JP2012533246A - ポイント・ツー・マルチポイントのトラヒックのための復旧メカニズム - Google Patents

Abstract

コネクション型ネットワーク（５）が、ソースノード（Ａ）と複数の宛先ノード（Ｂ−Ｆ）との間のポイント・ツー・マルチポイントのワーキングパス（１０）を有する。ワーキングパスの障害を検出した時点で、障害発生位置を特定する障害の指標が、第１のノード（例えばノードＡ）へ送られる。指標は、ネットワークの制御プレーンを介して送られる。第１のノードが、障害発生位置に基づいて、複数のポイント・ツー・マルチポイントのバックアップパス（２１−２５）のうちの１つを選択する。バックアップパスの各々が、第１のノードを複数の宛先ノードに接続する。ワーキングパスにおける潜在的に障害が発生しうる位置の各々には、ポイント・ツー・マルチポイントのバックアップパス（２１−２５）が設けられる。バックアップパス（２１−２５）は、トラヒックを搬送するため、障害検出の前に事前構成されてもよい。あるいは、第１のノードが、選択されたバックアップパスの各ノードにシグナリングして、必要に応じてバックアップパスを完全に確立させてもよい。

Description

本発明は、コネクション型のネットワーク、例えばＧＭＰＬＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｓｅｄ Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、またはＭＰＬＳ−ＴＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｆｉｌｅ）ネットワークにおけるポイント・ツー・マルチポイント（Ｐ２ＭＰ）のトラヒックパスのための復旧メカニズムに関する。

ＭＰＬＳ−ＴＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｆｉｌｅ）は、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｕｎｉｏｎ）とＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）との共同活動であり、ＩＴＵ−Ｔによって定義されるパケットトランスポートネットワークの能力および機能性をサポートするため、ＭＰＬＳ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｆｉｌｅを、ＩＥＴＦ ＭＰＬＳアーキテクチャの中に含めようとするものである。

国際公開第２００８／０８０４１８号

ＲＦＣ４８７２ ＩＥＴＦ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ−Ｄｒａｆｔ「Ｐ２ＭＰ ｔｒａｆｆｉｃ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ＭＰＬＳ−ＴＰ ｒｉｎｇ ｔｏｐｏｌｏｇｙ（ＭＰＬＳ−ＴＰリング型トポロジーにおけるＰ２ＭＰトラヒック保護）」ｄｒａｆｔ−ｃｅｃｃａｒｅｌｌｉ−ｍｐｌｓ−ｔｐ−ｐ２ｍｐ−ｒｉｎｇ−００、Ｄ．Ｃｅｃｃａｒｅｌｌｉ他、２００９年１月

通信事業者の多くは、ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）ネットワークを有している。ＭＰＬＳ−ＴＰの１つの目標は、既存のＳＤＨネットワークからパケットネットワークへの円滑な移行を可能にし、それによって、通信事業者のコストを最小化することである。既存のＳＤＨネットワークはリング型トポロジーに基づいていることが多いため、ＭＰＬＳ−ＴＰの解決策は、この種のネットワークトポロジーで機能することが望ましい。既存の通信事業者のネットワークは、ネットワーク障害の検出と復旧とを行うための復旧メカニズムを有しており、ＭＰＬＳ−ＴＰネットワークも障害に対する回復力を有することが望ましい。しかし、既存のＳＤＨネットワークで使用されている復旧メカニズムは、ラベル・スイッチ・パスを用いるネットワークに直接適用することはできない。

ＲＦＣ４８７２は、エンド・ツー・エンドのＧＭＰＬＳ復旧をサポートするシグナリングを記述しているが、この文書の範囲は、ポイント・ツー・ポイント（Ｐ２Ｐ）パスに限られている。

国際公開第２００８／０８０４１８号は、リング型トポロジーを有するＭＰＬＳネットワークについての保護スキームを記述している。一次パスが、発側ノードを複数の着側ノードに接続している。また、事前構成された二次パスも、発側ノードを複数の着側ノードに接続している。障害が発生した場合、トラヒックは一次パスと二次パスとの両方に沿って送信され、従って、着側ノードの各々が一次パスまたは二次パスを介してトラヒックを受信することが、保証されている。

ＩＥＴＦ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ−Ｄｒａｆｔ「Ｐ２ＭＰ ｔｒａｆｆｉｃ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ＭＰＬＳ−ＴＰ ｒｉｎｇ ｔｏｐｏｌｏｇｙ（ＭＰＬＳ−ＴＰリング型トポロジーにおけるＰ２ＭＰトラヒック保護）」ｄｒａｆｔ−ｃｅｃｃａｒｅｌｌｉ−ｍｐｌｓ−ｔｐ−ｐ２ｍｐ−ｒｉｎｇ−００、Ｄ．Ｃｅｃｃａｒｅｌｌｉ他、２００９年１月、は、リング型トポロジーのネットワーク経由のＰ２ＭＰトラヒックの分配および復旧のためのデータプレーンによる解決策を記述している。

