(57)【要約】【課題】  広域イーサネット（登録商標）サービス上で、効率的でスケーラブルなルーティング及びルータホスト機能をプロバイダ側で提供する。【解決手段】  プロバイダエッジ装置（２Ａ〜２Ｄ）にユーザ単位のブリッジング機能に加えで、ユーザ単位（ＶＰＮ）のスタティックルーティング機能を持たせ、ルーティングプロトコル処理機能やルータホスト機能に関するフレームをそれらを処理する外部装置（３）に転送する機能を付加し、外部装置（３）で作成したルーティングテーブルをプロバイダエッジ装置（２Ａ〜２Ｄ）に設定することにより、負荷分散と多重化により効率化を実現する。【選択図】  図１
2005252624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア網と、VLANにより論理的に分割された１つ又はそれ以上の仮想ネットワーク（ＶＬＡＮ）若しくはＶＬＡＮを用いない物理的なＬＡＮを有する複数のユーザ網とをエッジ装置により接続し、前記ユーザ網はグループ化されて複数の閉域網（ＶＰＮ）を形成し、ユーザフレームをユーザ識別子を含むフレームとして転送する広域イーサネットサービスを提供する広域ネットワークシステムにおいて、
前記エッジ装置は、受信したユーザフレームの宛先物理アドレスが自装置宛ての物理アドレスか否かを判定する手段と、前記受信したフレームの宛先ネットワークアドレスが自装置宛てのネットワークアドレスか否か判定する手段と、受信したフレームの宛先物理アドレスが自装置宛ての物理アドレスではない場合、当該フレームについてブリッジ転送テーブルを参照してブリッジング処理を実行する手段と、前記受信したユーザフレームの宛先物理アドレスが自装置宛てであるが宛先ネットワークアドレスが自装置宛てのネットワークアドレスではない場合、当該フレームについてルーティングテーブルを参照してルーティング処理を実行する手段と、前記宛先物理アドレス及び宛先ネットワークアドレスが自装置宛ての場合当該フレームを自装置内で処理する手段と、前記宛先物理アドレス及び宛先ネットワークアドレスが自装置宛ての場合、当該フレームを、前記コア網に接続されルータ機能、ルータホスト機能又はサーバ機能を有する外部装置に転送する手段とを具え、
前記外部装置は、前記転送されてきたユーザフレームについてプロトコルに応じた処理を実行する手段を具え、
前記エッジ装置は、宛先物理アドレス及び宛先ネットワークアドレスが共に自装置宛てのユーザフレームについて、自装置内処理又は外部装置への転送処理のいずれかを選択できることを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
前記外部装置は、エッジ装置から転送されたユーザフレームを受信した際、当該フレームについて受信処理及びルーティングプロトコル処理を行うと共に当該フレームを転送したエッジ装置の物理アドレスを送信元アドレスとしてルーティングプロトコルパケットを送信し、さらに、ルーティングプロトコルに基づいてルーティングテーブルを作成し、作成されたルーティングテーブルを、関連するエッジ装置に設定し、又はすでに設定されているルーティングテーブルを変更することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】
前記外部装置は、ルーティングテーブルの作成と共に、ＡＲＰ処理を実行してＡＲＰテーブルを作成し、ルーティングテーブルと同様に当該ＡＲＰテーブルを関連するエッジ装置に設定し、又は既に設定されているＡＲＰテーブルを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載のネットワークシステム。
【請求項４】
前記ルーティングテーブルには、宛先ネットワークアドレスとネクストホップの宛先ネットワークアドレスとの関係が規定され、前記ルーティング処理において、ネクストホップである宛先ネットワークアドレスに対応する宛先物理アドレスの解決をフレームを受信したエッジ装置において実行することを特徴とする請求項１、２、又は３に記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記ルーティングテーブルには、宛先ネットワークアドレスとネクストホップの宛先ネットワークアドレスとの関係が規定され、前記ルーティング処理において、ネクストホップである宛先ネットワークアドレスの解決を前記外部装置において実行し、その結果を当該フレームを受信したエッジ装置にルーティングテーブルと同時に又は別々に送信し、前記結果を受信したエッジ装置は、受信した結果を用いてルーティング処理を実行することを特徴とする請求項１、２、３、又は４に記載のネットワークシステム。
