JP2000201182A - Routing device and routing method - Google Patents

Routing device and routing method

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JP2000201182A
JP2000201182A JP320199A JP320199A JP2000201182A JP 2000201182 A JP2000201182 A JP 2000201182A JP 320199 A JP320199 A JP 320199A JP 320199 A JP320199 A JP 320199A JP 2000201182 A JP2000201182 A JP 2000201182A
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network
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正祥 安川
Naoaki Yamanaka
直明 山中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速かつ高信頼のパケット転送を達成する。 【解決手段】 ネットワーク全体に周期的に配信され、
各ノードが同期して保持するリンクステート情報と各ノ
ードが局所的に管理するインタフェース情報をもとに任
意のインタフェース内に輻輳が発生した場合に当該イン
タフェースを避けてアダプティブにリルーティングパス
を設定する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To achieve high-speed and highly reliable packet transfer. SOLUTION: It is periodically distributed throughout the network,
When congestion occurs in an arbitrary interface based on link state information held by each node in synchronization and interface information managed locally by each node, a rerouting path is adaptively set to avoid the interface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はIPネットワーク内
の各ノード(ルータ)に搭載するルーティングアルゴリ
ズムに利用する。本発明はダイナミックに変動するトラ
ヒック環境下でアダプティブに経路変更を行い輻輳ポイ
ントを回避したルーティングを行うことにより高速かつ
高信頼のパケット転送を可能とするルーティングアルゴ
リズムに使用する。特にネットワークが階層化された大
規模なIPネットワークで輻輳ポイントを回避してマル
チパスを設定し負荷分散を行いながらルーティングを行
うスケーラブルなパケット転送技術に関する。
The present invention is used for a routing algorithm mounted on each node (router) in an IP network. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used in a routing algorithm that enables high-speed and highly reliable packet transfer by adaptively changing a route under a dynamically fluctuating traffic environment and performing routing while avoiding a congestion point. In particular, the present invention relates to a scalable packet transfer technique for performing routing while setting up multipaths and distributing load while avoiding congestion points in a large-scale IP network having a hierarchical network.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在インターネットの世界で広く利用さ
れているルーティングアルゴリズムは大きく2つのタイ
プのプロトコルに分類される。そのうちの一つはリンク
ステート型プロトコルと呼ばれるものでOSPFがその
代表的な例である。このルーティングプロトコルでは、
各ノードが隣合うノードまでのリンクステート情報(リ
ンクコスト)をネットワーク全体に同期(ネットワーク
内の各ノードの保持するデータが完全に一致)して配信
する必要がある。
2. Description of the Related Art Routing algorithms widely used at present in the Internet world are roughly classified into two types of protocols. One of them is called a link state type protocol, and OSPF is a typical example. In this routing protocol,
It is necessary that each node distributes link state information (link cost) to an adjacent node in synchronization with the entire network (data held by each node in the network completely matches).

【0003】このとき、ネットワーク内の各ノードは配
信されたリンクステート情報をもとにネットワークトポ
ロジーを計算し、ネットワーク内の全ノードがネットワ
ークトポロジーを反映した同一の有効グラフを共有す
る。各ノードはこの経路情報をもとに最小メトリック
(距離)を達成するルートを検索することで目的宛先ま
での最短ルートを計算し各宛先毎のネクストホップノー
ドを確定する。この過程では各ルータが完全に同期した
有効グラフを用いて最短ルートの計算を行うためにホッ
プバイホップでパケットを転送しても各ノードが転送す
るネクストホップノードは最短ルート上に一致して存在
する。このため同一の最短ルートを用いてパケットを目
的宛先まで転送することが可能である。
At this time, each node in the network calculates a network topology based on the distributed link state information, and all nodes in the network share the same effective graph reflecting the network topology. Each node calculates the shortest route to the destination by searching for a route that achieves the minimum metric (distance) based on the route information, and determines the next hop node for each destination. In this process, the next hop node forwarded by each node exists on the shortest route even if packets are transferred hop-by-hop in order for each router to calculate the shortest route using a completely synchronized effective graph. I do. Therefore, it is possible to transfer a packet to a destination using the same shortest route.

【0004】二つ目の代表的なルーティングプロトコル
がパスベクトル型のルーティングプロトコルである。B
GPがその代表的な例である。パスベクトル型のルーテ
ィングプロトコルではネットワーク内の各ノードは隣接
するノードまでの転送コストを隣接ノードに通知する。
通知を受けた隣接ノードは自分自身の隣接ノード迄の転
送コストを加算して次に隣接する隣接ノードまでトータ
ルのホップコストを通知する。この操作をネットワーク
全体に波及して行うと、各ノードは任意の宛先までのホ
ップコストと隣接するネクストホップノードアドレスを
決定することができる。
[0004] A second typical routing protocol is a path vector type routing protocol. B
GP is a typical example. In the path vector type routing protocol, each node in the network notifies the adjacent node of the transfer cost to the adjacent node.
The notified adjacent node adds the transfer cost to its own adjacent node, and notifies the next adjacent node of the total hop cost. When this operation is performed on the entire network, each node can determine a hop cost to an arbitrary destination and an adjacent next hop node address.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】リンクステート情報を
もとにルーティング経路を決定するリンクステート型ア
ルゴリズムでは各ルータが保持する有効グラフが同期し
ていることを前提としている。そのため各ルータが同期
していない有効グラフをもとに最短ルートを計算すると
各ノード間で計算する最短ルートの不一致が生じパケッ
ト転送時にループを形成してしまう問題が存在する。
The link state type algorithm that determines a routing path based on link state information is based on the premise that the effective graphs held by each router are synchronized. Therefore, when the shortest route is calculated based on the effective graph in which the routers are not synchronized, there is a problem that the shortest route calculated between the nodes does not match and a loop is formed at the time of packet transfer.

【0006】一方、高スループットかつ高信頼のルーテ
ィングを行うためにはダイナミックに変動するネットワ
ーク内の輻輳ポイントを避けたアダプティブなルーティ
ングが必要となる。このためネットワーク内で局所的
に、しかもダイナミックに変動するトラヒック状況をネ
ットワークに同期して配信するメトリックに反映させて
各ノードがルーティング経路を計算することが望まし
い。
On the other hand, in order to perform high-throughput and high-reliability routing, adaptive routing that avoids dynamically changing congestion points in a network is required. For this reason, it is desirable that each node calculates a routing route by reflecting a traffic situation that fluctuates locally and dynamically in the network in a metric distributed in synchronization with the network.

