JP2013187652A

JP2013187652A - ネットワーク、ノード装置及びそれらに用いる帯域確保方法

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Publication number: JP2013187652A
Application number: JP2012049882A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Motoyama; 謙太郎本山
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2013-09-19
Anticipated expiration: 2032-03-07
Also published as: JP5915271B2

Abstract

【課題】通信経路のアグリゲーションを行うためのプロトコルを組み込むことなく、ＬＬＤＰの設定とアグリゲーショングループの構成を組むポートとを指定するだけで通信経路のアグリゲーションを構成可能なネットワークを提供する。
【解決手段】ネットワークでは、ノード装置（３１，３２）が、ＬＬＤＰを利用して隣接ノードとの接続を検出して管理を行う。ノード装置（３１，３２）は、ＬＬＤＰのフレームのやり取りを利用して隣接ノードとの通信経路のアグリゲーショングループを構成する手段（コントロールパッケージ１，１１）を有する。
【選択図】図１

Description

本発明はネットワーク、ノード装置及びそれらに用いる帯域確保方法に関し、特にＬＬＤＰ（ＬｉｎｅＬａｙｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して隣接ノードとの接続を検出、管理を行うネットワークの管理に関する。

ＬＬＤＰは、ネットワーク機器や端末の種類、設定情報等を近隣のノードに通知するレイヤ２のプロトコルであり、ＩＥＥＥ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１ａｂにて規程されている。

本発明に関連するネットワークでは、管理負荷を軽減する仕組みとしてＬＬＤＰを利用している（例えば、特許文献１参照）。尚、ＬＬＤＰを利用して経路冗長を行うネットワークも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

本発明に関連するネットワークについて図１を参照して説明する。本発明に関連するＬＬＤＰを用いたネットワークの管理では、例えば、入出力ポート１５にて障害が発生すると、入出力ポート６，１６の間でやりとりされているＬＬＤＰフレームによりノード３１側も入出力ポート１５の対向ポートである入出力ポート５にて障害が発生していることを検出することができる。

特開２００８−１９３２０６号公報特開２０１１−１３５２４０号公報

しかしながら、上述した本発明に関連するネットワークでは、近隣のノードにおいて障害が検出できるのみで、その障害の検出による通信経路のアグリゲーションを行うためには別のプロトコルを組み込む必要がある。

また、本発明に関連するネットワークでは、ＬＬＤＰと、通信経路のアグリゲーションを行うためのプロトコルとが別のプロトコルのために、それぞれの操作を覚える必要がある。

つまり、本発明に関連するネットワークでは、ＬＬＤＰを利用して隣接ノードとの接続を検出、管理を行う場合、ＬＬＤＰがただの監視機能であり、他装置の装置状態が変更されたとしても、通知を出したり受けたりするだけで、それにあわせたコンフィグ変更を行っているわけではない。

また、本発明に関連するネットワークでは、帯域を確保するために通信経路のアグリゲーションを組もうとした時に、ＬｉｎｋＡｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ等、別のプロトコルを利用して通信経路のアグリゲーションを構成するしかない。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、通信経路のアグリゲーションを行うためのプロトコルを組み込むことなく、またＬＬＤＰの設定とアグリゲーショングループの構成を組むポートとを指定するだけで通信経路のアグリゲーションを構成することができるネットワーク、ノード装置及びそれらに用いる帯域確保方法を提供することにある。

本発明によるネットワークは、ノード装置が、ＬＬＤＰ（ＬｉｎｅＬａｙｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して隣接ノードとの接続を検出して管理を行うネットワークであって、
前記ＬＬＤＰのフレームのやり取りを利用して前記隣接ノードとの通信経路のアグリゲーショングループを構成する手段を前記ノード装置に備えている。

本発明によるノード装置は、ＬＬＤＰ（ＬｉｎｅＬａｙｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して隣接ノードとの接続を検出して管理を行うノード装置であって、
前記ＬＬＤＰのフレームのやり取りを利用して前記隣接ノードとの通信経路のアグリゲーショングループを構成する手段を備えている。

