JP5180977B2 - ノード、パケット転送方法およびそのプログラム - Google Patents

Description

ＩＰ(Internet Protocol)網等のパケット交換網におけるルーチング技術に関する。

ネットワーク事業者において、予期しない故障の発生に対して迅速に経路を切り替えることで故障復旧を行い、転送品質の維持を行うことが重要である。ネットワーク事業者が扱う大規模なＩＰ網では、ドメインと呼ばれる各事業者が管理するネットワークが相互に接続する形でネットワークが構成される。ドメイン間の経路広告にはＢＧＰ(Border Gateway Protocol)と呼ばれるルーチングプロトコルが使用される（非特許文献１参照）。ＢＧＰによる故障切替では、（１）故障情報の伝搬と、（２）新たな経路の伝搬が故障発生後に行われる。ここで、ドメイン間リンク故障時の経路切替の動作を、図７を用いて説明する。なお、以下の説明においてドメインとは、ＡＳ（Autonomous System）を示す。また、ノードは、例えば、ルータである。ここでは、ノード１，２が、ＡＳ１のＡＳＢＲ（AS Boundary Router、境界ノード）であり、ＡＳ間は、ｅＢＧＰ（external BGP）により接続され、ＡＳ内はフルメッシュでｉＢＧＰ（interal BGP）により接続されるものとする。

まず、ノード５との間の故障を検出したノード１は、自身を経由するＡＳ２へのベストパスが不通であるという故障情報を、WITHDRAWメッセージによってＡＳ１内のＢＧＰピア（ノード２，３，４）に広告する。ノード２がWITHDRAWメッセージを受信すると、UPDATEメッセージにより、ノード２経由のパス（セカンドベストパス）を新たなベストパスとしてＡＳ１内のＢＧＰピア（ノード１，３，４）に広告する。UPDATEメッセージにより、ノードが新たなベストパス（セカンドベストパス）の情報を受信すると、ルーチングテーブル上のＢＧＰレベルのネクストホップ情報を更新する。具体的には、図８に示すように、ノード１のルーチングテーブルが、当初（１）に示すようなルーチングテーブルであったところ、（２）に示すように宛先プレフィックスＰのWITHDRAWメッセージを受信すると、このＢＧＰ経路を削除する。そして、宛先プレフィックスＰについて新たなベストパスを示すUPDATEメッセージを受信すると、（２）に示すように、このベストパスをルーチングテーブルに追加する。これらの処理を行う上で、例えば、大規模なＩＰ網では、数分の接続断が発生することが報告されている（非特許文献２参照）。

このような問題を解決するために、故障発生時のＢＧＰ経路を予め複数用意しておく方法が提案されている（非特許文献３参照）。ここで、既存のＢＧＰではノードがベストパスの情報のみを保持する仕様となっているため、add-path方式が提案されている（非特許文献４参照）。このadd-path方式では、ＢＧＰプロトコルを拡張することで、ノードが、１つの宛先プレフィックスに対して複数のＢＧＰネクストホップ情報を持つことができる。これらの技術を用いることで、ノード１からの故障情報(WITHDRAWメッセージ)を受信したノードは、ノード２からの新たなベストパスの情報の広告（UPDATEメッセージ）を待つことなく、即時に経路切替が可能となる（図７の吹き出し２０１参照）

しかし、ネットワーク内にWITHDRAWメッセージを未受信のノードが混在すると、各ノード間のルーチングテーブルの不一致が発生し、ルーチングループが発生するという問題がある。例えば、図７のノード５との間の故障を検出したノード１は、宛先プレフィックスＰのＢＧＰネクストホップはノード６であるため、パケットをノード３へ転送する。次にノード３が宛先Ｐの経路のWITHDRAWメッセージを受信していない場合、ノード３はノード１へパケットを送り返してしまう。結果として、ノード１とノード３の間でルーチングループが発生し、パケットのＴＴＬ（ノードを通過できる最大回数）が上限値を超えパケットロスが発生する。

