(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数対の入／出力ポートを有し、少なくとも１対の入／出力ポートは他の入／出力ポートとは異なる通信プロトコルでパケットを送受信するラベルスイッチング型パケット転送装置において、
パケット受信時に判明する経路情報と対応して、それぞれ受信パケットの転送プロトコルと、コア転送、エッジ転送の区別と転送方向のうち少なくとも何れか一つの情報を含む転送種別と、出力ポート識別情報と、上記転送種別によって決まるＯＳＩ参照モデルにおける特定レイヤの出力経路情報とを定義した複数のテーブルエントリからなる経路情報テーブルと、
上記経路情報テーブルから受信パケットの経路情報と対応したテーブルエントリを検索し、検索されたテーブルエントリが示すパケット転送種別と出力経路情報に従って受信パケットのヘッダ変換処理を施し、上記特定のテーブルエントリの出力ポート識別情報が示す出力ポートに上記受信パケットを出力する受信パケット処理部とを備え、
上記経路情報テーブルの各エントリが、受信パケットの入力ポートを示す第１情報と、受信パケットのＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ラベルまたはＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２の経路情報を示す第２情報と、受信パケットの宛先ＩＰアドレスを示す第３情報との組み合わせに対応して、上記受信パケットの転送種別と、出力ポート識別情報と、特定レイヤの経路情報とを定義していることを特徴とするラベルスイッチング型パケット転送装置。
【請求項２】
前記受信パケット処理部が、各受信パケットについて、少なくとも前記第１情報と第２情報を検索条件として前記経路情報テーブルを検索し、上記検索条件に該当するテーブルエントリがなかった場合に、前記第３情報を検索条件として上記経路情報テーブルを検索することを特徴とする請求項１に記載のラベルスイッチング型パケット転送装置。
【請求項３】
前記経路情報テーブルが、前記パケット転送種別として、ＩＰネットワーク内でのパケット転送を指定した第１のテーブルエントリと、ＩＰネットワークからＭＰＬＳネットワークへのパケット転送を指定した第２のテーブルエントリと、ＭＰＬＳネットワークからＩＰネットワークへのパケット転送を指定した第３のテーブルエントリとを含むことを特徴とする請求項１、または２に記載のラベルスイッチング型パケット転送装置。
【請求項４】
前記出力経路情報として、前記第１、第３のテーブルエントリでは出力ＩＰパケットに付すべきＯＳＩ参照モデルのレイヤ２の経路情報を指定し、前記第２のテーブルエントリでは出力ＭＰＬＳパケットに付すべきラベルを指定したことを特徴とする請求項３に記載のラベルスイッチング型パケット転送装置。
【請求項５】
前記経路情報テーブルが、前記パケット転送種別として、ＭＰＬＳネットワーク内で、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ２で第１のプロトコルが適用された入力回線から、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ２で第２のプロトコルが適用された出力回線へのパケット転送を指定した第１のテーブルエントリと、ＭＰＬＳネットワーク内で、上記第２のプロトコルが適用された入力回線から上記第１のプロトコルが適用された出力回線へのパケット転送を指定した第２のテーブルエントリとを含むことを特徴とする請求項１記載のラベルスイッチング型パケット転送装置。
【請求項６】
前記経路情報テーブルが、前記パケット転送種別として、ＭＰＬＳネットワーク内で、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ２で前記第１のプロトコルが適用された入、出力回線間でのパケット転送を指定した第３のテーブルエントリと、 ＭＰＬＳネットワーク内で、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ２で前記第２のプロトコルが適用された入、出力回線間でのパケット転送を指定した第４のテーブルエントリとを含むことを特徴とする請求項５に記載のラベルスイッチング型パケット転送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＰ（Internet Protocol)ネットワークに適用されるノード装置に関し、特にラベルスイッチング型のパケット転送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットに代表されるＩＰネットワーク上では、ＩＰプロトコルに従ってデータが転送される。近年、ＩＰパケットにラベルを付して、そのラベルに従って受信パケットを転送するラベルスイッチング型パケット転送が注目されている。ラベルスイッチング方式の代表的な例として、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force)において標準化作業が行われているＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）がある。
【０００３】
以下、本発明の理解を容易にするために、本発明に関係する従来技術について図面を参照して説明する。
図２０は、ＩＰパケットを転送する複数のルータＲ５１〜Ｒ５５で構成されたＩＰネットワークを示す。
ＩＰパケットの送信元または宛先となる端末、サーバなどのホスト装置ＩＰ５１〜ＩＰ５５は、何れかのルータを介してＩＰネットワークに接続される。図示したＩＰネットワークにおいて、ルータＲ５１、Ｒ５２、Ｒ５４、Ｒ５５間を接続するルータＲ５３は、受信パケットの転送方路を決めるために、例えば、図２１に示す経路情報テーブル１００を備えている。
上記経路情報テーブル１００は、入力情報ＩＮ５である宛先ＩＰアドレスＩＮ５１と、中間情報ＩＭ５である次ホップルータアドレスＩＭ５１と、出力情報ＯＵＴ５である出力ポート識別子（出力ポート番号）ＯＵＴ５１および出力レイヤ２(Ｌ２)情報ＯＵＴ５２の関係を示す複数のエントリからなっている。
【０００４】
図２０のＩＰネットワークにおいて、例えば、ホストＩＰ５１からＩＰ５３に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ５１、ホストＩＰ５２からＩＰ５４に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ５２とすると、ルータＲ５３の経路情報テーブル１００には、これらの経路に対応して図２１に示す内容をもったエントリＥＮ５１とＥＮ５２が設定されている。
【０００５】
例えば、経路ＲＴ５１に着目すると、ホストＩＰ５１からルータＲ５１を経由してルータＲ５３に入力されたＩＰパケットは、図２２に示すフォーマットのＩＰヘッダＨ１をもっており、宛先ＩＰアドレスＨ１３としてホストＩＰ５３のアドレスが設定されている。ルータＲ５３は、ルータＲ５１からＩＰパケットを受信すると、ＩＰヘッダＨ１から宛先ＩＰアドレスを抽出し、これを入力情報としてテーブル１００を検索する。これによって、ＩＰパケットを転送すべき出力ポート番号＃５３と、出力パケットに付すべき出力Ｌ２情報５ｉが得られる。
【０００６】
経路情報テーブル１００が、入力情報ＩＮ５と中間情報ＩＭ５との関係を定義した第１テーブルと、中間情報ＩＭ５と出力情報ＯＵＴ５との関係を定義した第２テーブルとに分かれている場合は、第１テーブルで得られた次ホップルータアドレスＲ５４に基づいて第２テーブルを参照することによって、上記出力ポート番号＃５３と出力Ｌ２情報５ｉが得られる。入力情報ＩＮ５と出力情報ＯＵＴ５とが同一のテーブル上で直接対応付けられている場合は、上記中間情報ＩＭ５を省力できる。
【０００７】
ここで、出力パケットに付される出力Ｌ２情報は、ルータＲ５３の各出力回線に適用されるＯＳＩ参照モデルのレイヤ２（データリンク層）の経路（ルーチング）情報を示す。例えば、出力回線がEthernetの場合、図２３に示すEthernetヘッダＨ２におけるＭＡＣ宛先アドレス（MAC Destination Address）Ｈ２１が上記出力Ｌ２情報に相当する。出力回線がＡＴＭ回線の場合は、図２４に示すＡＴＭ ヘッダＨ３におけるVPI/VCI：Ｈ３１が出力Ｌ２情報に相当する。出力回線がＰＯＳ(PPP over SONET)回線の場合、図３１に示すように、ＰＯＳヘッダ部にはレイヤ２の情報が存在しないため、経路テーブル１００のＰＯＳ回線と対応するテーブルエントリでは出力Ｌ２情報ＯＵＴ５２が空欄となる。
【０００８】
ルータ５３は、各出力回線に適用されるＯＳＩ標準モデルの下位レイヤで必要となる出力Ｌ２情報を付加した形で、受信ＩＰパケットを次ホップルータＲ５４に転送する。宛先ＩＰアドレスが「ＩＰ５４」のパケット経路ＲＴ５２でも、上述した経路ＲＴ５１と同様、経路情報テーブル１００に設定された宛先ＩＰアドレスと対応するエントリＥＮ５２の出力情報に従って、ＩＰパケットが次ホップルータＲ５５に転送される。
【０００９】
図２５は、パケットをＭＰＬＳ転送するラベルスイッチング・ノード装置Ｅ６１〜Ｅ６３、Ｃ６１、Ｃ６２を含んだＩＰネットワークの１例を示す。
