JP2009267917A - Packet transfer apparatus and packet transfer method - Google Patents

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Yasuko Takeyama
弥寿子 竹山
Hiroaki Miyata
裕章 宮田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a packet transfer apparatus which transmits a PADI packet only to a GW device which sets Service Name that a user has designated, and transmits a PADO packet only to a PADO packet waiting terminal. <P>SOLUTION: In a packet transfer apparatus, correspondence between Service Name and a GW device, to which the Service Name is registered, is set to a management table, beforehand. When a PADI packet is received from a terminal, the packet transfer apparatus determines the presence or the absence of Service Name, transfers the PADI packet to each of corresponding GW devices in the management table, and registers on a PADO wait management table. When a PADO packet is received from a GW device and there is an entry on the PADO wait management table, the PADO packet is transferred to the terminal, and clearing of the entry on the PADO wait management table is carried out. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はパケット転送装置およびパケット転送方法に係り、特にPPPoEを用いて端末を接続先の通信網に接続させるパケット転送装置およびパケット転送方法に関する。   The present invention relates to a packet transfer apparatus and a packet transfer method, and more particularly to a packet transfer apparatus and a packet transfer method for connecting a terminal to a connection destination communication network using PPPoE.

IP(Internet Protocol)を用いた通信網(IP網)が普及し、これを用いたWEBアクセス、ファイル転送、VoIP(Voice over IP)、マルチキャスト等の多様な通信サービスが提供されるようになってきた。このような通信サービスを提供する通信システムとしては、受信IPパケットに適宜通信処理を施し転送するゲートウェイ(GW)装置を、通信サービスを享受するユーザの端末を収容する網(アクセス網:通信キャリアが提供)と通信サービスを提供する網(通信サービス毎にISP(Internet Service Provider)、通信キャリアが管理・提供)との間に設け、端末からのパケットをISPの設備に転送する構成の通信システムが広く採用されている。   A communication network (IP network) using IP (Internet Protocol) has become widespread, and various communication services such as WEB access, file transfer, VoIP (Voice over IP), and multicast have been provided. It was. As a communication system that provides such a communication service, a gateway (GW) device that appropriately performs communication processing on a received IP packet and forwards it, and a network (access network: communication carrier) that accommodates a user terminal that enjoys the communication service. Provided) and a network providing communication services (ISP (Internet Service Provider for each communication service, managed / provided by a communication carrier)), and a communication system configured to transfer packets from a terminal to ISP equipment Widely adopted.

アクセス網においては、送受信するパケットの安全性や信頼性確保のために、ユーザの端末とGW装置の間で、イーサネット(登録商標)上でPPPと呼ばれるプロトコルを使ってPPPセッションを確立させてパケットを転送するPPPoE(Point to point protocol over Ethernet:非特許文献1で規定)を用いてパケット転送する構成が広く採用されてきている。   In an access network, in order to ensure the safety and reliability of a packet to be transmitted and received, a packet is established by establishing a PPP session between a user terminal and a GW apparatus using a protocol called PPP over Ethernet (registered trademark). A configuration for packet transfer using PPPoE (Point to point protocol over Ethernet: defined in Non-Patent Document 1) for transferring a packet has been widely adopted.

PPPoEとは、イーサネット上のGW装置とユーザ側の端末との間(アクセス網)にPPPセッションを確立し、あたかも専用線を使っているようにパケットを転送するプロトコルである。   PPPoE is a protocol that establishes a PPP session between a GW device on Ethernet and a terminal on the user side (access network), and transfers packets as if using a dedicated line.

PPPoEのシーケンスは、まず端末側から希望する通信サービスを提供するパケット転送装置を探すために、GW装置に向けてPADI(The PPPoE Active Discovery Initiation)パケットと呼ばれる開始パケットをブロードキャスト送信することから始まる。要求された通信サービスに対応可能(通信サービスプロバイダの設備にパケット転送可能)なGW装置は、端末にPADO(The PPPoE Active Discovery Offer)パケットを返信する。次に、端末は、特定したGW装置へPPPセッションの開始を要求するPADR(The PPPoE Active Discovery Request)パケットを送信する。対応するGW装置は、ユニークなセッションIDを端末へ割り当て、PADS(The PPPoE Active Discovery Session−Confirmation)と呼ばれる確認パケットを返す。これらのシーケンスで、PPPセッションが確立される。PPPセッションが確立された以降は、セッションIDを用いてPPPを用いたパケットの転送が実行される。   The PPPoE sequence starts by broadcasting a start packet called a PADI (The PPPoE Active Discovery Initiation) packet to the GW apparatus in order to search for a packet transfer apparatus that provides a desired communication service from the terminal side. The GW apparatus that can support the requested communication service (packet transfer to the communication service provider's equipment) returns a PADO (The PPPoE Active Discovery Offer) packet to the terminal. Next, the terminal transmits a PADR (The PPPoE Active Discovery Request) packet for requesting the start of the PPP session to the identified GW device. The corresponding GW apparatus assigns a unique session ID to the terminal and returns a confirmation packet called PADS (The PPPoE Active Discovery Session-Confirmation). With these sequences, a PPP session is established. After the PPP session is established, packet transfer using PPP is executed using the session ID.

上述したシーケンスで、ユーザはService Nameを指定してPADIパケットをブロードキャストにて送信する。該当するService Nameが設定されたGW装置は、PADOパケットを返信する。しかし、Service Nameが設定されていないGW装置も、PADOパケットを返信する。   In the above-described sequence, the user designates Service Name and transmits a PADI packet by broadcast. The GW apparatus in which the corresponding Service Name is set returns a PADO packet. However, the GW device for which Service Name is not set also returns a PADO packet.

PPPoEを用いて通信を行う通信システムにおいて、端末側で、要求する通信サービスの種別を示すService NameおよびService Nameの長さを表すTAG長をPADIパケットに指定することができる。PADIパケットのパラメータにService Nameが指定されていない場合には、GW装置は、そのService NameのTAG長を0とみなす。Service NameTAG長が0のPADIパケットは、どのサービスでも受け付け可能であることを示す為、PADIパケットは全てのGW装置に転送される。この結果、PADIパケットを受信した全てのGW装置は、端末に対してPADOパケットを送信する。   In a communication system that performs communication using PPPoE, the terminal side can specify a Service Name indicating the type of communication service to be requested and a TAG length indicating the length of the Service Name in the PADI packet. When the Service Name is not specified in the PADI packet parameter, the GW apparatus regards the TAG length of the Service Name as 0. A PADI packet with a Service Name TAG length of 0 indicates that any service can be accepted, and the PADI packet is transferred to all GW devices. As a result, all the GW apparatuses that have received the PADI packet transmit the PADO packet to the terminal.

予めGW装置にService Name設定をしておくことにより、端末がPADIパケットにService NameやTAG長を指定することでその端末が希望しているGW装置からのみ端末に対してPADOパケットが送信される。Service Nameが異なるGW装置は、端末に対してPADOパケットを送信しない。但し、Service Nameが設定されているGW装置においても端末からService Nameを設定していないPADIパケットを受信すると端末に対して、PADOパケットを送信してしまう。   By setting Service Name in the GW device in advance, the PADO packet is transmitted to the terminal only from the GW device desired by the terminal by specifying the Service Name or TAG length in the PADI packet. . GW apparatuses with different Service Names do not transmit PADO packets to terminals. However, even in the GW apparatus in which the Service Name is set, if a PADI packet in which the Service Name is not set is received from the terminal, the PADO packet is transmitted to the terminal.

この問題の解決手段として、特許文献2は、GW装置にてService Nameを設定してある場合、Service Nameが設定されていないPADIパケットを受信した際に、端末に対してPADOパケットを送信しないことが記載されている。しかし、この場合でも、GW装置ではPADIパケットの判定処理によりCPUへの負荷がかかってしまう。   As a means for solving this problem, Patent Document 2 discloses that when Service Name is set in the GW device, when a PADI packet in which Service Name is not set is received, a PADO packet is not transmitted to the terminal. Is described. However, even in this case, the GW apparatus places a load on the CPU due to the PADI packet determination process.

