CN103782551A - 网络系统 - Google Patents
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Abstract
网络系统包括：信令网络，进行与客户端节点的信令信息交换，确定数据信息转发路径，生成设定信息；以及数据网络，由来自信令网络的设定信息来构筑数据信息转发路径，进行客户端节点间的数据交换。
Description
技术领域
本发明涉及网络系统。尤其，本发明涉及在连接了客户端节点的节点间进行数据交换的网络系统。
背景技术
在通信服务的IP（Internet Protocol，因特网协议）化加速而使得分组系统的业务剧增的情况下，以高效地容纳这些业务为目的，推进使用了路由器的路由器网络的导入。在专利文献1中记载了路由器网络的代表例。但是，在路由器网络中，由于成本提高，所以为了抑制成本提高，也推进了使用低层开关（例如，Multi-Protocol LabelSwitch-Transport Profile（MPLS-TP），多协议标签交换传输技术）而将路由器直通（cut-through）的网络的导入。
图7表示由现有的路由器以及传输装置构成的网络结构。现有的网络由路由器710-1～710-4和传输装置720-1～720-4构成。
假设在传输装置720-1～720-4间预先设定有数据路线730-735，路由器710-1～710-4经由数据路线730-735而连接成星型。假设任意的两个路由器710-1～710-4全部为相邻关系来进行说明。
由于路由器710-1～710-4在数据分组转发之前构筑数据分组转发路径，所以在信令电路711-1～711-4中启动信令协议。信令电路711-1～711-4将包含自身能够对相邻路由器分别转发的IP地址信息（路由信息）的信令信息作为信令分组，经由开关713-1～713-4向所连接的传输装置720-1～720-4送出。开关713-1～713-4在分组送出时，赋予目标地址相邻路由器720-1～720-4的MAC地址作为发送目标MAC地址。
传输装置720-1～720-4参照被输入的信令分组的发送目标MAC地址，从自身的MAC-路线制作部721-1～721-4中选择与发送目标MAC地址对应的数据转发路线730-735中的一个。在开关722-1～722-4中进行了预定的帧转换之后，向期望的数据路线730-735转发。
传输装置720-1～720-4从数据路线730-735将数据路线在开关722-1～722-4中进行预定的帧转换之后，提取分组，根据该分组的MAC地址而向路由器710-1～710-4转发。
接收到来自传输装置720-1～720-4的信令协议的路由器710-1～710-4的信令电路711-1～711-4根据路由信息来构筑发送目标IP地址和下一个转发路由器的关系。
例如，在路由器710-1从710-2接收到若IP地址的高位一个字节为0-100就能够转发这样的路由信息的情况下，路由器710-1若接收数据分组的发送目标IP地址的高位一个字节为0-100，则将下一个转发目标路由器认为是710-2。
其结果被注册到路由表格712-1～712-3。在路由表格712-1～712-3中，注册有对于转发目标IP地址的输出端口信息和下一个转发目标路由器的MAC地址。
如上，在数据分组转发之前，确定路由器710-1～710-3间的数据分组转发路径。
接着，说明数据分组转发。假设在从路由器710-1被输入发送目标IP地址10.1.1.1的分组，在路由表格711-1中IP地址高位一个字节为0-100时注册有输出端口701、下一个转发目标路由器710-2的MAC地址＃710-2。
数据分组输入到路由器710-1的开关713。
开关713参照与数据分组的发送目标IP地址对应的路由表格711-1，获取输出端口701、应附加的MAC地址＃710-2的信息。之后，对数据分组附加MAC地址＃710-2，并从输出端口701输出。
传输装置720-1若接收到数据分组，则与信令分组相同地，参照该发送目标MAC地址，从自身的MAC-路线制作部721-1～721-4中选择与发送目标MAC地址＃720-2对应的数据转发路线730。在开关722-1中进行预定的帧转换之后，向期望的数据路线730转发。
传输装置720-2将来自数据路线730的数据在开关722-2中进行预定的帧转换之后，提取数据分组，根据该数据分组的MAC地址而向路由器710-2转发。
由此，在由路由器和传输装置构成的现有的网络中，能够转发数据分组。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】（日本）特开2002-064554号公报
发明内容
发明要解决的课题
一般，由于路由器以及传输装置还进行数据转发，所以从热或尺寸的观点看，CPU（Central Processing Unit，中央处理器）的性能或搭载数受到限制。因此，通过信令处理量来消耗CPU功率是不优选的。在将路由器直通的网络中，将路由器间进行星型连接的结果是，相邻路由器数增大。路由器中的信令处理量与相邻路由器数成比例。在直通网络中，相邻路由器增大的结果，信令处理量也增大。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明的第一实施方式的网络系统在连接了客户端节点的节点间进行数据交换。该网络系统包括：信令网络，进行与客户端节点的信令信息交换，确定数据信息转发路径，生成设定信息；以及数据网络，由来自信令网络的设定信息来构筑数据信息转发路径，进行客户端节点间的数据交换。
本发明的第二实施方式的网络系统在连接了客户端节点的节点间进行数据交换。该网络系统包括：集中控制装置，进行与客户端节点的信令信息交换，确定数据信息转发路径，生成设定信息；以及传输装置，由来自集中控制装置的设定信息来构筑数据信息转发路径，进行客户端节点间的数据交换。
