(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＤＨネットワーク又はＳＯＮＥＴネットワークからなる通信ネットワークを経由して、第１データネットワークから少なくとも１つの第２データネットワークに情報パッケージを送信する方法であって、
上記通信ネットワークが、
複数の第１アクセスポイントと、
複数の第２ＭＰＬＳスイッチと、
上記複数の第２ＭＰＬＳスイッチのうちの少なくとも１つのものを経由して、上記各アクセスポイントから、ＭＰＬＳスイッチング能力を有するイーサネットスイッチに至るように設定された複数の第３パスと、
上記複数の第２ＭＰＬＳスイッチのうちの少なくとも１つのものを経由して、ＭＰＬＳスイッチング能力を有する上記イーサネットスイッチから、上記各アクセスポイントに至るように設定された複数の第４パスとを含んでいて、
該方法が、
上記第１データネットワークから、ＳＤＨネットワーク又はＳＯＮＥＴネットワークからなる上記通信ネットワークの上記複数の第１アクセスポイントのうちの特定アクセスポイントに情報パッケージを送信する過程と、
上記特定アクセスポイントで上記情報パッケージを受信するとともに、上記情報パッケージに、ＭＰＬＳラベルを含むヘッダを付け加える過程と、
上記複数の第３パスのうちの１つのものを経由して、上記特定アクセスポイントから、ＭＰＬＳスイッチング能力を有する上記イーサネットスイッチに、上記ヘッダを含む上記情報パッケージを送信する過程とを含み、
上記イーサネットスイッチが、上記ヘッダを含む上記情報パッケージを、上記複数の第４パスのうちの少なくとも１つのものに切り換えるＭＰＬＳスイッチング能力を有し、
該方法が、さらに
上記少なくとも１つの第２データネットワークに対応する少なくとも１つのさらなる特定アクセスポイントで、上記ヘッダを含む上記情報パッケージを受信する過程と、
上記情報パッケージから上記ヘッダを取り除く過程と、
上記の少なくとも１つのさらなる特定アクセスポイントから、上記少なくとも１つの第２データネットワークに上記情報パッケージを送信する過程とを含む方法。
【請求項２】
上記情報パッケージがイーサネットパッケージである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記第１データネットワーク及び／又は上記第２データネットワークがイーサネットネットワークである、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
上記情報パッケージがイーサネットＶＬＡＮフィールドを含み、上記イーサネットスイッチが、上記ＶＬＡＮフィールドを読み取るＭＰＬＳスイッチング能力を有する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
ＭＰＬＳスイッチング能力を有する上記イーサネットスイッチが、さらにＩＥＴＦ規格に係るポリシングを伴ったソフトウエア又はハードウエアを実装している、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
ＭＰＬＳスイッチング能力を有する上記イーサネットスイッチが、さらにＩＥＴＦ規格に係るシェイピングを伴ったソフトウエア又はハードウエアを実装している、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
ＭＰＬＳスイッチング能力を有する上記イーサネットスイッチが、さらにＩＥＴＦ規格に係るＲＥＤを伴ったソフトウエア又はハードウエアを実装している、請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にはコンピュータ又はデータのネットワークと通信システムとに関するものであり、とくには、仮想イーサネットｍａｃ（媒体アクセス制御）スイッチングを含む、ＳＤＨネットワーク又はＳＯＮＥＴネットワークなどの通信ネットワークを経由して、あるコンピュータ又はデータのネットワークから、他のコンピュータ又はデータのネットワークへ情報パッケージを送信するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連する技術は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４及び特許文献５などの刊行物に記載されている。上記特許明細書及び米国公報は、参照のため本明細書に組み入れられている。
