JPH11346243A - 経路探索方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隣接するネットワーク同士の境界に中継器を
設け、各中継器がデータの転送経路を順次決定していく
通信網において、伝送路の込み具合に応じて効率的な経
路探索を行うことができる経路探索方式を提供する。 【解決手段】 １のネットワークＬＡＮａ１内の端末Ｓ
１から他のネットワークＬＡＮａ４内の端末へＩＰパケ
ットを転送する際、転送データを受け取った各中継器Ｒ
Ｔａ１〜ＲＴａ３が当該データの発信元及び着信先のＩ
Ｐアドレスを抽出し、その情報に基づいて転送経路を決
定する経路探索方式を対象とし、各中継器ＲＴａ１〜Ｒ
Ｔａ３が、伝送路のトラヒック量を監視し、伝送路の混
み具合が大きい場合には自キャッシュの登録情報を検索
し、過去に同じ条件で転送されたデータがあれば、ＩＰ
層レベルからの経路検索を省略して、登録済みのＭＡＣ
層レベルの経路情報（ＶＰ／ＶＣ）を直接使用して転送
し、伝送路が空いている場合には、ＩＰ層レベルからの
経路検索を実施して逐次次の中継器への経路を探索する
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はネットワーク同士を
接続するルータやゲートウエイ等によるデータ転送経路
探索方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年インターネットの普及により多種多
様なローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）が相互接続
されるようになり、世界規模の巨大なネットワークが構
築されている。そのインターネットに接続されたＬＡＮ
同士を相互に接続するためのプロトコルとしては、イン
ターネットプロトコル（ＩＰプロトコル）が標準として
使用されており、このＩＰプロトコルはインターネット
関連の学会（統括組織）であるＩＡＢの技術検討を行う
下部組織であるＩＥＴＦで規格化されている。このＩＰ
プロトコルを用いた接続においては、各計算機の識別に
ＩＰアドレスが用いられており、ＩＰアドレスは更にネ
ットワークを示すネットワークアドレスとホストマシン
を示すホストアドレスに分割される。そして、ネットワ
ークアドレスが異なるＩＰアドレスの端末間でデータの
転送を行うには、それぞれの端末の属するネットワーク
間にルータやゲートウエイと呼ばれる中継器が必要にな
る。データの転送は、パケットと呼ばれる単位で行わ
れ、大きなデータは数パケットに分割されて転送され
る。ＩＰプロトコルで使用されるパケットは、そのデー
タの先頭にＩＰアドレスを含むＩＰヘッダを有し、ＩＰ
パケットと称される。

【０００３】このＩＰパケットがＡＴＭで転送される場
合には、ＩＰパケットの先頭に論理リンク制御ＬＬＣや
ＳＮＡＰ等を付加してカプセル化を行い、そのカプセル
化したパケットを更に細かい単位であるＡＴＭセル化し
て、その各ＡＴＭセルにＡＴＭヘッダとしてバーチャル
パスＶＰやバーチャルチャネルＶＣが付加されて転送さ
れる。

【０００４】ここで、ＡＴＭ網と非ＡＴＭ網の例として
イーサネット網を接続する場合の従来の例を説明する。
ＡＴＭ網とイーサネット網の間には、中継器としてルー
タが設置され、そのルータのキャッシュにはＡＴＭ網用
のＶＰ／ＶＣとその各々に対応したＩＰアドレスを有す
る対応表と、イーサネット網のイーサネットアドレスと
その各々に対応したＩＰアドレスを有する対応表が登録
される。尚、上記対応表は、ルータに直接に接続された
ＡＴＭ網やイーサネット網に関する対応表のみでなく、
直接に接続されたＡＴＭ網を介して間接的に接続される
ＡＴＭ網や直接に接続されたイーサネット網からルータ
を介して間接的に接続されたイーサネット網等の遠方の
階層の網のＶＰ／ＶＣやイーサアドレスの各々に対応し
たＩＰアドレスを有する対応表も登録される。例えば、
上記したイーサネット網とルータを介してＡＴＭ網に接
続された端末Ｓから、イーサネット網に接続された端末
Ｄにデータを転送する場合を考えると、そのデータは最
初のＡＴＭ網内では通常の網内転送が行われルータに達
する、ルータではＡＴＭ網の端末Ｓから受け取ったＩＰ
アドレスに基づいて、対応表に登録されている端末Ｄの
イーサネットアドレスを検索する。端末Ｄのイーサネッ
トアドレスが見つかったら、データを端末Ｄに送出す
る。上記したルータにおけるＩＰアドレスに基づくイー
サネットアドレスの検索は、データのパケットをルータ
において受信する度に繰り返され、その度に適切なイー
サネットアドレスが検索されてデータがそのイーサネッ
トアドレスに転送される。