本发明的第三实施方式的网络系统在连接了客户端节点的节点间进行数据交换。该系统网络包括：集中控制装置，通过控制路线与客户端节点进行信令信息交换，确定数据信息转发路径，生成设定信息；以及传输装置，在与集中控制装置之间设定控制路线，将来自客户端节点的信令信息向控制路线送出，由通过控制路线接收到的来自集中控制装置的设定信息来构筑数据路线，使用数据路线发送来自客户端节点的数据，将从控制路线和数据路线接收到的信令信息和数据信息向客户端节点转发。
本发明的第四实施方式的网络系统在连接了客户端节点的节点间进行数据交换。该系统网络包括：路径/资源确定电路，确定要通过控制路线与客户端节点进行信令信息交换的信令电路和数据信息转发路径，并向信令电路通知客户端设定信息；集中控制装置，由将来自路径/资源确定电路的网络设定信息通过控制路线通知的路线控制电路构成；配置电路，通过在与集中控制装置之间设定的控制路线，设定从集中控制装置的路线控制电路被通知的网络设定信息；数据信息-数据路线对应表，从配置电路进行注册；映射/解映射电路，参照数据信息-数据路线对应表，进行数据信息和数据路线间的数据信息映射和解映射；路线交叉连接部，基于配置电路的设定，进行控制路线和数据路线的交叉连接；以及传输装置，由信令分离复用电路构成，该信令分离复用电路将来自客户端节点的数据信息和信令信息进行分离，将信令信息向控制路线送出，将数据信息向映射/解映射处理电路送出，将来自控制路线的信令信息和来自映射/解映射处理电路的数据信息进行复用而输出。
本发明的第五实施方式的网络系统在连接了客户端节点的节点间进行数据交换。该系统网络包括：信令电路，进行信令信息交换，获得客户端设定信息；下一跳信息附加电路，基于信令电路的设定信息而附加网络信息；客户端节点，由信令电路、下一跳信息附加电路以及对来自网络输入端口的数据信息和信令信息进行切换的开关构成；信令电路，通过控制路线与客户端节点进行信令信息交换；路径/资源确定电路，确定数据信息转发路径，将客户端设定信息向信令电路通知；集中控制装置，由将来自路径/资源确定电路的网络设定信息通过控制路线通知的路线控制电路构成；配置电路，通过在与集中控制装置之间设定的控制路线，设定从集中控制装置的路线控制电路被通知的网络设定信息；网络信息-数据路线对应表，将来自配置电路的网络设定信息与数据信息进行对应；映射/解映射电路，参照数据信息-数据路线对应表，进行数据信息和数据路线间的数据信息映射和解映射；路线交叉连接部，基于配置电路的设定，进行控制路线和数据路线的交叉连接；以及传输装置，由信令分离复用电路构成，该信令分离复用电路将来自客户端节点的数据信息和信令信息进行分离，将信令信息向控制路线送出，将数据信息向映射/解映射处理电路送出，将来自控制路线的信令信息和来自映射/解映射处理电路的数据信息进行复用而输出。
上述发明的实施方式的概要并没有例举了本发明的必要特征的全部，这些特征组的子组合也能够成为发明。
发明效果
如以上的说明可知，根据本发明，能够削减各路由器的信令处理量。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的网络路由器的结构的一例的图。
图2是表示用于说明本发明的第一实施方式的网络路由器的动作的网络的结构的一例的图。
图3是表示本发明的第二实施方式的网络路由器的结构的一例的图。
图4是表示用于说明本发明的第二实施方式的网络路由器的动作的网络的结构的一例的图。
图5是表示本发明的第三实施方式的网络路由器的结构的一例的图。
图6是表示用于说明本发明的第三实施方式的网络路由器的动作的网络结构的一例的图。
图7是现有的网络结构例。
具体实施方式
以下，通过发明的实施方式说明本发明，但以下的实施方式并不是限定涉及权利要求范围的发明的方式，此外，在实施方式中说明的特征的组合的全部对于发明的解决手段而言并不是必须的。
图1表示第一实施方式的网络路由器100的结构的一例。网络路由器100包括路由器110、传输装置120以及集中控制装置130。
路由器110具有信令电路111、下一跳（Next-Hop）信息附加电路112以及开关113。
信令电路111对路由器110能够转发的路径信息、频带信息等的控制信息进行管理，且使用指定的信令协议与所指定的路由器/装置进行这些信息交换。作为信令协议，例如，OSPF、BGP作为代表。
下一跳信息附加电路112是附加用于指定接收到的分组的下一个转发目标路由器的信息的电路。在本实施方式1中，将下一个转发目标路由器接口的MAC地址作为附加信息。
开关113将来自下一跳信息附加电路112和信令电路111的分组输出到期望的端口。
传输装置120由信令分离复用电路121、映射/解映射处理电路122、配置电路123、MAC-数据路线对应表124以及路线交叉连接部125构成。
信令分离复用电路121将数据分组和信令分组进行分离复用。
映射/解映射处理电路122参照来自信令分离复用电路121的数据分组的发送目标MAC地址，建立与期望的数据路线的对应，且进行用于在路线上转发的帧转换。此外，对在从路线交叉连接部125转发的数据路线中包含的帧进行转换而返回到数据分组，并向信令分离复用电路121转发。
配置电路123从自路线交叉连接部125转发的控制路线中获取配置信息，进行MAC-数据路线对应表124和路线交叉连接部125的设定。
MAC-数据路线对应表124是记载了发送目标MAC地址和数据路线的对应的参照表。映射/解映射处理电路122参照本表。
集中控制装置130由信令电路131、路径/资源确定电路132和路线控制电路133构成。
