JP4823247B2 - 情報転送方法及び情報転送システム及びノード装置 - Google Patents

Description

本発明は、情報転送方法及び情報転送システム及びノード装置に係り、特に、高信頼な通信サービスを提供する出口ノード冗長化のためのマルチキャストＬＳＰを設定するための情報転送方法及び情報転送システム及びノード装置に関する。

情報を転送するネットワークにおいて、情報を伝達するネットワークの経路上のノードあるいはノードを接続する回線が障害となった場合には、情報を伝達する新たな経路を設定し、情報の流通を確保することが重要である。

情報を伝達するための新たな経路を設定するための方法としては、障害箇所を迂回するための経路を経路設定プロトコルにより再設定を行う方法と、ＭＰＬＳ(Multi Protocol Label Switching)を利用して想定される障害箇所を迂回するための迂回ＬＳＰを設定し、障害が発生した場合に迂回ＬＳＰにより情報転送を行う方法がある（例えば、非特許文献１参照）。

しかしながら、上記の経路設定プロトコルにより経路の再設定を行う方法は、障害情報の伝達及び経路再計算処理が必要となるため、疎通回復までに時間がかかる。

ＭＰＬＳを用いた迂回方法は短時間での疎通回復が可能であるが、ＬＳＰの出口となる出口ノードの障害時、ＬＳＰの入口となる入口ノードの障害時においては、経路設定プロトコルによる経路切り替えに依存することになり、短時間での疎通回復が困難であった。

そこで、出口ノードの冗長化のために、入口ノードから複数の出口ノードにマルチキャストＬＳＰを設定し、優先となる出口ノードから情報を送信するためのネットワーク冗長制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１４は、本発明を適用するネットワーク構成図である。

本来情報転送のためのネットワークは双方向通信であるが、簡易化して通信が片方向の場合の例を記述する。送信端末１は、送信端末接続ノード２を介して障害迂回ネットワーク３に接続される。障害迂回ネットワーク３内の送信端末接続ノード２と接続されるノードを入口ノード３１とする。同様に、受信端末５は、受信端末接続ノード４を介して障害迂回ネットワーク３に接続される。障害迂回ネットワーク３内の受信端末接続ノード４と接続されるノードを出口ノード３３とする。障害迂回ネットワーク３は、入口ノード３１、中継ノード３２、出口ノード３３で構成される。入口ノード３１の数、出口ノード３３の数、中継ノード３２の数、入口ノード３１及び出口ノード３３のノード間接続方法は任意である。

障害迂回ネットワーク３内にマルチキャストＬＳＰを設定し、情報を該マルチキャストＬＳＰ上で転送することにより、複数の出口ノード３３に情報が到達するので、出口ノード３３を図１５に示すように冗長化することが可能である。マルチキャストＬＳＰを設定した時に、ＬＳＰの分岐点となる中継ノードを「分岐ノード」と呼ぶことにする。マルチキャストＬＳＰ上の転送方法には、２種類あり、第１の転送方法としては、出口ノード３３Ａ及び出口ノード３３Ｂの両方に情報を転送する。第２の転送方法としては、分岐ノードに出口ノード３３Ａ乃至出口ノード３３Ｂに対する優先順位を設定し、分岐ノードは優先度の高い出口ノードのみに情報を転送する。マルチキャストＬＳＰのリーフ（マルチキャストツリーの葉）である出口ノード３３Ａ乃至出口ノード３３Ｂが情報を受信する。出口ノード３３Ａ乃至出口ノード３３Ｂのうちから優先度が高く設定された出口ノードが障害迂回ネットワーク３外の受信端末接続ノード４に情報を送信する。

優先度の高い出口ノードに障害が発生した場合は、上記の第１の転送方法においては、優先度の低い出口ノードが障害検知のためのヘルスチェックメッセージ送受信などの方法により優先度の高い出口ノードの発生した障害を検知して受信端末接続ノード４に情報を送信する。上記の第２の転送方法においては、優先度の高い出口ノードに障害が発生した場合は、分岐ノードが障害検知のためのヘルスチェックメッセージ送受信などの方法により優先度の高い出口ノードに障害が発生したことを検知して優先度の低い出口ノードに情報を転送して、優先度の低い出口ノードが受信端末接続ノード４に情報を送信する。分岐ノードを含む中継ノード３２及び回線が障害の場合は、ＭＰＬＳが持つ障害検出機能と障害迂回機能により迂回経路で疎通が可能となる。
Ping Pan, "Fast Reroute Extensions to RSVP-TE for LSP Tunnels".RFC4090, May 2005 特開２００７−０７４３１３号公報

しかしながら、上記の特許文献１の優先となる出口ノードから情報を送信する方法は、障害迂回ネットワーク内にマルチキャストＬＳＰを自動で設定できないという課題がある。上記従来の技術には、障害迂回ネットワーク外から受信した情報をマルチキャストＬＳＰにマッピングする方法、及び障害迂回ネットワーク外から受信した情報をマルチキャストＬＳＰでカプセル化／デカプセル化する方法についての記述はない。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、障害迂回ネットワーク内の情報を伝達する経路区間において、区間の出口ノードの障害においても短時間で疎通回復を可能にする出口ノード冗長のためのマルチキャストＬＳＰを自動的に設定することを可能とし、障害迂回ネットワーク外から受信した情報をマルチキャストＬＳＰにマッピングでき、また、障害迂回ネットワーク外から受信した情報をマルチキャストＬＳＰ上で転送するためにマルチキャストＭＰＬＳヘッダでのカプセル化とデカプセル化が可能な情報転送システム及び装置及び情報転送方法及びノード装置を提供することを目的とする。

