(57)【要約】【課題】入力されるパケットが対応する通信プロトコルの相違によらず、共通的な転送、経路制御を行えるようにする。【解決手段】入力ポートから入力されたパケットの経路指示情報を特定し、パケットに付加する入力インターフェース部と、入力インターフェース部から入力されたパケットについて、経路指示情報に基づいて経路切り替えを行うスイッチ部と、スイッチ部から出力されたパケットを、対応の出力ポートから出力させる出力インターフェース部と、経路指示情報の特定に関する制御を行うコントローラとを備え、スイッチ部に対して、ＵＮＩに対応するパケットが入力された入力ポートが入力インターフェース部の経路指示情報を付加するパスを経由して接続され、ＮＮＩに対応するパケットが入力された入力ポートが経路指示情報を付加するパスを経由せずに接続されるようにルータ装置を構成する。【選択図】図１
2017224891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ポートに入力されたパケットが宛先に到達するまでの経路を示す経路指示情報を特定し、前記経路指示情報を前記入力されたパケットに付加する入力インターフェース部と、
前記入力インターフェース部から入力されたパケットについて、前記経路指示情報により示される出力ポートから出力されるように経路切り替えを行うスイッチ部と、
前記出力ポートと前記スイッチ部との間に接続され、前記スイッチ部から出力されたパケットを、対応の出力ポートから出力させる出力インターフェース部と、
前記経路指示情報の特定に関する制御を行うコントローラとを備え、
前記スイッチ部に対して、ユーザ網インターフェースに対応するパケットが入力された入力ポートが前記入力インターフェース部の前記経路指示情報を付加するパスを経由して接続され、網網インターフェースに対応するパケットが入力された入力ポートが前記経路指示情報を付加するパスを経由せずに接続される
ルータ装置。
【請求項２】
パケットに付加した経路指示情報を記憶部に記憶する記憶部をさらに備え、
前記入力インターフェース部は、
入力されたパケットの宛先が、前記経路指示情報が付加されたパケットと同じであれば、前記経路指示情報の特定を行わずに、前記記憶部に記憶されている前記経路指示情報を前記入力されたパケットに対して付加する
請求項１に記載のルータ装置。
【請求項３】
前記入力インターフェース部は、
入力ポートごとに備えられ、前記ユーザ網インターフェースに対応するパケットが入力された場合には、入力されたパケットを、前記経路指示情報を付加するパスに経由させ、前記網網インターフェースに対応するパケットが入力された場合には、入力されたパケットを、前記経路指示情報を付加するパスに経由させることなく出力する
請求項１または２に記載のルータ装置。
【請求項４】
前記コントローラは、
前記入力インターフェース部、前記スイッチ部、及び前記出力インターフェース部を備えるルータ装置に対して、ネットワークを経由して接続される
請求項１から３のいずれか一項に記載のルータ装置。
【請求項５】
ユーザ網インターフェースに対応するパケットを入力した前記入力インターフェース部は、入力されたパケットについて、転送先のルータ装置を示す転送先情報を付加することで、付加された前記転送先情報に対応する出力ポートから転送させ、
前記ユーザ網インターフェースに対応するパケットの宛先に対応するルータ装置は、前記転送先情報が付加されたパケットを受信した場合、付加された１以上の転送先情報によるルータリレー情報を、最初の転送先情報を付加したルータ装置に出力し、
前記最初の転送先情報を付加したルータ装置の前記入力インターフェース部は、前記転送先情報を付加したパケットと宛先が同じパケットについて、前記ルータリレー情報に基づく経路指示情報を付加することで、付加された経路指示情報に従った転送が行われるようにする
請求項１から４のいずれか一項に記載のルータ装置。
【請求項６】
複数の前記入力インターフェース部と、
複数の前記入力インターフェース部から出力されるパケットが入力される前記スイッチ部と、前記出力インターフェース部とを含むスイッチ網とを備える
請求項１から５のいずれか一項に記載のルータ装置。
【請求項７】
入力インターフェース部と、スイッチ部と、出力インターフェース部と、コントローラとを備えるルータ装置における経路制御方法であって、
前記入力インターフェース部が、入力ポートに入力されたパケットが宛先に到達するまでの経路を示す経路指示情報を特定し、前記経路指示情報を前記入力されたパケットに付加する入力インターフェースステップと、
ユーザ網インターフェースに対応するパケットが入力された入力ポートが前記入力インターフェース部の前記経路指示情報を付加するパスを経由して接続され、網網インターフェースに対応するパケットが入力された入力ポートが前記経路指示情報を付加するパスを経由せずに接続される前記スイッチ部が、入力されたパケットについて、前記経路指示情報により示される出力ポートから出力されるように経路切り替えを行うスイッチングステップと、
前記出力ポートと前記スイッチ部との間に接続される前記出力インターフェース部が、前記スイッチ部から出力されたパケットを、対応の出力ポートから出力させる出力インターフェースステップと、
を実行する経路制御方法。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のルータ装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルータ装置、経路制御方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６は、パケット転送網に対応するルータ装置２００の一例を示している。同図のルータ装置２００は、例えば光ファイバ上で異なる波長の信号光を波長多重して伝送し、波長選択及び方路切替が可能な光クロスコネクトに対応する。
【０００３】
同図のルータ装置２００は、入力インターフェース部２１０（２１０−１〜２１０−Ｎ）、スイッチ部２２０、出力インターフェース部２３０（２３０−１〜２３０−Ｎ）及びコントローラ２４０を備える。
【０００４】
入力インターフェース部２１０−１〜２１０−Ｎは、それぞれ、入力ポート＃１〜＃ＮからＩＰパケットを入力する。入力インターフェース部２１０は、ルート検索部２１１とラベル付与部２１２とを備える。
【０００５】
ルート検索部２１１は、入力されたＩＰパケットについて、例えば最長一致検索（ＬＭＥ：Longest Match Engine）によりフォワーディングテーブルの検索を行ってネクストホップを選択する。ラベル付与部２１２は、図１７に示すように、選択されたネクストホップに対応する出力ポート番号を示す内部ラベルを、ＩＰパケットに付加する。
【０００６】
スイッチ部２２０は、入力インターフェース部２１０から入力されたＩＰパケットについて、ラベルが示す出力ポート番号の出力ポートに接続される出力インターフェース部２３０に入力されるように経路切り替え（スイッチング）を行う。
【０００７】
出力インターフェース部２３０は、ラベル除去部２３１と優先制御部２３２とを備える。出力インターフェース部２３０は、ラベル除去部２３１によりスイッチ部２２０から入力されたＩＰパケットからラベルを除去し、優先制御部２３２により必要に応じて優先制御を行い、対応の出力ポートからＩＰパケットを出力させる。
【０００８】