【請求項６】
前記外部装置は、転送されてきたフレームのＶＰＮ識別子及びＶＬＡＮ識別子に基づいてユーザ（ＶＰＮ）毎にルーティングプロトコル処理を実行し、ユーザ単位でルーティングテーブル及びＡＲＰテーブルを作成することを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載のネットワークシステム。
【請求項７】
前記コア網には、ルータ機能を有する複数の外部装置が接続され、前記フレームを受信したエッジ装置は、当該フレームに含まれるプロトコルの種別を検査し、当該検査結果に基づいて転送先の外部装置を決定することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載のネットワークシステム。
【請求項８】
前記外部装置は、受信したフレームのＶＬＡＮ識別子及びＶＰＮ識別子と、フレームの宛先及びプロトコルの種別を含むヘッダ情報に基づき、ユーザ単位、宛先単位又はプロトコルの種別単位の処理を行うことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載のネットワークシステム。
【請求項９】
請求項１から７までのいずれか１項に記載のネットワークシステムにおいて、少なくとも１個のエッジ装置が、前記外部装置の機能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１０】
コア網と、VLANにより論理的に分割された１つ又はそれ以上の仮想ネットワーク（ＶＬＡＮ）を有する複数のユーザ網とをエッジ装置により接続し、前記ユーザ網はグループ化されて複数の閉域網（ＶＰＮ）を形成し、ユーザフレームをユーザ識別子を含むフレームとして転送して広域イーサネットサービスを提供する通信方法において、
前記エッジ装置は、受信したユーザフレームの宛先物理アドレスが自装置宛ての物理アドレスか否かを判定し、受信したユーザフレームの宛先物理アドレスが自装置宛てのアドレスではない場合、当該フレームについてブリッジ転送テーブルを参照してブリッジング処理を実行する工程と、受信したユーザフレームの宛先物理アドレスが自装置宛てのユーザフレームについて、当該フレームの宛先ネットワークアドレスが自装置宛てのネットワークアドレスか否か判定し、当該宛先ネットワークアドレスが自装置宛てのネットワークアドレスではない場合、当該フレームについてルーティングテーブルを参照してルーティング処理を実行する工程と、受信したユーザフレームの宛先物理アドレス及び宛先ネットワークアドレスが自装置宛ての場合、当該フレームをルータ機能を有する外部装置に転送する工程とを実行し、
前記外部装置は、前記転送されてきたユーザフレームについてルーティングプロトコル処理を行い、当該フレームを対応する宛先アドレスに送信すると共にルーティングプロトコルに基づいてルーティングテーブルを作成する工程を実行することを特徴とする通信方法。
【請求項１１】
前記外部装置は、エッジ装置から転送されたユーザフレームを受信した際、当該フレームについて受信処理を行うと共に当該フレームを転送したエッジ装置物理アドレスを送信元アドレスとしてルーティングプロトコルパケットを送信し、さらに、ルーティングプロトコルに基づいてルーティングテーブルを作成し、作成されたルーティングテーブルを、関連するエッジ装置に設定し、又はすでに設定されているルーティングテーブルを変更することを特徴とする請求項１０に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のネットワークと接続して広域ネットワークサービスを提供するネットワークシステムの技術に関し、特にIEEE802.1Q標準に基づいたVLANにより論理的に分割された仮想ネットワークを持つ複数のユーザネットワークをユーザ単位にグループ化し、グループ内で仮想的に独立したネットワーク接続及びルーティングを提供するVPNサービスを提供するのに好適な広域ネットワークシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、広域イーサネットサービスでは、IEEE802.1Q標準に基づいたVLANにより論理的に分割された仮想ネットワークを持つ複数のユーザネットワークをユーザ単位にグループ化し、グループ内で仮想的に独立したイーサネット接続を提供するVPNサービスが行われている。この広域イーサネットサービスでは、ＶＬＡＮにより分割された仮想ネットワーク間通信を行う場合、広域イーサネット網の外側にプロバイダもしくはユーザによりルータ等が設置され、ネットワークの接続を行う必要があった。（例えば、非特許文献1参照）
【０００３】