本発明（請求項１）は、障害迂回ネットワークの出口ノードの冗長化のために入口ノードから複数の出口ノードにマルチキャストＬＳＰを設定して、該障害迂回ネットワークの外部から受信した情報を転送するためのネットワークシステムにおける、情報転送方法であって、
入口ノード及び出口ノードをＢＧＰスピーカとし、
入口ノードにおいて、ＢＧＰスピーカ間にピアをフルメッシュで設定することによりＢＧＰによる経路情報交換を行い、取得した情報のうち、同一の宛先ネットワークに対してネクストホップが１つまたは複数ある場合に、各ネクストホップがリーフとなるマルチキャストＬＳＰを設定する。

また、本発明（請求項２）は、入口ノードが取得した情報の１つの宛先ネットワークに対して複数の出口ノードが含まれる場合には、１つのマルチキャストＬＳＰで複数の出口ノードに転送するためにネクストホップＬＳＰテーブルを参照し、複数の出口ノードをリーフとするマルチキャストＬＳＰを設定する。

また、本発明（請求項３）は、入口ノードにおいて、
宛先のネットワークとマルチキャストＬＳＰを識別するための識別子（ＬＳＰｉｄ）とを関連付けて格納したＦＥＣテーブルを有し、
当該入口ノードに接続される送信端末接続ノードから受信した情報の宛先に基づいてＦＥＣテーブルを参照し、該情報の宛先に対応するＬＳＰｉｄのマルチキャストＬＳＰ上に障害迂回ネットワークの外部から受信した情報を転送する。

また、本発明（請求項４）は、入口ノードにおいて、
マルチキャストＬＳＰを設定する信号のメッセージ中の識別フラグを用いる、または、該マルチキャストＬＳＰのシムヘッダの識別フラグを用いることにより、設定されたマルチキャストＬＳＰが出口ノードの冗長化のためであることを通知する。

また、本発明（請求項５）は、入口ノードにおいて、
マルチキャストＬＳＰのシムヘッダの識別フラグを用いる際に、障害迂回ネットワークの外から受信した情報を該マルチキャストＬＳＰのシムヘッダでカプセル化して該障害迂回ネットワーク内に転送し、
出口ノードにおいて、
自ノードがリーフである場合には、障害迂回ネットワークから受信したユニキャスト転送用のマルチキャストＬＳＰのシムヘッダをデカプセル化して、該障害迂回ネットワーク外に転送する。

また、本発明（請求項６）は、入口ノードにおいて、
ＶＰＮアドレスの情報を受信した場合に、該ＶＰＮアドレスが同一のユーザネットワークに対してネクストホップが複数ある場合には、各ネクストホップがリーフとなるマルチキャストＬＳＰを設定する。

図２は、本発明の原理構成図である。

本発明（請求項７）は、障害迂回ネットワークの出口ノードの冗長化のために入口ノード３１０から複数の出口ノード３３０にマルチキャストＬＳＰを設定して、該障害迂回ネットワークの外部から受信した情報を転送するための情報転送システムであって、
入口ノード３１０及び出口ノード３３０をＢＧＰスピーカとし、
入口ノード３１０または出口ノード３３０として機能するノード装置は、
入口ノードとして機能する時、１つのマルチキャストＬＳＰで複数の出口ノード３３０に転送するための、ネクストホップとマルチキャストＬＳＰを識別するためのＬＳＰ識別子（ＬＳＰｉｄ）とを関連付けたネクストホップＬＳＰテーブル５２２と、
入口ノードとして機能する時、宛先のネットワークとマルチキャストＬＳＰを識別するための識別子（ＬＳＰｉｄ）とを関連付けて格納したＦＥＣテーブル５２３と、
入口ノードとして機能する時、ＢＧＰによる経路情報交換を行うことにより取得した情報のうち、同一の宛先ネットワークに対してネクストホップが複数ある場合に、ネクストホップＬＳＰテーブル５２２を参照して、各ネクストホップがリーフとなるマルチキャストＬＳＰを設定するマルチキャストＬＳＰ設定手段５０１と、
入口ノードとして機能する時、障害迂回ネットワークの外部から受信した情報の宛先に基づいてＦＥＣテーブル５２３を参照して、該情報の宛先に対応するＬＳＰｉｄのマルチキャストＬＳＰ上に該情報を転送し、自ノードがリーフである場合には、障害迂回ネットワークから受信した情報を該障害迂回ネットワーク外に転送する情報転送手段５０２と、を有し、
情報転送手段５０２は、マルチキャストＬＳＰ設定手段５０１で設定されたマルチキャストＬＳＰが出口ノードの冗長化のためであることを通知する際に、
マルチキャストＬＳＰを設定する信号のメッセージ中の識別フラグを用いて通知する手段、
または、
マルチキャストＬＳＰのシムヘッダの識別フラグを用いて通知する手段を含む。

また、本発明（請求項８）は、入口ノードとして機能する場合の情報転送手段５０２において、
障害迂回ネットワークの外部から受信した情報を該マルチキャストＬＳＰのシムヘッダでカプセル化して該障害迂回ネットワーク内に転送する手段を含み、
出口ノードとして機能する場合の情報転送手段５０２において、
自ノードがリーフである場合には、障害迂回ネットワークから受信したユニキャスト転送用のマルチキャストＬＳＰのシムヘッダをデカプセル化して、該障害迂回ネットワーク外に転送する手段を含む。

