JP2006197613A - Ｍｐｌｓマルチキャストの高速再経路設定装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）マルチキャストに適用される高速再経路設定装置及び方法を提供する。
【解決手段】 本発明によるＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置は、上流ノードまたは下流ノードとのメッセージ送受信を行うメッセージ転送部と、上流ノードからＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定のための経路設定を要請するメッセージが受信されると、ＮＨＤＢ（Ｎｅｘｔ Ｈｏｐ ＤａｔａＢａｓｅ）の構築のための経路設定要請メッセージを前記メッセージ転送部を介して下流ノードに転送し、前記下流ノードから受信される応答メッセージに含まれた情報を用いてＮＨＤＢを作成するメッセージ処理部と、前記構築されたＮＨＤＢを格納するための格納部と、を備える。
【選択図】 図１５

Description

本発明は、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）ネットワークにおいて発生する障害を迅速に復旧するための技術に関し、特に、ＭＰＬＳマルチキャストパケットの転送時に発生する障害に迅速に対処するための、ＭＰＬＳマルチキャストパケットの高速再経路設定装置及び方法に関する。

一般に、ＭＰＬＳネットワークは、ＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｐａｔｈ）と呼ばれる経路を介して、短い長さのラベルを有するパケットを転送することによって、パケットの転送を単純化し、且つトラフィックエンジニアリングによるトラフィック流れ制御を可能にする。

ＬＳＰは、該当ＬＳＰの境界ＬＳＲ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｒｏｕｔｅｒ）（これは、ＭＥＳ（ＭＰＬＳ Ｅｄｇｅ Ｓｗｉｔｃｈ）、或いはLER（Label Edge Router )とも呼ばれている。以下、ＬＳＲを「ルータ」という。）で設定され、ネットワークにおいて発生する障害（ｆａｉｌｕｒｅ）に対する復旧は、境界ルータで障害が発生したＬＳＰを代替する新しいＬＳＰを設定し、障害が発生したＬＳＰを介して転送されるべきパケットを、新しく設定されたＬＳＰを介して転送する方法により行われる。しかしながら、この方法では、新しいＬＳＰを設定するためのメッセージ遅延が発生するので、パケット損失が大きくなり、その速度が速くない。これは、特に早い時間内にトラフィックをバックアップＬＳＰにリダイレクト（ｒｅｄｉｒｅｃｔ）しなければならない、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）などのリアルタイムサービスにおいて問題となる。このような問題点を解決するための方法として導入されたものが、高速再経路設定（ｆａｓｔ ｒｅｒｏｕｔｅ）である。すなわち、高速再経路設定は、特にリアルタイムサービスの要求事項を満足させることに着目して提案された。しかしながら、高速再経路設定は、勿論、リアルタイムサービスを提供するネットワークだけでなく、全てのネットワークに適用可能である。

高速再経路設定は、障害が発生する前に、予めバックアップＬＳＰを設定しておき、ネットワークに障害が発生した場合に、障害が発生した地点から最も近い地点でパケットをリダイレクトさせることによって、ネットワーク障害に迅速に対処できるようにする技術である。この際に、障害が発生した地点から近い地点、すなわちパケットをリダイレクトさせる地点は、一般的には、障害が発生したリンクのすぐ前のノードとなる。

しかしながら、現在の高速再経路設定は、ポイント−ツ−ポイント（ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔ）ＬＳＰを使用するＭＰＬＳユニキャストのためのＭＰＬＳにのみ適用可能であり、ＭＰＬＳマルチキャストのための高速再経路設定は開発されていない。したがって、ポイント−ツ−マルチポイント（ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ）ＬＳＰを使用するＭＰＬＳマルチキャストのための新しい高速再経路設定装置及び方法が要求される。

本発明の目的は、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）マルチキャストに適用される高速再経路設定装置及び方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の一態様によるＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）マルチキャストの高速再経路設定装置は、上流ノード（ｕｐｓｔｒｅａｍ ｎｏｄｅ）または下流ノード（ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ ｎｏｄｅ）との間でメッセージ送受信を行うメッセージ転送部と、上流ノードからの設定要請メッセージを通してその設定を要請された経路がＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定を行う経路であれば、ＮＨＤＢ（Ｎｅｘｔ Ｈｏｐ ＤａｔａＢａｓｅ）を構築するための経路設定要請メッセージを前記メッセージ転送部を介して下流ノードに転送し、前記下流ノードから受信される応答メッセージに含まれた情報を用いてＮＨＤＢを構築するメッセージ処理部と、前記構築されたＮＨＤＢを格納するための格納部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の他の態様によるＭＰＬＳマルチキャスト高速再経路設定のプロトコルは、ＭＰＬＳマルチキャスト高速再経路設定のための経路設定時に使用されるＮＨＤＢを構築するための情報を含むネクストホップオブジェクトと、ＮＨＤＢを構築するための情報を含むネクスト−ネクストホップオブジェクトと、該当マルチキャストツリーに位置する他のノードにユニキャストバックアップ経路の設定を要請するユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトと、を備えることを特徴とする。

また、本発明のさらに他の態様によるＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置は、ＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定のための代替経路が設定されているＭＰＬＳネットワークのＭＰＬＳマルチキャスト高速再経路設定装置であって、上流ノード及び下流ノードとの間でメッセージ送受信を行うメッセージ転送部と、下流ノードとの間に障害が発生したか否かを判断する障害感知部と、前記障害が発生したノードの代替ノードを検索する経路計算部と、上流ノードから受信したマルチキャストパケットが前記障害が発生した経路及び代替経路を介して全て転送されなければならないパケットであるのか否かを判断し、前記マルチキャストパケットが前記２つの経路の両方を介して転送されなければならないパケットであれば、前記マルチキャストパケットを次のブランチノードまでマルチキャストパケットの形態で転送し、前記次のブランチノードから前記パケットの目的地ノードまでのユニキャストバックアップ経路を設定するようにするパケット処理部と、を備える。

また、本発明のさらに他の態様によるＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定方法は、ネットワーク上での高速再経路設定のために使用されるＮＨＤＢを構築するための情報を下流ノードから受信する第１過程と、前記受信された情報を用いてＮＨＤＢを構築する第２過程と、前記構築されたＮＨＤＢを用いてＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定のための経路を設定する第３過程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明のさらに他の態様によるＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定方法は、使用したＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定のためのバックアップ経路がＮＨＤＢを用いて設定されたネットワークのＭＰＬＳマルチキャスト高速再経路設定方法であって、保護経路での障害発生を感知する第１過程と、前記障害が発生した保護経路に対するバックアップ経路を検索する第２過程と、上流ノードから受信したマルチキャストパケットの既存の転送経路のうち前記バックアップ経路が含まれるか否かを判断する第３過程と、前記既存の転送経路のうち前記バックアップ経路が含まれるマルチキャストパケットを前記バックアップ経路上の次のブランチノードまでマルチキャストパケットの形態で転送し、前記ブランチノードに前記ブランチノードから前記バックアップ経路の終端ノードまでのユニキャストバックアップ経路設定を要請する第４過程と、を備えることを特徴とする。

本発明を適用することによって、ＭＰＬＳマルチキャストにおいて高速再経路設定による迅速なネットワーク障害対処が可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明の要旨を不明確にする公知の機能や構成についての詳細な説明は省略する。

