CN101015176A - 故障恢复方法和网络装置及程序 - Google Patents

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Abstract

控制模块群(21)包含交换路径信息的路由协议部(6)和进行路径设定的信令协议部(7)，在由具备控制模块群(21)的多个网络装置(4)构成的网络中，在构成现用总线的链路中发生故障时，进行将产生上述故障的1条以上的现用总线切换为事先计算的备用总线的处理的第1网络装置(4)，对于产生了上述故障的1条以上的现用总线的全部总线或者一部分总线，在用于由信令协议部(7)执行的向备用总线切换的信令消息发送结束时刻以后，开始发送由路由协议部6执行的故障链路通告相关的路由包。

Description

故障恢复方法和网络装置及程序
技术领域
本发明涉及故障恢复方法和网络装置，尤其是涉及由网络装置构成的网络中的故障恢复方法，其中该网罗装置具备包含用于交换路径信息的路由协议和用于进行路径设定的信令协议的控制模块群。
背景技术
如果使用GMPLS(Generalized Multi-Protocol Label Switching)控制技术，能够实现网络拓扑(mesh topology)中的故障恢复。网络拓扑中的故障恢复分为：对现用路径，事先计算出备用路径的预测设计方式，和在故障检测后计算备用路径的动态方式。分别分为：以在链路单位中发生故障的链路的两端进行向备用路径的切换的链路故障恢复，和在总线单位中切换从起始节点到终端节点的总线整体的总线故障恢复。此外，预测设计总线故障恢复有1+1、1∶1、共享(Shared)3种类型。对于预测设计总线故障恢复的3种类型如下。
(1)1+1
事先设定现用总线和备用总线两者，在现用总线发生故障时，只在总线的终端节点切换为备用总线。
(2)1∶1
事先进行备用总线的路径计算和带宽预约，但是不进行开关的设定，现用总线中发生故障时，发出信令(signaling)设定备用总线。
(3)共享
除了备用总线之间共享带宽之外，其他与1∶1相同。对于这些在非专利文献1中描述了。
以往，在使用GMPLS控制技术的故障恢复中，故障发生后，节点装置的GMPLS控制部如果接收故障通知，同时开始由路由协议和信令协议产生的故障恢复动作。路由协议为了将故障链路的状态变化通知其他节点，进行数据包(packet)的发送，信令(signaling)协议进行用于将故障总线向备用总线切换的数据包的发送。这些数据包被同时发送到控制面的控制通道。此外由于路由协议一次发送大量的数据包，与由信令协议产生的数据包，产生竞争，会发生拥挤。因此，信令协议产生的数据包的处理需要时间，故障恢复也需要时间。
以往的网络规模小，但是，近年伴随着通信量的增加，网络也正在膨胀。因此，链路中包含的总线的数量也增加了。因此，如果发生链路故障，必须进行故障恢复的总线增多，由故障恢复时发送的信令协议和路由协议产生的数据包也同时增多。由于数据包增多，拥挤的影响表现显著。伴随于此，故障恢复时间变长，故障恢复时间的缩短成为当务之急。
这样的问题的解决方案之一记录在非专利文献2中。在非专利文献2中，记载了由于故障时按每个总线执行的故障恢复信令和故障链路的路由通告，产生控制消息的爆发，引起重新检测，表示了实验性地评价控制信息量(与总线信息相关的信令量和与链路信息相关的路由选择的通告量)和控制通道的带宽给GMPLS控制面的可测量性带来的影响的结果，得出结论：缩短故障恢复时间需要足够大带宽的控制通道。
另一方面，众所周知多种避免网络中拥挤的技术。例如，专利文献1中，在接收侧中，根据发送源IP地址、发送目的地IP地址、发送源端口编号、发送目的地端口编号和协议等信息，判断数据包处理优先度，进行调度，进行拥挤回避。另外，关于优先度低的数据包，执行废弃处理。指令的数据包处理，根据调度的比例决定。另外，在专利文献2中，将数据包发送处理分为拥挤的期间和不拥挤的期间，在拥挤期间，识别发送数据包所属的数据流，根据数据流的通信质量，进行数据包的优先发送，在不拥挤期间，不识别发送数据包的数据流，按发送请求顺序进行数据包发送。拥挤期间，判断发送等待状态的发送等待数据包数是否超过阈值。
专利文献1：特开2001-332440号公报(第3-4页)；
专利文献2：特开平9-126701号公报(第3页)；
非专利文献1：  ジエイ·ピ一·ラング(J.P.Lang)等3人、“ア一ル·エス·ブイ·ピ一·テイ一·イ一·エクステンションズ·イン·サポ一ト·オブ·エンド·ツ一·エンド·ジ一·エム·ピ一·エルエス·ベ一スト·リカバリ一”(RSVP-TEExtensions in support of End-to-EndGMPLS-based Recovery)2004年3月；
非专利文献2：西岡到等2人，GMPLS制御プレ一ンのスケ一ラビ リテイ評価，2003年度電子情報通信学会通信ソサイエテイ大会，B-7-66，P.247。
可是，如果按照故障时候设计控制通道的带宽时，在网络正常运行的状况下变得过分空闲，浪费太多。因此，希望开发不增大控制通道的带宽，也能够缩短故障恢复时间的新方法。
另外，也考虑将避免拥挤的以往技术应用于故障恢复时，但是存在如下问题。
在从优先度低的数据包，依次执行没有匹配专利文献1所述的规则信息管理表格的数据条目的数据包的废弃处理、或经过调度规则信息管理表格内设定的超时时间后的数据包的废弃处理的方式中，产生数据包被废弃的问题。因此，在故障恢复时，如果使用上述方式，信令包被废弃，变为等待信令重新发送，故障恢复可能被延迟。另外，在根据调度的比例确定专利文献1所述的数据包的输出顺序的方式中，存在故障总线的切换所需要的信令包的处理需要时间的问题。这是由于，根据任意决定的几个准备的指令的比例，进行数据包的输出处理，产生即使是优先度高的指令也暂时不能进行处理的状况。
另外，在专利文献2所述的只在数据包发送处理处于拥挤状态期间的数据包调度方式中，对于发送等待状态的数据包产生不能够进行调度的问题。这是由于，为了在发送等待状态的数据包数目超过阈值的时刻，判断为拥挤状态，对于超过阈值之前的数据包不能够进行调度。在信令协议和路由协议接收故障信息的时刻，为了故障恢复要发送大量的数据包，所以判断为拥挤状态后，进行数据包的优先控制的话，会引起信令包和路由包的竞争，给故障恢复带来影响。
发明内容
本发明是根据这样的情况提出的，其目的在于提供能够缩短故障恢复时间的新型故障恢复方法和网络装置。
本发明的其他目的在于提供能够可靠且高速地进行预测设计故障恢复的故障恢复方法和网络装置。
技术方案1中的故障恢复方法，特征在于，控制模块群包含交换路径信息的路由协议部和进行路径设定的信令协议部，在包括该控制模块群的多个网络装置所构成的网络中，构成现用总线的链路中发生了故障时，进行上述发生了故障的1个以上现用总线向事先计算的备用总线的切换处理的第1网络装置，对于上述发生了故障的1个以上现用总线的全部总线或者一部分总线，在用于进行由上述信令协议部所执行的向备用总线的切换的信令消息的发送结束时刻以后，开始上述路由协议部的故障链路通告相关的路由包的发送。
技术方案2中的故障恢复方法，特征在于，在技术方案1中的故障恢复方法中，上述第1网络装置，以上述信令协议部执行的向备用总线的切换结束为契机，开始上述路由协议部的故障链路的通告。对于产生故障的1条以上现用总线的全部总线或者一部分总线，在用于进行由上述信令协议部产生的向备用总线的切换的信令消息的发送结束的时刻以后的期间，如果在向备用总线的切换结束的时刻，开始由路由协议部产生的故障链路的通告，能够更可靠地防止数据包的竞争和拥挤的发生，并且故障链路的通告也不会太延迟。
技术方案3中的故障恢复方法，特征在于，在技术方案2中的故障恢复方法中，上述第1网络装置，在确认进行上述发生了故障的现用总线的切换的上述信令协议部产生的信令消息沿着故障恢复路径往返进行了一次时，判断向备用总线的切换已结束。
技术方案4中的故障恢复方法，特征在于，在技术方案2或者3中的故障恢复方法中，作为检测构成现用总线的链路中发生了故障的网络装置的第2网络装置，为进行上述发生了故障的现用总线切换为事先计算的备用总线的处理的上述第1网络装置以外的网络装置，该第2网络装置以上述发生了故障的1条以上现用总线的全部总线或者一部分总线向备用总线的切换结束为契机，开始发送由上述路由协议部所进行的故障链路的通告相关的路由包。这样，由于进行向现用总线的备用总线的切换的第1网络装置以外的第2网络装置也延迟由路由协议部产生的故障链路的通告，能够可靠地避免第1网络装置送出的信令消息与路由包竞争，产生拥挤的情况。
