JP2010081009A - 通信ネットワーク試験方法およびネットワーク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】伝送路切断試験に起因するルーティングテーブルの更新およびルーティング用パケットの送出を防止すること。
【解決手段】動的ルーティング手段を有する複数のネットワーク装置１１〜１ｘと、これら複数のネットワーク装置の間を接続する伝送路とで構成され、主とする通信のための信号である主信号とネットワークの監視のための通信に用いる信号である副信号とを同一の伝送路を通じて伝送する形態のネットワーク１０の試験方法であって、伝送路の切断を行う箇所の両端に位置するネットワーク装置１２、１３が有する動的ルーティング手段の機能を停止させてから、伝送路を切断し、主信号を切断して行う試験を実施する。試験の終了後、切断した伝送路を再接続し、ネットワーク装置１２、１３が有する動的ルーティング手段の機能の停止を解除する。
【選択図】図１

Description

本発明は通信ネットワーク試験方法に関し、特に主とする通信のための信号である主信号とネットワークの監視のための通信に用いる信号である副信号とを同一の伝送路を通じて伝送する形態のネットワークにおける伝送路切断試験の方法に関する。

通信ネットワークでは、実運用の開始に備えて各種の試験が実施される。そのような試験の中で、主とする通信のための信号である主信号を切断して行う試験（以下、伝送路切断試験と称す）がある。具体的には、主信号の切断時にそのことが検知されて正常にアラームが発せられるか否かを確かめる試験や、主信号が光信号である場合に、光信号のレベルが所定の範囲に収まっているか否かを調べる試験などがある。このような伝送路切断試験は、主信号を伝送する光ファイバなどの伝送路をネットワーク装置から取り外して実施される。

例えば図４に示すように、複数の基幹系ネットワーク装置２０１〜２０ｘを伝送路によりリング状に接続したリング形態ネットワーク２００の工事中に、伝送路切断試験αを実施する場合、その両側に位置する基幹系ネットワーク装置２０２と基幹系ネットワーク装置２０３からその間の伝送路を取り外す。このとき、基幹系ネットワーク装置２０２、２０３に組み込まれた主信号系の監視機能が正常に動作していれば、主信号が切断されたことを検出し、例えば、基幹系ネットワーク装置２０２、２０３にローカルに接続された制御端末１０４および制御端末１０５に主信号の切断を示すアラームが表示される。

特開平９−１６３４１３号公報 特開平１０−９３６０８号公報

伝送路切断試験の対象となるネットワークの中には、例えば特許文献１に見られるように、主とする通信のための信号である主信号とネットワークの監視のための通信に用いる信号である副信号とを同一の伝送路を通じて伝送する形態のネットワークがある。このようなネットワークでは、主信号を切断するために伝送路を取り外すと、ネットワーク監視のための副信号も同時に切断されることになる。そして、ネットワーク監視のための副信号が切断されると、その切断箇所の両端に位置する基幹系ネットワーク装置においてそのことが検出され、ネットワークが動的ルーティングを採用している場合には、ルーティングテーブルの更新およびネットワークの変化を他装置へ伝えるルーティング用パケットの送信が行われる。この結果、図４に示したように、工事中のネットワーク２００がルータ１０２、１０３を通じて別のネットワーク３００、３０１に接続された実運用システム環境で行われる伝送路切断試験では、運用中の別ネットワーク３００、３０１に所属する基幹系ネットワーク装置において、伝送路切断試験に起因するルーティングテーブルの更新が発生する。

ネットワーク２００における副信号が何れかの箇所で切断された場合に、そのことが両端の基幹系ネットワーク装置で検出されてルーティングテーブルの更新およびネットワーク変化を他装置へ伝えるルーティング用パケットの送信が行われることは、ネットワーク２００の実運用中には必要な動作である。しかしながら、未だ実運用を開始していない工事中の伝送路切断試験におけるこの種の動作は、試験に無用であるばかりか、運用中の他のネットワーク３００、３０１の通信トラフィックや基幹系ネットワーク装置の負荷に悪影響を与える要因となる。

図４において、伝送路切断試験を行う前に、工事中のネットワーク２００とルータ１０２、１０３との間の伝送路を切断しておけば、箇所αにおける伝送路切断試験に起因するルーティング用パケットの別ネットワーク３００、３０１への伝搬は阻止できる。しかし、その代わりに、ネットワーク２００とルータ１０２、１０３との間の伝送路の切断に起因するルーティング用パケットがルータ１０２、１０３から別ネットワーク３００、３０１へ送信されることになり、根本的な解決策にはならない。

