リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク上でのｖｐｎの実装

专利摘要:
イーサネット・ネットワーク上のノードがリンク状態ルーティング・プロトコルを実装する。ノードはVRFごとにIPアドレスまたはI-SID値を割り当て、そのIPアドレスまたはI-SID値をLSAを使って広告する。VPN上でパケットが転送されるとき、入口ノードはそのパケットについてのVRFを同定し、そのVRF内で顧客アドレス空間のIP探索を実行して次のホップと、出口ノード上のVRFのIPアドレスまたはI-SID値を判別する。入口ノードはVRFを同定するためにI-SIDまたはIPヘッダを前に付加し、そのパケットがイーサネット・ネットワーク上の出口ノードに転送されうるようMACヘッダを生成する。パケットが出口ノードで受信されると、MACヘッダがパケットからはぎ取られ、付加されたI-SIDまたはIPヘッダを使って出口VRFが同定される。
公开号:JP2011508575A
申请号:JP2010540942
申请日:2008-12-30
公开日:2011-03-10
发明作者:アヌマラ，モーニッシュ；アラン，デイヴィッド；アンベハーゲン，ポール；ジャーメイン，ブルーノ；ブラッグ，ニジェル；ラプー，ロジェ
申请人:ノーテル・ネットワークス・リミテッド；
IPC主号:H04L12-56

专利说明:

[0001] 関連出願への相互参照
本願は、2007年12月31日に出願された米国仮特許出願第61/0009,717の優先権を主張し、同出願の内容はここに参照によって組み込まれる。]
[0002] 技術分野
本発明は、イーサネット（登録商標）・ネットワークに関し、より詳細にはリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク（link state protocol controlled Ethernet network）上でのVPNの実装に関する。]
背景技術

[0003] データ通信ネットワークは、互いに結合されてデータをやりとりするさまざまなコンピュータ、サーバー、ノード、ルータ、スイッチ、ブリッジ、ハブ、プロキシおよびその他のネットワーク・デバイスを含みうる。これらのデバイスは本稿では「ネットワーク要素」と称される。データは、ネットワーク要素間の一つまたは複数の通信リンクを使うことによってネットワーク要素間でインターネット・プロトコル（IP: Internet Protocol）パケット、イーサネット（登録商標）・フレーム、データ・セル、セグメントまたはビット／バイトのその他の連合といったプロトコル・データ・ユニットを渡すことによって、データ通信ネットワークを通じて通信される。特定のプロトコル・データ・ユニットは、ネットワーク上でその起点から宛先までの間を進む際に、複数のネットワーク要素によって扱われ、複数の通信リンクを通過することがありうる。]
[0004] 通信ネットワーク上のさまざまなネットワーク要素は、本稿でプロトコルと称される所定の規則のセットを使って互いと通信する。通信の異なる側面を統御するために異なるプロトコルが使用される。通信の異なる側面とは、ネットワーク要素の間の伝送のためにどのように信号を形成すべきか、プロトコル・データ・ユニットがどのようなものであるべきかのさまざまな側面、プロトコル・データ・ユニットがどのようにしてネットワーク要素によってネットワークを通じて扱われるまたはルーティングされるべきか、ルーティング情報のような情報がどのようにネットワーク要素間で交換されるべきかといったことである。]
[0005] イーサネット（登録商標）は、電気電子技術者協会（IEEE）によって規格802.3として、またはイーサネット（登録商標）ブリッジ機能については802.1として定義されているよく知られたネットワーキング・プロトコルである。イーサネット（登録商標）・ネットワーク・アーキテクチャにおいて、ネットワークに接続されたデバイスは、任意の所与の時点で、共有される遠隔通信経路を使えるよう競合する。ネットワーク・セグメントを相互接続するために複数のブリッジまたはノードが使用される場合、同じ宛先までの複数の潜在的な経路がしばしば存在する。このアーキテクチャの利点は、ブリッジ間の経路冗長性を提供し、追加的リンクの形でネットワークに容量を追加することを許容するということである。しかしながら、ループ形成を防ぐために、一般に、ネットワーク上でトラフィックがブロードキャストされたまたはあふれさせられる（flooded）仕方を制約するためにスパニング・ツリー（spanning tree）が使われた。スパニング・ツリーの特徴は、ネットワーク内のどの一対の宛先の間にも一つの経路しかないということであり、よって、パケットがどこから来たかによって、所与のスパニング・ツリーに付随する接続性を「学習する」ことが可能であった。しかしながら、スパニング・ツリー自身が制約的であり、しばしば、スパニング・ツリー上にあるリンクの過剰使用およびスパニング・ツリーの部分ではないリンクの不使用につながった。]
[0006] イーサネット（登録商標）・ネットワークに内在する制限のいくつかを克服するために、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク（link state protocol controlled Ethernet network）が「Provider Link State Bridging」と題する2006年10月2日に出願された出願第11/537,775号に開示された。その内容はここに参照によって組み込まれる。同出願において詳細に記述しているように、透明なブリッジングと組み合わされたスパニング・ツリー・プロトコル（STP: Spanning Tree Protocol）を使うことによって各ノードにおいて学習されたネットワーク・ビューを利用するのではなく、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークでは、メッシュ・ネットワークを形成するブリッジは、リンク状態広告を交換して、各ノードがネットワーク・トポロジーの同期されたビューをもつことを可能にする。これは、リンク状態ルーティング・システムのよく理解された機構を介して実現される。プロバイダー・リンク状態ブリッジング・ネットワークは好ましくは、IEEE802.1ahに定義されるような「MAC-in-MAC」カプセル化を使って、顧客（C-MAC）アドレス空間をプロバイダー（B-MAC）アドレス空間から完全に分離し、それによりリンク状態ルーティング・システムは、プロバイダー制御のもとに割り当てられたB-MACアドレスにのみ曝される。MAC-in-MACカプセル化を使えば、ネットワーク中のブリッジはネットワーク・トポロジーの同期されたビューをもち、必要なユニキャストおよびマルチキャスト接続性の情報をもち、ネットワーク内の任意の対のブリッジ間の最短経路接続性を計算でき、計算されたネットワークのビューに従ってその転送情報ベース（FIB: forwarding information bases）に個々にデータを入れることができる。すべてはプロバイダーが管理するB-MACアドレスのみを用いてである。]
[0007] すべてのノードが同期されたビューにおける自分の役割を計算し、そのFIBにデータを入れたとき、ネットワークは、任意の所与のブリッジまでピア・ブリッジ（いかなる理由であれ前記ブリッジへの通信を必要とするブリッジ）のセットからのループのないユニキャスト・ツリーと、任意の所与のブリッジからピア・ブリッジの同じセットまたは部分集合までの合同（congruent）でありかつループのないポイント・ツー・マルチポイント（P2MP: point-to-multipoint）マルチキャスト・ツリーを、ブリッジでホストされるサービス・インスタンスごとに、もつことになる。結果は、所与のブリッジ対の間の経路がスパニング・ツリーのルート・ブリッジを通過することに制約されないということであり、全体的な結果は、メッシュの接続性の幅をよりよく利用できる。本質的には、あらゆるブリッジは、そのブリッジへのユニキャスト接続性およびそのブリッジからのマルチキャスト接続性を定義する一つまたは複数のツリーのルートとなる。]
