JP3806082B2 - 動的経路制御方法および動的経路制御装置 - Google Patents
動的経路制御方法および動的経路制御装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケットの転送サービスを行うパケット転送ネットワークに係り、特にユーザー間のトラフィックを効率的に経路制御する動的経路制御方法および動的経路制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ウェブ（Web ）に代表される、従来のクライアントサーバー型のアプリケーションでは、都市部に密集したサーバーからの一極集中型のトラフィックが主であった。しかし、近年のＰ２Ｐ（Peer to Peer）技術に代表される新しいアプリケーションの進歩に伴って、クライアント間で直接データを交換する分散型のトラフィックが増加してきた。これに伴って、トラフィックを効率的に転送するために求められるネットワークの接続形態（トポロジ）も変化しつつある。
【０００３】
従来のクライアントサーバー型のアプリケーションで扱われるトラフィックに関しては、都市部に設置されたサーバーを中心としたスター型のトポロジが効率的であった。しかし、Ｐ２Ｐ型のアプリケーションで扱われるトラフィックに関しては、スター型トポロジでは効率が悪い。なぜなら、地理的に非常に近い端末同士の通信であっても、その間の通信が必ずスターの中心に位置する接続点を経由しなければならないからである。
【０００４】
現在の地域系キャリア（通信事業者）においては、エンドユーザーとインターネットサービスプロバイダ（ISP ）とを接続するサービス（接続サービス）を提供している（例えば、非特許文献１参照）。このような接続サービスを利用しているユーザーＡとユーザーＢとの通信を考える。ユーザーＡはプロバイダＡに加入し、ユーザーＢはプロバイダＢに加入しているとすると、現在の接続サービスおよびインターネットのネットワーク構成では、ユーザーＡとユーザーＢとの間の一般的な通信経路は、ユーザーＡ→接続サービス網→プロバイダＡの中継網→相互接続点→プロバイダＢの中継網→接続サービス網→ユーザーＢとなる。
【０００５】
この通信経路が意味することは、例えば地理的に隣接したユーザーＡとユーザーＢとが同一の地域系キャリアの加入者装置に収容されていたとしても、ユーザーＡとユーザーＢとの間の通信が都市部の相互接続点までの中継回線の帯域を消費するということである。結果的に、地域系キャリアやプロバイダは、中継回線に無駄な投資を行わざるを得ず、エンドユーザーが経済的負担を強いられることになる。さらに、通信経路が長くなることにより遅延時間の増大を招くので、ＶｏＩＰ（Voice over IP ）等のリアルタイム伝送を必要とするアプリケーションでは通信品質に致命的な影響を与える場合がある。
【０００６】
このような場合に望まれる解決方法は、最もエンドユーザーに近い場所を経由してトラフィックを転送（ショートカット）することである。前記のユーザーＡとユーザーＢとの間の通信では、地域系キャリアの接続サービス網のみを経由して相互に通信を行えることが望ましい。
【０００７】
また、近年、仮想プライベートネットワーク（VPN：Virtual Private Network）に代表される、特定のユーザー同士を接続する仮想的なネットワークを提供するサービスにおいても、同様の機能が求められている。従来のＶＰＮでは、同一のＶＰＮに接続する端末同士が通信する場合に、ＶＰＮユーザー同士を相互接続点を経由して接続する（例えば、非特許文献２参照）。したがって、ＶＰＮに属する端末装置のトラフィックはすべてこの相互接続点を通ることになるため、相互接続点には大きな負荷がかかる。また、相互接続点までの中継回線の帯域も消費されてしまう。このような場合に望まれる解決法としては、相互接続点を経由せずに最も端末装置に近い経路に沿ってトラフィックを転送することである。
【０００８】
【非特許文献１】
「レイヤツートンネリングプロトコル（Layer Two Tunneling Protocol "L2TP" ）」，ＲＦＣ２６６１，インターネットエンジニアリングタスクフォース（Internet Engineering Task Force:IETF），１９９９年８月
【非特許文献２】
「企業向け低価格ＶＰＮサービス」，ＮＴＴ西日本，２００２年１１月１１日検索，インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｔｔ−ｗｅｓｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｉｐｎｅｔ／ｏｆｆｉｃｅ／ｇａｉｙｏｕ．ｈｔｍｌ＞
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の接続サービスで用いられる技術においては、異なるＩＳＰに加入するユーザー同士が、ＩＳＰやその中継回線を経由せずに通信することは困難であった。その理由として、経路数が多いことと経路が頻繁に変更されることから、ＩＳＰ接続サービスを提供するキャリア内での経路制御表の作成が困難な点が挙げられる。
【００１０】
接続サービスを行うキャリアのネットワークでは、エンドユーザーのパケットを転送する際に、ＰＰＰ（Point to Point Protocol ）、Ｌ２ＴＰ（Layer2 Tunneling Protocol ）やＭＰＬＳ（MultiProtocol Label Switching ）等のトンネリング技術を用いるのが一般的である。トンネリングとは、キャリアネットワークの入口部分と出口部分にそれぞれエッジルーターと呼ばれる装置を設置して、一方のＩＳＰあるいはエンドユーザーから受け取ったパケットに対して、経路制御表に基づいて内部（キャリアネットワーク）転送用ヘッダを入口エッジルーターで付加することにより、この内部転送用ヘッダの情報に基づいてキャリアネットワーク内部でパケットを転送し、最後にキャリアネットワークの出口において出口エッジルーターがパケットから内部転送用ヘッダを取り外して、他方のＩＳＰあるいはエンドユーザーにパケットを渡すという方法である。
【００１１】
現在のインターネット接続サービスのように、エンドユーザーとＩＳＰとの間を１対１で接続する場合には、この方法は比較的容易に実装可能である。何故ならば、エッジルーターはエンドユーザー側エッジルーターとＩＳＰ側エッジルーターとに大別できるが、特にエンドユーザー側のエッジルーターは、接続開始時にＩＳＰ側エッジルーターへ向けてトンネルを設定すれば、あとはすべてのパケットをエンドユーザーとＩＳＰ側エッジルーターとの間で転送すればよいからである。すなわち、あるエンドユーザーから送信されるパケットは、すべて同一のＩＳＰ側エッジルーターに転送されるため、エンドユーザー側エッジルーターは少数の静的な経路制御表を維持するだけで事足りる。
【００１２】
しかし、ＩＳＰに接続している任意のユーザー同士を、同一の地域系キャリアネットワーク内に閉じて相互にショートカット接続する場合や、ＶＰＮを利用する特定のユーザーグループ内で同時に複数の接続を行う場合、複数のエンドユーザー側エッジルーター間に直接トンネルを設定する必要があり、次のような問題点が発生する。
【００１３】
［第１の問題点］
エッジルーター間のトンネル数の増大：エンドユーザー側エッジルーターは、エンドユーザーが利用するアドレスを識別しなければならない。１対１接続の場合にはトンネルは１つであり、エンドユーザーからのパケットを、その内容によらず常に１つのＩＳＰ側エッジルーターへ転送すればよかった。しかし、任意のエンドユーザー間をショートカット接続するためには、エンドユーザーのパケットの宛先アドレスに応じて異なるエッジルーターにパケットを転送する必要がある。またそのために、あらかじめ接続される可能性のある全エンドユーザー間に静的にトンネルを設定し、ユーザーに割り当てられているアドレスを、トンネルに対応付けて記憶するための経路制御表が新たに必要になる。相互に接続する可能性のあるエッジルーターの数をＮとすると、すべてのエッジルーターの組み合わせに対してあらかじめトンネルを設定する必要があるため、トンネルの数はＮの２乗に比例する。たとえば、大規模なキャリアネットワーク内に１万台のエッジルーターが存在する場合、これらをあらかじめ相互に接続しておくためには１億本程度のトンネルを設定する必要があり、実現は非常に困難である。
【００１４】
［第２の問題点］
経路制御表の規模の増大：現在の地域系キャリアの接続サービスにおいては、エンドユーザーの端末装置にアドレスを割り当てるのはＩＳＰである。すなわち、地域系キャリアネットワークの階層構造とはまったく無関係に、端末装置にアドレスが割り当てられる。したがって、地域系キャリアの経路制御表は階層構造を持たない（すなわち、集約することができない）ため、各端末装置に対して個別のエントリを登録する必要がある。たとえば１０００万台の端末装置が同時に利用する場合には、地域系キャリアの経路制御表は少なくとも１０００万エントリの大きさになる。
【００１５】
［第３の問題点］
全エッジルーターに経路制御表が必要：ＩＳＰ等を経由せず、地域系キャリアネットワークの加入者装置間で直接ユーザーのトラフィックをトンネリングするためには、全てのエッジルーターが上記の経路制御表を保持する必要がある。何故ならば、エンドユーザーが他のどのエンドユーザーに対して通信を行うかをあらかじめ知ることはできないため、各エッジルーターは、パケット転送時に参照できるように、すべての可能な接続先に対する経路の情報を保持しておかなければならないからである。したがって、ネットワークの規模に比例して加入者収容装置の経路制御表のサイズが大きくなる。上記の第１の問題点と併せて考えると、１０００万台の端末装置が同時に利用するネットワークの場合には、すべてのエッジルーターが１０００万エントリもの経路制御表を保持しなければ、リアルタイムにパケットを転送することができないことになる。現在実現されている最大規模の経路制御装置でも、同時に保持することができる経路制御表の規模は数万エントリ程度であり、大規模なネットワークでは全てのエッジルーターに経路制御表を保持させることが難しいことは明らかである。
【００１６】
［第４の問題点］
経路情報の更新トラフィックの増大：前記経路制御表の内容は、非常に短い間隔で更新する必要がある。その理由は、エンドユーザーの端末装置が頻繁に接続／切断を繰り返す可能性があり、その度に端末装置のアドレスが変化する場合があるためと、ＩＳＰが動的ホストコンフィグレーションプロトコル（DHCP：Dynamic Host Configuration Protocol ）等のプロトコルによって短い間隔でユーザーのＩＰアドレスを強制的に変更する場合とがあるためである。一般に端末装置数Ｎの増加によって、経路制御表を更新するトラフィック量はＮの２乗に比例して増大する。これは、経路制御表が更新される頻度はＮに比例し、さらに更新情報を通知するべき相手の数（エッジルーターの数）もＮに比例するからである。したがって、経路制御表を更新するトラフィック量の増大は、特に大規模なネットワークを構築する際には深刻な課題となる。
【００１７】
［第５の問題点］
サーバーを利用する場合の問題：経路制御表を全てのエッジルーターに持たせる代わりに、経路制御表を特定の経路サーバーに蓄積し、必要に応じて加入者装置から問い合わせる方法も考えられる。しかし、このような方法では、ネットワークに接続された全ての端末装置に関する経路制御情報を経路サーバーに蓄積しなければならない。この結果、大規模なネットワークにおいては経路情報の通知や問い合わせのためのトラフィックが増大し、経路サーバーの負荷の増大を招く。頻繁にアドレスが変更される不特定多数のユーザー同士が通信を行うネットワークにおいては、接続する端末装置数Ｎに対して、サーバーの経路情報の更新頻度はＮに比例し、さらに問い合わせ頻度もＮに比例する。
【００１８】
［第６の問題点］
ＶＰＮ事業者等が提供するＶＰＮサービスにエンドユーザーが接続する場合には、アドレスの重複にも注意が必要である。一般にＶＰＮにおいては、プライベートアドレスを利用するのが一般的である。しかし、プライベートアドレスはインターネット全体にわたって一意性が保証されているグローバルアドレスとは異なり、同一のＶＰＮ内のみでしか一意性が保証されていない。したがって、接続サービスを提供する事業者（地域系キャリア）が第１の問題点で述べたような経路制御表を作成する際、同一のアドレスを有し、かつ異なるＶＰＮに接続する端末装置のエントリが多数発生することになる。しかも、ある端末装置がどのＶＰＮに接続するかは、エンドユーザーとＶＰＮ事業者との間で合意されることであり、接続サービスを提供する事業者からは、どの端末装置がどのＶＰＮに接続しているかを知る方法が存在しない場合が多い。このような場合、接続サービスを提供する事業者のエッジルーターは接続先の端末装置を一意に特定できないため、ショートカット接続を行うことはできない。
【００１９】
