JP2006060536A - Ｉｐアドレス設定方法及びルータ - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のＩＰネットワークと接続される光ネットワークにおいて光パス設定と同時にＩＰアドレスとルーチングを設定することを目的とする。
【解決手段】 光ネットワークとＩＰネットワークの境界に位置するルータ１１Ａ、１１Ｂに光ネットワーク設定のためのＧＭＰＬＳシグナリングにＩＰアドレス設定のためのネゴシエーション機能も持たせて、入力側のルータ１１ＡでＩＰアドレスの候補を選択してＧＭＰＬＳのＰａｔｈメッセージＳ２に含んでルータ１１Ｂに送り、ルータ１１ＢにおいてそのＩＰアドレスの候補を元に出力側のＩＰアドレスの候補を選択してＧＭＰＬＳのＲｅｓｖメッセージＳ５に含めて入力側のルータ１１Ａに返送することで、光ネットワーク設定の際にルータ１１Ａ、１１Ｂに対してＩＰアドレスとルーチングの設定を行うことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光ネットワークにおけるＩＰ（Internet Protocol）アドレス設定方法及びルータに関する。

従来は、光ネットワークとＩＰネットワークは別々に管理されており、新規にルータ間を接続するときには、ＩＰネットワークの管理者が、光ネットワークの管理者に対して光パスの開通をオフラインで依頼するという方法をとっていた。

しかし、ＧＭＰＬＳ（Generalized Multi Protocol Label Switching）に代表されるような、ＩＰレイヤのルーチングやシグナリングの技術を用いた光パス制御プロトコルの登場により、ＩＰネットワーク側から光ネットワーク内の光パスの制御がシームレスにできるようになってきた（非特許文献１参照）。例えば、光ネットワークとＩＰネットワークの境界に位置するエッジルータ間で光パスを確立すること自体は容易にできるようになった。

通常のイーサネット（登録商標）上でのＩＰアドレスの設定方法に関する先行技術としては、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）という技術がある（非特許文献２参照）。ＤＨＣＰのサーバは利用可能なＩＰアドレスプールを持っていて、まだＩＰアドレスを持っていない計算機からの要求に応じて、この計算機で利用可能なＩＰアドレスを動的に割り当てる。また、ＤＨＣＰサーバは、割り付けたＩＰアドレスをＩＰアドレスプールから取り除き、使用が終わったり、割り当て期間が終了したりしたアドレスについてはＩＰアドレスプールに回収して再利用する。ただし、この技術は光パスの動的な確立に連動したものではなく、基本的なＩＰアドレスの割付作業を行うに過ぎない。
「RFC3471-Signaling Functional Description」、IETF、[online]、2003年1月掲載、［2004年7月検索］、インターネットhttp://www.ietf.org/rfc/rfc3471.txt 「RFC2131-Dynamic Host Configuration Protocol」、IETF、[online]、1997年3月掲載、［2004年8月検索］、インターネット http://www.ietf.org/rfc/rfc2131.txt

前記のように、光パスの確立は容易に実現できるが、確立した光パスをＩＰルータ側から利用するためのＩＰレイヤの設定、特にＩＰアドレスの設定を自動的に行う技術は確立されていない。

従来のようにネットワーク設計の一部として光パスを確立する場合は、ネットワークの管理者がＩＰアドレスを手動で割り当てればよい。しかし、光パス制御プロトコルの柔軟性を活かし、ＩＰネットワークの状況の変化に応じて光パスを自動的に制御させる場合、例えばＩＰネットワークのトラヒック量の増減に応じて光パスの増減設を自動的に行う場合などは、手動でＩＰアドレスを設定することはできない。

あらかじめエッジルータ（光ネットワークと外部ネットワークとの境界に位置するルータ）の光ネットワーク側のネットワークインタフェース（以後はインタフェースと記述）にＩＰアドレスを付与しておくことも考えられるが、通常は相手側のエッジルータのＩＰアドレスと同一サブネットのＩＰアドレスを付与しなくてはならない。前記のようなトラヒックに応じた光パスの自動制御では、どのエッジルータとの間に光パスが確立されるかが事前に予測できないため、あらかじめＩＰアドレスを付与しておくことは難しい。仮に既存の技術を流用して動的にＩＰアドレスを割り当てようとしても、せいぜい重複のないＩＰアドレスを１つ１つ割り当てることしかできず、光パスのＩＰアドレス相互間で通信が行えるようなＩＰアドレスになっているという保証がない。

本発明は、前記の問題を解決するためになされたものであり、光パスの確立の際に、ルータのインタフェースに対してこの光パスで即時に通信が開始できるように自動的にＩＰアドレスを割り当てる方法などを提供することを主たる目的としている。

前記した目的を達成するため、本発明では、光ネットワークを構成する装置としてルータを具備し、各ルータはルータ間で光パスを確立する際に第１のルータと第２のルータとの間でネゴシエーションする手段を有する。

