JP2006180358A - Packet transfer apparatus, method thereof and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パケット転送技術に関し、特にトラヒックエンジニアリングにより転送経路を動的に変更する際、その着側のパケット転送装置でのパケット到着順序を保証する転送経路変更技術に関する。 The present invention relates to a packet transfer technique, and more particularly, to a transfer path change technique that guarantees the packet arrival order in a packet transfer apparatus on the destination side when a transfer path is dynamically changed by traffic engineering.
一般的に、IPネットワークでは、OSPF(Open Shortest Path First)などのルーチングプロトコルを用いて最短経路ベースのルーチングによるベストエフォート転送を行っている。
このような最短経路ベースのルーチングによれば、ネットワーク資源の消費を抑制しつつ、到達性を確保できるが、例えば、多数のユーザIPフローがある経路に集中して輻輳が発生する可能性があるなど、信頼性や通信品質の観点からは経路制御の自由度が低かった。
Generally, in an IP network, the best effort transfer is performed by the shortest path based routing using a routing protocol such as OSPF (Open Shortest Path First).
According to such shortest path-based routing, reachability can be ensured while suppressing the consumption of network resources. For example, there is a possibility that congestion will occur due to concentration of a large number of user IP flows on a certain path. From the viewpoint of reliability and communication quality, the degree of freedom of path control was low.
この問題を解決するための技術として、IPネットワーク内の負荷状況に応じて動的にトラヒックを分散させるトラヒックエンジニアリングが検討されている。このようなトラヒックエンジニアリングを採用したIPネットワークでは、加入者ユーザ間の通信に対し、使用帯域に応じて転送経路を割り当てる。
すなわち、各パケット転送装置において、同一宛先に対して複数の転送方路を用意しておき、特定の転送方路の輻輳を検出した際に、該当経路へ転送しようとしていたパケットを代替経路に転送する。この技術により、トラヒックを各経路に分散させることが可能となり、信頼性や通信品質を向上させることが可能となる。
As a technique for solving this problem, traffic engineering that dynamically distributes traffic according to the load state in the IP network has been studied. In an IP network that employs such traffic engineering, a transfer route is assigned to communication between subscriber users according to the bandwidth used.
That is, in each packet transfer device, multiple transfer routes are prepared for the same destination, and when the congestion of a specific transfer route is detected, the packet that was going to be transferred to the corresponding route is transferred to the alternative route To do. With this technology, traffic can be distributed to each route, and reliability and communication quality can be improved.
しかし、上述の技術では、輻輳経路上のユーザフローが別経路に無瞬断にマッピングされるため、変更経路の着側のパケット転送装置で、パケットの到着順序逆転が発生する可能性が高い。 However, in the above-described technique, since the user flow on the congestion route is mapped to another route without interruption, there is a high possibility that the arrival order of packets will be reversed in the packet transfer apparatus on the arrival side of the changed route.
このようなトラヒックエンジニアリングを用いる際にパケットの到着順序逆転を防止する技術として、パケット転送装置が定期的にパケット転送テーブルの各エントリの参照状況を管理し、転送経路の変更が必要になった際に、所定期間参照されていない転送テーブルエントリのみを削除あるいは更新する技術が考えられる。
これにより、連続的に転送が行われているユーザ間通信は旧経路で転送し、パケットの到着順序が発生しないと判断されるユーザ間通信から新経路にマッピングすることが可能となる。
As a technology to prevent packet arrival order reversal when using such traffic engineering, when the packet forwarding device periodically manages the reference status of each entry in the packet forwarding table and it is necessary to change the forwarding route In addition, a technique for deleting or updating only transfer table entries that have not been referred to for a predetermined period is conceivable.
As a result, the inter-user communication that is continuously transferred is transferred on the old route, and the inter-user communication determined that the arrival order of the packets does not occur can be mapped to the new route.
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
このような従来技術では、パケットの転送状況に応じて経路変更の可否が変化するため、経路変更不可の経路については、例えば所定期間後に改めてパケット転送テーブルから当該エントリを検索して経路変更を行う必要がある。
しかしながら、経路変更の対象となる条件と転送テーブルエントリの検索キーは一対多の関係を持つ可能性もあるため、経路変更制御の対象となる転送テーブルエントリを検索するには、その検索ごとに、経路変更条件として指定された宛先ユーザアドレスなど比較的データ量の多い情報を用いてパケット転送テーブルに登録されているすべてのエントリについてその一致不一致を検査する必要があり、必要以上に制御負荷が高くなるという問題があった。
In such a conventional technique, whether or not the route can be changed varies depending on the packet transfer status. For a route that cannot be changed, for example, after searching for the entry from the packet transfer table again after a predetermined period, the route is changed. There is a need.
However, there is a possibility that the condition for the route change target and the search key of the forwarding table entry have a one-to-many relationship. Therefore, in order to search for the forwarding table entry subject to the route change control, the route is changed for each search. All entries registered in the packet forwarding table must be inspected using information with a relatively large amount of data such as the destination user address specified as the change condition, resulting in a higher control load than necessary. There was a problem.
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、転送経路変更の際に行われるパケット転送テーブルの検索処理を簡素化かつ高速化でき、トラヒックエンジニアリング時の経路変更制御負荷を削減できるパケット転送装置、方法、およびプログラムを提供することを目的としている。 The present invention is intended to solve such a problem, and can simplify and speed up the packet forwarding table search processing performed at the time of forwarding route change, and can reduce the route change control load at the time of traffic engineering. An object of the present invention is to provide a transfer apparatus, method, and program.
このような目的を達成するために、本発明にかかるパケット転送装置は、通信ネットワークに設けられて、入力されたパケットをその宛先アドレスに基づき所定の転送経路へ転送するパケット転送装置であって、パケットの各宛先アドレスとそのパケットの転送経路を示す転送経路情報と転送経路変更の対象であるか否かを示す変更要否情報との組をエントリとして複数有するパケット転送テーブルを記憶する記憶部と、入力されたパケットの宛先アドレスに対応する転送経路情報をパケット転送テーブルから取得しその転送経路情報に応じて当該パケットを転送する転送処理部と、パケット転送テーブルの各エントリのうち転送経路変更の対象となる対象エントリについて当該宛先アドレスを持つパケットの転送経路を変更する転送制御部とを備え、転送制御部は、パケット転送テーブルを検索して対象エントリの変更要否情報を変更要に初期化する初期化手段と、初期化から少なくとも所定期間以上経過するごとにパケット転送テーブルの各エントリから当該変更要否情報が変更要を示す対象エントリを検索する変更対象検索手段と、検索した対象エントリについて転送経路の変更可否を確認する変更可否確認手段と、変更可が確認された対象エントリについてその転送経路情報の更新または当該対象エントリの削除を行うことにより当該宛先アドレスを持つパケットの転送経路を変更する経路変更手段とを有している。 In order to achieve such an object, a packet transfer apparatus according to the present invention is a packet transfer apparatus provided in a communication network, which transfers an input packet to a predetermined transfer path based on its destination address, A storage unit for storing a packet forwarding table having a plurality of pairs of each destination address of a packet, forwarding route information indicating the forwarding route of the packet and change necessity information indicating whether or not the forwarding route is to be changed; The transfer route information corresponding to the destination address of the input packet is acquired from the packet transfer table and the packet is transferred according to the transfer route information, and the transfer route change of each entry of the packet transfer table is changed. A transfer control unit that changes the transfer path of a packet having the destination address for the target entry The transfer control unit includes an initialization unit that searches the packet transfer table and initializes the change necessity information of the target entry to be changed, and each of the packet transfer table at least every predetermined period after the initialization. Change target search means for searching for a target entry whose change necessity information indicates that a change is required from the entry, change possibility check means for checking whether or not the transfer route can be changed for the searched target entry, and target entry for which change has been confirmed And a route changing means for changing the transfer route of the packet having the destination address by updating the transfer route information or deleting the target entry.
この際、変更可否確認手段で、所定期間にわたり当該宛先アドレスのパケットが転送されていないどうかに基づいて当該転送経路の変更可否を判断するようにしてもよい。 At this time, the changeability confirmation means may determine whether or not the transfer route can be changed based on whether or not the packet of the destination address has not been transferred for a predetermined period.
