JP2006515499A - ネットワークフォワーディングエレメントでデータプレーンの挙動を構成するための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、インターネットを介してホストコンピュータ140(140−1,...,140−N)に結合されるインターネットホスト102を含んでいる、従来のネットワーク100を説明するブロック図である。一般に、インターネットホスト102とホストコンピュータ140との間の情報のルーティングは、データパケットを転送するための従来の手段に従って実行される。インターネットホスト102から様々なホストコンピュータ140にインターネット内で様々なパケットが経路制御される。従来のパケット化された情報を送信するときにこのモデルは上手くいくが、マルチメディアアプリケーションと同様に、遠隔地間会議を含む様々なアプリケーションが登場しており、これらのアプリケーションは、従来のネットワーク内で受ける遅延に対して感度が高い。
図6は、本発明の1実施の形態に係る、図4に示されるような、たとえばネットワークエレメント400のネットワークフォワーディングエレメントによるデータプレーンの振る舞いを構成するための方法600を説明するフローチャートである。プロセスブロック602で、プロトコルアプリケーションから抽出されたプロトコルコンフィギュレーション情報は、ネットワークエレメントのコントロールプレーンで受信される。1実施の形態では、プロトコルアプリケーションは、プロトコルのアプリケーションプログラミングインタフェース(API)を利用してネットワーク/ルーティングプロトコルを実現し、このAPIは、プロトコルコンフィギュレーション情報を抽出するための責任を果たす。
複数のデータプレーンの振る舞いを構成するためのコントロールインタフェース及びAPIの1実現の幾つかの態様が記載される。しかし、コントロールインタフェース及びAPIの様々な実現は、先に記載された機能を補足、補充、及び/又は置換することを含む様々な機能を提供する。機能は、コントロールプレーンの一部として、又は異なる実施の形態の実現におけるネットワークエレメントの一部として実現することができる。さらに、上述された記載は、説明のために、本発明の実施の形態の全体的な理解を提供するために特定の用語が使用されている。しかし、本発明の実施の形態を実施するため、特定の詳細が必要とされていないことは、当業者にとって明らかであろう。
Claims (35)
- ネットワークエレメントのコントロールプレーンで、ネットワークプロトコルのアプリケーションプログラミングインタフェース(API)を利用してプロトコルアプリケーションから抽出されたプロトコルコンフィギュレーション情報を受信するステップと、
前記受信されたプロトコルコンフィギュレーション情報により規定されるネットワークプロトコルに対応するコントロールインタフェースを使用して、該受信されたプロトコルコンフィギュレーション情報を処理するステップと、
前記コントロールインタフェースにより、前記受信されたプロトコルコンフィギュレーション情報に従って、前記ネットワークエレメントの1以上のデータプレーンのフォワーディングエレメントを構成するステップと、
を備えることを特徴とする方法。 - 前記受信されたプロトコルコンフィギュレーション情報を処理するステップは、
前記プロトコルコンフィギュレーション情報により規定される該ネットワークプロトコルを実現するため、前記データプレーンでフォワーディングエレメントを選択するステップと、
前記プロトコルコンフィギュレーション情報に従って前記選択されたフォワーディングエレメントで形成するための1以上のインタフェース特定テーブルを決定するステップと、
前記インタフェース特定テーブルを含んでいるフォワーディングエレメントが前記インタフェース特定テーブルでのエントリに従う決定を確定するように、前記インタフェース特定テーブルで1以上のエントリを決定するステップと、
を更に備える請求項1記載の方法。 - 前記1以上のデータプレーンのフォワーディングエレメントを構成するステップは、
前記データプレーンからのイベントの受信を可能にするため、前記プロトコルコンフィギュレーション情報により規定される前記ネットワークプロトコルを前記データプレーンと登録するステップと、
ネットワークエレメントのデータプレーンのうちの1以上のフォワーディングエレメントからフォワーディングエレメントを選択するステップと、
前記プロトコルコンフィギュレーション情報に従って前記選択されたフォワーディングエレメントでの1以上のインタフェース特定テーブルについて前記選択されたフォワーディングエレメントを照会するステップと、
前記プロトコルアプリケーションにより実現された前記ネットワークプロトコルに対応するパケットを処理するとき、データプレーンの振る舞いを制御するため、前記選択されたフォワーディングエレメントの前記インタフェース特定テーブルで1以上のエントリを生成してポピュレートするステップと、
