WO2005079022A1 - パケット通信ネットワーク、経路制御サーバ、経路制御方法、パケット転送装置、アドミッション制御サーバ、光波長パス設定方法、プログラム、および記録媒体 - Google Patents

パケット通信ネットワーク、経路制御サーバ、経路制御方法、パケット転送装置、アドミッション制御サーバ、光波長パス設定方法、プログラム、および記録媒体 Download PDF

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WO2005079022A1
WO2005079022A1 PCT/JP2004/017083 JP2004017083W WO2005079022A1 WO 2005079022 A1 WO2005079022 A1 WO 2005079022A1 JP 2004017083 W JP2004017083 W JP 2004017083W WO 2005079022 A1 WO2005079022 A1 WO 2005079022A1
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packet
destination
optical wavelength
address
wavelength path
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PCT/JP2004/017083
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Inventor
Kenichi Matsui
Takeshi Yagi
Yuuichi Naruse
Junichi Murayama
Original Assignee
Nippon Telegraph And Telephone Corporation
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/42—Centralised routing

Definitions

  • Packet communication network Packet communication network, routing control server, routing control method, packet transfer device, admission control server, optical wavelength path setting method, program, and recording medium
  • the present invention relates to a path control technique for a packet communication network, and more particularly to a path control technique for setting a desired path by controlling a router or a packet transfer device constituting a large-scale network such as a photonic network.
  • one route control server is arranged for a target network, and the route control server unifies all route controls in the network.
  • the route control server unifies all route controls in the network.
  • JP 2003-298631, JP 2002-247087, JP 2001-24699 Kogura, Petri Aukia, Muran Kodialam, Pramod VNLoppol, TVLakshman, Helena barin, Bemhard ⁇ uter, RATES: A Server for MPLb Traffic Engineering, IEEE Network, p.34-41, IEEE, 2000).
  • a route control method When such a route control method is applied to a large-scale network, a method is considered in which the network is divided into a plurality of areas, a route control server is arranged in each area, and only each area is controlled.
  • a packet transfer device having an IP transfer function has been installed as a terminal device of a photonic network, and a connectionless type logically constructed on a connection type network.
  • Optical wavelength path control technology that uses a network and allocates optical wavelength path resources only between packet transfer devices with high traffic demand while ensuring the route reachability between packet transfer devices by IP transfer is being studied (for example,
  • Junichi MURAYAMA al. Fraific-Driven Optical IP Networking Architecture, IEICE TRANS. COMMUN., VOL.E86-B, NO.8 AUGUST 2003, etc.).
  • an optical wavelength path is provided between user terminals according to the user request.
  • Optical wavelength path control technologies are also being studied (eg, Motohiro Tsuji, Takeshi Yagi, Junichi Murayama, Kazuhiro Matsuda, Hiroyuki Ishii, "Evaluation of Optical Cut-Through Method in TSN", The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 2003 IEICE General Conference, B-7-82, March 2003, Kenichi Matsui, Takeshi Yagi, Masaki Kaneda, Yuichi Naruse, Junichi Murayama, "Study of cut-through optical path method in terabit class super network", Information Network Study Group (Co-host, NS'CS Study Group), Session A-4-30, September 2003, etc.).
  • each route control server independently performs route control only in an individual area as described above, a packet passing through a plurality of areas becomes a control target in a certain area, and optimal route control is performed.
  • a packet passing through a plurality of areas becomes a control target in a certain area, and optimal route control is performed.
  • it will not be controlled in another area.
  • the number of packets changes, such a situation is likely to occur because the control is not synchronized between the route control servers.
  • the path control server explicitly specifies communication quality between routers.
  • MPLS Multiprotocol Label Switching
  • optical GMPLS Generalized Multiprotocol Label Switching
  • the present invention is intended to solve such a problem, and provides a packet communication network, a route control server, a route control method, and a program capable of appropriately controlling the route of a packet passing through a plurality of areas throughout the network. It is intended to be.
  • the above-described optical wavelength path control technology has a problem that a bandwidth-guaranteed network service that can flexibly expand its communication capacity in response to a user request cannot be realized.
  • optical wavelength path control technology it is difficult to respond to a bandwidth guarantee request from a specific user because the optical wavelength path resources are allocated in consideration of only the traffic demand between packet transfer devices. . Also, according to the latter of the above-mentioned optical wavelength path control techniques, there is a problem that data cannot be transferred when a user request is rejected.
  • the present invention is intended to solve such a problem, and utilizes a photonic network to realize a network service capable of guaranteeing a bandwidth in response to a user request, a packet communication network, and a packet transfer.
  • Equipment and admission control server It is intended to be.
  • a packet communication network emphasizing the present invention is provided with a plurality of routers connected in a net-like manner via communication links, and the packet communication network divided and provided.
  • a plurality of routing servers arranged in each area to control routers in the area, and the routing server obtains destination information of the packet from header information of the packet notified from the router in the area.
  • a server-to-server information transmitting / receiving unit for transmitting / receiving data to / from another routing server, and a packet output interface at the router based on the destination information and the transfer management information.
  • a packet control unit that determines the output interface of the packet, and the destination information, the transfer management information, and the power included in the inter-server information from the other route control servers.
  • a header information acquisition unit that acquires header information from a packet and notifies the routing control server of the packet, and connects the arriving packet to the output interface from the output interface corresponding to the bucket based on the decision made by the routing control server.
  • an output interface control unit for outputting to the communication link.
  • another packet communication network of the present invention accommodates a plurality of user terminals and includes a transmission link having an optical wavelength path multiplex transmission function and a wavelength switch having an optical wavelength path switching function.
  • the lower layer frame When transmitting the lower layer frame to the external network, the lower layer frame is transferred after being decapsulated into the upper layer packet, and based on the address management table for managing the correspondence between the upper layer packet address and the destination lower layer frame address, Upper layer on the user terminal side corresponding to A plurality of packet forwarding devices for transferring the lower layer frame of the optical wavelength path side that corresponds to the packet with the lower layer frame address mutual conversion process, the light source user terminal power received via the packet forwarding device In response to a wavelength path connection request, an admission control server that sets up an optical wavelength path connecting the source and destination packet transfer devices among the optical wavelength paths of the photonic network, and an optical wavelength path of the photonic network.
  • a frame transfer device connected to the wavelength path, receiving the lower layer frame from the source packet transfer device, and transferring the lower layer frame to the packet transfer device corresponding to the upper layer packet address of the upper layer packet in the lower layer frame.
  • the address management table of the packet transfer device serving as the source and destination stores the upper layer packet address of the user terminal and the lower layer frame address corresponding to the optical wavelength path. Register the correspondence, and if there is a bandwidth guarantee request at this time, A bandwidth-guaranteed cut-through optical wavelength path that passes through only one or more wavelength switches between the source and destination packet forwarding devices. It has a path setting function unit for setting an optical wavelength path connecting between a packet transfer device serving as a source and a packet transfer device via a network.
  • the routing control server that manages the routers in each area transmits the transfer management information to a packet having the destination information based on the inter-server information notified from the other routing control servers. Can be performed based on the route.
  • the packet transfer control is unified by each route management route control server, and appropriate route control can be realized in the entire network.
  • an optical wavelength path that can be occupied by a user between specific user terminals in response to a bandwidth guarantee request from the user is defined as a transmission source and a destination. Since the setting is made between the packet transfer devices, the communication capacity can be flexibly expanded, and a bandwidth-guaranteed network service can be provided.
  • an optical wavelength path passing through the frame transfer device is set between the source and destination packet transfer devices, so that the transfer resources of the IP transfer route are shared.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a packet communication system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing a functional configuration of a route control server and a router working on the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a configuration example of area information of a route control server.
  • FIG. 4 is a configuration example of routing information of a path control server.
  • FIG. 5 is a configuration example of packet information of a path control server.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a route control process in a route control server that is active in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a route control operation in the packet communication network.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an inter-server information process in the routing control server according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a configuration example of output IZF information.
  • FIG. 10 is a configuration example of intra-area routing information.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a network model of a communication network according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an example of a network configuration of a communication network according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a packet transfer device installed in a communication network according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of an admission control server installed in a communication network according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a configuration example of an address management table of the packet transfer device.
  • FIG. 16 is another configuration example of the address management table of the packet transfer device.
  • FIG. 17 is a configuration example of an IPv4 transfer table of the packet transfer device.
  • FIG. 18 is a configuration example of a destination packet transfer device specifying table of the admission control server.
  • FIG. 19 is an example of an initial environment of a communication network working on a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is an example of a network environment after a lightwave path is allocated in a communication network according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a packet communication network to which a first embodiment of the present invention employs a routing server and a norator.
  • a plurality of routing servers 1 (1A, IB, 1C, ID) and a plurality of routers 2 (2A, 2B, 2C, 2D) are also configured.
  • the route control server 1 is a route control server device that is entirely implemented by a computer and is a control device that determines a transfer destination route based on header information of a packet arriving at the router 2.
  • Router 2 is interconnected with other routers in a network via a communication link, here a broadband communication link or a narrowband communication link, and notifies the routing server 1 of the header information of the arriving packet. Output the packet to the communication link of the determined output I / F Communication device.
  • the entire network is divided into a plurality of areas 9 (9A, 9B, 9D, 9D), and each area 9 has one or more routers 2 (2A, 2B, 2C, 2D). ) Is arranged.
  • routers 2A-2D are respectively arranged in areas 9A-9D.
  • the route control server 1 (1A, IB, 1C, ID) is arranged for each area 9 and is connected to one or more routers 2 arranged in the area 9 and the route of the router 2 is connected. Perform control.
  • each route control server 1 when performing route control on a packet arriving at the router 2, exchanges information between servers including destination information of the packet and transfer management information on transfer control.
  • the routing control server 1 performs routing control based on the server-to-server information.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing a functional configuration of the route control server 1 and the router 2 working in the present embodiment.
  • FIG. 2 shows only the routing servers 1A and 1B and the routers 2A and 2B, the other routing servers 1C and 1D and the routers 2C and 2D have the same configuration.
  • the path control server 1 is composed of a path control server device entirely configured by a computer, and includes a control unit, a storage unit, and a communication interface unit as a physical configuration (not shown). I have.
  • the control unit includes a microprocessor such as a CPU and its peripheral circuits, and reads and executes a program stored in a storage unit in advance, so that the hardware and the program cooperate with each other to execute various functional units.
  • the functional units include a destination information acquisition unit 11, a route control unit 12, an inter-server information transmission / reception unit 13, a packet control unit 14, and the like.
  • the destination information obtaining unit 11 is a functional unit that obtains header information of a packet arriving at the router 2 from the router 2 and outputs destination information of the packet.
  • the route control unit 12 is a functional unit that generates server-to-server information including the destination information from the destination information obtaining unit 11 and the transfer management information that is previously associated with the destination information.
  • the inter-server information transmitting / receiving unit 13 is a functional unit that transmits / receives inter-server information to / from another routing control server 1 via the communication line 10.
  • the packet control unit 14 is a functional unit that determines an output interface (hereinafter, referred to as an output IZF) for transferring the packet based on the destination information and the transfer management information from the route control unit 12.
  • an output IZF an output interface
  • the storage unit 15 is formed of a storage device such as a hard disk or a memory, and stores various pieces of processing information necessary for processing in the control unit and a program 15D executed by the control unit.
  • the program 15D is taken from a communication line or a recording medium and stored in the storage unit 15 in advance.
  • This processing information includes area information 15A for managing the route control server 1 and the norator 2 installed in each area 9, routing information 15B for managing the area through which the packet passes for each destination router of the packet, and packet information for the packet. For each destination address, there is packet information 15C that manages the control contents for the packet.
  • the router 2 is composed of a communication device composed entirely of a computer or a dedicated chip, and includes, as functional units, a header information acquisition unit 21 and an output interface control unit (hereinafter referred to as an output I / F control unit).
  • the header information obtaining unit 21 obtains the header information from a packet arriving from a packet transmission device (not shown) or another router, and notifies the routing control server 1 that manages the area of the header information. It is a functional unit.
  • the output I / F control unit 22 outputs each packet to a predetermined output interface based on the output I / F information notified from the route control server 1, and sends the packet to the transfer destination router via the corresponding communication link.
  • This is a functional unit that transfers packets.
  • the area information 15A is information for managing the route control server 1 and the norator 2 installed in each area 9.
  • the routing server "1A” is associated with the routing server that manages the area "9A”
  • the router "2A” is also assigned as the router located in the area "9A”. Attached.
  • the routing information 15B is information for managing an area through which the packet passes for each destination router of the packet.
  • the area "9A ⁇ 9B ⁇ 9C" is associated as the area route through which the packet to the destination router "2C" passes.
  • the packet information 15C is information for managing the transfer control contents for the packet for each destination address of the packet.
  • “priority” is associated with the transfer management information of the packet having the destination IP address “2A—A” (indicating the address A of the norator 2A), and the packet having the transfer management information “normal” is assigned. It is easy to see that the transfer control is given priority.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the route control operation in the route control server 1.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a route control operation in the packet communication network.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an inter-server information processing operation in the route control server 1.
  • a case will be described as an example where a packet arriving at router 2A in area 9A is transferred to router 2C in area 9C via router 2B in area 9B.
  • the header information acquisition unit 21 extracts the header information from the packet.
  • the routing control server 1A managing the area 9A is notified of the header information.
  • the destination information obtaining unit 11 of the routing control server 1A obtains the header information notified from the router 2A (step 500), and obtains the destination information of the packet from the header information. Acquires the destination IP address "2C-A" (step 501).
  • the route control unit 12 acquires the route information corresponding to the destination information acquired by the destination information acquisition unit 11 with reference to the routing information 15B (Step 502).
  • “9A ⁇ 9B ⁇ 9C” is acquired as the area route corresponding to the destination router “2C” of the destination IP address “2C_A”.
  • step 503 it is determined whether or not a subsequent area other than the area following the area “9A” managed by the path control server 1A exists in the area route (step 503). In this case (step 503: NO), the process proceeds to step 506 described later.
  • the route control unit 12 sets the server including the destination IP address “2C_A” read from the bucket information 15C and the transfer management information “priority”. Inter-server information including inter-server information is generated (step 504).
  • the inter-server information transmitting / receiving unit 13 refers to the area information 15A, confirms the route control servers “1B, 1C” that respectively manage the subsequent areas “9B, 9C” included in the area route, and transmits the inter-server information. Then, it transmits to these route control servers “1C, 1D” via the communication line 10 (step 505).
  • the packet control unit 14 outputs an output I / F corresponding to the packet having the destination information. Then, as shown in FIG. 9, output I / F information for setting the correspondence between the destination IP address and the output I / F is generated (step 506), and a series of route control processing ends.
  • the transfer management information S of the destination IP address “2C—A” indicates “priority”
  • “1” is set as the output I / F corresponding to the broadband communication link as the output communication link for the router 2B. ing.
  • the output I / F information determined in this way is notified from the packet control unit 14 to the router 2A, and based on this output I / F information, the packet arriving at the output IZF control unit 22 is Is transferred from the corresponding output IZF to the communication link. As a result, the packet having the destination IP address “2C—AJ” is transferred from the output IZF “1” to the router 2B via the broadband communication link.
  • the server-to-server information transmitting / receiving unit 13 receives the server-to-server information from the route control server 1A via the communication line 10, and executes the server-to-server information processing of FIG. Start.
  • the route control unit 12 obtains destination information, here the destination IP address “2C_A”, from the information between the receiving servers (step 510), and refers to the routing information 15B to refer to the destination router of the destination IP address “2C_A”. “9B ⁇ 9C” is acquired as the area route corresponding to “2C” (step 511).
  • step 512 it is determined whether or not a subsequent area other than the area subsequent to the area “9B” managed by the path control server 1B exists in the area route (step 512), and the subsequent area does not exist. In this case (step 512: NO), since there is no need to perform the packet transfer processing to the subsequent area, a series of server-to-server information processing ends.
  • step 512 if there is a subsequent area (step 512: YES), a communication link is set for the next subsequent area based on the destination information and the transfer management information notified by the server-to-server information.
  • the output I / F of the packet is determined, the output I / F information is generated, and a series of inter-server information processing ends.
  • the transfer management information indicates “priority”
  • an output I / F corresponding to the wideband communication link is set as an output communication link for the router 2C of the packet having the destination IP address “2C_A”.
  • the route control server 1B determines the destination area of the packet based on the destination information notified by the server-to-server information, and sets an area as shown in FIG. Based on the internal routing information, it selects a router in its own area through which the packet passes.
  • the router “2B” associated with the destination area is selected as the passing router.
  • the router “2C” is associated with the destination area “9C” as the next router, and the link from the router “2B” to the router “2C” is selected according to the above transfer management information.
  • a communication link is selected and its output IZF is set to the passing router "2C".
  • the Next router may be selected by some method.
  • This selection method includes (1) random selection, (2) storing the number of previous router selections and selecting the router with the least number of selections, and (3) router switching. It is conceivable to select the router with the least transmission load or CPU load, or (4) select the router with the least traffic transfer on the link toward the router.
  • the output I / F information determined in this way is notified from the packet control unit 14 of the routing server 1B to the router 2B, and arrives at the output I / F control unit 22 based on the output IZF information.
  • the output packet is output from the corresponding output I / F to the communication link.
  • the packet having the destination IP address “2C_A” is transferred from the output I / F “l” to the router 2C via the broadband communication link.