また、特許文献２の０１０３段落には、動的ルーティング用のルーティングテーブルの個々のエントリの有効期限として「無限大」を意味する情報を設定することにより、該当エントリが自ノード内で有効になった時点からの経過時間の計測を停止することが可能であると共に、該当経路をあたかも静的な経路情報として扱うように設定する機能を実装し、ルーティングテーブル上の有効期限に「無限大」を意味する値を設定することにより、経路制御ソフトウェアはそのままで、スタティックルーティングを含めた経路制御が可能となる旨、記載されている。しかし、動的ルーティングを一時的にスタティックルーティング化する状況として、特許文献２には、情報パケットの配送経路を限定したい場合と、セキュリティ上の観点から経路情報をネットワーク上に流したくない場合とが挙げられているだけで、伝送路切断試験への適用については全く記載されていない。

本発明はこのような事情に鑑みて提案されたものであり、その目的は、伝送路切断試験に起因するルーティングテーブルの更新およびルーティング用パケットの送出を防止することのできる通信ネットワーク試験方法およびネットワーク装置を提供することにある。

本発明の第１の通信ネットワーク試験方法は、動的ルーティング手段を有する複数のネットワーク装置と、これら複数のネットワーク装置の間を接続する伝送路とで構成され、主とする通信のための信号である主信号とネットワークの監視のための通信に用いる信号である副信号とを同一の伝送路を通じて伝送する形態のネットワークの試験方法であって、ａ）伝送路の切断を行う箇所の両端に位置するネットワーク装置が有する動的ルーティング手段の機能を停止させるステップと、ｂ）伝送路を切断し、主信号を切断して行う試験を実施するステップと、ｃ）主信号を切断して行う試験の終了後に、切断した伝送路を再接続するステップと、ｄ）再接続した伝送路の両端に位置するネットワーク装置が有する動的ルーティング手段の機能の停止を解除するステップとを含む。

本発明の第１のネットワーク装置は、主とする通信のための信号である主信号とネットワークの監視のための通信に用いる信号である副信号とを同一の伝送路を通じて他のネットワーク装置との間で送受信し、前記副信号により他のネットワーク装置とルーティング用パケットの送受信を行う動的ルーティング手段を備えるネットワーク装置であって、前記動的ルーティング手段のルーティングテーブル再計算部およびルーティング用パケット生成・送出部の機能の有効および無効を制御するフラグと、設定コマンドの入力時に前記フラグを無効側にセットするコマンド解析手段とを備える。

本発明によれば、伝送路切断試験に起因するルーティングテーブルの更新およびルーティング用パケットの送出を防止することができる。その理由は、伝送路切断試験を開始するのに先立って、伝送路の切断を行う箇所の両端に位置するネットワーク装置が有する動的ルーティング手段の機能を停止させるためである。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１を参照すると、本発明の実施の形態に係る通信ネットワークは、３つのネットワーク１０、２０、３０がルータ２、３に接続され、ルータ２、３には伝送路４０を介してサーバ装置１が接続されている。

３つのネットワーク１０、２０、３０のうち、ネットワーク２０、３０は運用中のネットワークであり、ネットワーク１０は工事中のネットワークである。工事中のネットワーク１０は、複数の基幹系ネットワーク装置１１〜１ｘを伝送路によりリング状に接続したリング形態ネットワークである。同様にネットワーク２０もリング形態ネットワークであり、複数の基幹系ネットワーク装置２１〜２ｘを有する。他方、ネットワーク３０は複数の基幹系ネットワーク装置３１〜３ｘを伝送路により一列に接続したリニア形態ネットワークである。それぞれの基幹系ネットワーク装置１１〜１ｘ、２１〜２ｘ、３１〜３ｘは、ＲＩＰ（Rurting Information protocol）プロトコルやＯＳＰＦ（Open Shorter Path First Protocol）プロトコルやＢＧＰ（Border Gate Protocol）プロトコルを使用した動的ルーティング手段を有する。複数の基幹系ネットワーク装置の間を接続する伝送路には、主とする通信のための信号である主信号とネットワークの監視のための通信に用いる信号である副信号とが流れる。

サーバ装置１は、基幹系ネットワーク装置１１〜１ｘ、２１〜２ｘ、３１〜３ｘの監視および制御を行う機能を有する。ルータ２、３は、基幹系ネットワーク装置１１〜１ｘ、２１〜２ｘ、３１〜３ｘと同じ動的ルーティング機能を備え、サーバ１、工事中のネットワーク１０、運用中のネットワーク２０、３０間のパケットのルーティングを行う。工事中のネットワーク１０の基幹系ネットワーク装置１２、１３には制御端末４、５が直接接続されており、制御端末４、５から基幹系ネットワーク装置１２、１３を直接制御できるようになっている。

