JP4166609B2

JP4166609B2 - Communication device

Info

Publication number: JP4166609B2
Application number: JP2003095909A
Authority: JP
Inventors: 敦史北田; 將人奥田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2023-03-31
Also published as: JP2004304574A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１以上のユーザ側装置を収容する通信装置、及びこの通信装置がエッジ部分に配置されるＬ２ＶＰＮ(Layer 2 Virtual Private Network)網に関する。例えば、本発明は、ｘＳＰ（インターネットサービスプロバイダ(ＩＳＰ)、コンテンツサービスプロバイダ(ＣＳＰ)）や企業ネットワークへのアクセス・メトロ網において、上記通信装置において認証・接続先識別を含むセッションコントロールを行い、ｘＳＰ接続網とユーザ拠点間接続網のシームレスな統合を可能とする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットのブロードバンド化が本格化している。従来の電話網によるダイヤルアップ接続に比べ、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）などは、数十倍のスピードでのアクセスを提供することができる。
【０００３】
また、今後、各家庭まで光ファイバが敷設され、それに伴って高画質の映像配信サービスや音楽ダウンロードサービスなどを提供するｘＳＰ（ＩＳＰ，ＣＳＰ等）が数多く出現すると考えられる。
【０００４】
また、企業網が広帯域なアクセス・メトロ網に接続されることによって、家庭と企業間で大容量かつ高速なデータのやりとりができ、在宅勤務なども可能となる。
【０００５】
したがって、今後さらに高速な数十メガビットクラスでのアクセスが可能で、なおかつ接続先を用途に応じて切り替えるといったニーズが高まると考えられる。このようなニーズを満たすキーとなる技術は次の二つである。
【０００６】
（１）イーサネット（Ethernet（登録商標）：IEEE 802.3に準拠するネットワーク）
イーサネット（図１にフレームフォーマットを示す）は、従来ＬＡＮ（Local Area Networks）において広く用いられている技術であり、１０Ｍｂｐｓから１０Ｇｂｐｓ（2002年6月にIEEE802.3aeとして標準化完了）までの幅広い帯域を提供することができる。図２に本発明に係る主なイーサネットサービス(イーサタイプ)をパケット種別ごとに示す。
【０００７】
また、イーサネットは、装置コストが安価でなおかつユーザ側装置のインタフェースとしても広く普及している。このため、イーサネットを用いれば、経済的にブロードバンドアクセスサービスを提供することが可能となる。
【０００８】
ＩＥＥＥ８０２．３委員会では、アクセス網の最後の１マイルにイーサネット技術を適用することを目的としたＩＥＥＥ８０２．３ａｈＥＦＭ（Ethernet in the First Mile）が現在仕様策定中である。
【０００９】
（２）ＰＰＰ（Point-to-Point Protocol）
ＰＰＰ（RFC1661規定）は、ユーザ認証およびレイヤ３アドレスの割当およびレイヤ３パケットのカプセル化転送を実現する方式である。ＰＰＰでは、最初に、データリンクの確立を行うＬＣＰ（Link Control Protocol）ネゴシエーションが行われる。続いて、ユーザから送信されたユーザＩＤおよびパスワードを用いたユーザ認証（PAP認証、CHAP認証等がある）が行われる。最後に、レイヤ３アドレスのネゴシエーションを行うＮＣＰ（Network Control Protocol、IPの場合はIPCP）において、アドレスプールからユーザにＩＰアドレスが割り当てられるとともに、対向アクセスサーバ（RAS：Remote Access Server）のＩＰアドレスがユーザに通知される。このような手順を経て、実際のＩＰデータ通信が可能となる。
【００１０】
また、最近では、ユーザ認証でユーザ名およびｘＳＰ名を指定(「ユーザ名＠ｘＳＰ名」と指定)することにより、ユーザが接続先を任意に選択するサービス(「接続先選択サービス」と称する)が行われている。この接続先選択サービスでは、ＢＲＡＳ（Broadband Remote Access Server）と呼ばれる装置が、ユーザとｘＳＰとの接続点で、接続先ごとにユーザパケットを振り分ける。これによって、ユーザの接続先が任意に選択される。
【００１１】
上述した両方の技術を合わせた方式としてＰＰＰｏＥ（PPP over Ethernet,RFC2516規定）がある。ＰＰＰｏＥは、ＡＤＳＬ接続やＦＴＴＨ接続で広く使用されている。ＰＰＰｏＥは、文字どおりイーサネット上でＰＰＰパケットを転送する方式であり、イーサネット上での任意の接続先への切替接続を実現することができる。図３は、ＰＰＰｏＥを使用したＢＲＡＳを介したユーザ側装置とｘＳＰ間の接続イメージを示す図である。
【００１２】
図４は、ＰＰＰｏＥによるＢＲＡＳを介したユーザ側装置とｘＳＰとの間の接続における通信方式のシーケンス例を示す図である。ＰＰＰｏＥは、PPPoE Discovery Stageと、PPP Session Stageとに大きく分けることができる。
【００１３】
PPP Discovery Stageでは、ブロードキャスト型の通信方式を使用し、或るイーサネット上で２地点（Point-to-Point）のセッションを確立する相手が特定される。このステージでは、ユーザ側装置は、ＰＰＰｏＥ発呼のＰＡＤＩ（PPPoE Active Discovery Initiation、図５にフレームフォーマットを示す）をブロードキャストで送出する。この場合、ＢＲＡＳは、ＰＡＤＩに応答し、ＰＡＤＯ（PPPoE Active Discovery Offer）をユニキャストで（PADIで受けたフレームの送信元MACアドレスを宛先MACアドレスとして）ユーザ側装置に返す。ユーザ側装置は、ＰＡＤＯの送信元ＭＡＣアドレスからＢＲＡＳのＭＡＣアドレスを認識することができる。これによって、ユーザ側装置は、以降のＢＲＡＳに対する通信において、ＢＲＡＳのＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとして設定し、ユニキャストでＰＡＤＲ（PPPoE Active Discovery Request）を送出する。ＢＲＡＳは、ＰＡＤＲを受信すると、ユーザ側装置とＢＲＡＳとの間でセッション毎にユニークなＩＤ(Session-ID：以下「セッションＩＤ」とも表記)を設定し、ＰＡＤＳ（PPPoE Active Discovery Session-Conformation）をユーザ側装置に返す。
【００１４】
PPP Session Stageでは、ユーザ側装置とＢＲＡＳとの間でユニキャスト通信が行われる。このときのユニキャスト通信では、確立されたセッションＩＤ値が設定されたデータの送受信が行われる。このステージでは、ＢＲＡＳは、ユーザ側装置からのデータに付加された送信元ＭＡＣアドレスおよびセッションＩＤからユーザセッションを識別し、上記したＰＰＰネゴシエーション(ＬＣＰネゴシエーション，ユーザ認証，ＮＣＰネゴシエーション)を行う。
【００１５】
このとき、ＢＲＡＳは、ユーザ認証において、ユーザが指定した「ユーザ名＠ｘＳＰ名」からユーザの接続先を抽出し、ＲＡＤＩＵＳ（RFC2865）クライアントとして、該当接続先のＲＡＤＩＵＳサーバに認証情報を送信（RADIUS Access-Request）する。このときの実際の認証は認証用のデータベースを持つｘＳＰで行われる。その後、ＢＲＡＳは、ＲＡＤＩＵＳサーバからの認証成功を示すパケット（RADIUS Access-Accept）をもとにＩＰアドレスの割当（IPCP）のネゴシエーションを行うことができる。
【００１６】
ＩＰＣＰ完了後、ユーザ側装置は、接続先との間でＩＰデータ通信を行うことが可能となる。すると、ユーザ側装置からＰＰＰｏＥでカプセル化されたＩＰパケット(ＰＰＰｏＥパケット)がＢＲＡＳに送られてくる状態となる（図６にＰＰＰｏＥパケットのフレームフォーマットを示す）。この場合、ＢＲＡＳはＰＰＰを終端し、ＩＰパケットを該当接続先に転送する。
【００１７】
なお、接続先ネットワークへのデータ転送に際し、Ｌ２ＴＰ（Layer two Tunneling Protocol:RFC2661規定）等が用いられ、Ｌ３ＶＰＮ(layer three virtual private network)網においてＰＰＰフレームのままで転送される場合もある。以後、本発明では、ユーザ認証・接続先の識別、提供サービス、および接続先へのパケット転送を含む処理を“セッションコントロール”と称する。
【００１８】
その他、本発明に係る技術として、特許文献１に開示されたネットワーク間通信方法及びその装置に係る技術がある。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００１−１６２５５号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ＰＰＰｏＥはイーサネット上での切替接続を実現することができる。しかしながら、従来のＢＲＡＳを用いた集中型の処理では以下に示すような問題があった。
【００２１】
（１）ＢＲＡＳのボトルネック
図７に示すように、ユーザ側装置は、どのｘＳＰ(ｘＳＰ網)と接続する場合でも、ＢＲＡＳを経由しての接続となる。このため、ＢＲＡＳにセッションコントロール処理が集中してしまう（場合によっては数十万〜数百万セッションとなる）。
【００２２】
ここに、ＰＰＰのネゴシエーションは、互いに条件を要求（Configure-Request）し合い、互いに承認（Configure-Ack）し合うといった複雑な状態遷移を伴う。しかも、ユーザごとにネゴシエーションの条件が異なる。このため、ＰＰＰによるネゴシエーションは、ソフトウェア処理が前提となる。
【００２３】
また、パケット転送は、ＢＲＡＳにおけるセッションコントロールの一部として行われる（図８に示すように、ＢＲＡＳの内部では、ソフトウェアで保持される状態遷移（図９）に基づいてパケット転送の可否が決定される）。このため、ハードウェア処理／ソフトウェア処理の切り分けが困難である。
【００２４】
さらに、ＢＲＡＳは、ｘＳＰにパケット転送を行うため、レイヤ３の処理（ＩＰルーティング等）を行わなければならない。従って、ＢＲＡＳは、ｘＳＰごとのＩＰアドレス体系およびダイナミックルーティングをサポートする必要がある（「バーチャルルータ機能」と呼ばれる）。
【００２５】
以上の理由から、ネットワークプロセッサなどの進歩がめざましいとはいえ、ＢＲＡＳによる処理の高速化には限界がある。
【００２６】
（２）ｘＳＰ接続網とユーザ拠点間接続網のシームレスな統合が困難
近年、広域ＬＡＮサービスなどと呼ばれる、ユーザ（主に企業）がイーサネットインタフェースでリモートの拠点間をあたかも同一ＬＡＮセグメントのように接続できるユーザ拠点間接続サービスが注目を集めている。
【００２７】
図１０に示すように、ユーザ拠点間接続サービスでは、ユーザを収容する装置でユーザを接続(収容)するポートやユーザフレームのＩＥＥＥ８０２．１ＱＶＬＡＮ（Virtual LAN）−ｔａｇなどからＶＰＮ（Virtual Private Network）を識別する。この場合、Ｌ２ＳＷ（Ethernet SW）で網が構成され、ＶＰＮ識別のための拡張ＶＬＡＮ−ｔａｇがユーザに付与（ユーザEthernetフレームに挿入）され、網がＶＰＮごとのブロードキャストドメインに論理的に分離され、ＭＡＣブリッジ転送によってユーザフレームが転送される。
【００２８】
また、最近では、網をＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）で構成し、ＭＰＬＳ網でイーサネットフレームを転送するＥｏＭＰＬＳ（Ethernet over MPLS）サービスも提供されている。図１１に示すように、ＥｏＭＰＬＳでは、ユーザ収容のポートやユーザフレームのＶＬＡＮ−ｔａｇからＶＰＮが識別され、ＭＰＬＳ網内を転送するためのＴｕｎｎｅｌ(トンネル)ラベルパスとＭＰＬＳ網の出入口のエッジ装置（LER：Label Edge Router）でＶＰＮを識別するためのＶＣ(Virtual circuit)ラベルパスにユーザフレームがマッピング（ユーザEthernetフレームがトンネルラベルおよびVCラベルでカプセル化）され、ユーザフレームがラベルスイッチ転送される。
【００２９】
一般に、ＭＰＬＳは２地点間（Point-to-Point）のサービスである。但し、ＬＥＲにＭＡＣブリッジングの機能を持たせることによって、１対複数地点間（Point-to-Multipoint）のイーサネットフレーム転送サービスを提供することが可能である（「VPLS： Virtual Private LAN Service」と呼ばれる）。
【００３０】
このように、ユーザ拠点間サービスでは、ユーザ収容装置でＶＰＮが一意に識別でき、さらに、網内では拡張ＶＬＡＮの２段スタック（L2SW網の場合）や、ＭＰＬＳラベルをさらにスタックしたりラベルパスをマージ（MPLS網の場合）したりしてトラフィックを多重化することも可能である。従って、経済的・効率的なネットワークの構築が可能である。
【００３１】
しかし、ｘＳＰ接続サービスにＢＲＡＳを用いた場合では、アクセス網内ではフレームがＢＲＡＳに至るまでユーザの接続先ｘＳＰを判別することができない。従って、図１２に示すように、例えばＬ２ＳＷで網が構成される場合において拡張ＶＬＡＮ等でトラフィックを多重化しても、ＢＲＡＳで接続先識別および提供しているサービス（最大速度や一戸建てや集合住宅型シェアドアクセスなどの接続形態等）を識別するためにアグリゲートトラフィックを分離してＢＲＡＳに渡す必要がある。ＭＰＬＳ網の場合も同様で、ユーザ側装置とｘＳＰとの間にＢＲＡＳが存在することが上記ユーザ拠点間接続網とｘＳＰ接続網の統合の妨げとなってしまう。
【００３２】
なお、イーサネット上でアクセスコントロールを実現する方式としては、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘ（Port based Network Access Control）がある。ＩＥＥＥ８０２．１ＸはＥＡＰＯＬ（EAP over LANs、図１３にフレームフォーマットを示す）とも呼ばれ、上記ＰＰＰの拡張認証方式であるＥＡＰ（Extended Authentication Protocol）のパケットフォーマットを流用し、イーサネットフレーム上で直接やりとりして、ＰＰＰ同様「ユーザ名＠組織名」から接続先セグメントを抽出して、認証が成功すると当該セグメント（VLAN）へのアクセスを許可するものである（図１４にＩＥＥＥ８０２．１Ｘによるシーケンス例、図１５にＩＥＥＥ８０２．１Ｘによる接続イメージを示す）。
【００３３】
しかし、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘは、エッジＬ２ＳＷのポート単位でアクセスを許可するものであり、ポートあたり１ユーザしか認証できない。つまり集合住宅などで集線された環境など、エッジＬ２ＳＷのポートに複数ユーザが接続された環境では適用できない。またＩＥＥＥ８０２．１Ｘは主にイーサネットや無線ＬＡＮのセキュリティ（ポートにケーブルを繋げばだれでも簡単にアクセスできてしまうことや無線LANのパケットを傍受することでなりすましが可能になってしまうことなど）に鑑みたものであって、例えばＩＰアドレス割当および管理の機構を備えていないことや、認証後の接続先セグメントは通常のＬＡＮと同じくフリーアクセスとなるため、セキュリティ等の観点からｘＳＰ選択接続としてそのまま適用することは難しい。
【００３４】
本発明は、以上のような問題を解決し、セッションコントロール処理が集中することにより生じるボトルネックを回避することができる通信装置を提供することを目的とする。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は以下のような構成をとる。即ち、本発明は、ＰＰＰｏＥを用いてユーザが複数の接続先から任意の接続先選択を行う通信システムにおいて、ユーザにより選択された接続先宛のデータを中継するレイヤ２網のエッジに配置され、１以上のユーザ側装置を収容する通信装置であって、ユーザ側装置から受信するＰＰＰｏＥフレームがＰＰＰセッション確立用のフレームか上記接続先宛のデータを含むフレームかを判別するフレーム判別手段と、上記フレーム判別手段で判別されたセッション確立用のフレームに基づいて、ユーザ認証及び接続先識別を含むユーザ側装置とユーザにより選択された接続先との間の通信に係るＰＰＰセッションを確立するための処理を行うセッション管理手段と、上記フレーム判別手段で判別された上記接続先宛のデータを含むＰＰＰｏＥフレームから当該データを抽出するフレーム変換手段と、上記フレーム変換手段で抽出されたデータを前記レイヤ２網へ送出する転送処理手段とを含む。
【００３６】
好ましくは、本発明の通信装置は、上記各接続先の網のエッジ装置が接続先毎に用意された上記レイヤ２網の網終端装置にそれぞれ接続されており、上記フレーム変換手段は、上記接続先宛のデータに宛先レイヤ２アドレスとして設定されている自装置のレイヤ２アドレスを当該接続先のエッジ装置のレイヤ２アドレスに変換して上記転送処理手段に渡すように構成してもよい。
【００３７】
好ましくは、本発明における通信装置は、上記レイヤ２網が上記各接続先の網を収容するレイヤ３網にエッジ装置を介して接続され、このエッジ装置が上記レイヤ２網を通じて受信する上記接続先宛のデータに対して上記レイヤ２網の終端処理を行うとともに上記レイヤ３網を介して該当する接続先の網へ転送する処理を行うように構成されており、上記セッション管理手段は、ユーザ側装置との間におけるＰＰＰセッションの確立において、ユーザ側装置に転送されるセッション確立用フレームの送信元レイヤ２アドレスとして上記エッジ装置のレイヤ２アドレスを設定し、上記フレーム変換手段は、ＰＰＰセッションの確立後にユーザ側装置から受信する接続先宛のデータに宛先レイヤ２アドレスとして設定されている上記エッジ装置のレイヤ２アドレスを変更することなく当該データを上記転送処理手段に渡すように構成してもよい。
【００３８】
好ましくは、本発明における通信装置は、上記レイヤ２網が上記各接続先の網を収容するレイヤ３網に複数のエッジ装置を介して接続され、各エッジ装置が上記レイヤ２網を通じて受信する上記接続先宛のデータに対して上記レイヤ２網の終端処理を行うとともに上記レイヤ３網を介して該当する接続先の網へ転送する処理を行うように構成されており、上記セッション管理手段は、ユーザ側装置との間におけるＰＰＰセッションの確立において、ユーザ側装置に転送されるセッション確立用フレームの送信元レイヤ２アドレスとして、接続先に応じたエッジ装置のレイヤ２アドレスを設定し、上記フレーム変換手段は、ＰＰＰセッションの確立後にユーザ側装置から受信する接続先宛のデータに宛先レイヤ２アドレスとして設定されている上記エッジ装置のレイヤ２アドレスを変更することなく当該データを上記転送処理手段に渡すように構成してもよい。
【００３９】
好ましくは、本発明におけるレイヤ２網は、ＩＥＥＥ８０２．１ＱＶＬＡＮに従って接続先毎に論理分割され、本発明における転送処理手段は、上記接続先宛のデータに対し、当該データの接続先に対応するＶＬＡＮ-ｔａｇを設定して上記レイヤ２網に送出するように構成してもよい。
【００４０】
このようにして、本発明によれば、ユーザ側装置を収容する通信装置において、ユーザ認証及び接続先識別を含むセッション管理を行うことにより、セッションコントロール処理が集中することにより生じるボトルネックを回避することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明の構成は以下の説明に限定されない。
【００４２】
〈概要〉
本発明を実現するにあたってのポイントは次の(１)〜(４)である。
(１)従来ＢＲＡＳで行っていたセッションコントロールを分散処理する。
(２)上記(１)に加えて、標準化されたＰＰＰｏＥ（通信プロトコル）を用いてＩＰデータフレーム（IPoPPPoE）を送受信する（ただし、セッション識別後はPPPoEデカプセル化する）。
【００４３】
上記(１)及び(２)については、ＢＲＡＳの機能をそのままユーザ収容装置に分散させる方法が考えられる。しかし、上述したように、ＢＲＡＳによる処理では、パケット転送がソフトウェア処理により行われる。このため、処理の高速化の問題が解決できない。さらに、ＢＲＡＳはレイヤ３に対する処理も行うので、ｘＳＰ毎のＩＰアドレス体系やダイナミックルーティングまでもが分散されることになる。従って、これらの管理運用が煩雑化することが考えられる。従って、次の(３)及び(４)もポイントとなる。
(３)ハード処理／ソフト処理の切り分けを明確にする。即ち、ＩＰデータフレームをハード処理化する。
(４)ＩＰデータフレームのレイヤ２処理を行う。
以上のポイント(１)〜(４)を踏まえ、本発明の実施形態を説明する。
【００４４】
《実施形態》