前記第１のルータとして機能する際に必要な手段は、利用可能なＩＰアドレスを記憶した記憶手段を参照して前記第２のルータがインタフェースに設定すべきＩＰアドレスの候補を作成する手段と、この作成した候補を前記第２のルータに通知する手段である。
前記第２のルータとして機能する際に必要な手段は、前記通知された候補を受信する手段と、この受信した候補から未使用のＩＰアドレスを選択する手段と、この選択したＩＰアドレスを前記第１のルータに通知する手段である。
さらに、各ルータは、両方の立場で機能する際に必要となる手段として、ネゴシエーションによって決定されたＩＰアドレスをインタフェースに設定する手段を備える。
請求項１において各ルータは、前記のＩＰアドレス選択のためのネゴシエーションに必要な手段を備えて各手順を実行することを特徴とする。

これにより、第１のルータは光パスの確立の際に、第２のルータで選択すべきＩＰアドレスの候補を作成し、これを通知する。第２のルータは、この通知された候補からインタフェースに設定するＩＰアドレスを選択し、その旨を第１のルータに通知する。このように、両ルータがネゴシエーションを行うことにより、インタフェースにＩＰアドレスを設定する。

また、前記した請求項２のＩＰアドレスの設定方法は、請求項１の手段及び手順において、前記第１のルータは、前記候補としてサブネットマスクと前記第１のルータが自己のインタフェースに設定するＩＰアドレスを前記第２のルータへと通知し、前記第２のルータは、前記通知されたＩＰアドレス以外のＩＰアドレスを前記通知されたサブネットマスクに含まれるＩＰアドレスから自己のインタフェースに設定するために選択することを特徴とする。

これにより、第２のルータは、使用可能なＩＰアドレスの中から第１のルータと通信が可能なＩＰアドレスを選択する。

前記した請求項３のＩＰアドレス設定方法は、光ネットワークを制御する技術であるＧＭＰＬＳのシグナリング機能における拡張オブジェクトを用いて前記第２のルータへと通知することを特徴とする。

これにより、第１のルータ及び第２のルータは、光ネットワークの設定とともにＩＰアドレスの設定をＧＭＰＬＳシグナリングによって行う。

前記した請求項４のルータは、他のルータとの間に前記ＩＰネットワークに繋がる光パスを確立する手段と、利用可能なＩＰアドレスを記憶した記憶手段と、前記記憶手段を参照して前記他のルータがインタフェースに設定すべきＩＰアドレスの候補を作成する手段と、前記作成した候補を前記他のルータに通知する手段と、前記通知された候補からＩＰアドレスを自己のインタフェースに設定するために選択する手段及び前記選択したＩＰアドレスを前記候補を通知したルータに通知する手段を備えた前記他のルータからＩＰアドレスを選択した旨の通知を受信する手段とを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、ルータはインタフェースにＩＰアドレスを設定するためのネゴシエーションを開始する。

前記した請求項５のルータは、請求項４のルータの手段に加えて、前記候補の通知を受信する手段と、前記通知された候補からＩＰアドレスを自己のインタフェースに設定するために選択する手段と、前記選択したＩＰアドレスを前記候補を送信したルータに通知する手段とをさらに備えたことを特徴とする。

この構成によれば、ルータはインタフェースにＩＰアドレスを設定するためのネゴシエーションを開始することに加えて、ネゴシエーションを受けつける。

前記した請求項６のルータは、請求項５に記載したルータであって、候補の情報として、サブネットマスクと相手側ルータのインタフェースのＩＰアドレスをやり取りすることを特徴とする。

この構成によれば、サブネットマスクとＩＰアドレスによってインタフェースに設定すべきＩＰアドレスの候補が列挙される。

前記した請求項７のルータは、請求項５に記載したルータであって、光ネットワークを制御する技術であるＧＭＰＬＳを実装したルータであり、
前記第１のルータとして前記候補を通知する場合に、前記候補を、前記ＧＭＰＬＳのシグナリング機能における拡張オブジェクトを用いて前記第２のルータへと通知すること
を特徴とする。

この構成によれば、光ネットワークの設定をする際にインタフェースのサブネットマスクとＩＰアドレスも設定される。

本発明によれば、光パスの確立の際に、ルータのインタフェースに対して、この確立した光パスで即時に通信が開始できるように自動的にＩＰアドレスを割り当てる方法とＩＰネットワークでのルーチングを設定する方法を提供することができる。

本発明の「ＩＰアドレス設定方法及びルータ」を実施するための最良の形態（以後は実施形態と記述）について説明する。
本実施形態では、光パス制御技術としてＧＭＰＬＳを利用することを前提とし、この制御技術と統合が可能な形でインタフェースに設定するＩＰアドレスとサブネットマスクの情報をエッジルータ間で通知する方法として、ＲＦＣ３４７３で定義されているシグナリングプロトコルであるＧＭＰＬＳ拡張されたＲＳＶＰ−ＴＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ＲｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）に拡張オブジェクトを付加して利用することを想定する。

