JP2739023B2 - パケツト伝送システム - Google Patents

パケツト伝送システム

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JP2739023B2 JP11729693A JP11729693A JP2739023B2 JP 2739023 B2 JP2739023 B2 JP 2739023B2 JP 11729693 A JP11729693 A JP 11729693A JP 11729693 A JP11729693 A JP 11729693A JP 2739023 B2 JP2739023 B2 JP 2739023B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パケツト伝送システ
ム、より詳細に言えば、パケツト伝送システムにおい
て、伝送するデータ・パケツトの経路を指定する技術に
関する。
【0002】
【従来の技術】高速度パケツト伝送ネツトワークにおい
て、ネツトワークを通るパケツトの経路指定は、パケツ
トのヘツダ中の経路情報によつて行なわれる。パケツト
伝送ネツトワークは、伝送リンクによつて相互接続され
ている複数のノードを含んでいる。これらのノードは、
受け取つたパケツトを出力伝送リンクに選択的に差し向
ける(launch)ためのパケツト・スイツチング機構を含
んでいる。これらのノードの内の幾つかのノードは、端
部ノード(end node)と呼ばれ、ユーザは、端部ノード
を介して、パケツト伝送ネツトワークにアクセスする。
パケツト伝送ネツトワークを回路図の観点から見ると、
このようなネツトワークは、複数のスイツチ、複数のユ
ーザ・ステーシヨン及びそれらを接続する複数のエツジ
の回路図として特徴付けることができる。スイツチを接
続するエツジは、そのようなスイツチ機構を相互に接続
する伝送リンクに対応する。端部ノードにおいてユーザ
・ステーシヨン(ユーザのアプリケーシヨン)を伝送ネ
ツトワークに接続するエツジは、ターミナル・エツジと
呼ばれている。各スイツチ機構の所にあるアダプタ回路
は、伝送リンク及びユーザのアプリケーシヨンの夫々
に、パケツト信号を伝送することができる。異なつた多
数のタイプのパケツト・スイツチング機構及び伝送リン
クを、このようなパケツト伝送システムに適用すること
ができる。
【0003】このような伝送ネツトワークに対して経路
を指定する情報は、異なつた多くの形式で表わすことが
でき、それらの経路指定形式の内の主要なモードとして
は、単一の宛先のユーザ・ステーシヨンに対して1つの
パケツトを送り出すのに用いられる「自動ネツトワーク
経路指定(Automatic Network routing-ANR)」モー
ドと、複数の宛先のユーザ・ステーシヨンに対して同じ
パケツトを送り出すのに用いられる「トリー・マルチキ
ヤスト・モード(Tree Multicast Mode-TMM)」と呼
ばれる2つのモードがある。ANRの経路指定モードに
おいて、経路中において連続したリンクは、経路指定フ
イールド中の伝送リンク・ラベルによつて、経路指定の
順序が特定される。経路に沿つて、パケツトが新しいリ
ンクにスイツチされると、そのリンク・ラベルは、経路
指定フイールドから除去され、そして、次のリンク・ラ
ベルを残すことにより、第2のリンク・ラベルを経路指
定フイールドにおける新しい第1のラベルとして用い
る。自動ネツトワーク経路指定(ANR)モードは、1
988年4月乃至6月の「International Journal ofDig
ital and Analog Cabled System」の第1巻第2号のシド
ン及びゴパル(I.Cidon and I.S.Gopal)の「PARIS: An
Approach to Integrated High-Speed Networks」と名付
けられた刊行物の77頁乃至85頁に記載されている。
【0004】TMMのモードにおいて、マルチキヤスト
・トリーは、パケツト伝送ネツトワークに接続されてい
るユーザ・ステーシヨンの所望のサブセツトに接続する
ように事前に定義されている。この接続において、「ト
リー」は、スイツチと、パケツトのユーザ・ステーシヨ
ンと、サイクル、即ちループを持たないエツジとが接続
された組であると定義される。用語「マルチキヤスト」
は、単一の送信側のユーザ・ステーシヨンにより、受信
側の複数のユーザ・ステーシヨンに対してパケツトを送
り出すことであると定義される。マルチキヤスト・トリ
ーは、経路指定フイールド中のマルチキヤスト・トリー
・アドレスによつて識別される。このトリー・アドレス
は、経路指定フイールドからトリー・アドレスを除去す
るのではなく、接続される他のすべてのスイツチ、また
は、同じトリーのユーザ・ステーシヨン(パケツトが受
け取られたスイツチ、または、ユーザ・ステーシヨンを
除く)へパケツトの経路指定をするために、マルチキヤ
スト・トリー中の各スイツチング・ポイントにおいて使
用される。このようにして、マルチキヤスト・トリーの
すべてのユーザ・ステーシヨンは、経路指定フイールド
中にトリー・アドレスを持つパケツトを送り出すことが
でき、そして、そのパケツトを、同じマルチキヤスト・
トリーの他のすべてのユーザ・ステーシヨンに伝送す
る。このようなマルチキヤスト・トリーの経路指定は、
1990年8月カナダのキユーベツクにおける、「分散
された計算法の原理(Principles of Distributed Comp
uting)に関する第9回ACMシンポジユウム」の会報
でアウエルバツハ(B.Awerbuch)等による「Distribute
d Control for PARIS」と題する刊行物の145頁乃至
159頁に記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ANR及びTMMのモ
ードによる経路指定(routing)を与えるための経路指
定フイールドを処理するプロトコルが異なつているの
で、これら2つのタイプの経路指定を同じパケツト・ヘ
ツダ中に組み込むことは従来技術の下では不可能であ
る。然しながら、マルチキヤスト・トリーのメンバ自身
