JP2021507625A

JP2021507625A - ネットワークにおけるパケット伝送のための方法及びノード

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Publication number: JP2021507625A
Application number: JP2020534191A
Authority: JP
Inventors: フゥ，ジボ; ジャン，ペン
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2021-02-22
Anticipated expiration: 2038-11-26
Also published as: EP3716542A4; CN113489641A; US11336565B2; KR102397232B1; KR102450096B1; US20220255851A1; US11882026B2; EP3716542A1; JP2022078251A; WO2019120042A1; CN108337157B; JP7288993B2; US20200322261A1; CN108337157A; KR20220065893A; JP7039707B2; KR20200096642A

Abstract

本出願は、ネットワークにおけるパケット伝送のための方法及びノードを提供する。第２のノードから第３のノードへの第１のパスがネットワークにおいて確立され、第１のパスは第３のノードの第１のセグメント識別子に基づいて確立される。該方法は、第１のノードにより、第３のノードにより送信される第２のセグメント識別子を受信するステップと、第１のノードにより、第１のパスを介して第２のノードにより送信されるパケットを受信するステップと、第１のノードにより、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していることを判定するステップと、第１のノードにより、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していると判定したことに応答して、第１のノードにより、第２のセグメント識別子をパケットに追加し、パケットを第２のパスを介して第３のノードに送信するステップであり、第２のパスは第２のセグメント識別子に基づいて第１のノードにより確立される、ステップを含む。該方法によれば、パケット送信処理においてループが回避される。

Description

本出願は、2017年12月22日に中国特許庁に出願され「METHOD AND NODE FOR PACKET TRANSMISSION IN NETWORK」と題された中国特許出願第201711408028.9号に対する優先権を主張するものであり、該出願はその全体を参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は通信技術の分野に関し、特にネットワークにおけるパケット伝送のための方法及びノードに関する。

インテリアゲートウェイプロトコル（英語：Interior Gateway Protocol、略称ＩＧＰ）高速再ルーティング（英語：fast reroute、略称ＦＲＲ）技術に基づき、プライマリパス上のノードが、該ノードのネクストホップノードが故障していることを検出したとき、ターゲットノードへのセカンダリパスは、トポロジ非依存ループフリー代替アルゴリズム（英語：Topology Independent Loop-free alternate algorithm、略称ＴＩ‐ＬＦＡ）に従って計算され、ノードは、セカンダリパス上のネクストホップを使用することによりパケットの転送を継続して、高い信頼性でのパケット転送を確保する。しかしながら、ＩＧＰＦＲＲ技術に基づくセカンダリパスの計算は、パケットがＩＧＰショーテストパスファースト（英語：shortest path first、略称ＳＰＦ）原理に従って転送されるという仮定に基づいて実行される。この場合、ローカルの転送ポリシー、例えばトラフィックエンジニアリング（英語：traffic engineering、略称ＴＥ）トンネルポリシー又はポリシーベースのルーティングが、セカンダリパス上のノードで構成される場合、トラフィック転送パスは、これらのローカルポリシーを使用することにより再定義される。その結果、パス計算中にローカルポリシーとＩＧＰＦＲＲとの間で衝突が発生すると、パケット転送ループが形成される。さらに、パケットの通常の転送が影響を受け、ＦＲＲ技術は展開できない。

本出願の実施形態は、ネットワークにおけるパケット伝送のための方法及びノードを提供する。このようにして、セグメント識別子を運ぶパケットが伝送され、パケット転送処理においてループが回避される。

第１の態様によれば、本出願は、ネットワークにおけるパケット伝送のための方法を提供し、ネットワークは第１のノード、第２のノード、及び第３のノードを含む。第２のノードから第３のノードへの第１のパスがネットワークにおいて確立され、第１のパスは第３のノードの第１のセグメント識別子に基づいて確立され、第１のノードは第１のパス上にある。当該方法は、第１のノードにより、第３のノードにより送信される第３のノードの第２のセグメント識別子を受信するステップと、第１のノードにより、第１のパスを介して第２のノードにより送信されるパケットを受信するステップであり、パケットのアドレスは第１のノードのネクストホップノードのセグメント識別子であるステップと、第１のノードにより、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していることを判定するステップと、第１のノードにより、第１のノードのネクストホップノードが故障していることを判定したことに応答して、第１のノードにより、第２のセグメント識別子をパケットに追加し、パケットを第２のパスを介して第３のノードに送信するステップであり、第２のパスは第２のセグメント識別子に基づいて第１のノードにより確立される、ステップと、を含む。

該方法によれば、ネットワーク内の第１のノードは、第３のノードの第１のセグメント識別子に基づいて、パケットを送信するためのプライマリパスを確立し得、パケットを送信するためのプライマリパス上のノードが故障しているとき、故障が発生しているネットワーク内の前ホップノード、例えば第１のノードが、ネットワーク内の第３のノードの第２のセグメント識別子に基づいてセカンダリパスを確立して、パケットの送信を継続し得る。このようにして、パケットの正常な転送が確保され、パケット転送処理においてループが回避される。

可能な一実装において、第２のパスは、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していると第１のノードが判定したとき第１のノードにより確立され、あるいは第２のパスは、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していると第１のノードが判定する前に第１のノードにより確立される。

前述の方法によれば、第２のパスは、第１のノードのネクストホップノードが故障していると第１のノードが判定したときのみ確立され、第１のノードは第２のパスを前もって確立する必要がなく、それにより、第１のノードのより少ないリソースが浪費され得る。

可能な一実装において、第１のノードにより、第２のセグメント識別子をパケットに追加することは、第１のノードにより、パケットの宛先アドレスを第２のセグメント識別子で置換することを含む。

前述の方法では、第１のノードは、パケットのアドレスに基づいてパケットを第３のノードに送信し得る。

可能な一実装において、第２のセグメント識別子はパス計算識別子を含み、パス計算識別子は、第２のパスをショーテストパスファーストアルゴリズムに従って確立するよう第１のノードに指示するために使用される。

前述の方法によれば、第２のセグメント識別子はパス計算識別子を含み、それにより、パケットは、ローカルポリシーを使用することなくショーテストパスファーストアルゴリズムに従って転送される。したがって、パケット転送の間、ループが回避される。

可能な一実装において、第１のセグメント識別子及び第２のセグメント識別子は、第３のノードのインターネットプロトコルバージョン６（英語：Internet Protocol version 6、略称ＩＰｖ６）アドレスである。

第２の態様によれば、本出願は、ネットワークにおけるパケット伝送のための第１のノードを提供し、第１のノードは、第１の態様又は第１の態様の可能な実装のいずれか１つにおける方法を実行する。具体的には、ノードは、第１の態様又は第１の態様の可能な実装のいずれか１つにおける方法を実行するように構成されたユニットを含む。

第３の態様によれば、本出願は、ネットワークにおけるパケット伝送のためのシステムを提供し、当該システムは第１のノード、第２のノード、及び第３のノードを含む。第２のノードから第３のノードへの第１のパスがネットワークにおいて確立され、第１のパスは第３のノードの第１のセグメント識別子に基づいて確立され、第１のノードは第１のパス上にある。当該システムは以下を含む。

第１のノードは、第３のノードにより送信される第３のノードの第２のセグメント識別子を受信するように構成され、さらに、第１のパスを介して第２のノードにより送信されるパケットを受信するように構成される。第１のノードは、さらに、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していることを判定し、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していると第１のノードが判定したことに応答して、第２のセグメント識別子をパケットに追加し、第２のセグメント識別子に基づいて第２のパスを確立し、第２のパスを介してパケットを第３のノードに送信するように構成される。パケットのアドレスは、第１のノードのネクストホップセグメントノードのセグメント識別子である。

第２のノードは、第３のノードの第１のセグメント識別子を受信し、第１のセグメント識別子に基づいて第２のノードから第３のノードへの第１のパスを確立し、第１のパスを介してパケットを第１のノードに送信するように構成される。

第３のノードは、第１のセグメント識別子を第１のノードに送信し、第２のセグメント識別子を第２のノードに送信し、第２のパスを介して第１のノードにより送信されるパケットを受信するように構成される。

第３の態様を参照し、第１の可能な実装において、第２のセグメント識別子はパス計算識別子を含み、パス計算識別子は、ショーテストパスファーストアルゴリズムに従って第２のパスを確立するよう第１のノードに指示するために使用される。