信令电路131对来自路由器110的信令协议进行终止，收集路由器110的路径信息、资源信息，且对路由器110发送与数据分组的发送目标IP地址对应的下一个转发路由器信息。从路径/资源确定电路132获得这些信息。
路径/资源确定电路132根据来自多个路由器110的路径信息、频带信息、传输装置120网络的物理拓扑，设定最佳路线路径以及资源分配。此外，确定数据分组的发送目标IP地址和下一个转发路由器信息（本例中为发送目标MAC地址）、下一个转发路由器和数据路线对应。发送目标IP地址和下一个转发路由器信息（发送目标MAC地址）由信令电路131而被参照，路线路径信息、路线资源信息、发送目标MAC地址和数据路线对应信息由路线控制电路133而被参照。
路线控制电路133对每个传输装置120管理数据路线设定信息、发送目标MAC地址和数据路线对应，并对传输装置120通知。
图2表示用于说明网络路由器100的动作的网络200的结构的一例。网络200包括路由器110-1～4、传输装置120-1～120-4以及集中控制装置130。
在传输装置120-1～120-4和集中控制装置130间，预先设定有控制路线210-1～210-4。为了简化说明，在传输装置121-1～120-4间，预先设定有数据路线211～216。设为对从路由器110-1～110-4输出的各种分组赋予了MAC地址。
路由器110-1～110-4在数据分组转发之前，启动用于在网络路由器内转发的信令协议。
来自路由器110-1～110-4的信令电路111-1～111-4的信令分组经由开关113-1～113-4向传输装置120-1～120～4转发。
之后，信令分组在传输装置120-1～120-4的信令分离复用电路121-1～121-4中进行分离，转换为控制路线帧之后，经过路线交叉连接部125-1～125-4、经由控制路线210-1～210-4向集中控制装置130转发。
通过信令分组到达集中控制装置130的信令电路131，在路由器110-1～110-4的信令电路111-1～111-4和集中控制装置的信令电路131间进行信令协议处理。在信令信息中包含的路由器110-1～110-4的路径信息、频带信息向路径/资源确定电路132转发。
集中控制装置130的路径/资源确定电路132基于经由传输装置120-1～120-4而收集到的路由器110-1～110-4的路径/频带信息，进行最佳的数据路线设定。通过该路径/频带信息收集，能够确定基于数据分组的发送目标IP地址的下一个转发路由器。
例如，假设从路由器110-1、110-2、110-3、110-4分别被通知0-100、101-150、151-200、210-255，作为能够从本路由器转发的IP前缀（设为IP地址的高位一个字节）。此时，对路由器110-1确定如下：若IP前缀为101-150则向路由器110-2转发，若为151-200则向路由器110-3转发，若为210-256则向路由器110-4转发。
路径/资源确定电路132能够生成这些下一个转发路由器信息，并对路由器110-1～110-4通过信令电路131的信令协议通知发送目标IP地址和下一个转发路由器关系。
存在作为下一个转发路由器信息而通知路由器110-1～110-4的IP地址的情况和通知其MAC地址的情况。在本发明中，以通知MAC地址的情况为例进行说明。路由器101-1～101-4的MAC地址能够从进行信令分组接收时的帧的发送源MAC地址获取。
路线控制电路133从路径/资源确定电路133获取数据路线设定和MAC地址-数据路线对应信息，并作为配置信息而分别向传输装置120-1～120-4通知。此时，信息理所当然被进行分组化、控制路线帧转换，向控制路线210-1～210-4送出。
被通知的配置信息经由传输装置120-1～120-4的路线交叉连接部125-1～125-4向配置电路123-1～123-4转发。
配置电路123-1～123-4从分组中提取配置信息，在自身的路线交叉连接部125-1～125-4、MAC-数据路线对应表124-1～124-4中注册或者设定与该信息对应的数据路线设定、MAC地址-数据路线对应信息。
路由器110-1～110-4经由在信令电路111-1～111-4中动作的信令协议，从集中控制装置130接收发送目标IP地址和下一个转发路由器信息的MAC地址的相关关系信息。
信令电路111-1～111-4在下一跳信息附加电路112-1～112-4中注册发送目标IP地址和发送目标MAC地址的对应。
如上，在数据分组转发之前，确定路由器110-1～110-4间的数据分组转发路径。
接着，说明数据分组转发。这里，从路由器110-1被输入具有发送目标IP地址130.1.1.1的值的数据分组，在IP地址的高位一个字节为101-150的情况下，设为路由器110-2为下一个转发路由器（MAC地址=＃110-2）。
对路由器110-1输入的数据分组在下一跳信息附加电路112-1中参照发送目标IP地址130.1.1.1。由于数据分组的IP地址的高位一个字节为101-150，所以下一个转发路由器成为110-2，被附加发送目标MAC地址＃110-2。数据分组经由开关113-1而被输出。
向传输装置120-1输出的数据分组经由信令分离复用电路121-1向映射/解映射处理电路122-1转发。
映射/解映射处理电路122-1参照数据分组的发送目标MAC地址，向与该MAC地址＃110-2对应的数据路线211转发。此时，数据分组转换为数据路线的帧。
传输装置120-2经由交叉连接部125-2在映射/解映射处理电路122-2中接收数据路线211上的帧，且若需要帧转换则实施帧转换，并提取数据分组。之后，经由信令分离复用电路121-2向路由器110-2输出。
数据分组经由路由器110-2的开关113-2向下一跳信息附加电路112-2转发。下一跳信息附加电路112-2附加数据分组的下一个转发路由器的MAC地址作为发送目标MAC地址，并从输出端口201-2输出。
