JP2016524383A - 通信インタフェースを選択する方法およびデバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、送信元ホストの通信インタフェースを選択して、最適な形式でデータを宛先ホストに送信する方法およびデバイスに関する。方法は、送信元ホストが、ルーティングメトリックに応じて、そのインタフェースの各々から宛先ホストへの合計経路コストを計算し、かつ合計経路コストの最小値に対応するインタフェースを選択することを可能にする。

Description

本発明は、ネットワーク通信の分野に関し、特に、データをルーティングするための通信インタフェースを選択する方法およびデバイスに関する。

これまでの電子技術および情報通信技術の進歩発展によりいくつかの異なる通信インタフェースを備えた通信キットの商業化が通常となっている。例えば、イーサネットのタイプの有線接続によって、および無線接続（Ｗｉｆｉ）によって同時に、ラップトップコンピュータをインターネットに接続することができる。携帯電話は、そのＷｉｆｉアンテナおよびその３Ｇアンテナの両方によってインターネットに接続される。機器のそのようなアイテムのユーザがデータを送信することを望むとき、送信のために機器のインタフェースが選択される。選択は、例えば、機器上に存在するインタフェースのリストの第１のインタフェースに関してなされることがある。採用されるインタフェースは、機器にインストールされたオペレーティングシステムによって適切に設定されたポリシーに依存する。しかしながら、選択されるインタフェースは、ネットワークのリソースの利用効率を下げることにつながり、結果として、帯域幅の低減、送信ラグ、データ損失など、ネットワークの品質が悪化することになる。

さらに、データの最適でないルーティングは、データの再送信を引き起こすことがあり、そして、ネットワーク機器のエネルギー消費の増大を引き起こすことがある。

マルチインタフェースホスト上で、インタフェースのより最適な選択を可能にする解決策が存在する。よって、Ｓａｒｉｋａｙａらの国際公開第２０１０／０９７０５７号パンフレットは、マルチインタフェースホストを構成し、かつ動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）メッセージに含まれるルーティング情報に基づいてインタフェースを選択する方式を提案する。しかしながら、そのようなアプローチは、ホストの局所的な全体像（ｌｏｃａｌ ｏｖｅｒｖｉｅｗ）に限定され、かつ選択されるインタフェースは、直近のリンク（ｉｍｍｅｄｉａｔｅ ｌｉｎｋ）の最も有効なメトリック（ｍｅｔｒｉｃ）を提案するインタフェースである。

「Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｒｏｕｔｉｎｇ ａｎｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ」と題するＴｅｌｅｆｏｎａｋｔｉｅｂｏｌａｇｅｔ ＬＭ Ｅｒｉｃｓｓｏｎの国際公開第２０１２／０８７１８４号パンフレットでは、エネルギー消費メトリックに基づいてルーティングを達成する方式が提示されている。いくつかのインタフェースを備えたルータ（第１のノード２１１）が、このノードによって感知されるなどのネットワークビュー（ｎｅｔｗｏｒｋ ｖｉｅｗ）を含むルーティングメッセージを送信し、かつ他のノードのメッセージをリスンするために使用される。全てのメッセージが受信された後、第１のノードは、エネルギー消費に基づいて最良の経路を計算し、かつそれらをルーティングテーブルに記憶する。この方式は、オープンショーテストパスファースト（ＯＳＰＦ）またはＩＳ−ＩＳ（中間システム間連携：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）などのルーティングプロトコルに従って動作する。方式の欠点は、その適用が、コアネットワーク、ネットワークの端では適用可能でないＯＳＰＦなどの動的ルーティングプロトコル、すなわち、スマートフォンもしくはタブレットなどのユーザによって保持される機器、または「エンドシステム」コンピュータに限定されることである。

既知の解決策はまた、ネットワークにおけるデータのルーティングのセキュリティに関連する欠点を示す。実際に、ルーティングプロトコルの交換が、ネットワークオペレータの厳重な制御化にあるネットワークのルータ間でのみ実行される。ルーティングメッセージは概して、ルータのルーティングテーブルの危険（ｃｏｍｐｒｏｍｉｓｅ）を回避するために認証されており、オペレータのネットワークにおいてルーティングのセキュリティを危険にさらすリスクがある一方で、いかなるホストノードもルーティングプロトコルに直接参加することができない。

さらに、国内ネットワークまたは企業ネットワークなどのローカルネットワークは概して、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）のネットワークなどのコアネットワークよりもネットワークリソースの観点でより制限され、したがって、これなどのローカルネットワーク内のデータのルーティングの最適化は、さらに危機的である。

よって、既知のアプローチは、全てのデータルーティングの最適化の要件を満たさない。提案される発明は、これらの要件を満たすことを可能にする。

国際公開第２０１０／０９７０５７号 国際公開第２０１２／０８７１８４号

本発明の目的は、ローカルネットワーク内でデータのルーティングを最適化するために、最も適切な送信インタフェースをマルチインタフェースユーザ機器のアイテムが選択することを可能にする、インタフェース選択の方法を提案することである。

