JP2005159983A - Label switching network, root server, and label edge router - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コネクション型ネットワーク技術に関し、特に大規模なパケット通信網を構築する際に用いられるラベルスイッチングネットワーク技術に関するものである。 The present invention relates to a connection type network technology, and more particularly to a label switching network technology used when constructing a large-scale packet communication network.
インターネットなどの大規模パケット通信網では、ルータ間でのパケット転送を高速化するため、コネクション型ネットワーク技術の1つであるラベルスイッチングネットワーク技術を用いている。 In a large-scale packet communication network such as the Internet, a label switching network technique which is one of connection type network techniques is used in order to speed up packet transfer between routers.
例えば、ラベルスイッチングネットワーク技術の1つであるMPLS(Multi Protocol Label Switching)技術は、MPLS対応ルータでパケットにラベルというデータリンク層のコネクション情報を付加して送信し、そのラベルだけを参照して対応する出力ポートへ転送する技術である。IPネットワークで用いられる一般的なルータでは、受信したパケットのヘッダ情報に格納されている宛先IPアドレスを調べて適当な出力ポートを決定するが、データリンク層に予め設定されたコネクションに対応するラベルを使用することによりこのような処理を省くことができ、パケット転送の高速化が実現される。 For example, MPLS (Multi Protocol Label Switching) technology, which is one of the label switching network technologies, transmits a packet by adding data link layer connection information called a label to a packet with an MPLS-compatible router and refers to only the label. This is a technology for transferring to an output port. A general router used in an IP network examines a destination IP address stored in header information of a received packet and determines an appropriate output port. A label corresponding to a connection set in advance in the data link layer By using this, such processing can be omitted, and high-speed packet transfer is realized.
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
しかしながら、このような従来技術では、ユーザ網を収容するすべてのラベルエッジルータ間にパケット転送経路を設定するものとなっているため、これらパケット転送経路の管理のために大容量の記憶手段が必要となり、大規模なパケット網に記憶容量の小さい小規模のラベルエッジルータを接続できず、またラベルエッジルータの大型化やコストアップの原因となるという問題点があった。 However, in such a conventional technique, a packet transfer route is set between all the label edge routers that accommodate the user network, and thus a large-capacity storage means is required for managing these packet transfer routes. As a result, there is a problem that a small label edge router with a small storage capacity cannot be connected to a large packet network, and that the label edge router becomes large and costs increase.
例えば、MPLS技術を用いた従来のラベルスイッチングネットワークすなわちMPLS網では、LSP(Label Switched Path)と称するパケット転送経路をラベルエッジルータ間にメッシュ状に設定するものとなっている。また、これに基づいて転送経路も、全宛先サブネットごとに出口となるラベルエッジルータを特定できるように設定する必要があった。
このため、たとえ、ラベルエッジルータが小規模なものであっても、IPネットワークの全体規模が大きい場合には、多くの転送経路を設定する必要が生じ、転送容量が非常に小さなルータであっても、転送経路を管理するテーブルとして大容量のテーブルが必要となる。
For example, in a conventional label switching network using MPLS technology, that is, an MPLS network, a packet transfer path called LSP (Label Switched Path) is set in a mesh form between label edge routers. Also, based on this, it is necessary to set the transfer route so that the label edge router as the exit can be specified for every destination subnet.
For this reason, even if the label edge router is small, when the entire scale of the IP network is large, it is necessary to set many transfer routes, and the transfer capacity is very small. However, a large-capacity table is required as a table for managing the transfer path.
また、この問題を解決するために、特定のラベルエッジルータを中継専用と位置付けてそのラベルエッジルータをハブとし、ユーザ端末を収容する各ラベルエッジルータ間をハブ&スポーク状に接続するというネットワーク構成が考えられる。このネットワーク構成によれば、ユーザ端末を収容する各ラベルエッジルータで、中継専用のラベルエッジルータに向けてデフォルト転送経路を1つ設定すれば済むようになるが、すべてのトラヒックが中継専用のラベルエッジルータに集中してしまい、ネットワーク全体の転送性能が低下してしまうという問題があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ネットワーク全体の転送能力を低減させることなく、ラベルエッジルータに必要なテーブル容量を削減できるラベルスイッチングネットワーク、ルートサーバ、およびラベルエッジルータを提供することを目的としている。
In addition, in order to solve this problem, a network configuration in which a specific label edge router is positioned as a dedicated relay, the label edge router is used as a hub, and the label edge routers accommodating user terminals are connected in a hub-and-spoke manner. Can be considered. According to this network configuration, it is only necessary to set one default transfer path toward the label edge router dedicated to relay in each label edge router that accommodates user terminals. There is a problem that the transfer performance of the entire network is lowered due to the concentration on the edge router.
The present invention has been made to solve such problems, and provides a label switching network, a route server, and a label edge router that can reduce the table capacity required for the label edge router without reducing the transfer capability of the entire network. It is intended to provide.
このような目的を達成するために、本発明にかかるラベルスイッチングネットワークは、収容するユーザ網の端末から送信された所望の端末宛のユーザパケットにその転送経路を特定するためのラベルを付加して転送するとともに、受信したラベル付きユーザパケットからラベルを削除してユーザ網の端末へ転送する複数のラベルエッジルータと、これらラベルエッジルータから転送されたラベル付きユーザパケットを受信した場合はその着側となるラベルエッジルータへの転送経路を特定するラベルを当該ユーザパケットに付け替えて転送するルートサーバと、これらラベルエッジルータおよびルートサーバを網状に接続し、受信したラベル付きユーザパケットを当該ラベルに対応する転送経路で転送するラベルスイッチルータとからなるラベルスイッチングネットワークであって、ルートサーバは、受信したラベル付きユーザパケットに基づいて、当該ラベル付きユーザパケットに含まれるユーザパケットの発側ラベルエッジルータから着側ラベルエッジルータまでルートサーバを経由せずにユーザパケットを転送するためのカットスルー経路を示すカットスルー経路用ラベルを特定するカットスルー経路用ラベル特定手段と、カットスルー経路用ラベルとユーザパケットの宛先アドレスとを含むカットスルーデータを発側ラベルエッジルータへ通知するカットスルーデータ通知手段とを備え、ラベルエッジルータは、受信したカットスルーデータに含まれるカットスルー経路用ラベルと宛先アドレスに基づき、当該ラベルエッジルータから着側ラベルエッジルータへのカットスルー経路を設定するカットスルー経路更新手段と、ユーザパケットを所望の端末へ送信する際、当該端末の宛先アドレスに対応するカットスルー経路を示すカットスルー経路用ラベルを当該ユーザパケットに付加して転送するパケット転送手段とを備えるものである。 In order to achieve such an object, the label switching network according to the present invention adds a label for specifying a transfer route to a user packet addressed to a desired terminal transmitted from a terminal of a user network to be accommodated. A plurality of label edge routers that forward and delete the labels from the received labeled user packets and forward them to the terminal of the user network, and the receiving side when receiving labeled user packets transferred from these label edge routers A route server that transfers the label specifying the transfer route to the label edge router to the user packet, and the label edge router and the route server are connected in a network, and the received user packet with label corresponds to the label. It consists of a label switch router that forwards along the forwarding path In the bell switching network, the route server does not pass through the route server from the source label edge router to the destination label edge router of the user packet included in the labeled user packet based on the received labeled user packet. The cut-through route label specifying means for specifying the cut-through route label indicating the cut-through route for transferring the user packet to the user, and the cut-through data including the cut-through route label and the destination address of the user packet as the originating side Cut-through data notification means for notifying the label edge router, the label edge router from the label edge router to the destination label edge router based on the cut-through path label and the destination address included in the received cut-through data Cut When a user packet is transmitted to a desired terminal, a cut-through path label indicating a cut-through path corresponding to the destination address of the terminal is added to the user packet and transferred. And a packet transfer means.
この際、ルートサーバに、ラベルの付け替えを行って転送したユーザパケットのパケット数を、そのユーザパケットの宛先アドレスとそのラベルとの組ごとに計数する通過パケット計数手段を設け、カットスルーデータ通知手段で、受信したラベル付きユーザパケットのパケット数が所定の判定基準値に達した場合に、カットスルーデータを発側ラベルエッジルータへ通知するようにしてもよい。 At this time, the route server is provided with a passing packet counting means for counting the number of user packets transferred by changing the label for each pair of the destination address of the user packet and the label, and a cut-through data notifying means. Thus, when the number of received user packets with labels reaches a predetermined criterion value, the cut-through data may be notified to the originating label edge router.
また、ラベルエッジルータに、受信したラベル付きユーザパケットに付加されているカットスルー経路用ラベルとユーザパケットの宛先アドレスとを含むパージデータを、当該ユーザパケットの発側ラベルエッジルータへ通知するパージデータ通知手段を設け、カットスルー経路更新手段で、受信したパージデータに含まれるカットスルー経路用ラベルと宛先アドレスに基づき、当該ラベルエッジルータから着側ラベルエッジルータへのカットスルー経路の設定を削除するようにしてもよい。 Also, purge data for notifying the label edge router of the purge data including the cut-through path label added to the received labeled user packet and the destination address of the user packet to the originating label edge router of the user packet A notification means is provided, and the cut-through path update means deletes the cut-through path setting from the label edge router to the destination label edge router based on the cut-through path label and the destination address included in the received purge data. You may do it.
さらに、パージデータ通知手段で、受信したラベル付きユーザパケットに含まれるユーザパケットの宛先となる所望の端末が当該ラベルエッジルータに収容するユーザ網に接続されていない場合に、パージデータを発側ラベルエッジルータへ通知するようにしてもよい。 Further, the purge data is notified by the purge data notification means when the desired terminal as the destination of the user packet included in the received labeled user packet is not connected to the user network accommodated in the label edge router. You may make it notify to an edge router.
また、本発明にかかるルートサーバは、収容するユーザ網の端末から送信された所望の端末宛のユーザパケットにその転送経路を特定するためのラベルを付加して転送するとともに、受信したラベル付きユーザパケットからラベルを削除してユーザ網の端末へ転送する複数のラベルエッジルータと、これらラベルエッジルータおよびルートサーバを網状に接続し、受信したラベル付きユーザパケットを当該ラベルに対応する転送経路で転送するラベルスイッチルータとからなるラベルスイッチングネットワークで用いられ、ラベルエッジルータから転送されたラベル付きユーザパケットを受信した場合はその着側となるラベルエッジルータへの転送経路を特定するラベルを当該ユーザパケットに付け替えて転送するルートサーバであって、受信したラベル付きユーザパケットに基づいて、発側および着側ラベルエッジルータを示すラベルとこれらを結ぶカットスルー経路を示すラベルとの組の情報を管理するラベル管理テーブルを参照することにより、当該ラベル付きユーザパケットの発側ラベルエッジルータから着側ラベルエッジルータまでルートサーバを経由せず転送するためのカットスルー経路を示すカットスルー経路用ラベルを特定するカットスルー経路用ラベル特定手段と、発側ラベルエッジルータから着側ラベルエッジルータへのカットスルー経路を設定するための情報として、カットスルー経路用ラベルとラベル付きユーザパケットに含まれるユーザパケットの宛先アドレスとを含むカットスルーデータを、発側ラベルエッジルータへ通知するカットスルーデータ通知手段とを備えるものである。 In addition, the route server according to the present invention forwards a user packet transmitted from a terminal of a user network accommodated to a desired terminal and adds a label for specifying the transfer route, and receives the received labeled user. Multiple label edge routers that delete labels from packets and transfer them to the terminals of the user network, and these label edge routers and route servers are connected in a network, and the received user packets with labels are transferred along the transfer route corresponding to the labels. When a user packet with a label transferred from a label edge router is received, a label that identifies a transfer route to the label edge router on the receiving side is used as the user packet. A route server that forwards By referring to a label management table that manages information on a set of a label indicating the originating and destination label edge routers and a label indicating a cut-through path connecting them based on the labeled user packet. Cut-through route label specifying means for specifying a cut-through route label indicating a cut-through route for transferring a user packet from the originating label edge router to the called label edge router without passing through the route server, and the originating label As information for setting the cut-through route from the edge router to the destination label edge router, the cut-through data including the cut-through route label and the destination address of the user packet included in the labeled user packet is used as the calling label. Cut-through data notification to the edge router It is intended and means.
