JPH10336249A - インターネットプロトコル中継網 - Google Patents

インターネットプロトコル中継網

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JPH10336249A
JPH10336249A JP13783898A JP13783898A JPH10336249A JP H10336249 A JPH10336249 A JP H10336249A JP 13783898 A JP13783898 A JP 13783898A JP 13783898 A JP13783898 A JP 13783898A JP H10336249 A JPH10336249 A JP H10336249A
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JP
Japan
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router
packet
network
destination
datagram
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Application number
JP13783898A
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Seyhan Civanlar
シヴァンラー セイハン
Vikram R Saksena
アール．サクセナ ヴィクラム
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AT&T Corp
Original Assignee
AT&T Corp
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
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    • H04L12/4604—LAN interconnection over a backbone network, e.g. Internet, Frame Relay
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    • H04L2012/5668—Next hop resolution protocol [NHRP]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データグラムの伝送路に沿って経由されるル
ータホップ数を低減すると同時に、各ホップにおける層
３処理の量も低減する必要性が存在する。 【解決手段】 エッジとコアを含むＩＰトラヒックを伝
送するためのインターネット中継システムおよび方法が
開示される。エッジは、入口ルータおよび出口ルータを
含み、コアは、スイッチ網を含む。入口ルータは、ソー
ス網と通信し、ソース網からＩＰパケットを受信する。
入口ルータは、各ＩＰパケットにグローバル的に一意な
ラベルを付加し、このラベルが、ＩＰパケットを網を横
断して転送するのに用いられる。中継スイッチ網は、入
口ルータと通信し、入口ルータからＩＰパケットを受信
し、ＩＰパケットをその伝送路に沿って、付加されたラ
ベル内に含まれる宛先情報に基づいて転送する。出口ル
ータは、中継スイッチ網からＩＰパケットを受信し、こ
れを宛先網に転送する。宛先網は、ＩＰパケットを受信
すると、これを意図される宛先に転送する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、通信
システム、より詳細には、インターネットプロトコルト
ラヒックを現存の方法よりも、より高速および／あるい
はより効率的に伝送することを可能にするインターネッ
トプロトコル中継網に関する。
【０００２】
【従来の技術】データ通信網、例えば、インターネット
ワーク（“インターネット”）においては、情報が、イ
ンターネットプロトコル（“ＩＰ”）データグラムある
いはパケットの形式にて、ソースから宛先に送られる。
これらデータグラムは、インターネット上を“ＩＰバッ
クボーン”を経由して送られる。このＩＰバックボーン
は、高速・高性能網であって、他の網を互いにリンクす
る。データグラムのソースと宛先は、例えば、異なる二
人のユーザによって所有されるパーソナルコンピュータ
であり得る。典型的には、データグラムは、ソースから
意図される宛先に向う伝送路上の多数の異なるルータを
経由して送られる。ルータは、単なるホストコンピュー
タであって、網トラヒックをそれに接続された一つの網
から別の網に、ソース網と宛先網が同一タイプであるか
否かに関係なく転送する。ルータは、データグラムを受
信すると、宛先ホストのアドレスを読み出し、データグ
ラムの次の転送先のルータを決定する。ルータは、次
に、データグラムのアドレス見出し部分内の現在のルー
タのアドレスを、次のルータのアドレスと置換した後
に、データグラムをその伝送路に沿って送る。これは、
一般に、“層３”処理として知られており、ＯＳＩ（Op
en System Interconnection;開放型システム間相互接
続）７−層モデル、あるいはＴＣＰ／ＩＰ（Transmissi
on Control Protocol/Internet Protocol;伝送制御プロ
トコル／インターネットプロトコル）モデルのいずれか
のネットワーク層に関する。このルータからルータへの
“ホップ”は、“ホップ・バイ・ホップ”プロセスとし
ても知られているが、このホッププロセスが、データグ
ラムが宛先に接続されたルータに到着し、データグラム
の配達が完了するまで継続される。ＩＰデータグラム
は、インターネットを横断して宛先に到達するまでに、
多数のルータを経由し、これらの各ルータがデータグラ
ムについて上述の層３処理を遂行する。この処理スキー
ムを、以降、“従来のＩＰ”システムあるいはモデルと
呼ぶものとする。この従来のシステムでは、短所とし
て、上述のホップ・バイ・ホップ伝送プロセスと、この
プロセスと関連する各ルータにおける層３処理に起因し
て、ＩＰパケットを網を横断して伝送する際に、大き
な、しかも、予測不能な遅延が発生する。
【０００３】“Classical IP Over ATM （従来のＡＴＭ
を通じてのＩＰの伝送）”として知られているもう一つ
の網プロトコルシステムは、ＡＴＭ（非同期転送モー
ド）網を通じてのＩＰトラヒックをサポートするための
最も良く知られている処理モデルであり、最近ＩＥＴＦ
