(57)【要約】ファイバーチャンネルネットワークにおいてラベルスイッチ型ルーティングを行う方法及び装置が提供される。ファイバーチャンネルネットワークの特定の特性に基づいてラベルスイッチングを実施するための技術が提供される。ラベルスイッチングを使用することにより、トラフィックエンジニアリング、セキュリティ、及びファイバーチャンネルフレームをサポートしないネットワークを通るトンネリングのような機構を実施することができる。
2005522146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバーチャンネルファブリックにおいてファイバーチャンネルフレームをルーティングする方法であって、
ファイバーチャンネルスイッチにおいてラベルの第１スタックを有するファイバーチャンネルフレームを受信するステップと、
受信ラベルのスタックに基づき前記ファイバーチャンネルスイッチにおいてラベル情報ベースのエントリーを参照するステップと、
前記ファイバーチャンネルフレームから前記ラベルの第１スタックを除去するステップと、
前記ファイバーチャンネルフレームを転送するステップと、
を備えた方法。
【請求項２】
前記ファイバーチャンネルフレームは、実質的にラベル情報をもたずに転送される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ラベルの第２セットを前記ファイバーチャンネルフレームに挿入するステップを更に備えた請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ファイバーチャンネルフレームは、前記ラベル情報ベースのエントリーに基づいて次のホップへ転送される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ファイバーチャンネルスイッチは、コアラベルスイッチングルーターである請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記ラベルのスタックは、１つ以上のラベルを含む請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記ラベルの１つ以上は、１つ以上の仮想ストレージエリアネットワークに関連される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１ラベルスタックは、ＥＩＳＬヘッダに含まれる請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記第１ラベルスタックは、前記ファイバーチャンネルフレームヘッダに含まれる請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
ファイバーチャンネルファブリックにおいてファイバーチャンネルフレームをルーティングする装置であって、
ファイバーチャンネルスイッチにおいてラベルの第１スタックを有するファイバーチャンネルフレームを受信する手段と、
受信ラベルのスタックに基づき前記ファイバーチャンネルスイッチにおいてラベル情報ベースのエントリーを参照する手段と、
前記ファイバーチャンネルフレームから前記ラベルの第１スタックを除去する手段と、
前記ファイバーチャンネルフレームを転送する手段と、
を備えた装置。
【請求項１１】
ファイバーチャンネルフレームをトンネリングする方法において、
ファイバーチャンネルをサポートする第１ネットワークと、ファイバーチャンネルをサポートしない第２ネットワークとの間のゲートウェイにおいてファイバーチャンネルフレームを受信するステップと、
前記ファイバーチャンネルフレームに関連した受信ラベルを識別するステップであって、この受信ラベルはファイバーチャンネルルーティング機構を使用して決定されるようなステップと、
前記ファイバーチャンネルフレームに関連した受信ラベルを、送信ラベルとスワップするステップであって、この送信ラベルは、前記ゲートウェイに関連したラベル情報ベースのエントリーを参照することにより決定されるようなステップと、
前記ファイバーチャンネルフレームに付加的なラベルを挿入するステップであって、この付加的なラベルは、非ファイバーチャンネルルーティング機構を使用して決定され、更に、この付加的なラベルは、第２ネットワークにおいてフレームを転送するのに使用されるようなステップと、
を備えた方法。
【請求項１２】
前記第２ネットワークは、ラベルスイッチングをサポートするＴＣＰ／ＩＰネットワークである請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記付加的なラベルは、第２ネットワークのラベル情報ベースにおけるエントリーに対応する請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ファイバーチャンネルフレームに制御ワードを追加するステップを更に含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記制御ワードは、シーケンスから外れて受信したフレームを再順序付けするようにトンネル端ゲートウェイにおいて使用される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ＥＩＳＬヘッダにラベル指示子が含まれる請求項１１から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記ファイバーチャンネルヘッダにラベル指示子が含まれる請求項１１から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
