(57)【要約】【課題】ネットワークトポロジを示す既存のマップにトラフィック拡張によって搬送される情報を追加するための仕組みを提供する。【解決手段】ネットワークトポロジマップにパケットネットワーク内のトラフィックエンジニアリング情報を追加するための方法であって、該方法は、前記パケットネットワーク内のトラフィックエンジニアリングの拡張を含むパケットを監視することと、前記トラフィックエンジニアリングの拡張からトラフィックエンジニアリング情報を抽出することであって、該トラフィックエンジニアリング情報はネットワーク資源およびネットワーク属性を特定する、該抽出することと、前記ネットワークトポロジマップ内の前記ネットワーク資源に前記ネットワーク属性で注釈を付けることとを含む、方法。   【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークトポロジマップにパケットネットワーク（ＡＳ１）内のトラフィックエンジニアリング情報を追加するための方法であって、該方法は、
前記パケットネットワーク（ＡＳ１）内のトラフィックエンジニアリングの拡張を含むパケットを監視することと、
前記トラフィックエンジニアリングの拡張からトラフィックエンジニアリング情報を抽出することであって、該トラフィックエンジニアリング情報はネットワーク資源およびネットワーク属性を特定するものである、該抽出することと、
前記ネットワークトポロジマップ内の前記ネットワーク資源に前記ネットワーク属性で注釈を付けることと、
を含む、ネットワークトポロジマップにパケットネットワーク内のトラフィックエンジニアリング情報を追加するための方法。
【請求項２】
前記ネットワーク資源はネットワーク構成要素およびネットワークリンクを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ネットワーク構成要素は、ルータ、トランジットネットワーク、外部ネットワークおよびスタブネットワークを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ネットワーク属性は、最大帯域幅情報、予約帯域幅情報、利用可能帯域幅情報およびトラフィックエンジニアリングのメトリック情報を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記監視することは、前記パケットネットワーク（ＡＳ１）内のリンク状態広告パケットをスヌープすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ネットワークトポロジマップは、前記パケットネットワーク（ＡＳ１）の中の専用経路を示す、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
パケットネットワーク（ＡＳ１）内の節点および枝に関する情報を有するネットワークトポロジマップにトラフィックエンジニアリング情報で注釈を付ける方法であって、該方法は、
１つまたは複数のネットワークモニタを用いて、前記パケットネットワーク（ＡＳ１）内のリンク状態広告パケットに対するトラフィックエンジニアリングの拡張をスヌープすることと、
どのトラフィックエンジニアリングの拡張がトラフィックエンジニアリングのリンク情報を含むかを判定することと、
前記トラフィックエンジニアリングのリンク情報に関連する前記パケットネットワーク（ＡＳ１）内の枝を特定することと、
前記ネットワークトポロジマップ内の前記枝情報に前記トラフィックエンジニアリングのリンク情報を追加することと、
を含む、パケットネットワーク内の節点および枝に関する情報を有するネットワークトポロジマップにトラフィックエンジニアリング情報で注釈を付ける方法。
【請求項８】
前記トラフィックエンジニアリングのリンク情報が、ポイント・ツー・ポイントリンク情報であるか、マルチアクセスリンク情報であるかを判定することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
どのトラフィックエンジニアリングの拡張がトラフィックエンジニアリングルータ特定情報を含むかを判定し、該ルータ特定情報を前記節点の情報内の適当なルータ情報に追加することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
パケットネットワーク（ＡＳ１）のネットワークトポロジマップにトラフィックエンジニアリング情報を追加するためのシステムであって、該システムは、
前記パケットネットワーク（ＡＳ１）内にあるモニタであって、該モニタはトラフィックエンジニアリング情報を含む前記パケットネットワーク（ＡＳ１）内のパケットをスヌープするように動作するものである、該モニタと、
前記モニタから前記トラフィックエンジニアリング情報を受信し、前記トラフィックエンジニアリング情報を前記ネットワークトポロジマップに追加するコンピュータと、
を備える、パケットネットワークのネットワークトポロジマップにトラフィックエンジニアリング情報を追加するためのシステム。
【請求項１１】