本発明（請求項９）は、障害迂回ネットワークの出口ノードの冗長化のために入口ノードから複数の出口ノードにマルチキャストＬＳＰを設定して、該障害迂回ネットワークの外部から受信した情報を転送するためのネットワークシステムにおける、該入口ノードまたは該出口ノードとして機能するノード装置であって、
ＢＧＰスピーカであり、
１つのマルチキャストＬＳＰで複数の出口ノードに転送するための、ネクストホップとマルチキャストＬＳＰを識別するためのＬＳＰ識別子（ＬＳＰｉｄ）とを関連付けたネクストホップＬＳＰテーブルと、
宛先のネットワークとマルチキャストＬＳＰを識別するための識別子（ＬＳＰｉｄ）とを関連付けて格納したＦＥＣテーブルと、
入口ノードとして機能する場合に、ＢＧＰによる経路情報交換を行うことにより取得した情報のうち、同一の宛先ネットワークに対してネクストホップが１つまたは複数ある場合に、ネクストホップＬＳＰテーブルを参照して、各ネクストホップがリーフとなるマルチキャストＬＳＰを設定するマルチキャストＬＳＰ設定手段と、
入口ノードとして機能する場合に、障害迂回ネットワークの外部から受信した情報の宛先に基づいてＦＥＣテーブルを参照して、該情報の宛先に対応するＬＳＰｉｄのマルチキャストＬＳＰ上に該情報を転送する情報転送手段と、を有し、
情報転送手段は、マルチキャストＬＳＰ設定手段で設定されたマルチキャストＬＳＰが出口ノードの冗長化のためであることを通知する際に、
マルチキャストＬＳＰを設定する信号のメッセージ中の識別フラグを用いて通知する手段、
または、
マルチキャストＬＳＰのシムヘッダの識別フラグを用いて通知する手段を含む。

また、本発明（請求項１０）は、入口ノードとして機能する場合に、情報転送手段において、
障害迂回ネットワークの外部から受信した情報を該マルチキャストＬＳＰのシムヘッダでカプセル化して該障害迂回ネットワーク内に転送する手段を含み、
出口ノードとして機能する場合に、情報転送手段において、
自ノードがリーフである場合には、障害迂回ネットワークから受信したユニキャスト転送用のマルチキャストＬＳＰのシムヘッダをデカプセル化して、該障害迂回ネットワーク外に転送する手段を含む。

本発明は、障害迂回ネットワークの出口ノードの冗長化のために入口ノードから複数の出口ノードにマルチキャストＬＳＰを設定して情報を転送するためのネットワークシステムにおいて、障害迂回ネットワーク内に自動でマルチキャストＬＳＰを設定することが可能となる。これは、ネットワーク管理者のマルチキャストＬＳＰの設計作業及び設定作業を削減する効果につながる。

また、本発明は、特定の宛先に対して特定のマルチキャストＬＳＰを使用するために、障害迂回ネットワーク外から受信した情報の宛先とそれを転送するマルチキャストＬＳＰをマッピングするＦＥＣテーブルを自動で生成、設定することができるという効果がある。

また、本発明は、宛先のネットワークは異なるが、ネクストホップとなる出口ノードの組み合わせが同一の情報を同一のマルチキャストＬＳＰにマッピングすることで、マルチキャストＬＳＰ数を低減させることができるという効果がある。

また、本発明は、入口ノードがマルチキャストＭＰＬＳのシムヘッダでカプセル化して出口ノードがデカプセル化することで、１対１のユニキャスト通信をマルチキャストＬＳＰ上で転送することが可能となる。

また、本発明は、ＶＰＮアドレスの経路情報を利用して、障害迂回ネットワークの出口ノードの冗長化のために入口ノードから複数の出口ノードにマルチキャストＬＳＰを自動で設定することが可能となる。

また、本発明は、送信端末接続ノード、受信端末接続ノードが、従来の経路制御プロトコル、端末との間の通信プロトコルを変更することなく、障害迂回ネットワーク内の出口ノード障害時の通信断時間の短縮が可能となる。

以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。

本発明を適用するシステムは前述の図１４に示した通りである。

図２は、本発明の一実施の形態における分割されたＡＳの場合のシステム構成を示す。
同図は、障害迂回ネットワーク３００と、送信端末１１０、送信端末接続ノード１２０、送信端末ネットワーク（ＮＷｔ）１３０を含む送信側１００、受信端末接続ノード２１０、受信端末２２０、受信端末ネットワーク２３０（ＮＷｒ）を含む受信側２００で、異なるＡＳ(Autonomous System)となる場合の例を示す。なお、本発明を適用するネットワークとしては、障害迂回ネットワーク３００、送信側１００、受信側２００は同一ＡＳであってもよい。図２に示す障害迂回ネットワーク３００には、２つの入口ノード３１０Ａ，３１０Ｂ、２つの中継ノード３２０Ａ，３２０Ｂ、２つの出口ノード３３０Ａ，３３０Ｂがある。

また、入口ノード３１０Ａ，３１０Ｂは、送信端末接続ノード１２０に接続され、出口ノード３３０Ａ，３３０Ｂは受信端末接続ノード２１０に接続されている。

上記のシステムにおけるノード構成について説明する。

図３は、本発明の一実施の形態における入口ノードと出口ノードの構成を示す。

同図に示すノードは、以下に説明する障害迂回ネットワーク内の入口ノード、出口ノードとなるノード装置を示している。なお、同図に示すノード装置は、入口ノードとして機能する場合と、出口ノードとして機能する場合では、使用する要素が異なるが、同図では同一構成として示している。

各ノードは、ＢＧＰ(Border Gateway Protocol)機能部５１０、ＭＰＬＳ機能部５２０、ＩＧＰ機能部５３０、経路決定部５４０、パケット転送部５５０、回線対応部５６０から構成される。