ルータ装置を備える通信網におけるボトルネックは最長一致検索である。具体的に、最長一致検索をソフトウェア処理により行うにあたってパトリシアツリー検索を適用できるが、この場合には、ＩＰｖ４であれば最大でＩＰアドレス長Ｎに対してｌｏｇ２Ｎ段の検索が必要になる。ＩＰｖ６による形式のＩＰアドレスであれば、検索の段数はさらに多くなる。最長一致検索は、ハードウェアにより実現できる。この場合にはルーティングテーブルについて例えばＴ−ＣＡＭ（Ternary-Content Addressable Memory）が用いられるが、容量が少ないことからＩＰバックボーンや大容量のアドレスを扱うことができない。
【０００９】
また、通信キャリヤ等に対応するバックボーンネットワークでは、例えばインターネットプロトコル（ＩＰ）だけではなく、イーサネット（Ethernet：登録商標）等をはじめ様々なデータ転送サービスの提供形態が存在する。
【００１０】
しかしながら、多くの通信事業者においては、提供するデータ転送サービスごとに個別のサービスネットワークを構築している状況にある。このため、ネットワーク設備の構築コストや保守コストなどについて多くの分割損が発生している。
【００１１】
具体例として、ＩＰとイーサネットでは、経路選択制御機能に注目してもプロトコルが大きく異なっている。
例えば、ＩＰネットワークにおいては、ＯＳＰＦ（例えば、非特許文献１参照）やＢＧＰ（例えば、非特許文献２参照）といった経路制御プロトコルによりＩＰパケット（ＩＰデータグラム）の転送経路が特定される。
【００１２】
また、イーサネットでは、原則的に、バス型もしくはツリー型のネットワークとポロジで構築されることを前提としており、ＩＰネットワークなどのような自由度の高い経路選択機構が提供されるものではない。そこで、近年では、ＳＰＢ（Shortest Path Bridging）プロトコル（例えば、非特許文献３）が提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Open Shortest Path First (OSPF) version2、 IETF RFC2328
【非特許文献２】A Border Gateway Protocol 4 (BGP-4)、IETF RFC4271
【非特許文献３】Shortest Path Bridging (SPB)、IEEE 802.1aq-2012
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、ＳＰＢは、イーサネットにおいてもＩＰネットワークのように、バス型もしくはツリー型以外のより自由度の高いネットワークトポロジでの運用を可能とする技術である。しかしながら、ＳＰＢでは、例えば、イーサネットの通信プロトコルに特有な問題であるループ問題の解決に必要とする信頼性確保について課題が残る。
【００１５】
上記事情に鑑み、本発明は、入力されるパケットが対応する通信プロトコルの相違によらず共通的な転送及び経路制御を行うことを可能とする技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一態様は、入力ポートに入力されたパケットが宛先に到達するまでの経路を示す経路指示情報を特定し、前記経路指示情報を前記入力されたパケットに付加する入力インターフェース部と、前記入力インターフェース部から入力されたパケットについて、前記経路指示情報により示される出力ポートから出力されるように経路切り替えを行うスイッチ部と、前記出力ポートと前記スイッチ部との間に接続され、前記スイッチ部から出力されたパケットを、対応の出力ポートから出力させる出力インターフェース部と、前記経路指示情報の特定に関する制御を行うコントローラとを備え、前記スイッチ部に対して、ユーザ網インターフェースに対応するパケットが入力された入力ポートが前記入力インターフェース部の前記経路指示情報を付加するパスを経由して接続され、網網インターフェースに対応するパケットが入力された入力ポートが前記経路指示情報を付加するパスを経由せずに接続されるルータ装置である。
【００１７】
本発明の一態様は、上記のルータ装置であり、パケットに付加した経路指示情報を記憶部に記憶する記憶部をさらに備え、前記入力インターフェース部は、入力されたパケットの宛先が、前記経路指示情報が付加されたパケットと同じであれば、前記経路指示情報の特定を行わずに、前記記憶部に記憶されている前記経路指示情報を前記入力されたパケットに対して付加する。
【００１８】
本発明の一態様は、上記のルータ装置であり、前記入力インターフェース部は、入力ポートごとに備えられ、前記ユーザ網インターフェースに対応するパケットが入力された場合には、入力されたパケットを、前記経路指示情報を付加するパスに経由させ、前記網網インターフェースに対応するパケットが入力された場合には、入力されたパケットを、前記経路指示情報を付加するパスに経由させることなく出力する。
【００１９】
本発明の一態様は、上記のルータ装置であり、前記コントローラは、前記入力インターフェース部、前記スイッチ部、及び前記出力インターフェース部を備えるルータ装置に対して、ネットワークを経由して接続される。
【００２０】
本発明の一態様は、上記のルータ装置であり、ユーザ網インターフェースに対応するパケットを入力した前記入力インターフェース部は、入力されたパケットについて、転送先のルータ装置を示す転送先情報を付加することで、付加された前記転送先情報に対応する出力ポートから転送させ、前記ユーザ網インターフェースに対応するパケットの宛先に対応するルータ装置は、前記転送先情報が付加されたパケットを受信した場合、付加された１以上の転送先情報によるルータリレー情報を、最初の転送先情報を付加したルータ装置に出力し、前記最初の転送先情報を付加したルータ装置の前記入力インターフェース部は、前記転送先情報を付加したパケットと宛先が同じパケットについて、前記ルータリレー情報に基づく経路指示情報を付加することで、付加された経路指示情報に従った転送が行われるようにする。
【００２１】
本発明の一態様は、上記のルータ装置であり、複数の前記入力インターフェース部と、複数の前記入力インターフェース部から出力されるパケットが入力される前記スイッチ部と、前記出力インターフェース部とを含むスイッチ網とを備える。
【００２２】
本発明の一態様は、入力インターフェース部と、スイッチ部と、出力インターフェース部と、コントローラとを備えるルータ装置における経路制御方法であって、前記入力インターフェース部が、入力ポートに入力されたパケットが宛先に到達するまでの経路を示す経路指示情報を特定し、前記経路指示情報を前記入力されたパケットに付加する入力インターフェースステップと、ユーザ網インターフェースに対応するパケットが入力された入力ポートが前記入力インターフェース部の前記経路指示情報を付加するパスを経由して接続され、網網インターフェースに対応するパケットが入力された入力ポートが前記経路指示情報を付加するパスを経由せずに接続される前記スイッチ部が、入力されたパケットについて、前記経路指示情報により示される出力ポートから出力されるように経路切り替えを行うスイッチングステップと、前記出力ポートと前記スイッチ部との間に接続される前記出力インターフェース部が、前記スイッチ部から出力されたパケットを、対応の出力ポートから出力させる出力インターフェースステップとを実行する経路制御方法である。
【００２３】
本発明の一態様は、上記のルータ装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明により、入力されるパケットが対応する通信プロトコルの相違によらず共通的な転送及び経路制御を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態におけるルータ装置の構成例を示す図である。
【図２】第１実施形態において経路指示情報が付加されたＩＰパケットの例を示す図である。