この際、ラベルの付け替えを行って転送したユーザパケットのパケット数を、そのユーザパケットの宛先アドレスとそのカットスルー用ラベルとの組ごとに計数する通過パケット計数手段を設け、カットスルーデータ通知手段で、受信したラベル付きユーザパケットのパケット数が所定の判定基準値に達した場合にのみ、カットスルーデータを発側ラベルエッジルータへ通知するようにしてもよい。 At this time, there is provided a passing packet counting means for counting the number of user packets transferred by changing the label for each set of the destination address of the user packet and the cut-through label, and the cut-through data notifying means The cut-through data may be notified to the originating label edge router only when the number of received user packets with labels reaches a predetermined determination reference value.
また、本発明にかかるラベルエッジルータは、複数のラベルエッジルータおよびルートサーバを網状に接続し、受信したラベル付きユーザパケットを当該ラベルに対応する転送経路で転送するラベルスイッチルータと、ラベルエッジルータから転送されたラベル付きユーザパケットを受信した場合はその着側となるラベルエッジルータへの転送経路を特定するラベルを当該ユーザパケットに付け替えて転送するルートサーバとからなるラベルスイッチングネットワークで用いられ、収容するユーザ網の端末から送信された所望の端末宛のユーザパケットにその転送経路を特定するためのラベルを付加して転送するとともに、受信したラベル付きユーザパケットからラベルを削除してユーザ網の端末へ転送するラベルエッジルータであって、ルートサーバから送信されたカットスルー経路用ラベルと宛先アドレスを含むカットスルーデータに基づいて、宛先アドレスを有する端末へのユーザパケットを、当該ラベルエッジルータから所定の着側ラベルエッジルータまでルートサーバを経由せず転送するためのカットスルー経路を設定するカットスルー経路更新手段と、ユーザパケットを所望の端末へ送信する際、当該端末の宛先アドレスに対応するカットスルー経路を示すカットスルー経路用ラベルを当該ユーザパケットに付加して転送するパケット転送手段とを備えるものである。 A label edge router according to the present invention includes a label switch router that connects a plurality of label edge routers and a route server in a network, and transfers received user packets with labels through a transfer path corresponding to the labels, and a label edge router. When a user packet with a label transferred from is received, it is used in a label switching network consisting of a route server that transfers a label specifying the transfer route to the label edge router on the receiving side by transferring it to the user packet, A user packet sent from the terminal of the user network to be accommodated is forwarded by adding a label for specifying the transfer route to the user packet addressed to the desired terminal, and the label is deleted from the received user packet with the label and the user network Label edge router that forwards to the terminal Based on the cut-through data including the cut-through route label and destination address sent from the destination server, the user packet to the terminal having the destination address is routed from the label edge router to the predetermined destination label edge router via the route server. When a user packet is transmitted to a desired terminal, the cut-through path label indicating the cut-through path corresponding to the destination address of the terminal is And a packet transfer means for transferring in addition to the user packet.
この際、受信したラベル付きユーザパケットに付加されているカットスルー経路用ラベルと当該ラベル付きユーザパケットに含まれるユーザパケットの宛先アドレスとを含むパージデータを、当該ラベル付きユーザパケットの発側ラベルエッジルータへ通知するパージデータ通知手段を設け、カットスルー経路更新手段は、受信したパージデータに含まれるカットスルー経路用ラベルと宛先アドレスに基づき、着側ラベルエッジルータへのカットスルー経路の設定を削除するようにしてもよい。 At this time, purge data including the cut-through path label added to the received labeled user packet and the destination address of the user packet included in the labeled user packet is used as the source label edge of the labeled user packet. A purge data notification means for notifying the router is provided, and the cut-through path update means deletes the cut-through path setting to the destination label edge router based on the cut-through path label and destination address included in the received purge data. You may make it do.
さらに、パージデータ通知手段で、受信したラベル付きユーザパケットに含まれるユーザパケットの宛先となる所望の端末が当該ラベルエッジルータに収容するユーザ網に接続されていない場合に、パージデータを発側ラベルエッジルータへ通知するようにしてもよい。 Further, the purge data is notified by the purge data notification means when the desired terminal as the destination of the user packet included in the received labeled user packet is not connected to the user network accommodated in the label edge router. You may make it notify to an edge router.
本発明によれば、任意のラベルエッジルータ間に、必要に応じてカットスルー経路を設定することができる。したがって、すべてのラベルエッジルータ間に予めパケット転送経路を設定する場合と比較して、各ラベルエッジルータが保有すべき必要最小限の転送経路数を削減できるため、ラベルエッジルータでの経路管理に必要となる記憶容量を削減できる。これにより、大規模なパケット通信網を構成した場合でも、小規模なラベルエッジノードを容易に接続可能であり、またラベルエッジルータの大型化やコストアップを抑制できる。
また、特定のラベルエッジルータを中継専用と位置付けてそのラベルエッジルータをハブとし、ユーザ端末を収容する各ラベルエッジルータ間をハブ&スポーク状に接続するというネットワーク構成と比較して、特定ノードへのトラヒック集中を回避でき、ネットワーク全体の転送性能の劣化を回避できる。
According to the present invention, a cut-through path can be set between arbitrary label edge routers as necessary. Therefore, compared to the case where packet transfer routes are set in advance between all label edge routers, the minimum necessary number of transfer routes that each label edge router should have can be reduced. The required storage capacity can be reduced. Thereby, even when a large-scale packet communication network is configured, a small label edge node can be easily connected, and an increase in the size and cost of the label edge router can be suppressed.
Compared to a network configuration in which a specific label edge router is positioned exclusively for relay, the label edge router is used as a hub, and each label edge router that accommodates user terminals is connected in a hub-and-spoke manner, the network is connected to a specific node. Traffic concentration can be avoided, and deterioration of transfer performance of the entire network can be avoided.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[ラベルスイッチングネットワークの構成]
まず、図1を参照して、本発明の一実施の形態にかかるラベルスイッチングネットワークの構成について説明する。図1は本発明の一実施の形態にかかるラベルスイッチングネットワークが適用される大規模パケット通信網の構成を示すブロック図である。
以下では、ラベルスイッチングネットワークとして、MPLS(Multi Protocol Label Switching)網を用いた場合を例として説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of label switching network]
First, the configuration of a label switching network according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a large-scale packet communication network to which a label switching network according to an embodiment of the present invention is applied.
Hereinafter, a case where an MPLS (Multi Protocol Label Switching) network is used as the label switching network will be described as an example.
この大規模パケット通信網は、MPLS網1およびユーザ網2〜9から構成されている。MPLS網1はルートサーバ10およびラベルエッジルータ11〜14から構成され、各端末15〜22は、それぞれユーザ網2〜9とリンク101〜108とを経由してラベルエッジルータ11〜14に収容されている。
各ラベルエッジルータ11〜14間は、ルートサーバ10との間に設けられているLSP(Label Switched Path)23〜26により接続されている。
This large-scale packet communication network is composed of an
The
本実施の形態では、ルートサーバ10で、各ラベルエッジルータ11〜14間でやり取りされるラベルエッジルータを転送処理するとともに、ユーザパケットのトラヒック需要に伴ってルートサーバ10から当該ユーザパケットの発側ラベルエッジルータへカットスルーデータを通知することにより、当該発側ラベルエッジルータと着側ラベルエッジルータとの間をルートサーバを経由することなく接続するカットスルー経路として、MPLS網1内にLSP28〜31を自動的に設定するようにしたものである。
In the present embodiment, the
[ラベルスイッチングネットワークの物理モデル]
次に、図2を参照して、本発明にかかるラベルスイッチングネットワークの物理モデルについて説明する。図2は本発明にかかるラベルスイッチングネットワークとして、MPLS網1の構成例を示すブロック図である。
このMPLS網1は、ルートサーバ10、ラベルエッジルータ11〜14、およびラベルスイッチルータ201〜204から構成されている。
[Physical model of label switching network]
Next, a physical model of the label switching network according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the
The
ラベルスイッチルータ201〜204は、受信したフレームのヘッダのラベルから、受信フレームの出力リンクを特定し、その出力リンクへ当該フレームを転送する通信装置である。
ラベルエッジルータ11は、リンク109によりラベルスイッチルータ201と接続され、リンク110によりラベルスイッチルータ202と接続され、リンク101によりユーザ網2と接続され、リンク102によりユーザ網3と接続されている。
ラベルエッジルータ12は、リンク111によりラベルスイッチルータ201と接続され、リンク112によりラベルスイッチルータ202と接続され、リンク103によりユーザ網4と接続され、リンク104により、ユーザ網5と接続されている。
The
The
The
ラベルエッジルータ13は、リンク113によりラベルスイッチルータ203と接続され、リンク114によりラベルスイッチルータ204と接続され、リンク105によりユーザ網6と接続され、リンク106によりユーザ網7と接続されている。
ラベルエッジルータ14は、リンク115によりラベルスイッチルータ203と接続され、リンク116によりラベルスイッチルータ204と接続され、リンク107によりユーザ網8と接続され、リンク108によりユーザ網9と接続されている。
The
The
ルートサーバ10は、リンク117によりラベルスイッチルータ201と接続され、リンク118により、ラベルスイッチルータ203と接続されている。
ラベルスイッチルータ201は、リンク119によりラベルスイッチルータ202と接続され、リンク120によりラベルスイッチルータ203と接続されている。
ラベルスイッチルータ204は、リンク121によりラベルスイッチルータ202と接続され、リンク122によりラベルスイッチルータ203と接続されている。
The
The
The
前述した図1において、LSP23は、例えばリンク109、ラベルスイッチルータ201、およびリンク117で実現され、LSP25は、例えばリンク113、ラベルスイッチルータ203、およびリンク118で実現される。
また、LSP28は、例えばリンク109、ラベルスイッチルータ201、リンク120、ラベルスイッチルータ203、およびリンク113で実現される。
In FIG. 1 described above, the
The LSP 28 is realized by, for example, the
[ルートサーバの構成]
次に、図3を参照して、本発明の一実施の形態にかかるルートサーバ10の構成について説明する。図3は本発明の一実施の形態にかかるルートサーバ10の構成例を示すブロック図である。
このルートサーバ10は、受信パケット処理部33、パケット処理部34、転送テーブル処理部35、送信パケット処理部37、ラベル情報管理部38、およびラベル付きユーザパケット送信宛先変更通知部42から構成されている。
このうち、受信パケット処理部33、パケット処理部34、転送テーブル処理部35、およびラベル情報管理部38が、カットスルー経路用ラベル特定手段に相当する機能を有し、ラベル付きユーザパケット送信宛先変更通知部42がカットスルーデータ通知手段に相当する機能を有している。また、後述する通過パケット数カウント部43が通過パケット計数手段に相当する機能を有している。
[Root server configuration]
Next, the configuration of the
The
Among these, the received
受信パケット処理部33は、受信したラベル付きユーザパケットからラベルを除去することによりユーザパケットを抽出する機能と、そのユーザパケットを受信した際のリンクとその除去したラベルとを、後述するラベル情報管理部38の送信元情報抽出部40へ通知する機能を有している。
パケット処理部34は、受信パケット処理部33が抽出したユーザパケットからその宛先アドレスを抽出する機能を有している。
The received
The
転送テーブル処理部35は、転送テーブル36を有している。転送テーブル36は、ユーザパケットの宛先アドレスと、その宛先アドレスを有する端末を収容している着側ラベルエッジルータの識別情報を有するラベルおよびその出力リンクを導く機能を有している。
転送テーブル処理部35は、パケット処理部34が抽出したユーザパケットの宛先アドレスから、その宛先アドレスを有する端末を収容している着側ラベルエッジルータの識別情報を有するラベルおよびその出力リンクを導く機能を有している。
The transfer
The forwarding
ラベル情報管理部38は、ラベル管理テーブル39、送信元情報抽出部40、およびアドレス解決情報抽出部41を有している。
ラベル管理テーブル39は、ラベルと当該ラベル付きユーザパケットの転送経路の両端のラベルエッジルータの組との情報を相互に導く機能を有している。
The label
The label management table 39 has a function of mutually guiding information on a label and a pair of label edge routers at both ends of the transfer path of the labeled user packet.
