JP4511532B2 - パケット交換通信ネットワークにおけるコネクション指向の転送のための装置 - Google Patents

Description

本発明は、概して、遠距離通信及びデータ通信のための装置及び方法に関し、特に、従来のコネクションレスネットワークインフラストラクチュア上にコネクション指向の通信を提供する装置に関する。

イーサネット（登録商標）は、今日、世界中で圧倒的に大多数を占めるローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）である。イーサネット（登録商標）という用語は、ＩＥＥＥ８０２．３標準規格に準拠したネットワーク製品群を意味する。ＩＥＥＥ８０２．３標準規格は、ＣＳＭＡ／ＣＤプロトコル（キャリア検知多重アクセス／衝突検出プロトコル）として一般に知られているものを定義する。イーサネット（登録商標）は、多くの魅力的な特徴を備えるため、市場に多く出回っている。具体的には、
・イーサネット（登録商標）は、理解し、実装し、運用し、維持することが容易である。
・イーサネット（登録商標）は、低価格でネットワークを実装することを可能にする。
・イーサネット（登録商標）は、ネットワークの導入に当たって、広範なトポロジ（接続形態）上の柔軟性を提供する。
・イーサネット（登録商標）は、製造者に依存せずに、標準規格に則った製品をうまく相互接続して運用することを保証する。

列挙した特徴の中で、イーサネット（登録商標）によるネットワークの実装が比較的低価格であることは、多分、イーサネット（登録商標）が流行している一番の理由である。そして、イーサネット（登録商標）は市場で支配的であるため、構成部品は大量生産され、さらに価格を低下させ続けることに寄与している。

イーサネット（登録商標）の技術は、将来の通信事業者レベルのメトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）及び広域ネットワーク（ＷＡＮ）の候補として、ますます認められつつある。しかしながら、イーサネット（登録商標）の技術はコネクションレスであるため、トラフィックエンジニアリング、ルーティング、プロテクション、及びサービス品質（ＱｏＳ）制御といった、マルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ）のようなコネクション指向の技術ではサポートされているものを、イーサネット（登録商標）の技術は提供しない。

コネクションレス転送モードは、送信元及び送信先のネットワーク構成要素の間における何らかの特定の経路ではなく、ネットワーク上で転送されるデータパケットの送信先アドレスや、他の識別情報に、焦点を当てている。イーサネット（登録商標）におけるＣＳＭＡ／ＣＤプロトコル、インターネットプロトコル（ＩＰ）、ＩＰｘ、及びＳＮＡは、コネクションレスモードの転送を使用するプロトコルの例である。コネクション指向のモードにおいては、送信元のネットワーク構成要素から送信先のネットワーク構成要素への特定の経路上で、信号が通信される。コネクション指向の転送を使用する転送技術の例として、ＭＰＬＳ、非同期転送モード（ＡＴＭ）、フレームリレー、及びパケットオーバーＳＯＮＥＴがある。

コネクション指向のネットワークは、トラフィックエンジニアリング及びＱｏＳ制御を可能にする効率的な帯域管理を提供するため、運用者は、ＱｏＳ通知サービスを提供することが可能となる。コネクション指向のネットワークに対する、コネクションレスのネットワークの利点は、コネクションレスのネットワークは単純であり、信頼性があり、拡張性があることである。それゆえ、コネクション指向及びコネクションレスの転送モードは、異なる利点を持ち、異なる状況及び異なる種類のサービスに対して、それぞれ異なって適している。しかしながら、多くのネットワーク運用者は、自分達の顧客に対して多種多様なサービスを提供したいと願い、また、自分達の提供するサービスの種類に関して柔軟でありたいと願うため、同一のネットワークにおいて両方の転送モードを使用可能にしたいという要求がある。

同一のネットワークにおいてコネクション指向及びコネクションレスの転送を組み合わせる、多数の方法が知られている。

米国特許第６１５１３２４号及び米国特許第６４４９２７９号は、スイッチ間で要求される接続の総数を減少させるための接続集合体を実現するために、通信ネットワークにおいてコネクション指向のスイッチングを提供する方法及び装置を記載している。これは、コネクションレスのパケットを変更して、そのパケットが、入り口のスイッチと出口のスイッチとの間で事前に確立された経路上で送信されることが可能になるようにすることが関与する。

国際特許出願ＷＯ０１／８７０００号は、共通のネットワーク構成要素を使用してコネクションレス及びコネクション指向の信号を通信するためのシステム及び方法を記載している。各々の信号に関する信号伝達の種類が決定され、信号の信号伝達の種類を示す転送ラベルが各々の信号に付加される。そして信号は、各々の信号の信号伝達の種類に関連する信号伝達処理に従って、転送される。

ＩＥＴＦの２００２年８月のドラフトである「汎用マルチプロトコルラベルスイッチング（ＧＭＰＬＳ）アーキテクチャ」は、ＭＰＬＳ上でのイーサネット（登録商標）の標準規格について概説することにより、共通のネットワークにおいてコネクションレス及びコネクション指向の転送を組み合わせることを提示している。この標準規格は、ＭＰＬＳフレームの中にイーサネット（登録商標）フレームをカプセル化することに基づいている。
米国特許第６１５１３２４号明細書 米国特許第６４４９２７９号明細書 国際公開第０１／８７０００号パンフレット

上述した従来技術の方法に共通する欠点は、従来技術の方法を実装する費用は比較的高いことが見込まれることである。なぜなら、従来技術の方法は、標準規格によるネットワークノードに大量の修正を加えたり、又は、コネクション指向の転送に特に適応させられている伝統的な（或いは、古典的な）スイッチングノードを使用したりすることを要求するからである。コネクション指向の転送用のスイッチングノードは、例えば大量生産されるイーサネット（登録商標）ネットワークノードと比べて、比較的高価である。米国特許第６１５１３２４号及び第６４４９２７９号、及びＷＯ０１／８７０００号に提示される方法によれば、転送されるデータパケットは修正される。転送されるデータパケットが修正されることは、これらの方法を実装するために、新たに修正されたネットワーク構成要素が必要とされることを暗示する。ＩＥＴＦのドラフトである「汎用マルチプロトコルラベルスイッチング（ＧＭＰＬＳ）アーキテクチャ」で上述したような、ＭＰＬＳフレームの中にイーサネット（登録商標）フレームをカプセル化することは、比較的高価な伝統的な（或いは、古典的な）ＭＰＬＳスイッチングノードを使用することを必要とする。

現在のコネクション指向の技術は、トラフィックエンジニアリング、ルーティング、プロテクション、及びＱｏＳ制御の機能について、適切なコントロールプレーンを提供する。残念なことに、これらの現在のコネクション指向ネットワークの技術を実装するためのネットワークノードは、生産量が比較的少ないために、高価になりがちである。一方、イーサネット（登録商標）のネットワークノードのような、コネクションレスネットワークの技術を実装するためのノードは、生産量が多いために、比較的安価である。

本発明の目的はそれゆえ、従来のコネクションレスネットワークにおけるネットワークインフラストラクチュア及びハードウェアを使用して、コネクション指向のモードでトラフィックを転送することを可能にする装置を提供することである。

本発明に係る装置は、従来のコネクションレスネットワークを、コネクション指向のコントロールプレーンによって補完する。好適な実施形態によれば、コネクションレスネットワークにおいて送信先アドレスを定義するために使用されるアドレス空間のサブセットは、コネクション指向の転送のために予約され、パスラベルを定義するために使用される。

本発明を第１の側面から見れば、所定のパケット形式のデータパケットを転送するパケット交換通信のネットワークを制御する制御システムが提供される。所定のアドレス形式を持つ一連のアドレスが前記ネットワークに割り当てられており、前記ネットワークは複数のネットワークノードを備える。前記制御システムは、前記ネットワークを介した、データパケットのコネクションレス転送を可能にして制御するコネクションレスコントロールプレーンと、前記ネットワークを介した、データパケットのコネクション指向の転送を可能にして制御するコネクション指向のコントロールプレーンと、を備える。前記アドレスの第１のサブセットは前記コネクションレスコントロールプレーンに関連付けられ、前記アドレスの第２のサブセットは前記コネクション指向のコントロールプレーンに関連付けられる。前記コネクションレスコントロールプレーンは、前記第１のサブセットに属するアドレスを持つパケットがコネクションレス転送モードによって前記ネットワークを介して転送されるように、前記ネットワークノードの動作を制御するように構成され、前記コネクション指向のコントロールプレーンは、前記第２のサブセットに属するアドレスを持つパケットがコネクション指向の転送モードによって前記ネットワークを介して転送されるように、前記ネットワークノードの動作を制御するように構成される。