（Internet Enginnering Task Force;インターネット技
術に関する専門班）によって定義されたものである。図
１は、このタイプの網を簡略的に示す。ここでは、一例
として、ソースホスト１０が、パケットを、ソースホス
ト１０のローカルＩＰサブネット（“ＬＩＳ”）の外側
に位置する宛先ホスト２０に送るものと仮定する。最初
に、ソースホスト１０は、パケットを、図１において経
路１として示されるように、ＡＴＭスイッチ１２を経由
して、ルータ１１に送る。ＡＴＭ網を通じての経路１の
設定は、ソースホスト１０によって、ルータ１１のＩＰ
アドレスをＡＴＭアドレスに翻訳することによって達成
され、こうして、ルータ１１への仮想経路が設定され
る。この従来のIP Over ATM （ＡＴＭを通じてのＩＰ伝
送）モデルは、ＡＰＲ（アドレス解決プロトコル）サー
バ１３を用意する。ＡＰＲサーバ１３は、ローカルＩＰ
サブネット（ＬＩＳ）内に登録されている全てのホスト
およびルータに対して、ＩＰからＡＴＭアドレスへの翻
訳を遂行する。この例においては、ソース１０は、アド
レス解決リクエストを、ＡＲＰサーバ１３に向けて、同
一のローカルＩＰサブネット（ＬＩＳ）内のルータ１１
のＩＰアドレスに対応するＡＴＭアドレスを得るために
送る。これに応答して、ＡＲＰサーバ１３は、ルータ１
１に対応するＡＴＭアドレスに関する情報を含むアドレ
ス解決応答を送り返す。その後、ソース１０は、ＡＴＭ
網を横断して、ルータ１１のＡＴＭアドレスに向けて経
路１を設定し、ルータ１１にパケットを送る。ルータ１
１は、パケット伝送における次のホップ先が、ルータ１
４であることを決定をし、ＡＲＰサーバ１６を用いてル
ータ１４のＡＴＭアドレスを見つけ、パケットを、経路
２として示されるように、ＡＴＭスイッチ１２およびＡ
ＴＭスイッチ１５を経由して、ルータ１４に送る。ルー
タ１４は、同様に、ＡＲＰサーバ１９を用いて、ルータ
１７のＡＴＭアドレスを見つけ、パケットを、図１に経
路３として示されるように、ＡＴＭスイッチ１５および
ＡＴＭスイッチ１８を経由して、ルータ１７に送る。ル
ータ１７は、これに応答して、自身が宛先２０への経路
上の最終ホップに当たるルータである決定を行なう。ル
ータ１７は、ＡＲＰサーバ２１を用いて宛先２０のＡＴ
Ｍアドレスを見つけ、パケットを、宛先２０に、図１に
経路４として示されるように、ＡＴＭスイッチ１８を経
由して送る。
【０００４】このタイプの網は、ＡＴＭ網の上部におい
ては従来のＩＰスイッチングを維持するが、ただし、下
側のＡＴＭ網は、単に、もう一つのＯＳＩ層２技術であ
ると見做し、このために、ＡＴＭの長所を完全に活用し
ていない。加えて、ＩＰルータ１１、１４、１７および
ＡＴＭスイッチ１２、１５、１８は、次のホップのアド
レスを決定するために別個のプロトコルを実行し、この
ために、このタイプの網構成は効率が悪い。さらに、パ
ケットの伝送路に沿う各ルータの全てが、パケットの宛
先に向っての次のホップに当たるルータの決定を遂行す
る。このために、各ルータが、パケットについて層３処
理を遂行することでＩＰの宛先アドレスを調べること
と；ルーティングプロトコルによって決定され、各ルー
タ内に格納されているルーティングテーブルから、次の
ホップに当たるルータを決定することを要求される。さ
らに、このシステムの場合も、ＩＰからＡＴＭアドレス
を得るためのマッピングステップが、各ＡＲＰサーバ内
で１度づつ必要とされると共に、ソースホスト１０から
宛先ホスト２０までの経路に沿って、ＡＴＭスイッチ仮
想経路（ＳＶＣ）を設定するステップが４度も必要とさ
れ、このために、ルーティングスキームに、より多くの
ステップが必要となる。
【０００５】その他の多数の網プロトコルソフトウエア
スキームによって、インターネット伝送の高速化および
高効率化が試みられている。これらシステムは、大きく
２つのグループに分類することが可能であり、第一のグ
ループのシステムは、中間ルータにおける層３処理の量
を低減することを試み；第二のグループのシステムは、
データグラム経路内のルータのホップ数を低減あるいは
完全に排除することを試みる。以下に、この２つのタイ
プのシステムの概要を各グループについて示す。
【０００６】“従来のＩＰモデル−近道ルーティング
（Classical IP Model-Cut Through Routing）”として
知られる一つの網処理スキームは、ルータホップを完全
に排除することを試みる。ただし、このシステムは、多
量のＩＰデータが、一つの特定のエンドポイントから別
のエンドポイントに向けて伝送されるような状況におい
てのみ利用可能である。このタイプの処理システムが図
２に簡略的に示される。このシステムでは、例えば、ソ
ースホスト３０が、宛先ホスト４０のＩＰアドレスに対
応するＡＴＭアドレスを決定することで、ソースホスト
３０から宛先ホスト４０に向けて近道経路、すなわち仮
想回路を設定し、これによって、ルータ４１、４２、４
３を回避する。データグラムに対する近道経路は、ソー
スホスト３０から、ＡＴＭスイッチ３１、ＡＴＭスイッ
チ３２、およびＡＴＭスイッチ３３を経由して宛先ホス
ト４０に向うように定義される。
【０００７】ただし、この近道経路をソース３０から宛
先４０に向けて設定するためには、ソース３０はパケッ
トを従来のホップ・バイ・ホップ網（Classical Hop-by
-Hop網）を経由して送ることによって、宛先４０のアド
レスを取得することを要求される。現在、ＩＥＴＦ（イ
ンターネット技術に関する専門班）は、ＮＨＲＰ（Next
Hop Routing Protocol;次ホップルーティングプロトコ
ル）と呼ばれる新たなアドレス解決プロトコルについて
研究中である。このプロトコルは、ＩＰからＡＴＭアド
レスへのローカルＩＰサブネット（ＬＩＳ）を横断して
のマッピングを許し、近道経路をＡＴＭ網を経由して設
定することを可能にする。このＮＨＲＰモデルにおいて
は、上述の従来のホップ・バイ・ホップ網において用い
られるＡＲＰ（アドレス解決プロトコル）サーバと類似
するＮＨＳ（Next Hop Server;次ホップサーバ）３４、
３５、３６が、一つあるいは複数のローカルＩＰサブネ
ット（ＬＩＳ）毎に採用される。ＡＲＰサーバ（アドレ
ス解決プロトコルサーバ）とＮＨＳ（次ホップサーバ）
との大きな差異は、ＡＲＰサーバは、ローカルＩＰサブ
ネット（ＬＩＳ）内の自身のクライアントと通信するの
みであるが、ＮＨＳは、自身のホストに加えて他の複数
のローカルＩＰサブネット（ＬＩＳ）をサポートする複
数の近隣ＮＨＳとも通信する点である。
【０００８】この構成においては、ＡＴＭスイッチ３１
