JP2011146977A - 経路切替方法、通信装置および通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】障害発生時にレイヤ３の経路切替時間を短縮することができる経路切替方法を得ること。
【解決手段】レイヤ２における障害検出処理とレイヤ３ルーティング処理とを行う複数のノード、を備える通信システムにおける経路切替方法であって、障害検出処理によって障害を検出したノードが、障害検出通知を送信するステップ（Ｓ１１）と、障害検出通知を受信したノードである受信ノードが、障害検出通知に基づいて、障害検出箇所を推定するステップ（Ｓ１２）と、受信ノードが、障害検出箇所に基づいてレイヤ３ルーティング処理で用いる中継経路を更新するステップ（Ｓ１４）と、を含む。
【選択図】図７

Description

本発明は、リングネットワークにおける障害発生時の経路切替方法に関する。

ＥＲＰ（Ethernet（登録商標） Ring Protection）は、Ether ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）を使用したイーサネット（登録商標）リングにおける冗長化やループ防止のためのプロトコルである（下記非特許文献１および下記非特許文献２参照）。

"ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector） Ｇ．８０３２／Ｙ．１３４４ Ethernet Ring Protection Switching"，06／2008 "ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１ ＯＡＭ functions and mechanisms for Ethernet based networks"，02／2008

しかしながら、上記従来の技術によれば、ＥＲＰ上でレイヤ３ルーティングプロトコルを動作させた場合、タイマを用いてタイムアウトを検出することによりNextHopの障害を検出する。そのため、レイヤ３の経路切替に必要な時間が長い、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、障害発生時にレイヤ３の経路切替時間を短縮することができる経路切替方法、通信装置および通信システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、レイヤ２における障害検出処理とレイヤ３ルーティング処理とを行う複数の通信装置、を備える通信システムにおける経路切替方法であって、前記障害検出処理によって障害を検出した前記通信装置が、障害検出箇所を示す障害情報を含む障害検出通知を送信する障害通知ステップと、前記障害検出通知を受信した前記通信装置である受信装置が、前記障害検出通知に基づいて、障害検出箇所を推定する障害箇所推定ステップと、前記受信装置が、推定した前記障害検出箇所に基づいて、前記レイヤ３ルーティング処理で用いる中継経路を更新する経路切替ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、ＥＲＰにより障害を検出した場合に、レイヤ３ルーティングプロトコル上でその障害箇所で障害を検出した場合と同様のレイヤ３経路更新処理を行うようにしたので、障害発生時にレイヤ３の経路切替時間を短縮することができる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかる通信システムの構成例を示す図である。 図２は、ノードが保持するレイヤ３ルーティングテーブルの一例を示す図である。 図３は、ノードの機能構成例を示す図である。 図４は、隣接ＭＥＰ通知フレームのフレームフォーマットの一例を示す図である。 図５は、ネットワークトポロジ管理部の隣接ＭＥＰ通知フレーム受信処理手順の一例を示すフローチャートである。 図６は、ＭＥＰテーブルの一例を示す図である。 図７は、障害発生時のレイヤ３経路切替手順の一例を示すフローチャートである。 図８は、ノードに障害が発生した場合のレイヤ３経路切替手順の一例を示す図である。 図９は、図８で例示したレイヤ３経路切替手順の前後のノード１−４が保持するレイヤ３ルーティングテーブルの一例を示す図である。

以下に、本発明にかかる経路切替方法、通信装置および通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明にかかる通信システムの構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の通信システムは、ノード（通信装置）１−１〜１−４によって構成されるリングネットワークであるサブネット（サブネットワーク）２−１と、ノード１−１およびノード１−２と接続するサブネット２−２と、ノード１−４に接続するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３と、で構成される。

ノード１−１〜ノード１−４は、ＥＲＰとレイヤ３ルーティングプロトコルを実装したノードであり、それぞれ同様の構成を有することとする。レイヤ３ルーティングプロトコルとしては、ここでは一例としてＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）を用いる場合を説明するが、タイマを用いた監視により障害を検出するレイヤ３ルーティングプロトコルであれば、これに限らずどのようなプロトコルを用いてもよい。

