JP2018160874A - 光通信応急復旧方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
復旧装置は,接続部と,アドレス取得部と,ノード確認部と,無線通知部とを有する。
接続部は,復旧装置を第1のノードの制御プレーンローカルネットワークに接続するための要素である。
アドレス取得部は,緊急接続サーバから,第1のサブネット内の1又は複数のノードのアドレス情報を取得するための要素である。
ノード確認部は,第1のサブネット内の1又は複数のノードのアドレス情報を取得するアドレスを用いて,第1のサブネット内の第1のノードが第1のサブネット内の他のノードと接続可能か確認するための要素である。
無線通知部は,第1のノードが接続可能な第1のサブネット内のノードに関する情報を,緊急接続サーバに無線にて通知するための要素である。
本発明において,制御プレーンの自動応急復旧は,制御プレーンの各々のレイヤ3のサブネットワーク(それと対応する一つのレイヤ2セグメント)を対象として行われる。複数の制御プレーンサブネットの応急復旧については,それぞれの制御プレーンのサブネットワーク応急復旧が独立に行われる。
通信事業者が,図1に示されるように,被災された対象光ネットワークの所在地域において,他の生残った又は一部先に応急復旧された無線通信網及びインターネットアクセスの状況を把握している。通信事業者が,制御プレーンの応急復旧のために,無線接続及びインターネットアクセス可能な場所に,本発明中の復旧装置を対象制御プレーンネットワークに臨時有線接続を行う。また,通信事業者が,被災地域外に本発明中の緊急接続サーバを設置し,セキュアなアクセス制御装置,例えば, ファイアウォール,を経由しインターネットに接続する。緊急接続サーバは,復旧装置と連携し,ネットワーク損壊状況を自動的に把握することができる。また,緊急接続サーバは,復旧装置と連携し,分断化された対象制御プレーンネットワークを応急復旧することができる。
この復旧装置は,光通信システムの復旧システムの一要素とされてもよい。この場合光通信システムの復旧システムは,機能ブロック制御部を有してもよい。この復旧システムは,上記した復旧装置と,復旧装置と固定部で接続可能な1又は複数の機能ブロックとを含む。緊急接続サーバは,インターネットにセキュアなアクセスができる計算機であり,復旧装置と併用される光通信システムの復旧システムの一要素である。
この準備工程では,通信事業者が主体として下記準備作業を行う。
対象制御プレーン修復用に,災害地域外に,一つの緊急接続サーバを準備する。セキュアなアクセス制御装置,例えば,ファイアウォールを含める。
緊急接続サーバに,一つのGLOBAL IPアドレスを設定し,インターネットアクセスを可能にする。
緊急接続サーバにおいて,対象サブネットの疎通確認目標情報として,対象制御プレーンのサブネット内(災害前)全てのノードのIPアドレス情報集合Aを準備する。
対象制御プレーン修復用に,Q数量の復旧装置を準備する。
各々の復旧装置に,唯一のIDを付与し,復旧装置に設定する。
各々の復旧装置に,緊急接続サーバのGLOBAL IPアドレスを保存する。
緊急接続サーバにおいて,Q個の復旧装置それぞれとVirtual Private Network (VPN)接続用にQ数量のVPN論理ネットワークインターフェース(例えば,TapPort tap_0, tap_1,…,tap_Q−1)を作成する。つまり,一つの復旧装置に対して,一つのVPN論理ネットワークインターフェースを作成する。
緊急接続サーバにおいて,一つのレイヤ2のソフトブリージ,例えば,br0を作成し,Q個のVPN論理ネットワークインターフェースとbr0とを接続する。
緊急接続サーバにおいて,ソフトブリージ,例えば,br0に,Spanning Tree Protocol(STP)機能を利用し,br0のSTP優先度を最下位に設定する。
緊急接続サーバにおいて,対象制御プレーンのサブネット内一つの空きIPアドレスを割当し,br0に設定する。
Q数量の復旧装置の内,各々の復旧装置に緊急接続サーバとVPN接続用に一つのVPN論理ネットワークインターフェース(例えば,TapPort,tap_0)を作成する。
各々の復旧装置において,一つのレイヤ2のソフトブリージ,例えば,br1を作成し,復旧装置に作成した一つのVPN論理ネットワークインターフェースとbr1とを接続する。
各々の復旧装置において,ソフトブリージ,例えば,br1に,STP機能を利用する。
各々の復旧装置において,対象制御プレーンのサブネット内一つの空きIPアドレスを割当し,br1に設定する。
Q個以内2つ以上複数の復旧装置を無線接続及びインターネットアクセス可能な対象ネットワーク所在災害地域に配置する。
図4は,本発明第1のノードの制御プレーンローカルネットワークに復旧装置を接続する工程を示す概念図である。図4に示されるように,各々の復旧装置を災害地域に配置し,対象制御プレーンに接続する。具体的には,復旧装置の一つのネットワークインターフェース(インターフェース1)を対象制御プレーンサブネット内一つのノードのローカルネットワークに接続する。以下,制御プレーンサブネットを第1のサブネットをいう。また,制御プレーンノードを第1のノードをいう。
