WO2004071033A1 - 光ネットワーク、光エッジルータ及びそのプログラム、カットスルー方法およびエッジルータ - Google Patents

光ネットワーク、光エッジルータ及びそのプログラム、カットスルー方法およびエッジルータ Download PDF

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WO2004071033A1
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network
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packet
optical
bucket
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PCT/JP2004/000981
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Hisashi Kojima
Takashi Kurimoto
Ichiro Inoue
Tomonori Takeda
Takashi Miyamura
Keisuke Kabashima
Nobuaki Matsuura
Michihiro Aoki
Shigeo Urushidani
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Nippon Telegraph And Telephone Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to an optical network, an optical edge router, and a program configured by a plurality of routers and an optical cross-connect.
  • the present invention also relates to a communication method of a core network connected by an optical or layer 2 path, and particularly to a cut-through method.
  • the present invention also relates to an information transfer network system for performing overnight transfer, and a bucket switch and a packet / circuit switch for the information transfer system, and more particularly, establishes a transmission path for transferring data and realizes data transfer.
  • an information transfer network system for performing overnight transfer
  • a bucket switch and a packet / circuit switch for the information transfer system, and more particularly, establishes a transmission path for transferring data and realizes data transfer.
  • the peer model (1) is a model that uses the IP address in the same address space as the external IP network connected to the optical network for optical path routing (path control) and signaling (call control).
  • the feature is that devices such as connect are recognized as one node from the external IP network. Therefore, it is possible to easily realize a multi-layer coordination function from the external IP network side, such as specifying an optical path and establishing an optical path in cooperation with a routing protocol in the external IP network.
  • the address in the same space as the external IP network is used for controlling the optical path. Therefore, it is difficult to accommodate multiple external IP networks in one optical network.
  • the address space of the optical network and the address space of the external IP network accommodated in it are completely independent, and the external IP network side does not see any topology / address inside the optical network. Absent. Therefore, contrary to the peer model, it is difficult to provide a multi-layer coordination function, but it is characterized in that it is easy to accommodate multiple networks.
  • routing information exchange between external IP networks is generally performed by passing a routing protocol through an established optical path ⁇ ]. It is necessary to establish and release a single-neighbor adjacency. A change in the routing adjacency is perceived by the external IP network as a network topology change, and is a factor that increases the instability of the external IP network.
  • multiplexing the multiple IP networks on a single optical network is efficient in using network resources such as optical fibers. It is very important.
  • realizing a multi-layer coordination function that autonomously controls the optical path in response to fluctuations in the IP network increases the operating cost for carriers. It leads to reduction.
  • the realization of the multi-layer coordination function will frequently cause the establishment and release of optical paths, but from the viewpoint of network stability, changes in the topology of optical paths will affect the routing of external IP networks. It is desirable to have no effect.
  • a new optical IP network model that satisfies these requirements is required.
  • a conventional core network consisting of an optical path or a layer 2 path
  • an optical path setting function such as GM PLS (see, for example, prior art document 3) is added to an existing IP router as a luggage router Take.
  • the edge routers are connected via normal IP connection (one-night connection) via these paths.
  • the optical path or layer 2 path must be connected to the core network. Need to establish a mesh in the network. Therefore, as the number of edge routers increases, the number of paths held by one edge router also increases, and the number of IP interfaces that edge routers must have also increases.
  • IP interfaces As described above, the number of IP interfaces that edge routers need to maintain increases as the size of the core network increases, but IP interfaces are generally expensive because they perform complex IP processing such as searching for IP addresses. In addition, its complexity is a bottleneck for improving interface speed.
  • the number of connections that can be established by each device is restricted because the optical path is realized by wavelength or logical connection of Layer 2.
  • the number of wavelength division multiplexing of the WDM device is restricted. Since the communication speed per wavelength is determined by the IP interface speed of the edge router, many wavelengths are consumed unless the interface speed is improved, and the number of edge routers that can be accommodated in the core network due to the limitation of the number of wavelengths of WDM equipment Is limited, and cannot cope with the enlargement of the network.
  • the core network architecture including the conventional optical path or the layer 2 path has a problem in terms of economy and scalability.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a conventional data transfer network configuration.
  • a circuit switch 3200 including a plurality of optical cross-connects is connected by a single or a plurality of communication lines 3300 to form a circuit switching network such as an optical network.
  • a plurality of bucket exchanges 310, such as an IP network are connected to the circuit switch of this circuit switching network via a communication line 330, thereby forming a bucket switching network such as an IP network.
  • the circuit switch 3200 is composed of a circuit switch and a circuit path control unit.
  • the line switch is connected to a line switch of one or more other line switches via a plurality of communication lines.
  • the line path control unit controls the line switch and connects the two communication lines.
  • Communication lines correspond to, for example, optical lines, SDH / SONET lines, ATM lines, MPLS-LSP, FR lines, and so on.
  • the circuit path control unit is connected to a circuit switch of one or more other circuit switches by a communication path 3700 between circuit switches.
  • the line path control unit exchanges information such as the number of communication lines connecting the mutual line exchanges via the inter-line switch communication path. For example, by using communication protocols such as OSPF-TE (see Prior Art Document 4) and PNNI (see Prior Art Document 5), the connection relationship of the entire circuit switching network can be known.
  • FIG. 12 is a diagram showing connection information of the circuit switching network.
  • the bucket exchange 3100 includes a bucket switch, a line setting control unit, and a packet path control unit.
  • the bucket switch is connected to one or more circuit switches 3200 by a communication line 3300.
  • the line setting control unit is connected to one or more circuit switches 3200 and a bucket switch / communication line 3600 between circuit switches.
  • the line setting control unit sends a line setting control message to the line exchange 3200.
  • the circuit switch 3200 selects the necessary free communication line for connecting between the two bucket switches based on the connection relation information of the entire circuit switching network in the circuit switching network. I do. For example, from the connection-related information, between the packet switch 3100-1 and the bucket switch 3100-2, the communication lines 3300-1-1, 2, 3300-2-1, 3300-5-1, and 3300-4-1 are free lines.
  • the communication lines between the bucket exchange 3100-1 and the bucket exchange 3100-2 can be connected by connecting these communication lines with the circuit switches 3200-1, 2, and 3. Is determined, and based on the result of the determination, the line setting control message is transferred to the other circuit switch. By repeating this, communication lines are set up between the packet switches, and packetized data exchange becomes possible.
  • the bucket path control unit inserts the packet path information message into the communication line 3300 by the bucket input / extraction circuit.
  • the inserted packet path information message is transferred to one or more other bucket path control units via the communication line. By exchanging this message, it becomes possible to mutually obtain connection relation information of the bucket communication network.
  • FIG. 13 is a diagram showing route information of the packet switching network. This route information Thus, the bucket transfer path can be determined.
  • a packet switching network is equivalent to an IP packet network, etc., and uses a 0 SPF (refer to prior art document 6), an IS-IS (refer to prior art document 7) protocol, and the like, so that a packet network connection relationship and packet transfer are performed. It is possible to make a route decision. For example, it is determined that a packet addressed to the packet switch 100-3 from the packet switch 100_1 is transferred to the communication line 300-1-1.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a conventional data transfer network configuration.
  • the plurality of circuit switches 3200 are connected by one or more communication lines 3300 to form a circuit switching network.
  • a plurality of bucket exchanges 3100 are connected to the circuit exchange of the circuit exchange network via the communication line 3300, thereby forming a packet exchange network.
  • the circuit switch 320 is composed of a circuit switch and a circuit / packet route control unit.
  • the line switch is connected to a line switch of one or more other line switches via a plurality of communication lines.
  • the line and bucket path control unit controls the line switch and connects the two communication lines.
  • the communication line corresponds to, for example, an optical line, a SDHZONET line, an ATM line, an MPLS-LSP, an FR line, and the like.
  • the line / packet path control unit is connected to a line switch of one or more other line switches and a communication path 3700 between the line switches.
  • the bucket switch 3100 is composed of a bucket switch and a line / bucket path control unit.
  • the packet switch is connected to one or more circuit switches 320 and a communication line 330.
  • the line 'bucket setting control unit' is connected by one or a plurality of line switches 3200 and a bucket switch Z communication line 3600 between Z line switches.
  • the line / packet path control unit exchanges information such as the number of communication lines connecting the mutual circuit exchanges via the inter-exchange communication path 3700 and exchanges the packet path information message.
  • connection information of the bucket communication network For example, OSPF—TE (see Prior Art Document 4) and PNNI (prior art)
  • OSPF—TE see Prior Art Document 4
  • PNNI prior art
  • Figure 15 shows the integrated connection information of the circuit switching network and the packet switching network. Based on this information, the optimal packet transfer route can be determined.
  • the line's packet route control unit uses the line network information and the packet network information.
  • the communication lines 3300—1-2, 3300—2-1—3 300—5-1, and 3300—4-1 are circuit exchanges.
  • the communication line between the packet switch 3100-1 and the bucket switch 3100-2 is connectable, and based on the determination result, Transfer the line setting control message to the other line switch.
  • a communication line is set up between the packet switches, and packetized data exchange becomes possible.
  • connection information of the circuit switching network and the connection information of the packet switching network are independent.
  • the packet exchange cannot utilize the information of the circuit exchange network to optimally arrange communication lines between the bucket exchanges.
  • connection information of the circuit switching network and the connection information of the packet switching network are shared, so that the packet switch uses the information of the circuit switching network to transmit the communication lines between the packet switches. It is possible to optimize the allocation of packets, for example, by transferring a packet addressed to the packet exchange 3100-1 to 3100-13 to the communication path 3600-1 and a bucket transfer network. The separation of the switching control network was a problem.
  • Generalized ulti-Protocol Label Switching "Generalized Mmti-Protocol Label Switching Architecture", IETF Internet-Draft, [online], published in May 2003, [2003 Monthly Search], In-Yuichi Net ⁇ URL HYPERLINK "httpV / www.i etf.org//internet-drafts/draft-ietf-ccarap-gmpls-architecture-07.txt "http7 / ww wietf.org//internet-drafts/draft-ietf-ccamp-gmpls-architecture-07.txt Prior art Reference 2
  • an object of the present invention is to provide an optical network or the like that can realize a multi-layer cooperation function and has high network stability.
  • optical network system includes optical path establishing means, and includes a plurality of optical networks connecting an external IP network to the optical network, and an optical path connecting the optical network between the optical networks.
  • optical network composed of a plurality of optical cross-connect devices each provided with a switching unit.
  • the optical edge router comprises: (1) an optical network control instance that holds topology information in the optical network, performs routing and signaling of optical paths, and (2) ) Maintain the routing table of the external IP network and provide both IP network instances that operate the routing protocol with the external IP network.
  • Optical path establishment means has a function of establishing an optical signal path.
  • RSVP-TE of GMPLS corresponds to an optical path establishment unit.
  • An “optical edge router” is a router that has the function of connecting an external IP network to an optical network. Specifically, this function associates an IP packet (destination IP address) to be processed with an optical path, and relays the IP packet to an appropriate optical path.
  • the “optical cross-connect device (optical core router)” is a device that switches the optical signal path (optical path) by switching optical signals.
  • An “optical path” is a path of an optical signal generally set in wavelength units, but in the present invention, it includes a TDM (Synchronous Optical NETwork / Synchronous Digital Hierarchy) (SODM / SDH) channel and the like. I have. Incidentally, in the GMPLS protocol described above, the wavelength and the TDM channel can be handled similarly.
  • TDM Serial Optical NETwork / Synchronous Digital Hierarchy
  • SODM / SDH Synchronous Digital Hierarchy
  • Topic information in an optical network refers to, for example, the configuration of an optical network. Information about what interface each device has and what address is assigned to it.
  • “Signaling” refers to identifying the other party, monitoring the status of each other, and exchanging requests.
  • “Sidana ring protocol” is the protocol used for such exchanges.
  • the address space of the external IP network and the address space used for optical network control are completely separated, and a single optical network can accommodate a plurality of IP networks.
  • one optical edge router since one optical edge router has both of these instances, autonomous optical path control using information on the external IP network, that is, multi-layer coordination becomes possible.
  • An instance is data as an actual value based on a class in object-oriented programming. Often used in contrast to classes, classes are described as "types” and instances as “r entities”.
  • the optical network system of the present invention is characterized in that, in the optical network, a routing protocol for exchanging routing information between external IP networks is used for an optical edge router to which the external IP network is connected. This is to operate during the optical network control distance.
  • the routing adjacency for exchanging the routing information of the external IP network always appears to be established during the optical edge period.
  • This routing adjacency is completely unaffected by changes in the topology of the optical path, so that the topology always appears to be stable from the external network.
  • a feature of the optical network system of the present invention is that in the optical network system, BGP (Border Gateway Protocol) is used as a protocol for exchanging route information of an external IP network.
  • BGP Border Gateway Protocol
  • BGP is a protocol for exchanging IP routing information between different networks, but in an embodiment described later, BGP is used as it is for exchanging routing information between optical edge routes.
  • the present invention is an optical router for transferring a packet to and from an external IP network.
  • This optical edge router includes a bucket transfer processing means for transferring a bucket with an adjacent router of the external IP network, and performs a process of exchanging route information with the adjacent router.
  • Routing information exchange means routing table creation means for creating a routing table and storing it in the storage means, topology information collection means for collecting topology information in the optical network and storing the information in the storage means, Signaling means for signaling the establishment and release of an optical path; path information notifying means for notifying the path information to another opposing optical edge router; and the routing table and the topology information.
  • a packet transfer table which is read from the storage means and sets a packet transfer destination in the bucket transfer processing means.
  • a bucket transfer table generation processing means for performing a process of generating the data.
  • the packet transfer processing means corresponds to a transfer processing unit
  • the route information exchange means corresponds to an IP network routing protocol processing unit
  • the routing table creating means for creating a routing table is an IP network routing.
  • the storage means for storing this routing table corresponds to the IP network routing table storage section
  • the topology information collection means corresponds to the OSPF-TE processing section
  • the signaling means corresponds to the RSVP-TE processing section.
  • the route information notifying means corresponds to a BGP processing unit
  • the storage means for storing topology information corresponds to an optical network topology DB.
  • the invention of the present application is used in an optical edge router, which is used in an optical network and includes an arithmetic processing means for performing a predetermined arithmetic processing and a bucket transfer processing means for transferring a bucket between an external IP network.
  • Program This program is executed by arithmetic processing means corresponding to a protocol processing unit of an embodiment to be described later.
  • the processing arithmetic processing means includes a routing information exchange function, a routing table creation function, a topology information collecting function, a signaling function, and a routing information. Operate as notification function and packet transfer table generation processing function. It is another object of the present invention to provide a cut-through method and an edge-routing method that can achieve economy of the edge-routing and improve scalability by partially omitting the IP processing at the edge of the edge.
  • the present invention is a cut-through method in which a plurality of edge lines interconnecting one core network and a plurality of external IP networks at their boundary points directly communicate with each other inside the core network.
  • the feature of the present invention is that the input edge router previously holds a correspondence table between the destination IP address and the corresponding identifier indicating the output interface of the output edge router, and stores the input table at the time of IP packet transfer.
  • the identifier corresponding to the destination IP address is assigned to the IP packet, and the IP bucket is transferred to the output interface by referring to the identifier assigned to the IP packet in the output edge router. .
  • the IP address search which was conventionally performed at the edge routers at both ends of the core network, is performed only at the external IP network side interface at the input edge network. It is possible to omit complicated IP processing in the network-side interface and to limit it to only simpler identifier reference processing. This makes it possible to reduce the cost of the interface on the core network side of the edge router. Furthermore, since the interface speed can be expected to be higher due to the simplification of processing, the number of paths in the core network can be reduced by increasing the speed per path, and scalability can be improved.
  • the IP functions that support the existing MPLS such as a table for managing the MPLS label (MPLS label table) and encapsulation hardware for adding or removing the MPLS label to or from the IP bucket are provided. It can be diverted and the development cost can be reduced.
  • the edge routers exchange correspondence information between the destination IP address and the identifier corresponding to the destination IP address by a control signal.
  • information necessary for generating a correspondence table between a destination IP address and the identifier is automatically generated in an edge route.
  • the present invention provides an input unit that connects one core network and a plurality of external IP networks to each other at a boundary point thereof, and that processes input IP packets from the external IP network to the core network;
  • This is an edge router including an output means for processing an output IP packet to the external IP network.
  • the input means includes: means for holding a correspondence table between a destination IP address and an identifier indicating an output interface corresponding to the other IP address; Means for assigning the identifier corresponding to the destination IP address of the IP bucket to the IP bucket based on the correspondence table at the time of bucket transfer, and the output means refers to the identifier and indicates an output interface indicated by the identifier There is a means to transfer the IP bucket to According to the present invention, it is possible to realize an edge router device for performing a cut-through method in which a destination IP address search is performed only at an input edge router and an output interface is determined only at a simple identifier search process at an output edge router. .
  • an MPLS label As the identifier.
  • an element function of an IP router that supports an existing MPLS such as a table for managing an MPLS label (MPLS label table) and a hardware for adding or removing an MPLS label to or from an IP packet, is used. It is possible to reduce development costs.
  • the present invention installs in an information processing apparatus, An input function of interconnecting one core network and a plurality of external IP networks at their boundary points, and processing input IP packets from the external IP network to the core network; and an input function for processing the external IP from the core network.
  • Output to network This is a program that implements a function corresponding to an edge router that has an output function to process IP packets.
  • the features of the present invention include, as the input function, a function of maintaining a correspondence table between a destination IP address and an identifier indicating an outgoing or incoming interface of another interface, and a function of another edge router.
  • the function is to realize the function of transferring the IP bucket to the output interface indicated by the identifier. It is desirable to use an MPLS label as the identifier.
  • the present invention is a recording medium readable by the information processing device, on which the program of the present invention is recorded. Since the program of the present invention is recorded on the recording medium of the present invention, the information processing apparatus can install the program of the present invention using this recording medium. Alternatively, the program of the present invention can be installed directly on the information processing apparatus from a server holding the program of the present invention via a network.
  • the circuit switch in an information transfer network system having a plurality of circuit switches and a plurality of bucket switches connected by a communication line, the circuit switch includes a circuit switch and a circuit path control unit, and the circuit switch comprises: To the circuit switch A packet switch connected to the circuit switch, having a function of connecting any connected communication lines, including a packet switch, a circuit path control unit, a packet path control unit, and a cooperation control unit; The packet switch has a function of selecting and outputting a communication line to be transferred based on the destination information of the bucket transmitted by the communication line, and the line path control unit of the circuit switch uses the communication path between the circuit switches for other lines.
