JP2008507202A - 仮想プライベートlanサービス(vpls)ベースのネットワークに関する経路情報の取得 - Google Patents

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Abstract

経路情報がVPLSベース・ネットワーク内で特別なレイヤ2(L2)フレーム(追跡要求フレーム)を生成し、追跡要求フレームを識別するためにソースMACフィルタリングを実施し、ソースMACフィルタリングによって追跡要求フレームが識別される場合は特別なフレーム(追跡応答フレーム)を生成することによって取得される。追跡要求フレームを識別すると、経路情報が収集され、追跡応答フレーム内に埋め込まれる。追跡応答フレームは発信元ノードに送信され、この発信元ノードで、経路情報が、追跡要求フレームが通過した経路を知るために使用される。それぞれ異なるソースMACアドレスが付加された複数の追跡要求フレームを送信することによって、VPLSベース・ネットワーク内のそれぞれ異なるノードのソースMACフィルタリングから受信された経路情報が対象の経路全体について知るために収集され使用され得る。

Description

本発明は、一般には、ネットワーク管理に関し、より詳細には、仮想プライベート・ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)サービス(VPLS)ベースのネットワークに関する経路情報の取得の技術に関する。
MPLSを用いた仮想プライベートLANサービス(VPLS)は、地理的に多様な顧客位置間でLANのような接続性を提供する。MPLSを用いたVPLSを実施するためのドラフト規格は、「Virtual Private LAN Services over MPLS」、IETF draft-lasserre-vkompella-ppvpn-vpls-04.txt、2003年3月及び「Virtual Private LAN Service」、IETF draft-kompella-ppvpn-vpls-02.txt、2003年5月、「Transport of Layer 2 Frames over MPLS」、IETF draft-martini-12circuit-trans-mpls-09.txt、2002年4月及び「Encapsulation Methods for Transport of Layer 2 Frames Over IP and MPLS networks」、IETF draft-martini-12circuit-encap-mpls-04.txt、2001年11月に提示されており、これらの文献すべては参照により本明細書に組み込まれている。
VPLSの基本の動作は図1を参照して述べられており、仮想回路(VC)ラベル・スイッチング経路(LSP)及びトンネルLSP(「擬似ワイヤ」とも称される)の確立を伴う。図1はMPLSドメイン102、3つのサービス・プロバイダ・エッジ・デバイス(PE)104、地理的に多様な顧客エッジ・デバイス(CE)106、及び2つの異なる顧客、顧客A及び顧客Bの顧客LAN108を示している。図1は、PE間の対応するトンネルLSP110、並びにトンネルLSP内で運ばれるVC LSPの例(VC LSP及びVC LSPなど)をも示している。動作において、顧客位置からのイーサーネット・フレームは、CEによってPE(MPLSラベル・エッジ・ルータ(LER)としても知られている)のうちの1つにスイッチング又はルーティングされる。それぞれのPEは、IEEE802.1qタグ付きフレームの入りポート又は仮想ローカル・エリア・ネットワーク(VLAN)識別子(ID)に基づいて、フレームを分類する。次に、このフレームは、フレームがどのように転送されるかを指定するユーザ定義の転送等価クラス(FEC:Forwarding Equivalence Class)にマッピングされる。FECの探索によって、フレームの出力ポート、トンネル、及びフレームをカプセル化するのに使用されているVCラベルがもたらされる。図2はVPLSを実施するためのフレーム・カプセル化形式の一例を示している。フレーム形式についての完全な説明は、上記で参照したIETF文献「Encapsulation Methods for Transport of Layer 2 Frames Over IP and MPLS networks」に記載されている。このフレーム形式は、元のイーサーネット・フレーム200とMPLSラベル・スタック222と外部イーサーネット・ヘッダ224とを含む。外部イーサーネット・ヘッダは、MPLSドメインを通った移送中のフレームの次のホップを識別する。MPLSラベル・スタックの最上部のラベルはトンネル・ラベルであり、このトンネル・ラベルは、トンネルLSPを介してプロバイダのMPLSドメインを横断してフレームを移送するのに使用される。MPLSラベル・スタックの最下部のラベルはVCラベルであり、このVCラベルは、MPLSドメインを出て行くフレームをどのように処理するかを決定するために出口PEによって使用される。元のイーサーネット・フレームは、地理的に多様な顧客位置間で移送される顧客フレームである。
MPLSドメインを通った移送の間、MPLSドメイン内のバックボーン・ラベル・スイッチ・ルータ(LSR)(図示せず)は、MPLSを介してフレームをスイッチングするためにフレームのトンネル・ラベルを見るにすぎない。MPLSラベル・スタックの最上部のトンネル・ラベルは最後から2番目のホップ(すなわち出口PEの前のホップ)で取り除かれ、フレームはVCラベルだけを付けて出口PEに渡される。出口PEは、フレームをどのように処理するかを決定するためにVCラベルを使用する。次に、フレームはVCラベルによって識別される出力ポートに転送される。
