JP2008502234A

JP2008502234A - ネットワーク内でルート転送を実現する方法

Info

Publication number: JP2008502234A
Application number: JP2007526162A
Authority: JP
Inventors: 武 ▲キン▼; 建東 ▲ゲ▼; 国平李; 建忠黄
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2008-01-24
Also published as: WO2005122493A1; EP1753176A4; EP1753176A1; US20070133568A1; US7672313B2

Abstract

本発明は、ネットワーク内でルート転送を実現する方法であって、ベアラ制御エンティティ及びベアラネットワークを備えるネットワークに適用される。この方法は以下のステップを含む。まず、ベアラネットワークでLSPを確立し、各LSPの始端ノードに当該LSPの転送情報に向かう入口ラベルを設置する。ベアラ制御エンティティは現在送信しようとするサービスフローのためにベアラネットワークで伝送パスを指定し、当該パスに対応する全ての入口ラベル情報をラベルスタックとして当該伝送パスの入口エッジノードに送信する。ラベルスタックを受け取った入口エッジノードはサービスフローを転送する際に、当該ラベルスタックをサービスフローデータパケットに押し込んでMPLS交換パケットを形成し、当該ラベルスタックに基づいてベアラネットワークで当該MPLS交換パケットを、当該パスの出口エッジノードまでに転送する。

Description

本発明は、ネットワークのルート技術に関し、特にネットワーク内でルート転送を実現する方法に関する。

Internetネットワーク規模の不断の増大に伴って、様々なネットワークサービスが争って現れ、多種類の先進なマルチメディアシステムが次々と現れている。これにより、Internetネットワークは常に突発性の高いファイル伝送プロトコル（FTP）や画像ファイルを含むHyperText伝送プロトコル（HTTP）などのマルチメディアサービスを送信する必要になる。ネットワーク内のリアルタームサービスがネットワークの伝送時間遅延、遅延揺らぎなどの特性に対して比較的敏感であるため、ネットワークによってFTPやHTTPなどのサービスが送信される時、リアルタイムサービスに対する影響が比較的大きい。そして、またマルチメディアサービスが大量なネットワーク帯域幅を占めていることによち、既存のネットワーク内で帯域幅保証を必要とする核心サービスは安定に転送されることが難しくなる。

上記問題に対して、業界は多種類のサービス品質（QoS）技術を提出した。例えば、インターネット工程任務（IETF: Internet Engineering Task Force）は、ネットワークの需要を満たすために、多くのサービスモデルとメカニズムを確立した。これらのQoS技術で業界に比較的認可されているのは、ネットワークのアクセスとエッジで統合サービス（Int-Serv， Integrated Services）モデルを使用し、ネットワークのコアで差別化サービス（Diff-Serv，Differentiated Services）モデルを使用するというIETFによって提出された技術方案である。当該方案で、Diff-Servが優先度を設定することだけでQoSを保障しているため、当該方案を使用するネットワークは、回路の利用率が高い特徴は持っているが、全体のネットワークの伝送信頼性と伝送効果を保証することが難しい。

この問題を解決するため、Diff-Servに一つの独立なベアラ制御レイヤーを導入する方案が業界によって提出された。即ち、元のDiff-Servのうえで、独立なベアラ制御レイヤーを備えるDiff-Servモデルが提出され、そして一連の専門的なDiff-Serv QoSシグナリングメカニズムが確立された。例えば、Diff-Servの応用を推進するために、IETFと一部のメーカー及び研究機関によって共同に推進されているQBone試験ネットワークでは、帯域幅ブローカー（BB，Bandwidth Broker）モデルを使用することでネットワークリソースとトポロジー管理を実現している。なお、トポロジーリソースを管理し、各Diff-Serv領域のQoS能力を協調するために、他の一部のメーカーによって、類似のQoSサーバ/リソースマネジャー技術が提出されている。

独立なベアラ制御レイヤーを備えるDiff-Servモデルは具体的に図１に示すようである。当該モデルに設置されているベアラ制御レイヤーは複数のベアラネットワークリソースマネジャー（CM）で構成され、CMとは帯域幅ブローカー（BB，Bandwidth Broker）でいいし、QoSサーバや他のネットワーク設備でもいい。ベアラ制御レイヤーはサービス帯域幅申し込みを処理するとき、サービスのパスを確定する必要があり、その後、CMは指定されたパスに従ってラベルスイッチングパス（LSP）を確立するようにエッジルータ（E）に知らせ、後で、当該LSPでサービスフローの転送が行われる。

