JP2004282572A - Packet communication method and communication system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のネットワーク間を接続する光ネットワークに関し、特に、光ネットワークの光経路の設定を行う通信方法及び通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、コンテンツ配信サービスやグローバルストレージサービスなどの登場により、大容量で低遅延の通信ネットワークが必要とされている。また、トラヒック需要に対応するために、テラビット級でパケットを処理できる通信装置が必要とされている。このため、従来のIP(Internet Protocol)を基盤とするインターネットに併設して光ネットワークを設け、大容量のデータはこの光ネットワークを介して転送する方式が提案されている。この光ネットワークは、光ノードと光ファイバから構成されており、波長多重技術を用いることにより1リンクで毎秒テラビットのパケット転送が可能である(例えば、非特許文献1参照。)。
【0003】
また、光ノードは光スイッチで構成されているために、制御部からの指令によりパケットの通過する光パス経路の自由な設定が可能である。現在、光ノード方式としては、手動で光パスを設定する光クロスコネクト装置OXC(Optical Cross Connect)や光挿入分岐装置OADM(Optical Add Drop Multiplexer)が実用化されており、光パスを自動的に設定する光バーストスイッチの検討が行われている。
【0004】
上記の従来技術では、パケット転送に先立ち光ネットワークの通信経路(光パス)を決定しておく必要がある。このため、光バーストスイッチは予め制御パケットを用いて光ネットワークの入口から出口までの通信経路を確保する。そして、通信経路が確保されるまでの間は、転送すべきパケットをバッファに蓄えてスーパーパケットを形成し、通信経路が確保できた後に、通信経路に沿ってスーパーパケットを転送する。
【0005】
制御パケットが通信経路を確保する方法としては、Two−Way方式とOne−Way方式が提案されている。Two−Way方式は光パスの予約を確認する方式である。また、One−Way方式は光パスの予約を確認しない方式であり、Tell−And−GO方式やJust−Enough−Time方式が知られている(例えば、非特許文献2。)。
【0006】
【非特許文献1】
「総論―21世紀ネットワークの創造と限りないインパクト」、電子情報通信学会誌、平成14年5月号
【非特許文献2】
「Optical Burst Switching」、Journal of High Speed Networks,vol.8、1999年1月、p.69−84
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、サーバにIPパケットが到着した後に光パスを設定するために、通信経路の確立に時間がかかるといった問題がある。この通信経路の確立には、通常光スイッチを用いた場合では数ミリ秒の時間が必要である。また、通信経路が確立されるまでIPパケットはOXCのバッファ部に蓄積されるが、通信経路の確立に時間がかかる場合にはバッファあふれが生じ、パケット廃棄率が増加するといった問題がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、クライアントからサーバへの要求を出だす前に予め光ネットワークの光パスを設定しておき、実際のデータを転送する際には光ネットワークの通信経路が確立されている通信システムの提供を目的とする。また、クライアントがインターネットと光ネットワークに同時に接続されている場合には、クライアントがインターネットに対してIPパケットを転送すると同時に光ネットワークに対して光パス設定要求を出し、サーバからのレスポンスが得られる際には予め確保された光ネットワークの通信経路が確立することで、高速で低遅延のパケット通信方法、通信品質の要求されるアプリケーションに適したパケット通信方法及び通信システムを提供することにある。
【0009】
また、上記を実現するパケット転送装置は、入力パケットのヘッダ情報に基づいてIPパケットと制御パケットを生成し、通信経路が確立された際にはトークンを生成して光ネットワークの光パスの状態を管理して、IPパケットの流れを制御するための演算処理を実行する。さらに通信品質を保証するために、サーバからのデータはEnd−to−Endで通信経路が確立された光パス上を転送する。
【0010】
【発明の効果】
本発明によれば、サーバからクライアントに対してデータの転送を行う時には、既に光ネットワークの通信経路が確立されているために、データ転送時間を大幅に低減できる。特に、End−to−Endで通信経路の確立された光パスを用いてデータを転送することが可能となるため、信頼性の高い通信方式を提供できる。さらにテラビット級の伝送帯域を持つ光ネットワークを経由してデータの転送が可能なため、大容量のデータを瞬時にクライアント側のリモートサイトに移動することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0012】
<第1実施形態>
まず、第1の実施の形態の通信システムについて説明する。第1の実施の形態では、クライアントとサーバとが1つの光ネットワークに接続されている。
【0013】
図1は、第1の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【0014】
サイトA1300とサイトB1400とが光ネットワーク1000に接続されている。サイトA1300は、クライアント1310、ゲートウエイルータA1320A1320及び端末1330で構成される。クライアント1310は、サーバ側のネットワークに対する要求を行うコンピュータ装置でありOS(Operating Systems)とアプリケーションソフトウエアが搭載されている。ゲートウエイルータA1320は、IPネットワークと光ネットワークとを接続し相互にデータの交換を行うことのできるルータ装置である。端末1330はクライアント1310又はゲートウエイルータA1320に対して入力を行う端末である。
【0015】
サイトB1400は、サーバ1410、ゲートウエイルータB1420及び端末1430から構成される。サーバ1410は、クライアント側からの要求に応じて保持しているデータを送信するコンピュータ装置である。ゲートウエイルータB1420はIPネットワークと光ネットワークとを接続し相互にデータの交換を行うルータ装置である。端末1430は各種の設定を行う入力装置である。なお、ゲートウエイルータA1320と転送装置A1500、及び、ゲートウエイルータB1420と転送装置D1500は、イーサネット(Ethernetと共に登録商標。以下同じ)等のプロトコルを用いた通信回線で接続されている。
【0016】
光ネットワーク1000は、論理的にデータプレーン1100と制御プレーン1200とに分けられる。データプレーン1100は主にデータを転送するための光ネットワークであり、データを転送するための回線を予め設定しておく必要がある回線交換型のネットワークである。一方、制御プレーン1200は転送装置1500間の制御信号(パケット)を転送するための光ネットワークであり、パケット転送型のネットワークである。この光ネットワーク1000は、転送装置A、B、C、D1500から構成され、各々の転送装置1500の間は光ファイバを用いて相互に接続されている。
【0017】
転送装置A、B、C、D間の通信回線は、波長多重技術WDM(Wavelength Division Multiplexing)が適用され、1本の光ファイバに複数のチャネル(波長)を使用することで、複数の回線として通信を行うことができる。本実施の形態では、この複数のチャネルをデータチャネル1610と制御チャネル1620に論理的に分割して図示してある。データチャネル1610はデータのみを転送するチャネルで、波長λ1を使用するデフォルトチャネルと、波長λ2を使用する転送チャネルが備えられている。デフォルトチャネルλ1は、各々の転送装置1500の間を予め設定した経路に従って接続されるチャネルであり、各々の転送装置1500は、このデフォルトチャネルを用いて隣接する転送装置1500との回線状態や通信状態を把握することができる。また、転送チャネルλ2は、光パス設定後に、サーバからクライアントに大容量のデータを転送することができるよう設定されたチャネルである。
【0018】
制御チャネル1620は、光ネットワークの光パスを設定する際に用いるチャネルで、波長λ3を使用する制御チャネルが備えられている。
【0019】
図2は、第1の実施の形態の転送装置1500のブロック図である。
【0020】
転送装置1500は、入力回線インタフェース1910〜191n、WDM入力回線インタフェース2010〜201n、Token生成部2100、パケット解析部2110、経路制御部2120、光パス設定判定部2130、管理情報部2140、IPパケット組立て部2150、制御パケット生成部2160、スイッチ部2170、光スイッチ制御部2180、出力回線インタフェース2190〜219n、WDM出力回線インタフェース2200〜220nから構成されている。
【0021】
入力回線インタフェース2010〜201nは、電気回線から送られてきたパケットを受信しパケット解析部2120に送る。
【0022】
WDM入力回線インタフェースは、光回線より送られてきた信号から、WDMを用いて、各チャネルの信号を分離し、分離した各チャネルのパケットを受信してToken生成部2100を経由してパケット解析部2110へ送る。Token生成部2100は、光パスが設定されたか否かを表すトークンを生成する。
【0023】
パケット解析部2110は、各インタフェースから送られてきたパケットの内容を判定し、必要なパケットだけを光パス設定判定部2130以降へ渡す。光パス設定判定部2130はパケットの内容を判定する。すなわち、光パス設定要求パケットであれば、制御パケット生成部2160に対して制御パケットの生成を指示し、生成されたパケットをスイッチ部2170経由でWDM出力回線インタフェース2200〜220nに送る。また、パケットが光パス設定要求パケット以外のパケットであればIPパケット組立て部2150に渡し、送り元、宛先等のヘッダを変更しスイッチ部2170を介して出力回線インタフェース2190〜219nを経由して転送する。
【0024】
スイッチ部2170は、電気スイッチ2171と光スイッチ2172とから構成されている。光スイッチ2172は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等の光切替デバイスで構成され、光スイッチ制御部2180からの指令に従って通信チャネルを切り替える。
【0025】
経路制御部2120は、パケットの経路テーブルを保持している。この経路テーブルの内容は、RIP(Routing Information Protocol)やOSPF(Open Shortest Path First)等のインターネット標準プロトコルを用いて逐次更新される。
【0026】
管理情報部2140は、WDM回線入力インタフェース2010〜201n及びWDM回線出力インタフェース2190〜219nを監視し、帯域管理テーブルを保持している。この帯域管理テーブルには、隣接転送装置管理情報(隣接転送装置数、制御チャネル番号)、UNI(User Network Interface)管理情報(リンク番号、チャネル数、チャネル番号、クライアントアドレス、使用状態)、NNI(Network Node Interface)管理情報(リンク番号、入出力タイプ、チャネル番号、波長情報)、ラベル管理情報(リンク番号、ラベル(波長番号)、空塞状態)、LSP(Label Switched Path)管理情報(LSP番号、入力リンク番号、入力チャネル番号、出力リンク番号、出力チャネル番号、識別コード、リカバリータイプ)、リンク管理情報(ローカルリンク番号、リモートリンク番号、コントローラアドレス)等に関する情報が含まれている。なお、これらの内容はLMP(Link Management Protocol)などを用いて随時更新される。
【0027】
次に、上記のように構成された第1の実施の形態の通信システムの動作を説明する。
【0028】
図3は、第1の実施の形態において、データ転送に先立ち光ネットワークの光パスを設定し、設定された光パスを経由してデータの転送を行う処理を表したシーケンス図である。
【0029】
まず、クライアント1310からゲートウエイルータA1320に対してデータの要求を行うパケットを送信する。ゲートウエイルータA1320はパケットの内容に従って、波長λ3を用いて光ネットワーク1000を経由して光パスの設定のための要求パケット(図4にて後述)をゲートウエイルータB1420に送信することで光パスを設定し、ゲートウエイルータB1420は、設定された光パスを用いてサーバ1410のデータを転送する。
【0030】
光パス設定の要求パケットによる光パスの設定は次のような手順で行われる。
【0031】
まず、ゲートウエイルータA1320は光パス設定の要求のための制御パケットとしての光パス設定要求パケット1710を生成し、光ネットワーク1000に送信する。
【0032】
この光パス設定要求パケット1710には、クライアントからサーバに要求するデータを送信するために使用する回線の帯域、回線が使用する波長、サーバに要求するデータの容量等の情報を含んでいる。
【0033】
