JP2005252385A - Hierarchical mpls (multi protocol label switching) network tunnel communication method - Google Patents

Hierarchical mpls (multi protocol label switching) network tunnel communication method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attain tunnel setting of an LSP of the P2P and the P2MP to a TE-LSP group for building up a hierarchical logical service network. <P>SOLUTION: A service identifier is provided to the TE-LSP being a tunnel object, a service identifier is provided to P2P, P2MP LSP setting request signaling, and tunnel transfer of the LSP only in which nodes set with the tunnel LSP include the same service identifier is set to the corresponding TE-LSP. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、階層化ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ネットワークトンネル通信方法に係り、特に、単一のＭＰＬＳ物理網に論理的に複数のＭＰＬＳサービス網を構築するときに、論理サービス網毎に、ＴＥ−ＬＳＰ(Trafic Engineering Label Path)を用いてネットワークリソースを分割して、最適なネットワークトポロジでサービス網要のトンネルネットワークを構築するＭＰＬＳ通信プロトコル技術、さらに、設定されたサービス種別毎のトンネルネットワークを特定して、特定したサービストンネルネットワークないにＱｏＳを保証したトラヒック転送用のＰ２Ｐ，Ｐ２ＭＰのＬＳＰをトンネル設定するＭＰＬＳ通信プロトコル技術、その他システム化技術のための階層化ＭＰＬＳネットワークトンネル通信方法に関する。   The present invention relates to a hierarchical MPLS (Multi Protocol Label Switching) network tunnel communication method, and in particular, when a plurality of MPLS service networks are logically constructed in a single MPLS physical network, a TE is provided for each logical service network. -MPLS communication protocol technology that divides network resources using LSP (Trafic Engineering Label Path) and constructs the tunnel network of the service network with the optimal network topology, and specifies the tunnel network for each set service type The present invention also relates to an MPLS communication protocol technology for tunnel setting of P2P and P2MP LSPs for traffic transfer that guarantees QoS without a specified service tunnel network, and a hierarchical MPLS network tunnel communication method for other systematization technologies.

ＭＰＬＳを用いて階層化ＬＳＰを設定する技術としては、階層化ＭＰＬＳネットワークトンネル通信方式としては、Ｐ２ＰのＬＳＰを単一のＰ２ＰのＬＳＰに設定することが可能な技術がある（例えば、非特許文献１参照）。
K.Komplella他“LSP Hierarchy with Generalized MPLS TE”,draft-ietf-mpls-lsp-hierarchy-08.txt, IETF As a technique for setting a hierarchical LSP using MPLS, there is a technique capable of setting a P2P LSP to a single P2P LSP as a hierarchical MPLS network tunnel communication system (for example, non-patent literature). 1).
K. Komplella et al. “LSP Hierarchy with Generalized MPLS TE”, draft-ietf-mpls-lsp-hierarchy-08.txt, IETF

しかしながら、上記の従来のＬＳＰ設定技術は、P２ＰのLSPを単一のP２PのLSPに設定することは可能であるが、複数の同一のサービス属性値を備えるＬＳＰグループを単一の論理ネットワークを構成するLSP群としてとらえ、当該LSP群にP2P LSPをトンネル転送するためのトンネル経路を設定できないという問題がある。   However, although the above conventional LSP setting technology can set a P2P LSP to a single P2P LSP, a plurality of LSP groups having the same service attribute value constitute a single logical network. There is a problem that a tunnel route for tunnel forwarding of P2P LSP cannot be set in the LSP group.

さらには、P2Pのトンネルは設定できるが、P2MPトンネル設定ができないため、P2MPコミュニケーション用のトラヒックをトンネル転送できないという問題が存在する。   Furthermore, although a P2P tunnel can be set up, but a P2MP tunnel cannot be set up, there is a problem that traffic for P2MP communication cannot be forwarded through a tunnel.

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、同一のサービス識別子を持ち、同一の論理サービス網を構成するTE-LSPリンク群に、サービスを特定して、特定のP2P、P2MPのLSPをトンネル設定して、設定されたトンネルLSPを用いてラベルスイッチングを実施する階層化MPLSネットワークトンネル通信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points. A service is specified in a TE-LSP link group having the same service identifier and constituting the same logical service network, and a specific P2P and P2MP LSP is assigned. An object of the present invention is to provide a hierarchical MPLS network tunnel communication method in which tunnel switching is performed and label switching is performed using the set tunnel LSP.

