(57)【要約】  Ｃ／Ｕ分離型のネットワークに、Ｃ／Ｕ一体型のルータを接続する通信システムにおいて、Ｃ／Ｕ分離型ネットワークの障害により、Ｃ／Ｕ分離型ネットワークのＣプレーン制御装置から送信されるメッセージが届かない場合でも、Ｃ／Ｕ一体型のルータのＵプレーン通信が停止することを防ぐ。  Ｕプレーン制御装置２が受信するＣプレーンメッセージ（ルーティングプロトコル）の経路情報は、Ｕプレーン制御装置２の経路テーブル３７に反映せずに隣接ピアに転送する。Ｕプレーン制御装置２の経路テーブル３７は、Ｃプレーン制御装置から直接受信する経路情報（ＦＩＢ情報）に基づいて生成する。また、Ｃ／Ｕ一体型のルータからの生存確認パケットは、Ｃプレーン制御装置に転送せず、送信元のユーザルータとの間で生存確認を行う。
2010073996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データパケットが通るＵプレーンを用いて該データパケットを転送処理するＵプレーン制御装置と、
ルーティングプロトコルのパケット及び経路テーブル更新要求を含む制御メッセージが通るＣプレーンを用い、前記Ｕプレーン制御装置の経路情報を管理して、前記Ｕプレーン制御装置に経路テーブル更新要求を通知するＣプレーン制御装置と
を備え、
前記Ｕプレーン制御装置と前記Ｃプレーン制御装置でＣ／Ｕ分離型のネットワークを構成し、
前記Ｕプレーン制御装置に、経路情報の管理及びデータパケットの転送処理の双方を行うＣ／Ｕ一体型のユーザルータを接続するための通信システムであって、
前記Ｕプレーン制御装置は、
データパケットを宛先に従い転送するための経路テーブルと、
受信パケットの内容を解析する通信制御処理部と、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルである場合に、自身の前記経路テーブルには反映せずに、前記ユーザルータと前記Ｃプレーン制御装置の間での経路情報の交換を仲介するルーティングプロトコル受信処理部と、
解析された受信パケットの内容が、前記Ｃプレーン制御装置から通知される経路テーブル更新要求であった場合に、該要求に従い自身の前記経路テーブルを更新する経路情報更新処理部と
を有する前記通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の通信システムにおいて、
前記ルーティングプロトコル受信処理部は、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含む場合には、前記ユーザルータと前記Ｃプレーン制御装置の間での経路情報の交換を仲介し、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含まない場合には、送信元のユーザルータ又は装置との間で情報の交換を行う通信システム。
【請求項３】
請求項２記載の通信システムにおいて、
ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含まない前記受信パケットは、装置の生存確認パケットであり、
前記情報の交換は、該生存確認パケットを、送信元のユーザルータ又は装置と送受信することを含む通信システム。
【請求項４】
請求項２記載の通信システムにおいて、
前記Ｕプレーン制御装置は、
前記Ｃプレーン制御装置のアドレス情報と前記ユーザルータのアドレス情報との対が記憶されたピア管理テーブルをさらに有し、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含む場合には、受信パケットの送信元アドレスに基づき前記ピア管理テーブルを参照して、対になるアドレス情報を取得し、取得されたアドレス情報に従い受信パケットを前記ユーザルータ又は前記Ｃプレーン制御装置に転送する通信システム。
【請求項５】
請求項１記載の通信システムにおいて、
前記Ｕプレーン制御装置は、
解析された受信パケットが、Ｕプレーンのデータパケットである場合に、前記経路テーブルを参照して受信パケットの転送処理を行うデータ転送処理部
をさらに有する通信システム。
【請求項６】
請求項１記載の通信システムにおいて、
前記経路情報更新処理部は、
受信した経路テーブル更新要求がＦＩＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅ）情報を含む場合には、該ＦＩＢ情報に基づいて前記経路テーブルを更新し、
受信した経路テーブル更新要求がコマンド要求に基づくものである場合には、該コマンド要求の内容に従って前記経路テーブルを更新する通信システム。
【請求項７】
データパケットが通るＵプレーンを用いて該データパケットを転送処理する通信制御装置であり、
ルーティングプロトコルのパケット及び経路テーブル更新要求を含む制御メッセージが通るＣプレーンを用い、前記通信制御装置の経路情報を管理して、該通信制御装置に経路テーブル更新要求を通知するＣプレーン制御装置と共にＣ／Ｕ分離型のネットワークを構成し、
経路情報の管理及びデータパケットの転送処理の双方を行うＣ／Ｕ一体型のユーザルータをＣ／Ｕ分離型のネットワークに接続するための前記通信制御装置であって、
前記通信制御装置は、
データパケットを宛先に従い転送するための経路テーブルと、
受信パケットの内容を解析する通信制御処理部と、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルである場合に、自身の前記経路テーブルには反映せずに、前記ユーザルータと前記Ｃプレーン制御装置の間での経路情報の交換を仲介するルーティングプロトコル受信処理部と、
解析された受信パケットの内容が、前記Ｃプレーン制御装置から通知される経路テーブル更新要求であった場合に、該要求に従い自身の前記経路テーブルを更新する経路情報更新処理部と
を有する前記通信制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の通信制御装置において、