本発明による帯域確保方法は、ノード装置が、ＬＬＤＰ（ＬｉｎｅＬａｙｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して隣接ノードとの接続を検出して管理を行うネットワークに用いるネットワーク管理方法であって、
前記ノード装置が、前記ＬＬＤＰのフレームのやり取りを利用して前記隣接ノードとの通信経路のアグリゲーショングループを構成する処理を実行している。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、通信経路のアグリゲーションを行うためのプロトコルを組み込むことなく、またＬＬＤＰの設定とアグリゲーショングループの構成を組むポートとを指定するだけで通信経路のアグリゲーションを構成することができるという効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態によるネットワークの構成例を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態によるネットワークの処理動作を示すシーケンスチャートである。本発明の第２の実施の形態によるネットワークの構成例を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態によるネットワークの処理動作を示すシーケンスチャートである。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明によるネットワークの概要について説明する。

本発明は、ＩＥＥＥ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１ａｂにて規程されているＬＬＤＰ（ＬｉｎｅＬａｙｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して隣接ノードとの接続を検出、管理を行っているネットワークにおいて、ＬＬＤＰを用いて隣接ノードと通信経路のアグリゲーションが組めるようにしたことを特徴としている。

本発明は、ＬＬＤＰを利用して隣接ノードとの接続を検出、管理を行っているネットワークにて、ＬＬＤＰのフレームのやり取りを利用して通信経路のアグリゲーションを構成することで、通信経路のアグリゲーションを構成するための別のプロセスを組み込む必要がなくなる。

つまり、本発明では、ＬＬＤＰが定期的にフレームのやり取りを行っていることに着目し、このＬＬＤＰのフレームのやり取りを利用して通信経路のアグリゲーションを構成することで、通信経路のアグリゲーションを行うためのプロトコルを組み込む必要がなく、またＬＬＤＰの設定とアグリゲーショングループの構成を組むポートを指定するだけですむようにすることができる。

図１は本発明の第１の実施の形態によるネットワークの構成例を示すブロック図である。図1においては、ＬＬＤＰを用いた通信経路のアグリゲーションのための構成を示している。

図１において、本発明の第１の実施の形態によるネットワークは、ノード３１，３２から構成され、ノード３１，３２は、それぞれ、コントロールパッケージ１，１１と、インタフェース（ＩＦ）パッケージ２，３，１２，１３とから構成されている。

コントロールパッケージ１，１１は、それぞれＬ２ＳＷ（Ｌａｙｅｒ２ｓｗｉｔｃｈ）処理部７，１７と、ＬＬＤＰ処理部８，１８と、集約・分配部９，１９とを備えている。また、インタフェースパッケージ２，１２は、入出力ポート４，１４を備え、インタフェースパッケージ３，１３は、入出力ポート５，６，１５，１６を備えている。

ノード３１，３２は、入出力ポート４，１４からのフレームを送受信している装置である。コントロールパッケージ１，１１は、ノード３１，３２の通信制御を行うパッケージである。

インタフェースパッケージ２，３，１２，１３は、ノード３１，３２のインタフェース部分であり、入出力ポート４〜６，１４〜１６をそれぞれ具備する。入出力ポート４〜６，１４〜１６は、隣接ノードとフレームをやり取りしているインタフェースである。

Ｌ２ＳＷ処理部７，１７は、ノード３１，３２でＬ２ＳＷ全般の処理を行う部分である。ＬＬＤＰ処理部８，１８は、ノード３１，３２との間でやりとりしているＬＬＤＰフレームの処理を行う。

集約・分配部９，１９は、アグリゲーショングループを構成するポートの情報（以下、アグリゲーショングループの情報とする）を基に、入出力ポート４，１４から入ってきたフレームを分配して入出力ポート５，６，１５，１６から出す。また逆に、集約・分配部９，１９は、アグリゲーショングループの情報を基に、入出力ポート５，６，１５，１６から入ってきたフレームを集約して入出力ポート４，１４から出す。

