JP4885819B2 - 通信装置 - Google Patents

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Description

MPLS(Multi Protocol Label Switch)を用いたVPN(Virtual Private Network)における通信装置に関する。
一般的に、企業などがプライベートネットワークを構築する場合、専用線を用いて構築する方法、Ethernet(登録商標) VLAN(Ethernet Virtual Local Area Network)を用いた広域LAN(Local Area Network)サービスにより構築する方法、MPLS(Multi Protocol Label Switch)を用いたVPN(Virtual Private Network)により構築する方法がある。中でも、MPLSを用いた方式は、専用線や広域LANサービスよりコストが安く、また運用管理が容易なことから、MPLSを用いたVPNサービスが拡大している。
MPLSを使用したVPNサービスは、レイヤ3のVPNサービスであるIP−VPN(Internet Protocol Virtual Private Network)や、レイヤ2のVPNサービスであり
、Point-to-PointのサービスであるPW(Pseudo Wire)や、Multipoint-to-Multipoint
のサービスであるVPLS(Virtual Private LAN Service)がある。いずれのサービス
においても、ユーザトラフィックを識別するMPLSラベル(ユーザ識別ラベル)及びトラフィックの方向を識別するMPLSラベル(トンネルラベル)の2つのラベルが使用される。
MPLSにおいて、MPLSトンネルをセットアップするためにダイナミックにラベル配布を行うプロトコルとして、RFC3036で定義されるLDP(Label Distribution
Protocol)が用いられる。LDPでは、OSPF(Open Shortest Path First)などの
ルーティングプロトコルが作成した経路情報を基に、ラベルの配布を行う。経路情報は、IP(Internet Protocol)アドレスのプリフィックスとプリフィックス長とのセットで
あるネットワークアドレス、次ホップの情報、等を含む。LDPでは、このネットワークアドレスをFEC(Forwarding Equivalent Class)という。
LDPは、OSPF等のルーティングプロトコルが生成した経路情報(ネットワークアドレス、次ホップの情報等)に従ったMPLSトンネルを作成する。
OSPFでは、マルチエリア環境で運用する際に経路集約がよく用いられる。経路集約は、あるエリアの連続した複数の経路情報を1つの経路情報に集約して他のエリアに広告するという手法である。これにより、各ルータが保持するルーティングテーブルやトポロジ情報を小さくすることができるというメリットがある。経路集約は、OSPFでは通常ABR(Area Border Router:エリア境界ルータ)で行われる。
ここでLDPをOSPFマルチエリア環境で動作させる場合を考える。
OSPFで経路集約を行わない場合、あるエリアのネットワークアドレスは、それぞれ他のエリアに広告される。そのため、LDPでは個々のネットワークアドレスをFECとして認識することができる。それにより、FECごとにエリアをまたがったMPLSトンネルを生成することができる。
図33は、マルチエリアOSPFで経路集約を行わない場合のLDPの動作を示す図である。
図33において、エリア1の4つのノードがそれぞれ「1.1.1.0/32」、「1.1.1.1/32」、「1.1.1.2/32」、「1.1.1.3/32」のループバックアドレスを広告している。また、エリア0とエリア1とを接続するABRは、OSPFの処理において、これら4つのループバックアドレスを経路集約せずにエリア0に広告している。エリア0及びエリア2の各ノード上のOSPFは、これら4つのネットワークアドレスを認識する。OSPFは、LDPにこれら4つのネットワークアドレスをFECとして注入することにより、LDPはそれぞれのFECに対してラベルを割り当てて広告することができる。その結果、エリア0、エリア1、エリア2にまたがってこれら4つのFECのMPLSトンネルを生成することが可能である。
図34は、マルチエリアOSPFで経路集約を行う場合のLDPの動作を示す図である。
図34において、エリア1の4つのノードがそれぞれ「1.1.1.0/32」、「1.1.1.1/32」、「1.1.1.2/32」、「1.1.1.3/32」のループバックアドレスを広告している。また、エリア0とエリア1とを接続するABRは、OSPFの処理において、これら4つのループバックアドレスを「1.1.1.1/30」のネットワークアドレスに経路集約して、エリア0に広告している。エリア0及びエリア2の各ノード上のOSPFは、経路集約されたネットワークアドレスのみを認識する。OSPFは、この経路集約されたネットワークアドレスをFECとして、注入される。LDPは、経路集約されたネットワークアドレスのFECに対してのみ、ラベルを割り当てて広告することができる。この結果、エリア0、エリア2では、経路集約されたアドレスに対するMPLSトンネルが生成される。この経路集約されたアドレスに対するMPLSトンネルは、経路集約を行っているABRで終端される。この経路集約されたアドレスに対するMPLSトンネルは、エリア1内の個別のMPLSトンネルとは別のMPLSトンネルとして認識される。
特開2004−147021号公報
このように、ABRで経路集約を行うと、個別の経路を持つあるエリア内の持つMPLSノードに対して、経路集約を広告されている他エリアのMPLSノードからMPLSトンネルを作成することができない。
MPLS VPNサービスを提供する場合、エッジノード間ではMPLSトンネルは途中のノードで終端されてはならない。仮に、途中のノードで終端されると、終端したノードは内側のラベルを参照するが、そのラベルはエッジノード間で割り振られたラベルであり、その途中のノードが割り振ったラベルではないため、誤認識をしてしまい、誤った処理をしてしまうという問題がある。
図35は、マルチエリアOSPFで経路集約を行い、LDPを用いてMPLS VPNを提供する場合を示す図である。
図35において、ABRでエリア1のネットワークのエッジノード2のループバックアドレスを他のノードのループバックアドレスと経路集約してエリア0に広告している。エッジノード1とエッジノード2との間では直接MPLSトンネルは作成されず、ABRで一旦終端される経路集約されたFECに対するMPLSトンネルが作成される。また、エッジノード1とエッジノード2との間でユーザA用にラベル10を交換しているとする。このとき、エッジノード1は、ユーザAからユーザパケットを受信すると、ユーザ認識ラベル10を付与し、経路集約されたFECに対するトンネルラベル200にカプセル化し
