Network system and gateway apparatus

申请号 JP2005055318 申请日 2005-03-01 公开(公告)号 JP2006245713A 公开(公告)日 2006-09-14
申请人 Fujitsu Ltd; 富士通株式会社; 发明人 GOTOU TOMONORI; KOBAYASHI KENZO; UMEMOTO YASUTAKA;
摘要 PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gateway apparatus capable of inexpensively building up a network system whereby high speed data transfer can be attained between multicast compatible networks in a configuration wherein the plurality of multicast compatible networks are connected via an L2 network. SOLUTION: The gateway apparatus 10 includes a function that a MAC address of each multicast packet from the multicast compatible network is converted into a MAC address of the other gateway apparatus 10 to which the multicast packet is to be transmitted and transmits the resulting multicast packet onto a wide-area Ethernet, and a function or the like that a MAC address of a packet from the wide-area Ethernet and to which a multicast IP address is set is converted into a multicast MAC address in response to the multicast IP address and transmits the resulting packet to the multicast compatible network. COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI
权利要求
  • マルチキャスト対応ネットワークと,マルチキャスト非対応のL2ネットワークとを接続するためのゲートウェイ装置であって、
    前記マルチキャスト対応ネットワーク側から,配信対象データのマルチキャストパケットであるマルチキャストデータパケットが送信されてきたときに、そのマルチキャストデータパケットの送信先MACアドレスを,前記マルチキャスト非対応L2ネットワークと他のマルチキャスト対応ネットワークとを接続しているゲートウェイ装置のMACアドレスに変換したL2ネットワーク用パケットを生成して前記L2ネットワーク上に送信するデータパケット処理手段と、
    前記L2ネットワーク側から,前記L2ネットワーク用パケットが送信されてきたときに、そのL2ネットワーク用パケットの送信先MACアドレスを,当該L2ネットワーク用パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスに変換したパケットを生成して前記マルチキャスト対応ネットワーク上に送信するL2ネットワーク用パケット処理手段と を、備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
  • マルチキャスト対応ネットワークと,マルチキャスト非対応のL2ネットワークとを接続するためのゲートウェイ装置であって、
    IPアドレスとMACアドレスとからなる変換パターン情報を複数個記憶可能な変換パターン情報記憶手段と、
    前記マルチキャスト対応ネットワーク側から,配信対象データの配信を要求するためのマルチキャストパケットであるデータ要求パケットが送信されてきたときに、そのデータ要求パケットの送信先MACアドレスを、そのデータ要求パケットが配信を要求している配信対象データに関するマルチキャストデータパケットを前記L2ネットワーク上に送信可能な他のゲートウェイ装置のMACアドレスに変換した第2種データ要求パケットを生成して前記L2ネットワーク上に送信するデータ要求パケット処理手段と、
    前記L2ネットワーク側から前記第2種データ要求パケットが送信されてきたときに、その第2種データ要求パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスと、その第2種データ要求パケットを送信した他のゲートウェイ装置のMACアドレスとからなる変換パターン情報を前記変換パターン情報記憶手段に記憶させると共に、その第2種データ要求パケットの送信先MACアドレスを,当該パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスに変換したパケットを生成して前記マルチキャスト対応ネットワーク上に送信する第2種データ要求パケット処理手段と、
    前記マルチキャスト対応ネットワーク側から,配信対象データのマルチキャストパケットであるマルチキャストデータパケットが送信されてきたときに、そのマルチキャストデータパケットの送信先IPアドレスと一致するIPアドレスを含む変換パターン情報が前記変換パターン情報記憶手段に記憶されていた場合には、そのマルチキャストデータパケットの送信先IPアドレスを,当該変換パターン情報に含まれるMACアドレスに変換したL2ネットワーク用パケットを生成して前記L2ネットワーク上に送信するデータパケット処理手段と、
    前記L2ネットワークから,前記L2ネットワーク用パケットが送信されてきたときに、そのL2ネットワーク用パケットの送信先MACアドレスを,当該L2ネットワーク用パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスに変換したパケットを生成して前記マルチキャスト対応ネットワーク上に送信するL2ネットワーク用パケット処理手段と を、備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
  • 前記データパケット処理手段が、
    前記マルチキャストデータパケットの送信先IPアドレスと一致するIPアドレスを含む複数個の変換パターン情報が前記変換パターン情報記憶手段に記憶されていた場合には、それらの変換パターン情報のそれぞれについて前記L2ネットワーク用パケットを生成して前記L2ネットワーク上に送信する手段である ことを特徴とする請求項2記載のゲートウェイ装置。
  • 前記第2種データ要求パケット処理手段が、
    前記変換パターン情報記憶手段に、前記第2種データ要求パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスと同じIPアドレスを含むと共に、その第2種データ要求パケットを送信したゲートウェイ装置のMACアドレスとは異なるMACアドレスを含む変換パターン情報が記憶されている状況下では、当該変換パターン情報中のMACアドレスをブロードキャストMACアドレスに変更する手段である ことを特徴とする請求項2記載のゲートウェイ装置。
  • マルチキャスト非対応L2ネットワーク,第1のマルチキャスト対応ネットワーク,第2のマルチキャスト対応ネットワーク,前記第1のマルチキャスト対応ネットワークと前記マルチキャスト非対応L2ネットワークとを接続する第1のゲートウェイ装置,及び,前記第2のマルチキャスト対応ネットワークと前記マルチキャスト非対応L2ネットワークとを接続する第2のゲートウェイ装置とを含むネットワークシステムであって、
    前記第1のゲートウェイ装置が、
    前記第1のマルチキャスト対応ネットワーク側から,配信対象データのマルチキャストパケットであるマルチキャストデータパケットが送信されてきたときに、そのマルチキャストデータパケットの送信先MACアドレスを前記第2のゲートウェイ装置のMACアドレスに変換したL2ネットワーク用パケットを生成して前記L2ネットワーク上に送信するデータパケット処理手段を、備え、
    前記第2のゲートウェイ装置が、
    前記マルチキャスト非対応L2ネットワーク側から,前記L2ネットワーク用パケットが送信されてきたときに、そのL2ネットワーク用パケットの送信先MACアドレスを、当該パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスに応じたマルチキャストMACアドレスに変換したパケットを生成して前記第2のマルチキャスト対応ネットワーク上に送信するL2ネットワーク用パケット処理手段を、備える ことを特徴とするネットワークシステム。
  • 说明书全文

    本発明は、複数のマルチキャスト対応ネットワークのそれぞれがゲートウェイ装置を介してマルチキャスト非対応のL2ネットワークに接続されたネットワークシステムと、マルチキャスト対応ネットワークとマルチキャスト非対応のL2ネットワークとを接続するためのゲートウェイ装置とに、関する。

    近年、複数のネットワーク(例えば、同一企業/組織の複数の事業所に設けられているネットワーク)を,広域イーサ網等のマルチキャスト非対応のL2ネットワークを介して接続することが行われるようになってきているが、マルチキャスト対応ネットワークを広域イーサ網等に単純に接続した場合、マルチキャストパケットが広域イーサ網上をブロードキャストされてしまうことになる。 そして、マルチキャストパケットが広域イーサ網上をブロードキャストされてしまうと、広域イーサ網の帯域が無駄に使用される,送信する必要がないネットワークにもマルチキャストパケットが送信される,といった問題が生ずることになる。 このため、マルチキャスト対応ネットワークを広域イーサ網等を介して接続する際には、図26に模式的に示したように、一旦,映像データ等に戻すことによりパケットの形式変換を行うサーバを設けることや、図27に模式的に示したように、カプセリングによりマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換することが、行われている。

    また、図28に模式的に示したように、マルチキャストパケットを中継する必要がある各2ネットワーク間に専用の回線(及び2台の中継装置)を用意することにより、マルチキャスト対応ネットワークを接続することも、行われている。

    図26〜図28に示したような形でマルチキャスト対応ネットワークを接続しておけば、マルチキャストパケットが広域イーサ網上をブロードキャストされてしまうことに因る問題は発生しないことになる。 しかしながら、アプリケーションプログラムによってマルチキャストプロトコルを終端させているシステム(図26)では、各サーバにおける処理に必要とされる時間分、映像データ等の転送に時間がかかることになる

    また、図27に示したような形でマルチキャスト対応ネットワーク間のパケット転送が行われるようにするためには、パケットを分割して送信する機能/分割して送信されたパケットを再合成する機能を有する装置を用意しなければならない。 何故ならば、カプセリング後のパケットサイズが広域イーサ網上を送信可能なサイズとなるとは限らないからである。 そして、そのような機能を有する装置は、安価に製造できないものであるため、図25に示したような形でマルチキャスト対応ネットワーク間のパケット転送が行われるようにする際には、かなりのコストがかかることになる。 また、図28の方式によりマルチキャスト対応ネットワークを接続する際にも、専用の回線(及び2台の中継装置)を用意する必要があるため、かなりのコストがかかることになる。

    本発明の課題は、2つ以上のマルチキャスト対応ネットワークがL2ネットワークを介して接続された構成の,マルチキャスト対応ネットワーク間の高速なデータ転送が可能であると共に低コストで実現(構築)可能なネットワークシステム、そのようなネットワークシステムを構築することが出来るゲートウェイ装置を、提供することにある。

