JP2006521720A - 受取られるパケットのパターンに基づいてルートを生成するためのルータにおける構成 - Google Patents

Abstract

ルータ（たとえばＩＰｖ６モバイルルータのためのホームエージェント）は、複数のルーティング項目を有するルーティングテーブルにアクセスすることに基づいて、受取られるパケットのための宛先ルータ（たとえばＩＰｖ６モバイルルータ）を判断するために構成され、各々のルーティング項目はルーティング鍵、ならびに宛先ルータを指定する所定のアドレスおよび計算タグのうちの１つを指定するルーティングフィールドを含む。計算タグは、宛先ルータのための定められたアドレス（たとえばＩＰｖ６モバイルルータのためのホームアドレス）を計算するために実行されるべき所定の関数を指定する。ルータは、各々の受取られるパケットに対して、対応するルーティング鍵に基づいて一致するルーティング項目を識別し、ルーティングフィールドにおいて計算タグを検出することに応答して、対応する関数を選択的に実行して、宛先ルータのための定められたアドレスを計算する。

Description

発明の背景
発明の分野
この発明は、受取られるインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットの宛先アドレスをルーティングテーブル項目に関連付けることに基づいた、ＩＰルータによるパケットのルーティングに関する。より具体的には、この発明はＩＰｖ６モバイルネットワークのモバイルルータのための、ＩＰルータにおけるルートの集約に関する。

関連技術の説明
連続的なインターネットプロトコル（ＩＰ）ベースの連結性を与える目的で、インターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのモバイル機器（たとえばラップトップ、ＩＰ電話、パーソナルデジタルアシスタントなど）の改良されたモビリティサポートの提案が、インターネット技術特別調査委員会（ＩＥＴＦ）のグループによってなされてきた。ＩＥＴＦにはモバイルネットワークに重点的に取り組む２つのワーキンググループが存在する。その２つのワーキンググループとは、ＩＥＴＦによる採用のために標準化されたＭＡＮＥＴルーティング仕様を発展させるために活動しているモバイルアドホックネットワーク（ＭＡＮＥＴ）ワーキンググループ、およびＮＥＭＯ（モバイルネットワーク）である。ＮＥＭＯはモバイルＩＰ（ＭＩＰ）を使用して、モバイルネットワークとインフラストラクチャ（たとえばインターネット）との間の連結性を与える。ＮＥＭＯにおける重要な構成要素は、ＭＩＰが機能するモバイルネットワークのためにＭＩＰを操作するモバイルルータである。

ＭＡＮＥＴワーキンググループによると、「モバイルアドホックネットワーク」（ＭＡＮＥＴ）とは、ワイヤレスリンクによって接続されるモバイルルータ（および関連付けられるホスト）の自律システム、つまりモバイルルータの合併が任意のグラフを形成するというものである。ルータは自由にランダムに移動し、任意にルータ自体を編成することができる。したがって、ネットワークのワイヤレストポロジーは急速に、予測できないように変化するであろう。このようなネットワークはスタンドアローンで動作するかもしれず、またはより大規模なインターネットに接続されるかもしれない。

ある「モバイルＩＰｖ６」プロトコルが、http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-mobileip-ipv6-20.txtのアドレスでワールドワイドウェブ上で入手可能な「ＩＰｖ６におけるモビリティサポート（Mobility Support in IPv6）」と題される、ジョンソンら（Johnson）によるインターネットドラフトに開示される。（この開示は引用によってここに全文を援用される。）ジョンソンらによると、モバイルＩＰｖ６プロトコルは、モバイルノードがモバイルノードのＩＰアドレスを変更することなく、１つのリンクから別のリンクに移動できるようにする。特に、モバイルノードは「ホームアドレス」を割当てられる。「ホームアドレス」とは、ホームリンク上のホームサブネットプレフィックスの中でモバイルノードに割当てられるＩＰアドレスである。モバイルノードがホームにある間、そのホームアドレスにアドレス指定されるパケットは、従来のインターネットルーティング機構を使用して、モバイルノードのホームリンクにルーティングされる。

モバイルノードはまた、モバイルノードがそのホームリンクから離れている間、インターネットへの接続点でモバイルノードによって使用される任意の気付アドレスを登録するためのホームエージェントを割当てられる。気付アドレスとは、ホームリンクから離れた
特定のリンク（つまりフォーリンリンク）のサブネットプレフィックスを有するモバイルノードに関連付けられるＩＰアドレスである。ホームエージェントはモバイルノードのホームリンク上のルータであり、このルータにモバイルノードは現在の気付アドレスを登録している。モバイルノードがそのホームリンクから離れている間、ホームエージェントはモバイルノードのホームアドレスへ行先を定められる、ホームリンク上のパケットを遮る。ホームエージェントはパケットをカプセル化し、モバイルノードの登録される気付アドレスへパケットをトンネリングする。