本発明は、マルチプロトコルラベルスイッチング（MPLS）通信ネットワークにおける、階層化マルチプロトコルラベルスイッチング（MPLS）ネットワークトンネル通信方法において、
単一物理MPLSネットワーク上に、設定したいサービスネットワークを設計し、
設計した、サービスネットワークを構築するノードと、該ノード間を接続する論理リンクを抽出し、
サービスネットワークを構築するノード間の論理リンクをサービス識別子で区別されるTE-LSPトンネルで設定し、
ノード間を接続する論理リンクが物理MPLS網トポロジ上では、複数のノードを跨るリンクとなる場合には、複数のノードを跨るTE-LSPトンネルで設定し、
設定されたTE-LSPは、収容するサービストラヒックの要求条件に応じて、論理リンクごとに必要な帯域、転送メトリック、カラー、プライオリティなどのOSPF、ISISのTE拡張に規定されているリンク属性を付与して設定し、
設定されたTE-LSPを配下のIPルーティングプロトコルにForwarding Adjanceとして隣接ホップとして認識させ、
配下のIPルーティングプロトコルは、TE-LSPで構成される論理リンクをルーティング上のTeリンクとして認識し、
同一のサービス識別子を備えるTE-LSPと該TE-LSPで接続されるノード集合は、IP転送経路上TE-LSPを転送リンクとする同一の論理サービスネットワークを構築し、
同一の論理サービスネットワークにサービストラヒックを転送するためのP2P、P2MPのLSPをトンネル設定するために、サービス論理ネットワーク外の、LSP設定ノードが、LSP設定シグナリングとして、トンネル設定対象のサービス識別子を付与した、Path/Requestメッセージを、トンネル経路を含めた、エンド・エンドの経路情報をERO情報として付与し、設定する帯域、予約スタイルを含むLSP情報を付与し、送出し、
送信ノードであるLSP設定ノードから送出されたPath/Requestメッセージがトンネル対象の論理サービス網に到着するまでは通常のプロトコル処理に従って、MPLS経路設定がなされ、当該Path/Requestメッセージを受信した、論理サービス網のエッジを構成するノードは、該Path/Requestメッセージが当該論理サービス網に対して階層化のトンネルLSPの設定要求を持つことを、該Path/Requestメッセージに付与されたサービス識別子と自身が設定している論理サービス網のTE-LSPが持つサービス識別子と比較することにより判定し、
判定の後、当該階層化トンネルLSPを、論理サービス網を構築するTE-LSP群に階層化トンネル設定するポリシ設定がエッジノードに設定されている場合には、Path/Requestメッセージに包含されている、トンネル経路指示のERO情報を調査し、該ERO情報と論理サービス網を構築するTE-LSPの一致経路を算出し、
TE-LSPの一致経路は、トンネル経路としては１ホップの論理経路として換算され、ERO情報から、検出されたTE-LSPにトンネル転送される部分(TE−LSPの経路構成ノード情報)を削除し、トンネル転送されるTE-LSPの終端ノードを次ホップノードとしてEROに登録し、
当該ノードが当該LSPを当該TE-LSPにトンネル転送可能かどうかを、TE-LSPの残余帯域、QoS情報と、Path/Requestメッセージが要求する帯域情報、QoS情報と比較して当該LSPが設定可能な場合には、当該トンネルLSPを仮確定して、修正されたERO情報を付与したPath/Requestメッセージをトンネル経路途中のノードでインターセプトされないように通常のパケットとして送出し、
送出されたPath/Requestメッセージは、修正されたEROに基づいて、TE-LSPの終端ノードまで転送され、該終端ノードは、該Path/Requestメッセージを、当該宛のメッセージとして捕獲処理し、さらに、下流にトンネル経路が存在するかどうかを、該Path/Requestメッセージに包含されているERO情報から、当該ノードが下流に設定している同一サービス識別子を持つTE-LSP群から、TE-LSP経路が受信したERO情報と部分経路情報と一致することを判定するロジックにより、設定要求LSPをトンネルするTE-LSPを確定し、
TE-LSPの残余帯域情報、QoS情報を判定して要求LSPをトンネル転送可能な場合に、設定LSPを仮確定し、さらに、トンネルするTE-LSPに対応する設定要求Path/RequestメッセージのERO情報を削除して、トンネル終端点のノードを次ホップとしてEROに設定することにより修正されたPath/Requestメッセージを送信し、
上記の処理を順次繰り返し、設定LSPのトンネルすべきTE-LSPが存在しなくなる論理サービス網のエッジノードまでトンネル経路設定を繰り返し、該エッジノードから宛先ノードまでは、通常のプロトコル処理に従い、Path/Requestメッセージを送出してLSPを仮確定し、
Path/Requestメッセージが宛先ノードに到達した場合に、当該宛先ノードが要求LSPを設定可能な場合には、当該宛先ノードと上流のノードでラベルスイッチ転送に使用するラベル値を確定して、Resv/Replyメッセージに格納して通常のプロトコル処理に従って上流に通知することによりラベルスイッチ転送経路を確定し、
Resv/Replyメッセージが、先に通過した、論理サービス網エッジに到着すると、先にトンネル設定したTE-LSP転送経路で使用するラベル値を同じく付与すると同時に、当該TE-LSP経路下におけるラベルスイッチ転送経路を確定し、さらに、自身のTEデータベースに当該トンネルLSP分のLSPが設定されたことにより生じる、クラス別の残余帯域情報の変化を通知し、
残余帯域情報の変化を通知されたTEデータベースを管理するIGPプロトコルであるOSPF-TE、ISIS-TEは、TEリンク（TE-LSP）上の残余帯域情報の変化を、IGPのTE-LSAメッセージにより通知してIGPのTE拡張として、ネットワーク全体でTE情報を同期してアップデートし、さらに、当該エッジノードがResv/Replyメッセージを受信した場合に、トンネル転送されるTE-LSPの入口ノードを上流ノードとして、先に確定されたラベルを付与して、該Resv/Replyメッセージに格納して、TE−LSPの上流の入口ノードに通知することで、当該TE-LSP下のトンネル転送用のラベルスイッチパスを確定し、
Resv/Replyメッセージを受信した上流のTE-LSPの入口ノードは、さらに、先にPath/Resvメッセージがトンネルされてきた上流のTE-LSPの入口ノードを判定して、当該上流のTE-LSPで使用するラベルを付与して、さらに、当該TE-LSP経路下のラベルスイッチング経路を確定し、さらに、自身のTEデータベースのアップデートとIGPによる当該TE-LSPの残余帯域情報の変化を通知し、さらに、先に確定されたラベルを付与して、Resv/Replyメッセージに格納して、TE-LSPの上流の入口ノードに通知することで、当該TE-LSP下のトンネル転送用のラベルスイッチングパスを確定し、
上記のプロセスをトンネル転送LSPが論理サービスネットワークの入口エッジノードまで繰り返し、
入口エッジノードから上流のLSP設定ノードまでは通常のプロトコル処理に従いラベルスイッチング経路を設定し、
LSPを設定するResv/ReplyメッセージがLSP設定ノードまで到達することによりトンネルLSPを論理サービスエッジ配下に設定し、
LSP設定ノードは、当該LSPに応じて受信したトラヒックにラベルを付与して、当該LSP設定ノードから、論理サービス網のエッジノードまで、１階層のラベルでラベルスイッチングし、
論理サービス網のエッジノードでは、受信した１階層目のラベルを当該ノードからトンネル転送するTE-LSP用のトンネルラベルにスワップして、さらに、トンネル転送経路であるTE-LSP用のラベルスイッチング転送用のラベルをプッシュし、
２階層目のラベルを付与されたデータパケットは、TE-LSP上で１階層目だけのラベルでラベルスイッチングされてTE-LSPの終端ノードまで転送され、
データパケットを受信したノードは（PHPがない場合）、１段目のラベルをポップして、トンネルされている配下のラベル値を判定して、トンネルされているLSPの次のTE-LSPのトンネル転送用のラベルにスワップして、さらに、次のTE-LSPのラベルスイッチング用のラベルをプッシュし、
２階層目のラベルを付与されたデータパケットは、TE-LSP上で１階層目だけのラベルで同様にラベルスイッチングされてTE-LSPの終端ノードまで転送され、
論理サービス網を構成する複数のTE-LSP群のトンネル転送を、上記のプロセスにより繰り返し実施し、
２階層目のラベルが付与されたデータパケットが論理サービス網のエッジノードに到達した場合には、１階層目のラベルをホップして、トンネル転送経路を表す２階層目のラベルを配下のトンネル転送されない経路のラベルにスワップし、
エッジノード下流では、通常の１階層目のラベルスイッチングに応じてラベルスイッチングされ、宛先ノードでラベルがホップされることにより、エンド・エンドでパケット転送を実現する。 The present invention relates to a hierarchical multiprotocol label switching (MPLS) network tunnel communication method in a multiprotocol label switching (MPLS) communication network.
Design the service network you want to configure on a single physical MPLS network,
Extract the designed nodes for constructing the service network and logical links connecting the nodes,
Configure the logical link between the nodes that construct the service network with the TE-LSP tunnel that is distinguished by the service identifier,
On the physical MPLS network topology, when the logical link connecting the nodes is a link that spans multiple nodes, set it with a TE-LSP tunnel that spans multiple nodes,
The set TE-LSP assigns the link attributes defined in OSPF and ISIS TE extensions such as bandwidth, transfer metric, color, priority, etc. required for each logical link according to the requirements of the service traffic to be accommodated. Set
Recognize the set TE-LSP as a neighboring hop as a Forwarding Adjance to the IP routing protocol under it.
The subordinate IP routing protocol recognizes a logical link composed of TE-LSP as a Te link for routing,
A set of nodes connected by a TE-LSP having the same service identifier and the TE-LSP constructs the same logical service network using the TE-LSP on the IP transfer path as a transfer link,
In order to tunnel P2P and P2MP LSPs for forwarding service traffic to the same logical service network, an LSP setting node outside the service logical network assigned a service identifier for tunnel setting as LSP setting signaling. , Path / Request message, including end-to-end route information including tunnel route, ERO information, LSP information including bandwidth and reservation style to be set, sent,
The logical service in which the MPLS path is set and the Path / Request message is received according to normal protocol processing until the Path / Request message sent from the LSP setting node that is the sending node arrives at the logical service network to be tunneled The node constituting the edge of the network sets itself that the Path / Request message has a hierarchical tunnel LSP setting request for the logical service network and the service identifier given to the Path / Request message. Judgment is made by comparing with the service identifier of TE-LSP of the logical service network
After the determination, if the policy setting to set the hierarchical tunnel LSP in the TE-LSP group that constructs the logical service network is set in the edge node, it is included in the Path / Request message. Investigate the ERO information of the tunnel route instruction, calculate the TE-LSP matching route that constructs the logical service network with the ERO information,
The matching route of TE-LSP is converted as a one-hop logical route as a tunnel route, and the portion (TE-LSP route configuration node information) that is tunnel-transferred to the detected TE-LSP is deleted from the ERO information. , Register the end node of TE-LSP to be forwarded to ERO as the next hop node,
Whether or not the node can tunnel transfer the LSP to the TE-LSP can be set by comparing the remaining bandwidth and QoS information of the TE-LSP with the bandwidth information and QoS information required by the Path / Request message In this case, the tunnel LSP is provisionally confirmed, and the Path / Request message with the corrected ERO information is sent as a normal packet so that it is not intercepted by a node in the tunnel route.
The sent Path / Request message is forwarded to the TE-LSP end node based on the modified ERO, and the end node captures the Path / Request message as a message addressed thereto, and further, Whether the tunnel path exists downstream is determined from the TE-LSP group having the same service identifier set downstream by the node from the ERO information included in the Path / Request message. With the logic that determines that the received ERO information matches the partial route information, determine the TE-LSP that tunnels the setting request LSP,
If the remaining bandwidth information and QoS information of the TE-LSP can be determined and the request LSP can be tunneled, the setting LSP is provisionally determined, and the ERO information of the setting request Path / Request message corresponding to the TE-LSP to be tunneled And send a modified Path / Request message by setting the node at the tunnel termination point to ERO as the next hop,
Repeat the above process in sequence, repeat the tunnel path setting to the edge node of the logical service network where there is no TE-LSP to be tunneled in the set LSP, and from the edge node to the destination node, Send a Request message to tentatively confirm the LSP,
When the Path / Request message reaches the destination node, if the destination node can set the request LSP, the label value used for label switch transfer is determined at the destination node and the upstream node, and the Resv / The label switch transfer path is determined by storing it in a Reply message and notifying upstream according to normal protocol processing.
When the Resv / Reply message arrives at the edge of the logical service network that has been passed first, the label value to be used in the TE-LSP transfer path that was previously tunneled is also assigned, and at the same time, label switch transfer under the TE-LSP path Confirm the route, and notify the change of the remaining bandwidth information by class, which is caused by setting the LSP for the tunnel LSP in its TE database,
OSPF-TE and ISIS-TE, which are IGP protocols that manage the TE database that has been notified of changes in residual bandwidth information, change the residual bandwidth information on the TE link (TE-LSP) using the IGP TE-LSA message. As a TE extension of IGP, TE information is synchronized and updated throughout the network, and when the edge node receives a Resv / Reply message, the upstream node is the TE-LSP entry node that is forwarded by tunnel. The label switch path for tunnel transfer under the TE-LSP by giving the previously confirmed label, storing it in the Resv / Reply message, and notifying the upstream ingress node of the TE-LSP Confirm
The upstream TE-LSP ingress node that received the Resv / Reply message further determines the upstream TE-LSP ingress node through which the Path / Resv message has been previously tunneled, and the upstream TE-LSP Assign the label to be used, further determine the label switching path under the TE-LSP path, further update its TE database and notify the change in the remaining bandwidth information of the TE-LSP by IGP, The label switching path for tunnel forwarding under the TE-LSP is confirmed by assigning the previously confirmed label, storing it in the Resv / Reply message, and notifying the upstream ingress node of the TE-LSP And
The tunnel forwarding LSP repeats the above process until the ingress edge node of the logical service network,
From the ingress edge node to the upstream LSP setting node, set the label switching path according to the normal protocol processing,
When the Resv / Reply message that sets the LSP reaches the LSP setting node, the tunnel LSP is set under the logical service edge,
The LSP setting node assigns a label to the traffic received according to the LSP, and performs label switching with a one-layer label from the LSP setting node to the edge node of the logical service network,
At the edge node of the logical service network, the received first layer label is swapped with a tunnel label for TE-LSP that is tunnel-transferred from the node, and further, for label-switching transfer for TE-LSP that is a tunnel transfer route Push the label of
The data packet given the second layer label is label-switched with the label of only the first layer on the TE-LSP and transferred to the terminal node of the TE-LSP,
The node that received the data packet (if there is no PHP) pops the first label, determines the label value under the tunnel, and tunnels the TE-LSP next to the tunneled LSP Swap to the label for transfer, and push the label for label switching of the next TE-LSP,
The data packet given the second layer label is similarly label-switched with the label of only the first layer on the TE-LSP and transferred to the terminal node of the TE-LSP,
The tunnel transfer of multiple TE-LSP groups that make up the logical service network is repeatedly performed by the above process,
When a data packet with a second layer label arrives at the edge node of the logical service network, the first layer label is hopped, and the second layer label representing the tunnel transfer route is transferred to the subordinate tunnel. Swap to unlabeled route labels,
Downstream of the edge node, label switching is performed in accordance with normal label switching of the first layer, and the packet is transferred at the end and end by hopping the label at the destination node.