技术方案5中的故障恢复方法，特征在于，在技术方案4中的故障恢复方法中，上述第2网络装置，在从上述第1网络装置接收了故障链路的通告相关的路由包时，判断上述发生了故障的1条以上现用总线的全部总线或者一部分总线向备用总线的切换已结束。
技术方案6中的故障恢复方法，其特征在于，控制模块群包含交换路径信息的路由协议部和进行路径设定的信令协议部，在由具备该控制模块群的多个网络装置所构成网络中，在邻接的网络装置间，除以Out-of-Band方式安装的通信路上的第1控制通道之外，还设置以In-Band方式安装的通信路上的第2控制通道，在构成按信令协议设定的现用总线的链路中发生了故障时，用于将发生上述故障的1条以上的现用总线切换为备用总线的由上述信令协议部产生的数据包、和由上述路由协议部产生的与故障链路的通告相关的路由包，通过上述第1和第2控制通道中的互不相同的控制通道，在网络装置间进行接收发送。
在该技术方案6中的故障恢复方法中，由于用于将产生了故障的1条以上现用总线切换为备用总线的信令协议部产生的数据包，和由路由协议部产生的故障链路的通告中的路由包，通过互不相同的控制通道，在网络装置间接收发送，抑制了信令消息的数据包和路由包的竞争的产生，避免了重新检测的产生。由此，能够可靠且高速地进行预测设计故障恢复。
技术方案7中的网络装置，检测故障的监视部；通知由监视部检测故障的故障信息通知部；进行调度算法的变更等调度控制的调度控制部；和成为调度的对象的控制模块群，其特征在于，以故障为契机改变应用于上述控制模块群的调度算法。
技术方案8中的网络装置，具备：包含交换路径信息的路由协议部，和进行路径设定的信令协议部的控制模块群，其特征在于，具备总线设定管理部，其在构成现用总线的链路中发生了故障时，对于发生了上述故障的1条以上现用总线的全部总线或者一部分总线，检测到由信令协议执行的向备用总线的切换结束，在由该总线设定管理部进行上述检测之前，不发送上述路由协议部的故障链路通告相关的路由包。
技术方案9中的网络装置，包含交换路径信息的路由协议部，和进行路径设定的信令协议部的控制模块群，其特征在于，具备：故障信息通知部，其将现用总线的故障同时通知上述信令协议部和上述路由协议部；第1指令，其在现用总线故障时，存储上述信令协议部的信令包和上述路由协议部的呼叫数据包；第2指令，其在现用总线故障时，存储除上述路由协议部的呼叫数据包以外的数据包；总线设定管理部，其在现用总线故障时，监视全部的故障总线向备用总线的切换是否结束；和调度控制部，其在现用总线故障时，在全部的故障总线向备用总线的切换结束之前，进行存储在上述第1指令中的数据包的发送控制，然后，进行存储在上述第2指令中的数据包的发送控制。
技术方案10中的网络装置，具备：包含交换路径信息的路由协议部，和进行路径设定的信令协议部的控制模块群，其特征在于，具备：故障信息通知部，其将现用总线故障通知上述信令协议部；指令，其存储上述信令协议部的信令包和上述路由协议部的路由包；总线设定管理部，其在现用总线故障时，监视全部的故障总线向备用总线的切换是否结束，如果全部的故障总线向备用总线的切换结束，将通知到上述信令协议部的上述现用总线的故障也通知给上述路由协议部；和调度控制部，其进行存储在上述指令中的数据包的发送控制。
技术方案11中的网络装置，具备：包含交换路径信息的路由协议部，和进行路径设定的信令协议部的控制模块群，其特征在于，具备：故障信息通知部，其将现用总线的故障通知上述信令协议部和上述路由协议部；接收发送部，其在现用总线故障时，由上述路由协议部产生的呼叫数据包和由上述信令协议部产生的数据包通过以In-Band方式安装的第1控制通道与其他网络装置进行接收发送，由上述路由协议部产生的呼叫数据包以外的数据包通过以Out-of-Band方式安装的第2控制通道与其他网络装置进行接收发送；分离部，其将从上述接收发送部传递来的数据包，使用上述第1控制通道向邻接的网络装置发送，从邻接的网络装置通过上述第1控制通道将接收的数据包向上述接收发送部发送。
作为故障恢复方式之一的动态方式，由于在故障检测后计算备用路径，具有如果路由协议中的故障链路的通告延迟，有计算使用故障链路的备用路径的可能性的问题，但是，预测设计方式，由于不需要在故障检测后计算备用路径，路由协议中故障链路通告可以延迟。技术方案1中的故障恢复方法就是着眼于该点产生的，通过首先进行信令消息的发送，然后开始路由包的发送，抑制信令消息的数据包和路由包的竞争的发生，通过避免拥挤的发生，能够可靠且高速地进行预测设计故障恢复
能够可靠且高速地进行预测设计故障恢复。其理由，是由于在技术方案1中的故障恢复方法中，首先进行信令消息的发送，然后开始路由包的发送，抑制了信令消息的数据包和路由包的竞争的发生，避免了拥挤的发生。另外，由于在技术方案6中的故障恢复方法中，信令协议部产生的数据包和路由协议部产生的数据包，通过互不相同的控制通道在网络装置间接收发送，能够双方的数据包竞争的发生，避免了拥挤的发生。
能够设计减小控制面上的控制通道的带宽。其理由是由于在故障发生时，能够抑制控制面的控制通道内中信令包和路由包竞争。
附图说明：
图1是本发明第1故障恢复方法中的安装信令协议进行的故障恢复动作的说明图。
图2是本发明第1故障恢复方法中的安装路由协议进行的动作的说明图。
图3是表示由本发明第1故障恢复方法的故障恢复动作的图。
图4是本发明第1故障恢复方法中使用的网络控制装置的一实施方式的框图。
图5是表示本发明第1故障恢复方法中使用的网络控制装置的一实施方式的动作的流程图。
图6是本发明第1故障恢复方法中使用的网络控制装置的另一实施方式的框图。
图7是表示本发明的第1故障恢复方法中使用的网络控制装置的另一实施方式的动作的流程图。
图8是表示本发明第2故障恢复方法中的故障恢复动作的图。
图9是本发明第2故障恢复方法中使用的网络控制装置的一个实施方式的框图。
图中：1-链路，2-信令包，3-路由包，4-网络装置，5-GMPLS控制部，6-路由协议部，7-信令协议部，8-调度控制部，9-故障信息通知部，10-监视部，11-总线设定管理部，12-开关控制部，13-开关部，14-指令A，15-指令B，16-故障信息通知路径，17-开关，18-通信路径A，19-通信路径B，20-接收发送部，21-控制模块群，22-In-Band控制通道分离部，N1～N5-节点装置，P1-现用总线(bus)，P2-备用总线。
具体实施方式
下面，参照附图对实施本发明的最佳方式进行详细地说明。
首先，参照图1～图3，对本发明的第1故障恢复方法的实施方式进行说明。
图1是实施本发明第1故障恢复方法的GMPLS网络中的信令协议的动作说明图，图2是同一路由协议的动作说明图。在图1、图2中，N1～N5表示构成GMPLS网络的节点装置，1是连接各自的节点装置N1～N5的链路。链路1只要是光纤或以太网(注册商标)电缆等能够进行通信的线路线均可。
在图1和图2所示的GMPLS网络中，作为现用总线P1，N1-N4-N5，即，设定由节点装置N1和节点装置N4间的链路以及节点装置N4和节点装置N5间的链路构成的总线。其中，总线是虚拟的连接器，具体的说意味着LSP(Label Switching Path)。另外，该现用总线P1的故障恢复类型是预测设计总线故障恢复方式的1∶1，设定N1-N3-N5作为现用总线P1发生故障时，替代此现用总线P1使用的备用总线。其中，在图1和图2中，存储现用总线P1的备用总线为P2的是作为总线起始节点的节点装置N1。并且，在图1和图2所示的GMPLS网络中，现用总线只设定P1这1个，也可以设定2个以上的多个现用总线。此时，使用共享(Shared)类型的预测设计总线故障恢复方式，2个现用总线可以共用相同的备用总线。
图1所示的信令包2，是故障发生时用于切换总线的数据包，从备用总线P2的起始节点装置N1被转发到终端节点装置N5。另外，图2所示的路由包3，是为了在故障发生时改变故障链路状态，为了更新链路状态通告邻接节点的数据包，是链路状态型路由协议OSPF或者将其向GMPLS扩展的路由协议产生的数据包。在GMPLS网络中，转发数据包的数据面，和转发信令包2和路由包3等控制数据包的控制面逻辑上被分离。
接着，对在构成现用总线P1的某链路中发生故障时的本实施方式的动作，进行详细地说明。其中，假设在连接节点装置N1和节点装置N4的链路1中发生故障的情况。
