JPWO2002087175A1 - リストレーション・プロテクション方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、リストレーション・プロテクション用に、ＬＳＲの経路上に逆方向にＬＳＰ（コントロールＬＳＰ）を設定し、このコントロールＬＳＰ上でリンク故障やノード故障などの通知を行い、さらにトラヒックの切り替えポイントとなるＰＳＬでの処理単位を行き先毎に束ねたＬＳＰ（Ｂｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌ）を単位として処理し、Ｂｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌ毎にラベルを付与するように構成されている。

Description

技術分野
本発明は、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）ネットワーク内で、リンク故障又はノード故障等が発生し、トラヒックが中断又は品質低下した場合のリストレーション・プロテクション方法及びこの方法をＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワーク上で実現するラベルスイッチングルータに関する。
背景技術
ＯＳＩレイヤ３のＩＰネットワークを高速にフォワーディングする技術として、ＭＰＬＳがＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）で開発されている。
ここで、ＭＰＬＳの概要について説明する。
図１に、ＭＰＬＳのネットワーク構成を示す。ＭＰＬＳネットワーク１は、ラベルエッジルータ（Ｌａｂｅｌ Ｅｄｇｅ Ｒｏｕｔｅｒ、以下、ＬＥＲという）２０〜２３やラベルスイッチングルータ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｒｏｕｔｅｒ、以下、ＬＳＲという）１０〜１３で構成される。これをＭＰＬＳドメインと呼ぶ。
ここで、ＬＥＲ２０〜２３は、既存のＩＰインターネットワーク２〜５との境界に位置し、パケットにラベルを付加又は削除することによって、高性能、高付加価値のネットワークレイヤサービスを実現するルータである。
また、ＬＳＲ１０〜１３は、ラベルが付加されたパケットやセルをラベル交換するルータであり、このＬＳＲ１０〜１３は、ラベル交換ばかりでなく、レイヤ３ルーティングやレイヤ２スイッチングをサポートするように構成することもできる。
また、標準のネットワークレイヤのルーティングプロトコルと連携し、ラベルスイッチングによるインターネットワーク上のデバイス間でラベル情報を交換しあう際に用いられるプロトコルの一つとして、ラベルディストリビューションプロトコル（Ｌａｂｅｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＬＤＰ））がある。
図２は、図１のＭＰＬＳネットワーク１において、ＬＥＲ２０、ＬＳＲ１０、ＬＳＲ１１、ＬＳＲ１２、ＬＥＲ２１には、第１のＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｐａｔｈ；以下、ＬＳＰという。）（ＬＳＰ−１）が、ＬＥＲ２２、ＬＳＲ１０、ＬＳＲ１１、ＬＳＲ１２、ＬＥＲ２２には、第２のＬＳＰ（ＬＳＰ−２）が張られている。
ＬＳＰ−１において、ＬＥＲ２０は、ＭＰＬＳドメイン内に到着したＩＰネットワーク２からのＩＰパケットフレームに、ラベルを付加して、ＬＳＲ１０に転送する。このラベルが付加されＩＰパケットフレームは、ＬＳＲ１１、ＬＳＲ１２を介して、ＬＥＲ２１に転送される。ＬＥＲ２１で、ラベルが削除され、通常のＩＰパケットとして、ＩＰネットワーク５へ転送される。
また、同様に、ＬＳＰ−２において、ＬＥＲ２２は、ＭＰＬＳドメイン内に到着したＩＰネットワーク３からのＩＰパケットフレームに、ラベルを付加して、ＬＳＲ１０に転送する。このラベルが付加されＩＰパケットフレームは、ＬＳＲ１１、ＬＳＲ１２を介して、ＬＥＲ２２に転送される。ＬＥＲ２２で、ラベルが削除され、ＩＰネットワーク５へ転送される。なお、ＬＳＲ１０、ＬＳＲ１１、ＬＳＲ１２では、パケットフレームを転送する際に、ラベルのスワッピングを行う。
ラベルスの付与、スワッピング、削除について、図３を用いて説明する。ＩＰネットワーク２、３からのＩＰパケットフレーム３１に、ＬＥＲ２０、２２は、例えば、ラベルＡを付加して（図３のフレーム３２参照）、ＬＳＲ１０に転送する。ＬＳＲ１０は、フレーム３２を受信して、ラベルＡをラベルＢにスワッピングして（図３のフレーム３３参照）、ＬＳＲ１１に転送する。同様に、ＬＳＲ１１、ＬＳＲ１２は、それぞれ、ラベルをＣ、Ｄにスワッピングする。ＬＥＲ２１、２２では、ラベルを削除して（図３のフレーム３６参照）、通常のＩＰパケットフレームとしてＩＰネットワーク４、５に転送する。
次に、ＭＰＬＳで用いるラベルについて説明する。まず、ＭＰＬＳを実現するには、▲１▼既存ラベルを用いる方法（図４のＬＡＮ、ＰＰＰ参照）及び▲２▼新規ラベルを定義する方法（４図のＳＨＩＭヘッダ参照）の二つがある。
▲１▼既存ラベルを用いる方法は、
（ア）ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）でのＶＰＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐａｔｈ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）とＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）をラベルとする。
（イ）Ｆｒａｍｅ ＲｅｌａｙでのＤＬＣＩ（Ｄａｔａ−Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）をラベルとする。
（ウ）ＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）／ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）でのタイムスロットをラベルとする。
（エ）ＤＷＤＭ（Ｄｅｎｓｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）などのオプティカルデバイスでの波長をラベルとする。
（オ）物理的なインタフェースの入れ替えを行なうデバイスの物理インタフェース識別子をラベルとする。
方法である。
▲２▼新規ラベルを定義する方法は、ＳＨＩＭヘッダと呼ばれる新たに定義されたラベルを用いる。ＳＨＩＭヘッダは、レイヤ３とレイヤ２との間に挿入される。ＳＨＩＭヘッダは、図５に示すように、４オクテッド構成で、２０ビットのラベルの他、８ビットのＴＴＬ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｌｉｖｅ）、１ビットのラベルスタック用のポインタＳ等が含まれる。ラベルスタックは、ラベルの階層化のために用いられる。また、ＴＴＬは、ラベルを存在させる期間（経由するルータ数で示す。）である。
また、ＩＰネットワーク上でこのＭＰＬＳを使用することで以下のことが可能となる。
（１）レイヤ３であるＩＰレイヤから、ＳＨＩＭヘッダ、ＡＴＭのＶＰＩ／ＶＣＩ、フレームリレーのＤＬＣＩ、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのタイムスロット、オプティカルの波長、物理的なインタフェースなどレイヤ２及びレイヤ１をラベルとして扱い、その付与、削除、交換などの制御をする。
（２）ＭＰＬＳが実施できるネットワークの入り口ノード（Ｉｎｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅ、図２におけるＬＥＲ２０、２２）でサブネットマスクを考慮に入れたＩＰの宛先検索（ＩＰフォワーディングの処理）の結果取り出されたトラヒックのＩＰパケットにラベルを付与し、中継ノードでそのラベルを使用してフォワーディングすることにより、従来のＩＰネットワークのようにフォワーディング系路上のすべてのノードがＩＰフォワーディング処理を行なうことがないので、各ノードでそのＩＰパケットのフォワーディングにかかる時間を短縮することができる。
（３）通常、ＩＰネットワークでは宛先ＩＰアドレスまでのルータ数又は宛先ネットワークまでの物理的な帯域に対応したコストとしてメトリックという指標を用いて、それが小さくなるようなルートを選択する。しかしその指標であるメトリックが物理的なトポロジーに基づいて、実際のトラヒック負荷を加味していないので、メトリックの小さい特定のリンクに集中することがある。ＭＰＬＳネットワークではラベルを使用して強制的にルート指定する（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｂａｓｅｄ Ｒｏｕｔｉｎｇ）ことが可能であり、トラヒックを予測に基づき負荷分散し、ネットワークを効率的に利用することができる。
（４）重複する可能性のあるＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などでプライベートに使用されるＩＰアドレスをＭＰＬＳネットワーク内の入り口ノードと出口ノード（Ｅｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅ）のみで意識し、中継ノードではそのＩＰアドレスを意識することなく、ラベルを使用してフォワーディングするため、ＶＰＮを提供できるコアネットワークとしてスケーラビリティが高くなる。
（５）ＭＰＬＳネットワーク内の各ノードでＱｏＳ（Ｏｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）又はＣｏＳ（Ｃｌａｓｓ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を満たす使用帯域や伝送遅延などのリソースをラベル作成時に割り当てることによって、物理リンク上にラベルのついた論理的なリンク（パス）ができ、ＩＰだけでできるネットワーク以上の品質を保証することができる。
