(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット交換システムにおけるＩＰパケット交換方法であって、
ＩＰアドレスとポート番号とをＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に割り当てるステップと、
上記パケット交換システムにおいて上記ＩＰアドレスと上記ポート番号を含むヘッダを持つＩＰパケットを受信した際に、上記ＩＰパケットを上記ＶＣＩに対応するＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）より出力するステップとを有するＩＰパケット交換方法。
【請求項２】
請求項１記載のＩＰパケット交換方法であって、
上記ＩＰアドレスは送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスを含むことを特徴とするＩＰパケット交換方法。
【請求項３】
パケット交換システムにおけるＩＰパケット交換方法であって、
ＩＰアドレスとアプリケーションの識別情報とをＶＣＩに割り当てるステップと、
上記パケット交換システムにおいて上記ＩＰアドレスとアプリケーションの識別情報とを含むヘッダを持つＩＰパケットを受信した際に、上記ＩＰパケットを上記ＶＣＩに対応するＶＣより出力するステップとを有するＩＰパケット交換方法。
【請求項４】
請求項３記載のＩＰパケット交換方法であって、
上記情報はポート番号であることを特徴とするＩＰパケット交換方法。
【請求項５】
請求項４記載のＩＰパケット交換方法であって、
上記ＩＰアドレスは送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスを含むことを特徴とするＩＰパケット交換方法。
【請求項６】
受信したパケットをそれぞれのヘッダ部に含まれるＩＰアドレスとポート番号に応じて定まる少なくとも一つの出力回線に振り分けるパケット交換装置であって、
上記ＩＰアドレスとポート番号の組合せとＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）との対応関係を格納する記憶手段と、
上記受信したパケットを、上記記憶手段に格納された対応関係に基づき、そのヘッダに含まれるＩＰアドレスとポート番号の組合せにより定まるＶＣＩに対応するＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して出力する出力手段とを有するパケット交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパケット交換機に関し、特に、ＡＴＭ回線でパケットを送受信し、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ルーティングプロトコルに基づきパケットを交換するパケット交換機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ）等のアプリケーションの登場により、ＩＰをベースとしたパケット通信のトラヒックが増大している。従来、ＩＰパケットの交換は、ＩＰルーティングプロトコルに基づいて作成されたルーティングテーブルを参照して、パケット毎に行われていた。この交換処理は主にソフトウェアで行われており、トラヒックの増大に伴い、処理の高速化が要求されていた。
【０００３】
そこで、ルーティングテーブルを用いたパケット毎の処理とＡＴＭスイッチでのＡＴＭセル毎の処理を組み合わせたパケット交換機が提案されている（Ｐ．Ｎｅｗｍａｎ他，Ｆｌｏｗ  Ｌａｂｅｌｌｅｄ  ＩＰ：  Ａ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ  Ａｐｐｒｏａｃｈ  ＡＴＭ，  Ｐｒｏｃ．  ＩＥＥＥ  Ｉｎｆｏｃｏｍ，  Ｍａｒｃｈ  １９９６）。かかるパケット交換機では、ＡＴＭスイッチの一つの入出力回線にＩＰコントローラと呼ばれるパケット処理装置を接続する。ＡＴＭセルに分割されたＩＰパケットが到着すると、しばらくの間はＡＴＭスイッチを経由してＩＰコントローラに送られ、ＡＴＭセルからＩＰパケットに復元され、従来と同様にパケット毎にルーティングテーブルを参照してパケットの宛先を決定し、ＡＴＭセルに分割し、ＡＴＭスイッチを経由して宛先行きの出力回線に送られる。しかし、特定の条件（例えば、同一のヘッダ部分を持つパケットが予め定められた個数到着すること）が成立した場合、ＩＰコントローラは入出力回線において、それまで他のＩＰパケットと同一のＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）に多重されて送られていた該ＩＰパケットに専用のＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を割当て、ＡＴＭスイッチの入力インタフェースに該ＩＰパケットの入力回線におけるＶＰＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ），ＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と出力回線番号と出力回線におけるＶＰＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ），ＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を通知する。その後、前記入力インタフェースに到着したＩＰパケットでヘッダの一部が該ＩＰパケットと同一のパケット（以下、このようなパケットの集合をフローと呼ぶ）はＩＰコントローラを経由せず、ＡＴＭセルのまま、ＡＴＭスイッチで交換され、宛先の出力回線に送られる（以下、本動作をカットスルーと呼ぶ）。これにより、パケット毎にルーティングテーブルを検索しての交換処理が不要になり、ＡＴＭスイッチを用いた高速のパケット交換が実現される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパケット交換機では、  カットスルーを行う際に、フロー毎に複数のパケット交換機間で専用のＶＣを割り当てる処理が必要になり、大量のパケットを処理する場合、かかる割当処理がボトルネックになり、スループットが制限される、  各ＡＴＭスイッチの入力インタフェースにフロー毎のコネクション情報を設定する必要があり、入力インタフェースに持ちうるテーブルサイズの制約により多数のフローをカットスルーできない、  専用のＶＣ割当処理の遅延により、保留時間の短いパケット転送の場合、カットスルーによる性能向上がほとんどない、  多段に接続された複数のパケット交換機を介してパケットを転送する場合、その中のいずれかのパケット交換機でカットスルーが行われないと、カットスルーによる性能向上が達成されない、という問題点があった。
【０００５】