本発明は、トラヒック復旧の別法を提供しようとするものである。

通信事業者の多くは、ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）ネットワークを有している。ＭＰＬＳ−ＴＰの１つの目標は、既存のＳＤＨネットワークからパケットネットワークへの円滑な移行を可能にし、それによって、通信事業者のコストを最小化することである。既存のＳＤＨネットワークはリング型トポロジーに基づいていることが多いため、ＭＰＬＳ−ＴＰの解決策は、この種のネットワークトポロジーで機能することが望ましい。既存の通信事業者のネットワークは、ネットワーク障害の検出と復旧とを行うための復旧メカニズムを有しており、ＭＰＬＳ−ＴＰネットワークも障害に対する回復力を有することが望ましい。しかし、既存のＳＤＨネットワークで使用されている復旧メカニズムは、ラベル・スイッチ・パスを用いるネットワークに直接適用することはできない。

ＲＦＣ４８７２は、エンド・ツー・エンドのＧＭＰＬＳ復旧をサポートするシグナリングを記述しているが、この文書の範囲は、ポイント・ツー・ポイント（Ｐ２Ｐ）パスに限られている。

国際公開第２００８／０８０４１８号は、リング型トポロジーを有するＭＰＬＳネットワークについての保護スキームを記述している。一次パスが、発側ノードを複数の着側ノードに接続している。また、事前構成された二次パスも、発側ノードを複数の着側ノードに接続している。障害が発生した場合、トラヒックは一次パスと二次パスとの両方に沿って送信され、従って、着側ノードの各々が一次パスまたは二次パスを介してトラヒックを受信することが、保証されている。

ＩＥＴＦ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ−Ｄｒａｆｔ「Ｐ２ＭＰ ｔｒａｆｆｉｃ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ＭＰＬＳ−ＴＰ ｒｉｎｇ ｔｏｐｏｌｏｇｙ（ＭＰＬＳ−ＴＰリング型トポロジーにおけるＰ２ＭＰトラヒック保護）」ｄｒａｆｔ−ｃｅｃｃａｒｅｌｌｉ−ｍｐｌｓ−ｔｐ−ｐ２ｍｐ−ｒｉｎｇ−００、Ｄ．Ｃｅｃｃａｒｅｌｌｉ他、２００９年１月、は、リング型トポロジーのネットワーク経由のＰ２ＭＰトラヒックの分配および復旧のためのデータプレーンによる解決策を記述している。

本発明は、トラヒック復旧の別法を提供しようとするものである。

本発明の一態様では、請求項１によって、トラヒック復旧を実現するため、コネクション型ネットワーク内の第１のノードを操作する方法を提供する。

第１のノードは、障害発生位置に適したバックアップパスを選択することができ、それによって、障害が発生した場合にトラヒックを効率的にリルートすることができる。これによって、ネットワークのデータプレーンレベルに実装されているＭＰＬＳ Ｆａｓｔ Ｒｅｒｏｕｔｉｎｇ（ＦＲＲ）技術において頻繁に発生しうるような、通信リンク上でトラヒックを前方向および後方向に送信する必要性が、最小化または回避される。ワーキングパス（現用パス）の代わりに用いられ、ワーキングパスの宛先ノードに接続するバックアップパス（予備パス）の使用によって、ノードがワーキングパスとバックアップパスとを介して同じデータパケットを受信するような状況が回避される。

有利なことに、一時に用いられるのは、複数のバックアップパスのうち１つだけである。これによって、特にリング型トポロジーの場合、１組のバックアップパスが、１組の予約された共通リソースを共有することが可能になる。１組のポイント・ツー・ポイント（Ｐ２Ｐ）パスを利用することに比べて、ポイント・ツー・マルチポイントのバックアップパスでは、ネットワークリソースを効率的に利用することができる。

第１のノードは、ポイント・ツー・マルチポイントのワーキングパスのソースノードまたはヘッドノードであってもよい。トラヒックがバックアップパスに沿って送信される場合に前方向および後方向に通過する通信リンクの数を最小化することから、これは、最も効率の良い配置である。しかし、代替的配置では、第１のノードは、ワーキングパスに沿ってソースノードの下り側に位置してもよい。

本発明の別の態様では、請求項１１によって、コネクション型ネットワークにおけるトラヒック復旧の方法を提供する。

方法は、さまざまな異なるネットワークトポロジー、例えばメッシュ型ネットワークに適用することができるが、リング型トポロジーに適用された場合に特に有利である。

有利なことに、復旧スキームは、ＧＭＰＬＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｓｅｄ Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）またはＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）制御プレーンを有するネットワーク内で用いられる。データプレーン接続は、パケットベースであってもよいし、さまざまな他のデータプレーン技術のいずれか、例えば、波長分割多重トラヒック（ｌａｍｂｄａ）、あるいは時分割多重（ＴＤＭ）トラヒック、例えばＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）を用いてもよい。データプレーンは、ＭＰＬＳまたはＭＰＬＳ−ＴＰデータプレーンであってもよい。また、復旧スキームが、他のコネクション型技術、例えばコネクション型のイーサネット（登録商標）、またはＰＢＢ−ＴＥ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｂａｃｋｂｏｎｅ Ｂｒｉｄｇｉｎｇ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑａｙに適用されてもよい。

