JP2005311463A - ネットワークの回線管理方法および情報通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 下位レイヤでの回線障害の全てを把握しながら、上位レイヤにおいて上記回線障害に応じた回線接続制御を適切に行うことのできるネットワークの回線管理方法を提供する。
【解決手段】 下位レイヤで回線障害が検出される都度、下位レイヤでの回線障害状態を示す情報の全てをビットマップ展開して上位レイヤに一括して通知すると共に、予め設定された種別の回線障害が下位レイヤにおいて検出されたときにだけ上位レイヤに対して回線遮断要求を発する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、下位レイヤでの回線障害の発生状況に応じて上位レイヤでの回線接続動作を制御する上でのネットワークの回線管理方法およびその回線管理機能を備えた情報通信装置に関する。

ルータ装置は通信データの転送処理を主目的とした情報通信装置であり、トポロジーやテクノロジーが異なった管理ドメインで構成される階層型ネットワーク上に配置される。この階層型ネットワークの回線管理は、階層（レイヤ）毎に実現テクノロジーが異なるため、一般的にはレイヤ毎に個別の管理ポリシーに従って実施される。そしてルータ装置では、ＳＯＮＥＴ（光同期伝送網）／ＳＤＨ（同期デジタル・ハイアラーキ）等の下位レイヤ（例えば物理レイヤやデータリンクレイヤ）で検出された障害情報を、その上位レイヤ（例えばＩＰネットワークレイヤ）へ通知することで、下位レイヤと上位レイヤとで回線情報を共有した安全性の高い回線管理機構を実現し、データパケット転送処理を実施している。

ところでネットワークにおける通信回線の停止は莫大な損害に直結する可能性がある。これ故、ルータ装置においては回線障害を速やかに検知して迂回回線に切り替えるための運用技術を確立することが要求される。このような要求に応えるべく、例えばリング型ネットワークを構築して双方向で通信を行うことで、障害発生時の迂回回線を確保することが提唱されている（例えば特許文献１を参照）。また２つのルータ装置間に設けた同一の２つの通信回線の一方を運用回線、他方を予備回線とし、運用回線における障害を検出した場合には瞬時に予備回線に切り替えるようにしたＡＰＳ（自動保護スイッチ）技術を適応することも提唱されている（例えば特許文献２を参照）。

ところで下位レイヤにおいて通信回線の障害発生を検出した場合、その検出情報を速やかに上位レイヤに通知して回線遮断や迂回回線への切り替え等の障害対策処理を実施し、これによって安定した通信回線を確保することが求められる。その反面、下位レイヤで検出した発生障害が軽度（例えば数１００ｍ秒以下の瞬間的な回線障害）であるならば、上述した回線遮断を行うことなく現状回線を維持することも求められている。例えば特定ユーザにとって現在割り当てられている通信回線が唯一であり、障害によって切り替えるための迂回回線がない場合には、軽度の回線障害が発生しても現状回線を維持した方が好都合である。そこで通信回線の重要度を考慮した上で、回線毎にコストを意識した障害監視方法を採用して回線管理することが提唱されている（例えば特許文献３を参照）。具体的には下位レイヤにおいて、予め特定された種別の回線障害の発生だけを監視したり、特定の回線障害が一定期間に亘って連続して検出される場合にだけ、その障害が発生したことを通知するようにしている。
特開平１０−９８４８９号公報 特開２００２−２１７９２７号公報 特開平９−３０７５７７号公報

しかしながら上述したようにして特定種別の回線障害だけを監視したり、一定期間に亘って連続して発生している回線障害を検出したときにだけ、その障害の発生を上位レイヤに通知して回線接続を制御すると、上位レイヤにおいては上記特定種別以外の回線障害や瞬時的な回線障害の発生を知ることができない。これ故、仮に回線瞬断等の軽度障害に起因する通信品質劣化が生じたとしてもその劣化要因を特定することができないので、通信品質維持のための対策を講ずる上で問題が生じる虞がある。

またルータ装置（情報通信装置）が管理する複数の回線における障害状態が同時に変化すると、具体的には回線障害が発生し、または障害からの復旧が同時に起きると、障害状態変化の通知による内部トラヒックが増大することが否めない。するとルータ装置の基本機能である重要なデータ転送処理に悪影響が及ぶだけでなく、その性能が一時的に劣化すると言う不具合が生じる。

また内部トラヒックの増大の要因の１つに、同一障害が発生と復旧を繰り返す現象（チャタリング現象）による障害通知の多発もある。このようなチャタリング現象に依存する不具合を防止するべく、一定の期間内に障害発生／復旧を繰り返した場合には連続障害の発生として取り扱い、復旧処理には発生検出条件と異なるヒステリシス条件を採用することで、下位レイヤから上位レイヤに対して無駄な障害通知を防止することも考えられている。しかしその状態判定処理が複雑である上、障害発生時における通知が遅れるので、上記手法は必ずしも有効であるとは言い難い。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、下位レイヤでの回線障害の全てを把握しながら、しかも上位レイヤでの処理負担を招来することなく上記下位レイヤでの回線障害に応じた回線接続制御を適切に行うことを可能とするネットワークの回線管理方法を提供することにある。
また同時に本発明は、上記回線管理方法に示される回線管理機能を備えた情報通信装置を提供することを目的としている。

