(57)【要約】【課題】  階層化に対応していないルーティングプロトコルを階層化すること。【解決手段】  複数のルータおよび統合制御装置が、グループ化してクラスタを形成する手順と、同じクラスタに属する複数のルータおよび統合制御装置が、第１ルーティングプロトコルを動作させて、互いにクラスタ内の経路を交換し、クラスタ内のルーティングテーブルを作成する手順と、異なるクラスタに属する複数の統合制御装置が、第２ルーティングプロトコルを動作させて、属するクラスタのクラスタ内の経路を互いに交換し、クラスタ間のルーティングテーブルを作成する手順と、を実行することを特徴とする。【選択図】      図３
2006246126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルータのルーティングテーブルを作成するルーティング方法であって、
複数の前記ルータおよび統合制御装置が、グループ化してクラスタを形成する手順と、
同じクラスタに属する複数の前記ルータおよび前記統合制御装置が、第１ルーティングプロトコルを動作させて、互いにクラスタ内の経路を交換し、クラスタ内のルーティングテーブルを作成する手順と、
異なるクラスタに属する複数の前記統合制御装置が、第２ルーティングプロトコルを動作させて、属するクラスタのクラスタ内の経路を互いに交換し、クラスタ間のルーティングテーブルを作成する手順と、
を実行することを特徴とするルーティング方法。
【請求項２】
複数の前記統合制御装置および上位統合制御装置が、グループ化して上位クラスタを形成する手順と、
異なる上位クラスタに属する複数の前記上位統合制御装置が、第３ルーティングプロトコルを動作させて、属する上位クラスタのクラスタ内の経路を互いに交換し、上位クラスタ間のルーティングテーブルを作成する手順と、
を実行することを特徴とする請求項１に記載のルーティング方法。
【請求項３】
ルーティングテーブルを作成するルータを含むネットワークシステムであって、
複数の前記ルータおよび統合制御装置が、グループ化してクラスタを形成し、
同じクラスタに属する複数の前記ルータおよび前記統合制御装置が、第１ルーティングプロトコルを動作させて、互いにクラスタ内の経路を交換し、クラスタ内のルーティングテーブルを作成し、
異なるクラスタに属する複数の前記統合制御装置が、第２ルーティングプロトコルを動作させて、属するクラスタのクラスタ内の経路を互いに交換し、クラスタ間のルーティングテーブルを作成する
ための構成を有することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項４】
複数の前記統合制御装置および上位統合制御装置が、グループ化して上位クラスタを形成し、
異なる上位クラスタに属する複数の前記上位統合制御装置が、第３ルーティングプロトコルを動作させて、属する上位クラスタのクラスタ内の経路を互いに交換し、上位クラスタ間のルーティングテーブルを作成する
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】
前記統合制御装置は、前記第２ルーティングプロトコルにより取得した、属するクラスタとは別のクラスタの経路を、前記第１ルーティングプロトコルに通知することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のネットワークシステム。
【請求項６】
所定のクラスタに属する前記ルータのうち、別のクラスタと接続する境界ポートを有する境界ルータは、前記境界ポートに設定されたポートアドレスを、前記第１ルーティングプロトコルを拡張したフィールドに記載することによって、所定のクラスタに属する前記統合制御装置に通知することを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載のネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルーティング方法、および、ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
経路計算（ルーティング）を行うときに、対象となるネットワークの規模が大きくなると、計算量が増えてしまうという問題がある。その結果、最新の経路計算が実施されるまで、通信がとぎれてしまうこととなり、不便である。そこで、経路計算を工夫することにより、早期に経路を計算する試みがなされている。
【０００３】
経路計算の計算量を削減する代表的な手法として、対象のネットワークをいくつかの部分的なネットワークに分割し、規模の小さい部分的なネットワークごとに経路を計算する階層化の手法がある。
【０００４】
図１１は、階層化した経路計算を行うルータを示す構成図である。ここでは、ルーティングプロトコルとしてＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）（非特許文献１参照）を想定し、部分的なネットワークとして、ＯＳＰＦのエリアを例示する。図１１は、４つのエリア（Ａ０〜Ａ３）があり、エリアＡ０は、エリア間で経路をやりとりするバックボーンエリアである。
