JPH10285168A

JPH10285168A - パス切替システム

Info

Publication number: JPH10285168A
Application number: JP8318197A
Authority: JP
Inventors: Youjirou Ara; 庸二郎荒
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ＭＰＯＡプロトコルが動作するＡＴＭネット
ワークにおいて、デフォルトルートの輻輳状態から復帰
させる。【解決手段】デフォルトルート上の各ルータ１１〜１
４内の輻輳検出部は、各ルータの持つ各インタフェース
毎に設けられた送信バッファ及び受信バッファの状態を
監視する。監視の結果、輻輳を検出した場合、ＮＨＲＴ
制御パス又はＭＰＯＡ制御パスにより輻輳通知メッセー
ジを転送する。輻輳通知メッセージを受信したエッジデ
バイス２１は、ターゲットプロトコルアドレスを用い
て、ＭＰＯＡプロトコルによるショートカットパスへの
切替えを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパス切替システムに
関し、特にＭＰＯＡ（Multi Protocol Over ＡＴＭ）を
採用したＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）ネット
ワークにおけるパス切替システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図９にＭＰＯＡネットワークの一般的な
構成例、図１０、図１１に従来技術によるルータ、エッ
ジデバイスの構成を示す。図９において、ＭＰＯＡ（Mu
lti Protocol Over ＡＴＭ）は、ＡＴＭ上でＩＰ（Inte
rnet Protocol ）のようなインターネットワーキングプ
ロトコルを動作させるための一つの手法として、ＡＴＭ
Forum にて標準化が進められている。ＭＰＯＡネットワ
ークは、同様にＡＴＭForum で標準化されたＬＡＮ−Em
ulation によるEmulated ＬＡＮ（以下Ｅ−ＬＡＮとす
る）４０１及び４０２と、既存ＬＡＮ（本例ではEthern
et）上のパケットをＥ−ＬＡＮにより転送するためのエ
ッジデバイス２１及び２２と、Ｅ−ＬＡＮ同士の間を接
続するルータ１１、１２、１３及び１４とにより構成さ
れる。

【０００３】エッジノードであるエッジデバイス２１、
２２にはＭＰＯＡプロトコルのクライアントとして動作
するＭＰＯＡ Client（ＭＰＣ）２０１が実装され、ル
ータ１１，１２，１３，１４にはＭＰＯＡプロトコルの
サーバとして動作するＭＰＯＡ Server（ＭＰＳ）１０
１が実装される。ＭＰＯＡでは、ＡＴＭネットワークに
対してパケットの入側となるエッジデバイス２１のＭＰ
Ｃ２０１がＭＰＯＡプロトコルによりパケットの出側と
なるエッジデバイス２２のＡＴＭアドレスを解決するこ
とにより、入側エッジデバイス２１と出側エッジデバイ
ス２２との間に直接ＡＴＭのＶＣ（Virtual Channel ）
３０１を設定しパケットを転送する。なお、５０１，５
０２，５０３はルータ間のデータパスである。

【０００４】図１０において、ルータ１１は、メッセー
ジ処理部１１１を含むＭＰＳ１０１と、ＮＨＲＰ制御パ
スとのインタフェースをなすＮＨＲＰ制御パスＩＦ部１
１３と、ＭＰＯＡ制御パスとのインタフェースをなすＭ
ＰＯＡ制御パスＩＦ部１１４と、Ｅ−ＬＡＮとのインタ
フェースをなすＥ−ＬＡＮＩＦ１０４と、他のルータと
のインタフェースをなすルータ間ＩＦ１０３と、宛先Ｉ
Ｐアドレスに対する次の転送先のＩＰアドレス、ホスト
／ルータの別、インタフェース番号、インタフェース種
別等が記述されているルーティングテーブル１０８と、
ルーティングテーブル１０８を参照してデータパケット
の宛先ＩＰアドレスに対する転送先を決定するルーティ
ング処理部１０２とを含んで構成されている。

