JP2002141931A - ルータ装置及び経路制御方法 - Google Patents

ルータ装置及び経路制御方法

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JP2002141931A
JP2002141931A JP2000330644A JP2000330644A JP2002141931A JP 2002141931 A JP2002141931 A JP 2002141931A JP 2000330644 A JP2000330644 A JP 2000330644A JP 2000330644 A JP2000330644 A JP 2000330644A JP 2002141931 A JP2002141931 A JP 2002141931A
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Yutaka Ishikawa
裕 石川
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 IPヘッダ圧縮方法によって複数ネットワー
ク間を経由する転送を低負荷で行え、複数のノードから
同一のCIDを持ったパケットが出力されても、それら
を混同せずに経路制御可能なルータ装置及び経路制御方
法を提供する。 【解決手段】 ルータ装置は、入力されたパケットのI
Pヘッダ種別を、ヘッダ情報から、レギュラーヘッダ、
フルヘッダ、圧縮ヘッダのパケット種別判定手段101
と、送信元MACアドレス抽出手段112と、レギュラ
ーヘッダから宛先IPアドレス抽出手段106と、フル
ヘッダから宛先IPアドレス/CID抽出手段105
と、圧縮ヘッダからCID抽出手段103と、112が
抽出した送信元MACアドレスと抽出した宛先IPアド
レスCIDのレコードを保持し、該レコードに固有な番
号を割当てる保持手段104と、フルヘッダ圧縮ヘッダ
のCIDを、固有な番号に書き換えるCID書き換え手
段113とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インターネット上
で用いられるルータ装置及び経路制御方法に関し、特
に、IP(Internet Protocol)/TCP(Transmissio
n Control Protocol)/UDP(User Datagram Protoc
ol)等のネットワーク層及びトランスポート層のヘッダ
部が圧縮されたパケットの経路制御を行うルータ装置及
び経路制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】インターネットの利用率が高まっている
今日、ネットワークのトラフィックは増大の一途をたど
っており、インフラの整備はこれに追いつかないのが現
状である。特に、家庭や小規模事業所などを接続するた
めに用いられる電話回線やISDN回線などは伝送レー
トが低くトラフィックの軽減が望まれている。一方で、
インターネット上の2端末間における通信においては、
IPヘッダの内容が類似したIPパケットが連続して送
信されるということがしばしば発生する。このようなと
き、IPパケットは同じようなIPヘッダを何度も送信
することになり非常に無駄である。そこで、IPヘッダ
の圧縮方法が考案され、従来からモデムやTA(Termin
al Adapter)などの機器に実装されていた。
【0003】IPヘッダの圧縮方法としては、IETE
(Internet Engineering Task Force)が定義したRF
C−1144“Compressing TCP/IP
Headers”や特開平8−223222号公報に
記載された“リモート中継装置”等がある。最近のもの
では、RFC−2507“IP Header Com
pression”がある。上記RFC−2507に記
載された圧縮方法では、IPv6(Internet Protocol
Version6)基本ヘッダ、IPv6拡張ヘッダ、IPv4
ヘッダ、TCPヘッダ、UDPヘッダ、カプセル化され
たIPv6/IPv4ヘッダまでが圧縮の対象となって
いる。なお、説明の便宜上、上記RFC−2507にお
いて圧縮対象とされている部分をIPヘッダと呼ぶこと
にし、また、IPヘッダ圧縮を行わない時の通常のIP
ヘッダを「レギュラーヘッダ」と呼ぶことにする。RF
C−2507記載の圧縮方法は、概略以下のような手順
で行われる。
【0004】図6は、RFC−2507記載の圧縮方法
で使用されるIPヘッダの構成を示す図であり、図6
(a)はレギュラーヘッダの構成を、図6(b)はフル
ヘッダの構成を、図6(c)は圧縮ヘッダの構成をそれ
ぞれ示す。図6において、番号500はIPヘッダ全体
を示し、番号501はIPヘッダ500に含まれる宛先
IPアドレスを、番号502はIPヘッダ500に含ま
れるコンテキスト(Context)ID(CID)を示して