（６）ＭＰＬＳネットワークではリンク故障やノード故障などの故障に対するトラヒックのリカバリーメカニズムとして使用し、プロテクションパスとなるＭＰＬＳのリカバリーパスを用意することによって、ＩＰネットワークの場合のリルーティングより早くに復旧を行なうことができる。
（７）ＭＰＬＳネットワークではラベルをスタックさせることにより、異なるラベル手法のＭＰＬＳドメインで新たにラベルを追加することで、トラヒックの階層化が可能になる。
上記したリカバリーとは、リンク故障又はノード故障やネットワークの品質劣化などが発生したトラヒックを、ネットワークとして自動的にトラヒックを復旧させることであり、本明細書では、以下のように分類する。
▲１▼ルーティングの再計算行なって、復旧させるメカニズムをリルーティングという。
▲２▼代替パスを故障発生後にセットアップし復旧させるメカニズムをリストレーションという。
▲３▼ワーキングパスをセットアップするときに、ほぼ同時に、代替パス（プロテクションパス）をセットアップし復旧させるメカニズムをプロテクションという。
トラヒックが復旧するまでの時間で比較すると、リルーティング、リストレーション、プロテクションの順に小さくなる。以下では、ＩＰのみで構築されたネットワークの場合、トポロジードリブンのＭＰＬＳネットワークの場合、強制的なルート指定（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｂａｓｅｄ Ｒｏｕｔｉｎｇ）が使用されるＭＰＬＳネットワークの場合の３通りについて従来のリカバリーメカニズムを説明する。
しかし、その前に既存のＩＰネットワーク、ＭＰＬＳネットワークで使用される次のプロトコルについて、以下順次説明する。
・ＯＳＰＦ
・ＬＤＰ
・ＣＲ−ＬＤＰ（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｂａｓｅｄ Ｒｏｕｔｉｎｇ ＬＤＰ）
・ＲＳＶＰ−ＴＥ（Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｔｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ ＬＳＰ Ｔｕｎｎｅｌ）
・ループ予防（ＬｏｏＰ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ）
（１−１）ＯＳＰＦ
既存のルーティングプロトコルとしては以下を想定し、一般的にこれらは内部ルーティングプロトコルと外部ルーティングプロトコルとして分類される。
ＯＳＰＦの内部ゲートウェイプロトコル（ＩＧＰ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｇａｔｅｗａｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、ある独立した管理体（自律システム、ＡＳ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｓｙｓｔｅｍ）内で動作するもので、ＯＳＰＦ、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ＩＳ−ＩＳ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｃｏｌ）等がある。
また、外部ゲートウェイプロトコル（ＥＧＰ：Ｅｘｔｅｒｉｏｒ Ｇａｔｅｗａｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、ある独立した管理体（自律システム）間で動作するもので、ＢＧＰ−４（Ｂｏｒｄｅｒ Ｇａｔｅｗａｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ ４）等である。
ＯＳＰＦはＩＧＰルーティングプロトコルとして使用される。また、ＯＳＰＦでは、ＡＳ内のトポロジーを記述したデータベースをそのＡＳで共有し、そのデータベースからルーティング情報をショーテストパスツリー（Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｔｒｅｅ）を使用してダイクストラ（Ｄｉｊｋｓｔｒａ）のアルゴリズムの計算が行なわれる。このショーテストパスツリーを作成するときの指標がメトリックである。このメトリックが宛先ＩＰアドレスまでのルータ数として扱うＢＧＰ−４をディスタンスベクター（Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ）型、宛先ネットワークまでの物理的な帯域に対応したコストとして扱うＯＳＰＦやＩＳ−ＩＳをリンクステート（Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ）型という。
ＯＳＰＦの動作を図６に示す。図１及び図２において、ＬＥＲ−２０を新規に、ＭＰＬＳネットワーク１に追加する場合を例示している。図６は、セッション確立のネゴシエーション、データベース情報の同期化及びルーティング情報のフラディングのステップを有する。
新規に追加されたルータＬＥＲ−２０が既にあるルータＬＳＲ−１０、ＬＳＲ−１１、ＬＳＲ−１２、ＬＥＲ−２１で構成されるネットワークに接続されると、ＯＳＰＦは、まず、Ｈｅｌｌｏメッセージを用いて、お互いのＯＳＰＦのバージョンや能力などの動作パラメータをチェックし、ルーティング情報を交換し合って、隣接関係を確立する（セッション確立のネゴシエーション）。
この隣接関係を確立して初めてＬＥＲ−２０とＬＳＲ−１０同士で情報のやり取りが行なわれるようになる。この情報はルーティング情報の元になるものであり、お互いが持つトポロジーデータベース、つまりＬＥＲ−２０は、その配下に接続されるネットワークのトポロジー情報を、また、ＬＳＲ−１０は、既に持っているＬＥＲ−２０以外のネットワークのトポロジー情報を、ＤＤ（Ｄａｔａｂａｓｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ） Ｅｘｃｈａｎｇｅ メッセージを使用して交換する（データベース情報の同期化）。
ＬＳＲ−１０は、新規にＬＥＲ−２０からＬｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ（リンク状態通知）として通知されたトポロジー情報をＬＥＲ−２０が加入する前に隣接関係が確立しているルータに順次伝播する（ルーティング情報のフラディング）。この図６では、ＬＳＲ−１０から、ＬＳＲ−１１、ＬＳＲ−１２、ＬＥＲ−２１と通知される。Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔは、Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ／Ｕｐｄａｔｅ メッセージを使用して行なわれる。
トポロジー情報がＬＥＲ−２１まで通知され、それぞれのルータがルーティング情報を更新することで、ＬＥＲ−２０とＬＥＲ−２１間で通信することができるようになる。
このルーティング情報の主な要素は、宛先ネットワークアドレス、サブネットマスク、次ホップアドレス、次ホップアドレスが接続するインタフェース、メトリックがある。宛先ネットワークアドレスは、ＩＰｖ４の場合４バイト、ＩＰｖ６の場合１６バイトのサイズで、ネットワークを表すＩＰアドレスでサブネットマスクとのＡＮＤ計算した結果が有効な値となる。サブネットマスクは、ネットワークアドレスに対応してＩＰｖ４の場合４バイトで、ＩＰｖ６の場合１６バイトのサイズで有効な上位ビット位置まで１が立つ。次ホップアドレスは、ネットワークアドレスとサブネットマスクで指定されたネットワーク行きのトラヒックを隣接するどのルータに送信すればよいかを指定する。次ホップアドレスが接続するインタフェースは、その隣接ルータが接続するインタフェースである。メトリックは、同じネットワークアドレスとサブネットマスクが存在する場合にこのメトリックの最小のものを選択する。ルーティング情報は、ＯＳＦＰ以外のルーティングプロトコルでも作成され、複数のルーティングプロトコルが動作している場合には共通のデータベースとしてもよい。
（１−２）ＬＤＰ
ＭＰＬＳネットワークにおけるラベルは、ルーティング情報のネットワークトポロジーに対応して付与してもよい。そのとき、ラベルバインディング（ラベル結合）を配布するときに使用されるプロトコルとしてＬＤＰが使用される。
ＬＤＰの動作を図７に示す。図７において、ＬＤＰは、その機能が使用されるに先立って、隣接のＬＳＲとの間で、ラベル要求・配布の処理が行なえるような通信状態（セッション）が確立される。新規に追加されたルータＬＥＲ−２０が既にあるルータＬＳＲ−１０、ＬＳＲ−１１、ＬＳＲ−１２、ＬＥＲ−２１で構成されるネットワークに接続されると、ＬＤＰは、まず、ＴＣＰ（Ｔｒｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｃｏｌ）で通信ができる状態になり、その上でＨｅｌｌｏメッセージを用いて、お互いのＬＤＰのバージョン情報や能力などの動作パラメータをチェック（ネゴシエーション）し、ラベル情報を交換し合って、隣接関係を確立する。
次に、ラベル情報を新規に作成する場合は、ネットワーク内のトポロジーの変化により、ルータ内に設けられているフォワーディング情報ベース（ＦＩＢ：Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｉｎｆｏｍａｔｉｏｎ Ｂａｓｅ）の情報が更新された（追加された）ときに、ＬＤＰはそのエントリに合わせて、ラベルの要求をするために下流のＬＳＲ−１０にＬａｂｅｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信する。このメッセージにはＴＬＶ（Ｔｙｐｅ−Ｌｅｎｇｔｈ−Ｖａｌｕｅ）で示される情報要素が含まれる。なお、前記ＦＩＢは、ルーティング情報を簡易化したものである。
後述する本発明では、ＦＥＣ ＴＬＶ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ Ｃｌａｓｓ Ｔｙｐｅ−Ｌｅｎｇｔｈ−Ｖａｌｕｅ）が使用される。ＦＥＣ ＴＬＶは、要求するラベルよって運ばれるトラヒックの情報を示し、例えばネットワークアドレスとサブネットマスクで示される。
