(57)【要約】  本発明の目的の一つとして、ラインカードに収容済みの加入者装置のパケット通信に対し、物理的な回線収容条件や回線構成に依らずPE搭載ラインカードでのプログラマブルエンジンによるサービスを提供する。  本発明の一態様である中継装置は、少なくともネットワークプロセッサとを備える第一のネットワークインターフェース部と、第二のネットワークインターフェース部と、情報処理装置間で送受信されるパケットの出力先となる前記ポート及び前記ネットワークインターフェース部とを検索し、検索結果に応じてパケットを出力する処理を実行する転送エンジンを有する転送部と、情報処理装置間で通信されるパケットが必要とされる処理とネットワークインターフェース部の属性とに基づいて、ネットワークインターフェース部を選択し、選択されたネットワークインターフェース部に入出力されるパケットの転送経路の設定する制御部と、を、有する。
2016051813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続される第一のポートと少なくともネットワークプロセッサとを備える第一のネットワークインターフェース部と、
ネットワークに接続される第二のポートを備える第二のネットワークインターフェース部と、
前記ネットワークインターフェース部から受けるパケットのレイヤ２及びレイヤ３の少なくとも一のヘッダと、前記パケットを受信したポートとに基づいて、出力先となる前記ポート及び前記ネットワークインターフェース部とを検索し、検索結果に応じてパケットを出力する処理を実行する転送エンジンを有する転送部と、
情報処理装置間で通信されるパケットのセッション確立要求に従って、前記ネットワークプロセッサによる処理が必要なセッションか否かを判定するプロトコル制御部と、
前記プロトコル制御部により前記ネットワークプロセッサによる処理が必要なセッションと判定された場合、複数の第一のネットワークインターフェース部から一を選択するロードバランス制御部と、
前記ロードバランス制御部により選択された第一のネットワークインターフェース部に入出力されるパケットの転送経路の設定を前記転送部に対して行う転送エンジン制御部と、を有する、中継装置。
【請求項２】
複数の情報処理装置間で送受信されるパケットを中継する中継装置であって、
情報処理装置を収容し、前記中継装置とネットワークとの間でパケットを入出力するポートを含むネットワークインターフェース部と、
前記ネットワークインターフェース部の少なくとも一に接続され、前記ネットワークインターフェース部を介してパケットを受信した場合、ネットワークへの出力先となるポートを特定し、前記受信したパケットを他のネットワークインターフェース部に向けて出力する転送処理を行う転送部と、
情報処理装置からのパケットの受信に応じて、前記ネットワークインターフェース部の属性と前記パケットに要求される処理に基づいて、前記要求される処理に対応する属性を備えるネットワークインターフェース部を割当て、前記割り当てられたネットワークインターフェース部に応じた設定を前記転送部に行う制御部と、
を有する中継装置。
【請求項３】
請求項２記載の中継装置であって、
前記要求される処理に対応する属性を備えるネットワークインターフェース部は前記要求される処理を実行するプロセッサを有する、中継装置。
【請求項４】
請求項３記載の中継装置であって、
前記制御部は、
前記要求される処理に対応する属性を備えるネットワークインターフェース部が複数ある場合、
前記ネットワークインターフェース部の負荷の状況に基づいて割り当てるネットワークインターフェース部を決定する、中継装置。
【請求項５】
請求項４記載の中継装置であって、
前記制御部は、
前記要求される処理に対応する属性を備えるネットワークインターフェース部が複数ある場合、前記ネットワークインターフェース部が実行中のセッション数を比較して、割り当てるネットワークインターフェース部を決定する、中継装置。
【請求項６】
請求項３記載の中継装置であって、
前記制御部は、前記要求される処理に対応する属性を備えるネットワークインターフェース部が複数ある場合、前記パケットを受信したポートを備えるネットワークインターフェース部を割り当てる、中継装置。
【請求項７】
請求項２記載の中継装置であって、
前記割り当てられるネットワークインターフェース部は、前記要求される処理を実行するプロセッサを有し、
前記転送部は、パケットのレイヤ２及びレイヤ３の少なくとも一のヘッダと、前記パケットの受信したポートに基づいて、出力先となるポート及びネットワークインターフェース部とを検索する処理を実行し、
前記要求される処理は、前記パケットに対して拡張サービスである、中継装置。
【請求項８】
請求項７記載の中継装置であって、
前記拡張サービスは、カプセル化サービスであって、
前記割り当てられたネットワークインターフェース部の前記プロセッサは、ポートを介して受信したパケットに対して前記カプセル化サービスを実行する、中継装置。
【請求項９】
請求項３記載の中継装置であって、
前記インターフェース部の属性は、前記インターフェース部の処理状況及び前記要求される処理が可能か否かの少なくとも一つを含み、
前記制御部は、前記割り当てられたネットワークインターフェース部に接続される転送部に対して前記割り当てられたネットワークインターフェース部を介してネットワークに対してパケットが送受信されるよう、宛先アドレスとネクストホップとパケットが出力されるポートとを特定する情報を前記転送部に設定する、中継装置。
【請求項１０】
請求項９記載の中継装置であって、
前記制御部は、ネットワークインターフェース部毎に拡張サービスが実行可能か否かと、拡張サービスの処理状況とを含む属性を保持し、ポートを介して受信したパケットにセッション開始要求と要求元の契約者に関する情報が含まれる場合、対応付けと属性に従って拡張サービスを割り当てるネットワークインターフェース部を決定する、中継装置。
【請求項１１】
請求項９記載の中継装置であって、前記契約者と、前記拡張サービスの対応付けは、外部から入力される、中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケットを中継する通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークにおいて、制御系パケットの機能をＣＰ(コントロールプレーン)、転送系の機能をＤＰ(データプレーン)として、処理部位を分割して実装し、転送及びカプセル化の性能を担保する手法が特許文献1（WO2011/102488）に開示されている。【０００３】
特許文献1では、従来ネットワークサービスを実行するスイッチングノードと、拡張ネットワークサービスを実行する制御サーバとを含み、スイッチングノードは、内部で処理するフレームの転送に使用する第１の内部バスと、外部に送信するフレームの転送に使用する第２の内部バスと、入力されたフレームの種類に応じて、従来ネットワークサービスに関するフレームを第１の内部バス側に転送し、スイッチングノード内部で処理し、拡張ネットワークサービスに関するフレームを第２の内部バス側に転送し、制御サーバを利用するフォワーディングエンジンとを具備する通信制御システムが開示されている。【０００４】
特開2006-20034(特許文献2)では、スイッチング部に追加された拡張モジュールからパケット通信ノード装置の制御モジュールに、該拡張モジュールで処理すべきパケットのフロー定義情報と内部アドレスとの対応関係を示す転送制御データ（制御パラメータ）の設定要求パケットを送信し、制御モジュールが、各ネットワークインタフェースモジュールが参照するパケット転送制御テーブルに上記フロー定義情報と拡張モジュールの内部アドレスとの対応関係を示すテーブルエントリを設定し、ネットワークからフロー定義情報に該当したヘッダ情報をもつパケットを受信した時、拡張モジュールを示す内部アドレスを含む内部ヘッダを付加した形で、受信パケットを上記パケットスイッチング部に出力することをするようにしたモジュール型パケット通信ノード装置が、開示される。【０００５】
WO2014/125636 (特許文献3)では、ネットワーク―インターフェースとして、回線インターフェース部と、同様にネットワークインターフェースとして、プログラマブルにパケットフォーマット解析、パケット転送処理が可能なパケット解析プロセッサ４０１とを有する通信装置が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】WO2011/102488
【特許文献２】特開2006-20034
【特許文献３】WO2014/125636
