CN101356778B - 网络系统及数据传送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种网络系统及数据传送装置。在将组播DA用于OAM帧时，在广播区域内的所有渠道抑制由送出帧所导致的网络频带及节点处理的负荷增大和网络的可靠性下降。从作为ME的端点的边缘节点将MAC地址以外的基本帧信息和MEGID相对应，对OAM帧赋予MEGID信息而送出。在ME的中继节点具有OAM帧控制用的路径控制表，通过OAM帧的监听来生成滤波器。并且，在中继节点不支持OAM功能时，用VLAN标记表示MEGID，利用每个VLAN标记的过去的监听功能进行路径控制。

Description

网络系统及数据传送装置
本申请主张2006年1月4日申请的日本专利申请第2006-000033号的优先权及2006年11月22日申请的日本专利申请第2006-314984号的优先权，通过参照其内容引入本申请。
技术领域
本发明涉及数据包或帧通信网的维修管理信息的通信线路控制方法。特别是，涉及在OSI参照模式中的数据链路层的维修管理中利用的OAM帧的控制，并涉及为支持它而在节点内具有数据库的帧处理方式、以及在利用了现有装置的情况下也能够应用的面向OAM帧的传送路径设定方式。
背景技术
在以数据包技术为基础的网络需要正在提高，预计今后将进一步推动基于下一代网络(Next Generation Network：NGN)构想的网络服务的IP化。作为这种构想下的支柱，要求对以太或MPLS(MultiProtocol LabelSwitching：多协议标签交换)那样的IP化的应用亲和性高的低位层。并且另一方面，为了使NGN成为下一代基础设施，需要作为基本网络的可靠感、放心感，重要的是与接入系统、中继系统一起构筑具有媲美现有遗留网络的质量和可靠性的网络。
在这样的背景下，各标准化团体已经在讨论以太网的OAM。对于有关以太网的OAM(Operation，Administration and Maintenance：运行、管理及维护)，在ITU中，进行机构倡议Y.17ethoam(非专利文献1)、及线性切换倡议G.8031(非专利文献2)的讨论。此外，在IEEE中，用p802.1ag对以太OAM的机构进行讨论。这些团体进行合作，尝试概念及格式的统一。
以用于网络管理的概念进行网络维修时，维修者需要进行维护区间(维护实体)的设定。在该维护区间，拓扑因OAM功能或管理者的管理意图而不同。例如进行线性切换的情况下成为点对点结构，在确认某个区域范围的连接性的情况下成为二维结构。OAM数据流需要在该维护区间的端点之间流过。但是，由于原来的以太技术是无结点技术，所以需要在网络内的各节点确定路径的技术。
以太网的维护区间(维护实体(Maintenance Entity：ME))是插入OAM数据包流而终接的范围。ME是实体为点对点方式时的称呼，但是以面管理时称为管理实体组(ME Group：MEG)。MEG有时是多个点对点，或者是多个点的集合体。各MEG用MEGID识别符管理。MEG存在于由服务等区分的管理区域(VLAN(Virtual Local Area Network/虚拟局域网)等)内。
在以太OAM中嵌入(对各维护区间可以设定多级(当前定义为8级)维护实体。形成下级的维护实体区间包含在上级的维护实体区间的结构)定义ME，用ME级识别符管理各ME。现在，可取到8级，对每个ME级定义OAM数据流。由各ME级识别的ME相互独立且具有如下的滤波功能。
a)在OAM数据流插入点，若从外部进入的OAM数据包是上级，则使其通过，若是该级以下，则废弃。
b)在OAM数据流分离点，若来自ME内部的OAM数据包是上级，则使其通过，若是该级以下，则适当终接。
作为终接OAM数据流的端点，定义了ME终点(ME End Point：MEP)及ME中间点(ME Intermediate Point：MIP)。MEP终接每个ME级的所有OAM数据流。另一方面，MIP终接用于每个ME级的特定区间的OAM数据流。作为OAM功能，讨论用于连接确认的CC(Continuity Check/连续性检验)、切换(APS)、AIS(警报指示信号：Alarm Indication Signal)、回送(LB)、链路追踪(LT)等。
OAM功能大致分为仅在MEP之间收发的功能和由MIP终接的功能。前者主要设想在服务开始时设定的情况，而称为经验OAM。后者用于障碍区分等的诊断，所以称为诊断OAM或立即响应(on-demand)OAM等。例如CC、APS、AIS等属于经验OAM，LB、LT分类到诊断OAM。特别是，在周期性地驱动的CC帧内还包含性能信息、RDI(远程故障指示：Remote Defect Indication)信息等的其它OAM功能，并且，取得初始连接时的构成信息，还用于构筑数据库(CC Database：CCDB)的用途。
作为OAM帧的DA(目的地址)考虑单播或组播，但是若从管理网络的操作员的立场考虑，不希望使用每次更换机材时变更的单播DA。因此，在特殊用途以外推荐组播。例如，单播是LB的请求、LB的回复、LT的回复。并且，提出一种利用组播DA识别ME级的方法。ME级识别符区域存在于OAM帧内，但是为了减轻MPU等的内部处理，目的是将DA用作识别用的辅助手段。并且，MIP需要不处理经验OAM而使其通过(单(Simple)动作)，但为了使该工作容易，定义经验用、诊断用的2种DA。即，将8级×2＝16种的组播DA定义为OAM用。
非专利文献1：“Draft Recommendation Y.1731-OAM Functions andMechanisms for Ethernet based Networks，”ITU-T SG 13，Nov.2005。
非专利文献2：“Draft Recommendation G.8031-Ethernet ProtectionSwitching，”ITU-T SG15，Nov.2005。
非专利文献3：“Virtual Bridged Local Area Networks-Amendment5：Connectivity Fault Management，”IEEE P802.1ag/D5.2，Dec.2005。