【図３】第１実施形態における複数のルータ装置間の接続の態様例を示す図である。
【図４】第２実施形態における入力インターフェース部の構成例を示す図である。
【図５】第２実施形態におけるキャッシュ部が記憶する経路情報の例を示す図である。
【図６】第２実施形態において経路指示情報が付加されたＩＰパケットの例を示す図である。
【図７】第３実施形態におけるルータ装置の構成例を示す図である。
【図８】第３実施形態における入力インターフェース部の構成例を示す図である。
【図９】第３実施形態におけるルータ装置を含むネットワーク構成の一例を示す図である。
【図１０】第４実施形態におけるルータ装置の構成例を示す図である。
【図１１】第４実施形態における複数のルータ装置１００によるネットワーク間の接続態様例を示す図である。
【図１２】第５実施形態においてネットワーク間で接続されるルータ装置が実行する処理手順例を示すシーケンス図である。
【図１３】第５実施形態においてネットワーク間で接続されるルータ装置が実行する処理手順例を示すシーケンス図である。
【図１４】第５実施形態におけるＩＰパケットの例を示す図である。
【図１５】第６実施形態におけるネットワーク通信網の構成例を示す図である。
【図１６】ルータ装置の構成例を示す図である。
【図１７】ルータ装置により内部ラベルが付加されたＩＰパケットの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態におけるルータ装置１００の構成例を示している。本実施形態のルータ装置１００は、外部のネットワーク（あるいはサブネット）から転送されるパケットを入力し、入力されたパケットを宛先ＩＰアドレスが示す転送先のノードに転送する。また、本実施形態のルータ装置１００は、例えば、光ファイバ上で異なる波長の信号光を波長多重して伝送し、波長選択及び方路切り替えが可能な光クロスコネクトに対応する。
【００２７】
同図のルータ装置１００は、入力インターフェース部１１０−１〜１１０−（Ｎ−１）、スイッチ部１２０、出力インターフェース部１３０−１〜１３０−Ｎ、及びコントローラ１４０を備える。
【００２８】
なお、以降の説明にあたり、入力インターフェース部１１０−１〜１１０−（Ｎ−１）について特に区別しない場合には、入力インターフェース部１１０と記載し、出力インターフェース部１３０−１〜１３０−Ｎについて特に区別しない場合には、出力インターフェース部１３０と記載する。
【００２９】
本実施形態のルータ装置１００において、パケットを入力するＮ個の入力ポート＃１〜＃Ｎは、それぞれ、入力されるパケットの転送元に対応するインターフェースとして、ＵＮＩ（User Network Interface：ユーザ網インターフェース）とＮＮＩ（Network Network Interface：網網インターフェース）とのいずれかが予め割り当てられている。
【００３０】
具体的に、同図の例では、入力ポート＃１、入力ポート＃３、入力ポート＃５・・・入力ポート＃Ｎ−１のように奇数番号の入力ポートに対してＵＮＩが割り当てられ、入力ポート＃２、入力ポート＃４、入力ポート＃６・・・入力ポート＃Ｎのように偶数番号の入力ポートに対してＮＮＩが割り当てられている。
【００３１】
なお、上記の入力ポート＃１〜＃Ｎに対するＵＮＩ、ＮＮＩの割り当ての態様はあくまで一例である。例えば入力ポート＃１〜＃ｋ−１までにＵＮＩ（あるいはＮＮＩ）を割り当て、入力ポート＃ｋ〜＃ＮまでにＮＮＩ（あるいはＵＮＩ）を割り当ててもよい。また、ＵＮＩとＮＮＩとへの各入力ポートの割り当て数については同じでなくともよい。
【００３２】
ＵＮＩに対応する入力ポートに対しては、それぞれ入力インターフェース部１１０が設けられる。入力インターフェース部１１０は、ルート検索部１１１とラベル付与部１１２とを備える。
【００３３】
ＵＮＩに対応する入力ポートには、ユーザの端末から送信されたＩＰパケットが入力される。
ルート検索部１１１は、入力されたＩＰパケットに格納される宛先ＩＰアドレスを利用して、自己が保持するフォワーディングテーブルの検索を行う。
【００３４】
本実施形態におけるフォワーディングテーブルは、コントローラ１４０がソースルーティングにより特定した経路情報が反映される。即ち、フォワーディングテーブルにおいては、例えば宛先ＩＰアドレスごとに対応して、宛先ＩＰアドレスを含むネットワークのルータ装置までの経路において経由するルータ装置の情報が示される。
【００３５】
ルート検索部１１１は、自己に対応するフォワーディングテーブルを検索することで、入力されたＩＰパケットについて、宛先ＩＰアドレスに到達するまでの経路を示す経路指示情報を特定する。ここでの経路指示情報は、宛先ＩＰアドレスに到達するまでにおいてＩＰパケットが経由するルータ装置（中継ルータ）を示す情報である。
【００３６】
ラベル付与部１１２は、ルート検索部１１１により特定された経路指示情報を、入力されたＩＰパケットに格納する。具体的には、図２のＩＰパケットとして示すように、次のルータ装置から宛先ＩＰアドレスを含むネットワークのルータ装置までに対応する複数の出力ポートの番号（出力ポート番号）がそれぞれラベルとして付加される。即ち、経路指示情報は、ラベルスタックの形式によりＩＰパケットに格納される。このようなラベルの付加は簡易な出力ポートへのルーティングの処理であることから高速に実行できる。
【００３７】
同図の例では、経路指示情報は、ラベルスタックの外部から内部にかけて＃４、＃２、＃５の各出力ポート番号を示すラベルが含まれている。このような経路指示情報は、次段（２段目）のルータ装置へのＩＰパケットの転送にあたっては、１段目のルータ装置の出力ポート＃４から出力し、２段目から３段目のルータ装置へのＩＰパケットの転送にあたっては、２段目のルータ装置の出力ポート＃２から出力し、３段目から４段目のルータ装置（宛先ＩＰアドレスを含むネットワークのルータ装置）へのＩＰパケットの転送にあたっては３段目のルータ装置の出力ポート＃５から転送することを示す。
ラベル付与部１１２は、経路指示情報を格納したＩＰパケットをスイッチ部１２０に出力する。
【００３８】
一方、ＮＮＩに対応する入力ポートには、経路指示情報としてのラベルが付加済みのＩＰパケットが入力される。この場合、ルータ装置１００により新たに経路指示情報を付加する必要はない。そこで、ＮＮＩに対応する入力ポートは、入力インターフェース部１１０を介さずにスイッチ部１２０と接続される。
【００３９】
スイッチ部１２０は、入力ポートのそれぞれから入力されたＩＰパケットについて、出力ポート＃１〜＃Ｎのうち、入力されたＩＰパケットに付加された経路指示情報により示される出力ポートから出力されるように経路切り替えを行って出力する。
このようにスイッチ部１２０の経路切り替えを経て出力されるＩＰパケットは、いずれも経路指示情報が付加された形式となっている。
【００４０】
出力インターフェース部１３０−１〜１３０−Ｎは、出力ポート＃１〜＃Ｎごとに対応して設けられている。出力インターフェース部１３０はそれぞれ、スイッチ部１２０から出力されたＩＰパケットを入力して、対応の出力ポートから出力させる。同図の出力インターフェース部１３０は、ラベル除去部１３１と優先制御部１３２とを備える。
【００４１】
ラベル除去部１３１は、出力インターフェース部１３０に入力されたＩＰパケットに格納されているラベルスタックとしての経路指示情報のうちから、自ルータ装置に対応する出力ポートを示すラベルを除去する。
優先制御部１３２は、入力されたＩＰパケットについて優先制御が必要である場合に、優先制御を行ったうえで、ＩＰパケットの出力を行う。
【００４２】