このような問題を解決する方法として、故障を検出したＡＳＢＲと、その代替ＡＳＢＲとの間に独立した転送路を用意しておき、ドメイン間のリンク（インタードメインリンク）に故障が発生したときには、その転送路を利用する方法が提案されている（非特許文献５参照）。

IETF RFC4271 : "A Border Gateway Protocol 4 (BGP-4), " January 2006. C. Labovitz, et al.,"Delayed internet routing convergence," in ACM SIGCOMM 2000. C. Pelsser et al., "Improving Route Diversity through the Design of iBGP Topologies", IEEE ICC 2008. D.Walton, et al., "Advertisement of Multiple Paths inBGP,"draft-walton-bgp-add-paths-06, 2009. M. Watari et al., "OSPF-based Fast Reroute for BGP Link Failures," IEEE globecom 2009.

しかし、非特許文献５に記載の技術でも、ＡＳＢＲ自体に故障が発生してしまうと、代替経路への切り替えに時間がかかるという問題がある。そこで、本発明は、前記した課題を解決し、インタードメインリンク、または、境界ノードの故障発生時における代替経路への切り替え時間を低減することを目的とする。

前記した課題を解決するため、本発明のノードは、宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックスへの自身のＡＳ（Autonomous System）におけるネクストホップを示したＩＧＰ（Interior Gateway Protocol）情報と、宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックスへの隣接ＡＳのネクストホップを示したＢＧＰ情報とを記憶する記憶部を備え、ＢＧＰにより他のノードへ経路情報を広告し、また、他のノードからＢＧＰにより広告された経路情報を受信する。このノードは、他のノードから広告された経路情報および既存のＢＧＰ情報の経路情報におけるＢＧＰ属性値を参照して、宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックス宛のベストパスおよびベストパスが不通であった場合に選択するセカンドベストパスをＢＧＰ情報に記憶する。そして、このノードは、他のノードからパケットを受信したとき、ＢＧＰ情報およびＩＧＰ情報を参照して、パケットの転送先のノードであるネクストホップを決定し、その決定したネクストホップへパケットを転送する。そして、ノードは、他のＡＳのノードと接続されるリンクであるインタードメインリンク、または、他のＡＳとの境界ノードの故障を検知したとき、パケットの所定領域に故障を示すフラグを付加して転送する。一方、他のノードから受信したパケットの所定領域にフラグがあったとき、ＢＧＰ情報を参照して、パケットの宛先プレフィックスに対するセカンドベストパスを選択する。なお、他のノードから、このフラグが付されたパケットを受信し、他のＡＳへ転送するときには、このフラグを削除する。

このようなノードによれば、他のＡＳのノードと接続されるリンクであるインタードメインリンク、または、自身のノードに接続される他のＡＳとの境界ノードの故障を検知したとき、転送するパケットの所定領域に、故障を示すフラグを付加する。そして、ノードは、このフラグが付加されたパケットを受信すると、パケットの宛先プレフィックスに対するセカンドベストパスを選択する。これにより、各ノードは、インタードメインリンク、または、境界ノードの故障を検知したとき、WITHDRAWメッセージの受信を待たずに、セカンドベストパス（代替経路）への切り替えができる。よって、インタードメインリンク、または、境界ノードの故障発生時における代替経路への切り替え時間を低減できる。

また、本発明のノードは、宛先プレフィックスに対するベストパスおよびセカンドベストパスを広告するプロトコルとして、add-pathを用いる。

このようにすることで、ノードは、宛先プレフィックスに対し、ベストパスおよびセカンドベストパスを広告することができる。

また、本発明のノードは、インタードメインリンク、および、境界ノードの故障パターンごとに、当該故障パターンの故障が発生したときの代替経路を示した代替経路情報を記憶する。また、ノードは、インタードメインリンク、または、境界ノードの故障を検知したとき、転送するパケットの所定領域に故障箇所を示す識別子を付加する。そして、ノードは、受信したパケットの所定領域に故障箇所を示す識別子があったとき、代替経路情報から、識別子に示される故障箇所を迂回する代替経路情報を読み出し、読み出した代替経路情報を参照して、パケットの宛先プレフィックスへのパスを選択する。