本構成例では、テーブルの逆引きを許容することにより、ラベルから当該ラベル付きユーザパケットの転送経路の両端のラベルエッジルータの組を導く機能と、両端のラベルエッジルータの組から当該転送経路を使用するユーザパケットのラベルを導く機能を有している。
なお、テーブルの逆引きを許容しない場合は、ラベルからその両端のラベルエッジルータの組を導くテーブルと、両端のラベルエッジルータの組からラベルを導くテーブルとからなる、2種類のラベル管理テーブルを保有する必要がある。
In this configuration example, by allowing reverse lookup of the table, a function for deriving a set of label edge routers at both ends of the transfer route of the labeled user packet from the label, and a transfer route from the set of label edge routers at both ends It has a function of deriving the label of the user packet to be used.
If reverse table lookup is not allowed, two types of label management tables comprising a table for deriving a set of label edge routers at both ends from a label and a table for deriving a label from the set of label edge routers at both ends are provided. It is necessary to possess.
送信元情報抽出部40は、受信パケット処理部33で除去されたラベルおよびリンク情報を受け取り、そのラベルおよびラベル管理テーブル39により、そのラベルに対する、発側ラベルエッジルータとルートサーバ自身の組の情報を導くことにより、そのラベルが付加されていたユーザパケットの発側ラベルエッジルータを特定する機能と、ラベル管理テーブル39により、その発側ラベルエッジルータを着側ラベルエッジルータとし、ルートサーバ自身を発側とした際に付加すべきラベルを導く機能を有している。
アドレス解決情報抽出部41は、転送テーブル処理部35により検索された着側ラベルエッジルータの識別情報を有するラベルを抽出する機能を有している。
The transmission source
The address resolution
ラベル情報管理部38は、送信元情報抽出部40により、受信したラベル付きユーザパケットの発側ラベルエッジルータを特定する機能と、アドレス解決情報抽出部41により、受信したラベル付きユーザパケットの着側ラベルエッジルータを特定する機能と、ラベル管理テーブル39により、上記の発側ラベルエッジルータと着側ラベルエッジルータの組から、発側ラベルエッジルータから着側ラベルエッジルータへのカットスルー経路を示すラベルを特定する機能とを有している。
The label
さらに、ラベル情報管理部38は、送信元情報抽出部40により、受信したラベル付きユーザパケットの発側ラベルエッジルータを着側とし、ルートサーバ自身を発側とした際に、そのユーザパケットに付加すべきラベルを特定する機能と、送信元情報抽出部40が特定したラベルと、ユーザパケットの宛先アドレスと、その宛先アドレスを収容する着側ラベルエッジルータに対して発側ラベルエッジルータがカットスルー転送するためのラベルの情報とからなるカットスルーデータを、送信元情報抽出部40が受信パケット処理部33から受信したリンク情報とともに、ラベル付きユーザパケット送信宛先変更通知部42に通知する機能を有している。
Further, the label
ラベル付きパケット送信宛先変更通知部42は、通過パケット数カウント部43を有している。
通過パケット数カウント部43は、ラベル情報管理部38からカットスルーデータを受信した際に、同一の情報を保有するカットスルーデータが何回通知されたかをカウントする機能を有している。
The labeled packet transmission destination
The passing
本構成例では、ラベル情報管理部38が送信元情報抽出部40によって特定したラベルと、ラベル情報管理部38がラベル管理テーブル39によって特定したユーザパケットの宛先アドレスと、その宛先アドレスを収容する着側ラベルエッジルータにカットスルー転送するためのラベルとの組に対する、受信カウンタを導くテーブルによって実装される。
この際、カットスルーデータを受信するごとに、該当エントリの受信カウンタを1増加させることにより、カットスルーデータが何回通知されたかをカウントすることが可能となる。また、各エントリにはタイマを設置し、カウント値は所定期間、例えば60秒ごとにリセットする。
In this configuration example, the label specified by the label
At this time, it is possible to count how many times the cut-through data is notified by incrementing the reception counter of the corresponding entry by 1 every time the cut-through data is received. Each entry is provided with a timer, and the count value is reset every predetermined period, for example, 60 seconds.
ラベル付きユーザパケット送信宛先変更通知部42は、通過パケット数カウント部43において、所定の判定基準値以上カウントされているカットスルーデータに関し、そのカットスルーデータに記述されている、ユーザパケットの宛先アドレスと、その宛先アドレスを収容する着側ラベルエッジルータにカットスルー転送するためのラベルとを、データとして保持するカットスルーデータを生成し、そのカットスルーデータにラベル情報管理部38が送信元情報抽出部40により導いたラベルを付加し、ラベル情報管理部38からカットスルーデータとともに通知されたリンク情報を出力リンク情報とし、ラベル付きのカットスルーデータフレームと出力リンク情報を送信パケット処理部37に通知することにより、送信パケット処理部37からMPLS網1に出力する機能を有している。
なお、本構成例では、上記判定基準値として例えば1000回を用いる。
The user packet transmission destination change notifying unit with
In this configuration example, 1000 times is used as the determination reference value.
送信パケット処理部37は、受信パケット処理部33が抽出したユーザパケットに、宛先アドレスを転送テーブル処理部35で導いた着側ラベルエッジルータの識別情報を有するラベルを付加する機能と、再度ラベルを付加したラベル付きユーザパケットを、転送テーブル処理部35で導いた着側ラベルエッジルータに対応するリンクに出力する機能と、ラベル付きユーザパケット送信宛先変更通知部42から受信したラベル付きのカットスルーデータフレームを、同時に受信した出力リンク情報の示すリンクに出力する機能とを有している。
The transmission
これにより、ルートサーバ10は、ラベルエッジルータ間のパケットを受信した際に、発側ラベルエッジルータおよび着側ラベルエッジルータを特定し、ラベル管理テーブル39から、発側ラベルエッジルータから着側ラベルエッジルータへカットスルー転送するためのラベルを特定し、発側ラベルエッジルータに対して、ユーザパケットの宛先アドレスと着側ラベルエッジルータへカットスルー転送するためのラベルの組の情報を通知することにより、発側ラベルエッジルータと着側ラベルエッジルータ間にカットスルー経路を生成することが可能となる。
Thus, when the
次に、図4および図5を参照して、ルートサーバ10で用いられるラベル管理テーブル39について説明する。図4は、ルートサーバ10で用いられるラベル管理テーブル39の構成例である。図5は、ルートサーバ10で用いられるラベル管理テーブル39(逆引き用)の構成例である。
Next, the label management table 39 used in the
ルートサーバ10のラベル管理テーブル39は、ラベルとこれに対応する転送経路の両端のラベルエッジルータの組との情報を相互に導く機能を有している。本構成例では、テーブルの逆引きを許容することにより、ラベルに対する、その両端のラベルエッジルータの組を導く機能と、両端のラベルエッジルータの組に対する、ラベルを導く機能を有している。
テーブルの逆引きを許容しない場合は、図4に示したラベル管理テーブルとともに、図5に示すような、両端のラベルエッジルータに対するラベルを導く、もう一種類のラベル管理テーブルも同時に保有する必要がある。
The label management table 39 of the
If reverse table lookup is not allowed, it is necessary to have another label management table for guiding labels to the label edge routers at both ends as shown in FIG. 5 together with the label management table shown in FIG. is there.
次に、図6を参照して、ルートサーバ10で用いられる転送テーブル36について説明する。図6はルートサーバ10で用いられる転送テーブル36の構成例である。
この転送テーブル36は、宛先アドレスに対する、着側のラベルエッジルータを示すラベルおよびその出力リンクを導く機能を有している。
Next, the forwarding table 36 used in the
The forwarding table 36 has a function of deriving a label indicating the destination label edge router and its output link for the destination address.
次に、図7を参照して、ルートサーバ10の通過パケット数カウント部43について説明する。図7はルートサーバ10の通過パケット数カウント部43の構成例である。
この通過パケット数カウント部43は、ラベル情報管理部38からカットスルーデータを受信した際に、同一の情報を保有するカットスルーデータが何回通知されたかをカウントする機能、すなわちラベルの付け替えを行って転送したユーザパケットのパケット数を、そのユーザパケットの宛先アドレスとそのラベルとの組ごとに計数する機能を有しており、例えば、図7のようなテーブルによって実装することも可能である。
Next, the passing packet
The passing
[ラベルエッジルータの構成]
次に、図8を参照して、本発明のルートサーバ10とともにラベルスイッチングネットワークに設置されるラベルエッジルータ11〜14について説明する。図8はラベルエッジルータ11〜14の構成を示すブロック図である。
このラベルエッジルータ11〜14は、パケット分類部44、コアパケット制御部45、アクセスパケット制御部46、経路削除通知生成部55、およびパケット送信処理部57から構成されている。
このうち、コアパケット制御部45およびアクセスパケット制御部46がカットスルー経路更新手段に相当する機能を有し、アクセスパケット制御部46がパケット転送手段に相当する機能を有している。また、コアパケット制御部45、アクセスパケット制御部46、および経路削除通知生成部55がパージデータ通知手段に相当する機能を有している。
[Label Edge Router Configuration]
Next, the
The
Among these, the core
パケット分類部44は、受信したパケットおよびフレームが、MPLS網1から受信したラベル付きユーザパケットかユーザ網から受信したユーザパケットかを識別し、ラベル付きユーザパケットを受信したリンク情報とともにコアパケット制御部45に転送し、ユーザパケットをアクセスパケット制御部46に転送する機能を有している。
The
アクセスパケット制御部46は、アクセスパケット処理部47、コア転送テーブル処理部48、およびラベル付加部49を有している。
アクセスパケット処理部47は、パケット分類部44からユーザパケットを受信し、ユーザパケットの宛先アドレスを抽出する機能を有している。
コア転送テーブル処理部48はコア転送テーブル50を有している。
コア転送テーブル50は、ユーザパケットが有する各宛先アドレスに対応する、転送先ラベルエッジルータの識別情報を有するラベルおよびその出力リンクを導く機能を有している。
The access
The access
The core transfer
The core forwarding table 50 has a function of deriving a label having identification information of a forwarding destination label edge router corresponding to each destination address of the user packet and its output link.
