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JP3338365B2 - パケット交換トラヒックを転送するための改良型システム - Google Patents

パケット交換トラヒックを転送するための改良型システム

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JP3338365B2
JP3338365B2 JP09108298A JP9108298A JP3338365B2 JP 3338365 B2 JP3338365 B2 JP 3338365B2 JP 09108298 A JP09108298 A JP 09108298A JP 9108298 A JP9108298 A JP 9108298A JP 3338365 B2 JP3338365 B2 JP 3338365B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して、インター
ネット・プロトコル（ＩＰ）通信システムに関し、特に
ＡＴＭスイッチをルータとして使用し、ＩＰトラヒック
を効率的に転送するために、ＡＴＭ規格および現在のＩ
Ｐプロトコルを使用する通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】イ
ンターネットは、インターネット・サービス・プロバイ
ダ（ＩＳＰ）および／または法人組織、教育または他の
情報センタ（ＩＣ）が所有するルータからなることを理
解されたい。ルータは、通常、遠隔通信会社からリース
したラインにより接続している。近年のインターネット
の驚異的な成長により、インターネット・トラヒックを
処理する従来の遠隔通信下部構造には、現在途方もない
負荷が掛かっている。
【０００３】音声、データおよびビデオの送信用に設計
された現在の技術の一例としては、非同期転送モード
（ＡＴＭ）技術がある。標準ＡＴＭ技術は、データを複
数のセルにパックするが、この場合、各セルは、５バイ
トのヘッダおよび４８バイトのペイロードからなる５３
バイトで構成されている。上記パケットは、当業者なら
周知の着信地と発信終点との間の、仮想チャンネルおよ
び仮想パスを通して送信される。ＡＴＭを使用するＩＰ
トラヒックは、パケット交換を行うので、、ネットワー
ク内の各ルータは、各パケットを検査しなければならな
いし、またルータのコントローラは、ヘッダ・アドレス
に基づいて、各セル上で流れの分類を行わなければなら
ない。ルータ・コントローラは各パケットを検査しなけ
ればならないので、流れ分類プロセスにより、パケット
の流れの中に通信渋滞部分ができ、ネットワーク全体の
効率が低下する。
【０００４】この問題を解決するために、パケットがコ
ントローラをバイパスし、ＡＴＭのハードウェア速度で
上記スイッチを通過するように、ＩＰパケット・トラヒ
ックがＡＴＭスイッチを「貫通」することができるよう
にする、ＡＴＭスイッチ・プロトコルが、現在開発され
ている。上記システムの例としては、イプシロン・ネッ
トワーク社のＩＰスイッチ、ＩＢＭの集合ルートによる
ＩＰ交換（ＡＲＩＳ）製品、シスコシステムズ社のタグ
交換製品などがある。
【０００５】これらシステムは、貫通経路を実現するた
めにＡＴＭハードウェアを使用しているが、これらシス
テムは、ＡＴＭ転送機能の全ての利点を活用していな
い。例えば、これらシステムは、貫通経路を設定するた
めに専用プロトコルを使用している。その結果、ＩＰト
ラヒックを、異なる専用プロトコルを使用しているスイ
ッチおよびルータ間で転送することができない。また、
これらシステムの中のあるものの場合には、ＩＰトラヒ
ックの流れを分類する必要があり、この場合、あるタイ
プのトラヒックだけが貫通することができる。このよう
なシステムの一つの問題は、流れの数が使用可能な仮想
回路の数より大くなる場合がでてくることである。最後
に、周知のシステムは、ＡＴＭハードウェアを使用して
いるけれども、ＡＴＭソフトウェアおよび機能を利用す