【0007】しかしながらネットワーク規模が大きくな
ると、トラヒックの変動周期よりもメトリック配信周期
の方が大きくなるので、各ルータ間でダイナミックに変
動するトラヒック負荷を反映したメトリックを計算しネ
ットワーク全体に同期して配信することは不可能とな
る。そのため負荷に対応したアダプティブな最短ルート
を探索することは困難である。さらに、このアルゴリズ
ムでは各ノード間のホップコストを反映したメトリック
情報をもとにして最小メトリックルートから最短ルート
を計算するため、計算される任意のノードから宛先ノー
ドまでのルートは最小コストルートのみとなる。したが
ってネットワークの負荷状態に関わらず唯一のパケット
転送ルートを用いてルーティングを行うために、ネット
ワーク内リソースを反映した負荷分散を意識したマルチ
パスルーティングが実現できない問題が存在する。
However, when the network scale becomes large, the metric distribution period becomes longer than the traffic fluctuation period. Therefore, a metric reflecting the traffic load that fluctuates dynamically between the routers is calculated and distributed in synchronization with the entire network. It becomes impossible to do. Therefore, it is difficult to search for the adaptive shortest route corresponding to the load. Furthermore, since this algorithm calculates the shortest route from the minimum metric route based on the metric information reflecting the hop cost between each node, the calculated route from any node to the destination node is only the minimum cost route. Become. Therefore, since routing is performed using only one packet transfer route irrespective of the load state of the network, there is a problem that it is not possible to realize multipath routing in consideration of load distribution reflecting network resources.

【0008】また、パスベクトル型のルーティングプロ
トコルでもルーティングパスを決定する際にはネットワ
ーク全体に同期して転送コストが配信されることを前提
とするために、先に説明したリンクステート型のプロト
コルと同様に局所的に発生した輻輳ポイントを避けたア
ダプティブなルーティングが実現できない問題点が存在
する。
[0008] Further, even in a path vector type routing protocol, when determining a routing path, it is assumed that transfer costs are distributed in synchronization with the entire network. Similarly, there is a problem that adaptive routing that avoids a locally generated congestion point cannot be realized.

【0009】さらに、パスベクトル型のルーティングプ
ロトコルを用いた場合にでもAS間のルーティングを行
う場合にAS内のトラヒック状況を考慮したルーティン
グを行うことが困難なので階層化したネットワーク間で
は固定ルートを選択してルーティングを行っている。こ
のためルート内のAS内で輻輳が発生した場合にダイナ
ミックに迂回ルートを設定不能となりトラヒック集中ポ
イントでパケット廃棄が多発しネットワーク全体のスル
ープット特性を著しく劣化させる問題点が存在する。
Furthermore, even when a path vector type routing protocol is used, it is difficult to perform routing in consideration of the traffic situation in the AS when performing routing between ASs, so that a fixed route is selected between hierarchical networks. And doing routing. For this reason, when congestion occurs in the AS in the route, a detour route cannot be dynamically set, and there is a problem that packet discards frequently occur at a traffic concentration point and the throughput characteristic of the entire network is significantly deteriorated.

【0010】このため、階層化した大規模IPネットワ
ークで高負荷時にアダプティブに迂回ルートを設定しマ
ルチパス環境下でネットワーク全体の負荷分散を実行で
きるスケーラブルなルーティングアルゴリズムが必要と
なる。
Therefore, there is a need for a scalable routing algorithm capable of adaptively setting a detour route under a heavy load in a hierarchical large-scale IP network and executing load distribution of the entire network under a multipath environment.

【0011】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、ネットワーク内でダイナミックに変動して発生
する輻輳ポイントを避けたアダプティブなルーティング
を実行することができるルーティング装置およびルーテ
ィング方法を提供することを目的とする。本発明は、ル
ープフリーのルーティングを実行することができるルー
ティング装置およびルーティング方法を提供することを
目的とする。本発明は、マルチパス環境下での負荷分散
を達成しルーティングを実行することができるルーティ
ング装置およびルーティング方法を提供することを目的
とする。本発明は、階層化されたIPネットワーク内に
おいても輻輳ポイントを避けたループフリーのマルチパ
スのルーティングが可能となるルーティング装置および
ルーティング方法を提供することを目的とする。本発明
は、大規模階層化された複雑なIPネットワークで高ス
ループットかつ高信頼のパケット転送を実現することが
できるルーティング装置およびルーティング方法を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a background, and provides a routing apparatus and a routing method capable of executing adaptive routing while avoiding a congestion point that dynamically fluctuates in a network. The purpose is to do. An object of the present invention is to provide a routing device and a routing method capable of executing loop-free routing. An object of the present invention is to provide a routing device and a routing method that can achieve load distribution and execute routing in a multipath environment. An object of the present invention is to provide a routing device and a routing method that enable loop-free multipath routing while avoiding a congestion point even in a hierarchical IP network. An object of the present invention is to provide a routing device and a routing method that can realize high-throughput and highly reliable packet transfer in a large-scale hierarchically complex IP network.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、ネットワーク
全体に周期的に配信され、各ノードが同期して保持する
リンクステート情報と各ノードが局所的に管理するイン
タフェース情報をもとに任意のインタフェース内に輻輳
が発生した場合に当該インタフェースを避けてアダプテ
ィブにリルーティングパスを設定できることを主要な特
徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to an arbitrary network based on link state information which is periodically distributed to the entire network and held by each node in synchronization and interface information which each node locally manages. The main feature is that when congestion occurs in an interface, a rerouting path can be set adaptively avoiding the interface.

【0013】従来の技術とは、局所情報をもとにアダプ
ティブにルーティングを行ってもループフリーのリルー
ティング経路を設定できること、マルチパス環境下で負
荷分散を行いながらパケット転送を行なえること、階層
化されたIPネットワーク内でも輻輳ポイントを避けた
ループフリーのアダプティブなマルチパスルーティング
が可能なところが異なる。
[0013] The prior art is that a loop-free rerouting path can be set even when routing is performed adaptively based on local information, that packet transfer can be performed while performing load distribution in a multipath environment, and that hierarchization is performed. The difference is that loop-free adaptive multipath routing that avoids congestion points can be performed even within a restricted IP network.

【0014】すなわち、本発明の第一の観点はルーティ
ング装置であって、ネットワーク内で同期して分配され
るグローバルなIPアドレスとノードの位置関係を記述
するノードトポロジー情報と各ノード毎に管理されノー
ド内のインタフェースを通じて転送されるトラヒック負
荷を反映したローカルな輻輳情報とにしたがって輻輳ポ
イントを避けたリルーティングパスを任意の宛先に対し
てループフリーに設定する手段を備えることを特徴とす
る。
That is, a first aspect of the present invention is a routing device, which manages global IP addresses distributed synchronously in a network and node topology information describing a positional relationship between nodes, and is managed for each node. It is characterized by comprising means for setting a rerouting path avoiding a congestion point to an arbitrary destination in a loop-free manner in accordance with local congestion information reflecting a traffic load transferred through an interface in a node.

【0015】前記ループフリーに設定する手段は、ルー
プフリーなリルーティングパスの方向を示すルーティン
グベクトル情報を保持する手段を含むことが望ましい。
これにより、ループを形成してしまう可能性のあるリル
ーティングパスの設定を回避することができる。
Preferably, the means for setting loop-free includes means for holding routing vector information indicating the direction of a loop-free rerouting path.
This makes it possible to avoid setting a rerouting path that may form a loop.

【0016】また、ループフリーなリルーティングパス
の中で最小メトリックを備えるパス順にリルーティング
経路を設定する手段を備えることが望ましい。
Further, it is desirable to have means for setting a rerouting route in the order of the route having the minimum metric among the loop-free rerouting routes.