図1を参照して上記で述べたVPLSアーキテクチャは、スケーラビリティを向上させるように修正されることができる。スケーラビリティ向上のための標準化されたアーキテクチャについては、階層VPLS、すなわち「HVPLS」として上述の文献内で言及されている。図3はHVPLSベースのネットワーク・アーキテクチャの一例を示しており、このHVPLSベース・ネットワーク・アーキテクチャはハブアンドスポーク構成を有する階層を作成するためにPE304とCE306の間に置かれた、マルチテナント・ユニット(MTU)312とも称されるレイヤ2デバイスを含む。HVPLSアーキテクチャを使用して、トンネル310の完全なメッシュがMPLSドメイン内のPE間で維持され、追加のLSP314が、EP304とMTU312の間で確立される。この階層アークテクチャによって、シグナリング及びフレーム複製のオーバーヘッドが削減され、結果として、大規模なVPLSサービスの展開がより容易になる。
実行可能なVPLSサービスを提供するために、サービス・プロバイダはVPLSベースのネットワーク内のノード間の接続性をテストすることができなければならない。具体的には、実際の顧客トラフィックが移動する経路をテストできることが重要である。ネットワーク管理で共通する機能のテストの2つのカテゴリは、2つのノード間のエンドツーエンドの接続性をテストすること(しばしば「ピング」テストと称される)、及びトラフィックがあるノードから別のノードに達するために移動する経路を知ること(しばしば「トレースルート」又は「トレースパス」テストと称される)を伴う。よく知られている「ピング」及び「トレースルート」機能はレイヤ3ネットワーク(IPベース・ネットワークなど)のために開発されてきた。ピング及びトレースルート機能はIPベースのネットワークではうまく働くが、これらの機能はVPLSベースのネットワークなどのレイヤ2ネットワークには必ずしも移転可能でない。レイヤ2ピング機能を提供するための解決策が実施され受け入れられてきたが、トレースルート機能の提供については広く受け入れられている技術はない。トレースルート機能を提供するための提案された1つの解決策は、Stokes他によってIETFドラフト文献、「T-esting Hierarchical Virtual Private LAN Services」(draft-stokes-vkompella-ppvpn-hvpls-oam-02.txt)、2003年6月に記載されている。VPLSベースのネットワーク内でトレースルート機能を提供するためのこの提案は、PEでトンネルLSPがスイッチングされるときにMPLSトンネル・ラベルの生存時間(TTL)フィールドの値を保持することに依存する。LSPスイッチを介したトンネル・ラベル内のTTL値の保持は、入口ポートから出口ポートにスイッチングされるのに追加の情報を必要とするので実施するのが難しいことがある。
「Virtual Private LAN Services over MPLS」、IETF draft-lasserre-vkompella-ppvpn-vpls-04.txt、2003年3月 「Virtual Private LAN Service」、IETF draft-kompella-ppvpn-vpls-02.txt、2003年5月 「Transport of Layer 2 Frames over MPLS」、IETF draft-martini-12circuit-trans-mpls-09.txt、2002年4月 「Encapsulation Methods for Transport of Layer 2 Frames Over IP and MPLS networks」、IETF draft-martini-12circuit-encap-mpls-04.txt、2001年11月 「T-esting Hierarchical Virtual Private LAN Services」(draft-stokes-vkompella-ppvpn-hvpls-oam-02.txt)、2003年6月
これに鑑みて、実施し易く、また実際の顧客トラフィックが移動する経路を反映するVPLSベース・ネットワークに関する経路情報を取得するための技術が求められている。
本発明によれば、経路情報がVPLSベース・ネットワーク内で特別なレイヤ2(L2)フレーム(本明細書では「追跡要求フレーム」という)を生成し、追跡要求フレームを識別するためにソースMACフィルタリングを実施し、ソースMACフィルタリングによって追跡要求フレームが識別される場合は特別なフレーム(本明細書では「追跡応答フレーム」という)を生成することによって取得される。追跡要求フレームを識別すると、経路情報が収集され、追跡応答フレーム内に埋め込まれる。次に、追跡応答フレームは発信元ノードに送信され、この発信元ノードで、経路情報が、追跡要求フレームが通過した経路を知るために使用される。それぞれ異なるソースMACアドレスが付加された複数の追跡要求フレームを送信することによって、VPLSベースのネットワーク内のそれぞれ異なるノードでソースMACフィルタリングから受信される経路情報が対象の経路全体について知るために収集され使用され得る。
それぞれ異なるソースMACアドレスを付加して複数の追跡要求フレームが生成されるが、追跡要求フレームのすべては同じ顧客MACアドレスに設定された宛先MACアドレスを有する。追跡要求フレームの宛先MACアドレスは同じなので、追跡要求フレームはソースMACアドレスの一致が識別されるまで同じ経路を辿る。さらに、宛先MACアドレスは顧客MACアドレスに設定されるので、追跡要求フレームによって取られる経路は顧客トラフィックによって取られる経路を模倣する。
本発明の他の態様及び利点は本発明の原理を例示するために示している添付の図面と併せて以下の詳細な説明から明らかになる。
この説明全体を通して、類似の参照番号が類似の要素を識別するために使用され得る。