  • the line path control unit of the bucket switch is connected to the line path control unit of the switchboard, and the line path control unit of the bucket switch is connected to the line path control unit of one or more circuit switches by a packet switch line-to-line switch communication path.
  • the circuit path control unit of the bucket exchange and the circuit path control unit of the bucket exchange exchange communication network connection information to thereby establish a communication network.
  • the packet route control unit has a function of grasping the line connection status.
  • the packet route control unit exchanges packet route information via a communication line with a packet switch connected by a communication line, thereby establishing a packet switching connection. It has a function of grasping related information and determining a communication line to be output based on packet destination information.
  • the cooperation control unit has a function of receiving an instruction of a new communication line, and has an instruction of a new communication line.
  • the connection selection of the circuit switching network collected by the circuit path control unit and the connection information of the bucket exchange collected by the bucket path control unit are referred to, and the path selection of the new communication line is performed.
  • Instructing the line path control unit to set a new communication line, and the line path control unit transmits a connection line setting control message so as to set the line according to the specified path.
  • the circuit switch that sends out the connection line setting control message to the switch and sets up the communication line, and also has the function to transmit the message according to the specified route, so that the communication line between the bucket switches can be set.
  • Information transfer network system is a function of receiving an instruction of a new communication line, and has an instruction of a new communication line.
  • a packet switch and a circuit switch integrated with a packet switch and a circuit switch are mixed, and a communication line can be set between the packet switch and the packet switch.
  • This is an information transfer network system.
  • the present invention relates to a bucket switch in an information transfer network system having a plurality of circuit switches and a plurality of packet switches connected by a communication line, wherein the packet is transferred based on destination information of the bucket transmitted by the communication line.
  • Select a communication line A bucket switch having an output function, and a circuit of a communication network connected by a circuit path control unit of one or more circuit switches and a communication path between the bucket switches and the circuit switches, and exchanging connection information of the communication lines.
  • It has a packet path control unit that has a function to determine which communication line to output based on packet destination information and a function to receive a new communication line instruction.
  • a link control unit that performs route selection of a new communication line, and instructs the line route control unit on a setting route of the new communication line, and wherein the line route control unit determines a route designated by the cooperation control unit. Accordingly, a connection line setting control message is sent to the circuit switch to set the line, and the circuit switch receiving the connection line setting control message sets the communication line based on the connection line setting control message, and instructs the route to be instructed.
  • This is a packet switch that can send messages in accordance with, and set up communication lines between bucket switches.
  • the present invention relates to a bucket circuit switch in an information transfer network system having a plurality of circuit switches connected by communication lines, a plurality of bucket switches, and a bucket circuit switch, wherein the bucket is connected to the circuit switch.
  • a line switch having a function of connecting arbitrary communication lines, and a packet switch having a function of selecting and outputting a communication line to be transferred based on the destination information of a bucket transmitted by the communication line.
  • a circuit path control unit connected to the circuit path control unit of one or more circuit switches and a communication path between the circuit switches, and having a function of grasping the line connection status of the communication network by exchanging communication line connection information. Exchanges bucket route information via a communication line with a packet exchange connected to the communication line via a communication line.
  • the 'It has a bucket path control unit that has a function to determine the communication line to be output based on the packet connection information based on the connection connection information of the exchange and a function to receive the instruction of the new communication line.
  • the connection information of the circuit switching network collected by the circuit path control unit, and the bucket collected by the bucket path control unit A link control unit for selecting a new communication line by referring to two pieces of exchange connection information, and instructing the line route control unit to set a new communication line setting route.
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an optical network including an external IP network in the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an adjacent relationship between the instances and routings held by each node of the optical network in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an IP network routing table according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a functional block diagram showing a more specific configuration of the light edge router in the present embodiment.
  • FIG. 5 is a functional block diagram showing a more specific configuration of the optical cross-connect in the present embodiment.
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing an example of the flow of the route information in the present embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an outline of an optical network.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating details of the optical cut-through processing.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the MPLS label table.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an edge router that realizes optical cut-through.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a conventional data transfer network configuration (part 1).
  • FIG. 12 is a diagram showing connection information of the circuit-switched network of FIG.
  • FIG. 13 is a diagram showing path information of the packet switching network of FIG.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a conventional data transfer network configuration (part 2).
  • FIG. 15 is a diagram showing integrated connection information of the circuit switching network and the bucket switching network of FIG.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a data transfer network configuration according to the third embodiment of this invention.
  • FIG. 17 is a diagram showing connection information of the circuit switching network of FIG.
  • FIG. 18 is a diagram showing route information of the bucket switching network of FIG.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a diagram showing an entire configuration of an optical network including an external IP network.
  • the optical network 1001 has two external IP networks 1002 A and 1002 B as external IP networks 1002, for a total of four sites (1002A1, 1002A2, 1002 B1, 1002 B 2) Contained.
  • the external IP network 1002 A and the external IP network 1002 B are accommodated in the optical network 1001 via the optical edge router 1003, and an optical cross-connect (optical cross-connect device) is connected between the optical edge routers 1003.
  • An optical path 1005 is established through 1004 (1004a, 1004b--).
  • a BGP peer 1006 is established between the optical edge routers 1003 to exchange route information of the external IP network.
  • GM PLS will be used as the optical path control protocol in the optical network.
  • the GMP LS used in the present embodiment is a technology for routing signals on the optical IP network 1001, but in the conventional MPLS (Multi-Protocol Label Switching), a label is added to a bucket for routing. While the route was specified, GMPLS determined the routing route based on the wavelength of the optical signal, or prepared a dedicated IP channel for control and routed the actual data as an optical signal.
  • MPLS Multi-Protocol Label Switching
  • the peer 1006 is established between the optical edge routers 1003 and exchanges information using a protocol called BGP.
  • This BGP is a one-to-one protocol.
  • the BGP peer 1006 can be established by, for example, (1) establishing a connection by a three-way handshake by TCP, (2) transmitting an OPEN message, (3) KE EPAL I VE message is returned, and so on.
  • the routing table (see Figure 3 below) is exchanged, route information is updated by UPDA TE messages, periodic KEEP ALI VE messages are exchanged, and An exchange takes place.
  • the code of the external IP network 2 is simply denoted by reference numeral 1002 when it is described in a high-level concept, and when it is specifically described individually, reference numerals 1002A and 1002B are used. Further, reference numerals 1 002 A 1, 1 002 A 2, 1 002 B 1 and 1 002 B 2 are used. The same applies to the optical edge router 3 and the like, and the symbol 1003 is simply used when describing the general concept, and the symbol 1003A1 003B and the symbol 1003A1 , 1003 A2, 1003 B1 and 1003 B2.
  • the sign INS is used when describing the concept in a high-level concept, and the sign INSi or INSp is used when describing it individually and concretely.
  • the description of other codes shall conform to the codes 1002, 1003, and the like.
  • FIG. 2 is a diagram showing the adjacency between instances and routings held by each node of the optical network in FIG.
  • the optical network 1001 1 shown in FIG. 2 is the same as that shown in FIG. 1.-The external IP network 1002 A and the external IP network 1002 B A total of four sites (1002 Al, 1002A2, 1002 B1, 1002 B 2) are accommodated in each of the two sites.
  • Each external IP network 1002 (1002A1, 1002A2, 1002B1, 1002B2) is connected via the optical edge line 1003 (1003A1, 1003A2, 1003B1, 1003B2). Ne The network is housed in 10 1 1.
  • the optical edge router 1003 is connected through the optical cross connect 1004 (1004 a, 1004 b--).
  • the external IP network is composed of a normal IP router R (referred to as “adjacent IP router R” as appropriate).
  • each node optical edge router 1003, optical cross-connect 1004
  • One optical edge router 1003 has both an optical network control instance I NSp and an IP network instance I NS i.
  • the optical network control instance INS ⁇ operates a routing protocol and a signaling protocol for controlling the optical path 1005 in the optical network 1001, and the topology information inside the optical network 1 obtained by them. Hold.
  • OSPF—TE Open Shortest Path First-TE
  • RS VP—TE Resource reSerVation Protocol-TE
  • OSPF-TE uses route selection.
  • RSVP—TE is a protocol for establishing a label path along a specified route, and is currently being extended so that an optical path 1005 (see Fig. 1) can also be established.
  • the IP network instance INSi exchanges external IP network route information with the external IP network 1002, and as shown in FIG. 3, a routing table of the external IP network 1002 (hereinafter referred to as “IP network Ching table ”).
  • the IP network routing table stores information such as a destination IP address prefix (Destination network address), a buttress mask (Address mask), and a next hop (Next nop), as shown in FIG.
  • the routing table is initialized, and the routing table is updated due to a change in topology, a change in the route due to a router failure, etc.
  • 03 and the IP network routing table are the same as general routers and routing tables.
  • FIG. 4 is a functional block diagram showing a more specific configuration of the optical edge router in the present embodiment.
  • the optical edge router 1003 (1003A1, 1003A2, 1003B1, 1003B2) in the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the optical edge router 1003 is configured to include a protocol processing unit (arithmetic processing unit) 1031 that performs processing by software and a transfer processing unit 1032 that performs processing by hardware.
  • the protocol processing unit 1031 has the above-described IP network instance I NSi and the above-described optical network control instance I NSp.
  • IP Network Instance I NSi is an IP network routing protocol that runs a routing protocol that exchanges external IP network routing information with the neighboring node (normal IP router R) of the external IP network 1002.
  • a processing unit 1311, and an IP network routing table storage unit 1312 that stores an IP network routing table (see FIG. 3) generated by the routing protocol are provided.
  • the IP network routing table includes a process in which the IP network routing protocol processing unit 1311 writes the route information received from the external IP network 1002, and a process in which the external IP network route information storage unit 1314 writes the route information stored therein. Generated by either of the above processes.
  • the IP network route information on the external IP network 1002 side (reference numeral 1002 A1 side) is received by the IP network routing protocol processing unit 1311. Is written to the external IP network route information storage unit 1314.
  • the IP network route information of the other site (reference numeral 1002 A2 side) is Yes) It is received by the BGP processing unit 13 17 from the optical edge router 1003 (3 A2) via the BGP peer 1006, and written into the external network route information storage unit 1 3 14.
  • OSPFGPBGP OSPFGPBGP or the like can be used as the routing protocol.
  • An SPF—TE processing unit 13 15 and an RS VP—TE processing unit 13 16 for signaling the establishment and release of the optical path 1005 are provided. The operation of these two processing units 1315 and 1316 follows the standard operation specified by GMPLS.
  • the optical network control instance I NSp notifies the other opposing optical edge router 1003 of the external IP network routing information (the same content as the routing information of the above-described IP network routing table) to the BGP processing unit 1. 3 1 7 is provided.
  • the BGP processing unit 13 17 also has a function of receiving the notification in the opposite direction, that is, the external IP network route information notified from the other opposing optical router 1003.
  • Reference numeral 1313 denotes an optical network topology DB that stores the topology information collected by the OS PF-TE processing unit 1315.
  • the optical network topology DB 13 13 also stores and reads information from and to the RS VP-TE processing unit 1316.
  • Reference numeral 1314 denotes an external IP network route information storage unit that stores external IP network route information.
  • the protocol processing unit 1031 includes the IP network routing table stored in the IP network routing table storage unit 1312 and the optical network 100 stored in the optical network topology DB 3 13.
  • a bucket transfer table generation processor 1318 for creating a packet transfer table for setting how to transfer a received IP packet based on the topology information of No. 1 is provided.
  • the transfer processing unit 1032 includes a packet transfer processing unit 1321a, 1321b, a packet transfer table storage unit 1322, and a packet switch 1323.
  • processing of converting an IP packet of an electrical signal into an IP packet of an optical signal and conversely, processing of converting an IP packet of an optical signal into an IP packet of an electrical signal, The route of the packet is switched by the packet switch 1 3 2 3 and the transfer process is performed.
  • the transfer processing unit 103 is built in an interface card (also called a line card).
  • This interface card is composed of an optical line (optical fiber), an optical signal terminal (optical signal—electrical signal), and a packet transfer processor. 1 3 2 1 (hop determination by 1P address search) 1 packet switch 1 3
  • the connection configuration is as follows. At present, optical fiber is the main line, so the signal output to the external IP network 1002 is also an IP packet as an optical signal (converted to an electrical signal in the subsequent stage).
  • the bucket transfer processing section 1321a and the packet transfer processing section 10332b have the same configuration, and the bucket transfer processing section 1321a of the external IP network 1002 side and the external A conversion unit (not shown) that converts an optical signal and an electric signal into and out of the network exists between the network 1002.
  • the IP network routing table has information as shown in FIG. 3 corresponding to the type of the routing protocol operating with the adjacent IP router R on the external IP network 102 side.
  • the packet transfer table holds simplified information that can be recognized by hardware.
  • the optical cross-connect 104 holds only the optical network control instance IN Sp and does not have the IP network instance INSi. Therefore, the optical cross-connect 104 does not exchange any route information (external IP network route information) with the external IP network 2 and only controls the optical network 1001.
  • FIG. 5 is a functional block diagram showing a more specific configuration of the optical cross connect in the present embodiment. Referring to FIG. 5, the optical cross connector according to the present embodiment is described. G 1004 (1004 a, 1004 b-).
  • the optical cross-connect 1004 includes a protocol processing unit 1041 and a transfer processing unit 1042, like the optical edge router 1003 (see FIG. 4).
  • the protocol processing unit 1041 includes an optical network control instance I NSp.
  • the transfer processing unit 1042 includes optical interfaces 1421a and 1421, an optical table storage unit 1422, and an optical switch 1423. With the configuration of the transfer processing unit 1042, switching control of the optical path 1005 is performed.
  • the optical path table stored in the optical path table storage unit 1422 holds the correspondence relationship between the ingress port number and the egress port number set by RS VP-TE signaling when the optical path is established, and Switch 1423 sets the line (optical path 1005) according to this correspondence.
  • a normal IP routing connection 1008 such as OSPF or BGP is established between the optical edge router 1003 and the neighboring IP router R of the external IP network 1002, and the exchange of routing information (external IP network routing information) is performed.
  • the optical edge router 1003 A1 receives the route information of the external IP network 1002 A1 from the external IP network 1002 A1 and accommodates another site (the external IP network 1002 A2). Advertise the route information received from Hikari Kaeda 1003 A2 to the external IP network 1002 A 1 side.
  • BGP peers 1006 are established between the optical edge routers 1003 so that each optical edge router 1003 exchanges external IP network route information received from the external IP network 1012.
  • the BGP peer 1006 is established between the optical network control instances INSp of each optical fiber 1003, and the external IP network route information exchanged is that of the external IP network 2. ---That is, each optical edge router 1003 passes the external IP network route information of the external IP network 1002 held in the IP network instance INS i to the optical network control instance INSp side (notification ), And advertise to opposing optical edge data 1003 through BGP peer 1006.
  • the BGP peer 1006 is established only between the optical edge routers 1003 accommodating the sites belonging to the same external IP network 1002.
  • the external IP networks 1002A1 and 1002A2 are the same, and the external IP networks 1002B1 and 1002B2 are the same. is there.
  • the optical network control instance INSp establishes a GMPLS adjacency 1007 with an adjacent node in the optical network 1001. Specifically, an adjacency between OS PF-TE, which is a routing protocol of GMPLS, is established, and topology information in the optical network 1001 is exchanged. When the optical path 1005 is established and released, the message of the RS VP-TE signaling is carried via the adjacency between the optical network control instances INSp.
  • the GMPL S adjacency 1007 connects all the optical network control instances I NSp in the optical network 1001 (to each other), while exchanging the external IP network route information of the external IP network 1002
  • a BGP peer 1006 is not established between IP network instances INS i that accommodate different external IP networks 1002. Therefore, the optical network control instance I NSp is shared by all the accommodated external IP networks 1002, but the IP network instance I NSi is independent for each external IP network 1002.
  • the external IP network 1 The optical edge router 1003 A 1 that accommodates 002 A establishes a BGP peer 1006 with the optical edge router 1003 A 2, but the optical edge router 1003 B 1 that accommodates the external IP network 1002 B No BGP peer 1006 is established with the same 1003 B2.
  • one optical edge router 1003 exchanges the optical network control instance I NSp for controlling the optical path 1005 with the external IP network route information of the external IP network 1002.
  • a plurality of external IP networks 1002 can be accommodated with high stability, a multi-layer coordination function can be realized, and easily.
  • multi-layer coordination it is possible to establish and release an autonomous optical path 1005 linked to the external IP network 1002, and to efficiently and efficiently use optical resources such as wavelength-to-optical fiber. Can be used.
  • network costs can be reduced and low-cost, large-capacity IP services can be provided to users.
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing an example of the flow of the route information (external IP network route information).
  • An example of the flow of the external IP network route information (the external IP network 1002A1 ⁇ the optical network 1001 ⁇ the external IP network 1002A2) in this embodiment will be described with reference to this sequence diagram and FIG. I do.
  • the optical edge router 1003 A1 of the optical network 100 1 is connected to the external IP network 1 by the routing protocol operating on the IP network instance I NS i of the optical edge router 1003 A 1.
  • the external IP network route information (step S101) sent from 002A1 is received.
  • the optical edge router 1003A1 notifies the received external IP network path information to the optical network control instance INSp inside the server 1003A1 (step S10112).
  • the optical network control instance I NSp notified of the external IP network route information transmits the opposing (adjacent) optical edge router 1003 A2 via the BGP peer 1006, that is, the external IP network 1002 A 2 to the optical network 100
  • the external IP network route information is advertised to the optical edge router 3 A2 connected to 1 (step S101).
  • the external IP network route information from the neighboring IP router R is [IP Processing and transfer in the order of the network communication protocol processing unit 131 1) ⁇ [IP network routing table storage unit 1312] ⁇ [external IP network routing information storage unit 13 14] ⁇ [: 60? Processing unit 1317] Is advertised to the opposing optical edge router 1003 via the BGP peer 1006.
  • the optical edge router 1003A2 which receives the external IP network route information advertised via the BGP peer 1006, internally transmits the received external IP network route information from the optical network control instance I NSp to the IP network instance I. Notify NS i (step S 1014).