  • the inter-server information processing in Fig. 8 is started in the same manner as in the route control server 1B.
  • the routing control server 1C is the destination area of the packet having the destination IP address “2C_A”, and there is no area following the area “9C” on the area route corresponding to the destination router “2C”.
  • Step 512: N ⁇ a series of server-to-server information processing ends without performing packet transfer processing to the subsequent area.
  • the routing control server 1A has the packet information 15C as shown in FIG. 5, as shown in FIG. 7, among the packets arriving at the router 2A, the destination IP address is “ For the packet indicating “2C-A”, the transfer management information “priority” is notified to the path control servers 1C and 1D via the communication line 10.
  • the packet is transferred from the router 2A to the router 2B via the broadband communication link, and further transferred from the router 2B to the router 2C via the broadband communication link.
  • the transfer management information “normal” is notified to the path control servers 1 C and 1 D via the communication line 10. Thereby, the packet is transferred from the router 2A to the router 2B via the narrow-band communication link, and further transferred from the router 2B to the router 2C via the narrow-band communication link.
  • the routing control server 1 that manages each area uses the destination information of the header information notified from the router 2 in the area and the transfer management information corresponding to the destination information as another server-to-server information. Since the route control server is notified, the route control server that has received the notification can perform the route control based on the transfer management information for the packet having the destination information based on the inter-server information. As a result, even if a packet passes through a plurality of areas managed by different routing control servers, its packet transfer control is unified by each routing management routing control server, and appropriate routing control can be realized in the entire network.
  • end-to-end communication quality can be ensured even when packets pass through areas controlled by multiple routing servers. It becomes possible.
  • the inter-server information is transmitted from the first routing server 1A to all the routing servers IB and 1C that manage the subsequent area.
  • the present invention is not limited to this.
  • the first route control server 1A sends the route control server management information only to the route control server 1B in the next succeeding area.
  • the information between the receiving servers may be sequentially transferred to the route control server 1C in the next succeeding area.
  • the server-to-server information only needs to include at least the destination information of the packet and its transfer management information, for example, the transfer priority and the size of the communication band.
  • the information between the servers is defined by including the destination IP address and DSCP (Differentiated Service Code Point) value, and the amount of packets included in the flow defined by the pair of the destination and destination IP addresses in the server-to-server information. Row-by-row control can be performed.
  • label information may be included as the inter-server information in addition to the destination information of the packet and the transfer management information thereof.
  • the destination information of the LSP (Label Switching Path) and its transfer management information are included in the inter-server information as label information. can be force s perform the control of the label units.
  • the destination information of the wavelength path includes the information between servers, thereby enabling control on a wavelength path basis. .
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a network model of a communication network according to the second embodiment of the present invention.
  • a photonic network 8A is assumed as a connection type network
  • an IPv4 in IPv6 network 8 is assumed as a connectionless type network.
  • a wavelength switch is adopted as the connection switching device.
  • the lower layer is composed of the IPv6 network 9
  • the IPv6 frame is applied as the lower layer frame
  • the upper layer is composed of the IPv4 network 8B
  • the upper layer packet is composed of the upper layer packet.
  • IP v4 packets are applied.
  • the IPv6 network 9 corresponds to the cell 9 (9A-9D) in the first embodiment described above.
  • the communication network of FIG. 11 includes a packet transfer device 3 (3A, 3B, 3C, 3D) and a frame transfer device.
  • a transmission device 2, wavelength switches 5A and 5B, and an admission control server 4 are provided.
  • the packet transfer device 3 is a PE (Provider Edge) router that accommodates a plurality of user terminals, is connected to the optical wavelength path of the photonic network 8A, and manages the correspondence between the IPv4 packet address and the destination IPv6 frame address. Based on the management table, it converts and forwards the IPv4 packet on the user terminal side corresponding to the IPv4 packet address and the IPv6 frame on the optical wavelength path side corresponding to the IPv6 frame address.
  • PE Provide Edge
  • the frame transfer device 2 is a device corresponding to the router 2 in the first embodiment, that is, an electric P (Provider) router, and is connected to the optical wavelength path of the photonic network 8A to transfer the source packet. It receives the IPv6 frame from the device 3 and transfers it to the destination packet transfer device 3 corresponding to the IPv4 packet address in the IPv6 frame.
  • an electric P Provider
  • the wavelength switches 5A and 5B are optical P (Provider) routers that can be used as optical cross-connect switches (OXC: Optical Cross-connect), and are installed in the photonic network 8A to switch optical wavelength paths. .
  • OXC optical Cross-connect
  • the admission control server 4 becomes the source and destination of the optical wavelength path of the photonic network 8A in response to the optical wavelength path connection request from the source user terminal received via the packet transfer device 3. An optical wavelength path connecting the packet transfer devices 3 is set.
  • the packet transfer device 3A accommodates user terminals 6A and 6B via a user network 7A
  • the packet transfer device 3B accommodates user terminals 6C and 6D via a user network 7B.
  • the packet transfer device 3C accommodates user terminals 6E and 6F via a user network 7C
  • the packet transfer device 3D accommodates user terminals 6G and 6H via a user network 7D.
  • a terminal device is provided in a photonic network 8A including a transmission link having a multiplex transmission function of an optical wavelength path and a wavelength switch having an optical wavelength path switching function.
  • a packet transfer device 3 having an IP transfer function as an IP address
  • an IP transfer type packet communication terminal as a user terminal
  • accommodating a plurality of user terminals with these packet transfer devices 3 the photonic network 8 A logical IP network is built on A.
  • FIG. 12 is an example of a network configuration of a communication network according to the present embodiment.
  • the packet transfer device 3A accommodates the user terminals 6A and 6B via links 101 and 102, and is connected to the wavelength switch 5A via a transmission link 116.
  • the packet transfer device 3B accommodates the user terminals 6C and 6D by the links 103 and 104 and, at the same time, is connected to the wavelength switch 5A by the transmission link 117.
  • the packet transfer device 3C accommodates the user terminals 6E and 6F by the links 105 and 106 and is connected to the wavelength switch 5B by the transmission link 118.
  • the packet transfer device 3D accommodates the user terminals 6G and 6H by the links 107 and 108, and is connected to the wavelength switch 5B by the transmission link 119 at the same time.
  • the frame transfer device 2 is connected to the wavelength switches 5A and 5B by transmission links 120 and 121.
  • the wavelength switches 5A and 5B are connected by a transmission link 122.
  • the admission control server 4 is connected to the packet transfer devices 3A to 3D by links 109 to 112, connected to the wavelength switches 5A and 5B by links 113 and 114, and further connected to the frame transfer device 2 by link 115.
  • the user terminal 6A is identified by the address: IPv4 # 1, and the user terminal 6B is identified by the address: IPv4 # 2.
  • the user terminal 6C is identified by an address: IPv4 # 3, and the user terminal 6D is identified by an address: IPv4 # 4.
  • the user terminal 6E is identified by an address: IPv4 # 5
  • the user terminal 6F is identified by an address: IPv4 # 6.
  • the user terminal 6G is identified by an address: IPv4 # 7, and the user terminal 6H is identified by an address: IPv4 # 8.
  • the packet transfer device 3A is identified by the address: IPv4 # 9 and the address prefix: IPv6_ # 1
  • the packet transfer device 3B is identified by the address: IPv4 # 10 and the address prefix: IPv6_ # 2. .
  • the packet transfer device 3C is identified by an address: IPv4 # U and an address prefix: IPv6_ # 3
  • the packet transfer device 3D is identified by an address: IPv4 # 12 and an address prefix: IPv6_ # 4.
  • the frame transfer device 2 is identified by IPv6 # 5.
  • the packet transfer devices 3A-3D and the frame transfer device 2 have optical wavelength paths 81-84 as connections.
  • the optical wavelength path for connecting the packet transfer device and the frame transfer device is the default optical wavelength path.
  • the packet transfer devices 3A and 3D terminate optical wavelength paths, and identify each optical wavelength path by assigning an optical wavelength path identifier 7178 to the optical wavelength path termination interface.
  • the user terminal 6A under the packet transfer device 3A communicates with the user terminal 6 under the other packet transfer device, for example, the user terminal 6E under the packet transfer device 3B, via the packet transfer device 3A. Exchange.
  • the IPv4 packet transmitted from the user terminal 6A is encapsulated into an IPv6 packet by the packet transfer device 3A, and is photonic according to the IPv6 transfer table and the IPv4 transfer table in the packet transfer device 3A.
  • the data is transferred to the frame transfer device 2 or the destination packet transfer device 3C via the optical wavelength path on the network 8A.
  • the frame transfer device 2 checks the header of the IPv6 packet received from one optical wavelength path, and outputs the IPv6 packet to another optical wavelength path according to the IPv6 transfer table.
  • the destination packet transfer device 3C extracts an IPv4 packet from the received IPv6 packet, checks the header of the IPv4 packet, and transfers the packet to the destination user terminal 6E.
  • the admission control server 4 directly transmits the IPv6 packet from the source packet transfer device to the destination packet transfer device without passing through the frame transfer device 2.
  • an optical wavelength path 83 is provided between the packet transfer device 3A and the packet transfer device 3C, and these are cut-through optical wavelength paths.
  • the communication network emphasizing this embodiment is a logical network on a photonic network including a transmission link having a multiplex transmission function of an optical wavelength path and a wavelength switch having a switching function of an optical wavelength path. It is composed of an IP network that has been constructed in a typical manner. Then, as a terminal device of the photonic network, a plurality of packet transfer devices for accommodating a plurality of user terminals and connecting to the optical wavelength path of the photonic network are arranged, and the admission control server requests a bandwidth guarantee from the user.
  • An optical wavelength path is dynamically set between a packet transfer device serving as a transmission source and a destination according to the presence or absence of a packet transmission device.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the packet transfer devices 3A-3D installed in the communication network according to the present embodiment.
  • the packet transfer device 3A-3D includes a reception frame processing unit 32, a packet processing unit 33, a forwarding processing unit 34, a transmission frame processing unit 37, an optical wavelength path setting request transmission function unit 38, and a server connection function unit 39. It is provided.
  • the reception frame processing unit 32 has a function of transferring the received IPv4 packet to the packet processing unit, extracts an IPv4 packet from the received IP in IPv6 packet, and transfers the IPv4 packet to the packet processing unit 33. It has a function and a function of, when an IPv4 packet indicating an optical wavelength path setting request and an optical wavelength path opening request is received from a user, transferring the packet to an optical wavelength path setting request transmitting function unit 38 described later. are doing.
  • the packet processing unit 33 has a function of extracting the destination IPv4 packet address from the IPv4 packet extracted by the reception frame processing unit 32.
  • the forwarding processing unit 34 includes an address management table 35 and an IPv4 transfer table.
  • the address management table 35 has a function of deriving a destination IPv6 packet address corresponding to a destination IPv4 packet address of an IPv4 packet.
  • IPv6 packet address information for identifying a destination packet transfer device is described in a prefix portion, and information for identifying an output optical wavelength path at the time of transfer is described in other portions.
  • the IPv4 forwarding table 36 has a function of guiding an output link to the user network corresponding to the destination IPv4 packet address of the IPv4 packet.
  • the forwarding processing unit 34 has a function of deriving a destination IPv6 packet address corresponding to the destination IPv4 packet address extracted by the packet processing unit 33, and cannot detect the destination IPv6 packet address when searching the address management table 35.
  • the function to guide the output link to the user network by searching the IPv4 forwarding table 36 and the function of the source admission control when the SNMP (Simple Network Management Protocol) reference request is received from the admission control server 4 A function to generate an SNMP reference response describing the information of the address management table 35 addressed to the server 4 and transfer it to the server connection function unit 39, and when an SNMP setting request is received, address management is performed according to the information of the SNMP setting request. Rewrites Table 35, generates an SNMP setting response to the sender's admission control server, and sends it to the server connection function unit 39. And a function of feed.
  • the transmission frame processing unit 37 adds the IPv6 packet address prefix held by itself to the destination IPv6 packet address.
  • the optical wavelength path setting request transmission function unit 38 receives the IPv4 packet indicating the optical wavelength path setting request and the optical wavelength path release request from the reception frame processing unit, and receives the IPv6 packet address prefix held by itself.
  • a source IPv6 packet address is generated from the link and the identifier of the link for which connectivity with the admission control server 4 is secured, and the IPv6 packet address prefix held by the admission control server 4 and the admission control server 4 Generates a destination IPv6 packet address from the identifier of the link with which connectivity is ensured, encapsulates the IPv4 packet indicating the optical wavelength path setting request and the optical wavelength path release request into an IP in IP v6 packet, and connects to the server. It has the function of transferring to section 39.
  • the server connection function unit 39 outputs the IP in I Pv6 packet received from the optical wavelength path setting request transmission function unit 38 to the link described in the destination IPv6 packet address, to the admission control server 4.
  • the forwarding function the function to forward the SNMP reference request and the SNMP setting request from the admission control server 4 to the forwarding processing unit 34, the SNMP reference response and the SNMP setting forwarded from the forwarding processing unit 34 It has a function of transferring the response to the admission control server 4.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of the admission control server 4 installed in a communication network according to the present embodiment.
  • the admission control server 4 includes an external device connection function unit 40 and a route setting function unit 41.
  • the external device connection function unit 40 has a function of specifying the address information of the packet transfer device, the frame transfer device, and the wavelength switch and the output link to the address, and receives the information from the packet transfer device, the frame transfer device, and the wavelength switch.
  • a function of transferring the received packets and signals to the route setting function unit 41 and a function of transferring the packets and signals transmitted from the route setting function unit 41 to the packet transfer device, the frame transfer device, and the wavelength switch. Have.
  • the route setting function unit 41 has an optical wavelength path setting determination function unit 42, a destination packet transfer device identification table 43, a route analysis function unit 44, and an external device management function unit 45.
  • the optical wavelength path setting determination function unit 42 has a function of holding contracted user information of the bandwidth guarantee service and determining whether to permit the user described in the optical wavelength path connection request to allocate the optical wavelength path.
  • the destination packet transfer device identification table 43 indicates, for the destination IPv4 packet address described in the optical wavelength path connection request, the user terminal having the destination IPv4 packet address. It has the function of deriving the destination IPv6 packet address prefix of the destination packet transfer device containing the terminal.
  • the route analysis function unit 44 has a function of managing the route information by storing the resource status of each device in the network.
  • the external device management function unit 45 periodically sends an SNMP reference request to the packet transfer device and the frame transfer device, and periodically sends a signal to the wavelength switching device, thereby periodically acquiring route information. It has a function to change the route information by sending an SNMP setting request (table control packet) to the packet transfer device and the frame transfer device, and sending a signal to the wavelength switch.
  • the route setting function unit 41 uses the optical wavelength path setting determination function unit 42 to Judge whether optical wavelength paths can be assigned by referring to the source IPv4 packet address.
  • the destination IPv6 packet address prefix is specified by referring to the destination IPv4 packet address of the packet using the destination packet transfer device specifying table 43.
  • the packet transfer device to which the optical wavelength path is to be assigned is specified.
  • the route analysis function unit 44 specifies an optical wavelength path resource to be assigned, and the external device management function unit 45 changes the route information to secure the assigned optical wavelength path resource.
  • an entry for deriving the destination IPv6 packet address prefix and the assigned optical wavelength path identifier for the destination IPv4 packet address or the source and destination IPv4 packet addresses is added to the address management table of the packet transfer device.
  • the identifier of the cut-through optical wavelength path is described.
  • the identifier of the optical wavelength path connected to the frame transfer device is described.
  • route analysis function unit 44 cannot specify the optical wavelength path resource to be allocated and In this case, it is assumed that the setting of the optical wavelength path is not permitted.
  • the route setting function unit 41 When receiving the IP in IPv6 packet describing the optical wavelength path release request from the external device connection function unit 40, the route setting function unit 41 transmits the optical wavelength path setting judgment function unit 42 and the destination packet transfer.
  • the destination IPv4 packet address prefix is identified by referring to the destination IPv4 packet address of the packet using the device identification table 43.
  • the packet transfer device to release the optical wavelength path is specified, and the path analysis function unit 44 specifies the optical wavelength path resource to be released, and the external device management function.
  • the optical wavelength path resource is released by changing the route information by the unit 45.
  • the source packet transfer device and the destination packet transfer device are transmitted to a specific destination user terminal or between specific user terminals.
  • the communication capacity can be expanded flexibly.
  • FIG. 15 is a configuration example of the address management table 35 of the packet transfer device 3A.
  • IPv6 packet address formats are also shown.
  • the address management table 35 has a function of deriving a destination IPv6 packet address for a destination IPv4 packet address.
  • An IPv6 packet address is composed of an address prefix and an optical wavelength path identifier. For example, an IPv4 packet having IPv4 # 3 as the destination IPv4 packet address and an IPv4 packet having IPv4 # 4 as the destination IPv4 packet address are transmitted to the packet transfer device 3B identified by IPv6_ # 2 by the optical wavelength path. Transferred using identifier 71.
  • IPv4 # 5 an IPv4 packet having IPv4 # 5 as the destination IPv4 packet address and an IPv4 packet having IPv4 # 6 as the destination IPv4 packet address are identified by IPv6 # 3.
  • the packet is forwarded to another packet forwarding device 3C, and the optical wavelength path identifiers used in the forwarding differ between 71 and 72.
  • FIG. 16 shows another example of the configuration of the address management table 35.
  • the destination IPv4 address and the IPv6 packet address are managed in association with each other.
