JP4016393B2 - パケット転送システム、転送方法および転送装置、ならびにそのプログラムと記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基幹ネットワークと隣接する上流の通信装置から転送されたパケットを受信する入口のパケット転送装置と、基幹ネットワークと隣接する下流の通信装置にパケットを転送する出口のパケット転送装置と、これらを含む基幹ネットワークを有するパケット転送システムと、パケット転送方法と、そのプログラムとそのプログラムを記録する記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光波長多重伝送（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いた光通信ネットワークを含むパケット転送システムとしては、ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）などのルーティング・プロトコルに準拠したルーティングパケットに専用の光波長によって構成される光パスを割り当て、ルーティングパケット以外の情報パケットにこの専用の光波長とは異なる光波長により構成される光パスを割当て、それぞれのパスに割り当てたパスを通して各パケットをパケット転送装置間で転送するため、転送されたパケットからパケット転送装置がルーティング・プロトコル・パケットか否かを識別して抽出するという過程を省略して、ルーティング・プロトコル処理の負荷を軽減することが可能になるものが知られている（例えば、特開２００２−５７６５２号公報（特許文献１参照））。
なお、情報パケットは、一般には、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に準拠したパケットを転送するＩＰネットワークから、光通信ネットワークシステムを含む基幹ネットワークを介して他のＩＰネットワークに転送される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−５７６５２号公報(段落〔００１４〕〜段落〔００１６〕)
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のパケット転送システムでは、光通信ネットワークの出口のパケット転送装置が、上述した情報パケットに含まれるＩＰアドレスを参照し、参照されたＩＰアドレスと対応するルーチングテーブルに従って転送ルートを決定しているため、ＩＰルーチング処理に負荷がかかり、パケットの転送時間が遅延してしまう、という問題が残されていた。この問題を詳細に述べると、例えば、ＩＰｖ４に準拠したＩＰルーチング処理において、ロンゲストマッチのようにＩＰｖ４アドレスを構成する３２ビット全てのビットを参照しなければ転送ルートが決定されないという場合があり、出口のパケット転送装置がＩＰアドレスを参照するビット数が多いほど、パケットの転送時間が遅延してしまう。
【０００５】
本発明の目的は、このような従来の課題を解決し、ＩＰルーチング処理の負荷を低減し、パケットの転送時間を削減することが可能なパケット転送システム、転送方法および転送装置、ならびにそのプログラムと記録媒体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のパケット転送システムは、基幹ネットワークと隣接する上流の通信装置から転送されたパケットを受信する入口のパケット転送装置と、前記基幹ネットワークと隣接する下流の通信装置に前記パケットを転送する出口のパケット転送装置とを含む基幹ネットワークを有するパケット転送システムにおいて、前記入口のパケット転送装置は、前記出口のパケット転送装置との間のパスを下位レイヤに確立させる入側パス確立手段と、前記下流の通信装置と対応するラベルを取得するラベル取得手段と、前記ラベル取得手段により取得されたラベルを、前記上流の通信装置から転送された特定のパケットに付加するラベル付加手段と、前記ラベル付加手段により付加されたラベルパケットを前記パスを通して転送するラベルパケット転送手段とを備え、前記出口のパケット転送装置は、前記入口のパケット転送装置との間のパスを前記下位レイヤに確立させる出側パス確立手段と、前記出側パス確立手段により確立されたパスを通して転送された前記ラベルパケットを受信するパケット受信手段と、前記パケット受信手段により受信されたラベルパケットに付加されたラベルを除去するラベル除去手段と、前記ラベル除去手段により除去されたラベルと対応する前記下流の通信装置に前記パケットを転送するパケット転送手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
また、前記出側パス確立手段は、前記パスを下位レイヤに確立させるためのパス確立信号であり、前記入口のパケット転送装置から送信されたパス確立信号を受信するパス確立信号受信手段と、前記パス確立信号受信手段により受信されたパス確立信号に応じて前記ラベルを含むパス確立応答信号を生成するパス確立応答信号生成手段と、前記パス確立応答信号生成手段により生成されたパス確立応答信号を前記入口のパケット転送装置に送信するパス確立応答信号送信手段とを有し、前記入側パス確立手段は、前記パス確立信号の前記出口のパケット転送装置に送信するパス確立信号送信手段と、前記出口のパケット転送装置から送信された前記パス確立応答信号を受信するパス確立応答信号受信手段とを有し、前記ラベル取得手段は、前記パス確立応答信号受信手段により受信されたパス確立応答信号に含まれるラベルを取得することも特徴としている。
