JP2002064490A

JP2002064490A - 故障部位切り分け方法

Info

Publication number: JP2002064490A
Application number: JP2000247024A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Masuda; 悦夫増田; Hiroyuki Sakaguchi; 弘幸坂口; Naoki Takatani; 直樹高谷
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】 IP網を介して接続された２つのノードが通信
を行っている際に通信異常が発生したとき、故障部位を
効率よく切り分ける。【解決手段】異常発生を検出した側のノード（11また
は31）でその通信ルートを閉塞するとともに、対向ノー
ド（31または11）にもその通信ルートの閉塞を指示し、
各ノードから閉塞ルート上の各装置（150、120、130、2
0、330、320、350または151、121、131、20、331、32
1、351）との導通試験を行ってその結果を対向ノードに
通知し、各ノードは、自ノード側の試験結果と対向ノー
ド側からの試験結果とにより、故障部位を特定する。IP
網を介して接続された2つのノードが協調しながら故障
部位の切り分けに当たるので、人手の介在なしに、被疑
部位を切り分けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインタネットプロト
コル（IP）網を介して接続された2つのノード間の通信
に関し、特に、ノード間で通信を行っている際に通信異
常が発生したときの故障部位の効率のよい切り分け方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】インタネット技術の進展により、電話網
とIP網とを接続し、音声をIPパケットに変換して通信す
るサービス（VoIP）や、電話網からIP網を介して電話契
約者の設備にアクセスし、当該設備内のデータベースの
情報に基づいて、高度な電話転送等を行うサービスが今
後導入されようとしている。このようなサービスを実現
するためには、電話の呼の設定や解放を制御するため
に、IP網で接続されたノード間で高信頼な制御信号の送
受信が必要となる。すなわち、安定した通信サービスを
実現するために、通信中のノード間に異常が発生した場
合には、故障部位をいち早く特定し、予備の装置に取り
替えて、通常運転状態へ戻してやる必要がある。

【０００３】故障部位を切り分けるため、従来は以下の
ような方法がとられていた。

【０００４】＜方法1＞試験機やコンソール装置から被
疑と思われる装置に対して導通を確認するためのコマン
ド投入を行い、その結果により、被疑範囲を徐々に狭め
ていく、いわゆる人手主体の方法である。すなわち、故
障の発生を保守センタの画面等により確認した場合、切
り分けのために、作業者が現地に駆けつけ、試験機をLA
Nやルータ等に接続し、そこから、被疑の装置に対して
導通を確認するための試験を実施し、得られた各種の試
験結果から、被疑個所を推測する方法である。導通試験
を行うためには、ノード内装置やルータなどのアドレス
情報（IPアドレスなど）やネットワーク構成を事前に知
る必要がある。

【０００５】＜方法2＞保守センタからの指示でノード
内装置の故障有無を診断し、診断で異常が再現した場合
は当該装置が被疑として切り分け処理は終了する。診断
OKの場合には、ノード間に被疑があるとして、被疑範囲
の装置やケーブルを順に抜き差ししたり、代替品と交換
したりしていき、復旧したところで、直前に操作した装
置またはケーブルを被疑と判断する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
切り分け方法では、切り分けのために、高度なスキルを有する技術者の
配備が必要である。一般に、現地へ駆け付けてからの切り分け作業とな
るため、被疑範囲の特定までに多くの時間がかかってし
まい、サービスの中断時間が大きくなる。また、2つの
ノード間に冗長ルートが設備されていたとして冗長ルー
トに切り替えてサービスを継続させた場合でも、異常ル
ートの復旧に多くの時間を要する場合には、冗長ルート
もダウンしてしまう確率（すなわち、通信途絶の確率）
が高くなり信頼性が低下する。等の問題があった。

