JP4137715B2

JP4137715B2 - Communication equipment

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Publication number: JP4137715B2
Application number: JP2003174488A
Authority: JP
Inventors: 雅英西川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2023-06-19
Also published as: JP2005012511A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、仮想閉域通信網を構成し、内部に複数の独立した仮想的な通信機能を構成することが可能な通信機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の仮想閉域通信網（以下、ＶＰＮ（Virtual Private Network）という）の構成を模式的に示す図である。ＶＰＮサービス提供事業者（以下、ＶＰＮ事業者という）が提供する網提供者ネットワーク（以下、ＩＳＰネットワークという）２００は、ＩＳＰネットワーク２００の端（エッジ）に設置されるエッジルータ２０１Ａ〜２０１Ｃと、ＩＳＰネットワーク２００の内部に設置され、エッジルータ２０１Ａ〜２０１Ｃ間同士で通信するためのコアルータ２１１Ａ〜２１１Ｃによって構成される。ＶＰＮサービスに加入するユーザネットワーク（図中では、ユーザ網と表記）３０１〜３０８は、そのユーザネットワーク３０１〜３０８に接続される加入者ルータ３１１〜３１８を介して、エッジルータ２０１Ａ〜２０１Ｃと接続される。
【０００３】
エッジルータ２０１Ａ〜２０１Ｃは、ＶＰＮサービスの加入者（ユーザネットワーク３０１〜３０８）の収容に使用する加入者インタフェース２０２ａ〜２０２ｈと、各ユーザネットワーク３０１〜３０８が収容されるＶＰＮグループに対応してエッジルータ２０１Ａ〜２０１Ｃの内部に設置される仮想ルータ２０３ａ〜２０３ｆを有している。なお、この図５において、ＩＳＰネットワーク２００内を物理的に接続する物理回線２６１〜２６６は実線で示されており、この物理回線２６１〜２６６上に論理的に設定された（下位）論理回線２７１〜２７３は破線で示されている。
【０００４】
つぎに、動作について説明する。まず、ＶＰＮ事業者が提供するＶＰＮサービスの各利用者は、利用者が所有するユーザネットワーク３０１〜３０８を所属させたいと所望するＶＰＮのグループに指定する。たとえば、利用者Ａはユーザネットワーク３０１，３０２，３０５，３０７をＶＰＮグループＡに所属させ、別の利用者Ｂはユーザネットワーク３０３，３０４，３０６，３０８をＶＰＮグループＢに所属させたいと所望したとすると、図５に示されるように、ＶＰＮ事業者の所有するＩＳＰネットワーク２００のエッジルータ２０１Ａ〜２０１Ｃと、ＶＰＮサービスの各利用者のユーザネットワーク３０１〜３０８の加入者ルータ３１１〜３１８とが、加入者回線を用いて接続される。このとき、ＶＰＮ事業者は、エッジルータ２０１Ａ〜２０１Ｃの各加入者インタフェース２０２ａ〜２０２ｈで、各加入者ルータ３１１〜３１８を収容する。
【０００５】
また、ＶＰＮ事業者は各ユーザネットワーク３０１〜３０８が所属するＶＰＮグループＡ，Ｂに応じて、エッジルータ２０１Ａ〜２０１Ｃの内部に仮想ルータ２０３ａ〜２０３ｆを作成する。ここで、個々のエッジルータ２０１Ａ〜２０１Ｃ内に生成された仮想ルータ２０３ａ〜２０３ｆは、内部的に独立した情報構造（たとえば経路情報など）やパケット転送機構（たとえば送受信パケットキューなど）を持つよう設計され、他のＶＰＮグループの所属するネットワークや仮想ルータからの影響（たとえば経路変更など）や干渉（たとえばパケット落ちなど）を受けないように設計されている。たとえば、仮想ルータ２０３ａの情報はＶＰＮグループＡに属するユーザネットワーク３０１，３０２と経路情報などをやり取りするが、別のＶＰＮグループＢに属するユーザネットワーク３０３とは経路情報などを一切やり取りしない。
【０００６】
この仮想ルータ２０３ａ〜２０３ｆの独立性は、実際のエッジルータ２０１Ａ〜２０１Ｃが所有する加入者インタフェース２０２ａ〜２０２ｈを、その先に接続されているユーザネットワーク３０１〜３０８が所属するＶＰＮグループに応じて、仮想ルータ２０３ａ〜２０３ｆに割り当てることで実現される。たとえば、エッジルータ２０１Ａの加入者インタフェース２０２ａ，２０２ｂは仮想ルータ２０３ａに割り当てられ、加入者インタフェース２０２ｃは仮想ルータ２０３ｂに割り当てられる。これによって、加入者インタフェース２０２ａ，２０２ｂの先にあるユーザネットワーク３０１，３０２は同一のＶＰＮグループＡに所属し、ＶＰＮ事業者によって同一の仮想ルータ２０３ａに割り当てられるのでお互いに通信することが可能になる。しかし、加入者インタフェース２０２ｃの先にあるユーザネットワーク３０３は、別のＶＰＮグループＢに所属し、ＶＰＮ事業者によって異なる仮想ルータ２０３ｂに割り当てられるので、ユーザネットワーク３０１，３０２と通信することは一切できなくなる。
【０００７】
また、ＶＰＮ事業者は、エッジルータ２０１Ａ〜２０１Ｃ間同士で通信するために、ＩＳＰネットワーク２００の内部にコアルータ２１１Ａ〜２１１Ｃを設置しているが、このコアルータ２１１Ａ〜２１１Ｃは、典型的にはＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）対応ルータで構成される。図６は、ＭＰＬＳ対応ルータの場合のユーザパケットの送信方法を模式的に示す図である。この図において、ＶＰＮサイトは上述したＶＰＮサービスに加入するユーザネットワークに対応している。また、ＶＰＮサイトからＩＳＰネットワーク２００を介して通信データが送信されるときに、その通信データがＩＳＰネットワークに入るときに使用されるエッジルータを入り側エッジルータといい、目的のＶＰＮサイトに接続されるエッジルータを出側エッジルータという。
【０００８】
たとえば、ＶＰＮサイト３２１からＶＰＮサイト３２２へ通信データが送信される場合には、入り側のエッジルータ２０１Ａは、ＶＰＮサイト３２１から受信したユーザパケット２４１に、ＭＡＣヘッダとユーザデータ（典型的にはＩＰパケット領域）の間にＳＨＩＭヘッダと呼ばれるラベル領域を挿入したラベル付パケット２４２を生成して送信する。
【０００９】
ＭＰＬＳ対応コアルータ２１１は、受信したパケット２４２のＳＨＩＭヘッダ領域内のラベル値を参照し、コアルータ２１１内のラベルテーブルにしたがってラベル値を更新したラベル付パケット２４３を、つぎのエッジルータ２０１Ｂへ転送する。そして、出側のエッジルータ２０１Ｂでは、受信したラベル付パケット２４３からＳＨＩＭヘッダを取り除き、元のパケット２４４を構成して、宛先のＶＰＮサイト３２２へ送信する。
【００１０】
同様にして、ＶＰＮサイト３２１からＶＰＮサイト３２３へも、ＩＳＰネットワーク内でラベル付きパケットが転送されることによって、所定の宛先へ通信データが送信される。
【００１１】
このようにして、ＶＰＮ事業者は物理回線上に、エッジルータ間を結ぶ論理回線を構成する。たとえば、図５の場合には、エッジルータ２０１Ａとエッジルータ２０１Ｂとの間の物理回線２６１，２６２，２６５上には、論理回線２７２が構成される。また、エッジルータ２０１Ｂとエッジルータ２０１Ｃとの間の物理回線２６４〜２６６上には論理回線２７３が構成され、エッジルータ２０１Ｃとエッジルータ２０１Ａとの間の物理回線２６１，２６３，２６６上には論理回線２７１が構成される。
【００１２】
図７は、１台のエッジルータが複数のユーザネットワークを収容する場合のＭＰＬＳ対応ルータの場合のユーザパケットの送信方法を模式的に示す図である。エッジルータ２０１Ａ，２０１Ｂは、それぞれ２つの異なるＶＰＮグループに属するＶＰＮサイトＡ，Ｂが接続されている。すなわち、エッジルータ２０１Ａの仮想ルータ２０３ａとエッジルータ２０１Ｂの仮想ルータ２０３ｄには同じＶＰＮグループＡのＶＰＮサイト３２４，３２６がそれぞれ接続され、エッジルータ２０１Ａの仮想ルータ２０３ｂとエッジルータ２０１Ｂの仮想ルータ２０３ｃには同じＶＰＮグループＢのＶＰＮサイト３２５，３２７がそれぞれ接続されている。このような構成では、図５に示した方法をそのまま用いて論理回線を構成したのでは、どの仮想ルータ宛のラベル付きパケットであるか判断することができない。
【００１３】
そこで、この図７に示されるように、ＶＰＮ事業者はそれぞれのＶＰＮグループごとにＶＰＮサービスを提供するために、入り側エッジルータ内の仮想ルータは、ＳＨＩＭヘッダ領域内ラベル（以下、外側ラベルという）とユーザデータ（典型的にはＩＰパケット領域）領域の間に、さらに出側エッジルータで対象とする仮想ルータを識別するＶＰＮラベル（以下、内部ラベルという）を挿入したパケットを生成する。たとえば、入り側エッジルータ２０１Ａ内に存在するＶＰＮグループＡに所属する仮想ルータ２０３ａが、出側エッジルータ２０１Ｂ内に存在する同一のＶＰＮグループＡに所属する仮想ルータ２０３ｄにパケットを転送する場合には、仮想ルータ２０３ａは、外側ラベルとユーザデータ領域の間に、宛先とする仮想ルータ２０３ｄを識別する内部ラベルを挿入したパケット３３２を生成し、コアルータ２１１に転送する。
【００１４】
コアルータ２１１では、パケット３３２を受信すると、外側ラベル領域のみを見て、コアルータ２１１内のラベルテーブルにしたがってラベル値を更新したパケット３３３を生成し、エッジルータ２０１Ｂに転送する。出側のエッジルータ２０１Ｂは、受信したラベル付パケット３３３から一度ＳＨＩＭヘッダ領域を削除した後、さらに内部に挿入された内部ラベル（ＶＰＮラベル）を参照する。内部ヘッダを削除して元のフレームを再現した後に、対応する仮想ルータ２０３ｄへ転送する。そして、出側エッジルータ２０１Ｂ内の仮想ルータ２０３ｄは、再現された元のパケットから、さらに転送すべきＶＰＮサイト３２６を決定し、パケットを転送する。ＶＰＮサイト３２５からＶＰＮサイト３２７へ送信される通信データも同様にして送信される。なお、ＳＨＩＭラベルを参照して転送される論理回線を下位論理回線といい、ＶＰＮラベルを参照して転送される論理回線を上位論理回線という。
【００１５】
つまり、ＶＰＮサービスに加入する各ユーザネットワーク３０１〜３０８から受信したパケットを、入り側エッジルータ２０１Ａ〜２０１Ｃで収容に使用する加入者インタフェース２０２ａ〜２０２ｈにより、ユーザネットワーク３０１〜３０８が所属するＶＰＮグループを区別して、対応する仮想ルータ２０３ａ〜２０３ｆに導く。仮想ルータ２０３ａ〜２０３ｆは、出側エッジルータで同一のＶＰＮグループに属する仮想ルータを識別する内部ラベル（ＶＰＮラベル）をＳＨＩＭヘッダとともに付与して出側エッジルータに送信する。そして、出側エッジルータでは内部ラベルを参照して同一のＶＰＮグループに属する仮想ルータに導き、仮想ルータはＩＰパケットのヘッダを参照して、さらにＶＰＮグループに所属するユーザネットワークのいずれかに転送する。