【０００５】上記したように、ルータでデータ転送する
場合には、イーサネットアドレスの検索や逆方向にデー
タ転送する場合のＡＴＭ網におけるＶＰ／ＶＣの検索を
含めて、ルータでＩＰパケット内のＩＰヘッダが参照さ
れて、対応表（経路情報テーブル）から最適な経路が探
索され、探索された経路に従ってＩＰパケットが転送さ
れる。ところで、データの転送においては、その手順
（プロトコル）は定められており、そのプロトコルは、
階層化モデルにより規定される。第１層（物理層：端末
及び交換機等の物理的条件と電気的動作の規定）、第２
層（データリンク層：隣接する装置間、例えば、端末と
交換機や中継器間や、交換機同士間のデータリンク制御
規定）、第３層（ネットワーク層：データ交換する末端
の端末間の通信リンク制御規定）の３層により構成され
る。ルータのキャッシュにはこれら階層データが登録さ
れている。上記したルータにおけるイーサネットアドレ
スの検索をこの階層化モデルで考えると、第３層のプロ
トコルであるＩＰプロトコルのＩＰアドレスを基に検索
（或いは経路探索）が行われるが、実際の各網における
データ転送の際には第１層の物理的なアドレスであるＭ
ＡＣ（メディア・アクセス・コントロール）アドレスが
必要になるのでＩＰアドレスからＭＡＣアドレスの探索
が行われる。そのＭＡＣアドレスが、例えば、イーサネ
ットならイーサネットアドレス、ＡＴＭならＶＰ／ＶＣ
である。そのＭＡＣアドレスの探索の際には、探索する
ネットワークに応じたアドレス解決手順が用いられる。
イーサネット網におけるアドレス解決手順では、ＩＰア
ドレスをイーサネット網上に接続された全ての端末に向
けて送出するブロードキャストを用い、該当する端末が
そのＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを応答する
ことにより、ＭＡＣアドレスを解決する。

【０００６】ＡＴＭ網におけるアドレス解決手順では、
イーサネット網のようなブロードキャストを用いること
はできないので、ＡＴＭ網に接続された各端末が事前に
その端末自身のＭＡＣアドレスとそれに対応させたＩＰ
アドレスをそのＡＴＭ網に接続されたアドレス解決サー
バ（ＡＲＳ：アドレスレゾリューションサーバ）に登録
しておき、アドレス解決時にそのＡＲＳにＩＰアドレス
に対応するＭＡＣアドレスを問い合わせて、ＭＡＣアド
レスを解決する。また、ＡＴＭ網においては、ＡＴＭ網
内だけでなくネットワークアドレスが異なるＡＴＭ網同
士が接続されたＬＡＮ間でもＶＰ／ＶＣのみによって直
接リンクを設定して通信を行うことが可能なアドレス解
決プロトコルとしてＮＨＲＰプロトコルが知られてい
る。このＮＨＲＰプロトコルでは、前提として、接続さ
れる網は全てＡＴＭ網（或いは、他の網であれば全て同
一の方式の網）である必要があり、従って、各ＡＴＭ網
間にはいわゆるルータは接続されておらず、各ＡＴＭ網
には、それぞれ従来のＡＲＳ同様に各端末のＩＰアドレ
スに対応させたＭＡＣアドレス（ＶＰ／ＶＣ）を登録さ
せるためのＮＨＲＰサーバ（ＮＨＳ）が中継器として設
置されており、各ＡＴＭ網上の各端末（ＮＨＲＰクライ
アント：ＮＨＣ）は、自端末のＩＰアドレスに対応させ
たＭＡＣアドレス（ＶＰ／ＶＣ）をそのＮＨＳに事前に
登録しておく。