したがって、モバイルノードは常にその「ホームアドレス」によってアドレス指定可能であり、パケットは、モバイルノードの現在のインターネットへの接続点にかかわらず、このアドレスを使用してモバイルノードにルーティングされるであろう。モバイルノードはまた、新しいリンクに移動した後、他のノード（固定されたノード、またはモバイルノード）と通信し続けるであろう。ホームリンクから離れたモバイルノードの移動はこのように、移送、上位層プロトコルおよびアプリケーションに透過的である。

ネットワークモビリティの特有の問題は、従来のルートの集約がモバイルルータには実行不可能であるということである。特に、従来のインターネットベースのネットワークトポロジーにおけるルータは、共通のアドレスを有する階層に従うサブネットのグループ化に基づいて、ルートを集約するために構成される。たとえば、最上位ルータ（たとえば、すべてのインターネットトラフィックのために編成への入口点として構成される、その編成の一次ルータ）は、インターネットにおける他のルータに対して、宛先アドレスの最上位プレフィックス（たとえば、ＩＰｖ４については１２７／８）を有するすべてのパケットはその最上位ルータに送られるべきであるということを通知する。

最上位ルータは、ルーティング項目を含むルーティングテーブルを含む。各々のルーティング項目は、対応する接頭鍵およびネクストホップフィールドを含む。接頭鍵は、入ってくるパケットの宛先アドレスと一致させるために使用される（典型的には、ネットマスクを宛先アドレスに適用する）。したがって、ルータはマスクされる宛先アドレスと一致する対応する接頭鍵を有する項目を識別し、対応するネクストホップフィールドに指定されるルータへパケットをルーティングする。したがって、単一のルータは、１２７／８の集約される値（たとえば、１２７．１９２／１０、１２７．１９２／１０、１２７．１９２／１０、および１２７．１９２／１０など）の範囲内にサブネットアドレスプレフィックスの値を有するサブネットを与えるために構成されるルータに到達するために、複数のルートを集約するであろう。各々のサブネットは典型的には、対応する所定のアドレス空間内でパケットをルーティングするために構成される追加のルータを含むことになる。

しかしながら、モバイルネットワーキングの場合、すべてのモバイルルータがモバイルルータ自体のそれぞれのホームアドレスを介して、モバイルルータ自体のホームネットワーク上にアドレス指定されるので、従来の集約技術を使用して集約を行なうことは不可能である。特に、ネットワークのためのホームサブネットプレフィックスは、インターネットトポロジーの中でホームリンクを識別するＩＰアドレスのビットの最初の一組（つまり、モバイルノードのホームアドレスに対応するＩＰサブネットプレフィックス）である。しかしながら、モバイルルータのホームアドレスは、モバイルルータに接続されるモバイルネットワークのサブネットプレフィックスとは異なるであろう。したがって、ホームエージェントは、対応するモバイルネットワークのための接続点として機能する、各々のモバイルルータのためのルーティングテーブル項目を必要とするだろう。

発明の概要
それぞれのモバイルネットワークのためのモバイルルータにルートを集約することが可能なルーティングテーブルをルータが生成できるようにする構成が必要である。

また、ルーティングテーブルのサイズを低減するために、複数のルートの総称表現をインターネットプロトコル（ＩＰ）ルータが確立できるようにする構成が必要である。

また、それぞれのモバイルサブネットプレフィックスとは異なるホームアドレスの値を有するそれぞれのモバイルルータを介して、モバイルサブネットプレフィックスを有する宛先モバイルネットワークへパケットをルーティングするためのスケーラブルなルーティングテーブルをルータが確立できるようにすることが必要である。

また、単一の総称ルート式および与えられるパラメータに基づいて定められたルートを生成することに基づいて、ルーティング動作をルータが実行できるようにする構成が必要である。

これらの、および他の必要性がこの発明によって達成され、この発明では複数のルーティング項目を有するルーティングテーブルにアクセスすることに基づいて、受取られるパケットのための宛先ルータを判断するためにルータが構成され、各々のルーティング項目はルーティング鍵、ならびに宛先ルータを指定する所定のアドレスおよび計算タグのうちの１つを指定するルーティングフィールドを含む。計算タグは、宛先ルータのための定められたアドレスを計算するために実行されるべき所定の関数を指定する。ルータは、各々の受取られるパケットに対して、対応するルーティング鍵に基づいて一致するルーティング項目を識別し、ルーティングフィールドにおいて計算タグを検出することに応答して、対応する関数を選択的に実行して、宛先ルータのための定められたアドレスを計算する。したがって、ルータは関数の実行のための計算タグを有するルーティングテーブルとともに配置されることができ、宛先ルータのための所定のアドレスの値を記憶する必要性を低減し、宛先ルータのアドレスをパターンをベースにして判断することを可能にする。