【０００５】
図１１は、１２台のルータ（１００〜１０３、２００〜２０３、３００〜３０３）がネットワークで接続され、個々のルータは、ＯＳＰＦにより経路を計算する。さらに、データを送信する端末として、送信元装置Ｂとあて先装置Ａが接続されている。
【０００６】
各装置の周辺には●印で示されるポートが存在する。このポートは回線を接続するインタフェースであり、１つのポートには１つのＭＡＣアドレスが割り当てられる。例えば、ルータ１００は、ポート（ＭＡＣアドレス＝ｍ１）を有している。
【０００７】
イーサーネット（登録商標）ネットワークは、ＭＡＣアドレスをあて先情報にもつ情報の転送を行う機能を有する。また、イーサーネット（登録商標）ネットワークの代わりに、コネクションオリエンテッドなネットワークの場合、コネクション番号がＭＡＣアドレスの変わりになり、コネクションがルータ間に設定され、コネクション設定されたノード間で情報転送が可能となる。
【０００８】
ルータは、ＯＳＰＦを用いてルータ間で経路情報を交換し、あて先までの最適な経路を計算し、計算された経路に基づいて次に転送すべきルータを決定し、転送テーブルに登録する。データグラムがルータに到着した際、ヘッダに記載されたあて先と、ルータ転送テーブルとを比較し、次に転送すべきルータを特定し、特定したルータにデータグラムを転送する。各ルータが、データグラムの転送を繰り返すことによって、送信元からあて先ヘデータグラムを転送する。
【０００９】
次に、図１１を用いて、ルーティング階層化について説明する。ＯＳＰＦや、ＩＳＩＳ（Intermediate System-to-Intermediate System）（非特許文献２参照）は、２レベルの階層化が可能であり、ルータは複数のルータグループ（エリア）に分割可能である。図１１に示すように、１つのネットワークを、上位階層に属する一つのエリアＡ０と、下位階層に属する３つのエリアＡ１〜Ａ３とに分割して構成する。
【００１０】
各領域には複数のルータが存在し、領域内の経路交換を行う。例えばエリアＡ０に属するルータ（１０１、１０３、２００、２０２、３００、３０１）間で経路情報を交換する。下位階層領域も同様に、例えばエリアＡ１に属するルータ（１００、１０１、１０２、１０３）間で経路情報を交換する。エリアＡ２、Ａ３についても同様である。
【００１１】
上位階層と下位階層の両方に属するルータ、例えばエリアＡ０とエリアＡ１の両方に属するルータ（以降、代表ルータと呼ぶ、１０１、１０３）は、エリアＡ０とエリアＡ１と独立して経路情報の交換を行い、得られた経路情報を、エリアＡ０とエリアＡ１相互間で橋渡しする機能をもつ。具体的には代表ルータ（１０１、１０３）はエリアＡ０の他のルータ（２００、２０２、３００、３０１）に対してエリアＡ１へのあて先を自ルータに転送するよう通知する。
【００１２】
これにより、エリアＡ０の他のルータは、エリアＡ１を意識することなく、エリアＡ１に属するあて先へは代表ルータに転送するように経路計算を実施することとなり、計算量を抑制することが可能となる。同様に代表ルータ（１０１、１０３）はエリアＡ０内で通知された経路情報をまとめてエリアＡ１の他のルータに対して転送する。そのためエリアＡ１に属する他のルータは、エリアＡ０を意識することなく経路計算を実施することが可能となる。
【００１３】
エリアＡ２、Ａ３の経路情報は、各エリアの代表ルータからエリアＡ０内に通知され、これがエリアＡ１に通知される。前記と同様にエリアＡ１はエリアＡ２、Ａ３を意識せずに、エリアＡ２、Ａ３に属するあて先への経路計算を実施することが可能となる。
【００１４】
次に、テーブルの設定例を図１１を用いて説明する。
【００１５】
図１１に、各ルータが持つ転送テーブルを示す。転送テーブルの各エントリは、あて先、次ＩＰ（次ホップとなる装置のＩＰアドレス）、次ＭＡＣ（次ホップとなる装置のＭＡＣアドレス）の組で表現される。例えば、ルータ１００が持つエントリは、あて先Ａに送信すべきパケットは、次ホップとして、ローカル（自装置）のポート（ＭＡＣアドレス＝ｍＡ）に転送する旨が示されている。なお、ルータ１００にあるあて先Ａの情報は、ルータ１０２およびルータ１０３に通知される。
【００１６】
ルータ１０３は代表ルータであり、エリアＡ１に存在するあて先（あて先Ａを含む）が自ルータに属する経路としてエリアＡ０の他のルータに通知する。エリアＡ０のルータは、あて先Ａのパケット転送先はルータ１０３と理解し、ルータ１０３に最短で転送できる回線を選択する。例えばルータ３００は、直接ルータ１０３に接続されており、あて先Ａのパケットは次ホップ（ＩＰアドレス＝１０３、ＭＡＣアドレス＝ｍ１０２）で転送すると設定する。またルータ３００はエリアＡ３の代表ルータであることから、エリアＡ０で通知された経路を、自ルータに属する経路としてエリアＡ３の他のルータに通知する。