【０００７】ＮＨＲＰプロトコルを用いたＡＴＭ網にお
いて、データの発信元のＮＨＣは、ＮＨＳにＩＰアドレ
スを送信して着信先のＭＡＣアドレスを問い合わせる。
すると、ＮＨＳでは、その問い合わせられたＩＰアドレ
スが自分の網の管理下にあるか否かの判定をまず行い、
自分の管理下である場合には、ＮＨＳのキャッシュ内の
ＭＡＣアドレス（ＶＰ／ＶＣ）を発信元のＮＨＣに応答
する。問い合わせられたＩＰアドレスが自分の管理下で
ない場合には、ＮＨＳのキャッシュ内に予め設定された
次の転送先（ネクストホップ：次ホップ）を示すルーテ
ィングテーブルを探索して、次ホップのＡＴＭ網のＮＨ
ＳにＩＰアドレスを送信してＭＡＣアドレス（ＶＰ／Ｖ
Ｃ）の問い合わせを行う。問い合わせを受けた次ホップ
のＮＨＳにおいても、上記と同じ処理が行われ、最終的
に着信先のＮＨＣを管理するＮＨＳが自分の網の管理下
にそのＩＰアドレスに対応したＭＡＣアドレス（ＶＰ／
ＶＣ）を見つけて、そのＶＰ／ＶＣを、中継するＮＨＳ
が有る場合にはその中継ＮＨＳを介して発信元のＮＨＣ
宛に応答することでリンクが確立して、発信元ＮＨＣか
ら着信先ＮＨＣへのＶＰ／ＶＣを用いた直接通信が可能
になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来に
おいては、各中継器のキャッシュ内に、直接および間接
的に接続された各ネットワークの個々の端末のＩＰプロ
トコルとＭＡＣアドレスを対応させた対応表（経路情報
テーブル）を事前に準備しておき、それぞれの中継器が
パケットを受け取る度にそのパケットからＩＰアドレス
の抽出を行い、そのＩＰアドレスが対応表に登録されて
いるか否かを全ての対応表を検索して確認し、有ればそ
の対応するＭＡＣアドレスを応答し、無ければ次の隣接
する中継器に問い合わせを行う方式（これをホップ・バ
イ・ホップ方式と呼ぶ。）を採用していた。そのため、
ネットワークの規模が大きくなると、各中継器における
経路探索の処理量が増大し、最適経路の探索に長時間要
してしまうことから、そのような中継器がボトルネック
となって、個々のネットワークの転送能力に比較してネ
ットワーク全体の転送能力を下げることになってしま
う。そこで、同じ発信元から着信先へ再度データを転送
する場合には、中継器のキャッシュに保存されている以
前探索した経路の情報を検索してそれを使用することに
より経路探索に要する時間を短縮し、検索された経路を
当該データ専用の経路として割り当ててデータ転送を行
うカットスルー方式が提案されるに至った。カットスル
ー方式によれば、ホップ・バイ・ホップ方式に比べて各
中継器の負荷を軽くでき、高速なデータ送信が可能とな
るため、できるだけこの方式を多用することが望まし
い。しかしながら、カットスルー方式でデータ転送を行
う場合、データ転送の必要が生じてから実際にデータ転
送を開始するまでのセットアップ処理、すなわちカット
スルー用に割り当てるパスを転送経路上の各中継器に設
定する処理などに時間がかかるため、発信元の端末（ホ
スト）の通信処理に要する時間が長くなるという問題が
あった。本発明は上記事情に鑑み創案されたものであ
り、その解決すべき課題は、ネットワーク同士の境界に
設けられた各中継器がデータの転送経路を決定していく
通信網において、データ伝送路のトラヒック量、すなわ
ち伝送路の込み具合に応じ、ホップ・バイ・ホップ方式
による経路探索とカットスルー用の経路探索とを適切に
使い分けて、効率的な経路探索を行うことができる経路
探索方式を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、隣接するネットワーク同士
の境界に中継器を設けてなる通信網において、１のネッ
トワーク内の端末から他のネットワーク内の端末へデー
タ転送を行う際、転送データを受け取った各中継器が当
該データの発信元及び着信先に関する情報を抽出し、そ
の情報に基づいて転送経路を順次決定していく経路探索
方式を対象とし、各中継器が、データ伝送路のトラヒッ
ク量を検出するトラヒック監視部と、受け取った転送デ
ータの発信元及び着信先に関する情報に基づいて当該デ
ータを転送する次の中継器への経路を探索する経路検索
部と、過去に中継したデータの発信元及び着信先に関す
る情報と当該データの転送経路情報とを対応させて記憶
したキャッシュとを備え、前記トラヒック監視部により
検出されたトラヒック量が所定量以上となった場合、受
け取った転送データの発信元及び着信先に関する情報と
一致する情報が自キャッシュに存在するか否かを調べ、
該当する情報が存在すれば、その情報と対応する転送経
路を当該転送データの転送経路とし、該当する情報が存
在しなければ、前記経路検索部により転送経路を探索す
るようになしたことを特徴とするものである。また、請
求項２記載の発明は、請求項１記載の経路探索方式にお
いて、各中継器は、前記トラヒック量が増大するに従っ
て前記キャッシュの検索範囲を拡大する機能を有するこ
とを特徴としている。