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３のように、ネットワークインターフェースに相当するラインカードに収容済みの加入者装置に、カプセル化サービス等の転送処理以外にパケットの加工・変換・分析を行うサービスを適用するケースや、プログラマブルエンジン搭載ラインカードの性能（ex.サービスエントリの上限）を超えるケースでは、新たな物理回線の工事や、回線単位での構成変更が必要となり、サービス開始の遅延や回線工事のコストが増大する。【０００８】
特許文献１及び特許文献２では、ネットワークインターフェースに相当し、サービスを実行するプログラマブルエンジンについては開示がなく、転送経路を考慮したサービスを実行するリソース配置を行うことができない。【０００９】
本発明の目的の一つとして、ラインカードに収容済みの加入者装置のパケット通信に対し、物理的な回線収容条件や回線構成に依らずPE搭載ラインカードでのプログラマブルエンジンによるサービスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
少なくとも一の課題を解決するために、本発明の一態様である中継装置は、
少なくともネットワークプロセッサを備える第一のネットワークインターフェース部と、第二のネットワークインターフェース部と、
情報処理装置間で送受信されるパケットの出力先となる前記ポート及び前記ネットワークインターフェース部とを検索し、検索結果に応じてパケットを出力する処理を実行する転送エンジンを有する転送部と、
情報処理装置間で通信されるパケットが必要とされる処理とネットワークインターフェース部の属性とに基づいて、ネットワークインターフェース部を選択し、選択されたネットワークインターフェース部に入出力されるパケットの転送経路の設定する制御部を、有する。他の態様は、本願明細書及び図面全体によって明らかにされる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、パケットで要求される処理が可能なネットワークインターフェース部の構成や、パケットを送受信する情報処理装置（加入者、契約者等）が収容される回線条件に依らず、パケットで要求される処理が提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ネットワーク中継システムの構成図を示す。
【図２】ポート番号テーブルの構成を示す。
【図３】加入者オーダ管理テーブルを示す。
【図４】転送エンジン管理テーブルを示す。
【図５】転送テーブルを示す。
【図６】セッション管理テーブルを示す。
【図７】PE搭載ラインカード選択テーブルを示す。
【図８】カプセル化テーブルを示す。
【図９】ＣＰ及びＤＰ送受信に関連するタイミングチャートである。
【図１０】ロードバランス制御部のPE搭載ラインカードの選択時の動作を示すフローチャートである。
【図１１】プロトコル制御部のセッション切断時の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
加入者装置及びISPサーバ間を接続するネットワークと、サービス機能を実現する、パケット転送を行う転送エンジン、パケットの振り分け、カプセル化機能を備えるPE搭載ラインカードを内蔵しネットワークを中継するネットワーク装置を有する情報処理システムにおいて、PE搭載ラインカード(PE(Programmable Engine）を搭載した、高機能ラインカード))を効率的に使用する技術である。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図1は、ネットワーク中継システムの構成図である。ネットワーク中継システムは、ネットワーク装置100と一以上のスイッチ２００（スイッチ２００−１、２００−２、２００−３）を介してアクセスネットワーク３００（３００−１、３００−２）、コアネットワーク４００に接続される。また。ネットワーク中継システムは、複数の加入者装置３１０を備える。加入者装置３１０−１、３１０−２は、アクセスネットワーク３００−１で収容される。また、アクセスネットワーク３００−１は、スイッチ２００−１を介してＰＥ搭載ラインカード３０００−１に収容される。加入者装置３１０−３は、アクセスネットワーク３００−２で収容される。また、アクセスネットワーク３００−２は、スイッチ２００−２を介してラインカード４０００−１に収容される。また、加入者オーダの設定を指示する為の加入者オーダ管理サーバ420、及び加入者装置へサービスを提供するためのISPサーバ410はコアネットワーク400を介してスイッチ200−３と接続される。
【００１６】
ネットワーク装置100は、管理制御部1000と転送エンジン2000-1、2000-2、2000-3、及び2000-4、ラインカード4000-1及び4000-2、PE搭載ラインカード3000-1及び3000-2を含む通信装置である。ネットワーク装置１００は、加入者装置３１０とＩSPサーバ４１０等の情報処理装置間で送受信されるパケットを中継する。ネットワーク装置１００は、転送エンジン2000-1、2000-2、2000-3、及び2000-4は、それぞれ転送処理回路（図示せず）と転送テーブル2100-1、2100-2、2100-3、及び2100-4を有する。転送処理回路と転送テーブルはハードウェアにより構成される。
【００１７】
ネットワーク装置100の管理制御部1000、転送エンジン装置2000-1、2000-2、2000-3、及び2000-4及びPE搭載ラインカード3000-1、3000-2、ラインカード4000-1、4000-2の間は内部Ethernet（登録商標）で接続されている。
【００１８】
管理制御部1000はPE搭載ラインカード3000-1、3000-2、及びラインカード4000-1、4000-2のポート１５００を介してパケットを受信した場合、加入者オーダに基づき転送エンジン2000-1、2000-2、2000-3、及び2000-4、PE搭載ラインカード3000-1、3000-2を制御し、ハードウェア転送とカプセル化処理を制御する。管理制御部1000は、メモリ１１５０とプロセッサ1200を備えている。プロセッサ1200はメモリ１１５０に展開されたプログラムコード(プロトコル制御部１１０１、ロードバランス制御部1102、転送エンジン制御部1103)を逐次実行する。ネットワーク装置１００の管理制御部1000は、プログラムコード(プロトコル制御部1100、ロードバランス制御部1102、及び転送エンジン制御部1103の少なくとも一つ)を不揮発性メモリに格納し、メモリ１１５０に展開してもよい。また、メモリ１１５０は、加入者オーダ管理テーブル1111とセッション管理テーブル1112、ポート番号テーブル1115、PE搭載ラインカード選択テーブル1114とポート番号テーブル1115を保持する。
【００１９】
プロトコル制御部１１０１は、制御系パケットに関する機能（ＣＰ）を担う。プロトコル制御部1100は、加入者オーダ管理テーブル1111とセッション管理テーブル1112、ポート番号テーブル1115の内容に従い、加入者装置310-1、310-2及びISPサーバ410とのＣＰ確立の制御を行う。具体的には、プロトコル制御部１１０１は、加入者装置310-1、310-2からのセッション接続要求により、アクセスネットワーク300、スイッチ200、ラインカード4000-1、転送エンジン2000-2を経由し、管理制御部1000のプロトコル制御部及び、転送エンジン2000-4、ラインカード4000-2、スイッチ200、コアネットワークを経由し、ＣＰ確立の制御を行い、加入者装置３１０とISPサーバ410との間でセッションを接続、維持する。また、プロトコル制御部１１０１は、転送エンジン２０００、ラインカード４０００、ＰＥ搭載ラインカード３０００に対して、加入者装置３１０とＩＳＰサーバ４１０との間で構成されるセッションを用いたパケット転送処理に必要な入出力先のアドレス、入出力するポート１５００、１６００の設定を転送テーブル２１００、カプセル化テーブル３１１１に対して行う。この設定により、転送エンジン２０００、ラインカード４０００、ＰＥ搭載ラインカード３０００が、転送系の機能（ＤＰ(data plain)）の提供をする。プロトコル制御部１１００は、契約者と拡張サービスとの対応付けと拡張サービスが実行可能な接続部の処理状況を含む属性とを保持し、ポート１５００を介して受信したパケットにセッション開始要求と要求元の契約者に関する情報が含まれる場合、対応付けと属性に従って拡張サービスを割り当てるＰＥ搭載ラインカード３０００を決定する。
【００２０】