【００１６】
このようにして、グループＡに属するユーザネットワーク３０１，３０２，３０５，３０７とグループＢに属するユーザネットワーク３０３，３０４，３０６，３０８とを分離して通信を行うことができる仮想私設網が提供される（たとえば、特許文献１参照）。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００２−１７６４３６号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の仮想的通信機能（典型的には上記仮想ルータ）の構成では、ある通信機器（典型的には上記エッジルータ）内部に作成された複数の仮想的通信機能が、独立に他の通信機器内部に作成された対向の仮想的通信機能に、同一の目的を持ったメッセージを送受信する場合に、仮想的通信機能ごとに同一または類似するメッセージを送受信することになり、同一または類似の内容の大量のメッセージによって、ネットワーク帯域が圧迫されてしまうという問題点があった。
【００１９】
また、仮想的通信機能はＶＰＮのグループごとに生成されるため、ＶＰＮ事業者がより多くのユーザネットワークをＶＰＮサービスに加入させると、それにしたがって仮想的通信機能の数は増大し、上記同一または類似するメッセージがさらに増大してしまうという問題点もあった。
【００２０】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、各仮想的通信機能が送信する同一または類似するメッセージの送信量を抑制することが可能な通信機器を得ることを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる通信機器は、物理的な通信機器内に、論理的に分離された複数の同等な通信機能を有する仮想通信手段を有し、仮想閉域網の端部に設置される通信機器であって、前記複数の仮想通信手段のそれぞれが送信する通信データのうち、同一または類似の通信データを、所定期間ごとに、前記仮想通信手段によって内容が不変の代表情報に、前記通信データと前記代表情報との間の差分である差分情報と、前記通信データを送信した仮想通信手段を識別する仮想通信手段識別情報が付加された構成を有する多重データに集約して送信する手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる通信機器の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
実施の形態１．
図１は、この発明にかかる通信機器が適用されるネットワークと通信機器の構成を模式的に示す図である。この通信機器は、ＶＰＮ事業者の提供するＩＳＰネットワークにおけるエッジルータに適用することができ、以下では、通信機器がエッジルータである場合を例に挙げて説明する。
【００２４】
このエッジルータ１（１Ａ，１Ｂ）は、ＶＰＮサービスの加入者の図示しないユーザネットワークの収容に使用される加入者インタフェース１１ａ〜１１ｃと、各ユーザネットワークが収容されるＶＰＮグループに対応してエッジルータ１の内部に設置され、仮想通信機能を有する仮想ルータ１２ａ〜１２ｄと、各仮想ルータ１２ａ〜１２ｄが行うメッセージの送受信を共通的に処理する共通的メッセージ送受信処理部１３と、各仮想ルータ１２ａ〜１２ｄが要求する同一または類似情報の送受信処理を共通的に処理する類似情報削減処理部１４と、を備えて構成される。
【００２５】
ＩＳＰネットワークは、その端（エッジ）に設置される上記エッジルータ１Ａ，１Ｂと、これらのエッジルータ１Ａ，１Ｂ同士で通信するために設けられるコアルータから構成されるコアネットワーク２によって構成される。コアネットワーク２は、上述した従来の技術のＭＰＬＳ対応ルータを用いて構成することができるが、この発明の要点ではないのでその詳細な図示を省略している。これらのＩＳＰネットワーク内のルータ間は、図示しない物理回線によってそれぞれ物理的に接続されている。また、ＶＰＮサービスに加入するユーザネットワークは、この図１には示されていないが、その加入者ネットワークに設置される加入者ルータを介して、エッジルータ１Ａ，１Ｂの加入者インタフェース１１ａ〜１１ｃと接続される。
【００２６】
ＩＳＰネットワーク内に設置された複数のエッジルータ１Ａ，１Ｂ間には、ＶＰＮ事業者によって、下位論理回線５０が生成される。この下位論理回線５０は、典型的にはラベルスイッチパスであり、ＭＰＬＳ対応ルータでパケットの送受信がされる場合に使用されるＳＨＩＭラベルを使用した論理回線に相当する。この生成された下位論理回線５０に対応して、エッジルータ１Ａ，１Ｂ内部には、下位論理インタフェース１５が生成される。
【００２７】
また、ＩＳＰネットワーク内のエッジルータ１Ａ，１Ｂ間に生成された下位論理回線５０を使用して、ＶＰＮ事業者によって、上位論理回線５１〜５４が生成される。この上位論理回線５１〜５４は、エッジルータ１Ａ，１Ｂ内に生成された各仮想ルータ１２ａ〜１２ｄ間に張られる論理回線であり、ＭＰＬＳ対応ルータでパケットの送受信がされる場合に使用されるＶＰＮラベルを使用した論理回線に相当する。この生成された上位論理回線５１〜５４に対応して、エッジルータ１Ａ，１Ｂ内部には、上位論理インタフェース１６ａ〜１６ｄが生成される。この上位論理インタフェース１６ａ〜１６ｄは、共通的メッセージ送受信処理部１３（典型的にはＩＰスタック）と結び付けられ、対応する各仮想ルータ１２ａ〜１２ｄとメッセージの送受信を行なう。
【００２８】
類似情報削減処理部１４は、仮想ルータ１２ａ〜１２ｄと共通的メッセージ送受信処理部１３の間に設置され、各仮想ルータ１２ａ〜１２ｄが送受信する共通的な類似情報（典型的には生存確認メッセージ）を処理する機能を有する。図２は、類似情報削減処理部の詳細な構成を示すブロック図である。類似情報削減処理部１４は、代表情報格納部３１、類似情報削減処理部３２、差分情報蓄積部３３、類似情報展開処理部４１を備えて構成される。
【００２９】
代表情報格納部３１は、仮想ルータ１２ａ〜１２ｄによって共通に送信される通信データであって、仮想ルータ１２ａ〜１２ｄによって不変の内容である代表情報を格納する。この様な通信データとして、たとえば生存確認メッセージを例示することができる。
【００３０】
類似情報削減処理部３２は、自エッジルータ１の仮想ルータ１２ａ〜１２ｄから受信した通信データのうち類似情報を共通化して、通信データ量を削減する機能を有し、類似情報比較・差分抽出処理部３４、類似情報差分蓄積処理部３５、定期通知タイマ３６、および多重情報生成処理部３７を備えて構成される。
【００３１】
類似情報比較・差分抽出処理部３４は、自エッジルータ１の仮想ルータ１２ａ〜１２ｄから通信データ（類似情報）を受信すると、その通信データと代表情報格納部３１に格納されている代表情報とを比較して、受信した類似情報のうち代表情報と異なる部分を差分情報として抽出する機能を有する。
【００３２】
類似情報差分蓄積処理部３５は、類似情報比較・差分抽出処理部３４で抽出された差分情報を、その差分情報が含まれる類似情報を送信した仮想ルータを識別する仮想ルータ識別子とともに、差分情報蓄積部３３に蓄積する機能を有する。
【００３３】
定期通知タイマ３６は、所定時間ごとに、多重情報生成処理部３７に対して通知を行なう機能を有する。通知を行なう間隔は、ＶＰＮ事業者によって、任意に定められるが、生存確認要求メッセージなどの通知に所定時間の遅れしか許容されないような類似情報の通信に影響を与えない間隔とする必要がある。
【００３４】
多重情報生成処理部３７は、定期通知タイマ３６から所定時間ごとに受ける通知によって、差分情報蓄積部３３から差分情報と仮想ルータ識別子を取り出し、元となる代表情報にこれらの差分情報と仮想ルータ識別子を追加した多重メッセージを作成し、共通的メッセージ送受信処理部１３に渡す機能を有する。
【００３５】
差分情報蓄積部３３は、上述した類似情報差分蓄積処理部３５によって抽出された差分情報とこの差分情報に対応する仮想ルータ識別子を一時的に蓄積する機能を有する。
【００３６】
類似情報展開処理部４１は、他のエッジルータ１から受信した多重メッセージを、個別の仮想ルータ１２ａ〜１２ｄ宛のメッセージ（類似情報）に分離して、それぞれの仮想ルータ１２ａ〜１２ｄに通知する機能を有し、多重情報分離処理部４２、類似情報復元処理部４３および類似情報通知処理部４４を備えて構成される。
【００３７】
多重情報分離処理部４２は、他のエッジルータ１から送信され、共通的メッセージ送受信処理部１３から渡された多重メッセージから、共通するメッセージである代表情報と、それぞれの差分情報と仮想ルータ識別子を取り出して、類似情報復元処理部４３に渡す機能を有する。
【００３８】
類似情報復元処理部４３は、受信した差分情報、仮想メッセージ識別子、代表情報から、各仮想ルータ１２ａ〜１２ｄへの通知要求メッセージ（類似情報）を再生して、類似情報通知処理部４４に渡す機能を有する。
【００３９】
類似情報通知処理部４４は、受信した通知要求メッセージをその宛先にしたがって、所定の仮想ルータ１２ａ〜１２ｄに通知する機能を有する。
【００４０】
つぎに、エッジルータ１の類似情報削減処理部１４の動作処理について、送信処理と受信処理に分けて説明する。最初に、類似情報削減処理部１４の送信処理について説明する。
【００４１】
図２において、まず、エッジルータ１内に生成された仮想ルータ１２ａ〜１２ｄは、生存確認メッセージなどの他の仮想ルータでも生成し、送信するような類似情報（すなわち、代表情報を含むメッセージ）を生成、送信する場合に、その送信を要求する類似情報１０１ａ〜１０１ｄを類似情報削減処理部１４に通知する。
【００４２】
類似情報削減処理部１４は、類似情報比較・差分抽出処理部３４で、通知された類似情報１０１ａ〜１０１ｄと、代表情報格納部３１から抽出された通知された類似情報の種類に対応する代表情報１０２ａ，１０２ｂとを比較し、その差分を抽出する。たとえば、仮想ルータ１２ａから送信される類似情報Ａ’と代表情報格納部３１に格納されている代表情報Ａ１０２ａとを比較して、その差分情報Ａ’−Ａが抽出される。他の仮想ルータ１２ｂ〜１２ｄからの類似情報１０１ｂ〜１０１ｄからも同様にして差分情報Ａ’’−Ａ，Ｂ’−Ｂ，Ａ’’’−Ａが抽出される。その抽出結果は、類似情報差分蓄積処理部３５に渡される。類似情報差分蓄積処理部３５は、抽出された差分情報を、通知を要求した仮想ルータ１２ａ〜１２ｄの仮想ルータ識別子とともに、差分情報蓄積部３３の送信待ちキュー１０３ａ，１０３ｂに格納する。
【００４３】