図において、ネットワーク中央部に長円で示した領域Ｄ６は、パケットをＭＰＬＳ転送するＭＰＬＳドメインを示す。以下、ＭＰＬＳドメインＤ６の出入口に配置されたノードＥ６１、Ｅ６２、Ｅ６３をエッジノード、ＭＰＬＳドメインの内側に配置されたノードＣ６１、Ｃ６２をコアノードと呼ぶ。各エッジノードＥ６１、Ｅ６２、Ｅ６３は、ＭＰＬＳドメインＤ６の外側領域でパケットをＩＰ転送するルータＲ６１、Ｒ６２、Ｒ６３、Ｒ６４と接続されている。
【００１０】
ＭＰＬＳドメインＤ６の内部では、図２６に示すように、ＩＰパケット２００の先頭にShimヘッダＨ４を付加したＭＰＬＳパケット２１０の形式で、パケット転送が行われる。各エッジノードは、受信パケットの転送方路を決めるために、図２７、図２８に示すテーブルを備えている。図２７は、ＭＰＬＳドメインＤ６の外部からドメイン内に入るパケットの転送方路を決めるため参照される入側経路情報テーブル１１０、図２８は、ＭＰＬＳドメインＤ６の内部から外部に出て行くパケットの転送方路を決めるため参照される出側経路情報テーブル１２０を示す。
【００１１】
入側経路情報テーブル１１０は、入力情報ＩＮ６ｉである宛先ＩＰアドレスＩＮ６１と、出力情報ＯＵＴ６ｉである出力ポートＯＵＴ６１および出力ラベルＯＵＴ６２の関係を示す複数のエントリからなっている。ここで、出力ラベルＯＵＴ６２は、図２６に示したＭＰＬＳのShimヘッダＨ４に含まれるラベル（Label）Ｈ４１の値に相当する。
出側経路情報テーブル１２０は、入力情報ＩＮ６ｅである宛先ＩＰアドレスＩＮ６２と、中間情報ＩＭ６ｅである次ホップルータアドレスＩＭ６１と、出力情報ＯＵＴ６ｅである出力ポートＯＵＴ６３および出力Ｌ２情報ＯＵＴ６４の関係を示す複数のエントリからなり、基本的にはＩＰ転送で参照される図２１に示した経路情報テーブル１００と同様の構造となっている。
【００１２】
図２５に示したＩＰネットワークにおいて、ホストＩＰ６１からＩＰ６３に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ６１、ホストＩＰ６２からＩＰ６４に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ６２、経路ＲＴ６１とは逆にホストＩＰ６３からＩＰ６１に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ６３、経路ＲＴ６２とは逆にホストＩＰ６４からＩＰ６２に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ６４とすると、エッジノードＥ６１の入側、出側の経路情報テーブル１１０、１２０には、上記各経路と対応して、それぞれ図２７、図２８に示す内容をもったエントリＥＮ６１、ＥＮ６２、ＥＮ６３、ＥＮ６４が設定されている。
【００１３】
経路ＲＴ６１に着目すると、ホストＩＰ６１がホストＩＰ６３宛に送信したＩＰパケットは、ルータＲ６１を経由してエッジノードＥ６１に入力される。エッジノードＥ６１は、受信ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレス「ＩＰ６３」を入力情報として入側経路情報テーブル１２０を検索し、出力ポート番号「＃６３」と出力ラベル「Ｌ６１」を得る。受信ＩＰパケットは、出力ラベル「Ｌ６１」を含むShimヘッダＨ４を付加したＭＰＬＳパケットに変換され、出力ポート番号「＃６３」をもつ出力回線に転送される。以下、ＩＰネットワークからＭＰＬＳドメイン内部へのパケット転送を「ＭＰＬＳエッジ入側転送」という。これと同様に、経路ＲＴ６２の受信ＩＰパケットは、入側経路情報テーブル１１０のエントリＥＮ６２で定義された出力ラベルＬ６３を含むＭＰＬＳパケットに変換された後、出力ポート番号＃６４が示す出力回線にＭＰＬＳエッジ入側転送される。
【００１４】
一方、経路ＲＴ６３、ＲＴ６４で受信されたパケット（ＭＰＬＳパケット）は、図２８に示した出側経路情報テーブル１２０を用いて、ＭＰＬＳドメインＤ６の外部に転送される。以下、 ＭＰＬＳドメインの内部から外部へのパケット転送を「ＭＰＬＳエッジ出側転送」と言う。上記経路情報テーブル１２０は、ＩＰ転送で用いる図２１の経路情報テーブル１００と基本的に同一の構成となっているため、詳細な説明は省略する。
【００１５】
次に、ＭＰＬＳドメインのコアノードで行われるパケット転送（以下「ＭＰＬＳコア転送」という）について説明する。
図２９は、ＭＰＬＳドメインＤ７がエッジノードＥ７１〜Ｅ７４とコアノードＣ７１とからなり、コアノードＣ７１がＰＯＳ（PPP over SONET）回線でパケットを送受信するネットワークを示す。
【００１６】
ＰＯＳ回線上でのＭＰＬＳコア転送では、図３１に示すように、ＭＰＬＳパケット２１０にＰＰＰヘッダＨ５が付加され、ＰＰＰパケット２２０の形式でパケット転送が行われる。この場合、コアノードＣ７１は、受信パケットの転送方路を決めるために、図３０に示す経路情報テーブル１３０を備えている。上記経路情報テーブル１３０は、入力情報ＩＮ７として入力ポート番号ＩＮ７１と入力ラベルＩＮ７２を含み、出力情報ＯＵＴ７として出力ポート番号ＯＵＴ７１と出力ラベルＯＵＴ７２を含む複数のエントリからなる。
【００１７】
図２９のネットワークにおいて、例えば、ホストＩＰ７１からＩＰ７３に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ７１、ホストＩＰ７２からＩＰ７４に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ７２とすると、ＭＰＬＳ−ＰＯＳコアノードＣ７１の経路情報テーブル１３０には、図３０に示すように、これらの経路ＲＴ７１、ＲＴ７２に対応して内容のエントリＥＮ７１、ＥＮ７２が含まれる。
【００１８】
経路ＲＴ７１に着目すると、ホストＩＰ７１からＩＰ７３宛に送信されたＩＰパケットは、ルータＲ７１を介してエッジノードＥ７１に入力され、ラベル値がＬ７１のＭＰＬＳパケットに変換された後、コアノードＣ７１に転送される。上記ＭＰＬＳパケットをポート番号「＃７１」の入力ポートから受信したコアノードＣ７１は、入力ポート番号「＃７１」と受信パケットのShimヘッダから抽出したラベル（入力ラベル）の値「Ｌ７１」を入力情報として経路情報テーブル１３０を検索する。この場合、エントリＥＮ７１がヒットし、出力情報として出力ポート番号「＃７３」と出力ラベルの値「Ｌ７３」が得られるため、受信パケットは、ラベル値を「Ｌ７１」から「Ｌ７３」に書き換えた後、出力ポート番号「＃７３」をもつ出力回線に転送される。
【００１９】
ホストＩＰ７２からＩＰ７４宛に送信された経路ＲＴ７２上のパケットも、上記ＲＴ７１上のパケットと同様に処理され、テーブルエントリＥＮ７２の出力情報ＯＵＴ７に従ってＭＰＬＳコア転送される。
このようにＭＰＬＳ−ＰＯＳコアノードでは、前述したＩＰ転送やＭＰＬＳエッジ転送とは異なり、宛先ＩＰアドレスには無関係に、入力ポート番号とShimヘッダのラベル値に基づいた経路情報テーブルの検索が行われる。
【００２０】
図３２は、ＭＰＬＳドメインＤ８がエッジノードＥ８１〜Ｅ８４とコアノードＣ８１とからなり、ＭＰＬＳドメインＤ８内でのパケット転送（ＭＰＬＳ―ＡＴＭコア転送）がＡＴＭ方式で行われるネットワークを示す。
ＡＴＭ方式では、図３４に示すように、ＩＰパケット２００、またはＩＰパケットにShimヘッダＨ４とトレイラを付加したＭＰＬＳパケット２１０が固定長（４８バイト）の複数のデータブロックに分割され、各データブロックが図２４に示した５バイト長のセルヘッダＨ３をもつＡＴＭセル２３０に変換される。
【００２１】
ＡＴＭ方式でパケット転送するコアノード（ＭＰＬＳ−ＡＴＭコアノード）Ｃ８１は、受信パケットの転送方路を決めるために図３３に示す経路情報テーブル１４０を備える。上記経路情報テーブル１４０は、入力情報ＩＮ８として入力ポート番号ＩＮ８１と入力VPI/VCI：ＩＮ８２、出力情報ＯＵＴ８として出力ポート番号ＯＵＴ８１と出力VPI/VCI：ＯＵＴ８２を含む複数のエントリからなる。
ここで、入／出力ラベルに代えて入／出力VPI/VCIが使用される理由は、ＡＴＭ回線上でのＭＰＬＳコア転送では、ＡＴＭペイロードに設定されるパケットが、必ずShimヘッダＨ４を含むＭＰＬＳパケット２１０になっているとは限らないからである。すなわち、ＩＰパケット２００からＭＰＬＳパケット２１０への変換が省略され、ラベルＨ４のないＩＰパケット２００がＡＴＭセルに変換してＭＰＬＳコア転送される場合もある。
【００２２】
図３２のネットワークにおいて、ホストＩＰ８１からＩＰ８３に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ８１、ホストＩＰ８２からＩＰ８４に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ８２とすると、ＭＰＬＳ−ＡＴＭコアノードＣ８１における経路情報テーブル１４０には、これらの経路に対応して、図３３に示す内容のエントリＥＮ８１、ＥＮ８２が設定されている。