さらに、パケット転送テーブルで、エントリごとに当該転送経路の変更可否を示す変更可否情報をさらに有し、転送処理部で、パケット転送テーブルの各エントリのうちパケット転送の際に参照したエントリについてその変更可否情報を変更不可に設定し、変更対象検索手段で、検索した対象エントリのうち当該変更可否情報が変更不可を示すエントリについて転送経路の変更を行わず当該変更可否情報を変更可に設定するようにしてもよい。 Further, the packet transfer table further includes change permission / rejection information indicating whether or not the transfer path can be changed for each entry, and the transfer processing unit changes the entry referred to during packet transfer among the entries in the packet transfer table. The changeability information is set to be unchangeable, and the change target search means sets the changeability information to changeable without changing the transfer path for the entry indicating that the changeability information is unchangeable among the searched target entries. It may be.
この際、変更対象検索手段で、所定期間として、少なくとも、対象エントリの宛先アドレスを持つパケットが切替元となる旧経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間の時間長を用いるようにしてもよい。
あるいは、変更対象検索手段で、所定期間として、少なくとも、対象エントリの宛先アドレスを持つパケットが切替元となる旧経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間から切替先となる新経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間を減算して得られた差分の時間長を用いるようにしてもよい。
At this time, the change target search unit uses at least the time length of the propagation delay time required for the packet having the destination address of the target entry to reach the opposite device via the old route as the switching source as the predetermined period. It may be.
Alternatively, in the change target search means, as a predetermined period, at least a new route as a switching destination from a propagation delay time required for a packet having the destination address of the target entry to reach the opposite device via the old route as a switching source Alternatively, the time length of the difference obtained by subtracting the propagation delay time required to reach the opposite device via the network may be used.
また、本発明にかかるパケット転送方法は、通信ネットワークに設けられたパケット転送装置により、入力されたパケットをその宛先アドレスに基づき所定の転送経路へ転送するパケット転送方法であって、パケットの各宛先アドレスとそのパケットの転送経路を示す転送経路情報と転送経路変更の対象であるか否かを示す変更要否情報との組をエントリとして複数有するパケット転送テーブルを記憶部で記憶する記憶ステップと、入力されたパケットの宛先アドレスに対応する転送経路情報をパケット転送テーブルから取得しその転送経路情報に応じて当該パケットを転送する転送処理ステップと、パケット転送テーブルの各エントリのうち転送経路変更の対象となる対象エントリについて当該宛先アドレスを持つパケットの転送経路を変更する転送制御ステップとを備え、転送制御ステップは、パケット転送テーブルを検索して対象エントリの変更要否情報を変更要に初期化する初期化ステップと、初期化から少なくとも所定期間以上経過するごとにパケット転送テーブルの各エントリから当該変更要否情報が変更要を示す対象エントリを検索する変更対象検索ステップと、検索した対象エントリについて転送経路の変更可否を確認する変更可否確認ステップと、変更可が確認された対象エントリについてその転送経路情報の更新または当該対象エントリの削除を行うことにより当該宛先アドレスを持つパケットの転送経路を変更する経路変更ステップとを有している。 The packet transfer method according to the present invention is a packet transfer method in which an input packet is transferred to a predetermined transfer path based on the destination address by a packet transfer apparatus provided in a communication network, and each packet destination A storage step of storing, in the storage unit, a packet transfer table having a plurality of sets of an address, transfer path information indicating the transfer path of the packet and change necessity information indicating whether or not the transfer path is to be changed, as an entry; Transfer route information corresponding to the destination address of the input packet is obtained from the packet forwarding table and the packet is forwarded according to the forwarding route information, and the forwarding route change target of each entry in the packet forwarding table Change the transfer route of the packet with the destination address for the target entry. A transfer control step, wherein the transfer control step searches the packet transfer table and initializes the change necessity information of the target entry to the change necessity, and every time at least a predetermined period has passed since the initialization. A change target search step for searching for a target entry whose change necessity information indicates that a change is required from each entry in the packet transfer table, a change permission check step for checking whether or not the transfer route can be changed for the searched target entry, A route change step of changing the transfer route of the packet having the destination address by updating the transfer route information of the confirmed target entry or deleting the target entry.
この際、変更可否確認ステップで、所定期間にわたり当該宛先アドレスのパケットが転送されていないどうかに基づいて当該転送経路の変更可否を判断するようにしてもよい。 At this time, in the change possibility confirmation step, whether or not the transfer route can be changed may be determined based on whether or not the packet of the destination address has not been transferred for a predetermined period.
さらに、パケット転送テーブルで、エントリごとに当該転送経路の変更可否を示す変更可否情報をさらに有し、転送処理ステップで、パケット転送テーブルの各エントリのうちパケット転送の際に参照したエントリについてその変更可否情報を変更不可に設定し、変更対象検索ステップで、検索した対象エントリのうち当該変更可否情報が変更不可を示すエントリについて転送経路の変更を行わず当該変更可否情報を変更可に設定するようにしてもよい。 Further, the packet transfer table further includes change permission information indicating whether or not the transfer route can be changed for each entry. In the transfer processing step, the entry referred to at the time of packet transfer is changed among the entries of the packet transfer table. The changeability information is set to unchangeable, and in the change target search step, the changeability information is set to changeable without changing the transfer route for the entry indicating that the changeability information is unchangeable among the searched target entries. It may be.
この際、変更対象検索ステップで、所定期間として、少なくとも、対象エントリの宛先アドレスを持つパケットが切替元となる旧経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間の時間長を用いるようしてもよい。
あるいは、変更対象検索ステップで、所定期間として、少なくとも、対象エントリの宛先アドレスを持つパケットが切替元となる旧経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間から切替先となる新経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間を減算して得られた差分の時間長を用いるようにしてもよい。
At this time, in the change target search step, at least the time length of the propagation delay time required for the packet having the destination address of the target entry to reach the opposite device via the old route as the switching source is used as the predetermined period. May be.
Alternatively, in the change target search step, as a predetermined period, at least a new route as a switching destination from a propagation delay time required for a packet having the destination address of the target entry to reach the opposite device via the old route as a switching source Alternatively, the time length of the difference obtained by subtracting the propagation delay time required to reach the opposite device via the network may be used.
また、本発明にかかるプログラムは、通信ネットワークに設けられ、入力されたパケットをその宛先アドレスに基づき所定の転送経路へ転送するパケット転送装置のコンピュータに、パケットの各宛先アドレスとそのパケットの転送経路を示す転送経路情報と転送経路変更の対象であるか否かを示す変更要否情報との組をエントリとして複数有するパケット転送テーブルを記憶部で記憶する記憶ステップと、入力されたパケットの宛先アドレスに対応する転送経路情報をパケット転送テーブルから取得しその転送経路情報に応じて当該パケットを転送する転送処理ステップと、パケット転送テーブルの各エントリのうち転送経路変更の対象となる対象エントリについて当該宛先アドレスを持つパケットの転送経路を変更する転送制御ステップとを実行させ、転送制御ステップは、パケット転送テーブルを検索して対象エントリの変更要否情報を変更要に初期化する初期化ステップと、初期化から少なくとも所定期間以上経過するごとにパケット転送テーブルの各エントリから当該変更要否情報が変更要を示す対象エントリを検索する変更対象検索ステップと、検索した対象エントリについて転送経路の変更可否を確認する変更可否確認ステップと、変更可が確認された対象エントリについてその転送経路情報の更新または当該対象エントリの削除を行うことにより当該宛先アドレスを持つパケットの転送経路を変更する経路変更ステップとを有している。 A program according to the present invention is provided in a communication network, and each destination address of a packet and a transfer path of the packet are transferred to a computer of a packet transfer apparatus that transfers an input packet to a predetermined transfer path based on the destination address. A storage step of storing in the storage unit a packet forwarding table having a plurality of pairs of forwarding route information indicating the destination and whether or not the forwarding route is to be changed as an entry, and a destination address of the input packet The transfer processing step for acquiring the transfer route information corresponding to the packet from the packet transfer table and transferring the packet according to the transfer route information, and the destination for the target entry whose transfer route is to be changed among the entries of the packet transfer table Transfer control step for changing the transfer path of a packet having an address The transfer control step searches the packet transfer table and initializes the change necessity information of the target entry to be changed, and sets the packet transfer table in the packet transfer table every time at least a predetermined period has passed since the initialization. A change target search step for searching for a target entry whose change necessity information indicates that a change is required from each entry, a change permission check step for checking whether or not the transfer route can be changed for the searched target entry, and a target for which change has been confirmed A route change step of changing the transfer route of the packet having the destination address by updating the transfer route information of the entry or deleting the target entry.