以下に説明する本発明の実施形態では、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）ユニキャストに適用される高速再経路設定を拡張させて、ＭＰＬＳマルチキャストに適用されるようにする。このような本発明の理解を助けるために、まず、ＭＰＬＳユニキャストに適用される高速再経路設定について説明する。

高速再経路設定は、高速再経路設定を要請するための、拡張されたＲＳＶＰ−ＴＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）プロトコルを使用してＬＳＰ設定及びバックアップＬＳＰを設定し、ネットワークに障害が発生する場合に、当該設定されたバックアップＬＳＰにパケットをリダイレクトさせることによって行われることができる。

ＭＰＬＳ高速再経路設定は、障害が発生し得るリンクまたはノードを保護するために、元来のＬＳＰ（original LSP）が分岐されることができる地点でバックアップＬＳＰを設定する。ここで、元来のＬＳＰを「保護（ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ）ＬＳＰ」と称し、迂回経路として使用されるために設定されるＬＳＰを「バックアップ（ｂａｃｋｕｐ）ＬＳＰ」と称する。ＭＰＬＳ高速再経路設定は、ＭＰＬＳラベルスタックを使用し、バックアップＬＳＰは、保護ＬＳＰと交差（cross）されて設定されることができる。ここで、交差（cross）とは、二つの経路が互いに等しくない経路であることを意味する。

図１は、高速再経路設定装置のブロック構成図である。図１の高速再経路設定装置は、各ルータ内に存在することができる。すなわち、図１を参照すると、各ルータは、リンクを介して接続されたルータとの間でメッセージ送受信を行うためのメッセージ転送部（メッセージ転送手段）と、受信されたメッセージを解析し処理するメッセージ処理部（メッセージ処理手段）とを備えることができる。また、ルータは、トラフィックの転送のための経路情報などを格納するためのメモリ等からなる格納部（格納手段）をさらに備えることができる。さらに、ルータは、トラフィックの転送のための経路を計算し設定する経路計算部（経路計算手段）をさらに備えることができる。さらにまた、ルータは、パケットの転送形態、すなわち該当のパケットがユニキャストのパケットであるか、またはマルチキャストパケットであるか、などを決定するためのパケット処理部（パケット処理手段）を備えることができる。このようなルータの構成要素は、本発明に好ましい形態に変形されて使用されることができる。すなわち、例えば各ルータは、本発明を実現するためのソフトウェアプログラムがインストールされ、かかるプログラムを実行することによって、自機の処理プロセッサ（ＣＰＵなど）やメモリ、送信／受信回路等のハードウェア資源を、上記各手段として機能させることが可能である。

図２は、高速再経路設定が適用されることができるネットワークの構成図である。

図２に示されるように、高速再経路設定は、少なくとも１つのノードを含むネットワークに適用されることができる。ここで、ノードは、スイッチ、ルータなどの多様なネットワーク構成要素である。以下は、ノードの一例として、ルータを例にとって本発明についての説明を行う。すなわち、図２のＲ１乃至Ｒ９は、ルータであると仮定する。

図２に示されるようなネットワークにおいて、任意のルータを基準（基準ルータ）とする場合に、この基準ルータにパケットを送信するルータを「上流ルータ（ｕｐｓｔｒｅａｍ ｒｏｕｔｅｒ）」と称し、基準ルータからパケットを転送されるルータを「下流ルータ（ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ ｒｏｕｔｅｒ）」と称する。この基準ルータは、上流ルータから受信したメッセージに対する応答メッセージを上流ルータに転送することができ、自機が下流ルータに転送したメッセージに対する応答メッセージを下流ルータから受信することができる。

図２で、Ｒ２−Ｒ３−Ｒ４を接続するＬＳＰを保護ＬＳＰであると仮定し、Ｒ２−Ｒ６−Ｒ７−Ｒ４を接続するＬＳＰをバックアップＬＳＰであると仮定する。Ｒ２−Ｒ６−Ｒ７−Ｒ４を接続するＬＳＰは、Ｒ２−Ｒ３−Ｒ４を接続するＬＳＰに障害が発生した場合の迂回用のＬＳＰ（迂回ＬＳＰすなわちバックアップＬＳＰ）として使用されることができる。Ｒ２は、Ｒ２−Ｒ３間に障害が発生した場合には、Ｒ３を介して転送されるべきパケットを、バックアップＬＳＰを介して転送するために、Ｒ６に転送する。この際に、Ｒ２は、保護ＬＳＰにおいてＲ４によって割り当てられたインバウンド（ｉｎｂｏｕｎｄ）ラベルを割り当て、バックアップＬＳＰのためのラベルをプッシュ（ｐｕｓｈ）する。例えば、ｐｅｎｕｌｔｉｍａｔｅ−ｈｏｐ ｐｏｐｐｉｎｇが使用される場合には、Ｒ４は、保護ＬＳＰに該当するインバウンドラベルを、Ｒ７から受信する。図２では、Ｒ２は、ＰＬＲ（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｌｏｃａｌ Ｒｅｐａｉｒ）として機能し、Ｒ４は、ＭＰ（Ｍｅｒｇｅ Ｐｏｉｎｔ）として機能する。図２において、Ｒ１，Ｒ２またはＲ８から、Ｒ４，Ｒ５またはＲ９までの全てのＬＳＰは、１つのバックアップＬＳＰを共有し、これによって、拡張性（ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ）を提供することが可能となる。

他方で、このような経路の設定は、拡張されたＲＳＶＰ−ＴＥを使用することにより行うことができる。以下は、高速再経路設定を要請するためのＲＳＶＰ−ＴＥ信号プロトコルの拡張について説明する。

境界ルータは、バックアップＬＳＰの設定を要請するために、拡張されたオブジェクトを使用する。

ｆａｓｔ＿ｒｅｒｏｕｔｅオブジェクトは、バックアップＬＳＰを設定するための情報を提供するために使用されるオブジェクトである。このｆａｓｔ＿ｒｅｒｏｕｔｅオブジェクトは、ｐａｔｈメッセージを転送するときに必ず挿入されなければならず、かつ、下流ＬＳＰにおいて変更されてはならない。ｐａｔｈメッセージは、前記ネットワーク上におけるＬＳＰの設定を要請する経路設定メッセージである。