上述した目的を達成するべく本発明の請求項１に係るネットワークの回線管理方法は、下位レイヤでの回線障害に応じて上位レイヤでの回線接続動作を制御するに際して、
<ａ> 下位レイヤで検出した回線障害情報の全てを上位レイヤに通知すると共に、
<ｂ> 予め設定された種別の回線障害が下位レイヤにおいて検出されたときにだけ上位レイヤに対して回線遮断要求を発する
ことを特徴としている。

好ましくは請求項２に記載するように、予め設定された種別の回線障害が予め設定した時間以上に亘って継続したときにだけ前記回線遮断要求を発することが望ましい。
即ち、本発明に係るネットワークの回線管理方法は、下位レイヤで検出した回線障害情報の全てを、その障害の種別に拘わることなく上位レイヤに通知し、一方、上位レイヤにおける回線接続制御の端緒となる回線遮断要求については、予め設定された種別の回線障害が下位レイヤにおいて検出されたときにだけ上位レイヤに対して発することで、特に予め設定された種別の回線障害が所定時間以上に亘って継続して発生したときにだけ前記回線遮断要求を発することで、上位レイヤにおける回線接続制御を適切に実行し得るようにしたことを特徴としている。

また本発明の請求項３に係るネットワークの回線管理方法は、請求項１に記載の機能に加えて、
<ｃ> 更に下位レイヤにおける予め設定された種別の回線障害の全てが復旧したとき、上位レイヤに対して回線遮断の解除要求を発する
ことを特徴としている。

好ましくは請求項４に記載するように、予め設定された種別の回線障害の全てが復旧した後、予め設定した保護時間内に新たな回線障害が生じないことを確認した上で前記回線遮断の解除要求を発することが望ましい。尚、前記回線障害情報については、例えば請求項５に記載するように、前記下位レイヤにおける複数の回線毎に１つのデータに圧縮して、例えばビットマップデータに変換して前記上位レイヤに対して一括して通知するようにすれば良い。また請求項６に記載するように上位レイヤに対する前記回線障害情報の通知は、少なくとも１種類の回線障害が検出されたとき、および或る回線障害からの復旧時には所定の保護時間以上に亘って復旧状態が維持されたときに行うことが望ましい。

また本発明に係る情報通信装置は、請求項７に記載するように
複数の通信回線をそれぞれ管理する下位レイヤ管理部と、前記通信回線間での回線接続を管理する上位レイヤ管理部とを備え、
前記下位レイヤ管理部は、前記各通信回線での障害をその障害種別毎に検出する障害検出部と、この障害検出部にて検出された前記各通信回線における回線障害情報の全てを前記上位レイヤ管理部に通知する回線障害情報通知手段と、予め設定された種別の回線障害が前記障害検出部にて検出されたときにだけ前記上位レイヤ管理部に対して回線遮断要求を発する障害種別判定部とを具備し、
一方、前記上位レイヤ管理部は、前記障害種別判定部からの回線遮断要求を受けたとき、これを端緒として前記回線障害情報通知手段から通知された回線障害情報に従って前記通信回線間での回線接続を制御することを特徴としている。

好ましくは請求項８に記載するように前記障害種別判定部においては、回線障害情報通知手段は、前記障害検出部にて少なくとも１種類の回線障害が検出されたとき、および回線障害からの復旧が所定の保護時間以上に亘って継続したときに全ての回線障害情報を上位レイヤ管理部に通知するように構成される。また請求項９に記載するように前記障害種別判定部は、更に予め設定された種別の回線障害の全てが復旧したとき、前記上位レイヤ管理部に対して回線遮断の解除要求を発する機能を備えることが好ましい。この場合、前記障害種別判定部においては、予め設定された種別の回線障害の全てが復旧したとき、その障害復旧の継続時間を計時するタイマを備え、予め設定した保護時間内に新たな回線障害が生じないことを確認した上で前記回線遮断の解除要求を発するように構成することが望ましい。

また前記上位レイヤ管理部については、例えば請求項１０に記載するように、予め設定された障害優先規則に従って前記回線障害情報通知手段から通知された回線障害情報をマスク処理して前記通信回線間での回線接続制御に利用することも可能である。
尚、請求項１１に記載するように回線障害情報通知手段においては、複数の回線毎にその回線における回線障害情報の全てを１つのデータに圧縮して、例えばビットマップデータに展開して前記上位レイヤ管理部に通知するように構成しておけば良い。

上述した如く構成されたネットワークの回線管理方法によれば、下位レイヤにて検出された回線障害の全てがその種別に拘わることなく通知され、また予め設定した種別の回線障害が検出されたときに発せられる回線遮断要求を受けて上位レイヤでの回線接続を制御するだけで良いので、上位レイヤでの処理負担を増大させることがない。しかも下位レイヤでの回線障害の発生状況を正確に把握しながら、予め設定した種別の回線障害が発生した場合にだけ、回線遮断や回線切り替え等の上位レイヤにおける回線接続制御を適切に行うことが可能となる。即ち、例えば数秒に亘って連続して回線障害が発生している状態の重度障害の場合には勿論のこと、瞬時的に回線障害が発生した軽度障害の場合であってもその回線障害情報の全てを上位レイヤにて把握することができるので、例えば通信品質劣化の要因を容易に特定することができ、また上記軽度障害時にも回線遮断せずに継続的に通信回線を確保することができる等の効果が奏せられる。