【非特許文献１】「マルチレイヤスイッチドネットワーク構築ガイド」、Karen  Webb箸、ソフトバンクパブブリッシング、2001年4月発行、P178-186）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した広域イーサネットサービスでは、ルータに接続される回線には、仮想ネットワーク間通信を中継するための多くのトラヒックが集まるため、回線速度やルータの処理能力によりボトルネックとなる問題があった。
【０００５】
また、ルーティングを行う広域サービスであるIP−VPNサービスでは、利用可能なネットワーク層プロトコルがIPに限定され、IPにおいても、ルーティングプロトコルに制約がある事に加え、プロバイダエッジ装置がそれぞれ独立したルータとして見えるため、ネットワークトポロジが複雑になるという問題があった。
【０００６】
さらに、プロバイダ側でルーティング機能を提供する場合、エッジ装置であるルータないしルータ機能に対するPing等の直接のアクセスによる負荷がルーティング処理に影響し、ルーティング能力が低下するという問題があった。
【０００７】
仮想ネットワーク間ルーティングを実現するものとして、たとえば、特開平10-93637号公報に記載されのルーティング方法が既知である。この既知の方法では、プロバイダエッジ部分の装置でマスタールータの物理アドレスをスレーブルータが共有し、定期的にルーティング情報を交換することにより、ルーティング処理の分散が図られている。
しかし、このルーティング方法を多数のユーザを収容する広域イーサネット（登録商標）サービスに適用すると、スレーブルータが共有すべき物理アドレスが増加することになり、それに伴ってルータの動作が複雑になるという問題があった。
また、多数のユーザを収容する広域イーサネット（登録商標）サービスの場合、プロバイダエッジ装置に対して多数のルーティングプロトコル処理能力が求められるが、プロバイダエッジ装置はルーティングプロトコル処理は通常1つしか行うことができない。つまり、ルーティングプロトコルを用いて動的にルーティングを行うユーザの数だけ、転送処理装置を増設しなければならず、ユーザ多重のために高価となっている転送処理装置の増設には、多くのコストがかかるという問題があった。
プロバイダエッジ装置で複数のルーティングプロトコル処理ができた場合も、ルーティングプロトコル処理能力の限界を超えてしまうことあり、転送処理能力は不足していないのに、高価な転送処理装置を増致しなければならなかったり、逆に、ルーティングプロトコル処理能力が余っているのに、転送能力・ユーザ収容能力不足のために、ルーティングプロトコル処理能力を持つ転送装置を増設しなければならないという問題もあった。
また、定期的にルーティングテーブルの同期を取る場合、同期の周期が長いと、経路変更に追従しない時間が長くなり、同期の周期が短いと、同期処理のための負荷が高くなり、特にユーザ多重により多くのユーザを収容する場合に顕著になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、広域イーサネット（登録商標）サービスを提供する広域ネットワークシステムにおいて、ネットワーク層プロトコルに依存しないイーサネット（登録商標）サービスを提供しつつ、効率的でスケーラブルなルーティング機能及びルータホスト横能の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、ユーザ網を収容し、ブリッジング機能とルーティング機能を持つプロバイダエッジ装置をユーザで供用するプロバイダネットワーク（コア網）に接続し、そのプロバイダネットワークは、プロバイダエッジ装置（エッジ装置）により、ユーザフレームをユーザ識別子を含むフレームに変換して転送される、広域イーサネット（登録商標）サービスを提供するネットワークシステムにおいて、プロバイダエッジ装置がユーザからフレームを受信した際に、宛先物理アドレスが該装置宛でないフレームについてブリッジング処理を行い、宛先物理アドレスが該装置宛であり、宛先ネットワーク層アドレスが該装置宛でないフレームについてはルーティング処理を行い、宛先物理アドレスが該装置宛であり、宛先フレームは、設定により予め設定された外部装置に転送して処理する、または該装置にて処理することによりルーティングサービスを提供する。
その際に、外部装置においては、プロバイダネットワークが提供する仮想ルータ宛のOSPFやRIP等のルーティングプロトコルパケット処理を行い、ルーティングテーブルの作成を行い、ルーティングテーブルに変要があった場合には、その都度関連するプロバイダエッジ装置のルーティングテーブルを変更する。
【００１０】