ＢＧＰ機能部５１０は、ＢＧＰ経路テーブル５１１とＭＰＬＳ−ＩＦ（インタフェース）部５１２を有する。ＢＧＰ機能部５１０は、ＢＧＰ処理によりＢＧＰ経路テーブル５１１を作成し、ＭＰＬＳ−ＩＦ部５１２が当該ＢＧＰ経路テーブル５１１の情報をＭＰＬＳ機能部５２０に通知する。

ＭＰＬＳ機能部５２０は、ＢＧＰ−ＩＦ５２１、ネクストホップ(Next hop)ＬＳＰテーブル５２２、ＦＥＣテーブル５２３を有する。なお、従来のＦＥＣテーブルは、ユニキャストパケットをＰ２Ｐ−ＬＳＰにマッピングするものであったが、本発明のＦＥＣテーブル５２３は、ユニキャストパケットをＰ２ＭＰ−ＬＳＰにマッピングするものである。ＢＧＰ−ＩＦ５２１は、ＢＧＰ機能部５１０から取得したＢＧＰ経路テーブルの情報を受信し、Nexthop LSPテーブル５２２を作成する。また、ＭＰＬＳ機能部５２０は、作成されたNexthop LSPテーブル５２２の情報と受信したＢＧＰ経路テーブル５１１の情報からＰ２ＭＰ(Point to Multi Point)−ＭＰＬＳのＦＥＣテーブル５２３を作成する。また、ＭＰＬＳ機能部５２０は、Nexthop LSPテーブル５２２に基づいてＰ２ＭＰ−ＬＳＰを設定し、Ｐ２ＭＰ−ＭＰＬＳのＦＥＣテーブル５２３の情報を経路決定部５４０に通知する。

ＩＧＰ機能部５３０は、ＩＧＰ経路テーブル５３１を有し、当該ＩＧＰ経路テーブル５３１の情報を経路決定部５４０に通知する。

経路決定部５４０は、フォワーディングテーブル決定処理部５４１を有する。フォワーディングテーブル決定処理部５４１では、ＢＧＰ経路テーブル５１１の情報やＩＧＰ経路テーブル５３１の情報等の従来の経路テーブルとＰ２ＭＰ−ＭＰＬＳのＦＥＣテーブル５２３の情報の中からある特定された決定論理により、１つの経路を決定する。以下では、Ｐ２ＭＰ−ＭＰＬＳのＦＥＣテーブルの情報が選択されたものとして説明する。また、経路決定部５４０のフォワーディングテーブル処理決定部５４１では、フォワーディングテーブル５５３を作成・更新するためのＰ２ＭＰ−ＭＰＬＳのＦＥＣテーブルの情報をパケット転送部５５０に通知する。

パケット転送部５５０は、フォワーディングテーブル設定処理部５５１、カプセル／デカプセル処理部５５２、フォワーディングテーブル５５３、ＩＰ転送処理部５５４、ＭＰＬＳ転送処理部５５５を有する。フォワーディングテーブル設定処理部５５１では、ＭＰＬＳ機能部５２０から通知されたＦＥＣテーブル５２３の情報を取得し、フォワーディングテーブルを作成・更新する。また、パケット転送部５５０では、回線対応部５６０を介して入力されたパケットがＩＰパケットの場合には、ＩＰ転送処理部５５４において宛先を判別する。また、フォワーディングテーブル５５３を検索して出力先｛Nexthop（ネクストホップ）と転送方法（ＩＰかＭＰＬＳか等）｝を決定する。出力先がＰ２ＭＰ−ＬＳＰである場合は、カプセル／デカプセル処理部５５２において、Ｐ２ＭＰ−ＬＳＰのカプセル化処理を行い、回線対応部５６０を介して回線に出力する（入口ノード）。一方、入力されたパケットがＰ２ＭＰ−ＭＰＬＳパケットの場合は、ＭＰＬＳ転送処理部５５５において、自ノードがリーフでない場合はＰ２ＭＰ−ＭＰＬＳパケットのまま下流ノードに転送する。自ノードがリーフの場合は、カプセル／デカプセル処理部５５２において、障害迂回ネットワークから受信したユニキャスト転送用のＬＳＰの情報をデカプセル化して宛先に従って障害迂回ネットワーク外に転送する（出口ノード）。

図４は、本発明の一実施の形態における中継ノードの構成を示す。同図に示す中継ノードの構成は従来のノード構成と同様である。同図において図３と同一構成部分には同一符号を付している。

［第１の実施の形態］
本実施の形態では、出口ノード冗長化のためのマルチキャストＬＳＰの設定例及び、転送情報をマルチキャストＬＳＰにマッピングするＦＥＣテーブル５２３の設定例について説明する。

複数のＡＳが接続されたネットワークでは、ＢＧＰにより、経路情報の交換が行われる。ＡＳ間の経路交換は、External BGP(eBGP)、ＡＳ間経路交換のためのＡＳ内の経路情報通知にはInternal BGP（iBGP）が使われる。ＡＳ内経路は、ＩＧＰにより経路交換が行われる。

図２に示す入口ノード３１０Ａ、入口ノード３１０Ｂ、出口ノード３３０Ａ、出口ノード３３０Ｂは、ＢＧＰスピーカである。各ＢＧＰスピーカ間はフルメッシュでピアが設定されている。

