JPWO2019181051A1

JPWO2019181051A1 - マルチレイヤネットワークシステム、コントローラ、制御方法、及びプログラム

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Publication number: JPWO2019181051A1
Application number: JP2020507332A
Authority: JP
Inventors: 松田　修; 修松田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2021-03-11
Also published as: WO2019181051A1; US20210044519A1

Abstract

本開示のマルチレイヤネットワークシステムは、複数のＩＰ／ＭＰＬＳルータ（１０）と、複数のＩＰ／ＭＰＬＳルータ（１０）を接続する伝送装置（２０）と、伝送装置（２０）を制御するコントローラ（３０）と、を備える。コントローラ（３０）は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ（１０）間でＭＰＬＳパスが確立されたか否かを検出し、ＭＰＬＳパスが確立されたことを検出すると、ＭＰＬＳパスが確立されたＩＰ／ＭＰＬＳルータ（１０）間を転送されるパケットのうち、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットの経路を決定し、決定した経路上に配置された伝送装置（２０）に対し、ＭＰＬＳパスを設定すると共に、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットを、ＭＰＬＳラベルに基づき転送するよう設定する。

Description

本開示は、マルチレイヤネットワークシステム、コントローラ、制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。

従来より、ＩＰ（Internet Protocol）／ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ルータが構成するするＩＰ／ＭＰＬＳネットワークと、伝送装置が構成する伝送ネットワークと、からなるマルチレイヤネットワークが知られている。

以下、図６〜図９を参照して、関連技術に係るマルチレイヤネットワークシステムにおいて、マルチレイヤネットワークを制御する方法について説明する。なお、図６〜図９に示されるマルチレイヤネットワークシステムは、以下を前提としている点で共通する。
・４台のＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０（ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）と、４台の伝送装置２０（伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ）と、が設けられる。
・装置間データインタフェースを用いて、伝送装置２０ＶとＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ間、伝送装置２０ＷとＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂ間、伝送装置２０ＸとＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｃ間、伝送装置２０ＹとＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｄ間、がそれぞれ接続される。
・伝送路を用いて、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ間、伝送装置２０Ｖ，２０Ｘ間、伝送装置２０Ｗ，２０Ｙ間、伝送装置２０Ｘ，２０Ｙ間が、それぞれ接続される。

図６に示される関連技術１は、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０ＹにもＩＰ／ＭＰＬＳプロトコルを実装する。そのため、マルチレイヤネットワーク内の全ての装置（４台のＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０及び４台の伝送装置２０）が、ＩＰ／ＭＰＬＳプロトコルを実行する。従って、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙは、ＩＰルーティングを行って、パケットを転送する。

なお、関連技術１は、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０ＹもＩＰ／ＭＰＬＳプロトコルを実行する。そのため、ＩＰ／ＭＰＬＳシグナリングインタフェースを用いて、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａと伝送装置２０Ｖ間、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂと伝送装置２０Ｗ間、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｃと伝送装置２０Ｘ間、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｄと伝送装置２０Ｙ間、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ間、伝送装置２０Ｖ，２０Ｘ間、伝送装置２０Ｗ，２０Ｙ間、伝送装置２０Ｘ，２０Ｙ間が、それぞれ接続される。

図７に示される関連技術２は、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙを用いて、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ間を直接接続するリンクを構成する。そのため、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、自身と対向するＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０の台数分（図７の例では３台分）の装置間データインタフェースを用いて、それぞれ、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙと接続される。そして、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが全ての制御を行う。

なお、関連技術２は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０ＤのみがＩＰ／ＭＰＬＳプロトコルを実行する。そのため、ＩＰ／ＭＰＬＳシグナリングインタフェースを用いて、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ間、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｃ間、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｄ間、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂ，１０Ｃ間、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂ，１０Ｄ間、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｃ，１０Ｄ間が、それぞれ接続される。

図８に示される関連技術３は、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０ＹによりＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）を構成する。ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄと伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ間では、ＶＬＡＮＩＤを使用する。従って、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙは、ＶＬＡＮの設定に従って、パケットを転送する。
なお、関連技術３における、ＩＰ／ＭＰＬＳシグナリングインタフェースによる接続態様は、関連技術２と同様である。