ＣＰによりセッション管理テーブル1112とPE搭載ラインカード選択テーブル1114を基にPE搭載ラインカード3000-1又は3000-2にカプセル化設定と転送エンジン2000-1、又は2000-2、又は2000-3、又は2000-4に、ＤＰに必要なパケット転送設定がされる。ＤＰは、その設定に従い、加入者装置310-1、310-2、310-3、アクセスネットワーク300、スイッチ200、ラインカード4000-1、転送エンジン2000-2、転送エンジン2000-3、PE搭載ラインカード3000-2、転送エンジン2000-3、転送エンジン2000-4、ラインカード4000-2、スイッチ200、コアネットワーク400、ISPサーバ410の間をデータ転送する。
【００２１】
ロードバランス制御部1102は、所定の選択方式に従って、拡張サービスを行うＰＥ搭載ラインカードを選択する。具体的には、ロードバランス制御部1102は、PE搭載ラインカード選択テーブル1114とポート番号テーブル1115に従い、PE搭載ラインカード3000-1又は3000-2を選択し、カプセル化データを設定する。
【００２２】
転送エンジン制御部1103は、ＰＥ搭載ラインカード３０００や転送エンジン２０００による情報処理装置間（加入者装置とＩＳＰサーバ間）のパケット通信をするための転送処理を制御する。具体的には、転送エンジン制御部1103は、ロードバランス制御部1102が選択したPE搭載ラインカード3000-1又は3000-2へのハードウェア転送を可能にするために該当する転送エンジン2000-1、2000-2、2000-3、及び2000-4の転送テーブル2100-1、2100-2、2100-3、及び2100-4に転送経路を設定する。
【００２３】
転送エンジン2000-1、2000-2、2000-3、及び2000-4は、管理制御部1000からの転送テーブルの設定指示により、自身の転送テーブル2100-1、2100-2、2100-3、及び2100-4にパケットを送信するネクストホップ、パケットの宛先アドレス、パケットの出力先のポートを設定し、ハードウェア転送を実施する。転送エンジン2000は、転送部である。転送エンジン２０００の転送処理回路は、転送テーブル２１００を参照し、パケットのレイヤ２及びレイヤ３の少なくとも一のヘッダと、前記パケットの受信したポートに基づいて、出力先となるポート及びネットワークインターフェース部とを検索する処理を実行する。
【００２４】
PE搭載ラインカード3000-1は、転送エンジン２０００に接続されるポート１６００（装置側）とスイッチ２００を介してアクセスネットワーク３００−１接続されるポート１５００（回線側）を有する。PE搭載ラインカード3000-2は、転送エンジン２０００に接続されるポート１６００（装置側）とスイッチ２００を介してコアネットワーク４００に接続されるポート１５００（回線側）を有する。
【００２５】
また、PE搭載ラインカード３０００（３０００−１、３０００−２）は、メモリ３１０２とプログラマブルエンジン（ＰＥ）３２００を有するネットワークインターフェースモジュールである。メモリ３１０２には、カプセル化制御部３１０２−１およびカプセル化テーブル３１１１−１が格納される。メモリ3100-1及び3100-2では、管理制御部1000のプロトコル制御部1101からのカプセル化の要求を受信し、カプセル化テーブル3111-1及び3111-02を設定するカプセル化制御部3102-1及び3102-2が動作する。カプセル化制御部３１０２は、ＰＥ３２００により実行されるプログラムの一つで拡張サービスの一つである。
カプセル化テーブル３１は、カプセル化制御部３１０２がＰＥ３２００により実行されるときに参照される。ＰＥ３２００は、拡張サービスが実行可能なネットワークプロセッサである。ＰＥ３２００は、メモリ３１００に格納されるカプセル化制御部３１０２等のプログラムを読み込み、加入者装置３１０のパケット通信に関する拡張サービスを実行する。
【００２６】
本実施例で説明するPE搭載ラインカード3000-1、3000-2は管理制御部1000からのカプセル化指示により、カプセル化制御部3102-1、3102-2が自身のカプセル化テーブル3111-1、3111-2を設定し、パケットのカプセル化を実施する。但し、ＰＥ搭載ラインカード３０００が実施する拡張サービスはカプセル化に限られない。管理制御部1000から拡張サービスの指示により、ＰＥ３２００は、拡張サービスの実施をする。
【００２７】
ラインカード４０００は、コアネットワーク４００やアクセスネットワーク３００に接続されるポート１５００（回線側）と、転送エンジン２０００に接続されるポート１６００（装置側）を有するネットワークインターフェースモジュールである。ラインカード４０００は、ネットワークからポート（回線側）１５００で受けるパケットをポート１６００（装置側）を介して、パケットの宛先検索するために、転送エンジン２０００に出力する。また、ラインカード４０００は、転送エンジン２０００からポート１６００（装置側）で受信するパケットをネットワークに向けて他のポート１５００（回線側）で出力する。
【００２８】
ＰＥ搭載ラインカード３０００−１は、スイッチ２００−１を介してアクセスネットワーク３００−１に接続される加入者装置３１０−１、３１０−２を収容する。ラインカード４０００−１は、スイッチ２００−２を介してアクセスネットワーク３００−２に接続される加入者装置３１０−３を収容する。ラインカード４０００−１は、スイッチ２００−１を介してアクセスネットワーク３００−１に接続される加入者装置３１０−１、３１０−２を収容する場合もある。なお、ＰＥ搭載ラインカード３０００及びラインカード４０００ともに、回線側ポート１５００と装置側のポート１６００におけるパケットの入出力を制御するポート入出力制御部（図示せず）を有する。
【００２９】
図2は、ネットワーク装置１００が有するラインカード３０００、４０００が有するポート１５００、１６００の属性を示すポート番号テーブル１１１５の構成を示す。ポート番号テーブル１１１５は、ラインカード３０００、４０００が有する各ポート１５００，１６００が、どのラインカード３０００、４０００に属するか、また回線側・装置側どちらに接続されるのかの対応付けを保持する。
【００３０】
ポート番号テーブル１１１５は、プロトコル制御部1101、転送エンジン制御部1103、及び転送エンジン2000-1、2000-2、2000-3、及び2000-4、PE搭載ラインカード4000-1及び4000-2のカプセル化制御部3102-1、及び3102-2がパケット転送を行う場合に使用される。パッケージ名1115-1は、ネットワーク装置が有する複数のラインカードの少なくとも一を識別するためのラインカード毎の固有のIDである。ポート種別1115-2は、各ラインカードが備えるポートの属性を示す情報である。PE搭載ラインカード3000-1、3000-2、及びラインカード4000-1、4000-2のポートの属性(回線側/装置側)を示す。ポート番号1115-3はPE搭載ラインカード3000及びラインカード4000が備えるポートを識別するためのポート番号を保持する。各ポート番号についてはPE搭載ラインカード3000-1、3000-2及びラインカード4000-1、4000-2実装時にラインカード制御部がポート番号テーブル1115に設定する。
【００３１】
図3は、加入者データ管理テーブル１１１１の構成を示す。加入者オーダ管理テーブル１１１１では、加入者装置毎に、論理回線ID１１１１−１と、入力ポート番号１１１１−２、サービス情報１１１１−３の対応付け（契約者と拡張サービスとの対応付け）が管理される。加入者オーダ管理サーバ420からの加入者装置毎の加入者データをコンフィグ制御部1104が受信し、設定する加入者データ管理テーブル1111である。加入者データ管理テーブル1111は、加入者装置毎の収容位置、サービスの種類を管理制御部1000が管理するためのテーブルである。論理回線ID1111-1は加入者オーダ管理サーバ420が加入者装置を識別するために設定されるユニークなIDである。入力ポート番号1111-2は加入者装置310-1が収容されているポートを示す。設定されるポート番号は図2のポート番号テーブルの値となる。
【００３２】
サービス情報1111-3は、加入者オーダ管理サーバ420からの加入者装置毎データに設定されているサービスの内容である。基本サービスは、例えば、レイヤ３においては、IPv4ヘッダ又はIPv6ヘッダや入出力ポートに従い、指定のIPアドレス/ポートへの送受信を行う転送エンジン２０００が行う転送処理である。カプセル化サービスのような拡張サービスは、パケットの加工・解析である。
【００３３】
