(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれラベルスイッチング機能を有するようにラベルスイッチングルータ（ＬＳＲ）を複数のＬＳＲに論理的に分割定義する手順と；
明示的ルート指定によりラベルスイッチングのパス（ＬＳＰ）を設定するとき、論理的に分割定義された前記複数のＬＳＲの内の、前記ＬＳＰを終端するＬＳＲ対応の出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループを指定するための手順と；
を備えるラベルスイッチングシステムにおける明示ルート指定方法。
【請求項２】
装置内の物理ポートとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組、または装置内の物理ポートを複数にグループ化しそのグループとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組をトポロジ情報としてフラッディングする手順と；
他装置からフラッディングされた前記トポロジ情報を管理し、明示的ルート指定によりラベルスイッチングのパスを設定するとき、受信した前記トポロジ情報を基に出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループと中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループとを明示的に指定する手順と；
を備えるラベルスイッチングシステムにおける明示ルート指定方法。
【請求項３】
装置内の物理ポートとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組、または装置内の物理ポートを複数にグループ化しそのグループとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組をトポロジ情報としてフラッディングする
ラベルスイッチングシステムにおける明示ルート指定方法。
【請求項４】
ＯＳＰＦプロトコルのＯｐａｑｕｅＬＳＡを使用し、装置内の物理ポートとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組、または装置内の物理ポートを複数にグループ化しそのグループとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組をトポロジ情報としてフラッディングする
請求項３記載のラベルスイッチングシステムにおける明示ルート指定方法。
【請求項５】
明示的ルート指定によりラベルスイッチングのパスを設定するとき、出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループと中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループとを明示的に指定する
ラベルスイッチングシステムにおける明示ルート指定方法。
【請求項６】
ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶ中の最終ＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶに出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループを指定する手順と；
前記ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶ中の中間ＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶに中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループを指定する手順と；
を更に備える請求項５記載のラベルスイッチングシステムにおける明示ルート指定方法。
【請求項７】
前記ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶ中のＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶに装置内のポート番号または装置内ポートグループ番号を追加することにより、出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループと中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループとを指定する手順
を更に備える請求項５記載のラベルスイッチングシステムにおける明示ルート指定方法。
【請求項８】
前記ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶをＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶとしてリソースクラスＴＬＶを使用することにより、装置毎に通過すべきポートを明示可能とするとともに、出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループを指定する手順
を更に備える請求項５記載のラベルスイッチングシステムにおける明示ルート指定方法。
【請求項９】
ＭＰＬＳプロトコルにおけるラベルスイッチングのパス設定のために拡張したＲＳＶＰプロトコルのパスメッセージ中のＥｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｅ  Ｏｂｊｅｃｔ中の最終ＩＰｖ４  Ｓｕｂ−ｏｂｊｅｃｔに出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループを指定する手順と；
前記ＲＳＶＰプロトコルのパスメッセージ中のＥｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｅ  Ｏｂｊｅｃｔ中の中間ＩＰｖ４  Ｓｕｂ−ｏｂｊｅｃｔに中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループを指定する手順と；
を更に備える請求項５記載のラベルスイッチングシステムにおける明示ルート指定方法。
【請求項１０】
ＭＰＬＳプロトコルにおけるラベルスイッチングのパス設定のために拡張したＲＳＶＰプロトコルのパスメッセージ中のＥｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｅ  Ｏｂｊｅｃｔ中のＳｕｂ−ｏｂｊｅｃｔに装置内のポート番号または装置内のポートグループ番号を追加することにより、出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループと中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループとを指定する手順
を更に備える請求項５記載のラベルスイッチングシステムにおける明示ルート指定方法
。
【請求項１１】
特定の１つの出口ノードにおける物理ポートグループのＭＰＬＳ−ＩＰフォワーディング機能に、装置内他出口ノードにおける物理ポートグループのＭＰＬＳ−ＩＰフォワーディング機能との通信機能及び装置内他出口ノードにおける物理ポートグループへのフォワーディング機能を追加することにより、ＭＰＬＳの明示的ルートを指定する手順
を備えるラベルスイッチングシステムにおける明示ルート指定方法。
【請求項１２】
それぞれラベルスイッチング機能を有するようにラベルスイッチングルータ（ＬＳＲ）を複数のＬＳＲに論理的に分割定義しておき；
明示的ルート指定によりラベルスイッチングのパス（ＬＳＰ）を設定するとき、論理的に分割定義された前記複数のＬＳＲの内の、前記ＬＳＰを終端するＬＳＲ対応の出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループを指定するための手段；
を備えるラベルスイッチングシステムにおけるパケット中継装置。
【請求項１３】
装置内のポートとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組、または装置内のポートを複数にグループ化しそのグループとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組をトポロジ情報としてフラッディングする手段と；
他装置からフラッディングされた前記トポロジ情報を管理し、明示的ルート指定によりラベルスイッチングのパスを設定するとき、受信した前記トポロジ情報を基に出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループと中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループとを明示的に指定する手段と；
を備えるラベルスイッチングシステムにおけるパケット中継装置。
【請求項１４】
