(57)【要約】  マルチドメインネットワークの各ドメインに経路解決システムが配設される。経路解決システムは、トポロジ情報を収集するトポロジ情報収集部と、始点ノードから終点ノードまでの冗長パスの経路計算を要求する経路計算要求を受け付ける経路計算要求応答部と、前記経路計算要求に応答して、前記トポロジ情報を用い、制約を考慮して経路計算を実行する経路計算部とを備える。始点ノードが存在する始点ドメインから終点ノードが存在する終点ドメインまでの間のドメインを決定した後に、終点ドメインから、中間ドメインを経由して始点ドメインに向かって、各ドメインで順次に冗長パスの経路計算を行う。
2009051215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の経路計算ドメインに分割されるマルチドメインネットワークに分散配備される複数の経路解決システムを備えるネットワークシステムであって、
各経路解決システムが、トポロジ情報を収集するトポロジ情報収集部と、始点ノードから終点ノードまでの冗長パスの経路計算を要求する経路計算要求を受け付ける経路計算要求応答部と、前記経路計算要求に応答して、前記トポロジ情報を用い、制約を考慮して経路計算を実行する経路計算部とを備えており、
前記始点ノードが存在する経路計算ドメインから前記終点ノードが存在する経路計算ドメインまでの間に経由する経路計算ドメインが決定した後に、前記終点ノードが存在する経路計算ドメイン側から前記始点ノードが存在する経路計算ドメインに向けて、各経路解決システムにて順次に前記経路計算部による冗長パスの経路計算を行い、各経路解決システムが計算した冗長パスの経路を繋ぎ合わせることで、始点ノードと終点ノードとの間の冗長パスの経路を計算することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
要求発行元からの前記経路計算要求を、前記始点ノードが存在する経路計算ドメインに所属する経路解決システム側から、前記終点ノードが存在する経路計算ドメインに所属する経路解決システムまで順次に伝播させていき、前記経路計算要求を伝播した経路解決システムが所属する経路計算ドメインを、前記経路計算に用いる経路計算ドメインとして決定することを特徴とする、請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】
前記各経路解決システムは、前記冗長パスの経路計算を行うと、該冗長パスの経路計算の結果を含む経路計算応答を、前記経路計算要求の伝播元に対して発行することを特徴とする、請求項２に記載のネットワークシステム。
【請求項４】
前記各経路解決システムが、前記トポロジ情報収集部が収集した、他の経路解決システムからの到達性情報に基づいて、自装置が所属する経路計算ドメインに隣接する経路計算ドメインを特定する情報を含む隣接関係情報を作成する経路計算ドメイン管理部と、前記隣接関係情報を用いて、前記経路計算要求応答部が受け取った経路計算要求を伝播すべき経路解決システムが所属する経路計算ドメインを選択する経路解決システム選択部とを更に備えることを特徴とする、請求項３に記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記経路計算ドメイン管理部は、前記他の経路解決システム及び終点ノードからの到達性情報を解析し、自装置が所属する経路計算ドメインと他の経路計算ドメインとの間の境界ノードと、各境界ノードを用いたときの自装置から他の経路計算ドメインに所属する経路解決システム及び前記終点ノードまでの間のコストとを対応付けて到達性情報テーブルとして記憶し、前記経路解決システム選択部は、前記到達性情報テーブル及び前記隣接情報を参照して、自装置が所属する経路計算ドメインに隣接する経路計算ドメインうちで、前記終点ノードに到達可能な境界ノードにより隣接する経路計算ドメインを、前記経路計算要求を伝播すべき経路解決システムとして選択することを特徴とする、請求項４に記載のネットワークシステム。
【請求項６】
前記経路計算要求を伝播すべき経路解決システムの選択では、前記終点ノードに到達可能な境界ノードのうちでコストが最小となる境界ノードを特定し、該特定した境界ノードにより隣接する経路計算ドメインのうちでコストが最小の経路解決システムを、前記経路計算要求を伝播すべき経路解決システムとして選択することを特徴とする、請求項５に記載のネットワークシステム。
【請求項７】
前記経路解決システム選択部は、自装置が所属する経路計算ドメインに隣接する経路計算ドメインを経路計算要求の伝播先として決定し、該伝播先が複数あるときは、前記経路計算要求を複製し、前記伝播先として決定した経路計算ドメインに所属する経路解決システムのそれぞれに前記経路計算要求を送信することを特徴とする、請求項４に記載のネットワークシステム。
【請求項８】
前記始点ノードが存在する経路計算ドメインに所属する経路解決システムの経路計算部は、前記複数の経路解決システムから前記経路計算応答を受け取ると、該受け取った経路計算応答のそれぞれを用いて経路計算を行った後に経路計算結果を比較し、前記始点ノードに送信する経路計算応答に含める経路を決定することを特徴とする、請求項７に記載のネットワークシステム。
【請求項９】
前記経路計算部は、前記経路計算要求応答が前記経路計算要求を受け取ると、前記終点ノードが、自装置が所属する経路計算ドメインに存在するか否かを判断し、存在しないと判断すると、前記経路解決システム選択部に、前記経路計算要求の伝播先の経路計算ドメインの選択を依頼することを特徴とする、請求項４〜８の何れか一に記載のネットワークシステム。
【請求項１０】
前記経路計算部は、前記終点ノードが、自装置が所属する経路計算ドメインに存在すると判断すると、前記トポロジ情報を用いて、前記自装置が所属する経路計算ドメインと前記経路計算要求の伝播元の経路解決システムが所属する経路計算ドメインとの間の境界ノードと、前記終点ノードとの間の冗長パスの経路候補を計算し、前記経路計算要求応答部を介して、前記計算した冗長パスの経路候補を含む経路計算応答を、前記経路計算要求の伝播元に対して発行することを特徴とする、請求項９に記載のネットワークシステム。
【請求項１１】
前記経路計算部は、前記経路計算要求応答部が前記経路計算要求伝播先の経路解決システムから経路計算結果を受け取ると、始点ノードが、自装置が所属する経路計算ドメイン内に存在するか否かを判断し、存在しないと判断すると、前記トポロジ情報に、前記経路計算要求伝播先の経路解決システムにて計算された冗長パスの経路候補を抽象化したトポロジを加えたトポロジ情報を用いて、自装置が所属する経路計算ドメイン内の冗長パスの経路候補を計算し、前記経路計算要求応答部を介して、前記計算した冗長パスの経路候補を含む経路計算応答を、前記経路計算要求の伝播元の経路解決システムに対して発行することを特徴とする、請求項１０に記載のネットワークシステム。
【請求項１２】
前記経路計算部は、始点ノードが、自装置が所属する経路計算ドメイン内に存在すると判断すると、前記トポロジ情報に、前記経路計算要求伝播先の経路解決システムにて計算された冗長パスの経路候補を抽象化したトポロジを加えたトポロジ情報を用いて、自装置が所属する経路計算ドメイン内の冗長パスの経路候補を計算し、得られた経路候補のうちから１つを選択し、前記経路計算要求応答部を介して、各経路解決システムにて計算された経路計算ドメイン内の冗長パスの経路を繋ぎ合わせた経路を含む経路計算応答を、前記経路計算要求の要求元に発行することを特徴とする、請求項１１に記載のネットワークシステム。
【請求項１３】
前記経路候補の抽象化では、他の経路解決システムから取得した冗長パスの経路候補を仮想終点ノードに接続する制約付リンクとしてトポロジ情報に登録することを特徴とする、請求項１１又は１２に記載のネットワークシステム。
【請求項１４】
前記到達性情報は、ＩＧＰ(Interior Gateway Protocol)により取得することを特徴とする、請求項４〜１３の何れか一に記載のネットワークシステム。
【請求項１５】
前記到達性情報は、ＳＮＭＰ(Simple Network management Protocol)により取得することを特徴とする、請求項４〜１３の何れか一に記載のネットワークシステム。
【請求項１６】
マルチドメインネットワークにおける複数の経路計算ドメインの少なくとも１つに対応して配備される経路解決システムであって、
トポロジ情報を収集するトポロジ情報収集部と、