図９に示される関連技術４は、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙを制御するコントローラ９０を設け（例えば、特許文献１を参照）、装置設定インタフェースを用いて、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙのそれぞれを、コントローラ９０と接続する。ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄとコントローラ９０間は、ＩＰ／ＭＰＬＳプロトコルを実行する。より詳細には、コントローラ９０は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄと通信して、経路を設定すべきＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄとの接続点を認識する。そして、コントローラ９０は、認識した接続点を基に、伝送ネットワーク内の経路を決定し、決定した経路を実現するために、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０ＹにＭＰＬＳパスを設定する。従って、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙは、パケットに付加されたＭＰＬＳラベルに従って、そのパケットを転送する。

なお、関連技術４は、コントローラ９０もＩＰ／ＭＰＬＳプロトコルを実行する。そのため、ＩＰ／ＭＰＬＳシグナリングインタフェースを用いて、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのそれぞれが、コントローラ９０と接続される。

国際公開第２０１３／０３８９８７号

しかし、上述した関連技術１，２，３，４には、それぞれ以下のような課題がある。
図６に示される関連技術１は、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０ＹにもＩＰ／ＭＰＬＳプロトコルを実装する。そのため、関連技術１は、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙが高価になるという課題がある。

図７に示される関連技術２は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、自身と対向するＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０の台数分（図７の例では３台分）の装置間データインタフェースが必要となる。そのため、関連技術２は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが高価になるという課題がある。

図８に示される関連技術３は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０ＤがＶＬＡＮを管理する必要があるという課題がある。また、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄと伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ間で使用するＶＬＡＮＩＤは、約４０００個に制限される。そのため、関連技術３は、ネットワーク構築及び運用が複雑になるという課題もある。

図９に示される関連技術４は、コントローラ９０がＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄと同様に、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０として動作するための機能を備え、その機能を用いてプロトコル処理を行う。ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０として動作するための機能とは、ルーティングプロトコル（ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）など）及びＭＰＬＳシグナリング（ＲＳＶＰ（Resource Reservation Protocol）など）である。そのため、関連技術４は、コントローラ９０の処理性能が制約となり、大規模ネットワークに適用することが難しいという課題がある。また、関連技術４は、ＩＰ／ＭＰＬＳネットワークにコントローラ９０が含まれることになるため、ＩＰ／ＭＰＬＳネットワークをＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄだけで構成する場合に比べて、運用が複雑になるという課題がある。

関連技術１〜４の課題を表にまとめると、以下の表１のようになる。なお、表１において、集中プロトコル処理とは、関連技術４のコントローラ９０が行っているように、複数のＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０を相手にして集中的に行うプロトコル処理を意味する。

表１に示されるように、関連技術１〜４は、伝送装置２０が高価になるという課題、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０が高価になるという課題、ＶＬＡＮを利用するという課題、集中プロトコル処理が必要であるという課題、のいずれかを有しており、いずれの課題も有さない技術は存在しなかった。

本開示の目的は、上述した課題を解決し、ＶＬＡＮ及び集中プロトコル処理を利用したり、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ及び伝送装置が高価になったりすることなく、マルチレイヤネットワークを制御できるマルチレイヤネットワークシステム、コントローラ、制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することにある。

一態様によるマルチレイヤネットワークシステムは、
複数のＩＰ（Internet Protocol）／ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ルータと、
前記複数のＩＰ／ＭＰＬＳルータを接続する伝送装置と、
前記伝送装置を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記ＩＰ／ＭＰＬＳルータ間でＭＰＬＳパスが確立されたか否かを検出し、
前記ＭＰＬＳパスが確立されたことを検出すると、前記ＭＰＬＳパスが確立されたＩＰ／ＭＰＬＳルータ間を転送されるパケットのうち、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットが転送される経路を決定し、決定した経路上に配置された伝送装置に対し、ＭＰＬＳパスを設定すると共に、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットを、ＭＰＬＳラベルに基づき転送するよう設定する。

一態様によるコントローラは、
複数のＩＰ（Internet Protocol）／ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ルータを接続する伝送装置を制御するコントローラであって、
トランシーバと、
前記トランシーバに結合されたプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、
前記ＩＰ／ＭＰＬＳルータ間でＭＰＬＳパスが確立されたか否かを検出し、
前記ＭＰＬＳパスが確立されたことを検出すると、前記ＭＰＬＳパスが確立されたＩＰ／ＭＰＬＳルータ間を転送されるパケットのうち、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットが転送される経路を決定し、決定した経路上に配置された伝送装置に対し、ＭＰＬＳパスを設定すると共に、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットを、ＭＰＬＳラベルに基づき転送するよう設定する。

