JP3579208B2 - ノード装置及びメッセージ交換方法 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、仮想コネクション型ネットワークとのインターフェイスを有するノード装置及び該ノード装置間でメッセージを交換する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、ATM(Asynchronous Transfer Mode)ネットワーク同士を接続する高速ルータとしてCSR(Cell Switch Router)が提案されている。CSRは従来のIP(Internet Protocol)パケット単位の転送機能に加えて、ATMスイッチを内蔵することでセル単位の転送機能を有する。
【0003】
このセル転送機能を利用することで、IPサブネットの境界においてルータを経由する場合にも必要に応じてATMのメリットを最大限に生かした高スループット・低遅延の通信を実現することが可能となる。すなわち、CSRにより構成されるATMインタネットでは、ある通信に対しては経由する各CSRにおいて従来と同様にパケットを組み立て、宛先IPアドレスに基づくhop−by−hopのIP転送処理を行ない、またある通信に対しては経由する各CSRにおいて受信したセルのVPI/VCI参照のみによるセルベースの転送処理を行ない、可能な限り各パケットのIP転送処理を省く。
【0004】
ホップバイホップのパケットを転送するVC(仮想コネクション)は、デフォルトVCと呼び、セルベースの転送を行うVCは、専用VCと呼ぶことにする。セルベースの転送では、パケットの内容を参照することが出来ないので、特定のパケットフロー毎に異なる専用VCを使用することで、パケットの内容を参照すること無く、パケット転送を可能にする。
【0005】
セルベース転送では、パケットの内容を見ることができないので、どの専用VCにどの宛先のパケットを流すかを予め隣接ノード間で交換する必要がある。このメッセージに必要な、『どの専用VC』かを識別する識別子をVCIDと呼ぶことにする。VCIDは、専用VCの両端のノードで共通の識別子である必要がある。
【0006】
ATMでは、セルヘッダに記載される仮想コネクション識別子の値(VPI/VCI)は、その両端で一般的に異なる。そこで、これとは異なるVCIDという識別子を新たに作り、仮想コネクション識別子と共通の識別子の対応を取るための方法が必要である。
【0007】
両端で同一の識別子を持つ方法として、ATMシグナリングメッセージで同一の識別子を知らせる方法がある。例えば、BLLI(Broadband low layer information)などを共通の識別子(VCID)として用いて仮想コネクション識別子との対応を取ることは可能である。
【0008】
また、Flow Attribute NotificationProtocol(draft−rfced−info−nagami−00.txt,IETF Draft)で示されているように、専用VC(インバンド)に共通の識別子(VCID)を含むメッセージを流すことで仮想コネクション識別子と共通の識別子の対応を取るようにする方法もある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ATMシグナリングのメッセージで、仮想コネクション識別子と共通の識別子の対応を取る方法は、ATMシグナリング中で使用できる領域が小さいとき(例えば、BLLIフィールドでは、ユーザが使える領域が7bitしかない)、共通の識別子の領域が少なくなってしまう。このため、同時に使える専用VCの数が限られてしまう問題がある。
【0010】
一方、インバンドでメッセージを流す方法で、仮想コネクション識別子と共通の識別子の対応を取る方法では、CSRのようにセルベースの転送を行うノードでは、既にセルベースの転送を行っているVCに対して、メッセージパケットを送出することは難しい。この理由を、以下に述べる。
【0011】
まず、パケットをATMネットワークに送出する場合には、パケットをATMセル(48バイト)に分解する必要がある。ATMセルに分解する手段としていくつかあるが、一般的に、AAL5と呼ばれるものが使われている。この方式は、パケットをATMセル(48バイト)の大きさに分割し、メッセージの最後のATMセルにだけ、『パケットの最後』である印を付ける。受信ノードは、この方式で分割したパケットが連続して受信されれば、パケットの最後であるATMセルを認識し、ATMセルをパケットに組み立てることができる。しかし、分解したパケットに関係のないATMセルが途中に混じってしまうと、ATMセルからパケットに組み立てることは出来ない。
【0012】
ここで、CSRでセルベースの転送を行っているVCにVCIDを付けるためのパケットを挿入することは、セルベースの転送で転送されているパケットに属するATMセルの途中に、VCID交換のためのパケットのATMセルを交わらせることを意味する。このように、セルベースの転送を行っているVCに単純にメッセージパケットを流すことは、セルの混じりあいを引き起こしてしまうため、受信ノードでパケットに組み立てることが出来なくなる。
【0013】
既にセルベースの転送を行っているVCにVCID交換パケットを送出する必要は、例えば、マルチキャスト用の仮想コネクションの設定の際に生じる。つまり、既に設定されているマルチキャスト用仮想コネクションで参加者に対してセルベースの転送を行っている最中に、新たな参加者(ノード)のために新たなリーフをこの仮想コネクションに追加する場合、インバンドでメッセージを流す方法では、新たなノードへのメッセージパケットが既にセルベースの転送を行っているVCに送出されることになる。
【0014】
本発明は、以上の事情に鑑み、共通の識別子をつける必要のある仮想コネクションにインバンドでメッセージを流さずに仮想コネクションの両端のノードで識別子を共有でき、且つ十分な大きさの共通の識別子を仮想コネクションに付けることができる手法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るノード装置は、仮想コネクション型ネットワークとのインターフェースと、このインターフェースを介して仮想コネクションを設定する際に該仮想コネクションを隣接するノード装置との間で一時的に共通に認識するための第1の識別子(例えばBLLI)を含むメッセージ(例えばシグナリングメッセージ)を交換する第1のメッセージ交換手段と、この第1の識別子と前記仮想コネクションを前記隣接ノード装置との間で共通に認識するための第2の識別子(例えばVCID)との対応関係を管理する管理手段と、設定される前記仮想コネクションとは別の仮想コネクションで、前記第2の識別子を前記第1の識別子と対応可能なように含ませたメッセージ(例えばVCID PROPOSEやVCID REQUEST ACK)を送信または受信する第2のメッセージ交換手段とを具備する。
【0016】
前記管理手段は、前記第1のメッセージ交換手段により前記仮想コネクションが設定され且つ前記第2のメッセージ交換手段により前記第2の識別子が隣接ノード装置間で共有された後は、前記仮想コネクションを前記第2の識別子を用いて管理する。そして、前記第1の識別子は他の仮想コネクションの認識のために利用可能とすれば、各仮想コネクションがビット数の少ない第1の識別子を占有している期間を短くすることができ、隣接ノード間でより多くの仮想コネクションを設定・認識することができる。
【0017】
なお、設定された前記仮想コネクションに新たな枝を追加する可能性がある場合には、前記第1の識別子を他の仮想コネクションのために利用可能とせずに保持し続けるようにしても良い。
【0018】
前記第1の識別子を含むメッセージとして、データリンク層シグナリングメッセージを用い、前記第2の識別子を含むメッセージとして、ネットワーク層のメッセージを用いてもよい。
【0019】
上記のように設定・認識された仮想コネクションを特定のフローに属するパケットの送信専用に用いたい場合には、例えば以下の二通りの手法を採用可能である。
【0020】
一つの手法によれば、前記第2のメッセージ交換手段が、前記第2の識別子を含むメッセージ(VCID PROPOSEもしくはVCID REQUESTACK)内に、設定された仮想コネクションで送信すべきパケットのフローを識別する情報が記入されたものを送信もしくは受信する。
【0021】
もう一つの手法によれば、上記VCID PROPOSE等とは別に、設定された前記仮想コネクションで送信すべきパケットのフローを識別する情報を前記第1もしくは第2の識別子と対応可能なように含ませたメッセージを送信もしくは受信する。
【0022】
そして、前記第2の識別子及び前記フローの識別情報が隣接ノード装置間で共有された後、送信側ノードは、前記仮想コネクションで前記フローに属するパケットを送信し、受信側ノードは、前記仮想コネクションで受信されるパケットを前記フローに属するパケットであると解釈して処理(セルベースの転送、IP処理を一部省略した他ノードもしくはアプリケーションへの転送等)する。
【0023】
上記のように仮想コネクションを使用する場合に、第2の識別子の用い方として、例えば以下の二通りの手法が提供可能である。