如以上所述，能够在网络路由器上传输数据分组。
在本发明的第一实施方式中，从集中控制装置130对路由器110-1～110-4直接通知下一个转发路由器的MAC地址，但也可以通知下一个转发路由器的IP地址等，各路由器110-1～110-4利用ARP等而分散地获取下一个转发MAC地址。
信令分离复用电路121也可以作为判定为被输入的信令分组的基准，利用将对集中控制装置130赋予的MAC地址作为发送目标MAC地址，或者将对自身的传输装置120赋予的MAC地址作为发送目标MAC地址。此外，也可以利用发送源地址为对路由器110赋予的IP地址、或者发送目标IP地址为对集中控制装置130赋予的地址的特征。这样，通过参照信令特有的识别符区域，能够判定被输入的信令分组。
图3表示本发明的第二实施方式的网络路由器300的结构的一例。在发明的第一实施方式中，路由器通过赋予下一个转发路由器的MAC地址而确定下一个转发路由器，但在发明的第二实施方式中，路由器将传输装置看做下一个转发路由器，传输装置根据数据分组的发送目标IP地址而选择数据路线。网络路由器300包括路由器310、传输装置320以及集中控制装置330。
路由器310具有信令电路311、下一跳信息附加电路312以及开关313。
信令电路311对路由器310能够转发的路径信息、频带信息等的控制信息进行管理，且使用指定的信令协议与所指定的路由器/装置进行这些信息交换。作为信令协议，例如，OSPF、BGP作为代表。
下一跳信息附加电路312是附加用于指定接收到的分组的下一个转发目标路由器的信息的电路。在本发明的第二实施方式中，赋予传输装置320的MAC地址。
开关313将来自下一跳信息附加电路312和信令电路311的分组输出到期望的端口。
传输装置320由信令分离复用电路321、映射/解映射处理电路322、配置电路323、IP-数据路线对应表324以及路线交叉连接部325构成。
信令分离复用电路321对数据分组和信令分组进行分离复用。
映射/解映射处理电路322对在来自信令分离复用电路321的数据分组中附加的MAC地址进行终止，并参照发送目标IP地址，建立与期望的数据路线304-1～304-3的对应，并且进行用于在路线上转发的帧转换。此外，对在路线上转发的帧进行转换而返回到数据分组，并向信令分离复用电路321转发。
配置电路323从自路线交叉连接部325转发的控制路线中获取配置信息，进行IP-数据路线对应表324和路线交叉连接部325的设定。
IP-数据路线对应表324是记载了发送目标IP地址和数据路线的对应的参照表。映射/解映射处理电路322参照本表。
集中控制装置330由信令电路331、路径/资源确定电路332和路线控制电路333构成。
信令电路331对来自路由器310的信令协议进行终止，收集路由器310的路径信息、资源信息，且对路由器310发送与数据分组的发送目标IP地址对应的下一个转发路由器信息。在本实施方式2中，作为下一个转发路由器信息而发送传输装置320的MAC地址。
路径/资源确定电路332根据来自多个路由器310的路径信息、频带信息、传输装置320网络的物理拓扑，设定最佳路线路径以及资源分配。此外，确定数据分组的发送目标IP地址和下一个转发路由器信息（本例中为传输装置320的MAC地址）、下一个转发路由器信息（MAC地址）和路线的对应。发送目标IP地址和下一个转发路由器信息（发送目标MAC地址）由信令电路331而被参照，路线路径信息、路线资源信息、发送目标IP地址和数据路线对应信息由路线控制电路333而被参照。
路线控制电路333对每个传输装置320管理数据路线设定信息、发送目标IP地址和数据路线对应，并向传输装置320通知。
图4表示用于说明网络路由器300的动作的网络400的结构的一例。网络400包括路由器310-1～4、传输装置320-1～320-4以及集中控制装置330。
在传输装置320-1～320-4和集中控制装置330间，预先设定有控制路线410-1～410-4。为了简化说明，在传输装置320-1～320-4间，预先设定有数据路线411～416。
路由器310-1～310-4在数据分组转发之前，启动用于在网络路由器内转发的信令协议。
来自路由器310-1～310-4的信令分组经由开关313-1～313-4向传输装置320-1～320～4转发。
之后，信令分组在传输装置320-1～320-4的信令分离复用电路321-1～321-4中进行分离，转换为控制路线帧之后，经过路线交叉连接部325-1～325-4、经由控制路线410-1～410-4向集中控制装置330转发。
通过信令分组到达集中控制装置330的信令电路331，在路由器310-1～310-4的信令电路311和集中控制装置的信令电路331间进行信令协议处理。在信令信息中包含的路由器310-1～310-4的路径信息、频带信息向路径/资源确定电路332转发。
集中控制装置330的路径/资源确定电路332基于经由传输装置320-1～320-4收集的路由器310-1～310-4的路径/频带信息，进行最佳的数据路线设定。通过该路径/频带信息收集，能够确定基于数据分组的IP地址的下一个转发路由器。
例如，假设从路由器310-1、310-2、310-3、310-4分别被通知0-100、101-150、151-200、210-255，作为能够从本路由器转发的IP前缀（设为IP地址的高位一个字节）。此时，对路由器310-1确定如下：若IP前缀为101-150则向路由器310-2转发，若为151-200则向路由器310-3转发，若为210-256则向路由器310-4转发。
路径/资源确定电路332能够生成这些下一个转发路由器信息，并对路由器310-1～310-4通过信令电路331的信令协议通知IP地址信息和作为下一个转发路由器信息的传输装置320-1～320-4的MAC地址。