前記ルーティングプロトコル受信処理部は、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含む場合には、前記ユーザルータと前記Ｃプレーン制御装置の間での経路情報の交換を仲介し、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含まない場合には、送信元のユーザルータ又は装置との間で情報の交換を行う通信制御装置。
【請求項９】
請求項８記載の通信制御装置において、
ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含まない前記受信パケットは、装置の生存確認パケットであり、
前記情報の交換は、該生存確認パケットを、送信元のユーザルータ又は装置と送受信することを含む通信制御装置。
【請求項１０】
請求項８記載の通信制御装置において、
前記Ｃプレーン制御装置のアドレス情報と前記ユーザルータのアドレス情報との対が記憶されたピア管理テーブルをさらに有し、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含む場合には、受信パケットの送信元アドレスに基づき前記ピア管理テーブルを参照して、対になるアドレス情報を取得し、取得されたアドレス情報に従い受信パケットを前記ユーザルータ又は前記Ｃプレーン制御装置に転送する通信制御装置。
【請求項１１】
請求項７記載の通信制御装置において、
解析された受信パケットが、Ｕプレーンのデータパケットである場合に、前記経路テーブルを参照して受信パケットの転送処理を行うデータ転送処理部
をさらに有する通信制御装置。
【請求項１２】
請求項７記載の通信制御装置において、
前記経路情報更新処理部は、
受信した経路テーブル更新要求がＦＩＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅ）情報を含む場合には、該ＦＩＢ情報に基づいて前記経路テーブルを更新し、
受信した経路テーブル更新要求がコマンド要求に基づくものである場合には、該コマンド要求の内容に従って前記経路テーブルを更新する通信制御装置。
【請求項１３】
データパケットが通るＵプレーンを用いて該データパケットを転送処理する通信制御装置であり、
ルーティングプロトコルのパケット及び経路テーブル更新要求を含む制御メッセージが通るＣプレーンを用い、前記通信制御装置の経路情報を管理して、該通信制御装置に経路テーブル更新要求を通知するＣプレーン制御装置と共にＣ／Ｕ分離型のネットワークを構成し、
経路情報の管理及びデータパケットの転送処理の双方を行うＣ／Ｕ一体型のユーザルータをＣ／Ｕ分離型のネットワークに接続するための前記通信制御装置であって、
前記通信制御装置は、
受信パケットの内容を解析する通信制御処理部と、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含む場合には、前記ユーザルータと前記Ｃプレーン制御装置の間での経路情報の交換を仲介し、解析された受信パケットの内容が、装置の生存確認パケットの場合には、送信元の前記ユーザルータと生存確認の処理を実行するルーティングプロトコル受信処理部と
を有する前記通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム及び通信制御装置に係り、特に、ルーティングプロトコルのような制御メッセージを処理するＣプレーンと、ユーザデータパケットを転送処理するＵプレーンが分離した装置で構成される通信システム及び通信制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルータをＣｏｎｔｒｏｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ（ＣＥ、制御部）とＦｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｅｌｅｍｅｎｔ（ＦＥ、データ転送部）に分離したモデルを前提として、ＣＥとＦＥ間の制御用プロトコルを規定するという取組みがＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）のＦｏｒＣＥＳ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）ＷＧ（Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ）で行なわれている。
また、ＣＥとＦＥの分離モデルと同様に、制御部とデータ転送部を装置分離したＩＰパケット通信システムについて開示されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
制御部のことをＣプレーン、データ転送部のことをＵプレーンまたはＤプレーンと呼ぶことも多いが、Ｃプレーン制御装置とＵプレーン制御装置の接続関係を制御する方式に関して開示されたものがある（例えば、特許文献２参照）。
なお、Ｃプレーンとは、Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｌａｎｅを意味しており、装置間でやり取りする制御メッセージのデータが通るリンクのことをいう。また、Ｕプレーンとは、Ｕｓｅｒ  ｄａｔａ  Ｐｌａｎｅを意味しており、実際にユーザの端末間で送受信される様々なコンテンツデータが通るリンクのことをいう。
インターネットを含む従来のネットワークシステムを構成しているルータやスイッチは、Ｃプレーン制御機能とＵプレーン制御機能が一体となった装置構成を採っている。従来型のネットワークシステムでは、Ｃプレーンのメッセージトラフィックが増大した場合にも、Ｕプレーンのメッセージトラフィックが増大した場合にも、ルータやスイッチといった単位での増設が必要であった。【０００３】
それに対して上記のようなＣプレーン制御機能とＵプレーン制御機能を分離するアーキテクチャは、Ｃプレーンのメッセージトラフィックが増大した場合にはＣプレーン制御装置を増設し、Ｕプレーンのメッセージトラフィックが増大した場合にはＵプレーン制御装置を増設するといった、スケーラビリティ面での費用対効果の向上を狙いの一つとしている。