始点ノードから終点ノードまでの冗長パスの経路計算を要求する経路計算要求を受け付ける経路計算要求応答部と、
前記終点ノードが自装置が所属する経路計算ドメイン内に存在しないとき、前記経路計算要求を伝播すべき経路解決システムが所属する経路計算ドメインを選択する経路解決システム選択部と、
前記終点ノードが自装置が所属する経路計算ドメイン内に存在するとき、前記トポロジ情報を用い、制約を考慮して冗長パスの経路計算を実行し、該経路計算結果を含む経路計算応答を、前記経路計算要求の伝播元に対して発行する経路計算部とを備えることを特徴とする経路解決システム。
【請求項１７】
前記経路計算応答に含まれる経路計算結果を抽象化してトポロジ情報に加える区間パス抽象化部を更に備え、前記経路計算部は、前記経路計算要求応答部が他の経路解決システムより前記経路計算応答を受け取ると、前記区間パス抽象化部により、前記経路計算応答に含まれる経路計算結果が抽象化されて加えられたトポロジ情報を用いて、前記冗長パスの経路を計算し、該経路計算結果を含む経路計算応答を、前記経路計算要求の伝播元に対して発行することを特徴とする、請求項１６に記載の経路解決システム。
【請求項１８】
マルチドメインネットワークに分散配備される複数の経路解決システムが連携し、始点ノードから終点ノードまでの経路計算ドメインをまたぐ冗長パスの経路を計算する方法であって、
各経路解決システムが保持する隣接関係情報を用いて、前記始点ノードから前記終点ノードまでの経路が経由する経路計算ドメインを決定するステップと、
前記終点ノードが存在する経路計算ドメインに所属する経路解決システム側から、前記始点ノードが存在する経路計算ドメインに所属する経路解決システム側に向けて、前記決定された経路計算ドメインに所属する経路解決システムにより、再帰的にパス計算するステップとを有することを特徴とする経路計算方法。
【請求項１９】
前記経路計算ドメインを決定するステップでは、前記始点ノードが存在する経路計算ドメイン側から、順次に、隣接する経路計算ドメインのうちで、前記終点ノードが存在する経路計算ドメインに到達可能な経路計算ドメインを選択していくことを特徴とする、請求項１８に記載の経路計算方法。
【請求項２０】
前記経路計算ドメインを決定するステップでは、前記始点ノードが存在する経路計算ドメインから前記終点ノードが存在する経路計算ドメインまでに経由可能な経路計算ドメインを全て選択し、前記パス計算するステップを、前記選択した経路計算ドメインのそれぞれについて行い、前記パス計算で得られた冗長パスの経路のコストを比較して、前記始点ノードと終点ノードとの間の経路を決定することを特徴とする、請求項１８に記載の経路計算方法。
【請求項２１】
前記パス計算するステップでは、自身よりも前記終点ノード側の経路計算ドメインにて計算された冗長パスの計算結果を受け取り、経路計算ドメイン内のトポロジに、冗長制約の情報を維持した仮想終点ノードへの制約付リンクを追加したトポロジを使用して、経路計算を行うことを特徴とする、請求項１８〜２０の何れか一に記載の経路計算方法。
【請求項２２】
仮想終点ノードへの制約付リンクが追加されたトポロジについて、仮想終点ノードから各境界ノードまでの経路を最短ツリー経路として一括して計算することを特徴とする、請求項２１に記載の経路計算方法。
【請求項２３】
前記パス計算するステップでは、冗長パスの経路候補の選択にて、冗長パスの現用パスと予備パスのコストとの和が最小となる経路を選択することを特徴とする、請求項２１又は２２に記載の経路計算方法。
【請求項２４】
前記パス計算するステップでは、冗長パスの経路候補の選択にて、冗長パスの現用パスのコストが最小である経路を選択することを特徴とする、請求項２１又は２２に記載の経路計算方法。
【請求項２５】
コンピュータを用い、マルチドメインネットワークにて、始点ノードから終点ノードまでの経路計算ドメインをまたぐ冗長パスの経路を計算する処理を実行させるプログラムであって、前記コンピュータに、
前記冗長パスの経路計算を要求する経路計算要求を受け付ける処理と、
前記終点ノードが自装置が所属する経路計算ドメイン内に存在しないとき、前記経路計算要求を伝播すべき経路解決システムが所属する経路計算ドメインを選択する処理と、
前記終点ノードが自装置が所属する経路計算ドメイン内に存在するとき、トポロジ情報を用い、制約を考慮して冗長パスの経路計算を実行し、該経路計算結果を含む経路計算応答を、前記経路計算要求の伝播元に対して発行する処理とを実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークシステム、経路計算方法、及び、プログラムに関し、更に詳しくは、コネクション型のパス接続を用いて通信サービスを提供するネットワークシステム、並びに、そのようなネットワークシステムにおける経路計算方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、ネットワークサービスの厳格な管理、及び、通信サービスの品質保証の観点から、通信サービスに対して明示的なコネクション型のパスを使って、通信サービスの経路を明確に管理するネットワークが普及している。このようなコネクション型のパスの例として、ＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching）パス、ＡＴＭ（Asynchronous Transport Mode）パス、コネクション型のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）パス、ＴＤＭパス、波長パスなどがある。このようなネットワークにおいてコネクション型のパスを制御管理するとき、ノードの数が非常に多い大規模ネットワークでは、ネットワークの拡張性、及び、運用の効率化の理由で、ネットワークを複数のドメインに分割してドメイン単位に詳細なパスの制御管理するのが一般的である。ここで、複数のドメインに分割されたネットワークはマルチドメインネットワークと呼ばれる。【０００３】
マルチドメインネットワークにおいて、パスの経路を決定するときに使われる詳細なトポロジ情報は、ルーティングプロトコルにより各ドメイン内に限定されて広告される。このように一部の詳細なトポロジ情報だけでは、複数のドメインにまたがるパスを一括して最適に計算することが困難であり、各ドメイン内のそれぞれの区間経路を計算して、ドメインごとの計算結果をつなぎ合わせて全経路を取得する方法が取られている。このような区間経路を計算するときに、最低限、以下の制約：
要求するパスの帯域が設定可能な経路であること；及び
パスの開始地点である始点ノード（ＳＮ）と終端地点である終点ノード（ＤＮ）間で、現用パスと予備パスとが同じネットワークリソースを共有しない経路を通ることを考慮する必要がある。
ここで、同じネットワークリソースを共有しない経路とは、ノード、リンク、ＳＲＬＧ（Shared Risk Link Group）の何れか、又は、全てが現用パスと予備パスとで共有しない経路のことを指す。これを経路ダイバーシティと呼ぶ。【０００４】
上記に記述したマルチドメインネットワークでのパス設定方法が、特許文献１に記載されている。図２０に、特許文献１に記載の経路解決システムを用いたネットワーク構成を示す。マルチドメインネットワークは、複数のドメイン（ドメインＤＭ１−ドメインＤＭｎ）、パスの始点ノード１００１、終点ノード１００２、中間ノード（Ｔ１〜Ｔ４）１００４、及び、ドメイン間の境界ノード（ＢＮ１〜ＢＮ１０）１００５に接続された経路解決システム（ＰＳＳ１〜ＰＳＳ４）１０００で構成されている。【０００５】
図２０に示すマルチドメインネットワークにおいて、始点ノード１００１から終点ノード１００２までの経路を計算するとき、経路解決システムは以下のように動作する。始点ノード１００１は、目的ドメイン（ドメインＤＭ２）に到達可能な中間ドメイン（ここではドメインＤＭ３を選択すると仮定）に接続される経路解決システムＰＳＳ１を選択し、経路計算要求メッセージを送信する。経路解決システムＰＳＳ１は、優先度に従って境界ノードを選択し、始点ノード１００１から選択した境界ノード１００５（例えば、現用パスに境界ノードＢＮ１を、予備パスに境界ノードＢＮ３を選択）までの経路を、パスの経路ダイバーシティに基づいて計算し、この経路計算結果を含めて、次に境界ノードＢＮ１から終点ノード１００２への経路、及び、境界ノードＢＮ３から終点ノード１００２への経路について、経路解決システムＰＳＳ３に経路計算依頼を送信する。経路解決システムＰＳＳ３は、前段の経路解決システムＰＳＳ１が計算した経路の続きをパスの経路ダイバーシティに基づいて計算する。【０００６】
