JP6952800B2 - パケット転送 - Google Patents

Description

[関連出願の相互引用]
本願は、出願日が２０１７年５月３１日であり、出願番号が２０１７１０３９９８８６．５であり、発明名称が「パケット転送方法および装置」である中国特許出願の優先権を主張し、当該出願の全文が引用により本願に組み込まれる。

本発明は、ネットワーク通信におけるパケット転送に関する。

ＳＤＮ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｆｉｎｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ソフトウェア定義ネットワーク）技術およびＮＦＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ、ネットワーク機能仮想化）技術の発展とともに、総合的なマルチサービスアクセスエッジを構築してマルチサービスの融合を図ることは、将来のメトロポリタンエリアネットワーク、アクセスネットワークの改良の重点の１つとなっている。アクセスエッジのコアであるＢＲＡＳ（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｒｅｍｏｔｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｅｒ、ブロードバンドリモートアクセスサーバ）機器は、総合的なマルチサービスアクセスエッジの改良の重点の１つとなっている。ＢＲＡＳに対する総合的なマルチサービスアクセスエッジの改良案の１つは、ＢＲＡＳの仮想化を図ることである。

本発明の実施例に係るパケット転送方法に示すフローチャートである。 本発明の実施例に係る具体的な応用場面の構造模式図である。 本発明の実施例に係る具体的な応用場面の構造模式図である。 本発明の実施例に係る具体的な応用場面の構造模式図である。 本発明の実施例に係るパケット転送装置のハードウェア構造模式図である。 本発明に係るパケット転送制御論理の機能構造図である。

本発明の実施例における技術案が当業者によって一層良好に理解され、且つ本発明の実施例の上記目的、特徴およびメリットがより明瞭でわかりやすくなるように、以下に図面を組み合わせて本発明の実施例および技術案をより詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係るパケット転送方法に示すフローチャートである。当該パケット転送方法は、ＥＳＧＷ（Ｅｄｇｅ Ｓｔｒｅａｍ Ｇａｔｅｗａｙ、エッジストリームゲートウェイ）機器に適用できる。図１に示すように、当該パケット転送方法は、以下のステップを含む。

ステップ１０１では、ＥＳＧＷ機器は、下りデータパケットを受信し、下りデータパケットの宛先ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ、媒体アクセス制御）アドレスがＥＳＧＷ機器のＭＡＣアドレスであるときに、当該下りデータパケットを下りＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ネットワークプロトコル）データパケットにデカプセル化する。

本発明の実施例では、ＥＳＧＷ機器は、下りデータパケットを受信したときに、当該下りデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスがＥＳＧＷ機器自身のＭＡＣアドレスであるか否かを判断する必要がある。そうであれば、当該ＥＳＧＷ機器は、当該下りデータパケットに対してレイヤ３転送を行う必要があると特定する。その際、当該ＥＳＧＷ機器は、当該下りデータパケットを下りＩＰデータパケットにデカプセル化する。

ＥＳＧＷ機器で受信された下りデータパケットは、ＡＰＰサーバ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｅｒ、アプリケーションサーバ）から送信された、下りのＶＸＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ、仮想拡張ＬＡＮ）カプセルを有するイーサネット（登録商標）データパケット、またはＣＲ（Ｃｏｒｅ Ｒｏｕｔｅｒ、コアルータ）から送信された下りイーサネットデータパケット等であってもよい。説明すべきことは、ＥＳＧＷ機器で受信された下りデータパケットが下りのＶＸＬＡＮカプセルを有するイーサネットデータパケットであるときに、当該ＥＳＧＷ機器が当該パケットのＶＸＬＡＮカプセルを除去する必要があり、ＶＸＬＡＮカプセルが除去された下りのイーサネットデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスが、ＥＳＧＷ機器のＭＡＣアドレスであることを特定したときに、ＶＸＬＡＮカプセルが除去された下りのイーサネットデータパケットを下りＩＰデータパケットにデカプセル化する。

ステップ１０２では、ＥＳＧＷ機器は、下りＩＰデータパケットの宛先ＩＰアドレスに基づいて、ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、アドレス解析プロトコル）エントリをマッチングし、ターゲットユーザ端末のセッション識別子を取得する。

本発明の実施例では、ＥＳＧＷ機器は、受信されたデータパケットデをＩＰデータパケットにカプセル化した後、デカプセル化されたＩＰデータパケットの宛先ＩＰアドレスに基づいてＡＲＰエントリを検索し、マッチングされたＡＲＰエントリ（本文では、ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリと呼ばれる）に含まれるターゲットユーザ端末のセッション識別子（Ｓｅｓｓｉｏｎ ＩＤ）を取得する。

ステップ１０３では、ＥＳＧＷ機器は、マイクロコードによってＰＰＰＯＥ（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））ヘッダの長さ（ｌｅｎｇｔｈ）フィールドを特定し、予め保存されたＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドをデータ保存領域から取得する。