将组播DA用于OAM帧时，在OSI层2中作为广播帧处理。在广播区域内的所有渠道发送帧，所以不能对应在管理区域中想限定维护对象路径的情况。由广播产生的问题是由包含OAM信息的帧被传送到其它节点导致的网络频带及节点处理的负荷增大。随之，管理者难以取得准确的网络的工作状态。并且，还产生由OAM信息传送到其它节点导致的网络可靠性下降的问题。因此，需要将这些OAM帧与用户数据区分来进行路径控制。
在到此为止的切换装置中，问题在于不能进行区分OAM帧和用户数据的路径控制，该OAM帧是用于只向适当的渠道传送的OAM帧。
发明内容
为了能够独立于用户数据而控制OAM帧，其特征在于，在ME的中继节点具备OAM帧控制用的路径控制表。在表的生成中使用OAM帧用的监听(snooping)功能。所谓监听功能是监视IGMP或MLD消息，对接收者连接的端口中继组播通信的功能。利用该功能，抑制不需要的组播通信的中继，可有效地利用网络。此外，其特征在于，对于不包含用于帧控制的场的OAM帧，在成为ME的端点的边缘节点，将MAC地址以外的基本帧信息和OAM控制用场(MEGID场)相对应，赋予帧进行发送。并且，其特征在于，在中继节点不支持OAM功能时，利用VLAN标记、MPLS标签等的路径识别符来识别OAM帧传送区间和用户数据传送区间，以及在中继节点利用监听功能进行路径控制，所以将OAM帧控制所需的场(MEGID场)与它们的路径识别符相对应而生成OAM帧。
在OAM应用时，即使在使用组播DA的情况下，也能够抑制中继节点中的帧的溢流，可以提高管理区域内的频带及CPU资源的利用效率。
通过结合附图的本发明的实施例的记载，可知本发明的其它目的、特征及优点。
附图说明
图1表示网络的管理区域内的ME设定例。
图2表示在图1的网络构成中生成OAM传送控制表的顺序的时序。
图3表示从由图2的时序设定的OAM帧传送控制表中删除不需要的条目时的时序。
图4表示包含组播DA的OAM帧格式。
图5是支持以太OAM的帧通信装置的构成的功能框图。
图6是说明MEP中的、从帧接收到CCDB构筑为止的处理流程的流程图。
图7是表示OAM对象路径上的中继节点的构成的功能框图。
图8是说明在中继节点中从CC帧接收到传送控制表750构筑为止的处理流程的流程图。
图9表示保存于中继节点的传送控制表750的基本结构。
图10是说明本实施例中的OAM帧、特别是CC帧的路径学习效果的图。
图11是作为图1所示的点对点中的ME拓扑的一般形式，在同一个MEGID中包含多个不同路径的ME的情况下的ME构成。
图12是在进行不包含MEGID的OAM帧的路径控制时，保存于边缘节点的、目的地MAC地址1201和MEGID1202的对应表的构成例。
图13表示中继节点中使用现有节点(不支持OAM功能的节点)，边缘节点中使用支持OAM的节点时的网络构成。
图14是图13的实施例的路径设定时序。
图15是表示在删除ME时删除路径信息的方法的一例的时序。
图16是以图13的条件在管理区域内设定多个ME的情况下的网络构成例。
图17是在图13及图16中从边缘节点送出IGMP/MLD帧的例子。这里，表示按照IGMPv2的格式时的帧结构例。
图18是表示在图13及图16的OAM拓扑中生成边缘节点处的OAM路径设定帧的处理流程的流程图。
图19是保存在中继节点中的OAM帧传送控制表的构成例。
图20是以图13的条件对OAM帧中、不包含MEGID的帧限制传送路径的表。
图21是表示手动扫描仪的实施方法的说明图(实施例2)。
图22表示仅由不对应OAM的装置构成图1的网络时的构成例。
图23是作为应用以太OAM功能的网络的构成例包含光接入系统(PON；Passive Optical Network)的情况。
符号说明
1边缘节点
2中继节点
5OAM非对应中继节点
10、541、550CC数据库
20、750传送控制表
50在OAM非对应中继节点中的传送控制表
1200MEGID取得表
2000包含OAM非对应中继节点时的MEGID、VID取得表
具体实施方式
作为OAM帧的目的地址使用组播地址时，为了识别网络管理区域内的OAM帧的通过区域，提出在以太OAM对应节点内具有路径控制数据库的方法和使用IGMP/MLD监听的方法这两种。前者在今后的新网络构成时有效，后者作为现有网的OAM功能追加、向OAM功能对应网络构筑的转移装置或廉价的OAM功能导入手段有效。
图1表示网络管理区域内的ME设定例。这里的ME将位于管理区域的边界的装置设定为两端，示出该ME在管理区域内设定为唯一的ME的状况。节点之间利用数据链路层协议来连接。作为数据链路层的代表性的协议举出以太网。以下，进行设想以太网的实施例的说明，但是也可以使用其它协议。
本实施例的网络1000由边缘节点EN1a、1b、3a～3d、中继节点2a、2b、3e构成。在终端或服务器100a和100b进行通信时，可以利用从边缘节点EN1a通过中继节点2a、中继节点2b、及边缘节点1b的路径和通过中继节点3e的路径。这里，表示对前者的路径应用OAM功能的情况。在该实施例中，假设OAM应用对象路径上的节点EN1a、1b、中继节点2a、2b是支持以太OAM功能的节点。其它边缘节点3a～3d、中继节点3e是否支持OAM无关紧要。
对于上述OAM对象路径设定用于应用OAM的ME(维护实体)。其中，在边缘节点1a及1b中，对收容上述ME的管理对象端口设定包含MEP(MEG End Point/MEG的端点)ID、ME级、MEGID(ME Group ID/ME的组ID)的OAM参数。具体地，构筑将成为管理对象的逻辑/物理端口的识别符和对各端口设定的MEPID、ME级、MEGID相对应的数据库。所谓MEP是表示是ME的端点的识别符。所谓ME级表示在由以太OAM对该路径定义的OAM设定级(8级)中的哪一级下进行OAM。ME设定为属于8级中的任一个。并且，所谓MEGID是ME级用于对捆绑多个相同的ME的集合体进行识别的识别符。包含在相同的MEGID中的多个ME，不需要其全部是相同的区间(两端相同的MEP)。此外，包含在MEGID的所有ME不需要属于相同的区间。在基本的结构中，装置的物理端口收容一个或多个逻辑端口，在逻辑端口是OAM中的ME的终端端口时，它收容一个或多个ME级、MEGID、MEP。MEP表示ME的终端点，识别属于自己本身的ME级。具有自己本身所属的级以下的ME级的OAM帧在MEP中废弃。因此，表示以MEPID的组合识别的ME、及其集合体的MEGID具有固有的ME级，可以利用ME级和MEGID的组合来确定管理区域内的MEG。