  • This external IP network route information is advertised to the external IP network 1002 A2 by the routing protocol running on the IP network instance INSi (step S1015).
  • the external IP network 1002 may be another optical network. Further, as long as the optical network 1001 is connected to another external IP network 1002 by the optical edge router 1003, the internal configuration of the optical network 1001 does not matter. For example, the optical cross-connect 1004 is not narrowly interpreted.
  • FIGS. Fig. 7 is a diagram illustrating the outline of the optical network.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the details of the optical cutting process.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the MPLS label table.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of an edge-routing device for realizing optical cut-through.
  • an optical network 2001 as one core network and a plurality of external IP networks 2002 are connected to each other at their boundary points, and as shown in FIG.
  • the feature of the present embodiment is that the IPZMPLS interface 2017 holds IP PZMPLS forwarding that holds a correspondence table between a destination IP address and an identifier indicating a corresponding output interface of another edge line.
  • a packet transfer process for adding the identifier corresponding to the destination IP address of the IP packet to the IP packet based on the IP packet transfer table 20 19 and the IP packet transfer table 20 19 to another edge router based on the IPZMPL S forwarding table 20 19
  • the MPLS interface 2020 includes an MPLS transfer processing unit 2021 and an MPLS forwarding table 2022 for referring to the identifier and transferring the IP packet to an output interface indicated by the identifier. .
  • the MPLS label is used as the identifier.
  • the correspondence table is generated or updated based on the correspondence information acquired by the signal processing unit 2011.
  • the MPLS label is applied as an identifier indicating the output interface of the output edge router, and the destination IP address and the MPLS label value are automatically exchanged between the edge routers by a control signal.
  • the core network is assumed to be an optical network that directly connects Etzil overnight by an optical path.
  • the optical network 2001 is a network composed of OXC (Optical Cross Connect) 2003, WDM, etc., and a plurality of edge routers 2004 located at the boundary with the external IP network 2002. Direct IP communication via 5 is possible. Also, a control signal 2006 for exchanging the destination IP address and the corresponding MPLS label value flows between the edge routers 2004.
  • the ETSURU is composed of a control signal processing unit 2011 and a transfer processing unit 2012.
  • the control signal processing unit 201 1 exchanges the destination IP address and MP LS between the routing protocol module 2013 for exchanging route information with the external IP network 2002 and another edge router connected to the optical network 2001.
  • IP route for exchanging labels ⁇ Consists of two modules, MPLS label exchange protocol module 2014, IP routing table 2015 that holds correspondence between destination IP address, next hop address, and output interface number, destination IP address, input It has two tables of MPLS Label Table 2016 which hold the correspondence of label value, output label value and output interface number.
  • the transfer processing unit 2012 ′ includes a plurality of IP / MPLS interfaces 2017 facing the external IP network 2002 side and a plurality of MPLS interfaces 2020 facing the optical network 2001 side.
  • the IPZMPLS interface 2017 is composed of a bucket transfer processing unit 2018 that performs packet transfer processing using the destination IP address as a key, and an IP / MPLS forwarding table 2019 that is referred to at that time.
  • the MPLS interface 2020 includes an MPLS transfer processing unit 2021 that performs bucket transfer processing using an MPLS label value as a key, and an MPLS forwarding table 2022 referred to at that time.
  • the following processing is performed. First, of the correspondence information between the destination IP address received by the IP route ′ MPLS label exchange protocol module 2014 and the MPLS label value, only the IP address information is written into the IP routing table 2015, and the MPLS label value is included. Write all information to MP LS Label Table 2016. In the IP routing table 2015, the received destination IP address and the corresponding next hop address, that is, the IP address of the opposite edge router, and the corresponding edge router are stored in the same way as the routing table of a normal router. The output interface number directed to is written.
  • the MPLS label table 2016 stores the destination IP address as shown in FIG. Address 2031, an input label value 2032, an output label value 2033, and an output interface 2034.
  • the destination IP address received from the opposite edge router is written to the destination IP address 2031
  • the received MPLS label value is written to the output label value 2033
  • the output interface number is written to the output interface 2034.
  • the routing protocol module 2013 advertises the new route information written in the IP routing table 2015 to the external IP network 2002.
  • the information written in the MPLS label table 2016 is converted into the format of a forwarding table referred to at the time of bucket transfer, and transferred to the IPZMPLS interface 2017 and MPLS interface 2020.
  • processing is performed as follows.
  • the routing protocol module 2013 receiving the route information writes the received route into the IP routing table 2015.
  • the routing protocol module 2013 notifies the IP route / MPLS label exchange protocol module 2014 that the new route information has been written to the IP routing table 201-5
  • the IP route / MPLS label exchange protocol module 2014 reads the newly written route information from the IP routing table 2015 and assigns a label value corresponding to the route (destination IP address). Further, the corresponding information of the destination IP address and the assigned label value is notified to the opposing edge router using the control signal 2006, and is written in the MPLS label table 2016.
  • the destination IP address read from the IP routing table 2015 is written to the destination IP address 2031, and the label value assigned by the IP route / MPLS label exchange protocol module 2014 is written to the input label value 2032.
  • the information newly written in the IP routing table 2015 and the MPLS label table 2016 is converted into the format of a forwarding table referred to at the time of bucket transfer, and the IPZMPLS interface 20 Transfer to 17 and MPLS interface 2020.
  • Jill 2004-1 and Edge Router 2004-2 are connected by an optical path 2005 via an optical network 2001.
  • the destination IP address on the IP routing table 2015 held by each edge router 2004-1 and 2004-2 The edge routers 2004-1 and 2004-2 respectively notify the corresponding edge routers 2044-1 and 2004-2 of the corresponding relationship of the MPLS label value corresponding to the one selected by the edge routers 2004-1 and 2004-2.
  • edge router 2004-2 holds the route information to 100.1.1.024, and selects the corresponding label value as 15, the combination is sent to the edge signal through the control signal 2006. Notify Router 2004-1.
  • Edgler Kazuya 2004- 1 entered his IPZZPLS forwarding table 210 19 into an entry with the information that a packet addressed to 100.1.1.1./24 should be labeled 15. Add.
  • an IP packet 2007 addressed to 100.1.1.1 from the external IP network 2002 is input to the edge router 2004-1.
  • the interface on the optical network 2001 side has the MPLS label Only the processing can be limited, and the IP processing can be omitted.
  • the edge rule of this embodiment can be realized by using a computer as an information processing device. That is, by installing in a computer device, the optical network 1 which is one core network and a plurality of external IP networks 2002 are mutually connected to the computer device at the boundary points thereof.
  • Input function corresponding to the PLS interface 201, and optical network 2001 to the external IP network 2 A program for realizing a function corresponding to an edge router having an output function corresponding to the MPLS interface 202 that processes an output IP packet to the input IP packet 202.
  • the input function includes a destination IP address and a destination IP address.
  • IP ZM PLS forwarding table 210 Corresponds to the IP ZM PLS forwarding table 210 that holds the correspondence table with the identifier indicating the output interface of the corresponding other edge router. And a packet transfer for assigning the identifier corresponding to the destination IP address of the IP bucket to the IP packet based on the IP ZM PLS forwarding table 210 when transferring the IP packet to another edge router.
  • a function corresponding to the processing section 21018 is realized.
  • an MPLS transfer processing section 202 and MPLS for referring to the identifier and transferring an IP bucket to an output interface indicated by the identifier are provided.
  • the combination device By installing a program for realizing a function corresponding to the forwarding table 202 into a computer device, the combination device can be made a device corresponding to the edge router of the present embodiment. it can.
  • An MPLS label is used as the identifier.
  • the computer device can control the correspondence information between the destination IP address and the identifier corresponding to the destination IP address by a control signal as a function of the edge router of the present embodiment.
  • a function corresponding to the control signal processor 2101, which is exchanged between edge routers, is realized.
  • the control signal processor 210 A function of generating or updating the correspondence table based on the correspondence information acquired in 1 is realized.
  • the program of the present embodiment is recorded on the recording medium of the present embodiment, and
  • the user device can use the recording medium to install the program of the present embodiment.
  • the program of the present embodiment can be directly installed in a computer device via a network from a server holding the program of the present embodiment.
  • the present embodiment can be implemented in addition to the first embodiment by mounting some of the functions described in the present embodiment on the optical edge router 1003 in FIG. 4, and can be implemented in the first embodiment.
  • the economics and scalability of edge routers can be improved by using a cut-through method.
  • the optical edge line 1003 in FIG. 4 by adding a function to exchange the MPLS label value to the 80? Processing unit 1317, the IP route in Fig. 8
  • the MPLS label value storage function By adding the MPLS label value storage function to the bucket transfer tape storage unit 1322, it is equivalent to the IPZMPLS forwarding table 2019 in FIG. 8, and by adding the MPLS transfer function to the packet transfer processing unit 1321b.
  • the optical edge line 1003 in FIG. 4 has a function equivalent to the et al.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a data transfer network configuration according to the third embodiment of this invention.
  • the plurality of circuit switches 3200 are connected by one or more communication lines 3300 to form a circuit switching network.
  • a plurality of bucket exchanges 31000 are connected to the circuit exchange of this circuit exchange network via the communication line 3300, and a bucket exchange network is constituted.
  • the circuit switch 3200 includes a circuit switch and a circuit path control unit.
  • the line switch is connected to the line switch of one or more other line switches via a plurality of communication lines.
  • the line path control unit controls the line switch and connects the two communication lines.
  • Communication lines correspond to, for example, optical lines, SDHZSONET lines, ATM lines, MP LS-LSP, FR lines, and the like.
  • the circuit path control section includes a circuit path control section of one or more other circuit switches 3200 and a circuit path control section of the bucket switch 31000, and a communication path 3700 between the circuit switches and a communication path 3 between the bucket switch and the circuit switch, respectively. 6- £ »CH connected here.
  • the line path control unit exchanges information such as the number of communication lines connecting the mutual line exchanges via the inter-exchange communication path 3700. For example, by using a communication protocol such as OSPF- ⁇ (see Prior Art Document 4) or PNNI (see Prior Art Document 5), the connection relation of the entire circuit switching network can be known.
  • FIG. 17 is a diagram showing connection information of the circuit switching network.
  • the packet switch 31000 connected to the circuit switch is composed of a packet switch, a circuit path control unit, a coordination control unit, and a packet path control unit.
  • the packet switch is connected to one or more circuit switches 3200 by a communication line 3300.
  • the circuit path control unit is connected to the circuit path control unit of one or more circuit switches 3200 and the communication line 3600 between the bucket switch and the circuit switch.
  • the line path control unit collects information such as the number of communication lines of the circuit switching network via the communication path. For example, by using a communication protocol such as OSPF-TE (see Prior Art Document 4) or PNNI (see Prior Art Document 5), it is possible to know the connection relationship of the entire circuit switching network.
  • FIG. 17 is a diagram showing connection information of the circuit switching network.
  • the bucket path control unit inserts a packet path information message into the communication line 3300 by the bucket input / extraction circuit.
  • the inserted bucket path information message is transferred to one or more other bucket path control units via the communication line 3300.
  • FIG. 18 is a diagram showing route information of the packet switching network.
  • the packet transfer route can be determined based on this route information.
  • the bucket switching network is equivalent to an IP packet network and the like, and uses the OSPF (see prior art document 7) protocol and the like to determine the connection relation of the bucket network and determine the bucket transfer route. It is possible to For example, it is determined that a bucket addressed to the packet switch 3100-0-3 from the packet switch 3100-1 is transferred to the communication line 3300-1.
  • the coordinating control unit when instructed by the maintenance personnel or the like to set up a new communication line between any two packet exchanges to the 'bucket exchange', uses the connection information of the circuit exchange network collected by the circuit path control and Then, referring to the two pieces of the packet switching network connection information collected by the packet path control unit, select a communication line, and instruct the line path control to send a connection line setting control message. For example, from the connection-related information, the communication lines 3 0 0 1 1 2 and 3 0 0 2-1 and 3 0 0 5 between the packet switch 1 00 0-1 and the bucket switch 1 00 0-2.
  • FIG. 19 is a view for explaining a fourth embodiment of the present invention.
  • the data transfer network of the present embodiment is composed of a plurality of circuit switches 3200, a plurality of bucket switches 310, and a bucket / circuit switch 3200- It consists of 1 and a communication line connecting each exchange.
  • the bucket circuit switch 3200-0-1 includes a circuit switch, a bucket switch, a circuit path control unit, a packet path control unit, and a cooperation control unit.
  • the circuit path control unit in the present embodiment is configured by connecting the circuit path control unit of the bucket switch 310 of the third embodiment and the circuit path control unit of the circuit switch 320 by an internal communication path. ing.
  • the line switch has a function of connecting arbitrary communication lines connected to the line switch.
  • the packet switch has a function of selecting and outputting a communication line to be transferred based on destination information of a packet transmitted by the communication line.
  • the circuit path control unit is connected to the circuit path control unit of the circuit switch by the communication path between the circuit switches, and ascertains the line connection status of the communication network by exchanging communication line connection information. have.
  • the packet small path control unit exchanges packet path information with the packet switch connected via the communication line via the communication line, thereby grasping the connection relation information of the packet exchange and obtaining the packet destination information. Based on this, it has a function to determine the communication line to be output.
  • the coordination control unit has a function of receiving an instruction for a new communication line from a maintenance person or the like.When an instruction for a new communication line is received, the connection information of the circuit switching network collected by the line path control unit and the bucket path control. With reference to the two pieces of information on the connection of the bucket exchange collected by the unit, the new communication line route is selected and the setting route of the new communication line is instructed to the line route control unit.
  • the line route control unit sends a connection line setting control message to the circuit switch to set up the line, and sends the message to the circuit switch receiving the connection line setting control message.
  • the communication line is set based on the connection line setting control message, and the message is transmitted according to the instructed route, and the communication line is set between the bucket exchange and the bucket-line exchange.
  • ADVANTAGE OF THE INVENTION while improving the utilization efficiency of optical resources by accommodating a plurality of IP networks in a single optical network, autonomous control of the optical path according to the status of the IP network can be realized. One-shot cost reduction is also possible. At the same time, conceal optical path topology changes from external IP networks This makes it possible to stably maintain the routing of the IP network. That is, according to the present invention, it is possible to provide an optical network or the like that can realize a multi-layer cooperation function and has high network stability.
  • IP address search processing is limited to input edge routers only, and output edge routers can select output interfaces only by processing simple identifiers such as MPLS labels, thereby simplifying the processing required at the optical network side interface. And contributes to economical edge routers.
  • the interface speed can be expected to increase with the simplification of processing, the speed per optical path can be increased by increasing the speed per optical path, thereby improving the speed within the core network. The number of optical paths can be reduced, and network scalability can be improved.
  • the packet switch can use the information of the circuit switch network to optimally arrange communication lines between the packet switches.
  • the packet circuit switch can use the information of the circuit switch network to optimally arrange communication lines with the bucket switch. This makes it possible to use communication lines according to the situation such as the amount of traffic in the packet-switched network at that time, and realize efficient use of resources that constitute communication lines such as optical fiber wavelengths. You.