ファイバーチャンネルスイッチを構成するためのコンピュータコードを含むコンピュータ読み取り可能な媒体において、
ファイバーチャンネルをサポートする第１ネットワークと、ファイバーチャンネルをサポートしない第２ネットワークとの間のゲートウェイにおいてファイバーチャンネルフレームを受信するためのコンピュータコードと、
前記ファイバーチャンネルフレームに関連した受信ラベルを識別するためのコンピュータコードであって、この受信ラベルはファイバーチャンネルルーティング機構を使用して決定されるようなコンピュータコードと、
前記ファイバーチャンネルフレームに関連した受信ラベルを、送信ラベルとスワップするためのコンピュータコードであって、この送信ラベルは、前記ゲートウェイに関連したラベル情報ベースのエントリーを参照することにより決定されるようなコンピュータコードと、
前記ファイバーチャンネルフレームに付加的なラベルを挿入するためのコンピュータコードであって、この付加的なラベルは、非ファイバーチャンネルルーティング機構を使用して決定され、更に、この付加的なラベルは、第２ネットワークにおいてフレームを転送するのに使用されるようなコンピュータコードと、
を備えたコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項１９】
入口ファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターにおいて、
メモリと、
プロセッサであって、増強リンク状態更新情報を受信し、この増強リンク状態更新情報を使用して複数のコアファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターを経て出口ファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターへ至るルートを選択し、そして前記複数のコアファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターを識別する情報を有するトンネル設定メッセージを発生するように動作できるプロセッサと、
を備えたルーター。
【請求項２０】
前記プロセッサは、更に、前記トンネル設定メッセージを前記選択されたルートに沿って転送するように動作できる請求項１９に記載のルーター。
【請求項２１】
前記プロセッサは、更に、前記トンネル設定メッセージに対応する応答を受信するように動作でき、前記応答はラベル情報を含む請求項２０に記載のルーター。
【請求項２２】
前記メモリは、前記入口ファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターに関連したラベル情報を有するラベル情報ベースを備えた請求項２１に記載のルーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイバーチャンネルネットワークに係る。より詳細には、本発明は、ファイバーチャンネルネットワークにおいてラベルスイッチングを行う方法及び装置に係る。
本出願は、全ての目的で参考として全体をここに援用するマウリリオ・コメット及びスコット・Ｓ．・リーによる「Methods and Apparatus For Fiber Channel Frame Delivery」と題する同時に出願された米国特許出願第１０／１１４，５６８号（代理人ドケット番号第ＡＮＤＩＰ００８号）に係る。又、本出願は、全ての目的で参考として全体をここに援用する２００１年１２月２６日に出願されたトムエドサル、ディネッシュダット及びシルバノガイによる「Extended ISL Header」と題する米国特許出願第１０／０３４，１６０号にも係る。
【背景技術】
【０００２】
パケット交換ネットワークのようなコネクションレスネットワークでは、種々の特徴を許すためにラベルスイッチングが従来使用されている。しかしながら、ラベルスイッチングをファイバーチャンネルネットワークへ拡張することは、ファイバーチャンネルネットワークの特定の特性のために、困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
それ故、ルーティングテーブルエントリーへの高速アクセスを許すだけでなく、ファイバーチャンネルフレーム配送を一般的に改善するためにも、ファイバーチャンネルネットワークにラベルスイッチングを使用するための方法及び装置を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ファイバーチャンネルネットワークにおいてラベルスイッチ型ルーティングを行うための方法及び装置が提供される。ファイバーチャンネルネットワークの特定の特性に基づいてラベルスイッチングを実施する技術が提供される。ラベルスイッチングを使用することにより、ファイバーチャンネルフレームをサポートしないネットワークを通るトラフィックエンジニアリング、セキュリティ、及びトンネリングのような機構を実施することができる。
【０００５】
種々の実施形態に基づき、ファイバーチャンネルファブリックにおいてファイバーチャンネルフレームをルーティングするための方法が提供される。この方法は、ファイバーチャンネルスイッチにおいてラベルの第１スタックを有するファイバーチャンネルフレームを受信するステップと、受信ラベルのスタックに基づきファイバーチャンネルスイッチにおいてラベル情報ベースのエントリーを参照するステップとを含む。又、この方法は、ファイバーチャンネルフレームからラベルの第１スタックを除去するステップと、ファイバーチャンネルフレームを転送するステップも含む。
【０００６】