本発明の別の目的は、同一のコストメトリックを使用しながら、近隣発見プロトコル（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などのエンド機器に適切なプロトコルを、ＯＳＰＦプロトコルなどのネットワークコアプロトコルと組み合わせる方法を提案することである。

有利には、メトリックは、通信リンクのエネルギー、すなわち、リンク上でデータパケットの送信に対応するエネルギーの量を特徴付けることができるが、サービスメトリック（帯域幅、待ち時間、パケット損失率）またはセキュリティメトリック（リンク上のセキュリティのレベル）の品質などのネットワークのリンクと関連付けられた任意のタイプのメトリックに依存することがある。

有利には、本発明は、エンド端末（または、「エンドシステム」）上の計算およびストレージリソースの観点でコストがかかるルーティングプロトコルの移植（ｐｏｒｔｉｎｇ）を回避する。

有利には、本発明は、マルチインタフェースホストノードが明示的にルーティングプロトコルに参加することをその方法が要求しないため、ルーティングテーブルの危険に関していかなるセキュリティリスクも提示しない。

有利には、本発明は、マルチインタフェース端末がネットワーク内でデータを送信しなければならないコンテキストで実装される。特に、以下の部門で利点を発見する。
− 国内ネットワーク、
− 企業ネットワーク、
− 多様な無線アクセス技術とともにグループ化するセルラシステム、
− マルチホップアドホックネットワーク、主に無線、および特に、種々のタイプの無線または有線リンクをともにグループ化するネットワーク、
− 車両ネットワーク。

アドホックネットワークのコンテキストでは、本発明によって、マルチインタフェース端末が、アドホックネットワーク内で効率的に通信することが可能になり、すなわち、例えば、最適化されたリンク状態型ルーティング（ＯＬＳＲ：Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）プロトコルなどのアドホックルーティングプロトコルをローカルに実行する必要なく、トラフィックの最適なルーティングからの利益がある。

車両ネットワークのコンテキストでは、マルチインタフェースモバイルルータとともに、タブレットに本発明を適用することができる。マルチインタフェースモバイルルータは、車両に搭載され、かつ多様なネットワークインタフェースを介して車両の内部の１つ以上のネットワークを外部インフラストラクチャに相互接続する通信ゲートウェイであるものと理解される。

求められる結果を得るために、方法、デバイスおよびコンピュータプログラム製品が提案される。

特に、本発明は、通信リンクによって接続される複数のルータで構成され、かつデータを送信および受信するいくつかの通信インタフェースを備えた少なくとも１つの送信元ホストを備える、通信ネットワークに適用され、各インタフェースは、リンクコストを有する通信リンクを介して通信ネットワークのルータに接続される。通信ネットワークに接続された宛先ホストにデータを送信するために送信元ホストのインタフェースを選択する、特許請求される方法は、
− 送信元ホストの各インタフェースから、前記インタフェースが接続されるルータに、宛先ホストへの経路コストを要求する要請（ｓｏｌｉｃｉｔａｔｉｏｎ）メッセージ（ＲＳ）を送信するステップと、
− 送信元ホストの対応するインタフェース上で、前記ルータから宛先ホストへの経路コストの値を与える、前記インタフェースが接続されるルータの広告メッセージ（ＲＡ）を受信するステップと、
− 受信した値および対応するリンクのリンクコスト値に基づいて、各インタフェースに対する、送信元ホストから宛先ホストへの合計経路コストの値を計算するステップと、
− 取得した合計経路コスト値を比較するステップと、
− 合計経路コストの最小値に対応するインタフェースを選択するステップと
を備える。

変形例では、経路コストの広告メッセージ（ＲＡ）の受信のステップは、受信した広告メッセージ（ＲＡ）が経路コストのオプションを含んでいるかを検証し、またはメッセージを無視するステップを備える。

別の変形例では、初期ステップによって、送信元ホストの各インタフェースと、前記インタフェースが接続されるルータとの間の各リンクのリンクコストを判定し、かつ最小リンクコストをデフォルトインタフェースとして有するインタフェースを選択することが可能になる。

好ましい方式では、選択したインタフェースの識別子が送信元ホストのルーティングテーブルに記憶される。

実装形態の変形例では、デフォルトインタフェースを選択するステップは、送信元ホストの各インタフェース上で、前記通信ネットワークに対して定義されたリンクコスト計算メトリックに従って計算されたリンクコスト値を含む、前記インタフェースが接続されたルータの広告メッセージ（ＲＡ）を受信することを含む。有利には、前記通信ネットワークのプロトコルは、ＩＰｖ６プロトコルであり、かつデフォルトインタフェースを選択するステップは、近隣発見プロトコル（ＮＤ）に従って行われる。

別の実装形態の変形例では、リンクコストが種々のルーティングメトリックに対して計算され、かつ要請メッセージ（ＲＳ）は、リンクコストを計算するためのメトリックのインジケーションを含む。

