(57)【要約】  インターネットのデフォルトフリーゾーン（ＤＦＺ）内の自律システム（ＡＳ）のルータの転送情報ベースへの登録方法を提供する。転送情報ベースは複数のエントリを含み、各エントリは宛先プレフィクスを、該宛先プレフィクスに到達する少なくとも１つの経路にマッピングする。本方法は、上記ルータに広告された各プレフィクスについて、該広告がどの自律システム（ＡＳ）から受信されたかを判定し、上記ルータの転送情報ベースに該プレフィクスを含めるか否かを決定する。上記決定において、自律システム（ＡＳ）および／または上記プレフィクスの通知元の自律システム（ＡＳ）の所定の特性が考慮される。また、この方法に対応して、インターネットのデフォルトフリーゾーン（ＤＦＺ）内の自律システム（ＡＳ）に配備されるルータが開示される。
2011519236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネットのデフォルトフリーゾーン（ＤＦＺ）内の自律システム（ＡＳ）のルータの転送情報ベースへの登録方法において、前記転送情報ベースは複数のエントリを含み、各エントリは宛先プレフィクスを、該宛先プレフィクスに到達する少なくとも１つの経路にマッピングし、該方法は、
前記ルータに広告された各プレフィクスについて、該広告がどの自律システム（ＡＳ）から受信されたかを判定し、
前記ルータの転送情報ベースに該プレフィクスを含めるか否かを決定し、
前記決定において、自律システム（ＡＳ）および／または前記プレフィクスの通知元の自律システム（ＡＳ）の所定の特性が考慮される
ことを特徴とする、ルータの転送情報ベースへの登録方法。
【請求項２】
前記ルータに広告された各プレフィクスについて、該広告が非ＤＦＺの自律システム（ＡＳ）から発信されたか、それともＤＦＺの自律システム（ＡＳ）から発信されたかのチェックを実行することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
非ＤＦＺの自律システム（ＡＳ）から通知された、広告されたプレフィクスが、前記ルータの転送情報ベースに含められることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ＤＦＺの自律システム（ＡＳ）から発信された、広告されたプレフィクスは、該プレフィクスが既存のエントリのプレフィクスよりも短い場合にのみ、前記ルータの転送情報ベースに含められることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
ＤＦＺの自律システム（ＡＳ）から通知されたプレフィクスが集成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記方法がルータのルーティングテーブルへの登録に適用されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
インターネットのデフォルトフリーゾーン（ＤＦＺ）内の自律システム（ＡＳ）に配備されるルータにおいて、該ルータは、転送情報ベースおよび／またはルーティングテーブルを備え、該転送情報ベースおよび／またはルーティングテーブルは複数のエントリを含み、各エントリは宛先プレフィクスを、該宛先プレフィクスに到達する少なくとも１つの経路にマッピングし、該ルータは、
広告された各プレフィクスについて、該広告がどの自律システム（ＡＳ）から受信されたかを判定する検査手段と、
前記転送情報ベースおよび／または前記ルーティングテーブルにプレフィクスを含める処理手段と
をさらに備え、前記処理手段は、前記転送情報ベースおよび／または前記ルーティングテーブルにプレフィクスを含めるか否かを決定し、該決定を、自律システム（ＡＳ）および／または前記プレフィクスの通知元の自律システム（ＡＳ）の所定の特性に応じて行うように構成される
ことを特徴とするルータ。
【請求項８】
前記検査手段が、前記ルータに広告された各プレフィクスについて、該広告が非ＤＦＺの自律システム（ＡＳ）から発信されたか、それともＤＦＺの自律システム（ＡＳ）から発信されたかのチェックを実行するように構成されることを特徴とする請求項７に記載のルータ。
【請求項９】
前記処理手段が、非ＤＦＺの自律システム（ＡＳ）から発信された、広告されたプレフィクスを、前記ルータの転送情報ベースおよび／または前記ルータのルーティングテーブルに含めるように構成されることを特徴とする請求項７または８に記載のルータ。
【請求項１０】