図4は、図3を参照して述べたVPLSベースのネットワークの一部を示す図である。VPLSベースのネットワークの一部はHVPLSベースのアーキテクチャを使用する2つの顧客エッジ・デバイス406(CE1A及びCE2A)の間の経路を表している。経路はMTUとPEとPEとMTU2Aとを含む。上述したように、HVPLSはMTUとPEの間のホップを通過するためにLSP310及び314を使用する。このHVPLSベースのアーキテクチャを介してVPLSサービスを実施するために、顧客のVPLSトラフィックが顧客エッジ・デバイス間で取る経路に関する経路情報を取得できることが望ましい。図4の実施例では、対象の経路430は経路CE1AとCE2Aの間に渡る。
本発明によれば、経路情報がVPLSベースのネットワーク内で特別なレイヤ2(L2)フレーム(以下、「追跡要求フレーム」という)を生成し、追跡要求フレームを識別するためにソースMACフィルタリングを実施し、ソースMACフィルタリングによって追跡要求フレームが識別される場合は特別なフレーム(以下、「追跡応答フレーム」という)を生成することによって取得される。追跡要求フレームを識別すると、経路情報が収集され、追跡応答フレーム内に埋め込まれる。次に、追跡応答フレームは発信元ノードに送信され、この発信元ノードで経路情報は追跡要求フレームが通過した経路を知るために使用される。それぞれ異なるソースMACアドレスが付加された複数の追跡要求フレームを送信することによって、VPLSベース・ネットワーク内のそれぞれ異なるノード上のソースMACフィルタリングの結果として受信される経路情報が対象の経路全体について知るために収集され使用され得る。
VPLSベースのネットワークに関する経路情報を取得するための技術はVPLSベースのネットワーク内の任意の2つのサービス認識ノード間で実装されることができる。この説明全体を通して、サービス認識ノードはフレーム転送のために元のイーサーネット・フレームがノードによって使用されるノードである。すなわち、サービス認識ノードはカプセル化されたフレームのMPLSラベルを単に見るのではなく、転送の決定を行うのに元のイーサーネット・フレームのヘッダを見るVPLSベースのネットワーク内のノードである。例えば、MTU及びPEはそれぞれのノードでLSP(すなわち擬似ワイヤ)が開始され又は終了され、また転送の判断を行うのに元のイーサーネット・フレームがノードによって見られるので、サービス認識ノードである。サービス認識ノードはこの分野では「擬似ワイヤ・スイッチング・ノード」ともいわれる。それとは異なり、PE間、又はPEとMTUの間に存在する中間ノード(図1、3又は4に図示せず)は元のイーサーネット・フレームを見ないでMPLSラベル(図6のフレーム形式参照)に基づいてフレームを転送する。
図5は追跡要求フレームがそこから生成される発信元サービス認識ノード540、及び追跡要求フレームを識別するように構成されたソースMACフィルタを含む受信側のサービス認識ノード542を示している。ソースMACフィルタが追跡要求フレームを識別できるように、ソースMACフィルタのフィルタMACアドレス、及び追跡要求フレームのソースMACアドレスは整合が取られなければならない。具体的には、追跡要求フレームのソースMACアドレスはソースMACフィルタによって認識される値(以下、「トレース」値という)に設定されなければならない。図6は経路情報の取得のためにVPLSベースのネットワーク内で使用されるフレームの一例を示している。このフレームは外部イーサーネット・ヘッダ620とMPLSラベル・スタック622とを含み、図2のフレームに類似の形式を有する。図6の例では、元のイーサーネット・フレーム224は経路情報の取得のために使用される追跡要求フレーム624である。図6に示すように、追跡要求フレームのソースMACアドレスはフレームがソースMACフィルタリングを介して追跡要求フレームとして識別され得るようにトレース値に設定される。
図5に戻って参照すると、ソースMACフィルタ544が、事前に設定されているフィルタMACアドレスと入着フレームのソースMACアドレスの間の一致を識別している。一実施形態では、ソースMACフィルタはハードウェア・ベースのフィルタである。ソースMACフィルタはインターフェースのタイプに対応するように事前にプログラムされるフィルタMACアドレスを付けて設定されることができる。例えば、MTUに面するPE上のフィルタ(以下、「MTU−PEフィルタ」という)は第1のフィルタMACアドレスを有し、別のPEに面するPE上のフィルタ(以下、「PE−PEフィルタ」という)は第2のフィルタMACアドレスを有し、PEに面するMTU上のフィルタ(以下、「PE−MTUフィルタ」という)は第3のフィルタMACアドレスを有する。あるいは、ソースMACフィルタは任意のフィルタMACアドレスに設定され、次に学習プロセスを介して他のサービス認識ノードによって知られることができる。以下でより詳細に述べるように、完全な経路情報を取得され得るように、それぞれ異なるサービス認識ノード上のソースMACフィルタがそれぞれ異なるフィルタMACアドレスを使用することが必要である。