また回線障害の発生の有無（発生状態／復旧状態）に拘わりなくその回線障害情報の全てを下位レイヤにおける複数の回線毎に１つのデータに圧縮して、例えばビットマップデータに変換して前記上位レイヤに対して一括して通知するので、回線障害の発生とその障害種別の情報とをその都度通知する従来方式に比較して内部トラフィックの増大を招来することがない。この際、少なくとも１つの種別の回線障害が検出されたときに回線障害情報を通知し、また回線障害が復旧したときには、その復旧状態が所定の保護時間に亘って継続していることを確認した上で回線障害情報を通知するようにすれば、その内部トラヒックの増大を抑えることが可能となる。

また前述したように回線障害情報の通知とは別に予め設定された種別の回線障害を検出し、特に所定時間に亘って回線障害が発生していることを検出して回線遮断要求を、また回線障害の全てが完全に復旧したことを確認した上で回線遮断の解除要求を発するようにすれば、チャタリング現象の影響を受けることがない等の効果が奏せられる。即ち、複数回線において同時に複数の障害変化が検出された場合でも、障害通知に伴う内部トラヒックの増加を抑制できるので、ルータ装置としては処理コストを抑えた安定な転送性能動作を確保することが可能となる。

更には下位レイヤから通知された回線障害情報を上位レイヤにおいてマスキングして回線接続制御に用いることができるので、そのハードウェア構成を変更することなくシステム仕様の変更等に対処することができる等の効果が奏せられる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るネットワークの回線管理方法と、その回線管理機能を備えた情報通信装置であるルータ装置について説明する。
図１はネットワークシステムの要部構成を示す図で、１０は複数種の通信回線間での回線接続（通信データの転送）を担うルータ装置（情報通信装置）である。これらのルータ装置１０は、例えばＰＯＳ（Packet over SONET(Synchronous Optical Network)／ＳＤＨ(Synchronous Digital Hierarchy)）回線、伝送レートが１０Ｍbps〜１００ＭbpsクラスのＦＥ（高速イーサネット（登録商標）；Fast-Ethernet（登録商標））回線、および伝送レートが１ＧbpsクラスのＧbＥ（ギガビット・イーサネット（登録商標）；Gigabit-Ethernet（登録商標））回線等の下位レイヤに属する回線種別に応じたインターフェース回路１１,１２,１３をそれぞれ備え、これらの各回線種別毎に上記インターフェース回路１１,１２,１３を相互に結んでネットワークを構築する。また上記各ルータ装置１０には、種別の異なる通信回線間でのデータ転送を行う上位レイヤ回路１４が設けられる。即ち、この上位レイヤ回路１４は、前述した回線種別の異なるインターフェース回路１１,１２,１３間での回線接続を実行する役割を担う。

またこのルータ装置１０には、例えば図２に示す如く構成された回線管理装置が設けられている。この回線管理装置は、前述した下位レイヤに属する複数種の通信回線における各回線状態をそれぞれ監視する下位レイヤ管理部２０と、この下位レイヤ管理部２０から通知される後述する回線状態情報等に従って上位レイヤでの回線接続（データ転送）を管理・制御する上位レイヤ管理部３０とからなる。

下位レイヤ管理部２０は、前述した各通信回線の回線品質劣化、回線障害、および回線イベント等を常時監視する障害検出部２１を備えている。特にこの下位レイヤ管理部２０においては上記障害検出部２１にて検出した回線障害情報の全てをビットマップ展開部（回線障害情報通知手段）２２にて、例えば図３に示すようにビットマップ展開し、少なくとも１つの回線障害が検出される都度、そのビットマップデータを一括して前記上位レイヤ管理部３０に通知するように構成されている。

尚、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨにおいては、データフレームを５種類の階層（セクション；Section、ライン；Line、パス；Path、ファーエンドライン；Far-End-Line、ファーエンドパス；Far-End-Path）に分けて回線品質劣化情報、回線障害情報、および回線イベント情報を常時監視している。具体的には上記回線品質劣化情報は、Ｂ１,Ｂ２,Ｂ３,Ｌ-ＲＥＩ（Line-Remote Error Indication）,Ｐ-ＲＥＩ（Path-Remote Error Indication）等の情報からなる。また回線障害情報は、ＳＬＯＳ（Section Loss of Signal）,ＳＬＯＦ（Section Loss of Frame）,ＬＡＩＳ（Line Alarm Indication Signal）,ＬＲＤＩ（Line Remote Defect Indication）,ＰＬＯＰ（Path Loss of Pointer）,ＰＡＩＳ（Path Alarm Indication Signal）,ＰＲＤＩ（Path Remote Defect Indication）,ＵＮＥＱ-Ｐ（Unequipment-Path）,ＰＬＭ-Ｐ（Payload Label Mismatch-Path）,Ｂ１-ＴＣＡ（B1-Threshold Crossing Alarm）,Ｂ２-ＴＣＡ（B2-Threshold Crossing Alarm）,Ｂ３-ＴＣＡ（B3-Threshold Crossing Alarm）,ＬＯＣ（Loss of Clock）等の情報からなる。更に回線イベント情報は、ＰＳＥ（Passive Stuffing Event）やＮＳＥ（Negative Stuffing Event）等の情報からなる。