ノード１−１、ノード１−２、ノード１−４は、少なくともポート１１〜１３の３つのポートを備える。ノード１−１〜ノード１−４は、各々のポート１１およびポート１２を用いてリングネットワークを構成する。また、ノード１−１およびノード１−２は、各々のポート１３を介してサブネット２−２に接続している。

ノード１−４は、レイヤ３ルーティンプロトコルに基づくレイヤ３ルーティングテーブルを管理している。図２は、ノード１−４が保持するレイヤ３ルーティングテーブルの一例を示す図である。レイヤ３ルーティングテーブルには、図２に示すように、宛先のＩＰアドレス（図中ではＩＰアドレス）と、その宛先に対応するＮｅｘｔ Ｈｏｐアドレスと、が格納されている。たとえば、ノード１−４は、図２に例示したレイヤ３ルーティングテーブルを保持している場合、ＰＣ３からサブネット２−２宛てのＩＰパケットを受信すると、そのＩＰパケットを対応するＮｅｘｔ Ｈｏｐであるノード１−２へ転送する。

また、ノード１−４は、ＥＲＰにおけるＲＰＬ（Ring Protection Link） Owner（ブロッキングポートを備えるノード）であり、リングネットワークでのネットワークループを防止するため、リングネットワークに接続するポート１２をブロッキング状態としている。

図３は、ノード１−１の機能構成例を示す図である。ノード１−２〜１−４のノード１−１と同様の構成とする。図３に示すように、ノード１−１は、ポート１１〜１３と、ＥＲＰでのＭＥＰ（Maintenance entity group End Point）としての機能を実現するＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４およびＭＥＰ（ＥＡＳＴ）部１５と、レイヤ２中継を行うレイヤ２プロトコル部（レイヤ２中継部）１６と、レイヤ３ルーティングプロトコル処理を実施し、またレイヤ３中継を行うためのレイヤ３プロトコル処理を行うレイヤ３プロトコル部（レイヤ３中継部）１８と、レイヤ２とレイヤ３のアドレス解決を行い、アドレス解決を行なったＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応を保持するアドレス解決プロトコル部２０と、リングネットワークのネットワークトポロジを管理するネットワークトポロジ管理部２１と、で構成される。

また、ノード１−１は、レイヤ２中継のための中継先ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス情報を格納したレイヤ２テーブル１７と、レイヤ３中継のための中継先ＩＰアドレス情報を格納したレイヤ３ルーティングテーブル１９と、を保持している。なお、ここでは、レイヤ３プロトコル部１８が、レイヤ３ルーティングプロトコル処理とレイヤ３プロトコル処理の両方を行うようにしたが、レイヤ３ルーティングプロトコル処理を行う機能部とレイヤ３プロトコル処理を行う機能部とを独立に備える構成としてもよい。

ＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５は、Ｅａｓｔ側の自身の隣接ノード（図１の構成例ではノード１−４）に接続するポート１１を介して、リングネットワークからデータの送受信を行い、ＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４は、Ｗｅｓｔ側の自身の隣接ノード（図１の構成例ではノード１−２）に接続するポート１２を介して、リングネットワークからデータの送受信を行う。ＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４およびＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５は、それぞれＭＥＰとしての識別子（Ｗｅｓｔ ＭＥＰ識別子，Ｅａｓｔ ＭＥＰ識別子）を有し、またそれぞれＭＥＰのＭＡＣアドレス（Ｗｅｓｔ ＭＥＰ ＭＡＣアドレス，Ｅａｓｔ ＭＥＰ ＭＡＣアドレス）を有する。また、ＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４およびＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５は、ＥＲＰにより隣接ノードとの間で障害を監視し、障害を検出した場合にはレイヤ２プロトコル部１６へ通知する障害検出手段、としての機能を有する。