図３Ａは、加入者装置310-1がアクセスネットワーク300、スイッチ200、ネットワーク装置100のラインカード4000-1、転送エンジン2000-2、転送エンジン2000-4、ラインカード4000-2を経由し、スイッチ200、コアネットワーク400、ISPサーバ410とIP通信が提供されている状態である基本サービス構成の場合の加入者装置３１０−１のオーダーを管理する情報が保持されていることを示す。図３Ｂは、同じく、入力ポート番号１１０のポートで収容され、論理回線ＩＤが１に対応する加入者装置310-1に対し、カプセル化サービスを適用にした場合の加入者オーダ管理テーブル１１１１の構成を示す。図３Ｃは、さらに、入力ポート番号１２０のポートで収容され、論理回線ＩＤが２に対応する加入者装置310-２に対し、カプセル化サービスを適用にした場合の加入者オーダ管理テーブル１１１１の構成を示す。なお、加入者オーダ管理サーバ420からの指示を受信した管理制御部1000のコンフィグ制御部１１０４が、図３Ａないし図３Ｃの設定を行う。
【００３４】
図4は、転送エンジン管理テーブル１１１３の構成を示す。転送エンジン管理テーブル１１１３は、ＤＰ設定時の転送エンジン2000の転送テーブル2100の設定を管理するためのテーブルである。転送エンジン管理テーブル1113はネットワーク装置100内の転送エンジン2000毎に設定されている転送テーブルを一元管理する。
【００３５】
エントリID1113-1は、転送エンジン制御部1103が転送エンジンの指定単位と宛先アドレスとネクストホップと出力ポート番号との組み合わせで構成されるエントリを一意に管理するためのIDである。指定単位1113-2は、エントリの設定先の転送エンジンを示すIDである。指定１１１３−２に格納される情報により、ネットワーク装置１００が有する転送エンジン全てあるいは少なくとも一の転送エンジン２０００の指定が可能である。
【００３６】
宛先アドレス1113-3は、パケット転送時にパケットの宛先アドレスと比較するための値である。ネクストホップ1113-4はパケット転送時の出力先のIPアドレスである。出力ポート番号1113-5は、ラインカード３０００、４０００が有するポートのうち、パケットが出力されるポートを特定するためのポート番号である。
【００３７】
図４Ａは、全ての転送エンジンに対して共通した転送情報（宛先アドレス、ネクストホップ、出力ポート番号）の設定が２エントリ保持されている構成である。この場合、全ての転送エンジンが参照する転送テーブルに共通して宛先アドレス、ネクストホップ、出力ポート番号の組み合わせが設定されている。
【００３８】
図４Ｂは、図４Ａのエントリに、さらに、エントリＩＤ＝３及び４で示される転送情報が追加された転送エンジン管理テーブル１１１３の例である。指定単位１１１３−２で指定される転送エンジン対して、転送制御を指示するための宛先アドレス、ネクストホップ、出力ポート番号の組み合わせが設定されている。
【００３９】
エントリＩＤ＝３では、指定単位１１１３−２が転送エンジン２０００−２、宛先アドレス１１１３−３が10.10.1.10、ネクストホップ１１１３−４が10.10.0.1、出力ポート番号１１１３−５が220、と設定される。
【００４０】
図４Ｃは、図４Ｂのテーブルにさらに、エントリＩＤ＝５及び６のエントリで示される転送情報が設定された転送エンジン管理テーブル１１１３の例である。エントリＩＤ＝５及び６のエントリは、指定単位１１１３−２で指定される転送エンジン対して、転送制御を指示するための宛先アドレス、ネクストホップ、出力ポート番号の組み合わせが設定されている。つまり、エントリＩＤ１１１３−１＝５では、指定単位１１１３−２が転送エンジン２０００−３、宛先アドレス１１１３−３が10.10.1.10、ネクストホップ１１１３−４が10.10.0.1、出力ポート番号１１１３−５が２００、と設定される。エントリＩＤ１１１３−１＝６では、指定単位１１１３−２が転送エンジン２０００−４、宛先アドレス１１１３−３が192.168.1.2、ネクストホップ１１１３−４が100.100.0.1、出力ポート番号１１１３−５が200、と設定される。
【００４１】
図5は、転送エンジン2000-1、2000-2、2000-3、及び2000-4がパケット転送を実行するための転送テーブル2100-1、2100-2、2100-3、及び2100-4である。設定/削除は転送エンジン制御部1103により実施される。転送エンジン2000-1、2000-2、2000-3、2000-4は転送テーブル2000-1、2000-2、2000-3、2000-4を登録順に上から検索し、パケットの宛先アドレスが転送テーブルの宛先アドレス2100-2にヒットした出力ポート番号220へ転送を行う。エントリID2100-10は転送エンジンそれぞれが転送エントリを一意に管理するためのIDである。宛先アドレス2100-2はパケット転送時にパケットの宛先アドレスと比較するための値である。ネクストホップ2100-3はパケット転送時の出力先のIPアドレスである。出力ポート番号2100-4は、パケットの出力先ポートを特定するための番号である。
【００４２】
図５Ａは、加入者装置310-1がアクセスネットワーク300、スイッチ200、ネットワーク装置100のラインカード4000-1、転送エンジン2000-2、転送エンジン2000-4、ラインカード4000-2を経由し、スイッチ200、コアネットワーク400、ISPサーバ410とIP通信が提供されている基本サービス構成時のテーブルの設定である。
【００４３】
図6は、プロトコル制御部1101が加入者装置310-1及び310-2とISPサーバ410間のセッションを制御するための制御情報を管理するセッション管理テーブル1112である。ＣＰ／ＤＰ確立、切断時にプロトコル制御部1101によって設定される。
【００４４】
セッション管理テーブル1112は論理回線IDとセッションを括り付けるセッションIDをキーにし、セッションの状態、IPアドレス、ポート番号、PE番号、エントリIDを管理するためのテーブルである。ＣＰ確立時、切断時及び、ＤＰ確立時に内容更新される。セッションID1112-1はプロトコル制御部１１０１がセッションを一意に識別するための識別子である。論理回線ID1112-2は加入者オーダ管理テーブルの論理回線IDとセッションIDを括り付ける為の識別子である。セッション状態1112-3はセッション状態をCP未確立、CP確立、DP確立で示す状態値である。
【００４５】
端末IPアドレス1112-4は該当加入者装置の加入者オーダ管理テーブルに設定済みの端末IPアドレスである。自IPアドレス1112-5はカプセル化実施で得られるパケットの終端IPアドレスに使用する自IPアドレスである。サーバIPアドレス1112-6はカプセル化実施で得られるパケットの終端IPアドレスに使用する宛先IPアドレスである。加入者オーダ管理テーブルに設定済みのサーバIPアドレスが設定されている。自ポート番号1112-7はカプセル化実施で得られるパケットの終端ポート番号に使用する自ポート番号である。対向ポート番号1112-8はカプセル化実施で得られるパケットの終端ポート番号に使用する宛先ポート番号である。プロトコル情報1112-9はカプセル化実施で得られるパケットの対象プロトコルを示す値である。入力ポート番号1112-10はパケットを受信するラインカード4000-1、4000-2のポート番号である。出力ポート番号1112-11はパケットを送信するラインカード4000-1、4000-2のポート番号である。PE番号1112-12はカプセル化を実施するPE搭載ラインカード3000-1、3000-2の番号である。上りエントリID1112-13はカプセル化時の上り(加入者装置310-1、310-2からの受信)パケットの転送で使用する転送エンジン管理テーブルのエントリIDである。下りエントリID1112-14はカプセル化時の下り(ISPサーバ410からの受信)パケットの転送で使用する転送エンジン管理テーブルのエントリIDである。
【００４６】
図7は、PE搭載ラインカード選択テーブル1114の構成を示す。プロトコル制御部1101が、接続相手(加入者装置及びＩＳＰサーバ)とのネゴシエーション実施後(ＣＰの確立後)にデータフレームを転送する(ＤＰ確立)ためにロードバランス制御部1102に問合せし、PE搭載ラインカード3000-1及び3000-2を選択する際に、PE搭載ラインカード選択テーブル1114は、参照される。
【００４７】
PE搭載ラインカード選択テーブル1114のエントリの項目について以下、説明する。選択方式1114-1はコンフィグ制御部から設定され、ＣＰ設定するPE搭載ラインカードを選択するための選択方式である。設定値は優先度選択方式、ラウンドロビン選択方式、最小セッションPE選択方式がある。ラウンドロビン用PE番号1114-2は、コンフィグ制御部により設定される選択方式1114-1がラウンドロビン選択方式の場合に参照され、次にラウンドロビン選択方式により選択されるPEラインカードの番号である。
【００４８】