一つは、前記フローに属するパケットを送信する必要がなくなった場合に、設定された前記仮想コネクションを解放すると共に、前記第2の識別子を他の仮想コネクションの認識のために利用可能とするものである。この場合は、新たなパケット送信が必要になると、仮想コネクションの設定、第1の識別子、第2の識別子の交換が再度繰り返される。
【0024】
もう一つは、前記フローに属するパケットを送信する必要がなくなった場合でも、設定された前記仮想コネクションは前記第2の識別子を持つものとして維持しておくものである。但し、前記フローの識別情報と前記第2の識別子との対応関係は、メッセージ交換により解除しておく。そして、新たに特定のフロー専用にある仮想コネクションを使用する必要が生じると、対応関係が解除された状態で維持されている仮想コネクションをそのフローに属するパケットの送信のために使用する。このためには、この仮想コネクションで新たに送信することになったパケットのフロー識別情報を前記第2の識別子と対応可能なように含ませたメッセージを新たに送信すればよい。
【0025】
本発明はまた、メッセージ交換方法の発明としても把握され、一つは、例えば、仮想コネクションを設定する際に、該仮想コネクションを隣接するノード装置との間で一時的に共通に認識するための第1の識別子を含むメッセージを交換し、設定された前記仮想コネクションとは別の仮想コネクションで、前記第1の識別子と前記仮想コネクションを前記隣接ノード装置との間で共通に認識するための第2の識別子とを対応付けるためのメッセージを送信もしくは受信することを特徴とする。さらに別のものは、設定しようとする仮想コネクションを隣接するノード装置との間で一時的に共通に認識するための第1の識別子と前記仮想コネクションを前記隣接ノード装置との間で共通に認識するための第2の識別子とを対応付けるためのメッセージを送信もしくは受信し、前記仮想コネクションを設定する際に、この第1の識別子を含むメッセージを交換することを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。
この実施の形態では、ATMネットワークに接続するノードについて説明する。しかし、この発明は、ATMネットワークに接続するノードのみでなく、仮想コネクション型ネットワークであり、仮想コネクション(以下、VCと呼ぶ)の両端で仮想コネクション識別子(ATMでは、VPI/VCI)が異なる場合は、同様に適用可能である。
【0027】
(具体例1)
はじめに、この発明の概要を説明する。ATMネットワークでは、一般的にVCの両端で仮想コネクション識別子(VPI/VCI)が異なる。このVCの両端で同一な識別子(以下、VCIDと呼ぶ)を持つ手順を図1を用いて説明する。図1では、ノードA(1)とノードB(1)がATMスイッチ(2)を介して接続されている。ここで、ノードAからノードBへVCを設定し、このVCの両端で同一のVCIDを持つ手順を以下で述べる。
【0028】
(I) ATMシグナリング(ATMの場合のデータリンク層シグナリング)の設定メッセージ中の情報エレメント(例えば、BLLI)で一時的な共通識別子をノードAからノードBに伝える。これにより、一時的な共通識別子(BLLI=x)と実際のセルヘッダに付与されるVCの識別子(VPI/VCI)の対応が取れる。具体的には、ノードAでは、BLLI=xとVPI=m,VCI=nの対応が取れ、ノードBでは、BLLI=xとVPI=y,VCI=zの対応が取れる。BLLIで渡される識別子を固定的な識別子として使わない理由は、この情報エレメント(BLLI)は、7bitの空間(128通り)しかないことである。そのため、固定的な識別子として割り当ててしまうと128本のVCしか認識できないことになる。そこでBLLIを一時的な識別子として使い、この後の手順で固定的な識別子(VCID)を割り当てる。
【0029】
(II) 新たに定義するメッセージ(VCID PROPOSE)に、(I)でやり取りした一時的な共通識別子(BLLI)と固定的に用いる両端で同一な識別子(VCID)を記入する。このメッセージをノードA,Bの間でデフォルトVC(識別子を付与しようとしている図示したVC以外のVC)で交換することによりBLLIとVCIDの対応が取れる。この対応と(I)での対応により、セルヘッダに付与されるVCの識別子(VPI/VCI)と固定的に用いる両端で同一な識別子(VCID)の対応が取れる。このVCID PROPOSEは、IP(ネットワーク層)レベルで処理されるものとする(ノード(1)はネットワーク層処理能力を持つホストかルータとする)ことが可能である。
【0030】
このように、新たに設定したVC(インバンド)にメッセージを流してVCIDを交換すること無く、VCIDを共有できるため、セルベースの転送をしているときに同じVCにメッセージを流す必要が生じるという問題が無くなる。
【0031】
以下で具体的な手順とノードの構成を説明する。まず、図2でノードの構成を説明する。
ATM インターフェイス部(10)は、VCIDメッセージ送受信部(20)及びATMシグナリング部(30)からのメッセージ、及びその他のデータパケットをATMネットワークへ送出する。この時メッセージ、パケットをATMセルに分解する処理を行う。また、ATMネットワークから受信したATMセルをメッセージもしくはデータパケットに組み立て、メッセージはVCIDメッセージ送受信部(20)もしくはATMシグナリング部(30)へ渡す。その他のデータパケットは図示しないIP処理部に渡す。この分解/組み立ての具体例としては、AAL処理,シグナリング用のSSCOP処理,IP処理がある。
【0032】
なお、ノードパケットに組み立てないセルベースの転送機能を持つものである場合は、全てのデータパケットが組み立てられてIP処理部に渡されるわけではなく、特定のフローに属するパケットはATMセルのまま再度ATMネットワークへ送出される。
【0033】
VCIDメッセージ送受信部(20)は、VCID管理部(40)からの指示に基づき、一時的な共通識別子(BLLI)とVCIDの対応を取るためのVCID PROPOSEメッセージ及びVCID PROPOSE ACKメッセージの送受信を行う。ATMインターフェイス部(10)にVCID PROPOSEメッセージもしくはVCID PROPOSE ACKメッセージを送信し、ATMインターフェイス部(10)からVCIDPROPOSEメッセージもしくはVCID PROPOSE ACKメッセージを受信する。
【0034】
ATMシグナリング部(30)は、VCID管理部(40)からATMコネクションの設定/解放を指示されると、ATMシグナリング用のメッセージをATMインターフェイス部(30)に送信する。また、ATMインターフェイス部(30)からATMシグナリング用のメッセージを受信する。これにより、ATMのVCを設定/解放することができる。
【0035】
VCID管理部(40)は、VCの識別子(VPI/VCI)とVCIDの対応を取る。ATMのVCを設定するためにATMシグナリング部(30)に指示し、VCIDを交換するためにVCIDメッセージ送信部(20)に指示する。これらの結果をVCID管理表(41,42)に記入する。
【0036】
次に、VCID管理部の動作を図3,4を使って説明する。図3がVCを設定するノード(以下、送信側ノードという)の動作であり、図4がVCを設定されるノード(以下、受信側ノードという)の動作である。メッセージの交換は、図1で示されているものと同様である。図1のノードAが送信側ノードであり、ノードBが受信側ノードである。
【0037】
送信側ノードがVCを設定するときには、図3で示すフローチャートに従って処理する。まず、VCID管理表(送信VC用)から相手アドレスBで使われていないBLLIの値を検索する。ここでは、BLLI=xが使われていなかったことにする(S101)。BLLIの値は、隣接ノード間で使うだけなので、ノードAとノードBの間でユニークであれば良い。また、この値が7bitであるとすると、同時には128本のVCを識別することができる。
【0038】
次に、VCID管理表(送信VC用)から使われていないVCIDを検索する。ここでは、VCID=cが使われていなかったとする(S102)。VCIDのビット数は任意である(BLLIのビット数より多い)。そのため、同時に必要なVCの数を考慮にいれてビット数を決定すれば良い。
【0039】
VCID管理表(送信VC用)に上記で決定したVCID=cとBLLI=xを登録する。また、下記のVCID PROPOSE ACKメッセージが返るまで、xの値のBLLIは使用されないようにするために、BLLIをロックする(S103)。また、VCID=cは、後述する仮想コネクションの解放までは、他の仮想コネクションには使用されないようにする。
【0040】
ATMシグナリング部(30)にBLLI=x,相手アドレスBを指定してVCを設定するように指示する(S104)。ATMシグナリングが成功してVCが設定されると、ATMネットワークから通知されたそのVCのVPI/VCIをVCID管理表(送信VC用)にBLLI=xと対応させて記録する。ここでは、VPI=m,VCI=nが設定されたとする(S105)。
【0041】
この後、BLLI=x,VCID=cを記入したVCID PROPOSEメッセージを、図示しないデフォルトVCで、相手アドレスのノード(ノードB)に送信する(S106)。このメッセージの応答であるVCID PROPOSE ACKメッセージを受信するとVCID管理表(送信VC用)のロックを解除する。ロックを解除することにより、一時的な共通識別子は解放され、再びBLLI=xを使用できるようになる(S107)。