図２を参照すると、基幹系ネットワーク装置１２に実装されている動的ルーティング手段は、ルーティングテーブル５１、ルーティングテーブル再計算部５２、ルーティング用パケット生成・送出部５３、フォワーディング部５４、回線状態検出部５５、フラグ５６、コマンド解析部５７およびタイマ５８とで構成されている。

ルーティングテーブル５１は、パケットの配送先に関する経路情報を保持するテーブルである。フォワーディング部５４は、他のネットワーク装置から受け取ったパケットをルーティングテーブル５１を参照して別の経路に向けて再送信する部分である。回線状態検出部５５は、隣接する他のネットワーク装置との間で副信号を送受信する回線の状態（例えば切断の有無など）を検知する部分である。ルーティングテーブル再計算部５２は、ルーティングテーブル５１を最新の状態に維持するために更新する部分である。ルーティング用パケット生成・送出部５３は、回線断等によって経路が途切れた場合、そのことを他のネットワーク装置へ伝えるルーティング用パケットを生成し、送信する部分である。

フラグ５６は、ルーティングテーブル再計算部５２およびルーティング用パケット生成・送出部５３の有効および無効を制御するフラグである。ルーティングテーブル再計算部５２およびルーティング用パケット生成・送信部５３は、フラグ５６の値が論理値０であれば、動作を停止し、フラグ５６の値が論理値１であれば、通常通りに動作する。コマンド解析部５７は、投入されたコマンドを解析し、その結果に応じてフラグ５６およびタイマ５８を制御する部分である。本実施の形態のコマンド解析部５７は、設定コマンド、解除コマンドという２種類のコマンドを解析する。

設定コマンドは、コマンド名およびパラメータから構成される。パラメータは選択的要素であり、必ずしも必要としない。コマンド解析部５７は、投入されたコマンドのコマンド名を解析し、設定コマンドであることを識別すると、フラグ５６を論理値０に設定する。設定コマンドにパラメータが付加されている場合には、そのパラメータで指定されている時間をタイマ５８に設定し、タイマ５８を起動する。パラメータが付加されていない場合、このようなタイマ５８に対する制御は行われない。

解除コマンドは、コマンド名から構成される。コマンド解析部５７は、投入されたコマンドのコマンド名を解析し、解除コマンドであることを識別すると、フラグ５６を論理値１に設定する。

タイマ５８は、起動されると、設定された時間の経過後に、フラグ５６を論理値１に設定する機能を有する。

ネットワーク１０に含まれる基幹系ネットワーク装置１２以外の基幹系ネットワーク装置１１等や、ネットワーク２０、３０に含まれる基幹系ネットワーク装置２１〜２ｘ、３１〜３ｘ、およびルータ２、３にも、図２を参照して説明したものと同様の動的ルーティング機能が実装されている。

次に本実施の形態において、工事中のネットワーク１０の基幹系ネットワーク装置１２と基幹系ネットワーク装置１３との間の箇所で伝送路切断試験βを実施する場合を例に、本実施の形態の動作を説明する。

伝送路切断試験βを実施する前の状態では、工事中のネットワーク１０は通常の状態になっている（図３のステップＳ１）。この状態においては、基幹系ネットワーク装置１２、１３における動的ルーティング手段のフラグ５６は論理値１になっている。

試験担当者は、伝送路切断試験βを行うのに先立って、サーバ１または制御端末４、５から、伝送路切断試験βを実施する区間の両端に位置する基幹系ネットワーク装置１２、１３に設定コマンドを投入する（ステップＳ２）。投入された設定コマンドを受信した基幹系ネットワーク装置１２では、コマンド解析部５７で設定コマンドが解析され、フラグ５６が論理値０に設定される。これにより、基幹系ネットワーク装置１２の動的ルーティング手段におけるルーティングテーブル再計算部５２およびルーティング用パケット生成・送出部５３が機能を停止する（ステップＳ３、Ｓ４）。同様に、投入された設定コマンドを受信した基幹系ネットワーク装置１３でも、コマンド解析部５７で設定コマンドが解析されてフラグ５６が論理値０に設定され、基幹系ネットワーク装置１３の動的ルーティング手段におけるルーティングテーブル再計算部５２およびルーティング用パケット生成・送出部５３が機能を停止する（ステップＳ３、Ｓ４）。

