JP2004523980A - Mplsを用いたatmの接続確立機構 - Google Patents
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Abstract
MPLS領域にわたるネットワークノード間に接続を確立する方法及び装置を提供する。データ受信ノードは、データ送信ノードから発信するパケットに埋め込まれて受信することを当該データ受信ノードが期待するサービスラベルを、データ送信ノードに送信する。ゆえに、データ受信ノードによるこのサービスラベルを有する任意のパケットは、データ送信ノードから発信するものとして、このデータ受信ノードによって取り扱われかつみなされる。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明はデータネットワーク伝送に関し、特に、MPLS(マルチプロトコル・ラベル・スイッチング)標準を実装する領域上でATM(非同期転送モード)接続を実行する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
データネットワーキングの分野は継続的に発展しており、この発展の一部は、新しい標準、プロトコル、技術の出現にある。一例として、現在多くのネットワークにおいて広範に用いられているATM技術は、過去10年間にわたって、既存のネットワーキング技術の特定の欠点を克服するために開発された。この継続的な発展の1つの帰結は、新しく開発されたプロトコル及び標準を既存の技術に適応化させる必要性である。
【0003】
これらの新しく開発された技術のうちの1つがMPLS標準である。MPLSネットワークにおいて、複数の着信するパケットには、ラベルエッジルータ(LER)によって1つのラベルが割り当てられる。パケットはラベルスイッチパス(LSP)に沿って転送され、ここでは、各ラベルスイッチルータ(LSR)が、ラベルの内容にのみ基づいて、転送の決定(forwarding decisions)を実行する。各ホップにおいて、LSRは既存のラベルを除去して、新しいラベルを付与する。次いで、この新しいラベルは、パケットを転送する方法を次のホップに通知する。この技術は、他の利点の中でもとりわけ、複雑なルートルックアップ動作を実行することよりもむしろ、簡単なラベルの内容に基づくことによって、ルータが、転送の決定を実行することを可能にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
MPLS標準は多くの将来性を約束するが、MPLS技術の利益がATM技術の利益に付加されうるように、ATM技術はMPLS標準に適応化される必要がある。ATM技術は、ユーザ情報を固定長の単位又はセルの中に多重化することによってネットワークへのアクセスを提供する。ATM技術を用いて、今日のネットワークは、ノード間の専用リンクを確立することができる。これらのリンクは必要なときに生成でき、ノード間に高いスループットの接続を生成できる。現在、MPLSを用いたATMのオンデマンド接続の確立及び切断(clear)のための呼制御手順は存在しない。
【0005】
上述のように、MPLSネットワークは、LER及びLSRとして動作する複数のMPLSスイッチにて構成され、MPLS接続の確立のための接続サービスを提供する。オンデマンドのATM接続を確立するために、ATM接続情報が、それの呼制御ピアの間で、又は2つの通信中のATMノードの間で交換される必要がある。ATMネットワークでは、呼制御ピア又はノードの間でATM接続情報を交換するために、ATM信号発生プロトコルが用いられる。
【0006】
MPLSに係る1つの主要な特徴は、その接続の単一方向性の性質にある。トラフィックフローの転送は、データ転送単位に添付されたラベルによって決定される。1つの方向でのラベルの割り当ては、逆の方向に関連付けられてはいないので、データ転送単位の元の発信元に関する表示は存在しない。ゆえに、トラフィックフローがどこから発信されたかということからは、宛先ノードは決定されえない。また、単一方向性のシステムでは、ルーティングがラベルに基づいているので、1つのデータ転送単位と第2のデータ転送単位との両方が同じ発信元から発信し、かつ同じ宛先に向かって進んでいるときであっても、1つのデータ転送単位によって用いられるルートは、第2のデータ転送単位によって用いられるルートとは異なっている場合がある。MPLS標準のこの特徴は、2つのノード間でATM方式の接続をセットアップすることを非常に困難にする。さらに、この特徴は、1つのMPLS領域にわたるノード間の任意の“リンク”を、単一方向性のリンクにする。2つのノード間の制御信号を調整することもまた困難にされる。
【0007】
ゆえに、上述のことから、必要とされているものは、MPLS標準を実装する複数の領域にわたってATM接続を確立することを可能にする解決方法である。
【課題を解決するための手段】
【0008】
データ伝送単位(DTU)という用語は、本願明細書を通じて、ネットワーク中の1つの地点からもう1つの地点にディジタルデータが複数の単位を用いて伝送されるときの当該単位を意味するように、一般的な意味で用いられるということに注意する必要がある。従って、そのような単位は、パケット、セル、フレーム、又は、ディジタルデータが単位内にカプセル化されるときは、他の任意の単位の形式をとりうる。従って、DTUという用語は、特定のプロトコル、標準又は伝送方式を実装する任意のかつすべてのパケット及びフレームに適用可能である。また、ディジタルデータという用語は、本願明細書を通じて、すべての種類の音声、マルチメディアコンテンツ、ビデオ、バイナリデータ、又は、ディジタル化され、ネットワーク中の1つの地点からもう1つの地点にデータ伝送単位のペイロードとして伝送される他の任意の形式のデータ又は情報を包含するように用いられる。
【0009】
本発明は、1つのMPLS領域にわたるネットワークノード間に接続を確立する方法及び装置を提供することによって、上述の必要性を満たす。データ受信ノードは、データ送信ノードから発信されるデータ転送単位に埋め込まれてデータ受信ノードが受信することを期待するサービスラベルを、データ送信ノードに送信する。ゆえに、このサービスラベルを有し、データ受信ノードによって受信される任意のDTUは、データ送信ノードから発信しているものとして、このデータ受信ノードによって取り扱われかつみなされる。
【0010】
1つの態様において、本発明は、単一方向性のデータフローのみを許容する領域にわたって第1のノードと第2のノードとの間で双方向性のデータ転送接続を確立する方法を提供し、上記方法は、
a)上記第2のノードから上記第1のノードに向かう逆方向のデータフローのための第1の接続サービスラベルを含むセットアップメッセージを、上記第1のノードから上記第2のノードへ送信することと、
b)上記第2のノードにおいて上記セットアップメッセージを受信し、上記第2のノードから上記第1のノードへ送信されるディジタルデータのために上記第1の接続サービスラベルを予約することと、
c)上記第1のノードから上記第2のノードに向かう順方向のデータフローのための第2の接続サービスラベルを含む応答メッセージを、上記第2のノードから上記第1のノードへ送信することと、
d)上記第1のノードにおいて上記応答メッセージを受信し、上記第1のノードから上記第2のノードへ送信されるデータのために上記第2の接続サービスラベルを予約することとを含み、
上記順方向における順方向データ伝送に対して、上記順方向データ伝送のためのデータ転送単位は上記第2の接続サービスラベルを用いてラベル付けされ、上記逆方向における逆方向データ伝送に対して、上記逆方向データ伝送のためのデータ転送単位は上記第1の接続サービスラベルを用いてラベル付けされる。
【0011】
第2の態様において、本発明は、単一方向性のデータフローのみを許容する領域にわたってデータ転送接続を確立するために第1のノードから第2のノードに送信されるセットアップメッセージを提供し、
上記セットアップメッセージは、上記データ転送接続上で上記第1のノードへディジタルデータを伝送するときに、上記第2のノードによって使用される接続サービスラベルを含む。
【0012】
第3の態様において、本発明は、単一方向性のデータフローのみを許容する領域にわたってデータ転送接続を確立するために、第1のノードからのセットアップメッセージに応答して送信される応答メッセージを提供し、
上記応答メッセージは、
第2のノードから上記第1のノードに送信され、
上記データ転送接続上で上記第2のノードへデータを伝送するときに、上記第1のノードによって使用される接続サービスラベルを含む。
【0013】
第4の態様において、本発明は、送信するノードから受信するノードに送信されるデータ転送単位を提供し、
上記データ転送単位は、上記受信するノードによって上記単位が処理されるべき方法を決定する、処理コンテキストを示すサービスラベルを有し、
上記単位は単一方向性のデータ転送接続において用いられ、
上記サービスラベルは上記受信するノードによって決定される。
【0014】
第5の態様において、本発明は、単一方向性のフローのみを許容する第1の領域と、第2の領域との間を相互接続する第1のネットワークスイッチを提供し、上記第1のスイッチは、
− 第1のデータ伝送単位を、上記第2の領域に送信するか又は上記第2の領域から受信する第1のモジュールと、
− 第2のデータ伝送単位を、上記第1の領域に送信するか又は上記第1の領域から受信する第2のモジュールと、
− 上記第1及び第2のモジュールの間に配置され、上記第1及び第2のモジュールの間でデータをスイッチングするスイッチングコアとを含み、
上記第1のネットワークスイッチは、上記第1のネットワークスイッチと上記第1の領域にわたる第2のネットワークスイッチとの間でデータ転送接続を確立する方法を実施する、コンピュータが読み取り可能でありかつコンピュータが実行可能な命令を実行し、上記方法は、
a)上記第2のネットワークスイッチから上記第1のネットワークスイッチに向かう逆方向のデータフローのための第1の接続サービスラベルを含むセットアップメッセージを、上記第1のネットワークスイッチから上記第2のネットワークスイッチへ送信することと、
b)上記第2のスイッチから上記第1のスイッチに向かう順方向のデータフローのための第2の接続サービスラベルを含む応答メッセージを、上記第2のネットワークスイッチから受信し、上記第1のスイッチから上記第2のスイッチへ送信されるデータのために上記第2の接続サービスラベルを予約することとを含み、
それにより、上記順方向における順方向データ伝送に対して、上記順方向データ伝送のためのデータパケットは上記第2の接続サービスラベルを用いてラベル付けされ、上記逆方向における逆方向データ伝送に対して、上記逆方向データ伝送のためのデータパケットは上記第1の接続サービスラベルを用いてラベル付けされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
添付の図面とともに、以下の本発明の詳細な説明を読むことによって本発明のよりよい理解が得られるであろう。
【0016】
図1を参照すると、MPLS領域20のトポロジー10が示されている。見てわかるように、MPLSノード30A,30B,30C,30D,30E及び30Fが図示されている。図1には、第1のATMノード40と第2のATMノード50も示されている。第1のATMノード40と第2のATMノード50とは両方とも、MPLSノード30A,30B,30C,30D,30E及び30Fによって占有された1つのMPLS領域のエッジ部に位置する。
【0017】
MPLSノードのうちの任意の1つがDTUを受信し、そのDTU内のトランスポートラベルのみに基づいて当該DTUをルーティングすることが可能である。例えば、MPLSノード30Aが、トランスポートラベルA1を有するDTUを受信する場合、ノード30Aは、トランスポートラベルA1に基づいて当該DTUをMPLSノード30Eにルーティングすることができる。MPLSノード30Aは、DTUを次のMPLSノードに送信する前に、DTUからトランスポートラベルA1を除去して、それを異なるトランスポートラベルで置き換えてもよい。MPLSノードによって変更されあるいは除去されうるトランスポートラベルに基づいた複数のDTUの順方向の伝送又はホッピング(forward passing or hopping)に起因して、DTUの発信元は数ホップの後に見失われる場合がある。
【0018】