以上の処理において、所属するＶＰＮグループが異なる仮想ルータによって通知される送信要求メッセージが存在する場合には、異なるＶＰＮグループごとに、その差分情報が要求元の仮想ルータ識別子とともに差分情報蓄積部３３に格納される。
【００４４】
多重情報生成処理部３７は、所定時間ごとに定期通知タイマ３６から通知されるトリガによって、差分情報蓄積部３３の送信待ちキュー１０３ａ，１０３ｂに格納されている差分情報および仮想ルータ識別子を取り出し、代表情報に追加して多重メッセージ１０４を作成する。たとえば、代表情報Ａに関して、その代表情報Ａに、送信待ちキューに蓄積された仮想ルータ１２ａ，１２ｂ，１２ｄからの類似情報Ａ’，Ａ’’，Ａ’’’と代表情報Ａとの差分情報Ａ’−Ａ，Ａ’’−Ａ，Ａ’’’−Ａが付加された多重メッセージが作成される。そして、共通的メッセージ送受信処理部１３を介して、対向側エッジルータに通知して、多重メッセージ１０４の送信処理が終了する。
【００４５】
つぎに、類似情報削減処理部１４の受信動作について説明する。対向側のエッジルータから多重メッセージ１０５を受信した類似情報削減処理部１４は、多重情報分離処理部４２で、受信した多重メッセージ１０５から差分情報および仮想ルータ識別子を取り出す。類似情報復元処理部４３は、差分情報と仮想ルータ識別子、および代表情報から、各仮想ルータ１２ａ〜１２ｄへの通知要求メッセージ１０６ａ，１０６ｂを再生し、類似情報通知処理部４４で通知すべき仮想ルータ１２ａ〜１２ｄに通知して、処理を終了する。
【００４６】
この実施の形態１によれば、所定期間内に仮想ルータ１２ａ〜１２ｄから送信される類似情報を各類似情報に共通する代表情報とその差分情報の集まりである多重メッセージにして送信する類似情報削減処理部１４を、各仮想ルータ１２ａ〜１２ｄと共通的メッセージ送受信処理部１３の間に設置するように構成したので、エッジルータ１内に大量の仮想ルータ１２ａ〜１２ｄが作成され、それらが類似したメッセージを大量に送受信する場合に、その類似したメッセージの情報量を削減することができるという効果を有する。
【００４７】
また、仮想ルータ１２ａ〜１２ｄからの送信要求の代表情報との差分を抽出して、一旦、差分情報蓄積部３３に蓄積し、所定時間経過後に蓄積した複数の送信要求をまとめて送信するようにしているので、各仮想ルータ１２ａ〜１２ｄからの送信要求タイミングが同一でなくとも、類似メッセージの情報量を削減することが可能となる。
【００４８】
さらに、類似情報削減処理部１４には送信タイマを設け、所定時間後には必ず差分情報蓄積部３３に格納した差分情報を送信するようにしているので、差分情報蓄積部３３に格納することにより発生する遅延を所定時間以内に抑え、生存確認要求メッセージなど通知に所定時間の遅れしか許容されないような類似情報の場合でも、情報量を削減することができる。
【００４９】
さらにまた、差分情報は送信を要求した仮想通信機能の識別子とともに送信し、受信側で各々の仮想通信機能が要求した情報を復元して通知するので、仮想通信機能には変更を加える必要がないという効果がある。
【００５０】
実施の形態２．
上述した実施の形態１は、同一の通信機器内に生成された複数の仮想ルータが、すべて同一の対向する通信機器内の仮想ルータと通信する場合に、メッセージを削減するようにしたものであるが、この実施の形態２では、同一の通信機器内に生成された複数の仮想ルータが、異なる通信機器内の対向する仮想ルータと通信する場合に、類似メッセージを削減（抑制）する場合について説明する。
【００５１】
図３は、同一の通信機器内に生成された複数の仮想ルータが、異なる通信機器内の仮想ルータと通信する場合の通信機器の動作処理を説明するための図であり、図４は、類似情報削減処理部の詳細な構成を示すブロック図である。以下の説明においても、実施の形態１と同様に、通信機器としてエッジルータを使用する場合を例に挙げて説明する。
【００５２】
図３では、３つのエッジルータ１Ａ〜１Ｃが物理回線で相互に接続されており、それぞれのエッジルータ１Ａ〜１Ｃには、それぞれ４つの仮想ルータが設けられた場合が例示されている。エッジルータ１Ａの仮想ルータ１２ａＡ，１２ｂＡとエッジルータ１Ｂの仮想ルータ１２ａＢ，１２ｂＢとは同じ下位論理回線６１で接続されてＶＰＮが構築されており、エッジルータ１Ａの仮想ルータ１２ｃＡ，１２ｄＡとエッジルータ１Ｃの仮想ルータ１２ｃＣ，１２ｄＣとは同じ下位論理回線６４で接続されてＶＰＮが構築されており、エッジルータ１Ｂの仮想ルータ１２ｃＢとエッジルータ１Ｃの仮想ルータ１２ｂＣとは下位論理回線６２で接続されてＶＰＮが構築されており、そして、エッジルータ１Ｂの仮想ルータ１２ｄＢとエッジルータ１Ｃの仮想ルータ１２ａＣとは下位論理回線６３で接続されてＶＰＮが構築されているものとする。
【００５３】
また、それぞれのエッジルータ１Ａ〜１Ｃの類似情報削減処理部１４は、削減指定情報格納部３８Ａ〜３８Ｃをさらに備えた構成を有している。この削減指定情報格納部３８Ａ〜３８Ｃは、エッジルータ１Ａ〜１Ｃに生成された仮想ルータ１２ａ〜１２ｄのうち送信される類似情報を集約することが可能な仮想ルータを区分するための削減指定情報を格納する。削減指定情報は、類似情報を削減する対象となる仮想ルータである「集約元仮想ルータ（図中では、集約元ＶＲと表記）」、類似情報を代行して通知する仮想ルータである「代行仮想ルータ（図中では、代行ＶＲと表記）」、集約される仮想ルータが所属するグループを識別する「グループＩＤ」、代行を行うかを指定する「代行」を含む項目から構成される。
【００５４】
つぎに、この削減指定情報の設定について説明する。まず、ＶＰＮ事業者は、１つのエッジルータ１の仮想ルータのうち、同じ下位論理回線を使用している仮想ルータから送信される通信データを削減対象とするために、同じグループとして集約する。たとえば、上述したように仮想ルータ１２ａＡと仮想ルータ１２ａＢ、仮想ルータ１２ｂＡと仮想ルータ１２ｂＢの２組は、同一の下位論理回線６１を用いているので、この組で送信される類似情報を削減するために、これらの仮想ルータを１つのグループとして集約する。ここでは、エッジルータ１Ａの削減指定情報格納部３８Ａの「集約元ＶＲ」には、それぞれの仮想ルータ１２ａＡ，１２ｂＡを識別するための名称または符号などが格納され、「代行ＶＲ」として仮想ルータ１２ａＢが設定されている。また、これらの仮想ルータ１２ａＡ，１２ｂＡの「グループＩＤ」として、これらの仮想ルータが使用する下位論理回線６１の符号が格納され、これらの仮想ルータでは情報の削減が行われるので「代行」フラグがオン（図中では「○」で表記）となっている。
【００５５】
これと同様の操作が、エッジルータ１Ａの仮想ルータ１２ｃＡ，１２ｄＡ、エッジルータ１Ｂの仮想ルータ１２ｃＢ，１２ｄＢ、エッジルータ１Ｃの仮想ルータ１２ｃＣ，１２ｄＣについても行われる。
【００５６】
しかし、ＶＰＮ事業者は、同じエッジルータ間を異なる下位論理回線で接続する２つの仮想ルータの組、仮想ルータ１２ｃＢと仮想ルータ１２ｂＣ、仮想ルータ１２ｄＢと仮想ルータ１２ａＣの組は、類似情報を削減するために同じグループとして集約することはできない。これは、集約する仮想ルータ間で使用する下位論理回線が異なると、下位論理回線が切断された場合に類似情報を集約しない場合と比べて、以下に示すような食い違いが発生するためである。
【００５７】
つまり、もし代行に使用している下位論理回線６２が切断された場合でも、代行に使用していない下位論理回線６３は使用可能である。類似情報集約を実行していない場合、切断されてない下位論理回線６３を使用する仮想ルータ１２ｄＢと仮想ルータ１２ａＣとの間では上位論理回線７３を用いて通信可能である。しかし、類似情報集約を実行していると、代行する仮想ルータ１２ｃＢと仮想ルータ１２ｂＣとの間で通信が不可能になるので、仮想ルータ１２ｄＢと仮想ルータ１２ａＣとの間でも通信が不可能になってしまう。しかし、実際には、仮想ルータ１２ｄＢと仮想ルータ１２ａＣとの間では通信が可能であるので、矛盾が発生する。
【００５８】
また、もし集約に使用していない下位論理回線６３が切断された場合、切断された下位論理回線６３上にある上位論理回線７３を使用する仮想ルータ１２ｄＢと仮想ルータ１２ａＣとの間の通信は不可能になる。しかし、類似情報集約を実行していると、代行する仮想ルータ１２ｃＢと仮想ルータ１２ｂＣとの間は通信が可能なので、仮想ルータ１２ｄＢと仮想ルータ１２ａＣとの間では通信が可能になってしまい、矛盾が発生する。これは例えば、仮想ルータ間で類似情報としてリンク生存確認メッセージをやり取りし、リンク状態を監視している場合に問題が発生する。
【００５９】
そこで、各仮想ルータ１２ａ〜１２ｄ間で行う類似情報の削減を、使用する下位論理回線６１〜６４にしたがってグループ化して指定することによって、下位論理回線６１〜６４の切断や復旧によって生じる上記矛盾の発生を防止することが可能となる。
【００６０】
以上より、ＶＰＮ事業者は、エッジルータ１Ｂの仮想ルータ１２ｃＢとエッジルータ１Ｃの仮想ルータ１２ｂＣとの間の接続と、エッジルータ１Ｂの仮想ルータ１２ｄＢとエッジルータ１Ｃの仮想ルータ１２ａＣとの間の接続は、それぞれ異なる下位論理回線６２，６３を用いていることから、これらの組で送信される類似情報を削減することができないので、削減指定情報には代行フラグを設定しない（図中では、「×」と表記）。
【００６１】
なお、図４に示される類似情報削減処理部１４の構成要素のうち、実施の形態１の図２と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。
【００６２】
つぎに、通信機器（エッジルータ）の類似情報削減処理部１４の動作処理について説明するが、実施の形態１と同一の部分についての詳細な説明は省略する。
【００６３】
仮想ルータ１２ａ〜１２ｄから通信データ（類似情報）を受信した類似情報比較・差分抽出処理部３４は、まず削減指定情報格納部３８を参照して、類似情報の削減対象である仮想ルータからの類似情報であるか否かを判定する。削減対象である仮想ルータから送信された類似情報である場合には、類似情報比較・差分抽出処理部３４は、実施の形態１で説明したように、類似情報を代表情報と比較して差分情報を抽出する。そして、類似情報差分蓄積処理部３５は、差分情報蓄積部３３に差分情報、仮想ルータを識別する仮想ルータ識別子、そして仮想ルータが集約されるグループを識別するグループＩＤを一時的に格納する。そして、多重情報生成処理部３７は、定期通知タイマ３６による所定間隔ごとの通知によって、グループＩＤに基づいて通知情報を多重化した後に、その多重メッセージを、削減指定情報格納部３８に格納されている代行仮想ルータの上位論理回線を介して宛先の仮想ルータに対して送信する。一方、通信データの削減対象でない仮想ルータからの場合には、集約処理を行わずにそのまま通信処理がされる。
【００６４】