このようなノードは、予めインタードメインおよび境界ノードについて故障パターンごとに、その故障発生時の代替経路を用意しておき、受信したパケットに示される故障箇所の識別子をもとに、代替経路を選択する。このようにすることでも、ノードは、インタードメインおよび境界ノードに故障が発生したとき、代替経路への切り替えを高速に行うことができる。

また、本発明は、パケット転送方法を、ノードに実行させるためのプログラムとした。このようなプログラムによれば、ルータ等一般的なノードに本発明のパケット転送方法を実行させることができる。

本発明によれば、ネットワークにおけるインタードメインリンク、または、境界ノードの故障発生時における代替経路への切り替え時間を低減できる。

第１の実施の形態のノードの処理手順の概要を説明した図である。 第１の実施の形態のノードの構成を示す図である。 図２のノードの処理手順を示したフローチャートである。 第２の実施の形態のノードの処理手順の概要を説明した図である。 第２の実施の形態のノードの構成を示す図である。 図５のノードの迂回経路情報を例示した図である。 比較例となるノードの処理手順の概要を示した図である。 比較例となるノードの処理手順の概要を示した図である。

本発明の実施の形態を、第１の実施の形態および第２の実施の形態に分けて説明する。

＜第１の実施の形態＞
まず、図１を用いて第１の実施の形態のノードの処理手順の概要を説明する。ここでは、ネットワークのトポロジが、図１に示すような構成である場合を例に説明する。図１において、○はノード１０を示し、○の中の数字は、そのノード１０のノードＩＤを示す。図１のノードＩＤ「１」〜「４」のノード１０間でadd-path等のプロトコルにより、宛先プレフィックスＰ宛のベストパスとセカンドベストパスの経路情報が広告されているものとする。ここで、セカンドベストパスとは、宛先プレフィックスへのベストパス上のリンクや境界ノードに故障が発生したときに経由する代替経路のことである。図１における宛先プレフィックスＰへのベストパスは、ノードＩＤ「１」のノード１０からノードＩＤ「５」のノード１０を経由する経路であり、セカンドベストパスは、ノードＩＤ「２」のノード１０からノードＩＤ「６」のノード１０を経由する経路であるものとする。このような経路の広告により、ノードＩＤ「１」〜「４」のノード１０それぞれには、符号１０１〜１０４に示す経路情報（後記するＩＧＰ（Interior Gateway Protocol）情報１３３およびＢＧＰ情報１３２）が設定されているものとする。この経路情報は宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックスへパケットを転送するときのネクストホップ（正確には、そのネクストホップのノード１０へパケットを転送するときに用いるインタフェース）を示した情報である。

このようなネットワークにおいて、宛先プレフィックスＰへのベストパス上のインタードメインリンクに故障が発生した場合を考える。通常であれば、ノードＩＤ「１」のノード１０は、ベストパスを選択する。しかし、例えば、ノード１０がＡＳ２のインタードメインリンクの故障の発生を検出し、宛先プレフィックスＰ宛のパケットを受信したとき、以下のような処理を行う。すなわち、ノード１０は、このパケットの所定領域（例えば、ＴｏＳ（Type of Serviceフィールド）やoption）に確保されたＢＧＰｂｉｔを「１」にする。そして、このパケットをセカンドベストパスのネクストホップへ転送する。以降、ノード１０は、ＢＧＰｂｉｔが「１」のパケットを受信すると、このパケットの宛先プレフィックスＰへのセカンドベストパスの経路情報を用いて、ネクストホップを決定する。そして、このネクストホップへパケットを転送する。これにより、パケットはセカンドベストパス経由で宛先プレフィックスへ到達する。

なお、ここでは説明を省略したが、ノード１０がベストパス上の境界ノードの故障を検出した場合も同様に、パケットの所定領域に確保されたＢＧＰｂｉｔを「１」にする。そして、このパケットをセカンドベストパスのネクストホップへ転送する。

このようにすることで、各ノード１０は、インタードメインリンク、または、境界ノードの故障を検知したとき、WITHDRAWメッセージの受信を待たずに、セカンドベストパス（代替経路）への切り替えができる。よって、インタードメインリンク、または、境界ノードの故障発生時における代替経路への切り替えを高速に行うことができる。