在图1和图2所示的GMPLS网络中，如果构成现用总线P1的某链路发生故障时，此故障被此链路两端的节点装置检测到，通知节点装置的控制面。现在的情况，由于是假设节点装置N1和节点装置N4间的链路中发生故障的，在节点装置N1和节点装置N4检测到故障，通知节点装置N1、N4的控制面。
在本例中，作为现用总线P1的起始节点的节点装置N1自身能够检测构成现用总线P1的链路的故障，由于节点装置N4和节点装置N5间的链路故障，现用总线P1产生故障时，那样的数据面故障最终被通知作为现用总线P1的起始节点的节点装置N1。数据面故障的通知有2种方法。一种方法是在控制面上由信令协议通知的方法。具体的说，使用RSVP的Notify消息通知。该消息中包含哪条总线发生了故障什么的信息，起始节点，开始对应该信息的总线的切换动作。另一个方法，是在数据面上通知的方法。也根据数据面的种类，但如果举SONET/SDH的情况为例，称为AIS(Alarm Indication Signal)的信令，被放入SONET/SDH的开销(overhead)部分。接收该信息的起始节点的开关部的监视部，在控制面上得到总线的故障信息，开始控制面上对应的总线的切换动作。
检测出故障的节点装置N1和节点装置N4，分别开始故障恢复。此时，节点装置N1是现用总线P1的起始节点，由于节点装置N4不是现用总线P1的起始节点，进行不同的动作。以下，分别对节点装置N1和节点装置N4的动作进行说明。
首先对作为现用总线P1的起始节点的节点装置N1的故障恢复动作进行说明。节点装置N1，如果检测到节点装置N4间的链路故障，为了将使用此链路的现用总线P1向备用总线P2切换，根据节点装置N1的信令协议，通过节点装置N3，向作为备用总线P2的终端节点的节点装置N5发送被称为Path消息的信令包2。另外，由于节点装置N4之间的链路上发生了故障，节点装置N1，需要将用于更新链路状态变化的路由包向其他节点装置发送，但是如果与信令包的发送同时开始路由包的发送，由于数据包的竞争对故障恢复时间带来影响，在本实施方式中，在安装信令协议进行的总线切换结束后，开始按照路由协议进行的路由包的发送。
信令包2中的Path消息，对于备用总线P2的故障恢复路径上的节点，请求对每个链路授予标签的设定。Path消息，中继节点装置N3，向节点装置N5发送。接收Path消息的节点装置N3，为了使用备用总线P2，进行开关的设定。然后，将Path消息向节点装置N5发送。接收Path消息的节点装置N5，判断发给自节点的数据包，进行开关的设定后，将被称为Resv消息的信令包2，沿与Path消息相反的路径向节点装置N1发送。接收Resv消息的节点装置N3，在变更Resv消息内的标签信息后，向节点装置N1发送Resv消息。由于接收Resv消息的节点装置N1，结束了备用总线P2的设定，之后，将向现用总线P1发送的数据包向备用总线P2发送。由此，发生了故障的现用总线P1已经切换为备用总线P2。
在图1和图2中，由于以节点装置N1为起始节点的故障总线只有一根现用总线P1，节点装置N1，如果发生了故障的现用总线P1向备用总线P2的切换结束，开始路由包的发送。如果以节点装置N1为起始节点的故障总线存在多个时，节点装置N1，由将发生了故障的现用总线P1向备用总线P2切换的情况一样的方法，将全部故障总线切换为备用总线。并且，节点装置N1，通过确认发送的Path消息和接收的Resv消息，判断全部故障总线被切换，如果全部故障总线被转，开始由路由包产生的故障链路的通告。
节点装置N1中的路由协议，为了更新发生了故障的链路的状态变化，将路由包3向节点装置N2、节点装置N3和节点装置N4发送。接收了路由包3的节点装置N2，向节点装置N3、节点装置N5发送路由包3。之后，同样，依次传播用于更新发生了故障的链路的状态变化的路由包3。在接收了路由包3的各节点装置，进行拓扑数据库的更新等路由协议中规定的动作。如果网络的全部节点装置的拓扑数据库都被更新，则自故障发生开始而进行故障恢复动作结束。
接着，对作为现用总线P1的中继节点的节点装置N4的故障恢复动作进行说明。节点装置N4，如果检测节点装置N1间的链路1的故障，判断使用此链路1的现用总线P1中发生故障。但是，现用总线P1的起始节点不是本节点装置N4，另外由于本节点装置N4成为起始节点那样的故障总线也没有其他的，节点装置N4，不执行由上述节点装置N1进行了的那样的信令协议产生的故障恢复动作。
另一方面，节点装置N4，因为检测到在与节点装置N1之间的链路中发生了故障，因此需要按照路由协议，将用于更新链路状态变化的路由包向其他节点装置发送。但是，如果无条件地开始路由包的发送，与作为故障总线的起始节点的节点装置N1为了进行故障总线的切换而发送的信令包竞争，对故障恢复时间产生影响。因此，节点装置N4，在发生了故障的现用总线P1的切换结束后，开始按照路由协议的路由包的发送。如上所述，如果现用总线P1向备用总线P2的切换结束，由于节点装置N1向本节点装置N4发送故障链路的通告的路由包，通过是否接收了来自节点装置N1的那样的路由包，能够判断现用总线P1的切换是否结束。
在图1和图2中，由于以节点装置N4为中继节点的故障总线只有一根现用总线P1，节点装置N4，如果结束发生了故障的现用总线P1向备用总线P2的切换，就开始路由包的发送，但是，如果以节点装置N4为中继节点的故障总线存在多条时，节点装置N4，在通过来自各起始节点的路由包的接收，检测全部的故障总线被切换为备用总线的时刻，开始路由包的发送。
下面，对本实施方式的效果进行说明。
在本实施方式中，现用总线P1发生故障时，作为现用总线P1起始节点的节点装置N1，以现用总线P1向备用总线P2的切换结束为契机，即，由于以确认了进行故障总线切换的信令信息沿故障恢复路径(N1-N3-N5)往返一次为契机，开始路由协议的链路状态的公告，能够避免信令包和路由包竞争发生拥挤状态，能够缩短预测设计故障恢复时间。另外，由于避免了路由包和信令包的拥挤状态，信令包被废弃的概率降低，能够提高故障恢复的可靠性。
另外，在本实施方式中，不是现用总线P1起始节点的节点装置N4，作为现用总线P1的起始节点的节点装置N1，以现用总线P1向备用总线P2的切换结束为契机，即，由于以接收了由来自节点装置N1的故障链路的通告产生的路由包为契机，开始按照路由协议进行的故障链路的公告，信令包和路由包的竞争，可以更进一步避免拥挤状态。
接着，对于本实施方式的变形例进行说明。
在本实施方式中，节点装置N1，在自节点装置N1成为起始节点的故障总线为多条时，全部故障总线的切换结束后，开始路由协议的故障链路的公告，但也可以在全部故障总线内的一部分切换结束缩短时刻，开始按照路由协议进行故障链路的公告。具体的说，以进行一部分故障总线切换的信令消息沿着故障恢复路径往返一次为契机，开始路由包的发送。
在本实施方式中，节点装置N4，本节点装置N4成为中继节点的故障总线为多条时，全部故障总线的切换结束后，开始按照路由协议进行的故障链路的公告，但是，也可以在全部故障总线内一部分切换结束时刻，开始按照路由协议进行的故障链路的公告。
在本实施方式中，节点装置N1，采取在本节点装置N1成为起始节点的故障总线为1根以上时，全部的故障总线的切换结束后，开始路由协议产生的故障链路的公告，但是，也可以对全部或者一部分故障总线，发送结束进行信令协议的故障总线切换的信令消息为契机，开始路由包的发送。
下面，参照附图，对本发明的第1故障恢复方法中使用的网络控制装置的实施方式，进行详细地说明。
参照图4，本实施方式中的网络装置4，由构成控制网络的GMPLS控制部5和构成数据面的网络开关部13构成。该图4所示的网络装置4，参照图1～图3，被作为实施说明的本发明的第1故障恢复方法的GMPLS网络中的节点装置(图1和图2的节点装置N1～N5)使用。
GMPLS控制部5具备：控制模块群21，其具有路由协议部6和信令协议部7；指令A14和指令B15；调度控制部8；总线设定管理部11；故障信息通知部9；开关控制部12；和与其他网络装置4的GMPLS控制部5之间的通信路径A18。另外，开关部13具备：进行数据包的转发的开关17；检测链路故障等的监视部10；和与其他网络装置4的开关部13之间的通信路径B19。这些要素大致具有如下功能。
开关17将从其他网络装置发送来的数据包向其他网络装置转发，即进行切换路径的处理。
通信路径B19是用于将开关17中进行数据转发处理的数据包转发到发送目的地的通信路径。
监视部10，监视通信路径B19上的链路和由此链路连接的其他网络装置(节点装置)中是否发生故障，如果检测到链路和其他节点装置发生故障，将包含发生故障的场所信息等故障信息向故障信息通知部9发送。
开关控制部12进行开关部13内的开关17的控制。