本発明の実施例では、ＥＳＧＷ機器は、ターゲットユーザ端末のセッション識別子を取得した後、当該ターゲットユーザ端末のセッション識別子をチップ内部転送ヘッダ（即ち、システムヘッダ）に付加して出力ポート方向（即ち、ターゲットＡＲＰエントリに含まれる出力ポート）へ送信してもよい。

出力ポート方向の転送チップは、システムヘッダを有するパケットを受信し、それぞれ、ターゲットユーザ端末のセッション識別子をシステムヘッダから取得し、ＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドをデータ保存領域から取得し、マイクロコードによってＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールドを特定してもよい。

ＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドは、ＥＳＧＷ機器のデータ保存領域に予め保存されてもよい。例えば、ＥＳＧＷ機器の初期化運転のときに、ＥＳＧＷ機器におけるＥＧＲ_ＰＲＧＥ_ＤＡＴＡエントリの内容をＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドとして充填する。

上記マイクロコードによってＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールドを特定することは、具体的に以下の数式（１）で実施可能である。

ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールド＝チップ内部で転送されるパケット総長−システムヘッダ長−内側イーサネットヘッダタイプ長 （１）。

ステップ１０４では、ＥＳＧＷ機器は、ターゲットユーザ端末のセッション識別子、ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールドおよびＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドに基づいて、当該下りＩＰデータパケットを下りＰＰＰＯＥデータパケットにカプセル化し、ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリの出力ポートを介して、当該下りＰＰＰＯＥデータパケットを転送する。

既存のＢＲＡＳ仮想化実施案では、ゲートウェイ機器がパケットをレイヤ３転送するときに、ＰＰＰＯＥカプセル化を実施することができない。本発明の実施例では、ＥＳＧＷ機器は、ターゲットユーザ端末のセッション識別子、ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールド、ＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドを取得した後、ターゲットユーザ端末のセッション識別子、ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールド、ＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドに基づいて、下りＩＰデータパケットに対してＰＰＰＯＥカプセル化を行って下りＰＰＰＯＥデータパケットを取得し、ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリの出力ポートを介して当該下りＰＰＰＯＥデータパケットを転送する。

本発明の実施例に係る技術案が当業者によって一層理解されるように、以下では、具体的な応用場面を組み合わせて本発明の実施例に係る技術案を説明する。

図２Ａは、本発明の実施例に係る具体的な応用場面のアーキテクチャ模式図である。図２Ａに示すように、当該応用場面では、エッジデータセンター１１０には、ｖＢＲＡＳ機器１１１およびＡＰＰサーバ１１２が配置されている。ただし、ｖＢＲＡＳ機器１１１とＥＳＧＷ機器１１３の間、およびＡＰＰサーバ１１２とＥＳＧＷ機器１１３の間には、ＶＸＬＡＮトンネルが確立されている。ＥＳＧＷ機器１１３とＣＲ １２０の間には、バックボーンネットワーク１３０へアクセスするように、互いにレイヤ３で連通・通信できる。ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ、パソコン）１５０は、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ、光回線端末）１４０を介してＥＳＧＷ機器１１３へアクセスする。

図２Ａに示す応用場面によると、本発明の実施例に係るパケット転送案の実施原理は、以下のようになる。

一、配置段階
まず、ＥＳＧＷ機器１１３には、ＰＣ １５０側に対するプロトコルパケットのＡＣＬ（Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌｉｓｔ、アクセス制御リスト）エントリが配置されている。当該ＡＣＬエントリの優先度は、ＭＡＣエントリの優先度より高い。

プロトコルパケットがＰＰＰＯＥプロトコルパケットであることを例とすると、当該ＡＣＬエントリのフォーマットは、表１に示されてもよい。

表１に示すように、各ＡＣＬエントリのマッチングアイテムの入力ポートは、アクセス機器であるＯＬＴに接続されるポートであり、各ＡＣＬエントリのマッチングアイテムは、パケットタイプ識別子、例えば、表１に示すＰＰＰＯＥプロトコル特徴フィールドを含む。

ｖＢＲＡＳ機器１１１上の仮想インターフェースとＥＳＧＷ機器１１３上の仮想インターフェースとについて、同じＭＡＣアドレスが配置される。

ＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドは、ＥＳＧＷ機器１１３のデータ保存領域に保存され、例えば、ＥＧＲ_ＰＲＧＥ_ＤＡＴＡエントリに保存される。

