WO2018047943A1 - 通信システム、エッジノード、通信方法及びプログラム - Google Patents

通信システム、エッジノード、通信方法及びプログラム Download PDF

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WO2018047943A1
WO2018047943A1 PCT/JP2017/032472 JP2017032472W WO2018047943A1 WO 2018047943 A1 WO2018047943 A1 WO 2018047943A1 JP 2017032472 W JP2017032472 W JP 2017032472W WO 2018047943 A1 WO2018047943 A1 WO 2018047943A1
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packet
base
information
edge node
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紘也 金子
鈴木　一哉
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日本電気株式会社
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    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/66—Layer 2 routing, e.g. in Ethernet based MAN's

Definitions

  • the present invention is based on the priority claim of Japanese Patent Application No. 2016-176640 (filed on Sep. 9, 2016), the entire contents of which are incorporated herein by reference. Shall.
  • the present invention relates to a communication system, an edge node, a communication method, and a program, and more particularly, to a communication system, an edge node, a communication method, and a program that constitute a transport network.
  • the router of Patent Document 1 determines whether to copy or not copy a received lower layer frame or a received label switch frame based on a protocol identifier of the received lower layer frame or the received label switch frame.
  • the label switch frame is provided with a transfer processing unit that assigns and transfers at least one of a hierarchical path identifier for unicast, a hierarchical path identifier for multicast, and a user identifier. .
  • Patent Document 2 IP (Internet Protocol) packet communication is possible in VPN (Virtual Private Network) without performing ARP (Address Resolution Protocol) packet transmission for MAC (Media Access Control) address resolution.
  • a configuration is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a configuration that realizes IP communication without ARP using an NW operation device that updates a routing table of a VPN termination device or a PE (Provider Edge) device.
  • Patent documents 3 to 6 are documents that have been raised in the pre-application search by the applicant.
  • Patent Document 3 discloses a relay device that can continue communication even if a connection location of a communication device such as a personal computer is moved in a network including the relay device.
  • Patent Document 4 when a broadcast-transferred frame is received, if the destination MAC address included in this frame has been learned and the source MAC address has not been learned, it is originally transmitted from the destination terminal.
  • a virtual response frame virtualizing the response frame is transmitted from the port that received the frame, and the virtual response frame received from the layer 2 switch located on the destination terminal side is discarded, thereby suppressing bandwidth consumption.
  • An enabled layer 2 switch is disclosed.
  • Patent Literature 5 when the learning upper limit number of MAC addresses is determined for each learning priority, and the number of MAC addresses with a certain priority exceeds the learning upper limit number, a MAC with a lower learning priority is set. A configuration for learning as an address is disclosed.
  • Patent Document 6 discloses a packet transmission priority processing method for transmitting a packet extracted from the temporary storage means to a network line according to the packet transmission priority.
  • Patent Document 1 MAC address learning is performed using a label switch frame to which identifiers such as a unicast hierarchical path identifier, a multicast hierarchical path identifier, and a user identifier are assigned.
  • identifiers such as a unicast hierarchical path identifier, a multicast hierarchical path identifier, and a user identifier are assigned.
  • the same path is learned for all received frames that have passed through the same path. Therefore, Patent Literature 1 has a problem that traffic to a certain base cannot be multipathed. As a result, it means that the route selection, that is, the traffic engine nearing cannot be performed even though the MPLS is used, and the significance of using the MPLS is diminished.
  • An object of the present invention is to provide a communication system, an edge node, a communication method, and a program that can contribute to the realization of multipath while reducing the consumption of network resources in a configuration in which the bases are connected by a layer 2 network.
  • a communication system including a forwarding node that is arranged on a transport network and forwards packets between bases according to a preset path.
  • the communication system further transmits a packet from the second base to the first base in response to a flooding target packet transmitted from the first base connected to the transport network to the second base.
  • the first edge node is transmitted to the second base via the path set in advance.
  • the reply is based on the path selection information among a plurality of path candidates set in advance between the first base and the second base.
  • a path learning unit that selects a path and learns in association with information indicating a transmission source; and a packet transfer unit that transmits a packet destined for the information indicating the transmission source via the return path. 2 edge nodes.
  • a flooding target packet in which the path selection information is set is received, which is connected to a transport network configured by a forwarding node that transfers packets between bases according to a preset path.
  • a forwarding node that transfers packets between bases according to a preset path.
  • an edge node connected to a transport network configured by a forwarding node that transfers packets between bases according to a preset path is changed from the second base to the first base.
  • a flooding target packet in which path selection information for selecting a return path for transmitting a packet is set is received, a plurality of path candidates set in advance between the first base and the second base A step of selecting the return path based on the path selection information, learning in association with information indicating the transmission source, and a packet addressed to the information indicating the transmission source via the return path. And a step of transmitting.
  • the method is tied to a specific machine, an edge node connected to the transport network.
  • a computer connected to a transport network configured by a forwarding node that transfers packets between bases according to a preset path and constituting an edge node is connected from the second base to the first.
  • a flooding target packet in which path selection information for selecting a return path for transmitting a packet to the base of the base station is received
  • a plurality of preset base stations are set between the first base and the second base.
  • a program that executes a process of selecting the return path based on the path selection information and learning in association with information indicating a transmission source is provided.
  • This program can be recorded on a computer-readable (non-transient) storage medium. That is, the present invention can be embodied as a computer program product.
  • a communication system connecting bases in a layer 2 network is converted into a communication system that is improved in terms of resource consumption and realized multipath.
  • connection lines between blocks such as drawings referred to in the following description include both bidirectional and unidirectional directions.
  • the unidirectional arrow schematically shows the main signal (data) flow and does not exclude bidirectionality.
  • the present invention is arranged on a transport network and forwards a packet between bases according to a preset path, and the transport network Path selection information for selecting a return path for transmitting a packet from the second base to the first base in response to a flooding target packet transmitted from the first base to the second base.
  • the first edge node 101A that transmits to the second base side via the path that has been set in advance, and the reply path using the flooding target packet received from the first edge node
  • This can be realized by a configuration including the second edge nodes 102B and 102C that perform learning.
  • a path learning unit that selects a reply path based on the path selection information and learns in association with information indicating the transmission source, and a packet that transmits a packet destined to the information indicating the transmission source via the return path A transfer unit.
  • the path candidate is selected with reference to a path information storage unit storing path selection information and a plurality of path candidates set in advance between the first base and the second base. Can take.
  • an unknown packet path for forwarding a flooding target packet is set on the transport network.
  • the learning path candidate 1 that is directly transmitted from the edge node 102B to the edge node 101A, and the edge node 102B to the edge node 102C. It is assumed that learning path candidate 2 to be transmitted to edge node 101A is set.
  • the “flooding target packet” includes an unknown packet in addition to a broadcast and multicast target packet.
  • An “unknown packet” refers to a packet whose destination is unknown (a packet whose destination is not registered in a table or the like for determining a transfer destination).
  • a separate dedicated path may be provided as a forwarding path for broadcast packets and multicast packets. However, when it is necessary to reach all the bases, an unknown packet path can be used.
  • the first edge node 101A receives the flooding target packet in a state where the above settings are completed, the following operation is performed. As shown in FIG. 4, first, the first edge node 101A adds a learning identifier such as the ID of the first edge node 101A as path selection information to the flooding target packet, and then on the transport network. To the unknown packet path.
  • a learning identifier such as the ID of the first edge node 101A
  • the forwarding node 103 on the unknown packet path forwards the flooding target packet along the unknown packet path. At that time, the forwarding node 103 performs copying of the flooding target packet as necessary.
  • the second edge node 102B (102C) of the first edge node 101A added as the path selection information added to the flooding target packet A reply path is learned using an ID (learning identifier).
  • the second edge node 102B (102C) selects one path from learning path candidates stored in the path information storage unit and matching the path selection information added to the flooding target packet. , Learning in association with information indicating the transmission source. For example, as shown in FIG. 5, it is assumed that a user A1 who is a user at the site A starts a new communication addressed to the site B. The second edge node 102B (102C) selects the learning path candidate 1 according to the information (the learning identifier) added by the first edge node 101A and associates it with the MAC address of the user A1. learn. Thereafter, for example, as illustrated in FIG. 6, it is assumed that another user A2 at the site A starts a new communication addressed to the site B.
  • the second edge node 102B (102C) selects the learning path candidate 2 according to the information (learning identifier) indicating the transmission source added by the first edge node 101A, and associates it with the MAC address of the user A2. learn. Thereby, after that, when the second node receives packets addressed to the users A1 and A2 from the base B side, the second node selects a reply path according to the MAC address.
  • the present invention it is possible to set different return paths for packets from the same base.
  • the reason is that a plurality of reply paths are prepared as path candidates, and the reply path based on an appropriate rule can be selected on the second edge node 102B (102C) side.
  • the present invention it is not always necessary to copy the flooding target packet at the edge node on the entrance side, and therefore it is possible to suppress useless packet copying and forwarding between edge routers. It has become. Further, as described above, since it is possible to set different return paths for packets from the same base, it can also be used for traffic engineering.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the communication system according to the first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows an MPLS network including an Ingress router 101, two Egress routers 102, and a core router 110, and bases A to C connected to the MPLS network.
  • a “packet” including a “frame” used as a data transmission unit in layer 2 is collectively referred to.
  • the Ingress router 101 transmits a broadcast packet, an unknown packet, or a multicast packet (hereinafter also referred to as a “BUM (Broadcast, Unknown unicast, Multicast) packet”) transmitted from the user network of the site A to the sites B and C. When received, a predetermined BUM packet label is attached and sent to the MPLS network side.
  • the Ingress router 101 corresponds to the first edge node in the above description.
  • the core router 110 performs packet transfer based on labels attached to various packets including BUM packets.
  • the core router 110 corresponds to the forwarding node in the above description.
  • the egress router 102 When the egress router 102 receives the BUM packet sent from the user network of the site A to the site B and the site C, the egress router 102 performs a plurality of learning based on information (identifier) indicating the source router added in the label. Select a reply path from the path candidates and learn.
  • the Egress router 102 corresponds to the second edge node in the above description.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the Ingress router 101 according to the first embodiment of this invention.
  • the physical interface unit 1011, the user network packet reception unit 1012, the label table 1013, the MPLS packet transmission unit 1014, the packet type determination unit 1015, the label switch unit 1016, and the header creation unit 1017 A configuration including a MAC information table 1018, a BUM packet processing unit 1019, a node ID adding unit 1020, and a BUM forwarding table 1021 is shown.
