(57)【要約】【課題】ルータの追加を容易にし、しかも転送遅延を低減するルーティング方法。【解決手段】ルータＡ〜Ｄは、ＩＰアドレス１、ルーティングテーブル２およびルーティングプロトコル３に加えて、ルータトランキングプロトコル４を搭載し、ＶＬＡＮマップ５を設け、ルーティングプロトコルは、ネットワークに参加しているルータＡに対する新規ルータＢの増設に際して、両ルータが同一のルーティングテーブルを共有し、両ルータが対外的には同一のＩＰアドレスをもち、両ルータで１台のルータとして振る舞わせる。  ルータＡは、ルータＢとの間でルータトランキングを成立させ、ルータＡ、Ｂ間にテーブル同期ＭＳＧをやり取りして互いのルーティングテーブルおよびＩＰアドレスを同一とし、各ルーティングエントリに対してＶＬＡＮマッピングを行ってＶＬＡＮを構築する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク間のパケット中継経路を制御するルータによるルーティング方法であって、
ルータは、ＩＰアドレス、ルーティングテーブルおよびルーティングプロトコルに加えて、ルータトランキングプロトコルを搭載し、
前記ルーティングプロトコルは、ネットワークに参加しているルータＡに対する新規ルータＢの増設に際して、両ルータが同一のルーティングテーブルを共有し、両ルータが対外的には同一のＩＰアドレスをもち、両ルータで１台のルータとして振る舞わせることを特徴とするルーティング方法。
【請求項２】
前記ルータＡ，Ｂは、ルーティングテーブルにＶＬＡＮマップを付属させ、
リンクアップを検出したルータＡは、ルータＢとの間で互いにトランクオファーを送信してルータトランキングを成立させ、
前記ルータトランキングプロトコルは、
前記ルータトランキングの成立で、ルータＡ、Ｂ間にテーブル同期ＭＳＧをやり取りして互いのルーティング情報を交換して互いのルーティングテーブルを同一にして同一のＩＰアドレスとし、
ルータＡから各ルーティングエントリに対してＶＬＡＮを割り当て、各エントリに前記ＶＬＡＮマッピングを行って各ルータ間にＶＬＡＮを構築することを特徴とする請求項１に記載のルーティング方法。
【請求項３】
各ルータは、他のルータに対してルーティングプロトコルを実行し、この実行によって新たなネットワークを発見した場合、またはネットワーク情報の変更が生じた場合には、更新後のルーティングテーブル情報をテーブル同期ＭＳＧで各ルータに通報し、
この通報を受けたルータは、各々のルーティングテーブルに反映させ、
新たなネットワークエントリに対してＶＬＡＮを割り当て、各エントリに前記ＶＬＡＮマッピングを行って各ルータ間にＶＬＡＮを構築することを特徴とする請求項１または２に記載のルーティング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク間のパケット中継経路を制御するルータに係り、特にルーティング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルータは、ネットワーク間でパケットの中継経路を制御する「ルーティング」機能をもつ。このルーティングには、ルーティングテーブルを参照してパケットを送付すべき相手を判断するが、事前に設定された固定の経路に基づいて中継を行なう「スタティックルーティング」と、ルータ間での経路情報のやり取りで決定された経路に基づいて中継を行なう「ダイナミックルーティング」があり、環境やユーザの都合でどちらかが選択されて運用される。
【０００３】
ダイナミックルーティングには幾つかの方法があるが、イーサネット（登録商標）等の非同期ネットワークにおけるルーティングとしては、もっぱらＲＩＰ（Routing Information Protocol），ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）などのルーティングプロトコルが採用される。ＲＩＰは、経路を構成するルータ数（ホップ数）に従って最短経路を動的に決定する。ＯＳＰＦは、伝送帯域をもパラメータとして階層化したルーティングを可能とし、通信障害等が発生したときに、新たな通信経路を検索してその確保を可能とするもので、通信経路の検索と切り替え方法も各種提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３２８６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般には、ルータに実装されているポート数は限られている。このため、多数のサブネットを収容したい場合にはルータを増設するか、Ｌ２（レイヤ２）スイッチでカスケード接続することが多いと思われるが、いずれの構成も以下のような問題がある。