なお、オプションとして、後述するループ予防（ＬｏｏＰ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ）のためのＰａｔｈ Ｖｅｃｔｏｒ ＴＬＶを使用する。ループ予防のためでなく、このＰａｔｈ Ｖｅｃｔｏｒ ＴＬＶメッセージによって作成されるパス上のＬＳＲのリストを利用する。
このＬａｂｅｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの処理の仕方には２つのモードがある。つまり、２つのルータ間のみで独立してラベル配布が行なわれるＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｌａｂｅｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ制御と、要求をラベルによって処理できる境界のルータ（ＬＥＲ）まで流し、そこからラベル配布が順番に行なわれるＯｒｄｅｒｅｄ Ｌａｂｅｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ制御である。
図７では、ＬＥＲ−２０とＬＳＲ−１０間で、Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｌａｂｅｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ制御でラベル配布が行なわれている。
このＬａｂｅｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージによって要求されたトラヒックに対し、ラベルを付与する処理は、Ｌａｂｅｌ Ｍａｐｐｉｎｇメッセージを使用して行う。Ｌａｂｅｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージで要求したＬＳＲに対する応答として、Ｌａｂｅｌ Ｍａｐｐｉｎｇメッセージを転送して、順次、ラベルを配布する。
本発明において、ＴＬＶは要求に対して割り振られたラベル値を示す。
オプションとして、Ｐａｔｈ Ｖｅｃｔｏｒ ＴＬＶや要求を示すＬａｂｅｌ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｍｅｓｓａｇｅ ＩＤ ＴＬＶが使用できる。要求を送信したＬＳＲに、このＬａｂｅｌ Ｍａｐｐｉｎｇメッセージでラベルが配布されることによって、ラベルを使用したフォワーディングが可能となる。
（１−３）ＣＲ−ＬＤＰ
Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｂａｓｅｄ ｒｏｕｔｉｎｇを実現するためのシグナリングプロトコルとして、ＬＤＰを拡張したＣＲ−ＬＤＰを使用する。ＣＲ−ＬＤＰの動作を図８に示す。
ＣＲ−ＬＤＰは、ラベル配布処理をＯｒｄｅｒｅｄ Ｌａｂｅｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ制御で行い、ＬＤＰのメッセージに含まれるＴＬＶを増やし、拡張したものである。
以下に本発明で使用されるＬａｂｅｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージで追加されたＴＬＶは以下のものがある。
ＬＳＰ−ＩＤ ＴＬＶ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｐａｔｈ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ Ｔｙｐｅ−Ｌｅｎｇｔｈ−Ｖａｌｕｅ）は必須であり、ＬＳＰを識別するために使用する。
ＥＲ ＴＬＶ（Ｅｘｐｌｉｃｉｔ Ｒｏｕｔｅ Ｔｙｐｅ−Ｌｅｎｇｔｈ−Ｖａｌｕｅ）はオプションであり、ＬＳＰで設足されるＬＳＲのリストが含まれる。
Ｔｒａｆｆｉｃ ＴＬＶは、オプションであり、ＬＳＰで流されるトラヒックの特性を記述する。Ｌａｂｅｌ Ｍａｐｐｉｎｇメッセージで追加されたＴＬＶは、ＬＳＰ−ＩＤ ＴＬＶとＴｒａｆｆｉｃ ＴＬＶがあり、オプションである。
（１−４）ＲＳＶＰ−ＴＥ
Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｂａｓｅｄ ｒｏｕｔｉｎｇをＬＳＰ Ｔｕｎｎｅｌとして実現するためのシグナリングプロトコルとして、ＲＳＶＰを拡張したＲＳＶＰ−ＴＥを使用する。
ＲＳＶＰ−ＴＥの動作を図９に示す。ＲＳＶＰではＬＤＰのＴＬＶに対応するものとしてオブジェクトとして表現される。
（１−５）ループ予防
ＬＳＰの設定時及び設定後の通信において、そのＬＳＰがループしていないかをチェックするためのループ予防の機能がＲＳＶＰ−ＴＥ及びＬＤＰにある。この機能は、ＲＳＶＰ−ＴＥではＲＥＣＯＲＤ＿ＲＯＵＴＥオブジェクトで、ＬＤＰではＰａｔｈ Ｖｅｃｔｏｒ ＴＬＶで実装される。
図１０に示すように、ラベル要求であるＲＳＶＰ−ＴＥのＰＡＴＨメッセージ又はＬＤＰのＬａｂｅｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージにて、このオブジェクト又はＴＬＶを入れる。このメッセージを処理するＬＳＲは、まず、このオブジェクト又はＴＬＶの中にあるＬＳＲ−ＩＤ（ＬＳＲのＩＰアドレス）リストを参照し、この中に自分のＩＰアドレスがあるかないかをチェックする。もし、ないならば、自身のＩＰアドレスをそのＬＳＲ−ＩＤリストに追加し、それをこのオブジェクト又はＴＬＶに入れて、次のＬＳＲへと送信する。もし、自身のＩＰアドレスがあるならば、既にそのＬＳＲで処理していることになるので、トラヒックがループして、ネットワーク内を巡っていることになる。その場合は、ラベル要求の処理を継続せずにエラーメッセージとともに送信元に返送する。
ＬＳＰの出口ノードであるＥｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅまで到達すると、ＬＳＰの入り口ノードであるＩｎｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅから順番にＬＳＲ−ＩＤリストが完成する。次にラベル配布であるＲＳＶＰ−ＴＥのＲＥＳＶメッセージ又はＬＤＰのＬａｂｅｌ Ｍａｐｐｉｎｇメッセージは、このオブジェクト又はＴＬＶのラベル要求の場合と同様に、ループがなければ、ＬＳＲ−ＩＤを追加して上流のＬＳＲに渡される。ＬＳＰのＩｎｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅまで到達すると、ＬＳＰのＥｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅから順番にＬＳＲ−ＩＤリストが完成する。
中継ノードでは、ＬＳＰ全体のＬＳＲ−ＩＤリストは一度では持てないが、このＩｎｇｒｅｓｓ ＮｏｄｅからとＥｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅからの２つのＬＳＲ−ＩＤリストをマージすることで、持つことができる。
次に、ネットワークにノード故障、リンク故障が発生したとき、
・ＩＰのみで構築されたネットワークの場合、
・トポロジードリブンのＭＰＬＳネットワークの場合
・強制的なルート指定が使用されるＭＰＬＳネットワークの場合
について、順次説明する。
（２−１）ＩＰのみで構築されたネットワークの場合
ここでは、先に説明したＯＳＰＦをルーティングプロトコルとして用いた場合を説明する。ＩＰネットワークでは、新規に追加されたルータＡがネットワークに接続されたときに、既存のルーティングプロトコルで通信を開始するために、動作パラメータのチェックや隣接関係の確立を行なう。
そして各ルータが持つトポロジーデータベースを交換し、そのデータベースからルーティング情報が作成される。さらに、このルーティング情報から実際のＩＰフォワーディングに使用されるＦＩＢがキャッシュデータとして構築される。このＦＩＢの主な情報要素は、ネットワークアドレス、そのサブネットマスク、出力インタフェースである。このルーティングプロトコルによるルーティング情報の交換は、そのネットワークに接続しているルータから注入されて、それと隣接関係を組むルータからルータに順次伝播されて、そのＩＰネットワーク全体に通知される。この情報の伝わり方をフラッディングと呼ぶ。このＩＰネットワーク全体に通知され、各ルータでＦＩＢにそのルーティング情報が反映されることで、このＩＰネットワークのどこからでも新規に接続されたネットワークＡへトラヒックを送信することが可能になる。
ネットワークのトポロジーのすべての情報をすべてのルータで共有するとメモリを大量に必要とするので、特定のルータ群をエリアに分け、そのエリア内のトポロジー情報は共有するが、エリア外の情報は途中のルータにてサマライズして、簡潔なトポロジー情報とすることができる。また、プライベートＩＰアドレスで記述されるネットワークは、一般的に、そのエリア以外にはトポロジー情報をフラッディングしない。
次に、ＩＰでのフォワーディングについて説明する。ルータはＩＰパケットを受信すると、そのＩＰパケット内に記述された宛先ＩＰアドレスをキーとしてルーティングプロトコルによって設置されたＦＩＢを検索し、そこに記述される出力インタフェースにパケットを送出する。その検索方法はＩＰアドレスとサブネットマスクとのＡＮＤ計算を取り、その結果とネットワークアドレスが一致するかどうかを見て、さらに、サブネットマスクが最長となるものを選択する（これをロンゲストマッチの検索という）。例えば、ＩＰｖ４の場合でネットワークアドレスが１３３．１６１．４４．０、サブネットマスクが２５５．２５５．２５５．０、出力インタフェース１のＦＩＢの１エントリを、宛先ＩＰアドレス（キー）が１３３．１６１．４４．６５で検索する場合は、キーの１３３．１６１．４４．６５とサブネットマスクの２５５．２５５．２５５．０とのＡＮＤ計算の結果１３３．１６１．４４．０が導き出され、この値が、このエントリのネットワークアドレスと一致する場合に、このエントリは、選択される候補の１つとなる。別のＦＩＢのエントリで、ネットワークアドレスが１３３．１６１．４４．６４、サブネットマスクが２５５．２５５．２５５．１９２、出力インタフェース２が候補にある場合は、サブネットマスクが後者の方が大きいため、後者が選択されＩＰパケットが出力インタフェース２から送出される。
