JP5588064B2 - ルーティング情報ベースの改良された更新のための方法およびルータ - Google Patents

Description

本発明は、各ノードからそのノードのピアにルーティング情報を有する更新メッセージが送信される、ネットワークのノードのルーティング情報ベースを更新する際に使用するための方法に関する。また、本発明は、通常は、ＢＧＰルータであるルータ、およびそのようなルータにおいて使用するための処理する手段にも関する。

ルーティング情報伝播レートを高めることによって、または一次ＡＳパスおよびバックアップＡＳパスにラベルを付けることによってルーティング状態の数を増やすことによって、ＢＧＰコンバージェンスを向上させるいくつかの方法が、存在する。第１の方法は、最適な広告間隔が、可変であるトポロジに依存するという欠点を有する。後者の方法は、ルータにおいて維持されるべきルーティング状態の数が２倍になるという欠点を有する。

ＲＦＣ（リクエストフォーコメンツ）４２７１（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ４２７１） Ｌ．ＬｏｖａｓｚおよびＭ．Ｓｉｍｏｎｏｖｉｔｓ、「Ｔｈｅ ｍｉｘｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ Ｍａｒｋｏｖ ｃｈａｉｎｓ， ａｎ ｉｓｏｐｅｒｉｍｅｔｒｉｃ ｉｎｅｑｕａｌｉｔｙ， ａｎｄ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ３１ｓｔ Ａｎｎｕａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ（ＦＯＣＳ）１９９０、ｖｏｌ．１、３４６−３５４頁、ＩＥＥＥ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｐｒｅｓｓ、１９９０年１０月

本発明の目的は、改良された仕方でルーティング情報ベースを更新することを可能にする方法、ルータ、および処理する手段を提供することである。

本発明の一実施形態によれば、各ノードからそのノードのピアに選択された経路を有する更新メッセージが送信され、これらのメッセージが、選択された経路に関するトポロジ情報を備える、ネットワークのノードのルーティング情報ベースを更新する際に使用するための方法が、提供される。トポロジ情報は、改良された仕方でルーティング情報ベースを更新することを可能にする。

特定の一実施形態によれば、本発明は、ネットワークのノードのルーティング情報ベースを更新する際に使用するための方法に関し、このルーティング情報ベースは、そのネットワークにおけるいくつかの宛先ノードの各宛先ノードについていくつかのパスを備える。前記ネットワークにおいてルーティング情報を有する更新メッセージが、第１のノードから第１のノードのピアに送信され、前記第１のノードは、第１のルーティング情報ベースを有し、さらに各ピアも、ルーティング情報ベースを有する。更新メッセージは、そのいくつかの宛先ノードのうちの第１の宛先ノードのための選択されたパスを備え、その選択されたパスは、第１のノードに隣接する次のホップノードと、好ましくは、その第１の宛先に関する第１のルーティング情報ベースの中に格納されたいくつかのパスから導き出された少なくとも１つのルーティングトポロジ変数とを備える。その少なくとも１つのルーティングトポロジ変数は、好ましくは、選択されたパスにおけるボトルネックに対するリスクに関する測度である。そのようにして、更新メッセージを受信するノードは、第１の宛先に関して選択すべきパスを決定する際、その少なくとも１つのトポロジ変数を考慮に入れることができる。

好ましい実施形態によれば、その少なくとも１つのルーティングトポロジ変数は、前記第１の宛先ノードに関する第１のルーティング情報ベースの中に格納されたいくつかのパスと関係するダイバーシティ変数、および／または第１の宛先ノードのための選択されたパスと同一の次のホップノードを有する第１のルーティング情報ベースの中に格納されたいくつかのパスと関係する集中変数とを備える。それらの変数は、後段の図の説明においてさらに詳述されるとおり、例えば、ＲｓおよびＢＣとして表現され得る。

好ましい実施形態によれば、方法は、第１のノードのピアにおいて、第１のノードから受信された少なくとも１つのトポロジ変数を考慮に入れて、前記ピアのルーティング情報ベースの更新を決定するステップをさらに備える。

本発明の好ましい実施形態によれば、複数のノードの各ノードは、ＢＧＰ（境界ゲートウェイプロトコル）ルータによって代表される。ＢＧＰを使用する場合、ＩＰネットワークまたは「アドレスプレフィックス」（または単に「プレフィックス」）のテーブルが、ＢＧＰルータにおいて保持され、これらのプレフィックスは、ＡＳ（自律的システム）の間のネットワーク到達可能性を示す。ＢＧＰの場合、ＲＩＢ（ルーティング情報ベース）は、通常、インバウンドの更新メッセージからのルーティング情報を格納する第１の部分（Ａｄｊ−ＲＩＢｓ−Ｉｎ）と、選択されたローカルルーティング情報を格納する第２の部分（Ｌｏｃ−ＲＩＢ）と、そのＢＧＰピアに送信されるべき更新メッセージの中に含められるべきルーティング情報を格納する第３の部分（Ａｄｊ−ＲＩＢｓ−Ｏｕｔ）とを備える。第１のノードによって第１のノードのピアに送信される更新メッセージの中に含まれる第１の宛先に関する選択されたパスは、そのピアの第１の部分の中に格納され、さらに前記ピアの第２の部分、および第３の部分が、第１のノードから受信された更新メッセージの中に含まれる少なくとも１つのトポロジ変数を考慮に入れて更新される。