二、プロトコルパケットやり取り
図２Ｂを参照すると、当該実施例において、ＥＳＧＷ機器１１３がＰＰＰＯＥプロトコルパケットを処理する方式は、下記のようになる。

ＰＣ １５０は、上りＰＰＰＯＥプロトコルパケットを送信し、ＯＬＴ １４０を介してＥＳＧＷ機器１１３へ転送する。ＥＳＧＷ機器１１３は、ＯＬＴ １４０に接続されるポートを介して当該上りＰＰＰＯＥプロトコルパケットを受信し、入力ポートおよびＰＰＰＯＥプロトコル特徴フィールドに基づいて、マッチングするＡＣＬエントリを検索し、マッチングされたＡＣＬエントリのアクションアイテムに基づいて当該上りＰＰＰＯＥプロトコルパケットに対してＶＸＬＡＮカプセル化を行うことで、上りＶＸＬＡＮカプセル化されたＰＰＰＯＥプロトコルパケットを取得する。そうすると、ＥＳＧＷ機器１１３は、接続されたｖＢＲＡＳ機器１１１のＶＸＬＡＮトンネルを介して、当該上りＶＸＬＡＮカプセル化されたＰＰＰＯＥプロトコルパケットをｖＢＲＡＳ機器１１１へ送信する。

ｖＢＲＡＳ機器１１１は、当該上りＶＸＬＡＮカプセル化されたＰＰＰＯＥプロトコルパケットを受信した後、ＶＸＬＡＮカプセルを除去し、ＶＸＬＡＮカプセルの除去された上りＰＰＰＯＥプロトコルパケットに基づいて対応するプロトコル処理を行った後、ＰＰＰＯＥプロトコル応答パケット、即ち、下りＰＰＰＯＥプロトコルパケットを返信する。ｖＢＲＡＳ機器１１１は、当該下りＰＰＰＯＥプロトコルパケットの宛先ＭＡＣアドレスに対応するＶＸＬＡＮトンネルに基づいて、当該下りＰＰＰＯＥプロトコルパケットに対してＶＸＬＡＮカプセル化を行ってＥＳＧＷ機器１１３へ送信する。

ＥＳＧＷ機器１１３は、当該ＶＸＬＡＮカプセル化された下りＰＰＰＯＥプロトコルパケットを受信した後、ＶＸＬＡＮカプセルを除去し、下りＰＰＰＯＥプロトコルパケットの宛先ＭＡＣアドレスに基づいてレイヤ２転送を実行する。即ち、ＥＳＧＷ機器１１３は、下りＰＰＰＯＥプロトコルパケットの宛先ＭＡＣアドレスに対応する出力ポートに基づいて、それをアクセス機器であるＯＬＴ １４０へ転送する。このように、ＯＬＴ １４０は、当該下りＰＰＰＯＥプロトコルパケットをＰＣ １５０へ転送する。

ＰＣ １５０とｖＢＲＡＳ機器１１１との間のＰＰＰＯＥプロトコルパケットやり取りは、発見段階とセッション段階を含んでもよい。発見段階のＰＰＰＯＥプロトコルパケットやり取りにより、ＰＣ １５０とｖＢＲＡＳ機器１１１は、相手側のＭＡＣアドレスを取得することができる。本実施例では、ＰＣ １５０で取得されたｖＢＲＡＳ機器１１１のＭＡＣアドレスは、ｖＢＲＡＳ機器１１１の仮想インターフェースのＭＡＣアドレスであり、当該ＭＡＣアドレスとＥＳＧＷ機器１１３の仮想インターフェースのＭＡＣアドレスとが同じであり、且つ、ｖＢＲＡＳ機器１１１は、ＰＣ １５０のために、唯一のＰＰＰＯＥセッション識別子（Ｓｅｓｓｉｏｎ ＩＤ）を１つ作成する。セッション段階のＰＰＰＯＥプロトコルパケットやり取りにより、ｖＢＲＡＳ機器１１１は、ＰＣ １５０に対する認証を完了し、ＰＣ １５０へＩＰアドレスを割り当てる。

ＰＣ １５０とｖＢＲＡＳ機器１１１との間の発見段階およびセッション段階のやり取りの具体的なＰＰＰＯＥプロトコルパケットは、ＰＰＰＯＥプロトコルにおける関連記述を参照すればよいため、本発明の実施例は、ここで繰り返し説明しない。

ＰＣ １５０の認証が通過され、且つＰＣ １５０へＩＰアドレスが割り当てられたと確認された後、ｖＢＲＡＳ機器１１１は、ＰＣ １５０のＩＰアドレス、ＰＣ １５０のＭＡＣアドレス、ＰＣ １５０のＩＰアドレスに到達する出力ポートおよびＰＣ １５０のＳｅｓｓｉｏｎ ＩＤをＥＳＧＷ機器１１３へ送信する。ＰＣ １５０のＩＰアドレスに到達する出力ポートは、ＥＳＧＷ機器１１３のＯＬＴ機器１４０に接続されるポートであってもよい。