また、特許文献1は、パケット転送装置にてある1つのGW装置を選択し、選択したGW装置のみにPADIパケットを転送することで、各GW装置の負荷分散を実施している。しかし、この場合においても、PADIパケットのService Nameを識別せずに、各GW装置からPADOパケットにて通知される負荷情報に従いGW装置の選択を行っている。また、選択したGW装置に対してブロードキャストMACアドレスをユニキャストMACアドレスに変換してPADIパケットを転送しなければならない。   In Patent Document 1, one GW device is selected as a packet transfer device, and a PADI packet is transferred only to the selected GW device, whereby load distribution of each GW device is performed. However, even in this case, the GW device is selected according to the load information notified by the PADO packet from each GW device without identifying the Service Name of the PADI packet. In addition, the PADI packet must be transferred by converting the broadcast MAC address to the unicast MAC address for the selected GW device.

さらに、特許文献3は、パケット転送装置においてPADIパケットを転送し、各GW装置から受信したPADOパケットからある1つのPADOパケットを選択し、選択したPADOパケットを端末に対して転送を行う。これによって、パケット転送装置においてGW装置の負荷分散制御を行えると共に、端末におけるPADOパケット受信処理の負荷を低減させる。しかし、PADIパケットのService Nameを認識してPADIパケットをGW装置に転送する旨は記述されていない。   Further, Patent Document 3 transfers a PADI packet in a packet transfer device, selects one PADO packet from PADO packets received from each GW device, and transfers the selected PADO packet to a terminal. As a result, the load distribution control of the GW apparatus can be performed in the packet transfer apparatus, and the load of the PADO packet reception process in the terminal is reduced. However, there is no description of recognizing the Service Name of the PADI packet and transferring the PADI packet to the GW device.

特開2004−158977号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-158977 特開2006−191541号公報JP 2006-191541 A 特開2007−208352号公報JP 2007-208352 A RFC2516RFC2516

本発明の目的は、ネットワークのトラヒックを制御することにある。具体的には、端末と複数のGW装置の間に設置されるパケット転送装置において、端末からのPADIパケットを受信した際、Service Nameを識別し、Service Nameが予め登録されているGW装置に対してのみPADIパケットを転送する機能を具備する。これによって、GW装置のPADIパケット受信処理を低減させる。さらに、複数のGW装置からのPADOパケットから負荷分散を考慮して、一つのPADOパケットを選択して、選択したPADOパケットを端末に転送する。これによって、端末のPADOパケット受信処理を低減させる。更に、パケット転送装置において複数のGW装置の負荷分散制御を実施する。   An object of the present invention is to control network traffic. Specifically, in a packet transfer device installed between a terminal and a plurality of GW devices, when receiving a PADI packet from the terminal, the service name is identified, and the GW device in which the service name is registered in advance is identified. A function to transfer the PADI packet only. This reduces the PADI packet reception processing of the GW device. Furthermore, in consideration of load distribution from PADO packets from a plurality of GW apparatuses, one PADO packet is selected, and the selected PADO packet is transferred to the terminal. This reduces the PADO packet reception process of the terminal. Furthermore, load distribution control of a plurality of GW apparatuses is performed in the packet transfer apparatus.

上記課題を解決するため、本発明のパケット転送装置は、端末との接続回線およびGW装置との接続回線を収容する複数の回線インタフェースと、回線インタフェース間でのパケット転送を制御し、端末から通信サービスを提供する網へのPADIパケットを受信した時、PADIパケットを冗長化された複数のGW装置に転送する内部スイッチと制御プロセッサ、およびメモリを備えている。メモリにはユーザ端末毎の通信制御パケットの転送制御情報を記憶する各種管理テーブルを備え、管理テーブルが示す転送情報および負荷を管理するポート管理テーブルに基づいて、同一のPADIパケットに対して上記複数のGW装置から返送されたPADOパケットのうちの1つを選択的に要求元ユーザ端末に転送し、その他のPADOパケットを廃棄する。   In order to solve the above problems, a packet transfer apparatus according to the present invention controls a packet transfer between a plurality of line interfaces accommodating a connection line with a terminal and a connection line with a GW apparatus, and communication between the line interfaces. An internal switch, a control processor, and a memory are provided for transferring a PADI packet to a plurality of redundant GW devices when a PADI packet to a network providing a service is received. The memory includes various management tables for storing transfer control information of communication control packets for each user terminal, and a plurality of the above-mentioned plurality of the same PADI packets based on the transfer information indicated by the management table and the port management table for managing the load. One of the PADO packets returned from the GW apparatus is selectively transferred to the requesting user terminal, and the other PADO packets are discarded.

ここで、ユーザ端末が、PPPoE端末の場合、接続開始要求パケットはPADIパケット、GW装置からの応答パケットはPADOパケットであり、パケット転送装置は、PADOパケットを選択的にPPPoE端末に転送することによって、ユーザ端末と選択したGW装置との間のPPPoEパケットの転送を行う。   Here, when the user terminal is a PPPoE terminal, the connection start request packet is a PADI packet, the response packet from the GW apparatus is a PADO packet, and the packet transfer apparatus selectively transfers the PADO packet to the PPPoE terminal. The PPPoE packet is transferred between the user terminal and the selected GW device.

端末が接続要求する際に出すPADIパケットにService NameやTAG長を指定することでその端末が希望しているGW装置にのみPADIパケットを出すこととする。また、端末が出したPADIパケット(接続要求パケット)に対してすべてのPADOパケット(接続応答パケット)が端末へ返すことのないように予めパケット転送装置に設定をしておく。この結果、GW装置の転送効率の低下やCPUへの負荷低減を図る。さらに、パケット転送装置が複数のPADOパケットを受け付けた場合、先着順または負荷分散を考慮して接続先を決定する機能を持たせる。   By specifying the Service Name or TAG length in the PADI packet that is issued when the terminal requests connection, the PADI packet is issued only to the GW device desired by the terminal. In addition, the packet transfer apparatus is set in advance so that all PADO packets (connection response packets) are not returned to the terminal in response to the PADI packet (connection request packet) issued by the terminal. As a result, the transfer efficiency of the GW device is reduced and the load on the CPU is reduced. Further, when the packet transfer apparatus accepts a plurality of PADO packets, it has a function of determining a connection destination in consideration of first-come-first-served basis or load distribution.

パケット転送装置において、内部スイッチは、各回線インタフェースから受信した通信制御パケットを制御プロセッサに転送し、制御プロセッサから受信した通信制御パケットと各回線インタフェースから受信したユーザパケットをそれぞれのヘッダ情報に従って何れかの回線インタフェースに転送する。但し、内部スイッチが、各回線インタフェースから受信したPADOパケットのうち、上述した各種管理テーブルで指定されたPADOパケットのみを制御プロセッサに転送するようにしてもよい。   In the packet transfer apparatus, the internal switch transfers the communication control packet received from each line interface to the control processor, and selects either the communication control packet received from the control processor or the user packet received from each line interface according to the respective header information. To the line interface. However, the internal switch may transfer only the PADO packets specified in the above-described various management tables among the PADO packets received from each line interface to the control processor.

上述した課題は、複数の回線インタフェースと、これらの回線インタフェースと接続された内部スイッチと、内部スイッチと接続された送信バッファと受信バッファと、内部スイッチと送信バッファと受信バッファとを制御する制御プロセッサと、この制御プロセッサのプログラムを保持するメモリとからなり、メモリは、接続された複数のゲートウェイ装置に対応する回線インタフェース番号とゲートウェイ装置のサービスとを対応させるサービス管理テーブルを保持し、接続された端末からサービスを特定した接続要求パケットを受信したとき、サービス管理テーブルを参照して、接続要求パケットの送信先ゲートウェイ装置を特定し、特定されたゲートウェイ装置に接続要求パケットを転送するパケット転送装置により、達成できる。   The above-described problems include a plurality of line interfaces, internal switches connected to these line interfaces, transmission buffers and reception buffers connected to the internal switches, and control processors that control the internal switches, transmission buffers, and reception buffers. And a memory that holds the program of the control processor, and the memory holds a service management table that associates the line interface numbers corresponding to the plurality of connected gateway devices with the services of the gateway devices. When a connection request packet specifying a service is received from a terminal, a packet transfer device that refers to a service management table, specifies a destination gateway device of the connection request packet, and transfers the connection request packet to the specified gateway device Can be achieved.