    上記課題を解決するために、本発明の第1の態様のゲートウェイ装置は、マルチキャスト対応ネットワーク側から,配信対象データのマルチキャストパケットであるマルチキャストデータパケットが送信されてきたときに、そのマルチキャストデータパケットの送信先MACアドレスを,マルチキャスト非対応L2ネットワークと他のマルチキャスト対応ネットワークとを接続しているゲートウェイ装置のMACアドレスに変換したL2ネットワーク用パケットを生成してL2ネットワーク上に送信するデータパケット処理手段と、L2ネットワーク側から,L2ネットワーク用パケットが送信されてきたときに、そのL2ネットワーク用パケットの送信先MACアドレスを,当該L2ネットワーク用パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスに変換したパケットを生成してマルチキャスト対応ネットワーク上に送信するL2ネットワーク用パケット処理手段とを備える。

    すなわち、本発明の第1の態様のゲートウェイ装置は、それを2台用いれば、2個のマルチキャスト対応ネットワーク間で配信対象データ(映像データ等)の授受が行えるシステムであって、配信対象データの授受時に、各マルチキャストデータパケットがユニキャストパケット(L2ネットワーク用パケット)としてL2ネットワーク上に送信されるシステムを実現できるものとなっている。 そして、本発明の第1の態様のゲートウェイ装置は、マルチキャストパケットからユニキャストパケットへの変換、ユニキャストパケットからマルチキャストパケットへの変換を、送信先MACアドレスの変更といった極めた簡単な処理により行う装置であるため、安価に製造できるものとなっている。 従って、このゲートウェイ装置を用いれば、2つのマルチキャスト対応ネットワークがL2ネットワークを介して接続された構成の,マルチキャスト対応ネットワーク間の高速なデータ転送が可能なネットワークシステムを、低コストで実現(構築)できることになる。

    また、本発明の第2の態様のゲートウェイ装置は、IPアドレスとMACアドレスとからなる変換パターン情報を複数個記憶可能な変換パターン情報記憶手段と、マルチキャスト対応ネットワーク側から,配信対象データの配信を要求するためのマルチキャストパケットであるデータ要求パケットが送信されてきたときに、そのデータ要求パケットの送信先MACアドレスを、そのデータ要求パケットが配信を要求している配信対象データに関するマルチキャストデータパケットをL2ネットワーク上に送信可能な他のゲートウェイ装置のMACアドレスに変換した第2種データ要求パケットを生成してL2ネットワーク上に送信するデータ要求パケット処理手段と、L2ネットワーク側から第2種データ要求パケットが送信されてきたときに、その第2種データ要求パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスと、その第2種データ要求パケットを送信した他のゲートウェイ装置のMACアドレスとからなる変換パターン情報を変換パターン情報記憶手段に記憶させると共に、その第2種データ要求パケットの送信先MACアドレスを,当該パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスに変換したパケットを生成してマルチキャスト対応ネットワーク上に送信する第2種データ要求パケット処理手段と、マルチキャスト対応ネットワーク側から,配信対象データのマルチキャストパケットであるマルチキャストデータパケットが送信されてきたときに、そのマルチキャストデータパケットの送信先IPアドレスと一致するIPアドレスを含む変換パターン情報が変換パターン情報記憶手段に記憶されていた場合には、そのマルチキャストデータパケットの送信先IPアドレスを,当該変換パターン情報に含まれるMACアドレスに変換したL2ネットワーク用データパケットを生成してL2ネットワーク上に送信するデータパケット処理手段と、L2ネットワークから,L2ネットワーク用データパケットが送信されてきたときに、そのL2ネットワーク用パケットの送信先MACアドレスを,当該L2ネットワーク用パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスに変換したパケットを生成してマルチキャスト対応ネットワーク上に送信するL2ネットワーク用パケット処理手段とを、備える。

    すなわち、本発明の第2の態様のゲートウェイ装置は、それをM台用いれば、M個のマルチキャスト対応ネットワークの中の任意の2ネットワーク間で配信対象データ(映像データ等)の授受が行えるシステムであって、配信対象データの授受時に、各マルチキャストデータパケットがユニキャストパケット(L2ネットワーク用パケット)としてL2ネットワーク上に送信されるシステムを実現できるものとなっている。 そして、本発明の第2の態様のゲートウェイ装置は、第1の態様のゲートウェイ装置と同様に、マルチキャストパケットからユニキャストパケットへの変換、ユニキャストパケットからマルチキャストパケットへの変換を、送信先MACアドレスの変更といった極めた簡単な処理により行う装置であるため、安価に製造できるものとなっている。 従って、このゲートウェイ装置を用いれば、複数(2個以上の任意数)のマルチキャスト対応ネットワークがL2ネットワークを介して接続された構成の,マルチキャスト対応ネットワーク間の高速なデータ転送が可能ネットワークシステムを、低コストで実現(構築)できることになる。

    なお、本発明の第2の態様のゲートウェイ装置を実現するに際しては、データパケット処理手段として、マルチキャストデータパケットの送信先IPアドレスと一致するIPアドレスを含む複数個の変換パターン情報が変換パターン情報記憶手段に記憶されていた場合には、それらの変換パターン情報のそれぞれについてL2ネットワーク用データパケットを生成してL2ネットワーク上に送信する手段を採用しておくことが出来る。

    また、第2種データ要求パケット処理手段として、変換パターン情報記憶手段に、第2種データ要求パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスと同じIPアドレスを含むと共に、その第2種データ要求パケットを送信したゲートウェイ装置のMACアドレスとは異なるMACアドレスを含む変換パターン情報が記憶されている状況下では、当該変換パターン情報中のMACアドレスをブロードキャストMACアドレスに変更する手段を採用しておくことも出来る。

    また、本発明のネットワークシステムは、マルチキャスト非対応L2ネットワーク,第1のマルチキャスト対応ネットワーク,第2のマルチキャスト対応ネットワーク,第1のマルチキャスト対応ネットワークとマルチキャスト非対応L2ネットワークとを接続する第1のゲートウェイ装置,及び,第2のマルチキャスト対応ネットワークとマルチキャスト非対応L2ネットワークとを接続する第2のゲートウェイ装置とを含むシステムである。 そして、本発明のネットワークシステムは、第1のゲートウェイ装置として、第1のマルチキャスト対応ネットワーク側から,配信対象データのマルチキャストパケットであるマルチキャストデータパケットが送信されてきたときに、そのマルチキャストデータパケットの送信先MACアドレスを第2のゲートウェイ装置のMACアドレスに変換したL2ネットワーク用パケットを生成してL2ネットワーク上に送信するデータパケット処理手段を、備えた装置が用いられ、第2のゲートウェイ装置として、マルチキャスト非対応L2ネットワーク側から,L2ネットワーク用パケットが送信されてきたときに、そのL2ネットワーク用パケットの送信先MACアドレスを、当該パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスに応じたマルチキャストMACアドレスに変換したパケットを生成して第2のマルチキャスト対応ネットワーク上に送信するL2ネットワーク用パケット処理手段を備えた装置が用いられたシステムとなっている。

    すなわち、本発明のネットワークシステムは、第1のマルチキャスト対応ネットワーク側から第2のマルチキャスト対応ネットワーク側へ、配信対象データ(映像データ等)を送信できるシステムであって、配信対象データの授受時に、各マルチキャストデータパケットがユニキャストパケット(L2ネットワーク用パケット)としてL2ネットワーク上に送信されるシステムとなっている。 そして、このネットワークシステムに使用されている第1,第2のゲートウェイ装置は、パケットの形式変換(マルチキャストパケットからユニキャストパケットへの変換、或いは、ユニキャストパケットからマルチキャストパケットへの変換)を、送信先MACアドレスの変更といった極めた簡単な処理により行う装置であるため、安価に製造できるものとなっている。 従って、このネットワークシステムは、2つのマルチキャスト対応ネットワークがL2ネットワークを介して接続された構成の,マルチキャスト対応ネットワーク間の高速なデータ転送が可能であると共に低コストで実現(構築)可能なネットワークシステムとなっていると言うことが出来る。

    以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

    《第1実施形態》
    図1に示したように、本発明の第1実施形態に係るゲートウェイ装置10は、第1送受信部20 1 (以下、IF−1とも表記する),第2送受信部20 2 (以下、IF−2とも表記する),変換テーブル設定部21,MACアドレス管理部22,マルチキャスト管理部23,MCデータ用IPアドレス変換部24,マルチ・ユニ変換部25,ユニ・マルチ変換部26,UCデータ用IPアドレス変換部27,送受信管理部28,フィルタ部29,変換テーブル31,MAC管理テーブル32,要求管理テーブル33等を備えた装置である。

    このゲートウェイ装置10は、図2に示してあるような構成のネットワークシステム、すなわち、複数のマルチキャスト対応ネットワーク(本実施形態では、PIM−SM〔Protocol Independent Multicast-Sparse Mode〕が動作するもの)のそれぞれが専用のゲートウェイ装置10を介して広域イーサ網等のマルチキャスト非対応のL2ネットワークに接続されたネットワークシステムを、構築するための装置である。