始点ノード１００１から終点ノード１００２までの経路が確定すると、計算された経路情報は、経路解決システムＰＳＳ３から経路解決システムＰＳＳ１を介して、要求依頼元の始点ノード１００１に、現用パス及び予備パスの経路として応答される。始点ノード１００１は、これらの経路情報に沿って、現用パス及び予備パスのシグナリングをそれぞれ発行する。これにより、始点ノード１００１と終点ノード１００２との間に、現用パスと予備パスとが設定される。【０００７】
経路計算に失敗した場合は、失敗した経路解決システム又は失敗した経路解決システムの一つ前の経路解決システムが優先度情報に従って異なる境界ノードを選択し、その後、再び経路計算を実行する。この動作を、経路計算が成功するまで繰り返す。図２０のネットワーク構成で経路計算に失敗する例として、経路解決システムＰＳＳ１が現用パスに境界ノードＢＮ１、予備パスに境界ノードＢＮ２を選択する例が考えられる。この場合は、経路解決システムＰＳＳ３における経路計算にて、現用パスと予備パスとが中間ノードＴ１で同じノードを通過することから、経路解決システムＰＳＳ３は、経路計算失敗を返すことになる。
【特許文献１】特開２００５−２５２３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記関連技術の経路計算システムでは、以下に挙げる問題点がある。第１の問題点は、異なるドメインに所属する始点ノードと終点ノードとの間でエンド−エンドの経路を決定するために、境界ノードの選択を数回やり直して、その都度経路計算を行う必要な場合があり、経路計算に膨大な時間がかかるということである。計算に要する時間は、ドメインの数が多いほど、また、境界ノード数が多くなるほど増加し、複数のドメインから成る大規模ネットワークの経路計算を行う際には、無視できない性能問題となる。経路計算に時間がかかる理由は、優先度に従って境界ノードを選択するため、トポロジの形状に依存して現用パスと予備パスとの経路ダイバーシティの制約を満たせないため、経路計算に失敗する回数が増えるためである。【０００９】
第２の問題点は、計算された現用パスと予備パスの最適性が保証できないことにある。その理由は、最適指標とは無関係な優先度に従って境界ノードを選択するために、他の最適な経路となる境界ノードがあったとしても、この経路を考慮せずに経路計算するためである。第３の問題点は、複数の中間ドメインが存在する場合に、適切な経由ドメイン及びドメインを管轄する経路計算システムを選ぶ仕組みがないことである。その理由は、既存のＯＳＰＦやＢＧＰのルーティングの仕組みを使うだけでは、ドメインの選択、及び、境界ノードの検出をすることができないためである。例えば、経路解決システムが境界ノードと同じ識別子を持っていない場合、自動で選択することは困難である。【００１０】
本発明は、マルチドメインのネットワークにて、制約を満たす冗長パス（現用パスと予備パス）を効率的に計算できるネットワークシステム、経路解決システム、経路計算方法、及び、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１の態様において、  複数の経路計算ドメインに分割されるマルチドメインネットワークに分散配備される複数の経路解決システムを備えるネットワークシステムであって、各経路解決システムが、トポロジ情報を収集するトポロジ情報収集部と、始点ノードから終点ノードまでの冗長パスの経路計算を要求する経路計算要求を受け付ける経路計算要求応答部と、前記経路計算要求に応答して、前記トポロジ情報を用い、制約を考慮して経路計算を実行する経路計算部とを備えており、前記始点ノードが存在する経路計算ドメインから前記終点ノードが存在する経路計算ドメインまでの間に経由する経路計算ドメインが決定した後に、前記終点ノードが存在する経路計算ドメイン側から前記始点ノードが存在する経路計算ドメインに向けて、各経路解決システムにて順次に前記経路計算部による冗長パスの経路計算を行い、各経路解決システムが計算した冗長パスの経路を繋ぎ合わせることで、始点ノードと終点ノードとの間の冗長パスの経路を計算することを特徴とするネットワークシステムを提供する。【００１２】
本発明は、第２の態様において、マルチドメインネットワークにおける複数の経路計算ドメインの少なくとも１つに対応して配備される経路解決システムであって、トポロジ情報を収集するトポロジ情報収集部と、始点ノードから終点ノードまでの冗長パスの経路計算を要求する経路計算要求を受け付ける経路計算要求応答部と、前記終点ノードが自装置が所属する経路計算ドメイン内に存在しないとき、前記経路計算要求を伝播すべき経路解決システムが所属する経路計算ドメインを選択する経路解決システム選択部と、前記終点ノードが自装置が所属する経路計算ドメイン内に存在するとき、前記トポロジ情報を用い、制約を考慮して冗長パスの経路計算を実行し、該経路計算結果を含む経路計算応答を、前記経路計算要求の伝播元に対して発行する経路計算部とを備えることを特徴とする経路解決システムを提供する。【００１３】
本発明は、第３の態様において、マルチドメインネットワークに分散配備される複数の経路解決システムが連携し、始点ノードから終点ノードまでの経路計算ドメインをまたぐ冗長パスの経路を計算する方法であって、各経路解決システムが保持する隣接関係情報を用いて、前記始点ノードから前記終点ノードまでの経路が経由する経路計算ドメインを決定するステップと、前記終点ノードが存在する経路計算ドメインに所属する経路解決システム側から、前記始点ノードが存在する経路計算ドメインに所属する経路解決システム側に向けて、前記決定された経路計算ドメインに所属する経路解決システムにより、再帰的にパス計算するステップとを有することを特徴とする経路計算方法を提供する。【００１４】
本発明は、第４の態様において、コンピュータを用い、マルチドメインネットワークにて、始点ノードから終点ノードまでの経路計算ドメインをまたぐ冗長パスの経路を計算する処理を実行させるプログラムであって、前記コンピュータに、  前記冗長パスの経路計算を要求する経路計算要求を受け付ける処理と、前記終点ノードが自装置が所属する経路計算ドメイン内に存在しないとき、前記経路計算要求を伝播すべき経路解決システムが所属する経路計算ドメインを選択する処理と、前記終点ノードが自装置が所属する経路計算ドメイン内に存在するとき、トポロジ情報を用い、制約を考慮して冗長パスの経路計算を実行し、該経路計算結果を含む経路計算応答を、前記経路計算要求の伝播元に対して発行する処理とを実行させることを特徴とするプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のネットワークシステム、経路解決システム、経路計算方法、及び、プログラムでは、制約を満たす冗長パス（現用パスと予備パス）を効率的に計算することができる。【００１６】
本発明の上記及び他の目的、特徴及び利益は、図面を参照する以下の説明により明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態の経路解決システムを用いたネットワーク構成を示すブロック図。
【図２】経路解決システムの構成を示すブロック図。
【図３】複数の経路解決システムにより冗長パスを経路計算する際の手順を示すシーケンス図。
【図４】経路解決システム選択処理の手順を示すフローチャート。
【図５】経路解決システムの到達性情報が通知される経路の一例を示すブロック図。
【図６】終点ノードの到達性情報が通知される経路の一例を示すブロック図。
【図７】到達性情報の具体例を示す図。
【図８】経路計算処理の手順を示すフローチャート。
【図９】マルチドメインネットワークのトポロジを例示するブロック図。
【図１０】終点経路計算ドメインで経路計算に使用されるトポロジを示すブロック図。
【図１１】終点経路計算ドメインにて計算された冗長パスの候補を示す図。
【図１２】中間経路計算ドメインで経路計算に使用されるトポロジを示すブロック図。
【図１３】中間経路計算ドメインにて計算された冗長パスの候補を示す図。
【図１４】始点経路計算ドメインで経路計算に使用されるトポロジを示すブロック図。
【図１５】始点経路計算ドメインにて計算された冗長パスの候補を示す図。
【図１６】本発明の第２実施形態の経路解決システムの構成を示すブロック図。
【図１７】複数の経路解決システムにより冗長パスを経路計算する際の手順を示すシーケンス図。