ではない送信元のユーザ・ステーシヨンから、マルチキ
ヤスト・トリーのすベてのユーザ・ステーシヨンにパケ
ツトを送り出すことが、しばしば必要とされる。1つの
例を以下に説明すると、複数のアダプタが特定のローカ
ル・エリア・ネツトワーク(LAN)に接続される。第
2のLANに関連されており、かつ、マルチキヤスト・
トリーによつて接続されているLANアダプタの遠隔地
のグループに対して、ローカル(距離的に近い位置)の
1つのLANアダプタが、第2のLAN以外のステーシ
ヨンについての情報を得るための要求を送りたいと希望
することがある。同様に、1つの端部ノードは、更新を
容易にするために、マルチキヤスト・トリーによつて接
続されているデイレクトリ・サービスの提供者のグルー
プに対して、同時に、問い合せを送りたいと希望するこ
とがある。このような場合、従来技術においては、マル
チキヤスト・トリーに対して上述のような遠隔アクセス
を行なうことは困難である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の実施例におい
て、「自動ネツトワーク経路指定(ANR)」モードの
ラベルと、「トリー・マルチキヤスト・モード(TM
M)」のトリー・アドレスが、パケツトの経路指定フイ
ールドに連結される。ANRのラベルは、特定のマルチ
キヤスト・トリーの1つのネツトワーク・ノードへ、パ
ケツトを差し向けるのに用いられる。次に、TMMのト
リー・アドレスがマルチキヤスト・トリーのすべての端
部ノードにパケツトを差し向けるのに用いられる。
【0007】より特定して言えば、本発明の新規な経路
指定モードは、「マルチキヤスト・トリーへの遠隔アク
セス(Remote Access to Multicast Tree-RAMT)」
の経路指定と名付けられている。RAMTモードにおい
て、ANRモードのラベルが経路指定フイールドの初め
の部分を構成し、そして、マルチキヤスト・トリー・ア
ドレスは、予め選択された区切り文字によつて分離され
た経路指定フイールドの終りの部分を構成している。従
つて、ANRラベルの部分が除去されて完全に無くなる
まで、マルチ・キヤスト・トリーの部分は、検査されな
い。ANRラベルの部分が完全に無くなつた時に、パケ
ツトは、目標のマルチキヤスト・トリーのネツトワーク
・ノードの所にあり、そして、マルチキヤスト・トリー
のすべてのメンバに対してパケツトを送り出すために、
マルチキヤスト・トリー・アドレスを効果的に使用する
ことができる。
【0008】本発明の1つの特徴に従つて、パケツトが
マルチキヤスト・トリーのネツトワークの入力ノードに
差し向けられるリンクそれ自身が、マルチキヤスト・ト
リーのメンバである場合の経路指定が作られる。通常、
マルチキヤスト・トリーのパケツトは、そのパケツトを
受け取つたスイツチング・ポイントのリンクと同じリン
クを介して送り戻されない。然しながら、RAMT経路
指定のプロトコルにおいて、パケツトは、ANRのラベ
ルによつてネツトワークの入力ノードに伝送され、マル
チキヤスト・トリー・アドレスによつて伝送されるので
はない。このような状態を調整するために、本発明に従
つた「マルチキヤスト・トリー遷移(Multicast Tree T
ransition-MTT)の経路指定モードと呼ばれる一時的
(遷移的)に経路を指定するモードが定義される。この
遷移的経路指定モードにおいて、受け取られたパケツト
は、パケツトを受け取つたリンクを含んで、マルチキヤ
スト・トリーのすべての伝送リンクを通して伝送され
る。勿論、MTTの経路指定モードは、パケツトがマル
チキヤスト・トリーの標準のノードに差し向けられた
時、標準のマルチキヤスト・トリーのモードに変更され
る。
【0009】他の場合、ANR経路指定の最後のラベル
は、マルチキヤスト・トリーの入力ノードへパケツトを
差し向けたノードによつて除去することができるが、し
かし、区切り文字をその位置に残して、経路指定モード
を変更しない。マルチキヤスト・トリーのパケツトを受
け取つた入力ノードは、TMMモードにモード変更し、
区切り文字を除去した後、パケツトを運んだリンクを含
んで、トリーのすべてのリンクを通して、パケツトの経
路指定を行なう。
【0010】
【実施例】図1を参照すると、1から8までの番号を付
けられた8個のネツトワーク・ノード11を含むパケツ
ト伝送システム、即ち、パケツト伝送ネツトワーク10
が示されている。ネツトワーク・ノード11の各々は、
1つ、またはそれ以上の通信リンクA乃至Lによつて、
ネツトワーク・ノード11の他のノードにリンクされて
いる。このような各通信リンクは、永久的な接続でも、
あるいは、選択的な接続(ダイヤルによる接続)のいず
れでもよい。任意のネツトワーク・ノード11、また
は、すべてのネツトワーク・ノード11は、任意の端部
ノード12に接続できる。例えば、図1において、番号
2を付されたネツトワーク・ノードは、番号1、2及び
3を付された3つの端部ノードに接続されるものとして
示されており、番号4のネツトワーク・ノードは、番号
4、5及び6を持つ3つの端部ノードに接続されるもの
として示されており、そして、番号8のネツトワーク・
ノードは、番号7、8及び9を持つ3つの端部ノードに
接続されるものとして示されている。各ネツトワーク・
ノード11は、接続されたすべてのノード、即ち、ネツ
トワーク・ノード及び端部ノードに対してデータ通信処
理を与えるデータ処理システムを構成している。各ネツ
トワーク・ノード11は、ノード内に決定ポイントを含
んでおり、この決定ポイントにおいて、入力データ・パ
ケツトは、他のノードの所で終端された1つ、または、
それ以上の出力通信リンクに選択的に経路指定される。
そのような経路指定の決定は、以下に詳細に説明される
ように、データ・パケツトのヘツダ中の情報に従つて行
なわれる。パケツトの基本的な経路指定機能に加えて、
ネツトワーク・ノード11は、ノードにおいて、送信さ
れるパケツトが通る経路を指定するための計算をするこ
とや、デイレクトリに関するサービスを行なうことや、
経路指定の計算を容易にするのに用いられるネツトワー
ク・トポロジーのデータベースを維持することなどのよ
うな補助的なサービスも与える。以下の説明は、受信し