この際、変更可否確認ステップで、所定期間にわたり当該宛先アドレスのパケットが転送されていないどうかに基づいて当該転送経路の変更可否を判断するようにしてもよい。 At this time, in the change possibility confirmation step, whether or not the transfer route can be changed may be determined based on whether or not the packet of the destination address has not been transferred for a predetermined period.
さらに、転送処理ステップで、パケット転送テーブルの各エントリのうちパケット転送の際に参照したエントリについて、その転送経路の変更可否を示す変更可否情報を変更不可に設定し、変更対象検索ステップで、検索した対象エントリのうち当該変更可否情報が変更不可を示すエントリについて転送経路の変更を行わず当該変更可否情報を変更可に設定するようにしてもよい。 Furthermore, in the forwarding process step, changeability information indicating whether or not the forwarding route can be changed is set to unchangeable for the entry referenced during packet forwarding among the entries in the packet forwarding table. Of the target entries, the change permission information may be set to changeable without changing the transfer path for the entry whose change permission information indicates that change is not possible.
また、変更対象検索ステップで、所定期間として、少なくとも、対象エントリの宛先アドレスを持つパケットが切替元となる旧経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間の時間長を用いるようにしてもよい。
あるいは、変更対象検索ステップで、所定期間として、少なくとも、対象エントリの宛先アドレスを持つパケットが切替元となる旧経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間から切替先となる新経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間を減算して得られた差分の時間長を用いるようにしてもよい。
Further, in the change target search step, at least the length of the propagation delay time required for the packet having the destination address of the target entry to reach the opposite device via the old route as the switching source is used as the predetermined period. May be.
Alternatively, in the change target search step, as a predetermined period, at least a new route as a switching destination from a propagation delay time required for a packet having the destination address of the target entry to reach the opposite device via the old route as a switching source Alternatively, the time length of the difference obtained by subtracting the propagation delay time required to reach the opposite device via the network may be used.
本発明によれば、パケット転送状況に応じて経路変更の可否が変化するパケット転送経路を変更する際、パケット転送テーブルを検索して対象エントリの変更要否情報を変更要に初期化し、少なくとも所定期間以上経過するごとにパケット転送テーブルの各エントリから当該変更要否情報が変更要を示す対象エントリを検索し、検索した対象エントリについて転送経路の変更可否を確認し、その変更可が確認された対象エントリについてパケットの転送経路を変更するようにしたので、転送経路変更の際に必要なパケット転送テーブルの検索処理において、変更要否を示す変更要否情報を確認するだけで対象エントリを検索できる。 According to the present invention, when changing a packet transfer route in which the possibility of route change changes according to the packet transfer status, the packet transfer table is searched and the change necessity information of the target entry is initialized to need to be changed. Each time the period or more elapses, the target entry whose change necessity information indicates that the change is necessary is searched from each entry of the packet forwarding table, and whether or not the transfer route can be changed for the searched target entry is confirmed. Since the packet transfer route is changed for the target entry, the target entry can be searched only by checking the change necessity information indicating whether or not the change is necessary in the packet transfer table search process required when changing the transfer route. .
したがって、経路変更対象となる対象エントリをパケット転送テーブルから検索する際、経路変更条件として指定された宛先ユーザアドレスなど、比較的データ量の多い情報を用いてパケット転送テーブルに登録されているすべてのエントリについて所定期間ごとにその一致不一致を検査する必要がなくなり、パケット転送テーブルの検索処理を簡素化かつ高速化できる。
これにより、トラヒックエンジニアリングなどに基づきパケット転送装置で経路変更制御を行う際、その経路管理処理に必要な負荷を削減でき、その経路変更制御の高速化を実現することが可能となる。
Therefore, when searching for a target entry subject to route change from the packet forwarding table, all of the information registered in the packet forwarding table using relatively large amount of information such as the destination user address specified as the route changing condition is used. It is not necessary to check the match for each entry for a predetermined period, and the packet forwarding table search process can be simplified and speeded up.
As a result, when route change control is performed by the packet transfer apparatus based on traffic engineering or the like, it is possible to reduce the load required for the route management processing, and to realize speeding up of the route change control.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[通信ネットワーク]
まず、図1を参照して、本発明の一実施の形態にかかるパケット転送装置を設置した通信ネットワークのネットワークモデル例について説明する。図1は、本発明の一実施の形態にかかるパケット転送装置を設置した通信ネットワークのネットワークモデル例を示すブロック図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Communication network]
First, a network model example of a communication network provided with a packet transfer apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a network model of a communication network in which a packet transfer apparatus according to an embodiment of the present invention is installed.
この通信ネットワークは、パケット転送装置1〜4、フレーム転送装置5,6、および光パス交換機7,8から構成され、各端末9〜24は、各ユーザ網1A〜4Aを経由してパケット転送装置1〜4に収容されている。これらパケット転送装置1〜4間は、フレーム転送装置5,6および光パス交換機7,8によって接続されている。
端末9にはユーザ#1というアドレスが割り当てられており、端末10にはユーザ#2というアドレスが割り当てられており、端末11にはユーザ#3というアドレスが割り当てられており、端末12にはユーザ#4というアドレスが割り当てられており、端末13にはユーザ#5というアドレスが割り当てられており、端末14にはユーザ#6というアドレスが割り当てられている。
This communication network is composed of
The address of
また、端末15にはユーザ#7というアドレスが割り当てられており、端末16にはユーザ#8というアドレスが割り当てられており、端末17にはユーザ#9というアドレスが割り当てられており、端末18にはユーザ#10というアドレスが割り当てられており、端末19にはユーザ#11というアドレスが割り当てられており、端末20にはユーザ#12というアドレスが割り当てられており、端末21にはユーザ#13というアドレスが割り当てられており、端末22にはユーザ#14というアドレスが割り当てられており、端末23にはユーザ#15というアドレスが割り当てられており、端末24にはユーザ#16というアドレスが割り当てられている。
The terminal 15 is assigned an address of
パケット転送装置1〜4とフレーム転送装置5,6、およびパケット転送装置1〜4間は、光波長などの光パス(図示せず)で接続されている。光パス交換機7,8は、光パスをスイッチングし、各装置間の接続関係を変更する機能を有している。
フレーム転送装置5,6は、パケット転送装置1〜4間で転送されるパケットの中継処理を実施する。
端末間のパケットは、送信側端末から、発側パケット転送装置に転送された後、フレーム転送装置を経由して、着側パケット転送装置に転送され、宛先端末に転送される場合と、送信側端末から、発側パケット転送装置に転送された後、フレーム転送装置を経由せず、着側パケット転送装置に転送され、宛先端末に転送される場合がある。
The
The
Packets between terminals are transferred from the sending terminal to the originating packet transfer device, then forwarded to the destination packet forwarding device via the frame forwarding device, and forwarded to the destination terminal. After being transferred from the terminal to the originating packet transfer device, the packet may be transferred to the destination packet transfer device without passing through the frame transfer device, and may be transferred to the destination terminal.
パケット転送装置1〜4、フレーム転送装置5,6、および光パス交換機7,8から構成されるバックボーンネットワークをコアネットワーク25とし、端末で構成されるネットワークをインターネット26とする。
フレーム転送装置5,6を経由しない場合の転送はカットスルー光パス転送と呼ばれ、トラヒック需要の多いパケット転送装置間に設置される。また、トラヒック需要の変化とともに、光パス交換機の装置間接続関係を制御し、カットスルー光パス転送を実施するパケット転送装置間をトラヒック需要とともに変更させることが可能である。
A backbone network composed of
The transfer that does not go through the
図2は、本発明のパケット転送装置を設置した通信ネットワークの物理モデルおよび論理モデルの一例である。
パケット転送装置1〜4間は、複数の転送経路により接続されている。これら転送経路には、光パス(光波長、光ファイバ)により確立される物理的な転送経路と、IPネットワークにおけるIP経路や、MPLS(Multi Protocol Label Switching)ネットワークにおけるLSP(Label Switch Path)などの論理的な転送経路がある。
本実施の形態では、光パスが物理的な転送経路を、LSPが論理的な転送経路を示している。
FIG. 2 is an example of a physical model and a logical model of a communication network in which the packet transfer apparatus of the present invention is installed.
