JPH10271135A

JPH10271135A - 交換ノード

Info

Publication number: JPH10271135A
Application number: JP9031897A
Authority: JP
Inventors: 哲郎 ▲吉▼本; Tetsuo Yoshimoto; Kazuho Miki; 和穂三木; 晶彦 ▲高▼瀬; Masahiko Takase
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】仮想的な転送経路の変更回数を減らすことで
スイッチ部の処理負荷を低減し、仮想的な転送経路の変
更に起因するパケットの欠落を起こらなくする。【解決手段】本発明による交換ノード2は、自ノード
内のパケット処理部で使用仮想的転送路変更要求を出す
べきだと判断しても、すぐに新規仮想的転送路設定要求
をスイッチ部24に送出せずに、データパケットの転送先
のノード1Bからの使用仮想的転送路変更要求が到着する
のを一定期間待ち、変更要求が到着した場合、データパ
ケットの転送元のノード1Aと、ノード1Bとを、プロトコ
ル処理部213を介さずに接続するための新規仮想的転送
路設定要求をスイッチ部24に送出することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、OSI(Open Systems
Interconnection)参照モデルのレイヤ３のプロトコル
により通信を管理されるパケットをATMにより通信する
ネットワークの交換ノードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータネットワーク上でパケット
の通信を行うためのプロトコルとしては、IP(Internet
Protocol)が広く用いられている。IPは、OSI参照モデル
においてレイヤ３（ネットワークレイヤ）に属するプロ
トコルであり、ネットワーク上の各ノードにおいてパケ
ットのアドレッシングやルーティングを管理する。

【０００３】IPの適用されたネットワーク（IPネットワ
ーク）では、複数の物理ネットワークを互いに接続する
装置として、IPルータが用いられる。IPルータは、IPに
従いルーティング等を行い、物理ネットワーク間でパケ
ットの交換を行う。しかし、このIPルータでは、転送す
る各パケット毎にルーティング等の処理を逐次行うとい
うIPの特性上、通信の高速化・大容量化が困難であっ
た。

【０００４】近年、その問題の解決法として、"Flow La
belled IP: A Connectionless Approach to ATM"(Proc.
IEEE Infocom, San Francisco, March 1996)で提唱さ
れている「IPスイッチング」と呼ばれる手法が注目され
ている。この手法では、IPが属するレイヤ３の下位のレ
イヤに、高速な通信の手法として知られるATM（Asynchr
onous Transfer Mode）のレイヤを設け、ATMセルによる
通信および交換を行うことで、通信の高速化を可能とし
ている。

【０００５】以下、従来のIPスイッチングの手法につい
て説明する。

【０００６】IPスイッチングの適用されたネットワーク
（IPスイッチングネットワーク）は、IPの処理を伴いAT
Mセルを交換するIPスイッチと、IPのパケットをATMによ
り通信する複数の末端ノードとからなる。図１０に、IP
スイッチングネットワークの最も簡単な機能構成を示
す。図において、ノード1Aおよび1Bは端末等の末端ノー
ドであり、交換ノード30はIPスイッチである。また、交
換ノード30のパケット処理部31と、スイッチ部24に接続
された他のノード1A,1Bのパケット処理部11A,11Bとの間
には、それぞれ、仮想的転送路VC51,VC52が予め設定さ
れている。

【０００７】図１１に、上記IPスイッチングネットワー
クでの転送処理のシーケンスを示す。

【０００８】図１１において、ノード1Aのパケット処理
部11Aは、送信対象のパケットAについて、送信先のノー
ド3,1Bや、転送に用いる仮想的転送経路VC51を決定し、
パケットAをパケット→セル分解部12Aに送る。このパケ
ットAは、図１２に示すように、パケット→セル分解部1
2AでATMセルA1〜Anに分解された後、仮想的転送路VC51
により交換ノード30へ転送される。

【０００９】交換ノード30へ転送されたATMセルA1〜An
は、スイッチ部24内に設定されたスイッチング情報に従
いポートP3からポートP1に転送され、セル→パケット組
立部22に送られる。そして、セル→パケット組立部22で
パケットAに組み立てられた後、パケット処理部31に送
られる。パケット処理部31は、送られたパケットAの内
容を基に、パケットAの転送先のノード1Bと、転送に用
いる仮想的転送路VC52を決定し、パケット→セル組立部
23に送る。そして、パケットAは、パケット→セル組立
部23でATMセルA1〜Anに再び分解された後、スイッチ部2
4のポートP2からポートP4に転送され、仮想的転送路VC5
2によりノード1Bに転送される。