装置内の物理ポートとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組、または装置内の物理ポートを複数にグループ化しそのグループとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組をトポロジ情報としてフラッディングする
ラベルスイッチングシステムにおけるパケット中継装置。
【請求項１５】
ＯＳＰＦプロトコルのＯｐａｑｕｅＬＳＡを使用し、装置内の物理ポートとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組、または装置内の物理ポートを複数にグループ化しそのグループとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組をトポロジ情報としてフラッディングする
請求項１４記載のラベルスイッチングシステムにおけるパケット中継装置。
【請求項１６】
明示的ルート指定によりラベルスイッチングのパスを設定するとき、出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループと中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループとを明示的に指定する
ラベルスイッチングシステムにおけるパケット中継装置。
【請求項１７】
ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶ中の最終ＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶに出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループを指定する手段と；
前記ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶ中の中間ＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶに中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループを指定する手段と；
を更に備える請求項１６記載のラベルスイッチングシステムにおけるパケット中継装置。
【請求項１８】
前記ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶ中のＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶに装置内のポート番号または装置内ポートグループ番号を追加することにより、出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループと中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループとを指定する手段
を更に備える請求項１６記載のラベルスイッチングシステムにおけるパケット中継装置。
【請求項１９】
前記ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶをＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶとしてリソースクラスＴＬＶを使用することにより、装置毎に通過すべきポートを明示可能とするとともに、出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループを指定する手段
を更に備える請求項１６記載のラベルスイッチングシステムにおけるパケット中継装置。
【請求項２０】
ＭＰＬＳプロトコルにおけるラベルスイッチングのパス設定のために拡張したＲＳＶＰプロトコルのパスメッセージ中のＥｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｅ  Ｏｂｊｅｃｔ中の最終ＩＰｖ４  Ｓｕｂ−ｏｂｊｅｃｔに出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループを指定する手段と；
前記ＲＳＶＰプロトコルのパスメッセージ中のＥｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｅ  Ｏｂｊｅｃｔ中の中間ＩＰｖ４  Ｓｕｂ−ｏｂｊｅｃｔに中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループを指定する手段と；
を更に備える請求項１６記載のラベルスイッチングシステムにおけるパケット中継装置。
【請求項２１】
ＭＰＬＳプロトコルにおけるラベルスイッチングのパス設定のために拡張したＲＳＶＰプロトコルのパスメッセージ中のＥｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｅ  Ｏｂｊｅｃｔ中のＳｕｂ−ｏｂｊｅｃｔに装置内のポート番号または装置内のポートグループ番号を追加することにより、出口ノードの物理ポートまたは物理ポートグループと中継ノードの物理ポートまたは物理ポートグループとを指定する手段
を更に備える請求１６記載のラベルスイッチングシステムにおけるパケット中継装置。
【請求項２２】
特定の１つの出口ノードにおける物理ポートグループのＭＰＬＳ−ＩＰフォワーディング機能に、装置内他出口ノードにおける物理ポートグループのＭＰＬＳ−ＩＰフォワーディング機能との通信機能及び装置内他出口ノードにおける物理ポートグループへのフォワーディング機能を追加することにより、ＭＰＬＳの明示的ルートを指定する手段
を備えるラベルスイッチングシステムにおけるパケット中継装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はラベルスイッチングシステムに関し、特にこのシステムにおける明示ルート指定方法及びパケット中継装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラベルスイッチングはイントラネット及びインターネット・バックボーン向けの高速なデータ転送、トラヒックの負荷分散や帯域制御などを本格的に実現するための基盤技術である。また、ラベルスイッチングはＩＰレベル（レイヤ３）でのルーチング処理と、ＡＴＭ、フレームリレー、及びＥｔｈｅｒｎｅｔなどの下位レイヤ（レイヤ２）のスイッチング処理とを融合し、ＩＰパケットに「ラベル」を付与し、このラベルによりレイヤ２のパケットのフォワーディング（伝送、交換、転送）を行う。
【０００３】
このラベルスイッチングついては現在ＩＥＴＦのＭＰＬＳ−ＷＧにおいて、ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）として標準化作業が推進されている。また、ＩＴＵにおいても、公衆網（Ｐｕｂｌｉｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）におけるＩＰ  ｏｖｅｒ  ＡＴＭ（ＩＰ／ＡＴＭ）でＭＰＬＳを使用することについて検討している。
【０００４】
一般的にラベルスイッチングは、高速データ転送、スケーラビリティ、及びトラヒック制御の容易性という特徴を備えている。ＡＴＭネットワークにおいてラベルスイッチングを実現するＡＴＭ−ＬＳＲ（ATM Label Switching Router）においては、ＶＣ（Virtual Channel）を識別するＶＰＩ（Virtual Path Identifiers）及びＶＣＩ（Virtual Channel Identifiers）をラベルとして使用することにより、ＩＰパケットをレイヤ３のＡＴＭ層にマッピング（インタワーキング）する。
【０００５】
既にフィールドにおいてＡＴＭネットワークが数多く展開され、多数のＡＴＭ装置が市場に投入されている現状を考慮すると、ラベルスイッチングを実ネットワークに展開するためには、既存のＡＴＭ−Ｓｗｉｔｃｈ（ＡＴＭスイッチ）のアーキテクチャをいかにラベルスイッチングにマッピングするかが重要となる。さらに、既存のＡＴＭ−Ｓｗｉｔｃｈのアーキテクチャとの親和性が高いラベルスイッチングを実現することが望まれる。
【０００６】
一方、ＭＰＬＳの最も重要なアプリケーションの１つと見られているトラヒックエンジニアリング（負荷分散）は、能率的で信頼できる網を活用し、同時に網リソースの使用率を最適化しようとするものである。そのために、ＭＰＬＳに対して、ＩＰルーチングにのみに限定されない、様々なルートの指定（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ  Ｂａｓｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）機能が要求される。
【０００７】
さらに、トラヒックエンジニアリングは、その最適化の実現のために、様々な細粒性で網のリソースの使用状況を把握できることが望まれる。したがって、ＭＰＬＳが提供する様々なルートの指定（ＣＢＲ）機能にも様々な細粒性が要求される。
【０００８】
ＡＴＭ−ＳｗｉｔｃｈベースでＭＰＬＳのエッジデバイスとしてＬＳＲ（Label Switching Router）を実現する場合のアーキテクチャを考える。ここで問題となるのは、ＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能の実装方法である。