図２は本発明の第１の実施の形態によるネットワークの処理動作を示すシーケンスチャートである。この図２を参照して図１のＬＬＤＰを用いた通信経路のアグリゲーションの動作ついて説明する。

ノード３１，３２では、それぞれ、予め指定された入出力ポート５，６，１５，１６をアグリゲーショングループに設定する（図２ステップＳ１，Ｓ１１）。尚、アグリゲーショングループの情報は、コントロールパッケージ１，１１内の図示せぬメモリ等に登録される。

ノード３１，３２は、ノード３１，３２の装置状態を基にＬＬＤＰ処理部８，１８からＬＬＤＰ情報の対向装置への送信を開始する（図２ステップＳ２，Ｓ１２）。

ノード３１，３２は、コントロールパッケージ１，１１にて、対向装置より受け取ったＬＬＤＰ情報を基にノード３１，３２のコンフィグを設定して通信ができるようにする（図２ステップＳ３，Ｓ１３）。この時点で、ＬＬＤＰによる通信経路のアグリゲーションが行えるようになっている。

ノード３２は、入出力ポート１５で障害が発生すると（図２ステップＳ１４）、ＬＬＤＰ処理部１８にて障害情報を含めたＬＬＤＰ情報をノード３１へ送信する（図２ステップＳ１５）。

ノード３１は、ＬＬＤＰ情報を受け取ると、ＬＬＤＰ処理部８でＬＬＤＰ情報を解析し、コントロールパッケージ１にて、その情報を基にコンフィグを変更してアグリゲーショングループに登録されているポートの中から入出力ポート５を削除する（アグリゲーショングループのポートを縮退）（図２ステップＳ４）。

ノード３２は、ＬＬＤＰ情報をノード３１へ送信した後、コントロールパッケージ１１にて、コンフィグを変更し、故障した入出力ポート１５をアグリゲーショングループに登録されているポートの中から削除する（アグリゲーショングループのポートを縮退）（図２ステップＳ１６）。

ノード３１，３２は、アグリゲーショングループに登録されているポートから入出力ポートの削除によってアグリゲーショングループを縮退した状態の情報で、ＬＬＤＰの通信を再開する（図２ステップＳ５，Ｓ１７）。本実施の形態では、これらの手順によって、ＬＬＤＰを用いた通信経路のアグリゲーションが行える。

このように、本実施の形態では、ＬＬＤＰを実装してある装置であれば、別のプロトコルを実装しなくても、通信経路のアグリゲーションを構成することができる。

つまり、本実施の形態では、１０Ｍｂｐｓのポートが２個ある場合、これらのポートをアグリゲーショングループに設定することで、集約・分配部９，１９にて、このアグリゲーショングループの情報を基に２個のポートから入ってきたフレームを集約することで、２０Ｍｂｐｓの帯域を確保することができる。

また、本実施の形態では、複雑な設定をしなくても、ＬＬＤＰの設定と通信経路のアグリゲーションを構成するポートとを指定するだけで、ライン冗長を構成することができる。

さらに、本実施の形態では、コントロールパッケージ１，１１に交換するだけで、通信経路のアグリゲーションの構成を実現することができるため、古い装置を置き換えなくてよいので、費用を抑えることができる。

図３は本発明の第２の実施の形態によるネットワークの構成例を示すブロック図である。図３において、本発明の第２の実施の形態は、ＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）処理部１０，２０をコントロールパッケージ１０１，１１１に設けた以外は図１に示す本発明の第１の実施の形態によるネットワークと同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は本発明の第１の実施の形態と同様である。

本発明の第２の実施の形態では、帯域制御についてさらに工夫し、アグリゲーショングループの数にあわせて帯域制御を行っている。図３においては、ＬＬＤＰを用いた通信経路のアグリゲーションのための構成を示している。