図５は、本発明の一実施の形態における経路通知動作の例を示す。

受信端末接続ノード２１０は、経路制御プロトコル（図２では、ｅＢＧＰであり、同一ＡＳの場合はＩＧＰである）を利用して受信端末接続ノード２１０自身に接続されるネットワークＮＷｒ（受信端末２２０はネットワークＮＷｒ内に存在する端末）に隣接する（図２ではｅＢＧＰピアとなる）出口ノード３３０Ａ、及び出口ノード３３０Ｂに通知する（図５の動作ａ）。出口ノード３３０Ａは、経路制御プロトコル（図２ではｉＢＧＰ）を利用して障害迂回ネットワークＡＳ３００内の隣接（ｉＢＧＰピア）である入口ノード３１０Ａ、入口ノード３１０Ｂ、出口ノード３３０ＢにネットワークＮＷｒを通知する（図５の動作ｂ）。

同様に、出口ノード３３０Ｂは、ネットワークＮＷｒを入口ノード３１０Ａ、入口ノード３１０Ｂ、出口ノード３３０Ａに通知する。

上記の動作ａ，ｂにより、入口ノード３１０Ａ及び入口ノード３１０Ｂが取得する経路情報は図６のようになる。図６（ａ）は、入口ノード３１０Ａが取得した経路情報を示し、図６（ｂ）は、入口ノード３１０Ｂが取得した経路情報を示している。図６において、入口ノード３１０Ａに着目すると、入口ノード３１０Ａが取得する経路情報では同一の宛先ＮＷｒに対してネクストホップが出口ノード３３０Ａと出口ノード３３０Ｂである（経路制御プロトコルによる経路情報受信により障害迂回ネットワークから受信端末ネットワークへの出口が出口ノード３３０Ａと出口ノード３３０Ｂである）ので、入口ノード３１０Ａは、出口ノード３３０Ａ及び出口ノード３３０ＢをリーフとするマルチキャストＬＳＰ（図７の例では、ＬＳＰｉｄ＝１(ＬＳＰｉｄはノード毎にユニークな識別子である。理解容易のためエンド・エンドで同値としている）)を設定する。出口ノードが１つの場合でもリーフを１つとするマルチキャストＬＳＰを設定する。但し、出口ノードが１つの場合は、ユニキャストＬＳＰでもよい。マルチキャストＬＳＰの設定方法としては、マルチキャストツリーのソース側から設定可能なＲＦＣ４８７５（Extensions to Resource Reservation Protocol）-Traffic Engineering (RSVP-TE) for Point-to-Multipoint TE Label Switched Path(LSP3)）を使用することができる。

また、入口ノード３１０Ａは、マルチキャストＬＳＰを設定する際に、図７に示すように、宛先のネットワークとＬＳＰｉｄをＦＥＣテーブル５２３に関連付けて保持する。このＦＥＣテーブル５２３を参照することにより、入口ノード３１０Ａは、パケット転送部５５０において、送信端末接続ノード１２０から受信した情報のうち、宛先がＮＷｒのパケットをＬＳＰｉｄ＝１のマルチキャストＬＳＰ上に転送することが可能になる。

入口ノード３１０に着目した時、宛先のネットワークが異なるが、ネクストホップの組み合わせが同一になる場合がある。図８に示す例では、入口ノード３１０が取得した経路情報（図８（ａ））において、宛先がＮＷｒ１及びＮＷｒ２ともネクストホップが出口ノード３３０Ａ及び出口ノード３３０Ｂである。このような場合は、設定されるマルチキャストＬＳＰ数を低減するために、入口ノード３１０は、宛先毎にマルチキャストＬＳＰを設定するのではなく、転送する情報のネクストホップの組み合わせが同一である時は同一のＬＳＰｉｄのマルチキャストＬＳＰを使用するようにネクストホップ−ＬＳＰテーブル５２２を生成し（図８（ｂ））、宛先のネットワークとＬＳＰｉｄをマッピングするＦＥＣテーブル５２３を生成する（図８（ｃ））。

入口ノードを冗長化する場合は、入口ノード３１０Ｂも同様に出口ノード３３０Ａと出口ノード３３０ＢをリーフとするマルチキャストＬＳＰを設定する。

上記のように、同一出口ノードの組み合わせに対して、１つのマルチキャストＬＳＰで転送するためのネクストホップ−ＬＳＰテーブル５２２と、転送する情報のネクストホップの組み合わせが同一である時に、同一のＬＳＰｉｄのマルチキャストＬＳＰを使用するように宛先のネットワークとＬＳＰｉｄをマッピングするためのＦＥＣテーブル５２３を具備することで、マルチキャストＬＳＰの数を低減させることが可能となる。

［第２の実施の形態］
本実施の形態では、上記の第１の実施の形態に加えて出口ノード冗長化ＬＳＰの識別情報通知処理について説明する。

図９は、本発明の一実施の形態における入口ノードまたは出口ノードでの出口ノード冗長化用ＬＳＰの識別情報の通知方法を説明するための図である。

入口ノード３１０のパケット転送部５５０のカプセル／デカプセル処理部５５２では、宛先付の情報に対してマルチキャストＬＳＰのシムヘッダでカプセル化し、出口ノード３３０のパケット転送部５５０のカプセル／デカプセル処理部５５２ではデカプセル化した後、前述の第１の実施の形態に示した方法により、情報の宛先を検索して該方向に転送する。このカプセル化動作、デカプセル化動作のためには、入口ノード３１０乃至出口ノード３３０は、該マルチキャストＬＳＰが宛先付の情報を転送する出口ノード冗長化用のマルチキャストＬＳＰであることを識別することが必要である。本発明のネットワークシステムでは、マルチキャストＬＳＰを設定する際の信号メッセージ中の識別フラグで通知する方法（図９（ａ））か、もしくは、マルチキャストＬＳＰのシムヘッダ中の識別フラグで通知する方法（図９（ｂ））により、入口ノード３１０から出口ノード３３０へ当該識別を通知する。

