JP2001251343A - ラベルスイッチネットワークシステム - Google Patents

ラベルスイッチネットワークシステム

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JP2001251343A JP2000060735A JP2000060735A JP2001251343A JP 2001251343 A JP2001251343 A JP 2001251343A JP 2000060735 A JP2000060735 A JP 2000060735A JP 2000060735 A JP2000060735 A JP 2000060735A JP 2001251343 A JP2001251343 A JP 2001251343A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＭＰＬＳネットワークなどのラベルスイッチ
ネットワークにおけるトラフィックエンジニアリングに
関する各種サービスを実現するとき、各ノードにおける
処理コスト及び処理時間の削減を可能にするなど。 【解決手段】 ラベルスイッチネットワークシステム
は、ラベルに基づいてＩＰフロー対応のＩＰパケットを
転送するラベルスイッチネットワークの入口に配置さ
れ、前記ＩＰパケットのヘッダ情報またはペイロード情
報を参照して、前記ＩＰパケットを転送するためのレイ
ヤ２パスを選択・設定する第１のノードと；前記ネット
ワークの中継箇所に配置され、前記ネットワークの入口
から出口までの前記レイヤ２パスを指定された経路で設
定する複数の第２のノードと；前記ネットワークの出口
に配置された第３のノードと；ユーザ要求または前記ネ
ットワークの状態変化が生じた場合、ポリシ制御プロト
コルに則って、前記第１のノードに前記レイヤ２パスの
設定を指示するとともに、前記第１のノード、前記第２
のノード及び前記第３のノードを集中的に制御するポリ
シサーバとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はラベルスイッチネッ
トワークシステムに関し、特にラベルスイッチネットワ
ークにおける各種フローを集中的に制御してトラフィッ
クエンジニアリングを実現することを可能するラベルス
イッチネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＩＰ（Internet Protocol）ネッ
トワークの高機能化及び運用管理の簡略化を狙いとした
ＰＢＮ（Policy Based Networking）の研究開発及びそ
の実用化が推進されている（Ｙ．Ｎｏｍｕｒａ，ｅｔ
ａｌ．，”Ｐｏｌｉｃｙ Ｂａｓｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ
ｉｎｇ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｅｎｔｅ
ｒｐｒｉｓｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”，ＩＣＣ’９９，１
９９９）。
【０００３】また、ＩＰパケットの転送処理に「ラベ
ル」という新しい概念を導入し、ＩＰレベル（レイヤ
３：Ｌ３）でのルーチング処理をＡＴＭ（Asynchronous
Transfer Mode）、フレームリレー、及びＥｔｈｅｒｎ
ｅｔ（登録商標）などの下位レイヤ（レイヤ２：Ｌ２）
のスイッチング処理で実現するＭＰＬＳ（Multi Protoc
ol Label Switchｉｎｇ）技術が注目されている（Ｒｏ
ｓｅｎ，ｅｔ ａｌ．，”Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ
Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ａｒｃｈｉｔｅｃ
ｔｕｒｅ”，ｗｏｒｋ ｉｎ ｐｒｏｇｒｅｓｓ（ＩＥ
ＴＦ−Ｄｒａｆｔ），１９９９）。
【０００４】特に、ＭＰＬＳネットワークなどのラベル
スイッチネットワーク（以下、ラベル網と称することも
ある）においては、フロー毎の最適経路設定、負荷分
散、障害迂回などのトラフィックエンジニアリングの実
現が重要な要素となる。
【０００５】ラベルスイッチネットワークにおいて、フ
ロー毎の最適経路設定（ＱOＳを考慮した明示的な経路
（ルート）設定、ＩＰフローのアグリゲート（集
約））、トラフィックの負荷分散、及び回線２重化によ
る耐障害性向上などのトラフィックエンジニアリングに
関するサービスを提供するためには、一般にはネットワ
ークの利用状況を収集して適切なＬ２パスを設定する
か、あるいは既存の（既に呼に設定されている）Ｌ２パ
スの内から、あるＩＰトラフィックを送信するのに適切
なＬ２パスを選択する必要がある。ここで、ラベル網は
例えばＡＴＭネットワークのことであり、Ｌ２パスとは
識別子ＶＰＩ，ＶＣＩで指定されるコネクションを意味
する。
【０００６】従来、このようなサービスは図１に示すシ
ステム構成のＭＰＬＳネットワークにおいて考えられて
いる。ＭＰＬＳネットワークにおいては、各ノードはレ
イヤ３（ＩＰレベル）のルータ機能を持つラベルスイッ
チルータＬＳＲ（Label Switching Router）である。Ｌ
ＳＲ（図１中のＬＳＲ１…ＬＳＲ５）は、基本的に、任
意のＩＰフローを通信するために利用するＬ２パスを選
択・設定する機能と、Ｌ２パスを設定するための制御メ
ッセージをホップバイホップでＬＳＲ間を中継すること
で、ＭＰＬＳネットワークの入口から出口までＬ２パス
を設定する機能とを持つ。この制御メッセージは、入口
のＬＳＲにて設定する通信品質パラメータ、及び中継す
るＬＳＲを明示的に指定するパラメータを含む。
【０００７】適切なＬ２パスを選択することは、ＭＰＬ
Ｓを利用した上記の各種サービスを実現するために、必
要不可欠な機能である。従来のＭＰＬＳネットワークは
ＬＳＲ間の分散制御を前提としているので、あるＬＳＲ
がＭＰＬＳネットワークの全体の中で適切なＬ２パスを
選択するには、このＬＳＲはＬＳＲ間の通信プロトコル
などで他のＬＳＲにおける状態を知り、その状態情報を
維持・管理するとともに、状態情報を利用して適切なＬ
２パスを算出することが必要である。
【０００８】このためには、各ＬＳＲは状態情報を配布
・収集するためのプロトコル処理、他のＬＳＲにおける
状態情報を維持・管理する処理、及びＬ２パスを算出す
る処理が必要である。
【０００９】また、ホップバイホップで隣接ＬＳＲ間で
状態情報を交換して行く分散制御手法では、状態情報が
ネットワーク全体に行き渡るまでに、ＬＳＲ間のホップ
数に比例した処理時間が必要である。
【００１０】さらに、回線２重化サービスでは、予備系
パスを予めＭＰＬＳネットワーク内に設定しなければ、
現用系パスに障害が発生したときに、迅速にパスを切り
替えることができないので、予め予備系パスの帯域など
を確保しておく必要がある。しかし、通常の利用時に
は、確保した資源（予備系パスの帯域など）が利用でき
ないため、資源利用効率が悪い。
【００１１】また、従来のＭＰＬＳネットワークにおい
ては、ＩＰフローとＬＳＰ（LabelSwitched Path）との
マッピング（対応）を直接取っていたので、回線を切り
替える必要が生じたときに、ＬＳＲにおいてＩＰフロー
の数だけ回線の切替え処理が必要であり、管理コスト及
びそれを利用した処理コストが高い。
【００１２】これらの結果、分散制御手法を採る従来の
ＭＰＬＳネットワークでは、上記の様々なサービスを実
現するためには、コスト及び処理時間の増大を免れない
だけでなく、資源利用効率が低い。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
第１の課題は、ＭＰＬＳネットワークなどのラベルスイ
ッチネットワークにおけるトラフィックエンジニアリン
グに関する各種サービスを実現するとき、各ノードにお
ける処理コスト及び処理時間の削減を可能にするラベル
スイッチネットワークシステムを提供することにある。
【００１４】本発明の第２の課題は、トラフィックの負
荷分散サービスにおいて、ポリシサーバがネットワーク
の利用状況に偏りが生じないようにパス設定を行うこと
が可能なラベルスイッチネットワークシステムを提供す
ることにある。
【００１５】本発明の第３の課題は、回線２重化サービ