これらの各情報については、ＡＮＳＩ（米国規格協会；American National Standards Institute）およびＩＴＵ（国際電気通信連合；International Telecommunications Union）によりそれぞれ国際標準規格として標準化されている通りである。そして前記障害検出部２１においては、これらの情報を監視することで各通信回線における障害の発生と、回線復旧の状態をそれぞれ検出するものとなっている。そして障害発生とその復旧に伴う回線状態の変化をその種別に拘わりなく、例えば何等かの状態変化が検出される都度、その全ての状態情報を一括して上位レイヤ管理部３０に通知している。尚、後述するように１種類でも回線障害が検出された場合には、速やかに回線障害情報を通知し、これに対して回線障害が復旧した場合には、その復旧状態が所定時間（保護時間）に亘って継続することを確認した上で回線障害情報を通知するようにしても良い。

また下位レイヤ管理部２０には、上位レイヤ管理部３０において回線遮断／確立の制御を実行する回線障害の種別を特定する情報を上記上位レイヤ管理部３０からの指示の下で記憶する障害種別メモリ２３が設けられている。この障害種別メモリ２３への回線障害種別情報の登録は、例えば当該ルータ装置１０の起動時に前記上位レイヤ管理部３０の障害種別設定部３１に予め設定されている情報に基づいて実行される。そして下位レイヤ管理部２０に設けられた障害種別判定部２４においては、前述した障害検出部２１にて検出された回線障害の情報が、上記障害種別メモリ２３に登録されている障害種別に該当するか否かを判定しており、該障害種別判定部２４は予め特定された種別の回線障害の発生が検出されたとき、前記上位レイヤ管理部３０に対して回線遮断要求（linkdown要求）を発している。また障害種別判定部２４においては、上述した如く特定された種別の回線障害の全てが復旧したとき、回線遮断の解除要求を発している。

特に障害種別判定部２４はタイマー２５を備えており、予め特定された種別の回線障害の発生が検出されたとき、その回線障害が所定時間に亘って継続して発生しているか否かを判定しており、所定時間以上に亘る回線障害が検出されたときにだけ上記回線遮断要求を発するものとなっている。この継続時間の判定については、回線種別にもよるが最大１０００ｍ秒程度として設定すれば十分である。また回線障害の全てが復旧したとき、或いは予め設定された種別の回線障害の全てが復旧したときには、その完全復旧状態が予め設定された時間以上に亘って継続しているか否かを判定し、安定的に回線状態が復旧した場合にだけ回線遮断の解除要求を発するものとなっている。この回線状態の復旧を確認する保護時間については、例えば１０秒程度として設定するようにすれば良い。

即ち、この障害種別判定部２４においては、前記障害検出部２１にて検出される回線障害の内、予め障害種別メモリ２３に登録された種別の回線障害だけを検出しており、該当する種別の回線障害が発生したとき、しかもその回線障害が所定時間に亘って継続して発生している場合にだけ回線遮断要求を発している。また前記障害種別メモリ２３に登録された種別の回線障害の全てが復旧したとき、特にその完全復旧状態が上述した保護時間を上回って安定的に継続しているとき、上位レイヤ回路１４における回線遮断に対する解除要求を発するものとなっている。

一方、前記上位レイヤ管理部３０は、前述した障害情報設定部３１を備えると共に、前記ピットマップ展開部２２から一括して与えられる下位レイヤでの障害状態を検出する障害状態検出部３２と、下位レイヤ管理部２０（前記障害種別判定部２４）から与えられる回線遮断要求／解除要求を検出する警報状態検出部３３を備える。障害判定部３４は、上記警報状態検出部３３を介して回線遮断要求／解除要求を受けたとき、障害状態検出部３２を介して検出された下位レイヤでの障害状態に応じて回線制御部３５を起動し、前述したインターフェース回路１１,１２,１３間における上位レイヤでの回線接続を遮断し、また迂回回線に切り替える等の回線接続制御を実行する。

また障害判定部３４は、前記障害状態検出部３２を介して検出された下位レイヤでの障害状態を障害ビットマップメモリ３６に記憶している。そして下位レイヤから新たな障害状態が通知されたとき、上記障害ビットマップメモリ３６に記憶された障害情報と照合することにより、その差分データから新たに生じた回線障害の種別が何であるかを判定する機能を有している。更に障害判定部３４は、予め優先障害規則メモリ３７に登録された優先障害規則に従い、マスク処理部３８を用いて優先的に処理すべき種別の回線障害を選択的に抽出する機能も備えている。この優先障害規則メモリ３７に登録される優先障害規則は、通信回線の仕様変更やユーザ仕様等に応じて変更可能なものであり、将来的な拡張性を確保する役割を担っている。

次に上述した如く構築されたルータ装置（情報通信装置）における回線管理方法について、今少し具体的に説明する。
ネットワークのライフラインに相当する重要度の高い通信回線では、障害発生によりサービス供給が停止することを回避するには、そのコスト以上に信頼性を確保する必要がある。つまり障害発生通知を契機に即時に障害回線を遮断するだけでなく、安定した通信回線へ切り替えることが重要である。一方、重要度がさほど高くない通信回線では、仮に瞬時的な障害発生が検出されたとしても必ずしも高速な回線切り替え処理は必要でない。従って各ユーザに割り当てられている通信回線の目的を考慮して、経済性と信頼性のバランスを考慮した回線管理システムを採用することが重要なポイントとなる。

