播進(jìn)行在這些終端節(jié)點(diǎn)之間的分組分發(fā)，并由與IP組播對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)上的路由器來處理進(jìn)行組播通信所必需的分組的復(fù)制及其轉(zhuǎn)發(fā)處理和組播分發(fā)樹構(gòu)筑的處理的一部分。這樣，與應(yīng)用層組播相比，在減輕終端節(jié)點(diǎn)的這些處理負(fù)擔(dān)的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了節(jié)約所使用的網(wǎng)絡(luò)頻帶資源。
根據(jù)本發(fā)明，在與IP組播對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)與不對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)混同存在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，能夠提供不增加終端節(jié)點(diǎn)的處理負(fù)擔(dān)，并且實(shí)現(xiàn)減少網(wǎng)絡(luò)頻帶的消耗量的組播通信的分組分發(fā)控制方法。


圖1表示各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的位置關(guān)系圖；圖2表示終端節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息的記錄形式的概念圖；圖3是用于算出組播分發(fā)樹的流程圖；圖4是適用于一實(shí)施方式的分組分發(fā)控制方法的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的概觀圖；圖5表示在終端節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則的記錄形式的概念圖；圖6是在上述實(shí)施方式中的終端節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)方框圖；以及圖7是成員管理服務(wù)器的方框圖。
具體實(shí)施例方式
以下，關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式參照附圖進(jìn)行具體的說明。
首先，從本實(shí)施方式的分組分發(fā)控制方法的概略開始進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的分組分發(fā)控制方法，由以下步驟構(gòu)成。
步驟1參加組播通信的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)獲得除了自身以外的其他終端節(jié)點(diǎn)的IP地址信息。
步驟2在上述組播通信中進(jìn)行分組的分發(fā)時(shí)，確認(rèn)在各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)相互之間是能夠基于IP組播通信，還是只能基于IP單播進(jìn)行通信。
步驟3各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)互相交換在步驟2所得到的結(jié)果，各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)計(jì)算和構(gòu)筑上述組播通信所必需的組播分發(fā)樹。
步驟4根據(jù)步驟1至步驟3的結(jié)果，在某個(gè)終端節(jié)點(diǎn)中，有能夠以IP組播進(jìn)行通信的其他終端節(jié)點(diǎn)存在時(shí)，在這些終端節(jié)點(diǎn)之間，利用IP組播進(jìn)行分組分發(fā)。在IP組播中，當(dāng)有不能通信的其他終端節(jié)點(diǎn)存在時(shí)，在這些終端節(jié)點(diǎn)之間利用IP單播進(jìn)行分組分發(fā)。
這樣，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)解決在組播通信中IP組播和應(yīng)用層組播的課題的分組分發(fā)。
以下對(duì)各個(gè)步驟的具體處理順序進(jìn)行記述。另外，在對(duì)以下各個(gè)步驟的處理順序進(jìn)行記述時(shí)，假設(shè)SSM(Source Specific Multicast，信源特定組播)為作為前提的IP組播方式。相對(duì)于作為另一個(gè)IP組播方式的ASM(Any SourceMulticast，任意信源組播)是通過IP組播地址(G)來識(shí)別組播，SSM是通過發(fā)送者的IP地址(S)與IP組播地址(G)的組合來識(shí)別組播組。打算接收用SSM分發(fā)的分組的接收者對(duì)路由器發(fā)送基于(S，G)的IGMP的參加分組。接收參加分組的路由器，在路由器之間構(gòu)筑每個(gè)(S，G)的組播分發(fā)樹，按照這個(gè)分發(fā)樹進(jìn)行分組的復(fù)制、轉(zhuǎn)發(fā)。SSM由于是通過(S，G)的組合來識(shí)別組播組，因此不需要在ASM中所必需的、能在因特網(wǎng)上唯一地進(jìn)行識(shí)別的IP組播地址的分配。
另外，通過在與終端節(jié)點(diǎn)連接的對(duì)應(yīng)IP組播的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，設(shè)置用于分配IP組播地址的裝置，能夠在本發(fā)明使用ASM。
步驟1在步驟1中，假設(shè)參加組播通信的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，為了獲得除了自己以外的其他的終端節(jié)點(diǎn)的IP地址信息使用下面兩種方法使用管理終端節(jié)點(diǎn)對(duì)組播通信的參加·脫離的服務(wù)器(以下記為成員管理服務(wù)器)的方法，以及參加組播通信的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)通過相互交換消息而具有獨(dú)立分散管理的功能(以下記為分散成員管理功能)的方法。下面就上述二種方法的處理程序進(jìn)行記述。另外，下述的處理程序，在上述組播通信每次有終端節(jié)點(diǎn)參加/脫離時(shí)進(jìn)行。
對(duì)使用成員管理服務(wù)器的方法進(jìn)行記述。首先，某個(gè)終端節(jié)點(diǎn)(Na)在參加/脫離組播通信時(shí)，Na向成員管理服務(wù)器發(fā)送以要求參加或者脫離為目的的消息(以下，分別記為參加請(qǐng)求消息、脫離請(qǐng)求消息)。另外，當(dāng)Na對(duì)成員管理服務(wù)器發(fā)送了參加請(qǐng)求消息時(shí)，就從成員管理服務(wù)器處獲得正在參加組播通信的其他終端節(jié)點(diǎn)的IP地址。
一方面，正在參加組播通信的其他終端節(jié)點(diǎn)，從成員管理服務(wù)器接收終端節(jié)點(diǎn)的以參加·脫離的廣告為目的的消息(以下分別記為參加廣告消息、脫離廣告消息)。然后，掌握Na的IP地址信息和Na的參加或脫離。
對(duì)使用分散成員管理功能方法進(jìn)行記述。首先，某個(gè)終端節(jié)點(diǎn)(Nb)在參加·脫離組播通信時(shí)，Nb對(duì)已經(jīng)參加組播通信的另外一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)(Nc)，發(fā)送包括Nb的IP地址信息的參加請(qǐng)求消息或者脫離請(qǐng)求消息。另外，當(dāng)Nb對(duì)Nc發(fā)送參加請(qǐng)求消息時(shí)，從Nc獲得正在參加組播通信的其他終端節(jié)點(diǎn)的IP地址。
另一方面，Nc對(duì)正在參加組播通信的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，通過發(fā)送參加廣告消息或者脫離廣告消息的方式告知Nb對(duì)組播通信的參加/脫離。Nc以外的、正在參加組播通信的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，根據(jù)接收的參加廣告消息或者脫離廣告消息來掌握Nb的IP地址信息和參加/脫離。
步驟2在步驟2中，為了判斷各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)相互之間，是否能基于IP組播進(jìn)行通信還是只能基于IP單播進(jìn)行通信，將進(jìn)行下述的處理。另外，下述的處理過程在每一次有新的終端節(jié)點(diǎn)參加組播通信時(shí)進(jìn)行。在下記的處理過程中，假設(shè)新參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)為Nd300，Nd300的IP地址為Sd、Nd使用的IP組播地址為Gd、已經(jīng)參加組播通信的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)為Ni(301～303)、Ni的IP地址為Si、Ni使用的IP組播地址為Gi。但是，i是變量，其范圍為1～3。另外各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的位置關(guān)系如圖1所示。