コントローラ１４０は、ルータ装置１００における経路指示情報の特定に関する制御を実行する。コントローラ１４０は、ルーティングプロトコルにより経路情報を得て、ルーティングテーブルを構築する。入力インターフェース部１１０が保持するフォワーディングテーブルは、ルーティングテーブルに基づいて作成される。
【００４３】
本実施形態におけるルータ装置１００は、ネットワーク（サブネットも含む）ごとに対応して備えられる。ネットワークごとに対応するルータ装置１００は、例えば図３のように接続される。
【００４４】
同図においては、３つのルータ装置１００−１、１００−２、１００−３を接続した例が示されている。同図において、ルータ装置１００−１は、ゲートウェイルータとなる１段目（初段）のルータ装置１００である。ルータ装置１００−２は、２段目となるルータ装置１００−２である。ルータ装置１００−３は、３段目となるルータ装置１００−３である。
【００４５】
前述のように、ルータ装置１００の出力ポートのそれぞれから出力されるＩＰパケットは、いずれも経路指示情報が付加された形式である。そこで、２段目のルータ装置１００−２は、１段目のルータ装置１００−１から転送されるＩＰパケットを、ＮＮＩに対応の入力ポートにより入力する。
【００４６】
同様に、３段目のルータ装置１００−３は、２段目のルータ装置１００−２から転送されるＩＰパケットを、ＮＮＩに対応の入力ポートにより入力する。
即ち、１段目のルータ装置１００−１に入力されたＵＮＩ経由のＩＰパケットが、２段目のルータ装置１００−２、３段目のルータ装置１００−３の順で転送される場合、ＩＰパケットは、１段目のルータ装置１００−１における入力インターフェース部１１０によってのみ経路指示情報が付加される。
【００４７】
ここで、ルータ装置１００−１が入力したＵＮＩ対応のＩＰパケットの経路について、ルータ装置１００−２、１００−３を順に経由する経路とすることが特定された場合には、以下のように転送制御が行われる。
【００４８】
１段目のルータ装置１００−１において、入力インターフェース部１１０により経路指示情報が付加されたＩＰパケットは、スイッチ部１２０により、付加された経路指示情報が示す番号の出力ポートへの切り替えが行われる。切り替え先の出力ポートは、２段目のルータ装置１００−２におけるＮＮＩ対応の入力ポートと接続される出力ポートである。スイッチ部１２０から出力されたＩＰパケットは、対応の出ポートに接続された出力インターフェース部１３０に入力される。
【００４９】
ルータ装置１００−１の出力インターフェース部１３０は、入力されたＩＰパケットについて、経路指示情報としてのラベルスタックのうちからルータ装置１００−１に対応する出力ポート番号を示すラベルを除去し、必要に応じて優先制御を行ったうえで、対応の出力ポートから出力させる。この結果、１段目のルータ装置１００−１により経路指示情報が付加されたＩＰパケットは、２段目のルータ装置１００−２のＮＮＩ対応の入力ポートに入力される。
【００５０】
２段目のルータ装置１００−２においては、ＮＮＩ対応の入力ポートに入力されたＩＰパケットが、入力インターフェース部１１０を経由せずにスイッチ部１２０に入力される。なお、２段目のルータ装置１００−２における入力インターフェース部１１０は、ＵＮＩ対応の入力ポートと接続されていることで、同図において図示していないユーザ網から転送されるＩＰパケットを入力する。
【００５１】
２段目のルータ装置１００−２において、スイッチ部１２０は、入力されたＩＰパケットについて、経路指示情報が示すルータ装置１００−３のＮＮＩ対応の入力ポートと接続される出力ポートから出力されるように経路切り替えを行う。このようにスイッチ部１２０から出力されたＩＰパケットは、出力インターフェース部１３０にて、対応のラベルの除去と必要であれば優先制御が行われ、対応の出力ポートから出力される。この結果、２段目のルータ装置１００−２に入力されたＩＰパケットは、３段目のルータ装置１００−３におけるＮＮＩ対応の入力ポートに入力される。
【００５２】
３段目のルータ装置１００−３においても、ＮＮＩ対応の入力ポートに入力されたＩＰパケットが、入力インターフェース部１１０を経由せずにスイッチ部１２０に入力される。なお、３段目のルータ装置１００−２における入力インターフェース部１１０も、ＵＮＩ対応の入力ポートと接続されていることで、同図において図示していないユーザ網から転送されるＩＰパケットを入力する。
【００５３】
３段目のルータ装置１００−３において、スイッチ部１２０は、入力されたＩＰパケットについて、経路指示情報が示すルータ装置に対応の出力ポートから出力されるように経路切り替えを行う。このようにスイッチ部１２０から出力されたＩＰパケットは、出力インターフェース部１３０にて、対応のラベルの除去と必要であれば優先制御が行われ、対応の出力ポートから出力される。
【００５４】
これまでの説明から理解されるように、本実施形態のルータ装置１００は、入力されたＵＮＩ対応のＩＰパケットについて、ラベルスタックの形式による経路指示情報を付加することにより、ＮＮＩ対応の形式のＩＰパケットに変換する。ＮＮＩ対応の形式とされたＩＰパケットは、付加された経路指示情報に従った転送が行われる。つまり、ラベルスイッチングによるフォワーディングが行われる。つまり、ＩＰパケットは、スイッチ部１２０にて経路指示情報としてのラベルを参照して経路切り替えが行われたうえで、対応のラベルが除去されたうえで次段のルータ装置に転送される。
【００５５】
一方で、ＮＮＩ対応の入力ポートから入力されたＩＰパケットについては、既に経路指示情報が付加されたＮＮＩ形式であることから、そのままスイッチ部１２０及び出力インターフェース部１３０によりラベルスイッチングによるフォワーディングが行われ、次段のルータ装置１００に転送される。
【００５６】
即ち、本実施形態のルータ装置１００は、入力ポートに入力されたＩＰパケットは、その種別によらず、スイッチ部１２０に入力される段階においてＮＮＩに対応して経路指示情報が付加した形式となっている。従って、スイッチ部１２０以降においては、入力されたＩＰパケットの形式によることなく、共通にラベルスイッチングによるフォワーディングを行えばよい。さらに、図３による説明から理解されるように、初段のルータ装置により経路指示情報が付加されたＵＮＩ対応のＩＰパケットについては、以降の段のルータ装置では、ＮＮＩ対応のパケットとして入力してラベルスイッチングによるフォワーディングを行うことができる。このようにＮＮＩ対応のパケットとして入力された場合は、入力インターフェース部１１０が不要となる。そのため、簡易な構成でフォワーディングを行うことができる。
【００５７】
このように、本実施形態のルータ装置１００によっては、入力されるパケットが対応する通信プロトコルの相違によらず、共通的な転送、経路制御を行うことができる。
【００５８】
＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態について説明する。図４は、本実施形態における入力インターフェース部１１０Ａの構成例を示している。同図において、図１と同一部分については同一符号を付している。
【００５９】
同図の入力インターフェース部１１０Ａは、ルート検索部１１１及びラベル付与部１１２に加え、キャッシュ部１１３（記憶部の一例）、キャッシュ処理部１１４、及びマルチプレクサ１１５をさらに備える。
【００６０】