経路ＲＴ８１に着目すると、ホストＩＰ８１からＩＰ８３宛に送信されたＩＰパケットは、ルータＲ８１を介してエッジノードＥ８１に入力され、VPI/VCIの値がｖ８１のＡＴＭセルに変換された後、コアノードＣ８１のポート番号＃８１の入力ポートに入力される。
【００２３】
エッジノードＥ８１は、受信したＡＴＭセルのVPI/VCIの値を入力情報としてテーブル１４０を検索することにより、エントリＥＮ８１に出力情報として定義された出力ポート番号＃８３と出力VPI/VCIの値「ｖ８３」を得る。受信ＡＴＭセルは、上記検索結果に従ってVPI/VCIの値が書き換えられ、ポート番号「＃８３」をもつ出力回線に転送される。これと同様に、経路ＲＴ８２の送信パケットもＡＴＭセルに変換してＭＰＬＳドメインＤ８に送り込まれ、テーブルエントリＥＮ８２に定義された出力情報によってポート番号「＃８４」の出力回線に転送される。
このようにＡＴＭ回線間でＭＰＬＳコア転送するノードは、前述したＰＯＳ回線間でＭＰＬＳコア転送するノードと異なって、入力ポート番号とVPI/VCIだけを見てパケット交換を行うＡＴＭスイッチのような動作を行う。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
ＩＰネットワークのバックボーンネットワークを上述したラベルスイッチングネットワークに置き換えると、トラヒック負荷分散、経路指定による網内データ転送の効率化、仮想私設網ＶＰＮ（Virtual Private Network)の構築が容易になる。しかしながら、上述したように、ＩＰネットワークではＩＰプロトコルに従ってデータが転送され、ＭＰＬＳネットワークではＭＰＬＳプロトコルに従ってデータが転送されるため、これら２つのネットワークでは、転送パケットのフォーマットや経路情報テーブルの構成に大きな違いがある。このため、その一部をＭＰＬＳドメインとしたＩＰネットワークを構築しようとすると、ＩＰ転送にはＩＰルータ、ＭＰＬＳ転送にはＭＰＬＳノードが必要となる。
【００２５】
また、同じＭＰＬＳドメインを構成するノード装置でも、エッジノードとコアノードではパケットの転送形式異なるため、用途に応じて専用のノード装置が必要となる。ＭＰＬＳコア転送を行う場合でも、通信回線がＰＯＳ回線の場合とＡＴＭ回線の場合では、レイヤ２のプロトコル処理以外に、例えば、パケットヘッダに付すべきＴＴＬ（Time to Live）の扱い方にも違いがあるため、ネットワークの構成によって多種類のＭＰＬＳノードが必要となってくる。このため、ラベルスイッチングネットワークの構築においては、ノード装置のコスト高と、ノード種類の増加に伴うネットワーク管理の複雑化が問題となる。
【００２６】
また、ＩＰネットワークの一部をＭＰＬＳに移行したい場合でも、従来のエッジノードの機能は、図２５で説明したように、ＩＰネットワークからＭＰＬＳドメイン内部へのパケット転送機能と、ＭＰＬＳドメインの内部からＩＰネットワークへのパケット転送機能に分かれており、ＩＰネットワーク間でのパケット転送（ＩＰ転送）機能を備えていない。このため、ＭＰＬＳのエッジノードでＩＰ転送を行いながら、ＭＰＬＳドメイン規模を漸次に拡張する柔軟なネットワークの構築ができず、ネットワークの近代化に多額の資金を要するという問題がある。
また、ＭＰＬＳネットワークの規模には関係なく、一旦、或るプロトコルの回線（例えば、ＡＴＭ回線）をベースにＭＰＬＳを構築すると、その後に現れた低コストで伝送速度の優れた別プロトコルの回線（例えば、ＰＯＳ回線）への移行が困難となる。
【００２７】
本発明の目的は、複数種類の通信プロトコルに適合できるラベルスイッチング型パケット転送装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、適用される通信プロトコルが異なる複数種類の通信回線を収容し、これらの通信回線間でのパケット転送が可能なラベルスイッチング型パケット転送装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、入出力回線に適用される通信プロトコルの変更に対応可能なラベルスイッチング型パケット転送装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるラベルスイッチング型パケット転送装置は、パケット受信時に判明する受信パケットに固有の経路情報と対応して、受信パケットの転送種別と、出力ポート識別情報と、上記転送種別によって決まるＯＳＩ参照モデルにおける特定レイヤの出力経路情報とを定義した経路情報テーブルを使用したことを特徴とする。
本発明によるラベルスイッチング型パケット転送装置は、上記経路情報テーブルから受信パケットの経路情報と対応したテーブルエントリを検索し、検索されたテーブルエントリが示すパケット転送種別と特定レイヤの出力経路情報に従って受信パケットにヘッダ変換処理を施し、上記特定のテーブルエントリの出力ポート識別情報が示す出力ポートに上記受信パケットを出力する。
【００２９】
更に詳述すると、上記経路情報テーブルは、例えば、受信パケットの宛先ＩＰアドレスに対応したテーブルエントリからなり、上記パケット転送種別には、例えば、ＩＰネットワーク内でのパケット転送、ＩＰネットワークからＭＰＬＳネットワークへのパケット転送、ＭＰＬＳネットワークからＩＰネットワークへのパケット転送が含まれる。この構成によって、エッジノード機能とＩＰネットワーク間でのパケット転送機能とを備えたパケット転送装置が実現できる。上記パケット転送種別として、ＭＰＬＳネットワーク内でのパケット転送を加えることによって、エッジノード機能とコアノード機能の両方と備えたパケット転送装置を実現できる。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態では、上記経路情報テーブルの各エントリが、ＯＳＩ参照モデルにおける複数のレイヤの経路情報の組み合わせ、例えば、受信パケットの入力ポートを示す第１情報と、受信パケットのＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ラベルまたはＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２の経路情報を示す第２情報と、受信パケットの宛先ＩＰアドレスを示す第３情報との組み合わせに対応して用意される。この場合、経路情報テーブルは、例えば、少なくとも第１情報と第２情報を検索条件とした第１段階の検索と、上記検索条件に該当するテーブルエントリがなかった場合に行われる第３情報を検索条件とした第２段階の検索によって検索される。
本発明のその他の目的と特徴は、図面を参照て行われる次の実施例の説明によって明かにされる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のパケット転送装置（ＭＰＬＳノード装置）が適用されるネットワークの１例を示す。
図１において、中央の長円で示された領域は、データをＭＰＬＳに従って転送するＭＰＬＳドメインD１であり、ＭＰＬＳドメインＤ１は、該ドメインの出入口となるエッジノードＥ（Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３）と、ドメイン内でデータをＭＰＬＳコア転送するコアノードＣ（Ｃ１１、Ｃ１２）とからなっている。各エッジノードＥは、ＭＰＬＳドメインＤ１の外側にあるＩＰネットワークのルータＲ（Ｒ１１〜Ｒ１４）と接続されている。
【００３２】
本実施例では、上記各エッジノードＥは、自ノードに接続された１つのルータからの受信パケットを自ノードに接続された他のルータに転送するＩＰ転送、ＩＰネットワーク（ルータ）とＭＰＬＳドメインＤ１との間でパケットを転送するＭＰＬＳエッジ転送機能の他に、 ＭＰＬＳドメインＤ１内の１つのノードから受信したパケットを他のノードに転送するＭＰＬＳコア転送機能も備えている。以下、エッジノードＥ１１に着目して、本発明の特徴を説明する。
【００３３】
エッジノードＥ１１は、受信パケットの転送方路を決めるために、例えば、図２に示す経路情報テーブル１５０を備えている。上記経路情報テーブル１５０には、それぞれ入力情報ＩＮ１と出力情報ＯＵＴ１とからなる複数のテーブルエントリＥＮ１０１、ＥＮ１０２、…が登録されている。
テーブル検索キーとなる入力情報ＩＮ１は、ＯＳＩ参照モデルの複数レイヤの経路情報を含んでいる。本実施例では、入力情報ＩＮ１は、レイヤ１の経路情報ＩＮ１１として受信パケットの入力ポート番号、レイヤ２の経路情報（入力Ｌ２識別子）ＩＮ１２として受信ＭＰＬＳパケットのラベル情報、レイヤ２の経路情報ＩＮ１３として受信パケットの宛先ＩＰアドレスを含んでいる。また、テーブル検索結果となる出力情報ＯＵＴ１は、パケットの転送種別ＯＵＴ１１と、受信パケットを転送すべき出力ポート番号ＯＵＴ１２と、出力パケットに付すべき経路情報を示す出力レイヤ２（Ｌ２）識別子ＯＵＴ１３を含む。
【００３４】
出力Ｌ２識別子ＯＵＴ１３が指定するヘッダ情報の種類は、パケットの転送種別ＯＵＴ１１によって異なる。本実施例では、転送種別ＯＵＴ１１は、ＩＰ転送、ＭＰＬＳエッジ入側転送、ＭＰＬＳエッジ出側転送、ＭＰＬＳコア転送（ＰＯＳ−ＰＯＳ）の何れかを示している。ＭＰＬＳエッジ入側転送は、ＩＰネットワークからの受信パケットをＭＰＬＳドメイン内の他のノードに転送することを意味し、ＭＰＬＳエッジ出側転送は、ＭＰＬＳドメイン内の他のノードからの受信パケットをＩＰネットワーク側に転送することを意味している。
