JP2013506362A - コンピュータネットワークにおけるデータ転送の技術 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 なし
Description
各ノードに対して、少なくとも1つの最短経路ツリー(SPT)が、ツリーのルートとしてノードに提供されることと、
ノードAとノードBの任意のペアに対して、ノードAからノードBへのユニキャスト経路は、ノードBからノードAの厳格な逆経路となり(逆経路一致性(congruency))、また、2つのノード間のマルチキャストトラフィックは、ユニキャスト経路に従うことである(マルチキャストとユニキャスト一致性)。
IEEE802.1aqの最短経路ブリッジング(SPB)は、ネットワークに対する制御プロトコルとして使用することができる。SPBは、ネットワーク内の各ノードに対して最短経路ツリー(SPT)を保持する。即ち、各ノードは、SPTを所有する。ノードは、自身のツリー上でデータを送信する。即ち、ノードは、データ転送に対し自身が所有するツリーだけを使用する。つまり、SPTはルートとなるソースであり、また、各ノードは、自身が所有するツリー上でのみルートとなり、他の残りのすべてのツリー内ではリーフとなる。SPBをサポートするノードは、SPTノードと呼ばれ、SPT領域を形成する。これは、互いのコンフィグレーションが一致する場合、即ち、そのSPT領域内のすべてのノードが最短経路ツリーに対して互換性のある割当を伴って構成設定されている場合に、そのSPT領域を形成する。このように、SPT領域内のすべてのノードは、どのVLANが接続される最短経路であり、かつどのSPTセットがこれらのVLANのそれぞれに対して使用されるかについて同意する。SPTノードは、データ転送のために自身が所有するツリーを使用する。つまり、接続性が複数のSPTによって提供される。
バックアップツリーは、所望のネットワーク要素の障害に対する保護を提供するために、そのバックアップツリーを計算する任意のアルゴリズムを使用することによって定義することができる。バックアップツリーは、プライマリツリーと完全にあるいは部分的に素であるべきである。多くのアルゴリズムを、互いに素なツリー群の計算のために使用することができる。多くの直接的なソリューションは、IEEE802.1aqによって計算され、かつ定義されるプライマリツリーに対する最短経路ツリーを維持して、SPTの他にバックアップツリーを判定することである。バックアップツリーを判定するための最も単純な方法は、物理的なトポロジー上でのSPTの計算に対して使用される全く同一のアルゴリズムを使用することであり、この物理的なトポロジーは、保護が要望される障害を有するネットワーク要素は含んでいない。もちろん、物理的なトポロジーは、そのネットワーク要素を取り出した後でも接続されたままにしなければならず、それゆえ、より多くのバックアップツリーが、異なるネットワーク要素の保護に対して必要とされる可能性がある。
2種類のスイッチングを、SPBネットワークにおいて実現することができる。
障害を検出することを可能にし、かつ無傷のバックアップツリーを選択することを可能にするために、ツリーの可用性がモニタされるべきである。CFMで定義される継続性チェックメッセージ(CCM)は、ツリーのモニタリングのために使用することができる。
図11から図17に関しては、保護スイッチングを実現するためのより多くの方法の実施形態が提供される。
ツリースイッチングとセットスイッチングとの間の主要な違いは、バックアップツリーがグループ化されないこと、即ち、ツリースイッチングではまとめて管理されない代わりに、個々のSPTに対して個々のバックアップツリーが存在することである。それゆえ、バックアップツリーへのスイッチングの調整は、SPBの一致性の要件を維持するためには複雑となる。
どのツリーが利用可能であるかについてをソースノードに通知するために、順方向の経路に加えて、逆方向の経路がモニタされなければならない。これらのツリーにとって、双方向サービスに属していることは問題とならない。これは、順方向の経路と逆方向の経路との両方が、双方向サービスをサポートするために確立されているからである。一致性を維持するために、ノードは、協調的な方法でバックアップツリーにスイッチすべきである。上述のセクション3で言及されるように、バックアップツリーはアルゴリズムによって判定されるべきであり、そうすることで、バックアップツリーも順方向の経路と逆方向の経路との一致性をサポートする。それゆえ、障害に対する保護のために維持されるバックアップツリーが存在し、かつそれらが一致性をサポートする場合、ノードは適切なバックアップツリーにスイッチすることができる。全く同一の障害のイベント(群)を取り扱うことができる複数のバックアップツリーが存在する可能性があるので、ノードは、バックアップツリーに対する優先順位を取得して維持し、そして、最高優先度のバックアップツリーにスイッチすることができる。優先度リストは、タイブレーキングルールを使用することによって、例えば、ツリーを備えるノードIDの順序付けされたリストを使用することによって判定することができる。既に上述しているように、すべてのプライマリツリーとバックアップツリーは、常に、CCMメッセージによってモニタすることができる。