第４の態様によれば、本出願は、コンピュータ読取可能記憶媒体を提供する。当該コンピュータ読取可能記憶媒体は命令を記憶し、命令がコンピュータ上で実行されたとき、コンピュータは第１の態様及び可能な実装に従う方法を実行可能にされる。

第５の態様によれば、本出願は、ネットワークデバイスを提供する。当該ネットワークデバイスは、ネットワークインターフェースと、プロセッサと、メモリと、ネットワークインターフェース、プロセッサ、及びメモリを接続するために使用されるバスとを含む。メモリは、プログラム、命令、又はコードを記憶するように構成される。プロセッサは、メモリ内のプログラム、命令、又はコードを実行して、第１の態様及び可能な実装に従う方法を完了するように構成される。

本発明の一実施形態によるパケット伝送のための方法の適用シナリオの概略図である。本発明の一実施形態によるネットワークにおけるパケット伝送のための方法の概略フローチャートである。本発明の一実施形態による、ネットワークにおけるパケット送信のための別の方法の概略フローチャートである。本発明の一実施形態によるパケットフォーマットの概略図である。本発明の一実施形態による別のパケットフォーマットの概略図である。本発明の一実施形態によるパケット伝送のためのノードの概略構造図である。本発明の一実施形態によるパケット伝送のための別のノードの概略構造図である。本発明の一実施形態による、ネットワークにおけるパケット伝送のためのシステムの概略構造図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

本発明の明細書、特許請求の範囲、及び添付の図面において、用語「第１」、「第２」などは同様のオブジェクト間で区別することを意図しており、必ずしも特定の順序又はシーケンスを示すものではない。このような方法で使用されるデータは適切な状況において変更されてもよく、それにより、本明細書に記載の実施形態は本明細書に例示又は記載の順序以外の順序で実現できることを理解されたい。さらに、用語「含む」、「有する」、及びその任意の他の変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図している。例えば、ステップ又はユニットのリストを含むプロセス、方法、システム、プロダクト、又はデバイスは、必ずしもこれらの明示的に列挙されたステップ又はユニットに限定されず、そのようなプロセス、方法、プロダクト、又はデバイスに明示的に列挙されていないか又は固有である他のステップ又はユニットを含むことがある。

本出願の実施形態における「ノード」は、サービストラフィックを転送するデバイスであり得る。例えば、「ノード」は、ルータ、スイッチ、光トランスポートネットワーク（英語：Optical Transport Network、略称ＯＴＮ）デバイス、パケットトランスポートネットワーク（英語：Packet Transport Network、略称ＰＴＮ）デバイス、又は波長分割多重（英語：Wavelength Division Multiplexing、略称ＷＤＭ）デバイスでもよい。

図１は、ネットワークにおけるパケット伝送のためのシステムの概略アーキテクチャ図である。このシステムは、本出願で実現される可能な適用シナリオである。ネットワークシステム１００は、セグメントルーティング（英語：segment routing、ＳＲ）ネットワーク内にあるノード１０１、ノード１０２、ノード１０３、ノード１０４、ノード１０５、及びノード１０６と、ネットワーク外にあるノード１０７及びノード１０８を含む。ノード１０１は、ネットワークにおけるイングレス（ingress）ノードであり、ノード１０３は、ネットワークにおけるエグレス（egress）ノードである。ノード１０１からノード１０３へのパケットに対して２つのパスがあり、すなわちプライマリパスとセカンダリパスである。ノード１０１、ノード１０４、ノード１０５、及びノード１０６は、順次、プライマリパス上にある。ＳＲネットワークのノード１０１に到着した後、パケットは、順次、ノード１０４及びノード１０５を介してノード１０６に到着する。ノード１０１、ノード１０２、ノード１０３、及びノード１０６は、順次、セカンダリパス上にある。通常の場合、プライマリパスが、パケットを転送するために使用される。プライマリパス上のノード１０５が故障しているとき、パケットは、ノード１０４により、ＩＧＰＦＲＲ技術に基づいてセカンダリパスに送信され得る。具体的に言えば、パケットは、順次、ノード１０１、ノード１０２、及びノード１０３を介してノード１０６に到着する。

しかしながら、パケット転送をガイドするようにローカル転送ポリシーが構成されているノードが存在する場合がある。例えば、ノード１０１に構成された転送ポリシーにおいて、受信パケットは、ＴＥトンネルを介してノード１０４に転送される。この場合、ノード１０５が故障している場合、ノード１０４は、ＩＧＰＦＲＲ技術を使用することによりノード１０１にパケットを送信し、それにより、パケットは、セカンダリパスを介して転送され得る。しかしながら、ノード１０４により送信されたパケットを受信した後、ノード１０１は、ローカル転送ポリシーに従ってＴＥトンネルを介してパケットをノード１０４に再度送信する。ノード１０５は故障しており、パケットを送信することができないため、ノード１０１により送信されたパケットを受信した後、ノード１０４は、パケットをノード１０１に引き続き転送する。ノード１０５が故障しているとの通知を受信したときのみ、ノード１０１は、再度ＴＥトンネルを介してノード１０１にパケットを送信する代わりに、セカンダリパスを介してパケットを転送する。実際のリンクでは、ノード１０１と故障ノード１０５との間に長い距離がある場合がある。デバイス、例えばノード１０１は、比較的長い時間の後、ノード１０５が故障していることを示す情報を通知される可能性がある。しかしながら、ローカル転送ポリシー、例えば、ＴＥトンネル又はポリシーベースのルーティングなどのローカルポリシーがノード１０１に構成されている可能性があり、それにより、パケットは、ローカルポリシーに従って好ましくは（preferably）転送され、通常、セカンダリパス上で転送できない。結果として、ループが発生する。

前述の問題を解決するために、本出願は、ネットワークにおけるパケット伝送のためのシステムを提供する。ネットワークは、ＳＲネットワークでもよい。以下では、システムは、一例としてＳＲネットワークを使用することにより説明される。ＳＲネットワークは、プライマリパス上のイングレスノード１０１、エグレスノード１０６、ノード１０４、及びノード１０５と、セカンダリパス上のノード１０２及びノード１０３を含む。

ＳＲネットワークのエグレスノード１０６は、２つの異なるセグメント識別子を公開し、セグメント識別子は、マルチプロトコルラベルスイッチング（英語：Multi-Protocol Label Switching、略称ＭＰＬＳ）ラベル又はＩＰｖ６アドレスでもよい。以下では、説明のために、ラベルがＩＰｖ６アドレスである例を使用する。例えば、エグレスノード１０６により公開される２つの異なるアドレスがＡ４：：００及びＣ４：：００であり、この２つのアドレスはＳＲネットワーク内の別のノードにフラッディングされる。アドレスＣ４：：００は、ストリクトＳＰＦ（strict SPF）フラグを運ぶ（carries）。具体的に言えば、パケット中のアドレスＣ４：：００がストリクトＳＰＦフラグを運ぶ場合、パケットは、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従って計算されたパケット転送パスを介して転送され、ローカルポリシーは、もはやパケットの転送に使用されない。ノード１０４は、受信した２つの異なるアドレスを記憶する。

パケットがノード１０４に転送され、プライマリパス上のノード１０５が故障していると判定されたとき、ノード１０４は、パケット中のアドレスを元のＡ４：：００からＣ４：：００に変更する。アドレスＣ４：：００がストリクトＳＰＦフラグを運ぶため、アドレスがＣ４：：００に変更されたパケットは、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従って転送される。具体的に言えば、パケットは、パケット転送の間のループを回避するために、セカンダリパスを介してＳＲネットワークのエグレスノードに送信される。

図１に示す適用シナリオを参照し、以下では、一例として図２を使用して、図１のノード１０４により実行されるパケット伝送のための方法について詳細に説明する。図２は、本出願によるネットワークにおけるパケット伝送のための方法の概略フローチャートである。この方法はＳＲネットワークに適用可能であり、図１のノード１０４は図２の第１のノードとして参照され、図１の任意のノードが図２の方法手順におけるステップを実行してもよい。ネットワークは、第１のノード、第２のノード、及び第３のノードを含み、ネットワークは、第１のノード、第２のノード、及び第３のノード以外のノードをさらに含んでもよい。例えば、ネットワークは、第４のノードをさらに含んでもよい。第２のノードから第３のノードへの第１のパスがネットワークにおいて確立され、第１のパスは第３のノードの第１のセグメント識別子に基づいて確立され、第１のノードは第１のパス上にある。第２のノードは図１のイングレスノード１０１でもよく、第３のノードは図１のエグレスノード１０３でもよい。本方法は以下のステップを具体的に含む。