に接続されたソースホスト３０は、自身のＩＰ−ＡＴＭ
アドレスに、従来のホップ・バイ・ホップ網において用
いられるＡＲＰサーバ（アドレス解決プロトコルサー
バ）と類似する自身に指定されたＮＨＳ（次ホップサー
バ）３４を登録することで、ＮＨＲＰ（次ホップルーテ
ィングプロトコル）クライアントとなる。ＮＨＳ３４
は、ルータ４１あるいはＡＴＭスイッチ３１内に格納さ
れる。ＮＨＲＰクライアント、ここではソースホスト３
０が、データトラヒックを、省略時（ホップ・バイ・ホ
ップ）において用いられる経路から近道経路に切り替え
ることを希望する場合、ソースホスト３０は、最初に、
宛先ホスト４０のアドレスを、リクエスト／応答プロセ
スを用いて取得することが必要である。このプロセス
は、ソースホスト３０が、宛先４０のＩＰアドレスの対
応するＡＴＭアドレスへのマッピングを得るために、Ｎ
ＨＲＰリクエストを、ルータ４１内に格納されたＮＨＳ
３４に、経路１ａを介して送ることによって開始され
る。ＮＨＳ３４は、このリクエストを受信する。ここ
で、ＮＨＳ３４は、宛先４０が同一のＬＩＳ内にある場
合、あるいは、前のアドレス解決リクエスト／応答プロ
セスによってそのアドレスマッピングを学習しており、
宛先ホスト４０のアドレスがキャッシュメモリ内に格納
されている場合は、このアドレスマッピングをデータベ
ース内に持つ。ただし、ＮＨＳ３４が宛先４０のアドレ
スを持たない場合は、ＮＨＳ３４は、このＮＨＲＰリク
エストを、経路２ａを介して、ルータ４２内に格納され
たＮＨＳ３５に転送することが必要となる。このプロセ
スが継続され、最終的には、ＮＨＲＰリクエストが、経
路３ａを介して、ルータ４３内に格納されたＮＨＳ３６
に転送される。ここでは、ＮＨＳ３６は、宛先４０への
伝送路上の最後のＮＨＳであり、経路４ａを介して、宛
先４０に到達する。宛先４０のＡＴＭアドレスを運ぶＮ
ＨＲＰ応答は、ソース３０に戻る逆の経路に沿って流
れ、ＮＨＳ３４によってソースホスト３０に向けて転送
される。その後、ソースホスト３０は、このＡＴＭアド
レスを用いて、宛先への仮想経路を、ソース３０と宛先
４０との間の省略時の伝送路に沿うルータ４１、４２、
４３を経由することなく、直接に設定する。このよう
に、ソース３０と宛先４０との間の近道経路に対するア
ドレスマッピングを得るためには、実質的に上述のホッ
プ・バイ・ホッププロセスと類似するリクエスト／応答
プロセスを、各ルータにおいて層３処理を用いて少なく
とも一度は遂行することが要求される。
【０００９】ＮＨＲＰプロセスを用いた場合、経路がい
ったん設定されると、ルータホッピングおよび関連する
層３パケット処理を回避することが可能であるが、ただ
し、ＡＴＭスイッチ網を通じて設定可能な近道仮想回路
の数は限られている。この短所は、仮想回路破裂（Virt
ual Circuit Explosion ）として知られており、多数の
ＩＰトラヒックのためにＡＴＭスイッチ網を通じて同時
に設定される仮想回路の数が管理不能に大きくなった場
合に発生する。さらに、典型的にはデータグラムは小さ
なために、ソース３０と宛先４０の間に近道経路を設定
するために要求されるこのリクエスト／応答プロセスに
よって、通常は、ソースと宛先との間のその特定の通信
シーケンスに対する伝送要件が満足され、これらの間の
近道経路はもはや不要となる。さらに、ＮＨＲＰは、Ａ
ＴＭ網にしか適用できず、標準のＩＰパケットサイズよ
り、むしろ、より大きなデータの伝送に適する。
【００１０】ＩＰナビゲータ（IP Navigator）として知
られているもう一つのソフトウエアルーティングスキー
ムは、広域エリア網（ＷＡＮ）スイッチングとＩＰルー
ティングを結合することで、網上を伝送される各ＩＰパ
ケットに対して、エンド宛先スイッチ、つまり、出口ル
ータと通信するスイッチ（の識別）を格納する。こうす
ることにより、網内のスイッチがＩＰルータとして機能
する。いったんエンド宛先スイッチが決定されると、Ｉ
Ｐパケットが、事前に設定された“マルチポイント・ツ
ウ・ポイントトンネル”を通じて、そのスイッチに転送
される。このマルチポイント・ツウ・ポイントトンネル
法においては、いったん仮想回路、すなわち近道が設定
されると、アドレス情報が網内の他の全てのノードにブ
ロードカーストされる。ただし、この方法においても、
エンド宛先スイッチにおいて、ＩＰパケットを転送する
ための適当なエンド宛先スイッチの出口ポートを決定す
るために、ルーティングテーブルの検索が遂行される。
このソフトウエアモデルも、近道ルーティングスキーム
と同様に、ＡＴＭ網にしか適用できず、仮想回路破裂問
題も持つ。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】これら従来の近道ルー
ティングを用いるＩＰモデル（Classical IP with CutT
hrough Routing ）およびＩＰナビゲータ（IP Navigato
r）スキームは、ＩＰパケットを網を横断して伝送する
際に経由するルータホップの数を減少、あるいは、完全
に排除することを目指す。ただし、これら網では、依然
として、かなりの量の層３処理が要求される。従って、
データグラムの伝送路に沿って経由されるルータホップ
の数を低減すると同時に、各ホップにおける層３処理の
量も低減する必要性が存在する。
【００１２】中間ルータにおける層３処理の量を低減す
る試みとしては、タグスイッチング法（Tag-switching
）およびＩＰスイッチング法（IP-switching）の二例
の網スキームが存在する。ただし、これら網スキーム
は、いずれもＩＰデータグラムの経路内のルータホップ
の数を低減することはない。タグスイッチング法は、Ｉ
ＥＴＦによって提唱される方法で、ＯＳＩモデルの層２
（データリンク層）と層３（ネットワーク層）との間
に、いわゆる“タグ（tag） ”、すなわちシム層を挿入
する。タグスイッチング法は、データリンク層がＡＴＭ
である場合は、５３バイトのＡＴＭセル見出し部分の仮
想経路識別子（ＶＰＩ）と仮想回路識別子（ＶＣＩ）の
ある部分をタグとして用いることを提唱する。ソースと
宛先の間の各ＩＰルータは、挿入されたタグを調べ、ロ
ーカル検索テーブルに基づいて、ＩＰデータグラムを、
どのポートに転送するかを決定する。各ルータは、自身
のデータベース内にテーブル項目を設定し、この項目
は、特定のタグに対して、第一のルータから発信される
データグラムが、第二のルータに向うどの特定のポート
に転送されるべきかを示す。加えて、第一のルータは、
呼設定機能を遂行する。すなわち、第一のルータは、経
路上の第二のルータに対して、“タグ配布プロトコル