ｖＢＲＡＳ機器１１１から送信されたＰＣ １５０のＩＰアドレスと、ＰＣ １５０のＭＡＣアドレスと、ＥＳＧＷ機器１１３のＯＬＴ １４０に接続されるポートである、ＰＣ １５０のＩＰアドレスに到達する出力ポートと、ＰＣ １５０のＳｅｓｓｉｏｎ ＩＤとが受信されたとき、ＥＳＧＷ機器１１３は、ＰＣ １５０のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリを生成する。ただし、当該ＡＲＰエントリには、ＰＣ １５０のＩＰアドレス、ＰＣ １５０のＭＡＣアドレス、出力ポート（即ち、ＥＳＧＷ機器１１３のＯＬＴ機器１４０に接続されるポート）およびＰＣのＳｅｓｓｉｏｎ ＩＤが記録されている。

三、データパケットやり取り
図２Ｃを参照すると、当該実施例では、ＰＣ １５０とＡＰＰサーバ１１２との間、および、ＰＣ １５０とＣＲ １２０との間のデータパケットやり取りフローは、下記のようになる。

ＰＣは、データパケットをＡＰＰサーバへ送信する。
ＥＳＧＷ機器１１３は、ＯＬＴ １４０に接続されたポートを介して上りＰＰＰＯＥデータパケットを受信し、当該上りＰＰＰＯＥデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスがＥＳＧＷ機器１１３のＭＡＣアドレスであると特定可能である。その際、ＥＳＧＷ機器１１３は、当該上りＰＰＰＯＥデータパケットのＰＰＰＯＥカプセルを除去することで、ＰＰＰＯＥカプセルが除去された上りイーサネットデータパケットを取得し、更に当該上りイーサネットデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスおよびソースＭＡＣアドレスを除去する。

次に、ＥＳＧＷ機器１１３は、上りイーサネットデータパケットの宛先ＩＰアドレスに基づいてマッチングするＡＲＰエントリを検索し、当該宛先ＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレス、および、ＶＸＬＡＮトンネルをＥＳＧＷ機器１１３とＡＰＰサーバ１１２との間のＶＸＬＡＮトンネルとして取得してもよい。ＥＳＧＷ機器１１３とＡＰＰサーバ１１２との間は、既存のＶＸＬＡＮトンネルを介してＡＲＰプロトコルパケットを転送し、ＡＲＰエントリを互いに学習可能であるが、本文では繰り返し説明しない。

その後、ＥＳＧＷ機器１１３は、仮想インターフェースのＭＡＣアドレスをソースＭＡＣアドレスとし、上記上りイーサネットデータパケットの内側宛先ＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとして、上りイーサネットデータパケットとして再度カプセル化し、即ち、オリジナルの上りイーサネットパケット内側ＩＰパケットについて新たなイーサネットヘッダをカプセル化する。ＥＳＧＷ機器１１３は、再度カプセル化された上りイーサネットパケットの宛先ＩＰアドレスに対応するＶＸＬＡＮトンネルに基づいて、当該再度カプセル化された上りイーサネットデータパケットを上りＶＸＬＡＮカプセル化されたイーサネットデータパケットにカプセル化し、ＶＸＬＡＮトンネルの出力ポートを介してＡＰＰサーバ１１２へ送信する。

ＡＰＰサーバ１１２は、当該上りＶＸＬＡＮカプセル化されたイーサネットデータパケットを受信した後、内側のソースＭＡＣアドレスおよびＶＸＬＡＮトンネルに基づいてＭＡＣアドレスエントリを学習する。このように、後のＡＰＰサーバ１１２は、この学習されたＭＡＣアドレスエントリに基づいて、ＰＣ １５０宛のデータパケットをＥＳＧＷ機器１１３へ送信してレイヤ３転送を行わせる。

ＰＣは、データパケットをＣＲへ送信する。
ＥＳＧＷ機器１１３は、ＯＬＴ １４０に接続されるポートを介して上りＰＰＰＯＥデータパケットを受信し、当該上りＰＰＰＯＥデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスがＥＳＧＷ機器１１３のＭＡＣアドレスであると特定する。その際、ＥＳＧＷ機器１１３は、当該上りＰＰＰＯＥデータパケットのＰＰＰＯＥカプセルを除去することで、ＰＰＰＯＥカプセルが除去された上りイーサネットデータパケットを取得し、更に当該上りイーサネットデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスおよびソースＭＡＣアドレスを除去し、宛先ＩＰアドレスの次ホップＩＰアドレスを検索し、次ホップＩＰアドレスにマッチングするＡＲＰエントリに基づいて、当該次ホップＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスおよび出力ポート、即ち、ＥＳＧＷ機器１１３のＣＲ １２０に接続されるポートを取得する。

