JP2005286513A

JP2005286513A - 伝送装置

Info

Publication number: JP2005286513A
Application number: JP2004095000A
Authority: JP
Inventors: Masaki Takeda; 正樹武田; Takeshi Komatsu; 剛小松; Yuichi Yamagishi; 友一山岸; Norihiro Yoshida; 憲弘吉田; Hirotaka Yamada; 弘隆山田; Kiyoshi Miyano; 潔宮野; Tatsuya Abe; 達也安部; Shigemori Okawa; 茂盛大川; Masayuki Tsuda; 雅之津田; Kenichi Hikiji; 憲一引持
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】回線切り替えの制御を行う制御部分が故障した場合でも、高品質に回線切り替えを行って、運用サービスの可用性、安定性の向上を図る。
【解決手段】制御部１０は、切り替え要因の発生にもとづき、現用系、予備系の回線切り替えを行う。現用系回線通信部２０は、制御部１０と周期的に通信を行って、制御部１０が正常状態か停止状態かを判断し、制御部１０が停止状態と判断した際に、回線障害が発生した場合は、対向カードが正常であることを確認した後、自カードにパケット廃棄を設定して対向カードに切り替え要求を送信して現用系から予備系への回線切り替え制御を行い、制御部１０を介さずに自律に回線切り替え制御を行う。予備系回線通信部３０は、切り替え要求を受信した場合は、自カードにパケット透過を設定して現用系から予備系への回線切り替え制御を行い、制御部１０を介さずに自律に回線切り替え制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は伝送装置に関し、特に回線の冗長切り替えを行って伝送を行う伝送装置に関する。

近年、情報通信ネットワークは、多種多様な形態が構築され、大規模化、複雑化しており、伝送容量も増加の一途をたどっている。このような状況の中でネットワーク・サービスに対する可用性（システム全体をダウンさせることなく継続稼働させる能力）、安定性への要求はますます高まっており、伝送装置における高品質な冗長切り替え機能の実現が強く要望されている。

図１４は従来の伝送装置の冗長系構成の概要を示す図である。伝送装置１００は、ＣＰＵカード１０１、スイッチ部１０２、回線カード１０３ｗ、１０３ｐ、１０４ｗ、１０４ｐから構成される。回線カード１０３ｗ、１０４ｗは、入回線現＃１ａ、＃１ｂに対する現用系カード、回線カード１０３ｐ、１０４ｐは出回線＃２ａ、＃２ｂに対する予備系カードであり二重化構成をとる。なお、入回線現＃１ａ、＃１ｂには同じパケットが流れている。

ＣＰＵカード１０１は、装置全体の制御を行う。また、通常運用中ではスイッチ部１０２に対して、回線カード１０３ｗ、１０４ｗの接続を指示し、スイッチ部１０２では、ＣＰＵカード１０１からの指示を受けて、回線カード１０３ｗ、１０４ｗを選択する。

回線カード１０３ｗは、入回線＃１ａからのパケットの入力処理を行い、入力処理後のパケットは、スイッチ部１０２を介して回線カード１０４ｗへ送信される。回線カード１０４ｗは、スイッチ部１０２から送信されたパケットの出力処理を行って出回線＃２ａから出力する。

また、回線カード１０３ｗで障害が発生すると、ＣＰＵカード１０１は、回線カード１０３ｗでの通信異常を検出し、スイッチ部１０２に対して、スイッチ切り替えの指示を与える。この場合、回線カード１０３ｐ、回線カード１０４ｗの接続を指示する。

スイッチ部１０２は、ＣＰＵカード１０１からの指示にもとづき、回線カード１０３ｐ、１０４ｗを選択する。回線カード１０３ｐは、入回線＃１ｂからのパケットの入力処理を行い、入力処理後のパケットは、スイッチ部１０２を介して回線カード１０４ｗへ送信される。回線カード１０４ｗは、スイッチ部１０２から送信されたパケットの出力処理を行って出回線＃２ｂから出力する。このように、従来の伝送装置１００の冗長系における回線切り替えは、ＣＰＵカード１０１が制御していた。

一方、従来の回線切り替え装置として、パケットフローの品質劣化を検出して、現用系と予備系を切り替える技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２０００−１７４８１５号公報（段落番号〔００１６〕〜〔００１９〕，第１図）