た各パケツトのヘツダ中の経路指定情報に応答して、経
路指定機能を遂行するために含まれたネツトワーク及び
端部ノードの機能のみに向けられる。
【0011】各端部ノード12は、複数のユーザ・ステ
ーシヨン15の各アダプタ回路に接続されている。各ユ
ーザ・ステーシヨン15は、他のユーザ・ステーシヨン
に伝送されるべきデイジタル・データの供給源か、他の
ユーザ・ステーシヨンから受け取つたデイジタル・デー
タを用いるデータ・シンクかのいずれかを含んでおり、
通常は、データ供給源及びデータ・シンクの両方を含ん
でいる。ユーザ・ステーシヨン15は、図1のパケツト
伝送ネツトワーク10にアクセスするための端部ノード
12を、ネツトワーク・ノード11の1つに接続するこ
とによつて、パケツト伝送ネツトワークを利用する。端
部ノード12は、図1のパケツト伝送ネツトワーク10
を介してパケツトを伝送するために、ユーザのデータ
を、適宜にフオーマツトされたパケツトに翻訳して、ネ
ツトワーク10を通るパケツトの経路を指定するために
使用されるヘツダを発生する。ヘツダは、図3に示した
ような総括的なフオームを持つており、2つの制御バイ
ト34及び31と、経路指定フイールド32と、冗長チ
エツク・バイト33とを含んでいる。経路指定フイール
ド32は、パケツト伝送ネツトワーク10を通るパケツ
トがアドレスされた宛先の端部ノード12に対して、パ
ケツトの経路指定をするのに必要な情報を含んでいる。
以下に詳しく説明されるように、制御バイト31及び3
4は、他の事項の外に、経路指定フイールド32を翻訳
するのに用いられるエンコードされたプロトコルの識別
コードを含んでいる。図1に示されていないが、端部ノ
ード7、8及び9の各々において、1つ、または、それ
以上のユーザ・ステーシヨンが接続されていることは容
易に理解できるであろう。
【0012】図2において、図1に示したネツトワーク
・ノード11、または、端部ノード12中に設けられて
いる代表的なパケツト決定ポイントの全体のブロツク図
が示されている。図2の決定ポイントは、決定ポイント
に到着したパケツトが入力される高速パケツト・スイツ
チング・バス23を含んでいる。このようなパケツト
は、伝送アダプタ24、25、...、26によつて伝
送リンクを通つて到着するか、あるいは、図1のユーザ
・ステーシヨン15に対応するユーザのアプリケーシヨ
ンにおいて作成される、つまり、アプリケーシヨン・ア
ダプタ20、21、...、22によつて端部ノードに
おいて送信される。パケツトのヘツダ中の情報を用い
て、アダプタ20から22及びアダプタ24から26
は、パケツト・スイツチング・バス23に差し向けられ
るパケツトを、アダプタに接続されたユーザ・アプリケ
ーシヨンか、または、アダプタに接続された伝送リンク
かのどちらに経路指定するかを決定する。従つて、図2
の決定ポイントは、ローカルのユーザ(端部ノードのユ
ーザ)から到着したパケツトと、決定ポイントから離れ
る伝送リンク(ネツトワーク・ノード及び端部ノードに
向かう)のパケツトとを接続する役目を果す。アダプタ
20から22及びアダプタ24から26は、バス23を
切り換える前か、または、バス23の切り換えに続いて
パケツトをキユーする(待ち行列にする)ためのキユー
回路を含むことができる。経路制御回路27は、伝送経
路を完成するのに使用されるネツトワークのリソースの
量を最小限に止めるように、図1のパケツト伝送ネツト
ワークを通る最適な経路を計算するために使用される。
【0013】図2の経路制御回路27は、独立したデイ
ジタル回路でもよいが、むしろ、適当にプログラムされ
たデイジタル・コンピユータ回路を含むのが望ましい。
そのようなプログラムされたコンピユータは、図2の決
定ポイントにおいて、ユーザのアプリケーシヨンで作成
(originate)されたパケツトのヘツダを発生するのに
使用することができる。最後に、図2には示されていな
いが、パケツト決定ポイントにおいて生じるパケツトの
ための最適経路計算をサポートするのに必要なデータベ
ースもまた、パケツト決定ポイント中に含まれている。
このようなネツトワーク・トポロジーのデータベース
は、経路指定に使用されるノードに接続されたノード及
び伝送リンクに関して必要なすべての情報を含んでい
る。更に、そのようなトポロジーの情報は、新しいリン
クが活動された時とか、あるいは、新しいノードがネツ
トワークに付加された時には、更新される。このような
ネツトワーク・トポロジー情報は、経路指定計算に必要
とされる更新情報を与えるために、他のすべてのノード
・トポロジー・データベースと交換される。そのような
データベースの更新は、ネツトワークの端末装置のユー
ザの間のデータ・パケツトと同じパケツトで伝送され
る。
【0014】図2のパケツト決定ポイントへの入力伝送
リンクは、図1の端部ノード12のようなローカルの端
部ノードからのリンクか、または、図1のネツトワーク
・ノード11と隣接したリンクを含んでいる。いずれの
場合でも、図2のパケツト決定ポイントは、上述と同じ
態様で、パケツト・ヘツダ中の情報内容に従つて、デー
タ・パケツトを受け取り、あるいは、他の決定ポイント
にデータ・パケツトを送る動作を行なう。従つて、図1
のパケツト伝送ネツトワークは、単一のパケツト期間の
間を除いて、その通信路に対して、他の伝送路、または
ノード手段を用いることなく図1に示した任意の2つの
ユーザ・ステーシヨン15の間の通信を可能にする。こ
のようにして、本発明のパケツト伝送ネツトワークの通
信装置の使用は、各通信路のための専用の伝送リンクに
よつて可能にされるトラヒツクよりも遥かに多くのトラ
ヒツクを取り扱うように最適化される。
【0015】既に述べたように、図3は、図1のパケツ
ト伝送ネツトワーク中で伝送されるパケツトのためのネ
ツトワーク層のヘツダを示す図である。ネツトワーク層
は、適当な伝送リンクを用いるノードからノードへパケ
ツトを差し向けることによつて、パケツト伝送ネツトワ
ークを通るパケツトの経路指定をするのに必要なサービ
スを与える。加えて、ネツトワーク層は、パケツト・ヘ
ツダ中にエラーが発生した場合とか、バツフアがオーバ
ーフローした場合には、パケツトを無効にすることがで