また、複数の回線インタフェースと、これらの回線インタフェースと接続された内部スイッチと、内部スイッチと接続された送信バッファと受信バッファと、内部スイッチと送信バッファと受信バッファとを制御する制御プロセッサと、この制御プロセッサのプログラムを保持するメモリとからなり、メモリに接続された複数のゲートウェイ装置に対応する回線インタフェース番号とゲートウェイ装置のサービスとを対応させるサービス管理テーブルを保持するステップと、接続された端末からサービスを特定した接続要求パケットを受信するステップと、サービス管理テーブルを参照するステップと、接続要求パケットの送信先ゲートウェイ装置を特定するステップと、特定されたゲートウェイ装置に接続要求パケットを転送するステップとからなるパケット転送方法により、達成できる。   A plurality of line interfaces; internal switches connected to the line interfaces; transmission buffers and reception buffers connected to the internal switches; a control processor that controls the internal switches, transmission buffers, and reception buffers; and A memory for holding a program of the control processor, a step of holding a service management table for associating line interface numbers corresponding to a plurality of gateway devices connected to the memory and services of the gateway device, and from a connected terminal Receiving a connection request packet specifying a service, referring to a service management table, specifying a destination gateway device of the connection request packet, and transferring the connection request packet to the specified gateway device The packet transfer method comprising, can be achieved.

なお、本明細書のパケット転送装置は、回線インタフェースとして、メタル回線インタフェース、光回線インタフェースまたは受動光網PON(Passive Optical Network)の局側装置(OLT:Optical Line Terminal)機能を備えた回線インタフェースを適用することによって、L2SW、OLTを含む。   Note that the packet transfer apparatus of the present specification has a line interface having a function of a station side device (OLT: Optical Line Terminal) of a metal line interface, an optical line interface, or a passive optical network PON (Passive Optical Network) as a line interface. By applying, L2SW and OLT are included.

本発明によれば、PPPoEを用いて通信を行う通信システムにおいて、端末を端末が要求する通信網へのみ接続要求するパケット転送装置を提供することができる。さらにセッション確立時の負荷分散機能を選択すると特定GW装置にアクセスが集中することがなくなる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the communication system which communicates using PPPoE, the packet transfer apparatus which requests a connection only to the communication network which a terminal requests | requires can be provided. Furthermore, if the load distribution function at the time of session establishment is selected, access is not concentrated on a specific GW device.

以下本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings using examples. The same reference numerals are assigned to substantially the same parts, and the description will not be repeated.

実施例1について、図1ないし図11を参照して説明する。ここで、図1および図2は通信システムのブロック図である。図3はパケット転送装置のブロック図である。図4はPADIパケットのフォーマットを説明する図である。図5はTAGのフォーマットを説明する図である。図6はService Name管理テーブルを説明する図である。図7はポート管理テーブルを説明する図である。図8はPADO待ち管理テーブルを説明する図である。図9は端末とパケット転送装置と2台のGWとの間のシーケンス図である。図10はパケット転送装置のPADI受信のフローチャートである。図11はパケット転送装置のPADO受信のフローチャートである。   A first embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 and FIG. 2 are block diagrams of the communication system. FIG. 3 is a block diagram of the packet transfer apparatus. FIG. 4 is a diagram for explaining the format of the PADI packet. FIG. 5 is a diagram for explaining a TAG format. FIG. 6 is a diagram for explaining the Service Name management table. FIG. 7 is a diagram for explaining the port management table. FIG. 8 is a diagram for explaining the PADO waiting management table. FIG. 9 is a sequence diagram among a terminal, a packet transfer apparatus, and two GWs. FIG. 10 is a flowchart of PADI reception by the packet transfer apparatus. FIG. 11 is a flowchart of PADO reception of the packet transfer apparatus.

図1において、通信ネットワーク100は、アクセス網1と、インターネット2と、VoIP網3と、アクセス網1とインターネット2またはVoIP網3とを接続する複数のGW装置20とから構成されている。   In FIG. 1, the communication network 100 includes an access network 1, the Internet 2, a VoIP network 3, and a plurality of GW devices 20 that connect the access network 1 and the Internet 2 or VoIP network 3.

インターネット2は、レイヤ2SW(L2 SW)30−1とWEBサーバ40とを含む。VoIP網3は、レイヤ2SW30−2とSIP(Session Initiation protocol)サーバ50とを含む。アクセス網1は、端末60−1〜60−4と接続されたパケット転送装置10−1と、スターカプラ90とONU(Optical Network Unit)80とを介して端末60−5、60−6と接続され、端末60−7と直接接続されているパケット転送装置10−2とを含む。   The Internet 2 includes a layer 2 SW (L2 SW) 30-1 and a WEB server 40. The VoIP network 3 includes a layer 2 SW 30-2 and a SIP (Session Initiation protocol) server 50. The access network 1 is connected to terminals 60-5 and 60-6 via a packet transfer apparatus 10-1 connected to the terminals 60-1 to 60-4, a star coupler 90, and an ONU (Optical Network Unit) 80. And the packet transfer apparatus 10-2 directly connected to the terminal 60-7.

アクセス網1は、IEEE802.1XおよびPPPoEの異種プロトコルによる通信フレームの終端機能をもつGW装置20−1、20−2を介してインターネット2と接続されている。アクセス網1は、またGW装置20−3、20−4を介してVoIP網3と接続されている。   The access network 1 is connected to the Internet 2 via GW apparatuses 20-1 and 20-2 having a communication frame termination function based on different protocols of IEEE802.1X and PPPoE. The access network 1 is also connected to the VoIP network 3 via the GW devices 20-3 and 20-4.

端末60は、それぞれIEEE802.1XまたはPPPoEによるセッション接続機能を備える。パケット転送装置10は、冗長化された複数のGW装置20−1〜20−4と接続されている。   Each terminal 60 has a session connection function based on IEEE802.1X or PPPoE. The packet transfer apparatus 10 is connected to a plurality of redundant GW apparatuses 20-1 to 20-4.

パケット転送装置10は、受信パケットをレイヤ2ヘッダ情報に従って転送する一般的なL2SW機能の他に、端末60を冗長化された複数のGW装置20のうち、1つを選択的に接続するためのGW装置選択機能を備えている。   The packet transfer apparatus 10 is used for selectively connecting one of a plurality of redundant GW apparatuses 20 to the terminal 60 in addition to a general L2SW function for transferring a received packet according to layer 2 header information. A GW device selection function is provided.

パケット転送装置10−1は、端末60−1〜60−4をそれぞれ個別のアクセス回線を介して収容している。一方、パケット転送装置10−2は、端末60−5〜60−6を受動光網PON(Passive Optical Network)を介して収容している。PONは、加入者接続装置(ONU)80−1、80−2と、パケット転送装置10−2に内蔵された図示しない局側装置OLT(Optical Line Terminal)とOLTに収容された1本の光ファイバをスターカプラ(S.C.)90で複数の支線光ファイバに分岐した構造の光ファイバ網とからなっている。   The packet transfer apparatus 10-1 accommodates the terminals 60-1 to 60-4 via individual access lines. On the other hand, the packet transfer apparatus 10-2 accommodates terminals 60-5 to 60-6 via a passive optical network PON (Passive Optical Network). The PON includes subscriber connection devices (ONUs) 80-1 and 80-2, a station side device OLT (Optical Line Terminal) (not shown) built in the packet transfer device 10-2, and one light accommodated in the OLT. The optical fiber network has a structure in which a fiber is branched into a plurality of branch optical fibers by a star coupler (SC) 90.

図2を参照して、パケット転送装置が備えるGW装置選択機能を説明する。なお、ここではパケット転送装置10−1として説明するが、図1のパケット転送装置10−2も、パケット転送装置10−1と同様のGW装置選択機能を備えている。   With reference to FIG. 2, the GW apparatus selection function with which a packet transfer apparatus is provided is demonstrated. Although described here as the packet transfer apparatus 10-1, the packet transfer apparatus 10-2 in FIG. 1 also has a GW apparatus selection function similar to that of the packet transfer apparatus 10-1.

図2において、通信ネットワーク100Aは、アクセス網1と、インターネット2と、VoIP網3と、アクセス網1とインターネット2とを接続するn台のGW装置20I−1〜20I−nと、アクセス網1とVoIP網3とを接続するm台のGW装置20V−1〜20V−mとで構成される。   In FIG. 2, a communication network 100A includes an access network 1, an Internet 2, a VoIP network 3, n GW devices 20I-1 to 20I-n that connect the access network 1 and the Internet 2, and an access network 1 And m GW devices 20V-1 to 20V-m that connect the VoIP network 3.