一態様による制御方法は、
複数のＩＰ（Internet Protocol）／ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ルータを接続する伝送装置を制御するコントローラによる制御方法であって、
前記ＩＰ／ＭＰＬＳルータ間でＭＰＬＳパスが確立されたか否かを検出するステップと、
前記ＭＰＬＳパスが確立されたことを検出すると、前記ＭＰＬＳパスが確立されたＩＰ／ＭＰＬＳルータ間を転送されるパケットのうち、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットが転送される経路を決定するステップと、
前記決定した経路上に配置された伝送装置に対し、ＭＰＬＳパスを設定すると共に、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットを、ＭＰＬＳラベルに基づき転送するよう設定するステップと、を含む。

一態様による非一時的なコンピュータ可読媒体は、
複数のＩＰ（Internet Protocol）／ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ルータを接続する伝送装置を制御するコントローラとなるコンピュータに、
前記ＩＰ／ＭＰＬＳルータ間でＭＰＬＳパスが確立されたか否かを検出する手順と、
前記ＭＰＬＳパスが確立されたことを検出すると、前記ＭＰＬＳパスが確立されたＩＰ／ＭＰＬＳルータ間を転送されるパケットのうち、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットが転送される経路を決定する手順と、
前記決定した経路上に配置された伝送装置に対し、ＭＰＬＳパスを設定すると共に、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットを、ＭＰＬＳラベルに基づき転送するよう設定する手順と、
を実行させるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体である。

上述の態様によれば、ＶＬＡＮ及び集中プロトコル処理を利用したり、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ及び伝送装置が高価になったりすることなく、マルチレイヤネットワークを制御できるマルチレイヤネットワークシステム、コントローラ、制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供できるという効果が得られる。

実施の形態に係るマルチレイヤネットワークシステムの構成例を示す図である。実施の形態に係るマルチレイヤネットワークシステムにおいて、ＩＰ／ＭＰＬＳルータがルーティングテーブルを作成するまでの動作例を示すシーケンス図である。実施の形態に係るマルチレイヤネットワークシステムにおいて、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ間で、ＭＰＬＳパスを確立する場合の動作例を示すシーケンス図である。実施の形態に係るマルチレイヤネットワークシステムにおいて、ＭＰＬＳパスが確立された状態の例を示す図である。実施の形態に係るコントローラの構成例を示すブロック図である。関連技術１に係るマルチレイヤネットワークシステムの構成例を示す図である。関連技術２に係るマルチレイヤネットワークシステムの構成例を示す図である。関連技術３に係るマルチレイヤネットワークシステムの構成例を示す図である。関連技術４に係るマルチレイヤネットワークシステムの構成例を示す図である。

以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。なお、以下の記載及び図面は、説明の明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされている。また、以下の各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

まず、図１を参照して、本実施の形態に係るマルチレイヤネットワークシステムの構成について説明する。

図１に示されるように、本実施の形態に係るマルチレイヤネットワークシステムは、４台のＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０（ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）と、４台の伝送装置２０（伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ）と、コントローラ３０と、を備えている。なお、図１のＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０及び伝送装置２０の台数は、一例であって、これに限定されるものではない。ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０の台数は、複数台であれば良く、伝送装置２０の台数は、１台以上であれば良い。

ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、ＩＰ／ＭＰＬＳネットワークを構成する。
伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙは、伝送路ネットワークを構成し、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを接続する。
コントローラ３０は、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙを制御する。

次に、本実施の形態に係るマルチレイヤネットワークシステムの動作について説明する。
最初に、図２を参照して、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄがルーティングテーブルを作成するまでの動作を説明する。

図２に示されるように、まず、ユーザは、伝送路及び装置間データインタフェースを用いて、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ及び伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙを接続する（ステップＳ１０１）。具体的には、ユーザは、装置間データインタフェースを用いて、伝送装置２０ＶとＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ間、伝送装置２０ＷとＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂ間、伝送装置２０ＸとＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｃ間、伝送装置２０ＹとＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｄ間、をそれぞれ接続する。また、ユーザは、伝送路を用いて、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ間、伝送装置２０Ｖ，２０Ｘ間、伝送装置２０Ｗ，２０Ｙ間、伝送装置２０Ｘ，２０Ｙ間を、それぞれ接続する。