本発明は、以上のような課題を解決するためのものであり、転送サービスを行うネットワーク内でユーザー間のトラフィックを効率的に経路制御するための動的経路制御方法および動的経路制御装置を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、接続事業者の内部ネットワークと、この内部ネットワークと異なるアドレス体系を有する外部ネットワークとから構成されるパケット転送ネットワークにおいてパケットの経路を制御する動的経路制御方法であって、第１のエッジルーターに接続された外部ネットワークの送元から第２のエッジルーターに接続された外部ネットワークの宛先へ転送されるパケットの経路を通知する経路通知パケットを、前記第１のエッジルーターで作成するステップと、前記経路通知パケットを前記第１のエッジルーターから前記外部ネットワークの宛先へ宛てて送出するステップと、前記外部ネットワークを経由して到着した前記経路通知パケットを前記第２のエッジルーターで受信するステップと、前記経路通知パケットに含まれる情報に基づいて、前記宛先から前記送元に至る前記内部ネットワーク内の新規経路を前記第２のエッジルーターで設定するステップと、前記第２のエッジルーターから前記第１のエッジルーターに対して前記新規経路を通知するステップと、前記第２のエッジルーターからの通知に基づいて、前記送元から前記宛先に至る前記内部ネットワーク内の新規経路を前記第１のエッジルーターで設定するステップと、前記外部ネットワークから入力した、前記送元と前記宛先との間で送受信されるパケットを前記新規経路を経由して転送するステップとを実行するようにしたものである。
また、本発明の動的経路制御方法の１構成例において、前記経路通知パケットは、前記送元を前記外部ネットワークにおいて識別するための第１の外部識別子と、前記宛先を前記外部ネットワークにおいて識別するための第２の外部識別子と、前記送元を収容する前記第１のエッジルーターを前記内部ネットワークにおいて識別するための内部識別子とを含むものである。
【００２１】
また、本発明の動的経路制御装置は、内部ネットワークと外部ネットワークとの境界に設置された第１のエッジルーターと第２のエッジルーターとを有し、前記第１のエッジルーターは、前記外部ネットワークの送元から宛先へ転送されるパケットの経路を通知する経路通知パケットを作成する作成手段と、前記経路通知パケットを前記外部ネットワークの宛先へ宛てて送出する送信手段と、前記第２のエッジルーターからの通知に基づいて、前記送元から前記宛先に至る前記内部ネットワーク内の新規経路を設定する第１の設定手段と、前記外部ネットワークから入力した、前記送元から前記宛先へのパケットを前記新規経路を経由して前記第２のエッジルーターへ転送する第１の転送手段とを備え、前記第２のエッジルーターは、前記外部ネットワークを経由して到着した前記経路通知パケットを受信する受信手段と、前記経路通知パケットに含まれる情報に基づいて、前記宛先から前記送元に至る前記内部ネットワーク内の新規経路を前記第２のエッジルーターで設定する第２の設定手段と、前記第１のエッジルーターに対して前記新規経路を通知する通知手段と、前記外部ネットワークから入力した、前記宛先から前記送元へのパケットを前記新規経路を経由して前記第１のエッジルーターへ転送する第２の転送手段とを備えるものである。
また、本発明の動的経路制御装置の１構成例において、前記経路通知パケットは、前記送元を前記外部ネットワークにおいて識別するための第１の外部識別子と、前記宛先を前記外部ネットワークにおいて識別するための第２の外部識別子と、前記送元を収容する前記第１のエッジルーターを前記内部ネットワークにおいて識別するための内部識別子とを含むものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に従うネットワークの構成を示すブロック図である。接続事業者（地域系キャリア）の内部ネットワークＮ１０は、仮想回線Ｌ１５によって相互に接続されたエッジルーターＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４を含む。
【００２３】
ここでいうルーターとは、接続された仮想回線の間でパケットを転送する装置全般のことであり、スイッチ、ハブ、リピータ、パケット交換機等をルーターとして利用することができる。本実施の形態では１例として４つのエッジルーターＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４がある場合を示しているが、内部ネットワークＮ１０内に任意の数のエッジルーターを設けることができる。エッジルーターとは、内部ネットワークＮ１０と外部のネットワークとの境界に位置するルーターで、エッジルーター内で仮想回線を終端あるいは分岐したり、そのまま転送したりする機能を持つ。異なるエッジルーターの間で仮想回線の種類が異なってもよい。
【００２４】
また、仮想回線とは、エッジルーター間を接続する仮想的な回線全般のことであり、仮想回線の種類としては、ＭＰＬＳのラベルスイッチパス（LSP：Label Switched Path）、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）の仮想パス（VP:Virtual Pass ）や仮想チャネル（VC：Virtual Channel ）、フレームリレーのＶＰやＶＣ、ＩＰｏｖｅｒＩＰトンネル、ＩＥＥＥ８０２．１ＱのＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）、Ｌ２ＴＰのトンネル等を仮想回線として利用することができるが、これに限るものではない。同一の内部ネットワークにおいて、複数種類の仮想回線を混在して利用することも可能である。また、仮想回線をさらに上位の仮想回線に収容することも可能である。図１には示していないが、各仮想回線は任意の数のルーターを経由することができる。
【００２５】
内部ネットワークＮ１０内では、各エッジルーターＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４は、固有の識別子によって識別される。この識別子のことをここでは「内部アドレス」と呼ぶことにする。内部アドレスは、少なくとも内部ネットワークＮ１０においてエッジルーターを一意に識別するためのものであり、この性質を有する限りさまざま識別子を内部アドレスとして用いることができる。例えば、ＩＰアドレス、ＩＰｖ６（Internet Protocol Version 6 ）アドレス、ＡＴＭアドレス、電話番号、地理的な緯度経度、エッジルーターの管理番号等を内部アドレスとして利用することができるが、これに限るものではない。
【００２６】
また、図１には示していないが、内部ネットワークが複数存在することもあり得る。この場合、内部アドレスは複数の内部ネットワークにわたって一意性が保証されていれば、異なる内部ネットワークに属する端末同士をショートカット接続するために利用することができる。例を挙げると、例えば地域系接続サービス事業者において、東京都の内部ネットワークと千葉県の内部ネットワークとが存在するときに、東京都に設置したエッジルーターと千葉県に設置したエッジルーターとの間で、各々を一意に識別できる内部アドレスを用いることにより、異なる内部ネットワークをまたがってショートカットを行うことが可能になる。
【００２７】
各エッジルーターＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４は、仮想回線Ｌ２５を介して加入者端末装置Ｃ１１，Ｃ１２やインターネットサービスプロバイダのネットワークＮ２３，Ｎ２４といった接続先と接続している。ここで、仮想回線Ｌ２５は、これらの接続先とエッジルーターとを接続する手段を表すが、仮想回線Ｌ２５を実現する具体的な媒体は接続先によって変えてもよい。例えば仮想回線として、イーサネット（登録商標）やＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line），ＰＰＰｏＥ（Point to Point Protocol over Ethernet（登録商標）），ＡＴＭのＶＣやＶＰ、フレームリレーのＶＣやＶＰ、無線ＬＡＮ等を利用することができる。
【００２８】
また、１つのエッジルーターが複数の仮想回線を収容し、それぞれの仮想回線が異なる接続先と接続することも可能である。例えば、図１には示していないが、エッジルーターＲ１１が他の複数のインターネットサービスプロバイダや加入者端末装置と同時に接続することも可能である。
【００２９】
さらに、エッジルーターの接続先は、接続事業者が接続サービスを提供する相手であれば、加入者端末装置やインターネットサービスプロバイダに限定されるものではない。エッジルーターの接続先としては、図１に示した接続相手以外にも、接続サービスに接続可能なネットワークや装置全般が含まれる。すなわち、インターネットやイントラネット、加入者のサーバーやＬＡＮ、他の接続事業者のエッジルーター等が接続先となり得る。
【００３０】
また、図１では１例として加入者端末装置とインターネットサービスプロバイダとを接続する場合の接続形態を示しているが、接続事業者が接続サービスを提供する相手であれば、任意の相手間の接続が可能であり、これに限定されるものではない。例えば、インターネットサービスプロバイダ同士の接続や、インターネットサービスプロバイダとインターネットとの接続、加入者端末装置とイントラネットとの接続等の任意の組み合わせが可能である。
【００３１】
なお、以後の説明で特に断りなく「外部ネットワーク」と呼ぶ場合には、プロバイダネットワークＮ２３，Ｎ２４やインターネットＮ３０、加入者端末装置Ｃ１１，Ｃ１２など、内部ネットワークＮ１０の外部にあるすべてのネットワークや端末装置を指すこととする。
【００３２】
本実施の形態では、加入者端末装置Ｃ１１，Ｃ１２がそれぞれプロバイダネットワークＮ２３，Ｎ２４を経由してインターネットＮ３０に接続している場合について説明を行う。従来の接続サービスにおいては、各加入者端末装置の接続先は固定されていた。すなわち、加入者端末装置Ｃ１１とＣ１２とが通信を行う場合には、図１に示したプロバイダネットワークＮ２３、インターネットＮ３０、プロバイダネットワークＮ２４を通る通常経路Ｐ１０に沿う必要があった。
【００３３】
しかし、加入者端末装置Ｃ１１，Ｃ１２が同一の接続事業者の内部ネットワークＮ１０に接続している場合には、インターネットサービスプロバイダやインターネットを経由することなく、例えば図１に示した短絡経路Ｐ２０に沿って通信できることが望ましい。このような短絡経路Ｐ２０に沿った通信は、例えばエッジルーターＲ１１とＲ１２との間に新たな仮想回線Ｌ１６を設定し、加入者端末装置Ｃ１１やＣ１２からインターネットＮ３０ヘ向けて送信されるパケットのうち、加入者端末装置Ｃ１２やＣ１１に宛てたパケットに関しては仮想回線Ｌ１６を経由するように、エッジルーターＲ１１やＲ１２で経路制御を行うことにより、実現可能である。
【００３４】
しかし、従来の技術でこのような経路制御を実現するには、前述の第１の問題点〜第６の問題点で述べたように多くの課題があり、実現が困難であった。これらの課題を解決し、効率的な経路で加入者同士の通信を可能とするような経路制御方法および経路制御装置を提供することが本発明の目的である。
【００３５】
なお、図１では、短絡経路用の仮想回線Ｌ１６として、加入者端末装置に接続した２つのエッジルーター間を接続する場合を示しているが、これに限るものではない。すなわち、本実施の形態の目的は、加入者端末装置Ｃ１１とＣ１２との通信を、他のインターネットサービスプロバイダやインターネット等を経由することなく、内部ネットワークＮ１０内に閉じて行うことである。
【００３６】
この目的のため、図１には示していないが、仮想回線Ｌ１６の代わりにエッジルーターＲ１３とＲ１４との間や、エッジルーターＲ１３とＲ１２との間に短絡経路用の仮想回線を設定してもよい。エッジルーターＲ１３とＲ１４との間に仮想回線を設定する場合には、エッジルーターＲ１３とＲ１４との間で、本発明による経路制御を行うことが可能である。このとき、加入者端末装置Ｃ１１からＣ１２へのトラフィックは、エッジルーターＲ１１→Ｒ１３→Ｒ１４→Ｒ１２を順に経由する。また、エッジルーターＲ１３とＲ１２との間に仮想回線を設定する場合には、エッジルーターＲ１３とＲ１２との間で、本発明による経路制御を行うことが可能である。このとき、加入者端末装置Ｃ１１からＣ１２へのトラフィックは、Ｒ１１→Ｒ１３→Ｒ１２を順に経由する。
【００３７】
図２は、内部ネットワークＮ１０および外部ネットワークにおけるアドレス割り当ての１例を示す図である。本実施の形態におけるアドレスの利用目的は、パケットの転送方式により大きく２つに分類することができる。一方のパケット転送方式は、パケットのヘッダに宛先アドレスが含まれる方式である。パケットを転送する際には、各経路制御装置がパケットの宛先アドレスをパケット単位で参照しながら、目的地までパケットを転送する。この方式の例としてＩＰパケットがある。パケットのヘッダに宛先アドレスが含まれる転送方式の場合には、アドレスは個々のパケットを転送するために利用される。
【００３８】
