JP2008060758A - Mplsルータ、経路設定方法およびプログラム - Google Patents

Mplsルータ、経路設定方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】複数のASから構成される大規模なネットワークにおいて、複数のASをまたがるLSPに対するトラフィックマッピングを自動的に行うこと。
【解決手段】複数のASを備えたMPLSネットワーク1において、それぞれのASに配置されるMPLSルータ3は、BGPテーブル、LSP・DB、ルーティングテーブルおよびトラフィックマッピング処理部を備えている。
トラフィックマッピング処理部は、BGPテーブルとLSP・DBを参照し、BGPテーブルにおけるいずれかの宛先アドレスに関連付けられたAS番号が、LSP・DBにおけるいずれかのLSPの終点AS番号と一致した場合、ルーティングテーブルにおいて、その宛先アドレスに関連付けられた次ホップとしてそのAS番号が一致したLSPを登録する。
【選択図】図1

Description

本発明は、MPLS(Multi-protocol Label Switching)を用いた通信における経路設定に関する。
近年、IP(Internet Protocol)電話やIP放送などの新サービスの登場や、既存の専用線サービスからIPネットワークサービスへの移行などが進んでおり、様々なサービスのIPネットワークへの統合が期待されている。そして、多様なサービスをIPネットワークに収容するために、信頼性の向上や品質保証などの観点からMPLS(たとえば非特許文献1参照)の利用が期待されている。
MPLSは、コネクション型通信(データが通信相手に到達したことを通信装置同士が確認しながら行う通信)の技術であり、転送パケットに経路情報などを示す短い固定長のラベルを付加することで、ルータにおけるIPヘッダ解釈を省略させる技術、つまり、ラベルスイッチング機能による技術である。そして、MPLSでは、MPLSネットワークで作成される仮想パスであるLSP(Label Switched Path)を確立する技術に加え、IPパケットをどのように転送するのか、すなわち、宛先IPアドレスとLSPの対応付け(トラフィックマッピング)をどのように決定するのかが重要となる。
トラフィックマッピングにおいては、LSPをTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)における経路選択(ルーティング)プロトコルの1つであるOSPF(Open Shortest Path First)のリンク(通信可能な経路)とみなしてルーティングに組み込む手法(たとえば非特許文献2参照)や、MPLSを用いたVPN(Virtual Private Network)で利用されているiBGP(Internal Border Gateway Protocol:同一AS(Autonomous System:自律したネットワーク)の内部で使用されるBGP)とLSPを対応付ける手法(たとえば非特許文献3参照)などが利用されている。
しかし、非特許文献2の手法は、LSPをリンクとみなすために、その適用が、OSPFのリンクステート情報の共有されるOSPFエリア内に限定される。また、非特許文献3の手法は、iBGPを利用するため、その適用が、同一AS内に限定される。
したがって、それらの手法では、複数のASをまたがるLSPに対するトラフィックマッピングをルーティングプロトコルと連動させることができず、LSPの始点となるMPLSルータに、静的に(固定されたものとして)宛先アドレスとLSPの対応付けを設定する必要がある。
一方、キャリア(通信事業者)のバックボーン(基幹回線)ネットワークなどの大規模なIP網は、一般に、ルーティングプロトコルのスケーラビリティ向上の点から、複数のASで構成される。また、複数のASは、通常、バックボーンを構成する基幹ASと、各地域のネットワークを構成する地域ASとから構成される。そして、特に、基幹ASは、全地域からのトラフィックが集中するため、信頼性の向上が求められる。
E.Rosen, A.Viswanathan, R.Callon,"Multiprotocol Label Switching Architecture",RFC3031,[online],January 2001,IETF,[平成18年8月3日検索],インターネット<URL:http://www.ietf.org/rfc/rfc3031.txt> K.Kompella, Y.Rekhter,"Label Switched Paths (LSP) Hierarchy with Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Traffic Engineering (TE)", p.4"3. Routing Aspects",RFC4206,[online],October 2005,IETF,[平成18年8月3日検索],インターネット<URL:http://www.ietf.org/rfc/rfc4206.txt> E. Rosen, Y. Rekhter," BGP/MPLS IP Virtual Private Networks (VPNs)",p.23" 5. Forwarding",RFC4364,[online], February 2006 ,IETF,[平成18年8月3日検索],インターネット<URL:http://www.ietf.org/rfc/rfc4364.txt>
