JPH03139936A - 経路選択方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はデータ通信ネットワークに関し、さらに具体的
には、以前の経路選択動作中にキャッシュに記憶された
部分ツリーを使って、２つの７一ド間で好ましい経路を
選択するための技術に関するものである。

Ｂ、従来技術及びその課題 以下の説明では、データ通信ネットワークは、ネットワ
ーク・ノードと、通信リンクを介して相互接続された端
末ノード（エンド・ノードともいう。以下、同じ。）と
の集合体として一般的に定義することができる。ネット
ワーク・ノードは、それ自体とその隣接ノードとの間で
のメツセージの経路指定、２つのノード間でメツセージ
を伝送するための経路の選択、接続された端末ノードに
対するディレクトリ・サービスの提供等の、特定の機能
をネットワーク内で提供するデータ処理システムとして
特徴づけることができる。ノード間のリンクは、通常の
ケーブル接続等の永続通信すンクでも、ダイヤル呼出し
電話接続等、必要なときにだけ使用可能になるリンクで
もよい。端末ノードの例は、ネットワーク内の他のノー
ドに経路指定や経路選択やディレクトリ・サービスを提
供しない、表示端末、知能ワークステーション、印刷装
置等の装置である。ネットワーク・／−ド、端末ノード
、及びノード間のリンクを総称してネットワーク資源と
呼ぶ。ネットワーク内の種々のノード及びリンクの物理
的構成及び特性を、ネットワークのトポロジと呼ぶ。

ある端末ノードにいるユーザが別の端末ノードにいる別
のユーザとデータを交換するためには、ネットワークを
介して経路を確立しなければならない。その経路は、第
１のユーザがいる端末ノード（起点端末ノード）、第２
のユーザがいる端末ノード（宛先端末ノード）、多分１
つまたは複数のネットワーク・ノード、及び経路上のノ
ードを接続するリンクまたは伝送グループを含む。伝送
グループは通常、グループ内の個々のリンクよりも大き
な容量を存する単一の論理的リンクを形成する、同様の
特性をもつ１組の並列リンクとして定義される。以下の
考察では、伝送グループという用語は単一の物理的リン
クをも意味するものと仮定する。これらの用語は以下の
説明では同義に使用する。

理想的なネッ１−ワークでは、両ユーザ間の経路にどれ
だけ多くのノード及び伝送グループが含まれていようと
、第１のユーザから供給されたデータは、無料で、遅延
なしに、完全な信頼性及び完全な機密保護をもって第２
のユーザに伝送される。

あいにく、実際のデータ通信ネットワークはこれらの理
想的特性を欠いている。様々な量の遅延が異なる経路を
介して導入される可能性がある。ある皿の伝送グループ
が、他のものよりも多くの費用がかかったり多くの遅延
を導入したりすることがある。伝送されるデータの保全
性が、ある伝送グループ上で、他のものよりも良好に保
護されることがある。Ｌ記で論じなかったその他の「欠
点」も実際のネットワークには存在する。

実際のネットワークのノード及び伝送グループは異なる
特性を有するので、ノード及び伝送グループに重みを割
り当て、あるユーザから別のユーザへのネットワークを
通る最適のまたは重みが最小の経路を計算する際に、割
り当てられた重みを使用するのが常套手段である。この
重みは一般に、特定の７−ドまたは伝送グループがどれ
だけ厳密に所定の性能基準を溝だすかを示す。たとえば
、遅延特性のみに基づく重みが割り当てられた場合は、
高遅延の伝送グループは低遅延の伝送グループよりも大
きな重みを割り当てられることになる。

ある端末ノードにいる第１のユーザからネットワークを
介して別の端末ノードにいる第２のユーザに至る「最良
」の経路を決定する際に、ネットワーク・ノード（通常
、起点端末ユーザのために働くネッ！・ワーク・ノード
）は、可能な種々の経路におけるノード及び伝送グルー
プの重みを合計する。重み合計が最小の経路は最小重み
経路と呼ばれ、両ユーザ間の「最良の」経路と見なされ
る。

経路選択機能を実行するネットワーク・ノードは、ネッ
トワーク内の種々の７−ド及び伝送グループの特性及び
重みにアクセスしなければならない。

この情報は、ノードに記憶されたトポロジ・データベー
スの形を取る。

起点ノードからネットワーク内の他のノードへ延びる最
小重み経路は、ツリーによって表される。

このツリーは単に、経路上にあるノード、及びこれらの
ノードをそれぞれ経路上の次のノードに接続するのに使
用される伝送グループを示すマツプである。経路の計算
または選択中にツリーを作成するための周知の技術が２
つある。第１の技術によれば、所望の宛先に達するまで
１度に１つのノードのツリーだけを作成する。ツリーは
、両ユーザ間でセツションを確立するために使用された
後で放棄される。第２の技術によれば、ネットワーク全
体についてツリーを作成し、次に将来の経路選択動作で
使用できるようにキャッシュまたは記憶装置に記憶する
。