【0017】さらに、最小メトリックパスおよびそれ以
外の複数のリルーティングパスのトラヒック負荷の情報
を保持する手段と、この保持する手段に保持された情報
にしたがって目的宛先までネットワーク内での負荷分散
を行いながらルーティングを実行する手段を備えること
が望ましい。これにより、輻輳の発生確率を低減させる
ことができる。
Further, means for holding information on the traffic load of the minimum metric path and a plurality of other rerouting paths, and while performing load distribution in the network to the destination according to the information held in the holding means. It is desirable to have means for performing routing. As a result, the probability of occurrence of congestion can be reduced.

【0018】このとき、前記ルーティングを実行する手
段は、リンクステート交換周期よりも小さい一定周期毎
に、実際に転送されるトラヒック負荷を反映した転送コ
ストにより前記トラヒック負荷の情報を更新する手段を
含むことが望ましい。これにより、最新のトラヒック負
荷の情報にしたがって、負荷分散を行いながらルーティ
ングを実行することができる。
At this time, the means for executing the routing includes means for updating the information on the traffic load with a transfer cost reflecting the traffic load actually transferred at every fixed period smaller than the link state exchange period. It is desirable. As a result, it is possible to execute routing while performing load distribution according to the latest traffic load information.

【0019】また、階層化されたIPネットワーク内に
おける階層間をまたがってループフリーでマルチパスを
設定し負荷分散を行いながらルーティングを実行する階
層間ルーティング実行手段を備えることが望ましい。こ
れにより、階層化されたIPネットワークにおいても本
発明ルーティング装置のルーティングアルゴリズムを用
いることができる。
Further, it is desirable to have an inter-layer routing executing means for executing a routing while setting a multi-path in a loop-free manner over a layer in the layered IP network and performing load distribution. Thus, the routing algorithm of the routing device of the present invention can be used even in a hierarchical IP network.

【0020】このとき、前記階層間ルーティング実行手
段は、自階層および自階層よりも上位または下位の階層
のトラヒック負荷および輻輳の情報を管理してルーティ
ングを実行する代表ノードを備えることが望ましい。こ
の代表ノードにより、各階層間に本発明ルーティング装
置のルーティングアルゴリズムを用いることができる。
At this time, it is preferable that the inter-layer routing executing means includes a representative node that manages information on the traffic load and the congestion of the own layer and the layers higher or lower than the own layer and executes the routing. With this representative node, the routing algorithm of the routing device of the present invention can be used between layers.

【0021】本発明の第二の観点はルーティング方法で
あって、ネットワーク内で同期して分配されるグローバ
ルなIPアドレスとノードの位置関係を記述するノード
トポロジー情報と各ノード毎に管理されノード内のイン
タフェースを通じて転送されるトラヒック負荷を反映し
たローカルな輻輳情報とにしたがって輻輳ポイントを避
けたリルーティングパスを任意の宛先に対してループフ
リーに設定することを特徴とする。
A second aspect of the present invention is a routing method, which comprises a global IP address synchronously distributed in a network, node topology information describing a positional relationship between nodes, and node topology information managed for each node. A rerouting path that avoids a congestion point is set to any destination in a loop-free manner in accordance with local congestion information that reflects the traffic load transferred through the interface.

【0022】このとき、ループフリーなリルーティング
パスの方向を示すルーティングベクトル情報にしたがい
リルーティングパスを任意の宛先に対してループフリー
に設定することが望ましい。また、ループフリーなリル
ーティングパスの中で最小メトリックを備えるパス順に
リルーティング経路を設定することが望ましい。
At this time, it is desirable to set the rerouting path to an arbitrary destination in a loop-free manner according to the routing vector information indicating the direction of the loop-free rerouting path. Further, it is desirable to set the rerouting route in the order of the route having the minimum metric among the loop-free rerouting paths.

【0023】最小メトリックパスおよびそれ以外の複数
のリルーティングパスのトラヒック負荷の情報にしたが
って目的宛先までネットワーク内での負荷分散を行いな
がらルーティングを実行することが望ましい。このと
き、リンクステート交換周期よりも小さい一定周期毎
に、実際に転送されるトラヒック負荷を反映した転送コ
ストにより前記トラヒック負荷の情報を更新することが
望ましい。
It is desirable to execute the routing while distributing the load in the network to the target destination according to the information on the traffic load of the minimum metric path and a plurality of other rerouting paths. At this time, it is desirable to update the traffic load information with a transfer cost reflecting a traffic load actually transferred at every fixed period smaller than the link state exchange period.

【0024】階層化されたIPネットワーク内における
階層間をまたがってループフリーでマルチパスを設定し
負荷分散を行いながらルーティングを実行することもで
きる。このとき、自階層および自階層よりも上位または
下位の階層のトラヒック負荷および輻輳の情報を管理し
てルーティングを実行することが望ましい。
It is also possible to set up a multi-path in a loop-free manner across layers in a layered IP network and execute routing while performing load distribution. At this time, it is desirable to execute the routing by managing the information of the traffic load and the congestion of the own layer and the layers higher or lower than the own layer.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図1を参照し
て説明する。図1は本発明ルーティング装置の要部ブロ
ック構成図を含むルーティングイメージを示す図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a routing image including a block diagram of a main part of the routing device of the present invention.

【0026】本発明はルーティング装置10であって、
ネットワーク内で同期して分配されるグローバルなIP
アドレスとノードの位置関係を記述するノードトポロジ
ー情報と各ノード毎に管理されノード内のインタフェー
スを通じて転送されるトラヒック負荷を反映したローカ
ルな輻輳情報とにしたがって輻輳ポイントを避けたリル
ーティングパスを任意の宛先に対してループフリーに設
定する手段であるルーティング部20を備えることを特
徴とする。
The present invention is a routing device 10,
Global IP distributed synchronously within the network
A rerouting path that avoids congestion points according to node topology information that describes the positional relationship between addresses and nodes, and local congestion information that is managed for each node and reflects the traffic load transferred through the interface within the node, at any destination And a routing unit 20 that is a means for setting a loop-free operation.

【0027】ルーティング部20は、ループフリーなリ
ルーティングパスの方向を示すルーティングベクトル情
報を保持する。また、ループフリーなリルーティングパ
スの中で最小メトリックを備えるパス順にリルーティン
グ経路を設定する。さらに、ルーティング部20は、最
小メトリックパスおよびそれ以外の複数のリルーティン
グパスのトラヒック負荷の情報を保持し、この保持され
た情報にしたがって目的宛先までネットワーク内での負
荷分散を行いながらルーティングを実行する。このと
き、ルーティング部20は、リンクステート交換周期よ
りも小さい一定周期毎に、実際に転送されるトラヒック
負荷を反映した転送コストにより前記トラヒック負荷の
情報を更新する。
The routing unit 20 holds routing vector information indicating the direction of a loop-free rerouting path. In addition, rerouting paths are set in the order of paths having the minimum metric among loop-free rerouting paths. Further, the routing unit 20 holds information on the traffic load of the minimum metric path and a plurality of other rerouting paths, and executes routing while performing load distribution in the network to the destination according to the held information. . At this time, the routing unit 20 updates the traffic load information with a transfer cost that reflects the traffic load that is actually transferred, at regular intervals smaller than the link state exchange period.