本発明の目的は、カットスルーの遅延が少なく、カットスルー可能なフロー数の制約の少ない大容量のパケット交換機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるパケット交換機は、複数の入出力ＡＴＭ回線を収容したスイッチ手段と、ルーティングプロトコルに基づきパケットの宛先を決定する手段と、ＡＴＭセルからパケットを復元する手段と、パケットからＡＴＭセルを作成する手段と、他のパケット交換機との間にＶＰＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を設定する手段と、同一のヘッダ部分を持つパケットに同一のＶＣＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を割り当てる手段と、パケットの宛先アドレスとＶＰＣの対応を示す手段とを有し、入力されたパケットをＶＰＣを介して交換することを特徴とする。
【０００７】
本構成によれば、フロー毎にＶＣＣが割り当てられているため、パケット交換機内の設定処理のみでカットスルーを実現できる。
【０００８】
また、本発明によるパケット交換網は、複数の入出力ＡＴＭ回線を収容したスイッチ手段と、ルーティングプロトコルに基づきパケットの宛先を決定する手段と、ＡＴＭセルからパケットを復元する手段と、パケットからＡＴＭセルを作成する手段と、他のパケット交換機との間にＶＰＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を設定する手段と、同一のヘッダ部分を持つパケットに同一のＶＣＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を割り当てる手段と、パケットの宛先アドレスとＶＰＣの対応を示す手段を有するパケット交換機と、複数の入出力ＡＴＭ回線を収容したスイッチ手段と、他のパケット交換機との間にＶＰＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を設定する手段を有するパケット交換機から構成され、初段のパケット交換機と終段のパケット交換機の間に中継パケット交換機を配置することを特徴とする。
【０００９】
本構成によれば、初段のパケット交換機でパケットをＶＰＣに入力し、中継パケット交換機ではＶＰ交換を行い、終段のパケット交換機でフロー毎のパケット交換を行うことにより、多数のパケットが集中する中継パケット交換機で多数のフローを１個のＶＰＣで交換することが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１実施例を図面を参照して説明する。
【００１１】
図２は、本発明を適用するネットワーク構成の一例を示す。１ａ，１ｂはエッジノード、２ａ，２ｂ，２ｃは中継ノード、３ａ，３ｂはゲートウェイ、４ａ，４ｂ，４ｃはネットワーク、５は網管理装置を示す。図１は、エッジノード１（１ａ，１ｂ）の構成の一例を示す。６（６ａ，６ｂ，…，６ｎ）は入力インタフェース、７（７ａ，７ｂ，…，７ｍ）は出力インタフェース、８はＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）スイッチ、９は制御装置を示す。図３は、中継ノード２（２ａ，２ｂ，２ｃ）の構成の一例を示す。６（６ａ，６ｂ，…，６ｎ）は入力インタフェース、７（７ａ，７ｂ，…，７ｍ）は出力インタフェース、８はＡＴＭスイッチ、１０は制御装置を示す。図４は、入力インタフェース６（６ａ，６ｂ，…，６ｎ）の構成の一例を示す。６１はプロセッサ、６２はヘッダ変換テーブル、６３はセルバッファを示す。図５は、ヘッダ変換テーブル６２の構成の一例を示す。６２１は入力ＶＰＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、６２２は入力ＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、６２３はＶＰ交換フラグ、６２４は出力インタフェース番号、６２５は出力ＶＰＩ、６２６は出力ＶＣＩ、６２７は到着セル数を示す。図６は、内部セルのフォーマットを示す。内部セルはＡＴＭセルの先頭に出力インタフェース番号が追加された構造になっている。
【００１２】
以下、入力インタフェース６でのセル処理を図７を参照しながら説明する。入力インタフェース６はＡＴＭセルを受信すると（５００）、セルバッファ６３に書き込み（５０５）、プロセッサ６１はヘッダ内のＶＰＩをキーにヘッダ変換テーブル６２を検索し（５１０）、ＶＰ交換フラグ６２３をチェックする（５２０）。ＶＰ交換フラグ６２３が１の場合、受信したＡＴＭセルはＶＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ）交換されるべきものであり、プロセッサ６１は出力インタフェース番号６２４、出力ＶＰＩ６２５を読み出し、受信ＡＴＭセルヘッダのＶＰＩを出力ＶＰＩ６２５に書き換え（５３０）、出力インタフェース番号６２４を付与し（５４０）、内部セルを作成し、ＡＴＭスイッチ８に送り（５４１）、ヘッダ変換テーブル６２の該ＡＴＭセルの対応するエントリの到着セル数６２７を１だけ増加させる（５４５）。また、ＶＰ交換フラグ６２３が０の場合、受信したＡＴＭセルはＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）交換されるべきものであり、ＶＰＩとＶＣＩの組で再度ヘッダ変換テーブル６２を検索し（５３５）、プロセッサ６１は出力インタフェース番号６２４、出力ＶＰＩ６２５、出力ＶＣＩ６２６を読み出し、受信ＡＴＭセルヘッダのＶＰＩ、及びＶＣＩを出力ＶＰＩ６２５、及び出力ＶＣＩ６２６にそれぞれ書き換え（５３６）、出力インタフェース番号６２４を付与し（５４０）、内部セルを作成し、ＡＴＭスイッチ８に送り（５４１）、ヘッダ変換テーブル６２の該ＡＴＭセルの対応するエントリの到着セル数６２７を１だけ増加させる（５４５）。
【００１３】
また、入力インタフェース６は周期的にヘッダ変換テーブル６２の各エントリの到着セル数６２７をチェックし、もし到着セル数が０の場合には制御装置９に入力インタフェース番号，入力ＶＰＩ，入力ＶＣＩ及びＶＰ交換フラグ６２３を通知する。到着セル数６２７が１以上の場合には０にリセットする。
【００１４】
ＡＴＭスイッチ８は入力インタフェース６で付与された出力インタフェース番号６２４に基づき、内部セルを宛先の出力インタフェース７に送る。出力インタフェース７は内部セルに付与された出力インタフェース番号を削除し、次ノードへＡＴＭセルを転送する。
【００１５】