本発明を第２の側面から見れば、パケット交換通信システムが提供され、前記パケット交換通信システムは、所定のパケット形式のデータパケットを転送する物理的なネットワークインフラストラクチュアを備える。所定のアドレス形式を持つ一連のアドレスが前記ネットワークインフラストラクチュアに割り当てられており、前記ネットワークインフラストラクチュアは複数のネットワークノードを備える。前記パケット交換通信システムはさらに、前記ネットワークインフラストラクチュアを介した、データパケットのコネクションレス転送を可能にして制御するコネクションレスコントロールプレーンと、前記ネットワークインフラストラクチュアを介した、データパケットのコネクション指向の転送を可能にして制御するコネクション指向のコントロールプレーンと、を備える制御システムを備える。前記パケット交換通信システムはさらに、前記アドレスの第１のサブセットを前記コネクションレスコントロールプレーンに割り当て、前記アドレスの第２のサブセットを前記コネクション指向のコントロールプレーンに割り当てられるように構成されたアドレスマネージャを備える。前記コネクションレスコントロールプレーンは、前記第１のサブセットに属するアドレスを持つパケットがコネクションレス転送モードによって前記ネットワークインフラストラクチュアを介して転送されるように、前記ネットワークノードの動作を制御するように構成され、前記コネクション指向のコントロールプレーンは、前記第２のサブセットに属するアドレスを持つパケットがコネクション指向の転送モードによって前記ネットワークインフラストラクチュアを介して転送されるように、前記ネットワークノードの動作を制御するように構成される。

本発明を第３の側面から見れば、パケット交換通信システムが提供され、前記パケット交換通信システムは、イーサネット（登録商標）フレームの所定のアドレスフィールドの内容に基づいて該イーサネット（登録商標）フレームを転送するイーサネット（登録商標）ネットワークインフラストラクチュアを備える。前記イーサネット（登録商標）ネットワークインフラストラクチュアは複数のネットワークノードを備え、前記パケット交換通信システムはさらに、前記イーサネット（登録商標）ネットワークインフラストラクチュアを介した、データパケットのコネクション指向の転送を可能にして制御するコネクション指向のコントロールプレーンを備える。前記所定のアドレスフィールドのアドレス空間におけるアドレスのサブセットは、前記コネクション指向のコントロールプレーンによって確立される接続におけるパスラベルとして前記サブセットのアドレスを使用することを可能にするために、前記コネクション指向のコントロールプレーンに関連付けられる。前記コネクション指向のコントロールプレーンは、前記所定のアドレスフィールドの前記サブセットに属するアドレスを持つパケットがコネクション指向の転送モードによって前記イーサネット（登録商標）ネットワークインフラストラクチュアを介して転送されるように、前記ネットワークノードの動作を制御するように構成される。

本発明の利点は、キャリアクラスのネットワークのために、例えばイーサネット（登録商標）スイッチのような、低価格なスイッチングハードウェアをキャリアレベルのネットワーク形成に使用することが可能になることである。既存のイーサネット（登録商標）及びＩＰハードウェアは、本発明を用いて再利用され、キャリアレベルでのネットワーク形成を低価格かつ高転送容量で提供する。本発明によれば、従来のコネクションレスイーサネット（登録商標）技術は、現在のコネクションレスコントロールプレーンをコネクション指向のコントロールプレーンで補完することによって強化される。コネクション指向のコントロールプレーンは、例えば、トラフィックエンジニアリング、ＱｏＳ制御、リソース管理、及び、経路プロテクションのような特徴をサポートすることを可能にする。それゆえ、本発明は、他のＭＡＮ又はＷＡＮスイッチング、及び、例えばＡＴＭ、ＳＤＨ、及び、ＭＰＬＳのようなクロスコネクションの技術と比べて、イーサネット（登録商標）技術の地位を向上させる。

本発明の他の利点は、コネクションレス及びコネクション指向のモードによる転送を、同一のネットワークインフラストラクチュア上で並行して運用者が使用することを可能にすることである。このことは、ネットワーク管理及び顧客に提供されるサービスに関して、大きな柔軟性を運用者に提供する。

本発明のさらに他の利点は、本発明は、既存のネットワークハードウェアの軽微な修正しか必要とせず、本発明は、同一のネットワークにおいてコネクションレス及びコネクション指向の信号の転送を組み合わせる他の知られている方法に比べて単純であることである。

本発明の好適な実施形態の利点は、本発明は、従来のイーサネット（登録商標）における分散型の自己構成のサポートに、標準規格のインタフェース上で本発明に係るコネクション指向のコントロールプレーンを構成する自動化管理ツールを組み合わせることによって、単純な管理を可能にすることである。

本発明の実施形態のさらなる利点及び目的は、図面と併せて以下の詳細な説明を読めば、明らかになるであろう。

以下、添付図面を参照して、本発明をより十分に説明し、本発明の好適な実施形態を示す。しかしながら、本発明は多くの異なる形態によって実施することが可能であり、以下に説明する実施形態に限定されるものと解釈してはならない。むしろ、これらの実施形態は、本発明の開示が十分かつ完全になるように提供されるものであり、当業者に対して本発明の範囲を十分に伝えるであろう。当業者なら分かるように、本発明は、ハードウェアによる実施、ソフトウェアによる実施、又はソフトウェアとハードウェアの特徴を組み合わせて実施の形態を取ることができる。

本発明は、フローチャート及びブロック図を使用して説明される。（フローチャート及びブロック図における）各々のブロック及びブロックの組み合わせは、コンピュータプログラムの命令によって実現されることが理解できるであろう。これらのプログラムの命令は、ネットワークインフラストラクチュアの構成要素内の（１つ又は複数の）プロセッサ回路に提供され、（１つ又は複数の）プロセッサ回路において実行される命令は、１つ又は複数のブロックにおいて特定される機能を実現するための手段を構成する。コンピュータプログラム命令は、（１つ又は複数の）プロセッサ回路によって実行され、（１つ又は複数の）プロセッサ回路によって実行される一連の演算ステップを発生させ、コンピュータによって実現される処理を実現する。そして、（１つ又は複数の）プロセッサ回路において実行される命令は、１つ又は複数のブロックにおいて特定される機能を実現するためのステップを提供する。

それゆえ、複数のブロックは、特定の機能を実行するための手段の組み合わせ、特定の機能を実行するためのステップの組み合わせ、及び、特定の機能を実行するためのプログラムの命令をサポートする。各々のブロック及びブロックの組み合わせは、特定の機能やステップを実行する特殊目的のハードウェアに基づいたシステム、又は、特殊目的のハードウェア及びコンピュータ命令の組み合わせによって、実現されることも理解できるであろう。

初期のイーサネット（登録商標）の実施形では、バス構成において、多数の端末が同軸ケーブルによって構成される共通のセグメントに接続されることが頻繁にあった。現代のイーサネット（登録商標）によるネットワークは、複数の端末を放射状のパターンに接続するために、ツイストペア線又は光ファイバを使用する。多数の端末が共通の媒体を使用する代わりに、今日、イーサネット（登録商標）は、しばしば、各々の端末に対して専用のセグメントを持つスイッチドイーサネット（登録商標）に置き換えられている。専用のセグメントはスイッチに接続し、スイッチは、他のスイッチに接続されてもよい。スイッチドイーサネット（登録商標）ネットワーク１０の一例を図１に示す。図１において、多数の端末１１が専用セグメント１２を用いてイーサネット（登録商標）スイッチ１３に接続されている。イーサネット（登録商標）スイッチは、端末又は他のスイッチからイーサネット（登録商標）フレームを取得し、フレーム中の情報に基づいて各々のフレームを適切なセグメント上で転送するように構成されている。