図３において、本発明の第２の実施の形態によるネットワークは、ノード１３１，１３２から構成され、ノード１３１，１３２は、それぞれ、コントロールパッケージ１０１，１１１と、インタフェース（ＩＦ）パッケージ２，３，１２，１３とから構成されている。

コントロールパッケージ１０１，１１１は、Ｌ２ＳＷ処理部７，１７と、ＬＬＤＰ処理部８，１８と、集約・分配部９，１９と、ＱｏＳ処理部１０，２０とを備えている。また、インタフェースパッケージ２，１２は、入出力ポート４，１４を備え、インタフェースパッケージ３，１３は、入出力ポート５，６，１５，１６を備えている。

ノード１３１，１３２は、入出力ポート４，１４からのフレームを送受信している装置である。コントロールパッケージ１０１，１１１は、ノード１３１，１３２の通信制御を行うパッケージである。

インタフェースパッケージ２，３，１２，１３は、ノード１３１，１３２のインタフェース部分であり、入出力ポート４〜６，１４〜１６を具備する。入出力ポート４〜６，１４〜１６は、隣接ノードとフレームをやり取りしているインタフェースである。

Ｌ２ＳＷ処理部７，１７は、ノード１３１，１３２でＬ２ＳＷ全般の処理を行う部分である。ＬＬＤＰ処理部８，１８は、ノード１３１，１３２との間でやりとりしているＬＬＤＰフレームの処理を行う。

集約・分配部９，１９は、入出力ポート４，１４から入ってきたフレームを分配して入出力ポート５，６，１５，１６から出す。また逆に、集約・分配部９，１９は、入出力ポート５，６，１５，１６から入ってきたフレームを集約して入出力ポート４，１４から出す。

ＱｏＳ処理部１０，２０は、アグリゲーショングループの数にあわせて帯域制御を、つまり縮退したアグリゲーショングループに合わせて入出力ポート４，１４の通信の帯域制御を行う。

次に、図３のＬＬＤＰを用いた通信経路のアグリゲーションにあわせた帯域制御の動作を図４を参照して説明する。

ノード１３１，１３２は、それぞれ、入出力ポート５，６，１５，１６をアグリゲーショングループに設定する（図４ステップＳ１０１，Ｓ１１１）。尚、アグリゲーショングループの情報は、コントロールパッケージ１０１，１１１内の図示せぬメモリ等に登録される。

ノード１３１，１３２は、ノード１３１，１３２の装置状態を基にＬＬＤＰ処理部８，１８からＬＬＤＰ情報の対向装置への送信を開始する（図４ステップＳ１０２，Ｓ１１２）。

ノード１３１，１３２は、コントロールパッケージ１０１，１１１にて、対向装置より受け取ったＬＬＤＰ情報を基にノード１３１，１３２のコンフィグを設定して通信ができるようにする（図４ステップＳ１０３，Ｓ１１３）。ここの時点で、ノード１３１，１３２では、ＬＬＤＰによる通信経路のアグリゲーションが行えるようになっている。

ノード１３２は、入出力ポート１５で障害が発生すると（図４ステップＳ１１４）、ＬＬＤＰ処理部１８にて障害情報を含めたＬＬＤＰ情報をノード１３１へ送信する（図４ステップＳ１１５）。

ノード１３１は、ＬＬＤＰ情報を受け取ると、ＬＬＤＰ処理部８で情報を解析し、コントロールパッケージ１０１にて、その情報を基にコンフィグを変更してアグリゲーショングループに登録されているポートの中から入出力ポート５を削除する（アグリゲーショングループのポートを縮退）（図４ステップＳ１０４）。

ノード１３２は、ＬＬＤＰ情報をノード１３１へ送信した後、コントロールパッケージ１１１にて、コンフィグを変更し、故障した入出力ポート１５をアグリゲーショングループに登録されているポートの中から削除する（アグリゲーショングループのポートを縮退）（図４ステップＳ１１６）。