前記処理手段が、ＤＦＺの自律システム（ＡＳ）から発信された、広告されたプレフィクスを、該プレフィクスが既存のエントリのプレフィクスよりも短い場合にのみ、前記ルータの転送情報ベースおよび／または前記ルータのルーティングテーブルに含めるように構成されることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載のルータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターネットのデフォルトフリーゾーン（ＤＦＺ, Default Free Zone）内の自律システム（ＡＳ, autonomous system）のルータの転送情報ベースへの登録方法に関する。ここで、転送情報ベースは複数のエントリを含み、各エントリは宛先プレフィクスを、該宛先プレフィクスに到達する少なくとも１つの経路にマッピングする。
【０００２】
また、本発明は、インターネットのデフォルトフリーゾーン（ＤＦＺ）内の自律システム（ＡＳ）に配備されるルータに関する。該ルータは、転送情報ベースおよび／またはルーティングテーブルを備える。転送情報ベースおよび／またはルーティングテーブルは複数のエントリを含み、各エントリは宛先プレフィクスを、該宛先プレフィクスに到達する少なくとも１つの経路にマッピングする。
【背景技術】
【０００３】
現在のインターネットは数千個の自律システム（ＡＳ）を含み、そのそれぞれは、単一の管理エンティティの制御下にある１つのネットワークまたはネットワークの集合体である。インターネットにおいて、各ネットワークインタフェースはＩＰアドレスによって識別される。ＩＰアドレスは、ＩＰｖ４の場合、３２ビットの数値である。インターネットルーティング基盤に関するスケーラビリティの理由から、ＩＰアドレスは、連続するブロックへと集成される。このようなブロックはプレフィクスと呼ばれ、ＩＰアドレスおよびマスクからなる。マスクは、左側から連続する上位ビットの数を示す。例えば、６１．１４．１９２．０／１８というプレフィクス記法は、マスク長が１８ビットのプレフィクスを表す。この場合、残りの１４ビットの使用は所有者組織に委ねられ、サブプレフィクスをカスタマに再割当することも可能である。
【０００４】
ボーダーゲートウェイプロトコル（ＢＧＰ, Boarder Gateway Protocol）を用いて、ルータは、ルーティングテーブルに保存されたこれらのプレフィクスの形で到達可能性情報を互いに交換する。あるルータが実際にデータパケットを転送するために使用しているプレフィクスは、転送情報ベース（ＦＩＢ, forwarding information base）に含められる。現在のシステムでは、ＦＩＢは通常、宛先プレフィクスと、その宛先プレフィクスに到達する経路との間の１対１マッピングを含む。
【０００５】
近年、ルーティングテーブルおよび転送情報ベースはいずれも、エントリ数が急増している。この展開は、特にインターネットのデフォルトフリーゾーン（ＤＦＺ）に関して、きわめて危機的であると考えられている。ＤＦＺはインターネットの中核であり、インターネットルーティングにおいて、インターネット内のすべてのＡＳの全体を指す。ＤＦＺには、グローバルルーティング状態が集積される。したがって、ＤＦＺに属するＡＳのルータは、どの宛先へパケットをルーティングするに際してもデフォルト経路を必要としない。例えば、ティア１ (tier-1) インターネットプロバイダはＤＦＺの一部である。
【０００６】
上記で指摘したように、現在、インターネットのＤＦＺは、転送情報ベースおよびルーティングテーブルのいずれにおいても、エントリ数が激増している。単にサイズがスケーラビリティの問題となるだけでなく、この状態の更新ペースも深刻な速さで増大している。
【０００７】
基本的な問題は、インターネットのエッジにある自律システム（ＡＳ）が、割り当てられたアドレスプレフィクスを種々の目的、とりわけ、インバウンドのトラフィックエンジニアリング（ＴＥ, traffic engineering）の目的で、集成解除（de-aggregate）することにある。図１に一例を示す。ＡＳ６１６３は、プレフィクス６１．１４．１９２．０／１８を集成解除する。これは、より長い２つのプレフィクスをＡＳ６６４８およびＡＳ４７５７へＢＧＰで広告することによって行われる。これにより、ＡＳ６１６３は、入来トラフィックを分散させる。現在のルータは、パケットを転送する際に最長プレフィクスマッチングを用いるので、より長い「／２１」プレフィクスに一致しないアドレスを有するＡＳ６１６３宛のパケットはＡＳ９２９９を通ることになる。ＡＳ９２９９は、「／１８」プレフィクスの広告が通過したＡＳである。図１において、インバウンドトラフィックフローは破線で表している。