本発明はさらに、通信インタフェースを選択するシステムに関し、システムは、特許請求される方法の全てのステップを実装する手段を含む。

本発明は、プログラムがコンピュータ上で実行されると、特許請求される方法のステップを実行することを可能にするコード命令を含むコンピュータプログラム製品の形式で動作することができる。

本発明の種々の態様および利点が、以下で図面を参照して、本発明の実装形態の好ましいが非限定的なモードの説明を支援して明確になるであろう。

通信ネットワークにおいて種々のリンクを介していくつかのルータに接続される送信元ホストを概略的に示す図である。 デフォルトインタフェースの選択のための、図１のルータによって実行される手順を示す図である。 デフォルトインタフェースの選択のための、図１の送信元ホストによって実行される手順を示す図である。 送信元ホストと受信側ホストとの間の種々の経路の例を概略的に示す図である。 図３の例における経路の選択のために行われるメッセージの交換を示す図である。 図３の例におけるルータによって実行される手順を示す図である。 図３の例における送信元ホストによって実行される手順を示す図である。

説明の適切な理解を可能にするために、以下で主要な用語の専門用語が与えられる。
ＩＰｖ６アドレス：ネットワークにおけるノードの一意な識別子。ＩＰｖ６アドレスは２つの部分、左の部分のプレフィックスおよび右の部分のインタフェース識別子からなる。
リンクのコスト：リンクと関連付けられたメトリック。
ＩＰｖ６に対する動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰｖ６）：ネットワークのホストに対する動的構成プロトコル。それによって特に、完全なＩＰｖ６アドレスをホストに割り当てることが可能になる。
ホスト：データを送信／受信し、かつデータのルーティングを可能にしない、少なくとも１つの通信インタフェースを有するユーザの端末機器。
インタフェース識別子：リンク上のノードを識別することを可能にする、ノードのＩＰｖ６アドレスの右の部分。インタフェース識別子は、同一のリンク上で全てのインタフェース識別子の間で一意である必要がある。
リンク：２つのノード間での直接物理接続。接続を有線（イーサネットケーブル、光ファイバーなど）または無線（無線波：ｗｉｆｉ、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、３Ｇなど）とすることができる。
メトリック：リンクと関連付けられた非ゼロの正の値。これによって、リンクを記述し、かつそれをネットワークの他のリンクと比較することが可能になる。リンクのメトリックの例は、ビットレート、損失割合、ラグ、セキュリティレベル、エネルギーなどである。特定の例は、このリンク上でのＩＰパケットの送信に対応するエネルギーの量である。メトリックは、ルーティングプロトコルによって最良の経路の計算に使用され、リンクのメトリックが高いと、概して、より高いメトリックがリンク品質を低減させることになるため、対象のリンクがより回避されることになる。
最大送信ユニット（ＭＴＵ）：ＩＰｖ６パケットに含まれるデータの最大サイズ。送信されることになるデータの量がＭＴＵよりも大きい場合、データはいくつかのＩＰｖ６パケットに分解される必要がある。
近隣発見（ＮＤ）：ネットワークに接続するホストの構成を可能にするリンクのスケーリング（「ワンホップ」ルーティングとも称される）に関するルーティングプロトコル。
ノード：ネットワークに接続するＩＰｖ６機器（ルータまたはホスト）と通信する任意のアイテム。
プレフィックス：ネットワークにおける特定のリンクを識別することを可能にする、ノードのＩＰｖ６アドレスの左の部分。プレフィックスは、トラフィックを宛先にルーティングするルータによって使用される部分である。それは、ネットワーク内で一意である必要があり、および同一のリンクに接続されたノードによって共有される。
ルータ広告（ＲＡ）：周期的に、かつリンク上に存在する全てのノードを宛先として（マルチキャスト通信）、または特定のノードによって送信されたＲＳに応答して（ユニキャスト通信）、のいずれかで、ルータによって送信されるＮＤプロトコルのシグナリングメッセージ。
ルータ：少なくとも２つの通信インタフェースを備え、その役割が、ネットワークにおける１つのノードから別のノードにデータパケットをルーティングすることである、通信機器のアイテム。
ルータ要請（ＲＳ）：ホストによって送信され、およびリンク上に存在する１つのルータまたは全てのルータを宛先とする、ＮＤプロトコルのシグナリングメッセージ。
ステートレスアドレス自動設定機構（ＳＬＡＡＣ：ＳｔａｔｅＬｅｓｓ Ａｄｄｒｅｓｓ Ａｕｔｏ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）：そのホストのＭＡＣアドレスに基づいて、そのＩＰｖ６アドレスのインタフェース識別子の部分をホストがローカルに生成することを可能にする機構。ＳＬＡＡＣによるホストの構成は概して、ＤＨＣＰｖ６による構成とは逆になる。

図１は、本発明を有利に実装する、例示的なネットワーク通信インフラストラクチャ１００を示す。説明を簡潔にし、かつ本発明を限定しない目的で、図１の例は、有限数のホストおよびルータのみを示しているが、当業者は、複数かつ種々のホスト（１０２−ｉ）、ルータ（１０４−ｉ）、ならびに複数かつ種々の数およびタイプのリンクに、説明した原則を拡張するであろう。