Abstract

光パス確立手段1316を備え、外部IPネットワーク1002を光ネットワーク1001に接続する複数の光エッジルータ1003と、光エッジルータ1003同士の間を光パスで接続するために光パス単位でのスイッチング手段を備える複数の光クロスコネクト装置から構成される光ネットワーク1001の構成において、(1)光エッジルータ1003が、光ネットワーク1001内のトポロジ情報を保持し、光パスのルーチング及びシグナリングを行う光ネットワーク制御インスタンスINSpと、(2)外部IPネットワークのルーチングテーブルを保持し、外部IPネットワークとの間でルーチングプロトコルを動作させるIPネットワークインスタンスINSiの両方を備える。このような構成によりマルチレイヤ連携機能を実現でき、かつネットワークの安定性の高い、光ネットワーク等を提供することができる。

Description

明 細 書 光ネットワーク、 光エッジルータ及びそのプログラム
カットズルー方法およびェッジル一夕 技術分野
本発明は、 複数のルータと光クロスコネクトによって構成される光ネットヮー ク、 光エッジルータ、 及びそのプログラムに関する。
また本発明は、 光もしくはレイヤ 2のパスで接続されるコアネットワークの通 信方法に係り、 特に、 カツ卜スルー方法に関する。
また、 本発明はデ一夕転送を行なう情報転送ネットワークシステム並びにそ のためのバケツト交換機およびパケット ·回線交換機に関し、 特に、 データを転 送するための伝送路を確立し、 データの転送を実現するための技術に関する。 背景技術
従来から I P (Internet Protocol) レイヤで動作するシグナリングプロトコル により、 T D M (Time Division Multiplexing) チャネルや波長等の光パスを確 立する技術 （光 I P技術） が検討されており、 これを適用する光 I Pネットヮ一 クモデルとして、 ( 1 ) 先行技術文献 1に代表されるピアモデルと、 ( 2 ) 〇 I F - UN I (先行技術文献 2参照） に代表されるオーバーレイモデルの二つが提案 されている。
( 1 ) のピアモデルは、光パスのルーチング (経路制御)及びシグナリング' (呼 制御） に、 光ネットワークに接続される外部 I Pネットワークと同じアドレス空 間の I Pアドレスを用いるモデルであり、 光クロスコネクト等の装置が一つのノ ードとして外部 I Pネットワークからも認識されるという特徴がある。 従って、 外部 I Pネットワーク側からも光パス経路指定や、 外部 I Pネットワーク内のル 一チングプロトコルと連携した光パス確立等のマルチレイヤ連携機能が容易に実 現できる。
しかし、 光パスの制御に外部 I Pネットワークと同一空間のアドレスを用いる ために、 一つの光ネットワークに複数の外部 I Pネットワークを収容することが 困難であるという問題点がある。
( 2 ) のォ一パ一レイモデルは、 光ネットワークと、 それに収容される外部 I Pネットワークのアドレス空間が完全に独立しており、 外部 I Pネットワーク側 からは光ネットワーク内部のトポロジゃアドレスは一切見えない。 従って、 ピア モデルとは逆に、 マルチレイヤ連携機能の提供は困難であるが、 複数ネットヮー クの収容は容易であるという特徴がある。 また、 オーバーレイモデルでは、 外部 I Pネットワーク間の経路情報交換を、 確立された光パス^]にル一チングプロト コルを通すことにより行うことが一般的であり、 光パスの確立 '解放の都度、 ル 一チングの隣接関係の確立'解放が必要となる。ルーチングの隣接関係の変更は、 外部 I Pネットワークからはネットワークのトポロジ変更が発生しているように 認識され、 外部 I Pネットワークの不安定性を増す要因となる。
一般に、 複数の I Pネットワークを持つ本出願人のようなキャリアにとって、 単一の光ネットワーク上にそれら複数の I Pネットワークを多重することは、 光 ファイバ等のネットワークリソースを効率的に利用するという点で非常に重要で ある。 また、 I Pネットワークの変動 （例えば、 ルーチングのアップデートゃト ラヒック量の増減） に応じて、 自律的に光パスの制御が行われるマルチレイヤ連 携機能を実現することは、 キャリアにとって、 オペレーションコストの削減につ ながる。
さらに、 マルチレイヤ連携機能を実現すると、 光パスの確立 ·解放が頼繁に発 生することになるが、 ネットワークの安定性の観点から、 光パスのトポロジ変化 が外部 I Pネッ卜ワークのルーチングに影響を与えないことが望ましい。
よって、 キャリアのバックボーンネットワークに光 I P技術を適用するために は、 これらの要件を満足する新たな光 I Pネットワークモデルが必要である。 従来の光パスもしくはレイヤ 2パスから構成されるコアネットワークでは、 L ッジルータとして既存の I Pルー夕に GM P L S (例えば、先行技術文献 3参照） などの光パス設定機能を追加した装置を接続する形態をとる。エッジルータ間は、 これらのパスを介した通常の I P接続 （ル一夕間接続） となり、 全てのエッジル —夕間が直接相互に通信するためには、 光パスもしくはレイヤ 2パスをコアネッ トワーク内にメッシュに確立する必要がある。 したがって、 エッジルータの数が 増加すると、 1台のエッジルータが保持するパス数も増加し、 エッジルー夕が持 たなくてはならない I Pインタフェース数も増加する。
上述のように、 コアネットワークの規模の増大に伴い、 エッジルータが保持す べき I Pインタフェース数が増加するが、 I Pインタフェースでは一般に、 I P アドレス検索などの複雑な I P処理を実施するため、 高価であるうえ、 その複雑 さがインタフェース速度向上のボトルネックとなっている。
一方、 これらのコアネットワークでは、 光パスを波長もしくはレイヤ 2の論理 的なコネクションにより実現するため、 各装置で確立できるコネクション数の制 約を受ける。 例えば、 光パスを波長多重で実現する場合には、 WD M装置の波長 多重数による制約を受ける。 1波長当たりの通信速度はエッジルータの I Pイン 夕フェース速度で決まるため、 インタフェース速度が向上しないと多くの波長を 消費し、 WD M装置の波長数の制約により、 コアネットワークに収容出来るエツ ジルータ数が制限され、 ネットワークの大規模化に対応できない.。
このように、 従来の光パスもしくはレイヤ 2パスから構成されるコアネットヮ ークのアーキテクチャには、 経済性とスケ一ラビリティの面で問題がある。
図 1 1は、 従来のデータ転送網構成を説明する図である。
複数の光クロスコネクトなどを含む回線交換機 3 2 0 0は、 単数または複数の 通信回線 3 3 0 0によって接続され、 光ネッ卜ワークなどの回線交換網を構成す る。 この回線交換網の回線交換機に通信回線 3 3 0 0を介して複数の I Pル一夕 などのバケツト交換機 3 1 0 0が接続され、 I Pネットワークなどのバケツト交 換網が構成される。
回線交換機 3 2 0 0は回線スィッチおよび回線経路制御部から構成される。 回線スィッチは、 複数の通信回線を介して、 単数または複数の他回線交換機の 回線スィツチと接続される。
回線経路制御部は回線スィッチの制御を行い、 2つの通信回線の結合を行なう。 通信回線とは、 たとえば、 光回線、 S D H/ S O N E T回線、 ATM回線、 M P L S— L S P、 F R回線などが相当する。 該回線経路制御部は、 単数または複数 の他回線交換機の回線スィッチと回線交換機間通信路 3 7 0 0により接続される。 該回線経路制御部は該回線交換機間通信路を経由して、 相互の回線交換を接続す る通信回線本数などの情報を交換する。 たとえば OSPF— TE (先行技術文献 4参照） や PNN I (先行技術文献 5) などの通信プロトコルを用いることによ つて、 回線交換網全体の接続関係を知ることができる。 図 12は回線交換網の接 続情報を表す図である。
バケツト交換機 3100はバケツトスィツチ、 回線設定制御部、 およびパケッ ト経路制御部から構成される。
バケツトスイッチは、 単数または複数の回線交換機 3200と通信回線 330 0により接続される。
回線設定制御部は、 単数または複数の回線交換機 3200とバケツト交換機ノ 回線交換機間通信回線 3600により接続される。 保守者などから、 任意の 2つ のバケツト交換機間に新規通信回線を設定することが、 バケツト交換機 3100 に指示されると、 回線設定制御部は、 回線設定制御メッセージを回線交換機 32 00に送出する。 回線設定制御メッセージを受信した回線交換機 3200は、 回 線交換網内の回線交換網全体の接続関係情報をもとに、 2つのバケツ卜交換機間 を接続するための、 必要な空き通信回線を選択する。 例えば、 接続関係情報から パケット交換機 3100-1からバケツト交換機 3100-2の間に、 通信回線 3300— 1一 2と 3300— 2— 1と 3300— 5— 1と 3300— 4— 1と が空き回線で存在し、 これらの通信回線を回線交換機 3200— 1、 2、 3の回 線スィッチで接続することにより、 バケツト交換機 3100— 1からバケツト交 換機 3100— 2間の通信回線が接続可能であることが判断され、 判断結果に基 づいて、 他回線交換機に回線設定制御メッセ一ジを転送する。 これを繰り返すこ とにより、 パケット交換機間に通信回線が設定され、 パケット化したデ一夕交換 が可能となる。
バケツト経路制御部は、 バケツト揷入 ·抽出回路により通信回線 3300にパ ケット経路情報メッセージを挿入する。 挿入されたパケット経路情報メッセージ は通信回線を経由して単数または複数の他バケツト経路制御部に転送される。 本 メッセージの交換により、 バケツト通信網の接続関係情報を相互に得ることが可 能になる。 図 13はパケット交換網の経路情報を示す図である。 本経路情報をも とにバケツト転送経路を決定することができる。 ここでパケット交換網とは I P パケット網等が相当し、 0 S P F (先行技術文献 6参照） や I S— I S (先行技 術文献 7参照） プロトコル等をもちいることによってバケツト網接続関係および パケット転送経路決定を行なうことが可能である。 例えば、 パケット交換機 1 0 0 _ 1からパケット交換機 1 0 0— 3宛のパケットは、 通信回線 3 0 0— 1— 1 に転送されることが決定される。
図 1 4は、 従来のデータ転送網構成を説明する図である。
複数の回線交換機 3 2 0 0は、 単数または複数の通信回線 3 3 0 0によって接 続され、 回線交換網を構成する。 この回線交換網の回線交換機に通信回線 3 3 0 0を介して複数のバケツト交換機 3 1 0 0が接続され、 パケット交換網が構成さ れる。
回線交換機 3 2 0 0は回線スィッチおよび、 回線 ·パケット経路制御部から構 成される。
回線スィッチは、 複数の通信回線を介して、 単数または複数の他回線交換機の 回線スィツチと接続される。 回線 ·バケツト経路制御部は回線スィツチの制御を 行い、 2つの通信回線の結合を行なう。 通信回線とは、 たとえば、 光回線、 S D H Z S O N E T回線、 A T M回線、 M P L S— L S P、 F R回線などが相当する。 該回線 ·パケット経路制御部は、 単数または複数の他回線交換機の回線スィッ チと回線交換機間通信路 3 7 0 0により接続される。
バケツト交換機 3 1 0 0はバケツトスィツチおよび回線 ·バケツト経路制御部 から構成される。
パケットスィツチは、 単数または複数の回線交換機 3 2 0 0と通信回線 3 3 0 0により接続される。
回線 'バケツト設定制御部は、 単数または複数の回線交換機 3 2 0 0とバケツ 卜交換機 Z回線交換機間通信回線 3 6 0 0により接続される。
該回線 ·パケット経路制御部は該回線交換機間通信路 3 7 0 0を経由して、 相 互の回線交換を接続する通信回線本数などの情報を交換するとともにバケツ卜経 路情報メッセージの交換により、 バケツト通信網の接続関係情報を得ることが可 能になる。 たとえば O S P F— T E (先行技術文献 4参照） や P N N I (先行技 術文献 5参照） などの通信プロトコルを用いることによって、 回線交換網全体の 接続関係を、 OS PF I S— I Sプロトコル等によってパケット網接続関係を 相互に習得することが可能である。 図 1 5に回線交換網およびパケット交換網の 統合された接続情報を示す。 本情報を基に、 最適なパケット転送経路を決定する ことができる。 ·
保守者などから、 任意の 2つのバケツト交換機間に新規通信回線を設定するこ とが、 パケット交換機に指示されると、 回線 'パケット経路制御部は、 回線網情 報およびバケツト網情報を利用して、 2つのバケツト交換機間を結ぶ通信回線の 選択を行なうことができる。 例えば、 パケッ卜交換機 3 100— 1からバケツト 交換機 3 1 00— 2の間に、 通信回線 3300— 1— 2と 3300— 2— 1と 3 300— 5— 1と 3300— 4一 1を回線交換機 3200— 1、 2、 3の回線ス イッチで接続することにより、 パケット交換機 3 1 00— 1からバケツト交換機 31 00— 2間の通信回線が接続可能であることが判断され、 判断結果に基づい て、 他回線交換機に回線設定制御メッセージを転送する。 これを繰り返すことに より、 パケット交換機間に通信回線が設定され、 パケット化したデータ交換が可 能となる。
前述の従来技術では、 回線交換網の接続情報と、 パケット交換網の接続情報は 独立である。 このためパケット交換機は、 回線交換網の情報を利用して、 バケツ ト交換機間の通信回線の最適配置を行なうことが出来ない。
また、 前述の他の従来技術では、 回線交換網の接続情報と、 パケット交換網の 接続情報は共有であるためパケット交換機は、 回線交換網の情報を利用して、 パ ケット交換機間の通信回線の最適配置を行なうことが可能であるが、 例えば、 パ ケット交換機 3 1 00— 1から 3 1 00一 3宛のバケツトを、 通信路 3600 - 1に転送してしまうなどバケツト転送網と、 回線交換制御網の分離が問題であつ た。
先行技術文献 1
Generalized ulti -Protocol Label Switching： "Generalized Mmti-Protocol Label Switching Architecture", IETF Internet-Draft, [online], 2003年 5月 掲載， [2003年 Ί月検索]， イン夕一ネット <URL HYPERLINK "httpV/www.i etf.org//internet-drafts/draft-ietf-ccarap-gmpls-architecture-07.txt" http7/ww wietf.org//internet-drafts/draft-ietf-ccamp-gmpls-architecture-07.txt 先行技術文献 2
Network Interface , "User Network Interface (UNI) 1.0 Signaling Specification: Changes from OIF200.125.5", The Optical Internetworking Forum, Contribution Number: OIF2000.125.7 先行技術文献 3
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<URL:httpV/www.ietf.org/mternet-drafts/draft-ietf-mpls-generalized
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IETF、 "OSPF Extensions in Support of Generalized MPLS"、 K. K
ompella (Editor), Y. Rekhter (Editor), Juniper Networks、 December 2002 、 [online]、 [平成 1 5年 5月 2 3日検索]、 インターネッ卜く http：〃 www.iet t.org/internet-drafts/draft-ietf-ccamp-ospf-gmpls-extensions-09.txt^ 先行技術文献 5
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先行技術文献 Ί
ISO、 Intermediate System to Intermeaiate System, DP 10589 発明の開示
そこで、 本発明は、 マルチレイヤ連携機能を実現でき、 かつネットワークの安 定性の高い、 光ネットワーク等を提供することを主たる目的とする。
前記課題を解決した発明は、 光ネットワークシステムである。 この光ネットヮ —クシステムは、 光パス確立手段を備え、 外部 I Pネットワークを光ネットヮ一 クに接続する複数の光エツジル一夕と、 光エツジル一夕間を光パスで接続するた めに光パス単位でのスイッチング手段を備える複数の光クロスコネクト装置から 構成される光ネットワークである。
そして、本発明の特徴とするところは、光エッジルータが、 ( 1 )光ネットヮ一 ク内のトポロジ情報を保持し、 光パスのル一チング及びシグナリングを行う光ネ ットワーク制御インスタンスと、 （2 )外部 I Pネットワークのルーチングテープ ルを保持し、 外部 I Pネットワークとの間でルーチングプロトコルを動作させる I Pネットヮ一クインスタンスの両方を備えることである。
「光パス確立手段」 は、 光信号の経路を確立する機能を有する。 なお、 後記す る実施形態では、 GM P L Sの R S V P— T Eが光パス確立手段に相当する。 「光 エッジルータ」 は、 外部 I Pネットワークと光ネットワークとを接続する機能を 持つルータである。 この機能は、 具体的には、 処理する I Pパケット （宛先 I P アドレス） と光パスの対応付けを行い、. 適切な光パスに I Pパケットを中継する ものである。 「光クロスコネクト装置 (光コアルー夕）」 は、 光信号をスィッチン グして光信号の経路 (光パス) を切り替える装置である。
「光パス」 は、 一般的には波長単位で設定される光信号の経路であるが、 本発 明においては、 T D M ( S O N E T/ S D H [Synchronous Optical NETwork /Synchronous Digital Hierarchy]) チャネル等も含んでいる。 ちなみに、 前記 した GM P L Sプロトコルでは、 波長も T DMチャネルも同様に扱える。
「光ネットワーク内のトポロジ情報」 とは、 例えば、 光ネットワークを構成す る各機器がどんなインタフェースを持っていて、 それにはどんなァドレスが割り 当てられているか、 といった情報である。
「シグナリング」 は、 相手の特定 ·お互いの状態の監視 ·要求のやり取り等を 行うことである。 また、 「シダナリングプロトコル」 とは、 そのようなやり取りの ために使用されるプロトコルである。
これにより、 外部 I Pネットヮ一クのアドレス空間と光ネットワーク制御に用 いるァドレス空間が完全に分離され、 単一の光ネットワークに複数の I Pネット ワークを収容することができる。 併せて、 1つの光エツジルー夕がこれら両方の インスタンスを持っため、 外部 I Pネットヮ一クの情報を用いた自律的な光パス の制御、 すなわち、 マルチレイヤ連携が可能となる。