また、本発明は、論理サービス網にトンネル転送すべきLSPの網トポロジが、P2Pのみならず、「Extended RSVP-TE for P2MP LSP Tunnels」を含むP2MPのTE-LSPを設定可能なシグナリングメカニズムを備え、
P2MP分岐ノードから下流のP2MPノードまで、TE-LSPのトンネルの機能を用いて、分岐P2MP LSPをトンネル設定することにより、論理サービス網を構成するTE-LSP群の配下にP2MPのLSPをトンネル設定可能とする。 In addition, the present invention is provided with a signaling mechanism capable of setting not only P2P but also P2MP TE-LSP including “Extended RSVP-TE for P2MP LSP Tunnels” as the network topology of LSP to be tunneled to the logical service network. ,
By using the TE-LSP tunnel function from the P2MP branch node to the downstream P2MP node, the branch P2MP LSP is tunneled to set the P2MP LSP under the TE-LSP group that makes up the logical service network. Make it possible.

また、本発明は、論理サービス網を構成するTE-LSPが複数の階層で構成され、階層化されたTE-LSPによって論理サービス網を構成し、
トンネルLSP設定の機能によって、階層化された論理サービス網を構成する階層化TE-LSPにする、トンネルLSPを設定する。 Further, in the present invention, the TE-LSP constituting the logical service network is composed of a plurality of layers, and the logical service network is composed of the layered TE-LSPs,
The tunnel LSP is set to be a hierarchical TE-LSP that constitutes a hierarchical logical service network by the tunnel LSP setting function.

また、本発明は、階層化TE-LSPを構成するときに、
複数のP2MP、P2MPのTE-LSP内に異なる階層のTE-LSPを設定することにより、階層化TE-LSPを設定する。 In addition, the present invention, when configuring the layered TE-LSP,
A layered TE-LSP is set by setting TE-LSPs of different layers in a plurality of P2MP and P2MP TE-LSPs.

また、本発明は、階層化TE-LSPを２階層のTE-LSPで構成する場合に、１階層目にトンネルされるTE-LSPの宛先に応じて共通のラベルを付与し、
２階層目のTE-LSPのエッジで１階層目のTE-LSPに転送トラヒックを振り分ける時に、ラベルスタックされた第１の階層のラベルをホップして、２階層目に格納されたトンネルされているTE-LSPの宛先に共通に割り当てられたラベル値を参考にして、トンネルされているどのTE−LSPに振り分けるかを決定する。 Further, the present invention provides a common label according to the destination of the TE-LSP that is tunneled in the first layer when the layered TE-LSP is configured by a two-layer TE-LSP,
When forwarding traffic is distributed to the TE-LSP of the first layer at the edge of the TE-LSP of the second layer, the label of the first layer stacked in the label is hopped and the tunnel stored in the second layer is tunneled With reference to the label value commonly assigned to the destination of the TE-LSP, it is determined to which TE-LSP that is tunneled is assigned.

上記のように、本発明は、トンネル対象のTE-LSPにサービス識別子を付与して、P2P、P2MP LSP設定要求シグナリングにサービス識別子を付与して、トンネルLSPを設定するノードが同一のサービス識別子を備えるLSPのみを対応するTE-LSPにトンネル転送設定するメカニズムを新たに備える。このため、複数のサービスクラスが存在しても対応するサービスクラスを構成するLSP群にのみ、LSPをトンネル設定可能となる点が従来と異なる。   As described above, the present invention assigns a service identifier to a tunnel-target TE-LSP, assigns a service identifier to P2P and P2MP LSP setup request signaling, and the nodes that set the tunnel LSP have the same service identifier. A new mechanism is provided to set only the LSP provided to the corresponding TE-LSP for tunnel transfer. For this reason, even if a plurality of service classes exist, the LSP can be tunnel-set only in the LSP group constituting the corresponding service class.

さらに、同一の論理サービス網を構成するTE-LSPを接続するノードが、トンネル対象LSPの設定要求メッセージPath/Request、Resv/Replyメッセージを扱い、連続して、同一のサービス識別子を備えるTE-LSPにトンネル経路を設定することにより、単一のTE-LSPだけでなく、複数の同一サービス識別子を備えるTE-LSP群に跨ってトンネルLSPをトンネル設定する機構を備える。従来の技術とは、複数の同一サービス識別子をもつ、TE-LSP群に跨ってLSPを設定できる点が異なる。   Furthermore, the nodes that connect the TE-LSPs that make up the same logical service network handle the setting request messages Path / Request and Resv / Reply messages of the tunnel target LSP, and are continuously provided with the same service identifier. By setting a tunnel route, a mechanism for setting a tunnel LSP not only across a single TE-LSP but also across TE-LSP groups having a plurality of identical service identifiers is provided. This is different from the prior art in that an LSP having a plurality of identical service identifiers can be set across TE-LSP groups.

さらに、同一サービス識別子を備えるTE-LSP群にLSPをトンネル設定する場合に、P2PのLSPのみならず、P2MPのLSPをトンネルをP2Pのシグナリング、P2MPのシグナリングを用いてトンネルを設定することで、同一論理サービス網を構成するTE-LSP群にP2PとP2MPのLSPを混在させて、同時に設定可能な機構を備える。つまり、従来技術とは、P2PとP2MPのLSPが同一LSP群内に同時設定できる点が大きく異なる。   Furthermore, when setting up an LSP tunnel in a TE-LSP group with the same service identifier, not only the P2P LSP but also the P2MP LSP tunnel is set up using the P2P signaling and P2MP signaling, P-PP and P2MP LSPs are mixed in the TE-LSP group that constitutes the same logical service network, and a mechanism that can be set simultaneously is provided. In other words, it differs greatly from the prior art in that P2P and P2MP LSPs can be set simultaneously in the same LSP group.