【0042】
ここで設定したVCIDは、仮想コネクションが設定されている間はその共通識別子として使用され続け、仮想コネクションを解放したときにVCIDも解放される。
【0043】
次に、受信側ノードの手順を説明する(図4)。図4(a)に示すように、送信ノードからATMシグナリングを用いてVC設定要求を受信すると、そのメッセージ中のVPI/VCIとBLLIと相手アドレスをVCID管理表(受信VC用)に登録する(S201)。
【0044】
また、図4(b)に示すように、VCID PROPOSEメッセージを受信すると、そのメッセージに書かれたBLLI=xとVCID PROPOSEメッセージの送信ノード(A)をキーとしてVCID管理表を検索する。検索されたエントリにVCID PROPOSEメッセージに記入されているVCID=cを登録して(S202)、VCID PROPOSE ACKメッセージを返す(S203)。
【0045】
以上の動作により、送信ノードでは、VPI=m,VCI=n,VCID=cの対応が取れ、受信ノードでは、VPI=y,VCI=z,VCID=cの対応が取れる。これにより、同一のVCに共通の識別子VCID=cが割り当てられる。
【0046】
以下には、図5のようにノードAとノードBの間に設定されたコネクションに対して両者が共通のVCIDを持っているときに、ノードCをリーフとして追加したポイントマルチポイントコネクションを設定して、そのコネクションに対してVCIDを割り当てる(ノードAとノードCの間でVCIDを共有する)手順を説明する。
【0047】
ノードAは、ノードCをリーフとしたポイントマルチポイントVCを設定するときには、図6のフローチャートにしたがって動作する。まず、VCID管理表からリーフを追加するVPI=m,VCI=nを検索する。このエントリのBLLI=x,VCID=cを取り出し、BLLI=xをロックする。また、相手アドレスにノードCを登録する(S301)。
【0048】
ここでVCID管理表に記入されているリーフを追加したいVCのBLLI=xが、ノードA〜C間の他のVCに関するVCID割り当て手順に利用されていてロックされている可能性がある。この場合には、利用中のVCによるロックが解除されるまでリーフを追加したいVCに関するVCID割り当て処理を待つ必要がある。こうしたBLLI利用のぶつかりを避けるためには、ポイントマルチポイントVC(後からリーフを追加削除する可能性のあるVC)に関してはVCIDが割り当てられたあともBLLIのロックを解除しない(あるいはBLLIをそのままVCIDとして利用し続ける)方法が考えられる。
【0049】
他の方法として、新たなリーフノードCを追加する際に用いるBLLIの値を、最初にノードA〜B間でVCID割り当てをする際に用いた値と無関係に決定するという方法も考えられる。その場合には最初のノードA〜B間でVCを設定した際のVCID割当が終了するとBLLIの値のロックを解除すると同時にVCID管理表から削除することになる。
【0050】
ノードA−B間でのVCID共有が完了してBLLI=xのロックを解除する際にVCID管理表からBLLIの値を削除する場合は、S301ではエントリのBLLIの欄は空欄であるので、ノードA−C間でVCIDメッセージ交換をする際に新たに相手アドレスCで使われていないBLLIを検索して、VPI=m,VCI=nのエントリに相手アドレスCと共に登録し、この新たなBLLIを以下の手順で用いればよい。また、BLLI=xがVCID管理表に残っている場合も、これを使う前に相手アドレスCで使われていない値かどうかをチェックし、使われていれば別のBLLIを検索して登録する。
【0051】
また、このときのVCIDは、ノードA−B間でVCIDメッセージ交換をする場合に用いた値と同じでなくてもよい。S301でVCID=cを取り出す代わりに図3のS102と同様に使われていないVCIDを検索することにより、ノードA−B間と異なるVCIDと使うことが出来る。このときは、S301において、新しいVCIDをVCID管理表に登録する必要がある。
【0052】
ATMシグナリング部にBLLI=xと相手アドレス=Cを指定してリーフを追加する(S302)。リーフが設定されたことを認識すると、BLLI=x,VCID=cを記入したVCID PROPOSEメッセージを、図示しないノードA−C間のデフォルトVCで、相手アドレスのノード(ノードC)に送信する(S303)。このときのVCID=cは、これにより認識しようとするVCが同一のポイントマルチポイントコネクションであるので、ノードBとの間で共有されたVCIDと同じものである必要がある。そして、VCID PROPOSE ACKメッセージを受信するとVCID管理表のBLLI=xのロックを解除し、BLLI=xを他の仮想コネクション用に使用可能にする(S304)。
【0053】
ノードCは、図4のフローチャートに従って動作するので、上記で説明したノードBと同様の動作を行う。
この具体例で説明したメッセージは、新たに設定したVCではなく、デフォルトVCで送信する。これにより、図5でノードAがCSRのようなセルベースの転送機能を持ち、、ここで設定しているVCがセルベースの転送をするVCである場合に、新たに設定したVC(リーフを追加したポイントマルチポイントコネクション)にメッセージを流さずに、新たなノードとVCID交換をすることが可能になる。
【0054】
なお、図5では上流ノードAがBLLI=x、VCID=cの値を決定、通知する場合を示したが、下流ノードCが両方の値を決定して上流ノードAに通知する場合、上流ノードAがBLLI=xを下流ノードCに通知して下流ノードCが上流ノードAにVCID=cを通知する場合、下流ノードCがBLLI=xを上流ノードAに通知して上流ノードAが下流ノードCにVCID=cを通知する場合なども可能である。
【0055】
(具体例2)
この具体例では、具体例1の手法をCSRに適用した場合を説明する。特に、具体例1のVCID PROPOSEメッセージにCSR間で交換するフローIDの情報を記入することで、CSR間で交換すべきメッセージの数を減らすことを実現する。
【0056】
すなわち、CSRにおいては、そのVC(専用VC)にどのフローのパケットを流すかを示す情報を隣接ノード間で交換する必要がある。これは、具体例1のようにVCIDが隣接ノード間で共有された後、VCIDとフローIDとを含む別のメッセージをデフォルトVCで送信することでも実現できるが、VCID PROPOSEにフローIDをも含めてしまうことでも実現できる。
【0057】
まず、概要を説明する。図7のようにノードA(3)あるいはノードB(3)がCSRの場合を考える。CSRでは、VCの両端で共通の識別子(VCID)とそのVCに流すパケットのフローの識別子(フローIDと呼ぶことにする)の対応を交換する必要がある。この具体例では、具体例1で述べたVCの両端で共通の識別子を交換するメッセージの中にフローの識別子を記入することで、一つのメッセージでVCIDの交換とフローIDの交換の両方を行うことができる。
【0058】
CSR間でフローIDとVCIDの対応が行われると、送信側でそのVCIDが付いているVCにフローIDで規定されたパケットのみを流す。受信側では、VCIDが付いているVCから流れてきたパケットは、フローIDで規定されたパケットであることが分かる。つまり、パケットの中身を見ること無く、宛先等のフロー情報が分かる。したがって、例えばセルベースの転送を行うことができる。
【0059】
図7では、具体例1の図1と同じように、ノードAとノードBがATMスイッチを介して接続されている。まず、ATMシグナリングメッセージにBLLI=xを記入してVCを設定する。その後、具体例1では、VCID PROPOSEでBLLIとVCIDの2つの情報を運んでいた。ここでは、このメッセージにフローIDを含めることで、VCIDとVPI/VCIとの対応を取ると同時に、VCIDとフローIDの対応も取れる。このように新たに定義したVCIDPROPOSEにフローIDを入れることで、交換するメッセージの数を減らすことができる。
【0060】
このメッセージ交換により対応づけられたVCIDとフローIDは、ATMコネクションを解放することにより対応が解除される。ATMコネクションの解放は、そのフローに対する専用VCを維持しておく必要がなくなったと判断したときに行ってもよいし、隣接ノード間に設定しておく未使用の専用VCの数が一定数を越えた場合に行ってもよい。ATMコネクションを解放した場合は、VCIDも解放されるので、次にATMコネクションを設定したときに、上記と同じ手順を行う。
【0061】
ここで、ATMコネクションの設定回数を減らしたい場合には、以下の手法を採ることができる。つまり、仮想コネクション及びそのVCIDは、今までこれを使用していたフローのパケットを送信する必要がなくなった場合でも、解放せずに(未使用のまま)残しておく。そして、この仮想コネクションのVCIDとフローIDの対応付けのみを、新たに定義するREMOVEメッセージを使うことにより解除する。
【0062】
REMOVEメッセージには、解放したいVCIDを記入する。このメッセージを受信すると、VCID PROPOSEメッセージに基づいて保管しておいたVCIDとフローIDの対応付けを解除するが、VCIDとATMコネクション(VPI/VCI)の対応関係はVCID管理表に残しておく。
