JP2007067813A - 光ネットワークおよびエッジスイッチ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 エッジスイッチ3は、STPにより、自身がActive状態か否かを判断するSTPプロトコル制御部101と、GMPLSプロトコルにより(1)他のエッジスイッチ3へ、エッジスイッチ情報を送信し、
(2)他のエッジスイッチ3からのエッジスイッチ情報を受信し、
(3)自身のエッジスイッチ3のエッジスイッチ情報および受信した他のエッジスイッチ3のエッジスイッチ情報をエッジスイッチデータベース104に記録するGMPLSプロトコル制御部102と、エッジスイッチデータベース104のエッジスイッチ情報を参照して、Active状態であるエッジスイッチ3を含む光ネットワーク1における通信経路のツリーを計算し、計算されたツリーに基づき、GMPLSプロトコル制御部102に光パスの確立を指示するツリー制御部103とを備える構成とした。
【選択図】 図2
Description
s-Connect、光クロスコネクト)等の光スイッチで構成される光ネットワーク上で、光パスの制御を柔軟に行えるGMPLS(Generalized Multi-Protocol Label Switching、非特許文献1参照)が注目されている。このGMPLSでは、IP(Internet Protocol)のルーティングプロトコルやシグナリングプロトコルを利用して、光ネットワーク内のトポロジ情報やリソース情報の広告、光パスの確立および解放のシグナリングを行う。
図6は、比較例のネットワーク構成を示す図である。図6において、光ネットワーク1とレイヤ2ネットワーク2とはエッジスイッチ3により接続され、エッジスイッチ3は、光スイッチ4経由で他のエッジスイッチとの間に光パス5を確立している状態を示す。
このようなネットワーク構成において、エッジスイッチ3が光ネットワーク1内にSTPを透過的に通すことで、光ネットワーク1に接続される各レイヤ2ネットワーク2(2A,2B)は、光ネットワーク1の存在を意識することなく、STPによってツリー(通信経路)を生成することができる。
例えば、光ネットワーク1においてSTPを透過的に用いることで、レイヤ2ネットワーク2AのノードAから、レイヤ2ネットワーク2BのノードBまでの間のツリー(経路)を生成することができる。
例えば、図6に示した例でいうと、レイヤ2ネットワーク2A内のレイヤ2スイッチ(L2)に障害が発生したとき、ノードAからノードBまでの間のツリーを再構成する必要がある。つまり、ネットワークの規模が大きくなると、通信が復旧するまでに時間がかかり、ネットワークの信頼性が低くなる可能性があるという問題がある。
つまり、まず、光ネットワークの各エッジスイッチはSTPにより、自身がActive状態であるか否かを判断する。そして、自身がActive状態か否かであるかに関する情報を含むエッジスイッチ情報を、光ネットワークを構成する各スイッチ同士で交換し、エッジスイッチデータベースに記録しておく。次に、各エッジスイッチはエッジスイッチデータベースを参照して、光ネットワーク内においてActive状態のエッジスイッチを接続するツリーを生成し、光パスを確立するようにする。したがって、レイヤ2ネットワーク同士を接続しつつ、ネットワーク全体として、STPのドメイン(スイッチの情報が伝播する範囲)を各レイヤ2ネットワークに限定することができる。
なお、前記した構成以外の構成については、後記する実施の形態で詳細に説明する。
本実施の形態のネットワークは、複数のレイヤ2ネットワーク2(2A〜2C)が光ネットワーク1により接続される構成となっている。この光ネットワーク1には、エッジスイッチ3(3A〜3F)と、OXC(光クロスコネクト)等の光スイッチ4とを含んで構成される。このレイヤ2ネットワーク2は、例えばイーサネット(登録商標)網である。
つまり、図1のように、レイヤ2ネットワーク2Aと光ネットワーク1とを接続するエッジスイッチ3は、エッジスイッチ3A(#1)およびエッジスイッチ3B(#2)の2台としている。