（tag distribution protocol ）”を用いて、第二のル
ータに転送されようとしている入りＩＰトラヒックが、
特定のタグ識別子を持つことを知らせる。このプロセス
が各ルータにおいて次々と継続される。つまり、各ルー
タは、データグラムが宛先に到達するまで、タグを調
べ、データグラムを転送すべき下流のルータを決定し、
現存のタグを下流のルータのアドレスを示す別のタグと
置換し、データグラムをそのアドレスに向けて転送する
動作を継続する。この場合も、データリンク層がＡＴＭ
である場合は、各ルータは、パケットの見出し部分のＶ
ＰＩ／ＶＣＩ値を調べることで、転送先の決定を行な
う。つまり、タグスイッチング法は、ＩＰパケット伝送
路上の各ルータの入りポートと出ポートの間で、ＶＰＩ
／ＶＣＩ値を置換（スワッピング）する動作を伴う。ま
た、タグスイッチング法は、上述のように、ＩＰデータ
グラムについて要求される層３処理の量を低減すること
を目指すが、ただし、伝送路上のルータホップの数につ
いては改善はみられない。
【００１３】ＩＰスイッチング法として知られているも
う一つのシステムも、ＩＰパケットに関して伝送の際に
遂行される層３処理の量を低減することを目指すが、こ
の方法は、ＡＴＭ網においのみ用いられる。ＩＰスイッ
チング法の一般概念は、上述のタグスイッチング法と類
似する。ただし、このＩＰスイッチング法は、タグスイ
ッチング法において用いられるＡＴＭシグナリングおよ
び呼設定プロセスは用いない。ＡＴＭスイッチは、単
に、ＩＰデータグラムを、５３オクテッテのかたまりの
形式で中継するために用いられ、この際に、各パケット
に、短かなタグが付加される。このタグは様々なＶＰＩ
／ＶＣＩ値を含み、これらの使用は各ルータによってロ
ーカル的に決定される。タグスイッチング法およびＩＰ
スイッチング法は、両方とも、タグを操作することで、
各ＩＰデータグラムに関する処理量を低減するが、ただ
し、ルータホップの数は低減しない。ＩＰスイッチング
法およびタグスイッチング法の両方において、各中間ホ
ップはルータであるが、ただし、この中間ルータは、ホ
ップカウントの増分や発呼者ＩＰアドレスの変更などの
層３見出しについての適当な修正は行なわない。さら
に、層３処理が幾つかのルータにおいて省かれるが、た
だし、タグの置換（スワッピング）のために、各ルータ
は、ＩＰパケットの見出しをパージング（構文解析）す
ることでタグを識別し、パケット見出し部分に、置換す
べきタグを書き込むことを要求される。
【００１４】上述のモデルに対する代替として、ＩＰス
イッチング法の様々なバリエーションを、ＮＨＲＰ（次
ホップルーティングプロトコル）との関連で用いること
が可能であり、このようなシステムが、本発明の発明者
らによって、１９９６年１０月８日付けで出願された、
本発明と譲受人を同一とする係属中の、“Internet NCP
-Over ATM ”という名称の米国特許出願第０８／７２
８，２７６号において開示されているので、これについ
ても参照されたい。
【００１５】上述のどのシステムも、ＩＰパケットを網
を横断して伝送するとき、ＩＰパケットによって経験
（経由）されるルータホップの数を低減し、同時に、各
ホップにおける層３処理の量を低減することには失敗し
ている。将来ますます多くのルータおよびウエブ（Ｗｅ
ｂ）サーバが展開されることが見込まれる中にあって、
網の成長を許し、データ伝送の性能を向上させるため
に、以前よりも増して高速なインターネットバックボー
ンが必要とされている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の網スキ
ームおよびプロセスの短所および欠点を克服し、上述の
課題を解決することを目的とする。この目的を達成する
ために、本発明は、ＩＰトラヒックを伝送するための、
ＩＰパケットを網を通じて伝送した際に、ＩＰパケット
によって遭遇されるルータホップの数を低減し、同時
に、ＩＰパケットが網を横断して伝送される際に遂行さ
れる層３処理の量を低減することが可能なインターネッ
ト中継システムおよび方法を開示する。
【００１７】本発明の一つの実施例においては、中継網
は、ソース網と通信し、ソース網からＩＰパケットを受
信する入口ルータを含む。この入口ルータは、各ＩＰパ
ケットに、グローバル的に一意なラベルを付加する。こ
のラベルは、ＩＰパケットを網を横断して転送するのに
用いられる。中継スイッチ網は、入口ルータと通信し、
入口ルータからＩＰパケットを、ラベル内に含まれる情
報に基づいて受信する。中継スイッチ網は、ＩＰパケッ
トをその伝送路に沿って、ＩＰパケットに付加されたラ
ベル内に含まれる宛先情報に基づいて転送する。出口ル
ータは、中継スイッチ網からＩＰパケットを受信し、Ｉ
Ｐパケットを宛先網に転送する。宛先網は、いったんＩ
Ｐパケットを受信すると、ＩＰパケットを宛先に転送す
る。
【００１８】本発明のもう一つの実施例においては、中
継網は、ソース網と通信し、ソース網からＩＰデータグ
ラムを受信する入口ルータを含む。この入口ルータは、
データグラムに、データグラムの意図する宛先に対応す
る情報を含むラベルを付加する。データグラムは、入口
ルータからスイッチ網に転送される。スイッチ網は、デ
ータグラムを出口ルータに、出口ルータが、あたかも、
入口ルータから１ルータホップしか離れてないかのよう
に転送する。
【００１９】
【発明の実施の形態】図３は、本発明の原理によるＩＰ
中継網の機能を簡略的に示す。ＩＰ中継網は、ローカル
エリア網（“ＬＡＮ”）／ＩＰ網１００〜１０５、ＩＰ
中継ルータ（“ＩＰＲＲ”）１１０〜１１５、およびＩ
Ｐ中継スイッチ（“ＩＰＲＳ”）１２０〜１２３を相互
接続する。ＩＰＲＲ１１０〜１１５は、網の“エッジ”
を形成し、ＩＰＲＳ１２０〜１２３は、ＩＰＲＲ間の接
続性を提供する網の“コア”を形成する。ＬＡＮ１００
〜１０５は、典型的には、互いに接近して位置し、互い
に網を形成するように接続された一群のユーザを表す。
図３は、特定の数のルータ、スイッチ、およびＩＰ網／
ＬＡＮを持つ本発明によるＩＰ中継網の特定な構成を示
すが、ただし、ＩＰ中継網のサイズは、要素の数あるい
はこれら要素間の相互接続によって制限されるものでは
ないことに注意する。
【００２０】図３に示すように、ＬＡＮ１００〜１０５
は、おのおのＩＰＲＲ１１０〜１１５と通信する。ただ
し、網の構成によっては、ある特定のＬＡＮが、一つあ
るいは複数のＩＰＲＲと通信するようにすることも可能
である。各ＩＰＲＲは、マルチホームドホストであっ
て、ＩＰパケットが自身にアドレスされている場合は、