【００３５】
本実施例の特徴の１つは、上記経路情報テーブル１５０が、受信パケット（受信データ）のＩＰ転送用のテーブル（エントリＥＮ１０３）と、ＭＰＬＳエッジ入側転送用のテーブル（エントリＥＮ１０１）と、ＭＰＬＳエッジ出側転送用のテーブル（エントリＥＮ１０２）と、ＭＰＬＳコア転送（ＰＯＳ−ＰＯＳ）用のテーブル（エントリＥＮ１０４）とに共通化され、各テーブルエントリが、パケット転送種別と、該パケット転送種別に応じたヘッダ情報（出力Ｌ２識別子）を定義した点にある。
【００３６】
例えば、パケット転送種別ＯＵＴ１１が、ＭＰＬＳエッジ入側転送とＭＰＬＳコア転送を示す場合、出力Ｌ２識別子ＯＵＴ１３は、出力ＭＰＬＳパケットのヘッダに付すべきラベル（出力ラベル）の値を示す。上記出力ラベルは、エッジノードＥ１１のＭＰＬＳドメイン側の出力回線に適用される下位レイヤのプロトコルによって異なる。例えば、出力回線がＰＯＳあるいはEthernetの場合、出力ラベルは、図２９に示したＭＰＬＳのShimヘッダフォーマットにおけるラベル（Label）Ｈ４１に相当し、出力回線がＡＴＭの場合は、図２７に示したＡＴＭヘッダフォーマットにおけるVPI/VCI：Ｈ３１に相当する。
【００３７】
パケット転送種別ＯＵＴ１１が、ＩＰ転送およびＭＰＬＳエッジ出側転送を示す場合、出力Ｌ２識別子ＯＵＴ１３は、出力ＩＰパケットに付すべきレイヤ２の経路情報（出力Ｌ２情報）を示している。出力Ｌ２情報も、出力回線に適用される下位レイヤのプロトコルによって異なり、例えば、出力回線がEthernetの場合は、図２５に示したEthernet ヘッダフォーマットにおけるMAC Destination Address：Ｈ２１に、ＡＴＭの場合は、図２６に示したＡＴＭヘッダフォーマットにおけるVPI/VCI：Ｈ３１に相当する。ＰＯＳの場合は、これに該当する識別子がないため空欄となる。
【００３８】
本実施例では、ＭＰＬＳプロトコルを便宜上レイヤ２に分類しているが、これは、ＩＰネットワーク分野では、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ３にあるＩＰプロトコルを基準にして、ＩＰプロトコルよりも下位にあるＭＰＬＳはレイヤ２と考えるからである。しかしながら、ＭＰＬＳは、ＯＳＩ参照モデルでレイヤ２に定義されたEthernetやＰＰＰよりも上位にあるため、ＭＰＬＳプロトコルは、レイヤ２とレイヤ３の中間にあるレイヤ２．５として位置付けるのが妥当である。従って、本実施例において、経路情報テーブル１５０の入力Ｌ２識別子ＩＮ１２と出力Ｌ２識別子ＯＵＴ１３は、ＩＰネットワーク上での転送パケットに付されるレイヤ２の経路情報、またはＭＰＬＳネットワーク上での転送パケットに付されるレイヤ２．５の経路情報を意味している。
【００３９】
図１のネットワーク構成において、ホストＩＰ１１からホストＩＰ１３に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ１１、これとは逆にＩＰ１３からＩＰ１１に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ１２、ホストＩＰ１１からホストＩＰ１２に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ１３、ホストＩＰ１４からホストＩＰ１３に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ１４と定義すると、これらの経路ＲＴ１１〜ＲＴ１４と対応するテーブルエントリＥＮ１０１〜ＥＮ１０４は、図２に示した内容の入出力情報ＩＮ１、ＯＵＴ１をもつ。
【００４０】
経路情報テーブル１５０で、値が括弧書きで示された入力項目は、検索キーとして与えられた値が何であっても、この項目に関しては検索条件を満たすDon't Care Valueを意味している。また、便宜的にハイフン（−）が設定された入力項目は、そのテーブルエントリに該当する受信パケットには該項目に相当する情報が存在せず（仮に該当する情報が存在したしても）、この項目に関しては検索条件が不成立となることを意味している。
【００４１】
経路情報テーブル１５０は、後述するように、各回線インタフェースが受信パケットに付加する内部ヘッダ情報に基づいて２段階で検索される。第１段階の検索では、入力情報ＩＮ１の全ての項目（入力ポート番号ＩＮ１１、入力Ｌ２識別子ＩＮ１２および宛先ＩＰアドレスＩＮ１３）を検索キー（検索条件）としてテーブル検索し、一致したエントリがあれば、該当エントリの出力情報ＯＵＴ１に従って受信パケットが処理される。第１段階の検索で該当エントリがなかった場合は、特定項目である宛先ＩＰアドレスＩＮ１３を検索キーとして第２段階のテーブル検索が実行され、一致エントリの出力情報ＯＵＴ１に従って受信パケットが処理される。
【００４２】
例えば、経路ＲＴ１１に着目すると、ホストＩＰ１１からホストＩＰ１１宛に送信されたＩＰパケットは、ルータＲ１１からエッジノードＥ１１のポート番号「＃１１」の入力ポートに入力される。この場合、入力ポート番号ＩＮ１１が「＃１１」のテーブルエントリＥＮ１０１では、入力Ｌ２識別子ＩＮ１２の値がハイフンとなっているため、第１段階の検索に失敗し、宛先ＩＰアドレス「ＩＰ１３」を検索キーとした第２段階のテーブル検索が実行される。この第２段階のテーブル検索によってエントリＥＮ１０１が検索されるため、受信パケットは、転送種別ＯＵＴ１１が示す「ＭＰＬＳエッジ入側転送」用のプロトコル処理が施され、出力Ｌ２識別子ＯＵＴ１３が示すラベル「Label L11」を付したＭＰＬＳパケットとして、出力ポート番号ＯＵＴ１２が示すポート番号「＃１３」の出力ポートに転送される。
【００４３】
経路ＲＴ１２に着目すると、ホストＩＰ１３からホストＩＰ１１宛に送信されたＩＰパケットは、ルータＲ１３を介してエッジノードＥ１２に転送される。上記ＩＰパケットは、エッジノードＥ１２で上述したエッジノードＥ１１と同様の手順でＭＰＬＳパケットに変換される。上記ＭＰＬＳパケットは、コアノードＣ１１を経由して、ポート番号「＃１３」をもつ入力ポートからエッジノードＥ１１に入力される。この時、入力ＭＰＬＳパケットのラベルは、コアノードＣ１１におけるラベル交換によって「Ｌ１２」となっている。
【００４４】
エッジノードＥ１１は、受信パケットの入力ポート番号「＃１３」と入力Ｌ２識別子「Ｌ１２」と宛先ＩＰアドレス「ＩＰ１１」を検索キーとして、第１段階のテーブル検索を実行する。この場合、入力ポート番号ＩＮ１１が「＃１３」のエントリＥＮ１０２では、入力Ｌ２識別子ＩＮ１２がハイフンとなっているためテーブル検索に失敗し、宛先ＩＰアドレス「ＩＰ１１」を入力情報とする第２段階のテーブル検索が実行される。この第２段階のテーブル検索によって、エントリＥＮ１０２が検索され、受信パＭＰＬＳケットは、上記該当エントリＥＮ１０２の出力ポート番号ＯＵＴ１１が示す番号「＃１１」の出力ポートに、転送種別ＯＵＴ１１が示すＭＰＬＳエッジ出側転送によって送出される。この場合、受信ＭＰＬＳパケットは、出力Ｌ２識別子ＯＵＴ１３に従って、出力Ｌ２情報「L2inf 1i」を持つＩＰパケットに変換される。
【００４５】
経路ＲＴ１３に着目すると、ホストＩＰ１１からホストＩＰ１２宛に送信されたＩＰパケットは、ルータＲ１１経由で、エッジノードＥ１１のポート番号「＃１１」の入力ポートに入力される。この場合、経路ＲＴ１１の受信パケットと同様に、第１段階のテーブル検索に失敗し、宛先ＩＰアドレス「ＩＰ１２」を入力情報とする第２段階のテーブル検索によってエントリＥＮ１０３が検索される。従って、受信パケットは、エントリＥＮ１０３の出力ポート番号ＯＵＴ１２が示す番号「＃１２」の出力ポートに、転送種別ＯＵＴ１１が示すＩＰ転送によって送出される。この時、受信パケットは、出力Ｌ２識別子ＯＵＴ１３が示す出力Ｌ２情報「L2inf 1j」をレイヤ２ヘッダに含むＩＰパケットに変換される。
【００４６】
経路ＲＴ１４に着目すると、ホストＩＰ１４からホストＩＰ１３宛に送信されたＩＰパケットは、ルータＲ１４を介してエッジノードＥ１３に入力され、エッジノードＥ１３でＭＰＬＳパケットに変換された後、コアノードＣ１２経由でエッジノードＥ１１のポート番号「＃１４」の入力ポートに入力される。上記ＭＰＬＳパケットのラベルは、コアノードＣ１２によるラベル交換によって、「Ｌ１４」となっている。この場合、第１段階のテーブル検索によって、エントリＥＮ１０４が検索されるため、受信したＭＴＬＳパケットは、上記エントリＥＮ１０４の出力ポート番号ＯＵＴ１２が示すポート番号「＃１２」の出力ポートに、転送種別ＯＵＴ１１が示すＭＰＬＳコア（ＰＯＳ―ＰＯＳ）転送される。 この時、受信ＭＰＬＳパケットのラベルは、出力Ｌ２識別子ＯＵＴ１３が示す「Label L13」に変換される。
【００４７】
上記説明から明かなように、本発明では、受信パケットの経路情報（入力ポート識別子およびヘッダ情報）に基づいて参照される経路情報テーブル１５０の各エントリに、転送種別ＯＵＴ１１を含む出力情報を定義しておくことによって、１つのＭＰＬＳノード装置でプロトコル処理の異なる複数種類のパケット転送を可能とする。