Ｓ２１０．第１のノードが、第３のノードにより送信される第３のノードの第２のセグメント識別子を受信する。

可能な一実装において、本方法は、オペレータにより提供されるＳＲネットワークに適用可能である。ＳＲネットワークにおけるエグレスノードは、ラベル配布プロトコル（英語：Label Distribution Protocol、略称ＬＤＰ）又はセグメントルーティング（segment routing）プロトコルを使用することにより２つのラベルを取得し得、２つのラベルの双方が、第３のノードを識別するために使用され得る。例えば、取得された２つのラベルは、それぞれ、第１のセグメント識別子及び第２のセグメント識別子と呼ばれる。

可能な一実装において、第３のノードは、オープンショーテストパスファーストインテリアゲートウェイプロトコル（英語：open shortest-path first interior gateway protocol、略称ＯＳＰＦ）又は中間システム対中間システム（英語：Intermediate System to Intermediate System、略称ＩＳ‐ＩＳ）イントラドメインルーティング情報交換プロトコル（intra-domain routing information exchange protocol）を使用することにより、生成された第１のセグメント識別子と生成された第２のセグメント識別子をＳＲネットワーク内の別のノードにフラッディングする。ネットワーク内の第１のノード及び第２のノードの双方が、第３のノードを識別するために使用される第１のセグメント識別子及び第２のセグメント識別子を受信し得る。ネットワーク内の第２のノードは、第１のセグメント識別子に基づいて、パケットをエグレスノードに送信するための第１のパスを確立し得る。

任意で、第１のセグメント識別子及び第２のセグメント識別子は、第３のノードのインターネットプロトコルバージョン６ＩＰｖ６アドレスである。

可能な一実装において、第１のパケットがＩＰｖ６パケットである場合、第１のセグメント識別子及び第２のセグメント識別子は、エグレスノードにより公開される２つの異なるアドレスであり得る。例えば、２つのアドレスは、それぞれ、Ａ４：：００とＣ４：：００である。

Ｓ２２０．第１のノードが、第１のパスを介して第２のノードにより送信されるパケットを受信し、パケットのアドレスは、第１のノードのネクストホップノードのセグメント識別子である。

可能な一実装において、第２のノードは、第１のセグメント識別子に基づく計算を介して、第３のノードにパケットを転送するための第１のパスを取得する。第２のノードは、第１のパスを介してパケットを第１のノードに転送し、第１のノードは、パケットを受信し、パケット内で運ばれるネクストホップノードの宛先アドレスに基づいてパケットを転送する。

可能な一実装において、第２のノードは、ＳＲネットワークにおけるイングレスノードでもよい。第２のノードは、第１のパス上のノードのセグメント識別子をパケットヘッダに追加し得る。第２のノードは、第１のパス上のノードのセグメント識別子に基づいてラベルスタックを確立し、ラベルスタックをパケットヘッダに追加してもよく、それにより、パケットは、ラベルスタックに基づいて第３のノードに転送される。パケットの外側レイヤの宛先アドレスは、ネクストホップネットワークデバイスのセグメント識別子である。

例えば、第２のノードは、第１のパス上の第１のノードと第１のノードのネクストホップノードを順次使用することにより、パケットを第３のノードに転送する。例えば、第２のノードのセグメント識別子はＡ１：：００であり、第１のノードのセグメント識別子はＡ２：：００であり、第１のノードのネクストホップのセグメント識別子はＡ３：：００であり、第３のノードのセグメント識別子はＡ４：：００である。第２のノードは、第１のパス上のノードのセグメント識別子に基づいて１つのラベルスタックを確立し、ラベルスタックをパケットヘッダに追加する。具体的な追加方法は、ラベルスタックをパケットヘッダ内のセグメントルーティングヘッダに追加することでもよい。第２のノードによりパケットヘッダに追加されるラベルスタックはＡ２：：００、Ａ３：：００、及びＡ４：：００であり、パケットの宛先アドレスはＡ２：：００である。第２のノードは、パケットを第１のノードに送信する。第１のノードは、パケットの宛先アドレスＡ２：：００に基づいてパケットを受信し、パケットの宛先アドレスＡ２：：００をラベルスタック内のＡ３：：００で置換し、パケットの宛先アドレスＡ３：：００に基づいてパケットを第１のノードのネクストホップに送信する。同様に、第１のノードのネクストホップは、宛先アドレスＡ３：：００を運ぶパケットを受信し、宛先アドレスをラベルスタック内のＡ４：：００で置換し、パケットを第３のノードに送信して、第１のパスを介してパケットを第３のノードに送信する。第１のパスを介してパケットを転送する前述の方法は、単に説明のための例にすぎない。第２のノードは、代替的に、別の方法で第１のパスを介してパケットを第３のノードに転送してもよい。

Ｓ２３０．第１のノードが、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していることを判定する。

可能な一実装において、ネクストホップノードが故障しているとき、ネットワークにおける第１のノードを含む別のノードは、ＩＳ‐ＩＳプロトコル又はＯＳＰＦプロトコルを使用することにより、ネクストホップノードが故障していることを示すメッセージを取得する。第１のノードがネクストホップノードに隣接しているため、第１のノードは、ネクストホップノードが故障していると迅速に判定する。

Ｓ２４０．第１のノードのネクストホップノードが故障していると第１のノードが判定したことに応答して、第１のノードが、第２のセグメント識別子をパケットに追加し、パケットを第２のパスを介して第３ノードに送信する。第２のパスは、第２のセグメント識別子に基づいて第１のノードにより確立される。

可能な一実装において、第１のノードのネクストホップノードが故障しているとき、第１のノードは、第２のセグメント識別子に基づいて第２のパスを確立し、パケットを第３のノードに送信し得る。

例えば、第１のノードのネクストホップノードが故障し、パケットを転送できないとき、第１のノードは、第２のセグメント識別子をパケットの宛先アドレスに追加してもよい。換言すれば、第１のノードは、パケットの宛先アドレスを第２のセグメント識別子で置換し、それにより、パケットは、第２のセグメント識別子に基づいて確立された第２のパスを介して第３のノードに送信される。

任意で、第２のセグメント識別子はパス計算識別子を含み、パス計算識別子は、第２のパスをショーテストパスファーストアルゴリズムに従って確立するよう第１のノードに指示するために使用される。

可能な一実装において、第２のセグメント識別子はパス計算識別子を運び、例えばストリクトＳＰＦフラグを運ぶ。ストリクトＳＰＦ（英語：Strict Shortest Path First）アルゴリズムに従い、パケット転送パスはＳＰＦアルゴリズムに従って決定される。しかしながら、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従い、ＳＲネットワークにおけるすべてのノードがストリクトＳＰＦアルゴリズムに従ってパケット転送パスを決定する必要があり、ローカルポリシーの適用可能性は除外される。具体的に言えば、ＳＲＴＥトンネル又は構成されたルーティングポリシーなどのローカルポリシーの使用優先度が、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従ってパスを計算する要件の使用優先度より低い場合、ストリクトＳＰＦアルゴリズムは、第２のパスを計算するために好ましくは（preferably）使用される。ローカルポリシーは、ＳＲＴＥトンネル又はローカルルーティングポリシーなど、好ましくは処理される必要のあるローカルルーティング及び転送ポリシーである。例えば、ＳＲネットワークにおける第２のノードがパケットを転送する前に、ＳＲＴＥトンネルが第２のノードに対して構成され、それにより、第２のノードは、第２のノードにより計算されたパスを介してパケットをネクストホップノードに送信する代わりに、構成されたＳＲＴＥトンネルを介してパケットを第１のノードに好ましくは転送する。第２のセグメント識別子及び第１のセグメント識別子の双方がＳＲネットワークにおけるエグレスノードを識別するために使用されるが、第２のセグメント識別子は第１のセグメント識別子と異なり、第１のセグメント識別子はストリクトＳＰＦ識別子を運ばない。第１のノードは、ＳＰＦに従って第２のセグメント識別子に基づいてセカンダリパスを好ましくは計算する。この場合、第１のノードは、ＳＰＦアルゴリズムに従って第２のパスを好ましくは計算及び確立し、パケットを第２のパスを介してエグレスノードに送信して、ループを回避する。