首先，當(dāng)Nd參加組播通信，Nd以通過上述步驟1記載的處理得到的已經(jīng)參加組播通信的其他終端節(jié)點(diǎn)的IP地址為基礎(chǔ)，將對(duì)以(Si，Gi)表示的Ni作為發(fā)送源的多個(gè)組播組的參加分組，分發(fā)至路由器。而另一方面，Ni根據(jù)上述步驟1記載的處理過程，一旦掌握了Nd的往組播通信的參加和IP地址，將對(duì)以(Sd，Gd)所表示的Nd作為發(fā)送源的組播組的參加分組發(fā)送至路由器。接收了參加分組的路由器，在路由器之間構(gòu)筑每個(gè)組播組的組播分發(fā)樹，并沿著這個(gè)分發(fā)樹進(jìn)行分組的復(fù)制、轉(zhuǎn)發(fā)。
其次，Nd將以要求回答為目的的消息(以下記為應(yīng)答請(qǐng)求消息)，發(fā)往以Nd作為發(fā)送源的組播組，即，作為以(Gd)作為接收者的IP組播分組，來進(jìn)行發(fā)送。另外，Ni將應(yīng)答請(qǐng)求消息發(fā)往以Ni作為發(fā)送源的組播組，即，作為以(Gi)作為接收者的IP組播分組進(jìn)行發(fā)送。
接收了應(yīng)答請(qǐng)求消息的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，將以對(duì)該應(yīng)答請(qǐng)求消息進(jìn)行應(yīng)答為目的的消息(以下記為應(yīng)答消息)，作為以應(yīng)答請(qǐng)求消息的發(fā)送源終端節(jié)點(diǎn)的IP地址為接收者的IP單播分組進(jìn)行發(fā)送。
從應(yīng)答請(qǐng)求消息的發(fā)送源的終端節(jié)點(diǎn)來看，能夠?qū)ψ鳛镮P組播分組而被轉(zhuǎn)發(fā)的應(yīng)答請(qǐng)求消息進(jìn)行接收的終端節(jié)點(diǎn)，是能夠基于IP組播進(jìn)行通信的終端節(jié)點(diǎn)。因此可以判斷出，接收了應(yīng)答分組的應(yīng)答請(qǐng)求消息的發(fā)送源的終端節(jié)點(diǎn)，能夠基于IP組播與應(yīng)答消息的發(fā)送源的終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。另外可以判斷出，對(duì)于應(yīng)答請(qǐng)求消息沒有給予回答消息的終端節(jié)點(diǎn)無法基于IP組播進(jìn)行通信(即，只能用IP單播通信)。
例如，在圖1所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，能夠接收新參加的Nd(300)(作為以Gd為接收者的IP組播分組)進(jìn)行發(fā)送的應(yīng)答請(qǐng)求消息的只有N1(301)，當(dāng)N1(301)接收了應(yīng)答請(qǐng)求消息，則發(fā)送相應(yīng)的應(yīng)答消息(作為以Sd為接收者的IP單播分組)。一旦Nd(300)接收了N1(301)發(fā)送的應(yīng)答消息，就判斷N1(301)能夠基于IP組播進(jìn)行通信。另外，Nd(300)判斷對(duì)應(yīng)答請(qǐng)求消息沒有應(yīng)答的終端節(jié)點(diǎn)N2(302)和N3(303)為無法基于IP組播進(jìn)行通信。接著，能接收N1(301)(作為以G1為接收者的IP組播分組)進(jìn)行發(fā)送的應(yīng)答請(qǐng)求消息只有Nd(300)。一旦Nd(300)接收了應(yīng)答請(qǐng)求消息，就發(fā)送與此相應(yīng)的應(yīng)答消息(作為以S1為接收者的IP單播分組)。一旦N1(301)接收了Nd(300)已發(fā)送的應(yīng)答消息，就判斷Nd(300)能基于IP組播通信。另外，N1(301)判斷對(duì)應(yīng)答請(qǐng)求消息沒有應(yīng)答的終端節(jié)點(diǎn)N2(302)和N3(303)，無法基于IP組播進(jìn)行通信。最后，N2(302)和N3(303)(作為分別以G2、G3為接收者的IP組播分組)進(jìn)行發(fā)送的應(yīng)答請(qǐng)求消息，哪個(gè)終端節(jié)點(diǎn)都不能接收。另外因?yàn)闆]有回復(fù)與此相應(yīng)的應(yīng)答消息，所以N2(302)判斷Nd(300)、N1(301)、N3(303)無法基于IP組播通信，而N3(303)判斷Nd(300)、N1(301)、N2(302)無法基于IP組播通信。
通過以上的處理過程，Nd區(qū)別能夠基于IP組播通信的終端節(jié)點(diǎn)與只能基于IP單播通信的終端節(jié)點(diǎn)。另外，Ni對(duì)Nd是能夠基于IP組播通信的終端節(jié)點(diǎn)，或者是只能夠基于IP單播通信的終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)別。以下，在某個(gè)終端節(jié)點(diǎn)中，將能夠基于IP組播通信的終端節(jié)點(diǎn)的集合記述為對(duì)某個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)，將只能基于IP單播通信的終端節(jié)點(diǎn)的集合記述為對(duì)某個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的外部終端節(jié)點(diǎn)。
另外，在判斷Nd和Ni相互之間是否能夠根據(jù)IP組播進(jìn)行通信的步驟2記載的處理期間，Nd-Ni之間不能進(jìn)行通信。因此，Nd將所有的Ni視為外部終端節(jié)點(diǎn)，而Ni將Nd視為外部終端節(jié)點(diǎn)，Nd和Ni按后述步驟3的記載進(jìn)行處理。為此，在步驟2記載的處理中，對(duì)于Nd-Ni之間通信中斷的問題，Ni對(duì)于Nd、Nd對(duì)于Ni能夠通過IP單播進(jìn)行分組分發(fā)。
另外，各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)通過定期發(fā)送應(yīng)答請(qǐng)求分組，能夠減少對(duì)應(yīng)答請(qǐng)求分組丟失的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)或者外部終端節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤判斷。
另外，在從某個(gè)終端節(jié)點(diǎn)在一定時(shí)間發(fā)送的應(yīng)答請(qǐng)求消息的分組，插入該終端節(jié)點(diǎn)已經(jīng)接收的應(yīng)答消息的發(fā)送源終端節(jié)點(diǎn)的IP地址。另一方面，接收應(yīng)答請(qǐng)求消息的終端節(jié)點(diǎn)在應(yīng)答請(qǐng)求信息包括了自己的IP地址時(shí)，不發(fā)送應(yīng)答消息。這樣，既削減消息的交換量，又削減在終端節(jié)點(diǎn)中由控制分組交換產(chǎn)生的處理負(fù)擔(dān)。
另外，作為各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)使用的IP組播地址的決定方法，假設(shè)由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用者分配共同的IP組播地址的方法。另外，假設(shè)人們將為識(shí)別組播通信的字符序列信息(以下，記作組播通信標(biāo)識(shí)符)轉(zhuǎn)換成2進(jìn)位等的數(shù)字，通過與作為基準(zhǔn)的IP組播地址相加，計(jì)算出共同的IP組播地址的方法?；蛘撸僭O(shè)決定各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)任意使用的IP組播地址，根據(jù)步驟1的上述成員管理服務(wù)器或者上述分散成員管理功能，各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)對(duì)使用的IP組播地址進(jìn)行廣告的方法。
另外，在IP組播方式中使用ASM時(shí)，各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)對(duì)在SSM的情況中使用的(S，G)參加分組，使用依據(jù)與IP組播對(duì)應(yīng)的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的上述IP組播地址分配裝置分配的IP組播地址(G)的參加分組來替代。
步驟3步驟3是計(jì)算與構(gòu)筑組播通信所必需的組播分發(fā)樹的步驟，是由掌握各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息(以下，記為步驟3-1)、計(jì)算組播分發(fā)樹(以下，記為步驟3-2)、構(gòu)筑組播分發(fā)樹(以下，記為步驟3-3)構(gòu)成。
這里，所謂終端節(jié)點(diǎn)(Ne)的狀態(tài)信息，能夠由有關(guān)Ne與其他的終端節(jié)點(diǎn)之間分發(fā)分組的路徑上的延遲和跳數(shù)、可使用頻帶的信息、以及步驟2記載的包括對(duì)Ne的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)以及外部終端節(jié)點(diǎn)的目錄的信息構(gòu)成。在圖2中，表示狀態(tài)信息的構(gòu)成示例。另外，可以對(duì)構(gòu)成狀態(tài)信息的信息詳細(xì)情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)刈芳印⒆兏?、刪除。