【0028】また、本発明のルーティング装置10は、
階層化されたIPネットワーク内における階層間をまた
がってループフリーでマルチパスを設定し負荷分散を行
いながらルーティングを実行する。このとき、自階層お
よび自階層よりも上位または下位の階層のトラヒック負
荷および輻輳の情報をルーティング部20により管理し
てルーティングを実行する代表ノードを備える。
Further, the routing device 10 of the present invention
Routing is performed while setting a multipath in a loop-free manner across the layers in the layered IP network and performing load distribution. At this time, there is provided a representative node that manages the information of the traffic load and the congestion of the own layer and the layers higher or lower than the own layer by the routing unit 20 and executes the routing.

【0029】[0029]

【実施例】提案するAMR(Adaptive Multipath Routin
g)アルゴリズムは各ノードがローカルに管理できるイン
タフェースコストdsk(ρ)とネットワーク全体が同
期して管理する最短ルートコストDkjを用いてルーテ
ィングを行う。各ノードが管理するインタフェースコス
トは dsk(ρ)=dsk(0)+IF(ρ) で与えられる。ここでdsk(0)は予めリンクステー
ト情報交換時にネットワーク全体で同期して配信される
ネクストホップコストで低負荷時にノードsからネクス
トホップノードkまでのリンクコストを表わす。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS AMR (Adaptive Multipath Routin)
g) The algorithm performs routing using an interface cost dsk (ρ) that can be managed locally by each node and a shortest route cost Dkj that is managed synchronously by the entire network. The interface cost managed by each node is given by dsk (ρ) = dsk (0) + IF (ρ). Here, dsk (0) is the next hop cost that is distributed in advance synchronously throughout the network when link state information is exchanged, and represents the link cost from the node s to the next hop node k when the load is low.

【0030】図2はインタフェースコスト(IF−co
st)を示す図であり、横軸に負荷ρをとり、縦軸にイ
ンタフェースコストdsk(ρ)をとると、IF(ρ)
はノードsが管理するネクストホップノードまでのイン
タフェースコストを表し、図2に示すようにインタフェ
ースに流入する負荷の関数となる。このコストは高負荷
(ρ>ρth)時には無限大に発散する。このようなネ
クストホップまでの輻輳情報を反映したコスト関数ds
k(ρ)と予めネットワークに同期して配信されるネク
ストホップから宛先までのコスト関数Dkjを用いて各
ノードは最短コスト計算を行いルーティングを実行す
る。
FIG. 2 shows the interface cost (IF-co
FIG. 5B is a diagram showing the load (ρ) on the horizontal axis and the interface cost dsk (ρ) on the vertical axis, and IF (ρ)
Represents the interface cost up to the next hop node managed by the node s, and is a function of the load flowing into the interface as shown in FIG. This cost diverges to infinity at high load (ρ> ρth). Cost function ds reflecting such congestion information up to the next hop
Each node calculates the shortest cost using k (ρ) and a cost function Dkj from the next hop to the destination, which is distributed in advance in synchronization with the network, and executes routing.

【0031】FOR ALL POSSIBLE RO
UTE CALCULATE IF COST IFC〔k〕←dsk(ρ)+Dkj SELECT k THAT MINIMIZE IF
COST Next hop←k このルーティングアルゴリズムを用いたルーティングイ
メージを図1に示す。図1はソースノードSから宛先ノ
ードJ迄のルーティング例である。ネットワークに同期
して配信されるメトリックをもとに計算される最短ルー
トはS→A→B→E→Jであるが、ノードBのインタフ
ェースBEに輻輳が発生して一部のトラヒックがノード
Bから直接Jに向かう例と、ノードAのインタフェース
ABに輻輳が発生してトラヒックの一部をA→C→Jと
迂回させる例とを示している。このように各ノードがロ
ーカルなIFコストを計算し輻輳発生時にはアダプティ
ブに迂回路を設定するためネットワーク全体で高スルー
プットかつ高信頼のルーティングが可能となる。 (ループフリールーティング)本発明のルーティングア
ルゴリズムでは各ノードがローカルなインタフェースコ
ストをもとに自律分散的に輻輳を回避しながらルーティ
ングを行うために輻輳ポイントを持つ複数のノードを通
過した後で同一宛先を目指すパケットがループを形成す
る可能性が存在する。図3にノードCとノードFに接続
されるリンクに輻輳が発生し、この輻輳ポイントを避け
るために宛先JのパケットがループA→C→F→Sを形
成する例を示す。このようなルーティングループの形成
を防止するために本発明アルゴリズムではネットワーク
内の各ノードが同期してルーティングベクトルを計算す
る。ルーティングベクトルは十分長い周期でネットワー
ク全体に同期して配備されるリンクステート情報から計
算され、宛先毎にネットワーク内でルーティング時に許
容される方向ベクトルをあらわしている。
FOR ALL POSSIBLE RO
UTE CALCULATE IF COST IFC [k] ← dsk (ρ) + Dkj SELECT k THAT MINIMIZE IF
COST Next hop ← k A routing image using this routing algorithm is shown in FIG. FIG. 1 is an example of routing from a source node S to a destination node J. The shortest route calculated based on the metric distributed in synchronization with the network is S → A → B → E → J. However, congestion occurs in the interface BE of the node B, and some traffic is transferred to the node B. 1 to J and an example in which congestion occurs in the interface AB of the node A and a part of the traffic is detoured from A to C to J. As described above, since each node calculates the local IF cost and adaptively sets a detour when congestion occurs, high-throughput and highly-reliable routing can be performed in the entire network. (Loop-free routing) In the routing algorithm of the present invention, each node passes through a plurality of nodes having congestion points in order to perform routing while avoiding congestion in an autonomous and distributed manner based on local interface costs, and then the same destination There is a possibility that a packet destined to form a loop. FIG. 3 shows an example in which congestion occurs on the link connected to the nodes C and F, and the packet of the destination J forms a loop A → C → F → S in order to avoid this congestion point. In order to prevent the formation of such a routing loop, in the algorithm of the present invention, each node in the network calculates a routing vector in synchronization. The routing vector is calculated from link state information provided in synchronization with the entire network at a sufficiently long period, and represents a direction vector allowed at the time of routing in the network for each destination.

【0032】したがって、輻輳回避時にこのルーティン
グベクトルに一致した方向にリルート経路を設定すれば
ループを形成しないことを保証することができる。この
方向ベクトルは任意の宛先Jを起点としてJに到達する
最短ルートを検出する逆方向のDijkstraのアル
ゴリズムを用いて計算される。図4にこの計算手法を用
いて計算したルーティングベクトルを示す。この例では
宛先Jをめざすルーティングべクトルをあらわしてい
る。各ノードが同期してこの情報を保持している。図4
におけるノードA、B、C、S、E、F、G、J間に記
載された数字は、各ノード間の転送コストを反映したメ
トリックを示す。また、符号P1、P2、P3、P4、
P5は、ノードJからのメトリックが小さい順に各ノー
ドまでのパスをそれぞれ示す。
Therefore, if a reroute route is set in a direction corresponding to the routing vector when congestion is avoided, it is possible to guarantee that no loop is formed. This direction vector is calculated by using Dijkstra's algorithm in the backward direction that detects the shortest route that reaches the J starting from an arbitrary destination J. FIG. 4 shows a routing vector calculated using this calculation method. In this example, a routing vector for the destination J is shown. Each node holds this information synchronously. FIG.
, The numbers described between the nodes A, B, C, S, E, F, G, and J indicate metrics reflecting the transfer cost between the nodes. Further, reference numerals P1, P2, P3, P4,
P5 indicates a path from the node J to each node in ascending metric order.