図８は、制御装置９の構成の一例を示す。９０はＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ルーティングテーブル、９１はプロセッサ、９２はパケットバッファ、９３はアダプテーション処理部、９４は中継フロー管理テーブル、９５はＩＰ／ＶＰＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）対応テーブル、９６はＶＰＣ管理テーブル、９７は入出力ＶＰＩ／ＶＣＩ対応テーブル、９８は空きＶＰＩ管理テーブル、９９はＡＴＭルーティングテーブル、１００は空きＶＰＩメモリ、１０１は空きＶＣＩメモリ、１１０はアドレス対応テーブル、１２０は割当ＶＰＩテーブルを示す。図９は、ＩＰルーティングテーブル９０の構成の一例を示す。９０１は宛先ネットワークＩＰアドレス、９０２はマスク、９０３はメトリック、９０４は次ホップノードＩＰアドレス、９０５は次ホップノードＡＴＭアドレスを示す。図１０は、中継フロー管理テーブル９４の構成の一例を示す。９４１は宛先ＩＰアドレス、９４２は送信元ＩＰアドレス、９４３はポート番号、９４４はＶＰＣ識別子、９４５は出力インタフェース番号、９４６は出力ＶＰＩ、９４７は出力ＶＣＩ、９４８は状態を示す。図１１は、ＩＰ／ＶＰＣ対応テーブル９５の構成の一例を示す。９５１は宛先ＩＰアドレス、９５２はポート番号、９５３はＶＰＣ識別子、９５４は出力インタフェース番号、９５５は出力ＶＰＩを示す。図１２は、ＶＰＣ管理テーブル９６の構成の一例を示す。９６１はＡＴＭアドレス、９６２はＶＰＣ識別子、９６３は出力インタフェース番号、９６４は出力ＶＰＩ、９６５は空きＶＣＩ数、９６６はデフォールトＶＣＩ、９６７は空きＶＣＩポインタを示す。図１３は、入出力ＶＰＩ／ＶＣＩ対応テーブル９７の構成の一例を示す。９７１は受信ＶＰＩ、９７２は受信ＶＣＩ、９７３は入力インタフェース番号、９７４は入力ＶＰＩ、９７５は入力ＶＣＩ、９７６は状態を示す。図１４は、空きＶＰＩ管理テーブル９８の構成の一例を示す。９８１は出力インタフェース番号、９８２は空きＶＰＩポインタを示す。図１５は、ＡＴＭルーティングテーブル９９の構成の一例を示す。９９１は宛先ＡＴＭアドレス、９９２は次ホップＡＴＭアドレス、９９３は出力インタフェース番号、９９４は出力ＶＰＩ、９９５は出力ＶＣＩを示す。図１６は、アドレス対応テーブル１１０の構成の一例を示す。１１１はＩＰアドレス、１１２はＡＴＭアドレスを示す。図１７は、ＩＰパケットのフォーマットを示す。
【００１６】
制御装置９は、初期設定時に網管理装置から隣接エッジノード１の制御装置９との間にＡＴＭシグナリングチャネルを設定され、通知された対応する宛先ＡＴＭアドレス，次ホップＡＴＭアドレス，出力インタフェース番号，出力ＶＰＩ及び出力ＶＣＩをＡＴＭルーティングテーブル９９に設定する。通知された各回線で利用可能なＶＰＩのリストを空きＶＰＩ管理テーブル９８及び空きＶＰＩメモリ１００に登録する。さらに、通知されたネットワーク４内の全ノードに割り当てられたＩＰアドレスとＡＴＭアドレスとの対応をアドレス対応テーブル１１０に登録する。初期設定終了後、受信したパケットを処理し、転送する。また、周期的にＩＰルーティング情報を生成し、隣接ノードの制御装置９に転送する。
【００１７】
以下、制御装置９でのパケット処理を図１８を参照しながら説明する。制御装置９はＡＴＭスイッチ８から内部セルを受信すると（８００）、アダプテーション処理部９３で付与された内部インタフェース番号を削除し、ＡＴＭセルからパケットに復元する（８０１）。受信したパケットがＩＰパケットの場合（８１０）、ＩＰパケット転送処理を行う（８２０）。受信したパケットがＶＰＣ設定メッセージの場合（８１１）、  ＶＰＣ設定メッセージ転送処理を行う（８４０）。受信したパケットがＶＰＣ設定応答メッセージの場合（８１２）、  ＶＰＣ設定応答メッセージ転送処理を行う（８６０）。受信したパケットがＶＰＣ設定要求の場合（８１３）、  ＶＰＣ設定応答メッセージ転送処理を行う（８８０）。受信したパケットがＩＰルーティング情報の場合（８１４）、ＩＰルーティング情報処理を行う（８１６）。受信したパケットがゲートウェイ３からの割当要求の場合（８１５）、割当処理を行う（８１７）。受信したパケットが以上の分類にないものの場合、それぞれのパケットに対応した処理を行う（８１８）。
【００１８】
以下、ＩＰパケット転送処理（８２０）を図１９を参照しながら説明する。ＩＰパケットを受信すると（８２１）、プロセッサ９１は宛先ＩＰアドレス，送信元ＩＰアドレス及びポート番号で中継フロー管理テーブル９４を検索し（８２２）、前記項目が一致する登録内容があるかどうかチェックし（８２３）、一致する登録内容がある場合には出力インタフェース番号９４５，出力ＶＰＩ９４６及び出力ＶＣＩ９４７を読み出し（８３５）、該ＩＰパケットをアダプテーション処理部９３でセル化し（８３６）、ＡＴＭヘッダに出力ＶＰＩ９４６、出力ＶＣＩ９４７を設定し、出力インタフェース番号９４５を付与し、内部セルを作成し、ＡＴＭスイッチ８に送る（８３７）。
【００１９】
宛先ＩＰアドレス，送信元ＩＰアドレス及びポート番号で中継フロー管理テーブル９４を検索し、前記項目が一致する登録内容がない場合には宛先ＩＰアドレス及びポート番号でＩＰ／ＶＰＣ対応テーブル９５を検索し、宛先ＩＰアドレス及びポート番号に対応するＶＰＣ識別子９５３，出力インタフェース番号９５４及び出力ＶＰＩ９５５を読み出す（８２４）。次に、読み出したＶＰＣ識別子でＶＰＣ管理テーブルを検索し、空きＶＣＩ数９６５及びデフォールトＶＣＩ９６６を読み出し（８２５）、空きＶＣＩ数９６５をチェックする（８２６）。空きＶＣＩ数９６５が０の場合には、デフォールトＶＣＩを出力ＶＣＩとし（８２７）、受信パケットの宛先ＩＰアドレス，送信元ＩＰアドレス，ポート番号，ＩＰ／ＶＰＣ対応テーブル９５から読み出したＶＰＣ識別子９５３，出力インタフェース番号９５４，出力ＶＰＩ９５５及びＶＰＣ管理テーブルから読み出したデフォールトＶＣＩ９６６を中継フロー管理テーブル９４に登録し、状態９４８をデフォールトＶＣ割当中に設定する（８３１）。空きＶＣＩ数９６５が１以上の場合には空きＶＣＩ数９６５を１だけ削減し（８２８）、空きＶＣＩポインタ９６７を読み出す（８２９）。空きＶＣＩメモリ１０１には本ＶＰＣで使用可能な空きＶＣＩがリスト構造で登録されており、その先頭アドレスが空きＶＣＩポインタ９６７に書かれている。読み出した空きＶＣＩポインタ９６７を用い、空きＶＣＩを空きＶＣＩメモリ１０１から１個読み出し、空きＶＣＩメモリ１０１の空きＶＣＩのリスト構造を更新する（８３０）。次に、受信パケットの宛先ＩＰアドレス，送信元ＩＰアドレス，ポート番号，ＩＰ／ＶＰＣ対応テーブル９５から読み出したＶＰＣ識別子９５３，出力インタフェース番号９５４，出力ＶＰＩ９５５及び空きＶＣＩメモリ１０１から読み出した空きＶＣＩを中継フロー管理テーブル９４に登録し、状態９４８を専用ＶＣ割当中に設定する（８３１）。中継フロー管理テーブルへの登録が終了したら、登録された出力インタフェース番号９４５，出力ＶＰＩ９４６及び出力ＶＣＩ９４７を読み出し（８３５）、該ＩＰパケットをアダプテーション処理部９３でセル化し（８３６）、ＡＴＭヘッダに出力ＶＰＩ９４６及び出力ＶＣＩ９４７を設定し、出力インタフェース番号９４５を付与し、内部セルを作成し、ＡＴＭスイッチ８に送る（８３７）。