步驟3-1在步驟3-1中，為了掌握各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)相互之間的狀態(tài)信息，要進(jìn)行以下的處理。下述的處理順序在每當(dāng)終端節(jié)點(diǎn)參加組播通信時(shí)進(jìn)行。
首先，一旦某個(gè)終端節(jié)點(diǎn)(Nf)參加組播通信，Nf進(jìn)行上述步驟1和步驟2記載的處理。隨后，對(duì)Nf的外部終端節(jié)點(diǎn)，測(cè)量Nf與Nf的外部終端節(jié)點(diǎn)之間的分發(fā)分組的路徑上的跳數(shù)、遲延、可使用頻帶。另外，已經(jīng)參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行上述步驟1和上述步驟2記載的處理。之后，只有在將Nf判斷為本身的外部節(jié)點(diǎn)的情況下，測(cè)量本身節(jié)點(diǎn)與Nf之間的分發(fā)分組的路徑上的跳數(shù)、遲延、可使用頻帶。
其次，Nf通過IP單播對(duì)其他終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送將新形成的以廣告自己的狀態(tài)信息為目的的狀態(tài)信息廣告消息。另外，根據(jù)上述測(cè)量處理將本身的狀態(tài)信息作了更新的終端節(jié)點(diǎn)，通過IP單播對(duì)其他終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送狀態(tài)信息廣告消息。
另外，需要其他的終端節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息的只有作為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)。再者，由于對(duì)作為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)之間的分發(fā)樹構(gòu)筑是在與IP組播對(duì)應(yīng)的路由器上處理，因此在作為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)中不需要內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息。由此可見，通過將狀態(tài)信息廣告消息的發(fā)送對(duì)象作為對(duì)該消息的發(fā)送源的終端節(jié)點(diǎn)的外部終端節(jié)點(diǎn)以及作為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)，能夠削減狀態(tài)信息廣告消息的廣告量。
另外，Nf向步驟1的上述成員管理服務(wù)器發(fā)送自己的狀態(tài)信息廣告消息，通過上述成員管理服務(wù)器在對(duì)需要上述信息廣告消息的其他的終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣告，能夠削減狀態(tài)信息廣告消息的廣告量。
根據(jù)上述的處理順序，各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)掌握其他的終端節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息。
步驟3-2有關(guān)本發(fā)明的組播分發(fā)樹是以發(fā)送者為源頭的一對(duì)多的分發(fā)樹。另外，組播分發(fā)樹的計(jì)算，在作為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行。下面是對(duì)有關(guān)組播分發(fā)樹的計(jì)算所必需的處理順序的記述。下述的處理順序是，每當(dāng)終端節(jié)點(diǎn)(Ng)參加組播通信時(shí)，在Ng成為發(fā)送者的情況的Ng(終端節(jié)點(diǎn))中，或者經(jīng)過上述步驟1和上述步驟2的處理，在已判斷Ng是外部終端節(jié)點(diǎn)的已參加組播通信的作為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行。另外，下述的處理過程是，每當(dāng)Ng脫離組播通信時(shí)，在既是已經(jīng)參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)、而且還是以Ng作為外部終端節(jié)點(diǎn)并且成為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行。
另外，對(duì)于Ng的參加/脫離，已經(jīng)參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)、并且判斷Ng是內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)的成為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)，不需要進(jìn)行組播分發(fā)樹的計(jì)算和構(gòu)筑處理。
用于進(jìn)行組播分發(fā)樹的計(jì)算的算法，有以追求最短路徑樹的SPT(ShortestPath Tree)和追求最小生成樹的MST(Minimum Spanning Tree)，以及具有滿足所要求的QoS(Quality of Service，質(zhì)量與服務(wù))條件的算法等。在本發(fā)明中假設(shè)按照高層的應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)出的要求來選擇計(jì)算算法。
圖3是為了計(jì)算組播分發(fā)樹的流程圖。以下使用圖3，記述當(dāng)組播通信的發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)為Nh、組播計(jì)算算法為SPT、以對(duì)組播計(jì)算算法的計(jì)量為各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)之間的跳數(shù)時(shí)的、在Nh上的上述組播分發(fā)樹的計(jì)算方法。
條件1(400)在有Nh的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)存在的情況下實(shí)行處理1(S401)，在沒有的情況下實(shí)行處理2(S402)。
處理1(S401)在節(jié)候補(bǔ)對(duì)象目錄(在分發(fā)樹的計(jì)算過程中已經(jīng)包含在分發(fā)樹的終端節(jié)點(diǎn)目錄)中不作任何記述，將Nh以及Nh的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)以外的終端節(jié)點(diǎn)記述在計(jì)算對(duì)象目錄(在分發(fā)樹的計(jì)算過程中，還沒有包含在分發(fā)樹的終端節(jié)點(diǎn)目錄)。如果是圖4表示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因?yàn)榘l(fā)送者100因?yàn)榻邮照?01，102是內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)，所以將除此之外的接收者(103～107)記述在計(jì)算對(duì)象目錄。
處理2(S402)節(jié)候補(bǔ)對(duì)象目錄中不作任何記述，將Nh以外的終端節(jié)點(diǎn)記述在計(jì)算對(duì)象目錄中。
條件2(S403)在計(jì)算對(duì)象目錄中作為接收者的終端節(jié)點(diǎn)沒有被記述時(shí)，結(jié)束組播分發(fā)樹的計(jì)算處理，若是與此相反的情況，則實(shí)行處理3(S404)。
處理3(S404)按照作為組播分發(fā)樹計(jì)算算法的SPT進(jìn)行。對(duì)計(jì)算對(duì)象目錄中記述的終端節(jié)點(diǎn)，經(jīng)過Nh或者節(jié)候補(bǔ)目錄中記述的終端節(jié)點(diǎn)，選擇作為計(jì)量的跳數(shù)的和為最小的一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，作為組播分發(fā)樹的節(jié)。如果是圖4所表示的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)，發(fā)送者100為終端節(jié)點(diǎn)Nh時(shí)，最初在節(jié)候補(bǔ)目錄中沒作任何記述的情況下，選擇接收者(103～105)中的最短路徑的終端節(jié)點(diǎn)作為節(jié)。
條件3(S405)當(dāng)在處理3(S404)選擇的終端節(jié)點(diǎn)有內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)存在時(shí)實(shí)行處理4(S406)，相反時(shí)則實(shí)行處理5(S407)。
處理4(S406)在節(jié)候補(bǔ)目錄中記述在處理3(S403)中選擇的終端節(jié)點(diǎn)。從計(jì)算對(duì)象目錄中刪除在處理3(S403)中選擇的終端節(jié)點(diǎn)及該終端節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。例如，在處理3將接收者103選擇為節(jié)的情況，從計(jì)算對(duì)象目錄中刪除接收者103和成為接收者103的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)的接收者(104，105)。