[0008] 顧客トラフィックがプロバイダー・ネットワークにはいるとき、顧客MACアドレス（C-MAC DA）は解決されて（resolved）プロバイダーMACアドレス（B-MAC DA）にされ、それによりプロバイダーは、プロバイダーMACアドレス空間を使ってプロバイダー・ネットワーク上のトラフィックを転送しうる。さらに、プロバイダー・ネットワーク上のネットワーク要素は、仮想LAN ID（VID）に基づいてトラフィックを転送するよう構成される。それにより、同じ宛先アドレスに宛てられているが異なるVIDをもつ異なるフレームが、ネットワークを通じて異なる経路上で転送されうる。動作では、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークは、一つのVID範囲を最短経路転送に関連付けうる。それにより、ユニキャストおよびマルチキャスト・トラフィックは、その範囲からのVIDを使って転送されうる。トラフィック・エンジニアリング経路は最短経路以外の経路上でネットワークを横断して生成され、第二のVID範囲を使って転送されうる。]
[0009] リンク状態ルーティング・プロトコルの二つの例として、オープン最短経路第一（OSPF: Open Shortest Path First）および中間システム‐中間システム（IS-IS: Intermediate System to Intermediate System）がある。ただし、他のリンク状態ルーティング・プロトコルを使ってもよい。IS-ISはたとえばISO10589およびIETF RFC1195に記載されており、そのそれぞれの内容はここに参照によって組み込まれる。]
[0010] 最短経路ユニキャスト転送状態（forwarding state）をインストールすることに加えて、ノードはネットワーク上のマルチキャスト・ツリーのための転送状態をもインストールしうる。リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークにおいてマルチキャストを実装する方法の例が、「Multicast Implementation in a Link State Protocol Controlled Ethernet Network」と題する2007年2月5日に出願された米国特許出願第11/702,263号に詳細に記載されており、その内容はここに参照によって組み込まれる。同出願に記載されているように、ネットワーク上であるマルチキャスト・グループについて転送状態をインストールさせるためにマルチキャスト・グループ・メンバーシップを広告するためにリンク状態広告が使用されうる。具体的には、所与のマルチキャスト・グループについての各起点が、ネットワーク上でフレームを転送するために使われる宛先MACアドレス（destination MAC Address）（DA）を割り当てられうる。ネットワーク上のノードは、マルチキャスト起点から、リンク状態プロトコルを介してそのマルチキャスト・グループへの「関心」を広告している宛先ノードの少なくとも一つまでの最短経路上にあると判断する場合に、起点／グループ・ツリーのための転送状態をインストールする。]
[0011] マルチキャストへの関心は、I-SIDのような関心識別子（interest identifier）のコミュニティに基づいていてもよい。そうすれば、ネットワーク上のノードは、マルチキャスト・グループに関連付けられた関心識別子のコミュニティにおいてともに関心を広告した起点と宛先との間の最短経路上にあるときに、そのマルチキャスト・グループの転送状態をインストールすることになる。I-SIDは通常、802.1ahに関連付けられており、追加的なMACヘッダ（顧客起点＆宛先MACアドレス）を含意する。C-MACなしでのI-SIDの有用性は、よく理解され、本稿では前提とされる。しかしながら、転送状態は、マルチキャストに関連付けられたマルチキャストDAおよびVIDに基づく。動作では、ネットワーク上の複数のノードが特定のI-SIDへの関心を広告しうる。ネットワーク上のノードは、どのノードがどのI-SIDに関心を広告したかを追跡し、特定のI-SIDへの関心を広告した二つのノードの間の最短経路上にあれば、そのI-SIDに関連付けられたDA/VID対について転送状態をインストールする。これは、ネットワーク上でフレームをあふれさせることを要求することなく、関心のコミュニティについて転送状態がインストールされることを許容する。]
[0012] リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークは、リンク層（レイヤー２）で動作する。すなわち、入口（ingress）ノードは、たとえばノードAからノードEに、イーサネット（登録商標）・ネットワークを横断してフレームをスイッチするために使用されうるMACヘッダを生成する。インターネット・プロトコル（IP）・ネットワークのような他のネットワークは、レイヤー３（ネットワーク層）のようなより高い層で動作する。IPネットワークは、IPパケットに関連付けられたIPヘッダのIPアドレスに基づいてパケットを転送する。従来式のIPネットワークでは、IP探索はネットワークを通じた各ホップにおいて実行される。すなわち、各ノードは、外側のイーサネット（登録商標）・ヘッダをはぎ取り、IPヘッダを読み、ネットワークを通じてそのパケットをルーティングするためにIP探索〔ルックアップ〕を行う。次いでノードは、そのパケットをネットワーク上の次のノードに転送するために、新しいイーサネット（登録商標）・ヘッダを加える。]
[0013] 図１は、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング（MPLS: multi-protocol label switching）・ネットワークにおいてIP転送がどのように起こるかを示している。MPLSネットワークは、ネットワーク内のさまざまなルータにおいて実行されることが必要とされるIP探索の数を減らす。MPLSネットワークにおいては、複数のラベル・スイッチト経路（LSP: Label Switched Path）がMPLSネットワークを通じて確立されることになる。ネットワークを通じてLSPが決定され生成される具体的な仕方はよく知られている。図１に示した例では、ラベル・スイッチト経路がノードA、B、C、D、Eを含むものとする。パケットがネットワークXから端のルータ２２Ａに到着すると、端のルータ２２ＡはIP探索を実行して、ネットワークYに到達するよう、そのIPパケットをMPLSネットワークを通じてLSP上にスイッチするためにどのラベルが使用されるべきかを決定する。端のルータ２２Ａは、そのパケットについて経路上での次のホップも決定し、そのパケットにMACヘッダを適用して、そのパケットを経路上の次のホップ（ルータ２２Ｂ）に転送させる。] 図１
[0014] ルータ２２Ｂは、外側のMACヘッダをはぎ取り、MPLSラベルを読む。ネットワークを通じてLSPが確立されているときは、ラベル分配プロトコル（label distribution protocol）は経路上のラベルの間の関連付けを確立していることになる。よって、たとえば、特定のIP転送等価クラス（IP Forwarding Equivalence Class）についてラベル１００とラベル２１０の間に関連付けが形成されうる。ラベル関連付けは、ルータが、IP探索を実行する代わりにラベルを使ってパケットを転送することを許容する。よって、たとえば、ルータ２２ＢがMPLSラベル１００をもつパケットを受け取るとき、ルータ２２Ｂはそのラベルを新しいMPLSラベル２１０で置き換え、パケットを外向きインターフェースに転送する。パケットを転送する前に、ルータ２２Ｂは、パケットに新しいMACヘッダを加える。新しいMACヘッダは、この例ではSA＝J、DA＝Kで、起点MACアドレスをルータ２２Ｂ上のMAC Jとして、宛先MACアドレスをルータ２２Ｃ上のMAC Kとして同定する。このプロセスは、ラベルが端のルータ（ノードＥ）に到達するまで、ラベル・スイッチト経路に沿った各ホップで繰り返される。]