ホスト（１０２）は、第１のインタフェースＩ１（１０３）によって、第１のリンク（１０６）を介して第１のルータ（１０４−１）に接続され、かつ第２のインタフェースＩ２（１０５）によって、第２のリンク（１０８）を介して第２のルータ（１０４−２）に接続される。種々のリンク（１１０）を介して、ネットワークの他のノードに各ルータ自体を接続することができる。

ネットワークに接続するために、ホスト（１０２）は、それが接続されたリンク上に存在する各ルータから、ＩＰｖ６プレフィックス、デフォルトの経路の選択、ＳＬＡＡＣもしくはＤＨＣＰｖ６によるその自動構成、またはＭＴＵのサイズなどの、その構成に必要な情報を回収（ｒｅｃｏｖｅｒ）する。各ルータは、その構成に必要なパラメータをホストに提供する。ＩＰｖ６ネットワークでは、近隣発見（ＮＤ）プロトコルが、ルータ要請（ＲＳ）メッセージおよびルータ広告（ＲＡ）メッセージを通じてこの情報の交換を担当する。

当業者は、ＩＰｖ６プロトコルに従ったメッセージ（ＲＳ）および（ＲＡ）のフォーマットおよび内容に関するさらなる詳細な説明について、「リクエストフォーコメンツ（ＲＦＣ：Ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｏｒ Ｃｏｍｍｅｎｔｓ」４８６１を参照することが可能である。

図２ａおよび２ｂは、送信元ホスト上のデフォルトインタフェースの選択のために、図１のルータ（１０４−１、１０４−２）および送信元ホスト（１０２）によって実行される手順を示す。

ルータは、そのリンク上で、広告メッセージ（ＲＡ）を送信元ホストに送信する（２０２）。本発明の原則に従って、メッセージは、リンクのコストを新たなオプションに含む。優先的な実施形態では、リンクのコスト、すなわち「リンクコスト」は、ＩＰｖ６プロトコルに従ったメッセージ（ＲＡ）について以下で概略的に示されるような、３２ビットの符号なし整数として、メッセージ（ＲＡ）の新たなオプションのフィールドに含まれる。

フィールドの意味は以下の通りである。
タイプ：オプションを識別するコード。８ビットの符号なし整数。
長さ：オプションの長さ。８ビットの符号なし整数。
予備：未使用フィールドであり、送信側によってゼロに設定される。
リンクコスト：リンクのコスト。３２ビットの符号なし整数。

広告メッセージ（ＲＡ）は、リンク上で周期的に送信される（２０４）。「ＮＤ」プロトコルを定義するＲＦＣ４８６１に従ったＲＡメッセージの送信の周期は任意であるが、最小で３秒である必要がある。ネットワーク管理者によって構成することができるこの送信周期の値は、本発明の動作の方式に何ら影響を与えない。

図２ｂは、ネットワークにおいて使用されるルーティングメトリックに従って、ホスト（１０２）が、そのデフォルトインタフェースを選択することを可能にするために、ホスト（１０２）のレベルにおいて行われるステップを示す。ホストは、そのインタフェース（Ｉ）の１つの上で、ルータの広告メッセージ（ＲＡ）を受信する（２００２）。方法は、受信したメッセージがリンクコストインジケーションを含んでいるかを検証する（２００４）。このオプションが受信したメッセージにない場合、方法は、新たなメッセージの受信を待つ（分岐しない）。

受信した広告メッセージ（ＲＡ）がリンクのコストに関する情報の項目（ｉｔｅｍ）を含んでいる場合（分岐する）、方法は、デフォルトインタフェースが割り当てられているかを検証する後続のステップ（２００６）を継続する。インタフェースが割り当てられていない場合、方法は、現在のインタフェース（Ｉ）をデフォルトインタフェース（ＩＤ）として選択する（２００８）。この情報の項目は、ホストのルーティングテーブルに記憶される（２０１０）。

デフォルトインタフェース（ＩＤ）が既に割り当てられている場合（分岐する）、方法は、後続のステップ（２０１２）において、現在のインタフェース（Ｉ）上で受信されたリンクのコストを、デフォルトインタフェース（ＩＤ）上のリンクのコストと比較する。現在のインタフェースのリンクのコストがデフォルトインタフェースのリンクのコスト未満である場合（分岐する）、方法は、現在のインタフェースをデフォルトインタフェース（ＩＤ）として選択し（２００８）、かつ選択したインタフェースの識別子を記憶することによって、そのルーティングテーブルを更新する（２０１０）。

現在のインタフェースのリンクのコストがデフォルトインタフェースのリンクコスト以上である場合（分岐しない）、方法は、デフォルトインタフェースを維持し、かつ次のメッセージ（ＲＡ）を待つ。