この実施形態の動作を実現するためには、CFMに対して拡張が必要とされる。2つの新規のメッセージタイプが提案される。障害通知と修復通知であり、これは、従来のCCMメッセージに対する新規のCFMメッセージとしてあるいは新規のTLVとして実現することができる。障害通知メッセージと修復通知メッセージはそれぞれ、壊れているツリーあるいは修復されているツリーのIDを含んでいる。どちらの通知メッセージもすべての他のノードへブロードキャストされる。明示的な通知メッセージが存在するので、RDIフィールドは、この方法を使用するためには必要とされない。
図15は、紛失しているCCMを検出するエッジノードにおいて、セットスイッチングのための保護方法の動作を示している。ここで、1つのCCMの紛失による疑似反応が回避されるべきである場合、紛失している複数の連続するCCMを待機することができることに注意されたい。紛失しているCCMは、ネットワークの内のどこかでの障害を示している。任意の反応の前に、エッジノードはいわゆる検出期間(間隔)を待機する。これは、CCM間隔のほんの一部である。つまり、他のツリーの断絶も検出することができる。検出間隔の満了後、エッジノードは、どのツリーが影響を受けていないかを判定する。即ち、どのツリーにおいて、他のノードからのCCMが受信されたかを判定する。次に、エッジノードは、すべての無傷のツリー上で送信されるCCMに対してRDIフィールドをセットする。このようにして、エッジノードは他のノードに、障害が発生していて、バックアップツリーへのスイッチングが必要とされることを通知する。加えて、CCMのRDIフィールドは、送信側のエッジノードによってどのツリーが無傷であると見なされるかを示すものである。これは、それらが、無傷のツリー上でのみ送信されるからである。次に、エッジノードは、いわゆる通知期間が満了するまで待機する。通知期間中に、各エッジノードは、壊れているツリーの検出に従って、RDIフィールドセットを有するCCMを送信する。つまり、各ノードには、障害のイベントについても通知される。また、各ノードは、無傷のツリーであるかを判定することができる。即ち、各エッジノードからRDIフィールドを有するCCMが受信されるツリーを判定することができる。無傷のツリーの情報を有することで、無傷のバックアップツリーのセットも判定することができる。そして、エッジノードは、ユーザトラフィックをバックアップツリーのセットへスイッチする。このバックアップツリーのセットは、無傷のツリーのセットの内の優先度リスト内の最高優先度を有するものである。
Claims (39)
- コンピュータネットワークにおけるデータの転送を制御する方法であって、前記コンピュータネットワークは、データを転送するためのノードのセットを備え、第1のノードがプライマリツリーとバックアップツリーに関連付けられており、前記プライマリツリーは、第2のノードへデータを転送するための、前記第1のノードに対するデフォルト経路を定義し、前記バックアップツリーは、前記プライマリツリーに障害がある場合、前記第2のノードへデータを転送するための、前記第1のノードに対する別の経路を定義している、前記第1のノードによって実行される、方法であって、
1つ以上の継続性チェックメッセージを前記プライマリツリー上と前記バックアップツリー上に送信するステップと、
前記第2のノードから送信される障害信号であって、前記プライマリツリーの障害ステータスを示す障害信号の受信に応じて、前記プライマリツリーの障害の発生を検出するステップと、
前記プライマリツリーの障害の検出に応じて、前記第2のノードへの前記データの転送を前記プライマリツリーから前記バックアップツリーへスイッチするステップと
を有することを特徴とする方法。 - 前記障害信号は、前記プライマリツリーの前記障害ステータスを示すリモート不良指示フィールドを含む1つ以上の修正された継続性チェックメッセージを含んでいる
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記第1のノードが前記障害を示す前記修正された継続性チェックメッセージを受信することを停止する場合、前記データの転送を前記プライマリツリーへスイッチするステップを更に有する