なお、 インスタンスは、 オブジェクト指向プログラミングで、 クラスを基にし た実際の値としてのデータのこと。 クラスと対比して用いられることが多く、 ク ラスを 「型」、 インスタンスを r実体」 として説明されることもある。
また、 本発明の光ネットワークシステムが特徴とするところは、 光ネットヮー クにおいて、 外部 I Pネットヮ一ク間で経路情報を交換するためのルーチングプ 口トコルを、 外部 I Pネットワークが接続される光エッジルータの光ネットヮー ク制御ィンス夕ンス間で動作させることである。
これにより、 外部 I Pネットワークからは、 外部 I Pネットワークの経路情報 を交換するためのルーチング隣接関係は、 常に光エッジルー夕間に確立されてい るように見えるようになる。 このルーチング隣接関係は光パスのトポロジ変化の 影響を一切受けないため、 外部ネットワークからは常にトポロジが安定している ように見える。
また、 本発明の光ネットワークシステムが特徴とするところは、 光ネッ卜ワ一 クシステムにおいて、 外部 I Pネットワークの経路情報を交換するプロトコルと して、 B G P (Border Gateway Protocol) を使うことである。
B G Pは、 異なるネットワークの間で I P経路情報を交換するためのプロトコ ルであるが、 後記する実施形態では、 光エッジルー夕間での経路情報のやり取り に B G Pをそのまま用いる。
このように、 I Pネットワークで一般的に利用されており、 かつ、 標準に準拠 したプロトコルである B G Pを適用することで、 プロトコル自体の開発コストを 省くことが可能となる。
また、 本願発明は、 外部 I Pネットワークとの間でパケットの転送を行う光ェ ッジルータである。 この光エッジル一夕は、 前記外部 I Pネットワークの隣接す るルータとの間でバケツトの転送を行うバケツト転送処理手段を備えると共に、 前記隣接するルー夕との間で経路情報を交換する処理を行う経路情報交換手段、 ルーチングテ一ブルを作成して記憶手段に記憶する処理を行うルーチングテープ ル作成手段、 光ネットワーク内のトポロジ情報を収集して記憶手段に記憶する処 理を行うトポロジ情報収集手段、 光パスの確立 ·解放のシグナリングを行うシグ ナリング手段、 対向する他の光エッジルー夕との間で前記経路情報を通知する処 理を行う経路情報通知手段、 前記ルーチングテ一ブルと前記トポロジ情報とを記 憶手段から読み出して、 前記バケツト転送処理手段におけるパケットの転送先を 設定するパケッ卜転送テーブルを生成する処理を行うバケツト転送テーブル生成 処理手段を備える。
後記する実施例では、 パケット転送処理手段は転送処理部に相当し、 経路情報 交換手段は I Pネットワークルーチングプロトコル処理部に相当し、 ル一チング テーブルを作成するルーチングテーブル作成手段は I Pネットワークル一チング プロトコル処理部に相当し、 このルーチングテーブルを記憶する記憶手段は I P ネットワークルーチングテーブル記憶部に相当し、 トポロジ情報収集手段は O S P F— T E処理部に相当し、シグナリング手段は R S V P— T E処理部に相当し、 経路情報通知手段は B G P処理部に相当し、 トポロジ情報を記憶する記憶手段は 光ネットワークトポロジ D Bに相当する。
また、 本願の発明は、 光ネットワークに使用され、 所定の演算処理を行う演算 処理手段と外部 I Pネッ卜ワークとの間でバケツトの転送を行うバケツ卜転送処 理手段とを備える光エツジルーに用いられるプログラムである。 このプログラム は、 後記する実施形態のプロトコル処理部に相当する演算処理手段で実行され、 該処演算処理手段を、 経路情報交換機能、 ルーチングテーブル作成機能、 トポロ ジ情報収集機能、 シグナリング機能、 経路情報通知機能、 パケット転送テーブル 生成処理機能として動作させる。 また本発明は、 エッジル一夕での I P処理を一部省略することにより、 エッジ ルー夕の経済化とスケーラビリティの向上を図ることができるカットスルー方法 およびェッジルー夕を提供することを目的とする。
本発明は、 一つのコアネットワークと複数の外部 I Pネットワークとをその境 界点で相互に接続する複数のエッジル一夕が当該コアネットワーク内部で相互に 直接通信を行うカツトスルー方法である。
ここで、 本発明の特徴とするところは、 入力エッジルータにあらかじめ宛先 I Pアドレスとそれに対応する出力エツジルータの出カイン夕フエ一スを示す識別 子との対応表を保持し、 I Pパケット転送時に入力エッジルー夕で宛先 I Pアド レスに対応する前記識別子を I Pパケッ卜に付与し、 前記出力エッジル一夕で I Pパケットに付与された前記識別子を参照することにより出力インタフェースへ I Pバケツトを転送するところにある。
本発明によれば、 従来はコアネットワークの両端のエツジルータで実施してい た I Pアドレス検索を、 入力エッジル一夕の外部 I Pネットワーク側ィン夕フエ ースだけで実施することにより、 エッジルー夕のコアネットワーク側インタフエ ースでの複雑な I P処理を省略し、 より簡易な識別子参照処理だけに限定するこ とが可能となる。 これにより、 エッジルータのコアネットワーク側インタフエ一 スの経済化を図ることが可能になる。 さらに、 処理の簡略化によりインタフエ一 ス速度の高速化が期待できるため、 1パス当たりの速度を上げることによりコア ネットワーク内でのパス数を削減し、 スケーラビリティの向上を図ることができ る。
前記識別子として M P L Sラベルを用いることが望ましい。 本発明によれば、 M P L Sラベルを管理するテーブル (M P L Sラベルテーブル） や、 M P L Sラ ベルを I Pバケツ卜に付与または除去するカプセル化ハードウェアといった既存 の M P L Sをサポートする I Pル一夕の要素機能を流用することができ、 開発コ ストを削減することが可能となる。
前記エッジルータ間で、 制御信号により宛先 I Pアドレスとそれに対応した前 記識別子との対応情報を交換することが望ましい。 本発明によれば、 宛先 I Pァ ドレスと前記識別子の対応表を生成する際に必要な情報を自動的にエッジルー夕 が交換するだめ、 人手による設定処理を省略することができ、 ネットワークの運 用コストを下げることが可能となる。
本発明は、 一つのコアネットワークと複数の外部 I Pネットワークとをその境 界点で相互に接続し、 前記外部 I Pネットワークから前記コアネットワークへの 入力 I Pパケットを処理する入力手段と、 前記コアネットワークから前記外部 I -Pネットワークへの出力 I Pパケッ卜を処理する ¾力手段とを備えたエッジルー 夕である。
ここで、 本発明の特徴とするところは、 前記入力手段は、 宛先 I Pアドレスと それに対応する他エッジル一夕の出力インタフェースを示す識別子との対応表を 保持する手段と、 他エッジルー夕への I Pバケツト転送時に前記対応表に基づき 当該 I Pバケツ卜の宛先 I Pアドレスに対応する前記識別子を当該 I Pバケツト に付与する手段とを備え、 前記出力手段は、 前記識別子を参照し当該識別子が示 す出力インタフェースへ I Pバケツ卜を転送する手段を備えたところにある。 本発明によれば、 宛先 I Pアドレス検索を入力エッジルー夕だけで実施し、 出 力エッジルー夕では簡易な識別子検索処理だけで出力インタフェースを決定する カツトスル一方法を実施するためのエッジルータ装置を実現できる。
前記識別子として M P L Sラベルを用いることが望ましい。 本発明によれば、 M P L Sラベルを管理するテーブル （M P L Sラベルテ一ブル） や、 M P L Sラ ベルを I Pパケットに付与または除去する力プセル化ハードウエアといった既存 の M P L Sをサポートする I Pルータの要素機能を流用することができ、 開発コ ストを削減することが可能となる。
宛先 I Pアドレスとそれに対応した前記識別子との対応情報を制御信号により 他エッジルータ間で相互に交換する手段を備え、 前記対応表を保持する手段は、 この交換する手段により取得した前記対応情報に基づき前記対応表を生成または 更新する手段を備えることが望ましい。
本発明によれば、 宛先 I Pアドレスと前記識別子との対応表を生成または更新 する際に必要な情報を自動的にエッジルー夕が交換するため、 人手による設定処 理を省略することができ、ェッジルー夕の運用コストを下げることが可能となる。 本発明は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、 一つのコアネットワークと複数の外部 I Pネットワークとをその境界点で相互に 接続し、 前記外部 I Pネットワークから前記コアネットワークへの入力 I Pパケ ットを処理する入力機能と、 前記コアネットワークから前記外部 I Pネットヮー クへの出力 I Pパケットを処理する出力機能とを備えたエッジルータに相応する 機能を実現させるプログラムである。
ここで、 本発明の特徴とするところは、 前記入力機能として、 宛先 I Pァドレ スとそれに対応する他エツジル一夕の出カイン夕フェースを示す識別子との対応 表を保持する機能と、 他エッジルータへの I Pパケット転送時に前記対応表に基 づき当該 I Pバケツトの宛先 I Pアドレスに対応する前記識別子を当該 I Pパケ ッ卜に付与する機能とを実現させ、 前記出力機能として、 前記識別子を参照し当 該識別子が示す出力インタフェースへ I Pバケツトを転送する機能を実現させる ところにある。 前記識別子として M P L Sラベルを用いることが望ましい。 また、 宛先 I Pアドレスとそれに対応した前記識別子との対応情報を制御信号 により他エッジルータ間で相互に交換する機能を実現させ、 前記対応表を保持す る機能として、 この交換する機能により取得した前記対応情報に基づき前記対応 表を生成または更新する機能を実現させることが望ましい。
本発明は、 本発明のプログラムが記録された前記情報処理装置読取可能な記録 媒体である。 本発明のプログラムは本発明の記録媒体に記録されることにより、 前記情報処理装置は、 この記録媒体を用いて本発明のプログラムをィンス卜一ル することができる。 あるいは、 本発明のプログラムを保持するサーバからネット ワークを介して直接前記情報処理装置に本発明のプログラムをインストールする こともできる。
これにより、 コンピュータ装置等の情報処理装置を用いて、 エッジルー夕での
I P処理を一部省略することにより、 エッジルータの経済化とスケ一ラピリティ の向上を図ることができるカツトスルー方法およびエツジル一夕を実現すること ができる。
さらに本発明は、 通信回線で接続された複数の回線交換機と複数のバケツト交 換機とを有する情報転送ネットワークシステムにおいて、 前記回線交換機は回線 スィッチおよび回線経路制御部を備え、 前記回線スィッチは、 前記回線交換機に 接続されている、 任意の通信回線間を接続する機能を持ち、 回線交換機と接続さ れているパケット交換機はパケットスィッチ、 回線経路制御部、 パケット経路制 御部、 および連携制御部を備え、 前記パケットスィッチは、 通信回線により伝送 されたバケツトの宛先情報をもとに転送する通信回線を選択し、 出力する機能を 持ち、 前記回線交換機の回線経路制御部は回線交換機間通信路により他の回線交 換機の回線経路制御部と接続され、 前記バケツ.ト交換機の回線経路制御^ 5は単数 または複数の回線交換機の回線経路制御部とパケット交換機 回線交換機間通信 路により接続され、 前記回線交換機の前記回線経路制御部と前記バケツト交換機 の前記回線経路制御部は、 通信回線の接続情報の交換を行なうことによって通信 網の回線接続状況を把握する機能を持ち、 前記パケット経路制御部は、 通信回線 により接続されたパケット交換機との間で、 通信回線を経由してパケット経路情 報を交換することにより、 パケット交換の接続関係情報を把握し、 パケットの宛 先情報を基に、 出力すべき通信回線を決定する機能を持ち、 前記連携制御部は、 新規通信回線の指示を受信する機能を持ち、新規通信回線の指示を受信した際に、 前記回線経路制御部が収集した回線交換網の接続情報と、 前記バケツト経路制御 部が収集したバケツト交換の接続情報の 2つを参照し、 新規通信回線の経路選択 を行い、 前記回線経路制御部に新規通信回線の設定経路を指示し、 前記回線経路 制御部は、 指示された経路に従って回線を設定するよう接続回線設定制御メッセ ージを回線交換機に送出し、 接続回線設定制御メッセージを受信した回線交換機 は通信回線を設定するとともに、 指示された経路に従ってメッセージを送信する 機能をもつことにより、 バケツト交換機間の通信回線を設定することが可能な情 報転送ネットワークシステムである。
本発明は、 前記の情報転送ネットワークシステムにおいて、 パケット交換機と 回線交換機が統合された、 パケット ·回線交換機が混在し、 パケット交換機およ びパケット ·回線交換機間で通信回線を設定することが可能な情報転送ネットヮ ークシステムである。
本発明は、 通信回線で接続される複数の回線交換機と複数のパケット交換機と を有する情報転送ネットワークシステムにおけるバケツト交換機であって、 通信 回線により伝送されたバケツ卜の宛先情報をもとに転送する通信回線を選択し、 出力する機能を持つバケツトスイッチと、 単数または複数の回線交換機の回線経 路制御部とバケツト交換機 回線交換機間通信路により接続され、 通信回線の接 続情報の交換を行なうことによって通信網の回線接続状況を把握する機能を持つ 回線経路制御部と、 通信回線により接続されたパケット交換機との間で、 通信回 線を経由してパケット経路情報を交換することにより、 パケット交換の接続関係 情報を把握し、 パケットの宛先情報を基に、 出力すべき通信回線を決定する機能 を持つパケット経路制御部と、 新規通信回線の指示を受信する機能を持ち、 新規 通信回線の指示を受信した際に、 前記回線経路制御部が収集した回線交換網の接 続情報と、 前記バケツト経路制御部が収集したバケツト交換の接続情報の 2つを 参照し、 新規通信回線の経路選択を行い、 前記回線経路制御部に新規通信回線の 設定経路を指示する連携制御部と、 を備え、 前記回線経路制御部は、 前記連携制 御部から指示された経路に従つて回線を設定するよう接続回線設定制御メッセー ジを回線交換機に送出し、 該接続回線設定制御メッセージを受信した回線交換機 に該接続回線設定制御メッセージに基づき通信回線を設定させ、 指示された経路 に従ってメッセ一ジを送信させて、 バケツト交換機間の通信回線を設定すること が可能なパケット交換機である。
本発明は、 通信回線で接続される複数の回線交換機と複数のバケツ卜交換機と バケツ卜 ·回線交換機とを有する情報転送ネットワークシステムにおけるバケツ ト ·回線交換機であって、 前記回線交換機に接続されている、 任意の通信回線間 を接続する機能を持つ回線スィッチと、 通信回線により伝送されたバケツトの宛 先情報をもとに転送する通信回線を選択し、 出力する機能を持つパケットスイツ チと、 単数または複数の回線交換機の回線経路制御部と回線交換機間通信路によ り接続され、 通信回線の接続情報の交換を行なうことによって通信網の回線接続 状況を把握する機能を持つ回線経路制御部と、 通信回線により接続されたバケツ ト交換機との間で、通信回線を経由してバケツト経路情報を交換することにより、 パケット'交換の接続関係情報を把握し、 パケットの宛先情報を基に、 出力すべき 通信回線を決定する機能を持つバケツ卜経路制御部と、 新規通信回線の指示を受 信する機能を持ち、 新規通信回線の指示を受信した際に、 前記回線経路制御部が 収集した回線交換網の接続情報と、 前記バケツト経路制御部が収集したバケツト 交換の接続情報の 2つを参照し、 新規通信回線の経路選択を行い、 前記回線経路 制御部に新規通信回線の設定経路を指示する連携制御部と、 を備え、 前記回線経 路制御部は、 前記連携制御部から指示された経路に従つて回線を設定するよう接 続回線設定制御メッセージを前記回線交換機に送出し、 該接続回線設定制御メッ セージを受信した回線交換機に該接続回線設定制御メッセージに基づき通信回線 を設定させ、 指示された経路に従ってメッセージを送信させて、 パケット交換機 およびパケット ·回線交換機間で通信回線を設定することが可能なパケット ·回 線交換機である。 図面の簡単な説明
図 1は本実施形態における外部 I Pネットワークを含む光ネットワークの全体 構成を示す図である。
図 2は、 図 1の光ネットヮ一クの各ノードが保持するィンスタンス及びル一チ ングの隣接関係を示す図である。
図 3は、 本実施形態における I Pネッ卜ワークルーチングテ一ブルの一例を示 す図である。
図 4は、 本実施形態における光エッジルー夕のより具体的な構成を示した機能 ブロック図である。
図 5は、 本実施形態における光クロスコネク卜のより具体的な構成を示した機 能ブロック図である。
図 6は、 本実施形態おける経路情報の流れの一例を示すシーケンス図である。 図 7は、 光ネットワークの概要を説明する図である。
図 8は、 光カツトスルー処理の詳細を説明する図である。
図 9は、 M P L Sラベルテーブルを説明する図である。
図 1 0は、 光カットスルーを実現するエッジルー夕装置の構成を説明する図で める。
図 1 1は、 従来のデータ転送網構成 （その 1 ) を説明する図である。
図 1 2は、 図 1 1の回線交換網の接続情報を表す図である。
図 1 3は、 図 1 1のパケット交換網の経路情報を示す図である。 図 14は、 従来のデータ転送網構成 （その 2) を説明する図である。
図 15は、 図 14の回線交換網およびバケツト交換網の統合された接続情報を 示す図である。
図 16は、 本発明の第 3の実施例のデータ転送網構成を説明する図である。 図 17は、 図 16の回線交換網の接続情報を表す図である。
図 18は、 図 16のバケツト交換網の経路情報を示す図である。
図 19は、 本発明の第 4の実施例を説明する図である。 発明を実施するための最良の形態
(第 1実施例)
以下、 本発明を実施するための第 1実施例を、 図面を参照して説明する。
図 1は、 外部 I Pネットワークを含む光ネットワークの全体構成を示す図であ る。
この図 1に示すように、 光ネットワーク 1001には、 外部 I Pネットワーク 1002として、 外部 I Pネットワーク 1002 A及び外部 I Pネットワーク 1 002 Bがそれぞれ 2サイトずつ、合計 4サイト（1002A1, 1002A2、 1002 B 1、 1002 B 2) 収容されている。 ここで、 外部 I Pネットワーク 1002 Aと外部 I Pネットワーク 1002 Bは、 光エッジル一夕 1003を介 して光ネットワーク 1001に収容され、 各光エッジルー夕 1003同士の間に は光クロスコネクト （光クロスコネクト装置） 1004 (1004 a, 1004 b--) を通して光パス 1005が確立される。 また、 各光エッジルータ 1003 同士の間には、 外部 I Pネットワークの経路情報を交換するために、 BGPピア 1006が確立されている。光ネットワーク内の光パス制御プロトコルとしては、 GM PLSを利用することとする。
ちなみに、 本実施形態で利用する GMP L Sは、 光 I Pネットワーク 1001 上の信号をルーチングするための技術であるが、 従前の MPL S (Multi-Protoc ol Label Switching) ではバケツトにラベルを付加してルーチング経路を指定し ていたのに対し、 GMPL Sでは光信号の波長を元にルーチング経路を決定した り、 制御専用の I Pチャネルを用意して実データは光信号のままルーチングした 81
18 りする。 ルーチングの際に光信号を電気信号に変換してルーチングを行わないよ うにすることで、 ルーチングを高速に行うことができる。