好ましい実施形態によれば、ダイバーシティ変数は、前記第１の宛先ノードに関する第１のルーティング情報ベースの第１の部分の中に格納されたいくつかのパスと関係する。

本発明の好ましい実施形態によれば、集中変数は、宛先ノードのための選択されたパスと同一の次のホップノードを有する第１のルーティング情報ベースの第２の部分の中に格納されたいくつかのパスと関係する。代替のソリューションによれば、第１の部分は、集中変数を獲得するのに使用されることも可能である。

本発明の好ましい実施形態によれば、更新メッセージは、選択されたパスを有するＡＳ＿Ｐａｔｈ属性と、そのＡＳ＿Ｐａｔｈ属性と合致するベクトルとして符号化されたダイバーシティ−集中変数とを備えるＢＧＰ更新メッセージである。

本発明の方法の典型的な実施形態において、ネットワークの各ノードは、前述した方法の実施形態のいずれかにより、そのノードのピアに更新メッセージを送信する。好ましくは、各ノードによって送信される更新メッセージは、選択されたパスに存在するノードから受信される少なくとも１つのトポロジ変数も備える。つまり、第１のノードによって送信される更新メッセージは、第１の宛先に関する第１のルーティング情報ベースの中に格納されたいくつかのパスから導き出された少なくとも１つのトポロジ変数を備えるだけでなく、選択されたパスのその他のノードにおいて導き出され、さらに第１のノードによって第１のノードのピア経由で受信された少なくとも１つのトポロジ変数も備える。

また、本発明は、ルータにも関する。ルータの一実施形態によれば、ルータは、ネットワークのいくつかの宛先ノードの各宛先ノードについていくつかのパスを備えるルーティング情報ベースと、ルータに隣接する次のホップを備える、前記いくつかの宛先ノードのうちの第１の宛先ノードのための前記選択されたパスを備えるルーティング情報と、好ましくは、第１のルーティング情報ベースの中に格納された、前記第１の宛先に関するいくつかのパスから導き出された少なくとも１つのルーティングトポロジ変数とを有する更新メッセージを作成するための作成する手段とを備える。

好ましい実施形態によれば、ルータは、ルータ情報ベースの中の情報を処理するための処理する手段をさらに備え、この処理する手段は、受信された更新メッセージの中に含まれる少なくともルーティングトポロジ変数を考慮に入れてルーティング情報ベースの更新を決定するように構成された決定手段を備える。また、本発明は、そのような処理する手段そのものにも関する。

好ましい実施形態によれば、ルータは、ＢＧＰルータであり、さらにルーティング情報ベースは、Ｌｏｃ−ＲＩＢ部と、Ａｄｊ−ＲＩＢ−Ｉｎ部と、Ａｄｊ−ＲＩＢ−Ｏｕｔ部とを備える。

本発明の方法およびルータのさらなる有利な実施形態が、添付の特許請求の範囲において開示される。

添付の図面は、本発明の現時点で好ましい限定的ではない例示的な実施形態を例示するのに使用される。以下の詳細な説明を添付の図面と併せて読むと、本発明の以上、およびその他の利点または特徴、および目的は、より明白になり、本発明がよりよく理解されよう。

ＢＧＰルーティング情報処理を示す概略図である。 本発明の一実施形態によって解決され得る第１の問題を示すトポロジグラフである。 本発明の一実施形態によって解決され得る第２の問題を示すトポロジグラフである。 本発明の一実施形態において使用されるいくつかの定義を示すトポロジグラフである。 本発明の方法の一実施形態を示す流れ図である。 本発明のルータの一実施形態を示す概略図である。 本発明の方法の例示的な実施形態を示すトポロジグラフである。

本発明の現時点で好ましい実施形態によれば、ＢＧＰ（境界ゲートウェイプロトコル）が、ルータにおけるルーティング情報を更新するために使用される。しかし、本発明は、ＢＧＰに限定されないこと、および本発明は、他のパスベクトルルーティングプロトコルとの組合せで使用されることも可能であることが、当業者には理解されよう。

ＢＧＰは、引用により本明細書に組み込まれているＲＦＣ（リクエストフォーコメンツ）４２７１（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ４２７１）において説明される。ＢＧＰは、ＡＳ（自律的システム）の間のネットワーク到達可能性を示すＩＰネットワークまたはＩＰプレフィックスのテーブルを保持する、インターネットのルーティングプロトコルである。ＢＧＰは、インターネットドメイン間／ＡＳ間ルーティングプロトコルであり、ＢＧＰ更新メッセージの中に含められたＡＳ＿Ｐａｔｈ情報を使用して、検出によってループ回避をもたらすポリシーベースの最短ＡＳパスベクトルルーティングプロトコルである。ＢＧＰにおいて、経路は、宛先のセットを、これらの宛先に至るパスの属性とペアにする情報（到達可能性情報）の単位と定義される。経路は、ＢＧＰルータの間で、更新メッセージの中で広告される。宛先のこのセットに至る実際のパスは、到達可能性情報がＢＧＰ更新メッセージを介してたどったＡＳ（自律的システム）番号の系列を列挙するＡＳ＿Ｐａｔｈ属性の中で報告される情報である。この情報は、ＡＳ接続度（ＡＳルーティングトポロジ）のグラフを構築するのに十分であり、このグラフから、ルーティングループが検出されて、回避されることが可能であり、さらに、ＡＳレベルで、いくつかのポリシー決定が執行され得る。