試験担当者は、設定コマンドによる処理が正常に完了したことを、例えばコマンド解析部５７からの応答情報により確認すると、伝送路切断試験βを実施する（ステップＳ５）。具体的には、基幹系ネットワーク装置１２と基幹系ネットワーク装置１３とをつないでいる光ファイバ等の伝送路を基幹系ネットワーク装置１２または基幹系ネットワーク装置１３から取り外し、主信号の切断が検知されてアラームが正常に発生するか否かを確かめる試験を行う。

伝送路切断試験βの実施に際して伝送路が取り外されると、主信号と同様に副信号が流れる回線も切断されるため、そのことが基幹系ネットワーク装置１２、１３の回線状態検出部５５で検知され、その旨がルーティングテーブル再計算部５２およびルーティング用パケット生成・送出部５３へ通知される（ステップＳ６）。しかしながら、フラグ５６が論理値０になっているために、ルーティングテーブル再計算部５２およびルーティング用パケット生成・送出部５３は機能を停止している。このため、伝送路切断試験βに起因するルーティングテーブル５１の更新は行われず、また伝送路切断試験βに起因するルーティング用パケットの他装置への送信は行われない（ステップＳ７）。

試験担当者は、伝送路切断試験βの終了後、サーバ１または制御端末４、５から、伝送路切断試験βを実施した区間の両端に位置する基幹系ネットワーク装置１２、１３に解除コマンドを投入する（ステップＳ８）。投入された解除コマンドを受信した基幹系ネットワーク装置１２、１３では、コマンド解析部５７で解除コマンドが解析され、フラグ５６が論理値１に設定される。これにより、基幹系ネットワーク装置１２、１３の動的ルーティング手段におけるルーティングテーブル再計算部５２およびルーティング用パケット生成・送出部５３が機能を再開し（ステップＳ９、Ｓ１０）、通常状態Ｓ１へ戻る。

以上の手順では、解除コマンドを使用したが、解除コマンドの代わりに設定コマンドのパラメータを使用することも可能である。例えば、時間Ｔ以内に伝送路切断試験βが必ず終了することが保証できる場合、パラメータに時間Ｔを指定した設定コマンドを投入する。この設定コマンドが基幹系ネットワーク装置１２、１３のコマンド解析部５７で解析されると、フラグ５６が論理値０に設定されると同時に、時間Ｔが設定されてタイマ５８が起動される。そして、時間Ｔが経過すると、タイマ５８によりフラグ５６が論理値１に設定され、基幹系ネットワーク装置１２、１３の動的ルーティング手段におけるルーティングテーブル再計算部５２およびルーティング用パケット生成・送出部５３が機能を再開する。図３のステップＳ８中に、「一定時間経過」と記述されているのは、このタイマ５８による手順を示している。

次に本実施の形態の効果を説明する。

本実施の形態によれば、伝送路切断試験βを開始するのに先立って、伝送路の切断を行う箇所の両端に位置する基幹系ネットワーク装置１２、１３が有する動的ルーティング手段のルーティングテーブル再計算部５２およびルーティング用パケット生成・送出部５３を停止させるため、伝送路切断試験βに起因するルーティングテーブル５１の更新およびルーティング用パケットの他装置への送出を防止することができる。このため、運用中の他のネットワーク３００、３０１の通信トラフィックや基幹系ネットワーク装置２１〜２ｘ、３１〜３ｘの負荷に及ぼす悪影響を防止することができる。

また本実施の形態によれば、伝送路の切断を行う箇所の両端に位置する基幹系ネットワーク装置１２、１３が有する動的ルーティング手段の全機能を停止するのではなく、ルーティングテーブル再計算部５２およびルーティング用パケット生成・送出部５３の機能を停止させ、フォワーディング部５４は通常通り機能させている。このため、静的ルーティングによるパケットのルーティングは可能になる。つまり、伝送路切断試験βを実施中のネットワーク１０においても、パケットの転送が全く行えなくなる事態を回避することが可能である。

パラメータ付きの設定コマンドを使用すれば、伝送路切断試験の終了後に解除コマンドを投入する手間を省くことができ、試験担当者の負担を軽減することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は以上の実施の形態にのみ限定されず、その他各種の付加変更が可能である。例えば、伝送路切断試験を行うネットワークがリング形態ネットワークである場合を例にしたが、リニア形態ネットワークであっても良いことは当然のことである。また、動的ルーティング手段のルーティングテーブル更新およびルーティング用パケットの生成と送出を停止させる仕組みとして、ルーティングテーブル再計算部５２およびルーティング用パケット生成・送出部５３の有効および無効を制御するフラグ５６を操作する例を挙げたが、特許文献２に示されるように、ルーティングテーブルの個々のエントリの有効期限として「無限大」を意味する情報を設定するようにしても良い。