  • the physical interface unit 1011 outputs the received frame to the user network packet reception unit 1012 or transmits the MPLS packet received from the MPLS packet transmission unit 1014 to the MPLS network side.
  • the user network packet receiving unit 1012 outputs the packet received from the physical interface unit 1011 to the packet type determining unit 1015.
  • the packet type determination unit 1015 determines whether or not the received packet corresponds to a BUM packet based on the destination MAC address of the received packet.
  • the received packet is not a BUM packet
  • the received packet is output to the label switch unit 1016.
  • the label switch unit 1016 adds a label to the packet with reference to the label table 1013 and outputs the packet to the header creation unit 1017.
  • a method standardized in MPLS-TP or the like can be used in addition to the method introduced in Patent Document 1.
  • the label switch unit 1016 updates the MAC information table 1018 using the transmission source MAC address of the received packet and the reception interface (reception port) in the physical interface unit.
  • the packet type determination unit 1015 determines that the received packet is a BUM packet
  • the received packet is output to the BUM packet processing unit 1019.
  • the BUM packet processing unit 1019 refers to the BUM transfer table 1021, adds a BUM packet label to the packet, and outputs it to the node ID assigning unit 1020 together with the output interface information specified in the BUM transfer table 1021. Also, the BUM packet processing unit 1019 performs packet duplication (copy) when a plurality of output ports are set in the BUM forwarding table 1021. Further, the BUM packet processing unit 1019 updates the MAC information table 1018 using the transmission source MAC address of the received BUM packet and the reception interface (reception port) in the physical interface unit.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a BUM path set on the MPLS network of FIG.
  • a path 1300 is set in which the packet is not copied by the Ingress router 101 but is copied by the core router 110 and transferred to the Egress router 102.
  • the Ingress router 101 adds a label for instructing transfer on this path 1300 to the received packet, thereby realizing transfer of the received packet along the BUM path.
  • packet duplication in the Ingress router 101 can be reduced, and similarly to Patent Document 1, it is possible to achieve a reduction in network load and a reduction in traffic.
  • the label table 1013 and the BUM forwarding table 1021 for each router may be set by the central control server 200 shown in the lower part of FIG. 9, for example.
  • the node ID assigning unit 1020 adds a node ID that can uniquely identify the Ingress router to the packet received from the BUM packet processing unit 1019, and outputs the node ID to the header creating unit 1017.
  • the header creation unit 1017 creates a header of a packet to be transmitted to the MPLS network based on the packet received from the label switch unit 1016 or the node ID assignment unit 1020.
  • FIG. 10A shows a unicast packet created based on the packet output from the label switch unit 1016.
  • FIG. 10B shows a BUM packet created based on the packet output from the node ID assigning unit 1020.
  • the difference between the unicast packet and the BUM packet is that the outer label of the two MLPS labels is a label indicating that it is a BUM packet, and the node ID is stored in the inner label. It is a point that has been.
  • the MPLS packet transmission unit 1014 sends an MPLS packet obtained by adding the header created by the header creation unit 1017 to the received packet via the output interface specified in the BUM forwarding table 1021 of the physical interface unit 1011. Send to the network side.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the core router according to the first embodiment of this invention.
  • the basic function is the same as that of the Ingress router 101. The difference is that learning of the MAC address is not necessary, so the MAC information table is omitted, and the user network packet receiving unit is the MPLS packet receiving unit 1012a. And the node ID adding unit 1020 is omitted.
  • the functional blocks with the same reference numerals as the other Ingress routers 101 are the same as the Ingress routers 101 and will not be described.
  • the packet type determination unit 1015 is provided to process the BUM packet and the other packets separately, but a label is added by referring to the transfer table or the label table 1013. Since the basic operation is the same, the configuration in which the label switch unit 1016 and the BUM packet processing unit 1019 are integrated can be employed.
  • the basic functions of the Ingress router 101 and the core router 110 are the same as those of the entrance router and the relay router in Patent Document 1. Therefore, the ingress router and the relay router of Patent Document 1 can be used in place of the Ingress router 101 and the core router 110 on condition that the specifications of the Egress router 102 described later are matched.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of the Egress router according to the first embodiment of this invention.
  • the physical interface unit 1011, the MPLS packet receiving unit 1032, the user network packet transmitting unit 1034, the packet type determining unit 1035, the unicast MAC learning unit 1036, the MAC bridge unit 1037, and the MAC information A configuration including a table 1018, an unknown MAC learning unit 1039, a node ID removal unit 1040, and a learning path candidate storage unit 1041 is shown.
  • the physical interface unit 1011 outputs the received frame to the MPLS packet reception unit 1032 or transmits the packet received from the user network packet transmission unit 1034 to the user network side.
  • the MPLS packet receiving unit 1032 outputs the packet received from the physical interface unit 1011 to the packet type determining unit 1035.
  • the packet type determination unit 1035 determines whether or not the received packet corresponds to a BUM packet based on the destination MAC address and label of the received MPLS packet.
  • the received MPLS packet is output to the unicast MAC learning unit 1036.
  • the unicast MAC learning unit 1036 refers to the header shown in FIG. 10A and obtains the correspondence between the MAC address of the transmission source of the received packet and the path used for forwarding the MPLS packet.
  • the MAC information table 1018 is updated.
  • the unicast MAC learning unit 1036 outputs the learned packet to the MAC bridge unit 1037.
  • the packet type determination unit 1035 determines that the received packet is a BUM packet
  • the received packet is output to the unknown MAC learning unit 1039.
  • the unknown MAC learning unit 1039 refers to the header shown in FIG. 10B and selects one of the learning path candidates whose node IDs match among the entries stored in the learning path candidate storage unit 1041. And registered in the MAC information table 1018 in association with the MAC address of the received packet.
  • the unknown MAC learning unit 1039 outputs the learned packet to the node ID removal unit 1040.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining learning path candidates held in the learning path candidate storage unit 1041.
  • two or more transmission paths (learning path candidates) are registered in association with one Ingress node.
  • priorities are set for the respective paths.
  • the unknown MAC learning unit 1039 of the present embodiment can select a path to learn based on this priority.
  • the priority is set to a path having a large number of hops of the path (for example, giving a high priority to a path having a small number of hops) or a channel capacity of a link constituting the path (average value of bandwidth, traffic capacity, etc. It may be determined on the basis of giving a high priority).
  • the path as shown in FIG. 13 can be set using the centralized control server 200 as shown in FIG. 14, for example.
  • a method of prescribing a control message and individually transmitting an entry to be set in the label table 1013 to each router can be employed.
  • the central control server 200 may set an entry (learning path candidate) to be held in the learning path candidate storage unit 1041.
  • FIG. 15 shows the MAC information table 1018 in a state in which different paths are selected for different users located at the base A using the learning path candidate storage unit 1041 as described above.
  • the node ID removal unit 1040 removes the label indicating that the packet is a BUM packet and the label storing the node ID from the BUM packet received from the unknown MAC learning unit 1039, and then the user packet with the L2 header added to the MAC packet.
  • the data is output to the bridge unit 1037.
  • the MAC bridge unit 1037 refers to the MAC information table 1018, determines the transfer destination of the received packet, and instructs the user network packet transmission unit 1034 to transfer the packet.
  • the user network packet transmission unit 1034 transmits the packet to the user network side via the output interface specified by the MAC bridge unit 1037 of the physical interface unit 1011.
  • FIG. 16 is a sequence diagram showing an operation when a BUM packet is transmitted.
  • the Ingress router 101 receives a packet from the user A1 at the site A (step S001)
  • the received packet includes a label indicating a BUM packet and an identifier (node ID) indicating the transmission source. ) Is added (step S002).
  • the Ingress router 101 transmits the received packet to the MPLS network side using the BUM path (step S003).
  • the core router 110 that has received the packet transfers the packet according to the BUM path shown in FIG. 9 (step S004). At that time, the core router 110 duplicates (copies) the received packet as necessary.
  • the egress router 102 When the egress router 102 receives the packet transferred by the core router 110, the egress router 102 extracts an identifier indicating the transmission source from the packet (step S005). Next, the Egress router 102 selects, from the learning path candidates held in the learning path candidate storage unit 1041, an entry having a matching identifier indicating the transmission source using priority information (step S006). Learning is performed in association with the source MAC address (step S007). After learning, the Egress router 102 removes the header from the received packet and transmits it to the destination (step S008).
  • the Egress router 102 selects and learns the transmission path 311 having priority information “1” from the learning path candidates held in the learning path candidate storage unit 1041. In this case, thereafter, when the Egress router 102 receives a packet destined for the user A1 identified by the MAC address, the Egress router 102 transfers the packet using the transmission path 311. Thereafter, the Egress router 102 may rewrite the priority information of learning path candidates held in the learning path candidate storage unit 1041. In this way, for example, it is possible to cause the Egress router 102 that has received a packet from the user A2 to select the transmission path 331 whose priority information has been rewritten to “1”. As a result, it is possible to use different paths for users existing at the same base A.
  • a learning path candidate storage unit 1041 is provided on the Egress router 102 side so that even a user existing at the same base can select a different route.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the path information held in the learning path candidate storage unit 1041 of the Egress router and the path selection operation thereof according to the second embodiment of this invention.
  • weight information is set in place of priority information in the learning path candidate storage unit 1041 of the Egress router of the second embodiment.
  • the Egress router of the second embodiment uses this weight information to select a learning path. For example, as shown in FIG. 17, it is assumed that there are three paths 311, 331, and 321, and weights 1, 2, and 3 (larger values have larger weights) are set as weights, respectively.
  • the method for selecting a path is not limited to round robin, and various algorithms such as a method for selecting a path by random numbers using the above-described weights can be used.
  • FIG. 18 is a diagram showing a configuration of an Egress router according to the third embodiment of the present invention. The structural difference from the Egress router of the first embodiment shown in FIG. 12 is that a priority update unit 1042 is added.
  • the priority update unit 1042 of the present embodiment refers to the MAC information table 1018 and updates the priority of the learning path candidate storage unit 1041 according to the usage status of learning path candidates addressed to the same base. For example, as shown in FIG. 14, it is assumed that there are transmission paths 311 and 331 as learning candidates for the base A. On the other hand, referring to the MAC information table 1018, when the transmission path 311 is used more frequently than the transmission path 331, the priority update unit 1042 changes the priority of the transmission path 311 from “1” to “2”. And the priority of the transmission path 331 is changed from “2” to “1”. In this way, the priority of the transmission path 331 can be increased over the transmission path 311.