現在、ベアラ制御レイヤーに確定されるパスに従って、ベアラネットワークがサービスフローに対してルート転送を行う方案は主に下記のようになる。マルチプロトコルラベルスイッチング（MPLS）技術を利用して、ベアラ制御レイヤーに指定されたサービスフローのパスに沿ってリソース予約の方式を使用してLSPを確立し、その後、当該LSPに従ってルート転送を行うことである。つまり、ベアラネットワークは、まず、MPLSのルート表示メカニズムで帯域幅を予約する必要があり、そしてエンドツーエンドのLSPを確立し、その後、当該LSPに従ってルート転送を行う。その中で、MPLSのルート表示メカニズムに提供されるシグナリングはRSVP-TEやCR-LDPであっていい。

以下、現在の一種のルート転送方案を詳しく説明する。当該方案に基づいて確立されるLSPは図2に示すようである。当該方案の具体的なステップは下記のようになる。

ステップAで、ベアラ制御レイヤーはサービス帯域幅要求に基づいてベアラパスを分配する。即ち、ベアラネットワークで当該サービスフローが経過すべきの中間ルータ及びインターフェースなどのパス情報を確定し、次いで確定したパスを制御シグナリングを通じてベアラネットワーク内の始端（starting）ルータに送信する。
例えば、ベアラ制御レイヤーは、ルータE１からルータE2へ送信するサービスフローのために、図２に示すようなパスE1−>A−>B−>C−>D−>E2を分配し、そして当該パス情報を始端ルータE１に送信する。

ステップBで、ベアラネットワーク内のE１はMPLSのルート表示シグナリングを通じて、現在のサービス申し込みのために帯域幅を予約し、エンドツーエンドのLSPを確立する。
ここで、ベアラ制御レイヤーに指定されたパスは、ルータE１、A、B、C、D及びE2を経過する。サービスフローをE１からE2までに到達できるようにするため、これらのルータはエンドツーエンドのLSP、即ちE１からE2までのLSPを確立するべきである。その具体的な確立プロセスとして、E１は当該LSPがE１からAまでにおけるパスを確定し、そしてMPLSのルート表示シグナリングを通じて転送ルータ（transfer router） Aに送信することである。その後のいくつの転送ルータA、B、C及びDの処理は上記プロセスと似ている。これによってE１からE2までのLSPが確立される。ベアラネットワークは当該エンドツーエンドLSPに経過される各区間のリンクを確立するたびに、当該区間のリンクに相応のラベルを分配する。ルータDはDからE2までのパスを確立した後、確立したパス情報をルータCに返信し、また、ルータCは、ルータD及び自体が確立したパスをルータBに返信し、そしてこれに従って類推する。ここで、各パス情報にはラベル情報が含まれる。これで、E１は完全のLSP情報を取得でき、もちろん、当該情報には当該エンドツーエンドLSPに対応するラベル情報が含まれる。

ステップCで、サービスフローがE１に入った後、E１は分配しておいたLSPラベルを当該サービスフローに付け、その後ステップBで確立したエンドツーエンドのLSPに従って転送を行う。

具体的に、当該エンドツーエンドのLSPに経過される各ルータは当該LSPに対応するラベル情報を収納しているため、各ルータは直接にラベルに基づいて転送を行うことができる。

上記方案から分かるように、現在のベアラネットワークは、ベアラ制御レイヤーに指定されたパスに基づいて、MPLSルート表示技術を採用して、サービス帯域幅申し込みのためにLSPを確立し又は更新することができ、且つベアラネットワークでサービスフローが当該LSPに従って転送される。だから、ベアラ制御レイヤーに指定されたパスに従ってベアラネットワーク内のサービスフローを転送することを実現することができる。

しかし、このような方案は明らかな欠陥を有している。ベアラネットワークにとって、シグナリングを通じて新しいLSPを確立してこそルート転送を実現することができるため、つまり、上記ルータA、B、CとDが全てLSPの確立に参与しなければならないため、ベアラネットワーク内部ルータの処理能力に対する要求が比較的高くなり、これにより、当該方案は拡張性が比較的不足なものになる。ネットワーク規模が小さい場合には、上記方案を採用しても何か問題はない。しかし、公衆ネットワークのようなネットワーク規模が比較的大きいネットワーク内で当該方案を使用する場合、ベアラネットワーク内部のルータに対してアップグレードや取り替えを行って、ベアラネットワーク内部ルータの処理能力を高くする必要があるが、こうしては、ネットワークコストが追加され、また実行の難しさが増加されるに違いない。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、ネットワークコストと実行の難しさを低減するための、ネットワーク内でルート転送を実現する方法を提供することを主たる目的とする。