レイヤ２プロトコル部１６は、ＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５経由で受信したレイヤ２中継対象のフレームを、ＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４経由でＷｅｓｔ側の隣接ノードへ転送する。また、レイヤ２プロトコル部１６は、ＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４経由で受信したレイヤ２中継対象のフレームを、ＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５経由で、Ｅａｓｔ側の隣接ノードへ転送する。また、レイヤ２プロトコル部１６は、受信したフレームが制御フレーム（Ether ＯＡＭで用いるフレームを含む）であった場合には、ネットワークトポロジ管理部２１へ渡し、受信したフレームがレイヤ３中継対象のパケットを含む場合には、そのパケットをレイヤ３プロトコル部１８へ渡す。

レイヤ３プロトコル部１８は、ＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５およびレイヤ２プロトコル部１６経由で受信したレイヤ３中継対象のパケットを、レイヤ２プロトコル部１６およびＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４経由でＷｅｓｔ側の隣接ノードへ転送する。また、レイヤ３プロトコル部１８は、ＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４およびレイヤ２プロトコル部１６経由で受信したレイヤ３中継対象のパケットを、レイヤ２プロトコル部１６およびＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５経由でＥａｓｔ側の隣接ノードへ転送する。また、レイヤ３プロトコル部１８は、受信したパケットが制御パケット（ルーティングプロトコルのルーティング用のメッセージ等を含む）であった場合には、ネットワークトポロジ管理部２１へ渡す。

つぎに、本実施の形態の動作を説明する。以降、レイヤ３ルーティングプロトコルとしてＯＳＰＦを用いる例を説明する。リングネットワーク（サブネット２−１）を構成するノード１−１〜ノード１−４では、各ノードがリングネットワークを構成するポート（ポート１１，ポート１２）から後述の隣接ＭＥＰ通知フレームを定期的に送信する。そして、ノード１−１〜ノード１−４のネットワークトポロジ管理部２１は、他ノードから受信した隣接ＭＥＰ通知フレームに基づいて、リングネットワークを構成するメンバノード、メンバノードのＭＥＰのＭＡＣアドレス、メンバノードの配列等を取得し、ネットワークトポロジを把握しておく。

本実施の形態では、障害通知フレームとして独自に定義した隣接ＭＥＰ通知フレームを用いる。図４は、隣接ＭＥＰ通知フレームのフレームフォーマットの一例を示す図である。隣接ＭＥＰ通知フレームのフレームフォーマット、Ethernet（登録商標）フレームの１種であり、Ether ＯＡＭにおいてユーザが自由にフレームフォーマットを規定可能なＶＳＭ（Vendor Specific ＯＡＭ Message）のフレームフォーマットを用いる。隣接ＭＥＰ通知フレームは、宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ），送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ），Typeフィールド（ＴＹＰＥ），ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）タグ（ＶＬＡＮ），Ether ＯＡＭ共通フィールド（Ether ＯＡＭ共通），ＶＳＭ共通フィールド（ＶＳＭ共通），独自フィールドで構成される。

図４に示すように、隣接ＭＥＰ通知フレームの独自フィールドは、隣接ＭＥＰ情報，ＭＡＣアドレス情報，障害情報を含む。また、ＶＳＭ共通フィールド内のSubOpCodeには、隣接ＭＥＰ通知フレーム用の独自に定義した値を格納する。ここでは、例えば、隣接ＭＥＰ通知フレームのSubOpCodeを“１”とする。

隣接ＭＥＰ情報は、自ノードのＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５に接続している隣接ノードのＷｅｓt ＭＥＰ識別子（以下、Ｗ ＭＥＰという）と、自ノードのＥａｓｔ ＭＥＰ識別子（以下own Ｅ ＭＥＰという）と、自ノードのＷｅｓｔ ＭＥＰ識別子（以下own Ｗ ＭＥＰという）と、自ノードのＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４に接続している隣接ノードのＷｅｓｔ ＭＥＰ識別子（以下、Ｅ ＭＥＰという）と、で構成される。なお、各ノードは、隣接ノードのＷｅｓｔ ＭＥＰおよびＥａｓｔ ＭＥＰは通常のＥＲＰにより取得することができる。隣接ノードのＷｅｓｔ ＭＥＰおよびＥａｓｔ ＭＥＰの取得方法については従来と同様である。