ＥＳＧＷ機器１１３の仮想インターフェースのＭＡＣアドレスをソースＭＡＣアドレスとし、次ホップＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとして、上りイーサネットデータパケットに再度カプセル化し、当該次ホップＩＰアドレスに対応する出力ポートを介して、再度カプセル化された上りイーサネットデータパケットをＣＲ １２０へ送信する。

このように、ＣＲ １２０は、上りイーサネットデータパケットを受信し、ソースＭＡＣアドレスおよび受信ポートに基づいてＭＡＣアドレスエントリを学習し、後でＣＲ １２０は、この学習されたＭＡＣアドレスエントリに基づいてＰＣ １５０宛のデータパケットをＥＳＧＷ機器 １１３へ送信しレイヤ３転送を行わせることができる。

ＡＰＰサーバは、データパケットをＰＣへ送信する。
ＥＳＧＷ機器１１３は、ＡＰＰサーバ１１２との間のＶＸＬＡＮトンネルを介して下りのＶＸＬＡＮカプセルを有するパケットを受信し、ＶＸＬＡＮカプセルを除去する。ＥＳＧＷ機器１１３は、ＶＸＬＡＮカプセルが除去された下りのイーサネットデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスが、ＥＳＧＷ機器１１３のＭＡＣアドレスであると特定し、ＶＸＬＡＮカプセルが除去された当該下りのイーサネットデータパケットを下りＩＰデータパケットにデカプセル化し、下りＩＰデータパケットの宛先ＩＰアドレスに基づいて、ＰＣ １５０のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリをマッチングする。ＥＳＧＷ機器１１３は、当該マッチングするＡＲＰエントリに含まれるセッション識別子をＰＣ １５０のＳｅｓｓｉｏｎ ＩＤとして取得し、当該Ｓｅｓｓｉｏｎ ＩＤをチップ内部転送ヘッダ（例えば、システムヘッダ）に付加して出力ポート方向、即ち、ＥＳＧＷ機器１１３のＯＬＴ １４０に接続されるポートへ送信する。

ＥＳＧＷ機器１１３は、出力ポート方向においてマイクロコードを使用してＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールドを算出し、ＰＣ １５０のＳｅｓｓｉｏｎ ＩＤをパケットのシステムヘッダから取得し、予め保存されたＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドをデータ保存領域から取得する、当該ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールド、ＰＣ １５０のＳｅｓｓｉｏｎ ＩＤおよびＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドに基づいて、デカプセル化されたＩＰデータパケットを下りＰＰＰＯＥデータパケットにカプセル化し、ＰＣ１５０のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリの出力ポート、即ち、ＥＳＧＷ機器１１３のＯＬＴ １４０に接続されるポートを介して、下りＰＰＰＯＥデータパケットをＯＬＴ １４０へ送信する。このように、ＯＬＴ １４０は、下りＰＰＰＯＥデータパケットをＰＣ １５０へ転送する。

ＣＲは、データパケットをＰＣへ送信する。
ＥＳＧＷ機器１１３は、ＣＲ １２０から送信された下りイーサネットデータパケットを受信し、当該下りイーサネットデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスがＥＳＧＷ機器１１３のＭＡＣアドレスであると特定し、当該下りイーサネットデータパケットを下りＩＰデータパケットにデカプセル化する。ＥＳＧＷ機器１１３は、当該下りＩＰデータパケットの宛先ＩＰアドレスに基づいてＰＣ １５０のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリをマッチングする。ＥＳＧＷ機器１１３は、当該マッチングするＡＲＰエントリに含まれるＰＣ １５０のＳｅｓｓｉｏｎ ＩＤを取得し、当該Ｓｅｓｓｉｏｎ ＩＤをチップ内部転送ヘッダ（即ち、システムヘッダ）に付加して、出力ポート方向、即ち、ＥＳＧＷ機器１１３のＯＬＴ １４０に接続されるポートへ送信する。

ＥＳＧＷ機器１１３は、出力ポート方向においてマイクロコードを用いてＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールドを算出し、ＰＣ １５０のＳｅｓｓｉｏｎ ＩＤをパケットのシステムヘッダから取得し、予め保存されたＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドをデータ保存領域から取得し、当該ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールド、ＰＣ １５０のＳｅｓｓｉｏｎ ＩＤおよびＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドに基づいて、当該下りＩＰデータパケットを下りＰＰＰＯＥデータパケットにカプセル化し、ＰＣ１５０のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリの出力ポート、即ち、ＥＳＧＷ機器１１３のＯＬＴ １４０に接続されるポート）を介して下りＰＰＰＯＥデータパケットをＯＬＴ １４０へ送信する。このように、ＯＬＴ １４０は、下りＰＰＰＯＥデータパケットをＰＣ １５０へ転送する。