を更に備える請求項1記載の方法。 - 前記生成するステップは、
前記生成されたインタフェース特定テーブルを決定するため、前記選択されたフォワーディングエレメントを照会するステップと、
前記受信されたプロトコルコンフィギュレーション情報に従って前記生成されたインタフェース特定テーブルをポピュレートするステップと、
を更に備える請求項3記載の方法。 - 前記データプレーンエレメントを構成するステップは、
ブートアップの間に前記データプレーンからのイベントの受信を可能にするため、前記ネットワークプロトコルを前記ネットワークエレメントのデータプレーンで登録するステップと、
前記受信されたプロトコルコンフィギュレーション情報に従ってIPv4ルーティングプロトコルを実現するため、前記ネットワークエレメントの前記データプレーンでフォワーディングエレメントを選択するステップと、
ブートアップの間に前記選択されたフォワーディングエレメントで生成されたフォワーディングテーブルについて前記選択されたフォワーディングエレメントを照会するステップと、
ブートアップの間に前記選択されたフォワーディングエレメントで生成されたアドレスレゾリューションテーブルについて、前記選択されたフォワーディングエレメントを照会するステップと、
プロトコルアプリケーションのルート更新要求が受信されたとき、前記フォワーディングテーブルでIPv4ルーティングエントリを追加/削除するステップと、
プロトコルアプリケーションのアドレスレゾリューションの更新要求が受信されたとき、前記アドレスレゾリューションテーブルにIPv4エントリを追加/削除するステップと、
を更に備える請求項1記載の方法。 - 前記1以上のデータプレーンのフォワーディングエレメントを構成するステップは、
ブートアップの間に前記データプレーンからのイベントの受信を可能にするため、前記ネットワークプロトコルを前記データプレーンと登録するステップと、
前記受信されたプロトコルコンフィギュレーション情報に従ってIPv6ルーティングプロトコルを実現するため、前記ネットワークエレメントのデータプレーンのフォワーディングエレメントを選択するステップと、
ブートアップの間に前記選択されたフォワーディングエレメントで生成されたIPv6フォワーディングテーブルについて前記選択されたフォワーディングエレメントを照会するステップと、
ブートアップの間に前記選択されたフォワーディングエレメントで生成されたIPv6ネイバーテーブルについて前記選択されたフォワーディングエレメントを照会するステップと、
プロトコルアプリケーションのルート更新要求が受信されたとき、前記フォワーディングテーブルにIPv6ルーティングエントリを追加/削除するステップと、
プロトコルアプリケーションのネイバーテーブル更新要求が受信されたとき、前記ネイバーテーブルにIPv6ネイバーエントリを追加/削除するステップと、
を更に備える請求項1記載の方法。 - 前記データプレーンの前記1以上のフォワーディングエレメントを構成するステップは、
ブートアップの間にMPLSプロトコルを実現するために選択されたフォワーディングエレメントでFTNテーブルを生成するステップと、
ブートアップの間に前記選択されたフォワーディングエレメントでILMテーブルを生成するステップと、
ブートアップの間に前記選択されたフォワーディングエレメントでFTN DiffServコンテクストテーブルを生成するステップと、
ブートアップの間に前記選択されたフォワーディングエレメントでILM DiffServコンテクストテーブルを生成するステップと、
プロトコルアプリケーションのFTNテーブル更新要求が受信されたとき、前記FTNテーブルにMPLS FTNエントリを追加/削除するステップと、
プロトコルアプリケーションのILMテーブル更新要求が受信されたとき、前記ILMテーブルにMPLS ILMエントリを追加/削除するステップと、
プロトコルアプリケーションのMPLS E−LSPコンフィギュレーション更新要求が受信されたとき、前記FTN DiffServコンテクストテーブルにMPLS E−LSPコンフィギュレーションエントリを追加/削除するステップと、
プロトコルアプリケーションのMPLS E−LSPプレコンフィギュレーション更新要求が受信されたとき前記ILM DiffServコンテクストテーブルにMPLS E−LSPプレコンフィギュレーションエントリを追加/削除するステップと、
を更に備える請求項1記載の方法。 - 前記データプレーンの前記1以上のフォワーディングエレメントを構成するステップは、
ブートアップの間にDiffServネットワークプロトコルを実現するために選択されるフォワーディングエレメントで複数のDiffServテーブルを生成するステップと、
