JP5211956B2

JP5211956B2 - ルータ装置及びそれに用いるスケーラビリティ拡大方法

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Publication number: JP5211956B2
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Inventors: 幸治関
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Description

本発明はルータ装置及びそれに用いるスケーラビリティ拡大方法に関し、特にＭＰＬＳ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）のＰＥ（ＰｒｏｖｉｄｅｒＥｄｇｅ）ルータにおける最大ＬＳＰ（ＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｅｄＰａｔｈ）数のスケーラビリティ拡大方法に関する。

上記のＭＰＬＳのＰＥルータにおける最大ＬＳＰ数のスケーラビリティの限界について図１４及び図１５を参照して説明する。図１４において、ＭＰＬＳのＰＥルータ３の中継処理部３９はＰＵＳＨ処理部及びＰＯＰ処理部を有する。

ここで、ＰＵＳＨ処理は、ＭＰＬＳ網への入口となるＬＥＲ（ＬａｂｅｌＥｄｇｅＲｏｕｔｅｒ）で、フレームにラベルを付けてフォワーディングする処理であり、ＰＯＰ処理は、ＭＰＬＳ網の出口となるＬＥＲで、フレームからラベルを外してフォワーディングする処理である。

中継処理部３９は、回線ポート（Ａ１）３７、回線ポート（Ａ２）３８、回線ポート（Ｂ１）４０、回線ポート（Ｂ２）４１をそれぞれ収容する。中継処理部３９は、図１５に示すような内容の中継処理部用ＦＩＢ（ＦｏｗａｒｄｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢａｓｅ）３４にしたがってＭＰＬＳフレームＦ２２の中継処理を実施している。

尚、図１４に示すＭＰＬＳのＰＥルータ３は、ＣＬＩ（ＣｏｍｍａｎｄＬｉｎｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ）処理部３１、ＬＤＰ（ＬａｂｅｌＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）処理部３２、ＲＳＶＰ−ＴＥ（ｒｅｓｏｕｒｃｅｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃｏｌ−ＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）処理部３３、中継処理部用ＦＩＢ３４、経路情報処理部３５、外部ラベル空間管理テーブル３６、回線ポート（Ａ１）３７、回線ポート（Ａ２）３８、中継処理部３９、回線ポート（Ｂ１）４０、回線ポート（Ｂ２）４１を備えている。

上記のＭＰＬＳ網における中継処理については、以下ような特許文献１〜４に記載がある。
特開２００２−１６４９３７号公報特開２００６−１８０４９４号公報特開２００６−３１１４２７号公報特開２００７−０８２２２５号公報

しかしながら、上述したＭＰＬＳのＰＥルータ３の最大ＬＳＰ数のスケーラビリティにおいては、ＳＷＡＰ処理よりハードウェアリソースを多く消費するＰＵＳＨ処理部及びＰＯＰ処理部を有する中継処理部３５が１つであり、ハードウェアリソースの拡張に限界があるため、最大ＬＳＰ数のスケーラビリティを拡張できないという課題がある。ここで、ＳＷＡＰ処理は、ＬＳＲ（ＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈＲｏｕｔｅｒ）で、フレームのラベルを付け替えてフォワーディングする処理である。

また、上述したＭＰＬＳのＰＥルータでは、中継処理部３５が１つであるため、複数の回線種別の回線ポートをＭＰＬＳのＰＥルータ３としてサービス提供することができないという課題がある。

さらに、上述したスケーラビリティでは、回線ポート（３７，３８，４０，４１）を増設しても中継処理部３９のハードウェアリソースを増設できないため、最大ＬＳＰ数のスケーラビリティを拡張することができないという課題がある。

すなわち、ＭＰＬＳのＰＥルータでは、中継処理部にＰＵＳＨ処理部／ＰＯＰ処理部を配備している。このＰＵＳＨ処理及びＰＯＰ処理は、一度に処理するラベルの段数が複数になる場合があるため、ＳＷＡＰ処理よりハードウェアリソースを多く消費する。

その結果、上述したスケーラビリティでは、中継処理部のハードウェアリソース拡張の限界が、ＭＰＬＳのＰＥルータの最大ＬＳＰ数の限界となり、スケーラビリティを拡張することができないという問題がある。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、中継処理部のハードウェアリソースに依存することなく、多様な回線種別の回線ポートを収容可能な回線中継処理部のハードウェアリソースを増設できるようにしたＭＰＬＳのＰＥルータの最大ＬＳＰ数のスケーラビリティを拡張することができるルータ装置及びそれに用いるスケーラビリティ拡大方法を提供することにある。

本発明によるルータ装置は、ＭＰＬＳ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）網においてフレームを中継するルータ装置であって、
前記フレームにラベルを付けてフォワーディングするＰＵＳＨ処理手段と、前記フレームから前記ラベルを外してフォワーディングするＰＯＰ処理手段とを含む回線中継処理手段と、
前記フレームの前記ラベルを付け替えてフォワーディングするＳＷＡＰ処理手段を含む中継処理手段とを備え、
前記回線中継処理手段と前記中継処理手段との区間において内部ラベルを利用し、
前記回線中継処理手段が、回線ポートの種別に依存することなく、ハードウェアを増設可能としている。