もう一方のパケット転送方式は、パケットのヘッダに宛先アドレスが含まれない方式である。この方式では、パケットの転送に先立って、送信元と宛先との間に仮想的な回線が設定され、パケットはこの仮想回線を通って目的地まで転送される。複数の仮想回線が存在する場合には、これらを一意に識別するために、一般には仮想回線識別子が利用される。この仮想回線識別子は、たとえばＡＴＭのＶＰＩ（Virtual Path Identifier ）やＶＣＩ（Virtual Channel Identifier）、ＭＰＬＳのラベルのように、パケットのヘッダに明示的に含まれることもあれば、ＴＤＭ（Time Division Multiplexing）のようにパケットのヘッダが明示的には識別子を含まない場合もある。いずれの場合においても、仮想回線を設定するためには送信元と宛先を特定する必要があり、このためにアドレスが利用される。本実施の形態においては、以上の２通りのいずれのパケット転送方式も利用することができる。
【００３９】
図２に示すように、エッジルーターＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４は、それぞれ内部アドレスＢ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４によって識別される。また、外部ネットワークに属する加入者端末装置Ｃ１１，Ｃ１２は、外部ネットワークにおいて加入者端末装置を一意に識別するための識別子である外部アドレスＡ１１，Ａ１２によってそれぞれ識別される。アドレスの割り当ては、内部ネットワークＮ１０内と、外部ネットワーク（すなわち、プロバイダネットワークＮ２３，Ｎ２４、インターネットＮ３０および加入者端末装置Ｃ１１，Ｃ１２）とは独立に行うことができる。
【００４０】
加入者端末装置Ｃ１１やＣ１２は、プロバイダネットワークＮ２３やＮ２４から外部ネットワーク固有のアドレスの割り当てを受けることができる。これらのアドレス割り当ては、内部ネットワークＮ１０のアドレス体系とはまったく独立して行うことができる。アドレスとしては第２層のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスや、第３層のＩＰｖ４（Internet Protocol Version 4 ）アドレス、ＩＰｖ６アドレス等のアドレス体系を利用することができるが、これに限るものではなく、複数のアドレスを組み合わせて利用することも可能である。例えば、第３層のＩＰｖ４アドレスと第４層のポート番号との組に対して特定の経路を選択することが可能である。
【００４１】
また、アドレス空間についても、グローバルに一意性が保証されているグローバルアドレスや、特定組織内でのみ一意性が保証されているプライベートアドレス等があるが、本実施の形態では、内部ネットワークＮ１０であるか外部ネットワークであるかに関係なく、グローバルアドレスあるいはプライベートアドレスのいずれも利用することができる。
【００４２】
さらに、図１には示していないが、外部ネットワークとして複数のＶＰＮを利用することもできる。一般的なＶＰＮと同様に、本実施の形態においても、あるＶＰＮが他のＶＰＮとは独立にアドレス割り当てを行うことが可能である。すなわち、あるＶＰＮに属する端末装置が他のＶＰＮに属する端末装置と重複するアドレスを用いることができる。
【００４３】
図３は、本実施の形態における経路更新の手順を示すフローチャートである。図１や図２に関して説明したように、エッジルーターＲ１１の配下に接続している加入者端末装置Ｃ１１と、エッジルーターＲ１２の配下に接続している加入者端末装置Ｃ１２とは、初期状態においてはインターネットＮ３０を経由する通常経路Ｐ１０を使って通信を行っている。ここで、本実施の形態の最終的な目標は、加入者端末装置Ｃ１１と加入者端末装置Ｃ１２との間の経路が短絡経路Ｐ２０となるように、エッジルーターＲ１１やＲ１２の経路制御表にエントリを追加することである。
【００４４】
そのためには、エッジルーターＲ１１は、エッジルーターＲ１１の配下に接続している加入者端末装置Ｃ１１の通信相手の外部アドレスと、この外部アドレスを持つ加入者端末装置がどのエッジルーターに収容されているかを知らなければならない。加入者端末装置Ｃ１１の通信相手の外部アドレスに関しては、加入者端末装置Ｃ１１から受信したパケットの宛先アドレスを確認することにより、通信相手の外部アドレスがＡ１２であることを知ることができる。一方、外部アドレスＡ１２を持つ加入者端末装置がどのエッジルーターの配下に接続しているかに関しては、以下の方法を用いて確認することができる。
【００４５】
はじめに、エッジルーターＲ１１は、エッジルーター自身の内部アドレスＢ１１と、加入者端末装置Ｃ１１の外部アドレスＡ１１と、加入者端末装置Ｃ１１の通信相手の外部アドレスＡ１２とを含む経路通知パケットを作成する（図３ステップＳ０１）。この経路通知パケットに含まれる３つのアドレス情報は、先にも述べたように、エッジルーターＲ１１が加入者端末装置Ｃ１１から受信したパケットの内容を見ることで、容易に知ることができるが、その他の方法を用いて取得してもよい。
【００４６】
経路通知パケットの詳細なフォーマットについては、後述するが、少なくとも上記の３つのアドレス情報を含む。さらに、経路通知パケットのヘッダには、内部ネットワークＮ１０や外部ネットワーク内でこのパケットを転送するために、加入者端末装置Ｃ１１からＣ１２へ向かう通常のパケットと同じ情報が含まれている。
【００４７】
これにより、エッジルーターＲ１１から送出された経路通知パケットは、加入者端末装置Ｃ１１からＣ１２へ転送される通常のパケットと同様に、通常経路Ｐ１０に沿って内部ネットワークＮ１０および外部ネットワーク内を転送される（ステップＳ０２）。
【００４８】
通常経路Ｐ１０に沿って転送されてきた経路通知パケットは、エッジルーターＲ１２において受信される。エッジルーターＲ１２は、受信した経路通知パケットの内容を見ることで、このパケットに含まれるエッジルーターＲ１１の内部アドレスＢ１１と、加入者端末装置の外部アドレスＡ１１，Ａ１２とを取得する（ステップＳ０３）。
【００４９】
次に、エッジルーターＲ１２は、ステップＳ０３で取得した情報から、配下の加入者端末装置Ｃ１２の通信相手である加入者端末装置Ｃ１１が、内部アドレスＢ１１を持つエッジルーターＲ１１に収容されていることを知る（ステップＳ０４）。
【００５０】
そして、エッジルーターＲ１２は、エッジルーターＲ１２とエッジルーターＲ１１との間に短絡経路用の仮想回線Ｌ１６を設定する（ステップＳ０５）。仮想回線Ｌ１６を設定する際には、仮想回線の種類によってどのような方法を使用してもよいが、エッジルーターＲ１２側から先に、仮想回線Ｌ１６を設定するためのトリガーをかける必要がある。何故なら、先のステップＳ０４までの処理で、エッジルーターＲ１２は仮想回線Ｌ１６を設定する相手がエッジルーターＲ１１であることが分かっているが、一方のエッジルーターＲ１１は仮想回線Ｌ１６を設定する相手がエッジルーターＲ１２であることをまだ知らないからである。なお、エッジルーターＲ１１とＲ１２との間で既に仮想回線が設定されている場合には、改めて仮想回線を設定しなくともよい。
【００５１】
最後のステップＳ０６において、エッジルーターＲ１１とＲ１２とは、仮想回線Ｌ１６を使って加入者端末装置Ｃ１１とＣ１２との間のトラフィックを転送するように、自身の経路制御表を更新する。例えばエッジルーターＲ１２は、この短絡経路用の仮想回線Ｌ１６を使って転送するパケットの宛先外部アドレスを、エッジルーターＲ１１に対して送信することができる。経路制御表の具体的な更新内容に関しては、後述する。
【００５２】
なお、以上の例では、経路通知パケットをエッジルーターＲ１１から送信する場合を説明したが、経路通知パケットに含まれる内容をエッジルーターＲ１１が加入者端末装置Ｃ１１に通知することにより、加入者端末装置Ｃ１１から経路通知パケットを送信するようにしてもよい。
【００５３】
また、経路通知パケットをエッジルーターＲ１２側から先に送信することもできる。この場合には、前述の図３の説明においてエッジルーターＲ１１とＲ１２の役割が逆転する。一般にネットワークに接続する任意の加入者端末装置や加入者ネットワークの間で、短絡経路用の仮想回線を利用したデータ転送を実現するためには、各エッジルーターが、経路通知パケットの送り手としても受け手としても動作するための機能を持つ必要がある。
【００５４】
また、図１には示していないが、加入者端末装置がＶＰＮ等を使用しており、加入者端末同士でアドレスが重複する可能性がある場合には、経路通知パケットに含まれるアドレス情報は前記の３つだけでは不十分である。つまり、加入者端末装置がＶＰＮ等を使用する場合、異なる加入者端末装置が同じ外部アドレスを使用することがあるため、外部アドレスのみでは加入者端末装置を一意に識別することができない。この場合には、エッジルーターと配下の加入者端末装置とを接続する仮想回線Ｌ２５の識別子等を経路通知パケットに含めることによって、エッジルーターＲ１１やＲ１２において、加入者端末装置を一意に識別することができる。
【００５５】
本実施の形態で特徴的なことは、内部ネットワークＮ１０の経路情報を、加入者端末装置間の通常のパケットと同様のヘッダ情報でカプセル化した上で外部ネットワークを経由して転送する点である。これにより、各エッジルーターは、他のエッジルーターに接続された通信相手の加入者端末装置のアドレスをあらかじめ知らなくても、短絡接続すべき通信相手のエッジルーターを容易に見つけ出すことが可能となる。
【００５６】
図４に、内部ネットワークＮ１０内を転送されるパケットＰＡＣのフォーマットの１例を示す。このパケットフォーマットは、通常のユーザーデータでも経路通知パケットでも共通に用いることができる。パケットＰＡＣは、ペイロード１０２とそれ以外のヘッダ１０３とを含んでいる。ヘッダ１０３は、内部宛先アドレス１０４と内部送元アドレス１０５とを含む内部ヘッダと、外部宛先アドレス１０６と外部送元アドレス１０７とを含む外部ヘッダとからなる。
【００５７】
パケットＰＡＣを内部ネットワークＮ１０内で転送する際には、内部ネットワーク転送用の内部ヘッダに基づいて転送される。接続する仮想回線Ｌ１５，Ｌ２５の種類や内部ネットワークＮ１０の構成によっては、図４とは異なるフォーマットを使用することも可能である。また、内部ヘッダは必ずしもエッジルーターで付与する必要はない。加入者端末装置側であらかじめ内部ヘッダを付与してからエッジルーターに送信することも可能である。
【００５８】
例えば、加入者端末装置とエッジルーターとの接続にＰＰＰｏＥを使用し、外部のインターネットを経由して加入者端末同士が通信を行う場合には、内部ヘッダとしてＰＰＰｏＥヘッダを利用することができる。この場合には、ＰＰＰｏＥの接続を識別する識別子が内部ヘッダに含まれ、外部ヘッダには送元加入者端末装置と宛先加入者端末装置のＩＰアドレスが含まれることになる。ＰＰＰｏＥを使用する場合、エッジルーターは、加入者端末装置から受け取ったＰＰＰｏＥヘッダを他の方式の仮想回線へ乗せかえることもできるし、内部ネットワークＮ１０の構成によってはそのまま転送してもよい。
【００５９】
図５に、外部ネットワーク内を転送されるパケットＰＡＣ’のフォーマットの１例を示す。外部ネットワーク内を転送する際には、図５に示すように、外部宛先アドレス１０６と外部送元アドレス１０７とを含む外部ヘッダに基づいてパケットＰＡＣ’を転送することができる。
【００６０】
以下の図６〜図８では、図３のステップＳ０２において経路通知パケットが内部ネットワークＮ１０および外部ネットワークを通過する際の、具体的なパケットの内容を例として示す。
【００６１】
図６は、内部ネットワークＮ１０内を転送される経路通知パケットＰＡＣの１例を示す図である。図６の例では、エッジルーターＲ１１から送信された経路通知パケットＰＡＣがエッジルーターＲ１１とＲ１３との間の内部ネットワークＮ１０（仮想回線Ｌ１５）を通過する場合のパケットＰＡＣの内容を示している。エッジルーターＲ１１は、加入者端末装置Ｃ１１からのパケットＰＡＣ’を受信して、ヘッダ１０３を確認することにより、加入者端末装置Ｃ１１の外部アドレスＡ１１と、加入者端末装置Ｃ１１の通信相手の外部アドレスＡ１２とを取得する。
【００６２】
続いて、エッジルーターＲ１１は、外部ネットワーク転送用の外部ヘッダに外部送元アドレス１０７として加入者端末装置Ｃ１１の外部アドレスＡ１１を設定し、外部宛先アドレス１０６として通信相手の外部アドレスＡ１２を設定し、内部ネットワーク転送用の内部ヘッダに内部送元アドレス１０５としてエッジルーターＲ１１の内部アドレスＢ１１を設定し、内部宛先アドレス１０４としてエッジルーターＲ１３の内部アドレスＢ１３を設定し、ペイロード１０２に内部送元アドレスとしてエッジルーターＲ１１の内部アドレスＢ１１を設定した経路通知パケットＰＡＣを作成する。そして、エッジルーターＲ１１は、作成した経路通知パケットＰＡＣをエッジルーターＲ１３に宛てて送出する。内部ヘッダの設定により、エッジルーターＲ１１からＲ１３まで、内部ネットワークＮ１０を経由して経路通知パケットＰＡＣを転送することができる。
【００６３】
前述のように、経路通知パケットＰＡＣは、送元のエッジルーターのアドレスと、送元の加入者端末装置のアドレスと、宛先の加入者端末装置のアドレスとを含んでいる必要がある。図６の例では、加入者端末装置のアドレスＡ１１とＡ１２とは外部ヘッダに含まれているため、ペイロード１０２の部分に少なくとも送元エッジルーターのアドレスＢ１１を含んでいる必要がある。