インターネットの急速な拡大は、ルータのようなノード装置がルーティングプロトコルを用いて相互に経路情報を交換するという特性が、ネットワークの自律分散的な拡張に寄与していたという一面がある。しかし一方では、ネットワーク管理という観点からは、動的に自律変動する通信経路の把握・制御が難しいという課題を抱えている。
この課題に対し、Ｃプレーン制御装置とＵプレーン制御装置を装置分離するというＣ／Ｕ分離型のネットワークアーキテクチャは、Ｃプレーンの情報を集約することで通信経路を把握し易くすると共に、主体的な経路制御を可能にするという狙いも含んでいる。
また、Ｕプレーン制御装置はＣプレーン制御装置から設定される経路情報に基づいてデータ転送を行い、経路情報の明示的な変更が無い限りは、既に設定されている経路情報に従ってデータ転送を続ける。このように動作することで、Ｃプレーンの障害がＵプレーンの動作に影響を与えないようにする狙いがある。
【特許文献１】特許第３２５６４９４号公報
【特許文献２】特開２００５−２７８１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１を参照して本発明が解決しようとする課題を説明する。図１では、ＣＥ相当のＣプレーン制御装置をルーティングエンジン（ＲＥ：Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅ）１、ＦＥ相当のＵプレーン制御装置をＰＥ（ＰＥ：Ｐｒｏｖｉｄｅｒ  Ｅｄｇｅ）２として表している。コアネットワーク６を構成するノード装置であるＰＥ２は、ルーティングエンジン１からＦＩＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅ）情報を受信し、ユーザデータパケットの転送は、ルーティングエンジン１から受信したＦＩＢ情報に基づいて転送処理を行う。つまり、コアネットワーク６は、ＣプレーンとＵプレーンが分離したＣ／Ｕ分離型のネットワークを構成している。
このようなＣ／Ｕ分離型のネットワークに、ユーザネットワークであるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）８を接続するには、コアネットワーク６側のノード装置（ＰＥ）２とユーザネットワーク側のノード装置であるＣＰＥ（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ  Ｐｒｅｍｉｓｅｓ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、以下ユーザルータ、ノード装置と称することもある）３を、アクセス網７を介して接続することになる。
このときのＣＰＥの形態としては例えば３通りの方法が考えられる。１つ目は、コアネットワーク６側のノード装置（ＰＥ）２と同様に、Ｕプレーン制御機能のみを有するノード装置４を用いて接続する形態である。このようなＣ／Ｕ分離型のＣＰＥ４では、ユーザデータパケットの転送もＰＥ２と同様にルーティングエンジン１から受信したＦＩＢ情報に基づいて行う。【０００５】
２つ目は、所謂Ｌ２スイッチ５を用いて接続する形態である。この場合は、従来のＣ／Ｕ一体型のノード装置で構成されるコアネットワークに接続するのと違いは無い。
３つ目は、従来のルータのようなＣ／Ｕ一体型のノード装置３を用いて接続する形態である。この場合は、接続する先のコアネットワーク６の形態が従来のＣ／Ｕ一体型とは異なるため、ノード装置３から見たときの隣接ピアの捉え方が異なってくる。具体的には、ノード装置３にとって、Ｃプレーンの隣接ピアはルーティングエンジン１となり、Ｕプレーンの通信における次ホップはＰＥ２ａとなる。すなわち、Ｕプレーンに関しては、従来型のＣ／Ｕ一体型のノード装置で構成されるコアネットワークに接続する場合と同様だが、Ｃプレーンに関して違いが出てくる。
従来のＣ／Ｕ一体型のコアネットワークにＣＰＥが接続される場合は、ＣＰＥ３から見たＣプレーンの隣接ピアはＰＥ２ａに位置するノード装置であったため、コアネットワーク６内においてＣプレーンの通信障害が発生しても、ＣＰＥ３とＰＥ２ａ間でのＣプレーンの生存確認が取れている間は、ＣＰＥ３から見れば通信障害とはならず、データ転送を止めていなかった。
しかしながら、コアネットワーク６がＣ／Ｕ分離型のノード装置で構成される場合には、Ｃ／Ｕ一体型のＣＰＥ３から見たＣプレーンの隣接ピアはコアネットワーク６内のルーティングエンジン１となる。そのため、例えば、コアネットワーク６内におけるＣプレーンの通信障害によりＣＰＥ３とルーティングエンジン１間のＣプレーンの生存確認が途絶えてしまうと、ＣＰＥ３は通信障害と見なしてデータ転送を止めてしまう。【０００６】
Ｃプレーンの通信障害を引き起こした原因が、ルーティングエンジン１の障害であったり、ルーティングエンジン１とＰＥ２ａの間の区間の通信障害であった場合などは、ＣＰＥ３とＰＥ２の間、ＰＥ２同士の間の通信は有効で、ユーザネットワーク間の通信は本来は可能であるはずである。しかしながら、そのような事はＣＰＥ３では判らず、自身のＣプレーン通信の結果に従って動作するため、通信の停止を避けることが出来ない。
Ｃ／Ｕ分離型のネットワークシステムを導入していく過程では、ユーザ設備として、ＣＰＥ３のような従来型のルータを許容する必要が出てくる。そのときに、従来型のＣ／Ｕ一体型のネットワークシステムに接続する場合には問題とはならなかったコアネットワーク６側の障害が、Ｃ／Ｕ分離型のネットワークシステムに接続する場合に問題となっては、ユーザにとって受け入れ難いシステムとなってしまう。
本発明は、このような課題を解決することを目的とし、特に、Ｃ／Ｕ分離型のネットワークシステムに、Ｃ／Ｕ一体型のルータを接続する構成のネットワークにおいて、Ｃ／Ｕ分離型ネットワーク側の障害により、Ｃ／Ｕ分離型ネットワークのＣプレーン制御装置から送信されるメッセージが通信障害となる場合でも、Ｃ／Ｕ一体型ルータのＵプレーン通信が止まらないような通信システム及び通信制御装置を提供することを目的のひとつとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、例えば、Ｕプレーン制御装置が受信するＣプレーンメッセージ（ルーティングプロトコル）の経路情報は、Ｕプレーン制御装置の経路テーブルに反映せずに隣接ピアに転送し、Ｕプレーン制御装置の経路テーブルは、Ｃプレーン制御装置から直接受信する経路情報（ＦＩＢ情報）に基づいて生成する。