〔複合ＩＰネットワーク〕
図１は、本実施形態のＩＰアドレス設定方法及びルータが適用される複合ＩＰネットワークの構成を示す図である。この図１に示されるように、複合ＩＰネットワークは、光ネットワークと複数の外部ＩＰネットワークを含んで構成される。

〔光ネットワーク〕
図１に示す光ネットワーク１は、光クロスコネクト（ＯＸＣ）１２と外部ＩＰネットワーク２との境界に位置するエッジルータ１１を含んで構成されるが、エッジルータ（ＥＲ）１１は、少なくとも２つ以上のインタフェースを持ち、少なくとも１つは外部ネットワークと接続するインタフェースであり、少なくとも１つは光ネットワーク１側と接続するインタフェースである。光ネットワーク側のインタフェースは単数でも複数でもよいが、複数の場合には、それぞれのインタフェースが個別に光パスＰの一端となることができる。本実施形態においては、光ネットワークにおいて設定できる光パスＰは１つに限定されず、光ネットワーク側のインタフェース１１６ａ、１１６ｂ…（図２）の数に応じていくつであってもよい。なお、請求項１から請求項７における「インタフェース」は、光ネットワーク側のインタフェース１１６ａ、１１６ｂ…（図２）を指し、外部ネットワークと接続するインタフェース１１６ｘ（図２）には該当しない。

光ネットワーク１を構成する光クロスコネクト１２やエッジルータ１１はそれぞれに光パスＰの一部となるようにネットワークの接続状態を可変設定可能になっている。前記のＧＭＰＬＳ拡張されたＲＳＶＰ−ＴＥの設定機能を用いて、光パスＰに必要な要素を順次設定していけば、目的の光パスＰを確立することができる。この光クロスコネクト１２とエッジルータ１１の設定を行うにはＧＭＰＬＳ拡張されたＲＳＶＰ−ＴＥシグナリングＳを利用する。ＧＭＰＬＳ拡張されたＲＳＶＰ−ＴＥシグナリングＳの具体例としては、Ｐａｔｈメッセージがある。詳細は図３や図５を用いて述べるが、ＲＳＶＰ−ＴＥシグナリングＳとしてＰａｔｈメッセージを送ると、通常のＩＰネットワークのデータ通信に用いられるプレーンとは異なるＧＭＰＬＳシグナリングのためのＧＭＰＬＳ制御プレーン１０７（図２）を利用して、光パスＰの経路の各光クロスコネクト１２に対して順次設定を行いながら光パスＰの到達するエッジルータ１１まで設定を繰り返していく。そして、到達したエッジルータ１１ＢでＩＰアドレスに関する設定が完了した後には、ＲＳＶＰ−ＴＥシグナリングＳの別の形態であるＲｅｓｖメッセージを同じ光パスＰ経由で設定を開始したエッジルータ１１Ａに返送して、光パスＰの確立を知らせる機構になっている。

〔ＩＰネットワーク〕
図１に示す外部ＩＰネットワーク２は、例えば、イーサネット（登録商標）のようなＬＡＮ（Local Area Network）を利用して構成されていて、各インタフェースがＬＡＮのネットケーブル（図示せず）とネットワークハブ（図示せず）やルータ(図示せず)などのネットワーク中継装置などを介して相互にＩＰによる通信が可能になっている。このようなＬＡＮはさらに隣接ＩＰルータ（図示せず）を介して別の隣接するＬＡＮ（図示せず）と相互接続が可能であり、ＬＡＮ相互間で通信するためには、インタフェースに対してＩＰアドレスを割り当てるだけではなく、後記する図２に示すＩＰルーチングプロトコル１１４を用いたルーチングを行うことが必要になる。このＩＰルーチングプロトコル１１４の設定によって、複数のＬＡＮをまたいでの広域でのＩＰ通信が可能になる。なお、ＩＰルーチングプロトコル１１４にインタフェースに設定したＩＰアドレス情報などが通知された場合、ＩＰルーチングテーブル１１５は自動的に更新される。図１に示す光ネットワーク１もすべての設定が終了すれば、通常のＬＡＮと同等の機能を持つ１つのＬＡＮとして広域にわたる複合ＩＰネットワークの一部を構成するようになる。

［エッジルータ］
図２は、図１のエッジルータ１１の装置構成を示す図である。この図２を参照して、エッジルータ１１の装置構成について説明する。
図２に示すようにエッジルータ１１は、ＩＰアドレス設定処理部１１１、ＩＰアドレスプール１１２、ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１１３、ＩＰルーチングプロトコル１１４、ＩＰルーチングテーブル１１５、及び、光ネットワーク１に対するインタフェース１１６ａ、１１６ｂ…及び外部ネットワーク２に対するインタフェース１１６ｘから構成される。なお、この実施形態では外部ＩＰネットワーク２に対するインタフェースは１つであるが、複数であってもよい。