【００１０】ノード1Bに転送されたATMセルA1〜Anは、
セル→パケット組立部12BでパケットAに組み立てられた
後、パケット処理部11Bに送られる。これにより、パケ
ットAについての転送処理は完了する。

【００１１】上記の通信において、パケットAを処理し
た交換ノード30のパケット処理部31は、同じ転送経路の
パケットが今後連続して送られてくると予測すると、ス
イッチ部24に対し、ノード1Aとの間に新たな仮想的転送
路VC53を設定させるための仮想的転送路設定要求G1を送
る。これにより、スイッチ部24には、仮想的転送路VC53
により送られるATMセルをポートP3からポートP1へ転送
するためのスイッチング情報が新たに設定される。ま
た、パケット処理部31は、設定要求G1の送信と並行し
て、ノード1Aに対し、パケットを仮想的転送路VC53を用
いて送信するよう指示するための使用仮想的転送路変更
要求I1を送る。これを受けたノード1Aは、新たに送信を
開始するパケットBは、仮想的転送路VC53により転送す
る。これにより、パケットBより変換されたATMセルは、
図１３に示すように、仮想的転送路VC53により交換ノー
ド30のパケット処理部31側へ転送され、さらに、仮想的
転送路VC52によりノード1Bへ転送される。

【００１２】一方、パケットAを受信したノード1Bのパ
ケット処理部11Bも、交換ノード30と同様に、同じ転送
経路のパケットが今後連続して送られてくると予測する
と、交換ノード30に対して、新しい仮想的転送路で送信
を行うよう指示するための使用仮想的転送路変更要求I2
を送る。これを受けた交換ノード30のパケット処理部31
は、スイッチ部24に対し、仮想的転送路VC53についての
仮想的転送路変更要求G2を送る。これを受けてスイッチ
部24は、上記仮想的転送路VC53についてのルーティング
情報の内容を、該仮想的転送路VC53により送られたATM
セルをポートP3からポートP4へ転送するための内容に変
更する。この変更後、ノード1Aが仮想的転送路VC53によ
り転送するATMセルは、図１４に示すように、仮想的転
送路VC53'により、交換ノード30のパケット処理部31を
介さずにノード1Aからノード1Bに転送されるようにな
る。

【００１３】ところで、上記の転送処理において、ノー
ド1Bが、転送に用いる仮想的転送路を変更すべきでない
と判断し、使用仮想的転送路変更要求I2を出さない場合
には、ノード1Aおよび1B間のATMセルの転送は、仮想的
転送路VC53,VC52により、交換ノード30のパケット処理
部31を介して行われる。このように、従来のIPスイッチ
ングネットワークは、利用する仮想的転送路の変更の判
断を各ノードが独自の基準で行える仕組みとなってい
る。

【００１４】なお、上記の方式で通信性能を向上させる
ためには、利用する仮想的転送路の変更について、各ノ
ード毎の判断基準を同じとした方が有利である。このた
め、実際には、同一の管理主体の支配下にあるIPスイッ
チングネットワークでは、ネットワーク管理者によって
ノード毎の判断基準が統一される場合が多いと考えられ
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
転送に用いる仮想的転送路の変更の判断を各ノード3,1B
が独自の基準で行えるようにするため、図１１に示すよ
うに、１つのコネクションについて、パケット処理部31
からスイッチ部24へ、通常、２つの仮想的転送経路設定
／変更要求G1,G2が送られる。つまり、スイッチ部24で
は、ATMセルの転送処理と並行して、２つの変更要求G1,
G2に対応したスイッチング情報の新規設定や変更などの
処理を行わなければならない。このため、仮想的転送経
路変更要求の発生頻繁が高くなると、交換ノード30で
は、スイッチ部の処理負荷が大きくなり、ATMセルの転
送遅延が増加する等の問題が生じる。