上記で説明したように、従来の回線冗長切り替えは、装置に実装されているＣＰＵカード１０１が制御しているため、ＣＰＵカード１０１自身の故障発生やＣＰＵのリブート（再起動）などのＣＰＵカード１０１の停止時には、冗長切り替えが行えず、このときに回線障害が発生すると運用サービスに支障をきたすといった問題があった。そこで、ＣＰＵカード１０１も冗長構成とする対策が考えられるが、この場合、カードの実装スペース（筐体サイズ）の増大や、設備コストの増加につながるといった問題が生じてしまう。

また、従来技術（特開２０００−１７４８１５号公報）では障害の内容としてパケットフローの品質劣化を含めて回線切り替えを行っているが、この技術の場合も、切り替え制御を行う制御部分が故障した場合のことは考慮されていない。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、回線切り替えの制御を行う制御部分が故障した場合でも、高品質に回線切り替えを可能とし、運用サービスの可用性、安定性の向上を図った伝送装置を提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、回線の冗長切り替えを行って伝送を行う伝送装置１において、切り替え要因の発生にもとづき、現用系、予備系の回線切り替えを行う制御部１０と、制御部１０と周期的に通信を行って、制御部１０が正常状態か停止状態かを判断し、制御部１０が停止状態と判断した際に、回線障害が発生した場合は、対向カードが正常であることを確認した後、自カードにパケット廃棄を設定して対向カードに切り替え要求を送信して現用系から予備系への回線切り替え制御を行い、制御部１０を介さずに自律に回線切り替え制御を行う現用系回線通信部２０と、切り替え要求を受信した場合は、自カードにパケット透過を設定して現用系から予備系への回線切り替え制御を行い、制御部１０を介さずに自律に回線切り替え制御を行う予備系回線通信部３０と、を有することを特徴とする伝送装置１が提供される。

ここで、制御部１０は、切り替え要因の発生にもとづき、現用系、予備系の回線切り替えを行う。現用系回線通信部２０は、制御部１０と周期的に通信を行って、制御部１０が正常状態か停止状態かを判断し、制御部１０が停止状態と判断した際に、回線障害が発生した場合は、対向カードが正常であることを確認した後、自カードにパケット廃棄を設定して対向カードに切り替え要求を送信して現用系から予備系への回線切り替え制御を行い、制御部１０を介さずに自律に回線切り替え制御を行う。予備系回線通信部３０は、切り替え要求を受信した場合は、自カードにパケット透過を設定して現用系から予備系への回線切り替え制御を行い、制御部１０を介さずに自律に回線切り替え制御を行う。

本発明の伝送装置は、現用系、予備系の回線切り替えを行う制御部が停止状態の時に、回線障害が発生した場合は、現用系回線通信部は、対向カードに切り替え要求を送信し、かつ自カードにパケット廃棄を設定して現用系から予備系への回線切り替えを行う。また、予備系回線通信部は、切り替え要求を受信した場合は、自カードにパケット透過を設定して現用系から予備系への回線切り替えを行う構成とした。これにより、回線切り替えの制御を行う元の制御部分が故障した場合でも、制御部を介さずに自律に回線切り替え制御を行うことができるので、運用サービスの可用性、安定性の向上を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の伝送装置の原理図である。伝送装置１は、制御部１０、現用系回線通信部２０、予備系回線通信部３０から構成され回線の冗長切り替えを行ってパケット伝送を行う。

制御部１０は、切り替え要因の発生にもとづき、現用系、予備系の回線切り替えを行う。制御部１０は、装置全体の制御を行うＣＰＵを含み、ＣＰＵの正常動作時には、現用系、予備系の回線切り替え制御（現用系回線通信部２０と予備系回線通信部３０との切り替え）は制御部１０において行われる。

現用系回線通信部２０は、制御部１０と周期的に通信を行って、制御部１０が正常状態か停止状態かを判断し、制御部１０が停止状態と判断した時に、回線障害が発生した場合は、対向カード（予備系回線通信部３０）に切り替え要求を送信し、かつ自カードにパケット廃棄を設定して現用系から予備系への回線切り替えを行って、制御部１０を介さずに自律に回線切り替え制御を行う。なお、ＣＰＵの停止状態とは、故障も含めて本来の正常な制御動作を行えない状態のことを指す。

予備系回線通信部３０は、切り替え透過要求を受信した場合は、自カードにパケット透過を設定して現用系から予備系への回線切り替えを行い、制御部１０を介さずに自律に回線切り替え制御を行う。

図２は伝送装置１の構成を示す図である。なお、以降では制御部１０をＣＰＵカード１０、現用系回線通信部２０を現用系回線カード２０、予備系回線通信部３０を予備系回線カード３０と呼ぶ（または単に回線カードと呼ぶ）。