＜構成＞
次に、ノード１０の構成を説明する。ノード１０は、入出力部１１、処理部１２、記憶部１３を備え、ＢＧＰにより、他のノード１０へ経路情報を広告するルータ等により実現される。入出力部１１は、入出力インタフェースおよびＩＰにより経路情報やパケットを送受信するための通信インタフェースから構成される。また、処理部１２は、このノード１０が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）によるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。さらに、記憶部１３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等の記憶媒体から構成される。なお、ノード１０をプログラム実行処理により実現する場合、記憶部１３には、このノード１０の機能を実現するためのプログラムが格納される。

まず、記憶部１３を説明する。記憶部１３は、トポロジ情報１３１と、ＢＧＰ情報１３２と、ＩＧＰ情報１３３とを記憶する。

トポロジ情報１３１は、自ＡＳ内の各ノード１０のノードＩＤや、それぞれのノード１０が、どのリンクにより接続されているかや、各リンクのリンクコスト等を示した情報である。また、各ノード１０が境界ノードか、中継ノードか等の情報も含む。

ＢＧＰ情報１３２は、宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックスへの経路情報を示したものである。具体的には、宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックスへパケットを送信するときのネクストホップへの出力インタフェースを示した情報である。このＢＧＰ情報１３２は、当該宛先プレフィックスの経路がベストパスかセカンドベストパスか等の情報を含む。

ＩＧＰ情報１３３は、宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックスのネクストホップ（自ＡＳ内のネクストホップ）への出力インタフェースを示した情報である。

なお、このＢＧＰ情報１３２およびＩＧＰ情報１３３は、それぞれ別個の情報として管理してもよいが、まとめて管理するようにしてもよい。まとめて管理する場合、その情報は、例えば、以下の表１に例示するようになる。

次に処理部１２を説明する。処理部１２は、ノード１０全体の制御を司り、ＢＧＰ経路受信部１２１と、ＢＧＰ経路広告部１２２と、ＩＧＰ経路計算部１２３と、ベストパス選択部１２４と、パケット転送部１２５と、パケットマーキング部１２６と、マーキング解除部１２７とを備える。

ＢＧＰ経路受信部１２１は、入出力部１１経由で他のノード１０からＢＧＰにより広告された経路情報を受信する。この経路情報は、当該経路情報の宛先プレフィックスと、ＢＧＰ属性値とを持つ。このＢＧＰ属性値は、例えば、この経路情報の生成元のＡＳ（ORIGIN）、経由してきたＡＳ（ASパス）、パケットを次に転送するノード１０のアドレス（ネクストホップ）、隣接ＡＳ間で同じ宛先プレフィックスの経路が複数あるときの優先度（MED、Multi Exit Discriminator）等である。なお、他のノード１０からWITHDRAWメッセージ等、経路情報を変更するメッセージを受信したときには、これに基づきＢＧＰ情報１３２を変更する。

ＢＧＰ経路広告部１２２は、他のノード１０へ経路情報を広告する。この経路情報は、自身のノード１０が広告元である経路情報でもよいし、他のノード１０から広告された経路情報に、自身のＡＳのＡＳ番号等を付加したものであってもよい。このＢＧＰ経路広告部１２２は、自身のノード１０が広告した経路情報を取り消す際には、WITHDRAWメッセージを広告する。また、新たなベストパスを広告する際には、UPDATEメッセージを広告する。なお、このＢＧＰ経路広告部１２２が広告する経路情報は、ベストパスのみならず、セカンドベストパスも含む。このときに用いるプロトコルは、例えば、add-path等である。

ＩＧＰ経路計算部１２３は、トポロジ情報１３１を参照して、自ＡＳ内の経路計算を行い、ＩＧＰ情報１３３に記憶する。なお、ここでの経路計算は、ＩＧＰに基づくものであり、例えば、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）等が用いられる。