ゲートウエイルータA1320に直接接続している転送装置A1500がこの光パス設定要求パケット1710を受け取ると、管理情報部2140に保持されている帯域管理テーブルを参照して空き波長又は空き帯域を調べ、光パス設定要求に含まれる回線の帯域等の情報から、データを転送するために適切な経路を選択し、パケット1710を転送する経路を決定する。ここでは転送装置A1500への経路が決定され、この結果光パス設定要求パケット1710は転送装置B1500へ転送される。次に、光パス設定要求パケット1710が転送された転送装置B1500は、転送装置B1500の管理情報部2140に保持されている帯域管理テーブルを参照して、転送装置C1500又は転送装置D1500のうちいずれかの経路を選択し、パケット1710を転送する経路を決定する。ここでは転送装置D1500への経路が選択され、光パス設定要求パケット1710は転送装置D1500に送られる。転送装置D1500では、ゲートウエイルータB1420に制御パケットを転送する。
【0034】
この結果、光ネットワーク1000のデータプレーン1100に、転送装置A−B−D1500を光パスとする転送チャネルλ2が設定される。この結果はTokenとしてゲートウエイルータB1420に記憶される。
【0035】
次に、Two−way方式では光パスが設定されたことを確認する。これは、同じく波長λ3を用いて光パス設定通知パケット1715をゲートウエイルータB1420からゲートウエイルータA1320に対して、光パス設定要求1710の確認(ACK)として通知する。なお、One−Way方式を用いた場合はこの光パスの設定の確認は行わない。
【0036】
次に、データプレーン1100を用いてサーバ1410とクライアント1310と間でデータを転送する。ゲートウエイルータA1320は、先ほど設定した転送チャネルλ2を用いて、クライアント1310からのファイル転送要求パケット1720をゲートウエイルータB1420に送る。ファイル転送要求パケット1720を受け取ったゲートウエイルータB1420は、該パケットの内容に従ってサーバ1410からデータを検索し、検索されたデータ1725を同じく波長λ2を用いてゲートウエイルータB1420を介して、ゲートウエイルータA1320に送る。ゲートウエイルータA1320は受け取ったデータをクライアント1310に送る。
【0037】
以上の処理によって、予め定められた光パスを用いてクライアント、サーバ間のデータ転送ができる。
【0038】
なお、設定された光パスはデータ転送が完了して一定時間経過すると解放される。光パスの解放は、データ転送の終了から所定の時間の経過(タイムアウト)をゲートウエイルータA1320が検出すると、波長λ3を用いて光パス解放要求パケット1730を制御プレーン1200において設定された光パスを経由してゲートウエイルータBに対して送る。光ネットワーク1000の各転送装置1500は、光パス解放要求パケット1730に従って光パスの解放を行い、光パスの解放が完了し、光パス解放要求パケット1730はゲートウエイルータB1420に到達すると、ゲートウエイルータB1420は、光パス解放通知パケット1735をゲートウエイルータA1320に対してデフォルトチャネルを経由して送る。
【0039】
図4に、第1の実施の形態のクライアント1310からゲートウエイルータA1320に送信するパケットのフォーマット図である。
【0040】
本実施の形態では、回線がEthernetであり、ネットワーク層のプロトコルがIP(Internet Protocol)、トランスポート層のプロトコルがTCP(Transmission Control Protocol)の場合を例示する。
【0041】
このパケットは、OSI(Open Systems Interconnection)参照モデルにおける第2層(データリンク層)のヘッダ情報を含むL2ヘッダ1800、第3層(ネットワーク層)のヘッダ情報を含むL3ヘッダ1810及び第3層のデータを含むL3データ1820から構成されている。また、L3データ1820は、第4層(トランスポート層)のヘッダ情報を含むL4ヘッダ1830と第4層のデータを含むL4データ1840とから構成されている。さらに、このL4データ1840は、第7層(アプリケーション層)のヘッダ情報を含むL7ヘッダ1850と、第7層のデータを含むL7データ1860とから構成されている。
【0042】
L2ヘッダ1800のフォーマットは回線種別によって異なるが、本実施の形態のように回線がEthernetの場合には、L2ヘッダ1800には、送信元MAC(Media Access Control)アドレス、宛先MACアドレス、パケット長等のデータが含まれる。
【0043】
L3ヘッダ1810は、パケットの送信元端末を表す送信元IPアドレス(SIP(Source IP))1811、パケットの宛先端末を表す宛先IPアドレス(DIP(Destination IP))1812及びオプション1813等の情報を含む。本実施の形態では、クライアント1310からゲートウエイルータA1320への要求に光パス設定のための制御パケットの生成要求を含むことを表すために、クライアント1310が制御パケットの生成を要求する場合には、クライアント1310のアプリケーションソフトウエアによって生成されるパケットのオプション1813の所定の領域にフラグを立てる。すなわち、オプション1813にフラグが存在する場合には光パスの設定要求であり、フラグがない場合は、その他のパケットである。
【0044】
L4ヘッダ1830は、送信元ポート番号や宛先ポート番号などの情報を含む。また、L7ヘッダ1850の内容は、データの要求を行うアプリケーションに依存する。例えば、アプリケーションがhttp(Hyper Text Transport Protocol)を使用している場合には、“GET URL バージョン”等の情報を含んでいる。
【0045】
次に、第1の実施の形態の転送装置1500の動作を説明する。
【0046】
図5は、転送装置1500の光パス設定判定部2130の処理を表すフローチャートである。
【0047】
まず、入力されたパケットのオプション1813(図4参照)領域にフラグがあるか否かを判定する(処理501)。フラグがないと判定した場合には、パケットをIPパケット組立て部2150に送り、データプレーンのデフォルトチャネルを用いてパケットを次の転送装置1500に送る(処理504)。
【0048】
一方、フラグがあると判定した場合には、Tokenがある、又はACKを受信しているか否かを判定する(処理502)。Tokenがある場合は光パスの設定が完了しゲートウエイルータ間でTokenを保持している状態であり、ACKを受信している場合は光パスの設定が終了し確認が行われている状態であるため、既に光パスの設定が完了していることがわかる。そこで、既に設定された光パスを経由してパケットを次の転送装置1500に送る(処理503)。
【0049】
一方、処理504において、Tokenがなく、かつACKも受信していない場合には、光ネットワーク1000に要求された光パスを設定する必要があるので、光パス設定のための制御パケットを生成し(処理505)、この制御パケットを制御プレーンの制御チャネルを用いて次の転送装置1500に転送する(処理506)。
【0050】
次に、第1の実施の形態のデータ転送手順の変形例として、光パスの設定要求とデータの転送要求を同時に行う場合を説明する。
【0051】
図6は、第1の実施の形態において、データ転送の要求と同時に光ネットワークの光パス設定の要求を送り、設定された光パスを経由してデータの転送を行う処理の流れを示したシーケンス図である。
【0052】
ゲートウエイルータA1320は、クライアント1310からの要求を受信すると、要求の内容に従ってファイルの転送の要求を行うファイル転送要求パケット1740をデータプレーン1100に送る。ファイル転送要求パケット1740は、波長λ1のデフォルトチャネルを経由して、ゲートウエイルータA1320を介してゲートウエイルータB1420に送られる。このときのゲートウエイルータA1320からゲートウエイルータB1420にファイル転送要求パケット1740が到達する時間はT7である。
【0053】
一方、ゲートウエイルータA1320は、ファイル転送要求パケット1740が送られると共に、光パスの設定の要求を行う制御パケットとしての光パス設定要求パケット1750を制御プレーン1200に送る。この光パス設定要求パケット1750は、ゲートウエイルータA1320からデフォルトチャネルを経由して制御チャネルλ3によって、ゲートウエイルータA1320を介して、ゲートウエイルータB1420に送られ、この結果、転送装置A−C−D間の光パスが設定される。この光パスの設定は前述した図3のシーケンスと同様にして行われる。このときのゲートウエイルータA1320からゲートウエイルータB1420に光パス設定要求パケット1750が到達する時間はT8である。なお、Two−Way方式を用いた場合には、ゲートウエイルータB1420は光パスの設定が完了すると波長λ3を用いて光パス設定通知パケット1755をゲートウエイルータA1320に送り、One−Way方式を用いる場合には光パス設定通知パケットは送らない。
【0054】
ここで、ファイル転送要求パケット1740は、データプレーン1100のデフォルトチャネルを波長λ1を使用して送られるが、波長λ1の帯域は、波長λ2又は波長λ3よりも小さく、結果としてファイル転送要求パケット1740の到達する時間(T7)は、光パス設定要求パケット1750の到達する時間(T8)より長く(T8<T7)なる。そのためファイル転送要求1740がゲートウエイルータB1420に到達した時点で、データプレーン1100において既に光パスが設定されているので、ゲートウエイルータB1420は、設定された転送装置A−C−D間の光パスを経由してファイル転送要求1740によって要求されたファイルの転送を開始できる。
【0055】
サーバ1410は、ファイル転送要求パケット1740に従って要求されたデータを、転送装置D−C−A1500に設定された光パスを用いて、ゲートウエイルータB1420からゲートウエイルータA1320Aに対して波長λ2を用いてファイルの転送1760を行う。
【0056】
以上のように、ゲートウエイルータA1320からの要求によってゲートウエイルータB1320との間で光パスが設定されデータ転送が可能となる。
【0057】
なお、図3において前述したように、一定時間が過ぎると光パスは、光パス解放要求パケット1770及び光パス解放通知パケット1775によって解放される。
【0058】
以上のように構成された第1の実施の形態の通信システムでは、光ネットワーク1000を経由してデータの転送を行う際に、データの転送要求に先立って又はデータの転送要求と共に、光パス設定要求を送り、該設定要求に基づいて設定された光パスを経由してデータを転送するので、データの転送が開始されるまでに光パスが設定されることから、データを要求してから光パスが設定されるまでの時間を軽減でき、データ転送のスループットを向上することができる。
【0059】
<第2実施形態>
次に、第2の実地の形態の通信システムについて説明する。
【0060】
図7は、第2の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【0061】
第2の実施の形態では、第1の実施の形態と比較すると、サイトA1300とサイトB1400との間に複数の光ネットワークが直列的に接続されている点が相違する。なお、第1の実施の形態と同一の動作を行う構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0062】
サイトA1300とサイトB1400とが、光ネットワークA2500及び光ネットワークB2600を介して接続されている。光ネットワーク2500には、転送装置A、B、C及びD1500が備えられており、光ネットワーク2600には、転送装置D、E、F及びG1500が備えられている。なお、転送装置D1500は光ネットワークA2500及び光ネットワークB2600の両方のネットワークに属し、光ネットワークA2500と光ネットワークB2600とを接続するゲートウエイ装置として機能している。
【0063】
光ネットワークA2500に設けられる波長チャネル2910、及び光ネットワークB2600に設けられる波長チャネル2920は、波長λ1(デフォルトチャネル)、波長λ2(転送チャネル)を含むデータプレーンと、波長λ3からなる制御プレーンとによって構成されている。なお、第1の実施の形態と同様に、データプレーンは主にデータを転送するための光ネットワークであり、データを転送するための回線を予め設定しておく必要がある回線交換型のネットワークである。一方、制御プレーンは転送装置間の制御信号(パケット)を転送するための光ネットワークであり、パケット転送型のネットワークである。また、図1ではデータプレーンと制御プレーンを分けて図示したが、図7ではこれらを併せて表記している。
【0064】
次に、第2の実施の形態の通信システムがデータの転送を行う際の動作を説明する。
【0065】
図8は、第2の実施の形態において、データ転送に先立ち光ネットワークの光パスを設定し、設定された光パスを経由してデータの転送を行う処理の流れを表したシーケンス図である。
【0066】
クライアント1310は、ゲートウエイルータA1320に対してデータ要求のためのパケットを送る。このパケットのL3ヘッダのオプション領域1813(図4参照)にはフラグが設けられており、L7データ1860にはファイル転送の要求(サーバ1410に対するリストアー要求)が含まれている。ゲートウエイルータA1320は、受け取ったパケットの内容をに従って光パス設定要求パケット2710を生成し、制御チャネルλ3を用いて光ネットワークA2500及び光ネットワークB2600に対して光パス設定要求パケット2710を送り、光パスを設定する。この光パスの設定は、図3において説明した手順と同一である。なお、サーバ1410に対して要求するファイル容量が既知の場合には、光パス設定要求2710において、光パスの帯域を指定してすることもできる。
【0067】
光パス設定要求2710によって転送装置A−D−G1500の光パスが設定されると、この結果はTokenとしてゲートウエイルータB1420に記憶される。
【0068】