たパケット(MPLSパケット)を送信する。ABRは、このMPLSパケットを受信すると、外側のトンネルラベル200を参照する。ABRは、このトンネルラベル200は自装置が終端するMPLSトンネルであることを認識する。ABRは、トンネルラベルをはずし、内側のラベルを参照し、転送先を決定しようとする。しかし、該ラベルはエッジノード1とエッジノード2との間で割り振られたユーザA識別用のラベルであるため、このABRが割り振ったラベルではない。従って、ABRは、ラベル10を参照すると誤認識してしまう。仮に、このABRがラベル10を他のユーザ等に割り振っていた場合は、宛先を誤って送信してしまうという問題がある。
全国規模等の大規模ネットワークでVPNサービスを行う場合、MPLSノード、エッジノードの数は、数千にものぼる。経路制御を行うOSPFではエリアを分割し、経路集約を行うことによって各ノードの保持する経路情報の縮小や障害発生時の回復時間の短縮・影響範囲をできるだけ少なくすることが望まれる。実際、OSPFでは、通常、エリア内のノード数は100台程度に抑えて運用するべきだと言われている。また、VPNに用いられるエッジノードのループバックアドレスも同様に経路集約をすることが望まれる。しかし、その場合、上記のような問題があるため、LDPを使用したMPLS VPNの提供ができない。
本発明は、経路集約したエリアを含むネットワークにおいて、エリアをまたがるLSPを生成することができるMPLSネットワークサービスを提供することを課題とする。
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、本発明の第1の態様は、
経路情報の集約を設定する単位として少なくとも第1エリアと第2エリアとを有し、第1エリアに対し第2エリア内の複数の経路にかかる経路情報が集約された集約経路情報が
通知され、経路情報に対応するラベルを配布することでLSP(Label Switched Path)
の生成を行うLDP(Label Distribution Protocol)を使用するMPLS(Multi Protocol Label Switch)ネットワークにおいて、第1エリア内に位置し、前記第1エリアと第2エリアとをまたがり且つ前記第2エリア内の複数の経路のうちの1つを使用するLSPを生成するためのラベルマッピングメッセージを受信する通信装置であって、
複数の経路情報が集約された集約経路情報を格納する集約経路情報格納部と、
集約経路情報を含む経路情報を格納する経路情報格納部と、
経路情報格納部に格納された経路情報に対応するラベルを格納するラベル格納部と、
該メッセージを受信した時、該メッセージの経路情報が前記経路情報格納部に格納されているか否かを判定する判定部と、
該経路情報が前記経路情報格納部に格納されていない場合に、該経路情報の経路が前記集約経路情報格納部に格納されている集約経路情報で集約された経路の1つである場合、該メッセージを受け入れてラベル配布処理を行うラベル制御部と、を備え、
前記ラベル配布処理は、該経路情報を前記経路情報格納部に格納し、該経路情報にラベルを割り当て、該ラベルをラベル格納部に格納し、隣接通信装置に該経路情報を含むラベルマッピングメッセージを転送することである、通信装置
である。
本発明の第1の態様によると、複数の経路を集約しているエリアにおいて、該エリア内の通信装置に、集約経路に包含される経路のラベルラベルマッピングメッセージを送信することで、該経路のLSPを生成することができる。
本発明の第2の態様は、
経路情報の集約を設定する単位として少なくとも第1エリアと第2エリアとを有し、第1エリアに対し第2エリア内の複数の経路にかかる経路情報が集約された集約経路情報が
通知され、経路情報に対応するラベルを配布することでLSPの生成を行うLDPを使用するMPLSネットワークにおいて、第1エリアと第2エリアとの境界に位置し、前記第1エリアと第2エリアとをまたがり且つ前記第2エリア内の複数の経路のうちの1つを使用するLSPを生成するためのラベルマッピングメッセージの送信要求を受信する通信装置であって、
自装置が第1エリアに広告した、複数の経路情報が集約された集約経路情報を、格納する経路集約設定格納部と、
集約経路情報を含む経路情報を格納する経路情報格納部と、
該メッセージの送信要求を受信した時、該メッセージの経路情報の経路が経路集約設定格納部に格納されている集約経路情報で集約された経路の1つである場合、該メッセージの送信要求を受け入れて、隣接通信装置に該経路情報を含むラベルマッピングメッセージを転送するラベル制御部と、
を備える通信装置
である。
本発明の第2の態様によると、複数の経路を集約した集約経路情報を通知されているエリアに対して、集約経路に包含される経路のラベルマッピングメッセージを送信することで、エリアをまたがった該経路のLSPを生成することができる。
本発明によれば、経路集約したエリアを含むネットワークにおいて、エリアをまたがるLSPを生成することができるMPLSネットワークサービスを提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
〔実施形態〕
(ネットワークの構成)
図1は、ネットワーク構成例を示す図である。OSPF(Open Shortest Path First)のエリアが、ABR(Area Border Router:エリア境界ルータ)100にて、エリア0とエリア1に分割されている。エリア0には、コアノード(C1、C2、C3)、エッジノード(E4)が存在する。エリア1には、エッジノード(E0、E1、E2、E3)が存在する。
図2は、図1のネットワークのエッジノードのループバックアドレスを示す図である。ループバックアドレス(Loopback Address)は、MPLS LDPルータのループバックインタフェースが保持するIPアドレスである。
図1のネットワークのそれぞれのエッジノードには、ループバックアドレスが割り振られている。ループバックアドレスは、MPLS LDPルータのループバックインタフェースに保持するIPアドレスである。エッジノードE0には1.1.1.0/32、エッジノードE1には1.1.1.1/32、エッジノードE2には1.1.1.2/32、エッジノードE3には1.1.1.3/32、エッジノードE4には10.0.0.0/32が、それぞれ割り振られている。ABR100は、エリア1内のエッジノードE0、E1、E2及びE3のループバックアドレス1.1.1.0/32乃至1.1.1.3/32を経路集約し、「1.1.1.0/30」でエリア0に広告している。集約経路は、ABRにより広告される、複数の経路情報を包含する、ネットワークマスクのより短い経