在以太OAM中，为了监视管理对象路径的状态，使用CC(ContinuityCheck：连续性检验)帧。CC帧从MEP(ME的端点)向相对MEP定期送出，用于路径的连接状态(能否到达、是否准确保持接收侧的CC帧到达间隔)的确认。在CC帧中包括表示ME级的组播组地址(DA：DestinationAddress/目标地址)、定义CC帧发送周期的period场、MEGID场、MEPID场。CC帧格式由非专利文献1定义。
构成设定ME的路径的边缘节点EN1a、1b记录CC帧中包含的ME级、MEGID和MEPID的对应关系，构成CCDB(CC数据库：用于记录所接收的OAM帧中包含的标题信息等的识别符的表)10a、10b。CCDB在设定MEP的端口中生成。CCDB生成时记录的参数是发送源MAC地址、MEGID、MEPID、VLAN标记等的路由识别信息。CCDB是用于OAM的拓扑数据库。这里，对每个端口设定MEP，所以在CCDB中，学习接收CC帧中包含的MEPID和接收端口的对应关系。由此，可以选择应将面向某个MEPID的CC帧的送出目标端口设为哪一个，可以用于CC帧的路径控制。对于CCDB的结构记载于非专利文献1及非专利文献2中。
在中继节点MN2a、2b中，根据每个OAM帧的场定义来处理OAM帧。这里，考虑来自OAM帧中的包含表示OAM通过区域的MEGID场的OAM帧的路径学习。并且，在当前只有CC帧相当于此，但CC帧是为了管理路径的状态而定期发送的帧，设想在使用其它OAM功能时也预先存在CC帧的情况。因此，CC帧的发送频率与其它OAM帧相比非常高，仍然只有CC帧成为路径控制对象的情况下，也可以充分期待频带节约效果。后面叙述控制其它OAM帧的方法。
在中继节点中，由于不具有CCDB(非专利文献1)，所以不能够进行基于参照CCDB的CC帧的路径控制。因此，为了控制CC帧，在各节点构筑包含接收了CC帧的端口和ME级、及MEGID的对应关系的表(以下，称为传送控制表)20a、20b。该处理通过独立于MEP中的CCDB学习的CC帧的学习功能进行。
在OAM对象路径上，通过ME两端的边缘节点EN1a、1b分别发送CC帧。从一方的边缘节点接收的CC帧的发送渠道(每个MEGID)可以根据从另一方的边缘节点接收的CC帧的接收端口确定。这样，通过重复双向的CC帧学习，从而构筑沿着ME的OAM帧控制用的传送控制表20a、20b。
通过以上的方法，在没有CCDB的(在非专利文献1规定)的中继节点中，也能够对每个MEGID识别传送路径，所以OAM帧可以防止在监视对象路径以外被广播。因此，提高网络利用效率，可以降低不包含OAM对象端口的节点的处理负荷。
图2是表示在图1的网络构成中生成OAM传送控制表的顺序的时序。在图1的网络中，为了将OAM帧传送范围仅限定于管理对象路径，参照从路径两端的装置发送的CC帧，学习包含在这里的MEGID、ME级和接收端口的对应关系。这里，其中着眼于单方向来说明时序。关于反方向的传送路径表生成处理，也可以全部以同样的顺序实现。并且，以下标记为MEGID，但是可以读为MEID也无妨。在本实施例中，ME在管理区域内单一，所以可以利用MEGID确定ME本身。
此外，ME级信息对OAM帧定义了专用场(非专利文献1)，但是，在此前提是对OAM帧使用组播DA(200a、200b)、各DA对每个ME级定义。这里，在以下的叙述中，ME级信息可以与OAM帧的DA替换。在OAM帧中，将组播组地址用作OAM帧和用户帧的识别及ME级的识别的用途。
在处理201中，对于边缘节点1a和1b设定ME。这里，向各节点的设定信息如下。在边缘节点1a及1b中，对OAM的每个对象端口设定包含ME的两端点即MEP的ID、ME所属的MEG的ID、表示MEG的等级的ME级信息的OAM参数。设定信息记录在OAM设定信息数据库(后述)中。在中继节点2a、2b中，对每个端口设定包含它们所属的ME级信息的OAM参数。
在设定OAM信息之后，在边缘节点中，在处理202中生成CC帧，向设定有相对MEP的端口发送。在接收了CC帧203的邻接节点2b中，通过处理204学习该接收端口的识别符和包含于所接收的CC帧中的MEGID及ME级，记述在OAM帧传送控制表(后述)中。接着，接收了CC帧205的中继节点2a在处理206中将接收了该CC帧的端口和CC帧内的MEGID及ME级相对应而存储在OAM帧传送控制表中。
在相对边缘节点1a中，参照接收的CC帧207通过处理208来构筑CCDB。在边缘节点1a中，终接通过处理209接收的CC帧，确认帧内的MEGID、ME级、发送源MEPID及CC帧发送间隔是否像OAM参数的设定那样正确地处理。如果已知上述信息错误，发出表示各错误的警报。这里，在本发明中不限于错误及警报的处理方法。
如开始所述，在反方向也进行全部相同的CC帧学习处理。即，在边缘节点1a中生成、送出CC帧，通过中继节点2a、2b相互关联MEGID、ME级和接收端口而构成传送控制表。在设定有相对MEP的边缘节点1b中，进行表示CCDB的设定、CC帧的OAM参数的确认，结束处理。
图3表示从由图2的时序设定的OAM帧传送控制表中删除不需要的条目时的时序。由点对点设定的ME在构成沿着ME的通路的边缘节点或中继节点中，在消除ME设定的情况等下失去其存在意义而被删除。在ME的消除时，可以举出在各节点由操作员删除设定等的方法。随之，OAM帧传送控制表的条目也被消除。作为该方法，可以在各节点单独消除表条目，但是通过自动学习构成的传送控制表可以通过每个条目的老化处理来管理各条目的有效期间。这里，示出利用在ME削减之后不存在CC帧的原理，利用老化计时功能删除过了有效期间的条目的方法。
考虑在边缘节点1b中最初解除ME设定的情况。沿着ME构筑的OAM帧传送路径210通过ME解除301而变得不需要。因此，在边缘节点1b中，从OAM帧传送控制表中通过处理302削除相应的条目。通过处理301，从边缘节点1d面向相对边缘节点1a的CC帧不是最早发送，所以在中继节点2a、2b中，不接收该CC帧，通过CC帧学习构筑的表条目随着到达老化计时器的期限而按照学习定时顺序分别如处理303～304那样削减条目。
并且，在相对边缘节点1a中，不等待老化计时器期限，随着设定于端口的包含MEPID、MEGID的OAM参数的设定解除，可以在各节点消除分别关联的CCDB、传送控制表的条目。
在图3中仅说明了单方向，但反方向也相同。MEP信息(CCDB条目)若基于当前倡议，则区分发送侧MEP和接收侧MEP。因此，一方向部分的条目删除不影响其它方向的OAM控制。因此，在本实施例中，为了消除路径上的全部ME，在反方向也同样地进行从处理301到处理306.