本発明の実施の形態に係る通信ネットワークのブロック図である。 本発明に係る動的ルーティング手段の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態における伝送路切断試験の手順を示す流れ図である。 本発明が解決しようとする課題を説明するための通信ネットワークのブロック図である。

符号の説明

１…サーバ
２、３…ルータ
４、５…制御端末
１０…リング形態ネットワーク（工事中）
２０…リング形態ネットワーク（運用中）
３０…リニア形態ネットワーク（運用中）
４０…伝送路
５１…ルーティングテーブル
５２…ルーティングテーブル再計算部
５３…ルーティング用パケット生成・送出部
５４…フォワーディング部
５５…回線状態検出部
５６…フラグ
５７…コマンド解析部
５８…タイマ
１１〜１ｘ、２１〜２ｘ、３１〜３ｘ…基幹系ネットワーク装置
α、β…伝送路切断試験

Claims (10)

1. 動的ルーティング手段を有する複数のネットワーク装置と、これら複数のネットワーク装置の間を接続する伝送路とで構成され、主とする通信のための信号である主信号とネットワークの監視のための通信に用いる信号である副信号とを同一の伝送路を通じて伝送する形態のネットワークの試験方法であって、
   ａ）伝送路の切断を行う箇所の両端に位置するネットワーク装置が有する動的ルーティング手段の機能を停止させるステップと、
   ｂ）伝送路を切断し、主信号を切断して行う試験を実施するステップと、
   ｃ）主信号を切断して行う試験の終了後に、切断した伝送路を再接続するステップと、
   ｄ）再接続した伝送路の両端に位置するネットワーク装置が有する動的ルーティング手段の機能の停止を解除するステップと、
   を含むことを特徴とする通信ネットワーク試験方法。
2. 前記ステップａは、動的ルーティング手段のルーティングテーブル再計算部およびルーティング用パケット生成・送出部の機能を設定コマンドの投入によって停止させる処理を含むことを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワーク試験方法。
3. 前記設定コマンドの投入を、前記ネットワークにルータを介して接続された別のネットワークに接続されたサーバから行うことを特徴とする請求項２に記載の通信ネットワーク試験方法。
4. 前記設定コマンドの投入を、前記ネットワーク装置にローカルに接続された制御端末から行うことを特徴とする請求項２に記載の通信ネットワーク試験方法。
5. 前記ステップｄは、前記設定コマンドの投入によって起動されるタイマ手段によって、前記設定コマンドで指定された時間の経過後に、前記ルーティングテーブル再計算部およびルーティング用パケット生成・送出部の機能の停止を解除する処理を含むことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の通信ネットワーク試験方法。
6. 前記ステップｄは、前記ルーティングテーブル再計算部およびルーティング用パケット生成・送出部の機能の停止を外部から投入した解除コマンドによって解除する処理を含むことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の通信ネットワーク試験方法。
7. 主とする通信のための信号である主信号とネットワークの監視のための通信に用いる信号である副信号とを同一の伝送路を通じて他のネットワーク装置との間で送受信し、前記副信号により他のネットワーク装置とルーティング用パケットの送受信を行う動的ルーティング手段を備えるネットワーク装置であって、前記動的ルーティング手段におけるルーティングテーブル再計算部およびルーティング用パケット生成・送出部の機能の有効および無効を制御するフラグと、設定コマンドの入力時に前記フラグを無効側にセットするコマンド解析手段とを備えることを特徴とするネットワーク装置。
8. 前記設定コマンド投入時点から前記設定コマンドで指定された時間の経過後に、前記フラグを有効側にセットするタイマ手段を備えることを特徴とする請求項７に記載のネットワーク装置。
9. 主とする通信のための信号である主信号とネットワークの監視のための通信に用いる信号である副信号とを同一の伝送路を通じて他のネットワーク装置との間で送受信し、前記副信号により他のネットワーク装置とルーティング用パケットの送受信を行う動的ルーティング手段を備えるネットワーク装置を構成するコンピュータを、前記動的ルーティング手段におけるルーティングテーブル再計算部およびルーティング用パケット生成・送出部の機能の有効および無効を制御するフラグを、設定コマンドの入力時に無効側にセットするコマンド解析手段として機能させるためのプログラム。
10. 前記コンピュータを、さらに、前記設定コマンド投入時点から前記設定コマンドで指定された時間の経過後に、前記フラグを有効側にセットするタイマ手段として機能させるための請求項９に記載のプログラム。

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