故障信息通知部9，接收由开关部13内的监视部10通知的故障信息，将此故障信息通知到路由协议部6和信令协议部7及调度控制部8。
路由协议部6，在网络正常运行时，不使用指令B15，只使用指令A14，进行邻接节点和拓扑交换、路由表生成和TE链路(Traffic EngineeringLink)的通告，用于维持与邻接节点的关系的呼叫数据包的交换等。另外路由协议部6，由故障信息通知部9通知故障信息的故障时，进行链路状态信息的更新，或与网络正常运行时一样，进行用于维持与邻接节点的关系的呼叫数据包的交换等。发生该故障时，路由协议部6，为了发送呼叫数据包，使用指令A14，而用于更新呼叫数据包以外的链路状态信息的路由包等使用指令B15。
信令协议部7，网络正常运行时，使用指令A14，进行LSP的设定、LSP的删除和LSP的设定状态管理等。另外信令协议部7，在发生由故障信息通知部9通知来故障信息的故障时，如果是以该网络装置为起始节点的现用总线的故障，使用指令A14，进行故障总线向备用总线的切换。自网络装置变为备用总线的中继节点或终端节点时，信令协议部7将成为起始节点的节点装置接收的Path消息和作为其响应的Resv消息，发送到故障恢复路径上的下一个节点装置，那样的消息中的数据包也存储在指令A14中。通常状态和故障状态，信令协议部7都不使用指令B15。
因此，指令A14，在网络正常运行时，为了存储由路由协议部6发送的数据包，和由信令协议部7发送的数据包而使用，在故障发生时，为了存储由信令协议部7发送的数据包和由路由协议部6发送的呼叫数据包而使用。另外，指令B15，在网络正常运行时不使用，在故障发生时，为了存储由路由协议部6发送的呼叫数据包以外的数据包而使用。
调度控制部8进行存储在指令A14和指令B15内的数据包的发送处理。调度控制部8，在网络正常运行时，将存储在指令A14内的数据包，按其存储的顺序进行发送处理。另外调度控制部8，由故障信息通知部9通知故障信息的故障时，由指令A14内的数据包进行发送处理，如果结束指令A14内的数据包的发送处理，对总线设定管理部11通知指令A14内的数据包发送处理结束，如果接收由总线设定管理部11切换全部故障总线结束为主旨的通知，进行指令B15内的数据包的发送处理，如果不接收那样的通知，致力于进行指令A14内数据包的发送处理。
总线设定管理部11，监视由信令协议部7中的故障总线向备用总线的切换状况，如果检测全部的故障总线向备用总线切换结束，将该内容通知调度控制部8。
下面，对本实施方式中的网络装置4的动作进行详细地说明。首先对网络正常运行时的动作，参照图4的框图进行说明。
在网络正常运行时，路由协议部6进行邻接节点和拓扑交换，进行为了路由表的生成和TE链路的通告、用于维持与邻接节点的关系的呼叫数据包的交换等的数据包的接收发送。由路由协议部6发送的数据包被存储在指令A14中。另外，信令协议部7，为了LSP的设定，LSP的删除和LSP的设定状态管理等，进行数据包的接收发送。同样，由信令协议部7发送的数据包也存储在指令A14中。此时，不使用指令B15。其中，采取指令A14和指令B15可变长度，使用同一内存区域，无论网络正常运行时，还是故障时，能够节省内存的浪费。
存储在指令A14中的数据包，由调度控制部8进行发送处理。按存储在指令A14的顺序进行数据包的发送处理。指令A14内中发送处理结束的数据包，使用通信路径A18向发送目的地转发。
另一方面，在开关控制部12的控制下，开关部13的开关17进行数据包的转发。
网络正常运行时的动作如以上所述。
下面，对检测自网络装置成为起始节点的现用总线的故障的网络装置(相当于图1和图2情况下的节点装置N1)的动作，参照图4的框图和图5的流程图进行说明。
如果通信路径B19上的链路或由通信路径B19连接的其他网络装置(节点装置)中发生故障时，由网络装置4的监视部10检测此故障(图5的步骤A1)。检测故障的监视部10，向故障信息通知部9通知故障信息(步骤A2)。接收故障信息的故障信息通知部9，将故障信息同时向路由协议部6、信令协议部7和调度控制部8发送(步骤A3)。
由故障信息通知部9接收故障信息的路由协议部6，为了进行链路状态的更新，发送链路状态信息中的数据包(步骤A4)。由路由协议部6发送的链路状态信息中的数据包被存储在指令B15中(步骤A6)。另外，路由协议部6，定期进行用于维持与邻接节点的关系的呼叫数据包的接收发送。由路由协议部6发送的呼叫数据包，被存储在指令A14中(步骤A9)。
另一方面，由故障信息通知部9接收故障信息的信令协议部7，故障总线开始向备用总线的切换(步骤A7)，发送用于向备用总线切换的数据包(步骤A8)。用于由信令协议部7发送的故障总线向备用总线切换的数据包，向指令A14中存储(步骤A9)。
接收故障信息的调度控制部8开始监视指令A14和指令B15，如果检测指令A14中有数据包，进行此数据包的发送处理(步骤A10)。如果指令A14内的1个数据包的发送处理结束，调度控制部8判断指令A14内有无数据包(步骤A11)，如果判断指令A14内有数据包，再次进行数据包的发送处理。如果判断指令A14内没有数据包，调度控制部8，通知总线设定管理部11指令A14内的数据包处理结束(步骤A12)。
接收了指令A14内的数据包发送处理结束通知的总线设定管理部11，判断全部故障总线向备用总线的切换是否结束(步骤A13)。总线设定管理部11，关于该网络装置作为起始节点的全部故障总线，对应由信令协议部7发送的Path消息中的信令包，接收Resv消息中的信令包时，判断全部故障总线向备用总线的切换结束。并且，如果判断全部故障总线向备用总线的切换没有结束，向调度控制部8通知向备用总线的切换没有结束(步骤A14)。接收了向备用总线的切换没有结束通知的调度控制部8，再次确认指令A14内有无数据包，如果确认数据包存在，再次进行发送处理。
另一方面，如果判断全部故障总线向备用总线的切换结束，总线设定管理部1 1通知调度控制部8全部总线的切换结束(步骤A15)。接收了向备用总线的切换结束了通知的调度控制部8，进行指令B15内的数据包的发送处理(步骤A16)。如果结束指令B15内的数据包的发送处理，调度控制部8判断指令B15内有无数据包(步骤A17)，如果判断有数据包，再次进行数据包的发送处理，如果判断没有数据包，结束由路由协议部6、信令协议部7产生的故障恢复动作。
通过进行如上所述的动作，在检测该网络装置成为起始节点的现用总线的故障的网络装置(相当于图3情况中节点装置N1)中，能够以现用总线向备用总线的切换结束为契机，开始有路由协议产生的公告，能够避免信令包和路由包的竞争或重新检测状态的发生，能够缩短预测设计故障恢复时间。另外，由于能够避免路由包和信令包的拥挤状态，能够降低信令包废弃的概率，提高故障恢复的可靠性。
接着，参照图4的框图和图5的流程图，对检测自网络装置成为中继节点的现用总线的故障的网络装置(相当于图1和图2情况中的节点装置N4)的动作进行说明。
如果通信路径B19上的链路或由通信路径B19连接的其他网络装置(节点装置)中发生故障时，由网络装置4的监视部10检测此故障(图5的步骤A1)。检测故障的监视部10，向故障信息通知部9通知故障信息(步骤A2)。接收故障信息的故障信息通知部9，将故障信息同时向路由协议部6、信令协议部7和调度控制部8发送(步骤A3)。
自故障信息通知部9接收到故障信息的路由协议部6，为了进行链路状态的更新，发送链路状态信息中的数据包(步骤A4)。由路由协议部6发送的链路状态信息中的数据包被存储在指令B15中(步骤A6)。另外，路由协议部6定期进行用于维持与邻接节点的关系的呼叫数据包的接收发送。由路由协议部6发送的呼叫数据包，被存储在指令A14中(步骤A9)。
另一方面，由于自故障信息通知部9接收到故障信息的信令协议部7，该网络装置不是故障总线的起始节点，所以不进行故障总线向备用总线的切换。即，跳过图5的步骤A7～A9。
接收到故障信息的调度控制部8开始监视指令A14和指令B15，如果检测指令A14中有数据包，则进行该数据包的发送处理(步骤A10)。如果指令A14内的1个数据包的发送处理结束，则调度控制部8判断指令A14内有无数据包(步骤A11)，如果判断指令A14内有数据包，则再次进行数据包的发送处理。如果判断指令A14内无数据包，则调度控制部8向总线设定管理部11通知指令A14内的数据包处理结束(步骤A12)。