通过进行老化处理，万一ME的管理被解除时，也能够避免陷入继续保持不需要的路径控制信息的状况。
图4表示包含组播DA的OAM帧格式。OAM帧由OAM共同标题和各OAM功能单独的信息场构成。
在本发明作为对象的、通过组播DA判断ME级的OAM中，不能根据目的地址确定发送目标。并且，OAM帧的组播组不表示节点(端口)的组。根据这样的事实，不是利用MAC地址识别OAM帧的发送目标端口，而是利用MEPID识别，在OAM帧内最好记述对由它们构成的ME进行捆绑的MEG的ID。
在图中的DA401中，记载表示OAM帧的ME级的组播地址，在每个OAM功能的信息场上记述MEGID406。这里，在成为该帧发送源的节点中，利用当前的倡议根据MAC地址识别的端口参照将MAC地址和MEGID相对应的表进行信息的交换。
其它场遵照倡议(非专利文献1)中记载的格式。在SA场402中包含帧发送源的地址，在以太类型(EtherType)场403中包含表示该帧是OAM帧的代码序号，并且，在OAM帧共同标题内包含表示ME级404及该帧的OAM类别的识别符OpCode405。
图5是表示支持以太OAM的帧通信装置的结构的功能框图。主要特特征是具有OAM信息540、CCDB541、OAM帧送出功能542、CCDB550。
边缘节点1由装置控制部500、输入输出控制部510-n(n＝1，2，...)和切换装置520构成。
在装置控制部具有处理器510、存储器502及输入输出控制部503。输入输出控制部503具有判断将从切换装置520发送的信息存储在存储器502中、或者通知给处理器501的功能。此外，在由处理器501接收了通知时，通过存储器内的OAM帧插入处理部读取帧，向切换装置520传送。在存储器502中保存存储路由选择或切换信息的路径控制表530。为了通过切换装置520区分接收帧的送出目标而参照路径控制表530。在存储器502中还保存OAM信息DB540、CCDB541。在OAM信息DB中存储设定于节点的包含各端口的MEPID、ME级、MEGID的OAM信息。在CCDB中保存基于该节点从其它节点接收的CC帧构筑的、利用MEPID的管理拓扑信息。
输入输出处理部510包括物理端口511、接收控制部512、发送控制部516、切换装置513、处理器514、存储器515。由物理端口511接收的帧由输入控制部512进行复用处理及标题分析、标题变换处理、内部标题处理而向切换装置513传送。这里，接收控制部512可以参照装置控制部存储器502中存储的标题变换方法，或者可以在输入输出控制部510的存储器515单独记述处理方法。切换装置513基于从接收控制部512接收的帧信息来决定各帧的传送目标。这里，在决定帧传送目标时，可以参照装置控制部的存储器，也可以参照输入输出处理部的存储器515。这里示出如下结构：在不能参照存储器515而决定适当的送出目标时，向上位切换装置520传送帧，由切换装置520决定传送目标路径。切换装置515根据接收控制部512的处理进行如下判断：向处理器514通知帧处理，或将帧信息保存在存储器515中，或者向切换装置520传送。在发送控制部中拆开内部标题，进行所谓修整的送出帧的整形、定时控制。
说明在接收控制部中通过帧分析已知是CC帧的情况的处理例。由于通过接收控制部从该帧中读取OAM信息，因此，暂时存储于存储器515、赋予表示向存储器515内的CCDB550反映OAM信息的内部标题。在切换装置513中，与向存储器515传送帧的同时对处理器514通知其存储完成。此外，在该实施例中，在装置控制部500具有用于集中管理全部节点的CCDB信息的CCDB541，切换装置513还向切换装置520传送该帧。切换装置520将该帧存储在存储器502的同时，对处理器501通知该情况。关于应终接CC帧或应传送给其它节点，由输入输出处理器510的处理器514、或装置控制部500内的处理器501判断。用哪个判断根据是否CCDB550及CCDB541中保存的MEGID信息中的、存在相当于接收帧的信息而不同。
当然，也可以是仅在装置控制部500内保存CCDB，由各输入输出处理部510-i参照的方式。此外，可以采用将所有OAM信息暂时记录在CCDB541中之后，随时向个别的CCDB550反映需要的信息的方法。在这些方法中，由于OAM信息集中于装置控制部，因此，可以避免由数据库的更新处理的定时等产生保存于双方的数据库的信息相互矛盾的情况。此外，由装置控制部总结OAM信息的处理(handling)，所以有容易进行信息管理的优点。
图6是说明MEP中的从帧接收到CCDB构筑为止的处理流程的流程图。
当接收帧时，通过步骤S101参照以太类型场，判断是否是OAM帧。在不是OAM帧时，进行一般的帧传送或终接处理，所以关于OAM帧的该流程的处理结束。若通过步骤S102得知是OAM帧，则接着在步骤S103进行OAM版本的确认，进而在步骤S104进行ME级的确认。在步骤S105中进行ME级的对错判断。在未预想的ME级的帧到达时，送出警报(步骤S115)结束处理。是正确的ME级的OAM帧的情况下，在步骤S106读入表示OAM类别的Op码。Op码参照的结果，在步骤S107中，不是CC帧的情况下，为了进行其每个OAM的处理而转移到步骤S116。
CC帧的情况下，在步骤S108进行MEGID的确认、以及在步骤S110进行MEPID的确认。在不是预定的MEGIE、MEPID的情况下，在步骤S109、S111送出警报(步骤S117、S118)，结束处理。是预定的MEGID和MEPID情况下，确认CC帧的接收间隔(步骤S112)，若与设定为OAM信息的值相同，则在步骤S114将接收帧的内容记录于CCDB，或者在已经有条目的情况下更新该条目的信息。在CC帧的接收间隔不同于设定值的情况下，从步骤S113转移到S119，输出警报之后结束处理。
图7是表示OAM对象路径上的中继节点2的构成的功能框图。基本构成与图5所示的边缘节点的构成相同。在中继节点中不具有学习MEPID的CDDB，所以在输入输出处理部510具备传送控制表750。此外，对于OAM信息DB740，保存的内容与边缘节点不同。