【００１６】また、上記従来の技術では、仮想的転送路
VC53を、パケット処理部31を介さない仮想的転送路VC5
3'に変更するための、スイッチ部24のスイッチング情報
の変更処理は、ノード1AのATMセルの送信状態と関係な
く実施される。このため、図１１において、例えば、AT
MセルB1がスイッチ部24を通過した直後に、上記スイッ
チング情報の変更がなされると、ATMセルB1がパケット
処理部31側（ポートP1）に送られ、ATMセルB2以降はノ
ード1B側（ポートP4）に送られる。これにより、ノード
1Bでは、受信したATMセルからパケットBを正常に組み立
てることができず、通信でパケットBが欠落することに
なる。

【００１７】そこで、本発明は、仮想的な転送経路の変
更回数を減らすことでスイッチ部の処理負荷を低減し、
かつ、仮想的な転送経路の変更に起因するパケットの欠
落を起こらなくした交換ノードを提供することを目的と
する。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、OSI参照モデルのレイヤ３のプロトコル
により通信を管理されるパケットをATMにより仮想的な
転送経路を用いて通信するネットワークの交換ノードで
あって、複数のポートに複数のノードがそれぞれ接続さ
れ、ATMセルの交換を行うスイッチ部と、セル・パケッ
ト間の変換を行う変換部と、前記変換部を介して前記ス
イッチ部の他のポートに接続されて、前記ノード間のコ
ネクションの通信に介在し、前記スイッチ部へ要求を出
すことにより当該コネクションの通信に用いられる仮想
的な転送経路の変更を図るパケット処理部とを備え、前
記パケット処理部は、前記コネクションの転送先のノー
ドから転送経路の変更要求を受けたことに応じて、前記
コネクションの通信を自パケット処理部を介さずにノー
ド間で転送する仮想的な転送経路を新たに設定させるた
めの設定要求を前記スイッチ部に出すと共に、前記コネ
クションの転送元のノードに対し、以降送信するパケッ
トに対応するATMセルを、前記新たに設定させた仮想的
な転送経路により転送させるための変更要求を出すこと
を特徴とする交換ノードを提供する。

【００１９】このような交換ノードによれば、スイッチ
部での仮想的転送経路の設定・変更のための処理が各コ
ネクションについて１回で済むため、スイッチ部24の処
理負荷が低減される。また、このような交換ノードで
は、通信に用いられている仮想的転送経路の方路を通信
の途中で変更することがないため、パケットの欠落が起
こることもない。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。

【００２１】図１に、本実施形態に係る交換ノードが適
用されるネットワークの構成例を示す。

【００２２】図のネットワークは、複数のノードと、複
数の交換ノードと、これらノードを互いに接続する伝送
路とにより構成される。また、このネットワークは、IP
により通信を管理されるパケット（IPパケット）をATM
により通信および交換するIPスイッチングネットワーク
と、IPパケットを直接通信する従来のIPネットワークと
に分けられる。なお、この例では、レイヤ３のプロトコ
ルとしてIPを適用しているが、IPとは異なるレイヤ３の
プロトコルも容易に適用できる。

【００２３】IPスイッチングネットワークには、ノード
1、IPスイッチ2、IPゲートウェイ3が含まれる。ここ
で、IPスイッチ2は、ATMセルに変換されたIPパケットを
IPの処理を伴って交換する交換ノードである。ノード1
およびIPゲートウェイ3は、IPパケットをATMにより通信
する末端ノードである。IPゲートウェイ3は、IPネット
ワークにも接続され、IPパケットの多重／分離や、パケ
ット・セル間の変換を行うことで、両ネットワーク間の
通信を中継する。なお、IPネットワークのノード4は、
端末やIPルータである。

【００２４】図２に、最も単純なIPスイッチングネット
ワークの機能構成の一例を示す。

【００２５】図２において、ノード1Aおよび1Bはノード
1等の末端ノードであり、交換ノード2はIPスイッチであ
る。ここでは、ノード1AをIPパケットの送信側、ノード
1BをIPパケットの受信側とし、ノード1Aからノード1Bに
送られるATMセルを交換ノード2が交換および転送する場
合について説明する。