スにおいて、回線障害時に迅速にパス切り替えを行うこ
とが可能なラベルスイッチネットワークシステムを提供
することにある。
【００１６】本発明の第４の課題は、回線２重化サービ
スにおいて、効率よくネットワーク資源を活用すること
を可能にするラベルスイッチネットワークシステムを提
供することにある。
【００１７】本発明の第５の課題は、回線切り替え時の
処理コストの削減を可能にするラベルスイッチネットワ
ークシステムを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１のラベルスイッチネットワークシステ
ムは、ラベルに基づいてＩＰフロー対応のＩＰパケット
を転送するラベルスイッチネットワークの入口に配置さ
れ、前記ＩＰパケットのヘッダ情報またはペイロード情
報を参照して、前記ＩＰパケットを転送するためのレイ
ヤ２パスを選択・設定する第１のノードと；前記ネット
ワークの中継箇所に配置され、前記ネットワークの入口
から出口までの前記レイヤ２パスを指定された経路で設
定する複数の第２のノードと；前記ネットワークの出口
に配置された第３のノードと；ユーザ要求または前記ネ
ットワークの状態変化が生じた場合、ポリシ制御プロト
コルに則って、前記第１のノードに前記レイヤ２パスの
設定を指示するとともに、前記第１のノード、前記第２
のノード及び前記第３のノードを集中的に制御するポリ
シサーバとを備える。
【００１９】本発明の第２のラベルスイッチネットワー
クシステムは、上記第１のラベルスイッチネットワーク
システムにおいて、前記ポリシサーバは、ユーザ要求ま
たは前記ネットワークの状態変化を検出する手段と、前
記ＩＰパケットを転送するために、前記第１のノードに
て、既設定の前記レイヤ２パスを選択するか、適切な経
路を通る新たな前記レイヤ２パスを設定するかを判断す
る手段と、前記レイヤ２パスの適切な経路及び品質保証
パラメータを算出する手段と、前記第１のノードに前記
レイヤ２パスの設定を指示する手段とを有する。
【００２０】本発明の第３のラベルスイッチネットワー
クシステムは、上記第１のラベルスイッチネットワーク
システムにおいて、前記第１のノードはユーザ要求また
は前記ネットワークの状態変化を自己で検出するか前記
第２のノード及び前記第３のノードのいずれかから収集
した場合、前記ポリシサーバに前記ユーザ要求または前
記ネットワークの状態変化を通知する手段を有し、前記
ポリシサーバは前記第１のノードからの前記通知に応答
して、新たに発生するＩＰフロー対応の前記ＩＰパケッ
トを転送するための前記レイヤ２パスの設定を前記第１
のノードに指示する手段を有する。
【００２１】本発明の第４のラベルスイッチネットワー
クシステムは、上記第１のラベルスイッチネットワーク
システムにおいて、前記第２のノードは、前記ＩＰパケ
ットのルーティングを行う手段と、前記ＩＰパケットに
含まれているＩＰアドレスで指定された経路を経由する
前記レイヤ２パスを設定する手段とを有し、前記ポリシ
サーバは前記第２のノード対応のＩＰアドレスにより前
記レイヤ２パスが経由する前記第２のノードを指定する
手段を有する。
【００２２】本発明の第５のラベルスイッチネットワー
クシステムは、上記第１のラベルスイッチネットワーク
システムにおいて、前記ポリシサーバは、ＩＰフローに
対して経由可能な前記レイヤ２パスが複数存在し、前記
ユーザ要求または前記ネットワークの状態変化に基づい
て新たなＩＰフローの発生を検出した場合、事前に収集
した各物理的回線の資源利用状況に応じて、前記新たな
ＩＰフローによって前記ネットワークの資源利用状況に
偏りが生じない経路を検索する手段と、前記ユーザ要求
または前記ネットワークの状態変化で発生する前記新た
なＩＰフローを通信可能な前記レイヤ２パスを前記第１
のノードに設定指示する手段とを有する。
【００２３】本発明の第６のラベルスイッチネットワー
クシステムは、上記第１のラベルスイッチネットワーク
システムにおいて、前記第１のノードは、前記レイヤ２
パスの利用状態を収集・管理する手段と、ＩＰフローに
対して経由可能な前記レイヤ２パスが複数存在し、前記
複数のレイヤ２パスの利用状況に基づきＩＰフローを転
送するのに適した前記レイヤ２パスを選択する手段とを
有し、前記ポリシサーバは、前記ユーザ要求または前記
ネットワークの状態変化に基づいて新たなＩＰフローの
発生を検出した場合、新たに発生するＩＰフローを転送
する前記レイヤ２パスを複数生成するように、前記第１
のノードに設定指示する手段と、前記新たなＩＰフロー
を転送することで前記複数のレイヤ２パスの相互間で利
用状況に偏りが生じないように、前記ＩＰパケットまた
は前記ＩＰフローを単位として適切な前記レイヤ２パス
を選択することを前記第１のノードに指示する手段とを
有する。
【００２４】本発明の第７のラベルスイッチネットワー
クシステムは、上記第１のラベルスイッチネットワーク
システムにおいて、前記ポリシサーバは、ＩＰフローに
対して経由可能な前記レイヤ２パスが複数存在し、前記
ユーザ要求または前記ネットワークの状態変化に基づい
て新たなＩＰフローの発生を検出した場合、事前に収集
した各物理的回線の資源利用状況に応じて、新しく生成
する前記レイヤ２パスについて、前記ユーザ要求を満た
す異なる少なくとも２つの経路を探索し、前記新たなＩ
Ｐフローを転送するための前記レイヤ２パスを生成し、
複数の前記レイヤ２パスの１つを現用パスに、かつ他の
１つを予備パスに定める手段と、前記現用パスが障害で
使用できないことを前記第２または第３のノードが検出
した場合、前記第２または第３のノードの判断で前記現
用パスを前記予備パスに切り替えることを前記第１のノ
ードに指示する手段とを有し、前記第１のノードは、前
記現用パスが障害で使用できないことを自己のノードで
検出した場合、前記現用パスを前記予備パスに切り替え
る手段を有する。
【００２５】本発明の第８のラベルスイッチネットワー
クシステムは、上記第７のラベルスイッチネットワーク
システムにおいて、前記ポリシサーバは、前記現用パス
が通常状態で使用されているときには、前記予備パスを
他のトラフィックに使用させ、前記現用パスに障害が発
生したときは、前記予備パスを使用しているトラフィッ
クの使用を中止させ、前記現用パスで転送していたトラ
フィックを前記予備パスに収容するように、前記第１の
ノードに指示する手段を有する。
【００２６】本発明の第９のラベルスイッチネットワー
クシステムは、上記第１、第７または第８のラベルスイ
ッチネットワークシステムにおいて、前記ポリシサー
バ、前記第１のノード及び前記第２のノードは、１つの
前記レイヤ２パスで複数の異なるＩＰフロー対応の前記
ＩＰパケットを転送する場合、複数のＩＰフローが属す
る論理的なグループとそのグループを識別するためのグ
ループ識別子とを定義し、前記１つのレイヤ２パスを切
り替えるときに前記グループに属する前記複数のＩＰフ
ローを前記グループ識別子により指定する手段を有し、
前記ポリシサーバは前記レイヤ２パスの切り替え時に前
記グループ識別子を用いて前記第１のノードにＩＰフロ
ーと前記レイヤ２パスとの対応を指示する手段を有す
る。
【００２７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。 〔ラベルスイッチネットワークシステムの基本構成〕本
発明の一実施の形態におけるラベルスイッチネットワー
クシステムの基本構成を示す図２を参照すると、このシ
ステムにおいては、ポリシサーバＰＳＶと、複数のノー
ドＮＤ１，ＮＤ２…ＮＤ５とからラベルスイッチネット
ワーク（ラベル網）を構成している。
【００２８】ポリシサーバＰＳＶはラベルスイッチネッ
トワークの入口に配置されたノードＮＤ１と物理的な回
線（物理リンク）によって接続されている。このネット
ワークの入口に配置されたノードＮＤ１とネットワーク
の出口に配置されたノードＮＤ５とは、中継（コア）ノ
ードＮＤ２，ＮＤ３，ＮＤ４及び物理的な回線（物理リ
ンク）を通して接続されている。入口ノードＮＤ１及び
出口ノードＮＤ５は、他のＩＰネットワーク（図示省
略）にそれぞれ接続される。
【００２９】ポリシサーバＰＳＶはユーザ情報及びポリ
シ（運用指針）情報とネットワーク全体の状態とに基づ
き、ノードＮＤ１…ＮＤ５の動作を決定する。ポリシサ
ーバＰＳＶはユーザ情報及びポリシ情報をこれらの情報
を登録・格納するディレクトリサーバ（図示省略）から