例えば、第１のノードが、第１のノードのネクストホップが故障していると判定したとき、第１のノードは、第３のノードの第２のセグメント識別子Ｃ４：：００をパケットの宛先アドレスに追加し、第２のセグメント識別子Ｃ４：：００はストリクトＳＰＦフラグを運ぶ。第１のノードは、ショーテストパスファーストアルゴリズムに従ってパケット内の宛先アドレスＣ４：：００に基づいて第２のパスを確立し、パケットを第２のパスを介して第３のノードに送信する。

任意で、第２のパスは、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していると第１のノードが判定したとき、第１のノードにより確立される。

任意で、第１のノードが第２のセグメント識別子をパケットに追加することは、第１のノードがパケットのアドレスを第２のセグメント識別子で置換することを含む。

可能な一実装において、第１のノードのネクストホップネットワークデバイスが故障していると判定したとき、第１のノードは、パケットのアドレスを第２のセグメント識別子で置換し、置換されたアドレスに基づいてパケットを転送する。

ローカル転送ポリシーが構成されているループフリー代替（英語：loop-free alternate、略称ＬＦＡ）シナリオにおいてＩＰｖ６パケットが転送されるＳＲネットワークが、一例として以下で使用される。図１に示すネットワークシステムを参照し、以下では、本出願によるネットワークにおけるパケット伝送のための方法の概略フローチャートをさらに提供する。図３のノード１０４により実行される方法は、図２の第１のノードに適用されてもよく、図３のノード１０５により実行される方法は、図２の第１のノードのネクストホップノードに適用されてもよい。図３のノード１０１により実行される方法は、図２のイングレスノードに適用されてもよく、図３のノード１０５により実行される方法は、図２のエグレスノードに適用されてもよい。図３において、ノード１０１はノード１０４に隣接し、ノード１０４はノード１０５に隣接する。本方法は以下のステップを具体的に含む。

Ｓ３１０：エグレスノード１０１が、第１のアドレス及び第２のアドレスを公開し、第１のアドレスはストリクトＳＰＦフラグを運ぶ。

例えば、ＳＲネットワークにおけるエグレスノードは、ＩＳ‐ＩＳプロトコル又はＯＳＰＦプロトコルを使用することによりエグレスノードの２つの異なるアドレスを公開し、エグレスノードの２つの異なるアドレスは、それぞれ、Ｃ４：：００及びＡ４：：００である。Ｃ４：：００はストリクトＳＰＦフラグを運び、詳細は図４及び図５に示される。図４及び図５は、単に例示的な実装を提供するに過ぎず、本出願に対していかなる制限も構成しない。図４のＩＳ‐ＩＳプロトコルにおいて、図５のフラグ（英語：flags）フィールドの予約（英語：Reserved）フィールドが１に設定されることは、アドレスがストリクトＳＰＦに従って計算される必要があるパスであることを示し、予約フィールドが０に設定されることは、パスがストリクトＳＰＦに従って計算される必要がないことを示す。予約フィールドが１に設定されているとき、パケットはローカル転送ポリシーを使用することなく転送され、パケット転送パスはＳＰＦに従って計算される。

Ｓ３２０．ネットワークノード１０４が、第１のアドレス及び第２のアドレスを受信する。

例えば、ノードは、ＩＳ‐ＩＳプロトコル又はＯＳＰＦプロトコルを使用することにより、エグレスノード１０６により公開された２つの異なるアドレスＣ４：：００及びＡ４：：００を受信してもよく、アドレスＣ４：：００はストリクトＳＰＦフラグを運ぶ。２つのアドレスを受信した後、ネットワークノード１０４は２つのアドレスを記憶する。

Ｓ３３０．イングレスノード１０１が、第１のアドレス及び第２のアドレスを受信する。

Ｓ３４０．イングレスノード１０１が、第２のアドレスに基づいて、パケットがエグレスノードに到着するためのプライマリパスを計算する。

例えば、パケットがＳＲネットワークに入ると、イングレスノード１０１は、ノードラベル方式又はリンクラベル方式を使用することにより、エグレスノード１０６の第２のアドレス、例えばＡ４：：００に基づいて、パケット転送パスを計算し、パケットにラベルを割り当て、パケットをエグレスノード１０６に送信してもよい。ノードラベル方式が一例として使用される。パケットを受信したとき、イングレスノード１０１は、第２のアドレスＡ４：：００に基づいて、パケットがエグレスノード１０３に到着するためのプライマリパスを計算し、パケットがエグレスノード１０６に到着すべきことを示すラベルをパケットに追加する。ノードラベルの一特徴は、パケットがエグレスノード１０６に到着できることを条件として、パケット転送パスがＳＰＦアルゴリズム又は別のアルゴリズムに従って計算され得ることである。

Ｓ３５０．イングレスノード１０１が、ローカルルーティング及び転送ポリシーに従ってパケットをネットワークノード１０４に送信する。

例えば、イングレスノード１０１は、エグレスノード１０６の第２のアドレスに基づいてパケット転送パスを計算し、パケットをエグレスノード１０６に送信してもよい。しかしながら、ローカル転送ポリシーがプライマリパス上の１つ以上のノードで構成されている、例えば、ＳＲＴＥトンネルがイングレスノード１０１とネットワークノード１０４との間に構成されている場合、パケットを受信したときに、イングレスノード１０１は、パケットをＳＲＴＥトンネルを介してネットワークノード１０４に好ましくは転送する。このようにして、ローカル転送ポリシーが構成されているイングレスノード１０１は、パケットをＳＲＴＥトンネルを介してネットワークノード１０４に好ましくは転送する。

Ｓ３６０．ネットワークノード１０４が、プライマリパスから、イングレスノード１０１により送信されたパケットを受信し、パケットの宛先アドレスは、ノード１０５のセグメント識別子である。

例えば、ネットワークノード１０４のネクストホップノードは、ノード１０５であり、ネットワークノード１０４によりネクストホップ送信ノード１０５に送信されるパケットの宛先アドレスは、ノード１０５のセグメント識別子である。

Ｓ３７０．ノード１０５が故障している場合、ネットワークノード１０４が、パケットの宛先アドレスを第１のアドレスで置換し、パケットを第２のパスを介してエグレスノード１０６に送信する。

例えば、ノード１０５は、ＩＳ‐ＩＳプロトコル又はＯＳＰＦプロトコルを使用することにより、ノード１０５が故障していることをＳＲネットワーク内の別のノードに通知してもよい。ネットワークノード１０４は、ノード１０５が故障していることを示すメッセージを取得し、受信したパケットの宛先アドレスＡ４：：００をＣ４：：００で置換し、Ｃ４：：００はストリクトＳＰＦフラグを運ぶ。したがって、ネットワークノード１０４は、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従って確立されたセカンダリパスを介してパケットをエグレスノード１０６に送信するべきである。前述の方法によれば、パケット転送の間、ループが回避される。

図６は、本出願によるネットワークにおける伝送のための第１のノード６００を示す。ネットワークは、第１のノード６００、第２のノード、及び第３のノードを含む。第２のノードから第３のノードへの第１のパスがネットワークにおいて確立され、第１のパスは第３のノードの第１のセグメント識別子に基づいて確立され、第１のノード６００は第１のパス上にある。第１のノードは、図１のプライマリパス及びセカンダリパス上の任意のノードでもよく、あるいは図２及び図３の第１のノードでもよい。ノードは、受信ユニット６０１、判定ユニット６０２、追加ユニット６０３、確立ユニット６０４、及び送信ユニット６０５を含む。

受信ユニット６０１は、第３のノードにより送信される第３のノードの第２のセグメント識別子を受信するように構成され、さらに、第１のパスを介して第２のノードにより送信されるパケットを受信するように構成される。パケットのアドレスは、第１のノードのネクストホップノードのセグメント識別子である。

判定ユニット６０２は、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していることを判定するように構成される。

追加ユニット６０３は、第１のノードのネクストホップノードが故障していると判定ユニット６０２が判定したことに応答して、第２のセグメント識別子をパケットに追加するように構成される。