    本実施形態に係るゲートウェイ装置10のネットワークシステム内での機能(ゲートウェイ装置10が用いられたネットワークシステムの動作)を説明する前に、図1〜図13を用いて、ゲートウェイ装置10が備える各コンポーネントの機能を説明することにする。 なお、以下の説明では、マルチキャストアドレス(マルチキャストIPアドレス)のことを、MCアドレスとも表記する。

    ゲートウェイ装置10が備える第1送受信部20 1 (IF−1),第2送受信部20 2 (IF−2)は、それぞれ、自ネットワーク(マルチキャスト対応ネットワーク),広域イーサ網に接続されるユニット(図1,図2参照)である。

    これらのユニットは、いずれも,ネットワーク側から送信されてきたパケットを図3に示した手順で処理するものとなっている。

    すなわち、第N送受信部20 N (N=1,2)は、受信したパケットの送信先MACアドレスが他装置のMACアドレスであった場合(ステップS101;他装置MACアドレス)には、当該パケットをフィルタ部29に供給する(ステップS102)。 なお、フィルタ部29(図1参照)とは、ゲートウェイ装置10を、いわゆるファイアウォール装置として動作させるためのユニット(パケットフィルタリングを行うユニット)のことである。

    一方、受信したパケットの送信先MACアドレスが,自ユニットのMACアドレス,マルチキャストMACアドレス或いはブロードキャストMACアドレスであった場合(ステップS101;その他)、第N送受信部20 Nは、受信したパケットの種類を送信先IPアドレス等から判別する(ステップS103)。

    そして、第N送受信部20 Nは、受信したパケットが,マルチキャストプロトコルに関する制御データのマルチキャストパケット(以下、制御データパケットと表記する)であった場合(ステップS103;制御データパケット)には、受信したパケットをマルチキャスト管理部23に供給する(ステップS104)。 また、第N送受信部20 Nは、受信したパケットが,映像データに関するマルチキャストパケット(以下、映像データパケットと表記する)であった場合(ステップS103;映像データパケット)には、受信したパケットを,自ユニットに接続されているIPアドレス変換部(MCデータ用IPアドレス変換部24或いはUCデータ用IPアドレス変換部27)に供給する(ステップS105)。 また、第N送受信部20 Nは、受信したパケットが,上記したいずれのデータのパケットでもなかった場合(ステップS103;その他)には、受信したパケットを,自装置宛ての各種データを処理するユニットである送受信管理部28に供給する(ステップS106)。

    なお、詳細は後述するが、本ゲートウェイ装置10が広域イーサ網側から受信する制御データパケット,映像データパケットは、他のゲートウェイ装置10が広域イーサ網上に送信した,マルチキャスト対応ネットワーク内で授受されているもの(ゲートウェイ装置10が自ネットワーク側から受信するもの)とは異なるパケットである。

    ゲートウェイ装置10が備える変換テーブル31は、図4に模式的に示したように、IF識別子(第N送受信部20 Nの識別情報),受付MCアドレス,要求先IF識別子,要求先アドレス(通常のIPアドレス)及び変換MCアドレスからなる変換情報を,複数個,記憶可能な構成のテーブルである。

    この変換テーブル31は、ゲートウェイ装置10に受け付けさせる映像要求(マルチキャストグループへの参加を要求する制御データ/PIM−JOINメッセージ)毎に、その映像要求を指定するための情報(IF識別子と受付MCアドレス),その映像要求の転送先装置(他のゲートウェイ装置10或いはIF−1に接続されているL3SW〔レイヤー3スイッチ〕)を指定するための情報(要求先IF識別子と要求先アドレス),及び,受付MCアドレスと通常は一致している変換MCアドレス(詳細は後述)からなる変換情報が、管理者によって登録されるテーブルである。

    変換テーブル設定部21(図1)は、管理者が,変換情報を変換テーブル31に登録するために使用するユニット(いわゆるマン・マシンインタフェースユニット)である。

    MAC管理テーブル32は、図5に示してあるように、IF識別子とIPアドレスとMACアドレスとからなるMAC管理情報を,複数個,記憶可能なテーブルである。

    MACアドレス管理部22(図1)は、MAC管理情報登録要求応答処理とMACアドレス要求応答処理とを実行可能なユニットである。

    このMACアドレス管理部22が実行するMAC管理情報登録要求応答処理は、マルチキャスト管理部23が発行したMAC管理情報登録要求(IF識別子とIPアドレスとMACアドレスとを含む情報/コマンド)にて登録が要求されているMAC管理情報をMAC管理テーブル32に登録する処理である。

    MACアドレス要求応答処理は、IF識別子及びIPアドレスを含むMACアドレス要求がマルチキャスト管理部23によって発行されたときに、MACアドレス管理部22が開始する処理である。

    このMACアドレス要求応答処理を開始したMAC管理部22は、まず、IF識別子及びIPアドレスがMACアドレス要求中のものと一致しているMAC管理情報が,MAC管理テーブル32に記憶されているか否かを判断する。 そして、MACアドレス管理部22は、そのようなMAC管理情報がMAC管理テーブル32に記憶されていた場合には、当該MAC管理情報に含まれるMACアドレスをマルチキャスト管理部23に対して出して、MACアドレス要求応答処理を終了する。

    一方、上記のようなMAC管理情報がMAC管理テーブル32に記憶されていなかった場合、MACアドレス管理部22は、MACアドレス要求に含まれていたIPアドレスを有する装置のMACアドレスを広域イーサ網から取得するための処理(ARPによるもの)を行う。 そして、MACアドレス管理部22は、目的とする装置のMACアドレスを取得できた場合には、取得したMACアドレス等を含むMAC管理情報をMAC管理テーブル32に登録する処理、及び、そのMACアドレスをマルチキャスト管理部23に対して出力す処理を行ってから、MACアドレス要求応答処理を終了する。 また、MACアドレス管理部22は、目的とする装置のMACアドレスを取得できなかった場合には、所定内容のMACアドレス非存在通知データをマルチキャスト管理部23に対して出力する処理を行ってから、MACアドレス要求応答処理を終了する。

    要求管理テーブル33は、図6に示してあるように、IF識別子とMCアドレスと要求元情報と要求時刻と転送種別フラグとからなる要求管理情報を,複数個,記憶可能なテーブルである。 この要求管理テーブル33は、マルチキャスト管理部23が、ゲートウェイ装置10の動作状態(受け付けている映像要求の数や内容)を管理するために使用するテーブル(詳細は後述)となっている。

    MCデータ用IPアドレス変換部24は、図7に示してあるように、IP_DA抽出部41,IP_DA_Entry_TBL42,DELAY部43,IP_DA変換部44,IP_SUM変換部45及びUDP_SUM変換部46を備えたユニット(半導体集積回路)である。

    このMCデータ用IPアドレス変換部24が備えるIP_DA抽出部41は、自身に入力された映像データパケット(以下、処理対象パケットと表記する)から、送信先IPアドレスを抽出する回路である。

    IP_DA_Entry_TBL42は、マルチキャスト管理部23によって、入力IPアドレスと出力IPアドレスとからなる幾つかの変換パターン情報が登録される回路である。 そして、IP_DA_Entry_TBL42は、IP_DA抽出部41から入力された送信先IPアドレスと入力IPアドレスが一致する変換パターン情報が登録されていた場合には、当該変換パターン情報中の出力IPアドレスを出力し、そのような変換パターン情報が登録されていなかった場合には、所定内容のデータ(以下、IPアドレス非存在通知データと表記する)を出力する回路となっている。

    なお、詳細は後述するが、マルチキャスト管理部23が、このIP_DA_Entry_TBL42に登録する変換パターン情報は、入力IPアドレス,出力IPアドレスが,いずれも,マルチキャストIPアドレスとなっている情報である。 また、変換パターン情報は、入力IPアドレスと出力IPアドレスとが一致している場合がある情報となっている。

    IP_DA変換部44は、処理対象パケットの送信先IPアドレスを,IP_DA_Entry_TBL42から入力されたIPアドレスに変換する回路である。 このIP_DA変換部44は、IP_DA_Entry_TBL42から入力されたデータが上記したIPアドレス非存在通知データであった場合には、処理対象パケットを破棄する回路となっている。

    DELAY部41は、IP_DA変換部44への2データ(処理対象パケット及びIPアドレス)の入力タイミングを合わせるための回路である。 IP_SUM変換部45は、処理対象パケットのL3ヘッダ(IPヘッダ)内のSUMを変換(再算出)する回路であり、UDP_SUM変換部46は、処理対象パケットのL4ヘッダ(UDPヘッダ)内のSUMを変換する回路である。

    要するに、このMCデータ用IPアドレス変換部24は、対応する変換パターン情報が登録されていない各映像データパケットを破棄することと、対応する変換パターン情報が登録されている各映像データパケットを,当該変換パターン情報で指定されている送信先IPアドレス(元と同じ場合あり)が設定されているパケットに変換した上でマルチ・ユニ変換部25に供給することが可能なユニットとなっている。

    マルチ・ユニ変換部25は、図8に示したように、IP_DA抽出部51,IP_DA_Entry_TBL52,DELAY部53,MAC_DA変換部54,MAC_SA変換部55及びMAC_SUM変換部56を、備えたユニット(半導体集積回路)である。

    マルチ・ユニ変換部25が備えるIP_DA抽出部51は、MCデータ用IPアドレス変換部24より入力された映像データパケット(以下、処理対象パケットと表記する)から,送信先IPアドレスを抽出する回路である。