【００１０】上記のように構成した請求項１記載の経路
探索方式によれば、データ伝送路のトラヒック量が所定
量以上の場合、すなわち伝送路の混み具合が大きい場合
には、中継器が自キャッシュを検索して、過去に同じ条
件で転送されたデータがあればそのときの経路情報を使
用するため、逐次次の中継器への経路を探索していくホ
ップ・バイ・ホップ方式の経路探索処理を省略して処理
時間を短縮でき、且つ当該経路情報によって中継器のパ
スを設定することによりカットスルー方式により高速デ
ータ転送を行うことができる。また、トラヒック量が所
定量に満たない場合、すなわち伝送路が空いている場合
には、発信元及び着信先に関する情報に基づいて逐次次
の中継器への経路を探索していくホップ・バイ・ホップ
方式の経路探索処理を行うので、伝送路が空いているに
もかかわらず無条件にカットスルー方式を用いることに
よる転送効率の低下や発信元端末への負荷増大などの不
具合を防止できる。また、請求項２記載の発明のよう
に、トラヒック量が増大するに従って各中継器が自キャ
ッシュの検索範囲を拡大することにより、各中継器が受
け取った転送データの発信元及び着信先に関する情報と
一致する情報を探し当てる確立が大きくなり、その結
果、経路探索処理の省略による処理時間短縮及びカット
スルー方式による高速データ転送を実施できる可能性が
増大するので、トラヒック量が所定量以上の場合のネッ
トワーク効率を請求項１の場合よりも向上できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態によ
り本発明をより詳細に説明する。図１は、本発明の実施
の形態の一例を示すネットワーク構成図である。図１に
おいて、ＬＡＮａ１、ＬＡＮａ２、ＬＡＮａ３、及びＬ
ＡＮａ４はＡＴＭ網のＬＡＮである。端末（ホスト）Ｓ
１は、ＡＴＭ網ＬＡＮａ４に接続された端末の１つであ
り、本実施の形態では、ＩＰアドレスを含むＩＰパケッ
トの発信元の端末である。また、端末（ホスト）Ｓ２
は、ＡＴＭ網ＬＡＮａ４に接続された端末の１つであ
り、本実施の形態では、ホストＳ１から送信されたＩＰ
パケットの着信先の端末である。ＬＡＮａ１とＬＡＮａ
２との間には中継器ＲＴａ１が、ＬＡＮａ２とＬＡＮａ
３との間には中継器ＲＴａ２が、ＬＡＮａ３とＬＡＮａ
４との間には中継器ＲＴａ３がそれぞれ設置されてい
る。図２は中継器ＲＴａ１〜ＲＴａ３の構成を示す機能
ブロック図である。図２に示すように、各中継器ＲＴａ
１〜ＲＴａ３は、キャッシュ１、経路情報テーブル部
（メモリ）２、トラヒック監視部３、経路決定部４、経
路探索部５、及びデータ転送部６を内蔵している。キャ
ッシュ１は、図３に示すように、ＩＰアドレス格納領域
１ＡとＭＡＣアドレス格納領域１Ｂとを有している。Ｉ
Ｐアドレス格納領域１Ａには、各中継器に直接および間
接的に接続されたＡＴＭ網に属する端末のＩＰアドレス
が登録されている。ＭＡＣアドレス格納領域１Ｂには、
ＩＰアドレス格納領域１Ａに登録されているＩＰアドレ
スに対応した端末及び交換器等の物理的アドレスである
ＭＡＣアドレス（ＶＰ／ＶＣ）が登録されている。すな
わち、キャッシュ１には、各ネットワークの個々の端末
のＩＰアドレスとＭＡＣアドレス（ＶＰ／ＶＣ）とを対
応させた対応表（経路情報テーブル）が登録されてい
る。経路テーブル部２には、隣接する中継器に至る経路
情報、すなわち隣接する中継器のＭＡＣアドレス（ＶＰ
／ＶＣ）が予め登録されている。トラヒック監視部３
は、常時データ伝送路のトラヒック量を検出し、その検
出結果を経路決定部４に送る。経路決定部４は、データ
伝送路を通して送られてきたＩＰパケットから発信元及
び着信先のＩＰアドレスを抽出し、その内容に基づいて
当該ＩＰパケットの転送経路を決定する。