【００１７】
これによりエリアＡ３のルータは、エリアＡ０、エリアＡ１、および、エリアＡ２に存在するあて先に転送する場合は、代表ルータ３００に転送すると理解できる。例えば、ルータ３０３は、代表ルータ３００に直接接続しており、最適経路として、あて先Ａは、次ホップ（ＩＰアドレス＝３００、ＭＡＣアドレス＝ｍ９）と設定する。このようにルータ転送テーブルが設定されることにより、送信元Ｂから、あて先Ａに対して、ルータ３０３、ルータ３００、ルータ１０３、ルータ１０２、ルータ１００の順に転送され届けられる。
【非特許文献１】ＩＥＴＦ、“OSPF Version 2 RFC2328”、[online]、［平成１７年３月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ftp://ftp.rfc-editor.org/in-notes/rfc2328.txt＞
【非特許文献２】ＩＥＴＦ、“OSI IS-IS Intra-domain Routing Protocol RFC1142”、[online]、［平成１７年３月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ftp://ftp.rfc-editor.org/in-notes/rfc1142.txt＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、従来の技術では、ＯＳＰＦなど、階層化に対応しているルーティングプロトコルしか、階層化に使用できなかった。そのため、従来使用していた階層化に対応していないルーティングプロトコルを、階層化に対応しているルーティングプロトコルへと移行するときには、階層化に対応しているルーティングプロトコルを動作できるルータを買い換える必要があり、導入コストが高くついてしまっていた。
【００１９】
さらに、ルーティングプロトコルの種類ごとに、設定方法が大きく異なるので、新たなルーティングプロトコルを習得する学習コストがかかってしまう。よって、従来慣れているルーティングプロトコルをそのまま階層化したいというニーズが高まっている。
【００２０】
そこで、本発明は、前記した問題を解決し、階層化に対応していないルーティングプロトコルを階層化することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記課題を解決するため、本発明は、ルータのルーティングテーブルを作成するルーティング方法であって、複数の前記ルータおよび統合制御装置が、グループ化してクラスタを形成する手順と、同じクラスタに属する複数の前記ルータおよび前記統合制御装置が、第１ルーティングプロトコルを動作させて、互いにクラスタ内の経路を交換し、クラスタ内のルーティングテーブルを作成する手順と、異なるクラスタに属する複数の前記統合制御装置が、第２ルーティングプロトコルを動作させて、属するクラスタのクラスタ内の経路を互いに交換し、クラスタ間のルーティングテーブルを作成する手順と、を実行することを特徴とする。
【００２２】
これにより、複数のルータをクラスタとしてグループ化し、クラスタ内のルーティングと、他のクラスタとの間ではあたかも一つのルータのように振る舞いクラスタ間のルーティングを実現することで、既存のルーティングプロトコルを活用して、柔軟に階層を増やすことが可能となる。
【００２３】
本発明は、複数の前記統合制御装置および上位統合制御装置が、グループ化して上位クラスタを形成する手順と、異なる上位クラスタに属する複数の前記上位統合制御装置が、第３ルーティングプロトコルを動作させて、属する上位クラスタのクラスタ内の経路を互いに交換し、上位クラスタ間のルーティングテーブルを作成する手順と、を実行することを特徴とする。
【００２４】
これにより、階層化の段数を増やすことができるので、計算量を削減することが可能となる。
【００２５】
本発明は、ルーティングテーブルを作成するルータを含むネットワークシステムであって、複数の前記ルータおよび統合制御装置が、グループ化してクラスタを形成し、同じクラスタに属する複数の前記ルータおよび前記統合制御装置が、第１ルーティングプロトコルを動作させて、互いにクラスタ内の経路を交換し、クラスタ内のルーティングテーブルを作成し、異なるクラスタに属する複数の前記統合制御装置が、第２ルーティングプロトコルを動作させて、属するクラスタのクラスタ内の経路を互いに交換し、クラスタ間のルーティングテーブルを作成するための構成を有することを特徴とする。
【００２６】
これにより、複数のルータをクラスタとしてグループ化し、クラスタ内のルーティングと、他のクラスタとの間ではあたかも一つのルータのように振る舞いクラスタ間のルーティングを実現することで、既存のルーティングプロトコルを活用して、柔軟に階層を増やすことが可能となる。
【００２７】