第１の技術の利点は、所望の宛先に達すると計算が終了
するので、特定のツリーを作成するために最小の計算し
か必要でないことである。第１の技術の欠点は、同じ２
つのノード間に同じ経路を何回確立する必要があっても
、経路を選択するたびにツリーを作成しなければならな
いことである。

非常に安定したネットワーク、すなわちネットワーク資
源の状況がほとんど変化しないようなネットワークでは
、第２の技術、すなわち、完全なネットワーク・ツリー
を作成し記憶する方法を採用するのが有利であり得る。

ツリーはキャッシュに記憶されるので、後続の経路選択
動作で使用することができる。しかし、非常に安定した
ネットワークでさえ、第２の手法に欠点がないわけでは
ない。

ネットワークが比較的複雑な場合は、最初にツリーを作
成するのに相当の時間を要する。近くの２つの７一ド間
でのセツションの確立は、完全なネットワーク・ツリー
が作成されるまで遅延される。

もっと重要な問題は、非常に安定であると特徴づけるこ
とができる通信ネットワークがほとんどないことである
。資源が頻繁にネットワークに追加され、あるいはネッ
トワークから除去される。たとえ特定の資源がネットワ
ークに留まっていても、他の資源の状況が変化する可能
性がある。これらの変化のあるものはネットワーク内の
好ましい、または重みが最小の経路を変更して、ネット
ワーク全体にわたるツリーを無効にする。したがって、
「実際の」ネットワークのための完全なネットワーク・
ツリーがしばしば古くなり、ルートから作成し直さなけ
ればならなくなる。前述のように、完全なツリーを作成
するには、時間及びネットワーク資源を要する。

Ｃ８課題を解決するための手段 本発明は、ネットワーク内の任意の２つのノードを接続
するツリーを作成するのに必要な計算の数を減らすもの
である。本発明はまた、通常のネットワーク動作中に作
成しなければならないツリーの数を減らすものである。

本発明は、ノード及び相互接続リンクを含むデータ通信
ネットワークで使用される。ネットワーク内のノードの
少なくとも１つは、ノード間の好ましい経路を計算し、
各経路計算の結果をツリーの形で記憶するための手段を
含む。本発明は、記憶されたツリーを使って、記憶され
たツリーに第２のノードが含まれているかどうかにかか
わらず、第１のノードから第２のノードに至る好ましい
経路を計算するのを支援する方法である。この方法は、
第１のノードを起点ノードまたはルート・ノードとして
をするツリーを検索するステップを含む。

検索されたツリーが第２の７−ドを含む場合は、それを
その記憶された形で使って、第２のノードへの好ましい
経路を決定する。検索されたツリーが第２のノードを含
まない場合は、ツリーを第２のノードまで延長する。次
に延長したツリーを使って、第１のノードから第２のノ
ードに至る好ましい経路を決定する。

Ｄ、実施例 第１図は、異なるノードが、それらのノードによって実
行される機能に基づいて区別されるタイプのデータ通信
ネットワークの概略図である。このネットワークは、端
末ノード（ＥＮ）及びネットワーク・ノード（ＮＮ）を
含む。前述のように、ネットワーク・ノードは、経路選
択や、接続された端末ノードに対するディレクトリ・サ
ービスの提供等の特定の機能を実行するデータ処理シス
テムとして特徴づけることができる。端末ノードもデー
タ処理システムを含むことができるが、経路指定や他の
７−ドに対するディレクトリ・サービスは行なわない。

ノードは、隣接ノーと間でデータを伝送するための物理
的または論理的媒体である、−時的または永続的リンク
または伝送グループによって接続することができる。第
１図を見るとわかるように、すべての端末ノードは、少
なくとも１つのネットワーク・ノー１！に接続されてい
る。端末ノードは複数のネットワーク・ノーとに接続す
ることができ、また同じネットワーク・ノードに対して
並列接続を有することもできる。たとえば、端末／−ド
１０はネットワーク・ノード１２に対するｇ３−リンク
、ならびにネットワーク・ノード１４に対する並列リン
クを有する。端末ノードに対してディレクトリ・サービ
スまたは経路指定サービスを行なうネットワーク・ノー
ドを、その端末ノードのネットワーク・ノード・サーバ
（ＮＮＳ）と呼ぶことがある。