【０００８】
集成解除の問題は、上流の自律システム（例えば図１ではＡＳ１２３９）でプレフィクスを集成することによっては解決できない。というのは、事業者がトラフィックエンジニアリングを実行する必要があるが、現在はこれを行う他の手段が存在しないからである（ＡＳ１２３９で集成をすると、「／１８」のすべてのトラフィックがＡＳ９２９９を通って流れることになってしまう）。残念ながら、プレフィクスを集成解除した事業者（例えば図１に示した例ではＡＳ６１６３）は、この措置のコストを負担しない。その負担をするのは、デフォルトフリーゾーンＤＦＺ、すなわち、グローバルルーティング状態が集積されるインターネットの部分、におけるルータである。結果として、この慣行をやめるインセンティブはほとんど存在しない。さほど遠くない将来、これらの展開はコンバージェンスを著しく阻害し、グローバル接続における不安定性につながることが懸念される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、インターネットのデフォルトフリーゾーン内の自律システムに設けられる頭書のような方法およびルータにおいて、実施の容易なメカニズムを使用することにより、インターネットのデフォルトフリーゾーン内のルーティングテーブルおよび転送情報ベースのサイズが縮小されるような改良およびさらなる展開を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、上記の目的は、請求項１の構成を備えた方法によって達成される。この請求項に記載の通り、本方法は、以下のことを特徴とする。すなわち、上記ルータに広告された各プレフィクスについて、該広告がどの自律システム（ＡＳ）から受信されたかを判定し、上記ルータの転送情報ベースに該プレフィクスを含めるか否かを決定する。該決定において、自律システム（ＡＳ）および／または上記プレフィクスの通知元の自律システム（ＡＳ）の所定の特性が考慮される。
【００１１】
また、上記の目的は、独立請求項７の構成を備えたルータによって達成される。この請求項に記載の通り、本ルータは、以下のことを特徴とする。すなわち、上記ルータは、広告された各プレフィクスについて、該広告がどの自律システム（ＡＳ）から受信されたかを判定する検査手段と、上記転送情報ベースおよび／または上記ルーティングテーブルにプレフィクスを含める処理手段とをさらに備え、上記処理手段は、上記転送情報ベースおよび／または上記ルーティングテーブルにプレフィクスを含めるか否かを決定し、該決定を、自律システム（ＡＳ）および／または上記プレフィクスの通知元の自律システム（ＡＳ）の所定の特性に応じて行うように構成される。
【００１２】
本発明によって初めて認識されたこととして、ルーティングテーブルおよび転送情報ベースのサイズ増大の問題は、より個別的なプレフィクスの処理を適用することによって対処することができる。個別化を可能にするため、ＤＦＺに属するＡＳのルータに広告された各プレフィクスについて、そのプレフィクスの通知元のＡＳを判定する。この目的のため、本発明によるルータは、適当な検査手段を有する。プレフィクスの通知元のＡＳに関する情報を用いて、ルータの転送情報ベースにプレフィクスを含めるか否かを決定する。この目的のため、本発明によるルータは、このような決定を行うように構成された適当な処理手段を有する。
【００１３】
本発明によれば、ルータのルーティングテーブルにプレフィクスを含めるか否かの決定は、プレフィクス広告を発信したＡＳおよび／またはその所定の特性に基づく。プレフィクス処理にこのような個別化を導入することにより、インターネットのデフォルトフリーゾーン内のルーティングテーブルおよび転送情報ベースのサイズが縮小されるので、関連するチャーン（不安定状態、churn）が低減される。本発明による方法およびルータは、ルーティングプロトコル自体への変更を必要としない。すなわち、プロトコルメッセージおよびヘッダに手を加える必要がない。
【００１４】
好ましい実施形態によれば、ルータに広告された各プレフィクスについて、該広告が非ＤＦＺの自律システムから受信されたか、それともＤＦＺの自律システムから受信されたかのチェックを実行する。このようなチェックを実行することにより、各プレフィクス処理は、受信したプレフィクスを送信したＡＳの特定の特性に基づくこと、すなわち、それがＤＦＺに属するか、それともＤＦＺに属しないかに基づくことができる。ＡＳ間の関係を考慮すると、非ＤＦＺ  ＡＳはカスタマＡＳとみなすことができるのに対して、ＤＦＺ  ＡＳは、ピアリングＡＳまたはトランジットＡＳとして機能する。したがって、各プレフィクス処理は、プレフィクスの通知元のＡＳがカスタマＡＳであるか、それとも広告がＤＦＺを通じてピアリングＡＳまたはトランジットＡＳから到来したものかのチェックに基づいて実現され得る。
