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1. はじめに

MPLS ドメイン [MPLS_ARCH] では、データのストリームが共通のパスを通過するとき、MPLS シグナリングプロトコルを使用してラベルスイッチパス (LSP) を確立できる。入力ラベルスイッチルータ (LSR) では、各パケットにラベルが割り当てられ、ダウンストリームに送信される。LSP 沿いの各 LSR では、ラベルを使用してパケットを次のホップに転送する。

差別化サービス (Diff-Serv) ドメイン [DIFF_ARCH] では、リンクを通過し、同じ Diff-Serv 動作を必要とするすべての IP パケットは、ビヘイビアアグリゲート (BA) を構成すると言われる。Diff-Serv ドメインの入力ノードでは、パケットは分類され、そのビヘイビアアグリゲートに対応する Diff-Serv コードポイント (DSCP) でマークされる。各中継ノードでは、DSCP を使用して、各パケットのスケジューリング処理、および場合によっては廃棄確率を決定する Per Hop Behavior (PHB) を選択する。

本文書は、対応する PHB が現在 [DIFF_HEADER]、[DIFF_AF]、[DIFF_EF] で定義されている Diff-Serv ビヘイビアアグリゲートを MPLS ネットワーク上でサポートするためのソリューションを規定する。このソリューションは、将来定義される可能性のある PHB を容易にサポートするための柔軟性も提供する。

このソリューションは、次の 2 種類の LSP の組み合わせ使用に依存する。

  • 複数の順序付きアグリゲート (Ordered Aggregate) を転送できる LSP。これにより、MPLS シムヘッダの EXP フィールドが、パケットに適用すべき PHB を LSR に伝達する（パケットのスケジューリング処理とその廃棄優先順位の両方の情報を含む）。

  • 単一の順序付きアグリゲートのみを転送する LSP。これにより、パケットのスケジューリング処理は LSR によってパケットのラベル値のみから推測され、パケットの廃棄優先順位は MPLS シムヘッダの EXP フィールド、またはカプセル化リンク層固有の選択的廃棄機構（ATM、フレームリレー、802.1）で伝達される。

  • [DIFF_HEADER] で述べられているように、「サービスプロバイダは、ネットワーク内でサービス差別化を可能にするために同じノード機構または設定を使用することを要求されず、サービス提供およびトラフィックエンジニアリングの目標に適した方法でノードパラメータを自由に設定できる」。したがって、本文書で定義するソリューションは、サービスプロバイダが Diff-Serv サービスクラスを自身のドメイン内でどのようにルーティングまたはトラフィックエンジニアリングするかを選択する柔軟性を与える（たとえば、別々のサービスクラスを別々の LSP でサポートして別々にルーティングする、すべてのサービスクラスを同じ LSP でサポートして一緒にルーティングする、など）。

MPLS はパス指向であるため、トポロジ変更に直面した場合、従来のホップバイホップルーティング IP システムよりも高速で予測可能な保護および復旧能力を提供できる可能性がある。本文書では、このような能力を「MPLS 保護」と呼ぶ。このような能力および関連する機構は本仕様の範囲外であるが、それらは異なる LSP に対して異なるレベルの保護を提供し得ることに留意する。ここで提示するソリューションは、サービスプロバイダが Diff-Serv サービスクラスを LSP にどのようにマッピングするかを選択できるようにするため、ソリューションはまた、異なる Diff-Serv サービスクラスに提供される保護のレベルについても柔軟性を与える（たとえば、一部のサービスクラスは保護された LSP でサポートされ、他のサービスクラスは保護されていない LSP でサポートされる、など）。

さらに、本文書で規定するソリューションは、有用または必要な場合にのみ、所与の転送等価クラス (FEC) [MPLS_ARCH] に対して複数の LSP に頼ることで、ラベル空間の節約を達成し、ラベルの確立/解除シグナリングの量を削減する。

本仕様は、MPLS ネットワーク上で転送される IPv4 および IPv6 トラフィックの両方に対する差別化サービスのサポートを可能にする。本文書はユニキャストの運用のみを記述する。マルチキャストのサポートは今後の課題である。

本文書で記述するソリューションは、MPLS 上で Diff-Serv と同時に明示的輻輳通知 [ECN] をサポートするための EXP ビットのシグナリングまたは設定による使用を妨げない。ただし、MPLS 環境で ECN をサポートする技術は本文書の範囲外である。

1.1. 用語​

本文書中のキーワード "MUST"、"MUST NOT"、"REQUIRED"、"SHALL"、"SHALL NOT"、"SHOULD"、"SHOULD NOT"、"RECOMMENDED"、"MAY"、および "OPTIONAL" は、RFC 2119 に記述されているとおりに解釈される。