本発明は、複数の前記統合制御装置および上位統合制御装置が、グループ化して上位クラスタを形成し、異なる上位クラスタに属する複数の前記上位統合制御装置が、第３ルーティングプロトコルを動作させて、属する上位クラスタのクラスタ内の経路を互いに交換し、上位クラスタ間のルーティングテーブルを作成することを特徴とする。
【００２８】
これにより、階層化の段数を増やすことができるので、計算量を削減することが可能となる。
【００２９】
本発明は、前記統合制御装置が、前記第２ルーティングプロトコルにより取得した、属するクラスタとは別のクラスタの経路を、前記第１ルーティングプロトコルに通知することを特徴とする。
【００３０】
これにより、クラスタにまたがった通信を実現できる。
【００３１】
本発明は、所定のクラスタに属する前記ルータのうち、別のクラスタと接続する境界ポートを有する境界ルータが、前記境界ポートに設定されたポートアドレスを、前記第１ルーティングプロトコルを拡張したフィールドに記載することによって、所定のクラスタに属する前記統合制御装置に通知することを特徴とする。
【００３２】
これにより、通知のための新たなプロトコルを開発する手間が削減できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明により、複数のルータをクラスタとしてグループ化し、クラスタ内のルーティングと、他のクラスタとの間ではあたかも一つのルータのように振る舞いクラスタ間のルーティングを実現することで、既存のルーティングプロトコルを活用して、柔軟に階層を増やすことが可能となる。さらに、装置に付与するアドレスを節約することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に、本発明が適用されるネットワークシステムの一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、本実施形態のネットワークシステムの構成について、図１から図３を参照して説明する。
【００３５】
図１は、複数のクラスタを接続するネットワークシステムを示す構成図である。ネットワークシステムは、複数台のルータ（１−１００〜１−１０３、２−１００〜２−１０３、３−１００〜３−１０３）がネットワークで接続されている。さらに、ネットワークシステムは、ルータ１−１００に接続されてデータの受信を行うあて先装置Ａ、および、ルータ３−１０３に接続されてデータの送信を行う送信元装置Ｂを含む。
【００３６】
あて先装置Ａおよび送信元装置Ｂは、それぞれのＩＰアドレス（１０−１のＩＰアドレス＝ｉＡ）、および入出力ポートのＭＡＣアドレス（ｍＡ、ｍＢ）を持つ。送信元装置Ｂは情報をパケット、セルなどと呼ばれるデータグラムの単位でネットワークに送信する。データグラムのヘッダにはあて先装置ＡのＩＰアドレスが記される。
【００３７】
各ルータは、複数の入力ポートを持ち、パケットを転送する。つまり、ルータは、パケットのヘッダに含まれるあて先のＩＰアドレスを参照し、次のルータもしくは装置ヘデータグラムの転送を行う。このように、ルータの転送が次々と行われることにより、パケットは送信元装置Ｂからあて先装置Ａまで転送される。
【００３８】
ルータは、装置を識別するＩＰアドレスと、各入出力ポートを識別するＭＡＣアドレス（ｍ１、ｍ２、、、）が、それぞれ割り当てられている。このとき、異なるクラスタに属するルータのＩＰアドレスは独立に設定可能であり、重なることとしてもよい。
【００３９】
図１のネットワークシステムは、相互に接続される３つのクラスタ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）にグループ分けされている。クラスタとは、複数のルータをグループ化したものであり、例えば、４台のルータ（１−１００〜１−１０３）は、クラスタＣ１に属する。同じクラスタに所属するルータ同士の通信は、クラスタ内ネットワーク（ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３）を介して行われる。異なるクラスタにまたがった通信は、クラスタ間のネットワークを介して行われる。
【００４０】
図２は、各クラスタ内に位置する統合制御装置を示す構成図である。統合制御装置（１−３，２−３，３−３）は、他のクラスタに位置する統合制御装置との間で、クラスタ間の経路情報の交換を行う。統合制御装置は、クラスタを識別するために、例えば、統合制御装置のＩＰアドレスを用いる。
【００４１】
図３は、統合制御装置およびルータを示す構成図である。なお、統合制御装置およびルータは、演算処理を行う際に用いられる記憶手段としてのメモリと、前記演算処理を行う演算処理装置とを少なくとも備えるコンピュータとして構成される。なお、メモリは、ＲＡＭ（Random Access Memory）などにより構成される。演算処理は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成される演算処理装置が、メモリ上のプログラムを実行することで、実現される。各装置はそれぞれのＩＰアドレスと、入出力ポートのＭＡＣアドレスを持つ。