伝送装置１は、回線の冗長構成を行うために現用系回線カード２０と予備系回線カード３０の２枚の回線カードと、１枚のＣＰＵカード１０とで構成されており、通常はＣＰＵカード１０によって、現用・予備を切り替えている。また、回線＃１ａ、＃１ｂは、パケットが通る伝送路を示しており、同じパケットが流れている。

ＣＰＵカード１０は、カード間情報通信部１１と、回線切り替え制御部１２を含む。現用系回線カード２０は、パケット通信部２１、カード間情報通信部２２、ＣＰＵ監視部２３、回線切り替え制御部２４を含み、予備系回線カード３０は、パケット通信部３１、カード間情報通信部３２、ＣＰＵ監視部３３、回線切り替え制御部３４を含む。なお、現用系回線カード２０と予備系回線カード３０は、実質的には全く同じ機能を有して、いずれか一方のカードが運用するものである。

パケット通信部２１、３１は、伝送路からのパケットを、宛先となる別カードへの転送を行ったり、別回線カードから転送されてきたパケットを伝送路に送出する処理を行っている。また、回線からのパケットを別回線カードへ透過させる設定、もしくはパケットを自回線カード内で廃棄する設定が可能であり、ＣＰＵカード１０の回線切り替え制御部１２からの命令により、現用系カードには透過、予備系カードには廃棄が設定されて、装置内には一方の回線カードからのパケットだけが流通することによって回線の冗長を実現している。

さらに、パケット通信部２１、３１は、回線障害検出機能を有しており、回線障害の発生を検出した場合、カード間情報通信部２２、３２を通して、ＣＰＵカード１０の回線切り替え制御部１２に回線障害を通知すると共に、回線カード２０、３０上の回線切り替え制御部２４、３４にも回線障害を通知する。さらにまた、回線障害の回復を検出した場合も同様に回復を通知する。

カード間情報通信部１１、２２、３２は、各回線カード間及びＣＰＵカード間との情報通信を行う。回線カード上のＣＰＵ監視部２３、３３は、カード間情報通信部２２、３２を通して、周期的にＣＰＵカード１０との通信状態をkeep-alive機能（通信確認データを送信しその応答を受信することで通信状態が正常であることを確認する機能）によって監視し、ＣＰＵカード１０が正常な状態なのか停止しているのかを判断する。

回線切り替え制御部２４、３４は、パケット通信部２１、３１から回線障害の発生または回復を受け取ると、ＣＰＵカード１０が正常か否かをＣＰＵ監視部２３、３３に問い合せ、その結果によって以下の（ａ）〜（ｃ）のように振舞う。

（ａ）ＣＰＵカード１０が正常
回線切り替え制御部２４、３４は、ＣＰＵカード１０が正常であると判断し、何も処理を行わない。回線の切り替え制御は、ＣＰＵカード１０上の回線切り替え制御部１２が判断して実施する。

（ｂ）ＣＰＵカード１０が異常かつ回線障害発生
回線切り替え制御部２４、３４は、ＣＰＵカード１０が異常であると判断し、切り替え制御を回線カード間で実施する必要があると認識する。さらに自回線が現用系か予備系かをパケット通信部２１、３１の設定状態により確認する。予備系であると判断した場合は何も処理を行わない。逆に現用系であると判断した場合は、カード間情報通信部２２を介して予備系回線カード３０の回線切り替え制御部３４との通信を行い、予備系回線の障害状態を確認する。

ここで、予備系回線カード３０との通信が異常な場合は、予備系回線カード３０が故障または抜けていると判断して処理を終了する（この場合、回線障害は救済できない）。
一方、現用系回線カード２０との通信が正常であれば、自回線の障害発生を予備系回線カード３０の回線切り替え制御部３４に通知する。通知を受信した予備系回線カード３０の回線切り替え制御部３４では、自回線の障害状態を確認する。障害が発生していれば、切り替え制御不可の通知を現用系回線カード２０の回線切り替え制御部２４へ応答する。応答を受信した現用系回線カード２０の回線切り替え制御部２４は、切り替え制御不可を認識して処理を終了する。

一方、予備系回線カード３０に障害が発生していない場合は、自回線カードのパケット通信部３１に対してパケットの廃棄設定を実施する。パケットの廃棄設定完了後、予備系回線カード３０の回線切り替え制御部３４に対して回線切り替えを要求する。要求を受け取った予備系回線カード３０の回線切り替え制御部３４では、自カード上のパケット通信部３１に対してパケットの透過を設定する。設定完了後、現用系回線カード２０の回線切り替え制御部２４に対して、応答を送信して切り替え制御が完了する。本動作により予備系回線カード３０から別回線カードへのパケットの転送が行われるようになり、回線障害を回避できる。