本発明の別の態様では、これらの方法を実行するための装置を提供する。

本書で記述する機能性は、ソフトウェアとして、ハードウェアとして、あるいはこれらを組み合わせて実装されうる。機能性は、複数の別個の要素を含むハードウェアによって、そして、適切にプログラムされた処理装置によって実装されうる。処理装置は、コンピュータ、プロセッサ、状態機械、ロジック・アレー、あるいはいずれかの他の適切な処理装置を含んでいてもよい。処理装置は、必要なタスクを汎用プロセッサに行わせるソフトウェアを実行する汎用プロセッサであってもよいし、処理装置は、必要な諸機能を行うための専用であってもよい。本発明の別の態様では、プロセッサによって実行された場合に上記の方法のいずれかを行う、機械可読命令を提供する。機械可読命令は、電子メモリデバイス、ハードディスク、光ディスク、またはその他の機械可読記憶媒体上に記憶されてもよい。機械可読命令は、ネットワーク接続を介して処理デバイスにダウンロードされうる。

本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら、例示するために記述しよう。

リング型トポロジーとポイント・ツー・マルチポイント（Ｐ２ＭＰ）のワーキングパスとを有するネットワークを示す図である。 ネットワーク障害とＰ２ＭＰバックアップパスとを示す図である。 図３Ａ〜図３Ｅは、さまざまなネットワーク障害発生位置のためのバックアップパスを示す図である。 ネットワークのあるノードにおけるクロス・コネクション機能を示す図である。 ネットワークのノードにおける装置を示す図である。 ネットワーク管理システムにおける装置を示す図である。 ネットワークにおいて復旧を構成する方法のステップを示す図である。 ノードにおけるバックアップスイッチの方法のステップを示す図である。 メッシュ型トポロジーとポイント・ツー・マルチポイント（Ｐ２ＭＰ）のワーキングパスとを有するネットワークを示す図である。 メッシュ型トポロジーとポイント・ツー・マルチポイント（Ｐ２ＭＰ）のワーキングパスとを有するネットワークを示す図である。 メッシュ型トポロジーとポイント・ツー・マルチポイント（Ｐ２ＭＰ）のワーキングパスとを有するネットワークを示す図である。 リング型トポロジーを有するネットワークについてのＰ２ＭＰのワーキングパスとバックアップパスとの別例を示す図である。 リング型トポロジーを有するネットワークについてのＰ２ＭＰのワーキングパスとバックアップパスとの別例を示す図である。

図１は、リング型トポロジーを有する通信ネットワーク５を示す図である。ノードＡ乃至Ｆは、通信リンク１１によって接続されているが、通信リンクは、光学的、電気的、無線、またはその他の技術を採用していてもよい。有利なことに、ネットワークは、ＭＰＬＳ（マルチプロトコル・ラベルスイッチング）またはＭＰＬＳ−ＴＰ（マルチプロトコル・ラベルスイッチング・トランスポートプロファイル）をサポートしている。これらは、ＬＳＰ（ラベル・スイッチ・パス）がネットワーク全域で確立されているコネクション型技術である。Ａ乃至Ｆの各ノードには、受信したトランスポートユニットのヘッダの中で搬送されるラベルを調べることによってトランスポートユニットについての転送決定を実行するラベルスイッチング・ルーター（ＬＳＲ）が存在する。理解されるであろうが、図１に示すリングは、より複雑なトポロジーを有するネットワーク全体のうちの一部を成すことがある。トランスポートユニットは、パケットまたは非パケットのデジタル信号であってもよい。

図１は、ソースノードＡと宛先ノードＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆとの間のポイント・ツー・マルチポイント（Ｐ２ＭＰ）のラベル・スイッチ・パスの一例を示す。周知のとおり、ＬＳＰ（ラベル・スイッチ・パス）は、管理プレーンまたは制御プレーンによって構成される。管理プレーンによってＬＳＰを構成するには、ＮＭＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ネットワーク管理システム）がパス沿いの各ノードＡ乃至Ｆに指示して、必要な転送動作を実行させる。制御プレーンによってＬＳＰを構成するには、ヘッドノードが所望のパス沿いの他のノードに信号を送り、そして各ノードが、ＬＳＰをサポートするのに必要な転送動作を設定する。Ｐ２ＭＰパス１０は、トラヒックをソース（発側）ノードＡから着側（宛先）ノードＢ乃至Ｆの各々へ配信する。Ｐ２ＭＰ ＬＳＰは一方向であってもよく、例えばＩＰＴＶ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）のように、複数の宛先に同じデータを送信する必要がある場合に特に有益である。Ｐ２ＭＰ ＬＳＰは双方向であってもよく、例えば、同じＰ２ＭＰパス１０が、ノードＢ乃至ＦのいずれかからノードＡへの戻り方向でトラヒックを配信する。

ノードＡはリングのヘッドノードと呼ばれており、Ｐ２ＭＰ ＬＳＰ１０のルートノードでもある。パスの通信リンク１１は、通信リンク障害またはノード障害を検出するため、監視されている。障害の検出は、ＭＰＬＳ−ＴＰによって提供されるＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ、Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｉｏｎ、Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）ツール、またはいずれかのその他の適切なメカニズムを用いて行うことができる。障害検出メカニズムの１つの形では、ノードのペアの間でＣｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｃｈｅｃｋメッセージを周期的に交換する。所定の時間枠の範囲内に応答が受信されなかった場合、警報が発せられる。