以下のセクションは、本発明のよりよい理解を得るためにＢＧＰについてのさらなる詳細を与えるが、本発明を限定することは意図していない。ＢＧＰルータ（またはＢＧＰスピーカ）が、隣接するＢＧＰルータに、宛先アドレスプレフィックス通知（可能性のある経路）または宛先アドレスプレフィックス取消し（可能性のない経路）のセットを、これらの宛先に至るパスに関連する属性と一緒に含む更新メッセージを送信することによって、宛先についてのネットワーク到達可能性情報を広告する。通知は、所与の宛先に至るパスを、隣接するＢＧＰルータに知らせる。取消しは、それまでに広告された宛先がもはや到達可能でないことを示す更新である。或るローカルＢＧＰルータが、そのルータのピアのＢＧＰルータのうちの１つによって送信された更新メッセージから知った経路を伝播させる際、そのルータは、その経路を含む更新メッセージが送信されるＢＧＰルータの位置に基づいて、その経路のＡＳ＿Ｐａｔｈ属性を変更する。これに対して、経路取消しは、宛先だけしか含まず、さらにその送信側によって以前に広告された経路を無効にする（または除去する）よう受信側に暗黙に告げる。

次に、ＢＧＰルーティング情報処理を、図１を参照して説明する。経路は、ＲＩＢ（ルーティング情報ベース）の中に格納される。各ＢＧＰスピーカにおいて、ＲＩＢは、以下の異なる３つの部分から成る：
− 他のＢＧＰスピーカから受信されたインバウンド更新メッセージ１００から知ったルーティング情報を格納するＡｄｊ−ＲＩＢｓ−Ｉｎ部１０２。これらの経路は、通常、インポートポリシー規則１０１（後段を参照）を適用した後の決定処理への入力として利用可能である。
− ＢＧＰスピーカが、Ａｄｊ−ＲＩＢｓ−Ｉｎ部１０２の中に含まれるルーティング情報にローカルポリシー１０３を適用することによって選択したローカルルーティング情報を含むＬｏｃ−ＲＩＢ１０４。これらは、ローカルＢＧＰスピーカによって使用される、通常、転送テーブル１０５の中の経路である。
− ローカルＢＧＰスピーカが、そのローカルＢＧＰスピーカのピアに広告するために選択したルーティング情報を格納するＡｄｊ−ＲＩＢｓ−Ｏｕｔ部１０７。このルーティング情報は、ローカルＢＧＰスピーカの更新メッセージの中で伝送され、さらに、通常、エクスポートポリシー規則１０６（後段を参照）を適用した後に、ローカルスピーカの更新メッセージ１０８によってローカルスピーカのピアに広告される。

言い換えると、Ａｄｊ−ＲＩＢｓ−Ｉｎ１０２は、ローカルＢＧＰスピーカに、そのローカルＢＧＰスピーカのピアによって広告されている未処理のルーティング情報を含み、Ｌｏｃ−ＲＩＢ１０４は、ローカルＢＧＰスピーカの決定処理１０３によって選択されている経路を含み、さらにＡｄｊ−ＲＩＢｓ−Ｏｕｔ１０７は、特定のピアに（ローカルスピーカの更新メッセージによって）広告するための経路を編成する。

或るルータが、更新メッセージを受信すると、通常、このルータはまず、いくつかのインポートポリシーを使用してフィルタリング処理１０１を適用する。すべての（外部および内部の）隣接ルータから受信される経路のコレクションが、（その宛先に関する）候補経路のセットである。その後、ＢＧＰルータは、ローカルで定義されたポリシーによって誘導されて、経路決定処理１０３を呼び出して、このセットから単一の最良の経路を選択する。受け入れられると、選択された経路は、Ｌｏｃ−ＲＩＢ１０４の中に格納される。格納された後、選択された最良の経路は、いくつかのエクスポートポリシー１０６の対象となり、さらに、その後、そのルータのすべての隣接ルータに広告される。外部の隣接ルータに広告されるのに先立って、通知の中で伝送されるＡＳパスには、ローカルＡＳのＡＳ番号が先頭に付加され、ただし、同一のＡＳ内の内部の隣接ルータに対して、このことは行われない。ＢＧＰスピーカが、同一の宛先プレフィックスに関して、複数の可能性のある経路を受け取ると、ＢＧＰ経路選択規則１０３が、いずれの経路がＬｏｃ−ＲＩＢの中にインストールされるかを選択するのに使用される。通常、選択されなかった／未処理のルーティング情報は、現在、選択されている情報が取り消される、または取り替えられる場合に備えて、保持される。通常、ＢＧＰ決定処理は、以下の基準の１つまたは複数を、以下の順序で適用することによって経路を選択する：最高のローカルプリファレンス（ローカルで構成されたポリシーを使用してそれぞれの外部の経路に関して計算され、さらに内部のピアに広告される値）、最短のＡＳ＿Ｐａｔｈ長、最低のＭＥＤ（マルチエグジットディスクリミネータ）値、最低の、ＢＧＰ出口に至るＩＧＰコスト、最後に最低のＢＧＰ Ｒｏｕｔｅｒ＿ＩＤ。このため、推測される（ポリシー駆動の）ＡＳ間関係に基づいて経路プリファレンスを変換するローカルプリファレンスは、最短のパスが必ずしも最も好ましいパスではないことを暗示し、選択は、ＡＳパス長だけによるプリファレンスに限定され得ない。

