(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラベルスイッチで構成されるネットワークと他の機器で構成されるネットワークとの境界に位置するルータもしくはラベルスイッチホスト、もしくはラベルスイッチで構成されるネットワーク内でも同一ラベルスイッチネットワークとの境界に位置するルータにおける指定パスの設定方法において、
転送すべきパケットデータのヘッダのＱＯＳ情報またはそれに関する情報を参照して、ＱＯＳのレベルを検出する第１のレベル検出ステップと、
前記第１のレベル検出ステップにおいて、高いレベルのＱＯＳが要求されないことが検出された場合に、新たに指定パスを設定するか否かを決定し、設定すると決定された場合にＱＯＳ要求の厳しくない指定パスを設定する第１のパス設定ステップと、
前記第１のレベル検出ステップにおいて、高いレベルのＱＯＳが要求されたことが検出された場合に、新たにＱＯＳの厳しい指定パスを設定する第２のパス設定ステップと、
を具備することを特徴とする指定パスの設定方法。
【請求項２】
ラベルスイッチで構成されるネットワークと他の機器で構成されるネットワークとの境界に位置するルータもしくはラベルスイッチホスト、もしくはラベルスイッチで構成されるネットワーク内でも同一ラベルスイッチネットワークとの境界に位置するルータにおける指定パスの設定方法において、
特定の経路に対して既に指定パスが設定されている場合に、転送すべきパケットデータのヘッダのＱＯＳ情報またはそれに類する情報を参照して、ＱＯＳのレベルを検出する第１のレベル検出ステップと、
前記第１のレベル検出ステップにおいて、高いレベルのＱＯＳが要求されないことが検出された場合に、新たに指定パスを設定するか否かを決定し、設定すると決定された場合にＱＯＳ要求の厳しくない指定パスを設定する第１のパス設定ステップと、
前記第１のレベル検出ステップにおいて、高いレベルのＱＯＳが要求されたことが検出された場合に、新たにＱＯＳの厳しい指定パスを設定する第２のパス設定ステップと、
を具備することを特徴とする指定パスの設定方法。
【請求項３】
前記第２のパス設定ステップにおいて、新たにＱＯＳの厳しい指定パスが設定された後、転送すべきパケットデータのヘッダのＱＯＳ情報またはそれに関する情報を参照して、ＱＯＳのレベルを検出する第２のレベル検出ステップと、
前記第２のレベル検出ステップにおいて、高いレベルのＱＯＳが要求されないことが検出された場合に、新たに指定パスを設定するか否かを決定し、設定すると決定された場合にＱＯＳ要求の厳しくない指定パスを設定する第３のパス設定ステップと、
を具備することを特徴とする請求項１または２記載の指定パスの設定方法。
【請求項４】
予想されるＱＯＳ情報毎の指定パスをシステムの立ち上がり時に設定するステップを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の指定パスの設定方法。
【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を用いたルータやホストにおける指定パスの設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばラベルスイッチ技術を用いたネットワークと他の機器を用いたネットワークとの境界には、概してルータやホスト等が配置され、受信したパケットのヘッダの送信先アドレスにより指定パスを設定して次の送信先に転送している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のラベルスイッチ技術を用いたルータもしくはホストにおいては、パケットのＱＯＳ（Quality of  Service)情報とは無関係に指定パスの設定、未設定が決められていたために、転送時間の遅延が許容されないＱＯＳ要求を有するパケットや、廃棄が許容されないパケットであるにもかかわらず、所定の時間内にパケットが到着しなかったり、パケットが廃棄されてしまうという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、パケットのＱＯＳ情報を保証してサービス品質の違いを加味したパケットの転送を実現できる指定パスの設定方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明に係る指定パスの設定方法は、ラベルスイッチで構成されるネットワークと他の機器で構成されるネットワークとの境界に位置するルータもしくはラベルスイッチホスト、もしくはラベルスイッチで構成されるネットワーク内でも同一ラベルスイッチネットワークとの境界に位置するルータにおける指定パスの設定方法において、転送すべきパケットデータのヘッダのＱＯＳ情報またはそれに関する情報を参照して、ＱＯＳのレベルを検出する第１のレベル検出ステップと、前記第１のレベル検出ステップにおいて、高いレベルのＱＯＳが要求されないことが検出された場合に、新たに指定パスを設定するか否かを決定し、設定すると決定された場合にＱＯＳ要求の厳しくない指定パスを設定する第１のパス設定ステップと、