路线控制电路333从路径/资源确定电路332获取数据路线设定和IP-数据路线对应信息，并作为配置信息分别向传输装置320-1～320-4通知。此时，信息理所当然被进行分组化、控制路线帧转换，向控制路线210-1～210-4送出
被通知的配置信息经由传输装置320-1～320-4的路线交叉连接部325-1～325-4向配置电路323-1～323-4转发。
配置电路323-1～323-4从分组中提取配置信息，在自身的路线交叉连接部325-1～325-4、MAC-数据路线对应表324-1～324-4中注册或者设定与该信息对应的数据路线设定、IP-数据路线对应信息。
路由器310-1～310-4经由在信令电路311-1～311-4中动作的信令协议，从集中控制装置330接收IP地址信息和作为下一个转发路由器信息的相邻的传输装置320-1～320-4的MAC地址。
信令电路311-1～311-4在下一跳信息附加电路312-1～312-4中注册IP地址和MAC地址的对应。
如上，在数据分组转发之前，确定路由器310-1～310-4间的数据分组转发路径。
接着，说明数据分组转发。这里，从路由器310-1被输入具有发送目标IP地址130.1.1.1的值的数据分组，在IP地址的高位一个字节为101-150的情况下，设为路由器310-2为下一个转发路由器（MAC地址=＃310-2）。
对路由器310-1输入的数据分组在下一跳信息附加电路311中参照发送先地址130.1.1.1。数据分组被赋予传输装置320-1的MAC地址，并经由开关313而输出。
输出到传输装置320-1的数据分组经由信令分离复用电路321向映射/解映射处理电路322转发。
映射/解映射处理电路322对数据分组的发送目标MAC地址进行终止，确定与该IP地址130.1.1.1对应的数据路线。由于IP地址的高位一个字节为130，所以向下一个转发路由器320-2的数据路线411转发。此时，数据分组转换为数据路线的帧。
传输装置320-2在映射/解映射处理电路422中接收数据路线411上的帧，并进行帧转换之后，提取数据分组。之后，经由信令分离/复用电路321向路由器310-2输出。
数据分组经由路由器310-2的开关310-2向下一跳信息附加电路311-2转发。下一跳信息附加电路311-2附加数据分组的下一个转发路由器的MAC地址作为发送目标MAC地址，并将其输出。
如上，能够在网络路由器上传输数据分组。
在本发明的实施方式中，下一个转发目标路由器的MAC地址的赋予也可以在成为发送源/接收目标的传输装置320的映射/解映射处理电路323的任一个中进行。
信令分离复用电路321也可以作为判定为被输入的信令分组的基准，利用将对集中控制装置330赋予的MAC地址作为发送目标MAC地址，或者将对自身的传输装置320赋予的MAC地址作为发送目标MAC地址。此外，也可以利用发送源地址为对路由器310赋予的IP地址、或者发送目标IP地址为对集中控制装置330赋予的地址的特征。无论如何，都通过参照信令特有的识别符区域来判定。
图5表示本发明的第三实施方式的网络路由器500的结构的一例。在发明的实施方式1、2中，作为网络路由器的边缘，以IP路由器为主作为对象，但在发明的实施方式3中，以IP/MPLS路由器作为对象。构筑IP/MPLS路由器的标签和数据路线的关系成为主要的差异。在IP/MPLS路由器中，明示下一个转发目标IP/MPLS路由器的MAC地址的情况下，应用本发明的实施方式1。网络路由器包括路由器510、传输装置520以及集中控制装置530。
路由器510具有信令电路511、标签信息附加电路512以及开关513。
信令电路511对路由器510能够转发的路径信息、频带信息等的控制信息进行管理，使用指定的信令协议与所指定的路由器/装置进行这些信息交换。作为信令协议，例如，OSPF和LDP、BGP和LDP作为代表。
标签信息附加电路512是对接收到的分组附加MPLS标签或者对接收到的分组的MPLS标签进行变更的电路。也能够从自开关513转发的分组除去MPLS标签。
开关513将来自标签信息附加电路512和信令电路511的分组向期望的端口输出。
传输装置520由信令分离复用电路521、映射/解映射处理电路522、配置电路523、标签-数据路线对应表524以及路线交叉连接部525构成。
信令分离复用电路521对数据分组和信令分组进行分离复用。
映射/解映射处理电路522对来自信令分离复用电路521的数据分组的MAC地址进行终止，并参照MPLS标签，建立与期望的数据路线504-1～504-3的对应，进行用于在路线上转发的帧转换。此外，对在路线上转发的帧进行转换而返回到数据分组，并向信令分离复用电路521转发。
配置电路523从自路线交叉连接部525转发的控制路线503中获取配置信息，进行标签-数据路线对应表524和路线交叉连接部525的设定。
标签-数据路线对应表524是记载了MPLS标签和数据路线504-1～504-3的对应的参照表。映射/解映射处理电路522参照本表。
集中控制装置530由信令电路531、路径/资源确定电路532和路线控制电路533构成。
信令电路531对来自路由器510的信令协议进行终止，收集路由器510的路径信息、MPLS标签信息、资源信息，且向路由器510发送数据分组的赋予或者变更标签信息。
路径/资源确定电路532根据来自多个路由器510的路径信息、频带信息、MPLS标签信息和传输装置520网络的物理拓扑，确定最佳路线路径、资源分配。此外，确定数据分组的MPLS标签和数据路线的对应。路由器510的输出MPLS标签信息由路径/资源确定电路532而被参照，对于传输装置520的输入MPLS标签信息和数据路线对应、数据路线设定信息由路线控制电路533而被参照。