入手する。入口ノードＮＤ１、中継ノードＮＤ２，ＮＤ
３，ＮＤ４、及び出口ノードＮＤ５はルータ及びスイッ
チなどのネットワーク機器によって構成され、ポリシサ
ーバＰＳＶの決定に従った動作を実行する。
【００３０】この構成を採るラベルスイッチネットワー
クシステムにおいては、ポリシサーバＰＳＶはＩＰフロ
ー毎の最適経路設定（ＱOＳを考慮した明示的な経路
（ルート）設定、ＩＰフローのアグリゲート（集
約））、トラフィックの負荷分散、及び回線２重化によ
る耐障害性向上などのトラフィックエンジニアリングに
関するサービスを提供するために、ＣＯＰＳ（Common O
pen Policy Service）などのポリシ制御プロトコルに則
って、ノードＮＤ１…ＮＤ５を集中的に制御する。ＣＯ
ＰＳプロトコルについては、文献：Ｊ．Ｂｏｙｌｅ，ｅ
ｔ ａｌ．，”ＴｈｅＣＯＰＳ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ”，
ＲＦＣ２７４８，ＩＥＴＦ，２０００を参照できる。
【００３１】次に、図３を参照して図２に示すポリシサ
ーバＰＳＶ及びノードＮＤ１…ＮＤ５の詳細構成につい
て説明する。ポリシサーバＰＳＶは、ノードＮＤ１…Ｎ
Ｄ５からの状態通知の受信及び状態の収集を行い、これ
らの状態情報を管理するネットワーク資源状態管理部１
０と、ユーザからの要求（通信に必要な帯域確保要求な
ど）を受信し、そのユーザ要求を許可するか否かを判断
するユーザ要求受付処理部１１と、ネットワーク状態の
変化を認識し、新しくＩＰフローが発生するあるいはＩ
Ｐフローが消滅するなどのイベントを検出するイベント
検出部１２とを備える。
【００３２】ポリシサーバＰＳＶは、更に、ユーザ要求
あるいはネットワークの状態変化（状態情報）に対応し
て、新規にＩＰフローが発生した場合に、これを送信す
るＬ２（レイヤ２）パスのラベル網内での経路を算出す
るパス検索部１３と、新しいＩＰフローを送信するため
に、既存の（既に呼に設定されている）Ｌ２パスを利用
するか、新規にＬ２パスを作成するかを判断するＬ２パ
ス作成判断部１４と、Ｌ２パスを作成するときは、その
品質保証パラメータ及び経路を決定するＬ２パス作成部
１５と、作成したＬ２パス情報を送信する設定送信部１
６とを備える。
【００３３】また、ノードＮＤ１…ＮＤ５のそれぞれ
は、基本構成として、ポリシサーバＰＳＶからの設定指
示を受信し、これを実行する設定処理部２０と、ノード
自身の状態をポリシサーバＰＳＶに通知する状態通知部
２１と、従来のラベルが持っているＩＰフロー（レイヤ
３：Ｌ３）とＬ２パスとのマッピング及びホップバイホ
ップでＬ２パスを設定するためのラベル配布処理を行う
ラベルスイッチ機能部２２とを備える。
【００３４】なお、入口ノードＮＤ１はポリシサーバＰ
ＳＶとポリシ制御プロトコルに則って直接に設定指示を
送受信するが、中継ノードＮＤ２，ＮＤ３，ＮＤ４及び
出口ノードＮＤ５は入口ノードＮＤ１を通してポリシサ
ーバＰＳＶと情報の送受信を行う。
【００３５】上述したラベルスイッチネットワークシス
テムにおいては、従来のＭＰＬＳなどのラベル網では各
ノードが備えていたネットワーク資源状態管理部１０、
ユーザ要求受付処理部１１、イベント検出部１２、パス
検索部１３、Ｌ２パス作成判断部１４、及びＬ２パス作
成部１５をポリシサーバＰＳＶに持たせて、各ノードＮ
Ｄ１…ＮＤ５がポリシサーバＰＳＶと通信することによ
り、これらの機能を共有する。
【００３６】一方、ポリシサーバＰＳＶはこれらの機能
を一元管理し、ノードＮＤ１…ＮＤ５に設定指示する必
要が生じたときは、ノードに対して設定処理を指示する
ための設定送信部１６を有する。ノードＮＤ１…ＮＤ５
ではポリシサーバＰＳＶからの設定指示を受信し、これ
を実行する上記機能部２０，２１，２２を備える。
【００３７】このように、ポリシサーバＰＳＶとノード
ＮＤ１…ＮＤ５とで機能分担を行い、ポリシサーバＰＳ
Ｖが状態管理及びパス設定判断を一元的に行うことで、
従来必要であったネットワーク状態情報の収集のための
ノード間での情報交換処理はポリシサーバＰＳＶの内部
に閉じることになり、各ノードでの処理を軽減すること
ができる。また、ＭＰＬＳなどラベル網における種々の
サービスの実現に必要な設定も、ポリシサーバＰＳＶが
ノードＮＤ１…ＮＤ５にＬ２パスの利用方法に関する指
示を出すことにより達成される。
【００３８】〔ラベルスイッチネットワークシステムの
第１の具体的構成・動作〕 （第１の具体的構成）図４は上述したような基本構成を
採るラベルスイッチネットワークシステムの第１の具体
的構成例を示す。
【００３９】図４を参照すると、このシステムにおいて
は、ポリシサーバＰＳＶと、複数のラベルスイッチング
ルータＬＳＲ１…ＬＳＲ５とからラベルスイッチネット
ワーク（ラベル網）としてのＭＰＬＳネットワークを構
成している。複数のラベルスイッチングルータＬＳＲ１
…ＬＳＲ５はネットワーク機器として、図２に示す対応
のノードＮＤ１…ＮＤ５を構成している。
【００４０】ポリシサーバＰＳＶはＭＰＬＳネットワー
クの入口に配置されたルータＬＳＲ１と物理的な回線
（物理リンク）によって接続され、ルータＬＳＲ１…Ｌ
ＳＲ５とポリシ制御プロトコルＣＯＰＳに則って、状態
情報及び設定指示を送受信する。このネットワークの入
口に配置されたルータＬＳＲ１とネットワークの出口に
配置されたルータＬＳＲ５とは、中継（コア）ルータＬ
ＳＲ２，ＬＳＲ３，ＬＳＲ４及び物理的な回線（物理リ
ンク）を通して接続されている。入口ルータＬＳＲ１及
び出口ルータＬＳＲ５は、エッジルータと称されること
もあり、他のＩＰネットワーク（図示省略）にそれぞれ
接続される。
【００４１】このシステムにおけるポリシサーバＰＳＶ
及びルータＬＳＲ１…ＬＳＲ５は、図３に基本構成を示
すポリシサーバＰＳＶ及びノードＮＤ１…ＮＤ５とそれ
ぞれ同一構成である。ただし、ルータＬＳＲ１…ＬＳＲ
５においては、ノードＮＤ１…ＮＤ５を構成するラベル
スイッチ機能部２２をＭＰＬＳ機能部２２と呼ぶ。
【００４２】ポリシサーバＰＳＶは管理者及びルータＬ
ＳＲ１…ＬＳＲ５からの要求、またはトポロジ変化など
により、自発的にＩＰフローのアグリゲート及び明示的
な経路を決定し、この決定結果を入口ルータＬＳＲ１に
通知する。なお、どのような決定を行うかと言ったポリ
シは予めディレクトリサーバに登録されていて、ポリシ
サーバＰＳＶは必要に応じてキャシュしている。
【００４３】入口ルータＬＳＲ１はＭＰＬＳネットワー
クに隣接ＩＰネットワークから到来するＩＰパケット
（Ｌ３）をそのフローに応じて、Ｌ２パスのＬＳＰ（La
bel Switched Path）にマッピングし、ＭＰＬＳネット
ワーク内に転送する。このルータＬＳＲ１はポリシサー
バＰＳＶからの経路決定結果の通知（設定指示）に従っ
て、ＣＲ（Constraint-based Routing）−ＬＤＰ（Labe
l Distribution Protocol）等のラベル配布プロトコル
に則り、明示的なＬＳＰの設定または解放を実行する。
【００４４】中継ルータＬＳＲ２，３，４は上記ラベル
配布プロトコルに則って設定されたラベル情報に基づ
き、ラベル付けされたＩＰパケットを高速にスイッチン
グし、他のルータに転送する。
【００４５】出口ルータＬＳＲ５はラベル付けされたＩ
Ｐパケットからラベルを削除し、そのパケットをルーテ
ィングテーブルに従って、ＭＰＬＳネットワーク外の隣
接のＩＰネットワークに転送する。
【００４６】（ＩＰフローアグリゲート指示の動作例）
次に、上記第１の構成を採るラベルスイッチネットワー
クシステムにおけるＩＰフローのアグリゲート指示の動
作例について、図３，図４，図５及び図６を併用して説
明する。図５はＩＰフローとＬ２パスとのマッピング手
法を説明するための図である。また、図６はＩＰフロー
のアグリゲート指示の動作のフローチャートである。
【００４７】例えば、図４に示すように、ルータＬＳＲ
とポリシサーバＰＳＶとから構成されるＭＰＬＳネット
ワークを考える。ここでは、このネットワークを利用す
るユーザが２０Ｍｂｐｓの帯域を要するＩＰ通信（ＩＰ
フロー）を新しく開始する要求をポリシサーバＰＳＶに
通知する場合を考える。一例として、ここでの要求は動
画像通信のための通信回線（帯域）を確保するものであ
る。
【００４８】この要求は、ポリシサーバＰＳＶが管理す
るＭＰＬＳネットワークに属するユーザ端末から要求さ