【０００９】
図１、図２及び図３にラベルスイッチングアーキテクチャをそのままマッピングしたＡＴＭ−ＳｗｉｔｃｈベースのＭＰＬＳエッジデバイスとしてのＬＳＲの構成例を示す。
【００１０】
図１の構成例はＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能をＣＰＵに実装する手法であるが、この手法では、ＣＰＵでパケットの分析、ルーチングテーブルのサーチ及びパケットヘッダの編集を行うため、高速フォワーディングを実現できない。
【００１１】
図２の構成例はＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能（ハードウェア）をＣＰＵの前段に実装し、ＣＰＵがラベル分配プロトコル及びルーチングプロトコルの実行結果等の情報を基にＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能を制御し、結果として、ＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能がＣＰＵをショートカットし、高速フォワーディングを実現する手法である。
【００１２】
この手法は、ＡＴＭスイッチをベースとして実現する場合、新規ハードウェアが共通部に必要となり、実装スペース及び実装コストの面で問題がある。
図３の構成例はＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能（ハードウェア）を各アダプタ（外部インターフェース：ポートを１または複数収容したパッケージでありポートグループに対応）に実装し、ＣＰＵがラベル分配プロトコル及びルーチングプロトコルの実行結果等の情報を基にＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能を制御し、結果として、ＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能がＣＰＵをショートカットし、高速フォワーディングを実現する手法である。
【００１３】
この手法はアダプタに機能追加が必要となり（共通部の変更よりは比較的実装上の問題は少ない）、図２の構成例と同様に、実装スペース及び実装コストの面で問題がある。また、装置上で、パケットの入り口（Ｉｎｇｒｅｓｓ）のアダプタとパケットの出口（Ｅｇｒｅｓｓ）のアダプタとの双方でＩＰ／ＭＰＬＳを終端することになり、冗長な制御となる。
【００１４】
図２及び図３の構成例の折衷案として図４に示す構成例を考える。これは、ＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能（ハードウェア）をパケットの出口、つまり非ＭＰＬＳネットワークに向かってのアダプタに実装し、ＣＰＵがラベル分配プロトコル及びルーチングプロトコルの実行結果等の情報を基にＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能（ハードウェア）を制御し、結果として、ＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能がＣＰＵをショートカットし、高速フォワーディングを実現する手法である。
【００１５】
この手法は、アダプタに機能追加が必要（共通部の変更よりは比較的実装上の問題は少ない）であり、図２及び図３の構成例と同様に、実装スペース及び実装コストの面で問題がある。しかし、装置上で、パケットの出口のアダプタのみでＩＰ／ＭＰＬＳを終端するため、冗長な制御が不要となり、図３の構成例に対して有利となる。
【００１６】
ここで、ＭＰＬＳのラベル分配プロトコルについて述べる。ラベル分配プロトコルには、その経路の決定の方法として、大きく分けて次の２種類がある。
（１）ｈｏｐ  ｂｙ  ｈｏｐ  ｒｏｕｔｉｎｇ：ルーチングテーブルを基にホップバイホップでの経路決定。
【００１７】
（２）Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ  Ｂａｓｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ：入口ノードによるルーチング情報及びその他各種情報を基にした明示的な経路決定（Ｅｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）及びＱｏＳ等の各種装置リソースを指定した経路決定。
【００１８】
また、ラベル分配プロトコルとして代表的なものとしては次の３種類がある。（１）ＬＤＰ（Label Distribution Protocol：なお、ここでは特定のプロトコルを指す）
これはｈｏｐ  ｂｙ  ｈｏｐ  ｒｏｕｔｉｎｇによるベストエフォート通信用プロトコルである。
【００１９】
（２）ＣＲ−ＬＤＰ（Constraint-Based LSP Setup using LDP）
これは明示的ルート指定、ＱｏＳ通信等を可能としたラベル分配プロトコルであり、ＬＤＰを拡張したものである。
【００２０】
（３）ＲＳＶＰ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ（Extensions to RSVP for LSP Tunnels）
これは明示的ルート指定、ＱｏＳ通信等を可能としたラベル分配プロトコルであり、ＲＳＶＰを拡張したものである。
【００２１】
なお、図１から図４において、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）はルーチングプロトコルであり、インテリア・ゲートウェイ・プロトコル（ＩＧＰ）の一種である。また、フォワーダはＭＰＬＳ及びＩＰを終端し、ＭＰＬＳネットワークに対して、ＭＰＬＳフォワーディングを実現し、ＩＰネットワーク（非ＭＰＬＳネットワーク）に対してＩＰフォワーディングを実現する。
【００２２】
図５はＬＤＰによるｈｏｐ  ｂｙ  ｈｏｐ  ｒｏｕｔｉｎｇのシーケンス例を示す。ここに示す通り、ｈｏｐ  ｂｙ  ｈｏｐ  ｒｏｕｔｉｎｇでは、ＬＳＰ（Label Switched Path）設定トリガを検出した入口ＬＳＲ（ノード内のＥｄｇｅ−ＬＳＲ）は、設定するＬＳＰに対応するＦＥＣ（Forwarding Equivalence Class：当該ＬＳＰを通るパケットの集合を示し、現状では、ＦＥＣ要素として、Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｐｒｅｆｉｘ：０〜３２ビット長のアドレスプレフィックスとＨｏｓｔ  Ａｄｄｒｅｓｓ：フルホストアドレスが定義されており、このＦＥＣ要素の集合がＦＥＣとなる）をＬａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに設定し、ＦＥＣをキー情報としてルーチングテーブルを検索することにより、ネクストホップ（ＮＥＸＴ  ＨＯＰ）を決定し、当該ＮＥＸＴ  ＨＯＰに対してＬａｂｅｌ
Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信する。
【００２３】
Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した中継ＬＳＲ（ノード内のＡＴＭ−ＬＳＲ）は、受信メッセージ中のＦＥＣをキー情報としてルーチングテーブルを検索することによりＮＥＸＴ  ＨＯＰを決定し、当該ＮＥＸＴ  ＨＯＰに対してＬａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信する。
【００２４】
Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した出口ＬＳＲ（ノード内のＥｄｇｅ−ＬＳＲ）は、受信メッセージ中のＦＥＣをキー情報としてルーチングテーブルを検索することにより自身が出口であることを認識し、当該ＬＳＰに使用するラベルを決定し、ＬＳＰを設定するとともにＬａｂｅｌ  Ｍａｐｐｉｎｇメッセージに当該ラベルを設定し、上流ＬＳＲに送信する。
【００２５】
Ｌａｂｅｌ  Ｍａｐｐｉｎｇメッセージを受信した中継ＬＳＲは、下流ＬＳＲとのＬＳＰを設定するとともに、当該ＬＳＰに使用する上流ＬＳＲとの間のラベルを決定し、ＬＳＰを設定するとともにＬａｂｅｌ  Ｍａｐｐｉｎｇメッセージに当該ラベルを設定し、上流ＬＳＲに送信する。
【００２６】
Ｌａｂｅｌ  Ｍａｐｐｉｎｇメッセージを受信した入口ＬＳＲは、下流ＬＳＲとのＬＳＰを設定する。このようにして、入口ＬＳＲから出口ＬＳＲまでのＬＳＰの設定が完了する。
【００２７】