【００１５】
好ましくは、非ＤＦＺの自律システム（すなわちカスタマＡＳ）から発信された、広告されたプレフィクスが、ルータの転送情報ベースに含められるとよい。すなわち、非ＤＦＺ  ＡＳから通知されたプレフィクスは、現在のインターネットの場合と全く同じように扱えばよい。
【００１６】
特に好ましい実施形態によれば、ＤＦＺ  ＡＳ（すなわち、ティア１プロバイダの場合におけるトランジットＡＳまたはピアリングＡＳ）から通知された、広告されたプレフィクスは、そのプレフィクスが既存のエントリのプレフィクスよりも短い場合にのみ、ルータの転送情報ベースに含められるとよい。その場合、含められる短いほうのプレフィクスは、既存の長いほうのプレフィクスを置き換えることになる。これにより、カスタマのトラフィックエンジニアリング需要を依然として満たしつつ、転送情報ベースに登録されるプレフィクスの個数は大幅に低減される。ローカルな決定アルゴリズムを変更する必要があるのは、一部のインターネットルータのみである。これは、転送情報ベースへの登録を行うアルゴリズムの変更を伴う。これはＢＧＰごとのピア決定であること、すなわち、ＢＧＰセッション全体に適用することができることから、この変更に必要な構成はわずかである。主要な積極的効果として、エッジＡＳは依然として目標を達成しつつ、インターネットＤＦＺはかなりストレスが軽減される。これは、単純な集成によっては達成不可能である。また、この手段は、概念的にエレガントであり、潜在的に高い利得を有する。これはティア１レベルのＤＦＺにおいて、プレフィクスの約５０％に適用可能であると期待される。
【００１７】
なお、ＤＦＺを通るパケットは、インターネットのエッジにある自律システムのトラフィックエンジニアリング目標に依然として従うことになる。というのは、パケットの宛先ＡＳがカスタマであるＡＳは、完全に集成解除されたルーティング情報を依然として保持するからである。しかし、宛先ＡＳがカスタマではないＤＦＺ  ＡＳは、集成解除されたプレフィクスの集合のみを保持する。すなわち、ＤＦＺにおいて、より特定的なプレフィクスの一部は、フィルタリングされる。他方、現在一般的である複雑なフィルタやポリシールールは不要である。
【００１８】
さらに好ましい実施形態によれば、ＤＦＺ  ＡＳから通知された連続するプレフィクスが、より大きいプレフィクスに集成されることにより、転送情報ベース内のエントリの個数がさらに低減される。この場合も、トランジットを提供するＡＳ、すなわち、ＤＦＺの一部であるＡＳ、から通知されたプレフィクスを積極的に集成しても、カスタマのインバウンドトラフィックエンジニアリング目標を侵害しない。集成を実行するために、現在のドメイン間ルーティングプロトコル（ＢＧＰ）を変更する必要はない。アドレスフォーマットが集成を可能にしていればよく、ＩＰｖ４およびＩＰｖ６のアドレスは明らかにこれを満たしている。
【００１９】
さらに好ましい実施形態によれば、ルータの転送情報ベースに登録するための上記の方法は、ルータのルーティングテーブルへの登録にも同様に適用可能である。
【００２０】
本発明を好適な態様で実施するにはいくつもの可能性がある。このためには、一方で請求項１および７に従属する諸請求項を参照しつつ、他方で図面により例示された本発明の好ましい実施形態についての以下の説明を参照されたい。図面を用いて本発明の好ましい実施形態を説明する際には、本発明の教示による好ましい実施形態一般およびその変形例について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態による、インターネットのＤＦＺ内のルータを含むインターネットの主な構造を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１に、現在のインターネットの基本構成を例示する。インターネットは、複数の自律システムＡＳから構成される。これらの自律システムＡＳは、ＤＦＺ  ＡＳ、すなわち、インターネットのＤＦＺに属するＡＳと、非ＤＦＺ  ＡＳ、すなわち、インターネットのエッジ領域に位置する、ＤＦＺの外部のＡＳとに分けることができる。さらに、それぞれのＡＳから見て、直接接続されたＡＳは、カスタマ、ピア、あるいはトランジットＡＳに分類することができる。図１では、例として、３個のＤＦＺ（ティア１）ＡＳ、すなわち、ＡＳ３３５６、ＡＳ７０１、およびＡＳ１２３９を図示している。また、全部で５個の非ティア１ＡＳを、ＡＳ９２９９、ＡＳ６６４８、ＡＳ４７７５、ＡＳ１００２６、およびＡＳ６１６３、として図示している。