次に、ゲートウエイルータA1320は、設定された光パスを経由して波長λ1を用いてファイル転送要求パケット2720をゲートウエイルータB1420に対して送る。次に、ゲートウエイルータB1420に達したファイル転送要求パケット2720はサーバ1410に送られ、ファイル転送要求パケット2720の内容に従って必要なファイルが検索され、検索されたファイルをサーバ1410から、設定された光パス(転送装置G−D−A1500)を経由して転送チャネルλ2を用いてゲートウエイルータA1320に送る。ゲートウエイルータA1320は送られたファイルをクライアント1310に転送する。なお、転送装置1500Aから転送装置Gの間の光パスは、図3で説明したのと同様に、一定時間経過後、光パス解放要求パケット2730及び光パス解放通知パケット2735によって解放される。
【0069】
以上のような手順でクライアント1310がサーバ1410のファイルを受信することができる。
【0070】
なお、以上の処理の手順を、図6に示したように、光パス設定通知とファイル転送要求とを同時に送るようにしてもよい。このときファイル転送要求パケット2720は、データプレーンのデフォルトチャネルを波長λ1を使用して送られるが、波長λ1の帯域は、波長λ2又は波長λ3よりも小さく、結果としてファイル転送要求パケット1740の到達する時間(T23)は、光パス設定要求パケット2710の到達する時間(T21)より長く(T21<T23)なる。そのためファイル転送要求2720がゲートウエイルータB1420に到達した時点で、データプレーンにおいて既に光パスが設定されている。
【0071】
以上のように構成された第2の実施の形態の通信システムでは、複数の光ネットワーク2500、2600を経由してデータの転送を行う際に、データの転送要求に先立って又はデータの転送要求と共に、光パス設定要求を送り、該設定要求に基づいて設定された光パスを経由してデータを転送するので、第1の実施の形態と同様に、データの転送が開始されるまでに光パスが設定されることから、データを要求してから光パスが設定されるまでの時間を軽減でき、データ転送のスループットを向上することができる。
【0072】
<第3実施形態>
次に、第3の実施の形態の通信システムについて説明する。
【0073】
図9は、第3の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【0074】
第3の実施の形態では、第1又は第2の実施の形態と比較すると、サイトA1300とサイトB1400との間に複数の光ネットワーク2500及び2600が直列的に接続され、さらに、光ネットワーク2500及び2600の間に電気的信号によるネットワーク(例えば、インターネット3000)が接続されている点が相違する。なお、第1又は第2の実施の形態と同一の動作を行う構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0075】
サイトA1300が、光ネットワークA2500、インターネット3000及び光ネットワークB2600を介してサイトB1400に接続されている。光ネットワークA2500には、転送装置A、B、C、D1500が、光ネットワークB2600には、転送装置E、F、G、H1500が、それぞれ備えられている。
【0076】
インターネット3000は、公衆IPネットワーク等から構成されるネットワーク網であり、コアルータA、B、C3010が備えられている。コアルータA3010は光ネットワークA2500の転送装置Dに接続されており、転送装置Dは、光ネットワークA2500とインターネット3000とを接続するゲートウエイ装置として機能している。コアルータC3010は光ネットワークB2600の転送装置Eに接続されており、転送装置Eは、光ネットワークB2600とインターネット3000とを接続するゲートウエイ装置として機能している。
【0077】
なお、第3の実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、光ネットワークA2500及び光ネットワークB2600は、波長λ1(デフォルトチャネル)、波長λ2(転送チャネル)を含むデータプレーンと、波長λ3からなる制御プレーンとによって構成されている。データプレーンは主にデータを転送するための光ネットワークであり、データを転送するための回線を予め設定しておく必要がある回線交換型のネットワークである。一方、制御プレーンは転送装置間の制御信号(パケット)を転送するための光ネットワークであり、パケット転送型のネットワークである。
【0078】
次に、第3の実施の形態の通信システムがデータの転送を行う際の動作を説明する。
【0079】
サイトA1300から光ネットワークA2500、及び光ネットワークB2600からサイトB1400の光パスの設定及びデータの転送は上記第1及び第2の実施の形態と同様に、光パス設定要求によって光パスを設定し、ファイル転送要求によって設定された光パスを経由してファイルを転送する。
【0080】
また、転送装置D1500と転送装置E1500との間のインターネット3000の領域では、MPLS(Multi−Protocol Label Switch)などのラベル技術を適用して、コアルータ間の経路を指定して、ファイルを転送する。
【0081】
ゲートウエイルータAからゲートウエイルータB1420に対して送られる光パス設定要求パケットは、まず、光ネットワークA2500において、転送装置A1500から転送装置D1500までの光パスを設定する。光ネットワークA2500の光パスが設定されると、転送装置D1500では、光パス設定要求のパケットにMPLSラベルを付加しインターネット3000に送る。インターネット3000のコアルータA3010では、受け取った光パス設定要求をコアルータB又はC3010に転送し、コアルータB3010では受け取った光パス設定要求をコアルータC3010に転送する。コアルータC3010では、光ネットワークB2600に対して受け取った光パス設定要求を送る。光ネットワークB2600の転送装置E1500では、受け取ったパケットを再び光パス設定要求パケットに変更し、光パス設定要求パケットの内容に従って転送装置E1500から転送装置H1500までの光パスを設定する。
【0082】
このときゲートウエイルータB1420に設定されるTokenの内容は、光ネットワークA2500の光パスの経路、光ネットワークB2600の光パスの経路、及びインターネット3000の経路、それぞれを表す情報が含まれる。なお、インターネット3000の経路情報は必ずしも必要ではない。
【0083】
なお、第3の実施の形態でも、前述した実施の形態と同様に、光パス設定通知とファイル転送要求とを同時、又は、ファイル転送要求に先だって光パス設定通知を送ることができる。
【0084】
以上のように構成された第3の実施の形態の通信システムでは、複数の光ネットワーク2500、2600及びインターネット等の公衆IPネットワークを経由してデータの転送を行う際に、データの転送要求に先立って又はデータの転送要求と共に、光パス設定要求を送り、該設定要求に基づいて設定された光パスを経由してデータを転送するので、第1又は第2の実施の形態と同様に、データを転送が開始されるまでに光パスが設定されることから、データを要求してから光パスが設定されるまでの時間を軽減でき、データ転送のスループットを向上することができる。
【0085】
<第4実施形態>
次に、第4の実施の形態の通信システムについて説明する。
【0086】
図10は、第4の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【0087】
第4の実施の形態では、クライアントとサーバとが直接光ネットワーク及び電気的通信ネットワーク(例えば、インターネット)によって並列的に接続されており、クライアントからサーバに対する要求はインターネットで送信し、サーバからクライアントに対するデータの送信は光ネットワークで行うよう構成されている。なお、第1乃至第3の実施の形態と同一の動作を行う構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0088】
クライアント10が、インターネット100及び光ネットワーク200を経由してサーバ20に接続されている。インターネット100は公衆IPネットワーク等から構成され、エッジルータA110、エッジルータB110、コアルータ120が備えられている。
【0089】
光ネットワーク200は複数の光クロスコネクトOXC A、B、C、D210が備えられている。OXC210はお互いが光ファイバで接続されており、WDMによって1本の光ファイバ内を複数のチャネルに分けて使用できる。また、OXC210は、波長管理制御部(制御プレーン)とデータ転送部(データプレーン)とから構成されている。波長管理制御部は、受信した制御パケットを解析することにより、WDMのインバンドに制御信号を送信して、OXC A、B、C、D210間の相互の光パスを設定する。
【0090】
クライアント10とエッジルータA110とは接続回線150を用いて接続され、サーバ20とエッジルータB110とは接続回線155を用いて接続される。この接続回線150、155のプロトコルには、L2プロトコルであるEthernetを用いる。
【0091】
また、クライアント10とOXC A210とは接続回線160を介して接続され、サーバ20とOXC D210とは接続回線165を介して接続される。この接続回線160、165のプロトコルには、L2プロトコルであるEthernetやSDH/SONET(Synchronous Digital Hierarchy/Synchronous Optical Network)を用いる。
【0092】
クライアント10には、OSとアプリケーションソフトウエアが搭載されており、アプリケーションソフトウエアによってエッジルータ110に対するIPパケットとOXC A210に対する制御パケットとを生成する。例えば、サーバ20がWEBサーバである場合には、クライアント10はhttpの要求を含んだ要求パケットを生成する。さらにクライアント10は、OXC210の物理アドレスやリンクID、チャネルIDなどの情報が埋め込まれた制御パケットを生成し、それぞれエッジルータA110、OCX A210に対して送る。
【0093】
また、サーバ20がストレージデバイスである場合には、クライアント10はバックアップやリストアーを要求するプロトコル(例えば、SCSIコマンドやアプリケーション固有のコマンド)を含んだパケットをエッジルータ110に送信する。
【0094】
なお、第4の実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、光ネットワーク200は、波長λ1(デフォルトチャネル)、波長λ2(転送チャネル)を含むデータプレーンと、波長λ3からなる制御プレーンとによって構成されている。データプレーンは主にデータを転送するための光ネットワークであり、データを転送するための回線を予め設定しておく必要がある回線交換型のネットワークである。一方、制御プレーンはOXC210間の制御信号(パケット)を転送するための光ネットワークであり、パケット転送型のネットワークである。また、インターネット100も、クライアント10とサーバ20との間の制御信号(パケット)を転送するための電気的通信ネットワークであり、パケット転送型のネットワークとして機能する。
【0095】
次に、第4の実施の形態の通信システムがデータの転送を行う際の動作を説明する。
【0096】
図11は、第4の実施の形態において、データ転送の要求と同時に光ネットワークの光パス設定の要求40を送り、設定された光パスを経由してデータを転送50する処理を示したシーケンス図である。なお、図の左側はインターネット100における処理の流れを示しており、右側は光ネットワーク200における処理の流れを示している。
【0097】
まず、クライアント10は、サーバ20に対するファイル転送要求をカプセル化したファイル転送要求パケット30をエッジルータA110に送る。エッジルータA110は要求パケット30に含まれる経路テーブルに従ってファイル転送要求パケット30をコアルータ120に送る。コアルータ120は、同様にしてファイル転送要求パケット30をエッジルータB110に送り、エッジルータB110は、サーバ20に対してファイル転送要求パケット30を送る。なお、このときのクライアント10からサーバ20にIPパケットが転送される時間はT14である。
【0098】
一方、クライアント10は、サーバ20に対するファイル転送要求パケット30を送ると共に、OXC A210に対して制御パケットとして、光パス設定要求パケット40を転送する。この光パス設定要求パケット40にはPathメッセージが含まれている。このPathメッセージには要求元、要求先、必要な回線の帯域等の情報を含んでいる。この光パス設定要求パケット40を各OCX210が受け取り、光パス設定要求パケット40に含まれるPathメッセージの内容に従って使用する波長及び経路を決定することで、OXC AからD210に対する光パスが設定される。光パス設定要求パケット40がサーバ20に到着すると光ネットワーク200内の光パスの経路の設定が完了する。なお、このときのクライアント10からサーバ20に光パス設定要求パケット40が転送される時間はT15である。
【0099】
次に、T15<=T14の場合には、既に光パスが設定されているので、サーバ20は、光ネットワーク200に設定された光パスを経由して要求パケット30によって要求されたファイルの転送を開始する。また、T15>T14の場合には、ファイル転送要求パケット30がサーバ20に到達した時点では光パスがまだ設定されていないので、T15の経過後(光パスの設定が確認された後)に要求パケット30によって要求されたファイルの転送を開始する。
【0100】