図１６は、本発明の実施形態に係る通信装置(ユーザ収容装置)及びこの通信装置を含むＬ２ＶＰＮネットワークシステムの概要を示す図である。図１６には、Ｌ２ＶＰＮ網１が示されている。本発明に係るユーザ収容装置２は、Ｌ２ＶＰＮ網のエッジに配置される。ユーザ収容装置２は、一戸建てや集合住宅等のユーザ拠点におけるユーザ側装置３を直接的に(例えば、レイヤ２におけるブロードキャストドメイン内で)収容することができる。
【００４５】
ユーザ収容装置２は、各ユーザ側装置３が、ユーザ側装置３で選択されたサービスプロバイダ(ｘＳＰ（ＩＳＰ、ＣＳＰ等））にアクセスするための制御(ユーザ任意の接続先選択サービスの制御)を行う。図１６には、ユーザが選択可能な複数のｘＳＰの例として、ｘＳＰ−Ａと、ｘＳＰ−Ｂとのそれぞれによって用意されたｘＳＰ網及びその入口に設置されたエッジ装置(エッジルータ)が図示されている。
【００４６】
各ユーザ側装置３と各ｘＳＰとの間では、ＰＰＰｏＥによるセッションを介して通信が行われる。このため、ユーザ収容装置２は、各ユーザ側装置３とｘＳＰ間の通信に係るＰＰＰｏＥのセッションコントロールを行う。
【００４７】
ユーザ収容装置２は、セッションコントロールの後、ｘＳＰ宛のＩＰデータフレームがＰＰＰｏＥでカプセル化されたＰＰＰｏＥフレームをユーザ側装置３から受信する。ユーザ収容装置２は、このＰＰＰｏＥフレームをデカプセル化してＩＰｏＥデータフレームに変換し、このＩＰｏＥデータフレームをＬ２ＶＰＮ網１の網構成に応じたフォーマット(Ｌ２ＶＰＮの既存の標準フォーマット)にマッピング(カプセル化)し、Ｌ２ＶＰＮ網１へ送出する。
【００４８】
そして、ＩＰｏＥデータフレームは、Ｌ２ＶＰＮ網１の網構成に依存する転送手順に従ってＬ２ＶＰＮ網１における所定の終端点までレイヤ２転送され、この終端点でＬ２ＶＰＮ網１の終端処理が行われ、続いてＩＰｏＥデータフレームのｘＳＰへの転送処理が行われる。
【００４９】
また、ユーザ収容装置２は、ユーザの任意の接続先選択接続サービスと、ユーザ拠点間接続サービスを実現するＬ２ＶＰＮ網とが統合された統合Ｌ２ＶＰＮ網に適用することができる。すなわち、図１６に示すような企業間（Ｃ社支店６とＣ社本店７間）を結ぶユーザ拠点間接続サービスを、ユーザ−ｘＳＰ間の接続先選択接続サービスに適用することができる。
【００５０】
ユーザ側装置３は、例えばパソコン(ＰＣ)等のユーザがｘＳＰからサービスの提供を受けるための操作端末(「ユーザ端末」とも表記：コンテンツの表示や再生を行うアプリケーションが搭載されていても良い)と、ユーザ−ｘＳＰ間の通信機能を司る(少なくともＰＰＰｏＥ通信をサポートする)通信機器(ＡＤＳＬモデム等)との組み合わせにより構成される。但し、この例では、ユーザ端末−ｘＳＰ間通信はＩＰベースで行われるので、ユーザ側装置３は、ＩＰｏＰＰＰｏＥをサポートしている。
【００５１】
〈ユーザ収容装置のシステム構成〉
次に、ユーザ収容装置２のシステム構成について図１７〜２０を用いて説明する。図１７は、ユーザ収容装置２のシステム構成を示す図である。図１８は、フレーム判別手段の説明図である。図１９は、セッション管理手段の説明図である。図２０は、フレーム変換手段の説明図である。
【００５２】
図１７において、ユーザ収容装置２は、ユーザ側装置３を収容(直収)可能な通信装置として構成される。ユーザ収容装置２は、ＰＰＰｏＥフレーム入力時にフレームを解析し、フレームタイプ(セッションネゴシエーションフレームかＩＰデータフレームか)を判別するフレーム判別手段２０と、ＰＰＰ状態遷移に基づいて認証・接続先識別を含むセッションネゴシエーションを行うセッション管理手段２１と、認証成功・接続先識別後にユーザ側装置より送出されたＰＰＰｏＥカプセル化されたＩＰデータフレームのデカプセル化を行うフレーム変換手段２２と、デカプセル化されたＩＰデータフレームを接続先毎の仮想閉域網(Ｌ２ＶＰＮ網)にマッピングしてレイヤ２転送を行う転送処理手段２３とを備える。また、図１７において、実線矢印は、ユーザ端末３からのフレームの流れを示し、破線矢印は、セッションネゴシエーションに基づく情報の流れを示す。
【００５３】
ユーザ収容装置２の構成要素のうち、セッション管理手段２１は、ソフトウェアで構成され、図９に示すような従来と同様の状態遷移テーブル(「ＰＰＰ状態遷移テーブル」とも表記)に基づくセッションネゴシエーション処理をソフトウェア処理で行う。一方、フレーム判別手段２０,フレーム変換手段２２,及び転送処理手段２３は、ハードウェアで構成される。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【００５４】
≪フレーム判別手段≫
フレーム判別手段２０は、ユーザ側装置３からのＰＰＰｏＥフレームを受信する。フレーム判別手段２０は、入力されたＰＰＰｏＥフレームを解析し、フレームタイプを判別する。フレームタイプの判別によって、当該フレームがセッションネゴシエーションフレーム(「ネゴシエーションパケット」とも表記)であるか、ＩＰデータフレームであるかが判別される。
【００５５】
フレーム判別手段２０は、フレームがセッションネゴシエーションフレームである場合には、当該フレームをセッション管理手段２１に渡し、ＩＰデータフレームである場合には、当該フレームをフレーム変換手段に渡す。
【００５６】
図１８に示す例では、フレーム判定手段２０は、ユーザ側から受信したＰＰＰｏＥフレームの“ETHER#TYPE”が“0x8864(PPPoE(Session))”であり、且つ“CODE”が“0x00”であり、且つ“PPP#PROTOCOL”値が“0x0021”である場合(図６参照)には、当該ＰＰＰｏＥフレームについて、ＩＰパケットがＰＰＰｏＥカプセル化されたフレーム（IPoPPPoE）、即ちＩＰデータフレームであると判別し、当該ＰＰＰｏＥフレームをフレーム変換手段２２に転送する。
【００５７】
これに対し、フレーム判定手段２０は、ユーザ側からのＰＰＰｏＥフレームがＩＰデータフレーム以外のフレームである場合には、当該フレームがセッションネゴシエーションフレームであると判断し、当該フレームをセッション管理手段２１に転送する。
【００５８】
≪セッション管理手段≫
セッション管理手段２１は、ＰＰＰ状態遷移テーブルに基づいて、ユーザ認証・接続先識別を含む従来のＢＲＡＳとほぼ同様のセッションネゴシエーションを行う。図１９に示す例では、セッション管理手段２１は、ネゴシエーションパケット（PPPoE）を受信し（Ｓ１）、受信したネゴシエーションパケットに含まれた送信元ＭＡＣアドレスとセッションＩＤを用いて状態遷移テーブルを検索し（Ｓ２）、検索した状態遷移に従った処理を行いユーザに応答する（Ｓ３）、という一連のセッションネゴシエーションを行う。
【００５９】
Ｓ３において、認証及び接続先識別処理が行われる。セッション管理手段２１は、認証を行う場合には、ＲＡＤＩＵＳクライアントとして、接続先として識別したｘＳＰのＲＡＤＩＵＳサーバとの間で、ＲＡＤＩＵＳ認証通信を行う。ＲＡＤＩＵＳ認証通信については、Ｌ２ＶＰＮ網内にプロキシＲＡＤＩＵＳサーバを配置して、ｘＳＰとの通信を一元化することも可能である。
【００６０】
セッション管理手段２１は、セッションネゴシエーション（認証成功・接続先識別）後に、ＰＰＰ状態遷移テーブルを参照し、新しい状態をチェックする（Ｓ４）。この時、状態が“ＩＰアドレス割り当て完了（IPCP Opened）”である場合には、その時点で当該ユーザ側装置３のＭＡＣアドレス,ＰＰＰｏＥのセッションＩＤ,及び接続先のＶＰＮ−ＩＤ(ＶＰＮ識別子)をフレーム変換手段２２に登録通知として通知する（Ｓ５）。この登録通知は、認証成功時（RADIUS Access-Accept受信時）の時点で登録可能とする。
【００６１】
一方、Ｓ４において、状態が“接続終了”の場合には当該ユーザ側装置３のＭＡＣアドレス,ＰＰＰｏＥのセッションＩＤ,及び接続先ＶＰＮ−ＩＤを削除通知として通知する（Ｓ６）。この削除通知は、ユーザからの明示的な接続終了（LCP Terminate Request or PADT：図４参照）の受信時、或いは無通信時間タイマのタイムアウト時に接続終了とみなし通知されるように構成することも可能である。
【００６２】
≪フレーム変換手段≫
フレーム変換手段２２は、認証成功・接続先識別後にユーザ側装置３により送出されるＰＰＰｏＥカプセル化されたＩＰデータフレームのデカプセル化を行う。
【００６３】
図２０に示す例では、フレーム変換手段２２は、ＭＡＣアドレス,ＰＰＰｏＥセッションＩＤ,及び接続先ＶＰＮ−ＩＤからなるテーブル２２ａを有している。
【００６４】
フレーム変換手段２２は、フレーム判別手段２０から転送されたＰＰＰｏＥカプセル化されたＩＰデータフレーム（IPoPPPoE）を受け取ったときに、当該フレーム中の送信元ＭＡＣアドレス及びセッションＩＤに対応するエントリがテーブル２２ａにあれば、当該ＰＰＰｏＥフレームをＩＰｏＥデータフレームに変換(ＰＰＰｏＥフレームのデカプセル化)し、ＶＰＮ−ＩＤの情報(セッション管理手段２１から受け取っている)とともに転送処理手段２３に送る。これに対し、フレーム変換手段２２は、テーブル２２ａに該当エントリがなければ、未だ認証前であるものとして、当該ＰＰＰｏＥフレームを廃棄する。
【００６５】
一方、フレーム変換手段２２は、Ｌ２ＶＰＮ網１側から転送処理手段２３を経て送られてきたＩＰｏＥデータフレームを受け取った場合には、当該フレーム中の宛先ＭＡＣアドレスをキーとしてテーブル２２ａを検索し、該当エントリがヒットすれば、このエントリ中のセッションＩＤが設定されたＰＰＰヘッダで当該フレームに対するＰＰＰｏＥカプセル化を行い、ユーザ側装置３に送出する。
【００６６】
さらに、フレーム変換手段２２は、テーブル２２ａのエントリ管理を行う。即ち、フレーム変換手段２２は、セッション管理手段２１から登録通知を受け取った場合には、その登録通知の内容が記録されたエントリをテーブル２２ａ内に作成する。一方、フレーム変換手段２２は、セッション管理手段２１から削除通知を受け取った場合には、対応するエントリをテーブル２２ａから削除する。
【００６７】
≪転送処理手段≫
転送処理手段２３は、デカプセル化されたＩＰデータフレームを接続先ごとの仮想閉域網（Ｌ２ＶＰＮ網）にマッピングしてレイヤ２転送する(詳細については後述)。
【００６８】
以上のように、ユーザ収容装置２は、従来ＢＲＡＳで行われていたユーザ側装置と選択接続先のｘＳＰとの間のセッションコントロールを、自身が収容している１以上のユーザ側装置について行う。これによって、従来のように、ＢＲＡＳで集中的に行われていた多数のユーザからのセッションコントロールを、複数のユーザ収容装置２に分散することができる。
【００６９】
また、ユーザ収容装置２は、ｘＳＰへのＩＰデータフレームの転送処理を、Ｌ２ＶＰＮ網１へのレイヤ２転送により行う。従って、ユーザ収容装置２において、ｘＳＰ毎のＩＰアドレス体系を管理したり、ダイナミックルーティングを管理したりする必要がない(バーチャルルータとしての機能を要しない)。従って、ユーザ収容装置２におけるＬ３処理を回避することができる。これによって、ユーザ側装置３と接続先のｘＳＰとの通信に係るセッションコントロールはセッション管理手段２１によるソフトウェア処理で行い、ＩＰデータフレームの転送処理は、フレーム判別手段２０，フレーム変換手段２２,及び転送処理手段２３によるハードウェア処理で行う構成を採用することができる。さらに、ＰＰＰｏＥフレームの判別及びフレーム変換処理をハードウェアで行うことで、高速化を図ることができる。
【００７０】
〈ｘＳＰの接続形態〉
次に、ｘＳＰの接続形態について説明する。ユーザ収容装置２がＩＰデータフレームをレイヤ２転送するための処理は、ｘＳＰのＬ２ＶＰＮ網１に対する接続形態によって異なる。接続形態としては、以下の二通りが考えられる。
〈Ａ〉ｘＳＰがＬ２ＶＰＮ網の終端点に直接接続される場合
〈Ｂ〉ｘＳＰがＬ２ＶＰＮ網及びＬ３ＶＰＮ網(ＩＰ-ＶＰＮ網)を経由する場合図２１(Ａ)及び(Ｂ)は、上記した接続形態〈Ａ〉、即ちＬ２ＶＰＮ網１の終端点でｘＳＰに直接接続される場合の接続形態例を示す図である。接続形態〈Ａ〉は、例えば、比較的小さい単位（例えば、県単位など）でｘＳＰに直接接続されるケースに適用される。
【００７１】
この場合、ユーザ収容装置２がＩＰパケット(ＩＰｏＥフレーム)をレイヤ２転送する際の宛先ＭＡＣアドレスは、選択接続先に該当するｘＳＰのエッジ装置（エッジルータ：図２１(Ａ)ではエッジ装置９Ａ,９Ｂ,９Ｃを例示。以下エッジ装置を特に指定しない説明では「エッジ装置９」と表記)のＭＡＣアドレスとなる。エッジ装置９は、例えば、ｘＳＰ毎に用意される。
【００７２】
エッジ装置９は、Ｌ２ＶＰＮ網１に接続される。このとき、図２１(Ａ)に示すように、各エッジ装置９がｘＳＰ毎に用意されたＬ２ＶＰＮ網１の網終端装置(図２１(Ａ)では網終端装置１３Ａ,１３Ｂ,１３Ｃを例示。以下網終端装置を特に指定しない説明では「網終端装置１３」と表記)に接続されるように構成しても良い。或いは、図２１(Ｂ)に示すように、各エッジ装置９が、複数のエッジ装置９を収容し、各エッジ装置９に対するトラフィックを宛先アドレスに従って分配する集約型網終端装置１６に接続されるように構成しても良い。
【００７３】
上述したように、ＰＰＰｏＥでは、ユーザ側装置３は、PPP Discovery Stageにおいて、セッションの確立相手のレイヤ２アドレス(例えばＭＡＣアドレス)を認識する。本実施形態では、ユーザ側装置３のセッションの確立相手はユーザ収容装置２であり、しかもユーザ認証時までは接続先のｘＳＰ(のエッジ装置のレイヤ２アドレス)が未知である。
【００７４】
このため、ユーザ収容装置２のフレーム変換手段２２は、認証成功・接続先識別後にユーザ側装置３から送信されてくるＰＰＰｏＥカプセル化されたＩＰデータフレームに対し、デカプセル化に加え、その宛先レイヤ２アドレスを、接続先の識別により得られたｘＳＰのエッジ装置のレイヤ２アドレスに変換して転送処理手段２３に渡す。
【００７５】
図２２は、図２１に示す接続形態(接続形態〈Ａ〉)において適用されるユーザ収容装置２の構成例を示す図である。図２２に示す例では、フレーム変換手段２２は、ユーザ側装置３からのＩＰｏＰＰＰｏＥフレームからＰＰＰｏＥを取り外しＩＰｏＥデータフレームへとデカプセル化する。さらに、フレーム変換手段２２は、デカプセル化されたＩＰｏＥデータフレームの宛先ＭＡＣアドレスに設定されているユーザ収容装置２のＭＡＣアドレス“Ｐ”を、接続先のｘＳＰのエッジ装置９のＭＡＣアドレス“Ｃ”に変換する。このとき設定される接続先ｘＳＰのエッジ装置９のＭＡＣアドレスは、フレーム変換手段２２が管理するテーブル２２ｂ(図２０のテーブル２２ａに相当)に登録されている。
【００７６】
フレーム変換手段２２は、セッション管理手段２１から、ユーザ側装置３のＭＡＣアドレス，ＰＰＰｏＥセッションＩＤ，及びＶＰＮ−ＩＤに加えて当該エッジ装置９のＭＡＣアドレスを含む登録通知を受け取り、この登録通知の内容を含むエントリをテーブル２２ｂに登録するように構成されている。
【００７７】
この場合、セッション管理手段２１は、あらかじめ自身に登録されている各ｘＳＰのエッジ装置９のＭＡＣアドレスを、接続先識別の結果に応じて登録通知に含めてフレーム変換手段２２に与える構成を適用することができる。或いは、認証時のＲＡＤｌＵＳ通信においてｘＳＰ側から該当エッジ装置９のＭＡＣアドレスを含む認証成功メッセージ（RADIUS Access-Accept）を受け取り、このＭＡＣアドレスを含む登録通知をフレーム変換手段２２に与えるように構成することも可能である。
【００７８】
後者が採用される場合には、ユーザ収容装置２は、接続先のｘＳＰのエッジ装置９のＭＡＣアドレスを動的に取得することができる。従って、ユーザ収容装置２毎に各ｘＳＰのエッジ装置９のＭＡＣアドレスを予め登録する必要がない。また、ｘＳＰのエッジ装置９が故障等で交換された場合でもＭＡＣアドレスを登録変更する必要がない。
【００７９】
図２３は、上記した接続形態〈Ｂ〉、即ちユーザからのトラフィックがＬ２ＶＰＮ網１、さらにＬ３ＶＰＮ網１０（例えば、IP-VPN網）を経由する場合の接続形態例を示す図である。当該接続形態〈Ｂ〉は、比較的大きな単位（全国的に集約する場合など）でｘＳＰに接続されるケースに適用される。図２４は、図２３に示す接続形態(接続形態〈Ｂ〉)において適用されるユーザ収容装置２の構成例を示す図である。
【００８０】
図２３において、Ｌ２ＶＰＮ網１Ａに収容されている各ユーザ収容装置２がＩＰｏＥデータフレームをレイヤ２転送する際の宛先ＭＡＣアドレスは、Ｌ３ＶＰＮ網１０の入口のエッジ装置１１のＭＡＣアドレスとなる。この場合では、宛先ＭＡＣアドレスは、ユーザがどのｘＳＰと接続する場合でも一つに決まる。このため、ユーザ収容装置２は、図２４に示すような次の構成を持つ。
【００８１】
セッション管理手段２１は、ユーザ側装置３からのＰＰＰｏＥ発呼（PADI）に対し、応答ＰＰＰｏＥフレーム（PADO）の送信元レイヤ２アドレスとしてＬ３ＶＰＮ網１０のエッジ装置１１のレイヤ２アドレスを設定する。
【００８２】
続いて、ユーザ側装置３からのセッションネゴシエーションフレーム（PADR）に対し、フレーム判別手段２０は、そのフレームの宛先レイヤ２アドレスが自装置宛でなくても、セッション管理手段２１に転送する。セッション管理手段２１は、当該フレームに基づいてセッション管理(ユーザ認証、接続先識別、ＩＰＣＰ等)を行う。
【００８３】
認証・接続先識別後では、ユーザ側装置３からのＰＰＰｏＥカプセル化されたＩＰデータフレームは、フレーム変換手段２２において、デカプセル化され転送処理手段２３に渡される。このような構成下では、フレーム変換手段２２で宛先ＭＡＣアドレスの変換する処理は不要となる。
【００８４】
図２４に示す例では、ユーザ側装置３は、ＰＰＰｏＥ発呼（PADI）の宛先ＭＡＣアドレスにブロードキャストアドレス“ｆｆ”（実際には、ff：ff：ff：ff：ff：ff）を設定し、ＰＰＰｏＥ発呼（PADI）をブロードキャストする。セッション管理手段２１は、ＰＡＤＩを受け取ると、応答ＰＰＰｏＥフレーム（PADO）の送信元レイヤ２アドレスとしてＬ３ＶＰＮ網１０のエッジ装置１１のレイヤ２アドレス“Ｌ”を設定する。
【００８５】
ユーザ側装置３は、ＰＡＤＯを受け取ることで、セッションの相手先がレイヤ２アドレス“Ｌ”の装置(エッジ装置１１：実際にはユーザ収容装置２)であると認識する。従って、ユーザ側装置３は、その後のセッションネゴシエーションフレームについては、宛先レイヤ２アドレスとして“Ｌ”を用いる。そして、ＩＰ通信が可能な状態となると、ユーザ側装置３は、宛先レイヤ２アドレスが“Ｌ”に設定されたＰＰＰｏＥカプセル化ＩＰデータフレームをユーザ収容装置２へ送信する。ユーザ収容装置２のフレーム変換手段２２は、当該ＰＰＰｏＥフレームに対し、ＰＰＰｏＥのデカプセル化を行うのみで(宛先アドレスの変換を行うことなく)、転送処理手段２３に転送する。
【００８６】
なお、上述したユーザ収容装置２の構成では、ユーザ側装置３からはＰＰＰｏＥセッションがＬ３ＶＰＮ網１０のエッジ装置１１との間で確立されているかのように見える。しかし、実際にはユーザ収容装置２がセッション管理を行っており、Ｌ３ＶＰＮ網１０のエッジ装置１１はセッションに介在しない。
【００８７】
また、図２３においてＬ２ＶＰＮ網１Ｂとして例示するように、負荷分散等の目的でＬ３ＶＰＮ網１０のエッジ装置１１が複数台存在する場合には、ユーザ収容装置２ではユーザごとに異なるＬ３ＶＰＮ網１０のエッジ装置１１のレイヤ２アドレス(例えばＭＡＣアドレス)を与え、各ユーザが当該レイヤ２アドレスを宛先レイヤ２アドレスとして使用するようにしても良い。また、このような接続形態〈Ｂ〉においても、フレーム変換手段２２でＩＰデータフレームの宛先レイヤ２アドレスをＬ３ＶＰＮ網のエッジ装置１１のレイヤ２アドレスに変換する方法(図２２に示した構成)を適用することができる。
【００８８】
なお、本発明の実施形態では、ユーザセッションはユーザ収容装置２で制御している。このため、Ｌ３ＶＰＮ網１０内でのユーザセッションの識別は不要である。Ｌ３ＶＰＮ１０としては、ＭＰＬＳ−ＶＰＮ網（RFC2547bisにより規定）等の適用を考えることができる。
【００８９】
〈Ｌ２ＶＰＮ網における転送処理〉
次に、Ｌ２ＶＰＮ網における実際の転送処理(転送処理手段２３の詳細)について説明する。本発明において、Ｌ２ＶＰＮ網は、次のような網構成を適用することができる。
[網構成１]Ｌ２ＳＷ(Ethernet SW)で構成され、IEEE802.1Q VLANでｘＳＰ毎に論理分割された網。
[網構成２]ＭＰＬＳ網であって、ユーザ収容装置とｘＳＰとのＰＯＩ(相互接続点)に位置するｘＳＰ毎の網終端装置をＭＰＬＳラベルパスのエッジノード(ＬＥＲ)とする網。
[網構成３]ＭＰＬＳ網であって、ユーザ収容装置とｘＳＰとのＰＯＩに位置する集約型網終端装置(同一の終端装置に複数のｘＳＰが接続されている)をＬＥＲとする網。
以下、網構成１〜３について詳細に説明する。
【００９０】
[網構成１]
図２５は、網構成１において適用されるユーザ収容装置２の構成例を示す図であり、図２６は、網構成１、即ち、Ｌ２ＶＰＮ網がＬ２ＳＷ（Ethernet SW）で構成され、ＶＬＡＮ（IEEE802.1Q）でｘＳＰごとに論理分割された網構成を示す。
【００９１】
図２６では、ユーザにより接続先として選択される複数のｘＳＰとして、ｘＳＰ−Ａ，ｘＳＰ−Ｂ，ｘＳＰ−Ｃが例示され、これらのｘＳＰのそれぞれに対してＶＬＡＮ−ＩＤ“１００”，“２００”，“３００”がそれぞれ割り当てられている。このようにして、Ｌ２ＶＰＮ網１が複数に論理分割されたＶＬＡＮ網１２として構成されている。
【００９２】