この発明の１つの局面は、インターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのルータにおける方法を与える。この方法は、宛先アドレスを指定するデータパケットを受取ることと、複数のルーティング項目を有するルーティングテーブルから一致するルーティング項目を識別することとを含む。各々のルーティング項目は対応するルーティング鍵を指定し、かつルーティングフィールドを有する。この方法はさらに、一致するルーティング項目を有するルーティングフィールドにおいて計算タグを検出することを含み、計算タグは、宛先ルータのための定められたアドレスを計算するために実行されるべき所定の関数を指定する。計算タグを検出することに応答して、定められたアドレスは所定の関数の実行に基づいて計算され、データパケットは定められたアドレスへ出力される。

この発明の別の局面は、インターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのルータを与える。ルータは、宛先アドレスを指定するデータパケットを受取るために構成されるＩＰインターフェイス、ルーティングテーブル、およびルーティングリソースを含む。ルーティングテーブルは複数のルーティング項目を有し、各々のルーティング項目は対応するルーティング鍵を指定し、ルーティングフィールドを有する。ルーティングフィールドのうちの少なくとも１つは、宛先ルータのための定められたアドレスを計算するために実行されるべき所定の関数を指定する計算タグを指定する。ルーティングリソースは、宛先アドレスに基づいてルーティングテーブルから一致するルーティング項目を識別するために構成される。ルーティングリソースはまた、ルーティングフィールドにおいて計算タグを検出することに応答して、定められたアドレスを計算するように対応する所定の関数を実行するために構成される。ＩＰインターフェイスはデータパケットを定められたアドレスへ出力す
るために構成される。

この発明の追加の利点および新規な特徴は、一部は以下に続く記載の中で説明され、一部は以下を検討するとすぐに当業者に明らかとなるか、またはこの発明の実施によって学ばれるであろう。この発明の利点は、特許請求の範囲の中で特に指摘される手段および組合せによって実現され、達成されるであろう。

添付の図面を参照し、同じ参照番号の表示を有する要素は図面全体にわたって同様の要素を表わす。

この発明を実施するための最良の形態
開示される実施例は、所定の関数に従ってネクストホップアドレスを計算することに基づいて、受取られるパケットをルーティングする際にネクストホップルータのためのネクストホップアドレスを判断するために構成されるルータを対象にする。宛先ルータのための定められたアドレスとも呼ばれるネクストホップルータのためのネクストホップアドレスは、受取られるパケット内のパケット情報に基づいて、たとえば受取られるパケットの中に指定される宛先アドレスに基づいて計算される。したがって、宛先ルータのための定められたアドレスの計算は、複数のルータアドレスの集約を記述する所定の関数を指定する単一のルーティングテーブル項目に複数のルータアドレスを集約することを可能にする。

図１は、この発明の実施例に従う、パターンをベースにした自動ルートを生成するために構成されるルーティングテーブル１０２を説明する図である。ルーティングテーブル１０２は、関数Ｒ（Ｄ、パケット、Ｐ、ｐ）に従って規則（たとえば、所定の関数）Ｒを実行するために、ルーティング鍵とも呼ばれる接頭鍵Ｐを指定するプレフィックスフィールド１０４、規則Ｒを指定するルーティングフィールド１０６、およびパラメータ（ｐ）を指定するパラメータフィールド１０８を含む。以下に記載されるように、ネクストホップゲートウェイアドレスは関数Ｒ（Ｄ、パケット、Ｐ、ｐ）の実行によって得られる。

図２は、図１のルートテーブルの項目に基づいてルートを生成する方法を説明する図である。ステップ１１０でパケットを受取ることに応答して、ルーティングテーブル１０２を有するルータは、ステップ１１２で宛先アドレスＤおよび所定のパラメータリストＬ（たとえば、受取られるパケットの中に指定される明示的なヘッダ値）を受取られるパケットから抽出する。ルータは、ステップ１１６で一致する項目（項目「Ｅ」）１１８を突きとめるために、ステップ１１４で宛先アドレスＤを鍵として使用して、ルーティングテーブル１０２に対して最適に一致するアルゴリズム探索を実行する。

一致する項目１１８がステップ１１６で突きとめられると仮定すると、ルータはステップ１２０でプレフィックスフィールド１０４から対応するプレフィックスＰ、ルーティングフィールド１０６から対応する規則Ｒ、およびパラメータフィールド１０８から対応するパラメータリストｐを検索する。ルータはステップ１２２で、宛先アドレスＤ、受取られるパケットからのパラメータＰ、プレフィックスフィールド１０４からの一致するアドレスプレフィックスＰ、および／またはパラメータフィールド１０８からの対応する記憶されるパラメータｐに基づいた関数Ｒを実行することに基づいて、ゲートウェイアドレスＧを計算する。ゲートウェイアドレスがルータに接続されないゲートウェイのためのものであれば、ルータはステップ１２４で、ゲートウェイに到達するためにネクストホップルータを得る目的で、ルーティングテーブル１０２において再帰的ルックアップを実行する（たとえば、ゲートウェイアドレスを使用してステップ１１４からステップ１２２を繰返す）。パケットはその後、ステップ１２６でネクストホップルータ（ＮＨ）へ送られる。