【図１８】第２実施形態における経路解決システム選択処理の手順を示すフローチャート。
【図１９】第２実施形態における冗長パスの経路計算結果を示す図。
【図２０】関連技術の経路解決システムを用いたネットワーク構成を示すブロック図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面では、同様な符号は同様な要素を示す。図１は、本発明の第１実施形態の経路解決システムを用いたネットワーク構成を示している。ネットワークは、複数のドメイン（ドメインＤＭ１〜ドメインＤＭ４）に分割されている。ドメイン間には、複数の境界ノード１０３（ＢＮ：Ｂｏａｒｄｅｒ Ｎｏｄｅ）が配備されている。複数の経路解決システム（ＰＳＳ１〜ＰＳＳ４）１００が、各ドメインに対応してそれぞれ配備されており、対応するドメインの経路計算を実施する。要求元１０６は、経路計算要求を発行するシステムである。この要求元１０６は、始点ノード（ＳＮ）１０１内の一つの機能ブロックとして動作することも可能である。【００１９】
ここで、図１では、経路解決システム１００が各ドメインに配備される構成としたが、複数のドメインに一つの経路解決システム１００を配備する構成も可能である。経路解決システム１００により管理される一つのドメイン又は複数のドメインの集合を、経路計算ドメイン９０と呼ぶ。図１では、ドメインＤＭ１〜ドメインＤＭ４のそれぞれが経路計算ドメイン９０を構成する。【００２０】
図２に、各経路解決システム１００の構成を示す。経路解決システム（ＰＳＳ）１００は、トポロジ情報収集部２０１、経路計算ドメイン管理部２０２、経路計算要求応答部２０３、経路解決システム選択部（ＰＳＳ選択部）２０４、区間パス抽象化部２０５、及び、経路計算部２０６を有する。経路解決システム１００は、コンピュータシステムで構成され、経路解決システム１００内の各部の機能は、コンピュータシステム上に実装されるプログラムを実行することで実現される。【００２１】
トポロジ情報収集部２０１は、一つ又は複数のトポロジ情報源２０７から経路計算ドメイン９０内の詳細なトポロジ情報、及び、他の経路計算ドメイン９０に所属する経路解決システムからの到達性情報やノードからの到達性情報を収集する。図２におけるトポロジ情報源２０７は、図１における境界ノードＢＮ１〜ＢＮ１０や、各ドメインの経路解決システムＰＳＳ１〜ＰＳＳ４、図示しないその他のノードなどに対応している。或いは、ドメイン内のトポロジ情報を集中管理する管理装置などが設けられている場合は、その管理装置に対応する。トポロジ情報は、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）などの管理情報収集プロトコル、或いは、ＯＳＰＦ  ＴＥ（Open Shortest Path First with Traffic Engineering）やＩＳ−ＩＳ  ＴＥ（Intermediate System-Intermediate System with Traffic Engineering）、ＩＧＰ（Interior Gateway Protocol）などのルーティングプロトコルなどにより、収集可能である。【００２２】
経路計算ドメイン管理部２０２は、トポロジ情報収集部２０１が収集した情報に基づいて、経路計算ドメイン情報２１０、到達性情報２１１、及び、トポロジ情報２１２を生成し、これらをデータベースとして管理する。トポロジ情報２１２は、ドメイン内の詳細なトポロジを表す情報である。トポロジ情報２１２には、ドメイン内にあるリンクのリンク情報が含まれる。リンク情報は、ノード識別子、リンク識別子、残帯域、リンクコストを含んでいる。【００２３】
経路計算ドメイン情報２１０は、経路計算ドメインの境界ノード情報と経路解決システム間の隣接関係情報とを管理している。境界ノード情報にはノード識別子が含まれ、隣接関係情報には隣接する経路解決システムの識別子が含まれる。経路計算ドメイン情報２１０を参照することで、経路解決システムが所属するドメインが、どの境界ノードにより、どの経路計算ドメインに隣接しているかを知ることができる。【００２４】
到達性情報２１１は、全経路解決システム、及び、ノードへの到達性情報を管理している。到達性情報には、経路計算ドメインから他の経路計算ドメインへの境界ノード情報、及び、到達するまでの経路コストが含まれている。到達性情報２１１を参照することで、例えば図１の境界ノードＢＮ１を含む経路にて、ドメインＤＭ２内の終点ノード１０２に到達可能か否かや、終点ノード１０２に到達する際のコストを知ることができる。経路計算ドメイン情報２１０及び到達性情報２１１は、トポロジ情報収集部２０１が収集した到達性情報を解析することで得られる。【００２５】
経路計算要求応答部２０３は、要求元１０６や他の経路解決システム１００との通信インターフェースであり、経路計算の要求やその応答を送受信する。ＰＳＳ選択部２０４は、経路計算ドメイン管理部２０２が管理する経路計算ドメイン情報２１０と到達性情報２１１とを参照し、終点ノード１０２（図１）が所属するドメインまで経路計算するために使われる次の経路解決システムを選択する機能を持つ。区間パス抽象化部２０５は、他の経路解決システムが計算した複数の経路候補を抽象化してトポロジ情報に登録する機能を持つ。より詳細には、他の経路解決システム１００が計算した冗長パス経路を、コストを反映した制約条件つきの仮想的なリンクに変換する機能、及び、制約条件に基づいて仮想的な終点ノード作成する機能を有する。経路計算部２０６は、制約を考慮して経路計算を実行する。【００２６】
各経路解決システム１００は、経路計算要求応答部２０３により、他の経路解決システム１００又は要求元１０６から経路計算要求を受けると、計算要求により指定される終点ノードが、自装置が所属するドメイン内に存在するか否かを判断する。存在しない場合は、ＰＳＳ選択部２０４により、経路計算要求を発行すべき経路解決システムを決定し、その経路解決システムに対して経路計算要求を発行する処理（ＰＳＳ選択処理）を行う。終点ノードが、自装置が所属するドメイン内に存在する場合には、経路計算部２０６による経路計算を行い、計算により得られた経路候補を含む経路計算応答を、経路計算要求の発行元に返す処理（経路計算処理）を行う。【００２７】
図３に、複数の経路解決システムにより冗長パスを経路計算する際の手順を示す。ここでは、ドメインＤＭ１に所属する要求元１０６が、ドメインＤＭ１内の始点ノード１０１（図１）からドメインＤＭ２内の終点ノード１０２までの経路計算要求を発行することを仮定する。要求元１０６は、経路解決システムＰＳＳ１に対して経路計算要求を発行する。経路解決システムＰＳＳ１は、自身が所属するドメインＤＭ１内に終点ノード１０２が存在しないため、ＰＳＳ選択処理１５０を実行する。このＰＳＳ選択処理１５０では、経路解決システムＰＳＳ１は、自装置が所属するドメインＤＭ１に隣接する経路計算ドメインのうちで、終点ノード１０２に到達可能な境界ノードを介して隣接する経路計算ドメインに所属する経路解決システムを、経路計算要求の発行先（伝播先）として決定する。経路解決システムＰＳＳ１は、ＰＳＳ選択処理１５０にて、例えばドメインＤＭ３に所属する経路解決システムＰＳＳ３を選択し、選択した経路解決システムＰＳＳ３に対して、経路計算要求を発行する。【００２８】
経路計算要求を受けた経路解決システムＰＳＳ３は、経路解決システムＰＳＳ１と同様に、ＰＳＳ選択処理１５０を実行し、例えばドメインＤＭ２に所属する経路解決システムＰＳＳ２を選択する。その後、選択した経路解決システムＰＳＳ２に対して、経路計算要求を発行する。このように、各経路解決システム１００にて、ＰＳＳ選択処理１５０を繰り返し実行することで、経路計算要求は、最終的に、終点ノード１０２が存在する経路計算ドメインＤＭ２に所属する経路解決システムＰＳＳ２に伝播する。これまでの処理により、始点ノード１０１から終点ノード１０２までの間に冗長パスが経由する経路計算ドメインが確定する。経由するドメインの確定後、終点ノード１０２が存在する経路計算ドメインＤＭ２側から、経路計算を行う処理に移行する。【００２９】