【０００５】Ｅ−ＬＡＮＩＦ１０４は、Ｅ−ＬＡＮに送
信すべきパケットを一時記憶する送信バッファ部１０５
と、Ｅ−ＬＡＮから受信したパケットを一時記憶する受
信バッファ部１０６と、ＬＥＣ（ＬＡＮ Emulation Cl
ient）１０７とを含んで構成されている。ＬＥＣ１０７
は、Ethernet上の端末のＭＡＣ（Media Access Contro
l）アドレスを図示せぬＬＥＳ（ＬＡＮ Emulation Ser
ver）から取得するものである。これにより、ＡＴＭ通
信を行うためのシグナリングが行われる。

【０００６】ルータ間ＩＦ１０３は、Ｅ−ＬＡＮに送信
すべきパケットを一時記憶する送信バッファ部１０５
と、Ｅ−ＬＡＮから受信したパケットを一時記憶する受
信バッファ部１０６とを含んで構成されている。

【０００７】なお、他のルータ１２〜１４も、以上のル
ータ１１と同様の構成であるものとする。

【０００８】図１１において、エッジデバイス２１は、
出力処理部２０７及び入力処理部２０９並びにパス切替
制御部２１３を有するＭＰＣ２０１と、ＬＥＣ１０７を
有するＥ−ＬＡＮＩＦ２０３と、ショートカットパスと
のインタフェースをなすショートカットＩＦ２０４と、
ＭＰＯＡ制御パスとのインタフェースをなすＭＰＯＡ制
御パスＩＦ部２０５と、Ethernetとのインタフェースを
なすブリッジ部２０２とを含んで構成されている。

【０００９】ＭＰＣ２０１内の出力処理部２０７は、Et
hernetに出力すべきパケットを一時記憶する出力キャッ
シュ２０８を有している。また、ＭＰＣ２０１内の入力
処理部２０９はEthernetから入力されたパケットを一時
記憶する入力キャッシュ２１０及びカウンタ２１１を有
している。

【００１０】なお、他のエッジデバイス２２も以上のエ
ッジデバイス２１と同様の構成であるものとする。

【００１１】以下、ルーティングプロトコルがＩＰの場
合に関して動作を説明する。図９において、エッジデバ
イス２１にEthernet８０１により接続されたホスト３１
から、エッジデバイス２２に同様にEthernet８０２によ
り接続されたホスト３２宛てにＩＰパケットを送信する
場合を考える。ホスト３１からエッジデバイス２１に送
出されるパケットの宛先ＭＡＣアドレスはルータ１１の
ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレスはホスト３２のＩＰ
アドレスとなる。最初のパケットが入側エッジノード２
１で受信された段階では、ＭＰＣ３１は出側エッジデバ
イス２２のＡＴＭアドレスを知らないため、パケットは
Ｅ−ＬＡＮＩＦ２０３に渡され、Ｅ−ＬＡＮ４０１上を
宛先ＭＡＣアドレスに基づいてルータ１１に転送され
る。

【００１２】ルータ１１内のルーティング処理部１０２
は、データパケットの宛先ＩＰアドレスに対する転送先
をルーティングテーブル１０８を参照して決定する。ル
ーティングテーブル１０８には宛先ＩＰアドレスに対す
る次の転送先のＩＰアドレス、ホスト／ルータの別、イ
ンタフェース番号、インタフェース種別（Ｅ−ＬＡＮか
ルータ間データパスか）が記述されている。この情報
は、ルータ間で交換されるルーティングプロトコルで動
的に設定されるか、予め固定的に設定される。

【００１３】ルータ１１、１２及び１３での転送処理に
より、パケットはルータ１１−データパス６０１−ルー
タ１２−データパス６０２−ルータ１３−データパス６
０３−ルータ１４のルートで転送される。

【００１４】ルータ１４ではパケットの宛先ＩＰアドレ
スから次の転送先がホスト３２であり、ホスト３２には
Ｅ−ＬＡＮ４０２に接続されたエッジデバイス２２を経
由して到達できることを認識する。そしてルータ１４は
宛先ＭＡＣアドレスをホスト３２のＭＡＣアドレスとし
たパケットをＥ−ＬＡＮ４０２によりエッジデバイス２
２に転送する。エッジデバイス２２では宛先ＭＡＣアド
レスに基づいてパケットをホスト３２に転送する。この
ように初期のパケットについては、エッジノード２１−
ルータ１１−ルータ１２−ルータ１３−ルータ１４−エ
ッジノード２２を通るルート１（デフォルトパス）によ
り転送される。