そのパケットを受信し、ＩＰパケットが別のホストにア
ドレスされている場合は、そのパケットを中継網内の一
つあるいは複数のＩＰＲＳ１２０〜１２３を介して別の
ルータに転送する。各ＩＰＲＲ１１０〜１１５は、受信
された各ＩＰパケットについて層３処理を遂行する。層
３処理は、一般的には、各ＩＰパケットの見出し部分内
に含まれるＩＰアドレスのパージング（構文解析）と、
読み出しを意味する。この見出し部分内のＩＰアドレス
には、ソースＩＰアドレスと、宛先ＩＰアドレスに関す
る情報が含まれる。各ＩＰＲＲ１１０〜１１５は、宛先
アドレスを調べ、この宛先アドレスを、自身の網のＩＰ
アドレスと比較する。宛先アドレスとソースアドレスが
同一のＬＡＮ上にある場合は、ＩＰパケットは、その宛
先アドレスを持つホストに直接にルートされる。宛先ア
ドレスが同一のＬＡＮ上に接続されてない場合は、ＩＰ
ＲＲ１１０〜１１５内のそのＬＡＮと通信する特定の一
つは、そのＩＰパケットをＩＰＲＳ１２０〜１２３の特
定の一つに、後に詳細に説明するルーティングテーブル
内に含まれる情報に基づいて転送する。
【００２１】ＬＡＮからＩＰパケットを受信し、網への
伝送を行なうＩＰＲＲは、“入口（ingress ）”ＩＰＲ
Ｒと呼ばれる。入口ＩＰＲＲは、特定のＩＰパケットの
アドレス見出し部分に含まれる情報に基づいて、ネット
ワーク層（層３）の所で、“ラベル”と呼ばれる固定長
の見出しを付加する。このラベルが、ＩＰパケットが網
上を宛先に向けて転送されてゆく際に一つあるいは複数
のＩＰＲＳ１２０〜１２３によって読み出される。ＩＰ
ＲＳは、入口ＩＰＲＲからＩＰパケットを受信すると、
そのパケットを、宛先ホストと接続されているＬＡＮと
通信する宛先、すなわち“出口（egress）”ＩＰＲＲに
向けて転送する。ＩＰＲＳは、ＩＰパケットを、パケッ
トの意図される宛先によって、その伝送路上のもう一つ
のＩＰＲＳに、あるいは、出口ルータに転送する。ＩＰ
ＲＲは、物理的に複数のＩＰＲＳに接続することも考え
られる。この場合は、ルーティングアルゴリズムによっ
て、ＩＰパケットの伝送路内の最後のＩＰＲＳが、出口
ＩＰＲＲへの最適経路上に位置するＩＰＲＳとして決定
される。
【００２２】入口ＩＰＲＲによって各ＩＰパケットに付
加されるラベルの重要な点は、このラベルの幾つかの部
分が、中継網の幾つかの要素あるいは一群の要素を識別
することである。この概念は、電話番号と、３桁のエリ
アコードが、電話が国のどの部分に位置するかを指定
し、３桁の交換局コードがそのエリアコード内の地域
（リージョン）を示し、最後の４桁の数字が、その交換
局内の特定な回線を指定するという点で類似する。現存
の網プロトコルシステムでは、パケットルーティング情
報はランダムな識別子から構成されるが、これとは異な
り、本発明による中継網において用いられるラベルは、
宛先が網内のどこに位置するかに対応する情報を持つ。
例えば、ラベルの第一の部分は、ＩＰパケットが、網内
のどの一つあるいは一群のＩＰＲＳに向けられているか
を示す。ラベルのもう一つの部分は、ＩＰパケットが、
ＩＰＲＳのどのポートに、換言すればどの出口ＩＰＲＲ
に、送られるべきかを示す。
【００２３】各ＩＰＲＳは、データリンク、すなわち層
２デバイスとして機能する。すなわち、各ＩＰＲＳは、
各ＩＰパケットに付加されたラベルを読み出し、そのＩ
Ｐパケットの伝送路に沿っての次のストップを決定す
る。ここで、このストップは、もう一つのＩＰＲＳで
も、出口ルータでもあり得る。ＩＰパケットが最終的に
出口ルータによって受信されると、ラベルが除去され、
ＩＰパケットは、その宛先に転送される。タグスイッチ
ング法やＩＰスイッチング法とは異なり、本発明による
ＩＰＲＳは、ＩＰパケットに付加されたラベルを、パケ
ットをその伝送路に沿って転送する際に修正あるいはス
ワップ（置換）することはない。従って、本発明による
ＩＰＲＳの転送動作は、ハードウエアによる高速処理が
可能であり、このため、インターネットおよびインター
ネットアプリケーションによって要求される大きな転送
速度およびスループットに答えることが可能である。
【００２４】上述の概説は、以下の例によってより良く
理解できるものである。説明の前に、以下の例は、単
に、解説を目的とし、本発明の範囲および精神を制限す
ることを意図するものではないことに注意する。ここで
は、ＬＡＮ１００に接続された、例えば、パーソナルコ
ンピュータであり得るソースホスト９０、ＩＰパケット
を、ＬＡＮ１０３に接続された、これもパーソナルコン
ピュータであり得る宛先ホスト９５に送るものと仮定す
る。このＩＰパケットは、ホスト９０から、従来の方法
にて、ＬＡＮ１００を経て、ＩＰＲＲ１１０に送られ
る。ＩＰＲＲ１１０は、入口ＩＰＲＲと見做され、ＩＰ
パケット内のアドレス見出し部分を読み出し、宛先ホス
トが、ＩＰＲＲ１１０がパケットを直接に配送すること
が可能なＬＡＮには接続されてないことを知る。ＩＰＲ
Ｒ１１０は、ＩＰパケットについて層３処理を遂行し、
同時に、ＩＰＲＲ１１０のメモリデバイスに格納されて
いるルーティングテーブル内に含まれる情報に基づい
て、ＩＰパケットに、次のホップのルータが出口ＩＰＲ
Ｒと見做されるＩＰＲＲ１１３であることを示すラベル
を付加する。こうして、入口ＩＰＲＲ１１０は、出口Ｉ
ＰＲＲ１１３を、あたかも１ホップしか離れていないよ
うに見做す。
【００２５】次に、このＩＰパケットがＩＰＲＳ１２０
に転送される。ＩＰＲＳ１２０は、例えば、ＡＴＭ網で
あり得る。この転送プロセスは、ＩＰＲＲ１１０のルー
ティングテーブル内に格納されているアドレス情報と、
これもＩＰＲＲ１１０の転送テーブル内に格納されてい
るアドレス情報とをマッピング（照合）することによっ
て遂行される。ＩＰＲＳ１２０は、付加されたラベルを
読み出し、ＩＰパケットを、ＩＰＲＳ１２０の転送テー
ブル内の出口ＩＰＲＲ１１３に対応する情報に基づい
て、ＩＰＲＳ１２２に転送する。ＩＰＲＳ１２２も、こ
のラベルを読み出し、ＩＰパケットを、ＩＰＲＳ１２２
の転送テーブル内に格納された出口ＩＰＲＲ１１３に対
応する情報に基づいて、出口ＩＰＲＲ１１３に転送す
る。出口ＩＰＲＲ１１３は、ＩＰパケットを受信し、層
３処理を遂行することで、パケットをリアセンブルし、
これを、ＬＡＮ１０３を介して宛先ホスト９５に転送す
る。
【００２６】本発明によるＩＰ中継網は、入口ＩＰＲＲ
によってＩＰパケットに付加されるラベルとして、幾つ
かの異なるフォーマットを扱うことが可能である。一つ
のバージョンのラベルにおいては、出口ＩＰＲＲに対応
する識別情報（ＩＰＲＲ ＩＤ）が用いられる。別のバ
ージョンにおいては、ラベルは、出口ＩＰＲＲと通信す
