JP2001197106A - パケットルーチング方法及びパケットルーチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はパケットルーチング方法及びパケッ
トルーチング装置において中継ノードにおける処理の負
荷を軽減するとともに中継ノードのパケット転送所要時
間を短縮することを目的とする。 【解決手段】 経路を確保する際に各中継ノードは発信
元からの第１のパケットｏｐｅｎを受信するとパケット
を入出力するインタフェースを示す第１，第２の経路識
別子ＰＩＩ，ＰＯＩを付加し宛先ノードは受信パケット
から全ての第１，第２の経路識別子ＰＩＩ，ＰＯＩを抽
出して第１，第２の経路情報Ｓｑ，Ｓｐを生成し第１の
経路情報Ｓｑを宛先ノードのテーブルに記憶し第２の経
路情報Ｓｐを付加した第２のパケットを発信元に送出
し、発信元ノードは第２の経路情報Ｓｐをテーブルに記
憶し、発信元ノードは通信のための第３のパケットを送
信する際には第２の経路情報Ｓｐを付加し、各中継ノー
ドは第２の経路情報Ｓｐを含む第３のパケットを受け取
ると第２の経路情報Ｓｐによりルーチングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信ネットワーク
においてパケットの転送経路を制御するために用いられ
るパケットルーチング方法及びパケットルーチング装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ルータを介して複数のネットワ
ーク（ＬＡＮ等）を互いに接続することができる。複数
のネットワークを接続して構成した比較的複雑な通信シ
ステムにおいて、ある発信元ノードからある宛先ノード
に対してパケットを転送する場合には、１つ又は複数の
中継ノードを経由してパケットが転送される。

【０００３】また、複数の中継ノードが接続された通信
システムを利用する場合には、発信元ノードと宛先ノー
ドとの間の通信経路として複数種類の経路を利用するこ
とができる。しかし、通常のパケット通信では予め定め
た１種類の通信経路を選択して通信を行う。実際の通信
に利用する経路は、例えば通信経路の長さや伝送品質な
どの観点で望ましいものが選択される。

【０００４】発信元ノードと宛先ノードとの間で予め決
定した通信経路を介してパケットを転送する場合には、
各中継ノードに設けられるルータによってルーチング処
理が実施される。従来より、ルーチング処理を行う各中
継ノードにはルーチングテーブルが設けられている。ル
ーチングテーブルには、宛先アドレスとそれに対応付け
られた出力側のインタフェース番号（あるいはポート番
号）とが記録されている。

【０００５】したがって、各中継ノードはパケットが入
力されるとそれに含まれる宛先アドレスを参照し、その
宛先アドレスに対応する出力側のインタフェース番号を
ルーチングテーブルから検索する。そして、ルーチング
テーブルから得た番号のインタフェースにパケットを送
出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のル
ーチング処理を実施する場合には、パケットが入力され
るたびに、各中継ノードは出力側のインタフェースを決
定するためにルーチングテーブルを参照しなければなら
ない。このため、ルーチングテーブルの参照処理に要す
る所要時間及び処理の負荷が大きく、それがパケット転
送能力を改善する際の妨げになっていた。

【０００７】本発明は、上記のようなパケットルーチン
グ方法及びパケットルーチング装置において、中継ノー
ドにおける処理の負荷を軽減するとともに中継ノードの
パケット転送所要時間を短縮することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１は、発信元ノー
ド，宛先ノード及びそれぞれが複数の入出力インタフェ
ースを有する複数の中継ノードを備え、前記発信元ノー
ドと宛先ノードとの間で少なくとも１つの中継ノードを
介して通信を行う通信システムを用い、前記発信元ノー
ドと宛先ノードとの間の通信経路を決定するパケットル
ーチング方法において、通信経路の確保を開始する際
に、発信元ノードは宛先ノードに宛てた第１のパケット
を送出し、各々の中継ノードでは、前記第１のパケット
を受け取ると、前記第１のパケットに含まれる宛先アド
レスに基づいて出力側のインタフェースを決定するとと
もに、前記第１のパケットを入力したインタフェースに
対応する第１の経路識別子と、決定した出力側のインタ
フェースに対応する第２の経路識別子とを前記第１のパ
ケットに付加して送出し、宛先ノードでは、前記第１の
パケットを受け取ると、前記第１のパケットに含まれる
全ての第１の経路識別子の情報を含む第１の経路情報
と、前記第１のパケットに含まれる全ての第２の経路識
別子の情報を含む第２の経路情報とを生成するととも
に、前記第１の経路情報を前記発信元ノードに対応付け
て記憶し、さらに前記第２の経路情報を付加した第２の
パケットを前記発信元ノード宛てに送出し、各々の中継
ノードでは、前記第２のパケットを受け取ると、前記第
２のパケットに含まれる宛先アドレスに基づいて出力側
のインタフェースを決定し、決定したインタフェースに
前記第２のパケットを送出し、発信元ノードでは、前記
第２のパケットを受け取ると、前記第２のパケットから
抽出した前記第２の経路情報を前記宛先ノードに対応付
けて記憶し、通信経路の確保を完了し、通信経路の確保
を完了した後で、発信元ノードは、前記宛先ノードに第
３のパケットを送信する際には、前記宛先ノードに対応
付けられた前記第２の経路情報を第３のパケットに付加
して送出し、各々の中継ノードでは、前記第２の経路情
報を含む第３のパケットを受け取ると、前記第２の経路
情報に基づいて出力側のインタフェースを決定し、決定
したインタフェースに前記第３のパケットを送出するこ
とを特徴とする。

【０００９】請求項１においては、発信元ノードと宛先
ノードとの間の通信経路を確保する際に、各中継ノード
において、第１のパケットを入力したインタフェースと
それを出力するインタフェースとを特定する第１の経路
識別子及び第２の経路識別子を第１のパケットに付加し
て送出する。また、宛先ノードにおいては、受け取った
第１のパケットから全ての第１の経路識別子及び第２の
経路識別子を抽出し、全ての第１の経路識別子の情報を
含む第１の経路情報と、全ての第２の経路識別子の情報
を含む第２の経路情報とを生成する。さらに、宛先ノー
ドは第１の経路情報を発信元ノードに対応付けて記憶
し、第２の経路情報を付加した第２のパケットを発信元
ノード宛てに送出する。

