JP2007503770A - ネットワーク・プロトコルのためのネスト化されたコンポーネント - Google Patents

Abstract

本発明は、ネットワークのデータを送信するために“ネットワーク・コンポーネント”を使用するためのシステムと方法を提供することを課題とする。
そのようなネットワーク・コンポーネントは、反復する情報を識別番号に取り替えることによって、ネットワークで交換されるデータを減らし、安全なデータは、粒状の詳細なレベルでネットワークに送られ、ネットワークに送られる情報を減らすことによって、ネットワーク・コンポーネントは、大量のデータ交換を要求するネットワーク情報ベースをサポートするために、リンクステート・プロトコルの使用を認める。BGP-４ルーティング・インフラストラクチャは、資源集約的なプロトコルの一例である。更に、本発明の実施例は、個々のコンポーネントが素晴らしいレベルの粒状で安全になることを可能にし、それによって、頻繁にアップデートされたデータの量を増やすことに比例する安全なネットワーク・プロトコルの提供を可能にする。

Description

本願は、通信ネットワークの分野に関し、特に、パケット交換ネットワークで展開されたプロトコルとアルゴリズムに関する。

インターネットのような通信ネットワークでは、情報は、パケットのフォームで送信される。パケットは、ソースから目的地へホップバイホップでそれぞれ発送されるデジタル情報のユニットを含む。パケットのルーティングは、パケットによって横断されたパスに沿った各ノード、又はルーターが、ローカル・データベースに対するこのヘッダーを比較するために、パケットのヘッダー情報を検討することを要し、ローカル・データベースを調べる際、ルーターは、適切な次のホップへパケットを転送する。ローカル・データベースは、フォワーディング情報ベース、又は、FIBと通常呼ばれ、このFIBは、テーブルとして通常組み立てられるが、代替フォーマットで例示されるかもしれない。FIBのエントリーは、パケットのための次のホップ、即ち、それぞれのパケットが適切な目的地に達するように転送される次のルーター、又はノードを決定する。フォワーディング情報ベースは、通常、集合的なデータベースからのグローバル又はネットワーク全に広がる情報に由来する。各プロトコルは、情報のタイプを表示するために集合的なデータベースを指定する。そのようなデータベースは、ネットワーク情報データベース（NIB）として、一般的にここに言及される。

インターネット・プロトコル（IP）の実装では、FIBは、集合的なデータベース、即ち、ルーティング情報データベース又はRIBと呼ばれたNIBから通常得る。ルーターの常駐RIBは、そのルーターに利用可能なルーティング情報を合併し、１以上のアルゴリズムは、エントリー、例えばルートを写像するために、FBIのそれらへのRIBで通常使用され、次には、それらの次のホップへパケットを転送するために使用される。IP RIBは、論理積で使用されるかもしれない２つのテクニック、（ａ）スタティック構成及び（ｂ）ダイナミック・ルーティング・プロトコルの使用によって構築される。ダイナミックIPルーティング・プロトコルは、更に、それらが作動するインターネットの一部で拠点を置く２つのグループに細分され、外部ゲートウェイ・プロトコル、即ち、EGPは、自律管理ドメイン間でルーティング・データの普及に対して責任があり、そして、内部ゲートウェイ・プロトコル、即ち、IGPは、単一の管理ドメイン内のルーティング・データの普及に責任がある。更には、２つのタイプのIGPは、今日、広範囲で使用され、これらは、アルゴリズムの距離ベクトル・タイプを使用するものと、リンク・ステート方法を使用するものである。

各タイプのプロトコルは、通常、事前に定義されたバイト・オーダーのパケット、又はパケットに含まれていた情報のダイナミックに生成された定義への言及によるパケットの何れかをフォーマットする。データフォーマットのダイナミックな定義は、しばしばデータのフィールドのために３つのパートの定義を使用する。第１のそのようなパートは、データのタイプであり、第２のパートは、データ・フィールドの長さであり、そして、第３のパートは、パケットで伝えられた情報に対する値を含んでいる。共通ルーティング・プロトコルのうち、OSPF，ISIS及びBGPは、タイプ長さ値タプルのフォームで、フィールドのうちのいくつかを記述する。このフィールド定義は、“TLV”としばしば短縮される。TLV定義は、ダイナミックなパケット定義を考慮しているかもしれないが、追加のバイトは、それぞれのプロトコルによって送られる情報の量を増す。

リンク・ステート・アルゴリズムは、それらのリンク、関連するネットワーク・ルート、及びピアに関連した追加情報を含むローカル・ピアに関する情報をフラッドさせる。１９８６年に、BGPが設計された時、EGPのためにフラッドさせることができたASレベル・トラフィックの量に対する懸念は、BGPが“パス・ベクトル・アルゴリズム”と呼ばれた距離ベクトル・アルゴリズムの変形を利用する原因となった。BGP-４プロトコルは、ルーティング・ポリシーへの参照によって、距離ベクトル・メトリックに従って“ベスト・ルート”の最初の選択をするパス・ベクトル・アルゴリズムに基づく。ルーティング・ポリシーは、“ベスト・ルート”を決定するためにメトリックをセットする。

BGP-４がパス・ベクトル・プロトコルであるので、多くのBGPピア、又はBGPルートを備えた収束時間は、秒又は数十秒かかる。BGPプロトコルの情報を安全にすることは、選択されたルート及び他の全てのバックアップルートを安全にするために、実質的により多くのトラフィックを取るかもしれない。S-BGPと呼ばれたプロトコルを安全にするために使用されるBGPの変形は、７００％より多くのトラフィックを、通常、必要とする。ASパスのような、BGP-４又はS-BGPの一部は、多くのパケットの中で繰り返される。従って、これらのプロトコルは、現在、相当な量の余分な情報を渡す。従って、外部ゲートウェイ・プロトコル（EGP）の必要があり、渡されて処理されるデータの量を減らすことができ、それによって、溢れている情報のためにリンク・ステート・アルゴリズムの使用を認める。

その上、ネットワーク・セキュリティーは、OSPF，ISIS，又はBGPを含めて、今日、典型的に展開したIPルーティング・プロトコルに設計されなかった。これらのプロトコルは、ソース認証をオーバーレイするのにMD５認証を利用するが、このテクニックは、参加ルーターと再攻撃による信用できない情報の挿入を防げない。従って、再攻撃を防いでいる間、効率的にデータを安全にすることができるプロトコルの追加が必要である。