【００４２】
図３に示す統合制御装置（１−３，３−３など）は、クラスタ間テーブル１１、クラスタ間ルーティング部１２、クラスタ内テーブル１３、クラスタ内ルーティング部１４、および、装置管理部１９を備える。図３に示すルータ（１−１００，１−１０３，３−１００，３−１０３など）は、クラスタ内テーブル２３、クラスタ内ルーティング部２４、および、転送処理部２９を備える。
【００４３】
図４は、クラスタ間テーブルを示す構成図である。クラスタ間テーブル１１は、配下のクラスタ以外のクラスタ（他クラスタとする）の経路を格納するテーブルである。クラスタ間テーブルは、境界ルータ（自クラスタと次のクラスタとの境界となる自クラスタのルータ）、あて先クラスタ（データグラムを転送する次のクラスタの識別子）、あて先ＩＰ（あて先装置ＡのＩＰアドレス）、あて先ＭＡＣ（あて先のＭＡＣアドレス）が記載される。追加エントリは後記する。
【００４４】
クラスタ間ルーティング部１２は、クラスタ内テーブル１３から自クラスタ配下の経路を取得し、その経路を互いに交換してクラスタ間テーブル１１に書き込む。これにより、各統合制御装置は、配下クラスタと他クラスタとの両方の経路を取得することができる。
【００４５】
図５および図６は、クラスタ内テーブルを示す構成図である。クラスタ内テーブル１３およびクラスタ内テーブル２３には、あて先装置ＡのＩＰアドレス、次ホップのアドレス（ＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレス）の対応情報が記載される。
【００４６】
例えば、図５（ａ）におけるルータ１−１００では、そのテーブルには３つの装置のあて先が登録される。例えば、１行目は自分（ローカル）宛の登録情報を示す。あて先のＩＰアドレス＝ｉ１００に送信するための、次ホップのＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスは、ローカル（自分）である。
【００４７】
また、２行目はルータ１−１０３に関する登録情報であり、あて先のＩＰアドレス＝ｉ１０３に送信するための次ホップは、（ＩＰアドレス＝ｉ１０３、ＭＡＣアドレス＝ｍ４）となる。これは、ＩＰアドレス＝ｉ１０３を持つパケットが到着した際、ＩＰアドレス（あて先）がｉ１０３のルータに対してＭＡＣアドレス＝ｍ４、をつけて転送をすることを意味する。ＭＡＣアドレスと出力ポートは１対１対応される。
【００４８】
クラスタ内ルーティング部１４およびクラスタ内ルーティング部２４は、同一クラスタグループ内の経路情報を交換するプロトコル処理を行うとともに、交換した情報を元にクラスタ内テーブル１３を設定する。クラスタ内ルーティング部１４およびクラスタ内ルーティング部２４は、それぞれクラスタ内ネットワークで接続された事を契機に、例えばＯＳＰＦやＩＳ−ＩＳ、ＢＧＰ（Border Gateway Protocol）、ＲＩＰ（Routing Information Protocol）等のプロトコルを用いることにより、各装置に付与されたＩＰアドレス情報を交換し、クラスタ内テーブル１３に書き込むテーブル情報を作成する。さらに、クラスタ内ルーティング部１４は、他のクラスタあての経路情報をクラスタ内のルータに対して通知する機能をもつ。
【００４９】
装置管理部１９は、クラスタ外に接続される各ルータの回線管理を行う。統合制御装置は、ルータから通知された回線情報と装置管理部１９に記録された情報を照らし合わせ、前記回線がリダイレクション設定されている場合は、前記回線を通じて、接続された他のクラスタグループとの経路交換を開始する。そして、統合制御装置は、他のクラスタに存在するあて先経路情報を計算し、送信すべきクラスタ内部のルータを決定し、これを転送テーブル（クラスタ内テーブル１３、クラスタ内テーブル２３）に反映することにより、クラスタをまたがるあて先へのデータグラムの転送を実現する。
【００５０】
転送処理部２９は、パケットの種類に応じて２種類の転送方式（通常のデータパケットの転送、プロトコルパケットのリダイレクションでの転送）を使い分ける。
【００５１】
まず、通常のデータパケットの転送では、転送処理部２９は、ルータに到達したデータグラムのヘッダを参照し、ヘッダに記載されたあて先装置ＡのＩＰアドレスをクラスタ内テーブル２３から検索し、転送する次のルータに向けて、ＭＡＣアドレスを指定し送信する。
【００５２】
具体的には、転送処理部２９は、送信するデータグラムのヘッダからあて先装置ＡのＩＰアドレスを参照する。次に、転送処理部２９は、クラスタ内テーブル２３を検索し、あて先装置ＡのＩＰアドレスが一致するエントリの、次ホップのアドレスを取得する。そして、転送処理部２９は、クラスタ内テーブル２３の内容に従ってデータグラムにＭＡＣアドレスを付与し出力ポートに送信することで、次ホップのルータもしくは端末ヘデータグラムの転送を行うことにより、データグラムがあて先装置Ａまで転送される。