    IP_DA_Entry_TBL52は、IPアドレス(マルチキャストIPアドレス)と,他のゲートウェイ装置10のMACアドレス(IF−2に関するもの)或いはブロードキャストMACアドレスとからなる幾つかの変換パターン情報が,マルチキャスト管理部23によって登録される回路である。 そして、IP_DA_Entry_TBL52は、IP_DA抽出部51から入力された送信先アドレスと同じIPアドレスを含む変換パターン情報が登録されていた場合には、当該変換パターン情報中のMACアドレスを出力し、そのような変換パターン情報が登録されていなかった場合には、所定内容のMACアドレス非存在通知データを出力する回路となっている。

    MAC_DA変換部54は、処理対象パケットの送信先MACアドレスを,IP_DA_Entry_TBL52から入力されたMACアドレスに変換する回路である。 このMAC_DA変換部54は、IP_DA_Entry_TBL52から入力されたデータが上記したIPアドレス非存在通知データであった場合には、処理対象パケットを破棄する回路となっている。

    MAC_SA変換部55は、処理対象パケットの送信元MACアドレスを、IF−2のMACアドレスに変換する回路であり、MAC_SUM変換部56は、処理対象パケットのL2ヘッダ(MACヘッダ)内のSUMを変換(再算出)する回路である。

    要するに、このマルチ・ユニ変換部25は、MCデータ用IPアドレス変換部24からの映像データパケット(送信先MACアドレスが、マルチキャスト用MACアドレスとなっているパケット)を、広域イーサ網上を他のゲートウェイ装置10へユニキャストされる映像データパケット、或いは、広域イーサ網上をブロードキャストされる映像データパケットに変換することが可能なユニットとなっている。

    UCデータ用IPアドレス変換部27(図1)は、MCデータ用IPアドレス変換部24(図7参照)と同構成のユニット(半導体集積回路)である。 すなわち、UCデータ用IPアドレス変換部27は、広域イーサ網側から送信されてきた,対応する変換パターン情報が登録されていない各映像データパケットを破棄することと、広域イーサ網側から送信されてきた,対応する変換パターン情報が登録されている各映像データパケットを,当該変換パターン情報で指定されている送信先IPアドレス(元と同じ場合あり)が設定されているパケットに変換した上でユニ・マルチ変換部26に供給することが可能なユニットとなっている。

    ユニ・マルチ変換部26は、図9に示してあるように、IP_DA抽出部51,IP_DA・MAC_DA変換部58,DELAY部53,MAC_DA変換部54,MAC_SA変換部55及びMAC_SUM変換部56を、備えたユニット(半導体集積回路)である。

    このユニ・マルチ変換部26が備えるIP_DA抽出部51,DELAY部53,MAC_DA変換部54,MAC_SA変換部55,MAC_SUM変換部56は、いずれも、マルチ・ユニ変換部25(図8参照)が備える同名/同符号の回路と同機能の回路である。 IP_DA・MAC_DA変換部58は、IP_DA抽出部51から入力されたIPアドレス(マルチキャストIPアドレス)に対応するマルチキャストMACアドレスを出力する回路(上位25ビットが所定値であり、下位23ビットが、IP_DA抽出部51から入力されたIPアドレスの下位23ビットと一致するMACアドレスを出力する回路)である。

    要するに、このユニ・マルチ変換部26は、UCデータ用IPアドレス変換部27からの映像データパケット(送信先MACアドレスが、IF−2のMACアドレス/ブロードキャストMACアドレスとなっているパケット)を、通常形式のマルチキャストパケット(送信先MACアドレスがマルチキャストMACアドレスとなっているパケット)に変換することが可能なユニットとなっている。

    マルチキャスト管理部23(図1)は、既に説明したIF−1,IF−2の機能から明らかなように、各種制御データパケットを処理するためのユニットである。 詳細説明は省略するが、マルチキャスト管理部23にIF−1から供給される各種制御データパケットの中には、IF−1に接続されているL3SWのIPアドレス,MACアドレスが分かる制御データパケットが含まれている。 マルチキャスト管理部23は、当該制御データパケットが供給された際に、L3SWのIPアドレス等からなるMAC管理情報をMAC管理テーブル31に登録するためのMAC管理情報登録要求を発行するユニットとなっている。

    さらに、マルチキャスト管理部23は、映像要求(マルチキャストグループへの参加を要求する制御データ/PIM−JOINメッセージ)が供給された場合、図10に示した手順の処理を実行するユニットとなっている。

    すなわち、或る映像要求が供給されたマルチキャスト管理部23は、その映像要求(以下、処理対象映像要求と表記する)がIF−1から供給されたものであった場合(ステップS201;NO)には、変換テーブル31(図4参照)に、処理対象映像要求を供給してきたIFのIF識別子,処理対象映像要求に設定されているMCアドレスと,IF識別子,受付MCアドレスがそれぞれ一致している変換情報(以下、対応変換情報と表記する)が記憶されているか否かを判断する(ステップS208)。

    そして、マルチキャスト管理部23は、対応変換情報が変換テーブル31に記憶されていなかった場合(ステップS208;NO)には、処理対象映像要求を破棄(ステップS207)してから、この図10の処理を終了する。

    一方、対応変換情報が変換テーブル31に記憶されていた場合(ステップS208;YES)、マルチキャスト管理部23は、対応要求管理情報が要求管理テーブル33に記憶されているか否かを判断する(ステップS209)。 なお、対応要求管理情報とは、上記した対応変換情報と同様に、そこに含まれるIF識別子,受付MCアドレスが、それぞれ、処理対象映像要求を供給してきたIFのIF識別子と、処理対象映像要求に設定されているMCアドレスと一致している映像要求情報のことである。

    対応要求管理情報が要求管理テーブル31に記憶されていた場合(ステップS209;YES)、マルチキャスト管理部23は、処理対象映像要求を破棄(ステップS207)してから、この図10の処理を終了する。

    一方、対応要求管理情報が要求管理テーブル31に記憶されていなかった場合(ステップS209;NO)、マルチキャスト管理部23は、UC映像要求送信処理(ステップS210)を実行する。

    以下、図11を用いて、このUC映像要求送信処理の内容を説明する。 なお、以下の説明では、対応変換情報(図4参照)中の受付MCアドレス,変換MCアドレス,要求先アドレスのことを、それぞれ、処理対象受付MCアドレス,処理対象変換MCアドレス,処理対象要求先アドレスと表記する。

    図11に示してあるように、UC映像要求送信処理を開始したマルチキャスト管理部23は、まず、処理対象要求先アドレスを有する装置(この場合、他のゲートウェイ装置10)のMACアドレス(以下、映像要求先MACアドレスと表記する)をMACアドレス管理部22から取得するためのMACアドレス取得処理(ステップS301)を行う。 すなわち、マルチキャスト管理部23は、このステップS301において、処理対象要求先アドレス等を含むMACアドレス要求を発行し、当該要求に対する応答がMACアドレス管理部22から入力されるのを待機する処理を行う。

    MACアドレス取得処理を終えたマルチキャスト管理部23は、MACアドレス管理部22から映像要求先MACアドレスを取得できなかった場合(ステップS302;NO)には、処理対象映像要求を破棄(ステップS306)してから、このUC映像要求送信処理及び図10の処理を終了する。

    一方、MACアドレス管理部22から映像要求先MACアドレスを取得できた場合(ステップS302;YES)、マルチキャスト管理部23は、まず、要求管理テーブル33(図6参照)に、IF識別子,MCアドレス,要求元情報,要求時刻,転送種別フラグとして、それぞれ、“IF−1”,処理対象映像要求に設定されているMCアドレス(=処理対象受付MCアドレス),IF−1に接続されているL3SWのIPアドレス(処理対象映像要求の送信元IPアドレス),現在時刻、“UC”を含む要求管理情報を登録する(ステップS303)。

    次いで、マルチキャスト管理部23は、処理対象変換MCアドレス(対応変換情報中の変換MCアドレス)を処理対象受付MCアドレス(対応変換情報中の受付MCアドレス)に変換させるための変換パターン情報をUCデータ用IPアドレス変換部27に登録する(ステップS304)。

    そして、マルチキャスト管理部23は、処理対象映像要求に相当する内容の,MCアドレス,送信先MACアドレスを、それぞれ、処理対象変換MCアドレス,映像要求先MACアドレスとした映像要求を生成してIF−2へ出力(ステップS305)してから、このUC映像要求送信処理及び図10の処理を終了する。

    また、マルチキャスト管理部23は、処理対象映像要求がIF−2から供給されたものであった場合(図10:ステップS201;YES)、対応変換情報が変換テーブル31に記憶されているか否かを判断する(ステップS202)。 そして、マルチキャスト管理部23は、対応変換情報が変換テーブル31に記憶されていなかった場合(ステップS202;NO)には、処理対象映像要求を破棄(ステップS207)してから、この図10の処理を終了する。

    一方、対応変換情報が変換テーブル31に記憶されていた場合(ステップS202;YES)、マルチキャスト管理部23は、対応要求管理情報が要求管理テーブル33に記憶されているか否かを判断する(ステップS203)。 なお、対応要求管理情報とは、既に説明したように、そこに含まれるIF識別子,受付MCアドレスが、それぞれ、処理対象映像要求を供給してきたIFのIF識別子と、処理対象映像要求に設定されているMCアドレスと一致している映像要求情報のことである。