また、Ｕプレーン制御装置は、受信したルーティングプロトコルのパケットが経路情報を含まない場合には、送信元との間で情報を交換を行う。【０００８】
本発明の第１の解決手段によると、
データパケットが通るＵプレーンを用いて該データパケットを転送処理するＵプレーン制御装置と、
ルーティングプロトコルのパケット及び経路テーブル更新要求を含む制御メッセージが通るＣプレーンを用い、前記Ｕプレーン制御装置の経路情報を管理して、前記Ｕプレーン制御装置に経路テーブル更新要求を通知するＣプレーン制御装置と
を備え、
前記Ｕプレーン制御装置と前記Ｃプレーン制御装置でＣ／Ｕ分離型のネットワークを構成し、
前記Ｕプレーン制御装置に、経路情報の管理及びデータパケットの転送処理の双方を行うＣ／Ｕ一体型のユーザルータを接続するための通信システムであって、
前記Ｕプレーン制御装置は、
データパケットを宛先に従い転送するための経路テーブルと、
受信パケットの内容を解析する通信制御処理部と、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルである場合に、自身の前記経路テーブルには反映せずに、前記ユーザルータと前記Ｃプレーン制御装置の間での経路情報の交換を仲介するルーティングプロトコル受信処理部と、
解析された受信パケットの内容が、前記Ｃプレーン制御装置から通知される経路テーブル更新要求であった場合に、該要求に従い自身の前記経路テーブルを更新する経路情報更新処理部と
を有する前記通信システムが提供される。【０００９】
本発明の第２の解決手段によると、
データパケットが通るＵプレーンを用いて該データパケットを転送処理する通信制御装置であり、
ルーティングプロトコルのパケット及び経路テーブル更新要求を含む制御メッセージが通るＣプレーンを用い、前記通信制御装置の経路情報を管理して、該通信制御装置に経路テーブル更新要求を通知するＣプレーン制御装置と共にＣ／Ｕ分離型のネットワークを構成し、
経路情報の管理及びデータパケットの転送処理の双方を行うＣ／Ｕ一体型のユーザルータをＣ／Ｕ分離型のネットワークに接続するための前記通信制御装置であって、
前記通信制御装置は、
データパケットを宛先に従い転送するための経路テーブルと、
受信パケットの内容を解析する通信制御処理部と、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルである場合に、自身の前記経路テーブルには反映せずに、前記ユーザルータと前記Ｃプレーン制御装置の間での経路情報の交換を仲介するルーティングプロトコル受信処理部と、
解析された受信パケットの内容が、前記Ｃプレーン制御装置から通知される経路テーブル更新要求であった場合に、該要求に従い自身の前記経路テーブルを更新する経路情報更新処理部と
を有する前記通信制御装置が提供される。【００１０】
本発明の第３の解決手段によると、
データパケットが通るＵプレーンを用いて該データパケットを転送処理する通信制御装置であり、
ルーティングプロトコルのパケット及び経路テーブル更新要求を含む制御メッセージが通るＣプレーンを用い、前記通信制御装置の経路情報を管理して、該通信制御装置に経路テーブル更新要求を通知するＣプレーン制御装置と共にＣ／Ｕ分離型のネットワークを構成し、
経路情報の管理及びデータパケットの転送処理の双方を行うＣ／Ｕ一体型のユーザルータをＣ／Ｕ分離型のネットワークに接続するための前記通信制御装置であって、
前記通信制御装置は、
受信パケットの内容を解析する通信制御処理部と、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含む場合には、前記ユーザルータと前記Ｃプレーン制御装置の間での経路情報の交換を仲介し、解析された受信パケットの内容が、装置の生存確認パケットの場合には、送信元の前記ユーザルータと生存確認の処理を実行するルーティングプロトコル受信処理部と
を有する前記通信制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、Ｃ／Ｕ分離型のネットワークシステムに、Ｃ／Ｕ一体型のルータを接続する構成のネットワークにおいて、Ｃ／Ｕ分離型ネットワーク側の障害により、Ｃ／Ｕ分離型ネットワークのＣプレーン制御装置から送信されるメッセージが通信障害となる場合でも、Ｃ／Ｕ一体型ルータのＵプレーン通信が止まらないような通信制御装置およびネットワークシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態の一例を示すネットワークシステムの構成図。
【図２】Ｃプレーン制御装置１の一構成例を示す機能ブロック図。
【図３】Ｕプレーン制御装置２の一構成例を示す機能ブロック図。
【図４】Ｕプレーン制御装置２のパケット受信処理の手順を示すフローチャート。
【図５】Ｕプレーン制御装置２におけるルーティングプロトコル受信時の処理手順を示すフローチャート。
【図６】Ｕプレーン制御装置２の経路テーブル更新処理の手順を示すフローチャート。
【図７】Ｕプレーン制御装置２の経路テーブルの一構成例を示す図。
【図８】Ｕプレーン制御装置２のピア管理テーブルの一構成例を示す図。
【図９】本実施の形態のネットワークシステムを構成する装置間で交換するメッセージ通信の一例を示すシーケンス図。
【図１０】Ｕプレーン制御装置２をハードウェアで実装する場合の一構成例を示す機能ブロック図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本実施の形態を説明する。
図１に、本実施の形態の一例を示すネットワークシステムの構成図を示す。
本実施の形態のネットワークシステムは、例えば、Ｃプレーン制御装置（ルーティングエンジン、ＲＥ）１と、複数のＵプレーン制御装置（ＰＥ）２ａ、２ｂ及び２ｃと、ノード装置（ＣＰＥ）３とを備える。また、ネットワークシステムは、ノード装置（ＣＰＥ）４及び５をさらに備えてもよい。