ることができず、その結果、周知のシステムは、両端間
でＡＴＭ ＱＯＳ（サービスの品質）を提供することが
できない。
【０００６】それ故、ＩＰトラヒックがＡＴＭスイッチ
を「貫通」することができるようにするための改良形シ
ステムが必要になってくる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のシステムは、入
力トラヒックを、受信ルータにより処理されるトラヒッ
クと、受信ルータから他のネットワークの要素へ転送す
るトラヒックに分離する。
【０００８】受信ルータにより処理されるトラヒック
は、周知の方法でルータ・コントローラで、各パケット
の流れ分類を行うことにより、ＡＴＭを通して、相手側
の着信地にトラヒックを転送するために、古いＩＰを使
用する。受信ルータから他のルータへ転送されるトラヒ
ックは、ネットワーク素子を貫通する交換仮想パス（Ｓ
ＶＰ）を設定する。この経路設定は、交換仮想パス（Ｓ
ＶＰ）であり、この場合、異なるトラヒックの流れは、
同じＳＶＰ上で、異なる仮想チャンネル識別子（ＶＣ
Ｉ）を使用することができる。共通ＳＶＰを設定した場
合、私設ネットワーク−ネットワーク・インターフェー
ス（ＩＰＮＮＩ）および最終的には、内蔵ネットワーク
−ネットワーク・インターフェース（ＩＰＮＮＩ）の転
送能力を使用することができる。ＡＴＭを使用する多重
プロトコル（ＭＰＯＡ）の仮想ルータも、使用すること
ができる。ＳＶＣを設定する際のオーバヘッドは、通
常、一つの流れにつき一つのＳＶＣを使いこなすには大
きすぎるので、ＳＶＰが使用される。さらに、貫通経路
が設定された後では、それを再使用することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の高い転送能力は、ルータ
およびスイッチを貫通する交換仮想パス（ＳＶＰ）を設
定するために、ＡＴＭ信号法（ＡＴＭフォーラム規格−
−ＵＮＩ、ＰＮＮＩおよび最終的にはＩＰＮＮＩ）を使
用することによって達成される。貫通仮想パス（ＳＶ
Ｐ）が設定されると、第一のスイッチ／ルータに接続し
ている新しい到着パケットは、貫通仮想パスを使用し、
上記経路上の中間ルータは、ＡＴＭレイヤまでだけを実
行し、その結果、ＡＡＬ５、ＩＰおよびネットワーク・
レイヤの転送は、バイパスされる。この貫通仮想パスに
より、すべての中間スイッチ／ルータは、ハードウェア
速度でトラヒックを運ぶことができる。ＳＶＰは、同じ
着信地スイッチおよび類似のＱＯＳを持つ、同じスイッ
チに到着する入力トラヒックを共有する。
【００１０】ＱＯＳはＡＴＭ規格により定義され、一定
のビット速度（ＣＢＲ）、利用可能なビット速度（ＡＢ
Ｒ）、可変ビット速度（ＶＢＲ）および他の品質管理規
格を含むことを理解されたい。貫通仮想パスにより、各
流れはそれ自身の仮想パス識別子（ＶＰＩ）、およびＳ
ＶＰが同時接続を行うことができるようにする仮想チャ
ンネル識別子（ＶＣＩ）を使用する。貫通仮想パスが確
立される前、ＡＴＭルータは相互に通信するために、Ａ
ＴＭインターフェースおよびＩＰ転送プロトコルを使用
する。ＡＴＭインターフェースは、ＡＴＭを使用する古
いＩＰであってもよいし、ＬＡＮＥであってもよいし、
または他の規格のＡＴＭインターフェースであってもよ
い。
【００１１】図１を参照しながら、システムの動作を説
明する。図１は、第一のホスト・ターミナル（ＨＴ）２
および第二のホスト・ターミナル（ＨＴ）４からなるネ
ットワークである。ホスト・ターミナル２および４は、
パソコン、大型コンピュータ、またはＡＴＭを使用して
データ・パケットを送受信することができる、任意の他
の装置から構成することができる。ＨＴ２は、従来のル
ータ６および８、ＡＴＭルータ１０および１４およびＡ
ＴＭスイッチ１２を通してＨＴ４に接続している。図示
のネットワークは、単に例示としてのものであり、追加
のネットワーク素子を、ＨＴ２およびＨＴ４に接続する
ことができ、各ルータおよびＡＴＭルータを、ネットワ
ーク１６の他の素子に接続することができることを理解