網構成１では、ユーザ収容装置２の転送処理手段２３は、いわゆるＶＬＡＮ対応のＬ２ＳＷに備わる機能を司る。但し、転送処理手段２３は、通常のＶＬＡＮ対応のＬ２ＳＷのようにユーザフレームからＶＬＡＮを静的（スタティック）に識別するのではなく、ユーザとのセッションネゴシエーションを通じ、認証成功・接続先識別後に、ユーザからのＩＰｏＥデータフレームを動的（ダイナミック）に接続先のｘＳＰに対応するＶＬＡＮにマッピングする。
【００９３】
具体的には、図２５に示すように、転送処理手段２３は、ＶＬＡＮごとに用意され、ＭＡＣアドレス、出力ポート番号、タグの付与／除去を保持するエントリが登録されるフォワーディングテーブル２３ａを持つ。
【００９４】
フォワーディングテーブル２３ａは、ＭＡＣアドレス学習により作成される。即ち、転送処理手段２３は、自身に入力されたフレームからその送信元ＭＡＣアドレスとそのフレームの入力(受信ポート)番号とがフォワーディングテーブル２３ａに登録されているか否かを判別し、登録されていなければ、当該ＭＡＣアドレス及びポート番号を登録する。このとき、入力フレームにおけるタグ(VLAN-tag)の有無から、タグの付与／除去を登録することもできる。
【００９５】
転送処理手段２３は、フォワーディングテーブル２３ａを用いて次のような転送処理を行う。転送処理手段２３には、フレーム変換手段２２から、デカプセル化されたＩＰｏＥフレームとともに識別したｘＳＰを一意に示すＶＬＡＮ−ＩＤ（「ＶＰＮ−ＩＤ」と同義）が通知される。このＶＬＡＮ−ＩＤは、別途制御用の内部バスで通知されるか、あるいはＩＰｏＥデータフレームに装置内部処理用のタグが付与されて通知される。
【００９６】
フレーム変換手段２２は、セッション管理手段２１からの通知により、セッション毎にユーザ側装置３の送信元ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮ-ＩＤとの対応関係を把握しており、ＩＰｏＥデータフレームの送信元ＭＡＣアドレスに対応するＶＬＡＮ-ＩＤをこのＩＰｏＥデータフレームとともに転送処理手段２３に与える。
【００９７】
このような構成により、転送処理手段２３は、ＩＰｏＥデータフレームの送信元ＭＡＣアドレスに対応するＶＬＡＮ-ＩＤ(ＶＬＡＮ)を認識することができる(ＭＡＣアドレスベースのＶＬＡＮ)。
【００９８】
そして、転送処理手段２３は、ＶＬＡＮ-ＩＤに対応するフォワーディングテーブル２３ａを参照し、ＩＰｏＥデータフレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応する出力ポートを特定するとともに、当該ＩＰｏＥデータフレームに対応するＶＬＡＮ−ｔａｇを設定し、対応出力ポートへ向けて送出する。
【００９９】
このように、ＶＬＡＮ−ＩＤは、接続先ｘＳＰを一意に示すＶＬＡＮ−ｔａｇとしてＩＰｏＥフレームに挿入される。ＶＬＡＮ−ｔａｇを持つＩＰｏＥデータフレームは、ＭＡＣブリッジングによってＬ２ＶＰＮ網(ＶＬＡＮ網１２)内を転送される。
【０１００】
一方、転送処理手段２３は、Ｌ２ＶＰＮ網側から、ＶＬＡＮ−ｔａｇが付与された形式のＩＰｏＥデータフレームを受信する。この場合、転送処理手段２３は、ＶＬＡＮ−ｔａｇを除去してフレーム変換手段２２に送る。図２５に示す例では、接続先ｘＳＰを一意に示すＶＬＡＮ−ｔａｇとしてＶＬＡＮ-ＩＤ“１００”がＩＰｏＥデータフレームに対して挿入または除去されている。
【０１０１】
[網構成２]
図２７は、上記した網構成２が適用される場合におけるユーザ収容装置２の構成例を示す図であり、図２８は、網構成２、即ちＬ２ＶＰＮ網がＭＰＬＳ網１５で構成され、ユーザ収容装置２とｘＳＰとのＰＯＩ（相互接続点）１４に位置するｘＳＰごとの網終端装置１３をＭＰＬＳラベルパスのエッジノード（LER）とする場合の網構成例を示す図である。
【０１０２】
網構成２では、ユーザ収容装置２の転送処理手段２３は、ＭＰＬＳ対応のエッジノード（LER）に相当する。但し、転送処理手段２３は、通常のＬＥＲのように、ユーザフレームをＭＰＬＳラベルパスにスタティックにマッピングするのではなく、ユーザとのセッションネゴシエーションを通じた認証成功・接続先識別後に、接続先のｘＳＰに対応するＭＰＬＳラベルパスにダイナミックにマッピングする。
【０１０３】
具体的には、図２７に示すように、転送処理手段２３は、ＶＰＮ(ｘＳＰ)毎に用意されるＭＡＣフォワーディングテーブル２３ｂと、各ＶＰＮに対して共通に使用されるＭＰＬＳラベルテーブル２３ｃとを持つ。
【０１０４】
ＭＡＣフォワーディングテーブル２３ｂは、ＶＰＮ-ＩＤごとにＭＡＣアドレスと出力ポートの対応を保持する。ＭＰＬＳラベルテーブル２３ｃは、ＶＰＮ（ｘＳＰ）ごとに送信ＭＰＬＳラベル値(「送信ラベル」とも表記)と受信ＭＰＬＳラベル値(「受信ラベル」とも表記)との対応を保持する。
【０１０５】
送信ＭＰＬＳラベル値は、Ｌ２ＶＰＮ網側にフレームを出力する際において接続先に該当するｘＳＰに転送するためのＭＰＬＳラベルパス(ＬＳＰ)を一意に示す値を示し、受信ＭＰＬＳラベル値は、Ｌ２ＶＰＮ網側からフレームを受信した際において当該フレームの送信元のｘＳＰを一意に示す値を示す。
【０１０６】
転送処理手段２３は、フレーム変換手段２２からデカプセル化されたＩＰｏＥデータフレームを受信すると、フレーム変換手段２２から通知されるＶＰＮ-ＩＤから対象のＭＡＣフォワーディングテーブル２３ｂを特定し、ＩＰｏＥデータフレームの宛先ＭＡＣアドレスを用いて対応出力ポートを検索する。このとき、ＭＰＬＳのラベル付与が指定されていれば、ＶＰＮ-ＩＤに対応する送信ＭＰＬＳラベル値をＭＰＬＳラベルテーブル２３ｃから取り出して付与(Push)し、ラベルスイッチ転送する。なお、対応ＭＡＣフォワーディングテーブル２３ｂに該当するエントリがなければ、転送処理手段２３は、網構成１(図２５)と同様のＭＡＣアドレス学習を行う。
【０１０７】
Ｌ２ＶＰＮ網(ＭＰＬＳ網１５)内では、ＩＰｏＥデータフレームは、予め設定されたＭＰＬＳラベルパスにしたがって通過するノード（LSR:Label Switcing Node）でラベルが置換（Swap）されてラベルスイッチ転送され、ｘＳＰごとに用意された網終端装置１３(図２８には網終端装置１３Ａ,１３Ｂ,１３Ｃを例示)まで転送される。その後、網終端装置１３において、ＩＰｏＥデータフレームからラベルが除去され、対応ｘＳＰのエッジ装置９(図２８にはエッジ装置９Ａ,９Ｂ,９Ｃを例示)に転送される。
【０１０８】
図２７及び２８に示す構成例は、網管理者がＮＭＳ（Network Management System）等を通じて、各ユーザ側装置３と全てのｘＳＰごとの網終端装置１３との間でＭＰＬＳラベルパスを予め設定している場合を想定している。この場合では、接続ユーザの存在しないｘＳＰへのＭＰＬＳラベルパスも保持しておく必要がある。
【０１０９】
上記に鑑み、図２９に示すように、ユーザ収容装置２がラベルパスシグナリング手段２４をさらに備えるように構成することができる。ラベルパスシグナリング手段２４は、ユーザの接続先ｘＳＰが識別された後において、ユーザ収容装置２と当該ｘＳＰへの網終端装置１３との間でＭＰＬＳラベルパスが設定されていない場合には、当該ユーザの接続先ｘＳＰの識別をトリガとして所望のＭＰＬＳラベルパスを設定するためのシグナリングを行う。
【０１１０】
ＭＰＬＳでは、ラベルシグナリングプロトコルとして、ＬＤＰ（RFC3036），ＣＲ−ＬＤＰ（RFC3212），ＲＳＶＰ−ＴＥ（RFC3209）等が規定されている。ラベルパスシグナリング手段２４には、これらのラベルシグナリングプロトコルのいずれをも適用することができる。但し、ＭＰＬＳにおけるラベルパスは片方向性（Uni−directional）である。従って、ユーザ収容装置２は、網終端装置１３ヘラベルを配布し、且つ網終端装置１３からラベルの配布を受ける必要がある。
【０１１１】
ユーザ収容装置２から網終端装置１３へ配布されるラベルは、ＭＰＬＳラベルテーブル２３ｃ(図２７)に登録される受信ラベルに相当する。受信ラベルは、ユーザ収容装置２において網終端装置１３とユーザ収容装置２間との下り方向（網終端装置１３→ユーザ収容装置２）のＭＰＬＳラベルパスを識別するためのラベルである。網終端装置１３から配布を受けるラベルは、ＭＰＬＳラベルテーブル２３ｃに登録される送信ラベルに相当する。送信ラベルは、ユーザ収容装置２において上り方向のＭＰＬＳラベルパスを識別（上り方向のフレームに付与）するラベルである。
【０１１２】
図２９に示すように、セッション管理手段２１は、ユーザの接続先のｘＳＰを識別したときに、当該ｘＳＰに対する接続者がいるか否か(当該ｘＳＰに対応する網終端装置１３との間でラベルパスが設定されているか否か)を判定し、ＭＰＬＳラベルパスが設定されていないことが分かると、ラベルパスシグナリング手段２４に対し、ラベルパスを設定するためのシグナリングを行うことを通知する(図２９の▲１▼)。
【０１１３】
ラベルパスシグナリング手段２４は、まず接続先のｘＳＰに対応するＶＰＮ-ＩＤに対応する送信ラベルを該当する網終端装置１３に配布し（「DU, Downstream Unsolicitedモード」と呼ぶ：図２９の▲２▼）、かつ当該網終端装置１３にラベル配布を要求して受信ラベルの配布を受ける（「DoD，Downstream on Demand」モードと呼ぶ：図２９の▲３▼及び▲４▼）。そして、ラベルパスシグナリング手段２４は、送信ラベルと受信ラベルの情報の設定を転送処理手段２３へ通知する(図２９の▲５▼)。転送処理手段２３は、送信ラベルと受信ラベルとの対応をＶＰＮ-ＩＤに応じたＭＰＬＳラベルテーブル２３ｃに設定する。
【０１１４】
これにより、転送処理手段２３は、セッション管理手段２１によるユーザの接続先ｘＳＰの識別をトリガとして、ユーザ収容装置２−網終端装置１３間にＰＰＰｏＥセッションに応じた双方向のＭＰＬＳラベルパスを設定することができる。
【０１１５】
なお、網終端装置１３がユーザ収容装置２からのＤＵモードでのラベル配布をトリガとして、同じくＤＵモードでユーザ収容装置２にラベルを配布するように構成され、ラベルパスシグナリング手段２４が、このＤＵモードにより配布される受信ラベルを受け取るようにしても良い。この場合には、ラベルパスシグナリング手段２４は、ＤｏＤモードによるラベル要求(図２９の▲３▼)を行わなくて済む。
【０１１６】
また、ラベルパスシグナリング手段２４は、或るラベルパスについて接続者がいなくなったことを示す通知をセッション管理手段２１から受け取るように構成されており、この通知を受け取った場合には、当該ラベルパスを削除するためのシグナリングを行う。このとき、転送処理手段２３に対し、ラベルパスの削除が通知され、転送処理手段２３が該当ラベルパスに係るエントリをＭＰＬＳラベルテーブル２３ｃから削除するように構成することもできる。
【０１１７】
以上のような構成を適用すれば、全てのｘＳＰのそれぞれについて、ユーザ収容装置２と各ｘＳＰに対応する網終端装置１３との間に予めＭＰＬＳラベルパスを設定しておく必要がなくなる。即ち、シグナリングに必要なラベルパスのみを保持しておくことができる。
【０１１８】
[網構成３]
図３０は、上記した網構成３に適用されるユーザ収容装置２の構成例を示す図であり、図３１は、網構成３、すなわちＬ２ＶＰＮ網がＭＰＬＳ網１５であって、ユーザ収容装置２とｘＳＰとのＰＯＩ（相互接続点）１４に位置する集約型網終端装置１６（同一終端装置から複数ｘＳＰに接続されている）をＬＥＲとする網構成例を示す図である。集約型網終端装置１６は、複数のｘＳＰのエッジ装置９に接続される。
【０１１９】
網構成３では、図３１に示すような集約型網終端装置１６が用いられる。この場合、ＭＰＬＳラベル一段では、集約型網終端装置１６において、各ユーザからのＩＰｏＥデータフレームを、ユーザが選択した接続先情報に基づいて、複数のｘＳＰ(エッジ装置９)に振り分ける処理を行うことができない。
【０１２０】
このため、各ユーザ収容装置２と集約型網終端装置１６間でＩＰｏＥデータフレームをＭＰＬＳ網１５を介して転送するためのＭＰＬＳラベルパス（Tunnel(トンネル)ラベルパス）および接続先ｘＳＰを一意に示すＭＰＬＳラベルパス（ＶＣラベルパス）をあらかじめ設定する必要がある。
【０１２１】
各ユーザ収容装置２および集約型網終端装置１６は、それぞれＶＣラベル値からｘＳＰを識別する。このため、同一のユーザ収容装置２から集約型網終端装置１６へのトンネルラベルパスは接続先ｘＳＰが異なっていても同一のトンネルラベルパスにマージすることができる。即ち、接続先ｘＳＰが異なっていても同一のトンネルラベルパスを用いてＩＰｏＥデータフレームを転送することができる。
【０１２２】
その他、ＭＰＬＳ網１５内において、網終端装置１６のひとつ手前の中継装置（LSR）でラベル(Tunnel)を除去（Pop）して網終端装置１６に転送することもできる（「PHP： Penultimate Hop Popping」と呼ぶ）。
【０１２３】
なお、ユーザ収容装置２とｘＳＰとのＰＯＩに位置するｘＳＰ毎の網終端装置をＭＰＬＳラベルパスのエッジノード(LER)とする網(上記網構成２)においても、トンネル及びＶＣラベルパスの二段ラベルパス構成を用いることができる。
【０１２４】
上述したように、網構成２や３でＭＰＬＳラベルを二段で用いる場合も、ユーザの接続先ｘＳＰ識別をトリガとしてラベルパスシグナリング手段２４がトンネル及びＶＣラベルパスを動的に設定する構成とすることができる。このような構成例を図３２に示す。
【０１２５】
但し、網構成３(集約型網終端装置１６が用いられる場合)では、ユーザがどのｘＳＰに接続(アクセス)する場合でも、これらの間を流れるＩＰｏＥデータフレームは集約型網終端装置１６を経由する。このため、ユーザ収容装置２と集約型網終端装置１６との間でトンネルラベルパスが常に設定されているように構成し、ＶＣラベルパスのみが対応するｘＳＰに対する接続者の有無に応じて設定／削除されるように構成しても良い。
【０１２６】
〈転送処理手段の具体的構成〉
上述したように、本発明に係るＬ２ＶＰＮ網の構成としては、ＶＬＡＮ網あるいはＭＰＬＳ網を適用することができる。この場合、ユーザ収容装置２における転送処理手段２３は、認証成功・接続先識別後にＩＰｏＥデータフレームを接続先のｘＳＰごとに用意されたＶＰＮに動的にマッピングする点を除けば、通常のＶＬＡＮ対応のＬ２ＳＷあるいはＭＰＬＳ対応のＬＥＲに相当する機能を持つ。
【０１２７】
従って、図３３に示すように、１以上のＭＰＬＳインタフェースカード３１,１以上のイーサネット（Ethernet）インタフェースカード３２,切替スイッチ３３を含む転送処理手段２３を備えたシャーシ型(多彩な機能を実現するインタフェースカードを追加挿入可能な)通信装置３０に対し、フレーム判別手段２０，セッション管理手段２１及びフレーム変換手段２２を持つ通信モジュール３４を追加することで、ユーザ収容装置２を構成することが可能である。
【０１２８】
なお、図３３に示すような構成を持つユーザ収容装置２が網構成２又は３に適用される場合には、通信モジュール３４がラベルパスシグナリング手段２４を更に含むように構成されても良く、ラベルパスシグナリング手段２４を含む通信モジュールが図３３に示す構成に更に追加されるように構成されていても良い。
【０１２９】
〈Ｌ２ＶＰＮネットワークの統合〉
また、ユーザ収容装置２では、セッション管理手段２１が接続先ｘＳＰを識別するとともに、加えて提供サービス形態（最大速度等の品質、或いは一戸建てや集合住宅型シェアドアクセスなど）も同様に識別し、複数のユーザ間において接続先ｘＳＰが同じであっても、提供サービス形態(例えばフレーム転送の最大速度)が異なる場合には、相互に異なるＶＰＮ-ＩＤを割り当て、ＩＰｏＥデータフレームがユーザ毎に異なるＶＰＮを介してｘＳＰ−ユーザ間を転送されるように構成することができる。
【０１３０】
この場合、ＶＰＮ-ＩＤは、提供サービス形態毎に用意される。従って、フレーム変換手段２２におけるテーブル(テーブル２２ａ,２２ｂ)，及び転送処理手段２３におけるフォワーディングテーブル(テーブル２３ａ,２３ｂ)は、提供サービス形態毎に用意される。
【０１３１】
図３４には、ｘＳＰ−Ａの提供サービス形態として最大速度１００Ｍｂｐｓサービス及びシェアドサービスとが用意されている場合において、これらのサービス毎に用意されたＶＰＮを通ってユーザ−ｘＳＰＡ間をＩＰｏＥデータフレームが転送される例が示されている。
【０１３２】
上記のような接続先及び提供サービス形態毎に異なるＶＰＮが使用される構成となれば、Ｌ２ＶＰＮ網内にＢＲＡＳを設けることが不要となる。従って、ＢＲＡＳで接続先及びサービスを識別するためにアグリゲートトラフィックを分離する網構成も不要となる。
【０１３３】
このような状況下では、ｘＳＰ選択接続サービスと、ＶＰＮは固定ではあるが、ユーザごとに保証帯域など提供サービスの異なるユーザ拠点間接続サービスとの混在が可能となる統合Ｌ２ＶＰＮネットワークを実現することができる。
【０１３４】
《実施例１》
次に、本発明の実施例１について図３５，３６を用いて説明する。実施例１は、複数のｘＳＰのエッジ装置９(９Ａ,９Ｂ,９Ｃ)が、ｘＳＰ毎に用意されたＬ２ＶＰＮ網（ｘＳＰ毎に用意されたＶＬＡＮ網で論理分割されている）の終端点(網終端装置１３(１３Ａ,１３Ｂ,１３Ｃ))に直接接続されている場合の網構成が示されている。
【０１３５】
図３５において、ユーザ側装置３は、任意のｘＳＰ(例えば、ｘＳＰ−Ａ)を選択して当該ｘＳＰに対する通信を開始する場合には、最初に、ＰＡＤＩをブロードキャストする（Ｓ１１）。
【０１３６】
ユーザ収容装置２は、ＰＡＤＩを受信すると、フレーム判別手段２０においてフレームの判別処理を行う。フレーム判別手段２０は、フレーム判別の結果、ＰＡＤＩをセッションネゴシエーションフレームであると判別し、セッション管理手段２１に転送する。
【０１３７】
セッション管理手段２１では、ユーザ側装置３のＰＡＤＩに対して、ＰＡＤＯを返す（Ｓ１２）。この時、ＰＡＤＯの送信元ＭＡＣアドレスには、ユーザ収容装置２のＭＡＣアドレスが設定される。
【０１３８】
ユーザ側装置３はＰＡＤＯを受信することにより、２地点間（Point-to-Point）でセッションを確立する装置(ユーザ収容装置２)のＭＡＣアドレスを知る。ユーザ側装置３は、以降、このＭＡＣアドレスが宛先ＭＡＣアドレスに設定されたＰＰＰｏＥフレームをユニキャストする。
【０１３９】
続いて、ユーザ側装置３からＰＡＤＲがユーザ収容装置２に送信され(Ｓ１３)、ユーザ収容装置２では、セッション管理手段２１がＰＡＤＲ(Ｓ１３)に基づいてSession-ID(セッションＩＤ)を確立し、ＰＡＤＳを応答する（Ｓ１４）。そして、当該ＰＰＰｏＥセッションに対するデータリンク(ＬＣＰ)が確立される（Ｓ１５）。
【０１４０】
データリンクが確立されると、ユーザ認証のための要求（CHAP Challenge）がユーザ収容装置２からユーザ側装置３へ送信される（Ｓ１６）。ＣＨＡＰ要求に対し、ユーザ側装置３は、「ユーザ名＠ｘＳＰ名」で接続先ｘＳＰが指定されたＣＨＡＰ応答をユーザ収容装置２に返すことができる（Ｓ１７）。
【０１４１】
ユーザ収容装置２では、セッション管理手段２１がＣＨＡＰ応答を受け付けると、ＲＡＤＩＵＳ認証を行うための認証要求（RADIUS Access-Request）を、接続先のｘＳＰの網内に存するＲＡＤＩＵＳサーバに対して発呼する（Ｓ１８）。これにより、当該ｘＳＰのＲＡＤＩＵＳサーバにより、ユーザのＲＡＤＩＵＳ認証が行われる。
【０１４２】
この時、認証要求が一旦Ｌ２ＶＰＮ網１内のプロキシＲＡＤＩＵＳサーバに転送され、そこからｘＳＰ網内のＲＡＤＩＵＳサーバに転送されるようにしてもよい。これにより、ユーザ収容装置２と各ｘＳＰのＲＡＤＩＵＳサーバとの間における通信を一元化することができ管理運用が容易となる。
【０１４３】
ＲＡＤＩＵＳサーバは、ユーザ認証が成功した場合には、認証成功を示す認証応答（RADIUS Access-Accept）をユーザ収容装置２へ返す（Ｓ１９）。成功を示す認証応答は、ユーザに対して割り当てられるＩＰアドレスや、当該ｘＳＰのエッジ装置のＭＡＣアドレス等を含むことができる。このようにしてユーザ側装置３とユーザ収容装置２との間でＰＰＰｏＥセッションが確立される。
【０１４４】
ユーザ収容装置２は、認証応答に含まれたＩＰアドレス値をもとにＩＰＣＰを行ってユーザにＩＰアドレスを割り当てる（Ｓ２０）。
【０１４５】
また、ユーザ収容装置２において、セッション管理手段２１は、認証成功・接続先識別に伴い、フレーム変換手段２２に対し、当該ユーザ側装置３のＭＡＣアドレス,PPPoE Session-ID,接続先のｘＳＰのエッジ装置９のＭＡＣアドレス,及びＬ２ＶＰＮ網１内で接続先のｘＳＰを一意に示すＶＰＮ−ＩＤを含む登録通知を与える。フレーム変換手段２２は、セッション管理手段２１からの通知内容をテーブル２２ｂ(図２２)に登録する。
【０１４６】
ユーザ側装置３はＩＰアドレスの割り当てを受けた後、ＰＰＰｏＥカプセル化したＩＰデータフレーム（IPoPPPoE）をユーザ収容装置２に送出する（Ｓ２１）。
【０１４７】
ユーザ収容装置２において、フレーム判別手段２０は、判別の結果、受信フレームがＩＰデータフレームであると判別し、フレーム変換手段２２に転送する。フレーム変換手段２２は、受信フレームの送信元ＭＡＣアドレスのエントリがテーブル２２ｂに存在する場合には、ＰＰＰｏＥデカプセル化を行ってＩＰｏＥデータフレームに変換する。さらに、フレーム変換手段２２は、ＩＰデータフレームの宛先ＭＡＣアドレスを当該ｘＳＰのエッジ装置９のＭＡＣアドレスに変換し、転送処理手段２３に対応するＶＰＮ−ＩＤ（VLAN-ID）情報とともに転送する。
【０１４８】