【0063】
そして、新たなフローに対して専用VCを使用する必要が生じた場合には、VCID管理表にVCIDが残っている未使用のVCの中からVCを選択し、このVCIDと新たなフローIDとを含むメッセージをデフォルトVCで送信する。これにより、VCIDの交換手順を再度行うこと無く、ATMコネクションを再利用することができる。
【0064】
なお、ATMコネクションの解放およびREMOVEメッセージの送信は上流ノードAか下流ノードBのどちらから行なっても構わない。
以上述べた具体例1および2では、となり合うノードA、Bのうちパケットフローの転送に関する上流側ノード(ノードA)が主導でBLLI、VCID、フローIDのすべての通知を行なう場合を説明したが、これらは下流側ノードが主導で行なう場合も考えられる。またATMシグナリングによる専用VCの設定とフローID等の通知の順序を入れ換えることも可能である。以下にその例をいくつか示す。
【0065】
(具体例3)
図8では、まずATMシグナリングメッセージにBLLI=xを記入してVCを設定する。このVCの設定およびBLLIの指定は上流側から行なっても下流側から行なっても構わないが、ポイントマルチポイントコネクションの場合にはポイントマルチポイントコネクションのすべてのリーフノードに対して同一のBLLI値を利用することが望ましいため、上流側がBLLIの値を決定する方が望ましい。いづれにせよ、この時点では各ノードの相手ノードに対するVCID管理表のBLLI=xの値は他に利用されないようにロックされる。次に上流ノードAは下流ノードBに向けて、設定したVC(BLLI=x)とフローIDの対応を伝えるとともに固定的に使う識別子VCIDの値の割り当てをノードBに対して要求するメッセージを送信する(VCID REQUEST)。ノードBはこのVCに対して割り当てるVCIDの値を決定し、通知されたフローID、BLLIの値とともにノードAに通知する(VCID REQUEST ACK)。この時点でBLLI=xのロックは解除され、以降の手順ではVCID=cを用いてVCの識別をする。
【0066】
図9では、ATMシグナリングにBLLI=xを記入してVCを設定後(この時点で各ノードの相手ノードに対するBLLI=xをロック)、下流ノードBがVCID値cを決定し、BLLI=xとともに上流ノードAに通知している(VCID PROPOSE)。上流ノードAはそれを受信すると、そのVCに流したいフローに関する情報をフローIDとしてBLLI=X、VCID=cとともにノードBに通知する(VCID PROPOSE ACK)。この時点でBLLI=xのロックは解除され、以降の手順ではVCID=cを用いてVCの識別をする。
【0067】
図10では、上流ノードAがあるフローのための専用VCの設定を要求するメッセージを下流ノードBに送信し(VCID REQUEST)、それを受け付ける旨のメッセージをノードBがノードAに送信(VCID REQUEST ACK)したのちに、ATMシグナリングにより専用VC(BLLI=x)を設定する場合を示している。ここでは、BLLI=x、VCID=cを下流ノードBが決定してフローIDとともに上流ノードAに通知する場合を示しているが、これらのいづれか、あるいは両方をノードAが決定するケースも考えられる。つまり、ノードAがフローIDと決定したBLLIの値をノードBに通知し(VCID REQUEST)、ノードBがこれに応答して決定したVCIDの値をフローIDもしくはBLLIとともにノードAに通知する(VCID REQUEST ACK)か、もしくは、ノードAがフローIDと決定したVCIDの値をノードBに通知し(VCID PROPOSE)、ノードBがこれに応答して決定したBLLIの値をフローIDもしくはVCIDとともにノードAに通知する(VCID PROPOSE ACK)か、もしくは、ノードAがフローIDと決定したBLLI及びVCIDの値をノードBに通知する(VCID PROPOSE)かした後に、そのBLLIを指定してシグナリングを行いVCを設定する。いづれにしてもBLLI=x、VCID=cを決定し、相手ノードに通知した時点ではBLLIの値はこの送受信対の他のVCに利用されないようにロックし、ATMシグナリングによるVC設定が無事に行なわれた時点で、ロックを解除する。
【0068】
図11では、ノードA〜B間に張られたポイントポイントVCに新たなリーフノードCが追加される場合の他の実施形態を示している。ノードCからノードAへ送信されるマルチキャストへの参加を表すPIM JOINメッセージの中にBLLI=x、VCID=c、フローID=グループアドレスが記入される。この時点でBLLI=xの値がノードAおよびCのVCID管理部でロックされる。ノードAが次にATMシグナリング(BLLI=xを記入)によりリーフノードCの追加を行ない、それが終了した時点でBLLI=xのロックが解除される。なお、この追加されたリーフを維持するために定期的に下流ノードCから送られるPIM JOINには、少なくともフローIDが含まれる。すでに述べたように、マルチキャストの場合にはBLLIの値のロックは解除せず、そのままBLLIの値をVCIDとして用いる方法も考えられる。なお、PIM JOINメッセージにはフローIDだけを記入して、以後のATMシグナリングでBLLI=xをノードA、C間で共有し、その後のメッセージでBLLI=x、VCID=c、フローIDの対応を通知し合う方法も考えられるが、その場合の手順は図5に示したものと等価となる。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において種々変形して実施することができる。
【0069】
【発明の効果】
本発明によれば、共通の識別子をつける必要のあるVCにメッセージを流すこと無く、十分な大きさの共通の識別子をVCに付けることができる。これにより、十分な数のVCを同時に識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの例を示す図
【図2】本実施形態に係わるノード装置の構成例を示す図
【図3】VCID交換の際に送信側ノードで行われる手順を示すフローチャート
【図4】VCID交換の際に受信側ノードで行われる手順を示すフローチャート
【図5】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの別の例を示す図
【図6】VCID交換の際に送信側ノードで行われる別の手順を示すフローチャート
【図7】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの更に別の例を示す図
【図8】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの更に別の例を示す図
【図9】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの更に別の例を示す図
【図10】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの更に別の例を示す図
【図11】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの更に別の例を示す図
【符号の説明】
1…ノード
2…ATMスイッチ
3…ノード(CSR)
10…ATMインターフェイス部
20…VCIDメッセージ送受信部
30…ATMシグナリング部
40…VCID管理部
41…VCID管理表(送信VC用)
42…VCID管理表(受信VC用)
【発明の属する技術分野】
本発明は、仮想コネクション型ネットワークとのインターフェイスを有するノード装置及び該ノード装置間でメッセージを交換する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、ATM(Asynchronous Transfer Mode)ネットワーク同士を接続する高速ルータとしてCSR(Cell Switch Router)が提案されている。CSRは従来のIP(Internet Protocol)パケット単位の転送機能に加えて、ATMスイッチを内蔵することでセル単位の転送機能を有する。
【0003】
このセル転送機能を利用することで、IPサブネットの境界においてルータを経由する場合にも必要に応じてATMのメリットを最大限に生かした高スループット・低遅延の通信を実現することが可能となる。すなわち、CSRにより構成されるATMインタネットでは、ある通信に対しては経由する各CSRにおいて従来と同様にパケットを組み立て、宛先IPアドレスに基づくhop−by−hopのIP転送処理を行ない、またある通信に対しては経由する各CSRにおいて受信したセルのVPI/VCI参照のみによるセルベースの転送処理を行ない、可能な限り各パケットのIP転送処理を省く。
【0004】
ホップバイホップのパケットを転送するVC(仮想コネクション)は、デフォルトVCと呼び、セルベースの転送を行うVCは、専用VCと呼ぶことにする。セルベースの転送では、パケットの内容を参照することが出来ないので、特定のパケットフロー毎に異なる専用VCを使用することで、パケットの内容を参照すること無く、パケット転送を可能にする。
【0005】