なお、図11のシーケンスではOne−Way方式を用いた例で手順を説明したが、Tow−Way方式を用いる場合には、光パスの設定が完了するとサーバ20からクライアント10に対して光パス設定通知パケットが送られる。
【0101】
また、ファイルの転送が終了した後は、所定のタイムアウト期間を設けて、この期間が経過すると、クライアント10はサーバ20に対して光パス解放パケット60を送信し、設定された光パスを解放する。
【0102】
上記の手順によって、クライアント10からの要求によってサーバ20のデータを転送することができる。
【0103】
なお、第4の実施の形態でも、前述した実施の形態と同様に、ファイル転送要求に先だって光パス設定通知を送ることができる。
【0104】
以上のように構成された第4の実施の形態の通信システムでは、クライアントとサーバとが、直接光ネットワーク200とインターネット100とに並列に接続されたネットワークを経由して、データの転送を行う際に、データの転送要求をインターネット100に対して送ると共に又はデータの転送要求をインターネット100に対して送るに先立って、光パス設定要求を光ネットワークに対して送り、該設定要求に基づいて設定された光パスを経由してデータを転送するので、第1乃至第3の実施の形態と同様に、データの転送が開始されるまでに光パスが設定されることから、データを要求してから光パスが設定されるまでの時間を軽減でき、データ転送のスループットを向上することができる。
【0105】
例えば、接続回線150、155が100Mbit/秒のEthernetで接続されており、接続回線160、165が10Gbit/秒のSDH/SONETで接続されている場合には、T14は約50ミリ秒、T15は約10ミリ秒である。ここで、サーバ20からクライアント10に対して10Mバイトのファイルを転送する場合、T16は約8ミリ秒であるので、T14+T16は約58ミリ秒となる。これを、光ネットワーク200を介さないでインターネット等でファイル転送を行う従来の場合と比較すると、T17は約800ミリ秒であるので、クライアント10がファイル転送要求を出してからファイルを受け取るまでの時間T14+T17は約850ミリ秒となり、データ転送のスループットを向上することができる。
【0106】
<第5実施形態>
次に、第5の実施の形態の通信システムについて説明する。
【0107】
図12は、第5の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【0108】
第5の実施の形態では、サイトA1300とサイトB1400とが光ネットワーク200と電気的通信ネットワーク(例えば、インターネット100)とによって並列的に接続されている。なお、第1乃至第4の実施の形態と同一の動作を行う構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0109】
サイトA1300とサイトB1400とがインターネット100と光ネットワーク200とを介して接続されている。
【0110】
サイトA1300は、クライアント1310、ゲートウエイルータA320及び端末1330で構成されている。ゲートウエイルータA320はIPネットワークと光ネットワークとを接続し相互にデータの交換を行うルータ装置である。
【0111】
サイトB1400はサーバ1410、ゲートウエイルータB420及び端末1430から構成されている。ゲートウエイルータB1420は、ゲートウエイルータA320と同様に、IPネットワークと光ネットワークとを接続し、相互にデータの交換を行うルータ装置である。
【0112】
ゲートウエイルータA320とエッジルータA110とは接続回線150を用いて接続され、ゲートウエイルータB420とエッジルータB110とは接続回線155を用いて接続される。この接続回線150、155のプロトコルには、L2プロトコルであるEthernetを用いる。
【0113】
また、ゲートウエイルータA320とOXC A210とは接続回線160を介して接続され、ゲートウエイルータB420とOXC D210とは接続回線165を介して接続される。この接続回線160、165のプロトコルには、L2プロトコルであるEthernetやSDH/SONET(Synchronous Digital Hierarchy/Synchronous Optical Network)を用いる。
【0114】
なお、第5の実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、光ネットワーク200は、波長λ1(デフォルトチャネル)、波長λ2(転送チャネル)を含むデータプレーンと、波長λ3からなる制御プレーンとによって構成されている。データプレーンは主にデータを転送するための光ネットワークであり、データを転送するための回線を予め設定しておく必要がある回線交換型のネットワークである。一方、制御プレーンは転送装置間の制御信号(パケット)を転送するための光ネットワークであり、パケット転送型のネットワークである。また、インターネット100も、ゲートウエイルータA320とゲートウエイルータB420との間の制御信号(パケット)を転送するための電気的通信ネットワークであり、パケット転送型のネットワークとして機能する。
【0115】
図13は、第5の実施の形態のゲートウエイルータA320、B420を表すブロック図である。
【0116】
ゲートウエイルータA320、B420は、入力回線インタフェース510〜51n、WDM入力回線インタフェース520〜52n、Token生成部530、パケット解析部540、経路制御部550、光パス設定判定部560、管理情報部570、IPパケット組立て部580、制御パケット生成部590、フレーム変換部600、スイッチ部610、出力回線インタフェース620〜62n、WDM出力回線インタフェース630〜63n、640〜64nから構成されている。
【0117】
Token生成部530では、光パスが設定されたか否かを表すTokenを生成する。パケット解析部540は、OSI参照モデルで規定されているL2、L3、L4、L7の各層のヘッダを解析する。経路制御部550は、受信したパケットの経路テーブルに基づいてパケットの経路を決定する。光パス設定判定部560では、パケットをインターネット100に送るか、インターネット100に送ると共に制御パケットを生成して光ネットワーク200に送るかを判定する。
【0118】
管理情報部570は、光ネットワーク200に備えられている各OXC210の管理情報を保持している。この管理テーブルには、隣接OXC管理情報、リンク管理情報、ラベル管理情報等が含まれている。
【0119】
IPパケット組立て部580では、受け取ったパケットを転送するためにL3ヘッダの付け替えを行う。また、制御パケット生成部580では、前述した光ネットワーク200に送る制御パケットの生成を行う。フレーム変換部600では接続回線種別に応じてフレームの変換(例えば、IP/EthernetからIP/SONETへのフレーム変換)を行う。
【0120】
次に、第5の実施の形態の通信システムがデータ転送を行う際の動作を説明する。
【0121】
図14は、第5の実施の形態において、データ転送の要求と同時に光ネットワークの光パス設定の要求を送り、設定された光パスを経由してデータを転送する処理を示したシーケンス図である。なお、図11と同様に、図の左側はインターネット100における処理の流れを示しており、右側は光ネットワーク200におけるの処理の流れを示している。
【0122】
クライアントA1310は、ゲートウエイルータA320に対してファイル転送要求をカプセル化した要求パケットを送る。この要求パケットを受け取ったゲートウエイルータA320は、要求パケットの内容に従って、ゲートウエイルータB420に対してファイルの転送の要求を行うファイル転送要求パケット70を送る。このファイル転送要求パケット70は、エッジルータA110、コアルータ120及びエッジルータB110を経由してゲートウエイルータB420に送られる。なおこのときのゲートウエイルータA320からゲートウエイルータB420へのファイル転送要求パケット70が転送される時間はT14である。
【0123】
一方、ゲートウエイルータA320は、エッジルータ110に対してファイル転送要求パケット70を送ると共に、OXC210Aに対して光パスの設定の要求を行う制御パケットとしての光パス設定要求パケット80を送る。各OXC A、B、C、D210では、図11において前述したように、光パス設定要求パケット80に含まれるPathメッセージの内容に従って使用する波長及び経路を決定し、OXC AからD210に対するの光パスが設定される。光パス設定要求パケット80がゲートウエイルータB420に送られると、ゲートウエイルータB420はTokenを生成する。なおこのときのゲートウエイルータA1320からゲートウエイルータB420への光パス設定要求パケット80が転送される時間はT15である。
【0124】
次に、図11と同様に、T15<=T14の場合には、既に光パスが設定されているので、サーバ20は、光ネットワーク200に設定された光パスを経由して要求パケット30によって要求されたファイルの転送を開始する。また、T15>T14の場合には、ファイル転送要求パケット30がサーバ20に到達した時点では光パスがまだ設定されていないので、T15の経過後(光パスの設定が確認された後)に要求パケット30によって要求されたファイルの転送を開始する。
【0125】
なお、図11と同様に、図14のシーケンスではOne−Way方式を用いた例で手順を説明したが、Tow−Way方式を用いる場合には、光パスの設定が完了するとサーバ20からクライアント10に対して光パス設定の通知が行われる。
【0126】
次にゲートウエイルータの動作を説明する。
【0127】
図15は、第5の実施の形態のゲートウエイルータ320、420の光パス設定判定部560の処理を表すフローチャートである。
【0128】
まず、入力されたパケットのL3ヘッダのオプション1813(図4参照)領域にフラグがあるか否かを判定する(処理1501)。フラグがないと判定した場合には、パケットをIPパケット組立て部580に送り、出力インタフェースを経由してインターネット100に送る(処理1504)。
【0129】
一方、フラグがあると判定した場合には、Tokenがあるか否かを判定する。Tokenがある場合は光パスの設定が完了しゲートウエイルータ間でTokenを保持している状態であり、既に光パスの設定が完了していることがわかる。そこで、光ネットワーク200に対してパケットを送る(処理1503)。
【0130】
一方、処理1504において、Tokenがない場合には、光ネットワーク200に要求された光パスを設定する必要があるので、制御パケット生成部590において光パス設定のための制御パケットを生成し(処理1505)、この制御パケットを光ネットワーク200に対して送る(処理1506)。
【0131】
なお、第5の実施の形態でも、前述した実施の形態と同様に、ファイル転送要求に先だって光パス設定通知を送ることができる。
【0132】
以上のように構成された第5の実施の形態の通信システムでは、光ネットワーク200とインターネット等の公衆IPネットワークとによって構成されてネットワークにおいてデータの転送を行う際に、データの転送要求をインターネット100に対して送ると共にデータの転送をインターネット100に対して送るに先立って、光パス設定要求を光ネットワークに対して送り、該設定要求に基づいて設定された光パスを経由してデータを転送するので、第1乃至4の実施の形態と同様に、データの転送が開始されるまでに光パスが設定されることから、データを要求してから光パスが設定されるまでの時間を軽減でき、データ転送のスループットを向上することができる
<第6実施形態>
次に、第6の実施の形態の通信システムについて説明する。
【0133】
図16は、第6の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【0134】
第6の実施の形態では、第5の実施の形態と同様にサイトA1300とサイトB1400とが光ネットワーク200と電気的通信ネットワーク(例えば、インターネット100)とによって並列に接続されているが、ゲートウエイルータA2320及びB2420が光ネットワーク200に対して直接接続されていない点が相違する。なお、第1乃至第5の実施の形態と同一の動作を行う構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0135】
サイトA1300とサイトB1400とがインターネット100及び光ネットワーク200を介して接続されている。
【0136】
サイトA1300は、クライアント1310、ゲートウエイルータA2320及び端末1330で構成されている。ゲートウエイルータA2320はIPネットワークに接続され相互にデータの交換を行うルータ装置である。
【0137】
サイトB1400はサーバ1410、ゲートウエイルータB2420及び端末1430から構成されている。ゲートウエイルータB2420ゲートウエイルータA2320と同じく、IPネットワークに接続され接続し相互にデータの交換を行うルータ装置である。
【0138】
インターネット100は、エッジルータA130、コアルータ120及びエッジルータB130によって構成されている。
【0139】
ゲートウエイルータA2320とエッジルータA130とは接続回線150を用いて接続され、ゲートウエイルータB2420とエッジルータB130とは接続回線155を用いて接続される。この接続回線150、155のプロトコルには、L2プロトコルであるEthernetを用いる。
【0140】
また、エッジルータA130とOXC A210とは接続回線160を介して接続され、エッジルータB130とOXC D210とは接続回線165を介して接続される。この接続回線160、165のプロトコルには、L2プロトコルであるEthernetやSDH/SONETを用いる。
【0141】