路情報である。
(ノードの構成)
図3は、ノードの構成例を示す図である。ノードには、ABR、コアノード、エッジノードが含まれる。ABRは、キャリアネットワーク内のOSPFのエリアの境界ルータである。コアノードは、キャリアネットワーク内で、ユーザネットワークと接続しないMPLS LDPルータである。エッジノードは、キャリアネットワーク内で、ユーザネットワークと接続するMPLS LDPルータである。
ノードは、LDPプロトコル制御部201、FEC DB制御部202、集約経路問い合わせ部203、OSPFプロトコル制御部204、受信パケット制御部205、送信パケット制御部206、MPLSトンネル作成ユーザ要求部207、LSDB208、経路集約設定テーブル209、FEC DB210、ラベルテーブル211を備える。LSDB208、経路集約設定テーブル209、FEC DB210、ラベルテーブル211のうち、1つまたは複数が、1つの記憶部に格納されてもよい。
LDPプロトコル制御部201は、MPLSパケットの送受信、LDPプロトコルの制御を行う。ここで、ラベル配布方式として、downstream、unsolicited方式を扱うことが
できる。受信したラベルマッピングメッセージ、ラベルウィズドローメッセージの中のFECの経路が、OSPFプロトコル制御部204で管理するLSDB208中のいずれかのSummary LSA経路によって包含されているかを集約経路問い合わせ部203を使用して
問い合わせを行う。該FECの経路が集約経路により包含されている場合は、該FECを正常なFECとして受け入れる。LDPプロトコル制御部201は、ラベル制御部として機能しうる。
FEC DB制御部202は、LDPプロトコル制御部201の要求により、FEC DB210中のFECの検索、FEC情報の追加・削除を行う。FEC DB210の検索時に、LDPプロトコル制御部201により与えられるFECだけでなく、与えられたFECの経路によって包含されている経路のFECの検索を行う。FEC DB制御部202は、LDPプロトコル制御部201により与えられるFEC及び該FECの経路に包含されている経路のFECが、FEC DB210に格納されているか否かの判定を行う。FEC DB制御部202は、判定部として機能しうる。
集約経路問い合わせ部203は、LDPプロトコル制御部201の要求により、与えられた経路がOSPFプロトコル制御部204で管理するLSDB208の中のいずれかのSummary-LSA経路によって包含されているかを問い合わせる。
OSPFプロトコル制御部204は、OSPFプロトコルの制御を行う。集約経路問い合わせ部203から与えられた経路を包含する経路をもつLS Type 3 Summary-LSAをLS
DB208に保持するか否かを確認する。
受信パケット制御部205は、受信したパケットをプロトコルにより振り分け、LDPプロトコル制御部201、OSPFプロトコル制御部204に通知する。
送信パケット制御部206は、LDPプロトコル制御部201、OSPFプロトコル制御部204から通知されたパケットを送信する。
MPLSトンネル作成ユーザ要求部207は、ユーザからのFEC入力を受け、LDPプロトコル制御部201に該FECのラベルマッピングメッセージ送信要求、またはラベルウィズドローメッセージ送信要求を通知する。
LSDB(Link-State Database)208は、OSPFプロトコル制御部204により
収集されたネットワーク内のLSA(Link-State Advertisement)を格納するデータベースである。LSDB208は、集約された経路の集約経路情報を格納することができる。LSDB208は、集約経路情報格納部として機能しうる。
経路集約設定テーブル209は、OSPFプロトコル制御部204に対して設定された、集約経路と対象エリアからなる経路集約設定情報を格納するデータベースである。
FEC DB210は、FEC DB制御部202から通知された経路情報をFEC情報として格納するデータベースである。
ラベルテーブル211は、LDPプロトコル制御部201によって作成されるFEC(プリフィックスとプリフィックス長)と入力ラベル(自ノードが他ノードに配布したラベル)、出力ラベル(経路情報の次ホップから受信したラベル)、出力インタフェース(次ホップが接続されているインタフェース)の情報を保持するデータベースである。MPLSパケット受信時に参照され、パケットの転送先を決定するために使用される。
ABR100のOSPFプロトコル制御部204は、経路集約のコマンドを受信すると、複数の経路を1つの経路に集約する設定情報を経路集約設定テーブル209に保持する。ABR100は、経路集約の設定をもとに、集約された経路を「LS Type-3 Summary-LSA」パケットで、広告する。
該「LS Type-3 Summary-LSA」パケットを受信したノードは、該パケットをLSDB2
08に格納する。ノードのOSPFプロトコル制御部204は、該パケットに含まれるFECをLDPプロトコル制御部201に通知するFECとして認識し、FEC DB制御部202を使用してFEC DB210に格納する。
(集約経路のFECのラベルマッピング)
図4は、ABRが保持している経路集約設定テーブルを示す図である。ABR100は、経路集約設定テーブル209を保持している。
図1のネットワークでLDPが動作すると、エリア1内では、それぞれのループバックアドレス「1.1.1.0/32」乃至「1.1.1.3/32」を認識して扱う。また、該FECに対してラベル配布がされる。さらに、それぞれのループバックアドレス毎にMPLSトンネルが作成される。一方、エリア0内では、集約アドレス「1.1.1.0/30」をFECとして認識して扱う。エリア0内では、該FECに対してラベルマッピングメッセージによりラベルが配布され、LSPが生成され、集約経路に対してMPLSトンネルが作成される。
図5は、ABR100におけるFEC DB(Database、データベース)210を示す図である。ABR100は、FEC DB210に、エリア1内のエッジノードのループバックアドレス「1.1.1.0/32」乃至「1.1.1.3/32」の4つのFECのエントリと、これらを集約しエリア0に広告している集約経路のアドレス「1.1.1.0/30」のFECのエントリを保持している。
図6は、ABR100のラベルテーブル211を示す図である。ABR100は、ラベルテーブル211にも、FEC DB210と同様の、FECのエントリを保持している。
ここで、ABR100は、経路集約を広告しているエリア0に対しては、エリア1のエッジノードのループバックアドレス「1.1.1.0/32」乃至「1.1.1.3/32」のFECのラベルマッピングメッセージを送信しない。ABR100は、これらのFECの集約径路である「1.1.1.0/30」のFECのラベルマッピングメッセージのみを送信している。