The
In the present embodiment, the optical path indicates a physical transfer path, and the LSP indicates a logical transfer path.
例えば、パケット転送装置1からパケット転送装置3へは、光パス101、フレーム転送装置5、波長パス103からなる物理的な転送経路を用いて確立される論理的な転送経路LSP110と、光パス105、フレーム転送装置6、波長パス107からなる物理的な転送経路を用いて確立される論理的な転送経路LSP113と、光パス107からなる物理的な転送経路を用いて確立される論理的な転送経路LSP116により接続されている。それぞれの論理的な転送経路には、その経路を識別するための経路識別子が付与される。
For example, from the
論理的な転送経路は、全パケット転送装置間に設置される。本実施の形態では、MPLSネットワークのLSPを採用しているため、論理的な転送経路LSP110〜135は、パケット転送装置間にフルメッシュ状に設置される。
本実施の形態では、1本の光パスが1本の物理リンクを専有しているが、例えば、WDM(Wavelength Division Multiplexing)などの技術を採用すると、複数本の光パスを1本の物理リンクに収容することが可能となる。
A logical transfer path is set up between all packet transfer apparatuses. In this embodiment, since the LSP of the MPLS network is adopted, the logical transfer paths LSP110 to 135 are installed in a full mesh between the packet transfer apparatuses.
In this embodiment, one optical path occupies one physical link. However, for example, when a technique such as WDM (Wavelength Division Multiplexing) is adopted, a plurality of optical paths are converted into one physical link. Can be accommodated.
図3は、本発明のパケット転送装置を設置した図2のネットワークにおける、パケット転送装置とパケット転送装置間の転送経路の一例である。
本実施の形態では、光パス101、フレーム転送装置5、光パス103上に確立されたLSP110、光パス105、フレーム転送装置6、光パス107上に確立されたLSP113、光パス109上に確立されたLSP116が存在する。
コアネットワーク内では、LSP番号を記述したシムヘッダによりパケットはカプセル化され、LSP番号に応じて転送が行われる。
FIG. 3 is an example of a transfer path between the packet transfer apparatus and the packet transfer apparatus in the network of FIG. 2 in which the packet transfer apparatus of the present invention is installed.
In the present embodiment, the
In the core network, a packet is encapsulated by a shim header describing an LSP number, and is transferred according to the LSP number.
また、パケット転送装置1と端末9はリンク127を経由して接続されており、パケット転送装置1と端末10はリンク128を経由して接続されており、パケット転送装置1と端末11はリンク129を経由して接続されており、パケット転送装置1と端末12はリンク130を経由して接続されており、パケット転送装置1と端末17はリンク131を経由して接続されており、パケット転送装置1と端末18はリンク132を経由して接続されており、パケット転送装置1と端末19はリンク133を経由して接続されており、パケット転送装置1と端末20はリンク134を経由して接続されている。
The
[パケット転送装置]
次に、図4を参照して、本発明の一実施の形態にかかるパケット転送装置について説明する。図4は、本発明の一実施の形態にかかるパケット転送装置の構成を示すブロック図である。ここでは、パケット転送装置1を例として説明するが、他のパケット転送装置2〜4についても同様の構成を有している。
[Packet transfer equipment]
Next, with reference to FIG. 4, a packet transfer apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the packet transfer apparatus according to the embodiment of the present invention. Here, the
パケット転送装置1は、入力インタフェース部27、転送処理部28、転送制御部29、出力インタフェース部30で構成される。これら各部は、CPUでプログラムを実行することによりハードウェアとプログラムとを協働させて機能部を実現させる演算処理部(図示せず)や、上記プログラムや後述するパケット転送テーブル31などの各種情報を記憶するハードディスクやメモリなどの記憶装置(図示せず)、さらにはネットワークを介して各種パケットを送受信する通信インタフェース部(図示せず)から構成されている。
The
入力インタフェース部27は、受信したフレームのヘッダ領域がMPLSのシムヘッダであった際は、そのフレームをコアフレームと判断し、シムヘッダを除去することでデカプセル化してユーザパケットを抽出し、そのユーザパケットを転送処理部28へ転送する機能と、受信したフレームのヘッダ領域がユーザアドレスであった際は、そのフレームをユーザパケットと判断し、転送処理部28へ転送する機能とを有している。
When the header area of the received frame is an MPLS shim header, the
転送処理部28は、パケット転送テーブル31を保有している。
パケット転送テーブル31は、受信したユーザパケットの宛先ユーザアドレスから、出力先のLSPを示すLSP番号、当該宛先ユーザアドレスを転送する転送経路の切替可否を示すフラグ1(変更可否情報)、および当該宛先ユーザアドレスを転送する転送経路の切替要否を示すフラグ2(変更要否情報)を導く機能を有している。
転送処理部28は、入力インタフェース部27から受信したユーザパケットの宛先ユーザアドレスをキーとしてパケット転送テーブル31を検索し、そのユーザパケットの出力先LSP番号を導く機能と、ユーザパケットを転送するごとに、パケット転送テーブル31においてヒットしたエントリのフラグ1をセットして変更不可と設定する機能を有している。
The
The packet transfer table 31 includes, from the destination user address of the received user packet, an LSP number indicating the output destination LSP, a flag 1 (changeability information) indicating whether the transfer path for transferring the destination user address can be switched, and the destination It has a function of deriving a flag 2 (change necessity information) indicating whether or not the transfer path for transferring the user address is necessary.
The
図5は、本実施の形態にかかるパケット転送装置で用いるパケット転送テーブルの構成例である。
パケット転送テーブル31において、通常時は各エントリは経路変更対象外でありそれぞれのフラグ2はすべてリセット状態(変更対象外)にあり、経路変更制御時のみフラグ2がセットされて変更対象となるエントリが存在する。本実施の形態では、宛先ユーザアドレス#9および#10におけるエントリ更新要求が発生していることになる。
FIG. 5 is a configuration example of a packet transfer table used in the packet transfer apparatus according to the present embodiment.
In the packet transfer table 31, each entry is not subject to route change in normal times, and all the
転送制御部29は、変更経路管理テーブル32およびタイマ33を保有している。
図6は、本実施の形態にかかるパケット転送装置で用いる変更経路管理テーブルの構成例である。変更経路管理テーブル32は、例えば外部から受信した、ある宛先ユーザアドレスに関する出力先LSPの経路変更通知に記述されていた、宛先ユーザアドレスおよび変更後のLSP番号を指示情報として保有する機能を有している。
タイマ33は、所定期間ごとにタイマ値を増加させる機能を有している。本実施の形態では、例えば1ミリ秒ごとにタイマ値を1増加させる。
The
FIG. 6 shows an example of the configuration of the changed route management table used in the packet transfer apparatus according to this embodiment. The changed route management table 32 has a function of holding, as instruction information, the destination user address and the changed LSP number described in the route change notification of the output destination LSP related to a certain destination user address received from the outside, for example. ing.