【００１５】エッジノードであるエッジデバイス２１の
ＭＰＣ２０１内の入力処理部２０９では、Ethernet８０
１から受信したパケットの宛先ＭＡＣアドレスがルータ
１１のものについて、宛先のＩＰアドレスをモニタし、
宛先ＩＰアドレス毎にカウンタ２１１によりパケット数
のカウントを行う。このカウントの結果、ある単位時間
あたりのパケット数が予め設定された閾値を超えた場
合、宛先ＩＰアドレスに到達するための、ＡＴＭネット
ワークの出側のエッジデバイス２２のＡＴＭアドレスを
解決するため、ルータ１１上のＭＰＳ１０１に対してＭ
ＰＯＡのアドレス解決要求（ＭＰＯＡ Resolution Req
uest）を行う。

【００１６】アドレス解決要求は、ルータ１１のＭＰＳ
１０１においてＩＥＴＦ（InternetEngeneering Task F
orce ）にて標準化が進められているＮＨＲＰ（Next Ho
p Resolution Protocol）のアドレス解決要求（ＮＨＲ
Ｐ Resolution Request）に変換され、出側のエッジデ
バイス２２が接続されたＥ−ＬＡＮ４０２上のルータ１
４内のＭＰＳ１０１まで転送される。ルータ１４内のＭ
ＰＳ１０１はエッジデバイス２２がショートカットパス
から受信したパケットをホスト３２に転送するために必
要な情報（エッジデバイス２１のＡＴＭアドレス、ルー
タ１４とホスト３２のＭＡＣアドレス）をキャッシュ設
定要求（ＭＰＯＡ Imposition Request）によりエッジ
デバイス２２の出力キャッシュ２０８に設定した後、エ
ッジデバイス２２のＡＴＭアドレスをアドレス解決応答
（ＮＨＲＰ Resolution Reply）によりルータ１１のＭ
ＰＳ１０１に応答する。この応答はルータ１１のＭＰＳ
１０１でＭＰＯＡのアドレス解決応答（ＭＰＯＡ Reso
lution Reply）に変換され、エッジデバイス２１のＭＰ
Ｃ２０１に転送される。

【００１７】なお、上述したＭＰＣ−ＭＰＳ間のアドレ
ス解決要求、ＭＰＳ−ＭＰＳ間のアドレス解決要求、Ｍ
ＰＳ−ＭＰＣ間のキャッシュ設定要求については、Ｅ−
ＬＡＮやルータ−ルータ間のデータパスとは別に設定さ
れたＭＰＯＡ制御パス７０１、７０２、又はＮＨＲＰ制
御パス６０１、６０２、６０３によって転送される。

【００１８】エッジデバイス２１のＭＰＣ２０１では、
ホスト３２宛てのエッジデバイス２２のＡＴＭアドレス
が解決されると、エッジデバイス２１とエッジデバイス
２２との間にＶＣ３０１を設定する。このＶＣのＶＣＩ
（Virtual Channel Identifier）値は入力キャッシュ２
１０に記録される。以後、Ethernet８０１から受信した
パケットで宛先ＭＡＣアドレスがルータ１１、宛先ＩＰ
アドレスがホスト３２を示すパケットについては、エッ
ジデバイス２１の入力処理部２０９が入力キャッシュ２
１０を参照し、Ｅ−ＬＡＮ４０１ではなくＶＣ３０１に
転送する。

【００１９】エッジデバイス２２では、ＶＣ３０１から
受信したパケットについては、出力処理部２０７が出力
キャッシュ２０８を参照し、宛先ＭＡＣアドレスをホス
ト３２、送信元ＭＡＣアドレスをルータ１２に設定して
ホスト３２宛てに転送する。このように、一旦、出側の
エッジデバイス２２のＡＴＭアドレスが解決されるとパ
ケットは、エッジデバイス２１−エッジデバイス２２を
通るルート２（ショートカットパス）により転送され
る。