【０００５】
・ルータ増設方式
単純にルータを増設する方法。スタティックルーティングの場合にはルーティングテーブルを正しく設定する必要がある。ダイナミックルーティング（ＲＩＰ，ＯＳＰＦ等）の場合にはルーティングテーブルは自動的に構成されるが、接続によっては既存のルーティング経路がかく乱されないかどうかの確認が必要となる。
【０００６】
いずれの場合においても、ルータ増設の際には慎重なルーティング設定を必要とし、ネットワーク管理者以外の人間が気軽にルータを追加する訳にはいかない。また、ルータが多段接続されることにより、転送処理に余計な時間がかかる。
【０００７】
・スイッチ増設方式
ルータの１ポートにスイッチを接続し、スイッチをＶＬＡＮ（バーチャルＬＡＮ）で仕切ることで複数のサブネットを収容する。この方式は、スイッチを追加するだけで済むので、ルーティング経路の再設計は必要ではない。しかし、この方法では同一スイッチに収容されているサブネット同士の通信でもルータを通過しなければならず、無駄な転送が発生してしまう。このため、ルータースイッチ間リンクがボトルネックになりやすい。
【０００８】
本発明の目的は、ルータの追加を容易にし、しかも転送遅延を低減したルーティング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために、複数のルータで１台のルータとして振舞うことができるようにしたもので、以下のルーティング方法を特徴とする。
【００１０】
（１）ネットワーク間のパケット中継経路を制御するルータによるルーティング方法であって、
ルータは、ＩＰアドレス、ルーティングテーブルおよびルーティングプロトコルに加えて、ルータトランキングプロトコルを搭載し、
前記ルーティングプロトコルは、ネットワークに参加しているルータＡに対する新規ルータＢの増設に際して、両ルータが同一のルーティングテーブルを共有し、両ルータが対外的には同一のＩＰアドレスをもち、両ルータで１台のルータとして振る舞わせることを特徴とする。
【００１１】
（２）前記ルータＡ，Ｂは、ルーティングテーブルにＶＬＡＮマップを付属させ、
リンクアップを検出したルータＡは、ルータＢとの間で互いにトランクオファーを送信してルータトランキングを成立させ、
前記ルータトランキングプロトコルは、
前記ルータトランキングの成立で、ルータＡ、Ｂ間にテーブル同期ＭＳＧをやり取りして互いのルーティング情報を交換して互いのルーティングテーブルを同一にして同一のＩＰアドレスとし、
ルータＡから各ルーティングエントリに対してＶＬＡＮを割り当て、各エントリに前記ＶＬＡＮマッピングを行って各ルータ間にＶＬＡＮを構築することを特徴とする。
【００１２】
（３）各ルータは、他のルータに対してルーティングプロトコルを実行し、この実行によって新たなネットワークを発見した場合、またはネットワーク情報の変更が生じた場合には、更新後のルーティングテーブル情報をテーブル同期ＭＳＧで各ルータに通報し、
この通報を受けたルータは、各々のルーティングテーブルに反映させ、
新たなネットワークエントリに対してＶＬＡＮを割り当て、各エントリに前記ＶＬＡＮマッピングを行って各ルータ間にＶＬＡＮを構築することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のとおり、本発明によれば、複数のルータで１台のルータとして振舞うことができるようにしたため、以下の効果がある。
【００１４】
・ルータポートが足りなくなったときに気軽にルータを追加することができる（設定の手間がかからない）。
【００１５】
・ルータが多段接続されることによる転送遅延を低減することができる。
【００１６】