ここで、或る障害がノードＣとノードＤとの間のリンクに影響を及ぼすと考えよう。この障害は、トラヒックがノードＤ、Ｅ、Ｆに到達することを妨げるわけだから、Ｐ２ＭＰ ＬＳＰ１０に影響を及ぼしている。図２は、最初のＬＳＰ１０の在圏ノードへの接続を復旧させる方策を示す。バックアップパスＬＳＰは、発側ノードＡをノードＢ乃至Ｆに接続するＰ２ＭＰ ＬＳＰ２０を含んでいる。

ノードＡは、事前に計算され、事前にシグナリングされた一組のバックアップＰ２ＭＰ ＬＳＰを、ネットワーク障害が発生しうる位置にそれぞれ１つずつ備えている。どの程度のバックアップパスが設定されるかについて以下に述べるが、それは、「復旧（リカバリー）」または「保護（プロテクション）」が必要かどうかによって異なる。図１のワーキングパスＬＳＰについての見込まれるバックアップＬＳＰのフルセットを、図３Ａ乃至３Ｅに示す。各バックアップＬＳＰは、ネットワーク障害が発生しうる位置に適した接続性（コネクティビティ）を有する。図３Ａは、リンクＡ−Ｂの障害についてのバックアップＬＳＰを示す図である。バックアップＬＳＰは、ノードＦ、Ｅ、Ｄ、Ｃ、Ｂを介してリングの周りを反時計方向に延在している。ノードＦ、Ｅ、Ｄ、Ｃは、トラヒックをドロップ（抽出）し、かつ、当該トラヒックをそのまま継続して転送するように構成されており、ノードＢはトラヒックをドロップするように構成される。図３Ｂは、リンクＢ−Ｃの障害についてのバックアップＬＳＰを示しており、第１の分岐が、リングの周りを時計方向にノードＢに達するように延在しており、第２の分岐が、リングの周りを反時計方向にノードＦ、Ｅ、Ｄ、Ｃを介して延在している。一般にＮ個のノードを含むリング型ネットワークでは、Ｎ−１個のバックアップＬＳＰが必要である。バックアップＬＳＰは、ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮオブジェクトを搬送するＲＳＶＰ−ＴＥ Ｐａｔｈメッセージを用いて、設定時にシグナリングされてもよい。

ノード障害またはリンク障害の場合、復旧メカニズムを起動させるために、シグナリングメッセージが、障害を検出したノード（図２では、障害を検出したノードはノードＣであろう）から発側ノードＡへ送信される。ノードＡは、リンクＣ−Ｄ上の障害位置についてのバックアップＬＳＰを選択する。このバックアップＬＳＰは、ノードＡをルートとして有するＰ２ＭＰ ＬＳＰであり、ノードＢ、Ｅ、Ｆはトラヒックをドロップし、さらにトラヒックの転送を継続し、ノードＣ、Ｄはトラヒックを単純にドロップする。

バックアップＬＳＰは、リングをリンク障害（例えばリンクＣ−Ｄ）およびノード障害（例えばノードＤ）から保護することができる。ノード障害は、リンク障害に用いられるのと同じメカニズム（例えばＯＡＭ、ＲＳＶＰ−ＴＥ ｈｅｌｌｏ）を用いて検出されてもよい。ノード障害の場合、障害が発生したノードにトラヒックをルーティングすることや、その中を通すことはできない。

障害を検出したノードから送信されるシグナリングメッセージは、ＲｅＳｏｕｒｃｅ ＲｅｓｅｒＶａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（ＲＳＶＰ−ＴＥ）のＮｏｔｉｆｙメッセージであってもよい。このメッセージは、ネットワークの制御プレーンを介して送信される。

（ｉ）復旧および（ｉｉ）保護を実行するには、２つの方策がありうる。

（ｉ）復旧スキーム
復旧スキームでは、バックアップバス２１乃至２５に要する資源（リソース）は、障害の前にはデータプレーンレベルでクロスコネクトされていない。このため、他のＬＳＰは、バックアップパスの帯域幅をそれらが必要となるまで使用することができる。このスキームでは、障害の検出に続いて、リソースをクロスコネクトする目的でバックアップパス沿いのノードにシグナリングするための若干の時間が新たに必要となる。選択されたバックアップＬＳＰは、各ノードにおいてデータプレーンレベルでリソースをクロスコネクトすることによって起動される。次いでトラヒックは、ワーキングＬＳＰ１０から、使用されるように準備されたばかりのバックアップＬＳＰ２０へスイッチされる。バックアップＬＳＰは、ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮオブジェクトの中でＳビットが０に設定された修正Ｐａｔｈメッセージを用いて起動されてもよい。この時点で、リンクリソースおよびノードリソースは、一次ＬＳＰとなる（通常のトラヒックを搬送する用意ができた）このＬＳＰに割り当てられなければならない。