【００１０】第２のパケットは、第１のパケットの転送
経路と同じ経路の各中継ノードを介して発信元ノードま
で転送される。発信元ノードでは、第２のパケットを受
け取ると、それから抽出した第２の経路情報を宛先ノー
ドに対応付けて記憶する。したがって、上記の通信経路
の確保が完了すると、発信元ノードと宛先ノードとの間
の通信経路に関する第１の経路情報及び第２の経路情報
が、それぞれ宛先ノード及び発信元ノードに保持され
る。

【００１１】通信のために発信元ノードが宛先ノード宛
に第３のパケットを送信する際には、発信元ノードは、
宛先ノードに対応付けられた第２の経路情報を第３のパ
ケットに付加して送出する。各々の中継ノードでは、第
２の経路情報を含む第３のパケットを受け取ると、第２
の経路情報に基づいて出力側のインタフェースを決定
し、決定したインタフェースに第３のパケットを送出す
る。

【００１２】つまり、各中継ノードが第３のパケットを
送出すべきインタフェースの情報が第３のパケットに第
２の経路情報として含まれているので、各中継ノードは
ルーチングテーブルを参照することなく、パケット転送
を行うことができる。ルーチングテーブルを参照する必
要がないので中継ノードの処理は単純であり、処理の負
担が小さくなるとともに高速処理も可能になる。

【００１３】請求項２は、請求項１のパケットルーチン
グ方法において、通信経路の確保を完了した後で、前記
宛先ノードは、前記発信元ノードに第４のパケットを送
信する際には、前記発信元ノードに対応付けられた前記
第１の経路情報を第４のパケットに付加して送出し、各
々の中継ノードでは、前記第１の経路情報を含む第４の
パケットを受け取ると、前記第１の経路情報に基づいて
出力側のインタフェースを決定し、決定したインタフェ
ースに前記第４のパケットを送出することを特徴とす
る。

【００１４】請求項２においては、宛先ノードから発信
元ノードに対してパケットを転送する場合にも各中継ノ
ードの処理を単純化することができる。すなわち、宛先
ノードが送出する第４のパケットには発信元ノードに対
応付けられた第１の経路情報が含まれるので、各々の中
継ノードは受け取った第４のパケットの第１の経路情報
の内容から、第４のパケットを送出すべき出力側のイン
タフェースを決定することができる。このため、各中継
ノードはルーチングテーブルを参照することなく、パケ
ット転送を行うことができる。

【００１５】請求項３は、請求項１のパケットルーチン
グ方法において、各々の中継ノードでは、前記第１の経
路情報及び第２の経路情報の少なくとも一部分を含むパ
ケットを受信した場合に、前記第１の経路情報及び第２
の経路情報の少なくとも一部分を記憶し、各々の中継ノ
ードでは、前記第１の経路情報及び第２の経路情報のい
ずれも含まないパケットを受信した場合には、それ自身
が記憶している第１の経路情報又は第２の経路情報の少
なくとも一部分を付加してから前記パケットを送出する
ことを特徴とする。

【００１６】請求項３においては、各々の中継ノードに
も第１の経路情報及び第２の経路情報の少なくとも一部
分が保持される。もしも、発信元ノードが送出するパケ
ットに第２の経路情報が含まれていない場合には、それ
を受信した中継ノードは従来と同様にルーチングテーブ
ルを参照しなければパケットを転送できない。

【００１７】しかし、請求項３では、中継ノードが第１
の経路情報及び第２の経路情報のいずれも含まないパケ
ットを受信した場合には、その中継ノードが保持してい
る第１の経路情報又は第２の経路情報の少なくとも一部
分をパケットに付加するので、その下流に位置する他の
中継ノードは第１の経路情報又は第２の経路情報を含む
パケットを受信することができ、ルーチングテーブルを
参照することなく簡単な処理でパケットを転送できる。
このため、通信経路上に存在する中継ノードの数が２以
上の場合には、少なくとも１つの中継ノードの処理能力
を改善できる。

【００１８】請求項４は、請求項１のパケットルーチン
グ方法において、前記発信元ノード及び宛先ノードの少
なくとも一方は、前記第２の経路情報又は第１の経路情
報の有無を示すルーチングモード識別子を送信対象のパ
ケットに付加し、各々の中継ノードでは、受信したパケ
ットに含まれるルーチングモード識別子を調べて前記第
２の経路情報及び第１の経路情報の有無を識別すること
を特徴とする。

【００１９】請求項４においては、各中継ノードは、受
信したパケットに含まれるルーチングモード識別子を参
照することにより、そのパケットに第１の経路情報又は
第２の経路情報が存在するか否かを識別することができ
る。請求項５は、請求項１のパケットルーチング方法に
おいて、各々の中継ノードでは、前記第２の経路情報を
含む第３のパケットを受け取ると、前記第２の経路情報
の特定位置の第２の経路識別子を参照して出力側のイン
タフェースを決定するとともに、参照した前記第２の経
路識別子を前記第３のパケットから削除し、決定したイ
ンタフェースに前記第３のパケットを送出することを特
徴とする。

【００２０】請求項５においては、各中継ノードはそれ
が参照した第２の経路識別子を第３のパケットから削除
してからパケットを転送する。第３のパケットの第２の
経路情報には、例えば通信経路の順序に対応する並び順
で各中継ノードの第２の経路識別子が配置される。した
がって、各々の中継ノードはそれ自身に割り当てられた
１つの第２の経路識別子を選択しなければならない。し
かし、請求項５では他の中継ノードが既に参照した第２
の経路識別子は削除されているので、各々の中継ノード
が参照すべき第２の経路識別子は常に同じ位置（例えば
第２の経路情報の先頭）に配置される。このため、いず
れの中継ノードも予め定めた同じ位置の第２の経路情報
だけを参照すればよく、単純な処理でルーチング処理を
実現できる。