る最後のＩＰＲＳに対応する識別情報（ＩＰＲＳ Ｉ
Ｄ）と、出口ＩＰＲＲが通信の際に用いるＩＰＲＳポー
トに対応する情報（ＰＯＲＴ ＩＤ）を含む。さらに別
のバージョンとして、ラベル内にＦＬＯＷ ＩＤを含
め、同一の宛先に向けられた複数のＩＰパケットを区別
することも可能である。これは、ＩＰパケットの伝送路
に沿う各ＩＰＲＳが、異なるＩＰパケットに対して、異
なる品質のサービスを提供することを可能にする。例え
ば、ＦＬＯＷ ＩＤによって、パケットが受信されたこ
とを示す受信確認メッセージをソースに送り返す必要性
を示すことも可能である。加えて、このＦＬＯＷ ＩＤ
は、ＩＰパケットトラヒックを、中継網内の複数の最低
コストの経路を経由してルーティングするべきことを示
すために用いることも可能である。
【００２７】ＩＰＲＲ１１０〜１１５による、どのよう
なラベルを、ある出口ＩＰＲＲに向けられたあるＩＰパ
ケットに付加すべきかについての学習の仕方は、標準の
ＩＰルーティングプロトコル、例えば、ＯＳＰＦ（Open
Shortest Path First；空いた最短経路を最初に用いる
プロトコル）に対する拡張に基づく。ＩＰＲＲ１１０〜
１１５およびＩＰＲＳ１２０〜１２３は、通常のＩＰル
ーティング情報／リンク状態トポロジー情報を配布する
のみでなく、採用されているラベルのバージョンに応じ
て、ＩＰＲＳ ＩＤ情報およびＰＯＲＴ ＩＤ情報、あ
るいはＩＰＲＲＩＤ情報を網全体に配布する共通のルー
ティング／トポロジー交換プロトコルに参与する。この
プロトコルは、各ＩＰＲＲ１１０〜１１５が自身のルー
ティングテーブルおよび転送テーブルを作成し、これを
一つのメモリデバイス内に、あるいは各ＩＰＲＲ内の別
個のメモリデバイス内に格納することを可能にする。
【００２８】ある与えられた宛先のＩＰアドレスに対し
て、各ＩＰＲＲ１１０〜１１５内に格納されるルーティ
ングテーブルは、ＩＰデータグラムに付加されるべきラ
ベルを提供する。このルーティングテーブルは、従来の
網システムにおいては単に次のホップに当たるルータの
アドレスのみを格納するのとは対象的に、各ＩＰパケッ
トをアドレス先に送り届けるための出口ＩＰＲＲに対応
する識別情報を含む。各ＩＰＲＲ１１０〜１１５内に格
納されるこのルーティングテーブルは、テーブル１に示
すような一般構造を持つ。
【表１】 テーブル１において、DESTINATION IP ADDRESS（宛先Ｉ
Ｐアドレス）は、ＩＰパケットの見出しアドレス部分を
読み出すことによって得られる。ＦＬＯＷ ＩＤは、上
述のように、入口ＩＰＲＲによってローカル的に網管理
者によって決定される政策に基づいて指定される。LAST
IPRR IDは、宛先ホストがＬＡＮを介してそれと通信す
る出口ＩＰＲＲを識別する。LAST {IPRS ID,PORT ID}
は、オプションのフィールドであり、LAST IPRS IDは、
出口ＩＰＲＲと通信するＩＰＲＳを識別し、PORT ID
は、出口ＩＰＲＲが最後のＩＰＲＳを介して接続される
物理ポートを識別する。採用されるテーブルのバージョ
ンによって、各ＩＰＲＲ内に格納されるルーティングテ
ーブルは、特定のＩＰパケットの宛先アドレスを出口Ｉ
ＰＲＲにマッピングすること（LAST IPRR ID）も、ある
いはＩＰＲＳおよび出口ＩＰＲＲと通信する物理ポート
にマッピングすること（LAST IPRS ID,PORT ID）も考え
られる。これらルーティングテーブル内に出口ルータの
識別を加えることで各ＩＰＲＲはルーティングされた網
に関する完全な知識を持つこととなる。中継網に追加の
ＩＰＲＲが加えられる度に、各ＩＰＲＲ内のルーティン
グテーブルは、ルーティングアルゴリズムを用いて動的
に更新される。各ＩＰＲＲ内に格納されるルーティング
テーブルは、従来の技術の次のホップに当たるルータと
は対象的に各層３宛先に向う途中の出口ＩＰＲＲを含
む。
【００２９】加えて、本発明による中継網内に、ＩＰＲ
Ｒ１１０〜１１５の一つを省略時のＩＰＲＲとして指定
することにより、省略時のＩＰＲＲを実現することも可
能である。ＩＰ中継網が、非−ＩＰ網に接続されている
場合は、省略時のＩＰＲＲが、その非−ＩＰ網に向けら
れたトラヒックに対する出口ＩＰＲＲと見做される。こ
の省略時のＩＰＲＲは、ＩＰトラヒックについて必要な
層３処理を遂行し、ＩＰトラヒックを非−ＩＰ中継網の
最初のルータに転送する。例えば、パケットが、ＩＰ網
１０５から非−ＩＰ網１５５に送られた場合は、ＩＰＲ
Ｒ１１５が省略時のＩＰＲＲと見做される。ＩＰＲＲ１
１５は、このパケットについて必要な層３処理を遂行
し、次に、このパケットを非ＩＰ−ルータ１５０に転送
する。非−ＩＰルータ１５０は、このパケットを、この
非−ＩＰ網１５５内の宛先に転送する。
【００３０】各ＩＰＲＲ１１０〜１１５内に格納される
転送テーブルは、テーブル２に示されるような一般構造
を持つ。
【表２】 テーブル２において、EGRESS IPRR IDは、ＩＰパケット
が転送されるべき出口ＩＰＲＲを識別する。LAST IPRS
IDは、出口ＩＰＲＲに物理的に接続されたＩＰＲＳを識
別する。PORT ID フィールドは、特定のＩＰＲＲおよび
ＩＰパケットの宛先に依存するローカル的な意味を持
つ。PORT ID(1)およびPORT ID(2)のフィールドは、ＩＰ
パケットが送られる入口ＩＰＲＲからのポートを識別す
る。換言すれば、PORT ID(1)およびPORT ID(2)のフィー
ルドは、ＩＰパケットが入口ＩＰＲＲからどのＩＰＲＳ
に転送されるべきかを示す。これら２つの異なるＰＯＲ
Ｔ ＩＤ、つまり、PORT ID(1)およびPORT ID(2)フィー
ルドは、ある一つのＩＰパケットの宛先に対して、複数
の代替の（最低コストの）経路が存在し得るために用い
られる。例えば、ＩＰＲＲ１１０の転送テーブルは、Ｉ
ＰＲＳ１２０に対応するPORT ID(1)と、ＩＰＲＳ１２１
に対応するPORT ID(2)を持つ。パケットの出口ＩＰＲＲ
がＩＰＲＲ１１２である場合、入口ＩＰＲＲ１１０は、
パケットを、ＩＰＲＳ１２０あるいはＩＰＲＳ１２１の
いずれかに転送する。どちらに転送するかは、現在網上
を送信されており、この特定のＩＰパケットを出口ＩＰ
ＲＲ１１２に接続する最低コストの経路に対して影響を
与えるＩＰトラヒックの状況によって決定される。ＩＰ
ＲＲはＩＰパケットを出口ＩＰＲＲにルートするために
利用できる幾つかの代替ポートの一つを自身のローカル
アルゴリズムに基づいて選択する。
【００３１】各ＩＰＲＳ１２０〜１２３は、メモリ内
に、上述のテーブル２に示すのと実質的に同一の構造を
持つ転送テーブルを格納する。ＰＯＲＴ ＩＤ（PORT I