インターネット2には、WEBサーバ40が存在し、GW装置20I−1〜20I−nと接続する。VoIP網3には、SIPサーバが存在し、GW装置20V−1〜20V−mと接続する。アクセス網1には、パケット転送装置10−1が存在し、端末60−1〜60−4と接続されている。ここでは、仮に端末60−1、60−2は、WEB参照サービスを利用し、端末60−3、60−4は、VoIPサービスを利用するとする。   A WEB server 40 exists in the Internet 2 and is connected to the GW apparatuses 20I-1 to 20I-n. The VoIP network 3 includes a SIP server and is connected to the GW devices 20V-1 to 20V-m. The access network 1 includes a packet transfer apparatus 10-1, which is connected to the terminals 60-1 to 60-4. Here, it is assumed that the terminals 60-1 and 60-2 use the WEB reference service, and the terminals 60-3 and 60-4 use the VoIP service.

パケット転送装置10−1のポート1には、端末60−1が接続されている。同様に、ポート2〜4には、端末60−2〜60−4が接続されている。さらに、ポート5〜4+nには、GW装置20I−1〜20I−nが接続されている。ポート5+n〜4+n+mには、GW装置20V−1〜20V−mが接続されている。   A terminal 60-1 is connected to port 1 of the packet transfer apparatus 10-1. Similarly, terminals 60-2 to 60-4 are connected to the ports 2 to 4, respectively. Furthermore, GW apparatuses 20I-1 to 20I-n are connected to the ports 5 to 4 + n. GW devices 20V-1 to 20V-m are connected to the ports 5 + n to 4 + n + m.

端末60およびGW装置20は、それぞれ付記したMACアドレスを保持している。GW装置20I−1〜20I−nは、Service Nameとして、WEBが設定されている。GW装置20V−1〜20V−mは、Service Nameとして、VoIPが設定されている。   Each of the terminal 60 and the GW apparatus 20 holds an attached MAC address. In the GW apparatuses 20I-1 to 20I-n, WEB is set as the Service Name. In the GW devices 20V-1 to 20V-m, VoIP is set as the Service Name.

ここで、パケット転送装置10−1が、PPPoEに従ったセッション接続手順を実行する端末60−1〜60−4から、セッション接続要求を受信した場合の動作について説明する。   Here, the operation when the packet transfer apparatus 10-1 receives a session connection request from the terminals 60-1 to 60-4 executing the session connection procedure according to PPPoE will be described.

パケット転送装置10−1は、端末60−1からPPPoEによるPADIパケット(Service Name:WEB)を受信した場合、パケット転送装置10−1に接続されたGW装置20I−1〜20I−nにPADIパケットを転送する。パケット転送装置10−1は、GW装置20I−1〜20I−nの接続制御手順を監視する。GW装置20I−1〜20I−nから接続要求に対するPADOパケットを受信した時、パケット転送装置10−1は、いずれかのGW装置、ここでは、GW装置20I−1を選択して、その後の接続制御手順を続行する。GW装置20I−1を選択後、パケット転送装置10−1は、他のGW装置20I−2〜20I−nから、PPPoE端末60−1へのパケット転送を行わない。これ以降、PPPoE端末60−1は、選択されたGW装置20I−1を介して、インターネット2との通信が行う(図2の太い実線)。   When the packet transfer apparatus 10-1 receives a PPPoE PADI packet (Service Name: WEB) from the terminal 60-1, the packet transfer apparatus 10-1 transmits a PADI packet to the GW apparatuses 20I-1 to 20I-n connected to the packet transfer apparatus 10-1. Forward. The packet transfer apparatus 10-1 monitors the connection control procedure of the GW apparatuses 20I-1 to 20I-n. When the PADO packet corresponding to the connection request is received from the GW apparatuses 20I-1 to 20I-n, the packet transfer apparatus 10-1 selects one of the GW apparatuses, here the GW apparatus 20I-1, and then connects Continue the control procedure. After selecting the GW device 20I-1, the packet transfer device 10-1 does not transfer packets from the other GW devices 20I-2 to 20I-n to the PPPoE terminal 60-1. Thereafter, the PPPoE terminal 60-1 communicates with the Internet 2 via the selected GW apparatus 20I-1 (thick solid line in FIG. 2).

パケット転送装置10−1は、端末60−3からPPPoEによるPADIパケット(Service Name:VoIP)を受信した場合、パケット転送装置10−1に接続されたGW装置20V−1〜20V−mにPADIパケットを転送する。パケット転送装置10−1は、GW装置20V−1〜20V−mの接続制御手順を監視する。GW装置20V−1〜20V−mから接続要求に対するPADOパケットを受信した時、パケット転送装置10−1は、いずれかのGW装置、ここでは、GW装置20V−1を選択して、その後の接続制御手順を続行する。GW装置20V−1を選択後、パケット転送装置10−1は、他のGW装置20V−2〜20V−mから、PPPoE端末60−3へのパケット転送を行わない。これ以降、PPPoE端末60−3は、選択されたGW装置20V−1を介して、VoIP網3との通信が行う(図2の太い破線)。   When the packet transfer apparatus 10-1 receives a PPPoE PADI packet (Service Name: VoIP) from the terminal 60-3, the packet transfer apparatus 10-1 transmits the PADI packet to the GW apparatuses 20V-1 to 20V-m connected to the packet transfer apparatus 10-1. Forward. The packet transfer apparatus 10-1 monitors the connection control procedure of the GW apparatuses 20V-1 to 20V-m. When the PADO packet corresponding to the connection request is received from the GW devices 20V-1 to 20V-m, the packet transfer device 10-1 selects one of the GW devices, here the GW device 20V-1, and then connects Continue the control procedure. After selecting the GW device 20V-1, the packet transfer device 10-1 does not transfer packets from the other GW devices 20V-2 to 20V-m to the PPPoE terminal 60-3. Thereafter, the PPPoE terminal 60-3 communicates with the VoIP network 3 via the selected GW apparatus 20V-1 (thick broken line in FIG. 2).

図3を参照して、パケット転送装置の構成を説明する。図3において、パケット転送装置10は、それぞれ個別のポート(Port−1〜Port−4+n+m)が割り当てられた(4+n+m)台の回線インタフェース11と、これらの回線インタフェース11に接続された内部スイッチ12と、通信制御パケット用の送信バッファ13Tおよび受信バッファ13Rと、制御プロセッサ14と、メモリ15からなる。また、パケット転送装置10には、制御端末70が接続されている。   The configuration of the packet transfer apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the packet transfer apparatus 10 includes (4 + n + m) line interfaces 11 to which individual ports (Port-1 to Port-4 + n + m) are assigned, and an internal switch 12 connected to these line interfaces 11. The communication control packet transmission buffer 13T and the reception buffer 13R, the control processor 14, and the memory 15. A control terminal 70 is connected to the packet transfer apparatus 10.

内部スイッチ12と制御プロセッサ14は、回線インタフェース11間でのパケット転送を制御する。メモリ15には、プロセッサが実行する通信制御ルーチン16と、Service Name管理テーブル151、PADO待ち管理テーブル152およびポート管理テーブル153が格納されている。通信制御ルーチン16には、後述する各種の制御パケット受信処理ルーチンと、負荷分散処理ルーチンが含まれる。Service Name管理テーブル151は、制御プロセッサ14で処理すべき通信制御パケットの種類を指定している。オペレータが制御端末70を操作してService Name管理テーブル151の内容を書き換えることにより、制御プロセッサ14の動作を変更することができる。PADO待ち管理テーブル152とポート管理テーブル153については、図8、図7を参照して詳述する。   The internal switch 12 and the control processor 14 control packet transfer between the line interfaces 11. The memory 15 stores a communication control routine 16 executed by the processor, a Service Name management table 151, a PADO waiting management table 152, and a port management table 153. The communication control routine 16 includes various control packet reception processing routines and a load distribution processing routine which will be described later. The Service Name management table 151 specifies the type of communication control packet to be processed by the control processor 14. When the operator operates the control terminal 70 to rewrite the contents of the Service Name management table 151, the operation of the control processor 14 can be changed. The PADO waiting management table 152 and the port management table 153 will be described in detail with reference to FIGS.