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記障害信号は、前記プライマリツリーの識別情報を含む障害通知メッセージを含んでいる
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記第2のノードによって送信される修復信号であって、前記プライマリツリーの復旧ステータスを示す修復信号の受信に応じて、前記データの転送を前記プライマリツリーへスイッチするステップを更に有する
ことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記修復信号は、前記プライマリツリーの識別情報を含む修復通知メッセージを含んでいる
ことを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 前記第1のノードは、更に、複数のバックアップツリーに関連付けられており、前記第1のノードは、前記継続性チェックメッセージを前記プライマリツリー上と前記複数のバックアップツリー上のすべてに送信し、
前記複数のバックアップツリーの優先度情報を取得するステップと、
前記プライマリツリーの前記障害の検出に応じて、前記データの転送を、一定の優先度を有し、かつ使用可能である特定のバックアップツリーへスイッチするステップと
を更に有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。 - 前記複数のバックアップツリーは、複数のセットにグループ化され、
前記バックアップツリーの複数のセットの優先度情報を取得するステップと、
前記プライマリツリーの障害の検出に応じて、前記データの転送を、一定の優先度を有し、自身のツリー群のすべてが使用可能である、特定のバックアップツリーのセットへスイッチするステップと
を更に有することを特徴とする請求項7に記載の方法。 - コンピュータネットワークにおけるデータの転送を制御する方法であって、前記コンピュータネットワークは、データを転送するためのノードのセットを備え、第1のノードがプライマリツリーとバックアップツリーに関連付けられており、前記プライマリツリーは、第2のノードへデータを転送するための、前記第1のノードに対するデフォルト経路を定義し、前記バックアップツリーは、前記プライマリツリーに障害がある場合、前記第2のノードへデータを転送するための、前記第1のノードに対する別の経路を定義している、前記第2のノードによって実行される、方法であって、
前記第1のノードから前記プライマリツリー上で送信される継続性チェックメッセージを受信するステップと、
前記第1のノードから送信される少なくとも1つの継続性チェックメッセージが前記第2のノードで受信される場合、前記プライマリツリーの障害の発生を検出するステップと、
前記プライマリツリーの障害ステータスを示す障害信号を送信することによって、前記プライマリツリーの前記障害について前記第1のノードへ通知するステップと
を有することを特徴とする方法。 - 前記第1のノードから送信される所定数の連続する継続性チェックメッセージが前記第2のノードにおいて受信されていない後に、所定時間期間が満了している場合に、前記障害の発生が検出される
ことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 前記障害信号は、前記プライマリツリーの前記障害ステータスを示すリモート不良指示フィールドを含む1つ以上の修正された継続性チェックメッセージを生成することによって提供される
ことを特徴とする請求項9または10に記載の方法。 - 前記第2のノードは、前記プライマリツリー上で、前記第1のノードから送信される継続性チェックメッセージを再度受信するまで、前記修正された継続性チェックメッセージを継続的に送信する
ことを特徴とする請求項11に記載の方法。 - 前記障害信号は、前記プライマリツリーの識別情報を含む障害通知メッセージを生成することによって提供される
ことを特徴とする請求項9または10に記載の方法。 - 前記第2のノードが、前記プライマリツリー上で前記第1のノードから送信される前記継続性チェックメッセージを再度受信する場合に、修復信号を送信するステップを更に有し、
前記修復信号は、前記プライマリツリーの復旧ステータスを示している
ことを特徴とする請求項13に記載の方法。 - 前記修復信号は、前記プライマリツリーの識別情報を含む修復通知メッセージを生成することによって提供される