接收了指令A14内的数据包发送处理结束通知的总线设定管理部11，判断全部故障总线向备用总线的切换是否结束了(步骤A13)。总线设定管理部11，对于该网络装置成为中继节点的全部的故障总线，从成为起始节点的网络装置接收全部故障链路的公告相关的数据包时，判断全部故障总线向备用总线的切换结束了。并且，如果判断全部故障总线向备用总线的切换没有结束，向调度控制部8通知向备用总线的切换没有结束(步骤A14)。接收了向备用总线的切换没有结束通知的调度控制部8，再次确认指令A14内有无数据包，如果确认数据包存在，再次进行发送处理。
另一方面，如果判断全部故障总线向备用总线的切换结束，总线设定管理部11向调度控制部8通知全部总线的切换结束了(步骤A15)。接受了向备用总线的切换结束通知的调度控制部8，进行指令B15内的数据包的发送处理(步骤A16)。如果指令B15内数据包的发送处理结束，调度控制部8判断指令B15内有无数据包(步骤A17)，如果判断有数据包，再次进行数据包的发送处理，如果判断没有数据包，由路由协议部6、信令协议部7进行的故障恢复动作结束。
通过进行如上所述的动作，在检测出该网络装置成为中继节点的现用总线存在故障的网络装置(相当于图3情况中的节点装置N4)中，能够以现用总线向备用总线的切换结束为契机，开始按照路由协议进行的公告，能够避免发生信令包和路由包的竞争或拥挤状态，能够缩短预测设计故障恢复时间。另外，由于能够避免路由包和信令包的拥挤状态，能够降低信令包废弃的概率，能够提高故障恢复的可靠性。
接着，对本实施方式的效果进行说明。本实施方式中的网络装置4具备2个指令A14和指令B15，现用总线发生故障时，由信令协议部7发送的数据包和由路由协议部6发送的呼叫数据包存储在指令A14中，路由协议部6的呼叫数据包以外的数据包存储在指令B15中，直到全部的故障总线向备用总线的切换结束之前，与存储在指令B15中的数据包相比，优先处理存储在指令A14中的数据包。即，向通信路径A18只发送存储在指令A14中的数据包，然后，向通信路径A18发送存储在指令B15中的数据包。由此，在通信路径A18内，由路由协议部6发送的数据包和由信令协议部7发送的数据包不会竞争，能够缩短预测设计故障恢复时间。此外，由于没有信令包的废弃，提高了故障恢复的可靠性。
参照图6，本发明第1故障恢复方法中使用的另一实施方式相关的网络装置4，由构成控制网络的GMPLS控制部5，和构成数据面网络的开关部13构成。该图6所示的网络装置4，作为参照图1～图3说明的、实施本发明第1故障恢复方法的GMPLS网络中的节点装置(图1和图2的节点装置N1～N5)被使用。
GMPLS控制部5，具备：控制模块群21，其具有路由协议部6和信令协议部7；指令A14；调度控制部8；总线设定管理部11；故障信息通知部9；开关控制部12；和与其他网络装置4的GMPLS控制部5之间的通信路径A18。另外，开关部13具备：进行数据包转发的开关17；检测链路故障等的监视部10；和与其他网络装置4的开关部13之间的通信路径B19。与图4中说明的网络装置4的主要不同点在于，省略了指令B15，由监视部10检测的故障信息，首先通知信令协议部7，在全部的故障总线向备用总线的切换结束了的时刻，故障信息通知路由协议部6。GMPLS控制部5和开关部13的各构成要素具有大致如下的功能。
开关17进行用于将从其他网络装置发送来的数据包向其他网络装置转发的处理。
通信路径B19是用于将进行开关17中数据转发处理的数据包向发送目的地转发的通信路径。
监视部10，监视通信路径B19上的链路或由此链路连接的其他网络装置(节点装置)中是否发生故障，如果检出到链路或其他节点装置的故障时，将包含发生故障的场所信息等的故障信息发送到故障信息通知部9。
开关控制部12进行开关部13内的开关17的控制。
故障信息通知部9，由开关部13内的监视部10接收通知的故障信息，将此故障信息通知信令协议部7和调度控制部8。在该时刻故障信息不通知路由协议部6。
路由协议部6，在网络正常运行时，进行邻接节点和拓扑交换，为了路由表的生成或TE链路通告、维持与邻接节点的关系，进行呼叫数据包的交换等。另外路由协议部6，被通知监视部10检测到故障信息时，与网络正常运行时一样进行用于维持与邻接节点的关系的呼叫数据包的交换等的同时，开始进行用于更新链路状态信息的数据包的发送。
信令协议部7，在网络正常运行时，进行LSP的设定、LSP的删除和LSP的设定状态的管理等。另外信令协议部7，由故障信息通知部9通知故障信息的故障时，如果是以自网络装置为起始节点的现用总线的故障，则进行故障总线向备用总线的切换。另外信令协议部7，在该网络装置变为备用总线的中继节点或终端节点时，将由成为起始节点的节点装置接收的Path消息或作为其响应的Resv消息发送到故障恢复路径上的下一个节点装置。
指令A14，用于存储由路由协议部6发送的数据包，和由信令协议部7发送的数据包。
调度控制部8进行存储在指令A14内的数据包的发送处理。调度控制部8，将存储在指令A14内的数据包按其存储的顺序进行发送处理。另外调度控制部8，由故障信息通知部9通知故障信息的故障时，如果指令A14内的数据包的发送处理结束，则对总线设定管理部11，通知指令A14内的数据包发送处理已结束，如果由总线设定管理部11接收了全部故障总线的切换结束了的通知，由故障信息通知部9将通知的故障信息通知路由协议部6，再次进行指令A14内的数据包的发送处理，如果没有接收那样的通知，就不将故障信息通知路由协议部6，再次进行指令A14内的数据包的发送处理。
总线设定管理部11，监视由信令协议部7产生的故障总线向备用总线的切换状况，如果检测全部的故障总线向备用总线的切换结束了，向调度控制部8通知该意思。
接着，对本实施方式中的网络装置4的动作进行详细地说明。首先参照图6的框图，对网络正常运行时的动作进行说明。
在网络正常运行时，与图4的实施方式中的网络装置4一样的动作如下进行。路由协议部6进行邻接节点和拓扑交换，为了进行路由表的生成或TE链路的通告、用于维持与邻接节点的关系的呼叫数据包的交换等，进行数据包的接收发送。由路由协议部6发送的数据包被存储在指令A14中。另外，信令协议部7，为了LSP的设定、LSP的删除和LSP的设定状态管理等，进行数据包的接收发送。同样由信令协议部7发送的数据包也被存储在A14中。
被存储在指令A14中的数据包，由调度控制部8进行发送处理。数据包的发送处理按存储在指令A14中的顺序进行。指令A14内中发送处理结束了的数据包，使用通信路径A18向发送目的地转发。
另一方面，在开关控制部12的控制下，开关部13的开关17进行数据包的转发。
网络正常运行时的动作如上所述。
下面，参照图6的框图和图7的流程图，对检测本网络装置成为起始节点的现用总线的故障的网络装置(相当于图1和图2情况中的节点装置N1)的动作进行说明。
如果通信路径B19上的链路或由通信路径B19连接的其他网络装置(节点装置)中发生故障，由网络装置4的监视部10检测此故障(图5的步骤B1)。检测故障的监视部10，将故障信息通知故障信息通知部9(步骤B2)。接收故障信息的故障信息通知部9，将故障信息发送到信令协议部7和调度控制部8(步骤B3)。
自故障信息通知部9接收到故障信息的信令协议部7，开始故障总线向备用总线的切换(步骤B4)，发送用于向备用总线切换的数据包(步骤B5)。用于由信令协议部7发送的故障总线向备用总线切换的数据包，被存储到指令A14中(步骤B6)。
另一方面，路由协议部6，由于还没有通知故障信息，还没有认识到发生故障，继续进行网络正常运行时的动作。
接收到故障信息的调度控制部8，与网络正常运行时一样监视指令A14，如果检测指令A14中有数据包，进行此数据包的发送处理(步骤B7)。如果指令A14内的1个数据包的发送处理结束，则调度控制部8判断指令A14内有无数据包(步骤B8)，如果判断指令A14内存在数据包，再次进行数据包的发送处理。如果判断指令A14内没有数据包，调度控制部8，将指令A14内的数据包处理结束了通知总线设定管理部11(步骤B9)。
接收了指令A14内的数据包发送处理结束通知的总线设定管理部11，判断全部故障总线向备用总线的切换是否结束了(步骤B10)。总线设定管理部11，对于该网络装置成为起始节点的全部故障总线，自信令协议部7发送的Path消息相关的信令包，接收Resv消息相关的信令包时，判断全部故障总线向备用总线的切换结束了。并且，如果判断全部故障总线向备用总线的切换没有结束，向调度控制部8通知向备用总线的切换没有结束(步骤B11)。接收了向备用总线的切换没有结束通知的调度控制部8，再次确认指令A14内有无数据包，如果确认存在数据包，再次进行发送处理。