【０００７】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
もので、上記問題点を解消し、効率的に故障部位を切り
分けることの可能な故障部位切り分け方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的は以下のよう
にして達成できる。すなわち、本発明の故障部位切り分
け方法は、インタネットプロトコル（IP）網を介して接
続される2つのノード間に2つ以上の通信ルートを設け、
その２つ以上の通信ルートを各ノード内でそれぞれ終端
する終端装置は、その関与する通信ルートの通信異常を
検出したときにはそのノード内の上位装置に異常発生を
通知し、その通知を受けた上位装置は、その異常の発生
した通信ルートを閉塞するとともに、異常が発生してい
ない通信ルートに関与する終端装置およびその通信ルー
トを利用して、対向ノードにも異常の発生した通信ルー
トの閉塞を指示し、各ノードはそれぞれ、閉塞した通信
ルートについて、その通信ルート上の各装置との導通試
験を行ってその結果を互いに通知し、自ノード側の試験
結果と対向ノード側からの試験結果とにより、故障部位
を特定することを特徴とする。

【０００９】本発明によれば、IP網を介して接続された
2つのノードシステムが、協調しながら、故障部位の切
り分けに当たるため、人手の介在なしに、被疑部位を切
り分けることができる。保守センタに出力される故障メ
ッセージから故障装置を特定できるので、それにしたが
ってその故障装置を予備装置と交換することにより、故
障ルートを早期に復旧することができる。冗長ルートの
みで運用する時間を従来よりも短くできるので、冗長ル
ートも使用できなくなるような通信途絶状態に陥る確率
を小さくすることが可能である。また、切り分けをシス
テムが自動的に実行するため、切り分けのための高度な
スキルを有する技術者を配備する必要もなくなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図1は、本発明が実施されるIP網
の一例として、LAN−ルータ−WAN−ルータ−LANで構成
される網を示すブロック図である。ここでは、二つの局
10、30がWAN（ワイドエリアネットワーク）20を介して
接続された例を示す。局10内のノード11はLAN（ローカ
ルエリアネットワーク）12に接続され、このLAN12がル
ータ13を介してWAN（ワイドエリアネットワーク）20に
接続される。局30内のノード31はLAN32に接続され、こ
のLAN32がルータ33を介してWAN20に接続される。IP網を
経由してノード間を接続する構成としては、図1に示し
た例だけでなく、交換機と遠隔の保守センタ間の接続、
その他、各種の形態が考えられる。本発明は、これらの
各種の形態でも同様に実施できる。

【００１１】図2は本発明で前提となる接続構成例を示
すブロック図である。この例において、2つの局10、30
がWAN20を介して接続されている。2つの局10、30の間に
は2つのルートが設定され、通常時は、2つのルートを用
い、負荷が50％ずつ分散されて、通信が行われる。一方
のルートで通信異常が発生した場合には、他方のルート
のみを用いて100％の負荷が転送される。局10、30はそ
れぞれ遠隔の保守センタ40と接続されており、各々の局
のマシンの状態や故障の発生状況が保守センタ40に通知
され、システムの状況が常時監視される。局10の内部に
は二重化されたLAN120、121およびルータ130、131を備
え、ノード11内の終端装置であるLAN制御装置（LANC）1
50、151も二重化されて、上位装置としての中央処理装
置（Proc）14に接続される。局30の内部にも同様に、二
重化されたLAN320、321およびルータ330、331を備え、
ノード31内のLAN制御装置（LANC）350、351も二重化さ
れて中央処理装置34に接続される。LAN制御装置150、15
1、350、351の装置構成は必ずしも同一である必要はな
く、相互に同一のプロトコルをサポートして通信ができ
るものであれば、どのようなものでもよい。