したがって、ルータ項目は宛先アドレスを計算するための所定の関数を記憶することに基づいて、単純化され得る。以下に記載されるように、ルーティングテーブルの中に指定される規則を使用して宛先アドレスを計算するための開示される構成は、モバイルＩＰに特に有益である。

図３は、この発明の実施例に従う、受取られるパケットを宛先ルータ（たとえば１４ａ、１４ｂ、１４ｃなど）へルーティングするために、定められたアドレスを計算するために構成されるルータ１２を有する広域ネットワーク１０を説明する図である。図３に示されるように、上記に援用されるジョンソンらによるインターネットドラフトに従って、ルータ１２はホームエージェント（ＨＡ）として実現され、宛先ルータ１４ａ、１４ｂ、および１４ｃはそれぞれのモバイルネットワーク１６ａ、１６ｂ、および１６ｃのための広域ネットワーク１０への接続点として機能するモバイルルータとして実現される。モバイルルータ１４ｄは現在のところホームネットワーク１８にあり、モバイルルータ１４ｄはホームネットワーク１８内にホームエージェント１２へのホームリンク２０を有することにも注目されたい。

図３に示されるように、ホームネットワーク１８は、引用によってここに全文を援用されるＩＥＴＦリクエストフォーコメント（Request for Comments）（ＲＦＣ）１８８４によって指定されるアドレス表記法を使用して、「ＡＢＣＤ：：／６４」というＩＰｖ６ホームサブネットプレフィックスの値２８を有する。特に、１２８ビットのＩＰｖ６のアドレスは、「：」記号によって区切られる８個の１６ビット部分を有するものとして表わされる。したがって、１２８ビットのアドレスの値「１０８０：０：０：０：０：０：０：４１７Ａ」は、最初の１６ビットが「１０８０」であり（１６進数）、最後の１６ビットが「４１７Ａ」であるアドレスを指定する。ＲＦＣ１８８４に従って、このアドレスの値は、指定される値の間にあるすべてのビットがすべて０のビットであることを表示するダブルコロンの記号「：：」を使用して、「１０８０：：４１７Ａ」に切り捨てられ得る。

図３に示されるように、モバイルネットワーク１６ａ、１６ｂ、および１６ｃはそれぞれ、ＤＥ：ＡＢ：０：０／６４、ＤＥ：ＡＢ：０：１／６４、およびＤＥ：ＡＢ：０：２／６４というアドレスプレフィックスの値２１を有する。モバイルネットワーク１６ａ、１６ｂ、および１６ｃのための接続点を与えるそれぞれの接続ルータ１４ａ、１４ｂ、および１４ｃはそれぞれ、ＡＢＣＤ：：０、ＡＢＣＤ：：１、およびＡＢＣＤ：：２というホームアドレス値４２を有する。さらに、モバイルルータ１４ａ、１４ｂ、および１４ｃのための気付アドレス４４はそれぞれ、ＦＢＣＤ：：１０ＡＡ、ＦＡＥＣ：：０２１１、およびＦ０Ａ１：：２２である。

モバイルホスト２２と通信先ノード（ＣＮ）２４との間でパケットをルーティングするための既存のアプローチは、ホームエージェント１２を介して、対応する双方向性のトンネル（たとえば２６ｃ）を通してパケットを送る、対応するモバイルルータ（たとえば１４ｃ）を含む。ホームエージェント１２は、トンネル（たとえば２６ｃ）を介してパケットを受取るとすぐに、既存のルーティングプロトコルによって識別されるインターネットルータ（図示せず）にパケットをルーティングし、通信先ノード２４に対する到達可能性を与える。通信先ノードは、モバイルホスト２２のアドレス（たとえば「ＤＥ：ＡＢ：０：２：：ＦＣ０Ａ」）を宛先アドレスフィールドの中に指定するパケットを出力することによって、モバイルホスト２２に回答を送る。ホームエージェント１２はまた、ホームネットワーク１８（つまり、ホームサブネットプレフィックスＡＢＣＤ：：／６４を有するネットワーク）が、１２８ビットのアドレスのうち最初の３２ビットが「ＤＥ：ＡＢ」に等しい、宛先ネットワークプレフィックス「ＤＥ：ＡＢ：：／３２」を有するパケットをルーティングするために構成されることを指定するルータ通知メッセージを、インターネ
ット１０におけるルータに対して送っている。したがって、インターネットルータはＣＮ２４からパケットをルーティングし、モバイルノード２２に向かってホームエージェント１２に行先を定める。

しかしながら、モバイルルータ（たとえば１４ａ、１４ｂ、１４ｃなど）のホームアドレス４２がそれぞれのモバイルネットワーク１６ａ、１６ｂ、１６ｃのアドレスプレフィックス２１と集約されることができないので、従来のアプローチは、モバイルネットワークアドレスプレフィックス（たとえば「ＤＥ：ＡＢ：０：２／６４」）が対応するモバイルルータ（たとえば１４ｃ）のホームアドレス（たとえば「ＡＢＣＤ：：２」）をそのゲートウェイアドレスとして指定する、各々の対応するモバイルネットワークのための個々のルーティングテーブル項目を必要とするだろう。したがって、従来のルーティングテーブルは、たとえば自動車メーカによって製造される各々の自動車にモバイルネットワークを設置することなど、多くのモバイルネットワークによってすぐに負担がかかる可能性があり、その結果何百万ものモバイルサブネットが年ごとに生成されることにつながる。