    そして、マルチキャスト管理部23は、対応要求管理情報が要求管理テーブル31に記憶されていなかった場合(ステップS203;NO)には、第1映像要求転送処理(ステップS204)を実行する。

    このステップS204でマルチキャスト管理部23が実行する第1映像要求転送処理は、図12に示した手順の処理である。

    すなわち、第1映像要求転送処理を開始したマルチキャスト管理部23は、まず、要求管理テーブル33に、IF識別子,MCアドレス,要求元情報,要求時刻,転送種別フラグとして、それぞれ、“IF−2”,処理対象映像要求に設定されているMCアドレス,処理対象映像要求の送信元IPアドレス,現在時刻、“UC”を設定した要求管理情報を登録する(ステップS401)。

    次いで、マルチキャスト管理部23は、処理対象変換MCアドレス(対応変換情報中の変換MCアドレス)を処理対象受付MCアドレス(対応変換情報中の受付MCアドレス)に変換させるための変換パターン情報をMCデータ用IPアドレス変換部24に登録する処理(ステップS402)と、送信先IPアドレスが処理対象変換MCアドレスと一致しているパケットの送信先MACアドレスを処理対象映像要求の送信元のMACアドレスに変換させるための変換パターン情報をマルチ・ユニ変換部25に登録する処理(ステップS403)とを行う。

    そして、マルチキャスト管理部23は、処理対象映像要求に相当する内容の,MCアドレス,送信先MACアドレスを、それぞれ、処理対象変換MCアドレス,当該処理対象変換MCアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスとした映像要求を生成してIF−1へ出力(ステップS404)してから、この第1映像要求転送処理及び図10の処理を終了する。

    また、マルチキャスト管理部23は、対応要求管理情報が要求管理テーブル33に記憶されていた場合(ステップS203;YES)には、その対応要求管理情報中の転送種別フラグが“UC”であるか“MC”であるかを判断する(ステップS205)。

    対応要求管理情報中の転送種別フラグが“UC”であった場合(ステップS205;UC)、マルチキャスト管理部23は、図13に示した手順の第2映像要求転送処理(ステップS206)を開始する。

    すなわち、第2映像要求転送処理を開始したマルチキャスト管理部23は、まず、対応要求管理情報中の転送種別フラグを“MC”に変更し、対応要求管理情報中の送信元情報に,処理対象映像要求の送信元装置のIPアドレスを追加する処理(ステップS501)を行う。

    そして、マルチキャスト管理部23は、送信先IPアドレスが処理対象変換MCアドレスと一致しているパケットの送信先MACアドレスをブロードキャストMACアドレスに変換させるための変換パターン情報をマルチ・ユニ変換部25に登録する処理(ステップS502)と、処理対象映像要求に相当する内容の,MCアドレス,送信先MACアドレスを、それぞれ、処理対象変換MCアドレス,当該処理対象変換MCアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスとした映像要求を生成してIF−1へ出力する処理(ステップS503)とを行ってから、この第2映像要求転送処理及び図10の処理を終了する。

    一方、対応要求管理情報中の転送種別フラグが“MC”であった場合(図10:ステップS205:MC)、マルチキャスト管理部23は、対応要求管理情報中の送信元情報に,処理対象映像要求の送信元装置のIPアドレスを追加する処理(図示せず)と、処理対象映像要求を破棄する処理(ステップS207)とを行ってから、この図10の処理を終了する。

    以下、図14に示した構成のネットワークシステム(4台のゲートウェイ装置10A〜10Dが用いられたネットワークシステム)を例に、本実施形態に係るゲートウェイ装置10のネットワークシステム内での機能と、ゲートウェイ装置10の変換テーブル31に登録すべき情報(変換情報群)の内容とを、説明する。

    なお、以下の説明では、ゲートウェイ装置10X(X=A〜D)内の各コンポーネントのことを、変換テーブル31X,マルチキャスト管理部23Xといったように表記する。 また、ゲートウェイ装置10Xに接続されているL3SW−XのIPアドレスのことを、IP−L3SW−Xと表記し、ゲートウェイ装置10X(のIF−2)のIPアドレス,MACアドレスのことを、それぞれ、IP−X,MAC−Xと表記する。

    マルチキャスト対応ネットワークA〜D(図14)が,アドレス体系が統一されているネットワーク群(各ネットワークで使用されているマルチキャストアドレスが他のネットワークでは使用されていないネットワーク群/図中に示してあるエンコーダ(“ENC−A”等)しか各ネットワーク上に存在しないネットワーク群)である場合、変換テーブル31A〜31Dには、それぞれ、図15(A)〜(D)に例示したような情報(受付MCアドレスと変換MCアドレスとが一致している変換情報群)が,登録される。

    このような変換情報群が変換テーブル31A〜31Dに登録されると、ネットワークシステム(図14)は、各ネットワークX上のデコーダXが、エンコーダA〜Dが配信しているいずれの映像データも受信できるシステムとしての動作を開始する。

    例えば、デコーダA(“DEC−A”)によって,エンコーダB(“ENC−B”)が配信している映像データに対する映像要求(IGMP)が初めて出された場合を、考える。

    ゲートウェイ装置10Xが接続されるマルチキャスト対応ネットワークXは、PIM−SMをサポートするものであるため、この場合、MC−Bが設定されている映像要求(PIM−JOIN)がL3SW−Aからゲートウェイ装置10Aに対して送信されることになる。

    ゲートウェイ装置10AのIF−1は、図3を用いて説明した手順で受信パケットを処理するユニットである。 このため、L3SW−Aからの映像要求(以下、処理対象映像要求と表記する)は、マルチキャスト管理部23Aに供給される。

    処理対象映像要求が供給されたマルチキャスト管理部23Aは、処理対象映像要求がIF−1からのものであり(図10:ステップS201;NO)、対応変換情報が変換テーブル31A(図15(A)参照)に記憶されており(ステップS208;YES)、対応要求管理情報が要求管理テーブル33Aに記憶されていない(ステップS209;NO)ので、UC映像要求送信処理(ステップS210:図11)を開始する。

    そして、UC映像要求送信処理を開始したマルチキャスト管理部23Aは、通常は(MACアドレス管理部22Aがゲートウェイ装置10BのMACアドレスを取得できなかった場合を除けば)、処理対象映像要求に応じた内容の要求管理情報を要求管理テーブル33Aに登録する処理(ステップS303)と、処理対象変換MCアドレス(対応変換情報中の変換MCアドレス)を処理対象受付MCアドレス(対応変換情報中の受付MCアドレス)に変換させるための変換パターン情報をUCデータ用IPアドレス変換部27Aに登録する処理(ステップS304)とを行う。

    従って、図16に模式的に示してあるように、ゲートウェイ装置10A内の要求管理テーブル33Aは、処理対象映像要求に応じた内容の要求管理情報を記憶している状態となる。 また、この場合、処理対象変換MCアドレス,処理対象受付MCアドレスが,いずれも“MC−B”である(図15(A)参照)ので、UCデータ用IPアドレス変換部27Aは、送信先IPアドレスが“MC−B”となっているパケットを破棄することなくそのまま(送信先IPアドレスの値を変えずに)出力する状態となる。

    また、上記処理を終えたマルチキャスト管理部23は、処理対象映像要求に相当する内容の,MCアドレス,送信先MACアドレスを、それぞれ、処理対象変換MCアドレス,映像要求先MACアドレスとした映像要求を生成してIF−2へ出力する(図11:ステップS305)ので、“MC−B”が設定されている映像要求が広域イーサ網上をゲートウェイ装置10Bに対してユニキャストされることになる。

    この映像要求(以下、処理対象映像要求と表記する)をIF−2を介して受信したマルチキャスト管理部23Bは、処理対象映像要求がIF−2からのものであり(図10:ステップS201;YES)、対応変換情報が変換テーブル31Bに記憶されており(ステップS202;YES)、対応要求管理情報が要求管理テーブル33Bに記憶されていない(ステップS203;NO)ため、第1映像要求転送処理(ステップS204:図12)を開始する。

    そして、第1映像要求転送処理を開始したマルチキャスト管理部23Bは、処理対象映像要求に応じた内容の要求管理情報を要求管理テーブル33Bに登録する処理(ステップS401)と、処理対象変換MCアドレス“MC−B”を処理対象受付MCアドレス“MC−B”に変換させるための変換パターン情報をMCデータ用IPアドレス変換部24Bに登録する処理(ステップS402)と、送信先IPアドレスが処理対象変換MCアドレス“MC−B”と一致している映像データパケットの送信先MACアドレスを,処理対象映像要求送信元のMACアドレス(この場合、ゲートウェイ装置10AのMACアドレス)に変換させるための変換パターン情報をマルチ・ユニ変換部25Bに登録する処理(ステップS403)とを行う。

    従って、図17に模式的に示してあるように、ゲートウェイ装置10B内の要求管理テーブル31Bは、“MC−B”,“UC”等からなる要求管理情報を記憶している状態となる。 また、MCデータ用IPアドレス変換部24Bは、送信先IPアドレスが“MC−B”となっている映像データパケットをそのまま出力する状態となり、マルチ・ユニ変換部25Bは、送信先IPアドレスが“MC−B”となっている映像データパケットの送信先MACアドレスを“MAC−A”(ゲートウェイ装置10AのMACアドレス)に変換する状態となる。