【0033】例えばノードAからは宛先Jに向かうのに
ループフリーのルートは1)A→B→E→J、2)A→
B→J、3)A→C→Jの3種類のルートが存在するこ
とを示している。また、この計算手法によって計算され
るルーティングベクトルを各ノードで独立して記述する
ために各ノードは隣接するノードまでのルーティングフ
ラグを設定する。
For example, a loop-free route from node A to destination J is 1) A → B → E → J, 2) A →
B → J, 3) A → C → J indicate that there are three types of routes. In addition, each node sets a routing flag to an adjacent node in order to independently describe a routing vector calculated by this calculation method at each node.

【0034】図4には併せてノードA、Bが保持する宛
先Jまでのflag情報を示す。フラグ値設定に当たっ
てはパケット転送方路とルーティングベクトルが一致す
る場合にはflag←0、一致しない場合にはflag
←∞を設定する。例えばノードAが保持するフラグ情報
は隣接ノードB、C迄はA→B:0、A→C:0、S迄
はループを形成する可能性があるのでA→S:∞と設定
する。このように逆方向のDijkstraを用いた計
算手法を用いれば任意の宛先Jを起点にして最短ホップ
ノードを構成する隣接ノードを順次決定していくのでネ
ットワークベクトルにはループが形成されないことを保
証する。
FIG. 4 also shows the flag information up to the destination J held by the nodes A and B. In setting the flag value, flag ← 0 when the packet transfer route and the routing vector match, and flag when the packet transfer route and the routing vector do not match.
Set ← ∞. For example, the flag information held by the node A is set to A → S: ∞ because there is a possibility that A → B: 0, A → C: 0, and S may form a loop up to the adjacent nodes B and C. As described above, if the calculation method using Dijkstra in the reverse direction is used, the adjacent nodes constituting the shortest hop node starting from an arbitrary destination J are sequentially determined, so that a loop is not formed in the network vector. .

【0035】また、逆方向のDijkstra法を用い
れば、最短パスを検索する上では同一のアルゴリズムと
なるため、宛先Jまでの最短ルート候補が必ず包含され
て計算されるのでこのルートベクトルにはネットワーク
内の任意のノードSから宛先Jまでの最短パスが必ず包
含されることになる。これを比較するために順方向の最
短ルート計算結果を図5に示す。図5におけるノード
A、B、C、SD、E、F、G、J間に記載された数字
は、各ノード間の転送コストを反映したメトリックを示
す。また、符号P1、P2、P3、P4、P5、P6
は、ノードSDからのメトリックが小さい順に各ノード
までのパスをそれぞれ示す。また、( )内の数字はノ
ードSDから各ノードまでの累積メトリックを示す。図
5では、ノードSDが各宛先ノードを目指すパケットを
転送するときに使用するネクストホップノード情報を併
せて示す。
When the Dijkstra method in the reverse direction is used, the same algorithm is used to search for the shortest path. Therefore, the shortest route candidate to the destination J is always included and calculated. , The shortest path from any node S to the destination J is always included. FIG. 5 shows the result of calculation of the shortest route in the forward direction for comparison. The numbers described between nodes A, B, C, SD, E, F, G, and J in FIG. 5 indicate metrics that reflect the transfer costs between the nodes. Further, symbols P1, P2, P3, P4, P5, P6
Indicates a path from the node SD to each node in ascending metric order. The numbers in parentheses indicate the accumulated metrics from the node SD to each node. FIG. 5 also shows next hop node information used when the node SD transfers a packet destined for each destination node.

【0036】これにより各ノードがこのネットワークベ
クトルを用いて最短ルートからの迂回路を形成しても迂
回に伴ってループが形成されず、迂回した隣接ノードか
らは最小メトリックコストを持つルートにしたがってリ
ルーティングされるので、リルーティングを実行しても
デフォルトの最小コストに近いルートを通過して目的宛
先までルーティングされることを保証している。 (本発明アルゴリズム)本発明アルゴリズムはリンクス
テートプロトコルを基本とするルーティングアルゴリズ
ムである。したがってAS(Autonomous System: 同一の
管理者によって自動的にルーティングされる範囲) 内の
ネットワークトポロジーを把握するために各ノードはリ
ンクステート情報を交換しノード間で完全に同期した有
効グラフを形成する。本発明のアルゴリズムはこの有効
グラフをもとに(1)自ノードと(2)隣接ノードから
各宛先迄の最短ルートと(3)宛先までの迂回路を設定
するルーティングベクトルを計算し、その結果を図1で
説明したルーティング部20に格納する。また、データ
ベースを設け、ルーティングベクトルの計算結果をこの
データベースに格納しておき、各ノードに配信したり、
各ノードからの要求にしたがって各ノードに転送するよ
うにしてもよい。下記のアルゴリズム1.が各ノードが
計算するリンク情報を記述する。
Thus, even if each node forms a detour from the shortest route using this network vector, a loop is not formed along with the detour, and the detoured adjacent node reroutes according to the route having the minimum metric cost. Therefore, even if rerouting is executed, it is guaranteed that the route is routed to the destination through a route close to the default minimum cost. (Algorithm of the Present Invention) The algorithm of the present invention is a routing algorithm based on a link state protocol. Thus, in order to keep track of the network topology within an AS (Autonomous System: range automatically routed by the same administrator), each node exchanges link state information and forms a fully synchronized effective graph between the nodes. Based on this effective graph, the algorithm of the present invention calculates (1) the routing vector for setting the shortest route from the own node and (2) the adjacent node to each destination and (3) the detour to the destination. Is stored in the routing unit 20 described with reference to FIG. In addition, a database is provided, and the calculation result of the routing vector is stored in this database, and distributed to each node,
The information may be transferred to each node according to a request from each node. The following algorithm Describes the link information calculated by each node.

【0037】次に本発明アルゴリズムを実装したノード
にパケットが到着した場合の処理をアルゴリズム2.以
下に記述し、ノード内のパケットフローの概念図を図6
に示す。ノードにパケットが到着するとパケットヘッダ
内のIPアドレスから目的ホストに到着するための同一
AS内の目的ノードを決定する。このとき、本発明アル
ゴリズムでは目的ノードに到達できるマルチルートのパ
スを選択しているのでノードで実測された転送コストを
反映した分配率でマルチパスの中から転送パスを選択す
る(例えばコネクション毎に)。その後マルチパスで転
送コストを反映した負荷分散が図れるようにパケットを
転送する。
Next, processing when a packet arrives at a node on which the algorithm of the present invention is implemented is described in Algorithm 2. The conceptual diagram of the packet flow in the node described below is shown in FIG.
Shown in When the packet arrives at the node, the destination node in the same AS for arriving at the destination host is determined from the IP address in the packet header. At this time, since the algorithm of the present invention selects a multi-route path that can reach the target node, a transfer path is selected from the multi-paths at a distribution ratio reflecting the transfer cost actually measured at the node (for example, for each connection) ). Thereafter, the packets are transferred by multipath so that the load distribution reflecting the transfer cost can be achieved.