開示される実施例に従って、ホームエージェント１２は、一致するルーティングテーブル項目内で指定される所定の関数ｆ（Ｄ）を実行することに基づいて、宛先ルータのための定められたアドレスを計算するために構成されるルーティングモジュール３０を含む。以下に記載されるように、所定の関数はモバイルルータ１４とそのそれぞれのモバイルネットワーク１６との間のマッピングを特徴付けるために使用され、すべてのモバイルネットワーク１６のためのルーティング情報が単一のルーティング項目によって指定されることを可能にする。

図４は、この発明の実施例に従うルータ１２を詳細に説明する図である。ルータ１２は、データパケットを送り、受取るために構成されるインターネットプロトコルインターフェイス３２、およびルーティングモジュール３０を含む。ルーティングモジュール３０は、ルーティングテーブル３４およびルーティングリソース３６を含む。ルータ１２がモバイルルータ１４のためのホームエージェントとして実現される場合には、ルーティングモジュール３０は、ホームアドレス４２および気付アドレス４４を指定する結合キャッシュ項目４０を含む結合キャッシュ３８も含む。

ルーティングテーブル３４は複数のルーティング項目（たとえば４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、および４６ｄ）を含み、各々は対応するルーティング鍵４８およびルーティングフィールド５０を指定する。各々のルーティング鍵４８は、既存のネットワークトポロジーおよび集約特性に応じて、対応するＩＰサブネットプレフィックスを指定する。たとえば、ルーティング項目４６ａ、４６ｂ、および４６ｃのためのルーティング鍵４８は、関連付けられるプレフィックスの値を有するそれぞれのサブネット（図示せず）のためのアドレスプレフィックスの値「１２４：：／３２」、「１２５：１２５：５００：：／６４」、および「１２５：１２５：：／４８」を指定する。図４に示されるように、ルーティング項目４６ａ、４６ｂおよび４６ｃのためのルーティングフィールド５０は、ルータ１２に接続されるネクストホップルータのための明示的なアドレスを指定する。

ルーティングテーブル３４はさらに、集約されるモバイルネットワーク１６のアドレスプレフィックス４７（たとえば「ＤＥ：ＡＢ：：／３２」）を指定するルーティング鍵４８を有するルーティング項目４６ｄを含む。言い換えると、モバイルネットワーク１６はルーティング鍵４６ｄとして使用されるアドレスプレフィックスを共用する。ルーティング項目４６ｄはさらに、計算タグ５２を指定するルーティングフィールド５０を含む。計算タグ５２は、宛先ルータのための定められたアドレスを用いて計算するために、少なくとも１つの関数（Ｆ）が実行されるべきであることを指定する。図４に示されるように、計算タグ５２は以下の形を有する。

＜アドレスタイプ＞＜第１入力変数＞＜第２入力変数＞＜ファンクションコール＞＜コスト宣言＞
＜アドレスタイプ＞パラメータは、この場合には与えられるパラメータを使用してＩＰｖ６総称ルートを計算するための拡張項目をフィールドが含むことを指定する。入力変数（「ＤＥ：ＡＢ：＊：：／３２」および「ＡＢＣＤ：：＊／６４」）は、コスト宣言の中に指定される所定のコスト制限の下で、指定される関数「Ｆ１」および「Ｆ２」のファンクションコールの実行中に使用されるべき変数を指定する。図５に関して以下に示されるように、文字「＊」は指定される関数に応じて、パラメータの中で抽出／挿入されるべき変数を表わす。計算タグ５２は、ルーティングフィールド５０内でパラメータおよび関数を指定することの例示として単に示される。

図４に示されるように、ルーティングリソース３６は鍵インデックスリソース５４およびアドレス計算リソース５６を含む。鍵インデックスリソース５４は、宛先アドレスと対応するルーティング鍵４８との間の一致を検出することに基づいて、受取られるＩＰデータパケットのためにルーティングテーブル３４から一致するルーティング項目を識別するために構成される。以下に記載されるように、アドレス計算リソース５６は、データパケットを宛先ルータに送るために使用されるようにアドレスを計算するために構成され、ルータ１２がホームエージェントとして実現される場合、アドレス計算リソース５６は、宛先ホスト２２を与えるモバイルルータ１４のホームアドレスを計算するために構成される。

図５は、アドレス計算リソース５６による、ルーティング項目４６ｄの中に指定される関数の実行を説明する図である。特に、ルーティングリソース３６は、一致するルーティング項目（たとえば４６ｄ）を有するルーティングフィールド５０において計算タグ５２を検出することに応答して、アドレス計算リソース５６へファンクションコールを発行する。アドレス計算リソース５６は計算タグ５２をパーズし、計算タグ５２の中に指定される所定の関数を実行する。