第1のATMノード40が、第2のATMノード50に対してデータリンク又は接続を確立しようとする場合に、困難が生じることがある。ATM標準の一部は、必要とされたときに、ATMノード間に専用データチャンネルを指定する能力にある。従って、そのような専用データチャンネルは、2つのノード間の仮想チャンネル接続又は仮想パスにおける特定の2つのノード間のディジタルデータのトラフィックのために予約される。これらのチャンネルは、必ずしも、問題となっているATMノード間のポイント・ツー・ポイントの物理的リンクではなく、問題となっている2つのATMノード間でデータをルーティングするだけの“仮想”チャンネルであってもよい。従って、ATMノード間において、仮想チャンネル接続(VCC)や、2つのATMノード間に延在する複数の仮想チャンネルリンクの縦続接続が生成されうる。そのようなチャンネルは、2つのATMノードを接続してこれら2つのノード間でペイロードを転送し、セキュリティが保たれた仮想的なポイント・ツー・ポイント・リンクとして画成されたデータトンネルに分類されてもよい。ただし、上記ペイロードは、サービスラベルを含み、介在するノードによって変更されえないものとする。これらのチャンネルを用いた複数のDTUの伝送は、仮想パス識別子(VPI)又は仮想チャンネル識別子(VCI)によって援助される。
【0019】
ATMノード40及び50を、スイッチングされる仮想チャンネル(SVC)として知られた一時的チャンネルと接続するために、又は固定(永続的)仮想チャンネル(PVC)として知られた固定チャンネルと接続するために、複数のDTUが属する接続は、各チャンネルの外部で知られている必要がある。この情報は、伝送におけるディジタルデータがしかるべく処理されるように、チャンネルを用いた各データ伝送に付随する必要がある。チャンネルの各終端部(端末)における複数のDTUの処理は、通常は、当該チャンネルに特有の特性又は構成に依存する。一例として、ATMノードAとATMノードBの間のチャンネルxに対する複数のDTUは、同じ2つのノード間のチャンネルyに対する複数のDTUが受け取る処理とは異なる特定の方法で処理されることを必要とする場合がある。しかしながら、典型的には、チャンネル構成は、複数のDTUがATMチャンネルを通過した後で、それらのDTUを処理することを必要とする。従って、ノードAからノードBへのチャンネルxにおける複数のDTUは、それらのDTUがノードBを出た後で、ノードQに転送されることを必要とする場合がある。同様に、同じ2つのノードA及びBの間のチャンネルyにおける複数のDTUは、ノードBを出た後でノードRに転送されることを必要とする場合がある。
【0020】
上述の問題に対する解決方法は、特定の接続又はチャンネルのための2つのATMノード間の、不変な又は変更不可能なサービスラベルを用いることにある。このことは、当該接続のための送信ATMノード(データを送信するノード)から期待されるサービスラベルを、受信ATMノード(データを受信するノード)に定義させることによって実行される。次いで、このサービスラベルは送信ATMノードに送信される。一旦受信されると、送信ATMノードは、当該接続上の受信ATMノードに対して送信されることを必要とする任意のDTUのために、当該サービスラベルを予約する。従って、特定の接続上の受信ATMノードに向かって進む任意のDTUは、当該サービスラベルを有する。仮想チャンネルの他方の終端部では、当該サービスラベルを有するATM受信ノードによって受信された任意のDTUは、当該特定の接続に対するものであるとみなされ、それに応じて処理される。この方式は、接続のコンテキストがDTUのサービスラベルによって暗黙のうちに定義されているときに、DTUに対して発信元のアドレスを符号化する必要性を除去する。
【0021】
上述の方式のもう1つの優位点は、MPLS技術におけるサービスラベルの不変な特性に関する。サービスラベルは、ルーティングに関して、MPLSのLSR(ラベルスイッチドルータ(label switched router))のノードの範囲内には存在しないので、それらは、DTUトランスポートラベルがどれほど変化されても、同じままで残る。従って、図1におけるノードを用いるとき、サービスラベルA1がノード40とノード50の間の接続Aに関連付けられるならば、当該接続を用いてMPLS領域20を通過する任意のデータパケットは、当該サービスラベルを有する。MPLS領域20を伝搬するとき、MPLSノード30A…30Fのうちの任意のものは、データパケットによって用いられる(複数の)トランスポートラベルに対して、除去されても、置換されても、あるいは付加されてもよい。しかしながら、これらのMPLSノードは、それらが複数のラベルスイッチドルータ(LSR)を有するので、データパケットに割り当てられたサービスラベルを変更することができない。ゆえに、サービスラベルは、複数のデータパケットが1つのMPLS領域を伝搬するときに、それらのデータパケットに1つの不変な接続識別子を提供する。
【0022】
MPLSルーティングの単一方向性の特性が与えられると、双方向性データ接続を確立しようとしている任意の2つのATMノードの間で、2つのサービスラベルが交換される必要があるということは明らかであろう。ゆえに、1つのサービスラベルは、ノードAからノードBに送信されているデータに対するサービスラベルとして機能する。もう1つのサービスラベルは、逆のノードBからノードAの方向に進むデータに対するサービスラベルとして機能する。
【0023】
上述のサービスラベルの概念に関する1つの起こりうる問題点は、受信ATMノードと送信ATMノードとの間で、セットアップ又は初期化DTUをルーティングするということにある。セットアップDTUは、受信ATMノードと送信ATMノードとの間で1つの単一方向性チャンネルをセットアップする。セットアップDTUに応答して送信される応答DTUは、セットアップDTUに肯定応答するだけでなく、受信ATMノードと送信ATMノードとの間でもう1つの単一方向性チャンネルをセットアップする。明らかに、2つのATMノード間のこれらの2つの単一方向性チャンネルは、互いに逆の方向にデータを伝送し、実際上は単一の双方向性チャンネルを形成する。セットアップDTUと応答DTUとの両方のルーティングは、2つのATMノード間の専用の制御チャンネルを用いることによって遂行される。これらのチャンネルは、ネットワークが構築されるか又は生成されるときにセットアップされることが可能である。ATMノード間の各単一方向性の制御チャンネルのために特定のサービスラベルが取り残しておかれる。
【0024】
図1におけるATMノード40及び50を用いるとき、図1Aは、1つのMPLS領域にわたる2つのATMノード間のデータフローと、複数のDTU及び、複数のPDU(プロトコルデータ単位)の交換とを示す。図1Aで、各垂直な直線はATMノードを示し、各水平な直線は、2つのATMノード間でのデータフローかあるいは特定のDTU又はPDUの伝送を示す。また、図1Aには、各ATMノードが他のノードから新しいDTUを受信するときに各ATMノードによって実行される動作が記載されている。ネットワークの発信元(inception)におけるATMノード40がATMノード50に対する制御チャンネルをセットアップすることを必要とする場合、ATMノード40は、サービスラベルMを含む構成DTUをATMノード50に送信する。ATMノード50は、それが一旦構成DTUを受信すると、ATMノード40に伝送する制御チャンネル上の制御データに対して現状のサービスラベルMを割り当てる。ATMノード50はまた、ATMノード40への伝送のためのサービスラベルNを含む構成応答DTUも生成する。ATMノード40がこの構成応答DTUを受信するとき、ATMノード40は、ATMノード50に伝送する制御チャンネル上の制御データのために、サービスラベルNを予約する。
【0025】
上述の方法によって、ATMノード40とATMノード50との間の双方向性の制御チャンネルが生成される。ATMノード40からATMノード50に進む複数の制御DTUはサービスラベルNを有するのに対して、ATMノード50からATMノード40への複数の制御DTUはサービスラベルMを有する。従って、これらの2つのATMノード間の接続をセットアップするために、1つのATMノードは、制御チャンネルと、関連したサービスラベルNとを用いて、逆方向の(ノード50からノード40への)接続による使用のためのサービスラベルを含むセットアップDTUを、他のATMノードに送信することによって処理を開始する。このことは1つの単一方向性の接続チャンネルをセットアップする。他のATMノードは、次いで、このセットアップDTUに応答して、制御チャンネルと、関連したサービスラベルMとを用いて、順方向の(ノード40からノード50への)伝送(convection)による使用のためのサービスラベルを含む応答DTUを送信し、他の単一方向性の接続チャンネルをセットアップする。
【0026】
制御チャンネルと制御サービスラベルがATMノード間で確立されると、ATMノード間で制御信号が伝送可能になり、それらの間で、SVC又はPVCのいずれかの仮想チャンネルがセットアップされることが可能になる。この処理は以下のように進行する。ATMノード40は、ATMノード50との特定の接続のためのチャンネルを要求する。従って、ATMノード40は、複数の制御DTUのために予約された、予め決められたサービスラベルNを用いて、セットアップPDU(プロトコルデータ単位)又はセットアップDTUをATMノード50に送信する。サービスラベルNは、ATMノード40からATMノード50に流れる制御チャンネルに対して予め割り当てられているということが仮定される。セットアップPDU内にそれのペイロードの一部としてサービスラベルZが含まれ、ATMノード40は、それ自体とATMノード50との間のVPI.VCI=x.yである仮想的な接続のためにこのサービスラベルZを用いようとする。従って、このサービスラベルZは、仮想的な接続x.yに対してATMノード50からATMノード40に流れるデータのために使用されるものである。
【0027】
一旦ATMノード40からセットアップPDUが送信されると、次いで、それはMPLS領域を横断し、その間に、セットアップPDUは、それのトランスポートラベルにおいて多数の変化を受け取る場合もあり、あるいは受け取らない場合もある。一旦セットアップPDUがATMノード50に到達すると、このノードは、セットアップPDUに関連付けられたサービスラベルをチェックし、サービスラベルNが使用されている場合には、セットアップPDUが制御DTUであると決定する。さらなる処理の後で、ATMノード50は、ATMノード40が、x.yとラベル付けされたデータ転送接続を確立しようとしていることと、この接続のためにサービスラベルZが使用されるべきであることとを決定する。従って、ATMノード50は、それ自体からATMノード40に流れる任意のデータ又は接続x.yのために、このサービスラベルZを予約する。ATMノード40によって要求される接続のタイプに依存して、セットアップパケットもまた、接続のための構成データを有する。この接続上の複数のDTUが受け取る処理や、そのような複数のDTUの最終的な宛先のようなパラメータ及び構成情報は、セットアップDTU内に存在してもよい。従って、ATMノード50は、制御パケット内に含まれる構成情報に基づいて、期待されるデータ転送接続のためのリソースを予約する。
【0028】
割り当てられたリソースを用いて、次に、ATMノード50は応答PDUを生成し、この応答PDUを、予め決められたサービスラベルMと関連付ける。再び、サービスラベルMは、ATMノード50からATMノード40に流れる制御又はチャンネルに対して予め割り当てられることが仮定される。この応答PDUのためのペイロードの一部として、ATMノード50によってサービスラベルYが指定され、このとき、上記サービスラベルは、x.yとラベル付けされたデータ転送接続のために用いられるものである。上記データ転送接続は、当該接続上のATMノード40からATMノード50へのデータフローのためのものである。次いで、この応答PDUはATMノード40に伝送される。応答PDUは制御DTUでもあるが、セットアップPDUに応答して生成されかつ送信されるということに注意する必要がある。
【0029】
一旦、ATMノード40がATMノード50から応答PDUを受信すると、次いで、ATMノード40は、当該特定の接続x.yに対するATMノード50から受信されるデータのためのサービスラベルとして、サービスラベルYを予約する。ここで、データは、接続x.yに対するATMノード40及び50の間で交換可能である。ATMノード40からATMノード50に流れるデータに関しては、接続x.yの複数のDTUはサービスラベルYを用いる一方、ATMノード50からATMノード40に流れるデータに関しては、接続x.yの複数のDTUはサービスラベルZを用いる。