本発明は、ネットワークのデータを送信するために“ネットワーク・コンポーネント”を使用するためのシステムと方法を提供する。そのようなネットワーク・コンポーネントは、以下のように設計されている：
反復する情報を識別番号に取り替えることによって、ネットワークで交換されるデータを減らす
安全なデータは、粒状の詳細なレベルでネットワークに送られる
ネットワークに送られる情報を減らすことによって、ネットワーク・コンポーネントは、大量のデータ交換を要求するネットワーク情報ベースをサポートするために、リンクステート・プロトコルの使用を認める。BGP-４ルーティング・インフラストラクチャは、資源集約的なプロトコルの一例である。更に、本発明の実施例は、個々のコンポーネントが素晴らしいレベルの粒状で安全になることを可能にし、それによって、頻繁にアップデートされたデータの量を増やすことに比例する安全なネットワーク・プロトコルの提供を可能にする。

本発明の実施例は、更に、以下のことのためにアルゴリズムを含んでいる：
ネットワーク・データ・ストリームにネットワーク・コンポーネントを用いるプロトコルを作成する。頻繁に繰り返されたネットワーク・コンポーネントをインスタンス識別番号（NC-IID）の送信に取り替える。安全な情報は、ネットワーク・コンポーネントの使用によってネットワークで送信された。ネットワーク・コンポーネント・フォーマットをダイナミックに調節する。

本発明の実施例では、コンポーネントの識別番号は、可変長又は固定長の何れかである。ネットワーク・コンポーネント・インスタンス識別番号、即ち、NC-IIDと呼ばれるこれらの識別子は、ネットワークに送信される反復する特別なデータのセットを示す。本発明の実施例では、ネットワーク・コンポーネントは、サブコンポーネントのネスト化された階層から構成される。そのようないくつかの実施例では、各サブコンポーネントは、順に、それ自身のNC-IIDを割り当てられる。実施例では、ノードは、再帰的なやり方でネスト化したサブコンポーネントを処理する。本発明の実施例は、ルーティング・トラフィックやアップデート信号のようなイベントに応じてIDのサイズをダイナミックに調節するためにアルゴリズムを含む。

本発明のいくつかの実施例では、NC-IDDは、単調に増加するシーケンス番号である。ネットワーク・コンポーネントのエイジング・レートを変えながら結合されるこの特徴は、セキュリティーアルゴリズムが再攻撃を防ぐことを可能にする。そのようないくつかの実施例では、ネットワーク・コンポーネントは、１以上のセキュリティー・サブコンポーネントを持ち、ある非制限の実施例では、ネットワークを通して送信されたある情報がそのソースで再度安全になることを定期的に要求する。

本発明の実施例では、各ネットワーク・コンポーネントは、プロトコルにおける情報の特定のグループを渡して、グローバルフォーマット識別子（Global Format Identifier：NC-GFI）を割り当てられる。いくつかの実施例では、ネットワーク・コンポーネントの各クラスが情報を再送信し、情報を再度安全にし、情報を古くする（aging）ための自身の期間を持つように、ネットワーク・コンポーネントは、クラスでグループ化される。エイジング・プロセスは、シーケンス番号のラップアラウンドを含んでいる。ネットワーク・コンポーネントのクラスは、１以上のネットワーク・コンポーネントを含んでいる。

ネットワーク・コンポーネントは、ネットワーク機能の特定のタイプを実行する。そのような機能の例は、以下のタイプの１以上を含む：
セキュリティー・コンポーネント、即ち、セキュリティー情報ポリシー・コンポーネントを渡すためのネットワーク・コンポーネントの使用、即ち、ポリシー情報IPルート・コンポーネントを送信するためのコンポーネント構造の使用、即ち、IPルーティングを交換するか、又はそうでなければ、サポートするためのネットワーク・コンポーネントの使用
IP切り換えコンポーネント、例えば、MPLS切り換え情報を渡すためのコンポーネント構造の使用。

これら及びネットワーク・コンポーネントの他の可能な機能は、当業者にとって明白である。

＜序論＞
本発明は、パケット交換ネットワークの通信用のデータ構造を含む“ネットワーク・コンポーネント”を紹介する。ネットワーク・コンポーネントは、再帰的な階層でネスト化され、その結果、これらのコンポーネントを処理するために使用されるアルゴリズム及びプロトコルを簡素化する。また、ネットワーク・コンポーネントの使用は、ネットワークで送信された情報を減らし、その結果、資源集約的なネットワーク・プロトコルのためのリンク・ステート・プロトコルの使用を可能にする。更に、ネットワーク・コンポーネントの再帰的で、ネスト化された構造は、情報のフローが素晴らしいレベルの粒状で安全になることを可能にし、その結果、標準の安全なプロトコルの扱いにくいオーバーヘッドを緩和する。

ネットワークで送られる、反復する、及び／又は冗長なデータに代わるネットワーク・コンポーネントの使用は、図１で示される。データストリーム１００は、BGP，SPF，IS-IS又はRIPを含むが、これらに限られず、標準のプロトコルのタイプにコード化される。“情報-１”１０２と呼ばれたストリームで反復される情報のブロックは、ネットワーク・コンポーネント１０４と取り替えられる。反復されるブロック１０２を含んでいるパケットストリーム１０６は、反復されるブロックの代わりのネットワークコンポーネント識別子１０８を含んでいる圧縮されたパケットストリームと取り替えられる。当業者に明白であるように、反復されるブロック１０２に対する識別子の代用は、反復されるブロック１０２の長さに関するログより、良い要素による圧縮を可能にする。

＜ネットワークコンポーネントのフォーマット＞
本発明の実施例では、所定のネットワーク・コンポーネントは、デフォルト・フォーマット、又は全ての適切なネットワーク実体へ転送されたカスタム・フォーマットにつき、示される。いくつかの実施例では、フォーマットは、プロトコル能力がピア間で取り決められる、ピア／コネクションの設立段階の間に送信される。実施例では、あるネットワーク・コンポーネントのフォーマットは、ネットワーク・コンポーネントとしてそれら自身渡され、次に、それら自身のNC-GFI及びそれら自身のNC-IIDによって定義される。そのようないくつかの実施例では、フォーマット情報の最初のそのような送信は、それぞれのフォーマット用のNC-IIDを関連づける。その後、ピア／コネクション交渉は、フォーマットと関連するNC-IIDを渡さなければならないだけである。