【００５３】
一方、リダイレクションでの転送では、転送処理部２９は、クラスタ外から到着したプロトコルパケット（リダイレクション対象のプロトコルＩＤをもつデータグラム）を、統合制御装置に転送する。そのため、リダイレクションを設定された転送処理部２９は、リダイレクション設定された回線のＭＡＣアドレスを、ルーティングプロトコルを拡張したフィールドなどに記載して、統合制御装置に通知する。統合制御装置は通知された回線のＭＡＣアドレスを受信した後に装置管理部１９に記録する。
【００５４】
図７は、クラスタ内の経路交換を示す説明図である。同じクラスタに属する統合制御装置（クラスタ内ルーティング部１４）およびルータ（クラスタ内ルーティング部２４）は、ルーティングプロトコル（ＯＳＰＦ、ＩＳＩＳ、ＢＧＰなど）を動作させて、互いに自装置が知っているネットワークトポロジ情報を交換する。そして、ルーティングプロトコルは、ネットワークトポロジ情報から、各装置のルーティングテーブル（クラスタ内テーブル１３、クラスタ内テーブル２３）を算出する（図５（ａ）参照）。
【００５５】
図８は、リダイレクションの設定を示す説明図である。まず、リダイレクションを説明するために、境界ルータおよび境界ポートを定義する。境界ルータは、所属するクラスタとは別のクラスタのルータと接続するポートを有するルータである。境界ポートは、その別のクラスタと接続するポートを指す。
【００５６】
リダイレクションの設定は、境界ルータの境界ポート（図１のｍ１０２など）を対象として行われる。リダイレクションが設定された境界ポートは、到着したプロトコルパケット（ＡＲＰ、ＯＳＰＦ、ＩＳ−ＩＳなど）を、統合制御装置に転送する。
【００５７】
リダイレクション設定された境界ルータ（１−１０３など）は、統合制御装置（１−３など）のクラスタ間ルーティング部１２に対してリダイレクションのコネクション設立をルーティングプロトコル内のメッセージに記載して広告する。クラスタ間ルーティング部１２は、広告されたメッセージに記載された情報（ルータに付与されたＩＰアドレス、リダイレクションを行う境界ポートのＭＡＣアドレス）を装置管理部１９およびクラスタ内ルーティング部１４に記録する。
【００５８】
以上は、クラスタＣ１側でのリダイレクションの設定の一例である。クラスタＣ３側でも同様に、境界ルータ３−１００のポート（図１のｍ３０１）をリダイレクション用として、統合制御装置３−３に登録する。
【００５９】
図９は、クラスタ間の経路交換を示す説明図である。
【００６０】
クラスタ間の境界ポート（図１のｍ１０２、ｍ３０１など）を回線で物理的に接続し、境界ポート間のデータリンクの通信が確立した後、境界ルータ１−１０３は、境界ポートｍ１０２の回線が起動されたことを、ルーティングプロトコル内のメッセージに記載し、統合制御装置１−３の装置管理部１９に広告する。
【００６１】
統合制御装置１−３の装置管理部１９は、ルーティングプロトコル内のメッセージに記載された前記情報を受け取った後、本メッセージの内容と、装置管理部１９に記録された情報を照らし合わせ、物理的な接続がなされた回線がリダイレクション設定されていることを判断すると、統合制御装置１−３のクラスタ間ルーティング部１２に新規回線の起動を通知する。
【００６２】
統合制御装置１−３のクラスタ間ルーティング部１２は、新規回線の起動を通知されると、新規回線に対してルーティングプロトコル設立要求メッセージの転送を開始する。統合制御装置１−３のクラスタ間ルーティング部１２は、本メッセージを、境界ポートｍ１０２を経由して送信するように、境界ルータ１−１０３に要請する。
【００６３】
これを受けた境界ルータ１−１０３は、境界ポートｍ１０２から前記メッセージを送信する。前記メッセージが到着した境界ルータ３−１００の境界ポートｍ３０１にはリダイレクションが設定されており、境界ルータ３−１００から統合制御装置３−３ヘメッセージが転送される。
【００６４】
前記メッセージを受信した統合制御装置３−３のクラスタ間ルーティング部１２は、本メッセージが統合制御装置１−３からのルーティングプロトコル設立要求であることを理解し、統合制御装置１−３に対しての回答メッセージを送信する。回答メッセージは、ルーティングプロトコル設立要求と同じ経路で逆向きに送信される。以上説明した、ルーティング開始要求および応答手順はＯＳＰＦ、ＩＳ−ＩＳなどのネイバー発見機能などを用いてもよい。
【００６５】
統合制御装置１−３のクラスタ間ルーティング部１２は、ルーティングプロトコル設立要求に対して回答メッセージを受け取ると、メッセージの内容を解析する。回答メッセージには、メッセージ送信元を識別するためのＩＰアドレス（ここでは統合制御装置３−３のＩＰアドレス＝ｉ３）が記載されており、回答メッセージをリダイレクションした境界ルータ１−１０３のＩＰアドレス＝ｉ１０３を用いて、クラスタ間テーブル１１を作成する。
【００６６】