また、前記入口のパケット転送装置は、前記パケットの転送経路数の増加を検出する転送経路数増加検出手段をさらに備え、前記転送経路数増加検出手段により検出された転送経路数が所定の閾値を超えたとき、前記入側パス確立手段は、前記パスを確立させることも特徴としている。
また、前記パスは、光の波長により構成されることも特徴としている。
【０００８】
本発明のパケット転送装置は、基幹ネットワークを構成し、前記基幹ネットワークと隣接する上流の通信装置から転送されたパケットを受信するパケット転送装置において、前記基幹ネットワークを構成する出口のパケット転送装置との間のパスを下位レイヤに確立させる入側パス確立手段と、前記出口のパケット転送装置が前記パケットを転送する下流の通信装置と対応するラベルを取得するラベル取得手段と、前記ラベル取得手段により取得されたラベルを前記上流の通信装置から転送された特定のパケットに付加するラベル付加手段と、前記ラベル付加手段により付加されたラベルパケットを前記パスを通して転送するラベルパケット転送手段とを備えたことも特徴としている。
また、前記基幹ネットワークを構成する入口のパケット転送装置との間のパスを前記下位レイヤに確立させる出側パス確立手段と、前記出側パス確立手段により確立されたパスを通して転送された前記ラベルパケットを受信するパケット受信手段と、前記パケット受信手段により受信されたラベルパケットに付加されたラベルを除去するラベル除去手段と、前記ラベル除去手段により除去されたラベルと対応する前記下流の通信装置に前記パケットを転送するパケット転送手段とを備えたことも特徴としている。
【０００９】
本発明のパケット転送方法は、基幹ネットワークと隣接する上流の通信装置から転送されたパケットを入口のパケット転送装置で受信し、出口のパケット転送装置から前記基幹ネットワークと隣接する下流の通信装置に前記パケットを転送するパケット転送方法において、前記入口のパケット転送装置と前記出口のパケット転送装置との間のパスを下位レイヤに確立させ、前記入口のパケット転送装置が、上流の通信装置から転送された特定のＩＰパケットにラベルを付加し、付加されたラベルパケットをパスを通して前記出口のパケット転送装置に転送し、前記出口のパケット転送装置が転送された前記ラベルパケットを受信し、受信されたラベルパケットに付加されたラベルを除去して、除去されたラベルと対応する下流の通信装置に前記ＩＰパケットを転送することを特徴としている。
また、前記入口のパケット転送装置では、パケット受信手段がＩＰパケットを受信し、ＩＰルート処理手段が作成したラベルルート表に従って前記ＩＰパケットが特定のＩＰパケットか否かを判断し、特定のＩＰパケットでない場合には、光信号通信手段が前記ＩＰパケットを光信号に変換して、中継のパケット転送装置に転送し、特定のＩＰパケットである場合には、ラベル付加手段が前記ＩＰパケットにラベルを付加し、光信号通信手段が付加されたラベルパケットを光パスを通して出口のパケット転送装置に転送することも特徴としている。
【００１０】
本発明のパケット転送用プログラムは、基幹ネットワークと隣接する上流の通信装置から転送されたパケットを入口のパケット転送装置で受信し、出口のパケット転送装置から前記基幹ネットワークと隣接する下流の通信装置に前記パケットを転送するパケット転送用プログラムであって、前記入口のパケット転送装置のコンピュータに、ＩＰルート処理手段にルーチングプロトコルに準拠したリンクステート情報に従って宛先アドレスが通知されたか否かを判断する手順、転送経路数増加検出手段がパケットの転送経路数の増加を検出したか否かを判断する手順、検出された転送経路数が所定の閾値を超えたか否かを判断する手順、閾値を超えた場合には、パス確立信号送信手段にパス確立信号の生成を指示する手順、パス確立信号が生成されたならば、光信号通信手段に生成されたパス確立信号を出口のパケット転送装置に送信することを指示する手順を、それぞれ実行させるためのプログラムであることを特徴としている。
【００１１】
また、前記出口のパケット転送装置のコンピュータに、パス確立信号受信手段が送信されたパス確立信号を受信したか否かを判断する手順、パス確立応答信号生成手段に受信されたパス確立信号に応じてラベルを含むパス確立応答信号を生成することを指示する手順、パス確立応答信号が生成されると、パス確立応答信号送信手段に生成されたパス確立応答信号を前記入口のパケット転送装置に送信することを指示する手順を、それぞれ実行させるためのプログラムであることも特徴としている。
また、前記入口のパケット転送装置のコンピュータに、出口のパケット転送装置から送信されたパス確立応答信号をパス確立応答信号受信手段が受信したか否かを判断する手順、パス確立応答信号が受信されたならば、ラベル取得手段に受信されたパス確立応答信号からラベルの取得を指示する手順、ＩＰルート処理手段にラベルルート表の生成を指示する手順を、それぞれ実行させるためのプログラムであることも特徴としている。
【００１２】
本発明のコンピュータ読み出し可能な記録媒体は、上記〔００１０〕，〔００１１〕に記載されたパケット転送用プログラムを記録したことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るパケット転送システムの構成図である。
図１に示すように、パケット転送システム１０００は、入口のパケット転送装置２００、出口のパケット転送装置１００−１，１００−２、および中継のパケット転送装置３００を含むように構成される。なお、パケット転送システム１０００は、公知のＷＤＭ（波長分割多重通信方式：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）などを用いて、光波長が多重された光信号を転送する基幹ネットワーク１０を有し、パケット転送装置１００とパケット転送装置２００とパケット転送装置３００とが、互いに光ファイバで接続されている。