本構成例では、ユーザパケットの宛先アドレスを自身が収容している際には、その宛先アドレスに該当するエントリをテーブルに記述しないものとしている。他方式としては、ユーザパケットの宛先アドレスを自身が収容している際には、その宛先アドレスに該当するエントリの付加ラベルおよび出力リンクを記述しない方法や、その宛先アドレスに該当するエントリにフラグを記すなどが考えられる。 In the present configuration example, when the destination address of the user packet is accommodated, the entry corresponding to the destination address is not described in the table. As another method, when the destination address of the user packet is accommodated by itself, a method that does not describe the additional label and output link of the entry corresponding to the destination address, or the flag corresponding to the entry corresponding to the destination address is set. It is possible to write.
また、コア転送テーブル50は、ルートサーバ宛の経路を保有する固定経路情報エントリ部と、宛先アドレスを有する端末を収容している着側ラベルエッジルータにルートサーバを経由しないで転送させるカットスルー経路を保有するキャッシュ経路情報エントリ部とから構成されている。 In addition, the core forwarding table 50 includes a fixed route information entry part that holds a route addressed to the route server, and a cut-through route that is transferred without passing through the route server to the destination label edge router that accommodates the terminal having the destination address. And a cache route information entry part that holds
コア転送テーブル処理部48は、コア転送テーブル50を検索することにより、アクセスパケット処理部47が抽出したユーザパケットの宛先アドレスから、そのユーザパケットに付加するラベルおよびその出力リンクを導く機能と、コア転送テーブル50を検索する際、キャッシュ経路情報エントリ部を検索した後に固定経路情報エントリ部を検索する機能と、コア転送テーブル50を検索した際に、検索キーとしている宛先アドレスを自身が収容していると識別した場合、そのユーザパケットを後述するコアパケット処理部52へ転送する機能とを有している。
The core forwarding
さらに、コア転送テーブル処理部48は、後述する経路削除通知生成部55から、あるユーザパケットの宛先アドレスの端末が収容されているラベルエッジルータが自身であるかどうかの問い合わせを受けた際に、コア転送テーブル50を検索し、ラベルエッジルータ13自身が収容していると識別された場合には何もせず、それ以外の場合は経路削除通知生成部55へ通知する機能と、後述するコアパケット処理部52からカットスルーデータを転送された際にコア転送テーブル50のキャッシュ経路情報エントリ部にカットスルーデータに記述されていたエントリ情報を追加する機能と、コアパケット処理部52からパージデータを転送された際にパージデータに記述されていたエントリ情報に対応したコア転送テーブル50のキャッシュ経路情報エントリ部のエントリを削除する機能を有している。
Furthermore, when the core forwarding
本構成例では、コア転送テーブル50を検索した際に、検索キーとしている宛先アドレスに該当するエントリが検出できなかった場合、その宛先アドレスを自身が収容していると識別する。 In this configuration example, when the core transfer table 50 is searched, if an entry corresponding to the destination address as the search key cannot be detected, it is identified that the destination address is accommodated.
ラベル付加部49は、コア転送テーブル処理部48で算出された、ユーザパケットに付加すべきラベルを、該当ユーザパケットに付加する機能と、自身が生成したラベル付きユーザパケットを、コア転送テーブル処理部48で算出されたそのユーザパケットに対応する出力リンク情報とともに、後述するパケット送信処理部57に転送する機能を有している。
The
コアパケット制御部45は、ラベル処理部51、コアパケット処理部52、およびアクセス転送テーブル処理部53を有している。
ラベル処理部51は、パケット分類部44から受信したラベル付きユーザパケットおよびフレームのラベルを除去する機能を有している。
コアパケット処理部52は、ユーザパケットからユーザパケットの宛先アドレスを抽出する機能と、受信したデータがカットスルーデータであった際に、該当データをコア転送テーブル処理部48へ転送する機能と、受信したパケットが後述するパージデータであった際に、該当データをコア転送テーブル処理部48へ転送する機能とを有している。
The core
The
The core
アクセス転送テーブル処理部53は、アクセス転送テーブル54を有している。
アクセス転送テーブル54は、ユーザパケットが有する各宛先アドレスに対応する、ユーザ網への出力リンクを導く機能を有している。
アクセス転送テーブル処理部53は、アクセス転送テーブル54を検索することにより、コアパケット処理部52が抽出したユーザパケットの宛先アドレスから、そのユーザパケットに対する出力リンクを導く機能と、ユーザパケットを、アクセス転送テーブル54から算出されたそのユーザパケットに対応する出力リンク情報とともに、後述するパケット送信処理部57に転送する機能と、アクセス転送テーブル54を検索した際に、該当エントリが検出されなかった場合、該当ユーザパケットと、そのユーザパケットに付加されていてラベル処理部51で除去されたラベルと、そのユーザパケットを受信したリンク情報とを、後述する経路削除通知生成部55へ転送する機能を有している。
The access transfer
The access transfer table 54 has a function of deriving an output link to the user network corresponding to each destination address included in the user packet.
The access transfer
経路削除通知生成部55は、カットスルーラベル管理テーブル56を有している。
カットスルーラベル管理テーブル56は、ラベルとその転送経路両端のラベルエッジルータの組の情報を導く機能を有している。
本構成例では、テーブルの逆引きを許容することにより、ラベルに対する、その両端のラベルエッジルータの組を導く機能と、両端のラベルエッジルータに対するラベルを導く機能を有している。テーブルの逆引きを許容しない場合は、ラベルに対する、その両端のラベルエッジルータの組を導くテーブルと、両端のラベルエッジルータに対する、ラベルを導くテーブルの、2種類のカットスルーラベル管理テーブル56を保有する必要がある。
The route deletion
The cut-through label management table 56 has a function of deriving information on a set of labels and label edge routers at both ends of the transfer path.
This configuration example has a function of deriving a set of label edge routers at both ends of a label and a function of deriving labels to label edge routers at both ends by allowing reverse table lookup. When reverse table lookup is not permitted, the table has two types of cut-through label management tables 56: a table for deriving a label edge router pair at both ends of a label and a table for deriving a label for label edge routers at both ends. There is a need to.
経路削除通知生成部55は、アクセス転送テーブル処理部53から、ユーザパケットと、そのユーザパケットに付加されていたラベルと、そのユーザパケットを受信したリンク情報とを受信した際、コア転送テーブル処理部48にそのユーザパケットの宛先アドレスの端末が収容されているラベルエッジルータが自身であるかどうかを問い合わせ、コア転送テーブル処理部48から通知を受信しない場合は何もせず、通知を受けた場合、アクセス転送テーブル処理部53から受信したユーザパケットの宛先アドレスおよびラベルを記述したパージデータを作成し、カットスルーラベル管理テーブル56から、そのラベルに対応する発側ラベルエッジルータおよび着側ラベルエッジルータを導き、カットスルーラベル管理テーブル56から、その発側ラベルエッジルータを着側ラベルエッジルータとし、自身を発側ラベルエッジルータとした際のパージ用ラベルを特定し、上記パージデータにそのパージ用ラベルを付加してパージデータフレームを生成し、そのパージデータフレームととアクセス転送テーブル処理部53から受信したリンク情報とをパケット送信処理部57に転送する機能を有している。
When the route deletion
パケット送信処理部57は、ラベル付加部49から受信したラベル付きユーザパケットを、その際ラベル付加部49から受信したリンク先へ出力する機能と、アクセス転送テーブル処理部53から受信したユーザパケットを、その際アクセス転送テーブル処理部53から受信したリンク先へ出力する機能と、経路削除通知生成部55から受信したパージデータを保有するラベル付きパケットを、その際経路削除通知生成部55から受信したリンク先へ出力する機能とを有している。
The packet
これにより、ラベルエッジルータ11〜14は、ルートサーバ10からユーザパケットの宛先アドレスと着側ラベルエッジルータへカットスルー転送するためのラベルとの組からなるカットスルーデータを通知された際に、そのカットスルーデータの内容をコア転送テーブルのキャッシュ部分に追加することにより、自身と着側ラベルエッジルータ間にカットスルー経路を設定することが可能となる。
また、受信したユーザパケットの宛先端末を収容していない際には、発側ラベルエッジルータに対して、経路情報の削除を要求するパージデータフレームを送信し、発側ラベルエッジルータが用いた転送テーブルのキャッシュエントリを削除させることにより、経路変動などで不適切になったカットスルー経路を削除することが可能となる。
As a result, when the
Also, when the destination terminal of the received user packet is not accommodated, a purge data frame requesting deletion of route information is transmitted to the calling label edge router, and the transfer used by the calling label edge router By deleting the cache entry in the table, it becomes possible to delete a cut-through path that has become inappropriate due to path fluctuations.
次に、図9を参照して、ラベルエッジルータ11〜14で用いるコア転送テーブル50について説明する。図9は、ラベルエッジルータ11〜14で用いられるコア転送テーブル50の構成例である。
このコア転送テーブル50は、ユーザパケットが有する各宛先アドレスに対応する、転送先ラベルエッジルータの識別情報を有するラベルおよびその出力リンクを導く機能を有している。
また、コア転送テーブル50は、ルートサーバ10宛の経路を保有する固定経路情報エントリ部と、宛先アドレスを有する端末を収容している着側ラベルエッジルータにルートサーバを経由しないで転送させるカットスルー経路を保有するキャッシュ経路情報エントリ部から構成されている。
Next, the core forwarding table 50 used in the
The core forwarding table 50 has a function of deriving a label having identification information of a forwarding destination label edge router corresponding to each destination address of the user packet and its output link.
In addition, the core forwarding table 50 is a cut-through in which a fixed route information entry part holding a route addressed to the
本構成例では、ユーザパケットの宛先アドレスを自身が収容している際には、その宛先アドレスに該当するエントリをテーブルに記述しないものとしている。他方式としては、ユーザパケットの宛先アドレスを自身が収容している際には、その宛先アドレスに該当するエントリの付加ラベルおよび出力リンクを記述しない方法や、その宛先アドレスに該当するエントリにフラグを記すなどが考えられる。 In the present configuration example, when the destination address of the user packet is accommodated, the entry corresponding to the destination address is not described in the table. As another method, when the destination address of the user packet is accommodated by itself, a method that does not describe the additional label and output link of the entry corresponding to the destination address, or the flag corresponding to the entry corresponding to the destination address is set. It is possible to write.