本発明の実施例は、特別のネットワーク・コンポーネントのフォーマットをダイナミックに再調整されることを可能にする。これらの再調整は、オペレーターによって手動で構成されるか、ネットワーク・トラフィックの検査から手動で又は自動的に行う。本発明の実施例では、再調整される特徴は、コンポーネントのクラスに関係する特定のネットワーク・コンポーネント、又は情報のシンタックスを含んでいる。非制限の例として、ネットワーク・コンポーネントのシンタックスへの変更は、ネットワークコンポーネントIDフィールド、長さフィールド、又はデータ内容フィールドのサイズ及び／又はフォーマットへの変更を含む。更に、実例となる非制限の例として、ダイナミックに改訂されるかもしれないコンポーネント・クラス情報は、再送信期間、エイジング期間、ラップ処理及び再度安全にする期間を含む。

実例となる非制限の例として、図２は、最初のフォーマット、内部フォーマット１ ２００から第２のフォーマット、内部フォーマット２ ２０２に変化するIPルート・コンポーネントを示す。IPルート・ネットワーク・コンポーネントのためのグローバル・フォーマット識別子は、00-01-03-07である。図２で示されるように、フォーマット１ ２００とフォーマット２ ２０２の間の違いは、ID、セキュリティー・サブコンポーネント及びNIBサブコンポーネントのために固定されたバイトを備えたフィールドを含んでいる点である。この例において、ルート・サブコンポーネントは、長さのフィールドでコード化される長さの可変コンポーネント・サイズを持つと定義される。

＜ネットワーク・コンポーネントを利用してプロトコルを作成するためのアルゴリズム＞
本発明の実施例は、既存のプロトコルで存在するか、新しいプロトコルのために計画されるデータ・パターンに基づいて、ネットワーク・コンポーネントの作成のためにアルゴリズムを含んでいる。本発明の実施例によってネットワーク・コンポーネントを生成するために使用されるアルゴリズムは、ここに示される。このアルゴリズムは、非制限の例として提示され、多数の変形、代替手段、及び等価物が当業者にとって明白である。

ステップＡ：データ・ストリームのポテンシャル・ネットワーク・コンポーネントを識別する。
（注：ネットワーク・コンポーネント・アルゴリズムは、パケット又はバイト・ストリーム内の情報のグルーピングに注目する。この情報の各グループは、最適化目的のための“メッセージ”と考えられ、また、“メッセージ”という用語は、以下の記述に従って使用される。）

各プロトコルに対し（最も外部のループ）：

データ・ストリームに関する情報を備えたコンポーネント構造を初期化する。レベルを“プロトコル・レベル”に設定する。

プロトコルの各プロトコル・メッセージに対し、
（メッセージ・レベル・ループ）
nc_gfiデータ構造を作成し(以下で更に記述されるように)、ゼロに初期化する。
“メッセージ”へのレベルが付いているメッセージへのレベルを設定し、
主なコンポーネント記述にメッセージ・タイプ長さ値フィールドに関する情報を格納する。

ここのレベル：０＝ストリーム／プロトコル
１＝メッセージ
２からｎ＝データ構造内のコンポーネントの内部階層

タイプ・フィールド・フラグ：暗黙の／実際のフィールド、暗黙の／指定されたタイプ・フィールド値、固定又は可変

長さフィールドフラグ：暗黙の／実際のフィールド、暗黙の又は指定された値
値フィールド：暗黙／実際、暗黙の又は指定された、固定又は可変

サブ・コンポーネントid：
レベル：０＝ストリーム／プロトコル
１＝メッセージ
２からＮは、内部階層

NC-GFIは、階層でランクを割り当てられ、その範囲内で解釈される。
しかしながら、あるNC-GFIは、“全てのプロトコル”又は“全てのメッセージ”に共通である。

各プロトコル・メッセージにおいて、はっきりと定義されたTLVフィールド又はどんな“暗黙の”TLVフィールドでも探索するメッセージのバイトを処理する。

プロトコルにおける任意の明示的に定義されたTLV（タイプ長さ値）フィールドの識別は、情報のタイプが指定されるかどうかを見るためにプロトコル定義の検査を伴い、そして、長さが続き、値が続く。IS-ISのようなあるプロトコルでは、仕様は、タイプ長さ値を示す。BGPのような他のプロトコルでは、属性フィールドは“タイプ・コード”、長さ、及び評価する値のセットを持つ。

暗黙のタイプ長さ値フィールドは、事前に定義されるプロトコル内に含まれたそれらのフィールドである。事前に定義されたタイプのフィールドの例は、BGP-４プロトコル仕様の取り消しルート・フィールドである。取り消しルート・フィールドは、アップデート・メッセージのBGPヘッダーに続く最初のアイテムであるため、事前に定義される。取り消しフィールド・フォーマットは、可変フィールドの接頭語のシーケンスが続く長さを含む。このフィールドのタイプは指定されるが、長さフィールドは、６４バイトになるように事前に定義される。

それぞれ見つかるTLV（明示的又は暗黙）については、以下を実行する：
（TLVレベル・ループ）

現在のnc_gfi構造の最後のTLVに続いて、“非-TLV”バイトを処理する

nc_gfiデータ構造の現在のTLVに記録された最後のTLVからバイトのデータ・フォーマットを記録する。非-TLVフィールドとして、このフィールドのグループにフラグを立てる。非コンポーネント・タイプNCGFIをフィールドのグループに割り当てる。nc_gfiにこの情報を格納する。現在のnc_gfi構造のサブコンポーネント部分にIDを格納する。

構造のメッセージ・レベルであるなら、これは、最後のTLVに続いてバイトを格納する。

NC-GFIを新しいTLVフィールドに割り当てる。

現在のTLVのサブコンポーネント・フィールドにNC-GFIを保存する。

TLVのためにnc_gfiデータ構造を作成し、データ構造でTLVに関する情報を格納する。現在のサブコンポーネントgfiとして、TLVのためのNC-GFIを格納する。