  • the transmission path utilization rate includes the number of communications that can be set for the path (number of entries in the MAC information table) and the upper limit of the number of connected terminals. On the other hand, the ratio of the number of actually set communications and the number of connected terminals may be used.
  • the priority is changed based on the usage status of the learning path candidate addressed to the same base.
  • the priority may be changed using other information. is there. For example, even when the utilization rate of the transmission path 311 is high, if the channel capacity (bandwidth) is large, or if the channel capacity (bandwidth) has a margin (a lot of free space), the priority is immediately You do not have to change On the contrary, even when the utilization rate of the transmission path 311 is low, the transmission path 331 is used when the communication path capacity (bandwidth) is small or when the communication path capacity (bandwidth) is not sufficient (there is little space). It may be better to raise the priority of.
  • the priority update unit 1042 has at least one or more of learning path candidate usage status, communication path capacity (bandwidth), availability of communication path capacity (bandwidth), or load status of routers on the path. It is possible to change the priority based on the above.
  • the present embodiment it is possible to select a learning path in accordance with a more actual situation.
  • the reason is that a configuration is adopted in which the priority is dynamically changed according to the path selection status or the like.
  • FIG. 19 is a diagram showing a configuration of an Egress router according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the difference from the Egress router of the third embodiment shown in FIG. 18 is that a path management unit 1043 that functions as a link information collection unit that collects the utilization rate of the links constituting the path is added, and a priority update unit 1042a. Is configured to update the priority based on the information of the path management unit 1043.
  • the path management unit 1043 collects the utilization rate and the like of the links constituting the path via the physical interface unit 1011.
  • Examples of a method for collecting the link usage rate include a method using a routing protocol and a method using a centralized controller. Examples of the former routing protocol include OSPF-TE (Open Shortest Path First-Traffic Engineering).
  • the central control controller collects information using SNMP (Simple Network Management Protocol) or NetFlow (registered trademark), and the path management unit 1043 receives the collected information. Can be adopted. Further, it is also possible to adopt a configuration in which the path management unit 1043 monitors the usage rate of the link connected to the Egress router 102b and provides it to the priority update unit 1042a side without using these methods.
  • the priority update unit 1042a refers to the information managed by the path management unit 1043, and according to the utilization rate of the link included in the learning path candidate addressed to the same base, the learning path candidate storage unit The priority of 1041 is updated. For example, as shown in FIG. 14, it is assumed that there are transmission paths 311 and 331 as learning candidates for the base A.
  • the priority update unit 1042a changes the priority of the transmission path 311 from “1”. It changes to “2”, and the priority of the transmission path 331 is changed from “2” to “1”. In this way, the priority of the transmission path 331 can be increased over the transmission path 311. As a result, the usage rate of the links constituting the transmission path 331 is improved and leveling as a whole is achieved.
  • the priority may be changed with reference to information other than the usage rate of the links constituting the path. For example, even when the usage rate of the link constituting the transmission path 311 is high, if the channel capacity (bandwidth) is large or if there is a margin in the channel capacity (bandwidth), the priority is immediately set. It is not necessary to change. On the other hand, even if the usage rate of the link constituting the transmission path 311 is low, if the communication path capacity (bandwidth) is small or the communication path capacity (bandwidth) is not sufficient, the transmission path 331 In some cases, it is better to increase the priority. Also in this embodiment, it is possible to change the priority in consideration of the load capacity of the router on the route in addition to the communication channel capacity (bandwidth).
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of an Ingress router according to the present embodiment.
  • the difference from the Ingress router 101 of the first embodiment shown in FIG. 8 is that a node ID addition unit 1020 adds a node ID, and then adds a reception IF addition unit 1050 that adds reception IF (interface) information. It is a point that has been.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of a packet transmitted from the reception IF adding unit 1050 to the MPLS network side.
  • the difference from the BUM packet shown in FIG. 10B is that a reception IF designation field is provided between the node ID field and the user data.
  • the reception IF addition unit 1050 of the Ingress router 101a adds a reception interface (port number or the like) determined based on a predetermined rule to the BUM packet output from the node ID addition unit 1020, The data is sent to the header creation unit 1017.
  • Examples of rules used when the reception IF adding unit 1050 determines a reception interface include a round robin method and a method of selecting an interface corresponding to a path with a low usage rate in the MAC information table of the Ingress router 101a. Can be mentioned.
  • FIG. 22 is a diagram showing a configuration of an Egress router according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the difference in configuration from the Egress router of the first embodiment shown in FIG. 12 is that a learning interface candidate storage unit 1041a has a reception interface set instead of priority, and an unknown MAC learning unit 1039a. 21 selects a learning path based on the reception interface described above, and the node ID and reception IF removal unit 1040a deletes the header including the node ID field and reception IF designation field of FIG.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of path information held in the learning path candidate storage unit 1041a of the Egress router of this embodiment.
  • a difference from the path information shown in FIG. 14 and the like is that a reception interface field is provided instead of the priority.
  • the unknown MAC learning unit 1039a of the present embodiment selects the transmission path 311.
  • the unknown MAC learning unit 1039a of the present embodiment selects the transmission path 331. It is.
  • the operation after the selection of the learning path is the same as that of the first embodiment.
  • the node ID and reception IF removal unit 1040a removes the header including the node ID and reception interface from the BUM packet, the MAC bridge unit 1037 Output to.
  • the Egress router 102c has been described as selecting a path that matches the Ingress node ID (node ID) and the reception IF.
  • the path is selected by combining other information. It can also be transformed into For example, as shown in FIG. 25, a priority may be set in the entry held in the learning path candidate storage unit 1041a in addition to the reception interface.
  • the unknown MAC learning unit 1039a selects, in the learning path candidate storage unit 1041a, a path with the highest priority from learning path candidates whose node ID and reception IF match.
  • the Egress router 102c can be provided with an adjustment function (arbitration function) that gives priority to either one.
  • adjustment function an adjustment function that gives priority to either one.
  • other information path usage rate, communication path capacity (absolute value, free capacity, link usage rate), etc., is combined to select the learning path. Also good.
  • the receiving interface of the Router is used as information for specifying the learning path (reply path).
  • other information can be used as long as the path can be specified. May be used.
  • a link ID or virtual network information shared in advance between the Ingress router and the Egress router can be used.
  • the MPLS label header is used as the header for storing the node ID and the reception interface.
  • the node ID and the reception interface can be stored, and the core node (core router) As long as it can be transferred by the above, there is no particular limitation.
  • each unit (processing means) of the various routers shown in FIGS. 8, 11, 12, and the like causes a computer constituting these apparatuses to execute the above-described processes using the hardware.
  • the storage units and tables shown in FIGS. 8, 11, 12, and the like can be realized by an auxiliary storage device of a computer.
  • the other blocks in FIGS. 8, 11, and 12 can be realized by a CPU (Central Processing Unit) that performs information processing using the above-described information based on a computer program created in advance.
  • CPU Central Processing Unit
  • the first edge node of the communication system described above further includes: A path information storage unit that stores the path selection information and a plurality of path candidates set in advance between the first base and the second base, and the path information storage unit And the path learning unit can select a reply path using the priority information.
  • the communication system described above may further include a path information update unit that rewrites the priority information in the path information storage unit based on the utilization rate for each path candidate or the availability of the channel capacity.
  • the communication system described above may further include a path information update unit that rewrites the priority information of the path information storage unit based on the utilization rate of the links constituting the path candidate.
  • the above-described communication system may further include a link information collection unit that collects the utilization rate of the links constituting the path candidate from the devices arranged on the path candidate.
  • a high priority can be set for a path having a small number of hops among path candidates having different hop numbers.
  • the path learning unit of the communication system described above can take a form of selecting a return path using a predetermined algorithm among the path candidates selected based on the path selection information.
  • the first edge node of the communication system described above sets an identifier of the first edge node and a reception interface or a reception link as the path selection information
  • an identifier of the first edge node and a reception interface or a reception link are set
  • the path learning unit of the second edge node selects a return path using the path selection information, the identifier of the first edge node, and the reception interface or the reception link, and selects the transmission source. It can take the form of learning in association with the information shown.
  • the path selection information can be stored in an MPLS label.