[0015] こうして、MPLSはMPLSネットワークの端で単一のIPルート探索が実行されることを許容し、MPLSネットワークを横断してパケットを転送するためにIP探索の代わりにラベル交換を使うことを許容する。最初のIP探索を実行し、パケットにラベルを割り当ててパケットをLSP上に載せる端のルータは、ラベル端ルータ（LER: Label Edge Router）と称される。ラベル・スイッチングを実行するMPLSネットワーク上の中間ルータは、一般に、ラベル・スイッチ・ルータ（LSR: Label Switch Router）と称される。MPLSネットワークにおける転送は、各ホップにおいてMACヘッダをはぎ取ったあとにラベルをスワップすることによって実行される。MPLS転送はそれでもMACヘッダはぎ取りがネットワークを横断してホップ毎に行われることを必要とし（イーサネット（登録商標）・リンクが用いられるとき）、各LSRがラベル探索およびラベル・スワップを実行することを必要とし、各LSRが次いで別のMACヘッダを加えてパケットをLSP上の次のLSRに送達することを必要とする。このプロセスは、各ノード上での処理および知性を必要とし、よって高価な解決策となる。さらに、これが機能するためには、最初にLSPがセットアップされる必要があり、これはそれ自身、計算的に高価なプロセスである。]
[0016] リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークがネットワーク層転送を実装することを可能にする方法が、「IP Forwarding Across A Link State Protocol Controlled Ethernet Network」と題する2007年12月31日に出願された米国特許出願第12/006,258号において開示された。その内容は、ここに参照によって組み込まれる。さらに、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークがMPLSネットワークにおけるラベル・スイッチ・ルータ（label switch router）を置き換える方法が、「MPLS Node Replacement Using A Link State Protocol Controlled Ethernet Network」と題する2007年12月31日に出願された米国特許出願第12/006,257号において開示された。その内容は、ここに参照によって組み込まれる。]
[0017] 多くの顧客がプロバイダーのネットワークを共有しうるので、顧客のデータが別の顧客のデータから分離できるようにする技法が開発されてきた。通常、これは仮想閉域網（Virtual Private Network）を使って実装される。図２は、一つまたは複数の仮想閉域網（VPN）がネットワークを横断して確立されているMPLSネットワークの例を示している。VPNは、IPv4 VPNについてはインターネット技術調査委員会（IETF: Internet Engineering Task Force）技術公開文書（RFC: Request For Comments）4364、またはIPv6 VPNについてはRFC4659に記載される手順を使ってMPLSネットワーク上で確立されうる。手短にいうと、MPLSネットワーク上でVPNを確立するためには、VPNに参加する各LERが仮想ルーティングおよび転送（VRF: Virtual Routing and Forwarding）テーブルを実装する。VRFは、VPNのためのルートを保持するために使われる。内部境界ゲートウェイ・プロトコル（iBGP: interior Border Gateway Protocol）のようなルーティング・プロトコルが、VRF間でルーティング情報を交換するためにMPLSネットワーク内で使用される。端のノードが、たとえば外部BGP（e-BGP）を介して顧客からのルートを学習すると、VRFはそのルートを、iBGPを介して、そのVRFについてのルート・エクスポート・ポリシーに従って、VPN上の他のVRFにエクスポートする。VRFがルートを受け取るとき、VRFはそのルート・インポート・ポリシーに従ってそのルートをインポートする。こうして、諸VRFは、VPN上でトラフィックを転送するために使われるべきルーティング情報をインストールする。] 図２
発明が解決しようとする課題

[0018] MPLSネットワークへの入口においてパケットが受信されるとき、入口LERがMPLSネットワークを横断してパケットをルーティングするために使われるべき正しいVRFを決定し、VRFにおいてIP探索を実行してそのパケットについての次のホップを決定する。入口LERはそのパケットについてのラベルを取得し、そのパケットをMPLSネットワークを通じてLSP上に転送する。入口LERは、出口（egress）LERで正しいVRFが同定されることを許容する内側ラベルをも割り当てうる。IP VPNはMPLSネットワーク上で優勢であり、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークはIPもしくはMPLSネットワークと一緒にまたはその代わりに機能するよう統合されることができるので、IP VPNがリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上で実装されることを許容することが有利である。]
課題を解決するための手段

[0019] リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上のノードは、中間システム‐中間システム（IS-IS）のようなリンク状態ルーティング・プロトコルを実装する。ネットワーク上のノードは、リンク状態パケット（Link State Packet）としても知られるIS-ISリンク状態広告（LSA: Link State Advertisement）から隣接性を学習し、ネットワーク上のあらゆるノード対の間で最短経路を計算する。各参加ノードは、その転送情報ベース（FIB）にデータを入れて、ネットワーク上の各対のノードの間のユニキャスト転送状態を構築する。トラフィック・エンジニアリングされた（traffic engineered）経路も構築されてもよく、TE経路についての転送状態がネットワーク上のノードFIB中にインストールされる。]
[0020] IS-ISは、トポロジー情報ならびにレイヤー２およびレイヤー３のアドレスの特定のネットワーク位置およびインターフェースへのバインディングが、特定のネットワーク要素において使われるスイッチングまたは転送技術とは独立に交換されることを許容する。リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上のノードはVRFごとにIPアドレスを割り当て、次いで、IS-ISリンク状態広告（LSA）においてそれらのVRFに関連付けられたIPアドレスを広告する。ノードに対して、LSAがVRFのIPアドレスを含んでいることを示すために、型長値（TLV: Type Length Value）が生成されてもよい。パケットが受信されると、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークへの入口ノードは、そのパケットについてVRFを同定し、VRFにおいてIP探索を実行して、ネットワーク上での次のホップおよびVRFの出口ノードを決定する。入口ノードは、起点IPアドレス＝入口VRF IPアドレスおよび宛先IPアドレス＝出口VRF IPアドレスをもつIPヘッダを生成する。入口ノードは、そのパケットを、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上の出口ノードへの経路上に載せるためにMACヘッダをも生成する。リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上のノードは、パケットを、それらのFIB内の転送状態を使って、各ホップでMACはぎ取り動作を実行することなく、DA/VIDに転送する。パケットが出口ノードで受信されると、MACヘッダはパケットからはぎ取られ、出口VRFを同定するためにIPヘッダが使用される。次いで、クライアントIPヘッダ内の情報を使って、出口ノード上で、同定されたVRFにおいてIP探索が実行され、そのパケットをどのように転送するかを決定する。イーサネット（登録商標）・ネットワーク上でのIP-VPNの実装に関連するさらなる詳細は、「Supporting BGP Based IP-VPN in a Routed Network」と題する2007年11月6日に出願された米国特許出願第11/935,563号において開示されている。その内容はここに参照によって組み込まれる。]