このコンポーネント値フィールド内の任意のTLVを検索する。TLVが見つけられる場合：
グローバル・ネスティング・カウントを区切り、
現在のコンポーネントのNC_GFIをスタックに格納する。
現在のカレントNC_GFI＝現在のサブコンポーネントgfiをさせる
再びステップａ-ｄを実行する。

値フィールドの処理の終わりで：
“非-TLV”ネットワーク・コンポーネントとして、最後のTLVが割り当てられ、又はメッセージの始まりに続いて、TLVと関連しないバイトを格納する。

レベル＞メッセージ・レベルならば、最後の格納コンポーネントのスタックをポップし、ステップａ-ｅを実行する。

レベル＝メッセージならば、このステップのアイテム３に戻る
現在のコンポーネント構造のためのサブコンポーネントの配列にコンポーネント・タイプidを記録する。
コンポーネント・タイプid番号を備えた別のnc_プロトコル構造を作成すし、
プロトコルに関する情報を記録する
値フィールド内の任意のネスト化したTLV構造を検索する。

ネスト化されたTLVフィールドの例は、BGP-４アップデート・パケットの取り消しフィールドで見つけることができる。BGP-４取り消しは、２つのタイプの暗黙のTLVフィールドを有する：取り消しフィールドは、長さフィールドに続き、接頭語の可変フィールドに続いて暗黙の“タイプ”を有する。接頭語のフォーマットは、接頭語フィールドに続く１バイト長フィールドである。１バイト長フィールドは、ビットで接頭語の長さを与える。接頭語フィールドは、接頭語長さフィールドの値に依存する１-４バイトである。

これは外部の暗黙のTLVフィールドである。取り消しTLVフィールドの内部で反復されたものは、接頭語を備えたTLVフィールドを示唆する。タイプは、示唆されプロトコルで渡されない“取り消し接頭語”である。接頭語及び値フィールドの長さが続く。BGPは、私たちにTLVフィールドのネスト化されたセットの例を挙げる。

より多くのメッセージ・バイトがメッセージに含まれている場合は、メッセージの残りを処理するためにステップ３に戻る。
それ以上のバイトがこのメッセージに含まれていない場合は、プロトコルによって定義された別のメッセージ・タイプがあるかどうか確かめる。無ければ、このステップを出る。あれば、ステップ３に戻る。

ステップＢ：各ネットワーク・コンポーネント（TLV又は非-TLV）が交換のモードの１つで送信される回数を決定する：起動、再設定、定常状態、ネットワーク発振及び終了。

プロトコル実装が存在する場合は、各ネットワーク・コンポーネントがネットワーク・フローの一生で起こるチューンの平均数を測定するために、既存のデータ・フロー・トラフィックを評価する。ネットワーク・フローの一生は、通常、起動、定常状態、及び終了がある。あるネットワーク・フローは、ネットワーク・パス又はデバイス及びネットワーク発振の再設定に従う。

ステップＣ：問い合わせているユーザによって各プロトコル・アプリケーションのためのポリシー情報を記録し、次のものを含む：
プロトコル・ライフ・サイクルの異なった部分のための処理の速度。起動、定常状態、再設定、終了、及びネットワーク発振を含むプロトコル・ライフ・サイクル。

プロトコルのためのセキュリティー基準。

明示的なタイプ長さ値NC-IIDである任意のフィールドの特定の要求。

ステップＤ：ネットワーク・コンポーネントが固定フォーマット・フィールド又は明示的なタイプ長さ値NC-IIDネットワーク・コンポーネント・フィールドの間で選択するために用いられる時間の数を使用する。

交換の全てのモードで頻繁に渡された情報のための固定フォーマット・コンポーネントを用いて全体的なトラフィックを最小化する。

ネットワーク変更の迅速な処理がネットワーク情報ベースの機能に重要である場合は、ネットワーク発振中に渡された情報のための固定フォーマット・コンポーネントを使用する。

ステップＥ：ネットワーク・コンポーネントにコンポーネントのクラスを関連づける。各コンポーネントのクラスは、次のものを共有する：
コンポーネント情報を反復する同一の再送信時間
同一のエイジング・タイム
同一のIDラップアラウンド・メカニズム
情報を再度安全にする同一の間隔

ステップＦ：ネットワーク・コンポーネント及びオリジナルのプロトコルの設計に基づいたプロトコルのフォーマットを詳述するためのフォーマットを作成する。

フォーマットは、NC-GFI式別子に関してプロトコルにおけるネットワーク・コンポーネント及び非ネットワーク・コンポーネント・バイトのレイアウトについて説明する。ステップＡからＥで構築されたデータ構造は、フォーマット識別しを割り当てられる。オリジナルのプロトコル・フォーマット・メッセージは、ネットワーク・コンポーネントとしてコード化される。

フォーマット・ネットワーク・コンポーネントは作成され、該作成されたフォーマットは、サブコンポーネントとして関連づけられる。このネットワーク・コンポーネントは、ステップＧでピア交渉メッセージに付けられる。

ステップＧ：新しいフォーマット・コンポーネントを適切なプロトコルと関連させる。

IPプロトコル、ルーティング及び切り換えは、追加能力を加えるため、ピア及び拡張したピア交渉プロトコルを設立するのにグリーティング（ハロー）・メカニズムを利用する。

IGPプロトコルでは、ハロー・メッセージは予備情報と交換される。BGPでは、“ハロー”メカニズムは、“オープン”メッセージである。IS-ISでは、追加ルーター情報用の追加TLV構造がある。OSPFでは、ルーター・レベルで使用される不透明なLSAは、プロトコルが追加情報と交渉することを許容する。BGPでは、能力交渉は、BGP-４のための新しい遷移的なパス属性を許容することができる。

＜ネットワーク・コンポーネントを処理するためのアルゴリズム＞
本発明の実施例では、ピアは、ネットワーク・コンポーネントを全体として交換するか、コンポーネントのための識別子、即ち、NC-IIDのみを転送する。本発明の実施例は、以下で詳しく述べるように、一方のタイプのストリームが処理されるのを可能にする。