處理5(S407)在節(jié)候補(bǔ)目錄中記述在處理3(S403)選擇的終端節(jié)點(diǎn)，從計(jì)算對(duì)象目錄刪除該終端節(jié)點(diǎn)。例如，在處理3選擇接收者106作為節(jié)的情況，從計(jì)算對(duì)象目錄中刪除接收者106。
另外，在上述組播分發(fā)樹處理中，處理4(S406)或者處理5(S407)結(jié)束后，返回條件2(S403)。
根據(jù)以上組播分發(fā)樹計(jì)算方法，Nh計(jì)算出組播分發(fā)樹。
步驟3-3以下，是關(guān)于構(gòu)筑組播分發(fā)樹必需的處理過程的記述。下述的處理順序，假設(shè)Nk是實(shí)施步驟3-2的作為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)。
首先，Nk對(duì)根據(jù)上述組播分發(fā)樹的計(jì)算方法計(jì)算的、作為組播分發(fā)樹的節(jié)的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，使用IP單播發(fā)送以上述組播分發(fā)樹的構(gòu)筑為目的的消息(以下記為轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息)。在轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息中，記述向哪個(gè)IP地址轉(zhuǎn)發(fā)以Nk為發(fā)送源的用于組播通信的分組(以下，記述為轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則)。在接收了轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息的終端節(jié)點(diǎn)中，對(duì)于存在內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)的終端節(jié)點(diǎn)(N1)的上述轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，一定有記述N1使用的IP組播地址。若是圖4所表示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在接收者103為接收了轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息的節(jié)的情況，因?yàn)榻邮照?03是有作為內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)的接收者(104，105)存在的終端節(jié)點(diǎn)，所以在轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則中記述接收者103使用的IP組播地址。如果IP組播對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)上的接收者(104，105)指定了獨(dú)自的IP組播地址，則記述該地址。據(jù)此，以接收者103作為節(jié)，構(gòu)筑了向其前面的接收者(104，105)分發(fā)發(fā)送者100的分組的分發(fā)樹。圖5表示的是自己構(gòu)筑的組播分發(fā)樹的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則與其他的終端節(jié)點(diǎn)構(gòu)筑的組播分發(fā)樹的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。如果是自己構(gòu)筑的組播分發(fā)樹，在根記述自己的IP地址。
接收了轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息的終端節(jié)點(diǎn)，按照上述的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，轉(zhuǎn)發(fā)以Nk為發(fā)送源終端節(jié)點(diǎn)的用于組播通信的分組。
再者，轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則有有效期限，Nk通過定期發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息，維持組播分發(fā)樹。另外，成為組播分發(fā)樹的節(jié)的終端節(jié)點(diǎn)，在一定期間里沒有接收到上述轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求的信息時(shí)，廢除對(duì)應(yīng)的上述轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。
步驟4在步驟4中，在組播通信中作為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)，依據(jù)由上述步驟3-3記載的處理過程構(gòu)筑的組播分發(fā)樹，對(duì)作為接收者的終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組分發(fā)。
這時(shí)，接收了按照組播分發(fā)樹轉(zhuǎn)發(fā)的分組的終端節(jié)點(diǎn)，不能從IP首標(biāo)判別本來的發(fā)送源終端節(jié)點(diǎn)的IP地址。這是因?yàn)槿绻菆D4所示的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)，接收了來自發(fā)送者100的分組的接收者103，在向接收者104，105進(jìn)行IP組播時(shí)，在被分組首標(biāo)記述的發(fā)送源的IP地址上記述自己的IP地址。由此可見，通過在成為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)在分發(fā)分組的有效負(fù)載中，插入本身的IP地址，就能夠使接收分組的終端節(jié)點(diǎn)判別本來的發(fā)送源終端節(jié)點(diǎn)的IP地址。
以下，關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式，使用圖進(jìn)行具體的說明。
(實(shí)施方式1)圖4是能適用有關(guān)本實(shí)施方式的分組分發(fā)控制方法的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)的概觀圖。在圖4中，假設(shè)從作為發(fā)送者100的終端節(jié)點(diǎn)，對(duì)作為接收者(101～107)的多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行分組分發(fā)。另外，發(fā)送者100和接收者(101～107)，通過上述步驟1～步驟3所記載的處理，完成以發(fā)送者100作為根的組播分發(fā)樹的計(jì)算和構(gòu)筑，接收者(101～107)按照發(fā)送者100構(gòu)筑的組播分發(fā)樹，轉(zhuǎn)發(fā)分組。
發(fā)送者100用IP組播，向作為發(fā)送者100的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)的接收者(101，102)進(jìn)行分組分發(fā)(108)。另外，發(fā)送者100按照上述組播分發(fā)樹，用IP單播向作為發(fā)送者100的外部終端節(jié)點(diǎn)的接收者(103，106)分別進(jìn)行分組分發(fā)(109，110)。連接于與發(fā)送者100相同的IP組播對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)的接收者(101，102)，根據(jù)上述步驟2記載的處理，參加以發(fā)送者100為發(fā)送源的組播組，接收發(fā)送者100發(fā)送的IP組播分組(108)。
收到根據(jù)IP單播(109)分發(fā)的分組的接收者103，按照上述的組播分發(fā)樹，將接收的上述IP單播分組的IP首標(biāo)更換為以接收者103為發(fā)送源、且以接收者103使用的IP組播地址為接收地址的IP組播首標(biāo)，對(duì)作為接收者103的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)的接收者(104，105)，用IP組播進(jìn)行分組分發(fā)(111)。因此，接收者(104，105)根據(jù)上述步驟2記載的處理參加以接收者103為發(fā)送源的組播組，接收由接收者(103)發(fā)送的IP組播分組(111)。
收到根據(jù)IP單播(110)分發(fā)的分組的接收者(106)，按照上述組播分發(fā)樹，對(duì)作為接收者106的外部終端節(jié)點(diǎn)的接收者(107)，使用IP單播進(jìn)行分組分發(fā)(112)。
如上所述，在本實(shí)施方式中，根據(jù)作為接收者的終端節(jié)點(diǎn)適當(dāng)?shù)剡x擇使用IP組播或者IP單播，來進(jìn)行分組分發(fā)。
圖6是終端節(jié)點(diǎn)上的分組分發(fā)系統(tǒng)200的方框結(jié)構(gòu)圖。具有分組分發(fā)系統(tǒng)200的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)具有上述步驟1記載的分散成員管理功能的成員管理處理部204，通過IP組播/IP單播分組發(fā)送/接收處理部201，獲得本身以外的其他的終端節(jié)點(diǎn)的IP地址信息。