いる。CID502は同一パケットストリーム(IPヘ
ッダの内容が類似しているパケット群)に属するパケッ
トであることを示すための番号である。
【0005】まず、IPヘッダ圧縮方法を使用しようと
するノードA−ノードB間でネゴシエーションが行われ
る。このネゴシエーションは、図6(a)に示す「レギ
ュラーヘッダ」の付いたパケットを使用して行われる。
ネゴシエーションが成立し、前記ノードA−ノードB間
で前記IPヘッダ圧縮方法が使用可能となったら、ノー
ドAは最初に、転送しようとするパケットストリームの
最初のパケットのIPヘッダを「フルヘッダ」と呼ばれ
るヘッダとしてノードBに送る。この「フルヘッダ」は
図6(b)に示すように、図6(a)に示される「レギ
ュラーヘッダ」にコンテキスト(Context)ID(CI
D)502を付加したものとなっている。
【0006】ノードBは、前記「フルヘッダ」を受信す
ると、その内部の情報からノードAと全く同じ内容のコ
ンテキストを作成できる。該コンテキストは、パケット
ストリーム中のIPヘッダを圧縮/解凍するための基本
データである。転送される圧縮ヘッダは、通常のIPヘ
ッダと前記コンテキストとの差分を取って作成されてお
り、またコンテキストと結合させることによって通常の
IPヘッダに戻される。
【0007】「フルヘッダ」を送ったことによって、両
ノードに全く同一のコンテキストが作成されると、ノー
ドAは自身の持つコンテキストを使用して、IPヘッダ
を圧縮処理した「圧縮ヘッダ」付きのパケットをノード
Bへ送る。ノードBは、前記「圧縮ヘッダ」付きのパケ
ットを受け取ると、前記ノードB所有のコンテキストを
元にIPヘッダの解凍処理を行う。
【0008】上記IPヘッダ圧縮方法は、以上のように
して、コンテキストを更新する「フルヘッダ」付きのパ
ケットと、コンテキストとの差分情報のみを送ることに
よりヘッダの絶対長を短くした「圧縮ヘッダ」付きのパ
ケットを組み合わせて送ることで、全体として転送する
IPヘッダのビット数を減少させることを可能にしてい
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来のルータ装置にあっては、前記「圧縮ヘッダ」付
きのパケットを該「圧縮ヘッダ」に宛先IPアドレスが
付加されない故に経路制御できなかった。そのため、ル
ータで物理的に区切られたネットワークに各々存在する
ノード間で「圧縮ヘッダ」付きパケットをやり取りする
ことはできなかった。
【0010】これを行うために、各ルータ装置にIPヘ
ッダ圧縮機能を実装し、解凍/圧縮処理を行うという方
法を採ったとしても、ルータにかかる負荷が非常に大き
くなってしまうという問題があった。また、前記IPヘ
ッダ圧縮機能を有するルータ装置においても、同一ネッ
トワーク中の複数のノードから同一のCIDを持ったパ
ケットが各々出力された場合には、それらのパケットを
混同して解凍処理してしまうという問題があった。
【0011】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであって、IPヘッダ圧縮方法によってIPヘッ
ダを圧縮されたパケットを経路制御可能とし、IPヘッ
ダを圧縮されたパケットの複数ネットワーク間を経由す
る転送を低負荷で行え、複数のノードから同一のCID
を持ったパケットが出力されても、それらを混同せずに
経路制御可能なルータ装置及び経路制御方法を提供する
ことを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のルータ装置は、
複数のIPネットワークを接続するルータ装置におい
て、入力されたパケットのIPヘッダ種別を、データリ
ンク層又はネットワーク層のヘッダ情報から、レギュラ
ーヘッダ、フルヘッダ、圧縮ヘッダのいずれであるかを
判定する判定手段と、前記パケットのデータリンク層ヘ
ッダから送信元MACアドレスを抽出する送信元MAC
アドレス抽出手段と、前記レギュラーヘッダから宛先I
Pアドレスを抽出する宛先IPアドレス抽出手段と、前
記フルヘッダから宛先IPアドレスとCIDを抽出する
宛先IPアドレス/CID抽出手段と、前記圧縮ヘッダ
からCIDを抽出するCID抽出手段と、前記送信元M
ACアドレス抽出手段が抽出した送信元MACアドレス
と前記宛先IPアドレス/CID抽出手段が抽出した宛
先IPアドレス及びCIDを含むレコードを保持し、該
レコードに固有な番号を割り当てる保持手段と、前記フ
ルヘッダ及び前記圧縮ヘッダのCIDを、前記固有な番
号に書き換えるCID書き換え手段とを備えることを特
徴としている。
【0013】また、より好ましくは、前記CID書き換
え手段によりCIDを書き換えたパケットを、前記宛先
IPアドレスに基づいて送出する経路制御手段を備える
ものであってもよい。このように構成された本発明のル
ータ装置は、送信されてくるパケットストリームのフル