また、ユーザは、装置設定インタフェースを用いて、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ及びＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのそれぞれを、コントローラ３０と接続する（ステップＳ１０２）。

ここでは、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙは、初期状態では、イーサネット（登録商標）スイッチとして動作するものとする。
また、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、自身が持つ個々のインタフェースの各々について、ＭＰＬＳを使うか否かの設定がなされている。ここでは、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、伝送装置２０と接続される装置間データインタフェースについては、ＭＰＬＳを使う、という設定がなされているものとする。

ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａは、ステップＳ１０１の処理により、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙを介して、他のＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０と相互に接続される。ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａは、他のＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０と相互に接続されると、ルーティングプロトコルを用いるために、隣接するＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０を発見するための処理を行う。具体的には、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａは、隣接するＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０を発見するために、隣接発見パケットを伝送装置２０Ｖに送出する（ステップＳ１０３）。

伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙは、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａから隣接発見パケットが送出されると、その隣接発見パケットを、他の全てのＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄに転送する（ステップＳ１０４）。具体的には、伝送装置２０Ｖは、隣接発見パケットを伝送装置２０Ｗ，２０Ｘに転送し、伝送装置２０Ｗは、隣接発見パケットをＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂに転送し、伝送装置２０Ｘは、隣接発見パケットをＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｃ及び伝送装置２０Ｙに転送し、伝送装置２０Ｙは、隣接発見パケットをＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｄに転送する。なお、図２の例では、伝送装置２０Ｖから伝送装置２０Ｙへの転送経路は、伝送装置２０Ｖ→２０Ｘ→２０Ｙという経路になっているが、伝送装置２０Ｖ→２０Ｗ→２０Ｙという経路であっても良い。

以下では、一例として、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０ＢがＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａからの隣接発見パケットを受信した場合の動作を説明する。
ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂは、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａからの隣接発見パケットを受信すると、その隣接発見パケットに対する応答として、隣接発見応答パケットを伝送装置２０Ｗに送出する（ステップＳ１０５）。

伝送装置２０Ｗ，２０Ｖは、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂから隣接発見応答パケットが送出されると、その隣接発見応答パケットをＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａに転送する（ステップＳ１０６）。具体的には、伝送装置２０Ｗは、隣接発見応答パケットを伝送装置２０Ｖに転送し、伝送装置２０Ｖは、隣接発見応答パケットをＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａに転送する。

ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａが、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂからの隣接発見応答パケットを受信すると、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ及びＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂは、ルーティングプロトコルを用いて、リンク情報（インタフェース情報）を交換し、交換したリンク情報を基にルーティングテーブルを生成する（ステップＳ１０７）。ルーティングテーブルは、宛先ＩＰアドレスと、その宛先ＩＰアドレスのパケットを転送するときの転送先となるネクストホップと、を対応付けたテーブルである。このとき、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａのルーティングテーブルは、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０ＢのＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとしたテーブルとなり、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂのルーティングテーブルは、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０ＡのＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとしたテーブルとなる。

なお、図示していないが、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｃ，１０Ｄも、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａからの隣接発見パケットに対する応答として、隣接発見応答パケットを送出する。そのため、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａは、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｃ，１０Ｄともリンク情報を交換する。これにより、全てのＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄがルーティングテーブルを生成する。

また、図示していないが、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄも、隣接発見パケットを送出し、隣接するＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０とリンク情報を交換する。これにより、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの各々のルーティングテーブルは、自身と対向する３台のＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０のＩＰアドレスを宛先アドレスとしたテーブルとなる。

続いて、図３を参照して、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ間で、ＭＰＬＳパス（ＭＰＬＳＬＳＰ（Label Switched Path））を確立する場合の動作を説明する。

図３に示されるように、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａは、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂとの間で、ＭＰＬＳパスを確立する場合、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂとの間でＭＰＬＳシグナリングを行い、ＩＰ／ＭＰＬＳシグナリングインタフェースを用いて、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂと接続する。これにより、ＭＰＬＳパスが確立される（ステップＳ２０１）。