プロトコルアプリケーションの分類子更新要求が受信されたとき、前記選択されたフォワーディングエレメントで生成されたDiffServ分類子テーブルにフィルタエントリを追加/削除するステップと、
プロトコルアプリケーションのメーター更新要求が受信されたとき、前記選択されたフォワーディングエレメントで生成されたDiffServメーターテーブルにメーターエントリを追加/変更/削除するステップと、
プロトコルアプリケーションのマーカー更新要求が受信されたとき、前記選択されたフォワーディングエレメントで生成されたDiffServマーカーテーブルにマーカーエントリを追加/変更/削除するステップと、
プロトコルアプリケーションのドロッパー更新要求が受信されたとき、前記選択されたフォワードエレメントで生成されたDiffServアルゴリズムドロッパーテーブルにドロッパーエントリを追加/変更/削除するステップと、
プロトコルアプリケーションのキュー更新要求が受信されたとき、前記選択されたフォワーディングエレメントで生成されたDiffServキューテーブルに照会エントリを追加/変更/削除するステップと、
プロトコルアプリケーションのスケジューラ更新要求が受信されたとき、前記選択されたフォワーディングエレメントで生成されたDiffServスケジューラテーブルにスケジューラエントリを追加/変更/削除するステップと、
を更に備える請求項1記載の方法。 - 前記データプレーンで、パケットを受信するステップと、
イベントがトリガされたとき、受信されたパケットに対応するネットワークプロトコルを実現するプロトコルアプリケーションを通知するステップと、
さもなければ、前記受信されたパケットと関連されるネットワークプロトコルに対応する1以上のインタフェース特定テーブルでプログラムされるフォワーディングエレメントを決定するステップと、
イベントがトリガされたとき、前記受信されたパケットに対応するネットワークプロトコルを実現するプロトコルアプリケーションを通知するステップと、
さもなければ、前記プロトコルコンフィギュレーション情報に従って、前記受信されたパケットと関連される前記コントロールインタフェースにより生成されるインタフェース特定テーブルのエントリに従い前記受信されたパケットを処理するステップと、
を更に備える請求項1記載の方法。 - 前記ネットワークプロトコルのAPIは、ルーティングプロトコルのAPI、スイッチングプロトコルのAPI、及びサービス品質(QoS)プロトコルのAPIのうちの1つである、
請求項1記載の方法。 - 前記ルーティングプロトコルのAPIは、IPv4プロトコル及びIPv6プロトコルのうちの1つである、
請求項10記載の方法。 - 前記スイッチングプロトコルのAPIは、MPLSプロトコルのAPIである、
請求項10記載の方法。 - 前記QoSプロトコルのAPIは、DiffServプロトコルのAPIである、
請求項10記載の方法。 - 前記ネットワークプロトコルのAPIは、特定のトラフィックフローのパケットを所望の特別な処理と関連付けするのを可能にするためのサービス品質の機能を備える、
請求項1記載の方法。 - 前記所望の特別の処理は、リアルタイムサービス又はデフォルトではないサービス品質のうちの少なくとも1つを備える、
請求項14記載の方法。 - プロセッサにより実行されたとき、コンピュータに、
ネットワークエレメントのコントロールプレーンで、ネットワークプロトコルのアプリケーションプログラミングインタフェース(API)を利用してプロトコルアプリケーションから抽出されたプロトコルコンフィギュレーション情報を受信するステップと、
前記受信されたプロトコルコンフィギュレーション情報により規定されるネットワークプロトコルに対応するコントロールインタフェースを使用して、前記受信されたプロトコルコンフィギュレーション情報を処理するステップと、
前記コントロールインタフェースにより、前記受信されたプロトコルコンフィギュレーション情報に従って、前記ネットワークエレメントの1以上のデータプレーンのフォワーディングエレメントを構成するステップと、
を備える方法を実行するように指示するプログラム命令を含むコンピュータ読取り可能な記憶媒体。 - 前記受信されたプロトコルコンフィギュレーション情報を処理するステップは、
前記プロトコルコンフィギュレーション情報により規定される前記ネットワークプロトコルを実現するため、前記データプレーンでフォワーディングエレメントを選択するステップと、
前記プロトコルコンフィギュレーション情報に従って前記選択されたフォワーディングエレメントで形成するための1以上のインタフェース特定テーブルを決定するステップと、
前記インタフェース特定テーブルを含んでいるフォワーディングエレメントが前記インタフェース特定テーブルでのエントリに従う決定を確定するように、前記インタフェース特定テーブルで1以上のエントリを決定するステップと、