The
転送制御部29は、ある宛先ユーザアドレスに関する出力先LSPの経路変更通知について、その経路変更通知の宛先ユーザアドレスおよびLSP番号の組を変更経路管理テーブル32に追加する機能と、その宛先ユーザアドレスを検索キーとして転送処理部28のパケット転送テーブル31を検索し、ヒットしたエントリのフラグ1をリセットするとともにフラグ2をセットする機能(初期化手段)と、タイマ33のタイマ値が予め定められた規定値に達した際に、転送処理部28のパケット転送テーブル31においてフラグ2がセットされている対象エントリを検索する機能(変更対象検索手段)とを有している。
For the route change notification of the output destination LSP related to a certain destination user address, the
さらに、転送制御部29は、ヒットした対象エントリのフラグ1がリセット状態かどうかチェックして当該エントリの経路変更可否を確認する機能(変更可否確認手段)と、経路変更可であればそのエントリに記述されたLSP番号を変更経路管理テーブル32に保存されているLSP番号に書き換え、変更経路管理テーブル32からその宛先ユーザアドレスおよびLSP番号に関する情報を削除する機能(経路変更手段)と、タイマ33のタイマ値を初期化する機能とを有している。
Furthermore, the
タイマ値の初期化は、経路変更通知に応じて処理を開始し、最初にフラグ1をリセットするとともにフラグ2をセットした後に1回実行される。
その後、タイマ33の規定値に応じた所定期間が経過した後に経路変更処理が行われて各対象エントリに対する処理が一巡するごとにタイマ値が初期化される。この規定値は、パケット転送遅延時間の異なる経路間で経路変更を行ってもパケット到着順序が保証される十分な時間を規定する値を用いればよい。
The initialization of the timer value is executed once after the processing is started in response to the route change notification, the
Thereafter, the route change process is performed after a predetermined period according to the specified value of the
出力インタフェース部30は、出力リンク特定テーブル34を保有している。
図7は、本実施の形態にかかるパケット転送装置で用いる出力リンク特定テーブルの構成例である。出力リンク特定テーブル34は、ヘッダ情報から、出力リンクを特定する機能を有している。
出力インタフェース部30は、転送処理部28から受信したパケットの宛先アドレスをキーに出力リンク特定テーブル34を検索し、対応するフレームを出力リンクへ送信する機能と、受信したフレームのシムヘッダに記述されたLSP番号をキーに出力リンク特定テーブル34を検索し、対応するフレームを出力リンクへ送信する機能を有している。
The
FIG. 7 is a configuration example of an output link identification table used in the packet transfer apparatus according to this embodiment. The output link specification table 34 has a function of specifying an output link from the header information.
The
このように、本実施の形態では、パケット転送装置1〜4において、パケット転送状況に応じて経路変更の可否が変化するパケット転送経路を変更する際、パケット転送テーブル31を検索して対象エントリのフラグ2(変更要否情報)を変更要に初期化し、少なくとも所定期間以上経過するごとにパケット転送テーブル31の各エントリから当該フラグ2が変更要を示す対象エントリを検索し、検索した対象エントリについて転送経路の変更可否を確認し、その変更可が確認された対象エントリについてパケットの転送経路を変更するようにしたので、転送経路変更の際に必要なパケット転送テーブル31の検索処理において、変更要否を示すフラグ2を確認するだけで対象エントリを検索できる。
As described above, in the present embodiment, when the
したがって、経路変更対象となる対象エントリをパケット転送テーブルから検索する際、経路変更条件として指定された宛先ユーザアドレスなど、比較的データ量の多い情報を用いてパケット転送テーブルに登録されているすべてのエントリについて所定期間ごとにその一致不一致を検査する必要がなくなり、パケット転送テーブルの検索処理を簡素化かつ高速化できる。
これにより、トラヒックエンジニアリングなどに基づきパケット転送装置で経路変更制御を行う際、その経路管理処理に必要な負荷を削減でき、その経路変更制御の高速化を実現することが可能となる。
Therefore, when searching for a target entry subject to route change from the packet forwarding table, all of the information registered in the packet forwarding table using relatively large amount of information such as the destination user address specified as the route changing condition is used. It is not necessary to check the match for each entry for a predetermined period, and the packet forwarding table search process can be simplified and speeded up.
As a result, when route change control is performed by the packet transfer apparatus based on traffic engineering or the like, it is possible to reduce the load required for the route management processing, and to realize speeding up of the route change control.
[パケット転送動作]
次に、図3および図8を参照して、本実施の形態にかかるパケット転送装置の動作として、パケット転送動作について説明する。図8は、本実施の形態にかかるパケット転送装置のパケット転送動作を示す説明図である。
[Packet transfer operation]
Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 8, a packet transfer operation will be described as an operation of the packet transfer apparatus according to the present embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a packet transfer operation of the packet transfer apparatus according to this embodiment.
まず、ユーザ#1の端末9とユーザ#9の端末17の間で通信が開始されたと仮定し、端末9から端末17間へ送信されたパケットをユーザパケット201とする。
パケット転送装置1は、リンク127から、ユーザパケット201を、入力インタフェース部27で受信する。入力インタフェース部27は、受信したパケットがユーザパケットであると判断し、転送処理部28へ転送する。
First, assuming that communication is started between the
The
転送処理部28は、ユーザパケット201を入力インタフェース部27から受信した際に、その宛先ユーザアドレスであるユーザ#9を検索キーとしてパケット転送テーブル31を参照し、出力先転送経路を識別するためのLSP110が記述されたエントリ35を検出し、エントリ35のフラグ1(変更可否情報)をチェックし、変更可を示すリセット状態「0」に設定されているためこれを変更不可を示すセット状態「1」に設定する。
また、エントリ35に記述されていた情報から、ユーザパケット201に対して、LSP110の転送情報が記述されたシムヘッダを付与し、コアフレーム202を生成する。そして、転送処理部28は、コアフレーム202を出力インタフェース部30へ送信する。
When the
Also, from the information described in the
出力インタフェース部30は、コアフレーム202のシムヘッダ情報であるLSP110を検索キーとして出力リンク特定テーブル34を参照して光パス101を特定し、コアフレーム202を光パス101へ出力する。
The
続いて、ユーザ#1の端末9とユーザ#2の端末10の間で通信が開始されたと仮定し、端末9から端末10間へ送信されたパケットをユーザパケット203とする。
パケット転送装置1は、リンク127から、ユーザパケット203を、入力インタフェース部27で受信する。入力インタフェース部27は、受信したパケットがユーザパケットであると判断し、転送処理部28へ転送する。
Subsequently, it is assumed that communication is started between the
The
転送処理部28は、ユーザパケット203を入力インタフェース部27から受信した際に、その宛先ユーザアドレスであるユーザ#2を検索キーとしてパケット転送テーブル31を参照する。この際、検出したエントリにLSP番号の記述がないため、パケット転送装置1自身が収容するユーザ宛のパケットであると判断し、ユーザパケット203をそのまま出力インタフェース部30へ送信する。
出力インタフェース部30は、ユーザパケット203の宛先アドレスであるユーザ#2を検索キーとして出力リンク特定テーブル34を参照し、出力リンク128を特定し、ユーザパケット203をリンク128へ出力する。
When the
The
最後に、端末17と端末9の間で通信が開始されたと仮定し、端末17から端末9へ送信されたパケットをユーザパケット204とする。
ユーザパケット204は、パケット転送装置3において、シムヘッダを付与され、コアフレーム205としてパケット転送装置1へ送信される。
パケット転送装置1は、光パス101から、コアフレーム205を、入力インタフェース部27で受信する。入力インタフェース部27は、受信したパケットがコアフレームであると判断し、コアフレーム205のシムヘッダを除去することでユーザパケット204を抽出し、転送処理部28へ転送する。
Finally, assuming that communication has started between the terminal 17 and the
The
The
転送処理部28は、ユーザパケット204を入力インタフェース部27から受信した際に、その宛先ユーザアドレスであるユーザ#1を検索キーとしてパケット転送テーブル31を参照する。
この際、検出したエントリにLSP番号の記述がないため、パケット転送装置1自身が収容するユーザ宛のパケットであると判断し、ユーザパケット204をそのまま出力インタフェース部30へ送信する。
出力インタフェース部30は、ユーザパケット204の宛先アドレスであるユーザ#1を検索キーとして出力リンク特定テーブル34を参照し、出力リンク127を特定し、ユーザパケット204をリンク127へ出力する。
When the
At this time, since the LSP number is not described in the detected entry, it is determined that the packet is addressed to the user accommodated by the
The
[経路変更動作]
次に、図9および図10を参照して、本実施の形態にかかるパケット転送装置の動作として、経路変更動作について説明する。図9は、本実施の形態にかかるパケット転送装置の経路変更動作を示す説明図である。図10は、本実施の形態にかかるパケット転送装置の経路変更処理を示すフローチャートである。
前述したパケット転送装置のパケット転送動作では、図8において、端末9と端末17の間の通信はLSP110で示される転送経路を用いていた。ここでは、図9に示すように、所定の経路変更通知に基づいて、上記の通信の転送経路をLSP116で示される転送経路に変更する場合を例として説明する。
[Route change operation]
Next, with reference to FIG. 9 and FIG. 10, a route change operation will be described as the operation of the packet transfer apparatus according to the present embodiment. FIG. 9 is an explanatory diagram showing the path changing operation of the packet transfer apparatus according to this embodiment. FIG. 10 is a flowchart showing route change processing of the packet transfer apparatus according to the present embodiment.