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Abstract

拠点間をレイヤ２ネットワークで接続する構成におけるネットワークリソースの消費低減とマルチパス化を実現する。トランスポートネットワーク上の第１のエッジノードは、トランスポートネットワークに接続する第１の拠点から第２の拠点に送信されたフラッディング対象パケットに対し、前記第２の拠点から前記第１の拠点にパケットを送信するための返信パスを選択するためのパス選択情報を設定してから、事前に設定されたパスを介して、前記第２の拠点に送信する。第２のエッジノードは、前記フラッディング対象パケットを受信した場合、前記第１の拠点から前記第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補のうち、パス選択情報に基づいて前記返信パスを選択し、送信元を示す情報と対応付けて学習する。

Description

通信システム、エッジノード、通信方法及びプログラム
［関連出願についての記載］
　本発明は、日本国特許出願：特願２０１６－１７６６４０号（２０１６年　９月　９日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
　本発明は、通信システム、エッジノード、通信方法及びプログラムに関し、特に、トランスポートネットワークを構成する通信システム、エッジノード、通信方法及びプログラムに関する。
　特許文献１に、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ－Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を適用したレイヤ２仮想網において、レイヤ２機能に不可欠なアドレス学習を実現するとともに、網の負荷を最小限に抑制でき、仮想網の効率的な帯域利用が図られ、そして、入口ルータおよび出口ルータ間の無駄なフレーム複製およびフレーム転送を防止しうるマルチキャストおよびブロードキャストフレームに対し、入り口ノードにおけるフレーム複製の負荷とアドレス学習とを実現するという構成が開示されている。具体的には、特許文献１のルータは、受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームについて、該受信下位レイヤフレーム又は該受信ラベルスイッチフレームのプロトコル識別子に基づいて複製対象又は非複製対象を判定する判定部と、該判定部にて非複製対象と判定された該受信下位レイヤフレーム又は該受信ラベルスイッチフレームを通過処理し、該判定部にて複製対象と判定された該受信下位レイヤフレーム又は該受信ラベルスイッチフレームに、ユニキャスト用の階層的なパス識別子とマルチキャスト用の階層的なパス識別子とユーザ識別子とのうちの少なくとも一つを付与して転送する転送処理部とを備えると記載されている。
　特許文献２には、ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｐｒｉｖａｔｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）において、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス解決のためのＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット送信等を行うことなく、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット通信を可能とする構成が開示されている。具体的には、特許文献２には、ＶＰＮ終端装置やＰＥ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ　Ｅｄｇｅ）装置のルーティングテーブルを更新するＮＷオペレーション装置を用いて、ＡＲＰなしでのＩＰ通信を実現する構成が開示されている。
　特許文献３～６は出願人による出願前調査にて挙がってきた文献である。特許文献３には、中継装置を含むネットワーク内において、パソコン等の通信機器の接続箇所を移動させても継続して通信を行うことができるという中継装置が開示されている。特許文献４には、ブロードキャスト転送されたフレームを受信したとき、このフレームに含まれている宛先ＭＡＣアドレスを学習済みであり、かつ送信元ＭＡＣアドレスを未学習である場合、宛先端末から本来送信される応答フレームを仮想した仮想応答フレームを前記フレームを受信したポートから送信し、前記宛先端末側に位置するレイヤ２スイッチから受信した前記仮想応答フレームを廃棄することで、帯域消費を抑制することを可能にしたレイヤ２スイッチが開示されている。特許文献５には、学習優先度毎にＭＡＣアドレスの学習上限数を決めておき、ある優先度のＭＡＣアドレスの数が、学習上限数をオーバーしている場合、より下位の学習優先度のＭＡＣアドレスとして学習する構成が開示されている。特許文献６には、パケット送出優先度に応じて、該一時蓄積手段から取り出されたパケットをネットワーク回線へ送出するパケット送出優先処理方法が開示されている。
国際公開第２００４／０８４５０６号 特開２０１３－０７８０８７号公報 特開２０１０－２２０１７４号公報 特開２００６－２７９８２０号公報 特開２０１４－０７２５８１号公報 特開２００３－１５２７７２号公報
　以下の分析は、本発明によって与えられたものである。データセンタ等の拠点間をレイヤ２ネットワークで接続すると、１つのネットワークに多数のＭＡＣアドレスが存在することになってしまう。ＭＡＣアドレスの増大は、未学習フレームの学習のためのフラッディングトラフィックの増加をもたらし、ひいては、ネットワークリソース（帯域（データ転送速度）やコピー処理の負荷）を大量に消費してしまうという問題点がある。
　特許文献１では、ユニキャスト用の階層的なパス識別子とマルチキャスト用の階層的なパス識別子とユーザ識別子といった識別子を付与したラベルスイッチフレームを用いてＭＡＣアドレスの学習が行われる。結果として、特許文献１の方法では、同一パスを通った受信フレームについて、すべて同一のパスが学習されることになる。従って、特許文献１には、ある拠点へのトラヒックをマルチパス化することができないという問題点がある。結果として、ＭＰＬＳを利用しているにも拘わらず、経路の選択、即ち、トラフィックエンジンニアリングを実施できなくなってしまうことを意味し、ＭＰＬＳを利用する意義を減殺してしまう。
　本発明は、上記拠点間をレイヤ２ネットワークで接続する構成におけるネットワークリソースの消費を低減しつつ、マルチパス化の実現に貢献可能な通信システム、エッジノード、通信方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　第１の視点によれば、トランスポートネットワーク上に配置され、事前に設定されたパスに従って、拠点間のパケットを転送する転送ノードを含む通信システムが提供される。この通信システムは、さらに、前記トランスポートネットワークに接続する第１の拠点から第２の拠点に送信されたフラッディング対象パケットに対し、前記第２の拠点から前記第１の拠点にパケットを送信するための返信パスを選択するためのパス選択情報を設定してから、事前に設定されたパスを介して、前記第２の拠点に送信する第１のエッジノードを含む。この通信システムは、さらに、前記フラッディング対象パケットを受信した場合、前記第１の拠点から前記第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補のうち、前記パス選択情報に基づいて前記返信パスを選択し、送信元を示す情報と対応付けて学習するパス学習部と、前記送信元を示す情報を宛先とするパケットを前記返信パスを介して送信するパケット転送部と、を備えた第２のエッジノードと、を含む。
　第２の視点によれば、事前に設定されたパスに従って、拠点間のパケットを転送する転送ノードによって構成されたトランスポートネットワークに接続され、前記パス選択情報が設定されたフラッディング対象パケットを受信した場合、第１の拠点から第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補のうち、前記第２の拠点から前記第１の拠点にパケットを送信するための返信パスを選択するためのパス選択情報に基づいて返信パスを選択し、送信元を示す情報と対応付けて学習するパス学習部と、前記送信元を示す情報を宛先とするパケットを前記返信パスを介して送信するパケット転送部と、を備えたエッジノードが提供される。
　第３の視点によれば、事前に設定されたパスに従って、拠点間のパケットを転送する転送ノードによって構成されたトランスポートネットワークに接続されたエッジノードが、第２の拠点から第１の拠点にパケットを送信するための返信パスを選択するためのパス選択情報が設定されたフラッディング対象パケットを受信した場合、前記第１の拠点から前記第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補のうち、前記パス選択情報に基づいて、前記返信パスを選択し、送信元を示す情報と対応付けて学習するステップと、前記送信元を示す情報を宛先とするパケットを前記返信パスを介して送信するステップと、を含む通信方法が提供される。本方法は、トランスポートネットワークに接続されたエッジノードという、特定の機械に結びつけられている。
　第４の視点によれば、事前に設定されたパスに従って、拠点間のパケットを転送する転送ノードによって構成されたトランスポートネットワークに接続されエッジノードを構成するコンピュータに、第２の拠点から第１の拠点にパケットを送信するための返信パスを選択するためのパス選択情報が設定されたフラッディング対象パケットを受信した場合、前記第１の拠点から前記第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補のうち、前記パス選択情報に基づいて、前記返信パスを選択し、送信元を示す情報と対応付けて学習する処理を実行させるプログラムが提供される。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な（非トランジエントな）記憶媒体に記録することができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
　本発明によれば、拠点間をレイヤ２ネットワークで接続する構成におけるネットワークリソースの消費を低減しつつ、マルチパス化の実現に貢献することが可能となる。即ち、本発明は、レイヤ２ネットワークで拠点間を接続する通信システムを、そのリソース消費の面で改善し、かつ、マルチパス化が実現されたものへの変換するものとなっている。
本発明の一実施形態の構成を示す図である。 本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態の通信システムの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態のＩｎｇｒｅｓｓルータの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態で用いるＢＵＭ用パスを説明するための図である。 本発明の第１の実施形態のＩｎｇｒｅｓｓルータが作成するパケットの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態のコアルータの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの学習パス候補記憶部に保持されるパス情報の例を示す図である。 本発明の第１の実施形態のＭＰＬＳ網に設定されるパスの設定方法の一例を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータのＭＡＣ学習テーブルに保持される情報の例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の動作を表したシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの学習パス候補記憶部に保持されるパス情報と、そのパス選択動作を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの構成を示す図である。 本発明の第４の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの構成を示す図である。 本発明の第５の実施形態のＩｎｇｒｅｓｓルータの構成を示す図である。 本発明の第５の実施形態のＩｎｇｒｅｓｓルータが作成するパケットの構成例を示す図である。 本発明の第５の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの構成を示す図である。 本発明の第５の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの学習パス候補記憶部に保持されるパス情報の例を示す図である。 本発明の第５の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータによるパス選択動作を説明するための図である。 本発明のさらなる変形実施形態のＥｇｒｅｓｓルータが学習パス候補記憶部に保持されるパス情報の例を示す図である。