VPLSベースのネットワーク内の経路情報を取得するための技術の基本操作について、図7及び8を参照して述べる。図7を参照すると、発信元サービス認識ノード740が追跡要求フレームを生成している。次に、追跡要求フレームは図6を参照して述べたフレーム形式を使用してVPLSベースのネットワーク内に送信される。何らかの時点で追跡要求フレームはサービス認識ノード742に遭遇する。そのサービス認識ノードで、追跡要求フレームがソースMACフィルタ744によってフィルタリングされる。例示するため、追跡要求フレームのソースMACアドレス(例えば01−02−03−04−05−06)がソースMACフィルタのフィルタMACアドレス(例えば01−02−03−04−05−06)に一致していると仮定する。ソースMACフィルタ上の一致によって、追跡応答フレームの生成がトリガされる。一実施形態では、一致すると、追跡要求フレームがサービス認識ノードの制御プレーンまで押し進められ、制御プレーン内のソフトウェア・ベースの運用、保守及び管理(OAM)タスクによって処理されることになる。追跡要求フレームの受信に応答して、OAMタスクはサービス認識ノードに関連する経路情報を収集し、追跡応答フレームを生成する。経路情報は追跡応答フレームのペイロード内に埋め込まれ、次に、追跡応答フレームはVPLSベースのネットワークを介して発信元サービス認識ノードに送信される。発信元サービス認識ノードは対応する追跡要求フレームが移動した経路を知るために追跡応答フレーム内に埋め込まれた経路情報を使用する。MACアドレスの一致が検出され、追跡応答プロセスがトリガされると、追跡要求フレームはサービス認識ノードから再転送されない。
追跡応答フレームは様々な技術を使用して発信元サービス認識ノードに送信されることができる。一実施形態では、発信元サービス認識ノードのMACアドレスは追跡要求フレームのペイロード内に埋め込まれる。MACアドレスはOAMタスクによって追跡要求フレームのペイロードから読み出され、追跡応答フレームの宛先MACアドレスとして使用される。別の実施形態では、追跡応答フレームの宛先MACアドレスはマルチキャストMACアドレスに設定される。マルチキャスト宛先MACアドレスを使用して、追跡応答フレームは各サービス認識ノード上のOAMタスクへと押し進められる。OAMタスクは追跡応答フレームのペイロード内に埋め込まれた発信元ノードのMACアドレスに基づいて追跡応答フレームを転送する。最終的に、追跡応答フレームは発信元サービス認識ノードに到達し、この発信元サービス認識ノード上で追跡応答フレームが制御プレーン内のOAMタスクによって認識される。あるいは、追跡要求フレームが受信されたターゲット・サービス認識ノード上でSNMPなどのアウトオブバンド機構がログのために使用されてもよい。
図8は追跡要求フレームのソースMACアドレスとソースMACフィルタのフィルタMACアドレスとが一致しないケースを示している。動作において、発信元サービス認識ノード840は追跡要求フレームを生成し、この追跡要求フレームは図6を参照して述べたフレーム形式を使用してVPLSベースのネットワークに送信される。何らかの時点で、追跡要求フレームはサービス認識ノード842に遭遇する。そのサービス認識ノードで追跡要求フレームがソースMACフィルタ844によってフィルタリングされる。例示するため、追跡要求フレームのソースMACアドレス(例えば01−02−03−04−05−06)がソースMACフィルタのフィルタMACアドレス(例えば04−05−06−07−08−09)に一致しないと仮定する。追跡要求フレームのソースMACアドレスとソースMACフィルタのフィルタMACアドレスとが一致しないので、追跡応答フレームは生成されない。ソースMACフィルタ上で一致しない場合、追跡要求フレームは他の任意のフレームと同様に(例えばサービス認識ノードのデータ・プレーンで)処理され、その宛先MACアドレスに従って転送される。追跡要求フレームが遭遇するサービス認識ノードが対象の経路に沿ったサービス認識ノードである場合、追跡要求フレームは図8に示すように次のサービス認識ノードに転送される。追跡要求フレームが発信元サービス認識ノードと他の任意のサービス認識ノードの間で中間ノード(すなわち非サービス認識ノード)に遭遇する場合、フレームはMPLSラベル・スタックに従って転送され、元のイーサーネット・フレームは見られないことに留意されたい。
所望の機能を達成するため、ソースMACフィルタリングを使用して経路情報を収集することは追跡要求フレーム内に追加のフィールドを設定することを伴う。図9は図6を参照して述べたようにカプセル化された追跡要求フレーム924の一例を示しており、この追跡要求フレーム924で追跡要求フレームの特定のフィールドを設定するための詳細が識別される。具体的には、追跡要求フレームの宛先MACアドレス950は追跡要求フレームに顧客トラフィックと同じ経路を辿らせるために顧客宛先MACアドレスに設定される。顧客宛先MACアドレスは様々なやり方で取得されることができる。例えば、顧客宛先MACアドレスはネットワーク管理者から手作業で取得されても、自動発見プロレスを介して自動的に取得されても、特定のMACアドレスにうまく到達できない顧客位置から直接に取得されてもよい。追跡要求フレームのソースMACアドレス952は上述したようにトレース値に設定される。追跡要求フレームのEtype954はある値に設定され、この値はソースMACフィルタによって識別されると、フレームをサービス認識ノードの制御プレーンへと押し進めさせる。例えば、Etypeは「MAC−ping」Etype(すなわち0x8809、サブタイプ08)と称されるEtypeが、フレームを制御プレーンのOAMタスクへと押し進めるEtypeとして規格開発を介して認識されているので、このEtypeに設定されることができる。MAC−pingについてここでは述べているが、ベンダ特有のEtypeなどの異なるEtypeが使用され得る。
上述したように、追跡応答フレームが発信元サービス認識ノードに経路情報を送り届けるために使用される。図10は図2を参照して述べたようにカプセル化された追跡応答フレーム1024の一例を示しており、この追跡応答フレーム1024で追跡応答フレームの特定のフィールドを設定するための詳細が識別される。上述したように、追跡応答フレームの宛先MACアドレス1050は、発信元サービス認識ノードのMACアドレスが知られている場合は発信元サービス認識ノードのMACアドレスに設定されることができる。宛先MACアドレスをマルチキャスト・アドレスに設定するなどの代替技術が使用され得る。追跡応答フレームのソースMACアドレス1052は追跡応答フレームが生成されるサービス認識ノードのMACアドレスに設定される。追跡応答フレームのEtype1054は追跡応答フレームが発信元サービス認識ノードに到達するときに制御プレーンのOAMタスクへと追跡応答フレームが押し進められるように、MAC−ping値に設定される。追跡応答フレームのペイロード1056は一致が生じるサービス認識ノードで収集される経路情報を含む。経路情報は、例えばサービス認識ノードのタイプ(PE又はMUTなど)、他のサービス認識ノードに対するサービス認識ノードの向き(PE又はMTUに面するなど)、ポート名、入口ポート、ポート・タイプ、VLAN ID、VLANのタイプ、VLAN変換情報、ソフトウェア・バージョン、構成状態、追跡要求フレームが入ってきたVPLS顧客ID、フィルタ情報及びスイッチ名を含んでもよい。