前記モニタはトラフィックエンジニアリングの拡張から前記トラフィックエンジニアリング情報を抽出し、前記トラフィックエンジニアリング情報を前記コンピュータに送信する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記モニタは前記コンピュータに前記スヌープされたパケットを送信し、前記コンピュータは前記トラフィックエンジニアリング情報を抽出する、請求項１０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律システムにおいて、ネットワークトポロジマップ(network topology map)にパケットネットワーク(packet network)内のトラフィックエンジニアリング(traffic engineering;トラフィック制御)に関する情報を追加する方法及びその方法を実現するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
既存のコスト構造を改定したり、または資本予算を削減したりすることなく、競合他社との差別化を図り、顧客に対するサービスレベルを改善するために、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）はこれまで以上に、コストを最適化する、サービスを向上する、またはサービスを差別化するための仕組みを用いて、そのネットワーク内の「トラフィック管理」を実施している。これらの仕組みは、トラフィックエンジニアリング（後に説明される）、サービス品質（ＱｏＳ）測定およびサービス品質保証制度（ＳＬＡ）を含む。事業者がこれらの「トラフィック管理された」ネットワークを実現するのを助けることができる種々の技術がある。ＩＰネットワークの場合、これらの技術は、マルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ）（たとえば、インターネット技術標準化委員会（ＩＥＴＦ）の標準規格（ＲＦＣ）３０３１を参照されたい）および差別化サービス（ＲＦＣ２４７４および２４７５）を含む。
【０００３】
これらの技術の間の共通の課題は、データパケットが最初に個々のネットワーク（インターネット用語では、一般的に「自律システム」と呼ばれる）に入る入口点においてパケットの分類を使用することである。逆に、多くの場合に、そのネットワークの出口点では、その同じパケットの分類が解除され、所望により、そのパケットを受信することになる次のネットワーク／自律システムが、自らの方法でそのパケットを分類し直すことができるようにする。その分類は、各パケットがネットワーク内をルーティングされるときに、適当な処理を確実に受けられるようにする。パケットがネットワーク内を通るときに受けることになる処理は、入口ルータにおいてそのパケットに与えられる分類のタイプによって異なるものである。
【０００４】
分類されたパケット毎に、中間ルータは、そのパケットが分類されていなければ標準的に取っていたことになる所定のデフォルトの経路とは別の、そのネットワーク内の異なる論理的経路上にそのパケットを強制的にルーティングする。ネットワーク内の発信元および宛先毎に少なくとも１つのデフォルトの経路が定義される。このデフォルトの経路は典型的には、相互接続毎に内部ゲートウエイプロトコル（ＩＧＰ）コストメトリック（cost metric;コストの規準）によって定義されるような最小コスト経路(least-cost path ;最小対価経路)である。
【０００５】
論理、すなわち専用経路は、異なるルーティング（パケット転送）処理を受ける任意のパケットによって取られる代替の非デフォルトの経路である。論理的経路には、たとえば、そのパケットが分類されていなかったなら一般的に取られていたはずのパスとは異なる物理的なパスを用いることができる。同様に、論理的経路は、中間ルータにおける異なるキューイング処理によって定義することもできる。いずれの事例でも、分類されたパケットは、与えられた分類に応じて、異なる１組の処理を受けることになり、そのパケットには、同じパケットがデフォルトの経路上にルーティングされていた場合とは異なる１組の伝送特性が与えられる。各論理的経路は、その論理的経路のために物理的な相互接続において確保される帯域幅、サービスレベル（「ブロンズ」、「シルバー」、または「ゴールド」）、最大許容ジッタ、またはその論理的経路が通らなければならない任意の特定のルータなどの、そのパスの中を移動するパケットのための伝送特性を決定する１組の特性を割り当てられる。
【０００６】