セルベース転送では、パケットの内容を見ることができないので、どの専用VCにどの宛先のパケットを流すかを予め隣接ノード間で交換する必要がある。このメッセージに必要な、『どの専用VC』かを識別する識別子をVCIDと呼ぶことにする。VCIDは、専用VCの両端のノードで共通の識別子である必要がある。
【0006】
ATMでは、セルヘッダに記載される仮想コネクション識別子の値(VPI/VCI)は、その両端で一般的に異なる。そこで、これとは異なるVCIDという識別子を新たに作り、仮想コネクション識別子と共通の識別子の対応を取るための方法が必要である。
【0007】
両端で同一の識別子を持つ方法として、ATMシグナリングメッセージで同一の識別子を知らせる方法がある。例えば、BLLI(Broadband low layer information)などを共通の識別子(VCID)として用いて仮想コネクション識別子との対応を取ることは可能である。
【0008】
また、Flow Attribute NotificationProtocol(draft−rfced−info−nagami−00.txt,IETF Draft)で示されているように、専用VC(インバンド)に共通の識別子(VCID)を含むメッセージを流すことで仮想コネクション識別子と共通の識別子の対応を取るようにする方法もある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ATMシグナリングのメッセージで、仮想コネクション識別子と共通の識別子の対応を取る方法は、ATMシグナリング中で使用できる領域が小さいとき(例えば、BLLIフィールドでは、ユーザが使える領域が7bitしかない)、共通の識別子の領域が少なくなってしまう。このため、同時に使える専用VCの数が限られてしまう問題がある。
【0010】
一方、インバンドでメッセージを流す方法で、仮想コネクション識別子と共通の識別子の対応を取る方法では、CSRのようにセルベースの転送を行うノードでは、既にセルベースの転送を行っているVCに対して、メッセージパケットを送出することは難しい。この理由を、以下に述べる。
【0011】
まず、パケットをATMネットワークに送出する場合には、パケットをATMセル(48バイト)に分解する必要がある。ATMセルに分解する手段としていくつかあるが、一般的に、AAL5と呼ばれるものが使われている。この方式は、パケットをATMセル(48バイト)の大きさに分割し、メッセージの最後のATMセルにだけ、『パケットの最後』である印を付ける。受信ノードは、この方式で分割したパケットが連続して受信されれば、パケットの最後であるATMセルを認識し、ATMセルをパケットに組み立てることができる。しかし、分解したパケットに関係のないATMセルが途中に混じってしまうと、ATMセルからパケットに組み立てることは出来ない。
【0012】
ここで、CSRでセルベースの転送を行っているVCにVCIDを付けるためのパケットを挿入することは、セルベースの転送で転送されているパケットに属するATMセルの途中に、VCID交換のためのパケットのATMセルを交わらせることを意味する。このように、セルベースの転送を行っているVCに単純にメッセージパケットを流すことは、セルの混じりあいを引き起こしてしまうため、受信ノードでパケットに組み立てることが出来なくなる。
【0013】
既にセルベースの転送を行っているVCにVCID交換パケットを送出する必要は、例えば、マルチキャスト用の仮想コネクションの設定の際に生じる。つまり、既に設定されているマルチキャスト用仮想コネクションで参加者に対してセルベースの転送を行っている最中に、新たな参加者(ノード)のために新たなリーフをこの仮想コネクションに追加する場合、インバンドでメッセージを流す方法では、新たなノードへのメッセージパケットが既にセルベースの転送を行っているVCに送出されることになる。
【0014】
本発明は、以上の事情に鑑み、共通の識別子をつける必要のある仮想コネクションにインバンドでメッセージを流さずに仮想コネクションの両端のノードで識別子を共有でき、且つ十分な大きさの共通の識別子を仮想コネクションに付けることができる手法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るノード装置は、仮想コネクション型ネットワークとのインターフェースと、このインターフェースを介して仮想コネクションを設定する際に該仮想コネクションを隣接するノード装置との間で一時的に共通に認識するための第1の識別子(例えばBLLI)を含むメッセージ(例えばシグナリングメッセージ)を交換する第1のメッセージ交換手段と、この第1の識別子と前記仮想コネクションを前記隣接ノード装置との間で共通に認識するための第2の識別子(例えばVCID)との対応関係を管理する管理手段と、設定される前記仮想コネクションとは別の仮想コネクションで、前記第2の識別子を前記第1の識別子と対応可能なように含ませたメッセージ(例えばVCID PROPOSEやVCID REQUEST ACK)を送信または受信する第2のメッセージ交換手段とを具備する。
【0016】
前記管理手段は、前記第1のメッセージ交換手段により前記仮想コネクションが設定され且つ前記第2のメッセージ交換手段により前記第2の識別子が隣接ノード装置間で共有された後は、前記仮想コネクションを前記第2の識別子を用いて管理する。そして、前記第1の識別子は他の仮想コネクションの認識のために利用可能とすれば、各仮想コネクションがビット数の少ない第1の識別子を占有している期間を短くすることができ、隣接ノード間でより多くの仮想コネクションを設定・認識することができる。
【0017】
なお、設定された前記仮想コネクションに新たな枝を追加する可能性がある場合には、前記第1の識別子を他の仮想コネクションのために利用可能とせずに保持し続けるようにしても良い。
【0018】
前記第1の識別子を含むメッセージとして、データリンク層シグナリングメッセージを用い、前記第2の識別子を含むメッセージとして、ネットワーク層のメッセージを用いてもよい。
【0019】
上記のように設定・認識された仮想コネクションを特定のフローに属するパケットの送信専用に用いたい場合には、例えば以下の二通りの手法を採用可能である。
【0020】
一つの手法によれば、前記第2のメッセージ交換手段が、前記第2の識別子を含むメッセージ(VCID PROPOSEもしくはVCID REQUESTACK)内に、設定された仮想コネクションで送信すべきパケットのフローを識別する情報が記入されたものを送信もしくは受信する。
【0021】
もう一つの手法によれば、上記VCID PROPOSE等とは別に、設定された前記仮想コネクションで送信すべきパケットのフローを識別する情報を前記第1もしくは第2の識別子と対応可能なように含ませたメッセージを送信もしくは受信する。
【0022】
そして、前記第2の識別子及び前記フローの識別情報が隣接ノード装置間で共有された後、送信側ノードは、前記仮想コネクションで前記フローに属するパケットを送信し、受信側ノードは、前記仮想コネクションで受信されるパケットを前記フローに属するパケットであると解釈して処理(セルベースの転送、IP処理を一部省略した他ノードもしくはアプリケーションへの転送等)する。
【0023】
上記のように仮想コネクションを使用する場合に、第2の識別子の用い方として、例えば以下の二通りの手法が提供可能である。
一つは、前記フローに属するパケットを送信する必要がなくなった場合に、設定された前記仮想コネクションを解放すると共に、前記第2の識別子を他の仮想コネクションの認識のために利用可能とするものである。この場合は、新たなパケット送信が必要になると、仮想コネクションの設定、第1の識別子、第2の識別子の交換が再度繰り返される。
【0024】
もう一つは、前記フローに属するパケットを送信する必要がなくなった場合でも、設定された前記仮想コネクションは前記第2の識別子を持つものとして維持しておくものである。但し、前記フローの識別情報と前記第2の識別子との対応関係は、メッセージ交換により解除しておく。そして、新たに特定のフロー専用にある仮想コネクションを使用する必要が生じると、対応関係が解除された状態で維持されている仮想コネクションをそのフローに属するパケットの送信のために使用する。このためには、この仮想コネクションで新たに送信することになったパケットのフロー識別情報を前記第2の識別子と対応可能なように含ませたメッセージを新たに送信すればよい。
【0025】
本発明はまた、メッセージ交換方法の発明としても把握され、一つは、例えば、仮想コネクションを設定する際に、該仮想コネクションを隣接するノード装置との間で一時的に共通に認識するための第1の識別子を含むメッセージを交換し、設定された前記仮想コネクションとは別の仮想コネクションで、前記第1の識別子と前記仮想コネクションを前記隣接ノード装置との間で共通に認識するための第2の識別子とを対応付けるためのメッセージを送信もしくは受信することを特徴とする。さらに別のものは、設定しようとする仮想コネクションを隣接するノード装置との間で一時的に共通に認識するための第1の識別子と前記仮想コネクションを前記隣接ノード装置との間で共通に認識するための第2の識別子とを対応付けるためのメッセージを送信もしくは受信し、前記仮想コネクションを設定する際に、この第1の識別子を含むメッセージを交換することを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。