【００２１】請求項６は、発信元ノード，宛先ノード及
びそれぞれが複数の入出力インタフェースを有する複数
の中継ノードを備え、前記発信元ノードと宛先ノードと
の間の通信経路を決定し、前記発信元ノードと宛先ノー
ドとの間で少なくとも１つの中継ノードを介して通信を
行うパケットルーチング装置において、通信経路の確保
を開始するために、発信元ノードから宛先ノードに宛て
た第１のパケットを送出する第１パケット送出手段と、
各々の中継ノードが受信した第１のパケットに含まれる
宛先アドレスに基づいて出力側のインタフェースを決定
する第１のルーチング手段と、各々の中継ノードが受信
した第１のパケットの入力側のインタフェースに対応す
る第１の経路識別子と、出力側のインタフェースに対応
する第２の経路識別子とを各々の中継ノードで前記第１
のパケットに付加する経路識別子付加手段と、宛先ノー
ドが受信した前記第１のパケットから、全ての第１の経
路識別子を含む第１の経路情報と、全ての第２の経路識
別子を含む第２の経路情報とを生成する経路情報生成手
段と、前記第１の経路情報を前記発信元ノードに対応付
けて記憶する、宛先ノードに設けられた第１のインタフ
ェース経路テーブルと、前記第２の経路情報を付加した
第２のパケットを宛先ノードから発信元ノード宛てに送
出する第２パケット送出手段と、発信元ノードが受信し
た前記第２のパケットに含まれる前記第２の経路情報を
前記宛先ノードに対応付けて記憶する、発信元ノードに
設けられた第２のインタフェース経路テーブルと、発信
元ノードが前記宛先ノード宛てに送信する第３のパケッ
トに前記宛先ノードに対応付けられた前記第２の経路情
報を付加する発信元経路情報付加手段と、各々の中継ノ
ードが第３のパケットを受信した場合に、前記第３のパ
ケットに付加された前記第２の経路情報に基づいて出力
側のインタフェースを決定する第２のルーチング手段と
を設けたことを特徴とする。

【００２２】請求項６においては、第１パケット送出手
段は、通信経路の確保を開始するために発信元ノードか
ら宛先ノードに宛てた第１のパケットを送出する。第１
のルーチング手段は、各々の中継ノードが受信した第１
のパケットに含まれる宛先アドレスに基づいて出力側の
インタフェースを決定する。経路識別子付加手段は、各
々の中継ノードが受信した第１のパケットの入力側のイ
ンタフェースに対応する第１の経路識別子と、出力側の
インタフェースに対応する第２の経路識別子とを各々の
中継ノードで前記第１のパケットに付加する。

【００２３】経路情報生成手段は、宛先ノードが受信し
た前記第１のパケットから、全ての第１の経路識別子を
含む第１の経路情報と、全ての第２の経路識別子を含む
第２の経路情報とを生成する。宛先ノードに設けられた
第１のインタフェース経路テーブルは、前記第１の経路
情報を前記発信元ノードに対応付けて記憶する。第２パ
ケット送出手段は、前記第２の経路情報を付加した第２
のパケットを宛先ノードから発信元ノード宛てに送出す
る。発信元ノードに設けられた第２のインタフェース経
路テーブルは、発信元ノードが受信した前記第２のパケ
ットに含まれる前記第２の経路情報を前記宛先ノードに
対応付けて記憶する。

【００２４】発信元経路情報付加手段は、発信元ノード
が前記宛先ノード宛てに送信する第３のパケットに前記
宛先ノードに対応付けられた前記第２の経路情報を付加
する。第２のルーチング手段は、各々の中継ノードが第
３のパケットを受信した場合に、前記第３のパケットに
付加された前記第２の経路情報に基づいて出力側のイン
タフェースを決定する。

【００２５】請求項７は、請求項６のパケットルーチン
グ装置において、各々の中継ノードが前記第１の経路情
報及び第２の経路情報の少なくとも一部分を含むパケッ
トを受信した場合に、前記第１の経路情報及び第２の経
路情報の少なくとも一部分を記憶する、各々の中継ノー
ドに設けられた第３のインタフェース経路テーブルと、
各々の中継ノードが前記第１の経路情報及び第２の経路
情報のいずれも含まないパケットを受信した場合に、前
記第３のインタフェース経路テーブルが保持している情
報をパケットに付加する中継局経路情報付加手段とを設
けたことを特徴とする。

【００２６】請求項７においては、各々の中継ノードに
設けられた第３のインタフェース経路テーブルは、各々
の中継ノードが前記第１の経路情報及び第２の経路情報
の少なくとも一部分を含むパケットを受信した場合に、
前記第１の経路情報及び第２の経路情報の少なくとも一
部分を記憶する。中継局経路情報付加手段は、各々の中
継ノードが前記第１の経路情報及び第２の経路情報のい
ずれも含まないパケットを受信した場合に、前記第３の
インタフェース経路テーブルが保持している情報をパケ
ットに付加する。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明のパケットルーチング方法
及びパケットルーチング装置の実施の形態について、図
１〜図１２を参照して説明する。この形態は、全ての請
求項に対応する。図１はノード間で伝送されるパケット
の例を示すタイムチャートである。図２は通信システム
の構成例を示すブロック図である。図３は発信元ノード
の構成を示すブロック図である。図４は各中継ノードの
構成を示すブロック図である。図５は宛先ノードの構成
を示すブロック図である。

【００２８】図６は各中継ノードのルーチングテーブル
の構成例を示す模式図である。図７は経路確立のための
制御を示すフローチャートである。図８は通信時の制御
を示すフローチャートである。図９は各中継ノードが制
御パケットopenに書き込む識別子の例を示す模式図であ
る。図１０は各中継ノードから出力される制御パケット
openの内容の例を示す模式図である。図１１はインタフ
ェース経路テーブルの構成例を示す模式図である。図１
２は経路確立後に各ノードが送出するパケットのフォー
マットを示す模式図である。