しかしながら、前記したように、従来の技術では、複数のASをまたがって確立したLSPに対するトラフィックマッピングをルーティングプロトコルと連動させることができないため、各地域ASのAS境界ルータに、静的に経路情報を設定せざるをえない。そして、その方法では、ユーザやノードが増えた際に、対応するルート情報を逐一設定する必要があるため、保守や運用の面で難があり、特にキャリアのネットワークのような大規模網に適用するのは困難という問題があった。
また、各地域ASのAS境界ルータ(基幹ASへの出口となるルータ)同士の間に経路の異なる2つ以上のLSPを確立しておき、基幹ASにおける障害発生時に、必要に応じて、MPLSによって、使用不可になったLSPから使用可能なLSPへの高速切り替えを実現したいというニーズが高い。
そこで、本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、複数のASから構成される大規模なネットワークにおいて、複数のASをまたがるLSPに対するトラフィックマッピングを自動的に行うことを目的とする。
前記課題を解決するために、請求項1および請求項6に係る発明は、複数のASを備えたMPLSネットワークにおいて、それぞれのASに配置されるMPLSルータおよびその経路設定方法である。
MPLSルータは、BGPにより転送される経路情報のうち、少なくとも、その宛先アドレスと、その宛先アドレスまでの経路に存在する1つ以上のASの識別子であるAS番号とを関連付けて格納するBGPテーブルと、自身を一端として確立したLSPの情報のうち、少なくとも、そのLSPの識別子と、そのLSPの他端となるMPLSルータが属するASの識別子である終点AS番号とを関連付けて格納するLSP情報記憶部と、宛先アドレスと、その宛先アドレスに送るパケットの次の転送先を示す次ホップとを関連付けて格納するルーティングテーブルとを備えている。
また、MPLSルータは、トラフィックマッピング処理部を備え、そのトラフィックマッピング処理部は、BGPテーブルとLSP情報記憶部とを参照し、BGPテーブルにおけるいずれかの宛先アドレスに関連付けられたAS番号が、LSP情報記憶部におけるいずれかのLSPの終点AS番号と一致した場合、ルーティングテーブルにおいて、その宛先アドレスに関連付けられた次ホップとしてそのAS番号が一致したLSPを登録する。
かかる発明により、MPLSルータは、BGPテーブルとLSP情報記憶部を参照して、ルーティングテーブルにLSPを登録することができる。
前記課題を解決するために、請求項2および請求項7に係る発明では、MPLSルータが、受信した経路情報をBGPテーブルに格納するBGPプロトコル処理部を、さらに備えている。
そして、トラフィックマッピング処理部は、BGPプロトコル処理部が新たな経路情報を受信してBGPテーブルを更新したことを契機として、前記した各処理を行う。
かかる発明により、MPLSルータは、BGPテーブルの更新を契機として、ルーティングテーブルにLSPを登録することができる。
前記課題を解決するために、請求項3に係る発明では、トラフィックマッピング処理部が、BGPテーブルとLSP情報記憶部とを参照したときに、BGPテーブルにおけるいずれかの宛先アドレスに関連付けられたAS番号が、LSP情報記憶部におけるいずれのLSPの終点AS番号とも一致しなかった場合、ルーティングテーブルにおいて、その宛先アドレスに関連付けられた次ホップとしてIP転送によって転送する隣接MPLSルータを登録する。
かかる発明により、MPLSルータは、該当するLSPがLSP情報記憶部になかった場合、ルーティングテーブルに隣接MPLSルータを登録することができる。
前記課題を解決するために、請求項4および請求項8に係る発明では、MPLSルータが、他のMPLSルータとの間にLSPを確立して、そのLSPの情報をLSP情報記憶部に格納するRSVPプロトコル処理部を、さらに備えている。
そして、トラフィックマッピング処理部は、RSVPプロトコル処理部が、複数のASにまたがる新たなLSPを確立したことを契機として、前記した各処理を行う。
かかる発明により、MPLSルータは、始点と終点が異なるASに存在する新たなLSPの確立を契機として、ルーティングテーブルにLSPを登録することができる。
前記課題を解決するために、請求項5および請求項9に係る発明では、MPLSルータは、前記した複数のASにまたがる新たなLSPを確立する場合に、自身がそのLSPの始点であるとき、RSVPプロトコル処理部が、終点のMPLSルータからRSVP−TEのシグナリングメッセージに付加されて通知されるAS番号を終点AS番号として取得し、その取得した終点AS番号とそのLSPの識別子をLSP情報記憶部に格納する。
そして、その後、トラフィックマッピング処理部は、BGPテーブルとLSP情報記憶部との参照以降の各処理を行う。
かかる発明により、MPLSルータは、LSPの他端のMPLSルータから受信したRSVP−TEのシグナリングメッセージに付加されて通知されるAS番号をLSP情報記憶部に格納することができる。
前記課題を解決するために、請求項10に係る発明は、請求項6から請求項9のいずれか1項に記載の方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。