【０００３】
１つより多い場所に物理的に配置されている会社又は大企業におけるコンピュータネットワークでは、しばしば、情報を交換することが要求される。この情報の交換は、電話ネットワーク又はデータネットワークなどのネットワークを経由してデータリンクを用いることにより通信を行うコンピュータネットワークの使用により実行することができる。これらのリンクは、無線通信により、あるいは光通信又はマイクロ波通信により実現することができる。とくに、場所が近接している場合は、代替的に、電話回線又はデータ回線などの専用回線を用いることができる。さらに、会社のローカルエリアネットワーク間の通信を行うために、代替的に、サービスプロバイダを経由する通信を用いることができる。
【０００４】
現在、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）の大部分で用いられている通信プロトコルはイーサネットである。イーサネットは、ＩＥＥＥ８０２．３（米国電気電子学会８０２．３小委員会）によって規定されている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／０１３８６２８号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／０１４６０２６号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００２／０１３８６２８号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００２／００８５５４３号明細書
【特許文献５】英国特許第２，３７５，０２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インターネットエンジニアリングタスクフォース（ＩＥＴＦ）は、マルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ）と名付けられたプロトコルを規定している。この規格によれば、ＭＰＬＳは、複数のプロトコルをサポートする。ネットワークレイヤにおいては、ＭＰＬＳは、ＩＰｖ６、ＩＰｖ４、ＩＰＸ及びアップルトークをサポートする。リンクレイヤにおいては、ＭＰＬＳは、イーサネット、トークンリング、ＦＤＤＩ、ＡＴＭ、フレームリレー及び２地点間リンクをサポートする。それは、原則的には、ＩＰ以外のあらゆる制御プロトコル、及び、あらゆるリンクレイヤプロトコル上のレイヤと協働することができる。
本発明は、ネットワークのオペレータが、ネットワークを経由して顧客に顧客自身の専用ラベルスイッチパスを提供することを可能にするともに、オペレータが、トラフィックが混雑（密集）していないとき、及び／又は、バンド幅がなお利用可能なときには、個々のトラフィックの分離のための追加の物理リンクのための投資を必要とすることなく、複数のクライアント又は顧客からのトラフィックを多重化することを可能にする手段を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、通信ネットワーク、とくにＳＤＨネットワーク又はＳＯＮＥＴネットワークを経由して、第１ネットワークから少なくとも１つの第２ネットワークに情報パッケージを送信する方法を提供する。ここで、通信ネットワークは、複数の第１アクセスポイントと、複数の第２ＭＰＬＳスイッチと、複数の第２ＭＰＬＳスイッチのうちの少なくとも１つを経由して各アクセスポイントからＭＰＬＳスイッチング能力（switching capability）を有するイーサネットスイッチに至るように設定された複数の第３パス（path）と、複数の第２ＭＰＬＳスイッチのうちの少なくとも１つのものを経由してＭＰＬＳスイッチング能力を有するイーサネットスイッチから各アクセスポイントに至るように設定された複数の第４パスとを含んでいる。この方法は、第１ネットワークから複数の第１アクセスポイントのうちの特定アクセスポイントに情報パッケージを送信する過程と、特定アクセスポイントで情報パッケージを受信するとともに情報パッケージに、ＭＰＬＳラベルを含むヘッダ（header）を付け加える過程と、複数の第３パスのうちの１つのものを経由して特定アクセスポイントからＭＰＬＳスイッチング能力を有するイーサネットスイッチにヘッダを含む情報パッケージを送信する過程とを含む。イーサネットスイッチは、ヘッダを含む情報パッケージを、複数の第４パスのうちの少なくとも１つのものに切り換えるＭＰＬＳスイッチング能力を有する。この方法は、さらに、少なくとも１つの第２データネットワークに対応する少なくとも１つのさらなる特定アクセスポイントでヘッダを含む情報パッケージを受信する過程と、情報パッケージからヘッダを取り除く過程と、少なくとも１つのさらなる特定アクセスポイントから少なくとも１つの第２データネットワークに情報パッケージを送信する過程とを含む。