  • the source and destination IPv4 addresses are managed in association with the IPv6 packet address.
  • FIG. 17 is a configuration example of the IPv4 transfer table 36 of the packet transfer device 3A.
  • This IPv4 forwarding table 36 has a function of guiding an output link to a destination IPv4 packet address.
  • FIG. 18 is a configuration example of the destination packet transfer device identification table 43 of the admission control server 4.
  • This destination packet transfer device identification table 43 indicates, for the destination IPv4 packet address described in the optical wavelength path connection request, the destination IPv6 address of the destination packet transfer device accommodating the user terminal holding the destination IPv4 packet address. It has a function to derive the packet address prefix.
  • FIG. 19 shows an example of an initial environment of a communication network according to the present embodiment.
  • the user terminal 6A under the packet transfer device 3A communicates with the user terminal 6E under the packet communication device 3, and the user terminal 6B under the packet transfer device 3A communicates with the user terminal 6F under the packet communication device 3.
  • the case of communication will be described as an example.
  • the user terminal 6A requests bandwidth guarantee to the communication network for communication with the user terminal 6E
  • the user terminal 6B requests bandwidth guarantee to the communication network for communication with the user terminal 6F. Let's do it.
  • the user terminal 6A When starting communication with the user terminal 6E, the user terminal 6A generates and transmits an optical wavelength path setting request packet describing the source address: IPv4 # 1 and the destination address: IPv4 # 5.
  • the packet transfer device 3A receives the optical wavelength path setting request packet from the user terminal 6A by the reception frame processing unit 32.
  • the receiving frame processing unit 32 extracts the optical wavelength path setting request packet and transfers it to the optical wavelength path setting request transmitting function unit 38.
  • the optical wavelength path setting request transmission function unit 38 When the optical wavelength path setting request transmission function unit 38 receives the optical wavelength path setting request packet, the optical wavelength path setting request transmission function unit 38 has connectivity with the IPv6 packet address prefix: IPv6 # # 1 held by itself and the admission control server 4. From the reserved link identifier 109, a source IPv6 packet address: IPv6— # 1-109 is generated.
  • IPv6— # 6 the destination IPv6 packet address: IPv6— # 6— Generate 109.
  • the optical wavelength path setting request transmission function unit 38 encapsulates the IPv4 packet indicating the optical wavelength path setting request and the optical wavelength path release request into an IP in IPv6 packet, and transfers it to the server connection function unit 39.
  • the server connection function unit 39 outputs the IP in I Pv6 packet received from the optical wavelength path setting request transmission function unit 38 to the link 109 described in the destination IPv6 address, and thereby transfers the packet to the admission control server 4.
  • the admission control server 4 receives the IP in IPv6 packet in which the optical wavelength path setting request information is described by the external device connection function unit 40.
  • the external device connection function unit 40 transfers the IP in IPv6 packet to the route setting function unit 41
  • the route setting function unit 41 decapsulates the received IP in IPv6 packet, and uses the optical wavelength path setting determination function unit 42 to send the packet's source IPv4 packet address: IPv4 #
  • IPv6 # 3 The destination IPv6 packet address prefix: IPv6 # 3 is specified by referring to IPv4 # 5.
  • the source packet transfer device 3A and the destination packet transfer device 3C are specified as targets to which the optical wavelength path is to be assigned.
  • the route analysis function unit 44 specifies an optical wavelength path resource to be assigned, and the external device management function unit 45 changes the route information to secure the assigned optical wavelength path resource.
  • the external device management function unit 45 stores the destination IPv4 packet address: IPv4 # 5 for the destination IPv6 packet address prefix: IPv6— # 3 and the assigned optical wavelength in the address management tape of the packet transfer device 3A. Add an entry leading to path identifier 72.
  • the user terminal 6B At the start of communication, the user terminal 6B generates an optical wavelength path setting request packet and transmits it to the packet transfer device 3A in the same manner as above, and this is transmitted from the packet transfer device 3A to the admission control server 4. Will be transferred.
  • the route setting function unit 41 of the admission control server 4 uses the optical wavelength path setting determination function unit 42 to transmit the source IPv4 packet address of the packet: S, detects that bandwidth guarantee is not requested from the user terminal 6B, and rejects the optical wavelength path setting.
  • the route setting function unit 41 refers to the destination IPv4 packet address: IPv4 # 6 of the packet by using the destination packet transfer device.
  • the source packet forwarding device 3A and the destination packet forwarding device 3C are specified as targets to which the optical wavelength path is to be assigned by simultaneously referring to the source IPv6 packet address prefix: IPv6— # 1.
  • the route analysis function unit 44 specifies an optical wavelength path resource via the frame transfer to be assigned, and the external device management function unit 45 changes the route information to secure the assigned optical wavelength path resource. I do.
  • the external device management function unit 45 stores the destination IPv4 packet address: IPv4 # 6 for the destination IPv6 packet address prefix: IPv6_ # 3 and the assigned optical wavelength path to the address management tape of the packet transfer device 3A. An entry leading to identifier 71 is added.
  • the address management table of the packet transfer device 3A has the registered contents as shown in FIG. 15, and at this time, a transfer path as shown in FIG. 20 is set.
  • a transfer path 86 is set from the user terminal 6A to the user terminal 6E via the packet transfer device 3A, the optical wavelength path (cut-through optical wavelength path 83), and the packet transfer device 3C.
  • a transfer route 87 is set from the user terminal 6B to the user terminal 6F via the packet transfer device 3A, the optical wavelength path 81, the frame transfer device 2, the optical wavelength path 83, and the packet transfer device 3C.
  • the user terminal 6A transmits an IPv4 bucket having the source IPv4 packet address: IPv4 # 1, and the destination IPv4 packet address: IPv4 # 5. .
  • the packet transfer device 3A receives the IPv4 packet from the link 101 in the reception frame processing unit 32.
  • the reception frame processing unit 32 transfers the received IPv4 packet to the packet processing unit 33.
  • the packet processing unit 33 extracts the destination IPv4 packet address: IPv4 # 5 and passes it to the forging processing unit 34.
  • the forwarding processing unit 34 searches the address management table 35 using the IPv4 # 5 extracted by the packet processing unit 33 as a search key. At this time, the destination IPv4 packet address for the entry added by the admission control server 4 in the above-mentioned operation: destination IPv6 packet address for IPv4 # 5 Pre-status: IPv6— # 3, and the assigned optical wavelength An entry leading to path identifier 72 is detected.
  • the transmission frame processing unit 37 uses the IPv6 packet address prefix: IPv6_ # 1 held by the packet transfer apparatus 3A itself and the optical wavelength path identifier 72 held by the destination IPv6 packet address: IPv6_ # 3_72 to determine the transmission source. IPv6 packet address: Generates IPv6_ # 1_72.
  • IPv4 packet is encapsulated into an IP in IPv6 packet, and the encapsulated IP in IPv6 packet is output to the optical wavelength path 83 described in the destination IPv6 packet address: IPv6_ # 3_72.
  • IP in IPv6 packet is transferred to the packet transfer device 3C via the optical wavelength path 83. Then, the packet transfer device 3C decapsulates the packet into an IPv4 packet and transfers the obtained IPv4 packet to the user terminal 6F based on the destination IPv4 packet address: IPv4 # 5.
  • IPv4 packet having the destination IPv4 packet address: IPv4 # 6 transmitted from the user terminal 6B is encapsulated into an IP in IPv6 packet by the packet transfer device 3A, and then the destination IPv6 packet address: IPv6 — # 3— Output to optical wavelength path 81 described in 71.