よって、インタフェース上のリンクコストオプションを含むメッセージ（ＲＡ）の各受信で、ホストは、メッセージにおいて広告されたリンクのコストを、このインタフェースに割り当てる。したがって、そのコストが最小である１つを選択することによって、そのデフォルトインタフェースを定義する。図１の例では、ルータは周期的なＲＡメッセージを送信する。第１のルータ（１０４−１）は、第１のリンク（１０６）上で、「５」のリンクコスト値を有するリンクのコストオプションを含む広告メッセージ（ＲＡ１）を送信する。第２のルータ（１０４−２）は、第２のリンク（１０８）上で、「３」のリンクコスト値を有するリンクのコストオプションを含む広告メッセージ（ＲＡ２）を送信する。それらのメッセージによって、ホスト（１０２）が、リンクコスト値「５」をそのインタフェースＩ１（１０３）に、およびリンクコスト値「３」をそのインタフェースＩ２（１０５）に割り当てることが可能になる。実装される方法によって、インタフェースＩ２が最小のリンクコストを有しているため、インタフェースＩ２がデフォルトインタフェースとして選択されることが可能になる。

図３は、送信元ホスト（１０２）と受信側ホスト（３０２）との間の種々の可能な経路の例を概略的に示す。受信側ホスト（３０２）は、値「２」のリンクコストを有するリンク（３０４）によって第１のルータ（１０４−１）に接続される。図１で共通した要素は、同一の参照符号を保持し、かつ再度の説明はされない。図３の例では、値「４」のコストを有する２つのルータ（１０４−１、１０４−２）の間にリンク（１１０）が存在する。送信元ホストは、ネットワークルーティングメトリックに従って選択されたデフォルトインタフェースを有しているが、全てのその通信に対する後半部（ｔｈｅ ｌａｔｔｅｒ）の体系的な使用は、データがそれに続くエンドツーエンドの経路に関して最適でないことがある。実際に、ホストは、その種々のインタフェースを経由してネットワークの種々のリンクに接続されており、或る通信に対するそのデフォルトインタフェースの使用が、ネットワークにおける宛先ノードの位置に応じて「迂回」を生じさせることがあり、したがって、追加的なコストを生じさせることがある。受信側ホストへの最適な通信のためのインタフェースを送信元ホストが選択することを可能にするために、本発明の方法によって、受信側ホストへの各々の可能な経路のコストを比較し、かつ最良の経路を選択することを可能にすることによって、送信元ホストに、宛先へのエンドツーエンドの経路のより包括的な全体像を与えることが可能になる。

図４は、経路の選択のために図３の種々のエンティティ間で行われるメッセージの交換を示す。準備ステップでは、送信元ホスト（Ｈ１）は、そのインタフェース（Ｉ１、Ｉ２）の各々上で、リンクコストの対応する値を含む、接続されたルータ（Ｒ１、Ｒ２）の広告メッセージ（ＲＡ１、ＲＡ２）をそれぞれ受信する。送信元ホストは、図２ｂの方法に従って、そのデフォルトインタフェースを選択する。

送信元ホスト（Ｈ１）がデータを宛先（Ｈ２）に送信することを望むときに、この宛先がそのルーティングテーブルに存在するエントリがない場合、それは、そのインタフェースの各々上で、宛先（Ｈ２）へのエンドツーエンドの経路のコストについてそれぞれのルータに問い合わせる要求（ＲＳ１、ＲＳ２）を送信する。

ルータは、最短経路のコストをそれぞれ確かに広告する広告メッセージ（ＲＡ１１、ＲＡ１２）を送信することによって、その宛先に到達するように応答する。

さらに、経路コスト要求への応答メッセージは、優先的な方式で以下を含む。
− 実装されるルーティングポリシーが、ホストのアドレスに基づいたルーティングタイプ、または「ホストベースのルーティング」のルーティングポリシーである場合、宛先のＩＰｖ６アドレス、または
− 実装されるルーティングポリシーが、プレフィックスに基づいた従来のルーティングタイプ、または「ネットワークベースのルーティング」のルーティングポリシーである場合、宛先アドレスに対応するプレフィックスおよびそのサイズ、のいずれか。

コスト広告メッセージは、優先的な方式で、以下で概略的に示されるフォーマットに従った、経路コストインジケーションまたは「経路コスト」を含む。

フィールドの意味は以下の通りである。
タイプ：オプションを識別するコード。８ビットの符号なし整数。
長さ：オプションの長さ。８ビットの符号なし整数。
トランザクションＩＤ：ホストとルータとの間のメッセージＲＳ／ＲＡの交換を識別する番号。８ビットの符号なし整数。ＲＳメッセージに応答して送信されるＲＡメッセージに含まれるオプションは、ＲＳメッセージのオプションに含まれるのと同一のトランザクション番号を含む必要がある。
状態コード：「要求された宛先アドレスはアクセス不可」、「トランザクション成功」などの応答を補足する情報を与えるコード。８ビットの符号なし整数。ＲＳメッセージではゼロに設定される。
予備：未使用フィールドであり、送信側によってゼロに設定され、かつ受信機によって無視される。
プレフィックス長：８ビットの符号なし整数。ＲＡメッセージでは、宛先アドレス／プレフィックスフィールドのプレフィックスの長さを含む。ＲＳメッセージではゼロに設定される。宛先アドレスまたはプレフィックス：ＲＳメッセージでは、経路のコストが要求される宛先のＩＰｖ６アドレス。ＲＡメッセージでは、実装されるルーティングポリシー（「ホストベースのルーティング」または「ネットワークベースのルーティング」）に従った宛先のＩＰｖ６アドレス、またはこの宛先に対応するプレフィックス。
経路コスト：ＲＡメッセージを宛先まで送信するルータからのエンドツーエンドの経路のコスト。３２ビットの符号なし整数。ＲＳメッセージではゼロに設定される。
存続期間：ＲＡにおいて広告される情報の項目の秒単位の有効性の期間。ＲＳメッセージではゼロに設定される。