コントローラ３０は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０ＢのＭＰＬＳパスの設定を読み出す（ステップＳ２０２）。なお、コントローラ３０がＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０ＢのＭＰＬＳパスの設定を読み出すタイミングとしては、定期的なタイミングや、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂからの状態変化通知を受け取ったタイミングなどがあり得る。

コントローラ３０は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０ＢのＭＰＬＳパスの設定を基に、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ間でＭＰＬＳパスが確立されたか否かを検出する。ここでは、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ間でＭＰＬＳパスが確立されたことを検出する（ステップＳ２０３）。

コントローラ３０は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ間でＭＰＬＳパスが確立されたことを検出すると、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ間で転送されるパケットのうち、ＭＰＬＳラベルが付加されているパケットの経路を決定し、決定した経路上に配置された伝送装置２０に対し、ＭＰＬＳパスを設定すると共に、ＭＰＬＳラベルが付加されているパケットを、ＭＰＬＳラベルに基づき転送を行うように設定する。ここでは、この設定は、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗに対して行う（ステップＳ２０４）。具体的には、コントローラ３０は、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗに対して、ＬＦＩＢ（Label Forwarding Information Base）テーブル（ラベル情報テーブル）を設定する。ＬＦＩＢテーブルは、ＭＰＬＳラベルと、そのＭＰＬＳラベルが付加されているパケットを転送するときに付け替えるＭＰＬＳラベルと、そのパケットを転送するときの転送先となるネクストホップと、を対応付けたテーブルである。なお、コントローラ３０は、予め設定されたポリシーに従って、パケットの経路を決定する。このポリシーは、例えば、「輻輳している経路は選択しない」、「障害が発生している経路は選択しない」、「最短経路を選択する」、「経路上の装置を最小にする」等が考えられる。

ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂは、上述のように、伝送装置２０と接続される装置間データインタフェースにはＭＰＬＳを使う、という設定がなされている。
そのため、以降、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ間で転送されるパケットのうち、ＭＰＬＳラベルが付加されているパケットは、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗに転送される。伝送装置２０Ｖ，２０Ｗは、コントローラ３０により設定されたＬＦＩＢテーブルと、パケットに付加されているＭＰＬＳラベルと、を基に、そのパケットを転送する。

なお、図示していないが、コントローラ３０は、残りのＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｃ，１０ＤのＭＰＬＳパスの設定も読み出しており、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ以外の組み合わせのＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０間でＭＰＬＳパスが確立されたか否かも検出している。いずれかの組み合わせのＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０間でＭＰＬＳパスが確立されたことを検出した場合の動作は、ステップＳ２０４と同様である。

続いて、図４を参照して、ＭＰＬＳパスが確立された状態について説明する。
図４の例では、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ間、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｃ間、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｄ間、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂ，１０Ｃ間、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｂ，１０Ｄ間、及び、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ｃ，１０Ｄ間、のそれぞれで、ＭＰＬＳパスが確立されている。そのため、コントローラ３０は、これらＭＰＬＳパスの確立を検出し、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙのそれぞれに対し、ＭＰＬＳパスを設定している。

上記の動作を行うために、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０、伝送装置２０、及びコントローラ３０は、以下のテーブルを保持する。
（Ａ）ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０
ルーティングテーブル：宛先ＩＰアドレスと、その宛先ＩＰアドレスのパケットを転送するときの転送先となるネクストホップと、を対応付けて記録したテーブル
ＦＩＢ（Forwarding Information Base）テーブル（ラベル情報テーブル）：パケットを転送するときに付加するＭＰＬＳラベルと、そのパケットを転送するときの転送先となるネクストホップと、を対応付けて記録したテーブル
ＬＦＩＢテーブル（ラベル情報テーブル）：ＭＰＬＳラベルと、そのＭＰＬＳラベルが付加されているパケットを転送するときに付け替えるＭＰＬＳラベルと、そのパケットを転送するときの転送先となるネクストホップと、を対応付けて記録したテーブル
（Ｂ）伝送装置２０
ＬＦＩＢテーブル（ラベル情報テーブル）：ＭＰＬＳラベルと、そのＭＰＬＳラベルが付加されているパケットを転送するときに付け替えるＭＰＬＳラベルと、そのパケットを転送するときの転送先となるネクストホップと、を対応付けて記録したテーブル
（Ｃ）コントローラ３０
ＬＳＰテーブル：ＭＰＬＳパス（ＭＰＬＳＬＳＰ）の経路、その経路の始点ルータとなるＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０、その経路の終点ルータとなるＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０、その経路上のＭＰＬＳラベルのラベル値を記録したテーブル
ＬＳＰ設定ポリシーテーブル：伝送装置２０にＭＰＬＳパス（ＭＰＬＳＬＳＰ）を設定する経路を決定するポリシーを記録したテーブル