【００２０】上記のような動作により、トラフィック量
の多い特定のホスト間のデータフローについては、ショ
ートカットパスにより直接転送が行うことができるた
め、このようなトラフィック量の多い特定ホスト間のデ
ータフローの品質確保、デフォルトパス上のルータのデ
ータ転送に関する負荷の低減を図ることができる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】この従来のパス切替シ
ステムでは、パスの切替えのトリガを、エッジデバスイ
のカウンタが閾値を超えることとしている。通常、ＩＰ
レイヤ以上のＴＣＰ（Transmission Control Protoco
l）レイヤやアプリケーションレイヤではホスト間でウ
インドゥ制御を行っており、ホスト間のパスが混雑し遅
延が増加すると、ウインドゥサイズによっては送信側ホ
ストからのパケットの送出が規制されるため、スループ
ットが低下する。デフォルトパス上のルータが複数のエ
ッジデバイス間のデフォルトルートとして共用されてい
るような場合、ルータ間のパスが空いている状態では、
デフォルトルート上のパケットの遅延は小さく、必要な
スループットが得られる。したがって、閾値が適切な値
に設定されていれば、カウンタの値が閾値を超えるため
にショートカットパスへの切替えが発生する。

【００２２】一方、ルータ間のパスが混雑している状態
では、デフォルトパスによるパケットの転送のスループ
ットが得られず、エッジノードのカウンタが閾値を超え
にくくなる。このため、同じアプリケーションで、同じ
閾値が設定されていても、ショートカットパスへの切替
えが発生しない可能性がある。

【００２３】このように、ＭＰＯＡでは、デフォルトル
ートが混雑していると、ショートカットパスへの切替え
が発生しにくくなる。特に、デフォルトルート上のルー
タの転送負荷を軽減させる目的でＭＰＯＡを用いようと
しても、デフォルトルートに複数のエッジノードからの
トラフィックが集中しているような状況では、転送負荷
が改善できない場合が発生するという欠点がある。

【００２４】本発明は、上述した従来の欠点を解決する
ためになされたものであり、その目的は、ＭＰＯＡネッ
トワークにおいて、デフォルトルートが混雑している場
合に、輻輳の要因となったパケットの転送経路をショー
トカットパスへ切替えることにより、デフォルトルート
を輻輳状態から復帰させることのできるパス切替システ
ムを提供することである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明によるパス切替シ
ステムは、デフォルトパスとショートカットパスとを有
しこれらパスを用いてパケットの転送が行われるネット
ワークにおけるパス切替システムであって、前記デフォ
ルトパスの輻輳状態の検出に応答してパケットの転送経
路を該デフォルトパスから前記ショートカットパスに切
替えるパス切替制御手段を含むことを特徴とする。

【００２６】また、前記パス切替手段は、前記デフォル
トパスにより転送されるパケットを一時記憶するバッフ
ァの記憶状態に応じて輻輳を検出する輻輳検出手段と、
この輻輳検出に応答して転送経路を前記デフォルトパス
から前記ショートカットパスに切替えるパス切替え手段
とを含むことを特徴とする。

【００２７】さらに、前記ネットワークは、前記パケッ
トの送出元及び受取先であるエッジデバイスと、前記パ
ケットを中継するルータとを含み、前記輻輳検出手段は
ルータに設けられ、前記パス切替え手段はエッジデバイ
スに設けられ、前記輻輳検出手段による輻輳検出を前記
パス切替え手段に通知することを特徴とする。

【００２８】そして、前記輻輳検出手段から前記パス切
替え手段への輻輳検出の通知は、制御パス又はデータパ
スを用いて行われることを特徴とする。

【００２９】要するに本発明は、デフォルトルート上の
ルータに、輻輳を検出する機能と、輻輳を検出した場合
に輻輳の要因となったパケットの入側エッジデバイスに
輻輳を通知する機能と、入側エッジデバイスにおける輻
輳通知の受信をトリガとしてショートカットパスへの切
替動作を起動させる機能とを設けているのである。

【００３０】こうすることにより、ＭＰＯＡネットワー
クのデフォルトルート上のルータで輻輳が発生しても、
輻輳の要因となったパケットの入側エッジデバイスに輻
輳を通知し、入側エッジデバイスにてＭＰＯＡプロトコ
ルによるショートカットパスへの切替が発生するため、
デフォルトルートを輻輳状態から復帰させることができ
るのである。