  • the IP in IPv6 packet is transferred to the frame transfer device 2, where it is output to the optical wavelength path 83, reaches the packet transfer device 3C, and its destination IPv4 packet address: based on the IPv4 # 6, the user terminal Transferred to 6E.
  • an optical wavelength path that can be occupied by the user in response to a bandwidth guarantee request from the user is set between the source and destination packet transfer devices.
  • the communication capacity can be expanded flexibly, and a network service with guaranteed bandwidth can be provided.
  • an optical wavelength path via the frame transfer device is set between the source and destination packet transfer devices.
  • the transfer resources are shared, so that it is possible to reduce the cost of acquiring the transfer resources while securing the reachability of the communication and to improve the scalability.
  • the source packet transfer device 3A uses the address management table in FIG. 15 to determine the optical wavelength path that can be occupied by the user for a specific destination user terminal.
  • the packet transfer device 3A uses the address management table shown in Fig. 16 and the admission control server 4 associates the source and destination IPv4 addresses with the IPv6 address of the optical wavelength path and sets the packet.
  • the admission control server 4 associates the source and destination IPv4 addresses with the IPv6 address of the optical wavelength path and sets the packet.
  • the network model of FIG. 11 has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this.
  • the number of packet communication devices, user terminals, wavelength switches, transmission links, frame transfer devices, etc. Regarding the connection relation, the same operational effects as described above can be obtained, which can be changed as needed.
  • the packet communication network empowered by the present invention is useful when constructing a service provider network that requires broadband and scalability of the number of bases.
  • the present invention it is possible to provide a broadband Internet connection service to a large number of subscribers.

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Abstract

　経路制御サーバ(１)では、管理エリアのルータ(２)で取得された宛先情報とその宛先情報に対応する転送管理情報とを他の経路制御サーバへ通知するとともに、これら宛先情報と転送管理情報とから当該パケットの出力インターフェースを決定する。 　また、パケット転送装置(３)で、ユーザ端末側の上位レイヤパケットと光波長パス側の下位レイヤフレームを相互に変換処理して転送し、アドミッション制御サーバ(４)で、送信元ユーザ端末からの光波長パス接続要求に応じて、フォトニックネットワーク(８Ａ)の光波長パスのうち、送信元および宛先となるパケット転送装置(３)間を直接結ぶ帯域保証されたカットスルー光波長パスからなる光波長パスを設定する。

Description

明 細 書
パケット通信ネットワーク、経路制御サーバ、経路制御方法、パケット転送 装置、アドミッション制御サーバ、光波長パス設定方法、プログラム、および記録 媒体
技術分野
[0001] 本発明は、パケット通信ネットワークの経路制御技術に関し、特にフォトニックネット ワークなどの大規模ネットワークを構成するルータやパケット転送装置を制御して所 望の経路を設定する経路制御技術に関する。
背景技術
[0002] 近年、インターネットの利用者数の急増や、大容量データをやり取りするアプリケー シヨンの急速な普及により、インターネットの中心部にある大規模なバックボーンネット ワークのトラヒック量が爆発的に増加している。
し力 ながら、一般的な通信ネットワークと同様にバックボーンネットワークでも収容 量が限られていることから、バックボーンネットワークでなるべく多くのトラヒックを収容 するためには、ネットワーク全体で適切な経路制御が必要となる。
[0003] 従来、一般的な通信ネットワークに対する経路制御方法として、対象となるネットヮ ークに対して経路制御サーバを 1つ配置し、その経路制御サーバで当該ネットワーク 内におけるすべての経路制御を一元的に管理するものが提案されている（例えば、 特開 2003-298631号公報、特開 2002—247087号公報、特開 2001—24699号 幸艮、 Petri Aukia,Muran Kodialam,Pramod V.N.Loppol,T.V.Lakshman, Helena barin,Bemhard ^uter, RATES: A Server for MPLb Traffic Engineering， IEEE Network, p.34-41, IEEE, 2000など参照）。
このような経路制御方法を大規模ネットワークに適用する際、ネットワークを複数の エリアに分割し、それぞれのエリアに経路制御サーバを配置しそれぞれのエリアのみ を制御するような方法が考えられる。
[0004] 一方、光通信技術の発展に伴い、高密度波長多重技術 (Dense WDM)や光ルー チング技術 (光スィッチ）を利用して、伝送、 多重化、 多重分離、 スイッチング、 ル 一チングなどのネットワーク転送機能を、光レイヤで実現するフォトニックネットワーク（
Photonic Network)が導入されつつある。
このような、フォトニックネットワークでは、加入者ユーザを収容するパケット転送装 置間を光波長パスで固定的に接続する場合、光波長パスリソース獲得のコストが高く なると同時に、スケーラビリティに乏しいという問題がある。
[0005] 従来、このような問題に対応するため、フォトニックネットワークの端末装置として、 I P転送機能を保有するパケット転送装置を設置し、コネクション型ネットワーク上に論 理的に構築されたコネクションレス型ネットワークを採用し、 IP転送によってパケット転 送装置間の経路到達性を確保しつつ、トラヒック需要の多いパケット転送装置間にの み光波長パスリソースを割り当てる光波長パス制御技術が検討されている（例えば、
Junichi MURAYAMA,al. fraific-Driven Optical IP Networking Architecture , IEICE TRANS. COMMUN., VOL.E86-B, NO.8 AUGUST 2003など参照）。
[0006] また、フォトニックネットワークにおいて、リソース獲得コストを削減しつつ、特定ユー ザからの帯域保証要求に応じるための手段として、各ユーザ端末間に、ユーザ要求 に応じて光波長パスを提供する光波長パス制御技術も検討されている（例えば、辻 元孝博，八木毅，村山純一，松田和浩，石井啓之， 「TSNにおける光カットスルー方 式の評価」，社団法人電子情報通信学会， 2003年電子情報通信学会総合大会， B-7-82, 2003年 3月や、松井健一，八木毅，金田昌樹、成瀬勇一，村山純一， 「テラ ビット級スーパネットワークにおけるカットスルー光パス方式の検討」、情報ネットヮー ク研究会（共催、 NS ' CS研究会）、セッション A-4-30、平成 15年 9月など参照）。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 前述した経路制御技術を大規模ネットワークに適用する際、ネットワークを複数のェ リアに分割し、それぞれのエリアに経路制御サーバを配置しそれぞれのエリアのみを 制御するような方法が考えられる。
し力 ながら、このような従来の経路制御技術を前提として、ネットワークを複数のェ リアに分割し、各エリアに 1つずつ配置した経路制御サーバで当該エリアを個別に制 御する場合、各経路制御サーバはそれぞれ独立して動作するため、複数のエリアを 通るパケットに対して各経路制御サーバで統一した経路制御を行うことができず、ネ ットワーク全体で適切に経路制御できないという問題点があった。
[0008] 例えば、上記のように各経路制御サーバが独立して個々のエリアでのみ経路制御 を行う場合、複数のエリアを通るパケットに対して、あるエリアでは制御対象となり最適 な経路制御が行われ、別のエリアでは制御対象とならなくなる可能性がある。特にパ ケット数が変化した場合、経路制御サーバ間で制御が同期していないため、このよう な状況が発生しやすい。
このため、一部のエリアにおけるネットワーク収容効率の低下が発生し、他のエリア での経路制御の効果が失われてしまう。
[0009] また、近年、普及が進んでレ、る MPLS (Multiprotocol Label Switching)ネットワーク や光 GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching)ネットワークにおいては、 経路制御サーバがルータ間で明示的に通信品質を指定したパスを設定する場合、 一部のエリアでパスが設定されない状況が発生する可能性があり、エンド一エンドの 通信品質を確保できないという問題点もあった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、複数のエリアを通るパケット に対してネットワーク全体で適切に経路制御できるパケット通信ネットワーク、経路制 御サーバ、経路制御方法、およびプログラムを提供することを目的としている。
[0010] 一方、前述した光波長パス制御技術では、ユーザ要求に応じて、その通信容量を 柔軟に拡張できる帯域保証型のネットワークサービスを実現できないという問題点が あった。
すなわち前述した光波長パス制御技術のうち前者によれば、パケット転送装置間の トラヒック需要のみを考慮して光波長パスリソースを割り当てるため、特定ユーザから の帯域保証要求に応じることが困難であった。また、前述した光波長パス制御技術の うち後者によれば、ユーザ要求が拒絶された際に、データ転送を行うことができないと レ、う問題があった。
[0011] 本発明はこのような課題を解決するためのものであり、フォトニックネットワークを活 用して、ユーザ要求に応じて帯域保証が可能なネットワークサービスを実現できるパ ケット通信ネットワーク、パケット転送装置、およびアドミッション制御サーバを提供す ることを目的としている。
課題を解決するための手段
[0012] このような目的を達成するために、本発明に力かるパケット通信ネットワークは、通 信リンクを介して網状に接続された複数のルータと、当該パケット通信ネットワークを 分割して設けられた各エリアに配置されて当該エリア内のルータを制御する複数の 経路制御サーバとを備え、経路制御サーバに、当該エリア内のルータから通知され たパケットのヘッダ情報から当該パケットの宛先情報を取得する宛先情報取得部と、 この宛先情報取得部で取得された宛先情報とその宛先情報に予め対応付けられて レ、る転送管理情報とを含むサーバ間情報を生成する経路制御部と、サーバ間情報 を他の経路制御サーバとの間で送受信するサーバ間情報送受信部と、宛先情報と 転送管理情報とからルータにおけるパケットの出力インターフェースを決定するととも に、他の経路制御サーバからのサーバ間情報に含まれる宛先情報と転送管理情報 と力 、当該パケットの出力インターフェースを決定するパケット制御部とを備え、ル ータに、到着したパケットからヘッダ情報を取得して経路制御サーバへ通知するへッ ダ情報取得部と、経路制御サーバでの決定に基づき、到着したパケットを当該バケツ トに対応する出力インターフェースから、その出力インターフェースに接続された通信 リンクへ出力する出力インターフェース制御部とを備えている。
[0013] また、本発明の他のパケット通信ネットワークは、複数のユーザ端末を収容するとと もに、光波長パスの多重伝送機能を有する伝送リンクおよび光波長パスの交換機能 を有する波長交換機を備えたフォトニックネットワークの光波長パスと接続し、送信元 ユーザ端末を収容するユーザ網もしくは送信元ユーザ端末を収容する外部ネットヮ ークから受信した上位レイヤパケットを下位レイヤフレームにカプセル化して転送する とともに、下位レイヤフレームを外部ネットワークへ送信する際に上位レイヤパケットに デカプセルィ匕した後に転送し、上位レイヤパケットアドレスと宛先下位レイヤフレーム アドレスとの対応を管理するアドレス管理テーブルに基づき、上位レイヤパケットアド レスに対応するユーザ端末側の上位レイヤパケットと下位レイヤフレームアドレスに対 応する光波長パス側の下位レイヤフレームを相互に変換処理して転送する複数のパ ケット転送装置と、パケット転送装置を介して受け取った送信元ユーザ端末力 の光 波長パス接続要求に応じて、フォトニックネットワークの光波長パスのうち、送信元お よび宛先となるパケット転送装置間を結ぶ光波長パスを設定するアドミッション制御サ ーバと、フォトニックネットワークの光波長パスと接続し、送信元パケット転送装置から の下位レイヤフレームを受信し、その下位レイヤフレーム内の上位レイヤパケットの上 位レイヤパケットアドレスに対応するパケット転送装置へ転送するフレーム転送装置と を備え、アドミッション制御サーバに、光波長パスを設定する際、送信元および宛先と なるパケット転送装置のアドレス管理テーブルに、当該ユーザ端末の上位レイヤパケ ットアドレスと光波長パスに対応する下位レイヤフレームアドレスとの対応関係を登録 し、この際、帯域保証要求がある場合は、送信元および宛先となるパケット転送装置 間に 1つ以上の波長交換機のみを経由する帯域保証されたカットスルー光波長パス 力 なる光波長パスを設定し、帯域保証要求がない場合は、フレーム転送装置を介 して送信元および宛先となるパケット転送装置間を結ぶ光波長パスを設定する経路 設定機能部を有している。
発明の効果
[0014] 本発明によれば、各エリア内のルータを管理する経路制御サーバで、他の経路制 御サーバから通知されたサーバ間情報に基づき当該宛先情報を持つパケットに対し て当該転送管理情報に基づく経路制御を行うことができる。これにより、異なる経路 制御サーバが管理する複数のエリアを通過するパケットであっても、そのパケット転送 制御が各経路管理経路制御サーバで統一され、ネットワーク全体で適切な経路制御 を実現できる。
[0015] したがって、各エリアを管理する経路制御サーバがそれぞれ独立して経路制御を 行う場合に発生しうる、一部のエリアにおけるパケット管理制御の非統一に起因する ネットワーク収容効率の低下や、エリア間を結ぶ境界ルータに対するパケット集中に 起因するネットワーク負荷の偏りを回避でき、ネットワーク資源をより効率よく利用でき る。
また、ルータ間で明示的に通信品質を指定したパスを設定する際、パケットが複数 の経路制御サーバにより制御されるエリアを通過する場合であってもエンド一エンドの 通信品質を確保することが可能となる。 [0016] また、本発明によれば、既存のフォトニックネットワークを活かしつつ、特定のユーザ 端末間に、ユーザからの帯域保証要求に応じてそのユーザが専有できる光波長パス を、送信元および宛先となるパケット転送装置間に設定するようにしたので、通信容 量を柔軟に拡張することができ、帯域保証型のネットワークサービスを提供することが 可能となる。
さらに、帯域保証要求がない場合は、フレーム転送装置を経由する光波長パスを、 送信元および宛先となるパケット転送装置間に設定するようにしたので、 IP転送経路 の転送リソースが共用化されて、通信の到達性を確保しつつ転送リソース獲得のコス トを低減できるとともに、スケーラビリティを向上させることが可能となる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施の形態に力かるパケット通信システムの構成を示 すブロック図である。
[図 2]図 2は、本発明の第 1の実施の形態に力かる経路制御サーバおよびルータの機 能構成を示す機能ブロック図である。
[図 3]図 3は、経路制御サーバのエリア情報の構成例である。
[図 4]図 4は、経路制御サーバのルーチング情報の構成例である。
[図 5]図 5は、経路制御サーバのパケット情報の構成例である。
[図 6]図 6は、本発明の第 1の実施の形態に力かる経路制御サーバでの経路制御処 理を示すフローチャートである。
[図 7]図 7は、パケット通信ネットワークにおける経路制御動作を示す説明図である。
[図 8]図 8は、本発明の第 1の実施の形態にかかる経路制御サーバでのサーバ間情 報処理を示すフローチャートである。
[図 9]図 9は、出力 IZF情報の構成例である。
[図 10]図 10は、エリア内ルーチング情報の構成例である。
[図 11]図 11は、本発明の第 2の実施の形態に力かる通信ネットワークのネットワーク モデルを示すブロック図である。
[図 12]図 12は、本発明の第 2の実施の形態に力かる通信ネットワークのネットワーク 構成例である。 [図 13]図 13は、本発明の第 2の実施の形態に力かる通信ネットワークに設置されるパ ケット転送装置の構成を示すブロック図である。
[図 14]図 14は、本発明の第 2の実施の形態に力かる通信ネットワークに設置されるァ ドミッション制御サーバの構成を示すブロック図である。
[図 15]図 15は、パケット転送装置のアドレス管理テーブルの構成例である。
[図 16]図 16は、パケット転送装置のアドレス管理テーブルの他の構成例である。
[図 17]図 17は、パケット転送装置の IPv4転送テーブルの構成例である。
[図 18]図 18は、アドミッション制御サーバの宛先パケット転送装置特定テーブルの構 成例である。
[図 19]図 19は、本発明の第 2の実施の形態に力かる通信ネットワークの初期環境例 である。
[図 20]図 20は、本発明の第 2の実施の形態に力かる通信ネットワークにおける光波 長パス割り当て後のネットワーク環境例である。 発明を実施するための最良の形態