上記の目的を達するため、本発明の技術方案は下記のように実現されている。ネットワーク内でルート転送を実現する方法であって、当該ネットワークはベアラ制御エンティティ及びベアラネットワークを備える。この方法は、ベアラネットワークでラベルスイッチングパスLSPを確立し、各LSPの始端ノードに当該LSPの転送情報に向かう入口ラベルを設置するステップaと、ベアラ制御エンティティは現在送信しようとするサービスフローのためにベアラネットワークで伝送パスを指定し、当該パスに対応する全ての入口ラベル情報をラベルスタックとして当該伝送パスの入口エッジノードに送信するステップbと、ラベルスタックを受け取った入口エッジノードはサービスフローを転送する際に、当該ラベルスタックをサービスフローデータパケットに押し込んでマルチプロトコルラベルスイッチングMPLS交換パケットを形成し、当該ラベルスタックに基づいて当該MPLS交換パケットを、当該パスの出口エッジノードまでに転送するステップcと、を含む。

前記ステップaにおいて、上記のベアラネットワークでLSPを確立することは、当該LSPの始端ノードがMPLS技術に基づいて確立することである。
前記ステップaにおいて、前記各LSPの始端ノードに当該LSPに対応する入口ラベルを設置することは、当該始端ノードのネクストホップラベル転送エントリーNHLFEテーブルに当該LSPの転送情報を収納し、インカミングラベルマップILMテーブルに一つの入口ラベルを確立し、当該入口ラベルを当該LSPの転送情報を収納するNHLFEテーブル項目に向かうように設置する。

前記入口ラベルはグローバルラベルであり、前記ILMテーブルは始端ノードのパブリックILMテーブルである。
前記入口ラベルはローカルラベルであり、前記ILMテーブルは始端ノード内でMPLS交換パケットが入力される入力インターフェースに対応するILMテーブルである。

前記ステップcにおいて、前記ラベルスタックに基づいてMPLS交換パケットを転送することは、当該LSPの入口エッジノードは、MPLS交換パケットのラベルスタックからトップ入口ラベルを取得し、ILMテーブルに基づいて当該入口ラベルに対応するNHLFEテーブル項目を確定し、当該テーブル項目内のLSP転送情報を取得し、当該LSP転送情報に基づいて当該MPLS交換パケットを転送するステップc11と、LSPに経過されるノードはMPLS交換パケットのラベルスタックの中のトップ入口ラベルをポップアップし、且つ当該LSPの終端ノードは、MPLS交換パケットのラベルスタック内の現在のトップ入口ラベル及びILMテーブルに基づいて当該ラベルに対応するNHLFEテーブル項目を確定し、当該テーブル項目内のLSP転送情報を取得し、そして当該LSP転送情報に基づいて当該MPLS交換パケットを転送するステップc12と、当該パスでMPLS交換パケットを受信した出口エッジノードはMPLS交換パケットのラベルスタックをポップアップして、元のサービスフローデータパケットを取得するc13と、を含む。

前記ステップc12において、前記MPLS交換パケットのラベルスタック内のトップ入口ラベルをポップアップするノードは、LSPの終端ノードである。
当該方法は、ベアラネットワーク内のノードに最後から二番目のホップのポップアップ機能を設置することを更に含み、ステップC12において、前記MPLS交換パケットのラベルスタック内のトップ入口ラベルをポップアップするノードは、LSPに経過される最後から二番目のノードである。

本発明の方案では、ベアラネットワークでLSPを確立し、ベアラ制御レイヤーがサービスフローのためにパス及び対応するラベルスタックを指定し、これらの情報をエッジノードに送信し、当該エッジノードがサービスフロー及び受け取ったラベルスタックに基づいてサービスフローのMPLS交換パケットを形成し、その後、ベアラネットワークが当該MPLS交換パケットのプロトコルスタックに基づいて当該MPLS交換パケットを転送することにより、ベアラネットワークにおける転送ノードは、LSPの静的配置機能及び通常のMPLS転送機能だけをサポートする必要である。従って、当該方案は、規模の小さいネットワークや大型ネットワークに用いられるに関わらず、全てベアラネットワークにおける転送ノードに対してアップグレード又は更新を行う必要がなく、比較的良い拡大性を有し、ネットワークリソースを最大限に保護でき、且つ実行の難度が小さい。

以下、図面及び具体的な実施例と結びつけて本発明の方案を更に詳しく説明する。
本発明の方案は図3にしめすように、下記のステップにより実現される。
ステップ301で、ベアラネットワークでLSPを確立し、各LSPの始端ノードに当該LSPの転送情報に向かう入口ラベルを設置する。

LSPの確立について、RSVP-TE又はCR-LSPなどシグナリングを使用し、MPLSトラヒック工程と結び付けて、LSPを静的に配置しておき、当該LSPの帯域幅及び他のQoSプロパティーを予約しておくことができる。LSPを確立するとき、LSPに経過される各段のリンクに対応するラベルを設置し、当該ラベルではしばしばダウンストリーム分配方式が採用される。つまり、当該ラベルはしばしば当該リンクのダウンストリームノードにより分配される。