経路選択処理について論じる際、ノードを、そのノード
がこの処理で果たす役割を定義する名前で呼ぶことがで
きる。起点ノードは通常、それ自体と第２の７−ドの間
で経路を確立するようにとの要求を開始する端末ノード
である。要求の目標は通常別の端末ノードであるが、宛
先ノードまたは単に宛先と呼ばれる。起点ノード及び宛
先ノードは通常、端末ノードであるが、ネットワーク・
ノードもそれらのどちらか一方または両方の役割を果た
すことができる。たとえば、ノード１０で入力されたデ
ータが、端末ノード１６との間でセツションを確立すべ
きことを示した場合は、端末ノード１０は起点ノードと
して特徴づけられ、一方、端末ノード１６は宛先ノード
として特徴づけられることになる。また、ネットワーク
・ノード１２で実行されるプログラムが、ネットワーク
・ノード１８への経路の確立を要求することができる。

その場合は、ネットワーク・ノード１２は起点ノードに
なり、一方、ネットワーク・ノード１８は宛先ノードに
なることになる。経路選択要求を出す起点端末ノードに
直接接続されたネットワークは、起点ネットワーク・ノ
ードまたはＯＮＮと呼ぶことがある。同様に、経路選択
要求の宛先である端末ノードに接続されたネットワーク
・ノードは、宛先ネットワーク・ノードまたはＤＮＮと
呼ぶことがある。

ネットワーク・ツリーの作成において、他の用語が出て
くることがある。ツリーのルート・ノードとは、ツリー
がそこから始まるノードである。

目標ノードとは、ツリーが到達する最後のノードである
。ツリーのルート・ノード及び目１票ノードは、ルート
・ノードと目標ノードが同一ノードである自明の場合以
外は、それぞれ他の１つのノードに接続される。自明で
ない場合の他のノードは、２つの７−ドに接続された中
間ノードである。ツリー内のノードが３つ以上の他のノ
ードに接続されることはない。

第１図に示したタイプのネットワークでは、起点端末ノ
ードと宛先端末ノードの間で経路を確立する際に使用で
きるツリーが複数あることがある。

たとえば、端末ノード１０と端末ノード２０の間に経路
を確立する際は、少なくとも２本のツリーがある。一方
のツリーのルートはネットワーク・ノード１２であり、
もう一方のツリーのルートはネッ）・ワーク・ノード１
４である。ネットワーク・ノード１８及び２２は共に、
ネットワーク・ノードのみから成るツリーの可能な目標
ノードである。

第２図は、ネッ）・ワーク・ノードがステージングまた
は連結された処理で経路を計算するように構成されたタ
イプのネットワークで実行される経路選択処理を示す。

起点端末ノードが複数のネットワーク・ノードに接続さ
れるか、または宛先端末ノードが複数のネット・ワーク
・ノードに接続されている場合は、起点端末ノードに対
してサービスを行なうネットワーク・ノードは、起点端
末ノードに接続されたすべてのネットワーク・ノードを
、宛先端末ノートに接続されたすべてのネットワーク・
ノーとに接続するツリーまたは経路を形成する。ネット
ワーク・ノード・サーバは次に、種々のツリーの重みを
、起点端末ノードをそのネットワーク・ノードに接続し
、宛先端末ノードをそのネットワーク・ノードに接続す
る様々なリンクの重みと連結する。この連結によって、
２つの端末ノード間の最小重み経路が得られる。

第２図は、第１図に示すタイプのネットワーク中の２つ
の端末ノード間の経路を選択する際に実行される処理全
体の流れ図である。前述のように、ネットワーク・ノー
ドのみが最初にツリーに含まれ、起点端末ノードに直接
接続されたネットワーク・ノードの数と同じだけのツリ
ーがある。任意の経路選択動作における最初のステップ
２４は、起点ノード及び宛先ノードを識別することであ
る。

この情報は、この両ノードの間でセツションを確立しよ
うとするユーザ、またはそのようなセツションの要求を
出したアプリケー７ョン・プログラムが提供する。起点
ノードに直接接続されたネットワーク・ノードの第１の
リストが作成される（ステップ２６）。そのようなノー
ドは、この説明や図面ではＯＮＮと呼ぶことがある。宛
先ノードに直接接続されたネットワーク・ノードの第２
のリストもステップ２８で作成しなければならない。

２つのリストが作成されると、起点ネットワーク・ノー
ドの１つが選択され（ステップ３０）、ネットワーク・
ノード・サーバが、選択されたＯＮＮがルート・ノード
となっている記憶されたツリーを含むかどうかを判定す
るための検査が行なわれる（ステップ３２）。ツリーが
見つからなかった場合は、選択されたＯＮＮから第２の
リスト上の各ＤＮＨに至る新しいツリーを作成しなけれ
ばならない（ステップ３４）。ステップ３２で記憶され
たツリーが見つかった場合は、ツリーが、ステップ２８
で作成されたリスト上のＩ）　Ｎ　Ｎをすべて含むかど
うか判定するため、さらに検査が行なわれる（ステップ
３６）。ツリーが、識別されたＤＮＮを含まない不完全
なまたは部分的なツリーであるとすると、次に、識別さ
れたＤＮＮをすべて含むようにツリーを延長しなければ
ならない（ステップ３８）。ツリーを延長するために取
らなければならないステップは後で説明する。