【００１２】図3はノード11の構成をさらに詳しく示す
ブロック図である。二重化された系の一方を0系、他方
を1系とすると、0系の中央処理装置140、LAN制御装置15
0およびシステムバス交差装置（SBX）160はシステムバ
ス170およびそれに併設された保守バス180に接続され、
1系の中央処理装置141、LAN制御装置151およびシステム
バス交差装置161はシステムバス171およびそれに併設さ
れた保守バス181に接続される。中央処理装置140、141
はシステムバス交差装置160、161を介して他系のLAN制
御装置151、150を制御でき、例えば中央処理装置140が
二つのLAN制御装置150、151を制御する場合には、シス
テムバス170を経由してLAN制御装置150にアクセスする
と共に、システムバス170、システムバス交差装置160、
161およびシステムバス171を経由してLAN制御装置151に
アクセスする。中央処理装置141が他系のLAN制御装置15
0にアクセスする場合も同様に、両系のシステムバス17
1、170および両系のシステムバス交差装置161、160を経
由する。

【００１３】図4および図5は、2つのノード間で2つのル
ートを用いて通信中に一方のルート上で通信異常が検出
された場合の被疑部位の切り分け方法を説明する図であ
る。この例では、0系のルートで通信異常が検出された
場合を示す。

【００１４】(1) 通常運用中通常運用状態では、図4に示すように、LAN制御装置15
0、350間のルートと、LAN制御装置151、351間のルート
とが用いられ、中央処理装置140、340間または141、341
間のデータが50％ずつ送受信される。中央処理装置14
0、340間の通信か中央処理装置141、341間の通信かは故
障部位の切り分けに関係ない。

【００１５】(2) 異常ルートの閉塞通常運用状態において、図4に示すように、LAN制御装置
150が対向のLAN制御装置350との間の通信異常を検出し
たものとする。この場合、異常を検出したLAN制御装置1
50は、中央処理装置へその旨を割り込み等で通知する。
これを受けた中央処理装置は、0系のルートを閉塞する
ため、LAN制御装置150を運用系から切り離す。さらに、
局30に対し、0系の閉塞指示を行う。この指示は、1系の
ルート、すなわち、中央処理装置からLAN制御装置151、
ルータ131、WAN20、ルータ331、そしてLAN制御装置351
を経由して中央処理装置に至るルートを用いて行う。こ
のとき、両中央処理装置間のデータ送受信は、1系のル
ートのみを用いて行われている。0系閉塞指示を受けた
局30の中央処理装置は、LAN制御装置350を運用系から切
り離す。

【００１６】(3) 切り分け処理（1／2）局30への0系閉塞指示を行った局10の中央処理装置は、
局30での閉塞完了を確認すると、異常を検出したLAN制
御装置150に対し、保守バス（180、または181および18
0）を介して、故障部位の切り分け指示を行う。局30で
の閉塞完了の確認について図4では省略しているが、例
えば局30から閉塞完了通知を受け取るか、あるいは局10
にて一定のタイミングをとる等により確認できる。故障
部位の切り分け指示を受けたLAN制御装置150は、ステップ：LAN制御装置350との間の導通確認を行い、ステップ：ルータ330との間の導通確認を行い、ステップ：ルータ130との間の導通確認を行い、ステップ：LAN制御装置150内折り返し試験を行うという4つのステップを踏んで、対向装置との導通確認
あるいは自己折り返し試験を行う。ここで、導通試験そ
のものは、IP網で一般に用いられるIPアドレスを指定し
て行う既知の手法（いわゆるping等）を利用し、自己折
り返し試験はLAN制御装置を構成する部品が備える既知
の試験機能を利用する。導通試験に必要な対向装置の情
報等は、局データとして上位の中央処理装置が保持して
おり、そこからの切り分け処理の起動指示の中に含まれ
ているものとする。上記4ステップの試験が終了後、個
々の結果（NGまたはOK）を試験結果（1／2）として、局
11の中央処理装置へ返却する。この結果を受信した中央
処理装置は、1系のルートを用いて、その結果を、局30
に通知する。局30の中央処理装置は、LAN制御装置351か
ら試験結果（1／2）を受信する。