　はじめに本発明の一実施形態の概要について図面を参照して説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。また、以降の説明で参照する図面等のブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。
　本発明は、その一実施形態において、図１に示すように、トランスポートネットワーク上に配置され、事前に設定されたパスに従って、拠点間のパケットを転送する転送ノード１０３と、前記トランスポートネットワークに接続する第１の拠点から第２の拠点に送信されたフラッディング対象パケットに対し、前記第２の拠点から前記第１の拠点にパケットを送信するための返信パスを選択するためのパス選択情報を設定してから、事前に設定されたパスを介して、前記第２の拠点側に送信する第１のエッジノード１０１Ａと、前記第１のエッジノードから受信したフラッディング対象パケットを用いて返信パスの学習を行う第２のエッジノード１０２Ｂ、１０２Ｃとを含む構成にて実現できる。
　より具体的には、第２のエッジノード１０２Ｂ、１０２Ｃは、前記フラッディング対象パケットを受信した場合、前記第１の拠点から前記第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補のうち、前記パス選択情報に基づいて返信パスを選択し、送信元を示す情報と対応付けて学習するパス学習部と、前記送信元を示す情報を宛先とするパケットを前記返信パスを介して送信するパケット転送部と、を備える。なお、前記パス候補は、パス選択情報と、前記第１の拠点から前記第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補と、を格納したパス情報記憶部を参照して選択する構成を取ることができる。
　例えば、図２に示すように、トランスポートネットワーク上に、フラッディング対象パケットの転送用のアンノウン・パケット用パスが設定されているものとする。また、図３に示すように、拠点Ｂから拠点Ａへパケットを転送する複数のパス候補として、エッジノード１０２Ｂから直接エッジノード１０１Ａに送信する学習パス候補１と、エッジノード１０２Ｂからエッジノード１０２Ｃを経由してエッジノード１０１Ａに送信する学習パス候補２が設定されているものとする。ここで、「フラッディング対象パケット」には、ブロードキャスト、マルチキャスト対象のパケットのほか、アンノウン・パケットが含まれる。「アンノウン・パケット」とは宛先が不明のパケット（転送先を決定するためのテーブル等に、当該パケットの宛先が登録されていないパケット）をいうものとする。ブロードキャストパケットやマルチキャストパケットの転送パスとして、別途専用のパスを設けても良いが、すべての拠点に到達させる必要がある場合、アンノウン・パケット用パスを用いることができる。
　以上のような設定が完了している状態において、第１のエッジノード１０１Ａがフラッディング対象パケットを受信すると次のような動作が行われる。図４に示すように、まず、第１のエッジノード１０１Ａは、フラッディング対象パケットに、パス選択情報として、第１のエッジノード１０１ＡのＩＤ等の学習用識別子を付加した上で、トランスポート網上のアンノウン・パケット用パスに送出する。
　アンノウン・パケット用パス上の転送ノード１０３は、フラッディング対象パケットを、アンノウン・パケット用パスに沿って転送する。その際、転送ノード１０３は、必要に応じて、フラッディング対象パケットのコピーを実施する。
　フラッディング対象パケットが、第２のエッジノード１０２Ｂ（１０２Ｃ）に到達すると、第２のエッジノード１０２Ｂ（１０２Ｃ）は、フラッディング対象パケットに付加されたパス選択情報として付加された第１のエッジノード１０１ＡのＩＤ（学習用識別子）を用いて、返信パスの学習を行う。
　具体的には、第２のエッジノード１０２Ｂ（１０２Ｃ）は、パス情報記憶部に格納された、フラッディング対象パケットに付加されたパス選択情報が一致する学習パス候補の中から１つのパスを選択し、前記送信元を示す情報と対応付けて学習する。例えば、図５に示すように、拠点ＡのユーザであるユーザＡ１が拠点Ｂ宛の新規通信を開始したとする。第２のエッジノード１０２Ｂ（１０２Ｃ）は、第１のエッジノード１０１Ａによって付加された送信元を示す情報（学習用識別子）に従い、学習パス候補１を選択し、ユーザＡ１のＭＡＣアドレスと対応付けて学習する。その後、例えば、図６に示すように、拠点Ａの別のユーザＡ２が拠点Ｂ宛の新規通信を開始したとする。第２のエッジノード１０２Ｂ（１０２Ｃ）は、第１のエッジノード１０１Ａによって付加された送信元を示す情報（学習用識別子）に従い、学習パス候補２を選択し、ユーザＡ２のＭＡＣアドレスと対応付けて学習する。これにより、以降、第２のノードは、拠点Ｂ側からユーザＡ１、Ａ２宛てのパケットを受信した場合、そのＭＡＣアドレスに応じて返信パスを選択する。
　以上説明したように、本発明によれば、同一の拠点からのパケットについて異なる返信パスを設定することが可能となる。その理由は、パス候補として複数の返信パスを用意し、第２のエッジノード１０２Ｂ（１０２Ｃ）側で、適当なルールによる返信パスを選択可能としたことにある。また、前記した説明からも明らかなとおり、本発明では、フラッディング対象パケットについて必ずしも入り口側のエッジノードでコピーする必要がないため、エッジルータ間の無駄なパケットコピーや転送を抑止することも可能となっている。また、前記のとおり、同一の拠点からのパケットについて異なる返信パスを設定することが可能となっているため、トラヒックエンジニアリングにも活用することが可能となっている。
［第１の実施形態］
　続いて、本発明をＭＰＬＳでパケットを転送するトランスポートネットワークに適用した第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図７は、本発明の第１の実施形態の通信システムの構成を示す図である。図７を参照すると、Ｉｎｇｒｅｓｓルータ１０１と、２台のＥｇｒｅｓｓルータ１０２と、コアルータ１１０とを含んで構成されるＭＰＬＳ網と、このＭＰＬＳ網に接続された拠点Ａ～Ｃが示されている。なお、以下の説明では、レイヤ２でのデータ送信単位として用いられる「フレーム」を含めて、「パケット」と総称することとする。
　Ｉｎｇｒｅｓｓルータ１０１は、拠点Ａのユーザ網から拠点Ｂ及び拠点Ｃに送出されるブローキャストパケット、アンノウン・パケット又はマルチキャストパケット（以降、「ＢＵＭ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ、Ｕｎｋｎｏｗｎ　ｕｎｉｃａｓｔ、Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）パケット」ともいう。）を受信すると、所定のＢＵＭパケット用ラベルを付けて、ＭＰＬＳ網側に送出する。なお、Ｉｎｇｒｅｓｓルータ１０１が、前述の説明における第１のエッジノードに相当する。
　コアルータ１１０は、ＢＵＭパケットを含む各種のパケットに付加されたラベルに基づいて、パケットの転送を行う。なお、コアルータ１１０が、前述の説明における転送ノードに相当する。
　Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２は、拠点Ａのユーザ網から拠点Ｂ及び拠点Ｃに送出されたＢＵＭパケットを受信すると、当該ラベル内に付加された送信元のルータを示す情報（識別子）に基づいて、複数の学習パス候補の中から返信パスを選択し、学習する。なお、Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２が、前述の説明における第２のエッジノードに相当する。
　続いて、上記Ｉｎｇｒｅｓｓルータ１０１の構成について図面を参照して説明する。図８は、本発明の第１の実施形態のＩｎｇｒｅｓｓルータ１０１の構成を示す図である。図８を参照すると、物理インタフェース部１０１１と、ユーザ網パケット受信部１０１２と、ラベルテーブル１０１３と、ＭＰＬＳパケット送信部１０１４と、パケット種別判別部１０１５と、ラベルスイッチ部１０１６と、ヘッダ作成部１０１７と、ＭＡＣ情報テーブル１０１８と、ＢＵＭパケット処理部１０１９と、ノードＩＤ付加部１０２０と、ＢＵＭ用転送テーブル１０２１とを備えた構成が示されている。
　物理インタフェース部１０１１は、受信したフレームをユーザ網パケット受信部１０１２に出力し、または、ＭＰＬＳパケット送信部１０１４から受信したＭＰＬＳパケットをＭＰＬＳ網側に送出する。
　ユーザ網パケット受信部１０１２は、物理インタフェース部１０１１より受信したパケットをパケット種別判別部１０１５に出力する。パケット種別判別部１０１５は、受信したパケットの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、受信パケットがＢＵＭパケットに該当するか否かを判定する。
　受信パケットがＢＵＭパケットでない場合、受信パケットは、ラベルスイッチ部１０１６に出力される。ラベルスイッチ部１０１６は、ラベルテーブル１０１３を参照してパケットにラベルを付加し、ヘッダ作成部１０１７に出力する。なお、ラベルテーブル１０１３及びラベルスイッチ部１０１６の構成としては、特許文献１に紹介されている方法のほか、ＭＰＬＳ－ＴＰ等に標準化されているものを用いることができる。また、ラベルスイッチ部１０１６は、受信パケットの送信元ＭＡＣアドレスと物理インタフェース部における受信インタフェース（受信ポート）とを用いてＭＡＣ情報テーブル１０１８を更新する。
　一方、パケット種別判別部１０１５にて、受信パケットがＢＵＭパケットであると判定された場合、受信パケットは、ＢＵＭパケット処理部１０１９に出力される。ＢＵＭパケット処理部１０１９は、ＢＵＭ用転送テーブル１０２１を参照して、パケットにＢＵＭパケット用ラベルを付加し、ＢＵＭ用転送テーブル１０２１に指定された出力インタフェース情報とともに、ノードＩＤ付与部１０２０に出力する。また、ＢＵＭパケット処理部１０１９は、ＢＵＭ用転送テーブル１０２１に複数の出力ポートが設定されている場合、パケットの複製（コピー）を行う。さらに、ＢＵＭパケット処理部１０１９は、受信したＢＵＭパケットの送信元ＭＡＣアドレスと物理インタフェース部における受信インタフェース（受信ポート）とを用いてＭＡＣ情報テーブル１０１８を更新する。