（ｃ）ＣＰＵカード１０が異常かつ回線障害回復
回線切り替え制御部２４、３４は、ＣＰＵカード１０が異常であると判断して、切り替え制御を回線カード間で実施する必要があると認識する。さらに自回線が現用系かをパケット通信部２１、３１の設定状態により確認し、現用系であると判断した場合は何も処理を行わない（現用系回線を運用しているときの現用系回線の障害回復であるので）。

また、現用系回線を運用しているときに、予備系に障害が発生し、その後にその障害が回復した場合は、カード間情報通信部３２は、現用系回線カード２０のカード間情報通信部２２との通信を行い、予備系回線の障害回復を現用系回線カード２０の回線切り替え制御部２４に通知する。

ここで、現用系回線カード２０との通信が異常な場合は、現用系回線カード２０が故障または抜けていると判断し、自回線カード上のパケット通信部３１に対して、パケットの透過を設定する。

現用系回線カード２０との通信が正常であれば、通知を受信した現用系回線カード２０の回線切り替え制御部２４では、自回線の障害状態を確認する。障害が発生していなければ、切り替え制御不要の通知を予備系回線カード３０の回線切り替え制御部３４に応答する。応答を受信した予備系回線カード３０の回線切り替え制御部３４は、切り替え制御不要を認識し処理を終了する（現用系回線を使用して運用を続ける）。

また、現用系回線を運用中に現用系／予備系回線に障害が発生し、予備系回線側の障害が回復したときは、現用系回線カード２０にて回線切り替え制御部２４からパケット通信部２１に対してパケット廃棄が設定され、予備系回線カード３０の回線切り替え制御部３４に切り替え制御必要の通知を応答する。応答を受信した予備系回線カード３０の回線切り替え制御部３４では、パケット透過を設定し、回線切り替えが完了する。

次に伝送装置１の動作を図３〜図５のフローチャートを用いて説明する。図３はＣＰＵ監視部２３の処理フローを示す図である。
〔Ｓ１〕監視周期を起動する。

〔Ｓ２〕ＣＰＵカード１０とのkeep-aliveを確認する。
〔Ｓ３〕通信正常か否かを判断する。異常ならステップＳ４へ、正常ならステップＳ５へいく。

〔Ｓ４〕ＣＰＵカード１０が異常状態である旨を保持する。
〔Ｓ５〕ＣＰＵカード１０が正常態である旨を保持する。
図４は回線障害変化受信時の切り替え制御の処理フローを示す図である。

〔Ｓ１１〕ＣＰＵ監視部からＣＰＵカード１０の状態を取得する。
〔Ｓ１２〕ＣＰＵが正常か否かを判断する。正常なら終了し、異常ならステップＳ１３へいく。

〔Ｓ１３〕障害発生か否かを判断する。障害発生ならステップＳ１４へ、障害回復ならステップＳ２０へいく。
〔Ｓ１４〕運用中の自回線は現用系か予備系かを判断する。予備系なら終了し、現用系ならステップＳ１５へいく。

〔Ｓ１５〕対向カードに回線障害発生を通知する
〔Ｓ１６〕応答を受信したか否かを判断する。応答があればステップＳ１７へ、なければ終了する。

〔Ｓ１７〕切り替え可能か否かを判断する。可能ならステップＳ１８へ、不可能なら終了する。
〔Ｓ１８〕パケット通信部２１に廃棄を設定する。

〔Ｓ１９〕対向カードに透過設定要求を送信する。
〔Ｓ２０〕運用中の自回線は現用系か予備系かを判断する。現用系なら終了し、予備系ならステップＳ２１へいく。

〔Ｓ２１〕対向カードに回線障害回復を通知する
〔Ｓ２２〕応答を受信したか否かを判断する。応答があればステップＳ２３へ、なければステップＳ２４へいく。

〔Ｓ２３〕切り替え必要か判断する。必要ならステップＳ２４へ、不要なら終了する。
〔Ｓ２４〕パケット通信部３１に透過を設定する。
図５は対向カードからの情報受信時の切り替え制御の処理フローを示す図である。

〔Ｓ３１〕受信データの内容を判断する。透過設定要求ならステップＳ３２へ、回線障害発生通知ならステップＳ３４へ、回線障害回復通知ならステップＳ３７へいく。
〔Ｓ３２〕パケット通信部に透過を設定する。