ことを特徴とする請求項14に記載の方法。 - 所定数の連続する継続性チェックメッセージが前記第2のノードにおいて再度受信された後に、所定時間期間が満了している場合に、前記修復信号が送信される
ことを特徴とする請求項14または15に記載の方法。 - 前記第1のノードは、更に、複数のバックアップツリーに関連付けられており、前記第2のノードは、使用可能である前記バックアップツリーのすべてに前記障害信号を送信する
ことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の方法。 - 前記複数のバックアップツリーは、複数のセットにグループ化され、
前記プライマリツリーの前記障害の検出に応じて、自身のバックアップツリー群のすべてが使用可能である、前記セットに属する前記バックアップツリー群上だけに前記障害信号を送信するステップを更に有する
ことを特徴とする請求項17に記載の方法。 - 前記障害通知メッセージと前記修復通知メッセージの少なくとも1つは、CFMフォーマットに適合するメッセージである、あるいはタイプレングス値として継続性チェックメッセージ内に含まれる
ことを特徴とする請求項4乃至8、及び13乃至18のいずれか1項に記載の方法。 - 前記プライマリツリーの前記障害を発生しているネットワーク構成要素を除いて、前記プライマリツリーと同一のツリー計算アルゴリズムを使用することによって前記バックアップツリーを提供するステップを更に有する
ことを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の方法。 - コンピュータデバイスで実行される場合に、請求項1乃至20のいずれか1項に記載の方法を実行するためのプログラムコードを備えるコンピュータプログラム。
- コンピュータ可読記録媒体に記憶されている
ことを特徴とする請求項21に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータネットワークに対するノードであって、データを前記コンピュータネットワーク内の他のノードに転送するように構成されているノードであって、
当該ノードをプライマリツリーとバックアップツリーに関連付けるように構成されているプロセッサであって、前記プライマリツリーが前記他のノードへデータを転送するための、当該ノードに対するデフォルト経路を定義し、前記バックアップツリーが前記プライマリツリーに障害がある場合、前記他のノードへデータを転送するための、当該ノードに対する別の経路を定義している、プロセッサと、
1つ以上の継続性チェックメッセージを前記プライマリツリー上と前記バックアップツリー上に送信するように構成されている送信機と、
前記他のノードから送信される障害信号を受信するように構成されている受信機と、
前記他のノードから送信される、前記プライマリツリーの障害ステータスを示す前記障害信号の受信に基づいて、前記プライマリツリーの障害の発生を検出するように構成されている検出器とを備え、
前記プロセッサは、前記プライマリツリーの障害の検出に応じて、前記他のノードへの前記データの転送を前記プライマリツリーから前記バックアップツリーへスイッチするように構成されている
ことを特徴とするノード。 - 前記検出器は、前記プライマリツリーの前記障害ステータスを示すリモート不良指示フィールドを含む1つ以上の修正された継続性チェックメッセージの存在に基づいて、前記プライマリツリーの前記障害の発生を検出するように構成されている
ことを特徴とする請求項23に記載のノード。 - 前記プロセッサは、更に、当該ノードが前記他のノードから送信される前記修正された継続性チェックメッセージを受信することを停止する場合、前記データの転送を前記プライマリツリーへスイッチするように構成されている
ことを特徴とする請求項24に記載のノード。 - 前記検出器は、前記障害信号内の、前記プライマリツリーの識別情報を含む障害通知メッセージの存在に基づいて、前記プライマリツリーの前記障害の発生を検出するように構成されている
ことを特徴とする請求項23に記載のノード。 - 前記プロセッサは、前記他のノードから送信される、前記プライマリツリーの復旧ステータスを示す修復信号の受信に応じて、前記データの転送を前記プライマリツリーへスイッチするように構成されている
ことを特徴とする請求項26に記載のノード。 - 前記プロセッサは、当該ノードを、異なるバックアップツリー優先度が割り当てられている複数のバックアップツリーに関連付けるように構成されていて、
前記送信機は、前記継続性チェックメッセージを前記プライマリツリー上と前記複数のバックアップツリー上のすべてに送信するように構成されていて、