そこで本発明においては上述したように、先ず下位レイヤにおいて検出した障害発生の情報を、その障害種別に関係なく即座に上位レイヤに対して通知するようにしている。また上位レイヤにおける回線遮断や回線切替等の制御を実行する上での契機とすべき障害種別については、ルータ装置１０の起動時に上位レイヤ管理部３０から下位レイヤ管理部２０に対して指示し、前述したように障害種別メモリ２３に登録している。そして下位レイヤにおいて上述した如く指示された種別の回線障害の発生を検出した場合には、上位レイヤ管理部３０に対して回線遮断要求（ＬＤＲ-Ｌ[linkdown Request-Line]／ＬＤＲ-Ｐ[linkdown Request-Path]）を発行するものとなっている。特にタイマー２５による管理の下で、上記回線遮断要求については、該当する回線障害が一定遅延時間以上に亘って連続して発生している場合にだけ発行するものとし、一時的な回線障害のような軽度の回線障害（瞬時障害）の場合には発行しないようにしている。

このような回線管理を実行することで本システムにおいては、回線障害が長時間に亘って継続するような重度障害の発生時には勿論のこと、瞬時的な軽度障害が発生した場合でも、その障害の内容を示す回線警報情報の全てを上位レイヤにおいて把握しながら、効果的な回線接続制御を実行することができる。この結果、例えば回線を遮断しないにも拘わらず通信品質劣化が生じた場合であっても、その要因を容易に特定することができる。また軽度障害の発生時には、回線を遮断することなく継続的にその通信回線を確保することができる。

またルータ装置（情報通信装置）１０においては、通常、複数の通信回線を管理しているので複数回線において同時に複数の回線障害の状態が変化することがある。すると一般的には障害状態変化の通知による内部トラヒックが増大し、ルータ装置１０の基本機能である重要なデータ転送処理に与える影響が無視できなくなるだけでなく、一時的な性能劣化が発生する虞がある。

この点、本システムにおいては、管理している全障害状態の情報を回線毎に圧縮することでできる限りコンパクトな容量でまとめて下位レイヤ管理部２０から上位レイヤ管理部３０に対して通知している。即ち、前述したように回線毎に全障害状態（発生状態／復旧状態）をビットマップに展開することで障害状態情報を圧縮し、これを一括して通知するものとなっている。特に１つの障害状態変化だけを検出した場合であっても、或いは複数の障害状態変化を同時に検出した場合にも、これらの全ての障害情報を状態ビットマップとして展開して上位レイヤ管理部３０に通知するものとなっている。

従って下位レイヤにおいて検出された障害状態の全てが上位レイヤに対して通知されるので、例えば将来的なアラームマスク処理等の仕様変更に対処することができ、その拡張性を維持することができる。更には上述したように全ての障害状態の情報をビットマップデータとしてコンパクトに圧縮しているので、例えば複数回線で同時に複数の障害変化を検出した場合であっても障害通知に伴う内部トラヒックの増加を効果的に抑制することができる。この結果、ルータ装置１０における処理コストを抑えてその安定した転送性能を確保することが可能となる。

ところで内部トラヒックが増加する要因の１つに、同一障害が発生と復旧を繰り返すチャタリング現象に起因して障害通知が多発することが挙げられる。しかし重要度の高い通信回線においては、障害発生時には即時に障害対応処理を実施する必要があるが、その反面、障害復旧時における回線制御の即時性はさほど要求されていない。
そこで本システムにおいては、下位レイヤにおいて障害発生状態を検出した場合にはその重要度（重度障害、軽度障害）に関係なく即座に上位レイヤに対して通知するものとしているが、前述したように下位レイヤにおいて障害復旧状態を検出した場合には、障害検出部２１に設けたタイマ２６にて一定の保護時間に亘って連続して復旧状態を維持していることを確認した上で、上位レイヤにその旨を通知するものとなっている。

尚、このタイマ２６による復旧状態の確認と前述したタイマ２５による復旧状態の確認とを２重に実行される必要はない。具体的には、例えば下位レイヤにおいてＳＬＯＳの生情報が復旧したことが検出された場合、タイマ２６を起動して所定時間に亘る復旧状態の維持が確認できた時点で上位レイヤに対してＳＬＯＳの復旧通知と回線遮断の解除要求通知とを同時に発するようにすれば十分である。このような保護時間を見込んだ処理を行うことで、本システムにおいてはチャタリング現象が発生した場合であっても、障害復旧の通知がその復旧状態が安定した場合にだけ行われるので、障害発生情報の通知による内部トラヒックの増加を効果的に抑制するものとなっている。

また上位レイヤには、下位レイヤからの障害通知に基づいて回線遮断や回線切り替え等の回線制御をできる限り高速に行い、サービスの安定供給を実現することが要求される。これ故、従来一般的には上位レイヤにおける、例えば切り替え先の抽出演算処置等の障害対策処理負担を軽減するべく、下位レイヤ側において重要な障害情報だけを抽出して上位レイヤに通知するようにしている。下位レイヤ側でアラームマスク処理を実行すると将来的な拡張性が乏しくなり、ユーザの要望も反映し難くなると言う問題がある。

この点、本システムにおいては、前述したように全ての障害状態情報を回線毎に圧縮（ビットマップ展開）して下位レイヤ管理部２０から上位レイヤ管理部３０に通知しており、また上位レイヤ管理部３０においては障害ビットマップメモリ３６を用いて今までの下位レイヤにおける障害状態情報の全てを管理しているので、例えばこれらのビットマップデータ間での単純なビット演算だけで、その状態変化を正確に検出することができる。従ってその処理負担が軽いので、ルータ装置１０の処理性能に殆ど影響を与えることがない。しかも障害情報の全てビットマップデータとして展開済みなので、例えば前述したように障害グループ毎の優先順位を優先障害規則として与えるだけで、上位レイヤ管理部３０においてて簡単にアラームマスク処理を実行し、その主要因である障害を容易に特定することができる。従って上位レイアでの処理コストを増加させずに、回線制御性に優れた回線管理システムを構築することが可能となる。