[0018] 次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第 1の実施の形態]
まず、図 1を参照して、本発明の第 1の実施の形態にかかる経路制御サーバおよび ルータが適用されるパケット通信ネットワークについて説明する。図 1は本発明の第 1 の実施の形態に力、かる経路制御サーバおよびノレータが適用されるパケット通信ネット ワークの構成を示すブロック図である。
[0019] このパケット通信ネットワークは、複数の経路制御サーバ 1 (1A， IB, 1C, ID)と、 複数のルータ 2 (2A, 2B, 2C, 2D)と力も構成されている。
経路制御サーバ 1は、全体としてコンピュータで実現される経路制御サーバ装置か らなり、ルータ 2に到着したパケットのヘッダ情報に基づきその転送先経路を決定す る制御装置である。
ルータ 2は、他のルータと通信リンク、ここでは広帯域通信リンクや狭帯域通信リンク を介して網状に相互接続され、到着したパケットのヘッダ情報を経路制御サーバ 1に 通知し、経路制御サーバ 1で決定された出力 I/Fの通信リンクへ当該パケットを出力 する通信装置である。
[0020] 図 1の例では、ネットワーク全体が複数のエリア 9 (9A, 9B, 9D, 9D)に分割されて おり、各エリア 9には 1つ以上のルータ 2 (2A, 2B, 2C, 2D)が配置されている。この 例では、各エリア 9A— 9Dに、それぞれルータ 2A— 2Dが配置されている。
経路制御サーバ 1 (1A, IB, 1C, ID)は、エリア 9ごとにそれぞれ配置されており、 当該エリア 9内に配置されている 1つ以上のルータ 2と接続して、そのルータ 2の経路 制御を行う。
[0021] 本実施の形態は、ルータ 2に到着したパケットの経路制御を行う際、そのパケットの 宛先情報と転送制御に関する転送管理情報とを含むサーバ間情報を各経路制御サ ーバ 1でやり取りし、そのサーバ間情報に基づき各経路制御サーバ 1で経路制御を 行うようにしたものである。
[0022] [経路制御サーバ]
次に、図 2を参照して、本実施の形態に力かる経路制御サーバ 1の機能構成につ いて説明する。図 2は本実施の形態に力かる経路制御サーバ 1およびルータ 2の機 能構成を示す機能ブロック図である。なお、図 2には、経路制御サーバ 1A, 1Bとノレ ータ 2A, 2Bのみが示されているが、他の経路制御サーバ 1C, 1Dおよびルータ 2C , 2Dも同様の構成をなしている。
[0023] この経路制御サーバ 1は、全体としてコンピュータで構成される経路制御サーバ装 置からなり、物理構成（図示せず）として、制御部、記憶部、および通信インターフエ 一ス部を備えている。
制御部は、 CPUなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部に予め格 納されているプログラムを読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプロダラ ムとを協働させて各種機能部を実現する。この機能部としては、宛先情報取得部 11 、経路制御部 12、サーバ間情報送受信部 13、パケット制御部 14などがある。
[0024] 宛先情報取得部 11は、ルータ 2に到着したパケットのヘッダ情報を当該ルータ 2か ら取得し、そのパケットの宛先情報を出力する機能部である。
経路制御部 12は、宛先情報取得部 11からの宛先情報と、この宛先情報に予め対 応付けられている転送管理情報とを含むサーバ間情報を生成する機能部である。 [0025] サーバ間情報送受信部 13は、通信回線 10を介して他の経路制御サーバ 1との間 でサーバ間情報を送受信する機能部である。
パケット制御部 14は、経路制御部 12からの宛先情報と転送管理情報とに基づき、 当該パケットを転送するための出力インターフェース（以下、出力 IZFという）を決定 する機能部である。
[0026] 記憶部 15は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置からなり、制御部での処理に 必要な各処理情報や制御部で実行されるプログラム 15Dを記憶している。このプログ ラム 15Dは、通信回線や記録媒体から取り込まれ予め記憶部 15に格納される。 この処理情報としては、各エリア 9に設置されている経路制御サーバ 1およびノレータ 2を管理するエリア情報 15A、パケットの宛先ルータごとにそのパケットが経由するェ リアを管理するルーチング情報 15B、パケットの宛先アドレスごとにそのパケットに対 する制御内容を管理するパケット情報 15Cなどがある。
[0027] [ルータ]
次に、上記図 2を参照して、本実施の形態に力かるルータ 2の機能構成について説 明する。
ルータ 2は、全体としてコンピュータまたは専用チップで構成される通信装置からな り、機能部として、ヘッダ情報取得部 21、および出力インターフェース制御部（以下、 出力 I/F制御部とレ、う） 22を備えてレ、る。
[0028] ヘッダ情報取得部 21は、パケット送信装置（図示せず）や他のルータから到着した パケットからそのヘッダ情報を取得し、当該エリアを管理する経路制御サーバ 1へそ のヘッダ情報を通知する機能部である。
出力 I/F制御部 22は、経路制御サーバ 1から通知された出力 I/F情報に基づき 各パケットを所定の出力インターフェースへ出力することにより、対応する通信リンク を介して転送先のルータへ当該パケットを転送する機能部である。
[0029] [処理情報]
次に、図 3— 5を参照して、経路制御サーノ 1で使用される処理情報について説明 する。
まず、図 3を参照して、エリア情報 15Aについて説明する。図 3はエリア情報 15Aの 構成例である。エリア情報 15Aは、各エリア 9に設置されている経路制御サーバ 1お よびノレータ 2を管理する情報である。図 3の例では、エリア「9A」を管理する経路制御 サーバとして経路制御サーバ「1A」が対応付けられており、さらにエリア「9A」に配置 されてレ、るルータとしてルータ「2A」が対応付けられてレ、る。
[0030] 次に、図 4を参照して、ルーチング情報 15Bについて説明する。図 4はルーチング 情報 15Bの構成例である。ルーチング情報 15Bは、パケットの宛先ルータごとにその パケットが経由するエリアを管理する情報である。図 4の例では、宛先ルータ「2C」へ のパケットが経由するエリア経路としてエリア「9A→9B→9C」が対応付けられている
[0031] 次に、図 5を参照して、パケット情報 15Cについて説明する。図 5はパケット情報 15 Cの構成例である。パケット情報 15Cは、パケットの宛先アドレスごとにそのパケットに 対する転送制御内容を管理する情報である。図 5の例では、宛先 IPアドレス「2A— A 」（ノレータ 2Aのアドレス Aを示す）を持つパケットの転送管理情報として「優先」が対応 付けられており、転送管理情報「通常」を持つパケットより優先して転送制御するよう 指示されていることがわ力る。
[0032] [経路制御動作]
次に、図 6、図 7、および図 8を参照して、経路制御サーバ 1での経路制御動作につ いて説明する。図 6は、経路制御サーバ 1での経路制御動作を示すフローチャートで ある。図 7は、パケット通信ネットワークにおける経路制御動作を示す説明図である。 図 8は、経路制御サーバ 1でのサーバ間情報処理動作を示すフローチャートである。 ここでは、エリア 9Aのルータ 2Aに到着したパケットが、エリア 9Bのルータ 2Bを介し て、エリア 9Cのルータ 2Cまで転送される場合を例として説明する。
[0033] まず、ルータ 2Aでは、ルータ 2C宛のパケットの到着に応じてヘッダ情報取得部 21 で、そのパケットからヘッダ情報を抽出する。ここで、そのパケットに出力 I/Fが対応 付けられていない場合、当該エリア 9Aを管理する経路制御サーバ 1 Aにそのヘッダ 情報が通知される。
経路制御サーバ 1Aの宛先情報取得部 11では、ルータ 2Aから通知されたヘッダ 情報を取得し (ステップ 500)、そのヘッダ情報から当該パケットの宛先情報、ここで は宛先 IPアドレス「2C-A」を取得する（ステップ 501)。
[0034] 次に、経路制御部 12は、ルーチング情報 15Bを参照して、宛先情報取得部 11で 取得された宛先情報に対応する経路情報を取得する（ステップ 502)。この場合、宛 先 IPアドレス「2C_A」の宛先ルータ「2C」に対応するエリア経路として「9A→9B→9 C」が取得される。
ここで、上記エリア経路に、当該経路制御サーバ 1Aが管理する当該エリア「9A」に 後続する、当該エリア以外の後続エリアが存在するかどうか判断し (ステップ 503)、 後続エリアが存在しなレ、場合は（ステップ 503： NO)、後述するステップ 506へ移行 する。
[0035] 一方、後続エリアが存在する場合 (ステップ 503 : YES)、経路制御部 12は、バケツ ト情報 15Cから読み出した当該宛先 IPアドレス「2C_A」とその転送管理情報「優先」 とからなるサーバ間情報とを含むサーバ間情報を生成する (ステップ 504)。
サーバ間情報送受信部 13は、エリア情報 15Aを参照して、上記エリア経路に含ま れる後続エリア「9B， 9C」をそれぞれ管理する経路制御サーバ「1B， 1C」を確認し、 上記サーバ間情報を、これら経路制御サーバ「1C, 1D」へ通信回線 10を介して送 信する（ステップ 505)。
[0036] その後、パケット制御部 14は、経路制御部 12で得られたサーバ間情報すなわち宛 先情報とその転送管理情報とに基づき、当該宛先情報を持つパケットに対応する出 力 I/Fを決定し、図 9に示すように、宛先 IPアドレスと出力 I/Fとの対応関係を設定 する出力 I/F情報を生成し (ステップ 506)、一連の経路制御処理を終了する。ここ では、宛先 IPアドレス「2C— A」の転送管理情報力 S「優先」を示すことから、ルータ 2B 向けの出力通信リンクとして広帯域通信リンクに対応する出力 I/Fとして「1」が設定 されている。
[0037] このようにして、決定された出力 I/F情報は、パケット制御部 14からルータ 2Aへ通 知され、この出力 I/F情報に基づき出力 IZF制御部 22で到着したパケットがそれぞ れ対応する出力 IZFから通信リンクへ転送される。これにより、宛先 IPアドレス「2C— AJを持つパケットが出力 IZF「1」から広帯域通信リンクを介してルータ 2Bへ転送さ れることになる。 [0038] 一方、エリア 9Bの経路制御サーバ IBでは、サーバ間情報送受信部 13で、通信回 線 10を介して経路制御サーノく 1Aからサーバ間情報を受信し、図 8のサーバ間情報 処理を開始する。
まず、経路制御部 12では、上記受信サーバ間情報から宛先情報、ここでは宛先 IP アドレス「2C_A」を取得し（ステップ 510)、ルーチング情報 15Bを参照して、宛先 IP アドレス「2C_A」の宛先ルータ「2C」に対応するエリア経路として「9B→9C」を取得 する（ステップ 511)。
[0039] そして、上記エリア経路に、当該経路制御サーバ 1Bが管理する当該エリア「9B」に 後続する、当該エリア以外の後続エリアが存在するかどうか判断し (ステップ 512)、 後続エリアが存在しない場合は (ステップ 512 : NO)、後続エリアへのパケット転送処 理を行う必要がないため、一連のサーバ間情報処理を終了する。
[0040] 一方、後続エリアが存在する場合は (ステップ 512 : YES)、次の後続エリアに対し て通信リンクを設定するため、サーバ間情報で通知された宛先情報と転送管理情報 とに基づき、当該パケットの出力 I/Fを決定しその出力 I/F情報を生成し、一連の サーバ間情報処理を終了する。この場合は、転送管理情報が「優先」を示すことから 、宛先 IPアドレス「2C_A」を持つパケットのルータ 2C向け出力通信リンクとして、広 帯域通信リンクに対応する出力 I/Fが設定される。
[0041] この際、経路制御サーバ 1Bは、サーバ間情報で通知された宛先情報によって、当 該パケットの宛先エリアを判別し、記憶部 15内に予め設定されている図 10に示すよ うなエリア内ルーチング情報に基づき、当該パケットが通過する自己エリア内のルー タを選択する。この例では、宛先エリアが「9C」であることから、これに対応付けられて レ、るルータ「2B」が通過ルータとして選択される。また、宛先エリア「9C」にルータ「2C 」が Nextルータとして対応付けられてレ、ること力ら、ルータ「2B」からルータ「2C」へ のリンクのうちから、上記転送管理情報に応じた通信リンクが選択され、その出力 IZ Fが通過ルータ「2C」へ設定される。
[0042] なお、 Nextルータが複数存在する場合は、何らかの方法で Nextルータを選択す ればよレ、。この選択方法としては、（1)ランダムに選択する、（2)これまでのルータの 選択回数を記憶しておき選択回数が最も少ないルータを選択する、（3)ルータの転 送負荷や CPU負荷が最も少ないルータを選択する、（4)ルータへ向かうリンクのトラ ヒック転送量が最も少ないルータを選択する、などが考えられる。
[0043] このようにして、決定された出力 I/F情報は、経路制御サーバ 1Bのパケット制御部 14からルータ 2Bへ通知され、この出力 IZF情報に基づき出力 I/F制御部 22で到 着したパケットがそれぞれ対応する出力 I/Fから通信リンクへ出力される。これにより 、宛先 IPアドレス「2C_A」を持つパケットが出力 I/F「l」から広帯域通信リンクを介 してルータ 2Cへ転送されることになる。
[0044] また、エリア 9Cの経路制御サーバ 1Cでも、経路制御サーバ 1Bと同様にして、図 8 のサーバ間情報処理が開始される。この際、経路制御サーバ 1Cは、宛先 IPアドレス 「2C_A」を持つパケットの宛先エリアであり、この宛先ルータ「2C」に対応するエリア 経路に、当該エリア「9C」の後続エリアが存在しないことから（ステップ 512 : N〇）、後 続エリアへのパケット転送処理が行われずに、一連のサーバ間情報処理を終了する
[0045] したがって、図 5に示したようなパケット情報 15Cを経路制御サーバ 1Aが有してい る場合には、図 7に示すように、ルータ 2Aに到着したパケットのうち、宛先 IPアドレス が「2C-A」を示すパケットについては、その転送管理情報「優先」が通信回線 10を 介して経路制御サーバ 1C, 1Dへ通知される。これにより、当該パケットは、ルータ 2 Aから広帯域通信リンクを介してルータ 2Bへ転送され、さらにルータ 2Bから広帯域 通信リンクを介してルータ 2Cへ転送される。
[0046] また、宛先 IPアドレスが「2C_B」， 「2C_C」を示すパケットについては、その転送管 理情報「通常」が通信回線 10を介して経路制御サーバ 1C, 1Dへ通知される。これ により、当該パケットは、ルータ 2Aから狭帯域通信リンクを介してルータ 2Bへ転送さ れ、さらにルータ 2Bから狭帯域通信リンクを介してルータ 2Cへ転送される。
[0047] このように、各エリアを管理する経路制御サーバ 1で、そのエリア内のルータ 2から 通知されたヘッダ情報の宛先情報とこれに対応する転送管理情報とをサーバ間情報 として、他の経路制御サーバへ通知するようにしたので、この通知を受けた経路制御 サーバでは、そのサーバ間情報に基づき当該宛先情報を持つパケットに対して当該 転送管理情報に基づく経路制御を行うことができる。 これにより、異なる経路制御サーバが管理する複数のエリアを通過するパケットであ つても、そのパケット転送制御が各経路管理経路制御サーバで統一され、ネットヮー ク全体で適切な経路制御を実現できる。
[0048] したがって、各エリアを管理する経路制御サーバがそれぞれ独立して経路制御を 行う場合に発生しうる、一部のエリアにおけるパケット管理制御の非統一に起因する ネットワーク収容効率の低下や、エリア間を結ぶ境界ルータに対するパケット集中に 起因するネットワーク負荷の偏りを回避でき、ネットワーク資源をより効率よく利用でき る。
また、ルータ間で明示的に通信品質を指定したパスを設定する際、パケットが複数 の経路制御サーバにより制御されるエリアを通過する場合であってもエンド—エンドの 通信品質を確保することが可能となる。
[0049] なお、以上では、経路制御サーバ 1、ルータ 2、およびエリア 9の数がそれぞれ 4つ の場合を例として説明したが、これら数については限定されるものではなぐ本発明 の主旨が変更されない限りにおいて適時変更が可能である。
[0050] また、転送管理情報として、任意の宛先情報を持つパケットに対するルータでの転 送処理の優先順位を用いた場合を例として説明したが、これに限定されるものではな ぐ宛先情報で管理されるパケットに対してその出力インターフェースの選択を必要 する情報、例えばパケットの通信帯域の大きさ（通信速度)など、ユーザが必要とする 通信品質に関する情報を転送管理情報として用いてもよい。
[0051] また、サーバ間情報を転送する際、最初の経路制御サーバ 1Aから、後続エリアを 管理するそれぞれの経路制御サーバ IB, 1Cのすべてに対して送信する場合を例と して説明したが、これに限定されるものではなぐ例えば、エリア経路の途中に位置す るエリアの経路制御サーバ 1Bにのみ送信してもよぐ最後の経路制御サーバ 1Cで の処理を省略できる。あるいは、最初の経路制御サーバ 1 Aでは、次の後続エリアの 経路制御サーバ 1Bにのみ経路制御サーバ管理情報を送信するものとし、途中の経 路制御サーバ 1Bでは、例えば図 7のステップ 512とステップ 513との間で、その受信 サーバ間情報を次の後続エリアの経路制御サーバ 1Cへ順次転送するようにしてもよ レ、。 [0052] なお、サーバ間情報については、少なくもパケットの宛先情報とその転送管理情報 、例えば転送優先順位や通信帯域の大きさを含んでいればよい。この際、サーバ間 情報として、上記パケットの宛先情報およびその転送管理情報に加えて、発信元情 報を含めてもよぐフロー単位の制御を行うことができる。具体的には、 IP転送の場合 、発着 IPアドレスおよび DSCP (Differentiated Service Code Point)値や、発着 IPアド レスの組で規定されるフローに含まれるパケット量をサーバ間情報に含めることで、フ ロー単位の制御を行うことができる。
[0053] また、サーバ間情報として、上記パケットの宛先情報およびその転送管理情報に加 えて、ラベル情報を含めてもよレ、。具体的には、 MPLS転送の場合、 LSP (Label Switching Path)の宛先情報とその転送管理情報 (例えば転送優先順位や通信帯域 の大きさ）とを、ラベル情報としてサーバ間情報に含めることにより、ラベル単位の制 御を行うこと力 sできる。さらに、 WDM (Wavelength Division Multiplexing)の場合は、 上記パケットの宛先情報およびその転送管理情報に加えて、波長パスの宛先情報を サーバ間情報を含めることで、波長パス単位の制御を行うことができる。
[0054] [第 2の実施の形態]
まず、図 11を参照して、本発明の第 2の実施の形態にかかる通信ネットワークにつ いて説明する。図 11は本発明の第 2の実施の形態に力かる通信ネットワークのネット ワークモデルを示すブロック図である。
この通信ネットワークでは、コネクション型ネットワークとしてフォトニックネットワーク 8 Aを想定し、コネクションレス型ネットワークとして IPv4 in IPv6ネットワーク 8を想定し ている。
[0055] このうち、フォトニックネットワーク 8Aでは、コネクション交換装置として波長交換機 を採用する。また、 IPv4 in IPv6ネットワーク 8では、下位レイヤが IPv6ネットワーク 9 で構成されているとともに、その下位レイヤフレームとして IPv6フレームが適用され、 上位レイヤが IPv4ネットワーク 8Bで構成されおりて、その上位レイヤパケットとして IP v4パケットが適用される。なお、 IPv6ネットワーク 9が前述した第 1の実施の形態にお けるセル 9 (9A— 9D)に相当してレ、る。