【００２６】図２のIPスイッチングネットワークにおい
て、送信側のノード1Aは、IPに基づく転送処理を行うパ
ケット処理部11Aと、パケットをATMセルに分解しATMで
転送を行うパケット→セル分解部12Aとを持つ。受信側
のノード1Bは、IPレベルで転送処理を行うパケット処理
部11Bと、ATMで受信したセルを組み立ててパケットに戻
すセル→パケット組立部12Bとを持つ。

【００２７】交換ノード2は、IPに基づく転送処理を行
うパケット処理部21と、セル→パケット組立部22と、パ
ケット→セル分解部23と、ATMのスイッチング処理を行
うスイッチ部24とを持つ。スイッチ部24はポートP1〜P4
を含む複数のポートを持ち、ポートP1がセル→パケット
組立部22に、ポートP2がパケット→セル分解部23に、ポ
ートP3がノード1Aに、ポートP4がノード1Bにそれぞれ接
続されている。

【００２８】なお、図２の例では、単純化のため片方向
の通信に関わる構成のみを示しているが、実際には通信
は双方向で行われ、各ノードはセル→パケット分解部と
パケット→セル組立部の両方を持っている。また、セル
→パケット分解部22とパケット→セル組立部23とを一つ
の機能ブロックで実現する場合には、ポートP1とポート
P2は同じ１つのポートに縮退される。また、ノード1Aや
1Bが交換ノードである場合にも、交換ノード2は同じ動
作を行う。

【００２９】IPスイッチングネットワークでのATMセル
の転送には、VPI(Virtual path Identifier),VCI(Virtu
al Channel Identifier)等の識別情報により区別される
仮想的な転送経路が利用される。図２に示すように、交
換ノード2のパケット処理部21と、スイッチ部24に接続
された他のノード1A,1Bとの間には、それぞれ、仮想的
転送路VC51,VC52が予め固定的に設定されている。これ
ら仮想的転送路VC51,VC52は、データパケットの主に初
期の転送と、要求パケット等の制御パケットの転送とに
用いられる。

【００３０】ノード1A,1Bおよび交換ノード2は、転送に
用いる仮想的転送経路の識別情報をATMセルのヘッダ部
に設定し、ATMセルの転送を行う。交換ノード2のスイッ
チ部24には、識別情報に対応して転送先を定めたスイッ
チング情報が設定されている。スイッチ部24は、このス
イッチング情報と、ATMセルの識別情報とを基に、入力
されたATMセルの転送先を切り替える。

【００３１】通信の開始時、ノード1Aからノード1Bへ送
られるATMセルは、仮想的転送路VC51,VC52により、交換
ノード2のパケット処理部21を介して転送される。通信
の開始後、交換ノード2のパケット処理部21は、スイッ
チ部24や他のノードのパケット処理部11A,11Bとの間
で、仮想的転送路の変更を指示するための要求パケット
を受け渡しして、ATMセルに設定する識別情報や、スイ
ッチ部24のスイッチング情報を変更させる。これによ
り、パケット処理部21を介さずにノード1A,1B間を接続
する新たな仮想的転送路により、ATMセルは高速に転送
されるようになる。

【００３２】図２のIPスイッチングネットワークと、従
来のIPスイッチングネットワーク（図１０）との相違点
は、交換ノードのパケット処理部の機能にある。

【００３３】図３に、交換ノード2のパケット処理部21
の機能ブロックを示す。図３に示すように、パケット処
理部21は、パケット振り分け部214、フォーワード(forw
ard)部212、プロトコル処理部213、および、タイマ部21
5により構成される。

【００３４】パケット振り分け部214は、セル→パケッ
ト変換部22から受け取ったパケットを、その内容に応じ
てフォーワード部212とプロトコル処理部213に振り分け
る。また、パケット振り分け部214は、フォーワード部2
12からのデータパケットや、プロトコル処理部213から
の各種要求パケットをパケット→セル変換部23に送出す
る。

【００３５】フォーワード部212は、ルーティングテー
ブル2121を備え、入力されたデータパケット内のアドレ
ス情報をルーティングテーブル2121で検索することで、
そのデータパケットの転送方路を決定する。そして、こ
れと並行してパケットの流通状況を監視する。

