JP2006211661A

JP2006211661A - Ｍｐｌｓ基盤のｖｐｎ提供装置及びｖｐｎ提供方法

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Publication number: JP2006211661A
Application number: JP2006014710A
Authority: JP
Inventors: Lee Ki-Choru; キ−チョル、リー; Kisei Nan; 基性南
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2006-08-10
Also published as: CN1812363A; KR20060085504A; US20060168279A1; KR100693059B1; EP1684469A1

Abstract

【課題】中央集中制御方式を通じて使用されるプロトコルを簡素化することによって、発生する負荷を減少させ、ＱｏＳの保障を容易にすること。
【解決手段】少なくとも一つのＭＰＬＳスイッチを含むネットワークにおけるＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置であって、前記ネットワークのＭＰＬＳＬＳＰ情報を格納するＬＳＰ管理部（320）と、ネットワーク運用者（360）からのＶＰＮ設定要請メッセージを受信して処理する接続許可制御部（330）と、前記設定要請されたＶＰＮに含まれるＣＥのＩＰプレフィックス情報を、前記ＭＰＬＳスイッチの一つであるＭＥＳから収集して、ＶＰＮトポロジーテーブルを作成するトポロジー/リソース収集部（300）と、前記格納されたＭＰＬＳネットワークのＬＳＰ情報及び前記作成されたＶＰＮトポロジーテーブルを参照して、前記設定要請されたＶＰＮのためのＶＰＮ用ＬＳＰを生成するＬＳＰ計算部（302）と、を含む構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、マルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ：Multi Protocol Label Switching）を基盤とする仮想私設ネットワーク（ＶＰＮ：Virtual Private Network）を提供する装置及びその方法に関し、特に、ネットワークを構成する要素間の複雑なプロトコルを簡素化することのできるＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置及びＶＰＮ提供方法に関する。

仮想私設ネットワーク（以下、「ＶＰＮ」と称する）は、低コストにて広帯域の専用回線サービスを提供し、インターネットのような公衆ネットワークで私設リンクを仮想的に構築する。一般に、ＶＰＮは、暗号化（encryption）及びトンネリング（tunneling）の２つの技術を利用して共有ネットワークを専用私設リンクのように仮想的に構築するアイディアである。ＶＰＮは、顧客に対し専用帯域幅及び経路制御を提供する仮想回線を構成することができるので、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）やフレームリレーネットワークなどにおいて比較的容易に具現することができる。ＶＰＮにおいては、トラフィックは送信者により暗号化されて仮想回路を通じて伝送される。

一方、ＶＰＮは、帯域幅の保障、及びＱｏＳ（Quality of Service）の保障が難しいという問題点があった。しかしながら、ＭＰＬＳ技術を取り入れることで前記問題点を解決する方法が開発されている。ＭＰＬＳ技術を用いたＶＰＮの一例としては、第２階層（Layer 2）ＶＰＮ、第３階層（Layer 3）ＶＰＮなどがある。このようなＭＰＬＳ技術を用いたＶＰＮについて、図１を参照しながら説明する。

図１は、ＢＧＰ/ＭＰＬＳ（Border Gateway Protocol/Multi Protocol Label Switching）を基盤とする第３階層ＶＰＮネットワークの構成図である。

ＢＧＰ/ＭＰＬＳを基盤とする第３階層ＶＰＮでは、ＩＰルーティングプロトコルを利用して経路（パス）を設定した後、ＭＥＳ（MPLS Edge Switch）（またはＰＥ（Provider Edge）ルータとも言う）と、ＭＣＳ（MPLS Core Switch）（またはＰ（Provider）ルータとも言う）と、で構成されるコアネットワークの間に、ＣＲ-ＬＤＰ（Constraint Routed Label Distribution ProtocolまたはConstraint-based Routing/Label Distribution Protocolと言う）と、ＲＳＶＰ-ＴＥ（Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering）などのＭＰＬＳシグナリングプロトコルを利用してトンネルＬＳＰ（Label Switched Path）を形成する。以後、各ＭＥＳは、ＶＰＮ環境の設定（configuration）を実行する。

図１を参照すると、第１のＭＥＳは、ｉｆ１-ＶＰＮＲｅｄ及びｉｆ２-ＶＰＮＢｌｕｅの形態でＶＰＮ環境設定を実行することができる。また、第２のＭＥＳは、ｉｆ３-ＶＰＮＲｅｄ及びｉｆ４-ＶＰＮＢｌｕｅの形態でＶＰＮ環境設定を実行することができる。そして、各ＭＥＳは、ＩＰルーティングプロトコルを通じて下位のＩＰプレフィックス（lower IP prefix）情報を受信して、ＭＰＬＳフォワーディングテーブル（forwarding table）及びＶＲＦ（VPN Routing and Forwarding）テーブルを生成する。また、図１を参照すると、各ＭＥＳは、ＶＲＦＲｅｄ及びＶＲＦＢｌｕｅを生成する。以後、ＬＳＰの放出ＭＥＳ（egress MES）は、ＭＰ-ＢＧＰ（Multi-Protocol BGP）を利用して進入ＭＥＳ（ingress MES）に対しＶＰＮルーティング情報及びＶＣラベル（label）値を伝送する。進入ＭＥＳは、受信したＶＰＮルーティング情報及びＶＣラベル値を利用してＶＲＦテーブルを完成する。前記ＶＲＦテーブルを完成させた後、ＭＥＳは、ＣＥ（Customer Edge）ルータに対しＶＰＮルーティング情報を伝送する。そして、ＣＥルータは、ＭＰＬＳパケットを生成し、他のＣＥルータとの間で通信を実行する。