前記第１のレベル検出ステップにおいて、高いレベルのＱＯＳが要求されたことが検出された場合に、新たにＱＯＳの厳しい指定パスを設定する第２のパス設定ステップと、を具備する。
【０００６】
また、第２の発明に係る指定パスの設定方法は、ラベルスイッチで構成されるネットワークと他の機器で構成されるネットワークとの境界に位置するルータもしくはラベルスイッチホスト、もしくはラベルスイッチで構成されるネットワーク内でも同一ラベルスイッチネットワークとの境界に位置するルータにおける指定パスの設定方法において、特定の経路に対して既に指定パスが設定されている場合に、転送すべきパケットデータのヘッダのＱＯＳ情報またはそれに類する情報を参照して、ＱＯＳのレベルを検出する第１のレベル検出ステップと、前記第１のレベル検出ステップにおいて、高いレベルのＱＯＳが要求されないことが検出された場合に、新たに指定パスを設定するか否かを決定し、設定すると決定された場合にＱＯＳ要求の厳しくない指定パスを設定する第１のパス設定ステップと、前記第１のレベル検出ステップにおいて、高いレベルのＱＯＳが要求されたことが検出された場合に、新たにＱＯＳの厳しい指定パスを設定する第２のパス設定ステップと、
を具備する。
【０００７】
また、第３の発明に係る指定パスの設定方法は、第１又は第２の発明に係る指定パスの設定方法において、前記第２のパス設定ステップにおいて、新たにＱＯＳの厳しい指定パスが設定された後、転送すべきパケットデータのヘッダのＱＯＳ情報またはそれに関する情報を参照して、ＱＯＳのレベルを検出する第２のレベル検出ステップと、前記第２のレベル検出ステップにおいて、高いレベルのＱＯＳが要求されないことが検出された場合に、新たに指定パスを設定するか否かを決定し、設定すると決定された場合にＱＯＳ要求の厳しくない指定パスを設定する第３のパス設定ステップと、を具備する。
【０００８】
また、第４の発明に係る指定パスの設定方法は、第１から第３のいずれか１つの発明に係る指定パスの設定方法において、予想されるＱＯＳ情報毎の指定パスをシステムの立ち上がり時に設定するステップを有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の指定パスの設定方法が適用されるシステム構成を示したもので、ラベルスイッチのネットワークと、他の機器により構成されたもしくは他のレベルスイッチにより構成されたネットワークとの境界に位置するルータ３、５と、ラベルスイッチネットワーク内に位置するルータ４と、他の機器により構成されたもしくは他のラベルスイッチにより構成されたネットワークのルータ２、６とを、物理回線１により任意に接続した構成のネットワークである。図１において、７は論理回線指定パスの設定時以外におけるすべてのデータを通過させるためのパスである。８は厳しくないＱＯＳ要求があったときに設定される指定パスであり、９は厳しいＱＯＳ要求があったときに設定される指定パスである。本実施形態では、ＱＯＳ情報は後述するように、パケットヘッダに挿入されているものとする。この指定パスでは帯域をあらかじめ予約しておくことも可能である。また、図１では片方向のデータの流れのみを示しているが、双方向にデータを送信することができる。
【００１０】
本実施形態では、説明の簡略化のためにＱＯＳ情報について厳しい場合と厳しくない場合の２種類で説明するが、ＱＯＳ要求のレベル分けは指定パスを設定することが可能な数だけレベル分けすることが可能である。また、ＱＯＳ要求条件としては種々の条件があるが、図２の１〜４はその一例を示している。ここで、廃棄を許容する場合は、その段階を複数設定することが可能である。また、使用帯域が決定されていない場合も考えられる。
【００１１】
図３乃至図９は本実施形態で用いられるＱＯＳ情報により指定パスを設定していく状態を示す図である。
図３はデータが何も流れていない状態を示しており、ラベルスイッチのネットワーク内には全てのデータをホップバイホップ方式により転送するためのパス７のみが設定されている。このパス７はデータが流れはじめてすぐに設定されても良い。そこにＱＯＳ要求の厳しくない情報を持ったルータ２からルータ６行きのパケットがルータ３に届くと、ルータ３は後に説明する設定方法により設定されたＱＯＳ情報毎の指定パス設定情報を参照して、指定パスを設定するかしないかを決定する。指定パスを設定すると決定された場合にはＱＯＳ要求の厳しくない指定パス８が設定されて図４に示すように状態が変化する。また、このときに指定パスを設定しないと決定された場合には図３の状態を維持し、パケットはホップバイホップ方式によりパス７によって転送される。