なお、フレーム変換手段２２は、受信フレームの送信元ＭＡＣアドレスのエントリがテーブル２２ｂに存在しない場合には、未認証とみなしてフレームを廃棄する。
【０１４９】
実施例１における転送処理手段２３は、ＶＬＡＮ対応のＬ２ＳＷに相当する。そのため、ユーザの最初のＩＰデータ通信の場合は、当該ＶＬＡＮ−ＩＤのフォワーディングテーブル（MACブリッジングテーブル）２３ａ(図２５)に対応エントリが存在しないのでアドレス学習する。即ち、送信元ＭＡＣアドレスとユーザ側装置３が接続されているポートの番号をフォワーディングテーブル２３ａに登録する。
【０１５０】
転送処理手段２３は、受信フレームの宛先ＭＡＣアドレスからフォワーディングテーブル２３ａ内の出力ポートを検索し、対応するＶＬＡＮ−ｔａｇ(ＶＬＡＮ-ＩＤ“１００”)を付与してＬ２ＶＰＮ網(ＶＬＡＮ網)１内に送出する。
【０１５１】
図３６に示す例では、Ｌ２ＶＰＮ網１内はＶＰＮごとに論理分割されている(ＶＬＡＮ-ＩＤ“１００”，“２００”，“３００”で３分割)。このため、ＩＰｏＥデータフレームは、ＭＡＣブリッジング転送によって接続先ｘＳＰ(ｘＳＰ−Ａ)との境界(ＰＯＩ)に位置する網終端装置１３Ａまで転送される（Ｓ２２）。そして、網終端装置１３においてＶＬＡＮ-ｔａｇを除去してｘＳＰ-Ａのエッジ装置９Ａに転送される（Ｓ２３）。
【０１５２】
ｘＳＰ(ｘＳＰ−Ａ)からユーザ側装置３に対して送信されるデータ(ＩＰｏＥデータフレーム)は、Ｓ２１からＳ２３に示す処理と反対の処理が実行される。まず、ｘＳＰ−Ａのエッジ装置９Ａから網終端装置１３ＡまでＩＰデータ(ＩＰｏＥデータフレーム)が転送される（Ｓ２４）。網終端装置１３Ａは、ＩＰデータにＶＬＡＮ-ｔａｇ(ＶＬＡＮ-ＩＤ“１００”)を付与して送出する。当該ＩＰデータは、Ｌ２ＶＰＮ網１内をＭＡＣブリッジング転送される（Ｓ２５）。
【０１５３】
ユーザ収容装置２では、ＭＡＣブリッジング転送されたＩＰデータを受け取る。ユーザ収容装置２の転送処理手段２３は、ＩＰデータのＶＬＡＮ−ｔａｇを除去して、フレーム変換手段２２へ転送する。フレーム変換手段２２は、ＩＰデータの送信元ＭＡＣアドレスを自装置のＭＡＣアドレスに変換し、ＰＰＰｏＥカプセル化してユーザ側装置３に送出する（Ｓ２６）。
【０１５４】
実施例１によれば、ユーザと選択接続先のｘＳＰとの間を中継するＬ２ＶＰＮ網１のエッジにおいて１以上のユーザを収容するユーザ収容装置２が設置され、ユーザ収容装置２がユーザが選択したｘＳＰへアクセスするためのＰＰＰセッションをセッションコントロールを、標準化ベースの通信プロトコル（PPPoE）を用いて行う。このため、多数のユーザに対するセッションコントロールが複数のユーザ収容装置２に分散される。従って、ＢＲＡＳを用いた場合のようなボトルネックの発生を回避することができる。
【０１５５】
なお、実施例１では、ＶＬＡＮ-ＩＤがｘＳＰを一意に示す場合について説明した。これに代えて、或るｘＳＰがサービスを最大速度１０Ｍｂｐｓと１００Ｍｂｐｓとの二種類で提供可能な場合(提供サービス形態が複数の場合)や、ユーザが集合住宅に存する場合等のシェアド型などのサービスに応じて、同一のｘＳＰに対する接続であっても異なるＶＬＡＮ-ＩＤが割り当てられ、Ｌ２ＶＰＮ網内でＶＬＡＮに応じた帯域制御が行われるようにすることも可能である。
【０１５６】
《実施例２》
次に、本発明の実施例２を図３７及び３８を用いて説明する。実施例２は、ユーザ−ｘＳＰ間のトラフィックがＬ２ＶＰＮ網(ｘＳＰ毎のＭＰＬＳラベルパスが用意されるＥｏＭＰＬＳ網で構成されている)、さらにＬ３ＶＰＮ網１０（例えば、IP-VPN網）を経由する場合の接続形態例を示す。
【０１５７】
図３７及び３８に示す例では、Ｌ２ＶＰＮ網がＥｏＭＰＬＳ網であって、ユーザ収容装置２および接続先ネットワークとのＰＯＩ（相互接続点）に位置する集約型網終端装置がＭＰＬＳラベルパスのエッジノード(Ｌ３ＶＰＮ網のエッジ装置)１１として構成され、さらに、各ｘＳＰ(ｘＳＰ−Ａ,ｘＳＰ−Ｂ,ｘＳＰ−３)のエッジ装置９Ａ,９Ｂ,９ＣがＬ３ＶＰＮ網１０に接続されている。
【０１５８】
この場合、各ユーザ収容装置２によるレイヤ２転送の宛先に該当する装置がエッジ装置１１となる。従って、各ユーザがｘＳＰを選択接続する場合でも、各ユーザからのＩＰｏＥデータフレームのＬ２ＶＰＮ網１における宛先は固定となる。このため、ユーザ収容装置２において、ＩＰデータの宛先ＭＡＣアドレスの変換は不要となる。
【０１５９】
ユーザ収容装置２のセッション管理手段２１は、ユーザ側装置３からのＰＰＰｏＥ発呼（PADI）に対し、応答ＰＰＰｏＥフレーム（PADO）の送信元レイヤ２アドレス(送信元ＭＡＣアドレス)としてエッジ装置１１のレイヤ２アドレス(ＭＡＣアドレス)を設定する（Ｓ３１,Ｓ３２）。
【０１６０】
その後、実施例１におけるＳ１３〜Ｓ１９と同様の手順が行われ、ＰＰＰセッションが確立され、ユーザと選択接続先のｘＳＰとの間でＩＰ通信が可能な状態となる(Ｓ３３〜Ｓ３９)。なお、ＰＡＤＲ以降のユーザからのセッションネゴシエーションフレームの宛先アドレスは、エッジ装置１１のＭＡＣアドレスであるが、ユーザ収容装置２のフレーム判別手段２０は、当該セッションネゴシエーションフレームをセッション管理手段２１に与える。
【０１６１】
認証・接続先識別後（ＰＰＰセッション確立後）にユーザ側装置３からＰＰＰｏＥカプセル化されたＩＰデータフレームが送出されると、フレーム変換手段２２は、ＰＰＰｏＥデカプセル化を行い、得られたＩＰｏＥデータフレームを対応ＶＰＮ-ＩＤとともに転送処理手段２３に送る（Ｓ４１）。この時、ＩＰデータの宛先ＭＡＣアドレスの変換は行われない。
【０１６２】
転送処理手段２３では、フォワーディングテーブル及びＭＰＬＳラベルテーブルを参照し、当該ＶＰＮ−ＩＤに対応したＭＰＬＳラベル（VCラベルおよびTunnelラベル）をＩＰｏＥデータフレームに付与してＬ２ＶＰＮ網１内に転送する。Ｌ２ＶＰＮ網１内では、Ｔｕｎｎｅｌラベルのみを参照してラベルスイッチが行われる（Ｓ４２〜Ｓ４４,Ｓ４７〜Ｓ４９）。
【０１６３】
Ｌ３ＶＰＮ網１０のエッジ装置１１は、ＩＰデータを受け取ると、ＭＰＬＳを終端し、Ｌ３ＶＰＮカプセル化して接続先のｘＳＰのエッジルータ９に転送する（Ｓ４５）。
【０１６４】
接続先のｘＳＰからユーザ側装置３に対して送信されるＩＰデータは、Ｓ４０からＳ４５に示す処理と反対の処理により転送される。従って、網内を転送されてきたＩＰデータは、ユーザ収容装置２においてＰＰＰｏＥカプセル化されてユーザ側装置３に送出される（Ｓ５０）。この時、Ｓ４１と同様に、ＩＰデータの宛先ＭＡＣアドレスの変換は不要である。
【０１６５】
なお、ユーザ収容装置２にラベルのシグナリングを行うラベルパスシグナリング手段２４が設けられていれば、ユーザの接続先ｘＳＰの識別をトリガとしてダイナミックにラベルパスを設定することができる。網内では、ＭＰＬＳ（Tunnel）ラベルパスに沿ってＩＰデータがラベルスイッチング転送され、Ｌ３ＶＰＮ網１０のエッジ装置１１に渡される。
【０１６６】
そして、Ｌ３ＶＰＮ網１０でもまたＶＰＮごとの転送処理がなされてｘＳＰに転送される。なお、ユーザセッションはユーザ収容装置２で制御しているため、Ｌ３ＶＰＮ網１０内でユーザセッションの識別は不要である。
【０１６７】
〈その他〉
本発明は、以下のように特定することができる。
（付記１）ＰＰＰｏＥを用いてユーザが複数の接続先から任意の接続先選択を行う通信システムにおいて、ユーザにより選択された接続先宛のデータを中継するレイヤ２網のエッジに配置され、１以上のユーザ側装置を収容する通信装置であって、
ユーザ側装置から受信するＰＰＰｏＥフレームがＰＰＰセッション確立用のフレームか前記接続先宛のデータを含むフレームかを判別するフレーム判別手段と、
前記フレーム判別手段で判別されたセッション確立用のフレームに基づいて、ユーザ認証及び接続先識別を含むユーザ側装置とユーザにより選択された接続先との間の通信に係るＰＰＰセッションを確立するための処理を行うセッション管理手段と、
前記フレーム判別手段で判別された前記接続先宛のデータを含むＰＰＰｏＥフレームから当該データを抽出するフレーム変換手段と、
前記フレーム変換手段で抽出されたデータを前記レイヤ２網へ送出する転送処理手段と
を含む通信装置。（１）
（付記２）前記各接続先の網のエッジ装置が接続先毎に用意された前記レイヤ２網の網終端装置にそれぞれ接続されており、
前記フレーム変換手段は、前記接続先宛のデータに宛先レイヤ２アドレスとして設定されている自装置のレイヤ２アドレスを当該接続先のエッジ装置のレイヤ２アドレスに変換して前記転送処理手段に渡す
付記１記載の通信装置。（２）
（付記３）前記レイヤ２網が前記各接続先の網を収容するレイヤ３網にエッジ装置を介して接続され、このエッジ装置が前記レイヤ２網を通じて受信する前記接続先宛のデータに対して前記レイヤ２網の終端処理を行うとともに前記レイヤ３網を介して該当する接続先の網へ転送する処理を行うように構成されており、前記セッション管理手段は、ユーザ側装置との間におけるＰＰＰセッションの確立において、ユーザ側装置に転送されるセッション確立用フレームの送信元レイヤ２アドレスとして前記エッジ装置のレイヤ２アドレスを設定し、
前記フレーム変換手段は、ＰＰＰセッションの確立後にユーザ側装置から受信する接続先宛のデータに宛先レイヤ２アドレスとして設定されている前記エッジ装置のレイヤ２アドレスを変更することなく当該データを前記転送処理手段に渡す
付記１記載の通信装置。（３）
（付記４）前記レイヤ２網が前記各接続先の網を収容するレイヤ３網に複数のエッジ装置を介して接続され、各エッジ装置が前記レイヤ２網を通じて受信する前記接続先宛のデータに対して前記レイヤ２網の終端処理を行うとともに前記レイヤ３網を介して該当する接続先の網へ転送する処理を行うように構成されており、
前記セッション管理手段は、ユーザ側装置との間におけるＰＰＰセッションの確立において、ユーザ側装置に転送されるセッション確立用フレームの送信元レイヤ２アドレスとして、接続先に応じたエッジ装置のレイヤ２アドレスを設定し、
前記フレーム変換手段は、ＰＰＰセッションの確立後にユーザ側装置から受信する接続先宛のデータに宛先レイヤ２アドレスとして設定されている前記エッジ装置のレイヤ２アドレスを変更することなく当該データを前記転送処理手段に渡す
付記１記載の通信装置。（４）
（付記５）前記レイヤ２網は、ＩＥＥＥ８０２．１ＱＶＬＡＮに従って接続先毎に論理分割されており、
前記転送処理手段は、前記接続先宛のデータに対し、当該データの接続先に対応するＶＬＡＮ-ｔａｇを設定して前記レイヤ２網に送出する
付記１〜４のいずれかに記載の通信装置。（５）
（付記６）前記レイヤ２網は、各接続先の網と前記通信装置との相互接続点にそれぞれ位置する接続先毎の網終端装置と前記通信装置との間に前記接続先毎に用意されるＭＰＬＳラベルパスが設定されるＭＰＬＳ網として構成され、
前記転送処理手段は、前記接続先宛のデータに対し、このデータの接続先に対応するＭＰＬＳラベルを設定して前記ＭＰＬＳ網に送出する
付記１〜４のいずれかに記載の通信装置。
（付記７）前記接続先宛のデータを転送するためのＭＰＬＳラベルパスが設定されていない場合に、当該ＭＰＬＳラベルパスを設定するためのシグナリングを行うラベルパスシグナリング手段をさらに含む
付記６記載の通信装置。
（付記８）前記レイヤ２網は、各接続先の網と前記通信装置との相互接続点に位置する集約型網終端装置と前記通信装置との間に前記接続先宛のデータの転送用の第１のＭＰＬＳラベルパスと、このデータの接続先の識別用の第２のＭＰＬＳラベルパスとが設定されるＭＰＬＳ網として構成され、
前記転送処理手段は、前記接続先宛のデータに対し、当該データを第１のＭＰＬＳラベルパスを通じて転送するための第１のＭＰＬＳラベルと、当該データの接続先を識別するための第２のＭＰＬＳラベルとを設定して前記ＭＰＬＳ網に送出する
付記１〜４のいずれかに記載の通信装置。
（付記９）前記接続先宛のデータに対し、対応する第１のＭＰＬＳラベルパスと第２のＭＰＬＳラベルパスとの少なくとも一方が設定されていない場合には、設定されていないＭＰＬＳラベルパスを設定するためのシグナリングを行うラベルパスシグナリング手段をさらに含む
付記８記載の通信装置。
（付記１０）前記転送処理手段として機能する、スイッチ，イーサネットインタフェース，ＭＰＬＳインタフェースを備えるシャーシ型の通信装置に対し、前記フレーム判別手段，前記セッション管理手段，及び前記フレーム変換手段を含む通信モジュールが付加されてなる
付記６〜９のいずれかに記載の通信装置。
（付記１１）前記転送処理手段が、接続先毎に且つ接続先からユーザに対するサービスの提供形態毎に用意されるレイヤ２の仮想閉域網を介して前記接続先のデータが前記レイヤ２網を転送されるように、当該データの接続先及びサービスの提供形態に対応するレイヤ２の仮想閉域網に当該データをマッピングして送出する付記１〜１０のいずれかに記載の通信装置。
【０１６８】
【発明の効果】
本発明によれば、セッションコントロール処理が集中することにより生じるボトルネックを回避することができる通信装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】イーサフレームフォーマットを示す図である。
【図２】イーサタイプを示す図である。
【図３】ＰＰＰｏＥを使用したＢＲＡＳを介したユーザ側装置とｘＳＰ間の接続イメージの一例を示す図である。
【図４】ＰＰＰｏＥによるＢＲＡＳを介したユーザ側装置とｘＳＰとの間の接続における通信方式のシーケンス例を示す図である。
【図５】ＰＰＰｏＥフレームフォーマットの一例を示す図である。
【図６】ＰＰＰｏＥフレームフォーマットの一例を示す図である。
【図７】ＰＰＰｏＥを使用したＢＲＡＳを介したユーザ側装置とｘＳＰ間の接続イメージの一例を示す図である。
【図８】ＢＲＡＳの内部を示す図である。
【図９】ＰＰＰ状態遷移テーブルを示す図である。
【図１０】Ｌ２ＳＷをベースとした広域ＬＡＮサービス例を示す図である。
【図１１】ＥｏＭＰＬＳサービス例を示す図である。
【図１２】ＢＲＡＳを用いたｘＳＰ選択接続サービスの問題点を説明する図である。
【図１３】ＩＥＥＥ８０２．１Ｘのフレームフォーマットを示す図である。
【図１４】ＩＥＥＥ８０２．１Ｘによるシーケンス例を示す図である。
【図１５】ＩＥＥＥ８０２．１Ｘによる接続イメージを示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る通信装置及びこの通信装置を含むＬ２ＶＰＮネットワークシステムの概要を示す図である。
【図１７】ユーザ収容装置のシステム構成を示す図である。
【図１８】フレーム判別手段の説明図である。
【図１９】セッション管理手段の説明図である。
【図２０】フレーム変換手段の説明図である。
【図２１】Ｌ２ＶＰＮ網の終端点でｘＳＰに直接接続される場合の接続形態例を示す図である。
【図２２】図２１に示す接続形態において適用されるユーザ収容装置の構成例を示す図である。
【図２３】Ｌ２ＶＰＮ網、さらにＬ３ＶＰＮ網を経由する場合の接続形態例を示す図である。
【図２４】図２３に示す接続形態において適用されるユーザ収容装置の構成例を示す図である。
【図２５】ｘＳＰごとに論理分割された網構成において適用されるユーザ収容装置の構成例を示す図である。
【図２６】ＶＬＡＮ（IEEE802.1Q）でｘＳＰごとに論理分割された網構成を示す。
【図２７】図２８に示す網構成が適用される場合におけるユーザ収容装置の構成例を示す図である。
【図２８】Ｌ２ＶＰＮ網がＭＰＬＳ網１５で構成され、ｘＳＰごとの網終端装置をＭＰＬＳラベルパスのエッジノード（LER）とする場合の網構成例を示す図である。
【図２９】ラベルパスシグナリング手段をさらに備えたユーザ収容装置の構成例を示す図である。
【図３０】図３１に示す網構成に適用されるユーザ収容装置の構成例を示す図である。
【図３１】Ｌ２ＶＰＮ網がＭＰＬＳ網であって集約型網終端装置をＬＥＲとする網構成例を示す図である。
【図３２】ＭＰＬＳラベルを二段で用いる場合のユーザ収容装置の構成例を示す図である。
【図３３】本発明におけるユーザ収容装置の構成例を示す図である。
【図３４】本発明における統合Ｌ２ＶＰＮネットワークの構成例を示す図である。
【図３５】本発明の実施例１を説明する図である。
【図３６】本発明の実施例１を説明する図である。
【図３７】本発明の実施例２を説明する図である。
【図３８】本発明の実施例２を説明する図である。
【符号の説明】
１Ｌ２ＶＰＮ網
２ユーザ収容装置
３ユーザ側装置（ユーザ端末）
９エッジ装置（エッジルータ）
１１Ｌ３ＶＰＮ網エッジ装置
１２ＶＬＡＮ網
１３網終端装置
１５ＭＰＬＳ網
１６集約型網終端装置
２０フレーム判別手段
２１セッション管理手段
２２フレーム変換手段
２２ａ,ｂテーブル（フレーム変換手段）
２３転送処理手段
２３ａ,ｂフォワーディングテーブル
２３ｃＭＰＬＳラベルテーブル
２４ラベルパスシグナリング手段
３０シャーシ型ＭＰＬＳ対応通信装置
３１,３２インタフェース
３３切替スイッチ
３４通信モジュール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication device that accommodates one or more user side devices, and an L2VPN (Layer 2 Virtual Private Network) network in which the communication device is arranged at an edge portion. For example, the present invention performs session control including authentication and connection destination identification in the communication device in an xSP (Internet service provider (ISP), content service provider (CSP)) or corporate network access / metro network, and xSP The present invention relates to a technology that enables seamless integration of a connection network and a connection network between user bases.
[0002]
[Prior art]
In recent years, broadband Internet has become full-scale. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) or the like can provide access at a speed several tens of times faster than dial-up connection using a conventional telephone network.
[0003]
Further, in the future, it is considered that many xSPs (ISP, CSP, etc.) that provide high-quality video distribution service, music download service, etc. will appear along with the installation of optical fiber to each home.
[0004]
In addition, by connecting the corporate network to a broadband access / metro network, large-capacity and high-speed data can be exchanged between the home and the enterprise, and telecommuting is also possible.
[0005]
Therefore, it is considered that there will be an increasing need for access in the tens of megabit class that is even faster in the future and switching the connection destination according to the application. There are two key technologies that meet these needs:
[0006]
(1) Ethernet (Ethernet (registered trademark): network conforming to IEEE 802.3)
Ethernet (shown in the frame format in FIG. 1) is a technology widely used in conventional LAN (Local Area Networks), and has a wide bandwidth from 10 Mbps to 10 Gbps (standardized as IEEE802.3ae in June 2002). Can be provided. FIG. 2 shows main Ethernet services (ether type) according to the present invention for each packet type.