【0030】
上述の例では、ATMノード50からATMノード40にサービスラベルYを伝送するために応答PDUを用いているが、すべての応答PDUがそのようなサービスラベルを伝送する必要があるわけではない。応答PDUは、単にサービスラベルを伝送することとは異なる機能を有してもよい。関連したサービスラベルを伝送するこの機能は応答PDUの主要な機能であるが、応答PDUは、他の機能のうちでも、セットアップPDUが受信されたことを他のATMノードに通知する(又は警告する)ために、あるいは、関連したサービスラベルがその経路上に存在すること又はセットアップPDUが処理されていることを他のATMノードに通知するために使用可能である。それ自体、応答PDUは、タイムアウト条件を阻止するために他のATMノード上のタイマが延長される必要があるということを、他のATMノードに通知してもよい。サービスラベルを伝送するという重要な機能が後続の応答PDUによって実行されるとき、先行する複数の応答PDUは、上で説明された通知機能のような、セットアップPDUに関連した他の機能を実行してもよい。
【0031】
セットアップPDU又は応答PDUのいずれかのためのペイロードとして、一般識別子トランスポート情報要素(generic identifier transport information element;GIT IE)が、使用されるべきサービスラベルを識別するために使用されてもよい。そのようなGIT IEは、図2に示されたようなフォーマットを持ちうる。
【0032】
MPLSサービスラベルデータがGIT IEによって移送(トランスポート)されていることを表すために、図2に示されたフォーマットにおける識別子タイプフィールドに対して、例えば5のような特定の値が与えられてもよい。次に、移送されているサービスラベルデータは、識別子値フィールドに記憶されることが可能である。次に、このサービスラベルデータの、バイト数で表された長さ又はサイズは、識別子長フィールドに記憶されることが可能である。アプリケーションに関連した識別子のフィールドは、ユーザ又はベンダに固有のものでありうる。一例として、機器の製造業者は、本発明の実施形態に係るATMスイッチが、互換性を有する機器から発信された複数のセットアップPDUを認識できるように、アプリケーションに関連した識別子のフィールドに3の値を用いることで特定の製造ラインを示すということを所望してもよい。ATMプロトコルは、図3に示されたフォーマットを用いることによって複数のMPLSフレーム上で実装可能である。図3からわかるように、PPP(ポイント・ツー・ポイント・プロトコル)フィールド60はPPPプロトコルに関連したデータを提供する一方、トランスポートラベルフィールド70及びサービスラベルフィールド80は、1つのMPLS領域上でのパケットの使用を可能にする。ATM共通ヘッダフィールド90は、ATMに関連したデータのための空間を提供する一方、ペイロード100は、移送されるべきデータを含む。CRC(巡回冗長検査)フィールド110はDTUのために誤り訂正を提供する。
【0033】
上で説明された方式は、複数のMPLS領域によって分離されている場合があるATMノードに使用可能であるということに注意する必要がある。図4はそのようなトポロジーを示す。図4において、ATMノード40及び50は、MPLS領域20A,20B,20Cによって分離されている。領域20A及び20Bはブリッジサーバ120によって相互接続される(ブリッジされる)一方、領域20B及び20Cはブリッジサーバ130によって相互接続される。ATMノード40はMPLS領域20Aに接続される一方、ATMノード50はMPLS領域20Cに接続される。一旦、2つのATMノード間に接続が確立されると、それらが互いのために予約していたサービスラベルは、複数のMPLS領域に対して不可侵(inviolate)になる。ATMノード40からATMノード50に伝搬するDTUは、トランスポートラベルにおいて多数の変化を受け取る場合があり、あるいは、トランスポートラベルはそのDTU内に積み重ねられうる(スタックされうる)が、このことは、それに関連付けられたサービスラベルを変化させない。従って、DTUがどれほど多くのMPLS領域を横断するかにかかわらず、かつ、そのルーティングにかかわらず、当該DTUがATMノード50によって受信されるとき、当該DTUは、その特定の接続構成に従って処理される。
【0034】
図4はまた、上で説明されたトランスポートラベルシステムのもう1つの優位点を強調している。簡単に述べると、単一のトランスポートラベルは、DTUを、それの発信元のノードからそれの宛先のノードにルーティングするために使用可能であり、また、複数のMPLS領域を介してルーティングするために、ATMノード間を対等なピアとして接続する関係を提供する。図3の図面は、1つのMPLSトランスポートラベルフィールド70のみを示しているが、このフィールドは、複数のトランスポートラベルを“スタック”するために使用可能である。従って、図4を参照すると、ATMノード40は、ATMノード50を宛先として指定するDTUのトランスポートラベルフィールドに対して、最初のトランスポートラベルTL1を付加することができる。DTUがMPLS領域20A,20B,20Cを横断するとき、最初のトランスポートラベルTL1に影響を与えたりあるいは変更したりすることなく、トランスポートラベルフィールドに対して、他のトランスポートラベルが所望の通りに付加されるか又は除去されることが可能である。従って、DTUは、MPLS領域20Aを横断するために、トランスポートラベルフィールドに付加されたトランスポートラベルTLAを有していてもよい。ATMノード40は、最初のトランスポートラベルTL1に加えて、トランスポートラベルTLAをトランスポートラベルフィールドに付加する。トランスポートラベルTLAは、DTUを、ATMノード40からブリッジサーバ120に向けてルーティングする。ブリッジサーバ120において、最初のトランスポートラベルTL1に影響を与えることなく、トランスポートラベルTLAは除去されて、トランスポートラベルTLBで置換される。次に、トランスポートラベルTLBはDTUをブリッジサーバ130に向けてルーティングする。次いで、ブリッジサーバ130は、再び最初のトランスポートラベルTL1に影響を与えることなく、トランスポートラベルTLBを除去して、これをトランスポートラベルTLCで置換する。トランスポートラベルTLCは、DTUを、ブリッジサーバ130からATMノード50に向けてルーティングする。
【0035】
上述の説明及び例は、ブリッジサーバ120,130における暫定的なトランスポートラベルの置換を述べているが、DTUが領域のうちの任意のものを横断しているときに、DTUに対して、さらなる暫定的なトランスポートラベルが付加されても除去されてもよい。従って、DTUがMPLS領域20Aを横断しているとき、トランスポートラベルTLAにも最初のトランスポートラベルTL1にも影響を与えることなく、DTUのトランスポートラベルフィールドに暫定的なトランスポートラベルTLA−1が付加されてもよい。次に、暫定的なトランスポートラベルがもはや必要とされていないときに、この暫定的なトランスポートラベルTLA−1は、DTUのトランスポートラベルフィールドから除去されてもよい。このように、以前のトランスポートラベルに影響を与えることなく、他のトランスポートラベルが付加されても、あるいは除去されてもよい。この再利用では、トランスポートラベルは、後入れ先出し(LIFO)スタックの方法、すなわち、最も新しく付加されたトランスポートラベルが、廃棄されるべき最初のトランスポートラベルであるという方法と同様の方法で付加され、かつ廃棄される。
【0036】
2つのATMノードのようなピア又は同様のノードの間で複数のDTUをルーティングするために用いられる上述の単一のトランスポートラベルに係る方式は、ピアのノード間でディジタルデータを伝送するときに、簡単さと低いオーバーヘッドとを可能にする。この方式はまた、2つのノード間のトラフィックにおいて、トラフィッククラス間で差別化するために用いられてもよい。上述の例から、ATMノード40がディジタルデータをATMノード50に送信することを必要とするときはいつでも、当該ディジタルデータをATMノード50に到達させるために、DTUは最初のトランスポートラベルTL1を有することのみを必要とする。
【0037】
ATMノード間の接続のために用いられるサービスラベルは、接続が終了されたときに開放されてもよいということに注意する必要がある。一旦接続が終了されると、セットアップDTU及び応答DTU又は他のタイプのDTUと同様の制御DTUである開放PDUは、終了された接続によって影響される各ATMノードに送信される。この開放PDUは、専用の制御チャンネルを介してATMノードに送信される。受信されるとき、開放PDUは、特定の接続に関連付けられたサービスラベルを開放するように、ATMノードに命令する。上で与えられた例では、接続x.yが終了されたならば、サービスラベルY及びZが開放される。これら2つのサービスラベルは、次いで、他の複数のATMノードによってそれらの接続のために使用されることが可能である。開放PDUは、接続の終了とは異なるイベントによって生成されてもよい。一例として、接続のいずれかの終端部(端末)で障害が発生すると、このことは、影響を受けるすべてのATMノードに対する開放PDUへのトリガーとなりうる。1つのATMノードにおいて生成された局所的な障害もまた、そのようなサービスラベルの開放へのトリガーとなる場合があるということに注意する必要がある。
【0038】
図5を参照すると、開始する(initiating)ATMノードによって実行されるステップを詳細に説明するフローチャートであって、上記開始するATMノードは応答する(responding)ATMノードとの接続を開始するフローチャートが示されている。処理は、ステップ140において、開始するATMノードがセットアップPDUを生成するか又は変更することで始まる。ステップ150は、開始するATMノードが、受信データのサービスラベルをセットアップPDUに付加することからなる。この受信データのサービスラベルは、開始するATMノードにデータを伝送するときに、応答するATMノードによって使用されるものである。開始するATMノードと応答するATMノードとの間にセットアップされるべき双方向性チャンネルは、1つの特定の接続のためのものであるということに注意する必要がある。
【0039】
受信データのサービスラベルがセットアップPDUの中に組み込まれた後で、ステップ160において、開始するATMノードは、応答するATMノードにセットアップPDUを送信する。このことは、予め定義された制御チャンネルのサービスラベルとトランスポートラベルを用いて実行される。応答するATMノードにセットアップPDUを送信した後で、次に、開始するATMノードは、応答するATMノードからの応答PDUを待機する。この応答PDUは、セットアップPDUが受信されかつそれのコマンドが実行されたということに係る、応答するATMノードからの肯定応答として機能する。従って、ステップ170において、開始するATMノードは、応答するATMノードからの応答PDUを受信する。再び、このステップは、予め定義された制御チャンネルのサービスラベルとトランスポートラベルとを用いて実行される。ステップ180において、次に、開始するATMノードは、応答PDUから、送信データのサービスラベルを抽出する。この送信データのサービスラベルは、セットアップされている特定の接続のために、応答するATMノードにデータを送信するときに、開始するATMノードによって使用されるものである。
【0040】
開始するATMノードによって受信された送信データのサービスラベルを用いると、リソースを割り当ることと、応答PDUに含まれた情報に基づいて構成の接続を確立することとによって、最終的に接続が確立される(ステップ190)。このステップは、特定の接続に対して帯域幅を割り当てることと、応答するATMノードに送信されるべき任意のデータに対して、受信と送信データのサービスラベルを割り当てることとのような処理を含む場合がある。ステップ190に先行して、他の複数のPDUを転送すること、及び/又は処理することは、ATM呼の確立が完了される前に達成されうるということは明らかであろう。
【0041】