なお、第6の実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、光ネットワーク200は、波長λ1(デフォルトチャネル)、波長λ2(転送チャネル)を含むデータプレーンと、波長λ3からなる制御プレーンとによって構成されている。データプレーンは主にデータを転送するための光ネットワークであり、データを転送するための回線を予め設定しておく必要がある回線交換型のネットワークである。一方、制御プレーンは転送装置間の制御信号(パケット)を転送するための光ネットワークであり、パケット転送型のネットワークである。また、インターネット100も、ゲートウエイルータA2320とゲートウエイルータB2420との間の制御信号(パケット)を転送するための電気的通信ネットワークであり、パケット転送型のネットワークとして機能する。
【0142】
次に、第6の実施の形態の通信システムがデータ転送と行う際の動作を説明する。
【0143】
本実施の形態では、クライアント1310はゲートウエイルータ2320Aに対してファイル転送要求をカプセル化したパケットを送り、このパケットを受け取ったゲートウエイルータ3A220は、パケットの内容に従ってパケットをエッジルータA130に送る。
【0144】
エッジルータA130では、受け取ったパケットを解析し、ファイル要求パケットをコアルータ120に対して送ると共に、光パス設定要求を含む制御パケットをOXC A210に対して送信する。この処理は、図15にて前述した処理と同じであるため、その説明は省略する。また、ファイル転送要求パケットによるファイルの転送及び光パス設定要求パケットによる光パスの設定の処理の流れは、図14において前述した処理の流行と同様のため説明を省略する。
【0145】
なお、第6の実施の形態でも、前述した実施の形態と同様に、光パス設定通知とファイル転送要求とを同時、又は、ファイル転送要求に先だって光パス設定通知を送ることができる。
【0146】
以上のように構成された第6の実施の形態の通信システムでは、第5の実施の形態と同様に、光ネットワーク200とインターネット等の公衆IPネットワークとによって構成されてネットワークにおいてデータの転送を行う際に、データの転送要求をインターネット100に対して送ると共に、又は、データの転送四球をインターネット100に対して送るに先立って、光パス設定要求を光ネットワークに対して送り、該設定要求に基づいて設定された光パスを経由してデータ転送を行うので、データの転送が開始されるまでに光パスが設定されることから、データを要求してから光パスが設定されるまでの時間を軽減でき、データ転送のスループットを向上することができる。
【0147】
<第7実施形態>
次に、第7の実施の形態の通信システムについて説明する。
【0148】
図17は、第7の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【0149】
第7の実施の形態では、第6の実施の形態と同様にサイトA1300とサイトB1400とが光ネットワーク200と電気的通信ネットワーク(例えば、インターネット100)とによって並列的に接続されているが、エッジルータ130とOXC210とが一体化されたパケット転送装置170を備える点が相違する。なお、第1乃至第6の実施の形態と同一の動作を行う構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0150】
インターネット100と光ネットワーク200とに、エッジルータ130AとOXC A210とを一体化したパケット転送装置170A、エッジルータ130BとOXC D210とを一体化したパケット転送装置170Bが備えられている。
【0151】
エッジルータ130とOXC210との機能を含むパケット転送装置170A、Bを介して、サイトA1300、サイトB1400、インターネット100、光ネットワーク200が接続されている。ゲートウエイルータA2320とパケット転送装置170Aは接続回線150で結ばれ、ゲートウエイルータB2420とパケット転送装置170Bとは接続回線155で結ばれている。この接続回線150、155は、EthernetやSDH/SONET等が用いられる。
【0152】
なお、第7の実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、光ネットワーク200は、波長λ1(デフォルトチャネル)、波長λ2(転送チャネル)を含むデータプレーンと、波長λ3からなる制御プレーンとによって構成されている。データプレーンは主にデータを転送するための光ネットワークであり、データを転送するための回線を予め設定しておく必要がある回線交換型のネットワークである。一方、制御プレーンは転送装置間の制御信号(パケット)を転送するための光ネットワークであり、パケット転送型のネットワークである。また、インターネット100も、ゲートウエイルータA2320とゲートウエイルータB2420との間の制御信号(パケット)を転送するための電気的通信ネットワークであり、パケット転送型のネットワークとして機能する。
【0153】
図18は、第7の実施の形態のパケット転送装置170のブロック図である。
【0154】
パケット転送装置170は、入力回線インタフェース910〜91n、WDM入力回線インタフェース920〜92n、Token生成部930、パケット解析部940、経路制御部950、光パス設定判定部960、管理情報部970、IPパケット組立て部980、制御パケット生成部990、フレーム変換部1001、スイッチ部1010、光スイッチ制御部1020、出力回線インタフェース1030〜103n、WDM出力回線インタフェース1040〜104n及び1050〜105nから構成されている。また、スイッチ部1010は電気スイッチ1011と光スイッチ1012から構成される。光スイッチ1012は、MEMS等の光デバイスで構成され、光スイッチ制御部1020からの指示によって光回線(チャネル)の切り替えを行う。
【0155】
次に、上記のパケット転送装置170を備えた通信システムの動作を説明する。
【0156】
クライアント1310は、ファイル転送要求をカプセル化したパケットをゲートウエイルータA2320に転送し、パケットを受け取ったゲートウエイルータA2320は、さらにIPパケットをパケット転送装置A170に送る。
【0157】
パケット転送装置A170では受け取ったパケットを解析し、光パス設定要求が含まれている場合には制御パケットとしての光パス設定要求パケットを生成し、OXC B又はC210に対して送る。この光パス設定要求パケットによってパケット転送装置A170からパケット転送装置B170に対して、光回線の波長を予約することにより光パスを設定する。光パスの設定が完了するとパケット転送装置A、B170間でTokenが保存される。
【0158】
一方、パケット転送装置A170は、光パス設定要求パケットを送ると共に、ファイルの転送を要求するメッセージが含まれたファイル転送要求パケットをコアルータ120に対して送る。このファイル転送要求パケットは、パケットに含まれる経路テーブルに従って、コアルータ120、パケット転送装置B170、ゲートウエイルータB2420を経てサーバ1410に送られる。サーバ1410ではファイル転送要求パケットの内容に従って、要求されたファイルをゲートウエイルータB2420に送り、ゲートウエイルータB2420では、このファイルをパケット転送装置B170に送る。パケット転送装置B170では、Tokenを確認し光パスが設定されているかを確認して、ファイルを設定された光パスを経由してパケット転送装置A170に対して送る。パケット転送装置A170は、受け取ったファイルをゲートウエイルータA2320を経由してクライアント1310に対して送る。
【0159】
以上の手順によってクライアント1310の要求によってサーバ1410からのファイルを得ることができる。
【0160】
なお、第7の実施の形態でも、前述した実施の形態と同様に、光パス設定通知とファイル転送要求とを同時、又は、ファイル転送要求に先だって光パス設定通知を送ることができる。
【0161】
以上のように構成された第7の実施の形態の通信システムでは、第6の実施の形態と同様に、光ネットワーク200とインターネット等の公衆IPネットワークとによって構成されてネットワークにおいてデータの転送を行う際に、データの転送要求をインターネット100に対して送ると共に、又は、データの転送要求をインターネット100に対して送るに先立って、光パス設定要求を光ネットワークに対して送り、該設定要求に基づいて設定された光パスを経由してデータ転送を行うので、データの転送が開始されるまでに光パスが設定されることから、データを要求してから光パスが設定されるまでの時間を軽減でき、データ転送のスループットを向上することができる
特に、パケット転送装置170によってインターネット100と光ネットワーク200とを接続しているので、光ネットワークと既存のインターネットとを包括的に制御することができる。
【0162】
なお、以上説明した第1乃至第7の実施の形態では、接続回線としてEthernet、SDH/SONETを用いて説明を行ったが、本発明はこれらのプロトコルに限定されるものではなく、ファイバーチャネルや今後実用化される高速シリアルインタフェース等のプロトコルを適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【図2】同じく、第1の実施の形態の転送装置1500のブロック図である。
【図3】同じく、第1の実施の形態のデータの転送処理を表すシーケンス図である。
【図4】同じく、第1の実施の形態のクライアント1310からゲートウエイルータA1320に送信するパケットのフォーマット図である。
【図5】同じく、第1の実施の形態の転送装置1500の光パス設定判定部2130の処理を表すフローチャートである。
【図6】同じく、第1の実施の形態のデータの転送の処理を表すシーケンス図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【図8】同じく、第2の実施の形態のデータの転送処理を表すシーケンス図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【図10】本発明の第4の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【図11】同じく、第4の実施の形態のデータの転送の処理を表すシーケンス図である。
【図12】本発明の第5の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【図13】同じく、第5の実施の形態のゲートウエイルータA320、B420のブロック図である。
【図14】同じく、第5の実施の形態のデータの転送処理を表すシーケンス図である。
【図15】同じく、第5の実施の形態のゲートウエイルータ320の光パス設定判定部560の処理を表すフローチャートである。
【図16】本発明の第6の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【図17】本発明の第7の実施の形態の通信システムのネットワーク構成図である。
【図18】同じく、第7の実施の形態のパケット転送装置170を表すブロック図である。
【符号の説明】
10、1310 クライアント
20、1410 サーバ
100 インターネット
110A、110B、130A、130B エッジルータ
120 コアルータ
170 パケット転送装置
200、1000、2500,2600 光ネットワーク
210 光クロスコネクト
320、1320、2320 ゲートウエイルータA
420、1420、2420 ゲートウエイルータB
1330、1430 端末
1500 転送装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical network connecting a plurality of networks, and more particularly, to a communication method and a communication system for setting an optical path of an optical network.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the advent of content distribution services and global storage services, large-capacity, low-delay communication networks are required. Further, in order to respond to traffic demand, a communication device capable of processing packets in the terabit class is required. For this reason, a method has been proposed in which an optical network is provided in parallel with the Internet based on the conventional IP (Internet Protocol), and large-capacity data is transferred via this optical network. This optical network is composed of optical nodes and optical fibers, and can transmit terabits of packets per second over one link by using wavelength multiplexing technology (for example, see Non-Patent Document 1).