ヘッダ付きのパケットから送信元MACアドレス、宛先
IPアドレス、CIDを抽出し、これらに固有な番号を
付けて1レコードとして保持し、該フルヘッダ付きのパ
ケットのCIDを前記固有な番号に書き換え、前記宛先
IPアドレスに基づいて、経路制御を行ってこれを送出
する。また、以後送信されてくる圧縮ヘッダ付きのパケ
ットが、前記パケットストリームに属するものかを、該
圧縮ヘッダ付きパケットの送信元MACアドレス及びC
IDから前記レコードを参照して判別し、該圧縮ヘッダ
付きパケットのCIDを前記レコード内の固有な番号に
書き換え、前記レコード内の宛先IPアドレスに基づい
て経路制御を行ってこれを送出する。
【0014】本発明の経路制御方法は、IPネットワー
クに接続された第1の端末と第2の端末とをルータ装置
により接続し、IPヘッダ圧縮を行ったパケットストリ
ームを前記ルータ装置を中継して宛先アドレスに届ける
経路制御方法において、前記第1の端末から前記第2の
端末にIPヘッダ圧縮を行ったパケットストリームを転
送するに際し、前記第1の端末と前記第2の端末とが、
レギュラーヘッダの付いたパケットを使用して、IPヘ
ッダ圧縮を利用可能とするためのネゴシエーションを行
うステップと、前記ネゴシエーション成立後、前記第1
の端末が、フルヘッダ付きのパケットを前記第2の端末
宛に送信するステップと、前記ルータ装置では、送信さ
れてくるフルヘッダ付きのパケットから送信元MACア
ドレス、宛先IPアドレス、及びCIDを抽出するステ
ップと、前記フルヘッダ付きのパケットから抽出した送
信元MACアドレス、宛先IPアドレス、及びCIDを
含むレコードに、固有な番号である出力パケットCID
を付加して1レコードとした宛先IPアドレス表を保持
するステップと、前記フルヘッダ付きのパケットのCI
Dを前記固有な番号に書き換えるステップと、前記CID
を書き換えたパケットを前記宛先IPアドレスに基づい
て経路制御を行って送出するステップとを実行すること
を特徴としている。
【0015】また、本発明の経路制御方法は、前記フル
ヘッダ付きのパケットの送信後、前記第1の端末が、自
身が保持するコンテキストを使用して次に送るパケット
のIPヘッダを圧縮して圧縮ヘッダを作成するステップ
と、前記圧縮ヘッダ付きパケットを前記第2の端末宛に
送信するステップと、前記ルータ装置では、送信されて
くる前記圧縮ヘッダ付きパケットから送信元MACアド
レス及び圧縮ヘッダ内のCIDを抽出するステップと、
前記送信元MACアドレス及び圧縮ヘッダ内のCIDと
前記宛先IPアドレス表の送信元MACアドレス及びC
IDとが合致するレコードを検出し、共に合致したレコ
ードの宛先IPアドレスの値と出力パケットCIDの値
を読み出すステップと、前記出力パケットCIDの値で
圧縮ヘッダ付きパケットのCIDを書き換えるステップ
と、前記宛先IPアドレスの値に基づいて経路制御を行
って圧縮ヘッダ付きのパケットを送出するステップとを
実行することを特徴としている。また、前記第2の端末
が、送信されたフルヘッダ付きのパケットの内容からコ
ンテキストを作成するステップと、自身が保持するコン
テキストに基づいて、送信された圧縮ヘッダ付きのパケ
ットを解凍するステップとを実行するものであってもよ
い。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の好適なルータ装置の実施の形態について詳細に説
明する。図1は、本発明の実施の形態のルータ装置の構
成を示すブロック図である。図1において、ルータ装置
は、物理層入力I/F(インターフェース)111、デ
ータリンク層入力I/F100、パケット種別判定手段
101、分岐手段102、CID抽出手段103、保持
手段104、宛先IPアドレス/CID抽出手段10
5、宛先IPアドレス抽出手段106、選択手段10
7、経路制御手段108、データリンク層出力I/F1
09、物理層出力I/F110、送信元MAC(Media
Access Control:媒体アクセス制御)アドレス抽出手段
112、及びCID書き換え手段113から構成され
る。
【0017】ルータ装置は、複数の物理的なネットワー
クを相互接続する装置である。図1に示すルータ装置
は、あるネットワークからの入力を他のネットワークへ
出力するという単一方向の処理を行うための構成のみを
示しており、実際に使用されるルータ装置においては、
これを時分割で使用又は複数個同時使用することによっ
て、双方向の経路制御処理や複数ネットワーク間での経
路制御処理を行うことになる。以下、上述のように構成
されたルータ装置の各ブロックの動作について詳細に説
明する。
【0018】まず、RFC−2507記載の圧縮方法に
おいて使用されるIPヘッダの種類について述べる。そ
れらには、図6で述べたように「レギュラーヘッダ」、
「フルヘッダ」、「圧縮ヘッダ」の3種類がある。「レ
ギュラーヘッダ」は、圧縮されていない通常のIPヘッ