路线控制电路533对每个传输装置520管理MPLS标签和转发数据路线对应，并向传输装置520通知。
图6是表示用于说明网络路由器500的动作的网络600的结构的一例的图。网络600包括路由器510-1～4、传输装置520-1～520-4以及集中控制装置530。
在传输装置520-1～520-4和集中控制装置530间，预先设定有控制路线610-1～610-4。为了简化说明，在传输装置520-1～520-4间，预先设定有数据路线611～616。
路由器510-1～510-4在数据分组转发之前，启动用于在网络路由器内转发的信令协议。
来自路由器510-1～510-4的信令分组经由开关513-1～513-4向传输装置520-1～520～4转发。
来自路由器510-1～510-4的信令分组在传输装置520-1～520-4的信令分离复用电路521-1～521-4中进行分离，转换为控制路线帧之后，经过路线交叉连接部525-1～525-4、经由控制路线610-1～610-4向集中控制装置530转发。
通过信令分组到达集中控制装置530的信令电路531，在路由器510-1～510-4的信令电路511-1～511-4和集中控制装置的信令电路531间进行信令协议处理。在信令信息中包含的路由器510-1～510-4的路径信息、标签信息、频带信息向路径/资源确定电路532转发。
集中控制装置530的路径/资源确定电路532基于经由传输装置520-1～520-4收集的路由器510-1～510-4的路径/频带信息，进行最佳的数据路线设定、资源分配。通过该路径/频带信息收集，确定路由器510-1～510-4的数据分组的输出MPLS标签值。与此同时，确定每个传输装置520-1～520-4的MPLS标签输入值和转发目标路由器，结果，能够确定MPLS标签值和数据路线对应。
关于本动作，以路由器510-1进行IP分组-MPLS转换的情况为例进行详细说明。设想作为路由器510-2能够从本路由器转发的IP前缀（设为IP地址的高位一个字节）而被通知0-100。集中控制装置530若在路由器510-1和510-2间设定MPLS标签500的路由器间路线，则确定为“对于路由器510-1的IP前缀0-100的输入数据分组赋予MPLS标签500。传输装置520-1若接收到MPLS标签500的数据分组，则向数据路线611转发。传输装置520-2将来自数据路线611的MPLS标签500的数据分组向路由器510-2转发”。通过这个处理，确定从路由器510-1到路由器510-2的数据分组转发路径。
路径/资源确定电路532对每个路由器510-1～510-4制作发送目标IP地址-MPLS标签对应、接收MPLS标签-发送MPLS标签对应表，并通过信令电路531的信令协议而将其通知。此外，对每个传输装置520-1～520-4制作接收MPLS标签和数据路线对应表、数据路线设定信息，并经由路线控制电路533通知。
传输装置520-1～520-4的配置电路523-1～523-4若获取来自集中控制装置530的配置信息，则设定路线交叉连接部525-1～525-4以及更新标签-数据对应表524-1～524-4。
路由器510-1～510-4经由在信令电路511-1～511-4中动作的信令协议，从集中控制装置530接收发送目标IP地址-MPLS标签对应信息、输入输出MPLS标签对应信息。
信令电路511-1～511-4在标签信息附加电路512-1～512-4中注册发送目标IP地址或者接收标签信息和发送标签信息的对应。
如上，在数据分组转发之前，确定路由器510-1～510-4间的数据分组转发路径。
接着，说明数据分组转发。这里，假设在路由器510-1中被输入MPLS标签＃100的数据分组，MPLS标签＃100转换为MPLS标签＃101，并向路由器510-2转发。
对路由器510-1输入的数据分组在标签信息附加电路511中参照接收MPLS标签＃100。之后，变更为MPLS标签＃101，经由开关513而输出。
对传输装置520-1输出的数据分组经由信令分离复用电路521向映射/解映射处理电路522转发。
映射/解映射处理电路522对数据分组的发送目标MAC地址进行终止，确定与该MPLS标签＃101对应的数据路线。为了向路由器510-2转发而向数据路线610转发。此时，根据路线的协议，有时进行帧转换。
传输装置520-2在映射/解映射处理电路622中接收数据路线610上的帧，若需要帧转换则实施帧转换，并提取数据分组。之后，经由信令分离/复用电路521而向路由器510-2输出。
数据分组经由路由器510-2的开关510-2向标签信息附加电路511-2转发。标签信息附加电路511-2对数据分组的标签值进行变更并输出。
如上，能够在网络路由器上传输数据分组。
本发明的第一效果在于，能够削减各路由器的信令处理量。这是因为在网络内配置能够处理信令的集中控制装置，以使各路由器只能与集中控制装置执行信令处理。若从数据转发的观点出发，相邻路由器虽然存在，但若从信令处理的观点出发，集中控制装置成为唯一的相邻路由器。由于集中控制装置能够与数据转发无关地从路由器、传输装置分离，所以对CPU性能或搭载数的限制少。因此，即使在信令处理量上成为高负荷也没有特别问题。
本发明的第二效果在于，即使在路由器间动态地设定路径信息，也能够追随该路径信息来提供服务而不丢弃分组。这是因为集中控制装置通过各路由器和信令来获取信息，能够将其结果反映到传输装置。
例如，即使在IP/MPLS路由器之间频繁地发生了MPLS标签变更等，也能够立即构筑该MPLS标签变更后的值和数据路线的对应。
本发明的第三效果在于，即使在路由器间使用信令来进行了频带分配、业务等级的变更等，也不会导致质量恶化。这是因为与第二效果相同地，集中控制装置通过各路由器和信令来获取信息，能够将其结果反映到传输装置。