Ｃプレーン制御装置１と、Ｕプレーン制御装置２ａ、２ｂ及び２ｃは、例えば、Ｃ／Ｕ分離型のコアネットワーク６を構成する。Ｕプレーン制御装置２ａは、例えば、アクセス網７を介してノード装置３と接続され、通信する。Ｕプレーン制御装置２ｂ及びノード装置４、Ｕプレーン制御装置２ｃ及びノード装置５も同様に、アクセス網７を介してそれぞれ接続される。また、ノード装置３、４及び５は、それぞれのユーザネットワーク（例えば、ＬＡＮ８）に接続される。
Ｕプレーン制御装置２は、ユーザの端末間で送受信されるデータパケットが通るＵプレーンを用いてデータパケットを転送処理する。Ｃプレーン制御装置１は、ルーティングプロトコルのパケット及び経路テーブル更新要求等の制御メッセージが通るＣプレーンを用い、各Ｕプレーン制御装置２の経路情報を管理して、各Ｕプレーン制御装置２に経路テーブル更新要求を通知する。
ノード装置３は、例えば、データパケットの転送処理及ルーティングプロトコルに基づく経路情報の管理の双方を行うＣ／Ｕ一体型のユーザルータ等である。ノード装置４は、例えば、Ｃ／Ｕ分離型のノード装置である。また、ノード装置５は、例えば、Ｌ２スイッチ等である。【００１４】
図２は、Ｃプレーン制御装置１の一構成例を示す機能ブロック図である。
Ｃプレーン制御装置１は、Ｕプレーン制御装置２に設定する経路情報を計算管理し、算出した経路情報（ＦＩＢ情報、経路設定情報）をＵプレーン制御装置２に通知したり、ルーティングプロトコルを使って経路情報を交換し、交換した経路情報から経路テーブルを作成するルータやスイッチに対しては、隣接ピアとしてルーティングプロトコルを用いた経路情報の交換を行う。ここで、Ｃプレーン制御装置１からＵプレーン制御装置２に通知される経路情報は、例えば、後に詳述するＦＩＢ情報のような経路テーブルに相当する設定情報であり、一方、ルーティングプロトコルで交換される経路情報は、各ルータが自律的に経路テーブルを構成するためのネットワーク情報である。
Ｃプレーン制御装置１の形態は、サーバ装置でもアプライアンス装置でも構わない。物理構成としては、Ｃプレーン制御装置１は、例えば、プロセッサ１０、メモリ１１、記憶装置（ハードディスク）１２及びネットワークインタフェース１３を備える。Ｃプレーン制御プログラム２０は、例えば、記憶装置１２に格納され、プログラム実行時にメモリ１１上にロードされ、プロセッサ１０により実行されることができる。
Ｃプレーン制御プログラム２０の構成要素は、例えば、通信制御処理部２１、経路制御振分処理部２２、経路計算処理部２３及び転送制御処理部２４を含む。ネットワークインタフェース１３を介してユーザルータ３からのルーティングプロトコルのパケット（以下、単にルーティングプロトコルという）を受信すると、通信制御処理部２１でメッセージを抽出し、経路制御振分処理部２２でメッセージ送信元に対応する経路計算処理部２３に受け渡す。経路計算処理部２３では、Ｕプレーン制御装置２の経路情報や、ユーザルータ３の隣接ピアとして管理する経路情報などを、装置毎に管理する。図中の経路計算処理部１〜Ｎが、例えば、Ｕプレーン制御装置２及びユーザルータ３に対応している。ネットワークの構成変更などを契機に経路情報に変更が発生したら、経路計算処理部は他の経路計算処理部（特にピアとなる経路計算処理部）に対して経路情報の変更通知を行う。変更通知を受信した経路計算処理部は、受信した通知内容に基づいて経路情報を更新する。
一方、各ノード装置への経路情報の通知は、転送制御処理部２４で通知先に応じたメッセージを作成し、通信制御処理部２１からネットワークインタフェース１３経由で送信する。例えば、ユーザルータ３に対してはＢＧＰ（Ｂｏｒｄｅｒ  Ｇａｔｅｗａｙ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などのルーティングプロトコルを利用し、Ｕプレーン制御装置２に対してはＦｏｒＣＥＳプロトコルなどを利用する。【００１５】
図３は、Ｕプレーン制御装置（データ転送装置）２の一構成例を示す機能ブロック図である。
ここではＵプレーン制御装置２の機能を、ソフトウェアプログラムとして実装する場合の例として説明するが、データ転送処理に関わる部分など、従来のルータやスイッチのようにハードウェアとして実装しても構わない。
Ｕプレーン制御装置２は、例えば、プロセッサ１５、メモリ１６、記憶装置（ハードディスク）１７及びネットワークインタフェース１８を備える。
Ｃプレーン／Ｕプレーンのパケットやコマンドは、ネットワークインタフェース１８を介して受信し、Ｕプレーン制御プログラム３０で処理する。Ｕプレーン制御プログラム３０は記憶装置１７に格納され、プログラム実行時にメモリ１６上にロードされ、プロセッサ１５により実行されることができる。
Ｕプレーン制御プログラム３０の構成要素は、例えば、通信制御処理部３１、ルーティングプロトコル受信処理部３２、コマンド制御処理部３３、経路情報更新処理部３５及びデータ転送処理部３６を含む。また、Ｕプレーン制御装置２は、ピア管理テーブル３４及び経路テーブル３７を有する。これらのテーブルは、例えば、メモリ１６に記憶される。図３の例では、メモリ１６上にロードされるプログラムと合わせて示している。各構成要素と処理手順との相関については、図４、図５、図６を用いて説明する。【００１６】
図１０は、Ｕプレーン制御装置２をハードウェアで実装する場合の一構成例を示す機能ブロック図である。
Ｕプレーン制御装置２は、プロセッサ１５とスイッチ１００とラインカード１１０を有する。図３のメモリ１６、記憶装置１７、ネットワークインタフェース１８、Ｕプレーン制御プログラム３０に該当する機能はラインカード１１０に実装し、ラインカード１１０とプロセッサ１５はスイッチ１００で結合する。
図７は、経路テーブル３７の一構成例を示す図である（ＰＥ（２ａ）のＦＩＢ。Ｃ／Ｕ間で送るのは７０と７２の情報）。
経路テーブル３７は一般的な構成と同様のものを用いることができる。例えば、宛先ネットワークのアドレス及びプレフィックス情報７０と、該当するアドレス宛に送信する際の次ホップのアドレス７２と、送出インタフェースの識別情報７４が対応して記憶される。Ｃプレーン制御装置１からＵプレーン制御装置２に通知するＦＩＢ情報として、最低限必要な情報は、アドレス及びプレフィックス情報７０と次ホップのアドレス７２の情報である。