[0021] 別の実施形態では、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上で、ノードによってサポートされる各VRFにI-SIDが割り当てられる。各ノードは、該ノードの諸VRFに関連付けられた一組のI-SIDを広告する。VRF間でルートを交換するためにiBGPが使用され、ここで、iBGP交換は、ルート・ターゲット・バインディングへの（to route target binding）I-SIDをエンコードするか事前構成設定されたI-SIDをもつかし、それによりVRFはどのルートが関心対象であるかを同定できる。ある実施形態では、VRF間でルートを交換するためにRFC 4364が使用され、ある実施形態では、ルートを交換するのみならずVRFを同定するために使われるI-SID値を交換するためにもiBGPが使われる。入口ノードがパケットを受信するとき、該入口ノードは入口VRFを同定し、IP探索を実行してそのパケットについての次のホップを決定する。入口ノードは、VRFに関連付けられたI-SIDを決定し、そのパケットにI-SIDを加え、それにより、出口ノードはそのパケットをネットワーク外に転送するために使われるべき正しいVRFを決定できるようになる。入口ノードは、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上で出口ノードへの経路上にパケットを載せるために、MACヘッダをも生成する。リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上のノードは、FIB内の転送状態を使って、各ホップでのMACはぎ取り動作を実行することなく、パケットをDA/VIDに転送する。出口ノードでパケットが受信されると、MACヘッダはパケットからはぎ取られ、出口VRFを同定するためにI-SIDが使われる。次いで出口ノード上で、同定されたVRFにおいて、クライアントIPヘッダ内の情報を使ってIP探索が実行され、そのパケットをどのように転送するかを決定する。]
[0022] 別の実施形態では、第二の実施形態と同様に、I-SIDが各VRFに割り当てられるが、VRF間でルートを交換するためにiBGPは使用されない。むしろ、ルート情報は、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上のノード間で、ネットワーク上で交換されるリンク状態広告（LSA）内にルート情報を含めることによって、素朴な仕方で交換される。LSAがI-SIDごとに（VRFごとに）ルート情報を担持することを許容するよう、新しい型長値（TLV）が生成されてもよい。入口ノードおよび出口ノードは、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークを横断してパケットを転送するときに、先の実施形態と同じ方法でルーティング情報を使う。]
[0023] 本発明の諸側面は、付属の請求項において具体性をもって指摘される。本発明は、以下の図面において例として図解される。図面において、同様の参照符号は同様の要素を示す。以下の図面は本発明のさまざまな実施形態を、単に例示の目的で開示するものであって、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。明確のため、全図の全要素にラベルを付けてはいない。]
図面の簡単な説明

[0024] IP転送がMPLSネットワークにおいてどのように実装されうるかを示す機能ブロック図である。
MPLSネットワークにおけるルーティング情報の交換を示す機能ブロック図である。
本発明のある実施形態に基づく、IP VPNを実装するよう構成された例示的なリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークの機能ブロック図である。
本発明のある実施形態に基づく、図３のリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークにおいてIP VPNの実装を可能にするために実施されうるプロセスを示すフローチャートである。
本発明のある実施形態に基づく、IP VPNを実装するよう構成された例示的なリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークの機能ブロック図である。
本発明のある実施形態に基づく、図５のリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークにおいてIP VPNの実装を可能にするために実施されうるプロセスを示すフローチャートである。
本発明のある実施形態に基づく、IP VPNを実装するよう構成された例示的なリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークの機能ブロック図である。
本発明のある実施形態に基づく、図７のリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークにおいてIP VPNの実装を可能にするために実施されうるプロセスを示すフローチャートである。
本発明のある実施形態に基づく、リンク状態広告（LSA）がどのようにして、IP VPNに関連付けられたVRF間でLSAがルーティング情報を担持することを許容する型長値（TLV）を構築しうるかの一例の機能ブロック図である。
本発明のある実施形態に基づく、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークにおいて使用されるよう構成されたネットワーク要素の可能な実装の概略的な表現を示す図である。] 図３ 図５ 図７
実施例

[0025] リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークは、ネットワーク層ルーティングおよび転送を実装するために使用できる。それは、ネットワーク内のスイッチされたドメインへの入口ノードに、ネットワーク層アドレスをリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークを通じた経路にマッピングさせることによる。本記載はしばしば例示的なネットワーク層アドレスとしてIPアドレスに言及するが、本開示は他の型のネットワーク層アドレスにも等しく当てはまることが意図されている。こうして、本発明は、ネットワーク層アドレス指定についてIPv4またはIPv6に依拠する実装に限定されるものではなく、他の形のネットワーク層アドレス指定にも等しく適用される。]
[0026] IPアドレスのようなネットワーク層アドレスをリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークにおける経路にマッピングすることは、スイッチされるネットワークを通じたIP転送の生起を許容する。それは、スイッチされたネットワークへの入口ノードに、それらのIPアドレスを、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上での端点（endpoint）イーサネット（登録商標）MACアドレスにマッピングさせることによる。リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上のあるノードにおいてネットワーク層アドレスが学習されると、そのノードはそのネットワーク層アドレスの情報を広告しうる。ネットワーク層アドレスの広告は、入口ノードが、ネットワーク層パケットが受信されたときに、ネットワーク上のどの他のリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク・ノードがそのネットワーク層アドレスに到達できるかを決定することを許容する。]
[0027] リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークへの入口ノードは、ネットワーク層パケットをネットワーク上の端点（endpoint）MACアドレスに転送するために使われるMACヘッダを生成する。入口ノードがノードAであり、意図される出口ノードがノードEであるとすると、入口ノードAは、ノードEに関連付けられているMACアドレスに宛てられるMACヘッダを生成する。中間ノードは、MAC Eに宛てられたパケットをそのノードまでの最短経路に沿って転送することができるよう最短経路転送状態をインストールしているはずなので、中間ノードは単に、その転送情報ベース（FIB）においてMAC探索を実行し、パケットをネットワーク上の正しい宛先に転送する。中間ノードは、経路に沿った各ホップでMACヘッダをはぎ取ることも、新しいMACヘッダを生成することも要求されない。こうして、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク経路は、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークを通じたネットワーク層転送を実装するために使用されうる。]