【００２９】この形態では、請求項６の第１パケット送
出手段，第１のルーチング手段，経路識別子付加手段，
第２パケット送出手段，発信元経路情報付加手段及び第
２のルーチング手段は、それぞれステップＳ１０，Ｓ２
１，Ｓ２２，Ｓ３４，Ｓ４２及びＳ５２に対応する。ま
た、請求項６の経路情報生成手段はステップＳ３１，Ｓ
３３に対応し、請求項６の第１のインタフェース経路テ
ーブル及び第２のインタフェース経路テーブルは、それ
ぞれインタフェース経路テーブルＴＢＬ２１及びＴＢＬ
２２に対応する。

【００３０】更に、請求項７の第３のインタフェース経
路テーブルはインタフェース経路テーブルＴＢＬ２３に
対応し、請求項７の中継局経路情報付加手段はステップ
Ｓ５７に対応する。この形態では、図２に示すような構
成の通信システムを用いてパケット通信を行う場合を想
定している。この例では、発信元ノードＺＰと宛先ノー
ドＺＱとの間には、多数の中継ノードＺＡ，ＺＢ，Ｚ
Ｃ，・・・が存在している。

【００３１】したがって、発信元ノードＺＰと宛先ノー
ドＺＱとの間では、様々なルートでパケットを転送する
ことが可能であるが、この例では、予め発信元ノードＺ
Ｐ−中継ノードＺＡ−ＺＢ−ＺＣ−ＺＤ−宛先ノードＺ
Ｑの通信経路が割り当てられた状態を想定している。な
お、この形態では通信のプロトコルとしてＩＰ（Intern
et Protocol）を想定しており、転送するパケットとし
てはＩＰパケットを想定している。図２において、発信
元ノードＺＰにはＩＰアドレスとして「１０．２．５．
０」が割り当ててあり、宛先ノードＺＱにはＩＰアドレ
スとして「１０．１．２．０」が割り当ててある。

【００３２】なお、図２において各中継ノードＺＡ〜Ｚ
Ｄの前後に付加された括弧内の数値は、各中継ノードの
入力側及び出力側のインターフェースの番号を表してい
る。すなわち、発信元ノードＺＰから出力されるパケッ
トは、中継ノードＺＡの１番のインタフェースで受信さ
れ、３番のインタフェースから送出される。また、中継
ノードＺＡが送出したパケットは、中継ノードＺＢの２
番のインタフェースで受信され、３番のインタフェース
から送出される。

【００３３】発信元ノードＺＰは、図３に示すように、
データ処理部１１，通信制御部１２，通信用入出力イン
タフェース１３及びインタフェース経路テーブルＴＢＬ
２２を備えている。

【００３４】各中継ノードＺＡ〜ＺＤは、それぞれ図４
に示すように４つの入出力インタフェース３１(1)〜３
１(4)と、通信制御部３２，ルーチングテーブルＴＢＬ
１及びインタフェース経路テーブルＴＢＬ２３を備えて
いる。宛先ノードＺＱは、図５に示すように、データ処
理部４１，通信制御部４２，通信用入出力インタフェー
ス４３及びインタフェース経路テーブルＴＢＬ２１を備
えている。

【００３５】発信元ノードＺＰにおいては、送信すべき
パケットがデータ処理部１１によって生成されると、そ
のパケットは通信制御部１２を通り通信用入出力インタ
フェース１３から送出され、中継ノードＺＡに転送され
る。また、宛先ノードＺＱから発信元ノードＺＰに返送
されるパケットは、中継ノードＺＡから通信用入出力イ
ンタフェース１３に入力され、通信制御部１２を介して
データ処理部１１に印加される。

【００３６】中継ノードＺＡ〜ＺＤの各々においては、
４つの入出力インタフェース３１のいずれか１つで受信
されたパケットを、所定のルーチング処理によって決定
した他の１つの入出力インタフェース３１に送出する。
すなわち、中継ノードＺＡ〜ＺＤはパケットの中継を行
うとともに経路の制御を行う。各中継ノードＺＡ〜ＺＤ
は、従来と同じ通常のルーチング処理を行う場合には、
ルーチングテーブルＴＢＬ１の内容に基づいて送出先の
１つの入出力インタフェース３１を決定する。

【００３７】ルーチングテーブルＴＢＬ１には、図６に
示すように、宛先ＩＰアドレスＤＡＤとそれに対応付け
られた出力インタフェース番号ＩＦＮとが組になって保
持されている。転送されるパケットには宛先のＩＰアド
レスが含まれているので、ルーチングテーブルＴＢＬ１
を検索することにより、宛先のＩＰアドレスに対応する
出力インタフェース番号ＩＦＮを特定することができ
る。

【００３８】但し、このようなルーチング処理を行うと
処理に時間がかかり、処理の負担も大きくなる。したが
って、この形態では後述するように改良されたルーチン
グ処理を行う。宛先ノードＺＱにおいては、中継ノード
ＺＡ〜ＺＤを介して発信元ノードＺＰから転送されたパ
ケットを通信用入出力インタフェース４３で受信し、通
信制御部４２を介してデータ処理部４１に送る。また、
通信制御部４２又はデータ処理部４１が生成したパケッ
トは、通信用入出力インタフェース４３から発信元ノー
ドＺＰ宛に送出される。

【００３９】この形態では、発信元ノードＺＰと宛先ノ
ードＺＱとの間で通信する場合には、それらの間の通信
経路を確立するために、まず最初に図７に示す制御が実
行される。図７の制御について、以下に説明する。な
お、中継ノードＺＡ〜ＺＤはそれぞれが図７に示す処理
を実行するので、以下の説明では中継ノードの動作とし
て中継ノードＺＡの場合について説明する。

【００４０】最初に、発信元ノードＺＰはステップＳ１
０で制御パケット「open」を送信する。この制御パケッ
ト「open」は、通信経路確立の制御を開始するための機
能を有するパケットであり、通常のＩＰパケットであ
る。但し、このパケットのヘッダには後述する複数の識
別子ＰＩＩ，ＰＯＩを書き込みできるように特別な領域
が割り当ててある。