【００１２】その際、経路決定部４は、トラヒック監視
部３による検出結果を調べ、トラヒック量が所定量以上
であれば、すなわちデータ伝送路が混んでいると判断し
た場合には、ＩＰパケットから抽出した発信元及び着信
先のＩＰアドレスと対応するＭＡＣアドレス情報がキャ
ッシュ１に存在するか否かを調べる。このとき経路決定
部４は、トラヒック量が大きい程、キャッシュ１の記憶
領域をより広い範囲に亘って検索する。そして、検索の
結果、該当するＭＡＣアドレス情報が存在すれば、その
ＭＡＣアドレス（ＶＰ／ＶＣ）により決まる経路を当該
転送データの転送経路とし、受け取ったＩＰパケットの
ヘッダにカットスルー要求と転送先までの経路情報を示
すＭＡＣアドレス（ＶＰ／ＶＣ）とを書き込んで、その
ＩＰパケットをデータ転送部６に渡す。これに対し、キ
ャッシュ１を検索した結果、発信元及び着信先のＩＰア
ドレスと対応するＭＡＣアドレス情報が存在しなけれ
ば、経路検索部５に対し経路検索指示を出す。また、ト
ラヒック量が所定量に満たない場合、すなわちデータ伝
送路が混んでいないと判断した場合も、経路検索部５に
対し経路検索指示を出す。また、経路決定部４は、転送
経路を決定する度に、その情報（ＭＡＣアドレス）を発
信元及び着信先のＩＰアドレスと対応付けてキャッシュ
１に登録する。その際、より後に処理された情報がキャ
ッシュの上位アドレスに配置されるようにする。つまり
キャッシュ内のカットスルー情報の記憶領域の最上位ア
ドレスには最新の経路情報が記録される。経路検索部５
は、経路検索指示を受けると、経路テーブル部２から、
隣接する中継器に至る経路情報を読み出して経路決定部
４に渡す。経路決定部４は、経路検索部５から受け取っ
た経路情報、すなわち隣接する中継器のＭＡＣアドレス
（ＶＰ／ＶＣ）をＩＰパケットのヘッダに書き込んで、
そのＩＰパケットをデータ転送部６に渡す。データ転送
部６は、カットスルー要求付きのＩＰパケットを受け取
った場合は、転送経路情報に応じた専用経路（カットス
ルー用パス）によってＩＰパケットを転送する。また、
カットスルー要求のないＩＰパケットを受け取った場合
は、転送経路情報に応じた通常経路でＩＰパケットを転
送する。

【００１３】図１及び図２に示す構成において、ホスト
Ｓ１からホストＳ２にデータ送信する場合の動作例を以
下に説明する。なお、ホストＳ１とホストＳ２間で過去
に一度も通信が行われていないものとして説明を始め
る。ＡＴＭ網ＬＡＮａ１のホストＳ１から、ＩＰパケッ
トが中継器ＲＴａ１に対して送出される（図１）。ホ
ストＳ１からＩＰパケットを受け取った中継器ＲＴａ１
では、先ずそのＩＰパケットのヘッダにカットスルー要
求が書き込まれているかどうかをチェックする。その結
果、カットスルー要求が書き込まれていれば、ＩＰパケ
ットから抽出した発信元（ホストＳ１）及び着信先（ホ
ストＳ２）のＩＰアドレスと対応するＭＡＣアドレス情
報が自キャッシュ１に存在するか否かを調べる。すなわ
ち、ホストＳ１から受け取ったＩＰパケットをカットス
ルー方式でホストＳ２へ転送するための経路情報が自キ
ャッシュ１に登録されているかどうかを調べる。また、
カットスルー要求が書き込まれていない場合でも、トラ
ヒック監視部３による検出結果をチェックし、データ伝
送路のトラヒック量が所定量以上であれば、すなわちデ
ータ伝送路が混んでいると判断した場合には、ＩＰパケ
ットから抽出した発信元（ホストＳ１）及び着信先（ホ
ストＳ２）のＩＰアドレスと対応するＭＡＣアドレス情
報がキャッシュ１に存在するか否かを調べる。この場合
中継器ＲＴａ１の管理下にホストＳ２のＩＰアドレスは
未だ登録されていないので、カットスルーはできないた
め、経路テーブル部２から隣接する中継器ＲＴａ２のＭ
ＡＣアドレス（ＶＰ／ＶＣ）を読み出し、ホストＳ１か
ら受け取ったＩＰパケットをＡＴＭ網ＬＡＮａ１を経由
して中継器ＲＴａ２に転送する（図１）。