本発明によるスケーラビリティ拡大方法は、ＭＰＬＳ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）網においてフレームを中継するルータ装置に用いるスケーラビリティ拡大方法であって、
前記フレームにラベルを付けてフォワーディングするＰＵＳＨ処理手段と、前記フレームから前記ラベルを外してフォワーディングするＰＯＰ処理手段とを含む回線中継処理手段と、
前記フレームの前記ラベルを付け替えてフォワーディングするＳＷＡＰ処理手段を含む中継処理手段とを設け、
前記回線中継処理手段と前記中継処理手段との区間において内部ラベルを利用し、
前記回線中継処理手段が、回線ポートの種別に依存することなく、ハードウェアを増設可能としている。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、中継処理部のハードウェアリソースに依存することなく、多様な回線種別の回線ポートを収容可能な回線中継処理部のハードウェアリソースを増設できるようにしたＭＰＬＳのＰＥルータの最大ＬＳＰ数のスケーラビリティを拡張することができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明の実施の形態によるルータ装置の概略について説明する。本実施の形態は、ＭＰＬＳ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）のＰＥ（ＰｒｏｖｉｄｅｒＥｄｇｅ）ルータに関するものである。

ＭＰＬＳのＰＥルータでは、中継処理部にてＰＵＳＨ処理部／ＰＯＰ処理部を有している。このＰＵＳＨ処理／ＰＯＰ処理はＳＷＡＰ処理よりハードウェアリソースを多く消費することが当業者にとってよく知られている。ここで、ＰＵＳＨ処理は、ＭＰＬＳ網への入口となるＬＥＲ（ＬａｂｅｌＥｄｇｅＲｏｕｔｅｒ）で、フレームにラベルを付けてフォワーディングする処理であり、ＰＯＰ処理は、ＭＰＬＳ網の出口となるＬＥＲで、フレームからラベルを外してフォワーディングする処理であり、ＳＷＡＰ処理は、ＬＳＲ（ＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈＲｏｕｔｅｒ）で、フレームのラベルを付け替えてフォワーディングする処理である。

中継処理部のＰＵＳＨ処理部及びＰＯＰ処理部によるハードウェアリソース枯渇は、ＭＰＬＳのＰＥルータの最大ＬＳＰ数のスケーラビリティの限界となる問題がある。

本実施の形態は、ＭＰＬＳのＰＥルータにおいて、ＰＵＳＨ処理部／ＰＯＰ処理部を回線中継処理部に機能配備し、ＳＷＡＰ処理部を中継処理部に機能配備し、更に回線中継処理部と中継処理部との区間に内部ラベルを利用することで、中継処理部のハードウェアリソースをより消費せずに、スケーラビリティを拡大することを特徴としている。

この時、中継処理部は、単一の回線種別を複数回線収容する回線中継処理部を複数収容可能であり、単一の回線種別を複数回線収容する回線中継処理部と、単一の別の回線種別を複数収容する回線中継処理部とを組み合わせて収容することも可能であることを特徴としている。

図１は本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータの構成例を示すブロック図であり、図２は本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータにおけるＭＰＬＳフレームの流れを示す図である。図２においては、回線ポート（Ｂ１）２４、回線ポート（Ｂ２）２５から回線ポート（Ａ１）１９、回線ポート（Ａ２）２０への流れを示している。

図１において、ＭＰＬＳのＰＥルータ１は、ＣＬＩ（ＣｏｍｍａｎｄＬｉｎｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ）処理部１１、ＬＤＰ（ＬａｂｅｌＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）処理部１２、ＲＳＶＰ−ＴＥ（ｒｅｓｏｕｒｃｅｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃｏｌ−ＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）処理部１３、中継処理部用ＦＩＢ（ＦｏｗａｒｄｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢａｓｅ）１４、回線中継処理部用ＦＩＢ１５、経路情報処理部１６、外部ラベル空間管理テーブル１７、内部ラベル空間管理テーブル１８、回線ポート（Ａ１）１９、回線ポート（Ａ２）２０、中継処理部（ハードウェア）２１、回線中継処理部（ハードウェア）２２、内部ポート（Ｃ１）２３、回線ポート（Ｂ１）２４、回線ポート（Ｂ２）２５を備えている。

図１において、ＭＰＬＳのＰＥルータ１において、経路情報処理部１６は、内部ラベル空間管理テーブル１８と外部ラベル空間管理テーブル１９とから回線中継処理部用ＦＩＢ１５と中継処理部ＦＩＢ１４との両方を作成し、回線中継処理部２２と中継処理部２１とに回線中継処理部用ＦＩＢ１５と中継処理部ＦＩＢ１４とをそれぞれ設定している。