いくつかの実施例では、以下のパラメータの１以上が各ネットワーク・コンポーネントのために保有される：
現在のコンポーネントID
エイジング・タイム
IDラップアラウンド・タイム
IDラップカウント情報（初期化又は起動時に受信可能な第１NC-IIDを含む）
前回、完全コンポーネントID情報を受け取った。
全情報再送信のカウント
エラー情報のアレイ

これらのパラメータの重要性を更に詳しく述べると、コンポーネントIDの年齢は、最後の情報の再送信からの時間です。コンポーネンのID値は、シーケンス番号ラップまで、単調に増加する。ラップ・カウントは、ラップの数のカウントである。ラップ・カウント・タイムアウトは、最大ラップ・カウント数のための期間を意味する。

ネットワーク・コンポーネントを処理するためのそのような１つのアルゴリズムの非制限の例は、以下に示される：

ネットワーク・コンポーネントを受け取る際、現在のネットワーク・コンポーネントのNC-IIDが、現在のNC-HD値又は付加される値であることを確認する。NC-IDDが許容値を超過する場合、ネットワーク・プロトコルのセキュリティー部分に“範囲ＥＤの外”のフラグを立て、ネットワーク・コンポーネントの処理を終了する。

当初受け取られたコンポーネントからの所要時間が、このコンポーネントのためのエイジング・タイムを超過するかどうか決定し、NC-IDDがオリジナルのID値である場合は、更に決定する。

コンポーネントがエイジング・タイムを超過し、それがラップアラウンド・リミットの前に現在のIDを使用している場合、プロトコルのセキュリティー部分に“オーバーエイジ”IDのフラグを立てて、ネットワーク・コンポーネントの処理を終了する。
そうでなければ、処理し続ける。

NC-IIDフラグを参照することによって、コンポーネントが全体として送られたかどうか、又はコンポーネントのIDだけが送られたかどうか、決定する
コンポーネントを全て送った場合、：
セキュリティー・サブコンポーネント、コンポーネント・データ・フォーマット及びシンタックスを有効にする。それが無効である場合は、情報をプロトコルのセキュリティー部分に渡す。
コンポーネントを有効にする。それが無効である場合は、その時、これをプロトコルのセキュリティー部分に渡す。
これが再送信でない場合は、その時、ネットワーク・コンポーネントを処理する。それが再送信である場合は、処理をスキップする。
この時にコンポーネントの“エイジング”タイムをリセットし、そして、ラップアラウンド処理をアップデートする。

ｂ．NC-IIDのみが送られた場合、
現在のIDであり、エイジ・タイム内にあるコンポーネントIDを有効にする。
コンポーネントの“エイジング”タイムをリフレッシュし、ラップアラウンド処理をアップデートする。
プロセス情報をプロトコル情報にリンクする。

＜ネットワーク・コンポーネントの安全＞
本発明の実施例では、ネスト化されたネットワーク・コンポーネントは、最低のサブコンポーネント・レベルから最高レベルまで、再帰的に安全にされる。いくつかの実施例では、各ネットワーク・コンポーネントは、以下の１以上を包含することによってセキュリティーをサポートする：
各ネットワーク・コンポーネントは、安全なサブコンポーネントを有する
IDは、再攻撃防止のためのシーケンス番号を形成する
１コンポーネントあたりの再送信レート
１コンポーネントあたりのエイジング・アウト・タイム
１コンポーネントあたりのラップアラウンド・カウント及びラップ・タイムアウト
情報を再度安全にするのに必要とする期間
情報を安全にする方法

いくつかの実施例では、１以上のネットワーク・コンポーネントは、例えば、非限定的な例として知られるタイムアウトのような一般のパラメータを共有するクラスの一部を包含する。

ネットワーク・コンポーネントを安全にするプロセスを示すため、アルゴリズムは、以下に提示される。多くの変更、及び／又は、変化は、これらの当業者にとって明白になる：

以下でコンポーネント（再帰的である）の各サブコンポーネントを有効にする：
範囲、エイジ、及びラップ・カウントのためのサブコンポーネントNC-IIDを有効にしている。
サブコンポーネントを安全にする方法への言及によってサブコンポーネントのサブサブコンポーネントを安全にする
サブコンポーネントの定期的な再送信が、次のコンポーネント再送信タイムの前にあるかどうか決定する。そうだとすれば、サブコンポーネントの再送信を計画する
サブコンポーネントのセキュリティーが次のコンポーネントの再度安全にする期間の前にあるかどうか決定する。そうだとすれば、コンポーネントを再度安全にすることを計画する。

ネットワーク・コンポーネントのセキュリティーを有効にする
有効なエイジ及び正確なラップ・カウントで、単調に増加するコンポーネントとしてNCを有効にする。
コンポーネントが全て送信される場合は、コンポーネントが有効で安全かどうか決めるために安全なサブコンポーネントを使用する。コンポーネントが安全でない場合は、その時、プロトコルへこの指示を送る。コンポーネントが安全なら、それから処理のためのプロトコルにこのコンポーネントを手渡す。
もし、コンポーネントIDだけが渡され、IDの再度安全にするタイム・リミット又は再送信リミットを超過したなら、そのとき、コンポーネントの適切な再送信をプロトコルを通して要求する。
もしコンポーネントIDだけが渡され、IDが再度安全になること、又は再送信をすることを要求しないなら、そのとき、この安全になったIDのために処理された情報にプロトコル処理を指示する。

＜ダイナミックに調整可能なネットワーク・コンポーネント＞
実施例では、ネットワーク・コンポーネントは、複数のフォーマット-idと関係し、ネットワーク・コンポーネントのための代替バイト・フォーマットを意味している。そのようないくつかの実施例では、そのフォーマットを備えたデータの特別のセットの最初の送信は、NC-IIDに関係し、ID及び情報のセットを含んでいる。NC-IIDは、３つのフォーマットのうちの１つを利用できる：固定フォーマット、可変長フォーマット、又はGFI可変フォーマット。

本発明の非制限の実施例では、固定バイトNC-IID送信は、データを備えた送信又は単なるNC-IIDかどうかを示すためにIDフィールドの第１ビットを使用する。可変長IDは、IDが最初の送信かどうかを示すために第１長さバイトの最初のビットを使用する。コンポーネントの可変長は、後に続いたIDの長さを含んでいる。GFI可変フォーマットは、GFI，フォーマット-id，IDの長さ，IDを含む。IDフィールドの長さの最初のビットは、データ又は単なるIDを備えた送信を指定する。