きる。バツフアの混乱が発生した場合、ネツトワーク層
は、優先度の喪失に基づいてパケツトを無効にする方
針、つまり、低い優先度のパケツトが、先ず、無効にさ
れるようなパケツトの無効方針を実行する。また、ネツ
トワーク層は、遅延の優先度に基づく計画的な処理方
針、つまり、高い優先度のパケツトが、最初に伝送され
るという計画的な処理方針で実行する。これらのパケツ
トの無効方針や、パケツトの計画的な処理方針は、本発
明の要部を構成しないから、これ以上の説明はしない。
【0016】図3に示したヘツダは、制御バイト34及
び31と、経路指定フイールド32と、冗長チエツク・
バイト33との4つの異なつたフイールドを含んでい
る。制御バイト34は、経路指定モードをエンコードす
るために用いられるバイナリ・ビツトを含んでいる。既
に説明したように、これらの経路指定モードは、自動ネ
ツトワーク経路指定(ANR)モードと、トリー・マル
チキヤスト・モード(TMM)とを含んでいる。本発明
に従つたこれらの経路指定モードは、「マルチキヤスト
・トリーへの遠隔アクセス(RAMT)」モードと、
「マルチキヤスト・トリー遷移(MTT)」モードとを
含んでいる。後者の2つのモードの詳細は以下に説明さ
れる。他のモード、ANR及びTMMモードは、本発明
の重要な要素でないから、これ以上の説明はしない。
【0017】図3に示したヘツダの第2の制御バイト3
1は、パケツトのコピー識別コードと、端部ノードから
端部ノードへの伝送接続制御と、包括的なエキステンシ
ヨン・コードとをエンコードするのに使用される。これ
らのコードは、本発明の重要な要素ではないから、これ
以上の説明はしない。
【0018】図3に示した冗長チエツク・バイト33
は、図3のネツトワーク層のヘツダの合計値をチエツク
するためのバイトであり、ヘツダ自身の中のエラーをチ
エツクするために用いられる。若し、ヘツダの中にエラ
ーが検出されたならば、そのパケツトは無効にされる。
図3の経路指定フイールド32は、制御バイト34にお
いて特定される経路指定モードに基づいて幾つかの異な
つたフオーマツトを取ることができる。これらの4つの
経路指定フイールドのフオーマツトは、「自動ネツトワ
ーク経路指定(ANR)」モード(図4)と、「トリー
・マルチキヤスト・モード(TMM)」モード(図5)
と、「マルチキヤストへの遠隔アクセス(RAMR)」
モード(図6)とがあり、夫々、図4、図5及び図6に
示されている。
【0019】図4において、フイールドの終端(EO
F)フラグ43を従えた複数個の伝送リンク・ラベル4
0、41、...、42を含む代表的な自動ネツトワー
ク経路指定(ANR)モードの経路指定フイールドが示
されている。各伝送リンクのラベル40乃至42は、パ
ケツトの送信源とパケツトの宛先ステーシヨンとの間の
伝送経路中の1つの伝送リンクを識別し、最後の伝送リ
ンク・ラベルは、宛先のユーザ・ステーシヨン15(図
1)に接続するターミナル・エツジに対応する。更に、
これらのリンク・ラベルの順序は、伝送リンクが宛先の
ステーシヨンに到達する時に通過するリンクの順番と全
く同じ順番を持つている。最後から二番目のリンクは、
パケツトが送られる宛先の端部ノードへの伝送リンクを
識別する。従つて、経路指定の決定ポイントは、次の決
定ポイントヘパケツトを差し向けるために1つのリンク
・ラベルの使用を必要とするパケツト・スイツチング・
ポイントである。事実、このリンク・ラベルは、決定ポ
イントにおける実際のスイツチングを制御するのに使用
される。図1に示した伝送リンクは、相互接続されたノ
ードの間の両方向の伝送能力を与えることは注意を払う
必要がある。従つて、独立したリンク・ラベルは、夫々
の伝送方向に与えられており、このようなリンク・ラベ
ルは、同じ伝送装置を共有する場合でも、全体として、
他のノードのリンク・ラベルとは無関係である。
【0020】パケツトが図1のパケツト・ネツトワーク
を介して伝送される時に、図4のANR経路指定フイー
ルド中のANRラベル40乃至42は、図2のパケツト
・スイツチング・バス23からパケツトをコピーする回
路によつて除去される。従つて、ANR経路指定フイー
ルド中の最初のラベルは、常に、経路指定の次の決定ポ
イントにおいて選択されるエツジ用のラベルである。従
つて、各決定ポイントは、決定ポイントからのパケツト
を選択的に経路指定する時に、ANR経路指定フイール
ドの最初のラベルを考慮する必要があるだけである。
「自動ネツトワーク経路指定」モードの詳細はシドン等
による上述の刊行物を参照されたい。
【0021】図5において、「トリー・マルチキヤスト
・モード(TMM)」に用いられる経路指定フイールド
が示されている。マルチキヤスト処理とは、パケツトを
送信する1つのユーザ・ステーシヨンから、複数の異な
る宛先のユーザ・ステーシヨンに同じパケツトを伝送す
る処理のことである。そのような共通パケツトの伝送を
受け取る異なつた宛先のステーシヨンのグループのメン
バは、マルチキヤスト・トリーに関連される。マルチキ
ヤスト・トリー中の各リンクにあるアダプタ回路は、図
5のTMMモードの経路指定フイールドのトリー・アド
レス・フイールド50の中にある同じトリー・アドレス
でマークされる。一例として示した図7のパケツト伝送
ネツトワークにおいて、代表的なマルチキヤスト・トリ
ーは、実線で示されているが、マルチキヤスト・トリー
の部分ではないノード及びリンクは、破線で示されてい
る。図7のパケツト伝送ネツトワークの他の部分は図1
のパケツト伝送ネツトワークと同じである。
【0022】マルチキヤスト・トリー・アドレスは、マ
ルチキヤスト・トリー自身が作成される時に同時に設定
される。更に、マルチキヤスト・トリー・アドレスは、
パケツトが図1のパケツト・ネツトワークを通つて移動
する時に変更され、または、除去されない(アドレスが
ANRモードの経路指定におけるANRラベルにある場
合)。マルチキヤスト・トリー・アドレスによつてパケ
ツトが入力された各決定ポイントにおいて、そのパケツ
トは、パケツトが到着したリンクを除いて、そのトリー
・アドレスを共有する各出力リンクのために、アダプタ
20乃至22、または、24乃至26によりコピーされ