ブロック３２．３４．３６．３８で示される動作が完了
すると、選択されたＯＮＮから識別された各ＤＮＨに延
びるツリーが存在する。ツリーを新たに作成するか、ま
たはその元の記憶された形から延長した場合は、新しい
ツリーがキャッシュに記憶され（ステップ４０）、選択
されたＯ　Ｎ　Ｎから各ＤＮＮへの最良のまたは重みが
最小の経路を選択するために使用される（ステップ４２
）。

ステップ２θで生成されたリスト上のすべてのＯＮＮに
ついてこの処理が実行されたかどうか調べるため、検査
４４が行なわれる。まだの場合は、別のＯＮＮを選択し
て、ステップ３０から始めて動作シーケンスが繰り返さ
れる。

前の動作で作成されたツリーは、ＯＮＮから各ＤＮＮに
至る各経路を表す数値を含む。起点ノードから宛先ノー
ドに至る最適のまたは重みが最小の経路を選択するには
、これらの値を、起点ノードとＯＮＮの間及び宛先ノー
ドとＤＮＮの間のリンクに対する既知の重みと組み合わ
さなければならない。この組合せまたは連結動作は、ブ
ロック４６で示されている。

第２図では、端末ノードが経路選択動作を実行できない
ネットワークを仮定している。すべての７−ドが経路選
択動作を実行することができるネットワークの場合は、
同じ基本ステップが起点ノードによって実行されること
になる。リスト１は単一項目を有する。同様に、リスト
２も単一項目をイアする。そのようなネットワークでは
、第２ｒＩＩＪに関して先に説明したプログラムが、単
一バスで最小重み経路を計算し、ループまたは反復は必
要でないことになる。

前述のように、キャッシュ記憶機構で見つかった既存の
ツリーを、可能なりＮＮをすべて含む、新しい延長され
たツリーの基礎として使■することができる。第３図は
、既存の部分ツリーを延長するために実行されるステッ
プの流れ図である。

この処理は、ステップ４８で、キャンシュに記憶された
ツリーを呼び戻すことから始まる。記憶されたツリーが
呼び戻されると、ツリーに追加すべき次のノードを決定
するための一連のステップ（ブロック５０で表す）が実
行される。ブロック５０で表される動作は後で第４図に
関してさらに詳しく説明する。これらの動作は、それ自
体は通常の動作である。最小重みノードを追加すること
によってツリーが延長されると（ステップ５２）、追加
されたノードが、識別された宛先ネットワーク・ノード
の１つであるかどうかを調べるため、検査５４が行なわ
れる。追加されたノードが宛先ネットワーク・ノードで
ある場合は、可能な宛先ネットワーク・ノードがすべて
ツリーに組み入れられたかどうか判定するため、さらに
検査５６が行なわれる。組み入れられていた場合は、処
理は終了する。組み入れられていない場合は、処理は動
作５０から繰り返す。

追加されたノードが宛先ネットワーク・ノードでなかっ
たとすると、追加されたノードからツリーの作成を続行
するのが宵益かどうか判定するため、一連の動作が実行
される。これらの動作は、そのネットワーク・ノードを
通って宛先ノードに至る任意の既知の経路を、追加され
たノードを通、って確立される任意の経路と比較するも
のである。追加されたノードを通る経路が既に宛先ノー
ドへの既知の経路よりも大きな重みを有する場合は、追
加されたノードを通る経路の重みが常に宛先ノードに至
る既知の経路を上回るので、追加されたノードからツリ
ーを延長する利点は全くない。このステップ・シーケン
スは、可能な宛先ネットワーク・ノードを選択する動作
５８から始まる。選択された宛先ネットワーク・ノード
に至る最良の現経路があるかどうか調べるため、検査６
０が行なわれる。動作６０で選択された宛先ネットワー
ク・ノードを通る宛先ノードへの可能な経路が既に存在
することがわかった場合は、動作６２で、追加されたノ
ードを通る経路の重みを現在の経路の重みと比較する。