ダであり、図6(a)に示されるように宛先IPアドレ
ス501を含んでいる。「フルヘッダ」は、「圧縮ヘッ
ダ」を圧縮及び解凍するためのコンテキストを運ぶIP
ヘッダであり、図6(b)に示されるように宛先IPア
ドレス501とCID502を含んでいる。「圧縮ヘッ
ダ」は、圧縮処理を施された、コンテキストとの差分情
報から構成されるIPヘッダであり、図6(c)に示さ
れるようにCID502を含んでいる。CID502
は、どのパケットストリームに属するかを示した番号で
ある。
【0019】図2は、本ルータ装置がパケットを処理す
る手順を説明する図である。本ルータ装置に入力される
パケットは、図2(a)で示されるパケットタイプAの
ように、物理層ヘッダ200、データリンク層ヘッダ2
01、IPヘッダ202、及びデータ203から構成さ
れている。物理層ヘッダ200は、イーサネット(登録
商標)を例とすればプリアンブル(preamble:区切り用
の特殊ビット列)に相当するもので、物理層においてパ
ケットの先頭を区別する等の制御に使用するものであ
る。
【0020】まず、物理層入力I/F111は、図2
(a)に示すパケットが入力されると、物理層ヘッダ2
00を削除し、図2(b)に示されるパケットタイプB
のように、データリンク層ヘッダ201、IPヘッダ2
02、及びデータ203から構成されるパケットを作成
して、データリンク層入力I/F100、パケット種別
判定手段101及び送信元MACアドレス抽出手段11
2に転送する。
【0021】データリンク層入力I/F100は、入力
されたパケットからデータリンク層のヘッダ201を削
除し、図2(c)に示されるパケットタイプCのように
IPヘッダ202、及びデータ203から構成されるパ
ケットを作成して、分岐手段102及びCID書き換え
手段113に送る。
【0022】パケット種別判定手段101は、入力され
たパケットのデータリンク層ヘッダ201及びIPヘッ
ダ202から、該パケット内のIPヘッダが、「レギュ
ラーヘッダ」、「フルヘッダ」、「圧縮ヘッダ」のいず
れであるかを判定する。判定結果は、分岐手段102、
選択手段107、及びCID書き換え手段113にそれ
ぞれ供給される。
【0023】送信元MACアドレス抽出手段112は、
入力されたパケットのデータリンク層ヘッダ201から
送信元MACアドレス(パケットを送り出したノードの
データリンクレベルでのアドレス)を抽出して、保持手
段104に転送する。分岐手段102は、データリンク
層I/F100から出力されたパケットが入力される
と、パケット種別判定手段101の判定結果に応じてパ
ケットの出力先を切り換える。すなわち、分岐手段10
2は、パケット種別判定手段101の判定結果が「レギ
ュラーヘッダ」であった場合には、入力パケットを宛先
IPアドレス抽出手段106へと転送し、「フルヘッ
ダ」であった場合には、宛先IPアドレス/CID抽出
手段105へと転送し、「圧縮ヘッダ」であった場合に
は、CID抽出手段103へと転送する。
【0024】宛先IPアドレス抽出手段106は、入力
された「レギュラーヘッダ」を持つパケットから宛先I
Pアドレス501(図6(a)参照)を抽出し、この宛
先IPアドレスを選択手段107へと転送する。この
時、前記IPヘッダ内にIPv6拡張ヘッダの一つであ
る経路制御ヘッダ等、次に転送されるべきノードをIP
v6基本ヘッダやIPv4ヘッダに含まれる宛先アドレ
スより優先して指定する情報が記されていた場合にはこ
ちらのIPアドレスが抽出される。
【0025】宛先IPアドレス/CID抽出手段105
は、入力された「フルヘッダ」付きパケットから宛先I
Pアドレス501及びCID502(図6(b)参照)
を抽出し、これらを保持手段104に転送するととも
に、宛先IPアドレス501を選択手段107へと転送
する。この宛先IPアドレス501は、宛先IPアドレ
ス抽出手段106における処理と同様にして抽出され
る。
【0026】CID抽出手段103は、入力された「圧
縮ヘッダ」付きのパケットからCID502(図6
(c)参照)を抽出し、このCID502を保持手段1
04に転送する。保持手段104の動作は、本ルータ装
置に「フルヘッダ」付きのパケットが入力された場合
と、「圧縮ヘッダ」付きのパケットが入力された場合と
で大きく2つに分かれる。以下、順に説明する。
【0027】(1)本ルータ装置に「フルヘッダ」付きの
パケットが入力された場合 本ルータ装置に「フルヘッダ」付きのパケットが入力さ
れて、前記宛先IPアドレス/CID抽出手段105に
より、該パケットから抽出された宛先IPアドレス及び
CIDが転送されてくると、保持手段104は、入力さ
れる送信元MACアドレス、入力パケットCID及び宛
先IPアドレスを基に、図3に示されるような宛先IP
アドレス表を作成し保持する。
【0028】図3は、本ルータ装置が「圧縮ヘッダ」を
経路制御するために持つ宛先IPアドレス表を示す図で