種々の実施形態に基づき、ファイバーチャンネルフレームをトンネリングする方法が提供される。この方法は、ファイバーチャンネルをサポートする第１ネットワークと、ファイバーチャンネルをサポートしない第２ネットワークとの間のゲートウェイにおいてファイバーチャンネルフレームを受信するステップを含む。又、この方法は、ファイバーチャンネルフレームに関連した受信ラベルを識別するステップであって、この受信ラベルはファイバーチャンネルルーティング機構を使用して決定されるようなステップも含む。ファイバーチャンネルフレームに関連した受信ラベルは、送信ラベルとスワップされ、この送信ラベルは、ゲートウェイに関連したラベル情報ベースのエントリーを参照することにより決定される。又、この方法は、ファイバーチャンネルフレームに付加的なラベルを挿入するステップであって、この付加的なラベルは、非ファイバーチャンネルルーティング機構を使用して決定されるようなステップも含む。この付加的なラベルは、第２ネットワークにおいてフレームを転送するのに使用される。
【０００７】
更に別の実施形態に基づき、ファイバーチャンネルネットワークにトンネルを構成する方法が提供される。この方法は、入口ファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターにおいて増強リンク状態更新情報を受信するステップと、その増強リンク状態更新情報を使用して入口ファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターから複数のコアファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターを経て出口ファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターへ至るルートを選択するステップと、複数のコアファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターを識別する情報を有するトンネル設定メッセージを発生するステップとを含む。
【０００８】
他の実施形態に基づき、入口ファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターが提供される。この入口ファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターは、メモリ及びプロセッサを備えている。プロセッサは、増強リンク状態更新情報を受信し、この増強リンク状態更新情報を使用して複数のコアファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターを経て出口ファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターへ至るルートを選択し、そして複数のコアファイバーチャンネルラベルスイッチングルーターを識別する情報を有するトンネル設定メッセージを発生するように動作できる。
【０００９】
本発明のこれら及び他の特徴及び効果は、本発明の原理を一例として示す添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
本発明は、その特定の実施形態を例示した添付図面に関連した以下の説明から最も良く理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するために本発明者により意図された最良の態様を含む本発明の幾つかの特定の実施形態を以下に説明する。これら特定の実施形態は、添付図面に示されている。本発明は、これら特定の実施形態を参照して説明するが、ここに示す実施形態に本発明を限定するものではないことを理解されたい。一方、特許請求の範囲に規定された本発明の精神及び範囲内に包含される代替物、変更及び等効物を網羅することが意図される。
【００１１】
本発明の方法及び装置は、ファイバーチャンネルフレームのラベルスイッチングを与える。種々の実施形態に基づき、ファイバーチャンネルフレームは、そのファイバーチャンネルフレームをサポートしないネットワークを通してそのファイバーチャンネルフレームをトンネリングさせて、そのダウンリンクの周りでリルートするのを許すラベルスタックを含む。又、ファイバーチャンネルフレームは、ラベルスイッチングを使用して順序正しく配送することもできる。
【００１２】
クラス２又はクラス３のファイバーチャンネルネットワークのような典型的なコネクションレスのファイバーチャンネルネットワークでは、各スイッチにおける独立した転送判断に基づいてパケットが１つのネットワークエンティティから次のネットワークエンティティに進行する。フレームに対する次のホップは、フレームヘッダに宛先アドレスを含む情報に基づいて決定される。しかしながら、ラベルスイッチングドメインでは、ラベルスイッチングルーターは、フレームヘッダの宛先アドレスに基づくのではなく、フレームに関連したラベル情報に基づいて、転送判断を行なう。各ホップにおいてパケットヘッダ又はフレームヘッダの分析は必要とされない。
【００１３】
むしろ、パケット又はフレームにおけるラベルを使用して、次のホップ情報を含む転送テーブルのエントリーと、パケットを転送するときに使用すべき１つ以上の新たなラベルのセットとをインデックスする。次いで、次のホップは、新たなラベルを使用してフレームを転送することができる。ラベルスイッチングは、ルーティングテーブルエントリーへのアクセスを簡単化するためにＴＣＰ／ＩＰネットワークにおいて最初に開発されたが、本発明の技術は、ラベルスイッチングをファイバーチャンネルネットワークに使用して、ルーティングテーブルのアクセスを容易にするのに加えて、トラフィックエンジニアリング、トンネリング及び順序正しい配送等の特徴を可能にすることを意図している。ＩＰネットワーク用のマルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ）としてのラベルスイッチングがＲＦＣ３０３１に説明されている。