れても、ポリシサーバＰＳＶの管理外の別ネットワーク
から要求されてもよい。また、ユーザからの要求以外に
も、ＭＰＬＳネットワークの外部ネットワークのトポロ
ジ状態が変化し、新しくＩＰフローがＭＰＬＳネットワ
ークに流入することをポリシサーバＰＳＶがルータＬＳ
Ｒからの状態通知（状態情報）を検出することを契機に
してもよい。
【００４９】手順１１：ポリシサーバＰＳＶはユーザか
らの要求をユーザ要求受付処理部１１で受信する。通信
先が一台のホストの場合、この要求には宛先ＩＰアドレ
ス及び発信元（発側）ＩＰアドレスの情報が含まれてい
るものとする。また、同一のサブネットに属する複数台
のホストに対する（またはホストからの）要求である場
合には、宛先及び発信元ＩＰアドレスはネットワークア
ドレスである。これらはいずれであっても同様に処理で
きる。
【００５０】また、ｅｎｄ（末端）のアドレスではな
く、中継地点のアドレスであってもよいが、この場合、
パス設定は一部分だけとなるが、パス検索の範囲も一部
のため処理量が少ないという利点がある。しかし、検索
範囲が狭いため、機能的には若干不利な代替手法であ
る。
【００５１】手順１２：ユーザからの要求には明示的に
要求する通信品質が含まれているものとする。通信品質
とは、帯域や遅延、遅延揺らぎ、廃棄率などである。こ
こでは、ユーザから２０Ｍｂｐｓの帯域を保証する要求
があった場合を考える。ユーザの要求に明示的に通信品
質が含まれていない場合は、要求あるいはＩＰパケット
に含まれるアドレス情報やＩＰ通信を利用するアプリケ
ーション情報からポリシサーバＰＳＶが通信品質を適切
に決定しても良いが、この場合、ユーザが望む品質にな
るわけではない。
【００５２】また、ユーザ要求が来なくても、新しくル
ーティングテーブルのエントリが加えられたなど、ネッ
トワーク状態の変化をネットワーク資源状態管理部１０
を通してイベント検出部１２で検出し、そのエントリに
対するＬ２パス設定をユーザ要求とみなすことができ、
これを契機にしてもよい。
【００５３】手順１３：ポリシサーバＰＳＶは、宛先及
び発信元ＩＰアドレス情報からＩＰフローがＭＰＬＳネ
ットワーク内の入口となるルータＬＳＲ１と出口となる
ルータＬＳＲ５を発見する機能を持つ。この機能は、事
前にポリシサーバＰＳＶがＯＳＰＦ（Open Shortest Pa
th First）またはＢＧＰ（Border Gateway Protocol）
などのＩＰルーティングプロトコルにより収集したトポ
ロジ・ルーティング情報を基に決定しても良く、ルータ
のルーティングテーブルを収集して決定しても良く、あ
るいは予め実際のトポロジと同一の情報をポリシサーバ
ＰＳＶに与えておいても良い。
【００５４】ルーティングプロトコルを利用する場合、
ポリシサーバＰＳＶがルーティングプロトコルをサポー
トする必要があるが、差分情報を収集するので、情報量
が少なくて済み最良の手法である。
【００５５】ルーティングテーブルの収集は、差分情報
が扱い難く、各ルータ毎に情報を収集する必要があるの
で、処理量及び情報量が多くなるが、代替手法に成り得
る。また、予めルーティング情報をポリシサーバＰＳＶ
に持たせる手法は、上記二つ手法と異なり、動的にネッ
トワークのトポロジが変化した場合には対応できない
が、情報を収集する一切の処理が不要なため、最も簡単
であり、代替手法に成り得る。
【００５６】手順１４：各ルータＬＳＲ１…ＬＳＲ５は
リンク（物理的回線）の利用状況やユーザによる資源予
約状況をＳＮＭＰ（Simple Network Management Protoc
ol）などの状態を通知できるプロトコルを利用してポリ
シサーバＰＳＶに通知する手段を有する。ポリシサーバ
ＰＳＶは各ルータＬＳＲから通知されたＭＰＬＳネット
ワークのリンク状態を収集し、これを管理する機能を持
つ。この動作例では、各ルータＬＳＲ間の残り帯域量
は、ポリシサーバＰＳＶがルータＬＳＲへパスの設定を
指示した帯域をすべて記憶しておくことで、各リンクで
設定されている帯域量を算出することができる。
【００５７】手順１５：ポリシサーバＰＳＶはユーザか
らの要求を受け付けるか否かについて、その要求に含ま
れているアドレス情報あるいはユーザ情報を基に判断す
るためにユーザ要求受付処理部１１を有する。この動作
例では、ユーザからの要求を受け付けることをポリシサ
ーバＰＳＶで判断する。要求を拒絶せずに処理する場合
に、Ｌ２パス作成判断部１４は新規にパスを設定するか
否かの判断処理を行う。
【００５８】手順１６：入口ルータＬＳＲ１から出口ル
ータＬＳＲ５に至る既存パス（既に呼が設定されている
パス）が存在し、このパスを利用してユーザの要求する
ＩＰトラフィックを送信することができる場合には、ポ
リシサーバＰＳＶは、設定送信部１６により入口ルータ
ＬＳＲ１に対してユーザが要求するＩＰフローを既存パ
スを使って送信するように指示することができる。
【００５９】しかし、ユーザの要求する通信品質を満た
せない、あるいは混在することで既存のトラフィックが
悪影響を受ける場合などは、既存のパスを利用せずに、
新規にパスを設定しても良い。この動作例では、既存の
１５Ｍｂｐｓの帯域を持つパスではユーザの要求を満た
すことができないとポリシサーバＰＳＶが判断し、新規
にパスを設定する処理に移る。
【００６０】手順１７：ユーザの要求を満たすことがで
きる入口ルータＬＳＲ１から出口ルータＬＳＲ５に至る
経路を、トポロジ状態、ルーティング状態及びリンク状
態を用いたダイクストラのアルゴリズムなどを利用して
検索する。また、他のパス検索アルゴリズムや、ｔｒａ
ｃｅｒｏｕｔｅを用いた検索方法でもよい。
【００６１】ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅの場合、トポロジ及
びルーティングテーブルを持たずにパスを検索できる利
点があるが、検索に時間がかかり、すべてのルータＬＳ
Ｒがｔｒａｃｅｒｏｕｔｅをサポートしている必要があ
る。したがって、ダイクストラのアルゴリズムなどとト
レードオフの代替手法に成り得る。
【００６２】この動作例では、パス検索部１３はユーザ
要求を満たすパスとして、ダイクストラのアルゴリズム
から、ルータＬＳＲ１→ＬＳＲ３→ＬＳＲ５を経由する
パスを発見（検索）できる。
【００６３】なお、ダイクストラのアルゴリズムの詳細
については、文献：ＤｉｍｉｔｒｉＢｅｒｔｓｅｋａ
ｓ, ｅｔ ａｌ., Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ, Ｐ
ＲＥＮＴＩＣＥ−ＨＡＬＬ, １９８７を参照できる。
また、ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅの詳細については、文献：
Ｇ．Ｋｅｓｓｌｅｒ, ｅｔ ａｌ., ＲＦＣ２１５１,
Ａ Ｐｒｉｍｅｒ ｏｎ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ａｎｄ
ＴＣＰ／ＩＰ Ｔｏｏｌｓ ａｎｄ Ｕｔｉｌｉｔｉ
ｅｓ， ＩＥＴＦ, １９９７を参照できる。
【００６４】手順１８：ポリシサーバＰＳＶは発見した
経路を明示し、ユーザの要求を満たす品質保証パラメー
タを含むＬ２のパスを設定するために、ＣＲ−ＬＤＰあ
るいはＲＳＶＰなどのプロトコルに則るパス設定メッセ
ージをＭＰＬＳネットワークの入口から出口に向かって
転送するように、入口ルータＬＳＲ１に指示する。この
動作例では、ポリシサーバＰＳＶはＬＳＲ１→ＬＳＲ３
→ＬＳＲ５を経由する経路を通る帯域２０Ｍｂｐｓのパ
スを設定するように、入口ルータＬＳＲ１にＣＯＰＳプ
ロトコルを利用して指示する。
【００６５】手順１９：入口ルータＬＳＲ１はポリシサ
ーバＰＳＶからの指示を受け取ると、ＣＲ−ＬＤＰある
いはＲＳＶＰなどの明示的なパス設定プロトコルを利用
して、出口ルータＬＳＲ５に向かってＬ２パスを設定す
る機能（設定処理部２０，ＭＰＬＳ機能部２２）を持っ
ている。
【００６６】手順２０：入口ルータＬＳＲ１から発せら
れたパス設定メッセージは中継ルータＬＳＲ３にてパス
設定に利用され、メッセージ内に記述されている経路に
従って、出口ルータＬＳＲ５に向かって順次送信され
る。
【００６７】手順２１：ポリシサーバＰＳＶは、Ｌ２パ
スが設定されたことを認識した後、Ｌ２パスにユーザか
ら要求されたＩＰフローをマッピングする指示をルータ
