JP2008067118A - Network communication equipment, network system, and frame transfer method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ネットワーク内でフレームを中継する通信装置に関し、特に、論理パスを多段に設定して通信する通信装置に関する。 The present invention relates to a communication apparatus that relays frames in a network, and more particularly to a communication apparatus that performs communication by setting multiple logical paths.
大手企業ではイーサーネット(登録商標、以下同じ)をデータリンク層に使用したLAN(Local Area Network)の普及率がほぼ100%まで達してきている。この普及率を背景とし、遠隔地に敷設されたLAN同士をシームレスに接続するサービスとして、広域イーサーネットサービスの需要が、近年急増している。広域イーサーネットサービスでは、収容ユーザを12bitのVLAN IDで識別している。そのため、VLAN IDのビット数によって収容ユーザ数が定まり、スケーラビリティに欠け、大規模ネットワークには適さない問題がある。そこで、VLANよりも拡張性に優れるMPLS(Multi-Protocol Label Switching)に注目が集まっている。MPLSはコネクションオリエンテッド型ネットワークサービスの提供が可能となる。コネクションオリエンテッド型ネットワークは、帯域を確保した通信コネクションをエンド・トウー・エンドで確立し、予め設定された通信コネクションでフレームを転送することを特徴とし、信頼性に優れている。中でも上位プロトコルに関係なくフレームの転送が可能であるEoMPLS技術が注目されている。 In a large company, the penetration rate of LAN (Local Area Network) using Ethernet (registered trademark, the same applies hereinafter) as a data link layer has reached almost 100%. Against this background, the demand for wide-area Ethernet services is increasing rapidly in recent years as a service for seamlessly connecting LANs installed in remote locations. In the wide area Ethernet service, the accommodated user is identified by a 12-bit VLAN ID. For this reason, the number of accommodated users is determined by the number of bits of the VLAN ID, and there is a problem in that it is not scalable and not suitable for a large-scale network. Therefore, attention has been focused on MPLS (Multi-Protocol Label Switching) which is more expandable than VLAN. MPLS can provide connection-oriented network services. The connection-oriented network is characterized by establishing a communication connection that secures a band from end to end and transferring a frame using a preset communication connection, and is excellent in reliability. In particular, EoMPLS technology that can transfer frames regardless of the upper protocol is attracting attention.
例えば、このようなEoMPLS技術として、VLAN網とMPLS網をインタワークする装置において、VLAN IDとMPLSのラベルを対応づける。VLAN網からMPLS網へインタワークする装置では、VLAN IDとパケットのレイヤ3とレイヤ4ヘッダ情報の組から出力のMPLSラベルを決定する。出力のMPLSラベルは、VLAN毎に独立した値を割り当てる。MPLS網からVLAN網へインタワークする装置では、入力のMPLSラベルをVLAN IDに対応付けるものが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
For example, as such EoMPLS technology, a VLAN ID and an MPLS label are associated with each other in an apparatus that interworkes a VLAN network and an MPLS network. In an apparatus that interworkes from a VLAN network to an MPLS network, an output MPLS label is determined from a set of VLAN ID,
図3BにEoMPLSで転送されるフレームのフォーマット図の一例を挙げる。 FIG. 3B shows an example of a format diagram of a frame transferred by EoMPLS.
一般的なEoMPLS通信装置は、新L2ヘッダ411、トンネルラベル412及びVCラベル413によって、オリジナルのEthernetフレームをカプセル化する。
A general EoMPLS communication apparatus encapsulates an original Ethernet frame with a
トンネルラベル412は、フレームの中継先を決定する情報を含み、図3Cに示すフォーマットを用いたMPLSラベルである。VCラベル413は、VPNを識別する情報を含み、図3Cに示すフォーマットを用いたMPLSラベルである。MPLS区間ではトンネルラベル412のラベルID421によって転送経路を決定する。
従来のEoMPLS技術では、例えば、図7に示すようにMPLSトンネルが設定される。 In the conventional EoMPLS technology, for example, an MPLS tunnel is set as shown in FIG.