ルーティングテーブルエントリの数の指数関数的な増加を防止するのに、ＢＧＰ（または、より一般に、任意のパスベクトルルーティング）は、通常、そのＢＧＰの（下流の）ＢＧＰスピーカに、そのＢＧＰの経路決定処理によって選択された、１つの宛先当り単一の経路だけしか広告しない。従来技術によれば、遠隔ルータによって処理されるルーティング情報は、選択された経路が、障害が生じた場合にボトルネックになり得る場合、全く指示を伝えない。

本発明の一実施形態によれば、遠隔ＢＧＰルータが、代替の経路と比べて（代替の経路が利用可能である場合に）、利用できなくなる可能性がより高い経路の選択を防止することを可能にするように、トポロジ情報が、通知される経路に関連付けられる。

直観的に、本発明が解決することを目指す課題は、ＢＧＰスピーカが、さらなる情報を使用して経路決定を実行することを可能にすることである。つまり、本発明の実施形態は、ボトルネックの情報に通じたルーティング選択処理を提案する。

本発明によって解決される課題をよりよく理解するために、図２および図３を参照する。図２は、ＢＧＰの場合の、自律的システムが抽象ノードとして表現されるトポロジグラフである。この例において、ルータＳが、例えば、宛先Ｄに向うＡＳ＿Ｐａｔｈ［１，４］、［２，６］、および［３，８］の中から選択を行うことが可能である。これら３つのパスが、ＡＳ＿Ｐａｔｈ長の点で等しい場合でさえ、これらのパスは、これらのパスのそれぞれのパス上の個別のＡＳが、所与のＡＳに入るリンクの重みの合計として定義される、異なるボリュームｄを有するため、それでも等しくない。各リンクが重みｗ＝１を有するものと想定すると、ＡＳ６およびＡＳ２のリンク接続度またはリンクボリュームは、２（ｄ＝２）であり、ＡＳ＿４のリンク接続度は、２（ｄ＝２）であり、さらにＡＳ１は、４（ｄ＝４）であるのに対して、ＡＳ３のボリュームは、４（ｄ＝４）であり、さらにＡＳ８は、３（ｄ＝３）である。このため、Ｓは、宛先Ｄに向けてのＡＳ＿Ｐａｔｈ［３，８］を、ＡＳ＿Ｐａｔｈ［１，４］よりプリファレンスして選択し、さらに、最後に、それほど好ましい選択ではないはずのＡＳ＿Ｐａｔｈ［２，６］を選択しなければならない。

しかし、選択をさらに向上させるのに、図３から推理され得る理由で、さらなる情報を獲得することが有利である。ＡＳリンク接続度ボリュームは、ＡＳの相対「重要度」については情報をもたらさない量である。実際、図３に示されるとおり、ＡＳ２は、小さいリンク接続度を有し、さらにＡＳ２の除去の効果は、ＡＳ２のボリュームによってではなく、多数のパスがこのＡＳを通る（さらに、ＡＳ２とＡＳ６の間の隣接性を規定するリンクをたどる）という事実によって決まる（図３の太線を参照）。このため、ノードの「重要度」（ときとして、中心性とも呼ばれる）の良好な目安は、ネットワークにおける任意のペアのノードの間（Ｓ_２，．．，Ｓ_ｍとＤ_１，．．，Ｄ_ｎの間）のｍ×ｎ個のパスの存在において果たすそのノードの役割などの大域的な情報を組み込まなければならない。すると、対応する情報を使用して、いくつかの経路が、次のホップＡＳに向う同一の外方向リンクを共有するかを特定することができる。これらの経路は、必ずしも同一の宛先を共有するとは限らない（これらの経路は、少なくとも同一の次のホップＡＳを共有する）ことに留意されたい。そのような情報は、パスベクトルルーティング決定処理が、同一のレベルの接続度を示す可能性のある２つ（またはそれ以上）のパスの間で決定を実行しなければならない場合に役立つ。