【００２０】
もし、該ＩＰパケットが予め設定された条件、例えば、ポート番号が予め定められた値と一致すること、を満たした場合、制御装置９は該ＩＰパケットを受信したときのＡＴＭセルヘッダに設定されていた受信ＶＰＩと受信ＶＣＩで入出力ＶＰＩ／ＶＣＩ対応テーブル９７を検索し、該ＩＰパケットがゲートウェイから本ノードに入力された時の入力インタフェース番号９７３，入力されたときにＡＴＭセルヘッダに設定されていた入力ＶＰＩ９７４及び入力ＶＣＩ９７５を読み出し、該入力インタフェース番号９７３に対応する入力インタフェース６に入力ＶＰＩ９７４，入力ＶＣＩ９７５，該ＩＰフローに割り当てられた出力インタフェース番号９４５，出力ＶＰＩ９４６及び出力ＶＣＩ９４７を通知する。通知を受けた入力インタフェース６はヘッダ変換テーブル６２の対応する領域に通知された出力インタフェース番号９４５，出力ＶＰＩ９４６及び出力ＶＣＩ９４７を格納する。本設定以降、該ＩＰパケットと同じＶＰＩ，ＶＣＩで、該ＩＰパケットと同じ入力インタフェースに送られたセルは制御装置９に送られず、出力インタフェース番号９４５に対応する出力インタフェース７に送られることになる。
【００２１】
該ＩＰパケットに対して中継フロー管理テーブル９４に登録された内容は以下のようにして削除される。制御装置９は入力インタフェース６から、到着セル数が０の入力インタフェース番号，入力ＶＰＩ，入力ＶＣＩ及びＶＰ交換フラグ６２３を通知されると入出力ＶＰＩ／ＶＣＩ対応テーブル９７を検索し、フローポインタ９７７を読み出し、該フローポインタ９７７で示される中継フロー管理テーブル９４のＶＰＣ識別子９５３，出力ＶＰＩ９４６及び出力ＶＣＩ９４７を読み出し、該ＶＰＣ識別子９５３でＶＰＣ管理テーブル９６を検索し、対応する領域の空きＶＣＩ数９６５を１だけ増加させ、空きＶＣＩポインタ９６７で示される空きＶＣＩメモリ１０１のリスト構造の最後に中継フロー管理テーブル９４から読み出した出力ＶＣＩを追加し、フローポインタ９７７で示される中継フロー管理テーブル９４の登録内容を削除する。
【００２２】
受信したパケットが網管理装置５からのＶＰＣ設定要求の場合、制御装置９はＶＰＣ設定メッセージを宛先ＡＴＭアドレスに対応するノードに送り、ＶＰＣを設定する。  網管理装置５から送られるＶＰＣ設定要求の情報要素には宛先ノードのＡＴＭアドレス，ＶＰＣ識別子，ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）種別及び割当ＶＣＩ数が示されている。ＶＰＣ識別子としてはネットワークで必要とされるＶＰＣ数が６５５３６以下の場合にはＡＴＭシグナリングで用いられるＶＰＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）をそのまま用いることが考えられ、６５５３７以上のＶＰＣが必要な場合には別の識別子を用いることがある。ＶＰＣ設定メッセージの情報要素には宛先ＡＴＭアドレス，送信元ＡＴＭアドレス，ＶＰＣ識別子，ＱｏＳ種別，割当ＶＣＩ数，割当ＶＣＩ領域，デフォールトＶＣＩ，中継ノードＡＴＭアドレス等が含まれる。まず、プロセッサ９１は設定指示に含まれるノード１のＡＴＭアドレス，ＶＰＣ識別子，ＱｏＳ種別，割当ＶＣＩ数及び自ノードのＡＴＭアドレスをそれぞれ、ＶＰＣ設定メッセージの宛先ＡＴＭアドレス，ＶＰＣ識別子，ＱｏＳ種別，割当ＶＣＩ数及び送信元ＡＴＭアドレスに設定する。本ＶＰＣで使用するＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を割当ＶＣＩ数だけ割り当て、その値を設定メッセージの割当ＶＣＩ領域に設定する。次に、宛先ＡＴＭアドレスを基にＡＴＭルーティングテーブル９９を検索し、次ホップＡＴＭアドレス９９２，出力インタフェース番号９９３，出力ＶＰＩ９９４及び出力ＶＣＩ９９５を読み出し、該ＶＰＣ設定メッセージをセル化し、読み出した出力ＶＰＩ９９４及び出力ＶＣＩ９９５をセルに設定し、出力インタフェース番号９９３を付与し、ＡＴＭスイッチ８に送り、宛先ＡＴＭアドレスに対応する隣接ノードの制御装置９又は１０に該ＶＰＣ設定メッセージを転送する。
【００２３】
以下、ＶＰＣ設定メッセージ転送処理（８４０）を図２０を参照しながら説明する。ＶＰＣ設定メッセージを受信すると（８４１）、プロセッサ９１は該ＶＰＣが割当可能かチェックし（８４２）、可能な場合には送信元と自ノードを接続する回線に対応する出力インタフェースの空きＶＰＩを獲得するために空きＶＰＩ管理テーブル９８から検索し（８４３）、空きＶＰＩポインタ９８２を読み出し、読み出した空きＶＰＩポインタ９８２を用い、空きＶＰＩを空きＶＰＩメモリ１００から１個読み出し、空きＶＰＩメモリ１００の空きＶＰＩのリスト構造を更新し、読み出したＶＰＩを本ＶＰＣに割当てる（８４４）。次に、ＶＰＣ設定メッセージの宛先ＡＴＭアドレスをチェックし（８４５）、もし自ノード宛の設定メッセージの場合、ＶＰＣ設定メッセージの送信元ＡＴＭアドレス，ＶＰＣ識別子，デフォールトＶＣＩ，該ＶＰＣを設定する出力インタフェース番号，割当出力ＶＰＩ及びＶＰＣ設定メッセージの割当ＶＣＩ数をＶＰＣ管理テーブル９６に設定する（８５０）。ＶＰＣ設定メッセージの割当ＶＣＩ領域で示されるＶＣＩを空きＶＣＩメモリ１０１にリスト構造で登録し、その先頭アドレスをＶＰＣ管理テーブル９６の空きＶＣＩポインタ９６７に設定する（８５１）。そして、ＶＰＣ設定応答メッセージを作成する。ＶＰＣ設定応答メッセージの情報要素には宛先ＡＴＭアドレス，送信元ＡＴＭアドレス，ＶＰＣ識別子，割当可否，割当ＶＰＩ，中継ノードＡＴＭアドレス等が含まれる。該割当可否を割り当て可能に設定し、該割当ＶＰＩをＶＰＣ設定応答メッセージに入れ（８５２）、ＶＰＣ設定応答メッセージの送信元アドレスを自ノードのＡＴＭアドレスに、宛先アドレスを受信したＶＰＣ設定メッセージの送信元アドレスに設定し、ＶＰＣ識別子及び中継ノードＡＴＭアドレスは該ＶＰＣ設定メッセージのＶＰＣ識別子及び中継ノードＡＴＭアドレスをそれぞれコピーし、送信元の隣接ノードの制御装置９又は１０に通知する（８５３）。
【００２４】
それ以外の場合、該ＶＰＣ設定メッセージのＶＰＣ識別子と割当ＶＰＩを割当ＶＰＩテーブル１２０に登録する（８５４）。該ＶＰＣ設定メッセージの中継ノードＡＴＭアドレスに自ノードのＡＴＭアドレスを追加する。宛先ＡＴＭアドレスを基にＡＴＭルーティングテーブル９９を検索し、次ホップＡＴＭアドレス９９２，出力インタフェース番号９９３，出力ＶＰＩ９９４及び出力ＶＣＩ９９５を読み出し（８５５）、該ＶＰＣ設定メッセージをセル化し（８５６）、読み出した出力ＶＰＩ９９４及び出力ＶＣＩ９９５をセルに設定し、出力インタフェース番号９９３を付与し、ＡＴＭスイッチ８に送り、宛先ＡＴＭアドレスに対応する隣接ノードの制御装置９又は１０に該ＶＰＣ設定メッセージを転送する（８５７）。
【００２５】