図６はＣＲ−ＬＤＰによる明示的ルーチング（Ｅｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）のシーケンス例を示す。これの図５との大きな相違点は、ＬＳＰ（Label Switched Path）設定トリガを検出した入口ＬＳＲは、トポロジ情報等を基にローカルポリシ等により設定するＬＳＰが通過する複数のＬＳＲを決定し、Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに明示的に設定（この時に設定するＦＥＣは一般的には、ＣＲ−ＬＤＰで追加定義した“ＣＲＬＳＰ”であり、当該ＬＳＰに対応するＦＥＣはダイナミックに変わることを示す）し、同様にローカルポリシ等によりＮＥＸＴ  ＨＯＰを決定し、当該ＮＥＸＴ  ＨＯＰに対してＬａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信することと、Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した中継ＬＳＲが受信メッセージ中の明示ルートにより、ＮＥＸＴＨＯＰを決定すること、及びＬａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した出口ＬＳＲが受信メッセージ中の明示ルートにより自身が出口であることを認識することである。
【００２８】
図７はＲＳＶＰ  ＥｘｔｅｎｓｉｏｎｓによるＥｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｉｎｇのシーケンス例を示す。これの図６との大きな相違点は、ＬＤＰがＴＣＰ上で明示的にセッションを設定するのに対して、ＲＳＶＰ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓが暗黙的にセッションを設定することと、Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ及びＬａｂｅｌ  ＭａｐｐｉｎｇメッセージがそれぞれＰａｔｈメッセージ及びＲｅｓｅｒｖｅ  メッセージに変わることである。
【００２９】
図４に示す装置アーキテクチャを採るＬＳＲにおいて、上記ラベル分配プロトコルによるＬＳＰの設定を考えると、次の理由により、ＭＰＬＳアーキテクチャを図４の装置アーキテクチャにうまくマッピングすることができない。
【００３０】
（１）現在ＩＥＴＦで開発中のＭＰＬＳの考え方では、出口ノードがＭＰＬＳを終端し、出口ノードがＩＰ  Ｒｏｕｔｉｎｇ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）により出力ポートを決定し、パケットをフォワードする。
【００３１】
（２）現在ＩＥＴＦで開発中のＭＰＬＳのＥｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｉｎｇ（ＣＲ−ＬＤＰ及びＲＳＶＰ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓとも）は、通過するノードまたはノードの集合を指定する。
【００３２】
（３）図４に示す装置アーキテクチャは、ＩＰフォワーディングエンジンをアダプタに実装しているため、出口ノードではなく、出口ノードのアダプタでＩＰ／ＭＰＬＳを終端する必要がある。
【００３３】
具体的には、ｈｏｐ  ｂｙ  ｈｏｐ  ｒｏｕｔｉｎｇ及びＥｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｉｎｇの双方のラベル分配プロトコルとも装置内の特定のアダプタまたはポートを示すことができないので、出口ノードの特定のアダプタを終端としてＬＳＰを設定することができない。
【００３４】
ただし、ＬＤＰによるｈｏｐ  ｂｙ  ｈｏｐ  ｒｏｕｔｉｎｇの場合、Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  メッセージ中にＦＥＣが指定され、さらにＬＤＰの現バージョンでは、Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  メッセージ中のＦＥＣとして１つのＦＥＣエレメントのみが許容されているので、出口ノードは、このＦＥＣにより出口のノードを特定できる。
【００３５】
また、上記のように現状のＭＰＬＳの明示的ルート指定の細粒性は、その最小単位がノードである。ここで、トラヒックエンジニアリングの実装によっては、ノード単位の指定に加えてそのノードの特定のポート及びポートグループまで指定できる細粒性の実現が要求されることが考えられる。
【００３６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ＭＰＬＳ（ラベルスイッチング）を実現するＡＴＭネットワークにおけるラベルスイッチングアーキテクチャとＡＴＭ−Ｓｗｉｔｃｈベースの装置アーキテクチャとのマッピング、及びＭＰＬＳが提供する様々なルートの指定（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ  Ｂａｓｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）機能の細粒性を図ることを可能にする明示ルート指定方法及びパケット中継装置を提供することにある。
【００３７】
つまり、本発明の課題は、実装スペース，実装コスト等の問題により、図４に示す構成を採るパケット中継装置（ＬＳＲ）に如何にＭＰＬＳアーキテクチャをマッピングするか、またこのパケット中継装置を如何にＭＰＬＳアーキテクチャにマッピングするかである。より詳述すると、パケット中継装置において、当該装置がＭＰＬＳの出口となる場合に、如何に出口のアダプタでＭＰＬＳを終端するかが課題である。
【００３８】
さらに、ＭＰＬＳの明示ルート指定において、ノード単位の指定に加えて、ノードの特定のポート及びポートグループまで指定できる細粒性のサポートが課題である。
【００３９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の明示ルート指定方法は、それぞれラベルスイッチング機能を有するように論理的に複数に分割させる手順と；
明示的ルート指定によりラベルスイッチングのパスを設定するとき、出口ノードのポートまたはポートグループを指定するための手順とを備える。
【００４０】
本発明の第２の明示ルート指定方法は、装置内のポートとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組、または装置内のポートを複数のグループに分割しそのグループとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組をトポロジ情報としてフラッディングする手順と；
他装置からフラッディングされた前記トポロジ情報を管理し、明示的ルート指定によりラベルスイッチングのパスを設定するとき、受信した前記トポロジ情報を基に出口ノードのポートまたはポートグループと中継ノードのポートまたはポートグループとを明示的に指定する手順とを備える。
【００４１】
本発明の第３の明示ルート指定方法は、装置内のポートとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組、または装置内のポートを複数のグループに分割しそのグループとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組をトポロジ情報としてフラッディングする。
【００４２】
本発明の第４の明示ルート指定方法は、ＯＳＰＦプロトコルのＯｐａｑｕｅＬＳＡを使用し、装置内のポートとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組、または装置内のポートを複数のグループに分割しそのグループとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組をトポロジ情報としてフラッディングする。
【００４３】
本発明の第５の明示ルート指定方法は、明示的ルート指定によりラベルスイッチングのパスを設定するとき、出口ノードのポートまたはポートグループと中継ノードのポートまたはポートグループとを明示的に指定する。
【００４４】
本発明の第６の明示ルート指定方法は、上記第５の明示ルート指定方法において、ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶ中の最終ＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶに出口ノードのポートまたはポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、出口ノードのポートまたはポートグループを指定する手順と；
前記ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶ中の中間ＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶに中継ノードのポートまたはポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、中継ノードのポートまたはポートグループを指定する手順とを更に備える。
【００４５】