ベストパス選択部１２４は、他のノード１０から広告された経路情報および既存のＢＧＰ情報１３２の経路情報におけるＢＧＰ属性値を参照して、宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックス宛のベストパスおよびセカンドベストパスを選択する。そして、その選択したベストパスおよびセカンドベストパスをＢＧＰ情報１３２に記憶する。なお、ここでのベストパスの選択は、例えば、同じ宛先プレフィックスの経路について、同じＡＳ経由の経路が複数あるときMEDの値を参照して、よりMEDの値が小さい経路の経路情報を選択する。

パケット転送部１２５は、他のノード１０からパケットを受信したとき、このパケットの宛先プレフィックスをキーとして、ＢＧＰ情報１３２およびＩＧＰ情報１３３を参照して、受信したパケットの転送先のノード１０への出力インタフェースを決定する。そして、この決定した出力インタフェースから、転送先のノード１０へパケットを送信する。

パケットマーキング部１２６は、他のＡＳのノード１０と接続されるリンク（インタードメインリンク）、または、自身のノード１０に接続される他のＡＳとの境界ノードの故障を検知したとき、パケット転送部１２５が転送するパケットの所定領域に、故障によりセカンドベストパスを選択したことを示すフラグを付加する。例えば、パケット転送部１２５は、ＢＧＰ情報１３２を参照して選択したベストパスが、インタードメインリンクを経由するものであり、そのインタードメインリンクが故障していた場合、ベストパスを用いることはできない。よって、ＢＧＰ情報１３２から、このパケットの宛先プレフィックスのセカンドベストパスを選択し、そのセカンドベストパスを用いてパケットを転送する。このとき、パケットマーキング部１２６は、そのパケットに、セカンドベストパスを選択したことを示すフラグを付加する。つまり、インタードメインリンクの故障時、パケット転送部１２５は、このフラグを付したパケットを転送先のノード１０へ転送する。なお、このようなインタードメインリンク、または、境界ノードの故障は、例えば、ノード１０が、当該インタードメインリンク、または、境界ノードへパケットを出力するインタフェース経由で、パケットを出力できるか否かにより判断される。

マーキング解除部１２７は、パケット転送部１２５によりフラグが付されたパケットを他のＡＳへ転送するとき、このフラグを削除する。これにより、他のＡＳのノード１０がセカンドベストパスを選択することがなくなる。

<処理手順>
次に、ノード１０の処理手順を説明する。図３は、ノード１０の処理手順を示したフローチャートである。なお、ノード１０のＩＧＰ経路計算部１２３は、事前にトポロジ情報１３１を参照して、ＩＧＰ情報１３３を作成済みであるものとする。

まず、ノード１０のＢＧＰ経路受信部１２１が、他のノード１０から経路情報（ＢＧＰ経路情報）の受信を待ち（Ｓ１）、経路情報を受信すると（Ｓ１のＹｅｓ）、Ｓ２へ進む。一方、経路情報を受信していなければ（Ｓ１のＮｏ）、Ｓ３へ進む。Ｓ２において、ベストパス選択部１２４は、受信した経路情報におけるＢＧＰ属性値および記憶部１３のＢＧＰ情報１３２を参照して、受信した経路情報およびＢＧＰ情報１３２に示される経路情報の中から宛先プレフィックスへの経路のベストパスおよびセカンドベストパスを選択し、そのベストパスおよびセカンドベストパスをＢＧＰ情報１３２に記憶する（Ｓ２）。

その後、このノード１０が他のノード１０からパケットを受信し（Ｓ３のＹｅｓ）、自身のノード１０に接続するインタードメインリンク、または、他のＡＳとの境界ノードとの故障を検知していた場合（Ｓ４のＹｅｓ）、パケットマーキング部１２６は、転送するパケットの所定領域に、故障を示すフラグを付加する。例えば、パケットマーキング部１２６は、このパケットのＢＧＰｂｉｔに「１」を付与する（Ｓ５）。そして、パケット転送部１２５は、このパケットを、ＢＧＰ情報１３２を参照して、このパケットの宛先プレフィックスのセカンドベストパスへ転送する（Ｓ６）。そして、Ｓ１へ戻る。