回線中継処理部２２及び中継処理部２１は、各々の回線中継処理部用ＦＩＢ１５と中継処理部用ＦＩＢ１４との情報にしたがってＭＰＬＳフレームＦ２，Ｆ３の転送を実施する。

このように、本実施の形態では、ＭＰＬＳのＰＥルータ１の機能配備を変更し、中継処理部２１にＳＷＡＰ処理部を配備し、回線中継処理部２２にＰＵＳＨ／ＰＯＰ処理部を配備しているので、ＭＰＬＳのＰＥルータ１において、中継処理部２１のハードウェアリソース枯渇に依存することなく、最大ＬＳＰ（ＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｅｄＰａｔｈ）数のスケーラビリティを拡張することができる。

図３は図１の中継処理部用ＦＩＢ１４の構成例を示す図であり、図４は図１の回線中継処理部用ＦＩＢ１５の構成例を示す図である。これら図３及び図４は、内部ラベル使用時の中継処理部用ＦＩＢ１４及び回線中継処理部用ＦＩＢ１５の構成例を示している。

図３を参照して中継処理部用ＦＩＢ１４の構成について説明する。中継処理部用ＦＩＢ１４は、「ＬＳＰ番号」、「受信ポート」、「受信ラベル」、「送信ポート」、「送信ラベル」、「ＭＰＬＳ処理」からなるテーブルである。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｘ１」の場合は、「受信ポート」として「内部ポートＣ１」、「受信ラベル」として「内部ラベルＸ１」、「送信ポート」として「回線ポートＡ１」、「送信ラベル」として「外部ラベルＸ１」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＳＷＡＰ」が格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｙ１」の場合は、「受信ポート」として「回線ポートＡ１」、「受信ラベル」として「外部ラベルＹ１」、「送信ポート」として「内部ポートＣ１」、「送信ラベル」として「内部ラベルＹ１」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＳＷＡＰ」が格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｘ２」の場合は、「受信ポート」として「内部ポートＣ１」、「受信ラベル」として「内部ラベルＸ２」、「送信ポート」として「回線ポートＡ２」、「送信ラベル」として「外部ラベルＸ１」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＳＷＡＰ」が格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｙ２」の場合は、「受信ポート」として「回線ポートＡ２」、「受信ラベル」として「外部ラベルＹ２」、「送信ポート」として「内部ポートＣ１」、「送信ラベル」として「内部ラベルＹ２」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＳＷＡＰ」が格納されている。

図４を参照して回線中継処理部用ＦＩＢ１５の構成について説明する。回線中継処理部用ＦＩＢ１５は、「ＬＳＰ番号」、「受信ポート」、「受信ラベル」、「送信ポート」、「送信ラベル」、「ＭＰＬＳ処理」からなるテーブルである。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｘ１」の場合は、「受信ポート」として「回線ポートＢ１」、「受信ラベル」として「…」、「送信ポート」として「内部ポートＣ１」、「送信ラベル」として「内部ラベルＸ１」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＰＵＳＨ」が格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｙ１」の場合は、「受信ポート」として「内部ポートＣ１」、「受信ラベル」として「内部ラベルＹ１」、「送信ポート」として「回線ポートＢ１」、「送信ラベル」として「…」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＰＯＰ」が格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｘ２」の場合は、「受信ポート」として「回線ポートＢ２」、「受信ラベル」として「…」、「送信ポート」として「内部ポートＣ１」、「送信ラベル」として「内部ラベルＸ２」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＰＵＳＨ」が格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｙ２」の場合は、「受信ポート」として「内部ポートＣ１」、「受信ラベル」として「内部ラベルＹ２」、「送信ポート」として「回線ポートＢ２」、「送信ラベル」として「…」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＰＯＰ」が格納されている。

ＭＰＬＳでは、異なるポートの場合やリンクプロテクションのバックアップトンネルの場合で、出力ラベルに関してはプロトコルの特性上、重複する場合を許容している。しかしながら、ＭＰＬＳのフレーム転送処理を実現する上で、入力ポートと入力ラベルとが検索のキーとなるため、装置内で一意に決定されなければ、ＭＰＬＳフレーム転送処理が出力ポートと出力ラベルとを一意に決定することができないという特性を持っている。

図５は図１の中継処理部用ＦＩＢ１４の他の構成例を示す図であり、図６は図１の回線中継処理部用ＦＩＢ１５の他の構成例を示す図である。図５及び図６には、外部ラベルのみを使用する場合の中継処理部用ＦＩＢ１４及び回線中継処理部用ＦＩＢ１５の構成例を示している。