PE1通信状態1114-3は、ロードバランス制御部1102により設定されるPE搭載ラインカード3000-1の通信状態である。PE2通信状態1114-4は、ロードバランス制御部1102により設定される、PE搭載ラインカード3000-2の通信状態である。これらの通信状態１１１４−３、１１１−４には、ＰＥ搭載ラインカード３０００が正常であるか通信ＮＧであるかを示す情報が格納される。PE1セッション数1114-5はロードバランス制御部1102により設定されるPE搭載ラインカード3000-1で接続済みのＤＰセッション数である。PE2セッション数1114-6はロードバランス制御部1102により設定される、PE搭載ラインカード3000-2で接続済みのＤＰセッション数である。
【００４９】
優先度1PE番号1114-7は、優先“高”のPE搭載ラインカード3000-2のPE番号である。優先度2PE番号1114-8は、優先“中”のPE搭載ラインカード3000-1のPE番号である。ＰＥ搭載ラインカード３０００の優先度１１１４−７、８は、コンフィグ制御部１１０４により設定される。また優先度は２段階ではなくて、3以上の段階であってもよい。
【００５０】
PE1装置側ポート番号1114-9は、PE搭載ラインカード3000-1の装置側ポート番号である。PE2回線側ポート番号1114-10は、PE搭載ラインカード3000-1の回線側ポート番号である。PE2装置側ポート番号1114-11は、PE搭載ラインカード3000-2の装置側ポート番号である。PE2回線側ポート番号1114-12はPE搭載ラインカード3000-2の回線側ポート番号である。パケットの転送経路となるＰＥ装置側のポート番号及びＰＥ回線側ポート番号は、ロードバランス制御部1102により設定される。図７Ａは、加入者装置の通信に基本サービスが適用され、PE搭載ラインカード選択前のPE搭載ラインカード選択テーブル1114を示す。図７Ｂは、加入者装置の通信に拡張サービス（カプセル化サービス）が適用され、PE搭載ラインカード選択後のPE搭載ラインカード選択テーブル1114を示す。
【００５１】
図8は、カプセル化テーブル3111の構成を示す。カプセル化テーブル3111は、各PE搭載ラインカード3000-1、及び3000-2のカプセル化制御部3102-1、及び3102-2がカプセル化制御を行うために、各ＰＥ搭載ラインカード毎にカプセル化テーブル3111-1、及び3111-2が構成される。カプセル化テーブル３１１１の情報の設定/削除はプロトコル制御部１１０１からＤＰ確立、切断時に行われる。
【００５２】
カプセル化テーブル3111のエントリの構成は以下のとおりである。セッションID3111-10はセッション管理テーブル1111のセッションIDと括り付けるためのユニークなIDである。自IPアドレス3111-11はカプセル化実施時の終端IPアドレスに使用する自IPアドレスである。サーバIPアドレス3111-12はカプセル化実施により得られるパケットの終端IPアドレスに使用する宛先IPアドレスである。加入者オーダ管理テーブルに設定済みのサーバIPアドレスが設定されている。自ポート番号3111-13はカプセル化実施により得られるパケットの終端ポート番号に使用する自ポート番号である。対向ポート番号3111-14はカプセル化実施により得られるパケットの終端ポート番号に使用する宛先ポート番号である。プロトコル情報3111-15はカプセル化実施により得られるパケットの対象プロトコルを示す値である。出力ポート番号3111-16はパケットを送信するラインカード4000-1、4000-2のポート番号である。
【００５３】
ラインカード4000-1に収容している加入者装置310-1に対して、サーバ410との間でカプセル化サービスを適用する動作について説明する。本実施形態ではネットワーク装置100には4つの転送エンジン2000-1、2000-2、2000-3、及び2000-4が実装され、またそれぞれの転送エンジン2000-1はPE搭載ラインカード3000-1が実装され、転送エンジン2000-2はラインカード4000-1が実装され、転送エンジン2000-3はPE搭載ラインカード3000-2が実装され、転送エンジン2000-4はラインカード4000-2が実装されている。
【００５４】
先ず、加入者装置310-1がアクセスネットワーク300、スイッチ200、ネットワーク装置100のラインカード4000-1、転送エンジン2000-2、転送エンジン2000-4、ラインカード4000-2を経由し、スイッチ200、コアネットワーク400、ISPサーバ410とIP通信が提供されている状態を第一の実施形態を適用する以前の基本サービス構成とする。基本サービス構成時の管理制御部1000の加入者オーダ管理テーブル1111の内容を図3Aに、転送エンジン管理テーブル1113の内容を図4Aに、転送エンジン2000-2、2000-4の転送テーブル2100-2、2100-4の内容を図5Aに示す。以降で加入者装置310-1に対し、カプセル化サービスを適用する動作を説明する。
【００５５】
図９は、加入者オーダ管理サーバ４２０、ISPサーバ４１０、ネットワーク装置１００、加入者装置３１０間のＣＰ及びＤＰ送受信に関連するタイミングチャートである。さらに、図９は、ネットワーク装置１００の内部である、管理制御部1000、転送エンジン２０００、PE搭載ラインカード３０００、ラインカード４０００、加入者装置３１０間のＣＰパケット及びＤＰ送受信に関連するタイミングチャートである。尚、ＣＰパケットは、制御系パケットであり、PE搭載ラインカードまたはラインカードで送受信すると、管理制御部１０００が解析/ネゴシエーションを行う。管理制御部１０００は、正常に解析/ネゴシエーションが完了すると、ハードウェア転送及びカプセル化のために、転送エンジンの転送テーブル及び、PE搭載ラインカード3000-2又は3000-3のカプセル化テーブル3111-1又は3111-2の設定を行う。ＤＰはＣＰで設定された転送エンジン2000-1、又は2000-2、又は2000-3、又は2000-4の転送テーブル2100-1、又は2100-2、又は2100-3、又は2100-4により、転送処理（ハードウェア転送）及び拡張サービス（カプセル化）で実現される。
【００５６】
加入者オーダ管理サーバ420は、加入者装置310-1、及び310-2の加入者オーダを管理している。加入者オーダ管理サーバ４２０は、加入者装置310-1に該当する加入者オーダのサービスをカプセル化サービスに変更する指示を、ネットワーク装置１００に送信する（Ｔ１００）。送信される変更の指示は、加入者装置310-1を収容している論理回線ID（１）とサービスの指定を含む。
【００５７】
１１００は、ネットワークからラインカード４０００またはＰＥ搭載ラインカード３０００を介して、加入者オーダのサービスの変更指示を受信する。変更指示を受信した管理制御部1000のコンフィグ制御部1104は、加入者オーダ管理テーブル1111を参照し、変更指示に含まれる論理回線ＩＤに対応する論理回線ＩＤ１１１１−１のエントリを構成するサービス情報1111-3を指示に含まれるサービスに設定する。具体的には、コンフィグ制御部1104は、変更指示に含まれる論理回線ＩＤに対応する加入者オーダ管理テーブル1111の論理回線ID1111-1が１であるエントリのサービス情報1111-3をカプセル化サービスに設定する。変更後の加入者オーダ管理テーブル1111は、図３Ｂに示すように、サービス情報１１１１−３がカプセル化サービスに変更される。前述の動作により、ネットワーク装置により、加入者装置310-1に対しカプセル化サービスが提供される。
【００５８】
そしてＣＰ確立のための処理が開始する（Ｔ１５０）。管理制御部１０００は、加入者装置〜ISPサーバ間のセッションを接続(確立)するために、加入者装置、ISPサーバ間での伝送品質や認証などのネゴシエーションを行う。具体的には、管理制御部1000は、加入者装置310-1からのカプセル化サービス用のＣＰパケットを、加入者装置３１０−１を収容するラインカード４０００を介して受信し（Ｔ２００）、管理制御部1000は、ＩＳＰサーバ４１０と加入者装置３１０との間のセッション確立を開始する。
【００５９】
管理制御部1000は、ＩＳＰサーバ４１０にセッション確立要求を送り（Ｔ２２０）、その応答をＩＳＰサーバ４１０から受信する（Ｔ２４０）。加入者装置310-1とISPサーバ410間のセッションを接続する。
【００６０】
そして、管理制御部1000は、セッション管理テーブル1112のセッションID1112-1=1に対し、セッション状態1112-3=CP確立、端末IPアドレス1112-4=192.168.1.1、自IPアドレス1112-5=11.11.1.10、サーバIPアドレス1112-5=10.10.1.10、自ポート番号=1112-6=40000、対向ポート番号1112-8=1701、プロトコル情報1112-9=L2TP、入力ポート番号1112-10=110、出力ポート番号1112-11=130を設定する。