前記プロセッサは、更に、前記プライマリツリーの前記障害の検出に応じて、前記データの転送を、一定のバックアップツリー優先度を有し、かつ使用可能である特定のバックアップツリーへスイッチするように構成されている
ことを特徴とする請求項23乃至27のいずれか1項に記載のノード。 - 前記プロセッサは、前記複数のバックアップツリーを、異なるバックアップツリーのセットの優先度が割り当てられている複数のセットにグループ化し、かつ、前記プライマリツリーの障害の検出に応じて、前記データの転送を、一定のバックアップツリーのセットの優先度を有し、かつ自身のツリー群のすべてが使用可能である、特定のバックアップツリーのセットへスイッチするように構成されている
ことを特徴とする請求項28に記載のノード。 - コンピュータネットワークに対するノードであって、データを前記コンピュータネットワーク内の他のノードから受信するように構成されているノードであって、前記他のノードはプライマリツリーとバックアップツリーに関連付けられていて、前記プライマリツリーが当該ノードへデータを転送するための、前記他のノードに対するデフォルト経路を定義し、前記バックアップツリーが前記プライマリツリーに障害がある場合、当該ノードへデータを転送するための、前記他のノードに対する別の経路を定義している、ノードであって、
前記他のノードから前記プライマリツリー上で送信される1つ以上の継続性チェックメッセージを受信するように構成されている受信機と、
前記他のノードから送信される少なくとも1つの継続性チェックメッセージが前記受信機で受信されない場合、前記プライマリツリーの障害の発生を検出するように構成されている検出器と、
前記プライマリツリーの障害ステータスを示す障害信号を提供することによって、前記プライマリツリーの前記障害について前記他のノードへ通知するように構成されているプロセッサと、
前記障害信号を前記他のノードへ送信するように構成されている送信機と
を有することを特徴とするノード。 - 前記検出器は、前記他のノードから送信される所定数の連続する継続性チェックメッセージが前記受信機において受信されていない後に、所定時間期間が満了している場合に、前記障害の発生を検出するように構成されている
ことを特徴とする請求項30に記載のノード。 - 前記プロセッサは、前記プライマリツリーの前記障害ステータスを示すリモート不良指示フィールドを含む1つ以上の修正された継続性チェックメッセージを生成することによって前記障害信号を提供するように構成されている
ことを特徴とする請求項30または31に記載のノード。 - 前記送信機は、前記プライマリツリー上で、前記他のノードから送信される継続性チェックメッセージを前記受信機が再度受信するまで、前記修正された継続性チェックメッセージを継続的に送信するように構成されている
ことを特徴とする請求項32に記載のノード。 - 前記プロセッサは、前記プライマリツリーの識別情報を含む障害通知メッセージを生成することによって前記障害信号を提供するように構成されている
ことを特徴とする請求項30または31に記載のノード。 - 前記プロセッサは、前記プライマリツリー上で前記他のノードから送信される前記継続性チェックメッセージを前記受信機が再度受信する場合に、前記他のノードへ送信すべき修復信号を提供するように構成され、
前記修復信号は、前記プライマリツリーの復旧ステータスを示している
ことを特徴とする請求項34に記載のノード。 - 前記プロセッサは、前記プライマリツリーの識別情報を含む修復通知メッセージを生成することによって前記修復信号を提供するように構成される
ことを特徴とする請求項35に記載のノード。 - 前記送信機は、所定数の連続する継続性チェックメッセージが前記受信機において再度受信された後に、所定時間期間が満了している場合に、前記修復信号を送信するように構成されている
ことを特徴とする請求項35または36に記載のノード。 - 前記他のノードは、更に、複数のバックアップツリーに関連付けられており、当該ノードの前記送信機は、使用可能である前記バックアップツリーのすべてに前記障害信号を送信するように構成されている
ことを特徴とする請求項30乃至37のいずれか1項に記載のノード。 - 前記複数のバックアップツリーは、複数のセットにグループ化され、
前記送信機は、更に、前記プライマリツリーの前記障害の検出に応じて、自身のバックアップツリー群のすべてが使用可能である、前記セットに属する前記バックアップツリー群上だけに前記障害信号を送信するように構成されている
ことを特徴とする請求項38に記載のノード。
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