【００２３】
本発明による方法は、インターネットのデフォルトフリーゾーン内のルータ、すなわち、インターネット内のあらゆる宛先への経路をローカルに知っているルータを対象とする。現在のインターネットでは、ルータの転送情報ベース（ＦＩＢ）には、小さいプレフィクスだけでなく、より小さいプレフィクスに含まれ得る大きいプレフィクスも登録される（例えば、ＦＩＢは、６１．１４．１９２．０／２１とともに、６１．１４．１９２．０／１８も含み得る）。ルータは、パケットを転送する際に最長プレフィクスマッチングを実行する。すなわち、ルータは、パケットのアドレスに一致し最長のプレフィクスを有するＦＩＢエントリを使用する。このアルゴリズムにより、現在のインターネットにおける基本的なインバウンドトラフィックエンジニアリングが可能となる。残念ながら、トラフィックエンジニアリングの目的で集成解除を行うことが一般的になると、最長プレフィクスマッチングは、グローバルルーティングテーブルが急激に大きくなる、という結果も生じる。
【００２４】
図１に戻ると、現在のインターネットでは、ＡＳ１２３９は、４個のカスタマＡＳ、すなわちＡＳ９２９９、ＡＳ６６４８、ＡＳ４７７５およびＡＳ１００２６、から通知された経路に最長プレフィクスマッチングを適用する。現在のアルゴリズムは、広告される３個のプレフィクス（６１．１４．１９２．０／１８、６１．１４．１９２．０／２１および６１．１４．２００．０／２１）をすべてＦＩＢに登録するが、本発明による方法は、個別的にＦＩＢに登録することを目的とする。本発明の特定実施形態によれば、個別的なＦＩＢ登録は、プレフィクスがカスタマＡＳから通知されたか、それとも非カスタマＡＳから通知されたかに基づく。カスタマＡＳから通知されたプレフィクスは、現在のインターネットの場合と全く同様に扱われる。しかし、非カスタマＡＳから通知された経路は、既存のエントリよりも短いプレフィクスを有する場合だけＦＩＢに含められる。これにより、カスタマのトラフィックエンジニアリング需要を依然として満たしながら、通知されたプレフィクスの個数が低減される。
【００２５】
図１の例によれば、ＡＳ１２３９のルータは、最短のプレフィクスを表すＡＳ３３５６およびＡＳ７０１から通知された経路のみを自己のＦＩＢに登録する。この作用は、具体的には、グローバルルーティングテーブルのほとんどのチャーンを引き起こす「／２４」のような非常に小さい集成解除されたプレフィクスを、フィルタリングして除去する。
【００２６】
なお、上記のような方法を適用すると、ＤＦＺを通るパケットは、インターネットのエッジにあるＡＳのトラフィックエンジニアリング目標に依然として従うことになる。というのは、宛先ＡＳがカスタマであるＡＳは、完全に集成解除されたルーティング情報を依然として保持するからである。図１に示した例によれば、ＡＳ１２３９は、ＡＳ６１６３によって広告されたすべての経路を依然として保持する。というのは、広告を受信する相手のＡＳ（ＡＳ９２２９、ＡＳ６６４６およびＡＳ４７７５）はすべてカスタマだからである。しかし、宛先ＡＳがカスタマでないＤＦＺ  ＡＳ（すなわち、ＡＳ３３５６およびＡＳ７０１）は、集成解除されたプレフィクス（すなわち／１８）の集合のみを保持する。すなわち、本方法は、ＤＦＺにおいて、より特定的なプレフィクスの一部をフィルタリングする。
【００２７】
また、非カスタマＡＳから通知されたプレフィクスについては、連続するプレフィクスが、より大きなプレフィクスへと集成され、状態の個数がさらに低減される。図１を参照し、プレフィクス６１．１４．１９２．０／２１および６１．１４．２００．０／２１を考えると、これらが別のＤＦＺ  ＡＳから受信された場合には「／２０」に集成されることになるが、これも、ティア１の場合の非カスタマＡＳあるいはピアリングＡＳから到来した場合のみである。すなわち、既知のプレフィクスに基づく複雑なフィルタリングルールは不要であり、例えばＢＧＰセッション全体に適用される。
【００２８】
上記の説明および添付図面の記載に基づいて、当業者は本発明の多くの変形例および他の実施形態に想到し得るであろう。したがって、本発明は、開示した具体的実施形態に限定されるものではなく、変形例および他の実施形態も、添付の特許請求の範囲内に含まれるものと解すべきである。本明細書では特定の用語を用いているが、それらは総称的・説明的意味でのみ用いられており、限定を目的としたものではない。
【図１】
2011519236.tif 000003
【国際調査報告】
2011519236.tif 000004