In the packet transfer operation of the packet transfer apparatus described above, the transfer path indicated by
パケット転送装置1の転送制御部29は、経路変更通知に応じて、図10の経路変更処理を開始する。まず、経路変更通知に含まれる、宛先ユーザアドレスがユーザ#9で検出される転送テーブルエントリのLSP番号をLSP116へ変更する指示情報と、宛先ユーザアドレスがユーザ#10で検出される転送テーブルエントリのLSP番号をLSP116へ変更する指示情報を、宛先ユーザアドレス「ユーザ#9」を検索キーとしてLSP116を導くエントリと、宛先ユーザアドレス「ユーザ#10」を検索キーとしてLSP116を導くエントリとし、変更経路管理テーブル32に保存する。
The
また、同時に、宛先ユーザアドレス「ユーザ#9」を検索キーとしてパケット転送テーブル31を検索して(ステップ300)、ヒットしたエントリ38のフラグ1(変更可否情報)をリセット状態「0」(変更可)に設定するとともに、フラグ2(変更要否情報)をセット状態「1」(変更要)に設定し(ステップ301:初期化手段)、宛先ユーザアドレス「ユーザ#10」を検索キーとしてパケット転送テーブル31を検索して(ステップ300)、ヒットしたエントリ39のフラグ1(変更可否情報)をリセット状態「0」(変更可)に設定するとともにフラグ2(変更要否情報)をセット状態「1」(変更要)に設定する(ステップ301:初期化手段)。
At the same time, the packet transfer table 31 is searched using the destination user address “
続いて、転送制御部29はタイマ33を初期化して計時を開始する(ステップ310)。本実施の形態では、タイマ33は規定値に基づき所定期間として100ミリ秒を計測し、100ミリ秒ごとにリセットされる(ステップ311)。
Subsequently, the
この所定期間として、経路変更対象となる対象エントリの宛先アドレスのパケットが、少なくとも当該パケット転送装置から切替元となる旧経路を介して転送先となるパケット転送装置などの対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間以上の時間長を用いれば、過去に転送したパケットがすべて対向装置へ到達完了しているタイミングで経路変更動作を行うことになり、より安全な経路変更動作を実現できる。 As this predetermined period, the packet of the destination address of the target entry subject to route change reaches at least the opposite device such as the packet forwarding device serving as the forwarding destination via the old route serving as the switching source from the packet forwarding device. If a time length equal to or longer than the required propagation delay time is used, the route change operation is performed at the timing when all the packets transferred in the past have reached the opposite device, and a safer route change operation can be realized.
あるいは、所定期間として、経路変更対象となる対象エントリの宛先アドレスのパケットが、切替元となる旧経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間から、切替先となる新経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間を減算して得られた差分以上の時間長を用いれば、旧経路を介して過去に転送したパケットと新経路を介して転送を開始したパケットの対向装置での到着順序が入れ替わらない(追い越さない)タイミングで経路変更動作を行うことになり、より安全な経路変更動作を実現できる。 Alternatively, as a predetermined period, from the propagation delay time required for the packet of the destination address of the target entry to be route-changed to reach the opposite device via the old route that is the switching source, the packet is sent via the new route that is the switching destination. If a time length greater than the difference obtained by subtracting the propagation delay time required to reach the opposite device is used, packets transferred in the past through the old route and packets started to transfer through the new route The route change operation is performed at a timing at which the arrival order at the opposite device does not change (does not pass), and a safer route change operation can be realized.
このようにして、転送制御部29は、ステップ301でのフラグの初期化以降において、少なくとも所定期間が経過するごとに経路変更制御を実施する。なお、経路変更制御を実施する間隔については、少なくとも所定期間以上すなわちパケット到着順序が保証される期間以上であればよく、一定の周期で実施する必要はない。例えば、所定期間について、対向パケット転送装置との間でICMP(Internet Control Message Protocol)のping(Packet InterNet Groper)パケットを定期的に送受信するなどして、対向パケット転送装置間のRTT(Round Trip Time:往復転送遅延時間)を算出し、このRTTの変動に応じて動的に変更してもよい。
In this way, the
転送制御部29は、タイマ33が規定値に達した際(ステップ311:YES)、転送処理部28のパケット転送テーブル31においてフラグ2がセット(変更要)されているエントリを検索する(ステップ312:変更対象検索手段)。
この検索で対象エントリとしてエントリ38がヒットした場合(ステップ313:YES)、検索したエントリ38のフラグ1をチェックする(ステップ314:変更可否確認手段)。
When the
When the
ここで、ステップ310でタイマ33が初期化されてからステップ311でタイマ33が規定値に達するまでの所定期間に、エントリ38が参照されておらず当該経路でパケット転送がなく、経路変更が安全に行える場合、エントリ38のフラグ1はリセット状態(変更可)のままとなる。
このように、当該エントリ38のフラグ1がリセット状態にある場合(ステップ314:YES)、当該エントリ38を、変更経路管理テーブル32に記述された情報に基づき更新する(ステップ315:経路変更手段)。ここでは、LSP番号がLSP110からLSP116に更新される。この際、更新処理した指示情報に対応する変更経路管理テーブル32内のエントリ36を削除するとともに、フラグ2をリセット状態「0」(変更対象外)に設定する。
Here, in a predetermined period from the initialization of the
Thus, when the
そして、転送制御部29は、転送処理部28のパケット転送テーブル31において当該エントリ38以降に記載されたエントリからフラグ2がセット(変更要)されているエントリの検索を再開する(ステップ317)。
この検索で対象エントリとしてエントリ39がヒットした場合(ステップ318:YES)、ステップ314へ戻って、検索したエントリ39のフラグ1をチェックする(ステップ314)。
Then, the
If the
ここで、ステップ310でタイマ33が初期化されてからステップ311でタイマ33が規定値に達するまでの期間に、エントリ39が参照されて当該経路でパケット転送が行われ、経路変更が安全に行えない場合、エントリ39のフラグ1はセット状態(変更不可)となっている。
このように、当該エントリ39のフラグ1がセット状態にある場合(ステップ314:NO)、次にタイマ33が規定値に達するまでの期間で経路変更が安全に行えるか否か再確認するため、そのフラグ1をリセット状態「0」(変更可)に設定する(ステップ316:変更対象検索手段)。
この結果、経路変更直前のパケット転送テーブル37に対し、変更直後のパケット転送テーブルはパケット転送テーブル40となり、エントリ38,39はそれぞれエントリ41,42に更新される。
Here, during the period from the initialization of the
As described above, when the
As a result, in contrast to the packet transfer table 37 immediately before the route change, the packet transfer table immediately after the change becomes the packet transfer table 40, and the
この後、転送制御部29は、転送処理部28のパケット転送テーブル31において当該エントリ39以降に記載されたエントリからフラグ2がセット(変更要)されているエントリの検索を再開する(ステップ317)。この検索で対象エントリがヒットしなかった場合(ステップ318:NO)、ステップ310へ戻ってタイマ33を初期化し、タイマが規定値に達するごとに周期的に前述したステップ312〜318の処理を繰り返し実行する。
ステップ313において、フラグ2がセット(変更要)されているエントリが存在しなかった際は(ステップ313:NO)、一連の経路変更処理を終了する。このとき、変更経路管理テーブル32にはエントリが存在しないはずである。
Thereafter, the
In
このように、本実施の形態では、パケット転送装置1〜4において、パケット転送状況に応じて経路変更の可否が変化するパケット転送経路を変更する際、パケット転送テーブル31を検索して対象エントリのフラグ2(変更要否情報)を変更要に初期化し、少なくとも所定期間以上経過するごとにパケット転送テーブル31の各エントリから当該フラグ2が変更要を示す対象エントリを検索し、検索した対象エントリについて転送経路の変更可否を確認し、その変更可が確認された対象エントリについてパケットの転送経路を変更するようにしたので、転送経路変更の際に必要なパケット転送テーブル31の検索処理において、変更要否を示すフラグ2を確認するだけで対象エントリを検索できる。
As described above, in the present embodiment, when the
したがって、経路変更対象となる対象エントリをパケット転送テーブルから検索する際、経路変更条件として指定された宛先ユーザアドレスなど、比較的データ量の多い情報を用いてパケット転送テーブルに登録されているすべてのエントリについて所定期間ごとにその一致不一致を検査する必要がなくなり、パケット転送テーブルの検索処理を簡素化かつ高速化できる。
これにより、トラヒックエンジニアリングなどに基づきパケット転送装置で経路変更制御を行う際、その経路管理処理に必要な負荷を削減でき、その経路変更制御の高速化を実現することが可能となる。
Therefore, when searching for a target entry subject to route change from the packet forwarding table, all of the information registered in the packet forwarding table using relatively large amount of information such as the destination user address specified as the route changing condition is used. It is not necessary to check the match for each entry for a predetermined period, and the packet forwarding table search process can be simplified and speeded up.