[0003]
Further, since the optical node is constituted by an optical switch, it is possible to freely set an optical path route through which a packet passes according to a command from the control unit. At present, as an optical node system, an optical cross connect device OXC (Optical Cross Connect) and an optical add / drop device OADM (Optical Add Drop Multiplexer) for manually setting an optical path are put into practical use, and the optical path is automatically set. An optical burst switch to be set is being studied.
[0004]
In the above-described conventional technique, it is necessary to determine a communication route (optical path) of the optical network before packet transfer. Therefore, the optical burst switch uses a control packet in advance to secure a communication path from the entrance to the exit of the optical network. Until the communication path is secured, the packet to be transferred is stored in the buffer to form a super packet, and after the communication path has been secured, the super packet is transferred along the communication path.
[0005]
Two-way and one-way methods have been proposed as methods for securing communication paths for control packets. The Two-Way method is a method for confirming reservation of an optical path. In addition, the One-Way method is a method that does not confirm reservation of an optical path, and a Tell-And-GO method and a Just-Enough-Time method are known (for example, Non-Patent Document 2).
[0006]
[Non-patent document 1]
"General Remarks-Creating a 21st Century Network and the Unlimited Impact", IEICE, May 2002
[Non-patent document 2]
"Optical Burst Switching", Journal of High Speed Networks, vol. 8, January 1999, p. 69-84
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described related art, there is a problem that it takes time to establish a communication path because an optical path is set after an IP packet arrives at a server. Establishing this communication path usually requires several milliseconds when an optical switch is used. IP packets are accumulated in the buffer unit of the OXC until the communication path is established. However, if it takes time to establish the communication path, there is a problem that the buffer overflows and the packet discard rate increases.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and sets an optical path of an optical network in advance before issuing a request from a client to a server. It is an object of the present invention to provide a communication system in which a communication path is established. When the client is connected to the Internet and the optical network at the same time, the client transmits an IP packet to the Internet, issues an optical path setting request to the optical network at the same time, and obtains a response from the server. An object of the present invention is to provide a high-speed, low-delay packet communication method, a packet communication method suitable for an application requiring communication quality, and a communication system by establishing a communication path of an optical network secured in advance.
[0009]
Further, the packet transfer device that realizes the above generates an IP packet and a control packet based on the header information of the input packet, and generates a token when a communication path is established, to change the state of the optical path of the optical network. It manages and executes arithmetic processing for controlling the flow of IP packets. Further, in order to guarantee communication quality, data from the server is transferred on an optical path in which a communication path is established in End-to-End.
[0010]
【The invention's effect】
According to the present invention, when data is transferred from the server to the client, the data transfer time can be significantly reduced because the communication path of the optical network has already been established. In particular, since data can be transferred using an optical path for which a communication path has been established in End-to-End, a highly reliable communication method can be provided. Furthermore, since data can be transferred via an optical network having a terabit-class transmission band, a large amount of data can be instantaneously moved to a remote site on the client side.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
<First embodiment>
First, a communication system according to the first embodiment will be described. In the first embodiment, a client and a server are connected to one optical network.
[0013]
FIG. 1 is a network configuration diagram of the communication system according to the first embodiment.
[0014]
The site A 1300 and the site B 1400 are connected to the
[0015]
The site B1400 includes a
[0016]
The
[0017]
A communication line between the transfer devices A, B, C, and D is applied with wavelength division multiplexing (WDM) technology, and a plurality of lines are formed by using a plurality of channels (wavelengths) in one optical fiber. Communication can be performed. In this embodiment, the plurality of channels are logically divided into a data channel 1610 and a
[0018]
The
[0019]
FIG. 2 is a block diagram of the
[0020]
The
[0021]
The input line interfaces 2010 to 201n receive the packet sent from the electric line and send it to the
[0022]
The WDM input line interface separates the signal of each channel from the signal sent from the optical line using WDM, receives the separated packet of each channel, and sends the packet to the packet analysis unit via the
[0023]
The packet analyzer 2110 determines the contents of the packet sent from each interface, and passes only necessary packets to the optical
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Next, the operation of the communication system according to the first embodiment configured as described above will be described.
[0028]
FIG. 3 is a sequence diagram illustrating a process of setting an optical path of an optical network prior to data transfer and transferring data via the set optical path in the first embodiment.
[0029]
First, a packet for requesting data is transmitted from the
[0030]
The setting of the optical path by the optical path setting request packet is performed in the following procedure.
[0031]
First, the
[0032]
The optical path setting request packet 1710 includes information such as a band of a line used for transmitting data requested from the client to the server, a wavelength used by the line, and a capacity of data requested from the server.
[0033]
When the transfer device A1500 directly connected to the gateway router A1320 receives the optical path setting request packet 1710, the transfer device A1500 refers to the band management table held in the
[0034]
As a result, in the data plane 1100 of the
[0035]
Next, it is confirmed that an optical path is set in the two-way method. In this case, the optical path setting notification packet 1715 is also notified from the
[0036]
Next, data is transferred between the
[0037]
Through the above processing, data transfer between the client and the server can be performed using a predetermined optical path.
[0038]
The set optical path is released when a certain time has elapsed after the data transfer is completed. When the
[0039]
FIG. 4 is a format diagram of a packet transmitted from the
[0040]
In the present embodiment, a case where the line is Ethernet, the network layer protocol is IP (Internet Protocol), and the transport layer protocol is TCP (Transmission Control Protocol) is exemplified.
[0041]
This packet includes an
[0042]
The format of the
[0043]
The L3 header 1810 includes information such as a source IP address (SIP (Source IP)) 1811 indicating the source terminal of the packet, a destination IP address (DIP (Destination IP)) 1812 indicating the destination terminal of the packet, and
[0044]
The
[0045]
Next, the operation of the
[0046]
FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of the optical path setting
[0047]
First, it is determined whether or not there is a flag in the option 1813 (see FIG. 4) area of the input packet (process 501). If it is determined that there is no flag, the packet is sent to IP packet assembling section 2150, and the packet is sent to the
[0048]
On the other hand, if it is determined that there is a flag, it is determined whether Token is present or ACK is received (process 502). If there is a token, the setting of the optical path is completed and the token is held between the gateway routers. If an ACK is received, the setting of the optical path is completed and the confirmation is being performed. Therefore, it can be seen that the setting of the optical path has already been completed. Then, the packet is sent to the
[0049]
On the other hand, in the
[0050]
Next, as a modified example of the data transfer procedure of the first embodiment, a case where an optical path setting request and a data transfer request are performed simultaneously will be described.
[0051]
FIG. 6 is a sequence diagram illustrating a flow of a process of transmitting a request for setting an optical path of an optical network simultaneously with a request for data transfer and transferring data via the set optical path in the first embodiment. FIG.
[0052]
Upon receiving the request from the
[0053]
On the other hand, the
[0054]
Here, the file
[0055]
The
[0056]
As described above, the optical path is set up with the
[0057]
Note that, as described above with reference to FIG. 3, after a certain period of time, the optical path is released by the optical path release
[0058]
In the communication system of the first embodiment configured as described above, when data is transferred via the
[0059]
<Second embodiment>
Next, a communication system according to a second embodiment will be described.
[0060]
FIG. 7 is a network configuration diagram of the communication system according to the second embodiment.
[0061]
The second embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of optical networks are connected in series between a
[0062]
The site A1300 and the site B1400 are connected via an optical network A2500 and an optical network B2600. The
[0063]
The
[0064]
Next, an operation when the communication system of the second embodiment transfers data will be described.
[0065]
FIG. 8 is a sequence diagram showing a flow of processing for setting an optical path of an optical network prior to data transfer and transferring data via the set optical path in the second embodiment.
[0066]
The
[0067]
When the optical path of the
[0068]
Next, the
[0069]
With the above procedure, the
[0070]
The above processing procedure may be such that the optical path setting notification and the file transfer request are sent simultaneously, as shown in FIG. At this time, the file transfer request packet 2720 is sent using the wavelength λ1 on the default channel of the data plane, but the bandwidth of the wavelength λ1 is smaller than the wavelength λ2 or λ3, and as a result, the file
[0071]
In the communication system according to the second embodiment configured as described above, when data is transferred via the plurality of
[0072]
<Third embodiment>
Next, a communication system according to a third embodiment will be described.
[0073]
FIG. 9 is a network configuration diagram of the communication system according to the third embodiment.
[0074]
In the third embodiment, as compared with the first or second embodiment, a plurality of
[0075]
The site A1300 is connected to the site B1400 via the optical network A2500, the
[0076]
The
[0077]
In the third embodiment, as in the first embodiment, the
[0078]
Next, an operation when the communication system of the third embodiment transfers data will be described.
[0079]
The setting of the optical path and the data transfer from the site A1300 to the optical network A2500 and from the optical network B2600 to the site B1400 are similar to those of the first and second embodiments. The file is transferred via the optical path set by the transfer request.
[0080]
In the area of the
[0081]
The optical path setting request packet transmitted from the gateway router A to the
[0082]
At this time, the content of Token set in the gateway router B1420 includes information indicating each of the path of the optical path of the optical network A2500, the path of the optical path of the optical network B2600, and the path of the
[0083]
In the third embodiment, similarly to the above-described embodiment, the optical path setting notification and the file transfer request can be transmitted simultaneously or the optical path setting notification can be sent prior to the file transfer request.
[0084]
In the communication system according to the third embodiment configured as described above, when data is transferred via a plurality of
[0085]
<Fourth embodiment>
Next, a communication system according to a fourth embodiment will be described.
[0086]
FIG. 10 is a network configuration diagram of the communication system according to the fourth embodiment.