上述から分かるように、本発明の実施例に係る技術案では、ＥＳＧＷ機器は、下りデータパケットを受信し、且つ当該下りデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスがＥＳＧＷ機器のＭＡＣアドレスであるときに、当該下りデータパケットを下りＩＰデータパケットにデカプセル化する。当該下りＩＰデータパケットの宛先ＩＰアドレスに基づいて、ターゲットユーザ端末ＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリをマッチングし、ターゲットユーザ端末のセッション識別子を取得し、マイクロコードによってＰＰＰＯＥヘッダの長さ（ｌｅｎｇｔｈ）フィールドを特定し、予め保存されたＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドをデータ保存領域から取得する。更に、当該ＥＳＧＷ機器は、ターゲットユーザ端末のセッション識別子、ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールドおよびＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドに基づいて当該下りＩＰデータパケットを下りＰＰＰＯＥデータパケットにカプセル化し、ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリに含まれる出力ポートを介して当該下りＰＰＰＯＥデータパケットを転送する。これにより、ゲートウェイ機器がパケットに対してレイヤ３転送を行うときにＰＰＰＯＥカプセル化を行うことは、実現される。

上述したのは、本発明に係る方法である。以下では、本発明に係る装置を記述する。
図３は、本発明の実施例に係るパケット転送装置のハードウェア構造模式図である。当該パケット転送装置は、ＥＳＧＷ機器に適用する。図３に示すように、当該パケット転送装置は、プロセッサ３０１と、機器の実行可能な指令が記憶される機器読み取り可能な記憶媒体３０２とを備える。プロセッサ３０１と機器読み取り可能な記憶媒体３０２とは、システムバス３０３を介して通信可能である。また、プロセッサ３０１は、機器読み取り可能な記憶媒体３０２に記憶された、パケット転送制御論理に対応する機器の実行可能な指令を読み取って実行することにより、上述したパケット転送方法を実行することができる。

本文で言及される機器読み取り可能な記憶媒体３０２は、如何なる電気的なもの、磁気的なもの、光学的なものまたは他の物理的記憶装置であってもよく、情報（例えば、実行可能な指令、データ等）を含むか記憶可能である。例えば、機器読み取り可能な記憶媒体は、揮発性メモリ、不揮発性メモリまたは他のタイプの記憶媒体であってもよい。例えば、機器読み取り可能な記憶媒体は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ランダムアクセスメモリ）、フラッシュメモリ、記憶ドライバ（例えば、ハードディスクドライバ）、ソリッド・ステート・ディスク、記憶ディスク（例えば、光ディスク、ＤＶＤ等）またはそれらの組み合わせであってもよい。

図４に示すように、機能上に区分されると、上記パケット転送制御論理は、受信手段４０１、デカプセル化手段４０２、取得手段４０３、特定手段４０４および送信手段４０５を備えてもよい。

受信手段４０１は、下りデータパケットを受信する。
デカプセル化手段４０２は、下りデータパケットが受信手段４０１で受信され、且つ下りデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスがＥＳＧＷ機器のＭＡＣアドレスであるときに、下りデータパケットを下りＩＰデータパケットにデカプセル化する。

取得手段４０３は、下りＩＰデータパケットの宛先ＩＰアドレスに基づいてターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリをマッチングし、ターゲットユーザ端末のセッション識別子を取得する。

特定手段４０４は、マイクロコードによってＰＰＰＯＥヘッダの長さ（ｌｅｎｇｔｈ）フィールドを取得する。

例えば、特定手段４０４は、ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールド＝チップ内部で転送されるパケット総長−システムヘッダ長−内側イーサネットヘッダタイプ長という数式を使用して以上の取得することは実施できる。

取得手段４０３は、更に、予め保存されたＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドをデータ保存領域から取得する。

送信手段４０５は、ターゲットユーザ端末のセッション識別子、ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールドおよびＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドに基づいて、下りＩＰデータパケットを下りＰＰＰＯＥデータパケットにカプセル化し、ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリの出力ポートを介して、下りＰＰＰＯＥデータパケットを転送する。

一例示によると、受信手段４０１は、更に、ｖＢＲＡＳ機器から送信されたターゲットユーザ端末のＩＰアドレス、ターゲットユーザ端末のＭＡＣアドレス、アクセス機器に接続されるポートであるターゲットユーザ端末に到達する出力ポート、およびターゲットユーザ端末のセッション識別子を受信する。ただし、ターゲットユーザ端末は、アクセス機器を介してＥＳＧＷ機器に接続される。

このような場合に、上記パケット転送制御論理は、図４に示すように、ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリを生成するための生成手段４０６を更に備える。ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリには、ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するターゲットユーザ端末のＭＡＣアドレス、アクセス機器に接続されるポートおよびターゲットユーザ端末のセッション識別子が記録されている。

一例示によると、デカプセル化手段４０２は、更に、受信手段４０１で受信された下りデータパケットが下りのＶＸＬＡＮカプセルを有するイーサネットデータパケットであるときに、ＶＸＬＡＮカプセルを除去する。