[0028] イーサネット（登録商標）スイッチングを使ってネットワーク層転送を実装できる。そのネットワーク層転送では、スイッチされるドメイン内の転送エンティティにパケットが到着する際にパケットに対して単一のネットワーク層探索が実行されうる。ネットワーク・アドレスは、MACヘッダにマッピングされうる。そのMACヘッダは、スイッチされるドメインをパケットが横切る際にさらなるネットワーク層探索動作を要することなく、スイッチされるドメインを横切ってパケットを転送するために使用できる。伝統的なルーティングされるネットワークとは異なり、スイッチされるドメインは、ネットワーク層トラフィックが、ネットワーク層探索を実行することなく、複数のイーサネット（登録商標）スイッチを通じて転送されることを許容する。こうして、ネットワーク層探索を全ノード上で必要とすることのないMPSLという機能上の目標を達成できる。しかしながら、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークを使ってネットワーク層トラフィックを転送することには、MPLSに対してさらなる利点がある。それは、中間ノードにおいてMACヘッダをはぎ取ったり、スイッチング挙動をシミュレートするために加えられたラベルをスワップしたりする必要がなく、リンク・ローカルなラベルのバインディング（binding of the link-local labels）を管理するために要求される付随する信号伝達オーバーヘッドも必要とされないということである。むしろ、パケットがネットワーク上の諸ノードを通過していく際、同じMACヘッダが、複数のネットワーク・ノードを通じてパケットをスイッチするために使用されうる。]
[0029] 図３は、本発明のある実施形態に基づく、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークを通じた経路を形成する諸ノードの例示的な選択と、ネットワークがIP VPNを実装することを許容するためのルーティング情報の交換とを示す機能的なブロック図である。図３に、またはのちに論じる図５および図７に示される実施形態では、ノードA〜Eがリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークに参加しており、ネットワーク上の各ノードがネットワーク・トポロジーを学習して最短経路転送状態（マルチキャスト、ユニキャストの両方）を自分の転送情報ベースにインストールするためにリンク状態広告（LSA）を交換すると想定する。リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークは、数多くの他のノードを含んでいてもよいが、図面を過度に複雑にするのを避けるためにこれらの例では示していない。] 図３ 図５ 図７
[0030] 図３に示した実施形態では、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上の入口ノードおよび出口ノードに、各サポートされるIP VPNについてのVRFを実装させることによって、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上でIP VPNが実装されうる。具体的には、特定のIP VPNをサポートするべき各ノードは、そのIP VPNについてVRFを実装する。それにより、安全な仕方でIP VPNについてのルーティング情報を維持しうる。VRFは、IP VPNの分野においてよく知られたエンティティである。クライアント・ルート（client routes）は、単にVRF中に構成設定されてもよく、あるいは外部BGPのような外部ルーティング・プロトコルを使ってクライアント広告を介して発見されてもよい。そのクライアント・ルートは次いでそのIP VPNについてVRF内に、入口ノードによって記憶される。リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上の異なるノード上のVRFどうしは、従来式の仕方で、本実施形態では、iBGPのような内部ルーティング・プロトコルを使って、ルートを交換する。] 図３
[0031] 図４は、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上にIP VPNが実装されることを許容するために使用されうる一つのプロセスを示している。図４に示されるように、本発明のある実施形態によれば、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上の各ノードは、IPアドレス（各IP VPN内で使われる顧客IPアドレス空間とは別個の、プロバイダーのグローバルIPアドレス空間からの）を、該ノードがサポートする各VRFに割り当てる（４００）。リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上のノードは、普通、自分が知っているIPアドレスを広告し、本発明のある実施形態によれば、この同じ機構を使って自分のVRFに割り当てられたグローバルIPアドレスをも広告する（４０２）。任意的に、LSAによって担持されるIPアドレスが通常のIPアドレスではなくVRFに割り当てられていることを指定するために、独特のTLVが使用されてもよい。他のノードが、VPNに関連付けられたまたは割り当てられたIPアドレスを含むLSAを受信すると、それら他のノードは、そのIPアドレスを、自分のリンク状態データベース内でそのノードについての自分のエントリーに加える（４０４）。こうして、すべてのノードが、他のすべてのノードのVRFに関連付けられたプロバイダーのグローバルIPアドレスを知る。同じIP VPNについてのVRFをもつノードどうしは、通常の仕方でiBGPを使ってルートを交換し、そのVPNについてのルーティング情報をVRFに入れる（４０６）。] 図４
[0032] リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークへの入口ノード（図３のノードAのような）がUNIインターフェース上でIPパケットを受信するとき（４１０）、該入口ノードは、そのIPパケットをどのように扱うかを決定するためにIP探索を実行するために使われるべきVRFを同定する（４１２）。これは通例、到着した物理的または仮想ポートから推定される。VRFを決定したのち、入口ノードはそのVRF内でIP探索を実行し、そのパケットについての宛先を判別する（４１４）。出口ノードは図３のノードEであるとして、VRF内でのIP探索は、そのパケットについての次のホップとしてノードEを返す。] 図３
[0033] 入口ノードは、該入口ノード上のVRFのIPアドレスを起点アドレスとして使い、そのIP VPNについての出口ノード上のVRFのIPアドレスを宛先アドレスとして使ってIPヘッダ３０２を加える（４１６）。たとえば、図３に示されるネットワークにおいて、IPヘッダは、ノードA上のVRFのIPアドレスを起点アドレスとして、ノードE上のVRFのIPアドレスを宛先アドレスとして使う。IPヘッダは、そのパケットが出口ノードEにおいて受信されたときに、出口ノードが、そのパケットを、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークの外に転送するために使われるべき正しいVRFを同定することを許容する。] 図３
[0034] 入口ノードは、前記パケットを、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークを通じたスイッチされたパス上に置くためのMACヘッダ３０４も生成する（４１８）。上述したように、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上のノードは、宛先MACアドレスへの最短経路に沿ってパケットをスイッチするよう転送状態をインストールする。各ホップにおいてMACヘッダをはぎ取り、置換することを要求することなく、これらのノードはこのことを、MACヘッダのDAおよびVIDを読み、次いでそのパケットを転送することによって行える。こうして、パケットはリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークを横断して転送されて、図３におけるその宛先（ノードE）に到達しうる。] 図３