バックアップパスを設定する最初の段階（障害発生以前）では、バックアップＬＳＰはシグナリングされるが、リソースがデータプレーンレベルで関与しているわけではない。リソースは、制御プレーンレベルで事前に予約されているだけである。シグナリングは、ＬＳＰがそれぞれ「ワーキング（稼働中）」および「保護」のタイプであることを（ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮオブジェクトの中の）Ｐａｔｈメッセージの中で示すことによって行われる。バックアップ（起動されていない）ＬＳＰのために事前に予約された帯域幅を追加トラヒック用に利用可能にするために、この帯域幅が、保護しているＬＳＰのＨｏｌｄｉｎｇ Ｐｒｉｏｒｉｔｙより低い優先度で（数値的により高いことを意味する）、アドバタイズ（広告）されたＵｎｒｅｓｅｒｖｅｄ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈに含まれてもよいだろう。加えて、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ ｓｕｂ−ＴＬＶの中のＭａｘ ＬＳＰ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈフィールドは、保護しているＬＳＰのために事前に予約された帯域幅が、追加トラヒック用に利用可能であるという事実を反映するべきである。次いで、（Ｐａｔｈメッセージの中の）ＳＥＳＳＩＯＮ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥオブジェクトのＳｅｔｕｐ ＰｒｉｏｒｉｔｙフィールドをＸに設定し（ここでＸは、保護しているＬＳＰのＳｅｔｕｐ Ｐｒｉｏｒｉｔｙである）、Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｐｒｉｏｒｉｔｙフィールドを少なくともＸ＋１に設定することによって、追加トラヒック用のＬＳＰを確立することができる。また、保護しているＬＳＰのために事前に予約されたリソースが低優先度のＬＳＰによって使用されている場合、保護しているＬＳＰが起動された時に、これらのＬＳＰは代わられるべきである。

（ｉｉ）保護スキーム
保護スキームでは、バックアップパスに要するリソースは、障害以前にデータプレーンレベルでクロスコネクトされている。これによって、必要なバックアップパスへの迅速なスイッチが可能になるが、バックアップバスのリソースが予約されるため、帯域幅の点で不利益が生じる。バックアップバスの予約されたリソースは、バックアップバス沿いのトラヒックを搬送するために予約されたリソースが必要になる時刻まで、「ベストエフォート」トラヒックのような、他のトラヒックを搬送するのにも使用することができる。

バックアップＬＳＰがワーキングパスＬＳＰ１０と同じ帯域幅を有する場合、図３Ａ乃至３Ｅに示す一組のバックアップパスは、ワーキングパスのそれに等しい量のリソースを必要とするにすぎない。例えば、ワーキングパスＬＳＰ１０が、リンクＡ−Ｂ上に帯域幅Ｘを有すると仮定する。バックアップのワーキングパスも帯域幅Ｘを有する。図３Ｂ乃至３Ｅに示すさまざまなバックアップパスは、すべて、帯域幅ＸのリンクＡ−Ｂを使用する。いかなる時点でも、図３Ｂ乃至３Ｅに示すバックアップパスのうち１つだけが使用されるのだから、帯域幅Ｘの予約は１つだけ行われれば十分であり、すなわち、図３Ｂ乃至３Ｅに示す４つのパスは、４Ｘの予約は必要ない。ワーキングパスと１つ以上のバックアップパスとが同じルーティングを有するような状況では、ワーキングパスかバックアップパスの集合のうちの１つかいずれか一方だけがいかなる時点でも使用されるのだから、それらは同じリソースを共用することができる。一例として、ワーキングパス２５の中のリンクＡ−Ｂは、図３Ｂ乃至３Ｅに示すバックアップパスにおいても使用される。これらのパスはすべて、同じリソースを共有することができる。

保護スイッチをもたらした元の障害からワーキングパスが復旧した時、トラヒックは、ワーキングパスＬＳＰ１０へと戻される。各ノードは、障害を検出するのと同じやり方で（例えばＯＡＭ−ＣＣ、ＲＳＶＰ−ＴＥ ｈｅｌｌｏ）、ワーキングパスが動作中であることを検出する。障害が終了したことをノードが検出した場合、ノードは、ＲＳＶＰ−ＴＥ ＮＯＴＩＦＹメッセージを用いて発側ノードにその情報を通知してもよい。

ここで、ネットワーク内のノードの動作について詳細に記述しよう。図４は、ノードの１つにおけるクロスコネクト機能６０を略示する図である。ノードは、発側または着側通信リンクに接続しているポート６１、６２、６３を有する。ノードが次のノードへトラヒックを転送する必要がある時、クロスコネクト機能６０は、リング上の前のノードからトラヒックを受信する発側ポート６１を、リング上の次のノードに接続する着側ポート６２に接続する。結果として生じるクロスコネクト６４を、ポート６１とポート６２とを接続する実線として示す。ノードが、リングから分岐して行くスパー（支線）にトラヒックを転送する必要がある時、クロスコネクトは、リング上の前のノードからトラヒックを受信する発側ポート６１を、リングから分岐して行くスパー（支線）に接続する着側ポート６３に接続するであろう。結果として生じるクロスコネクト６５を、ポート６１とポート６３とを接続する点線として示す。ノードが、逆方向パスに沿って転送を行ってもよい。

図５は、ネットワークノードにおけるＬＳＲ４０を略示する図である。ＬＳＲ４０は、他のＬＳＲからトランスポートユニット（例えばパケットまたはデータのフレーム）を受信するためのネットワークインタフェース４１を有する。ネットワークインタフェース４１は、制御プレーンのシグナリングメッセージおよび管理プレーンメッセージを受信することもできる。システムバス４２が、ネットワークインタフェース４１を記憶装置（ストレージ）５０およびコントローラ（制御装置）５２に接続する。ストレージ５０は、受信されたパケットが転送される前に、それらのための一時的なストレージ（記憶）機能を提供する。また、ストレージ５０は、ＬＳＲ４０の転送動作を制御する制御データ５１を記憶する。ＩＥＴＦ用語では、転送データ５１は、Ｌａｂｅｌ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂａｓｅ（ＬＦＩＢ）と呼ばれる。