次に上述した効果を具体的に説明する。尚、ここでは回線障害が連続して一定遅延時間以上に亘ってその発生状態を継続した場合に上位レイヤにおいて回線遮断処理を実施するものとしている。特に回線障害検出のための遅れ時間（処理時間）を５００ｍ秒とし、またＳＬＯＳ発生状態が５秒間以上に亘って継続する連続障害と、１００ｍ秒程度だけ瞬時的に発生する瞬時障害について例示する。

図４(ａ)(ｂ)は連続障害が発生した場合における従来一般的なルータ装置における処理動作と、本発明に係るルータ装置での処理動作とを対比して示している。図４(ａ)に示すように従来の一般的なルータ装置においては、下位レイヤからのＳＬＯＳ発生の通知を契機として上位レイヤが回線遮断処理を行うので、連続障害発生時には下位レイヤでＳＬＯＳの発生が検出されてから５００ｍ秒後に回線遮断が行われることになる。また上位レイヤにおいては、下位レイヤからのＳＬＯＳ発生の通知を受けることで該下位レイヤにおいてＳＬＯＳが発生していることを認知することになる。従って上述した回線遮断を行うまでの間、例えば上位レイヤにおいてＢ１カウンタやＢ２カウンタによる計数値にて示される通信品質の劣化が検出されていても、上述したＳＬＯＳ発生の通知を受けていないので、当該通信品質劣化の要因を知ることができないことになる。

これに対して本発明に係るルータ装置においては前述した回線遮断要求を発する回線障害の種別として、例えばSection/Line系での回線障害であるＳＬＯＳ,ＳＬＯＦ,ＬＡＩＳを割り当てているので、図４(ｂ)に示すようにＳＬＯＳが５００ｍ秒以上に亘って発生状態を維持すれば、下位レイヤはその時点で上位レイヤに対して回線遮断要求を発行することになる。しかしこのような回線遮断要求とは別に下位レイヤにおいてはＳＬＯＳを検出した時点で、その情報を含む回線障害情報の全てを一括して上位レイヤに通知しているので、上位レイヤにおいて上記回線遮断要求を回線遮断を行うに先立ってＢ１,Ｂ２に示される通信品質の劣化が検出された場合には、上記回線障害情報からその障害の内容を把握することが可能となる。

また図５(ａ)(ｂ)は瞬時障害が発生した場合における従来一般的なルータ装置における処理動作と、本発明に係るルータ装置での処理動作とを対比して示している。瞬時障害が発生した場合、図５(ａ)に示すように従来の一般的なルータ装置においては、上位レイヤにはＳＬＯＳの発生が通知されることがないので回線遮断処理が行われることはない。しかし下位レイヤでのＳＬＯＳの発生に伴い、上位レイヤにおいては回線品質の劣化が検出されることになるが、前述した連続障害の場合と同様に回線品質劣化の原因を知ることはできない。

この点、本発明に係るルータ装置においては、図５(ｂ)に示すように上位レイヤに対しては回線遮断要求が発せられることはないが、前述したようにＳＬＯＳ発生の情報自体は上位レイヤに通知されるので、上位レイヤにおいて回線遮断処理が行われないにも拘わらず回線品質劣化が生じた場合、回線障害情報を調べることによりＳＬＯＳの発生を知ることが可能となる。換言すれば回線接続制御の実行の有無に拘わることなく、回線品質劣化の要因を下位レイヤから通知される回線障害情報から検出することが可能となる。

即ち、ＳＬＯＳが連続障害であろうが、或いは瞬時障害であろうが、下位レイヤ管理部２０はＳＬＯＳが発生した時点で上位レイヤ管理部３０に対してＳＬＯＳ発生情報を通知するので、上位レイヤではＳＬＯＳの発生情報を確実に把握することができる。従って処理コストを増加させることなく信頼性の高いネットワークの回線管理システムを構築することができ、例えば特定回線を唯一の通信回線とするユーザに対しては、瞬時障害の場合に回線を遮断することないので、信頼性を損なうことなくその通信回線を確保することが可能となる。

尚、ここでは回線遮断要求を発する条件としてSection/line系の回線障害を割り当てたが、これに加えてＰＬＯＰ,ＰＡＩＳ,ＰＲＤＩ等のPath系の回線障害を割り当てることで回線遮断条件を更に厳しく設定しても良い。このようにして回線遮断条件を厳しく設定しても、上位レイヤにおいて回線遮断制御を実行するか否かに拘わることなく下位レイヤにおいて生じた回線障害の全ての情報を上位レイヤ管理部３０にて把握することができるので、上述した効果が損なわれないことは言うまでもない。

ここで前述した回線遮断要求の発生と、回線遮断の解除要求の発生について説明する。図６(ａ)(ｂ)に従来一般的なルータ装置における処理動作と、本発明に係るルータ装置での処理動作とを対比して示すように、従来では専ら回線障害の発生頻度に着目して上位レイヤに対して回線遮断要求／解除要求を発行している。具体的には図６(ａ)に示すように、例えば２秒間に３回以上の回線障害が検出された場合に回線遮断要求を発生し、その後、回線障害の発生頻度が２秒間に２回以下となった場合、この状態を回線の復旧と判定して解除要求を発している。しかしこのようなヒステリス的な手法を採用した場合、下位レイヤにおいて回線障害の発生を検出しても、上位レイヤに通知するまでには遅延が発生してしまう。これ故、この手法を重要度の高い回線管理に採用すると、障害情報通知の遅れが問題となる危険性がある。