【００１４】
入口のパケット転送装置２００は、基幹ネットワーク１０内のパケットの入力端のパケット転送装置であり、出口のパケット転送装置１００は、光ネットワーク内のパケットの出力端のパケット転送装置である。中継のパケット転送装置３００は、入口のパケット転送装置２００と出口のパケット転送装置１００との間でパケットを中継するパケット転送装置である。
【００１５】
また、光ネットワークは、ＩＰに準拠した地域ネットワーク２０−１，２０−２，２０−３からなる外部ネットワークと接続される。なお、パケット転送装置１００、パケット転送装置２００およびパケット転送装置３００は、基幹ネットワーク１０内に複数存在してもよく、パケット転送装置１００はここでは２台であるが、２台に限定はされない。ここで、地域ネットワーク２０−１，２０−２，２０−３を構成する通信装置２１、２２、２３および２４は、ルータやハブ（ＨＵＢ）などからなる装置である。ここでは、一例として出口のパケット転送装置１００を２台、地域ネットワークを３つとしている。
【００１６】
本実施形態のパケット転送システム１０００は、ＧＭＰＬＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｍｕｌｔｉ−ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）に準拠したＰｅｅｒモデルによって構成され、パケット転送システム１０００において、入口のパケット転送装置２００は、ＲＳＶＰ（Ｒｒｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に準拠して中継のパケット転送装置３００を介して出口のパケット転送装置１００との間に光波長により構成される光パスを確立させるようになっている。光パスが確立された後、入口のパケット転送装置２００は、地域ネットワーク２０−１内にある上流の通信装置２１から転送されたパケットのうちの特定のパケットにラベルを付加し、付加されたラベルパケットを光パスを通して出口のパケット転送装置１００に転送するようになっている。なお、ラベルは、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）に準拠したシムヘッダ（Ｓｈｉｍ Ｈｅａｄｅｒ）を利用してもよい。
【００１７】
また、入口のパケット転送装置２００と出口のパケット転送装置１００との間の光パスを、実線で示している。一方、破線で示した区間においては、ＯＳＰＦなどのルーテング・プロトコルに準拠して作成されたルート表（例えば、図７に示すようにルート表）に従ってパケットの転送が行われる。出口のパケット転送装置１００は、光パスを通して転送されたラベルパケットに付加されたラベルを除去し、除去されたラベルと対応する下流の通信装置２２または通信装置２３にパケットを転送するようになっている。
【００１８】
なお、本実施形態において、上流のパケット転送装置とは、パケットを受信したパケット転送装置から見た場合に、受信されたパケットを転送したパケット転送装置を言う。一方、下流のパケット転送装置とは、パケットを転送したパケット転送装置から見た場合に、転送されたパケットを受信したパケット転送装置を言う。
【００１９】
図２は、本発明の実施形態に係る出口のパケット転送装置のブロック構成図である。
図２に示すように、パケット転送装置１００は、光信号通信手段１１０、ＩＰルート処理手段１２０、出側パス確立手段１３０、ラベル除去手段１４０、およびパケット転送手段１５０を含むように構成される。
【００２０】
光信号通信手段１１０は、本実施形態のパケット受信手段を構成するものであり、出側パス確立手段１３０によって確立された光パスを通して転送されたラベルパケットを受信し、受信されたラベルパケットをラベル除去手段１４０に出力するようになっている。また、光信号通信手段１１０は、光信号から変換されたＩＰに準拠したＩＰパケットを受信し、受信されたＩＰパケットをＩＰルート処理手段１２０に出力するようになっている。
【００２１】
例えば、光信号通信手段１１０は、光波長λ２からなる光パスにより転送されたラベルパケットをラベル除去手段１４０に出力し、光波長λ１により転送されたＩＰパケットをＩＰルート処理手段１２０に出力する等、光波長に応じてパケットを出力するようにしてもよい。
【００２２】
ＩＰルート処理手段１２０には、光信号通信手段１１０により出力されたＩＰパケットが入力され、ＩＰルート処理手段１２０は、ＯＳＰＦなどのルーティング・プロトコルに準拠して作成されたルート表などに従って、入力されたＩＰパケットをパケット転送手段１５０に出力するようになっている。
【００２３】
なお、ＩＰルート処理手段１２０が有するルート表の一例を図７に示す。
図７に示したように、宛先アドレス１０．１．１．０／２４は、１０．１．１．０から１０．１．１．２５５までを表し、宛先アドレス１０．２．１．０／２４は、１０．２．１．０から１０．２．１．２５５までを表す。転送先アドレス１００．１．１．１は通信装置２３のアドレスを表し、転送先アドレス１００．１．２．１．は通信装置２２を表す。リンク番号２３は、通信装置２３と接続されるリンクの番号を表し、リンク番号２２は、通信装置２２と接続されるリンクの番号を表す。
【００２４】