上記のように、本発明の階層化MPLSネットワークトンネル方式を用いることにより、階層化された論理サービス網を構築するTE-LSP群にP2P、P2MPのLSPをトンネル設定できる。このため、同一のMPLS物理網にサービス毎の論理網を設定可能で、サービス論理網毎にQoSを保証したLSPを設定できる。   As described above, by using the hierarchical MPLS network tunnel system of the present invention, it is possible to tunnel P2P and P2MP LSPs in a TE-LSP group that constructs a hierarchical logical service network. Therefore, a logical network for each service can be set in the same MPLS physical network, and an LSP with guaranteed QoS can be set for each service logical network.

そのため、効率的で高性能なMPLSベースのサービス総合ネットワークを構築できる。   Therefore, an efficient and high-performance MPLS-based integrated service network can be constructed.

以下、図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第１の実施の形態]
本実施の形態では、階層化MPLSネットワークトンネル通信方式について説明する。 [First embodiment]
In the present embodiment, a hierarchical MPLS network tunnel communication system will be described.

以下では、本発明の階層化MPLSネットワークトンネル通信方式とパケット転送メカニズムを説明する。   Hereinafter, the hierarchical MPLS network tunnel communication system and the packet transfer mechanism of the present invention will be described.

図１は、本発明の第１の実施の形態における同一MPLS物理網を用いたサービス統合網の例を示す。   FIG. 1 shows an example of a service integration network using the same MPLS physical network according to the first embodiment of the present invention.

同図の例では、P2MPのトンネル転送経路を備える論理CDNサービス網１０、PEルータ間にP2Pのフルメッシュのトンネル転送経路を備える論理VPNサービス網２０、中継網、加入者網の２段階の網トポロジをトンネル転送経路として備える論理IMMサービス網３０がサービス統合されている。このとき、各サービス統合網を構成するTE-LSP群は同一のサービス識別子を備えているものとする。   In the example shown in the figure, a logical CDN service network 10 having a P2MP tunnel transfer route, a logical VPN service network 20 having a P2P full mesh tunnel transfer route between PE routers, a relay network, and a subscriber network. A logical IMM service network 30 having a topology as a tunnel transfer path is integrated. At this time, it is assumed that the TE-LSP groups constituting each service integration network have the same service identifier.

さらに、CDN(Contents Delivery Network)Ｐ２ＭＰトンネル網１０には、P2MPのLSP、P2PのLSPがトンネル設定されることができるものとする。VPN(Virtual Private Network)の網２０にもP2MPのTE-LSPを設定して、P2MPのLSPをトンネル設定することが可能であるが、この例では、この状況を想定していない。   Further, it is assumed that a P2MP LSP and a P2P LSP can be tunneled in a CDN (Contents Delivery Network) P2MP tunnel network 10. Although it is possible to set a P2MP TE-LSP in a VPN (Virtual Private Network) network 20 and to set a P2MP LSP as a tunnel, this situation is not assumed in this example.

さらに、IMMの２階層の中継網３０にも、P2PとP2MPのLSPをトンネル転送設定するものとする。   Further, it is assumed that P2P and P2MP LSPs are also set for tunnel transfer in the IMM two-layer relay network 30.

本発明の階層化MPLSネットワークトンネル通信方式について説明するために、図２の物理ネットワークを用意する。図２の物理ネットワークに中継リンク、加入リンクを備えるIMMサービス網を構築する例をもとに説明する。   In order to explain the hierarchical MPLS network tunnel communication system of the present invention, the physical network of FIG. 2 is prepared. A description will be given based on an example of constructing an IMM service network having a relay link and a subscription link in the physical network of FIG.

図３にノードD-F間の中継リンクをバックボーンTE-LSPとして構成し、そのバックボーンTE-LSPに２本のTE-LSPが収容されているネットワークを構成する例を示す。   FIG. 3 shows an example of configuring a relay link between nodes D-F as a backbone TE-LSP and configuring a network in which two TE-LSPs are accommodated in the backbone TE-LSP.

この例に示すように、本発明では、ノードB-D間、D-F間、F-H間（下半分、上半分も同様）に同一サービス識別子を備えるTE-LSPを論理的に設定する。例えば、ノードB-D間下のTE-LSPは、帯域６００Mbps、ノードB-D間上のTE-LSPは、帯域６００Mbps、ノードD-F間のTE-LSPの帯域は、１Gbps、ノードF-H間下のTE-LSPは、帯域６００Mbps、ノードF-H間上のTE-LSPは、帯域６００Mbpsを備えるものとして設定する。   As shown in this example, in the present invention, TE-LSPs having the same service identifier are logically set between nodes B and D, between D and F, and between F and H (the same applies to the lower half and the upper half). For example, the TE-LSP between the nodes BD is 600 Mbps, the TE-LSP between the nodes BD is 600 Mbps, the TE-LSP between the nodes DF is 1 Gbps, and the TE-LSP between the nodes FH is 1 Gbps. The band 600 Mbps and the TE-LSP between the nodes FH are set to have the band 600 Mbps.

このとき、ノードA-I間にノードA,B,C,D,E,F,G,H,Iの経路でP2PのトンネルLSPをトンネル設定する例を図４を用いて説明する。   At this time, an example in which a P2P tunnel LSP is set between the nodes A and I through the paths of the nodes A, B, C, D, E, F, G, H, and I will be described with reference to FIG.

まず、始めに、前述した説明のように、ノードB,H間には、すでにノードB-D間、ノードD-F間、ノードF-H間にTE-LSPが設定されているものとする。このTE-LSP上では、ラベル交換関係（例えば、ノードB-D間ではラベル１５０→５００）が事前に設立されているものとする。なお、設定されたTE-LSPは、収容するサービストラヒックの要求条件に応じて論理リンク毎に必要な帯域、転送メトリック、カラー、プライオリティなどのOSPF、ISISのTE拡張に規定されているリンク属性が付与される。   First, as described above, it is assumed that TE-LSP is already set between nodes B and H, between nodes B and D, between nodes D and F, and between nodes F and H. On this TE-LSP, it is assumed that a label exchange relationship (for example, a label 150 → 500 between nodes BD) is established in advance. The set TE-LSP has the link attributes specified in OSPF, ISIS TE extensions such as bandwidth, transfer metric, color, priority, etc. required for each logical link according to the requirements of the service traffic to be accommodated. Is granted.

このとき、ノードAがノードA-I間にP2Pパスをトンネル設定するために、サービス識別子を付与したPath/Requestメッセージを送出する。このとき、当該メッセージは、設定経路情報として、ERO={A,B,C,D,E,F,G,H,I}を持つものとする。さらに、設定パス要求帯域として、３００Mbpsの設定要求帯域を持つものとする。ノードから送出されたPath/Requestメッセージは論理サービス網を構成するエッジノードであるノードBに到達する。このとき、ノードBは受信したPath/Requestメッセージ包含されるサービス識別子情報より、トンネル転送すべきTE-LSPを特定する。   At this time, the node A sends a Path / Request message with a service identifier to tunnel the P2P path between the nodes A-I. At this time, the message has ERO = {A, B, C, D, E, F, G, H, I} as set route information. Furthermore, it is assumed that the setting request bandwidth is 300 Mbps as the setting path request bandwidth. The Path / Request message sent from the node arrives at Node B, which is an edge node constituting the logical service network. At this time, the node B specifies the TE-LSP to be tunnel-transferred from the service identifier information included in the received Path / Request message.

この特定メカニズムを図５に示す。同図の例では、ClassAからClassCまでの３種類のTE-LSPが各ノード間に事前に設定されており、ClassAのサービス識別子を持つPath/Requestメッセージが事前に設定されたClassAのTE-LSPのみを選択して複数ノードに跨ってトンネル転送設定される例を示している。   This specific mechanism is shown in FIG. In the example in the figure, three types of TE-LSPs from Class A to Class C are set in advance between each node, and a Class A TE-LSP in which a Path / Request message with a Class A service identifier is set in advance. An example is shown in which only one is selected and tunnel transfer is set across a plurality of nodes.