確立ユニット６０４は、受信ユニット６０１により受信された第２のセグメント識別子に基づいて第２のパスを確立するように構成される。

送信ユニット６０５は、確立ユニット６０４により確立された第２のパスを介してパケットを第３のノードに送信するように構成される。

可能な一実装において、第１のノードの受信ユニット６０１及びイングレスノードは、エグレスノードを識別するために使用される第１のセグメント識別子及び第２のセグメント識別子を受信する。イングレスノードは、第１の識別子に基づいて、パケットをエグレスノードに送信するための第１のパスを確立する。イングレスノードは、パケットを第１のパスを介して第１のノードに転送し、第１のノードの受信ユニット６０１は、パケットを受信し、パケット内で運ばれるネクストホップノードのセグメント識別子に基づいてパケットを転送する。第１のノードの判定ユニット６０２が、第１のノードのネクストホップネットワークデバイスが故障していると判定したとき、第１のノードの追加ユニット６０３は、第２の識別子をパケットの宛先アドレスに追加する。第１のノードの確立ユニット６０４は、第２のパスを確立し、第１のノードの送信ユニット６０５は、確立ユニット６０４により確立された第２のパスを介してパケットをエグレスノードに送信する。

可能な一実装において、第２のセグメント識別子はパス計算識別子を運び、例えばストリクトＳＰＦフラグを運ぶ。ストリクトＳＰＦ（英語：Strict Shortest Path First）アルゴリズムに従い、パケット転送パスがＳＰＦアルゴリズムに従ってさらに決定される。しかしながら、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従い、ＳＲネットワークにおけるすべてのノードがストリクトＳＰＦアルゴリズムに従ってパケット送信パスを決定する必要があり、ローカルポリシーの適用可能性は除外される。具体的に言えば、ＳＲＴＥトンネル又は構成されたルーティングポリシーなどのローカルポリシーの使用優先度が、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従ってパスを計算する要件の使用優先度より低い場合、ＳＰＦアルゴリズムは、第２のパスを確立するために好ましくは使用される。

任意で、確立ユニット６０４は、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していると判定ユニット６０２が判定したとき第２のパスを確立し、あるいは第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していると判定ユニット６０２が判定する前に第２のパスを確立するように構成される。

任意で、追加ユニット６０３が第２のセグメント識別子をパケットに追加することは、追加ユニット６０３がパケットの宛先アドレスを第２のセグメント識別子で置換することを含む。

具体的な実装において、受信ユニット６０１、判定ユニット６０２、追加ユニット６０３、確立ユニット６０４、及び送信ユニット６０５の具体的な実装については、図２及び図３で説明される第１のノードの機能及び実装ステップを参照する。簡潔さのため、詳細は再度説明されない。

例えば、図７は、本出願による別の第１のノード７００のハードウェア構成図である。第１のノードは、ネットワークインターフェース７０１及びプロセッサ７０２を含み、メモリ７０３をさらに含んでもよい。

ネットワークインターフェース７０１は、有線インターフェース、例えば、ファイバ分散データインターフェース（英語：Fiber Distributed Data Interface、略称ＦＤＤＩ）又はイーサネット（英語：Ethernet）インターフェースでもよい。

プロセッサ７０２は、中央処理装置（英語：central processing unit、略称ＣＰＵ）、ネットワークプロセッサ（英語：network processor、略称ＮＰ）、特定用途向け集積回路（英語：application-specific integrated circuit、略称ＡＳＩＣ）、及びプログラマブル論理デバイス（英語：programmable logic device、略称ＰＬＤ）のうち１つ以上を含むがこれらに限られない。ＰＬＤは、複合プログラマブル論理デバイス（英語：complex programmable logic device、略称ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（英語：field-programmable gate array、略称ＦＰＧＡ）、汎用アレイ論理（英語：generic array logic、略称ＧＡＬ）、又はこれらの任意の組み合わせでもよい。プロセッサ７０２は、バス７０４及び一般的な処理の管理を担い、タイミング、周辺インターフェース、電圧調節、電力管理、及び他の制御機能を含む様々な機能をさらに提供してもよい。メモリ７０３は、プロセッサ７０２が動作を実行するときにプロセッサ７０２により使用されるデータを記憶するように構成されてもよい。

メモリ７０３は、これらに限られないが、連想メモリ（英語：content-addressable memory、略称ＣＡＭ）、例えば三値連想メモリ（英語：ternary CAM、略称ＴＣＡＭ）、又はランダムアクセスメモリ（英語：random-access memory、略称ＲＡＭ）を含んでもよい。

メモリ７０３は、代替的に、プロセッサ７０２に統合されてもよい。メモリ７０３とプロセッサ７０２が相互に独立したコンポーネントである場合、メモリ５７３はプロセッサ７０２に接続される。例えば、メモリ７０３とプロセッサ７０２は、バスを使用することにより互いに通信してもよい。ネットワークインターフェース７０１は、バスを使用することによりプロセッサ７０２と通信してもよく、あるいはネットワークインターフェース７０１は、プロセッサ７０２に直接接続されてもよい。

バス７０４は、任意の数量の相互接続されたバス及びブリッジを含んでもよく、バス７０４は、プロセッサ７０２により表される１つ以上のプロセッサと、メモリ７０３により表されるメモリの様々な回路とを一緒にリンクする。バス７０４は、さらに、周辺デバイス、電圧安定器、及び電力管理回路などの様々な他の回路を一緒にリンクしてもよい。これらは全て、当該分野において良く知られている。したがって、本明細書ではさらなる説明は提供されない。

可能な一実装において、ネットワークは、第１のノード、第２のノード、及び第３のノードを含む。第２のノードから第３のノードへの第１のパスがネットワークにおいて確立され、第１のパスは第３のノードの第１のセグメント識別子に基づいて確立され、第１のノードは第１のパス上にある。第１のノードは、ネットワークインターフェース７０１及びプロセッサ７０２を含む。

ネットワークインターフェース７０１は、第３のノードにより送信される第３のノードの第２のセグメント識別子を受信するように構成される。

ネットワークインターフェース７０１は、第１のパスを介して第２のノードにより送信されるパケットを受信するように構成され、パケットのアドレスは、第１のノードのネクストホップノードのセグメント識別子である。

プロセッサ７０２は、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していることを判定するように構成される。

第１のノードのネクストホップノードが故障していると第１のノードが判定したことに応答して、プロセッサ７０２は、第２のセグメント識別子をパケットに追加し、パケットを第２のパスを介して第３ノードに送信する。第２のパスは、第２のセグメント識別子に基づいて第１のノードにより確立される。

任意で、プロセッサ７０２は、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していると第１のノードが判定したとき第２のパスを確立し、あるいは第２のパスは、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していると第１のノードが判定する前に第１のノードにより確立される。

任意で、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していると判定したとき、プロセッサ７０２は、パケットの宛先アドレスを第２のセグメント識別子で置換する。

具体的な実装において、プロセッサ７０２及びネットワークインターフェース７０１の具体的な実装については、図２及び図３で説明される第１のノードの機能及び実装を参照する。簡潔さのため、詳細は再度説明されない。

図８は、本出願によるネットワークにおけるパケット伝送のためのシステムを示す。このシステムは、第１のノード８０１、第２のノード８０２、及び第３のノード８０３を含む。

第１のノード８０１は、図１のネットワークノード１０４でもよく、あるいは図２及び図３に示す方法フローチャートの第１のノードでもよく、図２及び図３で説明される第１のノードの機能を実現してもよく、あるいは図６又は図７の第１のノードでもよい。

第１のノード８０１は、第３のノードにより送信される第３のノードの第２のセグメント識別子を受信するように構成され、さらに、第１のパスを介して第２のノードにより送信されるパケットを受信するように構成される。第１のノードは、さらに、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していることを判定し、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していると第１のノードが判定したことに応答して、第２のセグメント識別子をパケットに追加し、第２のセグメント識別子に基づいて第２のパスを確立し、パケットを第２のパスを介して第３のノードに送信するように構成される。パケットのアドレスは、第１のノードのネクストホップセグメントノードのセグメント識別子である。

第２のノード８０２は、第３のノードの第１のセグメント識別子を受信し、第１のセグメント識別子に基づいて第２のノードから第３のノードへの第１のパスを確立し、第１のパスを介してパケットを第１のノードに送信するように構成される。