フォーマット構造のためのネットワーク・コンポーネントは、グローバルな事前に定義された構造を使用することもできる。グローバルな事前に定義されたフォーマット構造は、これらのレベルのサポートがある：

グローバルなコンポーネント［レベル０］（ポリシー，セキュリティー，NIB）
ネットワークタイプに基づく機能［レベル１］（IP，SNA，ノベル（登録商標），マイクロソフト（登録商標））
ノード機能［レベル２］（フォワーディング，スイッチング，ルーティング，ディレクトリ）
ネットワーク・プロトコルのクラスに共通のコンポーネント［レベル３］
プロトコルのためのコンポーネント［レベル４］
プロトコル・メッセージのためのコンポーネント［レベル５］

図３で示されるように、本発明の実施例では、グローバルなフォーマット・コンポーネントは、３つのサブコンポーネント、ポリシー３００、セキュリティー３０２、及びネットワーク情報ベース３０４を含む。グローバルなポリシー・サブコンポーネントは、ポリシー・ドメインで定義されたポリシーのタイプのためのサブコンポーネントを含む。グローバルなポリシーのためのサブコンポーネントは、以下のものを１以上含む：
ピア情報
セキュリティー確認コンポーネント
セキュリティー委任コンポーネント
ルート・インフォメーション・コンポーネント
ルート配信コンポーネント
ダイナミックなルート配信コンポーネント
要約コンポーネント
拡張コンポーネント、及び
ポリシー配信コンポーネント。

セキュリティー・フォーマット・コンポーネントは、グローバルなセキュリティー情報をカバーする。ネットワーク情報ベース・フォーマット・コンポーネントは、情報のタイプが渡されたことを示す。

ネットワーク・コンポーネントのフォーマット情報（NC-GFIに基づいた）は、以下のものを含む：

フォーマットされているNC-GFI
個々のNC-GFIフィールドの長さ
NC-GFI（フォーマット-idによる）に関係したフォーマット
フォーマット-idによって追加／置換／削除するフォーマットのリスト
追加フォーマット
置換フォーマット

各フォーマットは、フォーマットが有効である間の時間範囲を加えたバイトのフォーマットを含む。
時間範囲は以下のものを含む：
このフォーマットが送られるのを始める時間
このフォーマットが送られるのを止める時間
このフォーマットが受け取られた時間
このフォーマットが受け取られるのを止める時間

グローバルなGFIデータは、非同期にアップデートされたフォーマットを可能にする。

＜分類されたプロトコルへのネットワーク・コンポーネントのアプリケーション＞
本発明の実施例は、ネットワーク・クラスのレベルでグローバルなコンポーネントから構成されるIPルート・コンポーネントを含む。IPルート・コンポーネントは、スタティック・ルート、IGP（RIP，RIPng，OSPF（v２／v３），ISIS）、及びEGP（BGP，EGP）、マルチキャスト・ルーティング（DVMRP，PIM（SM，DM，SSM）及びMSDP）を含む共通のIPルーティング情報を支持する。実施例は、更に、ネットワーク・クラスのレベルでグローバルなコンポーネントから構成されるIP切り換えコンポーネントを含む。IP切り換えコンポーネントは、MPLSを切り換えること、及びMPLSスタティック・ルートとMPLSプロトコルのためのフォワーディング状態を支持する。ポリシー・コンポーネントは、ネットワーク・プロトコルの全てのクラス全体でポリシーを支持しているグローバルなレベル・コンポーネントである。

＜結論＞
以上より、発明の特定の実施例が図の目的のためにここに記述されたが、種々の変更が本発明の精神及び範囲から逸れないようになされる。従って、追加された請求項を除いて、本発明は制限されない。

図１は、本発明の実施例によるネットワーク・コンポーネントと交換される情報のブロックが繰り返されたパケット・ストリームを示す。 図２は、本発明の実施例によるネットワーク情報のフォーマット間の変換を示す。 図３は、本発明の実施例で使用されるコンポーネント構造を示す。

Claims (82)