另一方面，如果判断全部故障总线向备用总线的切换结束了，总线设定管理部11通知调度控制部8全部总线的切换结束了(步骤B12)。接收了向备用总线的切换结束了通知的调度控制部8，将由故障信息通知部9通知的故障信息通知路由协议部6(步骤B13)。并且，由调度控制部8进行向路由协议部6的故障信息的通知，可以采用由总线设定管理部11或故障信息通知部9通知的方法，和总线设定管理部11通知信令协议部7全部总线的切换结束了，信令协议部7将故障信息通知部9通知的故障信息通知路由协议部6的方法等。
由故障信息通知部9接收故障信息的路由协议部6，为了进行链路状态的更新，发送链路状态信息中的数据包(步骤B14)。由路由协议部6发送的链路状态信息相关的数据包被存储在指令A14中，由调度处理部8处理(步骤B15)。如果指令A14内的1个数据包的发送处理结束，调度控制部8判断指令A14内有无数据包(步骤B16)，如果判断由数据包，再次进行数据包的发送处理，如果判断没有数据包，由路由协议部6、信令协议部7进行的故障恢复动作结束。
通过进行如上的动作，在检测该网络装置成为起始节点的现用总线的故障的网络装置(相当于图3情况中的节点装置N1)中，能够以现用总线向备用总线的切换结束为契机，开始按照路由协议进行的公告，能够避免信令包和路由包的竞争或拥挤状态的发生，能够缩短预测设计故障恢复时间。另外，由于避免了路由包和信令包的拥挤状态，信令包被废弃的概率降低，能够提高故障恢复的可靠性
下面，参照图6的框图和图7的流程图，对自己检测自网络装置成为中继节点的现用总线的故障的网络装置(相当于图1和图2情况中的节点装置N4)的动作进行说明。
如果通信路径B19上的链路或由通信路径B19连接的其他网络装置(节点装置)中发生故障，由网络装置4的监视部10检测此故障(图5的步骤B1)。检测到故障的监视部10，向故障信息通知部9通知故障信息(步骤B2)。接收故障信息的故障信息通知部9，将故障信息向信令协议部7和调度控制部8发送(步骤B3)。
由故障信息通知部9接收故障信息的信令协议部7，由于该网络装置不是故障总线的起始节点，不进行故障总线向备用总线的切换。即，跳过图7的步骤B4～B6。
接收到故障信息的调度控制部8与网络正常时一样监视指令A14，如果检测指令A14中有数据包，进行此数据包的发送处理(步骤B7)。如果指令A14内的1个数据包的发送处理结束，调度控制部8判断指令A14内有无数据包(步骤B8)，如果判断指令A14内有数据包，再次进行数据包的发送处理。如果判断指令A14内没有数据包，调度控制部8，通知总线设定管理部11：指令A14内的数据包的处理结束了(步骤B9)。
接收了指令A14内的数据包发送处理结束的通知的总线设定管理部11，判断全部故障总线向备用总线的切换是否结束了(步骤B10)。总线设定管理部11，对于该网络装置成为中继节点的全部的故障总线，由成为起始节点的网络装置接收全部的故障链路的公告相关的数据包时，判断全部故障总线向备用总线的切换结束了。并且，如果判断全部故障总线向备用总线的切换没有结束，向调度控制部8通知向备用总线的切换没有结束(步骤B11)。接收了向备用总线的切换没有结束通知的调度控制部8，再次确认指令A14内有无数据包，如果确认数据包存在，再次进行发送处理。
另一方面，如果判断全部故障总线向备用总线的切换结束了，总线设定管理部11通知调度控制部8全部总线的切换结束了(步骤B12)。接收了向备用总线的切换结束了通知的调度控制部8，将由故障信息通知部9通知的故障信息通知路由协议部6(步骤B13)。并且，由调度控制部8进行对路由协议部6的故障信息通知，可以采用由总线设定管理部11或故障信息通知部9通知的方法，和总线设定管理部11也通知信令协议部7全部总线切换结束了，信令协议部7将由故障信息通知部9通知的故障信息通知路由协议部6的方法等。
自故障信息通知部9接收到故障信息的路由协议部6，为了进行链路状态的更新，发送链路状态信息相关的数据包(步骤B14)。由路由协议部6发送的链路状态信息相关的数据包被存储到指令A14中，由调度处理部8处理(步骤B15)。如果指令A14内的1个数据包的发送处理结束，调度控制部8判断指令A14内有无数据包(步骤B16)，如果判断有数据包，再次进行数据包的发送处理，如果判断没有数据包，由路由协议部6、信令协议部7产生的故障恢复动作结束。
通过进行如上的动作，在检测该网络装置成为中继节点的现用总线的故障的网络装置(相当于图3情况中的节点装置N4)中，能够以现用总线向备用总线的切换结束为契机，开始按照路由协议进行的公告，能够避免信令包和路由包的竞争或拥挤状态的发生，能够缩短预测设计故障恢复时间。另外，为了避免路由包和信令包的拥挤状态，信令包被废弃的概率降低，能够提高故障恢复的可靠性。
下面，对本实施方式的效果进行说明。本实施方式的网络装置4，通过将故障信息首先通知信令协议部7，在全部的故障总线向备用总线的切换结束时刻，将故障信息通知路由协议部6，由于由路由协议部6进行的故障总线相关的公告动作和由信令协议部6进行的故障恢复动作的时刻错开，在通信路径A18内中，由路由协议部6发送的数据包和由信令协议部7发送的数据包不存在竞争，能够缩短预测设计故障恢复时间。此外，由于没有信令包的废弃，提高了故障恢复的可靠性。
在本实施方式中，通过错开通知故障信息的时刻，错开了路由协议部6进行的故障公告动作和由信令协议部6进行的故障恢复动作时刻，但是，也可以故障信息在相同时刻通知路由协议部6和信令协议部7，即使故障信息通知了路由协议部6，也不马上开始故障公告动作，例如在调度控制部9接收了全部的故障总线向备用总线的切换结束了的通知的时刻，开始故障公告动作，也能够得到同样的效果。
下面，参照图8，对本发明的第2故障恢复方法的实施方式进行说明。
在图8中，N1～N5表示构成GMPLS网络的节点装置，1是连接各自的节点装置N1～N5的链路。链路1只要是光纤或以太网(注册商标)电缆等能够进行通信的线路就可以。
在图8所示的GMPLS网络中，设定N1-N4-N5作为现用总线P1。另外，该现用总线P1的故障恢复类型为预测设计总线故障恢复方式的1∶1，在现用总线P1发生故障时，设定N1-N3-N5作为替代此现用总线P1使用的备用总线。其中，图8中，存储现用总线P1的备用总线为P2的是作为总线的起始节点的节点装置N1。并且，在图8所示的GMPLS网络中，现用总线只设定了一条P1，但是也可以设定2条以上多个现用总线。此时，也可以使用Shared类型的预测设计总线故障恢复方式，2个现用总线共用同一备用总线。
图8所示的信令包2，是用于故障发生时进行总线切换的数据包，从备用总线的起始节点装置N1被转发到终端节点装置N5。另外，图8所示的路由包3，是由于故障发生时由于故障链路状态变化，为了更新链路状态，向邻接节点通告的数据包，是由链路状态型路由协议OSPF或者将其向GMPLS扩展的路由协议产生的数据包。
在第2故障恢复方法中，使用不同的通信路发送路由包3和信令包2。例如，有使用物理上不同的通信路径，和在物理上相同的通信路径上分配不同的波长等。在本实施方式中，与在邻接的节点装置间，除以Out-of-Band方式安装的通信路上生成的第1控制通道之外，设置以In-Band方式安装的通信路上生成的第2控制通道，在网络正常运行时，按照信令协议产生的数据包和按照路由协议的数据包，通过第1控制通道在节点装置间交换，现用总线P1发生故障时，这些由2个协议产生的数据包的一部分，通过第2控制通道在节点装置间交换。例如，按照路由协议进行的呼叫数据包和由信令协议产生的数据包，使用第2控制通道，按照路由协议进行的呼叫数据包以外的数据包使用第1控制通道。
下面，对现用总线P1中的哪条链路发生故障时本实施方式的动作进行详细地说明。其中，假设在连接节点装置N1和节点装置N4的链路1中发生了故障情形。
在图8所示的GMPLS网络中，如果某链路中发生故障，由此链路两端的节点装置检测此故障。此时，由于假设节点装置N1和节点装置N4间的链路中发生了故障，节点装置N1和节点装置N4检测故障。
检测到故障的节点装置N1和节点装置N4，分别开始故障恢复。此时，由于节点装置N1为现用总线P1的起始节点，节点装置N4不是现用总线P1的起始节点，进行不同的动作。以下，分别对节点装置N1和节点装置N4的动作进行说明。
首先对作为现用总线P1的起始节点的节点装置N1的故障恢复动作进行说明。节点装置N1，如果检测到节点装置N4间的链路的故障，为了将使用此链路的现用总线P1切换为备用总线P2，通过信令协议，使用第2控制通道，通过节点装置N3，向作为备用总线P2的终端节点的节点装置N5发送被称为Path消息的信令包2。另外，由于节点装置N4之间的链路中发生了故障，节点装置N1，使用第1控制通道，将用于更新链路状态变化的路由包3向其他节点装置发送。