することができるだろう。説明上の都合で、ルータは標
準ＡＴＭインターフェース（ＡＴＭ上の古いＩＰ、ＬＡ
ＮＥ等）を使用して接続していると仮定する。ＡＴＭイ
ンターフェースを使用する古いＩＰは、貫通仮想パス設
定を記述するための基準モデルとして使用する。貫通仮
想パス設定は、他のインターフェースに延長することが
できることを理解されたい。
【００１２】ＨＴ４向けのパケットが、デフォールト経
路を通して、ＨＴ２からＡＴＭルータ１０に到着する
と、パケットは標準プロトコル・スタックにより、従来
のデータ・パケットとして取り扱われる。第一のパケッ
トのような、ＡＴＭ、ＡＡＬ５およびＩＰネットワーク
・レイヤ３パケット転送は、ＨＴ４に転送され、そこで
各ルータのコントローラおよびスイッチが、ヘッダ・ア
ドレスを検査する。ＡＴＭルータは、これらパケットに
基づいて、どの貫通経路を設定すべきか、またこのよう
な貫通経路を何時設定すべきかを決定する。貫通経路の
設定のための上記決定プロセスについては、以下に説明
する。
【００１３】貫通経路を設定するために、ＡＴＭルータ
１０は、最初、パケット・ヘッダで受信したＩＰアドレ
スを、ＡＴＭアドレスに変換する。より詳細に説明する
と、発信および着信ＩＰアドレスは、当業者にとっては
周知のように、ＩＰアドレスを（使用する信号法によ
り、Ｅ．１６４またはＮＳＡＰである）ＡＴＭアドレス
に変換するために、アドレス分析プロトコル（ＡＲＰ）
／次段分析プロトコルに入力される。１９９６年７月Ａ
ＴＭフォーラム技術委員会による「ＡＴＭユーザ網イン
ターフェース（ＵＮＩ）信号法、バージョン４．０」に
定義されている標準信号法ＵＮＩ３．１またはＵＮＩ
４．０、および１９９６年３月のＡＴＭフォーラム技術
委員会による「私設ネットワーク間インターフェース仕
様、バージョン１．０」（ＰＮＮＩ１．０）に定義され
ているＰＮＮＩが、ＡＴＭアドレスに基づいて、交換仮
想パス（ＳＶＰ）接続を設定するために使用される。種
々のタイプの接続の詳細については、下記に説明する。
【００１４】貫通経路上の第一のノードがＡＴＭルータ
である場合には、その第一のノードは、貫通経路ＳＶＰ
を追加することによって、その転送表を更新する。貫通
経路が、第一のノードの転送表に追加されると、デフォ
ールト経路が除去されないことに留意されたい。これは
重要なことである。しかし、新しいパケットが到着し、
このパケットに対して、デフォールト経路と貫通経路の
両方が存在する場合には、デフォールト経路に対して貫
通経路が優先権を持ち、その結果、新しいパケットは、
貫通経路を通して転送される。このような転送が行われ
るのは、貫通経路がデフォールト経路よりコストが安
く、距離が短いからである。
【００１５】ＡＴＭルータは、当業者なら周知のよう
に、ＱＯＳを選択するのに、入力パケットの送信制御プ
ロトコル（ＴＣＰ）、またはユーザ・データグラム・プ
ロトコル（ＵＤＰ）ポートを使用する。パケットのＱＯ
Ｓおよび着信地アドレスは、出力リンクを選択するため
の転送表で使用される。貫通経路が存在する場合には、
ＡＴＭポートおよびＶＰだけが指定される。ＶＣＩは、
動的に割り当てられ、その流れを同じＶＰを共有してい
る他の流れから区別するために使用される。
【００１６】ＡＴＭルータは、貫通経路上の最初のルー
タである必要はないことを理解されたい。それ故、貫通
経路上の第一のノードは、（１）ホスト、（２）従来の
ルータ、または（３）ＡＴＭルータのいずれであっても
よい。第一のノードはＩＰ転送を行うので、第一のノー
ドとしては、通常、ＡＴＭスイッチを使用することはで
きない。何故なら、従来のＡＴＭスイッチはＩＰ転送を
行うことができないからである。ＡＴＭルータは、ＡＴ
Ｍ装着ルータであってもよいし、ＡＴＭインターフェー
スおよびファブリック付きのルータであってもよい。後
者の例としては、シスコ社のタグ・スイッチ、ＩＢＭ社
の内蔵スイッチ・ルータ（ＡＲＩＳ内のＩＳＲ）、およ
びイプシロン社のＩＰスイッチ等がある。さらに、従来
のＡＴＭ装着ルータは、ＰＮＮＩの終端ノードとしてだ