たとえば、トラフィックエンジニアリングを適用するネットワーク事業者は、ジッタの影響を受けやすい音声会議トラフィックを、そのＭＰＬＳ対応のネットワークを通して専用論理的経路経由で伝送することに決めることができる。そのパスは、非音声会議トラフィックがルーティングされる他のデフォルトの経路とは異なる。より多くのルータホップが存在する可能性があるにもかかわらず、その専用経路（この場合には、個別の物理的なパス）は他のトラフィックを搬送しないので、望ましくないジッタを導入することなく、音声および映像を組み合わせた負荷に容易に対応することができる。全ての他のトラフィックはデフォルトの経路、たとえば、ＩＧＰによって定義されるような、全コストメトリックが最も小さな経路上でルーティングされる。どの経路を取るにしても、全てのトラフィックが最終的には出口ルータに到着し、その後、それらのパケットは分類を解除され、次のネットワークに渡されるために準備される。このような負荷バランシングを用いない場合には、全てのネットワークパケットがデフォルトの経路を用いてルーティングされることになり、この結果、最繁時には、ネットワークが輻輳状態になり、パケットが破棄されるか、またはパケットに遅延が生じる可能性があるので、音声会議が利用できなくなると同時に、他のデータトラフィックユーザに対しても問題が生じる。
【０００７】
トラフィックエンジニアリングプロセスは、数多くの異なるレベルにおいて、たとえば異なる顧客のために、または異なるサービスのために、または両方の組み合わせのために適用することができる。一方、異なる業務上の目標を有する、ＱｏＳおよびＳＬＡの仕組みのような他のトラフィック管理手段を用いることもできる。ＱｏＳおよびＳＬＡはいずれも、入口点および出口点においてパケット分類を必要とし、いずれも結果として、他のルーティングポリシー（routing policies;ルーティング方針）が生じ、ネットワーク内で同時にトラフィックをルーティングするためにデフォルト（通常は最小コスト）の経路とは異なる論理的経路が用いられるようになる。
【０００８】
インターネット全体は数多くの管理ドメインに分割される。たとえば、インターネットサービスプロバイダが１つの管理ドメインを構成する場合がある。各管理ドメインは、隣接するドメイン（他のＩＳＰなど）と契約を取り決めて、ピアリングまたはトランジット関係を形成することによりインターネットの一部を形成し、互いのトラフィックを搬送し、ユーザによって期待される接続性を可能にする。管理ドメインは、１つまたは複数の自律システム（ＡＳ）を含む。ＡＳは、典型的には１つの技術的な管理（たとえばＩＳＰ）下にある１組のルータであり、（ｉ）外部からは、１つの一貫した内部ルーティングプラン（ＡＳ内でパケットをルーティングするために１つ、そして場合によってはいくつかの内部ゲートウエイプロトコルと、１つまたは複数の共通のメトリックとを用いる）を有するように見え、（ｉｉ）そのシステムを通ってどの宛先に到着可能であるかに関して一貫した態様を提示し、（ｉｉｉ）外部ゲートウエイプロトコルを用いて他のＡＳにパケットをルーティングする。
【０００９】
これ以降、用語「ネットワーク」は、インターネットの文脈では、そのような自律システムを意味するために用いられる。他の種類の通信システムの文脈では、用語「ネットワーク」は、それらがシステムの全体であるか、システムの一部だけであるかにかかわらず、インターネットＡＳに概念的および機能的に類似の、複数の機能構成要素の集合体を意味するものと理解されたい。
【００１０】
インターネットは数多くの管理ドメイン内にある多数のＡＳから構成される。各ＡＳ間の各接続において、「エッジ（節点）」ルータが存在し、各エッジルータは、ある形態のトラフィック管理を実施する可能性がある。大きなＩＳＰは、数多くの他のＩＳＰと対話形式で通信する多数の入口ルータおよび出口ルータを有することができ、数多くの異なる最終顧客を有することができる。各入口ルータおよび出口ルータは、数多くの異なるポリシー(policy;方針)を用いて、トラフィックを分類し、ルーティングすることができる。トラフィック管理技術を配置し、監視し、管理することに関連する非常に多くの難題が容易に認められる。
【００１１】
ネットワークのトポロジ全体の知識（ネットワークの中を移動しているパケットを取り扱うアクティブエッジルータおよび中間ルータの特性）を有することは、これらの難題に直面する際に大きな助けになる。ネットワークのトポロジ全体を発見するための１つの方法が、「Identifying Network Routers and Paths」というタイトルのＬｅｈａｎｅによる欧州特許出願公開番号ＥＰ  １  ３８７  ５２７  Ａ１（これ以降、「Ｌｅｈａｎｅ」）に記載されており、その特許出願の開示は参照により本明細書に援用される。このようにして発見されたネットワークトポロジは、ネットワーク技術者に対して莫大な量の有用な情報を提供するが、そのネットワークトポロジは、「Traffic Engineering Extension to OSPF Version 2」（「ＯＳＰＦ−ＴＥ」）というタイトルのインターネット技術標準化委員会のＲＦＣ３６３０に記載されるトラフィックエンジニアリングに関する拡張（traffic extensions, traffic engineering extensions；トラフィック制御の拡張）を用いるための能力を提供しない。トラフィックエンジニアリングに関する拡張は、ＩＳ−ＩＳ（Intermediate system - Intermediate system）プロトコルのためにも開発されており、それらのトラフィックエンジニアリングに関する拡張はＯＳＰＦ−ＴＥと意味的に同じである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