この動作が各ルータで個々に行なわれて、最終的に目的の宛先ＩＰアドレスを持つ端末まで届けられる。そのため事前にコネクションを張ることなく、通信ができるため、ＩＰネットワークをコネクションレス型という。このＩＰネットワークでリンク故障が発生した場合を、図１１を用いて説明する。
リンク故障は、まず、リンクレイヤ２以下の故障検出メカニズムで検出される。送受信が物理的に同一の回線（ファイバ）の場合は両端のルータで検出されるが、送受信が別の回線（ファイバ）では受信ルータ（図１１では、ＬＳＲ１２）のみで検出される。後者の場合は、ＡＴＭの場合におけるＲＤＩ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｄｅｆｅｃｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）のように受信ルータから送信ルータに通知を行なう（図１１では、ＬＳＲ１２からＬＳＲ１３へのＬＳ Ａｃｋメッセージで通知する）ことで、送信ルータでもリンク故障の認識ができる。これらの検出時間は一般的に数ミリ秒で行なわれる。また、ルーティングプロトコル自身による生存確認メカニズム（ＨｅｌｌｏメッセージやＴＣＰの応答確認など）の応答タイムアウトでもリンクの故障検出が可能であるが、検出時間はＯＳＰＦのデフォルトで９０秒であり、一般的に数十秒で行なわれる。
このリンク故障を検出したルータではリンク故障となったリンクのメトリックを使用不可になるように最大値に設定する。これによりそのルータのルーティング情報は更新され、同じネットワークアドレスとサブネットマスクでメトリックの値が小さいエントリがＦＩＢに設定される。
トラヒックは、新規に設定されたＦＩＢのエントリを見て、フォワーディングされるため、別の出力インタフェースにＩＰパケットを送出することになる。
また、同時にその更新されたメトリックを含む情報を隣接するルータにフラッディングし、ルーティング情報とＦＩＢの更新を行なうことにより、その隣接するルータも今までその故障したリンク上を通るルートを指定していたトラヒックを別のリンク上を通るようにルート指定する。
これをルータからルータに順次伝播され（フラッディングされ）て、そのＩＰネットワーク全体に通知される。最初に流れたトラヒックが復旧すれば、新たにこのルーティング情報が処理されて、再度通信が行なうことができるようになる。このリルーティングによるリカバリーメカニズムでは、故障発生からリカバリーが完了するまでは、関わるルータのルーティング情報の更新が必要であり、少なく見ても数十秒から数分の時間がかかっている。
ノード故障が発生した場合も、図１２に示すように、故障を検出するルータがリンクの受信側（ＬＳＲ１２）のルータから故障したルータに隣接するルータ（ＬＳＲ１０とＬＳＲ１２）に変わるだけで同様のことが行なわれる。
このように、ＩＰのみのネットワークでは、ルーティングプロトコルによるルーティング情報の更新をベースにしたリルーティングのリカバリーメカニズムを採用することとなり、数十秒から数分の時間を要する。
（２−２）トポロジードリブンのＭＰＬＳネットワークの場合
このＭＰＬＳネットワークは一般的には、ＩＰネットワークのルーティング情報（ネットワークのトポロジー）の変化を使用して動作する。トポロジードリブンのＭＰＬＳネットワークでは、ＬＤＰによりラベルの交換が行なわれる。まず、ＬＤＰは隣接のＬＳＲとの間でセッション（通信できる状態）を確立する。実際のラベルのネゴシエーションに先立って、ＩＰネットワークで行なわれているルーティング情報の交換が行なわれ、ＦＩＢが構築される。
次に、このＦＩＢ更新を契機としてＦＩＢに設定されているトポロジーを元にＬＤＰを使用してラベル要求が行なわれる。この要求によりトラヒックの下流からラベルが付与される。このラベルは宛先ネットワークに向かう片方向のトラヒックに対して付与されており、双方向ではない。このラベルを元に各ＬＳＲではラベル情報（ＬＩＢ：Ｌａｂｅｌ Ｉｎｆｏｍａｔｉｏｎ Ｂａｓｅ）を作成する。
ＭＰＬＳネットワーク内でラベルの要求・配布が終わると、ＭＰＬＳネットワークとＭＰＬＳが実行できないＩＰだけのネットワークの境界のＬＥＲ間にラベルに沿ったＬＳＰが構築される。ＭＰＬＳネットワークでのパケットのフォワーディング方法は、入り口のノードでＩＰアドレスを参照し、ＩＰパケットにラベルを付与（Ｌａｂｅｌ Ｐｕｓｈ）し、ＬＩＢを参照してフォワーディングされ、中継ノードではＬＩＢを参照してＭＰＬＳフレームのラベルスワップ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗａｐ）と呼ばれるラベルの入れ替えを実施し、フォワーディングされ、出口のノードでＭＰＬＳフレームのラベルを抜き去り（Ｌａｂｅｌ Ｐｏｐ）、出力インタフェースに送出することで行なわれる。このトポロジードリブンのＭＰＬＳネットワークでリンク故障が発生した場合を、図１２に示す。
ＭＰＬＳでは片方向のみのＬＳＰを設定するので、リンク故障が発生してもそれを検出後に通知する術がＭＰＬＳ自身には現在のところない。そのためＩＰネットワークの手助けが必要であり、ＩＰネットワークのリカバリーメカニズム（リルーティング）を処理した後に、再度そのトポロジーに合わせてＬＳＰを再設定することにより行なわれる。
ノード故障が発生した場合も故障検出するＬＳＲが違うが、同様のことが、図１３に示すように、行なわれる。
したがって、このトポロジードリブンのＭＰＬＳネットワークでは、ＩＰネットワークのトポロジーをベースにしているため、ＩＰのみのネットワークの場合と同様にリカバリーメカニズムとしてルーティングプロトコルによるルーティング情報の更新によるリルーティングがまず実行され、その上でＬＳＰの再設定が行なれる。それゆえ、ＩＰネットワークと同様に、トラヒックが復旧するまでに数十秒から数分の時間を要する。
（２−３）強制的なルート指定が使用されるＭＰＬＳネットワークの場合
この強制的なルート指定が使用されるＭＰＬＳネットワークではＬＳＰに対して以下の条件のときに設定が行なわれる。
・通るリンクが指定される。
・ある帯域や伝送遅延などのパラメータが指定されることにより通るリンクが限定される。
条件が指定されたＭＰＬＳネットワークの入り口にあるＬＥＲは、この条件と足りない部分をルーティング情報やＦＩＢやルーティングプロトコルを拡張してフラッディングされる情報を用いて、ＬＳＰとして設定すべきルートを検索する。その検索の結果、ＬＳＰ上のすべてのＬＳＲを指定するか、その一部を指定するかのいずれかでルート指定する。
このルート指定の情報をＲＳＶＰ−ＴＥ又はＣＲ−ＬＤＰを使用してネゴシエーションされる。このＬＳＰに対して強制的にルート指定するＣＲ−ＬＳＰの要求はそのメッセージの中で指定されたＬＳＲの経路に従い順次処理される。宛先ネットワークに接続した又は近いＭＰＬＳネットワークのＬＥＲでラベルとともに折り返され、宛先ネットワークに向かう片方向のみのＬＳＰが設定される。図１５に、強制的なルート指定が使用されるＭＰＬＳネットワークでのリンク故障が発生した場合を示す。図１５では、ＬＳＲ１０、ＬＳＲ１３、ＬＳＲ１２において、リカバリーパスを事前に設定している。
ここでも、ＭＰＬＳでは片方向のみのＬＳＰを設定するので、リンク故障が発生してもそれを検出後に通知する術がＭＰＬＳ自身には現在のところない。
そのため、ＩＰネットワークの手助けが必要であり、元々トラヒックが流れた故障リンクより上流のＬＳＲに通知はされる。しかし、リカバリーパスが保守的に設定されているＰＳＬ（パススイッチＬＳＲ）にその通知が到達し処理することにより、リストレーションの場合はＲＳＶＰ−ＴＥ又はＣＲ−ＬＤＰでの実際のセットアップが必要になるが、トラヒックをリカバリーパス側に切り替えることが可能である。
このリカバリーパスが設定される区間により、トラヒックのＩｎｇｒｅｓｓ ＮｏｄｅとＥｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅ間で行なうグローバルリペアーと中継ノード間をできる限り小さくしたローカルリペアーの２つの方式がある。一般的にＰＳＬへの通知で伝送遅延がある分、ローカルリペアーよりもグローバルリペアーの方が復旧にかかる時間が大きい。
また、リカバリーパスを故障発生前に設定しておくことで、予めリカバリーパスの経路上にあるＬＳＲを抽出しておき、その設定を故障発生後に行なうことでリストレーションをリカバリーメカニズムとして使用できる。ローカルリペアー方式でプロテクションとしてリカバリーパスをセットアップすることで、数秒以内に切り替えることが可能である。
ノード故障が発生した場合も故障検出するＬＳＲが違うが、図１３に示すように、同様のことが行なわれる。
したがって、この強制的なルート指定が使用されるＭＰＬＳネットワークでは、ＩＰネットワークでのリルーティング以外に、保守的にリカバリーパスを設定しておくことで、リストレーションやプロテクションを行なうことができる。トラヒックが復旧するまでに数秒以内の時間を要する。
従来までのＭＰＬＳリストレーションは、図１５に示すように、各ＬＳＰ毎に、ＬＳＰを設定しなおす必要がある。実線のパスから、点線のパスに変更するとき、ＬＳＰ−１〜ＬＳＰ５毎に、新たに、ＬＳＰ−１’〜ＬＳＰ５’を設定する必要がある。
図１６に、従来までのＭＰＬＳリストレーション前後のデータフォーマットを示す。
ＭＰＬＳリストレーション前では、ＬＳＰ−１とＬＳＰ−２が、ＬＳＲ１０、ＬＳＲ−１１、ＬＳＲ−１２に張られ、ＭＰＬＳリストレーション後に、ＬＳＰ−１’とＬＳＰ−２’が、ＬＳＲ１０、ＬＳＲ−１３、ＬＳＲ−１２に張られた場合について、そのデータフォーマットの例を示す。
リストレーション前では、ＬＳＰ−１において、ＬＳＲ−１０でｌａｂｅｌ−ａ１からｌａｂｅｌ−ａ２に変更され、ＬＳＲ−１１でｌａｂｅｌ−ａ２からｌａｂｅｌ−ａ３に変更され、ＬＳＲ−１２でｌａｂｅｌ−ａ３からｌａｂｅｌ−ａ４に変更されていた。それが、リストレーション後では、ＬＳＰ−１において、ＬＳＲ−１０でｌａｂｅｌ−ａ１からｌａｂｅｌ−ａ２’に変更され、ＬＳＲ−１３でｌａｂｅｌ−ａ２’からｌａｂｅｌ−ａ３’に変更され、ＬＳＲ−１２でｌａｂｅｌ−ａ３からｌａｂｅｌ−ａ４に変更される。
