JP3695362B2 - 通信コネクション迂回システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信コネクション迂回システム及びこれを実現するノード、サーバ、通信プログラムに関し、特に、コネクションオリエンテッド網において設定されている通信コネクション上の任意のノードまたはリンクにおける障害時に、該通信コネクション上を流れるトラフィックの損失を最小限にするために、該通信コネクションを保護するバックアップ通信コネクションを設定することを特徴とする通信コネクション迂回システム等に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、この種の通信コネクション迂回システムは、コネクションオリエンテッド網において、ある通信コネクション上(メイン通信コネクション)の任意のノードまたはリンクにおいて障害が発生したときに、障害が発生したノードまたはリンクを迂回する、予め設定されているバックアップ通信コネクションにデータ転送経路を切り替えることにより、障害が発生したメイン通信コネクション上を流れるトラフィックの損失を最小限にするために用いられている。
【0003】
従来の通信コネクション迂回システムの一例が、2001年4月、インターネット・ドラフト、ドラフト・ガン・ファスト・リルート・00・テキスト(InternetDraft, draft-gan-fast-reroute-00.txt, April, 2001)に示されている。
【0004】
この文献では、MPLS(MultiProtocol Label Switching)網におけるバックアップLSP(Label SwitchedPath)の設定方法が規定されている。ここで、バックアップLSPとは、あるLSP(メインLSP)上のリンクまたはノードにおける障害時に、メインLSPから切り替えられる、障害を迂回するLSPのことである。
【0005】
図1は、この文献におけるバックアップLSPの設定方法を示すものである。
【0006】
図1を参照すると、網内にLSR(Label Switching Router)101〜108が存在し、リンク201〜211によってそれぞれ接続されている。ここで、メインLSP301が、LSR101を入側LSRとし、LSR105を出側LSRとして、図1に示されるように設定されている。
【0007】
このとき、バックアップLSPは、図1のバックアップLSP302〜305のように設定される。すなわち、メインLSP301上の各LSRから設定され、起点となるLSRの2ホップ以上下流側のLSRに対して、下流側に隣接するリンクおよびノードを迂回するようにして設定される。ただし、LSR104を起点とする場合は、1ホップ下流側が出側LSRであるので、バックアップLSP305のように、1ホップ下流側のLSRに対して、下流側に隣接するリンクを迂回するようにして設定される。各バックアップLSPは、その起点となるLSRの下流側に隣接するメインLSP上のリンクまたはノードにおける障害を保護する。バックアップLSP302〜305はそれぞれ、LSR103、104、105、105において、メインLSP301と合流(マージ)する。例えば、バックアップLSP302上を流れるトラフィックは、LSR103において、自動的にメインLSP301に合流する。
【0008】
このようにバックアップLSP302〜305が予め設定されることにより、障害時に障害発生リンクまたはノードを迂回するLSPを再設定する必要がないだけでなく、メインLSP301における、LSR101とLSR105の間のどのリンクまたはノードにおいて障害が発生した場合でも、障害発生リンクまたはノードに隣接する上流側のLSRが該障害を検出し、該LSRを起点とするバックアップLSPに切り替えることができる。
【0009】
すなわち、メインLSP上のLSRは、隣接する下流側のリンクまたはノードの障害を検出すると、他のノードに障害通知を行う必要なしに、直ちにメインLSPから該LSRを起点とするバックアップLSPへの切り替えを行うことで、障害回復を行うことができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
第1の問題点は、メイン通信コネクション上の各ノードからバックアップ通信コネクションを独立に設定するのは、バックアップ通信コネクションが消費するリンクリソースが大きいということである。
【0011】
その理由は、バックアップ通信コネクションは、該バックアップ通信コネクションが保護するメイン通信コネクション上の区間とノードディスジョイントに設定されなければならないために、1本あたりのバックアップ通信コネクションが消費するリンクリソースが大きくなりがちであることに加え、バックアップ通信コネクションはメイン通信コネクションの出側ノードを除く各ノードから設定されるため、その本数がメイン通信コネクションのホップ数に比例して大きくなるからである。
【0012】
例えば、図1の例では、メインLSP301は4リンク分のリンクリソースを消費するのに対し、バックアップLSP302〜305は合計で12リンク分のリンクリソースを消費する。
【0013】
第2の問題点は、網内の任意の2ノード間で複数本のメイン通信コネクションを設定してトラフィックの負荷分散を行う場合、負荷分散を行うための各メイン通信コネクションに対してバックアップ通信コネクションを設定すると、バックアップ通信コネクションの消費するリンクリソースが大きいということである。
【0014】
その理由は、バックアップ通信コネクションは、該バックアップ通信コネクションが保護するメイン通信コネクションに対して独立に設定されるため、負荷分散を行うための各メイン通信コネクションに対してバックアップ通信コネクションを設定した場合、該バックアップ通信コネクションが合計で消費するリンクリソースは、メイン通信コネクションの数に比例して大きくなるからである。
【0015】
本発明の第1の目的は、バックアップ通信コネクションのリンクリソースの消費の少ない通信コネクション迂回システムを提供することである。
【0016】