図４の例では、ノードBにおいて、受信したPath/Requestメッセージに包含されるサービス識別子情報により、ノードBは自身の配下に設定されているノードB-D間のTE-LSPをトンネル対象のTE-LSPとして特定する。さらに、ノードBに当該LSPを設定するポリシが設定されている場合には、Path/Requestメッセージが要求する設定帯域３００Mbpsが当該ノードB-D間のTE-LSPに設定可能かどうかを判定する。この例では、ノードB-D間のTE-LSPにはまだLSPがトンネル転送されていないので、６００Mbpsの残余帯域が存在するので、３００MbpsのLSPをトンネル設定可能であると判定する。   In the example of FIG. 4, at the node B, the service identifier information included in the received Path / Request message causes the node B to change the TE-LSP between the nodes BD set under its own to the tunnel-target TE-LSP. As specified. Further, when the policy for setting the LSP is set in the node B, it is determined whether or not the setting bandwidth 300 Mbps requested by the Path / Request message can be set in the TE-LSP between the nodes B-D. In this example, since the TE-LSP between the nodes B and D has not been tunnel-transferred, the LSP of 600 Mbps exists, so it is determined that the 300 Mbps LSP can be tunnel-set.

この処理によりノードB-D間のトンネル転送経路を仮確定して、さらに、当該TE-LSPのトンネル出口を特定して、ノードDが出口であることを判定すると、受信したERO情報のうち、{B,C,D}ルートは不要になるので、EROから｛C｝の途中経路情報を削除することにより、ERO={D,E,F,G,H,I}と変形して、Path/Requestメッセージに格納して、当該メッセージの隣接下流のトンネル出口ノードであるノードDに直接転送する。   With this process, the tunnel transfer path between the nodes BD is provisionally determined, and further, when the tunnel exit of the TE-LSP is specified and it is determined that the node D is the exit, {B , C, D} route is no longer necessary. By deleting the route information of {C} from ERO, ERO = {D, E, F, G, H, I} is transformed into Path / Request. The message is stored in a message and directly transferred to the node D, which is a tunnel exit node adjacent to the message downstream.

このとき、当該メッセージが中間ノードCにインタセプトされないようにメッセージ処理される。この後、当該Path/RequestメッセージはノードDに受信されると、ノードDは、当該メッセージのサービス識別子情報により、さらに、当該メッセージは下流のノードD,F間のTE-LSPへのトンネルパス設定要求条件であることを判定するので、ノードD-F間のTE-LSPをトンネル対象として扱う。   At this time, the message is processed so that the message is not intercepted by the intermediate node C. Thereafter, when the Path / Request message is received by the node D, the node D sets the tunnel path to the TE-LSP between the downstream nodes D and F according to the service identifier information of the message. Since it is determined that the request condition is satisfied, the TE-LSP between the node DFs is handled as a tunnel target.

まず、始めに、当該メッセージが要求する３００MbpsがD-F間に設定可能かどうかを判定する。この例では、ノードD，FにまだLSPが設定されていないので、ノードD-F間には１Gbpsの残余帯域が存在して、３００MbpsのLSPを設定可能であるので、当該メッセージ処理を継続する。もし、残余帯域が存在しなくて、当該LSPをトンネル設定できない場合には、PathErrメッセージを上流に通知する。この例では、トンネル設定が可能なため、先と同様の処理によりノードD-F間のトンネル出口であるノードFを特定して、受信したERO情報から不要な転送経路であるノードEの情報を削除して、ERO={F,G,H,I}として下流ノードであるノードFに当該Path/Requestメッセージを送出する。   First, it is determined whether or not 300 Mbps requested by the message can be set between D and F. In this example, since no LSP has been set for the nodes D and F, a remaining bandwidth of 1 Gbps exists between the nodes D and F, and a 300 Mbps LSP can be set. Therefore, the message processing is continued. If there is no remaining bandwidth and the LSP cannot be tunneled, a PathErr message is notified upstream. In this example, tunnel setting is possible, so node F, which is the tunnel exit between nodes DF, is identified by the same process as before, and information on node E, which is an unnecessary transfer route, is deleted from the received ERO information. Thus, the path / request message is transmitted to node F, which is a downstream node, as ERO = {F, G, H, I}.

このメッセージを受信したノードFは、同様の処理を実施してトンネル出口であるノードHに当該Path/Requestメッセージを送出する。さらに、ノードHは、当該Path/Requestメッセージを受信して、それが論理サービス網のエッジであることを判定すると、ノードH配下は通常のLSP設定処理に従い、LSP設定処理を継続する。   The node F that has received this message performs the same processing and sends the Path / Request message to the node H that is the tunnel exit. Further, when the node H receives the Path / Request message and determines that it is the edge of the logical service network, the node H subordinates continues the LSP setting process according to the normal LSP setting process.

この例では、ノードIがPath/Requestメッセージを受信した場合には、上流のリンクH-I間で使用するラベルを決定して、当該ラベルを格納したResv/Replyメッセージを上流ノードのノードHに送出する。この例では、ラベル３０５が新たに付与されている。   In this example, when node I receives a Path / Request message, it decides the label to be used between the upstream links HI, and sends the Resv / Reply message storing the label to node H of the upstream node. . In this example, a label 305 is newly added.

さらに、当該Resv/Replyメッセージを受信したノードHは、自身が論理サービス網エッジであることを判定し、先にPath/Requestメッセージを受信した、上流の隣接ノードを判定し、上流の隣接ノードFとの間に存在するTE-LSPでトンネルラベル転送に使用するラベル値、“１０”を決定して、Resv/Replyメッセージに格納して上流ノードFに通知する。このとき、Resv/Replyメッセージを受信したノードFは、配下のノードF-H間のTE-LSPにトンネル転送経路が確定したので、３００Mbpsの帯域を設定して残余帯域情報３００Mbpsの値を自身のTE拡張されたIGPプロトコルに通知する。通知を受けてIGPプロトコルは自身のTEデータベース上でノードF-H間のTE-LSPの残余帯域情報がアップデートされたことを登録し、さらに、TE−LSAにより当該ネットワークを構成する他ノードに対して、ノードF-H間の残余帯域情報が３００Mbpsに変更されたことを通知する。この処理と同時にノードFは、さらに上流のTE-LSPのラベルトンネル経路を設定するために、ラベル値“５５”を付与して、Resv/Replyメッセージに格納して、上流のノードDに送出する。   Further, the node H that has received the Resv / Reply message determines that it is the edge of the logical service network, determines the upstream adjacent node that previously received the Path / Request message, and determines the upstream adjacent node F The label value used for tunnel label transfer, “10”, is determined by the TE-LSP existing between and, and stored in the Resv / Reply message and notified to the upstream node F. At this time, since the node F that has received the Resv / Reply message has determined the tunnel transfer path in the TE-LSP between the subordinate nodes FH, it sets the bandwidth of 300 Mbps and sets the value of the remaining bandwidth information 300 Mbps to its own TE extension. Notify the IGP protocol Upon receipt of the notification, the IGP protocol registers that the residual bandwidth information of the TE-LSP between the node FHs has been updated on its own TE database, and further, for other nodes constituting the network by TE-LSA, Notify that the remaining bandwidth information between the nodes FH has been changed to 300 Mbps. At the same time as this processing, the node F assigns the label value “55” to store the label tunnel path of the upstream TE-LSP, stores it in the Resv / Reply message, and sends it to the upstream node D. .

当該Resv/Replyメッセージを受信したノードDは、前述と同様に自身のTEデータベースのアップデートとTE-LSAによりD,F間のTE-LSPの残余帯域が７００Mbpsに変更されたことを通知すると同時に、階層化ネットワーク外の上流ノードとの間で使用するラベル：３０を付与して、Resv/Replyメッセージに格納して上流ノードであるノードAに通知する。   Node D that has received the Resv / Reply message notifies that the TE-LSP residual bandwidth between D and F has been changed to 700 Mbps by updating its own TE database and TE-LSA, as described above, A label used for the upstream node outside the hierarchical network: 30 is assigned, stored in the Resv / Reply message, and notified to the node A which is the upstream node.

このようなプロセスにより、ノードAとノードI間の階層化ラベル転送経路が確定する。ラベル転送経路確定後は、ノードAに到達したノードI宛のトラヒックは、まず、ラベル値“３０”でカプセル化されて、上流ノードBに送出される。   By such a process, the hierarchical label transfer path between the node A and the node I is determined. After the label transfer path is determined, the traffic addressed to node I reaching node A is first encapsulated with a label value “30” and sent to upstream node B.

ノードBでは、ラベル値“３０”を、ノードB-D間のTE−LSPトンネル用のラベル値：６００にラベルスワップすると同時に、トンネル転送経路要のラベル値：１５０をプッシュして、ラベル転送される。その後、このラベルパケットは、TE-LSP上でラベル交換されてノードDに到達する。図４の例では、動作をわかりやすくするため、PHP（Penultimate Hop Popping）のオペレーションは説明から省いている。   In the node B, the label value “30” is label-swapped to the label value 600 for the TE-LSP tunnel between the nodes B and D, and at the same time, the label value 150 for the tunnel transfer path is pushed and the label is transferred. Thereafter, the label packet is subjected to label exchange on the TE-LSP and reaches the node D. In the example of FIG. 4, the operation of PHP (Penultimate Hop Popping) is omitted from the description for easy understanding of the operation.