　ここで、ＢＵＭパケット用ラベルについて説明する。図９は、図７のＭＰＬＳ網上に設定されたＢＵＭ用パスの例を示す図である。図９の例では、拠点Ａからのパケットを拠点Ｂ、Ｃにブロードキャストする場合、Ｉｎｇｒｅｓｓルータ１０１でパケットの複製をせず、コアルータ１１０で複製して、Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２に転送するパス１３００が設定されている。Ｉｎｇｒｅｓｓルータ１０１は、受信パケットに対して、このパス１３００での転送を指示するラベルを付加することで、ＢＵＭ用パスに沿った受信パケットの転送が実現される。また、このようにすることでＩｎｇｒｅｓｓルータ１０１でのパケット複製を減らし、特許文献１と同様に、ネットワークの負荷低減やトラヒックの低減を達成することができる。なお、個々のルータのラベルテーブル１０１３やＢＵＭ用転送テーブル１０２１の設定は、例えば、図９の下段に示す集中制御サーバ２００より行うようにしてもよい。
　ノードＩＤ付与部１０２０は、ＢＵＭパケット処理部１０１９から受信したパケットに、Ｉｎｇｒｅｓｓルータを一意に特定できるノードＩＤを付加し、ヘッダ作成部１０１７に出力する。
　ヘッダ作成部１０１７は、ラベルスイッチ部１０１６又はノードＩＤ付与部１０２０から受け取ったパケットを基に、ＭＰＬＳ網に送信するパケットのヘッダを作成する。図１０の（ａ）は、ラベルスイッチ部１０１６から出力されたパケットを基に作成されるユニキャスト用のパケットを示している。図１０の（ｂ）は、ノードＩＤ付与部１０２０から出力されたパケットを基に作成されるＢＵＭ用のパケットを示している。ユニキャスト用のパケットと、ＢＵＭ用のパケットとの相違点は、２つのＭＬＰＳラベルのうちのアウターラベルが、ＢＵＭパケットであることを示すラベルになっている点と、インナーラベルにノードＩＤが格納されている点である。
　ＭＰＬＳパケット送信部１０１４は、物理インタフェース部１０１１のＢＵＭ用転送テーブル１０２１に指定された出力インタフェースを介して、受信パケットに対してヘッダ作成部１０１７にて作成されたヘッダを付加したＭＰＬＳパケットを、ＭＰＬＳ網側に送出する。
　続いて、上記コアルータ１１０の構成について図面を参照して説明する。図１１は、本発明の第１の実施形態のコアルータの構成を示す図である。基本的な機能は、Ｉｎｇｒｅｓｓルータ１０１と同様であり、異なるのは、ＭＡＣアドレスの学習が不要となるため、ＭＡＣ情報テーブルが省略されている点と、ユーザ網パケット受信部がＭＰＬＳパケット受信部１０１２ａとなっている点と、ノードＩＤ付加部１０２０が省略されている点である。その他のＩｎｇｒｅｓｓルータ１０１と同一の符号を付した機能ブロックは、Ｉｎｇｒｅｓｓルータ１０１と同様であるため説明を省略する。
　なお、図８、図１１の例では、パケット種別判別部１０１５を設けて、ＢＵＭパケットとそれ以外のパケットを分けて処理しているが、転送テーブルやラベルテーブル１０１３を参照して、ラベルを付加したり、付け替えるという基本的な動作は同じであるので、ラベルスイッチ部１０１６と、ＢＵＭパケット処理部１０１９を統合した構成も採用可能である。
　また、上記のＩｎｇｒｅｓｓルータ１０１及びコアルータ１１０の基本的な機能は、特許文献１の入口ルータ及び中継ルータと同等である。従って、後記Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２の仕様をこれらに合わせることを条件に、Ｉｎｇｒｅｓｓルータ１０１及びコアルータ１１０に代えて、特許文献１の入口ルータ及び中継ルータを用いることもできる。
　続いて、上記Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２の構成について図面を参照して説明する。図１２は、本発明の第１の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの構成を示す図である。図１２を参照すると、物理インタフェース部１０１１と、ＭＰＬＳパケット受信部１０３２と、ユーザ網パケット送信部１０３４と、パケット種別判別部１０３５と、ユニキャストＭＡＣ学習部１０３６と、ＭＡＣブリッジ部１０３７と、ＭＡＣ情報テーブル１０１８と、アンノウンＭＡＣ学習部１０３９と、ノードＩＤ取外し部１０４０と、学習パス候補記憶部１０４１と、を備えた構成が示されている。
　物理インタフェース部１０１１は、受信したフレームをＭＰＬＳパケット受信部１０３２に出力し、または、ユーザ網パケット送信部１０３４から受信したパケットをユーザ網側に送出する。
　ＭＰＬＳパケット受信部１０３２は、物理インタフェース部１０１１より受信したパケットをパケット種別判別部１０３５に出力する。パケット種別判別部１０３５は、受信したＭＰＬＳパケットの宛先ＭＡＣアドレスやラベルに基づいて、受信パケットがＢＵＭパケットに該当するか否かを判定する。
　受信パケットがＢＵＭパケットでない場合、受信したＭＰＬＳパケットは、ユニキャストＭＡＣ学習部１０３６に出力される。ユニキャストＭＡＣ学習部１０３６は、図１０の（ａ）に示すヘッダを参照して、受信パケットの送信元のＭＡＣアドレスと、当該ＭＰＬＳパケットの転送に使用されたパスとの対応関係を取得してＭＡＣ情報テーブル１０１８を更新する。ユニキャストＭＡＣ学習部１０３６は、学習が済んだパケットをＭＡＣブリッジ部１０３７に出力する。
　一方、パケット種別判別部１０３５にて、受信パケットがＢＵＭパケットであると判定された場合、受信パケットは、アンノウンＭＡＣ学習部１０３９に出力される。アンノウンＭＡＣ学習部１０３９は、図１０の（ｂ）に示すヘッダを参照して、学習パス候補記憶部１０４１に記憶されたエントリのうち、ノードＩＤが一致する学習パス候補の中から１つを選択し、受信パケットのＭＡＣアドレスと対応付けてＭＡＣ情報テーブル１０１８に登録する。アンノウンＭＡＣ学習部１０３９は、学習が済んだパケットをノードＩＤ取外し部１０４０に出力する。
　図１３は、学習パス候補記憶部１０４１に保持される学習パス候補を説明するための図である。図１３の例では、１つのＩｎｇｒｅｓｓノードに、２以上の送信パス（学習パス候補）が対応付けて登録されている。また、図１３は、それぞれのパスについて優先度が設定されている。本実施形態のアンノウンＭＡＣ学習部１０３９は、この優先度に基づいて、学習するパスを選択することができる。優先度は、例えば、パスのホップ数（例えば、ホップ数が小さいパスに高い優先度を与える）やパスを構成するリンクの通信路容量（帯域幅、通信量容量の平均値等が大きいパスに高い優先度を与える）等に基づいて決定してもよい。
　なお、図１３に示すようなパスは、例えば、図１４に示すように、集中制御サーバ２００を用いて設定することができる。あるいは、制御用のメッセージを規定しておき、個々のルータに対して、ラベルテーブル１０１３に設定すべきエントリを個別に送信する方法も採用可能である。また、集中制御サーバ２００が、学習パス候補記憶部１０４１に保持すべきエントリ（学習パス候補）を設定することとしてもよい。
　図１５は、上記のような学習パス候補記憶部１０４１を用いて、拠点Ａに位置する異なるユーザについて、異なるパスが選択された状態のＭＡＣ情報テーブル１０１８を表している。例えば、図１４の優先度情報を用いて選択するパスを変えることができ、図１５の例では、拠点ＡのＭＡＣアドレスＡ１を持つユーザへ送るパケットの送信経路として、送信パス＝３１１を選択している。また、図１５の例では、拠点ＡのＭＡＣアドレスＡ２を持つユーザへ送るパケットの送信経路として、送信パス＝３３１を選択している。このようにすることで、図６に示すように、同一拠点へ送るパケットのマルチパス転送を実現することができる。
　ノードＩＤ取外し部１０４０は、アンノウンＭＡＣ学習部１０３９から受け取ったＢＵＭパケットから、ＢＵＭパケットであることを示すラベル及びノードＩＤが格納されたラベルを外した後、Ｌ２ヘッダが付加されたユーザパケットをＭＡＣブリッジ部１０３７に出力する。
　ＭＡＣブリッジ部１０３７は、ＭＡＣ情報テーブル１０１８を参照して、受信したパケットの転送先を決定し、ユーザ網パケット送信部１０３４に、パケットの転送を指示する。
　ユーザ網パケット送信部１０３４は、物理インタフェース部１０１１のＭＡＣブリッジ部１０３７で指定された出力インタフェースを介して、パケットをユーザ網側に送出する。
　続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図１６は、ＢＵＭパケットが送信された場合の動作を表したシーケンス図である。図１６を参照すると、まず、Ｉｎｇｒｅｓｓルータ１０１は、拠点ＡのユーザＡ１からパケットを受信すると（ステップＳ００１）、受信パケットに、ＢＵＭパケットであることを示すラベルと、送信元を示す識別子（ノードＩＤ）を格納するラベルとを付加する（ステップＳ００２）。さらに、Ｉｎｇｒｅｓｓルータ１０１は、ＢＵＭ用パスを用いてＭＰＬＳ網側に、受信したパケットを送出する（ステップＳ００３）。
　前記パケットを受信したコアルータ１１０は、図９に示すＢＵＭ用パスに従ってパケットを転送する（ステップＳ００４）。また、その際に、コアルータ１１０は、必要に応じて受信パケットの複製（コピー）を実施する。
　Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２は、前記コアルータ１１０により転送されたパケットを受信すると、当該パケットから送信元を示す識別子を抽出する（ステップＳ００５）。次に、Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２は、学習パス候補記憶部１０４１に保持された学習パス候補の中から、優先度情報を用いて、前記送信元を示す識別子が一致するエントリを選択し（ステップＳ００６）、送信元ＭＡＣアドレスと対応付けて学習する（ステップＳ００７）。学習後、Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２は、受信したパケットからヘッダを取外し、宛先に送信する（ステップＳ００８）。
　例えば、Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２は、学習パス候補記憶部１０４１に保持された学習パス候補の中から、優先度情報が「１」である送信パス３１１を選択し、学習する。この場合、以降、Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２は、ＭＡＣアドレスで識別されるユーザＡ１を宛先とするパケットを受信した場合、送信パス３１１を使用してパケットの転送を行う。その後さらに、Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２が、学習パス候補記憶部１０４１に保持された学習パス候補の優先度情報を書き換えるようにしてもよい。このようにすることで、例えば、以降ユーザＡ２からパケットを受信したＥｇｒｅｓｓルータ１０２に、優先度情報が「１」に書き換えられた送信パス３３１を選択させることが可能となる。結果として、同じ拠点Ａに存在するユーザについてパスを使い分けることが可能となる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、ＢＵＭパケットの返信としてある拠点に送信するパスを、複数の経路に分散させることが可能となる。その理由は、Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２側に、学習パス候補記憶部１０４１を設け、同一の拠点に存在するユーザであっても異なる経路を選択できるように構成したことにある。
［第２の実施形態］
　続いて、上記第１の実施形態におけるパスの学習方法に変更を加えた第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態の学習パス候補記憶部１０４１の内容と、その内容を用いてパスの選択方法に変更を加えたものである。その他の構成及び動作は第１の実施形態と同様であるため、以下、相違点を中心に説明する。
　図１７は、本発明の第２の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの学習パス候補記憶部１０４１に保持されるパス情報と、そのパス選択動作を説明するための図である。図１７を参照すると、第２の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの学習パス候補記憶部１０４１には、優先度情報に代えて重み情報が設定されている。