As a result, when route change control is performed by the packet transfer apparatus based on traffic engineering or the like, it is possible to reduce the load required for the route management processing, and to realize speeding up of the route change control.
また、経路変更可否を判断する際、パケット転送ごとにセットされるフラグ1(変更可否情報)と、パケット転送遅延時間の異なる経路間で経路変更を行ってもパケット到着順序が保証される十分な時間を計時するタイマ33とを用いることにより、極めて簡素な処理および構成で経路変更可否を確実に判断できる。
なお、以上では、経路変更を安全に実行できるか否かについて、フラグ1とタイマ33を用いて判断する場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、他の経路更新可否判断手段を用いてもよく、前述と同様の作用効果が得られる。
Also, when determining whether or not a route can be changed, the packet arrival order is guaranteed even if the route is changed between a flag 1 (change enable / disable information) set for each packet transfer and a route having a different packet transfer delay time. By using the
In the above description, the case where it is determined using the
1,2,3,4…パケット転送装置、1A〜4A…ユーザ網、5,6…フレーム転送装置、7,8…光パス交換機、9〜24…端末、25…コアネットワーク、26…インターネット、27…入力インタフェース部、28…転送処理部、29…転送制御部、30…出力インタフェース部、31…パケット転送テーブル、32…変更経路管理テーブル、33…タイマ、34…出力リンク特定テーブル、35,36,38,39,41,42…エントリ、37…パケット転送テーブル(経路変更直前)、40…パケット転送テーブル(経路変更直後)、101〜109…光パス、110〜135…LSP、201,203,204…ユーザパケット、202,205…コアフレーム。
1, 2, 3, 4 ... Packet transfer device, 1A-4A ... User network, 5, 6 ... Frame transfer device, 7, 8 ... Optical path switch, 9-24 ... Terminal, 25 ... Core network, 26 ... Internet, 27 ... Input interface unit, 28 ... Transfer processing unit, 29 ... Transfer control unit, 30 ... Output interface unit, 31 ... Packet transfer table, 32 ... Change path management table, 33 ... Timer, 34 ... Output link specification table, 35, 36, 38, 39, 41, 42 ... entry, 37 ... packet transfer table (immediately before route change), 40 ... packet transfer table (immediately after route change), 101-109 ... optical path, 110-135 ... LSP, 201, 203 204, user packets, 202, 205, core frames.
Claims (15)
パケットの各宛先アドレスとそのパケットの転送経路を示す転送経路情報と転送経路変更の対象であるか否かを示す変更要否情報との組をエントリとして複数有するパケット転送テーブルを記憶する記憶部と、
入力されたパケットの宛先アドレスに対応する転送経路情報を前記パケット転送テーブルから取得しその転送経路情報に応じて当該パケットを転送する転送処理部と、
前記パケット転送テーブルの各エントリのうち転送経路変更の対象となる対象エントリについて当該宛先アドレスを持つパケットの転送経路を変更する転送制御部と
を備え、
前記転送制御部は、前記パケット転送テーブルを検索して前記対象エントリの変更要否情報を変更要に初期化する初期化手段と、少なくとも所定期間以上経過するごとに前記パケット転送テーブルの各エントリから当該変更要否情報が変更要を示す対象エントリを検索する変更対象検索手段と、検索した前記対象エントリについて転送経路の変更可否を確認する変更可否確認手段と、変更可が確認された対象エントリについてその転送経路情報の更新または当該対象エントリの削除を行うことにより当該宛先アドレスを持つパケットの転送経路を変更する経路変更手段とを有する
ことを特徴とするパケット転送装置。 A packet transfer device that is provided in a communication network and transfers an input packet to a predetermined transfer path based on its destination address,
A storage unit for storing a packet forwarding table having a plurality of pairs of each destination address of a packet, forwarding route information indicating the forwarding route of the packet and change necessity information indicating whether or not the forwarding route is to be changed; ,
A transfer processing unit that acquires transfer path information corresponding to the destination address of the input packet from the packet transfer table and transfers the packet according to the transfer path information;
A transfer control unit that changes a transfer path of a packet having the destination address with respect to a target entry that is a target of a transfer path change among the entries of the packet transfer table, and
The transfer control unit searches from the packet transfer table and initializes the change necessity information of the target entry to change required, and from each entry of the packet transfer table at least every predetermined period or more About change target search means for searching for a target entry whose change necessity information indicates that it needs to be changed, change possibility check means for checking whether or not a transfer route can be changed for the searched target entry, and target entry for which change has been confirmed A packet transfer apparatus comprising: a route change unit that changes a transfer route of a packet having the destination address by updating the transfer route information or deleting the target entry.
前記変更可否確認手段は、前記所定期間にわたり当該宛先アドレスのパケットが転送されていないどうかに基づいて当該転送経路の変更可否を判断することを特徴とするパケット転送装置。 The packet transfer apparatus according to claim 1, wherein
The packet transfer apparatus according to claim 1, wherein the change enable / disable confirmation unit determines whether or not the transfer route can be changed based on whether or not the packet of the destination address is not transferred over the predetermined period.
前記パケット転送テーブルは、前記エントリごとに当該転送経路の変更可否を示す変更可否情報をさらに有し、
前記転送処理部は、前記パケット転送テーブルの各エントリのうちパケット転送の際に参照したエントリについてその変更可否情報を変更不可に設定し、
前記変更対象検索手段は、検索した対象エントリのうち当該変更可否情報が変更不可を示すエントリについて転送経路の変更を行わず当該変更可否情報を変更可に設定することを特徴とするパケット転送装置。 The packet transfer apparatus according to claim 2, wherein
The packet forwarding table further includes changeability information indicating whether or not the transfer route can be changed for each entry,
The transfer processing unit sets the changeability information for the entry referred to during packet transfer among the entries of the packet transfer table to be unchangeable,
The packet transfer apparatus according to claim 1, wherein the change target search unit sets the change permission information to changeable without changing the transfer path for the entry whose change permission information indicates that change is not possible among the searched target entries.
前記変更対象検索手段は、前記所定期間として、少なくとも、対象エントリの宛先アドレスを持つパケットが切替元となる旧経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間の時間長を用いることを特徴とするパケット転送装置。 The packet transfer apparatus according to claim 1, wherein
The change target search means uses, as the predetermined period, at least a time length of a propagation delay time required for a packet having a destination address of the target entry to reach the opposite device via an old route as a switching source. A characteristic packet transfer apparatus.