コアノードC1のLDPプロトコル制御部201は、ラベルマッピングメッセージを受信すると、FEC DB制御部202を使用してFEC DB210を検索する。LDPプロトコル制御部201は、検索の結果、該ラベルマッピングメッセージに含まれるFECのエントリが見つかると、該ラベルマッピングメッセージを受け入れ、ラベルを割り当て、ラベルテーブル211に、該FECのエントリを追加する。さらに、LDPプロトコル制御部201は、他のノードに対し、該FECのラベルマッピングメッセージを送信することを送信パケット制御部206に指示する。
図7は、コアノードC1のラベルテーブルを示す図である。コアノードC1は、ラベルテーブル211にABR100から配布されたFEC「1.1.1.0/30」に対して払い出されたラベル「101」を出力ラベルとして、該ラベルに割り当てたラベル「100」を入力ラベルとして、次ホップであるABR100への出力インタフェースである「IF2」を出力インタフェースとして、保持する。
図8は、エッジノードE4におけるFEC DB210を示す図である。エッジノードE4は、FEC DB210に、FEC「1.1.1.0/30」、及び、次ホップとしてOSPFの最短経路計算から得たコアノードC1のインタフェースアドレスである「10.1.1.1」を保持する。
図9は、エッジノードE4のラベルテーブルを示す図である。エッジノードE4は、ラベルテーブル211に、次ホップであるコアノードC1から配布されたFEC「1.1.1.0/30」に対して払い出されたラベル「100」とコアノードC1への出力インタフェースである「IF0」を保持する。
(集約経路に包含される経路のFECのラベルマッピング)
〈ABRの動作〉
図10は、ABR100に対して集約経路の一部のアドレスのFECのラベルマッピングメッセージ送信要求をした時の動作を説明する図である。
ABR100に対して、FEC「1.1.1.2/32」(エッジノードE2)のラベルマッピングメッセージ送信が要求されると、LDPプロトコル制御部201は、経路集約設定テーブル209を検索する。ABR100は、要求されたFEC「1.1.1.2/32」の経路を、自装置が経路集約した経路「1.1.1.0/30」でエリア0に広
告していることを確認する。すると、ABR100は、ラベルマッピングメッセージ送信要求を受け入れ、集約経路を広告しているエリア0の隣接ノードのコアノードC1、C2に対して、FEC「1.1.1.2/32」と該FECに既に割り当てているラベル「22」を含むラベルマッピングメッセージを送信する。
ABR100において、ユーザによる集約経路に包含されている経路のラベルマッピングメッセージ送信要求を契機に、ABR100から集約経路を広告しているエリアのノードに対して、集約経路に包含されている経路のFECのラベルマッピングメッセージを送信することができる。該ラベルマッピングメッセージにより、OSPFで経路集約した集約経路を広告しているエリア内においても、LSPを生成し、該集約経路に包含される経路をFECとするMPLSトンネルを作成することができる。
図11は、ABRがラベルマッピングメッセージ送信要求を受信したときの動作フローを示す図である。
ABR100の受信パケット制御部205は、ラベルマッピングメッセージ送信要求を受信すると、そのラベルマッピングメッセージ送信要求をMPLSトンネル作成ユーザ要求部207に送信する。MPLSトンネル作成ユーザ要求部207は、受信したラベルマッピングメッセージ送信要求を、LDPプロトコル制御部201に送信する(S1002)。
LDPプロトコル制御部201は、ラベルマッピングメッセージ送信要求を受信すると、要求された経路を包含する集約経路のFECを、経路集約設定テーブル209に保持しているか否かを確認する(S1004)。保持していることは、ABR100が、要求された経路を包含する集約経路を広告していることを意味する。
保持している場合(S1006;YES)は、ABR100は、ラベルマッピングメッセージ送信要求を受け入れる(S1008)。
LDPプロトコル制御部201は、OSPFで要求された経路を包含する集約経路を広告しているエリアに、ラベルマッピングメッセージを送信することを、送信パケット制御部206に指示する。送信パケット制御部206は、隣接ノードに対し、要求された経路のFECのラベルマッピングメッセージを送信する(S1012)。
保持していない場合(S1006;NO)は、ABR100は、ラベルマッピングメッセージ送信要求を破棄する。
〈コアノードの動作〉
コアノードC1が、集約経路の一部の経路のアドレスのFECのラベルマッピングメッセージを受信したときの動作を説明する。
図10のコアノードC1が、FEC「1.1.1.2/32」のラベルマッピングメッセージを受信すると、LDPプロトコル制御部201は、FEC DB制御部202を使用して、FEC「1.1.1.2/32」の存否について、FEC DB210を検索する。コアノードC1は、該FECのエントリが見つからない場合、集約経路問い合わせ部203を使用して、該経路を経路集約した経路「1.1.1.0/30」を有する「LS Type-3 Summary-LSA」がLSDB208に存在することを確認する。すると、コアノード
C1は、該ラベルマッピングメッセージを受け入れ、FEC DB210、ラベルテーブル211に、該ラベルマッピングメッセージのFECのエントリを追加する。
コアノードC1は、要求された経路のFECのラベルマッピングメッセージを、隣接ノードに対し、送信する。
図12は、コアノードがラベルマッピングメッセージを受信したときの動作フローを示す図である。
コアノードの受信パケット制御部205は、ラベルマッピングメッセージを受信すると、そのラベルマッピングメッセージをMPLSトンネル作成ユーザ要求部207へ送信する。MPLSトンネル作成ユーザ要求部207は、受信したラベルマッピングメッセージを、LDPプロトコル制御部201に送信する(S2002)。
LDPプロトコル制御部201は、ラベルマッピングメッセージを受信すると、FEC
DB制御部202を通じて、ラベルマッピングメッセージで要求された経路のFECを、FEC DB210に保持しているか否かを確認する(S2004)。
FEC DB210に保持している場合(S2006;YES)、コアノードは、ラベルマッピングメッセージを受け入れ、要求された経路のFECのエントリを、FEC DB210、ラベルテーブル211に追加する(S2012)。
FEC DB210に保持していない場合(S2006;NO)、コアノードのLDPプロトコル制御部201は、集約経路問い合わせ部203を使用して、要求された経路を包含する集約経路のFECを有する「LS Type-3 Summary-LSA」を、LSDB208に保