たとえば、仮想ルータ１２ａＡ−仮想ルータ１２ａＢ間と、仮想ルータ１２ｂＡ−仮想ルータ１２ｂＢ間では集約が実施されており、代行仮想ルータとして仮想ルータ１２ｂＡが指定されているので、仮想ルータ１２ｂＡ−仮想ルータ１２ｂＢ間の上位論理回線７１を使用して代行通知が実施される。また仮想ルータ１２ｃＡ−仮想ルータ１２ｃＣ間と、仮想ルータ１２ｄＡ−仮想ルータ１２ｄＣ間でも集約が実施されており、代行仮想ルータとして仮想ルータ１２ｄＡが指定されているので、仮想ルータ１２ｄＡ−仮想ルータ１２ｄＣ間の上位論理回線７４を使用して代行通知が実施される。しかし、仮想ルータ１２ｃＢ−仮想ルータ１２ｂＣ間と、仮想ルータ１２ｄＢ−仮想ルータ１２ａＣ間では集約が実施されないので、それぞれ上位論理回線７２と上位論理回線７３を使用して、差分を用いない通常のメッセージによる通知が行われる。
【００６５】
なお、多重メッセージを受信した場合の類似情報削減処理部１４の処理は、実施の形態１と同様であるので、その説明は省略する。
【００６６】
この実施の形態２によれば、類似情報削減処理部１４は同一の通信機器１でかつ同一の下位論理回線を使用する対向する仮想ルータ向けのメッセージのみをグループ化した削減指定情報格納部３８を参照して、類似情報を削減するように構成したので、物理的な通信機器１内の仮想ルータ１２ａ〜１２ｄが異なる通信機器１内の仮想ルータ１２ａ〜１２ｄとＶＰＮを構築している場合でも、類似情報を削減することができる。
【００６７】
また、対向する仮想ルータがすべて同一の通信機器に存在する場合だけでなく、一部が異なる通信機器に存在する一般的な構成のネットワークにおいても、仮想ルータ１２ａ〜１２ｄ間の通信メッセージ量を削減することができるという効果を有する。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、所定期間内に仮想ルータから送信される類似情報を各類似情報に共通する代表情報とその差分情報の集まりである多重メッセージにして送信する類似情報送受信処理部を、各仮想ルータと共通的メッセージ送受信処理部の間に設置するように構成したので、エッジルータ内に大量の仮想ルータが作成され、それらが類似したメッセージを大量に送受信する場合に、その類似したメッセージの情報量を削減することができるという効果を有する。また、仮想ルータからの送信要求の代表情報との差分を抽出して、一旦、差分情報蓄積部に蓄積し、所定時間経過後に蓄積した複数の送信要求をまとめて送信するようにしているので、各仮想ルータからの送信要求タイミングが同一でなくとも、類似メッセージの情報量を削減することが可能となる。さらに、類似情報削減処理部には送信タイマを設け、所定時間後には必ず差分情報蓄積部に格納した差分情報を送信するようにしているので、差分情報蓄積部に格納することにより発生する遅延を所定時間以内に抑え、生存確認要求メッセージなど通知に所定時間の遅れしか許容されないような類似情報の場合でも、情報量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる通信機器が適用されるネットワークと通信機器の構成を模式的に示す図である。
【図２】類似情報削減処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】同一の通信機器内に生成された複数の仮想ルータが、異なる通信機器内の仮想ルータと通信する場合の通信機器の動作処理を説明するための図である。
【図４】類似情報削減処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】従来のＶＰＮの構成を模式的に示す図である。
【図６】ＭＰＬＳ対応ルータの場合のユーザパケットの送信方法を模式的に示す図である。
【図７】ＭＰＬＳ対応ルータの場合のユーザパケットの送信方法を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ通信装置（エッジルータ）、２コアネットワーク、１１ａ〜１１ｃ加入者インタフェース、１２ａ〜１２ｄ仮想ルータ、１３共通的メッセージ送受信処理部、１４類似情報削減処理部、１５下位論理インタフェース、１６ａ〜１６ｄ上位論理インタフェース、３１代表情報格納部、３２類似情報削除処理部、３３差分情報蓄積部、３５類似情報差分蓄積処理部、３６定期通知タイマ、３７多重情報生成処理部、３８，３８Ａ〜３８Ｃ削減指定情報格納部、４１類似情報展開処理部、４２多重情報分離処理部、４３類似情報復元処理部、４４類似情報通知処理部、５０，６１〜６４下位論理回線、５１〜５４，７１〜７４上位論理回線。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication device that constitutes a virtual closed communication network and is capable of constituting a plurality of independent virtual communication functions therein.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a conventional virtual closed network (hereinafter referred to as VPN (Virtual Private Network)). A network provider network (hereinafter referred to as an ISP network) 200 provided by a VPN service provider (hereinafter referred to as a VPN provider) includes edge routers 201A to 201C installed at the end (edge) of the ISP network 200, and an ISP. It is installed inside the network 200 and is configured by core routers 211A to 211C for communicating between the edge routers 201A to 201C. User networks (indicated as user networks in the figure) 301 to 308 that subscribe to the VPN service are connected to edge routers 201A to 201C via subscriber routers 311 to 318 connected to the user networks 301 to 308. The
[0003]
The edge routers 201A to 201C are edge routers corresponding to subscriber interfaces 202a to 202h used for accommodating VPN service subscribers (user networks 301 to 308) and VPN groups in which the user networks 301 to 308 are accommodated. The virtual routers 203a to 203f are installed inside the 201A to 201C. In FIG. 5, physical lines 261 to 266 that physically connect within the ISP network 200 are indicated by solid lines, and (lower) logical lines 271 logically set on the physical lines 261 to 266. ˜273 are indicated by broken lines.
[0004]
Next, the operation will be described. First, each user of a VPN service provided by a VPN provider designates a user group 301 to 308 owned by the user as a VPN group desired to belong to. For example, user A wants user network 301, 302, 305, 307 to belong to VPN group A, and another user B wants user network 303, 304, 306, 308 to belong to VPN group B. Then, as shown in FIG. 5, the edge routers 201A to 201C of the ISP network 200 owned by the VPN operator and the subscriber routers 311 to 318 of the user networks 301 to 308 of each user of the VPN service are subscribed. The connection is made using a subscriber line. At this time, the VPN operator accommodates each of the subscriber routers 311 to 318 at each of the subscriber interfaces 202a to 202h of the edge routers 201A to 201C.
[0005]