図３は、高速再経路設定のためのバックアップＬＳＰの設定のために使用されるｆａｓｔ＿ｒｅｒｏｕｔｅオブジェクトのフォーマットである。

図３を参照して、本発明に直接関連するフラグについて説明する。セットアップ優先順位（ｓｅｔｕｐ ｐｒｉｏｒｉｔｙ）フィールド２００は、バックアップＬＳＰの優先順位を示す値を含む。この値は、他のＬＳＰとバックアップＬＳＰの優先順位とを比較して、バックアップＬＳＰが先占されることができるか否かを決定するための値である。ホールディング優先順位（ｈｏｌｄｉｎｇ ｐｒｉｏｒｉｔｙ）フィールド２０２は、バックアップＬＳＰのホールディング優先順位を示す値を含む。この値は、他のＬＳＰとバックアップＬＳＰの優先順位とを比較して、バックアップＬＳＰが先占されることができるか否かを決定するための値である。ホップリミット（ｈｏｐ ｌｉｍｉｔ）フィールド２０４は、バックアップＬＳＰを設定するために許容可能な最大ホップの個数を示す値を含む。フラグ（ｆｌａｇｓ）フィールド２０６は、要請するバックアップＬＳＰの種類を示す値を含む。例えば、フラグフィールド２０６の値が“０ｘ０１”に設定されている場合には、１：１バックアップＬＳＰを要請することを示すものであって、“０ｘ０２”に設定されている場合には、Ｎ：１バックアップＬＳＰを要請することを示すものと設定されることができる。帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）フィールド２０８は、バックアップＬＳＰの帯域幅要請値を含む。インクルード−エニー（ｉｎｃｌｕｄｅ−ａｎｙ）フィールド２１０は、バックアップＬＳＰを設定するために経るべきリンクの情報を有する３２ビットベクトル値を含む。エクスクルード−エニー（ｅｘｃｌｕｄｅ−ａｎｙ）フィールド２１２は、バックアップＬＳＰを設定するために経てはならないリンクの情報を有する３２ビットベクトル値を含む。インクルード−オール（ｉｎｃｌｕｄｅ−ａｌｌ）フィールド２１４は、バックアップＬＳＰを設定するために必ず経るべきリンクの情報を有する３２ビットベクトル値を含む。

また、ｓｅｓｓｉｏｎ＿ａｔｔｒｉｂｕｔｅオブジェクト及びｒｅｃｏｒｄ ｒｏｕｔｅ ｏｂｊｅｃｔ ＩＰｖ４／ＩＰｖ６サブ−オブジェクトは、高速再経路設定のために、既存のＲＳＶＰ−ＴＥのために定義されたフラグに各々２つのフラグを追加する。

ｓｅｓｓｉｏｎ＿ａｔｔｒｉｂｕｔｅオブジェクトは、バックアップＬＳＰの帯域幅の保証を要請する帯域幅保護要請（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｄｅｓｉｒｅｄ）フラグと、ＰＬＲに保護ＬＳＰの次のルータを保護することを要請する注意保護要請（ｎｏｔｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｄｅｓｉｒｅｄ）フラグと、をさらに含む。帯域幅保護要請フラグは、“０ｘ０８”値に設定され、注意保護要請フラグは、“０ｘ１０”値に設定されるが、ＰＬＲに保護ＬＳＰの次のルータを保護することを要請するように設定されることができる。

Ｒｅｃｏｒｄ Ｒｏｕｔｅ Ｏｂｊｅｃｔ ＩＰｖ４／ＩＰｖ６サブ−オブジェクトは、バックアップＬＳＰの帯域幅が保証されるように設定されたときに、ＰＬＳが設定するフラグである帯域幅保護（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）フラグと、次のルータの障害を保護するためにバックアップＬＳＰが設定されたときに、ＰＬＲが設定するフラグである注意保護（ｎｏｔｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）フラグと、をさらに含む。一例として、帯域幅保護フラグは、“０ｘ０４”の値に設定されることができ、注意保護フラグは、“０ｘ０８”の値に設定されることができる。

以下は、前述したような拡張されたＲＳＶＰ−ＴＥ信号プロトコルによるＬＳＰ設定及びバックアップＬＳＰ設定の方法について説明する。

図４は、高速再経路設定を行うために保護ＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｐａｔｈ）及びバックアップＬＳＰを設定するシグナリング過程を示す図である。

高速再経路設定のためのＬＳＰを設定する場合に、境界ルータは、ＰＡＴＨメッセージ内にＦＡＳＴ＿ＲＥＲＯＵＴＥオブジェクト（ＦＲ ＯＢＪ）を含ませ、ＳＥＳＳＩＯＮ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥオブジェクト内の“Ｌｏｃａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｄｅｓｉｒｅｄ”フラグを設定する。また、ＦＡＳＴ＿ＲＥＲＯＵＴＥオブジェクトは、ＰＡＴＨ＿ＲＥＦＲＥＳＨメッセージにも含まれなければならない。境界ルータは、ＳＥＳＳＩＯＮ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥオブジェクト内の“ｌａｂｅｌ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｄｅｓｉｒｅｄ”フラグをもセッティングする。バックアップＬＳＰについて必要な情報（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ、ｈｏｐ ｌｉｍｉｔｓなど）は、境界ルータにより設定される。

ＰＬＲは、設定要請が受信されると、バックアップＬＳＰを設定する。このときに、ＭＰ（Ｍｅｒｇｅ Ｐｏｉｎｔ）は、予め定義されたり、ＲＳＶＰ−ＴＥのＲＲＯ（Ｒａｔｅ ＆ Ｒｏｕｔｅ Ｏｐｅｒａｔｏｒ）によって確認されることができる。ＰＬＲは、ＰＬＲの次のリンクを保護しようとする場合には、ＲＲＯを参照してすぐ次の下流ルータにバックアップＬＳＰ設定を要請し、ＰＬＲの次のルータを保護しようとする場合には、ＲＲＯを参照して２番目のＲＲＯに位置するルータにバックアップＬＳＰを設定する。ＰＬＲは、保護ＬＳＰに従ってパケットがＭＰにインバウンドラベルとして割り当てられた値を知る（learn）必要がある。ＰＬＲは、ＭＰがＧｌｏｂａｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｐａｃｅを使用しているのならば、保護ＬＳＰのＲＲＯを利用してバックアップＬＳＰによって明示的な信号無しに”インバウンドラベル（inbound label）に割当された値 ”であることがわかる。バックアップＬＳＰを設定する際に、ＰＬＲは、ＰＬＲに属し且つ保護ＬＳＰに使用されない任意のアドレスを、ＳＥＮＤＥＲ＿ＴＥＭＰＬＡＴＥのＩＰｖ４トンネル送信者アドレス（ｔｕｎｎｅｌ ｓｅｎｄｅｒ ａｄｄｒｅｓｓ）として使用する。バックアップＬＳＰの目的地アドレス（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ａｄｄｒｅｓｓ）は、ＭＰのアドレスとなる。

図５は、ＭＰＬＳ高速再経路設定のためのラベルの分配を示す図である。

図５では、保護ＬＳＰのためのラベルは、３７、１２、１４、及びポップ（Ｐｏｐ）として定義され、バックアップＬＳＰのためのラベルは、１７、２２、及びポップとして定義される。その後、このネットワークで行われるパケットの転送は、前記ラベルを用いて行われる。一方、図５では、ラベルがＲ４→Ｒ３→Ｒ２またはＲ４→Ｒ７→Ｒ６→Ｒ２に転送されるので、Ｒ４がＰＬＲとなる。なお、ポップ（Ｐｏｐ）とは、特定ラベルの信号を示すものではなく、ラベルが変更されたことを意味する。すなわち、特定ラベル番号が付いていない（ラベルが”Implicint NULL””である）パケットが入力され、このパケットがＰＯＰを介してラベルを付けることになる。