【００６４】
また、図６には示していないが、加入者端末装置がＶＰＮに接続している場合には、すでに述べたように、エッジルーターとこの加入者端末装置とを接続する加入者仮想回線Ｌ２５を識別するための識別子を、経路通知パケットＰＡＣに含める必要がある。
【００６５】
図７は、外部ネットワーク内を転送される経路通知パケットＰＡＣの１例を示す図である。図７の例では、図６に示した経路通知パケットＰＡＣがエッジルーターＲ１３で経路通知パケットＰＡＣ’に作り直され、エッジルーターＲ１３から外部ネットワークヘ向けて転送される際のパケットＰＡＣ’の内容を示している。エッジルーターＲ１３は、図６に示した経路通知パケットＰＡＣから内部ヘッダを取り除いたものを経路通知パケットＰＡＣ’とする。
【００６６】
ここで重要なのは、図７に示すように外部ヘッダ中の外部送元アドレス１０７として加入者端末装置Ｃ１１の外部アドレスＡ１１が設定され、外部宛先アドレス１０６として加入者端末装置Ｃ１２の外部アドレスＡ１２が設定されているため、これらの加入者端末装置Ｃ１１とＣ１２の間で交換される通常のパケットと同様に、経路通知パケットＰＡＣ’が外部ネットワーク中を転送されることである。
【００６７】
図８は、内部ネットワークＮ１０内を転送される経路通知パケットＰＡＣの他の例を示す図である。図８の例では、エッジルーターＲ１１から送信された経路通知パケットＰＡＣ（ＰＡＣ’）がプロバイダネットワークＮ２３、インターネットＮ３０およびプロバイダネットワークＮ２４を経由した後、エッジルーターＲ１４とＲ１２との間の内部ネットワークＮ１０（仮想回線Ｌ１５）を通過する場合のパケットＰＡＣの内容を示している。
【００６８】
このとき、エッジルーターＲ１４は、経路通知パケットＰＡＣをエッジルーターＲ１２に転送するために、プロバイダネットワークＮ２４から受信した経路通知パケットＰＡＣ’に内部ヘッダを付加する。内部ヘッダには、内部送元アドレス１０５としてエッジルーターＲ１４の内部アドレスＢ１４が設定され、内部宛先アドレス１０４としてエッジルーターＲ１２の内部アドレスＢ１２が設定される。それ以外の情報は、経路通知パケットＰＡＣ’のままでよい。
【００６９】
図９は、エッジルーターＲ１１が加入者端末装置Ｃ１１から受信したパケットに対して適用する経路制御表Ｔ−１１の１例を示す図、図１０は、エッジルーターＲ１２が加入者端末装置Ｃ１２から受信したパケットに対して適用する経路制御表Ｔ−１２の１例を示す図である。経路制御表Ｔ−１１，Ｔ−１２は、外部宛先アドレス２０１をキーにして、内部宛先アドレス２０２を検索するようになっている。
【００７０】
初期状態の経路制御表Ｔ−１１は、図９に示すように加入者端末装置Ｃ１１から受信した全てのパケット（任意の外部宛先アドレスを有するパケット）を内部宛先アドレスＢ１３、すなわちエッジルーターＲ１３へ宛てて転送するように設定されている。一方、初期状態の経路制御表Ｔ−１２は、図１０に示すように加入者端末装置Ｃ１２から受信した全てのパケットを内部宛先アドレスＢ１４、すなわちエッジルーターＲ１４へ宛てて転送するように設定されている。
【００７１】
図１１は、図３のステップＳ０６で更新された後のエッジルーターＲ１１の経路制御表Ｔ−１１の１例を示す図、図１２は、ステップＳ０６で更新された後のエッジルーターＲ１２の経路制御表Ｔ−１２の１例を示す図である。ステップＳ０３の処理により、エッジルーターＲ１２は、図８に示した経路通知パケットＰＡＣを受信して、外部ヘッダから外部送元アドレス１０７として外部アドレスＡ１１を取得し、外部宛先アドレス１０６として外部アドレスＡ１２を取得し、ペイロード１０２から内部送元アドレスとして内部アドレスＢ１１を取得する。これにより、エッジルーターＲ１２は、配下の加入者端末装置Ｃ１２の通信相手である加入者端末装置Ｃ１１が、内部アドレスＢ１１を持つエッジルーターＲ１１に収容されていることを知る（ステップＳ０４）。
【００７２】
そして、エッジルーターＲ１２は、図１２に示すように、デフォルトの宛先の他に、外部宛先アドレスＡ１１宛のエントリを経路制御表Ｔ−１２に追加する（ステップＳ０６）。このような経路制御表Ｔ−１２の更新により、エッジルーターＲ１２は、加入者端末装置Ｃ１２から受信したパケットの外部宛先アドレスがＡ１１であった場合には、このパケットを内部宛先アドレスＢ１１で表されるエッジルーターＲ１１に転送し、受信したパケットの外部宛先アドレスがＡ１１以外であった場合には、パケットを内部宛先アドレスＢ１４で表されるエッジルーターＲ１４に転送する。
【００７３】
また、エッジルーターＲ１２は、ステップＳ０６において、経路通知パケットＰＡＣの外部宛先アドレスＡ１２で表される加入者端末装置Ｃ１２（外部送元アドレスＡ１１で表される加入者端末装置Ｃ１１の通信相手）が内部アドレスＢ１２を有するエッジルーターＲ１２の先に接続されていることを、エッジルーターＲ１１に通知する。
【００７４】
このような通知を行うには、外部ヘッダに外部送元アドレス１０７として加入者端末装置Ｃ１２の外部アドレスＡ１２を設定し、外部宛先アドレス１０６として加入者端末装置Ｃ１１の外部アドレスＡ１１を設定し、内部ヘッダに内部送元アドレス１０５としてエッジルーターＲ１２の内部アドレスＢ１２を設定し、内部宛先アドレス１０４としてエッジルーターＲ１４の内部アドレスＢ１４を設定し、ペイロード１０２に内部送元アドレスとしてエッジルーターＲ１２の内部アドレスＢ１２を設定した経路通知パケットＰＡＣを作成して、エッジルーターＲ１４に宛てて送出すればよい。この経路通知パケットＰＡＣは、エッジルーターＲ１１で作成された経路通知パケットと逆の経路を辿ってエッジルーターＲ１１に到着する。また、内部ネットワークＮ１０の仮想回線Ｌ１６を介してエッジルーターＲ１１に通知してもよい。
【００７５】
エッジルーターＲ１２からの通知により、エッジルーターＲ１１は、図１１に示すように、デフォルトの宛先の他に、外部宛先アドレスＡ１２宛のエントリを経路制御表Ｔ−１１に追加する（ステップＳ０６）。このような経路制御表Ｔ−１１の更新により、エッジルーターＲ１１は、加入者端末装置Ｃ１１から受信したパケットの外部宛先アドレスがＡ１２であった場合には、このパケットを内部宛先アドレスＢ１２で表されるエッジルーターＲ１２に転送し、受信したパケットの外部宛先アドレスがＡ１２以外であった場合には、パケットを内部宛先アドレスＢ１３で表されるエッジルーターＲ１３に転送する。
【００７６】
なお、経路制御表Ｔ−１１，Ｔ−１２の２つのフィールドは必ずしも図９〜図１２のとおりである必要はなく、本質的には、加入者端末装置が利用する外部ネットワークのアドレス体系で表される宛先と、接続事業者の内部ネットワークＮ１０のアドレス体系で表される宛先とを対応付けることができれば、アドレスの代わりにどのような識別子を用いることも可能である。
【００７７】
また、宛先が１つの端末装置ではなく、複数の端末装置から構成されるネットワークの場合には、経路制御表Ｔ−１１，Ｔ１２のキーとなる１番目のフィールド２０１に、外部宛先アドレスだけではなく、宛先ネットワークアドレスや、アドレスマスクを利用することもできる。また、２番目のフィールド２０２についても、内部宛先アドレスの代わりに宛先エッジルーターを識別するための任意の識別子を利用することができる。また、図９〜図１２には示していないが、加入者端末装置がＶＰＮを利用する場合には、経路制御表Ｔ−１１，Ｔ−１２を検索するためのキーとしてＶＰＮ識別子や、加入者側仮想回線Ｌ２５の識別子などを追加することも可能である。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、外部ネットワークの送元から宛先へ転送されるパケットの経路を通知する経路通知パケットを第１のエッジルーターで作成して、この経路通知パケットを外部ネットワークの宛先へ宛てて送出し、経路通知パケットに含まれる情報に基づいて、宛先から送元に至る内部ネットワーク内の新規経路を第２のエッジルーターで設定し、第２のエッジルーターから第１のエッジルーターに対して新規経路を通知し、第２のエッジルーターからの通知に基づいて、送元から宛先に至る内部ネットワーク内の新規経路を第１のエッジルーターで設定し、送元と宛先との間で送受信されるパケットを新規経路を経由して転送するようにしたことにより、エッジルーター間で外部ネットワークを経由した経路情報の交換を行い、内部ネットワークの接続サービスを利用するユーザー（送元と宛先）間に内部ネットワークの新規経路（短絡経路）を設定するようにしたので、外部ネットワークを経由しない短絡経路を簡易に構成することができる。その結果、従来のように大量の経路情報を保持する必要がなくなり、無駄な中継回線のトラヒックの増加を抑制することができ、ネットワーク全体の設備コストを低減することができ、通信の品質を向上させることができる。
【００７９】
また、経路通知パケットに、送元を外部ネットワークにおいて識別するための第１の外部識別子と、宛先を外部ネットワークにおいて識別するための第２の外部識別子と、送元を収容する第１のエッジルーターを内部ネットワークにおいて識別するための内部識別子とを設定することにより、送元から宛先へ転送されるパケットの通常経路を第２のエッジルーターに通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に従うネットワークの構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態における各装置へのアドレス割り当ての１例を示す図である。
【図３】 本発明の実施の形態における経路更新の手順を示すフローチャートである。
【図４】 内部ネットワーク内を転送されるパケットのフォーマットの１例を示す図である。
【図５】 外部ネットワーク内を転送されるパケットのフォーマットの１例を示す。
【図６】 内部ネットワーク内を転送される経路通知パケットの１例を示す図である。
【図７】 外部ネットワーク内を転送される経路通知パケットの１例を示す図である。
【図８】 内部ネットワーク内を転送される経路通知パケットの他の例を示す図である。
【図９】 本発明の実施の形態におけるエッジルーターの経路制御表の１例を示す図である。
【図１０】 本発明の実施の形態におけるエッジルーターの経路制御表の他の例を示す図である。
【図１１】 本発明の実施の形態におけるエッジルーターの更新後の経路制御表の１例を示す図である。
【図１２】 本発明の実施の形態におけるエッジルーターの更新後の経路制御表の他の例を示す図である。
【符号の説明】
Ｎ１０…接続事業者の内部ネットワーク、Ｎ２３、Ｎ２４…インターネットサービスプロバイダのネットワーク、Ｎ３０…インターネット、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４…エッジルーター、Ｃ１１、Ｃ１２…加入者端末装置、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ２５…仮想回線、Ｐ１０…通常経路、Ｐ２０…短絡経路、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３、Ｂ１４…エッジルーターの内部アドレス、Ａ１１、Ａ１２…加入者端末装置の外部アドレス。
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケットの転送サービスを行うパケット転送ネットワークに係り、特にユーザー間のトラフィックを効率的に経路制御する動的経路制御方法および動的経路制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ウェブ（Web ）に代表される、従来のクライアントサーバー型のアプリケーションでは、都市部に密集したサーバーからの一極集中型のトラフィックが主であった。しかし、近年のＰ２Ｐ（Peer to Peer）技術に代表される新しいアプリケーションの進歩に伴って、クライアント間で直接データを交換する分散型のトラフィックが増加してきた。これに伴って、トラフィックを効率的に転送するために求められるネットワークの接続形態（トポロジ）も変化しつつある。
【０００３】
従来のクライアントサーバー型のアプリケーションで扱われるトラフィックに関しては、都市部に設置されたサーバーを中心としたスター型のトポロジが効率的であった。しかし、Ｐ２Ｐ型のアプリケーションで扱われるトラフィックに関しては、スター型トポロジでは効率が悪い。なぜなら、地理的に非常に近い端末同士の通信であっても、その間の通信が必ずスターの中心に位置する接続点を経由しなければならないからである。
【０００４】
現在の地域系キャリア（通信事業者）においては、エンドユーザーとインターネットサービスプロバイダ（ISP ）とを接続するサービス（接続サービス）を提供している（例えば、非特許文献１参照）。このような接続サービスを利用しているユーザーＡとユーザーＢとの通信を考える。ユーザーＡはプロバイダＡに加入し、ユーザーＢはプロバイダＢに加入しているとすると、現在の接続サービスおよびインターネットのネットワーク構成では、ユーザーＡとユーザーＢとの間の一般的な通信経路は、ユーザーＡ→接続サービス網→プロバイダＡの中継網→相互接続点→プロバイダＢの中継網→接続サービス網→ユーザーＢとなる。