さらに、当該パケットを受信したノードDは、階層化ラベルの１階層目のラベルをホップして、２階層目のラベル６００から、下流のトンネル転送経路を特定して、６００のラベル値を下流のラベルトンネル転送用のラベル値“５５”にラベルスワップして、さらに、D-F間のトンネルTE-LSP用のラベル転送用のラベル値２００をプッシュして下流に転送する。さらに、同様の処理がノードFで実施される。さらに、ノードHまで階層化されたラベルが転送されると、ノードHは、論理サービス網のエッジであるので１階層目のラベルをホップして、２階層目のラベル:１０を配下のラベルスイッチ用のラベル値：３０５にラベルスワップして階層化なしの状態で転送する。こうして、ノードIまでラベル化パケットが到着してラベル転送が終了する。   Further, the node D that has received the packet hops the label of the first layer of the hierarchical label, specifies the downstream tunnel transfer path from the label 600 of the second layer, and sets the label value of 600 to the downstream The label is swapped to the label value “55” for label tunnel transfer, and further, the label value 200 for label transfer for the tunnel TE-LSP between DFs is pushed and transferred downstream. Further, the same processing is performed at the node F. Further, when the layered label is transferred to the node H, the node H is an edge of the logical service network, and therefore, the label of the second layer: 10 is subordinated by hopping the label of the first layer. For label value: 305, the label is swapped and transferred without being hierarchized. Thus, the labeled packet arrives at node I and the label transfer is completed.

[第２の実施の形態]
本実施の形態では、前述の第１の実施の形態の階層化MPLSネットワークトンネル通信方式において、図６を用いてP2MPのトンネルLSPを設定する例を説明する。 [Second Embodiment]
In the present embodiment, an example of setting a P2MP tunnel LSP in the hierarchical MPLS network tunnel communication system of the first embodiment will be described with reference to FIG.

図６に示すように、トンネル転送用のシグナリングメカニズムをP2Pから「Extended RSVP-TE for P2MP LSP Tunnels」を含むP2MPのシグナリングメカニズムに変更することで、前述の第１の実施の形態と同様のメカニズムを用いてP2MPのLSPを同一のサービス識別子を備えるTE−LSP群にトンネル設定できる。   As shown in FIG. 6, a mechanism similar to that of the first embodiment is changed by changing the signaling mechanism for tunnel transfer from P2P to a P2MP signaling mechanism including “Extended RSVP-TE for P2MP LSP Tunnels”. Can be used to tunnel the P2MP LSP to a TE-LSP group having the same service identifier.

[第３の実施の形態]
本実施の形態では、階層化MPLSネットワークトンネル通信方式について説明する。 [Third embodiment]
In the present embodiment, a hierarchical MPLS network tunnel communication system will be described.

図７に、複数のTE-LSPを階層化設定することにより、論理サービス網を構成する例を示す。図７の例は、TE-LSPであるノードD,Fに階層のTE-LSPであるノードD,C,D,E,F,G,Hがトンネル転送されている例を示す。この例にあるように、この場合には、下位層のTE-LSPのトンネル用のラベルがさらに設定されて、３階層のラベルスタックにより、エンド・エンドでラベル転送される。   FIG. 7 shows an example of configuring a logical service network by hierarchically setting a plurality of TE-LSPs. The example of FIG. 7 shows an example in which nodes D, C, D, E, F, G, and H, which are hierarchical TE-LSPs, are tunneled to nodes D and F that are TE-LSPs. As shown in this example, in this case, a label for a lower-layer TE-LSP tunnel is further set, and the label is transferred end to end by a three-level label stack.

[第４の実施の形態]
本実施の形態では、階層化MPLSネットワークトンネル転送方式について図８を用いて説明する。 [Fourth embodiment]
In the present embodiment, a hierarchical MPLS network tunnel transfer system will be described with reference to FIG.

図８に示す例では、論理サービス網が２階層化されている。ただし、宛先別に下位層のLSPに共通のラベル値が付与されている。この例では、ノードH宛には共通のラベル値“１０”が付与されている。このとき、最上位のTE-LSPの出口ノードであるノードFは、最上位ラベルをホップした後、共通のラベル値“１０”を判定して、当該ラベルが宛先ノードHに向けた共通ラベルであることを認識して、ホップしたラベル１０付パケットをF,G,Hリンクに転送する。   In the example shown in FIG. 8, the logical service network has two layers. However, a common label value is assigned to the LSP in the lower layer for each destination. In this example, a common label value “10” is assigned to the node H. At this time, the node F which is the egress node of the highest TE-LSP hops the highest label, determines the common label value “10”, and the label is a common label directed to the destination node H. Recognizing that there is a packet, the hopped labeled packet with label 10 is transferred to the F, G, H link.

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。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made within the scope of the claims.

本発明は、MPLS転送技術、トンネル設定するMPLS通信プロトコル技術に適用可能である。   The present invention is applicable to MPLS transfer technology and MPLS communication protocol technology for tunnel setting.

本発明の第１の実施の形態におけるMPLSを用いたサービス総合網である。It is a service integrated network using MPLS in the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態における物理ネットワーク構成である。It is a physical network structure in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態におけるFAトンネルを用いた論理ネットワーク構成である。It is a logical network configuration using an FA tunnel in the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態における階層化ラベルスイッチングネットワークの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the hierarchical label switching network in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態におけるサービスクラス別のFAトンネル方式である。It is the FA tunnel system for each service class in the first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施の形態におけるP2MP階層化ラベルスイッチングネットワークの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the P2MP hierarchical label switching network in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態における階層化ラベルスイッチングネットワーク構成を示す図である。It is a figure which shows the hierarchical label switching network structure in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態における階層化ラベルスイッチングネットワーク構成を示す図である。It is a figure which shows the hierarchical label switching network structure in the 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 論理CDNサービス網
２０ 論理VPNサービス網
３０ 論理IMMサービス網 10 Logical CDN Service Network 20 Logical VPN Service Network 30 Logical IMM Service Network

Claims (5)