図１、図２に示した実施例では、ＭＰＬＳネットワーク内での転送パケットに付されるレイヤ２．５のラベル情報と、ＩＰネットワーク内での転送パケットに付されるレイヤ２のルーティング情報（レイヤ２情報）とを一括して「Ｌ２識別子」と定義し、経路情報テーブル１５０の各エントリの出力情報として、出力パケットに付すべきラベル情報またはレイヤ２情報を示す出力Ｌ２識別子を設定しておくことにより、１つのＭＰＬＳノードでＩＰ転送機能とＭＰＬＳ転送機能の両方を実現できるようにしている。
【００４８】
図３は、上述したエッジノードＥ１１に代表される本発明によるラベルスイッチング型パケット転送装置（以下、ＭＰＬＳノード装置と言う）１０の１実施例を示す。
ＭＰＬＳノード装置１０は、制御部１１と、スイッチ部１２と、上記スイッチ部１２に接続された複数の入力回線インタフェースボード１３（１３−１〜１３−ｎ）および出力回線インタフェースボード１４（１４−１〜１４−ｎ）からなる。
【００４９】
各入力回線インタフェースボード１３は、スイッチ部１２に接続された入側ルーティング部２０と、上記入側ルーティング部２０に接続された複数の入力回線インタフェース部３０（３０−１〜３０−ｍ）からなり、各入力回線インタフェース部３０には、それぞれ固有の入力ポート番号をもつ複数の入力回線が収容されている。図２に示した経路情報テーブル１５０は、上記入側ルーティング部２０の一部となっており、テーブルエントリの更新は、制御部１１によって行われる。
【００５０】
一方、各出力回線インタフェースボード１４は、スイッチ部１２に接続された出側ルーティング部４０と、上記出側ルーティング部４０に接続された複数の出力回線インタフェース部５０（５０−１〜５０−ｍ）からなり、各出力回線インタフェース部５０には、それぞれ固有ので出力ポート番号をもつ複数の出力回線が収容されている。出力回線インタフェースボード１４−ｉの出力回線インタフェース部５０−ｊは、入力回線インタフェースボード１３−ｉの入力回線インタフェース部３０−ｊと対応しており、 ＭＰＬＳノード装置１０は、複数対の入、出力回線を備えている。
【００５１】
各入力回線インタフェース部３０は、入力回線から受信されたパケット（あるいはＡＴＭセル）について、レイヤ１、レイヤ２のプロトコル処理を実行した後、受信パケットを入側ルーティング部２０に渡す。この時、受信パケットには、図４に示すように、内部ヘッダＨ６が付加される。図４では、受信パケットが、ＩＰペイロードＤとＩＰヘッダＨ１とからなるＩＰパケットに、ShimヘッダＨ４とＬ２ヘッダＨ５をもつＭＰＬＳパケットとして例示されているが、受信パケットのフォーマットは、各入力回線に適用される通信プロトコルによって異なり、例えば、ＩＰネットワークに接続された入力回線からの受信パケットにはShimヘッダＨ４はない。
【００５２】
内部ヘッダＨ６は、例えば、図５に示すように、出側ルーティング部識別子Ｈ６１と、入力ポート番号Ｈ６２と、入力Ｌ２識別子Ｈ６３と、宛先ＩＰアドレスＨ６４と、転送種別Ｈ６５と、出力ポート番号Ｈ６６と、出力Ｌ２識別子Ｈ６７とからなる。本実施例では、出側ルーティング部識別子Ｈ６１によって、出力回線インタフェースボード１４（１４−１〜１４−ｎ）を特定し、出力ポート番号Ｈ６６によって、各出力回線インタフェースボード内での出力回線を特定するようになっている。上記内部ヘッダＨ６の構成情報のうち、例えば、入力ポート番号Ｈ６２と入力Ｌ２識別子Ｈ６３は各入力回線インタフェース部３０によって付加され、その他の情報は入側ルーティング部２０によって付加される。
【００５３】
スイッチ部１２は、各入力回線インタフェースボード１３から入力されたパケットを内部ヘッダの出側ルーティング部識別子Ｈ６１が示す出力回線インタフェースボード１４に転送する。各出力回線インタフェースボード１４では、出側ルーティング部４０によって、スイッチ部１２から受信したパケットを内部ヘッダの出力ポート番号Ｈ６６が示す出力回線インタフェース部５０に振り分ける。各出力回線インタフェース部５０では、受信パケットから内部ヘッダＨ６を外し、転送種別Ｈ６５と出力Ｌ２識別子Ｈ６７に従ってレイヤ２のヘッダ変換処理を実行した後、出力ポート番号Ｈ６６が示す出力回線にパケット（またはＡＴＭセル）を送出する。
【００５４】
図６は、入力回線インタフェースボード１３における入力ルーティング部２０と入力回線インタフェース部３０の詳細な構成を示す。
入力回線インタフェース部３０は、各入力回線対応に設けられたレイヤ１処理部３１（３１−１〜３１−ｊ）と、これらのレイヤ１処理部３１に接続されたレイヤ２処理部３２とからなる。但し、レイヤ１処理部３１毎にレイヤ２処理部３２を用意し、複数のレイヤ２処理部３２の出力をマルチプレクサで多重化して入側ルーティング部２０に入力する構成としてもよい。レイヤ１処理部３１では、例えば、光―電気変換など、通信回線の物理層レベルの信号受信処理を行い、レイヤ２のパケットをレイヤ２処理部３２に入力する。
【００５５】
レイヤ２処理部３２は、図７に示すように、上記各レイヤ１処理部３１からの受信パケットに対してレイヤ２の終端処理を行ない（ステップＳ０１）、入力ポート番号Ｈ６２と入力Ｌ２識別子Ｈ６３を内部ヘッダＨ６に設定し（Ｓ０２）、該内部ヘッダを付加した受信パケットを入側ルーティング部２０に転送する（Ｓ０３）。内部ヘッダに設定すべき入力ポート番号Ｈ６２の値は、パケットを受信処理したレイヤ１処理部３１の固有番号から特定され、入力Ｌ２識別子Ｈ６３は、受信パケットから抽出したＬ２ヘッダＨ５の内容によって特定される。
【００５６】
入側ルーティング部２０は、図６に示すように、各入力回線インタフェース部３０（３０−１〜３０−ｍ）のレイヤ２処理部３２と接続されたマルチレイヤ処理部２１と、スイッチインタフェース２２と、経路情報検索部２３と、例えば、図２に示した経路情報テーブル１５０が記憶される経路情報メモリ２４とからなる。但し、マルチレイヤ処理部２１と経路情報検索部２３とは、１つのＬＳＩにまとめてもよい。
【００５７】
マルチレイヤ処理部２１は、図８に示すように、各入力回線インタフェース部３０から到着したパケットについて、レイヤ３の終端処理を行い（ステップＳ１１）、ＩＰヘッダから抽出した宛先ＩＰアドレスＨ１３を内部ヘッダの宛先ＩＰアドレスＨ６４に設定する（Ｓ１２）。次に、経路情報テーブルの検索キーとなる入力ポート番号Ｈ６２、入力Ｌ２識別子Ｈ６３、宛先ＩＰアドレスＨ６４を経路情報検索部１３に渡し（Ｓ１３）、経路情報検索部からの応答を待つ（Ｓ１４）。
【００５８】
情報経路情報検索部１３は、マルチレイヤ処理部２１から検索キー情報を受け取ると、図９に示すフローチャートに従って、先ず、与えられた全ての検索キー項目（入力ポート番号Ｈ６２、入力Ｌ２識別子Ｈ６３、宛先ＩＰアドレスＨ６４）を検索条件として経路情報テーブル１５０を検索する（ステップＳ１０１）。検索結果を判定し(Ｓ１０２)、検索条件に一致するテーブルエントリがあった場合は、上記テーブルエントリの出力情報ＯＵＴ１（転送種別、出力ポート番号、出力Ｌ２識別子）をマルチレイヤ処理部２１に回答する（Ｓ１０３）。本実施例の場合、上記第１段階の検索条件でヒットするテーブルエントリは、転送種別ＯＵＴ１１がＭＰＬＳコア転送（ＰＯＳ―ＰＯＳ）を示している。
【００５９】
上記第１段階の検索が失敗した場合は、宛先ＩＰアドレスＨ６４を検索キーとして経路テーブル１５０を再度検索する（Ｓ１０４）。検索結果を判定し（Ｓ１０５）、もし、検索条件に一致するテーブルエントリがあった場合は、上記テーブルエントリの出力情報ＯＵＴ１（転送種別、出力ポート番号、出力Ｌ２識別子）をマルチレイヤ処理部２１に返す（Ｓ１０３）。本実施例の場合、上記第２段階の検索でヒットするテーブルエントリは、転送種別ＯＵＴ１１が、ＭＰＬＳエッジ入側転送、ＭＰＬＳエッジ出側転送、またはＩＰ転送の何れかを示している。もし、上記第２段階の検索も失敗した場合は、マルチレイヤ処理部２１に経路情報不明を示すデフォルト値を回答する（Ｓ１０６）。
【００６０】
尚、上記フローチャートでは、上述した経路情報テーブルに入力情報ＩＮ１として定義された全ての項目を検索条件として第１段階の検索を行っているが、本実施例の場合、第１段階で検索対象としているＭＰＬＳコア転送用のエントリは、宛先ＩＰアドレスＩＮ１３がDon't Care Valueとなっているため、結果的に、上記第１段階の検索は、入力ポート番号と入力Ｌ２識別子の２つの項目を検索条件としてもよい。
【００６１】
マルチレイヤ処理部２１は、経路情報検索部２３から出力情報ＯＵＴ１を受け取ると、図８に示すように、内部ヘッダに、出側ルーティング部識別子Ｈ６１、転送種別Ｈ６５、出力ポート番号Ｈ６６、出力Ｌ２識別子Ｈ６７を設定し（Ｓ１５）、受信パケットをスイッチインタフェース２２を介してスイッチ部１２に転送する（Ｓ１６）。この場合、出側ルーティング部識別子Ｈ６１は、テーブルエントリが示す出力ポート番号ＯＵＴ１２の上位数ビットに相当し、出力ポート番号Ｈ６６は、出力ポート番号ＯＵＴ１２の残りのビットに相当する。
スイッチ部１２は、各入力インタフェースボード１３から受信したパケットを、内部ヘッダの出側ルーティング識別子Ｈ６１が示す特定の出力インタフェースボード１４に転送する。