对OAM信息DB740进行说明。在现在的倡议(非专利文献1、3)中，保存在边缘节点(MEP)中的CCDB包含分配给本装置的端口的MEPID、MEGID、ME级，相对于此，在中继节点的端口不具有MEPID。在中继节点中规定为确认所接收的OAM帧的ME级是否正确，未规定MEP那样的拓扑学习功能。因此，在OAM信息DB740中设定每个端口的ME级信息。
为了中继节点中的OAM帧识别、及传送路径控制，具备传送控制表750。在每个输入输出处理部510中具备该表，但可以是与图5的情况同样地保存在装置控制部500内的构成。这里，用图7的构成说明。
所接收的CC帧从切换装置513传送到存储器515。此外，切换装置对处理器514通知其接收。处理器514从存储器515内的CC帧读取ME级、MEGID信息，在接收CC帧的ME级与设定于接收端口的ME级一致的情况下，与由接收控制部512赋予在接收帧内部标题中包含的接收端口ID一起在传送控制表中保存其对应关系。
通过传送控制表750，可以进行具有组播DA的OAM帧的路径控制。在中继节点中仅规定有ME级的判断，未准备从OAM帧学习MEPID、MEGID的功能。这里，对于包含不能根据目标地址确定传送目标的组播DA的OAM帧，不能进行路径控制。
图8是说明中继节点中的接收CC帧到构筑传送控制表750为止的处理流程的流程图。
从步骤S101到步骤S107为止的处理与图6的说明相同。在接收了CC帧以外的OAM帧时，在步骤S116中，可以通过后述的方法学习该OAM帧的传送路径。
在步骤S108、S110取得的接收CC帧的MEGID和MEPID与接收端口信息相对应而在步骤S201中存储于传送控制表中。
图9示出保存于中继节点的传送控制表750的基本构成。该表包括ME级901、MEGID902、接收端口ID903。从接收了CC帧的时刻即生成条目的时刻经过了一定时间时删除表的各条目。CC帧由边缘节点定期送出，所以在已经存在条目的情况下，通过更新计时器来保存路径信息。由此，可以始终利用最新的OAM路径信息。
图10是说明本实施例的OAM帧、特别是CC帧的路径学习效果的图。
考虑CCDB及传送控制表构筑于路径上的节点的状态。由边缘节点EN1a送出的CC帧在中继节点MN2a中从其ME级和MEGID中选择送出端端口而向中继节点MN2b伟送。在中继节点MN2b中同样地参照ME级和MEGID向边缘节点EN1b传送CC帧。利用传送控制表750抑制对中继节点MN3e的溢流(flooding)，可以实现OAM处理效率和管理区域(domain)整体的资源利用效率化。
在图11中，作为图1所示的点对点的ME拓扑的一般形式表示在同一MEGID中包含多个路径不同的ME的情况下的ME构成。
这时，考虑如下的2种ME设定方法。一种是在MEG1和MEG2分别设定不同的ME级的方法，另一种是将同级的MEG中的路径不同的MEG设定在同一管理区域内的方法。前者可以通过OAM帧的组播DA识别ME即MEG，所以点对点MEG独立存在多个，通过将图1中说明的OAM控制方法按原样应用于双方的MEGID，从而可以实现MEG单位下的路径控制。由于后者的ME级相同，所以捆绑多个ME的MEG用单一的ID表示。因此，若考虑MEGID级或组播DA表示的ME级下的路径构成，则由多个装置构成的边缘节点组(MEP组)形成通过络合的多个路径与其它边缘节点组连接的二维网眼结构。
这时，如图1说明那样，通过参照包含在CC帧中的MEPID和CCDB，可以从包含同一MEGID的多个发送端口中选择应送出该CC帧的渠道。另一方面，对于例如LB(Loop Back/回送)帧那样的不包含MEPID的OAM帧，不能判断向哪个端口送出CC帧。这时，在原理上不可能限定对单独的MEP的渠道。但是，通过准备将组播DA(ME级)、MEGID和接收端口相对应的OAM传送控制表，从而可以利用图1说明的OAM控制方法，仅向设定该MEGID的管理通路传送OAM帧。由此，能够避免使管理对象以外的装置及端口处理OAM帧的状况，减轻管理区域内资源负担，进而能够抑制对用户通信量(traffic)的影响。
在边缘节点EN1a～1c中，可以使用MEPID来识别ME1和ME2。从EN1a向相对边缘节点1b、1c送出CC帧，从EN1b向EN1a、从EN1c向EN1a送出CC帧。在中继节点中不能识别MEPID，所以在MN2a中MEGID相同的情况下不能识别对MN2b和MN2c的路径。因此，向各方向分别溢流2个CC帧。但是，例如MN2a除MN2b、MN2c以外与节点3e连接时，利用之前说明的方法，可以抑制对节点3e的帧传送。在MN2c中不接收来自EN1b的CC帧，所以若参照传送控制表，可以将来自MN2a的CC帧传送目标缩小为EN1c。MN2c中的动作与图10的情况相同。
如上所述，在帧内包含MEGID的帧可以通过中继节点将其传送渠道仅挤入(絞り込む)OAM对象路径中。在图11的情况下，OAM对象路径上的帧数量增加，但是在使用组播DA的情况下不应用本发明时，向OAM对象以外的节点溢流的帧数量在各节点仅增加分支ME的几倍。因此，考虑本发明在如图11的组播方式中更有效。
到此说明了以CC帧为对象的路径控制方法。这里，对于CC帧以外的OAM帧提出其路径控制方法。
用MAC地址识别发送目标时，没有设想对OAM帧的目标地址使用表示ME级的组播DA的情况。因此，要统一为对OAM帧使用表示ME级的组播DA的方法，需要在帧内包含表示目标的其它信息。若不这样，不能在中继节点挤入(絞り込む)路径。作为组播DA的其它用途，例如考虑向多个目标送出LB帧时用组播地址指定目标节点的组的情况。在中继节点中，作为与ME有关的信息不能利用于ME级以外，这时帧必然向所有渠道溢流。
为了防止这种情况，对于以目的地MAC地址指示发送目标的OAM帧，在其帧内包含MEGID作为中继节点下的ME识别参数，从而可以限定其传送路径。前提是ME使用于点对点，在上述的组播LB中，设想通过捆绑多个ME的拓扑来实现。因此，在送出OAM帧的边缘节点中，作为目标MAC地址或目标MAC地址组取得与组播MAC地址对应的MEGID而插入帧中。