イーサネット（登録商標）ネットワークにおいて、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）のサブレイヤは、仕様に定められたイーサネット（登録商標）パケットフォーマットに従って組立てられるフレームの中に、送信されるデータをカプセル化することを担当する。図２は、典型的なイーサネット（登録商標）フレーム２１のフォーマットを示す。フレーム２１は、以下に示すフィールドを備える。
・７つのオクテット（バイト）から構成されるプリアンブル２２ａ。プリアンブル２２ａは、複数の１と０が交互に現れるパターンであり、このパターンはフレームが到達しようとしている受信端末を識別するものである。
・１つのオクテットから構成されるフレーム開始デリミタ２２ｂ。フレーム開始デリミタ２２ｂは、１０１０１０１１というシーケンスであり、フレームの開始を示す。
・６つのオクテットから構成される送信先アドレス２３。宛先アドレス２３は、フレームを受信すべき（複数の）端末を特定する。
・６つのオクテットから構成される送信元アドレス２４。送信元アドレス２４は、送信している端末を特定する。
・２つのオクテットから構成されるタイプ２５。タイプ２５は、多数の選択的なフレームの種類から、送信されているフレームの種類を特定する。
・４２乃至１５００のオクテットから構成されるデータ２６。データ２６は、送信又は受信される情報のデータビットを含む。
・４つのオクテットから構成されるフレームチェックシーケンス２７。フレームチェックシーケンス２７は、損傷を被ったフレームを検査するために使用されるビット列である。

イーサネット（登録商標）フレーム２１はまた、４つのオクテットから構成される付加的で任意のフィールドである、ＶＬＡＮタグ２８を含む。ＶＬＡＮタグ２８は、イーサネット（登録商標）に基づいた仮想ＬＡＮを構築する際に使用される。

イーサネット（登録商標）スイッチは、スイッチングテーブルを備える。スイッチングテーブルは、フレームの１つ又はいくつかのアドレスフィールドにある情報に応じて、どのスイッチの出力ポートにフレームを出力するかを示す。通常、送信先アドレスフィールドの内容に基づいて、フレームは交換される。しかし、多くのイーサネット（登録商標）スイッチは、例えば送信元アドレスフィールドやＶＬＡＮタグのような、他のフィールド又はフィールドの組み合わせの内容に基づいたスイッチングもサポートする。従来のイーサネット（登録商標）によるネットワークにおいては、スイッチングテーブルはコントロールプレーンによって管理されている。これにより、コネクションレス転送モードにおいてフレームを転送することが可能となる。

本発明は、新規のコネクション指向のコントロールプレーンを提供する。本発明のコントロールプレーンは、従来のコネクションレスコントロールプレーンと並行してイーサネット（登録商標）インフラストラクチュア上で動作することができ、イーサネット（登録商標）によるネットワークにコネクション指向の転送モードを提供することができる。本発明に係るコネクション指向のコントロールプレーンは、例えば、ＭＰＬＳのようなコントロールプレーンである。コネクション指向のコントロールプレーンを用いると、トラフィックエンジニアリング、ＱｏＳ、及び、経路プロテクションの領域におけるＭＰＬＳの特徴のほとんどが、イーサネット（登録商標）によるネットワークにおいてもサポートされる。

本発明によって、従来のイーサネット（登録商標）スイッチングハードウェアが、従来のコネクションレスモードの転送と並行して又はその代わりに、コネクション指向のモードでトラフィックを転送するために使用されることが可能となる。イーサネット（登録商標）スイッチングハードウェアは、改変を加えられることなく、コネクション指向の転送に使用できる。なぜなら、本発明に従えばイーサネット（登録商標）フレームは変更される必要がなく、スイッチングは依然としてイーサネット（登録商標）フレームの所定のフィールド（通常、送信先アドレスフィールド）中にある情報に基づいているからである。しかしながら、本発明は、パスラベルとして利用可能なアドレス空間の一部を予約することにより、この（送信先アドレス）フィールドの意味を拡張する。新しいイーサネット（登録商標）のパスラベルは、例えばＭＰＬＳのパスラベルと同じ目的、すなわち、コネクション指向のラベルスイッチドパスを特定するために使用される。パスラベルは、通常はＭＰＬＳ及びＡＴＭによって提供される一連のコネクション指向の特徴を導入することにより、コネクション指向のコントロールプレーンがイーサネット（登録商標）の技術を向上させることを可能にする、ハンドルとして作用する。

図３は、本発明の好適な実施形態と原理を概略的に示す図である。図３は、共通イーサネット（登録商標）インフラストラクチュア３０を示し、共通イーサネット（登録商標）インフラストラクチュア３０は、伝統的な（或いは、古典的な）イーサネット（登録商標）ハードウェアによって構築されるイーサネット（登録商標）スイッチ３１と、インフラストラクチュアインタフェース３２を用いてイーサネット（登録商標）インフラストラクチュアを他のインフラストラクチュアに接続するエッジルータを備える。本発明によれば、コネクションレスネットワーク３４及びコネクション指向のネットワーク３５は共に、共通イーサネット（登録商標）インフラストラクチュア３０上に実現することができる。コネクションレスネットワーク３４は、従来のイーサネット（登録商標）によるネットワークとして機能し、コネクションレスコントロールプレーン３６によって制御され、コネクションレスベアラインタフェース（ＣＬＢＩ）３３ａを備える。コネクション指向のネットワーク３５は、本発明に係るコネクション指向のコントロールプレーン３７によって制御され、コネクション指向のベアラインタフェース（ＣＯＢＩ）３３ｂを備える。図３は、イーサネット（登録商標）インフラストラクチュアにおいてデータを転送するために使用されるイーサネット（登録商標）フレーム２１を概略的に示す。コネクションレスネットワーク３４においてコネクションレス転送モードを用いてフレームが転送されるか、コネクション指向のネットワーク３５においてコネクション指向の転送モードを用いてフレームが転送されるかに関わらず、同一のパケットフォーマットが使用される。各々のフレーム２１は、送信先アドレスフィールド２３を備え、送信先アドレスフィールド２３の内容は、イーサネット（登録商標）スイッチがフレームをどのように交換するかを決定する。

利用可能なイーサネットアドレス空間３８、すなわち、送信先アドレスフィールドに含まれうる一連のビットの組み合わせが、図３に概略的に示されており、参照番号３８によって示されている。利用可能なアドレス空間３８は、本発明によれば、コネクションレスネットワーク３４とコネクション指向のネットワーク３５との間で区分されている。換言すれば、ビットの組み合わせの第１のサブセット３８ａは、コネクションレス転送に関連する送信先アドレスを形成し、ビットの組み合わせの第２のサブセット３８ｂは、コネクション指向の転送に関連するコネクション指向のパスラベルを形成する。コネクションレスコントロールプレーン３６は、コネクションレスコントロールインタフェース（ＣＬＣＩ）３９ａを用いてアドレス空間３８にある第１のサブセット３８ａを支配する。一方、コネクション指向のコントロールプレーン３７は、以下でさらに詳細に説明するように、コネクション指向のコントロールインタフェース（ＣＯＣＩ）３９ｂを用いて第２のサブセット３８ｂを支配する。

図４は、スイッチング処理と、図３におけるコネクションレス及びコネクション指向のコントロールプレーン３６，３７の関係とを、より詳細に示す概略図である。イーサネット（登録商標）フレーム２１にある送信先アドレスフィールド２３の内容は、フレームを受信するイーサネット（登録商標）スイッチ３１のスイッチングテーブル４０にあるエントリに対するルックアップ・インデックスとして使用される。このエントリは、イーサネット（登録商標）フレームが転送される出力スイッチポートを格納する。そして、コントロールプレーンは、出力ポートを各々のルックアップ・インデックスに割り当てることにより、イーサネット（登録商標）フレームの転送を制御する。コネクションレスフレームの場合、ルックアップ・インデックスは従来のＭＡＣアドレスであり、コネクション指向のフレームの場合、ルックアップ・インデックスは例えばＭＰＬＳラベルのようなパスラベルである。