ＩＰアドレス設定処理部１１１は、８つの機能を有する。この機能群は、エッジルータ１１がネットワークの設定の起点となる側すなわち入力側になる場合の機能と、エッジルータ１１Ｂが基点となるエッジルータ１１Ａから見て相手側すなわち出力側になる場合の機能を含む。ここで図６はこの機能群の関連を説明する図である。図６において、左側に記述された機能は、入力側のエッジルータ１１Ａとしての動作時に利用され、右側に記述された機能は、出力側のエッジルータ１１Ｂとしての動作時に利用されるものである。

第１の機能Ｆ１は、入力側のエッジルータ１１Ａのインタフェース１１６ａに設定するＩＰアドレスをＩＰアドレスプール１１２の中から選択する機能である。第２の機能Ｆ２は、第１の機能Ｆ１によって選択したＩＰアドレスを出力側のエッジルータ１１Ｂに通知するためにＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１１３へ通知する機能である。第１及び第２の機能は、光パスＰを確立するためのＰａｔｈメッセージを送信するときに用いられる。

第３の機能Ｆ３から第６の機能Ｆ６までは、エッジルータ１１Ｂが出力側としてＰａｔｈメッセージを受け取ってからＲｅｓｖメッセージを送り返す場面で用いられる機能である。
第３の機能Ｆ３は、Ｐａｔｈメッセージ受信時に、ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１１３から入力側のエッジルータ１１Ａのインタフェースに設定するＩＰアドレスとサブネットマスクを受信する機能である。

第４の機能Ｆ４は、第３の機能Ｆ３で受け取った入力側のエッジルータ１１ＡのＩＰアドレスが属するサブネット（ＩＰアドレスの集合）の中から入力側のエッジルータ１１Ａが使用していないものを選択する機能である。

第５の機能Ｆ５は、第４の機能Ｆ４によって選択したＩＰアドレスを出力側のインタフェースに設定するＩＰアドレスとし、ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１１３から通知されたＩＰアドレスを入力側エッジルータ１１Ａのインタフェースに設定したＩＰアドレスへのルーチング情報としてインタフェース１１６に設定する機能である。これにより、選択したＩＰアドレスがＩＰルーチングプロトコル１１４に通知されるとともに、ＩＰルーチングテーブル１１５に反映する。

第６の機能Ｆ６は、選択したＩＰアドレスを入力側のエッジルータ１１Ａに通知するためにＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１１３へ通知する機能であり、ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１１３からＲｅｓｖメッセージが入力側のエッジルータ１１Ａに送られることになる。第６の機能Ｆ６までが終了すると、再びメッセージを受け取った入力側のエッジルータ１１Ａに処理が移る。

第７の機能Ｆ７は、入力側のエッジルータ１１Ａで、出力側のエッジルータ１１Ｂから来る光パスＰ確立を知らせるＲｅｓｖメッセージ受信時に、ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１１３から同時に送られてきた出力側のエッジルータ１１ＢのＩＰアドレスとサブネットマスクを受信する機能である。

第８の機能Ｆ８は、Ｐａｔｈメッセージ送信時に入力側のエッジルータ１１Ａ自身が選択したＩＰアドレスを入力側のエッジルータのインタフェースに設定するＩＰアドレスとし、ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１１３から受信したＩＰアドレスを出力側のエッジルータ１１Ｂのインタフェースに設定されたＩＰアドレスへのルーチング情報としてインタフェース１１６に設定する機能である。これにより、出力側が選択したＩＰアドレスが入力側のＩＰルーチングプロトコル１１４に通知されるとともに、ＩＰルーチングテーブル１１５にも反映される。この機能まで問題なく終了した後は、新規設定された光パスＰがＩＰネットワークの一部として稼動する。１回目のネゴシエーションが失敗した場合には、再度のネゴシエーションが必要になる。

ＩＰアドレスプール１１２は、エッジルータ１１が使用可能なＩＰアドレスを保持するデータベースである。ここに管理しているＩＰアドレスを用いればＩＰアドレスの重複割り当ての心配がない。ＩＰアドレスプール１１２によって管理されているアドレスは、各エッジルータ１１のレベルでサブネットのまとまりをつけて個別に管理することもできるが、ＤＨＣＰサーバと同様のものを立ち上げることで各エッジルータ１１のＩＰアドレスプール１１２を同一の内容に保持することもできる。その他、複数のインタフェースに同一のアドレスを割り付けてしまわない程度の管理ができる管理方法をとれば本発明のためのＩＰアドレスプール１１２には十分であり、ここに記述した方法に限られない。

ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１１３は、光パス確立のためのＧＭＬＰＳ拡張されたＲＳＶＰ−ＴＥシグナリングプロトコルに拡張オブジェクトを付加したものを動作させるための部分である。このシグナリングプロトコルで入力側のエッジルータ１１ＡからＰａｔｈのシグナルを出せば、それに従って経路上の一つ一つの光クロスコネクトを設定しながら出力側のエッジルータ１１Ｂまで光パスＰを確立していく。そして、同一経路を通りながらＲｅｓｖのシグナルが入力側のエッジルータ１１Ａに戻っていき、光パスＰが確立する。これに加え、本実施形態におけるＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１１３はＩＰアドレス設定処理部１１１から通知されたＩＰアドレスとサブネットマスクを拡張オブジェクトに記載して相手側のエッジルータ１１に通知する機能、及び、相手側のエッジルータ１１から拡張オブジェクトに記載して通知されたＩＰアドレスとサブネットマスクを受信する機能を有する。この機能拡張は、従来からのＲＳＶＰ−ＴＥのシグナリングプロトコルを損なわずに、同一プロトコルの無理のない拡張によって実現されている。なお、ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１１３が送受信する光パス確立のための信号は、ＧＭＰＬＳ制御プレーン１０７を経由するもので、通常のデータ通信とは異なるプレーンからのシグナリングによって光ネットワークとＩＰネットワーク双方の設定を行っている。また、このＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１１３は、「光パスを確立する手段」に相当する。

ＩＰルーチングプロトコル１１４は、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path Fast）などの一般的なＩＰルーチングプロトコルを動作させて、ＩＰルーチングテーブル１１５を生成するという通常の機能に加え、ＩＰアドレス設定処理部１１１から通知されたＩＰアドレスをＯＳＰＦなどの一般的なＩＰルーチングプロトコルで他のルータに伝達する機能を有する。なお、ここでの一般的なＩＰルーチングプロトコルとは、一般的なＩＰネットワークにおけるルート制御を行うプロトコルをさしており、単純に静的なルートを設定するだけのものやＯＳＰＦ以外にルーチング情報の相互交換を通して経路制御するＲＩＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などによって動的にＩＰネットワークでのルーチングを決定するものをも含むことができる。
本発明の利点を十分に活用するためには、新規に確立したパス情報を反映して、最短経路になるようなルーチングを自動的に見つける機構を持つＯＳＰＦが稼動していることが望ましい。

なお、ＯＳＰＦは、例えば「RFC2328-OSPF Version 2」、IETF、[online]、1998年4月掲載、［2004年８月検索］、インターネット http://www.ietf.org/rfc/rfc2328.txtに記載されている。

ＩＰルーチングテーブル１１５は、ＩＰルーチングプロトコル１１４によって生成される通常のＩＰルーチングテーブルを格納する部分であるが、ＩＰアドレス設定処理部１１１から通知されたＩＰアドレスをＩＰルーチングテーブル１１５に自動的に反映させる機能も有する。

インタフェース１１６は、エッジルータ１１の物理インタフェースであり、ＩＰパケットの転送に用いられるほか、ＩＰルーチングプロトコル１１４の制御パケットの送受信にも利用される。エッジルータ１１のインタフェースには、光ネットワーク１側に向いているインタフェース１１６ａ、１１６ｂ…と、外部ＩＰネットワーク２側に向いているインタフェース１１６ｘがあり、光ネットワーク１側に向いているものは相手側のエッジルータ１１Ｂと光パスＰを介して直接ＩＰ通信が可能であり、外部ＩＰネットワーク２側に向いているものは外部ＩＰネットワーク２内の隣接ＩＰルータ２１６と直接ＩＰ通信を行う。このうち、本実施形態でＩＰアドレスの設定の対象となるのは光ネットワーク１側に向いているインタフェース１１６ａ、１１６ｂ…だけであり、外部ＩＰネットワーク２側向いているインタフェース１１６ｘは、この外部ＩＰネットワーク２と通信できるようなＩＰアドレスを予め固定的に割り当てられている。

［ＩＰアドレス設定方法］
次に、前記説明した光ネットワーク１におけるＩＰアドレス設定方法の手順について、図３に沿って説明する（図１、図２を適宜参照）。図３は、光パスＰ設定の際のＩＰアドレス設定手順の具体例を示すシーケンス図である。この図３において、光パスＰは通常両方向のパスであるため、通信方向によって入力側・出力側の区別はないが、ここでは光パスＰを確立するためのシグナリングメッセージを最初に送出する側を入力側のエッジルータ１１Ａ、その相手となるエッジルータ１１を出力側のエッジルータ１１Ｂと呼ぶこととする。