一旦、チャンネルがセットアップされると、ステップ200又はステップ210のいずれかが実行される。ステップ200では、開始するATMノードは、応答PDUを用いて受信された送信データのサービスラベルを用いて、応答するATM送信ノードにデータを送信する。それに代わって、ステップ210では、開始するATMノードは、受信データのサービスラベルが添付されたデータを、応答するATMノードから受信する。ステップ200が、開始するATMノードから応答するATMノードに伝搬するデータのためのデータチャンネルに対して実行される一方、ステップ210が、応答するATMノードから開始するATMノードに伝搬するデータのためのデータチャンネルに対するものであるならば、これらのステップのいずれもが、開始するATMノードによってともに又は同時に実行されうるということは明らかであろう。
【0042】
図5のフローチャートにおけるステップは、応答するATM送信ノードとの接続を確立するときに、開始するATMノードによって実行されるということに注意する必要がある。応答するATMノードは、図5に示されたものと同様のステップのシーケンスを実行する。これらのステップは図6に示されている。
【0043】
図6を参照すると、応答するATMノードによって実行される処理は、ステップ220で始まる。このステップは、予め定義された制御チャンネルのサービスラベルとトランスポートラベルを用いて、開始するATMノードからセットアップPDUを受信することを含む。次いで、受信データのサービスラベルがセットアップPDUから抽出される(ステップ230)。必要とされるならば、ステップ230の後で、セットアップ構成が、開始するATMノードに転送されることが可能である。このことは、トランスポートデータのサービスラベルが知られた後でのみ実行可能である。ステップ240は、セットアップPDUに含まれたデータによって示された、接続の内容又は構成に固有の接続を確立している。このステップは、割り当てられることが必要な任意のリソースを割り当てることと、セットアップされている接続上で着信するパケットが処理されるべき方法を決定することとを含む。ステップ250で、応答するPDUは、開始するATMノードに送信される応答PDUを生成する。ステップ260は、送信データのサービスラベルを応答PDUに付加する。この送信データのサービスラベルは、応答するATMノードによって、現在確立されている接続上での開始するATMノードから伝搬するデータから予測される。ステップ270で、応答PDUは、予め定義された制御チャンネルのサービスラベルとトランスポートラベルとを用いて、開始するATMノードに送信される。応答PDUが送信されると、ATM呼の確立を完了するための他の複数のPDUの転送及び処理が達成されうる。次のステップは、ステップ280又はステップ290のいずれかでありうる。ステップ280は、セットアップPDUから抽出された受信データのサービスラベルを用いて、開始するATMノードにデータを送信する。ステップ290では、データは、応答PDUを用いて開始するATMノードに送信された送信データのサービスラベルを用いて、開始するATMノードから受信されたデータである。
【0044】
本発明の実施形態は、任意の従来型のコンピュータプログラミング言語で実装可能である。例えば、好ましい実施形態は、手続き型のプログラミング言語(例えば“C”)又はオブジェクト指向型の言語(例えば“C++”)で実装されうる。本発明の代替の実施形態は、予めプログラミングされたハードウェア構成要素、他の関連した構成要素、又はハードウェア及びソフトウェア構成要素の組み合わせとして実装可能である。
【0045】
各実施形態は、コンピュータシステムとともに用いるためのコンピュータプログラム製品として実装可能である。そのような実装は、コンピュータが読み取り可能な媒体(ディスケット、CD−ROM、ROM、又はハードディスク(fixed disk))のような有形の媒体上に固定されたか、又は、媒体上でネットワークに接続された通信アダプタのような、モデム又は他のインターフェース装置を介してコンピュータシステムに送信可能であるものかのいずれかの、一連のコンピュータ命令を含んでもよい。上記媒体は、有形の媒体(例えば、光又は電気通信回線)であるか、又は、無線技術を用いて実装された媒体(例えば、マイクロ波、赤外線又は他の伝送技術)であるかのいずれかでありうる。上記一連のコンピュータ命令は、ここで前述された機能のすべて又は一部を実施する。当業者は、そのようなコンピュータ命令が、多数のコンピュータアーキテクチャ又はオペレーティングシステムとともに使用するための多数のプログラミング言語で記述されうるということを理解するであろう。さらに、そのような命令は、半導体、磁気、光又は他の記憶装置のような任意の記憶装置に記憶されることが可能であり、光、赤外線、マイクロ波、又は他の伝送技術のような任意の通信技術を用いて伝送可能である。そのようなコンピュータプログラム製品は、添付の印刷された文書又は電子的な文書を有する着脱可能な媒体として分配されること(例えば、収縮包装(圧縮)されたソフトウェア)、コンピュータシステムに(例えば、システムROM又はハードディスク上に)予めロードされていること、又は、ネットワーク(例えば、インターネット又はワールドワイドウェブ)上のサーバから分配されることが可能である。当然ながら、本発明に係るいくつかの実施形態は、ソフトウェア(例えば、コンピュータプログラム製品)とハードウェアの組み合わせとして実装可能である。本発明に係るさらに別の実施形態は、完全にハードウェアとして実装されることか、又は完全にソフトウェアとして(例えばコンピュータプログラム製品として)実装されることが可能である。
【0046】
さらに、図面中のATMノードはMPLS領域のエッジ部に配置される一方、これらのノードは、本発明の実装例におけるMPLS領域の内部に配置されてもよいということは明らかであろう。
【0047】
図7を参照すると、これは、本発明を使用しうるATMスイッチのブロック図である。上述のように、図1におけるATMノードは、MPLS領域のエッジ部上に存在する。これらのATMノードは、MPLS領域とATM領域との間のインターフェースとして接続するATMスイッチの形式をとることができる。本発明を使用しうる適当なATMスイッチは、ノーテル・ネットワークス(Nortel Networks)のパスポート15000(Passport 15000)シリーズの多機能スイッチを含む、パスポートシリーズのスイッチを含む。
【0048】
図7からわかるように、ATMスイッチ300は、3つの主要な構成要素、すなわち、入力モジュール310と、スイッチコア320と、出力モジュール330とを有する。入力モジュール310は、ATM領域から複数のDTUを受信する。次いで、スイッチコア320は、これらのDTUを、出力モジュール330上の適当な出力ポート(egress port)に向けてスイッチングする。ATMの複数のDTUがMPLS領域に伝送されることに先行して、MPLS領域にわたるこれらのATMのDTUの移送が、提供される必要があるということは明らかであろう。ATMスイッチが上述の本発明を実装するのは、この点においてである。この実装は、MPLS領域にわたってATMの複数のDTUを伝送する前に、出力モジュール330によって実行されうる。それに代わって、出力モジュールとの間に追加のMPLSモジュール340が提供されてもよく、この追加のMPLSモジュール340は、ATMの複数のDTUを処理し、そのようなATMの複数のDTUが、図3に示されたフォーマットを有するMPLSのDTUの中に適正にカプセル化されることを保証する。さらに、そのようなMPLSモジュールは、ATMの複数のDTUのMPLS移送が適正に提供されることを保証する。この目的のために、MPLSモジュールは、それが取り付けられたATMスイッチと、MPLS領域の他のエッジ部におけるATMスイッチとの間の、信号発生とサービスラベルの提供とを処理する。ゆえに、MPLSモジュールは、上で概説された処理、信号発生、カプセル化、及びサービスラベルの割り当てを実行する。
【0049】
上述された本発明を理解する人物は、ここで説明された原理を用いた代替の設計について想到しうる。ここに添付された請求の範囲内に含まれるそのようなすべての設計は、本発明の一部であるとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】MPLS領域のトポロジーを示す図である。
【図1A】1つのMPLS領域にわたる接続を確立している2つのATMノード間でのデータ及び複数のDTUの交換を示すデータフロー図である。
【図2】一般識別子トランスポート情報要素の可能なフォーマットを示す図である。
【図3】MPLSフレームを用いたATMプロトコルを実装するパケットの可能なフォーマットを示す図である。
【図4】複数のMPLS領域を有するトポロジーを示す図である。
【図5】開始するATMノードによって、応答するATMノードとのデータ転送接続を開始するときに実行されるステップを詳細に示すフローチャートである。
【図6】応答するATMノードによって、開始するATMノードからのセットアップPDUに応答するときに実行されるステップを詳細に示すフローチャートである。
【図7】本発明の実施形態を含むATMスイッチのブロック図である。
【符号の説明】
【0051】
10…MPLS領域のトポロジー、
20,20A,20B,20C…MPLS領域、
30A,30B,30C,30D,30E,30F…MPLSノード、
40,50…ATMノード、
60…PPP(ポイント・ツー・ポイント・プロトコル)フィールド、
70…トランスポートラベルフィールド、
80…サービスラベルフィールド、
90…ATM共通ヘッダフィールド、
100…ペイロード、
110…CRC(巡回冗長検査)フィールド、
120,130…ブリッジサーバ、
300…ATMスイッチ、
310…入力モジュール、
320…スイッチコア、
330…出力モジュール、
340…追加のMPLSモジュール。
【0001】
本発明はデータネットワーク伝送に関し、特に、MPLS(マルチプロトコル・ラベル・スイッチング)標準を実装する領域上でATM(非同期転送モード)接続を実行する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
データネットワーキングの分野は継続的に発展しており、この発展の一部は、新しい標準、プロトコル、技術の出現にある。一例として、現在多くのネットワークにおいて広範に用いられているATM技術は、過去10年間にわたって、既存のネットワーキング技術の特定の欠点を克服するために開発された。この継続的な発展の1つの帰結は、新しく開発されたプロトコル及び標準を既存の技術に適応化させる必要性である。
【0003】
これらの新しく開発された技術のうちの1つがMPLS標準である。MPLSネットワークにおいて、複数の着信するパケットには、ラベルエッジルータ(LER)によって1つのラベルが割り当てられる。パケットはラベルスイッチパス(LSP)に沿って転送され、ここでは、各ラベルスイッチルータ(LSR)が、ラベルの内容にのみ基づいて、転送の決定(forwarding decisions)を実行する。各ホップにおいて、LSRは既存のラベルを除去して、新しいラベルを付与する。次いで、この新しいラベルは、パケットを転送する方法を次のホップに通知する。この技術は、他の利点の中でもとりわけ、複雑なルートルックアップ動作を実行することよりもむしろ、簡単なラベルの内容に基づくことによって、ルータが、転送の決定を実行することを可能にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
MPLS標準は多くの将来性を約束するが、MPLS技術の利益がATM技術の利益に付加されうるように、ATM技術はMPLS標準に適応化される必要がある。ATM技術は、ユーザ情報を固定長の単位又はセルの中に多重化することによってネットワークへのアクセスを提供する。ATM技術を用いて、今日のネットワークは、ノード間の専用リンクを確立することができる。これらのリンクは必要なときに生成でき、ノード間に高いスループットの接続を生成できる。現在、MPLSを用いたATMのオンデマンド接続の確立及び切断(clear)のための呼制御手順は存在しない。
【0005】
上述のように、MPLSネットワークは、LER及びLSRとして動作する複数のMPLSスイッチにて構成され、MPLS接続の確立のための接続サービスを提供する。オンデマンドのATM接続を確立するために、ATM接続情報が、それの呼制御ピアの間で、又は2つの通信中のATMノードの間で交換される必要がある。ATMネットワークでは、呼制御ピア又はノードの間でATM接続情報を交換するために、ATM信号発生プロトコルが用いられる。
【0006】