一つのLSPを終止させ、且つ対応するラベルがポップアップ（pop up）された後で，当該データパケットを指定された次のLSPに転送することを転送ノードに可能にするため、各LSPの始端ノード内に当該LSPのために相応の入口ラベルを更に設置する必要がある。こうして、各転送ノード又はエッジノードは、入口ラベルによって次のLSPの転送情報を確定することにより、次のLSPのラベルに基づいてデータを転送することができる。

ステップ302で、伝送される必要のあるサービスフローがあるとき、ベアラ制御エンティティとしてのベアラ制御レイヤーは、サービスフローのためにベアラネットワークでそれに経過されるになるパスを指定し、当該パスに経過される全てのLSPに対応する入口ラベル情報をラベルスタックとして当該パスの入口エッジノードに送信する。

当該入口エッジノードは、ベアラネットワークにおいて当該サービスフローにサービスを提供する一番目のノードである。
ステップ303で、当該入口エッジノードはサービスフローを転送する際に、ベアラ制御レイヤーから提供されたラベルスタックを自体の送信しようとするサービスフローデータパケットに押し込んで、サービスフローのMPLS交換パケットを形成する。
ステップ304で、ベアラネットワークは入口エッジノードから、ラベルスタックでのラベル情報に基づいて当該サービスフローのMPLS交換パケットを、当該LSPの出口エッジノードまでに転送する。

次に、上記のステップをそれぞれ詳しく説明する。
上記ステップ301に対応して、まず、MPLS技術に基づいて図4に示すようなベアラネットワークを確立する。当該ベアラネットワーク内の各ベアラ領域は全てエッジノード、中間転送ノード及びノード間の論理接続から構成される。ここで、ベアラ領域内の各LSPにとって、それが経過するエッジノードはベアラネットワーク内のエッジルータであり、中間転送ノードは各ベアラ領域で選択された一部のコアルータ（R）であっていいし、エッジノードと中間転送ノードの間、及び中間転送ノード間に使用される論理接続は全てMPLS技術を使用して確立されたLSP接続である。

ベアラ領域での各LSPの確立について、具体的に、各LSPの始端ノードによりRSVP-TE又はCR-LSPなどシグナリングを使用して、MPLSトラヒック工程と結び付けて、LSPを静的に配置しておき、当該LSPの帯域幅及び他のQoSプロパティーを予約しておくことができる。当該ベアラネットワークは階層化（hierarchical）のMPLS技術で確立することもできる。つまり、エッジノード及び中間転送ノードの間のLSP接続は一部のノードの物理リンクを経過することができる以外に、一部の下位論理階層（low logical hierarchy）のLSPを経過することもできる。しかし、これらの下位論理階層のLSPはベアラネットワークにおいて一種のトンネルインターフェースとするのみであって、サービス論理ベアラネットワークには現れない。従って、ベアラネットワークはどんな形式のMPLS技術に基づいてベアラ制御レイヤーを確立するに関わらず、エッジノードと中間転送ノードの間、及び中間転送ノード間のLSP接続を処理する必要だけであり、これらのLSPに比べて論理レイヤーが低いLSPを処理する必要はない。

MPLS技術によって確立されるサービスフロー論理ベアラネットワークは相対的な静的ネットワークである。これは、ネットワークの設計を簡略化し、ベアラ制御レイヤーがリソースを分配する複雑度を簡略化するに有利になり、ネットワークの安定性及びメンテナンスの利便性に有利になり、メンテナンスと設計をInternetサービスフローと分けて行うことができる。同時に、当該ベアラネットワークはリアルタイムサービスのサービス品質に対するニーズを満たすことができる。

また、各LSPの始端ノードはLSPを確立する際に、当該LSPのために入口ラベルを確立しなければならない。具体的に、入口ラベルの情報を通じて相応のLSPを確立するために、始端ノードは相応のラベル交差接続項（label cross-connection item）を確立しなければならない。ラベル交差接続項を設置することは、ノードのネクストホップラベル転送エントリー（NHLFE、Next Hop Label Forwarding Entry）テーブルのある項目に相応のLSPの転送情報を収納し、当該転送情報には当該LSPのラベル及びインターフェース情報が含まれており、インカミングラベルマップ（ILM、Incoming Label Map）テーブルに一つの入口ラベルを確立し、当該入口ラベルを、当該LSPの転送情報を収納するNHLFEテーブル項目に向かうように設置することである。こうして、当該LSPの始端ノードは対応するLSPの転送情報を入口ラベルに基づいて探し出すことができる。