入力されたＩＰパケットのＩＰアドレスが、宛先アドレス１０．１．１．０／２４を示していたとき、ＩＰルート処理手段１２０は、宛先アドレス１０．１．１．０／２４と対応するリンク番号２３を指定してＩＰパケットをパケット転送手段１５０に出力するようになっている。入力されたＩＰパケットが宛先アドレス１０．２．１．０／２４を示していたとき、ＩＰルート処理手段１２０は、宛先アドレス１０．２．１．０／２４と対応するリンク番号２２を指定して、ＩＰパケットをパケット転送手段１５０に出力するようになっている。
【００２５】
また、入力されたＩＰパケットの宛先アドレスが自己であり、入力されたＩＰパケットがＲＳＶＰなどに準拠した『ＰＡＴＨ』信号などのパス確立信号を表していたとき、ＩＰルート処理手段１２０は、このパス確立信号を出側パス確立手段１３０に出力するようになっている。このとき、例えばＩＰルート処理手段１２０は、光信号通信手段１１０に割り当てる光波長を識別するための光波長識別子を生成するようにしてもよい。
【００２６】
出側パス確立手段１３０は、ＲＳＶＰなどに準拠して入口のパケット転送装置２００との間のパスを下位レイヤに確立させるようになっている。出側パス確立手段１３０は、パス確立信号受信手段１３１、パス確立応答信号生成手段１３２、およびパス確立応答信号送信手段１３３を含むように構成される。
【００２７】
パス確立信号受信手段１３１は、入口のパケット転送装置２００から送信されたパス確立信号をＩＰルート処理手段１２０を介して受信し、受信されたパス確立信号をパス確立応答信号生成手段１３２に出力するようになっている。
【００２８】
パス確立応答信号生成手段１３２には、パス確立信号受信手段１３１により出力されたパス確立信号が入力され、パス確立応答信号生成手段１３２は、入力されたパス確立信号に応じてラベルを含むパス確立応答信号を生成し、生成されたパス確立応答信号をパス確立応答信号送信手段１３３に出力するようになっている。
【００２９】
パス確立応答信号生成手段１３２には、ＩＰルート処理手段１２０から、ラベル、ラベルと対応する転送先アドレス、および光波長識別子が入力され、パス確立応答信号生成手段１３２は、入力されたラベルおよび光波長識別子を含むパス確立応答信号を生成する。ラベルは下流の通信装置に対応し、パケット転送装置１００から見た転送先アドレスと１対１に対応する値であり、ＩＰルート処理手段１２０がこれを選択する。
【００３０】
パス確立応答信号送信手段１３３には、パス確立応答信号生成手段１３２により出力されたパス確立応答信号が入力され、パス確立応答信号送信手段１３３は、入力されたパス確立応答信号、例えば、『ＲＥＳＶ』を光信号通信手段１１０を介して入口のパケット転送装置２００に送信するようになっている。なお、パス確立応答信号として『ＲＥＳＶ』信号を用いる場合には、上述のラベルおよびラベルと対応する転送先アドレスを含むように『ＲＥＳＶ』信号の情報要素を追加するように『ＲＥＳＶ』信号を変更する。
【００３１】
ラベル除去手段１４０には、光信号通信手段１１０により出力されたラベルパケットが入力され、ラベル除去手段１４０は、入力されたラベルパケットに付加されたラベルを除去し、除去されたラベルと対応する下流の通信装置に転送されるようにＩＰパケットをパケット転送手段１５０に出力するようになっている。
【００３２】
ラベル除去手段１４０は、図８に示すようなラベルルート表に従ってＩＰパケットをパケット転送手段１５０に出力する。
なお、図８は、ラベル除去手段１４０が有するラベルルート表の一例を示す。入力されたラベルパケットがラベル１５を示していたとき、ラベル除去手段１４０は、図８に示したラベルルート表に従って入力されたラベルパケットに付加されたラベル１５を除去し、除去されたラベル１５と対応するリンク番号２３を指定してＩＰパケットをパケット転送手段１５０に出力するようになっている。
【００３３】
パケット転送手段１５０には、ＩＰルート処理手段１２０およびラベル除去手段１４０により出力されたＩＰパケットが入力され、パケット転送手段１５０は、指定されたリンク番号と対応する下流の通信装置に、入力されたＩＰパケットを転送するようになっている。
【００３４】
図３は、本発明の実施形態に係る入口のパケット転送装置のブロック構成図である。
図３に示すように、パケット転送装置２００は、入側パス確立手段２１０、ラベル取得手段２２０、パケット受信手段２３０、ＩＰルート処理手段２４０、ラベル付加手段２５０、光信号通信手段２６０、および転送経路数増加検出手段２７０を含むように構成される。
【００３５】
入側パス確立手段２１０は、ＲＳＶＰなどに準拠して出口のパケット転送装置１００との間のパスを下位レイヤに確立させるようになっている。入側パス確立手段２１０は、パス確立信号送信手段２１１およびパス確立応答信号受信手段２１２を含むように構成される。
【００３６】
パス確立信号送信手段２１１には、管理端末または転送経路数増加検出手段２７０により出力されたパス確立要求情報が入力され、パス確立信号送信手段２１１は、入力されたパス確立要求情報に応じて『ＰＡＴＨ』信号などのパス確立信号を生成し、生成されたパス確立信号を光信号通信手段２６０を介して出口のパケット転送装置１００に送信するようになっている。
【００３７】
パス確立信号送信手段２１１がパス確立信号を送信した後、パス確立応答信号受信手段２１２は、出口のパケット転送装置１００から送信されたパス確立応答信号、例えば、上述のように変更した『ＲＥＳＶ』信号を受信するようになっている。なお、変更した『ＲＥＳＶ』信号には、ラベル、ラベルと対応する転送先アドレス、および光波長識別子が含まれる。
【００３８】
ラベル取得手段２２０は、入側パス確立手段２１０からラベル、ラベルと対応する転送先アドレス、および光波長識別子を取得し、取得されたラベル、ラベルと対応する転送先アドレス、および光波長識別子をＩＰルート処理手段２４０に出力するようになっている。