一方、パケット転送部１２５が、他のノード１０からパケットを受信したとき（Ｓ３のＹｅｓ）、インタードメインリンクの故障も、他のＡＳとの境界ノードの故障も検知していなければ（Ｓ４のＮｏ）、転送するパケットの所定領域に、故障を示すフラグがあるか否かを判断する。例えば、受信したパケットのＢＧＰｂｉｔに「１」があるか否かを判断する（Ｓ７）。ここで、受信したパケットのＢＧＰｂｉｔに「１」があれば（Ｓ７のＹｅｓ）、Ｓ６へ進み、受信したパケットのＢＧＰｂｉｔに「１」がなければ（Ｓ７のＮｏ）、ＢＧＰ情報１３２を参照して、このパケットを、このパケットの宛先プレフィックスのベストパスへ転送する（Ｓ８）。そして、Ｓ１へ戻る。

このようにすることで各ノード１０は、インタードメインリンク、または、境界ノードの故障を検知したとき、WITHDRAWメッセージの受信を待たずに、セカンドベストパス（代替経路）への切り替えができる。よって、ネットワークのインタードメインリンク、または、境界ノードの故障発生時における代替経路への切り替え時間を低減できる。

なお、前記したノード１０は、セカンドベストパス以外に、サードベストパスや、４ｔｈベストパスを用意してもよい。この場合、ノード１０のＢＧＰ経路広告部１２２は、ベストパス、セカンドベストパス以外に、サードベストパスや、４ｔｈベストパスを広告する。つまり、宛先プレフィックスに対し、セカンドベストパス以降の優先度で選択する経路の経路情報を広告する。そして、ベストパス選択部１２４は、それぞれの経路情報が、ベストパスか、セカンドベストパスか、サードベストパスか、４ｔｈベストパスか等、経路選択の優先度に関する情報をＢＧＰ情報１３２に含める。

また、パケット転送部１２５は、故障発生によりベストパスを変更したとき、そのことを示す識別子をパケットの所定領域に付与する。例えば、ノード１０が、宛先プレフィックスに対するセカンドベストパスのインタードメインリンクに故障を検知したとき、パケット転送部１２５は、サードベストパスによりパケットを転送する。このとき、転送するパケットにサードベストパスによりパケットを転送することを示す識別子を付与する。このようなパケットを受信した他のノード１０は、自身の備えるＢＧＰ情報１３２から、当該宛先プレフィックスに対するサードベストパスによりパケットを転送する。そして、このサードベストパスのインタードメインリンクに故障を検知したとき、４ｔｈベストパスによりパケットを転送する。このとき、転送するパケットに４ｔｈベストパスによりパケットを転送することを示す識別子を付与する。このような処理を繰り返すことで、ＡＳ間のインタードメインリンクについて複数箇所で故障が発生した場合も、代替経路への切り替えを行うことができる。

具体例を用いて説明すると、例えば、図４に例示するネットワークにおいて、ノードＩＤ「１」〜「４」のノード１０がそれぞれ、図４の符号４０１〜４０４に示すように、サードベストパスまでのＢＧＰ情報１３２を持っているものとする。つまり、ＡＳ１からＡＳ２経由で宛先プレフィックスＰへ到るベストパスは、ノードＩＤ「１」のノード１０から、ノードＩＤ「５」のノード１０を経由する経路であり、セカンドベストパスは、ノードＩＤ「２」のノード１０から、ノードＩＤ「６」のノード１０を経由する経路であるというＢＧＰ情報１３２を各ノード１０は保持する。また、宛先プレフィックスＰへのサードベストパスは、ノードＩＤ「４」のノード１０から、ノードＩＤ「７」のノード１０を経由する経路であるものとする。