【００３１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の一形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００３２】図１は本発明によるパス切替システムの実
施の一形態を示すブロック図である。同図において、図
９と同等部分については同一符号が付されており、その
部分の詳細な説明は省略する。

【００３３】ここで、図１中のルータの内部構成が図２
に示されている。図２において、図１０と同等部分につ
いては同一符号が付されており、その部分の詳細な説明
は省略する。

【００３４】また、図１中のエッジデバイスの内部構成
が図３に示されている。図２において、図１１と同等部
分については同一符号が付されており、その部分の詳細
な説明は省略する。

【００３５】まず、図２を参照するとルータは、図１０
ですでに示した構成要素の他に、輻輳検出部１０９、輻
輳通知生成部１１０、輻輳通知転送部１１２を含んで構
成されている。輻輳検出部１０９は送信バッファ１０
５、受信バッファ１０６の輻輳状態を検出する。輻輳通
知生成部１１０は、輻輳検出部１０９が輻輳を検出した
場合に輻輳通知メッセージを生成する。輻輳通知転送部
１１２は、このルータの輻輳通知生成部１０９や他のル
ータから輻輳通知を受信すると、ルーティングテーブル
１０８を参照して他のルータや入側エッジデバイスにＮ
ＨＲＰ制御パスやＭＰＯＡ制御パスを経由して輻輳通知
を転送する。

【００３６】また図３を参照するとエッジデバイスは、
図１１ですでに示した構成要素の他に、輻輳通知処理部
２１４を含んで構成されている。輻輳通知処理部２１４
は、ＭＰＳからＭＰＯＡ用の制御パスによって受信した
輻輳通知を解析して、パス切替制御部２１３に対してデ
フォルトパスからショートカットパスへの切替を指示す
る。

【００３７】次に、図１を参照し、本システムを有する
ネットワーク構成における動作について説明する。

【００３８】図１のように、ホスト３１からホスト３２
にパケットを転送する際に、ルータ１３において輻輳が
発生した場合（図中の×印）について説明する。ルータ
１３の輻輳検出部１０９はルータの持つ各インタフェー
ス毎に設けられた送信バッファ１０５、受信バッファ１
０６を監視し、輻輳を検出する。これは、例えば、バッ
ファをメモリにより構成し、パケットをバッファの先頭
アドレスから順番に書込み、読出しを行う方式とし、最
初のパケットが書込まれているバッファのアドレスと最
後のパケットが書込まれているバッファのアドレスとを
比較することによって検出することができる。つまり、
両アドレスの差がメモリの容量に近ければ輻輳状態であ
ると判断できる。

【００３９】次に、輻輳のあったバッファ内のパケット
のＩＰヘッダの情報からパケットの送信元ＩＰアドレス
と宛先ＩＰアドレスとのペア（データフロー）を検出
し、ショートカットパスに切替えるデータフローを決定
する。どのデータフロー対してショートカットへの切替
えを行うかについては、例えば、バッファ内にパケット
が最も多く存在するデータフローに対してのみ行うこと
が考えられる。

【００４０】ここで、輻輳が発生したバッファ内に最も
多く存在するデータフローの送信元ＩＰアドレスと宛先
アドレスとが、それぞれホスト３１、ホスト３２のＩＰ
アドレスであったとすると、輻輳検出部１０９は、この
組合せを輻輳通知生成部１１０に転送する。輻輳通知生
成部１１０はホスト３１のＩＰアドレスを宛先プロトコ
ルアドレスとし、ホスト３２のＩＰアドレスをターゲッ
トプロトコルアドレスとした、図４のような輻輳通知メ
ッセージを生成し輻輳通知転送部１１２に送出する。こ
のメッセージフォーマットは、ＮＨＲＰのメッセージの
新しいメッセージタイプとしている。

【００４１】図４において、本実施形態のパス切替シス
テムにおける輻輳通知メッセージは、「Fixed Header」
（operation type＝１３４）と、「Common Header 」
と、「ＣＩＥ」とから構成されている。