キャッシュ部１１３は、ルート検索部１１１により特定された経路情報を記憶する。具体的に、キャッシュ部１１３は、図５に示すように、宛先ＩＰアドレスと対応付けて経路情報をキャッシュデータとして記憶する。同図においては、ａｄ＿１で示される宛先ＩＰアドレスに対応して、「７，５，４」で示される経路情報が格納された例が示されている。経路情報における「７，５，４」は、ＩＰパケットが転送される経路順に従ったルータ装置ごとの出力ポート番号を示している。つまり、同図の経路情報は、１つ目のルータ装置の出力ポート＃７、２つ目のルータ装置の出力ポート＃５、３つ目のルータ装置の出力ポート＃４から順次ＩＰパケットを転送させるべきことを示している。
【００６１】
キャッシュ処理部１１４は、入力されたＩＰパケットに格納される宛先ＩＰアドレスに対応付けられている経路情報（対象経路情報）をキャッシュ部１１３から読み出す。
対象経路情報がキャッシュ部１１３に記憶されていることで読み出しが成功した（キャッシュヒットした）場合、キャッシュ処理部１１４は、読み出した対象経路情報を、入力されたＩＰパケットに付加してマルチプレクサ１１５に出力する。
【００６２】
ここで、対象経路情報がキャッシュ部１１３に記憶されていたということは、今回入力されたＩＰパケットと同じ宛先ＩＰアドレスのＩＰパケットが既に過去に入力されていたということである。この場合、今回において入力されたＩＰパケットに付加すべき経路指示情報としては、読み出しが成功した対象経路情報と同じ経路を示すものであればよい。そこで、対象経路情報の読み出しに成功した場合には、キャッシュ処理部１１４は、読み出された対象経路情報に基づく経路指示情報をＩＰパケットに格納する。これにより、ルート検索部１１１によりルート検索を行うことなく、高速に経路指示情報がＩＰパケットに付加される。
【００６３】
図６は、上記のようにキャッシュ処理部１１４によって経路指示情報が付加されたＩＰパケットを示している。同図においては、ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスがａｄ＿１であったことに応じて、図５のキャッシュデータにおいてａｄ＿１の宛先ＩＰアドレスに対応付けられていた経路情報が経路指示情報として付加された例が示されている。
【００６４】
一方、対象経路情報の読み出しに失敗した場合には、対象経路情報がキャッシュ部１１３に記憶されていないことになる。そこで、この場合のキャッシュ処理部１１４は、入力されたＩＰパケットを、ルート検索部１１１に出力する。これにより、ルート検索部１１１は、入力されたＩＰパケットについてルート検索を行って経路情報を特定し、ラベル付与部１１２は、特定された経路情報を示すラベルスタックとしての経路指示情報をＩＰパケットに付加して対応の出力ポートに出力する。また、この場合のルート検索部１１１は、特定した経路情報を、宛先ＩＰアドレスと対応付けてキャッシュ部１１３に記憶させる。
【００６５】
マルチプレクサ１１５には、上記のように、ラベル付与部１１２により経路指示情報が付加されたＩＰパケット、またはキャッシュ処理部１１４により経路指示情報が付加されたＩＰパケットが入力される。マルチプレクサ１１５は、入力されたＩＰパケットをスイッチ部１２０に出力する。
【００６６】
例えば、画像データ、ストリーミングデータ、バックアップデータなどのユーザデータを転送する際には、分割されたユーザデータを含む同じ宛先ＩＰアドレスのＩＰパケット（ＩＰフラグメントパケット）が連続する。本実施形態における入力インターフェース部１１０Ａの構成では、このような場合に、以下のような動作が得られる。
つまり、入力インターフェース部１１０Ａにおいて、キャッシュ処理部１１４は、１つ目のＩＰフラグメントパケットが入力された場合には、キャッシュ部１１３からの対象経路情報の読み出しに失敗する。そこで、この場合には、ルート検索部１１１がルート検索を行い、ラベル付与部１１２がラベル付与を行う。また、ルート検索部１１１は、ルート検索により特定した経路情報をキャッシュ部１１３に記憶させる。
そして、２つ目以降のＩＰフラグメントパケットが入力された場合、キャッシュ処理部１１４は、キャッシュ部１１３からの対象経路情報の読み出しに成功する。そこで、この場合の入力インターフェース部１１０Ａは、キャッシュ部１１３から読み出した対象経路情報に基づく経路指示情報をＩＰパケットに付加する。
ここで、ルート検索部１１１がフォワーディングテーブルを検索して経路情報を特定するのに要する時間と、キャッシュ処理部１１４がキャッシュ部１１３に対する読み出しを行うのに要する時間とを比較した場合には、後者のほうが短い。本実施形態の構成であれば、ＩＰフラグメントパケットに対して高速に経路指示情報を付加して転送させていくことができる。
【００６７】
＜第３実施形態＞
続いて、第３実施形態について説明する。図７は、本実施形態におけるルータ装置１００の構成例を示している。同図において、図１と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００６８】
同図のルータ装置１００は、入力ポート＃１〜＃Ｎのそれぞれに対応して、入力インターフェース部１１０Ｂ−１〜１１０Ｂ−Ｎが備えられる。なお、本実施形態の説明にあたり、入力インターフェース部１１０Ｂ−１〜１１０Ｂ−Ｎについて特に区別しない場合には、入力インターフェース部１１０Ｂと記載する。
【００６９】
図８は、入力インターフェース部１１０Ｂの構成例を示している。同図において、図１と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
同図に示される入力インターフェース部１１０Ｂにおいては、ルート検索部１１１及びラベル付与部１１２に加えて、さらにデマルチプレクサ１１６及びマルチプレクサ１１７を備える。
【００７０】
デマルチプレクサ１１６は、ＩＰパケットを入力し、入力したＩＰパケットを、ルート検索部１１１及びラベル付与部１１２によるパス（第１パス）と、ルート検索部１１１及びラベル付与部１１２を経由せずにマルチプレクサ１１７と接続されるパス（第２パス）とのいずれかに対して出力する。また、複数のＩＰパケットが多重化された信号が入力された場合、デマルチプレクサ１１６は、ＩＰパケットの多重化を分離し、分離したＩＰパケットごとにルート検索部１１１とマルチプレクサ１１７とのいずれか一方に対して出力する。
マルチプレクサ１１７は、第１パスを経由したＩＰパケットと第２パスを経由したＩＰパケットとを多重化してスイッチ部１２０に出力する。
【００７１】
デマルチプレクサ１１６は、入力されたＩＰパケットがＵＮＩ対応のものである場合には、入力されたＩＰパケットを第１パスに出力する。これにより、ＵＮＩ対応のＩＰパケットは、第１パスにより経路指示情報が付加されてマルチプレクサ１１７からスイッチ部１２０に出力される。
【００７２】
一方、デマルチプレクサ１１６は、入力されたＩＰパケットがＮＮＩ対応のものである場合には、第２パスに出力する。ＮＮＩ対応のＩＰパケットには既に経路指示情報が付加されている。そこで、この場合には、ＩＰパケットを第２パスに経由させることでさらに経路指示情報が付加されないようにする。
【００７３】
なお、デマルチプレクサ１１６に入力されたＩＰパケットがＮＮＩとＵＮＩとのいずれに対応するものであるのかについては、経路指示情報の有無に基づいて識別することができる。ＩＰパケットがＮＮＩとＵＮＩとのいずれに対応するものであるのかについての識別は、デマルチプレクサ１１６が行えるようにしてもよいし、コントローラ１４０が行うようにしてもよい。
【００７４】
このような構成では、入力ポートごとに同一構成の入力インターフェース部１１０Ｂを設けたうえで、入力されたＩＰパケットがＵＮＩ対応とＮＮＩ対応とのいずれであるのかに適応して処理を行うことができる。これにより、例えば、入力ポートごとにＮＮＩとＵＮＩとのいずれかが固定的に割り当てられる場合よりも、柔軟に経路制御を行うことができる。
【００７５】