次に、図10および図11を参照して、ラベルエッジルータ11〜14で用いられるアクセス転送テーブル54について説明する。図10は、ラベルエッジルータ11で用いられるアクセス転送テーブル54の構成例である。図11は、ラベルエッジルータ13で用いられるアクセス転送テーブル54の構成例である。
このアクセス転送テーブル54は、ユーザパケットが有する各宛先アドレスに対応する、ユーザ網への出力リンクを導く機能を有している。
Next, the access transfer table 54 used in the
The access transfer table 54 has a function of leading an output link to the user network corresponding to each destination address included in the user packet.
次に、図12および図13を参照して、ラベルエッジルータ11〜14で用いられるカットスルーラベル管理テーブル56について説明する。図12はラベルエッジルータ11で用いられるカットスルーラベル管理テーブル56の構成例である。図13はラベルエッジルータ11で用いられるカットスルーラベル管理テーブル56(逆引き用)の構成例である。
このカットスルーラベル管理テーブル56は、ラベルとその転送経路両端のラベルエッジルータの組との情報を導く機能を有している。
Next, the cut-through label management table 56 used in the
The cut-through label management table 56 has a function of deriving information on a label and a set of label edge routers at both ends of the transfer path.
本構成例では、テーブルの逆引きを許容することにより、ラベルに対する、その両端のラベルエッジルータの組を導く機能と、両端のラベルエッジルータに対する、ラベルを導く機能を有している。テーブルの逆引きを許容しない場合は、図12に示すカットスルーラベル管理テーブルとともに、図13に示すような、両端のラベルエッジルータに対するラベルを導く、もう一種類のカットスルーラベル管理テーブルも同時に保有する必要がある。 This configuration example has a function of deriving a set of label edge routers at both ends of a label and a function of deriving a label to label edge routers at both ends by allowing reverse table lookup. When reverse table lookup is not allowed, the cut-through label management table shown in FIG. 12 and another type of cut-through label management table for guiding labels to the label edge routers at both ends as shown in FIG. There is a need to.
[ラベルスイッチングネットワークの基本動作]
次に、図14〜図17を参照して、本実施の形態にかかるラベルスイッチングネットワーク(MPLS網)の基本動作について説明する。図14は、本実施の形態にかかるMPLS網1のパケット転送動作を示すシーケンス図である。図15は、発側ラベルエッジルータ11のMPLS網宛転送処理を示す説明図である。図16は、ルートサーバ10のパケット転送処理を示す説明図である。図17は、着側ラベルエッジルータ13のユーザ網宛転送処理を示す説明図である。
[Basic operation of label switching network]
Next, a basic operation of the label switching network (MPLS network) according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a sequence diagram showing a packet transfer operation of the
MPLS網1では、端末間でやり取りされるユーザパケットを転送する際、図14に示すパケット転送動作により、そのユーザパケットを一旦ラベル付きユーザパケットに変換して転送する。
以下では、図1のユーザ網3を介してラベルエッジルータ11に接続されている端末16から、ユーザ網7を介してラベルエッジルータ13に接続されている端末20へ、ルートサーバ10を経由して所望のユーザパケットを転送する場合を例として説明する。
In the
In the following, from the terminal 16 connected to the
[ラベルエッジルータのMPLS網宛転送処理]
まず、図14および図15を参照して、発側となるラベルエッジルータ11でのMPLS網宛転送処理について説明する。
なお、ラベルエッジルータ11は、前述した図9のコア転送テーブル50を有しているものとする。
[Transfer processing of the label edge router to the MPLS network]
First, with reference to FIG. 14 and FIG. 15, a description will be given of the forwarding processing for the MPLS network in the
Note that the
ラベルエッジルータ11は、パケット分類部44により、ユーザ網3を介して端末16から送信されたユーザパケット302を受信する(ステップ500)。このユーザパケット302には、当該ユーザパケットの宛先IPアドレスとして端末20のIPアドレス「ユーザ#6」が設定されており、送信元IPアドレスとして端末16のIPアドレス「ユーザ#2」が設定されている。
パケット分類部44は、受信したユーザパケット302をアクセスパケット処理部47へ転送する。
The
The
アクセスパケット処理部47は、パケット分類部44からユーザパケット302を受信し、受信したユーザパケット302から宛先アドレス#6を抽出し、抽出した宛先アドレス#6をコア転送テーブル処理部48へ通知し、ユーザパケット302をラベル付加部49へ転送する。
コア転送テーブル処理部48は、アクセスパケット処理部47から宛先アドレス#6の通知を受けて、宛先アドレス#6を検索キーとしてコア転送テーブル50のキャッシュ経路情報を検索する。この際、図9のコア転送テーブル50例には宛先アドレス#6のエントリがなくヒットしないため、次にコア転送テーブル50の固定経路情報を検索し、付加ラベル#5および出力リンク109を特定し、付加ラベル#5および出力リンク109をラベル付加部49へ通知する(ステップ501)。
The access
The core transfer
ラベル付加部49は、アクセスパケット処理部47からユーザパケット302を受信するとともに、コア転送テーブル処理部48から付加ラベル#5および出力リンク109の通知を受けて、ユーザパケット302にラベル#5を付加することにより、ラベル付きユーザパケット301を生成し、ラベル付きユーザパケット301およびリンク109の情報をパケット送信処理部57へ転送する(ステップ502)。
パケット送信処理部57は、ラベル付加部49からラベル付きユーザパケット301およびリンク109の情報を受信し、ラベル付きユーザパケット301をリンク109へ出力する(ステップ503)。
The
The packet
以上の処理により、発側ラベルエッジルータ11は、ユーザ網3から受信したユーザパケット302を、ラベル付きユーザパケット301にカプセル化して、MPLS網1へ転送する。
Through the above processing, the calling-side
[ルートサーバのパケット転送動作]
次に、図14および図16を参照して、ルートサーバ10のパケット転送処理について説明する。
なお、ルートサーバ10は、前述した図6の転送テーブル36を保有しているものとする。
[Route server packet forwarding operation]
Next, the packet transfer process of the
It is assumed that the
ルートサーバ10は、受信パケット処理部33により、リンク117からラベル付きユーザパケット301を受信する。
受信パケット処理部33は、ラベル付きユーザパケット301からラベルを除去することにより、ユーザパケット302を抽出し、ユーザパケット302をパケット処理部34へ転送する(ステップ510)。
パケット処理部34は、受信パケット処理部33からユーザパケット302を受信し、受信したユーザパケット302から宛先アドレス#6を抽出し、抽出した宛先アドレス#6を転送テーブル処理部35へ通知し、ユーザパケット302を送信パケット処理部37へ転送する。
The
The received
The
転送テーブル処理部35は、パケット処理部34から宛先アドレス#6の通知を受けて、宛先アドレス#6を検索キーとして転送テーブル36を検索することで付加ラベル#3および出力リンク118を特定し、付加ラベル#3および出力リンク118を送信パケット処理部37へ通知する(ステップ511)。
送信パケット処理部37は、パケット処理部34からユーザパケット302を受信するとともに、転送テーブル処理部35から付加ラベル#3および出力リンク118の通知を受けて、ユーザパケット302にラベル#3を付加することにより、ラベル付きユーザパケット303を生成し(ステップ512)、ラベル付きユーザパケット303をリンク118へ出力する(ステップ513)。
The forwarding
The transmission
以上の処理により、ルートサーバ10は、MPLS網1からのラベル付きユーザパケット301からラベルを除去し、ユーザパケット302の宛先アドレスを参照して、転送テーブル36を検索し、得られたラベルを付加することにより、ラベルを付け替えたラベル付きユーザパケット303を生成し、これをMPLS網1へ向けて転送する。
Through the above processing, the
[ラベルエッジルータのユーザ網宛転送処理]
次に、図14および図17を参照して、着側となるラベルエッジルータ13のユーザ網転送処理について説明する。
なお、ラベルエッジルータ13は、前述した図11のアクセス転送テーブル54を保有しているものとする。
[Label Edge Router Transfer to User Network]
Next, the user network transfer process of the
It is assumed that the
ラベルエッジルータ13は、パケット分類部44により、ラベル付きユーザパケット303を受信する。
パケット分類部44は、ラベル付きユーザパケット303および受信リンク113の情報を、ラベル処理部51へ転送する。
ラベル処理部51は、パケット分類部44からラベル付きユーザパケット303を受信し、受信したラベル付きユーザパケット303から、ラベル#3を除去することによりユーザパケット302を抽出し、ユーザパケット302をコアパケット処理部52へ転送する(ステップ520)。
The
The
The
コアパケット処理部52は、ラベル処理部51からユーザパケット302を受信し、ユーザパケット302から宛先アドレス#6を抽出し、抽出した宛先アドレス#6をアクセス転送テーブル処理部53へ通知し、ユーザパケット302をアクセス転送テーブル処理部53へ転送する。
アクセス転送テーブル処理部53は、コアパケット処理部52から宛先アドレス#6の通知を受けて、宛先アドレス#6を検索キーとしてアクセス転送テーブル54を検索することにより出力リンク106を特定し、コアパケット処理部52からユーザパケット302を受信し、ユーザパケット302および出力リンク106の情報をパケット送信処理部57へ転送する(ステップ521)。
The core
The access transfer
パケット送信処理部57は、アクセス転送テーブル処理部53からユーザパケット302および出力リンク106の情報を受信し、ユーザパケット302をリンク106へ出力する(ステップ522)。
以上の処理により、ラベルエッジルータ13は、MPLS網1から受信したラベル付きユーザパケット303を、ユーザパケット302にデカプセル化して、ユーザ網7へ転送する。
The packet
Through the above processing, the
このようにして、端末16から送信されたユーザパケット302は、発側ラベルエッジルータ11でラベル付きユーザパケット301にカプセル化されてMPLS網1内のルートサーバ10へ転送される(ステップ500〜503)。これに応じてルートサーバ10は、そのラベル付きユーザパケット301のラベルを付け替え、ラベル付きユーザパケット303として着側ラベルエッジルータ13へ転送する(ステップ510〜513)。そして着側ラベルエッジルータ13は、そのラベル付きユーザパケット301をデカプセル化して得られた元のユーザパケット302を端末20へ転送する(ステップ520〜522)。
In this way, the
[ラベルスイッチングネットワークのカットスルー経路設定動作]
次に、図18〜図20を参照して、本実施の形態にかかるラベルスイッチングネットワーク(MPLS網)のカットスルー経路設定動作について説明する。図18はMPLS網1のカットスルー経路設定動作を示すシーケンス図である。図19はルートサーバ10のカットスルーデータ通知処理を示す説明図である。図20は発側ラベルエッジルータ11のカットスルー経路設定処理を示す説明図である。
[Cut-through route setting operation of label switching network]
Next, the cut-through path setting operation of the label switching network (MPLS network) according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a sequence diagram showing the cut-through path setting operation of the
MPLS網1では、端末間でやり取りされるユーザパケットをルートサーバ10で転送する際、必要に応じてルートサーバ10から発側ラベルエッジルータ11へカットスルーデータを通知して、ルートサーバ10を経由せずに発側および着側ラベルエッジルータ間を結ぶカットスルー経路を設定することにより、それ以降は当該ユーザパケットをカットスルー経路を介して転送し、ルートサーバ10での処理負荷を調整する。