図８は、ピア管理テーブル３４の一構成例を示す図である。
ピア管理テーブル３４は、一般的な構成と同様のものを用いることができる。例えば、ルーティングプロトコルで通信する相手となるネイバーのアドレス情報８０を管理する。例えば、図１のネットワークシステムでは、Ｕプレーン制御装置２ａのピア管理テーブル３４では、図８に示すようにＣプレーン制御装置１のアドレス情報とノード装置３のアドレス情報の対が記憶される。また、本実施の形態のように、経路情報を含んだルーティングプロトコルをピアに転送することを明示的に示すために、ピアのタイプ情報８２を併せて登録管理しても構わない。これらの各情報は、例えば、管理者により予め設定されることができる。【００１７】
図４は、Ｕプレーン制御装置２のパケット受信処理の手順を示すフローチャートである。
ネットワークインタフェース１８を介して受信したパケットは、通信制御処理部３１で受信パケットの内容を解析する。図４のフローチャートにおける受信パケットの解析手順は、ステップＳ４０やステップＳ４２の処理に該当する。通信制御処理部３１は、例えば、パケットのデータを参照して内容を解析してもよいし、ヘッダ部に含まれる、プロトコルの識別情報やどのような情報を含むかを示す適宜の識別情報を参照してもよい。例えば，ルーティングプロトコルの場合、ポート番号が規定されているため，通信制御処理部３１は、識別情報としてポート番号で、ルーティングプロトコルかを識別する。具体的には，ＢＧＰには１７９番のポート番号が割り当てられている。ＦｏｒＣＥＳプロトコルの場合は，Ｃプレーン制御装置１からＵプレーン制御装置２への経路テーブル変更要求のインタフェース仕様を規定する場合と同様に，システム固有の規定としてポート番号やパケット／メッセージ構成内の識別情報を用いてもよい。また，装置の設定管理を行う制御用インタフェースをデータ通信用インタフェースと別々にする場合は、ルーティングプロトコルとデータパケットはデータ通信用インターフェースで送受信し，Ｃプレーン制御装置１からＵプレーン制御装置２への経路テーブル変更コマンドのような装置の設定管理メッセージは制御用インタフェースで送受信してもよい。そして、データ通信用インタフェースが、パケットを受信した場合に、ルーティングプロトコルか否かを識別する処理を行い、制御用インターフェースの場合は、その処理を省略してもよい。
受信パケットが、ユーザルータ３から送られてくるＢＧＰのようなルーティングプロトコルであった場合は（ステップＳ４０：Ｙｅｓ）、ルーティングプロトコル受信処理部３２でルーティングプロトコル受信処理を行う（ステップＳ４１）。一方、ルーティングプロトコルではなく、Ｃプレーン制御装置１から送られてくるＦＩＢ情報や、経路テーブル変更コマンドを含む経路テーブル変更要求であった場合は（ステップＳ４０：Ｎｏ、ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、経路情報更新処理部３５やコマンド制御処理部３３により、経路テーブル３７の更新処理を行う（ステップＳ４３）。上述のいずれの場合にも該当しない場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）、すなわちＵプレーンのデータパケットを受信した場合は、データ転送処理部３６が経路テーブル３７を参照して、経路テーブル３７に設定されている経路情報に従って、受信パケットの転送処理を行う（ステップＳ４４）。【００１８】
図５は、ルーティングプロトコル受信処理（ステップＳ４１）の処理手順を示すフローチャートである。
受信パケットの種類が経路情報を伝達するものであった場合は（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）、ルーティングプロトコル受信処理部３２は、ピア管理テーブル３４を参照して、パケットを他ピアへ転送する（ステップＳ５１）。例えば、受信パケットの送信元アドレスに基づきピア管理テーブル３４のネイバーのアドレス情報８０を参照し、一致するアドレスと対になるアドレスに従い受信パケットを転送する。図１及び図８の例では、Ｃプレーン制御装置１からのパケットはノード装置３に転送され、ノード装置３からのパケットは、Ｃプレーン制御装置１に転送される。一方、生存確認のメッセージなど、経路情報交換メッセージ以外の場合は、ルーティングプロトコル受信処理部３２は送信元との間で情報交換を行う（ステップＳ５２）。例えば、Ｕプレーン制御装置２とノード装置３で生存確認の処理を行う。従って、例えば、Ｃプレーン制御装置１とＵプレーン制御装置２との間で障害が発生しても、ノード装置３はデータ転送を停止せず、ＣＰＥ間の通信を継続できる。なお、本ルーティングプロトコル受信処理においては、経路テーブル３７は参照しない。【００１９】
図６は、経路テーブル更新処理（ステップＳ４３）の処理手順を示すフローチャートである。
通信制御処理部３１で解析した結果が、Ｃプレーン制御装置１から送られてくるＦＩＢ情報であった場合は（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）、経路情報更新処理部３５により経路テーブル３７の更新処理を行う（ステップＳ６１）。また、解析した結果が経路テーブル変更コマンドであった場合は（ステップＳ６０：Ｎｏ、ステップＳ６２：Ｙｅｓ）、コマンド制御部３３により経路テーブル３７の更新処理を行う（ステップＳ６１）。それ以外の場合（ステップＳ６０：Ｎｏ、ステップＳ６２：Ｎｏ）、処理を終了する。経路テーブル３７の更新処理自体は、ＦＩＢ情報を受信した場合でもコマンド要求の場合でも同じであるため、共通化した方が望ましい。コマンドに関しては、パケット形式で送られてくる場合だけでは無く、例えばｔｅｌｎｅｔやｓｓｈを使ってリモート端末から本装置にログインして入力するコマンドも含む。また、ピア管理テーブル３４の設定情報は、一般的なノード装置の設定と同様、コマンドや構成定義で設定することができる。