これらにより、送信元端末を収容するプロバイダエッジ装置から送信先端末を収容するプロバイダエッジ装置へのショートカットを実現し、プロバイダ網の利用効率を高めることができ、またルーティング処理を複数のプロバイダエッジ装置に負荷分散することができ、広域イーサネット（登録商標）サービスによる、ネットサーク層プロトコルに依存しない、イーサネット（登録商標）サービスを提供しつつ、効率的なルーティングサービスを提供することができる。
【００１１】
すなわち、本発明による広域ネットワークシステムでは、外部ルータ設置によるボトルネックの問題およびプロバイダエッジ装置がルータ機能を持つことによるネットワークポロジの複雑化を解決する。
また、ルーティング処理の分散の際の物理アドレスの共有の問題をプロバイダエッジ装置から分離することにより解決し、装置の増設の際の問題も、ルーティング処理能力、転送処理能力、収容能力に基き、無駄なく増設することにより解決する。
さらに、本発明によるネットワークシステムは、ルーティング情報の変化に応じてエッジ装置のルーティング転送テーブルを改定することで、プロバイダエッジ装置の定期的な情報更新の問題を解決する。
【００１２】
本発明によるネットワークシステムでは、コア網に複数の外部装置を接続し、エッジ装置は、受信したフレームのプロトコルの種別を検索し、プロトコルの種別に応じて転送すべき外部装置を決定することができる。すなわち、プロバイダエッジ装置がプロトコル種別を識別して、それぞれの処理を振り分ける事により、ルータないしルータホスト機能及びネットワークサーバに対する直接のアクセスによる負荷がフレーム転送処理に影響する問題を解決する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、広域イーサネット（登録商標）サービスによる、ネットワーク帝プロトコルに依存しない、イーサネット（登録商標）サービスを提供しつつ、効率的でスケーラブルなルーティング及びルータホスト機能を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明による広域イーサネット（登録商標）サービスを提供するネットワークシステムの全体構成の一例を示す線図である。プロバイダ網（コア網）1は複数のプロバイダエッジ装置（エッジ装置）2Ａ〜2Ｄを具え、これらプロバイダエッジ装置によりユーザ網とコア網とを接続する。さらに、プロバイダ網１はルータ機能を有する外部装置３を具え、外部装置３によりルーティングプロトコル処理を行った場合、その処理結果をプロバイダエッジ装置に転送する。尚、プロバイダ網１と共に管理網６を設け、この管理網６を介してルーティングプロトコル情報等の各種管理情報を転送する。
【００１５】
プロバイダエッジ装置2Ａは２つのユーザ網４Ａ及び４Ｂを収容する。また、プロバイダエッジ装置2Ｂは２つのユーザ網４Ｃ及び４Ｄを収容し、プロバイダエッジ装置２Ｃは１つのユーザ網４Ｅを収容し、プロバイダエッジ装置２Ｄはユーザ網４Ｆ及び４Ｇを収容する。このように、プロバイダエッジ装置は、１つのユーザ網毎に設けることができ、或いは１つのプロバイダエッジ装置が複数のユーザ網を収容することができる。ユーザ網４Ａは、２つの論理的なネットワークであるＶＬＡＮ１０及びＶＬＡＮ３０を有する。また、ユーザ網４Ｂは２つの論理的ネットワークＶＬＡＮ１０及びＶＬＡＮ２０を有する。ユーザ網４Ｂ〜４Ｅは２つの論理的ネットワークＶＬＡＮ１０及びＶＬＡＮ２０を有し、ユーザ網４ＦはＶＬＡＮ２０及びＶＬＡＮ３０を有し、ユーザ網４ＧはＶＬＡＮ１０及びＶＬＡＮ３０を有する。各ユーザ網4A〜4Ｇ内では、IEEE802.1Qに基づいたVLANタグを含むユーザMACフレームを転送する。尚、ネットワークによっては、VLANタグを持たないユーザMACフレームを転送することができる。
【００１６】
本発明では、ユーザ網をグループ化し、複数の閉域網（ＶＰＮ）を構築する。本例では、３つのユーザ網４Ａ〜４Ｃが一緒になって閉域網５Ａ（ＶＰＮ１００）を構成し、ユーザ網４Ｄ及び４Ｇが閉域網５Ｂ（ＶＰＮ２００）を構成し、ユーザ網４Ｅと４Ｆが一緒になって閉域網５Ｃ（ＶＰＮ３００）を構成する。各プロバイダエッジ装置は、ＶＰＮ機能及びＶＬＡＮ機能を有し、ユーザ網ポートが独立にどのＶＰＮ及びＶＬＡＮに属するのかを設定することができる。
【００１７】