【００６２】
図１０は、出力回線インタフェースボード１４における出側ルーティング部４０と出力回線インタフェース部５０の詳細な構成を示す。
出力回線インタフェース部５０は、出力回線対応に設けられたレイヤ１処理部５１（５１−１〜５１−ｊ）と、これらのレイヤ１処理部５１に接続されたレイヤ２処理部５２とからなり、出側ルーティング部４０は、スイッチインタフェース４１と、各出力回線インタフェース部５０（５０−１〜５０−ｍ）のレイヤ２処理部５２と接続されたマルチレイヤ処理部４２とからなる。ここでは、１つのレイヤ２処理部５２が複数のレイヤ１処理部５１に共用されているが、レイヤ１処理部５１毎に個別のレイヤ２処理部５２を設け、複数のレイヤ２処理部をデマルチプレクサを介してマルチレイヤ処理部４２に接続してもよい。
【００６３】
マルチレイヤ処理部４２は、スイッチインタフェース４１を介して内部ヘッダ付きのパケットを受信すると、図１１に示すように、内部ヘッダに含まれる転送種別Ｈ６５に従って、ＭＰＬＳエッジ入側転送（Ｓ２２）ＭＰＬＳエッジ出側転送（Ｓ２３）、ＭＰＬＳコア転送（Ｓ２４）、ＩＰ転送（Ｓ２５）の何れかの処理ルーチンに分岐し（Ｓ２１）、転送種別に応じたＴＴＬ（Time To Live：ホップ数でも同様）処理（Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８またはＳ２９）と、ヘッダ変換処理（Ｓ３０、Ｓ３１、Ｓ３２またはＳ３３）を実行する。本実施例では、マルチレイヤ処理部４２は、ＭＰＬＳヘッダとＩＰヘッダについてヘッダ変換処理を行っているが、前述したように、ＭＰＬＳをレイヤ２．５と考えると、マルチレイヤ処理部４２では、レイヤ２処理部５２よりも上位のレイヤについてのプロトコル処理を実行している。
【００６４】
例えば、ＭＰＬＳエッジ入側転送の場合、ＴＴＬ処理（Ｓ２６）で、ＩＰヘッダＨ１に含まれるＴＴＬ：Ｈ１１の値を１だけ減算した後、この値をＴＴＬ：Ｈ４２に含むShimヘッダＨ４（図２８参照）を生成する。ヘッダ変換処理（Ｓ３０）では、上記ShimヘッダＨ４のラベルＨ４１に内部ヘッダＨ６の出力Ｌ２識別子Ｈ６７が示す値を設定し、該ShimヘッダＨ４を受信パケット（ＩＰパケット）のＩＰヘッダの前に挿入する。
【００６５】
ＭＰＬＳエッジ出側転送の場合、ＴＴＬ処理（Ｓ２７）で、受信パケットのShimヘッダＨ４に含まれるＴＴＬ：Ｈ４２の値を１だけ減算した後、この値をＩＰヘッダＨ１のＴＴＬ：Ｈ１１に設定する。ヘッダ変換処理（Ｓ３１）では、受信パケット（ＭＰＬＳパケット）からShimヘッダＨ４を除去する。
ＭＰＬＳコア転送（本実施例ではＰＯＳ−ＰＯＳ転送）の場合、ＴＴＬ処理（Ｓ２８）で、受信パケットのShimヘッダＨ４に含まれるＴＴＬ：Ｈ４２の値を１だけ減算し、ヘッダ変換処理（Ｓ３２）で、受信パケットのShimヘッダＨ４に含まれるラベルＨ４１の値を内部ヘッダＨ６の出力Ｌ２識別子Ｈ６７が示す値に変更する。
【００６６】
ＩＰ転送の場合、ＴＴＬ処理（Ｓ２９）で、ＩＰヘッダＨ１に含まれるＴＴＬ：Ｈ１１の値を１だけ減算し、ヘッダ変換処理Ｓ３３で、例えば、Header Checksum：Ｈ５２の値など、ＩＰヘッダ情報の一部を更新する。
これらのパケット転送種別に応じたＴＴＬ処理とヘッダ変換処理の後、マルチレイヤ処理部４２は、ＱｏＳ（Quality of Service）処理（Ｓ３４）を実行し、受信パケットを出力ポート番号Ｈ６６と対応する出力回線インタフェースボード５０に転送する（Ｓ３５）。
【００６７】
各出力回線インタフェースボード５０のレイヤ２処理部５２は、出側ルーティング部４０からパケットを受信すると、図１２に示すように、受信パケットから内部ヘッダＨ６を除去し（ステップＳ３１）、送信すべきパケットについてレイヤ２のプロトコル処理（Ｓ３２）を実行した後、送信パケットを上記内部ヘッダＨ６の出力ポート番号Ｈ６６と対応するレイヤ１処理部３１に転送する。各レイヤ１処理部３１では、レイヤ２処理部５２から受信した送信パケットを物理層の所定の信号に変換して、それぞれの出力回線に送信する。
【００６８】
例えば、出力回線がＡＴＭ回線の場合、上記レイヤ２のプロトコル処理（Ｓ３２）において、送信パケットを４８バイト長の複数のデータブロック（ペイロード）に分割し、各データブロックに上記内部ヘッダの出力Ｌ２識別子Ｈ６７が示すVPI/VCIを含んだセルヘッダを付加することによって、送信パケットが複数のＡＴＭセルに変換される。また、出力回線が、Ethernet方式のＩＰネットワークの場合、上記レイヤ２のプロトコル処理（Ｓ３２）で、内部ヘッダの出力Ｌ２識別子Ｈ６７が示すＭＡＣアドレスを含んだEthernetヘッダＨ２を生成し、送信パケットに付加する。
【００６９】
尚、上記実施例では、パケット転送種別に従ったプロトコル処理（ＴＴＬ処理およびヘッダ変換処理）を出側ルーティング部４０で実行したが、このプロトコル処理は入側ルーティング部２０で行ってもよい。この場合、例えば、図６に示したマルチレイヤ処理部２１とスイッチ部インタフェース２２との間に、上記ＴＴＬ処理とヘッダ変換処理を実行するためのプロトコル処理部を配置し、ＭＰＬＳヘッダとＩＰヘッダの変換処理が完了したパケットをスイッチ部１１に送り込む。フローチャートで示したマルチレイヤ処理部２１、４２の機能、経路情報検索部２３およびプロトコル処理部の機能は、例えば、ゲートアレイ、ＡＳＩＣなどの半導体技術によって、高速システムＬＳＩチップに組み込むことができる。
【００７０】
図１３は、本発明の第２の実施例として、ＭＰＬＳノードで形成した仮想私設網ＶＰＮ（Virtual Private Network）を一部に含むネットワーク示す。
この例では、ＭＰＬＳドメインＤ２は、エッジノードＥ２１、Ｅ２２、Ｅ２３と、コアノードＣ２１、Ｃ２２とからなる。ここで着目すべきエッジノードＥ２１には、コアノードＣ２１、Ｃ２２と、ＩＰネットワーク側のルータＲ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４が接続されている。これらのルータのうち、ルータＲ２１Ｒと２２は、ＡＴＭ多重化装置のようなレイヤ２の多重化装置（Ｌ２ＭＵＸ）Ｘ２１を介して、エッジノードＥ２１のポート番号＃２１の入出力ポートに接続され、ルータＲ２３とＲ２４は、エッジノードＥ２１のポート番号＃２２、＃２３の入出力ポートにそれぞれ個別に接続されている。他のエッジノードＥ２２とＥ２３には、それぞれＩＰネットワークのルータＲ２５とＲ２６が接続されている。
【００７１】
図１３において、ルータＲ２１に接続されたホストＩＰ２１と、ルータＲ２５に接続されたホストＩＰ２２は、１つの仮想私設網ＶＰＮ―Ａを構成している。また、ルータＲ２２に接続されたホストＩＰ２１と、ルータＲ２６に接続されたホストＩＰ２２は、別の仮想私設網ＶＰＮ−Ｂを構成している。仮想私設網では、各網（ＶＡＮ）内でプライベートなＩＰアドレスを使用できるため、ＶＡＮが異なれば、使用するＩＰアドレスが重複していても構わない。
【００７２】
ここで、ＶＰＮ−ＡのホストＩＰ２１からＶＰＮ−ＡのホストＩＰ２２に向かうＩＰパケット経路（ルート）をＲＴ２１、上記ＶＰＮ−ＡのホストＩＰ２１からルータＲ２３に接続されたホストＩＰ２３に向かうＩＰパケット経路をＲＴ２２と定義する。また、ＶＰＮ−ＢのホストＩＰ２１からＶＰＮ−ＢのホストＩＰ２２に向かうＩＰパケット経路をＲＴ２３、上記ＶＰＮ−ＢのホストＩＰ２１からルータＲ２４に接続されたホストＩＰ２４に向かうＩＰパケット経路をＲＴ２４と定義する。
Ｌ２ＭＵＸ：Ｘ２１とエッジノードＥ２１はＡＴＭ回線で接続されており、ＲＴ２１のパケットは「ＶＣＩｖ２１」、ＲＴ２２のパケットは「ＶＣＩｖ２２」、ＲＴ２３とＲＴ２４のパケットは「ＶＣＩｖ２３」のVPI/VCI値でもってＡＴＭ多重されているものとする。
【００７３】
本実施例では、エッジノードＥ２１は、図１４に示す経路情報テーブル１６０を備える。上記テーブル１６０の各エントリは、第１実施例で示したテーブル１５０と同様の項目からなり、上述したＲＴ２１〜ＲＴ２４と対応してエントリＥＮ２０１〜ＥＮ２０４を含んでいる。
図１３のネットワークでは、図示した経路以外に、例えば、経路ＲＴ２１、ＲＴ２３とは逆方向に、パケットをＭＰＬＳドメインＤ２から外部のＡＴＭ回線に転送するＭＰＬＳエッジ出側転送経路や、パケットをホストＩＰ２４からＶＰＮ−ＢのホストＩＰ２２宛に転送するＭＰＬＳエッジ入側転送経路、その逆経路におけるＭＰＬＳエッジ出側転送経路、パケットをＭＰＬＳドメインＤ２の内部で交換するＭＰＬＳコア転送経路も存在する。従って、上記経路情報テーブル１６０には、エントリＥＮ２０１〜ＥＮ２０４以外の他の転送種別のテーブルエントリも含まれるが、これらのエントリは、入出力Ｌ２識別子の内容が異なるだけで、実質的には第１の実施例で説明済みとなっているため、ここでは説明を省略する。
【００７４】
図１３のネットワークにおいて、経路ＲＴ２１に着目すると、ＶＡＮ−ＡのホストＩＰ２１からホストＩＰ２２宛に送信されたパケットは、Ｌ２ＭＵＸ：Ｘ２１でVPI/VCI値が「ＶＣＩｖ２２」のＡＴＭセルに変換され、エッジノードＥ２１のポート番号＃２１の入力ポートに入力される。従って、経路情報検索部２３において、ポート番号「＃２１」、入力Ｌ２識別子「ＶＣＩｖ２２」、宛先ＩＰアドレス「ＩＰ２２」を検索条件として第１段階のテーブル検索（図９のステップＳ１０１）を実行すると、テーブルエントリＥＮ２０１が検索される。
