JP4317528B2 - Packet transfer processing method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、パケット転送網を構築するパケット転送処理方法および装置に関するものである。特に、物理転送網上に論理的なパケット転送網を構築する場合に、パケット転送網の入口のパケット転送処理装置において、受信パケットに含まれるパケット転送網上のアドレスから、パケット転送網の出口のパケット転送処理装置の識別子および該装置内の送信先ポートの識別子を解決する技術に関する。 The present invention relates to a packet transfer processing method and apparatus for constructing a packet transfer network. In particular, when constructing a logical packet transfer network on the physical transfer network, the packet transfer processing device at the entrance of the packet transfer network uses the address on the packet transfer network included in the received packet to determine the exit of the packet transfer network. The present invention relates to a technique for resolving an identifier of a packet transfer processing device and an identifier of a transmission destination port in the device.
パケット転送網として、IPネットワークが広く用いられている。非特許文献1に示されるとおり、IPネットワークを構成するすべてのルータにおいて、受信パケットに含まれる宛先IPアドレスから該ルータ内の送信先通信ポートを解決する。 An IP network is widely used as a packet transfer network. As shown in Non-Patent Document 1, in all routers constituting an IP network, a destination communication port in the router is resolved from a destination IP address included in the received packet.
キャリアのコアネットワークなど、Traffic EngineeringによるQoS制御や、VPN(Virtual Private Network)などのサービスを実現するための技術として、MPLS(Multi Protocol Label Switching)が使用されはじめている。非特許文献2に示されるとおり、MPLSを用いたパケット転送網では、パケット転送網の入口ルータにおいて、受信パケットに含まれる宛先IPアドレスからパケットに付与するラベルを解決してラベル化パケットを生成し、パケット転送網の中間ルータではラベルを用いて送信先通信ポートを解決し、パケット転送網の出口ルータにてラベル化パケットのラベルをはがし、受信パケットに含まれる宛先IPアドレスから送信先通信ポートを解決する。
MPLS (Multi Protocol Label Switching) has begun to be used as a technology for realizing services such as QoS control by Traffic Engineering and VPN (Virtual Private Network) such as a core network of a carrier. As shown in Non-Patent
また同様の技術として、非特許文献3に示されるCLトンネリングアーキテクチャを用いたパケット転送網においては、パケット転送網の入口ルータにおいて、受信パケットに含まれる宛先IPアドレスからパケットに付与するコアネットワークアドレスを解決してコアネットワークプロトコルPDUを生成し、パケット転送網の中間ルータではコアネットワークアドレスを用いて送信先通信ポートを解決し、パケット転送網の出口ルータにてコアネットワークプロトコルPDUからパケットを取り出し、受信パケットに含まれる宛先IPアドレスから送信先通信ポートを解決する。
高信頼かつ機能追加が容易なルータを実現する一手法として、シャーシ型のルータ装置に複数枚のラインカードを収容し、ラインカード間をバックプレーン網で接続するルータ構成法が知られている。この場合、バックプレーン網という物理転送網上にIPネットワークを論理的に構成するために、各ラインカードにおいて、受信パケットに含まれる宛先IPアドレスと送信先通信ポートの対応関係を登録するテーブル(フォワーディングテーブル)が必要になる。
一般に、宛先IPアドレスから送信先通信ポートを解決する処理の量は、パケット転送処理に必要な処理量の中の大きな割合を占める。このため、複数のラインカードを経由するパケット転送において、前記ポート解決処理量およびそれに伴い大きくなる転送遅延の削減を行うことが必要とされる。その方法例としては、入口のラインカードにおいて、受信パケットに含まれる宛先IPアドレスから、出口のラインカードの識別子および該ラインカード内の送信先ポートの識別子を解決することにより、出口のラインカードでは、受信パケットに含まれる宛先IPアドレスを用いた送信先通信ポート解決処理を行わないことが望ましい。
As a technique for realizing a highly reliable router with easy function addition, a router configuration method is known in which a plurality of line cards are accommodated in a chassis type router device and the line cards are connected by a backplane network. In this case, in order to logically configure the IP network on the physical transfer network called the backplane network, a table (forwarding) that registers the correspondence between the destination IP address included in the received packet and the destination communication port in each line card. Table).
In general, the amount of processing for resolving a destination communication port from a destination IP address occupies a large proportion of the processing amount required for packet transfer processing. For this reason, in packet transfer via a plurality of line cards, it is necessary to reduce the port resolution processing amount and transfer delay that increases accordingly. As an example of the method, in the egress line card, the egress line card resolves the egress line card identifier and the destination port identifier in the line card from the destination IP address included in the received packet. It is desirable not to perform the destination communication port resolution process using the destination IP address included in the received packet.
しかしながら、従来、バックプレーンに所定のイーサネット(登録商標)網を用いたルータでは、入口のラインカードにおいて、受信パケットに含まれる宛先IPアドレスからは出口のラインカードの識別子(MACアドレス)だけしか解決できないため、出口のラインカードにおいて、再び受信パケットに含まれる宛先IPアドレスを用いて、自カード内の送信先ポートの識別子を解決する必要があった。 However, conventionally, in a router using a predetermined Ethernet (registered trademark) network as a backplane, only the identifier (MAC address) of the egress line card is resolved from the destination IP address included in the received packet in the ingress line card. Therefore, the egress line card needs to resolve the destination port identifier in the own card again using the destination IP address included in the received packet.