以上のように、本実施の形態のＵプレーン制御装置２では、経路テーブル３７はＣプレーン制御装置１から受信するＦＩＢ情報に基づいて設定され、オペレータが直接制御する場合はコマンドにより更新する。ルーティングプロトコルは、ユーザ設備としてユーザルータ３を許容するために扱うが、従来のルータやＬ３スイッチと異なるのは、ルーティングプロトコルで伝達される経路情報は、本Ｕプレーン制御装置２の経路テーブル３７には反映しない。また、経路情報を含むルーティングプロトコルに関しては、これをＣプレーン制御装置１とユーザ設備であるユーザルータ３との間で仲介転送し、ユーザルータ３から見た実質的なＣプレーンのピアがＣプレーン制御装置１となるように振舞う。【００２０】
図９は、本実施の形態のネットワークシステムを構成する装置間で交換するメッセージ通信の一例を示すシーケンス図である。
Ｕプレーン制御装置２の経路テーブル３７は、Ｃプレーン制御装置１から配信されるＦＩＢ情報に従って設定される（ステップＳ９０）。
ユーザルータ３から送信される経路情報を含むルーティングプロトコル（ステップＳ９１）は、Ｕプレーン制御装置２の経路テーブル３７には反映せずに、Ｃプレーン制御装置１に転送される（ステップＳ９２）。
ネットワークの変更など経路設定の変更が発生する際には、ステップＳ９０と同様に、Ｃプレーン制御装置１から配信されるＦＩＢ情報（ステップＳ９３、ステップＳ９４）に基づいてＵプレーン制御装置２の経路テーブル３７が更新される。但し、ユーザルータ３に対しては、ルーティングプロトコルを用いて経路情報を交換する（ステップＳ９５）。この場合もステップＳ９２と同様に、Ｕプレーン制御装置２は自身の経路テーブル３７には反映せずに、ユーザルータ３に転送する（ステップＳ９６）。
一方、Ｕプレーンのデータパケットに関しては、Ｕプレーン制御装置２は、経路テーブル３７の設定に従って転送を行う（ステップＳ９８）。また、ユーザルータ３からの生存確認パケットに関しては、Ｕプレーン制御装置２は、送信元であるユーザルータ３と生存確認の処理を行う（ステップＳ９９）。【００２１】
本実施の形態によると、例えば、ユーザルータにはＣプレーンの隣接ピアをＵプレーン制御装置として見せることできるため、ユーザ設備を変更しなくても、ユーザルータとＵプレーン制御装置の間の通信障害で無ければ、Ｃ／Ｕ分離型コアネットワーク内のＣプレーン通信に障害が発生しても、ユーザルータのデータ転送処理を継続させることができる。
また、本実施の形態によると、Ｕプレーン制御装置では、Ｃプレーンメッセージ（ルーティングプロトコル）の経路情報は自身の経路テーブルには反映せずに隣接ピアに転送し、自身の経路テーブルはＣプレーン制御装置から直接受信する経路情報（ＦＩＢ情報）に基づいて生成するため、Ｕプレーン制御装置の経路制御はＣプレーンメッセージ（ルーティングプロトコル）に左右されることなく、Ｃプレーン制御装置で管理・制御できる。
さらに、本実施の形態によると、Ｕプレーン制御装置では、Ｃプレーンメッセージの経路情報は他の隣接ピアに転送するため、Ｃ／Ｕ分離型コアネットワーク内のＣプレーン制御装置が、直接ユーザルータと隣接ピアの関係を結ぶ場合と同等の制御を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、例えば、Ｃ／Ｕ分離型のネットワークシステムに適用できる。また、本発明に係る通信制御装置（Ｕプレーン制御装置）は、Ｃ／Ｕ分離型のネットワークシステムを構築する際に、例えば、従来型のルータなどで構成されるＣ／Ｕ一体型のネットワークと接続する境界のエッジノード装置として適用できる。
【図１】
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【図２】
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【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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【手続補正書】
【提出日】平成23年10月7日(2011.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データパケットが通るＵプレーンを用いて該データパケットを転送処理するＵプレーン制御装置と、
ルーティングプロトコルのパケット及び経路テーブル更新要求を含む制御メッセージが通るＣプレーンを用い、前記Ｕプレーン制御装置の経路情報を管理して、前記Ｕプレーン制御装置に経路テーブル更新要求を通知するＣプレーン制御装置と
を備え、
前記Ｕプレーン制御装置と前記Ｃプレーン制御装置でＣ／Ｕ分離型のネットワークを構成し、
前記Ｕプレーン制御装置に、経路情報の管理及びデータパケットの転送処理の双方を行うＣ／Ｕ一体型のユーザルータを接続するための通信システムであって、
前記Ｕプレーン制御装置は、
データパケットを宛先に従い転送するための経路テーブルと、
受信パケットの内容を解析する通信制御処理部と、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルである場合に、自身の前記経路テーブルには反映せずに、前記ユーザルータと前記Ｃプレーン制御装置の間での経路情報の交換を仲介するルーティングプロトコル受信処理部と、
解析された受信パケットの内容が、前記Ｃプレーン制御装置から通知される経路テーブル更新要求であった場合に、該要求に従い自身の前記経路テーブルを更新する経路情報更新処理部と
を有し、
前記ルーティングプロトコル受信処理部は、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含む場合には、前記ユーザルータと前記Ｃプレーン制御装置の間での経路情報の交換を仲介し、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含まない場合には、送信元のユーザルータ又は装置との間で情報の交換を行う前記通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の通信システムにおいて、
ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含まない前記受信パケットは、装置の生存確認パケットであり、