MPLSネットワークシステムは、コアMPLS通信装置10、複数の中継MPLS通信装置111、151及び161、MPLSネットワーク211、251及び261及びエッジMPLS通信装置311、312、313、351、352及び361を備える。エッジMPLS通信装置311等から入力されたフレームは、MPLSラベルが付され、付されたMPLSラベルに基づいて、MPLSトンネルを経由して、宛先となるエッジMPLS通信装置351等に転送される。
The MPLS network system includes a core
具体的には、各エッジMPLS通信装置の間には、MPLSトンネル510〜540が設定されている。コアMPLS通信装置10は、フレームに付されたMPLSラベルに基づいて、フレームを転送する。また、MPLSでは片方向の通信に対して1本のMPLSトンネルが設定されている。図7に示すネットワークでは、エッジMPLS通信装置311〜313からエッジMPLS通信装置351〜361へフレームを転送するためのMPLSトンネルが設定されている。なお、図示を省略するが、エッジMPLS通信装置351〜361からエッジMPLS通信装置311〜313へ、逆方向にフレームを転送するためのMPLSトンネルも設定されている。
Specifically,
このように、MPLSトンネルを経由する全てのフレームは、コアMPLS通信装置10で中継される。そのため、コアMPLS通信装置10は、全てのLSP(Label Switch Path)を識別するために、大規模なラベル転送テーブルを保持する必要がある。しかし、ラベル転送テーブルが大きくなると、ラベルの管理が複雑化し、ラベル転送テーブルのメンテナンス(例えば、ラベルの追加、削除)が複雑化する。また、ラベル転送テーブルが大きくなると、ラベルの検索時間が長くなり、ネットワークのスケーラビリティに影響する。さらに、ラベル転送テーブルが大きくなると、ラベル転送テーブルを格納するメモリの容量が大きくなり、装置コストが上昇する問題がある。
In this way, all frames passing through the MPLS tunnel are relayed by the core
ラベル数の増大を抑止する方法として、宛先が同一のフレームのラベルの値を統合することによってラベル数を削減する方法がある。従来の装置では、ラベルの値を統合した後の新ラベルから、ラベルの値を統合する前のオリジナルラベルを復元することができなかった。そのため、エンド・トウー・エンドのコネクションがコアMPLS通信装置10で切断されてしまう問題があった。他の方法として、トンネルラベルの外側にトンネルラベル統合用のMPLSラベルを新たに付する方法がある。この方法は、コアMPLS通信装置10でのラベル管理数の削減は実現可能となるが、フレームオーバーヘッドの増加に繋がりスループットが低下する問題があった。
As a method for suppressing the increase in the number of labels, there is a method for reducing the number of labels by integrating the values of labels of frames having the same destination. In the conventional apparatus, it is impossible to restore the original label before the label values are integrated from the new label after the label values are integrated. Therefore, there is a problem that the end-to-end connection is disconnected by the core
本発明は、エンド・トウー・エンドのコネクションを確保し、かつフレームオーバーヘッドを増加させることなくコアMPLS通信装置で識別するラベルの数を少なくして、コアMPLSのラベル管理を簡易化することを目的とする。 It is an object of the present invention to secure end-to-end connections and reduce the number of labels identified by a core MPLS communication apparatus without increasing frame overhead, thereby simplifying core MPLS label management. And
本課題の解決手段として、EoMPLSフレームのトンネルラベルとVCラベルのラベルIDを前半アドレスと後半アドレスに2分割する。トンネルラベルのラベルIDは、コアMPLS通信装置で参照するアドレスとその他のアドレスに分割する。VCラベルのラベルIDは、特定の固定値とその他のアドレスに分割する。コアMPLS通信装置に隣接する中継MPLS装置は、トンネルラベルのコアMPLS通信装置で参照するアドレスと、VCラベルの特定の固定値とを入れ替えてコアMPLS通信装置にフレームを送信することで、コアMPLS通信装置の経路情報を削減する。また、コアMPLS通信装置に隣接する中継MPLS装置は、コアMPLS通信装置からフレームを受信すると送信前に入れ替えたラベルID情報を再度入れ替えることでコアMPLS通信装置に送信する前のトンネルラベル及びVCラベルを復元することでエンド・トウー・エンドのコネクションを確保する。 As a means for solving this problem, the tunnel ID of the EoMPLS frame and the label ID of the VC label are divided into two parts, the first half address and the second half address. The label ID of the tunnel label is divided into an address referred to by the core MPLS communication apparatus and other addresses. The label ID of the VC label is divided into a specific fixed value and other addresses. The relay MPLS apparatus adjacent to the core MPLS communication apparatus transmits the frame to the core MPLS communication apparatus by exchanging the address referenced by the core MPLS communication apparatus of the tunnel label and the specific fixed value of the VC label, thereby transmitting the core MPLS to the core MPLS communication apparatus. Reduce route information of communication devices. In addition, when the relay MPLS device adjacent to the core MPLS communication device receives a frame from the core MPLS communication device, the relay label device replaces the label ID information that was replaced before transmission, and then transmits the tunnel label and VC label before transmission to the core MPLS communication device. Secure end-to-end connection by restoring.
本発明によれば、コアMPLS通信装置で識別するラベルの数が少なくなるため、コアMPLSのラベル管理を簡易化することができる。そのため、ラベル転送テーブルの小さな既存通信装置であっても、特殊な機能の追加を必要とすることなく使用することができる。さらにはエンド・トウー・エンドでのコネクション型サービスを提供することができる。 According to the present invention, since the number of labels identified by the core MPLS communication apparatus is reduced, label management of the core MPLS can be simplified. Therefore, even an existing communication device having a small label transfer table can be used without requiring the addition of a special function. Furthermore, end-to-end connection-type services can be provided.
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、EoMPLSを一例にとり、以下で本発明の説明を行うが、EoMPLSと同様にフレーム転送用のアドレスとネットワーク識別用のアドレスの2重構造をとる通信プロトコルを用いる場合にも、本発明を適用することによって同様の効果が見込まれる。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention will be described below by taking EoMPLS as an example, but the present invention is also applied to a case where a communication protocol having a double structure of an address for frame transfer and an address for network identification is used as in EoMPLS. By doing so, the same effect is expected.
図1は、本発明の実施の形態のネットワークシステムの構成を示すネットワーク図である。 FIG. 1 is a network diagram showing a configuration of a network system according to the embodiment of this invention.