また、ＬＳＰ−２においても同様な処理が行なわれる。
ところで、従来例のものには、図１７、図１８に示すように、事前にリカバリーパスを設定していても、実際に、新しいリカバリーパスが設定され、トラフィックが流れるまでに、相当の時間が必要となる等の次のような問題点がある。
（問題点１）リンク故障やノード故障を検出した（ＬＳＲを含む）ルータが、トラヒックの切り替えポイントとなるルータへの通知が、ルーティングプロトコルのフラッディング手法を使用しているためルータ毎に処理が必要であり数十秒以上の時間がかかり、トラヒックの復旧が遅れる。
（問題点２）リンク故障やノード故障発生で、トラヒックの切り替えポイントとなる（ＬＳＲを含む）ルータが、リルーティングによりＦＩＢを更新し、トラヒックを別の出力インタフェースに送出しても、そのルータが期待しているルータ群すべてにルーティング情報更新のフラッディングが終わっていない可能性があり、途中のルータでトラヒックを期待しない方向にフォワーディングし、紛失する恐れがある。
（問題点３）リンク故障やノード故障発生で、トラヒックの切り替えポイントとなるＬＳＲ（ＰＳＬ）が、切り替えを実施する単位をそのＬＳＲ内のＬＩＢに記述されるＬＳＰ単位に行なうために、ＬＳＰ数に比例して処理時間がかかり、トラヒックの復旧が遅れる。
（問題点４）リンク故障やノード故障発生で、トラヒックの切り替えの単位がＬＳＰ単位であるため、ＬＳＰ毎にさらにリカバリーパス用のラベルが必要となり、ラベルのリソースが大量に消費され、使用したいリンクのラベルリソース不足になる恐れがある。
（問題点５）リカバリーパスを設定する手段が保守者によるものであり、運用管理が複雑である。
発明の開示
本発明は、上述した従来技術の問題を解決する、改良されたリストレーション・プロテクション方法及びラベルスイッチングルータを提供することを総括的な目的とする。
本発明のその他の目的は、ＭＰＬＳネットワーク内で、リンク故障又はノード故障等が発生し、トラヒックが中断又は品質低下が発生した場合に、高速にリストレーション・プロテクションを行うことが可能な、リストレーション・プロテクション方法及びラベルスイッチングルータを提供することを目的とする。
これらの問題点を解決するために、リカバリーパスのＬＳＲの経路上に逆方向にＬＳＰを設定し、このリカバリーパスでリンク故障やノード故障などの通知を行い、さらにトラヒックの切り替えポイントとなるＰＳＬでの処理単位を行き先毎に束ねたＬＳＰ（Ｂｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌ）を単位として処理し、例えば、Ｂｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌ毎にラベルを付与するようにした。
この目的を達成するために、故障通知を行う先のルータという観点から、本発明におけるＩＰネットワーク上でＭＰＬＳを実現するラベルスイッチングルータは、ＬＳＰにおける受信リンクからの信号が検出されなくなった場合、前記ＬＳＰにおける２つ以上上流のＩＰアドレスのラベルスイッチングルータに、故障通知を行うラベルスイッチングルータとする。
これにより、ルーティングプロトコルのフラッディングで通知していたリンク故障やノード故障の通知をＬＳＲ指定でダイレクトに通知することができ、数十秒のオーダから数ミリ秒のオーダで高速に通知が可能となる。２つ以上上流としたのは、１つ上流の場合は、そこがまさにノード故障となっている場合、それを回避し、ローカルリペアー方式で最も近いリカバリーパスを設定するためである。また、例えば、ＬＳＰのループ予防のために定義されている既存のＲＳＶＰ−ＴＥのＲＥＣＯＲＤ＿ＲＯＵＴＥオブジェクト又はＬＳＰのＰａｔｈ Ｖｅｃｔｏｒ ＴＬＶで運ばれるＬＳＲのＩＰアドレスのリストを使用することで、プロトコルの拡張を必要としない。
また、パスマージＬＳＲ（ＰＭＬ）を選択する点から、ワーキングパスからリカバリーパスに切り替えるＰＳＬは、ワーキングパスとリカバリーパスの両方を受信するＰＭＬとして、２つ以上下流のＩＰアドレスのラベルスイッチングルータを選択することができる。
これにより、ローカルリペアー方式のプロテクション区間を自動で求めることができ、保守設定が要らない。２つ以上下流としたのは、１つ下流の場合はそこがまさにノード故障となっている場合、それを回避し、ローカルリペアー方式で最も近いリカバリーパスを設定するためである。また、例えば、ＬＳＰのループ予防のために定義されている既存のＲＳＶＰ−ＴＥのＲＥＣＯＲＤ ＲＯＵＴＥオブジェクト又はＬＤＰのＰａｔｈ Ｖｅｃｔｏｒ ＴＬＶで運ばれるＬＳＲのＩＰアドレスのリストを使用することで、プロトコルの拡張を必要としない。また、共通のＬＳＲのＩＰアドレスリストを使用することで、ＰＳＬとＰＭＬは、ペアになることができる。
また、コントロールＬＳＰの方向という観点から、ＰＳＬからＰＭＬへ向かうワーキングパスとは逆方向のパスであるコントロールＬＳＰを設定するようにする。
これにより、リンク故障やノード故障を検出したＰＭＬが切り替えを実施するＰＳＬに直接通信することができ、従来のルーティングプロトコルのフラッディングによる通知と比較して、数ミリ秒のオーダで高速に通知を行なうことが可能になる。また、このコントロールＬＳＰをプロテクションパスと経路を逆にすることで、プロテクションパスにトラヒックを流す前に、Ｃｏｎｔｒｏｌ ＬＳＰ上で通信ができることで、パスの正常性確認としても使用できる。また、ＰＭＬから同じ情報が複数のＰＳＬに送出されるため、マルチキャストのＬＳＰを用いて実装することで、この通信パス上のラベルリソースを削減できる。特に、ＰＭＬから送信するインタフェースでのラベルの使用量を故障したリンク上のトラヒックに関わるＰＳＬ分用意しなければならないものを１つで済むようになる。
また、コントロールＬＳＰ上に伝送されるメッセージという観点から、コントロールＬＳＰに切り替える際に通知されるメッセージには、メッセージタイプ、送信ラベルスイッチングルータのＩＰアドレス、切り替えるワーキングパス上にトラフィックを流しているＬＳＰのグループの情報を含むようにすることができる。
コントロールＬＳＰを用いて、ＰＭＬからＰＳＬへダイレクトに通信できるので、コントロールＬＳＰ上でのメッセージを定義することにより、ＰＭＬとＰＳＬ間でより細かい制御ができるようになる。拡張を行なうプロトコルは、新規にＭＰＬＳフレームの上に実装できる。また、既存のＲＳＶＰ−ＴＥやＣＲ−ＬＤＰを拡張する方法と、既存のデータリンクレイヤでのＯＡＭ機能を拡張する方法がある。
また、トラヒックの切り替えポイントとなるＰＳＬでの処理単位を行き先毎に束ねたＬＳＰを単位として処理という観点から、特定のＰＳＬから特定のＰＭＬへ向かうワーキングパス上にトラフィックを流している複数のＬＳＰがある場合は、前記複数のＬＳＰのグループを単位として、ワーキングパスからリカバリーパスに切り替えるようにすることができる。
従来のものは、ＰＳＬとＰＭＬ間を通る複数のＬＳＰをリカバリーする場合に、１つ１つのＬＳＰを処理したので、ＲＳＶＰ−ＴＥやＣＲ−ＬＤＰなどのプロトコルを使用して設定するために多くの時間を要する。これに対して、本発明では、これらのＬＳＰを束ねて１つのパスグループとして処理することで、この重複した処理部分を省くことができ、時間の短縮化が図れる。
また、Ｑｏｓ又はＣｏｓが設定されているワーキングパスの場合には、更に、Ｑｏｓ又はＣｏｓ毎にグループ化して、そのグループの単位でワーキングパスからリカバリーパスに切り替えるようにする。
上記の通り、パスグループとして処理することで重複した処理を省くことができるが、そのＬＳＰに要求される最大帯域や最大遅延などのＱｏＳ又はＣｏＳにより、計算処理が異なる場合がある。そのような場合は、パスグループとして１つで処理するよりも、ＱｏＳやＣｏＳの属性毎に処理を行なうことが望まれる。 そこで、Ｑｏｓ又はＣｏｓ毎にグループ化して、そのグループの単位でワーキングパスからリカバリーパスに切り替えるようにする。その結果、ＱｏＳやＣｏＳの属性毎にパスグループを作成することで重複した処理部分を省くことができ、時間の短縮化が図れる。
また、コントロールＬＳＰを設定するという観点から、ＰＳＬからＰＭＬへ、リカバリーパスに切り替える一群のパスグループのＬＳＰ数とそのＬＳＰの識別番号を通知し、ＰＭＬからの信号を受けて、リカバリーパスを一括して設定するようにする。
従来のものは、ＲＳＶＰ−ＴＥやＣＲ−ＬＤＰでは１つのＬＳＰしか処理しないため、例え、１つのＢｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌを設定したとしても、別の手段を使用して、束ねたＬＳＰと元々のＬＳＰでマッピングを行なう必要がある。これに対して、本発明では、ＲＳＶＰ−ＴＥ又はＣＲ−ＬＤＰで、スタッキングさせるＬＳＰ−ＩＤの数、スタッキングさせるＬＳＰ−ＩＤを、ＰＳＬからＰＭＬへ通知させる。これにより、ＰＭＬ上で束ねたＬＳＰと元々のＬＳＰでマッピングを行なえ、リカバリー処理としてＰＭＬの設定を一括で行なうことができるようになる。
また、パスグループ毎にフォワーディングを行なうという観点から、ＰＳＬからＰＭＬへの前記一群のパスグループ毎に生成されたリカバリーパスでラベルスタックを用いて、その区間だけのラベルを付与してフォワーディングを行なうようにすることができる。
これにより、複数のＬＳＰをパスグループとして扱い、その単位でラベルを付与することで、Ｂｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌの経路上のＬＳＲでラベルの消費量を押さえることができ、その減少させたラベル数分、別のＬＳＰ用に使用することができる。
また、ラベル処理部にパスを記憶する内容という観点から、ＰＳＬでトラヒックをリカバリーパスへ切り替える又はワーキングパスに切り戻すことが可能となるようにワーキングパス及びリカバリーパスに関する情報をラベル処理部に記憶するようにすることができる。
これにより、ＰＳＬでワーキングパスとリカバリーパスのスイッチをサポートするために、ＬＩＢのデータ構造も２面化し、ワーキングパスでトラヒックを流す時にはプライマリーのデータを参照し、リカバリーパスでトラヒックを流すときにはセカンダリーのデータを参照するようにする。具体的には参照するデータのポインタを切り替えることで、プライマリーとセカンダリーの切り替えを行なう。