　第２の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータはこの重み情報を用いて、学習するパスの選択を行う。例えば、図１７に示したように、３１１、３３１、３２１という３つのパスが存在し、それぞれ重みとして１、２、３（大きい値の方が重みが大きい）が設定されているとする。
　例えば、この重みを用いて重み付きラウンドロビン方式でパスを選択する場合、図１７の右側に記したように、３２１、３３１、３２１、３３１、３２１、３１１といった順に、重みを考慮して均等にパスが選択される。
　以上のように、本実施形態によれば、学習候補のパスに重みを設定し、各パスにかかる負荷を分散させることが可能となる。なお、パスを選択する方法としては、ラウンドロビンに限られず、前述の重みを用いて乱数によりパスを選択する方法等の種々のアルゴリズムを用いることができる。
［第３の実施形態］
　続いて、上記第１の実施形態における優先度の更新方法に変更を加えた第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータに、優先度の更新機構を追加したものである。その他基本的な構成及び動作は第１の実施形態と同様であるため、以下、相違点を中心に説明する。
　図１８は、本発明の第３の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの構成を示す図である。図１２に示した第１の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータとの構成上の相違点は、優先度更新部１０４２が追加されている点である。
　本実施形態の優先度更新部１０４２は、ＭＡＣ情報テーブル１０１８を参照して、同一拠点宛ての学習パス候補の利用状況に応じて、学習パス候補記憶部１０４１の優先度を更新する。例えば、図１４のように、拠点Ａの学習候補として送信パス３１１、３３１があるとする。一方、ＭＡＣ情報テーブル１０１８を参照すると、送信パス３１１の方が送信パス３３１よりも、多く利用されている場合、優先度更新部１０４２は、送信パス３１１の優先度を「１」から「２」に変更し、送信パス３３１の優先度を「２」から「１」に変更する。このようにすることで、送信パス３１１よりも送信パス３３１の優先度を高めることができる。この結果、以降、送信パス３３１の利用率が向上し、全体としての平準化が達成される。なお、送信パスの利用率としては、前述の学習パス候補の数を比較する方法のほか、当該パスに設定可能な通信の数（ＭＡＣ情報テーブル上のエントリ数）、接続端末の数の上限に対し、実際に設定されている通信の数や接続端末の数の割合を用いてもよい。
　なお、上記の説明では、同一拠点宛ての学習パス候補の利用状況に基づいて、優先度を変更するものとして説明したが、その他の情報を用いて優先度を変更してもよいことはもちろんである。例えば、送信パス３１１の利用率が高くても、その通信路容量（帯域幅）が大きい場合や、通信路容量（帯域幅）に余裕がある（空きが多い）場合には、直ちに、優先度を変えなくてもよい。逆に、送信パス３１１の利用率が低くても、その通信路容量（帯域幅）が小さい場合や、通信路容量（帯域幅）に余裕がない（空きが少ない）場合には、送信パス３３１の優先度を上げた方が良い場合もある。また、通信路容量（帯域幅）のほか、経路上のルータの負荷状況等を考慮に入れて優先度を変更することも可能である。このように、優先度更新部１０４２に、学習パス候補の利用状況、通信路容量（帯域幅）や、通信路容量（帯域幅）の空き状況又は経路上のルータの負荷状況等の少なくとも１以上に基づいて、優先度を変更させることが可能である。
　以上のように、本実施形態によれば、より実際の状況に則して、学習するパスの選択を行わせることが可能となる。その理由は、パスの選択状況等に応じて動的に優先度を変更する構成を採用したことにある。
［第４の実施形態］
　続いて、上記第３の実施形態における優先度更新部が参照する情報に変更を加えた第４の実施形態について説明する。第４の実施形態の基本的な構成及び動作は第３の実施形態と同様であるため、以下、相違点を中心に説明する。
　図１９は、本発明の第４の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの構成を示す図である。図１８に示した第３の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータとの相違点は、パスを構成するリンクの利用率を収集するリンク情報収集部として機能するパス管理部１０４３が追加され、優先度更新部１０４２ａがパス管理部１０４３の情報に基づいて優先度を更新するよう構成されている点である。
　第４の実施形態のパス管理部１０４３は、物理インタフェース部１０１１を介して、パスを構成するリンクの利用率等を収集する。なお、リンクの使用率等の収集方法としては、ルーティングプロトコルを用いる方法や、集中制御コントローラを用いる方法等が挙げられる。前者のルーティングプロトコルとしては、ＯＳＰＦ－ＴＥ（Ｏｐｅｎ　Ｓｈｏｒｔｅｓｔ　Ｐａｔｈ　Ｆｉｒｓｔ－Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）等が挙げられる。また、集中制御コントローラが存在する場合にはＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＮｅｔＦｌｏｗ（登録商標）などを用いて、集中制御コントローラに情報を収集させ、パス管理部１０４３が収集した情報を受け取る構成も採用できる。また、これらの方法を使用せず、パス管理部１０４３が、Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２ｂに接続するリンクの使用率を監視し、優先度更新部１０４２ａ側に提供する構成も採用可能である。
　本実施形態においても優先度更新部１０４２ａは、パス管理部１０４３にて管理されている情報を参照して、同一拠点宛ての学習パス候補に含まれるリンクの利用率に応じ、学習パス候補記憶部１０４１の優先度を更新する。例えば、図１４のように、拠点Ａの学習候補として送信パス３１１、３３１があるとする。一方、パス管理部１０４３を参照すると、送信パス３１１のリンクの使用率が送信パス３３１のリンクの使用率よりも高い場合、優先度更新部１０４２ａは、送信パス３１１の優先度を「１」から「２」に変更し、送信パス３３１の優先度を「２」から「１」に変更する。このようにすることで、送信パス３１１よりも送信パス３３１の優先度を高めることができる。この結果、以降、送信パス３３１を構成するリンクの使用率が向上し、全体としての平準化が達成される。
　また、本実施形態においても、パスを構成するリンクの使用率以外の情報を参照して優先度を変更してもよい。例えば、送信パス３１１を構成するリンクの使用率が高くても、その通信路容量（帯域幅）が大きい場合や、通信路容量（帯域幅）に余裕がある場合には、直ちに、優先度を変えなくてもよい。逆に、送信パス３１１を構成するリンクの使用率が低くても、その通信路容量（帯域幅）が小さい場合や、通信路容量（帯域幅）に余裕がない場合には、送信パス３３１の優先度を上げた方が良い場合もある。また、本実施形態においても、通信路容量（帯域幅）のほか、経路上のルータの負荷状況等を考慮に入れて優先度を変更することも可能である。
［第５の実施形態］
　続いて、送信側から、学習するパス（返信パス）を指定できるようにした第５の実施形態について説明する。図２０は、本実施形態でのＩｎｇｒｅｓｓルータの構成を示す図である。図８に示した第１の実施形態のＩｎｇｒｅｓｓルータ１０１との相違点は、ノードＩＤ付加部１０２０にてノードＩＤを付加した後に、受信ＩＦ（インタフェース）情報を付加する受信ＩＦ付加部１０５０が追加されている点である。
　図２１は、受信ＩＦ付加部１０５０がＭＰＬＳ網側に送信するパケットの構成例を示す図である。図１０（ｂ）に示したＢＵＭ用のパケットとの相違点は、ノードＩＤフィールドとユーザデータとの間に、受信ＩＦ指定フィールドが設けられている点である。
　本実施形態のＩｎｇｒｅｓｓルータ１０１ａの受信ＩＦ付加部１０５０は、ノードＩＤ付加部１０２０から出力されたＢＵＭ用パケットに、予め定められたルールに基づいて決定した受信インタフェース（ポート番号等）を付加し、ヘッダ作成部１０１７に送る。なお、受信ＩＦ付加部１０５０が、受信インタフェースを決定する際に用いるルールとしては、例えば、ラウンドロビン法やＩｎｇｒｅｓｓルータ１０１ａのＭＡＣ情報テーブルにおいて使用率の少ないパスに対応するインタフェースを選択する方法等が挙げられる。
　図２２は、本発明の第５の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの構成を示す図である。図１２に示した第１の実施形態のＥｇｒｅｓｓルータとの構成上の相違点は、学習パス候補記憶部１０４１ａにおいて、優先度の代わりに受信インタフェースが設定されている点と、アンノウンＭＡＣ学習部１０３９ａが上記した受信インタフェースに基づいて学習するパスを選択する点と、ノードＩＤ及び受信ＩＦ取外し部１０４０ａにおいて、図２１のノードＩＤフィールドと受信ＩＦ指定フィールドを含むヘッダの削除が行われる点である。
　図２３は、本実施形態のＥｇｒｅｓｓルータの学習パス候補記憶部１０４１ａに保持されるパス情報の例を示す図である。図１４等に示したパス情報との相違点は優先度の代わりに、受信インタフェースフィールドが設けられている点である。例えば、拠点Ａから受信したパケットの受信ＩＦ指定フィールドにＩＦ１が設定されている場合、本実施形態のアンノウンＭＡＣ学習部１０３９ａは、送信パス３１１を選択することになる。拠点Ａから受信したパケットの受信ＩＦ指定フィールドにＩＦ２が設定されている場合、本実施形態のアンノウンＭＡＣ学習部１０３９ａは、送信パス３３１を選択することになる。
である。
　例えば、図２４に示すように、拠点ＡからのユーザＡ１から、受信ＩＦ＝ＩＦ１が指定されたＢＵＭパケットを受信した場合、アンノウンＭＡＣ学習部１０３９ａは、学習パス候補記憶部１０４１ａにおいて、ノードＩＤが一致する学習パス候補の中から、受信インタフェース１に対応付けられているパス３１１を選択する。
　同様に、図２４に示すように、拠点Ａの別のユーザＡ２から、受信ＩＦ＝ＩＦ２が指定されたＢＵＭパケットを受信した場合、アンノウンＭＡＣ学習部１０３９ａは、受信インタフェース２に対応付けられているパス３３１を選択する。
　上記学習するパスの選択後の動作は第１の実施形態と同様であり、ノードＩＤ及び受信ＩＦ取外し部１０４０ａが、ＢＵＭパケットからノードＩＤ及び受信インタフェースを含むヘッダを外した後、ＭＡＣブリッジ部１０３７に出力する。
　以上のように、本実施形態によれば、送信側の主導で、学習するパスの選択を行うことが可能となる。
　なお、上記した第５の実施形態では、Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２ｃが、ＩｎｇｒｅｓｓノードＩＤ（ノードＩＤ）及び受信ＩＦが一致するパスを選択するものとして説明したが、その他の情報を組み合わせてパスを選択するように変形することもできる。例えば、図２５に示すように、学習パス候補記憶部１０４１ａに保持されているエントリに、受信インタフェースに加えて、優先度を設定してもよい。この場合、アンノウンＭＡＣ学習部１０３９ａは、学習パス候補記憶部１０４１ａにおいて、ノードＩＤ及び受信ＩＦが一致する学習パス候補の中から、優先度の最も高いパスを選択する。
　また、Ｉｎｇｒｅｓｓノードにおいて指定された受信ＩＦに対応するパスと、優先度に基づいて選択するパスとが競合することも考えられる。この場合には、Ｅｇｒｅｓｓルータ１０２ｃに、いずれか一方を優先するような調整機能（アービトレーション機能）を設けることもできる。もちろん、第１～第４の実施形態と同様に、その他の情報（パス利用率や通信路容量（絶対値、空き容量、リンク使用率）などを組み合わせて、学習するパスを選択するようにしてもよい。