復旧装置が,与えられた対象制御プレーン修復用の緊急接続サーバのIPアドレスを用いて,無線接続及びインターネットを経由し,緊急接続サーバに接続する。この接続は既存セキュアなアクセス制御及び自動認証機能を利用する。
復旧装置が,制御プレーンローカルネットワークに存在する,第1のノードが含まれる第1のサブネット内の1又は複数のノードのアドレス情報の要求を緊急接続サーバに送信する。
緊急接続サーバが,要求を受け,復旧装置に対して,第1のサブネット内の1又は複数のノードのアドレス情報を送信する。具体的には,アドレス情報は,工程0で準備される対象制御プレーンのサブネット内(災害前)全てのノードのIPアドレス情報集合Aのことである。
図6は,復旧装置が,1又は複数のノードのアドレス情報を用いて,第1のサブネット内の第1のノードが第1のサブネット内の他のノードと接続可能か確認する工程を示す概念図である。図6に示されるように,復旧装置が,工程2にて取得された第1のサブネット内の1又は複数のノードのアドレス情報に基づいて,インターフェース1,そして,第1のノードの制御プレーンのローカルネットワークを経由し,第1のサブネット内の1又は複数のノードに送信し,第1のサブネット内の第1のノードが第1のサブネット内の他のノードと接続可能か確認する。
復旧装置が,接続確認過程で,あるノードから返信がある場合,当該ノードが生残っていることと判断する。接続確認過程中,返信がないノードが存在する場合, 第1のノードと当該ノードと不通と判断する。
図7は,復旧装置が,第1のノードが接続可能な第1のサブネット内のノードに関する情報を,緊急接続サーバに通知する工程を示す概念図である。図7に示されるように,復旧装置が,第1のノードが接続可能な第1のサブネット内のノードに関する情報を集約する。
復旧装置が,インターフェース2と,インターフェース2に繋ぐ無線接続機器とを経由して,インターネットにアクセスする。
復旧装置が,与えられた対象制御プレーン修復用の緊急接続サーバのIPアドレスを用いて,無線接続及びインターネットを経由で,第1のノードが接続可能な第1のサブネット内のノードに関する情報を送信する。
図8は,緊急接続サーバが,制御プレーンローカルネットワーク内の接続可能なノードを分析する工程を示す概念図である。図8に示されるように,緊急接続サーバが,確認過程中異なる復旧装置 i から受け取った第1のサブネット内の接続可能となるノード情報をそれぞれ集合R_iとして整理する。
緊急接続サーバが,内容が異なるノード集合R_iを検出し,関係R_i間が不通と判断し,関係R_i間ネットワーク断と判断し,損壊された場所を推定できる。例えば,二つの復旧装置から受け取った接続可能となるノード集合はそれぞれ{a,b}と{c,d}とする場合,本来第1のサブネット内に接続されるa,b,c,dは二つのレイヤ2セグメントに分離され,{a,b}と{c,d}との間の制御プレーンが損壊されることを推定できる。
緊急接続サーバが,既に配置された全ての復旧装置 i から受け取ったR_iの和集合Dを計算する。
緊急接続サーバが,第1のサブネット内未接続するノード集合U=A‐Dを計算し,出力する。
通信事業者が,集合Uの内容を確認し,集合Uに属するノードが存在する場合,所在被災地域に無線接続可能な場合,所在被災地域に他の復旧装置を複数配置するように,工程1から応急復旧を行う。
図9は,制御プレーンローカルネットワークにおいて,第1のノードが第1のサブネット内のノードと接続可能でない場合,復旧装置が,緊急接続サーバとの無線通信を確立する工程を示す概念図である。図9に示されるように,復旧装置(例えば,復旧装置 i)が,工程3において,第1のノード又は第1のサブネット内の他のノードの中から返信がないノードが存在し, 第1のノードと当該ノードと不通と判断した場合,インターフェース2及び無線接続機器を経由に,緊急接続サーバとVPNを接続する。
具体的には,復旧装置 i が,準備工程0で作成されたVPN設立用のVPN論理ネットワークインターフェース(例えば,TapPort,tap_0)と,緊急接続サーバに作成された当該復旧装置 i と対応するVPN論理ネットワークインターフェース(例えば,tap_i)との間に,VPNトンネルを設立する。VPNトンネルの設立には,セキュアなレイヤ2over レイヤ3トンネルを利用できる。
復旧装置 i が,VPN論理ネットワークインターフェース(例えば,TapPort,tap_0)と,自身のインターフェース1とを準備工程0で作成されたレイヤ2のソフトブリージbr1に接続する。このように,第1のサブネットは緊急接続サーバと接続される。
他の複数の復旧装置が,それぞれ上記のように,独立に緊急接続サーバとVPNを設立し,対象制御プレーンと緊急接続サーバと接続する。