しかしながら、図１に示すような従来のＢＧＰ/ＭＰＬＳを基盤とする第３階層ＶＰＮは、分散制御方式を採用するので、ＶＰＮ用のトンネルＬＳＰを生成するためには複雑なＩＰルーティングプロトコル及びＭＰＬＳシグナリングプロトコルを使用しなければならない。また、従来のＢＧＰ/ＭＰＬＳを基盤とする第３階層ＶＰＮは、ＶＣ（Virtual Connection：仮想リンク）ラベルを割当てるために、及びＶＰＮルーティング情報を伝送するために複雑なＭＰ-ＢＧＰルーティングプロトコルを必要とする。そのため、各ＭＥＳ及び各ＭＣＳの具現が複雑かつ困難になってしまう。また、ＭＥＳ及びＭＣＳは、複雑なプロトコルスタック（protocol stack）に起因して、トラフィックを伝送する機能よりもトラフィックを伝送するための事前制御（pre-control）機能についてより一層多くの負荷が発生する。また、分散制御方式を採用するので、従来のＢＧＰ/ＭＰＬＳを基盤とする第３階層ＶＰＮは、ＬＳＰＱｏＳの保障が難しいという問題点がある。前記したこれらの問題点は、ＢＧＰ/ＭＰＬＳを基盤とする第３階層ＶＰＮだけではなく、ＭＰＬＳを基盤とする全てのＶＰＮに発生する。

以上の理由により、上述の種々の問題点を解決することのできるＭＰＬＳを基盤とするＶＰＮ提供装置及びＶＰＮ提供方法の実現が要求されている。

本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ＭＰＬＳを用いたＶＰＮにおいて、トンネルＬＳＰを生成するために使用される複雑なＩＰルーティングプロトコル及びＭＰＬＳシグナリングプロトコルを簡素化することのできるＭＰＬＳを基盤とするＶＰＮ提供装置及びその方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ＭＰＬＳを基盤とするＶＰＮにおいて、ＶＣラベルの割当てのため、及びＶＰＮルーティング情報の伝送のために必要とされる複雑なルーティングプロトコルを簡素化することのできるＭＰＬＳを基盤とするＶＰＮ提供装置及びその方法を提供することにある。

さらに本発明の他の目的は、ＭＰＬＳを基盤とするＶＰＮから発生するＭＰＬＳスイッチ（ＭＥＳ及びＭＣＳ）の負荷を減少させることのできるＭＰＬＳを基盤とするＶＰＮ提供装置方法を提供することにある。

さらに本発明の他の目的は、ＬＳＰＱｏＳの保障を容易にすることのできるＭＰＬＳを基盤とするＶＰＮ提供装置及びその方法を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明は、少なくとも一つのＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）スイッチを含むネットワークにおけるＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ（Virtual Private Network）提供装置であって、前記ネットワークのＭＰＬＳＬＳＰ情報を格納するＬＳＰ管理部と、ネットワーク運用者からのＶＰＮ設定要請メッセージを受信して処理する接続許可制御部と、前記設定要請されたＶＰＮに含まれるＣＥ（Customer Edge）のＩＰプレフィックス情報を、前記ＭＰＬＳスイッチの一つであるＭＥＳ（MPLS Edge Switch）から収集して、ＶＰＮトポロジーテーブルを作成するトポロジー/リソース収集部と、前記格納されたＭＰＬＳネットワークのＬＳＰ情報及び前記作成されたＶＰＮトポロジーテーブルを参照して、前記設定要請されたＶＰＮのためのＶＰＮ用ＬＳＰを生成するＬＳＰ計算部と、を含むことを特徴とする。

また、本発明は、少なくとも一つのＭＰＬＳスイッチを含むネットワークにおけるＭＰＬＳ基盤のＶＰＮを提供方法であって、ネットワーク運用者からのＶＰＮ設定要請メッセージを受信する第１のステップと、前記設定要請されたＶＰＮに対してＶＰＮ識別子を割当て、割当てたＶＰＮ識別子の情報を前記ＭＰＬＳスイッチの一つであるＭＥＳに伝送する第２のステップと、前記設定要請されたＶＰＮに含まれるＣＥのＩＰプレフィックス情報を、前記ＭＥＳから受信する第３のステップと、前記受信したＩＰプレフィックス情報を用いて、ＶＰＮトポロジーテーブルを作成する第４のステップと、前記作成されたＶＰＮトポロジーテーブル及び、予め設定された前記ネットワークのＭＰＬＳＬＳＰ情報を参照して前記設定要請されたＶＰＮのためのＶＰＮ用ＬＳＰを生成する第５のステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、中央集中制御方式でＬＳＰを生成及び管理することにより、ルーティングプロトコル及びシグナリングプロトコルの使用をすることなくＭＰＬＳ基盤のＶＰＮサービスを容易に提供することができる。

また、複雑なプロトコルステックを使用しないので、構成を簡単化したＭＰＬＳスイッチの具現が容易である。

また、中央集中制御方式でＶＰＮ用ＬＳＰを生成及び管理することにより、ＶＰＮのＱｏＳ保障が容易であり、ＶＰＮサービスを容易に管理できる。

以下、本発明の望ましい実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、同一の構成要素については出来るだけ同一の参照番号及び参照符号を使用する。また、明瞭性と簡潔性の観点より、本発明に関連した公知機能や構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。

実施形態について以下に記述する本発明は、中央集中制御方式を採用するＭＰＬＳを基盤とするＶＰＮ提供装置及びその方法に関する。本発明は、中央集中制御方式を採用することによって、トンネルＬＳＰを生成するために使用される複雑なＩＰルーティングプロトコル及びＭＰＬＳシグナリングプロトコル、ＶＣラベルの割当て及びＶＰＮルーティング情報を伝送するための複雑なルーティングプロトコルなどを簡素化することが可能になり、負荷の発生を軽減させることが可能になり、ＬＳＰのＱｏＳ保障を容易にすることが可能になる。