図５を参照して中継処理部用ＦＩＢ１４の構成について説明する。中継処理部用ＦＩＢ１４は、「ＬＳＰ番号」、「受信ポート」、「受信ラベル」、「送信ポート」、「送信ラベル」、「ＭＰＬＳ処理」からなるテーブルである。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｘ１」の場合は、「受信ポート」として「内部ポートＣ１」、「受信ラベル」として「外部ラベルＸ１」、「送信ポート」として「回線ポートＡ１」、「送信ラベル」として「外部ラベルＸ１」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＳＷＡＰ」が格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｙ１」の場合は、「受信ポート」として「回線ポートＡ１」、「受信ラベル」として「外部ラベルＹ１」、「送信ポート」として「内部ポートＣ１」、「送信ラベル」として「外部ラベルＹ１」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＳＷＡＰ」が格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｘ２」の場合は、「受信ポート」として「内部ポートＣ１」、「受信ラベル」として「外部ラベルＸ１」、「送信ポート」として「回線ポートＡ２」、「送信ラベル」として「外部ラベルＸ１」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＳＷＡＰ」が格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｙ２」の場合は、「受信ポート」として「回線ポートＡ２」、「受信ラベル」として「外部ラベルＹ２」、「送信ポート」として「内部ポートＣ１」、「送信ラベル」として「外部ラベルＹ２」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＳＷＡＰ」が格納されている。

図６を参照して回線中継処理部用ＦＩＢ１５の構成について説明する。回線中継処理部用ＦＩＢ１５は、「ＬＳＰ番号」、「受信ポート」、「受信ラベル」、「送信ポート」、「送信ラベル」、「ＭＰＬＳ処理」からなるテーブルである。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｘ１」の場合は、「受信ポート」として「回線ポートＢ１」、「受信ラベル」として「…」、「送信ポート」として「内部ポートＣ１」、「送信ラベル」として「外部ラベルＸ１」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＰＵＳＨ」が格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｙ１」の場合は、「受信ポート」として「内部ポートＣ１」、「受信ラベル」として「外部ラベルＹ１」、「送信ポート」として「回線ポートＢ１」、「送信ラベル」として「…」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＰＯＰ」が格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｘ２」の場合は、「受信ポート」として「回線ポートＢ２」、「受信ラベル」として「…」、「送信ポート」として「内部ポートＣ１」、「送信ラベル」として「外部ラベルＸ１」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＰＵＳＨ」が格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｙ２」の場合は、「受信ポート」として「内部ポートＣ１」、「受信ラベル」として「外部ラベルＹ２」、「送信ポート」として「回線ポートＢ２」、「送信ラベル」として「…」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＰＯＰ」が格納されている。

図５を参照すると、ＬＳＰ＃Ｘ１とＬＳＰ＃Ｘ２とのパターンで入力ポートと出力ポートとが重複していることがわかる。この場合、正しい出力ポートと出力ラベルとを決定することができず、ＭＰＬＳフレームを意図しないＬＳＰに転送してしまうという課題に直面する。

この新たな課題を解決する手段について、図３及び図４を例に説明する。本実施の形態では、回線中継処理部２２と中継処理部２１との区間に内部ラベルを適用することによって、ＬＳＰ＃Ｘ１とＬＳＰ＃Ｘ２との入力ポートと入力ラベルとを一意に決定することができるようになる。

図１は、本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータ１の機能配備を示している。図１において、ＣＬＩ処理部１１、ＬＤＰ処理部１２、ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１３は、入力ポート、出力ポート及びＭＰＬＳ処理種別の情報を付加して、経路情報処理部１６にラベルアサイン要求を行う機能を有する。

経路情報処理部１６は、ラベルアサイン要求に応じて、外部ラベル空間管理テーブル１７と内部ラベル空間管理テーブル１８とから入力ラベル及び出力ラベルに対して各々外部ラベルと内部ラベルとをアサインする機能を有する。

また、経路情報処理部１６は、アサインした外部ラベルと内部ラベルとの情報を基に、中継処理部用ＦＩＢ１４と回線中継処理部用ＦＩＢ１５とを図３及び図４に示すように作成する機能を有する。さらに、経路情報処理部１６は、中継処理部用ＦＩＢ１４と回線中継処理部用ＦＩＢ１５とを中継処理部２１と回線中継処理部２２とにそれぞれ設定する機能を有する。

回線中継処理部２２は、回線中継処理部用ＦＩＢ１５の情報にしたがって、ＰＵＳＨ処理及びＰＯＰ処理のＭＰＬＳフレーム転送機能を有する。また、回線中継処理部２２は、回線ポートの種別に依存することなく、ハードウェアを増設することができる機能を有する。中継処理部２１は、中継処理部用ＦＩＢ１４の情報にしたがって、ＳＷＡＰ処理のＭＰＬＳフレーム転送機能を有する。

以上、本実施の形態の構成について詳細に述べたが、図１４に示す本発明に関連するＭＰＬＳのＰＥルータの構成が当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成についての説明は省略する。尚、本実施の形態では、回線中継処理部用ＦＩＢ１５として、ＭＰＬＳラベル複数段を対象にＰＵＳＨ処理及びＰＯＰ処理を実施するとしてもよい。