【０００７】
ＭＰＬＳスイッチング能力を含むイーサネットスイッチは、ネットワークのオペレータが、ネットワークを経由して顧客に顧客自身の専用ラベルスイッチパス（private label switch path）を提供することを可能にする。他方、オペレータは、トラフィック（traffic）が混雑（密集）していないとき、及び／又は、バンド幅（bandwidth）がなお利用可能なときには、物理接続を利用して、個々のトラフィックの分離のための追加の物理リンク（physical link）のための投資を必要とすることなく、複数のクライアント又は顧客からのトラフィックを多重化する（multiplex）ことができる。
【０００８】
本発明の現在の好ましい実施態様においては、最も一般的なデータネットワークがイーサネットベースであるので、送信されている情報パッケージはイーサネットパッケージである。また、第１データネットワーク及び／又は第２データネットワークもイーサネットネットワークであってもよい。これらに代えて、情報パッケージ及び／又は第１データネットワーク及び／又は第２データネットワークは、任意のデータ構造又はデータプロトコルに基づいていてもよい。
【０００９】
本発明によれば、情報パッケージはイーサネットＶＬＡＮフィールド（field）を含んでいてもよい。そして、ＭＰＬＳスイッチング能力を有するイーサネットスイッチは、イーサネット宛先ＭＡＣ検索（destination MAC lookup）とＶＬＡＮフィールド中の情報との組み合わせに基づいて、情報パッケージをどこに送るべきかを決定するためのＶＬＡＮフィールドを読み取ってもよい。
【００１０】
本発明に係るＭＰＬＳスイッチング能力を有するイーサネットスイッチは、さらに、ＩＥＴＦ規格に係るポリシング（policing）方法、シェイピング（shaping）方法及び／又は読取（read）方法のソフトウエア又はハードウエアの実装（implementation）を備えていてもよい。これは、ＭＰＬＳスイッチング能力を有するイーサネットスイッチが、スイッチを通過するトラフィック（データ交通量）を、個々の顧客又はクライアントが最小のバンド幅と、最小のＱｏＳとその他の利点とが保証されるといった態様で、首尾良く処理することを可能にする。
【００１１】
ＭＰＬＳネットワークにおいては、ラベルエッジルータ（Label Edge Router、ＬＥＲ）は、着信してくるパケットに対してラベルを割り当てる。ラベルは、短く、固定長であり、転送等価クラス（Forwarding Equivalence Class、ＦＥＣ）を識別するのに用いられる局所的に重要な識別子である。ＦＥＣは、同一の態様で（例えば、同一のパスについて同一の送信処理で）送られるであろう一群のパケットである。典型的には、同一のＦＥＣに属するパケットは、ＭＰＬＳドメイン中の同一のパスを通るであろう。パケットにＦＥＣを割り当てながら、入口ＬＳＲは、ＩＰヘッダをみるとともに、このパケットが到着したインターフェースなどといったその他の情報もみる。ラベルは、パケットが割り当てられるＦＥＣを識別する。
【００１２】
特定のパケットに付けられたラベルは、このパケットが割り当てられるＦＥＣをあらわす。最も単純なレベルでは、ラベルは、ルータがパケットに役立つ（make for）であろう送信決定（forwarding decision）にインデックスをつける（index）ための、パケットヘッダのための速記（shorthand）に過ぎないものと考えられてもよい。これに関連しては、ラベルはユーザのデータの集合ストリーム（aggregate stream）のための速記に過ぎない。パケットはラベルスイッチパス（Label Switch Path、ＬＳＰ）に沿って進む。ここで、各ラベルスイッチルータ（Label Switch Router、ＬＳＲ）は、ラベルのコンテンツのみに基づく送信決定を作成する。各ホップ（hop）においては、ＬＳＲは、存在しているラベルを取り除き、パケットをどのように進めるべきかを次のホップに教示する（tell）新しいラベルを付ける。