ルックアップ・インデックスマネージャ４１は、４８ビットのアドレス空間３８のうち重複しないサブセット３８ａと３８ｂを、コントロールプレーン３６と３７に割り当てる。これにより、各々のスイッチングテーブル４０は、コネクションレス領域４０ａと、コネクション指向の領域４０ｂとに分離される。ネットワークに投入される各々のイーサネット（登録商標）フレーム２１は、フレームの転送サービスを司る特定のコントロールプレーンに関連付けられる。フレームはまた、コントロールプレーンに割り当てられているアドレス空間のサブセットから、ルックアップ・インデックスに割り当てられる。それゆえ、イーサネット（登録商標）フレーム２１にある送信先アドレスフィールド２３の特定のルックアップ・インデックスと、スイッチングテーブル４０において対応するエントリを制御する特定のコントロールプレーン３６又は３７との間に、１対１の関係が存在する。このエントリは、フレームに対して実行されるスイッチング動作、すなわち特定の出力ポートへの転送を示す。

本発明に係るルックアップ・インデックスマネージャ４１を使用することにより、特定のフレームがコントロールプレーン３６と３７のどちらに関連付けられているかに関して、イーサネット（登録商標）フレーム中にいかなる明示的な情報も必要としない。この情報は、イーサネット（登録商標）フレームにおけるルックアップ・インデックス、及び、４８ビットのアドレス空間における重複しないサブセットの割り当てにより、暗示される。

図４における破線は、本発明を実現するために伝統的な（或いは、古典的な）イーサネット（登録商標）スイッチング機能に追加で必要な機能ブロックを示す。これらのブロックは、コネクション指向のコントロールプレーン３７とルックアップ・インデックスマネージャ４１である。これらのブロックは、典型的には、ソフトウェアによって実現されるものであり、それゆえ、伝統的な（或いは、古典的な）のイーサネット（登録商標）ハードウェアを再利用することが可能となる。

上述のように、伝統的な（或いは、古典的な）イーサネット（登録商標）フレームフォーマットには、いかなる変更も必要とされない。唯一の修正は、送信先アドレスフィールド２３にあるビットパターンの解釈である。すなわち、ビットパターンは、アドレス空間３８ａと３８ｂのどちらのサブセットに属するかに応じて、従来のＭＡＣアドレスとして、又は、パスラベルとして、解釈される。

イーサネット（登録商標）フレーム２１に対して実行されるスイッチング動作は、フレームがコネクションレス又はコネクション指向の方法のどちらで転送されるかに関わらず、伝統的な（或いは、古典的な）のイーサネット（登録商標）ハードウェアにおいて使用される処理に続いて行われる。その処理は、図４及び図５において以下のように概説される。

ステップ５１：送信先アドレスフィールド２３にあるルックアップ・インデックスを読み出す。
ステップ５２：スイッチングテーブル４０において対応するエントリを検索する。
ステップ５３：スイッチングテーブルのエントリにある出力ポートへフレームを転送する。

コネクション指向のコントロールプレーン３７がスイッチングテーブル４０にエントリを書き込む処理は、従来のコネクションレスコントロールプレーン３６によるものと同じである。両方の場合において、４８ビットのルックアップ・インデックス及び対応する出力ポートを入力する方法が取られる。それゆえ、スイッチングテーブルのハードウェアには、いかなる変更も必要とされない。

一般的な場合においては、ルックアップ・インデックスマネージャ４１は、アドレス空間３８における重複しないサブセット３８ａ，３８ｂを、任意の数のコントロールプレーンに割り当てることができる。例えば、いくつかのコネクション指向及びコネクションレスコントロールプレーンが並行して動作しており、各々が別々のルーティングプロトコルを使用していてもよい。さらに、割り当てられるサブセットは、連続する複数のルックアップ・インデックスから構成される必要もない。

図３及び図４に示される実施形態においては、スイッチングは、送信先アドレスフィールドの内容に基づいて行われる。例えば送信元アドレスフィールド２４やＶＬＡＮタグ２８のような他のフィールドの内容に基づいたスイッチングをハードウェアがサポートしている場合、これらのフィールドのアドレス空間は本発明に従って区分され、異なる転送モードによる個々のパケットの転送が可能になる。それゆえ、送信元アドレスフィールドに基づいたスイッチングをハードウェアがサポートしている場合、本発明の他の実施形態は、フレームがコネクションレス又はコネクション指向の方法で転送されるか否かを決定するために、送信元アドレスフィールドの内容を使用してもよい。この、他の実施形態は、図３及び図４に示される実施形態に類似した方法で機能するが、送信先アドレスフィールドの代わりに送信元アドレスフィールドに基づいてスイッチングを行い、送信先アドレス空間ではなく送信元アドレス空間を区分けする。

さらに、一般的な場合において、スイッチング動作は、例えばＶＬＡＮアイデンティティや優先ビットのような、イーサネット（登録商標）フレームにおける追加の情報に依存してもよい。スイッチング動作はそれゆえ、特定の優先レベルに対応する特定の出力バッファへの転送も含み、転送は、ＶＬＡＮの設定にも依存する。異なるコントロールプレーンに属するトラフィック間の干渉を避けるために、ＶＬＡＮアイデンティティ及び優先レベルは、好ましくは、アドレス空間の割り当てに似た方法で、個々のコントロールプレーンに対して重複しない方法で割り当てられるべきである。

ＩＥＥＥは、従来のグローバルに固有なＭＡＣアドレスに関連するフレームが４８ビットのうち最初の２ビットとして”ｘ０”を持ち、ローカルに管理されているアドレスはその最初の２ビットとして”ｘ１”を持つように、アドレス空間を割り当ててきた。ここで、ユニキャスト通信の場合はｘ＝０であり、マルチキャスト通信の場合はｘ＝１である。ローカルに管理されているアドレス空間において、運用者は、上述の枠組みに従って、ＭＡＣアドレスとパスラベルを自由に割り当てることができる。

しかしながら、グローバルに固有なＭＡＣアドレスがコネクションレスコントロールプレーンに使用される場合、そのアドレスはイーサネット（登録商標）のハードウェアに固有に結び付けられ、それゆえ、ルックアップ・インデックスマネージャによって制御できない。重複を避けるために、複数のインデックスをコネクション指向のコントロールプレーン３７に割り当てるときに、ルックアップ・インデックスマネージャ４１は、代わりに、ローカルに管理されているアドレス空間の一部を使用しなければならない。このアドレス空間は、定義により、グローバルに管理されているアドレスと重複しない。

コネクションレスコントロールプレーンに関連する第１のサブセットのアドレスが、４８ビットシーケンスにおける２番目のビットが０であるアドレスを備え、コネクション指向のコントロールプレーンに関連する第２のサブセットが、４８ビットシーケンスにおける２番目のビットが１であるアドレスを備えるように、アドレス空間が区分されているものと仮定する。さらに、スイッチは、送信先アドレスフィールドが“００．．．”であってネットワークにおけるノードの送信先アドレスに対応する第１のパケットを受信し、送信先アドレスフィールドが“０１．．．”であってコネクション指向のコントロールプレーンによって設定された経路のパスラベルに対応する第２のパケットを受信するものと仮定する。すると、第１のパケットはコネクションレスの方法で転送され、第２のパケットはコネクション指向の方法で転送される。図５のフロー図によって示される同一のスイッチング処理に従って、スイッチは第１及び第２のパケット両方を転送するが、異なるコントロールプレーンによって制御される、スイッチングテーブルにある異なるエントリに基づいてスイッチはパケットを転送するため、パケットは異なる転送モードによって転送される。

コネクション指向のコントロールプレーンが経路を設定する際に、コネクション指向のコントロールプレーンは、パスラベルのために予約されているアドレス空間のサブセットからパスラベルを選択し、経路にパスラベルを割り当て、経路に沿うスイッチの中にあるパスラベルに関連するスイッチングテーブルのエントリの内容を決定する。そして、確立された経路に沿って転送されるパケットは、送信先アドレスフィールドに含まれるパスラベルと共に組立てられる。

新たなイーサネット（登録商標）パスラベル空間３８ｂは、イーサネット（登録商標）ドメインごとに固有のラベルをサポートするのに十分広いものとする。ラベルの交換（ラベルスワッピング）はそれゆえ避けられ、ラベルの交換が避けられることは既存のイーサネット（登録商標）スイッチングＨＷを再利用するために必要なことである。