各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)進(jìn)行上述步驟2記載的處理的IP組播可通信判斷部205，通過IP組播/IP單播分組發(fā)送/接收處理部201，判斷本身以外的其他的終端節(jié)點(diǎn)是可基于IP組播進(jìn)行通信，還是只能用IP單播進(jìn)行通信。
其次，各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)鏈路信息測(cè)量處理部206，通過IP組播/IP單播分組發(fā)送/接收處理部201，按照上述步驟3-1記載的處理順序，測(cè)量到其他終端節(jié)點(diǎn)的路徑上的跳數(shù)、延遲、可使用頻帶。另外，根據(jù)在IP組播可通信判斷部205和鏈路信息測(cè)量處理部206中進(jìn)行上述處理所得到的結(jié)果，形成上述步驟3-1記載的本身的狀態(tài)信息后，記錄在狀態(tài)信息保持部212中。然后，根據(jù)狀態(tài)信息廣告處理部210，通過IP組播/IP單播分組發(fā)送/接收處理部201，將被狀態(tài)信息保持部212記錄的本身的狀態(tài)信息，作為上述步驟3記載的狀態(tài)信息廣告消息，向其他的終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣告。與此同時(shí)，狀態(tài)信息廣告處理部210通過IP組播/IP單播分組發(fā)送/接收處理部201，接收其來自其他終端節(jié)點(diǎn)的上述步驟3記載的狀態(tài)信息廣告消息，在狀態(tài)信息保持部212中記錄其他終端節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息。
作為組播通信發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)，在組播分發(fā)樹計(jì)算處理部211中，使用被狀態(tài)信息保持部212記錄的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部狀態(tài)信息，與使用上述步驟3記載的組播分發(fā)樹計(jì)算算法的上述步驟3-2記載的組播分發(fā)樹的計(jì)算方法，進(jìn)行組播分發(fā)樹的計(jì)算處理。
在組播分發(fā)樹構(gòu)筑處理部202中，按照用上述組播分發(fā)樹的計(jì)算處理所得到的結(jié)果，根據(jù)上述步驟3-3記載的組播分發(fā)樹構(gòu)筑方法，進(jìn)行組播分發(fā)樹的構(gòu)筑處理。在組播分發(fā)樹構(gòu)筑處理部202中，通過IP組播/IP單播分組發(fā)送/接收處理部201，對(duì)根據(jù)上述組播分發(fā)樹的計(jì)算處理計(jì)算出的作為上述組播分發(fā)樹的節(jié)的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，用IP單播發(fā)送上述步驟3-3記載的轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息。
接收上述轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求信息的終端節(jié)點(diǎn)通過其組播分發(fā)樹構(gòu)筑處理部202，將包括在轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息中的上述步驟3-3記載的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，記錄在分組轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則保持部208中。
圖5表示在分組轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則保持部208中的記錄內(nèi)容。在上述分組轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則保持部208中記述，在本身構(gòu)筑的組播分發(fā)樹中的、作為分組的下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)地址的IP組播地址或者終端節(jié)點(diǎn)的IP地址。另外，在上述分組轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則保持部208中記述，其他的終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)上述組播分發(fā)樹構(gòu)筑處理所構(gòu)筑的組播分發(fā)樹中的、作為分組的下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)地址的IP組播地址或者終端節(jié)點(diǎn)的IP地址。
作為組播通信的發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)，一旦上述組播分發(fā)樹構(gòu)筑處理結(jié)束，按照上述步驟4記載的順序，進(jìn)行分組分發(fā)。具體來說，在上述分組分發(fā)系統(tǒng)200中，從應(yīng)用數(shù)據(jù)接收部213輸入的數(shù)據(jù)，被交給IP組播/IP單播切換控制部207。上述IP組播/IP單播切換控制部207，按照由上述分組轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則保持部208所記述的上述分組的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，對(duì)收到的上述應(yīng)用數(shù)據(jù)，適當(dāng)?shù)嘏袛嗍菓?yīng)該用IP組播進(jìn)行分發(fā)，還是應(yīng)該用IP單播進(jìn)行分發(fā)，還是應(yīng)該合并使用IP組播與IP單播進(jìn)行分發(fā)。然后，根據(jù)對(duì)應(yīng)判斷結(jié)果的分發(fā)方式，通過IP組播/IP單播分組發(fā)送/接收處理部201發(fā)出分組。另外，對(duì)被發(fā)出的上述分組賦予擴(kuò)展首標(biāo)，上述擴(kuò)展首標(biāo)中記載了作為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)的IP地址。
在接收了從作為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)直接或者通過其他終端節(jié)點(diǎn)分發(fā)的分組的終端節(jié)點(diǎn)中，通過IP組播/IP單播分組發(fā)送/接收處理部201，交給分組轉(zhuǎn)發(fā)判斷部209。分組轉(zhuǎn)發(fā)判斷部209，從收到的分組中取出應(yīng)用數(shù)據(jù)，通過應(yīng)用數(shù)據(jù)輸出部214，向應(yīng)用傳遞數(shù)據(jù)。另外，分組轉(zhuǎn)發(fā)判斷部209基于接收的分組的擴(kuò)展首標(biāo)中所記述的發(fā)送源終端節(jié)點(diǎn)的IP地址，參照分組轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則保持部208，對(duì)下一個(gè)接收的分組應(yīng)該向哪個(gè)IP組播地址或者哪個(gè)IP地址轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行判斷。有下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)地址的情況，分組轉(zhuǎn)發(fā)判斷部209在IP組播/IP單播首標(biāo)變換部203中，適當(dāng)?shù)刂貙慖P首標(biāo)，通過IP組播/IP單播分組發(fā)送/接收處理部201發(fā)出分組。相反，在沒有下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)地址的情況，什么都不進(jìn)行就結(jié)束處理。
另外，成員管理處理部204也具有終端節(jié)點(diǎn)的監(jiān)視功能，通過用上述組播分發(fā)樹，向其他的終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送應(yīng)答請(qǐng)求消息，對(duì)由于終端節(jié)點(diǎn)的障礙而從組播通信不預(yù)期的脫離，進(jìn)行快速的檢測(cè)，從上述步驟3-2和上述步驟3-3記載的處理，進(jìn)行上述組播分發(fā)樹的再構(gòu)筑，從而能夠縮短組播通信的中斷時(shí)間。
另外，成員管理處理部204具有認(rèn)證功能，對(duì)在上述步驟1記載的組播通信中的新的終端節(jié)點(diǎn)的參加/脫離要求，能夠判斷進(jìn)行要求的終端節(jié)點(diǎn)是否擁有該組播通信的參加/脫離的權(quán)利，或者是不是冒充的東西。
上述步驟4記載的擴(kuò)展首標(biāo)，不只是給予用于組播通信的分組，也能夠給予本發(fā)明中以各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)之間的控制為目的的信息(包括參加請(qǐng)求消息、脫離請(qǐng)求消息、參加廣告信息、脫離廣告信息、應(yīng)答請(qǐng)求消息、回答消息、測(cè)量分組、測(cè)量回答分組、狀態(tài)信息廣告消息、廣告接收確認(rèn)消息、轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息)。