【００４２】「Common Header 」は、「Src Proto Len
」と「Dest Proto Len」と、「Flags 」と、「Request
ＩＤ」と、「Source ＮＢＭＡ Address 」と、「Sou
rce Protocol Address 」と、「Dest Protocol Address
」とを含んで構成されている。

【００４３】ＣＩＥ（Client Information Entry）は、
「Code」と、「Prefix」と、「Maxmum Transmission Un
it」と、「Holding Time」と「Cli Addr T/L」と、「Cl
i Proto Len 」と、「Preference」と、「Client ＮＢ
ＭＡ Address 」と、「Client ＮＢＭＡ Sub Addres
s 」と、「Client Protocol Address 」とを含んで構成
されている。「unused」の部分は使用しない。

【００４４】なお、「Source ＮＢＭＡ Address 」
（送信元ＮＢＭＡアドレス）は輻輳を検出したＭＰＳの
ＡＴＭアドレスに、「Source Protocol Address 」（送
信元プロトコルアドレス）は輻輳を検出したＭＰＳのＩ
Ｐアドレスに、「Dest Protocol Address 」（宛先プロ
トコルアドレス）は輻輳通知を送信する宛先ＩＰアドレ
スに、「Client Protocol Address 」（ターゲットプロ
トコルアドレス）は輻輳通知を受信したエッジデバイス
がショートカットパスを設定する際に使用する宛先ＩＰ
デバイスに、夫々設定するものとする。

【００４５】以上のフォーマットによる輻輳通知メッセ
ージは、図１においては矢印で示されている。図１に戻
り、輻輳通知転送部１１２では、ルーティングテーブル
１０８を参照し、宛先プロトコルアドレス（ホスト３
１）に対する次の転送先はルータ１２と判断できる。こ
のため、このメッセージをＮＨＲＰのメッセージと同様
にルータ間のＮＨＲＰ制御パス６０２に転送する。

【００４６】ルータ１２の輻輳通知転送部１１２では、
ルーティングテーブル１０８を参照し、輻輳通知メッセ
ージに記述された宛先プロトコルアドレス（ホスト３
１）に対する次の転送先はルータ１１と判断できる。こ
のため、このメッセージをＮＨＲＰ制御パス６０１によ
りルータ１１に転送する。

【００４７】ルータ１１の輻輳通知転送部１１２では、
ルーティングテーブル１０８を参照し、輻輳通知メッセ
ージに記述された宛先プロトコルアドレス（ホスト３
１）がエッジデバイス２１を経由して到達できると判断
できる。このため、このメッセージをＭＰＯＡ制御パス
７０１によりエッジデバイス２１に転送する。

【００４８】ルータ１１からの輻輳通知メッセージをＭ
ＰＯＡ制御パス７０１により受信したエッジデバイス２
１では、このメッセージを輻輳通知処理部２１４にて処
理する。輻輳通知処理部２１４では、このメッセージの
ターゲットプロトコルアドレス（ホスト３２）を取り出
し、パス切替制御部２１３にこのアドレスを含んだ切替
指示要求を送ることでデフォルトパスからショートカッ
トパスへの切替を指示する。

【００４９】パス切替制御部２１３は、切替指示要求を
受信すると、輻輳通知処理部２１４から指示されたター
ゲットＩＰアドレス（ホスト３２）について、カウンタ
値が閾値を越えたときと同様に、ＭＰＯＡのアドレス解
決要求により出側のエッジデバイス２２のＡＴＭアドレ
スを解決し、エッジデバイス２１−エッジデバイス２２
間にショートカットＶＣ３０１を設定し、このＶＣＩを
入力キャッシュ２１０に記録する。以後、入力処理部２
０９では、入力キャッシュ２１０を参照し、宛先ＩＰア
ドレスがホスト３２のデータパケットについてはショー
トカットパス２により転送する。

【００５０】次に、本発明によるパス切替システムの他
の実施形態について、図５〜図８を参照して説明する。

【００５１】上述した実施形態と本実施形態との違いを
説明する。まず図５のルータの構成において、輻輳通知
転送部１１２は、このルータの輻輳通知生成部１１０や
他のルータから輻輳通知を受信すると、ルーティング処
理部１０２にメッセージ１００を転送し、Ｅ−ＬＡＮ又
はルータ間データパスを経由して輻輳通知を転送する。