もし、該ＶＰＣが割当不可能な場合にはＶＰＣ設定応答メッセージの割当可否を割り当て不可に設定し、（８４６）、ＶＰＣ設定応答メッセージの送信元アドレスを自ノードのＡＴＭアドレスに、宛先アドレスを受信したＶＰＣ設定メッセージの送信元アドレスに設定し、ＶＰＣ識別子及び中継ノードＡＴＭアドレスは該ＶＰＣ設定メッセージのＶＰＣ識別子及び中継ノードＡＴＭアドレスをそれぞれコピーし、送信元の隣接ノードの制御装置９又は１０に通知する（８５３）。
【００２６】
以下、ＶＰＣ設定応答メッセージ転送処理（８６０）を図２１を参照しながら説明する。ＶＰＣ設定応答メッセージを受信すると（８６１）、プロセッサ９１は宛先ＡＴＭアドレスをチェックし（８６２）、もし自ノード宛の設定メッセージの場合、該ＶＰＣ設定応答メッセージの割当可否をチェックし（８６３）、もし割当可能の場合、メッセージ中の割当ＶＰＩを取り出し（８６４）、該ＶＰＣ内で利用可能なＶＣＣの経路情報を該ＶＰＣが設定された入力インタフェース６のヘッダ変換テーブル６２に以下のように登録する。ヘッダ変換テーブル６２の入力ＶＰＩ６２１を割当ＶＰＩに、入力ＶＣＩ６２２を先に本ＶＰＣに割り当てたＶＣＩの１個に、また、出力ＶＰＩ６２５及び出力ＶＣＩ６２６は全ての入力インタフェースから制御装置９に入力されるＶＣのＶＰＩ及びＶＣＩが全て異なる値を取るように値を割り当て、出力インタフェース番号６２４を制御装置９に対応する出力インタフェース番号とする（８６５）。この登録作業を該ＶＰＩに割り当てられたＶＣＩ全てに対して行う（８６６）。もし、該ＶＰＣ設定応答メッセージの割当可否をチェックし（８６３）、割当不可の場合は網管理装置５に通知する。
【００２７】
それ以外の場合、該ＶＰＣ設定応答メッセージの割当可否をチェックし（８６７）、もし割当可能の場合、メッセージ中の割当ＶＰＩを取り出し（８６９）、該ＶＰＣの入力インタフェース６のヘッダ変換テーブル６２の入力ＶＰＩ６２１を割当ＶＰＩに、出力ＶＰＩ６２２を先に本ＶＰＣに割り当てたＶＰＩに、ＶＰ交換フラグ６２３を１に、出力インタフェース番号６２４を本ＶＰＣが設定された出力インタフェースに対応する番号に設定する（８７０）。次に、先に本ＶＰＣに割り当てたＶＰＩをＶＰＣ設定応答メッセージに入れ（８７１）、該ＶＰＣ設定応答メッセージの中継ノードＡＴＭアドレスを元にＡＴＭルーティングテーブル９９を検索し、次ホップＡＴＭアドレス９９２，出力インタフェース番号９９３，出力ＶＰＩ９９４及び出力ＶＣＩ９９５を読み出し（８７２）、該ＶＰＣ設定応答メッセージをセル化し、読み出した出力ＶＰＩ９９４及び出力ＶＣＩ９９５をセルに設定し、出力インタフェース番号９９３を付与し（８７３）、ＡＴＭスイッチ８に送り、対応する隣接ノードの制御装置９又は１０に該ＶＰＣ設定応答メッセージを転送する（８７４）。もし、該ＶＰＣ設定応答メッセージの割当可否をチェックし（８６３）、割当不可の場合は割当ＶＰＩテーブル１２０に登録されている対応するＶＰＩを削除し、空きＶＰＩメモリに追加し（８６８）、該ＶＰＣ設定応答メッセージの中継ノードＡＴＭアドレスを元にＡＴＭルーティングテーブル９９を検索し、次ホップＡＴＭアドレス９９２，出力インタフェース番号９９３，出力ＶＰＩ９９４及び出力ＶＣＩ９９５を読み出し（８７２）、該ＶＰＣ設定応答メッセージをセル化し、読み出した出力ＶＰＩ９９４及び出力ＶＣＩ９９５をセルに設定し、出力インタフェース番号９９３を付与し（８７３）、ＡＴＭスイッチ８に送り、対応する隣接ノードの制御装置９又は１０に該ＶＰＣ設定応答メッセージを転送する（８７４）。
【００２８】
ＶＰＣ設定メッセージ及びＶＰＣ設定応答メッセージの処理はＡＴＭシグナリングプロトコルを用いて行うことが可能である。
【００２９】
受信したパケットがＩＰルーティング情報の場合（８１６）、ＩＰルーティングプロトコルに基づき、ＩＰルーティングテーブル９０の宛先ネットワークＩＰアドレス９０１，マスク９０２，メトリック９０３及び次ホップＩＰアドレス９０４を設定する。次に、ＩＰルーティングテーブル９０の各登録項目に対し、以下の処理を行う。
【００３０】
まず、次ホップノードＩＰアドレス９０４でアドレス対応テーブル１１０を検索し、対応するＡＴＭアドレス１１２を読み出し、次ホップノードＡＴＭアドレス９０５に設定する。次に、次ホップノードＡＴＭアドレス１１２でＶＰＣ管理テーブル９６を検索し、対応するＶＰＣ識別子９６２，出力インタフェース番号９６３及び出力ＶＰＩ９６４を読み出し、ＩＰ／ＶＰＣ対応テーブル９５の対応する登録項目のＶＰＣ識別子９５３，出力インタフェース番号９５４及び出力ＶＰＩ９５５に設定する。
【００３１】
受信したパケットがゲートウェイ３からの割当要求の場合（８１７）、制御装置９は、まず、送信用にゲートウェイ３が接続されている回線の空きＶＰＩ，カットスルー用のＶＣＩ及びデフォルトＶＣＩを割当て、ゲートウェイ３の接続されている入力インタフェース６のヘッダ変換テーブル６２にＶＰＩ，カットスルー用のＶＣＩ及びデフォルトＶＣＩを登録し、各要素に対応する宛先出力インタフェース番号を制御装置９に対応する出力インタフェース番号に、出力ＶＰＩ及び出力ＶＣＩは全ての入力インタフェースから制御装置９に入力されるＶＣのＶＰＩ及びＶＣＩが全て異なる値を取るように値を割り当て、設定する。また、制御装置９は受信用に接続されている回線の空きＶＰＩ，カットスルー用のＶＣＩ及びデフォルトＶＣＩを割当てる。制御装置９はゲートウェイ３に対し、ＶＰＩ，カットスルー用のＶＣＩ及びデフォルトＶＣＩを通知する。
【００３２】
図２２は制御装置１０の構成の一例を示す。９１はプロセッサ、９２はパケットバッファ、９３はアダプテーション処理部、９８は空きＶＰＩ管理テーブル、９９はＡＴＭルーティングテーブル、１００は空きＶＰＩメモリ、１２０は割当ＶＰＩテーブルを示す。制御装置１０の動作はＶＰＣ設定メッセージ及びＶＰＣ設定応答メッセージを受信した場合は制御装置９と同じである。制御装置１０は中継ノード２内に位置するため、ＩＰパケット，ＶＰＣ設定要求及びＩＰルーティング情報を受信することはない。
【００３３】
図２３はゲートウェイ３の構成の一例を示す。３１はプロセッサ、３２はパケットバッファ、３３はアダプテーション処理部、３４は空きＶＣＩ管理テーブル、３５は入力フロー管理テーブル、３６は空きＶＣＩメモリを示す。図２４は空きＶＣＩ管理テーブル３４の構成の一例を示す。３４１はＶＰＩ、３４２は空きＶＣＩ数、３４３はデフォールトＶＣＩ、３４４は空きＶＣＩポインタを示す。図２５は入力フロー管理テーブル３５の構成の一例を示す。３５１は宛先ＩＰアドレス、３５２は送信元ＩＰアドレス、３５３はポート番号、３５４は出力ＶＰＩ、３５５は出力ＶＣＩ、３５６は状態を示す。
【００３４】