そこで、本発明の目的は、物理転送網上に論理的なパケット転送網を構築する場合に、パケット転送網の入口のパケット転送処理装置において、受信パケットに含まれるパケット転送網上のアドレスから、パケット転送網の出口のパケット転送処理装置の識別子および該装置内の送信先ポートの識別子を解決するパケット転送処理方法および装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to construct a logical packet transfer network on a physical transfer network, in a packet transfer processing device at the entrance of the packet transfer network, from an address on the packet transfer network included in the received packet, It is an object of the present invention to provide a packet transfer processing method and apparatus for resolving an identifier of a packet transfer processing device at the exit of a packet transfer network and an identifier of a transmission destination port in the device.
前記課題を解決するための手段を以下に説明する。
本発明では、転送すべきパケット(例えばIPパケット)が入力される入口のエッジノード(パケット転送処理装置)で、宛先アドレスを基にして、パケットの転送先の出口のエッジノード(パケット転送処理装置)における、どの出力ポートに当該パケットを転送するかを予め決定することとした。そして、出口のエッジノードでは、その決定に基づいてパケットを所定の出口ポートに転送する。
Means for solving the problems will be described below.
In the present invention, an ingress edge node (packet transfer processing device) to which a packet to be forwarded (for example, an IP packet) is input, based on the destination address, an egress edge node (packet transfer processing device) of the packet transfer destination ) In which output port the packet is to be transferred is determined in advance. Then, the egress edge node transfers the packet to a predetermined egress port based on the determination.
即ち、本発明(請求項1)は、パケット転送網の外部のネットワークから入力した転送対象のパケットを、宛先アドレスに基づいて出口側のパケット転送処理装置に転送して、前記パケット転送網の外部のネットワークへ転送する、前記外部のネットワークと接続する複数のポートを有するパケット転送処理装置である。そして、このパケット転送処理装置は、前記入口側のパケット転送処理装置の構成として、前記宛先アドレスに、出口側のパケット転送処理装置を示すパケット転送網内のアドレスおよびその出口側のパケット転送処理装置の前記パケット転送網の外部のネットワークと接続するポートのポート識別子を対応付けた情報を記憶した記憶手段と、前記転送対象のパケットを入力するとその宛先アドレスに基づいて前記記憶手段が記憶する情報を参照して前記入力したパケットの出口側のパケット転送処理装置のパケット転送網内のアドレスおよび出口側のパケット転送処理装置で使用する前記出力ポートの情報を設定して送信パケットを生成する処理を行う処理手段と、前記生成した出口側のパケット転送処理装置のパケット転送網内のアドレスおよび前記出力ポートの情報を設定した送信パケットを出口側のパケット転送処理装置に転送するパケット転送手段とを備える。一方、前記出口側のパケット転送処理装置の構成として、前記転送パケットに設定された出力ポートの情報に基づいて、使用する出力ポートを決定する出力ポート決定手段を備える。
That is, the present invention (Claim 1) transfers a packet to be transferred , which is input from a network outside the packet transfer network, to the packet transfer processing device on the egress side based on the destination address, and the outside of the packet transfer network. A packet transfer processing device having a plurality of ports connected to the external network for transferring to the other network . Then, the packet transfer processing device includes, as the configuration of the packet transfer processing device on the entrance side, an address in the packet transfer network indicating the packet transfer processing device on the exit side and the packet transfer processing device on the exit side as the destination address. Storage means storing information that associates port identifiers of ports connected to an external network of the packet transfer network, and information stored in the storage means based on the destination address when the packet to be transferred is input Referring to the input packet, a process for generating a transmission packet by setting an address in the packet transfer network of the packet transfer processing device on the exit side and information on the output port used in the packet transfer processing device on the exit side is performed. processing means and, address in the packet transfer network of the generated exit side of the packet transfer processing unit And a packet forwarding unit for transferring the packet transfer processing unit on the outlet side of the transmission packet sets information of the output port. On the other hand, the configuration of the packet transfer processing device on the egress side includes output port determining means for determining an output port to be used based on information on the output port set in the transfer packet.
また、物理転送網上に論理的なパケット転送網を構築するための本発明によるパケット転送処理装置(請求項2)は、通信ポートからパケットを受信するパケット受信機能手段と、前記パケット受信機能手段により受信したパケットに対し、パケット転送網の外部のネットワークとの通信を行う外部ポートと、パケット転送網内の通信を行う内部ポートとのいずれの種別の通信ポートからパケットを受信したかを解決する通信ポート種別解決機能手段と、宛先アドレスに、送信先パケット転送処理装置識別子および該装置内の送信先外部ポートの識別子を対応付けた情報を記憶した記憶手段と、外部ポートから受信したパケットに対し、受信パケットに含まれる宛先アドレスに基づいて前記記憶手段が記憶する情報を参照して、送信先パケット転送処理装置識別子および該装置内の送信先外部ポートの識別子を解決する外部ポート受信パケット送信先解決機能手段と、前記外部ポート受信パケット送信先解決機能手段により得られた送信先パケット転送処理装置識別子が自己パケット転送処理装置の識別子と異なる場合、前記外部ポート受信パケット送信先解決機能手段により得られた前記送信先パケット転送処理装置識別子および送信先外部ポート識別子を受信パケットに付与することにより送信パケットを生成するカプセル化機能手段と、前記カプセル化機能手段により生成した送信パケットを、内部ポートから別のパケット転送処理装置宛てに送信する外部ポート受信パケット内部ポートパケット送信機能手段と、外部ポートから受信したパケットのうち、前記外部ポート受信パケット送信先解決機能手段により得られた送信先パケット転送処理装置識別子が自己パケット転送処理装置の識別子と同一である場合に、前記外部ポート受信パケット送信先解決機能手段により得られた送信先外部ポート識別子に基づき、該当する送信先外部ポートからパケットを送信する外部ポート受信パケット外部ポートパケット送信機能手段と、内部ポートから受信したパケットに対し、受信パケットに含まれる送信先外部ポート識別子に基づき送信先外部ポート識別子を解決する内部ポート受信パケット送信先解決機能手段と、受信パケットに含まれる送信先外部ポート識別子を取り除いて送信パケットを生成するデカプセル化機能手段と、前記生成された送信パケットを、内部ポート受信パケット送信先解決機能手段により解決された送信先外部ポート識別子に基づき、該当する送信先外部ポートから送信する内部ポート受信パケット外部ポートパケット送信機能手段とを有することを特徴とする。