MPLSに係る1つの主要な特徴は、その接続の単一方向性の性質にある。トラフィックフローの転送は、データ転送単位に添付されたラベルによって決定される。1つの方向でのラベルの割り当ては、逆の方向に関連付けられてはいないので、データ転送単位の元の発信元に関する表示は存在しない。ゆえに、トラフィックフローがどこから発信されたかということからは、宛先ノードは決定されえない。また、単一方向性のシステムでは、ルーティングがラベルに基づいているので、1つのデータ転送単位と第2のデータ転送単位との両方が同じ発信元から発信し、かつ同じ宛先に向かって進んでいるときであっても、1つのデータ転送単位によって用いられるルートは、第2のデータ転送単位によって用いられるルートとは異なっている場合がある。MPLS標準のこの特徴は、2つのノード間でATM方式の接続をセットアップすることを非常に困難にする。さらに、この特徴は、1つのMPLS領域にわたるノード間の任意の“リンク”を、単一方向性のリンクにする。2つのノード間の制御信号を調整することもまた困難にされる。
【0007】
ゆえに、上述のことから、必要とされているものは、MPLS標準を実装する複数の領域にわたってATM接続を確立することを可能にする解決方法である。
【課題を解決するための手段】
【0008】
データ伝送単位(DTU)という用語は、本願明細書を通じて、ネットワーク中の1つの地点からもう1つの地点にディジタルデータが複数の単位を用いて伝送されるときの当該単位を意味するように、一般的な意味で用いられるということに注意する必要がある。従って、そのような単位は、パケット、セル、フレーム、又は、ディジタルデータが単位内にカプセル化されるときは、他の任意の単位の形式をとりうる。従って、DTUという用語は、特定のプロトコル、標準又は伝送方式を実装する任意のかつすべてのパケット及びフレームに適用可能である。また、ディジタルデータという用語は、本願明細書を通じて、すべての種類の音声、マルチメディアコンテンツ、ビデオ、バイナリデータ、又は、ディジタル化され、ネットワーク中の1つの地点からもう1つの地点にデータ伝送単位のペイロードとして伝送される他の任意の形式のデータ又は情報を包含するように用いられる。
【0009】
本発明は、1つのMPLS領域にわたるネットワークノード間に接続を確立する方法及び装置を提供することによって、上述の必要性を満たす。データ受信ノードは、データ送信ノードから発信されるデータ転送単位に埋め込まれてデータ受信ノードが受信することを期待するサービスラベルを、データ送信ノードに送信する。ゆえに、このサービスラベルを有し、データ受信ノードによって受信される任意のDTUは、データ送信ノードから発信しているものとして、このデータ受信ノードによって取り扱われかつみなされる。
【0010】
1つの態様において、本発明は、単一方向性のデータフローのみを許容する領域にわたって第1のノードと第2のノードとの間で双方向性のデータ転送接続を確立する方法を提供し、上記方法は、
a)上記第2のノードから上記第1のノードに向かう逆方向のデータフローのための第1の接続サービスラベルを含むセットアップメッセージを、上記第1のノードから上記第2のノードへ送信することと、
b)上記第2のノードにおいて上記セットアップメッセージを受信し、上記第2のノードから上記第1のノードへ送信されるディジタルデータのために上記第1の接続サービスラベルを予約することと、
c)上記第1のノードから上記第2のノードに向かう順方向のデータフローのための第2の接続サービスラベルを含む応答メッセージを、上記第2のノードから上記第1のノードへ送信することと、
d)上記第1のノードにおいて上記応答メッセージを受信し、上記第1のノードから上記第2のノードへ送信されるデータのために上記第2の接続サービスラベルを予約することとを含み、
上記順方向における順方向データ伝送に対して、上記順方向データ伝送のためのデータ転送単位は上記第2の接続サービスラベルを用いてラベル付けされ、上記逆方向における逆方向データ伝送に対して、上記逆方向データ伝送のためのデータ転送単位は上記第1の接続サービスラベルを用いてラベル付けされる。
【0011】
第2の態様において、本発明は、単一方向性のデータフローのみを許容する領域にわたってデータ転送接続を確立するために第1のノードから第2のノードに送信されるセットアップメッセージを提供し、
上記セットアップメッセージは、上記データ転送接続上で上記第1のノードへディジタルデータを伝送するときに、上記第2のノードによって使用される接続サービスラベルを含む。
【0012】
第3の態様において、本発明は、単一方向性のデータフローのみを許容する領域にわたってデータ転送接続を確立するために、第1のノードからのセットアップメッセージに応答して送信される応答メッセージを提供し、
上記応答メッセージは、
第2のノードから上記第1のノードに送信され、
上記データ転送接続上で上記第2のノードへデータを伝送するときに、上記第1のノードによって使用される接続サービスラベルを含む。
【0013】
第4の態様において、本発明は、送信するノードから受信するノードに送信されるデータ転送単位を提供し、
上記データ転送単位は、上記受信するノードによって上記単位が処理されるべき方法を決定する、処理コンテキストを示すサービスラベルを有し、
上記単位は単一方向性のデータ転送接続において用いられ、
上記サービスラベルは上記受信するノードによって決定される。
【0014】
第5の態様において、本発明は、単一方向性のフローのみを許容する第1の領域と、第2の領域との間を相互接続する第1のネットワークスイッチを提供し、上記第1のスイッチは、
− 第1のデータ伝送単位を、上記第2の領域に送信するか又は上記第2の領域から受信する第1のモジュールと、
− 第2のデータ伝送単位を、上記第1の領域に送信するか又は上記第1の領域から受信する第2のモジュールと、
− 上記第1及び第2のモジュールの間に配置され、上記第1及び第2のモジュールの間でデータをスイッチングするスイッチングコアとを含み、
上記第1のネットワークスイッチは、上記第1のネットワークスイッチと上記第1の領域にわたる第2のネットワークスイッチとの間でデータ転送接続を確立する方法を実施する、コンピュータが読み取り可能でありかつコンピュータが実行可能な命令を実行し、上記方法は、
a)上記第2のネットワークスイッチから上記第1のネットワークスイッチに向かう逆方向のデータフローのための第1の接続サービスラベルを含むセットアップメッセージを、上記第1のネットワークスイッチから上記第2のネットワークスイッチへ送信することと、
b)上記第2のスイッチから上記第1のスイッチに向かう順方向のデータフローのための第2の接続サービスラベルを含む応答メッセージを、上記第2のネットワークスイッチから受信し、上記第1のスイッチから上記第2のスイッチへ送信されるデータのために上記第2の接続サービスラベルを予約することとを含み、
それにより、上記順方向における順方向データ伝送に対して、上記順方向データ伝送のためのデータパケットは上記第2の接続サービスラベルを用いてラベル付けされ、上記逆方向における逆方向データ伝送に対して、上記逆方向データ伝送のためのデータパケットは上記第1の接続サービスラベルを用いてラベル付けされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
添付の図面とともに、以下の本発明の詳細な説明を読むことによって本発明のよりよい理解が得られるであろう。
【0016】
図1を参照すると、MPLS領域20のトポロジー10が示されている。見てわかるように、MPLSノード30A,30B,30C,30D,30E及び30Fが図示されている。図1には、第1のATMノード40と第2のATMノード50も示されている。第1のATMノード40と第2のATMノード50とは両方とも、MPLSノード30A,30B,30C,30D,30E及び30Fによって占有された1つのMPLS領域のエッジ部に位置する。
【0017】
MPLSノードのうちの任意の1つがDTUを受信し、そのDTU内のトランスポートラベルのみに基づいて当該DTUをルーティングすることが可能である。例えば、MPLSノード30Aが、トランスポートラベルA1を有するDTUを受信する場合、ノード30Aは、トランスポートラベルA1に基づいて当該DTUをMPLSノード30Eにルーティングすることができる。MPLSノード30Aは、DTUを次のMPLSノードに送信する前に、DTUからトランスポートラベルA1を除去して、それを異なるトランスポートラベルで置き換えてもよい。MPLSノードによって変更されあるいは除去されうるトランスポートラベルに基づいた複数のDTUの順方向の伝送又はホッピング(forward passing or hopping)に起因して、DTUの発信元は数ホップの後に見失われる場合がある。
【0018】
第1のATMノード40が、第2のATMノード50に対してデータリンク又は接続を確立しようとする場合に、困難が生じることがある。ATM標準の一部は、必要とされたときに、ATMノード間に専用データチャンネルを指定する能力にある。従って、そのような専用データチャンネルは、2つのノード間の仮想チャンネル接続又は仮想パスにおける特定の2つのノード間のディジタルデータのトラフィックのために予約される。これらのチャンネルは、必ずしも、問題となっているATMノード間のポイント・ツー・ポイントの物理的リンクではなく、問題となっている2つのATMノード間でデータをルーティングするだけの“仮想”チャンネルであってもよい。従って、ATMノード間において、仮想チャンネル接続(VCC)や、2つのATMノード間に延在する複数の仮想チャンネルリンクの縦続接続が生成されうる。そのようなチャンネルは、2つのATMノードを接続してこれら2つのノード間でペイロードを転送し、セキュリティが保たれた仮想的なポイント・ツー・ポイント・リンクとして画成されたデータトンネルに分類されてもよい。ただし、上記ペイロードは、サービスラベルを含み、介在するノードによって変更されえないものとする。これらのチャンネルを用いた複数のDTUの伝送は、仮想パス識別子(VPI)又は仮想チャンネル識別子(VCI)によって援助される。
【0019】
ATMノード40及び50を、スイッチングされる仮想チャンネル(SVC)として知られた一時的チャンネルと接続するために、又は固定(永続的)仮想チャンネル(PVC)として知られた固定チャンネルと接続するために、複数のDTUが属する接続は、各チャンネルの外部で知られている必要がある。この情報は、伝送におけるディジタルデータがしかるべく処理されるように、チャンネルを用いた各データ伝送に付随する必要がある。チャンネルの各終端部(端末)における複数のDTUの処理は、通常は、当該チャンネルに特有の特性又は構成に依存する。一例として、ATMノードAとATMノードBの間のチャンネルxに対する複数のDTUは、同じ2つのノード間のチャンネルyに対する複数のDTUが受け取る処理とは異なる特定の方法で処理されることを必要とする場合がある。しかしながら、典型的には、チャンネル構成は、複数のDTUがATMチャンネルを通過した後で、それらのDTUを処理することを必要とする。従って、ノードAからノードBへのチャンネルxにおける複数のDTUは、それらのDTUがノードBを出た後で、ノードQに転送されることを必要とする場合がある。同様に、同じ2つのノードA及びBの間のチャンネルyにおける複数のDTUは、ノードBを出た後でノードRに転送されることを必要とする場合がある。
【0020】
上述の問題に対する解決方法は、特定の接続又はチャンネルのための2つのATMノード間の、不変な又は変更不可能なサービスラベルを用いることにある。このことは、当該接続のための送信ATMノード(データを送信するノード)から期待されるサービスラベルを、受信ATMノード(データを受信するノード)に定義させることによって実行される。次いで、このサービスラベルは送信ATMノードに送信される。一旦受信されると、送信ATMノードは、当該接続上の受信ATMノードに対して送信されることを必要とする任意のDTUのために、当該サービスラベルを予約する。従って、特定の接続上の受信ATMノードに向かって進む任意のDTUは、当該サービスラベルを有する。仮想チャンネルの他方の終端部では、当該サービスラベルを有するATM受信ノードによって受信された任意のDTUは、当該特定の接続に対するものであるとみなされ、それに応じて処理される。この方式は、接続のコンテキストがDTUのサービスラベルによって暗黙のうちに定義されているときに、DTUに対して発信元のアドレスを符号化する必要性を除去する。
【0021】