【００１４】このとき中継器ＲＴａ１はＩＰパケットの
ヘッダにカットスルー要求を書き込み通常経路で転送を
行う。また、データ伝送路のトラヒック量が所定量に満
たない場合は、カットスルー要求の書き込みは行わずに
隣接する中継器への転送処理を通常経路で行う（以下同
様）。中継器ＲＴａ１から上記ＩＰパケットを受け取っ
た中継器ＲＴａ２においても、先ずそのＩＰパケットの
ヘッダにカットスルー要求が書き込まれているかどうか
をチェックし、カットスルー要求が書き込まれていれ
ば、ＩＰパケットから抽出した発信元（ホストＳ１）及
び着信先（ホストＳ２）のＩＰアドレスと対応するＭＡ
Ｃアドレス情報が自キャッシュ１に存在するか否かを調
べる。また、カットスルー要求が書き込まれていない場
合でも、トラヒック監視部３による検出結果をチェック
し、データ伝送路のトラヒック量が所定量以上であれ
ば、ＩＰパケットから抽出した発信元（ホストＳ１）及
び着信先（ホストＳ２）のＩＰアドレスと対応するＭＡ
Ｃアドレス情報が自キャッシュ１に存在するか否かを調
べる。

【００１５】この場合中継器ＲＴａ２の管理下にホスト
Ｓ２のＩＰアドレスは未だ登録されていないので、カッ
トスルーはできないため、中継器ＲＴａ１から受け取っ
た上記ＩＰパケットをＡＴＭ網ＬＡＮａ３を経由して中
継器ＲＴａ３に転送する（図１）。このときも通常経
路でデータ転送が行われる。中継器ＲＴａ２から上記Ｉ
Ｐパケットを受け取った中継器ＲＴａ３においても、先
ずそのＩＰパケットのヘッダにカットスルー要求が書き
込まれているかどうかをチェックし、カットスルー要求
が書き込まれていれば、ＩＰパケットから抽出した発信
元（ホストＳ１）及び着信先（ホストＳ２）のＩＰアド
レスと対応するＭＡＣアドレス情報が自キャッシュ１に
存在するか否かを調べる。また、カットスルー要求が書
き込まれていない場合でも、トラヒック監視部３による
検出結果をチェックし、データ伝送路のトラヒック量が
所定量以上であれば、ＩＰパケットから抽出した発信元
（ホストＳ１）及び着信先（ホストＳ２）のＩＰアドレ
スと対応するＭＡＣアドレス情報が自キャッシュ１に存
在するか否かを調べる。この場合、ＡＴＭ網ＬＡＮａ４
の中にホストＳ２が有り、中継器ＲＴａ３の管理下にホ
ストＳ２が有るので、中継器ＲＴａ３は、キャッシュ１
（又は経路テーブル部２）からホストＳ２のＭＡＣアド
レス（ＶＰ／ＶＣ）を読み出し、ホストＳ２に上記ＩＰ
パケットを転送する（図１）。

【００１６】また、中継器ＲＴａ３は、上記ＩＰパケッ
トの発信元であるホストＳ１のＭＡＣアドレス及び着信
先であるホストＳ２のＭＡＣアドレスをそれぞれのＩＰ
アドレスと対応させ転送経路情報として自キャッシュ１
に登録するとともに、中継器ＲＴａ２からのホストＳ２
のＩＰアドレスの解決要求の問い合わせに対する応答と
して、上記登録情報を中継器ＲＴａ２に送出する（図１
）。中継器ＲＴａ３から上記登録情報（ホストＳ１、
Ｓ２のＩＰアドレス及びこれらに対応するＭＡＣアドレ
ス）を受け取った中継器ＲＴａ２は、その情報を転送経
路情報として自キャッシュ１に登録するとともに、中継
器ＲＴａ１からのホストＳ２のＩＰアドレスの解決要求
の問い合わせに対する応答として中継器ＲＴａ１に送出
する（図１）。中継器ＲＴａ２から上記登録情報を受
け取った中継器ＲＴａ１は、その情報を転送経路情報と
して自キャッシュ１に登録するとともに、ホストＳ１か
らホストＳ２までのデータ伝送路が確立されたことをホ
ストＳ１に対して通知する（図１）。