上記それぞれのVPN接続と,緊急接続サーバにおいて,準備工程0に設定されたレイヤ2のソフトブリージbr0とを用いて,第1のサブネットに対するレイヤ2での迂回経路が形成される。レイヤ2での迂回経路が対象制御プレーンネットワークの冗長接続手段となり,損壊された第1のサブネットが自動的に修復される。
第1のサブネットの迂回経路を設立することによりループが発生する場合,第1のサブネット,緊急接続サーバ,そして復旧装置での既存STP機能がループを自動的に対応し,関係場所のVPN接続をBlockすることになる。そのため,ループが発生しても,通信の支障が自動的に回避される。
図10は,復旧装置が,第1のノードが第1のサブネット内のノードと接続可能と判断した場合,復旧装置と緊急接続サーバとの無線通信を切断する工程を示す概念図である。図10に示されるように,光ネットワークの修復が進み,切断されたデータプレーンの光ファイバリンクが再び修復されることにより,制御プレーンネットワークも復旧される場合,修復された本来の制御プレーンのリンクと応急復旧のために設立したVPN迂回経路と併存することになる。この場合,制御プレーンにループが発生する。この状況下で,対象制御プレーン,緊急接続サーバ,そして復旧装置での既存STP機能がループの状況に自動的に対応し,関係場所のVPN接続をBlockすることになる。このように,通信の支障が自動的に回避される。
復旧装置iが,自身のソフトブリッジbr1のSTP状態を監視し,VPN論理ネットワークインターフェース(例えば,TapPort,tap_0)のSTP状態がBlocking状態になることを判断できた場合,若しくは,復旧装置 i が,緊急接続サーバと連携し,緊急接続サーバにおける復旧装置 i 自身のIDと対応するVPN論理ネットワークインターフェース(例えば,TapPort,tap_i)のSTP状態がBlocking状態になることを判断できた場合,復旧装置 i が自身と緊急接続サーバとの無線通信を自動的に切断する。
復旧装置が上記状況を判断しない場合,自身と緊急接続サーバとの無線通信によるVPN接続を維持する。このように,対象制御プレーンの完全復帰まで,最小限必要の無線通信が維持することができる。
制御プレーンネットワークが複数箇所切断していた場合は複数の本発明品が複数通信手法で自動的に制御プレーンに再接続を行う。
切断された箇所が修理され復旧した場合,本発明品は自動的に元の制御プレーンネットワーク接続手段にもどし,臨時応急接続手段を切断する。
本発明品を接続したままにしている時に再度災害が発生し,制御プレーンネットワークが切れた場合は,切断されたネットワークの位置にある本発明品が自動的に複数通信手法で制御プレーンに再接続を行い応急復旧させる。
光通信経路としては使用できなくても,制御プレーンが復旧することで光通信装置装置のアラームを収集し光信号の迂回経路を早期に決定できることで,光ネットワークの早期応急復旧が可能になる。
Claims (5)
- 第1のノードの制御プレーンローカルネットワークに復旧装置を接続する工程と,
前記復旧装置が,緊急接続サーバから,制御プレーンローカルネットワークに存在する,第1のノードが含まれる第1のサブネット内の1又は複数のノードのアドレス情報を取得する工程と,
前記復旧装置が,前記1又は複数のノードのアドレス情報を用いて,第1のサブネット内の第1のノードが第1のサブネット内の他のノードと接続可能か確認する工程と,
前記復旧装置が,第1のノードが接続可能な第1のサブネット内のノードに関する情報を,前記緊急接続サーバに通知する工程と, 前記緊急接続サーバが,前記制御プレーンローカルネットワーク内の接続可能なノードを分析する工程と,
を含み,前記制御プレーンローカルネットワークにおける制御プレーンの応急復旧を行う方法。 - 請求項1に記載の方法であって,
制御プレーンローカルネットワークにおいて,第1のノードが第1のサブネット内のノードと接続可能でない場合,
前記復旧装置が,前記緊急接続ポイントとの無線通信を確立する工程をさらに含む,
方法。 - 請求項2に記載の方法であって,
前記復旧装置が,第1のノードが第1のサブネット内のノードと接続可能と判断した場合,
前記復旧装置と前記緊急接続ポイントとの無線通信を切断する工程をさらに含む,
方法。 - 第1のノードの制御プレーンローカルネットワークに接続するための接続部と,
緊急接続サーバから,第1のサブネット内の1又は複数のノードのアドレス情報を取得するアドレス取得部と,
第1のサブネット内の1又は複数のノードのアドレス情報を取得するアドレスを用いて,第1のサブネット内の第1のノードが第1のサブネット内の他のノードと接続可能か確認するノード確認部と,
第1のノードが接続可能な第1のサブネット内のノードに関する情報を,前記緊急接続サーバに無線にて通知する無線通知部と,
制御プレーンでおくられた命令に従いノードおよび機能ブロック装置を制御する装置制御部と,
を含む,復旧装置。 - 請求項4に記載の復旧装置と,
前記復旧装置と固定部にて接続可能な1又は複数の機能ブロックとを含む,
光通信システムの復旧システム。
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