1. 階層に配置された複数のサブコンポーネントを含み、ネットワーク・プロトコルに従ってエンコード化されたメッセージを有効にする方法であって、
   プロトコルを通して通信するために作用するネットワークにおけるノードでメッセージを受け取り、
   複数のサブコンポーネントの各サブコンポーネントを再帰的に有効にし、再帰的に有効にされる各サブコンポーネントは、
   多くの各サブコンポーネントのためのエイジング・リミットを決定し、
   多くの各サブコンポーネントのための連続する識別子を決定し、
   サブコンポーネントのためのラップアラウンド・カウントを決定し、そして、
   複数のサブコンポーネントのそれぞれのために、連続する識別子をサブコンポーネントのためのラップ・カウントと現在の時間に対するエイジング・リミットと比較することを更に含むことを含む方法。
2. 複数のサブコンポーネントのサブコンポーネントのために、現在のタイムがエイジング・リミットを超過する場合、及び連続する識別子がラップ・カウントよりも少ない場合、エイジ・リミットを超過するとしてサブコンポーネントにフラグを立てることを更に含む請求項１の方法。
3. サブコンポーネントにフラグを立てることで、ネットワーク・プロトコルのセキュリティー・デーモンへフラグを立てることを示すのを更に含む請求項２の方法。
4. サブコンポーネントが再送信されたかどうかを決定することを更に含む請求項１の方法。
5. ネットワーク・プロトコルは、ルーティング・プロトコルである請求項１の方法。
6. ルーティング・プロトコルは、外部ゲートウェイ・プロトコル（EGP）である請求項５の方法。
7. EGPは、パス・ベクトル・プロトコルである請求項６の方法。
8. パス・ベクトル・プロトコルは、境界ゲートウェイ・プロトコルのバージョンである請求項７の方法。
9. ルーティング・プロトコルは、リンク・ステート・プロトコルである請求項５の方法。
10. リンク・ステート・プロトコルは、オープン・ショーテスト・パス・ファースト(OSPF)である請求項９の方法。
11. リンク・ステート・プロトコルは、IS-ISである請求項９の方法。
12. 情報のブロックがプロトコルにコード化され、インターネットワークを通して送信され、インターネットワークの最初のノードでネットワーク・コンポーネントを処理する方法であって、
    インターネットワークを通して、第２ノードから第１ノードにネットワーク・コンポーネントを送信し、
    ネットワーク・コンポーネントの識別子を決定し、
    識別子を有効にし、識別子のための範囲、識別子のためのラップ・カウント、及び識別子のためのエイジ・リミットを決定することを更に含む識別子を有効にし、
    ネットワーク・コンポーネントが（１）第２ノードによって第１ノードへ全て送られ、及び、（２）第２ノードによる識別子から第１ノードへ送られるうちの正確に１つであったかどうか決定することを含んでいる方法。
13. ネットワーク・コンポーネントが全部転送された場合、ネットワーク・コンポーネントの１以上のサブコンポーネントを再帰的に有効にすることを更に含む請求項１２の方法。
14. １以上のサブコンポーネントを再帰的に有効にすることは、複数のサブコンポーネントのそれぞれのためにフォーマットを有効にすることを更に含む請求項１３の方法。
15. １以上のサブコンポーネントを再帰的に有効にすることは、複数のサブコンポーネントのそれぞれのためにシンタックスを有効にすることを更に含む請求項１４の方法。
16. シンタックスは、ネットワーク・プロトコルによって少なくとも部分的に指定される請求項１５の方法。
17. 複数のサブコンポーネントからのサブコンポーネントが無効である場合、ネットワーク・プロトコルのセキュリティー・デーモンへサブコンポーネントの無効を示すことを更に含む請求項１５の方法。
18. ネットワークコンポーネントが再送信されたかどうかを決定することを更に含む請求項１４の方法。
19. １以上のサブコンポーネントを再帰的に有効にすることで、ネットワーク・コンポーネントのためのエイジング・タイムをリセットすることを更に含む請求項１５の方法。
20. １以上のサブコンポーネントを再帰的に有効にすることで、連続的な識別子のラップ・アラウンド処理をアップデートすることを更に含む請求項１６の方法。
21. サブコンポーネントのためのラップ・アラウンド・リミットを法として、連続的な識別子は、単調に増加する請求項１２の方法。
22. ネットワーク・プロトコルは、EGPである請求項１３の方法。
23. EGPは、パス・ベクトル・プロトコルである請求項２２の方法。
24. パス・ベクトル・プロトコルは、BGPのバージョンである請求項２３の方法。
25. ネットワーク・プロトコルは、リンク・ステート・プロトコルである請求項１３の方法。
26. リンク・ステート・プロトコルは、OSPFである請求項１３の方法。
27. リンク・ステート・プロトコルは、IS-ISである請求項１３の方法。
28. 通信プロトコルを通してインターネットワークで送信され、共通のメッセージを意味し、インターネットワークに常駐するネットワーク・コンポーネントであって、
    再帰的な階層に配置された複数のサブコンポーネントと、
    各サブコンポーネントのためであるように、複数のサブコンポーネントの各サブコンポーネントのための識別子であって、ラップ・アラウンド・リミットが識別子の最大の可能な値を示すラップ・アラウンド・リミット法として各サブコンポーネントの各送信のために、単調に増加する識別子と、
    複数のサブコンポーネントのそれぞれのサブコンポーネントのための送信期間であって、それぞれのサブコンポーネントが複数のサブコンポーネントからの１以上の親サブコンポーネントの送信期間より短いか、同等に送信され、インターネットワークでサブコンポーネントを再変換するための間隔を設定している送信期間と、
    複数のサブコンポーネントのそれぞれの識別子とラップ・アラウンド・リミットへの言及によって複数のサブコンポーネントを確認するために働くインターネットワークの１以上のノードであって、１以上のノードは、再送信と同時に複数のサブコンポーネントのそれぞれの識別子を増加させるために働く１以上のノードと含んでいるネットワーク・コンポーネント。
29. 現在のタイムがエイジング・リミットを超過するか等しい場合に、１以上のノードが識別子をリセットするのに作用するのようなエイジング・リミットを更に含む請求項２８のネットワーク・コンポーネント。
30. 通信プロトコルは、EGPである請求項２８のネットワーク・コンポーネント。
31. EGPは、パス・ベクトル・プロトコルである請求項３０のネットワーク・コンポーネント。
32. パス・ベクトル・プロトコルは、BGPである請求項３１のネットワーク・コンポーネント。
33. 通信プロトコルは、リンク・ステート・プロトコルである請求項２９のネットワーク・コンポーネント。
34. リンク・ステート・プロトコルは、OSPFである請求項３３のネットワーク・コンポーネント。
35. リンク・ステート・プロトコルは、IS-ISである請求項３４のネットワーク・コンポーネント。
36. １以上のノードは、複数のネットワーク・コンポーネントのそれぞれについて、エイジング・メトリックをリセットするために作用している請求項２９のネットワーク・コンポーネント。
37. インターネットワークで送信されるパケットであって、
    再帰的な階層で配置されるパケットの複数のコンポーネント・ブロックと、
    再帰的な階層で第１ネットワーク・コンポーネントのランクを示している第１フィールドと、第１コンポーネントのための固有のグローバル識別子を含む第２フィールドとを含む再帰的な階層の第１コンポーネント・ブロックと、