つまり、通常の状態では優先度の高い方のエッジスイッチ3が光ネットワーク1との間のデータ転送を行い、障害等が発生した場合には、優先度の低い方のエッジスイッチ3が光ネットワーク1との間のデータ転送を行うようにする。
このGMPLS制御プレーン6は、GMPLSプロトコルにより光ネットワーク1の制御情報を送受信するためのネットワークである。GMPLS制御プレーン6は、光ネットワーク1とは、物理的に別個のネットワークを用いるようにしてもよいし、物理的に同じネットワークを用い、論理上別ネットワークとしてGMPLSプロトコルを流すようにしてもよい。
図2は、図1のエッジスイッチを機能展開して示したブロック図である。図2を用いて、図1のエッジスイッチ3の機能を説明する。
なお、ここでは主としてエッジスイッチ3の制御系の機能を説明し、エッジスイッチ3の転送系の機能(レイヤ2ネットワーク2から受け取ったデータを光ネットワーク1へ転送したり、光ネットワーク1から受け取ったデータをレイヤ2ネットワーク2へ転送したりする機能)は説明を省略する。
ここでは、STPプロトコル制御部101がSTPにより自身のエッジスイッチ3がツリーのルートである「ルートブリッジ」であると判断したとき、後記するエッジスイッチDB104における自身のActive識別子を「Yes」に設定する。このエッジスイッチDB104の詳細については後記する。
また、前記したOSPFにおいてやり取りされる情報の一部(以下、OSPF拡張情報とする)として、以下の情報を他のエッジスイッチへ広告する。
(1)自身のエッジスイッチ3の識別情報(RouterID)
(2)自身が属するレイヤ2ネットワーク2の識別情報(SiteID)
(3)光ネットワーク1における自身のエッジスイッチ3の優先度
(4)自身のエッジスイッチ3がレイヤ2ネットワーク2においてActive状態であるか(例えば、ルートブリッジであるか)否かを示すActive識別子
このエッジスイッチDB104において、符号201に示す「RouterID」は、GMPLS制御プレーン6において、エッジスイッチ3を識別するための情報である。このRouterIDは、光パスの制御に用いられるほか、ツリーの生成に必要な情報の広告にも用いられる。
ここで、同じレイヤ2ネットワーク2に属するエッジスイッチ3(3A,3B)は、STPによりツリーが構成された状態であり、常に接続性が確保されている。つまり、この状態で光ネットワーク1にエッジスイッチ3同士を接続するツリーを生成してしまうと、ループが発生することになる。したがって、同じレイヤ2ネットワーク2に属する複数のエッジスイッチ3(3A,3B)のうち、各エッジスイッチ3は、いずれか1台をツリーに含めるように制御する必要がある。SiteIDは、このときの制御に用いられる。
符号301に示す「光パス区間」は、光パスの両端のエッジスイッチ3のRouterIDが記載される。
また、符号302に示す「イニシエータ」は、光パスのイニシエータのエッジスイッチ3のRouterIDが記載される。すなわち、光パスを確立するためのシグナリングを最初に送信するエッジスイッチ3のRouterIDが記載される。
なお、本実施の形態において、エッジスイッチDB104において優先度の値の小さい方のエッジスイッチ3がイニシエータとなるものとして説明するが、優先度が高い方のエッジスイッチ3がイニシエータとなるようにしてもよい。
また、符号303に示す「光パスID」は、光パスの識別情報である。これは、GMPLSプロトコル制御部102によるGMPLSシグナリングで用いられるものである。
また、エッジスイッチ3は、自身が光パスの両端のいずれにもなっていない場合、ツリーDB105の光パスIDの欄には何も記載されない。
図5は、図2のエッジスイッチの動作を説明するフローチャートである。図1〜図4を参照しつつ、図5を用いてエッジスイッチ3の動作を説明する。ここでのネットワーク構成は、図1に示したものであるものとする。以下、図1のエッジスイッチ3Aの動作を中心に説明する。
なお、このエッジスイッチDB104におけるエッジスイッチ3Aのエッジスイッチ情報は、エッジスイッチ3Aの管理者等が事前に入出力インターフェース経由で入力しておくものとする。