【００１４】
多数の障害があって、ファイバーチャンネルネットワークにおけるラベルスイッチングの実施を妨げている。１つの障害として、あるファイバーチャンネル装置は、ファイバーチャンネルフレームを順序正しく配送することを要求する。ＴＣＰ／ＩＰネットワークに使用されるラベルスイッチングは、しばしばパケットを順序ずれして配送し得る。しかしながら、ＴＣＰ／ＩＰネットワークのネットワークエンティティは、順序ずれしたパケットを取り扱うことができる。宛先ノードは、通常、シーケンスを外れて受信したパケットを再順序付けする。しかしながら、あるファイバーチャンネル装置は、順序ずれしたフレームを取り扱うことができない。更に、ファイバーチャンネルフレームは、ラベルを搬送する機構をもたない。
【００１５】
図１は、本発明の技術を使用することのできるネットワークを示す図である。種々の実施形態に基づき、ラベルスイッチングドメイン１３１は、エッジラベルスイッチングルーター１１１及び１２１と、コアラベルスイッチングルーター１１３、１１５、１１７及び１１９とを備えている。フレームを転送するためのラベルスイッチングをサポートするネットワークエンティティの相互接続セットを、ここでは、ラベルスイッチングドメインと称する。ラベルスイッチングドメイン１３１の外部にあるスイッチは、従来の技術を使用して、ルーティングテーブルエンティティにアクセスしそしてフレームを転送することができる。一例において、スイッチ１０１は、ラベル対ラベルスイッチングルーター１１１を伴わずにフレームを送信してもよい。ラベルスイッチングがない状態では、ラベルスイッチングルーター１１１は、通常、フレームにおいて与えられる宛先アドレスを使用して、フレームに対する次のホップを識別する。次のホップは、次いで、宛先アドレスに同様にアクセスし、そしてその宛先アドレスに基づいてその後のホップを決定し、フレームが最終的に宛先に到着するまでフレームを転送し続ける。
【００１６】
しかしながら、ラベルスイッチングを使用すると、エッジラベルスイッチングルーター１１１は、スイッチ１０１からのフレームにラベルを追加する。次いで、このラベルをその後のホップ、即ちコアラベルスイッチングルーター１１３において使用して、ルーティングテーブルにアクセスし、どこにフレームを送信すべきか再び決定することができる。ルーター１１３において宛先アドレスを使用するのではなく、ルーター１１３においてラベルを使用して転送エントリーにアクセスする。ラベルスイッチングルーターが、ラベルに気付かないスイッチに接続されたときには、そのラベルスイッチングルーターを、ここでは、エッジラベルスイッチングルーターと称する。ラベルを使用して転送判断するのをサポートしない装置を、ここでは、ラベルに気付かないスイッチと称する。エッジラベルスイッチングルーターは、ラベルスイッチングドメインに入力するトラフィックを取り扱うときには、入口ラベルスイッチングルーターである。エッジラベルスイッチングルーターは、ラベルスイッチングドメインから去るトラフィックを取り扱うときには、出口ラベルスイッチングルーターである。フレームがスイッチ１０１からスイッチ１０５へ送信される一例においては、エッジラベルスイッチングルーター１１１が入口ラベルスイッチングルーターとなり、一方、エッジラベルスイッチングルーター１２１が出口ラベルスイッチングルーターとなる。あるラベルスイッチングルーターは、コア及びエッジラベルスイッチングルーターとなり得ることに注意されたい。
【００１７】
他のラベルスイッチングイネーブルルーターに接続されたラベルスイッチングルーターを、ここでは、コアラベルスイッチングルーターと称する。種々の実施形態によれば、コアラベルスイッチングルーターで受信される全ての受信パケット又はフレームがラベルを含む。その結果、コアラベルスイッチングルーターは、転送判断を行なうのに受信ラベルを見るだけでよい。他の実施形態では、コアラベルスイッチングルーターで受信されるある到来パケット又はフレームがラベルを含まない。その結果、あるパケット及びフレームは、ラベルを使用せずにスイッチされる。
【００１８】
スイッチは、コアラベルスイッチングルーター及びエッジラベルスイッチングルーターの両方でよいことに注意されたい。エッジラベルスイッチングルーター１２１は、ラベルスイッチングルーター１１７及び１１９に接続される一方、ラベルに気付かないルーター１０５及びラベルに気付かない記憶装置１０７に接続される。
【００１９】
図２は、ラベルスイッチングのためのラベルを含むことのできるフレームを示す図である。種々の実施形態に基づき、ラベルスイッチングヘッダ２０７が、拡張スイッチ間リンク（ＥＩＳＬ）ヘッダ２０３と、ファイバーチャンネルヘッダ２１１との間に配置される。ＥＩＳＬは、トーマスＪエドサル、ディネシュＧダット及びシルバノガイによる「Methods and Apparatus For Encapsulating A Frame For Transmission In A Storage Area Network」と題する特許出願（代理人ドケット番号第ＡＮＤＩＰ００１号）に説明されている。ＥＩＳＬヘッダ２０３は、フレームにおいてラベルが与えられるかどうかの情報を与えるラベルスイッチング指示子２０５を含む。
【００２０】