【００３６】仮想的転送路切替判断部211は、パケット
の流通状況を示すデータをフォーワード部212から取り
込み、そのデータを基に、仮想的転送路を変更すべきか
どうかを判断する。そして、変更すべきと判断した場合
には、プロトコル処理部213に変更要求を送出する。

【００３７】プロトコル処理部213は、転送に用いる仮
想的転送路の変更要求を他ノードや仮想的転送路切替判
断部211から受け付け、仮想的転送路の設定や変更を要
求する要求パケット（以下、新規仮想的転送路設定要
求、仮想的転送路変更要求）のスイッチ部24への送出
や、転送に用いる仮想的転送路の変更を要求する要求パ
ケット（以下、使用仮想的転送路変更要求）の他ノード
への送出を行う。

【００３８】具体的には、図４に示すように、プロトコ
ル処理部213は、ノード1A,1B間の通信が開始され、仮想
的転送路切替判断部211から変更要求を受けると、タイ
マ部215を起動する。タイマ部215でタイムアウトとなる
までの一定時間（ライフタイムW1）に、ノード1Bからの
使用仮想的転送路変更要求を受けた場合には、新規仮想
的転送経路設定要求をスイッチ部24に送出し、図５に示
すように、ノード1A,1B間を交換ノード2のパケット処理
部21を介さずに接続する仮想的転送経路VC53'を設定さ
せる。そして、ノード1Aに対し、以降のパケットの転送
を仮想的転送経路VC53'で行わせるための使用仮想的転
送経路変更要求を送出する。

【００３９】従来の交換ノード3（図１０）のパケット
処理部31では、上記のタイマ部215に相当する機能がな
く、上記のプロトコル処理部213に相当する部分が、通
常、コネクション当たり２つの仮想的転送経路の設定／
変更要求をスイッチ部24に送出していた。

【００４０】これに対し、本実施形態の交換ノード2で
は、通常、コネクション当たり１つの新規仮想的転送経
路設定要求をスイッチ部24に送出すればよいため、スイ
ッチ部24に出される仮想的転送経路設定／変更要求の発
生頻度が小さくなり、スイッチ部24の処理負荷が低減す
る。また、本実施形態の交換ノード2では、通常、従来
の交換ノード3のようにスイッチ部24が、転送に用いら
れている仮想的転送経路の方路を通信の途中で変更する
ことがないため、パケットの欠落が起こることもない。

【００４１】以下、プロトコル処理部213の処理を、図
６を用いてより具体的に説明する。

【００４２】まず、プロトコル処理部213は、受信側の
ノード1Bもしくは仮想的転送路切替判断部211からの仮
想的転送路の変更要求を待つ（ステップＳ１）。変更要
求が来たならば、それが受信側のノード1Bと仮想的転送
路切替判断部211のどちらから来たものかを調べる（ス
テップＳ２）。

【００４３】変更要求が仮想的転送路切替判断部211か
ら来た場合、プロトコル処理部213は、まず、交換ノー
ド2とノード1B間に仮想的転送路VC52以外の仮想的転送
路が設定されているかどうかを調べる（ステップＳ
３）。仮想的転送路VC52以外の仮想的転送路が設定され
ている場合、その仮想的転送路を、ノード1A,1B間をプ
ロトコル処理部213を介さずに接続する仮想的転送路VC5
3'に変更させるための仮想的転送路変更要求をスイッチ
部24に出す（ステップＳ４）。そして、変更要求に対す
る応答をスイッチ部24から受けると、以降のパケットを
仮想的転送路VC53'により転送させるための使用仮想的
転送路変更要求をノード1Aに出し（ステップＳ６）、上
記ステップＳ１に処理を戻す。

【００４４】上記ステップＳ３で、交換ノード2とノー
ド1B間に仮想的転送路VC52以外の仮想的転送路が設定さ
れていない場合には、タイマ部215を起動し（ステップ
Ｓ１１）、タイマ部がタイムアウトするまでの間、ノー
ド1Bからの使用仮想的転送路変更要求が来るのを待つ
（ステップＳ１２）。タイムアウトまでの間に変更要求
が来た場合には、ノード1A,1B間を結ぶ仮想的転送路VC5
3'を新たに設定させるための設定要求をスイッチ部24に
出し（ステップＳ１３）、上記のステップＳ６に処理を
移す。