[0035] 出口ノードEがパケットを受信すると、出口ノードEは外側のMACヘッダ３０４をはぎ取り、外側のIPヘッダ３０２を使って、そのパケットを転送するために使うべき正しいVRFを同定する（４２０）。出口ノードは次いで、そのパケットを正しい宛先に転送するために、同定されたVRF内の内側顧客IPヘッダ３００を使ってIP探索を実行する（４２２）。]
[0036] 図５および図６は、どのようにしてIP VPNがリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上に実装されうるかのもう一つの例を示している。図５〜図６に示されるように、この実施形態では、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上の端ノードは、VRFとしてローカルにインスタンス化された（instantiated）各VPNに対してI-SIDを割り当てる（６００）。端ノードは、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上で使用中のリンク状態プロトコルとの関連で伝送されるリンク状態広告（LSA）内にI-SIDを含める。たとえば、IS-ISがリンク状態プロトコルとして使われている場合、端ノードは、その端ノードにおいてサポートされる諸VPNに割り当てられた諸I-SIDを含むLSAを生成する（６０２）。よって、Eがある特定のVPNをサポートする場合、EはそのVPNについてのI-SIDをVRFに割り当て、Aに送信されるLSAを生成する。Aは、ノードEによってサポートされる諸VRFに関連付けられたI-SIDを、ノードEについてそのリンク状態データベース（LSDB: Link State Data Base）エントリーに加える（６０４）。ネットワークのさまざまなノード上で実装される同じVPNについてVRF情報が標準的な仕方でiBGPを使って交換される（６０６）。] 図５ 図６
[0037] Aがパケットを受信すると（６１０）、AはIP探索を実行するために使うべきVRFを同定し（６１２）、そのVRF内でIP探索を実行して次のホップを決定する。この事例では、探索は、Eにおいてインスタンス化されるこのVPNについてのVRFを介して到達可能なIPアドレスを返すとする。Aは、VPNを、そして最終的にはE上でパケットを転送するために使われるべきVRFを同定するために、I-SID ５０２をパケットに加え（６１６）、前記パケットを、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークを通じたEへの経路上に置くためにMACヘッダ５０４を生成する（６１８）。Eがそのパケットを受信すると、Eは外側のMACヘッダ５０４をはぎ取り、I-SID ５０２を使って、そのパケットを転送するために使うべきそのVPNについてのVRFを同定する（６２０）。Eは次いで、そのパケットを正しい顧客に向いたインターフェース（the correct customer facing interface）に転送するために、同定されたVRF内の顧客IPヘッダ５００を使ってIP探索を実行する（６２２）。]
[0038] 図７および図８は、本発明のもう一つの実施形態を示している。ここでは、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークのために使われるIS-ISプロトコルにおいて、I-SIDタグ付けされた顧客ルーティング情報が交換される。こうして、この実施形態は、図５〜図６に示された実施形態と同様に動作するが、この実施形態では、ルートを交換するためにiBGPのような内部ゲートウェイ・ルーティング・プロトコルが使われることを要求するのではなく、VRF間でルーティング情報を交換するためにリンク状態ルーティング・プロトコルが使用される。] 図５ 図６ 図７ 図８
[0039] 具体的には、図７〜図８に示されるように、端ノードは、その端ノードによってサポートされる各VPNに対してVPNを同定するI-SIDをバインドし（８００）、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上で、LSAにおいてI-SIDを広告する（８０２）。ノードが、I-SIDを含むLSAを受信すると、そのノードはそのI-SIDを、そのLSAを発したノードについて、自分のLSDBエントリーに加える（８０４）。ノードが、I-SIDに関連付けられた新しいルートを知ると、そのノードは、そのルートを正しいVRF中に入れ、またそのルートを含むLSAを生成もする。図９との関連でのちに論じるように、VRF間でルーティング情報を搬送するために新しい型長値（TLV）が使用されてもよい。こうして、終端ノード間で交換されるLSAがVRFについてのルート情報（I-SIDごとのルート情報）を含み、端ノードはiBGPを実行することを回避しうる（８０６）。] 図７ 図８ 図９
[0040] ノードAのような端ノードがパケットを受信すると（８１０）、該端ノードはそのパケットに対してIP探索を実行するために使うべきVRFを同定する（８１２）。端ノードは次いで、そのVRF内でIP探索を実行して、そのパケットについての次のホップを決定する。この例では、そのパケットについての次のホップは出口ノードEであるとする（８１４）。]
[0041] 入口ノード（ノードA）は、そのパケットを扱うために使われるべきそのVPNについてのE上のVRFを同定するために、I-SID ７０２をそのパケットに加える（８１６）。Aはまた、前記パケットを、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークを通じた出口ノード（ノードE）へのスイッチされた経路上に置くためにMACヘッダ７０４をも生成する（８１８）。]
[0042] 出口ノードがそのパケットを受信すると、該出口ノードは外側のMACヘッダ７０４をはぎ取り、I-SID ７０２を使って、そのパケットを転送するために使うべきVRFを同定する（８２０）。出口ノードは次いで、そのパケットを正しい顧客に向いたインターフェース（the correct customer facing interface）に向けてリンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークの外に転送するために、同定されたVRF内の顧客IPヘッダ７００を使ってIP探索を実行する。]
[0043] 図７〜図８との関連で上述したように、IS-ISリンク状態広告（LSA）がI-SIDごとのルート情報を搬送することを許容するために新しい型長値（TLV）を定義することが必要となることがありうる。TLVは、ネットワーク上の諸ノードがLSAの諸フィールドを正しい仕方で解釈することを許容するよう、LSAのフォーマットを指定する。本質的には、TLVはLSAのフォーマットを指定し、LSAにおいて伝達されうる情報の型を指定する。IS-IS TLVのフォーマットはISO10589において定義されている。この規格は、TLVの最初のオクテットが、情報の範囲および情報フォーマットを与える型または「コードポイント（codepoint）」をエンコードすることを規定する。] 図７ 図８
[0044] 図９は、IS-IS LSAがI-SIDごとにVRF間でルーティング情報を伝達することを許容するために使用されうる一つの可能なISIS LSA（TLV）を示している。LSA TLVの最初のオクテットは、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上の諸システムがLSA TLVに含まれる諸フィールドのフォーマットを理解できるようにする値を指定すると想定されてきた。] 図９
[0045] 図９に示した例示的なTLVでは、TLV ９００は、通常のTLVにおける標準的なフィールドであるいくつかのフィールドを含む。たとえば、TLVはシステムIDフィールド９０２、エリア・アドレス・フィールド９０４およびLSAを発するノードの隣接ノードについての情報９０６を含みうる。TLVはまた、ノードがその諸IPv4インターフェース９０８を指定するためのフィールド、該ノードが認識する諸IPv4アドレス９０８および諸IPv6アドレス９１０を同定するためのフィールドをも含む。TLVはまた、認識する諸I-SIDをも含みうる９１４。] 図９