本発明は、好ましくは、コネクション指向のコントロールプレーン３７（ＭＰＬＳのようなコントロールプレーンでよい）を導入するために、既存のイーサネット（登録商標）スイッチソフトウェアを修正することにより実現される。上で説明したように、コネクション指向のコントロールパネル３７は、コネクションレスコントロールプレーン３６と並行してイーサネット（登録商標）スイッチングテーブル４０を制御することができる。なぜなら、コネクションレスコントロールプレーンはアドレス空間における第１のサブセット３８ａに関連するエントリを扱う一方、コネクション指向のコントロールプレーンはパスラベルのために予約されているアドレス空間における第２のサブセット３８ｂにあるエントリを扱うからである。イーサネット（登録商標）スイッチ３１は、それゆえ、両方のコントロールプレーンを並行して使用することが可能であり、各々のコントロールプレーンはイーサネット（登録商標）アドレス空間における分離した部分で動作する。１つの物理的なイーサネット（登録商標）は、それゆえ、２つの論理的なネットワーク３４及び３５をサポートすることができる。１つはコネクションレスであり、伝統的なイーサネット（登録商標）アドレスを使用し、もう１つはコネクション指向型であり、本発明に従ってパスラベルのために予約されているアドレス空間を使用する。

コントロールプレーンの観点からは、パスラベルによって補完されたイーサネット（登録商標）は、他のＭＰＬＳネットワークに類似する。それゆえ、本発明に従うコネクション指向のコントロールプレーンが伝統的な（或いは、古典的な）ＭＰＬＳコントロールプレーンに基づいている場合、軽微な修正のみが要求される。しかしながら、イーサネット（登録商標）ノード間にパスラベルの情報を分散するためには、新たなコントロールプレーンプロトコルが導入されなければならない。このプロトコルは、例えばラベル分散プロトコルのような現在のＭＰＬＳプロトコルや、ＧＳＭＰ（汎用スイッチ管理プロトコル）に基づいている。あるいは、コネクション指向のコントロールプレーンは、ＡＴＭのようなコントロールプレーンに基づいていてもよい。

コネクション指向のコントロールプレーンは、多様な方法で実現されうるものであり、各々のイーサネットスイッチノードは、他のノードから来たルーティング制御シグナリングメッセージを処理し、スイッチングテーブルの更新を扱う。

コネクション指向のコントロールプレーンは、図６に示すように、分離した制御ノード（ＣＮ）６０の中でも実現される。制御ノードは、スイッチングテーブルを更新するために、コネクション指向のコントロールインタフェース（ＣＯＣＩ）を使用して、ネットワークインフラストラクチュアによりであるすべてのスイッチングノード、即ち、内部スイッチ６１と境界スイッチ６２の両方と通信する。ＣＯＣＩは、ネットワークインタフェースというよりは、論理インタフェースである。図６において、ＣＯＣＩ上の論理結合６３が破線によって示されており、物理結合６４が実線によって示されている。図６に示される実施形態によって、ＣＯＣＩを介すれば、スイッチングノード６１及び６２に実装される基本的な転送機能を、制御ノード６０にあるネットワーク制御機能から、分離することが可能となる。

制御ノードとイーサネット（登録商標）スイッチとの間の通信は、コネクション指向のネットワークを構成するために必要とされる。このことは、コネクション指向のネットワークの通信経路が確立される前に通信が必要とされるということを意味する。コネクション指向のネットワークを最初に構成するために通信を確立しなければならないという、この起動問題は、同一の物理インフラストラクチュア上に実現されている従来の自己構成コネクションレスイーサネット（登録商標）を使用することにより、解決される。伝統的なコネクションレスイーサネット（登録商標）は、しばしば、ネットワークにおける分散型の自己構成の機能を備える。それゆえこのことは、コネクションレスネットワークの自己構成機能によって収集されたネットワークトポロジに関する情報がコネクション指向のネットワークにも活用されうる場合、利点となる。コネクションレスネットワークが制御ノードとイーサネット（登録商標）スイッチとの間の通信をサポートする場合、コネクション指向型の経路を構成するために、制御ノードはネットワークトポロジ及び接続手段に関する情報をスイッチから引き出すことが可能である。それゆえ、伝統的なイーサネット（登録商標）における分散型の自己構成のサポートに、確立された制御インタフェースによりコネクション指向のコントロールプレーンを構成する自動化管理ツールを組み合わせることにより、単純化した管理が得られるようになる。

図７は、本発明に従ってコネクションレス及びコネクション指向の両方の転送を可能にするネットワークを構成する好ましい方法に関するステップを示すフロー図である。最初のステップ７１において、ネットワークのスイッチが導入されて相互接続される。ステップ７２において、例えばイーサネット（登録商標）自己学習スイッチやスパニングツリープロトコルのような従来技術における自己構成のサポートに基づいて、コネクションレス接続性(connectivity)が確証される。その後、ステップ７３において、制御ノードとネットワークにおけるすべてのスイッチとの間でコネクションレス接続性が確証され、制御ノードは、コネクションレスネットワークにおけるトポロジ及びリンク資源に関する情報をスイッチから引き出す。さらに、ステップ７４において、制御ノードは、スイッチからの情報に基づいてネットワークのマップを構築する。最後に、ステップ７５において、制御ノードは、例えば運用者によって提供されるサービス水準仕様（ＳＬＳｓ）に対応するコネクション指向の経路を構築する。コネクション指向の経路の構築は、制御ノードが、スイッチにあるスイッチングテーブルの内容を制御するために例えばＧＳＭＰを使用してスイッチと通信することにより実行され、スイッチは、コネクション指向の経路に沿って適切なフレームを正確に転送するようになる。最初の構築以後は、制御ノードは、新たなＳＬＳｓに関する新たな経路について運用者によって送信された要求を扱うことができる。制御ノードは、動作中のＳＬＳｓに関する経路として既に予約されているネットワーク資源を常に追跡しており、新たなＳＬＳｓに対して十分なリソースが残っているか否かを検査することによってアドミッションコントロールを実行する。

従来のイーサネット（登録商標）ネットワークは、ループ防止機構を備えたルーティングプロトコルを持っていなかったので、ループを防止するために、スパニングツリープロトコルが構成中にコネクションレスネットワークによって使用されるいくつかの物理接続を無効にすることは注目に値する。しかしながら、コネクション指向の経路のための適切なループ防止機構がコネクション指向のネットワークに提供される場合や、制御ノードがネットワークを完全に概観する場合は、コネクション指向の経路は、コネクションレスのネットワークによって使用されることが不可能になったされた接続を使用してもよい。

コネクション指向のコントロールプレーンがすべてのスイッチングノードに分散している場合は、既存のイーサネット（登録商標）スイッチハードウェアは、制御プロセッサの能力を向上させる必要があるかもしれない。制御処理の大部分を扱う制御ノードを使用することの利点は、この向上が恐らく必要とされないことである。そこで、既存のイーサネット（登録商標）スイッチは、ＣＯＣＩをサポートすることを含む軽微な修正のみを必要とし、この修正は、好ましくは、スイッチソフトウェアを修正することによって実現される。

パスラベルのためのイーサネット（登録商標）アドレス空間を予約することは、標準化の問題となる場合もあれば、ならない場合もある。代替手段としては、注目しているイーサネット（登録商標）ネットワークにおいて従来のコネクションレスのスイッチングのために使用されているイーサネット（登録商標）アドレスを検出する機構を導入することがある。使用されていないアドレスは、パスラベルのために借用されることが可能である。

以上、イーサネット（登録商標）インフラストラクチュアに基づいた本発明の実施形態を説明した。しかしながら、本発明は、イーサネット（登録商標）の技術に限られるものではない。本発明は、例えばＩＰのような、他のコネクションレスプロトコルにも適用可能である。コネクション指向のコントロールプレーンは、例えばＩＰパケットの送信先アドレスフィールドのようなＩＰパケットの所定のフィールド及びＩＰルータの転送テーブルにおいて、上述したイーサネット（登録商標）における実施形態と類似した方法でパスラベルを制御する。これにより、伝統的な（古典的な）のＩＰパケット形式を使用し、修正されたコントロールプレーンを伴う伝統的な（或いは、古典的な）のＩＰルータを使用して、従来のコネクションレスＩＰルーティングと並行してコネクション指向のＩＰパケットの転送を行うことが可能となる。ＩＰアドレス空間の一部（サブセット）は、パスラベルのために予約されなければならない。本発明は、割り当てられたアドレス空間の一部（サブセット）をパスラベルのために予約可能である他のプロトコルに基づいても実現することができる。