る。コピーされたパケツトは、マルチキヤスト・トリー
に隣接するすべてのノードに伝送され、マルチキヤスト
・トリーに隣接する各ノードにおいて、出力リンクがマ
ルチキヤスト・トリー・アドレスを共有しなくなるま
で、コピー動作及び伝送動作が続けられる。同じパケツ
トを重複して送り出すのを避けるため、マルチキヤスト
・トリーは、ループなしで作成され、ネツトワークの誤
動作状態の下でも、任意の2つの決定ポイントの間でた
だ1つの通路しか許容しない。図5に示したように、ホ
ツプ(飛び越し)カウントダウン・フイールド51のカ
ウント値は、パケツトの各再伝送において1つづつ減少
され、TMMフイールド中に含まれている。ホツプ・カ
ウントダウン・フイールドは、TMM経路指定フイール
ドの中に含まれており、ホツプ・カウントダウン・フイ
ールドがゼロになつた時、それ以上の伝送は許容され
ず、それ以上の伝送があればエラー状態が生じる。図5
のTMM経路指定フイールドは、フイールドの終端(E
OF)フラグ52で終る。
【0023】パケツトを、マルチキヤスト・トリーの他
のすべてのメンバに送るために、トリー中のパケツトを
送信するユーザ・ステーシヨンの端部ノード、即ち、オ
リジネーテイング端部ノードは、ネツトワーク層ヘツダ
中の制御バイト34(図3)のTMM経路指定モードの
識別コードと、その経路指定フイールドにおいて、マル
チキヤスト・トリーのメンバのグループを識別するため
のマルチキヤスト・トリー・アドレスとを含んでいる。
マルチキヤスト・トリーのメンバであるすべての端部ノ
ードは、パケツトのコピーを受け取る。任意のノード
が、異なつた複数個のマルチキヤスト・トリーのメンバ
に、同時になることができるから、マルチキヤスト・ト
リーに重複して割り当てられたトリー・アドレスは、特
別のアドレスでなければならない。付加されるノードに
導くリンクについてのマルチキヤスト・トリー・アドレ
スを付加し、あるいは、除去されるノードに導くリンク
についてのトリー・アドレスを除去することによつて、
ノードをマルチキヤスト・トリーに簡単に付加し、また
は、マルチキヤスト・トリーから簡単に除去することが
できる。これに関してのより詳細は、上述のアウエルバ
ツハの刊行物を参照されたい。
【0024】本発明の実施例に従つて、「マルチキヤス
ト・トリーへの遠隔アクセス(RAMT)」と呼ばれる
パケツト伝送ネツトワークの経路を指定するハイブリツ
ド・タイプの経路指定が与えられる。このRAMT経路
指定モードは、マルチキヤスト・トリーのメンバ(宛先
メンバ)それ自身ではない端部ノードに接続されたオリ
ジネーテイング・ユーザ・ステーシヨンから、マルチキ
ヤスト・トリーのすべてのメンバに、パケツトを送り出
すことを可能にする。この伝送モードは、上述の適用例
のように多くのアプリケーシヨンに対して使用すること
ができるANR経路指定モードと、マルチキヤスト・ト
リーの経路指定モードとの組合わせである。
【0025】RAMT経路指定モードの経路指定フイー
ルドは、図6に示されている。RAMT経路指定フイー
ルドは、フイールドの終端フラグ63を従えた一連のA
NRラベル(ANRラベル1、ANRラベル2...、
ANRラベルn)60、61、...、62を含んでお
り、更に、フイールドの終端フラグ63の次には、トリ
ー・アドレス・フイールド64が続き、その次に、ホツ
プ・カウントダウン・フイールド65が続き、最後に、
第2のフイールドの終端フラグ66が続いている。AN
R経路指定ラベル60乃至62によつて指定された経路
の中の最後から二番目(next-to-last)の経路指定の決
定ポイントは、マルチキヤスト・トリーの入力ノードへ
パケツトを差し向けるために、RAMTの経路指定フイ
ールドからの最後のANRラベルを使用する。入力ノー
ドの決定ポイントは、マルチキヤスト・トリーの中にあ
り、そして、パケツトの次の経路を指定するために、マ
ルチキヤスト・トリー・アドレスを使用することができ
る。
【0026】上述したように、マルチキヤスト・トリー
のパケツトは、通常、そのパケツトが決定ポイントに到
着するリンクと同じリンク上に送り戻されない。然しな
がら、RAMT経路指定モードの場合において、パケツ
トは、最後のANRラベルによつて決定ポイントに到着
するのであつて、マルチキヤスト・トリー・アドレスの
結果として決定ポイントに到着するのではない。従つ
て、「マルチキヤスト・トリー遷移(MTT)」経路指
定モードは、若し、そのリンクがマルチキヤスト・トリ
ーの一部であるならば、そのパケツトが到着するリンク
上にマルチキヤスト・パケツトを送り戻すのに使用する
ことができる。これは、それ自身がマルチキヤスト・ト
リーの一部であるリンクを介して、マルチキヤスト・ト
リーへ、マルチキヤスト・トリーへの遠隔アクセス・パ
ケツトを送り出すことができる。従つて、経路指定計算
は、マルチキヤスト・トリーのメンバシツプとは無関係
に独立して行なうことができ、経路指定計算のアルゴリ
ズムを簡単化することができる。この経路指定モード
は、マルチキヤスト・トリーとの関係を適正に保つため
に、マルチキヤスト・トリーのエントリ・ノードにおい
て、通常の「トリー・マルチキヤスト経路指定モード
(TMM)」に変更される。
【0027】既に説明したように、図7は、図1に示し
たパケツト通信システムに設けられた代表的なマルチキ
ヤスト・トリー(実線で示す)を示す図である。端部ノ
ード2、4及び6は、図7のトリーによつて相互接続さ
れていることには注意を払う必要がある。また、図7に
示した端部ノードの他のサブセツトは、他のマルチキヤ
スト・トリーによつて相互接続をすることができ、実際
上において、各端部ノードは、このような1つのトリー
以上のトリーが与えられることには注意を向ける必要が
ある。いずれにせよ、マルチキヤスト・トリーの目的
は、単純で、効率的な経路指定機構を与えることによ
り、トリーのメンバーの間でメツセージを交換するのに
便利で、効果的な通信機構を提供することにある。
【0028】上述の図4乃至図6と関連して記載された
各経路指定モードのプロシージヤを、図8に示した流れ
図を参照して以下に説明する。処理はボツクス71で開
始して、ボツクス72に入り、ボツクス72において、