A packet transfer processing apparatus according to the present invention for constructing a logical packet transfer network on a physical transfer network (Claim 2) includes a packet reception function means for receiving a packet from a communication port, and the packet reception function means. Resolves whether the packet is received from an external port that communicates with a network outside the packet transfer network or an internal port that communicates within the packet transfer network. For communication port type resolution function means, storage means for storing destination packet transfer processing device identifier and destination external port identifier associated with destination address in memory, and packet received from external port , referring to the information which the storage means stores based on the destination address that is part of the received packet, the destination packet An external port receive packet destination resolution function means for solving the identifier of the destination external port transfer process instrumentation 置識 Besshi and within the device, the destination packet transfer obtained by the external port receives packet destination resolution functions unit When the processing device identifier is different from the identifier of the self-packet transfer processing device, the destination packet transfer processing device identifier and the destination external port identifier obtained by the external port received packet transmission destination resolution function means are added to the received packet. Encapsulating function means for generating a transmission packet according to the above, an external port receiving packet for transmitting the transmission packet generated by the encapsulating function means to another packet transfer processing device, an internal port packet transmitting function means, and an external Of the packets received from the port, the external port The destination external port obtained by the external port received packet destination resolution function means when the destination packet transfer processing apparatus identifier obtained by the packet destination resolution function means is the same as the identifier of the own packet transfer processing apparatus External port received packet external port packet transmission function means for transmitting a packet from the corresponding destination external port based on the identifier, and for the packet received from the internal port, the destination based on the destination external port identifier included in the received packet Internal port received packet transmission destination resolving function means for resolving the external port identifier, decapsulation function means for generating a transmission packet by removing the transmission destination external port identifier included in the received packet, and the generated transmission packet as internal Resolved by means of port received packet destination resolution function Internal port received packet external port packet transmission function means for transmitting from the corresponding destination external port based on the transmitted destination external port identifier.
次に、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のパケット転送処理装置に対応するパケット転送処理方法である。また、請求項4に記載の発明は、請求項2に記載のパケット転送処理装置に対応するパケット転送処理方法である。 Next, the invention described in claim 3 is a packet transfer processing method corresponding to the packet transfer processing apparatus described in claim 1. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a packet transfer processing method corresponding to the packet transfer processing device according to the second aspect.
前記の請求項1〜4にかかる本発明によれば、物理転送網上に論理的なパケット転送網を構築する場合に、パケット転送網の入口のパケット転送処理装置において、受信パケットに含まれるパケット転送網上のアドレス情報に基づいて、パケット転送網の出口のパケット転送処理装置の送信先通信ポートを解決し、該送信先通信ポート情報を付与してカプセル化したパケットをパケット転送網の出口のパケット転送処理装置に転送し、パケット転送網の出口のパケット転送処理装置において、受信したパケットに含まれる送信先通信ポート情報に基づき、該通信ポートから外部へ受信したパケットを送信することにより、パケット転送網の出口のパケット転送処理装置では、パケット転送網上のアドレス情報を用いた送信先通信ポート解決処理を行わなくてもよい。 According to the first to fourth aspects of the present invention, when a logical packet transfer network is constructed on the physical transfer network, the packet included in the received packet is received by the packet transfer processing device at the entrance of the packet transfer network. Based on the address information on the transfer network, the destination communication port of the packet transfer processing device at the exit of the packet transfer network is resolved, and the packet encapsulated by adding the destination communication port information is sent to the exit of the packet transfer network. By transferring the packet received from the communication port to the outside based on the destination communication port information included in the received packet in the packet transfer processing device at the exit of the packet transfer network. In the packet transfer processing device at the exit of the transfer network, the destination communication port resolution process using the address information on the packet transfer network. The may not be performed.
なお、請求項5〜9にかかる本発明において、パケット転送網内の通信を行うための前記送信パケット生成方法として、MPLS(Multi Protocol Label Switching)のShimヘッダのラベルフィールドに送信先通信ポート情報を埋め込むカプセル化を使用することができる。
また、パケット転送網の物理転送網が所定LAN規格である場合、前記送信パケット生成方法として、以下(1)〜(4)の方法を使用することができる。
(1)所定ヘッダの宛先MACアドレスフィールド、送信元MACアドレスフィールド、VLANタグフィールドのいずれかに送信先通信ポート情報を埋め込むカプセル化
(2)所定ヘッダの宛先MACアドレスフィールドの一部に送信先通信ポート情報を埋め込むカプセル化
(3)所定ヘッダのVLANタグフィールドの一部または全部に送信先通信ポート情報を埋め込むカプセル化
(4)所定ヘッダの外側にさらに(所定LAN規格の)所定ヘッダを付与し、外側の所定ヘッダの宛先MACアドレスフィールド、送信元MACアドレスフィールド、VLANタグフィールドのいずれかに送信先通信ポート情報を埋め込むカプセル化
なお、所定LAN規格はイーサネット(登録商標)に相当し、所定ヘッダはイーサネット(登録商標)ヘッダに相当する。
In the present invention according to
When the physical transfer network of the packet transfer network is a predetermined LAN standard, the following methods (1) to (4) can be used as the transmission packet generation method.