ＭＡＣアドレス情報は、自ノードのＥａｓｔ ＭＥＰ ＭＡＣアドレス（以下、own Ｅ ＭＥＰ ＭＡＣ）と、自ノードのＷｅｓｔ ＭＥＰ ＭＡＣアドレス（以下、own Ｗ ＭＥＰ ＭＡＣ）と、で構成される。

障害情報は、自ノードが障害を検出したか否かの同情と障害の検出箇所とをbitmap（障害検出bitmap）として表現した情報である。障害検出bitmapの値と障害の検出箇所との対応をあらかじめ定めておく。たとえば、障害検出bitmapを４bitとすると、障害を検出していない場合を“００００”とし、“００１１”はown Ｗ ＭＥＰ（ＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４）で障害を検出したことを示し、“１１００”はown Ｅ ＭＥＰ（ＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５）で障害を検出したことを示すと定めておく。

ノード１−１〜１−４では、レイヤ２プロトコル部１６が、ＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４およびＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５から取得した情報に基づいて図４に例示した隣接ＭＥＰ通知フレームを生成し、ＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５またはＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４経由で、隣接ＭＥＰ通知フレームを他のノードへ送信する。また、ノード１−１〜１−４では、レイヤ２プロトコル部１６が、ＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５またはＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４経由で受信した隣接ＭＥＰ通知フレームをネットワークトポロジ管理部２１に渡す。

図５は、ネットワークトポロジ管理部２１の隣接ＭＥＰ通知フレーム受信処理手順の一例を示すフローチャートである。ネットワークトポロジ管理部２１は、レイヤ２プトロコル部１６経由でフレームを受信すると、受信したフレームが隣接ＭＥＰ通知フレームであるか否かを判断する（ステップＳ１）。たとえば、受信したＶＳＭ共通のSubOpcodeが隣接ＭＥＰ通知フレームを示す値（たとえば“１”）であり、かつ送信元ＭＡＣアドレスのＯＵＩ（Organizationally Unique Identifier：メーカ固有の値）が、自メーカの値であれば、隣接ＭＥＰ通知フレームであると判断する。

受信したフレームが隣接ＭＥＰ通知フレームでないと判断した場合（ステップＳ１ Ｎｏ）、処理を終了する。受信したフレームが隣接ＭＥＰ通知フレームであると判断した場合（ステップＳ１ Ｙｅｓ）、隣接ＭＥＰ通知フレームの独自フィールドから隣接ＭＥＰ情報を抽出する（ステップＳ２）。

つぎに、ネットワークトポロジ管理部２１は、保持しているＭＥＰテーブルから、抽出した隣接ＭＥＰ情報に対応する情報を検索する（ステップＳ３）。なお、ＭＥＰテーブルは、隣接ＭＥＰ情報が格納されているテーブルである。

図６は、ＭＥＰテーブルの一例を示す図である。ＭＥＰテーブルには、Ｗ ＭＥＰ、own Ｅ ＭＥＰ、own Ｗ ＭＥＰおよびＥ ＭＥＰで構成されるリスト（エントリ）が格納されている。ネットワークトポロジ管理部２１は、先頭リスト３１には、自ノードが直接把握可能な隣接ＭＥＰ情報をあらかじめ格納しておく。そして、受信した隣接ＭＥＰ通知フレームに基づいて、後述のステップＳ６またはステップＳ９の処理によりリスト（エントリ）が追加されていく。また、図６には示していないが、各リストには、対応する各ＭＥＰのＭＡＣアドレス情報（own Ｅ ＭＥＰ ＭＡＣ，own Ｗ ＭＥＰ ＭＡＣ）と障害情報も格納されている。すなわち、図４で説明した独自フィールドの項目が１つのリストとして格納されている。

図６は、先頭リスト３１、２番目のリスト３２、３番目のリスト３３および最後尾リスト３４が格納されているＭＥＰテーブルの一例を示している。図６の例のように、最後尾リスト３４のown Ｗ ＭＥＰとＥ ＭＥＰの対が、先頭リスト３１のＷ ＭＥＰとown Ｅ ＭＥＰの対と、一致する場合は、ネットワークがリング状に接続されていることを示す。