各ノードに設置される入口ラベルはグローバルラベルであっていいし、ローカルラベルであってもいい。グローバルラベルであれば、当該入口ラベルはノードの各インターフェースにおいて全て有効になる。つまり、各インターフェースは皆当該グローバルラベルを通じて次のLSPの転送情報を確定できる。この場合に、ラベル交差接続項の確立はパブリック（public）のILMテーブルに入口ラベルを確立することであり、もちろん、当該入口ラベルを、当該LSPの転送情報を収納するNHLFEテーブル項目に向かうように設置することも必要である。

ローカルラベルであれば、当該入口ラベルは特定のインターフェースのみで有効になる。この場合、ラベル交差接続項を確立するときは、当該インターフェースに対応するILMテーブルに入口ラベルを確立する。具体的に、各可能な入力インターフェース（input interface）に対応するILMテーブルを転送ノードに設置し、LSPの転送情報を収納するテーブル項目をNHLFEテーブルに設置し、次に、各可能なサービス入力インターフェースに対応するILMテーブルに一項を追加し、即ち一つの新しい入口ラベルを分配し、且つこの新しい入口ラベルを、当該LSPの転送情報を収納するNHLFEテーブル項目に向かうように設置する必要がある。当該LSPのラベル交差接続項に基づいては、その中のローカルラベルに基づいて次のLSPの転送情報を確定することができ、これにより、特定のインターフェースから入ったMPLS交換パケットをMPLS標準転送プロセスによって次の指定のLSPに転送することを実現できる。

次に、図5に示すような複数のインターフェースを有する転送ノードを例として、ローカルラベル方式でラベル交差接続項を設置する具体的なプロセスを説明する。当該転送ノードはLSPｂの始端であり、当該LSPｂは当該転送ノードのインターフェースP2から送出される必要であり、且つLSPｂが当該転送ノードで使用するのはダウンストリーム分配方式のラベルLbであり、即ちラベルLbはLSPｂのダウンストリームノードより確定される。当該転送ノードのNHLFEテーブルの第Np項に収納されるのはLSPbの転送情報である。インターフェースP1から入ってくるMPLS交換パケットをLSPｂに転送させることを可能にするため、インターフェースP1のILMテーブルに一項を追加する必要であり、追加される入口ラベルはLb1であり、かつ当該入口ラベルはNHLFEテーブルのNp項に向かう。これから類推すると、インターフェースPmとPnから入ってくるMPLS交換パケットをLSPｂに転送させることを可能にするため、それぞれインターフェースPmとPnのILMテーブルに一項を追加する必要であり、分配される入口ラベルはそれぞれLbmとLbnであり、全てNHLFE テーブル内のNp項に向かう。

上記ステップ302に対応して、ベアラ制御エンティティ、即ち本実施例におけるベアラ制御レイヤーはサービスフローのために上記確立されるサービスベアラネットワークでパスを予約する際に、ベアラ制御レイヤーにベアラネットワークのトポロジー情報と各LSPに対応する入口ラベル情報が記録されたため、ベアラ制御レイヤーはベアラネットワークで当該パスの対応する全ての入口ラベル情報を確定でき、これによってラベルスタックを形成する。また、ベアラ制御レイヤーは確定されたラベルスタックをサービスフローの入口エッジノードに送信する。

上記ステップ303及び304に対応して、論理ベアラネットワークは、MPLS技術のマルチレベルラベルスタックの方式でサービスフローを伝送する。論理ベアラネットワークがサービスフローを伝送する際に、まず、その中のエッジノードがベアラ制御レイヤーに指定されたラベルスタックをサービスフローデータパケットに順次に押し込んでMPLS交換パケットを形成する。次に、サービスフローが当該エッジノードを通じてベアラネットワークに入力、且つ当該MPLS交換パケットが当該エッジノードより送出され、エッジノード及びその後の中間転送ノードは全てLSPに基づいて転送を行う。その中で、各中間転送ノードはラベルスタック内のトップ入口ラベルに基づいて次のLSPの転送情報を確定して、当該情報に基づいて転送を行う。MPLS交換パケットが一つの転送ノードを経過するたびに、それに経過されたばかりの一つのLSPが終止し、サービスフローのラベルスタックで当該LSPを表す入口ラベルは当該転送ノード又は当該LSPの最後から二番目のホップノードからポップアップされ、当該転送ノードはサービスフローのラベルスタック内の次のLSPの入口ラベルに基づいて、即ち現在ラベルスタック内のトップ入口ラベルに基づいて、続いて当該サービスフローを転送する。これらの転送ノードはベアラネットワークで、あるLSPの終止又は開始のタンデムポイント（tandem points）のみとされているため、これらの転送ノードは両レベル（two-level）のラベルスタックの処理能力をサポートする必要だけである。