【0038】本発明アルゴリズムではマルチパスの候補
を一定周期ΔT(<<リンクステート交換周期)毎に実
際に転送されるトラヒック負荷を反映した転送コストで
更新する。本発明アルゴリズムでは△T内の各インタフ
ェースコストをモニタしてデフォルトルートのコストと
比較する。この過程では各インタフェースコストの中か
ら最小コストを持つものを選択する。選択されたインタ
フェースがデフォルトの最短パス上のインタフェースで
あればこのインタフェースには輻輳が発生していないこ
とになるのでこのインタフェースを用いてパケットを転
送する。このとき、デフォルトルート以外に転送ルート
が存在する場合には転送ルート候補から削除する。選択
されたインタフェースがデフォルトの最短ルートのイン
タフェースと異なるときには選択されたインタフェース
をマルチルート転送の候補に加える。この場合は先に述
べたコスト関数の定義によりデフォルトのインタフェー
スに輻輳が発生しているので、デフォルトルートからト
ラヒックを規定の分配率で迂回させる。 1.SET DATABASE FOR ALL DESTINATIONS Calculate Shortest−Path (Source i→Destination j) Calculate Shortest−Path (Next−hop k→Destination
j) Set Routing−Vector(j) 2.SELECT OPTIMAL ROUTE FOR EACH PACKET COMMING (ADRESS RESOLUTION) Dcs ID←Adress Resolution
(IP Adress) (SELECT PATH AMONG POSSIB
LE PATHS) SP←Select Path(Possible P
ath〔〕) (DISTRIBUTE PACKET) Distribute Packet(SP) (SELECT POSSIBLE PATH) AFTER SEVERAL INTERVAL OB
SERVATION FOR ALL DESTINATION Default Route←Shortest−Pa
th(Sourcei→Destination j) Select Route←Select Min R
oute(j) IF Select Route EQUAL TO
Default Route Next hop←Default Route Delete Extra−Route(Possib
le Path〔〕)ELSE IF Select
Route DIFFER FROM Default
Route Next hop←Multi Route Add Next−Route(Possible P
ath〔〕) Select Min Route(Possible
Path〔〕) Select Min Route(Des ID) FOR ALL POSSIBLE ROUTE CALCULATE ROUTE COST RC〔k〕←IFC〔k〕+flag ←djk(ρ)+Dkj+flag SELECT k THAT MINIMIZE RO
UTE COST Min hop←k このような機構を用いることにより本発明アルゴリズム
はネットワーク内の輻輳ポイントを回避してマルチルー
トで負荷分散を行いながらパケットを転送する。このた
め高スループットで低損失かつ低遅延のルーティングが
可能となる。 (マルチパス階層化ルーティング)次に、本発明アルゴ
リズムを階層化されたネットワークに適用する場合を考
える。図7は階層化されたIPネットワークを示してい
る。この例ではネットワークはLevel1〜Leve
l3までの3つの階層構造を持つ。
In the algorithm of the present invention, multipath candidates are updated at regular intervals ΔT (<< link state exchange period) at a transfer cost reflecting the traffic load actually transferred. In the algorithm of the present invention, each interface cost in ΔT is monitored and compared with the cost of the default route. In this process, the one having the minimum cost is selected from each interface cost. If the selected interface is an interface on the default shortest path, no congestion has occurred in this interface, so packets are transferred using this interface. At this time, if there is a transfer route other than the default route, it is deleted from the transfer route candidates. When the selected interface is different from the default shortest route interface, the selected interface is added as a candidate for multi-route transfer. In this case, since congestion has occurred in the default interface according to the definition of the cost function described above, traffic is diverted from the default route at a specified distribution ratio. 1. SET DATABASE FOR ALL DESTINATIONS Calculate Shortest-Path (Source i → Destination j) Calculate Shortest-Path (Next-hop k → Destination)
j) Set Routing-Vector (j) SELECT OPTIMAL ROUTE FOR EACH PACKET COMING (ADRESS RESOLUTION) Dcs ID ← Address Resolution
(IP Address) (SELECT PATH AMONG POSSIB)
LE PATHS) SP ← Select Path (Possible P)
ath []) (DISTRIBUTE PACKET) Distribute Packet (SP) (SELECT POSSIBLE PATH) AFTER Several INTERVAL OB
SERVATION FOR ALL DESTINATION Default Route ← Shortest-Pa
th (Sourcei → Destination j) Select Route ← Select Min R
out (j) IF Select Route EQUAL TO
Default Route Next hop ← Default Route Delete Extra-Route (Possib
le Path []) ELSE IF Select
Route DIFFER FROM Default
Route Next hop ← Multi Route Add Next-Route (Possible P
ath []) Select Min Route (Possible
Path []) Select Min Route (Des ID) FOR ALL POSSIBLE ROUTE CALCULATE ROUTE COST RC [k] ← IFC [k] + flag ← djk (ρ) + Dkj + flag SELECT KMITZM
UTE COST Min hop ← k By using such a mechanism, the algorithm of the present invention transfers packets while performing load sharing by multi-route avoiding congestion points in the network. Therefore, high-throughput, low-loss, low-delay routing is possible. (Multipath Hierarchical Routing) Next, consider the case where the algorithm of the present invention is applied to a hierarchical network. FIG. 7 shows a hierarchical IP network. In this example, the networks are Level1 to Level
It has three hierarchical structures up to l3.

【0039】Level3の階層では4つのノード1.
0.0〜4.0.0が相互に接続されるネットワークを
構成する。この階層下にはレベル2のノードが存在し、
それぞれ(1.1.0〜1.3.0)〜(4.1.0〜
4.4.0)のノードが存在し、図7に示すネットワー
クを構成する。レベル2の配下にも同様にレベル1のノ
ードが存在し図7に示すネットワークを構成する。最上
位のレベル3のネットワークでルーティングを行うため
にレベル2のノード内で代表ルータが決定される。この
代表ルータはレベル3階層のルーティング情報を保持
し、レベル3のルーティング処理を行う。
In the Level 3 hierarchy, four nodes 1.
0.0 to 4.0.0 constitute a network connected to each other. Below this level is a level 2 node,
(1.1.0 to 1.3.0) to (4.1.0 to
44.0) and constitutes the network shown in FIG. Similarly, a node of level 1 exists under the control of level 2 and forms the network shown in FIG. In order to perform routing in the highest level 3 network, a representative router is determined in the level 2 node. This representative router holds the routing information of the level 3 hierarchy and performs the level 3 routing process.