(1) Encapsulation in which destination communication port information is embedded in any one of a destination MAC address field, a source MAC address field, and a VLAN tag field of a predetermined header. (2) Destination communication in a part of a destination MAC address field of a predetermined header. Encapsulation for embedding port information (3) Encapsulation for embedding transmission destination communication port information in a part or all of the VLAN tag field of a predetermined header (4) A predetermined header (in accordance with a predetermined LAN standard) is further provided outside the predetermined header Encapsulation in which destination communication port information is embedded in any one of a destination MAC address field, a source MAC address field, and a VLAN tag field of an outer predetermined header Note that the predetermined LAN standard corresponds to Ethernet (registered trademark), and the predetermined header Is the Ethernet (registered trademark) Corresponds to the saddle.
本発明のパケット転送処理方法および装置には、以下に述べる効果がある。
物理転送網上に論理的なパケット転送網を構築する場合に、パケット転送網の入口のパケット転送処理装置においてのみ、パケット転送網上のアドレスを基にして送信先通信ポートを解決し、パケット転送網の出口のパケット転送処理装置においてはパケット転送網上のアドレス情報を用いた送信先通信ポート解決処理を行わなくてもよいため、パケット転送処理装置に必要な送信先通信ポート解決処理量が少なくてすみ、低コストに装置が実現できる。
The packet transfer processing method and apparatus of the present invention have the following effects.
When constructing a logical packet transfer network on the physical transfer network, only the packet transfer processing device at the entrance of the packet transfer network resolves the destination communication port based on the address on the packet transfer network, and transfers the packet. Since the packet transfer processing device at the exit of the network does not have to perform the destination communication port resolution processing using the address information on the packet transfer network, the amount of destination communication port resolution processing required for the packet transfer processing device is small. As a result, the device can be realized at low cost.
次に、本発明のパケット転送処理方法等を実施するための最良の形態(以下「実施形態」という)について図面を参照して詳細に説明する。 Next, the best mode (hereinafter referred to as “embodiment”) for carrying out the packet transfer processing method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態の全体構成を示すブロック構成図である。
図1に示すように、一実施形態のパケット転送処理装置1、6は、それぞれ通信ポート11、16を介してイーサネット(登録商標)網(以下「所定LAN規格ネット網」という)N1と接続され、論理IP網N6を構成する。
一実施形態のパケット転送処理装置1は、通信ポート12を介して外部IP網N2と接続され、通信ポート13を介して外部IP網N3と接続される。端末2、3は、それぞれ外部IP網N2、N3と接続される。
一実施形態のパケット転送処理装置6は、通信ポート14を介して外部IP網N4と接続され、通信ポート15を介して外部IP網N5と接続される。端末4、5は、それぞれ外部IP網N4、N5と接続される。
パケット転送処理装置1に対し、通信ポート12および13が、外部IP網N2,N3との通信を行う外部ポートであり、通信ポート11が、論理IP網N6内の通信を行う内部ポートである。パケット転送処理装置6に対し、通信ポート14および15が、外部IP網N4,N5との通信を行う外部ポートであり、通信ポート16が、論理IP網N6内の通信を行う内部ポートである。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, packet transfer processing apparatuses 1 and 6 according to an embodiment are connected to an Ethernet (registered trademark) network (hereinafter referred to as a “predetermined LAN standard network”) N1 through
The packet transfer processing device 1 according to an embodiment is connected to the external IP network N2 via the
The packet transfer processing device 6 of one embodiment is connected to the external IP network N4 via the communication port 14 and is connected to the external IP network N5 via the
[パケット転送処理装置の構成の説明]
図2は、一実施形態のパケット転送処理装置の一構成例を示している。
パケット転送処理装置1は、内部ポート11と、外部ポート12、13と、パケット送受信部21と、通信ポート種別解決部22と、外部ポート受信パケット送信先解決部23と、送信先外部ポート解決部24と、MPLSカプセル化部25と、MPLSデカプセル化部26と、通信ポート種別登録テーブル27および送信先情報登録テーブル28から構成されている。
[Description of configuration of packet transfer processing device]
FIG. 2 shows a configuration example of the packet transfer processing device according to the embodiment.