前記情報の交換は、該生存確認パケットを、送信元のユーザルータ又は装置と送受信することを含む通信システム。
【請求項３】
請求項１記載の通信システムにおいて、
前記Ｕプレーン制御装置は、
前記Ｃプレーン制御装置のアドレス情報と前記ユーザルータのアドレス情報との対が記憶されたピア管理テーブルをさらに有し、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含む場合には、受信パケットの送信元アドレスに基づき前記ピア管理テーブルを参照して、対になるアドレス情報を取得し、取得されたアドレス情報に従い受信パケットを前記ユーザルータ又は前記Ｃプレーン制御装置に転送する通信システム。
【請求項４】
請求項１記載の通信システムにおいて、
前記Ｕプレーン制御装置は、
解析された受信パケットが、Ｕプレーンのデータパケットである場合に、前記経路テーブルを参照して受信パケットの転送処理を行うデータ転送処理部
をさらに有する通信システム。
【請求項５】
請求項１記載の通信システムにおいて、
前記経路情報更新処理部は、
受信した経路テーブル更新要求がＦＩＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅ）情報を含む場合には、該ＦＩＢ情報に基づいて前記経路テーブルを更新し、
受信した経路テーブル更新要求がコマンド要求に基づくものである場合には、該コマンド要求の内容に従って前記経路テーブルを更新する通信システム。
【請求項６】
データパケットが通るＵプレーンを用いて該データパケットを転送処理する通信制御装置であり、
ルーティングプロトコルのパケット及び経路テーブル更新要求を含む制御メッセージが通るＣプレーンを用い、前記通信制御装置の経路情報を管理して、該通信制御装置に経路テーブル更新要求を通知するＣプレーン制御装置と共にＣ／Ｕ分離型のネットワークを構成し、
経路情報の管理及びデータパケットの転送処理の双方を行うＣ／Ｕ一体型のユーザルータをＣ／Ｕ分離型のネットワークに接続するための前記通信制御装置であって、
前記通信制御装置は、
データパケットを宛先に従い転送するための経路テーブルと、
受信パケットの内容を解析する通信制御処理部と、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルである場合に、自身の前記経路テーブルには反映せずに、前記ユーザルータと前記Ｃプレーン制御装置の間での経路情報の交換を仲介するルーティングプロトコル受信処理部と、
解析された受信パケットの内容が、前記Ｃプレーン制御装置から通知される経路テーブル更新要求であった場合に、該要求に従い自身の前記経路テーブルを更新する経路情報更新処理部と
を有し、
前記ルーティングプロトコル受信処理部は、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含む場合には、前記ユーザルータと前記Ｃプレーン制御装置の間での経路情報の交換を仲介し、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含まない場合には、送信元のユーザルータ又は装置との間で情報の交換を行う前記通信制御装置。
【請求項７】
請求項６記載の通信制御装置において、
ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含まない前記受信パケットは、装置の生存確認パケットであり、
前記情報の交換は、該生存確認パケットを、送信元のユーザルータ又は装置と送受信することを含む通信制御装置。
【請求項８】
請求項６記載の通信制御装置において、
前記Ｃプレーン制御装置のアドレス情報と前記ユーザルータのアドレス情報との対が記憶されたピア管理テーブルをさらに有し、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含む場合には、受信パケットの送信元アドレスに基づき前記ピア管理テーブルを参照して、対になるアドレス情報を取得し、取得されたアドレス情報に従い受信パケットを前記ユーザルータ又は前記Ｃプレーン制御装置に転送する通信制御装置。
【請求項９】
請求項６記載の通信制御装置において、
解析された受信パケットが、Ｕプレーンのデータパケットである場合に、前記経路テーブルを参照して受信パケットの転送処理を行うデータ転送処理部
をさらに有する通信制御装置。
【請求項１０】
請求項６記載の通信制御装置において、
前記経路情報更新処理部は、
受信した経路テーブル更新要求がＦＩＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅ）情報を含む場合には、該ＦＩＢ情報に基づいて前記経路テーブルを更新し、
受信した経路テーブル更新要求がコマンド要求に基づくものである場合には、該コマンド要求の内容に従って前記経路テーブルを更新する通信制御装置。
【請求項１１】
データパケットが通るＵプレーンを用いて該データパケットを転送処理する通信制御装置であり、
ルーティングプロトコルのパケット及び経路テーブル更新要求を含む制御メッセージが通るＣプレーンを用い、前記通信制御装置の経路情報を管理して、該通信制御装置に経路テーブル更新要求を通知するＣプレーン制御装置と共にＣ／Ｕ分離型のネットワークを構成し、
経路情報の管理及びデータパケットの転送処理の双方を行うＣ／Ｕ一体型のユーザルータをＣ／Ｕ分離型のネットワークに接続するための前記通信制御装置であって、
前記通信制御装置は、
受信パケットの内容を解析する通信制御処理部と、
解析された受信パケットの内容が、ルーティングプロトコルであり、かつ、経路情報を含む場合には、前記ユーザルータと前記Ｃプレーン制御装置の間での経路情報の交換を仲介し、解析された受信パケットの内容が、装置の生存確認パケットの場合には、送信元の前記ユーザルータと生存確認の処理を実行するルーティングプロトコル受信処理部と
を有する前記通信制御装置。
【国際調査報告】
2010073996.tif 000013
2010073996.tif 000014
2010073996.tif 000015