図４に戻ると、全ての経路コスト応答メッセージ（ＲＡ１１、ＲＡ２１）が送信元ホスト（Ｈ１）によって受信されるとき、後半部は、送信元ホスト（Ｈ１）と受信側ホスト（Ｈ２）との間でデータを送信するために選択される経路に対応するインタフェースを選択するための、図６を参照してさらに説明される方法を実行する。

図５は、送信元ホストによって要求される宛先（Ｄ）への経路のコストを広告するためのルータによって実行される手順を示す。

送信元ホストによって送信されたルータ要請（ＲＳ）メッセージを受信すると（５０２）、方法は、ステップ（５０４）において、経路コストインジケーションオプションが活性化されるかを判定する。オプションが活性化されない場合（分岐しない）、方法は、新たな要請メッセージの受信を待つ。経路コストインジケーションオプションが活性化される場合（分岐する）、方法は、後続のステップ（５０６）に進んで、要求された宛先に対して、ルータのルーティングテーブルに記録された経路が存在するかを検証する。記録された経路が存在しない場合（分岐しない）、ステップ（５０８）において、「ステータスコード」フィールドにおいて経路が存在しないことを示すメッセージ（ＲＡ）が、送信元ホストに送信される。「経路コスト」フィールドはゼロに設定される。

要求された宛先への記録された経路が存在する場合（分岐する）、方法は、「経路コスト」フィールドにおいて、経路のコストの値を示す応答メッセージ（ＲＡ）が送信元ホストに送信される後続のステップ（５１０）に遷移する。そして、方法は終了する。

図６は、データを受信側ホストに送信するための経路を選択する、送信元ホストによって実行される手順を示す。

方法は、送信元ホストがデータを受信側ホスト（Ｄ）に送信する必要があるときに開始する。送信元ホストは、そのインタフェースの各々から要求された宛先についての経路コスト要請メッセージ（ＲＳｉ）を生成する（ステップ６０２）。

インタフェース上で、広告メッセージ（図４のＲＡ１またはＲＡ２）を受信すると（６０４）、方法は、メッセージにおいて、経路コストオプションが活性されるかを検証する（ステップ６０６）。オプションが活性化されない場合（分岐しない）、方法は、開始時点に戻る。オプションが活性化される場合（分岐する）、方法は、別のインタフェースの識別子（ＩＤ）が、要求された宛先に対して送信元ホストのルーティングテーブルに既に記録されているかを検証する、後続のステップ（６０８）に遷移する。インタフェースが選択されない場合（分岐しない）、方法は、要求された宛先に対してメッセージ受信インタフェースを割り当て（ステップ６１０）、かつ割り当てられたインタフェースに対する識別子を記憶することによって、ホストのルーティングテーブルの更新を行う（ステップ６１２）。

ステップ６０８では、インタフェース（ＩＤ）が既に割り当てられている場合（分岐する）、方法は、ルータの対応するリンクのリンクコストを考慮しながら、広告メッセージ受信インタフェースを介して、データを送信するための合計経路コストを計算する（ステップ６１４）。次に、方法は、広告メッセージ（ＲＡ）を受信するためのインタフェースを介した合計経路コストを、記録したインタフェース（ＩＤ）を介した合計経路コストと比較する（ステップ６１６）。

計算した合計経路コストが、既に記録したインタフェース（ＩＤ）を介した合計経路コスト未満である場合（分岐する）、方法は、要求された宛先にデータを送信するための新たなインタフェースを選択し（ステップ６１０）、かつそのルーティングテーブルを更新し（ステップ６１２）、あるいは（分岐しない）、方法は、割り当てられたインタフェース（ＩＤ）を保存し、かつ終了する。