持しているか否かを確認する(S2008)。
LSDB208に保持している場合(S2010;YES)は、コアノードは、ラベルマッピングメッセージを受け入れ、要求された経路のFECのエントリを、FEC DB210、ラベルテーブル211に追加する(S2014)。
LSDB208に保持していない場合(S2010;NO)は、コアノードは、ラベルマッピングメッセージを破棄する。
ラベルマッピングを受け入れたとき(S2012、S2014)、送信パケット制御部206は、隣接ノードに対し、要求された経路のFECのラベルマッピングメッセージを送信する。
図13は、ラベルマッピングメッセージ受け入れ後のコアノードC1のFEB DBを示す図である。
コアノードC1は、ラベルマッピングメッセージを受け入れると、FEC DB210に「1.1.1.2/32」のエントリを追加する。その際の次ホップは、集約経路のFEC「1.1.1.0/30」と同じ「10.1.1.5」とする。
図14は、ラベルマッピングメッセージ受け入れ後のコアノードC1のラベルテーブルを示す図である。
コアノードC1は、ラベルマッピングメッセージを受け入れると、FEC「1.1.1.2/32」にラベル「204」を入力ラベルとして割り当て、ラベルテーブル211にエントリを追加する。コアノードC1は、隣接ノードのE4に対してFEC「1.1.1.2/32」、ラベル「204」のラベルマッピングメッセージを送信する。
他のコアノード、エッジノードの動作についても、コアノードC1の動作と同様である。
図15は、ラベルマッピングメッセージ受信後の、エッジノードE4のラベルテーブルを示す図である。集約経路に包含される経路のラベルマッピングメッセージを受信したエッジノードE4のラベルテーブル211には、集約経路のFECのエントリ及び集約経路に包含される経路のFECのエントリが保持されている。
エリア0内の各コアノード、各エッジノードが、集約経路の一部の経路をFECとするラベルマッピングメッセージの受信を契機に、FEC DB210とラベルテーブル211に、集約経路に包含された経路をFECとするエントリを追加する。さらに、エリア0
内の各コアノード、各エッジノードは、該FECのラベルマッピングメッセージを他ノードに送信することができる。
OSPFの集約経路を広告しているエリアにおいても、LDPでは集約経路の一部の経路をFECとするラベルマッピングメッセージを送信し、FEC DB210、ラベルテーブル211を更新することが可能となる。その結果、OSPF集約経路を広告しているエリアにおいても集約経路の一部の経路をFECとするMPLSトンネルを作成することができる。
図16は、エッジノードE4とエッジノードE2との間のMPLSトンネルを示す図である。
エリア0のエッジノードE4からエリア1のエッジノードE2に対し、エッジノードE2のループバックアドレス「1.1.1.2/32」のMPLSトンネルを作ることができる。これは、ABR100で終端されることがないMPLSトンネルであるため、これにより、両エッジノード間で、LSPを生成することができ、MPLS VPNサービスを提供することが可能となる。ABR100でMPLSトンネルが終端されないため、途中のノードや、ABRでのユーザパケットの情報の秘匿性が保たれる。
本構成によると、MPLS LDPノードにおいてラベルマッピングメッセージを受信した時に、OSPFがあるエリアの複数の経路を経路集約し、LS Type-3 Summary-LSAで
広告している他のエリアのノードにおいては、LDPは集約経路をFECとするラベルマッピングメッセージを有効なFECとして受け入れる。また、ラベルテーブルに、エントリを追加し、MPLSトンネルを作成する。さらに、集約経路に加えて、集約経路が包含している経路をFECとするラベルマッピングメッセージを受け入れ、FEC DB、ラベルテーブルにエントリを追加しMPLSトンネルを作成する。これにより、OSPFで集約した経路を広告しているエリア内においても、集約経路に包含されている経路をFECとするMPLSトンネルを作成することが可能となる。
(MPLSトンネルの削除1)
MPLSトンネルの削除について説明する。
図17は、MPLSトンネル作成後のネットワーク構成例を示す図である。このネットネットワークでは、エリア0において、集約経路「1.1.1.0/30」の一部の経路「1.1.1.2/32」をFECとするMPLSトンネルが作成されている。
図18は、図17のネットワークにおいて、ラベルウィズドローメッセージを送信した時のネットワーク構成を示す図である。
コアノードC1が、集約経路「1.1.1.0/30」をFECとするラベルウィズドローメッセージを受信すると、LDPプロトコル制御部201は、FEC DB制御部202を使用して、FEC DB210(図13)を検索する。この検索の際、該集約経路のFECだけでなく、該集約経路に含有される経路のFECも検索する。その結果、「1.1.1.0/30」及び「1.1.1.2/32」が抽出される。すると、コアノードC1は、ラベルウィズドローメッセージを受け入れる。
図19は、ラベルウィズドローメッセージ受け入れ後の、コアノードC1のFEC DBを示す図である。
コアノードC1のFEC DB制御部202は、ラベルウィズドローメッセージを受け
入れると、FEC DB210から「1.1.1.0/30」及び「1.1.1.2/32」のエントリを削除する。
図20は、ラベルウィズドローメッセージ受け入れ後の、コアノードC1のラベルテーブルを示す図である。
コアノードC1のLDPプロトコル制御部201は、ラベルウィズドローメッセージを受け入れると、ラベルテーブル211から「1.1.1.0/30」及び「1.1.1.2/32」のエントリを削除する。
コアノードC1は、隣接のエッジノードE4に対して、FEC「1.1.1.0/30」のラベルウィズドローメッセージを送信する。
他のコアノード、エッジノードの動作は、コアノードC1の動作と同様である。
図21は、ラベルウィズドローメッセージ受け入れ後の、エッジノードE4のラベルテーブルを示す図である。エッジノードE4は、ラベルウィズドローメッセージを受け入れると、ラベルテーブル211から、FEC「1.1.1.0・30」及びFEC「1.1.1.2/32」のエントリを削除する。
図22は、コアノードが集約経路のラベルウィズドローメッセージを受信したときの動作フローを示す図である。
コアノードが、集約経路のラベルウィズドローメッセージを受信する(S102)と、LDPプロトコル制御部201は、FEC DB制御部202を使用して、集約経路のFECのエントリ及び集約経路に包含される経路のFECのエントリをFEC DB210で検索する(S104)。
