JP3620719B2 - データ交換装置におけるルーティング処理システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：仮想専用網）機能を有するデータ交換装置におけるルーティング処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＰＮ機能を有した高速データ交換装置においては、グローバルネットワークのルーティングテーブルおよび各々のＶＰＮルーティングテーブルはダイナミック／スタティックルーティングプロトコルによって作成される。
【０００３】
図８は、従来のＶＰＮ機能を有した高速データ交換装置を示すブロック図である。高速データ交換装置は、装置管理およびルーティングテーブル作成処理を行うデータ装置管理カード４１と、パケット送受信処理および経路検索処理を行う回線カード（１１，２１）と、各々のカードを接続するスイッチ（ＳＷ）６１から構成されている。回線カード（１１，２１）側には経路検索部（１４，２４）があり、経路検索処理は回線カード（１１，２１）において行われる。
【０００４】
経路検索処理に使用されるルーティングテーブルは、データ装置管理カード４１において、グローバルネットワーク上で動作するＲｏｕｔｉｎｇ ＡＰＬ（ルーティングプロトコル）４４及びＶＰＮネットワーク上で動作するＲｏｕｔｉｎｇ ＡＰＬ（ルーティングプロトコル）４４を用いることにより、グローバルネットワークおよびＶＰＮネットワーク毎にルーティングテーブル４３が作成される。
【０００５】
そして経路検索部テーブル作成部４８において各回線カード（１１，２１）の経路検索部（１４，２４）に設定するテーブルが作成され、各回線カード（１１，２１）に一括設定される。
【０００６】
このように従来のシステムでは、回線カード（１１，２１）の経路検索部（１４，２４）に設定するテーブルには、グローバルネットワークおよびＶＰＮネットワークにおける全てのルーティングテーブル情報が設定され、また、データ装置管理カード４１は、グローバルネットワーク上で動作するＲｏｕｔｉｎｇ プロトコルアプリケーション及びＶＰＮネットワーク上で動作するＲｏｕｔｉｎｇ プロトコルアプリケーションの全てを収容し、Ｒｏｕｔｉｎｇ ＡＰＬ（ルーティングプロトコル）４４を動作させるシステム構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来システムでは、各回線カードの経路検索部に設定するテーブルは、グローバルネットワークおよびＶＰＮネットワークにおける全ての情報を設定する必要があり、また、データ装置管理カードが全てのＲｏｕｔｉｎｇ プロトコルアプリケーションを動作させる必要がある。
【０００８】
そのため、ＶＰＮネットワークが増加する毎に経路検索部で管理すべきルーティングテーブルが増え、回線カード側に備える経路検索部のテーブルの規模をＶＰＮサービスが増える毎に増大させなければならないという問題がある。
【０００９】
また、従来技術では、ＶＰＮネットワークが増加してもＲｏｕｔｉｎｇ プロトコルアプリケーションはデータ装置管理カードのみで動作する構成となっているために、ＶＰＮサービスが増加すればするほど、データ装置管理カードのＣＰＵにかかる負荷が大きくなるという問題がある。
【００１０】
また、従来技術では、グローバル／ＶＰＮネットワークで得た経路情報が同一処理部にあるために経路テーブルが増大し、その結果、経路を検索する処理能力が低くなる場合がある。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、ルーティングテーブルの分散化を図るとともに、検索処理にかかる負荷を低減させて、検索処理の高速化を可能とする手段を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）機能を有するデータ交換装置において、ルーティングパケット送受信処理、ルーティング制御処理、経路作成処理および経路検索処理を分散可能な構成としたことを特徴とする。
【００１３】
具体的には、本発明のＶＰＮ機能を有するデータ交換装置では、データ装置管理カード以外に、ＶＰＮネットワーク上で動作するルーティングプロトコルアプリケーションを収容し、このルーティングプロトコルアプリケーションによって得られたＲｏｕｔｉｎｇテーブル情報を管理するＶＰＮ管理カードを設けることを特徴とする。
【００１４】
また、データ装置管理カードは、グローバルネットワーク上で動作するＲｏｕｔｉｎｇ プロトコルアプリケーションとＶＰＮネットワーク上で動作するＲｏｕｔｉｎｇ プロトコルアプリケーションの両方を収容し、Ｒｏｕｔｉｎｇ プロトコルアプリケーションによって得られたＲｏｕｔｉｎｇテーブルの情報を管理する。データ装置管理カードにおいてもＶＰＮネットワークを動作させるのは、データ装置管理カードだけでもＶＰＮサービスを動作可能にするためである。