【００３９】
パケット受信手段２３０は、基幹ネットワーク１０と隣接する上流の通信装置２１から転送されたＩＰパケットを受信し、受信したＩＰパケットをＩＰルート処理手段２４０に出力するようになっている。
【００４０】
ＩＰルート処理手段２４０は、ＯＳＰＦなどに準拠したルーティング・プロトコルにより、隣接する上流の通信装置２１および基幹ネットワーク内のパケット転送装置３００から受信した経路情報から、トポロジ・データベースおよびルート表を作成する。
【００４１】
さらに、ＩＰルート処理手段２４０は、ラベル取得手段２２０から入力されたラベル、ラベルと対応する転送先アドレス、および光波長識別子、並びに前述のルート表（図８）に基づいてラベルルート表を作成し、作成されたラベルルート表に従って、必要であればラベル付加手段２５０によりラベルを付加し、ＩＰパケットを光信号通信手段２６０に出力する。
転送先アドレス１００．１．１．１と対応するラベル１５、転送先アドレス１００．１．２．１と対応するラベル７、および光波長識別子λ２が入力されたとき、ＩＰルート処理手段２４０が作成したラベルルート表の一例を図９に示す。
例えば、入力されたＩＰパケットのＩＰアドレスが、宛先アドレス１０．４．１．０／２４を示していたとき、ＩＰルート処理手段２４０は、宛先アドレス１０．１．１．０／２４と対応する光波長識別子λ２を指定して、ＩＰパケットにラベル１５をラベル付加手段２５０に付加させ、光信号通信手段２６０に出力するようになっている。
【００４２】
なお、ＩＰルート処理手段２４０は、ラベル取得手段２２０から入力されたラベルおよびラベルと対応する転送先アドレスを、前述のルート表（図９）と照合し、転送先アドレスに対応する宛先アドレスおよびラベルを導出する。例えば、ラベル取得手段２２０から、ラベル１５、ラベル１５に対応する転送先アドレス１００．２．１．０／２４、および光波長識別子λ２が入力されたとき、ルート表（図９）から宛先アドレス１０．１．１．０／２４の転送先アドレスが１００．２．１．０／２４であれば、図９の表の２列目に示すように、宛先アドレス１０．１．１．０／２４に対応する光波長はλ２であり、ラベルは１５であると導出される。
【００４３】
ラベル付加手段２５０には、ＩＰルート処理手段２４０により出力されたＩＰパケットおよびラベルが入力され、ラベル付加手段２５０は、入力されたラベルをＩＰパケットに付加し、付加されたラベルパケットを光信号通信手段２６０に出力するようになっている。
【００４４】
光信号通信手段２６０は、本実施形態のラベルパケット転送手段を構成するものである。光信号通信手段２６０には、ラベル付加手段２５０により付加されたラベルパケットが入力され、光信号通信手段２６０は、入力されたラベルパケットを指定された光波長により構成される光パスを通して転送するようになっている。また、ＩＰルート処理手段２４０により出力されたＩＰパケットが入力され、光信号通信手段２６０は、入力されたＩＰパケットを光信号に変換して、中継のパケット転送装置３００に転送するようになっている。
【００４５】
例えば、図９の表に示したように、光信号通信手段２６０は、ラベルパケットを光波長λ２により構成される光パスを通して出口のパケット転送装置１００まで転送し、ＩＰパケットを光波長λ３により構成される光信号と対応させて隣接する中継のパケット転送装置３００に転送するようになっている。
【００４６】
転送経路数増加検出手段２７０は、パケットの転送経路数の増加を検出し、検出された転送経路数が所定の閾値を超えたとき上述したパス確立要求情報を入側パス確立手段２１０に出力するようになっている。例えば、転送経路数増加検出手段２７０が所定の閾値を２としており、パケットの転送経路を表す宛先アドレス１０．１．１．０／２４および宛先アドレス１０．２．１．０／２４、２つの宛先アドレスの他にもう１つの宛先アドレスが、ＯＳＰＦなどのルーティング・プロトコルに準拠したリンクステート情報に従って、ＩＰルート処理手段２４０に通知されたとき、転送経路数増加検出手段２７０は、パケットの転送経路数の増加を検出して、パスを確立させるためのパス確立要求情報を入側パス確立手段２０に出力するようになっている。
【００４７】
以下、本実施形態に係るパケット転送システムの処理の流れについて、図面により説明する。
図４は、本発明の実施形態に係るパケット転送システムの処理フローチャートである。
まず、入口のパケット転送装置２００と出口のパケット転送装置１００との間のパスを下位レイヤに確立させる（Ｓ１００）。次に、入口のパケット転送装置２００が、上流の通信装置２１から転送された特定のＩＰパケットにラベルを付加し、付加されたラベルパケットをパスを通して転送し、出口のパケット転送装置１００が、転送されたラベルパケットを受信し、受信されたラベルパケットに付加されたラベルを除去し、除去されたラベルと対応する下流の通信装置２２，２３にＩＰパケットを転送する（Ｓ２００）。
【００４８】
図５は、パス確立処理における処理の流れを詳細に示すフローチャートである。
まず、宛先アドレスが、ＯＳＰＦなどのルーティング・プロトコルに準拠したリンクステート情報に従ってＩＰルート処理手段２４０に通知される（Ｓ１０１）。
次に、パケットの転送経路数の増加が、転送経路数増加検出手段２７０により検出され、検出された転送経路数が所定の閾値を超えた場合、処理はＳ１０３に進み、所定の閾値を超えない場合、処理はＳ１０１に戻る（Ｓ１０２）。所定の閾値を超えた場合、『ＰＡＴＨ』信号などのパス確立信号は、パス確立信号送信手段２１１により生成され、出口のパケット転送装置１００に送信される（Ｓ１０３）。
【００４９】