具体的には、統合制御装置１−３には「境界ルータ＝ｉ１０３、あて先クラスタ＝ｉ３、あて先ＩＰ＝ｉ３、あて先ＭＡＣ＝ｍ３０１」、統合制御装置３−３には「境界ルータ＝ｉ１００、あて先クラスタ＝ｉ１、あて先ＩＰ＝ｉ１、あて先ＭＡＣ＝ｍ１０２」が、それぞれ登録される（図４（ａ）参照）。
【００６７】
図１０は、他クラスタの経路の展開を示す説明図である。
【００６８】
統合制御装置１−３のクラスタ間ルーティング部１２は、他クラスタのあて先情報（統合制御装置３−３のＩＰアドレス＝ｉ３)を、あて先情報へのパケットを中継する境界ポート（ｍ３０１）を有する境界ルータ１−１０３に対して、ｍ３０１に向けて出力するように設定する。そして、統合制御装置１−３のクラスタ間ルーティング部１２は、ルータ１−１０３のクラスタ内ルーティング部２４に対して、他クラスタのあて先情報をルーティングプロトコルを使って、クラスタ内のルータに通知するように設定する。
【００６９】
これにより、自クラスタ内の各ルータのクラスタ内ルーティング部２４や、自クラスタ内の統合制御装置のクラスタ内ルーティング部１４に対して、ルータ１−１０３につながっている他のクラスタのあて先情報が通知され、クラスタ内ルーティング部１４およびクラスタ内ルーティング部２４に設定される（図５（ｂ）参照、図５（ａ）との差分を追加エントリとする）。
【００７０】
また、あて先情報を通知する本工程は以下のとおりでもよい。統合制御装置１−３のクラスタ間ルーティング部１２は、他クラスタのあて先情報（統合制御装置３−３のＩＰアドレス＝ｉ３）を、クラスタ内ルーティング部１４に対して設定する。クラスタ内ルーティング部１４は、拡張したルーティングプロトコルにより、ルータ１−１０３のｍ３０１に新たに経路ＩＰアドレス＝ｉ３が追加されたとして、自クラスタ内などのクラスタ内ルーティング２４に対して、他のクラスタのあて先情報を通知する。
【００７１】
以上、クラスタをまたがった経路交換の動作を説明した。次に、端末のＩＰアドレスが、統合制御装置に登録される手法について説明する。ここでは、ルータ１−１００に、新規端末（ＩＰアドレス＝ｉＡ）が接続された場合を想定する。
【００７２】
ルータ１−１００は、新規端末（ＩＰアドレス＝ｉＡ）をクラスタ内テーブル２３に登録すると、ルータ１−１００のクラスタ内ルーティング部２４は、その情報をルーティングプロトコルを用いて同じクラスタに属する統合制御装置１−３およびルータ１−１０３に通知する。通知を受けた各装置はテーブル（クラスタ内テーブル１３、クラスタ内テーブル２３）に追加する（図６（ａ）参照、図５（ｂ）との差分を追加エントリとする）。
【００７３】
統合制御装置１−３は、クラスタ内ルーティング部１４を介してクラスタ内部に新規にＩＰアドレスがテーブル登録されたことを検出すると、クラスタ間ルーティング部１２へ通知する。統合制御装置１−３のクラスタ間ルーティング部１２は、新たなあて先（ＩＰアドレス＝ｉＡ）が登録されたことを知るとクラスタ間テーブル１１に新規あて先情報を登録する（図４（ｂ）参照、図４（ａ）との差分を追加エントリとする）。
【００７４】
統合制御装置１−３のクラスタ間ルーティング部１２は、他クラスタの統合制御装置（３−３など）のクラスタ間ルーティング部１２に対して、自クラスタに新規あて先（ＩＰアドレス＝ｉＡ）が接続されたことを通知する。具体的には、クラスタ間ルーティング部１２から境界ルータ１−１０３に対してメッセージ転送を要求する。
【００７５】
メッセージ転送要求を受信した境界ルータ１−１０３は、境界ルータ３−１００にデータグラムを転送し、境界ルータ３−１００は受信したメッセージを統合制御装置３−３のクラスタ間ルーティング部１２にリダイレクション転送する。
【００７６】
統合制御装置３−３のクラスタ間ルーティング部１２は、転送された新たな経路を、自装置のクラスタ間ルーティング部１２に登録する（図４（ｃ）参照、図４（ｂ）との差分を追加エントリとする）。そして、統合制御装置３−３は、図１０で示したように、他クラスタの経路を展開する。これにより、新たなあて先（ＩＰアドレス＝ｉＡ）あてのテーブルがクラスタＣ３内のルータ（３−１００，３−１０３）に設定される（図６（ｂ）参照、図６（ａ）との差分を追加エントリとする）。
【００７７】
これにより、全てのルータのテーブルに端末Ａあての情報が登録され、ルータ３−１０３に接続された端末Ｂから端末Ａに当てたデータグラムは、ルータのクラスタ内ルーティング部２４にしたがって転送されることが可能となる。
【００７８】
以上説明した本実施形態の概要は、次の通りである。本実施形態は、データ転送網において、データ転送を行うときにその転送経路を求めるための方法である。特に、大規模な転送網で、転送経路を求める計算量を削減することを目的とした手法である。
【００７９】