[0007]
Further, Ethernet is widely used as an interface for user side devices at a low device cost. For this reason, if Ethernet is used, a broadband access service can be provided economically.
[0008]
In the IEEE 802.3 committee, IEEE 802.3ah EFM (Ethernet in the First Mile), which aims to apply Ethernet technology to the last mile of the access network, is currently under specification.
[0009]
(2) PPP (Point-to-Point Protocol)
PPP (RFC1661 standard) is a method for realizing user authentication, layer 3 address assignment, and layer 3 packet encapsulated transfer. In PPP, first, LCP (Link Control Protocol) negotiation for establishing a data link is performed. Subsequently, user authentication (PAP authentication, CHAP authentication, etc.) is performed using the user ID and password transmitted from the user. Finally, in NCP (Network Control Protocol, IPCP in the case of IP) that negotiates the layer 3 address, an IP address is assigned to the user from the address pool, and the IP address of the opposite access server (RAS: Remote Access Server) The user is notified. Through such a procedure, actual IP data communication becomes possible.
[0010]
In addition, recently, a service in which a user arbitrarily selects a connection destination by designating a user name and an xSP name by user authentication (designated as “user name @ xSP name”) (referred to as a “connection destination selection service”). Has been done. In this connection destination selection service, a device called BRAS (Broadband Remote Access Server) distributes user packets for each connection destination at the connection point between the user and the xSP. As a result, the connection destination of the user is arbitrarily selected.
[0011]
There is PPPoE (PPP over Ethernet, RFC2516 standard) as a method that combines both the above-described technologies. PPPoE is widely used for ADSL and FTTH connections. PPPoE is a scheme for literally transferring PPP packets over Ethernet, and can realize switching connection to an arbitrary connection destination on Ethernet. FIG. 3 is a diagram illustrating a connection image between a user side apparatus and xSP via BRAS using PPPoE.
[0012]
FIG. 4 is a diagram illustrating a sequence example of a communication method in a connection between a user-side apparatus and xSP via BRAS by PPPoE. PPPoE can be broadly divided into PPPoE Discovery Stage and PPP Session Stage.
[0013]
In PPP Discovery Stage, a broadcast type communication method is used to identify a partner who establishes a point-to-point session on a certain Ethernet. In this stage, the user side apparatus broadcasts a PPPoE call PADI (PPPoE Active Discovery Initiation, whose frame format is shown in FIG. 5) by broadcast. In this case, the BRAS responds to the PADI and returns PADO (PPPoE Active Discovery Offer) to the user side device by unicast (using the source MAC address of the frame received by PADI as the destination MAC address). The user-side device can recognize the BRAS MAC address from the PADO source MAC address. As a result, the user side apparatus sets the BRAS MAC address as the destination MAC address in the subsequent communication to the BRAS, and sends a PADR (PPPoE Active Discovery Request) by unicast. When BRAS receives PADR, BRAS sets a unique ID (Session-ID: hereinafter also referred to as “session ID”) for each session between the user side device and BRAS, and sets PADS (PPPoE Active Discovery Session-Conformation). Return to user side device.
[0014]
In the PPP Session Stage, unicast communication is performed between the user side device and the BRAS. In the unicast communication at this time, data in which the established session ID value is set is transmitted / received. In this stage, the BRAS identifies the user session from the transmission source MAC address and the session ID added to the data from the user side device, and performs the above-described PPP negotiation (LCP negotiation, user authentication, NCP negotiation).
[0015]
At this time, in the user authentication, the BRAS extracts the connection destination of the user from “user name @ xSP name” designated by the user, and transmits authentication information to the RADIUS server of the connection destination as a RADIUS (RFC2865) client (RADIUS Access-Request). Actual authentication at this time is performed by an xSP having an authentication database. Thereafter, the BRAS can negotiate IP address allocation (IPCP) based on a packet (RADIUS Access-Accept) indicating successful authentication from the RADIUS server.
[0016]
After completion of IPCP, the user side device can perform IP data communication with the connection destination. Then, an IP packet (PPPoE packet) encapsulated in PPPoE is sent from the user side device to the BRAS (FIG. 6 shows the frame format of the PPPoE packet). In this case, the BRAS terminates the PPP and transfers the IP packet to the corresponding connection destination.
[0017]
Note that when transferring data to the connection destination network, L2TP (Layer two Tunneling Protocol: RFC2661 standard) or the like is used, and the PPP frame may be transferred as it is in an L3 VPN (layer three virtual private network) network. Hereinafter, in the present invention, processing including user authentication / identification of connection destination, service to be provided, and packet transfer to the connection destination is referred to as “session control”.
[0018]
In addition, as a technique according to the present invention, there is a technique related to an inter-network communication method and apparatus disclosed in Patent Document 1.
[0019]
[Patent Document 1]
JP 2001-16255 A
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, PPPoE can realize a switched connection on the Ethernet. However, the conventional centralized processing using BRAS has the following problems.
[0021]
(1) BRAS bottleneck
As shown in FIG. 7, the user side device is connected via BRAS, regardless of which xSP (xSP network) is connected. For this reason, session control processing is concentrated on the BRAS (in some cases, several hundreds of thousands to several million sessions).
[0022]
Here, PPP negotiation involves complicated state transitions such as mutually requesting a condition (Configure-Request) and mutually approving (Configure-Ack). In addition, the negotiation conditions differ for each user. For this reason, the negotiation by PPP is premised on software processing.
[0023]
Also, packet transfer is performed as part of session control in BRAS (as shown in FIG. 8, whether or not packet transfer is possible is determined based on state transitions held in software (FIG. 9). ) For this reason, it is difficult to separate hardware processing / software processing.
[0024]
Further, since BRAS performs packet transfer to xSP, layer 3 processing (IP routing or the like) must be performed. Therefore, BRAS needs to support IP address system and dynamic routing per xSP (referred to as “virtual router function”).
[0025]
For the above reasons, although the progress of network processors and the like is remarkable, there is a limit to speeding up the processing by BRAS.
[0026]
(2) Seamless integration of xSP connection network and user base connection network is difficult
In recent years, a user base connection service called a wide area LAN service, which allows a user (mainly a company) to connect remote bases with an Ethernet interface as if they were the same LAN segment, has attracted attention.
[0027]
As shown in FIG. 10, in the inter-user base connection service, a VPN (Virtual Private Network) from a port for connecting (accommodating) a user with an apparatus accommodating the user, IEEE802.1Q VLAN (Virtual LAN) -tag of a user frame, or the like. Identify In this case, a network is configured with L2SW (Ethernet SW), an extended VLAN-tag for VPN identification is given to a user (inserted into a user Ethernet frame), and the network is logically separated into broadcast domains for each VPN. A user frame is transferred by MAC bridge transfer.
[0028]
Recently, an EoMPLS (Ethernet over MPLS) service is also provided in which a network is configured by MPLS (Multi Protocol Label Switching) and Ethernet frames are transferred over the MPLS network. As shown in FIG. 11, in EoMPLS, a VPN is identified from a user-accommodated port or a VLAN-tag of a user frame, and a tunnel label path for transferring within the MPLS network and an edge device (LER) at the entrance / exit of the MPLS network. : User edge frame is mapped to VC (Virtual circuit) label path for identifying VPN by VPN (user Ethernet frame is encapsulated with tunnel label and VC label), and user frame is transferred by label switch.
[0029]
In general, MPLS is a point-to-point service. However, it is possible to provide a point-to-multipoint Ethernet frame transfer service by providing the LER with a MAC bridging function (“VPLS: Virtual Private LAN Service”). be called).
[0030]
As described above, in the service between user bases, the VPN can be uniquely identified by the user accommodation device. Further, in the network, a two-level stack of extended VLANs (in the case of the L2SW network), further stacking MPLS labels and merging label paths (In the case of an MPLS network), it is also possible to multiplex traffic. Therefore, it is possible to construct an economical and efficient network.