パケット転送装置10が、図1に示したアクセス網1のパケット転送装置10−1の場合、回線インタフェース11は、Ethernet、ATM、POS(PPP over SONET)等、収容回線上で適用される通信プロトコルに対応したフレーム終端機能を備える。パケット転送装置10が、PONを収容するパケット転送装置10−2の場合は、回線インタフェース11は、GE−PON、G−PON、WDM−PON等のPONフレームを終端するOLT機能を備えた構成となる。   When the packet transfer apparatus 10 is the packet transfer apparatus 10-1 of the access network 1 shown in FIG. 1, the line interface 11 is a communication protocol applied on the accommodated line such as Ethernet, ATM, POS (PPP over SONET) or the like. Frame termination function corresponding to When the packet transfer apparatus 10 is a packet transfer apparatus 10-2 that accommodates a PON, the line interface 11 has an OLT function that terminates a PON frame such as GE-PON, G-PON, WDM-PON, and the like. Become.

図4を参照して、PADIパケットのフォーマットの構成を説明する。図4において、PADIパケット900は、Ethernetヘッダ910、PPPoEヘッダ920、ペイロード930で構成される。Ethernetヘッダ910は、送信先MACアドレス911、送信元MACアドレス912、プロトコルタイプ913で構成される。PPPoEヘッダ920は、バージョン921、タイプ922、コード923、セッションID924、長さ925によって構成されている。ペイロード930には、TAG931を含み、残りはDon't Care(D.C.)である。   With reference to FIG. 4, the format structure of the PADI packet will be described. In FIG. 4, the PADI packet 900 is composed of an Ethernet header 910, a PPPoE header 920, and a payload 930. The Ethernet header 910 includes a transmission destination MAC address 911, a transmission source MAC address 912, and a protocol type 913. The PPPoE header 920 includes a version 921, a type 922, a code 923, a session ID 924, and a length 925. The payload 930 includes TAG931 and the rest is Don't Care (D.C.).

図5を参照して、TAGのフォーマットの構成を説明する。図5において、TAG931は、TAGタイプ9311、TAG長9312、TAG VALUE9313にて構成されている。Service Nameを設定する際、端末60は、TAGタイプ9311に0x0101を設定し、TAG VALUE9313フィールドにService Nameを設定する。パケット転送装置10は、TAG長0の判定を、TAG長9312により、判断する。またパケット転送装置10は、Service Nameの判定を、TAG VALUE9313との比較により、判断する。   The configuration of the TAG format will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the TAG 931 includes a TAG type 9311, a TAG length 9312, and a TAG VALUE 9313. When setting the Service Name, the terminal 60 sets 0x0101 to the TAG type 9311, and sets Service Name to the TAG VALUE 9313 field. The packet transfer apparatus 10 determines whether the TAG length is 0 based on the TAG length 9312. Further, the packet transfer apparatus 10 determines Service Name by comparing with TAG VALUE9313.

図6を参照して、Service Name管理テーブルの構成を説明する。図6において、Service Name管理テーブル151は、Service Name1511と、ポートNo.1512とで構成される。パケット転送装置10は、PADIパケットに設定されたService Name1511の種別により使用するポートNo.1512を指定する。ここでは、Service Nameの指定のない場合はポート5、ポート(4+n)を使用、Service NameがWEBであった場合はポート5、ポート(4+n)を使用、同様に、Service NameがVoIPであった場合はポート(5+n)、ポート(4+n+m)を使用すると設定してある。   The configuration of the Service Name management table will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the Service Name management table 151 includes Service Name 1511, Port No. 1512. The packet transfer apparatus 10 uses a port number to be used according to the type of Service Name 1511 set in the PADI packet. Specify 1512. Here, if Service Name is not specified, port 5 and port (4 + n) are used. If Service Name is WEB, Port 5 and port (4 + n) are used. Similarly, Service Name is VoIP. In this case, port (5 + n) and port (4 + n + m) are set to be used.

図7を参照して、ポート管理テーブルの構成を説明する。図7において、ポート管理テーブル153は、ポートNo.1531と、MACアドレス1532と、送信カウンタ1533と、受信カウンタ1534とから構成される。ポート管理テーブル153は、回線インタフェース11のポートNo.と対応した複数のテーブルエントリからなり、各テーブルエントリは、ポートNo.1531、回線インタフェースから受信された各パケットの送信元MACアドレス1532、送信カウンタ1533、受信カウンタ1534である。ここでは、ポート管理テーブル153は、ポートNo.の値、MACアドレスの値から理解されるように、図2に模式的に示したネットワーク構成におけるパケット転送装置10−1と、PPPoE端末60−1〜60−4と、GW装置20I−1、20I−n、20V−1、20V−mとの接続関係を表している。また、送信カウンタ1533と、受信カウンタ1534は、それぞれそのポートからパケットを送信または受信したとき、インクリメントするカウンタである。なお、カウンタの最大値を「9999」とする。   The configuration of the port management table will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the port management table 153 includes a port number. 1531, a MAC address 1532, a transmission counter 1533, and a reception counter 1534. The port management table 153 indicates the port number of the line interface 11. And each table entry has a port number. Reference numeral 1531 denotes a source MAC address 1532 of each packet received from the line interface, a transmission counter 1533, and a reception counter 1534. Here, the port management table 153 includes the port number. 2 and the MAC address value, the packet transfer apparatus 10-1, the PPPoE terminals 60-1 to 60-4, the GW apparatus 20I-1 in the network configuration schematically shown in FIG. The connection relationship with 20I-n, 20V-1, and 20V-m is shown. The transmission counter 1533 and the reception counter 1534 are counters that are incremented when a packet is transmitted or received from the port. The maximum value of the counter is “9999”.

図8を参照して、PADO待ち管理テーブルの構成を説明する。図8において、PADO待ち管理テーブル152は、端末MACアドレス1521と、GW MACアドレス1522と、受信カウンタ1523とで構成される。図8(a)は、パケット転送装置10がPADIパケットを受信し、GW装置へPADIパケットを送信したとき、PADIパケット送信元端末MACアドレスを、端末MACアドレス1521に登録された状態のPADO待ち管理テーブルである。一方、図8(b)は、パケット転送装置10がPADOパケット送信時のPADO待ち管理テーブルである。図8(a)で端末MACアドレスが登録されていれば、パケット転送装置10は、PADOパケットを受信し、端末へPADOパケットを送信後、MACアドレスをクリアする(図8(b))。送信先MACアドレスの登録がなければ、パケット転送装置10は、PADOパケットを端末へ送信しない。   The configuration of the PADO waiting management table will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the PADO waiting management table 152 includes a terminal MAC address 1521, a GW MAC address 1522, and a reception counter 1523. FIG. 8A shows the PADO waiting management in a state where the PADI packet transmission source terminal MAC address is registered in the terminal MAC address 1521 when the packet transfer apparatus 10 receives the PADI packet and transmits the PADI packet to the GW apparatus. It is a table. On the other hand, FIG. 8B is a PADO waiting management table when the packet transfer apparatus 10 transmits a PADO packet. If the terminal MAC address is registered in FIG. 8A, the packet transfer apparatus 10 receives the PADO packet, transmits the PADO packet to the terminal, and then clears the MAC address (FIG. 8B). If the transmission destination MAC address is not registered, the packet transfer apparatus 10 does not transmit the PADO packet to the terminal.

次に、図6ないし図11を参照して、パケット転送装置によるPPPoEの接続制御について説明する。実施例1では、パケット転送装置10−1が、GW装置20I−1またはGW装置20I−nから受信したPADOパケットのうち、先着で受信したものを有効とした場合について説明する。   Next, PPPoE connection control by the packet transfer apparatus will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, a case will be described in which the packet transfer apparatus 10-1 validates the first received PADO packet received from the GW apparatus 20I-1 or GW apparatus 20I-n.

図9は、PADIパケットのService NameにWEBが指定されていた場合のシーケンス図である。図9において、端末60−1は、Service Name:WEBのPADIパケットをパケット転送装置に送信する(S11)。パケット転送装置10−1は、Service Name管理テーブルを検索して、送信ポートを判定する。さらに、パケット転送装置10−1は、PADO待ち管理テーブル152へ図8(a)のように送信元端末のMACアドレス「00−00−00−00−00−01」を登録する(S12)。そして、パケット転送装置10−1は、検索した送信ポートに接続された同じService NameのGW装置20I−1、20I−nにのみPADIパケット送信する(S13、S14)。パケット転送装置10−1は、異なるService NameのGW装置20V−1、20V−mにはPADIパケットを送信しない。   FIG. 9 is a sequence diagram in the case where WEB is designated in the Service Name of the PADI packet. In FIG. 9, the terminal 60-1 transmits a PADI packet of Service Name: WEB to the packet transfer device (S11). The packet transfer apparatus 10-1 searches the Service Name management table and determines the transmission port. Further, the packet transfer apparatus 10-1 registers the MAC address “00-00-00-00-00-01” of the transmission source terminal in the PADO waiting management table 152 as shown in FIG. 8A (S12). Then, the packet transfer apparatus 10-1 transmits the PADI packet only to the GW apparatuses 20I-1 and 20I-n of the same Service Name connected to the searched transmission port (S13, S14). The packet transfer apparatus 10-1 does not transmit a PADI packet to the GW apparatuses 20V-1 and 20V-m having different Service Names.