D(1)およびPORT ID(2)）は、入口ＩＰＲＲがＩＰデータ
グラムを出口ＩＰＲＲと通信するＩＰＲＳを介して出口
ＩＰＲＲに向けてルートするために用いるべきポートを
示す。入口ＩＰＲＲが幾つかの異なる経路を利用できる
のに類似し、PORT ID(1)およびPORT ID(2)は、ＩＰパケ
ットの伝送路内の次のＩＰＲＳへの代替の最低コストの
経路を示す。ＩＰＲＳがＩＰパケットを受信すると、Ｉ
ＰＲＳは、ラベルのＩＰＲＳ ＩＤの部分を読み出し、
これを自身の転送テーブル内のLAST IPRSIDの項目にマ
ッピング（と照合）することで、ＩＰＲＳの出方向のＰ
ＯＲＴ ＩＤを決定する。この出ポートは、パケットの
宛先によって、パケットの伝送路内の次のＩＰＲＳに接
続されていることも、あるいは、出口ＩＰＲＲに接続さ
れていることもある。こうして、ＰＯＲＴ ＩＤフィー
ルドは、これがＩＰパケットを次のＩＰＲＳに、あるい
は出口ＩＰＲＲに、ルートするときに用いられるＩＰＲ
Ｓのポートを示すという意味でローカル的な重要性を持
つ。さらに、PORT ID(2) が選択され、負荷バランシン
グが起動された場合は、ＦＬＯＷ ＩＤフィールドのハ
ッシングによってＩＰＲＳの特定の出ポートが選択され
る。ＦＬＯＷＩＤフィールドは、さらに、例えば、ＦＬ
ＯＷ ＩＤ（１）と命名される網を横断して機密な経路
を要求するＩＰトラヒックと、ＦＬＯＷ ＩＤ（２）と
命名される網を横断してあまり機密でない経路を要求す
るパケットとの間の区別を行なうために用いることも可
能である。各ＩＰＲＳ内にルーティングテーブルを用い
ることで、ＩＰパケットについて層３処理を遂行する必
要性が回避される。
【００３２】各ＩＰＲＳおよびＩＰＲＲ内の転送テーブ
ルも網のトポロジーあるいはリンク状態に基づいて動的
に更新される。こうして、網のトポロジーが、ＩＰＲＲ
および／あるいはＩＰＲＳが追加あるいは削除されたこ
とによって変化した場合、コア網を横断しての最適経路
が変化し、転送テーブルもこれを反映して更新される。
【００３３】図４は、本発明によるＩＰ中継網内をＩＰ
データグラムが伝送される際のＩＰデータグラムのソフ
トウエア処理の流れを示す。このプロセスは、ステップ
２００から開始され、ここで、ＩＰＲＲ１１０〜１１５
の中の入口ＩＰＲＲと見做される一つが、ＬＡＮあるい
はＩＰ網１００〜１０５に接続されたエンドステーショ
ンの一つからＩＰデータグラムを受信する。ステップ２
０１において、入口ＩＰＲＲがＩＰデータグラムのパー
ジング（構文解析）を遂行し、特定のＬＡＮ１００〜１
０５に接続された宛先のＩＰアドレスを読み出す。この
ＩＰアドレスは、ＩＰデータグラムの見出し部分の中に
含まれる。ブランチ２０５において、入口ＩＰＲＲは、
受信されたＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスに対応する
ルーティングテーブルの項目が存在するか否かを調べ
る。結果が肯定である場合は、ステップ２０７が遂行さ
れ、入口ＩＰＲＲは、ルーティングテーブルの項目を検
索し、ＩＰパケットに付加されるべき“ラベル”を決定
する。逆に、ステップ２０５における結果が否定であ
り、入口ＩＰＲＲ内に宛先アドレスに対するルーティン
グテーブルの項目が存在しないことが示された場合は、
ステップ２０９において、入口ＩＰＲＲは、省略時のル
ータに対応するテーブルの項目を、出口ＩＰＲＲとして
セットし、このプロセスは、上述のステップ２０７に進
む。ステップ２０８において、ＩＰＲＲ１００は、ラベ
ルを層３処理を用いてＩＰデータグラムに付加する。条
件分岐点２１１において、ＩＰＲＲ１００は、データベ
ース内に、LAST IPRR IDに対する転送テーブルの項目が
存在するか否かを調べる。テストの結果が肯定である場
合は、ＩＰＲＲ１００は、条件分岐点２７１において、
それが宛先ステーションへの最後のホップであるか否か
を決定する。テスト結果が肯定である場合は、ＩＰＲＲ
１００は、ステップ２９１において、ラベルを除去し、
ＩＰデータグラムをその最終的な宛先に転送する。この
場合、このプロセスは、ステップ２５０で退出する。
【００３４】ステップ２７１におけるテスト結果が否定
であり、受信エンティティーが最後のＩＰＲＲではない
ことが示された場合は、ＩＰＲＲ１００は、ステップ２
２１において、ＩＰデータグラムを転送テーブルから検
索されたＰＯＲＴ ＩＤによって識別されるポートに送
る。ステップ２１１における結果が否定であり、出口Ｉ
ＰＲＲに対する転送テーブルの項目が存在しないことが
示された場合は、このプロセスは、ステップ２５０にお
いて退出する。
【００３５】ステップ２５１において、入口ＩＰＲＲか
らパケットを受信したＩＰＲＳ１２０〜１２３の一つ
は、自身のメモリ内に格納された転送テーブル内に転送
項目が存在するか否か決定する。転送テーブルの項目が
存在する場合は、ＩＰデータグラムが、出口ＩＰＲＲに
向う次のＩＰＲＳに転送される。このプロセスは、ステ
ップ２１１に戻り、ここで、伝送路上の各ＩＰＲＳが、
次のＩＰＲＳに対する転送テーブルの項目が存在するか
否かを決定する。このプロセスが、経路に沿っての各Ｉ
ＰＲＳにおいてデータグラムの配達が完了するまで反復
される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＩＰをＡＴＭ網を通じて伝送するための従来の
方法のブロック図を示す。
【図２】近道ルーティングを持つＩＰ網のブロック図を
示す図である。
【図３】複数のルータが網のエッジを形成し、複数のス
イッチが網のコアを形成する本発明による中継網の略図
を示す図である。
【図４】図３に示される中継網を横断するときのＩＰデ
ータグラムの処理の流れを示す図である。
【符号の説明】
９０ ソースホスト ９５ 宛先ホスト １００〜１０５ ＬＡＮ／ＩＰ網 １１０〜１１５ ＩＰＲＲ（ＩＰ中継ルータ） １２０〜１２３ ＩＰＲＳ（ＩＰ中継スイッチ） １５０ 非ＩＰルータ １５５ 非ＩＰ網
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴィクラム アール．サクセナ アメリカ合衆国 07728 ニュージャーシ ィ，フリーホールド，ベニントン ロード 281

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インターネットプロトコルトラヒックを
    網内の伝送路に沿ってソースから宛先に伝送するための
    インターネット中継システムであって、このシステム
    が：前記ソースと通信し、前記ソースから前記データグ