图12是为此在边缘节点中保存的、目标MAC地址1201和MEGID1202的对应表1200的构成例。该表可以作为CCDB的扩展，也可与CCDB分别准备。并且，在CCDB中没有规定将目标MAC地址保存在条目内的情况，所以需要新追加该表。对于中继节点中的路径学习工作与图8相同。并且，使用该方法的情况需要在ME设定时参照网络构成而设定目标节点的MEP、MAC地址。若设想基于一般的操作员的设定，由于预先已知网络构成，所以可以容易实现。
到此说明了在中继节点也与边缘节点同样地支持OAM功能时的路径控制方法。但是，在网络的设备转移期，不限于所有节点具有OAM功能，还考虑利用现有的切换装置构成网络的情况。以下，共同存在说明不支持OAM的切换装置时的OAM帧路径控制。
并且，与图11所述的相同，在相同的MEGID中包含路径不同的多个ME时，与一般的点对点ME的情况同样地处理，以下不特别提及而以点对点的情况为例进行说明。
图13表示中继节点使用现有节点(不支持OAM功能的节点)、边缘节点使用支持OAM的节点时的网络构成。除了中继节点5a、5b不支持OAM这一点以外，路径控制的概念与图1的情况相同。在该实施例中，在构筑中继节点中的传送路径控制表50a、50b时，利用过去节点具有的IGMP/MLD监听功能。即，在边缘节点中利用IGMP/MLD的报告(report)帧格式送出路径设定帧，接收的中继节点利用监听功能学习该帧的接收端口。利用该功能，从ME的两端送出IGMP/MMLD帧格式的OAM路径设定帧，从而挤入(絞り込む)OAM帧传送渠道。传送控制表50a、50b是通过监听设定的每个端口的帧发送渠道控制表。
图14是图13的实施例的路径设定时序。通过处理1401、1402在OAM对应节点即边缘节点进行ME的设定。在边缘节点向ME所属的渠道送出由处理1403生成的路径设定用帧(处理1404)，接收了该帧的节点通过监听处理学习组播地址和接收端口的对应关系(处理1405)。该控制信息利用计时器管理条目的有效期限。以下同样地，中继节点MN5a通过处理1406～1407取得路径信息，向作为ME的终端点的边缘节点1a传送路径设定帧(处理1408)。在边缘节点1a中终接设定帧，在本装置中构筑基于监听的传送控制表而结束处理(处理1409)。
通过对反方向也进行以上的处理，能够设定沿着ME的OAM帧传送路径1410。
并且，为了在OAM对应的边缘节点构筑CCDB，必须发送CC帧。在该方式中，从边缘节点送出路径设定帧构筑OAM路径之后，送出在各节点学习的具有组播DA的CC帧，从而可以抑制CC帧的溢流。
图15是表示删除ME时删除路径信息的方法的一例的时序。通过处理1501及1502删除ME之后，从边缘节点送出路径设定用帧。这时的帧利用IGMP/MLD的组脱离通知。例如，在IGMpv2的格式中，利用离开(Leave)消息(处理1503)。在该消息送出1504和随之的学习处理1505中，从监听表中删除该条目。将此重复至到达边缘节点1a，从而取消路径信息(从处理1506到1509)。
图16是单一ME上的节点OAM对应状况与图13相同，但在管理区域内设定多个ME的情况的网络构成例。这里，ME分别属于不同的MEGID，或者如图16所示地设定为在一个节点不存在多个ME时，需要独立地识别各ME。
在这种状况下，独立进行每个组播DA的路径控制，所以在管理区域内需要对每个VLAN进行监听处理。在监听处理中，当接收到IGMP/MLD报告消息时，从包含在消息中的组播组地址学习组播MAC地址，制作仅向接收了IGMP/MLD报告消息的端口传送组播组目标的通信量的条目。
具体地，为了在管理区域内传送用户数据而设定单一的VLAN区域、识别各MEGID、以及识别OAM帧和用户数据，对每个MEGID设定不同的VLAN区域。因此，在管理区域内分别相互独立地设定用户数据传送用、MEGID用的VLAN，在遵循ME的节点中设定成收容用户数据用VLAN和OAM用VLAN两者。
在该结构的情况下，按照图14及图15的时序从边缘节点送出IGMP/MLD帧时，赋予对应于MEGID的VLAN标志送出。由此，在中继节点对每个VLAN进行监听处理，以VLAN单位识别端口，对每个逻辑端口构筑路径控制表。
图17表示从边缘节点EN1a、1b送出的IGMP/MLD帧的例子。这里，表示遵照IGMPv2的格式的情况下的帧结构例。但是，本发明还可以应用于其它协议。
在帧中包括以太网标题、IP标题、IGMP标题。目标地址1701将组播组地址1708的下位23位、和包含表示组播的固定模式的25位信息组合而生成。发送源地址1702是设定于送出源边缘节点的端口的地址。以太类型场1703中插入表示IGMP消息的XXXX。VLAN标志1704、1705根据需要插入。如图16所示，在管理区域内设定多个MEGID的情况下，进行VLANID下的OAM路径识别，所以需要VLAN标志。在IP标题中包含目标IP地址1708、设定于发送源装置的IP地址1707。目标IP地址根据IGMP消息的类别的固定分配，在请求参加组的情况下插入244.0.0.1，在请求脱离组的情况下插入244.0.0.2。
在IP数据包中包含IGMP消息1710。在IGMP消息1710中包含IGMP类型信息1711、最大响应时间1712、组播组地址1715(根据需要为备用(Reserved)1713、确认合计(Checksum)1714)。IGMP类型场1711表示IGMP消息的类别。在参加请求消息的情况下是0x11，在组脱离消息的情况下是0x17。成为监听对象的是组播组地址1715。这里，监听对象地址1708是包含赋予OAM帧的组播地址的一部分(下位23位)的IP组播地址。对于发送源IP地址，当边缘装置在各端口保存IP信息的情况下插入送出端口的IP地址。但是，在OAM帧的控制不需要该发送源IP地址场，在不影响帧控制的范围内插入伪(Dummy)地址即可。
图18是表示在图13或图16的OAM拓扑中生成边缘节点上的OAM路径设定帧的处理流程的流程图。