この実施の形態では、ATMネットワークに接続するノードについて説明する。しかし、この発明は、ATMネットワークに接続するノードのみでなく、仮想コネクション型ネットワークであり、仮想コネクション(以下、VCと呼ぶ)の両端で仮想コネクション識別子(ATMでは、VPI/VCI)が異なる場合は、同様に適用可能である。
【0027】
(具体例1)
はじめに、この発明の概要を説明する。ATMネットワークでは、一般的にVCの両端で仮想コネクション識別子(VPI/VCI)が異なる。このVCの両端で同一な識別子(以下、VCIDと呼ぶ)を持つ手順を図1を用いて説明する。図1では、ノードA(1)とノードB(1)がATMスイッチ(2)を介して接続されている。ここで、ノードAからノードBへVCを設定し、このVCの両端で同一のVCIDを持つ手順を以下で述べる。
【0028】
(I) ATMシグナリング(ATMの場合のデータリンク層シグナリング)の設定メッセージ中の情報エレメント(例えば、BLLI)で一時的な共通識別子をノードAからノードBに伝える。これにより、一時的な共通識別子(BLLI=x)と実際のセルヘッダに付与されるVCの識別子(VPI/VCI)の対応が取れる。具体的には、ノードAでは、BLLI=xとVPI=m,VCI=nの対応が取れ、ノードBでは、BLLI=xとVPI=y,VCI=zの対応が取れる。BLLIで渡される識別子を固定的な識別子として使わない理由は、この情報エレメント(BLLI)は、7bitの空間(128通り)しかないことである。そのため、固定的な識別子として割り当ててしまうと128本のVCしか認識できないことになる。そこでBLLIを一時的な識別子として使い、この後の手順で固定的な識別子(VCID)を割り当てる。
【0029】
(II) 新たに定義するメッセージ(VCID PROPOSE)に、(I)でやり取りした一時的な共通識別子(BLLI)と固定的に用いる両端で同一な識別子(VCID)を記入する。このメッセージをノードA,Bの間でデフォルトVC(識別子を付与しようとしている図示したVC以外のVC)で交換することによりBLLIとVCIDの対応が取れる。この対応と(I)での対応により、セルヘッダに付与されるVCの識別子(VPI/VCI)と固定的に用いる両端で同一な識別子(VCID)の対応が取れる。このVCID PROPOSEは、IP(ネットワーク層)レベルで処理されるものとする(ノード(1)はネットワーク層処理能力を持つホストかルータとする)ことが可能である。
【0030】
このように、新たに設定したVC(インバンド)にメッセージを流してVCIDを交換すること無く、VCIDを共有できるため、セルベースの転送をしているときに同じVCにメッセージを流す必要が生じるという問題が無くなる。
【0031】
以下で具体的な手順とノードの構成を説明する。まず、図2でノードの構成を説明する。
ATM インターフェイス部(10)は、VCIDメッセージ送受信部(20)及びATMシグナリング部(30)からのメッセージ、及びその他のデータパケットをATMネットワークへ送出する。この時メッセージ、パケットをATMセルに分解する処理を行う。また、ATMネットワークから受信したATMセルをメッセージもしくはデータパケットに組み立て、メッセージはVCIDメッセージ送受信部(20)もしくはATMシグナリング部(30)へ渡す。その他のデータパケットは図示しないIP処理部に渡す。この分解/組み立ての具体例としては、AAL処理,シグナリング用のSSCOP処理,IP処理がある。
【0032】
なお、ノードパケットに組み立てないセルベースの転送機能を持つものである場合は、全てのデータパケットが組み立てられてIP処理部に渡されるわけではなく、特定のフローに属するパケットはATMセルのまま再度ATMネットワークへ送出される。
【0033】
VCIDメッセージ送受信部(20)は、VCID管理部(40)からの指示に基づき、一時的な共通識別子(BLLI)とVCIDの対応を取るためのVCID PROPOSEメッセージ及びVCID PROPOSE ACKメッセージの送受信を行う。ATMインターフェイス部(10)にVCID PROPOSEメッセージもしくはVCID PROPOSE ACKメッセージを送信し、ATMインターフェイス部(10)からVCIDPROPOSEメッセージもしくはVCID PROPOSE ACKメッセージを受信する。
【0034】
ATMシグナリング部(30)は、VCID管理部(40)からATMコネクションの設定/解放を指示されると、ATMシグナリング用のメッセージをATMインターフェイス部(30)に送信する。また、ATMインターフェイス部(30)からATMシグナリング用のメッセージを受信する。これにより、ATMのVCを設定/解放することができる。
【0035】
VCID管理部(40)は、VCの識別子(VPI/VCI)とVCIDの対応を取る。ATMのVCを設定するためにATMシグナリング部(30)に指示し、VCIDを交換するためにVCIDメッセージ送信部(20)に指示する。これらの結果をVCID管理表(41,42)に記入する。
【0036】
次に、VCID管理部の動作を図3,4を使って説明する。図3がVCを設定するノード(以下、送信側ノードという)の動作であり、図4がVCを設定されるノード(以下、受信側ノードという)の動作である。メッセージの交換は、図1で示されているものと同様である。図1のノードAが送信側ノードであり、ノードBが受信側ノードである。
【0037】
送信側ノードがVCを設定するときには、図3で示すフローチャートに従って処理する。まず、VCID管理表(送信VC用)から相手アドレスBで使われていないBLLIの値を検索する。ここでは、BLLI=xが使われていなかったことにする(S101)。BLLIの値は、隣接ノード間で使うだけなので、ノードAとノードBの間でユニークであれば良い。また、この値が7bitであるとすると、同時には128本のVCを識別することができる。
【0038】
次に、VCID管理表(送信VC用)から使われていないVCIDを検索する。ここでは、VCID=cが使われていなかったとする(S102)。VCIDのビット数は任意である(BLLIのビット数より多い)。そのため、同時に必要なVCの数を考慮にいれてビット数を決定すれば良い。
【0039】
VCID管理表(送信VC用)に上記で決定したVCID=cとBLLI=xを登録する。また、下記のVCID PROPOSE ACKメッセージが返るまで、xの値のBLLIは使用されないようにするために、BLLIをロックする(S103)。また、VCID=cは、後述する仮想コネクションの解放までは、他の仮想コネクションには使用されないようにする。
【0040】
ATMシグナリング部(30)にBLLI=x,相手アドレスBを指定してVCを設定するように指示する(S104)。ATMシグナリングが成功してVCが設定されると、ATMネットワークから通知されたそのVCのVPI/VCIをVCID管理表(送信VC用)にBLLI=xと対応させて記録する。ここでは、VPI=m,VCI=nが設定されたとする(S105)。
【0041】
この後、BLLI=x,VCID=cを記入したVCID PROPOSEメッセージを、図示しないデフォルトVCで、相手アドレスのノード(ノードB)に送信する(S106)。このメッセージの応答であるVCID PROPOSE ACKメッセージを受信するとVCID管理表(送信VC用)のロックを解除する。ロックを解除することにより、一時的な共通識別子は解放され、再びBLLI=xを使用できるようになる(S107)。
【0042】
ここで設定したVCIDは、仮想コネクションが設定されている間はその共通識別子として使用され続け、仮想コネクションを解放したときにVCIDも解放される。
【0043】
次に、受信側ノードの手順を説明する(図4)。図4(a)に示すように、送信ノードからATMシグナリングを用いてVC設定要求を受信すると、そのメッセージ中のVPI/VCIとBLLIと相手アドレスをVCID管理表(受信VC用)に登録する(S201)。
【0044】
また、図4(b)に示すように、VCID PROPOSEメッセージを受信すると、そのメッセージに書かれたBLLI=xとVCID PROPOSEメッセージの送信ノード(A)をキーとしてVCID管理表を検索する。検索されたエントリにVCID PROPOSEメッセージに記入されているVCID=cを登録して(S202)、VCID PROPOSE ACKメッセージを返す(S203)。
【0045】
以上の動作により、送信ノードでは、VPI=m,VCI=n,VCID=cの対応が取れ、受信ノードでは、VPI=y,VCI=z,VCID=cの対応が取れる。これにより、同一のVCに共通の識別子VCID=cが割り当てられる。
【0046】
以下には、図5のようにノードAとノードBの間に設定されたコネクションに対して両者が共通のVCIDを持っているときに、ノードCをリーフとして追加したポイントマルチポイントコネクションを設定して、そのコネクションに対してVCIDを割り当てる(ノードAとノードCの間でVCIDを共有する)手順を説明する。
【0047】
ノードAは、ノードCをリーフとしたポイントマルチポイントVCを設定するときには、図6のフローチャートにしたがって動作する。まず、VCID管理表からリーフを追加するVPI=m,VCI=nを検索する。このエントリのBLLI=x,VCID=cを取り出し、BLLI=xをロックする。また、相手アドレスにノードCを登録する(S301)。