かかる発明により、請求項6から請求項9のいずれか1項に記載の方法をコンピュータに実行させることができるプログラムを提供することができる。
本発明によれば、複数のASから構成される大規模なネットワークにおいて、複数のASをまたがるLSPに対するトラフィックマッピングを自動的に行うことができる。
以下、本発明に係るMPLSネットワークにおけるMPLSルータ、その経路設定方法およびそのプログラムを実施するための最良の形態(以下、実施形態という。)について、適宜図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態のMPLSネットワークなどを示す全体構成図である。図1に示すように、MPLSネットワーク1は、AS21,22,23、および、それらのAS21〜23を相互に接続するAS20の4つのAS(以下、符号を省略することもある。)から構成される。なお、それぞれのASは、別々の事業者に割り当てられていてもよいし、また、同一の事業者に割り当てられたもの(たとえば、ルーティングプロトコルのスケーラビリティ向上などを目的として1つのASを分割してサブASとした場合など)であってもよい。
各ASは、MPLSを実現する(すなわち、ラベルスイッチング機能を有する)MPLSルータ3と、ユーザネットワークであるサブネット5(5a,5b)を収容するエッジルータ4を備えている。具体的には、図示した11個のルータA〜Kのうち、ルータA,FおよびIがエッジルータ4であり、他の8つがMPLSルータ3である。また、8つのMPLSルータ3のうち、網かけで示したルータB,C,D,E,GおよびHの6つのルータは、各ASの境界に位置するのでAS境界ルータとしての役割を果たす。
AS境界ルータは、隣接するASのAS境界ルータとの間で、eBGP(External Border Gateway Protocol)のBGPセッション6を確立し、自AS内部の経路情報を隣接するASに広告するとともに、隣接するASが保持する経路情報を受信する。また、AS境界ルータは、AS内部では、他のAS境界ルータ(たとえば、ルータCからみると、ルータDおよびG)と、ユーザの経路情報を交換する目的でiBGPのBGPセッション6を確立する。
さらに、本実施形態では、AS21のAS境界ルータであるルータBから、AS22のAS境界ルータであるルータEの間にLSPを確立するが、その詳細については後記する。
次に、図2を参照しながら、MPLSルータ3の構成について説明する(適宜図1参照)。図2は、MPLSルータの構成図である。なお、図2では、実際のMPLSルータの構成のうち、本実施形態で行うルーティングプロトコルの動作およびMPLSの動作に関係する部分を主に示している。
図2に示すように、MPLSルータ3は、処理部200、BGPテーブル203、LSP・DB(Data Base)204(LSP情報記憶部)およびルーティングテーブル205を備えている。
処理部200は、MPLSルータ3における各処理を行う手段であるが、特に、本実施形態に大きく関係するものを、BGPプロトコル処理部201、RSVP(Resource reSerVation Protocol:ネットワーク資源予約プロトコル)プロトコル処理部202およびトラフィックマッピング処理部206として示している。また、以下において、処理部200がBGPプロトコル処理部201、RSVPプロトコル処理部202およびトラフィックマッピング処理部206の行う処理以外の処理を行う場合は、「処理部200」を動作主体として記載する。
MPLSルータ3は、具体的には、コンピュータ装置であり、特に図示していないが、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、入出力インターフェースなどから構成される。そして、BGPテーブル203、LSP・DB204およびルーティングテーブル205は、HDDなどの記憶装置に記憶される情報である。また、処理部200は、CPUによるプログラム実行処理機能により実現される。
BGPプロトコル処理部201は、RFC(Request For Comment)などの標準に準拠したBGPプロトコルを動作させる。すなわち、BGPプロトコル処理部201は、他のルータとの間でeBGPやiBGPなどのBGPセッション6を確立し、自らが保持する経路情報をそのBGPセッション6を確立している相手のルータに広告するとともに、その相手のルータから経路情報を受信する役割を担うものである。そして、BGPプロトコル処理部201は、BGPセッションを経由して得た経路情報を、BGPテーブル203に格納する。
また、本実施形態では、LSPを確立するために用いるシグナリングプロトコル(本来の通信のためにその前に行う情報交換のためのプロトコル)としてRSVP−TE(Traffic Engineering)を利用することとし、シグナリングメッセージにおいてLSPの端点のAS番号を通知することとする。なお、シグナリングメッセージを受信したルータは、シグナリングメッセージにAS番号が付加されていることを認識することで、そのシグナリングメッセージを送信したルータがLSPを自動的に設定することを求めていることなどを知ることができる。