【００１５】
本発明によれば、ＶＰＮネットワークサービスが増設されても、それに伴ってＶＰＮ管理カードを増設することができるので、ＶＰＮネットワークの増加に対して柔軟に対応することができるとともに、データ装置管理カードの負担を軽減することができる。
【００１６】
さらに本発明は、各回線カードにおいて、カードで保有するＶＰＮネットワーク用ルーティングテーブルおよびグローバルネットワーク用ルーティングテーブルを、それぞれ回線カードでコンフィグレーションされているＶＰＮネットワークおよびグローバルネットワークのみをテーブル情報として保持することを特徴とする。
【００１７】
従って本発明では、必要最小限のテーブル情報だけを回線カードで保有するため、回線カード内のメモリを有効活用できるとともに、検索ヒット率をあげることを可能にする。さらに各回線カードにおけるテーブル検索のためのＣＰＵ負荷を軽減することを可能にする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示すＶＰＮ機能を有するデータ交換装置のブロック図である。
【００１９】
本実施形態のＶＰＮ機能を有した高速データ交換装置は、装置管理およびルーティングテーブル作成処理を行うデータ装置管理カード４１と、ＶＰＮネットワークサービス処理機能を有するＶＰＮ管理カード５１と、パケット送受信処理および経路検索処理を行う回線カード（１１，２１）と、各々のカードを接続するスイッチ（ＳＷ）６１から構成されている。
【００２０】
データ装置管理カード４１およびＶＰＮ管理カード５１は、ルーティングプロトコルを動作させるＲｏｕｔｉｎｇ ＡＰＬ（４４、５４）と、そのルーティングプロトコルによって得られたテーブル情報を収集するＲｏｕｔｉｎｇ Ｔａｂｌｅ（４３、５３）と、回線カード（１１，２１）の経路検索部（１４，２４）に対して設定するテーブルを作成する回線部経路テーブル（４２、５２）と、何処の回線カードにどのＶＰＮサービスが運用されているかを管理するＶＰＮ管理部（４５，５５）を含んでいる。
【００２１】
また、回線カード（１１，２１）は、ＳＷ６１との通信を行うＳＷ処理部（１５，２５）と、回線カードの受信を行う入力部（１２，２２）と、回線カードから送信を行う出力部（１３，２３）と、データ装置管理カード４１やＶＰＮ管理カード５１で作成されたテーブルを用いて経路を検索する経路検索部（１４，２４）と、管理カードの何処のスロットにどのＶＰＮサービス処理が割り振られているかを管理するＶＰＮテーブル管理部（１６，２６）を含んでいる。
【００２２】
経路検索部（１４，２４）は、回線カード（１１，２１）に収容しているインターフェース上で動作するＶＰＮサービスおよびグローバルネットワークの経路検索テーブルを保有している。よって、自回線カード（１１，２１）に提供されていないＶＰＮサービス機能、もしくはグローバル情報に関する経路検索テーブルについては管理しない。
【００２３】
ＶＰＮテーブル管理部（１６，２６）は、必要なＶＰＮサービス機能のテーブルが、データ管理装置カード４１あるいはＶＰＮ管理カード５１のいずれにあるかを管理し、自装置宛のパケットを受信したときに、データ装置管理カード４１かＶＰＮ管理カード５１かを判断するときに使用される。このＶＰＮ管理カード５１は、ＶＰＮサービス機能の増加に対応するため、スケーラビリティに増設可能である。
【００２４】
データ装置管理カード４１とＶＰＮ管理カード５１に含まれているＶＰＮサービスに関するルーティングの情報は、ＶＰＮサービス毎に保有する。ＶＰＮ管理部（４５，５５）は、どの回線カードに何のＶＰＮ経路テーブルを設定したかを管理し、回線カードからの要求およびコンフィグレーションによって追加要求および削除要求があれば、テーブル変更処理依頼を回線部経路テーブル処理部（４２、５２）に指示する。
【００２５】
回線部経路テーブル処理部（４２，５２）は、Ｒｏｕｔｉｎｇ ＡＰＬ（４４，５４）によって作成された、Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｔａｂｌｅ（４３，５３）を用い、回線カードへ設定するテーブルを再作成する（アルゴリズムを用い、最適テーブルに変更する）。また、ＶＰＮ管理部（４５，５５）よりテーブル追加／削除要求を受信すると必要な回線カードにテーブルを設定する。
【００２６】
図３〜図５は、本実施形態の処理シーケンスを示すフローチャートである。以下、図１及び図３〜図５を参照して本実施形態の全体動作について詳細に説明する。
【００２７】
例えば高速データ交換装置の回線カード１１がパケットを受信する（ａ１）と、経路検索部１４は、あらかじめ設定してあるＶＰＮ情報（インターフェース登録など）より、受け取ったパケットがＶＰＮであるかどうかを判断する（ａ２）。
【００２８】