図7〜8を参照して述べた操作は単一のサービス認識ノードから経路情報を取得することを伴う。VPLSベースのネットワーク内の対象の経路は2つ以上のサービス認識ノードを含むので、対象の経路内の各サービス認識ノードから経路情報を取得するための機構が存在しなければならない。本発明の一実施形態によれば、経路情報は各サービス認識ノード上のソースMACフィルタについてそれぞれ異なるフィルタMACアドレスを設定し、そのそれぞれ異なるフィルタMACアドレスに対応するソースMACアドレスを有する追跡要求フレームを生成することによって各サービス認識ノードから取得される。すなわち、少なくとも1つの追跡要求フレームがソースMACフィルタの各フィルタのフィルタMACアドレスに対応するソースMACアドレスを付加して生成される。追跡要求フレームは、対象の経路を通過する間、対象の経路に沿ってそれぞれ異なるサービス認識ノード上のソースMACフィルタによって識別され、結果として追跡応答レームが生成され、それぞれ異なるサービス認識ノードから発信元サービス認識ノードに送信される。発信元サービス認識ノード上でそれぞれ異なるサービス認識ノードから受信された追跡応答フレームは、対象の経路について知るために使用される経路情報を含む。
追跡要求フレームはそれぞれ異なるソースMACアドレスを有するが、追跡要求フレームのすべては同じ宛先MACアドレスを有する。追跡要求フレームの宛先MACアドレスが同じなので、追跡要求フレームはそれぞれソースMACアドレスの一致が識別されるまで同じ経路を辿る。さらに、上述したように、追跡要求フレームの宛先MACアドレスは追跡要求フレームにより取られる経路が顧客により取られる経路を模倣するように、顧客MACアドレスに設定される。さらに、ソースMACフィルタリングの結果として制御プレーンのOAMタスクに押し進められない追跡要求フレームは通常の顧客トラフィックと同じサービス認識ノードのデータ・プレーンで処理される。
VPLSベースのネットワーク内の対象の経路についての経路情報を取得するプロセスについて、図11を参照してより詳細に述べる。第1に、図11は2つのCE1106間(例えばCE1AとCE2Aの間)の対象の経路に沿ってVPLSベースのネットワーク内のサービス認識ノード1104及び1112を示している。これらのサービス認識ノードは図4のHVPLベースのアーキテクチャ内に示される同じノードである。ソースMACフィルタ1144もまた、サービス認識ノードの一部のノード内に示されている。ソースMACフィルタのフィルタMACアドレスはサービス認識ノードのタイプ、及び他のサービス認識ノードに対するそのサービス認識ノードの位置に対応するように設定される。例えば、MTUに面するPEインターフェースはMTU−PEフィルタを含んで構成され、PEに面するPEインターフェースはPE−PEフィルタを含んで構成され、PEに面するMTU2AインターフェースはPE−MTUフィルタを含んで構成され、ただし、MTU−PE、PE−PE及びPE−MTUフィルタはそれぞれ異なるフィルタMACアドレスを含んで構成される。
第2に、図11はVPLSベースのネットワーク内の対象の経路に関する経路情報の取得に関与するサービス認識ノードに対する追跡要求及び追跡応答フレームの交換を示している。動作において、MTU−PEフィルタに一致するソースMACアドレスを有する第1の追跡要求フレームがMTUによって生成され、VPLSベースのネットワークに送信される(交換A参照)。追跡要求フレームは、VPLSベースのネットワーク内の対象の経路を通過するときに、まずPEに遭遇する。PEはそのソースMACフィルタを追跡要求フレームにかけ、ソースMACの一致を検出する。ソースMACの一致によって経路情報の収集及び追跡応答フレームの生成がトリガされる。経路情報は追跡応答フレームのペイロード内に埋め込まれ、追跡応答フレームはMTU(すなわち発信元サービス認識ノード)に送信される。
交換Aのプロセスと並行して、PE−PEフィルタに一致するソースMACアドレスを有する第2の追跡要求フレームがMTUによって生成され、VPLSベースのネットワークに送信される(交換B参照)。追跡要求フレームは対象の経路を通過するときに、まずPEに遭遇する。PEはそのソースMACフィルタをフレームにかけるが、一致は検出されない。追跡要求フレームは他の任意のフレームのようにPEによって処理され、VPLSベースのネットワークに沿ってその宛先MACアドレスに従って転送される。次に、追跡要求フレームはPEに遭遇する。PEはそのソースMACフィルタをフレームにかけ、一致を検出する。ソースMACの一致によって経路情報の収集及び追跡応答フレームの生成がトリガされる。経路情報は追跡応答フレームのペイロード内に埋め込まれ、追跡応答フレームはMTU(すなわち発信元サービス認識ノード)に送信される。