The VPN operator creates virtual routers 203a to 203f inside the edge routers 201A to 201C according to the VPN groups A and B to which the user networks 301 to 308 belong. Here, the virtual routers 203a to 203f generated in the individual edge routers 201A to 201C are designed to have an internally independent information structure (for example, route information) and a packet transfer mechanism (for example, transmission / reception packet queue). It is designed not to be affected (for example, a route change) or interference (for example, a packet drop) from a network or virtual router to which another VPN group belongs. For example, the information of the virtual router 203a exchanges route information and the like with the user networks 301 and 302 belonging to the VPN group A, but does not exchange route information and the like with the user network 303 belonging to another VPN group B.
[0006]
The independence of the virtual routers 203a to 203f depends on the VPN interfaces to which the user networks 301 to 308 connected to the subscriber interfaces 202a to 202h owned by the actual edge routers 201A to 201C belong. This is realized by assigning to the virtual routers 203a to 203f. For example, the subscriber interfaces 202a and 202b of the edge router 201A are assigned to the virtual router 203a, and the subscriber interface 202c is assigned to the virtual router 203b. As a result, the user networks 301 and 302 ahead of the subscriber interfaces 202a and 202b belong to the same VPN group A and are assigned to the same virtual router 203a by the VPN operator, so that they can communicate with each other. . However, since the user network 303 ahead of the subscriber interface 202c belongs to another VPN group B and is assigned to a different virtual router 203b depending on the VPN operator, it cannot communicate with the user networks 301 and 302 at all. .
[0007]
The VPN operator installs core routers 211A to 211C inside the ISP network 200 in order to communicate between the edge routers 201A to 201C. The core routers 211A to 211C are typically MPLS ( It consists of routers that support Multi Protocol Label Switching. FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a user packet transmission method in the case of an MPLS-compatible router. In this figure, the VPN site corresponds to a user network that subscribes to the VPN service described above. Further, when communication data is transmitted from the VPN site via the ISP network 200, the edge router used when the communication data enters the ISP network is called an ingress edge router, and is connected to the target VPN site. This edge router is called the outgoing edge router.
[0008]
For example, when communication data is transmitted from the VPN site 321 to the VPN site 322, the incoming edge router 201A adds a MAC header and user data (typically IP data) to the user packet 241 received from the VPN site 321. A labeled packet 242 in which a label area called a SHIM header is inserted between the packet areas) is generated and transmitted.
[0009]
The MPLS-compatible core router 211 refers to the label value in the SHIM header area of the received packet 242 and transfers the labeled packet 243 whose label value is updated according to the label table in the core router 211 to the next edge router 201B. Then, the outgoing edge router 201B removes the SHIM header from the received labeled packet 243, forms the original packet 244, and transmits it to the destination VPN site 322.
[0010]
Similarly, communication data is transmitted to a predetermined destination by transferring a labeled packet from the VPN site 321 to the VPN site 323 within the ISP network.
[0011]
In this way, the VPN operator configures a logical line connecting the edge routers on the physical line. For example, in the case of FIG. 5, a logical line 272 is configured on the physical lines 261, 262, and 265 between the edge router 201A and the edge router 201B. A logical line 273 is configured on the physical lines 264 to 266 between the edge router 201B and the edge router 201C, and logical lines 261, 263, and 266 between the edge router 201C and the edge router 201A are logically configured. A line 271 is configured.
[0012]
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a user packet transmission method in the case of an MPLS-compatible router in a case where one edge router accommodates a plurality of user networks. The edge routers 201A and 201B are connected to VPN sites A and B belonging to two different VPN groups, respectively. That is, the VPN sites 324 and 326 of the same VPN group A are connected to the virtual router 203a of the edge router 201A and the virtual router 203d of the edge router 201B, respectively, and are connected to the virtual router 203b of the edge router 201A and the virtual router 203c of the edge router 201B. VPN sites 325 and 327 of the same VPN group B are connected to each other. In such a configuration, if a logical circuit is configured using the method shown in FIG. 5 as it is, it cannot be determined which virtual router is addressed to the labeled packet.