図2は、本発明のプロバイダエッジ装置の一例を示す線図である。プロバイダエッジ装置２Ａを代表例として説明する。プロバイダエッジ装置２Ａは、例えばStacked VLANやMac in Mac、VPLS等の技術によって、共通のプロバイダ網でユーザフレームを転送しつつ、ユーザ（ＶＰＮ）を識別して転送するブリッジ機能を有し、イーサネット（登録商標）レベルでのVPNを提供する。これに加え、プロバイダエッジ装置は、設定されたルーティングテーブルにしたがってスタティックルーティングを行うルーティング機能を有している。本例では、プロバイダエッジ装置がＡＲＰ処理等の自装置処理を行わないエッジ装置について説明する。プロバイダエッジ装置２Ａは、複数のユーザ網ポート７−１〜７−ｎを有し、これらのユーザ網ポートを介して収容するユーザ網から転送されてくるフレームを受信すると共に対応するアドレスのユーザ網の端末にフレームを送出する。本例では、ユーザ網ポート７−１を介してユーザ網４Ａに接続され、ユーザ網ポート７−ｎを介してユーザ網４ｃに接続する。さらに、プロバイダエッジ装置は、ｍ個のプロバイダ網ポート８−１〜８−ｍを有し、これらのポートを介してプロバイダ網１に接続する。そして、収容するユーザ網４Ａ又は４ＣのＶＬＡＮに接続された端末から転送すべき受信した際、宛先アドレスに応じて対応するプロバイダ網ポートを経てプロバイダ網１に送出する。また、収容するユーザ網に属する端末を宛先とするフレームは、プロバイダ網ポートを経て受信され、ユーザ網ポート７を経て対応するユーザ網に送信する。プロバイダエッジ装置は、さらに、少なくともひとつの管理網ポート９を具え、当該管理網ポートを介して管理情報を送受信する。尚、ユーザ網ポート、プロバイダ網ポートは必要に応じて決定し、必ずしも複数でなくてもよい。
【００１８】
転送されてくるユーザフレームは、アドレス情報として、データリンク層フレームの宛先物理アドレス及びネットワーク層パケットの宛先ネットワークアドレスを含む。ユーザ網ポートを介して転送されてくるフレームは、フレーム受信部１０により受信し、宛先物理アドレス検査部１１に送る。宛先物理アドレス検査部１１では、受信したフレームが自装置宛てのフレームか否かを検査し、当該フレームが自装置宛てのフレームでない場合ブリッジング処理を行う。すなわち、ブリッジ転送テーブル１２を参照し、フレーム送信部１３からＶＰＮ処理部１４を経て対応するプロバイダ網ポートからプロバイダ網１に送出する。一方、受信したフレームの宛先物理アドレスが自装置宛の場合、宛先ネットワークアドレス検査部１５において、宛先ネットワークアドレスが自装置宛のものか否かを検査する。宛先ネットワークアドレスが自装置宛のものではない場合、ルーティングテーブル１６を参照してルーティング処理を行い、フレーム送信部１３から対応するプロバイダ網ポート８を介してプロバイダ網１に送出する。一方、宛先ネットワークアドレスが自装置宛のものの場合、宛先物理アドレス検索部１７において、ＡＲＰテーブル１８を参照し、フレームヘッダ書換部１９において物理アドレスを書き換え、フレーム送信部１３から対応するプロバイダ網ポートからユーザ網に送出する。本発明では、別の動作設定を行い、宛先物理アドレス及び宛先ネットワークアドレスの両方が自装置宛の場合、外部装置３に転送して外部装置３においてルーティング処理を行うこともできる。外部装置に転送する場合、宛先ネットワークアドレス検査部１５において、宛先ネットワークアドレスが自装置宛でることを確認し、当該フレームを外部転送部２０に転送し、転送先設定テーブル２１を参照し、フレーム送信部１３から対応するユーザ網ポートを経てユーザ網に送出し、外部装置３に転送する。尚、プロバイダエッジ装置は、外部装置で処理する場合又は自装置においてルーティング処理を行うかを選択することができるように構成する。
【００１９】
後述する外部装置３から、ブリッジ転送テーブル、ルーティングテーブル及びＡＲＰテーブルに設定すべき情報及び変更情報が管理網６を介して転送され、管理網ポート９を経て設定受信部２２により受信される。そして、各設定情報及び変更情報は、ブリッジ転送テーブル１２、ルーティングテーブル１６及びＡＲＰテーブル１８にそれぞれ転送され、各テーブルに設定され、或いはこれらのテーブルに蓄積されている情報が更新される。
【００２０】
プロバイダエッジ装置２Ａには、ＶＰＮ５Ａのユーザ網４ＡのVLAN10及びＶLAN30並びにユーザ網４ＢのＶＬＡＮ10及び20が接続されており、プロバイダエッジ装置２Ａの持つルータ機能によりルーティングされ、VLAN間通信を実現する。同様にプロバイダエッジ装置2Bには、VPN５Ａのユーザ網４ＣのVLAN10及びVLAN20並びにＶＰＮ５Ｂのユーザ網４ＤのVLAN10及びVLAN20が接続されており、プロバイダエッジ装置２Ｂの持つルータ機能によりルーティングされ、VLAN間通信を実現する。このように、各プロバイダエッジ装置がルーティング機能をそれぞれ有するので、ブリッジ転送の負荷を軽減することができる。
【００２１】