次に、図6に示すようなベアラネットワークを例として、ステップ304におけるベアラネットワークがサービスフローを伝送する具体的なプロセスを説明する。
ベアラ制御レイヤーが現在サービスフローのために分配したベアラパスは、E1−>LSPa−>RA−LSPb−>RB−LSPc−>RC−LSPd−>E2である。当該パスに経過される各転送ノードでLSPに対応する入口ラベルはグローバルラベルとして設置される可能性もあり、ローカルラベルとして設置される可能性もある。論理ベアラネットワークでのノードには最後から二番目のホップのポップアップ機能が配置された可能性もあり、当該機能が配置されなかった可能性もある。当該機能が配置されたら、あるLSPの最後から二番目のホップのノードは当該LSPを表すトップ入口ラベルをポップアップすることになる。例えば、LSPaに経過されるノードに最後から二番目のホップのポップアップ機能が設置されたら、RAの前のそのノードはLSPaを表すトップ入口ラベルをポップアップする。当該機能が配置されなかったら、あるLSPの最後の1ホップのノードがトップ入口ラベルをポップアップする。やはりLSPaを例とすれば、LSPaに対応するトップ入口ラベルはRAによりポップアップされる。

具体的に、もし論理ベアラネットワーク内の全てのノードで、現在のLSPに対応する全ての入口ラベルが全部グローバルラベルであれば、例えば、LSPaがE1でのグローバルラベルがLaであり、LSPｂがRAでのグローバルラベルがLｂであり、LSPｃがRBでのグローバルラベルがLcであり、LSPｄがRCでのグローバルラベルがLｄであれば、ベアラ制御レイヤーに確定されるパスLSPa−>LSPb−>LSPc−>LSPdに対応するMPLSのラベルスタックは順次にLa/Lb/Lc/Ldであり、その中で、Laはトップ入口ラベルである。もし当該パスに経過されるノードに全て最後から二番目のホップのポップアップ機能が配置されなかったら、サービスフローがベアラネットワークでMPLS転送を行うラベル状況は図7に示すようになる。その論理ベアラネットワークがサービスフローに対する転送の具体的なプロセスは図8に示すように、下記のステップと対応している。

ステップ801で、サービスフローデータパケットは、まず、E１に到達する。E1はベアラ制御レイヤーのコマンドに従って、当該サービスフローデータパケットにLa/Lb/Lc/Ldを付けてMPLS交換パケットを形成する。その中で、Laはトップ入口ラベルである。次に、E1は入口ラベルLaに従って当該サービスフローのMPLS交換パケットを送信する。
E１が入口ラベルLaに従ってMPLS交換パケットを送信することは、具体的に、まず、入口ラベルLaに基づいてLSPaの転送情報を確定し、そして当該転送情報から当該LSPのラベル情報を取得し、トップ入口ラベルLaをLSPaに対応するラベルに切り替え、そして当該ラベルに基づいてLSPaに沿って当該MPLS交換パケットを送信することである。

LSPaはベアラネットワーク内の一部のノードを経過する可能性がある。換言すると、E1とRAとの間に他の一部のノードがある可能性がある。しかし、これらのノードは全部、サービスフローに経過される転送ノードでない。従って、これらのノードはラベルスタックでのトップ入口ラベルのみに基づいて当該MPLS交換パケットを転送する。これらのノードがトップ入口ラベルに基づいてMPLS交換パケットを転送するプロセスは、主に、LSPの次のリンクのラベルを取得し、当該ラベルを用いてトップ入口ラベルを更新し、次いでトップ入口ラベルに基づいて転送を行うことである。このようなプロセスを経て、図7に示すように、MPLS交換パケットがRAに送信される際に、その中のトップ入口ラベルはLa2である。

ステップ802で、転送ノードとしてのRAはサービスフローのMPLS交換パケットを受信した後、トップ入口ラベルを処理し、そして当該MPLS交換パケットを転送する。
LSPaがRAで終止されるため、RAはトップ入口ラベルLa2をポップアップし、そして第二レベルの入口ラベルLbに基づいて転送する。転送するとき、同様に、まず、入口トップ入口ラベルLｂに基づいてLSPｂの転送情報を確定し、そして当該転送情報から当該LSPのラベル情報を取得し、仮に当該ラベルをLｂ１とし、トップ入口ラベルLbをLSPｂに対応すラベルに切り替え、そして当該ラベルに基づいてLSPｂに沿ってMPLS交換パケットを転送する。つまり、サービスフローのMPLS交換パケットは転送ノードRAでLSPｂに沿って転送され、且つ、このときのラベルスタックは既に１レベルが減少されて、つまり、このときのラベルスタックはLb1/Lc/Ldである。