本発明の第７の明示ルート指定方法は、上記第５の明示ルート指定方法において、前記ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶ中のＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶに装置内のポート番号または装置内ポートグループ番号を追加することにより、出口ノードのポートまたはポートグループと中継ノードのポートまたはポートグループとを指定する手順を更に備える。
【００４６】
本発明の第８の明示ルート指定方法は、上記第５の明示ルート指定方法において、前記ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶをＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶとしてリソースクラスＴＬＶを使用することにより、装置毎に通過すべきポートを明示可能とするとともに、出口ノードのポートまたはポートグループを指定する手順を更に備える。
【００４７】
本発明の第９の明示ルート指定方法は、上記第５の明示ルート指定方法において、ＭＰＬＳプロトコルにおけるラベルスイッチングのパス設定のために拡張したＲＳＶＰプロトコルのパスメッセージ中のＥｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｅ  Ｏｂｊｅｃｔ中の最終Ｓｕｂ−ｏｂｊｅｃｔに出口ノードのポートまたはポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、出口ノードのポートまたはポートグループを指定する手順と；
前記ＲＳＶＰプロトコルのパスメッセージ中のＥｘｐｌｉｃｉｔ  ＲｏｕｔｅＯｂｊｅｃｔ中の中間Ｓｕｂ−ｏｂｊｅｃｔに中継ノードのポートまたはポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、中継ノードのポートまたはポートグループを指定する手順とを更に備える。
【００４８】
本発明の第１０の明示ルート指定方法は、上記第５の明示ルート指定方法において、ＭＰＬＳプロトコルにおけるラベルスイッチングのパス設定のために拡張したＲＳＶＰプロトコルのパスメッセージ中のＥｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｅ  Ｏｂｊｅｃｔ中のＳｕｂ−ｏｂｊｅｃｔに装置内のポート番号または装置内のポートグループ番号を追加することにより、出口ノードのポートまたはポートグループと中継ノードのポートまたはポートグループとを指定する手順を更に備える。
【００４９】
本発明の第１１の明示ルート指定方法は、上記第５の明示ルート指定方法において、特定の１つの出口及び入口ポートグループのＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能に、装置内他ポートグループのＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能との通信機能及び装置内他ポートグループへのフォワーディング機能を追加することにより、ＭＰＬＳの明示的ルートを指定する。
【００５０】
本発明の第１のパケット中継装置は、それぞれラベルスイッチング機能を有するように論理的に複数に分割された論理ルータ構成手段と；
明示的ルート指定によりラベルスイッチングのパスを設定するとき、出口ノードのポートまたはポートグループを指定するための手段とを備える。
【００５１】
本発明の第２のパケット中継装置は、装置内のポートとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組、または装置内のポートを複数のグループに分割しそのグループとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組をトポロジ情報としてフラッディングする手段と；
他装置からフラッディングされた前記トポロジ情報を管理し、明示的ルート指定によりラベルスイッチングのパスを設定するとき、受信した前記トポロジ情報を基に出口ノードのポートまたはポートグループと中継ノードのポートまたはポートグループとを明示的に指定する手段とを備える。
【００５２】
本発明の第３のパケット中継装置は、装置内のポートとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組、または装置内のポートを複数のグループに分割しそのグループとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組をトポロジ情報としてフラッディングする。
【００５３】
本発明の第４のパケット中継装置は、ＯＳＰＦプロトコルのＯｐａｑｕｅＬＳＡを使用し、装置内のポートとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組、または装置内のポートを複数のグループに分割しそのグループとそれに割り付けたＩＰアドレスとの組をトポロジ情報としてフラッディングする。
【００５４】
本発明の第５のパケット中継装置は、明示的ルート指定によりラベルスイッチングのパスを設定するとき、出口ノードのポートまたはポートグループと中継ノードのポートまたはポートグループとを明示的に指定する。
【００５５】
本発明の第６のパケット中継装置は、上記第５のパケット中継装置において、ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶ中の最終ＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶに出口ノードのポートまたはポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、出口ノードのポートまたはポートグループを指定する手段と；
前記ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶ中の中間ＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶに中継ノードのポートまたはポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、中継ノードのポートまたはポートグループを指定する手段とを更に備える。
【００５６】
本発明の第７のパケット中継装置は、上記第５のパケット中継装置において、前記ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶ中のＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶに装置内のポート番号または装置内ポートグループ番号を追加することにより、出口ノードのポートまたはポートグループと中継ノードのポートまたはポートグループとを指定する手段を更に備える。
【００５７】
本発明の第８のパケット中継装置は、上記第５のパケット中継装置において、前記ＣＲ−ＬＤＰのラベル要求メッセージ中のＥＲ−ＴＬＶをＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶとしてリソースクラスＴＬＶを使用することにより、装置毎に通過すべきポートを明示可能とするとともに、出口ノードのポートまたはポートグループを指定する手段を更に備える。
【００５８】
本発明の第９のパケット中継装置は、上記第５のパケット中継装置において、ＭＰＬＳプロトコルにおけるラベルスイッチングのパス設定のために拡張したＲＳＶＰプロトコルのパスメッセージ中のＥｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｅ  Ｏｂｊｅｃｔ中の最終Ｓｕｂ−ｏｂｊｅｃｔに出口ノードのポートまたはポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、出口ノードのポートまたはポートグループを指定する手段と；
前記ＲＳＶＰプロトコルのパスメッセージ中のＥｘｐｌｉｃｉｔ  ＲｏｕｔｅＯｂｊｅｃｔ中の中間Ｓｕｂ−ｏｂｊｅｃｔに中継ノードのポートまたはポートグループに対応したＩＰアドレスを設定することにより、中継ノードのポートまたはポートグループを指定する手段とを更に備える。
【００５９】
本発明の第１０のパケット中継装置は、上記第５のパケット中継装置において、ＭＰＬＳプロトコルにおけるラベルスイッチングのパス設定のために拡張したＲＳＶＰプロトコルのパスメッセージ中のＥｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｅ  Ｏｂｊｅｃｔ中のＳｕｂ−ｏｂｊｅｃｔに装置内のポート番号または装置内のポートグループ番号を追加することにより、出口ノードのポートまたはポートグループと中継ノードのポートまたはポートグループとを指定する手段を更に備える。
【００６０】