【０００５】
この通信経路が意味することは、例えば地理的に隣接したユーザーＡとユーザーＢとが同一の地域系キャリアの加入者装置に収容されていたとしても、ユーザーＡとユーザーＢとの間の通信が都市部の相互接続点までの中継回線の帯域を消費するということである。結果的に、地域系キャリアやプロバイダは、中継回線に無駄な投資を行わざるを得ず、エンドユーザーが経済的負担を強いられることになる。さらに、通信経路が長くなることにより遅延時間の増大を招くので、ＶｏＩＰ（Voice over IP ）等のリアルタイム伝送を必要とするアプリケーションでは通信品質に致命的な影響を与える場合がある。
【０００６】
このような場合に望まれる解決方法は、最もエンドユーザーに近い場所を経由してトラフィックを転送（ショートカット）することである。前記のユーザーＡとユーザーＢとの間の通信では、地域系キャリアの接続サービス網のみを経由して相互に通信を行えることが望ましい。
【０００７】
また、近年、仮想プライベートネットワーク（VPN：Virtual Private Network）に代表される、特定のユーザー同士を接続する仮想的なネットワークを提供するサービスにおいても、同様の機能が求められている。従来のＶＰＮでは、同一のＶＰＮに接続する端末同士が通信する場合に、ＶＰＮユーザー同士を相互接続点を経由して接続する（例えば、非特許文献２参照）。したがって、ＶＰＮに属する端末装置のトラフィックはすべてこの相互接続点を通ることになるため、相互接続点には大きな負荷がかかる。また、相互接続点までの中継回線の帯域も消費されてしまう。このような場合に望まれる解決法としては、相互接続点を経由せずに最も端末装置に近い経路に沿ってトラフィックを転送することである。
【０００８】
【非特許文献１】
「レイヤツートンネリングプロトコル（Layer Two Tunneling Protocol "L2TP" ）」，ＲＦＣ２６６１，インターネットエンジニアリングタスクフォース（Internet Engineering Task Force:IETF），１９９９年８月
【非特許文献２】
「企業向け低価格ＶＰＮサービス」，ＮＴＴ西日本，２００２年１１月１１日検索，インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｔｔ−ｗｅｓｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｉｐｎｅｔ／ｏｆｆｉｃｅ／ｇａｉｙｏｕ．ｈｔｍｌ＞
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の接続サービスで用いられる技術においては、異なるＩＳＰに加入するユーザー同士が、ＩＳＰやその中継回線を経由せずに通信することは困難であった。その理由として、経路数が多いことと経路が頻繁に変更されることから、ＩＳＰ接続サービスを提供するキャリア内での経路制御表の作成が困難な点が挙げられる。
【００１０】
接続サービスを行うキャリアのネットワークでは、エンドユーザーのパケットを転送する際に、ＰＰＰ（Point to Point Protocol ）、Ｌ２ＴＰ（Layer2 Tunneling Protocol ）やＭＰＬＳ（MultiProtocol Label Switching ）等のトンネリング技術を用いるのが一般的である。トンネリングとは、キャリアネットワークの入口部分と出口部分にそれぞれエッジルーターと呼ばれる装置を設置して、一方のＩＳＰあるいはエンドユーザーから受け取ったパケットに対して、経路制御表に基づいて内部（キャリアネットワーク）転送用ヘッダを入口エッジルーターで付加することにより、この内部転送用ヘッダの情報に基づいてキャリアネットワーク内部でパケットを転送し、最後にキャリアネットワークの出口において出口エッジルーターがパケットから内部転送用ヘッダを取り外して、他方のＩＳＰあるいはエンドユーザーにパケットを渡すという方法である。
【００１１】
現在のインターネット接続サービスのように、エンドユーザーとＩＳＰとの間を１対１で接続する場合には、この方法は比較的容易に実装可能である。何故ならば、エッジルーターはエンドユーザー側エッジルーターとＩＳＰ側エッジルーターとに大別できるが、特にエンドユーザー側のエッジルーターは、接続開始時にＩＳＰ側エッジルーターへ向けてトンネルを設定すれば、あとはすべてのパケットをエンドユーザーとＩＳＰ側エッジルーターとの間で転送すればよいからである。すなわち、あるエンドユーザーから送信されるパケットは、すべて同一のＩＳＰ側エッジルーターに転送されるため、エンドユーザー側エッジルーターは少数の静的な経路制御表を維持するだけで事足りる。
【００１２】
しかし、ＩＳＰに接続している任意のユーザー同士を、同一の地域系キャリアネットワーク内に閉じて相互にショートカット接続する場合や、ＶＰＮを利用する特定のユーザーグループ内で同時に複数の接続を行う場合、複数のエンドユーザー側エッジルーター間に直接トンネルを設定する必要があり、次のような問題点が発生する。
【００１３】
［第１の問題点］
エッジルーター間のトンネル数の増大：エンドユーザー側エッジルーターは、エンドユーザーが利用するアドレスを識別しなければならない。１対１接続の場合にはトンネルは１つであり、エンドユーザーからのパケットを、その内容によらず常に１つのＩＳＰ側エッジルーターへ転送すればよかった。しかし、任意のエンドユーザー間をショートカット接続するためには、エンドユーザーのパケットの宛先アドレスに応じて異なるエッジルーターにパケットを転送する必要がある。またそのために、あらかじめ接続される可能性のある全エンドユーザー間に静的にトンネルを設定し、ユーザーに割り当てられているアドレスを、トンネルに対応付けて記憶するための経路制御表が新たに必要になる。相互に接続する可能性のあるエッジルーターの数をＮとすると、すべてのエッジルーターの組み合わせに対してあらかじめトンネルを設定する必要があるため、トンネルの数はＮの２乗に比例する。たとえば、大規模なキャリアネットワーク内に１万台のエッジルーターが存在する場合、これらをあらかじめ相互に接続しておくためには１億本程度のトンネルを設定する必要があり、実現は非常に困難である。
【００１４】
［第２の問題点］
経路制御表の規模の増大：現在の地域系キャリアの接続サービスにおいては、エンドユーザーの端末装置にアドレスを割り当てるのはＩＳＰである。すなわち、地域系キャリアネットワークの階層構造とはまったく無関係に、端末装置にアドレスが割り当てられる。したがって、地域系キャリアの経路制御表は階層構造を持たない（すなわち、集約することができない）ため、各端末装置に対して個別のエントリを登録する必要がある。たとえば１０００万台の端末装置が同時に利用する場合には、地域系キャリアの経路制御表は少なくとも１０００万エントリの大きさになる。
【００１５】
［第３の問題点］
全エッジルーターに経路制御表が必要：ＩＳＰ等を経由せず、地域系キャリアネットワークの加入者装置間で直接ユーザーのトラフィックをトンネリングするためには、全てのエッジルーターが上記の経路制御表を保持する必要がある。何故ならば、エンドユーザーが他のどのエンドユーザーに対して通信を行うかをあらかじめ知ることはできないため、各エッジルーターは、パケット転送時に参照できるように、すべての可能な接続先に対する経路の情報を保持しておかなければならないからである。したがって、ネットワークの規模に比例して加入者収容装置の経路制御表のサイズが大きくなる。上記の第１の問題点と併せて考えると、１０００万台の端末装置が同時に利用するネットワークの場合には、すべてのエッジルーターが１０００万エントリもの経路制御表を保持しなければ、リアルタイムにパケットを転送することができないことになる。現在実現されている最大規模の経路制御装置でも、同時に保持することができる経路制御表の規模は数万エントリ程度であり、大規模なネットワークでは全てのエッジルーターに経路制御表を保持させることが難しいことは明らかである。
【００１６】
［第４の問題点］
経路情報の更新トラフィックの増大：前記経路制御表の内容は、非常に短い間隔で更新する必要がある。その理由は、エンドユーザーの端末装置が頻繁に接続／切断を繰り返す可能性があり、その度に端末装置のアドレスが変化する場合があるためと、ＩＳＰが動的ホストコンフィグレーションプロトコル（DHCP：Dynamic Host Configuration Protocol ）等のプロトコルによって短い間隔でユーザーのＩＰアドレスを強制的に変更する場合とがあるためである。一般に端末装置数Ｎの増加によって、経路制御表を更新するトラフィック量はＮの２乗に比例して増大する。これは、経路制御表が更新される頻度はＮに比例し、さらに更新情報を通知するべき相手の数（エッジルーターの数）もＮに比例するからである。したがって、経路制御表を更新するトラフィック量の増大は、特に大規模なネットワークを構築する際には深刻な課題となる。
【００１７】
［第５の問題点］
サーバーを利用する場合の問題：経路制御表を全てのエッジルーターに持たせる代わりに、経路制御表を特定の経路サーバーに蓄積し、必要に応じて加入者装置から問い合わせる方法も考えられる。しかし、このような方法では、ネットワークに接続された全ての端末装置に関する経路制御情報を経路サーバーに蓄積しなければならない。この結果、大規模なネットワークにおいては経路情報の通知や問い合わせのためのトラフィックが増大し、経路サーバーの負荷の増大を招く。頻繁にアドレスが変更される不特定多数のユーザー同士が通信を行うネットワークにおいては、接続する端末装置数Ｎに対して、サーバーの経路情報の更新頻度はＮに比例し、さらに問い合わせ頻度もＮに比例する。
【００１８】
［第６の問題点］
ＶＰＮ事業者等が提供するＶＰＮサービスにエンドユーザーが接続する場合には、アドレスの重複にも注意が必要である。一般にＶＰＮにおいては、プライベートアドレスを利用するのが一般的である。しかし、プライベートアドレスはインターネット全体にわたって一意性が保証されているグローバルアドレスとは異なり、同一のＶＰＮ内のみでしか一意性が保証されていない。したがって、接続サービスを提供する事業者（地域系キャリア）が第１の問題点で述べたような経路制御表を作成する際、同一のアドレスを有し、かつ異なるＶＰＮに接続する端末装置のエントリが多数発生することになる。しかも、ある端末装置がどのＶＰＮに接続するかは、エンドユーザーとＶＰＮ事業者との間で合意されることであり、接続サービスを提供する事業者からは、どの端末装置がどのＶＰＮに接続しているかを知る方法が存在しない場合が多い。このような場合、接続サービスを提供する事業者のエッジルーターは接続先の端末装置を一意に特定できないため、ショートカット接続を行うことはできない。
【００１９】
本発明は、以上のような課題を解決するためのものであり、転送サービスを行うネットワーク内でユーザー間のトラフィックを効率的に経路制御するための動的経路制御方法および動的経路制御装置を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、接続事業者の内部ネットワークと、この内部ネットワークと異なるアドレス体系を有する外部ネットワークとから構成されるパケット転送ネットワークにおいてパケットの経路を制御する動的経路制御方法であって、第１のエッジルーターに接続された外部ネットワークの送元から第２のエッジルーターに接続された外部ネットワークの宛先へ転送されるパケットの経路を通知する経路通知パケットを、前記第１のエッジルーターで作成するステップと、前記経路通知パケットを前記第１のエッジルーターから前記外部ネットワークの宛先へ宛てて送出するステップと、前記外部ネットワークを経由して到着した前記経路通知パケットを前記第２のエッジルーターで受信するステップと、前記経路通知パケットに含まれる情報に基づいて、前記宛先から前記送元に至る前記内部ネットワーク内の新規経路を前記第２のエッジルーターで設定するステップと、前記第２のエッジルーターから前記第１のエッジルーターに対して前記新規経路を通知するステップと、前記第２のエッジルーターからの通知に基づいて、前記送元から前記宛先に至る前記内部ネットワーク内の新規経路を前記第１のエッジルーターで設定するステップと、前記外部ネットワークから入力した、前記送元と前記宛先との間で送受信されるパケットを前記新規経路を経由して転送するステップとを実行するようにしたものである。
また、本発明の動的経路制御方法の１構成例において、前記経路通知パケットは、前記送元を前記外部ネットワークにおいて識別するための第１の外部識別子と、前記宛先を前記外部ネットワークにおいて識別するための第２の外部識別子と、前記送元を収容する前記第１のエッジルーターを前記内部ネットワークにおいて識別するための内部識別子とを含むものである。
【００２１】