另外，IP組播/IP單播分組發(fā)送/接收處理部201具有認(rèn)證功能，在通過IP組播/IP單播分組發(fā)送/接收處理部201進(jìn)行的與其他的終端節(jié)點(diǎn)的通信中分發(fā)分組時(shí)，能夠?qū)⒁宰C明具有分組分發(fā)系統(tǒng)200的功能的終端節(jié)點(diǎn)本身為目的的認(rèn)證信息嵌入上述步驟4記載的擴(kuò)展首標(biāo)中。
另外，IP組播/IP單播分組發(fā)送接收處理部201具有認(rèn)證功能，在通過IP組播/IP單播分組發(fā)送/接收處理部201進(jìn)行的與其他的終端節(jié)點(diǎn)的通信中接收分組時(shí)，能夠基于包含在給予分組的上述擴(kuò)展首標(biāo)中的、用來證明該分組的發(fā)送源終端節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證信息，判斷該分組的發(fā)送源的終端節(jié)點(diǎn)是不是冒充的。
另外，IP組播/IP單播分組發(fā)送/接收處理部201具有組播通信的擁塞檢測(cè)和數(shù)據(jù)重發(fā)功能，能夠在用于組播通信的分組的分發(fā)、或者以控制為目的的消息(包括參加請(qǐng)求消息、脫離請(qǐng)求消息、參加廣告消息、脫離廣告消息、應(yīng)答請(qǐng)求消息、應(yīng)答消息、測(cè)量分組、測(cè)量應(yīng)答分組、狀態(tài)信息廣告消息、廣告接收確認(rèn)消息、轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息)的交換中，對(duì)分組丟失進(jìn)行重發(fā)處理。
另外，在組播通信中，如圖7所示，也可以采用下面的結(jié)構(gòu)設(shè)置管理參加/脫離該通信的終端節(jié)點(diǎn)的成員管理服務(wù)器600，分組分發(fā)系統(tǒng)(607-1～607-n)通過與成員管理服務(wù)器600進(jìn)行通信，來掌握參加/脫離該通信的終端節(jié)點(diǎn)。
據(jù)此，對(duì)組播通信的終端節(jié)點(diǎn)的參加/脫離，能夠削減各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)之間的參加廣告消息和脫離廣告消息的交換量，并減輕在終端節(jié)點(diǎn)中由上述信息交換所產(chǎn)生的處理負(fù)擔(dān)。
在成員管理服務(wù)器600中，參加/脫離要求處理部603通過分組發(fā)送/接收部601，接收來自終端節(jié)點(diǎn)的參加請(qǐng)求消息或者脫離請(qǐng)求消息，將該信息寫入成員信息保持部602，管理在組播通信中的終端節(jié)點(diǎn)。另外，對(duì)于終端節(jié)點(diǎn)的組的參加/脫離，在成員管理服務(wù)器600中，終端節(jié)點(diǎn)通信處理部604通過分組發(fā)送接收部601，進(jìn)行對(duì)其他終端節(jié)點(diǎn)的參加廣告消息或者脫離廣告消息的發(fā)送。
在成員管理服務(wù)器600中，設(shè)置終端節(jié)點(diǎn)監(jiān)視部605，通過分組發(fā)送/接收部601來監(jiān)視終端節(jié)點(diǎn)，由此對(duì)因終端節(jié)點(diǎn)的障礙而產(chǎn)生的從組播通信的不預(yù)期的脫離進(jìn)行快速的檢測(cè)，并通過終端節(jié)點(diǎn)通信處理部604，將該事實(shí)對(duì)其他終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣告，從而使其他終端節(jié)點(diǎn)從上述步驟3-2和上述步驟3-3記載的處理進(jìn)行上述組播分發(fā)樹再構(gòu)筑，能夠縮短組播通信的中斷時(shí)間。
另外，在成員管理服務(wù)器600中，設(shè)置狀態(tài)信息保持部606，通過終端節(jié)點(diǎn)通信處理部604，收集終端節(jié)點(diǎn)保持的本身的狀態(tài)信息，并向其他終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣告，能夠削減各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)之間的上述步驟3記載的狀態(tài)信息廣告消息和廣告接收確認(rèn)信息的交換量，并減輕在終端節(jié)點(diǎn)中由于上述消息交換而產(chǎn)生的處理負(fù)擔(dān)。
另外，在成員管理服務(wù)器600中，參加/脫離要求處理部603具有對(duì)終端節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證功能，對(duì)上述步驟1記載的組播通信的新終端節(jié)點(diǎn)參加或者脫離的要求，能夠判斷進(jìn)行該要求的終端節(jié)點(diǎn)是否有權(quán)參加·脫離該組播通信，或者是否是冒充的。
另外，在成員管理服務(wù)器600中，分組發(fā)送/接收部601具有認(rèn)證功能，在通過分組發(fā)送接收部601進(jìn)行的、與終端節(jié)點(diǎn)的通信中，分發(fā)分組時(shí)，能夠?qū)榱俗C明本身是正確的成員管理服務(wù)器的認(rèn)證信息，與上述步驟4記載的擴(kuò)展首標(biāo)同樣地嵌入分組中。
另外，在成員管理服務(wù)器600中，分組發(fā)送/接收部601具有認(rèn)證功能，在通過分組發(fā)送/接收部601進(jìn)行的、與終端節(jié)點(diǎn)的通信中，接收分組時(shí)，能夠基于包含在給予分組的上述步驟4記載的擴(kuò)展首標(biāo)之中的、證明該分組的發(fā)送源終端節(jié)點(diǎn)的上述認(rèn)證信息，判斷該分組的發(fā)送源終端節(jié)點(diǎn)不是冒充的。
另外，本發(fā)明對(duì)于依據(jù)IGMP的參加/脫離分組，通過使用依據(jù)MLD(Multicast Listener Discovery Protocol，組播聽眾發(fā)現(xiàn)協(xié)議)與IGMP同等的功能，也能夠適用于依據(jù)IPv6的組播通信。
本發(fā)明的第一實(shí)施方式是一種在作為一對(duì)多或者多對(duì)多通信的組播通信中的分組分發(fā)控制方法，其特征是，在參加該組播通信的終端節(jié)點(diǎn)上的分組分發(fā)上并用IP組播與IP單播，根據(jù)接收者終端節(jié)點(diǎn)而切換IP組播與IP單播。
根據(jù)這樣的分組分發(fā)控制方法，通過在各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)中向只有IP組播就不能通信的其他終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的分組分發(fā)中使用IP單播，能夠?qū)崿F(xiàn)作為IP組播的課題的、在不對(duì)應(yīng)IP組播的網(wǎng)絡(luò)上的組播通信，并且與應(yīng)用層組播相比，能夠在減輕終端節(jié)點(diǎn)的這些處理負(fù)擔(dān)的同時(shí)，節(jié)約消耗的網(wǎng)絡(luò)頻帶資源。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式是一種分組分發(fā)控制方法，其特征是，對(duì)參加組播通信的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，設(shè)定基于組播分發(fā)樹的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，如在上述轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則中下一個(gè)分組分發(fā)目的地能夠基于IP組播進(jìn)行通信，則記述IP組播地址，而如不能基于IP組播進(jìn)行通信，則先記述作為下一個(gè)分組分發(fā)目的地的終端節(jié)點(diǎn)的IP地址，各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)在上述轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則記述的地址屬性來切換IP組播與IP單播。
根據(jù)這樣的分組分發(fā)控制方法，因?yàn)樵诟鱾€(gè)組播中設(shè)定下面的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，即，下一個(gè)分組分發(fā)目的地如能夠基于IP組播進(jìn)行通信，則記述IP組播地址，如果不能基于IP組播進(jìn)行通信，則記述作為下一個(gè)分組分發(fā)目的地的終端節(jié)點(diǎn)的IP地址，所以各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)通過按照轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則變更分組的發(fā)送目的地的地址，能夠基于接收者終端節(jié)點(diǎn)切換IP組播與IP單播。