〔Ｓ３３〕対向カードに透過設定完了を通知する。
〔Ｓ３４〕自回線障害か否かを判断する。障害ありならステップＳ３６へ、障害無しならステップＳ３５へいく。

〔Ｓ３５〕対向カードに切り替え不可を通知する。
〔Ｓ３６〕対向カードに切り替え可能を通知する。
〔Ｓ３７〕自回線障害か否かを判断する。障害ありならステップＳ３９へ、障害無しならステップＳ３８へいく。

〔Ｓ３８〕対向カードに切り替え不要を通知する。
〔Ｓ３９〕パケット通信部に廃棄を設定する。
〔Ｓ４０〕対向カードに切り替え要を通知する。

次に伝送装置１の切り替え制御についてシーケンス図を用いて説明する。図６、図７は切り替え制御シーケンスを示す図である。なお、ＣＰＵカード１０が異常、現用系回線カード２０に障害発生、予備系回線カード３０が正常のときのシーケンスを示している。

パケット通信部２１は障害発生を認識する（Ｓ１ａ）。パケット通信部２１はカード間情報通信部２２と回線切り替え制御部２４に障害を通知する（Ｓ１ｂ）。カード間情報通信部２２はＣＰＵカード１０のカード間情報通信部１１に障害発生を通知する（Ｓ１ｃ）。回線切り替え制御部２４はＣＰＵ監視部２３にＣＰＵ状態の問い合わせを行う（Ｓ１ｄ）。ＣＰＵ監視部２３はＣＰＵ異常を回線切り替え制御部２４に通知する（Ｓ１ｅ）。回線切り替え制御部２４はパケット通信部２１に運用確認を行う（Ｓ１ｆ）。パケット通信部２１は現用系が運用回線となっていることを回線切り替え制御部２４に通知する（Ｓ１ｇ）。回線切り替え制御部２４はカード間情報通信部２２に障害発生を通知する（Ｓ１ｈ）。カード間情報通信部２２は予備系回線カード３０のカード間情報通信部３２に障害発生を通知する（Ｓ１ｉ）。カード間情報通信部３２は回線切り替え制御部３４に障害発生を通知する（Ｓ１ｊ）。回線切り替え制御部３４はパケット通信部３１に対して状態確認を行う（Ｓ１ｋ）。パケット通信部３１は回線切り替え制御部３４に障害がないことを通知する（Ｓ１ｍ）。回線切り替え制御部３４は切り替え可能なことをカード間情報通信部３２に通知する（Ｓ１ｎ）。カード間情報通信部３２は切り替え可能であることを現用系回線カード２０のカード間情報通信部２２に通知する（Ｓ１ｏ）。カード間情報通信部２２は回線切り替え制御部２４に切り替え可能を通知する（Ｓ１ｐ）。回線切り替え制御部２４はパケット通信部２１へ廃棄設定を行う（Ｓ１ｑ）。パケット通信部２１は回線切り替え制御部２４に廃棄したことを通知する（Ｓ１ｒ）。回線切り替え制御部２４はカード間情報通信部２２に透過要求を通知する（Ｓ１ｓ）。カード間情報通信部２２は予備系回線カード３０のカード間情報通信部３２に透過要求を通知する（Ｓ１ｔ）。カード間情報通信部３２は回線切り替え制御部３４に透過要求を通知する（Ｓ１ｕ）。回線切り替え制御部３４はパケット通信部３１に透過設定を行う（Ｓ１ｖ）。パケット通信部３１は透過したことを回線切り替え制御部３４に通知する（Ｓ１ｗ）。回線切り替え制御部３４は透過応答をカード間情報通信部３２へ通知する（Ｓ１ｘ）。カード間情報通信部３２は透過応答を現用系回線カード２０のカード間情報通信部２２へ通知する（Ｓ１ｙ）。カード間情報通信部２２は回線切り替え制御部２４へ透過応答を通知する（Ｓ１ｚ）。

図８は切り替え制御シーケンスを示す図である。なお、ＣＰＵカード１０が異常、現用系回線カード２０に障害発生、予備系回線カード３０に障害発生のときのシーケンスを示している。