上述のように本実施の形態によれば、コントローラ３０は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０間でＭＰＬＳパスが確立されたか否かを検出する。コントローラ３０は、ＭＰＬＳパスが確立されたことを検出すると、ＭＰＬＳパスが確立されたＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０間を転送されるパケットのうち、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットの経路を決定し、決定した経路上に配置された伝送装置２０に対し、ＭＰＬＳパスを設定すると共に、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットを、ＭＰＬＳラベルに基づき転送するよう設定する。

従って、伝送装置２０は、ＩＰ／ＭＰＬＳプロトコル処理を行わないため、安価になる。
また、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０は、自身と対向するＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０ごとの装置間インタフェースを持たないため、安価になる。
また、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０と伝送装置２０との間では、ＶＬＡＮを利用しないため、ＶＬＡＮの管理が不要であり、また、ＶＬＡＮＩＤの制限を受けることもない。
また、コントローラ３０は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０として動作するための機能が不要であり、その機能を用いたプロトコル処理を行わない。そのため、コントローラ３０の処理性能が、大規模ネットワークへの適用に際しての制約になることがない。

本実施の形態の上記の効果を表にすると、以下の表２のようになる。

従って、本実施の形態によれば、ＶＬＡＮ及び集中プロトコル処理を利用したり、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ及び伝送装置が高価になったりすることなく、マルチレイヤネットワークを制御することができるようになる。

また、本実施の形態によれば、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０が構成するＩＰ／ＭＰＬＳネットワークの運用も既存のままでよい。また、伝送装置２０が構成する伝送ネットワークにおいても、ＭＰＬＳラベルに基づくＭＰＬＳ転送を使用する。
従って、本実施の形態によれば、マルチレイヤネットワーク全体でＭＰＬＳによるトラヒックエンジニアリングを行うことができるようになる。

また、本実施の形態によれば、コントローラ３０は、予め設定されたポリシーに従って、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットの経路を決定する。
そのため、ユーザは、コントローラ３０が経路を決定するときに、どのような経路に決定するかをポリシーによって操作することができる。例えば、ユーザが「輻輳している経路は選択しない」というポリシーを設定した場合において、伝送装置２０Ｖ，２０Ｗ間の伝送路が輻輳していれば、コントローラ３０は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０Ａ，１０Ｂ間のＭＰＬＳパスの経路を、伝送装置２０Ｖ→２０Ｘ→２０Ｙ→２０Ｗのような経路に決定することができる。

続いて以下では、本実施の形態に係るコントローラ３０の構成について説明する。図５は、本実施の形態に係るコントローラ３０の構成例を示すブロック図である。
図５に示されるように、コントローラ３０は、トランシーバ３０１と、プロセッサ３０２と、メモリ３０３と、を含んでいる。
トランシーバ３０１は、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０又は伝送装置２０と通信するために使用される。トランシーバ３０１は、例えば、装置設定インタフェース部で実現される。例えば、装置設定インタフェースがイーサネットで作られる場合には、装置設定インタフェース部は、イーサネットトランシーバにより構成される。トランシーバ３０１は、複数のトランシーバを含んでも良い。トランシーバ３０１は、プロセッサ３０２と結合される。

メモリ３０３は、上述したコントローラ３０の処理を行うための命令群及びデータを含むソフトウェアモジュール（コンピュータプログラム）を格納するように構成されている。メモリ３０３は、例えば、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成されても良い。

プロセッサ３０２は、メモリ３０３からソフトウェアモジュール（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、上述したコントローラ３０の処理を行うように構成されている。プロセッサ３０２は、例えば、マイクロプロセッサ、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、又はＣＰＵ（Central Processing Unit）であっても良い。プロセッサ３０２は、複数のプロセッサを含んでも良い。