【００１２】
図４に示す状態に変化した後は、同一宛先、同一ＱＯＳ、同一相手先ポート情報のパケットは指定パス８に転送される。また、この状態で先に指定パスを指定したのと同じＱＯＳ情報で相手先ポートが違うパケットを受け取った場合には同一の指定パスを使用する。
【００１３】
図４に示す状態でＱＯＳ要求の厳しいパケットを受け取った場合には指定パス設定情報を参照して指定パスを設定する。これによって指定パス９が設定されて図６に示すように状態が変化する。以後は、同一ＱＯＳ情報で、同一宛先、同一相手先ポートのパケットは該当指定パス９に転送される。
【００１４】
図６に示す状態でＱＯＳ要求が厳しく（先のＱＯＳ情報と同じでも良いし同じでなくても良い）、同一宛先、異なる相手先ポートのパケットを受け取った場合には、新たにＱＯＳ情報を参照して指定パスを設定する。これによってＱＯＳ要求が厳しい指定パス９が設定されて図９に示すように状態が変化する。以後は、同一宛先、同一相手先ポート、同一ＱＯＳのパケットは該当指定パス９に転送される。
【００１５】
一方、図３の状態でＱＯＳ要求の厳しいパケットを受け取った場合には指定パス設定情報を参照して該当する情報の指定パスを設定する。これによりＱＯＳ要求の厳しい指定パス９が設定されて図５に示すように状態が変化する。以後は、同一宛先で同一相手先ポート、同一ＱＯＳ情報のパケットは該当指定パス９に転送される。
【００１６】
図５に示す状態でＱＯＳ要求の厳しくないパケットを受け取った場合には、指定パス設定情報を参照し、指定パスを新たに設定する必要がある場合は新たに指定を設定する。これによってＱＯＳ要求の厳しくない指定パス８が新たに設定されて図７に示すように状態が変化する。以後は、同一宛先、同一ＱＯＳのパケットは該当ポートに転送される。
【００１７】
一方、まだ指定パスを設定する必要がないと判断された場合には、同一宛先、同−ＱＯＳのパケットはホップバイホップ方式にて転送される。また、図５の状態でＱＯＳ要求の厳しい（先のＱＯＳ情報と同じでも良いし同じでなくとも良い）、同一宛先、異なる相手先ポートのパケットを受け取った場合には、新たにＱＯＳ情報を参照して指定パスを設定する。この場合には新たな指定パス９が設定されて図８に示すように状態が変化する。以後は、同一宛先、同一相手先ポート、同一ＱＯＳのパケットは該当指定パスに転送される。
【００１８】
図１０は立ち上がり時にＱＯＳ情報毎の指定パスを設定している図である。このように、立ち上がり時に全てのＱＯＳタイプに対して指定パス７、８、９を設定し、あるパケットを受け取った場合は該当ＱＯＳの指定パスに転送する方法もある。
【００１９】
図１１、図１２は指定パスの他の設定方法を説明するための図である。ここでは、ＱＯＳ情報毎の指定パスを設定する上でどのようなＱＯＳに対しどのような指定パスを設定するかを決める方法を示している。図１１に示すようにユーザ端末１０からの指定パスに関するデ一タを有するＱＯＳの場合は、ユーザ端末１０から帯域、遅延、廃棄等の情報を転送するようにする。図１１において、１１はユーザ端末１０からのＱＯＳ情報毎の指定パス設定情報に関するメッセージであり、１２はユーザ端末１０からの要求通知メッセージである。
【００２０】
また、図１２のように保守端末１４より保守者がＱＯＳ情報毎の指定パス設定情報に関するメッセージを入力する方法もある。図１２において、１３は保守端末接続用物理回線である。またどこからも設定されない場合でも動作可能なようにデフォルト情報を持たせておいてもよい。
【００２１】
さらに、他の設定方法として、立ち上げ時点で必要と思われる要求条件用の指定パスのみを設定しておき、非該当の要求条件のデータを受け取った場合に残っている帯域内で所定のアルゴリズムを用いて指定パスを設定していく方法もある。図１３は立ち上げ時に必要と思われる要求条件の指定パスが設定されていて、その後、データ送信要求発生時に新たな指定パスが生成された状態を示す図である。図１３において、１５は立ち上げ時に特定要求のために設定された指定パスである。また、１６は立ち上げ時に設定された指定パスに非該当のものであり、データ送信要求発生時に作成された指定パスである。
【００２２】
本方法は特に帯域確保の観点から立ち上げ時に帯域を最初から確保しておけるという優れた利点がある。なお、ここでは説明を簡単にするために、要求条件に多くの種類を用いていないが実際はもっと多くの要求条件毎に指定パスを設定することができる。