上述の方式のもう1つの優位点は、MPLS技術におけるサービスラベルの不変な特性に関する。サービスラベルは、ルーティングに関して、MPLSのLSR(ラベルスイッチドルータ(label switched router))のノードの範囲内には存在しないので、それらは、DTUトランスポートラベルがどれほど変化されても、同じままで残る。従って、図1におけるノードを用いるとき、サービスラベルA1がノード40とノード50の間の接続Aに関連付けられるならば、当該接続を用いてMPLS領域20を通過する任意のデータパケットは、当該サービスラベルを有する。MPLS領域20を伝搬するとき、MPLSノード30A…30Fのうちの任意のものは、データパケットによって用いられる(複数の)トランスポートラベルに対して、除去されても、置換されても、あるいは付加されてもよい。しかしながら、これらのMPLSノードは、それらが複数のラベルスイッチドルータ(LSR)を有するので、データパケットに割り当てられたサービスラベルを変更することができない。ゆえに、サービスラベルは、複数のデータパケットが1つのMPLS領域を伝搬するときに、それらのデータパケットに1つの不変な接続識別子を提供する。
【0022】
MPLSルーティングの単一方向性の特性が与えられると、双方向性データ接続を確立しようとしている任意の2つのATMノードの間で、2つのサービスラベルが交換される必要があるということは明らかであろう。ゆえに、1つのサービスラベルは、ノードAからノードBに送信されているデータに対するサービスラベルとして機能する。もう1つのサービスラベルは、逆のノードBからノードAの方向に進むデータに対するサービスラベルとして機能する。
【0023】
上述のサービスラベルの概念に関する1つの起こりうる問題点は、受信ATMノードと送信ATMノードとの間で、セットアップ又は初期化DTUをルーティングするということにある。セットアップDTUは、受信ATMノードと送信ATMノードとの間で1つの単一方向性チャンネルをセットアップする。セットアップDTUに応答して送信される応答DTUは、セットアップDTUに肯定応答するだけでなく、受信ATMノードと送信ATMノードとの間でもう1つの単一方向性チャンネルをセットアップする。明らかに、2つのATMノード間のこれらの2つの単一方向性チャンネルは、互いに逆の方向にデータを伝送し、実際上は単一の双方向性チャンネルを形成する。セットアップDTUと応答DTUとの両方のルーティングは、2つのATMノード間の専用の制御チャンネルを用いることによって遂行される。これらのチャンネルは、ネットワークが構築されるか又は生成されるときにセットアップされることが可能である。ATMノード間の各単一方向性の制御チャンネルのために特定のサービスラベルが取り残しておかれる。
【0024】
図1におけるATMノード40及び50を用いるとき、図1Aは、1つのMPLS領域にわたる2つのATMノード間のデータフローと、複数のDTU及び、複数のPDU(プロトコルデータ単位)の交換とを示す。図1Aで、各垂直な直線はATMノードを示し、各水平な直線は、2つのATMノード間でのデータフローかあるいは特定のDTU又はPDUの伝送を示す。また、図1Aには、各ATMノードが他のノードから新しいDTUを受信するときに各ATMノードによって実行される動作が記載されている。ネットワークの発信元(inception)におけるATMノード40がATMノード50に対する制御チャンネルをセットアップすることを必要とする場合、ATMノード40は、サービスラベルMを含む構成DTUをATMノード50に送信する。ATMノード50は、それが一旦構成DTUを受信すると、ATMノード40に伝送する制御チャンネル上の制御データに対して現状のサービスラベルMを割り当てる。ATMノード50はまた、ATMノード40への伝送のためのサービスラベルNを含む構成応答DTUも生成する。ATMノード40がこの構成応答DTUを受信するとき、ATMノード40は、ATMノード50に伝送する制御チャンネル上の制御データのために、サービスラベルNを予約する。
【0025】
上述の方法によって、ATMノード40とATMノード50との間の双方向性の制御チャンネルが生成される。ATMノード40からATMノード50に進む複数の制御DTUはサービスラベルNを有するのに対して、ATMノード50からATMノード40への複数の制御DTUはサービスラベルMを有する。従って、これらの2つのATMノード間の接続をセットアップするために、1つのATMノードは、制御チャンネルと、関連したサービスラベルNとを用いて、逆方向の(ノード50からノード40への)接続による使用のためのサービスラベルを含むセットアップDTUを、他のATMノードに送信することによって処理を開始する。このことは1つの単一方向性の接続チャンネルをセットアップする。他のATMノードは、次いで、このセットアップDTUに応答して、制御チャンネルと、関連したサービスラベルMとを用いて、順方向の(ノード40からノード50への)伝送(convection)による使用のためのサービスラベルを含む応答DTUを送信し、他の単一方向性の接続チャンネルをセットアップする。
【0026】
制御チャンネルと制御サービスラベルがATMノード間で確立されると、ATMノード間で制御信号が伝送可能になり、それらの間で、SVC又はPVCのいずれかの仮想チャンネルがセットアップされることが可能になる。この処理は以下のように進行する。ATMノード40は、ATMノード50との特定の接続のためのチャンネルを要求する。従って、ATMノード40は、複数の制御DTUのために予約された、予め決められたサービスラベルNを用いて、セットアップPDU(プロトコルデータ単位)又はセットアップDTUをATMノード50に送信する。サービスラベルNは、ATMノード40からATMノード50に流れる制御チャンネルに対して予め割り当てられているということが仮定される。セットアップPDU内にそれのペイロードの一部としてサービスラベルZが含まれ、ATMノード40は、それ自体とATMノード50との間のVPI.VCI=x.yである仮想的な接続のためにこのサービスラベルZを用いようとする。従って、このサービスラベルZは、仮想的な接続x.yに対してATMノード50からATMノード40に流れるデータのために使用されるものである。
【0027】
一旦ATMノード40からセットアップPDUが送信されると、次いで、それはMPLS領域を横断し、その間に、セットアップPDUは、それのトランスポートラベルにおいて多数の変化を受け取る場合もあり、あるいは受け取らない場合もある。一旦セットアップPDUがATMノード50に到達すると、このノードは、セットアップPDUに関連付けられたサービスラベルをチェックし、サービスラベルNが使用されている場合には、セットアップPDUが制御DTUであると決定する。さらなる処理の後で、ATMノード50は、ATMノード40が、x.yとラベル付けされたデータ転送接続を確立しようとしていることと、この接続のためにサービスラベルZが使用されるべきであることとを決定する。従って、ATMノード50は、それ自体からATMノード40に流れる任意のデータ又は接続x.yのために、このサービスラベルZを予約する。ATMノード40によって要求される接続のタイプに依存して、セットアップパケットもまた、接続のための構成データを有する。この接続上の複数のDTUが受け取る処理や、そのような複数のDTUの最終的な宛先のようなパラメータ及び構成情報は、セットアップDTU内に存在してもよい。従って、ATMノード50は、制御パケット内に含まれる構成情報に基づいて、期待されるデータ転送接続のためのリソースを予約する。
【0028】
割り当てられたリソースを用いて、次に、ATMノード50は応答PDUを生成し、この応答PDUを、予め決められたサービスラベルMと関連付ける。再び、サービスラベルMは、ATMノード50からATMノード40に流れる制御又はチャンネルに対して予め割り当てられることが仮定される。この応答PDUのためのペイロードの一部として、ATMノード50によってサービスラベルYが指定され、このとき、上記サービスラベルは、x.yとラベル付けされたデータ転送接続のために用いられるものである。上記データ転送接続は、当該接続上のATMノード40からATMノード50へのデータフローのためのものである。次いで、この応答PDUはATMノード40に伝送される。応答PDUは制御DTUでもあるが、セットアップPDUに応答して生成されかつ送信されるということに注意する必要がある。
【0029】
一旦、ATMノード40がATMノード50から応答PDUを受信すると、次いで、ATMノード40は、当該特定の接続x.yに対するATMノード50から受信されるデータのためのサービスラベルとして、サービスラベルYを予約する。ここで、データは、接続x.yに対するATMノード40及び50の間で交換可能である。ATMノード40からATMノード50に流れるデータに関しては、接続x.yの複数のDTUはサービスラベルYを用いる一方、ATMノード50からATMノード40に流れるデータに関しては、接続x.yの複数のDTUはサービスラベルZを用いる。
【0030】
上述の例では、ATMノード50からATMノード40にサービスラベルYを伝送するために応答PDUを用いているが、すべての応答PDUがそのようなサービスラベルを伝送する必要があるわけではない。応答PDUは、単にサービスラベルを伝送することとは異なる機能を有してもよい。関連したサービスラベルを伝送するこの機能は応答PDUの主要な機能であるが、応答PDUは、他の機能のうちでも、セットアップPDUが受信されたことを他のATMノードに通知する(又は警告する)ために、あるいは、関連したサービスラベルがその経路上に存在すること又はセットアップPDUが処理されていることを他のATMノードに通知するために使用可能である。それ自体、応答PDUは、タイムアウト条件を阻止するために他のATMノード上のタイマが延長される必要があるということを、他のATMノードに通知してもよい。サービスラベルを伝送するという重要な機能が後続の応答PDUによって実行されるとき、先行する複数の応答PDUは、上で説明された通知機能のような、セットアップPDUに関連した他の機能を実行してもよい。
【0031】
セットアップPDU又は応答PDUのいずれかのためのペイロードとして、一般識別子トランスポート情報要素(generic identifier transport information element;GIT IE)が、使用されるべきサービスラベルを識別するために使用されてもよい。そのようなGIT IEは、図2に示されたようなフォーマットを持ちうる。
【0032】
MPLSサービスラベルデータがGIT IEによって移送(トランスポート)されていることを表すために、図2に示されたフォーマットにおける識別子タイプフィールドに対して、例えば5のような特定の値が与えられてもよい。次に、移送されているサービスラベルデータは、識別子値フィールドに記憶されることが可能である。次に、このサービスラベルデータの、バイト数で表された長さ又はサイズは、識別子長フィールドに記憶されることが可能である。アプリケーションに関連した識別子のフィールドは、ユーザ又はベンダに固有のものでありうる。一例として、機器の製造業者は、本発明の実施形態に係るATMスイッチが、互換性を有する機器から発信された複数のセットアップPDUを認識できるように、アプリケーションに関連した識別子のフィールドに3の値を用いることで特定の製造ラインを示すということを所望してもよい。ATMプロトコルは、図3に示されたフォーマットを用いることによって複数のMPLSフレーム上で実装可能である。図3からわかるように、PPP(ポイント・ツー・ポイント・プロトコル)フィールド60はPPPプロトコルに関連したデータを提供する一方、トランスポートラベルフィールド70及びサービスラベルフィールド80は、1つのMPLS領域上でのパケットの使用を可能にする。ATM共通ヘッダフィールド90は、ATMに関連したデータのための空間を提供する一方、ペイロード100は、移送されるべきデータを含む。CRC(巡回冗長検査)フィールド110はDTUのために誤り訂正を提供する。
【0033】
上で説明された方式は、複数のMPLS領域によって分離されている場合があるATMノードに使用可能であるということに注意する必要がある。図4はそのようなトポロジーを示す。図4において、ATMノード40及び50は、MPLS領域20A,20B,20Cによって分離されている。領域20A及び20Bはブリッジサーバ120によって相互接続される(ブリッジされる)一方、領域20B及び20Cはブリッジサーバ130によって相互接続される。ATMノード40はMPLS領域20Aに接続される一方、ATMノード50はMPLS領域20Cに接続される。一旦、2つのATMノード間に接続が確立されると、それらが互いのために予約していたサービスラベルは、複数のMPLS領域に対して不可侵(inviolate)になる。ATMノード40からATMノード50に伝搬するDTUは、トランスポートラベルにおいて多数の変化を受け取る場合があり、あるいは、トランスポートラベルはそのDTU内に積み重ねられうる(スタックされうる)が、このことは、それに関連付けられたサービスラベルを変化させない。従って、DTUがどれほど多くのMPLS領域を横断するかにかかわらず、かつ、そのルーティングにかかわらず、当該DTUがATMノード50によって受信されるとき、当該DTUは、その特定の接続構成に従って処理される。