8。？ピァ 1 006は、 光エッジルー夕 1 003同士の間に確立され、 BGP というプロトコルで情報を交換する。この B G Pは、 1対 1のプロトコルであり、 BGPピア 1 006の確立は、例えば、 （1) TCPによるスリーウェイハンドシ ェイクによるコネクションの確立、 （2) OPENメッセ一ジの送信、 （3) KE EPAL I VEメッセ一ジの返信、 といった手順で行われる。 BGPピア 1 00 6が確立されると、 ルーチングテーブル (後記する図 3参照) の交換、 UPDA TEメッセ一ジによる経路情報のアップデート、 定期的な KEEP AL I VEメ ッセージの交換といつた情報の交換が行われる。
なお、 本明細書では、 外部 I Pネットワーク 2の符号に関し、 上位概念的に説 明する場合は、 単に符号 1002を使用し、 個別具体的に説 する場合は、 符号 1 002 Aや 1 002 B、 さらには符号 1 002 A 1、 1 002 A2、 1 002 B 1や 1 002 B 2を用いることする。 この点は、 光エッジルータ 3等について も同様であり、 上位概念的に説明する場合は単に符号 1003を使用し、 個別具 体的に説明する場合は、 符号 1003A 1 003B、 さらには符号 1003A 1, 1 003 A2, 1003 B 1や 1 003 B 2を用いることとする。 また、 ィ ンスタンス I NSについても、 同様であり、 上位概念的に説明する場合は、 符号 I NSを使用し、 個別具体的に説明するときは、 符号 I NS iや I NS pを用い ることとする。 その他の符号の記載も符号 1 002や符号 1003等に準じるも のとする。
図 2は、 図 1の光ネットワークの各ノードが保持するインスタンス及びルーチ ングの隣接関係を示す図である。 この図 2に示す光ネットワーク 1 0 1 1は、 図 1に示されるのと同様に-.. 当該光ネットワーク 1に外部 I Pネットワーク 1 01 2として、 外部 I Pネットワーク 1002 A及び外部 I Pネットワーク 1 002 Bの 2サイトずつ、合計 4サイト（1 002 Al, 1002A2, 1002 B 1, 1002 B 2) が収容されている。 各外部 I Pネットワーク 1 002 ( 1002 A 1, 1002 A2, 1002B 1, 1002 B 2 ) は、 光エッジル一夕 1 00 3 ( 1 003 A 1, 1003 A2, 1003 B 1, 1 003 B 2) を通じて光ネ ットワーク 10 1 1に収容されている。 光エッジルー夕 1003間は、 光クロス コネクト 1004 (1004 a, 1004 b--) を通じて接続される。 また、 外 部 I Pネットワークは通常の I Pルータ R (適宜 「隣接 I Pルータ R」 という） で構成されている。
次に、 各ノード （光エッジルータ 1003、 光クロスコネクト 1004) の構 成を以下に説明する。
1つの光エッジルー夕 1003は、 光ネットワーク制御インスタンス I NS p と、 I Pネッ卜ワークインスタンス I NS iの両方を持つ。
光ネッ卜ワーク制御ィンスタンス I NS ρは、 光ネットワーク 1001内の光 パス 1005を制御するためのルーチングプロトコル及びシグナリングプロトコ ルを動作させるものであり、 それらによって得られた光ネットワーク 1内部の卜 ポロジ情報を保持する。 光ネットワーク制御技術として GMPLSを利用する場 合には、 ルーチングプロトコルとして OSPF— TE (Open Shortest Path Fi rst-TE) を動作させ、 シグナリングプロトコルとして RS VP— TE (Resource reSerVation Protocol-TE) を動作させる。 なお、 OSPF— TEは、 経路選択
(ルーチング) プロトコルの 1つである OS P Fを拡張し、 光ネットワーク 10 11の各経路 （リンク） の属性情報 （リソース量等） も通知できるようにしたプ ロトコルである。 RSVP— TEは、 指定した経路に沿ってラベルパスを確立す るためのプロトコルであり、 現在は光パス 1005 (図 1参照） も確立できるよ うに拡張されている。
I Pネットワークィンスタンス I NS iは、 外部 I Pネットワーク 1002と の間で外部 I Pネットワーク経路情報の交換を行い、 図 3に例示するような、 外 部 I Pネットワーク 1002のルーチングテーブル (以下 「 I Pネットワークル —チングテーブル」 という） を生成する。 なお、 この I Pネットワークルーチン グテーブルは、 図 3に示すように宛先 I Pアドレスの p r e f i x (Destmatio n network address)、 ブトレスマスク (Address maskノ、 次ホップ (Next nop) といった情報が格納される。 一般的に、 ルータが立ち上がる際にルーチングテー ブルは初期化される。 また、 トポロジの変化、 ルータの故障による経路の変更等 によって、 ルーチングテーブルは更新される。 本実施形態の光エッジル一夕 10 03や I Pネットワークルーチングテーブルについても、 一般のルータやルーチ ングテ一ブルと同様であるものとする。
光エッジルー夕 1003は、 これら両方のインスタンス I NS p， I NS iを 保持するため、 外部 I Pネットヮ一ク 1002の外部 I Pネットヮ一ク経路情報 のアップデートやトラヒック量の増加をトリガとした光パス 1 005の自律的な 制御を行うことが可能となる。 —— - 図 4は、 本実施形態における光エッジルータのより具体的な構成を示した機能 ブロック図である。 この図 4を参照して、 本実施形態における光エッジルータ 1 003 ( 1003 A 1 , 1003A2, 1003B 1, 1003B 2) を説明す る。
図 4に示すように、 光エッジルータ 1003は、 ソフトウェア的に処理を行う プロトコル処理部 （演算処理手段） 1031とハードウェア的に処理を行う転送 処理部 1032とを含んで構成される。 このうちプロトコル処理部 1031は、 前記した I Pネットワークインスタンス I NS iと前記した光ネットワーク制御 ィンスタンス I NS pとを有する。
I Pネットワークィンスタンス I NS iは、 外部 I Pネットワーク 1002の 隣接ノード （通常の I Pルータ R) との間で外部 I Pネットワーク経路情報を交 換するルーチングプロ卜コルが作動する I Pネットヮ一クル一チングプロトコル 処理部 131 1と、 そのルーチングプロトコルによって生成される I Pネットヮ —クル一チングテーブル （図 3参照） を記憶する I Pネットワークルーチングテ 一ブル記憶部 1312とを備える。 ちなみに、 I Pネットワークルーチングテー ブルは、 I Pネットワークルーチングプロトコル処理部 131 1が外部 I Pネッ トワーク 1002から受信した経路情報を書き込む処理、 外部 I Pネットヮ一ク 経路情報記憶部 1314が保持する経路情報を書き込む処理のいずれかの処理に より生成される。 補足すると、 光エッジル一夕 1003 (1003 A 1) につい て、 外部 I Pネットワーク 1002側 （符号 1002 A 1側） の I Pネットヮ一 ク経路情報は、 I Pネットヮ一クルーチングプロトコル処理部 131 1によって 受信され、外部 I Pネットワーク経路情報記憶部 1314に書き込まれる。一方、 他のサイ卜 （符号 1002 A 2側） の I Pネットワーク経路情報は、 他の （対向 する） 光エッジル一夕 1003 (3 A2) から BGPピア 1 006経由で BGP 処理部 1 3 1 7に受信され、 外部ネットワーク経路情報記憶部 1 3 14に書き込 まれる。 なお、 ルーチングプロトコルは、 OSPFゃBGP等を使用することが できる。
また、 光ネットワーク制御インスタンス I NS pは、 光ネットワーク 100 1 内のトポロジ情報 （及びリソース情報 =例えばこのリンクは波長が何本ある等） を隣接ノード （例えば光クロスコネクト 1 004) から収集する〇SPF— TE 処理部 13 1 5、 光パス 1 005の確立 ·解放のシグナリングを行う R S VP— TE処理部 1 3 1 6とを備える。 これら 2つの処理部 1 3 1 5， 1 3 1 6の動作 は、 GMPLSで規定されている標準の動作に従う。
さらに、 光ネットワーク制御インスタンス I NS pは、 外部 I Pネットワーク 経路情報（前記した I Pネットワークルーチングテ一プルの経路情報と同じ内容） を、 対向する他の光エッジルータ 1 003に通知する BGP処理部 1 3 1 7を備 える。 この BGP処理部 1 3 1 7は、 逆向きの通知、 つまり、 対向する他の光ェ ッジルータ 1003から通知される外部 I Pネットワーク経路情報を受信する機 能も併せ持つものとする。
なお、 符合 1 3 1 3は、 OS PF— TE処理部 1 3 1 5が収集したトポロジ情 報を記憶する光ネットワークトポロジ DBである。 この光ネットワークトポロジ DB 1 3 1 3は、 RS VP— TE処理部 13 16との間で情報記憶 ·読み出しを 行うようにもなつている。 また、 符合 1 3 14は、 外部 I Pネットワーク経路情 報を記憶する外部 I Pネットワーク経路情報記憶部である。
ちなみに、 本実施形態では、 プロトコル処理部 103 1には、 I Pネットヮー クルーチングテーブル記憶部 13 12に記憶された I Pネットワークルーチング テーブルと、 光ネットワーク卜ポロジ DB 3 1 3に記憶された光ネットワーク 1 00 1のトポロジ情報とから、 受信した I Pパケットをどのように転送するのか を設定するパケット転送テーブルを作成するバケツト転送テーブル生成処理部 1 3 18を備える。
一方、 転送処理部 1 032は、 パケット転送処理部 1 32 1 a, 1 321 b, パケット転送テーブル記憶部 1 322、 パケットスイッチ 1 323とを備える。 この 送処理部 1 0 3 2の構成により、 電気信号の I Pバケツトを光信号の I P パケットに変換する処理、 逆に、 光信号の I Pパケットを電気信号の I Pバケツ トに変換する処理、 I Pバケツ卜の経路をパケットスイッチ 1 3 2 3により切り 替えて転送する処理を行う。
なお、 パケット転送処理と、 I Pルーチングテーブル ·バケツト転送テーブル について補足説明する。 - …
バケツト転送処理について、 一般的な大規模ルータでは、 転送処理部 1 0 3 2 はインタフェースカード （ラインカードとも呼ばれる） に内蔵されている。 この インタフヱースカードは、 光回線 （光ファイバ） —光信号終端部 （光信号——電 気信号）—パケット転送処理部 1 3 2 1 ( 1 Pアドレス検索による ホップ決定) 一パケットスイッチ 1 3 2 3、 という接続構成になっている。 現在は、 回線とし て光フアイバが主流であるので、 外部 I Pネットワーク 1 0 0 2側に出力される 信号も光信号としての I Pパケットである（その後段で電気信号に変換)。よって、 バケツト転送処理部 1 3 2 1 aとパケット転送処理部 1 0 3 2 bとは同じ構成を しており、 外部 I Pネットワーク 1 0 0 2側のバケツト転送処理部 1 3 2 1 aと 外部ネットワーク 1 0 0 2との間には、 光信号と電気信号を相互に変換する図示 しない変換部が存在することになる。
両テーブルについて、 I Pネットワークルーチングテーブルは、 外部 I Pネッ トワーク 1 0 0 2側の隣接 I Pルータ Rとの間で作動するルーチングプロ卜コル の種別に応じた図 3に示すような情報を有する。 これに対し、 パケットの転送は 一般的にハードウェア処理として行われるので、 パケット転送テーブルは、 ハ一 ドウエアが認識できる形の簡略化された情報を保有する。
次に、 光クロスコネクト 1 0 0 4は、 光ネットワーク制御ィンスタンス I N S pのみを保持し、 I Pネッ卜ワークインスタンス I N S iを持たない。このため、 光クロスコネクト 1 0 0 4は、 外部 I Pネットワーク 2との経路情報 (外部 I P ネッ卜ワーク経路情報） の交換は一切行わず、 光ネットワーク 1 0 0 1内の制御 のみを行う。
図 5は、 本実施形態における光クロスコネクトのより具体的な構成を示した機 能ブロック図である。 この図 5を参照して、 本実施形態における光クロスコネク ト 1004 (1004 a, 1004 b-) を説明する。
図 5に示すように、 光クロスコネクト 1004は、 前記した光エッジルータ 1 003 (図 4参照） と同様に、 プロトコル処理部 1041と転送処理部 1042 とを含んで構成される。 また、 プロトコル処理部 1041は、 光ネットワーク制 御インスタンス I NS p， を備える。
-光ネットワーク制御インスタンス I NS ， は、 光ネットヮ一クトポロジ DB 1413、 〇S P F— TE処理部 1415、 R S V P— T E処理部 1416とを 備える。 これらは、 先に説明した光エッジル一夕 3におけるものとほぼ同様の機 能を有するので、 その説明を省略する （光ネットワークトポロジ DB 1413 = 光ネットワークトポロジ DB 1313、 OSPF— TE処理部 1415=〇SP F— TE処理部 131 5、 RS VP—TE処理部 1416=RS VP— TE処理 部 1316)。なお、 図 4の隣接ノード 1004は、他の光エッジルータ 1004 とか、 その他ノード (スィッチ等) を示す。
転送処理部 1042は、 光インタフェース 1421 a， 1421 , 光パステ —ブル記憶部 1422、 光スィッチ 1423とを備える。 この転送処理部 104 2の構成により、 光パス 1005の切り替え制御を行う。 なお、 光パステ一ブル 記憶部 1422に記憶される光パステ一ブルには、 光パス確立時に R S VP— T Eシグナリングによって設定された入口ポ一ト番号 ·出口ポート番号の対応関係 が保持され、光スィッチ 1423がこの対応関係に従って回線 (光パス 1005) を設定する。
次に、 各インスタンス I NS間のルーチングプロトコルの隣接関係及び交換さ れる情報について説明する。
光エッジルータ 1003と外部 I Pネットワーク 1002の隣接 I Pル一夕 R との間には、 OSPFや BGP等通常の I Pルーチング瞵接関係 1008が確立 され、 経路情報 （外部 I Pネットワーク経路情報） の交換が行われる。 具体的に は、 光ェッジルータ 1003 A 1は、 外部 I Pネットワーク 1002 A 1の経路 情報を外部 I Pネッ卜ワーク 1002 A 1から受信すると共に、 他のサイ卜 （外 部 I Pネットワーク 1002 A2) を収容する光エッジル一夕 1003 A2から 受信した経路情報を外部 I Pネットワーク 1002 A 1側へ広告する。 光エッジルータ 1003同士の間には、 それぞれの光エッジルータ 1003が 外部 I Pネットワーク 1012から受信した外部 I Pネットヮ一ク経路情報を交 換するために、 BGPピア 1006が確立される。 BGPピア 1006は各光ェ ッジル一夕 1003の光ネットヮ一ク制御ィンスタンス I NS p同士の間に確立 されるが、 交換される外部 I Pネットワーク経路情報は外部 I Pネットワーク 2 のものである。- - - すなわち、 各光エッジルータ 1003は、 I Pネットヮ一クインスタンス I N S iに保持している外部 I Pネットワーク 1002の外部 I Pネットヮ一ク経路 情報を、光ネットワーク制御インスタンス I NS p側へ渡し （通知し）、 BGPピ ァ 1006を通じて対向する光エッジル一タ 1003に広告する。 なお、 BGP ピア 1006は、 同一の外部 I Pネットワーク 1002に属するサイトを収容す る光エッジル一タ 1003同士の間にのみ確立される。 ここで、 同一の外部 I P ネットワーク 1002について、 図 1、 図 2でいえば、 外部 I Pネットワーク 1 002A1と同 1002 A 2が同一であり、 また、 外部 I Pネットワーク 100 2B 1と同 1002B 2が同一である。
光ネットヮ一ク制御ィンスタンス I NS pは、 光ネットヮ一ク 1001内の隣 接ノードと GMPLS隣接関係 1007を確立する。 具体的には、 GMPLSの ルーチングプロトコルである OS PF— TEの隣接関係を確立して、 光ネットヮ ーク 1001内のトポロジ情報を交換する。 また、 光パス 1005の確立及び解 放時には RS VP— TEシグナリングのメッセージが、 光ネットワーク制御イン スタンス I NS p間の隣接関係を介して運ばれる。
ここで、 GMPL S隣接関係 1007によって、 光ネットワーク 1001内の 光ネットワーク制御インスタンス I NS p間 (同士) が全て接続されるのに対し て、 外部 I Pネットヮ一ク 1002の外部 I Pネットワーク経路情報を交換する BGPピア 1006は、 異なる外部 I Pネットワーク 1002を収容する I Pネ ットヮ一クインスタンス I NS i同士の間には確立されない。 このため、 光ネッ トヮ一ク制御インスタンス I NS pは、 収容される全ての外部 I Pネットワーク 1002で共用されるが、 I Pネットヮ一クインスタンス I NS iは外部 I Pネ ットワーク 1002毎に独立する。 例えば、 図 2では、 外部 I Pネットワーク 1 002 Aを収容する光エッジル一夕 1003 A 1は、 光エッジル一タ 1 003 A 2との間には BGPピア 1006を確立するが、 外部 I Pネットワーク 1002 Bを収容する光エッジルー夕 1 003B 1や同 1 003 B 2との間には BGPピ ァ 1006を確立しない。このように、 1つの光エッジルータ 1003において、 光パス 1005の制御のための光ネットワーク制御インスタンス I NS pと、 外 部 I Pネットワーク 1002の外部 I Pネットワーク経路情報を交換するための
1 Pネットワークインスタンス I NS iを分離することにより、 複数の外部 I P ネットワーク 1002を、 安定性が高く、 しかもマルチレイヤ連携機能を実現で き、 かつ、 容易に収容することが可能となる。 ちなみに、 マルチレイヤ連携が行 えると、 外部 I Pネットワーク 1 002と連動した自立的な光パス 1 005の確 立 ·解放が可能になり、 波長ゃ光フアイパといつた光リソースを有効かつ効率的 に活用することができる。これにより、ネットワークコストを抑えることができ、 低価格で大容量の I Pサービスを利用者に提供することが可能となる。
図 6は、 経路情報 （外部 I Pネットワーク経路情報） の流れの一例を示すシ一 ケンス図である。 このシーケンス図及び図 2等を参照して、 本実施形態における 外部 I Pネットワーク経路情報の流れの一例 （外部 I Pネットワーク 1 002A 1→光ネットヮ一ク 100 1→外部 I Pネットヮ一ク 1002 A2)を説明する。 まず、 光ネットヮ一ク 100 1の光エッジルータ 1 003 A1は、 該光エッジ ルー夕 1 003 A 1の I Pネットヮ一クインスタンス I NS iで作動しているル —チングプロトコルにより、 外部 I Pネットワーク 1 002A1から送信される 外部 I Pネットワーク経路情報 （ステップ S 1 0 1 1) を受信する。 次に光エツ ジルータ 1 003 A 1は、 受信した外部 I Pネットワーク経路情報を該ル一夕 1 003 A 1の内部において、 光ネットワーク制御インスタンス I NS pに通知す る（ステップ S 1 0 12)。外部 I Pネットワーク経路情報を通知された光ネット ワーク制御インスタンス I NS pは、 BGPピア 1006を通して、対向（隣接） する光エッジルータ 1003 A2、 すなわち、 外部 I Pネットワーク 1 002 A 2を当該光ネットワーク 1 00 1に接続する光エッジル一タ 3 A2に外部 I Pネ ットワーク経路情報を広告する （ステップ S 1 0 1 3)。