【００１３】
ラベルスイッチパス（ＬＳＰｓ）はＭＰＬＳネットワークを経由する特定のトラフィックパス（traffic path）である。ＬＳＰｓは、例えば、あるレベルの性能を保証し、ネットワークの混雑に対してルーティングを行い、あるいはネットワークベースの仮想専用ネットワーク（virtual private networks、ＶＰＮｓ）のためのＩＰトンネル（IP tunnel）をつくるなどといった種々の目的のために、ネットワークのオペレータによって構築される。多くの場合、ＬＳＰｓは、特定のレイヤ２技術に依存しないことを除けば、非同期転送モード（ＡＴＭ）又はフレームリレーネットワークにおける回路交換パス（circuit-switched path）と異ならない。ＡＴＭは、国際電気通信連合（ＩＴＵ）によって規定されたネットワーク技術である。
【００１４】
ＡＴＭ、フレームレイヤ又はイーサネットなどといった、多重レイヤ２転送（multiple Layer 2 transport）とクロスする（cross）ＬＳＰを構築することができる。かくして、ＭＰＬＳの真の有用性（true promise）の１つは、オーバーレイネットワーク又はレイヤ２のみの制御機構を必要とすることなく、あらゆるタイプの転送媒体（transport medium）と交差する、特定の性能特性を伴ったエンドツーエンド回路（end-to-end circuit）を生成する能力である。
【００１５】
普通のイーサネットのローカルエリアネットワークスイッチは、物理イーサネットゲートと仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）ゲートとの間でイーサネットパッケージを切り換え又は転送することができる。現在、これらのイーサネットスイッチは、通常、２４ないし３２のゲートを有している。これらのイーサネットスイッチは、多くの会社に存在し、ＬＡＮｓ中に種々のタイプのコンピュータを接続している。会社は、それぞれネットワークに接続されたコンピュータを有する１つ又は複数の物理的な配置を有していてもよく、これらのネットワークは、何らかの方法で相互接続されていてもよい。
【００１６】
イーサネットデータパッケージは、宛先と、ソースイーサネットの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスとを含んでいるが、さらにＶＬＡＮフィールドを含んでいてもよい。イーサネットＭＡＣアドレスは、４８ビット長であり、ＶＬＡＮフィールドは１２ビット長である。普通のイーサネットＬＡＮスイッチにおいては、パッケージを転送する決定は、イーサネット宛先ＭＡＣアドレス検索によってなされるが、ＶＬＡＮフィールドと結合されてもよい。ＶＬＡＮフィールドは、４０９６の異なる仮想イーサネットスイッチとして規定されてもよい。これにより、ＶＬＡＮを用いる会社は、そのイーサネット構成を個々の論理イーサネットに分割することができる。物理イーサネット結合は、同一のＬＡＮを用いてユニットを接続してもよい。しかしながら、イーサネットプロトコルは、異なるイーサネットＶＬＡＮ上の２つのユニットがパッケージを交換することを、たとえユニットが同一の物理的イーサネットセグメントを経由して接続されていても許容しない。このため、ＩＰルータは、１つ又は複数のイーサネットＶＬＡＮ間でイーサネットパッケージをルーティングするのに用いられる。
【００１７】
現在、イーサネットは、コンピュータネットワークのために用いられる最も一般的な通信技術である。イーサネットは、私企業におけるコンピュータネットワークで用いられる非常に一般的な技術であり、サービスプロバイダは、個々の会社のためのグローバルなイーサネットスイッチングサービスを提供することを意図している。イーサネットデータ交通は、長期間にわたって無活動（inactivity）であるが短時間で大量放出されるトラフィックを含み、これは、サービスプロバイダから提供されるグローバル仮想イーサネットスイッチングなどのサービスが、複数の顧客からのトラフィックを同一の通信回線内で多重化させることを可能にし、これによって容量のより良好な利用を実現する。統計的なパケットの多重化はよく知られており、ＡＴＭネットワーク内の多くのサービスプロバイダによって用いられる。