本発明の実施形態は、ＭＰＬＳ基盤のＶＰＮにおいて一般に使用されているＢＧＰ/ＭＰＬＳ基盤の第３階層ＶＰＮを具体例に挙げて説明する。

まず、添付図面を参照しながら本発明が適用される中央集中制御型のＭＰＬＳを基盤とするＶＰＮの実施形態について説明する。

図２は、中央集中制御方式を適用したＭＰＬＳを基盤とする第３階層ＶＰＮネットワークの構成図である。

図２に示すように、本発明の実施形態によるＶＰＮネットワークは、中央集中制御方式でネットワークを制御及び管理するＶＰＮ提供装置（ＣＣＳ：Centralized Control System）２００と、ＩＰパケットなどの入力されるデータをＬＳＰ（Label Switched Path）にマッピングし、上位のＭＣＳ（MPLS Core Switch）から伝送されるＭＰＬＳパケットを自己に接続されている下位のＣＥルータに伝送するＭＥＳと、ＭＰＬＳパケットをスイッチングするためのＭＣＳと、を含む構成である。ＭＥＳは、ＭＰＬＳネットワークのエッジ（edge）に位置しており、入力されるデータをＬＳＰにマッピングを行い、ＭＣＳは、ＭＥＳの内側に位置し、伝送されるＭＰＬＳパケットのスイッチングを行う。ＭＥＳ及びＭＣＳは、“ＭＰＬＳスイッチ”と称することができ、以下の説明において、ＭＥＳとＭＣＳとを特別に区別する必要がない場合には“ＭＰＬＳスイッチ”という用語を使用する。

本実施形態において、ＭＰＬＳスイッチは、ＬＳＰを計算するためのトポロジー情報及びリソース情報を収集する。本実施形態におけるＭＰＬＳスイッチは、トポロジー情報及びリソース情報に関する収集のみを実行するだけであり、ＬＳＰの計算を実行しないので、従来のＭＰＬＳスイッチに比べてその構造が単純化される。ＭＰＬＳスイッチは、隣接するＭＰＬＳスイッチとの間でハローメッセージを送受信することを通じてトポロジー情報及びリソース情報を収集することができる。このようなＭＰＬＳスイッチのトポロジー情報及びリソース情報の収集については、後で詳しく説明する。そして本実施形態による中央集中制御型のＭＰＬＳネットワークでのＬＳＰ計算は、各ＭＰＬＳスイッチではなく、ＶＰＮ提供装置２００で行われる。

以下、添付図面を参照しながらＶＰＮ提供装置２００について説明する。

図３は、本発明の実施形態によるＶＰＮ提供装置のブロック構成図である。

図３に示すように、ＶＰＮ提供装置２００は、ＭＥＳ及びＭＣＳと接続されており、ＭＰＬＳ基盤の第３階層ＶＰＮを形成及び管理する機能を実行する。このために、ＶＰＮ提供装置２００は、ＭＰＬＳネットワークのトポロジー情報及びリソース情報を生成及び管理してＶＰＮルーティング情報を生成及び管理するトポロジー/リソース収集部（Topology/Resource Discovery & MaintenanCE）３００と、ネットワーク運用者（operator）３６０からの第３階層ＶＰＮ設定要請を受信して処理する接続許可制御部（Connection Admission Control）３３０と、ＶＰＮ設定のための政策（ポリシー（policy））を管理する政策管理部（Policy Management）３４０と、ＶＰＮ用ＬＳＰを生成するＬＳＰ計算部（LSP Computation）３０２と、生成されたＶＰＮ用ＬＳＰを管理するＬＳＰ管理部（LSP Management）３２０と、ＶＰＮルーティング情報及びＶＰＮ用ＬＳＰ情報を各ＭＥＳ及びＭＣＳに伝送してＶＰＮを活性化するＬＳＰ活性化部（LSP Activation）３０４と、生成されたＬＳＰの状態を管理するＬＳＰ監視部（Link/LSP Monitoring）３１０と、を含んだ構成である。前記した活性化するとは、一般に、例えば休止状態にあるものを、直ちに使える状態に準備させることを意味する。また、ネットワーク運用者３６０は、図示しない入出力手段を操作することによって設定要請の処理を行う。

一方、ＶＰＮ用ＬＳＰの生成及び管理は、図２に示すようなＭＰＬＳネットワーク上に設定されているＭＰＬＳＬＳＰを基盤にして行われる。したがって、ＶＰＮを提供するためのＶＰＮ用ＬＳＰの生成及び管理について説明するが、その前にＭＰＬＳＬＳＰの生成及び管理について説明しておく。

トポロジー/リソース収集部３００は、本実施形態による中央集中制御型ＭＰＬＳネットワークのトポロジー情報及びリソース情報を収集する。トポロジー/リソース収集部３００は、トポロジー情報及びリソース情報の収集のために、各ＭＰＬＳスイッチからトポロジー情報及びリソース情報を受信する。このとき、各ＭＰＬＳスイッチがトポロジー/リソース収集部３００に送信するトポロジー情報は、隣接する他のＭＰＬＳスイッチ間の接続状態についての情報である。ＭＰＬＳスイッチは、隣接するＭＰＬＳスイッチとの間で行われるハローメッセージの送受信を通じてトポロジー情報及びリソース情報を確認することができる。このようなハローメッセージを使用したトポロジー情報及びリソース情報の収集についてのより具体的な説明は省略する。