図６は、図１に示したリングネットワーク（サブネット２−１）のノード１−１が、保持するＭＥＰテーブルの一例を示している。ここでは、ノード１−１のown Ｅ ＭＥＰ，own Ｗ ＭＥＰをそれぞれ“２”，“３”とし、ノード１−２のown Ｅ ＭＥＰ，own Ｗ ＭＥＰをそれぞれ“４”，“５”とし、ノード１−３のown Ｅ ＭＥＰ，own Ｗ ＭＥＰをそれぞれ“６”，“７”とし、ノード１−４のown Ｅ ＭＥＰ，own Ｗ ＭＥＰをそれぞれ“８”，“１”としている。また、２番目のリスト３２はノード１−２から受信した隣接ＭＥＰ情報、３番目のリスト３３はノード１−３から受信した隣接ＭＥＰ情報、最後尾リスト３４はノード１−１から受信した隣接ＭＥＰ情報、に対応する。ノード１−１のown Ｗ ＭＥＰとＥ ＭＥＰの対は、自ノードのＷ ＭＥＰとown Ｅ ＭＥＰの対と、一致しており、これはノード１−１とノード１−４がリング状に接続されていることを示している。

ネットワークトポロジ管理部２１は、ステップＳ３では、具体的には、ＭＥＰテーブルから、抽出した隣接ＭＥＰ情報のＷ ＭＥＰとown Ｅ ＭＥＰの対がリスト内のown Ｗ ＭＥＰとＥ ＭＥＰの対と順序も同一で一致するリスト、または抽出した隣接ＭＥＰ情報のown Ｗ ＭＥＰとＥ ＭＥＰの対がリスト内のＷ ＭＥＰとown Ｅ ＭＥＰの対と順序も同一で一致するリスト、を検索する。

そして、ネットワークトポロジ管理部２１は、ステップＳ３で検索結果が得られた（ＭＥＰテーブルにヒットするリストがあった）か否かを判断し（ステップＳ４）、ステップＳ３で検索結果が得られなかった場合（ステップＳ４ Ｎｏ）、抽出した隣接ＭＥＰ情報に基づいてＭＥＰテーブルのリストと同様の構成のリストを生成し、生成したリスト（エントリ）を候補テーブルに追加し（ステップＳ５）、処理を終了する。なお、候補テーブルは、現時点ではＭＥＰテーブルに追加できないが、他の隣接ＭＥＰ通知フレームを受信した後に、ＭＥＰテーブルに追加できる可能性のあるフレームを保持しておくためのテーブルである。

ステップＳ３で検索結果が得られた場合（ステップＳ４ Ｙｅｓ）、ネットワークトポロジ管理部２１は、抽出した隣接ＭＥＰ情報に基づいてＭＥＰテーブルのリストと同様の構成のリストを生成し、生成したリスト（エントリ）をＭＥＰテーブルに追加する（ステップＳ６）。

つぎに、ネットワークトポロジ管理部２１は、候補テーブルの各リストについて、ＭＥＰテーブルから対応するリストを検索する（ステップＳ７）。具体的には、候補テーブルの各リストについて、ＭＥＰテーブルから、候補テーブルのリストのＷ ＭＥＰとown Ｅ ＭＥＰの対がリスト内のown Ｗ ＭＥＰとＥ ＭＥＰの対と順序も同一で一致するリスト、または候補テーブルのリストのown Ｗ ＭＥＰとＥ ＭＥＰの対がリスト内のＷ ＭＥＰとown Ｅ ＭＥＰの対と順序も同一で一致するリスト、を検索する。

そして、ネットワークトポロジ管理部２１は、候補テーブルのリストについて、ＭＥＰテーブルに対応するリストがあった（ＭＥＰテーブルにヒットした）か否かを判断し（ステップＳ８）、ＭＥＰテーブルに対応するリストがなかった場合（ステップＳ８ Ｎｏ）は、処理を終了する。