ある。図3に示すように、保持手段104は、送信元M
ACアドレス、入力パケットCID、宛先IPアドレス
及び出力パケットCIDの4項を含むレコードを1レコ
ードとする宛先IPアドレス表を作成し保持する。前記
宛先IPアドレス表の4項には、以下のものが保持され
る。
【0029】送信元MACアドレス項:「フルヘッダ」
付きパケットのデータリンク層ヘッダ内に記された送信
元MACアドレス(図3では、SA1,SA2,SA3,
…) 入力パケットCID:「フルヘッダ」に記されているC
ID(図3では、s,t,u,…) 宛先IPアドレス:「フルヘッダ」に記された宛先IP
アドレス(図3では、DA1,DA2,DA3,…) 出力パケットCID:保持手段104がレコードに対し
て任意に付加するユニークな番号(固有な番号)(図3
では、w,x,y,…)
【0030】前記「フルヘッダ」付きのパケットから抽
出された宛先IPアドレスとCIDは、保持手段104
により、図3の宛先IPアドレス表のレコード単位で書
き込まれる。この時、前記宛先IPアドレスと前記CI
Dが共に合致するようなレコードが既に存在した場合に
は、該当レコードに上書きで書き込まれ、存在しなかっ
た場合には新たにレコードが作成される。また、該当す
るレコードの送信元MACアドレス項には、前記送信元
MACアドレス抽出手段112より転送されてきた送信
元MACアドレスが、出力パケットCID項には他のレ
コードには割り当てられていないユニークな番号が保持
手段104によって割り振られて書き込まれる。前記出
力パケットCID項の値は、CID書き換え手段113
に転送される。
【0031】(2)本ルータ装置に「圧縮ヘッダ」付きの
パケットが入力された場合 本ルータ装置に「圧縮ヘッダ」付きのパケットが入力さ
れて、CID抽出手段103からCIDが転送されてく
ると、保持手段104は、前記転送された送信元MAC
アドレス及びCIDを基に、図3の宛先IPアドレス表
を検索し出力パケットCIDを読み出す。すなわち、保
持手段104は、送信元MACアドレス抽出手段112
から転送された送信元MACアドレス及び前記CID抽
出手段103から転送されたCIDが、前記宛先IPア
ドレス表の送信元MACアドレス項及び入力パケットC
ID項と合致するレコードを検出し、合致したレコード
中の宛先IPアドレス項の値を選択手段107に転送す
るとともに、出力パケットCID項の値をCID書き換
え手段113に転送する。
【0032】図1に戻って、CID書き換え手段113
は、データリンク層入力I/F100から転送されてく
るデータリンク層ヘッダが削除されたパケットのCID
を、保持手段104から転送されてくる出力パケットC
ID項の値に書き換える。この時、パケット内のIPヘ
ッダが「レギュラーヘッダ」、「フルヘッダ」、「圧縮
ヘッダ」のいずれであるかによって、CIDの有無、ヘ
ッダ構成の違い等があるため、パケット種別判定手段1
01の判定結果により処理を切り換えながらCIDを書
き換える。
【0033】選択手段107は、パケット種別判定手段
101の判定結果に応じて、宛先IPアドレス抽出手段
106、宛先IPアドレス/CID抽出手段105、C
ID抽出手段103のいずれかから出力された宛先IP
アドレスを選択して経路制御手段108へと転送する。
【0034】経路制御手段108は、選択手段107か
ら転送されてきた宛先IPアドレスに基づき、通常のル
ータと同様に内部に持っている経路制御表から、次に転
送すべきノードのIPアドレスを検出して、該IPアド
レスをデータリンク層出力I/F109へと転送する。
【0035】データリンク層出力I/F109は、経路
制御手段108から転送されてきたIPアドレスからA
RP(Address Resolution Protocol)等を利用してM
ACアドレスを得て、CID書き換え手段113から転
送されてきたパケットにデータリンク層ヘッダを付加し
て、物理層I/F110へと転送する。物理層出力I/
F110は、データリンク層出力I/F109から転送
されてきたパケットに、さらに物理層ヘッダを付加して
出力する。
【0036】本ルータ装置は、パケットが入力されると
以上のように動作するため、「レギュラーヘッダ」、
「フルヘッダ」、「圧縮ヘッダ」いずれのヘッダが付い
たパケットでも経路制御することが可能となり、異なる
ノードから転送されてきた同一CIDのパケットストリ
ームを同時に処理することが可能となる。次に、本ルー
タ装置を実際にネットワークに接続した際の処理手順を
図4及び図5を用いて詳細に説明する。
【0037】図4は、本ルータ装置をネットワークAと
ネットワークBに接続した時の接続図であり、本ルータ
装置であるルータ300をネットワークA305とネッ
トワークB306という2つの物理的なネットワークに
接続した状態を示している。図4において、ネットワー
クA305には端末C301と端末E303が、ネット