ＬＳＲに送る。このとき、ＩＰフローを識別するための
識別子としては、宛先及び送信元ＩＰアドレス、宛先及
び送信元ポート番号、プロトコル種別などのＩＰヘッダ
情報、あるいはペイロード情報が考えられる。
【００６８】この識別子がＩＰフローと１対１に対応し
てもよく、また複数フローを一つの識別子で指定する場
合は、ＩＰアドレスマスクを使ったネットワークアドレ
ス単位でのＩＰフローの指定など、ワイルドカードを使
った識別子で複数のＩＰフローを指定しても良い。これ
らは互いに等位の代替手法である。
【００６９】手順２２：ＩＰパケットの転送を実現する
ためには、ＩＰフローを識別するエントリと転送するＬ
２パスとを関連付ける「マッピング」と呼ぶ処理が必要
となる。任意のＩＰフローを転送するＬ２パスを選択す
るためには、例えば、ＩＰフローを一意に識別するエン
トリを持つＩＰフロー識別子テーブルＴＢＬ（図５参
照）を用意し、各エントリにはＩＰフローを転送するＬ
２パスを一意に関連付けるポインタを用意する。
【００７０】この関連付けが「マッピング」処理であ
り、これによりエントリにヒットしたＩＰフローがどの
Ｌ２パスを利用するかが、対応関係から判断できる。複
数のＩＰフローが同一のＬ２パスを利用して転送される
場合は、各ＩＰフローエントリのポインタは同一のＬ２
パスを指している。他のＬ２パスについても、同様であ
る。
【００７１】各ルータＬＳＲの動作は、ＩＰパケットが
ルータに到着した際に、ＩＰフローを識別するエントリ
にヒットするかどうか、上記ＩＰフロー識別子テーブル
ＴＢＬを検索する。エントリにヒットした場合、エント
リの中には、Ｌ２パスの識別子Ｌ２ＩＤが入っているた
め、この情報からそのＩＰパケットを転送すべきＬ２パ
スが求められる。
【００７２】ＩＰフロー（Ｌ３）とＬ２パスとのマッピ
ングが終わると、最終的にユーザの要求するＩＰトラフ
ィックはユーザの要求した品質で送信される。 〔ラベルスイッチネットワークシステムの第２の具体的
構成・動作〕 （第２の具体的構成）図７は図２及び図３に示したよう
な基本構成を採るラベルスイッチネットワークシステム
の第２の具体的構成例を示す。また、図８は図７に示す
各ルータの構成例を示す。
【００７３】図７及び図８を参照すると、このシステム
においては、ポリシサーバＰＳＶと、複数のラベルスイ
ッチングルータＬＳＲ１…ＬＳＲ５とからラベルスイッ
チネットワークとしてのＭＰＬＳネットワークを構成し
ている。複数のラベルスイッチングルータＬＳＲ１…Ｌ
ＳＲ５はネットワーク機器として、図２に示す対応のノ
ードＮＤ１…ＮＤ５を構成している。
【００７４】ポリシサーバＰＳＶはＭＰＬＳネットワー
クの入口に配置されたルータＬＳＲ１と物理的な回線
（物理リンク）によって接続され、ルータＬＳＲ１…Ｌ
ＳＲ５とポリシ制御プロトコルＣＯＰＳに則って、状態
情報及び設定指示を送受信する。このネットワークの入
口に配置されたルータＬＳＲ１とネットワークの出口に
配置されたルータＬＳＲ５とは、中継ルータＬＳＲ２，
ＬＳＲ３，ＬＳＲ４及び物理的な回線（物理リンク）を
通して接続されている。入口ルータＬＳＲ１及び出口ル
ータＬＳＲ５は、他のＩＰネットワーク（図示省略）に
それぞれ接続される。
【００７５】このシステムにおけるポリシサーバＰＳＶ
は図３に基本構成を示すポリシサーバＰＳＶと同一構成
である。ルータＬＳＲ１…ＬＳＲ５は、ノードＮＤ１…
ＮＤ５と同様の構成要素として、設定処理部２０，状態
通知部２１，及びラベルスイッチ機能部２２（ただし、
ＭＰＬＳ機能部２２と呼ぶ）を備えるとともに、更にリ
ンク状態収集部２３を備える。ルータＬＳＲ１…ＬＳＲ
５におけるＭＰＬＳ機能部２２は、負荷分散フロー識別
部２２０，Ｌ２パス決定部２２１，管理テーブル２２
２，及びＬ２パス状態管理テーブル２２３から構成され
ている。
【００７６】（トラフィックの負荷分散の動作例）次
に、上記第２の構成を採るラベルスイッチネットワーク
システムにおけるトラフィックの負荷分散の動作例につ
いて、図３，図７，図８及び図９を併用して説明する。
図９は負荷分散制御手法を説明するための図である。
【００７７】例えば、図７に示すように、ルータＬＳＲ
とポリシサーバＰＳＶとから構成されるＭＰＬＳネット
ワークを考える。ここでは、このネットワークを利用す
るユーザが品質を保証されたＩＰ通信（ＩＰフロー）を
新しく開始する要求をポリシサーバＰＳＶに通知する場
合を考える。ただし、集中型制御による負荷分散の実現
のためには、ＭＰＬＳネットワークが入口ルータＬＳＲ
１から出口ルータＬＳＲ５に至る複数の経路を有してい
ることが前提となる。 手順２１：ポリシサーバＰＳＶはユーザからの要求を受
信、解析、受付する処理を行い、Ｌ２パスの設定が新た
に必要であることを上述した第１の動作例の手順１１か
ら手順１６と同様の処理により判断する。
【００７８】手順２２：ポリシサーバＰＳＶはユーザの
要求を満たすことができるＩＰフローについて、入口ル
ータＬＳＲ１から出口ルータＬＳＲ５に至る経路のうち
帯域あるいは遅延などの資源に最も余裕のあるトポロジ
状態、ルーティング状態及びリンク状態を用いた上記ダ
イクストラのアルゴリズムなどの経路検索手法を利用し
て発見する。
【００７９】ポリシサーバＰＳＶはこの経路を明示しユ
ーザ要求を満たす品質パラメータを含むＬ２パス設定を
入口ルータＬＳＲ１に指示することにより、資源に余裕
がなく、利用率が高く、かつ負荷が高いリンクを回避す
る経路を選択することができるため、結果的に負荷を集
中させず、分散させることが達成される。
【００８０】手順２３：この第１の経路選択手法に代替
して、複数のＩＰフローが同一の入口ルータＬＳＲ１か
ら出口ルータＬＳＲ５を通る場合には、複数のパスを設
定し、複数のパス間で負荷を分散させることもできる。
例えば、異なる２つの経路として、Ｐ１：ＬＳＲ１→Ｌ
ＳＲ３→ＬＳＲ５と、Ｐ２：ＬＳＲ１→ＬＳＲ２→ＬＳ
Ｒ４→ＬＳＲ５を発見する。
【００８１】ポリシサーバＰＳＶで収集・管理する資源
の利用状況を利用してこれらの経路を比較し、資源に一
層余裕のある１つの経路を利用状況に応じて動的にポリ
シサーバＰＳＶが選択し、これを入口ルータＬＳＲ１に
設定しても良い。
【００８２】手順２４：上記第２の経路選択手法に代替
して、複数のＩＰフローが同一の入口ルータＬＳＲ１か
ら出口ルータＬＳＲ５を通る場合には、ユーザ要求を満
たすパスとして、例えば異なる２つの経路として、Ｐ
１：ＬＳＲ１→ＬＳＲ３→ＬＳＲ５と、Ｐ２：ＬＳＲ１
→ＬＳＲ２→ＬＳＲ４→ＬＳＲ５とを発見する。
【００８３】次に、これらの経路のすべてをＬ２パスと
して設定する指示を入口ルータＬＳＲ１に指示し、かつ
入口ルータＬＳＲ１ではユーザが要求したＩＰフローに
含まれるＩＰパケットを送信する毎に、送信に利用でき
る複数のＬ２パスのうち１つに集中して送信しないよう
に、Ｌ２パスを選択する。これにより、ＩＰフローをパ
ケット単位で負荷分散することができる。
【００８４】この時、送信するＬ２パスを選択する基準
となる経路毎の利用状況をルータＬＳＲ１が取得する手
法として、ルータＬＳＲ１が独自に経路の利用状況を収
集してもよい。ルータＬＳＲ１にポリシサーバＰＳＶが
指示する上記第２の経路選択手法と比較して、ポリシサ
ーバＰＳＶは指示をせずに、ルータＬＳＲ１が自律的に
判断するため、制御遅延が少なく、ポリシサーバＰＳＶ
の負荷も軽い。
【００８５】上述した第２の動作例においては、ルータ
ＬＳＲ１がＩＰパケットを受信すると、負荷分散の必要
があるパケットであるか否かをＩＰフローの管理テーブ
ル２２２を参照して識別する処理を行う。このとき、負
荷分散の必要があるとポリシサーバＰＳＶが判断したと
きには、ＩＰパケットの送信に利用する複数のＬ２パス
のうち、どのＬ２パスを利用するかをＬ２パス状態管理
テーブル２２３を参照しながら、最も負荷の軽いＬ２パ
スを選択し、ＩＰパケットを選択したＬ２パスで転送さ
せる、という処理を行うことで負荷分散が実現できる。
【００８６】これにより、最終的にユーザの要求するＩ
ＰトラフィックはＭＰＬＳネットワークにおける負荷を
集中させることなく、ユーザの要求する品質でＭＰＬＳ
ネットワークから隣接ＩＰネットワークに転送される。
【００８７】ここで、図９を参照して詳述すると、ルー
タＬＳＲに入力されるＩＰパケットのうち、負荷分散フ
ロー識別部２２０が持つ、負荷分散フロー管理テーブル
２２２のエントリにヒットするＩＰパケットが、負荷分