経路解決システムＰＳＳ２は、自装置が所属するドメインＤＭ２内に終点ノード１０２が存在するため、最初に経路計算処理１６０を実行する。経路解決システムＰＳＳ２は、経路計算処理１６０により得られた経路候補を含む経路計算応答を、経路解決システムＰＳＳ３に対して返答する。この経路計算応答には、経路解決システムＰＳＳ２にて計算された経路計算結果である冗長パスの経路候補が含まれている。経路解決システムＰＳＳ３は、経路解決システムＰＳＳ２から経路計算応答を受け取ると、経路計算処理１６０を行う。経路解決システムＰＳＳ３で実行される経路計算処理１６０では、まず、区間パス抽象化部２０５により、経路計算応答に含まれる冗長パスの経路候補の抽象化を行い、抽象化された経路候補のトポロジを、ドメインＤＭ３内のトポロジ情報に加える。次いで、経路計算部２０６により、抽象化された経路候補が加えられたトポロジ情報を用いて、ドメインＤＭ３内の冗長パスの経路候補を計算する。その後、経路計算要求応答部２０３により、計算した経路候補を、受け取った経路計算応答に含まれる経路候補に付け加えた経路計算応答を、経路解決システムＰＳＳ１に対して発行する。【００３０】
経路解決システムＰＳＳ１は、経路解決システムＰＳＳ３より経路計算応答を受け取ると、経路解決システムＰＳＳ３と同様に、経路計算処理１６０を実行する。その後、受け取った経路計算応答に含まれる経路候補に、自身が計算した経路候補を付け加えた経路計算応答を、要求元１０６に発行する。このように、各経路解決システム１００にて、経路計算処理１６０を繰り返し行い、計算して得られた経路を付け加えていくことで、最終的に、要求元１０６に、始点ノード１０１から終点ノード１０２までの冗長パスの計算結果を含む経路計算応答が伝播する。【００３１】
図４に、経路解決システム選択処理（ＰＳＳ選択処理）１５０の手順を示す。経路計算要求応答部２０３は、経路計算要求を受信すると（ステップＳ３１０）、所属する経路計算ドメイン内に終点ノードが存在するか否かを検査する（ステップＳ３２０）。経路計算要求応答部２０３は、終点ノードが存在する場合は、経路計算部２０６に対して、制約付経路計算の開始を指示する（ステップＳ３５０）。経路計算要求応答部２０３は、終点ノードが存在しない場合は、ＰＳＳ選択部２０４に、次に計算を依頼する経路解決システム、言い換えれば、経路計算要求の伝播先の経路解決システム１００の選択を依頼する。この依頼を受けたＰＳＳ選択部２０４は、経路計算ドメイン情報２１０と到達性情報２１１を用いて、経路計算要求伝播先の経路解決システムを選択する（ステップＳ３３０）。その後、経路計算要求応答部２０３は、ステップＳ３３０で選択された経路解決システムに経路計算要求を送信する（ステップＳ３４０）。【００３２】
ステップＳ３３０における経路解決システム１００の選択方法として、終点ノード１０２への到達性情報と経路解決システムへ１００の到達性情報とを比較する手法を、具体的に説明する。この手法は、ゲートウェイマッピングと呼ばれる。ゲートウェイとは、他の経路計算ドメインにつながる境界ノードを指している。到達性情報の種類として、ＩＰネットワークでの転送経路としての到達性情報やＩＴＵ−Ｔ  ＡＳＯＮで策定されるマルチレイヤネットワークでの到達性情報などがあり、これらは、ＯＳＰＦ、ＩＳ−ＩＳ、ＢＧＰなどのルーティングプロトコルを使って通知される。【００３３】
図５は、経路解決システムＰＳＳ３の到達性情報が通知される経路の一例を示す。矢印が経路解決システムＰＳＳ３の到達性情報の流れを示す。また、図６は、終点ノードの到達性情報が通知される経路の一例を示す。同様に矢印が到達性情報の流れを示す。経路解決システムＰＳＳ３の到達性情報は、ドメインＤＭ３からドメインＤＭ１へ渡り、ドメインＤＭ１内の経路解決システムＰＳＳ１に到達する。経路解決システムＰＳＳ３の到達性情報は、また、ドメインＤＭ３からドメインＤＭ２及びドメインＤＭ４を経由してドメインＤＭ１に渡り、経路解決システムＰＳＳ１に到達する。終点ノード１０２の到達性情報は、ドメインＤＭ２からドメインＤＭ３又はドメインＤＭ４を経由してドメインＤＭ１に渡り、経路解決システムＰＳＳ１に通知される。【００３４】
経路解決システムＰＳＳ１は、図５及び図６に示す経路で通知された到達情報を参照することで、経路解決システムＰＳＳ３等からの到達情報が、どの境界ノードＢＮを通ってドメインＤＭ１に入ってきたかを知ることができる。また、到達情報には、経路解決システムＰＳＳ３を出発してから経路解決システムＰＳＳ１に到達するまでの経路のコストに関する情報が含まれているので、経路解決システムＰＳＳ１は、到達情報を解析することで、どの境界ノードがどのくらいのコストで経路解決システムＰＳＳ３に到達できるかを知ることができる。【００３５】
図７に、図５及び図６に示すような経路で到達する到達性情報を解析して得られる到達性情報の具体例を示す。各経路解決システム１００に通知された到達性情報は、全ての経路解決システム、及び、ノードに対して、図７に示すテーブルＴ２００の形式で保存される。このテーブルＴ２００の内容が、図２の到達性情報２１１に対応する。また、図７に示すテーブルＴ２１０は、図２の経路計算ドメイン情報２１０に対応する。ただし、テーブルＴ２１０では、境界ノードと隣接経路計算ドメインとの対応については省略している。【００３６】
経路解決システムＰＳＳ１は、経路計算要求を受け取ると、経路計算要求に含まれる終点ノード識別子を元に、図７に示すテーブルＴ２００を参照して、終点ノードに到達可能で、かつ、コストが最も小さい境界ノード（ＢＮ２）を選択する。次いで、その境界ノードＢＮ２を境界ノードの候補としてもつ経路解決システム１００を検索し、経路解決システムＰＳＳ２、経路解決システムＰＳＳ３、及び、経路解決システムＰＳＳ４を得る。その後、隣接情報（図７のテーブルＴ２１０）を用い、得られた経路解決システム１００の候補を、隣接する経路解決システムのみに絞り込む。この絞込みにより、経路解決システムＰＳＳ３と経路解決システムＰＳＳ４とが残る。この後、残った経路解決システムのコストを比較し、最終的にコストが最も小さい経路解決システムＰＳＳ３を選択する。このように、経路解決システムと終点ノードとの到達性情報を使うことにより、コスト最適な隣接する経路解決システムを選択できる。【００３７】
なお、図７において矩形の破線で囲まれる情報（不確定情報Ｔ２０１）は、ルーティングプロトコルによっては通知されない可能性がある不確定な情報である。つまり、通知されるか否かが不明確な情報である。上記では、これらの不確定情報が通知されたとして説明した。不確定情報がない場合、つまり、到達情報が通知されなかった場合においても、その欄が空欄となり、ＰＳＳ選択部２０４による選択処理において選択肢から除外されるだけであるので動作に支障をきたすことはない。また、これらの不確定情報が通知されたとしても、コスト比較の結果、より低いコストで到達する経路解決システムと境界ノードとの組合せがあるので、ＰＳＳ選択部２０４による選択処理で選択されることはない。【００３８】
図８に、経路計算処理１６０の手順を示す。ここでは、ＰＳＳ選択処理１５０で選択された経路計算ドメインのうち、始点ノードが所属する経路計算ドメインＤＭ１を始点経路計算ドメイン、終点ノードが所属する経路計算ドメインＤＭ２を終点経路計算ドメイン、それ以外の経路計算ドメインＤＭ３、ＤＭ４を中間経路計算ドメインと呼ぶ。終点経路計算ドメインＤＭ２に所属する経路解決システムＰＳＳ２は、図４のステップＳ３５０の制約付経路計算開始をトリガーとして経路計算処理１６０を開始し、中間経路計算ドメイン又は始点経路計算ドメインに所属する経路解決システム１００は、経路計算要求に対応する応答である経路計算応答の受信をトリガーとして経路計算処理１６０を開始する（ステップＳ４１０）。【００３９】
経路解決システム１００は、経路計算処理の開始に際して、自身が所属するドメインが終点経路計算ドメインであるか否か、及び、所属ドメインが始点ドメインであるか否かを判断する（ステップＳ４２０、ステップＳ４４０）。所属ドメインが終点経路計算ドメインであれば、経路計算部２０６により、終点経路計算ドメイン内の冗長パスの経路候補を計算する経路計算を行う（ステップＳ４５０）。この処理では、経路計算部２０６は、トポロジ情報２１２及び経路計算ドメイン情報２１０を参照して、中間経路計算ドメインに接続している境界ノードの全てのペアから終点ノードへの冗長パスの候補を計算する。その後、経路計算要求応答部２０３により、計算結果を含む経路計算応答を、経路計算要求発行元の経路解決システムに対して発行する（ステップＳ４６０）。【００４０】