そして、RSVPプロトコル処理部202は、LSPを確立するためのシグナリングプロトコルであるRSVP−TEを動作させ、このMPLSルータ3のオペレータが指定したルータに対して、指定された経路通りにLSPを確立する。RSVPプロトコル処理部202は、LSPを確立したら、そのLSPに関する情報をLSP・DB204に格納する。
ここで、図3を参照しながら、BGPテーブル203(203a,203bおよび203c)の構成について説明する(適宜図1、図2参照)。図3の(a)、(b)および(c)は、BGPテーブルの構成図である。なお、ここでは、ルータBのBGPテーブルの場合を例にとって図示している。
図3(a)に示すように、BGPテーブル203aは、宛先アドレス301、NextHop302、AS_PATH303などの情報を有している。
宛先アドレス301は、1つ以上のBGPセッション6を経由して転送されてきた経路情報に含まれる宛先(ネットワーク(サブネット)やルータ)のアドレスを示す。
NextHop302は、宛先アドレス301に記された宛先に関する経路情報を広告してきた直近のルータのアドレスを示すものである。ただし、このNextHop302に入るルータは、物理的に隣のルータとは限らず、たとえば、ルータBから見て、ルータCの場合もあれば、ルータEの場合(ルータBとルータEの間にLSPが確立されているときなど)もありえる。
AS_PATH303は、その経路情報が経由してきたASの識別子(以下、AS番号という。)を示す。
そして、BGPテーブル203aでは、BGPで広告された経路情報ごとに、テーブルのエントリ(BGPテーブル203の1行分の経路情報)が作成される。
なお、BGPテーブル203aは、ルーティングテーブル205と異なり、パケットの転送時に直接参照されるデータベースではなく、ルーティングテーブル205を作成するための元となる情報を格納するためのものである。
また、実際には、BGPでは多数の属性情報を広告することができるため、一般的なルータのBGPテーブル203には、図3で示したもの以外にも多数の情報が格納されることになるが、ここでは本実施形態に直接関係のある情報だけを記載している。
また、図3(b)に示すBGPテーブル203bは、図3(a)に示すBGPテーブル203aに対して、1行目のエントリを追加したものである。
さらに、図3(c)に示すBGPテーブル203cは、図3(b)に示すBGPテーブル203bに対して、2行目のエントリを追加したものである。
続いて、図4を参照しながら、LSP・DB204(204aおよび204b)の構成について説明する(適宜図1、図2参照)。図4の(a)および(b)は、LSP・DBの構成図である。なお、ここでは、ルータBのLSP・DBの場合を例にとって図示している。
図4(a)に示すように、LSP・DB204aは、LSP・ID401、終点アドレス402、終点AS番号403などの情報を有している。
LSP・ID401は、そのルータ内でそれぞれのLSPを識別するための識別子である。
終点アドレス402は、そのLSPの終点のIPアドレスを示す。
終点AS番号403は、そのLSPの終点のAS番号を示す。
各エントリは、自身のルータが始点になっているLSPごとに作成される。
なお、LSPに関わる情報は、図4に示したもの以外にも、LSPの経路、帯域、状態など様々なものがあるが、ここでは本実施形態に直接関係のある情報だけを記載している。
また、図4(b)のLSP・DB204bは、図4(a)のLSP・DB204aに対して2行目のエントリを追加したものである。
次に、図5を参照しながら、ルーティングテーブル205(205a〜205d)の構成について説明する(適宜図1、図2参照)。図5の(a)〜(d)は、ルーティングテーブルの構成図である。なお、ここでは、ルータBのルーティングテーブルの場合を例にとって図示している。
図5(a)に示すように、ルーティングテーブル205aは、宛先アドレス501、次ホップ502、出力IF(インタフェース)番号503などの情報を有している。なお、ルーティングテーブル205aは、その他の情報を備えていてもよい。
宛先アドレス501は、パケットの転送先(宛先)のアドレスを示す。
次ホップ502は、原則として、パケットを宛先アドレス501に到達させるために次に転送すべき隣接のルータのアドレスを示す。なお、この次ホップ502に入るルータは、図3のNextHop302とは異なり、必ず物理的に隣のルータである。
出力IF番号503は、次ホップ502に記載のルータに到達させるためにパケットを出力すべきインタフェース(図2などで不図示)の番号を示す。
また、図5(b)に示すルーティングテーブル205bは、図5(a)に示すルーティングテーブル205aに対して、1行目のエントリを追加したものである。つまり、ルーティングテーブル205bに示すように、次ホップ502には、ルータではなく、LSPの識別子(図4のLSP・ID401参照)を登録することも可能である。
また、図5(c)に示すルーティングテーブル205cは、図5(b)に示すルーティングテーブル205bに対して、2行目のエントリを追加したものである。
さらに、図5(d)に示すルーティングテーブル205dは、図5(c)に示すルーティングテーブル205cに対して、2行目のエントリの次ホップ502を書き換えたものである。
そして、このルーティングテーブル205は、MPLSルータ3がパケットを受信するたびに処理部200によって参照され、パケットに記される宛先(IP)アドレスをキーとして次ホップ502を検索するために用いられる。