【００１７】(4) 切り分け処理（2／2）試験結果（1／2）を受信した局30の中央処理装置は、異
常を検出したLAN制御装置350に対し、図5に示すように
保守バスを介して故障部位の切り分け指示を行う。これ
を受けたLAN制御装置350は、ステップ：LAN制御装置150との間の導通確認を行い、ステップ：ルータ130との間の導通確認を行い、ステップ：ルータ330との間の導通確認を行い、ステップ：LAN制御装置350内折り返し試験を行うという4つのステップを踏んで、対向装置との導通確認
を行う。ここでの導通試験も、局10の場合と同様にping
等の既知の手段を利用して行われる。上記4ステップの
試験が終了後、個々の結果（NGまたはOK）を試験結果
（2／2）として、局30内の中央処理装置へ返却する。こ
の結果を受信した中央処理装置は、1系のルートを用い
て、その結果を局10に通知する。局10の中央処理装置
は、LANC制御装置151から試験結果（2／2）を受信す
る。

【００１８】(5) 被疑部位の特定局10の中央処理装置は、試験結果（1／2）および試験結
果（2／2）から、故障部位を特定する。同様に、局30の
中央処理装置も、試験結果（1／2）および試験結果（2
／2）から、故障部位を特定する。

【００１９】(6) 保守センタへの通知局10、30の双方の中央処理装置は、特定した故障部位を
遠隔の保守センタ40へ通知する。両局からの切り分け結
果は、固定故障である限り一致するはずである。

【００２０】以上により、故障部位の特定が、人手の介
在なしにできたことになる。

【００２１】図6は各試験結果のパタンと被疑部位との
対応関係を説明する図である。この図において、試験種
別〜は、図4、5を参照して説明した各切り分け試験
〜と対応している。試験結果のパタン1〜7におい
て、〈NG〉とは対応する試験種別の試験で異常が検出さ
れたことを意味し、OKは正常であることを意味する。図
6の結果のパタン1は、LAN制御装置150が故障した時のパ
タン、同じくパタン2は、LAN120が故障した時のパタン
である。以下、結果のパタン3〜7の各々は、図6の最下
行の被疑部位のところに記載の装置が故障した時のパタ
ンである。

【００２２】図6に示すように、局10のみから試験種別
〜を実施しただけでは、結果パタン2と3、結果パタ
ン4と5、および結果パタン6と7はそれぞれ同一となって
しまい、それに対応する被疑部位の切り分けがつかな
い。局30から試験種別〜を実施することにより、結
果パタン2と3、4と5、6と7が異なるパタンとなるため、
被疑部位の切り分けが可能となる。

【００２３】以上のように、本発明では、既知の導通試
験手段を利用し、対向する2つのノードの各々から導通
試験を行い、他局実施の結果と自局実施の結果とを組み
合わせることにより、被疑部位をよりきめ細かく、かつ
人手介在なしに特定することが可能となる。

【００２４】本発明は以上説明した手順に限定されるも
のではなく、例えば、図4、5に示した局10、30の各々が
行う切り分け試験〜、〜の順序については、上
述の順序に限定されず、任意の順序でよい。また、図
4、5に示した例では、局30は試験結果（1／2）を受信し
てから切り分け処理を開始しているが、0系の閉塞を実
行した直後に、局10と同時に開始してもよい。2つのノ
ード間は、LAN−ルータ−WAN−ルータ−LANで接続する
形態を対象として説明したが、LAN−ルータ−LANで接続
する場合にも同様に、両局から切り分け処理を行うこと
により被疑部位を特定することが可能である。切り分け
のための試験〜に利用する手段は、導通が確認でき
るものであれば、どのようなものであってもよい。局10
側の各装置、すなわち中央処理装置、LAN制御装置およ
びルータは、局30側の各装置と同一である必要は全くな
く、同一プロトコルをサポートし、正常に通信できるも
のであれば、どんなものであってもよい。図4、5に示し
た故障部位切り分け処理における中央処理装置とLAN制
御装置との間の機能分担は、上述の場合に特定されず、
本発明の主旨を逸脱しない範囲で多種の変形が考えられ
る。さらに、上述の説明ではノード間に2つのルートが
存在するケースについて説明したが、中央処理装置配下
に3以上のLAN制御装置を設置して3以上のルートで通信
を行い、いずれかのルート上に発生した異常の被疑部位
を特定する場合についても、各局での試験結果を正常で
ある他のいずれかのルートを介して交換することによ
り、同様にして通信異常ルートにおける故障部位の切り
分けを行うことが可能である。