以下では、図1のユーザ網3を介してラベルエッジルータ11に接続されている端末16から、ユーザ網7を介してラベルエッジルータ13に接続されている端末20へ、所望のユーザパケットを転送する場合を例として説明する。
In the
In the following, a desired user packet is transferred from the terminal 16 connected to the
[ルートサーバのカットスルーデータ通知処理]
まず、図18および図19を参照して、ルートサーバ10のカットスルーデータ通知処理について説明する。
なお、ルートサーバ10は、前述した図4のラベル管理テーブル、図6の転送テーブル、および図7の通過パケット数カウント部(テーブル)を有しているものとする。
また、このカットスルーデータ通知処理は、前述した図14および図16におけるルートサーバ10のパケット転送処理と並列的に実行される。
[Route server cut-through data notification processing]
First, the cut-through data notification process of the
It is assumed that the
This cut-through data notification process is executed in parallel with the packet transfer process of the
ルートサーバ10は、受信パケット処理部33により、リンク117からラベル付きユーザパケット301を受信する(ステップ530)。
受信パケット処理部33は、ラベル付きユーザパケット301からラベルを除去することによりユーザパケット302を抽出し、ユーザパケット302をパケット処理部34へ転送すると同時に、除去したラベル#5および受信リンク117を、ラベル情報管理部38の送信元情報抽出部40へ通知する(ステップ531)。
The
The received
パケット処理部34は、受信パケット処理部33からユーザパケット302を受信し、受信したユーザパケット302から宛先アドレス#6を抽出し、抽出した宛先アドレス#6を転送テーブル処理部35へ通知する。
転送テーブル処理部35は、パケット処理部34から宛先アドレス#6の通知を受けて、宛先アドレス#6を検索キーとして転送テーブル36を検索することで、宛先アドレス#6およびカットスルー転送用の付加ラベル#3をラベル情報管理部38のアドレス解決情報抽出部41へ通知する(ステップ532)。
The
The transfer
ラベル情報管理部38は、送信元情報抽出部40において、受信パケット処理部33からラベル付きユーザパケット301に付加されていたラベル#5および受信リンク117を受信し、ラベル#5を検索キーとしてラベル管理テーブル39を検索することで発側ラベルエッジルータを示すコア#2を特定する(ステップ533)。
また、アドレス解決情報抽出部41において、転送テーブル処理部35から宛先アドレスおよび付加ラベル#3を受信し、ラベル#3を検索キーとしてラベル管理テーブル39を検索することで着側ラベルエッジルータを示すコア#4を特定する(ステップ534)。
In the transmission source
Further, the address resolution
そして、発側ラベルエッジルータを上記コア#2および着側ラベルエッジルータを上記コア#4とした検索キーから、ラベル管理テーブル39を逆引きすることにより、発側ラベルエッジルータから着側ラベルエッジルータへのカットスルー転送を実現するカットスルー転送用のラベル#7を特定する(ステップ535)。
また、発側ラベルエッジルータを示すコア#2を着側ラベルエッジルータとし、発側ラベルエッジルータとしてルートサーバ自身を示すコア#1とした検索キーから、ラベル管理テーブル39を逆引きすることにより、カットスルーデータを発側ラベルエッジルータ11へ転送するために必要なラベル#1を特定する(ステップ536)。
Then, the label management table 39 is reversely retrieved from the search key in which the calling label edge router is the
Further, by reversely retrieving the label management table 39 from the search key in which the
ここで、送信元情報抽出部40において受信パケット処理部33から受信したリンク117、アドレス解決情報抽出部41において転送テーブル処理部35から受信した宛先アドレス#6、ラベル管理テーブル39によって特定したカットスルー転送用のラベル#7、およびこれら宛先アドレス#6およびラベル#7からなるカットスルーデータを送信するために用いるラベル#1を、ラベル付きユーザパケット送信宛先変更通知部42へ通知する。
Here, the
ラベル付きユーザパケット送信宛先変更通知部42は、ラベル情報管理部38から、リンク117、宛先アドレス#6およびラベル#7からなるカットスルーデータ、およびカットスルーデータを送信するためのラベル#1を受信し、宛先アドレス#6、ラベル#7、およびラベル#1を検索キーとして、通過パケット数カウント部43を検索し、該当エントリのカウンタ値を1増加させる。
The user packet transmission destination change notification unit with
この際、カウンタ値が判定基準値、例えば1000回を超えた場合、宛先アドレス#6およびラベル#7からなるカットスルーデータに、そのカットスルーデータを送信するためのラベル#1を付加してカットスルーデータフレーム304を生成し、ラベル情報管理部38から受信したリンク117の情報とともに送信パケット処理部37へ転送する。
送信パケット処理部37は、ラベル付きユーザパケット送信宛先変更通知部42から、カットスルーデータフレーム304およびリンク117の情報を受信し、カットスルーデータフレーム304をリンク117へ出力する(ステップ537)。
At this time, if the counter value exceeds a determination reference value, for example, 1000 times, the cut-through data including the
The transmission
以上の動作により、ルートサーバ10は、ラベルとその転送経路両端のラベルエッジルータとの組の情報を管理するラベル管理テーブル39を検索して、除去したラベルから発側ラベルエッジルータ11を特定するとともに、付加したラベルから着側ラベルエッジルータ13を特定する。また、両端のラベルエッジルータとラベルとの組の情報を管理するラベル管理テーブルを検索して、発側ラベルエッジルータと着側ラベルエッジルータとの組から、発側ラベルエッジルータから着側ラベルエッジルータへカットスルー転送するためのラベルを特定する。
そして、発側ラベルエッジルータ11に対して、ユーザパケットの宛先アドレスと、発側ラベルエッジルータから着側ラベルエッジルータへカットスルー転送するためのラベルとの組からなるカットスルーデータを通知する。
Through the above operation, the
The originating
[ラベルエッジルータのカットスルー経路設定動作]
次に、図18および図20を参照して、発側となるラベルエッジルータ11のカットスルー経路生成処理について説明する。
なお、ラベルエッジルータ11は、前述した図9のコア転送テーブル50を有しているものとする。
[Label Edge Router Cut-Through Route Setting Operation]
Next, with reference to FIG. 18 and FIG. 20, the cut-through route generation processing of the
Note that the
ラベルエッジルータ11は、パケット分類部44により、カットスルーデータフレーム304を受信する。
パケット分類部44は、カットスルーデータフレーム304および受信リンク109の情報をラベル処理部51へ転送する。
ラベル処理部51は、パケット分類部44からカットスルーデータフレーム304を受信し、カットスルーデータフレーム304からラベル#1を除去することによりカットスルーデータ305を抽出し、カットスルーデータ305をコアパケット処理部52へ転送する(ステップ540)。
The
The
The
コアパケット処理部52は、ラベル処理部51からカットスルーデータ305を受信し、カットスルーデータ305をコア転送テーブル処理部48へ転送する。
コア転送テーブル処理部48は、コアパケット処理部52からカットスルーデータ305を受信し、コア転送テーブル50のキャッシュ経路情報を示すエントリとして、カットスルーデータに記述された宛先アドレス#6を宛先アドレスとするとともに、カットスルーデータに記述されたカットスルー用ラベル#7を付加ラベルとしたエントリを追加する(ステップ541)。
The core
The core transfer
図21に更新後のコア転送テーブル50の構成例を示す。この動作により、コア転送テーブル50は、図9から、図21に示すエントリ内容となり、発側ラベルエッジルータ11と着側ラベルエッジルータ13とをルートサーバ10を経由せずに結ぶカットスルー経路として、図1のLSP28が設定されたことになる。
FIG. 21 shows a configuration example of the updated core transfer table 50. As a result of this operation, the core forwarding table 50 has the entry contents shown in FIG. 21 from FIG. 9, and as a cut-through path that connects the calling
また、このカットスルー経路設定処理以降において、ラベルエッジルータ11が端末16からユーザパケット302を受信した場合(ステップ550)、コア転送テーブル処理部48は、アクセスパケット処理部47から宛先アドレス#6の通知を受けて、宛先アドレス#6を検索キーとしてコア転送テーブル50のキャッシュ経路情報を検索することにより、カットスルー転送用の付加ラベル#7および出力リンク109を特定し(ステップ551)、付加ラベル#7および出力リンク109をラベル付加部49へ通知する。
Further, after the cut-through path setting process, when the
ラベル付加部49は、アクセスパケット処理部47からユーザパケット302を受信し、コア転送テーブル処理部48から付加ラベル#5および出力リンク109の通知を受けて、ユーザパケット302にラベル#7を付加することにより、ラベル付きユーザパケットを生成し、ラベル付きユーザパケットおよびリンク109の情報をパケット送信処理部57へ転送する(ステップ552)。
パケット送信処理部57は、ラベル付加部49からラベル付きユーザパケットおよびリンク109の情報を受信し、そのラベル付きユーザパケットをリンク109へ出力する(ステップ553)。これにより、ルートサーバ10を経由することなくラベル付きユーザパケットが着側ラベルエッジルータへ転送されることになる。
The
The packet
以上の動作により、発側ラベルエッジルータ11は、ルートサーバ10から通知されたカットスルーデータに基づいてコア転送テーブル50にエントリを追加して、着側ラベルエッジルータ13とルートサーバ10を経由せずに接続するカットスルー経路を設定する。そして、発側ラベルエッジルータ11は、ユーザ網3から受信したユーザパケットを、カットスルー経路用のラベル付きユーザパケットにカプセル化して、MPLS網1へ転送する。
As a result of the above operation, the calling
このように、本実施の形態では、ルートサーバ10で、受信したラベル付きユーザパケットに基づいて、発側ラベルエッジルータ11から着側ラベルエッジルータ13までルートサーバ10を経由せずにユーザパケットを転送するためのカットスルー経路を示すカットスルー経路用ラベルを特定し、そのカットスルー経路用ラベルと当該ユーザパケットの宛先アドレスとを含むカットスルーデータを発側ラベルエッジルータ11へ通知し(ステップ530〜537)、発側ラベルエッジルータ11で、受信したカットスルーデータに含まれるカットスルー経路用ラベルと宛先アドレスに基づき、当該ラベルエッジルータ11から着側ラベルエッジルータ13へのカットスルー経路を設定するようにしたので(ステップ540,541)、任意のラベルエッジルータ間に必要に応じて、カットスルー経路を設定することができる。
Thus, in the present embodiment, the
したがって、すべてのラベルエッジルータ間に予めパケット転送経路を設定する場合と比較して、各ラベルエッジルータが保有すべき必要最小限の転送経路数を削減できるため、ラベルエッジルータでの経路管理に必要となる記憶容量を削減できる。これにより、大規模なパケット通信網を構成した場合でも、小規模なラベルエッジノードを容易に接続可能であり、またラベルエッジルータの大型化やコストアップを抑制できる。
また、特定のラベルエッジルータを中継専用と位置付けてそのラベルエッジルータをハブとし、ユーザ端末を収容する各ラベルエッジルータ間をハブ&スポーク状に接続するというネットワーク構成と比較して、特定ノードへのトラヒック集中を回避でき、ネットワーク全体の転送性能の劣化を回避できる。
Therefore, compared to the case where packet transfer routes are set in advance between all label edge routers, the minimum necessary number of transfer routes that each label edge router should have can be reduced. The required storage capacity can be reduced. Thereby, even when a large-scale packet communication network is configured, a small label edge node can be easily connected, and an increase in the size and cost of the label edge router can be suppressed.