【００４５】タイムアウトまでの間に変更要求が来なか
った場合には、ノード1Aと交換ノード2との間に新規の
仮想的転送路VC53を設定させるための設定要求をスイッ
チ部24に出し（ステップＳ１３）、上記のステップＳ６
に処理を移す。

【００４６】上記ステップＳ２でノード1Bから変更要求
が来た場合、プロトコル処理部213は、まず、交換ノー
ド2とノード1A間に仮想的転送路VC51以外の仮想的転送
路(VC53)が設定されているかどうかを調べる（ステップ
Ｓ７）。仮想的転送路VC53が設定されている場合、その
仮想的転送路を、ノード1A,1B間をプロトコル処理部213
を介さずに接続する仮想的転送路VC53'に変更させるた
めの仮想的転送路変更要求をスイッチ部24に出し（ステ
ップＳ８）、上記ステップＳ１に処理を戻す。

【００４７】上記ステップＳ７で仮想的転送路VC53が設
定されていない場合には、ノード2とノード1B間に新規
の仮想的転送路を設定させるための新規仮想的転送路設
定要求をスイッチ部24に出し（ステップＳ９）。その
後、フォーワード部212に、ノード1Bを転送先とする以
降のデータパケットを、新規に設定させた仮想的転送路
で転送させるための変更要求を出し（ステップＳ１
０）、上記ステップＳ１に処理を戻す。

【００４８】ここで、新規仮想的転送路設定要求と、仮
想的転送路変更要求の各要求パケットについて説明す
る。

【００４９】図７は、上記ステップＳ５で送出される新
規仮想的転送路設定要求の例である。メッセージ種別G1
1には、新規転送路作成を表すデータが設定される。転
送路設定情報要素G12〜G15には、入力側ポート識別子(P
3)、入力側仮想的転送路識別子(x)、出力側ポート識別
子(P1)、出力側仮想的転送路識別子(y)が設定される。
図の例では、「ポートP3に入力された仮想的転送路識別
子xのセルを、仮想的転送路識別子yに変えてポートP1よ
り出力するための仮想的転送路(VC53)を新たに設定せ
よ」という要求を表している。上記ステップＳ１３で送
出される新規仮想的転送路設定要求も、同じ形式を持
ち、例えば「ポートP3に入力された仮想的転送路識別子
aのセルを、仮想的転送路識別子bに変えてポートP4より
出力するための仮想的転送路(VC53')を新たに設定せ
よ」という内容を表す。

【００５０】図８は、上記ステップＳ８で送出される仮
想的転送路変更要求の例である。メッセージ種別G21に
は、転送路変更を表すデータが設定される。仮想的転送
路情報要素G22〜G27には、入力側ポート識別子(P3)、入
力側仮想的転送路識別子(x)、変更前の出力側ポート識
別子(P1)、変更前の出力側仮想的転送路識別子(y)、変
更後の出力側ポート識別子(P4)、変更後の出力側仮想的
転送路識別子(z)が設定される。図の例では、「入力側
ポートP3・仮想的転送路識別子xと出力側ポートP1・仮
想的転送路識別子yとで表されている仮想的転送路VC53
を、入力側ポートP3・仮想的転送路識別子xと出力側ポ
ートP4・仮想的転送路識別子zとで表される仮想的転送
路VC53'に変更せよ」という要求を表している。