図５に示されるように、アドレス計算リソース５６は関数Ｆ１およびＦ２を規定するコンテキスト定義情報６０をアプリケーションランタイム環境内に含む。図５に示されるように、コンテキスト定義情報６０は、与えられる宛先アドレスの所定のビット、つまりこの場合には、引数のビット３３−６４を関数Ｆ１が抽出することを指定し、コンテキスト定義情報６０はまた、関数Ｆ２が第１の引数（ｘ）を第２の引数（ｙ）のビット９７−１２８に適用することを指定する。モバイルコンピューティングという状況において、コンテキスト定義情報６０は、関数Ｆ１（宛先アドレス）がモバイルルータ識別子（ＭＲ＿ＩＤ）を判断するために使用され、モバイルルータ識別子が、次いで、ネクストホップアドレス（たとえばホームアドレス）を判断する目的で、第２の関数Ｆ２（ＭＲ＿ＩＤ,ｇｅｎｅｒｉｃ＿ｎｅｘｔ＿ｈｏｐ）のための引数として使用される、関数演算６２を与えるように適用される。

アドレス計算リソース５６による計算タグ５２の実際の実行６４は、モバイルルータ識別子６８を判断することに基づいて、計算されるアドレス６６をもたらす。特に、アドレス計算リソース５６は、宛先アドレス「ＤＥ：ＡＢ：０：２：：ＦＣ０Ａ」のビット３３−６４を抽出して、モバイルルータ識別子６８（「ＭＲ＿ＩＤ＝０：２」）を得る。ビット３３−６４はホームサブネットプレフィックス２８の６４ビットのアドレスプレフィックスの範囲内にあることに注目されたい。アドレス計算リソース５６は次に、所定のアドレスプレフィックス（たとえば、ホームサブネットプレフィックス「ＡＢＣＤ：：＊／６４」）の変数「＊」をモバイルルータ識別子６８（「０：２」）と置き換えることによって関数Ｆ２を実行し、宛先ホスト２２のための接続ルータとして機能するモバイルルータ
１４ｃの定められたホームアドレス「ＡＢＣＤ：：２」６６をもたらす。

図６は、この発明の実施例に従う、受取られるパケットをルーティングするためにホームアドレスを計算する、ホームエージェント１２による方法を示す図である。図２および図６に記載されるステップは、コンピュータが読込可能な媒体（たとえば、ハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ドライブ、ランダムアクセスメモリ、読取専用メモリ、ＥＰＲＯＭ、コンパクトディスクなど）上に記憶される実行可能なコードとして実現されるか、またはコンピュータが読込可能な媒体（たとえば、伝送電線、光ファイバ、電磁搬送波を利用するワイヤレス伝達媒体など）を介して伝播され得る。

この方法は、ホームエージェント１２が広域ネットワーク１０を介して通信先ノード２４からパケットを受取るステップ８０で始まる。鍵インデックスリソース５４は、ステップ８２で、受取られるパケットの宛先アドレス（たとえば「ＤＥ：ＡＢ：０：２：：ＦＣ０Ａ」）に基づいて、一致するルーティング項目（たとえば４６ｄ）を識別する。ルーティングリソース３６は、ステップ８４で、一致するルーティング項目４６ｄを有する対応するルーティングフィールド５０が計算タグ５２を指定することを検出し、ステップ８６で、それに応答してアドレス計算リソース５６へファンクションコールを生成する。

アドレス計算リソース５６は、ステップ８８で計算タグ５２をパーズし、ステップ９０でアプリケーションランタイム環境からの関連するパラメータ、たとえば関数Ｆ１およびＦ２のための定義にアクセスする。アドレス計算リソース５６はステップ９２で、図５に示されるように、所定の関数Ｆ１およびＦ２の実行に基づいて定められたアドレス６６を計算し、ルーティングリソース３６に定められたアドレス６６（たとえば「ＡＢＣＤ：：２」）を与える。

ステップ９４で、定められたアドレス６６がモバイルルータ１４のためのホームアドレスを指定すると仮定すると、ルーティングリソース３６は、ステップ９６で、モバイルルータ１４ｃのための対応する気付アドレスを結合キャッシュ４０から検索し、ステップ９８で、対応するトンネル２６ｃを介してデータパケットをモバイルルータ１４ｃへ出力する。

ステップ９４で、たとえばルータ１２が総称ルータとして実現される場合など、定められたアドレス６６がモバイルルータのためのホームアドレスではないと仮定すると、ステップ１００で、定められたアドレスが主体ルータ１２に対するネクストホップとして直接に接続される別のルータを識別しなければ、ルーティングリソース３６は定められたアドレスをアドレス鍵として使用して、一致するルーティング項目を識別することを含むアドレスルックアップを繰返す。アドレスルックアップを繰返すことは、定められたアドレス６６が主体ルータ１２と宛先ノードとの間の中間ルータを識別する場合に実行され、ルータ１２がパケットを送るためのネクストホップアドレスを識別することを可能にする。