本発明の一実施形態を、より数学的に定義するのに、第１のいくつかの定義が、図４を参照して与えられる。Ｇ＝（Ｖ，Ｅ，ω）を、正のエッジコストωを有する重み付き無向グラフとし、ただし、Ｖは、頂点のセットであり（｜Ｖ｜＝ｍ）、さらにＥは、エッジのセットである（｜Ｅ｜＝ｎ）。頂点ｉのボリュームｄ_ｉが、以下のとおり定義される：
ｄ_ｉ＝Σ_ｊｗ（ｉ，ｊ）
頂点のセットＳ（またはクラスタ）のボリュームｖｏｌ（Ｓ）が、以下のとおり定義される：
ｖｏｌ（Ｓ）＝Σ_ｉ∈_Ｓｄ_ｉ
グラフＧ＝（Ｖ，Ｅ，ω）の頂点セットＶの分割（Ｓ，Ｓ’）のために、以下も定義する：
ｃｕｔ ｄ（Ｓ）＝｛（ｉ，ｊ）∈Ｅ，ｉ∈Ｓ，ｊ∈Ｓ’｝
ｃｕｔ ｄ（Ｓ）のボリューム：
ｖｏｌ（ｄ（Ｓ））＝Σ_ｉ∈_Ｓ Σ_ｉ∈_Ｓ’ ｗ（ｉ，ｊ）
およびｃｕｔ δ（Ｓ）のコンダクタンスφ（Ｓ）
φ（Ｓ）＝ｖｏｌ（ｄ（Ｓ））／ｍｉｎ｛ｖｏｌ（Ｓ），ｖｏｌ（Ｓ’）｝
コンダクタンスは、コンバージェンス速度の測度である（Ｌ．ＬｏｖａｓｚおよびＭ．Ｓｉｍｏｎｏｖｉｔｓ、「Ｔｈｅ ｍｉｘｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ Ｍａｒｋｏｖ ｃｈａｉｎｓ， ａｎ ｉｓｏｐｅｒｉｍｅｔｒｉｃ ｉｎｅｑｕａｌｉｔｙ， ａｎｄ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ３１ｓｔ Ａｎｎｕａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ（ＦＯＣＳ）１９９０、ｖｏｌ．１、３４６−３５４頁、ＩＥＥＥ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｐｒｅｓｓ、１９９０年１０月を参照されたい）。コンダクタンスは、グラフ内にボトルネックがあるかどうかを示す。高コンダクタンスの「領域」を選択することによって、より速いコンバージェンスを得ることができる。

また、リンク／ノードのＢＣ（媒介中心性）も導入する。ＢＣは、ノードまたはリンクを通過する最短のパスの数を測定し、したがって、最短のパスをたどる一様な分布を想定して、このノード／リンクにかかる潜在的な負荷を推定する。ｄ_ｉｊを、ノードｉとノードｊの間の最短のパスの数とし、さらにｌをノードまたはリンクとする。ｄ_ｉｊ（ｌ）を、ノードまたはリンクｌを通過するｉとｊの間の最短のパスの数とする。ノードまたはリンクｌの媒介性は、以下のとおりである：
ＢＣ（ｌ）＝Σ_ｉｊｄ_ｉｊ（ｌ）／ｄ_ｉｊ
高いＢＣ値は、コンバージェンス時間を増大させる可能性がある、（相対的に）より高い計算負荷にもなる。

本発明の一実施形態によれば、各ＢＧＰルーティング更新メッセージは、前段で定義される、ノード接続度ボリュームｖｏｌ（ｄ（Ｓ））とｃｕｔ ｄ（Ｓ）のコンダクタンスΦ（Ｓ）のトランスポジションである複合ルーティングメトリックまたは複合ルーティング変数を伝送する。実際、これらのトポロジメトリックは、ＢＧＰルーティングシステムのためのメトリックに置換される。

より詳細には、このメトリックは、（異なる属性を有する）同一の宛先プレフィックスが受信されて、ＢＧＰの場合にＡｄｊ−ＲＩＢ−Ｉｎエントリの中にインストールされるのに経てきたパスベクトルルーティング隣接の、例えば、ＢＧＰピアリングセッションの数を数えるように選択される。このメトリックは、一意に選択されたルートと、同一の宛先プレフィックスに関する受信されたルート（これらすべてのリンク隣接を切断することは、選択するＡＳを宛先から孤立させる）の数の間の比Ｒｓに関する測度であり、すなわち、ＢＧＰの場合、Ｒｓは、同一の宛先プレフィックス（場合により、異なる属性を有する）が受信されるのに経たＢＧＰピアリングセッションの数を測定する。

本発明の一実施形態によれば、各ＢＧＰルーティング更新メッセージは、ＢＣ（媒介中心性）トポロジメトリックのトランスポジションである変数を（パスベクトル）ルーティングメトリックとして伝送する。より詳細には、この変数は、所与のＡＳに入るリンクｌの相対的ＢＣ、ＢＣ＿ＡＳ（ｌ）として選択され得る。ＢＣ＿ＡＳ（ｌ）は、所与の次のホップＡＳを経由で宛先Ｄに向う、選択されたＡＳ＿Ｐａｔｈのトラバースリンクｌの数の、（同一の次のホップＡＳ経由で）同一のインシデントリンクｌを通る他のすべての選択された経路、すなわち、ＢＧＰの場合、通常、（Ｄに向うＡＳ＿Ｐａｔｈと）同一の次のホップＡＳを有するＬｏｃ−ＲＩＢのすべての経路に対する比として定義される。

さらなる実施形態によれば、さらなる、または代替のメトリックが使用される。このメトリックは、宛先Ｄに向う一意に選択された経路（Ｌｏｃ−ＲＩＢの中にインストールされた経路）と、その宛先に向う経路が受信されるのに経ることが可能なＢＧＰピアリングセッションの総数、したがって、その宛先に関する経路が受信されるのに経たすべてのＢＧＰセッション（Ａｄｊ−ＲＩＢ−Ｉｎの一部）だけでなく、その宛先プレフィックスに関する経路が受信されていないセッションを含むが、静的な経路をカウントしない総数との間の比Ｒｂであり得る。

前段で開示されるパスベクトルルーティングメトリックのそれぞれは、独立に使用されることも可能である、すなわち、本発明は、これらのメトリックを組み合わせて使用することを必ずしも義務付けないことが当業者には明瞭であろう。もちろん、これらのメトリックの組合せは、ローカルルータに対して、（Ａｄｊ＿ＲＩＢ＿ＩｎからＬｏｃ＿ＲＩＢまでの中に格納された経路のセットからの）ローカルルータによる経路選択処理中に、より多くの情報をもたらす。