マルチプロトコルラベルスイッチング（MPLS）通信ネットワークにおける、階層化マルチプロトコルラベルスイッチング（MPLS）ネットワークトンネル通信方法において、
単一物理MPLSネットワーク上に、設定したいサービスネットワークを設計し、
設計した、サービスネットワークを構築するノードと、該ノード間を接続する論理リンクを抽出し、
前記サービスネットワークを構築するノード間の論理リンクをサービス識別子で区別されるTE-LSP（Traffic Engineering Label Switched Path）トンネルで設定し、
前記ノード間を接続する論理リンクが物理MPLS網トポロジ上では、複数のノードを跨るリンクとなる場合には、複数のノードを跨るTE-LSPトンネルで設定し、
前記設定されたTE-LSPは、収容するサービストラヒックの要求条件に応じて、論理リンクごとに必要な帯域、転送メトリック、カラー、プライオリティなどのOSPF、ISISのTE拡張に規定されているリンク属性を付与して設定し、
前記設定されたTE-LSPを配下のIPルーティングプロトコルにForwarding Adjanceとして隣接ホップとして認識させ、
前記配下のIPルーティングプロトコルは、前記TE-LSPで構成される論理リンクをルーティング上のTEリンクとして認識し、
同一のサービス識別子を備えるTE-LSPと該TE-LSPで接続されるノード集合は、IP転送経路上TE-LSPを転送リンクとする同一の論理サービスネットワークを構築し、
前記同一の論理サービスネットワークにサービストラヒックを転送するためのP2P,P2MPのLSPをトンネル設定するために、前記サービス論理ネットワーク外の、LSP設定ノードが、LSP設定シグナリングとして、トンネル設定対象のサービス識別子を付与した、Path/Requestメッセージを、トンネル経路を含めた、エンド・エンドの経路情報をERO（Explicit Route Object）情報として付与し、設定する帯域、予約スタイルを含むLSP情報を付与し、送出し、
送信ノードである前記LSP設定ノードから送出された前記Path/Requestメッセージがトンネル対象の論理サービス網に到着するまでは通常のプロトコル処理に従って、MPLS経路設定がなされ、当該Path/Requestメッセージを受信した、論理サービス網のエッジを構成するノードは、該Path/Requestメッセージが当該論理サービス網に対して階層化のトンネルLSPの設定要求を持つことを、該Path/Requestメッセージに付与されたサービス識別子と自身が設定している論理サービス網のTE-LSPが持つサービス識別子と比較することにより判定し、
判定の後、当該階層化トンネルLSPを、前記論理サービス網を構築するTE-LSP群に階層化トンネル設定するポリシ設定がエッジノードに設定されている場合には、前記Path/Requestメッセージに包含されている、トンネル経路指示のERO情報を調査し、該ERO情報と前記論理サービス網を構築するTE-LSPの一致経路を算出し、
前記TE-LSPの一致経路は、トンネル経路としては１ホップの論理経路として換算され、前記ERO情報から、検出されたTE-LSPにトンネル転送される部分(TE−LSPの経路構成ノード情報)を削除し、トンネル転送されるTE-LSPの終端ノードを次ホップノードとしてEROに登録し、
当該ノードが当該LSPを当該TE-LSPにトンネル転送可能かどうかを、TE-LSPの残余帯域、QoS情報と、前記Path/Requestメッセージが要求する帯域情報、QoS情報と比較して当該LSPが設定可能な場合には、当該トンネルLSPを仮確定して、修正されたERO情報を付与したPath/Requestメッセージをトンネル経路途中のノードでインターセプトされないように通常のパケットとして送出し、
送出された前記Path/Requestメッセージは、前記修正されたERO情報に基づいて、前記TE-LSPの終端ノードまで転送され、該終端ノードは、該Path/Requestメッセージを、当該宛のメッセージとして捕獲処理し、さらに、下流にトンネル経路が存在するかどうかを、該Path/Requestメッセージに包含されているERO情報から、当該ノードが下流に設定している同一サービス識別子を持つTE-LSP群から、TE-LSP経路が受信したERO情報と部分経路情報と一致することを判定するロジックにより、設定要求LSPをトンネルするTE-LSPを確定し、
TE-LSPの残余帯域情報、QoS情報を判定して要求LSPをトンネル転送可能な場合に、設定LSPを仮確定し、さらに、トンネルするTE-LSPに対応する設定要求Path/RequestメッセージのERO情報を削除して、トンネル終端点のノードを次ホップとしてEROに設定することにより修正されたPath/Requestメッセージを送信し、
上記の処理を順次繰り返し、設定LSPのトンネルすべきTE-LSPが存在しなくなる論理サービス網のエッジノードまでトンネル経路設定を繰り返し、該エッジノードから宛先ノードまでは、通常のプロトコル処理に従い、Path/Requestメッセージを送出してLSPを仮確定し、
前記Path/Requestメッセージが前記宛先ノードに到達した場合に、当該宛先ノードが要求LSPを設定可能な場合には、当該宛先ノードと上流のノードでラベルスイッチ転送に使用するラベル値を確定して、Resv/Replyメッセージに格納して通常のプロトコル処理に従って上流に通知することによりラベルスイッチ転送経路を確定し、
前記Resv/Replyメッセージが、先に通過した、論理サービス網エッジに到着すると、先にトンネル設定したTE-LSP転送経路で使用するラベル値を同じく付与すると同時に、当該TE-LSP経路下におけるラベルスイッチ転送経路を確定し、さらに、自身のTEデータベースに当該トンネルLSP分のLSPが設定されたことにより生じる、クラス別の残余帯域情報の変化を通知し、
前記残余帯域情報の変化を通知されたTEデータベースを管理するIGP（Inter GatewayProtocol）プロトコルであるOSPF-TE、ISIS-TEは、TEリンク（TE-LSP）上の残余帯域情報の変化を、IGPのTE-LSAメッセージにより通知してIGPのTE拡張として、ネットワーク全体でTE情報を同期してアップデートし、さらに、当該エッジノードがResv/Replyメッセージを受信した場合に、トンネル転送されるTE-LSPの入口ノードを上流ノードとして、先に確定されたラベルを付与して、該Resv/Replyメッセージに格納して、TE−LSPの上流の入口ノードに通知することで、当該TE-LSP下のトンネル転送用のラベルスイッチパスを確定し、
前記Resv/Replyメッセージを受信した前記上流のTE-LSPの入口ノードは、さらに、先にPath/Resvメッセージがトンネルされてきた上流のTE-LSPの入口ノードを判定して、当該上流のTE-LSPで使用するラベルを付与して、さらに、当該TE-LSP経路下のラベルスイッチング経路を確定し、さらに、自身のTEデータベースのアップデートとIGPによる当該TE-LSPの残余帯域情報の変化を通知し、さらに、先に確定されたラベルを付与して、Resv/Replyメッセージに格納して、TE-LSPの上流の入口ノードに通知することで、当該TE-LSP下のトンネル転送用のラベルスイッチングパスを確定し、
上記のプロセスをトンネル転送LSPが論理サービスネットワークの入口エッジノードまで繰り返し、
前記入口エッジノードから上流のLSP設定ノードまでは通常のプロトコル処理に従いラベルスイッチング経路を設定し、
前記LSPを設定するResv/ReplyメッセージがLSP設定ノードまで到達することによりトンネルLSPを論理サービスエッジ配下に設定し、
前記LSP設定ノードは、当該LSPに応じて受信したトラヒックにラベル付与して、当該LSP設定ノードから、論理サービス網のエッジノードまで、１階層のラベルでラベルスイッチングし、
前記論理サービス網のエッジノードでは、受信した１階層目のラベルを当該ノードからトンネル転送するTE-LSP用のトンネルラベルにスワップして、さらに、トンネル転送経路であるTE-LSP用のラベルスイッチング転送用のラベルをプッシュし、
２階層目のラベルを付与されたデータパケットは、TE-LSP上で１階層目だけのラベルでラベルスイッチングされてTE-LSPの終端ノードまで転送され、
前記データパケットを受信したノードは（PHP（Penultimate Hop Popping）がない場合）、１段目のラベルをポップして、トンネルされている配下のラベル値を判定して、トンネルされているLSPの次のTE-LSPのトンネル転送用のラベルにスワップして、さらに、次のTE-LSPのラベルスイッチング用のラベルをプッシュし、
前記２階層目のラベルを付与されたデータパケットは、TE-LSP上で１階層目だけのラベルで同様にラベルスイッチングされてTE-LSPの終端ノードまで転送され、
前記論理サービス網を構成する複数のTE-LSP群のトンネル転送を、上記のプロセスにより繰り返し実施し、
前記２階層目のラベルが付与されたデータパケットが前記論理サービス網のエッジノードに到達した場合には、１階層目のラベルをホップして、トンネル転送経路を表す２階層目のラベルを配下のトンネル転送されない経路のラベルにスワップし、
前記エッジノード下流では、通常の１階層目のラベルスイッチングに応じてラベルスイッチングされ、宛先ノードでラベルがホップされることにより、エンド・エンドでパケット転送を実現することを特徴とする階層化MPLSネットワークトンネル通信方法。 In a hierarchical multi-protocol label switching (MPLS) network tunnel communication method in a multi-protocol label switching (MPLS) communication network,
Design the service network you want to configure on a single physical MPLS network,
Extract the designed nodes for constructing the service network and logical links connecting the nodes,
A logical link between nodes constructing the service network is set by a TE-LSP (Traffic Engineering Label Switched Path) tunnel distinguished by a service identifier,
When the logical link connecting the nodes is a link across multiple nodes on the physical MPLS network topology, it is set with a TE-LSP tunnel across multiple nodes,
The set TE-LSP has the link attributes specified in the OSPF and ISIS TE extensions such as bandwidth, transfer metric, color, priority, etc. required for each logical link according to the requirements of the service traffic to be accommodated. Grant and set,
Recognize the set TE-LSP as an adjacent hop as a Forwarding Adjance to the IP routing protocol under it,
The subordinate IP routing protocol recognizes the logical link composed of the TE-LSP as a TE link on the routing,
A set of nodes connected by a TE-LSP having the same service identifier and the TE-LSP constructs the same logical service network with the TE-LSP as a transfer link on the IP transfer path,
In order to tunnel the P2P and P2MP LSPs for transferring service traffic to the same logical service network, the LSP setting node outside the service logical network uses the service identifier of the tunnel setting target as the LSP setting signaling. Assigned Path / Request message, including end-to-end route information including tunnel route as ERO (Explicit Route Object) information, LSP information including bandwidth to be set, reservation style, and send,
Until the Path / Request message sent from the LSP setting node, which is a sending node, arrives at the logical service network to be tunneled, the MPLS path is set according to normal protocol processing, and the Path / Request message is received. The node constituting the edge of the logical service network indicates that the Path / Request message has a hierarchical tunnel LSP setting request for the logical service network and the service identifier given to the Path / Request message and itself Is determined by comparing with the service identifier of the TE-LSP of the logical service network set by
After the determination, if the policy setting for setting the hierarchical tunnel LSP in the TE-LSP group that constructs the logical service network is set in the edge node, it is included in the Path / Request message. The ERO information of the tunnel route instruction is investigated, and the ERO information and the TE-LSP matching route for constructing the logical service network are calculated,
The matching route of the TE-LSP is converted as a one-hop logical route as a tunnel route, and a portion (TE-LSP route configuration node information) that is tunnel-transferred from the ERO information to the detected TE-LSP is obtained. Delete and register the end node of the TE-LSP that is forwarded by tunnel as the next hop node in ERO,
The LSP sets whether or not the node can tunnel the LSP to the TE-LSP by comparing the remaining bandwidth and QoS information of the TE-LSP with the bandwidth information and QoS information required by the Path / Request message. If possible, tentatively confirm the tunnel LSP, and send out the Path / Request message with the modified ERO information as a normal packet so that it is not intercepted by the nodes in the tunnel path.