本実施形態の構成では、例えば先の第１実施形態にて説明したのと同様に、１段目のルータ装置１００によりＵＮＩ対応のＩＰパケットに対して経路指示情報を付加すればよい。そして、２段目以降のルータ装置１００は、ＮＮＩ対応のＩＰパケットとして扱ってフォワーディングを行うようにされる。
【００７６】
そのうえで、本実施形態の構成によるルータ装置１００の場合には、例えばＮＮＩ対応のＩＰパケットとＵＮＩ対応のＩＰパケットとが多重化された状態で１つの入力インターフェース部１１０Ｂに入力された場合、以下のように、各パケットを処理することができる。
【００７７】
図９は、本実施形態におけるルータ装置１００を含むネットワーク構成の一例を示している。同図においては、ルータＲ１、Ｒ２のそれぞれから出力されたＩＰパケットがＬ２スイッチＳＷにより多重化（例えば、時分割多重）されたうえで、本実施形態のルータ装置１００に入力される態様が示される。
【００７８】
このような場合、Ｌ２スイッチＳＷからルータ装置１００に対して入力された、ＩＰパケットが多重化された信号（多重化信号）は、１つの入力インターフェース部１１０Ｂに入力される。この場合、入力インターフェース部１１０Ｂは、入力された多重化信号を分離し、分離されたＩＰパケットのうち、ＵＮＩ対応のＩＰパケットについては第１パスに出力し、ＮＮＩ対応のパケットについては第２パスに出力する。これにより、入力インターフェース部１１０Ｂからは、第２パスを経由したＮＮＩ対応のＩＰパケットと、第１パスを経由してＮＮＩ対応に変換されたＩＰパケットとがスイッチ部１２０に出力される。即ち、本実施形態のルータ装置１００は、１つの入力インターフェース部１１０Ｂにより、多重化されたＩＰパケットのそれぞれについてのルーティングを行うことができる。
【００７９】
＜第４実施形態＞
続いて、第４実施形態について説明する。図１０は、本実施形態におけるルータ装置１００の構成例を示している。同図において、図１と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００８０】
同図のルータ装置１００においては、コントローラが備えられていない。本実施形態において、経路制御を行うコントローラは、センタコントローラ１４０Ａとしてルータ装置１００の外部に設けられる。センタコントローラ１４０Ａは、ネットワークＮＷを経由して、ルータ装置１００における入力インターフェース部１１０Ａと接続される。
【００８１】
図１１は、本実施形態における複数のルータ装置１００によるネットワーク間の接続態様例を示している。同図において図３と同様となる構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００８２】
同図に示されるように、センタコントローラ１４０Ａは、複数のルータ装置１００のそれぞれにおける入力インターフェース部１１０とネットワークＮＷを経由して接続されている。即ち、本実施形態におけるセンタコントローラ１４０Ａは、複数のルータ装置１００に対して共通に備えられる。
【００８３】
センタコントローラ１４０Ａは、接続された複数のルータ装置１００に対応する経路情報を認識しており、例えばルータ装置１００ごとに対応するルーティングテーブルを保持している。
【００８４】
そして、本実施形態におけるルータ装置１００において、入力インターフェース部１１０のルート検索部１１１は、入力されたＵＮＩ対応のＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスをセンタコントローラ１４０Ａに通知する。センタコントローラ１４０Ａは通知された宛先ＩＰアドレスに対応する経路情報を、対応のルーティングテーブルから検索し、検索した経路情報を入力インターフェース部１１０に送信する、入力インターフェース部１１０において、ラベル付与部１１２は、受信された経路情報を、経路指示情報としてＩＰパケットに付加してスイッチ部１２０に出力する。
【００８５】
このような本実施形態の構成であれば、経路制御を複数のルータ装置１００に対して統括的に行える。これにより、例えばルータ装置ごとに単独で経路制御を行っている場合と比較して、例えばより最適な経路を特定できるなど、効率のよい経路制御を行うことが可能になる。
【００８６】
なお、例えば本実施形態においては、センタコントローラ１４０Ａが構築したルーティングテーブルに基づいて作成されたフォワーディングテーブルをルータ装置１００のそれぞれが保持してもよい。そのうえで、ルータ装置１００のそれぞれにおける入力インターフェース部１１０がフォワーディングテーブルを参照して経路情報を特定するようにしてもよい。
【００８７】
＜第５実施形態＞
続いて、第５実施形態について説明する。図１２、図１３のシーケンス図は、本実施形態のルータ装置１００が経路制御にあたって実行する処理手順例を示している。
【００８８】
図１２、図１３は、本実施形態のルータ装置１００として、ネットワーク間で接続される４つのルータ装置１００−ＩＮ、１００−ＲＬ１、１００−ＲＬ２、及び１００−ＤＥＳを経由してＩＰパケットの転送が行われる例を示している。ルータ装置１００−ＩＮは、ＵＮＩ対応のＩＰパケットが入力される入力側のルータ装置である。また、ルータ装置１００−ＲＬ１は、ルータ装置１００−ＩＮから転送されたＩＰパケットを中継するルータ装置である。ルータ装置１００−ＲＬ２は、ルータ装置１００−ＲＬ１から転送されたＩＰパケットをさらに中継するルータ装置である。ルータ装置ＤＥＳは、宛先ＩＰアドレスを含むネットワークに対応する宛先側のルータ装置である。
【００８９】
また、この場合において、ルータ装置１００−ＩＮの出力ポートのうち、ルータ装置１００−ＲＬ１と接続される出力ポートの番号は［＃ｉ］である。ルータ装置１００−ＲＬ１の出力ポートのうち、ルータ装置１００−ＲＬ２と接続される出力ポートの番号は［＃ｊ］である。ルータ装置１００−ＲＬ２の出力ポートのうち、ルータ装置１００−ＤＥＳと接続される出力ポートの番号は［＃Ｋ］である。
また、本実施形態の説明にあたり、ルータ装置１００の構成は、図１と同様である場合を例に挙げる。
【００９０】
先ず、図１２を参照して、ルータ装置１００−ＩＮに対してルータリレー情報がキャッシュされていないＩＰパケットが入力された場合に対応して行われる、ＩＰフォワーディングの処理手順例について説明する。ルータリレー情報がキャッシュされていないパケットとは、対応の入力インターフェース部１１０が備えるキャッシュにおいて、同じ宛先ＩＰアドレスに対応付けられたルータリレー情報が記憶されていないＩＰパケットである。より具体的には、例えば最初にルータ装置１００−ＩＮに入力されたＩＰフラグメントパケットである。
【００９１】
ルータ装置１００−ＩＮにおいて、ＵＮＩ対応のＩＰパケットとして、ルータリレー情報がキャッシュされていないＩＰパケットが入力された（ステップＳ１０１）。
図１４に、ステップＳ１０１にて入力されたＩＰパケットｐｃｋ１を示す。ＩＰパケットｐｃｋ１においては、転送先情報は未だ格納されていない。ＩＰパケットｐｃｋ１に格納されるａｄ＿１は、宛先ＩＰアドレスを示す。
【００９２】
ルータリレー情報がキャッシュされていないＩＰパケットｐｃｋ１の入力に応じて、ルータ装置１００−ＩＮの入力インターフェース部１１０におけるルート検索部１１１はルート検索を行う。ルート検索により、ＩＰパケットｐｃｋ１が転送されるべき次段のルータ装置として、ルータ装置１００−ＲＬ１が特定される。この場合のラベル付与部１１２は、出力先のルータ装置を示す転送先情報として、ルート検索部１１１により特定されたルータ装置１００−ＲＬ１と接続される出力ポートの番号＃ｉを示すラベルをＩＰパケットｐｃｋ１に付加する（ステップＳ１０２）。