散の対象となるパケットとして新たに「負荷分散識別
子」と呼ぶタグを付けられる。この例では、ＩＰパケッ
トとして２つの異なる宛先を持つパケットが到着し、負
荷分散フロー識別部２２０により、タグ「ア」、タグ
「イ」が付けられたとする。
【００８８】このタグを持つパケットは、次にＬ２パス
決定部２２１に送られ、送信されるＬ２パスが選択され
る。Ｌ２パス決定部２２１では、予め「ア」、「イ」と
いうタグを持つパケットはＬ２パスの混雑状況を見なが
ら、適切なパスを選ぶ、というメカニズムで動くように
制御されている。
【００８９】この場合、最初にタグ「ア」を持つＩＰパ
ケットをＬ２パスＡで転送することに決定したとする
と、直後に送信するパケットを同一のパスＡで送って
は、パスＣは全く利用されないため、そのパスＡの利用
率だけが高くなることになる。そこで、Ｌ２パス決定部
２２１は、負荷を分散するために、次のタグ「イ」を持
つＩＰパケットは、パスＡとは異なるパスＣを選択し、
このパスを利用してパケットを転送することを決定す
る。これにより、負荷分散が実現される。
【００９０】〔ラベルスイッチネットワークシステムの
第３の具体的構成・動作〕 （第３の具体的構成）図１０は図２及び図３に示したよ
うな基本構成を採るラベルスイッチネットワークシステ
ムの第３の具体的構成例を示す。また、図１１は図１０
に示す各ルータの構成例を示す。
【００９１】図１０及び図１１を参照すると、このシス
テムにおいては、ポリシサーバＰＳＶと、複数のラベル
スイッチングルータＬＳＲ１…ＬＳＲ５とからラベルス
イッチネットワークとしてのＭＰＬＳネットワークを構
成している。複数のラベルスイッチングルータＬＳＲ１
…ＬＳＲ５はネットワーク機器として、図２に示す対応
のノードＮＤ１…ＮＤ５を構成している。
【００９２】ポリシサーバＰＳＶはＭＰＬＳネットワー
クの入口に配置されたルータＬＳＲ１と物理的な回線
（物理リンク）によって接続され、ルータＬＳＲ１…Ｌ
ＳＲ５とポリシ制御プロトコルＣＯＰＳに則って、状態
情報及び設定指示を送受信する。このネットワークの入
口に配置されたルータＬＳＲ１とネットワークの出口に
配置されたルータＬＳＲ５とは、中継ルータＬＳＲ２，
ＬＳＲ３，ＬＳＲ４及び物理的な回線（物理リンク）を
通して接続されている。入口ルータＬＳＲ１及び出口ル
ータＬＳＲ５は、他のＩＰネットワーク（図示省略）に
それぞれ接続される。
【００９３】このシステムにおけるポリシサーバＰＳＶ
は図３に基本構成を示すポリシサーバＰＳＶと同一構成
である。ルータＬＳＲ１…ＬＳＲ５は、ノードＮＤ１…
ＮＤ５と同様の構成要素として、設定処理部２０，状態
通知部２１，及びラベルスイッチ機能部２２（ただし、
ＭＰＬＳ機能部２２と呼ぶ）を備えるとともに、更にリ
ンク状態収集部２３を備える。
【００９４】ルータＬＳＲ１…ＬＳＲ５におけるＭＰＬ
Ｓ機能部２２は、Ｌ２パス選択部２２４及びＩＰフロー
・Ｌ２パス対応管理テーブル２２５から構成されてい
る。Ｌ２パス選択部２２４はＬ２パス候補選択部２２６
及び障害時パス切り替え部２２７を有する。
【００９５】（回線２重化の動作例１）次に、上記第３
の構成を採るラベルスイッチネットワークシステムにお
ける回線２重化の第１の動作例について、図３，図１０
及び図１１を併用して説明する。
【００９６】例えば、図１０に示すように、ルータＬＳ
ＲとポリシサーバＰＳＶとから構成されるＭＰＬＳネッ
トワークを考える。ここでは、このネットワークを利用
するユーザが品質を保証されたＩＰ通信（ＩＰフロー）
を新しく開始する要求をポリシサーバＰＳＶに通知する
場合を考える。ただし、回線２重化の実現のためには、
ＭＰＬＳネットワークが入口ルータＬＳＲ１から出口ル
ータＬＳＲ５に至る複数の経路を有していることが前提
となる。
【００９７】手順３１：ポリシサーバＰＳＶはユーザか
らの要求を受信、解析、受付する処理を行い、Ｌ２パス
の設定が新たに必要であることを上述したラベルスイッ
チネットワークシステムの第１の動作例の手順１１から
手順１６と同様の処理により判断する。
【００９８】手順３２：ポリシサーバＰＳＶはユーザの
要求を満たすことができる入口ルータＬＳＲ１から出口
ルータＬＳＲ５に至る任意の２つ以上（この例では、２
つ）の経路を、トポロジ状態、ルーティング状態及びリ
ンク状態を用いた上記ダイクストラのアルゴリズムなど
の経路検索手法を利用して発見する。
【００９９】ポリシサーバＰＳＶはこれらの複数の経路
を明示し、ユーザ要求を満たす品質保証パラメータを含
むＬ２パス設定を入口ルータＬＳＲ１に指示する。更
に、これらのＬ２パスの一部を現用系のパスとして通常
利用し、残りのパスを予備系として現用系が障害で利用
できなくなった場合のバックアップパス（ホットスタン
バイ状態のパス）にそれぞれ利用すること、及びＬ２パ
スを利用する１つ以上のＩＰフローも指示する。
【０１００】ここでは、ポリシサーバＰＳＶはＰ１：Ｌ
ＳＲ１→ＬＳＲ２→ＬＳＲ４→ＬＳＲ５と、Ｐ２：ＬＳ
Ｒ１→ＬＳＲ３→ＬＳＲ５との２つのパスを作成するこ
とを入口ルータＬＳＲ１に指示する。ポリシサーバＰＳ
Ｖは２つのパスがそれぞれ確立された後、Ｐ１：ＬＳＲ
１→ＬＳＲ２→ＬＳＲ４→ＬＳＲ５を現用系のパスとし
て、Ｐ２：ＬＳＲ１→ＬＳＲ３→ＬＳＲ５を予備系のパ
スとして利用することを入口ルータＬＳＲ１に指示す
る。
【０１０１】手順３３：現用系のパスが障害で利用でき
なくなったことをポリシサーバＰＳＶ、あるいは他のル
ータＬＳＲ２…ＬＳＲ５のいずれかからの状態通知でル
ータＬＳＲ１が把握した場合、現用系から予備系へのポ
リシサーバＰＳＶによるパス切り替え指示を待つことな
く、ルータＬＳＲ１が自律的に予備系のパスを利用す
る。
【０１０２】これは、例えば、図１１に示すように、ル
ータＬＳＲ１の持つリンク状態収集部２３が現用系のパ
ス障害を検出した場合に、Ｌ２パス選択部２２４にその
旨を通知することで、ＩＰパケットに対する予備系と現
用系のパス候補のうち、予備系のパスＰ２を利用するこ
とを障害時パス切り替え部２２７が判断し、予備系のパ
スＰ２を利用してＩＰパケットを送信することで実現さ
れる。
【０１０３】（回線２重化の動作例２）次に、上記第３
の構成を採るラベルスイッチネットワークシステムにお
ける回線２重化の第２の動作例について、図３，図１０
及び図１１を併用して説明する。
【０１０４】この動作例においても、上記回線２重化の
第１の動作例と同様に、ルータＬＳＲ１…ＬＳＲ５とポ
リシサーバＰＳＶとから構成されるＭＰＬＳネットワー
クを考える。ここでは、このネットワークを利用するユ
ーザが品質を保証されたＩＰ通信（ＩＰフロー）を新し
く開始する要求をポリシサーバＰＳＶに通知する場合を
考える。ただし、回線２重化の実現のためには、ＭＰＬ
Ｓネットワークが入口ルータＬＳＲ１から出口ルータＬ
ＳＲ５に至る複数の経路を有していることが前提とな
る。
【０１０５】上記回線２重化の第１の動作例では、予備
系のパスは現用系のパスの障害時にしか利用されること
はなかったが、この回線２重化の第２の動作例では、効
率的な回線２重化を図るために、予備系パスも現用系パ
スを利用しているときに利用する。
【０１０６】手順４１：ポリシサーバＰＳＶはユーザか
らの要求を受信、解析、受付する処理を行い、Ｌ２パス
の設定が新たに必要であることを上述したラベルスイッ
チネットワークシステムの第１の動作例の手順１１から
手順１６と同様の処理により判断する。
【０１０７】手順４２：ポリシサーバＰＳＶはユーザの
要求を満たすことができる入口ルータＬＳＲ１から出口
ルータＬＳＲ５に至る任意の２つ以上（この例では、２
つ）の経路を、トポロジ状態、ルーティング状態及びリ
ンク状態を用いた上記ダイクストラのアルゴリズムなど
の経路検索手法を利用して発見する。
【０１０８】ポリシサーバＰＳＶはこれらの複数の経路
を明示し、ユーザ要求を満たす品質パラメータを含むＬ
２パス設定を入口ルータＬＳＲ１に指示する。更に、こ
れらのＬ２パスの一部を現用系のパスとして通常利用
し、残りのパスを予備系として現用系が障害で利用でき
なくなった場合のバックアップパス（ホットスタンバイ
状態のパス）にそれぞれ利用すること、及びＬ２パスを
利用する１つ以上のＩＰフローも指示する。
【０１０９】ここでは、ポリシサーバＰＳＶはＰ１：Ｌ
ＳＲ１→ＬＳＲ２→ＬＳＲ４→ＬＳＲ５と、Ｐ２：ＬＳ
Ｒ１→ＬＳＲ３→ＬＳＲ５との２つのパスを作成するこ