[0031]
However, when BRAS is used for the xSP connection service, the user's connection destination xSP cannot be determined until the frame reaches the BRAS within the access network. Accordingly, as shown in FIG. 12, for example, when a network is configured with L2SW, even if traffic is multiplexed with an extended VLAN or the like, the service that identifies and provides the connection destination with BRAS (maximum speed, detached house, apartment house type, etc. It is necessary to separate the aggregate traffic and pass it to the BRAS in order to identify a connection mode such as shared access). The same applies to the MPLS network, and the presence of BRAS between the user side device and the xSP hinders the integration of the inter-user base connection network and the xSP connection network.
[0032]
As a method for realizing access control on Ethernet, there is IEEE 802.1X (Port based Network Access Control). IEEE 802.1X is also called EAPOL (EAP over LANs, the frame format is shown in FIG. 13), and it uses the PPP extended authentication method EAP (Extended Authentication Protocol) packet format and exchanges directly on the Ethernet frame. As in PPP, a connection destination segment is extracted from “user name @ organization name”, and if the authentication is successful, access to the segment (VLAN) is permitted (FIG. 14 shows a sequence example by IEEE 802.1X, FIG. 15 shows a connection image based on IEEE802.1X).
[0033]
However, IEEE 802.1X permits access in units of edge L2SW ports, and only one user can be authenticated per port. In other words, it cannot be applied in an environment where a plurality of users are connected to the port of the edge L2SW, such as an environment where a line is concentrated in an apartment house. IEEE802.1X is mainly used for Ethernet and wireless LAN security (anyone can easily access by connecting a cable to the port, or spoofing by intercepting wireless LAN packets). For example, the IP address allocation and management mechanism is not provided, and the connection destination segment after authentication is free access as in a normal LAN. It is difficult to apply.
[0034]
An object of the present invention is to provide a communication apparatus that solves the above-described problems and can avoid a bottleneck caused by concentration of session control processing.
[0035]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the present invention is arranged at the edge of a layer 2 network that relays data addressed to a connection destination selected by a user in a communication system in which a user selects an arbitrary connection destination from a plurality of connection destinations using PPPoE. A communication apparatus that accommodates one or more user-side apparatuses, a frame determining unit that determines whether a PPPoE frame received from the user-side apparatus is a frame for establishing a PPP session or a frame including data addressed to the connection destination; and Processing for establishing a PPP session related to communication between a user side device including user authentication and connection destination identification and a connection destination selected by the user based on the session establishment frame determined by the frame determination means And a PPPoE file containing data addressed to the connection destination determined by the frame determination means. Comprising a frame conversion unit for extracting the data from the over arm, and a transferring unit for sending the data extracted by the frame converting unit to the layer 2 network.
[0036]
Preferably, in the communication device of the present invention, the edge device of each connection destination network is connected to the network termination device of the layer 2 network prepared for each connection destination, and the frame conversion means includes the connection device A configuration may be adopted in which the layer 2 address of its own device set as the destination layer 2 address in the data destined for the destination is converted into the layer 2 address of the edge device of the connection destination and transferred to the transfer processing means.
[0037]
Preferably, in the communication device according to the present invention, the layer 2 network is connected to a layer 3 network that accommodates each connection destination network via an edge device, and the edge device receives the connection destination through the layer 2 network. It is configured to perform termination processing of the layer 2 network on the addressed data and transfer processing to the corresponding connection destination network via the layer 3 network. In establishing a PPP session with a device, the layer 2 address of the edge device is set as a source layer 2 address of a session establishment frame transferred to the user side device, and the frame conversion means establishes a PPP session. Of the edge device set as the destination layer 2 address in the data addressed to the connection destination received later from the user side device The data may be configured to pass the said transfer processing means without changing the Layer 2 address.
[0038]
Preferably, in the communication device according to the present invention, the layer 2 network is connected to a layer 3 network accommodating each connection destination network via a plurality of edge devices, and each edge device receives through the layer 2 network. It is configured to perform termination processing of the layer 2 network on data addressed to the connection destination and to perform processing of transferring to the corresponding connection destination network via the layer 3 network. In establishing a PPP session with the user side device, the frame conversion is performed by setting the layer 2 address of the edge device according to the connection destination as the source layer 2 address of the session establishment frame transferred to the user side device. The means is set as the destination layer 2 address in the data addressed to the connection destination received from the user side device after the PPP session is established The data may be configured to pass the said transfer processing means without changing the Layer 2 address of the serial edge device.
[0039]
Preferably, the layer 2 network in the present invention is logically divided for each connection destination in accordance with IEEE802.1Q VLAN, and the transfer processing means in the present invention is configured to provide a VLAN corresponding to the connection destination of the data with respect to the data addressed to the connection destination. -tag may be set and sent to the layer 2 network.
[0040]
In this way, according to the present invention, in the communication device that accommodates the user side device, by performing session management including user authentication and connection destination identification, a bottleneck caused by concentration of session control processing is avoided. be able to.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The description of the present embodiment is an exemplification, and the configuration of the present invention is not limited to the following description.
[0042]
<Overview>
The points for realizing the present invention are the following (1) to (4).
(1) Disperse the session control which has been conventionally performed by BRAS.
(2) In addition to the above (1), an IP data frame (IPoPPPoE) is transmitted / received using a standardized PPPoE (communication protocol) (however, PPPoE decapsulation is performed after session identification).
[0043]
As for the above (1) and (2), a method of distributing the BRAS function as it is to the user accommodation device can be considered. However, as described above, in BRAS processing, packet transfer is performed by software processing. For this reason, the problem of high-speed processing cannot be solved. Furthermore, since BRAS also performs processing for layer 3, the IP address system for each xSP and even dynamic routing are distributed. Therefore, it can be considered that these management operations become complicated. Therefore, the following (3) and (4) are also points.
(3) Clarify the distinction between hardware processing and software processing. That is, the IP data frame is processed as hardware.
(4) Perform layer 2 processing of the IP data frame.
Based on the above points (1) to (4), an embodiment of the present invention will be described.
[0044]
<Embodiment>
FIG. 16 is a diagram showing an overview of a communication apparatus (user accommodation apparatus) according to an embodiment of the present invention and an L2VPN network system including the communication apparatus. FIG. 16 shows the L2VPN network 1. The user accommodation apparatus 2 according to the present invention is arranged at the edge of the L2VPN network. The user accommodation device 2 can directly accommodate the user side device 3 at a user base such as a detached house or an apartment house (for example, within a broadcast domain in layer 2).
[0045]
The user accommodation device 2 controls each user device 3 to access the service provider (xSP (ISP, CSP, etc.)) selected by the user device 3 (control of a user-specified connection destination selection service). Do. FIG. 16 shows an xSP network prepared by each of xSP-A and xSP-B and an edge device (edge router) installed at the entrance as an example of a plurality of xSPs that can be selected by the user. ing.
[0046]
Communication is performed between each user-side device 3 and each xSP via a PPPoE session. For this reason, the user accommodation apparatus 2 performs PPPoE session control related to communication between each user apparatus 3 and xSP.
[0047]
After the session control, the user accommodating apparatus 2 receives from the user side apparatus 3 a PPPoE frame in which an IP data frame addressed to xSP is encapsulated in PPPoE. The user accommodating device 2 decapsulates the PPPoE frame and converts it into an IPoE data frame, and maps (encapsulates) the IPoE data frame into a format (an existing standard format of L2VPN) according to the network configuration of the L2VPN network 1. And sent to the L2VPN network 1.
[0048]
Then, the IPoE data frame is transferred to the L2VPN network 1 at a predetermined termination point in accordance with the transfer procedure depending on the network configuration of the L2VPN network 1, and the termination process of the L2VPN network 1 is performed at this termination point. Transfer processing of the data frame to xSP is performed.
[0049]
Further, the user accommodation device 2 can be applied to an integrated L2VPN network in which an arbitrary connection destination selection connection service of a user and an L2VPN network that realizes a connection service between user bases are integrated. That is, the connection service between user bases connecting between companies (between the C company branch 6 and the C company head office 7) as shown in FIG. 16 can be applied to the connection destination selection connection service between the user and the xSP.
[0050]
The user side device 3 is an operation terminal for a user such as a personal computer (PC) to receive a service provided from the xSP (also referred to as “user terminal”: an application for displaying and playing back content may be installed). And a communication device (ADSL modem or the like) that manages the communication function between the user and xSP (at least supports PPPoE communication). However, in this example, since the communication between the user terminal and the xSP is performed on an IP basis, the user side device 3 supports IPoPPPoE.
[0051]
<System configuration of user accommodation device>
Next, the system configuration of the user accommodation device 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 17 is a diagram illustrating a system configuration of the user accommodating device 2. FIG. 18 is an explanatory diagram of the frame discrimination means. FIG. 19 is an explanatory diagram of session management means. FIG. 20 is an explanatory diagram of the frame conversion means.
[0052]
In FIG. 17, the user accommodation device 2 is configured as a communication device that can accommodate (directly collect) the user-side device 3. The user accommodating apparatus 2 analyzes a frame when a PPPoE frame is input, determines a frame type (a session negotiation frame or an IP data frame), and a session including authentication / connection destination identification based on the PPP state transition The session management means 21 for performing negotiation, the frame conversion means 22 for decapsulating the PPPoE encapsulated IP data frame sent from the user side device after the authentication success / connection destination identification, and the decapsulated IP data frame And a transfer processing means 23 that performs layer 2 transfer by mapping to a virtual closed network (L2VPN network) for each connection destination. In FIG. 17, a solid line arrow indicates a flow of frames from the user terminal 3, and a broken line arrow indicates a flow of information based on the session negotiation.
[0053]
Among the constituent elements of the user accommodation device 2, the session management means 21 is configured by software and performs session negotiation processing based on a state transition table (also referred to as “PPP state transition table”) similar to the conventional one shown in FIG. Performed by software processing. On the other hand, the frame discriminating means 20, the frame converting means 22, and the transfer processing means 23 are configured by hardware. Hereinafter, each component will be described in detail.
[0054]
<< Frame discrimination means >>
The frame discriminating unit 20 receives the PPPoE frame from the user side device 3. The frame discriminating means 20 analyzes the input PPPoE frame and discriminates the frame type. By determining the frame type, it is determined whether the frame is a session negotiation frame (also referred to as “negotiation packet”) or an IP data frame.
[0055]
The frame discriminating unit 20 passes the frame to the session managing unit 21 when the frame is a session negotiation frame, and passes the frame to the frame converting unit when the frame is an IP data frame.
[0056]
In the example shown in FIG. 18, the frame determination means 20 has “ETHER # TYPE” of the PPPoE frame received from the user side as “0x8864 (PPPoE (Session))” and “CODE” as “0x00”. When the “PPP # PROTOCOL” value is “0x0021” (see FIG. 6), it is determined that the IP packet is a PPPoE-encapsulated frame (IPoPPPoE), that is, an IP data frame. The PPPoE frame is transferred to the frame conversion means 22.
[0057]
On the other hand, when the PPPoE frame from the user side is a frame other than the IP data frame, the frame determination unit 20 determines that the frame is a session negotiation frame and transfers the frame to the session management unit 21. To do.
[0058]
≪Session management means≫
Based on the PPP state transition table, the session management means 21 performs session negotiation that is almost the same as that of the conventional BRAS including user authentication and connection destination identification. In the example shown in FIG. 19, the session management means 21 receives a negotiation packet (PPPoE) (S1), and searches the state transition table using the source MAC address and session ID included in the received negotiation packet ( S2) A series of session negotiations is performed in which processing according to the searched state transition is performed and the user is responded (S3).
[0059]
In S3, authentication and connection destination identification processing are performed. When performing authentication, the session management unit 21 performs RADIUS authentication communication with an xSP RADIUS server identified as a connection destination as a RADIUS client. For RADIUS authentication communication, a proxy RADIUS server can be arranged in the L2VPN network to centralize communication with xSP.
[0060]
After session negotiation (authentication success / connection destination identification), the session management means 21 refers to the PPP state transition table and checks a new state (S4). At this time, if the status is “IP address assignment complete (IPCP Opened)”, the MAC address of the user side device 3, the PPPoE session ID, and the VPN-ID (VPN identifier) of the connection destination at that time are displayed. The frame conversion means 22 is notified as a registration notification (S5). This registration notification can be registered when authentication is successful (when RADIUS Access-Accept is received).
[0061]
On the other hand, in S4, when the state is “connection completed”, the MAC address of the user side device 3, the PPPoE session ID, and the connection destination VPN-ID are notified as a deletion notification (S6). This deletion notification can be configured to be notified when the explicit connection termination (LCP Terminate Request or PADT: see Fig. 4) is received from the user or when the no-communication time timer times out. It is.
[0062]
<< Frame conversion means >>
The frame conversion means 22 decapsulates the PPPoE encapsulated IP data frame sent out by the user side device 3 after successful authentication and connection destination identification.
[0063]
In the example shown in FIG. 20, the frame conversion means 22 has a table 22a composed of a MAC address, a PPPoE session ID, and a connection destination VPN-ID.
[0064]
When the frame conversion unit 22 receives the PPPoE encapsulated IP data frame (IPoPPPoE) transferred from the frame discrimination unit 20, an entry corresponding to the transmission source MAC address and session ID in the frame is stored in the table 22a. If there is, the PPPoE frame is converted into an IPoE data frame (a PPPoE frame is decapsulated) and sent to the transfer processing unit 23 together with the VPN-ID information (received from the session management unit 21). On the other hand, if there is no corresponding entry in the table 22a, the frame conversion means 22 discards the PPPoE frame assuming that it is still before authentication.
[0065]
On the other hand, when the frame conversion unit 22 receives an IPoE data frame sent from the L2VPN network 1 via the transfer processing unit 23, the frame conversion unit 22 searches the table 22a using the destination MAC address in the frame as a key. If the entry hits, PPPoE encapsulation for the frame is performed with the PPP header in which the session ID in the entry is set, and the entry is sent to the user side device 3.
[0066]
Further, the frame conversion means 22 performs entry management of the table 22a. That is, when receiving a registration notification from the session management unit 21, the frame conversion unit 22 creates an entry in which the contents of the registration notification are recorded in the table 22a. On the other hand, when receiving a deletion notification from the session management unit 21, the frame conversion unit 22 deletes the corresponding entry from the table 22a.
[0067]
<< Transfer processing means >>
The transfer processing means 23 maps the decapsulated IP data frame to a virtual closed network (L2VPN network) for each connection destination and transfers the data in layer 2 (details will be described later).
[0068]
As described above, the user accommodation device 2 performs session control between the user side device and the selected connection destination xSP, which is conventionally performed in BRAS, on one or more user side devices accommodated by itself. As a result, session control from a large number of users, which has been performed intensively in BRAS as in the past, can be distributed to a plurality of user accommodation devices 2.
[0069]
Further, the user accommodating device 2 performs the IP data frame transfer process to the xSP by the layer 2 transfer to the L2VPN network 1. Therefore, it is not necessary for the user accommodation apparatus 2 to manage the IP address system for each xSP or to manage dynamic routing (no function as a virtual router is required). Therefore, the L3 process in the user accommodating device 2 can be avoided. As a result, session control relating to communication between the user side device 3 and the connected xSP is performed by software processing by the session management means 21, and the IP data frame transfer processing is performed by the frame determination means 20, the frame conversion means 22, and the transfer A configuration performed by hardware processing by the processing unit 23 can be employed. Furthermore, speeding up can be achieved by performing PPPoE frame discrimination and frame conversion processing by hardware.
[0070]
<XSP connection configuration>
Next, the connection form of xSP will be described. The process for the user accommodating apparatus 2 to transfer the IP data frame at Layer 2 differs depending on the connection form of the xSP to the L2VPN network 1. As the connection form, the following two types are conceivable.
<A> When xSP is directly connected to the end point of the L2VPN network
 When the xSP passes through the L2VPN network and the L3VPN network (IP-VPN network) FIGS. 21A and 21B are directly connected to the xSP at the end point of the above-described connection mode <A>, that is, the L2VPN network 1. It is a figure which shows the example of a connection form in the case of connecting. The connection mode <A> is applied to a case where the connection is directly connected to the xSP in a relatively small unit (for example, a prefecture unit, for example).
[0071]
In this case, the destination MAC address when the user accommodating apparatus 2 transfers the IP packet (IPoE frame) at Layer 2 is the xSP edge apparatus (edge router: edge apparatus 9A in FIG. 21A) corresponding to the selected connection destination. 9B and 9C, which will be referred to as “edge device 9” in the following description where no edge device is specified. The edge device 9 is prepared for each xSP, for example.
[0072]
The edge device 9 is connected to the L2VPN network 1. At this time, as shown in FIG. 21A, the edge devices 9 are network termination devices of the L2VPN network 1 prepared for each xSP (in FIG. 21A, network termination devices 13A, 13B, and 13C are illustrated. In the description in which the network termination device is not particularly specified, it may be configured to be connected to “network termination device 13”. Alternatively, as shown in FIG. 21B, each edge device 9 accommodates a plurality of edge devices 9 and is connected to a centralized network termination device 16 that distributes traffic to each edge device 9 according to a destination address. You may comprise.
[0073]
As described above, in PPPoE, the user side device 3 recognizes a layer 2 address (for example, a MAC address) of a session establishment partner in the PPP Discovery Stage. In this embodiment, the session establishment partner of the user side device 3 is the user accommodating device 2, and the connection destination xSP (the layer 2 address of the edge device) is unknown until user authentication.
[0074]
For this reason, the frame conversion means 22 of the user accommodation device 2 performs the destination layer 2 in addition to the decapsulation on the PPPoE encapsulated IP data frame transmitted from the user side device 3 after the authentication success and the connection destination identification. The address is converted to the layer 2 address of the xSP edge device obtained by identifying the connection destination and transferred to the transfer processing means 23.
[0075]
FIG. 22 is a diagram showing a configuration example of the user accommodation device 2 applied in the connection form (connection form <A>) shown in FIG. In the example shown in FIG. 22, the frame conversion means 22 removes PPPoE from the IPoPPPoE frame from the user side device 3 and decapsulates it into an IPoE data frame. Further, the frame conversion means 22 uses the MAC address “P” of the user accommodating apparatus 2 set as the destination MAC address of the decapsulated IPoE data frame, and the MAC address “C” of the edge apparatus 9 of the connection destination xSP. Convert to The MAC address of the edge device 9 of the connection destination xSP set at this time is registered in a table 22b (corresponding to the table 22a in FIG. 20) managed by the frame conversion means 22.
[0076]
The frame conversion unit 22 receives from the session management unit 21 a registration notification including the MAC address of the edge device 9 in addition to the MAC address of the user side device 3, the PPPoE session ID, and the VPN-ID. Is registered in the table 22b.
[0077]
In this case, the session management unit 21 applies a configuration in which the MAC address of each xSP edge device 9 registered in advance is included in the registration notification according to the connection destination identification result and is given to the frame conversion unit 22. be able to. Alternatively, in the RADlUS communication at the time of authentication, an authentication success message (RADIUS Access-Accept) including the MAC address of the corresponding edge device 9 is received from the xSP side, and a registration notification including this MAC address is given to the frame conversion means 22. It is also possible.
[0078]
When the latter is adopted, the user accommodating device 2 can dynamically acquire the MAC address of the edge device 9 of the connection destination xSP. Therefore, it is not necessary to register in advance the MAC address of each xSP edge device 9 for each user accommodating device 2. Even when the xSP edge device 9 is replaced due to a failure or the like, it is not necessary to change the registration of the MAC address.
[0079]
FIG. 23 is a diagram showing a connection form , that is, a connection form example in the case where traffic from a user passes through the L2VPN network 1 and further the L3VPN network 10 (for example, IP-VPN network). The connection form is applied to a case where the connection is made to the xSP in a relatively large unit (such as nationwide aggregation). FIG. 24 is a diagram showing a configuration example of the user accommodation device 2 applied in the connection form (connection form ) shown in FIG.