候補テーブルのリストについて、ＭＥＰテーブルに対応するリストがあった場合（ステップＳ８ Ｙｅｓ）は、その候補テーブルのリストをＭＥＰテーブルに追加し（ステップＳ９）、処理を終了する。

ノード１−１〜ノード１−４のネットワークトポロジ管理部２１は、それぞれ以上の処理を実施する。ＭＥＰテーブルは、上述の処理により、自ノードに対応するリストからはじまり、自ノードに隣接するノードに対応するリスト、さらにそのノードに隣接するノードに対応するリスト、…の順にリストが追加されていく。ノード１−１〜ノード１−４は、各々がこのようなＭＥＰテーブルを保持することにより、ネットワークトポロジを把握している。

図７は、障害発生時のレイヤ３経路切替手順の一例を示すフローチャートである。ノード１−１〜１−４のいずれかで障害が発生した場合、リングネットワーク上で物理的にそのノードに隣接するノードのＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４またはＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５が、ＥＲＰにより障害を検出し（Ether ＯＡＭのＣＣＭ（Continuity Check Messageの所定の時間以上の不着の検出、リンクダウン検出等）、ネットワークトポロジ管理部２１は、各ノードに障害検出箇所を示す障害情報を含む隣接ＭＥＰ通知フレームを送信する（ステップＳ１１）。たとえば、ノード１−２で障害が発生した場合は、ノード１−１およびノード１−３が、ノード１−２に障害が発生したことを検出する。そして、ノード１−１は、障害検出bitmapとしてＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４（own Ｗ ＭＥＰ）で障害を検出したことを示す値（たとえば、“００１１”）を格納した隣接ＭＥＰ通知フレームを送信し、障害検出bitmapとしてＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５（own Ｗ ＭＥＰ）で障害を検出したことを示す値（たとえば、“１１００”）を格納した隣接ＭＥＰ通知フレームを送信する。

障害情報を含む隣接ＭＥＰ通知フレームを受信した各ノードでは、ネットワークトポロジ管理部２１が、受信した隣接ＭＥＰ通知フレームに基づいてＭＥＰテーブルの障害情報を更新するとともに、隣接ＭＥＰ通知フレーム内の障害情報およびＭＡＣアドレス情報とＭＥＰテーブルとに基づいて障害ノードを特定する（ステップＳ１２）。すなわち、ネットワークトポロジ管理部２１は障害箇所推定手段としての機能を有する。具体的には、たとえば、ノード１−２で障害が発生した場合は、受信した隣接ＭＥＰ通知フレームに基づいて、ノード１−１のown Ｗ ＭＥＰで障害を検出し、ノード１−３のown Ｅ ＭＥＰで障害を検出したことがわかる。したがって、ＭＥＰテーブルに基づいてノード１−１に対応するリストとノード１−３に対応するリストの間にリストが格納されているノード１−２に障害が発生したと特定することができる。

そして、各ノードでは、ネットワークトポロジ管理部２１は、障害ノードのＭＡＣアドレス情報に基づいて障害ノードのＩＰアドレスを特定し、特定したＩＰアドレスとレイヤ３プロトコル部１８のレイヤ３ルーティングプロトコル機能が管理しているＯＳＰＦ NeighborのＩＰアドレスと、を比較してNeighborに障害が発生したか否かを判断する（ステップＳ１３）。具体的には、ネットワークトポロジ管理部２１が、障害ノードとして特定したノードのＭＡＣアドレス情報をＭＥＰテーブルから抽出し、抽出したＭＡＣアドレス情報に対応するＩＰアドレスをアドレス解決プロトコル部２０から取得することにより、ＩＰアドレスを特定する。そして、ネットワークトポロジ管理部２１は、特定したＩＰアドレスとレイヤ３プロトコル部１８のレイヤ３ルーティングプロトコル機能が管理しているＯＳＰＦ NeighborのＩＰアドレスと、が一致するかを比較することにより、Neighborに障害が発生したか否かを判断する。