【００６１】
そして、管理制御部1000は、ＣＰパケットによりセッションが確立したことを示す完了通知をラインカード４０００−１０を介して加入者装置３１０に送信する（Ｔ３００）。以上でＣＰ確立するまでの処理を説明した。ＣＰセッション確立時のセッション管理テーブル1112の設定内容を図6Aに示す。
【００６２】
ＤＰセッション確立をするために、管理制御部1000は、ＰＥ搭載ラインカード選択テーブル１１１４を参照して、サービスを実行するＰＥ搭載ラインカード４０００を選択する。ここでは、ロードバランス制御部１１０２が、所定の選択方式でＰＥ搭載ラインカードを選択する。所定の選択方式は、例えば、優先度方式・最小セッション選択方式・ラウンドロビン方式の少なくとも一を備えていればよい。管理制御部1000のロードバランス制御部１１０２は、ＰＥ搭載ラインカード選択テーブル１１１４のうち、選択方式１１１４−１で設定される選択方式に応じて、優先度ＰＥ番号１１１４−７又は１１１４−８、ＰＥセッション数1114−5又は１１１４−６、ラウンドロビン用ＰＥ番号１１１４−２の少なくともいずれかとＰＥ通信状態１１１４−３又は１１１４−４とを参照し、ＰＥ搭載ラインカードを選択する。
【００６３】
管理制御部1000のプロトコル制御部１１０１は、ロードバランス制御部1102により選択されたＰＥ搭載ラインカードの番号を取得し、管理制御部1000のプロトコル制御部１１００は、セッション管理テーブル１１１２の該当するセッションＩＤのエントリのＰＥ番号１１１２−１２に、取得したPE搭載ラインカード番号を、サービスを実行する設定するPE搭載ラインカード４０００として設定する。
【００６４】
例えば、プロトコル制御部１１０１は、カプセル化情報を設定するPE搭載ラインカード番号を取得し、セッションID=1 のセッション管理テーブル1112のPE番号１１１２−１２を２と設定する。
【００６５】
次に、管理制御部1000が加入者装置により要求されたサービスを行うＰＥ搭載ラインカードを選択すると、管理制御部1000のプロトコル制御部１１０１は、サービスを行うＰＥ搭載ラインカードに対して、サービスの実行指示を通知する（Ｔ４００）。具体的には、プロトコル制御部１１０１は、セッション管理テーブル１１１２で設定したＰＥ番号に対応するＰＥ搭載ラインカードに対して、セッション管理テーブル１１１２の情報を用いてサービスの実行指示を通知する。
【００６６】
より具体的には、プロトコル制御部１１０１はPE搭載ラインカード3000-2(PE番号=2)のカプセル化制御部3102-2に対し、セッションID3111-10=1に該当するセッション管理テーブル1112の自IPアドレス3111-11=11.11.1.10、サーバIPアドレス3111-12=10.10.1.10、自ポート番号3111-13=40000、対向ポート番号3111-14=1701、プロトコル情報3111-15=L2TP及び、PE番号1112-12=2に該当するPE搭載ラインカード選択テーブル1114のPE2装置側ポート番号=220をカプセル化テーブル3111-2の出力ポート番号3111-16に設定する。設定されたカプセル化テーブル3111-2の内容を図8Aに示す。
【００６７】
そして、管理制御部1000は、サービスを実行するＰＥ搭載ラインカードにパケットが転送されるよう、該当する転送エンジンに対して、パケットの出力先の設定を指示する（Ｔ５００、Ｔ５１０）。具体的には、プロトコル制御部１１０１はセッション管理テーブル1112の入力ポート番号1112-10=110に対応する転送エンジン2000-2を指定し、サーバIPアドレス1112-6=10.10.1.10、PE搭載ラインカードテーブル1114のPE2装置側ポート番号1114-11=220を転送エンジン管理テーブル1113に設定する。また、セッション管理テーブル1112の出力ポート番号1112-11=130に対応する転送エンジン2000-4指定で、端末IPアドレス1112-4=192.168.1.1とPE搭載ラインカードテーブル1114のPE2装置側ポート番号1114-11=220を転送エンジン管理テーブル1113に設定し、転送エンジン制御部1103を実行する。設定された転送エンジン管理テーブル1113の内容を図4Bに示す。
【００６８】
そして、転送エンジン制御部1103は、プロトコル制御部１１０１から指示された内容に従い、転送エンジン2000-2の転送テーブル2100-2の先頭エントリにエントリID2100-10=3として、宛先アドレス2100-11=10.10.1.10、ネクストホップ2100-12=10.10.0.1、出力ポート番号2100-13=220で設定する。設定後の転送テーブル2100-2の内容を図5Bに示す。また、転送エンジン2000-4の転送テーブル2100-4の先頭エントリにエントリID2100-10=3として、宛先アドレス2100-10=192.168.1.1、ネクストホップ2100-12=100.100.0.1、出力ポート番号2100-13=220で設定する。設定後の転送テーブル2100-4の内容を図5Cに示す。
【００６９】
最後に、管理制御部1000のプロトコル制御部１１０１が、設定済み経路であるエントリID2100-10=3をセッション管理テーブル1112の上りエントリID1112-13=3、下りエントリID1112-14=4、及びセッション状態1112-3=ＤＰ確立を設定する。設定されたセッション管理テーブル1112の内容を図6Cに示す。ＤＰ確立処理が終了する。
【００７０】
以上の動作により、ラインカード400-1収容の加入者装置310-1とISPサーバ410間のカプセル化サービスをPE搭載ラインカード3000-2、及び連携する経路設定を転送エンジン2000-2、及び2000-4により実現が可能となる。
【００７１】
具体的には、ラインカード400-1収容の加入者装置310-1から受信したパケットを転送エンジン2000-1でPE搭載ラインカード3000-1への転送（Ｔ６１０）と、PE搭載ラインカード3000-1でのカプセル化及び、ISPサーバ410-1が接続されている転送エンジン2000-4へ転送（Ｔ６２０）されることで、ISPサーバ410-1で受信が可能となる（Ｔ６３０）。また、ISPサーバ410-1から送信されたパケットを転送エンジン2000-4でPE搭載ラインカード3000-1への転送(Ｔ６４０)と、PE搭載ラインカード3000-1でのカプセル化及び、加入者装置310が接続されている転送エンジン2000-2へ転送（Ｔ６５０）されることで、加入者装置310-1で受信が可能となる（Ｔ６６０）。
【００７２】
図１０は、ＤＰセッション確立をするために、管理制御部1000のロードバランス制御部１１０２が、サービスを実行するＰＥ搭載ラインカード４０００を所定の選択方式で選択するフローチャートを示す。
【００７３】
Ｓ２３０１で、ロードバランス制御部1102は、コンフィグ制御部1104により設定済みのPE搭載ラインカード選択テーブル1114の選択方式1114-1を参照し、選択方式を特定する。
PE搭載ラインカード選択前のPE搭載ラインカード選択テーブル1114を図7Aに示す。
【００７４】
Ｓ２３０２で、ロードバランス制御部１１０２は、Ｓ２３０２で特定した選択方式に従って候補ＰＥを選択する。選択方式1114-1=優先度方式であれば、ロードバランス制御部１１０２は、PE搭載ラインカード選択テーブル1114の優先度1PE番号1114-7を参照し、ＰＥ番号を取得する。ステップ２３０１の特定結果がPE選択方式=最小セッションPE選択方式である場合、ロードバランス制御部１１０２は、ステップS2302でPE搭載ラインカード選択テーブル1114のPE1セッション数1114-5とPE2セッション数1114-6を比較し、セッション数が少ないPE番号を取得する。また、ステップ２３０１の特定結果がPE選択方式=ラウンドロビン選択方式である場合、ステップ２３０２で、ロードバランス制御部１１０２は、PE搭載ラインカード選択テーブル1114のラウンドロビン用PE番号1114-2を取得する。
【００７５】
Ｓ２３０３で、ロードバランス制御部１１０２は、選択された候補ＰＥの通信状態が正常であるか、PE搭載ラインカード選択テーブル1114ＰＥ１通信状態１１１４−３またはＰＥ１通信状態１１１４−４を参照して判定する。
【００７６】
Ｓ２３０３でＹｅｓの場合、ロードバランス制御部１１０２の処理はＳ２３０４に進む。Ｓ２３０４で、ロードバランス制御部１１０２は、PE1セッション数1114-5又はPE2セッション数1114-6を参照し、選択されたＰＥのセッション数に空き（０より大きいか）があるか判定する。なお、この処理は、Ｓ２３０１で特定したＰＥ選択方式が最小セッションＰＥ選択方式である場合は、省略してもよい。