追加されたノードを通る経路の重みが既知の現経路より
も大きい場合は、追加されたノーとが、このツリーに関
連する後続の経路計算で無視される（ブロック６４）。

しかし、選択された宛先ネットワーク・ノードを通る宛
先ノードへの現経路がないか、または追加されたノード
を通る経路に割り当てられた重みがどの現在の経路の重
みよりも小さい場合は、同じタイプの比較を行なうべき
宛先ネットワーク・ノードが他にあるかどうか調べるた
め、検査６６が行なわれる。他にも宛先ネットワーク・
ノードがある場合は、ステップ５８から始まるステップ
・シーケンスを繰り返す。可能な宛先ネットワーク・ノ
ードがすべて考慮された場合は、ブロック５゜で始まる
ステップ・シーケンスにより、ツリーは単一ノードだけ
再び延長される。動作５４及び５６で可能な宛先ネット
ワーク・ノードがすべて既にツリーに追加されていると
きは、第３図によって定義される副処理は終了し、プロ
グラム制御は第２図のブロック３８の出力点に戻る。

上述のように、ツリーを単一ノードだけ延長するため、
動作５０で既知の動作が実行される。これらの動作は、
キャッシュに記憶された部分ツリーが延長されようと、
新しいツリーがその経路がら作成されようと、同じであ
る。第４図は、単一ブロック５０内の諸ステップの流れ
図である。第４図によって定義される動作では２セツト
のノードを使用する。ノード・セットＴは、既にツリー
にあるノードから成る。ノード・セットＳは、既にツリ
ー内にあるノードに直接接続された他のノードを含む。

経路計算処理の最初のステップ（ブロック６８）は、ツ
リーに追加された最後の７−ドを識別することである。

ツリーがない場合は、このノードはルート・ノードまた
は起点ネットワーク・ノードで表される。ステップ７０
で、最後の（またはルート）ノードからのリンクの１つ
が選択され、このリンクが、その経路を介して確立され
るセツションのタイプに適しているかどうか判定するた
め、リンクの特性が検査される（ステップ７２）。適当
な特性を備えたリンクは通常、正しいサービス・クラス
を有すると言われる。リンクの特性が受は入れられるも
のであるとすると、リンクの反対端にあるノードが既に
ツリーにあるかどうかを判定するため、検査７４を行な
わなければならない。相手ノードがまだツリー内にない
とすると、選択されたノードから選択されたリンクを通
って相手ノードに至る経路の重みが計算され（ステップ
７６）、経路情報及び重み値またはベクトルがセット５
に記憶される。ツリー内に選択されたノードからのリン
クが他にもあるかどうか調べるため、さらに検査が行な
われる（ステップ７７）。他にもリンクがある場合は、
それらのリンクの１つが選択され、ステップ７０から始
まる処理が繰り返される。

最初にステップ２２で選択されたリンクの特性が受は入
れられないものであることがわがっていた場合、または
ステップ７４で選択されたリンクに関する相手ノードが
既にツリー内にあったことが判明した場合は、そのリン
クを通る経路の重みを計算する試みは行なわれない。そ
の代り、プログラムは、リンクが他にあるかどうが調べ
るためステップ７７の入力に直接分岐する。

ツリー・ノードからの受入れ可能な経路の重みがすべて
計算され、セット５に追加されると、それらの経路の重
みが比較される。セット５は、直前の一連の動作で確立
された経路、及び以前にツリーに追加された他のノード
に関して処理が実行されたときに確立され、保管された
経路を含むことができる。保管されたセットにおける最
小重み経路が選ばれ（ステップ７９）、選択された経路
内のノードに至る他のすべての保管された経路は、第４
図によって定義される動作が終了する前に放棄される。

上述の処理を第５図及び第６図に関して例示する。第５
図は、中間ノードと共に起点ノードＯＮ及び宛先ノード
ＤＮを含む通信ネットワークの概略図である。このネッ
トワークに関して２つの部分ツリーが以前に生成されて
いたものと仮定する。

第１の部分ツリーはノードＡ、Ｂ１Ｄを含む。第２の部
分ツリーはノードＣ，Ｇから成る。さらに、ノードＯＮ
にいるユーザが、ノードＤＮにいるユーザとセツション
を確立しようとするものと仮定する。

第５図では、考察される例が単純になるように、リンク
のみに数値重みが割り当てられている。普通は、各７−
ドにも数値重みが割り当てられるはずである。ノードの
重みを７−ドを通る任意の経路の重みに加えて、全経路
重みを決定する。

ノードＯＮとノードＤＮの間の最小重み経路を選択する
際に、ノードＯＮ（ノードＡ及びノードＣ）に直接接続
されたノードが識別され、第１のリストに含まれる。同
様に、ノードＤＮ（ノードＥ及びノードＦ）に直接接続
されたノードが識別され、第２のリストに含まれる。ノ
ードＡまたはノードＣを有するどの部分ツリーも識別さ
れ、キャッシュ記憶機構で検索される。この例では、部
分ツＩＪ　−Ａ　Ｂ　Ｄ及びＣＧがキャッシュ記憶機構
で検索される。このことはそれぞれ第６図の８２及び８
４で示されている。以下の考察では、部分ツリーＡＢＤ
をノードＥ及びＦにまで完全に延長するために必要な動
作は、それらの動作が、ツリーＣＧに関して何らかの類
似動作が実行される前に完了した場合と同様に考察され
る。実際には、２つのツリーを延長するために必要な計
算は、プロセッサがインターリーブ・モードで実行する
ことが可能である。