ＶＰＮ提供装置２００は、トポロジー/リソーステーブルを作成した後、トポロジー/リソーステーブル及びネットワーク運用者３６０により定義された政策（ポリシー）を基盤にしてＬＳＰを計算する。ＬＳＰの計算は、ＶＰＮ提供装置２００内のＬＳＰ計算部３０２で実行する。ＬＳＰ計算部３０２は、ＬＳＰを計算するためにＣＳＰＦ（Constraint based Shortest Path First）アルゴリズムを使用する。

一方、ＬＳＰの計算には、政策管理部３４０に保存された政策（ポリシー）を反映することもできる。この場合、ＬＳＰ計算部３０２は、該政策を満足させるようにＬＳＰを計算する。

ＬＳＰ計算部３０２により計算されたＬＳＰは、ＬＳＰ活性化部３０４を通じて各ＭＰＬＳスイッチに設定される。即ち、全ての接続についてのＬＳＰ計算を完了したＶＰＮ提供装置２００は、計算されたＬＳＰの情報をＬＳＰ活性化部３０４に送信する。ＬＳＰ活性化部３０４は、各ＭＰＬＳスイッチに対して設定されたＬＳＰ情報を送信することにより、ＬＳＰ活性化の手続きを実行する。ＬＳＰ活性化の手続きにより各ＭＰＬＳスイッチに送信される情報には、ＦＥＣ（Forward Equivalence Classes）情報、下位インターフェーストポロジー情報、ｃｌａｓｓ−ｔｏ−ＥＸＰマッピング情報、ＬＦＩＢ（Label Forwarding Information Base）情報などがある。

ここで、ＦＥＣは、同一の政策（ポリシー）により伝送されるパケットグループを示す情報である。下位インターフェーストポロジー情報は、ＣＥ（customer Edge）などのＭＥＳを通じてＭＰＬＳネットワークに接続される装置についての情報を示す情報である。ｃｌａｓｓ−ｔｏ−ＥＸＰマッピング情報は、ＤｉｆｆＳｅｒｖＤＳＣＰ（DiffServ Code Point）とＭＰＬＳＥＸＰとをマッピングさせるための情報、８０２．１ｐクラスとＭＰＬＳＥＸＰとをマッピングさせるための情報などを示す。そして、ＬＦＩＢは、各ＭＰＬＳスイッチが処理しなければならないＭＰＬＳラベルスイッチング情報を示すものであり、入力ラベル（input label）、出力ラベル（output label）、出力インターフェース（output Interface）などの情報を含む。

一方、ＶＰＮ提供装置２００は、設定されたＬＳＰの状態を管理するＬＳＰ管理部３２０をさらに含む。ＬＳＰ管理部３２０は、計算及び設定されたＬＳＰに関する情報を保存し、そしてＭＰＬＳネットワークの運用を管理する。ＬＳＰ管理部３２０に保存されたＬＳＰ情報は、後述するＭＰＬＳネットワークのＯＡＭ（Operations、Administration & Maintenance）でも使用される。

ＭＰＬＳネットワークでは、ＬＳＰの性能及び障害発生発生情報を検出するためにＭＰＬＳＯＡＭ機能が実行される。このＭＰＬＳＯＡＭ機能によって、ＭＰＬＳネットワークは、ＬＳＰの性能が著しく悪化するか、あるいはＬＳＰの障害発生を検出し、使用不能になったＬＳＰを除去し、新たにＬＳＰを計算するか、又は使用不能となったＬＳＰの代わりとなる代替ＬＳＰに切り替えるなどの復旧機能を実行する。このようなＭＰＬＳＯＡＭ機能についても、ＶＰＮ提供装置２００によって実行することができる。

ＶＰＮ提供装置２００のＬＳＰ監視部３１０は、ＭＰＬＳネットワークのリンク及び、設定されたＬＳＰの性能及び障害発生検出を管理する。ＭＰＬＳネットワークのリンク及び、設定されたＬＳＰに対する管理についても、ハローメッセージを使用して実行することができる。

各ＭＰＬＳスイッチは、ＭＰＬＳネットワークのリンク及び、ＬＳＰの管理のために、ネットワークの初期動作（initial operation）時のトポロジー/リソースを確認し、その後にもハローメッセージを通じて継続的にトポロジー/リソースの確認を行う。ここで、トポロジーまたはリソースに変化が発生した場合、ＭＰＬＳスイッチはその変化した事項をＶＰＮ提供装置２００に通知し、中央集中制御装置２００がトポロジー/リソーステーブルの更新を行う。

ハローメッセージを使用したリンク監視について、一例を挙げて説明しておくと、ＭＰＬＳスイッチは、ハローメッセージ待機時間（Hello Dead Interval）内にハローメッセージが到逹しなければ該当リンクに障害が発生したと判断し、ＶＰＮ提供装置２００に障害が発生したことを知らせる信号を送信する。この障害発生信号は、ＶＰＮ提供装置２００のＬＳＰ監視部３１０に伝送される。このような障害発生信号は、障害が発生したリンクに関する情報を含むように構成することができる。

次いで、前記障害発生信号を受信したＬＳＰ監視部３１０は、障害が発生したリンクに関する情報をさらにトポロジー/リソース収集部３００に送信する。そしてトポロジー/リソース収集部３００は、受信した情報を用いてトポロジー/リソーステーブルを更新する。また、ＬＳＰ監視部３１０は、ＬＳＰ計算部３０２にもリンク障害を通知し、そしてＬＳＰ計算部３０２は、障害が発生したリンク内のＬＳＰに対する保護/復旧（protection/restoration）機能を実行する。