を更に備える請求項16記載のコンピュータ記憶媒体。 - 前記1以上のデータプレーンのフォワーディングエレメントを構成するステップは、
ブートアップの間に前記データプレーンからのイベントの受信を可能にするため、前記プロトコルコンフィギュレーション情報により規定される前記ネットワークプロトコルを前記データプレーンと登録するステップと、
ネットワークエレメントのデータプレーンのうちの1以上のフォワーディングエレメントからフォワーディングエレメントを選択するステップと、
前記プロトコルコンフィギュレーション情報に従って前記選択されたフォワーディングエレメントでの1以上のインタフェース特定テーブルについて前記選択されたフォワーディングエレメントを照会するステップと、
前記プロトコルアプリケーションにより実現された前記ネットワークプロトコルに対応するパケットを処理するとき、データプレーンの振る舞いを制御するため、前記選択されたフォワーディングエレメントの前記インタフェース特定テーブルで1以上のエントリを生成してポピュレートするステップと、
を更に備える請求項16記載のコンピュータ記憶媒体。 - 前記データプレーンで、パケットを受信するステップと、
イベントがトリガされたとき、受信されたパケットに対応するネットワークプロトコルを実現するプロトコルアプリケーションを通知するステップと、
さもなければ、前記受信されたパケットと関連されるネットワークプロトコルに対応する1以上のインタフェース特定テーブルでプログラムされるフォワーディングエレメントを決定するステップと、
イベントがトリガされたとき、前記受信されたパケットに対応するネットワークプロトコルを実現するプロトコルアプリケーションを通知するステップと、
さもなければ、前記プロトコルコンフィギュレーション情報に従って、前記受信されたパケットと関連される前記コントロールインタフェースにより生成されるインタフェース特定テーブルのエントリに従い前記受信されたパケットを処理するステップと、
を更に備える請求項16記載のコンピュータ記憶媒体。 - 前記ネットワークプロトコルのAPIは、ルーティングプロトコルのAPI、スイッチングプロトコルのAPI、及びサービス品質(QoS)プロトコルのAPIのうちの1つである、
請求項16記載のコンピュータ記憶媒体。 - 前記ルーティングプロトコルのAPIは、IPv4プロトコル及びIPv6プロトコルのうちの1つである、
請求項20記載のコンピュータ記憶媒体。 - 前記スイッチングプロトコルのAPIは、MPLSプロトコルのAPIである、
請求項20記載のコンピュータ記憶媒体。 - 前記QoSプロトコルのAPIは、DiffServプロトコルのAPIである、
請求項20記載のコンピュータ記憶媒体。 - 前記ネットワークプロトコルのAPIは、特定のトラフィックフローのパケットを所望の特別な処理と関連付けするのを可能にするためのサービス品質の機能を備える、
請求項16記載のコンピュータ記憶媒体。 - 前記所望の特別の処理は、リアルタイムサービス又はデフォルトではないサービス品質のうちの少なくとも1つを備える、
請求項24記載のコンピュータ記憶媒体。 - それぞれのフォワーディングエレメントに含まれる対応するインタフェース特定テーブルに従って受信されたパケットを処理するために1以上のフォワーディングエレメントを含むデータプレーンと、
相互接続リンクを介して前記データプレーンに結合され、ネットワークプロトコルのアプリケーションプログラミングインタフェース(API)を利用して、ネットワークプロトコルを実現する1以上のプロトコルアプリケーションを含むコントロールプレーンと、
それぞれのプロトコルAPIにより前記コントロールプレーンの前記プロトコルアプリケーションから抽出されたプロトコルコンフィギュレーション情報に従って前記データプレーンに含まれるインタフェース特定テーブルを生成及び構成するために使用されるコントロールインタフェースと、
を備えることを特徴とするネットワークエレメント。 - 前記コントロールインタフェースは、
プロトコルコンフィギュレーション情報により規定される前記ネットワークプロトコルを実現するために前記データプレーンでフォワーディングエレメントを選択し、
抽出されたプロトコルコンフィギュレーション情報に従って前記選択されたフォワーディングエレメントで形成される1以上のインタフェース特定テーブルを決定し、
前記インタフェース特定テーブルを含んでいるフォワーディングエレメントが前記インタフェース特定テーブルでのエントリに従うプロトコルの決定を確定するように、プロトコルコンフィギュレーション情報に従って、前記インタフェース特定テーブルで1以上のエントリを決定する、
請求項26記載のネットワークエレメント。 - 前記コントロールインタフェースは、
ブートアップの間に前記データプレーンからのイベントの受信を可能にするため、前記プロトコルコンフィギュレーション情報により規定される前記ネットワークプロトコルを前記データプレーンで登録し、