The sent Path / Request message is transferred to the terminal node of the TE-LSP based on the modified ERO information, and the terminal node captures the Path / Request message as a message addressed thereto. Further, from the ERO information included in the Path / Request message, whether or not a tunnel path exists downstream is determined from the TE-LSP group having the same service identifier set downstream by the node. -Determine the TE-LSP that tunnels the setting request LSP by the logic that determines that the received ERO information and the partial route information match the LSP route,
If the remaining bandwidth information and QoS information of the TE-LSP can be determined and the request LSP can be forwarded by tunnel, the setting LSP is provisionally determined, and further, the ERO information of the setting request Path / Request message corresponding to the TE-LSP to be tunneled And send a modified Path / Request message by setting the node at the tunnel termination point to ERO as the next hop,
Repeat the above process in sequence, repeat the tunnel path setting to the edge node of the logical service network where there is no TE-LSP to be tunneled in the set LSP, and from the edge node to the destination node, Send a Request message to tentatively confirm the LSP,
When the Path / Request message reaches the destination node, if the destination node can set a request LSP, the label value used for label switch transfer is determined between the destination node and the upstream node, The label switch transfer path is determined by storing it in the Resv / Reply message and notifying the upstream according to normal protocol processing.
When the Resv / Reply message arrives at the edge of the logical service network that has passed first, the label switch used in the TE-LSP transfer path that was previously tunneled is also assigned, and at the same time, the label switch under the TE-LSP path Confirm the transfer route, further notify the change of the remaining bandwidth information by class, which is caused by setting LSP for the tunnel LSP in its own TE database,
OSPF-TE and ISIS-TE, which are IGP (Inter Gateway Protocol) protocols that manage the TE database that is notified of the change in the remaining bandwidth information, change the remaining bandwidth information on the TE link (TE-LSP). The TE-LSA message notifies and updates the TE information in the entire network as a TE extension of the IGP, and when the edge node receives the Resv / Reply message, the TE-LSP to be forwarded through the tunnel With the ingress node as an upstream node, a previously determined label is assigned, stored in the Resv / Reply message, and notified to the ingress node upstream of the TE-LSP, thereby transferring the tunnel under the TE-LSP. Confirm the label switch path for
The upstream TE-LSP ingress node that has received the Resv / Reply message further determines the upstream TE-LSP ingress node through which the Path / Resv message has been previously tunneled, and the upstream TE-LSP A label used in the LSP is assigned, and the label switching path under the TE-LSP path is determined, and further, the TE database update and the change in the remaining band information of the TE-LSP by the IGP are notified. In addition, a label switching path for tunnel transfer under the TE-LSP is provided by assigning a previously determined label, storing it in a Resv / Reply message, and notifying the upstream ingress node of the TE-LSP. Confirm
The tunnel forwarding LSP repeats the above process until the ingress edge node of the logical service network,
From the entrance edge node to the upstream LSP setting node, set a label switching path according to normal protocol processing,
When the Resv / Reply message that sets the LSP reaches the LSP setting node, the tunnel LSP is set under the logical service edge,
The LSP setting node labels the traffic received according to the LSP, and performs label switching with a one-layer label from the LSP setting node to an edge node of the logical service network,
At the edge node of the logical service network, the received first layer label is swapped with a tunnel label for TE-LSP that is tunnel-transferred from the node, and further, label switching transfer for TE-LSP that is a tunnel transfer path Push the label for
The data packet given the second layer label is label-switched with the label of only the first layer on the TE-LSP and transferred to the terminal node of the TE-LSP,
The node that received the data packet (when there is no PHP (Penultimate Hop Popping)) pops the first label and determines the label value under the tunneled LSP. Swap to the next TE-LSP tunnel forwarding label, and push the label for the next TE-LSP label switching,
The data packet with the second layer label is similarly label-switched with a label of only the first layer on the TE-LSP and transferred to the terminal node of the TE-LSP,
Tunnel transfer of a plurality of TE-LSP groups constituting the logical service network is repeatedly performed by the above process,
When the data packet with the second layer label arrives at the edge node of the logical service network, the first layer label is hopped, and the second layer label indicating the tunnel transfer path is subordinated. Swap to the label of the route that is not tunneled,
In the downstream of the edge node, label switching is performed in accordance with normal label switching of the first layer, and the packet is transferred at the end and end by hopping the label at the destination node, and the hierarchical MPLS network is characterized in that Tunnel communication method. 前記論理サービス網にトンネル転送すべきLSPの網トポロジが、P2Pのみならず、「Extended RSVP-TE for P2MP LSP Tunnels」を含むP2MPのTE-LSPを設定可能なシグナリングメカニズムを備え、
P2MP分岐ノードから下流のP2MPノードまで、前記TE-LSPのトンネルの機能を用いて、分岐P2MP LSPをトンネル設定することにより、前記論理サービス網を構成するTE-LSP群の配下にP2MPのLSPをトンネル設定可能とする、請求項１記載の階層化MPLSネットワークトンネル通信方法。 The network topology of the LSP to be tunnel-transferred to the logical service network includes a signaling mechanism capable of setting not only P2P but also P2MP TE-LSP including "Extended RSVP-TE for P2MP LSP Tunnels",
By using the TE-LSP tunnel function from the P2MP branch node to the downstream P2MP node, the branch P2MP LSP is tunneled to set the P2MP LSP under the TE-LSP group that constitutes the logical service network. The hierarchical MPLS network tunnel communication method according to claim 1, wherein tunnel setting is possible. 前記論理サービス網を構成するTE-LSPが複数の階層で構成され、階層化されたTE-LSPによって論理サービス網を構成し、
前記トンネルLSP設定の機能によって、前記階層化された論理サービス網を構成する階層化TE-LSPにする、トンネルLSPを設定する請求項１記載の階層化MPLSネットワークトンネル通信方法。 The TE-LSP constituting the logical service network is composed of a plurality of hierarchies, and the logical service network is constituted by the layered TE-LSPs,
2. The hierarchical MPLS network tunnel communication method according to claim 1, wherein a tunnel LSP is set to be a hierarchical TE-LSP that constitutes the hierarchical logical service network by the function of setting the tunnel LSP. 前記階層化TE-LSPを構成するときに、
複数のP2MP、P2MPのTE-LSP内に異なる階層のTE-LSPを設定することにより、階層化TE-LSPを設定する請求項３記載の階層化MPLSネットワークトンネル通信方法。 When configuring the layered TE-LSP,
The layered MPLS network tunnel communication method according to claim 3, wherein the layered TE-LSP is set by setting TE-LSPs of different layers in a plurality of P2MP and P2MP TE-LSPs. 前記階層化TE-LSPを２階層のTE-LSPで構成する場合に、１階層目にトンネルされるTE-LSPの宛先に応じて共通のラベルを付与し、
２階層目のTE-LSPのエッジで１階層目のTE-LSPに転送トラヒックを振り分ける時に、ラベルスタックされた第１の階層のラベルをホップして、２階層目に格納されたトンネルされているTE-LSPの宛先に共通に割り当てられたラベル値を参考にして、トンネルされているどのTE−LSPに振り分けるかを決定する請求項３記載の階層化MPLSネットワークトンネル通信方法。 When the layered TE-LSP is composed of two layers of TE-LSPs, a common label is assigned according to the destination of the TE-LSP tunneled in the first layer,
When forwarding traffic is distributed to the TE-LSP of the first layer at the edge of the TE-LSP of the second layer, the label of the first layer stacked in the label is hopped and the tunnel stored in the second layer is tunneled 4. The hierarchical MPLS network tunnel communication method according to claim 3, wherein a TE-LSP that is tunneled is determined with reference to a label value commonly assigned to a TE-LSP destination.
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