【0040】図7の例ではネットワーク1.0.0内の
レベル2のノード1.2.0、1.3.0に存在するノ
ードがレベル3の代表ノードとなりレベル3のルーティ
ング処理を担当する。以下同様に代表ルータが決定され
る。このようにk階層で代表ノードに選出されたノード
はk+1、k階層のルーティング情報を管理しk+1、
k階層のルーティングの処理を行う。代表ノード以外の
ノードはk階層内のみのルーティング情報を管理してk
階層内に閉じたルーティング処理だけを担当する。この
ような階層化を行うことで各ノードが保持するルーティ
ング情報を圧縮し各階層内のルーティング処理を高速化
できる。また各階層に設置された代表ルータは上位階層
のルーティング処理を行うために代表ルータ同士でリン
クステート情報を交換する。
In the example of FIG. 7, the nodes existing at the nodes 1.2.0 and 1.3.0 of the level 2 in the network 1.0.0 become the representative nodes of the level 3 and are in charge of the routing processing of the level 3. . Hereinafter, the representative router is similarly determined. In this way, the node selected as the representative node in the k-th layer manages the routing information in the k + 1-th and k-th layers and manages the k + 1,
The k-level routing process is performed. Nodes other than the representative node manage routing information only in k layers and
Responsible for only the routing process closed in the hierarchy. By performing such layering, the routing information held by each node can be compressed, and the routing processing in each layer can be speeded up. In addition, the representative routers installed in the respective layers exchange link state information between the representative routers in order to perform routing processing in the upper layer.

【0041】図8は階層化されたIPネットワークを示
している。図8の例ではレベルkのルーティングを行う
ためにレベルk+1のノード(1.2.0,1.3.
0)、(2.2.0,2.3.0)、(3.1.0)、
(4.1.0,4.3.0)が代表ノードに選択されて
いる。各レベル内では発明アルゴリズムが独立に動作し
ており同一レベル内で輻輳が発生するとアダプティブに
マルチパスを設定して輻輳ポイントを回避する。また、
代表ノードはレベルkのルーティングを管理しているの
でレベルk内で輻輳が発生するとレベルk内で迂回路を
設定してマルチパスで輻輳ポイントを迂回する。このと
き、同一のAS内で宛先ノードJに到達可能な別の代表
ノードが存在する場合には当該ノードを迂回路に設定す
る。また、このとき、先に述べたルーティングべクトル
を設定して代表ノード間ではループを構成しないように
仮定しておく。
FIG. 8 shows a hierarchical IP network. In the example of FIG. 8, nodes of level k + 1 (1.2.0, 1.3.
0), (2.2.0, 2.3.0), (3.1.0),
(4.1.0, 4.3.0) is selected as the representative node. In each level, the inventive algorithm operates independently, and when congestion occurs in the same level, adaptively sets a multipath to avoid a congestion point. Also,
Since the representative node manages the routing of the level k, when congestion occurs in the level k, a detour is set in the level k to bypass the congestion point by multipath. At this time, if there is another representative node that can reach the destination node J in the same AS, the node is set as a detour. At this time, it is assumed that the above-described routing vector is set so that no loop is formed between the representative nodes.

【0042】図8を用いてノード1.1.0がノード
3.2.0を目指す場合のパケット転送を説明する。ノ
ード1.1.0はパケットの宛先から同一AS内に目的
ノードが存在しないことを判断してデフォルトで設定さ
れている代表ルータ1.3.0にパケットを転送する。
ノード1.3.0は代表ノードなのでレベルkのルーテ
ィング情報を用いてパケットをノード2.0.0に転送
する。ノード2.1.0は最短パスを用いてノード2.
3.0にパケットを転送する。このとき、ノード2.
3.0のインタフェースには輻輳が発生しているのでノ
ード2.3.0はレベルkのルーティング情報を用いて
ノード2.2.0を経由してノード4.0.0にトラヒ
ックの一部を転送する。ノード4.1.0はレベルkの
ルーティング情報をもとにノード4.3.0を経由して
ノード3.0.0に転送されノード3.1.0が3.
2.0に転送する。このような転送プロトコルを用いる
ため、提案プロトコルは階層化したIP網でマルチパス
のルーティングが可能となる。
The packet transfer when the node 1.1.0 aims at the node 3.2.0 will be described with reference to FIG. The node 1.1.0 determines that the destination node does not exist in the same AS from the destination of the packet, and transfers the packet to the default router 1.3.0 set by default.
Since the node 1.3.0 is a representative node, the packet is transferred to the node 2.0.0 using the routing information of the level k. Node 2.1.0 uses the shortest path to node 2.1.0.
Forward the packet to 3.0. At this time, node 2.
Since the interface of 3.0 is congested, the node 2.3.0 uses the routing information of the level k to pass a part of the traffic to the node 4.0.0 via the node 2.2.0. To transfer. The node 4.1.0 is transferred to the node 3.0.0 via the node 4.3.0 based on the routing information of the level k, and the node 3.1.0 is set to 3.0.0.
Transfer to 2.0. Since such a transfer protocol is used, the proposed protocol enables multi-path routing in a hierarchical IP network.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ネットワーク内でダイナミックに変動して発生する輻輳
ポイントを避けたアダプティブなループフリーのルーテ
ィングが実行できる。この過程では負荷分散を達成する
ためにマルチパス環境でルーティングが可能である。さ
らに、本発明のルーティングアルゴリズムで提案される
制御方法はネットワークの階層化に対してスケーラビリ
ティを持つために階層化されたIPネットワーク内にお
いても輻輳ポイントを避けたループフリーのマルチパス
のルーティングが可能となる。この結果、本ルーティン
グアルゴリズムを用いれば大規模階層化された複雑なI
Pネットワークで高スループットかつ高信頼のパケット
転送を実現できる。
As described above, according to the present invention,
Adaptive loop-free routing that avoids congestion points that dynamically fluctuate in the network can be executed. In this process, routing can be performed in a multipath environment to achieve load distribution. Furthermore, the control method proposed by the routing algorithm of the present invention has a scalability to network hierarchies, so that loop-free multipath routing that avoids congestion points can be performed even in a hierarchical IP network. Become. As a result, using this routing algorithm, a complex I
High-throughput and highly reliable packet transfer can be realized in the P network.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明ルーティング装置の要部ブロック構成図
を含むルーティングイメージを示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a routing image including a main block configuration diagram of a routing device of the present invention.

【図2】インタフェースコストを示す図。FIG. 2 is a diagram showing interface costs.

【図3】ノードCとノードFに接続されるリンクに輻輳
が発生し、この輻輳ポイントを避けるために宛先Jのパ
ケットがループA→C→F→Sを形成する例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an example in which congestion occurs in a link connected to a node C and a node F, and a packet of a destination J forms a loop A → C → F → S in order to avoid this congestion point.

【図4】ルーティングベクトルを示す図。FIG. 4 is a diagram showing a routing vector.

【図5】順方向の最短ルート計算結果を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a calculation result of the shortest route in the forward direction.

【図6】ノード内のパケットフローの概念図。FIG. 6 is a conceptual diagram of a packet flow in a node.

【図7】階層化されたIPネットワークを示す図。FIG. 7 is a diagram showing a hierarchical IP network.