本発明の第１１のパケット中継装置は、上記第５のパケット中継装置において、特定の１つの出口及び入口ポートグループのＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能に、装置内他ポートグループのＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能との通信機能及び装置内他ポートグループへのフォワーディング機能を追加することにより、ＭＰＬＳの明示的ルートを指定する。
【００６１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態におけるパケット中継装置としてのラベルスイッチングルータ（ＬＳＲ：Label Switching Router）について、その構成を示す図８及び図９、さらに処理のフローチャートを示す図１０を併せ参照して説明する。
【００６２】
第１の実施の形態におけるラベルスイッチングルータ（ＬＳＲ）１０は装置内に論理的に複数のＬＳＲを実装する構成を採っている。ＬＳＲ１０内のそれぞれのアダプタ（ポートグループに対応）対応に独立のＬＳＲを論理的に定義し、他ＬＳＲから当該装置内のそれぞれのアダプタが独立したＬＳＲとして認識されるようにしている。
【００６３】
図８に示すように、ＭＰＬＳネットワーク（ＡＴＭ）に対して、アダプタ１及びアダプタ２が接続し、非ＭＰＬＳネットワーク（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）に対して、アダプタ３及びアダプタ４が接続する構成のＬＳＲ１０に対して、アダプタ１，アダプタ２，アダプタ３，アダプタ４に対応して、それぞれ論理的なＬＳＲ（論理ＬＳＲ）とし、ＬＳＲ１，ＬＳＲ２，ＬＳＲ３，ＬＳＲ４を定義し、それぞれのＬＳＲをフルメッシュで接続する構成とする。
【００６４】
この構成に従い、他ＬＳＲとの通信（ルーチングプロトコル，ラベル分配プロトコル）を行う。この時、ＬＳＲ１，ＬＳＲ２は非ＭＰＬＳネットワークとは接続しないので、ＬＳＲ１，ＬＳＲ２は中継ノードとしての機能を具備していれば良いので、ＬＳＰを終端する必要が無く、従い、ＩＰ／ＭＰＬＳフォワーディング機能を実装する必要はない。
【００６５】
これにより、他ＬＳＲは、当該ＬＳＲ１０を独立したＬＳＲ１，ＬＳＲ２，ＬＳＲ３，ＬＳＲ４と認識することができ、ＬＳＲ３に接続されたネットワーク向けのパケットを転送するためのＬＳＰを設定する場合は、ＬＳＲ３を出口ノードとしてＬＳＰを設定することができる。すなわち、アダプタ３でＬＳＰを終端することができる。
【００６６】
一層詳述すると、図９に示すように、ＬＳＲ１０においては、論理ＬＳＲ１，２，３，４をアダプタ対応に定義し、さらにそれぞれの論理ＬＳＲを管理するコンポーネントを定義する。
【００６７】
これにより、外部装置に対しては、それぞれの論理ＬＳＲ１，２，３，４が独立に動作することができ、装置内部では、論理ＬＳＲ管理部１１がそれぞれの論理ＬＳＲ１，２，３，４を管理及び統合することにより、１台のＬＳＲとしての動作が可能となる。
【００６８】
トラヒックエンジニアリングは、ＭＰＬＳの最も有力なアプリケーションの１つであり、ネットワーク資源の使用率の最適化及びトラヒックのフォワーディング性能の最適化を目標とするものである。トラヒックエンジニアリング処理部１２は、トポロジ情報管理部１３の管理するデータベースを基に、最適なＬＳＰの設定ルートの計算と、ルートの追加、変更及び削除契機の検出と、設定ＬＳＰへ割り付けるフローとを決定する。
【００６９】
さらに、トラヒックエンジニアリング処理部１２は、上記結果により、ＬＳＰの設定、追加、変更及び削除と、ＬＳＰへのフローの割付及び変更とをラベルスイッチング処理部１４に指示する。また、トラヒックエンジニアリング処理部１２は、ラベルスイッチング処理部１４からの処理結果及び他ＬＳＲからの要求により設定したＬＳＰの報告を受け、その結果をトポロジ情報管理部１３のデータベースに反映させる。ただし、ＬＳＰに対するフローの割り付けについては、その一部または全てをアダプタ上のＭＰＬＳフォワーダが実施することもできる。
【００７０】
ラベルスイッチング処理部１４は、トラヒックエンジニアリング処理部１２からの指示に従い、ＬＳＰの設定、追加、変更及び削除を論理ＬＳＲ管理部１１を介して、論理ＬＳＲ１，２，３，４に要求する。また、他ＬＳＲからのＬＳＰの設定、追加、変更及び削除要求に対応して論理ＬＳＲ１，２，３，４を介して、ＬＳＲ管理部１１から受け、当該処理を論理ＬＳＲ管理部１１を介して、論理ＬＳＲ１，２，３，４に要求する。
【００７１】
上記処理に際して、ラベル管理部１５との通信によりラベルの捕捉及び解放を行うとともに、スイッチドライバ１６に対して、入力ラベルから出力ラベルへのスイッチングを要求し、更に、ＭＰＬＳフォワーディングテーブル管理部１７との通信によりＭＰＬＳフォワーディングテーブルを更新し、論理ＬＳＲ管理部１１を介して、論理ＬＳＲ１，２，３，４に対してＭＰＬＳフォワーディングテーブルのコピーの一部を渡す。
【００７２】
論理ＬＳＲ管理部１１は、論理ＬＳＲ１，２，３，４間の通信を制御するとともに、ラベルスイッチング処理部１４と論理ＬＳＲ１，２，３，４間の通信において、論理構成と物理構成との相互翻訳を行う。すなわち、ラベルスイッチング処理部１４からの物理構成をベースとした要求を論理構成にマッピングし、それぞれの当該論理ＬＳＲ１，２，３，４に通知する。逆に、論理ＬＳＲ１，２，３，４からの論理構成をベースとした要求を物理構成にマッピングし、ラベルスイッチング処理部１４に通知する。
【００７３】
ラベル管理部１５，トポロジ情報管理部１３，ＩＰルーチングテーブル管理部１８，  ＭＰＬＳフォワーディングテーブル管理部１７は、それぞれのデータベースを管理し、そのデータベースの検索機能及び更新機能を提供する。
【００７４】
スイッチドライバ１６は、ＡＴＭスイッチＦａｂｒｉｃ（コアスイッチ）を制御し、ＬＳＰの設定及び削除を行う。アダプタ＃ｎドライバ１９は、論理ＬＳＲ１，２，３，４に対してアダプタの制御機能を提供する。
【００７５】
論理ＬＳＲ３及び論理ＬＳＲ４におけるラベルスイッチング処理部２０は、論理ＬＳＲ１，２，３，４全体を管理し、論理ＬＳＲ１，２，３，４からの指示により、仮想的なラベルスイッチング処理を行う。すなわち、装置内のＬＳＰの管理，ラベルの割当て，スイッチ制御，ＩＰルーチングテーブルの更新，ＭＰＬＳフォワーディングテーブルの更新等は、ラベルスイッチング処理部１４及び論理ＬＳＲ管理部１１が行い、外部のＬＳＲとのプロトコル処理を司る。
【００７６】
論理ＬＳＲ３及び論理ＬＳＲ４におけるＩＰルーチングプロトコル処理部２１は、ＯＳＰＦ，ＲＩＰ２，ＢＧＰ４等のプロトコル処理を実行する。トポロジ情報フラッディング処理部２２は、ＩＰルーチングに関わるトポロジ処理とは独立にトラヒックエンジニアリング用のトポロジ情報のフラッディングに関わるプロトコル処理を実行する。ただし、実装は、上記ＩＰルーチングプロトコル処理部２１のルーチングプロトコルを拡張したプロトコルとして一体化したものでも良い。
【００７７】
論理ＬＳＲ３及び論理ＬＳＲ４におけるラベル分配プロトコル処理部２３は、ＬＤＰ，ＣＲ−ＬＤＰ，ＲＳＶＰ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ等のラベル分配プロトコルを実行する。フォワーダ制御部２４は、アダプタに実装されたフォワーダの制御を行う。すなわち、フォワーダの持つＩＰフォワーディングテーブル及びＭＰＬＳフォワーディングテーブルの初期化及び更新を行う。
【００７８】
また、論理ＬＳＲ１及び論理ＬＳＲ２におけるラベルスイッチング処理部２０，ＩＰルーチングプロトコル処理部２１，トポロジ情報フラッディング処理部２２，ラベル分配プロトコル処理部２３，フォワーダ制御部２４は、上記論理ＬＳＲ３及び論理ＬＳＲ４における各構成要素と同一機能である。なお、フォワーダ制御部２４は、論理ＬＳＲ１及び論理ＬＳＲ２がＭＰＬＳ／ＩＰを終端しないため動作させる必要が無い。
【００７９】
上記構成（ソフトウェアで構成してもよい）を採ることにより、結果として出口ノードの出口アダプタを指定した明示ルートの設定が可能となる。
〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態におけるパケット中継装置としてのラベルスイッチングルータ（ＬＳＲ）について、その構成を示す図１１及び図１２、トラヒックエンジニアリングのためのプロトコルなどの各種定義例を示す図１３から図１８、さらに処理のフローチャートを示す図１９、図２０及び図２１を併せ参照して説明する。
【００８０】
第２の実施の形態におけるラベルスイッチングルータ（ＬＳＲ）３０は装置内のアダプタを指定可能とする構成を採っている。
図１１に示すように、ＬＳＲ３０は、ネットワークの各種トポロジ情報のデータベースを保有し、当該データベースを基にトポロジ情報をフラッディングする機能を有するとともに、フラッディングされたトポロジ情報を基にデータベースを更新する機能を有する。また、ＬＳＲ３０は当該データベースを基に明示ルートを指定したラベル分配機能（ＬＳＰ設定機能）を有する。
【００８１】