本発明の好適な実施形態は、ＶＰＮの構築に関係する機構を含むＭＰＬＳのためにコントロールプレーンのサブセットを使用する、コネクション指向のコントロールプレーンを含む。

ＭＰＬＳにおける基本的な技術は、ラベルを使用する。本発明に従うコネクション指向のコントロールプレーンがＭＰＬＳのコントロールプレーンに基づく場合、本発明に従って使用されるパスラベルのコンセプトは、ＭＰＬＳのためのラベルのコンセプトに類似する。

一般的なＭＰＬＳラベルは、ペイロードをカプセル化する３２ビット長の「シム（shim）」ヘッダである。ラベルは、特定の環境、例えばリンク又はＶＰＮ、において固有のものである。ヘッダをいくつかのラベル層に積み上げることにより、複雑なネットワーク構造が構築されうる。最も外側のラベルは、ＭＰＬＳネットワークにおける経路を選択するために使用される。普通、プロバイダのネットワークにおけるすべてのエッジノード間に、ラベルスイッチドパス（ＬＳＰｓ）と呼ばれるトンネル網がある。各々のＬＳＰは最も外側にあるＭＰＬＳ仮想回路ラベルによって定義され、各々のラベルスイッチドルータ（ＬＳＲ）において交換される。ＬＳＲ（ＬＳＰ）は、例えばＯＳＰＦのようなルーティングプロトコルや、ＲＳＶＰ−ＴＥのようなトラフィックエンジニアリングプロトコルによって決定されうる。ＬＳＰｓ網の目的は、オーバレイネットワークを生成し、各々のＰＥ−ＰＥ間のホップが１ホップの接続に見えるようにすることである。

２つのノード間に多数のＬＳＰｓが存在するときに、積み上げられたラベルはトランキングのために使用されうる。プッシュ及びポップ機構によりラベルはスタックに接続され、ＬＳＰｓが終端する場所で使用される。多数のトランキングレベルが存在しうる。

本発明によれば、イーサネット（登録商標）フレームにおける送信先アドレスフィールドは、例えばパスラベルとして使用されうる。もっとも、パスラベルはネットワークにおいてスワップではなくスイッチされる。複数のラベルを使用することを可能にするために、送信先アドレスフィールドは、いくつかのラベルに分割されてもよい。しかしながら、送信先アドレスフィールドは４８ビット長しかない。ローカルに管理されているすべてのアドレスが本発明に従うコネクション指向のネットワークのために使用される場合、４６ビットを利用可能であり、依然として１つのＭＰＬＳラベルの最大数を含んでいる。

このことは、一般的なＭＰＬＳラベルを使用しないことによって解決することができる。ＭＰＬＳの構造は、ラベルについて他の定義を許可する。本発明に従って使用されるラベルは、環境に依存して可変長で定義される。例えば、トランキングのためだけに使用されるラベルは極めて短くてよいが、ＶＰＮの識別のために使用されるラベルはより長くなる。フレームを転送するときにはラベルはスワップされないので、ラベルの固定長を標準化する必要は全く無い。ラベル長は計算されて、各々のコネクション指向の経路設定のためにエッジ間で伝達される。このようにして、いくつかのラベルが送信先アドレスフィールドに積み上げられるが、数の制限は無い。

イーサネット（登録商標）インフラストラクチュアに基づく本発明の実施形態において積み上げられたラベルを使用すると、拡張性の問題が関係する。通常、イーサネット（登録商標）の転送は集合化されていないので、ラベルは、トラフィックをトランキングするためには使用できない。このことは、イーサネット（登録商標）スイッチのスイッチングテーブルには多数のエントリが存在しうることを意味する。このことは、スイッチにおいてマスク機構を使用することによって避けることが可能であり、スイッチは、送信先アドレスフィールドの一部だけを見る。他の代替手段は、スイッチングハードウェアがＶＬＡＮフィールドに基づくスイッチングをサポートしている場合、イーサネット（登録商標）フレームにおけるＶＬＡＮフィールドをパスラベルとして使用することである。

本発明によって達成される、従来のコネクションレスのインフラストラクチュアでトラフィックのコネクション指向の転送を提供する可能性は、他の多くのネットワークアプリケーションにおいて望ましいものである。本発明のいくつかの典型的な使用例を、以下、さらに詳細に説明する。

本発明の基本的な使用例を図８に示す。図８は、本発明が実施されているイーサネット（登録商標）ネットワーク８１を示す。イーサネット（登録商標）ネットワークは、本発明に従って、コネクションレスコントロールプレーン及びコネクション指向のコントロールプレーンの両方によって制御され、上で説明したように、ネットワークを介して、コネクションレス及びコネクション指向両方によるフレームの転送が可能である。イーサネット（登録商標）ネットワーク８１は、多数の内部スイッチ８２を備え、エッジルータ８４を用いて周囲のＩＰネットワーク８３に接続している。本発明によって、エッジルータ８４に相互接続するイーサネット（登録商標）ネットワーク上で、エッジからエッジへコネクション指向の経路８５を構成することが可能となる。イーサネット（登録商標）ネットワーク８１におけるコネクションレス接続性は、コネクション指向の経路８５を初期構成時のシグナリング制御のために活用される。上述したように、接続性は、従来のイーサネット（登録商標）の自己構成機構によって確証されることが好ましい。このことは、制御シグナリングチャネルが手作業で構成されるか又は専用のメタシグナリング機構を活用するかしなければならない従来技術におけるコネクション指向のネットワークに比べて、その構成を容易にする。

本発明の第２の使用例は、ＶＰＮ（仮想プライベートネットワーク）を構成するために本発明を使用することである。ＶＰＮを生成するために、運用者は、離れた顧客の場所間にトンネルを生成する。トンネルは、本発明の原理に従って動作するネットワーク中に構成される経路によって確立される。それゆえ、ネットワークを例えばイーサネット（登録商標）やＩＰインフラストラクチュアをベースにすることが可能となる。本発明の原理に従って動作するネットワークは、異なる種類のペイロードを搬送し、異なる種類のフレームをトンネルさせる能力に関して、ＭＰＬＳネットワークと同じ特徴を提供するように構成される。それゆえ、本発明が実施されているそのようなネットワークは、普通のＭＰＬＳネットワークいずれとも同じ方法でＶＰＮｓを実現するために使用される。本発明に従うコネクション指向のコントロールプレーンはＭＰＬＳのようなコントロールプレーンであるため、図９に示すように、ＭＰＬＳシグナリングを使用して複数のドメインに亘ってＶＰＮｓを構成することが可能である。図９は、ネットワーク上でコネクション指向の転送を可能にするためにコネクション指向のコントロールプレーンによって補われている本発明に従うイーサネット（登録商標）ネットワークである、ネットワーク９１を示す。以下、この種のネットワークを、ラベルスイッチドイーサネット（登録商標）（ＬＳＥ）ネットワークと呼ぶ。ＬＳＥネットワーク９１又はＬＳＥドメインは、従来技術に従ってＭＰＬＳドメイン９２と相互接続されている。上位のコントロールプレーン９３は、ＭＰＬＳ及びＬＳＥのドメイン９１及び９２に亘ってＶＰＮｓを生成することが可能となるように構成されている。上位のコントロールプレーンは、好ましくは、ノードがＭＰＬＳノードであるかＬＳＥノードであるかを意識しない。図９に示すような構成において、エッジルータ９４は、ＭＰＬＳタイプであってもよいし、ＬＳＥタイプであってもよい。エッジルータ９４の間にある内部スイッチは、ＭＰＬＳタイプのスイッチ９５ａの場合もあれば、ＬＳＥタイプのスイッチ９５ｂの場合もあれば、片側がＭＰＬＳインタフェースであり、もう一方の側がＬＳＥインタフェースであるブリッジ９５ｃの場合もある。ブリッジ９５ｃは、上位のコントロールプレーン９３によって、ネットワークにおける任意の普通の内部スイッチと見なされる。上位のコントロールプレーン９３はまた、例えば複数のＬＳＥドメインのように、同じ種類の複数のドメインに亘っていてもよい。