本発明の方法の好ましい実施形態によれば、各ＢＧＰルーティング更新メッセージは、値Ｒｓと、ＡＳ＿Ｐａｔｈ属性と合致するベクトルとして符号化されたＢＣ＿ＡＳ（ｌ）とを伝送する。

メトリックＢＣ＿ＡＳ（ｌ）およびＲｓは、トポロジ上の変更、およびサイト／プレフィックス追加／取消しの対象となる。したがって、もたらされる可能な更新を制限する最小しきい値および最大しきい値が、好ましくは、導入され、すなわち、（より低い値から来て）最大しきい値を超えると、または（より高い値から来て）最小しきい値を超えると、対応する属性は、再広告されない。最大しきい値と最小しきい値の中間で、対応する属性は、変更され、さらにルータは、再広告される。さらにこれらのしきい値の周辺の振動効果が、指数関数的なバックオフによって抑えられることが可能である。より高度なしきい値技術が、一般化されたしきい値ＡＲＩＭＡ（自己回帰和分移動平均）に基づいて使用されることも可能である。通常、ルーティング更新メッセージが送信されるレートは、ＭＲＡＩ（最小経路広告間隔）時間間隔によって制限されることに留意されたい（ＲＦＣ４２７１参照）。好ましい実施形態において、提案されるソリューションは、ＢＧＰ更新メッセージの数を増加させない。そうではなく、提案されるソリューションは、ＲＦＣ４２７１において定義される現行の決定処理に基づいて、選択された経路に複合メトリックを追加する。

次に、本発明の一実施形態が、数学的に定義される。グラフＧ＝（Ｖ，Ｅ）におけるパスＰを、各ｉに関して、ｋ≧ｉ＞１、｛ｖ_ｉ，ｖ_ｉ−１｝∈Ｅであるように、ｋ＞θである、ノードの系列（ｖ_ｋ，ｖ_ｋ−１，．．．，ｖ_１）として定義する。それぞれの空でないパスＰ＝（ｖ_ｋ，ｖ_ｋ−１，．．．，ｖ_１；Ｄ）は、そのパスＰの第１のノードｖ_ｋからそのパスＰの最後のノードｖ_１まで宛先Ｄに向う方向を有する。ＢＧＰルータが、タプル＜宛先；｛属性｝＞を受信し、ただし、｛属性｝は、Ｐ＝（ｖ_ｋ，ｖ_ｋ−１，．．．，ｖ_１；Ｄ）などの既存の属性に加えて、提案されるメトリックベクトル［＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞_ｋ，．．．，＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞_１］を含む。各タプル＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞_ｉは、ノードｖ_ｉに関するローカルトポロジに依存して、複合Ｒｓ−ＢＣ（ｌ）メトリックに関して異なる値を伝えることに留意されたい。実際、ノードｖ_ｉに関連するタプルは、＜Ｒｓ_ｉ，ＢＣ_ｉ（ｌ）＞であり、ただし、各ノードｖ_ｉにおいて、リンクｌがノードｖ_ｉに入るが、表記を簡単にするために、＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞_ｉを使用する。選択処理は、好ましくは、ｖ_１からｖ_ｋまで再帰的であり、したがって、ｖ_１からｖ_ｋまでのパス上の各ＢＧＰルータｖ_ｉが、タプル＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞_ｉ−１，．．．，＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞_１に対して決定基準を使用して（そのルータｖ_ｉのＡｄｊ−ＲＩＢ−ｉｎエントリ上で）経路選択を実行して、ボトルネックまたは隣接障害を回避するようにすることが可能である。より詳細には、ｖ_１が、＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞_１を含む更新メッセージをｖ_２に送信し、次に、ｖ_２が、＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞_２と、ｖ_１から受信された＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞_１等を含む更新メッセージをｖ_３に送信する。

前述のことの例が、図７に示される。この例は、この複合メトリックの組み合わされた用法を示す。ノード１によって選択されたＤ_１に向うＡＳ＿Ｐａｔｈは、［１，４］であり、ノード２によって選択されたパスは、［２，６］であり、さらにノード３によって選択されたパスは、［３，８］であるものと想定される。Ｓ_１は、宛先Ｄ_１に向うＡＳ＿Ｐａｔｈ［３，８］を、その宛先Ｄ_１に向う他の２つの代替のＡＳ＿Ｐａｔｈ［１，４］およびＡＳ＿Ｐａｔｈ［２，６］に優先して選択することができる。実際、ＡＳ＿３とＡＳ＿１はともに、ＡＳ＿Ｐａｔｈ［２，６］の場合には、ＢＧＰ隣接ノードからの経路の代わりに、異なる３つのＢＧＰ隣接ノードから宛先Ｄ_１に至る経路を受け取る。つまり、Ｒｓ_３＝１／３、およびＲｓ_１＝１／３は、Ｒｓ_２＝１／１より小さい。このことにより、ＡＳ＿Ｐａｔｈ［３，８］およびＡＳ＿Ｐａｔｈ［１，４］が、Ｓ_１に関する可能な選択肢として残る。しかし、ＡＳ＿３によって選択される（ＡＳ＿８に向うＡＳ＿３に入るリンクと同一のリンクを共有する）経路の数は、ＡＳ＿１によって選択される（ＡＳ＿４に向うＡＳ＿１に入るリンクと同一のリンクを共有する）経路の数より少ないので、Ｓ_１は、ＡＳ＿Ｐａｔｈ［３，８］を選択する。つまり、ＢＣ_１（［１，４］）は、リンク［１，４］を通過するＤ_２，．．．，Ｄ_ｎに至るパスＳ_２，．．．，Ｓ_ｎのため、ＢＣ_３（［３，８］）より大きい。