本発明の実施の形態のネットワークシステムは、コアMPLS通信装置10、複数の中継MPLS通信装置111〜181、MPLSネットワーク211〜281及びエッジMPLS通信装置311〜381を備える、大規模MPLS VPN網である。エッジMPLS通信装置311〜381から、MPLS VPN網に入力されたフレームは、MPLSラベルが付され、付されたMPLSラベルに従って、宛先となるエッジMPLS通信装置311〜381に転送される。また、エッジMPLS通信装置311〜381間にはVLANが設定されている。
The network system according to the embodiment of the present invention is a large-scale MPLS VPN network including a core
コアMPLS通信装置10は、複数の中継MPLS通信装置111〜181に接続されている。コアMPLS通信装置10及び複数の中継MPLS通信装置111〜181によって、コアネットワークが構成されている。コアMPLS通信装置10は、中継MPLS通信装置111〜181から受信したフレームを、受信フレームに付されたMPLSラベルによって、宛先の中継MPLS通信装置111〜181に転送する。
The core
図1に示すネットワークシステムは、1台のコアMPLS通信装置10を備えるが、複数のコアMPLS通信装置を備えてもよい。また、コアMPLS通信装置10には、8台の中継MPLS通信装置111〜181が接続されているが、接続される中継MPLS通信装置の台数はこれに限られない。
The network system shown in FIG. 1 includes one core
各中継MPLS通信装置111〜181は、それぞれ、MPLSネットワーク211〜281に接続されている。中継MPLS通信装置111〜181は、フレームに付されたMPLSラベルに従って、コアMPLS通信装置10とMPLSネットワーク211との間でフレームを転送する。
Each of the relay
各MPLSネットワーク211〜281には、エッジMPLS通信装置311〜381が接続されている。図1に示すネットワークシステムでは、各MPLSネットワーク211〜281には、1台のエッジMPLS通信装置311〜381が接続されているが、接続されるMPLS通信装置の台数はこれに限らない。
Edge
各MPLSネットワーク211〜281内では、複数の通信装置(スイッチ)が信号線で接続されている。各スイッチは、フレームに付されたMPLSラベルに従って、フレームを転送する。
In each
各エッジMPLS通信装置311〜381には、ユーザ端末やサーバ等のコンピュータを収容するLAN(図示省略)が接続されている。
Each edge
図2は、本発明の実施の形態の中継MPLS通信装置111の構成を示すブロック図である。なお、図2では、中継MPLS通信装置111について説明するが、他の中継MPLS通信装置も同じ構成を備える。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the relay
中継MPLS通信装置111は、スイッチ610、転送テーブル620、中継MPLS接続インターフェース631、632及び633、及びコアスイッチ接続インターフェース640を備える。コアスイッチ接続インターフェース640は、Ingressラベル変換部642及びEgressラベル変換部645を備える。
The relay
スイッチ610は、入力されたフレームに付されたMPLSラベルを参照して、宛先に対応するポート(中継MPLS接続インターフェース)に入力されたフレームを出力する。転送テーブル620は、MPLSラベルに設定される宛先と、出力ポートの対応データを格納し、入力されたフレームの宛先を定める際に参照される。
The
中継MPLS接続インターフェース631には、他の中継MPLS通信装置及びエッジMPLS通信装置311が接続される。本実施の形態ではフレームの転送にイーサネットを用いるので、中継MPLS接続インターフェース631は、イーサネットプロトコルに準拠したヘッダを生成する。なお、他の中継MPLS接続インターフェース632及び633には、中継MPLS接続インターフェース631に接続されたものとは異なる中継MPLS通信装置が接続される。
Other relay MPLS communication devices and edge
コアスイッチ接続インターフェース640には、コアMPLS通信装置10が接続される。
The core
Ingressラベル変換部642は、エッジMPLS通信装置から受信しコアMPLS通信装置10に送信されるフレームのラベルを変換する。Egressラベル変換部645は、コアMPLS通信装置10から受信しエッジMPLS通信装置に送信されるフレームのラベルを変換する。Ingressラベル変換部642及びEgressラベル変換部645は、所定のプログラムを実行するプロセッサによって実現されてもよく、いわゆるハードウェアロジックでも、またファームウェアで実現されてもよい。
The Ingress
図3A〜図3Cは、本発明の実施の形態のネットワークで転送されるフレームのフォーマット図である。 3A to 3C are format diagrams of frames transferred in the network according to the embodiment of this invention.
MPLS網の外部からMPLSエッジスイッチ311〜381へ入力されるフレームは、レイヤ2において転送される。この入力フレームは、図3Aに示すように、フレームの先頭から順に、L2ヘッダ401、VLANヘッダ402及びペイロード403を含む。
Frames input from outside the MPLS network to the MPLS edge switches 311 to 381 are transferred in layer 2. As shown in FIG. 3A, this input frame includes an
L2ヘッダ401は、レイヤ2(データリンク層)におけるプロトコルのヘッダであり、レイヤ2でフレームを転送するために必要な情報が含まれている。例えば、MPLS網をイーサネットによって構築した場合は、L2ヘッダ401はイーサネットヘッダになる。VLANヘッダ402は、VLANを識別する情報(例えば、VLAN ID)を含む。ペイロード403は、このフレームで転送されるべきデータである。
The
MPLSエッジスイッチ311〜381は、入力されたフレームに新たにヘッダを付して、図3Bに示すフォーマットのEoMPLSネットワークフレームを生成する。 The MPLS edge switches 311 to 381 newly add a header to the input frame to generate an EoMPLS network frame having the format shown in FIG. 3B.
EoMPLSネットワークフレームは、フレームの先頭から順に、L2ヘッダ411、トンネルラベル412、VCラベル413、L2ヘッダ401、VLANヘッダ402及びペイロード403を含む。なお、L2ヘッダ411、トンネルラベル412及びVCラベル413が、MPLSエッジスイッチ311〜381で新たに付与されたヘッダである。
The EoMPLS network frame includes an
L2ヘッダ411は、レイヤ2(データリンク層)におけるプロトコルのヘッダであり、レイヤ2のプロトコルに依存し、MPLS区間でレイヤ2でフレームを転送するために必要な情報が含まれている。例えば、MPLS網をイーサネットによって構築した場合は、L2ヘッダ411はイーサネットヘッダになる。また、MPLS網をATMによって構築した場合は、ATMヘッダになる。トンネルラベル412及びVCラベル413は、背景技術の項で説明したとおりである。
The
MPLSラベルは、図3Cに示すように、ラベルの先頭から順に、20ビットのラベルID421、3ビットのEXPフィールド422、1ビットのスタックビット423及び8ビットのTTLフィールド424を含む。ラベルID421は、20ビットの固定長で、トンネル、VC等のMPLSラベルで識別すべき情報が含まれる。EXPフィールド422は、実験用のフィールドである。スタックビット423は、そのラベルがラベルスタックの最後のラベルであることを表す。TTLフィールド424は、パケットの有効期間を表す値が格納されており、このフレームがスイッチを経由した回数分減少される。
As shown in FIG. 3C, the MPLS label includes a 20-
図4は、本発明の実施の形態のネットワークに設定されるMPLSトンネルの説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram of an MPLS tunnel set in the network according to the embodiment of this invention.