[0013]
Therefore, as shown in FIG. 7, in order for the VPN operator to provide a VPN service for each VPN group, the virtual router in the incoming edge router has a label in the SHIM header area (hereinafter referred to as an outer label). ) And a user data (typically IP packet area) area, a packet in which a VPN label (hereinafter referred to as an internal label) for identifying a target virtual router is further inserted at the outgoing edge router is generated. For example, when the virtual router 203a belonging to the VPN group A existing in the incoming edge router 201A transfers the packet to the virtual router 203d belonging to the same VPN group A existing in the outgoing edge router 201B The virtual router 203a generates a packet 332 in which an internal label for identifying the destination virtual router 203d is inserted between the outer label and the user data area, and transfers the packet 332 to the core router 211.
[0014]
Upon receiving the packet 332, the core router 211 looks at only the outer label area, generates a packet 333 whose label value is updated according to the label table in the core router 211, and transfers the packet 333 to the edge router 201B. The outgoing edge router 201B once deletes the SHIM header area from the received labeled packet 333, and then refers to the internal label (VPN label) inserted inside. After deleting the internal header and reproducing the original frame, it is transferred to the corresponding virtual router 203d. Then, the virtual router 203d in the outgoing edge router 201B determines a VPN site 326 to be further transferred from the reproduced original packet, and transfers the packet. Communication data transmitted from the VPN site 325 to the VPN site 327 is also transmitted in the same manner. A logical line transferred with reference to the SHIM label is referred to as a lower logical line, and a logical line transferred with reference to the VPN label is referred to as an upper logical line.
[0015]
That is, the VPN groups to which the user networks 301 to 308 belong are assigned by the subscriber interfaces 202a to 202h used for accommodating the packets received from the user networks 301 to 308 that subscribe to the VPN service at the incoming edge routers 201A to 201C. It distinguishes and guides to the corresponding virtual routers 203a to 203f. The virtual routers 203a to 203f add an internal label (VPN label) for identifying virtual routers belonging to the same VPN group at the outgoing edge router together with the SHIM header, and transmit it to the outgoing edge router. Then, the outgoing edge router refers to the internal label and leads to the virtual router belonging to the same VPN group, and the virtual router refers to the header of the IP packet and further forwards it to one of the user networks belonging to the VPN group. .
[0016]
In this way, a virtual private network is provided that can perform communication by separating the user networks 301, 302, 305, 307 belonging to the group A and the user networks 303, 304, 306, 308 belonging to the group B. (For example, refer to Patent Document 1).
[0017]
[Patent Document 1]
JP 2002-176436 A
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration of the conventional virtual communication function (typically the virtual router), a plurality of virtual communication functions created inside a certain communication device (typically the edge router) are independently When sending and receiving messages with the same purpose to the opposite virtual communication function created inside the communication device, the same or similar message will be sent and received for each virtual communication function. There was a problem that the network bandwidth was compressed by a large amount of messages.
[0019]
In addition, since the virtual communication function is generated for each VPN group, when a VPN operator subscribes more user networks to the VPN service, the number of virtual communication functions increases accordingly, and the same or similar There was also a problem that the number of messages to be increased further.
[0020]
The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain a communication device capable of suppressing the transmission amount of the same or similar message transmitted by each virtual communication function.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a communication device according to the present invention has a virtual communication means having a plurality of logically separated equivalent communication functions in a physical communication device, and an end of a virtual closed network. Communication data installed in the communication data transmitted by each of the plurality of virtual communication means, The same or similar communication data is transmitted to the representative information whose contents are unchanged by the virtual communication means for every predetermined period, the difference information that is the difference between the communication data and the representative information, and the communication data. It has a configuration to which virtual communication means identification information for identifying virtual communication means is added. Multiple data Aggregated into A means for transmitting is provided.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of a communication device according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0023]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a network and a communication device to which the communication device according to the present invention is applied. This communication device can be applied to an edge router in an ISP network provided by a VPN operator. Hereinafter, a case where the communication device is an edge router will be described as an example.
[0024]
The edge router 1 (1A, 1B) is an edge router corresponding to a subscriber interface 11a to 11c used for accommodating a user network (not shown) of a VPN service subscriber and a VPN group in which each user network is accommodated. 1, virtual routers 12 a to 12 d having a virtual communication function, a common message transmission / reception processing unit 13 for commonly processing transmission / reception of messages performed by each virtual router 12 a to 12 d, and each virtual router 12 a to 12 a. And a similar information reduction processing unit 14 that commonly processes transmission / reception processing of the same or similar information requested by 12d.
[0025]
The ISP network is constituted by a core network 2 composed of the edge routers 1A and 1B installed at the ends (edges) and a core router provided for communication between the edge routers 1A and 1B. The core network 2 can be configured by using the above-described conventional MPLS-compatible router. However, since it is not the gist of the present invention, detailed illustration thereof is omitted. The routers in these ISP networks are physically connected by physical lines (not shown). Although the user network that subscribes to the VPN service is not shown in FIG. 1, the subscriber interfaces 11a to 11c of the edge routers 1A and 1B are connected to each other via a subscriber router installed in the subscriber network. Connected.
[0026]
A lower logical line 50 is generated between the plurality of edge routers 1A and 1B installed in the ISP network by the VPN operator. The lower logical line 50 is typically a label switch path, and corresponds to a logical line using a SHIM label that is used when packets are transmitted and received by an MPLS-compatible router. Corresponding to the generated lower logical line 50, the lower logical interface 15 is generated in the edge routers 1A and 1B.
[0027]
Further, the upper logical lines 51 to 54 are generated by the VPN operator using the lower logical line 50 generated between the edge routers 1A and 1B in the ISP network. The upper logical lines 51 to 54 are logical lines extending between the virtual routers 12a to 12d generated in the edge routers 1A and 1B, and are used when packets are transmitted and received by the MPLS-compatible router. Corresponds to a logical line using a label. Corresponding to the generated upper logical lines 51 to 54, upper logical interfaces 16a to 16d are generated in the edge routers 1A and 1B. The upper logical interfaces 16a to 16d are connected to a common message transmission / reception processing unit 13 (typically an IP stack), and transmit / receive messages to / from the corresponding virtual routers 12a to 12d.
[0028]
The similar information reduction processing unit 14 is installed between the virtual routers 12a to 12d and the common message transmission / reception processing unit 13, and common similar information (typically a survival confirmation message) transmitted and received by each virtual router 12a to 12d. Has the function of processing. Figure 2 shows similar information Reduction It is a block diagram which shows the detailed structure of a process part. The similar information reduction processing unit 14 includes a representative information storage unit 31, a similar information reduction processing unit 32, a difference information storage unit 33, and a similar information development processing unit 41.
[0029]
The representative information storage unit 31 stores communication data that is commonly transmitted by the virtual routers 12a to 12d, and stores representative information that is unchanged by the virtual routers 12a to 12d. As such communication data, for example, a survival confirmation message can be exemplified.
[0030]
The similar information reduction processing unit 32 has a function of reducing the amount of communication data by sharing similar information among communication data received from the virtual routers 12a to 12d of the own edge router 1, and performs similar information comparison / difference extraction processing. Unit 34, similar information difference accumulation processing unit 35, regular notification timer 36, and multiple information generation processing unit 37.
[0031]
When the similar information comparison / difference extraction processing unit 34 receives communication data (similar information) from the virtual routers 12 a to 12 d of its own edge router 1, the similar information comparison / difference extraction processing unit 34 displays the communication data and the representative information stored in the representative information storage unit 31. In comparison, the received similar information has a function of extracting a portion different from the representative information as difference information.
[0032]
The similar information difference accumulation processing unit 35 accumulates the difference information extracted by the similar information comparison / difference extraction processing unit 34 together with the virtual router identifier for identifying the virtual router that transmitted the similar information including the difference information. The function of accumulating in the unit 33 is provided.
[0033]
The regular notification timer 36 has a function of notifying the multiplex information generation processing unit 37 every predetermined time. The interval at which the notification is performed is arbitrarily determined by the VPN operator, but it is necessary to set the interval so as not to affect the communication of similar information in which only a predetermined time delay is allowed for notification such as a survival confirmation request message.
[0034]
The multiple information generation processing unit 37 extracts the difference information and the virtual router identifier from the difference information storage unit 33 in response to the notification received at regular intervals from the periodic notification timer 36, and the difference information and the virtual router identifier as original representative information. A function of creating a multiplex message to which is added and passing it to the common message transmission / reception processing unit 13
[0035]
The difference information accumulation unit 33 has a function of temporarily accumulating difference information extracted by the above-described similar information difference accumulation processing unit 35 and a virtual router identifier corresponding to the difference information.