第３のノード８０３は、第１のセグメント識別子を第１のノードに送信し、第２のセグメント識別子を第２のノードに送信し、第２のパスを介して第１のノードにより送信されたパケットを受信するように構成される。

任意で、第２のパスは、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していると第１のノードが判定したとき第１のノードにより確立され、あるいは第２のパスは、第１のパス上の第１のノードのネクストホップノードが故障していると第１のノードが判定する前に第１のノードにより確立される。

任意で、第１のノードが第２のセグメント識別子をパケットに追加することは、第１のノードがパケットの宛先アドレスを第２のセグメント識別子で置換することを含む。

具体的な実装において、第１のノード８０１の具体的な実装については、図２及び図３で説明される第１のノードの機能及び実装ステップを参照する。簡潔さのため、詳細は再度説明されない。

前述の方法のシーケンス番号は、本出願の様々な実施形態における実行シーケンスを意味しないことを理解されたい。方法の実行シーケンスは、プロセスの機能及び内部論理に基づいて決定されるべきであり、本出願の実施形態の実装プロセスに対していかなる制限も構成すべきでない。

本出願で提供されるいくつかの実施形態において、開示された方法及びデバイスは別の方法で実現されてもよいことを理解されたい。例えば、説明された装置の実施形態は、単なる一例である。例えば、モジュール分割は、単に論理機能分割であり、実際の実装において別の分割方法を有してもよい。例えば、複数のモジュール又はコンポーネントが組み合わせられ、又は別のシステムに統合されてもよく、あるいは、いくつかの特徴が無視され、又は実行されなくてもよい。さらに、表示され又は論じられた相互結合又は直接結合又は通信接続は、いくつかのインターフェースを使用することにより実現されてもよい。装置又はユニット間の間接結合又は通信接続は、電子的、機械的、又は別の形態で実現されてもよい。

別個の部分として説明されたモジュールは物理的に別個であっても又はそうでなくてもよく、モジュールとして表された部分は物理ユニットであっても又はそうでなくてもよく、１つの位置に配置されていてもよく、あるいは複数のネットワークユニット上に分散されてもよい。ユニットのいくつか又は全てが、実施形態における解決策の目的を達成するために実際の要件に基づいて選択されてもよい。

さらに、本発明の実施形態における機能モジュールは１つの処理ユニットに統合されてもよく、あるいは、モジュールの各々は物理的に単独で存在してもよく、あるいは、２つ以上のモジュールが１つのユニットに統合される。統合されたモジュールはハードウェアの形態で実現されてもよく、あるいはソフトウェア機能ユニットに追加でハードウェアの形態で実現されてもよい。

統合されたユニットが、ソフトウェアと組み合わせたハードウェアの形態で実現され、独立したプロダクトとして販売又は使用されるとき、ソフトウェアは、コンピュータ読取可能記憶媒体に記憶されてもよい。このような理解に基づき、本発明の技術的解決策において、従来技術に寄与するいくつかの技術的特徴は、ソフトウェアプロダクトの形態で実現されてもよい。コンピュータソフトウェアプロダクトは記憶媒体に記憶され、本発明の実施形態で説明される方法のステップの全部又は一部を実行するようコンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、ネットワークデバイス、ノードなどであり得る）に指示するためのいくつかの命令を含む。記憶媒体は、ＵＳＢフラッシュディスク、リムーバブルハードディスク、読取専用メモリ（略称ＲＯＭ、英語：Read-Only Memory）、ランダムアクセスメモリ（略称ＲＡＭ、英語：Random Access Memory）、磁気ディスク、又はコンパクトディスクでもよい。

前述の説明は単に本発明の具体的な実装に過ぎず、本発明の保護範囲を制限することは意図されない。本発明において開示された技術的範囲内で当業者により容易に理解されるいかなる変形又は置換も、本発明の保護範囲に入るものとする。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。

インテリアゲートウェイプロトコル（英語：Interior Gateway Protocol、略称ＩＧＰ）高速再ルーティング（英語：fast reroute、略称ＦＲＲ）技術に基づき、プライマリパス上のノードが、該ノードのネクストホップノードが故障していることを検出したとき、ターゲットノードへのセカンダリパスは、トポロジ非依存ループフリー代替高速再ルーティング（英語：Topology Independent Loop-free Alternate fast re-route、略称ＴＩ‐ＬＦＡ）に従って計算され、ノードは、セカンダリパス上のネクストホップを使用することによりパケットの転送を継続して、高い信頼性でのパケット転送を確保する。しかしながら、ＩＧＰＦＲＲ技術に基づくセカンダリパスの計算は、パケットがＩＧＰショーテストパスファースト（英語：shortest path first、略称ＳＰＦ）原理に従って転送されるという仮定に基づいて実行される。この場合、ローカルの転送ポリシー、例えばトラフィックエンジニアリング（英語：traffic engineering、略称ＴＥ）トンネルポリシー又はポリシーベースのルーティングが、セカンダリパス上のノードで構成される場合、トラフィック転送パスは、これらのローカルポリシーを使用することにより再定義される。その結果、パス計算中にローカルポリシーとＩＧＰＦＲＲとの間で衝突が発生すると、パケット転送ループが形成される。さらに、パケットの通常の転送が影響を受け、ＦＲＲ技術は展開できない。

可能な一実装において、第２のセグメント識別子はパス計算識別子を含み、パス計算識別子は、第２のパスをストリクトショーテストパスファーストアルゴリズムに従って確立するよう第１のノードに指示するために使用される。

第２の態様によれば、本出願は、ネットワークにおけるパケット伝送のための第１のノードを提供し、第１のノードは、第１の態様又は第１の態様の可能な実装のいずれか１つにおける方法を実行する。ノードは、第１の態様又は第１の態様の可能な実装のいずれか１つにおける方法を実行するように構成されたユニットを含む。

第３のノードは、第２のセグメント識別子を第１のノードに送信し、第１のセグメント識別子を第２のノードに送信し、第２のパスを介して第１のノードにより送信されるパケットを受信するように構成される。

本発明の明細書、特許請求の範囲、及び添付の図面において、用語「第１」、「第２」などは同様のオブジェクト間で区別することを意図しており、必ずしも順序又はシーケンスを示すものではない。このような方法で使用されるデータは適切な状況において変更されてもよく、それにより、本明細書に記載の実施形態は本明細書に例示又は記載の順序以外の順序で実現できることを理解されたい。さらに、用語「含む」、「有する」、及びその任意の他の変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図している。例えば、ステップ又はユニットのリストを含むプロセス、方法、システム、プロダクト、又はデバイスは、必ずしもこれらの明示的に列挙されたステップ又はユニットに限定されず、そのようなプロセス、方法、プロダクト、又はデバイスに明示的に列挙されていないか又は固有である他のステップ又はユニットを含むことがある。

図１は、ネットワークにおけるパケット伝送のためのシステムの概略アーキテクチャ図である。このシステムは、本出願で実現される可能な適用シナリオである。ネットワークシステム１００は、セグメントルーティング（英語：segment routing、ＳＲ）ネットワーク内にあるノード１０１、ノード１０２、ノード１０３、ノード１０４、ノード１０５、及びノード１０６と、ネットワーク外にあるノード１０７及びノード１０８を含む。ノード１０１は、ネットワークにおけるイングレス（ingress）ノードであり、ノード１０３は、ネットワークにおけるエグレス（egress）ノードである。ノード１０１からノード１０３へのパケットに対して２つのパスがあり、すなわちプライマリパスとセカンダリパスである。ノード１０１、ノード１０４、ノード１０５、及びノード１０６は、順次、プライマリパス上にある。ＳＲネットワークのノード１０１に到着した後、パケットは、順次、ノード１０４及びノード１０５を介してノード１０６に到着する。ノード１０１、ノード１０２、ノード１０３、及びノード１０６は、順次、セカンダリパス上にある。通常の場合、プライマリパスが、パケットを転送するために使用される。プライマリパス上のノード１０５が故障しているとき、パケットは、ノード１０４により、ＩＧＰＦＲＲ技術に基づいてセカンダリパスに送信され得る。パケットは、順次、ノード１０１、ノード１０２、及びノード１０３を介してノード１０６に到着する。