【００５１】図９に、プロトコル処理部213の使用仮想
的転送路変更処理の他の例を示す。

【００５２】図９の処理は、ステップＳ７で仮想的転送
路VC53が設定されていないとされた場合以降の処理が、
上述の図６の処理と異なる。すなわち、仮想的転送路VC
53が設定されていない場合、プロトコル処理部213は、
まず、タイマ部215を起動し（ステップＳ１４）、タイ
マ部がタイムアウトするまでの間、仮想的転送路切替判
断部211からの使用仮想的転送路変更要求が来るのを待
つ（ステップＳ１５）。タイムアウトまでの間に変更要
求が来た場合には、ノード1A,1B間を結ぶ仮想的転送路V
C53'を新たに設定させるための新規仮想的転送路設定要
求をスイッチ部24に出し（ステップＳ１６）、スイッチ
部24からの応答を受けて、以降のパケットを仮想的転送
路VC53'によりの転送させるための使用仮想的転送路変
更要求をノード1Aに出し（ステップＳ１０）、上記ステ
ップＳ１に処理を戻す。タイムアウトまでの間に変更要
求が来なかった場合には、ノード1Bと交換ノード2との
間に新規の仮想的転送路を設定させるための新規仮想的
転送路設定要求をスイッチ部24に出し（ステップＳ１
３）、上記ステップＳ１０に処理を移す。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、仮想的な転送経路の変
更回数を減らすことでスイッチ部の処理負荷を低減し、
かつ、仮想的な転送経路の変更に起因するパケットの欠
落を起こらなくした交換ノードを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】IPスイッチングを適用したネットワークの構成
例を示す図。

【図２】単純化したIPスイッチングネットワークと、そ
れを構成する各ノードのブロック構成図。

【図３】本発明によるパケット処理部の機能ブロックを
示すブロック図。

【図４】パケット処理部の仮想的転送路変更処理の例を
示すシーケンス図。

【図５】仮想的転送路変更処理後のパケット転送の様子
を示す図。

【図６】仮想的転送路変更処理の具体例を示すフロー図
（１）。

【図７】新規仮想的転送路設定要求の一例を示す図。

【図８】仮想的転送路変更要求の一例を示す図。

【図９】仮想的転送路変更処理の具体例を示すフロー図
（２）。

【図１０】従来のIPスイッチングネットワークの構成例
を示す図。

【図１１】従来の交換ノードの転送処理を示すシーケン
ス図。

【図１２】通信開始時のパケット転送の様子を示す図。

【図１３】新規の仮想的転送路を用いたパケット転送の
様子を示す図。

【図１４】交換ノードのパケット処理部を介さない新規
の仮想的転送路を用いたパケット転送の様子を示す図。

【符号の説明】

1、1A、1B・・・IPスイッチングネットワークの末端ノード 11A、11B・・・IPスイッチングネットワークの末端ノード
のパケット処理部 12A・・・IPスイッチングネットワークの末端ノードのパケ
ット→セル分解部 12B・・・IPスイッチングネットワークの末端ノードのセル
→パケット組立部 2・・・IPスイッチ 21・・・IPスイッチのパケット処理部 211・・・仮想的転送路切替判断部 212・・・パケットフォーワード部 2121・・・ルーティングテーブル 213・・・プロトコル処理部 214・・・パケット振り分け部 215・・・タイマ部 22・・・IPスイッチのセル→パケット組立部 23・・・IPスイッチのパケット→セル分解部 24・・・IPスイッチのスイッチ部 P1〜P4、Px、Py・・・IPスイッチのスイッチ部のポート 3・・・IPゲートウェイ 4・・・IPネットワークのノード VC51、VC52・・・初期データ通信用の仮想的転送路 VC53、VC53'・・・高速データ通信用の仮想的転送路 G1・・・パケット処理部21からスイッチ部24への仮想的転
送路設定要求 G2・・・パケット処理部21からスイッチ部24への仮想的転
送路変更要求 I1・・・IPスイッチ2から末端ノード1Aへの使用仮想的転送
路変更要求 I2・・・末端ノード1BからIPスイッチ2への使用仮想的転送
路変更要求 G11・・・仮想的転送路設定要求のメッセージ種別 G12・・・仮想的転送路設定要求の入力側ポート識別子 G13・・・仮想的転送路設定要求の入力側仮想的転送路識別
子 G14・・・仮想的転送路設定要求の出力側ポート識別子 G15・・・仮想的転送路設定要求の出力側仮想的転送路識別
子 G21・・・仮想的転送路変更要求のメッセージ種別 G22・・・仮想的転送路変更要求の入力側ポート識別子 G23・・・仮想的転送路変更要求の入力側仮想的転送路識別
子 G24・・・仮想的転送路変更要求の変更前の出力側ポート識
別子 G25・・・仮想的転送路変更要求の変更前の出力側仮想的転
送路識別子 G26・・・仮想的転送路変更要求の変更後の出力側ポート識
別子 G27・・・仮想的転送路変更要求の変更後の出力側仮想的転
送路識別子 W1・・・タイマ215のライフタイム S1〜S16・・・仮想的転送路変更処理内の各手順