従来の方法であるＯＳＰＦ、ＩＳＩＳのルーティングプロトコルでは、この計算量削減のために、ネットワークを２段階に階層化していた。ネットワークを２段階に階層化することで、ルーティングのためのネットワークトポロジーの情報の転送と経路計算を同一階層内に閉じて行うことで、扱うネットワークトポロジー情報量を削減され、さらに計算範囲も限定されるので、総計算量が削減できた。
【００８０】
しかし、従来の方法ではＯＳＰＦ、ＩＳＩＳなど階層化の概念のあるルーティングプロトコル以外では、計算量を削減することができなかった。また、計算量がネットワーク規模の拡大により増加することに対して、階層化は２段階しかサポートされていなかったので、充分に計算量を削減することができなかった。
【００８１】
そこで、本実施形態は、階層化の概念のあるルーティングプロトコル以外でも、階層化による計算量削減を実現すること、ネットワークの規模拡大に伴う計算量増加の割合をさらに少なくするためのものである。
【００８２】
基本的には、ネットワークを構成する複数のルータをまとめてグループ化し（クラスタと呼ぶ）、クラスタ内の経路計算は従来のルーティングプロトコルに従う。クラスタ内には、統合制御装置と呼ぶクラスタ間の経路を計算する機能を設ける。この統合制御装置間でルーティングプロトコル（これはＯＳＰＦ、ＩＳＩＳなどでなくても可）を動作させることで、クラスタ間の経路を計算する。そして、この結果をクラスタ内のルータに配布し、クラスタを越えた通信の場合には、この経路計算結果により、ルータはパケットを転送する。
【００８３】
このように、統合制御装置を配置することで、クラスタ内のルーティングプロトコルはクラスタの内部に完全に閉じることが可能であり、クラスタ間の経路計算は統合制御装置間で、任意のルーティングプロトコルを利用して実行することができる。
【００８４】
以上説明した本発明は、以下のようにその趣旨を逸脱しない範囲で広く変形実施することができる。
【００８５】
例えば、複数の統合制御装置をグルーピングして上位のクラスタとし、この上位クラスタに統合制御装置を配置することで、クラスタの多階層化を実現する。これにより、ネットワーク規模の拡大に伴う計算量増加の割合を下げることができる。
【００８６】
また、本実施形態では、装置を識別するＩＤとしてＩＰアドレスを用い、ポートを識別するＩＤとしてＭＡＣアドレスを用いたが、これは一例であり、他の一般的なアドレスなど任意のアドレスを用いてもよい。
【００８７】
さらに、本実施形態では、ルーティングプロトコルを動作させて経路を交換するとともに、データを転送する装置をルータとして説明した。しかし、本実施形態のルータは、ルーティングプロトコルを動作させて経路を交換するとともに、データを転送する任意の転送装置を指す。このような転送装置は、ルータ、スイッチ、レイヤｎスイッチ（ｎ＝１〜７）、サーバ、ゲートウェイなどを含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一実施形態に関する複数のクラスタを接続するネットワークを示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に関する各クラスタ内に位置する統合制御装置を示す構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に関する統合制御装置およびルータを示す構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に関するクラスタ間テーブルを示す構成図である。
【図５】本発明の一実施形態に関するクラスタ内テーブルを示す構成図である。
【図６】本発明の一実施形態に関するクラスタ内テーブルを示す構成図である。
【図７】本発明の一実施形態に関するクラスタ内の経路交換を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に関するリダイレクションの設定を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に関するクラスタ間の経路交換を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態に関する他クラスタの経路の展開を示す説明図である。
【図１１】従来の階層化した経路計算を行うルータを示す構成図である。
【符号の説明】
【００８９】
１−３  統合制御装置
１−１００  ルータ
１１    クラスタ間テーブル
１２    クラスタ間ルーティング部
１３，２３  クラスタ内テーブル
１４，２４  クラスタ内ルーティング部
１９    装置管理部
２９    転送処理部
【図１】
2006246126.tif 000003
【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】
2006246126.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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