受け取ったパケットがグローバルネットワーク上の情報であれば、グローバルネットワークのテーブルを検索する（ａ３）。一方、受け取ったパケットがＶＰＮ情報であれば、どこのＶＰＮサービス情報なのかを判断し（ａ４）、ＶＰＮ＝ａであれば、ＶＰＮ＝ａ用の経路検索テーブルによる検索処理に移行する（ａ５）。
【００２９】
もし、この回線カード上のＶＰＮ情報の中に対応する経路検索テーブルが存在しない場合は、ＶＰＮテーブル管理部１６へ送信され（ａ８）、ここで、受け取ったＶＰＮ情報から該当する経路検索テーブルを管理している管理カードを検索し、（例えば、図６を参照すると、ＶＰＮ＝ｃであれば、スロット２（ＶＰＮ管理カード）となる。）ＳＷ６１を経由して（ａ２０）、検索したＶＰＮ管理カード５１かデータ装置管理カード４１へ送信する（ａ２１）。
【００３０】
ＶＰＮ＝ａ用の経路検索テーブルを用いて検索（ａ１０）を行い、ヒットしなければ、ＶＰＮテーブル管理部１６へ送信され、前記したようにＶＰＮ情報から検索し（ａ１２）、ＳＷ６１経由（ａ２０）でＶＰＮ管理カード５１かデータ装置管理カード４１へ送信する（ａ２１）。
【００３１】
ＶＰＮ＝ａ用の経路検索テーブルを用いた検索がヒットすれば、次に自装置宛かどうかを判断し（ａ１１）、自装置宛であれば、ＶＰＮテーブル管理部１６を参照し（ａ１３）、ＳＷ６１を経由（ａ１４）して、該当するＶＰＮ管理カードかデータ装置管理カードへ送信され（ａ１６）、パケット処理される（ａ１９）。自装置宛で無ければ、ＳＷ６１を経由して（ａ１５）出力側の回線カードへ送信し（ａ１７）、パケットを送信する（ａ１８）。
【００３２】
回線カード１１にＶＰＮ情報のテーブルが存在しないとき、もしくは、テーブル検索を行って経路が存在しないときは、ＳＷ６１経由（ａ２０）でＶＰＮ管理カード５１かデータ装置管理カード４１へ送信され（ａ２１）、ＶＰＮ管理カード５１かデータ装置管理カード４１内にあるＲｏｕｔｉｎｇ Ｔａｂｌｅ検索を行う（ａ２２）。
【００３３】
検索の結果、ヒットしなければＩＣＭＰパケット（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ｕｎｒｅａｃｈａｂｌｅ）処理が行われる（ａ２３）。一方、検索ヒットすれば、ＳＷ６１を経由して（ａ２５）出力側の回線カードへ送信し（ａ２６）、パケット送信する（ａ２７）。
【００３４】
また、管理カードは、検索ヒットしたパケット情報のＶＰＮ情報から、図７の管理テーブルを確認し、もし入力側の回線カードのＶＰＮネットワークかグローバルネットワーク経路検索情報が不足しているようであれば、管理テーブルを更新し、経路検索テーブルを入力側の回線カードの経路検索部へＳＷ経由で設定し、該当回線カードの経路検索テーブルを再構築する（ａ２８）。
【００３５】
図２は、本発明におけるＲｏｕｔｉｎｇテーブルの概略図を示しており、Ｎ個の回線カード（１１，２１，・・・，３１）では、各回線カードで保有するグローバルネットワーク用ルーティングテーブルおよびＶＰＮネットワーク用ルーティングテーブルとして、それぞれ回線カードでコンフィグレーションされているＶＰＮネットワークおよびグローバルネットワークのみをテーブル（１７，２７，３７）情報として保持している。
【００３６】
データ装置管理カード４１及びＭ個のＶＰＮ管理カード５１では、ＶＰＮサービス毎にコンフィグレーションされたＲｏｕｔｉｎｇ ＡＰＬ（４４，５４）（ルーティングプロトコル）がＶＰＮサービス毎に動作する。そしてこのＲｏｕｔｉｎｇ ＡＰＬ（４４，５４）によって得られた経路情報をＶＰＮサービス毎にＲｏｕｔｉｎｇ Ｔａｂｌｅ（４３，５３）として管理する。
【００３７】
次に、図２を用いてテーブル構築手段の一例について説明する。
【００３８】
データ装置管理カード４１で得られた経路情報はＴａｂｌｅ▲１▼とＴａｂｌｅ▲２▼であり、ＶＰＮ管理カード５１で得られた経路情報はＴａｂｌｅ▲３▼とＴａｂｌｅ▲４▼である。データ装置管理カード４１およびＶＰＮ管理カード５１において、Ｔａｂｌｅ管理は、得られた情報のみである。Ｔａｂｌｅ▲１▼は、グローバルネットワーク情報であり、Ｔａｂｌｅ▲２▼から▲４▼は、異なるＶＰＮネットワークから得られた情報である。
【００３９】
回線カード１（１１）は、グローバルネットワーク情報（Ｔａｂｌｅ▲１▼）とＶＰＮネットワーク情報（Ｔａｂｌｅ▲３▼）があればパケット転送処理が可能であるような構成と仮定すると、回線カードの経路情報Ｔａｂｌｅは、Ｔａｂｌｅ▲１▼とＴａｂｌｅ▲３▼のみ設定すればよい。従って、データ装置管理カード４１からＴａｂｌｅ▲１▼を設定し、ＶＰＮ管理カード５１からはＴａｂｌｅ▲３▼のみを設定することになる。
【００４０】