次に、入口のパケット転送装置２００から送信されたパス確立信号は、出口のパケット転送装置１００のパス確立信号受信手段１３１により受信され（Ｓ１０４）、受信されたパス確立信号に応じてラベルを含むパス確立応答信号は、パス確立応答信号生成手段１３２により生成される（Ｓ１０５）。そして、パス確立応答信号送信手段１３３に渡された後、パス確立応答信号送信手段１３３により入口のパケット転送装置２００に送信される（Ｓ１０６）。
【００５０】
次に、出口のパケット転送装置１００から送信されたパス確立応答信号は、入口のパケット転送装置２００のパス確立応答信号受信手段２１２により受信され（Ｓ１０７）、ラベルは、受信されたパス確立応答信号からラベル取得手段２２０により取得される（Ｓ１０８）。このとき、図９の表に示したようなラベルルート表がＩＰルート処理手段２４０により生成される。
【００５１】
図６は、ラベルパケット転送処理における処理の流れを詳細に示すフローチャートである。
まず、ＩＰパケットは、入口のパケット転送装置２００のパケット受信手段２３０により受信され（Ｓ２０１）、受信されたＩＰパケットは、ＩＰルート処理手段２４０が作成したラベルルート表に従って判断され、特定のＩＰパケットであった場合には、処理はＳ２０４に進み、特定のＩＰパケットでない場合には、処かはＳ２０３に進む（Ｓ２０２）。
【００５２】
特定のＩＰパケットでない場合、光信号通信手段２６０によりＩＰパケットが光信号に変換されて、中継のパケット転送装置３００に転送される（Ｓ２０３）。また、特定のＩＰパケットであった場合、このＩＰパケットは、ラベル付加手段２５０によりラベルが付加され（Ｓ２０４）、付加されたラベルパケットは、光信号通信手段２６０により光パスを通して出口のパケット転送装置１００に転送される（Ｓ２０５）。
【００５３】
次に、入口のパケット転送装置２００から光パスを通して転送されたラベルパケットは、出口のパケット転送装置１００の光信号通信手段１１０により受信され（Ｓ２１１）、受信されたラベルパケットに付加されたラベルが、ラベル除去手段１４０により除去され（Ｓ２１２）、ＩＰパケットは、パケット転送手段１５０により除去されたラベルと対応する下流の通信装置２２，２３に転送される（Ｓ２１３）。
【００５４】
図４のパケット転送システムの処理フロー、図５のパス確立処理における処理の流れを詳細に示すフロー、および、図６のラベルパケット転送処理における処理の流れを詳細に示すフローを、コード化してプログラムに変換した後、これらのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納しておけば、プログラムを販売する場合にも便利である。また、パケット転送システム内のパケット転送装置に上記記録媒体を装着し、プログラムを直接インストールするか、ネットワークを介して他のパケット転送装置にダウンロードすることにより、本発明を容易に実現することができる。
【００５５】
本実施形態に係るパケット転送システムは、入口のパケット転送装置が確立されたパスを通してラベルパケットを転送し、出口のパケット転送装置が転送されたラベルパケットに付加されたラベルと対応する下流の通信装置に、パケットを転送するため、ＩＰルーチング処理の負荷を低減し、パケットの転送時間を削減することができる。
また、入口のパケット転送装置がラベルを含むパス確立応答信号を受信し、受信されたパス確立応答信号を受信に含まれるラベルを取得するため、パスの確立とラベルパケットの転送開始とを自動化して行うことができる。
また、パケット転送装置の増加に応じて、自動化してパスを確立することができる。
また、入口のパケット転送装置と出口のパケット転送装置との間のパスが光の波長により構成され、光の波長によりパケットが伝播されるため、パケットの転送時間をさらに削減することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入口のパケット転送装置が確立されたパスを通してラベルパケットを転送し、出口のパケット転送装置が転送されたラベルパケットに付加されたラベルと対応する下流の通信装置に、パケットを転送するため、ＩＰルーチング処理の負荷を低減でき、パケットの転送時間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るパケット転送システムのシステム構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る出口のパケット転送装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る入口のパケット転送装置のブロック構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係るパケット転送システムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る処理の流れを詳細に示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係るラベルパケット転送処理における処理の流れを詳細に示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係る出口のパケット転送装置のＩＰルート処理手段が有するルート表の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る出口のパケット転送装置のラベル除去手段が有するラベルルート表の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る入口のパケット転送装置のＩＰルート処理手段が作成したラベルルート表の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０…基幹ネットワーク、