特定の実施形態に基づき、ラベルスイッチングヘッダ２０７は、３２ビットワードのスタックを含む。各ラベルは、ルーティングテーブルのエントリーにアクセスするための２０ビットラベルと、３ビットの実験フィールドと、１ビットのＥＯＳフィールドと、８ビットの存続時間(time-to-live)（ＴＴＬ）フィールドとを含む。ラベルの値は、ラベルスイッチングルーターにおいて次のホップを決定するのに使用され、スタックビットは、ラベルのスタックの底部に到達したことを指示するのに使用される。ラベルスイッチングヘッダは、２つ以上のラベルを含むことができることに注意されたい。存続時間フィールドは、従来のＴＣＰ／ＩＰパケットにおける存続時間フィールドと同様に各ホップにおいて減少される。
【００２１】
上述したラベルスイッチングヘッダは、ＥＩＳＬヘッダとファイバーチャンネルヘッダ２１１との間に含まれるが、ラベルスイッチングヘッダは、フレームに関連した種々様々な異なるフィールドに含まれてもよいことに注意されたい。例えば、ラベルスイッチングヘッダは、ＥＩＳＬヘッダ２０３を含まないフレームに含ませることもできる。この例では、ラベルスイッチング指示子をファイバーチャンネルヘッダ２１１に設けることができ、そしてラベルスイッチング情報をファイバーチャンネルペイロードに含ませることができる。しかしながら、ラベルスイッチング指示子及びラベルスイッチング情報は、それに代わって、拡張ファイバーチャンネルヘッダに含ませてもよいことに注意されたい。
【００２２】
図３は、ラベル情報ベース（ＬＩＢ）を示す図である。ここに示す例では、ラベルスイッチング情報及びルートテーブル情報が同じエンティティに維持される。しかしながら、ルーティングテーブル及びラベルスイッチング情報は、個別のエンティティに維持することもできる。ラベルスイッチング情報を含むエンティティを、ここでは、ラベル情報ベース（ＬＩＢ）と称する。あるＬＩＢエンティティは、ラベル情報ベースだけを含み、ルーティングテーブル情報は含まなくてもよい。
【００２３】
種々の実施形態に基づき、ルーティングテーブル情報を伴うＬＩＢは、宛先識別子を次のホップと対にしたエントリーを含む。即ち、ルーティングテーブルは、宛先識別子の列３０３及び次のホップの列３０５を含む。ラベルスイッチングをサポートするために、入力又は受信ラベルの列３０１、及び出力又は送信ラベルの列３０７が含まれる。フレームが受信されると、ラベルを使用して、フレーム内のラベルに対応するルーティングテーブルのエントリーにアクセスすることができる。一例において、フレーム内のラベルが２０００である場合には、スイッチは、次のホップがスイッチ４３でありそして出力ラベルが３０００でなければならないことを確認する。この例では、次のホップを決定するのに、宛先ＩＤが使用されない。
【００２４】
更に別の例において、プッシュ又はポップすべきラベルの数及びどのラベルを挿入すべきかの決定は、宛先ＩＤを使用するだけでなく、スイッチにおいて構成されるポリシーによっても行うことができる。あるポリシーは、ポート番号と、ソース及び宛先の対とを含む。ルーティングテーブルは、仮想ネットワーク（仮想ストレージエリアネットワーク（ＶＳＡＮ）又は仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ））に基づいて設けられることに注意されたい。即ち、ラベルスイッチングルーターが一部分であるところの各ＶＳＡＮ／ＶＬＡＮに対してルーティングテーブルが得られる。ＳＡＮ（又はＶＳＡＮ）は、インフィニバンド(Infiniband)ネットワークのようなネットワークでよい。
【００２５】
種々の技術を使用してＬＩＢを発生することができる。一実施形態では、ＬＩＢは、ＦＳＰＦプロトコルのもとでリンク状態更新パケットを受信した際に発生される。他の実施形態では、ＬＩＢは、増強リンク状態更新パケットを受信した際に発生される。トラフィックエンジニアリングを許す帯域巾利用性のような付加的な情報を伴うリンク状態パケットを、ここでは、増強リンク状態更新パケットと称する。ＬＩＢは、周期的に発生することもできるし、リンク状態の変化を識別した際に発生することもできる。種々の実施形態に基づき、新たに発生されたＬＩＢは、インカーネーション番号に関連付けされる。ファイバーチャンネルファブリックにおける全てのインカーネーション番号の組合せを、ここでは、トポロジーバージョン番号と称する。トポロジーバージョン番号を使用すると、ファイバーチャンネルフレームを順序正しく配送することができる。トポロジーバージョン番号を使用して順序正しい配送を許すことは、全ての目的でその全体を参考としてここに援用するマウリリコ・コメット及びスコットＳ．リーによる「Methods and Apparatus For Fiber Channel Frame Delivery」と題する現在出願中の米国特許出願（代理人ドケット番号第ＡＮＤＩＰ００８号）に説明されている。
【００２６】
一実施形態では、新たなルーティングテーブルがスイッチにおいて発生されるたびに、インカーネーション番号が１だけ増加される。種々の実施形態に基づき、ファイバーチャンネルネットワークにおける各ラベルスイッチングルーターは、各宛先に向って新たな転送ルートを発生するだけでなく、各ラベルスイッチングルーターは、入力ラベルの以前のセットとは異なる新たな入力ラベルも発生する。
【００２７】