Compared to a network configuration in which a specific label edge router is positioned exclusively for relay, the label edge router is used as a hub, and each label edge router that accommodates user terminals is connected in a hub-and-spoke manner, the network is connected to a specific node. Traffic concentration can be avoided, and deterioration of transfer performance of the entire network can be avoided.
[ラベルスイッチングネットワークのカットスルー経路削除動作]
次に、図22〜図24を参照して、本実施の形態にかかるラベルスイッチングネットワーク(MPLS網)のカットスルー経路削除動作について説明する。図22はMPLS網1のカットスルー経路削除動作を示すシーケンス図である。図23は着側ラベルエッジルータ13のパージデータ通知処理を示す説明図である。図24は発側ラベルエッジルータ11のカットスルー経路削除処理を示す説明図である。
[Cut-through route deletion operation of label switching network]
Next, with reference to FIGS. 22 to 24, the cut-through route deletion operation of the label switching network (MPLS network) according to the present embodiment will be described. FIG. 22 is a sequence diagram showing the cut-through path deletion operation of the
以下では、ユーザパケットの宛先である図1の端末20が、ラベルエッジルータ13からラベルエッジルータ14の配下へ移動したことに応じて、発側ラベルエッジルータ11と着側ラベルエッジルータ13とを結ぶカットスルー経路(LSP28)を削除する場合を例として説明する。
In the following, in response to the fact that the terminal 20 of FIG. 1 that is the destination of the user packet has moved from the
一般に、パケット通信網やラベルスイッチングネットワークでは、OSPF(Open Shortest Path First)、RIP(Routing Information Protocol)、あるいはBGP(Border Gateway Protocol)などのルーチングプロトコルの動作により、ネットワーク構成の変化に応じて、各ルータが持つ各種転送テーブルが更新される。
例えば、前述した図1のネットワークに経路変動が発生し、端末20がラベルエッジルータ13の配下からラベルエッジルータ14の配下へ移動した場合、上記ルーチングプロトコルの動作により、ラベルエッジルータ13の保有するアクセス転送テーブル54が、図11から図25のようなエントリ内容に変更され、ラベルエッジルータ13の保有するコア転送テーブル50に、宛先アドレス#6に対する付加ラベル#3を示す固定経路情報が追加される(図示せず)。
In general, in packet communication networks and label switching networks, routing protocols such as OSPF (Open Shortest Path First), RIP (Routing Information Protocol), and BGP (Border Gateway Protocol) operate according to changes in the network configuration. Various forwarding tables in the router are updated.
For example, when a path change occurs in the network of FIG. 1 described above and the terminal 20 moves from the subordinate of the
[ラベルエッジルータのカットスルー経路削除通知動作]
このような状況において、ラベルエッジルータ13が端末20宛のラベル付きユーザパケット306を受信した場合、ラベルエッジルータ13で、次のようなカットスルー経路削除通知処理が行われる。
以下では、図22および図23を参照して、着側ラベルエッジルータ13のパージデータ通知処理について説明する。
[Label edge router cut-through route deletion notification operation]
In this situation, when the
Hereinafter, with reference to FIG. 22 and FIG. 23, the purge data notification process of the destination
ラベルエッジルータ13は、パケット分類部44により、ラベル付きユーザパケット306を受信する(ステップ600)。このラベル付きユーザパケット306には、当該ユーザパケットの宛先IPアドレスとして端末20のIPアドレス「ユーザ#6」が設定されており、送信元IPアドレスとして端末16のIPアドレス「ユーザ#2」が設定されている。また、カットスルー経路に対応する「ラベル#7」が付加されている。
パケット分類部44は、ラベル付きユーザパケット306および受信リンク113の情報をラベル処理部51へ転送する。
The
The
ラベル処理部51は、パケット分類部44からラベル付きユーザパケット306および受信リンク113の情報を受信し、受信したラベル付きユーザパケット306から、ラベル#7を除去することによりユーザパケット302を抽出し、ユーザパケット302をコアパケット処理部52へ転送する(ステップ601)。
コアパケット処理部52は、ラベル処理部51からユーザパケット302を受信し、ユーザパケット302から宛先アドレス#6を抽出し、抽出した宛先アドレス#6をアクセス転送テーブル処理部53へ通知し、ユーザパケット302をアクセス転送テーブル処理部53へ転送する。
The
The core
アクセス転送テーブル処理部53は、コアパケット処理部52から宛先アドレス#6の通知を受けるとともに、コアパケット処理部52からユーザパケット302を受信し、宛先アドレス#6を検索キーとしてアクセス転送テーブル54を検索する(ステップ602)。ここで、変更された図25に示すアクセス転送テーブル54には該当エントリが存在しないため、該当エントリを検出することができない(ステップ603:YES)。
したがって、アクセス転送テーブル処理部53は、ラベル処理部51からユーザパケット302に付加されていたラベル#7および受信リンク113の情報を受信し、ラベル#7、受信リンク113の情報、およびユーザパケット302を経路削除通知生成部55へ転送する。
The access transfer
Therefore, the access transfer
経路削除通知生成部55は、アクセス転送テーブル処理部53からラベル#7、受信リンク113の情報、およびユーザパケット302を受信し、コア転送テーブル処理部48へ、ユーザパケット302の宛先アドレス#6をラベルエッジルータ13自身が収容しているか問い合わせる。
コア転送テーブル処理部48は、経路削除通知生成部55から問い合わせを受信し、宛先アドレス#6を検索キーとしてコア転送テーブル50を検索する(ステップ610)。そして、その該当エントリが検出された場合は、経路削除通知生成部55へ該当エントリを検出したことを通知する(ステップ611:YES)。
The route deletion
The core transfer
経路削除通知生成部55は、コア転送テーブル処理部48から通知を受信し、アクセス転送テーブル処理部53から受信したユーザパケット302の宛先アドレス#6とラベル#7とからパージデータ308を生成する(ステップ612)。
続いて、カットスルーラベル管理テーブル56から、ラベル#7に対応する発側ラベルエッジルータを示すコア#2と着側ラベルエッジルータを示すコア#4とを特定し(ステップ613)、カットスルーラベル管理テーブル56から、その発側ラベルエッジルータを着側ラベルエッジルータとし、着側ラベルエッジルータである自身を発側ラベルエッジルータとした際のパージ用ラベル#14を特定する(ステップ613)。
The route deletion
Subsequently, the
そして、経路削除通知生成部55は、パージデータ308にパージ用ラベル#14を付加し、そのパージデータフレーム307およびアクセス転送テーブル処理部53から受信リンク113の情報をパケット送信処理部57に転送する。
パケット送信処理部57は、経路削除通知生成部55からパージデータフレーム307および受信リンク113の情報を受信し、そのパージデータフレーム307をリンク113へ出力する(ステップ615)。
Then, the route deletion
The packet
以上の動作により、着側ラベルエッジルータ13は、受信したラベル付きユーザパケット306の宛先端末を収容していない際、発側ラベルエッジルータ11に対して、経路情報の削除を要求するパージデータフレームを送信し、発側ラベルエッジルータ11が用いた転送テーブルのキャッシュエントリを削除させることにより、経路変動などで不適切になったカットスルー経路を削除することが可能となる。
With the above operation, the destination
[ラベルエッジルータのカットスルー経路削除動作]
次に、図22および図24を参照して、発側となるラベルエッジルータ11でのカットスルー経路削除処理について説明する。
ラベルエッジルータ11は、パケット分類部44により、パージデータフレーム307を受信する。
パケット分類部44は、パージデータフレーム307および受信リンク109の情報を、ラベル処理部51へ転送する。
ラベル処理部51は、パケット分類部44からパージデータフレーム307を受信し、そのパージデータフレーム307からラベル#14を除去することによりパージデータ308を抽出し、パージデータ308をコアパケット処理部52へ転送する(ステップ620)。
[Label edge router cut-through route deletion]
Next, with reference to FIG. 22 and FIG. 24, the cut-through route deletion process in the
The
The
The
コアパケット処理部52は、ラベル処理部51からパージデータ308を受信し、パージデータ308をコア転送テーブル処理部48へ転送する。
コア転送テーブル処理部48は、コアパケット処理部52からパージデータ308を受信し、コア転送テーブル50のキャッシュ経路情報を示すエントリにおける、パージデータに記述された宛先アドレス#6を宛先アドレスとするとともに、パージデータに記述されたカットスルー用ラベル#7を付加ラベルとするエントリを削除する(ステップ621)。これにより、コア転送テーブル50は、図21から元の図9のエントリ内容に更新され、図1のLSP28が削除されたことになる。
The core
The core transfer
以上の動作により、発側ラベルエッジルータ11は、着側ラベルエッジルータ13から受信した経路削除情報すなわちパージデータに基づいて転送テーブルエントリを削除し、それ以降は、該当ユーザパケットの転送にルートサーバ経由の経路を適用する。
With the above operation, the calling
このように、ラベルエッジルータ13で、受信したラベル付きユーザパケットに付加されているカットスルー経路用ラベルとユーザパケットの宛先アドレスとを含むパージデータを、当該ユーザパケットの発側ラベルエッジルータ11へ通知し(ステップ600〜615)、ラベルエッジルータ11では、受信したパージデータのカットスルー経路用ラベルと宛先アドレスに基づき、当該ラベルエッジルータ11から着側ラベルエッジルータ13へのカットスルー経路の設定を削除するようにしたので(ステップ620,621)、必要に応じて任意のカットスルー経路の設定を削除することができ、ラベルエッジルータに必要な転送経路管理のための記憶容量を効率よく利用できる。
In this way, the
なお、以上では、ラベルスイッチングネットワークとして、4つのラベルエッジルータを持つMPLS網を例に説明したが、これに限定されるものではなく、また転送経路を特定するためのラベルを用いてパケットを転送するネットワークであれば、いずれの種類のネットワークにも、また任意の数のラベルエッジルータからなるネットワークにも、前述と同様にして本発明を適用でき、同様の作用効果を得ることができる。
また、以上で説明した各テーブルについても、前述の図の構成例に限定されるものではなく、同様の機能を有するテーブルであれば、前述と同様にして本発明を適用でき、同様の作用効果を得ることができる。
In the above description, an MPLS network having four label edge routers has been described as an example of a label switching network. However, the present invention is not limited to this, and a packet is transferred using a label for specifying a transfer route. The present invention can be applied to any type of network or a network including an arbitrary number of label edge routers in the same manner as described above, and the same operational effects can be obtained.
In addition, each table described above is not limited to the configuration example in the above-described diagram, and the present invention can be applied in the same manner as described above as long as the table has the same function, and the same function and effect. Can be obtained.