FEC DB制御部202は、抽出されたFECのエントリを、FEC DB210から削除する(S106)。抽出されたFECのエントリのうち、未削除のFECのエントリがある場合(S108;YES)は、その未削除のFECのエントリを削除する。
抽出されたFECのエントリのすべてを削除すると(S108;NO)、LDPプロトコル制御部201は、ラベルウィズドローメッセージを隣接ノードに送信することを、送信パケット制御部206に指示する(S110)。
エリア0のノードが、集約経路をFECとするラベルウィズドローメッセージを受信すると、FEC DB210及びラベルテーブル211から集約経路をFECとするエントリを削除する。また、FEC DB210及びラベルテーブル211から集約経路を包含する経路をFECとするエントリも削除する。さらに、該ノードは、集約経路のFECのラベルウィズドローメッセージを他のノードに送信することができる。
MPLS LDPノードにおいて、ラベルウィズドローメッセージを受信すると、受信したFECのエントリをFEC DB、ラベルテーブルから削除する。また、受信したFECの経路に包含される経路をFECとするエントリが、FEC DB、ラベルテーブルから削除される。よって、OSPFで集約した経路を広告しているエリア内において、ラベルウィズドローメッセージを受信すると、集約経路のFECのMPLSトンネルだけでなく、集約経路に包含されている経路のFECのMPLSトンネルを削除することが可能となる。
(MPLSトンネルの削除2)
図17は、MPLSトンネル作成後のネットワーク構成例を示す図である。このネットネットワークでは、エリア0において、集約経路「1.1.1.0/30」の一部の経路「1.1.1.2/32」をFECとするMPLSトンネルが作成されている。
図23は、図17のネットワークにおいて、集約経路に包含される経路のラベルウィズドローメッセージ送信要求がされた時のネットワーク構成を示す図である。
ABR100に対して、集約経路に包含される経路のFEC「1.1.1.2/32」のラベルウィズドローメッセージ送信要求がされると、LDPプロトコル制御部201は、FEC DB制御部202を使用してFEC DB210に、FEC「1.1.1.2/32」のエントリがあることを確認する。また、LDPプロトコル制御部201は、設定情報により、FEC「1.1.1.2/32」のラベルマッピングメッセージを、集約経路を広告しているエリア0のコアノードC1、C2に対して、送信済みであることを認識する。LDPプロトコル制御部201は、ラベルウィズドローメッセージ送信要求を受け入れ、集約経路を広告しているエリア0の隣接ノードのコアノードC1、C2に対してFEC「1.1.1.2/32」のラベルウィズドローメッセージを送信する。
他のノードが、FEC「1.1.1.2/32」のラベルウィズドローメッセージを受信すると、FEC DB210、ラベルテーブル211から、該FECのエントリを削除し、隣接ノードにラベルウィズドローメッセージを送信する。
図24は、ラベルウィズドローメッセージ受け入れ後の、コアノードC1のFEC DBを示す図である。
コアノードC1のFEC DB制御部202は、FEC「1.1.1.2/32」のラベルウィズドローメッセージを受け入れると、FEC DB210から「1.1.1.2/32」のエントリを削除する。
図25は、ラベルウィズドローメッセージ受け入れ後の、コアノードC1のラベルテーブルを示す図である。
コアノードC1のLDPプロトコル制御部201は、FEC「1.1.1.2/32」のラベルウィズドローメッセージを受け入れると、ラベルテーブル211から「1.1.1.2/32」のエントリを削除する。
コアノードC1は、隣接のエッジノードE4に対して、FEC「1.1.1.2/32」のラベルウィズドローメッセージを送信する。
他のコアノード、エッジノードの動作は、コアノードC1の動作と同様である。
図26は、FEC「1.1.1.2/32」のラベルウィズドローメッセージ受け入れ後の、エッジノードE4のラベルテーブルを示す図である。エッジノードE4は、ラベルウィズドローメッセージを受け入れると、ラベルテーブル211から、FEC「1.1.1.2/32」のエントリを削除する。
図27は、ABRが集約経路に包含される経路のラベルウィズドローメッセージ送信要求を受信したときの動作フローを示す図である。
ABR100が、集約経路に包含される経路のラベルウィズドローメッセージ送信要求
を受信する(S202)と、LDPプロトコル制御部201は、MPLSトンネル作成ユーザ要求部207を経由して、該メッセージを受信する。LDPプロトコル制御部201は、FEC DB制御部202を使用して、集約経路に包含される経路のFECのエントリをFEC DB210で検索する。さらに、LDPプロトコル制御部201は、該経路のラベルマッピングメッセージをOSPFで集約経路を広告しているエリアに送信しているか否かを確認する(S204)。
送信している場合(S206;YES)は、LDPプロトコル制御部201は、ラベルウィズドローメッセージ送信要求を受け入れる。
LDPプロトコル制御部201は、OSPFで集約経路を広告しているエリアに、ラベルウィズドローメッセージを送信することを、送信パケット制御部206に指示する。送信パケット制御部206は、隣接ノードに対し、要求された経路のFECのラベルウィズドローメッセージを送信する(S210)。
送信していない場合(S206;NO)は、ABR100は、ラベルウィズドローメッセージ送信要求を破棄する(S212)。
ABRに対する、ラベルウィズドローメッセージ送信要求を契機に、ABRより集約経路を広告しているエリアのノードに対して、集約経路に包含される経路をFECとするラベルウィズドローメッセージを送信することができる。
MPLS LDPノードにおいて、ABRに対してユーザ要求により集約経路に包含されている経路をFECとするラベルウィズドローメッセージ送信要求を行い、該FECのラベルウィズドローメッセージをOSPFで経路集約した経路を広告しているエリア内においても送信することによって、集約経路に包含されている経路をFECとするMPLSトンネルを削除することが可能となる。
(MPLSトンネルの削除3)
図17は、MPLSトンネル作成後のネットワーク構成例を示す図である。このネットネットワークでは、エリア0において、集約経路「1.1.1.0/30」の一部の経路「1.1.1.2/32」をFECとするMPLSトンネルが作成されている。
図28は、図17のネットワークにおいて、経路集約を削除するOSPF LSUpdateを受信したときの動作を示す図である。
コアノードC1が、OSPF LSUpdateのLSAが「LS Type-3 Summary-LSA 経路1.1.1.0/30」で、該LSAの削除を意味するLSAge=0のメッセージを受信する。OSP