ワークB306には端末D302と端末F304が接続
されている。
【0038】図5は、図4のルータ300を経由して2
端末(端末C301と端末D302)がパケットを送受
する制御シーケンス図である。いま、ネットワークA3
05に属する端末C301からネットワークB306に
属する端末D302へとIPヘッダ圧縮を行ったパケッ
トストリームを転送する場合を考える。
【0039】まず、端末C301と端末D302は、
「レギュラーヘッダ」の付いたパケットを使用して、以
後のパケット送信でIPヘッダ圧縮を利用可能とするた
めのネゴシエーションを行う(番号400)。この「レ
ギュラーヘッダ」は、図6(a)に示したようにIPヘ
ッダ圧縮を行わない時の通常のIPヘッダである。
【0040】ネゴシエーションが成立すると、まず端末
C301は、前記パケットストリームの最初のパケット
として「フルヘッダ」付きパケットを、ルータ300を
通して端末D302宛に送る(番号401)。この「フ
ルヘッダ」には、図6(b)に示したようにCID50
2が包含されている。この時、端末C301は「フルヘ
ッダ」の内容から、パケットストリーム中のIPヘッダ
を圧縮/解凍するための基本データであるコンテキスト
を作成し保持している(番号409)。このコンテキス
トは、前記「フルヘッダ」内に記されたCIDと対応付
けられて保持される。
【0041】ルータ300は、前記「フルヘッダ」の付
いたパケットを受信すると、該パケットのデータリンク
層ヘッダ201(図2)に記されている送信元MACア
ドレス(端末C301のMACアドレスとなる)及び
「フルヘッダ」内の宛先IPアドレスとCIDを抽出
し、図3に示す宛先IPアドレス表を作成する(番号4
02)。宛先IPアドレス表のレコードには、入力パケ
ットCID項と出力パケットCID項が存在するが、前
記抽出されたCIDは入力パケットCID項に収めら
れ、出力パケットCIDは他のレコードに割り当てられ
ていない任意の番号が収められる。そして、ルータ30
0は、前記「フルヘッダ」付きパケットのCIDを前記
出力パケットCIDで書き換え(番号411)、該「フ
ルヘッダ」から抽出した宛先IPアドレスによって経路
制御処理を行い、「フルヘッダ」付きパケットを端末D
302へと転送する(番号403)。このCIDの書き
換え処理は、例えば端末C301と端末E303から各
々、送信元MACアドレスが異なり、CIDが同一のパ
ケットがルータ300に転送されてきた場合に、ルータ
300からネットワークB306へ出力されるパケット
は共にルータ300のMACアドレスを持つことにな
り、ネットワークB306では正しく処理できなくなっ
てしまうため、これを防止するために行われる。
【0042】前記「フルヘッダ」の付いたパケットを受
け取った端末D302は、該「フルヘッダ」の内容から
コンテキストを作成して保持する(番号404)。以上
が、「フルヘッダ」付きパケットを、ルータ300を通
して端末C301から端末D302宛に送る場合のシー
ケンスである。次に、「圧縮ヘッダ」付きパケットを端
末C301から端末D302宛に送る場合のシーケンス
の説明に移る。端末C301は、「フルヘッダ」付きパ
ケットを送った後、自身が保持するコンテキストを使用
して次に送るパケットのIPヘッダを圧縮して「圧縮ヘ
ッダ」を作成し(番号410)、「圧縮ヘッダ」付きパ
ケットを端末D302宛に送る(番号405)。該「圧
縮ヘッダ」にはCIDが包含されている。前記圧縮処理
の中で、該「圧縮ヘッダ」は、コンテキスト自身を更新
することがあるが、後述するようにルータ300の動作
になんら影響を及ぼさない。
【0043】ルータ300は、前記「圧縮ヘッダ」付き
パケットを受信すると、該パケットのデータリンク層ヘ
ッダに記されている送信元MACアドレス及び「圧縮ヘ
ッダ」内のCIDを抽出し、前述の「フルヘッダ」付き
パケット受信時に作成した図3に示される宛先IPアド
レス表を参照し、前記送信元MACアドレスが宛先IP
アドレス表の送信元MACアドレス項(SA1,SA2,
SA3,…)に、また前記CIDが宛先IPアドレス表
の入力パケットCID(s,t,u,…)に共に合致す
るレコードを検出し、共に合致したレコードの宛先IP
アドレス項(例えば、DA1)の値と出力パケットCI
D項(例えば、w)の値を読み出す(番号406)。こ
こで、前記「圧縮ヘッダ」が前述したようなコンテキス
トを更新するものであったとしても、本発明において
は、宛先IPアドレスが更新されるのは「フルヘッダ」
によってのみなので、特別な処理は必要としない。
【0044】そして、宛先IPアドレス表の該当するレ
コード中の出力パケットCID項の値で「圧縮ヘッダ」
付きパケットのCIDを書き換え(番号412)、宛先
IPアドレス表の該当するレコード中の宛先IPアドレ
ス項の値から経路制御処理を行って、「圧縮ヘッダ」付
きのパケットを端末D302へと転送する(番号40