増強リンク状態更新パケットは、従来のルーティングテーブル及び／又はＬＩＢを発生するのに使用できる。ラベルスイッチングルーターにおいて受信されたパケットは、ルーティングテーブルにおける次のホップ情報ではなくラベルを使用することにより次のホップへルーティングすることができる。或いは又、ルーティングテーブル情報に代わってラベル情報を使用してパケットを次のホップへ転送することもできる。従って、完全にルーティングテーブルなしにラベルスイッチングルーターを実施することができる。しかしながら、増強リンク状態更新パケットは、従来のルーティングテーブル機構を使用して見つからなかったルートをトラフィックエンジニアリングしそして選択するのに使用することもできる。一例では、トラフィックエンジニアリングされたルートは、受信した次のパケットを、ルーティングテーブルとは異なる次のホップへ転送してもよい。更に、増強リンク状態更新パケットは、ソースから宛先へのルートを指定するのに使用できる一方、ルーティングテーブル情報は、次のホップを指定することしかできない。
【００２８】
種々の実施形態に基づき、ソースラベルスイッチングルーターは、特定の宛先への最良のルートを決定する。次いで、ソースは、各ホップへ明確にルーティングされたフレームを、選択されたルートを経てソースと宛先との間で送信する。リソースリザベーションプロトコル（ＲＳＶＰ−ＴＥ）のような機構は、ルートを構成するのに使用できる。ＲＳＶＰ−ＴＥは、全ての目的でその全体をここに援用するＲＦＣ３２０９に説明されている。
【００２９】
図４Ａは、トラフィックエンジニアリングを使用するルートの構成を示すプロセスフローチャートである。４０１において、入口ラベルスイッチングルーターは、増強リンク状態更新パケットにおいて与えられるような情報に基づいて宛先への最良のルートを決定する。又、ラベルスイッチングルーターは、ルートを選択するための他のポリシーを適用することもできる。一例において、ラベルスイッチングルーターは、あるリンクを回避するように試みてもよい。４０３において、入口ラベルスイッチングルーターは、トンネルにおけるラベルスイッチングルーターを識別する情報を有するトンネル設定メッセージを形成する。選択されたルートに沿ってパケットを転送するために選択されたルートにラベルスイッチングルーターを構成するメッセージを、ここでは、トンネル設定メッセージと称する。４０５において、入口ラベルスイッチングルーターは、トンネル内の次のラベルスイッチングルーターへメッセージを送信する。選択されたルートは、種々の異なる形式のルート及びトンネルでよいことに注意されたい。
【００３０】
一例において、確立されるトンネルは、仮想プライベートネットワーク即ちＶＰＭトンネルである。別の実施形態では、確立されるトンネルは、ＩＰトンネルである。４０７において、入口ラベルスイッチングルーターは、４０５において送信されたトンネル設定メッセージに対応する応答メッセージを受信する。種々の実施形態に基づき、トンネル設定メセージに対する応答は、宛先から発信される。４０９において、応答メッセージに設けられるラベルは、ＬＩＢへとプログラムされる。
【００３１】
図４Ｂは、ソースと宛先との間のトンネルにおけるコアラベルスイッチングルーターを示すプロセスフローチャートである。４２１において、コアラベルスイッチングルーターは、トンネル設定メッセージを受信する。４２３において、コアラベルスイッチングルーターは、メッセージに関連したラベルを割り当てる。４２５において、コアラベルスイッチングルーターは、トンネル設定メッセージのダウンストリームをトンネルにおける次のラベルスイッチングルーターへ転送する。４２７において、コアラベルスイッチングルーターは、トンネル設定メッセージに対応する応答メッセージを受信し、そして４２９においてラベルをＬＩＢへプログラムする。４３１において、コアラベルスイッチングルーターは、応答のアップストリームをトンネル内の以前のホップへ転送する。
【００３２】
図４Ｃは、出口ラベルスイッチングルーターを示すプロセスフロー図である。４４１において、出口ラベルスイッチングルーターは、トンネル設定メッセージを受信する。宛先ラベルスイッチングルーターは、４４３においてラベル情報を発生し、そして４４５において同じ選択されたルートに沿って逆方向に応答メッセージを送信する。
【００３３】
トンネルが確立されると、ラベルスイッチが入口ラベルスイッチングルーターであるか、コアラベルスイッチングルーターであるか、又は出口ラベルスイッチングルーターであるかに基づいて、ラベルスイッチングオペレーションが変化する。図５Ａは、入口ラベルスイッチングルーターにおけるラベルプッシュオペレーションの一例を示すフロープロセス図である。種々の実施形態に基づき、入口ラベルスイッチングルーターは、ラベルに気付かないノードから５０１においてフレームを受信する。５０３において、入口ラベルスイッチングルーターは、フレームを分類する。５０５において、入口ラベルスイッチングルーターは、分類されたフレームに対応するＬＩＢエントリーを識別する。一実施形態では、識別された入力又は出力ポートを使用して、ＬＩＢエントリーを選択することができる。
【００３４】
５０７において、ラベルの数、及びラベルスタックにプッシュされるべきラベルが決定される。ラベル、及びラベルに関連した情報を保持する機構を、ここでは、ラベルスタックと称する。ラベルスタックは、スタック、リンクされたリスト、アレー、又はラベル情報を含む任意の構造でよい。次いで、フレームは、５０９において、１つ以上のラベルを含むように変更される。フレームの変更は、ラベルが使用できることを示すためにＥＩＳＬヘッダを更新し、そしてラベル情報をラベルヘッダに入れることを含むことができる。
【００３５】