け使用することができ、現在のＰＮＮＩ規格のもとでは
中間ノードとして使用することはできない。
【００１７】ＩＰ転送用にサポートされている二組の転
送プロトコルがある。貫通経路が設定される前の一組の
転送プロトコルと、ＡＴＭ貫通経路を設定するためのも
う一組の転送プロトコルである。貫通経路が確立する前
に、ＡＴＭルータは、他のルータと相互に作業するため
に、ＩＰ転送プロトコルを使用する。これらの標準ＩＰ
転送プロトコルは、転送情報プロトコル（ＲＩＰ）およ
び領域内転送用の開放最短経路第一（ＯＳＰＦ）、およ
び領域間転送用のより広いゲートウェイ・プロトコル
（ＢＧＰ）を含むことができる。貫通経路が確立する
と、ＰＮＮＩのようなＡＴＭ転送プロトコルが使用され
る。上記プロトコルは、ＯＳＰＦに基づくもであるが、
ソースであり、階層的転送である。
【００１８】ＩＰ転送プロトコルは、隣接する装置が相
互に挨拶、およびアクセスの可能性についての情報を交
換する近隣が確立していないと、使用することができな
い。ＰＮＮＩ転送プロトコルは、ＯＳＰＦに由来するも
ので、類似の機能を持つ。上記隣接装置は、相互に物理
的に接続している。ＡＴＭルータの場合には、これらル
ータは、デフォールトＡＴＭ接続により、相互に接続し
ている。貫通経路の場合には、ルータおよびＡＴＭルー
タ対する転送表更新は、隣接を行う場合の従来の転送プ
ロトコル機構を通して行われる。それ故、両方の終端ノ
ード（貫通経路上の最初のノードと最後のノード）は、
開放最短経路第一（ＯＳＰＦ）、１９９４年３月Ｊ．モ
イ（Ｍｏｙ）、ＲＦＣ１５８３による「ＯＳＰＦバージ
ョン２」のようなデフォールト経路により使用される。
しかし、最初のノードまたは最後のノードのいずれか
が、ＡＴＭホストまたは両方がＡＴＭホストである場合
には、隣接確立は行われない。
【００１９】最初のノードがルータであり、最後のノー
ドがＡＴＭホストである場合には、その転送表を更新す
るために、貫通経路を設定し、たまたま中間ノードであ
るＡＴＭルータから、最初のルータにメッセージを送信
することにより、規格を拡張する必要がある。第一のノ
ードがＡＴＭホストである場合には、貫通経路を設定す
るＡＴＭルータが、ＡＴＭホストの転送表を更新するた
めに、インターネット制御メッセージ・プロトコル（Ｉ
ＣＭＰ）再送メッセージを送信する。
【００２０】第一のノード転送表更新は、貫通経路上の
第一のノードおよび最後のノードのタイプの組み合わせ
により、下記のように行われる。
【００２１】 第一のノード 最後のノード 転送表更新 ＡＴＭルータ ＡＴＭルータ 転送プロトコル隣接確立 ＡＴＭルータ ルータ 転送プロトコル隣接確立 ルータ ルータ 転送プロトコル隣接確立 ルータ ＡＴＭルータ 転送プロトコル隣接確立 ＡＴＭホスト ＡＴＭルータまたはルータ ＩＣＭＰ再送信メッセージ ＡＴＭルータ ＡＴＭホスト ＡＴＭルータ ルータ ＡＴＭホスト 規格拡張使用 ＡＴＭホスト ＡＴＭホスト ＩＣＭＰ再送信メッセージ
【００２２】ルータの場合には、第一のノードの転送表
が更新されると、通常の転送プロトコル・アクセス可能
性交換により、ネットワークの他のノードがその転送表
を更新することができるようになる。
【００２３】サービス・プロバイダは、顧客の要求およ
びトラヒック統計に基づいて、ＡＴＭルータおよびスイ
ッチ間のトラヒック・ニーズを知り、エンド・ユーザ・
トラヒックに対するプライオリ貫通ＳＶＰを設定するこ
とができる。これら貫通経路は、永久的な仮想パスであ
る。さらに、設定した貫通経路は、約款によりオンまた
はオフすることができるように規定することができる機
能とすることができる。上記機能がオフになると、トラ
ヒック統計が集められ、どの潜在的な貫通経路を設定す
る必要があるのかを識別するのに使用される。
【００２４】貫通経路を設定する時期を決定するための
プロセスについて説明する。ＡＴＭルータは、三つの分
類の中の一つで貫通経路を設定する。貫通経路に対する
第一の分類は、エンド・エンド接続である。エンド・エ
ンド経路は、発信端ユーザから着信端ユーザへ延びてい