【0048】
ここでVCID管理表に記入されているリーフを追加したいVCのBLLI=xが、ノードA〜C間の他のVCに関するVCID割り当て手順に利用されていてロックされている可能性がある。この場合には、利用中のVCによるロックが解除されるまでリーフを追加したいVCに関するVCID割り当て処理を待つ必要がある。こうしたBLLI利用のぶつかりを避けるためには、ポイントマルチポイントVC(後からリーフを追加削除する可能性のあるVC)に関してはVCIDが割り当てられたあともBLLIのロックを解除しない(あるいはBLLIをそのままVCIDとして利用し続ける)方法が考えられる。
【0049】
他の方法として、新たなリーフノードCを追加する際に用いるBLLIの値を、最初にノードA〜B間でVCID割り当てをする際に用いた値と無関係に決定するという方法も考えられる。その場合には最初のノードA〜B間でVCを設定した際のVCID割当が終了するとBLLIの値のロックを解除すると同時にVCID管理表から削除することになる。
【0050】
ノードA−B間でのVCID共有が完了してBLLI=xのロックを解除する際にVCID管理表からBLLIの値を削除する場合は、S301ではエントリのBLLIの欄は空欄であるので、ノードA−C間でVCIDメッセージ交換をする際に新たに相手アドレスCで使われていないBLLIを検索して、VPI=m,VCI=nのエントリに相手アドレスCと共に登録し、この新たなBLLIを以下の手順で用いればよい。また、BLLI=xがVCID管理表に残っている場合も、これを使う前に相手アドレスCで使われていない値かどうかをチェックし、使われていれば別のBLLIを検索して登録する。
【0051】
また、このときのVCIDは、ノードA−B間でVCIDメッセージ交換をする場合に用いた値と同じでなくてもよい。S301でVCID=cを取り出す代わりに図3のS102と同様に使われていないVCIDを検索することにより、ノードA−B間と異なるVCIDと使うことが出来る。このときは、S301において、新しいVCIDをVCID管理表に登録する必要がある。
【0052】
ATMシグナリング部にBLLI=xと相手アドレス=Cを指定してリーフを追加する(S302)。リーフが設定されたことを認識すると、BLLI=x,VCID=cを記入したVCID PROPOSEメッセージを、図示しないノードA−C間のデフォルトVCで、相手アドレスのノード(ノードC)に送信する(S303)。このときのVCID=cは、これにより認識しようとするVCが同一のポイントマルチポイントコネクションであるので、ノードBとの間で共有されたVCIDと同じものである必要がある。そして、VCID PROPOSE ACKメッセージを受信するとVCID管理表のBLLI=xのロックを解除し、BLLI=xを他の仮想コネクション用に使用可能にする(S304)。
【0053】
ノードCは、図4のフローチャートに従って動作するので、上記で説明したノードBと同様の動作を行う。
この具体例で説明したメッセージは、新たに設定したVCではなく、デフォルトVCで送信する。これにより、図5でノードAがCSRのようなセルベースの転送機能を持ち、、ここで設定しているVCがセルベースの転送をするVCである場合に、新たに設定したVC(リーフを追加したポイントマルチポイントコネクション)にメッセージを流さずに、新たなノードとVCID交換をすることが可能になる。
【0054】
なお、図5では上流ノードAがBLLI=x、VCID=cの値を決定、通知する場合を示したが、下流ノードCが両方の値を決定して上流ノードAに通知する場合、上流ノードAがBLLI=xを下流ノードCに通知して下流ノードCが上流ノードAにVCID=cを通知する場合、下流ノードCがBLLI=xを上流ノードAに通知して上流ノードAが下流ノードCにVCID=cを通知する場合なども可能である。
【0055】
(具体例2)
この具体例では、具体例1の手法をCSRに適用した場合を説明する。特に、具体例1のVCID PROPOSEメッセージにCSR間で交換するフローIDの情報を記入することで、CSR間で交換すべきメッセージの数を減らすことを実現する。
【0056】
すなわち、CSRにおいては、そのVC(専用VC)にどのフローのパケットを流すかを示す情報を隣接ノード間で交換する必要がある。これは、具体例1のようにVCIDが隣接ノード間で共有された後、VCIDとフローIDとを含む別のメッセージをデフォルトVCで送信することでも実現できるが、VCID PROPOSEにフローIDをも含めてしまうことでも実現できる。
【0057】
まず、概要を説明する。図7のようにノードA(3)あるいはノードB(3)がCSRの場合を考える。CSRでは、VCの両端で共通の識別子(VCID)とそのVCに流すパケットのフローの識別子(フローIDと呼ぶことにする)の対応を交換する必要がある。この具体例では、具体例1で述べたVCの両端で共通の識別子を交換するメッセージの中にフローの識別子を記入することで、一つのメッセージでVCIDの交換とフローIDの交換の両方を行うことができる。
【0058】
CSR間でフローIDとVCIDの対応が行われると、送信側でそのVCIDが付いているVCにフローIDで規定されたパケットのみを流す。受信側では、VCIDが付いているVCから流れてきたパケットは、フローIDで規定されたパケットであることが分かる。つまり、パケットの中身を見ること無く、宛先等のフロー情報が分かる。したがって、例えばセルベースの転送を行うことができる。
【0059】
図7では、具体例1の図1と同じように、ノードAとノードBがATMスイッチを介して接続されている。まず、ATMシグナリングメッセージにBLLI=xを記入してVCを設定する。その後、具体例1では、VCID PROPOSEでBLLIとVCIDの2つの情報を運んでいた。ここでは、このメッセージにフローIDを含めることで、VCIDとVPI/VCIとの対応を取ると同時に、VCIDとフローIDの対応も取れる。このように新たに定義したVCIDPROPOSEにフローIDを入れることで、交換するメッセージの数を減らすことができる。
【0060】
このメッセージ交換により対応づけられたVCIDとフローIDは、ATMコネクションを解放することにより対応が解除される。ATMコネクションの解放は、そのフローに対する専用VCを維持しておく必要がなくなったと判断したときに行ってもよいし、隣接ノード間に設定しておく未使用の専用VCの数が一定数を越えた場合に行ってもよい。ATMコネクションを解放した場合は、VCIDも解放されるので、次にATMコネクションを設定したときに、上記と同じ手順を行う。
【0061】
ここで、ATMコネクションの設定回数を減らしたい場合には、以下の手法を採ることができる。つまり、仮想コネクション及びそのVCIDは、今までこれを使用していたフローのパケットを送信する必要がなくなった場合でも、解放せずに(未使用のまま)残しておく。そして、この仮想コネクションのVCIDとフローIDの対応付けのみを、新たに定義するREMOVEメッセージを使うことにより解除する。
【0062】
REMOVEメッセージには、解放したいVCIDを記入する。このメッセージを受信すると、VCID PROPOSEメッセージに基づいて保管しておいたVCIDとフローIDの対応付けを解除するが、VCIDとATMコネクション(VPI/VCI)の対応関係はVCID管理表に残しておく。
【0063】
そして、新たなフローに対して専用VCを使用する必要が生じた場合には、VCID管理表にVCIDが残っている未使用のVCの中からVCを選択し、このVCIDと新たなフローIDとを含むメッセージをデフォルトVCで送信する。これにより、VCIDの交換手順を再度行うこと無く、ATMコネクションを再利用することができる。
【0064】
なお、ATMコネクションの解放およびREMOVEメッセージの送信は上流ノードAか下流ノードBのどちらから行なっても構わない。
以上述べた具体例1および2では、となり合うノードA、Bのうちパケットフローの転送に関する上流側ノード(ノードA)が主導でBLLI、VCID、フローIDのすべての通知を行なう場合を説明したが、これらは下流側ノードが主導で行なう場合も考えられる。またATMシグナリングによる専用VCの設定とフローID等の通知の順序を入れ換えることも可能である。以下にその例をいくつか示す。
【0065】
(具体例3)
図8では、まずATMシグナリングメッセージにBLLI=xを記入してVCを設定する。このVCの設定およびBLLIの指定は上流側から行なっても下流側から行なっても構わないが、ポイントマルチポイントコネクションの場合にはポイントマルチポイントコネクションのすべてのリーフノードに対して同一のBLLI値を利用することが望ましいため、上流側がBLLIの値を決定する方が望ましい。いづれにせよ、この時点では各ノードの相手ノードに対するVCID管理表のBLLI=xの値は他に利用されないようにロックされる。次に上流ノードAは下流ノードBに向けて、設定したVC(BLLI=x)とフローIDの対応を伝えるとともに固定的に使う識別子VCIDの値の割り当てをノードBに対して要求するメッセージを送信する(VCID REQUEST)。ノードBはこのVCに対して割り当てるVCIDの値を決定し、通知されたフローID、BLLIの値とともにノードAに通知する(VCID REQUEST ACK)。この時点でBLLI=xのロックは解除され、以降の手順ではVCID=cを用いてVCの識別をする。