図4に示すネットワークシステムは、コアMPLS通信装置10、中継MPLS通信装置111、151及び161、MPLSネットワーク211、251及び261及びエッジMPLS通信装置311、312、313、351、352及び361を備える。なお、他の中継MPLS通信装置、MPLSネットワーク及びエッジMPLS通信装置は、図示を省略する。
The network system illustrated in FIG. 4 includes a core
エッジMPLS通信装置311等から入力されたフレームには、MPLSラベルが付され、付されたMPLSラベルに基づいて、フレームが通過するMPLSトンネルが選択され、宛先となるエッジMPLS通信装置351等にフレームが転送される。
An MPLS label is attached to a frame input from the edge
具体的には、エッジMPLS通信装置311と中継MPLS通信装置111との間には、MPLSトンネル(LSP10)510及びMPLSトンネル(LSP20)520が設定されている。エッジMPLS通信装置312と中継MPLS通信装置111との間には、MPLSトンネル(LSP30)530が設定されている。エッジMPLS通信装置313と中継MPLS通信装置111との間には、MPLSトンネル(LSP40)540が設定されている。
Specifically, an MPLS tunnel (LSP10) 510 and an MPLS tunnel (LSP20) 520 are set between the edge
また、中継MPLS通信装置151とエッジMPLS通信装置351との間には、MPLSトンネル(LSP10)510が設定されている。中継MPLS通信装置151とエッジMPLS通信装置352との間には、MPLSトンネル(LSP20)520が設定されている。中継MPLS通信装置161とエッジMPLS通信装置361との間には、MPLSトンネル(LSP30)530及びMPLSトンネル(LSP40)540が設定されている。
An MPLS tunnel (LSP10) 510 is set between the relay
さらに、中継MPLS通信装置111と中継MPLS通信装置151との間には、コア用MPLSトンネル(LSP100)550が設定されている。中継MPLS通信装置111と中継MPLS通信装置161との間には、コア用MPLSトンネル(LSP200)560が設定されている。
Further, a core MPLS tunnel (LSP 100) 550 is set between the relay
すなわち、エッジMPLS通信装置311とエッジMPLS通信装置351との間にはMPLSトンネル(LSP10)510及びコア用MPLSトンネル(LSP100)550によって仮想的な論理通信路(仮想チャネル)が設定されている。エッジMPLS通信装置311とエッジMPLS通信装置352との間にはMPLSトンネル(LSP20)510及びコア用MPLSトンネル(LSP100)550によって仮想チャネルが設定されている。エッジMPLS通信装置312とエッジMPLS通信装置361との間にはMPLSトンネル(LSP30)510及びコア用MPLSトンネル(LSP200)560によって仮想チャネルが設定されている。エッジMPLS通信装置313とエッジMPLS通信装置361との間にはMPLSトンネル(LSP40)540及びコア用MPLSトンネル(LSP200)560によって仮想チャネルが設定されている。
That is, a virtual logical communication path (virtual channel) is set between the edge
各仮想チャネルには、一つ又は複数のVLANが収容されている。 Each virtual channel accommodates one or more VLANs.
図4に示すネットワークシステムでは、コアMPLS通信装置10と隣接する中継MPLS通信装置111は、コアMPLS通信装置10の同一インタフェースに入力され、コアMPLS通信装置10の同一インタフェース(出力ポート)から出力されるフレームのトンネルラベルを、コアMPLS通信装置用10のMPLSトンネルのトンネルラベルに変更する。同様に、コアMPLS通信装置10と隣接する中継MPLS通信装置151、161は、コアMPLS通信装置用のMPLSトンネルのトンネルラベルから、変更前のフレームに付与されていたトンネルラベルを復元している。このように、中継MPLS通信装置がトンネルラベルを変更することによってコアMPLS通信装置10に収容されるトンネルラベル数を“ラベル数=X(X−1)”(入力ポートと出力ポートをメッシュ状に接続するために必要なMPLSトンネルの本数)まで削減することが可能となる。前記数式のXはコアMPLS通信装置のポート数である。
In the network system shown in FIG. 4, the relay
より具体的には、MPLSトンネル(トンネルLSP10)510とMPLSトンネル(トンネルLSP20)520は、コアMPLS通信装置10の同一インタフェースに入力され、コアMPLS通信装置10の同一インタフェースから出力されるフレームを転送する。そこで、中継MPLS通信装置111は、前記MPLSトンネル510及び520のトンネルラベルを、コアMPLS通信装置用のMPLSトンネル(コア用トンネルLSP100)550のトンネルラベルへと変更する。また、コアMPLS通信装置10からフレームを受信する中継MPLS通信装置151はコアMPLS通信装置用のMPLSトンネル(コア用トンネルLSP100)550のトンネルラベルが付与されたフレームを受信すると、変更前に付与されていたトンネルラベルへと変更する。また、MPLSトンネル(トンネルLSP30)530とMPLSトンネル(トンネルLSP40)540についても同様である。
More specifically, the MPLS tunnel (tunnel LSP10) 510 and the MPLS tunnel (tunnel LSP20) 520 are input to the same interface of the core
次に、図5を用いて前記トンネルラベルの変換を実現する手段を示す。 Next, means for realizing the tunnel label conversion will be described with reference to FIG.