これらのトラフィック拡張は、ＭＰＬＳのようなプロトコルによって専用経路が用いられるために、プロトコルに追加された。トラフィック拡張は、どの専用経路が特定されているかを、ネットワーク内の障害に起因してどのパスが設定または解除される必要があるかを、そして専用経路の固有の属性を、異なるネットワーク装置に教える。ネットワークトポロジを示す既存のマップにトラフィックに関する拡張によって搬送される情報を追加するための仕組みが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
一実施形態では、トラフィックエンジニアリングに関する注釈が付いたネットワークトポロジマップ、およびネットワークトポロジにトラフィックエンジニアリングに関する情報を追加する方法が開示される。トラフィックエンジニアリングに関する拡張を含む、リンク状態広告パケットのようなパケットが、パケットネットワークの中を移動中に監視され、トラフィックエンジニアリングに関する拡張から、トラフィックエンジニアリングに関する情報が抽出される。その後、そのトラフィックエンジニアリングに関する情報を用いて、トラフィックエンジニアリングに関する情報に含まれるネットワーク属性で、ネットワークトポロジ内のリンクおよび構成要素に注釈を付ける。
【００１４】
これまでの説明は、以下に記載される本発明の詳細な説明をさらに深く理解できるようにするために、本発明の特徴および技術的な利点をかなり大まかに概説してきた。本発明の請求項の主題を形成する、本発明のさらに別の特徴および利点が、これ以降に説明されるであろう。開示される概念および特定の実施形態は、本発明の同じ目的を実施するために構造を変更するか、または他の構造を設計するための基礎として直ちに利用できることは当業者には理解されたい。また、そのような同等の構成が、添付の特許請求の範囲に記載されるような本発明の精神および範囲から逸脱しないことも理解されたい。添付の図面とともに以下に記載される説明を考察するときに、その構成および動作方法の両方に関して本発明の特徴であると考えられる新規の特徴が、さらに別の目的および利点とともに、より深く理解されるであろう。しかしながら、各図が例示および説明のためにのみ与えられており、本発明の範囲を限定することを意図していないことを明確に理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明をさらに十分に理解してもらうために、ここで、添付の図面とともに取り上げられる、以下に記載される詳細な説明が参照される。
【００１６】
本明細書に開示されるこの概念は、ネットワークに制約を加えるトラフィックエンジニアリングに関する属性で通信ネットワークのトポロジに注釈を付ける方法およびシステムに関する。その概念は、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）またはＩＳ−ＩＳ（Intermediate system - Intermediate system）のようなリンク状態ルーティングプロトコル、またはトラフィックエンジニアリング（ＴＥ）拡張を含む同等のプロトコルを用いるネットワークに適用することができる。図１を参照すると、インターネット一部が概念的に示されており、それは自律システムＡＳ１と、それに接続される２つの他の自律システムＡＳ２およびＡＳ３の一部とを含む。システムＡＳ１は複数のネットワーク構成要素を含み、そのネットワーク構成要素には、システムＡＳ２およびＡＳ３にそれぞれ外部接続を提供する２つのエッジルータ１１０および１１２と、自らのＡＳ内の他のルータに対してだけ接続される３つの内部ルータ１１４、１１６および１１８とが含まれる。同様に、システムＡＳ２およびＡＳ３は、システムＡＳ１への接続を提供するエッジルータ、それぞれ１２０および１３０と、内部ルータ１２２、１２４、１３２および１３４とを含む。
【００１７】
各ＡＳは、ＡＳに対してローカルな転送情報、およびＡＳ間のグローバルな転送情報の両方を要求し、それにより、データパケットは複数のノードまたはルータを通って正確な宛先にルーティングされることができる。ＡＳ間では、ルータ（および経路）は、外部ゲートウエイプロトコルと呼ばれる、ある種のプロトコル、たとえばＲＦＣ１７７１に記載されるボーダーゲートウエイプロトコル（ＢＧＰ）を用いて静的に、または動的に構成される。ＡＳ内では、ルータ（および経路）はＯＳＰＦ、ＩＳ−ＩＳまたはルーティング情報プロトコル（ＲＩＰ）のような内部ゲートウエイプロトコル（ＩＧＰ）と呼ばれる、ある種のプロトコルを用いて静的、または動的に構成される。便宜上、以下に記載される説明は、ＯＳＰＦを用いるものと仮定するが、本発明は、ＩＳ−ＩＳを含む、ＯＳＰＦに類似の概念および機能を具現する他のプロトコルに関連して用いることもできる。
【００１８】