まず、光パスＰを確立するシグナリングを送出する前に、入力側のエッジルータ１１ＡはＩＰアドレスプール１１２から３０ビットマスクのサブネットマスクとして未使用のＩＰアドレスの集まり（サブネット）を選択する（Ｓ１）。ここでは、100.1.1.0/30のサブネット、すなわちサブネットマスクが３０ビットで100.1.1.0から100.1.1.3までの４つのＩＰアドレスの集合を選択したとする。そのサブネットに含まれる有効なＩＰアドレスである100.1.1.1から100.1.1.2のうちの一つを選択して入力側のエッジルータ１１Ａのインタフェースに設定するＩＰアドレスとする。ここでは、100.1.1.1/30を選択したとする。

次に、光パスＰを確立するためにＧＭＰＬＳのＰａｔｈメッセージを送出する（Ｓ２）が、そのメッセージには通常の制御情報に加えて図４に示す拡張オブジェクト３００を記載する。拡張オブジェクトは、拡張オブジェクトの型３０１、拡張オブジェクトの長さ３０２、入力側のエッジルータ１１Ａが選択したＩＰアドレス３０３及びそのサブネットマスク３０４を含む。

Ｐａｔｈメッセージを受信した光クロスコネクト１２は、Ｐａｔｈメッセージの内容を解析してＧＭＰＬＳで規定される通常の光パス設定動作を行うが、拡張オブジェクト３００については無視し、一切内容を変えないまま次の光クロスコネクト１２に転送する。

出力側のエッジルータ１１ＢがＰａｔｈメッセージを受信したら（Ｓ３）、ＧＭＰＬＳで規定される光パス設定動作に加えて、後記のように出力側のエッジルータ１１Ｂの光ネットワーク向きのインタフェースにＩＰアドレスを設定する動作を行う（Ｓ４）。
まず、入力側のエッジルータ１１ＡがＰａｔｈメッセージに格納した拡張オブジェクト３００を取り出し、ＩＰアドレス３０３とサブネットマスク３０４を参照する。ＩＰアドレス３０３は入力側のエッジルータ１１Ａが利用するＩＰアドレスであるので、それ以外のＩＰアドレスをサブネットの中から選択する。ここでは、残り１つである100.1.1.2/30を選択したとする。次に、先ほど選択したＩＰアドレス(100.1.1.2/30)を出力側のエッジルータ１１Ｂのインタフェースに設定するＩＰアドレスとして、光パスＰを確立する光ネットワークの出力側のエッジルータ１１Ｂ物理インタフェースに設定し、拡張オブジェクト３００に記載されていた入力側のエッジルータ１１ＡのＩＰアドレス(100.1.1.1/30)を入力側のＩＰアドレスとしてルーチングプロトコルに通知する。

インタフェースの設定が終了したら、出力側のエッジルータ１１ＢはＲｅｓｖメッセージを入力側のエッジルータ１１Ａに向けて送信する（Ｓ５）。このＲｅｓｖメッセージには、出力側ＩＰアドレスとサブネットマスク(100.1.1.2/30)を記載した拡張オブジェクト３００を格納する。

Ｐａｔｈメッセージのときと同様に、途中経路に存在する光クロスコネクト１２は、通常の光パス設定動作を行い、拡張オブジェクト３００は内容を変更しないまま次の光クロスコネクトに転送する。
入力側のエッジルータ１１ＡがＲｅｓｖメッセージを受信したら（Ｓ６）、ステップＳｌで選択したＩＰアドレス(100.1.1.1/30)を入力側のエッジルータのインタフェースに設定するＩＰアドレスとして、受信したＲｅｓｖメッセージの拡張オブジェクト３００に格納されているＩＰアドレス３０３を相手側のＩＰアドレスとして光パスＰを確立する入力側のエッジルータ１１Ａの物理インタフェースについてのルーチングプロトコルを設定する（Ｓ７）。

前記の手順により、光パスＰの確立と同時に、入力側のエッジルータ１１Ａと出力側のエッジルータ１１Ｂのインタフェースに、同一サブネットのＩＰアドレスを付与することができる。なお、サブネットマスクで限定したサブネットの大きさを小さくし過ぎたなどの理由で、出力側のエッジルータ１１Ｂで有効なＩＰアドレスの候補がなかった場合には、Ｒｅｓｖによってそのことを入力側のエッジルータ１１Ａに通知し、サブネットマスクを変更して候補の幅を広げたり、入力側のエッジルータ１１ＡのＩＰアドレスを変更したりした後に、再度同様のネゴシエーションを行えば問題は解決する。