また、本実施形態のＶＰＮ提供装置２００は、外部からの接続要請に対しそれを許可または拒否する接続許可制御部３３０をさらに含む。接続許可制御部３３０は、ネットワーク運用者（外部の運用者）３６０または外部のコールサーバー（call server）２３０と接続されている。外部サービスは、ＭＥＳを通じてＭＰＬＳネットワークに接続されているが、該当サービスを許可するか否かについてはＶＰＮ提供装置２００の接続許可制御部３３０で判断する。

接続許可制御部３３０は、ネットワーク運用者３６０やコールサーバー（例えば、ソフトスイッチ）２３０などより外部からのサービス接続要請を受信した場合に、ＬＳＰ管理部３２０を参照してその要請されたサービスのために使用可能なＬＳＰと帯域幅が存在するか否かを判断する。接続許可制御部３３０は、設定されたＬＳＰの中に使用可能なＬＳＰ及び帯域幅が存在すると判断した場合には、ＭＥＳに入力されるサービスデータが該当ＬＳＰにマッピングされるように制御する。反対に使用可能なＬＳＰが存在しないかまたは帯域幅が存在しないと判断した場合には、接続許可制御部３３０は、ＬＳＰ計算部３０２に新たにＬＳＰを設定することを要請する。ＬＳＰ計算部３０２は、この要請に応答して、該当サービスに順応することのできる新たなＬＳＰを計算する。ところが要請を受けたサービスを支援することのできるＬＳＰが存在せず、新たなＬＳＰの設定も不可能である場合には、ＬＳＰ計算部３０２は、該当サービスを要請した相手に対してそのサービスをすることが不可能であることを通知する。

また、本実施形態のＶＰＮ提供装置２００は、ＬＳＰの設定及び政策（ポリシー）の管理を担当する政策管理部３４０をさらに含む。政策管理部３４０は、ネットワーク運用者３６０からＭＰＬＳネットワークにおけるＬＳＰの設定及び管理政策を受信し、前記政策がＬＳＰ計算部３０２または接続許可制御部３３０の動作に反映されるようにする。

以上、ＭＰＬＳＬＳＰの生成及び管理について説明した。このような中央集中制御型ＭＰＬＳネットワーク及び中央集中ＭＰＬＳネットワークでのＭＰＬＳＬＳＰ設定については先出願された大韓民国特許出願第２００４-０１０９０２４号（“ＭＰＬＳネットワークの中央集中制御装置及び方法”）に詳しく記述されている。

以下、このようにして生成されたＭＰＬＳＬＳＰ情報を基盤とするＶＰＮ用ＬＳＰの生成及び管理について図２及び図３を参照しながら説明する。

第３階層ＶＰＮの提供を要請するユーザー（図示せず）は、ＶＰＮ設定要請メッセージを運用者に伝送し、運用者（ネットワーク運用者３６０）はこれに基づいてＶＰＮ設定情報を含む設定要請メッセージをＶＰＮ提供装置２００の接続許可制御部３３０に伝送する。このとき、前記ＶＰＮ設定要請メッセージに含まれるＶＰＮ設定要請情報には、ＶＰＮ設定サイト（sites）、ＶＰＮ設定ＬＳＰ等級（class）、ＬＳＰ帯域幅、性能条件（例えばＱｏＳ）などの情報を含む。そして、前記ＶＰＮ設定要請メッセージを受信したＶＰＮ提供装置２００は、設定要請された第３階層ＶＰＮに対してＶＰＮ識別子（ＶＰＮＩＤ）を付与し（設定要請されたＶＰＮが複数の場合には、各ＶＰＮに対してＩＤをそれぞれ付与する）、付与したＶＰＮＩＤを各ＭＥＳに伝送する。図２では、運用者からＶＰＮ提供装置２００に二つの第３階層ＶＰＮ要請メッセージが受信されており、ＶＰＮ提供装置２００は、設定要請された各ＶＰＮに対して第１のＶＰＮ（ＶＰＮＩＤ=１０００）と第２のＶＰＮ（ＶＰＮＩＤ=２０００）のＩＤを設定し、ＶＰＮ環境設定情報（configuration information）を各ＭＥＳに伝送する。一方、接続許可制御部３３０は、運用者からのＶＰＮ設定要請メッセージを受信すると、ＬＳＰ管理部３２０を参照して、ＭＰＬＳネットワークにその設定要請されたＶＰＮを提供することができるほどのリソース（資源）が存在するか否かを確認する。すなわち、本実施形態では、中央集中制御方式を通じてＱｏＳ保障などを容易に実行することが可能である。

ＭＥＳは、前記ＶＰＮ環境設定情報をＶＰＮ提供装置２００から受信すると、表１に示すように該当インターフェース（ｉｆ）別にＶＰＮを設定する。表１は、図２に示す第１のＭＥＳ及び第２のＭＥＳに設定された第３階層ＶＰＮ環境情報の一例である。

表１に示すように、第３階層ＶＰＮを設定する場合、第１のＭＥＳは、ｉｆ１を通じて入力されるパケットをＶＰＮ１０００に該当するパケットと判断し、ｉｆ２を通じて入力されるパケットをＶＰＮ２０００に該当するパケットと判断する。また、第２のＭＥＳは、ｉｆ３を通じて入力されるパケットをＶＰＮ１０００に該当するパケットと判断し、ｉｆ４を通じて入力されるパケットをＶＰＮ２０００に該当するパケットと判断する。