［第３の実施の形態］
本実施の形態では、上記の第２の実施の形態において、パケット転送部５５０で宛先が特定された情報をマルチキャストＬＳＰ上にマッピングすることによるデータ転送の例を図１０を用いて説明する。

図１０は、本発明の第３の実施の形態におけるデータ転送の例を示す。

送信端末１１０は、受信端末２２０（受信端末２２０の属するネットワークはＮＷｒとする）を宛先とした情報を送信する。送信端末接続ノード１２０が当該情報を受信すると、経路制御プロトコルにより取得した経路テーブル（フォワーディングテーブル５５３）を検索してＮＷｒ向けのネクストホップが接続される回線に向けて当該情報を送信する。ここで、当該経路制御プロトコルにより取得した経路のネクストホップが「入口ノード３１０Ａ」とすると、入口ノード３１０Ａは当該情報を受信し、経路制御プロトコルにより取得した経路テーブル（フォワーディングテーブル５５３）を検索する。検索の結果、宛先のネットワークがＮＷｒとなる経路はＦＥＣテーブル５２３に設定されており、図８（ｃ）に示すように対応するＬＳＰが存在し、ＬＳＰｉｄ＝１であることがわかる。入口ノード３１０Ａは、ＬＳＰｉｄ＝１でデータを送信するため、当該情報をマルチキャストＬＳＰのシムヘッダでカプセル化して送信する（図１０：転送処理（ａ））。

カプセル化／デカプセル化処理部５５２でカプセル化されたデータは、出口ノード３３０Ａまたは出口ノード３３０Ｂに送信される。受信端末接続ノード２１０に当該情報を転送する出口ノード３３０Ａ又は、出口ノード３３０Ｂは、マルチキャストＬＳＰのシムヘッダをカプセル化／デカプセル化処理部５５２でデカプセル化して、経路制御プロトコルにより取得したＮＷｒの経路のネクストホップとなる受信端末接続ノード２１０に当該情報を転送する（図１０：転送処理（ｂ））。受信端末接続ノード２１０は、当該情報を受信端末２２０に送信する。

上記のように、入口ノード３１０において、マルチキャストＭＰＬＳのシムヘッダでカプセル化し、出口ノード３３０がデカプセル化することにより、１対１のユニキャスト通信をマルチキャストＬＳＰ上で転送することが可能となる。

［第４の実施の形態］
本実施の形態では、ＶＰＮ(Virtual Private Network)で利用する場合の出口ノード冗長化のためのマルチキャストＬＳＰの設定及び、転送情報をマルチキャストＬＳＰにマッピングするＦＥＣテーブルの設定について説明する。

図１１は、本発明の第４の実施の形態におけるＶＰＮのネットワーク構成を示す。

ＶＰＮは、BGP/MPLS VPN(RFC2547bis)を利用することができる。ＶＰＮでは、複数のユーザが同じアドレスを使用できる。図１１では、ユーザＡ受信端末２２０Ａが属するネットワークをＮＷｔ、ユーザＢ受信端末２２０Ｂが属するネットワークもＮＷｒとする。障害迂回ネットワーク３００の区間での経路交換には、通常のアドレスにＲＤ(Route Distinguisher)が付けられた情報となる。このアドレスをＶＰＮアドレスと呼ぶことにする。例えば、ユーザＡのＲＤがＲＤ：Ａで、アドレスがＮＷｒの場合、ＶＰＮの障害迂回ネットワーク３００内では、"ＲＤ：Ａ−ＮＷｒ"と認識される。従って、図１１のネットワーク構成においては、入口ノード２１０は、図１２（ａ）の経路情報をフォワーディングテーブル５５３に保持する。これにより、ユーザＡ、ユーザＢで同じ宛先ＮＷｒが使われていても、別のマルチキャストＬＳＰを設定するので、入口ノードが保持するネクストホップ−ＬＳＰテーブル５２２及びＦＥＣテーブル５２３は、それぞれ図１２（ｂ）、図１２（ｃ）のようになる。

また、設定されるマルチキャストＬＳＰは図１３のようになる。このとき、ＬＳＰｉｄ＝１とＬＳＰｉｄ＝２の分岐ノードは同一であってもよいし、異なっていても良い。

上記のように、本発明をＶＰＮにも適用でき、入力ノードは、ＶＰＮアドレスの経路情報に対して、同一ＶＰＮユーザネットワークに対してネクストホップ（出口ノード）が複数ある場合に、各ネクストホップ（出口ノード）がリーフとなるマルチキャストＬＳＰを設定することができる。

なお、上記の入口ノード３１０及び出口ノード３３０の構成をプログラムとして構築し、入口ノードまたは出口ノード等のノード装置として利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。

また、構築されたプログラムを、ハードディスク装置や、フレキシブルディスク／ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記憶媒体に格納し、コンピュータにインストールする、または、配布することが可能である。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。