本実施形態では、Ｐａｔｈメッセージに付加した拡張オブジェクトに格納した情報は、入力側のエッジルータ１１Ａのインタフェースに割り当てたＩＰアドレスとサブネットマスクの情報であり、Ｒｅｓｖメッセージに付加した拡張オブジェクトに格納した情報は、出力側のエッジルータ１１Ｂに割り当てたＩＰアドレスとサブネットマスクであった。本実施形態では、Ｐａｔｈメッセージに付加した入力側のエッジルータ１１Ａの情報があれば、同一のサブネットのＩＰアドレスから出力側のエッジルータ１１ＢのためのＩＰアドレスを決定できるので十分であったが、このような情報以外でも目的を達成することができる。すなわち、エッジルータ１１Ａと１１Ｂ間でＩＰアドレス選択のネゴシエーションを行えるような適切な候補に関する情報を送れば、本発明での目的は達成しうる。例えば、Ｐａｔｈメッセージに付加する情報として、最初から入力側で出力側のＩＰアドレスの候補をサブネットマスク情報とともに送るというのも可能な選択肢である。ただし、この場合には、出力側ＩＰアドレスから入力側ＩＰアドレスがわかるように必ず入力側ＩＰアドレスと出力側ＩＰアドレスが連続しているといったルールを決めておく必要がある。具体的には、入力側ＩＰアドレスが100.1.1.1に対して出力側で100.1.1.2になるようにしておけば、一方のＩＰアドレスから相手のＩＰアドレスがわかる。

同様に、出力側で利用可能な連続したＩＰアドレスの最初と最後を入力側から送ることにしておいて、入力側から送ったＩＰアドレスから入力側ＩＰアドレスがわかるようにしておいて、サブネットマスクを固定するようにしておくこともできる。
本発明におけるネゴシエーションで用いる情報は候補を選択するための情報であればどのようなものでもよく、ＩＰアドレスとサブネットマスクに限定するものではない。

また、本実施形態では、ＩＰアドレスとしてＩＰｖ４のアドレスを扱っているが、図４を参照して、拡張オブジェクトの型３０１を１ではなく、ＩＰｖ６に対応した２に変更し、拡張オブジェクトの長さ３０２を１２ではなく、ＩＰｖ６に必要な領域が確保できる３６に変更するなどすれば、本発明を容易にＩＰｖ６にも対応させることができ、適用範囲はＩＰｖ４に限定されるものではない。

図５は、図１を補足説明するための図である。図１においては、ＲＳＶＰ−ＴＥシグナリングＳが、光ネットワークの物理レイヤを通過していることが記述されているが、このシグナリングがＧＭＰＬＳ制御プレーンを利用していることを図５は示している。この図に示すように、ＧＭＰＬＳ制御プレーンにおいて、Ｐａｔｈメッセージの通過する光クロスコネクト１２などに設定を行っている。そして、Ｒｅｓｖメッセージはやはり同じ経路でＧＭＰＬＳ制御プレーンを通過している。

図６は図２を補足するためのもので、図２において記述されているＩＰアドレス設定処理部１１１の各機能のつながりを示している。この図において、機能Ｆ１、Ｆ２、Ｆ７、Ｆ８が入力側のエッジルータ１１Ａとして必要とされる機能であり、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６は出力側のエッジルータ１１Ｂとして要求される機能である。

以上のように、本実施形態によれば、光パス確立の際に自動的にネゴシエーションが行われ、物理レイヤ（光レイヤ）だけでなくＩＰレイヤにおいても入力側及び出力側のエッジルータ１１のＩＰアドレスを自動的に付与することができる。
ＩＰネットワークのトラヒック量をトリガーとして光パスを確立するなど、あらかじめ光パスを確立する相手先エッジルータ１１を特定できない場合でも人手を介することなくＩＰアドレスやルーチングの設定まで行うことができるようになり、ＩＰネットワークの状況に応じて動的に光パスの帯域やトポロジを変更することなども含めて、従来よりも頻繁かつ柔軟に光パスを制御することができるようになる。これにより、利用状況に即応した光パスの設定と運用が可能となるため、光リソースの効率的な利用ができるようになり、光ネットワークを提供するキャリアにとっては、最終的には設備コストの削減を達成できる。

さらに、本実施形態を実現する際には、既存のＧＭＰＬＳシグナリングにＩＰアドレスとサブネットマスクの情報を記載する付加的なオブジェクトを付け加えるだけで基本的な部分を実施することができるので、相手側のエッジルータ１１にＩＰアドレスとサブネットマスクの情報を伝達するための特別なプロトコルを開発するコストを削減できるという利点もある。

光ネットワークの概要を説明する図 エッジルータの構成を説明する図 ＩＰアドレス設定方法の手順を説明するシーケンス図 ＩＰアドレスを通知する拡張オブジェクトを説明する図 光ネットワークの構成プレーンを説明する図 エッジルータのＩＰアドレス設定部の機能を説明する図