ネットワークトポロジ管理部２１は、Neighborに障害が発生した場合、レイヤ３プロトコル部１８にＯＳＰＦのＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏメッセージにより障害を検出した場合と同様の処理を実施するよう指示し、レイヤ３プロトコル部１８は指示に基づいて処理を行う（ステップＳ１４）。これにより、ＯＳＰＦの処理として、レイヤ３ルーティングテーブルのNextHop更新処理が行われ、レイヤ３中継の経路の切替が行なわれる。

図８は、ノード１−２に障害が発生した場合のレイヤ３経路切替手順の一例を示す図である。この例の場合、ステップＳ１１では、ノード１−１およびノード１−３が、ノード１−２の障害を検出したことを示す情報を含む隣接ＭＥＰ通知フレームを送信する。そして、ノード１−４では、障害が発生したノード１−２がNeighborであると判断して、ＯＳＰＦのNextHop更新処理を行う（ステップＳ１２〜ステップＳ１４）。

図９は、図８で例示したレイヤ３経路切替手順の前後のノード１−４が保持するレイヤ３ルーティングテーブル１９の一例を示している。図８に示すように、NextHop更新処理が行われることにより、サブネット２−２へのＮｅｘｔ Ｈｏｐアドレスは、ノード１−２のＩＰアドレスからノード１−１のＩＰアドレスに変更される。

なお、ＥＲＰにより障害を検出したノード（図８の例では、ノード１−１およびノード１−３）は、障害検出後に従来のＥＲＰと同様の障害検出処理を実施する。これにより、図８の例の場合には、ノード１−１のポート１２、ノード１−３のポート１１がそれぞれブロッキングポートとして設定される。

なお、本実施の形態では、隣接ＭＥＰ通知フレームとしてＶＳＭのフレームフォーマットを用いるようにしたが、これに限らず、たとえばＥＲＰで使用されるＲ−ＡＰＳ（Automatic Protection Switching）フレーム等に、本実施の形態の隣接ＭＥＰ通知フレームの独自フィールドに格納した情報を格納して送信するようにしてもよい。

なお、本実施の形態では、隣接ＭＥＰ通知フレームを用いて、ネットワークトポロジの把握と障害通知の両方を行なうようにしたが、それぞれを別のフレームで通知するようにしてもよい。

本実施の形態では、ＥＲＰを用いて障害検出を用いてＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５およびＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４がレイヤ２で障害検出を行なうようにした。すなわち、ＭＥＰ（Ｅａｓｔ）部１５およびＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部１４はレイヤ２（Ｌ２）障害検出手段としての機能を有する。なお、レイヤ２での障害検出は、上述した例に限らず、レイヤ２で障害検出を行なう方法であれば、ＥＲＰ以外の他の方法を用いてもよい。

このように、本実施の形態では、ネットワークトポロジ管理部２１が、自ノードが直接把握可能な隣接ＭＥＰ情報およびＭＡＣアドレス情報と、他ノードから通知される隣接ＭＥＰ情報およびＭＡＣアドレス情報に基づいてネットワークトポロジを把握するためのＭＥＰテーブルを生成して保持し、障害検出の通知を受信した場合に、障害ノードがNeighborである場合には、レイヤ３プロトコル部１８にNextHop更新処理を行うように指示するようにした。すなわち、ＥＲＰとレイヤ３ルーティングプロトコルを連携させるようにした。そのため、障害発生時にレイヤ３経路切替を高速に行うことができる。

以上のように、本発明にかかる経路切替方法、通信装置および通信システムは、リングネットワークを構成する通信システムに有用であり、特に、ＥＲＰ上でレイヤ３ルーティングプロトコルを動作させる通信システムに適している。

１−１〜１−４ ノード
２−１，２−２ サブネット
３ パーソナルコンピュータ
１１〜１３ ポート
１４ ＭＥＰ（Ｗｅｓｔ）部
１５ ＭＥＰ（ＥＡＳＴ）部
１６ レイヤ２プロトコル部
１７ レイヤ２テーブル
１８ レイヤ３プロトコル部
１９ レイヤ３ルーティングテーブル
２０ アドレス解決プロトコル部
２１ ネットワークトポロジ管理部
３１ 先頭リスト
３２ ２番目のリスト
３３ ３番目のリスト
３４ 最後尾リスト