る。この場合、両方のユーザは、ＡＴＭインターフェー
スを持つ。図１は、ＨＴ２およびＨＴ４の両方が、ＡＴ
Ｍインターフェースを持つ場合のエンド・エンド貫通経
路接続１８である。
【００２５】ＰＮＮＩは、ＵＮＩまたはＰＮＮＩを使用
している第一のおよび最後のノードを除いて、貫通経路
を設定するのに使用される。図示の例の場合には、第一
のノードおよび最後のノードは、ＵＮＩだけを取り扱う
ホスト・ターミナルである。終端ノードがルータである
場合には、使用する信号法は、ＵＮＩであってもよい
し、ＰＮＮＩであってもよい。第一の分類には、アドレ
ス分析結果は、ＩＰ発信および着信アドレスを、直接Ａ
ＴＭアドレスに変換することにより得られる。
【００２６】貫通経路の第二の分類は、エッジ・エッジ
接続用のものである。図２について説明すると、貫通経
路接続２９は、入口スイッチ／ルータ２２および出口ス
イッチ／ルータ２４の間に存在していて、この場合、終
端ユーザＨＴ２６およびＨＴ２８は、ＡＴＭインターフ
ェースを持っていない。少なくとも一つのＡＴＭルータ
３０が、入口ルータ２２および出口ルータ２４の間に位
置していることを理解できるだろう。終端ユーザは、Ｌ
ＡＮ３１および３３上に位置しているか、ＡＴＭインタ
ーフェースまたはＳＶＰトラヒック集合に対してダイヤ
ル・アクセスを使用する。
【００２７】この状況におけるアドレス・マッピング
は、ＭＰＯＡ規格（１９９７年２月の「ＡＴＭを使用す
る多重プロトコル」バージョン１．０、ＡＴＭフォーラ
ム／ＢＴＤ−ＭＰＯＡ−０１：１１）により行われたも
のに類似している。すなわち、ＩＰ発信アドレスおよび
着信アドレスは、その直接ルータのＡＴＭアドレスに変
換され、直接ルータは、ホストまたは終点に直接取り付
けられているルータである。図示の例の場合には、ＩＰ
ソース・アドレスは２４であり、ＩＰ着信アドレスはＨ
Ｔ２６であり、貫通経路は、入口スイッチ／ルータ２２
と、出口スイッチ／ルータ２４の間に形成される。
【００２８】上記接続の第一のおよび第二の分類両方の
場合には、機密保護の立場から、あるＩＰ領域を貫通で
きないという状況がでてくる場合がある。このような状
況の場合には、貫通経路は機密チェックを行うノードま
でしか設定できない。
【００２９】貫通経路の第三の分類は、図３に示すネイ
バ・ネイバ接続用のものである。貫通経路はＡＴＭルー
タ３６を貫通する隣接ルータ３５から、他の隣接ルータ
３７の間に形成される。他のルータ３８および３９も、
また図に示すように、隣接ルータに接続することができ
る。ＰＮＮＩ隣接装置は、そのＡＴＭアドレスを、ＰＮ
ＮＩ転送制御チャンネルを通して交換するので、ＡＴＭ
ルータ３６は、その隣接ルータのアドレスを直接知る。
この場合、元のＩＰ転送プロトコル（ＲＩＰ、ＯＳＰＥ
等）は、貫通経路によりどの一組の隣接ルータを接続す
べきかを決定するために使用される。このプロセスによ
り、経路の一貫性が確保される。何故なら、貫通経路お
よびデフォールト経路は、貫通経路上のＡＴＭルータ３
６が、ＡＡＬ５およびネットワーク・レイヤ活動を行わ
ないという点を除けば、同じものであるからである。経
路が識別されると、ＡＴＭ ＰＮＮＩを使用して経路が
設定される。
【００３０】ＩＰパケットが、デフォールト経路上のＡ
ＴＭルータ３６（すなわち、ＡＴＭルータ３６へのルー
タ３５）に到着し、ＡＴＭルータ３６のＩＰ転送表が、
そのパケットに対するデフォールト経路が、着信ルータ
３７へのものであることを示した場合で、その後、ＡＴ
Ｍルータ３６が、このパケットに対する貫通経路を設定
することを決定した場合には、それはルータ３５からル
ータ３７への貫通経路４０を設定する。しかし、ルータ
３５が、たまたま他のＡＴＭルータであった場合には、
このＡＴＭルータは、ルータ３８から他の貫通経路４１
を、ＡＴＭルータ３６へ貫通経路３５を形成する。ＡＴ
Ｍ３６を通して、ルータ３５からルータ３７への第一の
貫通経路を、ルータ３８からＡＴＭルータ３６への貫通
経路に連結することによって、ルータ３８からルータ３