本発明の一実施例によれば、ツリー内に既にあるノード
に直接接続された１セントのノード（セ・ソトＳ）をそ
のツリーと一緒に記憶することができる。本発明の別の
実施例では、部分ツリーがキヤ・ノシュで検索された後
、セットＳが作り直される。

記憶されたツリーＡＢＤに関する初期セットＳはノード
Ｃ，Ｅ１Ｆから成る。ツリー内に既にあるノードからセ
ットＳ内のノードに至る経路の重みが計算され、−時的
に保管される。このことは８６に示されている。ノード
Ｅに至る経路は、保管されたセット中で最小の重みを有
するので、そのツリーがノードＤを通ってＥまで延長さ
れる（ブロック８８）。ノードＥに至るもう１つの経路
ＡＢＥは放棄される。延長されたツリーは９０でボされ
ている。この例では、ツリー内のノードに直接接続され
たネットワーク・ノードはすべて既にセットＳ内にある
か、またはそれ自体がツリー内にあるので、新しいノー
ドがセットＳに追加されることはない。−時的経路ＡＢ
ＤＣとＡＢＤＦの重みが比較される（ブロック９２）。

後者の経路は小さい重みを宵するので、その経路上のノ
ードＦがツリーに追加される（ブロック９４）。ノード
Ｆのツリーへの追加により、ツリーは、両方の宛先ネッ
トワーク・ノードまで延び（９６）、その経路重みは９
８に示されている。起点ノードＯＮから宛先ノードＤＮ
に至る全経路の重みを確定するには、これらのツリー経
路の重ろをＯＮからＡ１及びノードＥとＦのそれぞれか
らＤＮに至る経路の重みと組み合わさなければならない
。この連結によって、経路重みが得られ（１００）、ノ
ードＯＮＮからノードＡを通ってノードＤＮＨに至る最
も可能性が高い経路として経路ＡＢＤＥが選択される（
１０２）。

部分ツリーＣＧに関しても同様の計算を行なわなければ
ならない。このツリー内の７−ドに直接接続されたノー
ドのセットＳはノードＤ、Ｆ、Ｈから成る。１０４に示
すように、ツリー内に既にあるノードとセラ）Ｓ内のノ
ードとの間に幾つかのリンクがある。経路ＣＦが最小の
重みを有する。

ツリーはノードＣから直接ノードＦに延長され（ブロッ
ク１０６）、経路ＣＧＦは放棄される。

延長されたツリーは１０８に示されている。セットＳに
新しいノードは追加されない。

ノードＦはリスト２上のノードの１つであることに留意
されたい。第３図に関して先に説明した処理の結果、ノ
ードＦ及びノードＧを通って最終的に宛先ノードに至る
どの経路も、必然的に経路ＣＦの重みよりも大きい重み
を有することがわかるはずである。そのため、ノードＧ
に直接接続されたノードは多分ノードＦへの最小重み経
路の一部、となることはできず、将来の計算では無視さ
れることになる。

経路ＣＤはそのセットにおける最小重み経路であるので
、ノードＤがツリーに追加され（ブロック１１２）、１
１４に示すような部分ツリーが得られる。Ｄが追加され
ると、ノードＢとＥから成るノードの新しいセットＳが
得られる。ノードＤを通ってそれらのノードに至る経路
の重みは１１６で示されている。ノードＥへの経路が最
小の重みを有するので、ノードＥがツリーに追加されて
（ブロック１１８）、ブロック１２０に示すツリーが得
られる。ツリーへのノードＥの追加により、第２のリス
ト上の両方のノード（ＥとＦ）が、ノードＣをルートと
するツリーに含まれる。

起点ノードＯＮからルート・ノードＣを通って宛先ノー
ドＤＨに至る経路の全重みを確定するため、経路重みが
連結され（１２２）、ルート・ノードＣを通る起点ノー
ドと宛先ノードの間の最小ｍみ経路として、経路ＣＦが
選択される（ブロック１２４）。

ルート・ノードＣを通るネットワーク中の経路は、ルー
ト・ノードＡを通るネットワーク中の経路よりも小さい
重みを有するので、経路Ｃを通る経路が、起点ノードと
宛先ノードの間の最小重み経路として最終的に選択され
る。