また、他の回線カード（２１〜３１）も同様に、必要なＴａｂｌｅのみを設定する。これにより、回線カード側のメモリの節約ができ、また、検索Ｔａｂｌｅがむやみに大きくなることもないので、経路検索処理遅延を抑えることが出来、経路検索処理の高速化が可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明では、パケット転送に必要不可欠な経路情報だけを回線カードにより管理するため、ＶＰＮ機能を有した高速データ交換装置において経路検索処理を高めることができる。
【００４２】
また、不要なＶＰＮ経路情報を回線カードで管理していないため、回線カードのメモリを節約することができる。
【００４３】
また、ＶＰＮ機能専用のカードを設けているので、カード増設によって対処できるため、ＶＰＮサービスの増設を容易に実現できる。
【００４４】
さらに、ＶＰＮ機能専用カードを設けることによりＶＰＮサービスが増加した場合でも分散処理ができるため、装置を管理している部分の処理負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるＶＰＮ機能を有した高速データ交換装置のブロック図である。
【図２】本発明における経路検索テーブルを構築する手段の概念図である。
【図３】本実施例の動作の流れを示す処理シーケンス図である。
【図４】本実施例の動作の流れを示す処理シーケンス図である。
【図５】本実施例の動作の流れを示す処理シーケンス図である。
【図６】回線カード内のＶＰＮテーブル管理部で管理しているテーブル例を示す図である。
【図７】ＶＰＮ管理部で管理しているテーブル例を示す図である。
【図８】従来のＶＰＮ機能を有した高速データ交換装置のブロック図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１ 回線カード
１２，２２ 入力部
１３，２３ 出力部
１４，２４ 経路検索部
１５，２５ ＳＷ処理部
１６，２６，３６ ＶＰＮテーブル管理部
１７，２７，３７，４６，４７，５６，５７ テーブル
４１ データ装置管理カード
４２，５２ 回線路経路テーブル処理部
４３，５３ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｔａｂｌｅ
４４，５４ Ｒｏｕｔｉｎｇ ＡＰＬ
４５，５５ ＶＰＮ管理部
４８ 経路検索部テーブル作成部
６１ スイッチ（ＳＷ）

Claims (4)

1. 装置管理と、グローバルネットワーク上で動作するRouting プロトコルアプリケーション及びＶＰＮネットワーク上で動作するRouting プロトコルアプリケーションの両方を収容し、Routing プロトコルアプリケーションによって得られたRoutingテーブルの情報を管理するデータ装置管理カードと、パケット送受信処理および経路検索処理を行う複数の回線カードと、前記複数の回線カード間の接続制御を行うスイッチを備えたＶＰＮ機能を有するデータ交換装置において、
   前記データ装置管理カードには収容されていない前記ＶＰＮネットワーク上で動作するRouting プロトコルアプリケーションを収容し、前記ＶＰＮネットワークのルーティングテーブル作成を分散して処理する少なくとも一つのＶＰＮ管理カードを備えたことを特徴とするデータ交換装置におけるルーティング処理システム。
2. 前記ＶＰＮ管理カードは、ＶＰＮネットワークサービスの増設に伴って増設可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデータ交換装置におけるルーティング処理システム。
3. 前記データ装置管理カードおよび前記ＶＰＮ管理カードは、前記Ｒｏｕｔｉｎｇ プロトコルアプリケーションによって作成された、Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｔａｂｌｅを用いて、回線カードへ設定するテーブルを再作成する回線部経路テーブル処理部と、どの回線カードに何のＶＰＮ経路テーブルを設定したかを管理するとともに前記回線カードからの要求およびコンフィグレーションによる追加要求または削除要求を受けてテーブル変更処理依頼を前記回線部経路テーブル処理部に指示するＶＰＮ管理部とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のデータ交換装置におけるルーティング処理システム。
4. 前記回線カードは、前記スイッチとの通信を行うＳＷ処理部と、パケットの送受信を行う入出力部と、前記データ装置管理カードあるいは前記ＶＰＮ管理カードで作成されたテーブルを用いて経路を検索する経路検索部と、管理カードの何処のスロットにどのＶＰＮサービス処理が割り振られているかを管理するＶＰＮテーブル管理部を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のデータ交換装置におけるルーティング処理システム。

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