[0056] 図 11の通信ネットワークには、パケット転送装置 3 (3A， 3B， 3C, 3D)、フレーム転 送装置 2、波長交換機 5A, 5B、およびアドミッション制御サーバ 4が設けられている。 パケット転送装置 3は、複数のユーザ端末を収容する PE (Provider Edge)ルータで あり、フォトニックネットワーク 8Aの光波長パスと接続し、 IPv4パケットアドレスと宛先 I Pv6フレームアドレスとの対応を管理するアドレス管理テーブルに基づき、 IPv4パケ ットアドレスに対応するユーザ端末側の IPv4パケットと IPv6フレームアドレスに対応 する光波長パス側の IPv6フレームを相互に変換処理して転送する。
[0057] フレーム転送装置 2は、前述した第 1の実施の形態におけるルータ 2すなわち電気 P (Provider)ルータに相当する装置であり、フォトニックネットワーク 8Aの光波長パス と接続し、送信元パケット転送装置 3からの IPv6フレームを受信し、その IPv6フレー ム内の IPv4パケットアドレスに対応する宛先パケット転送装置 3へ転送する。
波長交換機 5A， 5Bは、光クロスコネクト交換機（OXC : Optical Cross- connect)な ど力もなる光 P (Provider)ルータであり、フォトニックネットワーク 8A内に配置されて、 光波長パスの交換接続を行う。
アドミッション制御サーバ 4は、パケット転送装置 3を介して受け取った送信元ユー ザ端末からの光波長パス接続要求に応じて、フォトニックネットワーク 8Aの光波長パ スのうち、送信元および宛先となるパケット転送装置 3間を結ぶ光波長パスを設定す る。
[0058] 図 11において、パケット転送装置 3Aは、ユーザ網 7Aを介してユーザ端末 6A, 6B を収容し、パケット転送装置 3Bは、ユーザ網 7Bを介してユーザ端末 6C, 6Dを収容 している。パケット転送装置 3Cは、ユーザ網 7Cを介してユーザ端末 6E, 6Fを収容し 、パケット転送装置 3Dは、ユーザ網 7Dを介してユーザ端末 6G, 6Hを収容している
[0059] 本実施の形態に力、かる通信ネットワークでは、光波長パスの多重伝送機能を有す る伝送リンクおよび光波長パスの交換機能を有する波長交換機を備えるフォトニック ネットワーク 8Aに、その端末装置として IP転送機能を保有するパケット転送装置 3を 設置するとともに、ユーザ端末として IP転送型のパケット通信端末を設置し、これらパ ケット転送装置 3で複数のユーザ端末を収容することにより、フォトニックネットワーク 8 A上に論理的な IPネットワークを構築している。 [0060] 次に、図 12を参照して、本実施の形態にかかる通信ネットワークの具体的構成例 について説明する。図 12は本実施の形態に力かる通信ネットワークのネットワーク構 成例である。
パケット転送装置 3Aは、リンク 101 , 102によってユーザ端末 6A, 6Bを収容すると 同時に、伝送リンク 116によって波長交換機 5Aと接続されている。パケット転送装置 3Bは、リンク 103， 104によってユーザ端末 6C， 6Dを収容すると同時に、伝送リンク 117によつて波長交換機 5 Aと接続されてレ、る。
パケット転送装置 3Cは、リンク 105, 106によってユーザ端末 6E， 6Fを収容すると 同時に、伝送リンク 118によって波長交換機 5Bと接続されている。パケット転送装置 3Dは、リンク 107, 108によってユーザ端末 6G, 6Hを収容すると同時に、伝送リンク 119によって波長交換機 5Bと接続されてレ、る。
[0061] フレーム転送装置 2は、伝送リンク 120， 121によって波長交換機 5A, 5Bと接続さ れている。これら波長交換機 5A, 5B間は、伝送リンク 122によって接続されている。 アドミッション制御サーバ 4は、リンク 109— 112によってパケット転送装置 3A— 3D と接続され、リンク 113, 114により波長交換機 5A, 5Bと接続され、さらに、リンク 115 によってフレーム転送装置 2と接続されてレ、る。
[0062] ユーザ端末 6Aは、アドレス： IPv4 # 1で識別され、ユーザ端末 6Bは、アドレス： IPv 4 # 2で識別される。ユーザ端末 6Cは、アドレス： IPv4 # 3で識別され、ユーザ端末 6 Dは、アドレス： IPv4 # 4で識別される。ユーザ端末 6Eは、アドレス： IPv4 # 5で識別 され、ユーザ端末 6Fは、アドレス： IPv4 # 6で識別される。ユーザ端末 6Gは、ァドレ ス： IPv4 # 7で識別され、ユーザ端末 6Hは、アドレス： IPv4 # 8で識別される。
[0063] パケット転送装置 3Aは、アドレス： IPv4 # 9およびアドレスプレフィックス： IPv6_# 1で識別され、パケット転送装置 3Bは、アドレス： IPv4 # 10およびアドレスプレフイツ タス： IPv6_ # 2で識別される。
パケット転送装置 3Cは、アドレス： IPv4 # Uおよびアドレスプレフィックス： IPv6_ # 3で識別され、パケット転送装置 3Dは、アドレス： IPv4 # 12およびアドレスプレフィ ックス： IPv6_ # 4で識別される。
フレーム転送装置 2は、 IPv6 # 5で識別される。 [0064] パケット転送装置 3A— 3Dとフレーム転送装置 2には、コネクションとして光波長パ ス 81— 84が配置されている。パケット転送装置とフレーム転送装置間を接続するた めの光波長パスをデフォルト光波長パスとする。
パケット転送装置 3A 3Dは、光波長パスを終端するが、光波長パス終端インター フェースに光波長パス識別子 71 78を付与することにより、各光波長パスを識別す る。
[0065] レ、 °ケット転送動作の概略]
次に、前述した図 12を参照して、本実施の形態に力かる通信ネットワークのパケット 転送動作の概略について説明する。
この通信ネットワークでは、例えば、パケット転送装置 3A配下のユーザ端末 6Aは、 パケット転送装置 3Aを介して、他のパケット転送装置配下のユーザ端末、例えばパ ケット転送装置 3B配下のユーザ端末 6Eと IPv4パケットを交換する。
[0066] ユーザ端末 6Aから送信された IPv4パケットは、パケット転送装置 3Aにおレ、て、 IP v6パケットにカプセル化され、パケット転送装置 3A内の IPv6転送テーブルおよび IP v4転送テーブルに従って、フォトニックネットワーク 8A上の光波長パスを介してフレ ーム転送装置 2あるいは宛先パケット転送装置 3Cに転送される。
フレーム転送装置 2は、ある光波長パスから受信した IPv6パケットのヘッダを確認し 、 IPv6転送テーブルに従って、 IPv6パケットを別の光波長パスへ出力する。
宛先パケット転送装置 3Cは、受信した IPv6パケットから、 IPv4パケットを抽出し、 I Pv4パケットのヘッダを確認し、宛先のユーザ端末 6Eに転送する。
[0067] この際、アドミッション制御サーバ 4は、ユーザからの帯域保証要求がある場合は、 フレーム転送装置 2を経由せず、直接、送信元パケット転送装置から宛先パケット転 送装置まで IPv6パケットを転送するカットスルー光波長パスを設定する。図 12の構 成例では、パケット転送装置 3Aとパケット転送装置 3Cとの間に光波長パス 83が配 置されており、これらカットスルー光波長パスとなっている。
また、ユーザからの帯域保証要求がない場合は、フレーム転送装置 2を経由して、 間接的に送信元パケット転送装置力も宛先パケット転送装置まで IPv6パケットを転 送する光波長パスを設定する。 [0068] このように、本実施の形態に力かる通信ネットワークは、光波長パスの多重伝送機 能を有する伝送リンクおよび光波長パスの交換機能を有する波長交換機を備えるフ オトニックネットワーク上に論理的に構築された IPネットワークから構成されている。 そして、フォトニックネットワークの端末装置として、複数のユーザ端末を収容すると ともにフォトニックネットワークの光波長パスと接続する複数のパケット転送装置を配 置し、アドミッション制御サーバで、ユーザからの帯域保証要求の有無に応じて、送 信元および宛先となるパケット転送装置間に、動的に光波長パスを設定するようにし たものである。
[0069] レ、。ケット転送装置]
次に、図 13を参照して、本実施の形態に力かる通信ネットワークに設置されるパケ ット転送装置 3A 3Dについて説明する。図 13は、本実施の形態にかかる通信ネッ トワークに設置されるパケット転送装置 3A— 3Dの構成を示すブロック図である。 このパケット転送装置 3A— 3Dには、受信フレーム処理部 32、パケット処理部 33、 フォワーディング処理部 34、送信フレーム処理部 37、光波長パス設定要求送信機 能部 38、およびサーバ接続機能部 39が設けられてレ、る。
[0070] 受信フレーム処理部 32は、受信した IPv4パケットをパケット処理部へ転送する機 能と、受信した IP in IPv6パケットから IPv4パケットを抽出し、その IPv4パケットをパ ケット処理部 33へ転送する機能と、光波長パス設定要求および光波長パス開放要 求を示す IPv4パケットをユーザから受信した際に、そのパケットを、後に記述する光 波長パス設定要求送信機能部 38に転送する機能とを有している。
パケット処理部 33は、受信フレーム処理部 32が抽出した IPv4パケットからその宛 先 IPv4パケットアドレスを抽出する機能を有している。
[0071] フォワーディング処理部 34は、アドレス管理テーブル 35および IPv4転送テーブル
36を有している。
アドレス管理テーブル 35は、 IPv4パケットが有する宛先 IPv4パケットアドレスに対 応する宛先 IPv6パケットアドレスを導く機能を有してレ、る。この IPv6パケットアドレス は、プレフィックス部に、宛先パケット転送装置を識別する情報が記述され、それ以外 の部分に、転送する際の出力先光波長パスを識別する情報が記述されている。 IPv4転送テーブル 36は、 IPv4パケットが有する宛先 IPv4パケットアドレスに対応 する、ユーザ網への出力リンクを導く機能を有している。
[0072] フォワーディング処理部 34は、パケット処理部 33が抽出した宛先 IPv4パケットアド レスに対応する宛先 IPv6パケットアドレスを導く機能と、アドレス管理テーブル 35を 検索した際に宛先 IPv6パケットアドレスを検出できなかった際は IPv4転送テーブル 36を検索してユーザ網への出力リンクを導く機能と、アドミッション制御サーバ 4から の SNMP (Simple Network Management Protocol)参照要求を受信した際に、送信 元のアドミッション制御サーバ 4宛てにアドレス管理テーブル 35の情報を記述した S NMP参照応答を生成してサーバ接続機能部 39に転送する機能と、 SNMP設定要 求を受信した際に、 SNMP設定要求の情報に従ってアドレス管理テーブル 35を書 き換え、送信元のアドミッション制御サーノ 宛てに、 SNMP設定応答を生成してサ ーバ接続機能部 39に転送する機能とを有している。
[0073] 送信フレーム処理部 37は、受信フレーム処理部 32が抽出した IPv4パケットに関し て、フォワーディング処理部 34において宛先 IPv6パケットアドレスが解決された際は 、自身が保有する IPv6パケットアドレスプレフィックスと、宛先 IPv6パケットアドレスが 保有する光波長パス識別子から、送信元 IPv6パケットアドレスを生成し、 IPv4バケツ トを IP in IPv6パケットにカプセル化する機能と、カプセル化した IP in IPv6パケット を、宛先 IPv6パケットアドレスに記述された光波長パスに出力する機能と、フォヮ一 デイング処理部 34が生成した SNMP参照応答および SNMP設定応答をアドミツショ ン制御サーバ 4に転送する機能とを有している。
[0074] 光波長パス設定要求送信機能部 38は、光波長パス設定要求および光波長パス開 放要求を示す IPv4パケットを受信フレーム処理部から受信した際に、 自身が保有す る IPv6パケットアドレスプレフィックスと、アドミッション制御サーバ 4と接続性が確保さ れているリンクの識別子から、送信元 IPv6パケットアドレスを生成し、アドミッション制 御サーバ 4が保有する IPv6パケットアドレスプレフィックスと、アドミッション制御サー バ 4と接続性が確保されているリンクの識別子から、宛先 IPv6パケットアドレスを生成 し、光波長パス設定要求および光波長パス開放要求を示す IPv4パケットを IP in IP v6パケットにカプセル化し、サーバ接続機能部 39へ転送する機能を有している。 [0075] サーバ接続機能部 39は、光波長パス設定要求送信機能部 38から受信した IP in I Pv6パケットを、宛先 IPv6パケットアドレスに記述されたリンクへ出力することにより、 アドミッション制御サーバ 4へ転送する機能と、アドミッション制御サーバ 4から SNMP 参照要求および SNMP設定要求を受信した際に、それらをフォワーディング処理部 34へ転送する機能と、フォワーディング処理部 34から転送された SNMP参照応答 および SNMP設定応答を、アドミッション制御サーバ 4へ転送する機能とを有してい る。
[0076] これにより、特定のユーザ端末間にのみ、そのユーザが専有可能な光波長パスを 設定し、通信容量を柔軟に拡張することが可能となる。
[0077] [アドミッション制御サーバ]
次に、図 14を参照して、本実施の形態に力かる通信ネットワークに設置されるアドミ ッシヨン制御サーバ 4について説明する。図 14は、本実施の形態に力かる通信ネット ワークに設置されるアドミッション制御サーバ 4の構成を示すブロック図である。
このアドミッション制御サーバ 4には、外部装置接続機能部 40、および経路設定機 能部 41が設けられている。
[0078] 外部装置接続機能部 40は、パケット転送装置、フレーム転送装置、波長交換機の アドレス情報およびそのアドレスに対する出力リンクを特定する機能を有し、パケット 転送装置、フレーム転送装置および波長交換機から受信したパケットおよびシグナ ルを経路設定機能部 41へ転送する機能と、経路設定機能部 41から送信されたパケ ットおよびシグナルを、パケット転送装置、フレーム転送装置および波長交換機へ転 送する機能とを有している。
[0079] 経路設定機能部 41は、光波長パス設定判定機能部 42、宛先パケット転送装置特 定テーブル 43、経路解析機能部 44、および外部装置管理機能部 45を有している。 光波長パス設定判定機能部 42は、帯域保証サービスの契約ユーザ情報を保有し 、光波長パス接続要求に記述されたユーザに対して光波長パスの割り当てを許可す るか否かを決定する機能を有してレ、る。
宛先パケット転送装置特定テーブル 43は、光波長パス接続要求に記述された宛先 IPv4パケットアドレスに対して、その宛先 IPv4パケットアドレスを保有するユーザ端 末を収容している宛先パケット転送装置の宛先 IPv6パケットアドレスプレフィックスを それぞれ導く機能を有してレ、る。
[0080] 経路解析機能部 44は、ネットワーク内の各装置のリソース状況を保存することで、 経路情報を管理する機能を有してレ、る。
外部装置管理機能部 45は、パケット転送装置およびフレーム転送装置に SNMP 参照要求を定期的に送信し、波長交換機にシグナルを定期的に送信することにより 、定期的に経路情報を取得する機能と、パケット転送装置およびフレーム転送装置 に SNMP設定要求（テーブル制御用パケット）を送信し、波長交換機にシグナルを 送信することにより、経路情報を変更する機能とを有してレ、る。
[0081] 経路設定機能部 41は、外部装置接続機能部 40から光波長パス設定要求を記した IP in IPv6パケットを受信した際に、光波長パス設定判定機能部 42を用いて、その パケットの送信元 IPv4パケットアドレスを参照することにより光波長パスの割り当ての 可否を判断する。
[0082] ここで、割り当てが許可された際は、宛先パケット転送装置特定テーブル 43を用い て、そのパケットの宛先 IPv4パケットアドレスを参照することにより宛先 IPv6パケットァ ドレスプレフィックスを特定する。
また、送信元 IPv6パケットアドレスプレフィックスを同時に参照することにより光波長 パスを割り当てるべきパケット転送装置を特定する。
そして、経路解析機能部 44により、割り当てる光波長パスリソースを特定し、外部装 置管理機能部 45により、経路情報を変更することで、割り当てる光波長パスリソース を確保する。
[0083] この際、パケット転送装置のアドレス管理テーブルに、宛先 IPv4パケットアドレス、 または送信元および宛先 IPv4パケットアドレスに対する、宛先 IPv6パケットアドレス プレフィックスおよび割り当てられた光波長パス識別子を導くエントリが追加される。 光波長パスの設定が許可された際には、カットスルー光波長パスの識別子が記述さ れ、許可されなかった際には、フレーム転送装置と接続された光波長パスの識別子 が記述される。
なお、経路解析機能部 44により、割り当てる光波長パスリソースが特定できなかつ た際は、光波長パスの設定が許可されなかったとする。
[0084] また、経路設定機能部 41は、外部装置接続機能部 40から光波長パス解放要求を 記した IP in IPv6パケットを受信した際に、光波長パス設定判定機能部 42および宛 先パケット転送装置特定テーブル 43を用いて、そのパケットの宛先 IPv4パケットアド レスを参照することにより宛先 IPv6パケットアドレスプレフィックスを特定する。
そして、送信元 IPv6パケットアドレスプレフィックスを同時に参照することにより光波 長パスを解放すべきパケット転送装置を特定し、経路解析機能部 44により、解放す べき光波長パスリソースを特定し、外部装置管理機能部 45により、経路情報を変更 することで、光波長パスリソースを解放する。
[0085] これにより、ユーザからの光波長パス設定要求に応じ、送信元パケット転送装置と 宛先パケット転送装置を特定した後に、特定の宛先ユーザ端末に対して、あるいは 特定のユーザ端末間に、そのユーザが専有できる光波長パスを設定して、通信容量 を柔軟に拡張することが可能となる。また、特定のユーザ端末間以外には、フレーム 転送装置経由の IP転送経路を設定して、通信の到達性を確保することが可能となる
[0086] [テーブル構成]
次に、図 15を参照して、パケット転送装置 3Aのアドレス管理テーブル 35について 説明する。図 15は、パケット転送装置 3Aのアドレス管理テーブル 35の構成例であり
、 IPv6パケットアドレスフォーマット例も示されてレ、る。
このアドレス管理テーブル 35は、宛先 IPv4パケットアドレスに対する宛先 IPv6パケ ットアドレスを導く機能を有してレ、る。
[0087] IPv6パケットアドレスは、アドレスプレフィックスおよび光波長パス識別子から構成さ れる。例えば、宛先 IPv4パケットアドレスとして IPv4 # 3を保有する IPv4パケットと、 宛先 IPv4パケットアドレスとして IPv4 # 4を保有する IPv4パケットは、 IPv6_# 2に よって識別されるパケット転送装置 3Bに対し、光波長パス識別子 71を用いて転送さ れる。
[0088] また、宛先 IPv4パケットアドレスとして IPv4 # 5を保有する IPv4パケットと、宛先 IPv 4パケットアドレスとして IPv4 # 6を保有する IPv4パケットは、 IPv6 # 3によって識 別されるパケット転送装置 3Cに対して転送されるが、転送の際に用いられる光波長 パス識別子は 71と 72で異なっている。
[0089] これにより、特定の宛先ユーザ端末に対してのみ、そのユーザが専有可能な光波 長パスを設定することが可能となる。
[0090] 次に、図 16を参照して、アドレス管理テーブル 35の他の構成について説明する。
図 16は、アドレス管理テーブル 35の他の構成例である。前述した図 15では、宛先 IP v4アドレスと IPv6パケットアドレスとが対応付けて管理されていた力 図 16では、送 信元および宛先 IPv4アドレスと IPv6パケットアドレスとが対応付けて管理されている これにより、特定のユーザ端末間にのみ、そのユーザが専有可能な光波長パスを 設定することが可能となる。
[0091] 次に、図 17を参照して、パケット転送装置 3Aの IPv4転送テーブル 36について説 明する。図 17は、パケット転送装置 3Aの IPv4転送テーブル 36の構成例である。 この IPv4転送テーブル 36は、宛先 IPv4パケットアドレスに対する出力リンクを導く 機能を有している。