７への貫通経路が形成される。上記接続を行う前は、Ａ
ＴＭルータ３２は、必ず経路がループを含んでいない
で、周知のとおり安全なものにしなければならない。
【００３１】図４は、貫通経路が確立する前の、デフォ
ールト経路上のルータ間で伝送されるトラヒックであ
る。ＡＴＭルータ５０は、四つの従来のルータ４２、４
４、４６および４８に接続している。図示の実施形態の
場合には、ルータ４２および４４は、入力トラヒックを
ＡＴＭルータ５０に転送し、ルータ４６および４８は、
ＡＴＭルータ５０から転送されたトラヒックを受信す
る。説明を簡単にするために、ＱＯＳのタイプは一つで
あり、トラヒックは一方向だけに伝送されると仮定す
る。
【００３２】Ｘ１は、ルータ４２からＡＴＭルータ５０
へ、デフォールト経路３９を通して送られる、入力トラ
ヒックである。Ｘ２は、ルータ４４からＡＴＭルータ５
０へ、デフォールト経路４７を通して送られる、入力ト
ラヒックである。Ｙ１は、ＡＴＭルータ５０からルータ
４６へ、デフォールト経路４３を通して送られる、トラ
ヒックである。Ｙ２は、ＡＴＭルータ５０からルータ４
８へ、デフォールト経路４５を通して送られる、トラヒ
ックである。下記式において、Ｘｉｊ（またはＹｉｊ）
は、ルータｉからルータｊへのトラヒックを示す。ＡＴ
Ｍルータ５０から発信するトラヒック、またはＡＴＭル
ータ５０に着信するトラヒックはＸ０で示す。例えば、
Ｘ４２−０は、ルータ４２からＡＴＭルータ５０へのト
ラヒックであり、Ｘ０−４６は、ＡＴＭルータ５０から
ルータ４６に送られるトラヒックである。
【００３３】それ故、各デフォールト経路を通して運ば
れるトラヒックは、下記式により表すことができる。 Ｘ１＝経路３９上のＸ４２−０＋Ｘ４２−４６＋Ｘ４２
−４８ Ｘ２＝経路４７上のＸ４４−０＋Ｘ４４−４６＋Ｘ４４
−４８ Ｙ１＝経路４３上のＸ４２−４６＋Ｘ４４−４６＋Ｘ０
−４６ Ｙ２＝経路４５上のＸ４２−４８＋Ｘ４４−４８＋Ｘ０
−４８
【００３４】この例の場合、確立可能な四つのネイバ・
ネイバ貫通接続がある。 １．トラヒックＸ４２−４６用のルータ４２からルータ
４６への接続 ２．トラヒックＸ４２−４８用のルータ４２からルータ
４８への接続 ３．トラヒックＸ４４−４６用のルータ４４からルータ
４６への接続 ４．トラヒックＸ４４−４８用のルータ４４からルータ
４８への接続
【００３５】図５について説明すると、第一の貫通経路
５２が設定されたと仮定すると、Ｘ１＝Ｘ４２−０＋Ｘ
４２−４８（ルータ４２からＡＴＭルータ５０への、デ
フォールト経路により運ばれる残りのトラヒック）とな
る。第二の貫通経路５４も、同様に確立されたと仮定す
ると、Ｘ１＝Ｘ４２−０となる。この場合、Ｘ４２−０
は、デフォールト経路Ｘ１を通して送られる唯一のトラ
ヒックである。第三の貫通経路５６および第四の貫通経
路５８も、同様に設定されたと仮定すると、元のデフォ
ールト経路は、下記のトラヒックを伝送する。 Ｘ１＝Ｘ４２−０ Ｘ２＝Ｘ４４−０ Ｙ３＝Ｘ０−４６ Ｙ４＝Ｘ０−４８
【００３６】それ故、四つの貫通経路がすべて確立した
後では、デフォールト経路は、ＡＴＭルータ５０に着信
し、同ルータ５０から発信するトラヒックだけを運ぶ。
ＡＴＭスイッチとして、ＡＴＭルータ５０は、経路のセ
ル・カウントを維持し、Ｘｉｊ上のトラヒックを監視す
ることができる。すでに説明したように、貫通経路上の
トラヒックに対しては、ＡＴＭネットワークは、ＡＴＭ
（レイヤ２）機能までを実行する。しかし、デフォール
ト経路に対しては、ＡＴＭルータはネットワーク・レイ
ヤ３の転送機能までを実行する。上記例のＸ０−４６ま
たはＸ０−４８上のトラヒックが十分高くなったとき、
ＡＴＭルータは大部分のトラヒックを運んでいるこれら
経路に対して、エッジ・エッジ接続を設定する。
【００３７】ＡＴＭ貫通経路に対しては、すべてのＡＴ
Ｍ規格ＱＯＳ（ＣＢＲ、ＡＢＲ等）を使用することがで
きる。（１）着信アドレスおよびＴＣＰ／ＵＤＰポート
を使用することにより、そのそれぞれは、ＱＯＳ、また
は（２）パケットのＩＰｖ６流れラベルに割り当てら