図７は本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータ１のＭＰＬＳフレーム送受信準備の処理を示すフローチャートであり、図８は本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータ１のＭＰＬＳカプセル化対象フレームの受信処理を示すフローチャートであり、図９は本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータ１のＭＰＬＳフレームの受信処理を示すフローチャートである。これら図１〜図９を参照して本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータ１の動作について説明する。

まず、図７を参照して本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータ１のＭＰＬＳフレーム送受信準備の処理について説明する。

経路情報処理部１６は、ＣＬＩ処理部１１、ＬＤＰ処理部１２、ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１３から、入力ポート、出力ポート及びＭＰＬＳ処理種別の情報が与えられると（図７ステップＳ１）、ＭＰＬＳ処理種別がＰＵＳＨ処理／ＰＯＰ処理またはＳＷＡＰ処理かを判定する（図７ステップＳ２）。

経路情報処理部１６は、ＭＰＬＳ処理種別を判定した結果、ＰＵＳＨ処理及びＰＯＰ処理と判定した場合（図７ステップＳ３）、外部ラベル空間管理テーブル１７と内部ラベル空間管理テーブル１８とから入力ラベル及び出力ラベルに対して各々の外部ラベルと内部ラベルとをアサインする（図７ステップＳ４）。

経路情報処理部１６は、アサインした外部ラベル及び内部ラベルの情報を基に、中継処理部用ＦＩＢ１４と回線中継処理部用ＦＩＢ１５とを図３及び図４に示す表のように作成し（図７ステップＳ５）、中継処理部用ＦＩＢ１４と回線中継処理部用ＦＩＢ１５とを中継処理部２１と回線中継処理部２２とに設定する（図７ステップＳ６）。経路情報処理部１６は、アサインした入力ラベル及び出力ラベルの各々の外部ラベルを、ＣＬＩ処理部１１、ＬＤＰ処理部１２、ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１３に供給する（図７ステップＳ７）。

経路情報処理部１６は、ＭＰＬＳ種別を判定した結果、ＳＷＡＰ処理と判定した場合（図７ステップＳ３）、外部ラベル空間管理テーブル１７から入力ラベル及び出力ラベルに対して各々の外部ラベルをアサインする（図７ステップＳ９）。

経路情報処理部１６は、アサインした外部ラベルの情報を基に、中継処理部用ＦＩＢ１４を作成し（図７ステップＳ１０）、中継処理部用ＦＩＢ１４を中継処理部２１に設定する（図７ステップＳ１１）。経路情報処理部１６は、アサインした入力ラベル及び出力ラベルの各々の外部ラベルを、ＣＬＩ処理部１１、ＬＤＰ処理部１２、ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部１３に供給する（図７ステップＳ７）。

次に、図８を参照して本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータ１のＭＰＬＳカプセル化対象フレームＦ１の受信処理について説明する。以下、回線ポート（Ｂ１）２４にてＭＰＬＳカプセル化対象フレームＦ１を受信する場合の動作について説明する。

回線ポート（Ｂ１）２４がＭＰＬＳカプセル化対象フレームＦ１を受信すると（図８ステップＳ２１）、回線中継処理部２２にＭＰＬＳカプセル化対象フレームＦ１が供給される。回線中継処理部２２は、回線中継処理用ＦＩＢ１５にしたがって、内部ラベルＸ１をＰＵＳＨ処理することでＭＰＬＳフレームＦ２を作成し（図８ステップＳ２２）、作成したＭＰＬＳフレームＦ２を内部ポート（Ｃ１）２３に送信する（図８ステップＳ２３）。

中継処理部２１は、内部ポート（Ｃ１）２３を介してＭＰＬＳフレームＦ２を受信すると（図８ステップＳ２４）、中継処理部用ＦＩＢ１４にしたがって、内部ラベルＸから外部ラベルＸ１にＳＷＡＰ処理することでＭＰＬＳフレームＦ３を再作成し（図８ステップＳ２５）、再作成したＭＰＬＳフレームＦ３を回線ポート（Ａ１）１９に送信する（図８ステップＳ２６）。回線ポート（Ａ１）１９からは、ＬＳＰ＃Ｘ１のＭＰＬＳフレームＦ３が送信される（図８ステップＳ２７）。

続いて、図９を参照して本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータ１のＭＰＬＳフレームの受信処理について説明する。以下、ＬＳＰ＃Ｙ１のＭＰＬＳフレームを受信する場合の動作について説明する。

回線ポート（Ａ１）１９がＭＰＬＳフレームＦ３を受信すると（図９ステップＳ３１）、中継処理部２１にＭＰＬＳフレームＦ３が供給される。中継処理部２１は、中継処理用ＦＩＢ１４にしたがって、外部ラベルＹ１から内部ラベルＹ１にＳＷＡＰ処理することでＭＰＬＳフレームＦ２を作成し（図９ステップＳ３２）、作成したＭＰＬＳフレームＦ２を内部ポート（Ｃ１）２３に送信する（図９ステップＳ３３）。