図5は、本発明の実施の形態の中継MPLS通信装置におけるラベルの変換の説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram of label conversion in the relay MPLS communication apparatus according to the embodiment of this invention.
エッジMPLS通信装置から中継MPLS通信装置に入力されるフレームには、トンネルラベル412及びVCラベル413が付されている(図3B参照)。各ラベルともラベルとして使用できるラベルIDは20ビットである(図3C参照)。コアMPLS通信装置10の前段で、コアMPLS通信装置10と隣接する中継MPLS通信装置において、MPLSトンネル(トンネルLSP)からコアMPLS通信装置用のMPLSトンネル(コア用トンネルLSP)へとトンネルラベル値を変更する。さらに、コアMPLS通信装置10の後段で、コアMPLS通信装置10と隣接する中継MPLS通信装置において、コアMPLS通信装置用のMPLSトンネル(コア用トンネルLSP)からトンネルラベル変更前のフレームに付されていたMPLSトンネル(トンネルLSP)へとトンネルラベル値を変更する。このためにラベルIDフィールドを以下のように定義する。
A
VCラベル413は、所定長の二つの領域に分け、同様に、トンネルラベル412も、VCラベル413の二つの領域と、それぞれ同じ長さの二つの領域に分ける。
The
エッジMPLS通信装置311から中継MPLS通信装置111に入力されるフレームには、管理者によって設定されたVCラベル432及び管理者によって設定されたトンネルラベル431が付されている。
A frame input from the edge
20ビットのVCラベル432は、所定長の二つの領域に分けられ、上位の領域が確保される。このとき、上位の領域に所定の値を設定しておいて、確保されている領域であることを明確にするとよい。下位の領域には、VPNを識別するVC IDが格納されている。例えば、上位11ビットが”0”で埋められ、下位の9ビットがVC IDに用いられる。なお、上位領域及び下位領域の長さは、トンネルラベルとVCラベル413とで同じ長さであれば、任意である。
The 20-
20ビットのトンネルラベル431は、所定長の二つの領域に分ける。そして、上位の領域にネットワーク内の宛先通信装置のIDを設定し、下位の領域に宛先となるMPLSネットワークのIDを設定して、宛先情報を階層的に設定する。例えば、上位11ビットには、ネットワーク内の宛先通信装置のIDとして、コアMPLS通信装置10から先のMPLSネットワーク内に設けられたエッジMPLS通信装置のIDが格納される。下位9ビットには、MPLSネットワークのIDとして、コアMPLS通信装置10に接続されるMPLSネットワークのIDが格納される。なお、入力ポートと出力ポートの組み合わせに対してメッシュ状にトンネルLSPを設定する場合は、MPLSネットワークのIDは、入力ポート番号と出力ポート番号の組み合わせでもよい。
The 20-
エッジMPLS通信装置311から中継MPLS通信装置111にフレームが入力されると、Ingressラベル変換部642は、トンネルラベル432の上位領域(上位11ビット)に設定されたネットワーク内の宛先通信装置を特定するID(以下、NW内装置特定ID)と、VCラベル431の上位に確保された領域(上位11ビット)に設定された所定値とを入れ替える。すなわち、トンネルラベルの上位領域に、VCラベル431の上位に確保された領域に設定された所定値が格納され、VCラベルの上位領域に、NW内装置特定IDが格納される。
When a frame is input from the edge
すなわち、トンネルラベル412は、エッジMPLSネットワーク211内では管理者設定トンネルラベル431であり、コアMPLS通信装置10を通過する際はコア用トンネルラベル433であり、中継MPLS通信装置で相互に変換される。同様に、VCラベル413は、エッジMPLSネットワーク211内では管理者設定VCラベル432であり、コアMPLS通信装置10を通過する際はコア用VCラベル434であり、中継MPLS通信装置で相互に変換される。
That is, the
このようにして、コア用VCラベル434及びコア用トンネルラベル433を生成し、生成されたコア用VCラベル434及びコア用トンネルラベル433が付されたフレームを、コア用トンネル550(コアMPLS通信装置10)に送信する。
In this way, the
このようにすることで、コア用トンネルラベル433には、宛先ネットワークのID(以下、宛先NW特定ID)のみが含まれるようになり、コアMPLS通信装置10は、宛先NW特定IDのみによって、フレームを転送することができる。このため、コアMPLS通信装置10で管理する必要があるラベル数を、コアMPLS通信装置10入力ポートと出力ポート間でメッシュ状にMPLSトンネルを設定した場合であっても“ラベル数=X(X−1)”(入力ポートと出力ポートをメッシュ状に接続するために必要なMPLSトンネルの本数)まで削減することが可能となる。前記数式のXはコアMPLS通信装置のポート数である。 一方、コアMPLS通信装置10から中継MPLS通信装置111にフレームが入力されると、Egressラベル変換部645は、コア用VCラベル434の上位領域(上位11ビット)に格納されたNW内装置特定IDと、コア用トンネルラベル433内の上位領域(上位11ビット)に設定された所定値とを入れ替える。すなわち、トンネルラベルの上位領域に、NW内装置特定IDが格納され、VCラベルの上位領域に所定値が格納され、トンネルラベル及びVCラベルが復元される。
By doing so, the
このようにして、VCラベル432及びトンネルラベル431を生成し、生成されたVCラベル432及びトンネルラベル431が付されたフレームをエッジMPLSネットワーク211に送信する。このようにすることで、エッジMPLS通信装置が、MPLSネットワークに流入したフレームに付したMPLSラベル(トンネルラベル及びVCラベル)を復元することができる。
In this way, the
図6は、本発明の実施の形態のコアスイッチ接続インターフェース640の詳細な構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a detailed configuration of the core
コアスイッチ接続インターフェース640は、スイッチ受信回路641、Ingressラベル変換部642、フレーム送信回路643、フレーム受信回路644、Egressラベル変換部645及びスイッチ送信回路646を備える。
The core
スイッチ受信回路641は、スイッチ610から転送された、中継MPLS通信装置111の内部フォーマットのフレームを受信するフレーム受信処理を実行する。スイッチ送信回路646は、中継MPLS通信装置111の内部フォーマットのフレームを生成し、生成されたフレームをスイッチ610に送信する内部フォーマットフレーム送信処理を実行する。
The
Ingressラベル変換部642は、トンネルラベル431内に格納されたNW内装置特定IDを、VCラベル432内に確保された領域(ALL 0領域)へ移動させ、コアMPLS通信装置10に送信するためのラベルに変換する。Egressラベル変換部645は、コア用VCラベル434内に格納されたNW内装置特定IDを、コア用トンネルラベル433内の領域(ALL 0領域)へ移動させ、エッジMPLS通信装置に送信するためのラベルに変換する。
The Ingress