図５Ｂは、コアラベルスイッチングルーターのオペレーションの一例を示すフロープロセス図である。上述したように、コアラベルスイッチングルーターは、ラベルスイッチングイネーブルルーターからフレームを受信する。５２１において、コアラベルスイッチングルーターは、フレームを受信する。５２３において、ＬＩＢエントリーがフレームに関連した到来ラベルに対応するかどうか決定される。何のエントリーも対応しない場合には、フレームが５３１においてドロップされる。種々の実施形態に基づき、種々のエラーレポート及び通知オペレーションも実行することができる。ルーティングテーブルの次のホップに基づいてフレームをルーティングすることはできるが、種々の実施形態ではネットワークがループになる機会を制限するためにフレームがドロップされる。５２５において、ポップ、プッシュ又はスワップされるべきラベルがＬＩＢエントリーに基づいて決定される。５２７において、フレームは、ラベル情報を追加、除去又は交換するように変更される。
【００３６】
図５Ｃは、出口ラベルスイッチングルーターのオペレーションの一例を示すフロープロセス図である。５４１において、出口ラベルスイッチングルーターは、ラベルスイッチングイネーブルルーターからフレームを受信する。５４３において、パケットにラベルが存在するかどうか決定される。ラベルが存在しない場合には、パケットがＶＳＡＮ及び宛先ＩＤに基づいて転送される。ラベルが存在する場合には、５４５において、ＬＩＢエントリーが受信ラベルに対応するかどうか決定される。５４５において、何のＬＩＢエントリーもラベルに対応しない場合には、５５３において、フレームがドロップされる。さもなければ、ポップすべきラベルの数が５４７において決定される。次いで、フレームは、５４９において変更される。
【００３７】
図６は、ファイバーチャンネルフレームをサポートしないＴＣＰ／ＩＰネットワーク６５５を通るトンネリングを示す図である。ラベルスイッチングルーター６５１は、フレームをゲートウェイ６５３へ与える。フレームは、第１ラベル６６５、ファイバーチャンネルヘッダ６６３及びファイバーチャンネルペイロード６６１を含む。種々の実施形態に基づき、フレームは、第１ラベル６６５を含まなくてもよい。ゲートウェイ６５３は、ファイバーチャンネルフレームをサポートしないＴＣＰ／ＩＰネットワーク６５５を通して、ラベル付けされたファイバーチャンネルフレームを転送しようとしていることを確認する。ファイバーチャンネルゲートウェイ６５３は、トップラベル６７５、イーサネット（登録商標）ヘッダ６７７及び第２ラベル６７３を含むフレームを使用する。トップラベルは、ゲートウェイ６５３からゲートウェイ６５７へトラフィックを通過するのに使用され、そしてボトムラベルは、フレームがゲートウェイ６５７に到着した後にラベルスイッチングルーター６５９へトラフィックを転送するのに使用される。トップラベルは、ＴＣＰ／ＩＰネットワーク６５５における転送機構によって決定され、一方、第２ラベルは、ファイバーチャンネルネットワークにおける転送機構によって決定される。
【００３８】
種々の実施形態に基づき、ＴＣＰ／ＩＰネットワーク６５５におけるラベルスイッチングルーターは、最上部ラベル６７５に対してのみ動作し、ラベルスタックの他のラベルにアクセスする必要はない。従って、ＴＣＰ／ＩＰネットワーク６５５におけるエンティティは、ファイバーチャンネルフレームがＴＣＰ／ＩＰネットワーク６５５を通してトンネリングされることに気付く必要はない。むしろ、ＴＣＰ／ＩＰネットワークエンティティは、最上部ラベルに基づいてネットワークを通してフレームを単に転送する。
【００３９】
従来のＴＣＰ／ＩＰネットワークとは異なり、ファイバーチャンネルフレームは、シーケンスを外れて配送することができない。従って、シーケンス番号を含む制御ワード６７１が、ラベルスタックの後又は第２ラベル６７３の下に含まれ、ゲートウェイ６５７は、シーケンスを外れて到着するパケットを検出することができる。制御ワードは、ファイバーチャンネルフレームの異なるフィールド、例えば、ファイバーチャンネルヘッダに含ませることができることに注意されたい。非ファイバーチャンネルネットワークを経て送信した後に順序ずれしたファイバーチャンネルフレームをファイバーチャンネルゲートウェイが検出できるようにする機構を、ここでは、制御ワードと称する。
【００４０】
又、従来のＴＣＰ／ＩＰネットワークとは異なり、ファイバチャンネルネットワークフレームは、通常、性能上の理由でドロップすることが許されない。本発明の技術は、ゲートウェイ６５７が、ゲートウェイ６５３からのフレームがドロップしたことを検出し、そして再送信を要求して、効率的なフレーム配送を与えることを意図する。ラベルを使用したトンネリングにより、仮想プライベートネットワーク即ちＶＰＮのようなネットワークプロトコルを使用してセキュリティを与えることができることに注意されたい。
【００４１】
図７は、種々の実施形態に基づく高速リンクフェイルオーバーを示す図である。ラベルスイッチングルーター７８１からフレームを受信するラベルスイッチングルーター７８３は、たとえルーティングテーブルがルーター７８３に、ダウンしたリンクを経てルーター７８９へフレームを直接転送するように命令しても、ルーター７８３とルーター７８９との間のリンクがダウンされることを確認できる。従来のリンク状態更新及びリンク状態記録技術でルーティングテーブルを更新するのを待機するのではなく、ラベルを使用して、ダウンしたリンクの周りでトラフィックを迅速にリルートすることができる。種々の実施形態に基づき、フレームに関連したラベルスタックに付加的なラベルがプッシュされ、フレームをラベルスイッチングルーター７８５へ転送する。ラベルスイッチングルーター７８５は、値１００のトップラベルを使用して、ラベルスイッチングルーター７８７へフレームを転送すべきであることを決定する。トップラベルは、値２００に置き換えられる。ラベルスイッチングルーター７８７は、次いで、受信ラベル２００を除去し、そして値２０をもつ第２ラベルに基づくフレームをラベルスイッチングルーター７８９へ転送する。