【図8】階層化されたIPネットワークを示す図。FIG. 8 is a diagram showing a hierarchical IP network.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ルーティング装置 20 ルーティング部 A、B、C、E、F、G、J、S、SD、1.0.0、
2.0.0、3.0.0、4.0.0、1.1.0、
1.2.0、1.3.0、2.1.0、2.2.0、
2.3.0、3.1.0、3.2.0、4.1.0、
4.2.0、4.3.0、4.4.0 ノード P1、P2、P3、P4、P5、P6 パス
Reference Signs List 10 routing device 20 routing unit A, B, C, E, F, G, J, S, SD, 1.0.0,
2.0.0, 3.0.0, 4.0.0, 1.1.0,
1.2.0, 1.3.0, 2.1.0, 2.2.0,
2.3.0, 3.1.0, 3.2.0, 4.1.0,
4.2.0, 4.3.0, 4.4.0 Node P1, P2, P3, P4, P5, P6 Path

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K030 GA13 HC01 JL07 KA01 KA05 LB07 LC11 LE03 MA01 5K033 AA03 CB06 DA05 DB01 DB12 DB14 DB18 EA07 EB02 EC03 9A001 CC06 CC07 FF03 GG01 GG06 GG19  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5K030 GA13 HC01 JL07 KA01 KA05 LB07 LC11 LE03 MA01 5K033 AA03 CB06 DA05 DB01 DB12 DB14 DB18 EA07 EB02 EC03 9A001 CC06 CC07 FF03 GG01 GG06 GG19

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ネットワーク内で同期して分配されるグ
ローバルなIPアドレスとノードの位置関係を記述する
ノードトポロジー情報と各ノード毎に管理されノード内
のインタフェースを通じて転送されるトラヒック負荷を
反映したローカルな輻輳情報とにしたがって輻輳ポイン
トを避けたリルーティングパスを任意の宛先に対してル
ープフリーに設定する手段を備えることを特徴とするル
ーティング装置。
1. A global IP address distributed synchronously in a network, node topology information describing a positional relationship between nodes, and a local reflecting a traffic load managed for each node and transferred through an interface in the node. Routing means for setting a rerouting path avoiding a congestion point to an arbitrary destination in a loop-free manner in accordance with appropriate congestion information.
【請求項2】 前記ループフリーに設定する手段は、ル
ープフリーなリルーティングパスの方向を示すルーティ
ングベクトル情報を保持する手段を含む請求項1記載の
ルーティング装置。
2. The routing apparatus according to claim 1, wherein the means for setting loop-free includes means for holding routing vector information indicating a direction of a loop-free rerouting path.
【請求項3】 ループフリーなリルーティングパスの中
で最小メトリックを備えるパス順にリルーティング経路
を設定する手段を備える請求項1記載のルーティング装
置。
3. The routing apparatus according to claim 1, further comprising: means for setting a rerouting route in a path having the minimum metric in a loop-free rerouting path.
【請求項4】 最小メトリックパスおよびそれ以外の複
数のリルーティングパスのトラヒック負荷の情報を保持
する手段と、この保持する手段に保持された情報にした
がって目的宛先までネットワーク内での負荷分散を行い
ながらルーティングを実行する手段を備える請求項1記
載のルーティング装置。
4. A means for holding information on the traffic load of the minimum metric path and a plurality of other rerouting paths, and distributing the load in the network to the target destination according to the information held by the holding means. 2. The routing device according to claim 1, further comprising means for performing routing.
【請求項5】 前記ルーティングを実行する手段は、リ
ンクステート交換周期よりも小さい一定周期毎に、実際
に転送されるトラヒック負荷を反映した転送コストによ
り前記トラヒック負荷の情報を更新する手段を含む請求
項4記載のルーティング装置。
5. The means for executing the routing includes means for updating the traffic load information with a transfer cost reflecting a traffic load actually transferred at every fixed period smaller than a link state exchange period. Item 5. The routing device according to Item 4.
【請求項6】 階層化されたIPネットワーク内におけ
る階層間をまたがってループフリーでマルチパスを設定
し負荷分散を行いながらルーティングを実行する階層間
ルーティング実行手段を備える請求項1記載のルーティ
ング装置。
6. The routing apparatus according to claim 1, further comprising an inter-layer routing executing means for executing a routing while setting a multipath in a loop-free manner and performing a load distribution over the layers in the layered IP network.
【請求項7】 前記階層間ルーティング実行手段は、自
階層および自階層よりも上位または下位の階層のトラヒ
ック負荷および輻輳の情報を管理してルーティングを実
行する代表ノードを備える請求項6記載のルーティング
装置。
7. The routing according to claim 6, wherein the inter-layer routing executing means includes a representative node that manages information on traffic load and congestion of the own layer and a layer higher or lower than the own layer and executes routing. apparatus.
【請求項8】 ネットワーク内で同期して分配されるグ
ローバルなIPアドレスとノードの位置関係を記述する
ノードトポロジー情報と各ノード毎に管理されノード内
のインタフェースを通じて転送されるトラヒック負荷を
反映したローカルな輻輳情報とにしたがって輻輳ポイン
トを避けたリルーティングパスを任意の宛先に対してル
ープフリーに設定することを特徴とするルーティング方
法。
8. A global IP address synchronously distributed in a network, node topology information describing a positional relationship between nodes, and a local reflecting a traffic load managed for each node and transferred through an interface in the node. A routing method characterized in that a rerouting path avoiding a congestion point is set to an arbitrary destination in a loop-free manner in accordance with various congestion information.
【請求項9】 ループフリーなリルーティングパスの方
向を示すルーティングベクトル情報にしたがいリルーテ
ィングパスを任意の宛先に対してループフリーに設定す
る請求項8記載のルーティング方法。
9. The routing method according to claim 8, wherein a rerouting path is set to an arbitrary destination in a loop-free manner according to routing vector information indicating a direction of the loop-free rerouting path.
【請求項10】 ループフリーなリルーティングパスの
中で最小メトリックを備えるパス順にリルーティング経
路を設定する請求項8記載のルーティング方法。
10. The routing method according to claim 8, wherein rerouting routes are set in order of a path having the minimum metric among loop-free rerouting paths.
【請求項11】 最小メトリックパスおよびそれ以外の
複数のリルーティングパスのトラヒック負荷の情報にし
たがって目的宛先までネットワーク内での負荷分散を行
いながらルーティングを実行する請求項8記載のルーテ
ィング方法。
11. The routing method according to claim 8, wherein the routing is performed while distributing the load in the network to the target destination in accordance with the information on the traffic load of the minimum metric path and a plurality of other rerouting paths.
【請求項12】 リンクステート交換周期よりも小さい
一定周期毎に、実際に転送されるトラヒック負荷を反映
した転送コストにより前記トラヒック負荷の情報を更新
する請求項11記載のルーティング方法。
12. The routing method according to claim 11, wherein the information on the traffic load is updated with a transfer cost reflecting a traffic load actually transferred at every fixed period smaller than a link state exchange period.
【請求項13】 階層化されたIPネットワーク内にお
ける階層間をまたがってループフリーでマルチパスを設
定し負荷分散を行いながらルーティングを実行する請求
項8記載のルーティング方法。
13. The routing method according to claim 8, wherein a routing is executed while setting a multipath in a loop-free manner across the layers in the layered IP network and performing load distribution.
【請求項14】 自階層および自階層よりも上位または
下位の階層のトラヒック負荷および輻輳の情報を管理し
てルーティングを実行する請求項13記載のルーティン
グ方法。
14. The routing method according to claim 13, wherein the routing is executed by managing the information on the traffic load and the congestion of the own layer and a layer higher or lower than the own layer.
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