パケツト・スイツチは、パケツト・スイツチに接続され
たエツジの1つを介して受け取られたパケツトからのパ
ケツト・ヘツダ(図3)を検査する。決定ボツクス73
において、経路指定モードを決定するために、制御バイ
ト34(図3)が検査される。4つの経路指定モード、
つまり、「ANR」モード、「RAMT」モード、「M
TT」モード及び「TMM」モードだけが図8の流れ図
において実施される。ANRモードは、「自動ネツトワ
ーク経路指定」モードであり、このモードにおいて、図
4に示されたリンク・ラベルは、一度に1つづつ除去さ
れて、次の伝送リンクを選択するのに用いられる。TM
Mモードは、「トリー・マルチキヤスト経路指定モー
ド」であり、このモードにおいて、図5に示されたトリ
ー・アドレスは、入力リンクを除いて、アドレスされた
トリーに属するすべての出力伝送リンクを選択するのに
使用される。RAMTモードは、本発明の主題を構成す
る「マルチキヤスト・トリーへの遠隔アクセスの経路指
定」モードであり、このモードの経路指定は、ANRリ
ンク・ラベル用の経路指定フイールドの初めの部分と、
図6に示されたマルチキヤスト・トリーを識別するため
の経路指定フイールドの後の部分とを用いる。最後に、
MTTモードは、ANR経路に関連した最後のスイツチ
よりも1つ前のスイツチによつてヘツダにおいてエンコ
ードされ、かつ、RAMT経路指定モードによりアクセ
スされるマルチキヤスト・トリーの入力スイツチでもあ
る経路の最後のスイツチにおいてのみ使用される「マル
チキヤスト・トリー遷移」経路指定モードである。
【0029】図8に戻つて説明を続けると、ANRモー
ドに入るボツクス74において、経路指定フイールドか
らの最初のANRラベルが検査される。ボツクス82に
おいて、この最初のラベルは、経路指定フイールドから
除去され、ボツクス90において、パケツトは、ボツク
ス74において前に検査されたANRラベルによつて識
別されたエツジを介して伝送される。次に、次のパケツ
トが処理のために到着するまで、この処理の流れは、ボ
ツクス89において停止する。
【0030】決定ボツクス73において、若し、TMM
(トリー・マルチキヤスト経路指定モード)モードが検
出されたならば、図5の経路指定フイールドからのトリ
ー・アドレス50を得るために、ボツクス79に入る。
次に、ホツプ・カウントが0に減少されたか否かを決定
する決定ボツクス87に入る。ホツプ・カウントが0で
あることは、マルチキヤスト・トリー全体を動作するの
に必要とされるに十分な時間で、パケツトが差し向けら
れたことを表わしている。従つて、この経路指定処理
は、パケツトを差し向けることなく、経路指定処理を終
了する停止ボツクス89に直接に入れられる。決定ボツ
クス87において、若し、ホツプ・カウントが0でない
と決定されれば、ボツクス81において、図5に示され
たホツプ・カウントダウン・フイールド51の値が1だ
け減少される。次に、ボツクス88に入り、パケツトが
到着したエツジを除いて、アドレスされたすべてのエツ
ジを介してパケツトを伝送する。若し、このプロトコル
がすべてのノードに維持されているならば、マルチキヤ
スト・トリーのパケツトは、すべてのマルチキヤスト・
トリーの端部ノード及びユーザ・ステーシヨンに送り出
される。次に、この処理は、ボツクス89において停止
される。
【0031】本発明に従つて、若し、RAMTモード
(マルチキヤスト・トリーへの遠隔アクセスの経路指定
モード)が決定ボツクス73において検出されたなら
ば、経路指定の処理は、図6に示された経路指定フイー
ルド中の最初のANRラベルを検査するために、ボツク
ス76に入る。次に、決定ボツクス77において、この
ANRラベルが経路指定フイールドの終端(EOF)フ
ラグを直ぐ後に持つているか否かを決定する。若し、終
端フラグがANRラベルの直後にあれば、ボツクス84
において、最初の制御バイト34(図3)を変更して、
RAMTモードからMTTモード(マルチキヤスト・ト
リー遷移の経路指定モード)へモード変更する。次に、
ボツクス91に入り、経路指定フイールドからのANR
ラベル及びフイールドの終端フラグを除去する。次に、
ボツクス90に入つて、ボツクス76において識別さ
れ、ラベルで指定されたリンク上にパケツトを伝送す
る。次に、この処理は、ボツクス89で終了する。ボツ
クス77において、若し、ANRフイールドの最初のA
NRラベルの直後に終端フラグが見い出されなければ、
ボツクス82に入つて、最初のANRラベルを除去す
る。次に、ボツクス90に入つて、ANRラベルで指定
されたリンクにパケツトを伝送する。その後、停止ボツ
クス89に入つてこの処理を終了する。
【0032】若し、決定ボツクス73において検出され
たモードが、MTTモード(マルチキヤスト・トリー遷
移の経路指定モード)であれば、ボツクス78に入つ
て、図6に示された経路指定フイールドからトリー・ア
ドレス64を取り出す。ANRフイールド60乃至63
が図6の経路指定フイールドから除去された後の残りの
フイールド64乃至66は、図5の「トリー・マルチキ
ヤスト・モード(TMM)」経路指定フイールドに完全
に対応することには注意を向ける必要がある。従つて、
ボツクス85において、その後のパケツトの伝送を、T
MMモードの下で行なわせるために、経路指定モード
は、「マルチキヤスト・トリー遷移の経路指定モード
(MTTモード)」から「トリー・マルチキヤスト経路
指定モード(TMMモード)」に変更される。次に、決
定ボツクス83に入つて、ホツプ・カウント値が0に減
少されたか否かを決定する。若し、ホツプ・カウンタが
0に減少されているならば、エラーが発生して、パケツ
トは、それ以上伝送されない。次に、受け取られたパケ
ツトを再伝送することなく、停止ボツクス89へ直接に
入る。若し、ホツプ・カウント値が0でなければ、ボツ
クス80に入つて、ホツプ・カウントダウン・フイール
ド65中のカウント値は1だけ減少される。次に、ボツ
クス86に入つて、若し、そのパケツトが、アドレスさ
れたマルチキヤスト・トリーの一部であれば、パケツト
が受け取られたリンクを含んで、アドレスされたすべて
のリンク中に、受け取られたパケツトを伝送する。次