    さらに、マルチキャスト管理部23Bは、処理対象映像要求に相当する内容の,MCアドレス,送信先MACアドレスを、それぞれ、処理対象変換MCアドレス,当該処理対象変換MCアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスとした映像要求を生成してIF−1へ出力する処理(ステップS404)も行う。

    この映像要求を受信したマルチキャスト対応ネットワークBは、エンコーダBからの各映像データパケット(送信先IPアドレス=“MC−B”)を,ゲートウェイ装置10B側に出力する状態となる。

    既に説明したように、ゲートウェイ装置10B内のMCデータ用IPアドレス変換部24B(図17参照)は、送信先IPアドレスが“MC−B”となっているパケットをそのまま出力する状態での動作を開始している。 また、マルチ・ユニ変換部25Bは、送信先IPアドレスが“MC−B”となっているパケットの送信先MACアドレスを“MAC−A”に変換する状態での動作を開始している。 このため、マルチキャスト対応ネットワークBからの各映像データパケットは、送信先IPアドレスが“MC−B”となっている,ゲートウェイ装置10Aへのユニキャストパケットとして、広域イーサ網上に送信されることになる。

    また、ゲートウェイ装置10AのUCデータ用IPアドレス変換部27A(図16参照)は、送信先IPアドレスが“MC−B”となっているパケットをそのままユニ・マルチ変換部26Aに供給する状態での動作を開始している。 そして、ユニ・マルチ変換部26Aは、UCデータ用IPアドレス変換部27Aからの映像データパケット(送信先MACアドレスが、IF−2のMACアドレス/マルチキャストMACアドレスとなっているパケット)を、通常形式のマルチキャストパケット(各送信先アドレスがマルチキャストアドレスとなっているパケット)に変換するユニットであるので、UCデータ用IPアドレス変換部27Aが図16に示した状態となっているゲートウェイ装置10Aは、ゲートウェイ装置10Bからの,送信先IPアドレス,送信先MACアドレスが,それぞれ、“MC−B”,“MAC−A”となっている各映像データパケットを、通常のMCパケット(デコーダAが受信するもの)に変換して、マルチキャスト対応ネットワークA上に送信する装置として機能することになる。

    また、ゲートウェイ装置10A,10Bが上記のような状態で動作しているときに、エンコーダB(“ENC−B”)が配信している映像データに対する映像要求(IGMP)が,デコーダC(“DEC−C”)によって出された場合、ゲートウェイ装置10A,10Cは、以下のように動作する。

    この場合、MC−Bが設定されている映像要求(PIM−JOIN)がL3SW−Cからゲートウェイ装置10Cに対して送信されることになる。

    この映像要求を受信したゲートウェイ装置10Cでは、変換テーブル31Cが図15(C)に示した内容のものであり、要求管理テーブル33Cが空であるため、マルチキャスト管理部23CがUC映像要求送信処理(ステップS210:図11)を実行する。

    従って、図18に模式的に示してあるように、ゲートウェイ装置10C内のUCデータ用IPアドレス変換部27Cは、送信先IPアドレスが“MC−B”となっているパケットを破棄することなくそのまま出力する状態となる。

    また、ゲートウェイ装置10Cからゲートウェイ装置10Bに対して、“MC−B”が設定されている映像要求がユニキャストされる(図11:ステップS305)。

    この映像要求(以下、処理対象映像要求と表記する)がIF−2から供給されたマルチキャスト管理部23Bは、処理対象映像要求がIF−2からのものであり(図10:ステップS201;YES)、対応変換情報が変換テーブル31A上に記憶されており(ステップS202;YES)、対応要求管理情報が要求管理テーブル33A上に記憶されている(ステップS203;YES)ため、対応要求管理情報中の転送種別フラグが“UC”であるか“MC”であるかを判断する(ステップS205)。

    そして、対応要求管理情報中の転送種別フラグが“UC”である(図17参照)ため、マルチキャスト管理部23Bは、第2映像要求転送処理(ステップS206:図13)を実行する。

    すなわち、マルチキャスト管理部23Bは、対応要求管理情報中の転送種別フラグを“MC”に変更し、対応要求管理情報中の送信元情報に,処理対象映像要求の送信元装置のIPアドレスを追加する処理(ステップS501)と、送信先IPアドレスが処理対象変換MCアドレス“MC−B”と一致しているパケットの送信先MACアドレスをブロードキャストMACアドレスに変換させるための変換パターン情報をマルチ・ユニ変換部25Bに登録する処理(ステップS502)と、処理対象映像要求に相当する内容の,MCアドレス,送信先MACアドレスを、それぞれ、処理対象変換MCアドレス,当該処理対象変換MCアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスとした映像要求を生成してIF−1へ出力する処理(ステップS503)とを行う。

    従って、ゲートウェイ装置10Bは、図19に模式的に示してあるように、送信先IPアドレスが“MC−B”となっている,マルチキャスト対応ネットワークB側から映像データパケットを、ブロードキャストパケットに変換して広域イーサ網上に送信する状態となる。

    そして、ゲートウェイ装置10A,10Cは、それぞれ、図16,図18に示した状態で動作している。 また、ゲートウェイ装置10Dは、全ての映像データパケットを破棄する状態で動作しているので、ゲートウェイ装置10Bが広域イーサ網上にブロードキャストした映像データパケットは、通常のマルチキャストパケットに変換された上で,マルチキャスト対応ネットワークA,B上にのみ,送信されることになる。

    次に、アドレス体系が統一されていないマルチキャスト対応ネットワークを含むネットワークシステムを構築した際に、ゲートウェイ装置10の変換テーブル31に登録すべき情報の内容と、当該ネットワークシステム内におけるゲートウェイ装置10の機能とを、説明する。

    図14に示したネットワークシステム内のエンコーダA及びBが,同一のマルチキャストアドレス“MC−1”を送信先IPアドレスとした映像データパケットを送信するものであった場合、変換テーブル31A〜31Dには、それぞれ、図20(A)〜(D)に例示したような情報が,登録される。

    このような変換情報群が変換テーブル31A〜31Dに登録されているネットワークシステムは、各ネットワークX上のデコーダXが、エンコーダA〜Dが配信しているいずれの映像データも受信できるシステムとして機能する。

    例えば、デコーダA(“DEC−A”)によって,エンコーダB(“ENC−B”)が配信している映像データに対する映像要求(IGMP)が初めて出された場合を、考える。

    この場合、“MC−B”が設定されている映像要求が、ゲートウェイ装置10Aからゲートウェイ装置10Bに対してユニキャストされることになる(図20(C),図10,図11等参照)。

    そして、当該映像要求がIF−2から供給されたマルチキャスト管理部23Bは、変換テーブル31Bが図20(B)に示した内容のものであるため、“MC−1”を“MC−B”に変換させるための変換パターン情報をMCデータ用IPアドレス変換部24Bに登録する処理(図11:ステップS402)を行う。 また、マルチキャスト管理部23Bは、送信先IPアドレスが“MC−B”と一致している映像データパケットの送信先MACアドレスを,処理対象映像要求送信元のMACアドレス(この場合、ゲートウェイ装置10AのMACアドレス)に変換させるための変換パターン情報をマルチ・ユニ変換部25Bに登録する処理(ステップS403)も、行う。

    従って、図21に模式的に示してあるように、MCデータ用IPアドレス変換部24Bは、送信先IPアドレスが“MC−1”となっている映像データパケットの送信先IPアドレスを“MC−B”に変換する状態となり、マルチ・ユニ変換部25Aは、送信先IPアドレスが“MC−B”となっている映像データパケットの送信先MACアドレスを“MAC−A”(ゲートウェイ装置10AのMACアドレス)に変換する状態となる。

    また、ステップ403の処理を終えたマルチキャスト管理部23Bは、処理対象映像要求に相当する内容の,MCアドレス,送信先MACアドレスを、それぞれ、処理対象変換MCアドレス(“MC−1”),当該処理対象変換MCアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスとした映像要求を生成してIF−1へ出力する(ステップS404)ので、マルチキャスト対応ネットワークBは、エンコーダBが送信する各映像データパケットを、ゲートウェイ装置10B側へ送信する状態となる。

    エンコーダBが送信する各映像データパケットの送信先IPアドレスは、MC−1であり、ゲートウェイ装置10B内のMCデータ用IPアドレス変換部24B,マルチ・ユニ変換部25Bの状態は、図21に示したものとなっている。 従って、各映像データパケットは、送信先IPアドレスが“MC−B”となっている,ゲートウェイ装置10Aへのユニキャストパケットに変換されて,ゲートウェイ装置10Aへ送信されることになる。

    そして、ゲートウェイ装置10Aは、ゲートウェイ装置10Bからの各パケットを、通常形式のマルチキャストパケット(デコーダBが送信した映像データパケットとは、IPヘッダ,MACヘッダの内容が異なる映像データパケット)に変換した上でマルチキャスト対応ネットワークA上に送信する状態での動作を開始している。 また、ゲートウェイ装置10Aがマルチキャスト対応ネットワークA上に送信するマルチキャストパケット(映像データパケット)は、デコーダAが指定したマルチキャストアドレスが,送信先IPアドレスとして設定されたパケットであるので、結局、ゲートウェイ装置10A及び10Bが上記動作により、デコーダBがエンコーダAからの映像データを受信できる状態が形成されることになる。