ノードＡＳ＿３が、宛先Ｄ_１に向けてノードＡＳ＿３のピア（Ｓ_１などの）に更新メッセージを送信する際、この更新メッセージは、宛先Ｄ_１に関する選択されたＡＳ＿Ｐａｔｈ［３，８］を、＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞_３および＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞_８とともに備える。同様に、ノードＡＳ＿１が、宛先Ｄ_１に向けてノードＡＳ＿１のピアに更新メッセージを送信する際、この更新メッセージは、宛先Ｄ_１に関する選択されたＡＳ＿Ｐａｔｈ［１，４］を、＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞_１および＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞_４とともに備える。この情報に基づいて、次に、ソースＳ１が、ＡＳ＿Ｐａｔｈ［３，８］を選択する。

図５は、本発明の方法の一実施形態を示す。図５の部分Ａにおいて、第１のステップ５００で、宛先Ｄ_１に関してパスＰ_ｋと、対応するトポロジ情報［＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞］_ｋとを含むインバウンド更新メッセージが受信される。第２のステップ５０１で、Ｄ_１に関してパスＰ_ｋがＡｄｊ−ＲＩＢ−Ｉｎ５１０の中に入れられる。対応するトポロジ情報が、決定手段によって使用されるように格納される（後段を参照）。それらのステップは、１＜ｋ＜ｎである、パスＰ_ｋを有する宛先Ｄ_１に関するいくつかの更新メッセージに関して、通常、繰り返される（Ａｄｊ−ＲＩＢ−Ｉｎ５１０の中の結果を参照）。

ルーティング情報処理が、図５の部分Ｂに示される。第１のステップ５０２で、１＜ｋ＜ｎである、［＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞］_ｋを使用して宛先Ｄ_１に関するパスが選択される。第２のステップ５０３で、Ｌｏｃ−Ｒｉｂが、選択されたパスで更新され、さらに第３のステップ５０４で、Ａｄｊ−ＲＩＢ−Ｏｕｔが更新される（例えば、図１を参照して説明されるとおり）。次に、Ａｄｊ−ＲＩＢ−Ｏｕｔ５２０の中の異なる宛先Ｄ_１、Ｄ_２などに関する新たな、または更新されたパスＰ_ａ、Ｐ_ｂなどに関するトポロジ情報［＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞］_{ａ，ｂ，．．．}が計算されるか、または更新される（ステップ５０５を参照）。最後のステップ５０６で、それぞれのパスおよびトポロジ情報を有するアウトバウンドメッセージが作成され、さらにピアに送信される。

最後に、図６は、本発明に関係がある部分だけが示されている、本発明によるルータシステムの一実施形態を示す。このルータシステムは、処理する手段２１０によって更新されるＲＩＢ２００を使用する。ＲＩＢ２００は、Ａｄｊ−ＲＩＢ−Ｉｎ２０２と、Ｌｏｃ−ＲＩＢ２０４と、Ａｄｊ−ＲＩＢ−Ｏｕｔ２０７とを備える。処理する手段２１０は、決定手段２１１を備え、さらに、通常、インポート−エクスポートポリシー適用手段（図６には示されないが、図１には示される）も備える。決定手段２１１は、各宛先に関して、Ａｄｊ−ＲＩＢ−Ｉｎ２０２の中のその宛先に関するいくつかのパスから或るパスを選択するように構成される。この決定をするのに、決定手段は、とりわけ、着信する更新メッセージから導き出された情報２１２、例えば、前段で定義された＜Ｒｓ，ＢＣ（ｌ）＞タプル、およびポリシー情報ベース（図示せず）の中に通常、格納されているローカルポリシー情報２１３を使用する。図１を参照して前述したとおり、次に、選択されたパス２１４が、処理する手段２１０によって使用されて、Ｌｏｃ−ＲＩＢ２０４、Ａｄｊ−ＲＩＢ−Ｏｕｔ２０７が更新され、さらに、通常、ルータの転送部の転送テーブルなどの他のエンティティも更新される。

本発明の原理を特定の実施形態に関連して前段で説明してきたが、この説明は、単に実施例として行われており、添付の特許請求の範囲によって決定される保護の範囲の限定として行われているのではないことを明確に理解されたい。

Claims (15)