[0036]
The similar information expansion processing unit 41 has a function of separating the multiplexed message received from the other edge router 1 into messages (similar information) addressed to the individual virtual routers 12a to 12d and notifying each of the virtual routers 12a to 12d. And includes a multiple information separation processing unit 42, a similar information restoration processing unit 43, and a similar information notification processing unit 44.
[0037]
The multiple information separation processing unit 42 transmits representative information that is a common message, difference information, and virtual router identifier from the multiple messages transmitted from the other edge router 1 and passed from the common message transmission / reception processing unit 13. It has a function of taking out and transferring it to the similar information restoration processing unit 43.
[0038]
The similar information restoration processing unit 43 reproduces a notification request message (similar information) to each of the virtual routers 12a to 12d from the received difference information, virtual message identifier, and representative information, and passes it to the similar information notification processing unit 44 Have
[0039]
The similar information notification processing unit 44 has a function of notifying the received notification request message to predetermined virtual routers 12a to 12d according to the destination.
[0040]
Next, the operation processing of the similar information reduction processing unit 14 of the edge router 1 will be described separately for transmission processing and reception processing. First, the transmission process of the similar information reduction processing unit 14 will be described.
[0041]
In FIG. 2, first, the virtual routers 12 a to 12 d generated in the edge router 1 generate similar information (that is, messages including representative information) that are generated and transmitted by other virtual routers such as a survival confirmation message. When generating and transmitting, the similar information reduction processing unit 14 is notified of the similar information 101a to 101d requesting the transmission.
[0042]
The similar information reduction processing unit 14 is the similar information comparison / difference extraction processing unit 34. The similar information 101a to 101d notified, and the representative information corresponding to the notified similar information type extracted from the representative information storage unit 31. 102a and 102b are compared, and the difference is extracted. For example, the similar information A ′ transmitted from the virtual router 12a and the representative information A102a stored in the representative information storage unit 31 are compared, and the difference information A′−A is extracted. Difference information A ″ -A, B′-B, A ′ ″-A is similarly extracted from the similar information 101b to 101d from the other virtual routers 12b to 12d. The extraction result is passed to the similar information difference accumulation processing unit 35. The similar information difference accumulation processing unit 35 stores the extracted difference information in the transmission queues 103a and 103b of the difference information accumulation unit 33 together with the virtual router identifiers of the virtual routers 12a to 12d that requested the notification.
[0043]
In the above processing, when there is a transmission request message notified by a virtual router to which the belonging VPN group belongs, the difference information is stored in the difference information storage unit 33 together with the requesting virtual router identifier for each different VPN group. Stored.
[0044]
The multiple information generation processing unit 37 takes out the difference information and the virtual router identifier stored in the transmission queues 103a and 103b of the difference information storage unit 33 in response to a trigger notified from the regular notification timer 36 at predetermined time intervals. In addition to the information, a multiple message 104 is created. For example, regarding the representative information A, the representative information A includes difference information between the similar information A ′, A ″, A ′ ″ from the virtual routers 12a, 12b, 12d accumulated in the transmission waiting queue and the representative information A. Multiple messages to which A′-A, A ″ -A, and A ′ ″-A are added are created. Then, the opposite edge router is notified via the common message transmission / reception processing unit 13, and the transmission processing of the multiplexed message 104 is completed.
[0045]
Next, the reception operation of the similar information reduction processing unit 14 will be described. The similar information reduction processing unit 14 that has received the multiplex message 105 from the opposite edge router extracts the difference information and the virtual router identifier from the received multiplex message 105 by the multiplex information separation processing unit 42. The similar information restoration processing unit 43 reproduces notification request messages 106a and 106b to the respective virtual routers 12a to 12d from the difference information, the virtual router identifier, and the representative information, and the virtual router to be notified by the similar information notification processing unit 44 12a to 12d are notified and the process is terminated.
[0046]
According to the first embodiment, similar information reduction is performed in which similar information transmitted from the virtual routers 12a to 12d within a predetermined period is transmitted as a multiple message that is a collection of representative information common to each similar information and its difference information. Since the processing unit 14 is configured to be installed between the virtual routers 12a to 12d and the common message transmission / reception processing unit 13, a large number of virtual routers 12a to 12d are created in the edge router 1 and they are similar. When a large number of messages are transmitted / received, the amount of information of similar messages can be reduced.
[0047]
Further, a difference from the representative information of the transmission requests from the virtual routers 12a to 12d is extracted, temporarily stored in the difference information storage unit 33, and a plurality of transmission requests stored after a lapse of a predetermined time are collectively transmitted. Therefore, even if the transmission request timings from the virtual routers 12a to 12d are not the same, the information amount of similar messages can be reduced.
[0048]
Further, the similar information reduction processing unit 14 is provided with a transmission timer so that the difference information stored in the difference information storage unit 33 is always transmitted after a predetermined time. The amount of information can be reduced even in the case of similar information in which a delay of a predetermined time is allowed for notification, such as a survival confirmation request message, within a predetermined time.
[0049]
Furthermore, the difference information is transmitted together with the identifier of the virtual communication function that requested transmission, and the information requested by each virtual communication function is restored and notified on the receiving side, so there is no need to change the virtual communication function. There is an effect.
[0050]
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, messages are reduced when a plurality of virtual routers generated in the same communication device all communicate with virtual routers in the same opposing communication device. However, in the second embodiment, a case will be described in which a plurality of virtual routers generated in the same communication device reduce (suppress) similar messages when communicating with opposing virtual routers in different communication devices. To do.
[0051]
FIG. 3 is a diagram for explaining an operation process of a communication device when a plurality of virtual routers generated in the same communication device communicate with virtual routers in different communication devices, and FIG. 4 is similar to FIG. It is a block diagram which shows the detailed structure of an information reduction process part. In the following description, similarly to the first embodiment, the case where an edge router is used as a communication device will be described as an example.
[0052]
In FIG. 3, three edge routers 1A to 1C are connected to each other by physical lines, and each of the edge routers 1A to 1C is illustrated as having four virtual routers. The virtual routers 12aA and 12bA of the edge router 1A and the virtual routers 12aB and 12bB of the edge router 1B are connected by the same lower logical line 61 to construct a VPN. The virtual routers 12cA and 12dA of the edge router 1A and the edge router 1C The virtual routers 12cC and 12dC are connected by the same lower logical line 64 to construct a VPN, and the virtual router 12cB of the edge router 1B and the virtual router 12bC of the edge router 1C are connected by the lower logical line 62 and are VPN. And the virtual router 12dB of the edge router 1B and the virtual router 12aC of the edge router 1C are connected by a lower logical line 63 to construct a VPN.
[0053]
Further, the similar information reduction processing unit 14 of each of the edge routers 1A to 1C has a configuration further including reduction designation information storage units 38A to 38C. The reduction designation information storage units 38A to 38C store reduction designation information for distinguishing virtual routers that can aggregate similar information transmitted among the virtual routers 12a to 12d generated in the edge routers 1A to 1C. Store. The reduction designation information includes “aggregation source virtual router (represented as aggregation source VR in the figure)” that is a virtual router that is a target for reducing similar information, and “proxy virtual” that is a virtual router that performs notification on behalf of similar information "Router (denoted as proxy VR in the figure)", "Group ID" that identifies the group to which the aggregated virtual router belongs, and "Proxy" that specifies whether to perform proxy.
[0054]
Next, the setting of the reduction designation information will be described. First, in order to reduce communication data transmitted from virtual routers using the same lower logical line among the virtual routers of one edge router 1, the VPN operator aggregates them as the same group. For example, as described above, the two sets of the virtual router 12aA and the virtual router 12aB, and the virtual router 12bA and the virtual router 12bB use the same lower logical line 61. Therefore, in order to reduce similar information transmitted in this set. In addition, these virtual routers are aggregated as one group. Here, the “aggregation source VR” of the reduction designation information storage unit 38A of the edge router 1A stores the name or code for identifying the respective virtual routers 12aA and 12bA, and the virtual router 12aB as the “proxy VR”. Is set. In addition, as the “group ID” of these virtual routers 12aA and 12bA, the codes of the lower logical lines 61 used by these virtual routers are stored, and information is reduced in these virtual routers, so the “proxy” flag is set. It is on (indicated by “○” in the figure).
[0055]
The same operation is performed for the virtual routers 12cA and 12dA of the edge router 1A, the virtual routers 12cB and 12dB of the edge router 1B, and the virtual routers 12cC and 12dC of the edge router 1C.
[0056]
However, the VPN operator reduces similar information by using a set of two virtual routers that connect the same edge routers with different lower logical lines, a set of virtual router 12cB and virtual router 12bC, and a set of virtual router 12dB and virtual router 12aC. Therefore, it cannot be aggregated as the same group. This is because if the lower logical line used between the virtual routers to be aggregated is different, the following discrepancy occurs when similar information is not aggregated when the lower logical line is disconnected.