各ＭＥＳは、ＩＰルーティングプロトコルを通じて、ＶＰＮに属するＩＰプレフィックス情報をＣＥから収集する。図２を参照すると、第１のＭＥＳは、第１のＣＥからＶＰＮ１０００に対応する“１７５.２１２.０.０/１６”のＩＰプレフィックス情報を収集し、第４のＣＥからＶＰＮ２０００に対応する“１３１.２１３.０.０/１６”のＩＰプレフィックス情報を収集する。そして、第２のＭＥＳは、第２のＣＥからＶＰＮ１０００に対応する“１２１.３２.０.０/１６”のＩＰプレフィックス情報を収集し、第３のＣＥからＶＰＮ２０００に対応する“１５４.２１.０.０/１６”のＩＰプレフィックス情報を収集する。各ＭＥＳは、収集した各ＶＰＮに対応するＩＰプレフィックス情報を、ＶＰＮ提供装置２００のトポロジー/リソース収集部３００に伝送する。ＶＰＮ提供装置２００のトポロジー/リソース収集部３００は、各ＭＥＳから受信した各ＶＰＮに対応するＩＰプレフィックス情報に基づいて、下記の表２に示すようなＶＰＮトポロジーテーブルを作成する。各ＭＥＳは、各ＶＰＮに対応するＩＰプレフィックス情報が変更される度にその変更された情報をＶＰＮ提供装置２００に通知し、各ＭＥＳから受信した変更情報に基づいてＶＰＮ提供装置２００はＶＰＮトポロジーテーブルの内容を更新する。

表２は、ＶＰＮ提供装置２００が作成したＶＰＮトポロジーテーブルの一例を示す。上述のように、本実施形態では、ＭＥＳがＩＰプレフィックスをＣＥから収集する場合にだけルーティングプロトコルが使用されるので、結果として使用するプロトコルを簡素化することができる。

一方、トポロジー/リソース収集部３００は、ＶＰＮトポロジーテーブルを作成した後、接続要請がされたサイト間にＬＳＰを生成するために、ＬＳＰ計算部３０２に対してＶＰＮ１０００及びＶＰＮ２０００のためのＬＳＰ設定を要請する。このとき、ＬＳＰ計算部３０２は、ＬＳＰ管理部３２０内に保存されたＭＰＬＳネットワークのＬＳＰ情報に基づいてＶＰＮ用ＬＳＰを設定する。また、ＬＳＰ計算部３０２は、接続要請されたＶＰＮのＶＣ、トンネルＬＳＰを生成し、ＬＳＰテーブルを作成する。この場合、トンネルＬＳＰを予め設定し、ＶＣＬＳＰを後で生成して、トンネルＬＳＰにＶＣＬＳＰをマッピングすることもできる。ＬＳＰ計算部３０２は、ＬＳＰを生成する際に、政策管理部３４０に保存された政策（ポリシー）を参照することができる。

下記の表３及び表４は、ＬＳＰ計算部３０２が計算及び作成したＶＰＮ１０００及びＶＰＮ２０００についてのＬＳＰテーブルの一例である。表３は、ＶＰＮ提供装置２００がＶＰＮ１０００のために設定したＬＳＰテーブルの一例であり、また表４は、ＶＰＮ提供装置２００がＶＰＮ２０００のために設定したＬＳＰテーブルの一例である。もちろん、ＬＳＰテーブルは、これら以外にも多様に作成することが可能である。例えば、表３及び表４には、到達インターフェース（incoming Interface）が省略されているが、ラベル割当方式に従って引込みインターフェースを追加することも可能である。また、表３及び表４において、各ＶＣラベル、トンネルラベル値は、本発明の理解を助けるために任意に設定した値である。ラベル値は、ＬＳＰ計算部３０２が割り当て、また、設定された第３階層ＶＰＮ用ＬＳＰ情報は、ＬＳＰ管理部３２０に伝送されて管理される。

ＬＳＰ計算部３０２は、設定されたＬＳＰ情報などを、ＬＳＰ活性化部３０４に伝送し、ＬＳＰ活性化部３０４は、ＬＳＰ情報、ＶＰＮトポロジー情報、ＥＸＰフィールドマッピング（field mapping）情報などのＬＳＰ活性化情報を各ＭＰＬＳスイッチに対して伝送する。ＶＰＮ提供装置２００（ＬＳＰ活性化部３０４）からＬＳＰ活性化情報を受信した各ＭＰＬＳスイッチは、ＬＳＰを活性化することによって図２に示すようにＶＰＮ１０００用ＬＳＰ及びＶＰＮ２０００用ＬＳＰを動作させることが可能になる。また、ＶＰＮ提供装置２００からＬＳＰ関連情報を受信した各ＭＥＳは、その受信情報に基づいてＶＲＦテーブルを作成し、作成したＶＲＦテーブルを使用して入力されるＩＰパケットを対応するＬＳＰにマッピングする。

表５は、図２の場合、ＶＰＮ提供装置２００がＭＥＳに伝送するＶＰＮトポロジー情報の一例である。ＭＥＳはこの情報に基づいて入力されるＩＰパケットをＬＳＰにマッピングすることができる。

表６は、ＶＰＮ提供装置２００がＭＥＳに伝送するＥＸＰフィールドマッピング情報の一例である。表６は、各ＭＥＳに入力されるＩＰパケットがディフサーブ基盤である場合を例示しているが、８０２.１ｐ基盤のＥＸＰフィールドマッピング、５-タプル（ソースＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、プロトコルＩＤ、ソースポート、宛先ポート）を利用したＩＰフロー（flow）基盤のＥＸＰフィールドマッピングとすることも可能である。さらには、ＥＸＰフィールドマッピングと共に等級マッピング（class mapping）とすることも可能であり、この場合、種々の等級のＬＳＰを設定した後に、ＥＸＰフィールドによって対応する等級のＬＳＰにマッピングすることに使用することができる。表６に示すＥＸＰフィールドマッピングは例示であり、ネットワーク運用者により多様なマッピングテーブルを作成し、ＶＰＮ提供装置２００を介して各ノード（node）に伝送することが可能である。