【００１７】上記のようにして、ホストＳ１からホスト
Ｓ２までのデータ伝送路が確立された後に、再びホスト
Ｓ１がホストＳ２に対してＩＰパケットのデータを送出
した場合、以下のようにしてデータ転送がなされる。中
継器ＲＴａ１では、先ずホストＳ１から受け取ったその
ＩＰパケットのヘッダにカットスルー要求が書き込まれ
ているかどうかをチェックする。その結果、カットスル
ー要求が書き込まれていれば、ＩＰパケットから抽出し
た発信元（ホストＳ１）及び着信先（ホストＳ２）のＩ
Ｐアドレスと対応するＭＡＣアドレス情報がキャッシュ
１に存在するか否かを調べる。すなわち、ホストＳ１か
ら受け取ったＩＰパケットをカットスルー方式でホスト
Ｓ２へ転送するための経路情報が登録されているかどう
かを調べる。また、カットスルー要求が書き込まれてい
ない場合でも、トラヒック監視部３による検出結果をチ
ェックし、データ伝送路のトラヒック量が所定量以上で
あれば、ＩＰパケットから抽出した発信元（ホストＳ
１）及び着信先（ホストＳ２）のＩＰアドレスと対応す
るＭＡＣアドレス情報がキャッシュ１に存在するか否か
を調べる。この場合、中継器ＲＴａ１のキャッシュ１に
は該当するＭＡＣアドレス情報、すなわちホストＳ２の
ＶＰ／ＶＣが登録されているので、中継器ＲＴａ１はそ
のＶＰ／ＶＣとカットスルー要求をＩＰパケットのヘッ
ダに書き込んだ後、そのＩＰパケットのデータをＡＴＭ
網ＬＡＮａ２経由で中継器ＲＴａ２へ転送する。このと
きのデータ転送は、ＶＰ／ＶＣで規定される専用経路を
使用して行われる。

【００１８】中継器ＲＴａ１からのＩＰパケットのデー
タを受け取った中継器ＲＴａ２では、上記のようなＩＰ
アドレスからＭＡＣアドレス情報を検索する処理を行う
ことなく、ＩＰパケットのヘッダに書き込まれたＶＰ／
ＶＣで規定される専用経路を使用して、そのＩＰパケッ
トのデータをＡＴＭ網ＬＡＮａ３経由で中継器ＲＴａ３
へ転送する。さらに、中継器ＲＴａ２からのＩＰパケッ
トのデータを受け取った中継器ＲＴａ３においても、Ｉ
Ｐパケットのヘッダに書き込まれたＶＰ／ＶＣで規定さ
れる専用経路を使用して、そのＩＰパケットのデータを
着信先であるホストＳ２へ転送することができる。上記
のように、ＶＰ／ＶＣがＩＰパケットのヘッダに書き込
まれている場合の各中継器ＲＴａ１、ＲＴａ２、ＲＴａ
３におけるデータ転送は、ＩＰアドレスからＭＡＣアド
レス情報を検索する処理を経ないで、つまり、通信プロ
トコルの階層化モデルにおけるＩＰ層を経ずに、端末及
び交換器等の接続関係や物理的アドレスを規定するする
ＭＡＣ層レベルでなされ、そのＶＰ／ＶＣを直接使用し
て行われる。その結果、図１中のの経路のように、発
信元であるホストＳ１から着信先であるホストＳ２へ、
ＩＰパケットのデータがあたかも中継器ＲＴａ１、ＲＴ
ａ２、ＲＴａ３を単に通過して転送されるようになり、
高速データ転送が可能になる。

【００１９】以上のように、この実施の形態では、デー
タ伝送路のトラヒック量が所定量以上の場合、すなわち
伝送路の混み具合が大きい場合には、各中継器ＲＴａ
１、ＲＴａ２、ＲＴａ３が自キャッシュ１を検索して、
過去に発信元及び着信先に関して同じ条件で転送された
データがあればそのときのＭＡＣ層レベルの経路情報
（ＶＰ／ＶＣ）を直接使用するようにしたため、ＩＰ層
レベルの経路探索処理を省略して処理時間を短縮でき、
且つ当該経路情報（ＶＰ／ＶＣ）によって規定される各
中継器ＲＴａ１、ＲＴａ２、ＲＴａ３の専用経路（カッ
トスルー用パス）を使用することによりカットスルー方
式により高速データ転送を行うことができる。また、ト
ラヒック量が所定量に満たない場合、すなわちデータ伝
送路が空いている場合には、ＩＰ層レベルの情報に基づ
いて逐次経路を探索していくホップ・バイ・ホップ方式
の経路探索処理を行うので、データ伝送路が空いている
にもかかわらず無条件にカットスルー方式を用いること
による転送効率の低下や発信元端末への負荷増大などの
不具合を防止できる。また、当初データ伝送路が空いて
いたためカットスルー方式によるデータ転送が選択され
なかった場合でも、連続してデータ転送を行っている間
にデータ伝送路が所定トラヒック量以上に混み始めた場
合、各中継器ＲＴａ１、ＲＴａ２、ＲＴａ３がこれを検
知し、カットスルー方式に切り換えることができる。