この点、本システムにおいては図６(ｂ)に示すように下位レイヤにおいてＳＬＯＳ障害の発生を検出した場合には即時に上位レイヤに通知し、下位レイヤで障害の復旧状態を検出した場合には前述したタイマー２５を用いて、例えば１０秒の保護時間を経過しても上記復旧状態が継続している場合にだけ、上位レイヤに対して障害復旧通知（解除要求の発行）を行うものとなっている。従って上位レイヤでの障害対策処理（回線遮断／回線切替）のリアルタイム性を維持できるだけでなく、障害復旧通知に簡単な保護タイマー処理を適応しているのでチャタリング現象による障害通知の回数を抑制することができ、内部トラヒックの増加を抑えることが可能となる。

ところで従来においては、専ら、下位レイヤにおける特定種別の回線障害を検出したとき、その情報を上位レイヤに通知している。しかしＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ技術に基づくＰＯＳ回線での障害は、所定の優先順位で発生する副次的な障害を伴うことが多い。例えばＳＬＯＳが発生した場合には、これを要因としてＳＬＯＦやＰＬＯＰ等の障害も発生し、更にはＢ１-ＴＣＡやＢ２-ＴＣＡも併発する可能性がある。これ故、回線障害情報の全てを障害種類毎に通知する従来のシステムにおいては、同時に発生する複数の障害の全てを個々に上位レイヤに通知するので図７に示すように障害の発生数に応じて内部トラヒックが増大し、ルータ装置の基本機能であるパケットデータ転送処理の性能が劣化することが否めない。

この点、本システムにおいては、前述したように全ての回線障害の情報を図３に示したように２バイト程度のビットマップに展開してデータ圧縮し、回線状態の変化が検出される都度、このビットマップデータを一括して上位レイヤに通知しているので、同時に状態変化する障害数が増えたとしても、図７に示すように下位レイヤから上位レイヤに対する情報通知の回数が増えることがない。従って内部トラヒックの増大を効果的に抑制することが可能となる。換言すれば同時に複数の回線障害が発生しても、障害発生の通知に必要な内部トラヒックが常に一定なので、ルータ装置の基本機能であるパケットデータ転送処理性能に悪影響を及ぼすことがない等の利点がある。

尚、このようにして通知される下位レイヤでの回線障害（回線状態）の情報に対する上位レイヤ管理部３０で処理について説明すると、例えば図８にその処理手順の一例を示すように、下位レイヤから最新の障害状態情報が通知される都度［ステップＳ１］、前述した障害判定部３４において、既に障害ビットマップテーブル３６に登録されている今までの障害状態情報とビット対応でその差分演算を行い、状態に変化のあったビット、つまり状態変化のあった障害の種別を判定するようにすれば良い［ステップＳ２］。そして状態変化が検出されたとき、新たに通知された障害状態情報にて前記障害ビットマップテーブル３６に登録されている障害状態情報を更新するようにすれば良い［ステップＳ３］。

次いで前記優先障害規則メモリ３７に登録されている優先障害規則に従い、前述した障害状態情報をアラームマスク処理し、前述した如く発せられた回線遮断要求の発生要因となった回線障害の種別を抽出する［ステップＳ４］。そして前記障害ビットマップテーブル３６に登録されている回線切断の原因となった障害の種別の情報（警報状態情報）と上記アラームマスク処理により求められた新たな警報状態情報とをビット対応で差分処理して、状態に変化のあった警報を抽出する［ステップＳ５］。そして状態が変化した警報が存在した場合には、新たに求められた警報状態情報にて前記障害ビットマップテーブル３６に登録されている警報状態情報を更新する［ステップＳ６］。

このようにして障害ビットマップテーブル３６を用いて下位レイヤにおける現在の回線障害の発生状況（障害状態情報）と、上位レイヤにおいて回線制御を実行する要因となった回線障害の種別（警報状態情報）とをそれぞれ管理することにより、特にビットマップデータとして管理することで、前述した如く下位レイヤから通知される全ての回線障害情報と回線切断要求／解除要求とに基づく上位レイヤでの回線接続制御を簡易に、しかも効率的に実行することが可能となる。

尚、上述した障害優先規則については、例えば図９に示すように与えるように、その階層に応じて回線種別の優先度をそれぞれ定義すれば十分である。例えばNear-End系の回線障害については、
ＳＬＯＳ＞ＳＬＯＦ＞ＬＡＩＳ＞ＰＬＯＰ＞ＰＡＩＳ＞ＵＮＥＱ-Ｐ＝ＰＬＭ−Ｐ
としてその優先順位を設定し、またFar-End系の回線障害については、
ＬＲＤＩ＞ＰＲＤＩ
として、更にその他の回線障害については
Ｂ１-ＴＣＡ＝Ｂ２-ＴＣＡ＝Ｂ３-ＴＣＡ＝ＬＯＣ＝ＬＤＲ-Ｌ＝ＬＲＤ-Ｐ
としてそれぞれ設定しておけば十分である。またこの障害優先規則については前述した優先障害規則メモリ３７に登録設定するだけで良いので、ユーザの要望やルータ装置における仕様変更等に応じて適宜書き換えることが可能なので、将来的な拡張性に十分対処することが可能である。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば前述した保護時間や回線遮断要求を発する上での回線障害の種別等は、ルータ装置に要求される回線制御仕様に応じて定めれば良いものである。またここではＰＯＳ回線を例に説明したが、その他の種別の回線における障害対策にも同様に適用することができる。この場合、各回線毎に回線障害情報をそれぞれビットマップ展開してデータ圧縮し、それぞれ上位レイヤに通知するようにしておけば良い。また実施形態においては、下位レイヤからの回線遮断要求にに従って上位レイヤおいて回線遮断を実行する場合を例に説明したが、予備回線への回線切り替えを行って回線障害に対処する場合にも同様に適用することができる。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