ＳＲネットワークのエグレスノード１０６は、２つの異なるセグメント識別子を公開し、セグメント識別子は、マルチプロトコルラベルスイッチング（英語：Multi-Protocol Label Switching、略称ＭＰＬＳ）ラベル又はＩＰｖ６アドレスでもよい。以下では、説明のために、ラベルがＩＰｖ６アドレスである例を使用する。例えば、エグレスノード１０６により公開される２つの異なるアドレスがＡ４：：００及びＣ４：：００であり、この２つのアドレスはＳＲネットワーク内の別のノードにフラッディングされる。アドレスＣ４：：００は、ストリクトＳＰＦ（strict SPF）フラグを運ぶ（carries）。パケット中のアドレスＣ４：：００がストリクトＳＰＦフラグを運ぶ場合、パケットは、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従って計算されたパケット転送パスを介して転送され、ローカルポリシーは、もはやパケットの転送に使用されない。ノード１０４は、受信した２つの異なるアドレスを記憶する。

パケットがノード１０４に転送され、プライマリパス上のノード１０５が故障していると判定されたとき、ノード１０４は、パケット中のアドレスを元のＡ４：：００からＣ４：：００に変更する。アドレスＣ４：：００がストリクトＳＰＦフラグを運ぶため、アドレスがＣ４：：００に変更されたパケットは、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従って転送される。パケットは、パケット転送の間のループを回避するために、セカンダリパスを介してＳＲネットワークのエグレスノードに送信される。

図１に示す適用シナリオを参照し、以下では、一例として図２を使用して、図１のノード１０４により実行されるパケット伝送のための方法について詳細に説明する。図２は、本出願によるネットワークにおけるパケット伝送のための方法の概略フローチャートである。この方法はＳＲネットワークに適用可能であり、図１のノード１０４は図２の第１のノードとして参照され、図１の任意のノードが図２の方法手順におけるステップを実行してもよい。ネットワークは、第１のノード、第２のノード、及び第３のノードを含み、ネットワークは、第１のノード、第２のノード、及び第３のノード以外のノードをさらに含んでもよい。例えば、ネットワークは、第４のノードをさらに含んでもよい。第２のノードから第３のノードへの第１のパスがネットワークにおいて確立され、第１のパスは第３のノードの第１のセグメント識別子に基づいて確立され、第１のノードは第１のパス上にある。第２のノードは図１のイングレスノード１０１でもよく、第３のノードは図１のエグレスノード１０３でもよい。本方法は以下のステップを含む。

例えば、第２のノードは、第１のパス上の第１のノードと第１のノードのネクストホップノードを順次使用することにより、パケットを第３のノードに転送する。例えば、第２のノードのセグメント識別子はＡ１：：００であり、第１のノードのセグメント識別子はＡ２：：００であり、第１のノードのネクストホップのセグメント識別子はＡ３：：００であり、第３のノードのセグメント識別子はＡ４：：００である。第２のノードは、第１のパス上のノードのセグメント識別子に基づいて１つのラベルスタックを確立し、ラベルスタックをパケットヘッダに追加する。追加方法は、ラベルスタックをパケットヘッダ内のセグメントルーティングヘッダに追加することでもよい。第２のノードによりパケットヘッダに追加されるラベルスタックはＡ２：：００、Ａ３：：００、及びＡ４：：００であり、パケットの宛先アドレスはＡ２：：００である。第２のノードは、パケットを第１のノードに送信する。第１のノードは、パケットの宛先アドレスＡ２：：００に基づいてパケットを受信し、パケットの宛先アドレスＡ２：：００をラベルスタック内のＡ３：：００で置換し、パケットの宛先アドレスＡ３：：００に基づいてパケットを第１のノードのネクストホップに送信する。同様に、第１のノードのネクストホップは、宛先アドレスＡ３：：００を運ぶパケットを受信し、宛先アドレスをラベルスタック内のＡ４：：００で置換し、パケットを第３のノードに送信して、第１のパスを介してパケットを第３のノードに送信する。第１のパスを介してパケットを転送する前述の方法は、単に説明のための例にすぎない。第２のノードは、代替的に、別の方法で第１のパスを介してパケットを第３のノードに転送してもよい。

可能な一実装において、第２のセグメント識別子はパス計算識別子を運び、例えばストリクトＳＰＦフラグを運ぶ。ストリクトＳＰＦ（英語：Strict Shortest Path First）アルゴリズムに従い、パケット転送パスはＳＰＦアルゴリズムに従って決定される。しかしながら、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従い、ＳＲネットワークにおけるすべてのノードがストリクトＳＰＦアルゴリズムに従ってパケット転送パスを決定する必要があり、ローカルポリシーの適用可能性は除外される。ＳＲＴＥトンネル又は構成されたルーティングポリシーなどのローカルポリシーの使用優先度が、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従ってパスを計算する要件の使用優先度より低い場合、ストリクトＳＰＦアルゴリズムは、第２のパスを計算するために好ましくは（preferably）使用される。ローカルポリシーは、ＳＲＴＥトンネル又はローカルルーティングポリシーなど、好ましくは処理される必要のあるローカルルーティング及び転送ポリシーである。例えば、ＳＲネットワークにおける第２のノードがパケットを転送する前に、ＳＲＴＥトンネルが第２のノードに対して構成され、それにより、第２のノードは、第２のノードにより計算されたパスを介してパケットをネクストホップノードに送信する代わりに、構成されたＳＲＴＥトンネルを介してパケットを第１のノードに好ましくは転送する。第２のセグメント識別子及び第１のセグメント識別子の双方がＳＲネットワークにおけるエグレスノードを識別するために使用されるが、第２のセグメント識別子は第１のセグメント識別子と異なり、第１のセグメント識別子はストリクトＳＰＦ識別子を運ばない。第１のノードは、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従って第２のセグメント識別子に基づいてセカンダリパスを好ましくは計算する。この場合、第１のノードは、ＳＰＦアルゴリズムに従って第２のパスを好ましくは計算及び確立し、パケットを第２のパスを介してエグレスノードに送信して、ループを回避する。

ローカル転送ポリシーが構成されているループフリー代替（英語：loop-free alternate、略称ＬＦＡ）シナリオにおいてＩＰｖ６パケットが転送されるＳＲネットワークが、一例として以下で使用される。図１に示すネットワークシステムを参照し、以下では、本出願によるネットワークにおけるパケット伝送のための方法の概略フローチャートをさらに提供する。図３のノード１０４により実行される方法は、図２の第１のノードに適用されてもよく、図３のノード１０５により実行される方法は、図２の第１のノードのネクストホップノードに適用されてもよい。図３のノード１０１により実行される方法は、図２のイングレスノードに適用されてもよく、図３のノード１０６により実行される方法は、図２のエグレスノードに適用されてもよい。図３において、ノード１０１はノード１０４に隣接し、ノード１０４はノード１０５に隣接する。本方法は以下のステップを含む。

例えば、ＳＲネットワークにおけるエグレスノードは、ＩＳ‐ＩＳプロトコル又はＯＳＰＦプロトコルを使用することによりエグレスノードの２つの異なるアドレスを公開し、エグレスノードの２つの異なるアドレスは、それぞれ、Ｃ４：：００及びＡ４：：００である。Ｃ４：：００はストリクトＳＰＦフラグを運び、詳細は図４及び図５に示される。図４及び図５は、単に例示的な実装を提供するに過ぎず、本出願に対していかなる制限も構成しない。図４のＩＳ‐ＩＳプロトコルにおいて、図５のフラグ（英語：flags）フィールドの予約（英語：Reserved）フィールドが１に設定されることは、それがストリクトＳＰＦに従って計算される必要があるパスであることを示し、予約フィールドが０に設定されることは、パスがストリクトＳＰＦに従って計算される必要がないことを示す。予約フィールドが１に設定されているとき、パケットはローカル転送ポリシーを使用することなく転送され、パケット転送パスはストリクトＳＰＦアルゴリズムに従って計算される。

可能な一実装において、第２のセグメント識別子はパス計算識別子を運び、例えばストリクトＳＰＦフラグを運ぶ。ストリクトＳＰＦ（英語：Strict Shortest Path First）アルゴリズムに従い、パケット転送パスがＳＰＦアルゴリズムに従ってさらに決定される。しかしながら、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従い、ＳＲネットワークにおけるすべてのノードがストリクトＳＰＦアルゴリズムに従ってパケット送信パスを決定する必要があり、ローカルポリシーの適用可能性は除外される。ＳＲＴＥトンネル又は構成されたルーティングポリシーなどのローカルポリシーの使用優先度が、ストリクトＳＰＦアルゴリズムに従ってパスを計算する要件の使用優先度より低い場合、ＳＰＦアルゴリズムは、第２のパスを確立するために好ましくは使用される。