さらに、ＬＳＲ３０は、（１）ポート及びポートの集合をグループ化して管理する機能、（２）ポートまたは／かつポートのグループ番号とその接続先ネットワークアドレスとをフラッディングする機能、（３）上記（２）項を含んだフラッディング情報をデータベース化する機能、（４）上記（３）項のデータベースを基に通過するノードに加えてそのポートまたはポートグループまで含めて明示ルートを決定する機能、（５）上記（３）項で決定したルートを明示してラベルを分配する機能を有する。
【００８２】
これにより、入口ノードで中継ノード及び出口ノードのポートグループまたはポートまで細分化したトポロジ情報の管理が可能となり、出口ノードのポートグループまたはポートを指定したＬＳＰの設定が可能となるだけではなく、通過する中継ノードのポートグループまたはポートの指定も可能となる。
【００８３】
一層詳述すると、図１２に示すように、ＬＳＲ３０においては、網掛け部のコンポーネントに他装置及び自装置の各ポート及びポートグループ（アダプタに相当）に対応した管理機能を追加している。このＬＳＲ３０においては、ポート１及びポート２をポートグループ１に、ポート３及びポート４をポートグループ２に、ポート５及びポート６をポートグループ３に、かつポート７及びポート８をポートグループ４にそれぞれ割り付けて管理する。
【００８４】
また、ＬＳＲ３０においては、ポートまたは／かつポートのグループ番号とその接続先ネットワークアドレスとをフラッディングする機能を追加している。現在、ＯＳＰＦ等のルーチングプロトコルにおいて、ＩＰルーチングのためのトポロジ情報をフラッディングする機能がサポートされている。また、上記ＯＳＰＦに機能追加を行い、トラヒックエンジニアリング用（ＩＰルーチング用のトポロジ情報とは独立に）のトポロジ情報をフラッディングすることが提案されている（ＯＳＰＦのｏｐａｑｕｅ  ＬＳＡ：Link State Advertisementを使用）。
【００８５】
この例を図１３に示す。このようなＬＳＡを新たに定義し、フラッディングすることにより、各々の装置が他装置からのＬＳＡを受信し、結果としてトラヒックエンジニアリング用のトポロジ情報を入手することができる。図１３中のリンク及びインターフェースはポートに相当する。
【００８６】
基本的にこれを使用するが、この考え方をさらに拡張し、図１３で定義されたＳｕｂ−ＴＶＬＶにポートグループを追加する。定義の例を示すと、Ｓｕｂ−ＴＶＬＶタイプ：７，長さ（オクテット）：１，値（オクテット）：４，名称：ポートグループ番号となる。また、リソースクラスＳｕｂ−ＴＶＬＶにポートグループ番号を割り当てる。このように、ポートグループ番号を定義することにより、ポートグループ番号のフラッディングが可能となる。本機能はトポロジ情報フラッディング処理部３１に実装される。
【００８７】
ＬＳＲ３０においては、上記フラッディング情報をデータベース化する機能が追加されている。図１３に示すＯＳＰＦのｏｐａｑｕｅ  ＬＳＡでフラッディングされるトラヒックエンジニアリング用のトポロジ情報に加えて、トポロジ情報フラッディング処理部３１によりフラッディングされるポートグループ番号についてもデータベース化する。本機能はトポロジ情報管理部３２及びトラヒックエンジニアリング処理部３３に実装される。
【００８８】
ＬＳＲ３０においては、ポートまたはポートグループまで含めて明示ルートを決定する機能が追加されている。トポロジ情報管理部３２及びトラヒックエンジニアリング処理部３３のデータベースを基に入口ノードから出口ノードの出力ポートまでのＬＳＰの明示的なルートをローカルなポリシーあるいは管理的な選択により決定する。本機能はトラヒックエンジニアリング処理部３３に実装される。
【００８９】
さらに、ＬＳＲ３０においては、ポートまたはポートグループを明示してラベルを分配する次の機能が追加されている。
（１）図１４及び図１５に示すＣＲ−ＬＤＰのＬａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ中のＥＲ  ＴＬＶ中のＥＲ  ＨＯＰ  ＴＬＶは、本来そのＬＳＰが通過するノード（装置）を指定するものである。これを拡張定義し、ＥＲ  ＴＬＶ中の最終ＥＲ  ＨＯＰ  ＴＬＶは出口ノードの出力ポートグループを示すものとする。
【００９０】
入口ノードは、上記明示的なルートの決定に従い、Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ中のＥＲ  ＴＬＶ中の最終ＥＲ  ＨＯＰ  ＴＬＶに出口ノードの出力ポートグループに対応するＩＰアドレスを指定する（ポートグループ中のいずれかのポートに対応するＩＰアドレスを指定する）。
【００９１】
出口ノードは、Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ中のＥＲ  ＴＬＶ中の最終ＥＲ  ＨＯＰ  ＴＬＶの示すＩＰアドレスにより出力ポートを特定し、さらにそのポートの属するポートグループを特定することができる。
【００９２】
（２）図１７に示すＲＳＶＰ  ＥｘｔｅｎｓｉｏｎのＰａｔｈ  Ｍｅｓｓａｇｅ中のＥＸＰＬＩＣＩＴ＿ＲＯＵＴＥオブジェクト中のＩＰｖ４  Ｓｕｂｏｂｊｅｃｔは、本来そのＬＳＰが通過するノード（装置）を指定するものである。これを拡張定義し、ＥＸＰＬＩＣＩＴ＿ＲＯＵＴＥオブジェクト中の最終ＩＰｖ４Ｓｕｂｏｂｊｅｃｔは出口ノードの出力ポートグループを示すものとする。これは（１）項のＲＳＶＰ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ版である。
【００９３】
（３）図１６に示すように、ＥＲ  ＨＯＰ  ＴＬＶのＥＲ  Ｈｏｐタイプにポート及びポートグループ（リンク及びリンクグループ）を追加定義し、さらにポート及びポートグループ（リンク及びリンクグループ）ＴＬＶを追加定義する。
【００９４】
入口ノードは、明示ルートの決定に従い、Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ中のＥＲ  ＴＬＶ中の最終ＥＲ  ＨＯＰ  ＴＬＶにポート及びポートグループ（リンク及びリンクグループ）ＴＬＶを使用し、出口ノードの出力ポートグループ番号または／かつポート番号を指定する。
【００９５】
また、必要に応じて、出口ノードは、Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ中のＥＲ  ＴＬＶ中の最終ＥＲ  ＨＯＰ  ＴＬＶの示す出力ポートグループ番号または／かつポート番号により出力ポートグループ番号または／かつ出力ポート番号を特定することができる。
【００９６】
また、必要に応じて、中間ＥＲ  ＨＯＰ  ＴＬＶにポート及びポートグループ（リンク及びリンクグループ）ＴＬＶを使用することにより、中継ノードを通過するポート及びポートグループを指定することができる。
【００９７】
（４）図１８に示すように、ＥＸＰＬＩＣＩＴ＿ＲＯＵＴＥオブジェクトの  Ｓｕｂｏｂｊｅｃｔタイプにポート及びポートグループ（リンク及びリンクグループ）を追加定義し、さらにポート及びポートグループ（リンク及びリンクグループ）Ｓｕｂｏｂｊｅｃｔを追加定義する。これは（３）項のＲＳＶＰ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ版である。
【００９８】
（５）図１６に示すように、ＥＲ  ＨＯＰ  ＴＬＶのＥＲ  Ｈｏｐタイプにリソースクラスを追加定義する。さらに、図１５に示すリソースクラスＴＬＶをＥＲ  ＨＯＰ  ＴＬＶとして使用する。
【００９９】
入口ノードは、明示ルートの決定に従い、Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ中のＥＲ  ＴＬＶ中の最終ＥＲ  ＨＯＰ  ＴＬＶにリソースクラスＴＬＶを使用し、出口ノードの出力ポートグループ番号を指定する。
【０１００】
出口ノードは、Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ中のＥＲ  ＴＬＶ中の最終ＥＲ  ＨＯＰ  ＴＬＶの示す出力ポートグループ番号により出力ポートグループ番号を特定することができる。
【０１０１】
また、必要に応じて、中間ＥＲ  ＨＯＰ  ＴＬＶにリソースクラスＴＬＶを使用することにより、中継ノードを通過するポートグループを指定することができる。
【０１０２】
これにより、入口ノードで中継ノード及び出口ノードのポートグループまたはポートまで細分化したトポロジ情報の管理が可能となり、出口ノードのポートグループまたはポートを指定したＬＳＰの設定が可能となるし、通過する中継ノードのポートグループまたはポートの指定も可能となる。
【０１０３】
なお、図１２に示すＬＳＲ３０において、図９に示すＬＳＲ１０と同一構成要素は同一参照数字で表している。
〔第３の実施の形態〕
本発明の第３の実施の形態におけるパケット中継装置としてのラベルスイッチングルータ（ＬＳＲ）について、その構成を示す図２２、図２３、図２４及び図２５を併せ参照して説明する。
【０１０４】