在S301检查应用OAM的网络中的MEGID设定数。并且，在MEGID单一的情况下，也可以使用VLAN识别用户数据和OAM帧。在使用VLAN的情况下，在步骤S302中参照保存于边缘节点内的MEGID和VID的对应表(以下称为OAM拓扑管理表)，取得相应的VID。插入包含取得的VLANID的标志，如图17的步骤S303所示那样生成IGMP帧或MLD帧向OAM对象路径送出。
图19是在中继节点保存的OAM帧传送控制表的构成例。由于使用监听功能，所以基本构成与过去的切换装置相同。对每个VLAN学习组播组地址和接收端口的组合。具体地，当接收到IGMP/MLD报告消息时，从包含在消息中的组播组地址学习组播MAC地址，制作仅向接收了IGMP/MLD报告消息的端口传送组播组目标的通信量的条目。关于学习的地址，这里的目的是提供数据链路发送的OAM功能，所以将组播MAC地址与接收端口相关联而构成表。在通常的切换装置中，共同学习IP组播地址和MAC组播地址，与接收端口ID相关联管理的情况较多。可以在管理表中包含IP组播地址，也可以用软件另外进行组播数据流的管理，但在此，为了实现以太OAM等层2OAM帧的路径控制，例示学习MAC地址的方法。
表包含组播MAC地址1201、VLAN ID1202、接收端口1203。组播地址表示ME级，VLAN ID表示MEGID，是对应于图9的传送控制表的表。
图20如图12的说明所述，对于在OAM帧不包含MEGID的帧是用于限制传送路径的表2000。不包含MEGID的情况下，在图13～图19的方法中，由于在中继节点不能识别接收OAM帧作为对象的ME，所以不能够进行ME级(即，组播地址)以外的滤波。
因此，在送出OAM帧时，在边缘节点赋予用于路径控制的VLAN标志。设定于OAM对象路径上的端口的MEP、MIP的ID或MAC地址2001在边缘节点中设定。因此，对于作为这些对象的ME信息(MEP/MIPID、ME级、MEGID)可以预先设定对应的VLAN ID2002，记录于该表中。在OAM帧送出时，OAM对于作为对象的ME，从CCDB取得MAC地址及从ME级取得对应的MEGID、MEP、MIPID。进而取得对应于MEGID的VLAN ID。通过生成将该VLAN ID插入标志的OAM帧，对于不包含MEGID信息的OAM帧也能够与CC帧同样地控制。图20的表是在这个通过MEGID取得VLAN的过程中直接对应所对应的参数的表。可以扩展图12的表，按原样安装该表也可以实现。
图21表示设定多个MEG(MEG1：2120，MEG2：2110)，而且包含在MEG中的ME全部构成闭合在管理网络内的OAM区域的情况下的OAM拓扑。即，设定在管理区域内用于识别区域的MEGID。这反映装置的交替、装置售销商(Vendor)的不同等，在希望对一部分网络与其它区分而进行性能测定及其它的运用管理的情况下利用。
在该事例中，在一般用MEGID识别的管理区域的边界设定MEP，所以只要正确设定，就不向其它MEGID的区域传送帧。但是，由于错误连接等的理由，从其它MEGID区域混入OAM帧的情况下，需要抑制该传送。关于该事例，对装置请求的功能与图20为止说明的点对点的事例相同。但是，在该情况下，除了识别正确的MEGID的传送目标的方法以外，还可以是预先设定有效MEGID的方法以便不传送不正确的MEGID的帧。
以上，说明了将MEGID信息变换为VLAN ID进行控制的方法，但通过这些VLAN ID信息被替换为MPLS标签信息，从而可以基于标签信息来识别OAM对象通路，对MPLS网络中的OAM功能也可以同样地实现路径控制。
以下，具体说明本发明的效果。为了与在上述本发明中设定的工作比较，这里表示不使用本发明的以太OAM控制方法时的网络内数据包处理顺序。
图22表示仅由不对应以太OAM的装置构成图1的网络时的构成例。与图13的、中继节点2a、2b不具有传送控制表的情况相同。这时，图22的各节点具有过去用于传送L2帧若者L3数据包的ARP表和IP路由选择表。现在，网络管理区域由一个VLAN构成。
假设OAM帧从装置1b插入，将用户数据经过的通路作为从装置1b经由2b、2a而到达装置3a的路径。一般，将装置(例如用以太网)相互连接，设定为路由选择协议(例如OSPF或RIP)在所连接的装置接口之间工作，从而在装置内存储器中构成ARP表及IP路由表。由此，利用各装置接收的数据包的标题信息即目标MAC地址或目标IP地址，可以在装置内识别应传送各数据包的接口，用户数据到达目的场所。
另一方面，传送OAM帧必须知道MAC层的OAM帧目标。以太OAM帧为了L2处理，作为上位协议的IP协议完全不参与OAM帧的传送。因此，过去具有的ARP表及路由选择表不能用于OAM帧传送控制。
在图22中，除了发送帧的节点1b、作为帧的目标的节点1a以外，不具有识别OAM帧和其它用户数据帧的手段。因此，在节点1b、1c以外的节点，OAM帧单纯被视为广播帧进行传送处理。
组播帧在相同的VLAN区域内被广播。因此，在图22的网络中，由节点2b的接口A接收的OAM帧向接口B、C复制传送。同样地，在节点2a中，由接口D接收的OAM帧还同时向接口E、F展开。这样，使用组播地址的OAM帧在路径上向各方向展开，通过其它节点扩大到网络整体。在图中，仅记述了向En1a的数据流，但是，在从En1b发送OAM帧后经过一定时间之后的恒常状态下，在作为中继节点的MN2a、MN2b、MN3e中，从所有接口广播OAM帧。在该状态下，不可能进行特定路径的监视。
上述状态不仅浪费网络资源，为了像OAM帧、特别是CC帧那样实现用于进行路径的状态确认的帧处理，在理解以太OAM的装置中需要特别的处理。例如，考虑仅采用基于在设想的时间内得到的回复的状态通知，其它作为由通过不需要路径的数据包构成的错误的路径信息废弃等的方法，为了进行这种处理，需要掌握所有随着系统构成变化的通信模式，一般难以设定用于正确工作的条件。因此，仅用过去的表不能有效利用OAM帧。
如上所述，为了在以太网或MPLS那样的数据包通信网中实现L2级的通信的维修管理，在OAM对应中继节点或OAM非对应中继节点需要本发明的传送控制表。
图23表示作为应用以太OAM功能的网络的构成例包括光接入系统(PON；Passive Optical Network)的情况。