    第１データ・パターンよりかなり短いように、第１ネットワーク・コンポーネントは、以前インターネットワークを横断した最初のデータ・パターンの代わりになる第１ネットワーク・コンポーネントとを含むパケット。
38. 第１データ・パターンは、インターネットワーク・プロトコルでメッセージをコード化する請求項３７のパケット。
39. インターネットワーク・プロトコルは、リンク・ステート・プロトコルである請求項３８のパケット。
40. リンク・ステート・プロトコルは、IS-ISである請求項３９のパケット。
41. リンク・ステート・プロトコルは、ショーテスト・パス・ファースト・プロトコルである請求項３９のパケット。
42. リンク・ステート・プロトコルは、オープン・ショーテスト・パス・ファースト・プロトコルである請求項４１のパケット。
43. インターネットワーク・プロトコルは、パス・ベクトル・プロトコルである請求項３８のパケット。
44. インターネットワーク・プロトコルは、距離ベクトル・プロトコルである請求項３８のパケット。
45. 第１データ・パターンは、インターネットワークで通信されたパケット・ヘッダーで頻出する一連のパラメータをコード化する請求項３７のパケット。
46. 再帰的な階層の第２コンポーネント、第１コンポーネントに埋め込まれた第２コンポーネント、事前にインターネットワークを横断した第２データ・パターンの代わりになる第２コンポーネントを更に含む請求項３７のパケット。
47. 再帰的な階層の第２ネットワーク・コンポーネントのランクを示す第３フィールド、第２コンポーネントのための固有のグローバル識別子を含む第４フィールドを更に含む請求項４６のパケット。
48. 第２ネットワーク・コンポーネントのランクは、第１ネットワーク・コンポーネントのランクより低い請求項４７のパケット。
49. パケットが複数のコンポーネントを含み、該複数のコンポーネントのそれぞれは、パケット情報のブロックを含む、パケットをインターネットワークで送信する方法であって
    パケットを受け取るインターネットワークの第１ピアと、
    複数のコンポーネントの第１コンポーネントを特定し、第１ピアがデフォルト・フォーマットを解読するために作用するように、そこで、第１コンポーネントは、デフォルト・フォーマットでコード化され、デフォルト・フォーマットのためのグローバル・フォーマット識別子が第１コンポーネントに埋め込まれているデフォルト・フォーマットのためにグローバル・フォーマット識別子を特定することを更に含むデフォルト・フォーマットを特定し、
    デフォルト・フォーマットへの言及によって第１ピアで第１コンポーネントを処理し；
    第２フォーマットが第１ピアに事前に格納されなかった第１コンポーネントよってコード化される第２フォーマットを決定し、
    複数のコンポーネントからの第２コンポーネント、再帰的に第１コンポーネントに埋め込まれる第２コンポーネント、インターネットワークでしばしば反復されるネットワーク情報のブロックを圧縮している第２コンポーネントを特定し、第２フォーマットのためのグローバル・フォーマット識別子が第２コンポーネントに埋め込まれる第２フォーマットのために、グローバル・フォーマット識別子を特定することを更に含む第２コンポーネントを特定し、
    第２フォーマットへの言及によって第１ピアで第２コンポーネントを減圧することを含む方法。
50. 第１及び第２ピアは、別々の自律システムに位置している請求項４９の方法。
51. 第１及び第２ピアは、外部ゲートウェイ・プロトコルを通して通信している請求項５０の方法。
52. 第１及び第２ピアは、外部ゲートウェイ・プロトコルを通して通信している請求項５０の方法。
53. 第１及び第２ピアは、単一の自律システムにある請求項４９の方法。
54. 第１及び第２ピアは、内部ゲートウェイ・プロトコルを通して通信している請求項５３の方法。
55. 第１及び第２ピアは、距離ベクトル・プロトコルを通して通信している請求項４９の方法。
56. 第１及び第２ピアは、リンク・ステート・プロトコルを通して通信している請求項４９の方法。
57. 第１及び第２ピアは、RIP，OSPF，ISISで構成されるグループのうちの１つ上で通信している請求項４９の方法。
58. 第２ネットワーク・コンポーネントのために固有の識別子を割り当てることを更に含む請求項４９の方法。
59. 固有の識別子は、単調に増加している請求項５８の方法。
60. インターネットワークの後の送信での第２ネットワーク・コンポーネントの代わりに第２ネットワーク・コンポーネントの固有の識別子を用いることを更に含む請求項５９の方法。
61. 第２ネットワーク・コンポーネントの識別子は、著しく短い第２ネットワーク・コンポーネント自体である請求項６０の方法。
62. ネットワーク情報のブロックは、インターネットワークを通してパケットヘッダーで頻繁に送信されたパラメータを含む請求項４９の方法。
63. ネットワーク情報を送信する方法であって、
    ネットワークを横断するパケットの範囲内でしばしば反復されるネットワーク・データのパターンを特定し、
    ネットワーク・データのパケットの代わりになるパケット・コンポーネントを生成し、 パケット・コンポーネントのために固有の、単調に増加する識別子を生成することを含むパケット・コンポーネントを生成し、
    インターネットワークでパケットに埋め込まれた、ネットワーク・データのパターンの代わりになるパケット・コンポーネントを送信し、
    パケット・コンポーネントに換えて、その後、ネットワーク・データのパターンの代わりになる、パケット・コンポーネントよりもかなり短い固有の識別子だけを送信する方法。
64. ネットワークは、ローカル・エリア・ネットワークである請求項６３の方法。
65. ネットワークは、自律システムである請求項６３の方法。
66. ネットワークは、インターネットワークである請求項６３の方法。
67. ネットワーク・データのパターンは、ルーティング情報を含む請求項６３の方法。
68. ルーティング情報は、ルーティング・プロトコルにパラメータを含む請求項６７の方法。
69. ルーティング・プロトコルは、リンク・ステート・プロトコルである請求項６８の方法。
70. ルーティング・プロトコルは、距離ベクトル・プロトコルである請求項６８の方法。
71. ルーティング・プロトコルは、パス・ベクトル・プロトコルである請求項６８の方法
72. ネットワーク・データのパターンは、ネットワーク・セキュリティー・アプリケーションからの情報を含む請求項６３の方法。
73. ネットワーク・セキュリティー・アプリケーションは、ファィアウォールである請求項７２の方法。
74. ネットワーク・セキュリティー・アプリケーションは、仮想私設網(VPN)アプリケーションである請求項７２の方法。
75. VPNアプリケーションは、IPSecアプリケーションである請求項３８の方法。
76. ネットワーク・セキュリティー・アプリケーションは、セキュア・ソケット・レイヤー・アプリケーションである請求項７２の方法。
77. ネットワーク・データのパターンは、ネットワーク監視アプリケーションからの情報を含む請求項６３の方法。
78. ネットワーク監視アプリケーションは、簡易ネットワーク監視プロトコルに基づいている請求項７７の方法。
79. ネットワーク・データのパターンは、通信プロトコルでコード化された情報を含む請求項６３の方法。
80. 通信プロトコルは、簡易オブジェクト・アクセス・プロトコルである請求項７９の方法。
81. 通信プロトコルは、共通オブジェクト・リクエスト・ブローカー・アプリケーションである請求項７９の方法。
82. ネットワーク・データのパターンは、XMLでコード化された請求項６３の方法。

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