[0092] 次に、図 18を参照して、アドミッション制御サーバ 4の宛先パケット転送装置特定テ 一ブル 43について説明する。図 18は、アドミッション制御サーバ 4の宛先パケット転 送装置特定テーブル 43の構成例である。
この宛先パケット転送装置特定テーブル 43は、光波長パス接続要求に記述された 宛先 IPv4パケットアドレスに対して、その宛先 IPv4パケットアドレスを保有するユー ザ端末を収容している宛先パケット転送装置の宛先 IPv6パケットアドレスプレフィック スを導く機能を有している。
[0093] これにより、ユーザから光波長パス設定要求を受信した際に、送信元パケット転送 装置と宛先パケット転送装置を特定することが可能となる。
[0094] レ、 °ケット転送動作の詳細]
次に、図 19を参照して、本実施の形態に力かる通信ネットワークのパケット転送動 作の詳細について説明する。図 19は、本実施の形態に力、かる通信ネットワークの初 期環境例である。 [0095] 以下では、パケット転送装置 3A配下のユーザ端末 6A力 パケット通信装置 3配下 のユーザ端末 6Eと通信し、パケット転送装置 3A配下のユーザ端末 6B力 パケット通 信装置 3配下のユーザ端末 6Fと通信する場合を例として説明する。
なお、ユーザ端末 6Aは、ユーザ端末 6Eとの通信について、通信ネットワークに対 し帯域保証を要求しており、ユーザ端末 6Bは、ユーザ端末 6Fとの通信について、通 信ネットワークに対し帯域保証を要求してレ、なレ、ものとする。
[0096] ユーザ端末 6Aは、ユーザ端末 6Eと通信を開始する際に、送信元アドレス： IPv4 # 1と宛先アドレス： IPv4 # 5を記述した光波長パス設定要求パケットを生成し、送信す る。
パケット転送装置 3Aは、受信フレーム処理部 32でユーザ端末 6Aからの光波長パ ス設定要求パケットを受信する。受信フレーム処理部 32は、光波長パス設定要求パ ケットを抽出し、光波長パス設定要求送信機能部 38に転送する。
[0097] 光波長パス設定要求送信機能部 38は、光波長パス設定要求パケットを受信した際 、自身が保有する IPv6パケットアドレスプレフィックス： IPv6— # 1と、アドミッション制 御サーバ 4と接続性が確保されているリンクの識別子 109から、送信元 IPv6パケット アドレス： IPv6— # 1—109を生成する。
また、アドミッション制御サーバ 4が保有する IPv6アドレスプレフィックス： IPv6— # 6 と、アドミッション制御サーバ 4と接続性が確保されているリンクの識別子 109とから、 宛先 IPv6パケットアドレス： IPv6— # 6— 109を生成する。
[0098] そして、光波長パス設定要求送信機能部 38は、光波長パス設定要求および光波 長パス開放要求を示す IPv4パケットを、 IP in IPv6パケットにカプセル化し、サーバ 接続機能部 39へ転送する。
サーバ接続機能部 39は、光波長パス設定要求送信機能部 38から受信した IP in I Pv6パケットを、宛先 IPv6アドレスに記述されたリンク 109へ出力することにより、アド ミッション制御サーバ 4へ転送する。
[0099] アドミッション制御サーバ 4は、外部装置接続機能部 40によって、光波長パス設定 要求情報が記述された IP in IPv6パケットを受信する。
外部装置接続機能部 40は、 IP in IPv6パケットを経路設定機能部 41へ転送する 経路設定機能部 41は、受信した IP in IPv6パケットをデカプセル化し、光波長パ ス設定判定機能部 42を用いて、そのパケットの送信元 IPv4パケットアドレス： IPv4 #
1を参照し、この際、ユーザ端末 6Aから帯域保証が要求されていることを検出し、光 波長パス設定を許可する。
[0100] 続いて、宛先パケット転送装置特定テーブル 43を用いて、そのパケットの宛先 IPv
4パケットアドレス： IPv4 # 5を参照することにより、宛先 IPv6パケットアドレスプレフィ ックス： IPv6 # 3を特定する。
そして、送信元 IPv6パケットアドレスプレフィックス: IPv6_ # 1を同時に参照するこ とにより光波長パスを割り当てるべき対象として、送信元パケット転送装置 3Aおよび 宛先パケット転送装置 3Cを特定する。
[0101] 続いて、経路解析機能部 44により、割り当てる光波長パスリソースを特定し、外部 装置管理機能部 45により、経路情報を変更することで、割り当てる光波長パスリソー スを確保する。
また、外部装置管理機能部 45により、パケット転送装置 3Aのアドレス管理テープ ノレには、宛先 IPv4パケットアドレス： IPv4 # 5に対する、宛先 IPv6パケットアドレスプ レフィックス: IPv6— # 3および割り当てられた光波長パス識別子 72を導くエントリを 追加する。
[0102] 一方、ユーザ端末 6Bは、通信開始時に上記と同様にして、光波長パス設定要求パ ケットを生成してパケット転送装置 3Aへ送信し、これがパケット転送装置 3Aからアド ミッション制御サーバ 4へ転送される。
これに応じて、アドミッション制御サーバ 4の経路設定機能部 41は、前述と同様に、 光波長パス設定判定機能部 42で、そのパケットの送信元 IPv4パケットアドレス： IPv 4 # 2を参照する力 S、ユーザ端末 6Bからは帯域保証が要求されていないことを検出し 、光波長パス設定を拒絶する。
[0103] 続いて、経路設定機能部 41は、宛先パケット転送装置特定テーブル 43を用いて、 そのパケットの宛先 IPv4パケットアドレス： IPv4 # 6を参照することにより、宛先 IPv6 そして、送信元 IPv6パケットアドレスプレフィックス: IPv6— # 1を同時に参照するこ とにより光波長パスを割り当てるべき対象として、送信元パケット転送装置 3Aおよび 宛先パケット転送装置 3Cを特定する。
[0104] そして、経路解析機能部 44により、割り当てるフレーム転送経由の光波長パスリソ ースを特定し、外部装置管理機能部 45により、経路情報を変更することで、割り当て る光波長パスリソースを確保する。
また、外部装置管理機能部 45により、パケット転送装置 3Aのアドレス管理テープ ノレには、宛先 IPv4パケットアドレス： IPv4 # 6に対する、宛先 IPv6パケットアドレスプ レフィックス: IPv6_ # 3および割り当てられた光波長パス識別子 71を導くエントリが 追加される。
[0105] これにより、パケット転送装置 3Aのアドレス管理テーブルは、前述した図 15のような 登録内容となり、この時点で、図 20に示すような転送経路が設定される。
すなわち、ユーザ端末 6Aからは、パケット転送装置 3A、光波長パス (カットスルー 光波長パス 83)、およびパケット転送装置 3Cを経由してユーザ端末 6Eまで、転送経 路 86が設定されている。
また、ユーザ端末 6Bからは、パケット転送装置 3A、光波長パス 81、フレーム転送 装置 2、光波長パス 83、およびパケット転送装置 3Cを経由してユーザ端末 6Fまで、 転送経路 87が設定されてレ、る。
[0106] このようにして、転送経路 86, 87が設定された後、ユーザ端末 6Aは、送信元 IPv4 パケットアドレス： IPv4 # 1、宛先 IPv4パケットアドレス： IPv4 # 5を有する IPv4バケツ トを送信する。
パケット転送装置 3Aは、受信フレーム処理部 32において、リンク 101から IPv4パ ケットを受信する。受信フレーム処理部 32は、受信した IPv4パケットを、パケット処理 部 33へ転送する。
パケット処理部 33は、宛先 IPv4パケットアドレス： IPv4 # 5を抽出してフォヮ一ディ ング処理部 34へ渡す。
[0107] フォワーディング処理部 34は、パケット処理部 33が抽出した IPv4 # 5を検索キーと して、アドレス管理テーブル 35を検索する。 この際、前述した動作でアドミッション制御サーバ 4によって追加されたエントリであ る、宛先 IPv4パケットアドレス： IPv4 # 5に対する宛先 IPv6パケットアドレスプレフイツ タス: IPv6— # 3、および割り当てられた光波長パス識別子 72を導くエントリが検出さ れる。
[0108] 送信フレーム処理部 37は、パケット転送装置 3A自身が保有する IPv6パケットアド レスプレフィックス： IPv6_ # 1と、宛先 IPv6パケットアドレス： IPv6_ # 3_72が保 有する光波長パス識別子 72とから、送信元 IPv6パケットアドレス： IPv6_ # 1_72を 生成する。
そして、 IPv4パケットを IP in IPv6パケットにカプセル化し、カプセル化した IP in I Pv6パケットを、宛先 IPv6パケットアドレス： IPv6_ # 3_72に記述された光波長パ ス 83に出力する。
[0109] これにより、 IP in IPv6パケットは、パケット転送装置 3Cまで光波長パス 83で転送 される。そして、パケット転送装置 3Cで、 IPv4パケットにデカプセル化され、得られた IPv4パケットが、その宛先 IPv4パケットアドレス： IPv4 # 5に基づき、ユーザ端末 6F に転送される。
[0110] 一方、ユーザ端末 6Bから送信された宛先 IPv4パケットアドレス： IPv4 # 6を有する I Pv4パケットは、パケット転送装置 3Aで IP in IPv6パケットにカプセル化された後、 その宛先 IPv6パケットアドレス： IPv6— # 3— 71に記述された光波長パス 81に出力 される。
これにより、この IP in IPv6パケットは、フレーム転送装置 2に転送されて、ここで光 波長パス 83に出力され、パケット転送装置 3Cへ届き、その宛先 IPv4パケットアドレス ： IPv4 # 6に基づき、ユーザ端末 6Eに転送される。
[0111] このように、既存のフォトニックネットワークを活かしつつ、ユーザからの帯域保証要 求に応じてそのユーザが専有できる光波長パスを、送信元および宛先となるパケット 転送装置間に設定するようにしたので、通信容量を柔軟に拡張することができ、帯域 保証型のネットワークサービスを提供することが可能となる。
さらに、帯域保証要求がない場合は、フレーム転送装置を経由する光波長パスを、 送信元および宛先となるパケット転送装置間に設定するようにしたので、 IP転送経路 の転送リソースが共用化されて、通信の到達性を確保しつつ転送リソース獲得のコス トを低減できるとともに、スケーラビリティを向上させることが可能となる。
[0112] なお、以上の図 19,図 10では、図 15のアドレス管理テーブルを用いて、送信元パ ケット転送装置 3A力 特定の宛先ユーザ端末に対してそのユーザが専有可能な光 波長パスを設定する場合について説明したが、パケット転送装置 3Aで図 16のァドレ ス管理テーブルを用い、アドミッション制御サーバ 4で、送信元および宛先 IPv4アド レスと光波長パスの IPv6アドレスとを対応付けてパケット転送装置 3Aのアドレス管理 テーブルに登録することにより、特定の送信元および宛先ユーザ端末間に、そのュ 一ザが専有可能な光波長パスを設定することもできる。
[0113] なお、以上では、図 11のネットワークモデルを例として説明したが、これに限定され るものではなぐ例えばパケット通信装置、ユーザ端末、波長交換機、伝送リンク、フ レーム転送装置などの数や接続関係については、適時変更してもよぐ前述と同様 の作用効果が得られる。
産業上の利用可能性
[0114] 以上のように、本発明に力かるパケット通信ネットワークは、広帯域かつ拠点数スケ 一ラビリティが求められているサービスプロバイダネットワークを構築する際に有用で ある。本発明を適用することで、多数の加入者に広帯域なインターネット接続サービ スを提供することが可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] 通信リンクを介して網状に接続された複数のルータと、当該パケット通信ネットヮー クを分割して設けられた各エリアに配置されて当該エリア内のルータを制御する複数 の経路制御サーバとを備え、
前記経路制御サーバは、当該エリア内のルータから通知されたパケットのヘッダ情 報から当該パケットの宛先情報を取得する宛先情報取得部と、この宛先情報取得部 で取得された宛先情報とその宛先情報に予め対応付けられている転送管理情報とを 含むサーバ間情報を生成する経路制御部と、前記サーバ間情報を他の経路制御サ ーバとの間で送受信するサーバ間情報送受信部と、前記宛先情報と前記転送管理 情報とから前記ルータにおける前記パケットの出力インターフェースを決定するととも に、他の経路制御サーバからのサーバ間情報に含まれる宛先情報と転送管理情報 とから、当該パケットの出力インターフェースを決定するパケット制御部とを備え、 前記ルータは、到着したパケットからヘッダ情報を取得して前記経路制御サーバへ 通知するヘッダ情報取得部と、前記経路制御サーバでの前記決定に基づき、到着し たパケットを当該パケットに対応する出力インターフェースから、その出力インターフ エースに接続された通信リンクへ出力する出力インターフェース制御部とを備える ことを特徴とするパケット通信ネットワーク。
[2] 請求項 1に記載のパケット通信ネットワークにおいて、
前記エリアごとに設けられ、複数のユーザ端末を収容するとともに、前記フォトニック ネットワークの光波長パスと接続し、送信元ユーザ端末を収容するユーザ網もしくは 送信元ユーザ端末を収容する外部ネットワークから受信した上位レイヤパケットを下 位レイヤフレームにカプセル化して転送するとともに、下位レイヤフレームを外部ネッ トワークへ送信する際に上位レイヤパケットにデカプセルィ匕した後に転送し、上位レイ ャパケットアドレスと宛先下位レイヤフレームアドレスとの対応を管理するアドレス管理 テーブルに基づき、上位レイヤパケットアドレスに対応するユーザ端末側の上位レイ ャパケットと下位レイヤフレームアドレスに対応する光波長パス側の下位レイヤフレー ムを相互に変換処理して転送する複数のパケット転送装置と、
前記エリアごとに設けられ、前記パケット転送装置を介して受け取った送信元ユー ザ端末からの光波長パス接続要求に応じて、前記フォトニックネットワークの光波長 パスのうち、送信元および宛先となるパケット転送装置間を結ぶ光波長パスを設定す るアドミッション制御サーバとを備え、
前記ルータは、前記フォトニックネットワークの光波長パスと接続し、送信元パケット 転送装置からの下位レイヤフレームを受信し、その下位レイヤフレーム内の上位レイ ャパケットの上位レイヤパケットアドレスに対応するパケット転送装置へ転送するフレ ーム転送装置からなり、
前記アドミッション制御サーバは、前記光波長パスを設定する際、送信元および宛 先となるパケット転送装置のアドレス管理テーブルに、当該ユーザ端末の上位レイヤ パケットアドレスと前記光波長パスに対応する下位レイヤフレームアドレスとの対応関 係を登録し、この際、帯域保証要求がある場合は、送信元および宛先となるパケット 転送装置間に 1つ以上の波長交換機のみを経由する帯域保証されたカットスルー光 波長パスからなる光波長パスを設定し、帯域保証要求がない場合は、前記フレーム 転送装置を介して前記送信元および宛先となるパケット転送装置間を結ぶ光波長パ スを設定する経路設定機能部を有する
ことを特徴とするパケット通信ネットワーク。
[3] 請求項 2に記載のパケット通信ネットワークにおいて、
前記パケット転送装置は、前記アドレス管理テーブルで、宛先上位レイヤパケットァ ドレスと宛先下位レイヤフレームアドレスとの対応を管理し、前記ユーザ端末側からの 上位レイヤパケットを下位レイヤフレームに変換し、その宛先上位レイヤパケットアド レスに対応する宛先下位レイヤフレームアドレスの光波長パスへ転送することを特徴 とするパケット通信ネットワーク。
[4] 請求項 2に記載のパケット通信ネットワークにおいて、
前記パケット転送装置は、前記アドレス管理テーブルで、送信元および宛先上位レ ィャパケットアドレスと宛先下位レイヤフレームアドレスとの対応を管理し、前記ユー ザ端末側からの上位レイヤパケットを下位レイヤフレームに変換し、その送信元およ び宛先上位レイヤパケットアドレスに対応する宛先下位レイヤフレームアドレスの光 波長パスへ転送することを特徴とするパケット通信ネットワーク。 複数のルータからなるパケット通信ネットワークを分割して設けられた各エリアに配 置されて、
当該エリア内のルータから通知されたパケットのヘッダ情報から当該パケットの宛先 情報を取得する宛先情報取得部と、
この宛先情報取得部で取得された宛先情報とその宛先情報に予め対応付けられ ている転送管理情報とを含むサーバ間情報を生成する経路制御部と、
前記サーバ間情報を他の経路制御サーバとの間で送受信するサーバ間情報送受 信部と、
前記宛先情報と前記転送管理情報とから前記ルータにおける前記パケットの出力 インターフェースを決定するパケット制御部とを備え、
前記パケット制御部は、他の経路制御サーバからのサーバ間情報に含まれる宛先 情報と転送管理情報とから、当該パケットの出力インターフェースを決定する ことを特徴とする経路制御サーバ。
請求項 5に記載の経路制御サーバにおいて、
前記サーバ間情報送受信部は、前記サーバ間情報を送信する際、前記宛先情報 を持つパケットが経由するエリアの経路制御サーバに対してのみ送信することを特徴 とする経路制御サーバ。
請求項 5に記載の経路制御サーバにおいて、
前記パケット制御部は、前記サーバ間情報送受信部で受信された他の経路制御サ ーバからの受信サーバ間情報に含まれている宛先情報と転送管理情報とから、当該 宛先情報を持つパケットの出力インターフェースを決定することを特徴とする経路制 御サーバ。
請求項 7に記載の経路制御サーバにおいて、
前記パケット制御部は、前記受信サーバ間情報の宛先情報を持つパケットが経由 する後続エリアが存在する場合にのみ、当該宛先情報に関する前記出力インターフ エースの決定を行うことを特徴とする経路制御サーバ。
請求項 5に記載の経路制御サーバにおいて、
前記転送管理情報は、前記宛先情報を持つパケットを転送処理する場合の優先順 位または通信帯域の大きさを示す情報を含むことを特徴とする経路制御サーバ。
[10] 通信リンクを介して網状に接続されてパケット通信ネットワークを構成する複数のル ータで、到着したパケットからヘッダ情報を取得した後、前記パケット通信ネットワーク を分割して設けられたエリアごとに配置されて当該エリア内のルータを制御する経路 制御サーバのうち当該ルータのエリアに対応する経路制御サーバへ通知するヘッダ 情報取得ステップと、
前記経路制御サーバで、当該エリア内のルータから通知されたパケットのヘッダ情 報から当該パケットの宛先情報を取得する宛先情報取得ステップと、
前記経路制御サーバで、この宛先情報取得ステップで取得された宛先情報とその 宛先情報に予め対応付けられている転送管理情報とを含むサーバ間情報を生成す る経路制御ステップと、
前記経路制御サーバで、前記サーバ間情報を他の経路制御サーバとの間で送受 信するサーバ間情報送受信ステップと、
前記経路制御サーバで、前記宛先情報と前記転送管理情報とから前記ルータに おける前記パケットの出力インターフェースを決定するとともに、他の経路制御サー バからのサーバ間情報に含まれる宛先情報と転送管理情報とから、当該パケットの 出力インターフェースを決定するパケット制御ステップと、
前記ルータで、前記経路制御サーバでの前記決定に基づき、到着したパケットを 当該パケットに対応する出力インターフェースから、その出力インターフェースに接続 された通信リンクへ出力する出力インターフェース制御ステップと
を備えることを特徴とする経路制御方法。
[11] 複数のルータからなるパケット通信ネットワークを分割して設けられた各エリアに配 置されて当該エリア内のルータを制御する経路制御サーバのコンピュータに、 当該エリア内のルータから通知されたパケットのヘッダ情報から当該パケットの宛先 情報を取得する宛先情報取得ステップと、
この宛先情報取得ステップで取得された宛先情報とその宛先情報に予め対応付け られている転送管理情報とを含むサーバ間情報を生成する経路制御ステップと、 前記サーバ間情報を他の経路制御サーバとの間で送受信するサーバ間情報送受 信ステップと、
前記宛先情報と前記転送管理情報とから前記ルータにおける前記パケットの出力 インターフェースを決定するとともに、他の経路制御サーバからのサーバ間情報に含 まれる宛先情報と転送管理情報とから、当該パケットの出力インターフェースを決定 するパケット制御ステップと