ネットワークエレメントのデータプレーンの1以上のフォワーディングエレメントからフォワーディングエレメントを選択し、
ブートアップの間に前記選択されたフォワーディングエレメントで生成された1以上のインタフェース特定テーブルについて前記選択されたフォワーディングエレメントを照会し、
抽出されたプロトコルコンフィギュレーション情報に従って前記選択されたフォワーディングエレメントの前記インタフェース特定テーブルで1以上のエントリを生成及びポピュレートする、
請求項26記載のネットワークエレメント。 - 前記コントロールインタフェースは、
前記データプレーンで、パケットを受信し、
前記パケットと関連されるネットワークプロトコルに対応する1以上のインタフェース特定テーブルでプログラムされるフォワーディングエレメントを決定し、
前記受信されたプロトコルコンフィギュレーション情報に従って前記コントロールインタフェースにより生成されるインタフェース特定テーブルのエントリに従いパケットを処理し、
イベントがトリガされたときに、前記パケットと関連されるネットワークプロトコルを実現する前記プロトコルアプリケーションを通知する、
請求項26記載のネットワークエレメント。 - 前記相互接続リンクは、バス、ケーブル、光ファイバ、及びEthernet(登録商標)リンクのうちの1つである、
請求項26記載のネットワークエレメント。 - 複数の結合されたネットワークエレメントを含むネットワークを備えるシステムであって、前記ネットワークエレメントは、
それぞれのフォワーディングエレメントに含まれる対応するインタフェース特定テーブルに従って受信されたパケットを処理するために1以上のフォワーディングエレメントを含むデータプレーンと、
相互接続リンクを介して前記データプレーンに結合され、ネットワークプロトコルのアプリケーションプログラミングインタフェース(API)を利用して、ネットワークプロトコルを実現する1以上のプロトコルアプリケーションを含むコントロールプレーンと、
それぞれのプロトコルAPIにより前記コントロールプレーンの前記プロトコルアプリケーションから抽出されたプロトコルコンフィギュレーション情報に従って前記データプレーンに含まれるインタフェース特定テーブルを生成及び構成するために使用されるコントロールインタフェースと、
を備えることを特徴とするシステム。 - 前記コントロールインタフェースは、
プロトコルコンフィギュレーション情報により規定される前記ネットワークプロトコルを実現するために前記データプレーンでフォワーディングエレメントを選択し、
抽出されたプロトコルコンフィギュレーション情報に従って前記選択されたフォワーディングエレメントで形成される1以上のインタフェース特定テーブルを決定し、
前記インタフェース特定テーブルを含んでいるフォワーディングエレメントが前記インタフェース特定テーブルでのエントリに従うプロトコルの決定を確定するように、プロトコルコンフィギュレーション情報に従って、前記インタフェース特定テーブルで1以上のエントリを決定する、
請求項31記載のシステム。 - 前記コントロールインタフェースは、
ブートアップの間に前記データプレーンからのイベントの受信を可能にするため、前記プロトコルコンフィギュレーション情報により規定される前記ネットワークプロトコルを前記データプレーンで登録し、
ネットワークエレメントのデータプレーンの1以上のフォワーディングエレメントからフォワーディングエレメントを選択し、
ブートアップの間に前記選択されたフォワーディングエレメントで生成された1以上のインタフェース特定テーブルについて前記選択されたフォワーディングエレメントを照会し、
抽出されたプロトコルコンフィギュレーション情報に従って前記選択されたフォワーディングエレメントの前記インタフェース特定のテーブルで1以上のエントリを生成及びポピュレートする、
請求項31記載のシステム。 - 前記コントロールインタフェースは、
前記データプレーンで、パケットを受信し、
前記パケットと関連されるネットワークプロトコルに対応する1以上のインタフェース特定テーブルでプログラムされるフォワーディングエレメントを決定し、
前記受信されたプロトコルコンフィギュレーション情報に従って前記コントロールインタフェースにより生成されるインタフェース特定テーブルのエントリに従いパケットを処理し、
イベントがトリガされたときに、前記パケットと関連されるネットワークプロトコルを実現する前記プロトコルアプリケーションを通知する、
請求項31記載のシステム。 - 前記相互接続リンクは、バス、ケーブル、光ファイバ及びEthernet(登録商標)リンクのうちの1つである、
請求項31記載のシステム。
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