【００４２】
ラベルスイッチングルーター７８３とラベルスイッチングルーター７８９との間のダウンしたリンクは、バイパスされる。ラベルスイッチングを使用するトラフィックエンジニアリングは、種々の異なるやり方で実施できることに注意されたい。一例において、システムアドミニストレーターは、ラベルスイッチングルーター７８３において別のルートを手動で設定することができる。スイッチ７８３は、値１０のラベルスタックを、トップラベル値１００及び第２ラベル値２０のラベルスタックに置き換えるように手動で構成される。又、リンク状態情報はネットワークへ自動的に通過させることができる。
【００４３】
本発明の技術は、上述した高速フェイルオーバー、明確なソースルーティング、及びトラフィックエンジニアリングのような特徴を与えるのに使用できるが、本発明の技術を使用して順序正しい配送を与えることもできる。
【００４４】
図８は、順序正しい配送をサポートするファイバーチャンネルネットワークの一例を示す図である。順序正しい配送は、全ての目的で参考として全体をここに援用するマウリリオコメット及びスコットＳ．リーによる「Methods and Apparatus For Fiber Channel Frame Delivery」と題する同時に出願された米国特許出願第１０／１１４，５６８号（代理人ドケット番号第ＡＮＤＩＰ００８号）に説明されている。
【００４５】
宛先アドレスを含むのに加えて、フレームは、スイッチがルーティングテーブルのエントリーに迅速にアクセスできるようにする入力ラベルを宛先識別子として含む。例えば、ラベルスイッチングルーター８０４は、２の宛先及び４２０の入力ラベルをもつフレームを受信することができる。ラベルスイッチングルーター８０４は、そのルーティングテーブル８１４にアクセスして、次のホップがラベルスイッチングルーター８０２であり且つ出力が２２０でなければならないことを確認する。種々の実施形態によれば、ラベルスイッチングルーター８０４は、ルーティングテーブルの入力ラベルに対応する４２０のフレームラベル値を、ルーティングテーブル８１４の出力ラベルに対応する２２０のフレームラベルに置き換える。
【００４６】
ラベル値を置き換えることにより、ラベルスイッチングルーター８０４は、次のホップのルーター８０２へラベル情報を与えて、ラベルスイッチングルーター８０４がルーティングテーブルエントリーに同様に迅速にアクセスするのを許す。ルーティングテーブルのエントリーに迅速にアクセスするためにラベルスイッチングを与えることができるが、ラベルスイッチングは、種々の理由で使用することができる。本発明の技術は、ラベルを使用することによりフレームを順序正しく配送できるようにする。
【００４７】
ラベルスイッチングルーター８０２がラベルスイッチングルーター８０４からフレームを受信すると、ラベルスイッチングルーターは、ラベル２２０を使用して、ルーティングテーブル８１２のエントリーにアクセスする。入力ラベル２２０を使用して、ラベルスイッチングルーター８０２は、フレームが実際にその宛先に到着したときに、フレームをもはや転送する必要がないことを確認する。
【００４８】
上述したように、ラベルスイッチングは、種々のネットワーク装置で実行されてもよい。種々の実施形態に基づき、スイッチは、プロセッサ、ネットワークインターフェイス、及びＬＩＢを維持するためのメモリを含む。又、当業者に明らかなように、種々の入力及び出力ポート、媒体アクセスコントロール（ＭＡＣ）ブロック、及びバッファも設けることができる。
【００４９】
更に、例示的なスイッチについて説明したが、上述した実施形態は、種々のネットワーク装置（例えば、サーバー）及び種々の媒体において実施されてもよい。例えば、上述した本発明を実施するための命令及びデータは、ディスクドライブ、ハードドライブ、フロッピー（登録商標）ディスク、サーバーコンピュータ又はリモートネットワークコンピュータに記憶されてもよい。従って、上述した実施形態は、単なる例示に過ぎず、本発明は、ここに示した詳細に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の技術を使用できるネットワークを示す図である。
【図２】ラベルスイッチングをサポートするファイバーチャンネルフレームを示す図である。
【図３】ラベルスイッチングルーターにおけるルーティングテーブルを示す図である。
【図４Ａ】入口ラベルスイッチングルーターにおけるトンネルの発生を示すフロープロセス図である。
【図４Ｂ】コアラベルスイッチングルーターにおけるトンネルの発生を示すフロープロセス図である。
【図４Ｃ】出口ラベルスイッチングルーターにおけるトンネルの発生を示すフロープロセス図である。
【図５Ａ】入口ラベルスイッチングルーターのオペレーションを示すフロープロセス図である。
【図５Ｂ】コアラベルスイッチングルーターのオペレーションを示すフロープロセス図である。
【図５Ｃ】出口ラベルスイッチングルーターのオペレーションを示すフロープロセス図である。
【図６】ラベルスイッチングを使用したトンネル形成を示す図である。
【図７】ラベルスイッチングを使用したトラフィックエンジニアリングを示す図である。
【図８】順序正しい配送をサポートするファイバーチャンネルネットワークの一例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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