経路解決システム１００は、所属ドメインが終点ドメインでないとき、つまり、所属ドメインが中間経路計算ドメイン又は始点経路計算ドメインのときは、区間パス抽象化部２０５により、経路計算応答に含まれる経路候補を、制約付リンクとして仮想終点ノードと共にトポロジ情報に登録する（ステップＳ４３０）。その後、所属ドメインが中間経路計算ドメインであれば、ステップＳ４４０からステップＳ４５０へ移行して、始点経路計算ドメイン又は中間経路計算ドメインに接続している境界ノードの全てのペアから仮想終点ノードへの冗長経路の候補を計算し、ステップＳ４６０で、その経計算結果を含む経路計算応答を、始点経路計算ドメイン又は他の中間経路計算ドメインに所属する経路解決システム１００に対して発行する。経路解決システム１００は、所属ドメインが始点経路計算ドメインであれば、経路計算部２０６により、始点ノードから仮想終点ノードへの冗長経路を計算し（ステップＳ４７０）、その経計算結果を含む経路計算応答を、要求元１０６に対して発行する（ステップＳ４８０）。【００４１】
以下、上記した経路計算の実施例を説明する。図９に、マルチドメインネットワークのトポロジの例を示す。図９は、ＰＳＳ選択処理１５０により経路計算ドメインが決定した後の一連の経路計算ドメインを示しており、ドメインＤＭ１が始点経路計算ドメインを構成し、ドメインＤＭ３が中間経路計算ドメインを構成し、ドメインＤＭ２が終点経路計算ドメインを構成している。図９では、始点ノード１０１はＳ、終点ノード１０２はＤ、経路計算ドメインの境界に位置する境界ノード１０３はＢＮ１〜ＢＮ３、ＢＮ６〜ＢＮ８、その他のノード（中間ノード１０４）は、Ｔ１〜Ｔ６で表されている。ここで、各ノードを接続するリンクにおいて、経路計算で使用されるコストは、一律１０であるとする。また、図９では図示を省略しているが、各経路計算ドメイン内には、経路解決システムが一つ配備されている。【００４２】
図９に示すサンプルトポロジにて、ノードＳからノードＤまでの冗長パスの経路を計算する手順を説明する。要求元が発行した経路計算要求は、始点経路計算ドメインＤＭ１から中間経路計算ドメインＤＭ３を介して終点経路計算ドメインＤＭ２に所属する経路解決システムＰＳＳ２に到達する。はじめに、終点経路計算ドメインＤＭ２での経路計算について説明する。図１０及び図１１に、それぞれ終点経路計算ドメインＤＭ２で計算に使用されるトポロジと計算された冗長パスの候補とを示す。終点経路計算ドメインＤＭ２の経路解決システム１００は、中間経路計算ドメインＤＭ３との間の全ての境界ノードペアと終点ノードとの間で、経路が重ならない冗長パスを計算する。【００４３】
各境界ノードペアから終点ノードＤへの経路の重ならない冗長パスを計算するための効率的なアルゴリズムを以下に示す。まず、図１０に示すトポロジにおいて、ダイクストラアルゴリズムを使って終点ノードＤから境界ノードＢＮ６への最短パスを計算し、得られた最短パスが使用したリンクをトポロジ情報から削除したトポロジにおいて、同様にダイクストラアルゴリズムを使って終点ノードＤから境界ノードＢＮ７及びＢＮ８までの最短ツリーのパスを計算する。次に、図１０に示すトポロジにおいて、ダイクストラアルゴリズムを使って終点ノードＤから境界ノードＢＮ７への最短パスを計算し得られた最短パスが使用したリンクをトポロジ情報から削除したトポロジにおいて、同様にダイクストラアルゴリズムを使ってＤからＢＮ８までの最短ツリーのパスを計算する。これらの経路をまとめると、以下のようになる。
ＢＮ６とＢＮ７ペアでの冗長パスの候補（ペア１）：
Ｄへの冗長経路；  Ｄ→Ｔ４→ＢＮ６：コスト２０、Ｄ→Ｔ６→Ｔ５→ＢＮ７：コスト３０
ＢＮ６とＢＮ８ペアでの冗長パスの候補（ペア２）：
Ｄへの冗長経路；  Ｄ→Ｔ４→ＢＮ６：コスト２０、Ｄ→Ｔ６→ＢＮ８：コスト２０  ＢＮ７とＢＮ８ペアでの冗長パスの候補（ペア３）：
Ｄへの冗長経路；  Ｄ→Ｔ６→ＢＮ８：コスト２０、Ｄ→Ｔ４→Ｔ５→ＢＮ７：コスト３０【００４４】
以上の計算により、図１１のテーブルＴ２２０に示す冗長パスの候補ペアができる。これを、中間経路計算ドメインＤＭ３に所属する経路解決システム１００に通知する。このように、終点ノードから境界ノードへの最短ツリー計算を用いることにより、各境界ノードペアそれぞれに対して冗長パスの経路計算をするより少ないダイクストラアルゴリズムの試行で、全ての境界ノードペアに対して冗長パスペアの経路を計算することが可能である。図１１には、各冗長パスにおける境界ノードペアに対応して仮想終点ノードＤ’、Ｄ”、Ｄ”’を示した。【００４５】
次いで、中間経路計算ドメインＤＭ３での経路計算について説明する。図１２及び図１３に、それぞれ中間経路計算ドメインＤＭ３で計算に使われるトポロジと計算された冗長パスの候補とを示す。中間経路計算ドメインＤＭ３の経路解決システムＰＳＳ３は、中間経路計算ドメインＤＭ３のトポロジに終点経路計算ドメインＤＭ２で計算された冗長パスの経路が制約付リンクとして仮想終点ノード１０５ごとに追加されたトポロジを使って経路計算する。ここで、仮想終点ノード１０５ごとに制約付リンクを作成するのは、終点経路計算ドメインＤＭ２で計算された冗長パスの経路が互いにネットワークリソースを共有していないという制約情報を維持するためであり、終点経路計算ドメインＤＭ２でのパス候補ペア１、２、３のそれぞれが、仮想終点ノード１０５であるＤ’、Ｄ’’、Ｄ’’’への制約付リンクに対応する。【００４６】
中間経路計算ドメインＤＭ３の経路解決システムＰＳＳ４は、始点経路計算ドメインＤＭ１との間の全ての境界ノードペアと全ての仮想終点ノード１０５との間での経路が重ならない冗長パスを計算する。各境界ノードペアから各仮想終点ノード１０５への経路の重ならない冗長パスを計算するためのアルゴリズムは、終点経路計算ドメインＤＭ２における冗長パス計算のアルゴリズムと同じである。すなわち、まず、図１２に示すトポロジにおいて、ダイクストラアルゴリズムを使ってＤ’、Ｄ’’、Ｄ’’’それぞれからＢＮ１への最短パスを計算し、それぞれ得た最短パスが使用したリンクをトポロジ情報から削除したトポロジにおいて、同様にダイクストラアルゴリズムを使ってＤ’、Ｄ’’、Ｄ’’’からＢＮ２及びＢＮ３までの最短ツリーのパスをそれぞれ計算する。次に、図１２に示すトポロジにおいて、ダイクストラアルゴリズムを使ってＤ’、Ｄ’’、Ｄ’’’それぞれからＢＮ２への最短パスを計算し、それぞれ得た最短パスが使用したリンクをトポロジ情報から削除したトポロジにおいて、同様にダイクストラアルゴリズムを使ってＤ’、Ｄ’’、Ｄ’’’からＢＮ３までの最短ツリーのパスをそれぞれ計算する。【００４７】
上記計算によって得られた経路をまとめると、以下のようになる。
ＢＮ１とＢＮ２ペアでの冗長パスの候補：
Ｄ’への冗長経路；  Ｄ’→ＢＮ６→Ｔ１→ＢＮ１：コスト４０、Ｄ’→ＢＮ７→Ｔ２→ＢＮ２：コスト５０
Ｄ’’への冗長経路；  Ｄ’’→ＢＮ６→Ｔ１→ＢＮ１：コスト４０、Ｄ’’→ＢＮ８→Ｔ３→Ｔ２→ＢＮ２：コスト５０
Ｄ’’’への冗長経路；  Ｄ’’’→ＢＮ７→Ｔ２→Ｔ１→ＢＮ１：コスト６０、冗長経路なし
ＢＮ１とＢＮ３ペアでの冗長パスの候補：
Ｄ’への冗長経路；Ｄ’→ＢＮ６→Ｔ１→ＢＮ１：コスト４０、Ｄ’→ＢＮ７→Ｔ２→Ｔ３→ＢＮ３：コスト６０
Ｄ’’への冗長経路；Ｄ’’→ＢＮ６→Ｔ１→ＢＮ１：コスト４０、Ｄ’’→ＢＮ８→Ｔ３→ＢＮ３：コスト４０
Ｄ’’’への冗長経路；Ｄ’’’→ＢＮ７→Ｔ２→Ｔ１→ＢＮ１：コスト６０、Ｄ’’’→ＢＮ８→Ｔ３→ＢＮ３：コスト４０
ＢＮ２とＢＮ３ペアでの冗長パスの候補：
Ｄ’への冗長経路；  Ｄ’→ＢＮ７→Ｔ２→ＢＮ２：コスト５０、冗長経路なし
Ｄ’’への冗長経路；  Ｄ’’→ＢＮ６→Ｔ１→Ｔ２→ＢＮ２：コスト５０、Ｄ’’→ＢＮ８→Ｔ３→ＢＮ３：コスト４０
Ｄ’’’への冗長経路；  Ｄ’’’→ＢＮ８→Ｔ３→ＢＮ３：コスト４０、Ｄ’’’→ＢＮ７→Ｔ２→ＢＮ２：コスト５０【００４８】
仮想終点ノードＤ’、Ｄ’’、Ｄ’’’は同じ終点ノードを示すので、境界ノードペア内に対する最適な経路を、コスト比較により選択できる。ここで、パス選択の基準として、冗長パスのコストの和が最小の冗長パス候補、最小コストの経路を持つ冗長パス候補などが考えられるが、ここではコストの和が最小の冗長パス候補を選択するものとする。また、コストの和が最小である冗長パス候補が複数存在する場合には、等コストパスとして複数の冗長パス候補すべてを選択することも可能であるが、ここでは１つ選択するものとする。【００４９】
以上により、図１３のテーブルＴ２３０に示す冗長パスの候補ペアができる。このように、終点ノードから境界ノードへの最短ツリー計算を用いることにより、各境界ノードペアそれぞれに対して冗長パスの経路計算をするより、少ないダイクストラアルゴリズムの試行で全ての境界ノードペアに対して冗長パスペアの経路を計算することが可能である。【００５０】