1…MPLS網、2〜9…ユーザ網、10…ルートサーバ、11〜14…ラベルエッジルータ、15〜22…端末、23〜32…LSP、33…受信パケット処理部、34…パケット処理部、35…転送テーブル処理部、36…転送テーブル、37…送信パケット処理部、38…ラベル情報管理部、39…ラベル管理テーブル、40…送信元情報抽出部、41…アドレス解決情報抽出部、42…ラベル付きユーザパケット送信宛先変更通知部、43…通過パケット数カウント部、44…パケット分類部、45…コアパケット制御部、46…アクセスパケット制御部、47…アクセスパケット処理部、48…コア転送テーブル処理部、49…ラベル付加部、50…コア転送テーブル、51…ラベル処理部、52…コアパケット処理部、53…アクセス転送テーブル処理部、54…アクセス転送テーブル、55…経路削除通知生成部、56…カットスルーラベル管理テーブル、57…パケット送信処理部、101〜121…リンク、201〜204…ラベルスイッチルータ、301,303,306…ラベル付きユーザパケット、302…ユーザパケット、304…カットスルーデータフレーム、305…カットスルーデータ、307…パージデータフレーム、308…パージデータ。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ルートサーバは、
受信したラベル付きユーザパケットに基づいて、当該ラベル付きユーザパケットに含まれるユーザパケットの発側ラベルエッジルータから着側ラベルエッジルータまで前記ルートサーバを経由せずに前記ユーザパケットを転送するためのカットスルー経路を示すカットスルー経路用ラベルを特定するカットスルー経路用ラベル特定手段と、
前記カットスルー経路用ラベルと前記ユーザパケットの宛先アドレスとを含むカットスルーデータを前記発側ラベルエッジルータへ通知するカットスルーデータ通知手段とを備え、
前記ラベルエッジルータは、
受信した前記カットスルーデータに含まれるカットスルー経路用ラベルと宛先アドレスに基づき、当該ラベルエッジルータから前記着側ラベルエッジルータへのカットスルー経路を設定するカットスルー経路更新手段と、
前記ユーザパケットを所望の端末へ送信する際、当該端末の宛先アドレスに対応するカットスルー経路を示すカットスルー経路用ラベルを当該ユーザパケットに付加して転送するパケット転送手段とを備えることを特徴とするラベルスイッチングネットワーク。 A user packet addressed to a desired terminal transmitted from a terminal of a user network to be accommodated is forwarded with a label for specifying a transfer route, and the user network is deleted by deleting a label from the received labeled user packet. When receiving a plurality of label edge routers to be transferred to the terminal of the terminal and a labeled user packet transferred from these label edge routers, a label for specifying a transfer route to the label edge router on the receiving side is assigned to the user packet. A label switching network comprising a route server for transferring and transferring, and a label switch router for connecting these label edge routers and route servers in a network, and transferring received user packets with labels through a transfer route corresponding to the label. ,
The root server is
Cut for transferring the user packet from the source label edge router to the destination label edge router of the user packet included in the labeled user packet without passing through the route server based on the received labeled user packet A cut-through path label specifying means for specifying a cut-through path label indicating a through path;
Cut-through data notification means for notifying the call-out label edge router of cut-through data including the cut-through path label and the destination address of the user packet;
The label edge router
Cut-through path updating means for setting a cut-through path from the label edge router to the destination label edge router based on the cut-through path label and the destination address included in the received cut-through data;
And a packet transfer means for adding a cut-through route label indicating a cut-through route corresponding to the destination address of the terminal to the user packet when transmitting the user packet to a desired terminal. Label switching network.
前記ルートサーバは、ラベルの付け替えを行って転送したユーザパケットのパケット数を、そのユーザパケットの宛先アドレスとそのラベルとの組ごとに計数する通過パケット計数手段をさらに備え、
前記カットスルーデータ通知手段は、受信したラベル付きユーザパケットの前記パケット数が所定の判定基準値に達した場合に、前記カットスルーデータを前記発側ラベルエッジルータへ通知することを特徴とするラベルスイッチングネットワーク。 The label switching network according to claim 1, wherein
The route server further includes a passing packet counting means for counting the number of user packets transferred by changing the label for each set of the destination address of the user packet and the label,
The cut-through data notification means notifies the cut-through data to the originating label edge router when the number of received user packets with labels reaches a predetermined determination reference value. Switching network.
前記ラベルエッジルータは、
受信したラベル付きユーザパケットに付加されているカットスルー経路用ラベルと前記ユーザパケットの宛先アドレスとを含むパージデータを、当該ユーザパケットの発側ラベルエッジルータへ通知するパージデータ通知手段をさらに備え、
前記カットスルー経路更新手段は、受信した前記パージデータに含まれるカットスルー経路用ラベルと宛先アドレスに基づき、当該ラベルエッジルータから前記着側ラベルエッジルータへのカットスルー経路の設定を削除することを特徴とするラベルスイッチングネットワーク。 The label switching network according to claim 1, wherein
The label edge router
Purge data notification means for notifying purge data including a cut-through path label added to the received labeled user packet and the destination address of the user packet to the originating label edge router of the user packet;
The cut-through path updating means deletes the setting of the cut-through path from the label edge router to the destination label edge router based on the cut-through path label and the destination address included in the received purge data. Characteristic label switching network.
前記パージデータ通知手段は、受信したラベル付きユーザパケットに含まれるユーザパケットの宛先となる所望の端末が当該ラベルエッジルータに収容するユーザ網に接続されていない場合に、前記パージデータを前記発側ラベルエッジルータへ通知することを特徴とするラベルスイッチングネットワーク。 The label switching network according to claim 3,
The purge data notifying means sends the purge data to the originating side when a desired terminal that is a destination of the user packet included in the received labeled user packet is not connected to a user network accommodated in the label edge router. A label switching network characterized by notifying a label edge router.
受信したラベル付きユーザパケットに基づいて、発側および着側ラベルエッジルータを示すラベルとこれらを結ぶカットスルー経路を示すラベルとの組の情報を管理するラベル管理テーブルを参照することにより、当該ラベル付きユーザパケットの発側ラベルエッジルータから着側ラベルエッジルータまで前記ルートサーバを経由せず転送するためのカットスルー経路を示すカットスルー経路用ラベルを特定するカットスルー経路用ラベル特定手段と、
前記発側ラベルエッジルータから前記着側ラベルエッジルータへのカットスルー経路を設定するための情報として、前記カットスルー経路用ラベルと前記ラベル付きユーザパケットに含まれるユーザパケットの宛先アドレスとを含むカットスルーデータを、前記発側ラベルエッジルータへ通知するカットスルーデータ通知手段とを備えることを特徴とするルートサーバ。 A user packet addressed to a desired terminal transmitted from a terminal of a user network to be accommodated is forwarded with a label for specifying a transfer route, and the user network is deleted by deleting a label from the received labeled user packet. Switching that consists of a plurality of label edge routers that transfer to the terminal of the terminal, and a label switch router that connects these label edge routers and route servers in a network and forwards the received labeled user packets on the transfer path corresponding to the label. When a user packet with a label transferred from the label edge router is received and used in the network, a route server for transferring the label specifying the transfer route to the label edge router on the receiving side is transferred to the user packet. There,
Based on the received user packet with label, the label management table that manages information on a set of a label indicating the source and destination label edge routers and a label indicating a cut-through path connecting them is referred to. A cut-through route label specifying means for specifying a cut-through route label indicating a cut-through route for transferring the attached user packet from the originating label edge router to the called label edge router without passing through the route server;
As information for setting a cut-through path from the originating label edge router to the destination label edge router, a cut including the cut-through path label and a destination address of a user packet included in the labeled user packet A route server comprising cut-through data notifying means for notifying through data to the originating label edge router.
ラベルの付け替えを行って転送したユーザパケットのパケット数を、そのユーザパケットの宛先アドレスとそのカットスルー用ラベルとの組ごとに計数する通過パケット計数手段をさらに備え、
前記カットスルーデータ通知手段は、受信したラベル付きユーザパケットの前記パケット数が所定の判定基準値に達した場合にのみ、前記カットスルーデータを前記発側ラベルエッジルータへ通知することを特徴とするルートサーバ。 In the route server according to claim 5,
Further comprising a passing packet counting means for counting the number of user packets transferred by changing the label for each set of the destination address of the user packet and the cut-through label;
The cut-through data notifying means notifies the cut-through data to the calling label edge router only when the number of received user packets with labels reaches a predetermined determination reference value. Root server.
前記ルートサーバから送信されたカットスルー経路用ラベルと宛先アドレスを含むカットスルーデータに基づいて、前記宛先アドレスを有する端末へのユーザパケットを、当該ラベルエッジルータから所定の着側ラベルエッジルータまで前記ルートサーバを経由せず転送するためのカットスルー経路を設定するカットスルー経路更新手段と、
前記ユーザパケットを所望の端末へ送信する際、当該端末の宛先アドレスに対応するカットスルー経路を示すカットスルー経路用ラベルを当該ユーザパケットに付加して転送するパケット転送手段とを備えることを特徴とするラベルエッジルータ。 A plurality of label edge routers and route servers are connected in a network, and a label switch router that forwards the received labeled user packet through a forwarding path corresponding to the label, and a labeled user packet transferred from the label edge router. In this case, it is used in a label switching network consisting of a route server that forwards a label specifying the transfer route to the label edge router on the destination side by transferring the user packet, and transmitted from the terminal of the accommodating user network. A label edge router for transferring a user packet addressed to a desired terminal with a label for specifying the transfer route, deleting the label from the received user packet with a label, and transferring the packet to the user network terminal. And
Based on cut-through data including a cut-through route label and a destination address transmitted from the route server, a user packet to a terminal having the destination address is transmitted from the label edge router to a predetermined destination label edge router. A cut-through route updating means for setting a cut-through route for transferring without passing through a route server;
And a packet transfer means for adding a cut-through route label indicating a cut-through route corresponding to the destination address of the terminal to the user packet when transmitting the user packet to a desired terminal. Label edge router to be.
受信したラベル付きユーザパケットに付加されているカットスルー経路用ラベルと当該ラベル付きユーザパケットに含まれるユーザパケットの宛先アドレスとを含むパージデータを、当該ラベル付きユーザパケットの発側ラベルエッジルータへ通知するパージデータ通知手段をさらに備え、
前記カットスルー経路更新手段は、受信した前記パージデータに含まれるカットスルー経路用ラベルと宛先アドレスに基づき、前記着側ラベルエッジルータへのカットスルー経路の設定を削除することを特徴とするラベルエッジルータ。 The label edge router according to claim 7,
Purge data including the cut-through path label added to the received labeled user packet and the destination address of the user packet included in the labeled user packet is notified to the originating label edge router of the labeled user packet. Purge data notification means for
The cut-through path update means deletes the setting of the cut-through path to the destination label edge router based on the cut-through path label and the destination address included in the received purge data. Router.
前記パージデータ通知手段は、受信したラベル付きユーザパケットに含まれるユーザパケットの宛先となる所望の端末が当該ラベルエッジルータに収容するユーザ網に接続されていない場合に、前記パージデータを前記発側ラベルエッジルータへ通知することを特徴とするラベルエッジルータ。
The label edge router according to claim 8,
The purge data notifying means sends the purge data to the originating side when a desired terminal that is a destination of the user packet included in the received labeled user packet is not connected to a user network accommodated in the label edge router. A label edge router characterized by notifying a label edge router.
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