制御装置５２は、ＬＳＲの動作を制御する一組の機能性モジュール５３乃至５７を含んでいる。制御プレーンモジュール５３は、シグナリングおよびルーティングメッセージを他のネットワークノードと交換するわけだが、ＩＰルーティングおよびＬａｂｅｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌのための機能を内蔵していてもよい。制御プレーンモジュール５３は、ＲＳＶＰ−ＴＥシグナリングをサポートしてもよく、障害の発生をシグナリングして必要なバックアップＬＳＰを起動させることによるトラヒック復旧動作を実施するためにＬＳＲ４０が他のノードにシグナリングできるようにしてもよい。（もしあれば）管理プレーンモジュール５４は、ネットワーク管理システムとのシグナリングを行って、ＬＳＰをセットアップできるようにする。ＯＡＭモジュール５５は、リンク障害またはノード障害の発生を検出するために、ＯＡＭシグナリング、例えばＣｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｃｈｅｃｋシグナリングをサポートする。データプレーン転送モジュール５６は、受信されたトランスポートユニット（パケット）の転送をサポートするために、ラベルのルックアップおよびスイッチングを行う。データプレーン転送モジュール５６は、ＬＦＩＢ５１の中に記憶された転送データを使用する。データプレーン転送モジュール５６とＬＦＩＢ５１との組み合わせが、図４に示すクロスコネクト機能を行う。復旧モジュール５７は、適切なバックアップパスを選択する機能と、トラヒックを選択されたバックアップパスにスイッチする機能とを行う。これらの一組のモジュールは、機械で実行可能なコードのブロックとして実装されてもよく、それらが汎用プロセッサによって、または１つ以上の専用プロセッサまたは処理装置によって実行されてもよい。モジュールは、ハードウェアとして、またはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせとして実装されてもよい。装置の機能性は、別個のモジュールの集合として示されているが、もっと小さな、またはもっと大きな集合がその機能性を実現しうるということは理解されるであろう。

図５には、ストレージエンティティ５０が１つ示されているが、異なるタイプのデータを記憶するために複数のストレージエンティティが提供されうることは理解されるであろう。同様に、制御装置５２が１つ示されているが、各種の制御機能を行うために複数の制御装置が提供されうることは理解されるであろう。例えば、パケットの転送は専用の高性能プロセッサによって行われ、その他の機能は別個のプロセッサによって行われてもよい。

図６は、ネットワークの管理プレーンの一部を成すネットワーク管理エンティティ３０における装置を略示する図である。エンティティ３０は、ネットワーク内のノードとの間でシグナリングメッセージを送受信するためのネットワークインタフェース３１を有する。システムバス３２は、ネットワークインタフェース３１をストレージ３３および制御装置３６に接続している。ストレージ３３は、ネットワークについての制御データ３４、３５を記憶している。制御装置３６は、ワーキングパスおよびバックアップパスのためのルーティングを計算するパス演算モジュール３８を含んでいる。シグナリングモジュール３９は、ワーキングパスおよびバックアップパスを実施するための転送命令を記憶するようノードに指示するため、ノードと通信する。

図７は、ネットワーク内で復旧を構成するための方法のステップを要約した図である。ステップ７１では、Ｐ２ＭＰワーキングパスが、ソースノードと宛先ノードとの間で確立される。ステップ７２では、ネットワーク障害が発生しうる位置について一組のＰ２ＭＰバックアップパスが構成される。Ｐ２ＭＰバックアップパスの各々は、ワーキングパスのノード（例えばヘッドノード）を、Ｐ２ＭＰワーキングパスの宛先ノードに接続する。次のステップは、復旧スキームまたは保護スキームが必要かどうかによって決まる。

復旧スキームの場合には、方法は、ステップ７３へ、そしてノードへのシグナリングへと進む。シグナリングは、バックアップパスをサポートするため、適切なリソース、例えば帯域幅を予約するようにノードに命令することを含んでもよい。しかし、ノードは、データプレーンレベルでリソースをクロスコネクトするように命令されることはない。これは、バックアップパスが完全に確立されていないことを意味し、従って、バックアップパスを完全に確立するためには、障害検出時に別のシグナリングが必要となる。

保護スキームの場合には、方法は、ステップ７４へ、そしてノードへのシグナリングへと進む。シグナリングは、使用する準備が整うようにバックアップパスを完全に確立するようノードに命令する。これには、バックアップパスをサポートするため、適切なリソース、例えば帯域幅を予約することが含まれる。また、ノードは、データプレーンレベルでリソースをクロスコネクトするよう命令される。これは、バックアップパスが完全に確立されていることを意味し、従って、障害検出時にトラヒックを搬送する目的で別のシグナリングを行う必要がないことがありうる。