【００５２】また、図６のエッジデバイスの構成におい
て、輻輳通知検出部２１５は、Ｅ−ＬＡＮからブリッジ
部に転送されるＩＰパケットのモニタを行う。ここで、
図７に示すような輻輳通知メッセージを検出した場合
は、このパケットをブリッジ側には転送せずに解析し
て、パス切替制御部２１３に対してデフォルトパスから
ショートカットパスへの切替を指示する。輻輳通知検出
部２１５は図７のような特定のメッセージのみを検出で
きるものとし、ルータに必要とされるようなすべてのＩ
Ｐの処理は必要としない。

【００５３】図７において、本実施形態のパス切替シス
テムにおける輻輳通知メッセージは、「Version 」と、
「ＩＨＬ（Internet Header Length）」と、「ＴＯＳ
（TypeOf Service ）」と、「Length」と、「Identific
ation」と、「Flag」と、「Flagment Offset 」と、
「ＴＴＬ（Time To Live）」と、「Protocol」と、「He
ader Checksum 」と、「Source IP Address 」と、「De
st IP Address 」と、「Target IP Address 」とから構
成されている。

【００５４】なお、「Source IP Address 」（送信元Ｉ
Ｐ）は輻輳を検出したＭＰＳのＩＰアドレスに、「Dest
IP Address 」（宛先ＩＰアドレス）は輻輳通知を送信
する宛先ＩＰアドレスに、「Target IP Address 」は
（ターゲットＩＰアドレス）は輻輳通知を受信したエッ
ジデバイスがショートカットパスを設定する際に使用す
る宛先ＩＰアドレスに、夫々設定するものとする。「Pr
otocol」のプロトコルＩＤは新規のものを使用するもの
とする。

【００５５】以上のフォーマットによる輻輳通知のメッ
セージは、図８においては矢印で示されている。

【００５６】次に、図８を参照し、本システムの動作に
ついて説明する。

【００５７】本システムの動作は、輻輳通知メッセージ
がルータ間のデータパスやＥ−ＬＡＮを通って、通常の
データパケットと同様に転送されること以外は上述した
図１〜図４の実施形態における動作と同じである。

【００５８】図８において、輻輳通知生成部１１０はホ
スト３１のＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスに、ホスト
３２のＩＰアドレスをターゲットＩＰアドレスに設定し
た図７のような輻輳通知メッセージを生成し、輻輳通知
転送部１１２に送出する。このメッセージフォーマット
は、ＩＰ上にオーバーレイした新しいプロトコルタイプ
としている。輻輳通知転送部１１２はこのメッセージを
ルーティング処理部１０２に転送する。ルーティング処
理部１０２はルーティングテーブル１０８を参照し、宛
先ＩＰアドレス（ホスト３１）に対する次の転送先はル
ータ１２と判断できる。このため、このメッセージを通
常のデータパケットとしてルータ間データパス５０２に
転送する。

【００５９】ルータ１２、ルータ１１内の各ルーティン
グ処理部１０２では、ルーティングテーブル１０８を参
照し、この輻輳通知メッセージを通常のデータパケット
として転送する。この結果、輻輳通知メッセージはルー
タ間データパス５０１、Ｅ−ＬＡＮ４０１を経由して転
送される。

【００６０】エッジデバイス２１では、輻輳通知を輻輳
通知検出部２１５にて検出し、このメッセージのターゲ
ットＩＰアドレス（ホスト３２）を取出し、パス切替制
御部２１３にこのアドレスを含んだ切替指示要求を送る
ことでデフォルトパスからショートカットパスへの切替
を指示する。

【００６１】以上のように本実施形態によるシステム
は、輻輳通知を通常のデータパケットとして転送するた
め、途中のルータは輻輳通知についての処理を必要とし
ないのである。

【００６２】すなわち、本システムではデフォルトパス
上のルータに輻輳を検出しエッジデバイスに通知する機
能と、エッジデバイスへの輻輳通知をトリガに輻輳の要
因となったホスト間のデータフローをショートカットパ
スに切替える機能とを設けているのである。このためＭ
ＰＯＡのデフォルトルートが輻輳した場合でも輻輳状態
から復帰できるのである。