上述の計算はキャッシュに記憶された部分ツリーから始
まるので、これらのツリーをルート選択処理の一環とし
て完全に作り直す必要はない。記憶されたツリーは経路
から所望の宛先にだけ延び、ネットワーク全体を包含し
ないので、ネットワーク資源の状況の変化によってツリ
ーが無効になる機会は少ない。

第７図は、ネットワーク資源の状況が変化したとき、記
憶されたツリーを保持するかそれとも放棄するかを決定
する際に従うステップを示す。検査１２６でネットワー
ク資源が削除されており、かつその資源がツリーまたは
セットＳのいずれかに含まれることがわかった場合は、
動作１２９で、ツリーはキャッシュから捨てられる。そ
うでない＋Ｒ’＝は、サービス・クラス定義の変化また
は資源の特性の変化によってそのツリーに含まれる任意
のノードの重みが変化したかどうか、検査１２８が行な
われる。サービス・クラスに変化があった場合は、この
ツリーは放棄される。変化がなかった場合は、リンク特
性が変化したかどうかさらに検査１３０が行なわれる。

リンク特性に変化がなかった場合は、維持処理は終了す
る。しかし、ネットワークのどこかでリンク特性が変化
した場合は、そのリンクがツリー内にあるか、またはツ
リー内。

のノードをセラ）Ｓ内のノードの１つに接続しているか
どうか、検査１３２が行なわれる。動作１３２でイエス
の結果が出た場合は、続いて、そのリンクのサービス・
クラスの重みが変わったかどうか、１３４で検査が行な
われる。変わった場合は、記憶されたツリーは放棄され
る。変わらなかった場合は、維持シーケンスが終了する
。更新されたリンクがツリー内にもなく、ツリー・ノー
ドをセットＳノードに接続しているのでもない場合は、
並列リンクがそれらの要件を満たすかどうか調べるため
、さらに検査１３６が行なわれる。並列リンクがある場
合は、並列リンクのサービス・クラスが格下げされたか
どうか、検査１３８を行なわなければならない。並列リ
ンクのサービス・クラスが変更された場合は、そのツリ
ーは放棄される。

しかし、並列リンクがない場合、あるいは並列リンクの
サービス・クラスが格下げされていない場合は、リンク
の両端がツリー内またはセットＳ内にあるかどうか調べ
るため、さらに検査１．４０が行なわれる。両端がツリ
ー内またはセットＳ内にある場合は、ツリーは放棄され
る。両端がそれらの中にない場合は、２つの７−ドの一
方のみがツリー内またはセットＳ内にあるかどうか検査
１４２が行なわれる。検査１４２の結果がＮｏの場合は
、どちらの７−ドもツリー内にもセットＳ内にもなく、
維持処理は終了する。検査１４２の結果がＹＥＳのｔ合
は、２つの７−ドのどちらか一方がツリー内またはセッ
トＳ内にある。ツリー内にあるノードが有限重みを有す
るか、またはルート・ノードであるか調べるため、検査
１４４が行なわれる。これらの条件のどちらも存在しな
い場合は、維持動作は終了する。どちらかの条件が存在
する場合は、ツリーは放棄される。

本発明の好ましい実施例について説明したが、当業者な
ら本発明の基本概念を知れば、それらの実施例の変形及
び変更を思いつくことができるはずである。したがって
、頭足の特許請求の範囲は、好ましい実施例のみならず
、本発明の真の精神及び範囲に含まれる変形及び変更を
も含むものと解釈すべきである。