図８は、バックアップスイッチングの方法を実施するための、ネットワークのノードで行われるステップを要約した図である。有利には、ノードは、発側ノード、すなわちワーキングパスのヘッドノードであるが、ヘッドノードの下り側のノードであってもよいだろう。ステップ８１で、ノードは、Ｐ２ＭＰワーキングパスの一部を成すように構成される。ステップ８２で、一組のＰ２ＭＰバックアップパスが構成される。バックアップパスの各々は、ネットワーク障害が発生しうる位置に関連している。ステップ８３で、ノードは、ワーキングパスで障害が発生したというインジケーション（指標）を受信して、障害発生位置（例えばリンクまたはノード）を特定する。次いで、ノードは、発生したばかりの障害発生位置に適したバックアップパスを選択して、バックアップパスをセットアップするためにバックアップ沿いのノードにシグナリングする。有利には、ノードは、必要なバックアップパスをサポートするために、バックアップパス沿いのノードに命令してデータプレーンでリソースをクロスコネクトさせる。バックアップパスがセットアップされたという指標をノードが受信すると、ステップ８４でトラヒックがバックアップパスにスイッチされる。ステップ８４のしばらく後で行われるステップ８５で、ノードは、ワーキングパスが有効であるという指標を受信する。ステップ８６で、ノードは、トラヒックを復旧させてワーキングパスへ戻す。

図１に示す、例示するＰ２ＭＰワーキングパスＬＳＰ１０は、ノードＡにヘッドノードを有し、リングの周りをノードＢ乃至Ｆを介して時計回り方向に延在している分岐を１つ有する。理解されるであろうが、ワーキングパスＬＳＰ１０は、異なるルーティングを有してもよいだろうし、バックアップパスの各々は、ワーキングパスＬＳＰのルーティングをサポートするための適切なバックアップパスを提供するためのルーティングを有してもよいだろう。

図９および図１０は、メッシュ型トポロジーを有するネットワークに適用されるＰ２ＭＰワーキングパス９１の一例を示す図である。Ｐ２ＭＰワーキングパス９１は、ノードＡにルートノードを有し、Ｆ、Ｈ、Ｉ、Ｍに宛先ノードを有する。以前の例と同様、バックアップパスが、ワーキングパスの障害が発生しうる位置の各々について設けられている。図１０に示すような、リンクＡ−Ｂの障害について考えてみよう。この障害発生位置について見込まれるバックアップＬＳＰ９２を図１０に示す。これは、パスＡ−Ｃ−Ｂ−Ｆ経由の宛先ノードＦへの接続を提供する。図１１は、この障害発生位置についての別の見込まれるバックアップＬＳＰ９３を示す図であるが、こちらは、Ａ−Ｃ−Ｈ−Ｇ−Ｆというパスを介して宛先ノードＦへの接続を提供し、ノードＨはワーキングパスのもう１つの宛先ノードである。バックアップパスは、例えばパスの長さ、パスの容量、パスのコストのような因子に基づいてプランニング（計画）されるであろう。

バックアップパスに必要なのは、ワーキングパスの宛先ノードと、宛先ノードに到達するために中継（通過）に参加しなければならないノードとに接続することだけである。図１、図２および図３Ａ乃至３Ｅに示す例では、ワーキングパスは、ノードＡを一組のノードＢ乃至Ｆに接続するのだが、それらはすべて宛先ノードであり、すなわち、トラヒックはこれらのノードにおいてリングに到着するのだから、トラヒックはＢ−Ｆの各ノードに到達しなければならない。従って、図３Ａ乃至３Ｅに示す一組のバックアップＬＳＰは、ノードＡをノードＢ−Ｅの各々に接続する。図１２は、図１と同じリング型トポロジーと、ルートノードとしてノードＡを有し、宛先ノードとしてノードＢ、Ｃ、Ｆだけを有するワーキングパス２６とを示す。ワーキングパス２６は、ノードＤおよびＥを通るが、トラヒックはこれらのノード宛てではないのだから、これらは「中継」ノードであるにすぎない。図１３は、リンクＣ−Ｄに障害がある場合のバックアップパス２７を示す図である。バックアップパス２７は、ノードＡをノードＢ、Ｃ、Ｆだけに接続する。ノードＤまたはＥに接続する必要はない。また、同様に、図９乃至１１のメッシュ型ネットワークの例は、ワーキングパスの宛先ノードと、宛先ノードに到達するために中継に参加する必要があるノードとに限って、バックアップパスがどのように接続するのかを表している。図１３では、バックアップパス９３はノードＢを通らないが、それはノードＢがワーキングパスの宛先ノードではないからである。

本書で開示された発明の修正形態およびその他の実施形態は、前述の記述および関連の図面の中に提示された教示内容の利点を有する当業者には思い当たるであろう。従って、理解されるべきだが、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されるのではなく、修正形態およびその他の実施形態は、本開示の範囲内に含まれることが意図されている。本書では特定の用語が採用されていることがあるが、それらは一般的な説明的な意味においてのみ用いられているのであって、限定を目的としていない。

Claims (22)