表７及び表８は、ＶＰＮ提供装置２００が第１のＭＥＳ及び第２のＭＥＳに伝送するＬＦＩＢ（Label Forwarding Information Base）テーブルの一例である。表７は、ＶＰＮ提供装置２００が第１のＭＥＳに伝送するＶＰＮ１０００及びＶＰＮ２０００用のＬＦＩＢテーブルの一例であり、また表８は、ＶＰＮ提供装置２００が第２のＭＥＳに伝送するＶＰＮ１０００及びＶＰＮ２０００用のＬＦＩＢテーブルの一例である。各ＭＥＳは、該当テーブルに基づいてＶＲＦテーブルを生成し、ＭＰＬＳパケットを生成して伝送することができる。表７及び表８に示すＬＦＩＢテーブルも例示に過ぎず、ネットワーク運用者により多様に定義及び形成して使用することが可能である。

上述のように、各ＭＥＳ及びＭＣＳは、ＶＰＮ１０００及びＶＰＮ２０００に関するＬＳＰ活性化情報をＶＰＮ提供装置２００から受信し、設定した第３階層ＶＰＮ用のＬＳＰを活性化してＶＰＮＩＰパケットの送受信を実行する。これについてさらに図４を参照して以下に説明する。

図４は、本発明の一実施形態に従い中央集中制御方式を採用したＭＰＬＳを基盤とする第３階層ＶＰＮにおけるＣＥ間の通信状態を示している。

第１のＭＥＳは、“１２１.３２.７５.３７”の宛先ＩＰアドレスを有するＩＰパケットを第１のＣＥから受信すると、そのＩＰパケットが入力されたインターフェースを確認することによって該当ＩＰパケットがＶＰＮ１０００に含まれることを確認する。これ以後、第１のＭＥＳは、ＶＰＮ提供装置２００から受信した表５に示すＶＰＮトポロジーテーブルを参照することによって、第２のＭＥＳと接続された第２のＣＥを通じて到達する該当ＩＰパケットの宛先となるホストを確認する。そして、第１のＭＥＳは、表７に示すＬＦＩＢテーブルを参照することによってＭＰＬＳパケットを生成し、第１のＭＣＳに伝送する。この場合、図４内に示したＭＰＬＳパケットは、トンネルラベル、ＶＣラベル、ＩＰ宛先アドレス（destination address）、ペイロード（payload）のみを示してある。しかしながら、第１のＭＥＳは、ＭＰＬＳパケットを生成する際に、ＬＦＩＢテーブルのみならずＩＰパケット内のＤＳＣＰ（DiffServ Code Point）値を参照することによって、表６に示したＥＸＰフィールドマッピングを実行することができる。ＭＰＬＳパケットを第１のＭＥＳから受信した第１のＭＣＳは、トンネルラベルを１００から２００にマッピングし、第２のＭＣＳにＭＰＬＳパケットを伝送する。第２のＭＣＳは、ＭＰＬＳパケットを第１のＭＣＳから受信し、受信したＭＰＬＳパケットのトンネルラベルをポップ（pop）した後に、第２のＭＥＳにＭＰＬＳパケットを伝送する。第２のＭＥＳは、受信したＭＰＬＳパケットのＶＣラベル値を通じて該当ＭＰＬＳパケットがＶＰＮ１０００に対応することを確認し、表８に示すＬＦＩＢテーブルを参照することによってＶＣラベルをポップした後に、第２のＣＥにＩＰパケットを伝送する。ＩＰパケットを受信した第２のＣＥは、ＩＰフォワーディング過程を通じて該当ホストにＩＰパケットを伝送する。ＶＰＮ２０００の場合に対しても、上述の過程と同様の過程を通じてＩＰパケットを送受信することができる。また、上述の場合と反対の方向についてのパケット伝送動作も上述した過程と同様であり、これは図５に示してある。

図５は、本発明の他の実施形態に従い中央集中制御方式を採用したＭＰＬＳ基盤の第３階層ＶＰＮにおけるＣＥ間の通信状態を示している。図５は、上述の図４に関する詳しい説明を参照すれば理解できるので、図５についての詳細な説明は省略する。

以上、本発明について具体的な実施形態を参照して詳細に説明したが、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で様々な変形が可能なことは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。

ＢＧＰ/ＭＰＬＳ基盤の第３階層ＶＰＮネットワークの構成図である。中央集中制御方式を採用したＭＰＬＳを基盤とする第３階層ＶＰＮネットワークの構成図である。本発明の一実施形態によるＶＰＮ提供装置のブロック構成図である。本発明の一実施形態による中央集中制御方式を採用したＭＰＬＳを基盤とする第３階層ＶＰＮにおけるＣＥ間の通信状態を示した図である。本発明の他の実施形態による中央集中制御方式を採用したＭＰＬＳを基盤とする第３階層ＶＰＮにおけるＣＥ間の通信状態を示した図である。

符号の説明

２００ＶＰＮ提供装置
２３０コールサーバー
３００トポロジー/リソース収集部
３０２ＬＳＰ計算部
３０４ＬＳＰ活性化部
３１０ＬＳＰ監視部
３２０ＬＳＰ管理部
３３０接続許可制御部
３４０政策管理部
３６０ネットワーク運用者