よって、図３の例では、受信側ホスト（３０２）にデータを送信する必要がある送信者ホスト（１０２）は、そのルーティングテーブルにおいて、このホストを宛先とする任意の特定の経路を保持しないが、そのインタフェース（１０３、１０５）の各々上で、ホスト（３０２）を宛先とする経路のコストオプションを含む要請メッセージ（ＲＳ）を送信する。各ルータは、受信側ホスト（３０２）に到達するためのその処理において、最良の経路のコストを含む広告メッセージ（ＲＡ）を通じてそれに応答する。第１のルータ（１０４−１）は、リンク３０４を介して値「２」のリンクコストで応答するとともに、第２のルータ（１０４−２）は、リンク（１１０）および（３０４）を介して合計値「６」のリンクコストで応答する。送信元ホストは、ルータを通じて、第１のリンク（１０６）および第２のリンク（１０８）を既に認識している。次いで、それは、受信側ホストに到達するための合計コストを計算する。選択される例では、第１のルータ（１０４−１）を介した第１のインタフェース（１０３）からの経路は、合計で値「７」の合計経路コストになり、第２のルータ（１０４−２）を介した第２のインタフェース（１０５）からの経路は、合計で値「９」の合計経路コストになる。第１のインタフェース（１０３）は、受信側ホスト（３０２）を宛先とするデータを送信するために送信元ホストによって選択される。この情報の項目は、送信元ホストのルーティングテーブルに新たなエンティティとして記憶される。

適切に設定されたルーティングポリシーに従って、ポリシーが「ホストベースのルーティング」タイプのポリシーである場合は、受信側ホストの識別子が記録され、またはポリシーが「ネットワークベースのルーティング」タイプのポリシーである場合は、受信側ホストに関するリンク識別子が記録される、のいずれかである。

当業者は、本発明の原理が維持されるとともに、優先的な方式で説明され、かつ非限定的な例に対して説明されたなどの方式について、変形例がもたらされてもよいことを理解するであろう。よって、説明される例は、特定されていないコスト／メトリックに従った経路選択に基づいており、種々のメトリックに関して同一の原理を適用することが可能である。同様に、選択される例は、ＩＰｖ６プロトコルに基づいているが、同一の原理が依然としてＩＰｖ４プロトコルに適用可能である。

マルチメトリックルーティングの選択を有する実装形態の変形例では、ルータは、種々のルーティングテーブルを保持し、後半部の各々は、異なるコスト／メトリック、例えば、いくつかのみに言及するが、帯域幅、待ち時間、パケット損失率、リンクのセキュリティレベル、リンク上でのパケットの送信のエネルギーなどと関連付けられている。この変形例では、例えば、同一のルーティングプロトコル（例えば、ＯＳＰＦ、ＩＳ−ＩＳ）に関して、または同一のネットワークにおける異なるルーティングプロトコルに関して、異なるメトリックを有するいくつかのインスタンスを使用することによって、マルチメトリックルーティングを達成することができる。

この変形例の場合、リンクのコストおよびデフォルトインタフェースの選択を広告するステップにおいて（図２ａ、２ｂ）、ルータによって送信されるメッセージ（ＲＡ）は、いくつかのメトリックと関連付けられたコスト、またはネットワークにおいて使用される全てのルーティングメトリックと関連付けられたコストを含む。いくつかのメトリックがメッセージ（ＲＡ）において広告されるケースでは、メッセージは、それらの各々に対し、メトリック識別子、およびこのメトリックと関連付けられたリンクコストを含む。受信されたメッセージに基づいて、マルチインタフェースホストノードはよって、そのローカルルーティングテーブルにおいて、ルーティングメトリックの各々に対するデフォルト経路を構成することができる。

メッセージ（ＲＡ）に関するマルチメトリックコスト広告オプションのフォーマットは、以下で概略的に示され、「メトリックＩＤｉ」フィールドは、該当のメトリック「ｉ」の識別子を表し、「リンクコストｉ」フィールドは、メトリック「ｉ」と関連付けられたリンクのコストを表す。

経路のコストを発見するステップ（図５および６）は、メッセージ（ＲＳ）において、メトリックの識別子を示すことによって、その近隣ルータを宛先とするメッセージ（ＲＳ）において、それが、所与の宛先へのエンドツーエンドの経路のコストを判定することを考慮することを望むメトリックを、マルチインタフェースホストノードが特定する可能性を包含する。近隣ルータは、メッセージ（ＲＡ）において、要求されたメトリックの各々に従って、宛先の経路のコストと関連付けられたメトリックの識別子を示すことによって、応答する。受信されたメッセージに基づいて、マルチインタフェースホストノードは、そのローカルルーティングテーブルにおいて、１つ以上の特定のルーティングメトリックに対する所与の宛先への最適な経路を構成することができる。

メッセージに関するマルチメトリック経路コスト広告オプションのフォーマットは、以下で概略的に示される。

「メトリックＩＤｉ」フィールドは、該当のメトリック「ｉ」の識別子を表し、「経路コストｉ」フィールドは、メトリック「ｉ」と関連付けられた経路コストを表し、「存続期間ｉ」フィールドは、メッセージ（ＲＡ）において広告される情報の項目の秒単位の有効性の期間を表し、「トラフィックタグｉ」フィールドは、関連付けられたメトリック「ｉ」に従ってルーティングされる必要があるデータパケットに適用されることになるトラフィックのラベル付けを表す。この情報の項目によって、ホストノードが、特定のメトリックに従ってルーティングからの利益を得るために、どのラベル付けをそのデータパケットに適用するかを知ることが可能になる。ＩＰｖ４およびＩＰｖ６標準は、パケットのラベル付け専用のフィールドを定義する。後半部は、ＩＰｖ４に対する「ディファレンシエーテッドサービスコードポイント（ＤＳＣＰ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｄｅ）」フィールド、およびＩＰｖ６に対する「トラフィッククラス（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｌａｓｓ）」および「フローラベル（Ｆｌｏｗ Ｌａｂｅｌ）」フィールド上のパケットのＩＰヘッダに位置する。