【００７５】
経路ＲＴ２２に着目すると、ＶＡＮ−ＡのホストＩＰ２１からルータホストＩＰ２３宛に送信されたパケットは、経路ＲＴ２１と同様、Ｌ２ＭＵＸ：Ｘ２１でＡＴＭセルに変換され、ポート番号＃２１の入力ポートからエッジノードＥ２１に入力される。この場合、各ＡＴＭセルのVPI/VCI値は「ＶＣＩｖ２３」となっているため、経路情報検索部２３による第１段階のテーブル検索によって、テーブルエントリＥＮ２０２が検索される。
【００７６】
経路ＲＴ２３とＲＴ２４の各パケットは、Ｌ２ＭＵＸ：Ｘ２１によって同一VPI/VCI値「ＶＣＩｖ２３」をもつＡＴＭセルに変換され、ポート番号「＃２１」の入力ポートからエッジノードＥ２１に入力される。これらのパケットは、宛先ＩＰアドレスが、経路ＲＴ２３では「ＩＰ２２」、ＲＴ２４では「ＩＰ２４」となっているため、経路情報検索部２３による第１段階のテーブル検索によって、経路ＲＴ２３の受信パケットに対してはテーブルエントリＥＮ２０３、経路ＲＴ２４の受信パケットに対してはテーブルエントリＥＮ２０４が検索される。
【００７７】
従って、本実施例のようにＭＰＬＳドメインのエッジノードがＶＰＮに接続され、同一宛先ＩＰアドレスがＶＰＮによって異なった宛先装置を意味している場合であっても、第１実施例と同様、入力ポート番号、入力Ｌ２識別子、宛先ＩＰアドレスの組み合わせを検索条件として経路情報テーブルを検索することによって、受信パケットに対応した出力方路へのパケット転送と、パケット転送種別に応じたプロトコル処理の実行が可能となる。
【００７８】
尚、上記実施例では、同一ホストから異なる宛先に送信されたパケットであっても、経路ＲＴ２１とＲＴ２２のようにＬ２識別子（VPI/VCI）の値が相違する場合（ケース１）と、経路ＲＴ２３とＲＴ２４のようにＬ２識別子（VPI/VCI）の値が同一となる場合（ケース２）について示したが、ケース１で、例えば、経路ＲＴ２２におけるホストＩＰ２３のように、宛先ＩＰアドレスが他装置と重複しない固有のアドレスとなっている場合は、該当するテーブルエントリの入力ポートＩＮ１１と入力Ｌ２識別子ＩＮ１２をDon't Care Valueにしてもよい。エッジノードＥ２１において、入力ポート番号だけでＶＰＮを識別できる場合は、入力Ｌ２識別子ＩＮ１２をDon't Care Value設定項目、またはハイフォン設定（検索条件不成立）項目とし、検索条件から実質的除外してもよい。
【００７９】
また、図１４に示した実施例では、説明を簡単にするために、出力Ｌ２識別子ＯＵＴ１３を１つのラベル値で示したが、上記出力Ｌ２識別子として複数のラベルを指定しておき、例えば、ＩＥＴＦのドラフトにも記載されているラベルスタックのように、ＭＰＬＳのShimヘッダＨ４が二つ並べて挿入されるようにしてもよい。ＭＰＬＳを利用したＶＰＮにおいては、例えば、第１のラベルとしてＶＰＮ識別情報、第２のラベルとして隣接ＭＰＬＳノードへの方路情報を必要とする場合がある。このような場合にも、経路情報テーブル１６０の出力Ｌ２識別子ＯＵＴ１３として、上記２つのラベル値を設定しておけばよい。
【００８０】
図１５は、本発明の第３の実施例として、 ＭＰＬＳドメインのエッジノードの用途が予め限定されたため、経路情報テーブルの検索が簡単化できるネットワーク構成の１例を示す。
第１実施例で示したＭＰＬＳコア転送と、第２実施例で示したＶＰＮのＭＰＬＳエッジ転送を実行する場合、経路情報テーブルの検索条件として、入力ポート番号と入力Ｌ２識別子とが必要となった。もし、ＭＰＬＳドメインのエッジノードの用途が限定され、ＭＰＬＳコア転送もＶＰＮのＭＰＬＳエッジ転送も行う必要が無ければ、経路情報テーブルの検索条件は宛先ＩＰアドレスだけで済む。
【００８１】
例えば、図１に示したネットワークにおいて、コアノードＣ１２が無ければ、ネットワーク構成は図１５のようになり、エッジノードＥ１１は、ホストＩＰ１１１からホストＩＰ１３に向かうＩＰパケット経路ＲＴ１１と、これとは逆方向のＩＰパケット経路ＲＴ１２と、ホストＩＰ１１からホストＩＰ１２に向かうＩＰパケット経路ＲＴ１３に関与することになる。この場合、エッジノードＥ１１には、ＩＰ転送機能とＭＰＬＳエッジ転送機能のみが必要となる。図示したネットワーク構成では、これらの経路以外に、ホストＩＰ１２とＩＰ１３との間のパケット転送のための経路と、ホストＩＰ１２からＩＰ１１に向かうパケット経路とが存在するが、これらの経路上でのパケット転送は、上記ＲＴ１１〜ＲＴ１３上でのパケット転送と類似しているため、ここでは説明を省略する。
【００８２】
上記ネットワーク構成の場合、エッジノードＥ１１が備える経路情報テーブル１７０は、図１６に示すように、図２に示したテーブル１５０から経路１４用のエントリＥＮ１０４を省略したものとなる。経路情報テーブル１７０のテーブルエントリは、何れも、図９に示した経路情報検索フローチャートにおける第２段階の検索ステップＳ１０４でヒットする内容となっている。従って、本実施例のように、ネットワーク構成が第１段階の検索（Ｓ１０１）を必要としないことが予め判っている場合は、エッジノードの処理速度を向上させるために、図９に示した経路情報検索フローチャートからステップＳ１０１、Ｓ１０２を省略し、経路情報検索部２３が、最初から宛先ＩＰアドレスのみを検索条件として経路情報テーブルを検索するようにしてもよい。
【００８３】
この場合、経路情報テーブル１７０では、入力ポートＩＮ１１と入力Ｌ２識別子ＩＮ１２が無用の項目となるが、これらの項目をテーブルに残しておくか削除するかの判断は、上記コアノードの適用環境の変化をどう予測するかに依存する。ネットワーク構成の変更に融通性を残すためには、テーブル構成はそのままにして、経路情報検索機能のみを現在のネットワーク構成に適合させておき、２段階の検索が必要となった時、経路情報検索部２３の機能のみ図９の状態に変更すればよい。
【００８４】
図１７は、本発明の第４の実施例として、ＭＰＬＳドメインＤ４内にＰＯＳ回線とＡＴＭ回線を含むネットワーク構成の１例を示す。
ＭＰＬＳドメインＤ４は、エッジノードＥ４１〜Ｅ４４と、これらのエッジノード間を相互接続するコアノードＣ４１からなり、上記エッジノードＥ４１〜Ｅ４４には、それぞれルータＲ４１〜Ｒ４４を介してホストＩＰ４１〜ＩＰ４４が接続されている。本実施例では、コアノードＣ４１が行うＭＰＬＳコア転送のみに着目し、第１の実施例で示したＩＰ転送やＭＰＬＳエッジ転送、第２の実施例で示したようなＶＰＮ用のパケット転送に関しては、特に意識しない。上記コアノードＣ４１は、エッジノードＥ４１およびＥ４２とＰＯＳ回線で通信し、エッジノードＥ４３およびＥ４４とＡＴＭ回線で通信する。
ここでコアノードＣ４１は、例えば、図１８に示す経路情報テーブル１８０を持つ。ＡＴＭ回線におけるＭＰＬＳ通信では、ＰＯＳやEthernetにおけるＭＰＬＳ通信と同様に、Shimヘッダを用いる場合と、Shimヘッダの代わりにＡＴＭヘッダのVPI/VCIをラベルとして用いる場合の２通りがあるが、ここでは、後者を採用した場合について説明する。
【００８５】
図１７のネットワークにおいて、ホストＩＰ４１からホストＩＰ４３に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ４１、ホストＩＰ４４からホストＩＰ４２に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ４２、ホストＩＰ４１からホストＩＰ４２に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ４３、ホストＩＰ４３からホストＩＰ４４に向かうＩＰパケットの経路をＲＴ４４とする。
【００８６】
この場合、コアノードＣ４１が備える経路情報テーブル１８０は、図１８に示すように、これらの経路ＲＴ４１〜ＲＴ４４に対応したテーブルエントリＥＮ４０１〜ＥＮ４０４を含む。ここで、入力Ｌ２識別子ＩＮ１２として示した「Label L41」「Label L42」は、それぞれポート番号＃４１の入力ポートに接続されたＰＯＳ回線から受信される経路ＲＴ４１、ＲＴ４３上のパケットのＭＰＬＳのShimヘッダに付されるべきラベルＨ４１の値を示し、「ＶＣＩｖ４７」「ＶＣＩｖ４６」は、それぞれポート番号＃４４、＃４３をもつ入力ポートに接続されたＡＴＭ回線から受信される経路ＲＴ４２、ＲＴ４４上のパケットにラベルとして付されるべきVPI/VCIの値を示している。
【００８７】
コアノードＣ４１が経路ＲＴ４１〜ＲＴ４４のＭＰＬＳパケットを受信すると、各入力回線と対応した入力ルーティング部２０の経路情報検索部２３が、図９に示した手順で経路情報テーブル１８０を検索する。本実施例では、経路ＲＴ４１〜ＲＴ４４の各受信パケットと対応して、第１段階のテーブル検索ステップＳ１０１で、それぞれテーブルエントリＥＮ４０１〜ＥＮ４０４が検索され、出力ルーティング部４０のマルチレイヤ処理部４２において、上記各エントリの転送種別ＯＵＴ１１と対応したプロトコル処理が実行される。
【００８８】
図１９は、本実施例においてマルチレイヤ処理部４２が実行するプロトコル処理のフローチャートを示す。