また、本発明の動的経路制御装置は、内部ネットワークと外部ネットワークとの境界に設置された第１のエッジルーターと第２のエッジルーターとを有し、前記第１のエッジルーターは、前記外部ネットワークの送元から宛先へ転送されるパケットの経路を通知する経路通知パケットを作成する作成手段と、前記経路通知パケットを前記外部ネットワークの宛先へ宛てて送出する送信手段と、前記第２のエッジルーターからの通知に基づいて、前記送元から前記宛先に至る前記内部ネットワーク内の新規経路を設定する第１の設定手段と、前記外部ネットワークから入力した、前記送元から前記宛先へのパケットを前記新規経路を経由して前記第２のエッジルーターへ転送する第１の転送手段とを備え、前記第２のエッジルーターは、前記外部ネットワークを経由して到着した前記経路通知パケットを受信する受信手段と、前記経路通知パケットに含まれる情報に基づいて、前記宛先から前記送元に至る前記内部ネットワーク内の新規経路を前記第２のエッジルーターで設定する第２の設定手段と、前記第１のエッジルーターに対して前記新規経路を通知する通知手段と、前記外部ネットワークから入力した、前記宛先から前記送元へのパケットを前記新規経路を経由して前記第１のエッジルーターへ転送する第２の転送手段とを備えるものである。
また、本発明の動的経路制御装置の１構成例において、前記経路通知パケットは、前記送元を前記外部ネットワークにおいて識別するための第１の外部識別子と、前記宛先を前記外部ネットワークにおいて識別するための第２の外部識別子と、前記送元を収容する前記第１のエッジルーターを前記内部ネットワークにおいて識別するための内部識別子とを含むものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に従うネットワークの構成を示すブロック図である。接続事業者（地域系キャリア）の内部ネットワークＮ１０は、仮想回線Ｌ１５によって相互に接続されたエッジルーターＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４を含む。
【００２３】
ここでいうルーターとは、接続された仮想回線の間でパケットを転送する装置全般のことであり、スイッチ、ハブ、リピータ、パケット交換機等をルーターとして利用することができる。本実施の形態では１例として４つのエッジルーターＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４がある場合を示しているが、内部ネットワークＮ１０内に任意の数のエッジルーターを設けることができる。エッジルーターとは、内部ネットワークＮ１０と外部のネットワークとの境界に位置するルーターで、エッジルーター内で仮想回線を終端あるいは分岐したり、そのまま転送したりする機能を持つ。異なるエッジルーターの間で仮想回線の種類が異なってもよい。
【００２４】
また、仮想回線とは、エッジルーター間を接続する仮想的な回線全般のことであり、仮想回線の種類としては、ＭＰＬＳのラベルスイッチパス（LSP：Label Switched Path）、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）の仮想パス（VP:Virtual Pass ）や仮想チャネル（VC：Virtual Channel ）、フレームリレーのＶＰやＶＣ、ＩＰｏｖｅｒＩＰトンネル、ＩＥＥＥ８０２．１ＱのＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）、Ｌ２ＴＰのトンネル等を仮想回線として利用することができるが、これに限るものではない。同一の内部ネットワークにおいて、複数種類の仮想回線を混在して利用することも可能である。また、仮想回線をさらに上位の仮想回線に収容することも可能である。図１には示していないが、各仮想回線は任意の数のルーターを経由することができる。
【００２５】
内部ネットワークＮ１０内では、各エッジルーターＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４は、固有の識別子によって識別される。この識別子のことをここでは「内部アドレス」と呼ぶことにする。内部アドレスは、少なくとも内部ネットワークＮ１０においてエッジルーターを一意に識別するためのものであり、この性質を有する限りさまざま識別子を内部アドレスとして用いることができる。例えば、ＩＰアドレス、ＩＰｖ６（Internet Protocol Version 6 ）アドレス、ＡＴＭアドレス、電話番号、地理的な緯度経度、エッジルーターの管理番号等を内部アドレスとして利用することができるが、これに限るものではない。
【００２６】
また、図１には示していないが、内部ネットワークが複数存在することもあり得る。この場合、内部アドレスは複数の内部ネットワークにわたって一意性が保証されていれば、異なる内部ネットワークに属する端末同士をショートカット接続するために利用することができる。例を挙げると、例えば地域系接続サービス事業者において、東京都の内部ネットワークと千葉県の内部ネットワークとが存在するときに、東京都に設置したエッジルーターと千葉県に設置したエッジルーターとの間で、各々を一意に識別できる内部アドレスを用いることにより、異なる内部ネットワークをまたがってショートカットを行うことが可能になる。
【００２７】
各エッジルーターＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４は、仮想回線Ｌ２５を介して加入者端末装置Ｃ１１，Ｃ１２やインターネットサービスプロバイダのネットワークＮ２３，Ｎ２４といった接続先と接続している。ここで、仮想回線Ｌ２５は、これらの接続先とエッジルーターとを接続する手段を表すが、仮想回線Ｌ２５を実現する具体的な媒体は接続先によって変えてもよい。例えば仮想回線として、イーサネット（登録商標）やＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line），ＰＰＰｏＥ（Point to Point Protocol over Ethernet（登録商標）），ＡＴＭのＶＣやＶＰ、フレームリレーのＶＣやＶＰ、無線ＬＡＮ等を利用することができる。
【００２８】
また、１つのエッジルーターが複数の仮想回線を収容し、それぞれの仮想回線が異なる接続先と接続することも可能である。例えば、図１には示していないが、エッジルーターＲ１１が他の複数のインターネットサービスプロバイダや加入者端末装置と同時に接続することも可能である。
【００２９】
さらに、エッジルーターの接続先は、接続事業者が接続サービスを提供する相手であれば、加入者端末装置やインターネットサービスプロバイダに限定されるものではない。エッジルーターの接続先としては、図１に示した接続相手以外にも、接続サービスに接続可能なネットワークや装置全般が含まれる。すなわち、インターネットやイントラネット、加入者のサーバーやＬＡＮ、他の接続事業者のエッジルーター等が接続先となり得る。
【００３０】
また、図１では１例として加入者端末装置とインターネットサービスプロバイダとを接続する場合の接続形態を示しているが、接続事業者が接続サービスを提供する相手であれば、任意の相手間の接続が可能であり、これに限定されるものではない。例えば、インターネットサービスプロバイダ同士の接続や、インターネットサービスプロバイダとインターネットとの接続、加入者端末装置とイントラネットとの接続等の任意の組み合わせが可能である。
【００３１】
なお、以後の説明で特に断りなく「外部ネットワーク」と呼ぶ場合には、プロバイダネットワークＮ２３，Ｎ２４やインターネットＮ３０、加入者端末装置Ｃ１１，Ｃ１２など、内部ネットワークＮ１０の外部にあるすべてのネットワークや端末装置を指すこととする。
【００３２】
本実施の形態では、加入者端末装置Ｃ１１，Ｃ１２がそれぞれプロバイダネットワークＮ２３，Ｎ２４を経由してインターネットＮ３０に接続している場合について説明を行う。従来の接続サービスにおいては、各加入者端末装置の接続先は固定されていた。すなわち、加入者端末装置Ｃ１１とＣ１２とが通信を行う場合には、図１に示したプロバイダネットワークＮ２３、インターネットＮ３０、プロバイダネットワークＮ２４を通る通常経路Ｐ１０に沿う必要があった。
【００３３】
しかし、加入者端末装置Ｃ１１，Ｃ１２が同一の接続事業者の内部ネットワークＮ１０に接続している場合には、インターネットサービスプロバイダやインターネットを経由することなく、例えば図１に示した短絡経路Ｐ２０に沿って通信できることが望ましい。このような短絡経路Ｐ２０に沿った通信は、例えばエッジルーターＲ１１とＲ１２との間に新たな仮想回線Ｌ１６を設定し、加入者端末装置Ｃ１１やＣ１２からインターネットＮ３０ヘ向けて送信されるパケットのうち、加入者端末装置Ｃ１２やＣ１１に宛てたパケットに関しては仮想回線Ｌ１６を経由するように、エッジルーターＲ１１やＲ１２で経路制御を行うことにより、実現可能である。
【００３４】
しかし、従来の技術でこのような経路制御を実現するには、前述の第１の問題点〜第６の問題点で述べたように多くの課題があり、実現が困難であった。これらの課題を解決し、効率的な経路で加入者同士の通信を可能とするような経路制御方法および経路制御装置を提供することが本発明の目的である。
【００３５】
なお、図１では、短絡経路用の仮想回線Ｌ１６として、加入者端末装置に接続した２つのエッジルーター間を接続する場合を示しているが、これに限るものではない。すなわち、本実施の形態の目的は、加入者端末装置Ｃ１１とＣ１２との通信を、他のインターネットサービスプロバイダやインターネット等を経由することなく、内部ネットワークＮ１０内に閉じて行うことである。
【００３６】
この目的のため、図１には示していないが、仮想回線Ｌ１６の代わりにエッジルーターＲ１３とＲ１４との間や、エッジルーターＲ１３とＲ１２との間に短絡経路用の仮想回線を設定してもよい。エッジルーターＲ１３とＲ１４との間に仮想回線を設定する場合には、エッジルーターＲ１３とＲ１４との間で、本発明による経路制御を行うことが可能である。このとき、加入者端末装置Ｃ１１からＣ１２へのトラフィックは、エッジルーターＲ１１→Ｒ１３→Ｒ１４→Ｒ１２を順に経由する。また、エッジルーターＲ１３とＲ１２との間に仮想回線を設定する場合には、エッジルーターＲ１３とＲ１２との間で、本発明による経路制御を行うことが可能である。このとき、加入者端末装置Ｃ１１からＣ１２へのトラフィックは、Ｒ１１→Ｒ１３→Ｒ１２を順に経由する。
【００３７】
図２は、内部ネットワークＮ１０および外部ネットワークにおけるアドレス割り当ての１例を示す図である。本実施の形態におけるアドレスの利用目的は、パケットの転送方式により大きく２つに分類することができる。一方のパケット転送方式は、パケットのヘッダに宛先アドレスが含まれる方式である。パケットを転送する際には、各経路制御装置がパケットの宛先アドレスをパケット単位で参照しながら、目的地までパケットを転送する。この方式の例としてＩＰパケットがある。パケットのヘッダに宛先アドレスが含まれる転送方式の場合には、アドレスは個々のパケットを転送するために利用される。
【００３８】
もう一方のパケット転送方式は、パケットのヘッダに宛先アドレスが含まれない方式である。この方式では、パケットの転送に先立って、送信元と宛先との間に仮想的な回線が設定され、パケットはこの仮想回線を通って目的地まで転送される。複数の仮想回線が存在する場合には、これらを一意に識別するために、一般には仮想回線識別子が利用される。この仮想回線識別子は、たとえばＡＴＭのＶＰＩ（Virtual Path Identifier ）やＶＣＩ（Virtual Channel Identifier）、ＭＰＬＳのラベルのように、パケットのヘッダに明示的に含まれることもあれば、ＴＤＭ（Time Division Multiplexing）のようにパケットのヘッダが明示的には識別子を含まない場合もある。いずれの場合においても、仮想回線を設定するためには送信元と宛先を特定する必要があり、このためにアドレスが利用される。本実施の形態においては、以上の２通りのいずれのパケット転送方式も利用することができる。
【００３９】
図２に示すように、エッジルーターＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４は、それぞれ内部アドレスＢ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４によって識別される。また、外部ネットワークに属する加入者端末装置Ｃ１１，Ｃ１２は、外部ネットワークにおいて加入者端末装置を一意に識別するための識別子である外部アドレスＡ１１，Ａ１２によってそれぞれ識別される。アドレスの割り当ては、内部ネットワークＮ１０内と、外部ネットワーク（すなわち、プロバイダネットワークＮ２３，Ｎ２４、インターネットＮ３０および加入者端末装置Ｃ１１，Ｃ１２）とは独立に行うことができる。
【００４０】
加入者端末装置Ｃ１１やＣ１２は、プロバイダネットワークＮ２３やＮ２４から外部ネットワーク固有のアドレスの割り当てを受けることができる。これらのアドレス割り当ては、内部ネットワークＮ１０のアドレス体系とはまったく独立して行うことができる。アドレスとしては第２層のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスや、第３層のＩＰｖ４（Internet Protocol Version 4 ）アドレス、ＩＰｖ６アドレス等のアドレス体系を利用することができるが、これに限るものではなく、複数のアドレスを組み合わせて利用することも可能である。例えば、第３層のＩＰｖ４アドレスと第４層のポート番号との組に対して特定の経路を選択することが可能である。