続いて、始点経路計算ドメインＤＭ１での経路計算について説明する。図１４及び図１５に、それぞれ始点経路計算ドメインＤＭ１で計算に使われるトポロジと、計算された冗長パスの結果とを示す。始点経路計算ドメインＤＭ１の経路解決システムＰＳＳ１は、始点経路計算ドメインＤＭ１のトポロジに中間経路計算ドメインＤＭ３で計算された冗長パスの経路が制約付リンクとして仮想終点ノード１０５ごとに追加されたトポロジを使って経路計算する。ここで、仮想終点ノードごとに制約付リンクを作成するのは、中間経路計算ドメインＤＭ３で計算された冗長パスの経路が互いに重ならないという制約情報を維持するためであり、中間経路計算ドメインＤＭ３でのパス候補ペア１、２、３のそれぞれが、ＤＤ’、ＤＤ’’、ＤＤ’’’への制約付リンクに対応する。【００５１】
始点経路計算ドメインＤＭ１の経路解決システムＰＳＳ１は、始点ノードＳと全ての仮想終点ノード間での経路が重ならない冗長パスを計算する。まず、図１４に示すトポロジにおいて、ダイクストラアルゴリズムを使ってＤＤ’、ＤＤ’’、ＤＤ’’’それぞれからノードＳへの最短パスを計算し、それぞれ得た最短パスが使用したリンクをトポロジ情報から削除したトポロジにおいて、同様にダイクストラアルゴリズムを使ってＤＤ’、ＤＤ’’、ＤＤ’’’からノードＳまでの最短ツリーのパスをそれぞれ計算する。このような計算によって得られた経路をまとめると以下のようになる。
ＤＤ’への冗長経路；  ＤＤ’→ＢＮ１→Ｓ：コスト５０、ＤＤ’→ＢＮ２→Ｓ：コスト６０
ＤＤ’’への冗長経路；  ＤＤ’’→ＢＮ１→Ｓ：コスト５０、ＤＤ’’→ＢＮ３→Ｓ：コスト５０
ＤＤ’’’への冗長経路；  ＤＤ’’’→ＢＮ２→Ｓ：コスト６０、ＤＤ’’’→ＢＮ３→Ｓ：コスト６０【００５２】
仮想終点ノードＤＤ’、ＤＤ’’、ＤＤ’’’は同じ終点ノードを示すので、始点ノードＳから終点ノードＤに対する最適な経路をコストにより選択できる。ここで、パス選択の基準として、冗長パスのコストの和が最小の冗長パス候補、最小コストの経路を持つ冗長パス候補などが考えられるが、ここではコストの和が最小の冗長パス候補を選択するものとする。また、コストの和が最小である冗長パス候補が複数存在する場合、等コストパスとして複数の冗長パス候補すべてを選択することも可能であるが、ここでは１つ選択するものとする。以上により、図１５のテーブルＴ２４０に示す冗長パスが最適であると決定され、マルチドメインにまたがる経路計算結果を取得できる。【００５３】
本実施形態では、始点ノードが存在する経路計算ドメインから終点ノードが存在する経路計算ドメインまでの間に経由する経路計算ドメインを決定し、終点ノードが存在する経路計算ドメイン側から始点ノードが存在する経路計算ドメインに向けて、各経路解決システム１００にて、順次に経路計算部２０６による冗長パスの経路計算を行い、各経路解決システムが計算した冗長パスの経路を繋ぎ合わせることで、始点ノードと終点ノードとの間の冗長パスの経路を計算する。終点ノードが存在する経路計算ドメイン側の経路解決システムでの計算結果は、計算応答に含めて始点ノードが存在する経路計算ドメイン側の経路解決システム又は要求発行元に通知する。このようにすることで、各経路計算ドメインでの経路計算において試行錯誤を繰り返すことなく、複数の経路計算ドメインに分割されたマルチドメインネットワークにて複数の経路解決システムが連携してネットワークリソースを共有しない冗長パスを計算できる。【００５４】
また、本実施形態では、ＰＳＳ選択部２０４による経路計算要求の伝播先の経路解決システム（経路計算ドメイン）の選択では、自装置が所属する経路計算ドメインに隣接する経路計算ドメインうちで、終点ノードに到達可能な境界ノードにより隣接する経路計算ドメインを、経路計算要求を伝播すべき経路計算ドメインとして選択する。このようにすることで、終点ノードに対して到達性のある経路計算ドメインが選択されることになり、終点ノードに到達しない経路計算ドメインが選択されることによる経路計算ドメイン選択のやり直しを防ぐことができる。また、経路計算ドメインの選択に際して、コスト最小で終点ドメインに到達する経路計算ドメインを選択することで、冗長パスのコストを低く抑えることができる。【００５５】
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。図１６に、第２実施形態の経路解決システムの構成を示す。経路解決システム１００ａは、トポロジ情報収集部２０１、経路計算ドメイン管理部２０２、経路計算要求応答部２０３、ＰＳＳ選択部２０４、経路計算要求複製部２５０、区間パス抽象化部２０５、及び、経路計算部２０６を有する。経路解決システム１００ａは、コンピュータシステムで構成され、経路解決システム１００ａ内の各部の機能は、コンピュータシステム上に実装されるプログラムを実行することで実現される。第１実施形態との相違点は、受信した経路計算要求を２つ以上の経路計算要求に複製する経路計算要求複製部２５０が追加され、経路計算ドメイン管理部２０２内の到達性情報２１１が省かれている点である。本実施形態におけるネットワーク構成は、図１に示すネットワーク構成と同じである。【００５６】
本実施形態では、ＰＳＳ選択部２０４は、経路計算ドメイン情報２１０を参照して、自装置に隣接する経路計算ドメインに所属する経路解決システムを、経路計算要求を伝播すべき経路解決システムとして選択する。ＰＳＳ選択部２０４にて選択する経路解決システムが複数あるときは、経路計算要求複製部２５０にて必要数だけ経路計算要求を複製し、ＰＳＳ選択部２０４にて選択された経路解決システムのそれぞれに、経路計算要求を送信する。経路計算要求の複製及び伝播を、経路計算要求が終点ノード１０２が存在する経路計算ドメインＤＭ２に所属する経路解決システムＰＳＳ２に到達するまで繰り返し行う。そして、終点経路計算ドメインＤＭ２に所属する経路解決システムＰＳＳ２に到達した経路計算要求のそれぞれについて、終点経路計算ドメインＤＭ２側から順次に経路計算を行い、始点経路計算ドメイン１０１に所属する経路解決システムＰＳＳ１にて、コスト比較を行って、冗長パスの経路を決定する。【００５７】
図１７に、本実施形態で、複数の経路解決システム１００ａにより冗長パスを経路計算する際の手順を示す。経路計算の要求元１０６（図１）が、経路計算要求を発行すると、経路解決システムＰＳＳ１は、経路解決システム選択処理１７０を行い、自装置が所属するドメインＤＭ１に隣接するドメインＤＭ３及びドメインＤＭ４を、経路計算要求の伝播先として決定する。経路解決システムＰＳＳ１は、経路計算要求複製部２５０によって経路計算要求を複製し、経路解決システムＰＳＳ３及び経路解決システムＰＳＳ４の双方に、経路計算要求を受け渡す。【００５８】
経路計算要求を受けた経路解決システムＰＳＳ３及び経路解決システムＰＳＳ４は、経路解決システムＰＳＳ１と同様に、経路解決システム選択処理１７０を行い、それぞれ自装置に隣接するドメインＤＭ２を、経路計算要求の伝播先として決定し、経路解決システムＰＳＳ２に、経路計算要求を受け渡す。このように、各経路解決システム１００ａにてＰＳＳ選択処理を繰り返し行うことで、要求元が発行した経路計算要求は、終点ノード１０２が存在するドメインＤＭ２に所属する経路解決システムＰＳＳ２にまで到達する。【００５９】
図１７では、経路解決システムＰＳＳ２に、ドメインＤＭ１からドメインＤＭ３を経由してドメインＤＭ２に到達するルートと、ドメインＤＭ１からドメインＤＭ４を経由してドメインＤＭ２に到達するルートとの２つのルートで、経路計算要求が到達している。経路解決システムＰＳＳ２は、受け取った経路計算要求のそれぞれについて、経路計算処理１８０を実行し、経路計算結果を含む経路計算応答を、経路計算要求の伝播元の経路解決システムに対して発行する。すなわち、経路解決システムＰＳＳ３から受け取った経路計算要求に対する経路計算結果を含む経路計算応答（応答１）を、経路解決システムＰＳＳ３に対して発行し、経路解決システムＰＳＳ４から受け取った経路計算要求に対する経路計算結果を含む経路計算応答（応答２）を、経路解決システムＰＳＳ４に対して発行する。【００６０】
経路計算応答を受け取った経路解決システムＰＳＳ３及び経路解決システムＰＳＳ４は、それぞれ経路計算処理１８０を実行し、受け取った経路計算応答に含まれる計算結果に自装置で計算した結果を付け加え、経路解決システムＰＳＳ１に対して経路計算応答を発行する。経路解決システムＰＳＳ１は、経路解決システムＰＳＳ３及び経路解決システムＰＳＳ４から経路計算応答を受け取ると、それぞれについて、経路計算処理１８０を実行する。その後、経路解決システムＰＳＳ３から受け取った経路計算応答１を用いて計算した冗長パスの計算結果と、経路解決システムＰＳＳ４から受け取った経路計算応答２を用いて計算した冗長パスの計算結果とを比較して何れかの計算結果を選択し、選択した計算結果を含む経路計算応答を、要求元１０６に対して発行する。【００６１】