The packet transfer processing device 1 includes an
内部ポート11、外部ポート12、13は、それぞれ所定LAN規格網N1、外部IP網N2、N3から受信したパケットをパケット送受信部21に転送し、パケット送受信部21から受信したパケットを、所定LAN規格網N1、外部IP網N2、N3に転送する。
The
パケット送受信部21は、内部ポート11、外部ポート12、13から受信したパケットを通信ポート種別解決部22に転送し、外部ポート受信パケット送信先解決部23、MPLSカプセル化部25またはMPLSデカプセル化部26から受信したパケットを、該受信パケットに含まれる送信先通信ポート識別子に基づき、内部ポート11または外部ポート12、13のいずれかへ転送する。
The packet transmission /
通信ポート種別解決部22は、パケット送受信部21から受信したパケットに対し、受信通信ポート識別子をキーにして通信ポート種別登録テーブル27を検索して通信ポート種別を取得し、通信ポート種別が外部ポートの場合、該受信パケットを外部ポート受信パケット送信先解決部23に転送し、通信ポート種別が内部ポートの場合、該受信パケットを送信先外部ポート解決部24に転送する。
The communication port
外部ポート受信パケット送信先解決部23は、通信ポート種別解決部22から受信したパケットに対し、受信パケットの宛先IPアドレスをキーに送信先情報登録テーブル28を検索して送信先パケット転送処理装置のMACアドレスと送信先通信ポート識別子を取得し、送信先パケット転送処理装置のMACアドレスが自己のパケット転送処理装置のMACアドレスである場合、該受信パケットおよび送信先通信ポート識別子をパケット送受信部21に転送し、送信先パケット転送処理装置のMACアドレスが自己以外のパケット転送処理装置のMACアドレスである場合、該受信パケット、送信先パケット転送処理装置のMACアドレス、および、送信先通信ポート識別子をMPLSカプセル化部25に転送する。
The external port received packet transmission
送信先外部ポート解決部24は、通信ポート種別解決部22から受信したパケットに対し、受信パケットのMPLSのShimヘッダのラベルフィールドに記述された送信先通信ポート識別子を取得し、該受信パケットおよび送信先通信ポート識別子をMPLSデカプセル化部26に転送する。
For the packet received from the communication port
MPLSカプセル化部25は、外部ポート受信パケット送信先解決部23から受信したパケット、送信先パケット転送処理装置のMACアドレスおよび送信先通信ポート識別子に対し、該送信先パケット転送処理装置のMACアドレスを宛先MACアドレス、自パケット転送処理装置のMACアドレスを送信元MACアドレスとして所定LAN規格ヘッダ(以下「所定ヘッダ」という)を作成し、該送信先通信ポート識別子をMPLSのShimヘッダのラベルフィールドに埋め込んでShimヘッダを作成し、該所定ヘッダ、該Shimヘッダおよび受信パケットから送信パケットを作成し、収容する内部ポートの1つの通信ポート識別子を送信先通信ポート識別子として選択し、該送信パケットと該送信先通信ポート識別子をパケット送受信部21に転送する。図2に示す構成では、内部ポート11の通信ポート識別子を送信先通信ポート識別子とする。
The
MPLSデカプセル化部26は、送信先外部ポート解決部24から受信したパケットおよび送信先通信ポート識別子に対し、受信したパケットのMPLSのShimヘッダをはずして送信パケットを生成し、該送信パケットおよび送信先通信ポート識別子をパケット送受信部21に転送する。
The
[パケット転送処理装置の動作の説明]
図1および図2および表1を用いて、端末2から端末4(表1:宛先IPアドレス192.168.10.1)にパケット転送が行われる場合を例に、パケット転送処理装置1,6の動作を説明する。
該送信パケットは、パケット転送処理装置6が内部ポート16からパケット送受信部21を介して受信し、通信ポート種別解決部22において、パケットが内部ポートから受信したと判断され、送信先外部ポート解決部24において、受信パケットのMPLSのShimヘッダのラベルフィールドに記述された値(14)より、外部ポート14の識別子を送信先通信ポート識別子として取得し、MPLSデカプセル化部26において、受信したパケットのMPLSのShimヘッダをはずして送信パケットを生成し、パケット送受信部21において外部ポート14から送信パケットを送信する。該送信パケットは、外部IP網N4を介して、端末4へ送信される。
[Description of operation of packet transfer processing device]
The operation of the packet transfer processing apparatuses 1 and 6 will be described with reference to FIGS. 1 and 2 and Table 1, taking as an example the case where packet transfer is performed from the
The transmission packet is received by the packet transfer processing device 6 from the
[パケット転送処理装置手順の説明]
図3は、一実施形態のパケット転送処理手順の一例を示すフローチャートである。
パケット転送処理装置に、通信ポート種別登録テーブル、送信先情報登録テーブルを設定しておく(S101)。パケット転送処理装置は、通信ポートからパケットを受信すると(S102)、受信した通信ポート識別子をキーにして通信ポート種別登録テーブルを検索して通信ポート種別を取得し(S103)、通信ポート種別が外部ポートか否かの判定を行う(S104)。判定の結果、通信ポート種別が外部ポートの場合(S104→Yes)、受信パケットの宛先IPアドレスをキーにして送信先情報登録テーブル(表1参照)を検索し、送信先パケット転送処理装置のMACアドレスと送信先通信ポート識別子を取得する(S105)。続いて、前記取得した送信先パケット転送処理装置のMACアドレスが自己パケット転送処理装置のMACアドレスか否かの判定を行い(S106)、取得した送信先パケット転送処理装置のMACアドレスが自己パケット転送処理装置のMACアドレスと異なっている場合(S106→No)、以下(1)〜(3)の処理を行う(S107)。
(1)送信先パケット転送処理装置のMACアドレスを宛先MACアドレス、自パケット転送処理装置のMACアドレスを送信元MACアドレスとして所定ヘッダを作成する
(2)該送信先通信ポート識別子をMPLSのShimヘッダのラベルフィールドに埋め込んでShimヘッダを作成する
(3)該所定ヘッダ、該Shimヘッダ、受信パケットから送信パケットを作成する
続いて、自己パケット転送処理装置が収容する内部ポートの1つの通信ポート識別子を、送信先通信ポート識別子として選択する(S108)。
通信ポート種別が外部ポートでない場合(S104→No)、受信したパケットのMPLSのShimヘッダから送信先通信ポート情報を取得し(S109)、受信したパケットのMPLSのShimヘッダをはずして送信パケットを生成する(S110)。
ステップS106(→Yes)、S108およびS110のそれぞれの後に、送信先通信ポート識別子に基づき、該当する通信ポートヘパケットを送信する(S111)。ステップS111の処理終了後はステップS102の前に戻り、前記ステップS102〜S111を繰り返す。
[Description of packet transfer processing device procedure]
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a packet transfer processing procedure according to an embodiment.
A communication port type registration table and a transmission destination information registration table are set in the packet transfer processing device (S101). When receiving the packet from the communication port (S102), the packet transfer processing device searches the communication port type registration table using the received communication port identifier as a key to acquire the communication port type (S103), and the communication port type is external. It is determined whether or not it is a port (S104). If the result of determination is that the communication port type is an external port (S104 → Yes), the destination information registration table (see Table 1) is searched using the destination IP address of the received packet as a key, and the MAC of the destination packet transfer processing device An address and a destination communication port identifier are acquired (S105). Subsequently, it is determined whether or not the MAC address of the acquired destination packet transfer processing device is the MAC address of the own packet transfer processing device (S106), and the MAC address of the acquired destination packet transfer processing device is the self packet transfer. When it is different from the MAC address of the processing device (S106 → No), the following processes (1) to (3) are performed (S107).