前記変更対象検索手段は、前記所定期間として、少なくとも、対象エントリの宛先アドレスを持つパケットが切替元となる旧経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間から切替先となる新経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間を減算して得られた差分の時間長を用いることを特徴とするパケット転送装置。 The packet transfer apparatus according to claim 1, wherein
The change target search means, as the predetermined period, at least a new route as a switching destination from a propagation delay time required for a packet having a destination address of the target entry to reach the opposite device via an old route as a switching source A packet transfer device using a time length of a difference obtained by subtracting a propagation delay time required to reach the opposite device via
パケットの各宛先アドレスとそのパケットの転送経路を示す転送経路情報と転送経路変更の対象であるか否かを示す変更要否情報との組をエントリとして複数有するパケット転送テーブルを記憶部で記憶する記憶ステップと、
入力されたパケットの宛先アドレスに対応する転送経路情報を前記パケット転送テーブルから取得しその転送経路情報に応じて当該パケットを転送する転送処理ステップと、
前記パケット転送テーブルの各エントリのうち転送経路変更の対象となる対象エントリについて当該宛先アドレスを持つパケットの転送経路を変更する転送制御ステップと
を備え、
前記転送制御ステップは、前記パケット転送テーブルを検索して前記対象エントリの変更要否情報を変更要に初期化する初期化ステップと、少なくとも所定期間以上経過するごとに前記パケット転送テーブルの各エントリから当該変更要否情報が変更要を示す対象エントリを検索する変更対象検索ステップと、検索した前記対象エントリについて転送経路の変更可否を確認する変更可否確認ステップと、変更可が確認された対象エントリについてその転送経路情報の更新または当該対象エントリの削除を行うことにより当該宛先アドレスを持つパケットの転送経路を変更する経路変更ステップとを有する
ことを特徴とするパケット転送方法。 A packet transfer method for transferring an input packet to a predetermined transfer path based on a destination address by a packet transfer device provided in a communication network,
A storage unit stores a packet transfer table having a plurality of combinations of each destination address of a packet, transfer route information indicating the transfer route of the packet, and change necessity information indicating whether or not the transfer route is to be changed as an entry. A memory step;
A transfer processing step of acquiring transfer path information corresponding to the destination address of the input packet from the packet transfer table and transferring the packet according to the transfer path information;
A transfer control step of changing a transfer path of a packet having the destination address for a target entry that is a target of a transfer path change among the entries of the packet transfer table, and
The transfer control step includes an initialization step of searching the packet transfer table and initializing the change necessity information of the target entry to be changed, and each entry of the packet transfer table at least every predetermined period of time. A change target search step for searching for a target entry whose change necessity information indicates that a change is required, a change permission check step for checking whether a transfer path can be changed for the searched target entry, and a target entry for which change is confirmed And a route change step for changing the transfer route of the packet having the destination address by updating the transfer route information or deleting the target entry.
前記変更可否確認ステップは、前記所定期間にわたり当該宛先アドレスのパケットが転送されていないどうかに基づいて当該転送経路の変更可否を判断することを特徴とするパケット転送方法。 The packet transfer method according to claim 6, wherein
The packet transfer method characterized in that the change permission confirmation step judges whether or not the transfer route can be changed based on whether or not the packet of the destination address has not been transferred over the predetermined period.
前記パケット転送テーブルは、前記エントリごとに当該転送経路の変更可否を示す変更可否情報をさらに有し、
前記転送処理ステップは、前記パケット転送テーブルの各エントリのうちパケット転送の際に参照したエントリについてその変更可否情報を変更不可に設定し、
前記変更対象検索ステップは、検索した対象エントリのうち当該変更可否情報が変更不可を示すエントリについて転送経路の変更を行わず当該変更可否情報を変更可に設定する
ことを特徴とするパケット転送方法。 The packet transfer method according to claim 7,
The packet forwarding table further includes changeability information indicating whether or not the transfer route can be changed for each entry,
The transfer processing step sets the changeability information for the entry referenced at the time of packet transfer among the entries of the packet transfer table to be unchangeable,
In the packet transfer method, the change target search step sets the change enable / disable information to changeable without changing the transfer path for an entry whose change enable / disable information indicates that change is not possible among the searched target entries.
前記変更対象検索ステップは、前記所定期間として、少なくとも、対象エントリの宛先アドレスを持つパケットが切替元となる旧経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間の時間長を用いることを特徴とするパケット転送方法。 The packet transfer method according to claim 6, wherein
The change target search step uses, as the predetermined period, at least a time length of a propagation delay time required for a packet having the destination address of the target entry to reach the opposite device via the old route as a switching source. A characteristic packet transfer method.
前記変更対象検索ステップは、前記所定期間として、少なくとも、対象エントリの宛先アドレスを持つパケットが切替元となる旧経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間から切替先となる新経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間を減算して得られた差分の時間長を用いることを特徴とするパケット転送方法。 The packet transfer method according to claim 6, wherein
The change target search step includes, as the predetermined period, at least a new route as a switching destination from a propagation delay time required for a packet having a destination address of the target entry to reach the opposite device via an old route as a switching source. A packet transfer method using a time length of a difference obtained by subtracting a propagation delay time required to reach the opposite device via
パケットの各宛先アドレスとそのパケットの転送経路を示す転送経路情報と転送経路変更の対象であるか否かを示す変更要否情報との組をエントリとして複数有するパケット転送テーブルを記憶部で記憶する記憶ステップと、
入力されたパケットの宛先アドレスに対応する転送経路情報を前記パケット転送テーブルから取得しその転送経路情報に応じて当該パケットを転送する転送処理ステップと、
前記パケット転送テーブルの各エントリのうち転送経路変更の対象となる対象エントリについて当該宛先アドレスを持つパケットの転送経路を変更する転送制御ステップと
を実行させ、
前記転送制御ステップは、前記パケット転送テーブルを検索して前記対象エントリの変更要否情報を変更要に初期化する初期化ステップと、少なくとも所定期間以上経過するごとに前記パケット転送テーブルの各エントリから当該変更要否情報が変更要を示す対象エントリを検索する変更対象検索ステップと、検索した前記対象エントリについて転送経路の変更可否を確認する変更可否確認ステップと、変更可が確認された対象エントリについてその転送経路情報の更新または当該対象エントリの削除を行うことにより当該宛先アドレスを持つパケットの転送経路を変更する経路変更ステップとを有する
ことを特徴とするプロクラム。 To a computer of a packet transfer device that is provided in a communication network and transfers an input packet to a predetermined transfer path based on its destination address,
A storage unit stores a packet transfer table having a plurality of combinations of each destination address of a packet, transfer route information indicating the transfer route of the packet, and change necessity information indicating whether or not the transfer route is to be changed as an entry. A memory step;
A transfer processing step of acquiring transfer path information corresponding to the destination address of the input packet from the packet transfer table and transferring the packet according to the transfer path information;
A transfer control step of changing a transfer path of a packet having the destination address for a target entry that is a target of a transfer path change among the entries of the packet transfer table; and
The transfer control step includes an initialization step of searching the packet transfer table and initializing the change necessity information of the target entry to be changed, and each entry of the packet transfer table at least every predetermined period of time. A change target search step for searching for a target entry whose change necessity information indicates that a change is required, a change permission check step for checking whether a transfer path can be changed for the searched target entry, and a target entry for which change is confirmed And a route change step for changing a transfer route of a packet having the destination address by updating the transfer route information or deleting the target entry.
前記変更可否確認ステップは、前記所定期間にわたり当該宛先アドレスのパケットが転送されていないどうかに基づいて当該転送経路の変更可否を判断することを特徴とするプロクラム。 The program according to claim 11.
The program for determining whether or not the transfer route can be changed based on whether or not the packet of the destination address has not been transferred for the predetermined period.
前記転送処理ステップは、前記パケット転送テーブルの各エントリのうちパケット転送の際に参照したエントリについて、その転送経路の変更可否を示す変更可否情報を変更不可に設定し、
前記変更対象検索ステップは、検索した対象エントリのうち当該変更可否情報が変更不可を示すエントリについて転送経路の変更を行わず当該変更可否情報を変更可に設定する
ことを特徴とするプロクラム。 The program according to claim 12,
The transfer processing step sets change enable / disable information indicating whether or not the transfer route can be changed to an unchangeable entry that is referred to during packet transfer among the entries of the packet transfer table.
The change target search step sets the change enable / disable information to changeable without changing the transfer path for the entry indicating that the change enable / disable information is not changeable among the searched target entries.
前記変更対象検索ステップは、前記所定期間として、少なくとも、対象エントリの宛先アドレスを持つパケットが切替元となる旧経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間の時間長を用いることを特徴とするプロクラム。 The program according to claim 11.
The change target search step uses, as the predetermined period, at least a time length of a propagation delay time required for a packet having the destination address of the target entry to reach the opposite device via the old route as a switching source. A special program.
前記変更対象検索ステップは、前記所定期間として、少なくとも、対象エントリの宛先アドレスを持つパケットが切替元となる旧経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間から切替先となる新経路を介して対向装置まで到達するのに要する伝搬遅延時間を減算して得られた差分の時間長を用いることを特徴とするプロクラム。
The program according to claim 11.
The change target search step includes, as the predetermined period, at least a new route as a switching destination from a propagation delay time required for a packet having a destination address of the target entry to reach the opposite device via an old route as a switching source. A program characterized by using a time length of a difference obtained by subtracting a propagation delay time required to reach the opposite device through the network.
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JP2004373463A JP2006180358A (en) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Packet transfer apparatus, method thereof and program |
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