図2に戻って、トラフィックマッピング処理部206は、BGPの経路情報の受信時およびLSPの確立時に、BGPテーブル203とLSP・DB204から情報を取得し、BGPテーブル203に含まれるAS_PATH303と、LSP・DB204に含まれる終点AS番号403から、ASをまたぐLSPに転送可能な宛先アドレスを決定し、ルーティングテーブル205を更新する処理を行う(詳細は後記)。
次に、図6を参照しながら、本実施形態のMPLSネットワークにおける各MPLSルータの動作について説明する(適宜図1〜5参照)。図6は、本実施形態のMPLSネットワークにおける各MPLSルータの動作の流れを示したフローチャートである。
なお、ここでは、まず、ルータBとルータEの間にLSPが確立され、その後、サブネット5aおよびサブネット5bの経路情報がBGPによってルータBまで広告され、さらにその後、ルータBとルータHの間にLSPが確立される場合について説明する。
(ルータB〜ルータE間のLSP確立)
まず、ルータBは、ルータEに対するLSPの確立のためのオペレータによる設定入力を受け付ける(ステップS1)。なお、設定入力の項目としては、たとえば、LSPの宛先アドレス(ルータEのアドレス)、LSPの経路(ルータC,DおよびE)、LSPの帯域(100Mbpsなど)などが挙げられる。
ステップS1における設定入力により、ルータBのRSVPプロトコル処理部202は、LSPの確立を要求するためのシグナリングメッセージであるRSVP−TEのPathメッセージをルータEに向けて送信する(ステップS2)。このPathメッセージは、途中のルータCおよびルータDを経由してルータEに到達する。
ルータEのRSVPプロトコル処理部202は、そのPathメッセージの応答として、Pathメッセージとは逆向きに、実際にLSPを確立するためのメッセージであるResvメッセージ(ネットワーク資源の予約(Reserve)要求リクエスト)をルータBに送信する(ステップS3−1)。このとき、ルータEのRSVPプロトコル処理部202は、そのResvメッセージに拡張オブジェクトとしてルータEのAS番号「22」を付加する。このResvメッセージは、途中のルータDおよびルータCを経由してラベルを割り当て、始点であるルータBに到達する。
ルータBでは、このResvメッセージを受信すると、RSVPプロトコル処理部202が、このLSPの情報をLSP・DB204に登録する(図4(a)のLSP・DB204aの1行目参照)(ステップS3−2)。
その後、ルータBのトラフィックマッピング処理部206は、BGPテーブル203(BGPテーブル203a)とLSP・DB204(LSP・DB204a)を参照して、LSP・DB204aの終点AS番号403に格納されている「22」(つまり、Resvメッセージに付加されたLSPの終点であるルータEのAS番号)がBGPテーブル203aにあるか否かを(AS_PATH303を参照して)検索する(ステップS3−3)。ここでは、BGPテーブル203aのAS_PATH303にAS番号「22」を含んだ経路情報がないので、ルータBのトラフィックマッピング処理部206は、ルーティングテーブル205の書き換えを行わない(図5(a)のルーティングテーブル205a参照)。
(サブネット5aの経路情報の広告)
次に、たとえば、ユーザネットワークの1つであるサブネット5aがルータFに接続され、そのルータFでその接続のための各種設定がオペレータによって行われたことを契機として、ステップS4以降の処理が行われる。
具体的には、ルータFは、サブネット5aの情報を、MPLSネットワーク1内に広告する、つまり、ここでは、ルータE,D,C経由でルータBに送信する(ステップS4〜7)。なお、各MPLSルータでこの広告のための情報の送受信を行うのは、図2における処理部200である。また、ここでのBGPによる経路広告はRFCなどの標準に準拠するものであり、eBGP区間に経路が広告される場合には、経路情報のうちのAS_PATH(後に図3のAS_PATH303に格納される情報)にAS番号が追加される。
ここでは、ルータFからルータEに広告が行われるときに、「宛先5a、NextHop=F、AS_PATH=なし」といった情報が送信されるが(ステップS4)、ルータEからルータDに広告が行われるときは、AS_PATHにAS番号「22」が追加される(ステップS5)。そして、同様に、ルータCからルータBに広告が行われるときは、AS_PATHにAS番号「20」が追加される(ステップS7)。
サブネット5aの経路情報を受信したルータBのBGPプロトコル処理部201は、その経路情報をBGPテーブル203に登録する(図3(b)のBGPテーブル203b参照)(ステップS8)。つまり、図3(b)のBGPテーブル203bに示すように、宛先アドレス301にはサブネット5aのアドレスが、NextHop302にはそのBGPの経路情報を最後に広告したルータのアドレス(ここではルータCのアドレス(以下、「のアドレス」は省略することもある。))が、AS_PATH303にはサブネット5aの経路情報に含まれるAS番号「22,20」が、それぞれ格納される。