同様に、LSPｂも一部のノードを経過し、これらのノードは同様に転送ノードでない。従って、これらのノードは現在のトップ入口ラベルのみに基づいて、当該MPLS交換パケットを転送する。
ステップ803で、転送ノードとしてのRBはサービスフローのMPLS交換パケットを受信した後、トップ入口ラベルを処理し、そして当該MPLS交換パケットを転送する。
ステップ804で、転送ノードとしてのRCはサービスフローのMPLS交換パケットを受信した後、トップ入口ラベルを処理し、そして当該MPLS交換パケットを転送する。
RBとRCの処理プロセスはRAと類似している。処理後、サービスフローのMPLS交換パケットは、まず、RBでLSPｃに沿って転送され、このときのラベルスタックはLc1/Ldに減少され、その後、RCでLSPｄに沿って転送され、このときのラベルスタックはLd１に減少される。

ステップ805で、MPLS交換パケットはLSPｄに沿ってE2に到達した後、LSPｄがE2で終止されるため、E2によりラベルスタックがポップアップされ、これにより、元のサービスフローデータパケットを回復する。
上記のように、ノード内の入口ラベルがグローバルラベルであり、且つノードに最後から二番目のホップのポップアップ機能が配置されていない状況に対して説明した。ノードでの入口ラベルがグローバルラベルである場合に、当該パスに経過されるノードに最後から二番目のホップのポップアップ機能が配置されたら、ベアラネットワークでサービスフローのMPLS転送が行われるとき、各LSP上の最後から二番目のホップのノードによりラベルをポップアップする。この場合、ベアラネットワークでサービスフローのMPLS交換パケット転送が行われるラベルの状況は図9に示すようになる。

ノードで現在のLSPに対応する入口ラベルはローカルラベルである可能性もある。この場合に、即ち、ベアラネットワークが予め各LSPの始端転送ノードのために異なる入力インターフェースに対するローカルラベルを配置しておいた後、ベアラ制御レイヤーは、サービスフローのパスに基づいて、転送されるラベルスタックを確定することができる。即ち、各LSPの始端ノードがサービスパスの入力インターフェースのILMテーブルに配置した入口ラベルを順次にラベルスタックに入れる。具体的に、本実施例におけるLSPに対応する全ての転送ノードはみなローカルラベルを使用する。例えば、転送ノードRAがLSPaの入力インターフェースでLSPｂのために分配する入口ラベルはLｂ1であり、転送ノードRBがLSPｂの入力インターフェースでLSPｃのために分配する入口ラベルはLc1であり、転送ノードRCがLSPｃの入力インターフェースでLSPｄのために分配する入口ラベルはLｄ１である。その後、ベアラ制御レイヤーはラベルスタックの計算原則に基づいて、パスで経過される各LSPの入口ラベルを順次にラベルスタックに入れ、パスLSPa−>LSPb−>LSPc−>LSPdに従って転送されるサービスフローのMPLSラベルスタックをLa/Lb1/Lc1/Ld1として確定する。ここで、Laはトップ入口ラベルである。

このように、ベアラ制御レイヤーに確定されるパスにおいて、ローカルインターフェースラベルを使用するLSPがある場合、もしベアラネットワークに最後から二番目のホップのポップアップ機能が配置されていなければ、図6に示すようなベアらネットワークでサービスフローのMPLS転送を行うラベル状況は図10に示すようになる。その論理ベアラネットワークがサービスフローに対する具体的な転送プロセスはグローバルラベルの状況と類似して、やはり図8を参照することができる。異なるところは、グローバルラベルであれば、当該ノードは自体のパブリックILMテーブルから相応のLSP転送情報を取得する必要のみになり、ローカルラベルであれば、当該ノードは、自体の現在MPLS交換パケットが入力されるインターフェースに対応するILMテーブルから、相応のLSP転送情報を取得する必要になることである。また、図8に示されたのはベアらネットワークに最後から二番目のホップのポップアップ機能が配置されていないときの転送プロセスである。もし当該ベアラネットワークで現在のLSPに関連するノードに最後から二番目のホップのポップアップ機能が配置されたら、各LSPの終端ノードの前の一つのノードがトップ入口ラベルをポップアップする。図6に示すようなベアラネットワークでサービスフローのMPLS転送を行うローカルラベル状況は図11に示すようである。
上記は、本発明の方案の好ましい実施の形態のめであり、本発明の保護範囲を限定するものではない。