また、ツリー制御部103がツリーを計算するアルゴリズムとしては、例えば、OSPFの経路計算に用いられるダイクストラアルゴリズムを適用することができるが、これに限るものではない。
なお、S506において、自身のエッジスイッチ3A(#1)側がイニシエータとなるべき光パスはない、と判断したときは(S506のNo)、そのまま処理を終了する。
次に、エッジスイッチ3の故障に伴う光ネットワーク1内のツリーを再構成する手順について説明する。例えば、エッジスイッチ3A(#1)に故障が発生したときには、レイヤ2ネットワーク2AにおいてSTPによりツリーの再構成が行われる。ここで、エッジスイッチ3B(#2)は、エッジスイッチ3A(#1)に次いで優先度を高く設定しているので、エッジスイッチ3B(#2)がルートブリッジになる。つまり、エッジスイッチ3B(#2)はSTPプロトコル制御部101により、再構成されたツリーを認識し、自身がルートブリッジになったことを知る。
例えば、GMPLS制御プレーン6上に、各エッジスイッチ3および光スイッチ4を管理する管理サーバを設置し、この管理サーバで各エッジスイッチのエッジスイッチ情報を取得して、ツリーの生成するようにしてもよい。その他についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変形可能である。
2(2A,2B) レイヤ2ネットワーク
3(3A〜3F) エッジスイッチ
4 光スイッチ
5 光パス
6 GMPLS制御プレーン
101 STPプロトコル制御部
102 GMPLSプロトコル制御部
104 エッジスイッチDB
105 ツリーDB
Claims (10)
- レイヤ2ネットワークを光ネットワークに接続するための複数のエッジスイッチを備える光ネットワークであって、
前記エッジスイッチは、
STP(Spanning Tree Protocol)により、前記レイヤ2ネットワークにおける通信経路のツリーを生成して、自身のエッジスイッチがActive状態か否かを判断するSTPプロトコル制御部と、
GMPLS(Generalized Multi-Protocol Label Switching)プロトコルにより
(1)前記光ネットワークにおける他のエッジスイッチへ、自身のエッジスイッチの識別情報と、自身のエッジスイッチがActive状態であるか否かを示すActive識別子とを含むエッジスイッチ情報を送信し、
(2)前記他のエッジスイッチから前記他のエッジスイッチのエッジスイッチ情報を受信し、
(3)前記自身のエッジスイッチのエッジスイッチ情報および前記受信した他のエッジスイッチのエッジスイッチ情報をエッジスイッチデータベースに記録する
GMPLSプロトコル制御部と、
前記エッジスイッチの識別情報ごとに前記エッジスイッチのActive識別子を示したエッジスイッチデータベースと、
前記エッジスイッチデータベースを参照して、Active状態であるエッジスイッチを含む前記光ネットワークにおける通信経路のツリーを計算し、前記計算されたツリーに基づき、光パスの確立を前記GMPLSプロトコル制御部へ指示するツリー制御部と、
を備えることを特徴とする光ネットワーク。 - 前記エッジスイッチ情報は、前記光ネットワークにおける前記エッジスイッチの優先度を含み、
前記ツリー制御部は、前記エッジスイッチデータベースを参照して、Active状態、かつ、最も優先度の高いエッジスイッチをルートとして、前記光ネットワークにおける通信経路のツリーを計算することを特徴とする請求項1に記載の光ネットワーク。 - 前記エッジスイッチ情報は、前記光ネットワークにおける前記エッジスイッチの優先度を含み、
前記ツリー制御部は、前記エッジスイッチデータベースを参照して、自身のエッジスイッチがActive状態であり、かつ、前記光パスにより接続される他のエッジスイッチの優先度よりも、自身のエッジスイッチの優先度が低い場合、前記GMPLSプロトコル制御部に、前記他のエッジスイッチとの間の光パスの確立を指示すること特徴とする請求項1または請求項2に記載の光ネットワーク。 - 前記GMPLSプロトコル制御部は、前記エッジスイッチ情報を、OSPF(Open Shortest Path First)の拡張情報またはIS‐IS(Intermediate System to Intermediate System)の拡張情報として送信することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の光ネットワーク。