当業者は、パケットをラベル付けする別の解決法がまた、ＩＰヘッダ拡張を使用した、ＩＰｖ６単独で想定されてもよいことを理解するであろう。

本発明は、ハードウェアおよび／またはソフトウェア要素に基づいて実装されてもよい。それは、コンピュータ可読媒体上のコンピュータプログラム製品の形式で利用可能である。媒体は、電子、磁気、光学、電子磁気であってもよく、または赤外線タイプの拡散媒体であってもよい。そのような媒体は、例えば、半導体メモリ、（ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ））、テープ、磁気もしくは光学ディスケットもしくはディスク（コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスク−読み出し／書き込み（Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ）（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）およびＤＶＤ）である。

Claims (14)

1. 通信リンクによって接続された複数のルータ（１０４−１、１０４−２）から構成され、ならびにデータを送信および受信するためのいくつかの通信インタフェース（１０３、１０５）であって、各インタフェースが、リンクコストを有する通信リンクを介して通信ネットワークのルータに接続された、いくつかの通信インタフェース（１０３、１０５）を備える少なくとも１つの送信元ホスト（１０２）を備えた通信ネットワークにおいて、前記通信ネットワークに接続された宛先ホスト（３０２）にデータを送信するために前記送信元ホストのインタフェースを選択する方法であって、
   − 前記送信元ホストの各インタフェースから、前記インタフェースが接続された前記ルータに、前記宛先ホストへの経路コストを要求する要請メッセージ（ＲＳ）を送信するステップ（６０２）と、
   − 前記送信元ホストの対応するインタフェース上で、前記ルータから前記宛先ホストに前記経路コストの値を与える、前記インタフェースが接続された前記ルータの広告メッセージ（ＲＡ）を受信するステップ（６０４）と、
   − 受信した前記値および対応するリンクのリンクコスト値の値に基づいて、各インタフェースに対する前記送信元ホストから前記宛先ホストへの合計経路コストの値を計算するステップ（６１４）と、
   − 取得した前記合計経路コストを比較するステップ（６１６）と、
   − 合計経路コストの最小値に対応するインタフェースを選択する（６１０）と
   を備える方法。
2. 経路コスト広告メッセージ（ＲＡ）の受信のステップは、受信した前記広告メッセージ（ＲＡ）が、経路コストオプションを含むかを検証し、または前記メッセージを無視するステップ（６０６）を備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記送信元ホストに対するデフォルトインタフェースの選択の初期ステップ（２００８）を備える、請求項２に記載の方法。
4. 前記選択ステップの前に、前記送信元ホストの各インタフェースと、前記インタフェースが接続された前記ルータとの間の前記リンクのリンクコストを判定するステップ（２００２、２００４）を備える、請求項２に記載の方法。
5. 前記選択したインタフェースの識別子を、前記送信元ホストのルーティングテーブルに記憶するステップ（２０１０、６１２）をさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記選択ステップ（２００８）は、前記送信元ホストの各インタフェース上で、前記通信ネットワークに対して定義されたリンクコスト計算メトリックに従って計算されたリンクコスト値を備える、前記インタフェースが接続された前記ルータの広告メッセージ（ＲＡ）を受信するステップ（２００２）を含む、請求項４または５に記載の方法。
7. 前記通信ネットワークのプロトコルは、ＩＰｖ６プロトコルである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. デフォルトインタフェースを選択する前記ステップが、近隣発見プロトコル（ＮＤ）に従って行われる、請求項３〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記通信ネットワークの前記リンクは、有線および／または無線である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記経路コスト広告メッセージ（ＲＡ）は、前記宛先ホストのアドレスを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記リンクコストは、種々のルーティングメトリックに対して計算される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記要請メッセージ（ＲＳ）は、前記経路コストを計算するためのメトリックのインジケーションを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 通信リンクによって接続された複数のルータから構成され、ならびにデータを送信するためのいくつかの通信インタフェースであって、各インタフェースが、リンクコストを有する通信リンクを介して通信ネットワークのルータに接続された、いくつかの通信ネットワークを備える少なくとも１つの送信元ホストを備えた通信ネットワークにおいて、前記通信ネットワークに接続された宛先ホストにデータを送信するための前記送信元ホストのインタフェースを選択するシステムであって、前記システムは、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法のステップを実行する手段を備える、システム。
14. コンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラムは、前記プログラムがコンピュータ上で実行されると、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法のステップを実行することを可能にするコード命令を備える、コンピュータプログラム製品。

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