ゲートウェイ３は初期設定時に、エッジノード１の制御装置９に接続用ＶＰＩ，カットスルー用ＶＣＩ及びデフォルトＶＣＩの割当要求を出し、制御装置９から接続用ＶＰＩ，カットスルー用ＶＣＩ及びデフォルトＶＣＩの割当を受けると、空きＶＣＩ管理テーブル３４のＶＰＩ３４１を接続用ＶＰＩに、空きＶＣＩ数３４２を割当られたＶＣＩ数に、デフォールトＶＣＩ３４３を割り当てられたデフォールトＶＣＩに設定する。次に割り当てられたＶＣＩを空きＶＣＩメモリ３６にリスト構造で格納し、該リスト構造の先頭アドレスを空きＶＣＩ管理テーブル３４の空きＶＣＩポインタ３４４に登録する。
【００３５】
以下、ネットワーク４ｂ，４ｃからＩＰパケットを受信した際のゲートウェイ３でのパケット処理を図２６を参照しながら説明する。ゲートウェイ３はネットワーク４ｂ，４ｃからＩＰパケットを受信すると（５５０）、パケットバッファ３２に格納し（５５１）、プロセッサ３１は当該ＩＰパケットが保有している宛先ＩＰアドレス，送信元ＩＰアドレス及びポート番号で入力フロー管理テーブル３５を検索し（５５２）、該当する登録内容があるか否かをチェックする（５５５）。もし、入力フロー管理テーブル３５に該当する項目が登録されている場合、出力ＶＰＩ３５４及び出力ＶＣＩ３５５を読み出し（５７０）、受信したＩＰパケットをアダプテーション処理部３３でセル化し、読み出した出力ＶＰＩ３５４及び出力ＶＣＩ３５５をＡＴＭヘッダ内に設定し（５７１）、エッジノード１に送信する（５７２）。
【００３６】
もし、受信したＩＰパケットに関する項目が入力フロー管理テーブル３５に登録されていない場合、プロセッサ３１は空きＶＣＩ管理テーブル３４を検索し（５５６）、ＶＰＩ３４１，空きＶＣＩ数３４２及びデフォールトＶＣＩ３４３を読み出す（５５７）。次に、該空きＶＣＩ数３４２が０の場合には、デフォールトＶＣＩ３４３を出力ＶＣＩとし（５６１）、受信したＩＰパケットの宛先ＩＰアドレス，送信元ＩＰアドレス，ポート番号，空きＶＣＩ管理テーブル３４から読み出した出力ＶＰＩ３４１及びデフォールトＶＣＩ３４３を入力フロー管理テーブル３５に登録し、状態３５６をデフォールトＶＣ割当中に設定する（５６９）。空きＶＣＩ数３４２をチェックし（５６０）、空きＶＣＩ数３４２が１以上の場合には空きＶＣＩ数３４２を１だけ削減し（５６５）、空きＶＣＩポインタ３４４を読み出す。読み出した空きＶＣＩポインタ３４４を用い、空きＶＣＩを空きＶＣＩメモリ３６から１個読み出し、空きＶＣＩメモリ３６の空きＶＣＩのリスト構造を更新する（５６６）。次に、読み出した空きＶＣＩを出力ＶＣＩとし（５６７）、受信したＩＰパケットの宛先ＩＰアドレス，送信元ＩＰアドレス，ポート番号，空きＶＣＩ管理テーブル３４から読み出した出力ＶＰＩ３４１及び空きＶＣＩメモリ３６から読み出した空きＶＣＩを入力フロー管理テーブル３５に登録し、状態３５６を専用ＶＣ割当中に設定する（５６９）。入力フロー管理テーブル３５への登録が終了したら、出力ＶＰＩ３５４及び出力ＶＣＩ３５５を読み出し（５７０）、当該ＩＰパケットをアダプテーション処理部３３でセル化し、ＡＴＭヘッダ内に出力ＶＰＩ３５４及び出力ＶＣＩ３５５を設定し、ＡＴＭセルを作成し（５７１）、エッジノード１に送る（５７２）。
【００３７】
また、ゲートウェイ３は、エッジノード１からＡＴＭセルを受信すると、アダプテーション処理部３３でＩＰパケットを復元し、パケットバッファ３２を経由してネットワーク４ｂ，４ｃに送り出す。
【００３８】
網管理装置５は初期設定時にエッジノード１ａ，１ｂの各制御装置９との間にＡＴＭシグナリングチャネルを設定し、対応する宛先ＡＴＭアドレス，次ホップＡＴＭアドレス，出力インタフェース番号，出力ＶＰＩ及び出力ＶＣＩをＡＴＭルーティングテーブル９９に設定する。次に、各エッジノード１ａ，１ｂの制御装置９に各回線で利用可能なＶＰＩのリストとネットワーク４内の全ノードに割り当てられたＩＰアドレスとＡＴＭアドレスの対応とを通知する。また、初期設定時に或いは網状態が変化したときにエッジノード１ａ，１ｂの各制御装置９にＶＰＣ設定要求を出す。
【００３９】
以下、初期状態における経路設定手順について説明する。
【００４０】
ネットワーク４ａの立ち上げ時に、まず、網管理装置５がエッジノード１ａ、１ｂの各制御装置９との間にＡＴＭシグナリングチャネルを設定し、個々のエッジノードに対応する宛先ＡＴＭアドレス，次ホップＡＴＭアドレス，出力インタフェース番号，出力ＶＰＩ及び出力ＶＣＩをそれぞれのＡＴＭルーティングテーブル９９に設定する。次に、網管理装置５がノード１ａ、１ｂの各制御装置９にＶＰＣ設定要求を出す。ここで、エッジノード１ｂに対し、エッジノード１ａにＱｏＳ種別１のＶＰＣを設定し、割当ＶＣＩ数が１６の場合を例に説明する。
【００４１】
網管理装置５からＶＰＣ設定指示を受けたエッジノード１ｂの制御装置９は本ＶＰＣで使用するＶＣＩを割り当て、ＶＰＣ設定メッセージを作成し、セル化し、ＡＴＭルーティングテーブル９９を検索し、宛先ＡＴＭアドレスに対応する隣接する中継ノード２ａの制御装置１０に該ＶＰＣ設定メッセージを転送する。
【００４２】
中継ノード２ａの制御装置１０はＶＰＣ設定メッセージを受信すると、空きＶＰＩ管理テーブル９８を検索し、エッジノード１ｂと中継ノード２ａを接続する回線の空きＶＰＩを本ＶＰＣに割当て、割当ＶＰＩテーブル１２０に登録する。次に、宛先ＡＴＭアドレスを基にＡＴＭルーティングテーブル９９を検索し、宛先ＡＴＭアドレスに対応する隣接するエッジノード１ａの制御装置９に該ＶＰＣ設定メッセージを転送する。
【００４３】
エッジノード１ａの制御装置９はＶＰＣ設定メッセージを受信すると、宛先ノードが自ノードであるため、以下の処理を行う。まず、中継ノード２ａとエッジノード１ａを接続する回線の空きＶＰＩを本ＶＰＣに割当て、該ＶＰＣに割り当てられた出力インタフェース番号，出力ＶＰＩ及び出力ＶＣＩをＶＰＣ管理テーブル９６及び空きＶＣＩメモリ１０１に設定する。次にＶＰＣ設定応答メッセージを作成し、該割当ＶＰＩをＶＰＣ設定応答メッセージに入れ、ＶＰＣ設定メッセージを中継した中継ノード２ａに送信する。
【００４４】
中継ノード２ａは、エッジノード１ａからＶＰＣ設定応答メッセージを受信すると、メッセージ中の割当ＶＰＩを取り出し、エッジノード１ａと接続されている入力インタフェース６のヘッダ変換テーブル６２の入力ＶＰＩを該割当ＶＰＩに、出力ＶＰＩを割当ＶＰＩテーブル１２０からＶＰＣ識別子をキーとして読み出したＶＰＩに、出力インタフェース番号を本ＶＰＣが設定された出力インタフェース番号に設定する。次に、割当ＶＰＩテーブル１２０から読み出したＶＰＩをＶＰＣ設定応答メッセージに入れ、隣接エッジノード１ｂの制御装置９に通知する。
【００４５】
エッジノード１ｂは、中継ノード２ａからＶＰＣ設定応答メッセージを受信すると、メッセージ中の割当ＶＰＩを取り出し、これを入力ＶＰＩ、先に本ＶＰＣに割り当てたＶＣＩを入力ＶＣＩとして、また、出力ＶＰＩ及び出力ＶＣＩは全ての入力インタフェースから制御装置９に入力されるＶＣのＶＰＩ及びＶＣＩが全て異なる値を取るように値を割り当て、制御装置９に対応する出力インタフェース番号とともに、その組毎に入力インタフェース６ｆのヘッダ変換テーブル６２に登録する。
【００４６】