【００４１】
また、アドレス空間についても、グローバルに一意性が保証されているグローバルアドレスや、特定組織内でのみ一意性が保証されているプライベートアドレス等があるが、本実施の形態では、内部ネットワークＮ１０であるか外部ネットワークであるかに関係なく、グローバルアドレスあるいはプライベートアドレスのいずれも利用することができる。
【００４２】
さらに、図１には示していないが、外部ネットワークとして複数のＶＰＮを利用することもできる。一般的なＶＰＮと同様に、本実施の形態においても、あるＶＰＮが他のＶＰＮとは独立にアドレス割り当てを行うことが可能である。すなわち、あるＶＰＮに属する端末装置が他のＶＰＮに属する端末装置と重複するアドレスを用いることができる。
【００４３】
図３は、本実施の形態における経路更新の手順を示すフローチャートである。図１や図２に関して説明したように、エッジルーターＲ１１の配下に接続している加入者端末装置Ｃ１１と、エッジルーターＲ１２の配下に接続している加入者端末装置Ｃ１２とは、初期状態においてはインターネットＮ３０を経由する通常経路Ｐ１０を使って通信を行っている。ここで、本実施の形態の最終的な目標は、加入者端末装置Ｃ１１と加入者端末装置Ｃ１２との間の経路が短絡経路Ｐ２０となるように、エッジルーターＲ１１やＲ１２の経路制御表にエントリを追加することである。
【００４４】
そのためには、エッジルーターＲ１１は、エッジルーターＲ１１の配下に接続している加入者端末装置Ｃ１１の通信相手の外部アドレスと、この外部アドレスを持つ加入者端末装置がどのエッジルーターに収容されているかを知らなければならない。加入者端末装置Ｃ１１の通信相手の外部アドレスに関しては、加入者端末装置Ｃ１１から受信したパケットの宛先アドレスを確認することにより、通信相手の外部アドレスがＡ１２であることを知ることができる。一方、外部アドレスＡ１２を持つ加入者端末装置がどのエッジルーターの配下に接続しているかに関しては、以下の方法を用いて確認することができる。
【００４５】
はじめに、エッジルーターＲ１１は、エッジルーター自身の内部アドレスＢ１１と、加入者端末装置Ｃ１１の外部アドレスＡ１１と、加入者端末装置Ｃ１１の通信相手の外部アドレスＡ１２とを含む経路通知パケットを作成する（図３ステップＳ０１）。この経路通知パケットに含まれる３つのアドレス情報は、先にも述べたように、エッジルーターＲ１１が加入者端末装置Ｃ１１から受信したパケットの内容を見ることで、容易に知ることができるが、その他の方法を用いて取得してもよい。
【００４６】
経路通知パケットの詳細なフォーマットについては、後述するが、少なくとも上記の３つのアドレス情報を含む。さらに、経路通知パケットのヘッダには、内部ネットワークＮ１０や外部ネットワーク内でこのパケットを転送するために、加入者端末装置Ｃ１１からＣ１２へ向かう通常のパケットと同じ情報が含まれている。
【００４７】
これにより、エッジルーターＲ１１から送出された経路通知パケットは、加入者端末装置Ｃ１１からＣ１２へ転送される通常のパケットと同様に、通常経路Ｐ１０に沿って内部ネットワークＮ１０および外部ネットワーク内を転送される（ステップＳ０２）。
【００４８】
通常経路Ｐ１０に沿って転送されてきた経路通知パケットは、エッジルーターＲ１２において受信される。エッジルーターＲ１２は、受信した経路通知パケットの内容を見ることで、このパケットに含まれるエッジルーターＲ１１の内部アドレスＢ１１と、加入者端末装置の外部アドレスＡ１１，Ａ１２とを取得する（ステップＳ０３）。
【００４９】
次に、エッジルーターＲ１２は、ステップＳ０３で取得した情報から、配下の加入者端末装置Ｃ１２の通信相手である加入者端末装置Ｃ１１が、内部アドレスＢ１１を持つエッジルーターＲ１１に収容されていることを知る（ステップＳ０４）。
【００５０】
そして、エッジルーターＲ１２は、エッジルーターＲ１２とエッジルーターＲ１１との間に短絡経路用の仮想回線Ｌ１６を設定する（ステップＳ０５）。仮想回線Ｌ１６を設定する際には、仮想回線の種類によってどのような方法を使用してもよいが、エッジルーターＲ１２側から先に、仮想回線Ｌ１６を設定するためのトリガーをかける必要がある。何故なら、先のステップＳ０４までの処理で、エッジルーターＲ１２は仮想回線Ｌ１６を設定する相手がエッジルーターＲ１１であることが分かっているが、一方のエッジルーターＲ１１は仮想回線Ｌ１６を設定する相手がエッジルーターＲ１２であることをまだ知らないからである。なお、エッジルーターＲ１１とＲ１２との間で既に仮想回線が設定されている場合には、改めて仮想回線を設定しなくともよい。
【００５１】
最後のステップＳ０６において、エッジルーターＲ１１とＲ１２とは、仮想回線Ｌ１６を使って加入者端末装置Ｃ１１とＣ１２との間のトラフィックを転送するように、自身の経路制御表を更新する。例えばエッジルーターＲ１２は、この短絡経路用の仮想回線Ｌ１６を使って転送するパケットの宛先外部アドレスを、エッジルーターＲ１１に対して送信することができる。経路制御表の具体的な更新内容に関しては、後述する。
【００５２】
なお、以上の例では、経路通知パケットをエッジルーターＲ１１から送信する場合を説明したが、経路通知パケットに含まれる内容をエッジルーターＲ１１が加入者端末装置Ｃ１１に通知することにより、加入者端末装置Ｃ１１から経路通知パケットを送信するようにしてもよい。
【００５３】
また、経路通知パケットをエッジルーターＲ１２側から先に送信することもできる。この場合には、前述の図３の説明においてエッジルーターＲ１１とＲ１２の役割が逆転する。一般にネットワークに接続する任意の加入者端末装置や加入者ネットワークの間で、短絡経路用の仮想回線を利用したデータ転送を実現するためには、各エッジルーターが、経路通知パケットの送り手としても受け手としても動作するための機能を持つ必要がある。
【００５４】
また、図１には示していないが、加入者端末装置がＶＰＮ等を使用しており、加入者端末同士でアドレスが重複する可能性がある場合には、経路通知パケットに含まれるアドレス情報は前記の３つだけでは不十分である。つまり、加入者端末装置がＶＰＮ等を使用する場合、異なる加入者端末装置が同じ外部アドレスを使用することがあるため、外部アドレスのみでは加入者端末装置を一意に識別することができない。この場合には、エッジルーターと配下の加入者端末装置とを接続する仮想回線Ｌ２５の識別子等を経路通知パケットに含めることによって、エッジルーターＲ１１やＲ１２において、加入者端末装置を一意に識別することができる。
【００５５】
本実施の形態で特徴的なことは、内部ネットワークＮ１０の経路情報を、加入者端末装置間の通常のパケットと同様のヘッダ情報でカプセル化した上で外部ネットワークを経由して転送する点である。これにより、各エッジルーターは、他のエッジルーターに接続された通信相手の加入者端末装置のアドレスをあらかじめ知らなくても、短絡接続すべき通信相手のエッジルーターを容易に見つけ出すことが可能となる。
【００５６】
図４に、内部ネットワークＮ１０内を転送されるパケットＰＡＣのフォーマットの１例を示す。このパケットフォーマットは、通常のユーザーデータでも経路通知パケットでも共通に用いることができる。パケットＰＡＣは、ペイロード１０２とそれ以外のヘッダ１０３とを含んでいる。ヘッダ１０３は、内部宛先アドレス１０４と内部送元アドレス１０５とを含む内部ヘッダと、外部宛先アドレス１０６と外部送元アドレス１０７とを含む外部ヘッダとからなる。
【００５７】
パケットＰＡＣを内部ネットワークＮ１０内で転送する際には、内部ネットワーク転送用の内部ヘッダに基づいて転送される。接続する仮想回線Ｌ１５，Ｌ２５の種類や内部ネットワークＮ１０の構成によっては、図４とは異なるフォーマットを使用することも可能である。また、内部ヘッダは必ずしもエッジルーターで付与する必要はない。加入者端末装置側であらかじめ内部ヘッダを付与してからエッジルーターに送信することも可能である。
【００５８】
例えば、加入者端末装置とエッジルーターとの接続にＰＰＰｏＥを使用し、外部のインターネットを経由して加入者端末同士が通信を行う場合には、内部ヘッダとしてＰＰＰｏＥヘッダを利用することができる。この場合には、ＰＰＰｏＥの接続を識別する識別子が内部ヘッダに含まれ、外部ヘッダには送元加入者端末装置と宛先加入者端末装置のＩＰアドレスが含まれることになる。ＰＰＰｏＥを使用する場合、エッジルーターは、加入者端末装置から受け取ったＰＰＰｏＥヘッダを他の方式の仮想回線へ乗せかえることもできるし、内部ネットワークＮ１０の構成によってはそのまま転送してもよい。
【００５９】
図５に、外部ネットワーク内を転送されるパケットＰＡＣ’のフォーマットの１例を示す。外部ネットワーク内を転送する際には、図５に示すように、外部宛先アドレス１０６と外部送元アドレス１０７とを含む外部ヘッダに基づいてパケットＰＡＣ’を転送することができる。
【００６０】
以下の図６〜図８では、図３のステップＳ０２において経路通知パケットが内部ネットワークＮ１０および外部ネットワークを通過する際の、具体的なパケットの内容を例として示す。
【００６１】
図６は、内部ネットワークＮ１０内を転送される経路通知パケットＰＡＣの１例を示す図である。図６の例では、エッジルーターＲ１１から送信された経路通知パケットＰＡＣがエッジルーターＲ１１とＲ１３との間の内部ネットワークＮ１０（仮想回線Ｌ１５）を通過する場合のパケットＰＡＣの内容を示している。エッジルーターＲ１１は、加入者端末装置Ｃ１１からのパケットＰＡＣ’を受信して、ヘッダ１０３を確認することにより、加入者端末装置Ｃ１１の外部アドレスＡ１１と、加入者端末装置Ｃ１１の通信相手の外部アドレスＡ１２とを取得する。
【００６２】
続いて、エッジルーターＲ１１は、外部ネットワーク転送用の外部ヘッダに外部送元アドレス１０７として加入者端末装置Ｃ１１の外部アドレスＡ１１を設定し、外部宛先アドレス１０６として通信相手の外部アドレスＡ１２を設定し、内部ネットワーク転送用の内部ヘッダに内部送元アドレス１０５としてエッジルーターＲ１１の内部アドレスＢ１１を設定し、内部宛先アドレス１０４としてエッジルーターＲ１３の内部アドレスＢ１３を設定し、ペイロード１０２に内部送元アドレスとしてエッジルーターＲ１１の内部アドレスＢ１１を設定した経路通知パケットＰＡＣを作成する。そして、エッジルーターＲ１１は、作成した経路通知パケットＰＡＣをエッジルーターＲ１３に宛てて送出する。内部ヘッダの設定により、エッジルーターＲ１１からＲ１３まで、内部ネットワークＮ１０を経由して経路通知パケットＰＡＣを転送することができる。
【００６３】
前述のように、経路通知パケットＰＡＣは、送元のエッジルーターのアドレスと、送元の加入者端末装置のアドレスと、宛先の加入者端末装置のアドレスとを含んでいる必要がある。図６の例では、加入者端末装置のアドレスＡ１１とＡ１２とは外部ヘッダに含まれているため、ペイロード１０２の部分に少なくとも送元エッジルーターのアドレスＢ１１を含んでいる必要がある。
【００６４】
また、図６には示していないが、加入者端末装置がＶＰＮに接続している場合には、すでに述べたように、エッジルーターとこの加入者端末装置とを接続する加入者仮想回線Ｌ２５を識別するための識別子を、経路通知パケットＰＡＣに含める必要がある。
【００６５】
図７は、外部ネットワーク内を転送される経路通知パケットＰＡＣの１例を示す図である。図７の例では、図６に示した経路通知パケットＰＡＣがエッジルーターＲ１３で経路通知パケットＰＡＣ’に作り直され、エッジルーターＲ１３から外部ネットワークヘ向けて転送される際のパケットＰＡＣ’の内容を示している。エッジルーターＲ１３は、図６に示した経路通知パケットＰＡＣから内部ヘッダを取り除いたものを経路通知パケットＰＡＣ’とする。
【００６６】
ここで重要なのは、図７に示すように外部ヘッダ中の外部送元アドレス１０７として加入者端末装置Ｃ１１の外部アドレスＡ１１が設定され、外部宛先アドレス１０６として加入者端末装置Ｃ１２の外部アドレスＡ１２が設定されているため、これらの加入者端末装置Ｃ１１とＣ１２の間で交換される通常のパケットと同様に、経路通知パケットＰＡＣ’が外部ネットワーク中を転送されることである。
【００６７】
図８は、内部ネットワークＮ１０内を転送される経路通知パケットＰＡＣの他の例を示す図である。図８の例では、エッジルーターＲ１１から送信された経路通知パケットＰＡＣ（ＰＡＣ’）がプロバイダネットワークＮ２３、インターネットＮ３０およびプロバイダネットワークＮ２４を経由した後、エッジルーターＲ１４とＲ１２との間の内部ネットワークＮ１０（仮想回線Ｌ１５）を通過する場合のパケットＰＡＣの内容を示している。
【００６８】