[0080]
In FIG. 23, the destination MAC address when each user accommodating device 2 accommodated in the L2VPN network 1A transfers the IPoE data frame in layer 2 is the MAC address of the edge device 11 at the entrance of the L3VPN network 10. In this case, the destination MAC address is determined to be one regardless of which xSP the user connects to. For this reason, the user accommodation apparatus 2 has the following structure as shown in FIG.
[0081]
The session management means 21 sets the layer 2 address of the edge device 11 of the L3VPN network 10 as the source layer 2 address of the response PPPoE frame (PADO) in response to the PPPoE call (PADI) from the user side device 3.
[0082]
Subsequently, for the session negotiation frame (PADR) from the user side device 3, the frame determination unit 20 transfers the frame to the session management unit 21 even if the destination layer 2 address of the frame is not addressed to the own device. The session management means 21 performs session management (user authentication, connection destination identification, IPCP, etc.) based on the frame.
[0083]
After the authentication / connection destination identification, the PPPoE encapsulated IP data frame from the user side device 3 is decapsulated by the frame conversion unit 22 and transferred to the transfer processing unit 23. Under such a configuration, the frame converting unit 22 does not need to convert the destination MAC address.
[0084]
In the example shown in FIG. 24, the user apparatus 3 sets the broadcast address “ff” (actually ff: ff: ff: ff: ff: ff) as the destination MAC address of the PPPoE call (PADI), Broadcast a PPPoE call (PADI). When receiving the PADI, the session management means 21 sets the layer 2 address “L” of the edge device 11 of the L3VPN network 10 as the source layer 2 address of the response PPPoE frame (PADO).
[0085]
By receiving the PADO, the user side device 3 recognizes that the destination of the session is a device having the layer 2 address “L” (edge device 11: actually the user accommodating device 2). Therefore, the user side device 3 uses “L” as the destination layer 2 address for the subsequent session negotiation frame. When the IP communication is enabled, the user side device 3 transmits a PPPoE encapsulated IP data frame in which the destination layer 2 address is set to “L” to the user accommodating device 2. The frame conversion means 22 of the user accommodating apparatus 2 transfers the PPPoE frame to the transfer processing means 23 only by decapsulating PPPoE (without converting the destination address).
[0086]
In the configuration of the user accommodating device 2 described above, it appears to the user side device 3 as if a PPPoE session has been established with the edge device 11 of the L3VPN network 10. However, the user accommodation device 2 actually performs session management, and the edge device 11 of the L3VPN network 10 does not intervene in the session.
[0087]
23, when there are a plurality of edge devices 11 of the L3VPN network 10 for the purpose of load distribution or the like, as illustrated as the L2VPN network 1B in FIG. 23, the edge of the L3VPN network 10 that is different for each user in the user accommodation device 2 A layer 2 address (for example, a MAC address) of the device 11 may be given, and each user may use the layer 2 address as the destination layer 2 address. Also in such a connection mode , the frame conversion means 22 converts the destination layer 2 address of the IP data frame into the layer 2 address of the edge device 11 of the L3 VPN network (configuration shown in FIG. 22). Can be applied.
[0088]
In the embodiment of the present invention, the user session is controlled by the user accommodation device 2. For this reason, identification of the user session in the L3VPN network 10 is unnecessary. As L3VPN10, application of an MPLS-VPN network (specified by RFC2547bis) or the like can be considered.
[0089]
<Transfer processing in L2VPN network>
Next, actual transfer processing (details of the transfer processing means 23) in the L2VPN network will be described. In the present invention, the following network configuration can be applied to the L2VPN network.
[Network configuration 1] A network configured by L2SW (Ethernet SW) and logically divided for each xSP by IEEE802.1Q VLAN.
[Network Configuration 2] An MPLS network in which a network termination device for each xSP located at a POI (interconnection point) between a user accommodation device and an xSP is an edge node (LER) of an MPLS label path.
[Network Configuration 3] An MPLS network in which a centralized network termination device (a plurality of xSPs are connected to the same termination device) located in the POI between the user accommodation device and the xSP is an LER.
Hereinafter, the network configurations 1 to 3 will be described in detail.
[0090]
[Network configuration 1]
FIG. 25 is a diagram showing a configuration example of the user accommodation device 2 applied in the network configuration 1. FIG. 26 shows a network configuration 1, that is, the L2VPN network is configured by L2SW (Ethernet SW), and VLAN (IEEE802. 1Q) shows a network configuration logically divided for each xSP.
[0091]
In FIG. 26, xSP-A, xSP-B, and xSP-C are exemplified as a plurality of xSPs selected as connection destinations by the user, and VLAN-IDs “100” and “200” are respectively assigned to these xSPs. , “300” are assigned. In this way, the L2VPN network 1 is configured as a VLAN network 12 logically divided into a plurality.
[0092]
In the network configuration 1, the transfer processing unit 23 of the user accommodation device 2 manages a function provided in a so-called VLAN-compatible L2SW. However, the transfer processing means 23 does not statically identify the VLAN from the user frame as in the case of a normal VLAN-compatible L2SW, but after successful authentication and connection destination identification through session negotiation with the user. The IPoE data frame from is dynamically mapped to the VLAN corresponding to the connection destination xSP.
[0093]
Specifically, as shown in FIG. 25, the transfer processing means 23 has a forwarding table 23a that is prepared for each VLAN and in which entries for storing MAC addresses, output port numbers, and tag addition / removal are registered.
[0094]
The forwarding table 23a is created by MAC address learning. That is, the transfer processing unit 23 determines whether or not the transmission source MAC address and the input (reception port) number of the frame are registered in the forwarding table 23a from the frame input to itself. For example, the MAC address and port number are registered. At this time, tag addition / removal can be registered based on the presence or absence of a tag (VLAN-tag) in the input frame.
[0095]
The transfer processing means 23 performs the following transfer processing using the forwarding table 23a. The transfer processing unit 23 is notified of the VLAN-ID (synonymous with “VPN-ID”) that uniquely identifies the identified xSP together with the decapsulated IPoE frame. This VLAN-ID is notified separately through an internal bus for control, or is notified by attaching a tag for internal processing of the device to the IPoE data frame.
[0096]
The frame conversion unit 22 grasps the correspondence between the transmission source MAC address of the user side device 3 and the VLAN-ID for each session based on the notification from the session management unit 21, and sets the transmission source MAC address of the IPoE data frame. The corresponding VLAN-ID is given to the transfer processing means 23 together with this IPoE data frame.
[0097]
With this configuration, the transfer processing unit 23 can recognize the VLAN-ID (VLAN) corresponding to the transmission source MAC address of the IPoE data frame (MAC address-based VLAN).
[0098]
Then, the transfer processing unit 23 refers to the forwarding table 23a corresponding to the VLAN-ID, specifies the output port corresponding to the destination MAC address of the IPoE data frame, and sets the VLAN-tag corresponding to the IPoE data frame. And send it to the corresponding output port.
[0099]
Thus, the VLAN-ID is inserted into the IPoE frame as a VLAN-tag that uniquely indicates the connection destination xSP. The IPoE data frame having the VLAN-tag is transferred through the L2VPN network (VLAN network 12) by MAC bridging.
[0100]
On the other hand, the transfer processing means 23 receives an IPoE data frame in a format to which VLAN-tag is added from the L2VPN network side. In this case, the transfer processing unit 23 removes the VLAN-tag and sends it to the frame conversion unit 22. In the example illustrated in FIG. 25, the VLAN-ID “100” is inserted or removed from the IPoE data frame as the VLAN-tag uniquely indicating the connection destination xSP.
[0101]
[Network configuration 2]
FIG. 27 is a diagram illustrating a configuration example of the user accommodation device 2 in the case where the above-described network configuration 2 is applied. FIG. 28 illustrates the network configuration 2, that is, the L2VPN network is configured by the MPLS network 15, and the user accommodation device. 2 is a diagram illustrating an example of a network configuration when a network termination device 13 for each xSP located at a POI (interconnection point) 14 between 2 and xSP is an edge node (LER) of an MPLS label path.
[0102]
In the network configuration 2, the transfer processing means 23 of the user accommodating device 2 corresponds to an MPLS-compatible edge node (LER). However, the transfer processing unit 23 does not statically map the user frame to the MPLS label path as in the normal LER, but corresponds to the xSP of the connection destination after successful authentication and connection destination identification through session negotiation with the user. To dynamically map the MPLS label path.
[0103]
Specifically, as shown in FIG. 27, the transfer processing means 23 has a MAC forwarding table 23b prepared for each VPN (xSP) and an MPLS label table 23c commonly used for each VPN. .
[0104]
The MAC forwarding table 23b holds the correspondence between the MAC address and the output port for each VPN-ID. The MPLS label table 23c holds a correspondence between a transmission MPLS label value (also expressed as “transmission label”) and a reception MPLS label value (also expressed as “reception label”) for each VPN (xSP).
[0105]
The transmission MPLS label value indicates a value uniquely indicating an MPLS label path (LSP) for transferring to the xSP corresponding to the connection destination when a frame is output to the L2VPN network side, and the reception MPLS label value is from the L2VPN network side. When a frame is received, a value that uniquely indicates the xSP that is the transmission source of the frame.
[0106]
When receiving the decapsulated IPoE data frame from the frame conversion unit 22, the transfer processing unit 23 specifies the target MAC forwarding table 23 b from the VPN-ID notified from the frame conversion unit 22, and the destination MAC of the IPoE data frame Search the corresponding output port using the address. At this time, if MPLS label assignment is designated, the transmission MPLS label value corresponding to the VPN-ID is taken out from the MPLS label table 23c and attached (Push), and the label switch is transferred. If there is no corresponding entry in the corresponding MAC forwarding table 23b, the transfer processing means 23 performs MAC address learning similar to that in the network configuration 1 (FIG. 25).
[0107]
In the L2VPN network (MPLS network 15), the IPoE data frame is subjected to label switch transfer with a label being replaced (Swap) by a node (LSR: Label Switcing Node) that passes through a preset MPLS label path, and is transferred for each xSP. It is transferred to the prepared network termination device 13 (FIG. 28 shows network termination devices 13A, 13B, and 13C). Thereafter, the network terminating device 13 removes the label from the IPoE data frame and transfers it to the corresponding xSP edge device 9 (edge devices 9A, 9B, and 9C are illustrated in FIG. 28).
[0108]
In the configuration example shown in FIGS. 27 and 28, the network administrator presets an MPLS label path between each user side device 3 and the network termination device 13 for every xSP through an NMS (Network Management System) or the like. Assume the case. In this case, it is also necessary to hold an MPLS label path to an xSP for which no connected user exists.
[0109]
In view of the above, as shown in FIG. 29, the user accommodation device 2 can be configured to further include label path signaling means 24. If the MPLS label path is not set between the user accommodating device 2 and the network terminating device 13 to the xSP after the connection destination xSP of the user is identified, the label path signaling unit 24 Signaling for setting a desired MPLS label path is performed using the identification of the connection destination xSP as a trigger.
[0110]
In MPLS, LDP (RFC3036), CR-LDP (RFC3212), RSVP-TE (RFC3209) and the like are defined as label signaling protocols. Any of these label signaling protocols can be applied to the label path signaling means 24. However, the label path in MPLS is unidirectional. Therefore, the user accommodation device 2 needs to distribute the label to the network terminal device 13 and receive the label from the network terminal device 13.
[0111]
The label distributed from the user accommodating device 2 to the network terminating device 13 corresponds to a received label registered in the MPLS label table 23c (FIG. 27). The reception label is a label for identifying an MPLS label path in the downstream direction (network termination device 13 → user accommodation device 2) between the network termination device 13 and the user accommodation device 2 in the user accommodation device 2. The label received from the network terminating device 13 corresponds to a transmission label registered in the MPLS label table 23c. The transmission label is a label that identifies the uplink MPLS label path (given to the uplink frame) in the user accommodation device 2.
[0112]
As shown in FIG. 29, when the session management unit 21 identifies the xSP that is the connection destination of the user, the session management unit 21 determines whether or not there is a connection person for the xSP (the label path is established with the network termination device 13 corresponding to the xSP). If it is determined that the MPLS label path is not set, the label path signaling unit 24 is notified that signaling for setting the label path is performed ((1) in FIG. 29). ▼).
[0113]
The label path signaling means 24 first distributes the transmission label corresponding to the VPN-ID corresponding to the connection destination xSP to the corresponding network terminating device 13 (referred to as “DU, Downstream Unsolicited mode”: (2) in FIG. 29) In addition, the network termination device 13 is requested to distribute the label and receives the distribution of the received label (referred to as “DoD, Downstream on Demand” mode: (3) and (4) in FIG. 29). Then, the label path signaling unit 24 notifies the transfer processing unit 23 of the settings of the transmission label and reception label information ((5) in FIG. 29). The transfer processing unit 23 sets the correspondence between the transmission label and the reception label in the MPLS label table 23c corresponding to the VPN-ID.
[0114]
As a result, the transfer processing unit 23 sets a bidirectional MPLS label path corresponding to the PPPoE session between the user accommodating device 2 and the network terminating device 13 using the identification of the user connection destination xSP by the session management unit 21 as a trigger. Can do.
[0115]
The network terminating device 13 is configured to distribute a label to the user accommodating device 2 in the DU mode in response to the label distribution from the user accommodating device 2 in the DU mode as a trigger. You may make it receive the receiving label distributed by mode. In this case, the label path signaling means 24 does not have to make a label request ((3) in FIG. 29) in the DoD mode.
[0116]
The label path signaling unit 24 is configured to receive from the session management unit 21 a notification indicating that there is no connection for a certain label path. When this notification is received, the label path signaling unit 24 deletes the label path. Signaling for At this time, it is possible to notify the transfer processing means 23 of the label path deletion, and the transfer processing means 23 may delete the entry relating to the label path from the MPLS label table 23c.
[0117]
If the configuration as described above is applied, it is not necessary to previously set an MPLS label path between the user accommodating apparatus 2 and the network termination apparatus 13 corresponding to each xSP for each of the xSPs. That is, only the label path necessary for signaling can be held.
[0118]
[Network configuration 3]
FIG. 30 is a diagram illustrating a configuration example of the user accommodation device 2 applied to the network configuration 3 described above. FIG. 31 illustrates a network configuration 3, that is, the L2VPN network is the MPLS network 15, and the user accommodation device 2 It is a figure which shows the network structural example which makes LER the aggregation type | mold network termination | terminus device 16 (connected to multiple xSP from the same termination | terminus device) located in POI (interconnection point) 14 with xSP. The centralized network termination device 16 is connected to a plurality of xSP edge devices 9.
[0119]
In the network configuration 3, a centralized network termination device 16 as shown in FIG. 31 is used. In this case, in the MPLS label one stage, the centralized network termination device 16 performs a process of distributing the IPoE data frame from each user to a plurality of xSPs (edge devices 9) based on the connection destination information selected by the user. I can't.
[0120]
Therefore, an MPLS label path (Tunnel label path) for transferring an IPoE data frame between each user accommodating apparatus 2 and the centralized network termination apparatus 16 via the MPLS network 15 and an MPLS label path uniquely indicating a connection destination xSP. (VC label path) needs to be set in advance.
[0121]
Each user accommodating device 2 and centralized network termination device 16 identify xSP from the VC label value. For this reason, the tunnel label path from the same user accommodation device 2 to the centralized network termination device 16 can be merged into the same tunnel label path even if the connection destination xSP is different. That is, even if the connection destination xSP is different, the IPoE data frame can be transferred using the same tunnel label path.
[0122]
In addition, in the MPLS network 15, the label (Tunnel) can be removed (Pop) by the relay device (LSR) immediately before the network termination device 16 and transferred to the network termination device 16 ("PHP: Penultimate Hop Popping"). ").
[0123]
Even in a network (the above network configuration 2) in which the network termination device for each xSP located in the POI between the user accommodating device 2 and the xSP is an edge node (LER) of the MPLS label path, the two-stage label path configuration of the tunnel and the VC label path Can be used.
[0124]
As described above, even when the MPLS label is used in two stages in the network configuration 2 or 3, the label path signaling unit 24 dynamically sets the tunnel and the VC label path by using the user connection destination xSP identification as a trigger. Can do. An example of such a configuration is shown in FIG.
[0125]
However, in the network configuration 3 (when the centralized network termination device 16 is used), regardless of which xSP the user connects (accesses), the IPoE data frame flowing between them passes through the centralized network termination device 16. . For this reason, the tunnel label path is always set between the user accommodating apparatus 2 and the centralized network termination apparatus 16, and only the VC label path is set / deleted according to the presence / absence of the connected party to the corresponding xSP. It may be configured as described above.
[0126]
<Specific configuration of transfer processing means>
As described above, a VLAN network or an MPLS network can be applied as the configuration of the L2VPN network according to the present invention. In this case, the transfer processing unit 23 in the user accommodating device 2 is compatible with a normal VLAN except that the IPoE data frame is dynamically mapped to the VPN prepared for each connection destination xSP after successful authentication and connection destination identification. It has a function equivalent to L2SW or MPLS-compatible LER.
[0127]
Therefore, as shown in FIG. 33, a chassis type (an interface realizing various functions) including transfer processing means 23 including one or more MPLS interface cards 31, one or more Ethernet interface cards 32, and a changeover switch 33. The user accommodation apparatus 2 can be configured by adding a communication module 34 having a frame discriminating means 20, a session management means 21 and a frame converting means 22 to the communication apparatus 30 capable of additionally inserting a card. .
[0128]
When the user accommodation apparatus 2 having the configuration shown in FIG. 33 is applied to the network configuration 2 or 3, the communication module 34 may be configured to further include the label path signaling means 24. A communication module including the path signaling unit 24 may be further added to the configuration shown in FIG.
[0129]
<Integration of L2VPN network>
Further, in the user accommodation device 2, the session management means 21 identifies the connection destination xSP, and in addition, the provided service form (quality such as the maximum speed, or single-family or collective housing type shared access) is also similarly identified. Even if the connection destination xSP is the same among users, if the provided service form (for example, the maximum frame transfer rate) is different, different VPN-IDs are assigned to each other, and different IPoE data frames are assigned to different VPNs for each user. Can be configured to be transferred between the xSP and the user.
[0130]
In this case, the VPN-ID is prepared for each provided service form. Therefore, the tables (tables 22a and 22b) in the frame conversion means 22 and the forwarding tables (tables 23a and 23b) in the transfer processing means 23 are prepared for each provided service form.
[0131]
In FIG. 34, in the case where the maximum speed 100 Mbps service and the shared service are prepared as the service form of xSP-A, the IPoE data frame is transmitted between the user and the xSPA through the VPN prepared for each service. An example of being transferred is shown.
[0132]
If a different VPN is used for each connection destination and provided service form as described above, it is not necessary to provide a BRAS in the L2 VPN network. Therefore, a network configuration for separating aggregate traffic in order to identify a connection destination and a service by BRAS becomes unnecessary.
[0133]
Under such circumstances, it is possible to realize an integrated L2VPN network in which the xSP selective connection service and the VPN are fixed, but the inter-user base connection service having different services such as guaranteed bandwidth can be mixed for each user. it can.
[0134]
Example 1
Next, Example 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, a plurality of xSP edge devices 9 (9A, 9B, and 9C) are terminated (networks are logically divided by a VLAN network prepared for each xSP) prepared for each xSP. A network configuration when directly connected to the terminating device 13 (13A, 13B, 13C) is shown.
[0135]
In FIG. 35, when selecting any xSP (for example, xSP-A) and starting communication for the xSP, the user side device 3 first broadcasts PADI (S11).
[0136]
When the user accommodating apparatus 2 receives the PADI, the frame discriminating unit 20 performs a frame discriminating process. As a result of the frame discrimination, the frame discriminating unit 20 discriminates that the PADI is a session negotiation frame, and transfers it to the session management unit 21.
[0137]
The session management means 21 returns PADO to the PADI of the user side device 3 (S12). At this time, the MAC address of the user accommodating device 2 is set as the source MAC address of the PADO.