パケット通信部２１、３１は障害発生を認識する（Ｓ２ａ）。パケット通信部２１はカード間情報通信部２２と回線切り替え制御部２４に障害を通知する（Ｓ２ｂ）。カード間情報通信部２２はＣＰＵカード１０のカード間情報通信部１１に障害発生を通知する（Ｓ２ｃ）。回線切り替え制御部２４はＣＰＵ監視部２３にＣＰＵ状態の問い合わせを行う（Ｓ２ｄ）。ＣＰＵ監視部２３はＣＰＵ異常を回線切り替え制御部２４に通知する（Ｓ２ｅ）。回線切り替え制御部２４はパケット通信部２１に運用確認を行う（Ｓ２ｆ）。パケット通信部２１は現用系が運用回線となっていることを回線切り替え制御部２４に通知する（Ｓ２ｇ）。回線切り替え制御部２４はカード間情報通信部２２に障害発生を通知する（Ｓ２ｈ）。カード間情報通信部２２は予備系回線カード３０のカード間情報通信部３２に障害発生を通知する（Ｓ２ｉ）。カード間情報通信部３２は回線切り替え制御部３４に障害発生を通知する（Ｓ２ｊ）。回線切り替え制御部３４はパケット通信部３１に対して状態確認を行う（Ｓ２ｋ）。パケット通信部３１は回線切り替え制御部３４に障害があることを通知する（Ｓ２ｍ）。回線切り替え制御部３４は切り替え不可なことをカード間情報通信部３２に通知する（Ｓ２ｎ）。カード間情報通信部３２は切り替え不可であることを現用系回線カード２０のカード間情報通信部２２に通知する（Ｓ２ｏ）。カード間情報通信部２２は回線切り替え制御部２４に切り替え不可を通知する（Ｓ２ｐ）。

図９は切り替え制御シーケンスを示す図である。なお、ＣＰＵカード１０が異常、現用系回線カード２０に障害発生、予備系回線カード３０が故障中のときのシーケンスを示している。

パケット通信部２１は障害発生を認識する（Ｓ３ａ）。パケット通信部２１はカード間情報通信部２２と回線切り替え制御部２４に障害を通知する（Ｓ３ｂ）。カード間情報通信部２２はＣＰＵカード１０のカード間情報通信部１１に障害発生を通知する（Ｓ３ｃ）。回線切り替え制御部２４はＣＰＵ監視部２３にＣＰＵ状態の問い合わせを行う（Ｓ３ｄ）。ＣＰＵ監視部２３はＣＰＵ異常を回線切り替え制御部２４に通知する（Ｓ３ｅ）。回線切り替え制御部２４はパケット通信部２１に運用確認を行う（Ｓ３ｆ）。パケット通信部２１は現用系が運用回線となっていることを回線切り替え制御部２４に通知する（Ｓ３ｇ）。回線切り替え制御部２４はカード間情報通信部２２に障害発生を通知する（Ｓ３ｈ）。カード間情報通信部２２は予備系回線カード３０のカード間情報通信部３２に障害発生を通知する（Ｓ３ｉ）。カード間情報通信部２２は予備系回線カード３０からの応答を受信しない（Ｓ３ｊ）。カード間情報通信部２２は相手カードが異常であることを回線切り替え制御部２４及び保守者に通知する（Ｓ３ｋ）。

図１０は切り替え制御シーケンスを示す図である。なお、ＣＰＵカード１０が異常、現用系回線カード２０の障害が回復したときのシーケンスを示している。
パケット通信部２１は障害発生を認識する（Ｓ４ａ）。パケット通信部２１は障害回復を認識する（Ｓ４ａ−１）。パケット通信部２１はカード間情報通信部２２と回線切り替え制御部２４に回復を通知する（Ｓ４ｂ）。カード間情報通信部２２はＣＰＵカード１０のカード間情報通信部１１に障害発生を通知する（Ｓ４ｃ）。回線切り替え制御部２４はＣＰＵ監視部２３にＣＰＵ状態の問い合わせを行う（Ｓ４ｄ）。ＣＰＵ監視部２３はＣＰＵ異常を回線切り替え制御部２４に通知する（Ｓ４ｅ）。回線切り替え制御部２４はパケット通信部２１に運用確認を行う（Ｓ４ｆ）。パケット通信部２１は現用系が運用回線となっていることを回線切り替え制御部２４に通知する（Ｓ４ｇ）。

図１１は切り替え制御シーケンスを示す図である。なお、ＣＰＵカード１０が異常、予備系回線カード３０の障害が回復、現用系回線カード２０の回線が正常のときのシーケンスを示している。