信令包2中的Path消息，对备用总线P2的故障恢复路径上的节点请求赋予每个链路的标签的设定。Path消息，中继节点装置N3，向节点装置N5发送。接收Path消息的节点装置N3，为了使用备用总线P2，进行开关的设定。然后，将Path消息发送到节点装置N5。接收Path消息的节点装置N5，判断是发送到本节点的数据包，进行开关设定后，将被称为Resv消息的信令包2沿与Path消息相反的路径向节点装置N1发送。接收Resv消息的节点装置N3，变更Resv消息内的标签信息后，向节点装置N1发送Resv消息。接收Resv消息的节点装置N1，由于备用总线P2的设定结束了，以后，将向现用总线P1发送的数据包向备用总线P2发送。由此，将发生了故障的现用总线P1切换为备用总线P2。图8中，以节点装置N1为起始节点的故障总线只有一根现用总线P1，如果以节点装置N1为起始节点的故障总线存在多条时，节点装置N1，以与发生了故障的现用总线P1向备用总线P2切换时同样的方法，将全部的故障总线向备用总线切换。
另外，节点装置N1中的路由协议，为了更新发生了故障的链路的状态变化，使用第1控制通道，将路由包3向节点装置N2、节点装置N3和节点装置N4发送。接收了路由包3的节点装置N2，使用相同的第1控制通道，向节点装置N3、节点装置N5发送路由包3。以后，同样依次传播用于更新发生了故障的链路的状态变化的路由包3。在接收了路由包3的各节点装置中，进行拓扑数据库的更新等路由协议规定的动作。如果网络的全部节点装置的拓扑数据库被更新了，由故障发生而进行的故障恢复动作结束。
接着，对作为现用总线P1的中继节点的节点装置N4的故障恢复动作进行说明。节点装置N4，如果检测到节点装置N1间的链路1的故障，判断使用此链路1的现用总线P1中发生了故障。但是，由于现用总线P1的起始节点不是本节点装置N4，如本节点装置N4成为起始节点那样的故障总线再也没有其他的，节点装置N4，不执行象上述节点装置N1进行的信令协议产生的故障恢复动作。另一方面，节点装置N4，为了检测节点装置N1之间的链路中发生了故障，根据路由协议，使用第1控制通道，将用于更新链路状态变化的路由包向其他节点装置发送。
下面，对本实施方式的效果进行说明。
在本实施方式中，现用总线P1发生故障时，由于将由路由协议和信令协议这2个协议产生的数据包分散到第1和第2控制通道，在节点装置间进行交换，能够避免控制通道内中信令包和路由包竞争、发生拥挤状态，能够缩短预测设计故障恢复时间。另外，由于能够避免路由包和信令包的拥挤状态，信令包被废弃的概率降低，能够提高故障恢复的可靠性。
下面，参照附图，对本发明第2故障恢复方法中使用的网络控制装置的实施方式进行详细地说明。
参照图9，本实施方式相关的网络装置4，包括：构成控制网络的GMPLS控制部5和开关部13。该图9所示的网络装置4，作为实施参照图8说明过的本发明第2故障恢复方法的GMPLS网络中的节点装置(图8的节点装置N1～N5)使用。
GMPLS控制部5具备：具有路由协议部6和信令协议部7的控制模块群21、接收发送部20、故障信息通知部9、开关控制部12和与其他网络装置4的GMPLS控制部5之间通信路径A18。另外，开关部13具备：进行数据包的转发的开关17；检测链路故障等的监视部10；In-Band控制通道分离部22；和与其他网络装置4的开关部13之间的通信路径B19。这些要素具有大致如下的功能。
开关17进行用于进行将由其他网络装置4发送来的数据包向其他网络装置4转发的处理。
通信路径B19是用于将进行开关17中数据转发处理的数据包向发送目的地转发的通信路，本实施方式的情况，也作为接收发送控制数据包的通信路利用。
监视部10监视通信路径B19上的链路或由此链路连接的其他网络装置4(节点装置)中是否发生故障，如果检测到链路或其他节点装置的故障，将包含发生故障的场所信息等的故障信息向故障信息通知部9发送。
开关控制部12进行开关部13内的开关17的控制。
故障信息通知部9，接收由开关部13内的监视部10通知的故障信息，向路由协议部6、信令协议部7以及接收发送部20通知此故障信息。
路由协议部6，在网络正常运行时，使用接收发送部20，进行邻接节点和拓扑交换，进行路由表的生成或TE链路的通告、用于维持与邻接节点之间关系的呼叫数据包的交换等。另外路由协议部6，由故障信息通知部9通知故障信息的故障时，使用接收发送部20，进行链路状态信息的更新、与网络正常运行时同样用于维持与邻接节点之间关系的Heuo数据包的交换等。
信令协议部7，在网络正常运行时，使用接收发送部20，进行LSP的设定、LSP的删除和LSP设定状态的管理等。另外信令协议部7，在由故障信息通知部9通知了故障信息的故障时，如果是将自网络装置4作为起始节点的现用总线的故障，使用接收发送部20，进行故障总线向备用总线的切换。
接收发送部20，将由路由协议部6和信令协议部7产生的数据包在邻接的网络装置间接收发送。接收发送部20，在网络正常运行时，将路由协议部6和信令协议部7产生的数据包使用通信路径A18进行接收发送。另一方面，在由故障信息通知部9通知故障信息的故障发生时，接收发送部20，由路由协议部6产生的呼叫数据包和由信令协议部7产生的数据包，使用通信路径B19进行接收发送，由路由协议部6产生的呼叫数据包以外的数据包使用通信路径A18进行接收发送。在本实施方式中，将进行与由信令协议部7发送的数据包和由路由协议部6发送的邻接的生存确认的呼叫数据包，使用SONET/SDH(Synchronous Optical NETwork/SynchronousDigitalfIierarchy)的开销进行接收发送。
In-Band控制通道分离部22，将由自网络装置4的接收发送部20传递的信令包和呼叫数据包，使用通信路径B19向邻接的网络装置4发送，另外，将由邻接的网络装置4，通过通信路径B19接收的数据包，分离为信令包、呼叫数据包以及除此之外的数据包，前者的数据包向自网络装置4的接收发送部20发送，后者的数据包向自网络装置4的开关17发送。
下面，对本实施方式相关的网络装置4的动作进行详细地说明。首先，参照图9的框图，对网络正常运行时的动作进行说明。
在网络正常运行时，路由协议部6进行邻接节点和拓扑交换，进行路由表的生成或TE链路的通告、用于维持与邻接节点之间关系的呼叫数据包的交换等数据包的接收发送。由路由协议部6发送的数据包由接收发送部20使用通信路径A18，在网络装置4间进行接收发送。另外，信令协议部7，为了LSP的设定、LSP的删除和LSP设定状态管理等，进行数据包的接收发送。同样由信令协议部7发送的数据包由接收发送部20使用通信路径A18在网络装置4间进行接收发送。
另一方面，在开关控制部12的控制下，开关部13的开关17进行数据包的转发。网络装置4间的数据包的接收发送，通过通信路径B19进行。
网络正常运行时的动作如上所述。
下面，参照图9的框图，对检测本网络装置成为起始节点的现用总线的故障的网络装置4(相当于图8情况中节点装置N1)的动作进行说明。
如果通信路径B19上的链路或由通信路径B19连接的其他网络装置4(节点装置)中发生故障，则由网络装置4的监视部10检测故障，故障信息由监视部10向故障信息通知部9通知。接收故障信息的故障信息通知部9向控制模块群21和接收发送部20通知故障信息。接收故障信息的控制模块群21开始故障恢复。包含在控制模块群21中的信令协议部7发送用于切换故障总线数据包，路由协议部6发送用于更新故障链路的状态变化的数据包。发送的数据包被存储在接收发送部20内的图中没有表示的指令或者缓冲器中。因为接收发送部20接收故障信息，所以进行路由包、信令包和路由包的一部分的呼叫数据包的分配。路由包使用通信路径A18发送，信令包和呼叫数据包使用通信路径B19发送。在通信路径B19内，使用SONET/SNH的overhead内的DCC(Data CommunicationsChannel)。
使用通信路径A18发送的路由包，如果到达邻接节点，由接收发送部20交给路由协议部6。使用通信路径B19发送的数据包，如果到达邻接节点，在In-Band控制通道分离部22中，如果是信令包和呼叫数据包向GMPLS控制部5发送，如果除此之外的数据包向开关17发送。