[0046] 本発明のある実施形態によれば、TLVは、ノードが、そのノード上でインスタンス化されているVRFに割り当てられているIP VPNのために使用されうるI-SID（９１６）を指定することを許容するフィールドをも含みうる。上述したように、ノードがI-SIDをVRFに割り当てることを許容することは、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークを横断してパケットが伝送される際にノードがパケット上にI-SIDヘッダを含めることを許容し、それにより、出口ノードによってネットワークの外にパケットを転送するために使用されるべき正しいVRFが判別されうる。こうして、TLVは、ノードが、特定のVRFに割り当てられたIP VPN-I-SIDの情報を広告することによって、それらの特定のVRFの情報を広告することを許容する。IP VPN-I-SIDフィールド９１６は、図５〜図６に示される実施形態および図７〜図８に示される実施形態においてVRFを広告するために使用される。] 図５ 図６ 図７ 図８
[0047] TLV９００は、LSAが諸IPv4ルート９１８および諸IPv6ルート９２０を含むことを許容する二つの追加的サブフィールドをも含む。これら二つのサブフィールドは、IP VPN-I-SIDごとに含まれており、よってIPv4およびIPv6ルートはIP VPN-I-SIDごとに指定されうる。これは、VRFの間でiBGPのような別個のルーティング・プロトコル・インスタンスが実行されることを要求するのではなく、リンク状態ルーティング・システム内で実装されるネイティブなLSAを使ってVRF間でルーティング情報が交換されることを許容する。VRFは、ルートをエクスポートするときに標準的なVRFルート・エクスポート・ポリシーを適用してもよく、VRFにルーティング情報をインポートするかどうかを決めるときに標準的なVRFインポート・ポリシーを適用してもよい。他のTLVフォーマットが使用されてもよく、例示された実施形態は、IP VPNに関連付けられた情報を担持するためにLSAがどのようにフォーマットされうるかの一例を与えることが意図されている。]
[0048] 図１０は、図３、図５および図７のネットワーク要素A〜Eのようなネットワーク要素であって、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークにおいて使用されるよう構成されたネットワーク要素の可能な実装の概略的表現である。本ネットワーク要素は、リンク状態ルーティング・プロトコルを使ってネットワーク・トポロジーに関して、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワークにおいてルーティング情報およびその他の情報を含む制御メッセージをピアと交換するよう構成されたルーティング・システム・モジュール８０を含む。ルーティング・システム８０によって受信される情報は、リンク状態データベース８８にまたは別の仕方で記憶されうる。先に論じたように、情報の交換はネットワーク上のノードに、ネットワーク・トポロジーの同期されたビューを生成することを許容する。それによりルーティング・システム・モジュール８０は次いでネットワーク上の他のノードへの最短経路を計算できる。ルーティング・システム８０によって計算された最短経路は、FIB ８２中にプログラムされる。FIB ８２は、計算された最短経路、マルチキャスト・ツリー、トラフィック・エンジニアリングされた経路エントリーに基づいておよび他のエントリーに基づいて、ネットワークを通じてトラフィックを差し向けるための適切なエントリーを入れられている。] 図１０ 図３ 図５ 図７
[0049] 本発明のある実施形態によれば、ルーティング・システム８０は、ネットワーク層到達可能性情報を含むルート更新（route updates）を交換しうる。ネットワーク上のノードによって知られているネットワーク層アドレスは、ネットワーク要素上のリンク状態データベース８８に記憶される。ネットワーク層パケットが到着したときに、入口ノードが、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上で正しい出口ノードを選択できるようにするためである。ネットワーク層アドレスの情報は、ネットワーク上でマルチキャスト転送状態の実装をも許容しうる。ネットワーク上のノードに同じIPマルチキャスト・グループに関心のあるノード対間の転送状態をインストールさせることによって、それらのネットワーク上のノードによってネットワーク層マルチキャストを扱えるようにするためである。]
[0050] 本発明のある実施形態に基づくネットワーク要素は、リンク状態プロトコル制御型イーサネット（登録商標）・ネットワーク上で実装されるべきVPNのためのルーティング情報を含むよう構成されたVRF ９０をも含む。VRFは、図のように別個に実装されてもよいし、あるいはFIB ８２の指定された部分として実装されてもよい。]
[0051] フレームが受信されるとき、パケットのDAがそのパケットが当該ノードに宛てられていることを示す場合、当該ノードは、そのパケットから外側のMACヘッダをはぎ取り、内側のI-SIDまたはIPヘッダを見てそのパケットについてのIP探索を実行するために使用されるべきVRFを決定する。当該ノードは次いで、正しいVRFにアクセスし、顧客IPヘッダに基づいてIP探索を実行し、そのパケットを顧客IPヘッダの宛先アドレスに向けて転送する。]
[0052] 記載されたモジュールは単に例示目的のためであって、当業者には理解されるであろうようにノードの諸モジュールの間で機能を組み合わせるまたは分散させることによって実装されてもよいことも理解しておくべきである。]
[0053] 上記の機能は、コンピュータ可読メモリに記憶されコンピュータ・プラットフォーム上の一つまたは複数のプロセッサ上で実行されるプログラム命令の組として実装されてもよい。しかしながら、当業者には、本稿に記載されたあらゆる論理は、離散的コンポーネント、特定用途向け集積回路（ASIC）、プログラム可能論理のような集積回路、現場プログラム可能なゲート・アレイ（FPGA）もしくはマイクロプロセッサのようなプログラム可能論理デバイスと関連して使われるプログラム可能論理、状態機械またはそれらの任意の組み合わせを含む他の任意のデバイスを使って具現できることは、当業者には明白であろう。プログラム可能論理は、読み出し専用メモリ・チップ、コンピュータ・メモリ、ディスクまたは他の記憶媒体のような具体的な媒体に一時的または恒久的に固定されることができる。そのようなすべての実施形態は、本発明の範囲内にはいることが意図される。]
[0054] 図面に示され明細書に記載された実施形態のさまざまな変更および修正が本発明の精神および範囲内でなしうることは理解しておくべきである。したがって、上記に含まれ、付属の図面に示されるあらゆる事項は、限定的な意味ではなく、例示的な意味に解釈されることが意図されている。本発明は、付属の請求項およびその等価物においてのみ定義される。]

权利要求:

請求項1
リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク上でレイヤー３仮想閉域網（VPN）を実装する方法であって：前記VPNにVPNI-SIDを割り当てる段階と；前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク内の第一のノード上で前記VPNについての第一のVRFを確立する段階と；前記VPNI-SIDを前記第一のVRFに割り当てる段階と；前記第一のノードによって、第一のリンク状態プロトコル・リンク状態広告において前記VPNI-SIDを広告する段階と；前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク内の第二のノード上で前記VPNについての第二のVRFを確立する段階と；前記VPNI-SIDを前記第二のVRFに割り当てる段階と；前記第二のノードによって、リンク状態プロトコル・リンク状態広告において前記I-SIDの第二の添付（attachment）を広告する段階と；前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク上でデータのパケットを伝送するときに前記VPNI-SIDを使って、該パケットを受信するノードが該パケットをさらに扱うために使用すべき正しいVRFを同定できるようにする段階とを有する、方法。