また、ラベル処理部におけるエントリの格納という観点から、ＰＭＬで受信するリカバリーパス上のフレームでリカバリーパス用のラベルを抜き去り、元々のＬＳＰへマッビングすることができるように、ワーキングパスとリカバリーパスのそれぞれについてラベル処理部のエントリを格納するようにすることができる。
これにより、ＰＭＬでワーキングパスとリカバリーパスのどちらか、から来るトラヒックを下流のＬＳＲに送出するために、リカバリーパス側のＬＩＢを２段構成とする。１段目にて、受信したＬＩＢはこのリカバリーパス専用のもので、ここでラベルの抜き取りと次のラベルを元々のＬＳＰで受信時に使用していたラベルに付け替え、その受信していたポートから受信したとして２段目のＬＩＢに処理を渡す。２段目のＬＩＢはワーキングパスとリカバリーパスの両方で参照され、ワーキングパスと同様の処理が行なわれる。
発明を実施するための最良の形態
ＩＰネットワーク上のＭＰＬＳ機能を持つルータＬＳＲとして、図１に示すように、ＬＳＲ−１０〜ＬＳＲ−１３があり、ＩＰネットワークとの境界にあるＬＥＲとして、ＬＥＲ−２０〜ＬＥＲ−２３があるＬＥＲ−２０はＩＰネットワーク２と、ＬＥＲ−２１はＩＰネットワーク５と、ＬＥＲ−２２はＩＰネットワーク３と、ＬＥＲ−２３はＩＰネットワーク４と接続しているものとする。
次に、ＩＰネットワーク２からＩＰネットワーク５へ向かうＬＳＰをＬＳＰ−１とし、ＩＰネットワーク３からＩＰネットワーク４へ向かうＬＳＰをＬＳＰ−２とし、ＬＳＲ−１０とＬＳＲ−１１とＬＳＲ−１２が、二つのＬＳＰにおいて共通のＬＳＲであるとする。
また、ＬＳＰ−１で見ると、図２に示すように、ＬＥＲ−２０は、Ｉｎｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅ、ＬＥＲ−２１は、Ｅｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅであり、ＬＳＰ−２で見ると、ＬＥＲ−２２は、Ｉｎｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅ、ＬＥＲ−２３は、Ｅｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅである。
ここで、ＬＳＲ−１１とＬＳＲ−１２の間のリンク故障又はＬＳＲ１１のノード故障を想定して、リカバリーモデルを考える。ＬＳＰ−１とＬＳＰ−２は、ＬＳＲ−１０、ＬＳＲ−１１及びＬＳＲ−１２を共有している。このパスは、現在トラヒックが流れているので、この区間に関してワーキングパスと呼ぶ。そしてリカバリーメカニズムが動作し、パスを切り替えるＬＳＲをパススイッチＰＳＬ（ＰＳＬ）、切り替えた後のパスが元のパスと交わるＬＳＲをパスマージＬＳＲ（ＰＭＬ）と呼ぶ。このＰＳＬであるＬＳＲ−１０とＰＭＬであるＬＳＲ−１２の端点は同じであるが、ＬＳＲ−１３を通るルート上にできる区間に関してリカバリーパス（プロテクションの場合は特にプロテクションパス）という。この様子を図１９に示す。
以下では、ＲＳＶＰ−ＴＥ、ＣＲ−ＬＤＰ及びＬＤＰで使用されるメッセージ及びオブジェクト（ＴＬＶ）を抽象化して以下のように使用する。
ラベル要求メッセージ：ＲＳＶＰ−ＴＥのＰＡＴＨメッセージ、ＣＲ−ＬＤＰ／ＬＤＰのＬａｂｅｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ
ラベル配布メッセージ：ＲＳＶＰ−ＴＥのＲＥＳＶメッセージ、ＣＲ−ＬＤＰ／ＬＤＰのＬａｂｅｌ Ｍａｐｐｉｎｇメッセージ
ループ予防データ：ＲＳＶＰ−ＴＥのＲＥＣＯＲＤ＿ＲＯＵＴＥオブジェクト、ＣＲ−ＬＤＰ／ＬＤＰのＰａｔｈ Ｖｅｃｔｒ ＴＬＶ
以下、本発明を次の事項に基づいて、順次、説明する。
・リンク故障又はノード故障を検出するルータ（ＬＳＲ−１２）の処理
・リカバリーパスへの切り替えを行なうルータ（ＰＳＬ）の処理
・リカバリーパスの中継ノードの処理
・ＰＭＬの処理
・上記を可能とするＬＳＲ内の構成
（３−１）リンク故障又はノード故障を検出するルータの処理
リンク故障又はノード故障を検出するルータの処理について、図１９及び図２０を用いて説明する。ここでは、ＬＳＲ−１２が、リンク故障又はノード故障を検出するルータとして説明する。
▲１▼ＲＳＶＰ−ＴＥ又はＣＲ−ＬＤＰ又はＬＤＰを用いて、ＬＳＰ−１とＬＳＰ−２が、Ｉｎｇｒｅｓｓ ＮｏｄｅであるＬＥＲ−２０からＥｇｒｅｓｓ ＮｏｄｅであるＬＥＲ−２１へ設定される。ＬＳＲ−１２は、ＬＳＲ−１１と接続するリンクからそのラベル要求メッセージを受信し、ＬＳＲ−１２内のＱｏＳやＣｏＳに関するリソースの予約を行なう。予約確保ができたならば、ＬＳＲ−１２はＬＥＲ−２１に接続するリンクにそのラベル要求メッセージを送信する。
▲２▼その後、ＬＥＲ−２１に接続するリンクからラベル配布メッセージを受信し、そのメッセージにエラーがないならば、先ほどのリソースの設定と自身が受信するラベルの割付を実施する。処理が成功したならば、ＬＳＲ−１２はＬＳＲ−１１に接続するリンクにＬＳＲ−１２で処理可能なラベルを入れたラベル配布メッセージを送信する。
▲３▼Ｉｎｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅからループ予防機能の要求により、ＬＳＲ−１１と接続するリンクから受信したラベル要求メッセージにはループ予防データとしてＩｎｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅから始まるＬＳＲ−ＩＤリスト（例えば、図２０（Ｂ）に、ＬＳＰ−１とＬＳＰ−２のＬＳＲの、ＬＳＲ−１２におけるＩＤリストを示す。）を含んでおり、それをＬＳＲ−１２が得る。
▲４▼ＬＳＰ毎にそのリンクから故障検出した場合の通知先のＬＳＲとして、ＬＳＲ−ＩＤリスト上で２つ前のＬＳＲのＩＰアドレスを選択する。図２０の場合はＬＳＰ−１とＬＳＰ−２における通知先としてＬＳＲ−１０が選択される。
▲５▼さらに、故障検出から通知までの処理を高速化し、データ量を削減するために、この選択されたＬＳＲ群に含まれる重複を省略し、故障検出するリンクに対応したデータとして事前に格納し関連づけておく。
▲６▼重複をなくしたＬＳＲに対して、ＬＳＰ−１／２とは逆方向となるＣｏｎｔｏｌ ＬＳＰの経路を計算する。このコントロールＬＳＰはワーキングパスであるＬＳＰ−１とＬＳＰ−２上のＬＳＲを通過せずに、通知先のＬＳＲに到達する必要があるため、経路を求めるときにルーティング情報内のＬＳＰ−１と、ＬＳＰ−２で通過するリンクのメトリックを最大値にして、選択されないようにする。その結果、ＬＳＲ−１２からＬＳＲ−１３を通過しＬＳＲ−１０に到達する経路が選択される。
▲７▼この求められた経路に沿って、図１９に示すように、コントロールＬＳＰをＲＳＶＰ−ＴＥ又はＣＲ−ＬＤＰを用いて設定する。
▲８▼ＬＳＲ−１２が、ＬＳＰ−１又はＬＳＰ−１において、リンクにおける故障を検出した場合は、設定されたコントロールＬＳＰ上に故障メッセージをＬＳＲ−１２に通知する。故障メッセージは、メッセージタイプ、送信ラベルスイッチングルータのＩＰアドレス、切り替えるワーキングパス上にトラフィックを流しているＬＳＰのグループを含む。
（３−２）リカバリーパスへの切り替えを行なうルータ（ＰＳＬ）の処理
コントロールＬＳＰ上で故障メッセージを受信するＰＳＬ（ＬＳＲ−１０）は、以下の処理を行う。
▲１▼ＲＳＶＰ−ＴＥ又はＣＲ−ＬＤＰ又はＬＤＰを用いて、ＬＳＰ−１のＩｎｇｒｅｓｓ ＮｏｄｅであるＬＥＲ−２０からＥｇｒｅｓｓＮｏｄｅであるＬＥＲ−２１へ設定される。ＬＳＲ−１０は、ＬＥＲ−２０と接続するリンクからそのラベル要求メッセージを受信し、ＬＳＲ−１０内のＱｏＳやＣｏＳに関するリソースの予約を行なう。予約が確保できたならば、ＬＳＲ−１０はＬＳＲ−１１に接続するリンクにそのラベル要求メッセージを送信する。
▲２▼その後に、ＬＳＲ−１１に接続するリンクからラベル配布メッセージを受信し、そのメッセージにエラーがないならば、先ほどのリソースの設定と自身が受信するラベルの割付を実施する。処理が成功したならば、ＬＳＲ−１０はＬＥＲ−２０に接続するリンクにＬＳＲ−１０で処理可能なラベルを入れたラベル配布メッセージを送信する。
▲３▼Ｅｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅからループ予防機能の要求により、ＬＳＲ−１１に接続するリンクから受信したラベル配布メッセージにはループ予防データとしてＥｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅから始まるＬＳＲ−ＩＤリスト（例えば、図２１（Ｂ））を含んでおり、それをＬＳＲ−１０が得る。
▲４▼ＬＳＰ毎にリカバリーパスのＬＳＰが元のＬＳＰにトラヒックが戻されるＬＳＲ（ＰＭＬ）を見つける。より高速にリカバリーを実施するためにローカルリペアー方式を使用し、さらにノード故障の場合の考慮して、自分よりも２つ後のＬＳＲをＰＭＬとして選択する。ＬＳＰ−２についても、同様の処理が行なわれる。
図２１の場合では、ＬＳＰ−１でＬＳＲ−１２を、ＬＳＰ−２でＬＳＲ−１２を選択する。
▲５▼次に、ＰＭＬが同一となるＬＳＰを検出する。図２１のＬＳＰ−１とＬＳＰ−２は、同一のＬＳＲ−１２となるため、ＰＧ（プロテクショングループ）として処理単位にまとめる。
▲６▼また、ＬＳＰ−１とＬＳＰ−２において、ＱｏＳ又はＣｏＳのパラメータが指定されているとき、この２つのＬＳＰのＱｏＳ又はＣｏＳのパラメータを包括できるものの場合はＬＳＰ−１とＬＳＰ−２は、同一のＰＧとする。包括されたパラメータがＰＧ単位で作成されるＢｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌで使用される包括できない場合は、ＬＳＰ−１とＬＳＰ−２は別々のＰＧとして処理し、別々のＢｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌを作成する。
▲７▼そして、リカバリーを行なう区間と処理するＬＳＰの単位が決定してから、実際にＬＳＰの設定をＲＳＶＰ−ＴＥ又はＣＲ−ＬＤＰを使用してＬＳＲ−１０からＬＳＲ−１３、ＬＳＲ−１２の順に行なう。