【００４１】中継ノードＺＡは、ステップＳ２０で制御
パケット「open」を受信すると、ステップＳ２１に進
む。ステップＳ２１では、従来と同じルーチング処理を
実行する。すなわち、受信したパケットに含まれる宛先
のＩＰアドレスを検出し、そのパケットを送出すべき入
出力インタフェース３１の番号をルーチングテーブルＴ
ＢＬ１の検索により決定する。

【００４２】制御パケット「open」の宛先である宛先ノ
ードＺＱのＩＰアドレスは「１０．１．２．０」である
ので、制御パケット「open」には「１０．１．２．０」
が宛先のＩＰアドレスとして記録されている。

【００４３】例えば、中継ノードＺＡのルーチングテー
ブルＴＢＬ１(ZA)には、図６に示すように宛先ＩＰアド
レスＤＡＤ(ZA)の「１０．１．２．０」に対応付けて、
「３」が出力インタフェース番号ＩＦＮ(ZA)として保持
されているので、中継ノードＺＡはそれの３番目の入出
力インタフェース３１(3)にパケット（この場合は「ope
n」）を送出することになる。

【００４４】次のステップＳ２２では、受信した制御パ
ケット「open」のヘッダの所定の領域に、識別子ＰＩ
Ｉ，ＰＯＩを書き込む。識別子ＰＩＩは、中継ノードＺ
Ａにおいて制御パケット「open」を入力した入出力イン
タフェース３１の番号を表している。また、識別子ＰＯ
ＩはステップＳ２１のルーチング処理で決定した出力側
の入出力インタフェース３１の番号を表している。

【００４５】中継ノードＺＡは、識別子ＰＩＩ，ＰＯＩ
を書き込んだ制御パケット「open」をステップＳ２３で
送出する。送出先は、ステップＳ２１で決定した１つの
入出力インタフェース３１である。実際には、予め図２
に示すように通信経路が割り当てられ、中継ノードＺＡ
〜ＺＤの各々のルーチングテーブルＴＢＬ１には図６に
示す内容が保持されているので、中継ノードＺＡ〜ＺＤ
はそれぞれ中継する制御パケット「open」に対して図９
に示す識別子ＰＩＩ，ＰＯＩを付加する。

【００４６】また、中継ノードＺＡ〜ＺＤがそれぞれ送
出する制御パケット「open」には、図１０に示すよう
に、それまでに中継した全ての中継ノードに関する識別
子ＰＩＩ，ＰＯＩが含まれている。宛先ノードＺＱにお
いては、中継ノードＺＤから送出される制御パケット
「open」を図７のステップＳ３０で受信すると、次にス
テップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、受信した制
御パケット「open」のヘッダに含まれる各中継ノードＺ
Ａ〜ＺＤの識別子ＰＩＩを抽出し、経路情報Ｓｑを生成
する。

【００４７】この例では、実際に宛先ノードＺＱが生成
する経路情報Ｓｑは、図１０に示すように、宛先ノード
ＺＱが受け取った全ての識別子ＰＩＩを逆順に並べた情
報「２，４，２，１」である。ステップＳ３２では、宛
先ノードＺＱは経路情報Ｓｑを、発信元ノードＺＰに対
応付けてインタフェース経路テーブルＴＢＬ２１に登録
する。この例では、図１１に示すように発信元ノードＺ
ＰのＩＰアドレスである「１０．２．５．０」と経路情
報Ｓｑである「２，４，２，１」とが互いに対応するよ
うにインタフェース経路テーブルＴＢＬ２１に登録され
る。

【００４８】次のステップＳ３３では、宛先ノードＺＱ
は受信した制御パケット「open」のヘッダに含まれる各
中継ノードＺＡ〜ＺＤの識別子ＰＯＩを抽出し、経路情
報Ｓｐを生成する。この例では、実際に宛先ノードＺＱ
が生成する経路情報Ｓｐは、図１０に示すように、宛先
ノードＺＱが受け取った全ての識別子ＰＯＩを順番に並
べた情報「３，３，１，１」である。

【００４９】ステップＳ３４では、宛先ノードＺＱは制
御パケット「open」を正しく受信したことを発信元ノー
ドＺＰに通知するために、制御パケット「ack」を発信
元ノードＺＰ宛てに送出する。また、この制御パケット
「ack」には経路情報Ｓｐを付加する。各中継ノードＺ
Ａ〜ＺＤは、宛先ノードＺＱが送出した制御パケット
「ack」を受け取ると、それを発信元ノードＺＰまで中
継する。すなわち、ステップＳ２４で制御パケット「ac
k」を受信すると、ステップＳ２５に進み前述のステッ
プＳ２１と同様のルーチング処理を実行し、決定した入
出力インタフェース３１にステップＳ２６で制御パケッ
ト「ack」を送出する。

【００５０】発信元ノードＺＰは、宛先ノードＺＱから
の制御パケット「ack」をステップＳ１１で受信する
と、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、受信
した制御パケット「ack」に含まれる経路情報Ｓｐを、
宛先ノードＺＱに対応付けてインタフェース経路テーブ
ルＴＢＬ２２に登録する。

【００５１】この例では、図１１に示すように宛先ノー
ドＺＱのＩＰアドレスである「１０．１．２．０」と経
路情報Ｓｐである「３，３，１，１」とが互いに対応す
るようにインタフェース経路テーブルＴＢＬ２２に登録
される。以上の処理によって、発信元ノードＺＰと宛先
ノードＺＱとの間の通信経路の確保が完了する。

【００５２】すなわち、通信経路の確立を行う場合に
は、発信元ノードＺＰと宛先ノードＺＱとの間で図１に
示すように各パケットが転送される。まず発信元ノード
ＺＰから制御パケット「open」を送出し、各中継ノード
ＺＡ〜ＺＤは自局の識別子ＰＩＩ，ＰＯＩを制御パケッ
ト「open」に付加して中継を行い、それを受け取った宛
先ノードＺＱは経路情報Ｓｐを含む制御パケット「ac
k」を送出し、各中継ノードＺＡ〜ＺＤは制御パケット
「ack」を発信元ノードＺＰまで中継し、発信元ノード
ＺＰは経路情報Ｓｐを含む制御パケット「ack」を受信
する。