本發(fā)明的第三實(shí)施方式是一種分組分發(fā)控制方法，其特征是，在參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)上，設(shè)定基于組播分發(fā)樹的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，對(duì)于上述轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則如在上述轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則中下一個(gè)分組分發(fā)目的地能夠基于IP組播進(jìn)行通信，則記述IP組播地址，另外，如不能基于IP組播進(jìn)行通信，則先記述作為下一個(gè)分組分發(fā)目的地的終端節(jié)點(diǎn)的IP地址，在作為組播分發(fā)樹的根或者節(jié)的終端節(jié)點(diǎn)中如果存在能夠基于IP組播進(jìn)行通信的其他的終端節(jié)點(diǎn)，對(duì)那些其他的終端節(jié)點(diǎn)使用以IP組播地址作為發(fā)送目的地地址的IP組播分組進(jìn)行分組分發(fā)，在作為組播分發(fā)樹的根或者節(jié)的終端節(jié)點(diǎn)中，如果存在不能基于IP組播進(jìn)行通信的其他的終端節(jié)點(diǎn)，則使用以那些其他的終端節(jié)點(diǎn)的IP地址作為發(fā)送目的地地址的IP單播分組進(jìn)行分組分發(fā)。
根據(jù)這樣的分組分發(fā)控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)基于在轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則記述的地址屬性來切換IP組播與IP單播的終端節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明的第四實(shí)施方式是一種IP組播對(duì)應(yīng)判定方法，其特征是，參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)用IP組播向不知能否使用IP組播的其他的終端節(jié)點(diǎn)、或者自己以外的終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送應(yīng)答請(qǐng)求消息，將對(duì)此返回回答消息的終端節(jié)點(diǎn)判定為能夠基于IP組播進(jìn)行通信的終端節(jié)點(diǎn)。
根據(jù)這樣的IP組播對(duì)應(yīng)判定方法，參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)能夠?qū)κ欠衲軌蚧贗P組播與其他的終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信作出判斷，并利用其結(jié)果設(shè)定轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。
本發(fā)明的第五實(shí)施方式是一種在參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)之中成為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)上求出以該發(fā)送者作為根的組播分發(fā)樹的組播分發(fā)樹計(jì)算方法，在目錄上登記成為組播分發(fā)樹的對(duì)象的終端節(jié)點(diǎn)，從上述登記目錄中排除作為發(fā)送者可基于IP組播進(jìn)行通信的終端節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)，從該登記目錄中基于分發(fā)樹計(jì)算算法特定成為節(jié)的終端節(jié)點(diǎn)，從上述登記目錄排除該節(jié)終端節(jié)點(diǎn)以及從節(jié)終端節(jié)點(diǎn)來看的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)，以上述節(jié)終端節(jié)點(diǎn)為起點(diǎn)對(duì)其前面的部分也反復(fù)進(jìn)行相同的處理，從而求組播分發(fā)樹。
根據(jù)這樣的組播分發(fā)樹的計(jì)算方法，既使是與IP組播對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)和不與IP組播對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)混同存在的環(huán)境，也能夠算出作為分組分發(fā)手段對(duì)使用IP組播還是IP單播進(jìn)行判斷的組播分發(fā)樹。
本發(fā)明的第六實(shí)施方式是一種組播分發(fā)樹構(gòu)筑方法，其特征是，使用IP單播對(duì)基于第五實(shí)施方式的組播分發(fā)樹的計(jì)算方法計(jì)算出的組播分發(fā)樹的各個(gè)節(jié)終端節(jié)點(diǎn)，發(fā)送記述著按照每個(gè)節(jié)決定的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則的轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息，接收上述轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息的節(jié)終端節(jié)點(diǎn)，將轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息中的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則作為自己的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則來保持，該轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則表示在接收到以該組播分發(fā)樹的根作為發(fā)送源的組播通信用的分組時(shí)，要向哪個(gè)IP地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
根據(jù)這樣的組播分發(fā)樹的構(gòu)筑方法，在對(duì)應(yīng)IP組播的網(wǎng)絡(luò)與不對(duì)應(yīng)IP組播的網(wǎng)絡(luò)混同存在的環(huán)境中，能夠通過這樣的網(wǎng)絡(luò)上的終端節(jié)點(diǎn)構(gòu)筑組播分發(fā)樹。
本發(fā)明的第七實(shí)施方式是，在第五實(shí)施方式的組播分發(fā)樹構(gòu)筑方法中，當(dāng)檢測(cè)出從組播通信脫離的終端節(jié)點(diǎn)時(shí)，配合該終端節(jié)點(diǎn)脫離后的狀態(tài)再構(gòu)筑上述組播分發(fā)樹。
據(jù)此，因?yàn)樵诮K端節(jié)點(diǎn)從組播通信脫離之后，組播分發(fā)樹被重新構(gòu)筑，所以能夠?qū)崿F(xiàn)組播通信。
本發(fā)明的第八實(shí)施方式的特征是，在第一或者第二實(shí)施方式的分組分發(fā)控制方法中，設(shè)置對(duì)參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理的管理服務(wù)器，有關(guān)終端節(jié)點(diǎn)的信息與有關(guān)終端節(jié)點(diǎn)的參加·脫離的信息，在管理服務(wù)器與終端節(jié)點(diǎn)之間被相互交換。
本發(fā)明的第九實(shí)施方式的特征是，參加一對(duì)多或者多對(duì)多通信的組播通信的通信終端，并用IP組播與IP單播進(jìn)行分組分發(fā)，根據(jù)接收者終端節(jié)點(diǎn)來切換IP組播與IP單播。
本發(fā)明的第十實(shí)施方式是在第九實(shí)施方式的通信終端中，與管理參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)的管理服務(wù)器之間，交換有關(guān)其他的終端節(jié)點(diǎn)的信息以及有關(guān)其他的終端節(jié)點(diǎn)的參加·脫離的信息。
本發(fā)明的第十一實(shí)施方式是一種通信終端，將參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)中成為發(fā)送者的終端節(jié)點(diǎn)，且成為組播分發(fā)樹的對(duì)象的終端節(jié)點(diǎn)登記在目錄上，從上述登記目錄中排除作為發(fā)送者可基于IP組播進(jìn)行通信的終端節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)，從該登記目錄中特定基于分發(fā)樹計(jì)算算法成為節(jié)的終端節(jié)點(diǎn)，從上述登記目錄排除該節(jié)終端節(jié)點(diǎn)以及從節(jié)終端節(jié)點(diǎn)來看的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)，以上述節(jié)終端節(jié)點(diǎn)為起點(diǎn)對(duì)其前面的部分也反復(fù)進(jìn)行相同的處理，從而求出組播分發(fā)樹。
本說明書基于2003年10月22日申請(qǐng)的日本專利第2003-361524號(hào)、2004年10月14日申請(qǐng)的日本專利第2004-300604號(hào)。其內(nèi)容全部包含于此作為參考。