補足すると、隣接 I Pルータ Rからの外部 I Pネットワーク経路情報は、 [ I P ネットヮ一クル一チングプロトコル処理部 131 1] → [I Pネットワークルー チングテーブル記憶部 1312] → [外部 I Pネットワーク経路情報記憶部 13 14] → [：60?処理部1317]· の順に処理 ·転送され、 BGPピア 1006 経由で対向する光エッジルータ 1003に広告される。
BGPピア 1006経由で広告された外部 I Pネットワーク経路情報を受信し た光エッジルータ 1003A2は、 内部において、 その受信した外部 I Pネット ワーク経路情報を光ネットワーク制御インスタンス I NS pから I Pネットヮ一 クインスタンス I NS iに通知する（ステップ S 1014)。 この外部 I Pネット ワーク経路情報は、 I Pネットワークインスタンス I NS iで作動しているルー チングプロトコルにより、 外部 I Pネットワーク 1002 A2に広告する （ステ ップ S 1015)。
以上説明した本発明は、 前記した実施形態に限定されることなく、 その思想の 及ぶ範囲で様々に改変して実施することができる。
例えば、 外部 I Pネットワーク 1002が、 他の光ネットワークであってもよ い。 また、 光ネットワーク 1001が光エッジルータ 1003により他の外部 I Pネットワーク 1002と接続される構成であれば、 光ネットワーク 1001の 内部構成の如何は問わない。 例えば、 光クロスコネクト 1004は狭く解釈され るものではない。
(第 2実施例）
本発明の第 2実施例の形態を図 7ないし図 10を参照して説明する。 図 7は光 ネットワークの概要を説明する図である。 図 8は光カツトスル一処理の詳細を説 明する図である。 図 9は MPLSラベルテーブルを説明する図である。 図 10は 光カツトスルーを実現するェッジルー夕装置の構成を説明する図である。
本実施例は、 図 7に示すように、 一つのコアネットヮ一クとしての光ネットヮ —ク 2001と複数の外部 I Pネットワーク 2002とをその境界点で相互に接 続し、 図 8に示すように、 外部 I Pネットワーク 2002から光ネットワーク 2 001への入力 I Pバケツトを処理する I P /MPLSインタフェース 20 17 と、 光ネットヮ一ク 2001力 ら外部 I Pネットワーク 2002への出力 I Pパ ケットを処理する MPLSイン夕フェース 2020とを備えたエッジルータであ る。
ここで、 本実施例の特徴とするところは、 I PZMPLSインタフェース 20 1 7は、 宛先 I Pアドレスとそれに対応する他エッジル一夕の出力インタフエ一 スを示す識別子との対応表を保持する I PZMPLSフォワーディングテ一ブル 201 9と、 他エッジルー夕への I Pバケツト転送時に I PZMPL Sフォヮ一 ディングテ一ブル 20 19に基づき当該 I Pパケットの宛先 I Pアドレスに対応 する前記識別子を当該 I Pパケットに付与するバケツト転送処理部 20 1 8とを 備え、 MPLSインタフェース 2020は、 前記識別子を参照し当該識別子が示 す出力インタフェースへ I Pバケツトを転送する M PLS転送処理部 202 1お よび MPLSフォワーディングテーブル 2022を備えたところにある。 前記識 別子として MP L Sラベルを用いる。
宛先 I Pアドレスとそれに対応した前記識別子との対応情報を制御信号により 他エッジルータ間で相互に交換する制御信号処理部 20 1 1を備え、 I PZMP L Sフォヮ一ディングテーブル 20 1 9は、 この制御信号処理部 20 1 1により 取得した前記対応情報に基づき前記対応表を生成または更新する。
以下では、 本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明する。 本実施の形態 では、 出力エッジル一夕の出力インタフェースを示す識別子として MP L Sラベ ルを適用し、 エッジル一タ相互間で制御信号により宛先 I Pアドレスと MPLS ラベル値を自動的に交換することとする。 また、 コアネットワークとしては、 光 パスによりエツジル一夕間が直結される光ネットヮ一ケを想定する。
まず、 図 7に示すような、 光ネットワーク 2001と、 それに接続する複数の 外部 I Pネットワーク 2002から構成されるネットワークを考える。 光ネット ワーク 200 1は OXC (オプティカルクロスコネクト) 2003や WDMなど から構成されるネットワークであり、 外部 I Pネットワーク 2002との境界に 位置する複数のエッジルータ 2004相互間は、 それらを接続する光パス 200 5を介して直接 I P通信が可能である。また、エッジルータ 2004相互間には、 宛先 I Pアドレスとそれに対応する MP L Sラベル値を交換するための制御信号 2006が流れる。 最初に、 エッジルータの装置構成について説明する。 図 8に示すように、 エツ ジル一夕は、 大きく分けて制御信号処理部 20 11および転送処理部 2012か ら構成される。 制御信号処理部 201 1は、 外部 I Pネットヮ一ク 2002との 経路情報を交換するルーティングプロトコルモジュール 2013と、 光ネットヮ —ク 2001に接続される他のエッジルータとの間で宛先 I Pアドレスと MP L Sラベルを交換する I P経路 · MPLSラベル交換プロトコルモジュール 201 4の二つのモジュールから構成され、 宛先 I Pアドレスと次ホップアドレス、 出 力インタフェース番号の対応を保持する I Pルーティングテーブル 2015と、 宛先 I Pアドレス、 入力ラベル値、 出力ラベル値、 出力インタフェース番号の対 応を保持する M P L Sラベルテ一ブル 2016の二つのテーブルを持つ。
一方、 転送処理部 2012'は、 外部 I Pネットワーク 2002側に面する複数 の I P/MPLSインタフェース 2017と、 光ネットワーク 2001側に面す る複数の MP L Sインタフエ一ス 2020とから構成される。 I PZMPLSィ ン夕フェース 2017は、 宛先 I Pアドレスをキ一としてパケット転送処理を実 施するバケツト転送処理部 2018と、 その際に参照される I P/MPLSフォ ヮ一ディングテ一ブル 2019から構成される。 また、 MPLSインタフェース 2020は、 MPLSラベル値をキーとしてバケツト転送処理を実施する MP L S転送処理部 2021と、 その際に参照される MPLSフォヮ一ディングテ一ブ ル 2022から構成される。
光ネットワーク 2001側から宛先 I Pアドレスと MPLSラベル値の情報を 受信した場合は、 以下のように処理が行われる。 まず、 I P経路 ' MPLSラベ ル交換プロ卜コルモジュール 2014が受信した宛先 I Pアドレスと MP L Sラ ベル値の対応情報のうち、 I Pアドレスの情報だけを I Pルーティングテーブル 2015に書込み、 MPLSラベル値を含む全ての情報を MP L Sラベルテープ ル 2016に書込む。 I Pルーティングテーブル 2015へは、 通常のルータが 持つルーティングテ一ブルと同様に、 受信した宛先 I Pアドレスと、 それに対応 する次ホップァドレス、 すなわち、 対向するエッジルータの I Pアドレスと、 対 向するエッジルータに向けた出力インタフェース番号が書込まれる。
一方、 MPLSラベルテーブル 20 16は、 図 9に示すように、 宛先 I Pアド レス 203 1、 入力ラベル値 2032、 出力ラベル値 2033、 出力インタフエ —ス 2034から構成される。 この場合は、 対向エッジルータから受信した宛先 I Pァドレスを宛先 I Pアドレス 203 1へ、 受信した MPLSラベル値を出力 ラベル値 2033へ、 出力インタフエ一ス番号を出力イン夕フエ一ス 2034へ 書込む。
次に、 ルーティングプロトコルモジュール 20 1 3が、 I Pルーティングテ一 ブル 20 1 5に書込まれた新たな経路情報を外部 I Pネットワーク 2002に対 .して広告する。 また、 同時に、 MPLSラベルテ一ブル 201 6に書込まれた情 報を、 バケツト転送時に参照されるフォヮ一ディングテーブルの形式に変換し、 I PZMPLSインタフェース 20 17および MP L Sインタフェース 2020 に転送する。
逆に、 外部 I Pネットワーク 2002から新たな経路情報を受信した場合は以 下のように処理が行われる。 まず、 経路情報を受信したルーティングプロトコル モジュール 20 13が、 受信した経路を I Pルーティングテーブル 20 1 5に書 込む。 ルーティングプロトコルモジュール 201 3は、 新たな経路情報を I Pル —ティングテーブル 20 1 5に書込んだ旨を I P経路 · MPL Sラベル交換プロ トコルモジュール 2014に通知すると、 I P経路 · MPLSラベル交換プロト コルモジュール 20 14は、 I Pルーティングテーブル 20 1 5から、 その新た に書込まれた経路情報を読み取り、 その経路 （宛先 I Pアドレス） に対応するラ ベル値を割当てる。 さらに、 宛先 I Pアドレスと、 割当てられたラベル値の対応 情報を、 制御信号 2006を用いて対向するエッジルータに通知するとともに、 MP L Sラベルテーブル 20 16に書込む。 このとき、 I Pルーティングテ一ブ ル 20 1 5から読み出した宛先 I Pァドレスを宛先 I Pアドレス 203 1へ、 I P経路 · MPLSラベル交換プロトコルモジュール 20 14が割当てたラベル値 を入力ラベル値 2032に書込む。 最後に、 I Pルーティングテーブル 20 1 5 と MP L Sラベルテーブル 20 1 6に新たに書込まれた情報を、 バケツト転送時 に参照されるフォヮ一ディングテ一ブルの形式に変換し、 I PZMPLSインタ フェース 20 1 7および MPLSインタフェース 2020に転送する。
次に、 カットスルー方法の詳細について説明する。 図 1 0に示すように、 エツ ジル一夕 2004— 1とエッジルータ 2004— 2が光ネットワーク 2001を 介して光パス 2005で接続されている。 まず、 エッジルータ 2004— 1とェ ッジルータ 2004— 2との間で制御信号 2006を用いて、 それぞれのエッジ ル一夕 2004— 1、 2004— 2が保持する I Pルーティングテーブル 201 5上の宛先 I Pアドレスと、 エッジルータ 2004— 1、 2004— 2が自ら選 定したそれに対応する MP L Sラベル値の対応関係を対向するエッジルータ 20 04— 1、 2004— 2にそれぞれ通知する。
例えば、 ェッジルータ 2004— 2が 100. 1. 1. 0ノ 24への経路情報 を保持しており、 それに対応するラベル値を 1 5と選定した場合には、 その組合 せを制御信号 2006を通じてエッジルータ 2004— 1に通知する。その結果、 エッジル一夕 2004- 1は自身の I PZMPL Sフォワーディングテ一ブル 2 01 9に、 100. 1. 1. /24宛のバケツ卜には 1 5というラベルを付与 せよという情報を持つェントリを追加する。
次に、 外部 I Pネットワーク 2002から 100. 1. 1. 1宛ての I Pパケ ット 2007がエッジルータ 2004- 1に入力されたとする。 エッジルータ 2 004— 1は、 I PZMPLSインタフェース 2017に入力された I Pバケツ ト 2007の宛先 I Pアドレスをキーとして I PZMP L Sフォワーディングテ 一ブル 2019を検索し、出力ラベル値（= 15) と出力インタフェース番号（= 1) を得る。 そして、 I Pパケット 2007にラベル値 （15) が記載された M PL Sラベルを付与し、 光ネットワーク 2001へ出力する。 光ネットワーク 2 001内では I Pバケツトレベルでのスィツチングは行われず、 あらかじめ確立 された光パス 2005の上を I Pパケット 2007が転送され、 エッジルータ 2 004— 2の MPLSインタフェース 2020に到達する。 I Pバケツト 200 7を受信したエッジルータ 2004— 2は、 I Pパケット 2007に付与された ラベル値 （= 15) をキーとして、 MP L Sインタフェース 2020上の MPL Sフォヮ一ディングテーブル 2022を検索し、 外部 I Pネッ卜ワーク 2002 への出力インタフェース番号 （=5) を得る。 そして、 I Pパケット 2007か ら MPLSラベルが除去され、 出力インタフェースから転送される。
このように、 光ネットワーク 2001側のインタフェースでは MPLSラベル 処理だけに限定し、 I P処理を省略することができる。
本実施例のエッジルー夕は、 情報処理装置であるコンピュータ装置を用いて実 現することができる。 すなわち、 コンピュータ装置にインストールすることによ り、 そのコンピュータ装置に、 一つのコアネットヮ一クである光ネットワーク 1 と複数の外部 I Pネッ卜ワーク 2 0 0 2とをその境界点で相互に接続し、 外部 I Pネットワーク 2 0 0 2から光ネットワーク 2 0 0 1への入力 I Pバケツトを処 理する I P ZM P L Sインタフェース 2 0 1 7に相応する入力機能と、 光ネット ワーク 2 0 0 1から外部 I Pネットワーク 2 0 0 2への出力 I Pパケットを処理 する M P L Sインタフェース 2 0 2 0に相応する出力機能とを備えたエッジルー 夕に相応する機能を実現させるプログラムであって、 前記入力機能として、 宛先 I Pアドレスとそれに対応する他エッジルータの出力インタフェースを示す識別 子との対応表を保持する I P ZM P L Sフォヮ一ディングテーブル 2 0 1 9に相 応する機能と、 他エッジルータへの I Pバケツト転送時に I P ZM P L Sフォヮ 一ディングテ一ブル 2 0 1 9に基づき当該 I Pバケツトの宛先 I Pアドレスに対 応する前記識別子を当該 I Pパケットに付与するバケツト転送処理部 2 0 1 8に 相応する機能とを実現させ、 前記出力機能として、 前記識別子を参照し当該識別 子が示す出力インタフヱ一スへ I Pバケツトを転送する M P L S転送処理部 2 0 2 1および M P L Sフォヮ一ディングテーブル 2 0 2 2に相応する機能を実現さ せるプログラムをコンピュータ装置にインス 1 ^一ルすることにより、 そのコンビ ユー夕装置を本実施例のエッジルータに相応する装置とすることができる。 前記 識別子として M P L Sラベルを用いる。
さらに、 本実施例のプログラムは、 コンピュータ装置にインストールすること により、 そのコンピュータ装置に、 本実施例のエッジルータの機能として、 宛先 I Pアドレスとそれに対応した前記識別子との対応情報を制御信号により他エツ ジルータ間で相互に交換する制御信号処理部 2 0 1 1に相応する機能を実現させ、 I P ZM P L Sフォヮ一ディングテ一ブル 2 0 1 9に相応する機能として、 この 制御信号処理部 2 0 1 1により取得した前記対応情報に基づき前記対応表を生成 または更新する機能を実現させる。
本実施例のプログラムは本実施例の記録媒体に記録されることにより、 コンビ ユー夕装置は、 この記録媒体を用いて本実施例のプログラムをインストールする ことができる。 あるいは、 本実施例のプログラムを保持するサーバからネットヮ —クを介して直接コンピュータ装置に本実施例のプログラムをインストールする こともできる。
これにより、 コンピュータ装置を用いて、 エッジル一夕での I P処理を一部省 略することにより、 エツジルー夕の経済化とスケ一ラゼリティの向上を図ること ができるカツトスルー方法およびェッジルー夕を実現することができる。
なお、 本実施例は、 図 4の光エッジルータ 1003に、 本実施例で挙げたいく つかの機能を実装することにより、 第 1実施例に追加で実施可能であり、 第 1実 施例であげた利点に加え、 カツトスル一方法によるエッジルータの経済化とスケ 一ラビリティの向上を図ることができる。
具体的には、 図 4の光エッジル一夕 1003において、 80?処理部1317 に MPLSラベル値を交換する機能を付加することにより、 図 8の I P経路 · M PLSラベル交換プロトコルモジュール 2014相当とし、 バケツ卜転送テープ' ル記憶部 1322に MPLSラベル値の記憶機能を付加することにより図 8の I PZMPLSフォヮ一ディングテーブル 2019相当とし、 パケット転送処理部 1321 bに MPLSの転送機能を付加することにより図 8の MPLS転送処理 部 2021相当とすることにより、 図 4の光エッジル一夕 1003は図 8のエツ ジル一夕 2011相当の機能を持つようになる。
(実施例 3)
図 16は、 本発明の第 3の実施例のデータ転送網構成を説明する図である。 複数の回線交換機 3200は、 単数または複数の通信回線 3300によって接 続され、 回線交換網を構成する。 この回線交換網の回線交換機に通信回線 330 0を介して複数のバケツト交換機 31000が接続され、 バケツト交換網が構成 される。
回線交換機 3200は回線スィッチおよび回線経路制御部から構成される。 回線スィッチは、 複数の通信回線を介して、 単数または複数の他回線交換機の 回線スィッチと接続される。 回線経路制御部は回線スィツチの制御を行い、 2つの通信回線の結合を行なう。 通信回線とは、 たとえば、 光回線、 SDHZSONET回線、 ATM回線、 MP LS-LSP, FR回線などが相当する。 該回線経路制御部は、 単数または複数 の他回線交換機 3200の回線経路制御部およびバケツト交換機 31000の回 線経路制御部とそれぞれ回線交換機間通信路 3700およびバケツト交換機/回 線交換機間通信路 3·6-£» CHこより接続される。 該回線経路制御部は該回線交換機 間通信路 3700を経由して、 相互の回線交換を接続する通信回線本数などの情 報を交換する。 たとえば OSPF— ΤΕ (先行技術文献 4参照） や PNN I (先 行技術文献 5参照） などの通信プロトコルを用いることによって、 回線交換網全 体の接続関係を知ることができる。 図 17は回線交換網の接続情報を表す図であ る。
回線交換機と接続されているパケット交換機 31000はパケットスィッチ、 回線経路制御部、 連携制御部、 およびパケット経路制御部から構成される。
パケットスィツチは、 単数または複数の回線交換機 3200と通信回線 330 0により接続される。
回線経路制御部は、 単数または複数の回線交換機 3200の回線経路制御部と バケツト交換機 /回線交換機間通信回線 3600により接続される。 該回線経路 制御部は通信路を経由して、 回線交換網の通信回線本数などの情報を収集する。 たとえば OSPF— TE (先行技術文献 4参照） や PNN I (先行技術文献 5参 照)などの通信プロトコルを用いることによって、回線交換網全体の接続関係を知 ることができる。 図 17は回線交換網の接続情報を表す図である。