- 前記Active状態とは、前記エッジスイッチが、当該エッジスイッチが属するレイヤ2ネットワークにおいてルートブリッジであることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の光ネットワーク。
- レイヤ2ネットワークを光ネットワークに接続するエッジスイッチであって、
STP(Spanning Tree Protocol)により、前記レイヤ2ネットワークにおける通信経路のツリーを生成して、自身のエッジスイッチがActive状態か否かを判断するSTPプロトコル制御部と、
GMPLS(Generalized Multi-Protocol Label Switching)プロトコルにより
(1)前記光ネットワークにおける他のエッジスイッチへ、自身のエッジスイッチの識別情報と、自身のエッジスイッチがActive状態であるか否かを示すActive識別子とを含むエッジスイッチ情報を送信し、
(2)前記他のエッジスイッチから前記他のエッジスイッチのエッジスイッチ情報を受信し、
(3)前記自身のエッジスイッチのエッジスイッチ情報および前記受信した他のエッジスイッチのエッジスイッチ情報をエッジスイッチデータベースに記録する
GMPLSプロトコル制御部と、
前記エッジスイッチの識別情報ごとに前記エッジスイッチのActive識別子を示したエッジスイッチデータベースと、
前記エッジスイッチデータベースを参照して、Active状態であるエッジスイッチを含む前記光ネットワークにおける通信経路のツリーを計算し、前記計算された通信経路のツリーに基づき、光パスの確立を前記GMPLSプロトコル制御部へ指示するツリー制御部と
を備えることを特徴とするエッジスイッチ。 - 前記エッジスイッチ情報は、前記光ネットワークにおける前記エッジスイッチの優先度を含み、
前記ツリー制御部は、前記エッジスイッチデータベースを参照して、Active状態、かつ、最も優先度の高いエッジスイッチをルートとして、前記光ネットワークにおける通信経路のツリーを計算することを特徴とする請求項6に記載のエッジスイッチ。 - 前記エッジスイッチ情報は、前記光ネットワークにおける前記エッジスイッチの優先度を含み、
前記ツリー制御部は、前記エッジスイッチデータベースを参照して、自身のエッジスイッチがActive状態であり、かつ、前記光パスにより接続される他のエッジスイッチの優先度よりも、自身のエッジスイッチの優先度が低い場合、前記GMPLSプロトコル制御部に、前記他のエッジスイッチとの間の光パスの確立を指示すること特徴とする請求項6または請求項7に記載のエッジスイッチ。 - 前記GMPLSプロトコル制御部は、前記エッジスイッチ情報を、OSPF(Open Shortest Path First)の拡張情報またはIS‐IS(Intermediate System to Intermediate System)の拡張情報として送信することを特徴とする請求項6ないし請求項8のいずれか1項に記載のエッジスイッチ。
- 前記Active状態とは、前記エッジスイッチが、当該エッジスイッチが属するレイヤ2ネットワークにおいてルートブリッジであることを特徴とする請求項6ないし請求項9のいずれか1項に記載のエッジスイッチ。
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JP2007158800A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | 通信システムおよび通信方法 |
JP2015012589A (ja) * | 2013-07-02 | 2015-01-19 | 日本電信電話株式会社 | 光マルチレイヤネットワークシステム |
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