工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明在對(duì)應(yīng)IP組播的網(wǎng)絡(luò)與不對(duì)應(yīng)IP組播的網(wǎng)絡(luò)混同存在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，能夠?qū)崿F(xiàn)組播通信而不增加終端節(jié)點(diǎn)的處理負(fù)擔(dān)，并且不消耗網(wǎng)絡(luò)頻帶，可適用于一對(duì)多型或者多對(duì)多型的分組分發(fā)等。
權(quán)利要求
1.一種在作為一對(duì)多或者多對(duì)多通信的組播通信中的分組分發(fā)控制方法，包括可并用IP組播與IP單播并參加上述組播通信的終端節(jié)點(diǎn)，確認(rèn)成為下一個(gè)分組分發(fā)目的地的接收者終端節(jié)點(diǎn)是否能夠基于IP組播進(jìn)行通信的步驟；以及上述發(fā)送者終端節(jié)點(diǎn)基于上述確認(rèn)結(jié)果，將對(duì)上述接收者終端節(jié)點(diǎn)的分組分發(fā)切換為IP組播或者IP單播的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的分組分發(fā)控制方法，包括對(duì)參加組播通信的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，設(shè)定基于組播分發(fā)樹的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，如在上述轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則中下一個(gè)分組分發(fā)目的地能夠基于IP組播進(jìn)行通信，則記述IP組播地址，而如不能基于IP組播進(jìn)行通信，則記述作為下一個(gè)分組分發(fā)目的地的終端節(jié)點(diǎn)的IP地址的步驟；以及上述發(fā)送者終端節(jié)點(diǎn)確認(rèn)在上述轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則中記述的地址屬性，從而切換IP組播與IP單播的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的分組分發(fā)控制方法，其中如果在作為上述組播分發(fā)樹的根或者節(jié)的終端節(jié)點(diǎn)中存在能夠基于IP組播進(jìn)行通信的其他的終端節(jié)點(diǎn)，則對(duì)那些其他的終端節(jié)點(diǎn)使用以IP組播地址作為發(fā)送目的地地址的IP組播分組進(jìn)行分組分發(fā)，在作為組播分發(fā)樹的根或者節(jié)的終端節(jié)點(diǎn)中，如果存在不能基于IP組播進(jìn)行通信的其他的終端節(jié)點(diǎn)，則使用以那些其他的終端節(jié)點(diǎn)的IP地址作為發(fā)送目的地地址的IP單播分組進(jìn)行分組分發(fā)。
4.如權(quán)利要求1所述的分組分發(fā)控制方法，包括從參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)用IP組播向不知能否基于IP組播進(jìn)行通信的自己以外的終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送應(yīng)答請(qǐng)求消息，將發(fā)回了與其對(duì)應(yīng)的應(yīng)答消息的終端節(jié)點(diǎn)判定為能夠基于IP組播進(jìn)行通信的終端節(jié)點(diǎn)的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的分組分發(fā)控制方法，包括在參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)之中發(fā)送者終端節(jié)點(diǎn)上求以該發(fā)送者作為根的組播分發(fā)樹的組播分發(fā)樹計(jì)算步驟，其中，上述組播分發(fā)樹計(jì)算步驟，在目錄上登記成為上述組播分發(fā)樹的對(duì)象的終端節(jié)點(diǎn)，該發(fā)送者終端節(jié)點(diǎn)從上述登記目錄中排除作為可基于IP組播的終端節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)，從以上述發(fā)送者終端節(jié)點(diǎn)為起點(diǎn)的該登記目錄中基于分發(fā)樹計(jì)算算法確定成為節(jié)的終端節(jié)點(diǎn)，從上述登記目錄排除該節(jié)終端節(jié)點(diǎn)以及從節(jié)終端節(jié)點(diǎn)來看的內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)，以上述節(jié)終端節(jié)點(diǎn)為起點(diǎn)對(duì)其前面的部分也反復(fù)進(jìn)行相同的處理，從而求出組播分發(fā)樹。
6.如權(quán)利要求項(xiàng)5所述的分組分發(fā)控制方法，其中對(duì)基于上述組播分發(fā)樹計(jì)算步驟計(jì)算出的組播分發(fā)樹的各個(gè)節(jié)終端節(jié)點(diǎn)，使用IP單播發(fā)送記述了按照每個(gè)節(jié)決定的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則的轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息，接收上述轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息的節(jié)終端節(jié)點(diǎn)，將轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求消息中的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則作為自己的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則來保持，該轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則表示在接收到以該組播分發(fā)樹的根的終端節(jié)點(diǎn)作為發(fā)送源的組播通信用的分組時(shí)，要向哪個(gè)IP地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
7.如權(quán)利要求項(xiàng)6所述的分組分發(fā)控制方法，其中當(dāng)檢測(cè)出從組播通信脫離的終端節(jié)點(diǎn)時(shí)，按照該終端節(jié)點(diǎn)脫離后的狀態(tài)再構(gòu)筑上述組播分發(fā)樹。
8.如權(quán)利要求項(xiàng)1所述的分組分發(fā)控制方法，其中在管理參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)的管理服務(wù)器與終端節(jié)點(diǎn)之間，交換有關(guān)終端節(jié)點(diǎn)的信息與有關(guān)終端節(jié)點(diǎn)的參加/脫離的信息，在上述管理服務(wù)器上管理終端節(jié)點(diǎn)。
9.一種參加作為一對(duì)多或者多對(duì)多通信的組播通信的通信終端，具備對(duì)分組分發(fā)使用IP組播地址的IP組播單元；對(duì)分組分發(fā)使用IP地址的IP單播單元；以及根據(jù)接收者終端節(jié)點(diǎn)切換IP組播與IP單播的切換單元。
10.如權(quán)利要求項(xiàng)9所述的通信終端，其中與對(duì)參加組播通信的終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理的管理服務(wù)器之間，交換有關(guān)其他的終端節(jié)點(diǎn)的信息以及有關(guān)其他的終端節(jié)點(diǎn)的參加/脫離的信息。
11.如權(quán)利要求項(xiàng)9所述的通信終端，其中由于在分組分發(fā)中并用IP組播與IP單播，所以計(jì)算IP組播與IP單播混同存在的組播分發(fā)樹。
全文摘要
一種在對(duì)應(yīng)IP組播的網(wǎng)絡(luò)與不對(duì)應(yīng)IP組播的網(wǎng)絡(luò)混同存在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行組播通信時(shí)的分組分發(fā)控制方法。在組播通信的分組分發(fā)中，各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)確認(rèn)相互之間是否能夠通過IP組播進(jìn)行通信。然后，在各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)中，向不能只靠IP組播進(jìn)行通信的其他終端節(jié)點(diǎn)，用IP單播進(jìn)行分組分發(fā)。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1868178SQ200480029849
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月22日
發(fā)明者米田孝弘, 村本衛(wèi)一, 鈴木史章 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社