[0138]
By receiving the PADO, the user side device 3 knows the MAC address of a device (user accommodation device 2) that establishes a session between two points (Point-to-Point). Thereafter, the user side device 3 unicasts the PPPoE frame in which this MAC address is set as the destination MAC address.
[0139]
Subsequently, PADR is transmitted from the user side device 3 to the user accommodation device 2 (S13), and in the user accommodation device 2, the session management means 21 establishes Session-ID (session ID) based on PADR (S13), PADS is returned (S14). Then, a data link (LCP) for the PPPoE session is established (S15).
[0140]
When the data link is established, a request for user authentication (CHAP Challenge) is transmitted from the user accommodating device 2 to the user side device 3 (S16). In response to the CHAP request, the user side device 3 can return a CHAP response in which the connection destination xSP is designated by “user name @ xSP name” to the user accommodating device 2 (S17).
[0141]
In the user accommodation device 2, when the session management unit 21 receives the CHAP response, the user accommodation device 2 issues an authentication request (RADIUS Access-Request) for performing RADIUS authentication to the RADIUS server existing in the network of the connection destination xSP. (S18). As a result, the RADIUS authentication of the user is performed by the xSP RADIUS server.
[0142]
At this time, the authentication request may be once transferred to the proxy RADIUS server in the L2VPN network 1 and then transferred to the RADIUS server in the xSP network. As a result, communication between the user accommodation device 2 and the RADIUS server of each xSP can be unified, and management operation becomes easy.
[0143]
If the user authentication is successful, the RADIUS server returns an authentication response (RADIUS Access-Accept) indicating successful authentication to the user accommodating device 2 (S19). The authentication response indicating success may include an IP address assigned to the user, a MAC address of the xSP edge device, and the like. In this way, a PPPoE session is established between the user side device 3 and the user accommodating device 2.
[0144]
The user accommodating device 2 performs IPCP based on the IP address value included in the authentication response and assigns an IP address to the user (S20).
[0145]
Further, in the user accommodation apparatus 2, the session management means 21 sends the MAC address, PPPoE Session-ID of the user side apparatus 3 and the xSP edge of the connection destination to the frame conversion means 22 in accordance with the authentication success / connection destination identification. A registration notification including the MAC address of the apparatus 9 and a VPN-ID uniquely indicating the xSP of the connection destination in the L2VPN network 1 is given. The frame conversion means 22 registers the notification content from the session management means 21 in the table 22b (FIG. 22).
[0146]
After receiving the IP address assignment, the user side device 3 sends an IP data frame (IPoPPPoE) encapsulated in PPPoE to the user accommodating device 2 (S21).
[0147]
In the user accommodating apparatus 2, the frame discriminating unit 20 discriminates that the received frame is an IP data frame as a result of the discrimination, and transfers it to the frame converting unit 22. When the entry of the source MAC address of the received frame exists in the table 22b, the frame conversion means 22 performs PPPoE decapsulation and converts it into an IPoE data frame. Further, the frame conversion unit 22 converts the destination MAC address of the IP data frame into the MAC address of the edge device 9 of the xSP, and transfers it together with VPN-ID (VLAN-ID) information corresponding to the transfer processing unit 23.
[0148]
Note that if the entry of the source MAC address of the received frame does not exist in the table 22b, the frame conversion unit 22 considers that the frame is unauthenticated and discards the frame.
[0149]
The transfer processing unit 23 in the first embodiment corresponds to a VLAN compatible L2SW. Therefore, in the case of the first IP data communication of the user, address learning is performed because there is no corresponding entry in the VLAN-ID forwarding table (MAC bridging table) 23a (FIG. 25). That is, the source MAC address and the port number to which the user side device 3 is connected are registered in the forwarding table 23a.
[0150]
The transfer processing unit 23 searches the output port in the forwarding table 23a from the destination MAC address of the received frame, assigns the corresponding VLAN-tag (VLAN-ID “100”), and stores it in the L2VPN network (VLAN network) 1. Send it out.
[0151]
In the example shown in FIG. 36, the L2VPN network 1 is logically divided for each VPN (divided into three by VLAN-ID “100”, “200”, “300”). Therefore, the IPoE data frame is transferred to the network terminating device 13A located at the boundary (POI) with the connection destination xSP (xSP-A) by MAC bridging transfer (S22). Then, the network termination device 13 removes the VLAN-tag and transfers it to the edge device 9A of the xSP-A (S23).
[0152]
For data (IPoE data frame) transmitted from the xSP (xSP-A) to the user side device 3, the opposite process to the process shown in S21 to S23 is executed. First, IP data (IPoE data frame) is transferred from the edge device 9A of the xSP-A to the network terminating device 13A (S24). The network terminating device 13A attaches VLAN-tag (VLAN-ID “100”) to the IP data and sends it out. The IP data is transferred by MAC bridging in the L2VPN network 1 (S25).
[0153]
The user accommodating device 2 receives the IP data transferred by MAC bridging. The transfer processing unit 23 of the user accommodation device 2 removes the VLAN-tag of the IP data and transfers it to the frame conversion unit 22. The frame conversion means 22 converts the source MAC address of the IP data into its own MAC address, encapsulates it in PPPoE, and sends it to the user side device 3 (S26).
[0154]
According to the first embodiment, the user accommodation device 2 accommodating one or more users is installed at the edge of the L2VPN network 1 that relays between the user and the selected connection destination xSP, and the user accommodation device 2 selects the user. A PPP session for accessing the xSP is performed using a standardized communication protocol (PPPoE). For this reason, session control for a large number of users is distributed to a plurality of user accommodation devices 2. Therefore, the occurrence of a bottleneck as in the case of using BRAS can be avoided.
[0155]
In the first embodiment, the case where the VLAN-ID uniquely indicates xSP has been described. Instead, a shared type service such as a case where a certain xSP can provide a service at a maximum speed of 10 Mbps and 100 Mbps (when there are a plurality of service forms provided) or a user is in an apartment house. Accordingly, different VLAN-IDs can be assigned even for connections to the same xSP, and bandwidth control corresponding to the VLAN can be performed in the L2VPN network.
[0156]
Example 2
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, traffic between the user and the xSP passes through the L2VPN network (configured by an EoMPLS network in which an MPLS label path for each xSP is prepared), and further through the L3VPN network 10 (for example, an IP-VPN network). The example of a connection form is shown.
[0157]
In the example shown in FIGS. 37 and 38, the L2VPN network is an EoMPLS network, and the centralized network termination device located at the POI (interconnection point) with the user accommodation device 2 and the connection destination network is the edge node (L3VPN) of the MPLS label path. The edge devices 9A, 9B, and 9C of each xSP (xSP-A, xSP-B, xSP-3) are connected to the L3VPN network 10.
[0158]
In this case, the device corresponding to the destination of the layer 2 transfer by each user accommodating device 2 is the edge device 11. Therefore, even when each user selectively connects xSP, the destination in the L2VPN network 1 of the IPoE data frame from each user is fixed. For this reason, in the user accommodation apparatus 2, conversion of the destination MAC address of IP data becomes unnecessary.
[0159]
The session management means 21 of the user accommodating device 2 responds to the PPPoE call (PADI) from the user side device 3 with the layer of the edge device 11 as the source layer 2 address (source MAC address) of the response PPPoE frame (PADO). Two addresses (MAC addresses) are set (S31, S32).
[0160]
Thereafter, the same procedure as S13 to S19 in the first embodiment is performed, a PPP session is established, and an IP communication is enabled between the user and the selected connection destination xSP (S33 to S39). Note that the destination address of the session negotiation frame from the user after PADR is the MAC address of the edge device 11, but the frame determination unit 20 of the user accommodating device 2 gives the session negotiation frame to the session management unit 21.
[0161]
When an IP data frame encapsulated in PPPoE is sent from the user side device 3 after authentication / connection destination identification (after establishing a PPP session), the frame conversion means 22 performs PPPoE decapsulation, and the obtained IPoE data frame Is sent to the transfer processing means 23 together with the corresponding VPN-ID (S41). At this time, the destination MAC address of the IP data is not converted.
[0162]
The transfer processing unit 23 refers to the forwarding table and the MPLS label table, assigns an MPLS label (VC label and Tunnel label) corresponding to the VPN-ID to the IPoE data frame, and transfers it to the L2VPN network 1. In the L2VPN network 1, label switching is performed with reference to only the Tunnel label (S42 to S44, S47 to S49).
[0163]
When receiving the IP data, the edge device 11 of the L3VPN network 10 terminates MPLS, encapsulates the L3VPN, and transfers it to the edge router 9 of the connection destination xSP (S45).
[0164]
The IP data transmitted from the connection-destination xSP to the user-side device 3 is transferred by a process opposite to the process shown in S40 to S45. Accordingly, the IP data transferred through the network is PPPoE encapsulated in the user accommodating device 2 and sent to the user side device 3 (S50). At this time, as in S41, it is not necessary to convert the destination MAC address of the IP data.
[0165]
If the user accommodating apparatus 2 is provided with the label path signaling means 24 for performing label signaling, the label path can be dynamically set by using the identification of the user's connection destination xSP as a trigger. In the network, IP data is subjected to label switching transfer along an MPLS (Tunnel) label path, and is transferred to the edge device 11 of the L3VPN network 10.
[0166]
The L3 VPN network 10 also performs a transfer process for each VPN and transfers it to the xSP. In addition, since the user session is controlled by the user accommodation device 2, it is not necessary to identify the user session within the L3VPN network 10.
[0167]
<Others>
The present invention can be specified as follows.
(Supplementary Note 1) In a communication system in which a user selects an arbitrary connection destination from a plurality of connection destinations using PPPoE, one or more are arranged at the edge of a layer 2 network that relays data destined for the connection destination selected by the user A communication device that accommodates a user-side device,
Frame discriminating means for discriminating whether a PPPoE frame received from the user side device is a frame for establishing a PPP session or a frame including data addressed to the connection destination;
For establishing a PPP session related to communication between a user side device including user authentication and connection destination identification and a connection destination selected by the user based on the session establishment frame determined by the frame determination means Session management means for processing;
Frame conversion means for extracting the data from the PPPoE frame including the data addressed to the connection destination determined by the frame determination means;
Transfer processing means for sending the data extracted by the frame conversion means to the layer 2 network;
Including a communication device. (1)
(Supplementary Note 2) The edge device of each of the connection destination networks is connected to the network termination device of the layer 2 network prepared for each connection destination,
The frame conversion means converts the layer 2 address of its own device set as the destination layer 2 address in the data addressed to the connection destination into the layer 2 address of the edge device of the connection destination and passes it to the transfer processing means.
The communication apparatus according to appendix 1. (2)
(Supplementary Note 3) The layer 2 network is connected to a layer 3 network that accommodates each connection destination network via an edge device, and the edge device receives data addressed to the connection destination that is received through the layer 2 network. The session management unit is configured to perform termination processing of the layer 2 network and transfer processing to a corresponding connection destination network via the layer 3 network. In the session establishment, the layer 2 address of the edge device is set as the source layer 2 address of the session establishment frame transferred to the user side device.
The frame conversion means transfers the data without changing the layer 2 address of the edge device set as the destination layer 2 address in the data addressed to the connection destination received from the user side device after the PPP session is established. Hand to means
The communication apparatus according to appendix 1. (3)
(Supplementary Note 4) The layer 2 network is connected to a layer 3 network that accommodates each of the connection destination networks via a plurality of edge devices, and each edge device receives data to the connection destination that is received through the layer 2 network. The layer 2 network is terminated and transferred to the corresponding connection destination network via the layer 3 network.
In establishing a PPP session with the user side device, the session management means uses the layer 2 address of the edge device corresponding to the connection destination as the source layer 2 address of the session establishment frame transferred to the user side device. Set,
The frame conversion means transfers the data without changing the layer 2 address of the edge device set as the destination layer 2 address in the data addressed to the connection destination received from the user side device after the PPP session is established. Hand to means
The communication apparatus according to appendix 1. (4)
(Supplementary Note 5) The layer 2 network is logically divided for each connection destination according to IEEE 802.1Q VLAN.
The transfer processing means sets a VLAN-tag corresponding to the connection destination of the data for the data addressed to the connection destination, and sends it to the layer 2 network
The communication device according to any one of appendices 1 to 4. (5)
(Additional remark 6) The said layer 2 network is prepared for every said connection destination between the network termination | terminus apparatus for every connection destination located in the interconnection point of each connection destination network and the said communication apparatus, and the said communication apparatus, respectively. Configured as an MPLS network in which an MPLS label path is set,
The transfer processing means sets an MPLS label corresponding to the connection destination of the data to the connection destination and sends it to the MPLS network.
The communication device according to any one of appendices 1 to 4.
(Additional remark 7) When the MPLS label path for transferring the data addressed to the connection destination is not set, it further includes label path signaling means for performing signaling for setting the MPLS label path
The communication apparatus according to appendix 6.
(Supplementary Note 8) The layer 2 network is used for transferring data addressed to the connection destination between the communication terminal and a centralized network termination device located at an interconnection point between each connection destination network and the communication device. It is configured as an MPLS network in which a first MPLS label path and a second MPLS label path for identifying the connection destination of this data are set,
The transfer processing means includes a first MPLS label for transferring the data addressed to the connection destination through a first MPLS label path, and a second MPLS label for identifying the connection destination of the data. And send to the MPLS network
The communication device according to any one of appendices 1 to 4.
(Supplementary Note 9) When at least one of the corresponding first MPLS label path and the second MPLS label path is not set for the data addressed to the connection destination, an MPLS label path that is not set is set. Further comprising label path signaling means for performing signaling
The communication apparatus according to appendix 8.
(Supplementary Note 10) A communication module including the frame discriminating unit, the session managing unit, and the frame converting unit is added to a chassis-type communication device that functions as the transfer processing unit and includes a switch, an Ethernet interface, and an MPLS interface. Be done
The communication device according to any one of appendices 6 to 9.
(Supplementary note 11) The transfer processing means transfers the connection destination data to the layer 2 network via a layer 2 virtual closed network prepared for each connection destination and for each service provision form from the connection destination to the user. As described above, the communication apparatus according to any one of supplementary notes 1 to 10, wherein the data is mapped and transmitted to a virtual closed network of layer 2 corresponding to a connection destination of the data and a service provision form.
[0168]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the communication apparatus which can avoid the bottleneck which arises when session control processing concentrates.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an Ethernet frame format.
FIG. 2 is a diagram illustrating an ether type.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a connection image between a user-side apparatus and xSP via BRAS using PPPoE.
FIG. 4 is a diagram illustrating a sequence example of a communication method in a connection between a user side device and xSP via BRAS by PPPoE.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a PPPoE frame format.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a PPPoE frame format.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a connection image between a user side apparatus and xSP via BRAS using PPPoE.
FIG. 8 is a diagram showing the inside of a BRAS.
FIG. 9 is a diagram showing a PPP state transition table.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a wide area LAN service based on L2SW.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an EoMPLS service.
FIG. 12 is a diagram illustrating a problem of an xSP selective connection service using BRAS.
FIG. 13 is a diagram illustrating an IEEE 802.1X frame format.
FIG. 14 is a diagram illustrating a sequence example according to IEEE 802.1X.
FIG. 15 is a diagram showing a connection image based on IEEE 802.1X.
FIG. 16 is a diagram showing an outline of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention and an L2VPN network system including the communication apparatus.
FIG. 17 is a diagram showing a system configuration of a user accommodation device.
FIG. 18 is an explanatory diagram of frame discriminating means.
FIG. 19 is an explanatory diagram of session management means.
FIG. 20 is an explanatory diagram of frame conversion means.
FIG. 21 is a diagram showing an example of a connection form in the case of direct connection to xSP at an end point of an L2VPN network.
22 is a diagram showing a configuration example of a user accommodation device applied in the connection form shown in FIG. 21. FIG.
FIG. 23 is a diagram showing an example of a connection form in the case of passing through an L2VPN network and further an L3VPN network.
24 is a diagram showing a configuration example of a user accommodation device applied in the connection form shown in FIG.
FIG. 25 is a diagram illustrating a configuration example of a user accommodation device applied in a network configuration logically divided for each xSP.
FIG. 26 shows a network configuration logically divided for each xSP by VLAN (IEEE802.1Q).
27 is a diagram illustrating a configuration example of a user accommodation device when the network configuration illustrated in FIG. 28 is applied.
FIG. 28 is a diagram illustrating a network configuration example in a case where the L2VPN network is configured by the MPLS network 15 and the network termination device for each xSP is an edge node (LER) of the MPLS label path.
FIG. 29 is a diagram illustrating a configuration example of a user accommodation device further including a label path signaling unit.
30 is a diagram showing a configuration example of a user accommodation device applied to the network configuration shown in FIG. 31. FIG.
FIG. 31 is a diagram illustrating a network configuration example in which the L2VPN network is an MPLS network and the centralized network termination device is set to LER.
FIG. 32 is a diagram illustrating a configuration example of a user accommodation device when an MPLS label is used in two stages.
FIG. 33 is a diagram illustrating a configuration example of a user accommodation device according to the present invention.
FIG. 34 is a diagram showing a configuration example of an integrated L2VPN network in the present invention.
FIG. 35 is a diagram illustrating Example 1 of the present invention.
FIG. 36 is a diagram illustrating Example 1 of the present invention.
FIG. 37 is a diagram illustrating Example 2 of the present invention.
FIG. 38 is a diagram illustrating Example 2 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 L2VPN network
2 User accommodation device
3 User equipment (user terminal)
9 Edge device (edge router)
11 L3VPN network edge device
12 VLAN network
13 Network termination equipment
15 MPLS network
16 Centralized network termination equipment
20 Frame discrimination means
21 Session management means
22 Frame conversion means
22a, b table (frame conversion means)
23 Transfer processing means
23a, b Forwarding table
23c MPLS label table
24 Label path signaling means
30 Chassis-type MPLS communication device
31,32 interface
33 selector switch
34 Communication module

Claims

In a communication system in which a user selects an arbitrary connection destination from a plurality of connection destinations using PPPoE, one or more user-side devices are arranged at the edge of a layer 2 network that relays data addressed to the connection destination selected by the user A communication device that accommodates
Frame discriminating means for discriminating whether a PPPoE frame received from the user side device is a frame for establishing a PPP session or a frame including data addressed to the connection destination;
For establishing a PPP session related to communication between a user side device including user authentication and connection destination identification and a connection destination selected by the user based on the session establishment frame determined by the frame determination means Session management means for processing;
Frame conversion means for extracting the data from the PPPoE frame including the data addressed to the connection destination determined by the frame determination means;
Transfer processing means for sending the data extracted by the frame conversion means to the layer 2 network ,
The layer 2 network is connected to a layer 3 network that accommodates each of the connection destination networks via an edge device, and the layer 2 network receives data for the connection destination received by the edge device through the layer 2 network. Is configured to perform a process of transferring to a corresponding connection destination network through the layer 3 network,
The session management means sets a layer 2 address of the edge device as a source layer 2 address of a session establishment frame transferred to the user side device in establishing a PPP session with the user side device,
The frame conversion means transfers the data without changing the layer 2 address of the edge device set as the destination layer 2 address in the data addressed to the connection destination received from the user side device after the PPP session is established. A communication device to pass to the means .

The edge device of each connection destination network is connected to the network termination device of the layer 2 network prepared for each connection destination,
The frame conversion unit converts the layer 2 address of the own device set as the destination layer 2 address in the data addressed to the connection destination into the layer 2 address of the edge device of the connection destination and passes the layer 2 address to the transfer processing unit. Item 1. The communication device according to Item 1.

The layer 2 network is logically divided for each connection destination according to IEEE 802.1Q VLAN.
It said transfer processing means to the data addressed to the destination, the communication device according to claim 1 or 2 by setting the VLAN-tag corresponding to the connection destination of the data is sent to the layer 2 network.