Fプロトコル制御部204は、LSDB208から該LSAを削除した後、LDPプロトコル制御部201に「1.1.1.0/30」の経路の削除を通知する。LDPプロトコル制御部201は、FEC DB制御部202を使用して、該FEC及び該FECの経路に包含される経路のFECを検索する。FEC DB210には、「1.1.1.0/30」及び「1.1.1.2/32」が存在し、これらが抽出される。
図29は、コアノードC1のFEC DBを示す図である。コアノードC1のFEC DB制御部202は、FEC DB210から「1.1.1.0/30」及び「1.1.1.2/32」のエントリを削除する。
図30は、コアノードC1のラベルテーブルを示す図である。コアノードC1のLDPプロトコル制御部201は、ラベルテーブル211から「1.1.1.0/30」及び「
1.1.1.2/32」のエントリを削除する。
他のコアノード、エッジノードの動作は、コアノードC1の動作と同様である。
図31は、エッジノードE4のラベルテーブルを示す図である。エッジノードE4は、ラベルテーブル211から、FEC「1.1.1.0・30」及びFEC「1.1.1.2/32」のエントリを削除する。
図32は、コアノードがOSPF経路削除通知を受信したときの動作フローを示す図である。
コアノードが、OSPFの集約経路のLS Type-3 Summary-LSA削除メッセージを受信す
る(S102)と、OSPFプロトコル制御部204は、LSDB208から該メッセージに含まれる経路情報を削除する。
LDPプロトコル制御部201は、FEC DB制御部202を使用して、削除された集約経路のFECのエントリ及び集約経路に包含される経路のFECのエントリをFEC
DB210で検索する(S304)。
FEC DB制御部202は、抽出されたFECのエントリを、FEC DB210から削除する(S306)。抽出されたFECのエントリのうち、未削除のFECのエントリがある場合(S308;YES)は、その未削除のFECのエントリを削除する。
抽出されたFECのエントリのすべてを削除すると(S108;NO)、処理は終了する。
エリア0のノードが、OSPFの集約経路のLS Type-3 Summary-LSA削除メッセージを
受信すると、FEC DB210及びラベルテーブル211から集約経路をFECとするエントリを削除する。また、FEC DB210及びラベルテーブル211から集約経路を包含する経路をFECとするエントリも削除する。
MPLS LDPノードにおいて、OSPFの集約経路のLS Type-3 Summary-LSA削除
メッセージを受信すると、削除された集約経路のFECのエントリをFEC DB、ラベルテーブルから削除する。また、削除された集約経路に包含される経路をFECとするエントリが、FEC DB、ラベルテーブルから削除される。よって、OSPFで集約した経路を広告しているエリア内において、集約経路のFECのMPLSトンネルだけでなく、集約経路に包含されている経路のFECのMPLSトンネルを削除することが可能となる。
(対象経路が集約経路に包含されていることを判定するアルゴリズム)
対象経路が、集約経路に包含されていることを判定するアルゴリズムを説明する。
集約経路Xのプリフィックス、マスクを、それぞれ、prefix-X、mask-Xとする。対象経路Yのプリフィックス、マスクを、それぞれ、prefix-Y、mask-Xとする。
このとき、次式が真であるとき、対象経路Yは集約経路Xに包含されている。また、次式が偽であるとき、対象経路Yは集約経路に包含されていない。
Figure 0004885819
ここで、「&」はビットのAND演算子、「==」はequal演算子を表す。
例えば、集約経路Xを、prefix-X=1.1.1.0、mask-X=255.255.255.252とし、対象経路Yを、prefix-Y=1.1.1.2、mask-Y=255.255.255.255とする。これは、集約経路Xが「1.1.1.0/30」、対象経路が「1.1.1.2/32」であることを意味する。
これらを2進数で表すと次のようになる。
Figure 0004885819
従って、
Figure 0004885819
となる。よって、この例の対象経路Yは、集約経路Xに包含されている経路である。
(実施形態の作用効果)
本実施形態によると、MPLS VPNネットワークサービスにおいて、OSPFで経路集約を行ったエリアで、MPLSのラベル配布プロトコルにLDPを使用して、集約経路に包含されている経路のFECのラベルを配布することができる。
本実施形態によれば、あるエリアのエッジノードのループバックアドレスをOSPFで経路集約している場合においても経路集約をしていない場合と同様に、他のエリアのエッジノードを始点とし、ループバックアドレスがABRで集約された該エッジノードを終点とするようなOSPFのエリアをまたがったMPLSトンネルを作成することが可能となる。さらに、これらのエッジノードを端点とするMPLS VPNサービスを提供することが可能になる。
ネットワーク構成例を示す図である。 図1のネットワークのエッジノードのループバックアドレスを示す図である。 ノードの構成例を示す図である。 ABRが保持している経路集約設定テーブルを示す図である。 ABRにおけるFEC DBを示す図である。 ABRにおけるラベルテーブルを示す図である。 コアノードC1におけるラベルテーブルを示す図である。 エッジノードE4におけるFEC DBを示す図である。 エッジノードE4におけるーブルを示す図である。 FEC「1.1.1.2/32」のラベルマッピングメッセージ送信要求を示す図である。 ABRがラベルマッピングメッセージ送信要求を受信した時の動作フローを示す図である。 コアノードがラベルマッピングメッセージを受信した時の動作フローを示す図である。 コアノードC1におけるFEC DBを示す図である。 コアノードC1におけるラベルテーブルを示す図である。 エッジノードE4におけるラベルテーブルを示す図である。 エッジノードE4とエッジノードE2との間のMPLSトンネルを示す図である。 ネットワーク構成例を示す図である。 FEC「1.1.1.2/30」のラベルウィズドローメッセージ送信を示す図である。 コアノードC1におけるFEC DBを示す図である。 コアノードC1におけるラベルテーブルを示す図である。 エッジノードE4におけるラベルテーブルを示す図である。 コアノードが集約経路のラベルウィズドローメッセージを受信したときの動作フローを示す図である。 FEC「1.1.1.2/32」のラベルウィズドローメッセージ送信を示す図である。 コアノードC1におけるFEC DBを示す図である。 コアノードC1におけるラベルテーブルを示す図である。 エッジノードE4におけるラベルテーブルを示す図である。 ABRがラベルウィズドローメッセージ送信要求を受信したときの動作フローを示す図である。 OSPF LSUpdateによる1.1.1.0/30(LS Type-3 Summary-LSA)の削除広告を示す図である。 コアノードC1におけるFEC DBを示す図である。 コアノードC1におけるラベルテーブルを示す図である。 エッジノードE4におけるラベルテーブルを示す図である。 コアノードがOSPF経路削除通知を受信したときの動作フローを示す図である。 マルチエリアOSPFで経路集約を用いない場合のLDPの動作を示す図である。 マルチエリアOSPFで経路集約を用いる場合のLDPの動作を示す図である。 OSPFで経路集約を行い、LDPを用いてMPLS VPNを提供する場合の例を示す図である。