を実行させるプログラム。
[12] 複数のルータからなるパケット通信ネットワークを分割して設けられた各エリアに配 置されて当該エリア内のルータを制御する経路制御サーバのコンピュータに、 当該エリア内のルータから通知されたパケットのヘッダ情報から当該パケットの宛先 情報を取得する宛先情報取得ステップと、
この宛先情報取得ステップで取得された宛先情報とその宛先情報に予め対応付け られている転送管理情報とを含むサーバ間情報を生成する経路制御ステップと、 前記サーバ間情報を他の経路制御サーバとの間で送受信するサーバ間情報送受 信ステップと、
前記宛先情報と前記転送管理情報とから前記ルータにおける前記パケットの出力 インターフェースを決定するとともに、他の経路制御サーバからのサーバ間情報に含 まれる宛先情報と転送管理情報とから、当該パケットの出力インターフェースを決定 するパケット制御ステップと
を実行させるプログラムを記録した記録媒体。
[13] 複数のユーザ端末を収容するとともに、光波長パスの多重伝送機能を有する伝送リ ンクおよび光波長パスの交換機能を有する波長交換機を備えたフォトニックネットヮ ークの光波長パスと接続し、送信元ユーザ端末を収容するユーザ網もしくは送信元 ユーザ端末を収容する外部ネットワークから受信した上位レイヤパケットを下位レイヤ フレームにカプセル化して転送するとともに、下位レイヤフレームを外部ネットワーク へ送信する際に上位レイヤパケットにデカプセルィ匕した後に転送し、上位レイヤパケ ットアドレスと宛先下位レイヤフレームアドレスとの対応を管理するアドレス管理テー ブルに基づき、上位レイヤパケットアドレスに対応するユーザ端末側の上位レイヤパ ケットと下位レイヤフレームアドレスに対応する光波長パス側の下位レイヤフレームを 相互に変換処理して転送する複数のパケット転送装置と、
前記パケット転送装置を介して受け取った送信元ユーザ端末からの光波長パス接 続要求に応じて、前記フォトニックネットワークの光波長パスのうち、送信元および宛 先となるパケット転送装置間を結ぶ光波長パスを設定するアドミッション制御サーバと 前記フォトニックネットワークの光波長パスと接続し、送信元パケット転送装置からの 下位レイヤフレームを受信し、その下位レイヤフレーム内の上位レイヤパケットの上位 レイヤパケットアドレスに対応するパケット転送装置へ転送するフレーム転送装置とを 備え、
前記アドミッション制御サーバは、前記光波長パスを設定する際、送信元および宛 先となるパケット転送装置のアドレス管理テーブルに、当該ユーザ端末の上位レイヤ パケットアドレスと前記光波長パスに対応する下位レイヤフレームアドレスとの対応関 係を登録し、この際、帯域保証要求がある場合は、送信元および宛先となるパケット 転送装置間に 1つ以上の波長交換機のみを経由する帯域保証されたカットスルー光 波長パスからなる光波長パスを設定し、帯域保証要求がない場合は、前記フレーム 転送装置を介して前記送信元および宛先となるパケット転送装置間を結ぶ光波長パ スを設定する経路設定機能部を有する
ことを特徴とするパケット通信ネットワーク。
[14] 請求項 13に記載のパケット通信ネットワークにおいて、
前記パケット転送装置は、前記アドレス管理テーブルで、宛先上位レイヤパケットァ ドレスと宛先下位レイヤフレームアドレスとの対応を管理し、前記ユーザ端末側からの 上位レイヤパケットを下位レイヤフレームに変換し、その宛先上位レイヤパケットアド レスに対応する宛先下位レイヤフレームアドレスの光波長パスへ転送することを特徴 とするパケット通信ネットワーク。
[15] 請求項 13に記載のパケット通信ネットワークにおいて、
前記パケット転送装置は、前記アドレス管理テーブルで、送信元および宛先上位レ ィャパケットアドレスと宛先下位レイヤフレームアドレスとの対応を管理し、前記ユー ザ端末側からの上位レイヤパケットを下位レイヤフレームに変換し、その送信元およ び宛先上位レイヤパケットアドレスに対応する宛先下位レイヤフレームアドレスの光 波長パスへ転送することを特徴とするパケット通信ネットワーク。
[16] 光波長パスの多重伝送機能を有する伝送リンクおよび光波長パスの交換機能を有 する波長交換機を備えたフォトニックネットワーク上に論理的に構築されたネットヮー クからなり、前記パケット転送装置を介して受け取った送信元ユーザ端末力 の光波 長パス接続要求に応じて、前記フォトニックネットワークの光波長パスのうち、送信元 および宛先となるパケット転送装置間を 1つ以上の波長交換機のみを経由して結ぶ 帯域保証されたカットスルー光波長パスからなる光波長パス、またはフレーム転送装 置を介して結ぶ光波長パスのいずれかを設定するアドミッション制御サーバを備える パケット通信ネットワークで用いられ、
宛先上位レイヤパケットアドレスと宛先下位レイヤフレームアドレスとの対応を管理 するとともに、前記アドミッション制御サーバから前記光波長パスの設定に応じて当該 パケット転送装置に収容するユーザ端末の上位レイヤパケットアドレスと前記光波長 パスに対応する下位レイヤフレームアドレスとの対応関係が登録されるアドレス管理 テーブルに基づき、受信したパケットの宛先アドレスを上位レイヤと下位レイヤとの間 で相互に変換するフォワーディング処理部と、
ユーザ端末から受信した上位レイヤパケットを下位レイヤフレームにカプセル化し、 光波長パスから受信した下位レイヤフレームを上位レイヤパケットにデカプセルィ匕す るパケット処理部と、
このパケット処理部でカプセル化されたパケットを前記フォワーディング処理部で得 られた宛先下位レイヤフレームアドレスに対応する光波長パスへ転送し、前記バケツ ト処理部でデカプセル化されたバケツトを前記フォワーディング処理部で得られた宛 先上位レイヤパケットアドレスのユーザ端末に転送する送信フレーム処理部と を備えることを特徴とするパケット転送装置。
[17] 請求項 16に記載のパケット転送装置において、
前記フォワーディング処理部は、前記アドレス管理テーブルとして、前記アドミツショ ン制御サーバから光波長パスの設定に応じて、宛先ユーザ端末の上位レイヤバケツ トアドレスと前記光波長パスに対応する下位レイヤフレームアドレスとの対応関係が 登録されるアドレス管理テーブルを用い、
前記送信フレーム処理部は、前記ユーザ端末側からの上位レイヤパケットをカプセ ル化して得られた下位レイヤフレームを、その宛先上位レイヤパケットアドレスに対応 して前記アドレス管理テーブルから得られた宛先下位レイヤフレームアドレスの光波 長パスへ転送することを特徴とするパケット転送装置。
[18] 請求項 16に記載のパケット転送装置において、
前記フォワーディング処理部は、前記アドレス管理テーブルとして、前記アドミツショ ン制御サーバから光波長パスの設定に応じて、送信元および宛先ユーザ端末の上 位レイヤパケットアドレスと前記光波長パスに対応する下位レイヤフレームアドレスと の対応関係が登録されるアドレス管理テーブルを用い、
前記送信フレーム処理部は、前記ユーザ端末側からの上位レイヤパケットをカプセ ル化して得られた下位レイヤフレームを、その送信元および宛先上位レイヤパケット アドレスに対応して前記アドレス管理テーブルから得られた宛先下位レイヤフレーム アドレスの光波長パスへ転送することを特徴とするパケット転送装置。
[19] 光波長パスの多重伝送機能を有する伝送リンクおよび光波長パスの交換機能を有 する波長交換機を備えたフォトニックネットワーク上に論理的に構築されたネットヮー クからなり、複数のユーザ端末を収容するとともに前記フォトニックネットワークの光波 長パスと接続し、上位レイヤパケットアドレスと宛先下位レイヤフレームアドレスとの対 応を管理するアドレス管理テーブルに基づき、上位レイヤパケットアドレスに対応する ユーザ端末側の上位レイヤパケットと下位レイヤフレームアドレスに対応する光波長 パス側の下位レイヤフレームを相互に変換処理して転送するパケット転送装置を備 えるパケット通信ネットワークで用いられ、
前記パケット転送装置を介して受け取った送信元ユーザ端末からの光波長パス接 続要求に応じて、前記フォトニックネットワークの光波長パスのうち、送信元および宛 先となるパケット転送装置間を直接結ぶ帯域保証されたカットスルー光波長パスから なる光波長パスを設定する経路設定機能部と、
前記光波長パスを設定する際、送信元および宛先となるパケット転送装置のァドレ ス管理テーブルに、当該ユーザ端末の上位レイヤパケットアドレスと前記光波長パス に対応する下位レイヤフレームアドレスとの対応関係を登録する外部装置管理機能 部とを備えることを特徴とするアドミッション制御サーバ。
[20] 請求項 19に記載のアドミッション制御サーバにおいて、
前記経路設定機能部は、光波長パスを設定する際、帯域保証要求がある場合は、 送信元および宛先となるパケット転送装置間に前記カットスルー光波長パスからなる 光波長パスを設定し、帯域保証要求がない場合は、前記フォトニックネットワークを介 して下位レイヤフレームを転送するフレーム転送装置を介して前記送信元および宛 先となるパケット転送装置間を結ぶ光波長パスを設定することを特徴とするアドミツシ ヨン制御サーバ。
[21] 請求項 19に記載のアドミッション制御サーバにおいて、
前記光波長パス接続要求に含まれる送信元ユーザ端末の送信元上位レイヤパケ ットアドレスに基づき、各ユーザ端末に対応して予め登録されている帯域保証サービ スの契約ユーザ情報を参照して、帯域保証要求の有無を確認する光波長パス設定 判定機能部をさらに備えることを特徴とするアドミッション制御サーバ。
[22] 請求項 19に記載のアドミッション制御サーバにおいて、
宛先上位レイヤパケットアドレスから、そのアドレスを保有するユーザ端末を収容す る宛先パケット転送装置を示す宛先下位レイヤフレームアドレスプレフィックスを導く 宛先パケット転送装置特定テーブルをさらに備え、
前記経路設定機能部は、前記光波長パス接続要求に含まれる送信元下位レイヤ フレームアドレスプレフィックスから送信元パケット転送装置を特定するとともに、宛先 パケット転送装置特定テーブルを参照して前記光波長パス接続要求に含まれる宛先 上位レイヤパケットアドレス力も宛先パケット転送装置を特定し、これら送信元パケット 転送装置、宛先パケット転送装置、および前記フォトニックネットワークの波長交換機 を制御して、送信元パケット転送装置と宛先パケット転送装置との間に前記カットスル 一光波長パスを設定することを特徴とするアドミッション制御サーバ。
[23] 請求項 19に記載のアドミッション制御サーバにおいて、
前記外部装置管理機能部は、前記光波長パスを設定する際、前記パケット転送装 置にテーブル制御用パケットを送信することにより、前記パケット転送装置のアドレス 管理テーブルに、宛先上位レイヤパケットアドレスに対する、宛先パケット転送装置を 示す下位レイヤフレームアドレスプレフィックスおよび使用すべき光波長パスを示す 識別子からなる宛先下位レイヤフレームアドレスを追加することを特徴とするアドミツ シヨン制御サーバ。
[24] 請求項 19に記載のアドミッション制御サーバにおいて、
前記外部装置管理機能部は、前記光波長パスを設定する際、前記パケット転送装 置にテーブル制御用パケットを送信することにより、前記パケット転送装置のアドレス 管理テーブルに、送信元および宛先上位レイヤパケットアドレスに対する、宛先パケ ット転送装置を示す下位レイヤフレームアドレスプレフィックスおよび使用すべき光波 長パスを示す識別子からなる宛先下位レイヤフレームアドレスを追加することを特徴 とするアドミッション制御サーバ。
[25] 複数のユーザ端末を収容するとともに、光波長パスの多重伝送機能を有する伝送リ ンクおよび光波長パスの交換機能を有する波長交換機を備えたフォトニックネットヮ ークの光波長パスと接続された複数のパケット転送装置で、送信元ユーザ端末を収 容するユーザ網もしくは送信元ユーザ端末を収容する外部ネットワークから受信した 上位レイヤパケットを下位レイヤフレームにカプセル化して転送するとともに、下位レ ィャフレームを外部ネットワークへ送信する際に上位レイヤパケットにデカプセル化し た後に転送し、上位レイヤパケットアドレスと宛先下位レイヤフレームアドレスとの対応 を管理するアドレス管理テーブルに基づき、上位レイヤパケットアドレスに対応するュ 一ザ端末側の上位レイヤパケットと下位レイヤフレームアドレスに対応する光波長パ ス側の下位レイヤフレームを相互に変換処理して転送するステップと、
前記フォトニックネットワークの光波長パスと接続されたフレーム転送装置で、送信 元パケット転送装置からの下位レイヤフレームを受信し、その下位レイヤフレーム内 の上位レイヤパケットの上位レイヤパケットアドレスに対応するパケット転送装置へ転 送するステップと、
前記波長交換機、前記パケット転送装置、および前記フレーム転送装置と接続され たアドミッション制御サーバで、前記パケット転送装置を介して受け取った送信元ュ 一ザ端末からの光波長パス接続要求に応じて、前記フォトニックネットワークの光波 長パスのうち、送信元および宛先となるパケット転送装置間を結ぶ光波長パスを設定 するステップと
を備え、
前記アドミッション制御サーバで、前記光波長パスを設定する際、送信元および宛 先となるパケット転送装置のアドレス管理テーブルに、当該ユーザ端末の上位レイヤ パケットアドレスと前記光波長パスに対応する下位レイヤフレームアドレスとの対応関 係を登録し、この際、帯域保証要求がある場合は、送信元および宛先となるパケット 転送装置間に 1つ以上の波長交換機のみを経由する帯域保証されたカットスルー光 波長パスからなる光波長パスを設定し、帯域保証要求がない場合は、前記フレーム 転送装置を介して前記送信元および宛先となるパケット転送装置間を結ぶ光波長パ スを設定する経路設定機能ステップを有する
ことを特徴とする光波長パス設定方法。
光波長パスの多重伝送機能を有する伝送リンクおよび光波長パスの交換機能を有 する波長交換機を備えたフォトニックネットワーク上に論理的に構築されたネットヮー クからなり、前記パケット転送装置を介して受け取った送信元ユーザ端末力もの光波 長パス接続要求に応じて、前記フォトニックネットワークの光波長パスのうち、送信元 および宛先となるパケット転送装置間を 1つ以上の波長交換機のみを経由して結ぶ 帯域保証されたカットスルー光波長パスからなる光波長パス、またはフレーム転送装 置を介して結ぶ光波長パスのいずれかを設定するアドミッション制御サーバを備える パケット通信ネットワークに設けられたパケット転送装置のコンピュータで、
宛先上位レイヤパケットアドレスと宛先下位レイヤフレームアドレスとの対応を管理 するとともに、前記アドミッション制御サーバから前記光波長パスの設定に応じて当該 パケット転送装置に収容するユーザ端末の上位レイヤパケットアドレスと前記光波長 パスに対応する下位レイヤフレームアドレスとの対応関係が登録されるアドレス管理 テーブルに基づき、受信したパケットの宛先アドレスを上位レイヤと下位レイヤとの間 で相互に変換するフォワーディング処理ステップと、
ユーザ端末から受信した上位レイヤパケットを下位レイヤフレームにカプセル化し、 光波長パスから受信した下位レイヤフレームを上位レイヤパケットにデカプセルィ匕す るパケット処理ステップと、
このパケット処理ステップでカプセル化されたパケットを前記フォワーディング処理 ステップで得られた宛先下位レイヤフレームアドレスに対応する光波長パスへ転送し 、前記パケット処理ステップでデカプセル化されたバケツトを前記フォワーディング処 理ステップで得られた宛先上位レイヤパケットアドレスのユーザ端末に転送する送信 フレーム処理ステップと
を実行させるプログラム。
[27] 光波長パスの多重伝送機能を有する伝送リンクおよび光波長パスの交換機能を有 する波長交換機を備えたフォトニックネットワーク上に論理的に構築されたネットヮー クからなり、複数のユーザ端末を収容するとともに前記フォトニックネットワークの光波 長パスと接続し、上位レイヤパケットアドレスと宛先下位レイヤフレームアドレスとの対 応を管理するアドレス管理テーブルに基づき、上位レイヤパケットアドレスに対応する ユーザ端末側の上位レイヤパケットと下位レイヤフレームアドレスに対応する光波長 パス側の下位レイヤフレームを相互に変換処理して転送するパケット転送装置を備 えるパケット通信ネットワークに設けられたアドミッション制御サーバのコンピュータに パケット転送装置を介して受け取った送信元ユーザ端末からの光波長パス接続要 求に応じて、前記フォトニックネットワークの光波長パスのうち、送信元および宛先と なるパケット転送装置間を直接結ぶ帯域保証されたカットスルー光波長パスからなる 光波長パスを設定する経路設定ステップと、
前記光波長パスを設定する際、送信元および宛先となるパケット転送装置のァドレ ス管理テーブルに、当該ユーザ端末の上位レイヤパケットアドレスと前記光波長パス に対応する下位レイヤフレームアドレスとの対応関係を登録する外部装置管理ステツ プとを実行させるプログラム。
[28] 光波長パスの多重伝送機能を有する伝送リンクおよび光波長パスの交換機能を有 する波長交換機を備えたフォトニックネットワーク上に論理的に構築されたネットヮー クからなり、前記パケット転送装置を介して受け取った送信元ユーザ端末力 の光波 長パス接続要求に応じて、前記フォトニックネットワークの光波長パスのうち、送信元 および宛先となるパケット転送装置間を 1つ以上の波長交換機のみを経由して結ぶ 帯域保証されたカットスルー光波長パスからなる光波長パス、またはフレーム転送装 置を介して結ぶ光波長パスのいずれかを設定するアドミッション制御サーバを備える パケット通信ネットワークに設けられたパケット転送装置のコンピュータで、
宛先上位レイヤパケットアドレスと宛先下位レイヤフレームアドレスとの対応を管理 するとともに、前記アドミッション制御サーバから前記光波長パスの設定に応じて当該 パケット転送装置に収容するユーザ端末の上位レイヤパケットアドレスと前記光波長 パスに対応する下位レイヤフレームアドレスとの対応関係が登録されるアドレス管理 テーブルに基づき、受信したパケットの宛先アドレスを上位レイヤと下位レイヤとの間 で相互に変換するフォワーディング処理ステップと、
ユーザ端末から受信した上位レイヤパケットを下位レイヤフレームにカプセル化し、 光波長パスから受信した下位レイヤフレームを上位レイヤパケットにデカプセルィ匕す るパケット処理ステップと、
このパケット処理ステップでカプセル化されたパケットを前記フォワーディング処理 ステップで得られた宛先下位レイヤフレームアドレスに対応する光波長パスへ転送し 、前記パケット処理ステップでデカプセル化されたバケツトを前記フォワーディング処 理ステップで得られた宛先上位レイヤパケットアドレスのユーザ端末に転送する送信 フレーム処理ステップと
を実行させるプログラムを記録した記録媒体。
光波長パスの多重伝送機能を有する伝送リンクおよび光波長パスの交換機能を有 する波長交換機を備えたフォトニックネットワーク上に論理的に構築されたネットヮー クからなり、複数のユーザ端末を収容するとともに前記フォトニックネットワークの光波 長パスと接続し、上位レイヤパケットアドレスと宛先下位レイヤフレームアドレスとの対 応を管理するアドレス管理テーブルに基づき、上位レイヤパケットアドレスに対応する ユーザ端末側の上位レイヤパケットと下位レイヤフレームアドレスに対応する光波長 パス側の下位レイヤフレームを相互に変換処理して転送するパケット転送装置を備 えるパケット通信ネットワークに設けられたアドミッション制御サーバのコンピュータに パケット転送装置を介して受け取った送信元ユーザ端末からの光波長パス接続要 求に応じて、前記フォトニックネットワークの光波長パスのうち、送信元および宛先と なるパケット転送装置間を直接結ぶ帯域保証されたカットスルー光波長パスからなる 光波長パスを設定する経路設定ステップと、
前記光波長パスを設定する際、送信元および宛先となるパケット転送装置のァドレ ス管理テーブルに、当該ユーザ端末の上位レイヤパケットアドレスと前記光波長パス に対応する下位レイヤフレームアドレスとの対応関係を登録する外部装置管理ステツ プと
を実行させるプログラムを記録した記録媒体。
PCT/JP2004/017083 2004-02-18 2004-11-17 パケット通信ネットワーク、経路制御サーバ、経路制御方法、パケット転送装置、アドミッション制御サーバ、光波長パス設定方法、プログラム、および記録媒体 WO2005079022A1 (ja)

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