▲８▼このとき処理を一括で行なうために、図２２（Ｂ）に示すように、ＲＳＶＰ−ＴＥのオブジェクト又はＣＲ−ＬＤＰのＴＬＶを拡張して、ＰＧとして設定されるＬＳＰ上を流れるトラヒックの情報をＰＭＬに通知する。拡張されるオブジェクト又はＴＬＶでは、ＰＧに含まれるＬＳＰ数とそのＬＳＰを識別するためのＬＳＰ−ＩＤを格納し、ＲＳＶＰ−ＴＥのＰＡＴＨメッセージ又はＣＲ−ＬＤＰのＬａｂｅｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信する。
▲９▼図２２（Ｃ）に示すように、ラベルを含むＲＳＶＰ−ＴＥのＲＥＳＶメッセージ又はＣＲ−ＬＤＰのＬａｂｅｌ Ｍａｐｐｉｎｇメッセージを受信すると、ＬＩＢのデータが設定される。その後、ラベルによるフォワーディングが開始される。

のエントリは、ＡｃｔｉｏｎがＬａｂｅｌ Ｓｗａｐ（ラベル交換）（図２３（Ｂ））からＬａｂｅｌ Ｐｕｓｈ（ラベル付与）（図２３（Ｃ））に、ＯＵＴ−ＰＯＲＴ／ＬＡＢＥＬは、新しく付与されたものに変更されている。

ｕｎｎｅｌ用のラベルの２つがスタッキングされ、Ｂｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌの間は後者のラベルのみが使用される。
このときの様子を、図２９に示す。ＰＳＬ（ＬＳＲ−１０）では、正常時に、ＬＳＰ−１について、ＩＰパケット２８−１０（Ｌａｂｅｌ−ａ１）をＩＰパケット２８−１（Ｌａｂｅｌ−ａ２）に変更し、ＬＳＰ−２について、ＩＰパケット２８−１１（Ｌａｂｅｌ−ｂ１）をＩＰパケット２８−２（Ｌａｂｅｌ−ｂ２）に変更していた。
リストレーション後には、ＰＳＬ（ＬＳＲ−１０）は、ＬＳＰ−１上のＩＰパケット２８−１０（Ｌａｂｅｌ−ａ１）をＩＰパケット２８−５（Ｌａｂｅｌ−ａ２’−Ｌａｂｅｌ−Ａ１）に変更し、ＬＳＰ−２上のＩＰパケット２８−１１（Ｌａｂｅｌ−ｂ１）をＩＰパケット２８−６（Ｌａｂｅｌ−ｂ２’−Ｌａｂｅｌ−Ａ１）に変更する。

のＩｎｇｒｅｓｓ ＮｏｄｅにおけるＬＩＢのエントリをワーキングパス側にトラヒックが流れるように更新する。具体的には、Ｂｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌ用にラベルを付与（プッシュ）している処理（例えば、図２４（Ｂ））Ｋを、ワーキングパスで使用されていたラベルに付け替える（例えば、図２４（Ｃ））ことで、トラヒックが切り戻される。リカバリーパスをＬＳＲ自動で設定していた場合は、このときＲＳＶＰ−ＴＥ又はＣＲ−ＬＤＰを使用して削除される。
（３−３）リカバリーパスの中継ノード（図１９におけるＬＳＲ−１３）の処理
▲１▼ＲＳＶＰ−ＴＥ又はＣＲ−ＬＤＰを用いて、ＬＳＰ−ＡがＩｎｇｒｅｓｓ ＮｏｄｅであるＬＳＲ−１０からＥｇｒｅｓｓ ＮｏｄｅであるＬＳＲ−１２へ設定される。ＬＳＲ−１３はＬＳＲ−１０に接続するリンクからそのラベル要求メッセージを受信し、ＬＳＲ−１３内のＱｏＳやＣｏＳに関するリソースの予約を行なう。予約確保ができたならば、ＬＳＲ−１３はＬＳＲ−１２に接続するリンクにそのラベル要求メッセージを送信する。
▲２▼その後ＬＳＲ−１２に接続するリンクからラベル配布メッセージを受信し、そのメッセージにエラーがないならば、先ほどのリソースの設定と自身が受信するラベルの割付を行う。処理が成功したならば、ＬＳＲ−１３はＬＳＲ−１０に接続するリンクにＬＳＲ−１３で処理可能なラベルを入れたラベル配布メッセージを送信する。
▲３▼このときＢｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌ用のＬＳＰのみを処理し、そのＬＳＰにスタッキングされフォワーディングされるＬＳＰ−１とＬＳＰ−２の処理は行なわず、ＬＳＰ−１とＬＳＰ−２のマッピング情報もそのまま加工せずに転送される。
▲４▼ＬＳＲ−１３のＬＩＢを図２５（Ｂ）に示す。
▲５▼ＬＳＲ−１０とＬＳＲ−１３間のＢｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌで使用されるラベル要求／配布はＩＰルーティング情報を使用して経路指定されないように、Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｂａｓｅｄ Ｒｏｕｔｉｎｇを使用するためＲＳＶＰ−ＴＥ又はＣＲ−ＬＤＰを使用して行なわれる。
▲６▼また、Ｂｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌ用のラベルが取得できた後のラベルフォワーディング処理で、このＢｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌ区間におけるデータフォーマットは、図２９に示すように、個々のＬＳＰを示すラベル（ａ２、ａ３、ｂ２、ｂ３）とＢｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌ用のラベル（Ａ１、Ａ２）の２つがスタッキングされ、Ｂｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌの間は後者のラベルのみが使用される。
つまり、ＰＳＬ（ＬＳＲ−１３）は、ＬＳＰ−１及びＬＳＰ−２のＰＧにおいて、ＩＰパケット２８−５（Ｌａｂｅｌ−ａ２’−Ｌａｂｅｌ−Ａ１）及びＩＰパケット２８−６（Ｌａｂｅｌ−ｂ２’−Ｌａｂｅｌ−Ａ１）を、ＩＰパケット２８−７（Ｌａｂｅｌ−ａ２’−Ｌａｂｅｌ−Ａ２）及びＩＰパケット２８−８（Ｌａｂｅｌ−ｂ２’−Ｌａｂｅｌ−Ａ２）に変更する。
（３−４）ＰＭＬの処理
▲１▼ＲＳＶＰ−ＴＥ又はＣＲ−ＬＤＰ又はＬＤＰを用いて、ＬＳＰ−１とＬＳＰ−２がＩｎｇｒｅｓｓ ＮｏｄｅであるＬＥＲ−２０からＥｇｒｅｓｓ ＮｏｄｅであるＬＥＲ−２１へ設定される。ＬＳＲ−１２はＬＳＲ−１１と接続するリンクからそのラベル要求メッセージを受信し、ＬＳＲ−１２内のＱｏＳやＣｏＳに関するリソースの予約を行なう。予約確保ができたならば、ＬＳＲ−１２はＬＥＲ−２１に接続するリンクにそのラベル要求メッセージを送信する。
▲２▼その後、ＬＥＲ−２１に接続するリンクからラベル配布メッセージを受信し、そのメッセージにエラーがないならば、先ほどのリソースの設定と自身が受信するラベルの割付を実施する。処理が成功したならば、ＬＳＲ−１２はＬＳＲ−１１に接続するリンクにＬＳＲ−１２で処理可能なラベルを入れたラベル配布メッセージを送信する。
▲３▼ＲＳＶＰ−ＴＥ又はＣＲ−ＬＤＰを用いて、Ｂｙｐａｓｓ ＴｕｎｎｅｌであるＬＳＰ−ＡがＩｎｇｒｅｓｓ ＮｏｄｅであるＬＳＲ−１０からＥｇｒｅｓｓ ＮｏｄｅであるＬＳＲ−１２へ設定される。ＬＳＲ−１２は、このＢｙｐａｓｓ ＴｕｎｎｅｌのＥｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅであり、ＬＳＲ−１３に接続するリンクから受信するラベル要求メッセージをリソースの設定とラベルの割付が行なわれる。処理が成功したならば、ＬＳＲ−１２はＬＳＲ−１３に接続するリンクにＬＳＲ−１２で割り付けたラベルを入れたラベル配布メッセージを送信する。
▲４▼また、このとき、ＲＳＶＰ−ＴＥのオブジェクト又はＣＲ−ＬＤＰのＴＬＶとして転送されてきたＰＧであるＬＳＰ−１とＬＳＰ−２のマッピング情報に従い、ＬＳＲ−１２内で既にある元々のＬＳＰ−１とＬＳＰ−２とマッピングを行なう。
▲５▼図２９に示すように、Ｅｇｒｅｓｓ Ｎｏｄｅにおけるデータフォーマットは、Ｂｙｐａｓｓ Ｔｕｎｎｅｌ用ラベルが取り除かれ、さらに、ＬＳＰ−１とＬＳＰ−２のラベルの値で記述されるエントリで、元々のＬＳＰ−１とＬＳＰ−２に振り分けられる。
つまり、ＰＭＬ（ＬＳＲ−１２）は、ＬＳＰ−１及びＬＳＰ−２のＰＧにおいて、ＩＰパケット２８−７（Ｌａｂｅｌ−ａ２’−Ｌａｂｅｌ−Ａ２）をＬＳＰ−１上のＩＰパケット２８−２０（Ｌａｂｅｌ−ａ４）に変更し、ＩＰパケット２８−８（Ｌａｂｅｌ−ｂ２’−Ｌａｂｅｌ−Ａ２）をＬＳＰ−２上のＩＰパケット２８−２１（Ｌａｂｅｌ−ｂ４）に変更する。
▲６▼ＬＳＲ−１２内のＬＩＢを図２６（Ｂ）に示す。なお、図２６（Ａ）は、リストレーション前のＬＳＲ−１２内のＬＩＢである。
（３−５）ＬＳＲ内の構成例
図２７に、ＬＳＲ内の構成例を示す。
▲１▼データ受信部３０及びデータ送信部３４は、回線からパケットの受信及び送信の処理を行なう。
▲２▼ＩＰパケットＣｌａｓｓｉｆｉｅｒ３１は、ＩＰパケットを参照して分類を行い、ラベル転送を行なうパケットの抽出を行なう。
▲３▼ラベル処理部３２は、パケットに付与されたラベルを使用して転送処理が行なわれる。転送処理ではＬＩＢといわれるデータベースが参照される。
▲４▼ＩＰパケット処理３３は、宛先ＩＰアドレスを使用して転送処理が行なわれる転送処理ではＦＩＢと言われるデータベースが参照される。
▲５▼ＴＣＰ／ＩＰアプリケーション３５は、Ｓｏｃｋｅｔインタフェースを用いて、ｄａｅｍｏｎとして実装される。ラベルセットアッププロトコル３５−２としてＲＳＶＰ−ＴＥやＬＤＰ（ＣＲ−ＬＤＰ機能を含む）のｄａｅｍｏｎが実装される。また、ルーティングプロトコル３５−１として、ＯＳＰＦやＢＧＰ−４のｄａｅｍｏｎが実装される。
▲６▼ルート計算部３６は、ルーティングプロトコルによってフラッディングされるリンクステート情報のデータベース３６−１と、それを使って計算されるルーティング情報データベース３６−２をもつ。ルーティング情報からＦＩＢが作成される。
▲７▼パス選択部３８は、ＬＳＰ単位で持つＬＳＰ情報データベース３８−１と新規に追加されたリカバリーパス情報データベース３８−２をもつ。ＬＳＰ情報からＬＩＢが作成される。
▲８▼トラヒックエンジニアリング部３７は、負荷分散やＱｏＳ／ＣｏＳなどの機能の実現を行なう。
本発明のリストレーション及びプロテクションなどのリカバリーメカニズムを用いて、リンク故障及びノード故障などの場合に、検出通知からリカバリー実施終了までをＳＯＮＥＴ／ＳＤＨレベルに高速にかつ予備帯域の占有率を最適化（最小化）し、ネットワークとして効率的にそれを実行することができる。
また、本発明は、具体的に開示された実施例に限定されるものではなく、特許請求した本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変形例や実施例が考えられる。