フレーム送信回路643は、MPLSレイヤの下のレイヤでフレームを処理し、コアMPLS通信装置10に送信されるフレームを生成する。例えば、本実施の形態ではフレームの転送にイーサネットを用いるので、FCS(Frame Check Sequence)演算をして、フレームにFCSを付与する。フレーム受信回路644は、MPLSレイヤの下のレイヤでフレームを処理し、コアMPLS通信装置10からフレームを受信する。例えば、本実施の形態ではフレームの転送にイーサネットを用いるので、受信したフレームのFCSを確認する。
The
ここで、図2を参照すると、MPLSラベルはコアスイッチ接続インターフェース640において変換される。よって、中継MPLS通信装置の内部では、コアスイッチ接続インターフェース640以外では、NW内装置特定ID及び宛先NW特定IDが格納されたトンネルラベル431(図5参照)を使用する。一方、コアスイッチ接続インターフェース640では、宛先NW特定IDのみが格納されたトンネルラベル433(図5参照)を使用する。
Referring now to FIG. 2, the MPLS label is converted at the core
すなわち、コアMPLS通信装置10では、コアMPLS通信装置10に接続されたMPLSネットワークのID(宛先NW特定ID)のみでフレームが転送される。一方、コアMPLS通信装置10以外の部分では、エッジMPLS通信装置で付与されたトンネルラベル(NW内装置特定ID及び宛先NW特定ID)によってフレームが転送される。
In other words, in the core
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、中継MPLS通信装置が、コアMPLS通信装置必要な宛先情報を含むラベルに変換するので、コアMPLS通信装置で識別するラベルの数を少なくして、コアMPLSのラベル管理を簡易化し、装置コストを低減することができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, since the relay MPLS communication apparatus converts the label to include the destination information necessary for the core MPLS communication apparatus, the number of labels identified by the core MPLS communication apparatus is reduced. As a result, the label management of the core MPLS can be simplified and the device cost can be reduced.
また、中継MPLS通信装置が、最終宛先となるMPLS通信装置を特定可能なラベルに変換するので、コアMPLS通信装置を経由する際に宛先情報の一部を省略しても、MPLSトンネルを経由してフレームを転送することができる。 In addition, since the relay MPLS communication device converts the MPLS communication device as the final destination into a label that can be specified, even if a part of the destination information is omitted when passing through the core MPLS communication device, the relay MPLS communication device passes through the MPLS tunnel. Frame can be transferred.
本発明は、MPLSネットワークのように、ラベルを用いてフレーム(パケット)をカプセル化して転送するネットワークに適用することができる。また、ラベルを用いなくても、論理パスが多段に設定されたネットワークに適応することができる。 The present invention can be applied to a network that encapsulates and transfers a frame (packet) using a label, such as an MPLS network. Further, it is possible to adapt to a network in which logical paths are set in multiple stages without using labels.
10 コアMPLS通信装置
111〜181 中継MPLS通信装置
211〜281 MPLSネットワーク
311〜381 エッジMPLS通信装置
610 スイッチ
620 転送テーブル
631〜633 中継MPLS接続インターフェース
640 コアスイッチ接続インターフェース
642 Ingressラベル変換部
645 Egressラベル変換部
10 Core
Claims (13)
前記転送されるフレームは、当該フレームの転送先を示す宛先情報を含み、
前記ネットワーク通信装置は、
他のネットワーク通信装置と接続される複数のインターフェースと、
前記フレームの宛先と前記インターフェースとの関係を保持する転送情報と、
前記転送情報を参照して、入力された前記フレームを宛先に対応するインターフェースに出力する転送部と、
入力されたフレームに付された宛先情報を変換する変換部と、を備え、
前記変換部は、前記宛先情報のうち、当該ネットワーク通信装置に直接接続されるネットワーク通信装置によって使用される情報のみを残し、他の情報を削除して、前記削除された宛先情報の一部を前記フレームの他の領域に格納することを特徴とするネットワーク通信装置。 A network communication device for transferring a frame,
The transferred frame includes destination information indicating a transfer destination of the frame,
The network communication device is:
A plurality of interfaces connected to other network communication devices;
Transfer information that holds the relationship between the destination of the frame and the interface;
A transfer unit that refers to the transfer information and outputs the input frame to an interface corresponding to a destination;
A conversion unit that converts the destination information attached to the input frame,
The conversion unit leaves only the information used by the network communication device directly connected to the network communication device, deletes other information, and removes part of the deleted destination information from the destination information. A network communication device storing in another area of the frame.