パケット通信部３１は障害発生を認識する（Ｓ５ａ）。パケット通信部３１は障害回復を認識する（Ｓ５ａ−１）。パケット通信部３１はカード間情報通信部３２と回線切り替え制御部３４に障害回復を通知する（Ｓ５ｂ）。カード間情報通信部３２はＣＰＵカード１０のカード間情報通信部１１に障害回復を通知する（Ｓ５ｃ）。回線切り替え制御部３４はＣＰＵ監視部３３にＣＰＵ状態の問い合わせを行う（Ｓ５ｄ）。ＣＰＵ監視部３３はＣＰＵ異常を回線切り替え制御部３４に通知する（Ｓ５ｅ）。回線切り替え制御部３４はパケット通信部３１に運用確認を行う（Ｓ５ｆ）。パケット通信部３１は予備系が運用回線となっていることを回線切り替え制御部３４に通知する（Ｓ５ｇ）。回線切り替え制御部３４はカード間情報通信部３２に障害発生を通知する（Ｓ５ｈ）。カード間情報通信部３２は現用系回線カード２０のカード間情報通信部２２に障害回復を通知する（Ｓ５ｉ）。カード間情報通信部２２は回線切り替え制御部２４に障害回復を通知する（Ｓ５ｊ）。回線切り替え制御部２４はパケット通信部２１に対して状態確認を行う（Ｓ５ｋ）。パケット通信部２１は回線切り替え制御部２４に障害がないことを通知する（Ｓ５ｍ）。回線切り替え制御部２４は切り替え不要なことをカード間情報通信部２２に通知する（Ｓ５ｎ）。カード間情報通信部２２は切り替え不要であることを予備系回線カード３０のカード間情報通信部３２に通知する（Ｓ５ｏ）。カード間情報通信部３２は回線切り替え制御部３４に切り替え不要を通知する（Ｓ５ｐ）。

図１２は切り替え制御シーケンスを示す図である。なお、ＣＰＵカード１０が異常、予備系回線カード３０の障害が回復、現用系回線カード２０の回線が障害のときのシーケンスを示している。

パケット通信部３１は障害発生を認識する（Ｓ６ａ）。パケット通信部２１は障害発生を認識する（Ｓ６ａ−１）。パケット通信部３１は障害回復を認識する（Ｓ６ａ−２）。パケット通信部３１はカード間情報通信部３２と回線切り替え制御部３４に障害回復を通知する（Ｓ６ｂ）。カード間情報通信部３２はＣＰＵカード１０のカード間情報通信部１１に障害回復を通知する（Ｓ６ｃ）。回線切り替え制御部３４はＣＰＵ監視部３３にＣＰＵ状態の問い合わせを行う（Ｓ６ｄ）。ＣＰＵ監視部３３はＣＰＵ異常を回線切り替え制御部３４に通知する（Ｓ６ｅ）。回線切り替え制御部３４はパケット通信部３１に運用確認を行う（Ｓ６ｆ）。パケット通信部３１は予備系が運用回線となっていることを回線切り替え制御部３４に通知する（Ｓ６ｇ）。回線切り替え制御部３４はカード間情報通信部３２に障害発生を通知する（Ｓ６ｈ）。カード間情報通信部３２は現用系回線カード２０のカード間情報通信部２２に障害回復を通知する（Ｓ６ｉ）。カード間情報通信部２２は回線切り替え制御部２４に障害回復を通知する（Ｓ６ｊ）。回線切り替え制御部２４はパケット通信部２１に対して状態確認を行う（Ｓ６ｋ）。パケット通信部２１は回線切り替え制御部２４に障害があることを通知する（Ｓ６ｍ）。回線切り替え制御部２４はパケット通信部２１に廃棄設定を行う（Ｓ６ｎ）。パケット通信部２１は回線切り替え制御部２４に廃棄設定したことを通知する（Ｓ６ｏ）。回線切り替え制御部２４は切り替え必要なことをカード間情報通信部２２に通知する（Ｓ６ｐ）。カード間情報通信部２２は切り替え必要であることを予備系回線カード３０のカード間情報通信部３２に通知する（Ｓ６ｑ）。カード間情報通信部３２は回線切り替え制御部３４に切り替え必要を通知する（Ｓ６ｒ）。回線切り替え制御部３４はパケット通信部３１に透過を設定する（Ｓ６ｓ）。パケット通信部３１は回線切り替え制御部３４に透過設定したことを通知する（Ｓ６ｔ）。

図１３は切り替え制御シーケンスを示す図である。なお、ＣＰＵカード１０が異常、予備系回線カード３０の障害が回復、現用系回線カード２０が故障のときのシーケンスを示している。