交換A及びBのプロセスと並行して、PE−MTUフィルタに一致するソースMACアドレスを有する第3の追跡要求フレームがMTUによって生成され、VPLSベースのネットワークに送信される(交換C参照)。追跡要求フレームは対象の経路を通るときにPE及びPEに遭遇し、PEとPEの両方がそのソースMACフィルタを追跡要求フレームにかけるが、一致は検出されない。追跡要求フレームは他の任意のフレームのように処理され、VPLSベースのネットワークに沿ってフレームの宛先MACアドレスに従って、PEによって、次にPEによって転送される。追跡要求フレームは次にMTU2Aに遭遇する。MTU2AはそのソースMACフィルタをフレームにかけ、一致を検出する。ソースMACの一致によって経路情報の収集及び追跡応答フレームの生成がトリガされる。経路情報は追跡応答フレームのペイロード内に埋め込まれ、追跡応答フレームはMTU(すなわち発信元サービス認識ノード)に送信される。
交換A、B及びCの結果として、3つの追跡応答フレームがMTU(すなわち発信元サービス認識ノード)で受信される。3つの追跡応答フレームは経路情報を運び、この経路情報は例えばサービス認識ノードのタイプ(PE又はMTUなど)、他のサービス認識ノードに対するサービス認識ノードの向き(PE又はMTUに面するなど)、ポート名、入口ポート、ポート・タイプ、VLAN ID、VLANのタイプ、VLAN変換情報、ソフトウェア・バージョン、構成状態、追跡要求フレームが入ってきたVPLS顧客ID、フィルタ情報及びスイッチ名を含む。発信元サービス認識ノードは対象の経路について知るために経路情報のすべてを組み合わせる。追跡要求フレームは顧客宛先MACアドレスを使用するので、追跡要求フレームが取る経路は顧客トラフィックが取る経路を模倣する。このようにして、上述の技術はサービス認識ノードのデータ・プレーン構成の正確な特徴付けを提供する。
上述の技術をVPLS又はHVPLSベースのネットワークを介してネットワーク全体に渡って実装するために、ソースMACフィルタはサービス認識ノードのVPLSインターフェースで構成されなければならない。図12は上述したように経路情報を収集するために設置され得るソースMACフィルタ1244の位置及びタイプを含めて、図3のHVPLSベースのネットワーク・アークテクチャを示している。図1の例では、MTUはPEに面するPE−MTUフィルタを有する。PEはMTUに面するMTU−PEフィルタ、PEに面するPE−PEフィルタ、及びPEに面するPE−PEフィルタを有する。MTU2A、MTU2B及びMTUはMTUと同じように構成されるが、PE及びPEはPEと同じように構成される。動作において、任意の2つのCE間の経路は最も近いMTUからVPLSベースのネットワークに追跡要求フレームを送信することによって判断され得る。例えば、CE1AとCEの間の対象の経路はMTUからVPLSベースのネットワークに追跡要求フレームを送信することによって判断され得る。追跡要求フレームの宛先MACアドレスは所望の顧客MACアドレスに設定されるので、追跡要求フレームは一致するソースMACフィルタに遭遇するまで顧客パケットと同じ経路を介してVPLSベースのネットワークを通過する。一致するソースMACフィルタに遭遇すると、追跡応答プロセスがトリガされる。
図13はVPLSベースのネットワークに関する経路情報を取得するための一方法のプロセス・フローチャートである。ステップ1302で、L2追跡要求フレームが生成される。ステップ1304で、VPLSベースのネットワーク内でL2追跡要求フレームが転送される。ステップ1306で、L2追跡要求フレームのソースMACアドレスがフィルタMACアドレスと比較される。ステップ1306で、比較に応答して追跡要求フレームが生成される。
図14は発信側サービス認識ノード1440内に存在する経路追跡論理1460及び1462、並びにVPLSベースのネットワーク内の他のサービス認識ノードのうちの1つのノード1442示す機能ブロック図である。サービス認識ノードの経路追跡論理は図4〜13を参照して上記で述べた機能をサポートするように構成される。具体的には、発信側サービス認識ノードの経路追跡論理1460は上述したように追跡要求フレームの生成をサポートする。他のサービス認識ノードの経路追跡論理1462は上述したように経路情報の収集、及び追跡応答フレームの生成をサポートする。ソースMACフィルタ1444は上述したように、入着L2フレームのソースMACフィルタリングを実施する。経路追跡論理は一般にソフトウェア内に組み込まれるが、ハードウェア、ファームウェア、又はソフトウェア、ハードウェア及びファームウェアの任意の組合せで実施されることができる。
経路追跡機能はリモート・ネットワーク管理技術を使用して任意のサービス認識ノードで開始されることができる。例えば、経路追跡機能は、コマンド・ライン・インターフェース(CLI)又はSNMPを使用して開始されることができる。
上述したように、L2フレームのソースMACアドレスが一般にソースMAC学習のためフレームのソースを識別するのに使用されるが、ソースMACはフレームを追跡要求フレームとして識別するために使用される人為的な値に設定される。追跡要求フレームのソースMACアドレスを人為的な値に設定することによって追跡要求フレームを識別するための効率的な機構が提供される。
この説明全体を通して、VPLSベースのネットワークはHVPLSベースのネットワーク・アークテクチャを含むものである。
ソースMACフィルタが、VPLSベースのネットワーク内の他のサービス認識ノードによって知られている事前に確立されたフィルタMACアドレスを含んで構成される場合、ソースMACフィルタのフィルタMACアドレスは追跡要求フレームがネットワーク内に送信される前に発見されなければならない。ソースMACフィルタのフィルタMACアドレスの発見は様々な技術を使用して達成されることができる。ある技術はフィルタMACアドレス情報を収集するためにVPLSベースのネットワーク内でプローブ・フレームを送信することを伴う。フィルタMAC情報は収集され、OAMフレームの指定されたタイプ、長さ、値(TLV:type, length,value)フィールドに含めて移送され得る。フィルタMACアドレス情報を収集するための特定の技術は本発明に極めて重要なものではない。