【００５３】図８に示す通信のための制御は、図７の制
御により発信元ノードＺＰと宛先ノードＺＱとの間の通
信経路の確保が完了した後で実行される。次に、図８の
制御について説明する。発信元ノードＺＰは、宛先ノー
ドＺＱ宛てに送信すべきパケットが自局の内部で生成さ
れるとステップＳ４０からＳ４１に進む。ステップＳ４
１では、インタフェース経路テーブルＴＢＬ２２を参照
し、宛先のＩＰアドレスに対応する経路情報Ｓｐを取得
する。

【００５４】ステップＳ４２では、送信すべきパケット
に、識別子ＰＲＩ及び経路情報Ｓｐを付加する。識別子
ＰＲＩは、当該パケットに経路情報（Ｓｐ又はＳｑ）が
含まれているか否かを示す１ビットの情報であり、当然
のことながらステップＳ４２では「経路情報あり」を示
す内容に識別子ＰＲＩをセットする。

【００５５】なお、もしも経路情報自体にそれの有無を
識別するための情報を含めておけば、識別子ＰＲＩを付
加する必要はなくなる。実際には、発信元ノードＺＰは
図１２に示すフォーマットのパケットをステップＳ４２
で送信する。このパケットには、図１２に示すように、
送信すべきデータを含むペイロードと、経路情報Ｓｐで
ある「３，３，１，１，」と、識別子ＰＲＩである
「１」と、宛先のＩＰアドレスである「１０．１．２．
０」とが含まれている。

【００５６】中継ノードＺＡは、発信元ノードＺＰが送
出したパケットをステップＳ５０で受信するとステップ
Ｓ５１に進む。ステップＳ５１では、パケットヘッダの
識別子ＰＲＩに割り当てられた位置のビットを参照し、
識別子ＰＲＩの有無、すなわち経路情報Ｓｐ（又はＳ
ｑ）がパケットに含まれているか否かを識別する。経路
情報Ｓｐ（又はＳｑ）を含むパケットを受信した場合に
は、ステップＳ５１からＳ５２に進む。

【００５７】ステップＳ５２では、そのパケットを送出
すべき出力側の入出力インタフェース３１を次のように
して決定する。すなわち、経路情報Ｓｐ（又はＳｑ）の
特定の位置（この例ではＳｐの先頭）の値（１つのＰＯ
Ｉ，ＰＩＩの値）を参照し、それと同じ番号の入出力イ
ンタフェース３１を選択する。ステップＳ５２のルーチ
ング処理においては、ルーチングテーブルＴＢＬ１を参
照する必要はなく、受信したパケットの内容から直ちに
出力側の入出力インタフェース３１を決定することがで
きる。

【００５８】ステップＳ５３では、ステップＳ５２で参
照した識別子ＰＯＩ（又はＰＩＩ）を削除するように経
路情報Ｓｐ（又はＳｑ）を更新する。ステップＳ５３の
処理によって経路情報Ｓｐ（又はＳｑ）が更新されたパ
ケットは、ステップＳ５９で送出される。例えば、発信
元ノードＺＰから中継ノードＺＡに入力されるパケット
には図１２に示すように経路情報Ｓｐとして「３，３，
１，１」が含まれているので、中継ノードＺＡは「３，
３，１，１」の先頭位置の「３」を参照するとともにそ
れを削除し、経路情報Ｓｐとして「３，１，１」が含ま
れるパケットを次の中継ノードＺＢに転送する。

【００５９】同様に、中継ノードＺＢは中継ノードＺＡ
から送出されるパケットに含まれる経路情報Ｓｐ
（「３，１，１」）の先頭位置の「３」を参照するとと
もにそれを削除し、経路情報Ｓｐとして「１，１」が含
まれるパケットを次の中継ノードＺＣに転送する。中継
ノードＺＣは、中継ノードＺＢから送出されるパケット
に含まれる経路情報Ｓｐ（「１，１」）の先頭位置の
「１」を参照するとともにそれを削除し、経路情報Ｓｐ
として「１」が含まれるパケットを次の中継ノードＺＤ
に転送する。中継ノードＺＤの動作も同様である。

【００６０】したがって、中継ノードＺＡ〜ＺＤのいず
れも、受け取ったパケットに付加された経路情報Ｓｐの
先頭位置の値により単純な処理でルーチングを行うこと
ができる。また、中継ノードＺＡ〜ＺＤがステップＳ５
０で受信したパケットに含まれる経路情報Ｓｐ（又はＳ
ｑ）が自局のインタフェース経路テーブルＴＢＬ２３
（又はＴＢＬ２４）に登録されていない場合には、中継
ノードＺＡ〜ＺＤの処理はステップＳ５３からＳ５４を
通ってＳ５５に進む。

【００６１】ステップＳ５５では、受信したパケットに
含まれる経路情報Ｓｐ又はＳｑ（更新後の情報）を自局
のインタフェース経路テーブルＴＢＬ２３又はＴＢＬ２
４に登録する。インタフェース経路テーブルＴＢＬ２
３，ＴＢＬ２４の構成はインタフェース経路テーブルＴ
ＢＬ２１，ＴＢＬ２２と同様であり、図１１のように、
宛先のＩＰアドレスとそれに対応付けられた経路情報Ｓ
ｐ，Ｓｑとで構成される。

【００６２】ところで、発信元ノードＺＰのように経路
情報Ｓｐを付加する機能を持たない発信元ノード（図示
せず）がパケットを送信する場合には、経路情報Ｓｐを
含まないパケットが中継ノードＺＡ〜ＺＤに入力され
る。中継ノードＺＡ〜ＺＤは、入力されるパケットに経
路情報Ｓｐ又はＳｑが含まれていない場合には、識別子
ＰＲＩを検出できないのでステップＳ５１からＳ５６に
進む。ステップＳ５６においては、自局のインタフェー
ス経路テーブルＴＢＬ２３又はＴＢＬ２４を検索し、宛
先に対応する経路情報Ｓｐ又はＳｑが登録されているか
否かを識別する。宛先に対応する経路情報Ｓｐ又はＳｑ
が登録されている場合にはステップＳ５７に進む。