【００２０】また、トラヒック量が増大するに従って各
中継器ＲＴａ１、ＲＴａ２、ＲＴａ３が自キャッシュ１
の検索範囲を拡大するようにしたので、各中継器ＲＴａ
１、ＲＴａ２、ＲＴａ３が受け取ったＩＰパケットから
抽出した発信元及び着信先のＩＰアドレスと対応させて
登録されたＭＡＣアドレス（ＶＰ／ＶＣ）を索出できる
確率（ヒット率）が大きくなり、その結果、ＩＰ層レベ
ルの経路探索処理の省略による処理時間短縮及びカット
スルー方式による高速データ転送を実施できる可能性が
増大する。また、各中継器ＲＴａ１、ＲＴａ２、ＲＴａ
３で経路探索及びデータ転送処理を行った際、最後に処
理した経路情報をキャッシュ１内のカットスルー情報の
記憶領域の最上位アドレスに記録するようにしたので、
キャッシュ１の容量を有効に活用して、ネットワークの
最新の状態を反映した経路情報をキャッシュ１に保有す
ることができる。また、より新しい経路情報を残し、古
くなった情報は破棄するので、キャッシュ１の容量を不
必要に増大させずに済む。また、データ伝送路の混み具
合に応じてキャッシュ１の検索範囲を変化させても、上
位にある新しい情報は索出される確率が大きいので、Ｉ
Ｐ層レベルの経路探索処理の省略による処理時間短縮及
びカットスルー方式による高速データ転送を実施できる
可能性がより増大する。なお、本実施の形態では、ＡＴ
Ｍ網同士が接続された通信網を例にとり説明したが、従
来例で示したような非ＡＴＭ網とＡＴＭ網とが混在した
通信網における経路探索方式としても有効である。

【００２１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明は以下の
ような優れた効果を発揮する。請求項１記載の発明によ
れば、データ伝送路の混み具合が大きい場合には、中継
器が自キャッシュを検索して、過去に同じ条件で転送さ
れたデータがあればそのときの経路情報を使用するた
め、経路探索処理を省略して処理時間を短縮でき、且つ
当該経路情報によって中継器のパスを設定することによ
りカットスルー方式により高速データ転送を行うことが
できる。また、伝送路が空いている場合には、発信元及
び着信先に関する情報に基づいて逐次経路を探索してい
くホップ・バイ・ホップ方式の経路探索処理を行うの
で、伝送路が空いているにもかかわらず無条件にカット
スルー方式を用いることによる転送効率の低下や発信元
端末への負荷増大などの不具合を防止できる。また、請
求項２記載の発明では、データ伝送路の混み具合が大き
くなるに従って各中継器が自キャッシュの検索範囲を拡
大するので、各中継器が受け取った転送データの発信元
及び着信先に関する情報と一致する情報を探し当てる確
立が大きくなり、その結果、経路探索処理の省略による
処理時間短縮及びカットスルー方式による高速データ転
送を実施できる可能性が増大するので、トラヒック量が
所定量以上の場合のネットワーク効率を請求項１の場合
よりも向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示すネットワーク
構成図である。

【図２】図１における中継器の構成を示す機能ブロック
図である。

【図３】図２におけるキャッシュメモリのデータ格納領
域の概念図である。

【符号の説明】

Ｓ１・・・ホスト（発信元の端末） Ｓ２・・・ホスト（着信先の端末） ＬＡＮａ１〜４・・・ＡＴＭ網 ＲＴａ１、ＲＴａ２、ＲＴａ３・・・中継器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣接するネットワーク同士の境界に中継
   器を設けてなる通信網において、１のネットワーク内の
   端末から他のネットワーク内の端末へデータ転送を行う
   際、転送データを受け取った各中継器が当該データの発
   信元及び着信先に関する情報を抽出し、その情報に基づ
   いて転送経路を順次決定していく経路探索方式であっ
   て、 各中継器は、データ伝送路のトラヒック量を検出するト
   ラヒック監視部と、受け取った転送データの発信元及び
   着信先に関する情報に基づいて次の中継器への転送経路
   を探索する経路検索部と、過去に中継したデータの発信
   元及び着信先に関する情報と当該データの転送経路情報
   とを対応させて記憶したキャッシュとを備え、前記トラ
   ヒック監視部により検出されたトラヒック量が所定量以
   上となった場合、受け取った転送データの発信元及び着
   信先に関する情報と一致する情報が自キャッシュに存在
   するか否かを調べ、該当する情報が存在すれば、その情
   報と対応する転送経路を当該転送データの転送経路と
   し、該当する情報が存在しなければ、前記経路検索部に
   よる経路探索を実施することを特徴とする経路探索方
   式。
2. 【請求項２】 各中継器は、前記トラヒック量が増大す
   るに従って前記キャッシュの検索範囲を拡大することを
   特徴とする請求項１記載の経路探索方式。