従来の独立なベアラ制御レイヤーを備えるネットワークモデルを示す図である。従来のMPLSルート表示技術を採用して指定パスの転送を実現することを示す図である。本発明方案を実現するフローチャートである。本発明の実施例においてMPLS技術を採用して確立されたサービスベアラ論理ネットワークを示す図である。本発明の実施例における複数のインターフェースを有する転送ノードを示す図である。本発明の実施例におけるサービスベアラネットワークを示す図である。本発明の実施例においてサービスフローがベアラネットワークで転送される際の一種のラベル状況を示す図である。論理ベアラネットワークがサービスフローを転送するフローチャートである。本発明の実施例においてサービスフローが最後から二番目のホップのポップアップ機能を有するベアラネットワークで転送される際のラベル状況を示す図である。本発明の実施例においてサービスフローがベアラネットワークで転送される際のラベル状況を示す図である。本発明の実施例においてサービスフローが最後から二番目のホップのポップアップ機能を有するベアラネットワークで転送される際のラベル状況を示す他の図である。

符号の説明

ＣＭベアラネットワークリソースマネジャー
Ｅ１，Ｅ２，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄルータ
Ｅエッジルータ
Ｒコアルータ
ＬＳＰラベルスイッチングパス
ＮＨＬＦＥネクストホップラベル転送エントリー
Ｌｂラベル
Ｌｂ１，Ｌｂｍ，Ｌｂｎ入口ラベル
ＮｐＮＨＬＦＥテーブル内の項
ＩＬＭインカミングラベルマップ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐｍ，Ｐｎインターフェース

Claims

ベアラ制御エンティティ及びベアラネットワークを備えるネットワーク内でルート転送を実現する方法であって、
ベアラネットワークでラベルスイッチングパスLSPを確立し、各LSPの始端ノードに当該LSPの転送情報に向かう入口ラベルを設置するステップaと、
ベアラ制御エンティティは現在送信しようとするサービスフローのためにベアラネットワークで伝送パスを指定し、当該パスに対応する全ての入口ラベル情報をラベルスタックとして当該伝送パスの入口エッジノードに送信するステップbと、
ラベルスタックを受け取った入口エッジノードはサービスフローを転送する際に、当該ラベルスタックをサービスフローデータパケットに押し込んでマルチプロトコルラベルスイッチングMPLS交換パケットを形成し、当該ラベルスタックに基づいて当該MPLS交換パケットを、当該パスの出口エッジノードまでに転送するステップcと、
を含むことを特徴とするこの方法。
前記ステップaにおいて、上記のベアラネットワークでLSPを確立することは、当該LSPの始端ノードがMPLS技術に基づいて確立することである、
ことを特徴とする請求項1記載の方法。
前記ステップaにおいて、前記各LSPの始端ノードに当該LSPに対応する入口ラベルを設置することは、
当該始端ノードのネクストホップラベル転送エントリーNHLFEテーブルに当該LSPの転送情報を収納し、インカミングラベルマップILMテーブルに一つの入口ラベルを確立し、当該入口ラベルを当該LSPの転送情報を収納するNHLFEテーブル項目に向かうように設置する、
ことを特徴とする請求項1記載の方法。
前記入口ラベルはグローバルラベルであり、前記ILMテーブルは始端ノードのパブリックILMテーブルである、
ことを特徴とする請求項3記載の方法。
前記入口ラベルはローカルラベルであり、前記ILMテーブルは始端ノード内でMPLS交換パケットが入力される入力インターフェースに対応するILMテーブルである、
ことを特徴とする請求項3記載の方法。
前記ステップcにおいて、前記ラベルスタックに基づいてMPLS交換パケットを転送することは、
当該LSPの入口エッジノードは、MPLS交換パケットのラベルスタックからトップ入口ラベルを取得し、ILMテーブルに基づいて当該入口ラベルに対応するNHLFEテーブル項目を確定し、当該テーブル項目内のLSP転送情報を取得し、当該LSP転送情報に基づいて当該MPLS交換パケットを転送するステップc11と、
LSPに経過されるノードはMPLS交換パケットのラベルスタックの中のトップ入口ラベルをポップアップし、且つ当該LSPの終端ノードは、MPLS交換パケットのラベルスタック内の現在のトップ入口ラベル及びILMテーブルに基づいて当該ラベルに対応するNHLFEテーブル項目を確定し、当該テーブル項目内のLSP転送情報を取得し、そして当該LSP転送情報に基づいて当該MPLS交換パケットを転送するステップc12と、
当該パスでMPLS交換パケットを受信した出口エッジノードはMPLS交換パケットのラベルスタックをポップアップして、元のサービスフローデータパケットを取得するc13と、
を含むことを特徴とする請求項3記載の方法。
前記ステップc12において、前記MPLS交換パケットのラベルスタック内のトップ入口ラベルをポップアップするノードは、LSPの終端ノードである、
ことを特徴とする請求項6記載の方法。
ベアラネットワーク内のノードに最後から二番目のホップのポップアップ機能を設置することを更に含み、
ステップc12において、前記MPLS交換パケットのラベルスタック内のトップ入口ラベルをポップアップするノードは、LSPに経過される最後から二番目のノードである、
ことを特徴とする請求項6記載の方法。