前記変換部は、前記宛先情報のうち、当該ネットワーク通信装置に直接接続されるネットワーク通信装置によって使用される情報のみを残し、他の情報を削除して、前記削除された宛先情報の一部を前記第2ラベルの前記予約領域に格納することを特徴とする請求項1に記載のネットワーク通信装置。 The transferred frame includes a first label including destination information indicating a transfer destination of the frame, and a second label including a reserved area in which a part of the destination information included in the first label is to be stored. Including
The conversion unit leaves only the information used by the network communication device directly connected to the network communication device, deletes other information, and removes part of the deleted destination information from the destination information. The network communication device according to claim 1, wherein the network communication device is stored in the reserved area of the second label.
前記変換部は、前記第1宛先情報を前記第1ラベルから削除し、前記削除された第1宛先情報を前記第2ラベルの前記予約領域に格納することを特徴とする請求項3に記載のネットワーク通信装置。 The first label includes first destination information indicating a transfer destination of a frame in a network provided in the network communication device, and a second destination indicating a frame transfer destination from the network communication device to which the network communication device is directly connected. Including information,
4. The conversion unit according to claim 3, wherein the conversion unit deletes the first destination information from the first label and stores the deleted first destination information in the reserved area of the second label. Network communication device.
前記転送されるフレームは、当該フレームの転送先を示す宛先情報を含み、
前記ネットワークシステムは、
少なくとも第1ネットワーク通信装置と第2ネットワーク通信装置とが接続されており、少なくとも第2ネットワーク通信装置と第3ネットワーク通信装置とが接続されており、
前記各ネットワーク通信装置は、他のネットワーク通信装置と接続される複数のインターフェースと、前記フレームの宛先と前記インターフェースとの関係を保持する転送情報と、前記転送情報を参照して、入力された前記フレームを宛先に対応するインターフェースに出力する転送部と、を備え、
前記第1ネットワーク通信装置は、入力されたフレームに付された宛先情報を変換する第1変換部を備え
前記第3ネットワーク通信装置は、入力されたフレームに付された宛先情報を変換する第3変換部を備え
前記第1変換部は、前記宛先情報のうち、前記第2ネットワーク通信装置によって使用される情報のみを残し、他の情報を削除して、前記削除された宛先情報の一部を前記フレームの他の領域に格納し、
前記第1ネットワーク通信装置は、前記宛先情報が変換されたフレームを前記第2ネットワーク通信装置に送信し、
前記第2ネットワーク通信装置は、前記変換された宛先情報に基づいて、前記入力されたフレームの転送先を決定し、当該フレームを転送先である前記第3ネットワーク通信装置に転送し、
前記第3ネットワーク通信装置にフレームが入力されると、前記第2変換部は、前記第1変換部によって削除された宛先情報の一部を前記フレームに書き込んで、前記宛先情報を復元し、
前記第3ネットワーク通信装置は、前記復元された宛先情報に基づいて前記入力されたフレームを転送することを特徴とするネットワークシステム。 A network system comprising a first network communication device, a second network communication device, and a third network communication device for transferring a frame,
The transferred frame includes destination information indicating a transfer destination of the frame,
The network system includes:
At least the first network communication device and the second network communication device are connected, and at least the second network communication device and the third network communication device are connected;
Each of the network communication devices includes a plurality of interfaces connected to other network communication devices, transfer information that holds a relationship between the destination of the frame and the interface, and the input that has been input with reference to the transfer information. A transfer unit that outputs the frame to an interface corresponding to the destination,
The first network communication device includes a first conversion unit that converts destination information attached to an input frame. The third network communication device converts a destination information attached to the input frame. The first conversion unit leaves only information used by the second network communication device among the destination information, deletes other information, and removes a part of the deleted destination information. Store it in other areas of the frame,
The first network communication device transmits the frame in which the destination information is converted to the second network communication device;
The second network communication device determines a transfer destination of the input frame based on the converted destination information, transfers the frame to the third network communication device that is a transfer destination,
When a frame is input to the third network communication device, the second conversion unit writes a part of the destination information deleted by the first conversion unit to the frame to restore the destination information,
The network system according to claim 3, wherein the third network communication device transfers the input frame based on the restored destination information.
前記第1変換部は、前記宛先情報のうち、前記第2ネットワーク通信装置によって使用される情報のみを前記第1ラベルに残し、他の情報を前記第1ラベルから削除して、前記削除された宛先情報の一部を前記第2ラベルの前記予約領域に格納することを特徴とする請求項6に記載のネットワークシステム。 The transferred frame includes a first label including destination information indicating a transfer destination of the frame, and a second label including a reserved area in which a part of the destination information included in the first label is to be stored. Including
The first conversion unit deletes only the information used by the second network communication device from the destination information, leaving the first label, and deleting other information from the first label. The network system according to claim 6, wherein a part of destination information is stored in the reserved area of the second label.