    また、図14に示したネットワークシステム内のマルチキャスト対応ネットワークAが、“MC−B”を、エンコーダBから映像データを得るためのマルチキャストアドレスとして使用できないネットワークであった場合、変換テーブル31B〜31Dには、それぞれ、図20(A)〜(D)に示したような情報が登録される。 そして、変換テーブル31Aには、図22に示したような情報が登録される。

    変換テーブル31Aにこのような情報が登録されていると、マルチキャスト管理部23Aは、マルチキャスト対応ネットワークA側から,“MC−B′”が設定されている映像要求を初めて受信した場合(図10:ステップS209;NO)、映像データパケットに設定されている送信先IPアドレス“MC−B”を“MC−B′”に変換させるための変換パターン情報をUCデータ用IPアドレス変換部27Aに登録する処理(図11:ステップS304)と、マルチキャストアドレスを“MC−B”に変換した映像要求を、ゲートウェイ装置10Bに対して送信する処理(ステップS305)とを行う。

    この映像要求を受信したゲートウェイ装置10B(及びマルチキャスト対応ネットワークB)は、“MC−B”,MAC−A(ゲートウェイ装置10AのMACアドレス)が,それぞれ,送信先IPアドレス,送信先MACアドレスとなっている映像データパケットの送信を開始する。 そして、ゲートウェイ装置10Aでは、UCデータ用IPアドレス変換部27Aが図23に示した状態での動作を開始しているため、ゲートウェイ装置10Bからの映像データパケットは、送信先IPアドレスが“MC−B′”となっているマルチキャストパケット(“MC−B′”が設定されている映像要求(IGMP)を発行したエンコーダによって受信されるマルチキャストパケット)として、マルチキャスト対応ネットワークA上に送信されることになる。

    以上、詳細に説明したように、本発明の第1実施形態に係るゲートウェイ装置10は、それをM台用いれば、M個のマルチキャスト対応ネットワークの中の任意の2ネットワーク間で配信対象データ(映像データ)の授受が行えるネットワークシステムを実現できるものとなっている。 そして、ゲートウェイ装置10を用いて実現されるネットワークシステムは、配信対象データの授受時に、各マルチキャストデータパケットがユニキャストパケットとして広域イーサ網(L2ネットワーク)上に送信されるものとなる。 さらに、ゲートウェイ装置10は、マルチキャストパケットからユニキャストパケットへの変換、ユニキャストパケットからマルチキャストパケットへの変換を、送信先MACアドレスの変更といった極めた簡単な処理により行う装置であるため、安価に製造できるものとなっている。 従って、ゲートウェイ装置10を用いれば、複数のマルチキャスト対応ネットワークがL2ネットワークを介して接続された構成の,マルチキャスト対応ネットワーク間の高速なデータ転送が可能なネットワークシステムを、低コストで実現(構築)できることになる。

    また、第1実施形態に係るゲートウェイ装置10は、2個のネットワークへ映像データパケットを送信しなければならなくなった段階で、自ネットワークからの映像データパケットをブロードキャストする状態に移行する装置となっている。 2個のネットワークへ映像データパケットを送信するために、映像データパケットをブロードキャストした方が良いか、2個のユニキャストパケットを送信した方が良いかは、システムの構成により異なるので、このゲートウェイ装置10は、2個のネットワークへ映像データパケットを送信しなければならない場合、映像データパケットがブロードキャストされた方が良いネットワークシステムを構築するために用いるべき装置となっているということも出来る。
    《第2実施形態》
    本発明の第2実施形態に係るゲートウェイ装置の基本的な構成は、第1実施形態に係るゲートウェイ装置10と同じものである。 このため、以下では、第1実施形態の説明時に用いたものと同じ符号を用いて、第1実施形態に係るゲートウェイ装置10と異なる部分を中心に、第2実施形態に係るゲートウェイ装置10の構成,動作を説明することにする。

    第2実施形態に係るゲートウェイ装置10には、図24に示したように内容の転送種別変更閾値テーブル、すなわち、ビットレート範囲毎に転送種別変更閾値を記憶した転送種別変更閾値テーブルが、設けられている。

    また、第2実施形態に係るゲートウェイ装置10が備えるマルチ・ユニ変換部25は、MCデータ用IPアドレス変換部24から入力された映像データパケットに設定されているマルチキャストアドレスと同じIPアドレスを含む複数個の変換情報が自ユニット内に登録されていた場合には、それら複数個の変換情報のそれぞれについて、映像データパケットを生成するユニット(1個の映像データパケットから、MACアドレスが異なる複数個の映像データパケットを生成するユニット)となっている。

    そして、第2実施形態に係るゲートウェイ装置10が備えるマルチキャスト管理部23は、自ネットワーク側から送信されてくる,図25に示したような構成の映像データパケットのアプリケーションヘッダに含まれるストリーム種別情報から、対応する映像データのビットレートを把握し、把握したビットレートを,マルチキャストアドレスと関連づけた形で管理する処理を実行する機能を有するものとなっている。

    さらに、第2実施形態に係るゲートウェイ装置10が備えるマルチキャスト管理部23は、図10のステップS203〜S206相当の処理として、処理対象MCアドレスに関連づけた形で管理しているビットレートに対応する,転送種別変更閾値テーブル(図24)上の転送種別変更閾値が、対応変換情報の数以下となっているか否かを判断し、当該転送種別変更閾値が対応変換情報の数以下となっていた場合には、第1映像要求転送処理を開始し、当該転送種別変更閾値が対応変換情報の数と一致していた場合には、第2映像要求転送処理を開始する処理を行うものとなっている。 なお、第2実施形態に係るマルチキャスト管理部23が行う第1映像要求転送処理は、第1実施形態に係るマルチキャスト管理部23が行う第1映像要求転送処理と同内容のものである。 また、第2実施形態に係るマルチキャスト管理部23が行う第2映像要求転送処理は、マルチ・ユニ変換部25内に,処理対象MCアドレスと一致するIPアドレスを含む変換パターン情報として、処理対象MCアドレスとブロードキャストMACアドレスとを含む変換パターン情報だけが登録されている状態を形成する処理が,ステップS502相当の処理として行われる処理である。

    要するに、本発明の第2実施形態に係るゲートウェイ装置10は、或る映像データに関する各映像データパケットを,他の1台のゲートウェイ装置10に対してユニキャストする状態と、当該映像データに関する各映像データパケットを,他の複数台のゲートウェイ装置10に対してユニキャストする状態と、当該映像データに関する各映像データパケットを,広域イーサ網上にブロードキャストする状態とを取り得るように、第1実施形態に係るゲートウェイ装置10を変形した装置となっている。

    従って、本発明の第2実施形態に係るゲートウェイ装置10を用いれば、第1実施形態に係るゲートウェイ装置10を用いることが不適切な構成のネットワークシステムをも実現できることになる。

    《変形形態》
    第1,第2実施形態に係るゲートウェイ装置10は、各種の変形を行うことが出来る。 例えば、上記したゲートウェイ装置10から、自ネットワーク側からの映像データパケットを処理するための構成を取り除くことにより、マルチキャストパケットの送信源が存在しないマルチキャスト対応ネットワークと広域イーサ網とを接続するためのゲートウェイ装置を製造することが出来る。 また、上記したゲートウェイ装置10から、広域イーサ網側からの映像データパケットを処理するための構成を取り除くことにより、マルチキャストパケットの受信源が存在しないマルチキャスト対応ネットワークと広域イーサ網とを接続するためのゲートウェイ装置を製造することも出来る。

    また、ゲートウェイ装置10を、IPアドレスの変換機能を有さないもの(IPアドレス変換部24,27がフィルタとして機能するもの)に変形することも出来る。 また、ゲートウェイ装置10を、映像要求が広域イーサ網上にブロードキャストされる装置に変形することも出来る。

    (付記1) マルチキャスト対応ネットワークと,マルチキャスト非対応のL2ネットワークとを接続するためのゲートウェイ装置であって、
    前記マルチキャスト対応ネットワーク側から,配信対象データのマルチキャストパケットであるマルチキャストデータパケットが送信されてきたときに、そのマルチキャストデータパケットの送信先MACアドレスを,前記マルチキャスト非対応L2ネットワークと他のマルチキャスト対応ネットワークとを接続しているゲートウェイ装置のMACアドレスに変換したL2ネットワーク用パケットを生成して前記L2ネットワーク上に送信するデータパケット処理手段と、
    前記L2ネットワーク側から,前記L2ネットワーク用パケットが送信されてきたときに、そのL2ネットワーク用パケットの送信先MACアドレスを,当該L2ネットワーク用パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスに変換したパケットを生成して前記マルチキャスト対応ネットワーク上に送信するL2ネットワーク用パケット処理手段と を、備えることを特徴とするゲートウェイ装置。