マルチレイヤ処理部４２は、スイッチインタフェース４１を介して内部ヘッダ付きのパケットを受信すると、内部ヘッダに含まれる転送種別Ｈ６５に従って、ＰＯＳ回線からＡＴＭ回線に受信パケットを転送するＭＰＬＳコア（ＰＯＳ−ＡＴＭ）転送（Ｓ２４１）、ＡＴＭ回線からＰＯＳ回線に受信パケットを転送するＭＰＬＳコア（ＡＴＭ−ＰＯＳ）転送（Ｓ２４２）、ＰＯＳ回線からＰＯＳ回線に受信パケットを転送するＭＰＬＳコア（ＰＯＳ−ＰＯＳ）転送（Ｓ２４３）、ＡＴＭ回線からＡＴＭ回線にパケットを転送するＭＰＬＳコア（ＡＴＭ−ＡＴＭ）転送（Ｓ２４４）の何れかの処理ルーチンに分岐する（Ｓ２１）。
【００８９】
図２４に示したＡＴＭヘッダフォーマットから明かなように、ＡＴＭヘッダにはＴＴＬ情報がないため、ＰＯＳ−ＡＴＭ、ＡＴＭ−ＰＯＳ、ＰＯＳ−ＰＯＳのＭＰＬＳコア転送（Ｓ２４１〜Ｓ２４３）では、転送種別によって異なったＴＴＬ（Time To Live：ホップ数でも同様）処理（Ｓ２８１、Ｓ２８２またはＳ２８３）と、ヘッダ変換処理（Ｓ３２１、Ｓ３２２またはＳ３２３）を実行する。 ＭＰＬＳコア（ＡＴＭ−ＡＴＭ）転送（Ｓ２４４）では、ＴＴＬ処理と、このレイヤでのヘッダ変換処理は省略される。
【００９０】
例えば、ＡＴＭ回線区間の入り口に位置したノードが行うＭＰＬＳコア（ＰＯＳ−ＡＴＭ）転送（Ｓ２４１）のＴＴＬ処理（Ｓ２８１）では、受信パケットのShimヘッダから抽出したＴＴＬ：Ｈ４２の値から、ＡＴＭ回線区間で通過するＭＰＬＳノード装置の個数ｋ（ＭＰＬＳホップ数）を減算し、この値をＩＰパケットのＴＴＬ：Ｈ１１に設定する。ヘッダ変換処理（Ｓ３２１）では、受信パケット（ＭＰＬＳパケット）からShimヘッダＨ４を除去し、受信パケットに内部ヘッダＨ６の出力Ｌ２識別子Ｈ６７が示すVPI/VCI値を新たなラベルとして追加する。
上記ＴＴＬ処理（Ｓ２８１）でＡＴＭ回線区間のホップ数を予め一括して減算しておくことにより、ＡＴＭ回線区間内に位置した各ＭＰＬＳノードが、ＴＴＬ処理のないＭＰＬＳコア（ＡＴＭ−ＡＴＭ）転送（Ｓ２４４）を実行しても、ＡＴＭ回線区間の出口に位置したノード装置に正しいＴＴＬを伝達することが可能となる。
【００９１】
ＡＴＭ回線区間の出口に位置したノードが行うＭＰＬＳコア（ＡＴＭ−ＰＯＳ）転送（Ｓ２４２）のＴＴＬ処理（Ｓ２８２）では、受信パケットのＩＰヘッダＨ１に含まれるＴＴＬ：Ｈ１１の値を１だけ減算し、この値をShimヘッダＨ４のＴＴＬ：Ｈ４２に設定する。ヘッダ変換処理（Ｓ３２２）では、受信パケット（ＭＰＬＳパケット）に上記ShimヘッダＨ４を追加する。上記ShimヘッダＨ４のラベルＨ４１には、内部ヘッダＨ６の出力Ｌ２識別子Ｈ６７が示す値を設定する。
【００９２】
ＰＯＳ回線からＰＯＳ回線に受信パケットを転送するＭＰＬＳコア（ＰＯＳ−ＰＯＳ）転送（Ｓ２４３）のＴＴＬ処理（Ｓ２８２）では、受信パケットのShimヘッダＨ４に含まれるＴＴＬ：Ｈ４２の値を１だけ減算し、ヘッダ変換処理（Ｓ３２３）では、受信パケットのShimヘッダＨ４に含まれるラベルＨ４１の値を内部ヘッダＨ６の出力Ｌ２識別子Ｈ６７が示す値に変更する。
【００９３】
図１１に示したマルチレイヤ処理部のＭＰＬＳコア転送処理ルーチンＳ２４に代えて、上記図１９に示した処理ルーチンＳ２４１〜Ｓ２４４を適用すれば、第１実施例のエッジノードＥ１１に、第４実施例で説明したＡＴＭ回線間およびＡＴＭ回線とＰＯＳ回線とのコア転送機能をもたせることが可能となる。尚、経路情報テーブル１８０に示したＭＰＬＳコア転送用のテーブルエントリＥＮ４０１〜ＥＮ４０４は、第１実施例と同様、入力ポート番号ＩＮ１１と入力Ｌ２識別子ＩＮ１２との組み合わせによって特定できるため、これらのエントリの宛先ＩＰアドレスＩＮ１３は、Don't Care Valueとすることができる。
【００９４】
以上の実施例から明らかなように、本発明のパケット転送装置は、通信プロトコルの異なる多種類の通信回線を収容し、入出力回線の組み合わせによって異なる多種類のプロトコル変換を容易に実現できるため、基本的に同一構造の装置で多様のネットワーク需要に対応できる。従って、本発明のパケット転送装置は、量産化による装置コストの低減が可能であり、本発明装置を適用すれば、ネットワークの構成を柔軟に拡張、変更可能であり、通信プロトコルの異なった網構成への移行とノード装置の保守、管理が容易になる。
【００９５】
【発明の効果】
本発明のラベルスイッチング型パケット転送装置は、パケット受信時に判明する受信パケットに固有の経路情報と対応してパケット転送種別を指定した経路情報テーブルを備え、上記経路情報テーブルで指定されたパケット転送種別で受信パケットのヘッダ変換処理を行うことによって、通信プロトコルが異なった回線間でのパケット転送を可能としたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパケット転送装置が適用されるネットワークの第１の実施例を示す図。
【図２】図１のエッジノードＥ１１が備える経路情報テーブル１５０の１例を示す図。
【図３】本発明によるパケット転送装置１０の１実施例を示すブロック構成図。
【図４】パケット転送装置１０の内部で扱われるパケットフォーマットの１例を示す図。
【図５】内部ヘッダＨ６のフォーマットの１例を示す図。
【図６】図３に示した入力回線インタフェースボード１３の詳細構造を示す図。
【図７】図６に示したレイヤ２処理部３２の機能を示すフローチャート。
【図８】図６に示したマルチレイヤ処理部２１の機能を示すフローチャート。
【図９】図６に示した経路情報検索部２３の機能を示すフローチャート。
【図１０】図３に示した出力回線インタフェースボード１４の詳細構造を示す図。
【図１１】図１０に示したマルチレイヤ処理部４２の機能を示すフローチャート。
【図１２】図１０に示したレイヤ２処理部５２の機能を示すフローチャート。
【図１３】本発明のパケット転送装置が適用されるネットワークの第２の実施例を示す図。
【図１４】図１３のエッジノードＥ２１が備える経路情報テーブル１６０の１例を示す図。
【図１５】本発明のパケット転送装置が適用されるネットワークの第３の実施例を示す図。
【図１６】図１５のエッジノードＥ１１が備える経路情報テーブル１７０の１例を示す図。
【図１７】本発明のパケット転送装置が適用されるネットワークの第４の実施例を示す図。
【図１８】図１７のコアノードＥ４３が備える経路情報テーブル１８０の１例を示す図。
【図１９】コアノードＥ４３におけるマルチレイヤ処理部４２の機能を示すフローチャート。
【図２０】複数のルータからなる従来のＩＰネットワークの１例を示す図。
【図２１】図２０に示したルータＲ５４が備える経路情報テーブル１００の１例を示す図。
【図２２】ＩＰパケットヘッダのフォーマットを示す図。
【図２３】  Ethernetヘッダのフォーマットを示す図。
【図２４】ＡＴＭセルヘッダのフォーマットを示す図。
【図２５】ラベルスイッチング型のエッジノードＥ６１とコアノードを含む従来のＩＰネットワークの１例を示す図。
【図２６】ＭＰＬＳドメイン内で転送されるＭＰＬＳパケットのフォーマットの１例を示す図。
【図２７】図２５に示したエッジノードＥ６１が備える入側経路情報テーブルの１例を示す図。
【図２８】図２５に示したエッジノードＥ６１が備える出側経路情報テーブルの１例を示す図。
【図２９】ＰＯＳ回線で他のノードと接続されたラベルスイッチング型コアノードＣ７１を含む従来のＩＰネットワークの１例を示す図。
【図３０】図２９に示したコアノードＣ７１が備える経路情報テーブル１３０の１例を示す図。
【図３１】ＰＯＳ回線上のＭＰＬＳパケットフォーマットの１例を示す図。
【図３２】ＡＴＭ回線で他のノードと接続されたラベルスイッチング型コアノードＣ８１を含む従来のＩＰネットワークの１例を示す図。
【図３３】図３２に示したコアノードＣ８１が備える経路情報テーブル１４０の内容を示す図。
【図３４】ＩＰパケット２００およびＭＰＬＳパケット２１０とＡＴＭセル２３０との関係を示す図。
【符号の説明】
Ｅ１１〜Ｅ８４：ＭＰＬＳエッジノード、Ｃ１１〜Ｃ８１：ＭＰＬＳコアノード、Ｒ１１〜Ｒ８４：ルータ、ＩＰ１１〜ＩＰ８４：ホスト端末装置、
１１０〜１８０：経路情報テーブル、
１０：ラベルスイッチング型パケット転送装置、１１：制御部、
１２：スイッチ部、１３：入力回線インタフェースボード、
１４：出力回線インタフェースボード、２０：入側ルーティング部、
２１：入側マルチレイヤ処理部、２２：スイッチ部インタフェース、
２３：経路情報検索部、２４：経路情報メモリ、
３０：入力回線インタフェース部、３１、５１：レイヤ１処理部、
３２、５２：レイヤ２処理部、４０：出側ルーティング部、
４１：スイッチ部インタフェース、４２：出側マルチレイヤ処理部、
５０：出力回線インタフェース部、
ＩＮ１１：入力ポート番号（レイヤ１経路情報）、
ＩＮ１２：入力Ｌ２識別子（レイヤ２経路情報）、
ＩＮ１３：宛先ＩＰアドレス（レイヤ３経路情報）、
ＯＵＴ１１：パケット転送種別、
ＯＵＴ１２：出力ポート番号、
ＯＵＴ１３：出力Ｌ２識別子。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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