バケツト経路制御部は、 バケツト揷入 ·抽出回路により通信回線 3300にパ ケッ卜経路情報メッセージを挿入する。 挿入されたバケツ卜経路情報メッセージ は通信回線 3300を経由して単数または複数の他バケツト経路制御部に転送さ れる。 本メッセージの交換により、 パケット通信網の接続関係情報を相互に得る ことが可能になる。 図 18はパケット交換網の経路情報を示す図である。 本経路 情報をもとにパケット転送経路を決定することができる。 ここでバケツト交換網 とは I Pパケット網等が相当し、 OSPF (先行技術文献 7参照） プロトコル等 をもちいることによってバケツト網接続関係およびバケツト転送経路決定を行な うことが可能である。 例えば、 パケット交換機 3 1 0 0 0— 1からパケット交換 機 3 1 0 0 0— 3宛のバケツトは、 通信回線 3 3 0 0 - 1 - 1に転送されること が決定される。
連携制御部は、 保守者などから任意の 2つのパケット交換機間に新規通信回線 を設定することがバケツト交換機'に指示された際に、 回線経路制御が収集した回 -線交換網の接続情報と、 パケット経路制御部が収集したバケツト交換網接続情報 の 2つを参照し、 通信回線の選択を行い、 回線経路制御に接続回線設定制御メッ セージ送出を指示する。 例えば、 接続関係情報からパケット交換機 1 0 0 0 - 1 からバケツト交換機 1 0 0 0— 2の間に、 通信回線 3 0 0— 1一 2と 3 0 0— 2 — 1と 3 0 0— 5— 1と 3 0 0— 4— 1を回線交換機 2 0 0— 1、 2、 3の回線 スィッチで接続することにより、 バケツト交換機 1 0 0 0— 1からバケツト交換 機 1 0 0 0— 2間の通信回線が接続可能であることが判断され、 回線経路制御部 は回線交換機 2 0 0 - 1に接続回線設定制御メッセ一ジを送出する。 回線設定制 御メッセージを受信した回線交換機 2 0 0— 1は、 指示された経路に基づき回線 を設定する。 これを繰り返すことにより、 パケット交換機間に通信回線が設定さ れ、 パケット化したデータ交換が可能となる。
(実施例 4 )
図 1 9は本発明の第 4の実施例を説明する図である。
実施例 3にくらべ、 バケツト交換機および回線交換機を統合し、 パケット回線 交換機 3 2 0 0 0とした例を示す。 図 1 9に示すように、 本実施例のデ一夕転送 網は、 複数の回線交換機 3 2 0 0と複数のバケツ卜交換機 3 1 0 0 0とバケツ ト ·回線交換機 3 2 0 0 0 - 1と各交換機を接続する通信回線によって構成され 。
バケツト ·回線交換機 3 2 0 0 0— 1は、 回線スィツチとバケツトスィツチと 回線経路制御部とパケット経路制御部と連携制御部とを備える。 本実施例におけ る回線経路制御部は、 実施例 3のバケツト交換機 3 1 0 0 0の回線経路制御部と 回線交換機 3 2 0 0の回線経路制御部が内部通信路により接続されて構成されて いる。 そして、 回線スィッチは、 回線交換機に接続されている任意の通信回線間を接 続する機能を持つ。 パケットスィッチは、 通信回線により伝送されたパケットの 宛先情報をもとに転送する通信回線を選択し、 出力する機能を持つ。 回線経路制 御部は、 回線交換機の回線経路制御部と回線交換機間通信路により接続されてお り、 通信回線の接続情報の交換を行なうことによって通信網の回線接続状況を把 一握する機能を持つ。 パケッ小経路制御部は、 通信回線により接続されたパケット 交換機との間で、 通信回線を経由してパケット経路情報を交換することにより、 パケット交換の接続関係情報を把握し、 パケットの宛先情報を基に、 出力すべき 通信回線を決定する機能を持つ。 連携制御部は、 保守者などから新規通信回線の 指示を受信する機能を持ち、 新規通信回線の指示を受信した際に、 回線経路制御 部が収集した回線交換網の接続情報と、 バケツト経路制御部が収集したバケツト 交換の接続情報の 2つを参照し、 新規通信回線の経路選択を行い、 回線経路制御 部に新規通信回線の設定経路を指示する。 連携制御部から指示された経路に従つ て、 回線経路制御部は、 回線を設定するよう接続回線設定制御メッセ一ジを回線 交換機に送出し、 該接続回線設定制御メッセージを受信した回線交換機に該接続 回線設定制御メッセージに基づき通信回線を設定させ、 指示された経路に従って メッセージを送信させて、 バケツト交換機およびバケツト ·回線交換機間で通信 回線を設定する。
本統合によっても機能的な差分がないため、 同様のバケツトデ一夕交換が可能 である。
以上、 本発明者によってなされた発明を、 前記実施例に基づき具体的に説明し たが、 本発明は、 前記実施例に限定されるものではなく、 その要旨を逸脱しない 範囲において種々変更可能であることは勿論である。 産業上の利用の可能性
本発明によれば、 単一の光ネットワークに複数の IP ネットワークを収容する ことによる光リソース利用効率の向上が図れるとともに、 IPネットワークの状況 に応じた光パスの自律的な制御を実現でき、 ォペレ一ションコス卜の削減も可能 となる。 同時に、 光パスのトポロジ変化を外部の IPネットワークから隠蔽する ことにより、 IPネットワークのルーチングを安定的に保つことが可能となる。す なわち、 本発明によれば、 マルチレイヤ連携機能を実現でき、 かつネットワーク の安定性の高い光ネットワーク等を提供することができる。
また、 本発明によれば、 光ネットワークのエッジルー夕の両端で必要であった
IP アドレス検索処理を入力エッジルー夕のみに限定し、 出力エッジルータでは MPLS ラベルなどの簡易な識別子処理だけで出力インタフェースを選択できる ようにすることで、 光ネットワーク側インタフェースで必要な処理を簡素化する ことが可能となり、 エッジルータの経済化に寄与する。 また、 処理の簡素化にと もなぅィンタフェース速度の高速化も期待できるので、 光パス当たりの速度を上 げることにより、 光パス当たりの速度を向上させることによりコアネットヮ一ク 内での光パス数を削減し、 ネットワークのスケ一ラビリティの向上を図ることが できる。
本発明のデータ転送ネットワークシステムにより、 パケット交換機は回線交換 機網の情報を利用してパケット交換機間の通信回線の最適配置を行うことができ る。 また、 パケット ·回線交換機は回線交換網の情報を利用してバケツト交換機 との通信回線の最適配置を行うことができる。 これにより、 その時々のパケット 交換網のトラヒック量等の状況に応じた通信回線の利用が可能となり、 光フアイ バゃ波長等の通信回線を構成するリソースの効率的な利用を実現することができ る。

Claims

請求の範囲
1 . 光パス確立手段を備え、 外部 I Pネットワークを光ネットワークに接続する 複数の光エッジルータと、 前記光エッジル一夕間を光パスで接続するために光パ ス単位でのスイッチング手段を備える複数の光クロスコネクトとを含んで構成さ れる光ネットワークにおいて、
前記光エッジルータが、
前記光ネットワーク内のトポロジ情報を保持し、 光パスのスイッチング及びシ グナリングを行う光ネットワーク制御インスタンスと、
前記外部 I Pネットワークのルーチングテ一ブルを保持し、 外部 I Pネッ卜ヮ ークとの間でルーチングプロトコルを動作させる I Pネットヮ一クインスタンス の両方を備えることを特徴とする光ネットワーク。
2 . 前記外部 I Pネットワーク間で経路情報を交換するためのルーチングプロト コルを、 前記外部 I Pネットワークが接続される前記光ェッジル一タの前記光ネ ットワーク制御インスタンス間で動作させることを特徴とする請求項 1に記載の 光ネットワーク。
3 . 前記外部 I Pネットワークの経路情報を交換するプロトコルとして、 B G P を使うことを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載の光ネッ卜ワーク。
4 . 光ネットワークに使用され、 外部 I Pネットワークとの間でパケットの転送 を行う光ェッジル一夕であって、
前記外部 I Pネットワークの隣接するル一夕との間でパケッ卜の転送を行うパ ケット転送処理手段を備えると共に、
前記隣接するルー夕との間で経路情報を交換する処理を行う経路情報交換手段、 ルーチングテーブルを作成して記憶手段に記憶する処理を行うルーチングテ一 ブル作成手段、
光ネットワーク内のトポロジ情報を収集して記憶手段に記憶する処理を行うト ポロジ情報収集手段、 光パスの確立 ·解放のシグナリングを行うシグナリング手段、 対向する他の光エツジルー夕との間で前記経路情報を通知する処理を行う経路 情報通知手段、
前記ルーチングテ一ブルと前記トポロジ情報とを記憶手段から読み出して、 前 記パケット転送処理手段におけるバケツトの転送先を設定するバケツト転送テ一 ブルを生成する処理を行うパケット転送テーブル生成処理手段、 を備えること、 を特徵とする光エッジルータ。
5 . 光ネットワークに使用され、 所定の演算処理を行う演算処理手段と外部 I P ネットワークとの間でパケッ卜の転送を行うバケツト転送処理手段とを備える光 ェッジルータに用いられるプログラムであって、 ·
前記演算処理手段を、
前記外部 I Pネットワークの隣接するルー夕との間で経路情報を交換する処理 を行う経路情報交換機能、
ルーチングテーブルを作成して記憶手段に記憶する処理を行うルーチングテ一 ブル作成機能、
光ネットワーク内のトポロジ情報を収集して記憶手段に記憶する処理を行うト ポロジ情報収集機能、 '
光パスの確立 ·解放のシグナリングを行うシグナリング機能、
対向する他の光ェッジル一夕との間で前記経路情報を通知する処理を行う経路 情報通知機能、
前記ルーチングテーブルと前記トポロジ情報とを記憶手段から読み出して、 前 記バケツト転送処理手段におけるパケットの転送先を設定するバケツト転送テー ブルを生成する処理を行うバケツト転送テーブル生成処理機能、 として動作させ ること、 を特徵とする光エッジル一夕用のプログラム。
6 . 一つのコアネットワークと複数の外部 I Pネットワークとをその境界点で相 互に接続する複数のエッジルータが当該コアネットワーク内部で相互に直接通信 を行うカツ卜スルー方法において、 入力エッジルー夕にあらかじめ宛先 I Pアドレスとそれに対応する出力エッジ ルー夕の出力イン夕フェースを示す識別子との対応表を保持し、
I Pバケツト転送時に入力エッジルータで宛先 I Pアドレスに対応する前記識 別子を I Pバケツ卜に付与し、
前記出力エッジル一夕で I Pバケツトに付与された前記識別子を参照すること により出力インタフェースへ I Pパケットを転送する
ことを特徵とするカツトスルー方法。
7 .前記識別子として M P L Sラベルを用いる請求項 6記載の力ットスル一方法。
8 . 前記エッジルータ間で、 制御信号により宛先 I Pアドレスとそれに対応した 前記識別子との対応情報を交換する請求項 6記載のカツトスル一方法。
9 . 一つのコアネットワークと複数の外部 I Pネットワークとをその境界点で相 互に接続し、 前記外部 I Pネットワークから前記コアネットワークへの入力 I P バケツトを処理する入力手段と、 前記コアネットワークから前記外部 I Pネット ワークへの出力 I Pパケットを処理する出力手段とを備えたエッジルータ (こおい て、
前記入力手段は、
宛先 I Pアドレスとそれに対応する他ェッジル一夕の出力インタフェースを示 す識別子との対応表を保持する手段と、
他エッジルー夕への I Pバケツト転送時に前記対応表に基づき当該 I Pバケツ 卜の宛先 I Pアドレスに対応する前記識別子を当該 I Pパケットに付与する手段 と
を備え、
前記出力手段は、 前記識別子を参照し当該識別子が示す出カインタフェースへ
I Pパケットを転送する手段を備えた
ことを特徴とするエツジル一夕。
1 0 . 前記識別子として M P L Sラベルを用いる請求項 9記載のエッジルータ,
1 1 . 宛先 I Pアドレスとそれに対応した前記識別子との対応情報を制御信号に より他エッジル一夕間で相互に交換する手段を備え、
前記対応表を保持する手段は、 この交換する手段により取得した前記対応情報 に基づき前記対応表を生成または更新する手段を備えた
請求項 9記載のエツジル一夕。
1 2 . 情報処理装置にインストールすることにより、 その情報処理装置に、. 一つのコアネットワークと複数の外部 I Pネットワークとをその境界点で相互 に接続し、 前記外部 I Pネットワークから前記コアネッ卜ワークへの入力 I Pパ ケッ卜を処理する入力機能と、 前記コアネットワークから前記外部 I Pネットヮ ークへの出力 I Pバケツトを処理する出力機能とを備えたエッジルータに相応す る機能を実現させるプログラムにおいて、
前記入力機能として、
宛先 I Pアドレスとそれに対応する他エッジルータの出カイン夕フエ一スを示 す識別子との対応表を保持する機能と、
他エッジルー夕への I Pバケツト転送時に前記対応表に基づき当該 I Pバケツ トの宛先 I Pアドレスに対応する前記識別子を当該 I Pバケツ卜に付与する機能 と
を実現させ、
前記出力機能として、 前記識別子を参照し当該識別子が示す出力インタフエ一 スへ I Pバケツトを転送する機能を実現させる
ことを特徵とするプログラム。
1 3 . 前記識別子として M P L Sラベルを用いる請求項 1 2記載のプログラム。
1 4. 宛先 I Pアドレスとそれに対応した前記識別子との対応情報を制御信号に より他エッジルータ間で相互に交換する機能を実現させ、 前記対応表を保持する機能として、 この交換する機能により取^ =した前記対応 情報に基づき前記対応表を生成または更新する機能を実現させる
請求項 1 2記載のプログラム。
1 5 . 請求項 1 2に記載のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可 能な記録媒体。 -
1 6 . 通信回線で接続された複数の回線交換機と複数のパケット交換機とを有す る情報転送ネットワークシステムにおいて、
前記回線交換機は回線スィッチおよび回線経路制御部を備え、
前記回線スィッチは、 前記回線交換機に接続されている、 任意の通信回線間を 接続する機能を持ち、
回線交換機と接続されているバケツト交換機はパケットスィツチ、 回線経路制 御部、 パケット経路制御部、 および連携制御部を備え、 .
前記パケットスイッチは、 通信回線により伝送されたパケットの宛先情報をも とに転送する通信回線を選択し、 出力する機能を持ち、
前記回線交換機の回線経路制御部は回線交換機間通信路により他の回線交換機 の回線経路制御部と接続され、
前記パケット交換機の回線経路制御部は単数または複数の回線交換機の回線経 路制御部とパケット交換機/回線交換機間通信路により接続され、
前記回線交換機の前記回線経路制御部と前記パケッ卜交換機の前記回線経路制 御部は、 通信回線の接続情報の交換を行なうことによって通信網の回線接続状況 を把握する機能を持ち、
前記バケツト経路制御部は、 通信回線により接続されたバケツト交換機との間 .で、 通信回線を経由してパケット経路情報を交換することにより、 パケット交換 の接続関係情報を把握し、 パケットの宛先情報を基に、 出力すべき通信回線を決 定する機能を持ち、
前記連携制御部は、 新規通信回線の指示を受信する機能を持ち、 新規通信回線 の指示を受信した際に、前記回線経路制御部が収集した回線交換網の接続情報と、 前記バケツト経路制御部が収集したパケット交換の接続情報の 2つを参照し、 新 規通信回線の経路選択を行い、 前記回線経路制御部に新規通信回線の設定経路を τ曰/ Kし、
前記回線経路制御部は、 指示された経路に従って回線を設定するよう接続回線 設定制御メッセージを回線交換機に送出し、 接続回線設定制御メッセージを受信 -した回線交換機は通信回線を設定するとともに、 指示された経路に従ってメッセ —ジを送信する機能をもつことにより、 バケツト交換機間の通信回線を設定する ことが可能な情報転送ネットワークシステム。
1 7 . 請求項 1 6に記載の情報転送ネットワークシステムにおいて、 バケツト交 換機と回線交換機が統合された、 バケツト ·回線交換機が混在し、 バケツト交換 機およびバケツ卜 ·回線交換機間で通信回線を設定することが可能な情報転送ネ ットワークシステム。
1 8 . 通信回線で接続される複数の回線交換機と複数のパケット交換機とを有す る情報転送ネットワークシステムにおけるパケット交換機であって、
通信回線により伝送されたバケツトの宛先情報をもとに転送する通信回線を選 択し、 出力する機能を持つパケットスィッチと、
単数または複数の回線交換機の回線経路制御部とバケツト交換機 Z回線交換機 間通信路により接続され、 通信回線の捧続情報の交換を行なうことによって通信 網の回線接続状況を把握する機能を持つ回線経路制御部と、
通信回線により接続されたパケット交換機との間で、 通信回線を経由してパケ ット経路情報を交換することにより、 パケット交換の接続関係情報を把握し、 パ ケッ卜の宛先情報を基に、 出力すべき通信回線を決定する機能を持つバケツト経 路制御部と、
新規通信回線の指示を受信する機能を持ち、 新規通信回線の指示を受信した際 に、 前記回線経路制御部が収集した回線交換網の接続情報と、 前記パケット経路 制御部が収集したバケツト交換の接続情報の 2つを参照し、 新規通信回線の経路 選択を行い、 前記回線経路制御部に新規通信回線の設定経路を指示する連携制御 部と、
を備え、
前記回線経路制御部は、 前記連携制御部から指示された経路に従って回線を設 定するよう接続回線設定制御メッセージを回線交換機に送出し、 該接続回線設定 制御メッセージを受信した回線交換機に該接続回線設定制御メッセージに基づき -通信回線を設定させ、 指示された経路に従ってメッセージを送信させて、 バケツ ト交換機間の通信回線を設定することが可能なバケツト交換機。
1 9 . 通信回線で接続される複数の回線交換機と複数のパケット交換機とバケツ ト ·回線交換機とを有する情報転送ネットワークシステムにおけるバケツト ·回 線交換機であって、
前記回線交換機に接続されている、 任意の通信回線間を接続する機能を持つ回 通信回線により伝送されたパケッ卜の宛先情報をもとに転送する通信回線を選 択し、 出力する機能を持つパケットスィッチと、
単数または複数の回線交換機の回線経路制御部と回線交換機間通信路により接 続され、 通信回線の接続情報の交換を行なうことによって通信網の回線接続状況 を把握する機能を持つ回線経路制御部と、
通信回線により接続されたバケツト交換機との間で、 通信回線を経由してパケ ット経路情報を交換することにより、 パケット交換の接続関係情報を把握し、 パ ケットの宛先情報を基に、 出力すべき通信回線を決定する機能を持つパケット経 路制御部と、
新規通信回線の指示を受信する機能を持ち、 新規通信回線の指示を受信した際 に、 前記回線経路制御部が収集した回線交換網の接続情報と、 前記バケツト経路 制御部が収集したバケツト交換の接続情報の 2つを参照し、 新規通信回線の経路 選択を行い、 前記回線経路制御部に新規通信回線の設定経路を指示する連携制御 部と、
を備え、
前記回線経路制御部は、 前記連携制御部から指示された経路に従って回線を設 定するよう接続回線設定制御メッセージを前記回線交換機に送出し、 該接続回線 設定制御メッセージを受信した回線交換機に該接繞 Θ線設定制御メッセージに基 づき通信回線を設定させ、 指示された経路に従ってメッセ一ジを送信させて、 パ ケット交換機およびバケツト ·回線交換機間で通信回線を設定することが可能な パケット ·回線交換機。
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