次に、ネットワークにおいて障害が発生する場合、バックアップＬＳＰにパケットをリダイレクト（転送）する過程について説明する。

図６は、図３及び図４のように設定された、ＭＰＬＳ高速再経路が適用可能なネットワークにおけるパケット転送を示す図である。

図６は、特にＲ２とＲ３との間のリンクに障害が発生した場合に、Ｒ２がバックアップＬＳＰを介してパケットを転送する過程を示す。Ｒ２は、バックアップＬＳＰを介して、Ｒ３ではなく、Ｒ４にパケットを転送する。障害が発生しなければ、Ｒ２は、Ｒ１から受信したパケットのラベルをラベル１２に変更してＲ３に転送し、Ｒ３がこのパケットのラベルを１４に変更してＲ４に転送する。一方、障害が発生した場合には、Ｒ２は、Ｒ１から受信するパケットのラベルをラベル１４に変更し、バックアップＬＳＰに該当するラベルであるラベル１７を加えた後に、Ｒ６に転送する。Ｒ７は、Ｒ６から受信したパケットに対してラベル２２をポップ（ｐｏｐ）した後に、Ｒ４に転送する。すなわち、バックアップＬＳＰを介して転送される間に、パケットは、ＭＰのラベルである１４を含むようになる。なお、図６におけるマルチキャストＳ，Ｇにつき、符号Ｓは送信元（Source）を表し、また、符号Ｇはグループ（group）を表す。

一方、このようなＭＰＬＳユニキャストに適用される高速再経路設定をＭＰＬＳマルチキャストに適用する場合を想定して説明する。

先ず、図面を参照して、一般的なＭＰＬＳマルチキャストについて説明する。

図７は、ＭＰＬＳマルチキャストのためのシグナリング過程を示す図であり、図８は、ＭＰＬＳマルチキャストパケットの転送を示す図である。

ＭＰＬＳマルチキャストでは、１台又はそれ以上の台数の下流ルータがマルチキャストグループ（tree）に加入したブランチルータでは、ＰＡＴＨメッセージが複写（Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）され、かつ、該当ルータに転送されなければならないし、ＲＥＳＶメッセージは、ブランチルータで合流（Ｍｅｒｇｅ）され、上流ルータに転送されなければならない。

ＭＰＬＳマルチキャストパケットが受信されると、該受信したルータは、マルチキャストラベル転送テーブルを参照して次のルータにラベルオペレーション（label operation）を行った後に、パケットを転送する。ブランチルータでは、ＭＰＬＳマルチキャストパケットが受信されると、該パケットが、複写（ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）され、かつＭＰＬＳマルチキャストＬＳＰが設定された全てのルータに転送されなければならない。図７は、経路設定過程でのメッセージフローを示す図である。Ｒ２は、Ｒ１から経路設定を要請するＰＡＴＨメッセージを受信し、これに対する応答として、その後に使用されるラベル情報（図では「１３」）が含まれたＲＥＳＶメッセージをＲ１に送信する。また、Ｒ２は、ラベル１３を有するパケットをＲ１から受信すると、該パケットのラベルを１３から３４に変更し、変更後のパケットをＲ３に転送し、かつ、パケットのラベルを１３から１０に変更し、変更後のパケットをＲ６に転送する。

このようなＭＰＬＳマルチキャストについての高速再経路設定の方法としては、ＭＰＬＳユニキャストの高速再経路設定を適用する方法を先ず考慮することができる。しかしながら、このようなＭＰＬＳマルチキャストに前述したＭＰＬＳユニキャストの高速再経路設定を適用すると、一部の区間で同じパケットが２回以上転送される場合が生じる。以下、このような問題点について、図９を参照して説明する。

図９は、ＭＰＬＳユニキャストの高速再経路設定を使用したＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定を示す図である。

図９では、Ｒ２は、Ｒ２−Ｒ３間のリンク障害やＲ３のルータ障害に対処するために、Ｒ４までの（すなわちＲ２→Ｒ６→Ｒ７→Ｒ４の）バックアップＬＳＰと、Ｒ１１までの（すなわちＲ２→Ｒ１０→Ｒ１１の）バックアップＬＳＰを設定し、障害発生時には、ＭＰＬＳマルチキャストパケットをユニキャストＬＳＰに転送する。ところが、この場合、Ｒ２→Ｒ６の区間では、ＭＰＬＳパケットが２回転送されてしまう。また、ユニキャスト高速再経路設定を支援するためには、ＲＲＯを支援しなければならないが、ＭＰＬＳマルチキャストでは、ブランチルータでＲＲＯがどのように支援されなければならないか、が決定されないし、種々のサブツリーからＲＲＯを受信するので、多くのＲＲＯが転送されることが生じ得る。そのため、ＲＥＳＶメッセージのサイズが大きくなることが生じ得るので、信号プロトコルに問題が生ずる。

したがって、ＭＰＬＳマルチキャストの効率的な高速再経路設定のためには、Ｒ２→Ｒ３では、ＭＰＬＳマルチキャストパケットが転送され、ユニキャストＬＳＰは、ＰＬＲであるＲ２ではなく、Ｒ６で設定されなければならない。

以下は、Ｒ２→Ｒ６の区間では、パケットをマルチキャストパケット形態で転送し、Ｒ６以後の区間では、ユニキャストＬＳＰを介してパケットを転送する、ＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定について説明する。

以下に説明するＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定は、ネクストホップデータベース（Ｎｅｘｔ Ｈｏｐ ＤａｔａＢａｓｅ；ＮＨＤＢ、以下、ＮＨＤＢと称する。）を使用して行われる。ＮＨＤＢの構築に必要な情報は、ＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定のための、拡張されたＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルを使用して収集されることができる。

以下、本発明に従ったＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定は、拡張されたシグナリングプロトコルと、拡張されたシグナリングプロトコルを使用したＮＨＤＢの構築と、ＮＨＤＢを使用したバックアップＬＳＰの設定と、によって実行（実現）される。以下は、これらについて説明した後に、ＭＰＬＳマルチキャストの高速再転送が適用されるネットワークにおけるＭＰＬＳマルチキャストパケット転送の詳細について説明する。

まず、ＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定のためのシグナリングプロトコルの拡張について説明する。一方、以下の本発明についての説明では、一例として、シグナリングプロトコルとしてＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルが使用される実施形態について述べることを予め明らかにする。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の実施形態で用いられたプロトコルと同じ機能を行うように設定された他のプロトコルを使用して行われることもできる。

ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコルのうち、特に本発明のために使用されるオブジェクトは、ネクスト（Ｎｅｘｔ）オブジェクトと、ネクスト−ネクストホップ（Ｎｅｘｔ−Ｎｅｘｔ Ｈｏｐ）オブジェクトと、ユニキャストバックアップＬＳＰ要請（Ｕｎｉｃａｓｔ ｂａｃｋｕｐ ＬＳＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ）オブジェクトである。これらのうち、ネクストホップオブジェクト及びネクスト−ネクストホップオブジェクトは、ＮＨＤＢの構築のために使用され、ユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトは、マルチキャストツリーに位置する他のルータにユニキャストＬＳＰ設定を要請する際に使用される。勿論、本発明の実施のためには、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル以外の他のオブジェクトも使用されるが、既存のものと同じオブジェクトについては、その説明を省略する。

まず、ネクストホップオブジェクトについて説明する。

図１０は、本発明に従ったシグナリングプロトコル中のネクストホップオブジェクトのフォーマットである。

図１０に示されたネクストホップオブジェクトは、隣接する下流ルータからインタフェースアドレス情報を獲得するために使用される。ネクストホップオブジェクトは、次のルータのＩＰｖ４アドレス情報９００と、該ＩＰｖ４アドレスのプレフィックス長さ情報９０２と、を含む。