に、経路指定処理を終了する停止ボツクス89に入る。
【0033】図8の流れ図に示された経路指定のプロト
コルは、マルチキヤスト・トリーのエントリ・ノードに
接続されているリンクに対してパケツトの経路指定をす
るために、「自動ネツトワーク・ルーテイング(AN
R)」ラベルを、RAMT経路指定フイールドの始めの
部分に使用することによつて、「マルチキヤスト・トリ
ーへの遠隔アクセスの経路指定モード」を実施するのに
動作することが理解できる。その動作時点において、経
路指定モードは、若し、入力リンクがマルチキヤスト・
トリーの一部であるならば、パケツトが入力リンクを通
して送り戻されることを保証するための「マルチキヤス
ト・トリー遷移の経路指定」モード(MTTモード)に
変更することができる。「マルチキヤスト・トリー遷移
の経路指定」モードは、1つのトリー入力の決定ポイン
トに対してのみ使用され、そして、このモードは、その
後、アドレスされたトリーのリンク上のパケツトを差し
向ける前に、「トリー・マルチキヤスト・モード(TM
M)」に変更される。マルチキヤスト・トリー上のパケ
ツトのその後の配分は、標準の「マルチキヤスト・トリ
ー経路指定モード」のプロトコルを用いて行なわれる。
【0034】また、若し、そのリンクがマルチキヤスト
・トリーの一部ならば、パケツトが到着したリンクを介
して、パケツトを伝送し戻すことができるのを保証する
ためのマーカとして、ANR経路指定ラベルと、マルチ
キヤスト・トリー・アドレスとの間のフイールドの終端
(EOF)フラグを使用することができる。これについ
ての本発明の他の実施例が図9に示されている。図9
は、RAMTモードの処理を除けば、図8と同じであ
る。より特定して言えば、図9において、ボツクス76
は、経路指定フイールド32(図3)の最初のサブフイ
ールドを検査するのに使用される。決定ボツクス77に
おいて、最初のサブフイールドがフイールドの終端(E
OF)フラグであるか否かを決定するためにテストが行
なわれる。若し、終端フラグでなければ、ボツクス82
に入つて、経路指定フイールドから最初のANRラベル
を除去し、そして、ボツクス90において、パケツトは
ANRラベル識別されたリンク上に差し向けられる。決
定ボツクス77において、若し、最初のサブフイールド
がフイールドの終端(EOF)フラグであると決定され
たならば、ボツクス84に入つて、経路指定フイールド
から、フイールドの終端フラグを除去した後、ボツクス
78に入る。ボツクス78において、図8に関連して説
明したように、トリー・アドレスは、経路指定フイール
ドから得られる。ボツクス85において、経路指定モー
ドは、「トリー・マルチキヤスト経路指定モード(TM
Mモード)に変更され、そして、決定ボツクス83にお
いて、ホツプ・カウント値がテストされる。若し、ホツ
プ・カウント値が0でなければ、ボツクス80に入つ
て、ホツプ・カウント値が減少され、その後、ボツクス
86に入り、若し、そのリンクがトリー・アドレスで識
別されたならば、入力リンクを含んで、トリー・アドレ
スによつて識別されたすべてのリンク上のパケツトを伝
送する。決定ボツクス83において、若し、ホツプ・カ
ウント値が0であると決定されたならば、エラーが発生
し、ボツクス89において、処理は終了される。図9の
流れ図の相互関係は、図8の流れ図と同じであり、これ
以上の説明は必要でない。
【0035】
【発明の効果】本発明は、ANRモード及びTMMモー
ドによる経路指定を与えるための経路指定フイールドを
処理するための2つの異なつたタイプのプロトコルを同
じパケツト・ヘツダの中に組み入れることができ、これ
により、パケツト伝送ネツトワーク中のパケツトの伝送
を効率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の経路指定技術を適用することのできる
パケツト伝送システムのブロツク図である。
【図2】図1のパケツト伝送システムの代表的なパケツ
ト伝送ネツトワーク決定ポイントのブロツク図である。
【図3】図1に示したパケツト伝送システムにおいて伝
送されるパケツトのための代表的なヘツダを示す図であ
る。
【図4】図3に示したヘツダ中の「自動ネツトワーク経
路指定」の経路指定フイールドを示す図である。
【図5】図3に示したヘツダ中の「マルチキヤスト・ト
リー遷移」の経路指定フイールドを示す図である。
【図6】本発明に従つた「マルチキヤスト・トリーへの
遠隔アクセス」の経路指定フイールドを示す図である。
【図7】代表的なマルチキヤスト・トリーが実線で示さ
れ、そして、システムとの関係が破線で示されている図
1のパケツト伝送システムのブロツク図である。
【図8】図3乃至図6の経路指定フイールドを使用し、
かつ、「マルチキヤスト・トリー遷移」の経路指定モー
ドのプロトコルとを使用した図1のパケツト伝送ネツト
ワークのための一組のパケツト伝送経路指定プロトコル
の流れ図である。
【図9】図3乃至図6の経路指定フイールドを使用し、
かつ、マルチキヤスト・トリーへの入力において、遷移
的なモードのプロトコルを必要としない図1のパケツト
伝送ネツトワークのための他の組のパケツト伝送経路指
定プロトコルの流れ図である。
【符号の説明】
10 パケツト伝送ネツトワーク 11 ネツトワーク・ノード 12 端部ノード 15 ユーザ・ステーシヨン 20乃至22 アプリケーシヨン・アダプタ 23 パケツト・スイツチング・バス 24乃至26 伝送アダプタ 27 経路制御回路 31、32 制御バイト 32 経路指定フイールド 33 冗長チエツク・バイト 40乃至42 伝送リンクのラベル 43、52、63、66 経路指定フイールドの終端フ