本发明的第四效果在于，通过将信令处理装置和数据转发装置完全分离，能够简化数据转发装置。
上述实施方式的一部分或者全部也可以如以下的备注那样记载，但并不限定于以下。
（备注1）
一种网络系统，在所述集中控制装置的路径资源确定电路中确定的客户端设定信息是每个所述数据信息的下一个转发客户端节点的IP地址或者MAC地址。
（备注2）
一种网络系统，所述客户端节点的信令电路在被通知的客户端设定信息为每个所述数据信息的下一个转发客户端节点的IP地址的情况下，根据所述IP地址而推断发送目标MAC地址，并向所述下一跳信息附加电路通知所述MAC地址和所述数据信息的对应。
（备注3）
一种网络系统，在所述下一跳信息附加电路中被赋予的网络信息是从所述信令电路设定的数据信息的MAC地址。
（备注4）
一种网络系统，所述配置电路接收的网络设定信息是数据信息的MAC地址和容纳的数据路线的关系信息，且注册在所述数据信息的网络信息-数据路线对应表中。
（备注5）
一种网络系统，在所述信令分离复用电路分离信令信息时的判定基准是，发送源IP地址为所述客户端节点的IP地址、或者发送目标IP地址为所述传输装置的IP地址、或者发送目标IP地址为所述集中控制装置的IP地址、或者发送源MAC地址为所述客户端节点的MAC地址、或者发送目标MAC地址为所述传输装置的MAC地址、或者发送目标MAC地址为所述集中控制装置的MAC地址。
（备注6）
一种网络系统，在所述路径/资源确定电路中确定的客户端设定信息将全部数据信息的网络信息设为所述传输装置的MAC地址，网络设定信息为数据信息的发送目标IP地址和数据路线的对应信息的情况下，所述传输装置的配置电路将作为数据信息的网络信息的IP地址和数据路线信息的对应注册在所述数据信息的网络信息-数据路线对应表中，所述客户端节点的信令电路在所述下一跳信息附加电路中作为数据信息的网络信息而注册所述传输装置的MAC地址，所述下一跳信息附加电路附加进行了注册的MAC地址。
（备注7）
一种网络系统，在所述信令分离复用电路分离信令信息时的判定基准是发送源IP地址为所述客户端节点的IP地址、或者发送目标IP地址为所述传输装置的IP地址、或者发送目标IP地址为所述集中控制装置的IP地址、或者发送源MAC地址为所述客户端节点的MAC地址、或者发送目标MAC地址为所述传输装置的MAC地址、或者发送目标MAC地址为所述集中控制装置的MAC地址。
（备注8）
一种网络系统，由以下部分构成：
信令电路，在连接了客户端节点的节点间进行数据交换的网络中，进行信令信息交换，获得客户端设定信息；
下一跳信息附加电路，基于所述信令电路的设定信息而附加网络信息；
客户端节点，由所述信令电路、标签信息附加电路以及对来自网络输入端口的数据信息和信令信息进行切换的开关构成；
信令电路，通过控制路线与所述客户端节点进行信令信息交换；
路径/资源确定电路，确定数据信息转发路径，向所述信令电路通知所述客户端设定信息；
集中控制装置，由将来自所述路径/资源确定电路的网络设定信息通过控制路线通知的路线控制电路构成；
配置电路，通过在与所述集中控制装置之间设定的控制路线，设定从所述集中控制装置的路线控制电路被通知的网络设定信息；
标签-数据路线对应表，将来自所述配置电路的网络设定信息与数据信息进行对应；
映射/解映射电路，参照所述数据信息-数据路线对应表，进行所述数据信息和所述数据路线间的数据信息映射和解映射；
路线交叉连接部，基于所述配置电路的设定，进行控制路线和数据路线的交叉连接；以及
传输装置，由信令分离复用电路构成，该信令分离复用电路将来自客户端节点的所述数据信息和信令信息进行分离，将所述信令信息向所述控制路线送出，将数据信息向所述映射/解映射处理电路送出，将来自所述控制路线的所述信令信息和来自所述映射/解映射处理电路的数据信息进行复用而输出。
（备注9）
一种网络系统，对多个传输装置配备一个所述集中控制装置。
（备注10）
一种网络系统，在所述集中控制装置的路径资源确定电路中确定的客户端设定信息是对于每个所述数据信息的下一个转发客户端节点的标签信息。
（备注11）
一种网络系统，在所述标签信息附加电路中被赋予的网络信息是从所述信令电路设定的数据信息的标签。
（备注12）
一种网络系统，所述配置电路接收的网络设定信息是在数据信息中附加的标签和容纳的数据路线的关系信息，且注册在所述标签-数据路线对应表中。
（备注13）
一种网络系统，在所述信令分离复用电路分离信令信息时的判定基准是发送源IP地址为所述客户端节点的IP地址、或者发送目标IP地址为所述传输装置的IP地址、或者发送目标IP地址为所述集中控制装置的IP地址、或者发送源MAC地址为所述客户端节点的MAC地址、或者发送目标MAC地址为所述传输装置的MAC地址、或者发送目标MAC地址为所述集中控制装置的MAC地址。
以上，使用本发明的实施方式进行了说明，但本发明的技术范围并不限定于在上述实施方式中记载的范围。能够对上述实施方式施加各种变更或者改良对于本领域技术人员而言是显而易见的。根据权利要求范围的记载，清楚施加了这样的变更或者改良的方式也能够包含在本发明的技术范围中。
本申请主张基于在2011年9月14日向日本申请的特愿2011-200294号的优先权，将其内容引用于此。
产业上的可利用性
根据本发明的网络系统，在连接了客户端节点的节点间能够进行数据交换。
符号说明
100网络路由器
101、102输入输出端口
103控制路线
104-1、104-2、104-3数据路线
110路由器
111信令电路
112下一跳信息附加电路
113开关
120传输装置
121信令分离复用电路
122映射/解映射处理电路
123配置电路
124MAC-数据路线对应表