次に、ネクスト−ネクストホップオブジェクトについて説明する。

図１１は、本発明に従ったシグナリングプロトコル中のネクスト−ネクストホップオブジェクトのフォーマットである。

図１１に示されたネクスト−ネクストホップオブジェクトは、上流ルータにポイント−ツ−マルチポイントＬＳＰを構築するのに参加した下流ルータの情報を通知するために使用されるオブジェクトである。ネクスト−ネクストホップオブジェクトは、次の次のルータのＩＰｖ４アドレス情報１０００と、前記ＩＰｖ４アドレスのプレフィックス長さ情報１００２とを含む。また、ネクスト−ネクストホップオブジェクトは、次の次のノードがホストであるのか否かを表示する情報Ｅ１００４をさらに含む。例えば、Ｅ１００４が“１”の値を有する場合には、次の次のノードがホストであることを示すものと設定されることができる。もちろん、この値は、本発明の理解を助けるために例示されたものであって、本発明は、このような具体的な数値に限定されない。仮に、次の次のノードがホストである場合には、ネクスト−ネクストホップオブジェクトの他のフィールドは、設定されない。ここで、「他のフィールド」とは、（次の次のノードがホストである場合には、その後のノードが存在しないため、）「その後のノードを指示するためのフィールド」を意味する。また、ネクスト−ネクストホップオブジェクトは、該当マルチキャストグループに対して次の次のノードで割り当てたラベル情報（Ｌａｂｅｌ）１００６をさらに含む。一方、図１０のネクストホップオブジェクト及び図１１のネクスト−ネクストホップオブジェクトは、Ｃ−Ｔｙｐｅだけが異なり、残りは、同じフォーマットを有する。

次に、ユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトについて説明する。

図１２は、本発明に従ったシグナリングプロトコル中のユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトのフォーマットである。

前述したように、ユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトは、マルチキャストツリーに位置する他のルータにユニキャストＬＳＰ設定を要請するときに使用されるオブジェクトである。ここで、マルチキャストツリーは、１つのマルチキャストパケットがマルチキャストグループに含まれたホストに転送されるために使用される経路を意味する。

図１２に示されたように、ユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトは、ユニキャストトンネル終端（終端点）のＩＰｖ４アドレス情報（Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄ ｐｏｉｎｔ ａｄｄｒｅｓｓ）１１００と、当該ＩＰｖ４アドレスのプレフィックス長さ情報（ｐｒｅｆｉｘ ｌｅｎｇｔｈ）１１０２と、マルチキャストソースアドレス（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｓｏｕｒｃｅ ａｄｄｒｅｓｓ）が設定されているか否かを示すフラグＳ１１０４と、バックアップＬＳＰにパケットを転送するように要請するフラグＦ１１０６と、終端点（ｅｎｄ ｐｏｉｎｔ）で該当グループアドレス（ｇｒｏｕｐ ａｄｄｒｅｓｓ）に割り当てられたラベル情報（Ｌａｂｅｌ）１１０８と、トンネルに転送しようとするマルチキャストソースアドレス（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｓｏｕｒｃｅ ａｄｄｒｅｓｓ）情報１１１０と、トンネルに転送しようとするマルチキャストグループ情報（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｇｒｏｕｐ ａｄｄｒｅｓｓ）情報１１１２とを含む。ここで、トンネルは、ＬＳＰのために設定されたトンネルである。

一方、前述したオブジェクトの説明で、各オブジェクトは、ＩＰｖ４アドレス情報を含んでいるが、これは、本発明がＩＰｖ４ネットワーク上で実行されるものと仮定したからであり、本発明がＩＰｖ４ネットワーク上ではなく、他のアドレス体系を有するネットワークにおいて実行される場合には、該当ネットワークのアドレス体系によるネットワークアドレス情報を使用することになる。

次に、前述したネクストホップオブジェクト及びネクスト−ネクストホップオブジェクトを含む、本発明に従ったシグナリングプロトコルを使用したＮＨＤＢの構築について説明する。

図１３は、ＮＨＤＢの構成図である。

ＮＨＤＢは、図１３に示すように、連結（接続）される次のルータのＩＰｖ４アドレス情報及びラベル情報についてのデータと、次の次のルータのＩＰｖ４アドレス情報及びラベル情報についてのデータと、が関連付けられたツリー形態の構造であることが分かる。もちろん、これは、単にＮＨＤＢの理解を助けるために例示した形態にすぎないものであり、ＮＨＤＢの格納形態（すなわちデータの格納構造）は、各々のシステムの特性に応じて好ましく選択されることができる。

図１３は、Ｒ２が有するＮＨＤＢである。前述した図２乃至図９（特に図７乃至図９）のネットワーク構成図を参照して、図１３のＮＨＤＢについて説明する。図７乃至図９に示されているように、Ｒ２に連結（接続）される次のルータは、Ｒ３及びＲ６であり、Ｒ１１及びＲ４がＲ２の次の次のルータとしてＲ３を介してＲ２に接続される。ＮＨＤＢは、これらの各ルータのＩＰｖ４アドレス情報及びラベル情報についてのデータを含む。もちろん、Ｒ１０も同様にＲ２の次のルータとして扱う（すなわちＮＨＤＢに登録する）ことができるが、ここでは、図１３に示すように、Ｒ３及びＲ６だけがＲ２の次のルータとしてＮＨＤＢに登録された実施形態を例として、本発明についての説明を行う。

ＮＨＤＢの構築において、Ｒ２は、下流ルータから受信したＲＳＶＰ ＲＥＳＶメッセージ内のラベル（ｌａｂｅｌ）オブジェクト及びネクストホップオブジェクトを使用して、Ｒ３またはＲ６のＩＰｖ４アドレス及びラベルを獲得することができる。また、Ｒ２は、ネクスト−ネクストホップオブジェクトを使用して、Ｒ１１またはＲ４のＩＰｖ４アドレス及びラベルを獲得することができる。

次に、図１３のＮＨＤＢを使用したバックアップＬＳＰの設定について説明する。

バックアップＬＳＰを設定するための、ＮＨＤＢから得られたＩＰｖ４アドレスまで行くルーティング情報の獲得は、ユニキャストルーティング情報を基盤にしたＣＳＰＦ（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ−ｂａｓｅｄ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）を使用して行われることができる。もちろん、ルーティング情報の獲得は、多様なルーティングプロトコルを用いて行われることができるが、ルーティングプロトコルについて別途の説明は省略する。

図９で、保護ＬＳＰをＲ２−Ｒ３−Ｒ４であると仮定した上で、ＮＨＤＢを使用した、保護ＬＳＰに対するバックアップＬＳＰの設定について説明する。なお、ここでは、図９における全てのリンクのメトリック（Ｍｅｔｒｉｃ）値は、同一であると仮定する。まず、Ｒ２からＲ４までの、Ｒ２→Ｒ３を経ない最短ルートを計算すると、Ｒ２→Ｒ１０→Ｒ１１→Ｒ４及びＲ２→Ｒ６→Ｒ７→Ｒ４の２つのルートが計算される。ＮＨＤＢを参照すると、これらの計算された２つのルートのうち、ＮＨＤＢに最も類似したルートがＲ２→Ｒ６→Ｒ７→Ｒ４であることから、Ｒ４までのユニキャスト情報は、Ｒ６を経るルートを用いて転送される。したがって、Ｒ２は、Ｒ６を介してバックアップＬＳＰ設定を要請する。Ｒ２は、Ｒ６にバックアップＬＳＰ設定を要請するときに、ユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクト（図１２参照）を含むメッセージを転送する。