【図面の簡単な説明】
本発明の他の目的、特徴及び利点は添付の図面を参照しながら、以下の説明を読むことにより、一層明瞭となるであろう。
図１は、ＭＰＬＳネットワークモデルである。
図２は、ＭＰＬＳネットワーク内のＬＳＰ設定モデルである。
図３は、ラベルスの付与、スワッピング、削除について説明する図である。
図４は、ＭＰＬＳで用いるラベルについて説明する図である。
図５は、ＳＨＩＭヘッダについて説明する図である。
図６は、ＯＳＰＦ動作シーケンスについて説明する図である。
図７は、ＬＤＰ動作シーケンスについて説明する図である。
図８は、ＣＲ−ＬＤＰ動作シーケンスについて説明する図である。
図９は、ＲＳＶＰ−ＴＥ動作シーケンスについて説明する図である。
図１０は、ＭＰＬＳでのループ予防について説明する図である。
図１１は、ＩＰネットワークでのリルーティング（リンク故障）について説明する図である。
図１２は、ＩＰネットワークでのリルーティング（ノード故障）について説明する図である。
図１３は、ＭＰＬＳネットワークでのリルーティング（リンク故障）について説明する図である。
図１４は、ＭＰＬＳネットワークでのリルーティング（ノード故障）について説明する図である。
図１５は、従来までのＭＰＬＳリストレーションについて説明する図である。 図１６は、従来までのＭＰＬＳリストレーション前のデータフォーマットについて説明する図である。
図１７は、ＣＲ−ＭＰＬＳネットワークでのリルーティング（リンク故障）について説明する図である。
図１８は、ＣＲ−ＭＰＬＳネットワークでのリルーティング（ノード故障）について説明する図である。
図１９は、ネットワーク内のリカバリーモデルについて説明する図である。
図２０は、故障通知先ＬＳＲの算出方法について説明する図である。
図２１は、ＰＭＬの算出方法と処理単位について説明する図である。
図２２は、ＰＳＬとＰＭＬ間でＲＳＶＰ−ＴＥ又はＣＲ−ＬＤＰを使用して設定する例について説明する図である。
図２３は、ＰＳＬでの転送処理について説明する図である。
図２４は、故障復旧時のＰＳＬでの変更処理について説明する図である。
図２５は、中継ノードでの転送処理について説明する図である。
図２６は、ＰＭＬでの転送処理について説明する図である。
図２７は、ＬＳＲ内の機能ブロックについて説明する図である。
図２８は、本発明によるＭＰＬＳリストレーションについて説明する図である。
図２９は、本発明によるＭＰＬＳリストレーション後のフォーマットについて説明する図である。

Claims (21)

1. ＩＰネットワーク上でＭＰＬＳを実現するラベルスイッチングルータにおいて、
   該ラベルスイッチングルータは、ＬＳＰにおける受信リンクからの信号が検出されなくなった場合、前記ＬＳＰにおける２つ以上上流のＩＰアドレスのラベルスイッチングルータに、故障通知を行うことを特徴とするラベルスイッチングルータ。
2. ＩＰネットワーク上でＭＰＬＳを実現するラベルスイッチングルータにおいて、
   ワーキングパスからリカバリーパスに切り替えるＰＳＬは、ワーキングパスとリカバリーパスの両方を受信するＰＭＬとして、２つ以上下流のＩＰアドレスのラベルスイッチングルータを選択することを特徴とするラベルスイッチングルータ。
3. 請求項１又は２記載のラベルスイッチングルータにおいて、
   ＰＳＬからＰＭＬへ向かうワーキングパスとは逆方向のパスであるコントロールＬＳＰを設定することを特徴とするラベルスイッチングルータ。
4. 請求項３記載のラベルスイッチングルータにおいて、
   コントロールＬＳＰ上に伝送されるメッセージであって、コントロールＬＳＰに切り替える際に通知されるメッセージには、メッセージタイプ、送信ラベルスイッチングルータのＩＰアドレス、切り替えるワーキングパス上にトラフィックを流しているＬＳＰのグループの情報を含むことを特徴とするラベルスイッチングルータ。
5. 請求項２ないし４いずれか一項記載のラベルスイッチングルータにおいて、
   特定のＰＳＬから特定のＰＭＬへ向かうワーキングパス上にトラフィックを流している複数のＬＳＰがある場合は、
   前記複数のＬＳＰのグループを単位として、ワーキングパスからリカバリーパスに切り替えることを特徴とするラベルスイッチングルータ。
6. 請求項５記載のラベルスイッチングルータにおいて
   Ｑｏｓ又はＣｏｓが設定されているワーキングパスの場合は、
   前記ＬＳＰのグループを、更に、Ｑｏｓ又はＣｏｓ毎にグループ化して、そのグループの単位でワーキングパスからリカバリーパスに切り替えることを特徴とするラベルスイッチングルータ。
7. 請求項５又は６記載のラベルスイッチングルータにおいて、
   ＰＳＬからＰＭＬへ、リカバリーパスに切り替える一群のパスグループのＬＳＰ数とそのＬＳＰの識別番号を通知し、
   ＰＭＬからの信号を受けて、リカバリーパスを一括して設定することを特徴とするラベルスイッチングルータ。
8. 請求項７記載のラベルスイッチングルータにおいて
   ＰＳＬからＰＭＬへの前記一群のパスグループ毎に生成されたリカバリーパスでラベルスタックを用いて、その区間だけのラベルを付与してフォワーディングを行なうことを特徴とするラベルスイッチングルータ。
9. 請求項５ないし８いずれか一項記載のラベルスイッチングルータにおいて、
   ＰＳＬでトラヒックをリカバリーパスへ切り替える又はワーキングパスに切り戻すことが可能となるようにワーキングパス及びリカバリーにパス関する情報をラベル処理部に記憶することを特徴とするラベルスイッチングルータ。
10. 請求項５ないし９いずれか一項記載のラベルスイッチングルータにおいて、
    ＰＭＬで受信するリカバリーパス上のフレームでリカバリーパス用のラベルを抜き去り、元々のＬＳＰへマッビングすることができるように、ワーキングパスとリカバリーパスのそれぞれについてラベル処理部のエントリを格納するラベルスイッチングルータ。
11. 複数のラベルスイッチングを行うラベルスイッチングルータを有するラベルスイッチネットワークにおけるリストレーション・プロテクション方法において、
    前記ラベルスイッチングルータは、ラベルスイッチネットワーク上のパスであるＬＳＰにおける受信リンクからの信号が検出されなくなった場合、前記ＬＳＰにおける２つ以上上流のＩＰアドレスのラベルスイッチングルータに、故障通知を行うことを特徴とするリストレーション・プロテクション方法。
12. ＩＰネットワーク上でＭＰＬＳを実現するリストレーション・プロテクション方法において、
    ワーキングパスからリカバリーパスに切り替えるＰＳＬは、ワーキングパスとリカバリーパスの両方を受信するＰＭＬとして、２つ以上下流のＩＰアドレスのラベルスイッチングルータを選択することを特徴とするリストレーション・プロテクション方法。
13. 請求項１１又は１２記載のリストレーション・プロテクション方法において、
    ＰＳＬからＰＭＬへ向かうワーキングパスとは逆方向のパスであるコントロールＬＳＰを設定することを特徴とするリストレーション・プロテクション方法。
14. 請求項１３記載のリストレーション・プロテクション方法において、
    コントロールＬＳＰ上に伝送されるメッセージであって、コントロールＬＳＰに切り替える際に通知されるメッセージには、メッセージタイプ、送信ラベルスイッチングルータのＩＰアドレス、切り替えるワーキングパス上にトラフィックを流しているＬＳＰのグループの情報を含むことを特徴とするリストレーション・プロテクション方法。
15. 請求項１２ないし１４いずれか一項記載のリストレーション・プロテクション方法において、
    特定のＰＳＬから特定のＰＭＬへ向かうワーキングパス上にトラフィックを流している複数のＬＳＰがある場合は、
    前記複数のＬＳＰのグループを単位として、ワーキングパスからリカバリーパスに切り替えることを特徴とするリストレーション・プロテクション方法。
16. 請求項１５記載のリストレーション・プロテクション方法において
    Ｑｏｓ又はＣｏｓが設定されているワーキングパスの場合は、
    前記ＬＳＰのグループを、更に、Ｑｏｓ又はＣｏｓ毎にグループ化して、そのグループの単位でワーキングパスからリカバリーパスに切り替えることを特徴とするリストレーション・プロテクション方法。
17. 請求項１５又は１６記載のリストレーション・プロテクション方法において、
    ＰＳＬからＰＭＬへ、リカバリーパスに切り替える一群のパスグループのＬＳＰ数とそのＬＳＰの識別番号を通知し、
    ＰＭＬからの信号を受けて、リカバリーパスを一括して設定することを特徴とするリストレーション・プロテクション方法。
18. 請求項１７記載のリストレーション・プロテクション方法において
    ＰＳＬからＰＭＬへの前記一群のパスグループ毎に生成したリカバリーパスでラベルスタックを用いて、その区間だけのラベルを付与してフォワーディングを行なうことを特徴とするリストレーション・プロテクション方法。
19. 請求項１５ないし１８いずれか一項記載のリストレーション・プロテクション方法において、
    ＰＳＬでトラヒックをリカバリーパスへ切り替える又はワーキングパスに切り戻すことが可能となるようにワーキングパス及びリカバリーパスに関する情報をラベル処理部に記憶することを特徴とするリストレーション・プロテクション方法。
20. 請求項１５ないし１９いずれか一項記載のリストレーション・プロテクション方法において、
    ＰＭＬで受信するリカバリーパス上のフレームでリカバリーパス用のラベルを抜き去り、元々のＬＳＰへマッビングすることができるように、ワーキングパスとリカバリーパスのそれぞれのラベル処理部のエントリを格納するリストレーション・プロテクション方法。
21. 宛て先のネットワークに対応するラベルを通知して、受信したラベルを基に、該ラベルが入ったルーティングテーブルに更新することで、ラベルパスを設定して、そのパスにＩＰパケットヘッダの下位ヘッダに該当するラベルだけを参照してパケットを転送するルータにおいて、
    前記ラベルパスを介して、パケットが受信されなくなった場合、前記ラベルパスの２つ以上、上流のルータに障害通知を行うことを特徴とするルータ。

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