図３はプロバイダエッジ装置２Ａが有するブリッジ転送テーブル１２、ルーティングテーブル１６及びＡＲＰテーブル１８の一例を示す線図である。ブリッジ転送テーブル１２は、ＶＰＮの識別子、ＶＬＡＮの識別子及び宛先物理アドレスの組と、出力ポート（プロバイダ網ポート）との関係を規定する。そして、プロバイダエッジ装置は、受信したフレームに含まれる物理アドレスが自装置宛でない場合ブリッジング処理を実行し、当該ＶＰＮの識別子、ＶＬＡＮの識別子及び宛先物理アドレスの組から対応する出力ポートを決定し、プロバイダ網１に送出する。当該フレームは、プロバイダ網１を経て宛先物理アドレスに対応するプロバイダエッジ装置に転送される。
【００２２】
また、ルーティングテーブル１６は、ＶＰＮの識別子、ＶＬＡＮの識別子及び宛先ネットワーク層アドレスの組と、次ホップネットワーク層アドレスとの関係を規定する。ＡＲＰテーブル１２Ａは、ＶＰＮの識別子、ＶＬＡＮの識別子及び次ホップネットワーク層アドレスの組と、宛先物理アドレスとの関係を規定する。そして、プロバイダエッジ装置は、宛先ネットワーク層アドレスが自装置宛でない場合、ルーティングテーブル６及びＡＲＰテーブル１８を用いてルーティング処理を実行し、当該フレームを対応するユーザ網ポート又はプロバイダ網ポートから転送する。
【００２３】
次に、図４を参照しながらフレーム処理シーケンスについて説明する。本例では、プロバイダエッジ装置がＡＲＰ処理を行わない例について説明する。プロバイダエッジ装置は、フレームを受信すると、宛先物理アドレス検査部１１において、受信したフレームが自装置宛の宛先物理アドレスか否かを検査する。自装置宛てでない場合、ブリッジ転送テーブル１２を参照してブリッジング処理を実行する。自装置宛ての場合、宛先ネットワークアドレス検査部１５において宛先ネットワークアドレスが自装置宛てか否かを検査する。自装置宛てではない場合、後述する外部装置３により設定されたルーティングテーブル１６を参照してルーティング処理を実行する。宛先ネットワークアドレスが自装置宛ての場合、プロバイダエッジ装置は設定を選択することができ、外部装置３に転送するか又は自装置内で処理を実行する。この場合の選択の条件として、例えば、宛先ネットワークアドレスが自装置のネットワークアドレスと一致する場合外部装置３に転送するように設定することができる。
【００２４】
次に、外部装置について説明する。初めに、動作の概要を説明する。フレームを転送された外部装置３は、フレームの内容に従い、上位層アプリケーションにより処理する。ここで処理される上位層アプリケーションとは、第一にルーティングプロトコルパケットとしてプロバイダエッジ装置の物理アドレスを宛先アドレスであるフレームの受信処理を行うと共に、ルーティングプロトコル処理として、ルーティングプロトコルパケットをプロバイダエッジ装置を介して送信する。ルーティングプロトコルパケットを送信する際、プロバイダエッジ装置の物理アドレスを送信元アドレスとして送信する。またルーティングプロトコルにしたがって、ルーティングテーブルを作成すると共に、ＡＲＰ処理を行い、ＡＲＰテーブルを作成する。そして、予め設定された関連するプロバイダエッジ装置にルーティングテーブルを作成すると共にＡＲＰテーブルを作成し、予め設定された関連するプロバイダエッジ装置にルーティングテーブルおよびＡＲＰテーブルを設定する。設定には、プロバイダ網１もしくは管理網６を用いる。
【００２５】
図５を参照して、外部装置の具体的構成例について説明する。尚、該フレーム装置３の構成はプロバイダエッジ装置の構成と類似する部分が多いため、図２で用いた構成要素と同一の構成要素には同一符号を付する。プロバイダ網ポート８を介してフレーム受信部１０で受信されたフレームは、宛先物理アドレス検査部１１において、エッジ装置物理アドレステーブル３０を参照して自装置宛てのフレームか否かを検査する。自装置宛てではない場合、フレーム送信部１３を介してプロバイダ網ポートから転送する。自装置宛ての場合、宛先ネットワークアドレス検査部１５において宛先ネットワークアドレスが自装置宛てのものか否かを検査する。自装置宛てではない場合、宛先物理アドレス検索部１７において、ＡＲＰテーブルを参照して宛先物理アドレスの検索が行われ、ＡＲＰ処理部３１にてＡＲＰ処理を実行する。そして、ＡＲＰテーブルを作成し、設定送信部３２から管理網ポート９を介して管理網６に送出し、関連するプロバイダエッジ装置に転送する。
【００２６】
宛先ネットワークアドレスが自装置宛ての場合、プロバイダ種別検査振分部３３を介して自装置処理を実行する。そして、ルーティングプロトコル処理部において、ルーティングプロトコルにしたがってルーティングテーブルを作成し、設定送信部３２を介して関連するプロバイダエッジ装置に送信し、当該プロバイダエッジ装置のルーティングテーブルを設定ないし変更する。