一方、Ｒ２からＲ１１までのルートを考慮する場合には、Ｒ２→Ｒ３を経ないＲ２からＲ１１までの最短ルートはＲ２→Ｒ１０→Ｒ１１であるが、図１３に示すように、ＮＨＤＢにはこれに該当するルートが存在しないので、Ｒ１１にパケットを転送するためには、既存のユニキャストＬＳＰを設定する方式を使用する。

このような過程は、各ルータ毎に行われる。Ｒ６は、ユニキャストバックアップＬＳＰ設定を要請されたときに、自機のＮＨＤＢを参照してユニキャストバックアップＬＳＰを設定するＥＲ（Ｅｘｐｌｉｃｉｔ Ｒｏｕｔｅ）を選択する。このとき、ＥＲのうち、ＮＨＤＢに最も類似したルートにＰＡＴＨメッセージを転送する。

以下は、本発明に従ったＭＰＬＳマルチキャストＬＳＰ設定及びＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定のためのバックアップＬＳＰの設定過程を、添付図面を参照して説明する。

図１４は、ＭＰＬＳマルチキャストのＬＳＰ設定のためのネクストホップオブジェクト及びネクスト−ネクストホップオブジェクトの使用を示す図である。

ネクストホップオブジェクト及びネクスト−ネクストホップオブジェクトは、ＲＥＳＶメッセージに含まれ、下流ルータから上流ルータに転送されることができる。

境界ルータであるＲ１は、ＬＳＰを設定するときに、高速再経路設定のためのバックアップＬＳＰの設定を要請するＬＳＰについては、その設定を要請するＰＡＴＨメッセージにＦＡＳＴ＿ＲＥＲＯＵＴＥオブジェクト（図３参照）を含み、上述したＳＥＳＳＩＯＮ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥオブジェクト内の該当フラグを設定する。ＦＡＳＴ＿ＲＥＲＯＵＴＥオブジェクト内のフィールドとＳＥＳＳＩＯＮ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥオブジェクト内のフラグ設定は、ユニキャストＬＳＰと同様の方法で行われることができる。

ＰＬＲであるＲ２は、Ｒ１からＦＡＳＴ＿ＲＥＲＯＵＴＥオブジェクトを含むＰＡＴＨメッセージを受信すると、そのＰＡＴＨメッセージにより要請されたＬＳＰが、バックアップＬＳＰの設定に必要なＬＳＰであることを認識する。換言すると、Ｒ２は、該当ＬＳＰについてのセッション情報をルータ内に生成するときに、バックアップＬＳＰ設定が必要である旨を示すデータを格納する。そして、Ｒ２は、マルチキャストルーティングテーブルを参照して、その該当ＰＡＴＨメッセージを、変更することなくそのまま保護ＬＳＰに転送する。

Ｒ２から前記ＰＡＴＨメッセージを受信した、下流ルータであるＲ３は、Ｒ２にＲＥＳＶメッセージを転送するときに、ネクストホップオブジェクト（図１０参照）及びネクスト−ネクストホップオブジェクト（図１１参照）を生成し、これらを上流ルータであるＲ２に転送する。ネクストホップオブジェクトは、該当ルータのＩＰｖ４アドレスを使用して生成され、ネクスト−ネクストホップオブジェクトは、該当ルータの下流ルータから受信したネクストホップオブジェクトとラベルマッピングメッセージを使用して生成される。下流ルータが複数個である場合には、下流ルータの個数だけネクストネクストホップオブジェクトが生成される。すなわち、図１４で、Ｒ３は、Ｒ１１の情報を含むネクスト−ネクストホップオブジェクト及びＲ４の情報を含むネクスト−ネクストホップオブジェクトの２つのネクスト−ネクストホップオブジェクトを生成し、Ｒ２に転送する。これらのネクスト−ネクストホップオブジェクトは、Ｒ３がＲ１１及びＲ４から受信したネクストホップオブジェクトとラベル情報を用いて生成される。Ｒ３は、Ｒ１１及びＲ４から受信したネクストホップオブジェクトは、ネクスト−ネクストホップオブジェクトとしてＲ２に転送するが、Ｒ１１及びＲ４から受信したネクスト−ネクストホップオブジェクトは、自機のＮＨＤＢの構築のために使用するだけで、Ｒ２には転送しない。

Ｒ３からネクストホップオブジェクト及びネクスト−ネクストホップオブジェクトを受信したＲ２は、これを用いて自機のＮＨＤＢを構築する。このように下流ルータから受信したネクストホップオブジェクト及びネクスト−ネクストホップオブジェクトを使用したＮＨＤＢの構築は、Ｒ２でなく、他のルータでも同様に行われることができる。

Ｒ２は、ネクストホップオブジェクトとネクスト−ネクストホップオブジェクトが含まれたＲＥＳＶメッセージをＲ３から受信すると、該当するＬＳＰのセッション情報を参照して、該当ＬＳＰが高速再経路設定が要求されたＬＳＰであるか否かを確認する。

ネットワークにおいて発生し得る障害の例としては、リンク障害とルータの障害を挙げることができるが、該当ＬＳＰがリンク障害に対処するためのバックアップＬＳＰの設定が要請されたＬＳＰであれば、該当ＬＳＰについてのバックアップＬＳＰは、ネクストホップオブジェクトのＩＰｖ４アドレスに設定され、該当ＬＳＰがルータ障害に対するバックアップＬＳＰ設定が要請されたＬＳＰであれば、該当ＬＳＰについてのバックアップＬＳＰは、ネクスト−ネクストホップオブジェクトのＩＰｖ４アドレスに設定される。

Ｒ２は、前述したように選択されたＩＰｖ４アドレスで、ユニキャストルーティングを基盤とするＣＳＰＦアルゴリズムを用いて、ＥＲ（Ｅｘｐｌｉｃｔ Ｒｏｕｔｅ）を計算する。この際、保護ＬＳＰ区間は、含まれてはならない。

Ｒ２は、ＮＨＤＢを参照して、選択されたＥＲのうちＮＨＤＢに含まれるＥＲを選択する。例えば、Ｒ２からＲ４までのＥＲには、Ｒ２→Ｒ１０→Ｒ１１→Ｒ４、及びＲ２→Ｒ６→Ｒ７→Ｒ４のうち、ＮＨＤＢと一致する区間を有するＲ２→Ｒ６→Ｒ７→Ｒ４が選択される。

Ｒ２は、選択されたＥＲに応じてＲ６にＰＡＴＨメッセージを転送する。Ｒ２からＲ６に転送されるＰＡＴＨメッセージは、Ｒ２からＲ３に転送された、保護ＬＳＰのＰＡＴＨメッセージと同じ情報を含み、ユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトを含む。Ｒ２は、Ｒ６からＲＥＳＶメッセージを受信すると、バックアップＬＳＰの設定のためのＰＡＴＨメッセージをＲ６に転送し、その後、Ｒ１からＰＡＴＨ ＲＥＦＲＥＳＨメッセージが受信されたときに、そのＰＡＴＨメッセージにユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトを含めて、Ｒ６に転送する。

ユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトが含まれたＰＡＴＨメッセージを受信したルータは、ＰＬＲで行った方式により終端点までのＥＲを計算し、Ｒ６のＮＨＤＢを参照してＬＳＰの方向を決定する。これについて添付の図面を参照して説明する。

図１５は、ＭＰＬＳマルチキャストのバックアップＬＳＰ設定を示す図である。

図１５で、Ｒ６は、Ｒ２から受信したＰＡＴＨメッセージにユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトが含まれている場合には、オブジェクト内に存在するＥｎｄ Ｐｏｉｎｔ Ａｄｄｒｅｓｓに対してＣＳＰＦを適用して、ＥＲを計算する。Ｒ６は、計算されたＥＲに関してＮＨＤＢを参照して、ＰＡＴＨメッセージの方向を決定する。図１５では、Ｒ４に行くためのＮＨＤＢがないので、Ｒ６は、ユニキャストルーティングテーブルを参照してＰＡＴＨメッセージを転送したり、或いは、計算されたＥＲをＰＡＴＨメッセージのＥｘｐｌｉｃｉｔ Ｒｏｕｔｅオブジェクトに含ませることができる。

図１５で、Ｒ６は、ユニキャストＬＳＰバックアップ要請オブジェクト内のラベル、マルチキャストソースアドレス、マルチキャストグループアドレスを用いて、該当マルチキャスト（Ｓ、Ｇ）がユニキャストバックアップＬＳＰに転送されなければならないことを認識することができ、変える（交換される）べきラベル情報をも認識することができる。ここで、“Ｓ”は、ソース（ｓｏｕｒｃｅ）を示し、“Ｇ”は、グループ（ｇｒｏｕｐ）を示す。

図１５では、Ｒ２からＲ１１まで行くＥＲがＲ２→Ｒ１０→Ｒ１１であり、該当ＥＲにＮＨＤＢに含まれる区間がないので、Ｒ２→Ｒ１０→Ｒ１１までの経路設定は、既存のユニキャストＬＳＰ設定方式によって行われる。

Ｒ２は、ネットワーク障害発生を感知すると、パケットをバックアップＬＳＰに転送するために、障害が発生したことをＲ６に通知する。障害の感知は、ルータ間でのハローメッセージの交換などにより行われることができる。ユニキャストラベル要請（ｕｎｉｃａｓｔ ｌａｂｅｌ ｒｅｑｕｅｓｔ）オブジェクトを使用し、この際、“Ｆ”フラグを設定しなければならない。また、障害発生の感知は、ハローメッセージの交換により行われる場合には、図１のメッセージ処理部で行うことができる。この場合に、メッセージ処理部は、「障害感知部」の用語で称することもある。

Ｒ６は、“Ｆ”フラグが設定されたＵｎｉｃａｓｔ Ｌａｂｅｌ Ｒｅｑｕｅｓｔオブジェクトを受信すると、バックアップＬＳＰが設定されているのか否かを確認し、バックアップＬＳＰが設定されている場合には、パケットを該当バックアップＬＳＰに転送する。一方、バックアップＬＳＰが設定されていない場合には、Ｒ６は、ユニキャストバックアップＬＳＰ設定を試みる。

Ｒ６は、設定されたバックアップＬＳＰにＭＰＬＳマルチキャストパケットを転送するが、これについては添付の図１６を参照して説明する。

図１６は、図１５で設定されたバックアップＬＳＰを介した、高速再経路設定が適用されるＭＰＬＳマルチキャストパケットの転送を示す図である。

図１６で、Ｒ２は、Ｒ６に既存のマルチキャストパケットを転送し、Ｒ６は、ラベルを、Ｒ４が該当マルチキャストグループに割り当てたラベルにスワップ（Ｓｗａｐ）し、ユニキャストバックアップＬＳＰのためのラベルをプッシュ（Ｐｕｓｈ）して転送する。すなわち、Ｒ６は、受信された、ラベル１０を有するパケットのラベルを２７に変えた後に、該ラベルをＲ７に転送する。Ｒ４は、受信されたパケットを既存のラベルテーブルを参照してＲ９に転送することができる。Ｒ１１は、既存のＲ１０方向にマルチキャストツリーがないので、既存のユニキャスト高速再経路設定のパケット転送方式を用いて転送する。

前述したように、本発明は、拡張されたシグナリングプロトコルを使用して各々のルータ毎に自機を基準にしてツリー形態の構造を有するＮＨＤＢを構築し、構築されたＮＨＤＢを参照してＭＰＬＳマルチキャスト高速再経路設定のためのＬＳＰを決定する。本発明は、障害が発生してバックアップ経路を介してのパケットの転送が行われる場合、保護ＬＳＰ及びバックアップＬＳＰが既存のマルチキャストパケットの転送経路に重複して含まれる場合には、重複する経路については、マルチキャスト形態にパケットを転送することによって、重複メッセージ転送を防止し、且つ効率的なＭＰＬＳマルチキャスト再経路設定を可能にする。

本発明による高速再経路設定装置のブロック構成図である。 高速再経路設定が適用されることができるネットワークの構成図である。 高速再経路設定のためのバックアップＬＳＰの設定のために使用されるｆａｓｔ＿ｒｅｒｏｕｔｅオブジェクトのフォーマットである。 高速再経路設定を行うために保護ＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｐａｔｈ）及びバックアップＬＳＰを設定するシグナリング過程を示す図である。 ＭＰＬＳ高速再経路設定のためのラベルの分配を示す図である。 図３及び図４のように設定された、ＭＰＬＳ高速再経路が適用可能なネットワークにおけるパケット転送を示す図である。 ＭＰＬＳマルチキャストのためのシグナリング過程を示す図である。 ＭＰＬＳマルチキャストパケットの転送を示す図である。 ＭＰＬＳユニキャストの高速再経路設定を用いたＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定を示す図である。 本発明によるシグナリングプロトコル中のネクストホップオブジェクトのフォーマットである。 本発明によるシグナリングプロトコル中のネクスト−ネクストホップオブジェクトのフォーマットである。 本発明によるシグナリングプロトコル中のユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトのフォーマットである。 ＮＨＤＢ（Ｎｅｘｔ Ｈｏｐ ＤａｔａＢａｓｅ）の構成図である。 ＭＰＬＳマルチキャストのＬＳＰ設定のためのネクストホップオブジェクト及びネクスト−ネクストホップオブジェクトの使用を示す図である。 ＭＰＬＳマルチキャストのバックアップＬＳＰ設定を示す図である。 図１５で設定されたバックアップＬＳＰを介した、高速再経路設定が適用されるＭＰＬＳマルチキャストパケットの転送を示す図である。

符号の説明

Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９ ルータ
Ｒ１０、Ｒ１１ ルータ

Claims (24)

1. ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）マルチキャストの高速再経路設定装置であって、
   上流ノード（ｕｐｓｔｒｅａｍ ｎｏｄｅ）または下流ノード（ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ ｎｏｄｅ）との間でメッセージ送受信を行うメッセージ転送部と、
   上流ノードからの設定要請メッセージを通してその設定を要請された経路がＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定を行う経路であれば、ＮＨＤＢ（Ｎｅｘｔ Ｈｏｐ ＤａｔａＢａｓｅ）を構築するための経路設定要請メッセージを前記メッセージ転送部を介して下流ノードに転送し、前記下流ノードから受信される応答メッセージに含まれた情報を用いてＮＨＤＢを構築するメッセージ処理部と、
   前記構築されたＮＨＤＢを格納するための格納部と、
   を備えることを特徴とするＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
2. 前記メッセージ処理部は、設定が要請された該当経路のセッション情報を用いて、該当経路が高速再経路設定が要求された経路であるか否かの確認を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
3. 前記メッセージ処理部は、次の下流ノードと次の次の下流ノードのネットワークアドレス情報及びラベル情報を含めて前記ＮＨＤＢを構築する
   ことを特徴とする請求項１に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
4. 前記メッセージ処理部は、ＩＰｖ４アドレス情報を前記ネットワークアドレス情報として使用する
   ことを特徴とする請求項３に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
5. 前記メッセージ処理部は、前記ＮＨＤＢの構築のために使用される情報を、前記下流ノードから受信されるＲＳＶＰ−ＴＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）プロトコルのネクストホップオブジェクト及びネクスト−ネクストホップオブジェクトを介して受信する
   ことを特徴とする請求項１に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
6. 前記メッセージ処理部は、前記ネクストホップオブジェクトを介して次の下流ノードのネットワークアドレス情報及びラベル情報を受信する
   ことを特徴とする請求項５に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
7. 前記メッセージ処理部は、前記ネクスト−ネクストホップオブジェクトを介して次の次の下流ノードのネットワークアドレス情報及びラベル情報を受信する
   ことを特徴とする請求項５に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
8. 前記構築されたＮＨＤＢを参照して経路を計算し決定する経路計算部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
9. 前記経路計算部は、前記ＮＨＤＢからバックアップ経路の目的地ネットワークアドレス情報を獲得し、前記ネットワークアドレスまでのルーティング情報をＣＳＰＦ（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ−ｂａｓｅｄ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）を用いて獲得する
   ことを特徴とする請求項８に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
10. ＭＰＬＳマルチキャスト高速再経路設定のためのプロトコルであって、
    ＭＰＬＳマルチキャスト高速再経路設定のための経路設定時に使用されるＮＨＤＢを構築するための情報を含むネクストホップオブジェクトと、
    ＮＨＤＢを構築するための情報を含むネクスト−ネクストホップオブジェクトと、
    該当マルチキャストツリーに位置する他のノードにユニキャストバックアップ経路の設定を要請するユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトと、
    を備えることを特徴とするＭＰＬＳマルチキャスト高速再経路設定のプロトコル。
11. 前記ネクストホップオブジェクトは、次の下流ノードのネットワークアドレス情報及びラベル情報を含む
    ことを特徴とする請求項１０に記載のＭＰＬＳマルチキャスト高速再経路設定のプロトコル。
12. 前記ネクスト−ネクストホップオブジェクトは、次の次の下流ノードのネットワークアドレス情報及びラベル情報を含む
    ことを特徴とする請求項１０に記載のＭＰＬＳマルチキャスト高速再経路設定のプロトコル。
13. 前記ユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトは、ユニキャストバックアップ経路の設定のために使用されるトンネルの終端点ネットワークアドレス情報、終端点で該当マルチキャストグループアドレスに割り当てられたラベル情報、前記トンネルに転送しようとするマルチキャストソースアドレス情報及び前記トンネルに転送しようとするマルチキャストグループアドレス情報を含む
    ことを特徴とする請求項１０に記載のＭＰＬＳマルチキャスト高速再経路設定のプロトコル。
14. ＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定のための代替経路が設定されているＭＰＬＳネットワークのＭＰＬＳマルチキャスト高速再経路設定装置であって、
    上流ノード及び下流ノードとの間でメッセージ送受信を行うメッセージ転送部と、
    下流ノードとの間に障害が発生したか否かを判断する障害感知部と、
    前記障害が発生したノードの代替ノードを検索する経路計算部と、
    上流ノードから受信したマルチキャストパケットが前記障害が発生した経路及び代替経路を介して全て転送されなければならないパケットであるのか否かを判断し、前記マルチキャストパケットが前記２つの経路の両方を介して転送されなければならないパケットであれば、前記マルチキャストパケットを次のブランチノードまでマルチキャストパケットの形態で転送し、前記次のブランチノードから前記パケットの目的地ノードまでのユニキャストバックアップ経路を設定するようにするパケット処理部と、
    を備えることを特徴とするＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
15. 前記経路計算部は、ユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクトを含むメッセージを前記メッセージ転送部を介して前記ブランチノードに転送することによって、前記ブランチノードから前記パケットの目的地ノードまでのユニキャストバックアップ経路を設定するようにする
    ことを特徴とする請求項１４に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
16. 前記障害感知部は、隣接ノードとの間でのハローメッセージ（Ｈｅｌｌｏ Ｍｅｓｓａｇｅ）の交換により前記障害発生の有無を判断する
    ことを特徴とする請求項１４に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
17. 前記障害感知部は、前記隣接ノードから所定の基準時間以上メッセージが受信されなければ、該当ノードとの間に障害が発生したと判断する
    ことを特徴とする請求項１６に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
18. 前記障害は、前記下流ノードとの間を接続するリンクに発生した障害であるか、又は、前記下流ノードに発生した障害である
    ことを特徴とする請求項１４に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定装置。
19. ＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定方法であって、
    ネットワーク上での高速再経路設定のために使用されるＮＨＤＢを構築するための情報を下流ノードから受信する第１過程と、
    前記受信された情報を用いてＮＨＤＢを構築する第２過程と、
    前記構築されたＮＨＤＢを用いてＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定のための経路を設定する第３過程と、
    を備えることを特徴とするＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定方法。
20. 前記ＮＨＤＢを構築するための情報は、前記下流ノードから受信されるネクストホップオブジェクト及びネクスト−ネクストホップオブジェクトを介して受信される
    ことを特徴とする請求項１９に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定方法。
21. 前記ＮＨＤＢは、次の下流ノード及び次の次の下流ノードのネットワークアドレス情報及びラベル情報を含む
    ことを特徴とする請求項１９に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定方法。
22. 前記第３過程の経路設定は、ＣＳＰＦ（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ−ｂａｓｅｄ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）を用いて行われる
    ことを特徴とする請求項１９に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定方法。
23. 使用したＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定のためのバックアップ経路がＮＨＤＢを用いて設定されたネットワークのＭＰＬＳマルチキャスト高速再経路設定方法であって、
    保護経路での障害発生を感知する第１過程と、
    前記障害が発生した保護経路に対するバックアップ経路を検索する第２過程と、
    上流ノードから受信したマルチキャストパケットの既存の転送経路のうち前記バックアップ経路が含まれるか否かを判断する第３過程と、
    前記既存の転送経路のうち前記バックアップ経路が含まれるマルチキャストパケットを前記バックアップ経路上の次のブランチノードまでマルチキャストパケットの形態で転送し、前記ブランチノードに前記ブランチノードから前記バックアップ経路の終端ノードまでのユニキャストバックアップ経路設定を要請する第４過程と、
    を備えることを特徴とするＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定方法。
24. 前記設定されるユニキャストバックアップ経路は、ユニキャストバックアップＬＳＰ要請オブジェクト及びＣＳＰＦ（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ−ｂａｓｅｄ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）を用いて選択された経路である
    ことを特徴とする請求項２３に記載のＭＰＬＳマルチキャストの高速再経路設定方法。

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