ＯＳＰＦのようなリンク状態ルーティングプロトコルでは、各ルータは、そのルータを含むＡＳの全体または一部を形成するエリアまたはゾーンのトポロジを記述するデータベースを分散し、保守するための役割を担う。このデータベースはリンク状態データベースとして知られている。起動時に、ルータは、そのルータの管理者によって予め構成された情報に従って、自らのローカル状態、その接続されるインターフェースおよびネットワークだけを知っている。接続性のような、さらに多くのネットワーク状態情報を学習し、分散するプロセスは、ＯＳＰＦプロトコルによって定義される特有のデータパケットをＡＳ内の他のルータと交換することによって達成される。
【００１９】
最初に、たとえば、パケットマルチキャスト技術を用いて、隣接するルータとの「近接性」が確立される。近接性は、ルーティング情報を交換するために、隣接するアクティブルータ同士の間で確立される関係である。一旦、近接性が確立されたなら、隣接するルータは、プロトコルに従ってフォーマットされたＯＳＰＦリンク状態記述パケットを用いて、その状態についての情報を交換する。このプロセスは、両方のルータがＡＳのそのゾーンのトポロジの共通の見方を共有するまで続けられ、それにより各ルータ内にリンク状態データベースが構築される。
【００２０】
ＡＳ全体にわたって近接性確立プロセスが完了すると、そのＡＳ内の各ルータは、リンク状態データベースの自らのコピーとともに同じアルゴリズムを実行して、ＩＧＰメトリックによって定義されるような、自らをルートとした各宛先までの最小コストパスのツリー（tree;木）を含む固有のルーティングテーブルを構成する。結果として構成された最小コストパスは、ネットワークの中を移動する全ての未分類のパケットによって取られるデフォルト経路になる。
【００２１】
先に言及されたように、ＡＳ内のネットワークの複数の組をグループ化して、ルーティングエリアまたはゾーンにすることができる。１つのゾーンのトポロジは、そのゾーンを含むＡＳの残りの部分と共有されることはなく、ルーティングトラフィックが大幅に削減される。ゾーン間では、サマリパケットが交換され、ゾーン間の接続性が確保される。
【００２２】
リンク状態データベースおよびルーティングテーブルを最初に作成した後に、そのネットワークゾーンに変化が生じる場合には、各ルータは情報交換および経路計算プロセスを繰り返す。変化は、リンクまたはルータの追加または除去、あるいはリンクのコストの変化を含む場合がある。リンク状態データベースが陳腐化する可能性を避けるために、新たな更新が行われない場合に周期的に、標準的には３０分毎に、パケットがブロードキャストし直される。
【００２３】
そのシステムは、ＯＳＰＦまたはＩＳ−ＩＳのようなリンク状態ＩＧＰを用いてＡＳ内のネットワークトポロジを受動的に発見し、そのトポロジの注釈付きの表現を作成して、そのネットワーク内のネットワーク全域にわたる１組のパスを後に発見するのを容易にする。注釈付きの表現は、ネットワーク資源を示す有向グラフによって、そのＡＳを記述し、その有向グラフでは、節点(vertices;頂点)がルータまたはネットワークのようなネットワーク構成要素を表し、枝(edges;稜線)がネットワーク構成要素に接続されるリンクを表す。その注釈は、各節点によって表されるルータまたはネットワークについての発見されたデータを指示する。ルータの場合には、その注釈は、関連付けられるＩＰアドレス、ＩＰアドレスによって指示される１組のインターフェース、およびタイプまたは機能（ゾーン内、ゾーン間または自律システム間）を指示する。ネットワークの場合には、ＩＰアドレスによって指示される、関連付けられるネットワークアドレスおよびネットマスク、ならびにネットワークタイプ（スタブ、トランジットまたは外部）が示される。トランジットネットワークは、ローカルな発信元も、ローカルな宛先も持たないデータトラフィックを搬送することができるネットワークである。スタブネットワークは袋小路に類似であり、外部ネットワークは、そのＡＳの外部にある他のネットワークへの宛先である。
【００２４】
Ｌｅｈａｎｅの記述に従って作成されたネットワークトポロジのグラフの一例の視覚的な表現が図２に示される。そのグラフの枝は個々の節点を結ぶ。２つのルータが物理的なポイント・ツー・ポイントリンクを経由して結び付けられるとき、１つの枝がその２つのルータを接続し、一方、ルータをネットワークに接続する枝は、そのルータが、そのネットワーク上にインターフェースを有することを示す。各枝は、ＩＧＰによって定義されるような、パケット転送のためのインターフェースを用いるコストで注釈を付けられる。ＯＳＰＦでは、これはリンクメトリック(metric;規準)として知られている。
【００２５】