請求項2
請求項１記載の方法であって、さらに：前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク内の複数の他のノード上で前記VPNについての複数の追加的なVRFを確立する段階と；前記VPNI-SIDを前記複数の他のVRFに割り当てる段階と；前記複数の他のノードによって、リンク状態プロトコル・リンク状態広告において前記複数の他のVRFへの前記I-SIDの添付を広告する段階とを有する、方法。
請求項3
VRFの間で同定用I-SID（identifyingI-SID）をタグ付けされた顧客ルートを交換するためにiBGPが使用される、請求項１記載の方法。
請求項4
VRFを同定するI-SIDもiBGPを介して交換される、請求項３記載の方法。
請求項5
VRFの間で同定用I-SIDをタグ付けされた顧客ルートを交換するためにリンク状態プロトコル広告が使用される、請求項１記載の方法。
請求項6
前記リンク状態プロトコル広告が、前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワークのルーティング情報を交換するためにも使われる、請求項５記載の方法。
請求項7
前記リンク状態プロトコルが中間システム‐中間システム（IS-IS）であり、前記リンク状態プロトコル広告が、前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク上のノードに対して、そのIS-ISリンク状態広告がVPNに関連付けられた顧客ルートを担持していることを指定するための型長値（TLV）を有する、請求項６記載の方法。
請求項8
前記TLVが、前記IS-ISリンク状態プロトコル広告においてIPv4顧客ルートおよびIPv6顧客ルートが担持されることを可能にする、請求項７記載の方法。
請求項9
リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク上でインターネット・プロトコル（IP）仮想閉域網（VPN）を実装する方法であって：前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワークにおいて第一のノード上で前記IPVPNについての第一のVRFを確立する段階と；前記第一のVRFに関連付けられた第一のグローバルIPアドレスおよび前記第一のノードのMACアドレスを、前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク内のリンク状態広告において広告する段階と；前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワークの中間ノードにおいて前記MACアドレスへの転送状態を確立する段階と；前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク上のある第二のノードが、前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク上の前記第一のノードに送信されるべき前記VPNに関連付けられたパケットを有するときに、前記第二のノードによって前記パケットの前に、前記第一のVRFに関連付けられた前記グローバルIPアドレスを含む第一のヘッダを付加し、次いで、前記第二のノードによって前記パケットの前に、前記第一のノードのMACアドレスを含む第二のヘッダを付加し、前記第一および第二のヘッダをもつ前記パケットを前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク上で転送する段階とを有する、方法。
請求項10
請求項９記載の方法であって、前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク上の中間ノードは、前記IPパケットの転送を、前記第二のヘッダのMACアドレスを使って、前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワークの該ノード内のそのMACアドレスについてのインストールされている転送状態に従って行う、方法。
請求項11
前記第一のノードが前記パケットを受信すると、前記第一のノードは、前記MACヘッダの宛先アドレスが自らのMACアドレスに一致することを知るために前記MACヘッダを読み、次いで、前記第一のVRFを同定するために前記第一のヘッダのIPアドレスを読む、請求項１０記載の方法。
請求項12
前記第一のVRFを同定する前記IPパケットがさらに第二のクライアントIPヘッダを含み、該第二のクライアントIPヘッダは、前記IPパケットについて顧客に向いたインターフェースを判別するために前記第一のVRF内のルーティング情報との関連で使用されうるルーティング情報を含む、請求項１１記載の方法。
請求項13
前記第一のVRFと、前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク内の他のノード上でインスタンス化されている前記VPNに関連付けられた他のVRFとの間で顧客ルートを交換するためにiBGPが使用される、請求項９記載の方法。
請求項14
前記第一のVRFと、前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク内の他のノード上でインスタンス化されている前記VPNに関連付けられた他のVRFとの間で顧客ルートを交換するためにリンク状態プロトコル広告が使用される、請求項９記載の方法。
請求項15
あるIPVPNに関連付けられたVRFどうしの間でリンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワークを通じてルーティング情報を交換する方法であって：イーサネット・ネットワーク上でリンク状態ルーティング・プロトコルを実装する段階であって、前記リンク状態ルーティング・プロトコルは、前記イーサネット・ネットワーク上のノードが、前記イーサネット・ネットワークのノード隣接およびリンク状態についての情報を含むリンク状態広告を交換し、前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワークのトポロジーの同期されたビューを含むリンク状態データベースを構築することができるようにするよう設計されている、段階と；前記ノードのうちの第一のノード上でIPVPNに関係する第一のVRFを実装する段階と；前記ノードのうちの第二のノード上で前記IPVPNに関係する第二のVRFを実装する段階と；前記リンク状態広告を使って前記第一のVRFと第二のVRFとの間でVPNルーティング情報の交換を実装する段階とを有する、方法。
請求項16
前記第一のVRFおよび前記第二のVRFが共通のI-SIDを割り当てられ、該I-SIDも前記リンク状態広告を使って広告される、請求項１５記載の方法。
請求項17
前記第一のVRFおよび前記第二のVRFが共通のI-SIDを割り当てられ、該共通のI-SIDは前記イーサネット・ネットワーク上で前記VPNに関連付けられたトラフィックの前に付加され、そのトラフィックを受信するノードがそのトラフィックを扱うために使うべき正しいVRFを判別できるようにする、請求項１５記載の方法。
請求項18
前記VPNに関連付けられたトラフィックの前にMACヘッダも付加され、前記リンク状態プロトコル制御型イーサネット・ネットワーク上の事前インストールされた転送状態に従って、入口ノードから出口ノードに、中間ノードが前記ネットワーク上での各ホップにおいてMACヘッダをはぎ取ることを必要とすることなく、前記トラフィックが転送されることを許容する、請求項１７記載の方法。
請求項19
請求項１６記載の方法であって、さらに：前記イーサネット・ノードのうちの前記第一のノードによって、前記VPNに関連付けられた顧客ルーティング情報を受信する段階と；前記顧客ルーティング情報を用いて前記第一のVRFを更新する段階と；前記第一のVRFに関連付けられたエクスポート・ポリシーに従って、前記顧客ルーティング情報をリンク状態広告内で前記第二のVRFにエクスポートする段階とを有する、方法。
請求項20
請求項１９記載の方法であって、さらに：前記のエクスポートされた顧客ルーティング情報を含むリンク状態広告を受信する段階と；前記第二のVRFに関連付けられたインポート・ポリシーに従って前記第二のVRF中に前記顧客ルーティング情報をインポートする段階とを有する、方法。