Claims

少なくとも一つのＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）スイッチを含むネットワークにおけるＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ（Virtual Private Network）提供装置であって、
前記ネットワークのＭＰＬＳＬＳＰ情報を格納するＬＳＰ管理部と、
ネットワーク運用者からのＶＰＮ設定要請メッセージを受信して処理する接続許可制御部と、
前記設定要請されたＶＰＮに含まれるＣＥ（Customer Edge）のＩＰプレフィックス情報を、前記ＭＰＬＳスイッチの一つであるＭＥＳ（MPLS Edge Switch）から収集して、ＶＰＮトポロジーテーブルを作成するトポロジー/リソース収集部と、
前記格納されたＭＰＬＳネットワークのＬＳＰ情報及び前記作成されたＶＰＮトポロジーテーブルを参照して、前記設定要請されたＶＰＮのためのＶＰＮ用ＬＳＰを生成するＬＳＰ計算部と、を含むこと
を特徴とするＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置。
前記接続許可制御部が受信する前記ＶＰＮ設定要請メッセージは、ＶＰＮ設定のためのＶＰＮ設定要請情報を含むこと
を特徴とする請求項１に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置。
前記ＶＰＮ設定要請情報は、ＶＰＮ設定サイト、ＶＰＮ設定ＬＳＰ等級、ＬＳＰ帯域幅、性能条件の中の少なくとも一つ以上の項目を含むこと
を特徴とする請求項２に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置。
前記接続許可制御部は、前記ＶＰＮ設定要請メッセージを受信すると、前記設定要請されたＶＰＮに対してＶＰＮ識別子を割当て、割当てたＶＰＮ識別子の情報を前記ＭＥＳに伝送すること
を特徴とする請求項１に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置。
前記接続許可制御部は、前記ＶＰＮ識別子と共に、前記ＶＰＮに関する設定情報が含まれる前記ＶＰＮ環境設定情報を前記ＭＥＳに伝送すること
を特徴とする請求項４に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置。
前記トポロジー/リソース収集部が前記ＭＥＳから収集するＩＰプレフィックス情報は、前記ＭＥＳがＩＰルーティングプロトコルを使用して収集した情報であること
を特徴とする請求項１に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置。
前記ネットワークの運用政策（ポリシー）を格納する政策保存部をさらに含むこと
を特徴とする請求項１に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置。
前記ＬＳＰ計算部は、前記ＬＳＰ管理部に格納されているＭＰＬＳＬＳＰ情報と、前記作成されたＶＰＮトポロジーの情報と、前記政策管理部に格納されている政策（ポリシー）と、前記ＶＰＮ設定要請メッセージに含まれている情報と、を参照して前記ＶＰＮ用ＬＳＰを生成すること
を特徴とする請求項７に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置。
前記ＬＳＰ計算部が生成したＶＰＮ用ＬＳＰ情報を前記ＭＰＬＳスイッチに伝送するＬＳＰ活性化部をさらに含むこと
を特徴とする請求項１に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置。
前記ＬＳＰ活性化部は、ＶＰＮトポロジー情報、ＥＸＰフィールドマッピング情報、及びＬＦＩＢ（Label Forwarding Information Base）情報を前記ＭＥＳに対して伝送し、ＬＦＩＢ情報を前記ＭＰＬＳスイッチの一つであるＭＣＳに対して伝送すること
を特徴とする請求項９に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置。
前記接続許可制御部は、前記設定要請されたＶＰＮを提供することができる程度の資源が、前記ネットワークに存在するか否かを判断し、その判断結果に基づいて前記ＶＰＮの接続を許可するか否かを決定すること
を特徴とする請求項１に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置。
前記ＬＳＰ管理部は、前記接続許可制御部が前記資源の存在を判断するために参照する前記ネットワークの設定情報及び資源情報を格納していること
を特徴とする請求項１１に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置。
前記ＬＳＰ管理部は、前記生成されたＶＰＮ用ＬＳＰ情報を格納すること
を特徴とする請求項１に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供装置。
少なくとも一つのＭＰＬＳスイッチを含むネットワークにおけるＭＰＬＳ基盤のＶＰＮを提供方法であって、
ネットワーク運用者からのＶＰＮ設定要請メッセージを受信する第１のステップと、
前記設定要請されたＶＰＮに対してＶＰＮ識別子を割当て、割当てたＶＰＮ識別子の情報を前記ＭＰＬＳスイッチの一つであるＭＥＳに伝送する第２のステップと、
前記設定要請されたＶＰＮに含まれるＣＥのＩＰプレフィックス情報を、前記ＭＥＳから受信する第３のステップと、
前記受信したＩＰプレフィックス情報を用いて、ＶＰＮトポロジーテーブルを作成する第４のステップと、
前記作成されたＶＰＮトポロジーテーブル及び、予め設定された前記ネットワークのＭＰＬＳＬＳＰ情報を参照して前記設定要請されたＶＰＮのためのＶＰＮ用ＬＳＰを生成する第５のステップと、を含むこと
を特徴とするＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供方法。
前記第５のステップで生成されたＬＳＰ情報を、前記ＭＰＬＳスイッチに伝送する第６のステップをさらに含むこと
を特徴とする請求項１４に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供方法。
前記ＶＰＮ設定要請メッセージは、ＶＰＮ設定のためのＶＰＮ設定要請情報を含むこと
を特徴とする請求項１４に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供方法。
前記ＶＰＮ設定要請情報は、ＶＰＮ設定サイト、ＶＰＮ設定ＬＳＰ等級、ＬＳＰ帯域幅、性能条件の中の少なくとも一つ以上の項目を含むこと
を特徴とする請求項１６に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供方法。
前記第３のステップで前記ＭＥＳから受信するＩＰプレフィックス情報は、前記ＭＥＳがＩＰルーティングプロトコルを使用して収集した情報であること
を特徴とする請求項１４に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供方法。
前記第５のステップにおけるＶＰＮ用ＬＳＰの生成は、前記作成されたＶＰＮトポロジーの情報、既に設定された前記ネットワークの運用政策（ポリシー）と、ＶＰＮ設定要請メッセージに含まれている情報と、を参照して行うこと
を特徴とする請求項１４に記載のＭＰＬＳ基盤のＶＰＮ提供方法。