符号の説明

１ 光ネットワーク
２ 外部ＩＰネットワーク
Ｓ ＲＳＶＰ−ＴＥシグナリング
Ｐ 光パス
１１ エッジルータ
１１Ａ 入力側のエッジルータ
１１Ｂ 出力側のエッジルータ
１２ 光クロスコネクト（ＯＸＣ）
１０７ ＧＭＰＬＳ制御プレーン
１１１ ＩＰアドレス設定処理部
１１２ ＩＰアドレスプール
１１３ ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部
１１４ ＩＰルーチングプロトコル
１１５ ＩＰルーチングテーブル
１１６ インタフェース
１１６ａ 光ネットワーク側インタフェース
１１６ｂ 光ネットワーク側インタフェース
１１６ｘ 外部ＩＰネットワーク側インタフェース
２１６ 隣接ＩＰルータ
３００ 拡張オブジェクト
３０１ 拡張オブジェクトの型（Ｔｙｐｅ）
３０２ 拡張オブジェクトの長さ（Ｌｅｎｇｔｈ）
３０３ ＩＰアドレス
３０４ サブネットマスク

Claims (7)

1. 光パスを提供する複数の装置を有して、複数のＩＰネットワークに接続される光ネットワークシステムにおいて、前記光ネットワークを構成する装置としての第１のルータと第２のルータとの間に新たに前記ＩＰネットワークに繋がる光パスを確立する際に、前記第１のルータと前記第２のルータとでネゴシエーションすることで、両ルータがそれぞれのインタフェースにＩＰアドレスを設定するＩＰアドレス設定方法であって、
   前記第１のルータは、利用可能なＩＰアドレスを記憶した記憶手段を参照して前記第２のルータがインタフェースに設定すべきＩＰアドレスの候補を作成する手段と、この作成した候補を前記第２のルータに通知する手段を備えて、前記候補を作成して前記第２のルータに通知し、
   前記第２のルータは、前記通知された候補を受信する手段と、この受信した候補から未使用のＩＰアドレスを選択する手段と、この選択したＩＰアドレスを前記第１のルータに通知する手段を備え、前記候補から未使用のＩＰアドレスを選択してこれを前記第１のルータに通知し、
   前記両ルータがそれぞれのインタフェースにＩＰアドレスを設定すること
   を特徴とするＩＰアドレス設定方法。
2. 前記第１のルータは、前記候補としてサブネットマスクと前記第１のルータが自己のインタフェースに設定したＩＰアドレスを前記第２のルータへと通知し、
   前記第２のルータは、前記通知されたＩＰアドレス以外のＩＰアドレスを前記通知されたサブネットマスクに含まれるＩＰアドレスから自己のインタフェースに設定するために選択すること
   を特徴とする請求項１に記載のＩＰアドレス設定方法。
3. 前記第１のルータ及び前記第２のルータは、光ネットワークを制御する技術であるＧＭＰＬＳを実装したルータであり、
   前記第１のルータは、前記候補を、前記ＧＭＰＬＳのシグナリング機能における拡張オブジェクトを用いて前記第２のルータへと通知すること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＩＰアドレス設定方法。
4. 複数のＩＰネットワークに接続される光ネットワークに用いられ、他のルータとの光パスの確立の際に、前記他のルータとネゴシエーションしてインタフェースにＩＰアドレスを設定するルータであって、
   前記ルータは、前記他のルータとの間に前記ＩＰネットワークに繋がる光パスを確立する手段と、
   利用可能なＩＰアドレスを記憶した記憶手段と、
   前記記憶手段を参照して前記他のルータがインタフェースに設定すべきＩＰアドレスの候補を作成する手段と、
   前記作成した候補を前記他のルータに通知する手段と、
   前記通知された候補からＩＰアドレスを自己のインタフェースに設定するために選択する手段及び前記選択したＩＰアドレスを前記候補を通知したルータに通知する手段を備えた前記他のルータから、ＩＰアドレスを選択した旨の通知を受信する手段と
   を備えたことを特徴とするルータ。
5. 前記ルータは、前記候補を通知された場合の構成として、
   前記通知を受信する手段と、
   前記通知された候補からＩＰアドレスを自己のインタフェースに設定するために選択する手段と、
   前記選択したＩＰアドレスを前記候補を送信したルータに通知する手段と
   をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載のルータ。
6. 前記ルータは、前記第１のルータとして前記候補を通知する場合に、
   前記候補としてサブネットマスクと前記第１のルータが自己のインタフェースに設定したＩＰアドレスを前記第２のルータへと通知し、
   前記第２のルータとして前記候補を通知される場合に、
   前記通知されたＩＰアドレス以外のＩＰアドレスを前記通知された候補に含まれるＩＰアドレスから自己のインタフェースに設定するために選択することを特徴とする請求項５に記載のルータ。
7. 前記ルータは、光ネットワークを制御する技術であるＧＭＰＬＳを実装したルータであり、
   前記第１のルータとして前記候補を通知する場合に、前記候補を、前記ＧＭＰＬＳのシグナリング機能における拡張オブジェクトを用いて前記第２のルータへと通知すること
   を特徴とする請求項６に記載のルータ。

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