本発明は、マルチキャストＬＳＰ設定ネットワークシステムに適用可能である。

本発明の原理構成図である。 本発明の一実施の形態における分割されたＡＳの場合のシステム構成の例である。 本発明の一実施の形態における入口ノード・出口ノードの構成図である。 本発明の一実施の形態における中継ノードの構成図である。 本発明の第１の実施の形態における経路通知動作の例である。 本発明の第１の形態における入口ノードの経路情報である。 本発明の第１の実施の形態における入口ノードから設定されたマルチキャストＬＳＰの例である。 本発明の第１の実施の形態における宛先が異なるネットワークのネクストホップが同一の場合の入口ノードが取得した経路情報とＦＥＣテーブルの例である。 本発明の第２の実施の形態における入口ノードまたは出口ノードでの出口ノード冗長化用ＬＳＰの識別情報の通知方法を説明するための図である。 本発明の第３の実施の形態におけるデータ転送の例である。 本発明の第４の実施の形態におけるＶＰＮネットワーク構成図である。 本発明の第４の実施の形態におけるＶＰＮにおいて入口ノードが保持する経路情報とＦＥＣテーブルを示す図である。 本発明の第４の実施の形態におけるＶＰＮ上で設定されたマルチキャストＬＳＰの例である。 本発明を適用するネットワーク構成図である。 従来の出口ノードを冗長化するために設定されたマルチキャストＬＳＰの例である。

符号の説明

１００ 送信側ＡＳ(Autonomous System)
１１０ 送信端末
１１０Ａ ユーザＡ送信端末
１１０Ｂ ユーザＢ送信端末
１２０ 送信端末接続ノード
１２０Ａ ユーザＡ送信端末接続ノード
１２０Ｂ ユーザＢ送信端末接続ノード
１３０ 送信端末ネットワーク（ＮＷｔ）
１３０Ａ ユーザＡ送信端末ネットワーク
１３０Ｂ ユーザＢ送信端末ネットワーク
２００ 受信側ＡＳ
２１０ 受信端末接続ノード
２１０Ａ ユーザＡ受信端末接続ノード
２１０Ｂ ユーザＢ受信端末接続ノード
２２０ 受信端末
２２０Ａ ユーザＡ受信端末
２２０Ｂ ユーザＢ受信端末
２３０ 受信端末ネットワーク（ＮＷｒ）
２３０Ａ ユーザＡ受信端末ネットワーク
２３０Ｂ ユーザＢ受信端末ネットワーク
３００ 障害迂回ネットワークＡＳ
３１０Ａ，３１０Ｂ 入口ノード
３２０Ａ，３２０Ｂ 中継ノード
３３０Ａ，３３０Ｂ 出口ノード
５０１ マルチキャストＬＳＰ設定手段
５０２ 情報転送手段
５１０ ＢＧＰ(Border Gateway Protocol)機能部
５１１ ＢＧＰ経路テーブル
５１２ ＭＰＬＳ−ＩＦ（インタフェース）部
５２０ ＭＰＬＳ機能部
５２１ ＢＧＰ−ＩＦ部
５２２ Nexthop（ネクストホップ）-LSPテーブル
５２３ ＦＥＣ(Forwarding Equivalence Classes)テーブル
５３０ ＩＧＰ機能部
５３１ ＩＧＰ経路テーブル
５４０ 経路決定部
５４１ フォワーディングテーブル決定処理部
５５０ パケット転送部
５５１ フォワーディングテーブル設定処理部
５５２ カプセル／デカプセル処理部
５５３ フォワーディングテーブル
５５４ ＩＰ転送処理部
５５５ ＭＰＬＳ転送処理部
５６０ 回線対応部

Claims (10)