【００９３】
図１４においては、ステップＳ１０２により出力ポート番号＃ｉを示す転送先情報をＩＰパケットｐｃｋ１に付加して得られる、ＩＰパケットｐｃｋ２が示されている。
【００９４】
入力インターフェース部１１０から出力されたＩＰパケットｐｃｋ２は、スイッチ部１２０により番号＃ｉの出力ポートに対応する出力インターフェース部１３０に出力される。番号＃ｉの出力ポートに対応する出力インターフェース部１３０は、ラベル除去を特に行うことなく、入力されたＩＰパケットｐｃｋ２を番号＃ｉの出力ポートから出力する（ステップＳ１０３）。つまり、ルータ装置１００−ＩＮは、入力されたＵＮＩ対応のＩＰパケットについて、入力インターフェース部１１０により次段のルータ装置１００−ＲＬ１を示す転送先情報を格納する。これにより、付加された転送先情報に対応する出力ポートからＩＰパケットが転送される。つまり、ＩＰフォワーディングによるパケットの転送が行われる。
【００９５】
ルータ装置１００−ＲＬ１は、上記のようにＩＰフォワーディングにより転送されたＵＮＩ対応のＩＰパケットｐｃｋ２を入力する（ステップＳ１０４）。ここで、ルータ装置１００−ＲＬ２は、入力されたＩＰパケットがＵＮＩ対応であるか否かについては、例えばラベルが付加されているか否かにより判定できる。
【００９６】
ルータ装置１００−ＲＬ２の入力インターフェース部１１０において、ルート検索部１１１は、ＵＮＩ対応のＩＰパケットｐｃｋ２が入力されたことに応じて、ＩＰパケットが転送されるべき次段のルータ装置を特定する。ラベル付与部１１２は、特定したルータ装置に対応する出力ポートの番号を示す転送先情報を、ＩＰパケットｐｃｋ２に付加する。
この場合、ＩＰパケットが転送されるべき次段のルータ装置は、ルータ装置１００−ＲＬ２であると特定される。ルータ装置１００−ＲＬ１において、ルータ装置１００−ＲＬ２と接続される出力ポートの番号は＃ｊである。そこで、ルータ装置１００−ＲＬ１のラベル付与部１１２は、ＩＰパケットｐｃｋ２に対して、さらに出力ポート番号＃ｊを示す転送先情報を付加する（ステップＳ１０５）。
【００９７】
図１４においては、ステップＳ１０５により出力ポート番号＃ｊを示す転送先情報をＩＰパケットｐｃｋ２にさらに付加して得られるＩＰパケットｐｃｋ３が示されている。
【００９８】
入力インターフェース部１１０から出力されたＩＰパケットｐｃｋ３は、スイッチ部１２０により番号＃ｊの出力ポートに対応する出力インターフェース部１３０に出力される。
出力インターフェース部１３０は、入力されたＩＰパケットｐｃｋ３を出力する（ステップＳ１０６）。このようにＩＰパケットｐｃｋ３もＩＰフォワーディングにより転送される。
【００９９】
ルータ装置１００−ＲＬ２は、上記のように転送されたＵＮＩ対応のＩＰパケットｐｃｋ３を入力する（ステップＳ１０７）。
ルータ装置１００−ＲＬ２の入力インターフェース部１１０において、ルート検索部１１１は、ＵＮＩ対応のＩＰパケットｐｃｋ３が入力されたことに応じて、ＩＰパケットが転送されるべき次段のルータ装置を特定する。ラベル付与部１１２は、特定したルータ装置に対応する出力ポートの番号を示す転送先情報を、ＩＰパケットｐｃｋ３に付加する。
【０１００】
この場合、ＩＰパケットが転送されるべき次段のルータ装置は、宛先に対応するルータ装置１００−ＤＥＳであると特定される。ルータ装置１００−ＲＬ２において、ルータ装置１００−ＤＥＳと接続される出力ポートの番号は＃Ｋである。そこで、ルータ装置１００−ＲＬ１のラベル付与部１１２は、ＩＰパケットｐｃｋ３に対して、さらに出力ポート番号＃ｊを示す転送先情報を付加する（ステップＳ１０８）。
【０１０１】
図１４においては、ステップＳ１０８により出力ポート番号＃ｊを示す転送先情報をＩＰパケットｐｃｋ３にさらに付加して得られるＩＰパケットｐｃｋ４が示されている。
【０１０２】
入力インターフェース部１１０から出力されたＩＰパケットｐｃｋ４は、スイッチ部１２０により番号＃Ｋの出力ポートに対応する出力インターフェース部１３０に出力される。
出力インターフェース部１３０は、入力されたＩＰパケットｐｃｋ４を出力する（ステップＳ１０９）。このようにＩＰパケットｐｃｋ４もＩＰフォワーディングにより転送される。
【０１０３】
ルータ装置１００−ＤＥＳは、上記のように転送されたＩＰパケットｐｃｋ４を入力する（ステップＳ１１０）。
宛先に対応するルータ装置１００−ＤＥＳにおいて、入力されたＩＰパケットｐｃｋ４は、入力インターフェース部１１０からスイッチ部１２０に入力される。スイッチ部１２０は、ルータ装置１００−ＤＥＳに対応するネットワークにおいて宛先ＩＰアドレスと接続される出力ポートに対応する出力インターフェース部１３０に、ＩＰパケットｐｃｋ４を出力する。ＩＰパケットｐｃｋ４を入力した出力インターフェース部１３０は、入力されたＩＰパケットｐｃｋ４を宛先ＩＰアドレスに転送する（ステップＳ１１１）。
【０１０４】
また、ルータ装置１００−ＤＥＳは、図１４に示すように、入力されたＩＰパケットｐｃｋ４における宛先ＩＰアドレスとこれまで付加された転送先情報とをルータリレー情報ＩＮＦ＿ＲＬとして抽出する。ルータ装置１００−ＤＥＳは、図１４のように、ルータリレー情報ＩＮＦ＿ＲＬを格納し、ルータ装置１００−ＩＮを宛先とするＩＰパケットｐｃｋ５を送信する（ステップＳ１１２）。つまり、ルータ装置１００−ＤＥＳは、最初の転送先情報を付加したルータ装置１００に対して、ルータリレー情報を通知する。なお、ルータリレー情報の抽出と、抽出したルータリレー情報ＩＮＦ＿ＲＬを含むＩＰパケットｐｃｋ５の生成は、入力インターフェース部１１０が行うように構成してもよい。この場合、入力インターフェース部１１０は、生成したＩＰパケットｐｃｋ５をルータ装置１００−ＩＮを宛先ＩＰアドレスとしてルート検索を行って経路情報を特定し、特定された経路情報が示す次段のルータ装置にＩＰパケットｐｃｋ５が転送されるようにラベルを付加すればよい。
【０１０５】
ＩＰパケットｐｃｋ５を受信したルータ装置１００−ＩＮは、入力されたＩＰパケットｐｃｋ５からルータリレー情報ＩＮＦ＿ＲＬを抽出し、抽出したルータリレー情報ＩＮＦ＿ＲＬをキャッシュに記憶させる。ルータリレー情報ＩＮＦ＿ＲＬは、宛先ＩＰアドレスに対して、宛先ＩＰアドレスまでにおける経由順で配列されたルータ装置ごとの出力ポート番号（転送先情報）が対応付けられた構造としてみることができる。
【０１０６】
次に、図１３を参照して、ルータリレー情報がキャッシュ済みのＩＰパケットが入力された場合に対応して実行されるラベルスイッチングによる転送について説明する。
ルータリレー情報がキャッシュ済みのＩＰパケットとは、ルータ装置１００−ＩＮに入力されたＩＰパケットのうちで、同じ宛先ＩＰアドレスを含むルータリレー情報がキャッシュ済みとされたＩＰパケットである。
【０１０７】
ルータ装置１００−ＩＮにおいて、ＵＮＩ対応のＩＰパケットとして、ルータリレー情報がキャッシュ済みのＩＰパケットが入力された（ステップＳ１２１）。
この場合、ルータ装置１００−ＩＮにおいて、ＩＰパケットを入力した入力インターフェース部１１０におけるルート検索部１１１はルート検索を行わなくともよい。そして、入力インターフェース部１１０におけるラベル付与部１１２は、入力されたＩＰパケットに対して、入力されたＩＰパケットと同じ宛先ＩＰアドレスを含むルータリレー情報ＩＮＦ＿ＲＬにおける転送先情報を、ラベルスタック形式による経路指示情報として付加する（ステップＳ１２２）。
図１４には、ルータリレー情報ＩＮＦ＿ＲＬにおける転送先情報が経路指示情報として付加されたＩＰパケットｐｃｋ６が示されている。
【０１０８】