第３の実施の形態におけるラベルスイッチングルータ（ＬＳＲ）４０は装置内の出口アダプタで内部折り返しを可能とする構成を採っている。図２２に示すように、ＬＳＲ４０は、図２に示す装置アーキテクチャにおいて、特定の１つの出口アダプタに次の機能を追加している。つまり、（１）他の出口アダプタとの間でＡＴＭスイッチを介してコネクションを設定する機能、（２）アダプタ内のポートに加えて、他アダプタに対してもＩＰフォワーディングを行う機能（上記（１）項のコネクションを使用）、（３）上記（２）項で参照するルーチングテーブルに他アダプタへのルーチング情報を加える。
【０１０５】
これにより、図２に示す装置アーキテクチャの大枠（実装上の）を変えずに、入口ノードが出口ノードのアダプタを指定することなく（管理することなく）、明示的ＬＳＰの設定を実現することができる。
【０１０６】
（ＩＰ／ＭＰＬＳフォワーダの構成例）
図２２に示すＬＳＲ４０におけるＩＰ／ＭＰＬＳフォワーダの構成例を図２３に示す。ＩＰ／ＭＰＬＳフォワーダ５０において、ドライバ／レシーバ５１は外部インターフェース（ＡＴＭ／Ｅｔｈｅｒ）とのデータの送受信を行う。受信データはバッファ５２に格納し、そのアドレス及びサイズを出力情報とし制御を渡す。データ送信時は、そのアドレス及びサイズを入力情報とし、バッファ５２に格納されたデータを送信する。
【０１０７】
バッフア５２は受信データを格納するとともに、編集済みデータ（送信データ）を格納する。ＩＰルーチングテーブル５３はＬＳＲ４０本体の持つＩＰルーチングテーブルの一部のコピーであり、出力先ポートとして、ポート１〜ｎを持つ。ＭＰＬＳフォワーディングテーブル（Ｌａｂｅｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅ）５４はＬＳＲ４０本体の持つＭＰＬＳフォワーディングテーブルの一部のコピーであり、出力先ポートとして、ＶＣ１〜ｎを持つ。
【０１０８】
テーブル更新処理部５５はＬＳＲ本体制御部からの指示により、ＩＰルーチングテーブル５３及びＭＰＬＳフォワーディングテーブル５４の更新処理を行う。セル化部（パケット分解部）５６は編集処理済みのパケットをセル化し、ドライバ５８に対して、ＶＣを指定して送信を指示する。デセル化部（パケット組み立て部）５７はレシーバ５８からの受信セルをデセル化し、バッファ５２上でパケットに組み立てる。
【０１０９】
パケット編集部５９はパケットのＩＰヘッダ及びＭＰＬＳヘッダの編集処理を行う。ＩＰフォワーディング処理部６０はＩＰルーチングテーブル５３を参照し、当該パケットの送信先を決定するとともに、パケット編集部６１にＩＰヘッダの編集を指示する。ＭＰＬＳフォワーディング処理部６２はＭＰＬＳフォワーディングテーブル５４を参照し、当該パケットの送信先を決定するとともに、パケット編集部６１にＭＰＬＳヘッダの編集を指示する。
【０１１０】
（ＩＰ／ＭＰＬＳフォワーダ（Ｘ）の第１の構成例）
図２２に示すＬＳＲ４０におけるＩＰ／ＭＰＬＳフォワーダ（Ｘ）の第１の構成例を図２４に示す。ＩＰ／ＭＰＬＳフォワーダ（Ｘ）７０により、図２に示す装置アーキテクチャの大枠（実装上の）を変えずに、入口ノードが出口ノードのアダプタを指定することなく（管理することなく）、明示的ＬＳＰの設定を実現することができる。
【０１１１】
図２３に示すＩＰ／ＭＰＬＳフォワーダ５０の構成に対し、このＩＰ／ＭＰＬＳフォワーダ（Ｘ）７０の機能追加部分を説明する。ＩＰルーチングテーブル７１はＬＳＲ本体の持つＩＰルーチングテーブルの一部のコピーであり、出力先ポートとして、ポート１〜ｎ及びＶＣ１〜ｎを持つ。
【０１１２】
パケット編集部７２はパケットのＩＰヘッダ及びＭＰＬＳヘッダの編集処理を行う。ただし、ＩＰフォワーディング処理部７３からの指示により、パケット編集部７２は編集済みパケットをポートｎに送信することをドライバ５１に指示する場合と、編集済みパケットをＶＣｎに送信することを競合制御部７４に指示する場合がある。
【０１１３】
ＩＰフォワーディング処理部７３はＩＰルーチングテーブル７１を参照し、当該パケットの送信先を決定するとともに、パケット編集部７２にＩＰヘッダの編集を指示する。その際に、送信先がポートｎかＶＣｎかを明示する。競合制御部７４はポートｎからの入力パケットとＶＣｎからの入力パケットとの折り返しパケットの競合を制御し、セル化部５６への入力パケットのスケジューリングを行う。
【０１１４】
（ＩＰ／ＭＰＬＳフォワーダ（Ｘ）の第２の構成例）
図２２に示すＬＳＲ４０におけるＩＰ／ＭＰＬＳフォワーダ（Ｘ）の第２の構成例を図２５に示す。図２３に示すＩＰ／ＭＰＬＳフォワーダ５０の構成に対し、このＩＰ／ＭＰＬＳフォワーダ（Ｘ）８０の機能追加部分を説明する。
【０１１５】
ドライバ／レシーバ８１，８２は外部インターフェース（ＡＴＭ／Ｅｔｈｅｒ）とのデータの送受信を行う。受信データはバッファ８３に格納し、そのアドレス及びサイズを出力情報とし制御を渡す。データ送信時は、そのアドレス及びサイズを入力情報とし、バッファ８３に格納されたデータを送信する。ただし、本構成においては、データ折り返し専用でのみ動作させるため、外部からの受信はしない。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、実装スペース、実装コスト等の問題により、ＩＰ／ＭＰＬＳフォワーダをパケットの出口のアダプタに実装する構成を採るパケット中継装置上でＭＰＬＳを実現することが可能となる。この結果、既存装置アーキテクチャを利用したＭＰＬＳの実装が容易になる。
【０１１７】
また、本発明によれば、明示的なＬＳＰの設定に際して、中継ノード及び出口ノードのポートまたはポートグループを指定する、きめ細かなルート指定が可能となる。この結果、トラヒックエンジニアリング等のＭＰＬＳを利用したアプリケーションに対して、その利用範囲を拡張する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のＬＳＲの構成例を示すブロック図。
【図２】  従来のＬＳＲの構成例を示すブロック図。
【図３】  従来のＬＳＲの構成例を示すブロック図。
【図４】  従来のＬＳＲの構成例を示すブロック図。
【図５】  従来のラベル分配シーケンスを説明するための図。
【図６】  従来のラベル分配シーケンスを説明するための図。
【図７】  従来のラベル分配シーケンスを説明するための図。
【図８】  本発明の第１の実施の形態におけるＬＳＲの構成を示すブロック図。
【図９】  第１の実施の形態におけるＬＳＲの詳細構成を示すブロック図。
【図１０】  第１の実施の形態におけるＬＳＲの動作を説明するためのフローチャート。
【図１１】  本発明の第２の実施の形態におけるＬＳＲの構成を示すブロック図。
【図１２】  第２の実施の形態におけるＬＳＲの詳細構成を示すブロック図。
【図１３】  ＯＳＰＦのＯｐａｑｕｅＬＳＡの定義例を説明するための図。
【図１４】  ＣＲ−ＬＤＰのＬａｖｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ、ＥＲ−ＴＬＶ、ＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶ、及びリソースクラスＴＬＶの定義例を説明するための図。
【図１５】  ＣＲ−ＬＤＰのＬａｖｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ、ＥＲ−ＴＬＶ、ＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶ、及びリソースクラスＴＬＶの定義例を説明するための図。
【図１６】  ＥＲ−ＨＯＰ−ＴＬＶの追加定義例を説明するための図。
【図１７】  ＲＳＶＰ  ＥｘｔｅｎｔｉｏｎのＰａｔｈ  Ｍｅｓｓａｇｅ，Ｅｘｐｌｉｃｉｔ−Ｒｏｕｔｅオブジェクト及びＩＰｖ４  Ｓｕｂｏｂｊｅｃｔの定義例を説明するための図。
【図１８】  Ｅｘｐｌｉｃｉｔ−ＲｏｕｔｅオブジェクトのＳｕｂｏｂｊｅｃｔの追加定義例を説明するための図。
【図１９】  第２の実施の形態におけるＬＳＲの動作を説明するためのフローチャート。
【図２０】  第２の実施の形態におけるＬＳＲの動作を説明するためのフローチャート。
【図２１】  第２の実施の形態におけるＬＳＲの動作を説明するためのフローチャート。
【図２２】  本発明の第３の実施の形態におけるＬＳＲの構成を示すブロック図。
【図２３】  第３の実施の形態のＬＳＲにおけるフォワーダの詳細構成を示すブロック図。
【図２４】  第３の実施の形態のＬＳＲにおけるフォワーダ（Ｘ）の詳細構成を示すブロック図。
【図２５】  第３の実施の形態のＬＳＲにおけるフォワーダ（Ｘ）の詳細構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１０、３０、４０    ラベルスイッチングルータ（ＬＳＲ）
１１    論理ＬＳＲ管理部
１４    ラベルスイッチング処理部
２３    ラベル分配プロトコル処理部
３１    トポロジ情報フラッディング処理部
３２    トポロジ情報管理部
３３    トラヒックエンジニアリング処理部
３４    ＭＰＬＳフォワーディング管理部
【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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