[0087]
In the fourth embodiment, a client and a server are directly connected in parallel by an optical network and an electrical communication network (for example, the Internet), a request from the client to the server is transmitted via the Internet, and a request from the server to the client is transmitted. The transmission of data is configured to take place over an optical network. Note that the same reference numerals are given to components that perform the same operations as those in the first to third embodiments, and descriptions thereof are omitted.
[0088]
The
[0089]
The
[0090]
The
[0091]
Further, the
[0092]
The
[0093]
When the
[0094]
In the fourth embodiment, as in the first embodiment, the
[0095]
Next, an operation when the communication system of the fourth embodiment transfers data will be described.
[0096]
FIG. 11 is a sequence diagram showing a process of transmitting a
[0097]
First, the
[0098]
On the other hand, the
[0099]
Next, in the case of T15 <= T14, since the optical path has already been set, the
[0100]
In the sequence of FIG. 11, the procedure has been described using an example using the One-Way scheme. However, in the case of using the Two-Way scheme, the optical path setting from the
[0101]
After the file transfer is completed, a predetermined timeout period is provided, and when this period elapses, the
[0102]
According to the above procedure, the data of the
[0103]
In the fourth embodiment, similarly to the above-described embodiment, an optical path setting notification can be sent prior to a file transfer request.
[0104]
In the communication system according to the fourth embodiment configured as described above, when a client and a server transfer data via a network directly connected to the
[0105]
For example, when the
[0106]
<Fifth embodiment>
Next, a communication system according to a fifth embodiment will be described.
[0107]
FIG. 12 is a network configuration diagram of the communication system according to the fifth embodiment.
[0108]
In the fifth embodiment, a
[0109]
The
[0110]
The site A1300 includes a
[0111]
The site B1400 includes a
[0112]
The gateway router A320 and the edge router A110 are connected using a
[0113]
The gateway router A320 and the OXC A210 are connected via the
[0114]
In the fifth embodiment, as in the first embodiment, the
[0115]
FIG. 13 is a block diagram illustrating gateway routers A320 and B420 according to the fifth embodiment.
[0116]
The gateway routers A320 and B420 include input line interfaces 510 to 51n, WDM input line interfaces 520 to 52n, a
[0117]
The
[0118]
The
[0119]
The IP
[0120]
Next, an operation when the communication system of the fifth embodiment performs data transfer will be described.
[0121]
FIG. 14 is a sequence diagram showing a process of transmitting a request for setting an optical path of an optical network simultaneously with a request for data transfer and transferring data via the set optical path in the fifth embodiment. . As in FIG. 11, the left side of the figure shows the flow of processing in the
[0122]
The client A1310 sends a request packet encapsulating the file transfer request to the gateway router A320. Upon receiving this request packet, the
[0123]
On the other hand, the
[0124]
Next, as in FIG. 11, in the case of T15 <= T14, since the optical path has already been set, the
[0125]
As in the case of FIG. 11, the procedure of FIG. 14 has been described using an example in which the One-Way system is used. However, in the case of using the Two-Way system, when the setting of the optical path is completed, the
[0126]
Next, the operation of the gateway router will be described.
[0127]
FIG. 15 is a flowchart illustrating a process of the optical path setting
[0128]
First, it is determined whether or not there is a flag in the option 1813 (see FIG. 4) area of the L3 header of the input packet (processing 1501). If it is determined that there is no flag, the packet is sent to the IP
[0129]
On the other hand, when it is determined that there is a flag, it is determined whether or not there is a token. If there is a token, the setting of the optical path is completed and the token is being held between the gateway routers, and it can be seen that the setting of the optical path has already been completed. Then, the packet is sent to the optical network 200 (process 1503).
[0130]
On the other hand, if there is no token in
[0131]
In the fifth embodiment, similarly to the above-described embodiment, an optical path setting notification can be sent prior to a file transfer request.
[0132]
In the communication system according to the fifth embodiment configured as described above, when data is transferred in a network constituted by the
<Sixth embodiment>
Next, a communication system according to a sixth embodiment will be described.
[0133]
FIG. 16 is a network configuration diagram of the communication system according to the sixth embodiment.
[0134]
In the sixth embodiment, the site A1300 and the site B1400 are connected in parallel by the
[0135]
[0136]
The site A1300 includes a
[0137]
The site B1400 includes a
[0138]
The
[0139]
The gateway router A2320 and the edge router A130 are connected using a
[0140]
Further, the
[0141]
In the sixth embodiment, as in the first embodiment, the
[0142]
Next, an operation when the communication system of the sixth embodiment performs data transfer will be described.
[0143]
In the present embodiment, the
[0144]
The edge router A130 analyzes the received packet, sends a file request packet to the
[0145]
Also in the sixth embodiment, similarly to the above-described embodiment, the optical path setting notification and the file transfer request can be sent simultaneously, or the optical path setting notification can be sent prior to the file transfer request.
[0146]
In the communication system according to the sixth embodiment configured as described above, similarly to the fifth embodiment, the communication system includes the
[0147]
<Seventh embodiment>
Next, a communication system according to a seventh embodiment will be described.
[0148]
FIG. 17 is a network configuration diagram of the communication system according to the seventh embodiment.
[0149]
In the seventh embodiment, the
[0150]
The
[0151]
The
[0152]
In the seventh embodiment, as in the first embodiment, the
[0153]
FIG. 18 is a block diagram of a
[0154]
The
[0155]
Next, the operation of the communication system including the
[0156]
The
[0157]
The packet
[0158]
On the other hand, the packet
[0159]
According to the above procedure, a file from the
[0160]
Also in the seventh embodiment, similarly to the above-described embodiment, the optical path setting notification and the file transfer request can be sent simultaneously or the optical path setting notification can be sent prior to the file transfer request.
[0161]
In the communication system of the seventh embodiment configured as described above, similarly to the sixth embodiment, the communication system is configured by the
In particular, since the
[0162]
In the first to seventh embodiments described above, the description has been made using Ethernet and SDH / SONET as connection lines. However, the present invention is not limited to these protocols. Protocols such as a high-speed serial interface that will be put into practical use in the future can be applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a network configuration diagram of a communication system according to a first embodiment of this invention.
FIG. 2 is a block diagram of a
FIG. 3 is a sequence diagram illustrating a data transfer process according to the first embodiment.
FIG. 4 is a format diagram of a packet transmitted from a
FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of an optical path setting
FIG. 6 is a sequence diagram illustrating a data transfer process according to the first embodiment.
FIG. 7 is a network configuration diagram of a communication system according to a second embodiment of this invention.
FIG. 8 is a sequence diagram illustrating a data transfer process according to the second embodiment.
FIG. 9 is a network configuration diagram of a communication system according to a third embodiment of this invention.
FIG. 10 is a network configuration diagram of a communication system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sequence diagram illustrating a data transfer process according to the fourth embodiment.
FIG. 12 is a network configuration diagram of a communication system according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram of gateway routers A320 and B420 according to the fifth embodiment.
FIG. 14 is a sequence diagram illustrating a data transfer process according to the fifth embodiment.
FIG. 15 is a flowchart illustrating a process of the optical path setting
FIG. 16 is a network configuration diagram of a communication system according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a network configuration diagram of a communication system according to a seventh exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a block diagram illustrating a
[Explanation of symbols]
10, 1310 Client
20, 1410 server
100 Internet
110A, 110B, 130A, 130B Edge router
120 core router
170 Packet transfer device
200, 1000, 2500, 2600 Optical network
210 Optical Cross Connect
320, 1320, 2320 Gateway router A
420, 1420, 2420 Gateway router B
1330, 1430 Terminal
1500 transfer device
Claims (22)
前記第1の転送装置がデータを要求する際に、前記パケット交換式ネットワークを経由して、前記回線交換式ネットワークにおける回線の設定を要求する回線設定要求を送信し、
前記第1転送装置及び前記第2転送装置は、前記回線設定要求に基づいて設定された回線の設定情報を、前記第1転送装置からのデータ要求が前記第2転送装置に到達するまで保持し、
前記第2の転送装置は、前記要求されたデータを、前記回線設定要求に基づいて設定された回線を経由して前記第1の転送装置に対して送信することを特徴とする通信方法。A communication method performed between a first transfer device and a second transfer device connected by a packet-switched network for performing packet communication and a circuit-switched network that requires line setting prior to data communication. hand,
When the first transfer device requests data, transmits a line setting request for setting a line in the circuit-switched network via the packet-switched network;
The first transfer device and the second transfer device hold line setting information set based on the line setting request until a data request from the first transfer device reaches the second transfer device. ,
The communication method, wherein the second transfer device transmits the requested data to the first transfer device via a line set based on the line setting request.
前記光多重伝送ネットワークの制御プレーンが前記パケット交換式ネットワークとして機能し、
前記光多重伝送ネットワークのデータプレーンが前記回線交換式ネットワークとして機能することを特徴とする請求項1に記載の通信方法。The first transfer device and the second transfer device are connected by an optical multiplex transmission network,
A control plane of the optical multiplex transmission network functions as the packet-switched network;
The communication method according to claim 1, wherein a data plane of the optical multiplex transmission network functions as the circuit-switched network.
前記光多重伝送ネットワークは、データ通信に先立って回線の設定を必要とする回線交換式ネットワークとして機能するデータプレーン、及び、パケット交換式ネットワークとして機能する制御プレーンによって構成されるネットワークを用いた、前記第1の転送装置と前記第2の転送装置との間で行われる通信方法であって、
前記第1の転送装置がデータを要求する際に、前記パケット交換式ネットワークを経由して、前記回線交換式ネットワークにおける回線の設定を要求する回線設定要求を送信し、
前記第1転送装置及び前記第2転送装置は、前記回線設定要求に基づいて設定された回線の設定情報を、前記第1転送装置からのデータ要求が前記第2転送装置に到達するまで保持し、
前記第2の転送装置は、前記要求されたデータを、前記回線設定要求に基づいて設定された回線を経由して前記第1の転送装置に対して送信することを特徴とする通信方法。The first transfer device and the second transfer device are connected via a plurality of serially connected optical multiplex transmission networks,
The optical multiplex transmission network uses a network configured by a data plane that functions as a circuit-switched network that requires line setting prior to data communication, and a control plane that functions as a packet-switched network. A communication method performed between a first transfer device and the second transfer device,
When the first transfer device requests data, transmits a line setting request for setting a line in the circuit-switched network via the packet-switched network;
The first transfer device and the second transfer device hold line setting information set based on the line setting request until a data request from the first transfer device reaches the second transfer device. ,
The communication method, wherein the second transfer device transmits the requested data to the first transfer device via a line set based on the line setting request.