Claims (9)

1. レイヤ２における障害検出処理とレイヤ３ルーティング処理とを行う複数の通信装置、を備える通信システムにおける経路切替方法であって、
   前記障害検出処理によって障害を検出した前記通信装置が、障害検出箇所を示す障害情報を含む障害検出通知を送信する障害通知ステップと、
   前記障害検出通知を受信した前記通信装置である受信装置が、前記障害検出通知に基づいて、障害検出箇所を推定する障害箇所推定ステップと、
   前記受信装置が、推定した前記障害検出箇所に基づいて、前記レイヤ３ルーティング処理で用いる中継経路を更新する経路切替ステップと、
   を含むことを特徴とする経路切替方法。
2. 前記経路切替ステップでは、前記障害検出箇所がレイヤ３の中継経路上で自装置に隣接する装置であった場合に、前記隣接する装置との間に障害を検出した場合と同様の前記レイヤ３ルーティング処理を実施する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の経路切替方法。
3. 前記通信装置が、自装置のＭＡＣアドレス情報と、自装置にレイヤ２上で隣接する装置のＭＡＣアドレス情報である隣接ＭＡＣアドレス情報と、を含む隣接情報を通知する隣接情報通知ステップと、
   前記通信装置が、自装置の前記隣接情報と、他の前記通信装置から受信した前記隣接情報と、に基づいて、ネットワークトポロジを管理するネットワークトポロジ管理ステップと、
   をさらに含み、
   前記障害箇所推定ステップでは、さらに前記ネットワークトポロジに基づいて前記障害検出箇所を推定する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の経路切替方法。
4. 前記通信装置はリングネットワークを構成することとし、
   前記障害検出処理をＥＲＰ（Ethernet（登録商標） Ring Protection）を用いて実施する、
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の経路切替方法。
5. 前記隣接情報と前記障害情報とを同一のフレームに格納することとし、
   前記障害通知ステップでは、前記障害検出通知として前記フレームを送信し、
   前記隣接情報通知ステップでは、前記フレームを送信することにより前記隣接情報を通知する、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の経路切替方法。
6. 前記フレームをＶＳＭ（Vendor Specific ＯＡＭ Message）フレームとし、前記フレームの独自フィールドに前記隣接情報と前記障害情報とを格納する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の経路切替方法。
7. 前記レイヤ３ルーティング処理を、ＯＳＰＦを用いて実施する、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の経路切替方法。
8. レイヤ２における障害検出処理とレイヤ３ルーティング処理とを行う複数の通信装置、を備える通信システムにおける前記通信装置であって、
   前記障害検出処理により障害を検出する障害検出手段と、
   前記障害検出手段が障害を検出した場合に障害検出箇所を示す障害情報を含む障害検出通知を送信するレイヤ２中継手段と、
   他の前記通信装置から受信した前記障害検出通知に基づいて障害検出箇所を推定する障害箇所推定手段と、
   前記障害箇所推定手段推定した前記障害検出箇所に基づいて、前記レイヤ３ルーティング処理で用いる中継経路を更新するレイヤ３中継手段と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
9. レイヤ２における障害検出処理とレイヤ３ルーティング処理とを行う複数の通信装置、を備える通信システムであって、
   前記通信装置は、
   前記障害検出処理により障害を検出する障害検出手段と、
   前記障害検出手段が障害を検出した場合に障害検出箇所を示す障害情報を含む障害検出通知を送信するレイヤ２中継手段と、
   他の前記通信装置から受信した前記障害検出通知に基づいて障害検出箇所を推定する障害箇所推定手段と、
   前記障害箇所推定手段推定した前記障害検出箇所に基づいて、前記レイヤ３ルーティング処理で用いる中継経路を更新するレイヤ３中継手段と、
   を備えることを特徴とする通信システム。

Images