デカプセル化手段４０２は、具体的に、ＶＸＬＡＮカプセルが除去された下りのイーサネットデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスが、ＥＳＧＷ機器のＭＡＣアドレスであることを特定したときに、ＶＸＬＡＮカプセルが除去された下りのイーサネットデータパケットを下りＩＰデータパケットにデカプセル化する。

一例示によると、デカプセル化手段４０２は、具体的に、受信手段４０１で受信された下りデータパケットが下りイーサネットデータパケットであり、且つ下りイーサネットデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスがＥＳＧＷ機器のＭＡＣアドレスであるときに、下りイーサネットデータパケットを下りＩＰデータパケットにデカプセル化する。

一例示によると、特定手段４０４は、具体的に、マイクロコードによってＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールドを特定することを以下の数式で実施する。

ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールド＝チップ内部で転送されるパケット総長−システムヘッダ長−内側イーサネットヘッダタイプ長。

説明すべきことは、本文に、第１と第２等のような関係用語は、単に１つの実体や操作を別の実体や操作と区分させるために用いられ、これらの実体や操作の間になんらかの実際的な関係や順序が存在するとは必ずしも要求やヒントすることではない。用語「含む」、「備える」またはほかの何れかの同義語が非排他的含有をカバーすることを狙う。このように、一シリーズの要素を有する手順、方法、物品または機器は、それらの要素を有するだけではなく、明確に挙げられていない他の要素も有し、またはこのような手順、方法、物品または機器に固有の要素も有する。更なる制限がない限り、語句「１つの…を含む」で限定される要素は、前記要素を有する手順、方法、物品または機器に他の同じ要素を更に有することをあえて排除しない。

上述したのは、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を制限するためのものではない。本発明の精神及び原則内でなされた如何なる変更、均等物による置換、改良等も、本発明の保護範囲内に含まれる。

Claims (10)