    ラムを受信するための入口ルータ；および前記データグ
    ラムを前記網を横断して転送するために用いられる前記
    宛先をグローバル的に一意に識別するラベルを含み、こ
    のラベルが前記入口ルータの所で前記データグラムに付
    加され；このシステムがさらに前記入口ルータと通信
    し、前記データグラムを前記入口ルータから前記ラベル
    内に含まれる情報に基づいて受信するための中継スイッ
    チ網を含み、このスイッチ網が前記データグラムを前記
    ラベル内に含まれる情報に基づいて前記伝送路に沿って
    転送し；このシステムがさらに前記データグラムを前記
    中継スイッチ網から受信し、前記データグラムを前記宛
    先に前記ラベル内に含まれる情報に基づいて転送するた
    めの出口ルータを含むことを特徴とするインターネット
    中継システム。
  2. 【請求項２】 前記中継スイッチ網が複数の中継スイッ
    チを含み、前記中継スイッチ網が前記データグラムを前
    記入口ルータから前記出口ルータに前記出口ルータが前
    記入口ルータからあたかも１ルータホップしか離れてな
    いかのように転送することを特徴とする請求項１のイン
    ターネット中継システム。
  3. 【請求項３】 前記データグラムに付加される前記ラベ
    ルが各スイッチによって読み出し専用として処理される
    ことを特徴とする請求項２のインターネット中継システ
    ム。
  4. 【請求項４】 前記各中継スイッチがメモリデバイス内
    に格納された転送テーブルを含み、この転送テーブルが
    前記データグラムの前記宛先に対応するルーティング情
    報を含み、前記各中継スイッチが前記ラベルを読み出
    し、前記ラベル内に含まれる前記宛先情報を前記転送テ
    ーブル内に含まれる前記ルーティング情報とマッチング
    し（照合し）、前記データグラムを前記伝送路に沿って
    前記出口ルータに、前記ルーティング情報に基づいて転
    送することを特徴とする請求項２のインターネット中継
    システム。
  5. 【請求項５】 前記入口ルータがメモリ内に格納された
    ルーティングテーブルを含み、このルーティングテーブ
    ルが、前記宛先情報および前記出口ルータに対応する識
    別情報を含むことを特徴とする請求項１のインターネッ
    ト中継システム。
  6. 【請求項６】 前記中継スイッチ網内の前記複数のスイ
    ッチの内の前記データグラム伝送路に沿う前記出口ルー
    タと通信する一つが出口スイッチであって、前記入口ル
    ータがメモリデバイス内に格納された前記出口スイッチ
    に対応する識別情報を含むルーティングテーブルを含む
    ことを特徴とする請求項２のインターネット中継システ
    ム。
  7. 【請求項７】 前記入口ルータがメモリデバイス内に格
    納された前記出口ルータに対応する識別情報を含む転送
    テーブルを含むことを特徴とする請求項２のインターネ
    ット中継システム。
  8. 【請求項８】 前記入口ルータがメモリデバイス内に格
    納された前記出口スイッチ上の前記出口ルータと通信す
    るポートに対応する識別情報を含む転送テーブルを含む
    ことを特徴とする請求項２のインターネット中継システ
    ム。
  9. 【請求項９】 前記入口ルータがメモリデバイス内に格
    納された前記出口スイッチに対応する識別情報を含む転
    送テーブルを含むことを特徴とする請求項２のインター
    ネット中継システム。
  10. 【請求項１０】 インターネットプロトコル（ＩＰ）パ
    ケットを中継網を横断して伝送するための方法であっ
    て、前記パケットがソースから発信され、宛先に転送さ
    れ、この方法が：前記ＩＰパケットを前記ソースから受
    信するステップ；前記ＩＰパケットを前記ソースから入
    口ルータに前記ＩＰパケット内に含まれるアドレス情報
    に基づいて転送するステップ；前記入口ルータの所で前
    記ＩＰパケットをパージング（構文解析）することで前
    記宛先のアドレスを読み出すステップ；前記入口ルータ
    の所で前記ＩＰパケットに前記宛先のアドレスに関する
    識別情報を含むラベルを付加するステップ；前記入口ル
    ータから前記ＩＰパケットを交換網に転送するステッ
    プ；および前記交換網から前記ＩＰパケットを出口ルー
    タに、前記出口ルータが前記入口ルータからあたかも１
    ルータホップしか離れてないかのように転送するステッ
    プを含むことを特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】 さらに、前記出口ルータの所で前記ラ
    ベルを前記ＩＰパケットから除去するステップを含むこ
    とを特徴とする請求項１０の方法。
  12. 【請求項１２】 さらに、前記出口ルータの所で前記Ｉ
    Ｐパケットをリアセンブリングするステップを含むこと
    を特徴とする請求項１１の方法。
  13. 【請求項１３】 さらに、前記出口ルータから前記ＩＰ
    パケットを前記宛先に転送するステップを含むことを特
    徴とする請求項１０の方法。
  14. 【請求項１４】 前記入口ルータがメモリデバイス内に
    ルーティングテーブルを含み、このルーティングテーブ
    ルが前記出口ルータに対応するアドレス情報を含むこと
    を特徴とする請求項１０の方法。
  15. 【請求項１５】 前記入口ルータがメモリデバイス内に
    ルーティングテーブルを含み、このルーティングテーブ
    ルが前記宛先アドレスに対応する前記スイッチ網のアド
    レス情報を含むことを特徴とする請求項１０の方法。
  16. 【請求項１６】 前記ルーティングテーブルがさらに前
    記スイッチ網の前記出口ルータと通信するポートに関す
    る識別情報を含むことを特徴とする請求項１５の方法。
  17. 【請求項１７】 前記入口ルータがメモリデバイス内に
    格納された転送テーブルを含み、この転送テーブルが前
    記宛先アドレスに対応する前記情報に関するアドレス情
    報を含み、この方法がさらに、前記宛先アドレスを、前
    記出口ルータに対応する前記アドレス情報とマッピング
    （照合）するステップを含むことを特徴とする請求項１
    ０の方法。
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