読者は [MPLS_ARCH]、[MPLS_ENCAPS]、[MPLS_ATM]、[MPLS_FR] の用語に精通しているものと仮定する。これには以下が含まれる。

  • FEC: Forwarding Equivalency Class（転送等価クラス）

  • FTN: FEC-To-NHLFE Map（FEC 対 NHLFE マップ）

  • ILM: Incoming Label Map（入力ラベルマップ）

  • LC-ATM: Label Switching Controlled-ATM (interface)（ラベルスイッチ制御 ATM インタフェース）

  • LC-FR: Label Switching Controlled-Frame Relay (interface)（ラベルスイッチ制御フレームリレーインタフェース）

  • LSP: Label Switched Path（ラベルスイッチパス）

  • LSR: Label Switch Router（ラベルスイッチルータ）

  • MPLS: Multi-Protocol Label Switching（マルチプロトコルラベルスイッチング）

  • NHLFE: Next Hop Label Forwarding Entry（ネクストホップラベル転送エントリ）

読者は [DIFF_ARCH]、[DIFF_HEADER]、[DIFF_AF]、[DIFF_EF] の用語に精通しているものと仮定する。これには以下が含まれる。

  • AF: Assured Forwarding（保証転送）

  • BA: Behavior Aggregate（ビヘイビアアグリゲート）

  • CS: Class Selector（クラスセレクタ）

  • DF: Default Forwarding（デフォルト転送）

  • DSCP: Differentiated Services Code Point（差別化サービスコードポイント）

  • EF: Expedited Forwarding（即時転送）

  • PHB: Per Hop Behavior（パーホップビヘイビア）

読者は [DIFF_NEW] の用語に精通しているものと仮定する。これには以下が含まれる。

  • OA: Ordered Aggregate（順序付きアグリゲート）。順序付け制約を共有するビヘイビアアグリゲートの集合。

  • PSC: PHB Scheduling Class（PHB スケジューリングクラス）。所与の OA に属するビヘイビアアグリゲートに適用される 1 つ以上の PHB の集合。たとえば、AF1x は AF11、AF12、AF13 の PHB からなる PSC である。EF は単一の PHB（EF PHB）からなる PSC の例である。

次の頭字語も使用される。

  • CLP: Cell Loss Priority（セル廃棄優先度）

  • DE: Discard Eligibility（廃棄適格性）

  • SNMP: Simple Network Management Protocol（簡易ネットワーク管理プロトコル）

最後に、本仕様で次の頭字語を定義する。

  • E-LSP: EXP-Inferred-PSC LSP（EXP 推測 PSC LSP）

  • L-LSP: Label-Only-Inferred-PSC LSP（ラベルのみ推測 PSC LSP）

1.2. EXP-Inferred-PSC LSPs (E-LSP)​

単一の LSP を使用して、1 つ以上の OA をサポートできる。このような LSP は、これらの BA がいくつの OA にまたがるかに関係なく、所与の FEC の最大 8 つの BA をサポートできる。このような LSP では、MPLS シムヘッダの EXP フィールドが LSR によって使用され、パケットに適用される PHB が決定される。これには PSC と廃棄優先順位の両方が含まれる。

このような LSP を「EXP-Inferred-PSC LSP」(E-LSP) と呼ぶ。なぜなら、この LSP 上で転送されるパケットの PSC は、そのパケットの EXP フィールド値に依存するからである。

所与のこのような LSP に対する EXP フィールドから PHB（すなわち PSC と廃棄優先順位）へのマッピングは、ラベル確立時に明示的にシグナリングされるか、または事前設定されたマッピングに依存する。

E-LSP の詳細な運用は、以下の第 3 節で規定する。

1.3. Label-Only-Inferred-PSC LSPs (L-LSP)​

単一の <FEC, OA> ペアに対して別の LSP を確立できる。このような LSP では、PSC はラベル確立時に明示的にシグナリングされるため、ラベル確立後、LSR はラベル値のみからラベル付きパケットに適用される PSC を推測できる。シムヘッダが使用される場合、LSR がラベル付きパケットに適用する廃棄優先順位は、EXP フィールドを使用してラベル付きパケットの MPLS シムヘッダ内で伝達される。シムヘッダが使用されない場合（たとえば MPLS Over ATM）、LSR がラベル付きパケットに適用する廃棄優先順位は、リンク層固有の廃棄優先順位フィールド（たとえば ATM CLP）を使用してリンク層ヘッダカプセル化内で伝達される。