ここで、ベストパスおよびセカンドベストパスのインタードメインリンクに故障が発生した場合、以下のようになる。すなわち、ノードＩＤ「１」のノード１０（境界ノード）は、始点ノード（ノードＩＤ「３」のノード１０）から受信した宛先プレフィックスＰのパケットについて、まず、ベストパス（（１）の経路）を選択しようとする。しかし、ベストパスのインタードメインリンクには故障が発生しているので、ノードＩＤ「１」のノード１０は、セカンドベストパス（（２）の経路）を選択する。このとき、ノード１０は、パケットにセカンドベストパスを選択したことを示す識別子を付与して、セカンドベストパスのネクストホップへ転送する。そして、この識別子が付されたパケットを受信した、ノードＩＤ「２」のノード１０は、宛先プレフィックスＰへのセカンドベストパスを選択しようとするが、このセカンドベストパスのインタードメインリンクにも故障が発生している。よって、ノードＩＤ「２」のノード１０は、宛先プレフィックスＰへのサードベストパス（（３）の経路）を選択する。そして、このときパケットにサードベストパスを選択したことを示す識別子を付与して、宛先プレフィックスＰへのサードベストパスを選択する。そして、その選択したサードベストパスのネクストホップへパケットを転送する。このパケットを受信したノードＩＤ「４」のノード１０は、このパケットを、宛先プレフィックスＰへのサードベストパス（（３）の経路）のネクストホップへ転送する。

このように、インタードメインリンクの故障を検知した境界ノードは、宛先プレフィックスへの経路情報がある限り、故障発生によりベストパスを変更したことを示す識別子をパケットの所定領域に付与して、転送する。なお、ここでは説明を省略したが、自身のノード１０に接続する他のＡＳとの境界ノードの故障が発生した場合も同様にノード１０は、宛先プレフィックスへの経路情報がある限り、故障発生によりベストパスを変更したことを示す識別子をパケットの所定領域に付与して、転送する。よって、ＡＳ間のインタードメインリンクまたは境界ノードに複数箇所で故障が発生した場合も、セカンドベストパス、サードベストパス、４ｔｈベストパス・・・というように代替経路への切り替えを行うことができる。

<第２の実施の形態>
次に、図５を用いて、第２の実施の形態のノード１０Ａを説明する。前記した実施の形態と同様の構成要素は、同じ符号を付して説明を省略する。なお、ＢＧＰ経路情報１３２には、第１の実施の形態のようなセカンドベストパス、サードベストパス等のベストパス以外の経路情報は必要ない。ノード１０Ａは、図５に示すように、代替経路情報１３４を予め用意しておく。この代替経路情報１３４は、例えば、インタードメインリンク、および、境界ノードの故障パターンごとに、当該故障パターンの故障が発生したときの代替経路を示した情報である。ここでの故障パターンは、例えば、図６の（１）〜（６）に示すようなものである。この故障パターンは、図６の（４）〜（６）のように、複数のインタードメインリンクで故障が発生した場合のものを含んでいてよい。また、ノード１０Ａは、パケットマーキング部１２６Ａおよびパケット転送部１２５Ａを備える。このパケットマーキング部１２６Ａは、インタードメインリンク、または、境界ノードの故障を検知したとき、パケット転送部１２５Ａが転送するパケットの所定領域に故障パターン（または故障箇所）を示す識別子を付加する。また、パケット転送部１２５Ａは、受信したパケットの所定領域にこの識別子があったとき、代替経路情報１３４から、この識別子に示される故障パターンに対応する代替経路情報を読み出す。そして、この読み出した代替経路情報を参照して、パケットの宛先プレフィックスへのパスを選択する。このようなノード１０Ａによれば、インタードメインおよび境界ノードについて、複数の故障が発生したときでも、代替経路への切り替えを高速に行うことができる。

１０，１０Ａ ノード
１１ 入出力部
１２ 処理部
１３ 記憶部
１２１ ＢＧＰ経路受信部
１２２ ＢＧＰ経路広告部
１２３ ＩＧＰ経路計算部
１２４ ベストパス選択部
１２５，１２５Ａ パケット転送部
１２６，１２６Ａ パケットマーキング部
１２７ マーキング解除部
１３１ トポロジ情報
１３２ ＢＧＰ情報
１３３ ＩＧＰ情報
１３４ 代替経路情報

Claims (5)