パケット通信部３１は障害発生を認識する（Ｓ７ａ）。パケット通信部３１は障害回復を認識する（Ｓ７ａ−１）。パケット通信部３１はカード間情報通信部３２と回線切り替え制御部３４に回復を通知する（Ｓ７ｂ）。カード間情報通信部３２はＣＰＵカード１０のカード間情報通信部１１に障害回復を通知する（Ｓ７ｃ）。回線切り替え制御部３４はＣＰＵ監視部３３にＣＰＵ状態の問い合わせを行う（Ｓ７ｄ）。ＣＰＵ監視部３３はＣＰＵ異常を回線切り替え制御部３４に通知する（Ｓ７ｅ）。回線切り替え制御部３４はパケット通信部３１に運用確認を行う（Ｓ７ｆ）。パケット通信部３１は予備系が運用回線となっていることを回線切り替え制御部３４に通知する（Ｓ７ｇ）。回線切り替え制御部３４はカード間情報通信部３２に障害回復を通知する（Ｓ７ｈ）。カード間情報通信部３２は現用系回線カード２０のカード間情報通信部２２に障害回復を通知する（Ｓ７ｉ）。カード間情報通信部３２は現用系回線カード２０からの応答を受信しない（Ｓ７ｊ）。カード間情報通信部３２は相手カードが異常であることを回線切り替え制御部３４に通知する（Ｓ７ｋ）。回線切り替え制御部３４はパケット通信部３１に透過を設定する（Ｓ７ｍ）。

以上説明したように、本発明によれば、回線カードは、ＣＰＵカードとの通信状態を常時監視し、通信状態によってＣＰＵカードの正常／異常を判断する。回線の障害による切り替え制御が必要となった場合に、ＣＰＵカードが異常であれば、直接、現用系と予備系の回線カード間で制御情報をやりとりし、回線の切り替えを実施する構成とした。

従来の回線切り替え方式では、回線切り替えの制御を行う元の制御部分が、故障・停止状態になった場合の切り替え制御については考慮されていなかった。または、ＣＰＵ部も含めて、すべてを二重化することで対応していた。

近年の複雑化したネットワークでは、ＣＰＵには多大な負荷がかかり、ハードウェア上の故障やソフトウェア上の異常が発生する率も高くなっており、ＣＰＵが短時間の間だけでも停止状態となる可能性が高くなっている。ＣＰＵの停止状態時に回線障害が発生すると、回線切り替えが正常に行われず、その影響はネットワーク全体に波及し、結果的に可用性を低めることになってしまう。

本発明では、回線切り替えの制御を行う制御部分が故障・停止状態にあっても回線障害の回避ができ、継続してデータサービスの運用が可能になる。また、ＣＰＵカードの冗長構成を不要にしたため、設備コストの削減及び筐体サイズ縮小による設置スペースの縮小化を実現できる。

本発明の伝送装置の原理図である。伝送装置の構成を示す図である。ＣＰＵ監視部の処理フローを示す図である。回線障害変化受信時の切り替え制御の処理フローを示す図である。対向カードからの情報受信時の切り替え制御の処理フローを示す図である。切り替え制御シーケンスを示す図である。切り替え制御シーケンスを示す図である。切り替え制御シーケンスを示す図である。切り替え制御シーケンスを示す図である。切り替え制御シーケンスを示す図である。切り替え制御シーケンスを示す図である。切り替え制御シーケンスを示す図である。切り替え制御シーケンスを示す図である。従来の伝送装置の冗長系構成の概要を示す図である。

符号の説明

１伝送装置
１０制御部
２０現用系回線通信部
３０予備系回線通信部

Claims

回線の冗長切り替えを行って伝送を行う伝送装置において、
切り替え要因の発生にもとづき、現用系、予備系の回線切り替えを行う制御部と、
前記制御部と周期的に通信を行って、前記制御部が正常状態か停止状態かを判断し、前記制御部が停止状態と判断した際に、回線障害が発生した場合は、対向カードが正常であることを確認した後、自カードにパケット廃棄を設定して対向カードに切り替え要求を送信して現用系から予備系への回線切り替え制御を行い、前記制御部を介さずに自律に回線切り替え制御を行う現用系回線通信部と、
切り替え要求を受信した場合は、自カードにパケット透過を設定して現用系から予備系への回線切り替え制御を行い、前記制御部を介さずに自律に回線切り替え制御を行う予備系回線通信部と、
を有することを特徴とする伝送装置。
前記現用系回線通信部と前記予備系回線通信部は、前記制御部と周期的に通信を行って、前記制御部が停止状態と判断した際には、互いの回線通信状態を通信することを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
前記現用系回線通信部または前記予備系回線通信部のいずれかのカードが故障し、カード故障が生じてない他カードにも障害が発生した場合は、前記他カードは相手カードの故障を検出して外部へ通知することを特徴とする請求項１記載の伝送装置。