7)。
【0045】前記「圧縮ヘッダ」付きのパケットを受け
取った端末D302は、該「圧縮ヘッダ」を自身が保持
するコンテキストに基づき解凍する(番号408)。該
「圧縮ヘッダ」によって端末C301のコンテキストが
更新されている場合には、こちらの端末D302のコン
テキストも同様の更新が行われる。以後、「フルヘッ
ダ」付きパケット及び「圧縮ヘッダ」付きパケットの送
信が繰り返される限り、同様に処理される。
【0046】以上述べたように、本実施の形態のルータ
装置は、入力されたパケットのIPヘッダ種別を、デー
タリンク層又はネットワーク層のヘッダ情報から、レギ
ュラーヘッダ、フルヘッダ、圧縮ヘッダのいずれである
かを判定するパケット種別判定手段101と、パケット
のデータリンク層ヘッダから送信元MACアドレスを抽
出する送信元MACアドレス抽出手段112と、レギュ
ラーヘッダから宛先IPアドレスを抽出する宛先IPア
ドレス抽出手段106と、フルヘッダから宛先IPアド
レスとCIDを抽出する宛先IPアドレス/CID抽出
手段105と、圧縮ヘッダからCIDを抽出するCID
抽出手段103と、送信元MACアドレス抽出手段11
2が抽出した送信元MACアドレスと宛先IPアドレス
/CID抽出手段105が抽出した宛先IPアドレス及
びCIDを含むレコードを保持し、該レコードに固有な
番号を割り当てる保持手段104と、フルヘッダ及び圧
縮ヘッダのCIDを、固有な番号に書き換えるCID書
き換え手段113とを備え、送信されてくるパケットス
トリームの「フルヘッダ」付きのパケットから送信元M
ACアドレス、宛先IPアドレス、CIDを抽出し、こ
れらに固有な番号を付けて1レコードとして保持し、該
「フルヘッダ」付きのパケットのCIDを固有な番号に
書き換え、宛先IPアドレスに基づいて、経路制御を行
ってこれを送出する。また、以後送信されてくる「圧縮
ヘッダ」付きのパケットが、パケットストリームに属す
るものかを、該「圧縮ヘッダ」付きパケットの送信元M
ACアドレス及びCIDから前記レコードを参照して判
別し、該「圧縮ヘッダ」付きパケットのCIDを前記レ
コード内の固有な番号に書き換え、前記レコード内の宛
先IPアドレスに基づいて経路制御を行ってこれを送出
するので、複数のネットワークにまたがって転送される
パケットストリームに対してRFC−2507等のIP
ヘッダ圧縮方法によるIPヘッダ圧縮を適用した場合
に、圧縮されたIPヘッダを解凍せずに経路制御可能と
なるため、ルータで解凍/再圧縮を行わずに済み、ルー
タの負荷を低減させることが可能となる。
【0047】また、同一ネットワーク中の異なるノード
から同一のCIDを持ったパケットが出力されても、送
信元ノードのMACアドレスとCIDの組み合わせと宛
先IPアドレスを対応づけて管理し、CIDの異なるパ
ケットとして出力するようにしたため、「圧縮ヘッダ」
付きパケットにおいてCIDの混同が発生せず、経路制
御が可能となる。
【0048】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、IPヘッダ圧縮方法によるIPヘッダ圧縮を適用し
た場合に、圧縮されたIPヘッダを解凍せずに経路制御
が可能となるため、ルータで解凍/再圧縮を行わずに済
み、ルータの負荷を低減させるとともに、IPヘッダを
圧縮されたパケットの複数ネットワーク間を経由する転
送を低負荷で行うことができる。また、複数のノードか
ら同一のCIDを持ったパケットが出力されても、それ
らを混同せずに経路制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のルータ装置の構成を示す
ブロック図である。
【図2】本実施の形態のルータ装置がパケットを処理す
る手順を説明する図である。
【図3】本実施の形態のルータ装置が「圧縮ヘッダ」を
経路制御するために持つ宛先IPアドレス表を示す図で
ある。
【図4】本実施の形態のルータ装置をネットワークAと
ネットワークBに接続した時の接続図である。
【図5】本実施の形態のルータ装置を経由して2端末が
パケットを送受する制御シーケンス図である。
【図6】RFC−2507記載の圧縮方法で使用される
レギュラーヘッダ、フルヘッダ及び圧縮ヘッダの構成を
示す図である。
【符号の説明】
100 データリンク層入力I/F 101 パケット種別判定手段 102 分岐手段 103 CID抽出手段 104 保持手段 105 宛先IPアドレス/CID抽出手段 106 宛先IPアドレス抽出手段 107 選択手段 108 経路制御手段 109 データリンク層出力I/F 110 物理層出力I/F 111 物理層入力I/F 112 送信元MACアドレス抽出手段 113 CID書き換え手段 200 物理層ヘッダ 201 データリンク層ヘッダ 202 IPヘッダ 203 データ 300 ルータ 301 端末A 302 端末B 303 端末E 304 端末F 305 ネットワークA 306 ネットワークB 200 物理層ヘッダ 500 IPヘッダ 501 宛先IPアドレス 502 CID