れ、ＡＴＭルータは、貫通ＳＶＰに種々のＱＯＳを割り
当てる。
【００３８】貫通経路を設定する時期を決定するため
に、ＡＴＭルータは、潜在的な貫通経路に対する、入力
パケットの時間に関するパケット・カウントを維持す
る。より詳細に説明すると、貫通経路は、ＩＰアドレス
（エッジＡＴＭルータに対しては、着信アドレスだけが
必要）およびＱＯＳタイプにより識別される。二つのパ
ラメータは、貫通経路を設定しなければならない時期を
決定する際に参照しなければならない。１）Ｌ：貫通経
路が設定される受信パケットの域値、および２）Ｉ：単
位時間毎の減分（到着のレート）。同じＩＰアドレスお
よび（ＴＣＰ／ＵＤＰにより識別された）ＱＯＳタイプ
を持つパケットが到着する度に、カウンタが１だけ増加
する。そして、時間の各単位が経過する度に、カウンタ
は減分パラメータＩにより減分だけ減少する。カウンタ
が域値Ｌになると、ＡＴＭルータは、貫通経路設定を開
始し、カウンタをゼロにセットする。しかし、貫通経路
が始動し、トラヒックを運ぶまで、カウンタは、デフォ
ールト経路からのパケットの新しい到着により、継続的
に増分だけ増大する。カウンタは到着レート（Ｉ）を示
し、帯域幅を決定するために使用することができる。カ
ウンタの域値、Ｌを１にセットした場合には、最初に到
着するパケットが、貫通経路の確立をトリガする。この
特殊なケースの場合、これらの潜在経路を識別するリス
トを除いて、カウントを維持する必要はない。
【００３９】貫通経路が設定された後、経路をオフにす
る時期を決定するために、時間切れ数値がセットされ
る。この貫通経路は、時間切れになるまで維持される。
経路が設定され、時間切れになるまでにパケットが到着
しない場合には、貫通経路が時間切れになり、貫通経路
内の第一のノードのところでオフになる。時間切れにな
る前にパケットが到着した場合には、第一のノードは時
間切れになる時間を延長する。パラメータも、またその
ノードを所有するサービス・プロバイダにより調整する
ことができる。貫通経路の連結のところですでに説明し
たように、経路が時間切れになると、連結経路内のすべ
てのルータは、時間切れの数値について更新される。時
間切れパラメータの他に、貫通経路もキャシュ・アウト
することができる。キャシュ・アウトは、経路上の任意
のノードが利用可能な資源制限になり、いくつかの資源
を解放し、経路をオフにするような状況に対するもので
ある。どの貫通経路をオフにするかを決定するために使
用されるアルゴリズムは、統計分析に基づく、最も昔使
用した経路、または最も少ないトラヒックを運ぶ経路で
ある。
【００４０】デフォールト経路が、転送表から削除され
ないことに留意されたい。その結果、貫通経路がオフに
なる度に、デフォールト経路を使用して、パケットが転
送される。他のパケットが到着すると、貫通経路を設定
するシステムが再びトリガされ、その結果、システムは
自分自身で回復する。ＩＰに重点をおいて本発明を説明
してきたが、本発明のシステムは非ＩＰトラヒックにも
適用することができることを理解されたい。
【００４１】上記説明は、本発明の一つの好適な実施形
態の説明に過ぎないことを理解されたい。当業者なら本
発明の範囲から逸脱することなしに、多くの他の装置を
考案することができる。それ故、本発明は、添付の特許
請求の範囲によってだけ制限される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステムを使用するタイプのネットワ
ークの一例のブロック図である。
【図２】本発明のシステムを使用するエッジ・エッジ
（ｅｄｇｅ−ｔｏ−ｅｄｇｅ）接続を示すネットワーク
のブロック図である。
【図３】本発明のシステムを使用するネイバ・ネイバ
（ｎｅｉｇｈｂｏｒ−ｔｏ−ｎｅｉｇｈｂｏｒ）接続を
示すネットワークのブロック図である。
【図４】貫通経路を持たないルータ間で送信されるトラ
ヒックを示すネットワークのブロック図である。
【図５】貫通経路が設定された後の、ルータ間で送信さ
れるトラヒックを示すネットワークのブロック図であ