ラグ 60乃至62 経路指定ラベル 64 マルチキヤスト・トリー・アドレス 51、65 ホツプ・カウントダウン・フイールド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフェリー・ハスケル・デルビー アメリカ合衆国ノースカロライナ州、チ ャペル・ヒル、フォックスリッジ・コー ト 104 (72)発明者 ジョン・ゲイリー・ダッドレイ アメリカ合衆国ノースカロライナ州、ラ レー、ゲインスボロウ・ドライブ 6113 (72)発明者 インダー・サラート・ゴパル アメリカ合衆国ニュージャージー州、フ オート・リー、ノース・アベニュー、エ イピーティ、19エヌ 555 (72)発明者 ジェィムス・パトリック・ジャニエロ アメリカ合衆国コネチカット州、スタン フオード、アシュトーン・ロード 41 (72)発明者 マーク・アダム・カプラン アメリカ合衆国ニューヨーク州、カトナ ー、ホリー・ヒル・レーン アール・エ フ・ディー、ナンバー・ファイブ(番地 なし) (72)発明者 フランシス・リチャード・コペルダ アメリカ合衆国ノースカロライナ州、ラ レー、コーベリー・レーン 2020 (72)発明者 シェイ・クッテン アメリカ合衆国ニュージヤージー州、ロ ックウェイ、レノックス・ストリート 41 (72)発明者 ケネス・ハーベィ・ポッター、ジュニア アメリカ合衆国ノースカロライナ州、ラ レー、アムステルダム・プレース 5404 (56)参考文献 特開 平1−177237(JP,A) 特開 平1−238265(JP,A) 特開 平1−164544(JP,A) IEEE COMPUTER (DE C.1981)P62−76 HOWARD J AY SIEGEL EL.AL.”T HE MULTISTAGE CUB E:A VERSATILE INTE RCONNECTION NETWOR K"

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヘツダを含んだデイジタル・データ・パケ
    ツトのためのパケツト伝送システムにおいて、 複数個の経路指定決定ポイントと、 上記決定ポイントを相互接続する複数個の伝送リンクと
    からなり、 上記決定ポイントの各々は、 接続された決定ポイントから複数個のパケツトを受け取
    るための受け取り手段と、 接続された決定ポイントに複数個のパケツトを伝送する
    ための伝送手段と、 上記受け取り手段から上記伝送手段へパケツトを選択的
    に伝送するスイツチング手段と、 上記スイツチング手段を制御するための経路制御手段と
    を含み、 該経路制御手段は、上記伝送リンクの1つのリンク上に
    パケツトを伝送するために、上記ヘツダの第1の部分中
    の伝送リンク・ラベルに応答する手段と、マルチキヤス
    ト・トリーの一部を形成する上記複数個の伝送リンク上
    にパケツトを伝送するために、上記ヘツダの第2の部分
    中の上記マルチキヤスト・トリー・アドレスに応答する
    手段と、 入力伝送リンクが上記決定ポイントと同じマルチキヤス
    ト・トリー中に含まれている場合、上記経路制御手段
    は、パケツトが受け取られた上記入力伝送リンクを介し
    て、上記入力伝送リンク上に上記パケツトを伝送する手
    段とを含むことを特徴とするパケツト伝送システム。
  2. 【請求項2】上記経路制御手段は、上記ヘツダ中のフイ
    ールドの終端フラグに応答して、自動ネツトワーク経路
    指定モードからマルチキヤスト・トリー経路指定モード
    へ、上記ヘツダを処理するモードを変更する手段を含む
    ことを特徴とする請求項1に記載のパケツト伝送システ
    ム。
  3. 【請求項3】ヘツダを含むデイジタル・データ・パケツ
    トのためのパケツト伝送システムにおけるパケツトの経
    路指定方法において、 上記ヘツダの第1の部分中のリンク・ラベルに応答し
    て、上記システム中の1つの伝送リンク上にパケツトを
    伝送するステツプと、 上記ヘツダの第2の部分中のマルチキヤスト・トリー・
    アドレスに応答して、上記システム中の複数個の上記伝
    送リンク上にパケツトを伝送するステツプと、 複数個の伝送リンク上にパケツトを伝送する上記ステツ
    プは、入力伝送リンクが同じマルチキヤスト・トリー中
    に含まれている場合に、パケツトが受け取られた上記入
    力伝送リンクを介して、上記入力伝送リンク上に上記パ
    ケツトを伝送するステツプとを含む伝送パケツトの経路
    指定方法。
  4. 【請求項4】上記ヘツダ中のフイールドの終端フラグに
    応答して、自動ネツトワーク経路指定モードから、マル
    チキヤスト・トリー経路指定モードへ、上記ヘツダの処
    理モードを変更するステツプを含むことを特徴とする請
    求項3に記載の伝送パケツトの経路指定方法。
  5. 【請求項5】経路指定ラベルを含むヘツダを有するデー
    タ・パケツトを伝送するパケツト伝送システムのための
    パケツト・スイツチング・ポイント装置において、 上記ヘツダの第1の部分に応答して、単一の宛先のステ
    ーシヨンへ上記パケツトの各々を差し向けるための手段
    と、 上記ヘツダの第2の部分に応答して、複数の異なつた宛
    先のステーシヨンへ上記パケツトの各々を同時に差し向
    けるための手段と、 パケツトが受け取られた入力伝送リンクを介して、上記
    パケツトを上記入力伝送リンク上に伝送する手段と、 上記ヘツダ中のフラグに応答して、単一の宛先モードか
    ら、異なつた複数の宛先モードへ、パケツトを差し向け
    るモードを変更する手段とを含むパケツト・スイツチン
    グ・ポイント装置。
  6. 【請求項6】パケツト伝送システム中の経路指定ラベル
    を含むヘツダを有するデータ・パケツトの経路指定方法
    において、 上記ヘツダの第1の部分に応答して、単一の宛先ステー
    シヨンに上記パケツトを差し向けるステツプと、 上記ヘツダの第2の部分に応答して、異なつた複数の宛
    先ステーシヨンに上記パケツトの各々を同時に差し向け
    るステツプと、 パケツトが受け取られた入力伝送リンクを介して、上記
    入力伝送リンク上に上記パケツトを伝送するステツプ
    と、 上記ヘツダ中のフラグに応答して、単一の宛先モードか
    ら、異なつた複数の宛先モードへ、上記パケツトを差し
    向けるモードを変更するステツプとを含むデータ・パケ
    ツトの経路指定方法。
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