PADIパケットを受信したGW装置20I−1、20I−nは、PADOパケットをパケット転送装置10−1に送信する(S16、S19)。なお、ここでは、GW20I−1からのPADOパケットが先にパケット転送装置10に届いたとする。パケット転送装置10−1は、図8(a)のPADO待ち管理テーブル152を参照する。パケット転送装置10−1は、送信先MACアドレス「00−00−00−00−00−01」が登録されていたので、PADO待ち管理テーブルのMACアドレスの当該レコードを削除する(S17)。パケット転送装置10−1は、端末60−1にPADOパケットを送信する(S18)。シーケンス19で、パケット転送装置10−1は、GW20I−nからのPADOパケットを受信する。しかし、PADO待ち管理テーブル152には登録がなかったので、パケット転送装置10−1は、PADOパケットを破棄する(S21)。   The GW devices 20I-1 and 20I-n that have received the PADI packet transmit the PADO packet to the packet transfer device 10-1 (S16, S19). Here, it is assumed that the PADO packet from the GW 20I-1 has reached the packet transfer apparatus 10 first. The packet transfer apparatus 10-1 refers to the PADO waiting management table 152 in FIG. Since the transmission destination MAC address “00-00-00-00-00-01” is registered, the packet transfer apparatus 10-1 deletes the record of the MAC address in the PADO waiting management table (S17). The packet transfer apparatus 10-1 transmits a PADO packet to the terminal 60-1 (S18). In sequence 19, the packet transfer apparatus 10-1 receives the PADO packet from the GW 20I-n. However, since there is no registration in the PADO waiting management table 152, the packet transfer apparatus 10-1 discards the PADO packet (S21).

端末60−1は、パケット転送装置10−1からPADOパケットを受信すると、PADRパケットをGW装置20I−1に送信する(S22)。PADRパケットを受信したGW装置20I−1は、セッションID割り当てを行い、PADSパケットを端末60−1へ返信する(S23)。   When receiving the PADO packet from the packet transfer apparatus 10-1, the terminal 60-1 transmits the PADR packet to the GW apparatus 20I-1 (S22). The GW apparatus 20I-1 that has received the PADR packet assigns a session ID and returns a PADS packet to the terminal 60-1 (S23).

以上の動作によりPPPoEディスカバリーステージが完了してPPPoEセッションが確立されると、割り当てられたセッションIDを用いたPPP通信がPPPoEセッションステージで行われ、端末60は、GW装置20I−1を介してインターネットに接続されて、WEBアクセスが可能となる。尚、PPP通信終了の場合、端末60−1は、PADT(PPPoE Active Discovery Terminate)パケットをGW装置20I−1に送信する(S24)。なお、PADTパケットは、PPPoEセッションの終了を要求するパケットである。   When the PPPoE discovery stage is completed and the PPPoE session is established by the above operation, PPP communication using the assigned session ID is performed in the PPPoE session stage, and the terminal 60 transmits the Internet via the GW device 20I-1. WEB access is possible. When the PPP communication is terminated, the terminal 60-1 transmits a PADT (PPPoE Active Discovery Terminate) packet to the GW apparatus 20I-1 (S24). The PADT packet is a packet for requesting the end of the PPPoE session.

図10を参照して、パケット転送装置がPADIパケットを受信した際の動作を説明する。図10において、パケット転送装置10−1は、回線インタフェース部11で端末60からのPADIパケットを受信し、内部スイッチ12を経由して受信バッファ13Rに送信する。制御プロセッサ14は、Service Name管理テーブル151を用いて、受信バッファ13RからPADIパケットを読み出す。制御プロセッサ14は、TAGタイプ9311からTAG VALUE9313の種別を判別する(S31)。制御プロセッサ14は、TAG長9312とTAG VALUE9313を読み込み、Service Name指定の有無を判断する(S32)。   With reference to FIG. 10, the operation when the packet transfer apparatus receives a PADI packet will be described. In FIG. 10, the packet transfer apparatus 10-1 receives the PADI packet from the terminal 60 by the line interface unit 11 and transmits it to the reception buffer 13 </ b> R via the internal switch 12. The control processor 14 reads out the PADI packet from the reception buffer 13R using the Service Name management table 151. The control processor 14 determines the type of the TAG value 9313 from the TAG type 9311 (S31). The control processor 14 reads the TAG length 9312 and the TAG VALUE 9313, and determines whether or not Service Name is specified (S32).

制御プロセッサ14は、Service Nameの指定があれば、Service Nameを抽出する(S33)。制御プロセッサ14は、Service Name管理テーブル151のService Name1511を検索する(S34)。制御プロセッサ14は、抽出したService NameがService Name1511のレコードと一致するか判断する(S36)。Service Nameが一致すれば、制御プロセッサ14は、PADO待ち管理テーブル152に送信元MACアドレスを登録し(S37)、該当するGW装置20へPADIパケット送信して(S38)、終了する。ステップ36で、Service Nameが一致しなければ、制御プロセッサ14は、そのPADIパケットは破棄して(S39)、終了する。なお、ステップ32でService Nameの指定がなければ、制御プロセッサ14は、ステップ33をジャンプしてステップ34に遷移する。   If the Service Name is specified, the control processor 14 extracts the Service Name (S33). The control processor 14 searches for the Service Name 1511 in the Service Name management table 151 (S34). The control processor 14 determines whether or not the extracted Service Name matches the record of the Service Name 1511 (S36). If the Service Name matches, the control processor 14 registers the source MAC address in the PADO waiting management table 152 (S37), transmits the PADI packet to the corresponding GW apparatus 20 (S38), and ends. If the Service Name does not match in Step 36, the control processor 14 discards the PADI packet (S39) and ends. If service name is not specified in step 32, the control processor 14 jumps to step 33 and transitions to step 34.

図11を参照して、パケット転送装置がPADOパケットを受信した際の動作を説明する。図11において、パケット転送装置10−1に備える回線インタフェース部11は、GW装置20からPADOパケットを受信する。このPADOパケットは、回線インタフェース部11を経由して受信バッファ13Rに格納される。制御プロセッサ14は、受信バッファ13RからPADOパケットを読み出し、送信先MACアドレスを読み込む(S51)。制御プロセッサ14は、PADO待ち管理テーブル152に送信先MACアドレスがあるかを判断する(S52)。送信先MACアドレスがあると(S52:YES)、制御プロセッサ14は、PADO待ち管理テーブル152の当該MACアドレスのレコードをクリアする(S53)。制御プロセッサ14は、端末60へPADOパケット送信して(S54)、終了する。ステップ52でNOのとき、制御プロセッサ14は、PADOパケットを破棄して(S56)、終了する。
本実施例によれば、PPPoEを用いて通信を行う通信システムにおいて、端末を端末が要求する通信網へのみ接続要求するパケット転送装置を提供することができる。
With reference to FIG. 11, the operation when the packet transfer apparatus receives a PADO packet will be described. In FIG. 11, the line interface unit 11 included in the packet transfer apparatus 10-1 receives the PADO packet from the GW apparatus 20. The PADO packet is stored in the reception buffer 13R via the line interface unit 11. The control processor 14 reads the PADO packet from the reception buffer 13R and reads the transmission destination MAC address (S51). The control processor 14 determines whether there is a transmission destination MAC address in the PADO waiting management table 152 (S52). If there is a destination MAC address (S52: YES), the control processor 14 clears the record of the MAC address in the PADO waiting management table 152 (S53). The control processor 14 transmits a PADO packet to the terminal 60 (S54) and ends. If NO in step 52, the control processor 14 discards the PADO packet (S56) and ends.
According to the present embodiment, in a communication system that performs communication using PPPoE, it is possible to provide a packet transfer apparatus that requests connection of a terminal only to a communication network requested by the terminal.