    (付記2) マルチキャスト対応ネットワークと,マルチキャスト非対応のL2ネットワークとを接続するためのゲートウェイ装置であって、
    IPアドレスとMACアドレスとからなる変換パターン情報を複数個記憶可能な変換パターン情報記憶手段と、
    前記マルチキャスト対応ネットワーク側から,配信対象データの配信を要求するためのマルチキャストパケットであるデータ要求パケットが送信されてきたときに、そのデータ要求パケットの送信先MACアドレスを、そのデータ要求パケットが配信を要求している配信対象データに関するマルチキャストデータパケットを前記L2ネットワーク上に送信可能な他のゲートウェイ装置のMACアドレスに変換した第2種データ要求パケットを生成して前記L2ネットワーク上に送信するデータ要求パケット処理手段と、
    前記L2ネットワーク側から前記第2種データ要求パケットが送信されてきたときに、その第2種データ要求パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスと、その第2種データ要求パケットを送信した他のゲートウェイ装置のMACアドレスとからなる変換パターン情報を前記変換パターン情報記憶手段に記憶させると共に、その第2種データ要求パケットの送信先MACアドレスを,当該パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスに変換したパケットを生成して前記マルチキャスト対応ネットワーク上に送信する第2種データ要求パケット処理手段と、
    前記マルチキャスト対応ネットワーク側から,配信対象データのマルチキャストパケットであるマルチキャストデータパケットが送信されてきたときに、そのマルチキャストデータパケットの送信先IPアドレスと一致するIPアドレスを含む変換パターン情報が前記変換パターン情報記憶手段に記憶されていた場合には、そのマルチキャストデータパケットの送信先IPアドレスを,当該変換パターン情報に含まれるMACアドレスに変換したL2ネットワーク用パケットを生成して前記L2ネットワーク上に送信するデータパケット処理手段と、
    前記L2ネットワークから,前記L2ネットワーク用パケットが送信されてきたときに、そのL2ネットワーク用パケットの送信先MACアドレスを,当該L2ネットワーク用パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスに対応するマルチキャストMACアドレスに変換したパケットを生成して前記マルチキャスト対応ネットワーク上に送信するL2ネットワーク用パケット処理手段と を、備えることを特徴とするゲートウェイ装置。

    (付記3) 前記データパケット処理手段が、
    前記マルチキャストデータパケットの送信先IPアドレスと一致するIPアドレスを含む複数個の変換パターン情報が前記変換パターン情報記憶手段に記憶されていた場合には、それらの変換パターン情報のそれぞれについて前記L2ネットワーク用パケットを生成して前記L2ネットワーク上に送信する手段である ことを特徴とする付記2記載のゲートウェイ装置。

    (付記4) 前記第2種データ要求パケット処理手段が、
    前記変換パターン情報記憶手段に、前記第2種データ要求パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスと同じIPアドレスを含むと共に、その第2種データ要求パケットを送信したゲートウェイ装置のMACアドレスとは異なるMACアドレスを含む変換パターン情報が記憶されている状況下では、当該変換パターン情報中のMACアドレスをブロードキャストMACアドレスに変更する手段である ことを特徴とする付記2記載のゲートウェイ装置。

    (付記5) 前記第2種データ要求パケット処理手段が、
    前記L2ネットワーク側から送信されてきた前記第2種データ要求パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスと同じIPアドレスを含む所定数の変換パターン情報が前記変換パターン情報記憶手段に記憶されている状況下では、その所定数の変換パターン情報の代わりに、その第2種データ要求パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスと、ブロードキャストMACアドレスとからなる変換パターン情報を、前記変換パターン情報記憶手段に記憶させる手段である ことを特徴とする付記2記載のゲートウェイ装置。

    (付記6) 複数の転送種別変更閾値を、ビットレートから1つの転送種別変更閾値を特定可能な形で記憶した転送種別変更閾値記憶手段を、さらに、備え、
    前記第2種データ要求パケット処理手段が、
    前記マルチキャスト対応ネットワーク側から送信されてきた任意のマルチキャストデータパケットのビットレートを把握し、そのマルチキャストデータパケットに設定されているマルチキャストIPアドレスに対応づけて管理する機能を有する手段であると共に、L2ネットワーク側から送信されてきた第2種データ要求パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスと同じIPアドレスを含む変換パターン情報の数が,そのマルチキャストIPアドレスに対応づけて管理しているビットレートによって特定される前記転送種別変更閾値記憶手段に記憶された転送種別変更閾値と一致している状況下では、そのマルチキャストIPアドレスと同じIPアドレスを含む変換パターン情報群の代わりに、その第2種データ要求パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスと、ブロードキャストMACアドレスとからなる変換パターン情報を、前記変換パターン情報記憶手段に記憶させる手段である ことを特徴とする付記5記載のゲートウェイ装置。

    (付記7) 前記データ要求パケット処理手段、前記L2ネットワーク用パケット処理手段が、いずれも、送信先IPアドレスを変換する機能を有する手段である ことを特徴とする付記2乃至付記6記載のゲートウェイ装置。

    (付記8) 前記第2種データ要求パケット処理手段、前記データパケット処理手段が、いずれも、送信先IPアドレスを変換する機能を有する手段である ことを特徴とする付記2乃至付記7記載のゲートウェイ装置。

    (付記9) マルチキャスト非対応L2ネットワーク,第1のマルチキャスト対応ネットワーク,第2のマルチキャスト対応ネットワーク,前記第1のマルチキャスト対応ネットワークと前記マルチキャスト非対応L2ネットワークとを接続する第1のゲートウェイ装置,及び,前記第2のマルチキャスト対応ネットワークと前記マルチキャスト非対応L2ネットワークとを接続する第2のゲートウェイ装置とを含むネットワークシステムであって、
    前記第1のゲートウェイ装置が、
    前記第1のマルチキャスト対応ネットワーク側から,配信対象データのマルチキャストパケットであるマルチキャストデータパケットが送信されてきたときに、そのマルチキャストデータパケットの送信先MACアドレスを前記第2のゲートウェイ装置のMACアドレスに変換したL2ネットワーク用パケットを生成して前記L2ネットワーク上に送信するデータパケット処理手段を、備え、
    前記第2のゲートウェイ装置が、
    前記マルチキャスト非対応L2ネットワーク側から,前記L2ネットワーク用パケットが送信されてきたときに、そのL2ネットワーク用パケットの送信先MACアドレスを、当該パケットに設定されているマルチキャストIPアドレスに応じたマルチキャストMACアドレスに変換したパケットを生成して前記第2のマルチキャスト対応ネットワーク上に送信するL2ネットワーク用パケット処理手段を、備える ことを特徴とするネットワークシステム。

    本発明の第1実施形態に係るゲートウェイ装置の構成図。

    第1実施形態に係るゲートウェイ装置の用途を説明するための図。

    ゲートウェイ装置が備える各送受信部の動作を説明するための流れ図。

    ゲートウェイ装置が備える変換テーブルの説明図。

    ゲートウェイ装置が備えるMAC管理テーブルの説明図。

    ゲートウェイ装置が備える要求管理テーブルの説明図。

    ゲートウェイ装置が備えるMCデータ用IPアドレス変換部の構成図。

    ゲートウェイ装置が備えるマルチ・ユニ変換部の構成図。

    ゲートウェイ装置が備えるユニ・マルチ変換部の構成図。

    ゲートウェイ装置が備えるマルチキャスト管理部の動作を説明するするための流れ図。

    マルチキャスト管理部が実行するUC映像要求送信処理の流れ図。

    マルチキャスト管理部が実行する第1映像要求転送処理の流れ図。

    マルチキャスト管理部が実行する第2映像要求転送処理の流れ図。

    第1実施形態に係るゲートウェイ装置の動作説明に用いるネットワークシステムの構成図。

    4台のゲートウェイ装置内の変換テーブルに登録される変換情報の説明図。

    ゲートウェイ装置の状態の説明図。

    ゲートウェイ装置の状態の説明図。

    ゲートウェイ装置の状態の説明図。

    ゲートウェイ装置の状態の説明図。

    4台のゲートウェイ装置内の変換テーブルに登録される変換情報の説明図。

    ゲートウェイ装置の状態の説明図。

    ゲートウェイ装置内の変換テーブルに登録される変換情報の説明図。

    ゲートウェイ装置の状態の説明図。

    本発明の第2実施形態に係るゲートウェイ装置が備える転送種別変更閾値テーブルの構成図。

    映像データパケットの説明図。

    従来の,マルチキャスト対応ネットワークの共有方法の説明図。

    従来の,マルチキャスト対応ネットワークの共有方法の説明図。

    従来の,マルチキャスト対応ネットワークの共有方法の説明図。

    符号の説明

    20 1第1送受信部 20 2第2送受信部 21 変換テーブル設定部 22 MACアドレス管理部 23 マルチキャスト管理部 24 MCデータ用IPアドレス変換部 25 マルチ・ユニ変換部 26 ユニ・マルチ変換部 27 UCデータ用IPアドレス変換部 28 送受信管理部 29 フィルタ部 31 変換テーブル 32 MAC管理テーブル 33 要求管理テーブル 41,51 IP_DA抽出部 42,52 IP_DA_Entry_TBL
    43,53 DELAY部 44 IP_DA変換部 45 IP_SUM変換部 46 UDP_SUM変換部 54 MAC_DA変換部 55 MAC_SA変換部 56 MAC_SUM変換部 58 IP_DA・MAC_DA変換部

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