【００１８】
グローバルイーサネットスイッチサービスは、異なる会社のトラフィックを分離しなければならない。なぜなら、これらの会社は、場合によっては、同一のイーサネットＭＡＣアドレス及び／又はＶＬＡＮアドレスを使用するからである。グローバルイーサネットスイッチサービスは、各顧客のための仮想イーサネットＭＡＣスイッチとして動作する仮想イーサネットＭＡＣスイッチを必要とする。ＶＬＡＮを用いてもよいが、これは、４０９６の可能なＶＬＡＮアドレスだけをもつグローバルレベルには拡張（scale）せず、個々の会社のＶＬＡＮの使用を制限する。この点に関して、「グローバル」は、例えば州、国、島、大陸又は全世界などといった大きな領域と解釈されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明をさらに説明する。
【００２０】
図１に示す参照番号１０が付けられたデータ通信システムは仮想イーサネットスイッチ２６（virtual Ethernet switch）を含んでいる。
【００２１】
図１は、データ通信のラベルスイッチパスＬＳＰｓなどの２つの専用回線（private line）が設定されたセットアップ（set-up）を示している。通信回線は、参照番号３４及び参照番号３６で示されている。第１ＬＳＰ３４は、２つのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１２、１４を接続している。
【００２２】
ＬＡＮ１２からのデータトラフィック（data traffic）はゲート２２（gate）を通過する。このゲート２２は、入口データトラフィックの統計的多重化（statistical multiplexing）を実行するＭＰＬＳスイッチ２４に、何らかの方法（手段）により接続されている。ＭＰＬＳスイッチは、データトラフィックをＭＰＬＳ／イーサネットスイッチ２６に送信する。
【００２３】
ＭＰＬＳ／イーサネットスイッチ２６は、各専用通信回線のための１つの仮想イーサネットスイッチを含んでいる。ここでは、参照番号２８及び参照番号３０が付された２つの専用通信回線が示されている。仮想イーサネットスイッチは、データパケット内のアドレスフィールド（address field）に従ってデータを分配する。１つの専用通信回線が例えば２つのＬＡＮ１２、１４を含んでいる場合、パッケージは、ＭＰＬＳ／イーサネットスイッチ２６から、ＭＰＬＳスイッチ２４と、ＬＡＮ１２又はＬＡＮ１４に接続されたゲート２２に転送される。ＬＳＰによってＬＡＮ１６、１８、２０を接続している図１中の回線３６のように、専用通信回線が３つ又はこれより多くのＬＡＮを含んでいる場合において、データパスがＭＰＬＳ／イーサネットスイッチ２６からＬＡＮ１８に至るデータパスのように１つの出口ゲートだけを含んでいる場合は、ＭＰＬＳスイッチ２４によって実行される統計的多重化は必要とされない。基本的な通信プロトコルは、ＳＤＨ又はＳＯＮＥＴであってもよい。ここで、ＳＤＨはヨーロッパで用いられているデジタルデータ通信プロトコルであり、ＳＯＮＥＴは北アメリカで用いられているデジタルデータ通信プロトコルである。なお、これらに代えて、その他のプロトコルを用いてもよい。
【００２４】
図２中には、図１に示すデータ通信システムと同類（同様）のデータ通信システムのセグメント（segment）が示されている。
【００２５】
このセグメントには、２つの仮想イーサネットスイッチ４０、４２が示されている。さらに、それぞれ出口データ５４のためのゲートを有する２つの出力待ち行列４４、４６（output queues）が示されている。また、出口データ５６のためのゲートも示されている。各ゲートは、ＳＤＨＶＣＧ又は物理イーサネットゲート（physical Ethernet gate）であってもよい。各ゲートはカウンタ４８（counter）を有している。ポリシングモジュール５０（policing module）及びＲＥＤモジュール５２（RED module）を有する各出口ＬＳＰは、仮想イーサネットスイッチ４０、４２からのトラフィックを監視する。
【００２６】