随着网络服务的充实和内容数量及大小的增大，伴随边缘用户的网络利用的通信量扩大。因此，用户收容回路的主体也是光通信，发展进一步的高速化。用户通信的大部分通过以太网实现。廉价且容易处理，但频繁发生网络拓扑的变更，由于是CSMA/CD方式的通信并在数据包传送中有预想不到的延迟或数据包丢失的尽力而为(Best effort)作用方式，所以难以确保其通信质量。特别是，近年来提唱广播通信融合，作为支承行政或个人生活的社会基础设施的网络渗透进来的今天，在以太网为首的数据包网中必须确保通信。
图23表示通过包含PON的载体网将各家庭或企业与网络连接的方式。这里，作为载体网是指宽带以太网、或利用MPLS的中继用的数据包传送网。过去，中继网由专用线构成，近年来要求基于更灵活的系统构筑、网络资源的有效利用等的成本削减，从专用线通信向数据包通信进行转移。PON系统是利用光信号的大容量的信息发布系统。主要是进行小于L2的处理的系统，但收容以太网或电话线等多个服务，需要以太OAM的安装。
在图23中表示在两端连接PON的例子。PON收容的线路还可以用作来自各家庭的用户线路、从企业网站向中继网的接入线路、以及连接无线载波的基站等据点之间的中继光线路。这里，叙述为在OLT(Optical LineTerminal/中继局终端设备)2301收容En1的形式，但这里仅叙述因素，作为实际的装置是一体型或分离型都无妨。并且，2302是光网络单元(OpticalNetwork Unit：ONU)。
这里，表示2层的ME设定例。在上位设定用于监视端对端的服务区间的ME2340，在其下位，作为对每个段维修管理路径状况的ME设定用户段ME2330、PON段ME2320、以太段ME2310。当然，可以更细地分层。PON段可以另外应用PON区间的OAM功能，但为了进行端对端的维修，还可以考虑如图所示地在PON区间的维修中应用以太OAM的方法。
上述记载对实施例进行，但本发明不限于此，本领域技术人员清楚可以在本发明的精神和所附的权利要求范围的范围内进行各种变更和修改。
工业可利用性
作为下一代网络(Next Generation Network：NGN)构想的技术，并且提供作为下一代基础设施的可靠感、放心感的基础设施构筑产品，面向以太对应切换装置、MPLS切换装置等的LAN、接入网、城域网构筑，可以应用于通信装置。

Claims (10)

1.一种网络系统，其特征在于，
具有与网络连接的多个数据传送装置，该多个数据传送装置的至少2个构成维修管理数据的传送路径，
位于上述维修管理数据的传送路径的端点的数据传送装置具备发送部，上述发送部发送包含上述传送路径的识别符的上述维修管理数据；
位于上述维修管理数据的传送路径的端点以外的数据传送装置具有接收部和存储部，上述接收部接收位于上述传送路径的端点上的数据传送装置发送的上述维修管理数据，上述存储部存储将该接收的维修管理数据的传送路径的上述识别符和接收了该维修管理数据的端口的识别符相对应的路径信息；
位于上述维修管理数据的传送路径的端点的数据传送装置具备OAM信息数据库和CC数据库，位于上述维修管理数据的传送路径的端点以外的数据传送装置具有传送控制表，
上述OAM信息数据库中保存设定于端点的各端口的OAM信息，
上述CC数据库中保存用于记录所接收的OAM帧中包含的标题信息等识别符的表，
上述传送控制表用于具有组播目的地址的OAM帧的路径控制。
2.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，
在位于上述传送路径的端点以外的数据传送装置中，从与上述端口不同的端口接收了其它修维管理数据时，基于上述路径信息，向对应于与该其它维修管理数据的传送路径的识别符相同的识别符的端口发送上述其它维修管理数据。
3.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，在位于上述传送路径的端点以外的数据传送装置的存储部，将上述传送路径的识别符、上述端口的识别符以及上述维修管理数据的目的地组播地址相对应，并作为路径信息而存储。
4.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，
上述维修管理数据的传送路径具有配合维修管理等级的逻辑性阶梯结构，
在位于上述传送路径的端点以外的数据传送装置的存储部，将上述传送路径的识别符、上述端口的识别符以及上述阶梯结构中的上述接收的维修管理数据所属的阶梯的识别符相对应，并作为路径信息而存储。
5.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，
位于上述传送路径的端点的数据传送装置具有将接收的维修管理数据的传送路径的识别符和接收了该维修管理数据的端口的识别符相对应存储的存储部。
6.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，
上述传送路径的识别符是MEGID。
7.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，
上述维修管理数据通过VLAN传送；
上述传送路径的识别符是该VLAN的识别符。
8.如权利要求7所述的网络系统，其特征在于，
上述维修管理数据通过维修管理数据专用的VLAN传送。
9.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，
上述维修管理数据通过MPLS网络传送，
上述传送路径的识别符是识别MPLS网络内的传送路径的标签。
10.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，
在上述传送路径的端点以外的数据传送装置的存储部存储的路径信息中包含有表示该路径信息的有效期限的信息，
在过了该有效期限时，删除该路径信息。
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