1. コネクション型のネットワークにおける第１ノードにトラフィックのリカバリーを実行させる方法であって、ポイント・ツー・マルチポイント型の現用パスがソースノードと複数の宛先ノードとの間に確立され、前記第１ノードは前記現用パスに接続しており、
   前記第１ノードにおいて、前記現用パスにおいて障害が発生したことを示すインジケーションであって、障害の発生位置を識別するためのインジケーションを、受信する受信ステップと、
   前記障害の発生位置に基づいて、複数のポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスの１つを選択する選択ステップであって、当該複数のポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスは、前記第１ノードと前記複数の宛先ノードとを接続しており、前記現用パスにおける複数の潜在的な障害の発生位置それぞれにポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスが設けられているところの、前記選択ステップと、
   前記選択ステップで選択されたポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスでトラフィックを送信する送信ステップと
   を有することを特徴とする方法。
2. 前記インジケーションは、前記ネットワークにおける制御プレーンを介して受信されるシグナリングメッセージであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記シグナリングメッセージは、ＲＳＶＰ−ＴＥメッセージであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記第１ノードは、前記ポイント・ツー・マルチポイント型の現用パスの前記ソースノードであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記選択ステップは、前記選択された予備パスを確立するために、データプレーンのレベルでリソースをクロスコネクトするよう、前記選択された予備パス上にある複数のノードにシグナリングで伝達することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記複数のポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスは、前記受信ステップにおいて障害が発生したことを示すインジケーションを受信するのに先立って、トラフィックを転送できるように設定されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記コネクション型のネットワークは、リング型のトポロジーを有していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記現用パスは、リングにおける第１の方向に沿って転送するように設定されており、
   前記予備パスは、前記リングにおける反対方向に沿って転送するブランチを有していることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記複数の予備パスは、複数のリソースからなる共通のセットを共用していることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記現用パスおよび前記予備パスは、マルチプロトコル・ラベルスイッチング（ＭＰＬＳ）またはマルチプロトコル・ラベルスイッチング・トランスポートプロファイル（ＭＰＬＳ−ＴＰ）型のコネクションであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法。
11. コネクション型のネットワークにおいてトラフィックをリカバリーする方法であって、
    前記ネットワークにおいて、ソースノードと複数の宛先ノードとの間にポイント・ツー・マルチポイント型の現用パスを設定する設定ステップと、
    障害を検出するのに先立って、前記現用パスの第１ノードと、前記現用パスの前記複数の宛先ノードとの間に、複数のポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスをプランニングするプランニングステップと
    を有し、
    前記現用パスにおける複数の潜在的な障害の発生位置それぞれにポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスが設けられることを特徴とする方法。
12. 前記第１ノードは、前記ソースノードであることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記ポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスは、前記現用パスの宛先ノードと、前記現用パスの前記宛先ノードに至る際に通過することになるノードとにだけ接続されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
14. 前記プランニングステップは、
    前記障害を検出するのに先立って、前記複数のマルチポイント型の予備パスを設定するよう、ノードにシグナリングで伝達するステップを含み、
    前記シグナリングによって、データプレーンのレベルでのリソースをクロスコネクトするよう、前記ノードが指示されることで、前記設定された予備パスがトラフィックを転送できる状態となることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
15. 前記コネクション型のネットワークは、リング型のトポロジーを有していることを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記現用パスは、リングにおける第１の方向に沿って転送するように設定されており、
    前記予備パスは、前記リングにおける反対方向に沿って転送するブランチを有していることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記複数の予備パスは、複数のリソースからなる共通のセットを共用していることを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれか１項に記載の方法。
18. 前記現用パスおよび前記予備パスは、マルチプロトコル・ラベルスイッチング（ＭＰＬＳ）またはマルチプロトコル・ラベルスイッチング・トランスポートプロファイル（ＭＰＬＳ−ＴＰ）型のコネクションであることを特徴とする請求項１１ないし１７のいずれか１項に記載の方法。
19. コネクション型のネットワークの第１ノードで使用される装置であって、
    ソースノードと複数の宛先ノードとの間のポイント・ツー・マルチポイント型の現用パスの一部を形成すよう、前記第１ノードを設定するための指示を受信するように構成された第１モジュールと、
    前記現用パスの前記複数の宛先ノードに前記第１ノードを接続するポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスの一部を形成するよう、前記第１ノードを設定するための指示を受信するように構成された第２モジュールであって、前記複数のポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスは前記第１ノードを前記複数の宛先ノードへ接続し、前記現用パスにおける複数の潜在的な障害の発生位置それぞれにポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスが設けられているところの、前記第２モジュールと、
    前記現用パスにおける障害を示すインジケーションを受信するように構成された第３モジュールと、
    前記障害の発生位置に基づいて、前記複数のポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスのうちの１つを選択し、前記選択したポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスにトラフィックを切り替えるように構成された第４モジュールと
    を備えたことを特徴とする装置。
20. 前記第１ノードは、前記現用パスにおける前記ソースノードであることを特徴とする請求項１９項に記載の装置。
21. 複数のノードを備えたコネクション型のネットワークにおける制御エンティティ装置であって、
    前記ネットワークの複数の宛先ノードとソースノードとの間にポイント・ツー・マルチポイント型の現用パスを設定し、
    障害を検出するのに先立って、前記現用パスの第１ノードと、前記現用パスの前記複数の宛先ノードとの間に、複数のポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスをプランニングする
    ように構成されていることを特徴とし、前記現用パスにおける複数の潜在的な障害の発生位置それぞれにポイント・ツー・マルチポイント型の予備パスが設けられている、制御エンティティ装置。
22. 請求項１ないし１８のいずれか１項に記載された方法をプロセッサに実行させることを特徴とする装置可読のプログラム。

Images