・複数のルータで同一のルーティング情報を使用するため、ルーティング情報の計算コストが低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施形態を示すルータによるルーティングの模式図である。本実施形態は、既存のルータＡにルータＢ〜Ｄを追加する場合の例で、これらルータＡ〜Ｄで１台のルータとして振舞うルーティングを構成するもので、説明の便宜上、以下ではこの機能を持つルータを「トランクルータ」と称する。また、トランク機能をサポートするポートを「トランクポート」と呼ぶ。
【００１８】
ルータＡ〜Ｄは、ルータＡに代表して示すように、一般にはＩＰアドレス１、ルーティングテーブル２およびルーティングプロトコル３を搭載し、他のルータとの接続／切り離しというルーティングを行う。ここで、トランクルータとして機能させるルータは、ルータトランキングプロトコル４を搭載し、さらにルーティングテーブルにはＶＬＡＮマップ５を付属させ、これらによってトランクポートａ０〜ａｎ，ｂ１〜ｂ３などを通したトランクルータ同士の接続によって１台のルータとして振舞うルーティングを行う。
【００１９】
以下、トランクルータを１台増設する場合のハンドシェイクを図２〜図４を参照して説明する。ここでは、既にネットワークに参加しているトランクルータＡのポートａ０に新規トランクルータＢのポートｂ０を接続するケースについて説明する。なお、トランクルータＢはＩＰアドレスなどの設定を行なっていない状態でも接続することができる。
【００２０】
図２は、ルータトランキング成立までの手順を示し、その（ａ）では、リンクアップを検出したトランクルータＡは、通常のルーティングパケットを送信する前に、トランクオファーパケットを送信し、ルータトランキングに応じるかどうかを問い合わせる。この問い合わせに、相手ルータＢからもトランクオファーが送信された場合にはルータトランキングが成立し、このリンクでは通常のルーティングプロトコル３を適用せずに、ルータトランキングプロトコル４を適用する。なお、便宜上、トランクされたルータで囲まれた内側をトランクドメインと呼ぶ。
【００２１】
図２の（ｂ）では、トランクが成立した後、自分のテーブルの内容を通知するために、テーブル同期メッセージ（以下、同期ＭＳＧ）をやり取りし、互いのルーティング情報を交換しあう。
【００２２】
図２の（ｃ）では、交換されたルーティング情報はルーティングアルゴリズムによる計算を行なわずに、そのまま各々のルーティングテーブルに反映させる。これによって、トランクされた各ルータＡ，Ｂは全く同一のルーティングテーブルを保持する。このとき、ルーティングプロトコル３による経路計算アルゴリズムは実行しない。また、プロトコル的にはルータＡ，Ｂは単一のルータとして機能するので、ポートａ０−ｂ０間ではＴＴＬ（Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ：生存時間）を消費しないものとし、どちらのテーブルでも同じメトリックを使用する。
【００２３】
また、トランクドメイン完成後はドメイン内の各ルータは同一のＩＰアドレスを名乗ることにより、対外的には完全に単一のルータとして振舞うようになる。ルータＢの各ポートｂ０−ｂｎはあたかもルータＡ上に実装されたポートであるかのように振舞う。つまり、見かけ上はルータＡにポートが増えたのと同じ状態である。これにより、ルータトランキングの影響は外の世界（外部ネットワーク）に波及しない。すなわち、外部ネットワークの何らかの設定を調整する必要は全く生じない。
【００２４】
図３はＶＬＡＮマッピングまでの手順を示し、その（ａ）では、共有ルーティングテーブルが完成したら、リーダーたるルータＡが各ルーティングエントリに対してＶＬＡＮを割り当てる。
【００２５】
図３の（ｂ）では、ＶＬＡＮを割り当てたら、ＶＬＡＮマッピング通知を送信して、トランクドメイン内の他のルータにもＶＬＡＮマッピングを行なうように通知する。他の各ルータはこの通知に従ってＶＬＡＮマッピングを行なう。同図の場合は、ルータＡは割り当てたＶＬＡＮをルータＢに通知し、トランクルータＢはそれを了承（ＡＣＫ）する。
【００２６】
図３の（ｃ）では、ＶＬＡＮマッビングが完成したら、トランクドメイン内の転送はＶＬＡＮに基づいて行なわれるようになる。このため、ソフトウェアによるパケット転送処理は、パケットが最初に入ってきたルータで１度だけしか行なわれない。その後のトランクドメイン内での転送はＶＬＡＮによるスイッチインク転送となる。