1. 障害迂回ネットワークの出口ノードの冗長化のために入口ノードから複数の出口ノードにマルチキャストＬＳＰ（Label Switched Path）を設定して、該障害迂回ネットワークの外部から受信した情報を転送するためのネットワークシステムにおける、情報転送方法であって、
   前記入口ノード及び出口ノードをＢＧＰ(Border Gateway Protocol)スピーカとし、
   前記入口ノードにおいて、前記ＢＧＰスピーカ間にピアをフルメッシュで設定することによりＢＧＰによる経路情報交換を行い、取得した情報のうち、同一の宛先ネットワークに対してネクストホップが１つまたは複数ある場合に、各ネクストホップがリーフとなるマルチキャストＬＳＰを設定する
   ことを特徴とする情報転送方法。
2. 前記入口ノードが取得した情報の１つの宛先ネットワークに対して複数の出口ノードが含まれる場合には、１つのマルチキャストＬＳＰで複数の出口ノードに転送するためにネクストホップＬＳＰテーブルを参照し、前記複数の出口ノードをリーフとする前記マルチキャストＬＳＰを設定する
   請求項１記載の情報転送方法。
3. 前記入口ノードにおいて、
   宛先のネットワークとマルチキャストＬＳＰを識別するための識別子（ＬＳＰｉｄ）とを関連付けて格納したＦＥＣ(Forwarding Equivalence Classes)テーブルを有し、
   当該入口ノードに接続される送信端末接続ノードから受信した情報の宛先に基づいて前記ＦＥＣテーブルを参照し、該情報の宛先に対応する前記ＬＳＰｉｄのマルチキャストＬＳＰ上に前記障害迂回ネットワークの外部から受信した情報を転送する
   請求項１または２記載の情報転送方法。
4. 前記入口ノードにおいて、
   前記マルチキャストＬＳＰを設定する信号のメッセージ中の識別フラグを用いる、または、該マルチキャストＬＳＰのシムヘッダの識別フラグを用いることにより、設定された前記マルチキャストＬＳＰが出口ノードの冗長化のためであることを通知する
   請求項１または２記載の情報転送方法。
5. 前記入口ノードにおいて、
   前記障害迂回ネットワークの外から受信した情報を該マルチキャストＬＳＰのシムヘッダでカプセル化して該障害迂回ネットワーク内に転送し、
   前記出口ノードにおいて、
   自ノードがリーフである場合には、前記障害迂回ネットワークから受信したユニキャスト転送用のマルチキャストＬＳＰのシムヘッダをデカプセル化して、該障害迂回ネットワーク外に転送する
   請求項４記載の情報転送方法。
6. 前記入口ノードにおいて、
   ＶＰＮ(Virtual Private Network)アドレスの情報を受信した場合に、該ＶＰＮアドレスが同一のユーザネットワークに対してネクストホップが複数ある場合には、各ネクストホップがリーフとなるマルチキャストＬＳＰを設定する
   請求項１記載の情報転送方法。
7. 障害迂回ネットワークの出口ノードの冗長化のために入口ノードから複数の出口ノードにマルチキャストＬＳＰを設定して、該障害迂回ネットワークの外部から受信した情報を転送するための情報転送システムであって、
   前記入口ノード及び出口ノードをＢＧＰスピーカとし、
   前記入口ノードまたは前記出口ノードとして機能するノード装置は、
   前記入口ノードとして機能する時、１つのマルチキャストＬＳＰで複数の出口ノードに転送するための、ネクストホップとマルチキャストＬＳＰを識別するためのＬＳＰ識別子（ＬＳＰｉｄ）とを関連付けたネクストホップＬＳＰテーブルと、
   前記入口ノードとして機能する時、宛先のネットワークとマルチキャストＬＳＰを識別するための識別子（ＬＳＰｉｄ）とを関連付けて格納したＦＥＣテーブルと、
   前記入口ノードとして機能する時、ＢＧＰによる経路情報交換を行うことにより取得した情報のうち、同一の宛先ネットワークに対してネクストホップが複数ある場合に、前記ネクストホップＬＳＰテーブルを参照して、各ネクストホップがリーフとなるマルチキャストＬＳＰを設定するマルチキャストＬＳＰ設定手段と、
   前記入口ノードとして機能する時、前記障害迂回ネットワークの外部から受信した情報の宛先に基づいて前記ＦＥＣテーブルを参照して、該情報の宛先に対応する前記ＬＳＰｉｄのマルチキャストＬＳＰ上に該情報を転送し、自ノードがリーフである場合には、障害迂回ネットワークから受信した情報を該障害迂回ネットワーク外に転送する情報転送手段と、を有し、
   前記情報転送手段は、前記マルチキャストＬＳＰ設定手段で設定された前記マルチキャストＬＳＰが出口ノードの冗長化のためであることを通知する際に、
   前記マルチキャストＬＳＰを設定する信号のメッセージ中の識別フラグを用いて通知する手段、
   または、
   前記マルチキャストＬＳＰのシムヘッダの識別フラグを用いて通知する手段を含む
   ことを特徴とする情報転送システム。
8. 前記入口ノードとして機能する場合の前記情報転送手段は、
   前記障害迂回ネットワークの外部から受信した情報を該マルチキャストＬＳＰのシムヘッダでカプセル化して該障害迂回ネットワーク内に転送する手段を含み、
   前記出口ノードとして機能する場合の前記情報転送手段は、
   自ノードがリーフである場合には、前記障害迂回ネットワークから受信したユニキャスト転送用のマルチキャストＬＳＰのシムヘッダをデカプセル化して、該障害迂回ネットワーク外に転送する手段を含む
   請求項７記載の情報転送システム。
9. 障害迂回ネットワークの出口ノードの冗長化のために入口ノードから複数の出口ノードにマルチキャストＬＳＰを設定して、該障害迂回ネットワークの外部から受信した情報を転送するためのネットワークシステムにおける、該入口ノードまたは該出口ノードとして機能するノード装置であって、
   ＢＧＰスピーカであり、
   １つのマルチキャストＬＳＰで複数の出口ノードに転送するための、ネクストホップとマルチキャストＬＳＰを識別するためのＬＳＰ識別子（ＬＳＰｉｄ）とを関連付けたネクストホップＬＳＰテーブルと、
   宛先のネットワークとマルチキャストＬＳＰを識別するための識別子（ＬＳＰｉｄ）とを関連付けて格納したＦＥＣテーブルと、
   前記入口ノードとして機能する場合に、ＢＧＰによる経路情報交換を行うことにより取得した情報のうち、同一の宛先ネットワークに対してネクストホップが複数ある場合に、前記ネクストホップＬＳＰテーブルを参照して、各ネクストホップがリーフとなるマルチキャストＬＳＰを設定するマルチキャストＬＳＰ設定手段と、
   前記入口ノードとして機能する場合に、前記障害迂回ネットワークの外部から受信した情報の宛先に基づいて前記ＦＥＣテーブルを参照して、該情報の宛先に対応する前記ＬＳＰｉｄのマルチキャストＬＳＰ上に該情報を転送する情報転送手段と、を有し、
   前記情報転送手段は、前記マルチキャストＬＳＰ設定手段で設定された前記マルチキャストＬＳＰが出口ノードの冗長化のためであることを通知する際に、
   前記マルチキャストＬＳＰを設定する信号のメッセージ中の識別フラグを用いて通知する手段、
   または、
   前記マルチキャストＬＳＰのシムヘッダの識別フラグを用いて通知する手段を含む
   ことを特徴とするノード装置。
10. 前記入口ノードとして機能する場合に、前記情報転送手段は、
    前記障害迂回ネットワークの外部から受信した情報を該マルチキャストＬＳＰのシムヘッダでカプセル化して該障害迂回ネットワーク内に転送する手段を含み、
    前記出口ノードとして機能する場合に、前記情報転送手段は、
    自ノードがリーフである場合には、前記障害迂回ネットワークから受信したユニキャスト転送用のマルチキャストＬＳＰのシムヘッダをデカプセル化して、該障害迂回ネットワーク外に転送する手段を含む
    請求項９記載のノード装置。

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