1. エッジストリームゲートウェイ（ＥＳＧＷ）機器で実行されるパケット転送方法であって、
   Ｖｉｒｔｕａｌ ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＶＸＬＡＮ）カプセルを有する下りデータパケットまたはＣｏｒｅ Ｒｏｕｔｅｒ（ＣＲ）によって送信された下りデータパケットを受信し、且つ前記下りデータパケットの宛先媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスが前記ＥＳＧＷ機器のＭＡＣアドレスであるときに、前記下りデータパケットを下りインターネットプロトコル（ＩＰ）データパケットにデカプセル化するステップと、
   前記下りＩＰデータパケットの宛先ＩＰアドレスに基づいて、ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するアドレス解析プロトコル（ＡＲＰ）エントリをマッチングし、前記ターゲットユーザ端末のセッション識別子を取得するステップと、
   ポイント・トゥ・ポイント・プロトコル・オーバー・イーサネットプロトコル（ＰＰＰＯＥ）ヘッダの長さ（ｌｅｎｇｔｈ）フィールドを特定し、予め保存されたＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドをデータ保存領域から取得するステップと、
   前記ターゲットユーザ端末のセッション識別子、前記ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールドおよび前記ＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドに基づいて、前記下りＩＰデータパケットを下りＰＰＰＯＥデータパケットにカプセル化し、前記ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリの出力ポートを介して、前記下りＰＰＰＯＥデータパケットを転送するステップと、を含むことを特徴とするパケット転送方法。
2. 前記下りデータパケットを受信する前に、前記パケット転送方法は、
   仮想ブロードバンドリモートアクセスサーバ（ｖＢＲＡＳ）機器から送信された前記ターゲットユーザ端末のＩＰアドレス、前記ターゲットユーザ端末のＭＡＣアドレス、アクセス機器に接続されるポートである前記ターゲットユーザ端末に到達する出力ポート、および前記ターゲットユーザ端末のセッション識別子を受信するステップと、
   前記ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリを生成するステップと、を更に含み、
   前記ターゲットユーザ端末は、前記アクセス機器を介して前記ＥＳＧＷ機器に接続され、前記ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリには、前記ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するターゲットユーザ端末のＭＡＣアドレス、前記アクセス機器に接続されるポートおよび前記ターゲットユーザ端末のセッション識別子が記録されていることを特徴とする請求項１に記載のパケット転送方法。
3. 前記下りデータパケットを前記下りＩＰデータパケットにデカプセル化するステップは、
   前記下りデータパケットが下りのＶＸＬＡＮカプセルを有するイーサネットデータパケットであるときに、ＶＸＬＡＮカプセルを除去することと、
   ＶＸＬＡＮカプセルが除去された下りのイーサネットデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスが、前記ＥＳＧＷ機器のＭＡＣアドレスであることを特定したときに、ＶＸＬＡＮカプセルが除去された下りのイーサネットデータパケットを下りＩＰデータパケットにデカプセル化することと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のパケット転送方法。
4. 前記下りデータパケットを前記下りＩＰデータパケットにデカプセル化するステップは、
   前記下りデータパケットが下りイーサネットデータパケットであり、且つ前記下りイーサネットデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスが前記ＥＳＧＷ機器のＭＡＣアドレスであるときに、前記下りイーサネットデータパケットを下りＩＰデータパケットにデカプセル化することを含むことを特徴とする請求項１に記載のパケット転送方法。
5. マイクロコードによってＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールドを特定し、具体的には、ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールド＝チップ内部で転送されるパケット総長−システムヘッダ長−内側イーサネットヘッダタイプ長という数式を使用して実施することを特徴とする請求項１に記載のパケット転送方法。
6. エッジストリームゲートウェイ（ＥＳＧＷ）機器に用いられるパケット転送装置であって、
   受信手段と、デカプセル化手段と、取得手段と、特定手段と、送信手段とを備え、
   前記受信手段は、Ｖｉｒｔｕａｌ ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＶＸＬＡＮ）カプセルを有する下りデータパケットまたはＣｏｒｅ Ｒｏｕｔｅｒ（ＣＲ）によって送信された下りデータパケットを受信し、
   前記デカプセル化手段は、前記受信手段で受信された前記下りデータパケットの宛先媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスが前記ＥＳＧＷ機器のＭＡＣアドレスであるときに、前記下りデータパケットを下りインターネットプロトコル（ＩＰ）データパケットにデカプセル化し、
   前記取得手段は、前記下りＩＰデータパケットの宛先ＩＰアドレスに基づいて、ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリをマッチングし、前記ターゲットユーザ端末のセッション識別子を取得し、
   前記特定手段は、ポイント・トゥ・ポイント・プロトコル・オーバー・イーサネットプロトコル（ＰＰＰＯＥ）ヘッダの長さ（ｌｅｎｇｔｈ）フィールドを特定し、
   前記取得手段は、更に、予め保存されたＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドをデータ保存領域から取得し、
   前記送信手段は、前記ターゲットユーザ端末のセッション識別子、前記ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールドおよび前記ＰＰＰＯＥヘッダの固定値フィールドに基づいて、前記下りＩＰデータパケットを下りＰＰＰＯＥデータパケットにカプセル化し、前記ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリの出力ポートを介して、前記下りＰＰＰＯＥデータパケットを転送することを特徴とするパケット転送装置。
7. 前記受信手段は、更に、仮想ブロードバンドリモートアクセスサーバ（ｖＢＲＡＳ）機器から送信された前記ターゲットユーザ端末のＩＰアドレス、前記ターゲットユーザ端末のＭＡＣアドレス、アクセス機器に接続されるポートである前記ターゲットユーザ端末に到達する出力ポート、および、前記ターゲットユーザ端末のセッション識別子を受信し、
   前記パケット転送装置は、更に生成手段を備え、
   前記生成手段は、前記ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリを生成し、
   前記ターゲットユーザ端末は、前記アクセス機器を介して前記ＥＳＧＷ機器に接続され、前記ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するＡＲＰエントリには、前記ターゲットユーザ端末のＩＰアドレスに対応するターゲットユーザ端末のＭＡＣアドレス、前記アクセス機器に接続されるポートおよび前記ターゲットユーザ端末のセッション識別子が記録されていることを特徴とする請求項６に記載のパケット転送装置。
8. 前記デカプセル化手段は、更に、前記受信手段で受信された前記下りデータパケットが下りのＶＸＬＡＮカプセルを有するイーサネットデータパケットであるときに、ＶＸＬＡＮカプセルを除去し、
   前記デカプセル化手段は、具体的に、ＶＸＬＡＮカプセルが除去された下りのイーサネットデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスが、前記ＥＳＧＷ機器のＭＡＣアドレスであることを特定したときに、ＶＸＬＡＮカプセルが除去された下りのイーサネットデータパケットを下りＩＰデータパケットにデカプセル化することを特徴とする請求項６に記載のパケット転送装置。
9. 前記デカプセル化手段は、具体的に、前記受信手段で受信された前記下りデータパケットが下りイーサネットデータパケットであり、且つ前記下りイーサネットデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスが前記ＥＳＧＷ機器のＭＡＣアドレスであるときに、前記下りイーサネットデータパケットを下りＩＰデータパケットにデカプセル化することを特徴とする請求項６に記載のパケット転送装置。
10. 前記特定手段は、具体的に、マイクロコードによってＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールドを特定し、
    前記特定することは、ＰＰＰＯＥヘッダのｌｅｎｇｔｈフィールド＝チップ内部で転送されるパケット総長−システムヘッダ長−内側イーサネットヘッダタイプ長という数式を使用して実施することを特徴とする請求項６に記載のパケット転送装置。

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