125路线交叉连接部
130集中控制装置
131信令电路
132路径/资源确定电路
133路线控制电路
210-1、210-2、210-3、210-4控制路线
211、212、213、214、215、216数据路线
300网络路由器
301、302输入输出端口
303控制路线
304-1、304-2、304-3数据路线
310路由器
311信令电路
312下一跳信息附加电路
313开关
320传输装置
321信令分离复用电路
322映射/解映射处理电路
323配置电路
325路线交叉连接部
330集中控制装置
331信令电路
332路径/资源确定电路
333路线控制电路
410-1、410-2、410-3、410-4控制路线
401-1、401-2、401-3、401-4输入输出端口
411、412、413、414、415、416数据路线
500网络路由器
501、502输入输出端口
503控制路线
504-1、504-2、504-3数据路线
510路由器
511信令电路
513开关
520传输装置
521信令分离复用电路
522映射/解映射处理电路
523配置电路
525路线交叉连接部
530集中控制装置
531信令电路
532路径/资源确定电路
533路线控制电路
601-1、601-2、601-3、601-4输入输出端口
610-1、610-2、610-3、610-4控制路线
611、612、613、614、615、616数据路线
Claims (10)
1.一种网络系统，在连接了客户端节点的节点间进行数据交换，所述网络系统包括：
信令网络，进行与客户端节点的信令信息交换，确定数据信息转发路径，生成所述客户端节点的设定信息；以及
数据网络，由来自所述信令网络的所述设定信息来构筑数据信息转发路径，进行客户端节点间的数据交换。
2.如权利要求1所述的网络系统，其中，
所述信令网络和所述数据网络被物理分离。
3.一种网络系统，在连接了客户端节点的节点间进行数据交换，所述网络系统包括：
集中控制装置，进行与客户端节点的信令信息交换，确定数据信息转发路径，生成设定信息；以及
传输装置，由来自所述集中控制装置的设定信息来构筑数据信息转发路径，进行客户端节点间的数据交换。
4.如权利要求3所述的网络系统，其中，
对多个传输装置配备一个所述集中控制装置。
5.一种网络系统，在连接了客户端节点的节点间进行数据交换，所述网络系统包括：
集中控制装置，通过控制路线与客户端节点进行信令信息交换，确定数据信息转发路径，生成设定信息；以及
传输装置，在与所述集中控制装置之间设定所述控制路线，将来自客户端节点的所述信令信息向所述控制路线送出，由通过所述控制路线接收到的来自所述集中控制装置的设定信息来构筑数据路线，使用所述数据路线发送来自所述客户端节点的数据，将从所述控制路线和数据路线接收到的信令信息和数据信息向所述客户端节点转发。
6.如权利要求5所述的网络系统，其中，
对多个传输装置配备一个所述集中控制装置。
7.一种网络系统，在连接了客户端节点的节点间进行数据交换，所述网络系统包括：
路径/资源确定电路，确定要通过控制路线与客户端节点进行信令信息交换的信令电路和数据信息转发路径，并向所述信令电路通知客户端设定信息；
集中控制装置，由将来自所述路径/资源确定电路的网络设定信息通过控制路线通知的路线控制电路构成；
配置电路，通过在与所述集中控制装置之间设定的控制路线，设定从所述集中控制装置的路线控制电路通知的网络设定信息；
数据信息-数据路线对应表，从所述配置电路进行注册；
映射/解映射电路，参照所述数据信息-数据路线对应表，进行所述数据信息和所述数据路线间的数据信息映射和解映射；
路线交叉连接部，基于所述配置电路的设定，进行控制路线和数据路线的交叉连接；以及
传输装置，由信令分离复用电路构成，该信令分离复用电路将来自客户端节点的所述数据信息和信令信息进行分离，将所述信令信息向所述控制路线送出，将数据信息向所述映射/解映射处理电路送出，将来自所述控制路线的所述信令信息和来自所述映射/解映射处理电路的数据信息进行复用而输出。
8.如权利要求7所述的网络系统，其中，
对多个传输装置配备一个所述集中控制装置。
9.一种网络系统，在连接了客户端节点的节点间进行数据交换，所述网络系统包括：
信令电路，进行信令信息交换，获得客户端设定信息；
下一跳信息附加电路，基于所述信令电路的设定信息而附加网络信息；
客户端节点，由所述信令电路、下一跳信息附加电路以及对来自网络输入端口的数据信息和信令信息进行切换的开关构成；
信令电路，通过控制路线与所述客户端节点进行信令信息交换；
路径/资源确定电路，确定数据信息转发路径，将所述客户端设定信息向所述信令电路通知；
集中控制装置，由将来自所述路径/资源确定电路的网络设定信息通过控制路线通知的路线控制电路构成；
配置电路，通过在与所述集中控制装置之间设定的控制路线，设定从所述集中控制装置的路线控制电路通知的网络设定信息；
网络信息-数据路线对应表，将来自所述配置电路的网络设定信息与数据信息进行对应；
映射/解映射电路，参照所述数据信息-数据路线对应表，进行所述数据信息和所述数据路线间的数据信息映射和解映射；
路线交叉连接部，基于所述配置电路的设定，进行控制路线和数据路线的交叉连接；以及
传输装置，由信令分离复用电路构成，该信令分离复用电路将来自客户端节点的所述数据信息和信令信息进行分离，将所述信令信息向所述控制路线送出，将数据信息向所述映射/解映射处理电路送出，将来自所述控制路线的所述信令信息和来自所述映射/解映射处理电路的数据信息进行复用而输出。
10.如权利要求9所述的网络系统，其中，
对多个传输装置配备一个所述集中控制装置。
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