経路指示情報が付加されたＩＰパケットｐｃｋ６は、スイッチ部１２０に入力される。スイッチ部１２０は、入力されたＩＰパケットｐｃｋ６を、経路指示情報において参照対象のラベルが示す出力ポート番号＃ｉに対応する出力インターフェース部１３０に出力する。この場合、参照対象のラベルが示す出力ポート番号＃ｉは、ルータ装置１００−ＲＬ１と接続された出力ポートの番号である。
【０１０９】
出力インターフェース部１３０は、入力されたＩＰパケットｐｃｋ６について、参照対象のラベルを経路指示情報から除去したうえで、対応の出力ポートから出力する（ステップＳ１２３）。つまり、この場合には、ラベルスイッチングによるＩＰパケットｐｃｋ６の転送が行われる。上記のステップＳ１２３により出力されたＩＰパケットｐｃｋ６は、経路指示情報が示す通りに、次段のルータ装置１００−ＲＬ１に入力される。
【０１１０】
ルータ装置１００−ＩＮから出力されたＩＰパケットｐｃｋ６は、経路指示情報が付加されたことでＮＮＩ対応の形式となっている。そこで、ルータ装置１００−ＲＬ１において、ルータ装置１００−ＩＮから入力されたＩＰパケットｐｃｋ６は、入力インターフェース部１１０を介することなく、スイッチ部１２０に入力される。スイッチ部１２０は、入力されたＩＰパケットについて、経路指示情報における参照対象のラベルが示す出力ポート番号＃ｊに対応する出力インターフェース部１３０に出力する。この場合、参照対象のラベルが示す出力ポート番号＃ｊは、ルータ装置１００−ＲＬ２と接続される出力ポートの番号である。ＩＰパケットｐｃｋ６を入力した出力インターフェース部１３０は、今回の参照対象のラベルを経路指示情報から除去したうえで、対応の出力ポートから出力する（ステップＳ１２４）。つまり、この場合にも、ラベルスイッチングによるＩＰパケットの転送が行われる。
【０１１１】
ルータ装置１００−ＲＬ２においても、ルータ装置１００−ＲＬ１から入力されたＮＮＩ形式のＩＰパケットｐｃｋ６は、入力インターフェース部１１０を介することなく、スイッチ部１２０に入力される。スイッチ部１２０は、入力されたＩＰパケットｐｃｋ６を、経路指示情報における参照対象のラベルが示す出力ポート番号＃Ｋに対応する出力インターフェース部１３０に出力する。参照対象のラベルが示す出力ポート番号＃Ｋは、ルータ装置１００−ＤＥＳと接続された出力ポートの番号である。
【０１１２】
ＩＰパケットｐｃｋ６を入力した出力インターフェース部１３０は、自己に対応する出力ポート番号のラベルを除去したうえで、ラベルスイッチングにより対応の出力ポートから出力する（ステップＳ１２５）。
ルータ装置１００−ＤＥＳは、ステップＳ１２５により出力されたＩＰパケットｐｃｋ６を、宛先ＩＰアドレスに転送する（ステップＳ１２６）。
【０１１３】
このような構成によれば、同じ宛先ＩＰアドレスの多数のＩＰパケットを送信するにあたり、２つ目以降のＩＰパケットについては、ルート検索を行うことなく、キャッシュされたルータリレー情報を経路指示情報として付加し、ラベルスイッチングにより転送していくことが可能になる。これにより、ＩＰパケットが経由するルータ装置においてパケットを転送するのに要する時間が短縮され、ＩＰパケットの転送遅延を抑制することが可能になる。
【０１１４】
＜第６実施形態＞
続いて、第６実施形態について説明する。図１５は、本実施形態が対応するネットワーク通信網の構成例を示している。同図において、図１及び図１１と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【０１１５】
同図のネットワーク通信網においては、Ｎ個の入力ポート＃１〜＃Ｎごとに入力インターフェース部１１０−１〜１１０−Ｎが備えられる。入力インターフェース部１１０−１〜１１０−Ｎのそれぞれは、ネットワークＮＷ経由でセンタコントローラ１４０Ａと接続されている。
【０１１６】
入力インターフェース部１１０は、それぞれ、入力されたＵＮＩ対応のＩＰパケットの宛先に対応する経路情報をルート検索により特定し、特定された経路情報をラベルスタックの形式でＩＰパケットに付加し、スイッチ網ＳＷＮに出力する。
【０１１７】
なお、スイッチ網ＳＷＮには、ＮＮＩ対応のＩＰパケットも入力されてよい。ＮＮＩ対応のＩＰパケットは、例えば入力インターフェース部１１０が介在しない入力ポート経由でスイッチ網ＳＷＮに入力されればよい。あるいは、本実施形態においても、図８の入力インターフェース部１１０Ｂのように、経路情報を付加する第１パスと経路情報を付加しない第２パスとで切り替えが可能なように構成してもよい。
【０１１８】
スイッチ網ＳＷＮには、ＵＮＩ対応のＩＰパケットに経路情報が付加されたことでＮＮＩ形式とされたＩＰパケット、または経路情報が付加済みのＮＮＩ対応のＩＰパケットとのいずれかが入力される。
【０１１９】
スイッチ網ＳＷＮは、例えば図１におけるスイッチ部１２０と、出力ポートごとに対応して設けられる出力インターフェース部１３０の機能を備える。つまり、本実施形態においては、スイッチ網ＳＷＮが１つのルータ装置として機能する。
【０１２０】
このような構成では、スイッチ網ＳＷＮにＩＰパケットが入力される前の段階において、入力インターフェース部１１０−１〜１１０−Ｎによりルート検索が行われる。つまり、スイッチ網ＳＷＮには、ラベルスタック形式による経路情報が付加済みのＩＰパケットが入力される。
【０１２１】
ルート検索として行われる最長一致検索は電気的に複雑な処理であるが、本実施形態では、ルート検索の処理はスイッチ網ＳＷＮにＩＰパケットが転送される前の段階で行われる。このために、本実施形態のスイッチ網ＳＷＮとしては、スイッチ部１２０の機能により入力されたパケットについてＩＰパケットに格納された経路情報を参照して経路切り替えを行う処理と、出力インターフェース部１３０としての機能によって経路情報のラベルを除去する処理とを行えばよい。これらの処理は、簡易な処理であることから、スイッチ網ＳＷＮにおける処理負荷の軽減が図られる。これにより、スイッチ網ＳＷＮに対応する中継ルータの実装構成を簡略化することができる。
【０１２２】
上述した実施形態におけるルータ装置の少なくとも一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたコンピュータプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してコンピュータプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にコンピュータプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間コンピュータプログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記コンピュータプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【０１２３】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０１２４】
１００…ルータ装置，１１０…入力インターフェース部，１１１…ルート検索部，１１２…ラベル付与部，１１３…キャッシュ部，１１４…キャッシュ処理部，１１５…マルチプレクサ，１１６…デマルチプレクサ，１１７…マルチプレクサ，１２０…スイッチ部，１３０…出力インターフェース部，１３１…ラベル除去部，１３２…優先制御部，１４０…コントローラ，１４０Ａ…センタコントローラ
【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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