【００２３】
図１２はＩＰｖ４のヘッダ構成において、ＱＯＳ情報が挿入されるフィールドとして、サービスの種類（Type of Service ）が用いられることを示す図であり、図１３はＩＰｖ６のヘッダ構成において、ＱＯＳ情報が挿入されるフィールドとして、フローラベル（Flow Label）が用いられることを示す図である。
【００２４】
上記した実施形態によれば、パケットのＱＯＳ情報を保証してサービス品質の違いを加味したパケットの転送を実現することができる。例えば、時間の遅延が許容できない厳しいＱＯＳ要求を有するパケットの場合には、このパケットを優先的に通過させるためのパスを設定することで、パケットの転送が遅れてしまうのを防止することができる。また、同様にして、パケットの廃棄が許容できないパケットの場合には、このパケットを優先的に通過させるためのパスを設定することで、パケットの廃棄を防止することができる。
【００２５】
なお、上記した実施形態ではＱＯＳ情報のみについて説明したが、それに類する情報にも本発明を適用でき、このような情報を用いて指定パスの設定を行なうこともできる。例えば、パケットを特定宛て先だけに特定の品質で送ることもできる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、パケットのＱＯＳ情報を保証してサービス品質の違いを加味したパケットの転送を実現することができる指定パスの設定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１  】本発明の指定パスの設定方法が適用されるシステム構成を示す図である。
【図２】ＱＯＳ要求条件の種々の例を示す図である。
【図３】回線にデータが流れていない状態を示す図である。
【図４】図３の状態でＱＯＳ要求の厳しくない指定パスが設定されたときの状態を示す図である。
【図５】図３の状態でＱＯＳ要求の厳しい指定パスが設定されたときの状態を示す図である。
【図６】ＱＯＳ要求が厳しくない指定パスが設定されている状態でＱＯＳ要求の厳しいパケットを受け取った場合において、ＱＯＳ要求の厳しくない指定パスとＱＯＳ要求の厳しい指定パスが設定された状態を示す図である。
【図７】ＱＯＳ要求が厳しい指定パスが設定されている状態でＱＯＳ要求の厳しくないパケットを受け取った場合において、ＱＯＳ要求の厳しい指定パスとＱＯＳ要求の厳しくない指定パスが設定された状態を示す図である。
【図８】ＱＯＳ要求の厳しい状態でＱＯＳ要求の厳しいパケットを受け取った場合の状態を示す図である。
【図９】ＱＯＳ要求の厳しい指定パスが２本とＱＯＳ要求の厳しくない指定パスが１本設定された状態を示す図である。
【図１０】システムの立ち上がり時にＱＯＳ毎の指定パスが設定された状態を示す図である。
【図１１】ユーザー端末よりＱＯＳ毎の指定パスの設定情報を通知する例を示す図である。
【図１２】保守端末よりＱＯＳ情報毎の指定パス設定情報を入力する例を示す図である。
【図１３】立ち上げ時に必要と思われる要求条件の指定パスが設定し、その後、データ送信要求発生時に新たな指定パスが生成された状態を示す図である。
【図１４】ＩＰｖ４で採用されているへッダにおいてＱＯＳ情報が挿入されるフィールドを示す図である。
【図１５】ＩＰｖ６で採用されるへッダにおいてＱＯＳ情報が挿入されるフィールドを示す図である。
【符号の説明】
１…物理回線、
２…ラべルスイッチ以外の機器で構成されたネットワークのルータ、
３…ラベルスイッチで構成されたネットワークと他の機器で構成されたネットワークの境界ルー夕、
４…ラベルスイッチで構成されたネットワーク内のルータ、
５…ラベルスイッチで構成されたネットワークと他の機器で構成されたネットワークの境界ルータ、
６…ベルスイッチ以外の機器で構成されたネットワークのルータ、
７…指定パス設定時以外に全てのデータを通過させるのに用いられるパス、
８…厳しくないＱＯＳ要求により設定される指定パス、
９…厳しいＱＯＳ要求により設定される指定パス、
１０…ユーザー端末、
１１…ユーザー端末からのＱＯＳ情報毎の指定パス設定情報メッセージ、
１２…ユーザー端末からの要求通知メッセージ、
ｌ３…保守端末接続用物理回線、
１４…保守端末、
１５…立ち上げ時に特定要求のために設定される指定パス、
１６…データ送信要求の発生時に作成される指定パス。
【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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