開示される実施例に従って、ネクストホップルータのためのアドレスは一致するルーティング項目内にある計算タグに従って、定められたアドレスを計算することに基づいて判断され、パケットが受取られるときにパケットのための宛先ルータが計算されることを可能にする。したがって、ルートはネットワークトポロジーの規則に基づいてルータによって生成されることができ、ネットワークトポロジーが必ずしもルートの二進数の集約を与えない場合に、ルートの効果的な集約が可能になる。開示される構成は特に、従来の集約技術がモバイルルータによって確立されるモバイルルートに適用できない、モバイルネットワークのためのルートを維持するために構成されるルーティングテーブルを最適化することに有益である。さらに、開示される構成はルーティングテーブルにおける手動の入力の必要性をなくし、ルーティングテーブルのサイズを低減し、一致するルーティング項目
を識別するためにルーティングテーブルを介する探索を最小にすることによってルーティング処理を単純化する。

開示される実施例が現在のところ最も実用的で好ましい実施例であると考えられるものに関連して記載されてきたが、この発明は開示される実施例に限定されるのではなく、特許請求の範囲の精神および範囲の中に含まれるさまざまな修正および等価の構成を包含するように意図されることが理解されるべきである。

この発明の実施例に従う、パターンをベースにした自動ルートを生成するために構成されるルーティングテーブルを説明する図である。 図１のルートテーブル項目に基づいてルートを生成する方法を説明する図である。 この発明の実施例に従う、ホームエージェントがパターンをベースにした自動ルートのためのルーティングテーブルを含む、所定のホームエージェントと通信するそれぞれのモバイルルータを中に有するモバイルネットワークを含む、広域ネットワークを説明する図である。 図３のホームエージェントを詳細に説明する図である。 図３の宛先モバイルルータのホームアドレスを計算するために使用される、図４のルーティングフィールドからの例示的な関数を説明する図である。 この発明の実施例に従う、宛先ルータのためのアドレスを生成する方法を説明する図である。

Claims (18)

1. インターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのルータにおける方法であって、
   宛先アドレスを指定するデータパケットを受取ることと、
   前記宛先アドレスに基づいて、複数のルーティング項目を有するルーティングテーブルから一致するルーティング項目を識別することとを含み、各々のルーティング項目は対応するルーティング鍵を指定し、かつルーティングフィールドを有し、前記方法は、さらに、
   前記一致するルーティング項目を有する前記ルーティングフィールドにおいて計算タグを検出することを含み、前記計算タグは宛先ルータのために定められたアドレスを計算するために実行されるべき所定の関数を指定し、前記方法は、さらに、
   前記計算タグを検出することに応答して、前記所定の関数の実行に基づいて、前記定められたアドレスを計算することと、
   前記データパケットを前記定められたアドレスへ出力することとを含む、方法。
2. 前記計算することは、前記定められたアドレスを形成するために、前記宛先アドレスから所定のアドレス部分を抽出することと、所定のルータの一群を識別する所定のアドレスプレフィックスの中に前記所定のアドレス部分を挿入することとを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ルータはホームエージェントであって、前記所定のルータはそれぞれのホームアドレスを有し、それぞれのモバイルネットワークのための接続点として機能するために構成されるモバイルルータであって、前記ホームアドレスの各々は前記ホームエージェントのホームリンクのホームサブネットプレフィックスを有し、
   前記所定のアドレスプレフィックスは前記ホームサブネットプレフィックスに対応し、
   前記所定のアドレス部分は前記モバイルルータのうちの対応する１つを識別し、
   前記定められたアドレスは前記対応する１つのモバイルルータの前記ホームアドレスに対応する、請求項２に記載の方法。
4. 前記ホームサブネットプレフィックスはプレフィックスビットの第１の所定の数に対応し、前記抽出することは前記宛先アドレスのプレフィックスビットの前記第１の所定の数の中から前記所定のアドレス部分を抽出することを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記モバイルネットワークは前記第１の所定の数よりも小さな、第２の所定の数のプレフィックスビットを有するアドレスプレフィックスを共用し、前記アドレスプレフィックスは前記一致するルーティング項目の前記ルーティング鍵に対応する、請求項４に記載の方法。
6. 前記出力することは、前記定められたアドレスが前記ルータに対するネクストホップとして直接に接続されないことを判断することに基づいて、前記定められたアドレスのために前記識別するステップを繰返すことを含む、請求項１に記載の方法。
7. インターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのルータであって、
   宛先アドレスを指定するデータパケットを受取るために構成されるＩＰインターフェイスと、
   複数のルーティング項目を有するルーティングテーブルとを含み、各々のルーティング項目は対応するルーティング鍵を指定し、かつルーティングフィールドを有し、前記ルーティングフィールドのうちの少なくとも１つは宛先ルータのための定められたアドレスを計算するために実行されるべき所定の関数を指定する計算タグを指定し、前記ルータは、さらに、
   前記宛先アドレスに基づいて前記ルーティングテーブルから一致するルーティング項目を識別するために構成されるルーティングリソースを含み、前記ルーティングリソースは前記ルーティングフィールドにおいて前記計算タグを検出することに応答して、前記定められたアドレスを計算するように前記対応する所定の関数を実行するために構成され、前記ＩＰインターフェイスは前記データパケットを前記定められたアドレスへ出力するために構成される、ルータ。
8. 前記ルーティングリソースは、前記定められたアドレスを形成するために、前記宛先アドレスから所定のアドレス部分を抽出することと、所定のルータの一群を識別する所定のアドレスプレフィックスの中に前記所定のアドレス部分を挿入することによって、前記定められたアドレスを計算するために構成される、請求項７に記載のルータ。
9. 前記ルータはホームエージェントであって、前記所定のルータはそれぞれのホームアドレスを有し、それぞれのモバイルネットワークのための接続点として機能するために構成されるモバイルルータであって、前記ホームアドレスの各々は前記ホームエージェントのホームリンクのホームサブネットプレフィックスを有し、
   前記所定のアドレスプレフィックスは前記ホームサブネットプレフィックスに対応し、
   前記所定のアドレス部分は前記モバイルルータのうちの対応する１つを識別し、
   前記定められたアドレスは前記対応する１つのモバイルルータの前記ホームアドレスに対応する、請求項８に記載のルータ。
10. 前記ホームサブネットプレフィックスはプレフィックスビットの第１の所定の数に対応し、前記ルーティングリソースは前記宛先アドレスのプレフィックスビットの前記第１の所定の数の中から前記所定のアドレス部分を抽出するために構成される、請求項９に記載のルータ。
11. 前記モバイルネットワークは前記第１の所定の数よりも小さな、第２の所定の数のプレフィックスビットを有するアドレスプレフィックスを共用し、前記アドレスプレフィックスは前記一致するルーティング項目の前記ルーティング鍵に対応する、請求項１０に記載のルータ。
12. 前記ルーティングリソースは前記定められたアドレスが前記ルータに対するネクストホップとして直接に接続されないことを判断することに基づいて、前記定められたアドレスのために第２の一致するルーティング項目の前記識別を繰返すために構成される、請求項７に記載のルータ。
13. インターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのルータによってパケットをルーティングするための命令のシーケンスを記憶した、コンピュータが読込可能な媒体であって、前記命令のシーケンスは、
    宛先アドレスを指定するデータパケットを受取るための命令と、
    前記宛先アドレスに基づいて、複数のルーティング項目を有するルーティングテーブルから一致するルーティング項目を識別するための命令とを含み、各々のルーティング項目は対応するルーティング鍵を指定し、かつルーティングフィールドを有し、前記命令のシーケンスは、さらに、
    前記一致するルーティング項目の前記ルーティングフィールドにおいて計算タグを検出するための命令を含み、前記計算タグは宛先ルータのための定められたアドレスを計算するために実行されるべき所定の関数を指定し、前記命令のシーケンスは、さらに、
    前記計算タグを検出することに応答して、前記所定の関数の実行に基づいて前記定められたアドレスを計算するための命令と、
    前記データパケットを前記定められたアドレスへ出力するための命令とを含む、媒体。
14. 前記計算することは、前記定められたアドレスを形成するために、前記宛先アドレスから所定のアドレス部分を抽出することと、所定のルータの一群を識別する所定のアドレスプレフィックスの中に前記所定のアドレス部分を挿入することとを含む、請求項１３に記載の媒体。
15. 前記ルータはホームエージェントであって、前記所定のルータはそれぞれのホームアドレスを有し、それぞれのモバイルネットワークのための接続点として機能するために構成されるモバイルルータであって、前記ホームアドレスの各々は前記ホームエージェントのホームリンクのホームサブネットプレフィックスを有し、
    前記所定のアドレスプレフィックスは前記ホームサブネットプレフィックスに対応し、
    前記所定のアドレス部分は前記モバイルルータのうちの対応する１つを識別し、
    前記定められたアドレスは前記対応する１つのモバイルルータの前記ホームアドレスに対応する、請求項１４に記載の媒体。
16. 前記ホームサブネットプレフィックスはプレフィックスビットの第１の所定の数に対応し、前記抽出することは前記宛先アドレスのプレフィックスビットの前記第１の所定の数の中から前記所定のアドレス部分を抽出することを含む、請求項１５に記載の媒体。
17. 前記モバイルネットワークは前記第１の所定の数よりも小さな、第２の所定の数のプレフィックスビットを有するアドレスプレフィックスを共用し、前記アドレスプレフィックスは前記一致するルーティング項目の前記ルーティング鍵に対応する、請求項１６に記載の媒体。
18. 前記出力することは前記定められたアドレスが前記ルータに対するネクストホップとして直接に接続されないことを判断することに基づいて、前記定められたアドレスのために識別することを繰返すことを含む、請求項１３に記載の媒体。

Images