【００２７】
外部装置の機能として、第２には、ｐｉｎｇやＳＮＭＰ等の管理プロトコルであり、ユーザ網からの要求に対してルータホスト機能として応答する。ただし応答するプロトコルはプロバイダ側で設定する。その他には、telnetやhttpのプロトコルや、ルータのアドレスを用いて、DNS、メールサーバ等も想定される。これらは、プロバイタ側により予め改定する。これらにより、効率的でスケーラブルなルーティング及びルータホスト機能が提供できる。
【００２８】
次に、ＡＲＰ処理をプロバイダエッジ装置において行う実施例について説明する。図６は、ＡＲＰ処理を行うフレームシーケンスを示す線図である。ユーザ網側からフレームを受信したプロバイダエッジ装置は、フレームの宛先物理アドレスが自装置宛てのものかどうかを検査する。フレームの宛先物理アドレスが自装置のものでない場合、ブリッジ転送テーブルに従い、ブリッジング処理を行う。フレームの宛先物理アドレスが自装置宛てのものである場合、宛先ネットワーク層アドレスが自装置のものかどうかを検査する。フレームの宛先ネットワーク層アドレスが自装置のものでない場合、外部装置３によって設定された、ルーティングテーブルに基づきネクストホップを解決する。ネクストホップの物理アドレスが既知でない場合、ＡＲＰ処理を行うことにより、物理アドレスをＡＲＰテーブルに登録する。ルーティングテーブルとＡＲＰテーブルにより、ルーティング処理を行う。フレームの宛先ネットワーク層アドレスも自装置のものである場合、あらかじめ設定してある動作設定により、外部装置にフレームを転送する。設定がない場合、自装置により処理が可能な場合は処理を行い、そうでない場合は、フレームを放棄する。尚、プロバイダエッジ装置においてＡＲＰ処理を実行するプロバイダエッジ装置の一例を図７に示す。
【００２９】
フレームを転送された外部装置３は、フレームの内容に従い、上位アプリケーションにより処理する。ルーティングプロトコルについては、ルーティングプロトコルパケットとしてプロバイダエッジ装置の物理アドレスを宛先アドレスであるフレームの受信処理を行うと共に、ルーティングプロトコル処理として、ルーティングプロトコルパケットをプロバイダエッジ装置を介して送信する。ルーティングプロトコルパケットを送信する際、プロバイダエッジ装置の物理アドレスを送信元アドレスとして送信する。また、ルーティングプロトコルにしたがって、ルーティングテーブルを作成し、予め設定された関連するプロバイダエッジ装置にルーティングテーブルを設定する。設定には、プロバイダ網もしくは管理網を用いる。その他のプロトコルについては、実施の形態１と同様である。
【００３０】
これらにより、ＡＲＰ処理に関しても複数のプロバイダエッジ装置に負荷分散することができ、効率的でスケーラブルなルーティング機能及びルータホスト機能を実現することができる。
【００３１】
次に、図８を参照してプロバイダエッジ装置においてルーティングプロトコルの判別を行う実施例について説明する。宛先ネットワークアドレスが自装置宛てのものか否かの検査を行うまでの工程は、図６と同様である。宛先物理アドレス及び宛先ネットワークアドレスの両方が自装置宛ての場合、動作設定を参照する。動作設定が自装置内処理の場合、当該プロバイダエッジ装置において処理を行う。一方、動作設定が外部装置による処理に設定されている場合、プロバイダエッジ装置は、ルーティングプロトコルか否かを判別し、ルーティングプロトコルではない場合自装置内処理を実行する。一方、ルーティングプロトコルの場合、外部装置３に転送する。
【００３２】
フレームを転送された外部装置３は、フレームの内容に従い、上位層アプリケーションにより処理する。ここで処理される上位層アプリケーションとは、一にルーティングプロトコルであり、ルーティングプロトコルパケットとしてプロバイダエッジ装置の物理アドレスを宛先アドレスであるフレームの受信処理を行うと共に、ルーティングプロトコル処理として、ルーティングプロトコルパケットをプロバイダエッジ装置を介して送信する。ルーティングプロトコルパケットを送信する際、プロバイダエッジ装置の物理アドレスを送信元アドレスとして送信する。また、ルーティングプロトコルにしたがって、ルーティングテーブルを作成すると共に、設定によりＡＲＰ処理を行い、ＡＲＰテーブルを作成し、予め設定された関連するプロバイダエッジ装置にルーティングテーブル及び必要に応じてＡＲＰテーブルを設定する。その他のプロトコルについては、前述した実施例と同様である。
【００３３】
これらにより、ルーティングプロトコル処理・ルーティングテーブル作成のみを外部装置で行い、効率的でスケーラブルなルーティング及びルータホスト機能が提供できる。