符号の説明
10 FEC「1.1.1.2/32」のラベルマッピングメッセージ
20 FEC「1.1.1.0/30」のラベルウィズドローメッセー

30 FEC「1.1.1.2/32」のラベルウィズドローメッセージ
40 OSPF LSUpdateによる1.1.1.0/30(Type-3 Summary-LSA)の削除広告
100 ABR
201 LDPプロトコル制御部
202 FEC DB制御部
203 集約経路問い合わせ部
204 OSPFプロトコル制御部
205 受信パケット制御部
206 送信パケット制御部
207 MPLSトンネル作成ユーザ要求部
208 LSDB
209 経路集約設定テーブル
210 FEC DB
211 ラベルテーブル
E0−E4 エッジノード
C1−C3 コアノード

Claims (5)

  1. 経路情報の集約を設定する単位として少なくとも第1エリアと第2エリアとを有し、第1エリアに対し第2エリア内の複数の経路にかかる経路情報が集約された集約経路情報が
    通知され、経路情報に対応するラベルを配布することでLSP(Label Switched Path)
    の生成を行うLDP(Label Distribution Protocol)を使用するMPLS(Multi Protocol Label Switch)ネットワークにおいて、第1エリア内に位置し、前記第1エリアと第2エリアとをまたがり且つ前記第2エリア内の複数の経路のうちの1つを使用するLSPを生成するためのラベルマッピングメッセージを受信する通信装置であって、
    複数の経路情報が集約された集約経路情報を格納する集約経路情報格納部と、
    集約経路情報を含む経路情報を格納する経路情報格納部と、
    経路情報格納部に格納された経路情報に対応するラベルを格納するラベル格納部と、
    該メッセージを受信した時、該メッセージの経路情報が前記経路情報格納部に格納されているか否かを判定する判定部と、
    該経路情報が前記経路情報格納部に格納されていない場合に、該経路情報の経路が前記集約経路情報格納部に格納されている集約経路情報で集約された経路の1つである場合、該メッセージを受け入れてラベル配布処理を行うラベル制御部と、を備え、
    前記ラベル配布処理は、該経路情報を前記経路情報格納部に格納し、該経路情報にラベルを割り当て、該ラベルをラベル格納部に格納し、隣接通信装置に該経路情報を含むラベルマッピングメッセージを転送することである、通信装置。
  2. 前記判定部は、複数の経路情報が集約された集約経路のLSPを削除するためのラベルウィズドローメッセージを受信した時、該メッセージの集約経路情報及び該集約経路情報で集約された経路の経路情報が前記経路情報格納部に格納されているか否かを判定し、
    前記ラベル制御部は、該集約経路情報及び該集約経路情報で集約された経路の経路情報が前記経路情報格納部に格納されている場合に、該メッセージを受け入れてラベル削除処理を行い、
    前記ラベル削除処理は、該集約経路情報及び該集約経路情報で集約された経路の経路情報を前記経路情報格納部から削除し、該集約経路情報及び該集約経路情報で集約された経路の経路情報に対応するラベルを前記ラベル格納部から削除し、隣接通信装置に該集約経路情報を含むラベルウィズドローメッセージを転送することである、
    請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記集約経路情報格納部に格納される集約経路情報の集約経路の削除要求メッセージを受信すると、前記集約経路情報を前記集約経路情報格納部から削除する集約経路情報制御部を、さらに備え、
    前記判定部は、該メッセージの集約経路にかかる集約経路情報及び該集約経路情報で集約された経路の経路情報が前記経路情報格納部に格納されているか否かを判定し、
    前記ラベル制御部は、該集約経路情報及び該集約経路情報で集約された経路の経路情報が前記経路情報格納部に格納されている場合に、該集約経路情報及び該集約経路情報で集約された経路の経路情報を前記経路情報格納部から削除し、該集約経路情報及び該集約経路情報で集約された経路の経路情報に対応するラベルを前記ラベル格納部から削除する、請求項1または2に記載の通信装置。
  4. 経路情報の集約を設定する単位として少なくとも第1エリアと第2エリアとを有し、第1エリアに対し第2エリア内の複数の経路にかかる経路情報が集約された集約経路情報が
    通知され、経路情報に対応するラベルを配布することでLSPの生成を行うLDPを使用するMPLSネットワークにおいて、第1エリアと第2エリアとの境界に位置し、前記第1エリアと第2エリアとをまたがり且つ前記第2エリア内の複数の経路のうちの1つを使用するLSPを生成するためのラベルマッピングメッセージの送信要求を受信する通信装
    置であって、
    自装置が第1エリアに広告した、複数の経路情報が集約された集約経路情報を、格納する経路集約設定格納部と、
    集約経路情報を含む経路情報を格納する経路情報格納部と、
    該メッセージの送信要求を受信した時、該メッセージの経路情報の経路が経路集約設定格納部に格納されている集約経路情報で集約された経路の1つである場合、該メッセージの送信要求を受け入れて、隣接通信装置に該経路情報を含むラベルマッピングメッセージを転送するラベル制御部と、
    を備える通信装置。
  5. 前記ラベル制御部は、前記第1エリアと第2エリアとをまたがり且つ前記第2エリア内の複数の経路のうちの1つを使用するLSPを削除するためのラベルウィズドローメッセージの送信要求を受信した時、該メッセージの経路情報の経路が経路集約設定格納部に格納されている集約経路情報で集約された経路の1つである場合、該メッセージの送信要求を受け入れて、隣接通信装置に該経路情報を含むラベルマッピングメッセージを転送する、
    請求項4に記載の通信装置。
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