ノード１３１，１３２は、それぞれ、ＱｏＳ処理部１０，２０にて、縮退したアグリゲーショングループに合わせて入出力ポート４，１４の通信の帯域制御を行うようにコンフィグを設定する（縮退にあわせてシェーピング）（図４ステップＳ１０５，Ｓ１１７）。

ノード１３１，１３２は、それぞれ、アグリゲーショングループを縮退した状態の情報でＬＬＤＰの通信を再開する（図４ステップＳ１０６，Ｓ１１８）。

本実施の形態では、これらの手順により、ＬＬＤＰを用いた通信経路のアグリゲーションに合わせた帯域制御を行うことができる。

１，１１，１０１，１１１コントロールパッケージ
２，３，１２，１３インタフェースパッケージ
４〜６，１４〜１６入出力ポート
７，１７Ｌ２ＳＷ処理部
８，１８ＬＬＤＰ処理部
９，１９集約・分配部
１０，２０ＱｏＳ処理部
３１，３２，１３１，１３２ノード

Claims

ノード装置が、ＬＬＤＰ（ＬｉｎｅＬａｙｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して隣接ノードとの接続を検出して管理を行うネットワークであって、
前記ＬＬＤＰのフレームのやり取りを利用して前記隣接ノードとの通信経路のアグリゲーショングループを構成する手段を前記ノード装置に有することを特徴とするネットワーク。
前記アグリゲーショングループを構成する手段は、予め指定されたポートを前記アグリゲーショングループに設定しかつ当該アグリゲーショングループの登録管理を行う手段と、前記アグリゲーショングループの情報を基に前記ポートから入ってきたフレームの集約及び分配を行って他のポートに送る集約・分配手段とを含むことを特徴とする請求項１記載のネットワーク。
前記アグリゲーショングループを構成する手段は、前記アグリゲーショングループのポートの数にあわせて帯域制御を行うＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）処理手段を含むことを特徴とする請求項２記載のネットワーク。
ＬＬＤＰ（ＬｉｎｅＬａｙｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して隣接ノードとの接続を検出して管理を行うノード装置であって、
前記ＬＬＤＰのフレームのやり取りを利用して前記隣接ノードとの通信経路のアグリゲーショングループを構成する手段を有することを特徴とするノード装置。
前記アグリゲーショングループを構成する手段は、予め指定されたポートを前記アグリゲーショングループに設定しかつ当該アグリゲーショングループの登録管理を行う手段と、前記アグリゲーショングループの情報を基に前記ポートから入ってきたフレームの集約及び分配を行って他のポートに送る集約・分配手段とを含むことを特徴とする請求項４記載のノード装置。
前記アグリゲーショングループを構成する手段は、前記アグリゲーショングループのポートの数にあわせて帯域制御を行うＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）処理手段を含むことを特徴とする請求項５記載のノード装置。
ノード装置が、ＬＬＤＰ（ＬｉｎｅＬａｙｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して隣接ノードとの接続を検出して管理を行うネットワークに用いる帯域確保方法であって、
前記ノード装置が、前記ＬＬＤＰのフレームのやり取りを利用して前記隣接ノードとの通信経路のアグリゲーショングループを構成する処理を実行することを特徴とする帯域確保方法。
前記ノード装置が、前記アグリゲーショングループを構成する処理において、予め指定されたポートを前記アグリゲーショングループに設定しかつ当該アグリゲーショングループの登録管理を行う処理と、前記アグリゲーショングループの情報を基に前記ポートから入ってきたフレームの集約及び分配を行って他のポートに送る集約・分配処理とを実行することを特徴とする請求項７記載の帯域確保方法。
前記ノード装置が、前記アグリゲーショングループを構成する処理において、前記アグリゲーショングループのポートの数にあわせて帯域制御を行うＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）処理を実行することを特徴とする請求項８記載のネットワーク管理方法。