プロセッサ３０２は、上述したコントローラ３０のアルゴリズムをコンピュータに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムを実行する。このプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（CD-Recordable）、ＣＤ−Ｒ／Ｗ（CD-ReWritable）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されても良い。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

なお、本実施の形態に係るＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０及び伝送装置２０の構成については、図示及び説明を省略するが、ＩＰ／ＭＰＬＳルータ１０及び伝送装置２０は、図５に示したコントローラ３０の構成と同様の構成を有していても良い。

以上、実施の形態を参照して本開示を説明したが、本開示は上記の実施の形態に限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本開示のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１８年３月１９日に出願された日本出願特願２０１８−０５０７５６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０ＤＩＰ／ＭＰＬＳルータ
２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ伝送装置
３０コントローラ
３０１トランシーバ
３０２プロセッサ
３０３メモリ

Claims

複数のＩＰ（Internet Protocol）／ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ルータと、
前記複数のＩＰ／ＭＰＬＳルータを接続する伝送装置と、
前記伝送装置を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記ＩＰ／ＭＰＬＳルータ間でＭＰＬＳパスが確立されたか否かを検出し、
前記ＭＰＬＳパスが確立されたことを検出すると、前記ＭＰＬＳパスが確立されたＩＰ／ＭＰＬＳルータ間を転送されるパケットのうち、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットが転送される経路を決定し、決定した経路上に配置された伝送装置に対し、ＭＰＬＳパスを設定すると共に、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットを、ＭＰＬＳラベルに基づき転送するよう設定する、
マルチレイヤネットワークシステム。
前記コントローラは、
予め設定されたポリシーを基に、前記経路を決定する、
請求項１に記載のマルチレイヤネットワークシステム。
前記ＩＰ／ＭＰＬＳルータ間では、ＭＰＬＳシグナリングを行うことで前記ＭＰＬＳパスを確立する、
請求項１又は２に記載のマルチレイヤネットワークシステム。
複数のＩＰ（Internet Protocol）／ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ルータを接続する伝送装置を制御するコントローラであって、
トランシーバと、
前記トランシーバに結合されたプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、
前記ＩＰ／ＭＰＬＳルータ間でＭＰＬＳパスが確立されたか否かを検出し、
前記ＭＰＬＳパスが確立されたことを検出すると、前記ＭＰＬＳパスが確立されたＩＰ／ＭＰＬＳルータ間を転送されるパケットのうち、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットが転送される経路を決定し、決定した経路上に配置された伝送装置に対し、ＭＰＬＳパスを設定すると共に、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットを、ＭＰＬＳラベルに基づき転送するよう設定する、
コントローラ。
前記プロセッサは、
予め設定されたポリシーを基に、前記経路を決定する、
請求項４に記載のコントローラ。
複数のＩＰ（Internet Protocol）／ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ルータを接続する伝送装置を制御するコントローラによる制御方法であって、
前記ＩＰ／ＭＰＬＳルータ間でＭＰＬＳパスが確立されたか否かを検出するステップと、
前記ＭＰＬＳパスが確立されたことを検出すると、前記ＭＰＬＳパスが確立されたＩＰ／ＭＰＬＳルータ間を転送されるパケットのうち、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットが転送される経路を決定するステップと、
前記決定した経路上に配置された伝送装置に対し、ＭＰＬＳパスを設定すると共に、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットを、ＭＰＬＳラベルに基づき転送するよう設定するステップと、
を含む制御方法。
前記経路を決定するステップでは、予め設定されたポリシーを基に前記経路を決定する、
請求項６に記載の制御方法。
複数のＩＰ（Internet Protocol）／ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ルータを接続する伝送装置を制御するコントローラとなるコンピュータに、
前記ＩＰ／ＭＰＬＳルータ間でＭＰＬＳパスが確立されたか否かを検出する手順と、
前記ＭＰＬＳパスが確立されたことを検出すると、前記ＭＰＬＳパスが確立されたＩＰ／ＭＰＬＳルータ間を転送されるパケットのうち、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットが転送される経路を決定する手順と、
前記決定した経路上に配置された伝送装置に対し、ＭＰＬＳパスを設定すると共に、ＭＰＬＳラベルが付加されるパケットを、ＭＰＬＳラベルに基づき転送するよう設定する手順と、
を実行させるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
前記経路を決定する手順では、予め設定されたポリシーを基に前記経路を決定する、
請求項８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。