【0034】
図4はまた、上で説明されたトランスポートラベルシステムのもう1つの優位点を強調している。簡単に述べると、単一のトランスポートラベルは、DTUを、それの発信元のノードからそれの宛先のノードにルーティングするために使用可能であり、また、複数のMPLS領域を介してルーティングするために、ATMノード間を対等なピアとして接続する関係を提供する。図3の図面は、1つのMPLSトランスポートラベルフィールド70のみを示しているが、このフィールドは、複数のトランスポートラベルを“スタック”するために使用可能である。従って、図4を参照すると、ATMノード40は、ATMノード50を宛先として指定するDTUのトランスポートラベルフィールドに対して、最初のトランスポートラベルTL1を付加することができる。DTUがMPLS領域20A,20B,20Cを横断するとき、最初のトランスポートラベルTL1に影響を与えたりあるいは変更したりすることなく、トランスポートラベルフィールドに対して、他のトランスポートラベルが所望の通りに付加されるか又は除去されることが可能である。従って、DTUは、MPLS領域20Aを横断するために、トランスポートラベルフィールドに付加されたトランスポートラベルTLAを有していてもよい。ATMノード40は、最初のトランスポートラベルTL1に加えて、トランスポートラベルTLAをトランスポートラベルフィールドに付加する。トランスポートラベルTLAは、DTUを、ATMノード40からブリッジサーバ120に向けてルーティングする。ブリッジサーバ120において、最初のトランスポートラベルTL1に影響を与えることなく、トランスポートラベルTLAは除去されて、トランスポートラベルTLBで置換される。次に、トランスポートラベルTLBはDTUをブリッジサーバ130に向けてルーティングする。次いで、ブリッジサーバ130は、再び最初のトランスポートラベルTL1に影響を与えることなく、トランスポートラベルTLBを除去して、これをトランスポートラベルTLCで置換する。トランスポートラベルTLCは、DTUを、ブリッジサーバ130からATMノード50に向けてルーティングする。
【0035】
上述の説明及び例は、ブリッジサーバ120,130における暫定的なトランスポートラベルの置換を述べているが、DTUが領域のうちの任意のものを横断しているときに、DTUに対して、さらなる暫定的なトランスポートラベルが付加されても除去されてもよい。従って、DTUがMPLS領域20Aを横断しているとき、トランスポートラベルTLAにも最初のトランスポートラベルTL1にも影響を与えることなく、DTUのトランスポートラベルフィールドに暫定的なトランスポートラベルTLA−1が付加されてもよい。次に、暫定的なトランスポートラベルがもはや必要とされていないときに、この暫定的なトランスポートラベルTLA−1は、DTUのトランスポートラベルフィールドから除去されてもよい。このように、以前のトランスポートラベルに影響を与えることなく、他のトランスポートラベルが付加されても、あるいは除去されてもよい。この再利用では、トランスポートラベルは、後入れ先出し(LIFO)スタックの方法、すなわち、最も新しく付加されたトランスポートラベルが、廃棄されるべき最初のトランスポートラベルであるという方法と同様の方法で付加され、かつ廃棄される。
【0036】
2つのATMノードのようなピア又は同様のノードの間で複数のDTUをルーティングするために用いられる上述の単一のトランスポートラベルに係る方式は、ピアのノード間でディジタルデータを伝送するときに、簡単さと低いオーバーヘッドとを可能にする。この方式はまた、2つのノード間のトラフィックにおいて、トラフィッククラス間で差別化するために用いられてもよい。上述の例から、ATMノード40がディジタルデータをATMノード50に送信することを必要とするときはいつでも、当該ディジタルデータをATMノード50に到達させるために、DTUは最初のトランスポートラベルTL1を有することのみを必要とする。
【0037】
ATMノード間の接続のために用いられるサービスラベルは、接続が終了されたときに開放されてもよいということに注意する必要がある。一旦接続が終了されると、セットアップDTU及び応答DTU又は他のタイプのDTUと同様の制御DTUである開放PDUは、終了された接続によって影響される各ATMノードに送信される。この開放PDUは、専用の制御チャンネルを介してATMノードに送信される。受信されるとき、開放PDUは、特定の接続に関連付けられたサービスラベルを開放するように、ATMノードに命令する。上で与えられた例では、接続x.yが終了されたならば、サービスラベルY及びZが開放される。これら2つのサービスラベルは、次いで、他の複数のATMノードによってそれらの接続のために使用されることが可能である。開放PDUは、接続の終了とは異なるイベントによって生成されてもよい。一例として、接続のいずれかの終端部(端末)で障害が発生すると、このことは、影響を受けるすべてのATMノードに対する開放PDUへのトリガーとなりうる。1つのATMノードにおいて生成された局所的な障害もまた、そのようなサービスラベルの開放へのトリガーとなる場合があるということに注意する必要がある。
【0038】
図5を参照すると、開始する(initiating)ATMノードによって実行されるステップを詳細に説明するフローチャートであって、上記開始するATMノードは応答する(responding)ATMノードとの接続を開始するフローチャートが示されている。処理は、ステップ140において、開始するATMノードがセットアップPDUを生成するか又は変更することで始まる。ステップ150は、開始するATMノードが、受信データのサービスラベルをセットアップPDUに付加することからなる。この受信データのサービスラベルは、開始するATMノードにデータを伝送するときに、応答するATMノードによって使用されるものである。開始するATMノードと応答するATMノードとの間にセットアップされるべき双方向性チャンネルは、1つの特定の接続のためのものであるということに注意する必要がある。
【0039】
受信データのサービスラベルがセットアップPDUの中に組み込まれた後で、ステップ160において、開始するATMノードは、応答するATMノードにセットアップPDUを送信する。このことは、予め定義された制御チャンネルのサービスラベルとトランスポートラベルを用いて実行される。応答するATMノードにセットアップPDUを送信した後で、次に、開始するATMノードは、応答するATMノードからの応答PDUを待機する。この応答PDUは、セットアップPDUが受信されかつそれのコマンドが実行されたということに係る、応答するATMノードからの肯定応答として機能する。従って、ステップ170において、開始するATMノードは、応答するATMノードからの応答PDUを受信する。再び、このステップは、予め定義された制御チャンネルのサービスラベルとトランスポートラベルとを用いて実行される。ステップ180において、次に、開始するATMノードは、応答PDUから、送信データのサービスラベルを抽出する。この送信データのサービスラベルは、セットアップされている特定の接続のために、応答するATMノードにデータを送信するときに、開始するATMノードによって使用されるものである。
【0040】
開始するATMノードによって受信された送信データのサービスラベルを用いると、リソースを割り当ることと、応答PDUに含まれた情報に基づいて構成の接続を確立することとによって、最終的に接続が確立される(ステップ190)。このステップは、特定の接続に対して帯域幅を割り当てることと、応答するATMノードに送信されるべき任意のデータに対して、受信と送信データのサービスラベルを割り当てることとのような処理を含む場合がある。ステップ190に先行して、他の複数のPDUを転送すること、及び/又は処理することは、ATM呼の確立が完了される前に達成されうるということは明らかであろう。
【0041】
一旦、チャンネルがセットアップされると、ステップ200又はステップ210のいずれかが実行される。ステップ200では、開始するATMノードは、応答PDUを用いて受信された送信データのサービスラベルを用いて、応答するATM送信ノードにデータを送信する。それに代わって、ステップ210では、開始するATMノードは、受信データのサービスラベルが添付されたデータを、応答するATMノードから受信する。ステップ200が、開始するATMノードから応答するATMノードに伝搬するデータのためのデータチャンネルに対して実行される一方、ステップ210が、応答するATMノードから開始するATMノードに伝搬するデータのためのデータチャンネルに対するものであるならば、これらのステップのいずれもが、開始するATMノードによってともに又は同時に実行されうるということは明らかであろう。
【0042】
図5のフローチャートにおけるステップは、応答するATM送信ノードとの接続を確立するときに、開始するATMノードによって実行されるということに注意する必要がある。応答するATMノードは、図5に示されたものと同様のステップのシーケンスを実行する。これらのステップは図6に示されている。
【0043】
図6を参照すると、応答するATMノードによって実行される処理は、ステップ220で始まる。このステップは、予め定義された制御チャンネルのサービスラベルとトランスポートラベルを用いて、開始するATMノードからセットアップPDUを受信することを含む。次いで、受信データのサービスラベルがセットアップPDUから抽出される(ステップ230)。必要とされるならば、ステップ230の後で、セットアップ構成が、開始するATMノードに転送されることが可能である。このことは、トランスポートデータのサービスラベルが知られた後でのみ実行可能である。ステップ240は、セットアップPDUに含まれたデータによって示された、接続の内容又は構成に固有の接続を確立している。このステップは、割り当てられることが必要な任意のリソースを割り当てることと、セットアップされている接続上で着信するパケットが処理されるべき方法を決定することとを含む。ステップ250で、応答するPDUは、開始するATMノードに送信される応答PDUを生成する。ステップ260は、送信データのサービスラベルを応答PDUに付加する。この送信データのサービスラベルは、応答するATMノードによって、現在確立されている接続上での開始するATMノードから伝搬するデータから予測される。ステップ270で、応答PDUは、予め定義された制御チャンネルのサービスラベルとトランスポートラベルとを用いて、開始するATMノードに送信される。応答PDUが送信されると、ATM呼の確立を完了するための他の複数のPDUの転送及び処理が達成されうる。次のステップは、ステップ280又はステップ290のいずれかでありうる。ステップ280は、セットアップPDUから抽出された受信データのサービスラベルを用いて、開始するATMノードにデータを送信する。ステップ290では、データは、応答PDUを用いて開始するATMノードに送信された送信データのサービスラベルを用いて、開始するATMノードから受信されたデータである。
【0044】
本発明の実施形態は、任意の従来型のコンピュータプログラミング言語で実装可能である。例えば、好ましい実施形態は、手続き型のプログラミング言語(例えば“C”)又はオブジェクト指向型の言語(例えば“C++”)で実装されうる。本発明の代替の実施形態は、予めプログラミングされたハードウェア構成要素、他の関連した構成要素、又はハードウェア及びソフトウェア構成要素の組み合わせとして実装可能である。
【0045】