次に、ルータBのトラフィックマッピング処理部206は、BGPテーブル203bの1行目のエントリのAS_PATH303の「22」または「20」を終点のASとするLSPがあるかLSP・DB204aを検索し(ステップS9)、LSP・DB204aの1行目のエントリが該当する(終点AS番号403に「22」が記載されている)ため、ルーティングテーブル205にはサブネット5a宛のパケットをLSP71に転送するように登録を行う(図5(b)のルーティングテーブル205bの1行目参照)(ステップS10)。
なお、本発明を適用しない場合や、本発明を適用したとしても、該当するLSPがLSP・DB204にない場合、図5(b)のルーティングテーブル205bの1行目のエントリの次ホップ502の1行目には、ルータBに対してサブネット5aの情報を広告したルータCが記載されることになる。
(サブネット5bの経路情報の広告)
次に、ユーザネットワークの1つであるサブネット5bがルータIに接続され、そのルータIでその接続のための各種設定がオペレータによって行われたことを契機として、ステップS11以降の処理が行われる。
具体的には、ルータIは、サブネット5bの情報を、MPLSネットワーク1内に広告する、つまり、ここでは、ルータH,G,C経由でルータBに送信する(ステップS11〜14)。なお、各MPLSルータでこの広告のための情報の送受信を行うのは、図2における処理部200である。また、ステップS11〜14における各MPLSルータの動作の詳細はステップS4〜7の場合と同様なので、説明を省略する。
ステップS14の後、サブネット5bの経路情報を受信したルータBのBGPプロトコル処理部201は、その経路情報をBGPテーブル203に登録する(図3(c)のBGPテーブル203cの2行目参照)(ステップS15)。
続いて、ルータBのトラフィックマッピング処理部206は、BGPテーブル203cの2行目のエントリのAS_PATH303の「23」または「20」を終点のASとするLSPがあるかLSP・DB204aを検索し(ステップS16−1)、LSP・DB204aには該当するエントリがないため、ルーティングテーブル205にはサブネット5b宛のパケットを通常のIP転送としてルータCに転送するように登録を行う(図5(c)のルーティングテーブル205cの2行目参照)(ステップS16−2)。
(ルータB〜ルータH間のLSP確立)
次に、ルータBとルータHの間に、LSPが確立される。ここで、ステップS17,S18およびS19−1の動作は、ステップS1,S2およびS3−1と同様であるので、説明を省略する。
ステップS19−1の後、ルータBのRSVPプロトコル処理部202は、ステップS19−1でルータHが送信したResvメッセージによるLSPの情報を、LSP・DB204に登録する(図4(b)のLSP・DB204bの2行目参照)(ステップS19−2)。
続いて、ルータBのトラフィックマッピング処理部206は、BGPテーブル203(BGPテーブル203c)とLSP・DB204(LSP・DB204b)を参照して、LSP・DB204bの2行目のエントリの終点AS番号403に格納されている「23」(つまり、Resvメッセージに付加されたLSPの終点であるルータHのAS番号)がBGPテーブル203cにあるか否かを(AS_PATH303を参照して)検索する(ステップS20)。
ここでは、BGPテーブル203cにおいてAS_PATH303にAS番号「23」を含んだ経路情報があるので(2行目のエントリ)、ルータBのトラフィックマッピング処理部206は、ルーティングテーブル205を書き換える(登録する)(ステップS21)。つまり、ルーティングテーブル205cにおいて2行目のエントリの次ホップ502がルータ「C」から「LSP71」に書き換えられ、ルーティングテーブル205dのようになる。
このように、本実施形態のMPLSネットワーク1におけるMPLSルータ3によれば、新たなLSPの確立時には、そのLSPの情報をLSP・DB204に登録し、また、BGPテーブル203を検索することで、ルーティングテーブル205において、すでに保持している経路情報の中から、新たに確立したLSPの終点となるAS宛のトラフィックをLSPへ転送するように更新することができる。
また、MPLSルータ3が新たな経路情報をBGPにて受信した場合には、その経路情報をBGPテーブル203に登録し、また、LSP・DB204を検索して、受信した経路情報のAS_PATH(BGPテーブル203のAS_PATH303)に含まれるAS番号を終点ASとするLSPがあれば、ルーティングテーブル205において、その経路情報の次ホップ502にそのLSPを設定することができる。
つまり、本実施形態のMPLSネットワーク1におけるMPLSルータ3によれば、複数のASをまたがるLSPに対するトラフィックマッピングを、BGPと連動して自動的に行うことが可能となる。これにより、複数のASをまたがるLSPに対するトラフィックマッピングにおいて、静的なルート設定(LSPの端点となるAS番号の設定など)が不要となり、保守運用性が大きく向上する。
また、それにともなって、複数のASをまたがるLSPを多数運用することが容易となり、MPLSを充分に活用し、MPLSの高速切り替え技術を適用した大規模なネットワークを実現することが可能となる。たとえば、本発明を応用すれば、各地域ASのAS境界ルータ同士の間に経路の異なる2つ以上のLSPを確立しておき、基幹ASにおける障害発生時に、必要に応じて、MPLSによって、使用不可になったLSPから使用可能なLSPへの高速切り替えを実現することができる。