とを入口ルータＬＳＲ１に指示する。ポリシサーバＰＳ
Ｖは２つのパスがそれぞれ確立された後、Ｐ１：ＬＳＲ
１→ＬＳＲ２→ＬＳＲ４→ＬＳＲ５を現用系のパスとし
て、Ｐ２：ＬＳＲ１→ＬＳＲ３→ＬＳＲ５を予備系のパ
スとして利用することを入口ルータＬＳＲ１に指示す
る。
【０１１０】手順４３：ポリシサーバＰＳＶは同時に、
予備系のパスは現用系のパスの運用中は別のＩＰフロー
を送信するのに利用するように、適切にＩＰフローを選
択し、Ｌ２パスとの対応付けを入口ルータＬＳＲ１に指
示する。このＩＰフローは基本的には、同一の出口ルー
タＬＳＲ５を出口として利用する他のＩＰフローであ
り、ＩＰフローが従来必要とする通信品質が満たされる
任意のＩＰフローを選択できる。なお、最終宛先にＩＰ
フローが到達でき、ＩＰフローが従来必要とする通信品
質が満たされれば、出口ルータＬＳＲが異なっていても
良い。
【０１１１】手順４４：ポリシサーバＰＳＶは現用系パ
スに障害が発生した場合は、予備系パスを使って送信し
ていたＩＰフローを別のＬ２パスに切り替え、現用系パ
スを使って送信していたＩＰフローを予備系パスに切り
替えて送信することを入口ルータＬＳＲ１に指示する。
【０１１２】一層詳述すると、例えば、現用系、予備
系、ベストエフォートという３つのパスが既に設定され
ているとする。これらのうち、現用系パス及び予備系パ
スはそれぞれ２０Ｍｂｐｓの帯域を保証されているが、
ベストエフォートパスは帯域の保証はないとする。ま
た、ＩＰフローＡ及びＩＰフローＢが存在し、ＩＰフロ
ーＡが回線障害時に予備系のパスを利用でき、ＩＰフロ
ーＢは障害が起きなければ予備系のパスを利用し、障害
発生時にはベストエフォートパスで転送される、という
制御ポリシが各ルータＬＳＲに設定されている場合を考
える。
【０１１３】障害が発生していない場合は、ＩＰフロー
Ａ，Ｂともに帯域が２０Ｍｂｐｓ保証された通信ができ
るが、一旦障害が発生すると、ＩＰフローＡは予め決め
られた制御ポリシに従い、予備系のパスを利用した転送
に切り替わり、かつＩＰフローＢはベストエフォートパ
スを利用した転送に切り替わる。この結果、ＩＰフロー
Ａに対しては障害時の予備帯域を用意しながら、障害が
発生しない場合は他のＩＰフローＢに対して帯域保証サ
ービスを提供することが可能になる。
【０１１４】手順４５：現用系のパスが障害で利用でき
なくなったことをポリシサーバＰＳＶ、あるいは他のル
ータＬＳＲ２…ＬＳＲ５のいずれかからの状態通知でル
ータＬＳＲ１が把握した場合、現用系から予備系へのポ
リシサーバＰＳＶによるパス切り替え指示を待つことな
く、ルータＬＳＲ１が自律的に予備系のパスを利用す
る。
【０１１５】これは、例えば、図１１に示すように、ル
ータＬＳＲ１の持つリンク状態収集部２３が現用系のパ
ス障害を検出した場合に、Ｌ２パス選択部２２４にその
旨を通知することで、ＩＰパケットに対する予備系と現
用系のパス候補のうち、予備系のパスＰ２を利用するこ
とを障害時パス切り替え部２２７が判断し、予備系のパ
スＰ２を利用してＩＰパケットを送信することで実現さ
れる。
【０１１６】（ＩＰフローとＬ２パスとのマッピングの
拡張動作例）次に、上記第３の構成を採るラベルスイッ
チネットワークシステムにおけるＩＰフローとＬ２パス
とのマッピングの拡張動作例について、図３，図１０，
図１１及び図１２を併用して説明する。図１２はＩＰフ
ローとＬ２パスとのマッピングの拡張動作例を説明する
ための図である。
【０１１７】このＩＰフローとＬ２パスとのマッピング
の拡張においては、ＩＰフローの識別子ＩＰＩＤとＬ２
パスとを直接対応させるのではなく、複数のＩＰフロー
識別子ＩＰＩＤを宛先などに基づいてグループ化したグ
ループ識別子ＧＩＤとＬ２パスとをマッピングさせる。
例えば、回線障害時に備えてＬ２パスを２重化した場
合、従来であれば現用系から予備系へＬ２パスを別のＬ
２パスに切り替えるときに、ＩＰフロー識別子ＩＰＩＤ
とＬ２パスとが直接対応していたため、ＩＰフロー識別
子ＩＰＩＤ毎にマッピング情報を変更する必要があっ
た。
【０１１８】これに対して、グループ識別子ＧＩＤを利
用することで、グループ識別子ＧＩＤとＬ２パス識別子
Ｌ２ＩＤとのマッピングを変更するだけで、複数のＩＰ
フローのＬ２パスとのマッピングを同時に変更すること
ができ、マッピングに必要な処理ステップ数及び処理時
間を減らすことができる。
【０１１９】入口ルータＬＳＲ１のＭＰＬＳ機能部２２
において、入力ＩＰフローのＩＰパケットを送信するＬ
２パスを選択するとき、Ｌ２パス候補選択部２２６はＩ
Ｐフロー・Ｌ２パス対応管理テーブル２２５を参照し
て、入力ＩＰパケットと一致する情報を持つＩＰフロー
識別子ＩＰＩＤを選択し、このＩＰフロー識別子ＩＰＩ
Ｄに対応するグループ識別子ＧＩＤとの対応関係を検索
することにより、グループ識別子ＧＩＤが発見でき、更
にこのグループ識別子ＧＩＤに基づいて対応するＬ２パ
ス識別子Ｌ２ＩＤを選択する。
【０１２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のＭＰＬＳなどのラベルスイッチシステムでは分散
して各ノードで保有していた機能をポリシサーバが集中
して持つことにより、各ノードおける機能及び処理が不
要になり、各ノードにおける処理コスト及び処理時間を
削減することができる。
【０１２１】つまり、本発明では、状態情報はポリシサ
ーバで一元的に収集・管理し、Ｌ２パスの算出も行うた
め、各ノードは状態情報をポリシサーバに通知する機能
だけを持てば良く、各ノードはポリシサーバの機能を共
有することが可能である。このため、従来各ノードにお
いて必要であった他のノードの状態を維持・管理する処
理、これを配布・収集する処理、及びＬ２パスを算出す
る処理が不要になる。この結果、ノードにおいて必要な
状態通知・収集のメッセージ数が削減され、これらの処
理回数を削減することが可能になる。
【０１２２】従来のホップバイホップで状態情報をネッ
トワーク全体の隣接ノード間で交換して行く手法では、
状態情報がネットワーク全体に行き渡るまでにノード間
のホップ数に比例した処理時間が必要であった。本発明
では、ノードはポリシサーバに状態を通知するだけで良
いため、ホップバイホップで情報を交換する必要がなく
なり、処理時間が少なくなる。
【０１２３】状態情報を参照して適切なＬ２パスを算出
する処理は全てポリシサーバが行い、その結果をノード
に通知するため、各ノードにおけるＬ２パスの算出機能
は不要になり、低コストでノードを構成することが可能
になる。
【０１２４】また、本発明によれば、トラフィックの負
荷分散サービスにおいて、ポリシサーバがネットワーク
の利用状況に偏りが生じないようにパス設定を行うこと
ができる。
【０１２５】また、本発明によれば、回線２重化サービ
スにおいて、回線障害時に迅速にパス切り替えを行うこ
とができる。つまり、本発明では、現用パスが障害で使
用できないことを中継または出口ノードが検出した場
合、中継または出口ノードの判断で現用パスを予備パス
に切り替えることをポリシサーバが入口ノードに指示す
るので、迅速にパス切り替えを行うことができる。
【０１２６】また、本発明によれば、回線２重化サービ
スにおいて、効率よくネットワーク資源を活用すること
ができる。つまり、本発明の回線２重化サービスでは、
ポリシサーバが従来使われていなかった予備系パスを他
のＩＰフローの送信に利用させることが可能になり、同
一の回線容量でより多くのＩＰフローを送信することが
でき、結果的にＩＰフロー当たりの回線コストを削減す
ることができる。
【０１２７】さらに、本発明によれば、回線切り替え時
の処理コストを削減することができる。つまり、本発明
では、複数のＩＰフローをグループ化することで、回線
を切り替えるときに、グループを指定するだけで回線の
切り替え処理が完了するため、従来のようにＩＰフロー
毎の処理が不要になり、処理時間及び処理回数を削減す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のラベルスイッチネットワークシステム
の構成例を示すブロック図。
【図２】 本発明の一実施の形態のラベルスイッチネッ
トワークシステムの基本構成を示すブロック図。
【図３】 図２におけるポリシサーバの詳細構成及びノ
ードの基本構成を示すブロック図。
【図４】 ラベルスイッチネットワークシステムの第１
の具体的構成を示すブロック図。