ネットワークシステムの要部構成を示す図。 本発明の一実施形態に係る情報通信装置（ルータ装置）に設けられる回線管理装置の概略構成図。 ビットマップ展開によりデータ圧縮した回線状態情報の例を示す図。 連続障害が発生した場合における従来一般的なルータ装置における処理動作と、本発明に係るルータ装置での処理動作とを対比して示す図。 瞬時障害が発生した場合における従来一般的なルータ装置における処理動作と、本発明に係るルータ装置での処理動作とを対比して示す図。 回線遮断要求および回線遮断の解除要求の発生動作を従来一般的なルータ装置における処理動作と、本発明に係るルータ装置での処理動作とを対比して示す図。 同時に発生する回線障害数と障害発生の通知回数との関係を示す図。 上位レイヤにおける障害状態情報の処理手順の一例を示す図。 優先障害規則の例を示す図。

符号の説明

１０ ルータ装置（情報通信装置）
２０ 下位レイヤ管理部
２１ 障害検出部
２２ ビットマップ展開部（データ圧縮）
２３ 障害種別メモリ
２４ 障害種別判定部
２５ タイマ
２６ タイマ
３０ 上位レイヤ管理部
３４ 障害判定部
３５ 回線制御部
３６ 障害ビットマップメモリ
３７ 優先障害規則メモリ
３８ マスク処理部

Claims (11)

1. 下位レイヤでの回線障害に応じて上位レイヤでの回線接続動作を制御するに際し、
   前記下位レイヤで検出した回線障害情報の全てを前記上位レイヤに通知すると共に、予め設定された種別の回線障害が前記下位レイヤにおいて検出されたときにだけ前記上位レイヤに対して回線遮断要求を発することを特徴とするネットワークの回線管理方法。
2. 前記回線遮断要求は、予め設定された種別の回線障害が予め設定した時間以上に亘って継続した際に発せられるものである請求項１に記載のネットワークの回線管理方法。
3. 請求項１に記載のネットワークの回線管理方法において、
   更に前記下位レイヤにおける予め設定された種別の回線障害の全てが復旧したとき、前記上位レイヤに対して回線遮断の解除要求を発することを特徴とするネットワークの回線管理方法。
4. 前記回線遮断の解除要求は、予め設定された種別の回線障害の全てが復旧した後、予め設定した保護時間内に新たな回線障害が生じないことを確認した上で発せられるものである請求項１に記載のネットワークの回線管理方法。
5. 前記回線障害情報は、前記下位レイヤにおける複数の回線毎に１つのデータに圧縮して前記上位レイヤに一括して通知されるものである請求項１に記載のネットワークの回線管理方法。
6. 前記回線障害情報は、少なくとも１種類の回線障害が検出されたとき、および或る回線障害からの復旧時には所定の保護時間以上に亘って復旧状態が維持されたときに他の回線状態の情報と共に上位レイヤに対して通知されるものである請求項１に記載のネットワークの回線管理方法。
7. 複数の通信回線をそれぞれ管理する下位レイヤ管理部と、前記通信回線間での回線接続を管理する上位レイヤ管理部とを備えた情報通信装置であって、
   前記下位レイヤ管理部は、前記各通信回線での障害を検出する障害検出部と、この障害検出部にて検出された前記各通信回線における回線障害情報の全てを前記上位レイヤ管理部に通知する回線障害情報通知手段と、予め設定された種別の回線障害が前記障害検出部にて検出されたときにだけ前記上位レイヤ管理部に対して回線遮断要求を発する障害種別判定部とを具備し、
   前記上位レイヤ管理部は、前記障害種別判定部からの回線遮断要求を受けたとき、前記回線障害情報通知手段から通知された回線障害情報に従って前記通信回線間での回線接続を制御することを特徴とする情報通信装置。
8. 前記回線障害情報通知手段は、前記障害検出部にて少なくとも１種類の回線障害が検出されたとき、および回線障害からの復旧が所定の保護時間以上に亘って継続したときに全ての回線障害情報を上位レイヤ管理部に通知するものである請求項７に記載の情報通信装置。
9. 前記障害種別判定部は、更に予め設定された回線障害の全てが復旧したとき、前記上位レイヤ管理部に対して回線遮断の解除要求を発する機能を備えることを特徴とする請求項７に記載の情報通信装置。
10. 前記上位レイヤ管理部は、予め設定された障害優先規則に従って前記回線障害情報通知手段から通知された回線障害情報をマスク処理して前記通信回線間での回線接続を制御するものである請求項７に記載の情報通信装置。
11. 前記回線障害情報通知手段は、複数の回線毎にその回線における回線障害情報の全てを１つのデータに圧縮して前記上位レイヤ管理部に通知するものである請求項７に記載の情報通信装置。

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