さらに、AS間のルーティングプロトコルとして一般的なBGPを使用するため、ルーティングプロトコルやネットワーク構成を特に変更しなくても、本発明を適用することができる。
なお、MPLSルータ3における各処理は、コンピュータのCPUに実行させるためのプログラムを所定の者が作成し、実行することで、実現することができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。
たとえば、MPLSネットワーク1におけるASの数は、4でなくても、複数であればいくつでもよい。その他、具体的な構成について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
本実施形態のMPLSネットワークなどを示す全体構成図である。 MPLSルータの構成図である。 (a)〜(c)は、BGPテーブルの構成図である。 (a)および(b)は、LSP・DBの構成図である。 (a)〜(d)は、ルーティングテーブルの構成図である。 本実施形態のMPLSネットワークにおける各MPLSルータの動作の流れを示したフローチャートである。
符号の説明
1 MPLSネットワーク
3 MPLSルータ
6 BGPセッション
20,21,22,23 AS
71,72 LSP
201 BGPプロトコル処理部
202 RSVPプロトコル処理部
203 BGPテーブル
204 LSP・DB
205 ルーティングテーブル
206 トラフィックマッピング処理部

Claims (10)

  1. 複数のAS(Autonomous System)を備えたMPLS(Multi-protocol Label Switching)ネットワークにおいて、それぞれの前記ASに配置されるMPLSルータであって、
    BGP(Border Gateway Protocol)により転送される経路情報のうち、少なくとも、宛先アドレスと、その宛先アドレスまでの経路に存在する1つ以上の前記ASの識別子であるAS番号とを関連付けて格納するBGPテーブルと、
    自身を一端として確立したLSP(Label Switched Path)の情報のうち、少なくとも、そのLSPの識別子と、そのLSPの他端となる前記MPLSルータが属するASの識別子である終点AS番号とを関連付けて格納するLSP情報記憶部と、
    宛先アドレスと、その宛先アドレスに送るパケットの次の転送先を示す次ホップとを関連付けて格納するルーティングテーブルと、
    前記BGPテーブルと前記LSP情報記憶部とを参照し、前記BGPテーブルにおけるいずれかの前記宛先アドレスに関連付けられた前記AS番号が、前記LSP情報記憶部におけるいずれかの前記LSPの前記終点AS番号と一致した場合、前記ルーティングテーブルにおいて、その宛先アドレスに関連付けられた前記次ホップとして、そのAS番号が一致した前記LSPを登録するトラフィックマッピング処理部と、
    を備えたことを特徴とするMPLSルータ。
  2. 受信した経路情報を前記BGPテーブルに格納するBGPプロトコル処理部を、さらに備え、
    前記トラフィックマッピング処理部は、
    前記BGPプロトコル処理部が新たな経路情報を受信して前記BGPテーブルを更新したことを契機として、
    前記BGPテーブルと前記LSP情報記憶部とを参照し、前記BGPテーブルにおけるいずれかの前記宛先アドレスに関連付けられた前記AS番号が、前記LSP情報記憶部におけるいずれかの前記LSPの前記終点AS番号と一致した場合、前記ルーティングテーブルにおいて、その宛先アドレスに関連付けられた前記次ホップとして、そのAS番号が一致した前記LSPを登録する
    ことを特徴とする請求項1に記載のMPLSルータ。
  3. 前記トラフィックマッピング処理部は、
    前記BGPテーブルと前記LSP情報記憶部とを参照したときに、前記BGPテーブルにおけるいずれかの前記宛先アドレスに関連付けられた前記AS番号が、前記LSP情報記憶部におけるいずれの前記LSPの前記終点AS番号とも一致しなかった場合、
    前記ルーティングテーブルにおいて、その宛先アドレスに関連付けられた前記次ホップとしてIP(Internet Protocol)転送によって転送する隣接MPLSルータを登録する
    ことを特徴とする請求項1に記載のMPLSルータ。
  4. 他のMPLSルータとの間に前記LSPを確立して、そのLSPの情報を前記LSP情報記憶部に格納するRSVP(Resource reSerVation Protocol)プロトコル処理部を、さらに備え、
    前記トラフィックマッピング処理部は、
    前記RSVPプロトコル処理部が、複数のASにまたがる新たなLSPを確立したことを契機として、
    前記BGPテーブルと前記LSP情報記憶部とを参照し、前記BGPテーブルにおけるいずれかの前記宛先アドレスに関連付けられた前記AS番号が、前記LSP情報記憶部におけるいずれかの前記LSPの前記終点AS番号と一致した場合、前記ルーティングテーブルにおいて、その宛先アドレスに関連付けられた前記次ホップとして、そのAS番号が一致した前記LSPを登録する
    ことを特徴とする請求項1に記載のMPLSルータ。
  5. 前記した複数のASにまたがる新たなLSPを確立する場合に、