２０−１、２０−２、２０−３…地域ネットワーク、
２１、２２、２３、２４…通信装置、
１００−１、１００−２、２００、３００…パケット転送装置、
１１０、２６０…光信号通信手段、
１２０、２４０…ＩＰルート処理手段、
１３０…出側パス確立手段、
１３１…パス確立信号受信手段、
１３２…パス確立応答信号生成手段、
１３３…パス確立応答信号送信手段、
１４０…ラベル除去手段、
１５０…パケット転送手段、
２１０…入側パス確立手段、
２１１…パス確立信号送信手段、
２１２…パス確立応答信号受信手段、
２２０…ラベル取得手段、
２３０…パケット受信手段、
２５０…ラベル付加手段、
２７０…転送経路数増加検出手段、
１０００…パケット転送システム。

Claims (15)

1. 基幹ネットワークと隣接する上流の通信装置から転送されたパケットを受信する入口のパケット転送装置と、前記基幹ネットワークと隣接する下流の通信装置に前記パケットを転送する出口のパケット転送装置とを含む基幹ネットワークを有するパケット転送システムにおいて、
   前記入口のパケット転送装置は、前記出口のパケット転送装置との間のパスを下位レイヤに確立させる入側パス確立手段と、
   前記下流の通信装置への転送先アドレスとそれに対応するラベルを取得するラベル取得手段と、
   前記ラベル取得手段により取得されたラベルを、前記上流の通信装置から転送された特定のパケットに付加するラベル付加手段と、
   前記ラベル付加手段により付加されたラベルパケットを前記パスを通して転送するラベルパケット転送手段とを備え、
   前記出口のパケット転送装置は、前記入口のパケット転送装置との間のパスを前記下記レイヤに確立させる出側パス確立手段と、
   前記出側パス確立手段により確立されたパスを通して転送された前記ラベルパケットを受信するパケット受信手段と、
   前記パケット受信手段により受信されたラベルパケットに付加されたラベルを除去するラベル除去手段と、
   前記ラベル除去手段により除去されたラベルと対応する前記下流の通信装置への転送先アドレス宛に前記パケットを転送するパケット転送手段とを備えたことを特徴とするパケット転送システム。
2. 前記出側パス確立手段は、前記パスを下位レイヤに確立させるためのパス確立信号であり、前記入口のパケット転送装置から送信されたパス確立信号を受信するパス確立信号受信手段と、
   前記パス確立信号受信手段により受信されたパス確立信号に応じて前記ラベルと下流の通信装置に対応する転送先アドレスを含むパス確立応答信号を生成するパス確立応答信号生成手段と、
   前記パス確立応答信号生成手段により生成されたパス確立応答信号を前記入口のパケット転送装置に送信するパス確立応答信号送信手段とを有し、
   前記入側パス確立手段は、前記パス確立信号の前記出口のパケット転送装置に送信するパス確立信号送信手段と、
   前記出口のパケット転送装置から送信された前記パス確立応答信号を受信するパス確立応答信号受信手段とを有し、
   前記ラベル取得手段は、前記パス確立応答信号受信手段により受信されたパス確立応答信号に含まれるラベルとラベルに対応する転送先アドレスを取得することを特徴とする請求項１に記載のパケット転送システム。
3. 前記入口のパケット転送装置は、前記パケットの転送経路数の増加を検出する転送経路数増加検出手段をさらに備え、
   前記転送経路数増加手段により検出された転送経路数が所定の閾値を超えたとき、前記入側パス確立手段は、前記パスを確立させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパケット転送システム。
4. 前記パスは、光の波長により構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパケット転送システム。
5. 基幹ネットワークを構成し、前記基幹ネットワークと隣接する上流の通信装置から転送されたパケットを受信するパケット転送装置において、
   前記基幹ネットワークを構成する出口のパケット転送装置との間のパスを下位レイヤに確立させる入側パス確立手段と、
   前記出口のパケット転送装置が前記パケットを転送する下流の通信装置と対応するラベル、ラベルと対応する転送先アドレスを取得するラベル取得手段と、
   前記ラベル取得手段により取得されたラベル、ラベルと対応する転送先アドレスを前記上流の通信装置から転送された特定のパケットに付加するラベル付加手段と、
   前記ラベル付加手段により付加されたラベルパケットを前記パスを通して転送するラベルパケット転送手段とを備えたことを特徴とするパケット転送装置。
6. 基幹ネットワークを構成し、前記基幹ネットワークと隣接する下流の通信装置にパケットを転送するパケット転送装置において、
   前記基幹ネットワークを構成する入口のパケット転送装置との間のパスを前記下位レイヤに確立させる出側パス確立手段と、
   前記出側パス確立手段により確立されたパスを通して転送された，ラベルの付加されている前記ラベルパケットを受信するパケット受信手段と、
   前記パケット受信手段により受信されたラベルパケットに付加されたラベルを除去するラベル除去手段と、
   前記ラベル除去手段により除去されたラベルと対応する前記下流の通信装置への転送先アドレス宛に前記パケットを転送するパケット転送手段とを備えたことを特徴とするパケット転送装置。