各実施形態は、コンピュータシステムとともに用いるためのコンピュータプログラム製品として実装可能である。そのような実装は、コンピュータが読み取り可能な媒体(ディスケット、CD−ROM、ROM、又はハードディスク(fixed disk))のような有形の媒体上に固定されたか、又は、媒体上でネットワークに接続された通信アダプタのような、モデム又は他のインターフェース装置を介してコンピュータシステムに送信可能であるものかのいずれかの、一連のコンピュータ命令を含んでもよい。上記媒体は、有形の媒体(例えば、光又は電気通信回線)であるか、又は、無線技術を用いて実装された媒体(例えば、マイクロ波、赤外線又は他の伝送技術)であるかのいずれかでありうる。上記一連のコンピュータ命令は、ここで前述された機能のすべて又は一部を実施する。当業者は、そのようなコンピュータ命令が、多数のコンピュータアーキテクチャ又はオペレーティングシステムとともに使用するための多数のプログラミング言語で記述されうるということを理解するであろう。さらに、そのような命令は、半導体、磁気、光又は他の記憶装置のような任意の記憶装置に記憶されることが可能であり、光、赤外線、マイクロ波、又は他の伝送技術のような任意の通信技術を用いて伝送可能である。そのようなコンピュータプログラム製品は、添付の印刷された文書又は電子的な文書を有する着脱可能な媒体として分配されること(例えば、収縮包装(圧縮)されたソフトウェア)、コンピュータシステムに(例えば、システムROM又はハードディスク上に)予めロードされていること、又は、ネットワーク(例えば、インターネット又はワールドワイドウェブ)上のサーバから分配されることが可能である。当然ながら、本発明に係るいくつかの実施形態は、ソフトウェア(例えば、コンピュータプログラム製品)とハードウェアの組み合わせとして実装可能である。本発明に係るさらに別の実施形態は、完全にハードウェアとして実装されることか、又は完全にソフトウェアとして(例えばコンピュータプログラム製品として)実装されることが可能である。
【0046】
さらに、図面中のATMノードはMPLS領域のエッジ部に配置される一方、これらのノードは、本発明の実装例におけるMPLS領域の内部に配置されてもよいということは明らかであろう。
【0047】
図7を参照すると、これは、本発明を使用しうるATMスイッチのブロック図である。上述のように、図1におけるATMノードは、MPLS領域のエッジ部上に存在する。これらのATMノードは、MPLS領域とATM領域との間のインターフェースとして接続するATMスイッチの形式をとることができる。本発明を使用しうる適当なATMスイッチは、ノーテル・ネットワークス(Nortel Networks)のパスポート15000(Passport 15000)シリーズの多機能スイッチを含む、パスポートシリーズのスイッチを含む。
【0048】
図7からわかるように、ATMスイッチ300は、3つの主要な構成要素、すなわち、入力モジュール310と、スイッチコア320と、出力モジュール330とを有する。入力モジュール310は、ATM領域から複数のDTUを受信する。次いで、スイッチコア320は、これらのDTUを、出力モジュール330上の適当な出力ポート(egress port)に向けてスイッチングする。ATMの複数のDTUがMPLS領域に伝送されることに先行して、MPLS領域にわたるこれらのATMのDTUの移送が、提供される必要があるということは明らかであろう。ATMスイッチが上述の本発明を実装するのは、この点においてである。この実装は、MPLS領域にわたってATMの複数のDTUを伝送する前に、出力モジュール330によって実行されうる。それに代わって、出力モジュールとの間に追加のMPLSモジュール340が提供されてもよく、この追加のMPLSモジュール340は、ATMの複数のDTUを処理し、そのようなATMの複数のDTUが、図3に示されたフォーマットを有するMPLSのDTUの中に適正にカプセル化されることを保証する。さらに、そのようなMPLSモジュールは、ATMの複数のDTUのMPLS移送が適正に提供されることを保証する。この目的のために、MPLSモジュールは、それが取り付けられたATMスイッチと、MPLS領域の他のエッジ部におけるATMスイッチとの間の、信号発生とサービスラベルの提供とを処理する。ゆえに、MPLSモジュールは、上で概説された処理、信号発生、カプセル化、及びサービスラベルの割り当てを実行する。
【0049】
上述された本発明を理解する人物は、ここで説明された原理を用いた代替の設計について想到しうる。ここに添付された請求の範囲内に含まれるそのようなすべての設計は、本発明の一部であるとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】MPLS領域のトポロジーを示す図である。
【図1A】1つのMPLS領域にわたる接続を確立している2つのATMノード間でのデータ及び複数のDTUの交換を示すデータフロー図である。
【図2】一般識別子トランスポート情報要素の可能なフォーマットを示す図である。
【図3】MPLSフレームを用いたATMプロトコルを実装するパケットの可能なフォーマットを示す図である。
【図4】複数のMPLS領域を有するトポロジーを示す図である。
【図5】開始するATMノードによって、応答するATMノードとのデータ転送接続を開始するときに実行されるステップを詳細に示すフローチャートである。
【図6】応答するATMノードによって、開始するATMノードからのセットアップPDUに応答するときに実行されるステップを詳細に示すフローチャートである。
【図7】本発明の実施形態を含むATMスイッチのブロック図である。
【符号の説明】
【0051】
10…MPLS領域のトポロジー、
20,20A,20B,20C…MPLS領域、
30A,30B,30C,30D,30E,30F…MPLSノード、
40,50…ATMノード、
60…PPP(ポイント・ツー・ポイント・プロトコル)フィールド、
70…トランスポートラベルフィールド、
80…サービスラベルフィールド、
90…ATM共通ヘッダフィールド、
100…ペイロード、
110…CRC(巡回冗長検査)フィールド、
120,130…ブリッジサーバ、
300…ATMスイッチ、
310…入力モジュール、
320…スイッチコア、
330…出力モジュール、
340…追加のMPLSモジュール。
Claims (20)
- 単一方向性のデータフローのみを許容する領域にわたって第1のノードと第2のノードとの間でデータ転送接続を確立する方法であって、上記方法は、
a)上記第2のノードから上記第1のノードに向かう逆方向のデータフローのための第1の接続サービスラベルを含むセットアップメッセージを、上記第1のノードから上記第2のノードへ送信することと、
b)上記第2のノードにおいて上記セットアップメッセージを受信し、上記第2のノードから上記第1のノードへ送信されるデータのために上記第1の接続サービスラベルを予約することと、
c)上記第2のノードから上記第1のノードに向かう順方向のデータフローのための第2の接続サービスラベルを含む応答メッセージを、上記第2のノードから上記第1のノードへ送信することと、
d)上記第1のノードにおいて上記応答メッセージを受信し、上記第1のノードから上記第2のノードへ送信されるデータのために上記第2の接続サービスラベルを予約することとを含み、
上記順方向における順方向データ伝送に対して、上記順方向データ伝送のためのデータパケットは上記第2の接続サービスラベルを用いてラベル付けされ、上記逆方向における逆方向データ伝送に対して、上記逆方向データ伝送のためのデータパケットは上記第1の接続サービスラベルを用いてラベル付けされる方法。 - 上記領域におけるノードは、特定の単一方向性のプロトコルを実装する請求項1記載の方法。
- 上記プロトコルは、データ転送単位によって伝送される少なくとも1つのトランスポートラベルに基づいて、上記データ転送単位をルーティングする請求項2記載の方法。
- 上記セットアップメッセージは、上記順方向で送信される、第1の予め決められた制御サービスラベルの制御メッセージを用いてラベル付けされる請求項1記載の方法。
- 上記応答メッセージは、上記逆方向で送信される制御メッセージのための、第2の予め決められた制御サービスラベルを用いてラベル付けされる請求項4記載の方法。
- 単一方向性のデータフローのみを許容する領域にわたってデータ転送接続を確立するために第1のノードから第2のノードに送信されるセットアップメッセージであって、
上記セットアップメッセージは、上記データ転送接続上で上記第1のノードへデータを伝送するときに、上記第2のノードによって使用される接続サービスラベルを含むセットアップメッセージ。 - 上記領域におけるノードは、特定の単一方向性のプロトコルを実装する請求項6記載のセットアップメッセージ。
- 上記プロトコルは、データ転送単位によって伝送される少なくとも1つのトランスポートラベルに基づいて、上記データ転送単位をルーティングする請求項7記載のセットアップメッセージ。
- 単一方向性のデータフローのみを許容する領域にわたってデータ転送接続を確立するために、第1のノードからのセットアップメッセージに応答して送信される応答メッセージであって、
上記応答メッセージは、
第2のノードから上記第1のノードに送信され、
上記データ転送接続上で上記第2のノードへデータを伝送するときに、上記第1のノードによって使用される接続サービスラベルを含む応答メッセージ。 - 上記領域におけるノードは、特定の単一方向性のプロトコルを実装する請求項9記載の応答メッセージ。
- 上記プロトコルは、データ転送単位によって伝送される少なくとも1つのトランスポートラベルに基づいて、上記データ転送単位をルーティングする請求項10記載の応答メッセージ。
- 送信するノードから受信するノードに送信されるデータ転送単位であって、
上記データ転送単位は、上記受信するノードによって上記単位が処理されるべき方法を決定する、処理コンテキストを示すサービスラベルを有し、
上記単位は単一方向性のデータ転送接続において用いられ、
上記サービスラベルは上記受信するノードによって決定されるデータ転送単位。 - 上記単位は、上記単位によって伝送される少なくとも1つのトランスポートラベルに基づいて、所定の領域を介してルーティングされる請求項12記載のデータ転送単位。
- 上記サービスラベルは、トランスポートラベルでスイッチングされるパスと、特定のサービスの制約とに関連付けられた請求項12記載のデータ転送単位。
- 単一方向性のフローのみを許容する第1の領域と、第2の領域との間を相互接続する第1のネットワークスイッチであって、上記第1のスイッチは、
− 第1のデータ伝送単位を、上記第2の領域に送信するか又は上記第2の領域から受信する第1のモジュールと、
− 第2のデータ伝送単位を、上記第1の領域に送信するか又は上記第1の領域から受信する第2のモジュールと、
− 上記第1及び第2のモジュールの間に配置され、上記第1及び第2のモジュールの間でデータをスイッチングするスイッチングコアとを含み、
上記第1のネットワークスイッチは、上記第1のネットワークスイッチと上記第1の領域にわたる第2のネットワークスイッチとの間でデータ転送接続を確立する方法を実施する、コンピュータが読み取り可能でありかつコンピュータが実行可能な命令を実行し、上記方法は、
a)上記第2のネットワークスイッチから上記第1のネットワークスイッチに向かう逆方向のデータフローのための第1の接続サービスラベルを含むセットアップメッセージを、上記第1のネットワークスイッチから上記第2のネットワークスイッチへ送信することと、
b)上記第2のスイッチから上記第1のスイッチに向かう順方向のデータフローのための第2の接続サービスラベルを含む応答メッセージを、上記第2のネットワークスイッチから受信し、上記第1のスイッチから上記第2のスイッチへ送信されるデータのために上記第2の接続サービスラベルを予約することとを含み、
それにより、上記順方向における順方向データ伝送に対して、上記順方向データ伝送のためのデータパケットは上記第2の接続サービスラベルを用いてラベル付けされ、上記逆方向における逆方向データ伝送に対して、上記逆方向データ伝送のためのデータパケットは上記第1の接続サービスラベルを用いてラベル付けされる第1のネットワークスイッチ。 - 上記第1の領域におけるノードは、特定の単一方向性のプロトコルを実装する請求項15記載のスイッチ。
- 上記プロトコルは、データ転送単位によって伝送される少なくとも1つのトランスポートラベルに基づいて、上記データ転送単位をルーティングする請求項16記載のスイッチ。
- 上記セットアップメッセージは、上記順方向で送信される、第1の予め決められた制御サービスラベルの制御メッセージを用いてラベル付けされる請求項15記載のスイッチ。
- 上記応答メッセージは、上記逆方向で送信される制御メッセージのための、第2の予め決められた制御サービスラベルを用いてラベル付けされる請求項18記載のスイッチ。
- 上記第1の領域はMPLS(マルチプロトコル・ラベル・スイッチングでスイッチングされる)領域であり、上記第2の領域はATM領域である請求項15記載のスイッチ。
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