図１８に、ＰＳＳ選択処理１７０の手順を示す。経路計算要求応答部２０３が経路計算要求を受信すると（ステップＳ５１０）、経路解決システム１００ａは、自装置が所属する経路計算ドメイン内に終点ノード１０２が存在するか否かを判断する（ステップＳ５２０）。終点ノード１０２が存在する場合は、経路計算部２０６により、制約付経路計算を開始する（ステップＳ５５０）。経路解決システム１００ａは、終点ノード１０２が存在しない場合は、経路計算ドメイン情報２１０の隣接関係情報（図７のＴ２１０）を用いて、経路計算要求を伝播すべき経路解決システム、つまり、自装置が所属する経路計算ドメインに隣接する経路計算ドメインに所属する経路解決システムを検索する（ステップＳ５３０）。経路計算要求を伝播すべき経路解決システム１００ａが複数存在する場合は、経路計算要求複製部２５０にて、経路計算要求を必要数だけ複製し、ステップＳ５３０で検索された経路解決システムのそれぞれに、経路計算要求を送信する（ステップＳ５４０）。【００６２】
なお、ステップＳ５３０で経路解決システム１００ａを検索するときには、隣接する全ての経路計算ドメインに所属する経路解決システム１００ａのうちで、重複するルートで既に経路計算要求を受信している経路解決システムを除いた経路解決システム１００ａを選択する。例えば、図１７では、経路解決システムＰＳＳ１は、経路解決システムＰＳＳ３と経路解決システムＰＳＳ４とにそれぞれ経路計算要求を送信するが、経路解決システムＰＳＳ３及び経路解決システムＰＳＳ４は、経路計算要求の受信元である経路解決システムＰＳＳ１に、経路計算要求を送信しない。また、経路解決システムの検索にて、該当する経路解決システムが存在しない場合は、経路計算要求を破棄するものとする。【００６３】
各経路解決システムにて実行される経路計算処理１８０は、図８に示す手順で実行される第１実施形態における経路計算処理１６０と同様である。ただし、本実施形態では、経路計算要求が、複数のルートで、終点経路計算ドメインＤＭ２に所属する経路解決システムＰＳＳ２に到達することがあり、その場合は、始点経路計算ドメインＤＭ１に所属する経路解決システムＰＳＳ１に、複数の経路計算応答が到達することになる。経路解決システムＰＳＳ１は、複数の経路計算応答を受け取ったときは、そのそれぞれについて経路計算を行った後に、その中からコストが最も小さな経路を選択し、選択した経路を要求元１０６に送信する。【００６４】
ここで、始点経路計算ドメインＤＭ１に所属する経路解決システムＰＳＳ１にて、複数の経路計算応答に対する経路計算結果を比較する際には、複数の経路計算応答が全て受信されるまで待合せを行う必要がある。この待合せを行うためには、始点経路計算ドメインＤＭ１に所属する経路解決システムＰＳＳ１が、終点経路計算ドメインＤＭ２に所属する経路解決システムＰＳＳ２に、経路計算要求が、何個到達したかを知る必要がある。そこで、終点経路計算ドメインＤＭ２に所属する経路解決システムＰＳＳ２が発行する経路計算応答に、終点経路計算ドメインＤＭ２に到達した経路計算要求の総数を含める。このようにすることで、始点経路計算ドメインＤＭ１に所属する経路解決システムＰＳＳ１は、受信すべき経路計算応答の総数を知ることができる。【００６５】
図１９に、冗長パスの経路計算結果を示す。始点経路計算ドメインＤＭ１に所属する経路解決システムＰＳＳ１にて、ドメインＤＭ１からドメインＤＭ３を経由してドメインＤＭ２に至るルートで伝播された経路計算要求に対する経路計算応答に基づいて経路計算を行うと、
現用パス１：Ｓ→ＢＮ３→ＢＮ８→Ｄ（コスト５０）
予備バス１：Ｓ→ＢＮ２→ＢＮ７→Ｄ（コスト５０）
という冗長パスが得られる。また、経路解決システムＰＳＳ１にて、ドメインＤＭ１からドメインＤＭ４を経由してドメインＤＭ２に至るルートで伝播された経路計算要求に対する経路計算応答に基づいて経路計算を行うと、
現用パス２：Ｓ→ＢＮ４→ＢＮ９→Ｄ（コスト３０）
予備バス２：Ｓ→ＢＮ５→ＢＮ１０→Ｄ（コスト１００）
という冗長パスが得られる。このように、本実施形態では、複数の現用パスと予備パスとの組が、複数得られる。【００６６】
複数の現用パスと予備パスとの組から、パスを選択する際には、現用パスのコストと予備パスのコストとの和が最小となる組を、現用パス及び予備パスとして選択することができる。図１９では、現用パス１と予備パス１とのコストの和は１００で、現用パス２と予備パス２とのコストの和は１３０であるので、現用パス１と予備パス１との組を、現用パス及び予備パスとして選択する。或いは、これに代えて、現用パスのコストが最小となる組を、現用パス及び予備パスとして選択することもできる。図１９では、現用パス１のコストは５０で、現用パス２のコストは３０なので、現用パス２と予備パス２との組を、現用パス及び予備パスとして選択する。更には、コストが最小となる任意の組を、現用パス及び予備パスとして選択することも可能である。図１９では、コストが低い順に２つのパスを選択し、コスト３０の現用パス２と、コスト５０の現用パス１のと組を、現用パス及び予備パスとして選択する。【００６７】
本実施形態では、経路解決システムＰＳＳ１は、経路計算要求を、自装置が所属する経路計算ドメインＤＭ１に隣接する経路計算ドメインＤＭ３、ＤＭ４に所属する経路解決システムＰＳＳ３、ＰＳＳ４に伝播していき、最終的に、終点ノード１０２が存在する経路計算ドメインＤＭ２に所属する経路解決システムＰＳＳ２に到達した経路計算要求のそれぞれに対して、終点経路計算ドメインＤＭ２側から順次経路計算を行う。このようにすることで、始点経路計算ドメインＤＭ１から、終点経路計算ドメインＤＭ２まで、到達性のあるルートで、経路計算に用いる経路計算ドメインを決定でき、各経路計算ドメインでの経路計算において試行錯誤を繰り返すことなく、複数の経路計算ドメインに分割されたマルチドメインネットワークにてネットワークリソースを共有しない冗長パスを計算できる。また、本実施形態では、隣接する経路計算ドメインのうちで、経路計算要求を受信済みの経路計算ドメインを除く経路計算ドメインに所属する経路解決システムに経路要求を伝播していく方式であるため、複数の経路計算ドメインを経路計算の候補とすることが可能となり、より広範囲において最適なパスを計算できる。【００６８】
なお、上記各実施形態では、冗長パスの経路を計算するアルゴリズムとして逐次的なダイクストラアルゴリズムを使用する例を用いて説明したが、本発明にはこれに限定されることなく、他のアルゴリズムも適用可能である。また、上記各実施形態では、ドメインの境界がノードである場合について説明したが、境界がリンクである場合についても、同様に適用可能である。【００６９】
本発明を特別に示し且つ例示的な実施形態を参照して説明したが、本発明は、その実施形態及びその変形に限定されるものではない。当業者に明らかなように、本発明は、添付のクレームに規定される本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、種々の変更が可能である。【００７０】
本出願は、２００７年１０月１８日出願に係る日本特許出願２００７−２７１６８７号を基礎とし且つその優先権を主張するものであり、引用によってその開示の内容の全てを本出願の明細書中に加入する。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、大規模な通信ネットワークが複数のドメインに分割されたマルチドメインネットワークにおいて、冗長パスの経路を決定するといった経路解決システムの用途に適用できる。また、通信ネットワークに限らず、車や携帯電話などに搭載されているナビゲーションシステムの経路決定機能といった用途にも適用可能である。
【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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【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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【国際調査報告】
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