【００２７】
同図の場合は、ルータＢはルータＡからの通知に従ってＶＬＡＮを設定した後、ルータＡ−Ｂ間のパケットはＶＬＡＮタグを付けて転送される。このＶＬＡＮに従って転送されるため、ソフトウェア的なパケット転送処理は１回だけで済む。例えば、ルータＢのポートｂ１にてネットワークＮ３当てのパケットを受信したとする。ルータＢはこのパケットにＶＬＡＮのＩＤ＝３を持つＶＬＡＮタグを添付してポートｂ０に転送する。この転送パケットを受信したルータＡではＶＬＡＮ３はポートａ７に設定されているので、ポートａ７に転送される。このとき、ソフトウェア的なルーティングは行なわれない。あくまでもＶＬＡＮに基づいたスイッチングが行なわれる。つまり、実際のルーティングはルータＢで１回だけ行なわれたことになる。このＶＬＡＮマッピングによってソフトウェアの処理を節約することができる。
【００２８】
図４はルーティング情報の更新手順を示し、その（ａ）では、トランクドメイン内の各ルータＡ〜Ｄは外の世界に対してはルーティングプロトコルを実行する。すなわち、ルータトランクポート以外の全ポート上でルーティングパケットの送受信を行なう。同図の場合、ルータＢはポートｂ２からルーティングパケットを受信し、新たなネットワークＮ９を発見した。ルータＢはルーティングアルゴリズムを実行し、ルーティングテーブルを更新した結果、同図のように新たなルーティングエントリが追加される（メトリックの計算などが行なわれる）。
【００２９】
図４の（ｂ）では、上記のように、新たなネットワークを発見した場合、またはネットワーク情報の変更が生じた場合には、更新後のルーティングテーブル情報をテーブル同期ＭＳＧでトランクドメイン内に通報する。
【００３０】
図４の（ｃ）では、トランクドメイン内の各ルータはこれを各々のルーティングテーブルに反映させる。図示の場合、ルータＡはルータＢから受け取った通知に基づいて自身のルーティングテーブルを更新する。メトリックの計算などはルータＢが既にやってくれているので、ルータＡはルーティングアルゴリズムによる計算を行なう必要はない。通知された情報をそのままテーブルに反映させる。ルータＡは新しいエントリにＶＬＡＮＩＤ＝５を割り当てた。
【００３１】
図４の（ｄ）では、リーダールータＡは新たなネットワークエントリに対してＶＬＡＮを割り当て、ＶＬＡＮマッピング通知によりトランクドメイン内に通報する。図示の場合、ルータＡは割り当てたＶＬＡＮのＩＤをルータＢに通知し、トランクルータＢはそれを了承する（ＡＣＫ）。
【００３２】
図４の（ｅ）では、ドメイン内の各ルータはＶＬＡＮマッピング通知に従ってＶＬＡＮマッピングを行なう。この繰り返しによって、ルーティングテーブルおよびＶＬＡＮマッピングが更新されトランクドメインは適切に維持される。
【００３３】
以上の処理により、トランクドメイン内の各ルータは、以下の状態を得ることができる。
【００３４】
・トランクされたルータはみな同じルーティングテーブルを保持する。
【００３５】
・トランクされたルータは同一のＩＰアドレスを名乗ることにより、外部のテバイスから見た場合には単一のルータしか存在しないように見える。このため、外部システムに対してはトランスペアレントに機能し、システム設定の変更は必要にならない。
【００３６】
・ＶＬＡＮを使用することにより、ソフトウェア的なパケット転送処理は１回だけで済む。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態を示すルータによるルーティングの模式図。
【図２】実施形態におけるルータトランキング成立までの手順図。
【図３】実施形態におけるＶＬＡＮマッピングまでの手順図。
【図４】実施形態におけるルーティング情報の更新手順図。
【符号の説明】
【００３８】
Ａ〜Ｄ  ルータ
１  ＩＰアドレス
２  ルーティングテーブル
３  ルーティングテーブルプロトコル
４  ルータトランキングプロトコル
５  ＶＬＡＮマップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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