【図５】 ＩＰフローとＬ２パスとのマッピングの一例
を説明するための図。
【図６】 図４のラベルスイッチネットワークシステム
の動作手順を示すフローチャート。
【図７】 ラベルスイッチネットワークシステムの第２
の具体的構成を示すブロック図。
【図８】 図７のラベルスイッチネットワークシステム
おけるノードの詳細構成を示すブロック図。
【図９】 負荷分散の動作例を説明するための図。
【図１０】 ラベルスイッチネットワークシステムの第
３の具体的構成を示すブロック図。
【図１１】 図１０のラベルスイッチネットワークシス
テムおけるノードの詳細構成を示すブロック図。
【図１２】 ＩＰフローとＬ２パスとのマッピングの拡
張動作例を説明するための図。
【符号の説明】
ＰＳＶ ポリシサーバ ＮＤ１，ＮＤ２，ＮＤ３，ＮＤ４，ＮＤ５ ノード ＬＳＲ１ 入口ルータ ＬＳＲ２，ＬＳＲ３，ＬＳＲ４ 中継ルータ ＬＳＲ５ 出口ルータ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K030 HA08 HB14 LB07 LC06 LC09 LC11 LC13 MB09 MC07 MD02 9A001 CC07 JJ27 KK56

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ラベルに基づいてＩＰフロー対応のＩＰ
    パケットを転送するラベルスイッチネットワークの入口
    に配置され、前記ＩＰパケットのヘッダ情報またはペイ
    ロード情報を参照して、前記ＩＰパケットを転送するた
    めのレイヤ２パスを選択・設定する第１のノードと；前
    記ネットワークの中継箇所に配置され、前記ネットワー
    クの入口から出口までの前記レイヤ２パスを指定された
    経路で設定する複数の第２のノードと；前記ネットワー
    クの出口に配置された第３のノードと；ユーザ要求また
    は前記ネットワークの状態変化が生じた場合、ポリシ制
    御プロトコルに則って、前記第１のノードに前記レイヤ
    ２パスの設定を指示するとともに、前記第１のノード、
    前記第２のノード及び前記第３のノードを集中的に制御
    するポリシサーバと；を備えるラベルスイッチネットワ
    ークシステム。
  2. 【請求項２】 前記ポリシサーバは、ユーザ要求または
    前記ネットワークの状態変化を検出する手段と、 前記ＩＰパケットを転送するために、前記第１のノード
    にて、既設定の前記レイヤ２パスを選択するか、適切な
    経路を通る新たな前記レイヤ２パスを設定するかを判断
    する手段と、 前記レイヤ２パスの適切な経路及び品質保証パラメータ
    を算出する手段と、 前記第１のノードに前記レイヤ２パスの設定を指示する
    手段と、 を有する請求項１記載のラベルスイッチネットワークシ
    ステム。
  3. 【請求項３】 前記第１のノードはユーザ要求または前
    記ネットワークの状態変化を自己で検出するか前記第２
    のノード及び前記第３のノードのいずれかから収集した
    場合、前記ポリシサーバに前記ユーザ要求または前記ネ
    ットワークの状態変化を通知する手段を有し、 前記ポリシサーバは前記第１のノードからの前記通知に
    応答して、新たに発生するＩＰフロー対応の前記ＩＰパ
    ケットを転送するための前記レイヤ２パスの設定を前記
    第１のノードに指示する手段を有する請求項１記載のラ
    ベルスイッチネットワークシステム。
  4. 【請求項４】 前記第２のノードは、前記ＩＰパケット
    のルーティングを行う手段と、前記ＩＰパケットに含ま
    れているＩＰアドレスで指定された経路を経由する前記
    レイヤ２パスを設定する手段とを有し、 前記ポリシサーバは前記第２のノード対応のＩＰアドレ
    スにより前記レイヤ２パスが経由する前記第２のノード
    を指定する手段を有する請求項１記載のラベルスイッチ
    ネットワークシステム。
  5. 【請求項５】 前記ポリシサーバは、ＩＰフローに対し
    て経由可能な前記レイヤ２パスが複数存在し、前記ユー
    ザ要求または前記ネットワークの状態変化に基づいて新
    たなＩＰフローの発生を検出した場合、 事前に収集した各物理的回線の資源利用状況に応じて、
    前記新たなＩＰフローによって前記ネットワークの資源
    利用状況に偏りが生じない経路を検索する手段と、 前記ユーザ要求または前記ネットワークの状態変化で発
    生する前記新たなＩＰフローを通信可能な前記レイヤ２
    パスを前記第１のノードに設定指示する手段とを有する
    請求項１記載のラベルスイッチネットワークシステム。
  6. 【請求項６】 前記第１のノードは、前記レイヤ２パス
    の利用状態を収集・管理する手段と、 ＩＰフローに対して経由可能な前記レイヤ２パスが複数
    存在し、前記複数のレイヤ２パスの利用状況に基づきＩ
    Ｐフローを転送するのに適した前記レイヤ２パスを選択
    する手段とを有し、 前記ポリシサーバは、前記ユーザ要求または前記ネット
    ワークの状態変化に基づいて新たなＩＰフローの発生を
    検出した場合、 新たに発生するＩＰフローを転送する前記レイヤ２パス
    を複数生成するように、前記第１のノードに設定指示す
    る手段と、 前記新たなＩＰフローを転送することで前記複数のレイ
    ヤ２パスの相互間で利用状況に偏りが生じないように、
    前記ＩＰパケットまたは前記ＩＰフローを単位として適
    切な前記レイヤ２パスを選択することを前記第１のノー
    ドに指示する手段とを有する請求項１記載のラベルスイ
    ッチネットワークシステム。
  7. 【請求項７】 前記ポリシサーバは、ＩＰフローに対し
    て経由可能な前記レイヤ２パスが複数存在し、前記ユー
    ザ要求または前記ネットワークの状態変化に基づいて新
    たなＩＰフローの発生を検出した場合、 事前に収集した各物理的回線の資源利用状況に応じて、
    新しく生成する前記レイヤ２パスについて、前記ユーザ
    要求を満たす異なる少なくとも２つの経路を探索し、前
    記新たなＩＰフローを転送するための前記レイヤ２パス
    を生成し、複数の前記レイヤ２パスの１つを現用パス
    に、かつ他の１つを予備パスに定める手段と、 前記現用パスが障害で使用できないことを前記第２また
    は第３のノードが検出した場合、前記第２または第３の
    ノードの判断で前記現用パスを前記予備パスに切り替え
    ることを前記第１のノードに指示する手段とを有し、 前記第１のノードは、前記現用パスが障害で使用できな
    いことを自己のノードで検出した場合、前記現用パスを
    前記予備パスに切り替える手段を有する請求項１記載の
    ラベルスイッチネットワークシステム。
  8. 【請求項８】 前記ポリシサーバは、前記現用パスが通
    常状態で使用されているときには、前記予備パスを他の
    トラフィックに使用させ、前記現用パスに障害が発生し
    たときは、前記予備パスを使用しているトラフィックの
    使用を中止させ、前記現用パスで転送していたトラフィ
    ックを前記予備パスに収容するように、前記第１のノー
    ドに指示する手段を有する請求項７記載のラベルスイッ
    チネットワークシステム。
  9. 【請求項９】 前記ポリシサーバ、前記第１のノード及
    び前記第２のノードは、１つの前記レイヤ２パスで複数
    の異なるＩＰフロー対応の前記ＩＰパケットを転送する
    場合、複数のＩＰフローが属する論理的なグループとそ
    のグループを識別するためのグループ識別子とを定義
    し、前記１つのレイヤ２パスを切り替えるときに前記グ
    ループに属する前記複数のＩＰフローを前記グループ識
    別子により指定する手段を有し、 前記ポリシサーバは前記レイヤ２パスの切り替え時に前
    記グループ識別子を用いて前記第１のノードにＩＰフロ
    ーと前記レイヤ２パスとの対応を指示する手段を有する
    請求項１、７または８記載のラベルスイッチネットワー
    クシステム。
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