【００６３】また、輻輳の要因となったホスト間の第２
のデータフローをショートカットパスへ切替えるため、
第１のホスト間のデフォルトルート上のスループットが
向上し、エッジデバイスでの単位時間あたりのパケット
のカウント値が増加する。このため、デフォルトルート
が混雑せずにスループットが得られるような状態では、
ＭＰＯＡによるショートカットパスへの切替が発生する
ようなあるホスト間の第１のデータフローがあるとき、
デフォルトルート上の別のホスト間の第２のデータフロ
ーに起因した輻輳により、第１のデータフローのスルー
プットが得られなくなり、ショートカットパスへの切替
が発生しないような状態になっているときに、この第１
のデータフローについてもショートカットへ切替られる
のである。

【００６４】請求項の記載に関連して本発明は更に次の
態様をとりうる。

【００６５】（６）前記ネットワークは、マルチプロト
コルオーバＡＴＭネットワークであることを特徴とする
請求項１〜５のいずれかに記載のパス切替システム。

【００６６】（７）前記ショートカットパスは、エッジ
デバイス同士を直接接続するパスであることを特徴とす
る請求項１〜６のいずれかに記載のパス切替システム。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、デフォル
トパスの輻輳状態の検出に応答してパケットの転送経路
をそのデフォルトパスからショートカットパスに切替え
ることにより、デフォルトパスが輻輳した場合でも輻輳
状態から復帰できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態によるパス切替システム
の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の中のルータの内部構成を示すブロック図
である。

【図３】図１中のエッジデバイスの内部構成を示すブロ
ック図である。

【図４】図１のパス切替システムにおける輻輳通知メッ
セージのフォーマットを示す図である。

【図５】本発明の他の実施の形態によるパス切替システ
ムのルータの内部構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の他の実施の形態によるパス切替システ
ムのエッジデバイスの内部構成を示すブロック図であ
る。

【図７】本発明の他の実施の形態によるパス切替システ
ムにおける輻輳通知メッセージのフォーマットを示す図
である。

【図８】本発明の他の実施の形態によるパス切替システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図９】従来のパス切替システムの構成を示すブロック
図である。

【図１０】図９のパス切替システムにおけるルータの構
成を示すブロック図である。

【図１１】図９のパス切替システムにおけるエッジデバ
イスの構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１〜１４ルータ２１，２２エッジデバイス３１，３２ホスト４０１，４０２Ｅ−ＬＡＮ１０１ＭＰＳ２０１ＭＰＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デフォルトパスとショートカットパスと
を有しこれらパスを用いてパケットの転送が行われるネ
ットワークにおけるパス切替システムであって、前記デ
フォルトパスの輻輳状態の検出に応答してパケットの転
送経路を該デフォルトパスから前記ショートカットパス
に切替えるパス切替制御手段を含むことを特徴とするパ
ス切替システム。
【請求項２】前記パス切替手段は、前記デフォルトパ
スにより転送されるパケットを一時記憶するバッファの
記憶状態に応じて輻輳を検出する輻輳検出手段と、この
輻輳検出に応答して転送経路を前記デフォルトパスから
前記ショートカットパスに切替えるパス切替え手段とを
含むことを特徴とする請求項１記載のパス切替システ
ム。
【請求項３】前記ネットワークは、前記パケットの送
出元及び受取先であるエッジデバイスと、前記パケット
を中継するルータとを含み、前記輻輳検出手段はルータ
に設けられ、前記パス切替え手段はエッジデバイスに設
けられ、前記輻輳検出手段による輻輳検出を前記パス切
替え手段に通知することを特徴とする請求項２記載のパ
ス切替システム。
【請求項４】前記輻輳検出手段から前記パス切替え手
段への輻輳検出の通知は、制御パスを用いて行われるこ
とを特徴とする請求項３の記載のパス切替システム。
【請求項５】前記輻輳検出手段から前記パス切替え手
段への輻輳検出の通知は、データパスを用いて行われる
ことを特徴とする請求項３の記載のパス切替システム。