(1) A predetermined header is created with the destination packet transfer processing device MAC address as the destination MAC address and the own packet transfer processing device MAC address as the source MAC address. (2) The destination communication port identifier is the MPLS Shim header. (3) Create a transmission packet from the predetermined header, the Shim header, and the received packet. Next, one communication port identifier of the internal port accommodated by the self-packet transfer processing device is created. The transmission destination communication port identifier is selected (S108).
When the communication port type is not an external port (S104 → No), the destination communication port information is acquired from the MPLS Shim header of the received packet (S109), and the transmission packet is generated by removing the MPLS Shim header of the received packet. (S110).
After each of steps S106 (→ Yes), S108, and S110, a packet is transmitted to the corresponding communication port based on the destination communication port identifier (S111). After the process of step S111 is completed, the process returns to step S102, and steps S102 to S111 are repeated.
(変形例)
本発明の変形例として、送信パケットの生成方法について、MPLSのShimヘッダを用いる代わりに、パケット転送網の物理転送網が所定LAN規格網N1である場合、以下の(1)〜(4)の方法でカプセル化を行うことも可能である。
(1)所定ヘッダの宛先MACアドレスフィールド、送信元MACアドレスフィールドまたはVLANタグフィールドのいずれかに送信先通信ポート情報を埋め込むカプセル化
(2)所定ヘッダの宛先MACアドレスフィールドの一部に送信先通信ポート情報を埋め込むカプセル化
(3)所定LAN規格網N1の所定ヘッダのVLANタグフィールドの一部または全部に送信先通信ポート情報を埋め込むカプセル化
(4)所定LAN規格網N1の所定ヘッダの外側にさらに所定ヘッダを付与し、外側の所定ヘッダの宛先MACアドレスフィールド、送信元MACアドレスフィールド、VLANタグフィールドのいずれかに送信先通信ポート情報を埋め込むカプセル化
(Modification)
As a modification of the present invention, when the physical transfer network of the packet transfer network is the predetermined LAN standard network N1 instead of using the MPLS Shim header, the following (1) to (4) It is also possible to encapsulate by the method.
(1) Encapsulation in which destination communication port information is embedded in any of the destination MAC address field, source MAC address field, or VLAN tag field of a predetermined header. (2) Destination communication in a part of the destination MAC address field of the predetermined header. Encapsulation for embedding port information (3) Encapsulation for embedding transmission destination communication port information in a part or all of the VLAN tag field of a predetermined header of the predetermined LAN standard network N1 (4) Outside the predetermined header of the predetermined LAN standard network N1 Encapsulation that adds a predetermined header and embeds destination communication port information in one of the destination MAC address field, source MAC address field, and VLAN tag field of the outer predetermined header
1,6 パケット転送処理装置
2〜5 端末
11,16 内部ポート
12〜15 外部ポート
21 パケット送受信部
22 通信ポート種別解決部
23 外部ボート受信パケット送信先解決部
24 送信先外部ポート解決部
25 MPLSカプセル化部
26 MPLSデカプセル化部
27 通信ポート種別登録テーブル
28 送信先情報登録テーブル
Nl 所定LAN規格網
N2〜N5 外部lP網
N6 論理IP網
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,6 Packet transfer processing apparatus 2-5
Claims (9)
前記入口側のパケット転送処理装置の構成として、
前記宛先アドレスに、出口側のパケット転送処理装置を示すパケット転送網内のアドレスおよびその出口側のパケット転送処理装置の前記パケット転送網の外部のネットワークと接続するポートのポート識別子を対応付けた情報を記憶した記憶手段と、
前記転送対象のパケットを入力するとその宛先アドレスに基づいて前記記憶手段が記憶する情報を参照して前記入力したパケットの前記出口側のパケット転送処理装置のパケット転送網内のアドレスおよび前記出口側のパケット転送処理装置で使用する出力ポートの情報を解決する処理手段と、
前記出口側のパケット転送処理装置のパケット転送網内のアドレスおよび前記出力ポートの情報を設定した送信パケットを前記出口側のパケット転送処理装置に転送するパケット転送手段と
を備え、
前記出口側のパケット転送処理装置の構成として、
前記送信パケットに設定された出力ポートの情報に基づいて、使用する出力ポートを決定する出力ポート決定手段と
を備えることを特徴とするパケット転送処理装置。
A packet to be transferred, which is input from a network outside the packet transfer network to the packet transfer processing device on the ingress side, is transferred to the packet transfer processing device on the egress side based on the destination address, and then transferred to the network outside the packet transfer network. A packet transfer processing device having a plurality of ports connected to the external network for forwarding,
As the configuration of the packet transfer processing device on the entrance side,
Information on the destination address, associating the port identifier of the port to be connected to an external network of the packet transfer network address and its outlet side of the packet transfer processing unit in the packet transfer network showing a packet transfer processing unit on the outlet side Storage means for storing
When the packet to be transferred is input, the information stored in the storage means is referred to based on the destination address, and the address in the packet transfer network of the packet transfer processing device on the egress side of the input packet and the egress side Processing means for resolving output port information used in the packet transfer processing device;
And a packet forwarding unit for transferring the transmission packet sets the address and the information of the output port in the packet transfer network of the outlet side of the packet transfer processing device to the packet transfer processing device of the outlet side,
As the configuration of the packet transfer processing device on the exit side,
An output port determining means for determining an output port to be used based on output port information set in the transmission packet.