1. ネットワークのノードのルーティング情報ベースを更新する際に使用するための方法であって、前記ルーティング情報ベースが、前記ネットワークにおけるいくつかの宛先ノードの各宛先ノードについていくつかのパスを備えており、
   ルーティング情報を有する更新メッセージが、前記ネットワークにおいて第１のルーティング情報ベースを有する第１のノードから第１のノードのピアに送信され、
   前記更新メッセージが、
   前記いくつかの宛先ノードのうちの第１の宛先ノードのための選択されたパスであって、第１のノードに隣接する次のホップノードを備える選択されたパスと、
   前記第１の宛先に関して利用可能ないくつかのパスから導き出された少なくとも１つのルーティングトポロジ変数であって、選択されたパスにおけるボトルネックに対するリスクに関する測度である少なくとも１つのルーティングトポロジ変数とを備える、方法。
2. 少なくとも１つのルーティングトポロジ変数が、第１のルーティング情報ベースの中に格納された前記第１の宛先に関して利用可能ないくつかのパスから導き出される、請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１つのルーティングトポロジ変数が、
   前記第１の宛先ノードに関する第１のルーティング情報ベースの中に格納されたいくつかのパスと関係するダイバーシティ変数、および／または
   第１の宛先ノードのための選択されたパスと同一の次のホップノードを有する第１のルーティング情報ベースの中に格納されたいくつかのパスと関係する集中変数とを備える、請求項１または２に記載の方法。
4. 第１のノードの前記ピアが、ルーティング情報ベースを有する方法であって、
   第１のノードのピアにおいて、第１のノードから受信された少なくとも１つのトポロジ変数を考慮に入れて、前記ピアのルーティング情報ベースの更新を決定することをさらに備える、請求項３に記載の方法。
5. 第１のノードおよび第１のノードのピアが、ＢＧＰルータであり、さらに第１のノードおよび第１のノードのピアのルーティング情報ベースがそれぞれ、
   インバウンド更新メッセージからのルーティング情報を格納する第１の部分（Ａｄｊ−ＲＩＢｓ−Ｉｎ）と、
   選択されたローカルルーティング情報を格納する第２の部分（Ｌｏｃ−ＲＩＢ）と、
   アウトバウンド更新メッセージの中に含められるべきルーティング情報を格納する第３の部分（Ａｄｊ−ＲＩＢｓ−Ｏｕｔ）とを備える方法であって、
   第１のノードによって送信される更新メッセージの中に含まれる選択されたパスが、第１の部分の中に格納され、第２の部分および第３の部分が、更新メッセージの中に含まれる少なくとも１つのトポロジ変数を考慮に入れて更新される、請求項１に記載の方法。
6. ダイバーシティ変数が、前記第１の宛先ノードに関する第１のルーティング情報ベースの第１の部分の中に格納されたいくつかのパスと関係する、請求項３および５に記載の方法。
7. 集中変数が、宛先ノードのための選択されたパスと同一の次のホップノードを有する第１のルーティング情報ベースの第２の部分の中に格納されたいくつかのパスと関係する、請求項６に記載の方法。
8. 更新メッセージが、選択されたパスを有するＡＳ＿Ｐａｔｈ属性と、ＡＳ＿Ｐａｔｈ属性と合致するベクトルとして符号化されたダイバーシティ変数および集中変数とを備えるＢＧＰ更新メッセージである、請求項３に記載の方法。
9. ネットワークの各ノードが、請求項１に記載の更新メッセージを送信し、
   各ノードによって送信される更新メッセージが、そのノードのピアから受信された少なくとも１つのトポロジ変数を、前記ピアが前記第１の宛先に関する選択されたパスに存在する場合、さらに備える、請求項１に記載の方法。
10. 各ノードによって送信される更新メッセージが、選択されたパスに存在するそのノードのピア経由で受信された、選択されたパスに存在する各ノードからの少なくとも１つのトポロジ変数も備える、請求項９に記載の方法。
11. ネットワークのいくつかの宛先ノードの各宛先ノードについていくつかのパスを備えるルーティング情報ベースを備える、ルータであって、
    ルータに隣接する次のホップを備える、前記いくつかの宛先ノードのうちの第１の宛先ノードのための選択されたパスと、
    前記第１の宛先に関する第１のルーティング情報ベースの中に格納されたいくつかのパスから導き出された少なくとも１つのルーティングトポロジ変数とを備えるルーティング情報を有する更新メッセージを作成するための作成する手段とをさらに備える、ルータ。
12. 少なくとも１つのルーティングトポロジ変数が、
    第１の宛先ノードに関する第１のルーティング情報ベースの中に格納されたいくつかのパスと関係するダイバーシティ変数、および／または
    第１の宛先ノードのための選択されたパスと同一の次のホップノードを有する第１のルーティング情報ベースの中に格納されたいくつかのパスと関係する集中変数とを備える、請求項１１に記載のルータ。
13. ルーティング情報ベースの中の情報を処理するための処理する手段をさらに備える、ルータであって、
    前記処理する手段が、少なくともルーティングトポロジ変数を考慮に入れて、ルーティング情報ベースの更新を決定するように構成された決定手段を備える、請求項１１または１２に記載のルータ。
14. ＢＧＰルータであって、
    ルーティング情報ベースが、Ｌｏｃ−ＲＩＢ部と、Ａｄｊ−ＲＩＢ−Ｉｎ部と、Ａｄｊ−ＲＩＢ−Ｏｕｔ部とを備える、請求項１１から１３のいずれか一項に記載のルータ。
15. 少なくともルーティングトポロジ変数を考慮に入れて、ルーティング情報ベースの更新を決定するように構成された決定手段を備える、ルーティング情報ベースの中の情報を処理するための、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のルータにおいて使用するための処理装置。

Images