前記光多重伝送ネットワークは、データ通信に先立って回線の設定を必要とする回線交換式ネットワークとして機能するデータプレーン、及び、パケット交換式ネットワークとして機能する制御プレーンによって構成されるネットワークを用いた、前記第1の転送装置と前記第2の転送装置との間で行われる通信方法であって、
前記第1の転送装置がデータを要求する際に、前記パケット交換式ネットワークを経由して、前記回線交換式ネットワークにおける回線の設定を要求する回線設定要求を送信し、
前記第1転送装置及び前記第2転送装置は、前記回線設定要求に基づいて設定された回線の設定情報を、前記第1転送装置からのデータ要求が前記第2転送装置に到達するまで保持し、
前記第2の転送装置は、前記要求されたデータを、前記回線設定要求に基づいて設定された回線を経由して前記第1の転送装置に対して送信することを特徴とする通信方法。The first transfer device and the second transfer device are connected via a network in which a first optical multiplex transmission network, a packet communication network, and a second optical multiplex transmission network are serially connected;
The optical multiplex transmission network uses a network configured by a data plane that functions as a circuit-switched network that requires line setting prior to data communication, and a control plane that functions as a packet-switched network. A communication method performed between a first transfer device and the second transfer device,
When the first transfer device requests data, transmits a line setting request for setting a line in the circuit-switched network via the packet-switched network;
The first transfer device and the second transfer device hold line setting information set based on the line setting request until a data request from the first transfer device reaches the second transfer device. ,
The communication method, wherein the second transfer device transmits the requested data to the first transfer device via a line set based on the line setting request.
前記光多重伝送ネットワークは、データ通信に先立って回線の設定を必要とする回線交換式ネットワークとして機能するデータプレーン、及び、第2パケット交換式ネットワークとして機能する制御プレーンによって構成されるネットワークを用いた、前記第1のコンピュータと前記第2のコンピュータとの間で行われる通信方法であって、
前記第1のコンピュータは、
前記第2パケット交換式ネットワークを経由して、前記回線交換式ネットワークにおける回線の設定を要求する回線設定要求を送信し、
さらに、前記第1パケット交換式ネットワークを経由して、前記第2コンピュータに対してデータの送信を要求し、
前記第2のコンピュータは、
前記要求されたデータを、前記回線設定要求に基づいて設定された回線を経由して前記第1のコンピュータに対して送信することを特徴とする通信方法。A first computer and a second computer connected by an optical multiplex transmission network and a first packet-switched network;
The optical multiplex transmission network used a network constituted by a data plane functioning as a circuit-switched network requiring a line setting before data communication, and a control plane functioning as a second packet-switched network. , A communication method performed between the first computer and the second computer,
The first computer comprises:
Via the second packet-switched network, transmitting a line setting request for setting a line in the circuit-switched network;
And requesting the second computer to transmit data via the first packet-switched network;
The second computer comprises:
A communication method, wherein the requested data is transmitted to the first computer via a line set based on the line setting request.
前記光多重伝送ネットワークは、データ通信に先立って回線の設定を必要とする回線交換式ネットワークとして機能するデータプレーン、及び、第2パケット交換式ネットワークとして機能する制御プレーンによって構成されるネットワークを用いた、前記第1の転送装置と前記第2の転送装置との間で行われる通信方法であって、
前記第1の転送装置は、
前記第2パケット交換式ネットワークを経由して、前記回線交換式ネットワークにおける回線の設定を要求する回線設定要求を送信し、
さらに、前記第1パケット交換式ネットワークを経由して、前記第2転送装置装置に対してデータの送信を要求し、
前記第2の転送装置は、
前記要求されたデータを、前記回線設定要求に基づいて設定された回線を経由して前記第1の転送装置に対して送信することを特徴とする通信方法。A first transfer device and a second transfer device connected by an optical multiplex transmission network and a first packet-switched network;
The optical multiplex transmission network used a network constituted by a data plane functioning as a circuit-switched network requiring a line setting before data communication, and a control plane functioning as a second packet-switched network. , A communication method performed between the first transfer device and the second transfer device,
The first transfer device includes:
Via the second packet-switched network, transmitting a line setting request for setting a line in the circuit-switched network;
And requesting the second transfer device to transmit data via the first packet-switched network;
The second transfer device includes:
A communication method, wherein the requested data is transmitted to the first transfer device via a line set based on the line setting request.
前記第1パケット交換式ネットワーク内の、少なくとも二つの接続装置間が光多重伝送ネットワークによって接続されており、
前記光多重伝送ネットワークは、データ通信に先立って回線の設定を必要とする回線交換式ネットワークとして機能するデータプレーン、及び、第2パケット交換式ネットワークとして機能する制御プレーンによって構成されるネットワークを用いた、前記第1の転送装置と前記第2の転送装置との間で行われる通信方法であって、
前記第1の転送装置は、
前記第2パケット交換式ネットワークを経由して、前記回線交換式ネットワークにおける回線の設定を要求する回線設定要求を送信し、
さらに、前記第1パケット交換式ネットワークを経由して、前記第2転送装置装置に対してデータの送信を要求し、
前記第2の転送装置は、
前記要求されたデータを、前記回線設定要求に基づいて設定された回線を経由して前記第1の転送装置に対して送信することを特徴とする通信方法。A first transfer device and a second transfer device are connected by a first packet-switched network;
In the first packet-switched network, at least two connection devices are connected by an optical multiplex transmission network,
The optical multiplex transmission network used a network constituted by a data plane functioning as a circuit-switched network requiring a line setting before data communication, and a control plane functioning as a second packet-switched network. , A communication method performed between the first transfer device and the second transfer device,
The first transfer device includes:
Via the second packet-switched network, transmitting a line setting request for setting a line in the circuit-switched network;
And requesting the second transfer device to transmit data via the first packet-switched network;
The second transfer device includes:
A communication method, wherein the requested data is transmitted to the first transfer device via a line set based on the line setting request.
前記接続装置間は、光多重伝送ネットワーク及び第1パケット交換式ネットワークによって接続されており、
前記光多重伝送ネットワークは、データ通信に先立って回線の設定を必要とする回線交換式ネットワークとして機能するデータプレーン、及び、第2パケット交換式ネットワークとして機能する制御プレーンによって構成されるネットワークを用いた、前記第1の転送装置と前記第2の転送装置との間で行われる通信方法であって、
前記第1の転送装置は、
前記第2パケット交換式ネットワークを経由して、前記回線交換式ネットワークにおける回線の設定を要求する回線設定要求を送信し、
さらに、前記第1パケット交換式ネットワークを経由して、前記第2転送装置装置に対してデータの送信を要求し、
前記第2の転送装置は、
前記要求されたデータを、前記回線設定要求に基づいて設定された回線を経由して前記第1の転送装置に対して送信することを特徴とする通信方法。A first transfer device and a second transfer device are connected by a network via a connection device;
The connection devices are connected by an optical multiplex transmission network and a first packet switching network,
The optical multiplex transmission network used a network constituted by a data plane functioning as a circuit-switched network requiring a line setting before data communication, and a control plane functioning as a second packet-switched network. , A communication method performed between the first transfer device and the second transfer device,
The first transfer device includes:
Via the second packet-switched network, transmitting a line setting request for setting a line in the circuit-switched network;
And requesting the second transfer device to transmit data via the first packet-switched network;
The second transfer device includes:
A communication method, wherein the requested data is transmitted to the first transfer device via a line set based on the line setting request.
前記第1の転送装置が、前記回線交換式ネットワークによってデータを要求する際に、異なる転送制御方法により制御される回線を用いて、前記回線交換式ネットワークにおける回線の設定を要求する回線設定要求を送信することを特徴とする通信方法。At least a communication method performed between a first transfer device and a second transfer device connected by a circuit-switched network requiring a line setting prior to data communication,
When the first transfer device requests data through the circuit-switched network, the first transfer device uses a line controlled by a different transfer control method to request a line setting request for setting a line in the circuit-switched network. A communication method characterized by transmitting.
前記第1の転送装置は、
データを要求する際に、前記パケット交換式ネットワークを経由して、前記回線交換式ネットワークにおける回線の設定を要求する回線設定要求を送信する回線設定要求送信手段と、
前記回線設定要求に基づいて設定された回線の設定情報を保持する設定情報保持手段と、を備え、
前記第2の転送装置は、
前記第1転送装置からのデータ要求が前記第2転送装置に到達するまで、前記回線設定要求に基づいて設定された回線の設定情報を保持する設定情報保持手段と、
前記第1の転送装置から要求されたデータを、前記回線設定要求に基づいて設定された回線を経由して前記第1の転送装置に対して送信するデータ送信手段と、を備えることを特徴とするデータ通信システム。A data communication system comprising a first transfer device and a second transfer device connected by a packet-switched network for performing packet communication and a circuit-switched network that requires line setting prior to data communication. hand,
The first transfer device includes:
When requesting data, via the packet-switched network, a line setting request transmitting means for transmitting a line setting request for requesting a line setting in the circuit-switched network,
Setting information holding means for holding the setting information of the line set based on the line setting request,
The second transfer device includes:
Setting information holding means for holding line setting information set based on the line setting request until a data request from the first transfer device reaches the second transfer device;
Data transmission means for transmitting data requested by the first transfer device to the first transfer device via a line set based on the line setting request. Data communication system.
前記光多重伝送ネットワークの制御プレーンが前記パケット交換式ネットワークとして機能し、
前記光多重伝送ネットワークのデータプレーンが前記回線交換式ネットワークとして機能することを特徴とする請求項15に記載のデータ通信システム。The first transfer device and the second transfer device are connected by an optical multiplex transmission network,
A control plane of the optical multiplex transmission network functions as the packet-switched network;
The data communication system according to claim 15, wherein a data plane of the optical multiplex transmission network functions as the circuit-switched network.
前記光多重伝送ネットワークは、データ通信に先立って回線の設定を必要とする回線交換式ネットワークとして機能するデータプレーン、及び、パケット交換式ネットワークとして機能する制御プレーンによって構成され、
前記回線交換式ネットワークにおける回線の設定の要求を生成する制御パケット生成部と、
前記生成された回線設定要求に基づいて設定された回線の設定情報を生成する回線設定情報保持部とを有し、
前記回線設定情報保持部を参照して、前記設定された回線を経由してデータを転送することを特徴とするデータ転送装置。A data transfer device for connecting a computer device for transmitting and receiving data and an optical multiplex transmission network,
The optical multiplex transmission network is configured by a data plane that functions as a circuit-switched network that requires line setting prior to data communication, and a control plane that functions as a packet-switched network,
A control packet generator for generating a request for setting a line in the circuit-switched network;
Having a line setting information holding unit that generates setting information of the line set based on the generated line setting request,
A data transfer device for transferring data via the set line with reference to the line setting information holding unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003073559A JP2004282572A (en) | 2003-03-18 | 2003-03-18 | Packet communication method and communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003073559A JP2004282572A (en) | 2003-03-18 | 2003-03-18 | Packet communication method and communication system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004282572A true JP2004282572A (en) | 2004-10-07 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003073559A Pending JP2004282572A (en) | 2003-03-18 | 2003-03-18 | Packet communication method and communication system |
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Country | Link |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007306335A (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | Optical cross connector |
JP2008154051A (en) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Toshiba Corp | Quantum information communication device, method, and program |
JP2011041213A (en) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Nec Corp | Communication system |
JP2012191271A (en) * | 2011-03-08 | 2012-10-04 | Fujitsu Ltd | Transmission quality determination method, transmission path selection method, and device of the same |
-
2003
- 2003-03-18 JP JP2003073559A patent/JP2004282572A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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