【0066】
図9では、ATMシグナリングにBLLI=xを記入してVCを設定後(この時点で各ノードの相手ノードに対するBLLI=xをロック)、下流ノードBがVCID値cを決定し、BLLI=xとともに上流ノードAに通知している(VCID PROPOSE)。上流ノードAはそれを受信すると、そのVCに流したいフローに関する情報をフローIDとしてBLLI=X、VCID=cとともにノードBに通知する(VCID PROPOSE ACK)。この時点でBLLI=xのロックは解除され、以降の手順ではVCID=cを用いてVCの識別をする。
【0067】
図10では、上流ノードAがあるフローのための専用VCの設定を要求するメッセージを下流ノードBに送信し(VCID REQUEST)、それを受け付ける旨のメッセージをノードBがノードAに送信(VCID REQUEST ACK)したのちに、ATMシグナリングにより専用VC(BLLI=x)を設定する場合を示している。ここでは、BLLI=x、VCID=cを下流ノードBが決定してフローIDとともに上流ノードAに通知する場合を示しているが、これらのいづれか、あるいは両方をノードAが決定するケースも考えられる。つまり、ノードAがフローIDと決定したBLLIの値をノードBに通知し(VCID REQUEST)、ノードBがこれに応答して決定したVCIDの値をフローIDもしくはBLLIとともにノードAに通知する(VCID REQUEST ACK)か、もしくは、ノードAがフローIDと決定したVCIDの値をノードBに通知し(VCID PROPOSE)、ノードBがこれに応答して決定したBLLIの値をフローIDもしくはVCIDとともにノードAに通知する(VCID PROPOSE ACK)か、もしくは、ノードAがフローIDと決定したBLLI及びVCIDの値をノードBに通知する(VCID PROPOSE)かした後に、そのBLLIを指定してシグナリングを行いVCを設定する。いづれにしてもBLLI=x、VCID=cを決定し、相手ノードに通知した時点ではBLLIの値はこの送受信対の他のVCに利用されないようにロックし、ATMシグナリングによるVC設定が無事に行なわれた時点で、ロックを解除する。
【0068】
図11では、ノードA〜B間に張られたポイントポイントVCに新たなリーフノードCが追加される場合の他の実施形態を示している。ノードCからノードAへ送信されるマルチキャストへの参加を表すPIM JOINメッセージの中にBLLI=x、VCID=c、フローID=グループアドレスが記入される。この時点でBLLI=xの値がノードAおよびCのVCID管理部でロックされる。ノードAが次にATMシグナリング(BLLI=xを記入)によりリーフノードCの追加を行ない、それが終了した時点でBLLI=xのロックが解除される。なお、この追加されたリーフを維持するために定期的に下流ノードCから送られるPIM JOINには、少なくともフローIDが含まれる。すでに述べたように、マルチキャストの場合にはBLLIの値のロックは解除せず、そのままBLLIの値をVCIDとして用いる方法も考えられる。なお、PIM JOINメッセージにはフローIDだけを記入して、以後のATMシグナリングでBLLI=xをノードA、C間で共有し、その後のメッセージでBLLI=x、VCID=c、フローIDの対応を通知し合う方法も考えられるが、その場合の手順は図5に示したものと等価となる。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において種々変形して実施することができる。
【0069】
【発明の効果】
本発明によれば、共通の識別子をつける必要のあるVCにメッセージを流すこと無く、十分な大きさの共通の識別子をVCに付けることができる。これにより、十分な数のVCを同時に識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの例を示す図
【図2】本実施形態に係わるノード装置の構成例を示す図
【図3】VCID交換の際に送信側ノードで行われる手順を示すフローチャート
【図4】VCID交換の際に受信側ノードで行われる手順を示すフローチャート
【図5】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの別の例を示す図
【図6】VCID交換の際に送信側ノードで行われる別の手順を示すフローチャート
【図7】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの更に別の例を示す図
【図8】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの更に別の例を示す図
【図9】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの更に別の例を示す図
【図10】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの更に別の例を示す図
【図11】本実施形態が適用されるネットワーク構成とメッセージの更に別の例を示す図
【符号の説明】
1…ノード
2…ATMスイッチ
3…ノード(CSR)
10…ATMインターフェイス部
20…VCIDメッセージ送受信部
30…ATMシグナリング部
40…VCID管理部
41…VCID管理表(送信VC用)
42…VCID管理表(受信VC用)
Claims (11)
- 仮想コネクション型ネットワークとのインターフェースと、
このインターフェースを介して仮想コネクションを設定する際に該仮想コネクションを隣接するノード装置との間で一時的に共通に認識するための第1の識別子を含むメッセージを交換する第1のメッセージ交換手段と、
この第1の識別子と前記仮想コネクションを前記隣接ノード装置との間で共通に認識するための第2の識別子との対応関係を管理する管理手段と、
設定される前記仮想コネクションとは別の仮想コネクションで、前記第2の識別子を前記第1の識別子と対応可能なように含ませたメッセージを送信もしくは受信する第2のメッセージ交換手段とを具備することを特徴とするノード装置。 - 前記管理手段は、前記第1のメッセージ交換手段により前記仮想コネクションが設定され、かつ前記第2のメッセージ交換手段により前記第2の識別子が前記隣接ノード装置との間で共有された後は、前記仮想コネクションを前記第2の識別子を用いて管理し、前記第1の識別子は他の仮想コネクションの認識のために利用可能とする手段を更に含むことを特徴とする請求項1記載のノード装置。
- 前記第1の識別子を含むメッセージは、データリンク層シグナリングメッセージであり、
前記第2の識別子を含むメッセージは、ネットワーク層のメッセージであることを特徴とする請求項1記載のノード装置。 - 前記第2のメッセージ交換手段は、設定された前記仮想コネクションで送信すべきパケットのフローを識別する情報を前記第2の識別子を含むメッセージにより送信もしくは受信する手段を更に含むことを特徴とする請求項1記載のノード装置。
- 設定された前記仮想コネクションで送信すべきパケットのフローを識別する情報を前記第1もしくは第2の識別子と対応可能なように含ませたメッセージを送信もしくは受信する手段を更に具備することを特徴とする請求項1記載のノード装置。
- 前記第2の識別子及び前記フローの識別情報が前記隣接ノード装置との間で共有された後、前記仮想コネクションで前記フローに属するパケットを送信する手段を更に具備することを特徴とする請求項4または5記載のノード装置。
- 前記フローに属するパケットを送信する必要がなくなった場合に、設定された前記仮想コネクションを解放すると共に、前記第2の識別子を他の仮想コネクションの認識のために利用可能とする手段を更に具備することを特徴とする請求項4または5記載のノード装置。
- 前記フローに属するパケットを送信する必要がなくなった場合に、設定された前記仮想コネクションは維持したまま、前記フローの識別情報と前記第2の識別子との対応関係を解除するメッセージを送信もしくは受信する手段と、
この対応関係の解除された仮想コネクションを他のフローに属するパケットの送信のために使用可能とする手段とを更に具備することを特徴とする請求項4または5記載のノード装置。 - 前記仮想コネクションで受信されるパケットを前記フローに属するパケットであると解釈して処理する手段を更に具備することを特徴とする請求項4または5記載のノード装置。
- 前記管理手段は、設定された前記仮想コネクションに新たな枝を追加する可能性がある場合には前記第1の識別子を他の仮想コネクションのために利用可能とせずに保持し続ける手段を更に含むことを特徴とする請求項1記載のノード装置。
- 仮想コネクションを設定する際に、該仮想コネクションを隣接するノード装置との間で一時的に共通に認識するための第1の識別子を含むメッセージを交換し、
設定された前記仮想コネクションとは別の仮想コネクションで、前記第1の識別子と前記仮想コネクションを前記隣接ノード装置との間で共通に認識するための第2の識別子とを対応付けるためのメッセージを送信もしくは受信することを特徴とするメッセージ交換方法。
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