【００６３】ステップＳ５７では、宛先に対応する経路
情報Ｓｐ又はＳｑを自局のインタフェース経路テーブル
ＴＢＬ２３又はＴＢＬ２４から取得し、それをパケット
に付加する。中継ノードＺＡ〜ＺＤが受信したパケット
に経路情報Ｓｐ又はＳｑが含まれていない場合には、ス
テップＳ５２のルーチングを行うことができないので、
ステップＳ５８において通常のルーチング処理を実行す
る。すなわち、ルーチングテーブルＴＢＬ１を検索し、
宛先に対応付けられた入出力インタフェース３１の情報
を入手してパケットを出力すべき入出力インタフェース
３１を決定する。

【００６４】中継ノードＺＡ〜ＺＤが受信したパケット
に経路情報Ｓｐ又はＳｑが含まれていない場合には、従
来と同様にルーチングテーブルＴＢＬ１を検索しなけれ
ばならないので、処理の負担が大きくパケットの転送に
時間もかかる。しかし、中継ノードＺＡ〜ＺＤのインタ
フェース経路テーブルＴＢＬ２３又はＴＢＬ２４に経路
情報Ｓｐ又はＳｑが登録されている場合には、最初に受
信した中継ノードがステップＳ５７で経路情報Ｓｐ又は
Ｓｑを付加するので、その下流に位置する中継ノードに
おいては、経路情報Ｓｐ又はＳｑを含むパケットを受信
することになる。したがって、複数の中継ノードを介し
てパケットを転送する場合には、発信元のノードが経路
情報Ｓｐ又はＳｑを付加しない場合であっても最初の中
継ノードを除く他の中継ノードの負担を小さくすること
ができる。

【００６５】宛先ノードＺＱは、ステップＳ６０で受信
した発信元ノードＺＰからのパケットを正しく受信でき
た場合にはステップＳ６２で「ack」パケットを返送
し、正しく受信できなかった場合には「nack」パケット
を返送する。また、この「ack」パケット及び「nack」
パケットには、ステップＳ６１において経路情報Ｓｑを
付加する。

【００６６】宛先ノードＺＱがステップＳ６２で送出す
る「ack」パケット及び「nack」パケットを受信した場
合にも、中継ノードＺＡ〜ＺＤは上記と同様の処理を行
う。このパケットには経路情報Ｓｑが付加されているの
で、中継ノードＺＡ〜ＺＤはルーチングテーブルＴＢＬ
１を参照することなく単純な処理によりルーチングを行
うことができる。

【００６７】

【発明の効果】以上のように、本発明のパケットルーチ
ング方法及びパケットルーチング装置によれば、各中継
ノードは転送するパケットの送出先のインタフェース
を、ルーチングテーブルを検索することなしに単純に決
定できるので、パケット転送に要する所要時間を短縮す
るとともに処理の負荷を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ノード間で伝送されるパケットの例を示すタイ
ムチャートである。

【図２】通信システムの構成例を示すブロック図であ
る。

【図３】発信元ノードの構成を示すブロック図である。

【図４】各中継ノードの構成を示すブロック図である。

【図５】宛先ノードの構成を示すブロック図である。

【図６】各中継ノードのルーチングテーブルの構成例を
示す模式図である。

【図７】経路確立のための制御を示すフローチャートで
ある。

【図８】通信時の制御を示すフローチャートである。

【図９】各中継ノードが制御パケットopenに書き込む識
別子の例を示す模式図である。

【図１０】各中継ノードから出力される制御パケットop
enの内容の例を示す模式図である。

【図１１】インタフェース経路テーブルの構成例を示す
模式図である。

【図１２】経路確立後に各ノードが送出するパケットの
フォーマットを示す模式図である。

【符号の説明】

１１ データ処理部 １２ 通信制御部 １３ 通信用入出力インタフェース ３１ 入出力インタフェース ３２ 通信制御部 ４１ データ処理部 ４２ 通信制御部 ４３ 通信用入出力インタフェース ＴＢＬ１ ルーチングテーブル ＴＢＬ２１，ＴＢＬ２２，ＴＢＬ２３ インタフェース
経路テーブル ＤＡＤ 宛先ＩＰアドレス ＩＦＮ 出力インタフェース番号 ＺＡ，ＺＢ，ＺＣ，ＺＤ 中継ノード ＺＰ 発信元ノード ＺＱ 宛先ノード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K030 GA01 HA08 HC01 HD03 LB05 5K033 AA01 AA02 CB08 CC01 DB18 EC03 5K034 AA01 EE11 HH63