7. 前記基幹ネットワークと隣接する上流の通信装置から転送されたパケットを入口のパケット転送装置で受信し、出口のパケット転送装置から前記基幹ネットワークと隣接する下流の通信装置に前記パケットを転送するパケット転送方法において、
   前記入口のパケット転送装置と前記出口のパケット転送装置との間のパスを下位レイヤに確立させ、
   前記入口のパケット転送装置が、上流の通信装置から転送された特定のＩＰパケットにラベルを付加し、
   付加されたラベルパケットをパスを通して前記出口のパケット転送装置に転送し、
   前記出口のパケット転送装置が転送された前記ラベルパケットを受信し、受信されたラベルパケットに付加されたラベルを除去して、除去されたラベルと対応する下流の通信装置への転送先アドレス宛に前記ＩＰパケットを転送することを特徴とするパケット転送方法。
8. 請求項７に記載のパケット転送方法において、
   前記入口のパケット転送装置では、パケット受信手段がＩＰパケットを受信し、ＩＰルート処理手段が作成したラベルルート表に従って前記ＩＰパケットが特定のＩＰパケットか否かを判断し、特定のＩＰパケットでない場合には、光信号通信手段が前記ＩＰパケットを光信号に変換して、中継のパケット転送装置に転送し、特定のＩＰパケットである場合には、ラベル付加手段が前記ＩＰパケットにラベルを付加し、光信号通信手段が該ラベルの付加されたラベルパケットを光パスを通して出口のパケット転送装置に転送することを特徴とするパケット転送方法。
9. 請求項７に記載のパケット転送方法において、
   前記出口のパケット転送装置では、光信号通信手段が光パスを通して転送された，ラベルの付加されているラベルパケットを受信し、ラベル除去手段が受信されたラベルパケットに付加されたラベルを除去し、パケット転送手段が除去されたラベルと対応する下流の通信装置への転送先アドレス宛に前記ＩＰパケットを転送することを特徴とするパケット転送方法。
10. 請求項７に記載のパケット転送方法において、
    前記入口のパケット転送装置では、ＩＰルート処理手段にルーティングプロトコルに準拠したリンクステート情報に従って宛先アドレスが通知され、転送経路数増加検出手段がパケットの転送経路数の増加を検出したとき、検出された転送経路数が所定の閾値を超えた場合、パス確立信号送信手段がパス確立信号を生成し、光信号通信手段が生成されたパス確立信号を出口のパケット転送装置に送信することを特徴とするパケット転送方法。
11. 請求項７に記載のパケット転送方法において、
    前記出口のパケット転送装置では、パス確立信号受信手段が送信されたパス確立信号を受信し、パス確立応答信号生成手段が受信されたパス確立信号に応じてラベルと下流の通信装置に対応する転送先アドレスを含むパス確立応答信号を生成し、パス確立応答信号送信手段が生成されたパス確立応答信号を前記入口のパケット転送装置に送信することを特徴とするパケット転送方法。
12. 基幹ネットワークと隣接する上流の通信装置から転送されたパケットを入口のパケット転送装置で受信し、出口のパケット転送装置から前記基幹ネットワークと隣接する下流の通信装置に前記パケットを転送するパケット転送用プログラムであって、
    前記入口のパケット転送装置のコンピュータに、下流の通信装置への転送先アドレスとそれに対応するラベルを取得する手順、取得されたラベルを上流の通信装置から転送された特定のパケットに付加する手順、ＩＰルート処理手段にルーティングプロトコルに準拠したリンクステート情報に従って宛先アドレスが通知されたか否かを判断する手順、閾値を超えた場合には、パス確立信号送信手段にパス確立信号の生成を指示する手順、パス確立信号が生成されたならば、光信号通信手段に生成されたパス確立信号を出口のパケット転送装置に送信することを指示する手順を、それぞれ実行させるためのパケット転送用プログラム。
13. 基幹ネットワークと隣接する上流の通信装置から転送されたパケットを入口のパケット転送装置で受信し、出口のパケット転送装置から前記基幹ネットワークと隣接する下流の通信装置に前記パケットを転送するパケット転送用プログラムであって、
    前記出口のパケット転送装置のコンピュータに、パス確立信号受信手段が送信されたパス確立信号を受信したか否かを判断する手順、パス確立応答信号生成手段に受信されたパス確立信号に応じてラベルと下流の通信装置に対応する転送先アドレスを含むパス確立応答信号を生成することを指示する手順、パス確立応答信号が生成されると、パス確立応答信号送信手段に生成されたパス確立応答信号を前記入口のパケット転送装置に送信することを指示する手順を、それぞれ実行させるためのパケット転送用プログラム。
14. 基幹ネットワークと隣接する上流の通信装置から転送されたパケットを入口のパケット転送装置で受信し、出口のパケット転送装置から前記基幹ネットワークと隣接する下流の通信装置に前記パケットを転送するパケット転送用プログラムであって、
    前記入口のパケット転送装置のコンピュータに、出口のパケット転送装置から送信された，ラベルと下流の通信装置に対応する転送先アドレスを含むパス確立応答信号をパス確立応答信号受信手段が受信したか否かを判断する手順、パス確立応答信号が受信されたならば、ラベル取得手段に受信されたパス確立応答信号からラベルの取得を指示する手順、ＩＰルート処理手段にラベルルート表の生成を指示する手順を、それぞれ実行させるためのパケット転送用プログラム。
15. 請求項１２乃至請求項１４のいずれかに記載のパケット転送用プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み出し可能な記録媒体。

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