本発明を使用することが有利でありうる第３の適用例は、図１０に示すように、家庭内ＬＡＮｓ１０２をコンテンツプロバイダ又はサービスプロバイダ１０３に接続させるためのブロードバンド接続ネットワーク１０１に適用することである。ブロードバンド接続ネットワークは、ここでは、ＬＳＥネットワークであるものとする。家庭内ＬＡＮｓは、ハウスアグリゲーションノードとして機能するＬＳＥエッジルータであるアクセスポイント１０４に接続される。アクセスポイントにおいて、家庭内ＬＡＮｓと、ブロードバンド接続ネットワークを通ってアクセスエッジノード１０５に至るように構成された複数の経路との間に、ブリッジが存在する。各々の経路は、各々の家庭内ＬＡＮがマッピングされているＶＰＮである。それゆえ、各々の家庭内ＬＡＮ１０２は、アクセスエッジノード１０５に至るまで分離したＶＰＮに接続される。アクセスエッジノード１０５は、ブロードバンド接続ネットワーク１０１を、プロバイダのバックボーン１０６に接続させる。プロバイダのバックボーン１０６は、ＭＰＬＳドメインであるものとする。ここではさらに、多数のコンテンツプロバイダ／サービスプロバイダ１０３が、プロバイダのバックボーン１０６において、エッジルータ１０７に接続されているものとする。各々のコンテンツプロバイダ／サービスプロバイダは、自己のエッジルータ１０７からアクセスエッジノード１０５へ確立された経路を持つ。エッジルータ１０７とアクセスエッジノード１０５との間にある各々のそのような経路において、コンテンツプロバイダ／サービスプロバイダ１０３からアクセスエッジノード１０５へのＶＰＮｓが存在する。アクセスプロバイダは、それゆえ、家庭内ＬＡＮからコンテンツプロバイダ／サービスプロバイダまでの途中の経路全てに亘っているＶＰＮｓを構成することが可能である。ブロードバンド接続ネットワークにおいて本発明を利用することの利点は、ブロードバンド接続ネットワークは例えばイーサネット（登録商標）ハードウェアのような極めて安価なハードウェアに基づくことが可能であり、それでも例えばＶＰＮの機能のようなコネクション指向の機能を提供できることである。ＶＰＮの機能は通例、コネクション指向のアプリケーション専用に適合したより高価なハードウェアによってのみ可能となるものである。

上述の説明から、本発明は、コネクションレス転送及びコネクション指向の転送における技術の最良の部分を組み合わせることが可能であることが明らかになる。このことは、例えばトラフィックエンジニアリング、ＱｏＳ制御、及び経路プロテクションのような機能を可能にするコネクション指向のネットワークを実現するために、従来のコネクションレスネットワークの低価格なインフラストラクチュアを使用することを可能にすることによってなされる。本発明の実施形態は、イーサネット（登録商標）のコントロールプレーンをＭＰＬＳのようなコントロールプレーンで補完することにより、イーサネット（登録商標）の技術をさらに改善する。イーサネット（登録商標）フレームの転送におけるコネクション指向のモードは、それゆえ、同じ伝統的（或いは古典的）イーサネット（登録商標）インフラストラクチュア上で、従来のコネクションレスモードと並行してサポートされる。

図面及び明細書において、本発明の典型的な好ましい実施形態を開示してきた。具体的な用語が使用されているが、具体的な用語は一般的かつ説明的な意味で使用されているに過ぎず、限定する目的ではない。本発明の範囲は、請求の範囲に記述されている。

従来のスイッチドイーサネット（登録商標）ネットワークの概略的なブロック図である。 典型的なイーサネット（登録商標）フレームのフォーマットを示す概略的なブロック図である。 ２つの論理ネットワーク（１つはコネクションレスであり、１つはコネクション指向であり、共通のイーサネット（登録商標）インフラストラクチュア上に実現されている）を伴う本発明の原理を示す概略的なブロック図である。 コネクションレスコントロールプレーンとコネクション指向のコントロールプレーンとの間の関係を本発明に従うスイッチング処理と併せて示す概略的なブロック図である。 本発明に従う、コネクションレス及びコネクション指向双方の転送に使用されるスイッチング処理を示すフロー図である。 コネクション指向のコントロールプレーンが分離した制御ノード（ＣＮ）に実現されている本発明の実施形態を示す概略的なブロック図である。 本発明の原理に従って動作するネットワークを構成する方法を示すフロー図である。 本発明の第１の基本的な使用例を示す概略的なブロック図である。 仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮｓ）を構成するための、本発明の第２の使用例を示す概略的なブロック図である。 ブロードバンド接続のための、本発明の第３の使用例を示す概略的なブロック図である。

Claims (21)