Ｅ０発明の詳細 な説明したように本発明によれば、ネットワーク内の任
意の２つの７−ドを接続するツリーを作成するのに必要
な計算量が減ぜられ、また作成すべきツリーの数も減ぜ
られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施することができるタイプのデー
タ通信ネットワークの概略図である。 第２図は、完全にまたは部分的に記憶可能なキャッシュ
記憶されたツリーを使った、経路選択の処理全体の流れ
図である。 第３図は、記憶された部分ツリーを延長するために実行
される具体的ステップの流れ図である。 第４図は、任意のツリーが作成されるとき、そのツリー
にもう１つノードを追加するために必要なステップの流
れ図である。 第Ｓ図は、異なる重みを有するリンクを示すネットワー
クの概略図である。 第６図は、部分ツリーが既にキャッシュに記憶されてい
る第５図のネットワークにおける経路選択処理を示す状
態図である。 第７図は、ネットワーク資源の変化に応じて、以前に記
憶したツリーを保持するかどうかを決定する際に使用さ
れる方法ステップの流れ図である。 １０．１６．２０・・・・端末ノード、１２．１４．１
８．２２・・・・ネットワーク・ノード。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）端末ノードと、所与のルート・ノードから所与の
   宛先ノードへの最小重み経路を有するツリーの形で経路
   指定情報を記憶する手段を含むネットワーク・ノードと
   を有するデータ通信ネットワークにおいて、ルート・ノ
   ードに対してサービスを行なうネットワーク・ノードで
   実行される、所与のルート・ノードから所与の宛先ノー
   ドへの経路を選択する方法であって、 （ａ）所与の宛先ノードに対してサービスを行なう各ネ
   ットワーク・ノードを識別するステップと、 （ｂ）所与のルート・ノードに関するツリーが記憶域に
   既に存在するかどうかを判定するステップと、 （ｃ）既存のツリーが、所与の宛先ノードに対してサー
   ビスを行なうすべてのネットワーク・ノードを含むかど
   うかを判定するステップと、 （ｄ）既存のツリーが所与の宛先ノードに対してサービ
   スを行なうすべてのネットワーク・ノードを含む場合、
   既存のツリー内の最小重み経路を選択するステップと、 （ｅ）宛先ノードに対してサービスを行なうすべてのネ
   ットワーク・ノードがツリーに含まれるまで、部分ツリ
   ーを延長するステップと、 （ｆ）完成したツリーを使って最小重み経路を選択する
   ステップと を含む上記方法。
2. （２）端末ノードと、ネットワーク内のルート・ノード
   と目標ノードの間の好ましい経路を表すツリーを計算し
   て記憶する手段を含むネットワーク・ノードとを有する
   データ通信ネットワークにおいて、記憶されたツリーに
   目標ノードが含まれていてもいなくても、ルート・ノー
   ドから目標ノードへの好ましい経路を計算する際に、ネ
   ットワーク・ノードで実行される、記憶されたツリーを
   使用して経路を選択する方法であって、 （ａ）目標ノードに接続された各ネットワーク・ノード
   を識別するステップと、 （ｂ）ルート・ノードに接続されたネットワーク・ノー
   ドを含む任意の既存のツリーを記憶域から検索するステ
   ップと、 （ｃ）既存のツリーが、目標ノードに接続されたすべて
   のネットワーク・ノードを含む場合は、その既存のツリ
   ーを使って、ルート・ノードに接続されたネットワーク
   ・ノードから、目標ノードに接続されたネットワーク・
   ノードへの好ましい経路を選択するステップと、 （ｄ）既存のツリーが、目標ノードに接続されたすべて
   のネットワーク・ノードを含まない場合は、そのような
   ネットワーク・ノードがすべて含まれるまで、既存のツ
   リーを延長するステップと、 （ｅ）延長されたツリーを使って、ルート・ノードに接
   続されたネットワーク・ノードから、目標ノードに接続
   されたネットワーク・ノードへの好ましい経路を計算す
   るステップと を含む上記方法。
3. （３）複数のノードと、上記ノードの少なくとも幾つか
   を相互接続するリンクとを有し、上記ノードの少なくと
   も１つが、ノード間の好ましい経路を計算し各経路計算
   の結果をツリーの形で記憶する手段を含むように構成さ
   れたデータ通信ネットワークにおいて、記憶されたツリ
   ーに第２のノードが含まれているかどうかにかかわらず
   、第１のノードから第２のノードへの好ましい経路を計
   算する際に、記憶されたツリーを使用して経路を選択す
   る方法であって、 （ａ）第１のノードを起点ノードまたはルート・ノード
   として有するツリーを検索するステップと、 （ｂ）検索されたツリーが第２のノードを含む場合は、
   そのツリーを使って第１のノードから第２のノードへの
   好ましい経路を決定するステップと、 （ｃ）検索されたツリーが第２のノードを含まない場合
   は、そのツリーが第２のノードを含むまでツリーを延長
   するステップと、 （ｄ）延長されたツリーを使って、第１のノードから第
   ２のノードへの好ましい経路を決定するステップと を含む上記方法。
4. （４）さらに、将来の経路計算で使用できるように、延
   長されたツリーを記憶するステップを含む、請求項３に
   記載の方法。
5. （５）さらに、記憶されたツリーに含まれるノードの１
   つに直接接続されたネットワーク内の各ノードの識別を
   記憶するステップを含む、請求項４に記載の方法。
6. （６）さらに、ネットワーク資源の状況の変化に応じて
   、記憶されたツリーを維持するステップを含み、上記維
   持ステップは、 （ａ）記憶されたツリーが、それが記憶されて以降にそ
   の状況が変化したネットワーク資源を含むかどうか判定
   するステップと、 （ｂ）記憶されたツリーがその状況変化の影響を受けた
   かどうか判定するステップと、 （ｃ）影響を受けたツリーをすべて記憶域から除去する
   ステップと を含む、請求項４に記載の方法。