前記第1変換部は、前記第1宛先情報を前記第1ラベルから削除し、前記削除された第1宛先情報を前記第2ラベルの前記予約領域に格納し、
前記第1ネットワーク通信装置は、前記第1宛先情報が削除された前記第1ラベルが付されたフレームを前記第2ネットワーク通信装置に送信し、
前記第2ネットワーク通信装置は、前記変換された第1ラベルに基づいて、前記入力されたフレームの転送先を決定し、当該フレームを転送先である前記第3ネットワーク通信装置に転送し、
前記第3ネットワーク通信装置にフレームが入力されると、前記第2変換部は、前記予約領域に格納された第1宛先情報を前記第1ラベルに書き込んで、前記第1ラベルを復元し、
前記第3ネットワーク通信装置は、前記復元された第1ラベルに基づいて前記入力されたフレームを転送することを特徴とする請求項8に記載のネットワークシステム。 The first label includes first destination information indicating a transfer destination of a frame in a network provided in the network communication device, and a second destination indicating a transfer destination of a frame of the network communication device to which the network communication device is directly connected. Including information,
The first conversion unit deletes the first destination information from the first label, stores the deleted first destination information in the reserved area of the second label,
The first network communication device transmits a frame with the first label from which the first destination information has been deleted to the second network communication device,
The second network communication device determines a transfer destination of the input frame based on the converted first label, transfers the frame to the third network communication device which is a transfer destination,
When a frame is input to the third network communication device, the second conversion unit writes the first destination information stored in the reserved area to the first label, and restores the first label.
9. The network system according to claim 8, wherein the third network communication device transfers the input frame based on the restored first label.
前記転送されるフレームは、当該フレームの転送先を示す宛先情報を含み、
前記ネットワークシステムは、第1サブネットワーク、第2サブネットワーク、前記第1及び第2サブネットワークに前記ネットワーク通信装置を介して接続されるコアネットワークを含み、
前記各ネットワーク通信装置は、他のネットワーク通信装置と接続される複数のインターフェースと、前記フレームの宛先と前記インターフェースとの関係を保持する転送情報と、前記転送情報を参照して、入力された前記フレームを宛先に対応するインターフェースに出力する転送部と、を備え、
前記第1サブネットワークから前記コアネットワークにフレームが転送される場合に、前記宛先情報のうち、前記コアネットワークにおけるフレームの転送に必要な情報のみを残し、他の情報を削除し、前記削除された宛先情報の一部を前記フレームの他の領域に格納し、
前記コアネットワークは、前記変換された宛先情報に基づいて、前記入力されたフレームの転送先を決定し、当該フレームを転送先である前記第2サブネットワークに転送し、
前記コアネットワークから前記第2サブネットワークにフレームが転送される場合に、前記削除された宛先情報の一部を前記フレームに書き込んで、前記宛先情報を復元し、
前記第2サブネットワークでは、前記復元された宛先情報に基づいて前記入力されたフレームを転送することを特徴とするフレーム転送方法。 A frame transfer method in a network system comprising a plurality of network communication devices for transferring a frame,
The transferred frame includes destination information indicating a transfer destination of the frame,
The network system includes a first sub-network, a second sub-network, and a core network connected to the first and second sub-networks via the network communication device,
Each of the network communication devices includes a plurality of interfaces connected to other network communication devices, transfer information that holds a relationship between the destination of the frame and the interface, and the input that has been input with reference to the transfer information. A transfer unit that outputs the frame to an interface corresponding to the destination,
When a frame is transferred from the first subnetwork to the core network, only the information necessary for frame transfer in the core network is left out of the destination information, and other information is deleted, and the deleted information is deleted. Storing a part of the destination information in another area of the frame;
The core network determines a transfer destination of the input frame based on the converted destination information, transfers the frame to the second sub-network that is a transfer destination,
When a frame is transferred from the core network to the second sub-network, a part of the deleted destination information is written to the frame, and the destination information is restored.
In the second sub-network, the input frame is transferred based on the restored destination information.
前記第1サブネットワークから前記コアネットワークにフレームが転送される場合に、前記宛先情報のうち、前記コアネットワークで使用される情報のみを前記第1ラベルに残し、他の情報を前記第1ラベルから削除して、前記削除された宛先情報の一部を前記第2ラベルの前記予約領域に格納することを特徴とする請求項10に記載のフレーム転送方法。 The transferred frame includes a first label including destination information indicating a transfer destination of the frame, and a second label including a reserved area in which a part of the destination information included in the first label is to be stored. Including
When a frame is transferred from the first subnetwork to the core network, only the information used in the core network among the destination information is left in the first label, and other information is stored in the first label. 11. The frame transfer method according to claim 10, wherein the frame transfer method deletes and stores a part of the deleted destination information in the reserved area of the second label.
前記第1サブネットワークから前記コアネットワークにフレームが転送される場合に、前記第1宛先情報を前記第1ラベルから削除し、前記削除された第1宛先情報を前記第2ラベルの前記予約領域に格納し、
前記コアネットワークは、前記変換された第1ラベルに基づいて、前記入力されたフレームの転送先を決定し、当該フレームを転送先である前記第2サブネットワークに転送し、
前記コアネットワークから前記第2サブネットワークにフレームが転送される場合に、前記予約領域に格納された第1宛先情報を前記第1ラベルに書き込んで、前記第1ラベルを復元することを特徴とする請求項10に記載のフレーム転送方法。 The first label is used in the first and second sub-networks and includes first destination information indicating a destination of a frame in the network and second destination information indicating a forwarding destination of the frame in the core network. ,
When a frame is transferred from the first subnetwork to the core network, the first destination information is deleted from the first label, and the deleted first destination information is stored in the reserved area of the second label. Store and
The core network determines a transfer destination of the input frame based on the converted first label, transfers the frame to the second sub-network that is a transfer destination,
When a frame is transferred from the core network to the second sub-network, the first label is restored by writing the first destination information stored in the reserved area to the first label. The frame transfer method according to claim 10.
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