次にゲートウェイ３の初期設定手順について説明する。ゲートウェイ３ａは初期設定時に、エッジノード１ａの制御装置９に接続用ＶＰＩ，カットスルー用ＶＣＩ及びデフォルトＶＣＩの割当要求を送る。ゲートウェイ３ａから割当要求を受け取った制御装置９は、まず、送信用にゲートウェイ３ａが接続されている回線の空きＶＰＩ，カットスルー用のＶＣＩ及びデフォルトＶＣＩを割当て、ゲートウェイ３ａの接続されている入力インタフェース６のヘッダ変換テーブル６２にＶＰＩ，カットスルー用のＶＣＩ及びデフォルトＶＣＩを登録し、各要素に対応する宛先出力インタフェース番号を制御装置９に対応する出力インタフェース番号に、出力ＶＰＩ及び出力ＶＣＩは全ての入力インタフェースから制御装置９に入力されるＶＣのＶＰＩ及びＶＣＩが全て異なる値を取るように値を割り当て、設定する。また、制御装置９は受信用に接続されている回線の空きＶＰＩ，カットスルー用のＶＣＩ及びデフォルトＶＣＩを割当てる。制御装置９はゲートウェイ３ａに対し、ＶＰＩ，カットスルー用のＶＣＩ及びデフォルトＶＣＩを通知する。ゲートウェイ３は割り当てられた値を空きＶＣＩ管理テーブル３４及び空きＶＣＩメモリ３６に登録する。
【００４７】
処理装置９はＩＰルーティング情報を受信すると、ＩＰルーティングテーブル９０を更新し、さらにアドレス対応テーブル１１０及びＶＰＣ管理テーブル９６を用いて、ＩＰ／ＡＴＭ対応テーブル９５を更新する。
【００４８】
ＩＰパケットが新たにネットワーク４ａのゲートウェイ３ａに到着した場合の動作について説明する。ゲートウェイ３ａはパケットを受信すると入力フロー管理テーブル３５を検索する。本パケットは新たに到着したものであり、パケットが入力フロー管理テーブル３５に登録されていないので、ゲートウェイ３ａで空きＶＣＩ管理テーブル３４から未使用のＶＣＩを１個選択し、入力フロー管理テーブル３５に登録し、登録されているＶＰＩ及びＶＣＩを用いてパケットをセル化し、エッジノード１ａに送信する。
【００４９】
エッジノード１ａの入力インタフェース６では受信したＡＴＭセルのＶＰＩ／ＶＣＩを基にヘッダ変換テーブル６２を検索し、出力インタフェース番号６２４，出力ＶＰＩ６２５及び出力ＶＣＩ６２６を読み出し、出力ＶＰＩ６２５及び出力ＶＣＩ６２６を受信ＡＴＭセルヘッダに設定し、該出力インタフェース番号６２４をＡＴＭセルに付与し、ＡＴＭスイッチ８に送る。ＡＴＭスイッチ８は付加された出力インタフェース番号６２４に対応する出力インタフェースに送る。本パケットの場合、宛先出力インタフェース番号６２４は制御装置９が接続された出力インタフェースに設定されているので、受信ＡＴＭセルは制御装置９に送られる。
【００５０】
本セルが制御装置９に送られると、アダプテーション処理部９３で付与された出力インタフェース番号を削除し、ＡＴＭセルからＩＰパケットに復元される。プロセッサ９１は中継フロー管理テーブル９４を検索するが、本パケットは新たに到着したものであるので対応する情報が登録されていない。そこで、受信したＩＰパケットの宛先ＩＰアドレス，送信元ＩＰアドレス及びポート番号でＩＰ／ＶＰＣ対応テーブル９５を検索して宛先ＶＰＣ識別子を読み出し、本ＩＰフローに対して、ＶＰＣ管理テーブル９６から該ＶＰＣ識別子の使用可能なＶＣＩを１個割り当て、中継フロー管理テーブル９４に登録する。次に、該ＩＰパケットをアダプテーション処理部９３でセル化し、ＡＴＭヘッダに中継フロー管理テーブル９４から読み出した出力ＶＰＩ９４６及び出力ＶＣＩ９４７を設定し、出力インタフェース番号９４５を付与し、内部セルを作成し、ＡＴＭスイッチ８に送る。
【００５１】
もし、該ＩＰパケットが予め設定された条件を満たした場合、制御装置９は該ＩＰパケットを受信したときのＡＴＭセルヘッダに設定されていた受信ＶＰＩと受信ＶＣＩで入出力ＶＰＩ／ＶＣＩ対応テーブル９７を検索し、対応する入力インタフェース６に通知し、入力インタフェース６はヘッダ変換テーブル６２の対応する領域に通知された出力インタフェース番号９４５，出力ＶＰＩ９４６及び出力ＶＣＩ９４７を格納する。本設定以降、該ＩＰパケットと同じＶＰＩ，ＶＣＩで、該ＩＰパケットと同じ入力インタフェースに送られたセルは制御装置９に送られず、出力インタフェース番号９４５に対応する出力インタフェース７に送られることになる。
【００５２】
ＡＴＭスイッチ８は制御装置９から送られたＡＴＭセルを、付加された出力インタフェース番号で指定された出力インタフェース７に転送する。出力インタフェース７に送られた内部セルは付与された出力インタフェース番号を削除された後、中継ノード２ａに伝送される。
【００５３】
中継ノード２ａでは該ＶＰＣに対応するＡＴＭセルを受信すると、入力インタフェース６で受信ＡＴＭセルのＶＰＩ領域を基にヘッダ変換テーブル６２を検索し、出力インタフェース番号６２４及び出力ＶＰＩ６２５を読み出し、出力ＶＰＩ６２５を受信ＡＴＭセルヘッダに設定し、該出力インタフェース番号６２４をＡＴＭセルに付与し、ＡＴＭスイッチ８に送る。ＡＴＭスイッチ８は付加された出力インタフェース番号に対応する出力インタフェース７に転送する。出力インタフェース７に送られたＡＴＭセルはエッジノード１ｂに伝送される。
【００５４】
エッジノード１ｂの入力インタフェース６では受信したＡＴＭセルのＶＰＩ／ＶＣＩを基にヘッダ変換テーブル６２を検索し、出力インタフェース番号６２４，出力ＶＰＩ６２５及び出力ＶＣＩ６２６を読み出し、出力ＶＰＩ６２５及び出力ＶＣＩ６２６を受信ＡＴＭセルヘッダに設定し、該出力インタフェース番号６２４をＡＴＭセルに付与し、ＡＴＭスイッチ８に送る。ＡＴＭスイッチ８は付加された出力インタフェース番号６２４に対応する出力インタフェースに送る。本パケットの場合、宛先出力インタフェース番号６２４は制御装置９が接続された出力インタフェースに設定されているので、受信ＡＴＭセルは制御装置９に送られる。
【００５５】
本セルが制御装置９に送られると、アダプテーション処理部９３でＩＰパケットに復元される。プロセッサ９１は中継フロー管理テーブル９４を検索するが、本パケットは新たに到着したものであるので対応する情報が登録されていない。そこで、受信したＩＰパケットの宛先ＩＰアドレス，送信元ＩＰアドレス及びポート番号でＩＰ／ＶＰＣ対応テーブル９５を検索して宛先ＶＰＣ識別子を読み出し、本ＩＰフローに対して、ＶＰＣ管理テーブル９６から該ＶＰＣ識別子の使用可能なＶＣＩを１個割り当て、中継フロー管理テーブル９４に登録する。次に、該ＩＰパケットをアダプテーション処理部９３でセル化し、ＡＴＭヘッダに中継フロー管理テーブル９４から読み出した出力ＶＰＩ９４６及び出力ＶＣＩ９４７を設定し、出力インタフェース番号９４５を付与し、内部セルを作成し、ＡＴＭスイッチ８に送る。
【００５６】
エッジノード１ｂでもエッジノード１ａと同様に、もし、該ＩＰパケットが予め設定された条件を満たした場合、対応する入力インタフェース６に指示を出し、ヘッダ変換テーブル６２の内容を変更することで、該ＩＰパケットと同じＶＰＩ，ＶＣＩで、該ＩＰパケットと同じ入力インタフェースに送られたセルは制御装置９に送られず、出力インタフェース番号９４５に対応する出力インタフェース７に送られることになる。