そのトポロジ発見プロセスは、必要とされる情報がルータまたは他のネットワーク構成要素と能動的に対話形式で通信することなく、かつ付加的なネットワークトラフィックを生成することなく得られるという意味で、受動的である。この目的を果たすために、そして図１に示されるように、少なくとも１つのプローブまたはモニタ１４０が、ＯＳＰＦパケットが存在する場所においてＡＳに接続される。そのプローブには、たとえば、専用のソフトウエアプログラムを実行し、イーサネットカードを介してＡＳに接続される、「パーソナルコンピュータ」のような低価格のコンピュータを用いることができる。ネットワークへの「論理的な」接続点は、ルータによってブロードキャストされるＯＳＰＦパケットがその点を確実に横切るように選択される。物理的には、この接続点には、たとえば、ルータ上にあるポート、または２つのルータ間のリンク内にあるタップ、ハブまたはスイッチを経由するサブネットワークからのリンク内にあるタップを用いることができる。ＯＳＰＦとの関連で言うと、ＯＳＰＦパケットが通るネットワーク内の任意の点において１つの接続が必要とされる。プローブ１４０そのものの中では、ソフトウエアプログラムが、ネットワークリンクまたは選択されたネットワークゾーンのセグメントに対して「無差別モード」の接続を開放する。無差別モードでは、プローブは、パケットのＬＡＮ宛先アドレスにかかわらず、必要とされるＯＳＰＦパケットを受信できるようになる。受信されたパケットは、妨害を受けることなくネットワーク内を移動し続けることを許される（受信され、ネットワークから除去されることはない）。
【００２６】
図１からのプローブ１４０は、プローブがＯＳＰＦルーティングプロトコルにおいて能動的に関与する必要があり、それにより、そのゾーンの他のルータ内に不要なリンク状態データベースエントリを作成する場合のように、任意のルータとの近接性を確立するためにＲＦＣ２３２８に記載されるような状態機械を実装しない。代わりに、プローブ１４０は受動的なままであり、ゾーンまたはＡＳ内のルータによるＯＳＰＦパケットのフラッディングプロセスを基にする。プローブ１４０は、標準的なＯＳＰＦの仕組みを用いてＯＳＰＦパケットを要求するのではなく、監視されるインターフェースにＯＳＰＦパケットが到着するのを待つ。全てのＯＳＰＦパケットの受信時に、トポロジ導出手順が実行され、所望のトポロジ記述が徐々に蓄積される。その起動手順では、デフォルトリンク状態のリフレッシュ間隔、標準的には３０分の時間が経過した後に、全て揃ったトポロジ記述が判定される必要がある。その後、ＯＳＰＦパケットを追跡し続けることにより、そのプローブは、トポロジ記述をネットワークの状態と一致させておくことができる。
【００２７】
一実施形態では、各プローブ１４０は、そのプローブが接続されるリンクを通るパケットを監視し、以下に記載される選択されたパケットタイプのコピーを作成する。その後、プローブはこれらのコピーからデータを抽出し、そのデータを処理して、注釈付きのトポロジのための情報を生成する。その後、この情報は、適当なネットワーク構成要素またはリンクを選択し、その構成要素またはリンクにトラフィックエンジニアリングに関する情報を追加するために、モニタによって用いられる。別の実施形態では、モニタは選択されたパケットをコピーし、トラフィックエンジニアリングに関する情報を抽出し、その後、その情報は別のコンピュータに送信され、そのコンピュータが、モニタから受信した情報に基づいて、ネットワークトポロジマップおよびトラフィックエンジニアリングに関する拡張を作成する。さらに別の実施形態では、モニタは全部のパケットを個別のコンピュータに送信し、そのコンピュータがネットワークトポロジマップおよびトラフィックエンジニアリングに関する注釈を作成する。ある組み合わせで、ネットワーク上でパケットをモニタし、トラフィックエンジニアリングに関する情報を含むパケットを特定し、トラフィックエンジニアリングに関する情報を抽出し、ネットワークトポロジマップを作成して、注釈を付ける、モニタおよびコンピュータまたは類似の装置の他の実施形態も想像することができ、本明細書に記載される概念の範囲内にある。
【００２８】
図２に示されるトポロジグラフは、図１に示される構成要素のようなネットワーク構成要素間の相互接続に関係する情報を提供するが、ネットワーク内に存在する場合があるトラフィックエンジニアリングに関する属性に関係する情報を全く提供しない。
【００２９】
ネットワークのトラフィックエンジニアリングに関する属性は、ＯＳＰＦまたはＩＳ−ＩＳのようなプロトコルに対するトラフィックエンジニアリングに関する拡張に含まれる。トラフィックエンジニアリングに関する拡張の用途をさら深く理解するために、ＯＳＰＦトラフィックエンジニアリングに関する拡張のフォーマットが記述されるであろう。ＯＳＰＦ−ＴＥ拡張はＯＳＰＦオパーク（opaque;非透過性の）リンク状態広告、すなわちＬＳＡを利用し、それは、「The OSPF Opaque LSA Option」というタイトルのＲＦＣ２３７０に記述される。ＲＦＣ２３７０において定義される３つのタイプのうち、ＯＳＰＦ拡張のためにエリアフラッディング（area flooding;局所フラッディング）ＬＳＡ（タイプ１０）のみが用いられる。ＯＳＰＦ−ＴＥにおいて用いられるオパークＬＳＡは、ＲＦＣ２３２８に記述される標準的なＯＳＰＦトポロジＬＳＡと同じようにして、ネットワークの中にフラッドされる。タイプ１オパークＬＳＡはトラフィックエンジニアリングに関するＬＳＡと定義される。ＴＥ  ＬＳＡは、ルータ、ポイント・ツー・ポイントリンクおよびマルチアクセスネットワークへの接続を記述する。
【００３０】