【００７７】
Ｓ２３０４でＹｅｓの場合、Ｓ２３０５で、ロードバランス制御部１１０２は、選択されたＰＥ搭載ラインカードに関する情報、例えば、ＰＥ搭載ラインカードを特定する情報及び選択されたＰＥ搭載ラインカードの装置側ポートと回線側ポートを特定する情報を、ＰＥ搭載ラインカード選択テーブル１１１４のＰＥ搭載ラインカードの番号ＰＥ１あるいはＰＥ２、ＰＥ装置側ポート番号１１１４−９あるいは1114-11、PE回線側ポート番号1114-１０、１１１４−１２を参照してプロトコル制御部１１０１に通知する。PE選択方式=ラウンドロビン選択方式である場合、Ｓ２３０５でさらに、ロードバランス制御部１１０２は、PE搭載ラインカード選択テーブルのラウンドロビン用PE番号に次PE番号を設定し終了する。
【００７８】
例えば、ロードバランス制御部1102は、Ｓ２３０２、Ｓ２３０３、Ｓ２３０４及びＳ２３０５の処理で、優先度1PE番号1114-7=2 に該当するPE2通信状態1114-3=正常のため、ステップS2304でPE2セッション数1114-6を確認し、ステップS2305で優先度1PE番号1114-7=2に該当するPE2装置側ポート番号1114-11=220、PE2回線側ポート番号1114-12=120をプロトコル制御部1101に応答する。
【００７９】
一方、ロードバランス制御部1102は、Ｓ２３０３で選択されたＰＥの通信状態がＮＧの場合及びＳ２３０４で選択されたＰＥのセッション数に空きが無い場合は、Ｓ２３０６に進む。Ｓ２３０６で、ロードバランス制御部１１０２は、選択方式に従って他の候補ＰＥを選択し、Ｓ２３０３に戻る。
【００８０】
具体的には、ロードバランス制御部1102は、Ｓ２３０３で該当するPE2通信状態1114-3=通信NGもしくは、Ｓ２３０４でPE搭載ラインカード選択テーブル1114のPE2セッション数1114-6に空きがなければ、Ｓ２３０６にてロードバランス制御部1102は、他の候補ＰＥを選択する。
【００８１】
選択方式が優先度方式の場合、Ｓ２３０６で、ロードバランス制御部１１０２は、優先度が次に高いＰＥを選択する。例えば、ロードバランス制御部１１０２は、優先度2PE番号1114-8=1 に該当するPE1通信状態1114-4の状態をチェックし、S２３０４でPE1セッション数1114-5を確認し、S2２３０５で優先度2PE番号1114-8=1に該当するPE1装置側ポート番号1114-9=200、PE1回線側ポート番号1114-10=100をプロトコル制御1101に応答する。
【００８２】
選択方式が最小セッションＰＥ選択方式の場合、ロードバランス制御部１１０２は、次にセッション数の少ないＰＥを選択し、Ｓ２３０３の処理に戻る。  選択方式がラウンドロビン方式の場合、Ｓ２３０６で、ロードバランス制御部１１０２は、ラウンドロビンアルゴリズムに従って他のＰＥを選択する。
【００８３】
また、プロトコル制御部1101にてPE搭載ラインカード選択テーブル1114のPE2セッション数1114-6を1加算する。PE選択後のセッション管理テーブル1112を図6Bに示す。PE搭載ラインカード選択後のPE搭載ラインカード選択テーブル1114を図7Bに示す。以上が、図１０の説明である。
【００８４】
なお、ＰＥ搭載ラインカードが識別子をＰＥ１及びＰＥ２である２つのＰＥの場合について説明したが、３つ以上あってもよい。その場合、ＰＥ１、ＰＥ２、ＰＥ３とＰＥ搭載ラインカードを特定する識別子で、ＰＥ搭載ラインカード選択テーブル１１１４に、通信状態、セッション数がそれぞれ追加され、ロードバランス制御部１１０２は、所定の選択方式に従って３つ以上のＰＥから選択する。
【００８５】
加入者装置310-1からのセッション切断時の動作を以下に説明する。加入者装置310-1からのセッション切断用のＣＰパケットを受信したプロトコル制御部1101は、図１１のフローチャートに従い以下の動作を行う。先ず、ステップS301でプロトコル制御部１１０１は、加入者装置310-1とISPサーバ410間でＣＰパケットの送受信によりセッションを切断し、セッション管理テーブル1112のセッションID1112-1=1に、切断と設定する。ステップS302でプロトコル制御部１１０１は、ロードバランス制御部1102を実行し、セッション管理テーブル1112のセッションID1112-1=1のPE番号1112-11=2に該当するPE搭載ラインカード選択テーブル1114のPE2セッション数から1を減算する。ステップS303でプロトコル制御部1110は、セッション管理テーブル1112のセッションID1112-1=1で取得したPE番号1112-12=2のPE搭載ラインカード3000-2のカプセル化制御部3102-2に対し、カプセル化テーブル3111-2のセッションID3110-10=1の情報を削除する。削除後のカプセル化テーブルの内容を図8Bに示す。ステップS304でプロトコル制御部は、転送エンジン制御部1103に対し、セッション管理テーブル1112のセッションID1112-1=1で検索し、上りエントリID1112-3=3を指定しエントリ削除を実行することで、転送エンジン2000-2、転送テーブル2100-2の先頭エントリのエントリID2100-10=3を削除する。また、下りエントリID1112-14=4を指定することで、転送エンジン2000-4、転送テーブル2100-4の先頭エントリのエントリID2100-10=3を削除する。その後、転送エンジン制御部1103は、転送エンジン管理テーブル1112のエントリID1113-1=3とエントリID1113-1=4を削除する。最後にセッション管理テーブル1112のセッションID1112-1=1の情報を削除する。削除後の転送エンジン管理テーブル1131の内容を図4Aに、転送テーブル2100-2、及び2100-4の内容を図5Aに、セッション管理テーブル1112の内容を図6Dに示す。図１１の説明は以上である。
【００８６】
以下、第一の実施形態で加入者装置310-1がISPサーバ410とセッション接続が完了し、ＤＰ確立済みとなる例を説明した。
【００８７】
次に、第二の実施形態では、ＤＰ確立済みとなった以降の例を説明する。第二の実施形態における加入者オーダ管理テーブル1111の内容を図3Bに、セッション管理テーブル1112の内容を図6Cに、PE搭載ラインカード選択テーブル1114の内容を図7Bに、転送エンジン管理テーブルの内容を図4Bに、転送テーブル2100-1、及び2100-3の内容を図5Aに、転送テーブル2100-2の内容を図5Bに、転送テーブル2100-4の内容を図5Cに、カプセル化テーブル3100-2の内容を図8Aに示す。
【００８８】
加入者装置310-2に該当する加入者オーダのサービス情報をカプセル化サービスに変更することでネットワーク装置100-1の1111-1に加入者装置310-2を収容している論理回線IDを指定し、変更の指示を行う。変更指示を受信した管理制御部1000のコンフィグ制御部1104は加入者オーダ管理テーブル1111の論理回線ID1111-1=2のエントリにサービス情報1111-3=カプセル化サービスを設定する。変更後の加入者オーダ管理テーブル1111の内容を図3Cに示す。前述の動作により、加入者装置310-2に対しカプセル化サービスが動作可能となる。
【００８９】
加入者装置310-2からのカプセル化サービス用のＣＰパケットを受信したプロトコル制御部1101は、図９と同様の以下の動作を行う。先ず、加入者装置310-2とISPサーバ410間のセッションを接続し、セッション管理テーブル1112のセッションID1112-1=2に対し、セッション状態1112-3=CP確立、端末IPアドレス1112-4=192.168.1.2、自IPアドレス1112-5=11.11.1.10、サーバIPアドレス1112-5=10.10.1.10、自ポート番号=1112-6=40001、対向ポート番号1112-8=1701、プロトコル情報1112-9=L2TP、入力ポート番号1112-10=120、出力ポート番号1112-11=130を設定し、ＣＰ確立済みを設定する。セッション確立時のセッション管理テーブル1112の設定内容を図6Eに示す。
【００９０】
プロトコル制御部１１０１は、カプセル化情報を設定するPE搭載ラインカード番号をロードバランス制御部1102により取得し、セッションID=2のセッション管理テーブル1112のPE番号を設定する。ロードバランス制御部1102は図10のフローチャートに従い以下の動作を行う。PE搭載ラインカード選択前のPE搭載ラインカード選択テーブル1114を図7Bに示す。
【００９１】