【００５７】
出力インタフェース７に送られたＡＴＭセルはゲートウェイ３ｂに伝送される。ゲートウェイ３ｂは受信したＡＴＭセルからＩＰパケットを復元し、ネットワーク４ｃに送り出す。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、パケット交換機内の設定処理のみでカットスルーを実現することができ、多数のパケットが集中する中継パケット交換機で多数のフローを１個のＶＰＣで交換することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エッジノード１の構成の一例を示す図。
【図２】本発明を適用するネットワーク構成の一例を示す図。
【図３】中継ノード２の構成の一例を示す図。
【図４】図１に示したエッジノード１に含まれる入力インタフェース６の構成の一例を示す図。
【図５】図４に示した入力インタフェース６に含まれるヘッダ変換テーブル６２の構成の一例を示す図。
【図６】内部セルのフォーマットを示す図。
【図７】図４に示した入力インタフェース６でのセル処理の詳細を説明するための図。
【図８】図１に示したエッジノード１に含まれる制御装置９の構成の一例を示す図。
【図９】図８に示した制御装置９に含まれるＩＰルーティングテーブル９０の構成の一例を示す図。
【図１０】図８に示した制御装置９に含まれる中継フロー管理テーブル９４の構成の一例を示す図。
【図１１】図８に示した制御装置９に含まれるＩＰ／ＶＰＣ対応テーブル９５の構成の一例を示す図。
【図１２】図８に示した制御装置９に含まれるＶＰＣ管理テーブル９６の構成の一例を示す図。
【図１３】図８に示した制御装置９に含まれる入出力ＶＰＩ／ＶＣＩ対応テーブル９７の構成の一例を示す図。
【図１４】図８に示した制御装置９に含まれる空きＶＰＩ管理テーブル９８の構成の一例を示す図。
【図１５】図８に示した制御装置９に含まれるＡＴＭルーティングテーブル９９の構成の一例を示す図。
【図１６】図８に示した制御装置９に含まれるアドレス対応テーブル１１０の構成の一例を示す図。
【図１７】図８に示した制御装置９に含まれるＩＰパケットのフォーマットを示す図。
【図１８】図８に示した制御装置９でのパケット処理を説明するための図。
【図１９】図８に示した制御装置９でのＩＰパケット転送処理の詳細を説明するための図。
【図２０】図８に示した制御装置９でのＶＰＣ設定メッセージ転送処理の詳細を説明するための図。
【図２１】図８に示した制御装置９でのＶＰＣ設定応答メッセージ転送処理の詳細を説明するための図。
【図２２】図３に示した中継ノード２に含まれる制御装置１０の構成の一例を示す図。
【図２３】ゲートウェイ３の構成の一例を示す図。
【図２４】図２３に示したゲートウェイ３に含まれる空きＶＣＩ管理テーブル３４の構成の一例を示す図。
【図２５】図２３に示したゲートウェイ３に含まれる入力フロー管理テーブル３５の構成の一例を示す図。
【図２６】図２３に示したゲートウェイ３ａでのパケット処理の詳細を説明するための図。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ…エッジノード、２ａ，２ｂ，２ｃ…中継ノード、３ａ，３ｂ…ゲートウェイ、４ａ，４ｂ，４ｃ…ネットワーク、５…網管理装置、６…入力インタフェース、７…出力インタフェース、８…ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）スイッチ、９…制御装置、１０…制御装置、６１…プロセッサ、６２…ヘッダ変換テーブル、６３…セルバッファ、６２１…入力ＶＰＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、６２２…入力ＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、６２３…ＶＰ交換フラグ、６２４…出力インタフェース番号、６２５…出力ＶＰＩ、６２６…出力ＶＣＩ、６２７…到着セル数、９０…ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ルーティングテーブル、９１…プロセッサ、９２…パケットバッファ、９３…アダプテーション処理部、９４…中継フロー管理テーブル、９５…ＩＰ／ＶＰＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）対応テーブル、９６…ＶＰＣ管理テーブル、９７…入出力ＶＰＩ／ＶＣＩ対応テーブル、９８…空きＶＰＩ管理テーブル、９９…ＡＴＭルーティングテーブル、１００…空きＶＰＩメモリ、１０１…空きＶＣＩメモリ、１１０…アドレス対応テーブル、１２０…割当ＶＰＩテーブル、９０１…宛先ネットワークＩＰアドレス、９０２…マスク、９０３…メトリック、９０４…次ホップノードＩＰアドレス、９０５…次ホップノードＡＴＭアドレス、９４１…宛先ＩＰアドレス、９４２…送信元ＩＰアドレス、９４３…ポート番号、９４４…ＶＰＣ識別子、９４５…出力インタフェース番号、９４６…出力ＶＰＩ、９４７…出力ＶＣＩ、９４８…状態、９５１…宛先ＩＰアドレス、９５２…ポート番号、９５３…ＶＰＣ識別子、９５４…出力インタフェース番号、９５５…出力ＶＰＩ、９６１…ＡＴＭアドレス、９６２…ＶＰＣ識別子、９６３…出力インタフェース番号、９６４…出力ＶＰＩ、９６５…空きＶＣＩ数、９６６…デフォールトＶＣＩ、９６７…空きＶＣＩポインタ、９７１…受信ＶＰＩ、９７２…受信ＶＣＩ、９７３…入力インタフェース番号、９７４…入力ＶＰＩ、９７５…入力ＶＣＩ、９７６…状態、９８１…出力インタフェース番号、９８２…空きＶＰＩポインタ、９９１…宛先ＡＴＭアドレス、９９２…次ホップＡＴＭアドレス、９９３…出力インタフェース番号、９９４…出力ＶＰＩ、９９５…出力ＶＣＩ、１１１…ＩＰアドレス、１１２…ＡＴＭアドレス、９１…プロセッサ、９２…パケットバッファ、９３…アダプテーション処理部、９８…空きＶＰＩ管理テーブル、９９…ＡＴＭルーティングテーブル、１００…空きＶＰＩメモリ、１２０…割当ＶＰＩテーブル、３１…プロセッサ、３２…パケットバッファ、３３…アダプテーション処理部、３４…空きＶＣＩ管理テーブル、３５…入力フロー管理テーブル、３６…空きＶＣＩメモリ、３４１…ＶＰＩ、３４２…空きＶＣＩ数、３４３…デフォールトＶＣＩ、３４４…空きＶＣＩポインタ、３５１…宛先ＩＰアドレス、３５２…送信元ＩＰアドレス、３５３…ポート番号、３５４…出力ＶＰＩ、３５５…出力ＶＣＩ、３５６…状態。
【図１】
0003575225.tif 000002
【図２】
0003575225.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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