上述の経路情報取得の技術はVPLS以外のネットワーク環境で実装されることができる。例えば、経路収集技術は例えばGRE、L2TP又はIPSECを使用する他のトンネリング対応ネットワークで実装されることができる。
本明細書では、ネットワーク「レイヤ」は国際標準化機関(ISO)によって公開されたオープン・システム相互接続(OSI)モデルによって定義される。
本発明の特定の実施形態について述べ示したが、本発明は本明細書で述べ示したような部分の特定の形態又は構成に限定されるものではない。本発明は特許請求の範囲によって限定されるものにすぎない。
地理的に多様な顧客エッジ・デバイス(CE)、及び2つの異なる顧客、顧客A及び顧客Bの顧客LANを含む、従来技術で知られているVPLSベースのネットワークを示している。 VPLSの実施のための知られているフレーム・カプセル化形式の一例を示す図である。 ハブアンドスポーク構成を有する階層を作成するためにPEとCEの間に置かれたレイヤ2 MTUを含む、従来技術で知られているHVPLSベースのネットワーク・アークテクチャの一例を示す図である。 図3を参照して述べるVPLSベースのネットワークの一部を示す図である。 本発明による追跡要求フレームがそこから生成される発信元サービス認識ノード、及び追跡要求フレームを識別するように構成されたソースMACフィルタを含む受信側のサービス認識ノードを示す図である。 本発明による経路情報を取得するためにVPLSベースのネットワーク内で使用されるフレームの一例を示す図である。 追跡要求フレームのソースMACアドレスとソースMACフィルタのフィルタMACアドレスとが一致する、本発明によるVPLSベースのネットワーク内で経路情報を取得するための技術を示す図である。 追跡要求フレームのソースMACアドレスとソースMACフィルタのフィルタMACアドレスとが一致しないケースを示す図である。 追跡要求フレームの特定のフィールドを設定するための詳細が識別される、図6を参照して述べるようにカプセル化された追跡要求フレームの一例を示す図である。 追跡応答フレームの特定のフィールドを設定するための詳細が識別される、図2を参照して述べるようにカプセル化された追跡応答フレームの一例を示す図である。 本発明によるVPLSベースのネットワーク内で対象の経路についての経路情報を取得するための例示的なプロセスを示す図である。 本発明によるソースMACフィルタを含んで構成された図3のHVPLSベースのネットワーク・アークテクチャを示す図である。 本発明によるVPLSベースのネットワークに関する経路情報を取得するための一方法のプロセス・フローチャートを示す図である。 発信側サービス認識ノード内に存在する経路追跡論理、及びVPLSベースのネットワーク内の他のサービス認識ノードのうちの1つのノードを示す機能ブロック図である。

Claims (35)

  1. 仮想プライベート・ローカル・エリア・ネットワーク・サービス(VPLS)ベースのネットワークに関する経路情報を取得するための方法であって、
    レイヤ2(L2)追跡要求フレームを生成するステップ、
    VPLSベースのネットワーク内で該L2追跡要求フレームを転送するステップ、
    該L2追跡要求フレームのソース・メディア・アクセス制御(MAC)アドレスをフィルタMACアドレスと比較するステップ、及び
    該比較に応答して追跡応答フレームを生成するステップ
    からなる方法。
  2. 請求項1記載の方法であって、前記L2追跡要求フレームのソースMACアドレスをフィルタMACアドレスに一致するように設定するステップを含む方法。
  3. 請求項1記載の方法であって、前記L2追跡要求フレームのソースMACアドレスをトレース値に設定するステップを含む方法。
  4. 請求項1記載の方法において、前記ソースMACアドレスと前記フィルタMACアドレスの一致に応答して前記追跡応答フレームが生成される方法。
  5. 請求項1記載の方法であって、経路情報を収集し、前記追跡応答フレームに前記経路情報を埋め込むステップを含む方法。
  6. 請求項1記載の方法であって、前記VPLSベースのネットワーク内で前記追跡応答フレームを転送するステップを含む方法。
  7. 請求項6記載の方法において、前記追跡要求フレームがペイロード内に発信元MACアドレスを含み、さらに、前記発信元MACアドレスを使用して前記追跡応答フレームを転送するステップを含む方法。
  8. 請求項1記載の方法であって、前記L2追跡要求フレームの宛先MACアドレスを顧客MACアドレスに設定するステップを含む方法。
  9. 請求項8記載の方法であって、前記顧客MACアドレスに基づいて前記VPLSベースのネットワーク内で前記L2追跡要求フレームを転送するステップを含む方法。
  10. 請求項1記載の方法であって、前記L2追跡要求フレームが顧客フレームと同じ経路を通過するように、前記L2フレームの前記宛先MACアドレスを顧客宛先MACアドレスに設定するステップを含む方法。
  11. 請求項10記載の方法であって、前記顧客MACアドレスに基づいて前記VPLSベースのネットワーク内で前記L2追跡要求フレームを転送するステップを含む方法。
  12. 請求項1記載の方法であって、前記VPLSベースのネットワーク内のサービス認識ノードでソースMACフィルタを設定するステップを含む方法。
  13. 請求項1記載の方法であって、マルチテナント・ユニット・デバイス(MTU)に面するインターフェース上のプロバイダ・エッジ・デバイス(PE)で、MTU−PEフィルタと称されるソースMACフィルタを設定するステップを含む方法。
  14. 請求項1記載の方法であって、プロバイダ・エッジ・デバイス(PE)に面するインターフェース上のPEで、PE−PEフィルタと称されるソースMACフィルタを設定するステップを含む方法。