回線中継処理部２２は、内部ポート（Ｃ１）２３を介してＭＰＬＳフレームＦ２を受信すると（図９ステップＳ３４）、回線中継処理部用ＦＩＢ１５にしたがって、内部ラベルＹ１をＰＯＰ処理することでＭＰＬＳカプセル化対象フレームＦ１を作成し（図９ステップＳ３５）、回線ポート（Ｂ１）２４に送信する（図９ステップＳ３６）。回線ポート（Ｂ１）２４からは、ＭＰＬＳカプセル化対象フレームＦ１が送信される（図９ステップＳ３７）。

このように、本実施の形態では、ＳＷＡＰ処理よりハードウェアリソースを多く消費するＰＵＳＨ処理部及びＰＯＰ処理部を有する回線中継処理部２２を、ＳＷＡＰ処理部を有する中継処理部２１と分離して配備しているので、中継処理部２１のハードウェアリソース拡張の限界に依存することなく、ＭＰＬＳのＰＥルータ１の最大ＬＳＰ数のスケーラビリティを拡張することができる。

また、本実施の形態では、ＰＵＳＨ処理部及びＰＯＰ処理部を有する回線中継処理部２２を、ＳＷＡＰ処理部を有する中継処理部２１と分離して配備しており、回線中継処理部２２のハードウェアのみを追加することができるので、中継処理部２１のハードウェアリソース拡張の限界に依存することなく、ＭＰＬＳのＰＥルータの最大ＬＳＰ数のスケーラビリティを拡張することができる。

さらに、本実施の形態では、回線中継処理部２２が回線ポートの種別に依存せずにハードウェアのみを追加することができるので、ＭＰＬＳのＰＥルータとして多様な回線種別をサービス提供することができる。

さらにまた、本実施の形態では、回線中継処理部２２が回線ポートの種別に依存せずにハードウェアのみを追加することができるので、ＭＰＬＳのＰＥルータとして多様な回線種別をサービス提供しつつ、最大ＬＳＰ数のスケーラビリティを拡張することができる。

図１０は本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータにおけるＭＰＬＳフレームの他の流れを示す図である。図１０においては、回線ポート（Ａ１）１９、回線ポート（Ａ２）２０から回線ポート（Ｂ１）２４、回線ポート（Ｂ２）２５への流れを示している。

この図１０に示す方向へのフレームの流れにおいて、内部ラベル使用時の中継処理部用ＦＩＢ１４及び回線中継処理部用ＦＩＢ１５は、上記の図３及び図４に示す場合と同様であるが、外部ラベルのみを使用する場合の中継処理部用ＦＩＢ１４及び回線中継処理部用ＦＩＢ１５の構成が図５及び図６とは異なっている。

図１１は図１の中継処理部用ＦＩＢ１４の別の構成例を示す図であり、図１２は図１の回線中継処理部用ＦＩＢ１５の別の構成例を示す図である。図１１及び図１２には、内部ラベルを使用する場合の中継処理部用ＦＩＢ１４及び回線中継処理部用ＦＩＢ１５の構成例を示している。また、図１１及び図１２においては、回線ポート（Ａ１）１９、回線ポート（Ａ２）２０から回線ポート（Ｂ１）２４、回線ポート（Ｂ２）２５へのフレームの流れにおける中継処理部用ＦＩＢ１４及び回線中継処理部用ＦＩＢ１５の構成例を示している。

図１１を参照して中継処理部用ＦＩＢ１４の構成について説明する。中継処理部用ＦＩＢ１４は、「ＬＳＰ番号」、「受信ポート」、「受信ラベル」、「送信ポート」、「送信ラベル」、「ＭＰＬＳ処理」からなっている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｘ１」の場合は、「受信ポート」として「内部ポートＣ１」、「受信ラベル」として「内部ラベルＸ１」、「送信ポート」として「回線ポートＡ１」、「送信ラベル」として「外部ラベルＸ１」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＳＷＡＰ」がそれぞれ格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｙ１」の場合は、「受信ポート」として「回線ポートＡ１」、「受信ラベル」として「外部ラベルＹ１」、「送信ポート」として「内部ポートＣ１」、「送信ラベル」として「内部ラベルＹ１」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＳＷＡＰ」がそれぞれ格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｘ２」の場合は、「受信ポート」として「内部ポートＣ１」、「受信ラベル」として「内部ラベルＸ２」、「送信ポート」として「回線ポートＡ２」、「送信ラベル」として「外部ラベルＸ１」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＳＷＡＰ」がそれぞれ格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｙ２」の場合は、「受信ポート」として「回線ポートＡ２」、「受信ラベル」として「外部ラベルＹ２」、「送信ポート」として「内部ポートＣ１」、「送信ラベル」として「外部ラベルＹ２」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＳＷＡＰ」がそれぞれ格納されている。