実装において、受信ユニット６０１、判定ユニット６０２、追加ユニット６０３、確立ユニット６０４、及び送信ユニット６０５の実装については、図２及び図３で説明される第１のノードの機能及び実装ステップを参照する。簡潔さのため、詳細は再度説明されない。

プロセッサ７０２は、中央処理装置（英語：central processing unit、略称ＣＰＵ）、ネットワークプロセッサ（英語：network processor、略称ＮＰ）、特定用途向け集積回路（英語：application-specific integrated circuit、略称ＡＳＩＣ）、及びプログラマブル論理デバイス（英語：programmable logic device、略称ＰＬＤ）のうち１つ以上を含むがこれらに限られない。ＰＬＤは、複合プログラマブル論理デバイス（英語：complex programmable logic device、略称ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（英語：field programmable gate array、略称ＦＰＧＡ）、汎用アレイ論理（英語：generic array logic、略称ＧＡＬ）、又はこれらの任意の組み合わせでもよい。プロセッサ７０２は、バス７０４及び一般的な処理の管理を担い、タイミング、周辺インターフェース、電圧調節、電力管理、及び他の制御機能を含む様々な機能をさらに提供してもよい。メモリ７０３は、プロセッサ７０２が動作を実行するときにプロセッサ７０２により使用されるデータを記憶するように構成されてもよい。

メモリ７０３は、これらに限られないが、連想メモリ（英語：content-addressable memory、略称ＣＡＭ）、例えば三値連想メモリ（英語：ternary CAM、略称ＴＣＡＭ）、又はランダムアクセスメモリ（英語：random access memory、略称ＲＡＭ）を含んでもよい。

メモリ７０３は、代替的に、プロセッサ７０２に統合されてもよい。メモリ７０３とプロセッサ７０２が相互に独立したコンポーネントである場合、メモリ７０３はプロセッサ７０２に接続される。例えば、メモリ７０３とプロセッサ７０２は、バスを使用することにより互いに通信してもよい。ネットワークインターフェース７０１は、バスを使用することによりプロセッサ７０２と通信してもよく、あるいはネットワークインターフェース７０１は、プロセッサ７０２に直接接続されてもよい。

実装において、プロセッサ７０２及びネットワークインターフェース７０１の実装については、図２及び図３で説明される第１のノードの機能及び実装を参照する。簡潔さのため、詳細は再度説明されない。

実装において、第１のノード８０１の実装については、図２及び図３で説明される第１のノードの機能及び実装ステップを参照する。簡潔さのため、詳細は再度説明されない。

前述の説明は単に本発明の実装に過ぎず、本発明の保護範囲を制限することは意図されない。本発明において開示された技術的範囲内で当業者により容易に理解されるいかなる変形又は置換も、本発明の保護範囲に入るものとする。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。

Claims

ネットワークにおけるパケット伝送のための方法であって、前記ネットワークは第１のノード、第２のノード、及び第３のノードを含み、前記第２のノードから前記第３のノードへの第１のパスが前記ネットワークにおいて確立され、前記第１のパスは前記第３のノードの第１のセグメント識別子に基づいて確立され、前記第１のノードは前記第１のパス上にあり、当該方法は、
前記第１のノードにより、前記第３のノードにより送信される前記第３のノードの第２のセグメント識別子を受信するステップと、
前記第１のノードにより、前記第１のパスを介して前記第２のノードにより送信されるパケットを受信するステップであり、前記パケットのアドレスは前記第１のノードのネクストホップノードのセグメント識別子である、ステップと、
前記第１のノードにより、前記第１のパス上の前記第１のノードの前記ネクストホップノードが故障していることを判定するステップと、
前記第１のノードにより、前記第１のノードの前記ネクストホップノードが故障していると判定したことに応答して、前記第１のノードにより、前記第２のセグメント識別子を前記パケットに追加し、前記パケットを第２のパスを介して前記第３のノードに送信するステップであり、前記第２のパスは前記第２のセグメント識別子に基づいて前記第１のノードにより確立される、ステップと、
を含む方法。
前記第２のパスは、前記第１のパス上の前記第１のノードの前記ネクストホップノードが故障していると前記第１のノードが判定したとき前記第１のノードにより確立され、あるいは前記第２のパスは、前記第１のパス上の前記第１のノードの前記ネクストホップノードが故障していると前記第１のノードが判定する前に前記第１のノードにより確立される、請求項１に記載の方法。
前記第１のノードにより、前記第２のセグメント識別子を前記パケットに追加することは、
前記第１のノードにより、前記パケットの宛先アドレスを前記第２のセグメント識別子で置換することを含む、請求項１又は２に記載の方法。
前記第２のセグメント識別子はパス計算識別子を含み、前記パス計算識別子は、前記第２のパスをショーテストパスファーストアルゴリズムに従って確立するよう前記第１のノードに指示するために使用される、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の方法。
前記第１のセグメント識別子及び前記第２のセグメント識別子は、前記第３のノードのインターネットプロトコルバージョン６ＩＰｖ６アドレスである、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の方法。
ネットワークにおけるパケット伝送のための第１のノードであって、前記ネットワークは当該第１のノード、第２のノード、及び第３のノードを含み、前記第２のノードから前記第３のノードへの第１のパスが前記ネットワークにおいて確立され、前記第１のパスは前記第３のノードの第１のセグメント識別子に基づいて確立され、当該第１のノードは前記第１のパス上にあり、当該第１のノードは、
前記第３のノードにより送信される前記第３のノードの第２のセグメント識別子を受信し、前記第１のパスを介して前記第２のノードにより送信されるパケットを受信するように構成された受信ユニットであり、前記パケットのアドレスは当該第１のノードのネクストホップノードのセグメント識別子である、受信ユニットと、
前記第１のパス上の当該第１のノードの前記ネクストホップノードが故障していることを判定するように構成された判定ユニットと、
前記第１のパス上の当該第１のノードの前記ネクストホップノードが故障していると判定ユニットが判定したことに応答して前記第２のセグメント識別子を前記パケットに追加するように構成された追加ユニットと、
前記受信ユニットにより受信された前記第２のセグメント識別子に基づいて第２のパスを確立するように構成された確立ユニットと、
前記確立ユニットにより確立された前記第２のパスを介して前記パケットを前記第３のノードに送信するように構成された送信ユニットと、
を含む第１のノード。
前記確立ユニットは、前記第１のパス上の当該第１のノードの前記ネクストホップノードが故障していると前記判定ユニットが判定したとき前記第２のパスを確立し、あるいは前記第１のパス上の当該第１のノードの前記ネクストホップノードが故障していると前記判定ユニットが判定する前に前記第２のパスを確立するように構成される、請求項６に記載の第１のノード。
前記追加ユニットが前記第２のセグメント識別子を前記パケットに追加することは、
前記追加ユニットが前記パケットの宛先アドレスを前記第２のセグメント識別子で置換することを含む、請求項６又は７に記載の第１のノード。
前記第２のセグメント識別子はパス計算識別子を含み、前記パス計算識別子は、前記第２のパスをショーテストパスファーストアルゴリズムに従って確立するよう当該第１のノードに指示するために使用される、請求項６乃至８のうちいずれか１項に記載の第１のノード。
前記第１のセグメント識別子及び前記第２のセグメント識別子は、前記第３のノードのインターネットプロトコルバージョン６ＩＰｖ６アドレスである、請求項６乃至９のうちいずれか１項に記載の第１のノード。
ネットワークにおけるパケット伝送のためのノードであって、当該ノードは、プロセッサと前記プロセッサに結合されたメモリとを含み、
前記メモリは、プログラム命令を記憶するように構成され、
前記プロセッサは、前記メモリ内の前記プログラム命令を呼び出して請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の方法を実行するように構成される、ノード。
命令を含むコンピュータ読取可能媒体であって、前記命令がコンピュータ上で実行されたとき、前記コンピュータは請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の方法を実行可能にされる、コンピュータ読取可能媒体。