図12から図16を参照して、PPPoE接続制御の実施例2について説明する。ここで、図12はPADO待ち管理テーブルの内容の変遷を説明する図である。図13は端末とパケット転送装置とGW装置とのシーケンス図である。図14ないし図16はパケット転送装置のフローチャートである。   A second embodiment of PPPoE connection control will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 12 is a diagram for explaining the transition of the contents of the PADO waiting management table. FIG. 13 is a sequence diagram of the terminal, the packet transfer device, and the GW device. 14 to 16 are flowcharts of the packet transfer apparatus.

実施例2は、図2に示したパケット転送装置10−1が、GW装置20から受信したPADOパケットのうち、受信カウンタ1534が最も低い値となっているGW装置を優先度の最も高いGW装置とした選択方法を採用した場合について説明する。なお、ここでは端末60−3からPADIパケットを受信し、そのPADIパケットに対応するPADOパケットをGW装置20V−m、GW装置20V−1の順に受け取ったとする。   In the second embodiment, among the PADO packets received by the packet transfer apparatus 10-1 illustrated in FIG. 2 from the GW apparatus 20, the GW apparatus having the lowest reception counter 1534 is assigned to the GW apparatus having the highest priority. A case where the selected method is adopted will be described. Here, it is assumed that a PADI packet is received from the terminal 60-3, and PADO packets corresponding to the PADI packet are received in the order of the GW device 20V-m and the GW device 20V-1.

まず、図12を参照して、PADO待ち管理テーブルの内容の変遷を説明する。図12(a)は端末60−3からPADIパケットを受信した後のPADO待ち管理テーブル152である。端末MACアドレス1521には端末60−3のMACアドレスである「00−00−00−00−00−03」が記録され、受信カウンタ1523には、最大値である「9999」が記録されている。図12(b)はPADOパケットをGW装置20V−mから受信した後のPADO待ち管理テーブル152である。GW MACアドレスには、GW装置20V−mのMACアドレスである「00−00−00−00−00−08」が記録され、受信カウンタ1523には、GW装置20V−mの接続ポートの受信カウンタ1534の「732」が記録されている。   First, the transition of the contents of the PADO waiting management table will be described with reference to FIG. FIG. 12A shows the PADO waiting management table 152 after receiving the PADI packet from the terminal 60-3. The terminal MAC address 1521 records “00-00-00-00-00-03” that is the MAC address of the terminal 60-3, and the reception counter 1523 records “9999” that is the maximum value. . FIG. 12B shows the PADO waiting management table 152 after the PADO packet is received from the GW apparatus 20V-m. In the GW MAC address, “00-00-00-00-00-08”, which is the MAC address of the GW device 20V-m, is recorded, and the reception counter 1523 receives the reception counter of the connection port of the GW device 20V-m. “732” of 1534 is recorded.

図12(c)はPADOパケットをGW装置20V−1から受信した後のPADO待ち管理テーブル152である。GW MACアドレスには、GW装置20V−1のMACアドレスである「00−00−00−00−00−07」が記録され、受信カウンタ1523には、GW装置20V−1の接続ポートの受信カウンタ1534の「453」が記録されている。図12(d)は、パケット転送装置10−1がPADOパケット送信時のPADO待ち管理テーブル152である。端末MACアドレス1521、GW MACアドレス1522、受信カウンタ1523がいずれもクリアされている。   FIG. 12C shows the PADO waiting management table 152 after the PADO packet is received from the GW apparatus 20V-1. In the GW MAC address, “00-00-00-00-00-07”, which is the MAC address of the GW device 20V-1, is recorded, and the reception counter 1523 stores the reception counter of the connection port of the GW device 20V-1. “453” of 1534 is recorded. FIG. 12D is a PADO waiting management table 152 when the packet transfer apparatus 10-1 transmits a PADO packet. The terminal MAC address 1521, the GW MAC address 1522, and the reception counter 1523 are all cleared.

図13を参照して、PADIパケットのService NameにVoIPが指定されていた場合で、パケット転送装置がPADOパケットを受信した際の動作を説明する。図13において、端末60−3は、Service NameにVoIPを指定したPADIパケットをパケット転送装置10−1に送信する(S61)。パケット転送装置10−1は、Service Name判定処理を実施し、図12(a)に示すように、端末60−3のMACアドレスと受信カウンタ最大値をPADO待ち管理テーブル152に登録する(S62)。パケット転送装置10−1は、PADO送信タイマをスタートする(S63)。パケット転送装置10−1は、Service NameがVoIPなので、GW装置20V−1、20V−mにPADIパケットを送信する(S64、S66)。   With reference to FIG. 13, the operation when the packet transfer apparatus receives the PADO packet in the case where VoIP is specified in the Service Name of the PADI packet will be described. In FIG. 13, the terminal 60-3 transmits a PADI packet in which VoIP is specified for Service Name to the packet transfer apparatus 10-1 (S61). The packet transfer apparatus 10-1 performs the Service Name determination process, and registers the MAC address and the reception counter maximum value of the terminal 60-3 in the PADO waiting management table 152 as shown in FIG. 12A (S62). . The packet transfer apparatus 10-1 starts a PADO transmission timer (S63). Since the service name is VoIP, the packet transfer apparatus 10-1 transmits the PADI packet to the GW apparatuses 20V-1 and 20V-m (S64, S66).

PADIパケットを受信したGW装置20Vは、PADOパケットをパケット転送装置10に送信する(S67、S69)。パケット転送装置10−1は、GW装置選択処理を行う(S68、S71)。ここで、PADO送信タイマがタイムアウトすると、パケット転送装置10−1は、PADO待ち管理テーブル152の該当レコードをクリアする(S72)。パケット転送装置10−1は、端末60−3へPADOパケットを送信する(S73)。   The GW apparatus 20V that has received the PADI packet transmits the PADO packet to the packet transfer apparatus 10 (S67, S69). The packet transfer apparatus 10-1 performs GW apparatus selection processing (S68, S71). Here, when the PADO transmission timer times out, the packet transfer apparatus 10-1 clears the corresponding record in the PADO waiting management table 152 (S72). The packet transfer apparatus 10-1 transmits a PADO packet to the terminal 60-3 (S73).

なお、PADRパケットの送信(S74)、PADSパケットの送信(S76)については図9に同じである。また、ステップ68後のPADO待ち管理テーブル152は、図12(b)である。ステップ71後のPADO待ち管理テーブル152は、図12(c)である。   Note that the transmission of the PADR packet (S74) and the transmission of the PADS packet (S76) are the same as in FIG. Further, the PADO waiting management table 152 after step 68 is shown in FIG. The PADO waiting management table 152 after step 71 is shown in FIG.

次に、PADIパケットに対するPADOパケットをGW装置20Vから受信した際のパケット転送装置の動作フローを図14を参照して説明する。図14において、制御プロセッサ14は、PADOを受信すると、送信先MACアドレスを抽出する(S81)。制御プロセッサ14は、PADO待ち管理テーブル152の端末MACアドレス1521にエントリされているかか判定する(S82)。エントリがあれば(YES)、制御プロセッサ14は、GW装置選択処理(図15で後述)を実行し(S83)、終了する。ステップ82でエントリがなければ(NO)、制御プロセッサ14は、PADOパケットを破棄して(S84)、終了する。   Next, an operation flow of the packet transfer apparatus when a PADO packet for the PADI packet is received from the GW apparatus 20V will be described with reference to FIG. In FIG. 14, when receiving the PADO, the control processor 14 extracts the transmission destination MAC address (S81). The control processor 14 determines whether the terminal MAC address 1521 of the PADO waiting management table 152 is entered (S82). If there is an entry (YES), the control processor 14 executes GW device selection processing (described later in FIG. 15) (S83) and ends. If there is no entry in step 82 (NO), the control processor 14 discards the PADO packet (S84) and ends.