図１２を参照して回線中継処理部用ＦＩＢ１５の構成について説明する。回線中継処理部用ＦＩＢ１５は、「ＬＳＰ番号」、「受信ポート」、「受信ラベル」、「送信ポート」、「送信ラベル」、「ＭＰＬＳ処理」からなっている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｘ１」の場合は、「受信ポート」として「回線ポートＢ１」、「受信ラベル」として「…」、「送信ポート」として「内部ポートＣ１」、「送信ラベル」として「内部ラベルＸ１」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＰＵＳＨ」がそれぞれ格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｙ１」の場合は、「受信ポート」として「内部ポートＣ１」、「受信ラベル」として「内部ラベルＹ１」、「送信ポート」として「回線ポートＢ１」、「送信ラベル」として「…」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＰＯＰ」がそれぞれ格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｘ２」の場合は、「受信ポート」として「回線ポートＢ２」、「受信ラベル」として「…」、「送信ポート」として「内部ポートＣ１」、「送信ラベル」として「内部ラベルＸ２」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＰＵＳＨ」がそれぞれ格納されている。

「ＬＳＰ番号」が「ＬＳＰ＃Ｙ２」の場合は、「受信ポート」として「内部ポートＣ１」、「受信ラベル」として「内部ラベルＹ２」、「送信ポート」として「回線ポートＢ２」、「送信ラベル」として「…」、「ＭＰＬＳ処理」として「ＰＯＰ」がそれぞれ格納されている。

このように、フレームの流れが逆の場合も、上記と同様に、本実施の形態では、ＳＷＡＰ処理よりハードウェアリソースを多く消費するＰＵＳＨ処理部及びＰＯＰ処理部を有する回線中継処理部２２を、ＳＷＡＰ処理部を有する中継処理部２１と分離して配備しているので、中継処理部２１のハードウェアリソース拡張の限界に依存することなく、ＭＰＬＳのＰＥルータ１の最大ＬＳＰ数のスケーラビリティを拡張することができる。

図１３は本発明の第２の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータの構成例を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態では、その基本的構成は上記の本発明の第１の実施の形態と同様であるが、回線中継処理部２２のハードウェア増設によるスケーラビリティ拡張についてさらに工夫している。

図１３において、中継処理部２１は複数の内部ポート（Ｃ１，・・・，Ｉ１）２３−１〜２３−ｎを介して複数の回線中継処理部２２−１〜２２−ｎを収容する機能を有する。

回線中継処理部２２−１は、回線ポート（Ｂ１）２４−１、回線ポート（Ｂ２）２５−１のように、複数の回線ポート（Ｂ１）２４−１，（Ｂ２）２５−１，・・・，（Ｈ１）２４−ｎ，（Ｈ２）２５−ｎを収容することができる機能を有する。

また、回線中継処理部２２−１〜２２−ｎは、回線中継処理部単位で異なる回線種別の回線ポート（Ｂ１）２４−１，（Ｂ２）２５−１，・・・，（Ｈ１）２４−ｎ，（Ｈ２）２５−ｎを収容することができる機能を有する。

このように、本実施の形態では、異なる回線種別を有する回線中継処理部２２−１〜２２−ｎのハードウェアを増設することができるので、同一及び異なる回線種別の回線ポート（Ｂ１）２４−１，（Ｂ２）２５−１，・・・，（Ｈ１）２４−ｎ，（Ｈ２）２５−ｎを有するＭＰＬＳのＰＥルータ２の最大ＬＳＰ数のスケーラビリティを拡張することができるという効果が得られる。

本実施の形態において、複数の回線中継処理部２２−１〜２２−ｎは、すべて同じ種類の回線種別の回線ポートで構成してもよい。つまり、複数の回線種別の回線ポートで構成することができるため、ＥｏＭＰＬＳ［Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ｏｖｅｒＭＰＬＳ］、ＡＴＭｏＭＰＬＳ（ＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｄｅｏｖｅｒＭＰＬＳ）、ＴＤＭｏＭＰＬＳ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇｏｖｅｒＭＰＬＳ）等においても、最大ＬＳＰ数のスケーラビリティ拡張を実現することができる。さらに、ラベル段数が複数でも対応可能であるため、ＲＦＣ４４４７のＰＷ（ＰｓｅｕｄｏＷｉｒｅ：擬似ワイヤ）も実現することができる。

本発明は、通信事業者の商用のＭＰＬＳネットワーク網にて、ＭＰＬＳのＰＥルータの最大ＬＳＰ数のスケーラビリティ拡張分野に適用することが可能である。

本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータの構成例を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータにおけるＭＰＬＳフレームの流れを示す図である。図１の中継処理部用ＦＩＢの構成例を示す図である。図１の回線中継処理部用ＦＩＢの構成例を示す図である。図１の中継処理部用ＦＩＢの他の構成例を示す図である。図１の回線中継処理部用ＦＩＢの他の構成例を示す図である。本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータのＭＰＬＳフレーム送受信準備の処理を示すフローチャートである。本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータのＭＰＬＳカプセル化対象フレームの受信処理を示すフローチャートである。本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータのＭＰＬＳフレームの受信処理を示すフローチャートである。本発明の第１の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータにおけるＭＰＬＳフレームの他の流れを示す図である。図１の中継処理部用ＦＩＢの別の構成例を示す図である。図１の回線中継処理部用ＦＩＢの別の構成例を示す図である。本発明の第２の実施の形態によるＭＰＬＳのＰＥルータの構成例を示すブロック図である。本発明に関連するＭＰＬＳのＰＥルータの構成例を示すブロック図である。図１２の中継処理部用ＦＩＢの構成例を示す図である。