このとき、エッジルーターＲ１４は、経路通知パケットＰＡＣをエッジルーターＲ１２に転送するために、プロバイダネットワークＮ２４から受信した経路通知パケットＰＡＣ’に内部ヘッダを付加する。内部ヘッダには、内部送元アドレス１０５としてエッジルーターＲ１４の内部アドレスＢ１４が設定され、内部宛先アドレス１０４としてエッジルーターＲ１２の内部アドレスＢ１２が設定される。それ以外の情報は、経路通知パケットＰＡＣ’のままでよい。
【００６９】
図９は、エッジルーターＲ１１が加入者端末装置Ｃ１１から受信したパケットに対して適用する経路制御表Ｔ−１１の１例を示す図、図１０は、エッジルーターＲ１２が加入者端末装置Ｃ１２から受信したパケットに対して適用する経路制御表Ｔ−１２の１例を示す図である。経路制御表Ｔ−１１，Ｔ−１２は、外部宛先アドレス２０１をキーにして、内部宛先アドレス２０２を検索するようになっている。
【００７０】
初期状態の経路制御表Ｔ−１１は、図９に示すように加入者端末装置Ｃ１１から受信した全てのパケット（任意の外部宛先アドレスを有するパケット）を内部宛先アドレスＢ１３、すなわちエッジルーターＲ１３へ宛てて転送するように設定されている。一方、初期状態の経路制御表Ｔ−１２は、図１０に示すように加入者端末装置Ｃ１２から受信した全てのパケットを内部宛先アドレスＢ１４、すなわちエッジルーターＲ１４へ宛てて転送するように設定されている。
【００７１】
図１１は、図３のステップＳ０６で更新された後のエッジルーターＲ１１の経路制御表Ｔ−１１の１例を示す図、図１２は、ステップＳ０６で更新された後のエッジルーターＲ１２の経路制御表Ｔ−１２の１例を示す図である。ステップＳ０３の処理により、エッジルーターＲ１２は、図８に示した経路通知パケットＰＡＣを受信して、外部ヘッダから外部送元アドレス１０７として外部アドレスＡ１１を取得し、外部宛先アドレス１０６として外部アドレスＡ１２を取得し、ペイロード１０２から内部送元アドレスとして内部アドレスＢ１１を取得する。これにより、エッジルーターＲ１２は、配下の加入者端末装置Ｃ１２の通信相手である加入者端末装置Ｃ１１が、内部アドレスＢ１１を持つエッジルーターＲ１１に収容されていることを知る（ステップＳ０４）。
【００７２】
そして、エッジルーターＲ１２は、図１２に示すように、デフォルトの宛先の他に、外部宛先アドレスＡ１１宛のエントリを経路制御表Ｔ−１２に追加する（ステップＳ０６）。このような経路制御表Ｔ−１２の更新により、エッジルーターＲ１２は、加入者端末装置Ｃ１２から受信したパケットの外部宛先アドレスがＡ１１であった場合には、このパケットを内部宛先アドレスＢ１１で表されるエッジルーターＲ１１に転送し、受信したパケットの外部宛先アドレスがＡ１１以外であった場合には、パケットを内部宛先アドレスＢ１４で表されるエッジルーターＲ１４に転送する。
【００７３】
また、エッジルーターＲ１２は、ステップＳ０６において、経路通知パケットＰＡＣの外部宛先アドレスＡ１２で表される加入者端末装置Ｃ１２（外部送元アドレスＡ１１で表される加入者端末装置Ｃ１１の通信相手）が内部アドレスＢ１２を有するエッジルーターＲ１２の先に接続されていることを、エッジルーターＲ１１に通知する。
【００７４】
このような通知を行うには、外部ヘッダに外部送元アドレス１０７として加入者端末装置Ｃ１２の外部アドレスＡ１２を設定し、外部宛先アドレス１０６として加入者端末装置Ｃ１１の外部アドレスＡ１１を設定し、内部ヘッダに内部送元アドレス１０５としてエッジルーターＲ１２の内部アドレスＢ１２を設定し、内部宛先アドレス１０４としてエッジルーターＲ１４の内部アドレスＢ１４を設定し、ペイロード１０２に内部送元アドレスとしてエッジルーターＲ１２の内部アドレスＢ１２を設定した経路通知パケットＰＡＣを作成して、エッジルーターＲ１４に宛てて送出すればよい。この経路通知パケットＰＡＣは、エッジルーターＲ１１で作成された経路通知パケットと逆の経路を辿ってエッジルーターＲ１１に到着する。また、内部ネットワークＮ１０の仮想回線Ｌ１６を介してエッジルーターＲ１１に通知してもよい。
【００７５】
エッジルーターＲ１２からの通知により、エッジルーターＲ１１は、図１１に示すように、デフォルトの宛先の他に、外部宛先アドレスＡ１２宛のエントリを経路制御表Ｔ−１１に追加する（ステップＳ０６）。このような経路制御表Ｔ−１１の更新により、エッジルーターＲ１１は、加入者端末装置Ｃ１１から受信したパケットの外部宛先アドレスがＡ１２であった場合には、このパケットを内部宛先アドレスＢ１２で表されるエッジルーターＲ１２に転送し、受信したパケットの外部宛先アドレスがＡ１２以外であった場合には、パケットを内部宛先アドレスＢ１３で表されるエッジルーターＲ１３に転送する。
【００７６】
なお、経路制御表Ｔ−１１，Ｔ−１２の２つのフィールドは必ずしも図９〜図１２のとおりである必要はなく、本質的には、加入者端末装置が利用する外部ネットワークのアドレス体系で表される宛先と、接続事業者の内部ネットワークＮ１０のアドレス体系で表される宛先とを対応付けることができれば、アドレスの代わりにどのような識別子を用いることも可能である。
【００７７】
また、宛先が１つの端末装置ではなく、複数の端末装置から構成されるネットワークの場合には、経路制御表Ｔ−１１，Ｔ１２のキーとなる１番目のフィールド２０１に、外部宛先アドレスだけではなく、宛先ネットワークアドレスや、アドレスマスクを利用することもできる。また、２番目のフィールド２０２についても、内部宛先アドレスの代わりに宛先エッジルーターを識別するための任意の識別子を利用することができる。また、図９〜図１２には示していないが、加入者端末装置がＶＰＮを利用する場合には、経路制御表Ｔ−１１，Ｔ−１２を検索するためのキーとしてＶＰＮ識別子や、加入者側仮想回線Ｌ２５の識別子などを追加することも可能である。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、外部ネットワークの送元から宛先へ転送されるパケットの経路を通知する経路通知パケットを第１のエッジルーターで作成して、この経路通知パケットを外部ネットワークの宛先へ宛てて送出し、経路通知パケットに含まれる情報に基づいて、宛先から送元に至る内部ネットワーク内の新規経路を第２のエッジルーターで設定し、第２のエッジルーターから第１のエッジルーターに対して新規経路を通知し、第２のエッジルーターからの通知に基づいて、送元から宛先に至る内部ネットワーク内の新規経路を第１のエッジルーターで設定し、送元と宛先との間で送受信されるパケットを新規経路を経由して転送するようにしたことにより、エッジルーター間で外部ネットワークを経由した経路情報の交換を行い、内部ネットワークの接続サービスを利用するユーザー（送元と宛先）間に内部ネットワークの新規経路（短絡経路）を設定するようにしたので、外部ネットワークを経由しない短絡経路を簡易に構成することができる。その結果、従来のように大量の経路情報を保持する必要がなくなり、無駄な中継回線のトラヒックの増加を抑制することができ、ネットワーク全体の設備コストを低減することができ、通信の品質を向上させることができる。
【００７９】
また、経路通知パケットに、送元を外部ネットワークにおいて識別するための第１の外部識別子と、宛先を外部ネットワークにおいて識別するための第２の外部識別子と、送元を収容する第１のエッジルーターを内部ネットワークにおいて識別するための内部識別子とを設定することにより、送元から宛先へ転送されるパケットの通常経路を第２のエッジルーターに通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に従うネットワークの構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態における各装置へのアドレス割り当ての１例を示す図である。
【図３】 本発明の実施の形態における経路更新の手順を示すフローチャートである。
【図４】 内部ネットワーク内を転送されるパケットのフォーマットの１例を示す図である。
【図５】 外部ネットワーク内を転送されるパケットのフォーマットの１例を示す。
【図６】 内部ネットワーク内を転送される経路通知パケットの１例を示す図である。
【図７】 外部ネットワーク内を転送される経路通知パケットの１例を示す図である。
【図８】 内部ネットワーク内を転送される経路通知パケットの他の例を示す図である。
【図９】 本発明の実施の形態におけるエッジルーターの経路制御表の１例を示す図である。
【図１０】 本発明の実施の形態におけるエッジルーターの経路制御表の他の例を示す図である。
【図１１】 本発明の実施の形態におけるエッジルーターの更新後の経路制御表の１例を示す図である。
【図１２】 本発明の実施の形態におけるエッジルーターの更新後の経路制御表の他の例を示す図である。
【符号の説明】
Ｎ１０…接続事業者の内部ネットワーク、Ｎ２３、Ｎ２４…インターネットサービスプロバイダのネットワーク、Ｎ３０…インターネット、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４…エッジルーター、Ｃ１１、Ｃ１２…加入者端末装置、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ２５…仮想回線、Ｐ１０…通常経路、Ｐ２０…短絡経路、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３、Ｂ１４…エッジルーターの内部アドレス、Ａ１１、Ａ１２…加入者端末装置の外部アドレス。
Claims (4)
- 接続事業者の内部ネットワークと、この内部ネットワークと異なるアドレス体系を有する外部ネットワークとから構成されるパケット転送ネットワークにおいてパケットの経路を制御する動的経路制御方法であって、
第１のエッジルーターに接続された外部ネットワークの送元から第２のエッジルーターに接続された外部ネットワークの宛先へ転送されるパケットの経路を通知する経路通知パケットを、前記第１のエッジルーターで作成するステップと、
前記経路通知パケットを前記第１のエッジルーターから前記外部ネットワークの宛先へ宛てて送出するステップと、
前記外部ネットワークを経由して到着した前記経路通知パケットを前記第２のエッジルーターで受信するステップと、
前記経路通知パケットに含まれる情報に基づいて、前記宛先から前記送元に至る前記内部ネットワーク内の新規経路を前記第２のエッジルーターで設定するステップと、
前記第２のエッジルーターから前記第１のエッジルーターに対して前記新規経路を通知するステップと、
前記第２のエッジルーターからの通知に基づいて、前記送元から前記宛先に至る前記内部ネットワーク内の新規経路を前記第１のエッジルーターで設定するステップと、
前記外部ネットワークから入力した、前記送元と前記宛先との間で送受信されるパケットを前記新規経路を経由して転送するステップとを実行することを特徴とする動的経路制御方法。 - 請求項１記載の動的経路制御方法において、
前記経路通知パケットは、前記送元を前記外部ネットワークにおいて識別するための第１の外部識別子と、前記宛先を前記外部ネットワークにおいて識別するための第２の外部識別子と、前記送元を収容する前記第１のエッジルーターを前記内部ネットワークにおいて識別するための内部識別子とを含むことを特徴とする動的経路制御方法。 - 接続事業者の内部ネットワークと、この内部ネットワークと異なるアドレス体系を有する外部ネットワークとから構成されるパケット転送ネットワークにおいてパケットの経路を制御する動的経路制御装置であって、
内部ネットワークと外部ネットワークとの境界に設置された第１のエッジルーターと第２のエッジルーターとを有し、
前記第１のエッジルーターは、
前記外部ネットワークの送元から宛先へ転送されるパケットの経路を通知する経路通知パケットを作成する作成手段と、
前記経路通知パケットを前記外部ネットワークの宛先へ宛てて送出する送信手段と、
前記第２のエッジルーターからの通知に基づいて、前記送元から前記宛先に至る前記内部ネットワーク内の新規経路を設定する第１の設定手段と、
前記外部ネットワークから入力した、前記送元から前記宛先へのパケットを前記新規経路を経由して前記第２のエッジルーターへ転送する第１の転送手段とを備え、
前記第２のエッジルーターは、
前記外部ネットワークを経由して到着した前記経路通知パケットを受信する受信手段と、
前記経路通知パケットに含まれる情報に基づいて、前記宛先から前記送元に至る前記内部ネットワーク内の新規経路を前記第２のエッジルーターで設定する第２の設定手段と、
前記第１のエッジルーターに対して前記新規経路を通知する通知手段と、
前記外部ネットワークから入力した、前記宛先から前記送元へのパケットを前記新規経路を経由して前記第１のエッジルーターへ転送する第２の転送手段とを備えることを特徴とする動的経路制御装置。 - 請求項３記載の動的経路制御装置において、
前記経路通知パケットは、前記送元を前記外部ネットワークにおいて識別するための第１の外部識別子と、前記宛先を前記外部ネットワークにおいて識別するための第２の外部識別子と、前記送元を収容する前記第１のエッジルーターを前記内部ネットワークにおいて識別するための内部識別子とを含むことを特徴とする動的経路制御装置。
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