对于检测自网络装置成为中继节点的现用总线的故障的网络装置4(相当于图8情况中的节点装置N4)的动作，只在不进行故障总线向备用总线切换的信令协议部7的动作这点不同，其他其他动作，与检测自网络装置成为起始节点的现用总线故障的网络装置4(相当于图8情况中的节点装置N1)的动作大致相同。
接着，对本实施方式的效果进行说明。本实施方式中的网络装置4，在现用总线发生故障时，由于由路由协议部6发送的数据包，使用以Out-of-Band方式安装的通信路径A18，由信令协议部7发送的数据包使用以In-Band方式安装的通信路径B19的一部分，消除了控制通道内中的竞争。因此，由于能够迅速地处理用于故障发生时总线的切换的数据包，能够缩短故障恢复时间。此外，由于能够迅速地处理由信令协议部7发送的数据包，数据包废弃消除。因此，能够提高故障恢复的可靠性。此外，通信路径A18，只使用由路由协议部6发送的数据包。因此，只考虑由路由协议部6发送的数据包，能够设计减少控制通道带宽。
以上对本发明实施方式进行进了说明，但本发明不局限于以上的实施方式，可以进行其他各种附加变更。例如，在GMPLS中，除了路由协议和信令协议之外，控制模块群21中有链路管理协议，也可以在链路管理协议和信令协议之间操作调度算法。链路管理协议，在发生故障时，开始进行将用于指定故障位置的控制数据包(Channel Status消息和ChannelStatus Ack消息)与邻接节点进行交换的动作。通过置换该Channel Status消息的发送和本发明方式的路由协议的链路信息的发送，也可以谋求缩短故障恢复的时间。另外，本发明的网络装置，在硬件上实现2其具有功能，当然，能够由计算机和程序实现。程序能够由存储在磁盘或半导体存储器等计算机可读写的介质提供，在计算机启动时等读取到计算机中，通过控制此计算机的动作，此计算机起到作为上述各实施方式中的网络装置4的路由协议部6、信令协议部7、调度控制部8、总线设定管理部11、故障信息通知部9和开关控制部等机构的功能。

Claims (13)

1、一种故障恢复方法，其特征在于，
控制模块群包含交换路径信息的路由协议部和进行路径设定的信令协议部，在包括该控制模块群的多个网络装置所构成的网络中，构成现用总线的链路中发生了故障时，进行上述发生了故障的1个以上现用总线向事先计算的备用总线的切换处理的第1网络装置，对于上述发生了故障的1个以上现用总线的全部总线或者一部分总线，在用于进行由上述信令协议部所执行的向备用总线的切换的信令消息的发送结束时刻以后，开始上述路由协议部的故障链路通告相关的路由包的发送。
2、根据权利要求1所述的故障恢复方法，其特征在于，
上述第1网络装置，以上述信令协议部执行的向备用总线的切换结束为契机，开始上述路由协议部的故障链路的通告。
3、根据权利要求2所述的故障恢复方法，其特征在于，
上述第1网络装置，在确认进行上述发生了故障的现用总线的切换的上述信令协议部产生的信令消息沿着故障恢复路径往返进行了一次时，判断向备用总线的切换已结束。
4、根据权利要求2或者3所述的故障恢复方法，其特征在于，
作为检测构成现用总线的链路中发生了故障的网络装置的第2网络装置，为进行上述发生了故障的现用总线切换为事先计算的备用总线的处理的上述第1网络装置以外的网络装置，该第2网络装置以上述发生了故障的1条以上现用总线的全部总线或者一部分总线向备用总线的切换结束为契机，开始发送由上述路由协议部所进行的故障链路的通告相关的路由包。
5、根据权利要求4所述的故障恢复方法，其特征在于，
上述第2网络装置，在从上述第1网络装置接收了故障链路的通告相关的路由包时，判断上述发生了故障的1条以上现用总线的全部总线或者一部分总线向备用总线的切换已结束。
6、一种故障恢复方法，其特征在于，
控制模块群包含交换路径信息的路由协议部和进行路径设定的信令协议部，在由具备该控制模块群的多个网络装置所构成网络中，在邻接的网络装置间，除以Out-of-Band方式安装的通信路上的第1控制通道之外，还设置以In-Band方式安装的通信路上的第2控制通道，在构成按信令协议设定的现用总线的链路中发生了故障时，用于将发生上述故障的1条以上的现用总线切换为备用总线的由上述信令协议部产生的数据包、和由上述路由协议部产生的与故障链路的通告相关的路由包，通过上述第1和第2控制通道中的互不相同的控制通道，在网络装置间进行接收发送。
7、一种网络装置，包含：检测故障的监视部；通知由监视部检测故障的故障信息通知部；进行调度算法的变更等调度控制的调度控制部；和成为调度的对象的控制模块群，其特征在于，
以故障为契机改变应用于上述控制模块群的调度算法。
8、一种网络装置，具备：包含交换路径信息的路由协议部，和进行路径设定的信令协议部的控制模块群，其特征在于，
具备总线设定管理部，其在构成现用总线的链路中发生了故障时，对于发生了上述故障的1条以上现用总线的全部总线或者一部分总线，检测到由信令协议执行的向备用总线的切换结束，在由该总线设定管理部进行上述检测之前，不发送上述路由协议部的故障链路通告相关的路由包。
9、一种网络装置，具备：包含交换路径信息的路由协议部，和进行路径设定的信令协议部的控制模块群，其特征在于，具备：
故障信息通知部，其将现用总线的故障同时通知上述信令协议部和上述路由协议部；
第1指令，其在现用总线故障时，存储上述信令协议部的信令包和上述路由协议部的呼叫数据包；
第2指令，其在现用总线故障时，存储除上述路由协议部的呼叫数据包以外的数据包；
总线设定管理部，其在现用总线故障时，监视全部的故障总线向备用总线的切换是否结束；和
调度控制部，其在现用总线故障时，在全部的故障总线向备用总线的切换结束之前，进行存储在上述第1指令中的数据包的发送控制，然后，进行存储在上述第2指令中的数据包的发送控制。
10、一种网络装置，具备：包含交换路径信息的路由协议部，和进行路径设定的信令协议部的控制模块群，其特征在于，具备：
故障信息通知部，其将现用总线故障通知上述信令协议部；
指令，其存储上述信令协议部的信令包和上述路由协议部的路由包；
总线设定管理部，其在现用总线故障时，监视全部的故障总线向备用总线的切换是否结束，如果全部的故障总线向备用总线的切换结束，将通知到上述信令协议部的上述现用总线的故障也通知给上述路由协议部；和
调度控制部，其进行存储在上述指令中的数据包的发送控制。
11、一种网络装置，具备：包含交换路径信息的路由协议部，和进行路径设定的信令协议部的控制模块群，其特征在于，具备：
故障信息通知部，其将现用总线的故障通知上述信令协议部和上述路由协议部；
接收发送部，其在现用总线故障时，由上述路由协议部产生的呼叫数据包和由上述信令协议部产生的数据包通过以In-Band方式安装的第1控制通道与其他网络装置进行接收发送，由上述路由协议部产生的呼叫数据包以外的数据包通过以Out-of-Band方式安装的第2控制通道与其他网络装置进行接收发送；
分离部，其将从上述接收发送部传递来的数据包，使用上述第1控制通道向邻接的网络装置发送，从邻接的网络装置通过上述第1控制通道将接收的数据包向上述接收发送部发送。
12、一种程序，由计算机构成网络装置，上述网络装置，具备有包含交换路径信息的路由协议部和进行路径设定的信令协议部的控制模块群，并具有：第1指令，其在现用总线故障时，存储上述信令协议部的信令包和上述路由协议部的呼叫数据包；和第2指令，其在现用总线故障时，存储除上述路由协议部的呼叫数据包以外的数据包，其特征在于，该程序使上述计算机实现如下部分的功能：
故障信息通知机构，其将现用总线的故障同时通知上述信令协议部和上述路由协议部；
总线设定管理机构，其在现用总线故障时，监视全部的故障总线向备用总线的切换是否结束；
调度控制机构，其在现用总线故障时，在全部的故障总线向备用总线的切换结束之前，进行存储在上述第1指令中的数据包的发送控制，然后，进行存储在上述第2指令中的数据包的发送控制。
13、一种程序，由计算机构成网络装置，上述网络装置，具备有包含交换路径信息的路由协议部和进行路径设定的信令协议部的控制模块群，并具有存储上述信令协议部的信令包和上述路由协议部的路由包，其特征在于，该程序使上述计算机实现如下部分的功能：
故障信息通知机构，其将现用总线的故障通知上述信令协议部；
总线设定管理机构，其在现用总线故障时，监视全部的故障总线向备用总线的切换是否结束，如果全部的故障总线向备用总线的切换结束，通知到上述信令协议部的上述现用总线的故障也被通知上述路由协议部；
调度控制机构，其进行存储在上述指令中的数据包的发送控制。
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