1. 宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックスへの自身のＡＳ（Autonomous System）におけるネクストホップを示したＩＧＰ（Interior Gateway Protocol）情報と、前記宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックスへの隣接ＡＳのネクストホップを示したＢＧＰ（Border Gateway Protocol）情報とを記憶する記憶部と、
   ＢＧＰにより他のノードへ経路情報を広告するＢＧＰ経路広告部と、
   他のノードからＢＧＰにより広告された経路情報を受信するＢＧＰ経路受信部と、
   前記他のノードから広告された経路情報および既存のＢＧＰ情報の経路情報におけるＢＧＰ属性値を参照して、前記宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックス宛のベストパスおよび前記ベストパスが不通であった場合に選択するセカンドベストパスを前記ＢＧＰ情報に記憶するベストパス選択部と、
   他のノードからパケットを受信したとき、前記ＢＧＰ情報およびＩＧＰ情報を参照して、前記パケットの転送先のノードであるネクストホップを決定し、その決定したネクストホップへ前記パケットを転送するパケット転送部と、
   他のＡＳのノードと接続されるリンクであるインタードメインリンク、または、前記他のＡＳとの境界ノードの故障を検知したとき、前記パケット転送部が転送するパケットの所定領域に故障を示すフラグを付加するパケットマーキング部と、
   前記パケット転送部が前記フラグが付されたパケットを他のＡＳへ転送するとき、前記フラグを削除するマーキング解除部とを備え、
   前記パケット転送部は、
   前記受信したパケットの所定領域に前記フラグがあったとき、前記ＢＧＰ情報を参照して、前記パケットの宛先プレフィックスに対するセカンドベストパスを選択することを特徴とするノード。
2. 前記ＢＧＰ経路広告部は、
   前記宛先プレフィックスに対するベストパスおよびセカンドベストパスを広告するプロトコルとして、add-pathを用いることを特徴とする請求項１に記載のノード。
3. 前記記憶部は、
   前記インタードメインリンク、および、前記境界ノードの故障パターンごとに、当該故障パターンの故障が発生したときの代替経路を示した代替経路情報を記憶し、
   前記パケットマーキング部は、
   前記インタードメインリンク、または、前記境界ノードの故障を検知したとき、前記パケット転送部が転送するパケットの所定領域に前記故障箇所を示す識別子を付加し、
   前記パケット転送部は、
   前記受信したパケットの所定領域に前記故障箇所を示す識別子があったとき、前記代替経路情報から、前記識別子に示される故障箇所を迂回する代替経路情報を読み出し、前記読み出した代替経路情報を参照して、前記パケットの宛先プレフィックスへのパスを選択することを特徴とする請求項１に記載のノード。
4. 宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックスへの自身のＡＳにおけるネクストホップを示したＩＧＰ（Interior Gateway Protocol）情報と、前記宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックスへの隣接ＡＳのネクストホップを示したＢＧＰ情報とを記憶する記憶部を備えるノードが、
   他のノードからＢＧＰにより広告された経路情報を受信するステップと、
   前記他のノードから広告された経路情報および既存のＢＧＰ情報の経路情報におけるＢＧＰ属性値を参照して、前記宛先プレフィックスごとに、その宛先プレフィックス宛のベストパスおよび前記ベストパスが不通であった場合に選択するセカンドベストパスを前記ＢＧＰ情報に記憶するステップと、
   他のノードからパケットを受信したとき、前記ＢＧＰ情報およびＩＧＰ情報を参照して、前記パケットの転送先のノードであるネクストホップを決定し、その決定したネクストホップへ前記パケットを転送するステップと、
   他のＡＳのノードと接続されるリンクであるインタードメインリンク、または、前記他のＡＳとの境界ノードの故障を検知したとき、前記転送するパケットの所定領域に故障を示すフラグを付加するステップと、
   前記パケットを転送するステップにおいて、
   前記受信したパケットの所定領域に前記フラグがあったとき、前記ＢＧＰ情報を参照して、前記パケットの宛先プレフィックスに対するセカンドベストパスを選択することを特徴とするパケット転送方法。
5. 請求項４に記載のパケット転送方法を、前記ノードに実行させるためのプログラム。

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