　また、上記した第５の実施形態では、学習するパス（返信パス）を指定するための情報としてＩｎｇｅｒｅｓｓルータの受信インタフェースを用いるものとして説明したが、パス指定可能な情報であれば、その他の情報を用いてもよい。例えば、受信インタフェースの代わりに、ＩｎｇｅｒｅｓｓルータとＥｇｅｒｅｓｓルータで事前に共有しているリンクＩＤや仮想ネットワーク情報を用いることもできる。
　以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、各図面に示したネットワーク構成、各要素の構成、メッセージの表現形態は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。
　また、上記した第１～第５の実施形態では、ノードＩＤや受信インタフェースを格納するヘッダとしてＭＰＬＳラベルヘッダを用いるものとして説明したが、ノードＩＤや受信インタフェースを格納でき、かつ、コアノード（コアルータ）で転送可能なものであれば特に限定されない。例えば、ＭＡＣ－ｉｎ－ＭＡＣや、その他カプセル化用のヘッダを用いてノードＩＤや受信インタフェースを格納することも可能である。
　例えば、図８、図１１、図１２等に示した各種のルータの各部（処理手段）は、これらの装置を構成するコンピュータに、そのハードウェアを用いて、上記した各処理を実行させるコンピュータプログラムにより実現することもできる。この場合、図８、図１１、図１２等に示した記憶部やテーブルは、コンピュータの補助記憶装置により実現できる。また、図８、図１１、図１２のその他のブロックは、予め作成されたコンピュータプログラムに基づいて、上記した情報を利用した情報処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）により実現できる。
　最後に、本発明の好ましい形態（ｍｏｄｅｓ）を要約する。
［第１の形態］
　（上記第１の視点による通信システム参照）
［第２の形態］
　上記した通信システムの前記第１のエッジノードは、さらに、
　前記パス選択情報と、前記第１の拠点から前記第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補とを格納したパス情報記憶部を含み、前記パス情報記憶部は、前記パス候補毎に優先度情報を保持し、前記パス学習部は、前記優先度情報を用いて、返信パスを選択する形態を取ることができる。
［第３の形態］
　上記した通信システムは、さらに、前記パス候補毎の利用率又は通信路容量の空き状況に基づいて前記パス情報記憶部の優先度情報を書き換えるパス情報更新部を備える形態を取ることができる。
［第４の形態］
　上記した通信システムは、さらに、前記パス候補を構成するリンクの利用率に基づいて前記パス情報記憶部の優先度情報を書き換えるパス情報更新部を備える形態を取ることができる。
［第５の形態］
　上記した通信システムは、さらに、前記パス候補上に配置された機器から、前記パス候補を構成するリンクの利用率を収集するリンク情報収集部を備える形態を取ることができる。
［第６の形態］
　上記した通信システムにおいて、前記優先度情報として、パスのホップ数が異なるパス候補のうち、ホップ数が小さいパスに対し高い優先度を設定することができる。
［第７の形態］
　上記した通信システムの前記パス学習部は、前記パス選択情報に基づいて選択したパス候補のうち、所定のアルゴリズムを用いて返信パスを選択する形態を取ることができる。
［第８の形態］
　上記した通信システムの前記第１のエッジノードは、前記パス選択情報として、前記第１のエッジノードの識別子と、受信インタフェース又は受信リンクとを設定し、
　前記第２のエッジノードの前記パス情報記憶部の前記複数のパス候補には、前記第１のエッジノードの識別子と、受信インタフェース又は受信リンクとが設定されており、
　前記第２のエッジノードの前記パス学習部は、前記パス選択情報と、前記第１のエッジノードの識別子と、前記受信インタフェース又は前記受信リンクとを用いて返信パスを選択し、前記送信元を示す情報と対応付けて学習する形態を取ることができる。
［第９の形態］
　上記した通信システムにおいて、前記パス選択情報が、ＭＰＬＳラベルに格納される形態を取ることができる。
［第１０の形態］
　（上記第２の視点によるエッジノード参照）
［第１１の形態］
　（上記第３の視点による通信方法参照）
［第１２の形態］
　（上記第４の視点によるプログラム参照）
　なお、上記第１０～第１２の形態は、第１の形態と同様に、第２～第９の形態に展開することが可能である。
　なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
１０１、１０１ａ　Ｉｎｇｒｅｓｓルータ
１０１Ａ　第１のエッジノード
１０２、１０２ａ～１０２ｃ　Ｅｇｒｅｓｓルータ
１０２Ｂ、１０２Ｃ　第２のエッジノード
１０３　転送ノード
１１０　コアルータ
２００　集中制御サーバ
１０１１　物理インタフェース部
１０１２　ユーザ網パケット受信部
１０１２ａ　ＭＰＬＳパケット受信部
１０１３　ラベルテーブル
１０１４　ＭＰＬＳパケット送信部
１０１５、１０３５　パケット種別判別部
１０１６　ラベルスイッチ部
１０１７　ヘッダ作成部
１０１８　ＭＡＣ情報テーブル
１０１９　ＢＵＭパケット処理部
１０２０　ノードＩＤ付加部
１０２１　ＢＵＭ用転送テーブル
１０３２　ＭＰＬＳパケット受信部
１０３４　ユーザ網パケット送信部
１０３５　パケット種別判別部
１０３６　ユニキャストＭＡＣ学習部
１０３７　ＭＡＣブリッジ部
１０３９、１０３９ａ　アンノウンＭＡＣ学習部
１０４０　ノードＩＤ取外し部
１０４０ａ　ノードＩＤ及び受信ＩＦ取外し部
１０４１、１０４１ａ　学習パス候補記憶部
１０４２、１０４２ａ　優先度更新部
１０４３　パス管理部
１０５０　受信ＩＦ付加部

Claims (14)

  1. 　トランスポートネットワーク上に配置され、事前に設定されたパスに従って、拠点間のパケットを転送する転送ノードと、
    　前記トランスポートネットワークに接続する第１の拠点から第２の拠点に送信されたフラッディング対象パケットに対し、前記第２の拠点から前記第１の拠点にパケットを送信するための返信パスを選択するためのパス選択情報を設定してから、事前に設定されたパスを介して、前記第２の拠点に送信する第１のエッジノードと、
    　前記フラッディング対象パケットを受信した場合、前記第１の拠点から前記第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補のうち、前記パス選択情報に基づいて前記返信パスを選択し、送信元を示す情報と対応付けて学習するパス学習部と、前記送信元を示す情報を宛先とするパケットを前記返信パスを介して送信するパケット転送部と、を備えた第２のエッジノードと、
    　を含む通信システム。
  2. 　前記第１のエッジノードは、前記パス選択情報と、前記第１の拠点から前記第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補とを格納したパス情報記憶部を含み、
    　前記パス情報記憶部は、前記パス候補毎に優先度情報を保持し、
    　前記パス学習部は、前記優先度情報を用いて、返信パスを選択する請求項１に記載の通信システム。
  3. 　さらに、前記パス候補毎の利用率又は通信路容量の空き状況に基づいて前記パス情報記憶部の優先度情報を書き換えるパス情報更新部を備える請求項２の通信システム。
  4. 　さらに、前記パス候補を構成するリンクの利用率に基づいて前記パス情報記憶部の優先度情報を書き換えるパス情報更新部を備える請求項２または３の通信システム。
  5. 　さらに、前記パス候補上に配置された機器から、前記パス候補を構成するリンクの利用率を収集するリンク情報収集部を備える請求項４の通信システム。
  6. 　前記優先度情報として、パスのホップ数が異なるパス候補のうち、ホップ数が小さいパスに対し高い優先度を設定する請求項２から５いずれか一の通信システム。
  7. 　前記パス学習部は、前記パス選択情報に基づいて選択したパス候補のうち、所定のアルゴリズムを用いて返信パスを選択する請求項１の通信システム。
  8. 　前記第１のエッジノードは、前記パス選択情報として、前記第１のエッジノードの識別子と、受信インタフェース又は受信リンクとを設定し、
    　前記第２のエッジノードの前記パス情報記憶部のパス候補には、前記第１のエッジノードの識別子と、前記受信インタフェース又は前記受信リンクとが設定されており、
    　前記第２のエッジノードの前記パス学習部は、前記パス選択情報と、前記第１のエッジノードの識別子と、前記受信インタフェース又は前記受信リンクとを用いて返信パスを選択し、前記送信元を示す情報と対応付けて学習する請求項１の通信システム。
  9. 　前記パス選択情報は、ＭＰＬＳラベルに格納されることを特徴とする請求項１から８いずれか一の通信システム。
  10. 　事前に設定されたパスに従って、拠点間のパケットを転送する転送ノードによって構成されたトランスポートネットワークに接続され、

    　第２の拠点から第１の拠点にパケットを送信するための返信パスを選択するためのパス選択情報が設定されたフラッディング対象パケットを受信した場合、前記第１の拠点から前記第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補のうち、前記パス選択情報に基づいて返信パスを選択し、送信元を示す情報と対応付けて学習するパス学習部と、前記送信元を示す情報を宛先とするパケットを前記返信パスを介して送信するパケット転送部と、を備えたエッジノード。
  11. 　前記エッジノードは、前記パス選択情報と、前記第１の拠点から前記第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補とを格納したパス情報記憶部を含み、
    　前記パス情報記憶部は、前記パス候補毎に優先度情報を保持し、
    　前記パス学習部は、前記優先度情報を用いて、返信パスを選択する請求項１０に記載のエッジノード。
  12. 　前記フラッディング対象パケットには、さらに、前記パス選択情報として、前記第１のエッジノードの識別子と、受信インタフェース又は受信リンクとが設定されており、
    　前記パス情報記憶部のパス候補には、前記第１のエッジノードの識別子と、前記受信インタフェース又は前記受信リンクとが設定されており、
    　前記パス学習部は、前記パス選択情報に基づいて、前記第１のエッジノードの識別子と、前記受信インタフェース又は前記受信リンクとを用いて返信パスを選択し、前記送信元を示す情報と対応付けて学習する請求項１０のエッジノード。
  13. 　事前に設定されたパスに従って、拠点間のパケットを転送する転送ノードによって構成されたトランスポートネットワークに接続されたエッジノードが、
    　第２の拠点から第１の拠点にパケットを送信するための返信パスを選択するためのパス選択情報が設定されたフラッディング対象パケットを受信した場合、前記第１の拠点から前記第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補のうち、前記パス選択情報に基づいて、前記返信パスを選択し、送信元を示す情報と対応付けて学習するステップと、
    　前記送信元を示す情報を宛先とするパケットを前記返信パスを介して送信するステップと、を含む通信方法。
  14. 　事前に設定されたパスに従って、拠点間のパケットを転送する転送ノードによって構成されたトランスポートネットワークに接続されエッジノードを構成するコンピュータに、
    　第２の拠点から第１の拠点にパケットを送信するための返信パスを選択するためのパス選択情報が設定されたフラッディング対象パケットを受信した場合、前記第１の拠点から前記第２の拠点間に事前に設定された複数のパス候補のうち、前記パス選択情報に基づいて、前記返信パスを選択し、送信元を示す情報と対応付けて学習する処理を実行させるプログラム。
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