1. 所定のパケット形式のデータパケットを転送するパケット交換通信のネットワーク（３０）を制御する制御システムであって、所定のアドレス形式を持つ一連のアドレス（３８）が前記ネットワークに割り当てられており、前記ネットワークは複数のネットワークノード（３１）を備え、前記制御システムは、
   前記ネットワークを介した、データパケットのコネクションレス転送を可能にして制御するコネクションレスコントロールプレーン（３６）と、
   前記ネットワークを介した、データパケットのコネクション指向の転送を可能にして制御するコネクション指向のコントロールプレーン（３７）と、
   を備え、
   前記アドレスの第１のサブセット（３８ａ）は前記コネクションレスコントロールプレーン（３６）に関連付けられ、前記アドレスの第２のサブセット（３８ｂ）は前記コネクション指向のコントロールプレーン（３７）に関連付けられ、
   前記コネクションレスコントロールプレーン（３６）は、前記第１のサブセット（３８ａ）に属するアドレスを持つパケットがコネクションレス転送モードによって前記ネットワーク（３０）を介して転送されるように、前記ネットワークノード（３１）の動作を制御するように構成され、
   前記コネクション指向のコントロールプレーン（３７）は、前記第２のサブセット（３８ｂ）に属するアドレスを持つパケットがコネクション指向の転送モードによって前記ネットワークを介して転送されるように、前記ネットワークノード（３１）の動作を制御するように構成される
   ことを特徴とする制御システム。
2. 所定のパケット形式のデータパケットを転送するパケット交換通信のネットワークにおいて使用するネットワークノードであって、
   所定のアドレス形式を持つ一連のアドレスが前記ネットワークに割り当てられており、
   前記ネットワークは複数の転送ネットワークノードを備え、
   前記アドレスの第１のサブセットは、前記ネットワークを介したデータパケットのコネクションレス転送を可能にして制御するコネクションレスコントロールプレーンに関連付けられ、
   前記アドレスの第２のサブセットは、前記ネットワークを介したデータパケットのコネクション指向の転送を可能にして制御するコネクション指向のコントロールプレーンに関連付けられ、
   前記ネットワークノードは、
   前記第１のサブセットに属するアドレスを持つパケットをコネクションレス転送モードによって転送し、
   前記第２のサブセットに属するアドレスを持つパケットをコネクション指向の転送モードによって転送する
   ように構成される
   ことを特徴とするネットワークノード。
3. 前記コネクションレスコントロールプレーンは、前記ネットワークノードのスイッチングテーブルにおける第１の部分の内容を制御するように構成され、前記第１の部分はアドレスの前記第１のサブセットに関連し、
   前記コネクション指向のコントロールプレーンは、前記ネットワークノードの前記スイッチングテーブルにおける第２の部分の内容を制御するように構成され、前記第２の部分はアドレスの前記第２のサブセットに関連し、
   これにより、複数のエントリが複数の前記アドレスを前記ネットワークノードの各出力位置に関連付けて前記ネットワークノードがパケットのアドレスに関連付けられた出力位置へ当該パケットを転送できるようにする制御を行う
   ことを特徴とする請求項２に記載のネットワークノード。
4. 前記コネクションレスコントロールプレーン及び前記コネクション指向のコントロールプレーンは、前記ネットワークノードのどの出力ポートが前記ネットワークノードの前記スイッチングテーブルにおけるどのアドレスに関連付けられるかを決定することにより、前記ネットワークノードにおける前記スイッチングテーブルの内容を制御するように構成され、
   これにより、前記ネットワークノードの前記スイッチングテーブルにおいてパケットの前記アドレスに関連付けられている前記出力ポートに対する前記ネットワークノードによる当該パケットの出力を手配する
   ことを特徴とする請求項３に記載のネットワークノード。
5. アドレスの前記第２のサブセットにおけるアドレスは、前記コネクション指向のコントロールプレーンによって確立された前記ネットワークノード及び送信先ノードの間の接続に関するパスラベル、又は送信元ノード及び前記ネットワークノードの間の接続に関するパスラベルを意味することを特徴とする請求項２に記載のネットワークノード。
6. 前記パケット交換通信のネットワークは、イーサネット（登録商標）ネットワークであり、
   前記所定のパケット形式は、イーサネットフレームの形式であり、
   前記所定のアドレス形式は、前記イーサネットフレームにおける、送信先アドレスフィールド、送信元アドレスフィールド、又は、ＶＬＡＮタグのうちの１つの形式である
   ことを特徴とする請求項２に記載のネットワークノード。
7. 前記パケット交換通信のネットワークはＩＰネットワークであり、
   前記所定のパケット形式はＩＰパケットの形式であり、
   前記所定のアドレス形式はＩＰアドレスの形式である
   ことを特徴とする請求項２に記載のネットワークノード。
8. 前記コネクション指向のコントロールプレーンは、ＭＰＬＳコントロールプレーンに基づいていることを特徴とする請求項２に記載のネットワークノード。
9. 複数のネットワークノードを含んだパケット交換通信のネットワークにおいて所定のパケット形式のデータパケットを転送する方法であって、
   所定のアドレス形式を持つ一連のアドレスが前記ネットワークに割り当てられており、
   コネクションレスコントロールプレーンが、前記ネットワークを介したデータパケットのコネクションレス転送を可能にして制御し、
   コネクション指向のコントロールプレーンが、前記ネットワークを介したデータパケットのコネクション指向の転送を可能にして制御し、
   前記アドレスの第１のサブセットは、前記コネクションレスコントロールプレーンに関連付けられ、
   前記アドレスの第２のサブセットは、前記コネクション指向のコントロールプレーンに関連付けられ、
   前記方法は、
   前記第１のサブセットに属するアドレスを持つパケットを、コネクションレス転送モードによって前記ネットワークを介して転送するステップと、
   前記第２のサブセットに属するアドレスを持つパケットを、コネクション指向の転送モードによって前記ネットワークを介して転送するステップと、
   を備える
   ことを特徴とする方法。
10. 前記コネクションレスコントロールプレーンは、前記ネットワークノードのスイッチングテーブルにおける第１の部分の内容を制御するように構成され、前記第１の部分はアドレスの前記第１のサブセットに関連し、
    前記コネクション指向のコントロールプレーンは、前記ネットワークノードの前記スイッチングテーブルにおける第２の部分の内容を制御するように構成され、前記第２の部分はアドレスの前記第２のサブセットに関連し、
    前記方法は、複数のエントリが複数の前記アドレスを前記ネットワークノードの各出力位置に関連付けて前記ネットワークノードがパケットのアドレスに関連付けられた出力位置へ当該パケットを転送できるようにする制御を行うステップを更に備える
    ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記コネクションレスコントロールプレーン及び前記コネクション指向のコントロールプレーンが、前記ネットワークノードのどの出力ポートが前記ネットワークノードの前記スイッチングテーブルにおけるどのアドレスに関連付けられるかを決定することにより、前記ネットワークノードにおける前記スイッチングテーブルの内容を制御するステップと、
    前記ネットワークノードの前記スイッチングテーブルにおいてパケットの前記アドレスに関連付けられている前記出力ポートに対して前記ネットワークノードが当該パケットを出力するステップと、
    を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. アドレスの前記第２のサブセットにおけるアドレスは、前記コネクション指向のコントロールプレーンによって確立された前記ネットワークノード及び送信先ノードの間の接続に関するパスラベル、又は送信元ノード及び前記ネットワークノードの間の接続に関するパスラベルを意味することを特徴とする請求項９に記載の方法。
13. 前記コネクションレスコントロールプレーン及び前記コネクション指向のコントロールプレーンのうち少なくとも１つが、制御ノードに実装され、前記制御ノードは、少なくとも１つの信号伝達インタフェースを用いて前記ネットワークノードと通信するように構成されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
14. 前記コネクションレスコントロールプレーン及び前記コネクション指向のコントロールプレーンのうち少なくとも１つが、前記ネットワークノード間に分散されていることを特徴とする請求項９に記載の方法。
15. 前記コネクションレスコントロールプレーン及び前記コネクション指向のコントロールプレーンは、コンピュータが読み取り可能なプログラム命令を用いて実現されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
16. 所定のパケット形式のデータパケットを転送する物理ネットワークを持つパケット交換通信のシステムにおいて使用するネットワークノードであって、
    所定のアドレス形式を持つ一連のアドレスが前記ネットワークに割り当てられており、
    前記ネットワークは複数の転送ネットワークノードを備え、
    前記アドレスの第１のサブセットは、前記ネットワークを介したデータパケットのコネクションレス転送を可能にして制御するコネクションレスコントロールプレーンに関連付けられ、
    前記アドレスの第２のサブセットは、前記ネットワークを介したデータパケットのコネクション指向の転送を可能にして制御するコネクション指向のコントロールプレーンに関連付けられ、
    前記ネットワークノードは、
    コントロールプレーンをホスティングし、
    前記第１のサブセットに属するアドレスを持つパケットをコネクションレス転送モードによって転送し、前記第２のサブセットに属するアドレスを持つパケットをコネクション指向の転送モードによって転送するために、前記転送ネットワークノード内の転送テーブルを設定するために使用される制御インタフェースを介して前記ネットワーク内の前記転送ネットワークノードと通信する
    ことを特徴とするネットワークノード。
17. 前記コネクションレスコントロールプレーンは、前記ネットワークノードのスイッチングテーブルにおける第１の部分の内容を制御するように構成され、前記第１の部分はアドレスの前記第１のサブセットに関連し、
    前記コネクション指向のコントロールプレーンは、前記ネットワークノードの前記スイッチングテーブルにおける第２の部分の内容を制御するように構成され、前記第２の部分はアドレスの前記第２のサブセットに関連し、
    これにより、複数のエントリが前記一連のアドレスの複数のアドレスを前記ネットワークノードの各出力位置に関連付けて前記ネットワークノードがパケットのアドレスに関連付けられた出力位置へ当該パケットを転送できるようにする制御を行う
    ことを特徴とする請求項１６に記載のネットワークノード。
18. アドレスの前記第２のサブセットにおけるアドレスは、前記コネクション指向のコントロールプレーンによって確立された前記転送ネットワークノード及び送信先ノードの間の接続に関するパスラベル、又は送信元ノード及び前記転送ネットワークノードの間の接続に関するパスラベルを意味することを特徴とする請求項１６に記載のネットワークノード。
19. 前記パケット交換通信のネットワークは、イーサネット（登録商標）ネットワークであり、
    前記所定のパケット形式は、イーサネットフレームの形式であり、
    前記所定のアドレス形式は、前記イーサネットフレームにおける、送信先アドレスフィールド、送信元アドレスフィールド、又は、ＶＬＡＮタグのうちの１つの形式である
    ことを特徴とする請求項１６に記載のネットワークノード。
20. 前記パケット交換通信のネットワークはＩＰネットワークであり、
    前記所定のパケット形式はＩＰパケットの形式であり、
    前記所定のアドレス形式はＩＰアドレスの形式である
    ことを特徴とする請求項１６に記載のネットワークノード。
21. 前記コネクション指向のコントロールプレーンは、ＭＰＬＳコントロールプレーンに基づいていることを特徴とする請求項１６に記載のネットワークノード。

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