ここで図３を参照すると、ＴＥオパークＬＳＡのヘッダのフォーマットが示される。ＬＳＡは、ネットワーク構成に変化が生じたときには必ずブロードキャストされ、規則的な間隔で、陳腐化した情報がネットワーク内に存在しないようにする。各ＬＳＡは、ＡＳ内のＬＳＡに固有の識別情報を与える鍵（ヘッダ内のフィールドの組み合わせを含む）および経過時間情報を含むヘッダ部３００を有する。ＬＳＡがリンク状態データベースへの入力を許されるかべきであるか否かを判定するプロセスは、ＲＦＣ２３２８のセクション１３．１および１３．２に記述されており、プローブ１４０が受信するＬＳＡが既に所有している既存のＬＳＡよりも新しいか否かを判定し、ＬＳＡが自らのリンク状態データベースに入力されることを許されるべきであるか否かを判定するために、図１のプローブ１４０によって用いられる。
【００３１】
ＬＳＡのペイロードは１つまたは複数のネストされた(nested;きっちり収められた)タイプ／長さ／値（ＴＬＶ）トリプレットを含み、それは、トラフィックエンジニアリングに関する拡張のための情報を提供する。図４はＴＬＶ４００のフォーマットを示す。プロトコルによって２つのタイプのＴＬＶ：ルータアドレスＴＬＶおよびリンクＴＬＶが規定される。ルータアドレスＴＬＶは、ルータのための不変のアドレスを表す。このアドレスは典型的には、ループバックインターフェースとして具現され、ルータインターフェースが作動しなくなる場合であっても、使用できるはずである。
【００３２】
リンクＴＬＶは１つのリンクを記述し、サブＴＬＶのデータ列から構成される。１つのＬＳＡ内で１つのリンクＴＬＶだけが許される。ポイント・ツー・ポイントリンクまたはマルチアクセスリンクのいずれかを示すリンクタイプ、リンクＩＤ、ローカルインターフェースＩＰアドレス、リモートインターフェースＩＰアドレス、管理グループ、トラフィックエンジニアリングに関するメトリック、最大帯域幅、最大予約可能帯域幅および未予約帯域幅を含む、いくつかのタイプのサブＴＬＶがある。トラフィックエンジニアリングに関するメトリックサブＴＬＶは、遅延のような、トラフィックエンジニアリングのために用いられる、システム管理者によって指定される値である。最大帯域幅サブＴＬＶは、バイト／秒単位の真のリンク容量であり、リンクの方向に適用される。最大予約可能帯域幅サブＴＬＶは、リンクの特定の方向において予約することができる最大予約可能帯域幅である。未予約帯域幅サブＴＬＶは、優先順位毎の未だ予約されていない帯域幅の量である。未予約帯域幅のための初期値は、最大予約可能帯域幅に設定される。
【００３３】
それらのサブＴＬＶフォーマットにおいて先に記載されたトラフィックエンジニアリングに関する拡張に含まれる情報のタイプから明らかなように、トラフィックエンジニアリングに関する情報で、図２に示されるグラフのようなネットワークトポロジグラフに注釈を付けることは、極めて有用であろう。図５は、ネットワークトポロジグラフにトラフィックエンジニアリングに関する情報を追加するための本発明による方法を示す。図２のネットワークトポロジグラフは、ネットワークＬＳＡを監視することによって発見されるネットワーク節点および枝を指定することによって作成される。ネットワーク節点および枝を指定することによって、そのようなネットワークトポロジマップを作成するためのプログラムの一例が、先に参照されたＬｅｈａｎｅによる欧州特許出願に記載される。
【００３４】
方法５００は、プロセス５０２において、トラフィックエンジニアリングに関する拡張ＴＬＶがルータアドレスＴＬＶであるか、リンクＴＬＶであるかを判定することで開始する。それがルータアドレスＴＬＶである場合には、この方法はプロセス５０４に進む。プロセス５０４では、この方法は、適切なルータを見つけ、ルータ情報にＴＥルータＩＤで注釈を付ける。その後、この方法はプロセス５０６に進み、枝情報が全て揃っているか否かを判定する。その情報が全て揃っている場合には、この方法はプロセス５０８によって表されるように終了する。
【００３５】
プロセス５０２に戻って、トラフィックエンジニアリングに関する拡張ＴＬＶがリンクＴＬＶである場合には、この方法はプロセス５１０に進み、リンクＴＬＶがポイント・ツー・ポイントリンク用であるか、マルチアクセスリンク用であるかを判定する。それがポイント・ツー・ポイントリンク用である場合には、この方法はプロセス５１２に進み、ＴＬＶによって特定されるポイント・ツー・ポイント枝が見つけられる。その後、この方法はプロセス５１４に進み、その枝にトラフィックエンジニアリングに関する情報で注釈を付けて、その後、プロセス５０６に進む。
【００３６】