    自身がそのLSPの始点であるとき、
    前記RSVPプロトコル処理部は、終点のMPLSルータからRSVP−TE(Traffic Engineering)のシグナリングメッセージに付加されて通知されるAS番号を終点AS番号として取得し、その取得した終点AS番号とそのLSPの識別子を前記LSP情報記憶部に格納し、
    その後、前記トラフィックマッピング処理部は、
    前記BGPテーブルと前記LSP情報記憶部とを参照し、前記BGPテーブルにおけるいずれかの前記宛先アドレスに関連付けられた前記AS番号が、前記LSP情報記憶部におけるいずれかの前記LSPの前記終点AS番号と一致した場合、前記ルーティングテーブルにおいて、その宛先アドレスに関連付けられた前記次ホップとして、そのAS番号が一致した前記LSPを登録する
    ことを特徴とする請求項4に記載のMPLSルータ。
  6. 複数のAS(Autonomous System)を備えたMPLS(Multi-protocol Label Switching)ネットワークにおいて、それぞれの前記ASに配置されるMPLSルータによる経路設定方法であって、
    前記MPLSルータは、
    BGP(Border Gateway Protocol)により転送される経路情報のうち、少なくとも、その宛先アドレスと、その宛先アドレスまでの経路に存在する1つ以上の前記ASの識別子であるAS番号とを関連付けて格納するBGPテーブルと、
    自身を一端として確立したLSP(Label Switched Path)の情報のうち、少なくとも、そのLSPの識別子と、そのLSPの他端となる前記MPLSルータが属するASの識別子である終点AS番号とを関連付けて格納するLSP情報記憶部と、
    宛先アドレスと、その宛先アドレスに送るパケットの次の転送先を示す次ホップとを関連付けて格納するルーティングテーブルと、
    トラフィックマッピング処理部と、を備え、
    前記トラフィックマッピング処理部は、
    前記BGPテーブルと前記LSP情報記憶部とを参照し、前記BGPテーブルにおけるいずれかの前記宛先アドレスに関連付けられた前記AS番号が、前記LSP情報記憶部におけるいずれかの前記LSPの前記終点AS番号と一致した場合、前記ルーティングテーブルにおいて、その宛先アドレスに関連付けられた前記次ホップとしてそのAS番号が一致した前記LSPを登録する
    ことを特徴とする経路設定方法。
  7. 前記MPLSルータは、受信した経路情報を前記BGPテーブルに格納するBGPプロトコル処理部を、さらに備え、
    前記トラフィックマッピング処理部は、
    前記BGPプロトコル処理部が新たな経路情報を受信して前記BGPテーブルを更新したことを契機として、
    前記BGPテーブルと前記LSP情報記憶部とを参照し、前記BGPテーブルにおけるいずれかの前記宛先アドレスに関連付けられた前記AS番号が、前記LSP情報記憶部におけるいずれかの前記LSPの前記終点AS番号と一致した場合、前記ルーティングテーブルにおいて、その宛先アドレスに関連付けられた前記次ホップとしてそのAS番号が一致した前記LSPを登録する
    ことを特徴とする請求項6に記載の経路設定方法。
  8. 前記MPLSルータは、他のMPLSルータとの間に前記LSPを確立して、そのLSPの情報を前記LSP情報記憶部に格納するRSVP(Resource reSerVation Protocol)プロトコル処理部を、さらに備え、
    前記トラフィックマッピング処理部は、
    前記RSVPプロトコル処理部が、複数のASにまたがる新たなLSPを確立したことを契機として、
    前記BGPテーブルと前記LSP情報記憶部とを参照し、前記BGPテーブルにおけるいずれかの前記宛先アドレスに関連付けられた前記AS番号が、前記LSP情報記憶部におけるいずれかの前記LSPの前記終点AS番号と一致した場合、前記ルーティングテーブルにおいて、その宛先アドレスに関連付けられた前記次ホップとしてそのAS番号が一致した前記LSPを登録する
    ことを特徴とする請求項6に記載の経路設定方法。
  9. 前記した複数のASにまたがる新たなLSPを確立する場合に、
    自身がそのLSPの始点であるとき、
    前記RSVPプロトコル処理部は、終点のMPLSルータからRSVP−TEのシグナリングメッセージに付加されて通知されるAS番号を終点AS番号として取得し、その取得した終点AS番号とそのLSPの識別子を前記LSP情報記憶部に格納し、
    その後、前記トラフィックマッピング処理部は、
    前記BGPテーブルと前記LSP情報記憶部とを参照し、前記BGPテーブルにおけるいずれかの前記宛先アドレスに関連付けられた前記AS番号が、前記LSP情報記憶部におけるいずれかの前記LSPの前記終点AS番号と一致した場合、前記ルーティングテーブルにおいて、その宛先アドレスに関連付けられた前記次ホップとして、そのAS番号が一致した前記LSPを登録する
    ことを特徴とする請求項8に記載の経路設定方法。
  10. 請求項6から請求項9のいずれか1項に記載の方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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