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発信元ノード，宛先ノード及びそれぞれ
   が複数の入出力インタフェースを有する複数の中継ノー
   ドを備え、前記発信元ノードと宛先ノードとの間で少な
   くとも１つの中継ノードを介して通信を行う通信システ
   ムを用い、前記発信元ノードと宛先ノードとの間の通信
   経路を決定するパケットルーチング方法において、 通信経路の確保を開始する際に、発信元ノードは宛先ノ
   ードに宛てた第１のパケットを送出し、 各々の中継ノードでは、前記第１のパケットを受け取る
   と、前記第１のパケットに含まれる宛先アドレスに基づ
   いて出力側のインタフェースを決定するとともに、前記
   第１のパケットを入力したインタフェースに対応する第
   １の経路識別子と、決定した出力側のインタフェースに
   対応する第２の経路識別子とを前記第１のパケットに付
   加して送出し、 宛先ノードでは、前記第１のパケットを受け取ると、前
   記第１のパケットに含まれる全ての第１の経路識別子の
   情報を含む第１の経路情報と、前記第１のパケットに含
   まれる全ての第２の経路識別子の情報を含む第２の経路
   情報とを生成するとともに、前記第１の経路情報を前記
   発信元ノードに対応付けて記憶し、さらに前記第２の経
   路情報を付加した第２のパケットを前記発信元ノード宛
   てに送出し、 各々の中継ノードでは、前記第２のパケットを受け取る
   と、前記第２のパケットに含まれる宛先アドレスに基づ
   いて出力側のインタフェースを決定し、決定したインタ
   フェースに前記第２のパケットを送出し、 発信元ノードでは、前記第２のパケットを受け取ると、
   前記第２のパケットから抽出した前記第２の経路情報を
   前記宛先ノードに対応付けて記憶し、通信経路の確保を
   完了し、 通信経路の確保を完了した後で、発信元ノードは、前記
   宛先ノードに第３のパケットを送信する際には、前記宛
   先ノードに対応付けられた前記第２の経路情報を第３の
   パケットに付加して送出し、 各々の中継ノードでは、前記第２の経路情報を含む第３
   のパケットを受け取ると、前記第２の経路情報に基づい
   て出力側のインタフェースを決定し、決定したインタフ
   ェースに前記第３のパケットを送出することを特徴とす
   るパケットルーチング方法。
2. 【請求項２】 請求項１のパケットルーチング方法にお
   いて、 通信経路の確保を完了した後で、前記宛先ノードは、前
   記発信元ノードに第４のパケットを送信する際には、前
   記発信元ノードに対応付けられた前記第１の経路情報を
   第４のパケットに付加して送出し、 各々の中継ノードでは、前記第１の経路情報を含む第４
   のパケットを受け取ると、前記第１の経路情報に基づい
   て出力側のインタフェースを決定し、決定したインタフ
   ェースに前記第４のパケットを送出することを特徴とす
   るパケットルーチング方法。
3. 【請求項３】 請求項１のパケットルーチング方法にお
   いて、 各々の中継ノードでは、前記第１の経路情報及び第２の
   経路情報の少なくとも一部分を含むパケットを受信した
   場合に、前記第１の経路情報及び第２の経路情報の少な
   くとも一部分を記憶し、 各々の中継ノードでは、前記第１の経路情報及び第２の
   経路情報のいずれも含まないパケットを受信した場合に
   は、それ自身が記憶している第１の経路情報又は第２の
   経路情報の少なくとも一部分を付加してから前記パケッ
   トを送出することを特徴とするパケットルーチング方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１のパケットルーチング方法にお
   いて、 前記発信元ノード及び宛先ノードの少なくとも一方は、
   前記第２の経路情報又は第１の経路情報の有無を示すル
   ーチングモード識別子を送信対象のパケットに付加し、 各々の中継ノードでは、受信したパケットに含まれるル
   ーチングモード識別子を調べて前記第２の経路情報及び
   第１の経路情報の有無を識別することを特徴とするパケ
   ットルーチング方法。
5. 【請求項５】 請求項１のパケットルーチング方法にお
   いて、 各々の中継ノードでは、前記第２の経路情報を含む第３
   のパケットを受け取ると、前記第２の経路情報の特定位
   置の第２の経路識別子を参照して出力側のインタフェー
   スを決定するとともに、参照した前記第２の経路識別子
   を前記第３のパケットから削除し、決定したインタフェ
   ースに前記第３のパケットを送出することを特徴とする
   パケットルーチング方法。
6. 【請求項６】 発信元ノード，宛先ノード及びそれぞれ
   が複数の入出力インタフェースを有する複数の中継ノー
   ドを備え、前記発信元ノードと宛先ノードとの間の通信
   経路を決定し、前記発信元ノードと宛先ノードとの間で
   少なくとも１つの中継ノードを介して通信を行うパケッ
   トルーチング装置において、 通信経路の確保を開始するために、発信元ノードから宛
   先ノードに宛てた第１のパケットを送出する第１パケッ
   ト送出手段と、 各々の中継ノードが受信した第１のパケットに含まれる
   宛先アドレスに基づいて出力側のインタフェースを決定
   する第１のルーチング手段と、 各々の中継ノードが受信した第１のパケットの入力側の
   インタフェースに対応する第１の経路識別子と、出力側
   のインタフェースに対応する第２の経路識別子とを各々
   の中継ノードで前記第１のパケットに付加する経路識別
   子付加手段と、 宛先ノードが受信した前記第１のパケットから、全ての
   第１の経路識別子を含む第１の経路情報と、全ての第２
   の経路識別子を含む第２の経路情報とを生成する経路情
   報生成手段と、 前記第１の経路情報を前記発信元ノードに対応付けて記
   憶する、宛先ノードに設けられた第１のインタフェース
   経路テーブルと、 前記第２の経路情報を付加した第２のパケットを宛先ノ
   ードから発信元ノード宛てに送出する第２パケット送出
   手段と、 発信元ノードが受信した前記第２のパケットに含まれる
   前記第２の経路情報を前記宛先ノードに対応付けて記憶
   する、発信元ノードに設けられた第２のインタフェース
   経路テーブルと、 発信元ノードが前記宛先ノード宛てに送信する第３のパ
   ケットに前記宛先ノードに対応付けられた前記第２の経
   路情報を付加する発信元経路情報付加手段と、 各々の中継ノードが第３のパケットを受信した場合に、
   前記第３のパケットに付加された前記第２の経路情報に
   基づいて出力側のインタフェースを決定する第２のルー
   チング手段とを設けたことを特徴とするパケットルーチ
   ング装置。
7. 【請求項７】 請求項６のパケットルーチング装置にお
   いて、 各々の中継ノードが前記第１の経路情報及び第２の経路
   情報の少なくとも一部分を含むパケットを受信した場合
   に、前記第１の経路情報及び第２の経路情報の少なくと
   も一部分を記憶する、各々の中継ノードに設けられた第
   ３のインタフェース経路テーブルと、 各々の中継ノードが前記第１の経路情報及び第２の経路
   情報のいずれも含まないパケットを受信した場合に、前
   記第３のインタフェース経路テーブルが保持している情
   報をパケットに付加する中継局経路情報付加手段とを設
   けたことを特徴とするパケットルーチング装置。