このような LSP を「Label-Only-Inferred-PSC LSP」(L-LSP) と呼ぶ。なぜなら、PSC は他の情報なしで（たとえば EXP フィールド値に関係なく）ラベルから完全に推測できるからである。L-LSP の詳細な運用は、以下の第 4 節で規定する。

1.4. 全体的な運用​

所与の FEC について、以下の第 7、8、9 節で識別されるメディア固有の制限が適用されない限り、本仕様は MPLS Diff-Serv ドメイン内で次のいずれかの組み合わせを許可する。

  • ゼロ個または任意の数の E-LSP、および

  • ゼロ個または任意の数の L-LSP。

ネットワーク管理者は、許可された組み合わせの集合から実際の LSP の組み合わせを選択し、ビヘイビアアグリゲートがこの LSP の組み合わせ上で実際にどのように転送されるかを選択し、Diff-Serv サポート、トラフィックエンジニアリング、および MPLS 保護の観点から自身の環境と目標に最も適合させる。このような組み合わせを選択するための基準は本仕様の範囲外である。

所与の FEC について、同じ OA を運ぶ LSP が複数存在し得る。たとえば OA の負荷分散のためである。ただし、順序付け制約を尊重するために、所与の順序付きアグリゲートの複数の BA にまたがる可能性のある所与のマイクロフローのすべてのパケットは、同じ LSP 上で転送されなければならない (MUST)。逆に、各 LSP は所与の OA のすべての（アクティブな）BA をサポートできなければならない (MUST)。

展開シナリオの例は、情報として付録 A に提供する。

1.5. ラベルと FEC の関係​

  • [MPLS_ARCH] は「2.1. Overview」節で次のように述べている。「一部のルータは、パケットのネクストホップを選択するためだけでなく、パケットの「優先順位」または「サービスクラス」を決定するためにもパケットのネットワーク層ヘッダを分析する。その後、異なるパケットに異なる廃棄しきい値またはスケジューリング規律を適用し得る。MPLS は、優先順位またはサービスクラスをラベルから完全または部分的に推測することを許可する（ただし要求はしない）。この場合、ラベルは FEC と優先順位またはサービスクラスの組み合わせを表すと言うことができる。」

これに沿って、次のことを観察する。

  • E-LSP では、ラベルは FEC と E-LSP 上で転送される BA の集合の組み合わせを表す。サポートされるすべての BA が E-LSP 上で転送される場合、ラベルは完全な FEC を表す。

  • L-LSP では、ラベルは FEC と OA の組み合わせを表す。

1.6. E-LSP および L-LSP の帯域予約​

どのラベルバインディングプロトコルが使用されるかに関係なく、E-LSP および L-LSP は帯域予約ありまたはなしで確立できる。

帯域予約ありで E-LSP または L-LSP を確立するとは、LSP の帯域要件が LSP 確立時にシグナリングされることを意味する。このようなシグナリングされた帯域要件は、LSR が確立時に、関連する PSC のためにプロビジョニングされた（たとえば設定、SNMP、またはポリシープロトコル経由）Diff-Serv リソース上でシグナリングされた LSP のアドミッション制御を実行するために使用し得る。このようなシグナリングされた帯域要件はまた、LSR が確立時に、関連する PSC に関連付けられた Diff-Serv リソースの調整（たとえば PSC スケジューリング重みの調整）を実行するために使用し得る。

帯域予約ありで E-LSP または L-LSP を確立することは、LSP ごとのスケジューリングが必要であることを意味しないことに留意する。E-LSP および L-LSP は本文書で差別化サービスのサポートのために規定されているため、必要な転送処理（スケジューリングおよび廃棄ポリシー）は適切な Diff-Serv PHB によって定義される。この転送処理は、LSR によって BA の粒度で適用されなければならず (MUST)、関連する PHB 仕様に準拠していなければならない (MUST)。

L-LSP の確立時に帯域要件がシグナリングされる場合、シグナリングされた帯域は明らかに L-LSP の PSC に関連付けられる。したがって、シグナリングされた帯域を使用してアドミッション制御を実行する LSR は、PSC に専用の Diff-Serv リソース上で（たとえばそのスケジューリング重みによって PSC に保証された帯域上で）アドミッション制御を実行し得る。

E-LSP の確立時に帯域要件がシグナリングされる場合、シグナリングされた帯域は LSP 全体、したがって転送される PSC の集合に集合的に関連付けられる。したがって、シグナリングされた帯域を使用してアドミッション制御を実行する LSR は、PSC の集合によって共有されるグローバルリソース上で（たとえばリンクの総帯域上で）アドミッション制御を実行し得る。

帯域予約が使用されないシナリオおよび帯域予約が使用されるシナリオの例は、情報として付録 B に提供する。