[0057]
That is, even if the lower logical line 62 used for substitution is disconnected, the lower logical line 63 not used for substitution can be used. When similar information aggregation is not performed, communication is possible between the virtual router 12 dB and the virtual router 12 a C using the unbroken lower logical line 63 using the upper logical line 73. However, if similar information aggregation is performed, communication between the virtual router 12cB acting as a proxy and the virtual router 12bC becomes impossible, so communication between the virtual router 12dB and the virtual router 12aC becomes impossible. End up. However, in reality, since communication is possible between the virtual router 12 dB and the virtual router 12 a C, a contradiction occurs.
[0058]
Also, if the lower logical line 63 that is not used for aggregation is disconnected, communication between the virtual router 12 dB and the virtual router 12 a C using the upper logical line 73 on the disconnected lower logical line 63 is not possible. It becomes possible. However, if similar information aggregation is performed, the proxy virtual router 12cB and the virtual router 12bC can communicate with each other. Therefore, the virtual router 12dB and the virtual router 12aC can communicate with each other. Will occur. For example, a problem occurs when a link existence confirmation message is exchanged as similar information between virtual routers and the link state is monitored.
[0059]
Therefore, by specifying the reduction of similar information performed between the virtual routers 12a to 12d by grouping according to the lower logical lines 61 to 64 to be used, the above contradiction caused by disconnection or restoration of the lower logical lines 61 to 64 is achieved. Occurrence can be prevented.
[0060]
As described above, the VPN operator can connect the virtual router 12cB of the edge router 1B and the virtual router 12bC of the edge router 1C, and the connection between the virtual router 12dB of the edge router 1B and the virtual router 12aC of the edge router 1C. Since different lower logical lines 62 and 63 are respectively used, similar information transmitted in these sets cannot be reduced. Therefore, no proxy flag is set in the reduction designation information (in the figure, “ X ”).
[0061]
Note that, among the components of the similar information reduction processing unit 14 shown in FIG. 4, the same components as those in FIG. 2 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0062]
Next, operation processing of the similar information reduction processing unit 14 of the communication device (edge router) will be described, but detailed description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.
[0063]
The similar information comparison / difference extraction processing unit 34 that has received the communication data (similar information) from the virtual routers 12a to 12d first refers to the reduction designation information storage unit 38 and compares the similarity information from the virtual router that is the target of reduction of the similar information. It is determined whether it is information. In the case of similar information transmitted from the virtual router that is the reduction target, the similar information comparison / difference extraction processing unit 34 compares the similar information with the representative information as described in the first embodiment, and obtains difference information. To extract. Then, the similar information difference accumulation processing unit 35 temporarily stores the difference information, the virtual router identifier for identifying the virtual router, and the group ID for identifying the group in which the virtual routers are aggregated in the difference information accumulation unit 33. The multiplex information generation processing unit 37 multiplexes the notification information based on the group ID by the notification at predetermined intervals by the periodic notification timer 36, and then stores the multiplex message in the reduction designation information storage unit 38. To the destination virtual router via the upper logical line of the proxy virtual router. On the other hand, in the case of a virtual router that is not subject to communication data reduction, communication processing is performed as it is without performing aggregation processing.
[0064]
For example, aggregation is performed between the virtual router 12aA and the virtual router 12aB, and between the virtual router 12bA and the virtual router 12bB, and the virtual router 12bA is designated as the substitute virtual router, and therefore, between the virtual router 12bA and the virtual router 12bB. The proxy notification is performed using the upper logical line 71. In addition, aggregation is also performed between the virtual router 12cA and the virtual router 12cC and between the virtual router 12dA and the virtual router 12dC, and the virtual router 12dA is designated as the proxy virtual router, and therefore, between the virtual router 12dA and the virtual router 12dC. Proxy notification is performed using the upper logical line 74. However, since aggregation is not performed between the virtual router 12cB and the virtual router 12bC and between the virtual router 12dB and the virtual router 12aC, the upper logical line 72 and the upper logical line 73 are used, respectively, and a normal message without using a difference is used. Notification is made.
[0065]
Note that the processing of the similar information reduction processing unit 14 when receiving a multiplex message is the same as that of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
[0066]
According to the second embodiment, the similar information reduction processing unit 14 includes the reduction designation information storage unit 38 that groups only messages for the opposing virtual routers using the same communication device 1 and the same lower logical line. With reference to the configuration, the similar information is reduced, so that even when the virtual routers 12a to 12d in the physical communication device 1 and the virtual routers 12a to 12d in the communication device 1 are different from each other, Similar information can be reduced.
[0067]
Further, not only when the opposing virtual routers all exist in the same communication device, but also in a general configuration network where some of the virtual routers exist in different communication devices, the amount of communication messages between the virtual routers 12a to 12d is reduced. It has the effect that it can be done.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, similar information transmission / reception is performed by transmitting similar information transmitted from a virtual router within a predetermined period as a multiplexed message that is a collection of representative information common to each similar information and its difference information. Since the processing unit is configured to be installed between each virtual router and the common message transmission / reception processing unit, when a large number of virtual routers are created in the edge router and they send and receive a large amount of similar messages, There is an effect that the amount of information of the similar message can be reduced. In addition, since the difference with the representative information of the transmission request from the virtual router is extracted and temporarily stored in the difference information storage unit, a plurality of transmission requests stored after a predetermined time have passed are transmitted together. Even if the transmission request timing from each virtual router is not the same, it is possible to reduce the amount of information of similar messages. Furthermore, a transmission timer is provided in the similar information reduction processing unit so that the difference information stored in the difference information storage unit is always transmitted after a predetermined time, so that a delay caused by storing in the difference information storage unit is reduced. The amount of information can be reduced even in the case of similar information that can be kept within a predetermined time and only a delay of a predetermined time is allowed for notification such as a survival confirmation request message.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a network and a communication device to which a communication device according to the present invention is applied.
Figure 2 Similar information Reduction It is a block diagram which shows the detailed structure of a process part.
FIG. 3 is a diagram for explaining an operation process of a communication device when a plurality of virtual routers generated in the same communication device communicate with virtual routers in different communication devices.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a similar information reduction processing unit.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a conventional VPN.
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a user packet transmission method in the case of an MPLS-compatible router.
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a user packet transmission method in the case of an MPLS-compatible router.
[Explanation of symbols]
1, 1A, 1B communication device (edge router), 2 core network, 11a to 11c subscriber interface, 12a to 12d virtual router, 13 common message transmission / reception processing unit, 14 similar information reduction processing unit, 15 lower logical interface, 16a 16d Upper logical interface, 31 Representative information storage unit, 32 Similar information deletion processing unit, 33 Difference information storage unit, 35 Similar information difference storage processing unit, 36 Periodic notification timer, 37 Multiple information generation processing unit, 38, 38A to 38C Reduction designation information storage unit, 41 Similar information expansion processing unit, 42 Multiple information separation processing unit, 43 Similar information restoration processing unit, 44 Similar information notification processing unit, 50, 61-64 Lower logical line, 51-54, 71-74 Upper logical line.

Claims

A physical communication device has virtual communication means having a plurality of logically separated equivalent communication functions, and is a communication device installed at the end of a virtual closed network,
Of the communication data transmitted by each of the plurality of virtual communication means, the same or similar communication data is changed into representative information whose contents are unchanged by the virtual communication means for each predetermined period, and the communication data and the representative information And means for transmitting the aggregated data to multiplexed data having a configuration to which difference information that is a difference between the virtual communication means and virtual communication means identification information for identifying the virtual communication means that has transmitted the communication data is added. Communication equipment.

A physical communication device has virtual communication means having a plurality of logically separated equivalent communication functions, and is a communication device installed at the end of a virtual closed network,
The virtual communication means having the same lower logical line connected to the virtual communication means of another communication device is classified into the same group, and the communication data transmitted by the virtual communication means belonging to the group The communication data having the same or similar contents is transmitted to the representative information whose contents are unchanged by the virtual communication means, the difference information that is the difference between the communication data and the representative information, and the communication data. to aggregate the multiple data having a structure virtual communication means identification information for identifying the virtual communication unit is added, a communication device for causing transmitted by one the virtual communication unit in the group for every predetermined period.

A physical communication device has virtual communication means having a plurality of logically separated equivalent communication functions, and is a communication device installed at the end of a virtual closed network,
The virtual communication means connected to the virtual communication means of another communication device are classified into the same group, and one virtual communication means belonging to the group is set as a proxy virtual communication means. Among the communication data transmitted by the virtual communication means belonging to the group, the communication data having the same or similar content is used as representative information whose content is unchanged by the virtual communication means, and the communication data Aggregating the difference information, which is a difference between the representative information, and multiplexed data having a configuration in which virtual communication means identification information for identifying the virtual communication means that has transmitted the communication data is added , A communication device, characterized by being transmitted by a proxy virtual communication means.

Separating the multiplex data into the representative information and the difference information, creating original communication data by combining the representative information and the difference information, and referring to the virtual communication means identification information, the predetermined virtual communication The communication apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising similar information expansion processing means for transmitting to the means.