例えば、S2３01でロードバランス制御部1102により特定した選択方式が優先度方式の場合、ステップS2３02でロードバランス制御部1102は候補ＰＥを選択し、Ｓ２３０３でロードバランス制御部1102は優先度1PE番号1114-7=2に該当するPE2通信状態1114-3=正常であると判定する。ステップS2３0４でロードバランス制御部１１０２は、PE2セッション数1114-6とＰＥ２セッション数閾値とを確認すると、空きが無いため、Ｓ２３０６に進み、優先度2PE番号1114-8=1を参照し次の候補ＰＥであるを選択する。そして、Ｓ２３０３に戻り、ロードバランス制御部１１０２は、優先度2PE番号1114-8=1のPE1通信状態1114-3=正常をチェックする。Ｓ２３０３の結果が正常であれば、ロードバランス制御部１１０２は、ステップＳ２３０４で、PE1セッション数1114-5をチェックし、ＰＥ１のセッション数閾値に対して空きがあれば、ステップ２３０５で、優先度2PE番号1114-8=1に該当するPE1装置側ポート番号1114-9=200、PE1回線側ポート番号1114-10=100をプロトコル制御1101に応答する。また、プロトコル制御部1101にてPE搭載ラインカード選択テーブル1114のPE1セッション数1114-5を1加算する。PE搭載ラインカード選択後のセッション管理テーブル1112を図6Fに、PE搭載ラインカード選択テーブル1114を図7Dに示す。
【００９２】
そして、プロトコル制御部１１０１は、ロードバランス制御部１１０２より決定されたPE搭載ラインカード3000-1(PE番号=1)のカプセル化制御部3102-1に対し、セッションID3111-10=2に該当するセッション管理テーブル1112の自IPアドレス3111-11=11.11.1.10、サーバIPアドレス3111-12=10.10.1.10、自ポート番号3111-13=40001、対向ポート番号3111-14=1701、プロトコル情報3111-15=L2TP及び、PE番号1112-12=1に該当するPE搭載ラインカード選択テーブル1114のPE1装置側ポート番号=200をカプセル化テーブル3111-2の出力ポート番号3111-16に設定を行う。
【００９３】
そして、プロトコル制御部１１０１はセッション管理テーブル1112の入力ポート番号1112-10=120に対応する転送エンジン2000-3を指定し、サーバIPアドレス1112-6=10.10.1.10、PE搭載ラインカードテーブル1114のPE1装置側ポート番号1114-11=200を転送エンジン管理テーブル1113に設定する。また、セッション管理テーブル1112の出力ポート番号1112-11=130に対応する転送エンジン2000-4指定で、端末IPアドレス1112-4=192.168.1.2とPE搭載ラインカードテーブル1114のPE1装置側ポート番号1114-11=200を転送エンジン管理テーブル1113に設定し、転送エンジン制御部1103を実行する。設定された転送エンジン管理テーブル1113の内容を図4Cに示す。
【００９４】
転送エンジン制御部1103は、プロトコル制御部１１０１からの指示に従い、ＰＥ搭載ラインカードに該当するパケットが転送されるよう、転送エンジン2000-3の転送テーブル2100-3の先頭エントリにエントリID2100-10=3として、宛先アドレス2100-11=10.10.1.10、ネクストホップ2100-12=10.10.0.1、出力ポート番号2100-13=200で設定し、その設定された内容を該当する転送エンジン２０００に通知する。設定後の転送テーブル2100-2の内容を図5Dに示す。
【００９５】
また、転送エンジン2000-4の転送テーブル2100-4の先頭エントリにエントリID2100-10=4として、宛先アドレス2100-10=192.168.1.2、ネクストホップ2100-12=100.100.0.1、出力ポート番号2100-13=200で設定する。設定後の転送テーブル2100-4の内容を図5Eに示す。    最後に、プロトコル制御部１１０１が設定済み経路であるエントリID2100-10=3、4をセッション管理テーブル1112の上りエントリID1112-13=5、下りエントリID1112-14=6、及びセッション状態1112-3=ＤＰ確立を設定する。設定されたセッション管理テーブル1112の内容を図6Gに示す。
【００９６】
以上の動作により、セッション数に達している状態でのPE搭載ラインカード3000-2に収容される加入者装置310-2とISPサーバ410間のカプセル化サービスを異なるPE搭載ラインカードに実行させ、 カプセル化サービスを実行させるＰＥ搭載ラインカードの変更に関連する連携する経路が転送エンジン2000-3、及び2000-4に設定される。上述の実施例により、ネットワーク装置は、加入者装置にパケット転送の際に行うサービス（PPP（Point-to-Point Protocol ）、PPPoE (PPP over Ethernet)、L2TP(Layer Two Tunneling Protocol)、IP-IP、IPSec、MPLS）を追加・提供することが可能となる。
【００９７】
上述の実施例によれば、中継装置（ネットワーク装置）は、カプセル化処理を行うにあたり最適なPE搭載ラインカードを選択する処理、またPE搭載ラインカードへカプセル化情報を配布する処理、及び転送エンジンへ経路設定を配布する処理を行う。転送エンジン及びPE搭載ラインカードは、配布されたカプセル化情報、及び経路情報に基づき、カプセル化及び経路設定を行う。第二の実施形態では、PE搭載ラインカードのセッション数の上限を超える場合、最適なPE搭載ラインカードを選択し、カプセル化サービスを実現する。そして、中継装置は、PE搭載ラインカードのセッション数を管理し、最適なPE搭載ラインカードを選択する処理、またPE搭載ラインカードへカプセル化情報を配布する処理、及び転送エンジンへ経路設定を配布する処理を行う。転送エンジン及びPE搭載ラインカードでは、から配布されたカプセル化情報、及び経路情報に基づき、カプセル化及び経路設定を行う。
【００９８】
上述の構成や処理により、ネットワーク装置は、ラインカードに収容済みの加入者装置に対し、物理的な回線収容条件や回線構成を変更することなく、PE搭載ラインカードでのカプセル化サービスの適用を可能となるシステムが提供される。また、PE搭載ラインカードのサービスエントリの上限を超える場合、自動で最適なPE搭載ラインカードを選択し、カプセル化サービスの適用が可能となるシステムが提供される。また、新たな物理的な回線工事や回線の構成変更を必要とせず、既設のラインカード、PE搭載ラインカードを効率的に使用し、サービスを迅速に実行するシステムが提供される。
【００９９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路等で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、若しくは、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、若しくは、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。また、制御線及び情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線及び情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
100ネットワーク装置、200スイッチ、300アクセスネットワーク
310-1及び310-2 加入者装置、400コアネットワーク
410 ISPサーバ
420加入者オーダ管理サーバ
1000  管理制御部
1100 メモリ
1101プロトコル制御部
1102ロードバランス制御部
1103転送エンジン制御部
1104コンフィグ制御部
3200-1及び、3200-2  PE搭載ラインカード
4000-1及び、4000-2  ラインカード
【図１】
2016051813.tif 000003
【図２】
2016051813.tif 000004
【図３】
2016051813.tif 000005
【図４】
2016051813.tif 000006
【図５】
2016051813.tif 000007
【図６】
2016051813.tif 000008
【図７】
2016051813.tif 000009
【図８】
2016051813.tif 000010
【図９】
2016051813.tif 000011
【図１０】
2016051813.tif 000012
【図１１】
2016051813.tif 000013
【国際調査報告】
2016051813.tif 000014
2016051813.tif 000015
2016051813.tif 000016
2016051813.tif 000017