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のIP(Internet Protocol)ネッ
    トワークを接続するルータ装置において、 入力されたパケットのIPヘッダ種別を、データリンク
    層又はネットワーク層のヘッダ情報から、レギュラーヘ
    ッダ、フルヘッダ、圧縮ヘッダのいずれであるかを判定
    する判定手段と、 前記パケットのデータリンク層ヘッダから送信元MAC
    (Media Access Control)アドレスを抽出する送信元M
    ACアドレス抽出手段と、 前記レギュラーヘッダから宛先IPアドレスを抽出する
    宛先IPアドレス抽出手段と、 前記フルヘッダから宛先IPアドレスとCID(Contex
    t ID)を抽出する宛先IPアドレス/CID抽出手段
    と、 前記圧縮ヘッダからCIDを抽出するCID抽出手段
    と、 前記送信元MACアドレス抽出手段が抽出した送信元M
    ACアドレスと前記宛先IPアドレス/CID抽出手段
    が抽出した宛先IPアドレス及びCIDを含むレコード
    を保持し、該レコードに固有な番号を割り当てる保持手
    段と、 前記フルヘッダ及び前記圧縮ヘッダのCIDを、前記固
    有な番号に書き換えるCID書き換え手段とを備えるこ
    とを特徴とするルータ装置。
  2. 【請求項2】 前記CID書き換え手段によりCIDを
    書き換えたパケットを、前記宛先IPアドレスに基づい
    て送出する経路制御手段を備えることを特徴とする請求
    項1記載のルータ装置。
  3. 【請求項3】 IPネットワークに接続された第1の端
    末と第2の端末とをルータ装置により接続し、IPヘッ
    ダ圧縮を行ったパケットストリームを前記ルータ装置を
    中継して宛先アドレスに届ける経路制御方法において、 前記第1の端末から前記第2の端末にIPヘッダ圧縮を
    行ったパケットストリームを転送するに際し、 前記第1の端末と前記第2の端末とが、レギュラーヘッ
    ダの付いたパケットを使用して、IPヘッダ圧縮を利用
    可能とするためのネゴシエーションを行うステップと、 前記ネゴシエーション成立後、前記第1の端末が、フル
    ヘッダ付きのパケットを前記第2の端末宛に送信するス
    テップと、 前記ルータ装置では、 送信されてくるフルヘッダ付きのパケットから送信元M
    ACアドレス、宛先IPアドレス、及びCIDを抽出す
    るステップと、 前記フルヘッダ付きのパケットから抽出した送信元MA
    Cアドレス、宛先IPアドレス、及びCIDを含むレコ
    ードに、固有な番号である出力パケットCIDを付加し
    て1レコードとした宛先IPアドレス表を保持するステ
    ップと、 前記フルヘッダ付きのパケットのCIDを前記固有な番
    号に書き換えるステップと、 前記CIDを書き換えたパケットを前記宛先IPアドレス
    に基づいて経路制御を行って送出するステップとを実行
    することを特徴とする経路制御方法。
  4. 【請求項4】 前記フルヘッダ付きのパケットの送信
    後、前記第1の端末が、自身が保持するコンテキストを
    使用して次に送るパケットのIPヘッダを圧縮して圧縮
    ヘッダを作成するステップと、 前記圧縮ヘッダ付きパケットを前記第2の端末宛に送信
    するステップと、 前記ルータ装置では、 送信されてくる前記圧縮ヘッダ付きパケットから送信元
    MACアドレス及び圧縮ヘッダ内のCIDを抽出するス
    テップと、 前記送信元MACアドレス及び圧縮ヘッダ内のCIDと
    前記宛先IPアドレス表の送信元MACアドレス及びC
    IDとが合致するレコードを検出し、共に合致したレコ
    ードの宛先IPアドレスの値と出力パケットCIDの値
    を読み出すステップと、 前記出力パケットCIDの値で圧縮ヘッダ付きパケット
    のCIDを書き換えるステップと、 前記宛先IPアドレスの値に基づいて経路制御を行って
    圧縮ヘッダ付きのパケットを送出するステップとを実行
    することを特徴とする請求項3記載の経路制御方法。
  5. 【請求項5】 前記第2の端末が、送信されたフルヘッ
    ダ付きのパケットの内容からコンテキストを作成するス
    テップと、 自身が保持するコンテキストに基づいて、送信された圧
    縮ヘッダ付きのパケットを解凍するステップと、 を実行することを特徴とする請求項3又は4のいずれか
    一項に記載の経路制御方法。
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