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】OSI参照モデルのレイヤ３のプロトコルに
より通信を管理されるパケットをATMにより仮想的な転
送経路を用いて通信するネットワークの交換ノードであ
って、複数のポートに複数のノードがそれぞれ接続され、ATM
セルの交換を行うスイッチ部と、セル・パケット間の変
換を行う変換部と、前記変換部を介して前記スイッチ部
の他のポートに接続されて、前記ノード間のコネクショ
ンの通信に介在し、前記スイッチ部へ要求を出すことに
より当該コネクションの通信に用いられる仮想的な転送
経路の変更を図るパケット処理部とを備え、前記パケット処理部は、前記コネクションの転送先のノ
ードから転送経路の変更要求を受けたことに応じて、前
記コネクションの通信を自パケット処理部を介さずにノ
ード間で転送する仮想的な転送経路を新たに設定させる
ための設定要求を前記スイッチ部に出すと共に、前記コ
ネクションの転送元のノードに対し、以降送信するパケ
ットに対応するATMセルを、前記新たに設定させた仮想
的な転送経路により転送させるための変更要求を出すこ
とを特徴とする交換ノード。
【請求項２】OSI参照モデルのレイヤ３のプロトコルに
より通信を管理されるパケットをATMにより仮想的な転
送経路を用いて通信するネットワークの交換ノードであ
って、複数のポートに複数のノードがそれぞれ接続され、ATM
セルの交換を行うスイッチ部と、セル・パケット間の変
換を行う変換部と、前記変換部を介して前記スイッチ部
の他のポートに接続され、前記ノード間のコネクション
の通信に介在して、前記スイッチ部へ要求を出すことに
より当該コネクションの通信に用いられる仮想的な転送
経路の変更を図るパケット処理部とを備え、前記パケット処理部は、前記コネクションの通信に用い
られている、転送元のノードとの間の仮想的な転送経路
を切り替えるべきと判断した場合、前記コネクションの
転送先のノードからの転送経路の変更要求を一定時間待
ち、時間内に変更要求を受けなかった場合、前記判断に
よる仮想的な転送経路を新たに設定させるための設定要
求を前記スイッチ部に出すと共に、前記コネクションの
転送元のノードに対し、以降送信するパケットに対応す
るATMセルを、前記スイッチ部に新たに設定させた仮想
的な転送経路により転送させるための変更要求を出し、
一方、前記変更要求を時間内に受けた場合には、前記コ
ネクションの通信を自パケット処理部を介さずにノード
間で転送する仮想的な転送経路を新たに設定させるため
の設定要求を前記スイッチ部に出すと共に、前記コネク
ションの転送元のノードに対し、以降送信するパケット
に対応するATMセルを、前記スイッチ部に新たに設定さ
せた仮想的な転送経路により転送させるための変更要求
を出すことを特徴とする交換ノード。
【請求項３】OSI参照モデルのレイヤ３のプロトコルに
より通信を管理されるパケットをATMにより仮想的な転
送経路を用いて通信するネットワークの交換ノードであ
って、複数のポートに複数のノードがそれぞれ接続され、ATM
セルの交換を行うスイッチ部と、セル・パケット間の変
換を行う変換部と、前記変換部を介して前記スイッチ部
の他のポートに接続され、前記ノード間のコネクション
の通信に介在して、前記スイッチ部へ要求を出すことに
より当該コネクションの通信に用いられる仮想的な転送
経路の変更を図るパケット処理部とを備え、前記パケット処理部は、前記コネクションの転送元のノ
ードとの間の仮想的な転送経路を切り替えるべきと判断
する前に、前記コネクションの転送先のノードから転送
経路の切替要求を受けた場合、前記判断がなされるのを
一定時間待ち、時間内に判断があった場合には、前記コ
ネクションの通信を自パケット処理部を介さずにノード
間で転送する仮想的な転送経路を新たに設定させるため
の設定要求を前記スイッチ部に出すと共に、前記コネク
ションの転送元のノードに対し、以降送信するパケット
に対応するATMセルを、前記新たに設定させた仮想的な
転送経路により転送させるための変更要求を出すことを
特徴とする交換ノード。