符号の説明

１，２ＭＰＬＳのＰＥルータ
１１ＣＬＩ処理部
１２ＬＤＰ処理部
１３ＲＳＶＰ−ＴＥ処理部
１４中継処理部用ＦＩＢ
１５回線中継処理部用ＦＩＢ
１６経路情報処理部
１７外部ラベル空間管理テーブル
１８内部ラベル空間管理テーブル
１８，２０，２４，２５，
２４−１〜２４−ｎ，
２５−１〜２５−ｎ回線ポート
２１中継処理部
２２，２２−１〜２２−ｎ回線中継処理部
２３，２３−１〜２３−ｎ内部ポート
Ｆ１，Ｆ１１ＭＰＬＳカプセル化対象フレーム
Ｆ２，Ｆ３，Ｆ１２，Ｆ１３ＭＰＬＳフレーム

Claims

ＭＰＬＳ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）網においてフレームを中継するルータ装置であって、
前記フレームにラベルを付けてフォワーディングするＰＵＳＨ処理手段と、前記フレームから前記ラベルを外してフォワーディングするＰＯＰ処理手段とを含む回線中継処理手段と、
前記フレームの前記ラベルを付け替えてフォワーディングするＳＷＡＰ処理手段を含む中継処理手段とを有し、
前記回線中継処理手段と前記中継処理手段との区間において内部ラベルを利用し、
前記回線中継処理手段が、回線ポートの種別に依存することなく、ハードウェアを増設可能とすることを特徴とするルータ装置。
前記回線中継処理手段において、単一の回線種別を複数回線収容可能とし、
前記中継処理手段において、当該回線中継処理手段を複数収容可能としたことを特徴とする請求項１記載のルータ装置。
前記中継処理手段は、単一の回線種別を複数回線収容する回線中継処理手段と、単一の別の回線種別を複数収容する回線中継処理手段とを組み合わせて収容可能としたことを特徴とする請求項２記載のルータ装置。
少なくともＥｏＭＰＬＳ［Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ｏｖｅｒＭＰＬＳ］、ＡＴＭｏＭＰＬＳ（ＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｄｅｏｖｅｒＭＰＬＳ）、ＴＤＭｏＭＰＬＳ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇｏｖｅｒＭＰＬＳ）に用いることを特徴とする請求項２または請求項３記載のルータ装置。
複数のラベル段数に対応可能としたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載のルータ装置。
前記ＭＰＬＳ網に用いるＰＥ（ＰｒｏｖｉｄｅｒＥｄｇｅ）ルータであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか記載のルータ装置。
ＭＰＬＳ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）網においてフレームを中継するルータ装置に用いるスケーラビリティ拡大方法であって、
前記フレームにラベルを付けてフォワーディングするＰＵＳＨ処理手段と、前記フレームから前記ラベルを外してフォワーディングするＰＯＰ処理手段とを含む回線中継処理手段と、
前記フレームの前記ラベルを付け替えてフォワーディングするＳＷＡＰ処理手段を含む中継処理手段とを設け、
前記回線中継処理手段と前記中継処理手段との区間において内部ラベルを利用し、
前記回線中継処理手段が、回線ポートの種別に依存することなく、ハードウェアを増設可能とすることを特徴とするスケーラビリティ拡大方法。
前記回線中継処理手段において、単一の回線種別を複数回線収容可能とし、
前記中継処理手段において、当該回線中継処理手段を複数収容可能としたことを特徴とする請求項７記載のスケーラビリティ拡大方法。
前記中継処理手段が、単一の回線種別を複数回線収容する回線中継処理手段と、単一の別の回線種別を複数収容する回線中継処理手段とを組み合わせて収容可能としたことを特徴とする請求項８記載のスケーラビリティ拡大方法。
前記ルータ装置を、少なくともＥｏＭＰＬＳ［Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ｏｖｅｒＭＰＬＳ］、ＡＴＭｏＭＰＬＳ（ＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｄｅｏｖｅｒＭＰＬＳ）、ＴＤＭｏＭＰＬＳ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇｏｖｅｒＭＰＬＳ）に用いることを特徴とする請求項８または請求項９記載のスケーラビリティ拡大方法。
前記ルータ装置において、複数のラベル段数に対応可能としたことを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか記載のスケーラビリティ拡大方法。
前記ルータ装置が前記ＭＰＬＳ網に用いるＰＥ（ＰｒｏｖｉｄｅｒＥｄｇｅ）ルータであることを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか記載のスケーラビリティ拡大方法。