【００２５】図7はノード間に2つのルートを設置した場
合の通信途絶発生確率の評価例を示す。従来方法と本発
明とのそれぞれの評価式は、［従来方法］ 2λ²T₁ ² ［本発明］ 2λ²T₁T₂ で与えられる。ここで、λはノード間のルート上に異常
が発生する確率、T₁は従来方法における異常修復時間、
T₂は本発明における異常修復時間である。なお、本発明
において、両ルートが同時に異常となった場合の修復
は、ノード間の協調処理が不可能となるため、従来方法
と同一の時間T₁で行われるものと仮定した。

【００２６】図7に示すように、従来方法では、1×10^-5
の通信途絶確率を満足するために5時間以内に修復する
必要があるのに対し、本発明によれば通信途絶状態から
の復旧に10時間以上かけてもよいことになる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
IP網を介して接続された2つのノードが、協調しなが
ら、故障部位の切り分けに当たるため、人手介在なし
に、被疑部位を切り分けることができる。このため、切
り分けた結果、保守センタに出力される故障メッセージ
から、被疑装置が特定できるため、予備装置と交換する
ことにより、故障ルートの早期復旧が図れることにな
る。このため、片方のルートのみで運用する時間が短く
できるため、冗長ルートも使用できなくなる確率（通信
途絶発生確率）を小さくすることが可能である。

【００２８】また、切り分けをシステムが自動的に実行
するため、切り分けのための高度なスキルを有する技術
者を配備する必要もなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が実施されるIP網の一例を示すブロック
構成図。

【図２】本発明で前提となる接続構成例を示すブロック
図。

【図３】ノードの構成を詳しく示すブロック図。

【図４】被疑部位の切り分け方法を説明する図（1／
2）。

【図５】被疑部位の切り分け方法を説明する図（２／
2）。

【図６】各試験結果のパタンと被疑部位との対応関係を
説明する図。

【図７】ノード間に2つのルートを設置した場合の通信
途絶発生確率の評価例を示す図。

【符号の説明】

10、30 局 11、31 ノード 12、32、120、121、320、321 LAN 13、33、130、131、330、331 ルータ 20 WAN 40 保守センタ 14、34、140、141 中央処理装置 150、151、350、351 LAN制御装置 160、161 システムバス交差装置 170、171 システムバス 180、181 保守バス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高谷直樹東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内Ｆターム(参考） 5K030 GA12 GA14 HA08 HC01 HC14 LE03 MB01 MB20 MC01 MD02 5K033 AA06 BA08 DB15 DB19 DB20 EA04 EA07 EB02 EB08 5K035 AA07 BB01 CC08 CC09 DD01 JJ01 JJ04 LL17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インタネットプロトコル網を介して接続
される2つのノード間に2つ以上の通信ルートを設け、その２つ以上の通信ルートを各ノード内でそれぞれ終端
する終端装置は、その関与する通信ルートの通信異常を
検出したときにはそのノード内の上位装置に異常発生を
通知し、その通知を受けた上位装置は、その異常の発生した通信
ルートを閉塞するとともに、異常が発生していない通信
ルートに関与する終端装置およびその通信ルートを利用
して、対向ノードにも異常の発生した通信ルートの閉塞
を指示し、各ノードはそれぞれ、閉塞した通信ルートについて、そ
の通信ルート上の各装置との導通試験を行ってその結果
を互いに通知し、自ノード側の試験結果と対向ノード側
からの試験結果とにより、故障部位を特定することを特
徴とする故障部位切り分け方法。