図15を参照して、GW選択処理を説明する。GW選択処理(S83)は、受信したPADOパケットの送信元中から優先度の最も高い送信元を抽出する処理である。制御プロセッサ14は、ポート管理テーブル153の受信カウンタ1534を検索して、受信数最小のGW装置を抽出する(S831)。制御プロセッサ14は、PADOパケットの送信元が受信数最小のGW装置か判定する(S832)。受信数最小GW装置からのPADOパケットであれば、制御プロセッサ14は、GW装置選択処理を終了する。ステップ82でNOならば、制御プロセッサ14は、PADO待ち管理テーブルの受信カウンタ1523と比較する(S833)。制御プロセッサ14は、受信したPADOパケット送信元の受信カウンタが小さいか判断する(S834)。等しいか大きければ(NO)、制御プロセッサ14は、そのPADOパケットを破棄し(S837)、終了する。ステップ834で小さければ(YES)、制御プロセッサ14は、PADO待ち管理テーブルのGW MACアドレス1522と受信カウンタ1523を更新し(S836)、終了する。   The GW selection process will be described with reference to FIG. The GW selection process (S83) is a process of extracting a transmission source with the highest priority from the transmission sources of the received PADO packet. The control processor 14 searches the reception counter 1534 of the port management table 153, and extracts the GW device with the smallest reception number (S831). The control processor 14 determines whether the transmission source of the PADO packet is the GW device with the smallest number of receptions (S832). If it is a PADO packet from the smallest reception number GW device, the control processor 14 ends the GW device selection process. If NO in step 82, the control processor 14 compares with the reception counter 1523 of the PADO waiting management table (S833). The control processor 14 determines whether or not the reception counter of the received PADO packet transmission source is small (S834). If equal or larger (NO), the control processor 14 discards the PADO packet (S837) and ends. If it is smaller in step 834 (YES), the control processor 14 updates the GW MAC address 1522 and the reception counter 1523 in the PADO waiting management table (S836) and ends.

図16を参照して、パケット転送装置のPADO送信タイマの監視処理を説明する。PADO送信タイマの監視処理は、PADO送信タイマのスタートとともに開始され、制御プロセッサ14は、タイマ値が0(タイムアウト)か判定する(S91)。NOのとき、ステップ91に戻り、YESのとき、制御プロセッサ14は、PADO待ち管理テーブル152の該当レコードの情報を削除する(S92)。制御プロセッサ14は、該当端末にPADOパケットを送信して(S93)、終了する。
本実施例に拠れば、セッション確立時に特定GW装置にアクセスが集中することがなくなる。
With reference to FIG. 16, the monitoring process of the PADO transmission timer of the packet transfer apparatus will be described. The monitoring process of the PADO transmission timer is started with the start of the PADO transmission timer, and the control processor 14 determines whether the timer value is 0 (timeout) (S91). If NO, the process returns to step 91. If YES, the control processor 14 deletes the information of the corresponding record in the PADO waiting management table 152 (S92). The control processor 14 transmits a PADO packet to the corresponding terminal (S93) and ends.
According to the present embodiment, access is not concentrated on a specific GW apparatus when a session is established.

通信システムのブロック図である。1 is a block diagram of a communication system. 通信システムのブロック図である。1 is a block diagram of a communication system. パケット転送装置のブロック図である。It is a block diagram of a packet transfer apparatus. PADIのフォーマットを説明する図である。It is a figure explaining the format of PADI. TAGのフォーマットを説明する図である。It is a figure explaining the format of TAG. Service Name管理テーブルを説明する図である。It is a figure explaining a Service Name management table. ポート管理テーブルを説明する図である。It is a figure explaining a port management table. PADO待ち管理テーブルを説明する図である。It is a figure explaining a PADO waiting management table. 端末とパケット転送装置と2台のGWとの間のシーケンス図である。It is a sequence diagram among a terminal, a packet transfer apparatus, and two GWs. パケット転送装置のPADI受信のフローチャートである。It is a flowchart of PADI reception of a packet transfer apparatus. パケット転送装置のPADO受信のフローチャートである。It is a flowchart of PADO reception of a packet transfer apparatus. PADO待ち管理テーブルの内容の変遷を説明する図である。It is a figure explaining the transition of the content of the PADO waiting management table. 端末とパケット転送装置とGW装置とのシーケンス図である。It is a sequence diagram with a terminal, a packet transfer apparatus, and a GW apparatus. パケット転送装置のフローチャートである。It is a flowchart of a packet transfer apparatus. パケット転送装置のフローチャートである。It is a flowchart of a packet transfer apparatus. パケット転送装置のフローチャートである。It is a flowchart of a packet transfer apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1…アクセス網、2…インターネット、3…VoIP網、10…パケット転送装置、11…回線インタフェース、12…内部スイッチ、13(13T、13R)…送受信バッファ、14…制御プロセッサ、15…メモリ、16…通信制御ルーチン、20…GW装置、30…L2SW、40…WEBサーバ、50…SIPサーバ、60…端末、70…制御端末、80…ONU、90…スターカプラ、100…通信ネットワーク。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Access network, 2 ... Internet, 3 ... VoIP network, 10 ... Packet transfer apparatus, 11 ... Line interface, 12 ... Internal switch, 13 (13T, 13R) ... Transmission / reception buffer, 14 ... Control processor, 15 ... Memory, 16 ... Communication control routine, 20 ... GW device, 30 ... L2SW, 40 ... WEB server, 50 ... SIP server, 60 ... Terminal, 70 ... Control terminal, 80 ... ONU, 90 ... Star coupler, 100 ... Communication network.

Claims (4)

複数の回線インタフェースと、これらの回線インタフェースと接続された内部スイッチと、内部スイッチと接続された送信バッファと受信バッファと、前記内部スイッチと前記送信バッファと前記受信バッファとを制御する制御プロセッサと、この制御プロセッサのプログラムを保持するメモリとからなるパケット転送装置において、
前記メモリは、接続された複数のゲートウェイ装置に対応する前記回線インタフェース番号と前記ゲートウェイ装置のサービスとを対応させるサービス管理テーブルを保持し、
接続された端末からサービスを特定した接続要求パケットを受信したとき、前記サービス管理テーブルを参照して、前記接続要求パケットの送信先ゲートウェイ装置を特定し、特定されたゲートウェイ装置に前記接続要求パケットを転送することを特徴とするパケット転送装置。
A plurality of line interfaces; internal switches connected to these line interfaces; transmission buffers and reception buffers connected to the internal switches; a control processor for controlling the internal switches, the transmission buffers, and the reception buffers; In a packet transfer device comprising a memory for holding a program of this control processor,
The memory holds a service management table that associates the line interface numbers corresponding to a plurality of connected gateway devices with services of the gateway devices,
When a connection request packet specifying a service is received from a connected terminal, the destination gateway device of the connection request packet is specified by referring to the service management table, and the connection request packet is sent to the specified gateway device. A packet transfer apparatus for transferring.
請求項1に記載されたパケット転送装置であって、
前記特定されたゲートウェイ装置から複数の接続応答パケットを受信したとき、特定の接続応答パケットを前記端末に転送することを特徴とするパケット転送装置。
The packet transfer apparatus according to claim 1, wherein
When a plurality of connection response packets are received from the specified gateway device, the packet transfer device transfers the specific connection response packet to the terminal.
請求項2に記載されたパケット転送装置であって、
前記複数の接続応答パケットから、先着順または受信カウントに基づいて、前記特定の接続応答パケットを特定することを特徴とするパケット転送装置。
The packet transfer device according to claim 2, wherein
A packet transfer apparatus that identifies the specific connection response packet from the plurality of connection response packets based on a first-come-first-served basis or a reception count.
複数の回線インタフェースと、これらの回線インタフェースと接続された内部スイッチと、内部スイッチと接続された送信バッファと受信バッファと、前記内部スイッチと前記送信バッファと前記受信バッファとを制御する制御プロセッサと、この制御プロセッサのプログラムを保持するメモリとからなるパケット転送装置におけるパケット転送方法において、
前記メモリに接続された複数のゲートウェイ装置に対応する前記回線インタフェース番号と前記ゲートウェイ装置のサービスとを対応させるサービス管理テーブルを保持するステップと、
接続された端末からサービスを特定した接続要求パケットを受信するステップと、
前記サービス管理テーブルを参照するステップと、
前記接続要求パケットの送信先ゲートウェイ装置を特定するステップと、
特定されたゲートウェイ装置に前記接続要求パケットを転送するステップとからなることを特徴とするパケット転送方法。
A plurality of line interfaces; internal switches connected to these line interfaces; transmission buffers and reception buffers connected to the internal switches; a control processor for controlling the internal switches, the transmission buffers, and the reception buffers; In a packet transfer method in a packet transfer device comprising a memory for holding a program of the control processor,
Holding a service management table associating the line interface numbers corresponding to a plurality of gateway devices connected to the memory and services of the gateway devices;
Receiving a connection request packet specifying a service from a connected terminal;
Referring to the service management table;
Identifying a destination gateway device of the connection request packet;
And a step of transferring the connection request packet to the identified gateway device.
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