  15. 請求項1記載の方法であって、プロバイダ・エッジ・デバイス(PE)に面するインターフェース上のマルチテナント・ユニット・デバイス(MTU)で、PE−MTUフィルタと称されるソースMACフィルタを設定するステップを含む方法。
  16. 請求項1記載の方法であって、
    マルチテナント・ユニット・デバイス(MTU)に面するインターフェース上のプロバイダ・エッジ・デバイス(PE)上のMTU−PEフィルタと称されるソースMACフィルタ、
    PEに面するインターフェース上のPE上のPE−PEフィルタと称されるソースMACフィルタ、及び
    PEに面するインターフェース上のMTU上のPE−MTUフィルタと称されるソースMACフィルタ
    を設定するステップを含む方法。
  17. 仮想プライベート・ローカル・エリア・ネットワーク・サービス(VPLS)ベースのネットワークに関する経路情報を取得するためのシステムであって、
    レイヤ2(L2)追跡要求フレームを生成する手段、
    VPLSベースのネットワーク内で該L2追跡要求フレームを転送する手段、
    該L2追跡要求フレームのソース・メディア・アクセス制御(MAC)アドレスをフィルタMACアドレスと比較する手段、及び
    該比較に応答して追跡応答フレームを生成する手段
    からなるシステム。
  18. 請求項17記載のシステムであって、前記L2追跡要求フレームのソースMACアドレスをフィルタMACアドレスに一致するように設定する手段を含むシステム。
  19. 請求項17記載のシステムであって、前記L2追跡応答フレームのソースMACアドレスをトレース値に設定する手段を含むシステム。
  20. 請求項17記載のシステムにおいて、前記ソースMACアドレスと前記フィルタMACアドレスの一致に応答して前記追跡応答フレームが生成されるシステム。
  21. 請求項17記載のシステムであって、経路情報を収集し、前記追跡応答フレームに前記経路情報を埋め込む手段を含むシステム。
  22. 請求項21記載のシステムであって、前記VPLSベースのネットワーク内で前記追跡応答フレームを転送する手段を含むシステム。
  23. 請求項22記載のシステムにおいて、前記追跡要求フレームがペイロード内に発信元MACアドレスを含み、前記発信元MACアドレスを使用して前記追跡応答フレームを転送する手段を含むシステム。
  24. 請求項17記載のシステムであって、前記L2追跡要求フレームの宛先MACアドレスを顧客MACアドレスに設定する手段を含むシステム。
  25. 請求項24記載のシステムであって、前記顧客MACアドレスに基づいて前記VPLSベースのネットワーク内で前記L2追跡要求フレームを転送する手段を含むシステム。
  26. 請求項17記載のシステムであって、前記L2追跡要求フレームが顧客フレームと同じ経路を通過するように、前記L2フレームの前記宛先MACアドレスを顧客宛先MACアドレスに設定する手段を含むシステム。
  27. 請求項26記載のシステムであって、前記顧客MACアドレスに基づいて前記VPLSベースのネットワーク内で前記L2追跡要求フレームを転送する手段を含むシステム。
  28. 請求項17記載のシステムであって、前記VPLSベースのネットワーク内のサービス認識ノード上のソースMACフィルタを含むシステム。
  29. 請求項17記載のシステムであって、
    マルチテナント・ユニット・デバイス(MTU)に面するインターフェース上のプロバイダ・エッジ・デバイス(PE)上のMTU−PEフィルタと称されるソースMACフィルタ、
    PEに面するインターフェース上のPE上のPE−PEフィルタと称されるソースMACフィルタ、及び
    PEに面するインターフェース上のMTU上のPE−MTUフィルタと称されるソースMACフィルタ
    を含むシステム。
  30. 仮想プライベート・ローカル・エリア・ネットワーク・サービス(VPLS)ベースのネットワーク内のサービス認識ノードであって、
    入着L2フレームのソースMACアドレスをフィルタMACアドレスと比較するように構成されたソース・メディア・アクセス制御(MAC)フィルタ、及び
    L2フレームのソースMACアドレスと該フィルタMACアドレスとの一致に応答して追跡応答フレームを生成するように構成された経路追跡論理
    からなるサービス認識ノード。
  31. 請求項30記載のサービス認識ノードにおいて、前記経路追跡論理が、経路情報を収集し、前記経路情報を前記追跡応答フレームのペイロード内に埋め込むように構成されたサービス認識ノード。
  32. 請求項30記載のサービス認識ノードにおいて、前記経路追跡論理が、受信されたフレームの前記ペイロードからの発信元MACアドレスを前記追跡応答フレームの宛先MACアドレスとして使用するように構成されたサービス認識ノード。
  33. 仮想プライベート・ローカル・エリア・ネットワーク・サービス(VPLS)ベースのネットワーク内のサービス認識ノードであって、
    ソースMACフィルタのフィルタMACアドレスに一致するように設定されたソース・メディア・アクセス制御(MAC)アドレスが付加されたレイヤ2(L2)追跡要求フレームを生成するように構成された経路追跡論理、及び
    VPLSベースのネットワーク内で該L2追跡要求フレームを転送する手段
    からなるサービス認識ノード。
  34. 請求項33記載のサービス認識ノードにおいて、前記経路追跡論理が前記追跡要求フレームの宛先MACアドレスを顧客MACアドレスに設定するように構成されたサービス認識ノード。
  35. 請求項34記載のサービス認識ノードにおいて、前記経路追跡論理が前記追跡応答フレームのペイロード内に発信元MACアドレスを含めるように構成されたサービス認識ノード。
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