通信ポートからパケットを受信するパケット受信機能手段と、
前記パケット受信機能手段により受信したパケットに対し、パケット転送網の外部のネットワークとの通信を行う外部ポートと、パケット転送網内の通信を行う内部ポートとのいずれの種別の通信ポートからパケットを受信したかを解決する通信ポート種別解決機能手段と、
宛先アドレスに、送信先パケット転送処理装置識別子および該装置内の送信先外部ポートの識別子を対応付けた情報を記憶した記憶手段と、
外部ポートから受信したパケットに対し、受信パケットに含まれる宛先アドレスに基づいて前記記憶手段が記憶する情報を参照して、送信先パケット転送処理装置識別子および該装置内の送信先外部ポートの識別子を解決する外部ポート受信パケット送信先解決機能手段と、
前記外部ポート受信パケット送信先解決機能手段により得られた送信先パケット転送処理装置識別子が自己パケット転送処理装置の識別子と異なる場合、前記外部ポート受信パケット送信先解決機能手段により得られた前記送信先パケット転送処理装置識別子および送信先外部ポート識別子を受信パケットに付与することにより送信パケットを生成するカプセル化機能手段と、
前記カプセル化機能手段により生成した送信パケットを、内部ポートから別のパケット転送処理装置宛てに送信する外部ポート受信パケット内部ポートパケット送信機能手段と、
外部ポートから受信したパケットのうち、前記外部ポート受信パケット送信先解決機能手段により得られた送信先パケット転送処理装置識別子が自己パケット転送処理装置の識別子と同一である場合に、前記外部ポート受信パケット送信先解決機能手段により得られた送信先外部ポート識別子に基づき、該当する送信先外部ポートからパケットを送信する外部ポート受信パケット外部ポートパケット送信機能手段と、
内部ポートから受信したパケットに対し、受信パケットに含まれる送信先外部ポート識別子に基づき送信先外部ポート識別子を解決する内部ポート受信パケット送信先解決機能手段と、
受信パケットに含まれる送信先外部ポート識別子を取り除いて送信パケットを生成するデカプセル化機能手段と、
前記生成された送信パケットを、内部ポート受信パケット送信先解決機能手段により解決された送信先外部ポート識別子に基づき、該当する送信先外部ポートから送信する内部ポート受信パケット外部ポートパケット送信機能手段と
を有することを特徴とするパケット転送処理装置。
A packet transfer processing device for constructing a logical packet transfer network on a physical transfer network,
A packet receiving function means for receiving a packet from a communication port;
For packets received by the packet receiving function means, packets are received from any type of communication port: an external port that communicates with a network outside the packet transfer network and an internal port that communicates within the packet transfer network. Communication port type resolution function means for solving the problem,
Storage means for storing information in which the destination packet transfer processing device identifier and the identifier of the destination external port in the device are associated with the destination address;
To the packet received from the external port, referring to the information which the storage means stores based on the destination address that is part of the received packet, the transmission destination of the transmission destination packet transfer processing instrumentation 置識 Besshi and in the apparatus External port received packet transmission destination resolution function means for resolving the identifier of the external port;
When the external port receives packet destination resolution capabilities means destination packet transfer processing device identifier obtained by differs from the identifier of the self-packet transfer processing apparatus, the transmission destination obtained by the external port receives packet destination resolution functions unit Encapsulation function means for generating a transmission packet by giving a packet transfer processing device identifier and a transmission destination external port identifier to the reception packet;
An external port received packet internal port packet transmission function means for transmitting the transmission packet generated by the encapsulation function means from the internal port to another packet transfer processing device;
Of the packets received from the external port, when the destination packet transfer processing device identifier obtained by the external port received packet transmission destination resolution function means is the same as the identifier of the own packet transfer processing device, the external port received packet Based on the destination external port identifier obtained by the destination resolution function means, an external port received packet external port packet transmission function means for sending a packet from the corresponding destination external port;
An internal port received packet transmission destination resolution function means for resolving a transmission destination external port identifier based on a transmission destination external port identifier included in the reception packet for a packet received from the internal port;
Decapsulation function means for generating a transmission packet by removing a destination external port identifier included in the reception packet;
Internal port reception packet external port packet transmission function means for transmitting the generated transmission packet from the corresponding transmission destination external port based on the transmission destination external port identifier resolved by the internal port reception packet transmission destination resolution function means; A packet transfer processing device comprising:
前記入口側のパケット転送処理装置は、
前記宛先アドレスに、出口側のパケット転送処理装置を示すパケット転送網内のアドレスおよびその出口側のパケット転送処理装置の前記パケット転送網の外部のネットワークと接続するポートのポート識別子を対応付けた情報を記憶した記憶手段を備えており、
前記転送対象のパケットを入力するとその宛先アドレスに基づいて前記記憶手段が記憶する情報を参照して前記入力したパケットの前記出口側のパケット転送処理装置のパケット転送網内のアドレスおよび前記出口側のパケット転送処理装置で使用する出力ポートの情報を解決し、
前記出口側のパケット転送処理装のパケット転送網内のアドレスおよび前記出力ポートの情報を設定した送信パケットを前記出口側のパケット転送処理装置に転送する処理を行い、
前記出口側のパケット転送処理装置は、
前記送信パケットに設定された出力ポートの情報に基づいて、使用する出力ポートを決定する処理を行う
ことを特徴とするパケット転送処理方法。
A packet to be transferred, which is input from a network outside the packet transfer network to the packet transfer processing device on the ingress side, is transferred to the packet transfer processing device on the egress side based on the destination address, and then transferred to the network outside the packet transfer network. A packet transfer processing method having a plurality of ports connected to the external network for transferring,
The ingress packet transfer processing device is:
Information on the destination address, associating the port identifier of the port to be connected to an external network of the packet transfer network address and its outlet side of the packet transfer processing unit in the packet transfer network showing a packet transfer processing unit on the outlet side Storage means for storing
When the packet to be transferred is input, the information stored in the storage means is referred to based on the destination address, and the address in the packet transfer network of the packet transfer processing device on the egress side of the input packet and the egress side Resolve the output port information used by the packet transfer processing device,
It performs a process of transferring a transmission packet sets the address and the information of the output port in the outlet side of the packet transfer processing instrumentation packet transfer network to the packet transfer processing device of the outlet side,
The egress packet transfer processing device is:
A packet transfer processing method, characterized in that processing for determining an output port to be used is performed based on information on an output port set in the transmission packet.