本発明の１つの実施の形態においては、ＭＰＬＳとイーサネットＭＡＣスイッチングとを組み合わせれば、グローバルオペレータネットワークの入口で会社の個々のイーサネットパッケージをマーキング（marking）することができる。ＬＳＰパスは、同期デジタルハイアラキ（ＳＤＨ）又は同期オプティカルネットワーク（ＳＯＮＥＴ）を用いてＭＰＬＳネットワークを介して導入することができる。これは、ＬＳＰが会社の仮想イーサネットスイッチで論理スイッチゲートとして用いられるイーサネットスイッチで終了する転送プロトコルである。パッケージの先頭（top）のＭＰＬＳラベルは、サービスプロバイダが会社の多重イーサネットトラフィックを分離することを可能にする。これは、パッケージが同一の物理ゲートに到着し、その分離が可能である場合（たとえ、このパッケージが同一の物理イーサネットスイッチにスイッチングされることになっていても）も同様である。これは、それぞれ仮想イーサネットＭＡＣスイッチを有している複数の会社を、１つの物理ユニットに接続することを可能にする。
【００２７】
上記のシステムは、イーサネットＭＡＣスイッチング技術をＭＰＬＳ技術と組み合わせ、これにより、物理イーサネットゲート間でスイッチングを行う従来のイーサネットＭＡＣスイッチとは対照的に、ＬＳＰ間でスイッチングを行うイーサネットＭＡＣスイッチを実現する。ＬＳＰは、ある会社のネットワークから、異なる場所の会社のネットワークにＳＤＨ又はＳＯＮＥＴでもって、イーサネットパッケージを伝送する。ある会社の専用のイーサネットトラフィックは、他の会社の専用のイーサネットトラフィックと混同させられることはないであろう。なぜなら、ＭＰＬＳラベルが顧客の識別（identification）としてイーサネットスイッチ内で使用され、かくしてＭＡＣアドレス検索は、顧客の識別及びＭＡＣアドレス（もし必要であればイーサネットＶＬＡＮフィールド）の組み合わせとなり、これによりそのアドレスを唯一のアドレスとするであろう（たとえ、２つの会社が同一のイーサネットＭＡＣアドレス及び／又はＶＬＡＮアドレスを使用していても）。オペレータネットワークのエッジ（edge）から物理イーサネットスイッチ中に、オペレータは、異なるクライアントからの多重ＬＳＰの統計的多重化を実行してもよい。
【００２８】
本発明の第２の実施の形態においては、イーサネットスイッチは、前記の第１の実施の形態に係る多数の仮想イーサネットスイッチを有する。異なる顧客からのトラフィックに優先順位をつける（prioritise）必要がある。かくして、通信が混雑している場合、どのパッケージが放棄されるべきかを選択することが可能となる。仮想イーサネットＭＡＣスイッチにおいてＩＥＴＦによって規定されているポリシング（policing）、シェイピング（shaping）及びＲＥＤ（red）の項目（term）を実行することにより、イーサネットスイッチ内でパッケージを内部的に警備し、注意することが可能となる。この場合、各顧客は、最小のバンド幅が保証され、またイーサネットトラフィックにおける大量集中（burst）が許容される。
【００２９】
トラフィックの大量集中は内部的に注意され、混雑している場合は、これらは放棄される。
【００３０】
ＲＥＤは、ゲートに対する出力待ち行列の長さを測定し、過負荷であるか又は混雑している場合、ＲＥＤマークが付けられたパッケージは放棄されるであろう。
【００３１】
このシステムは、前記の本発明の第１の実施の形態に係るイーサネットスイッチングと、ＭＰＬＳと組み合わせられたＩＥＴＦによって規定されている既知の原理とを使用している。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る仮想イーサネットスイッチを含むデータ通信システムを示す図である。
【図２】図１に示すデータ通信システムと同様のデータ通信システムのセグメントを示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  データ通信システム、１２  ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、１４  ローカルエリアネットワーク、１６  ローカルエリアネットワーク、１８  ローカルエリアネットワーク、２０  ローカルエリアネットワーク、２２  ゲート、２４  ＭＰＬＳスイッチ、２６  ＭＰＬＳ／イーサネットスイッチ、２８  専用通信回線、３０  専用通信回線。
【図１】
0004451389.tif 000002
【図２】
0004451389.tif 000003