る。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−64914（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−116551（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−79294（ＪＰ，Ａ) ＲＦＣ1577 Ｇｌｏｂｅｃｏｍ’90，ｐ1104−1110 Ｉｎｆｏｃｏｍ’94，ｐ360−367 信学技報，ＳＳＥ94−31 信学技報，ＳＳＥ95−201 信学技報，ＳＳＥ95−202 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/56

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インターネット・プロトコル・トラヒッ
    クを転送するための方法であって、 インターネット・プロトコル・アドレスを持つパケット
    を受信するステップと、 インターネット・プロトコル・アドレスを、ＡＴＭアド
    レスに変換するステップと、 共通の着信アドレスを持つパケットの数をカウントする
    ステップと、 共通の着信アドレスを有するパケットの数が所定の閾値
    を超えた場合に、ＡＴＭ規格信号法を使用して貫通交換
    仮想パスまたはチャネルを確立するステップとを有する
    方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、ＡＴＭ
    規格信号法がＵＮＩ３．１，ＵＮＩ４．０，ＰＮＮＩの
    うちのいずれかである方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、前記パ
    ケットはＡＴＭルータにおいて受信され、 さらに、前記ＡＴＭルータから第２のルータへ貫通パス
    の情報を送信するステップをさらに有する方法。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の方法において、単位時
    間毎にある減分値だけ前記数を減算するステップをさら
    に有する方法。
  5. 【請求項５】 インターネット・プロトコル・トラヒッ
    クを転送するための方法であって、 インターネット・プロトコル・アドレスを持つパケット
    を受信するステップと、 インターネット・プロトコル・アドレスを、ＡＴＭアド
    レスに変換するステップと、 共通の着信アドレスを持つパケットの数をカウントする
    ステップと、 共通の着信アドレスを有するパケットの数が所定の閾値
    を超えた場合に、ＡＴＭ規格信号法を使用して貫通交換
    仮想パスまたはチャネルを確立するステップとを備え、 前記交換仮想パスは、異なる仮想チャネル識別子を用い
    て同時のデータストリームをサポートすることを特徴と
    する方法。
  6. 【請求項６】 インターネット・プロトコル・トラヒッ
    クを転送するための方法であって、 インターネット・プロトコル・アドレスを持つパケット
    を受信するステップと、 インターネット・プロトコル・アドレスを、ＡＴＭアド
    レスに変換するステップと、 共通の着信アドレスを持つパケットの数をカウントする
    ステップと、 共通の着信アドレスを有するパケットの数が所定の閾値
    を超えた場合に、ＡＴＭ規格信号法を使用して貫通交換
    仮想パスまたはチャネルを確立するステップとを備え、 前記交換仮想パスは実際のトラヒックに基づき動的に設
    定されることを特徴とする方法。
JP09108298A 1997-04-04 1998-04-03 パケット交換トラヒックを転送するための改良型システム Expired - Fee Related JP3338365B2 (ja)

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