前記パケット転送処理装置が収容する通信ポートが、パケット転送網の外部のネットワークとの通信を行う外部ポートと、パケット転送網内の通信を行う内部ポートのいずれの種別であるかに従い、該通信ポートの通信ポート識別子に対応するポート種別の対応関係を設定するステップを有し、
パケット転送網上のアドレスに対し、該アドレスに対応する送信先パケット転送処理装置識別子および該装置内の送信先外部ポート識別子の対応関係を設定するステップを有し、
前記パケット転送処理装置が収容する通信ポートからパケットを受信するステップを有し、
前記ステップにより受信したパケットに対し、前記ステップにより設定した通信ポート識別子と通信ポート種別の対応関係に基づき、外部ポートと内部ポートのいずれの種別の通信ポートからパケットを受信したかを解決するステップを有し、
前記ステップにより解決された通信ポート種別に対して、通信ポート種別が外部ポートか内部ポートかを判断する通信ポート判断手順を行うステップを有し、前記判断結果が、外部ポートである場合、前記ステップにより受信したパケットに対し、前記ステップにより設定したパケット転送網上のアドレスと送信先パケット転送処理装置識別子および該装置内の送信先外部ポート識別子の対応関係に基づき、送信先パケット転送処理装置識別子および該装置内の送信先外部ポート識別子を解決するステップを有し、
前記ステップにより得られた送信先パケット転送処理装置識別子に対して、自己装置判断手順を行い、受信した送信先パケット転送処理装置識別子がパケットを受信したパケット転送処理装置識別子と同一か否かを判断し、異なる場合、前記ステップにより得られた送信先パケット転送処理装置識別子および送信先外部ポート識別子を受信パケットに付与することにより送信パケットを生成するステップを有し、
前記ステップにより生成した送信パケットを、内部ポートから別のパケット転送処理装置に送信するステップを有し、
前記自己装置判断手順により、得られた送信先パケット転送処理装置識別子が、パケットを受信したパケット転送処理装置識別子と同一の場合、前記ステップにより得られた送信先外部ポート識別子に基づき、該当する送信先外部ポートからパケットを送信するステップを有し、
前記通信ポート種別判断手順により、受信した通信ポート種別が内部ポートである場合、前記ステップにより受信したパケットに対し、受信パケットに含まれる送信先外部ポート識別子に基づき送信先外部ポート識別子を解決するステップを有し、
受信パケットに含まれる送信先外部ポート識別子を取り除いて送信パケットを生成するステップを有し、
前記生成された送信パケットを、前記ステップにより得られた送信先外部ポート識別子に基づき、該当する送信先外部ポートから送信するステップを有する
ことを特徴とするパケット転送処理方法。
A packet transfer processing method in a packet transfer processing device for constructing a logical packet transfer network on a physical transfer network,
Depending on whether the communication port accommodated by the packet transfer processing device is an external port for communication with a network outside the packet transfer network or an internal port for communication within the packet transfer network, the communication port Setting the correspondence relationship of the port type corresponding to the communication port identifier of
Setting a correspondence between a destination packet transfer processing device identifier corresponding to the address and a destination external port identifier in the device for an address on the packet transfer network;
Receiving a packet from a communication port accommodated by the packet transfer processing device;
Resolving whether the packet is received from the communication port of the external port or the internal port based on the correspondence relationship between the communication port identifier and the communication port type set in the step with respect to the packet received in the step. Have
A step of performing a communication port determination procedure for determining whether the communication port type is an external port or an internal port for the communication port type resolved in the step, and if the determination result is an external port, the step For the packet received by the step, based on the correspondence between the address on the packet transfer network set in the step, the destination packet transfer processing device identifier, and the destination external port identifier in the device, Resolving a destination external port identifier in the device;
The self-device determination procedure is performed on the destination packet transfer processing device identifier obtained in the above step, and it is determined whether or not the received destination packet transfer processing device identifier is the same as the packet transfer processing device identifier that received the packet. And, if different, has a step of generating a transmission packet by attaching the transmission destination packet transfer processing device identifier and the transmission destination external port identifier obtained in the step to the reception packet,
The step of transmitting the transmission packet generated by the step from the internal port to another packet transfer processing device,
When the transmission destination packet transfer processing device identifier obtained by the self device determination procedure is the same as the packet transmission processing device identifier that received the packet, the corresponding transmission is performed based on the transmission destination external port identifier obtained in the step. Transmitting a packet from the destination external port;
When the received communication port type is an internal port according to the communication port type determination procedure, the step of resolving the destination external port identifier based on the destination external port identifier included in the received packet for the packet received in the step Have
Removing a transmission destination external port identifier included in the reception packet to generate a transmission packet;
A packet transfer processing method comprising: transmitting the generated transmission packet from a corresponding transmission destination external port based on the transmission destination external port identifier obtained in the step.
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