【００３４】
次に、プロバイダエッジ装置においてプロトコルの種別を判断する例について説明する。図９、プロバイダエッジ装置においてプロトコルの種別を判別する場合のフレームシーケンスを示す。宛先ネットワークアドレスが自装置宛てのものか否かの検査を行うまでの工程は、図６と同様である。宛先物理アドレス及び宛先ネットワークアドレスが自装置宛ての場合、プロトコルの種別を検索する。検索されたプロトコルの種別が所定の種別に該当しない場合、当該フレームについて自装置内処理を実行する。一方、検索されたプロトコルの種別が所定の種別の場合、外部装置に転送する。この場合において、コア網に複数の外部装置が接続されている場合、検出されたプロトコルの種別に応じて対応する外部装置に転送する。外部装置では、受信したフレームのユーザ識別子とＶＬＡＮ識別子とオリジナルのフレームの宛先及びプロトコル種別を含むヘッダ情報により処理するプロセスを選択し、ユーザ単位・宛先単位・プロトコル種別単位の処理を行う。
【００３５】
これらにより、複数のルーティングプロトコル処理、ルータホスト機能を複数の外部装置に負荷分散することや、１つの外部装置でいくつかの処理を多重化して行うことができる、効率的でスケーラブルなルーティング及びルータホスト機能が提供できる。
【００３６】
次に、複数のユーザ（ＶＰＮ）のルータプロトコル処理を単一の外部装置で実行する列について説明する。本例では、プロバイダエッジ装置において、複数のユーザのルーティングプロトコル処理をひとつの外部装置３で実施するように設定されている。外部装置３では、受信したフレームのユーザ識別子（ＶＰＮ）とＶＬＡＮ識別子により処理を行うプロセスを選択し、受信フレームをその選択したプロセスに渡す。各々のプロセスは互いに独立しており、それぞれがユーザ単位に独立したルーティングテーブルやＡＲＰテーブルを持つ。それぞれのユーザ単位のルーティングテーブルやＡＲＰテーブルは、プロバイダエッジ装置に設定される。
【００３７】
これらにより、複数のルーティングプロトコル処理・ルーティングテーブル作成を外部装置で多重化して行い、効率的でスケーラブルなルーティング及びルータホスト機能が提供できる。
【００３８】
本発明によるネットワークシステムでは、前述した外部装置の機能をプロバイダエッジ装置に設置することが可能である。外部装置機能3をプロバイダエッジ装置内に設置することにより、装置数の増加を押えることが可能であり、プロバイダエッジ装置のリソースを有効活用することが可能となる。これらにより、複数のルーティングプロトコル処理、ルータホスト機能を複数のプロバイダエッジ装置に負荷分散することや、1つのプロバイダ装置いくつかの処理を多重化して行うことができる効率的でスケーラブルなルーティングおよびルータホスト機能が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のネットワークシステムの全体構成の一例を示す線図である。
【図２】本発明によるプロバイダエッジ装置の一例を示す線図である。
【図３】ブリッジング転送テーブル、ルーティングテーブル及びＡＲＰテーブルの一例を示す線図である。
【図４】プロバイダエッジ装置でARP処理を行わない場合のフレーム処理シーケンスを示す図である。
【図５】外部装置の具体例を示す図である。
【図６】プロバイダエッジ装置でARP処理を行う場合のフレーム処理シーケンスを示す図である。
【図７】ＡＲＰ処理を行うプロバイダエッジ装置の一例を示す図である。
【図８】プロバイダエッジ装置でルーティングプロトコルの判別を行うフレームシーケンスを示す図である。
【図９】プロバイダエッジ装置でプロトコルの種別判定を行うフレームシーケンスを示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  プロバイダ網
２Ａ〜２D  プロバイダエッジ装置
３  外部装置
4A〜4Ｇ  ユーザ網
5A，5B，５Ｃ  ＶPN（ユーザ単位のグループ）
6  管理網
7−１〜７−ｎ  ユーザ網ポート
８−１〜８−ｍ  プロバイダ網ポート
9  管理網ポート
１０  フレーム受信部
１１  宛先物理アドレス検査部
１２  ブリッジ転送テーブル
１３  フレーム送信部
１４  ＶＰＮ処理部
１５  宛先ネットワークアドレス検査部
１６  ルーティングテーブル
１７  宛先物理アドレス検索部
１８  ARPテーブル
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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