プロセス５１０に戻って、リンクＴＬＶがマルチアクセスリンク用である場合には、この方法はプロセス５１６に進み、枝端部を特定する適切なネットワークを見つける。その後、この方法はプロセス５１８に進み、適切なネットワークが見つかったか否かを判定する。ネットワークが見つかった場合には、この方法はプロセス５１４に進み、再び、その枝にトラフィックエンジニアリングに関する情報で注釈を付けて、その後、プロセス５０６に進む。プロセス５１８において、ネットワークが見つからないものと判定される場合には、この方法はプロセス５０６に進む。プロセス５１８においてネットワークが見つからない場合には、その情報が属するネットワークの部分が、トポロジマップ作成プロセスによって完全にマップ化されていなかった可能性がある。その際、トラフィックエンジニアリングに関する情報は保持され、後の時点で、そのネットワークの部分が全て揃った場合には、そのトラフィックエンジニアリングに関する情報を追加することができる。プロセス５０６は、枝情報が全て揃ったか否かを判定する。その情報が全て揃った場合には、この方法はプロセス５０８によって表されるように終了する。
【００３７】
ここで図６を参照すると、帯域幅に関連するトラフィックエンジニアリングに関する情報で注釈を付けられたネットワークトポロジマップ６００の一例が示される。ネットワークトポロジマップ６００は、ルータ６０６および６１２、ならびにネットワーク６０８、６１０および６１６を通る、ルータ６０２から外部ネットワーク６０４までの専用経路を示す。ネットワークトポロジマップに注釈を付けるための本発明によるトラフィックエンジニアリングに関する拡張を用いない場合でも、構成要素間のリンクの存在は示されるが、トラフィックエンジニアリングに関する情報を利用することはできない。トラフィックエンジニアリングに関する拡張から導出される注釈を追加することにより、トラフィックエンジニアリングＴＬＶに含まれるネットワークの任意の特性をネットワークトポロジマップに追加することができる。
【００３８】
図６では、ネットワークトポロジマップ６００上で、ルータ６０２とネットワーク６０４との間の専用経路内のホップ毎の帯域幅情報によって注釈を付けられている。注釈６１６は、ルータ６０２とネットワーク６１４との間のリンクの帯域幅が２００キロビットであることを示す。同様に、注釈６１８、６２０および６２２も、その個々のリンクのための２００キロビットの帯域幅を示す。しかしながら、注釈６２４によって示されるように、ネットワーク６０８とルータ６０６との間のリンクの場合、帯域幅が１００キロビットに低下し、ルータ６０６とネットワーク６０４との間のリンクでは、さらに５０キロビットまで帯域幅が低下する。この注釈付きの情報は、ネットワーク６０４とルータ６０２との間の専用経路において、ルータ６０６とネットワーク６０４との間がボトルネックになる可能性があることを示す。輻輳が生じる正確な場所がわかるので、この情報を用いて、ネットワーク輻輳の場合の代替のパスを準備することができる。
【００３９】
図６は、最大帯域幅情報で注釈を付けられるネットワークトポロジマップ６００を示すが、トラフィックエンジニアリングに関する拡張に含まれ、そこから抽出することができる任意の情報を用いて、ネットワークトポロジマップに注釈を付けることができる。ネットワークを管理する際に、予約帯域幅、未予約帯域幅、トラフィックエンジニアリングに関するメトリック、および任意の他のトラフィックエンジニアリングに関する情報のようなトラフィックエンジニアリングに関する情報が極めて有用であることは当業者には明らかであろう。
【００４０】
本発明およびその利点が詳細に説明されてきたが、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明において種々の変更、代替および改変を行うことができることは理解されたい。さらに、本特許出願の範囲が、本明細書に記載されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法およびステップの特定の実施形態に限定されることは意図していない。本発明の開示から、本明細書に記載される対応する実施形態と概ね同じ機能を実行するか、または概ね同じ結果を達成する、既存の、または将来に開発されることになるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法またはステップを、本発明に従って利用できることは、当業者には容易に明らかになるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法またはステップをその範囲内に含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】インターネットの一部の概略図である。
【図２】例示的なネットワークトポロジの概略図である。
【図３】オパークリンク状態広告内のトラフィックエンジニアリングに関する拡張のヘッダのフォーマットを示す図である。
【図４】拡張性のための１つまたは複数のネストされたタイプ／長さ／値トリプレットを含むリンク状態広告のペイロードのフォーマットを示す図である。
【図５】本発明による方法の流れ図である。
【図６】トラフィックエンジニアリングに関する拡張情報で注釈を付けられた例示的なネットワークトポロジマップを示す図である。
【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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