本発明の第2の目的は、網内の任意の2ノード間でトラフィックの負荷分散を行うための複数本のメイン通信コネクションの各々に対してバックアップ通信コネクションを設定する際に、該バックアップ通信コネクションのリンクリソースの消費の少ない通信コネクション迂回システムを提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の通信コネクション迂回システムは、メイン通信コネクション上の出側ノードを除く各ノードからバックアップ通信コネクションを設定する。各バックアップ通信コネクションは、起点となるノードと出側ノードとの間において、保護するメイン通信コネクション上のリンクおよびノードと共有しないように設定されなければならない。バックアップ通信コネクションを設定する際に、既に設定されている同一のメイン通信コネクションを保護する他のバックアップ通信コネクションと合流する場合、合流点となるノードにおいてマージを行う。
【0018】
このようにバックアップ通信コネクションどうしのマージを行うことにより、バックアップ通信コネクション設定に要するリンクリソースを削減することができる。
【0019】
したがって本発明の第1の目的を達成することができる。
【0020】
本発明の第2の通信コネクション迂回システムは、網内の任意の2ノード間でトラフィックの負荷分散を行うための複数本のメイン通信コネクションの各々に対してバックアップ通信コネクションを設定する際に、各バックアップ通信コネクション上の出側ノードを除く各ノードからバックアップ通信コネクションを設定する。各バックアップ通信コネクションは、起点となるノードと出側ノードとの間において、保護するメイン通信コネクション上のリンクおよびノードと共有しないように設定されなければならない。
【0021】
バックアップ通信コネクションの設定時に、既に設定されている前記複数本のメイン通信コネクションのいずれかを保護するバックアップ通信コネクションとマージできる場合、途中でマージを行う。さらに、前記複数本のメイン通信コネクションのいずれかとマージできる場合も同様に、途中でマージを行う。
【0022】
このようにバックアップ通信コネクションどうしのマージを行うことにより、バックアップ通信コネクション設定に要するリンクリソースを削減することができる。したがって本発明の第2の目的を達成することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0024】
本実施の形態は、一般的なコネクションオリエンテッド網において実施可能であるが、ここではコネクションオリエンテッド網の代表例としてMPLS網について述べる。以下、LSP、LSR、ラベルは、一般的なコネクションオリエンテッド網において、それぞれ、通信コネクション、交換機、コネクション識別子に対応する。例えば、ATM(Asynchronous Transfer Mode)網においては、それぞれ、VC(Virtual Channel)、ATMスイッチ、VCI(Virtual Channel Identifier)に対応する。
【0025】
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。
【0026】
図2を用いて、本実施の形態において結果的に設定されるバックアップLSPの例を示す。
【0027】
図2を参照すると、図1と同様に、LSR101〜108とリンク201〜211によって構成されるMPLS網において、メインLSP301が設定されている。
【0028】
このとき、バックアップLSPは、図2のバックアップLSP306〜309のように設定される。バックアップLSP306〜309は、メインLSP301上の出側LSR(LSR105)を除く各LSRから出側LSRに対して設定される。また、メインLSR上の出側LSRを除くLSRの一部を選択し、選択されたLSRからバックアップLSPを設定してもよい。各バックアップLSPは、起点となるLSRと出側LSRとの間において、保護するメインLSP上のリンクおよびノードと共有しないように設定されなければならない。バックアップLSPを設定する際、その経路上に、既に設定されている同一のメインLSPを保護する他のバックアップLSPがある場合は、合流点となるLSRにおいてマージがなされる。
【0029】
図2においては、バックアップLSP306だけが、出側LSRまで到達しており、その他のバックアップLSP307〜309は、それぞれLSR106〜108において、バックアップLSP306にマージしている。
【0030】
上記のようにバックアップLSP306〜309を設定することによって、従来の技術で述べられたバックアップLSP302〜305と同様に障害迂回が可能になる。バックアップLSPは、既に設定されている同一のメインLSPを保護する他のバックアップLSPとマージするため、マージを用いない場合に比べ、バックアップLSP設定に要するリンクリソースを削減することができる。ここで、リンクリソースとは、LSPが消費する各リンクにおけるラベルや予約帯域などのリソースのことを指す。
【0031】
例えば、従来の技術である図1の例では、バックアップLSP302〜305は合計で12リンク分のリンクリソースを消費したのに対し、本実施の形態における図2の例では、バックアップLSP306〜309は合計で7リンク分のリンクリソースの消費で済む。
【0032】
次に、本実施の形態の構成について述べる。
【0033】
図3を参照すると、本発明の第1の実施の形態は、MPLS網A1内で行われる。LSR−A10は、MPLS網A1内に存在する任意の1つのLSRであり、トポロジ/リソース情報データベースA11と、経路計算手段A12と、シグナリング手段A13と、ラベル設定手段A14と、LSPデータベースA15と、マージ判定手段A16とを含む。
【0034】
トポロジ/リソース情報データベースA11は、MPLS網A1内のトポロジ情報およびリソース情報を記憶している。この情報を得る方法として、OSPF(Open Shortest Path First)などのルーティングプロトコルによって自律分散的に得る方法や、網管理サーバが一元的に収集した情報から得る方法などがある。
【0035】
経路計算手段A12は、あるメインLSPに対して、バックアップLSPを計算する。このとき、トポロジ/リソース情報データベースA11内に記憶されているトポロジ/リソース情報が用いられる。バックアップLSPの計算には、ダイクストラアルゴリズムなどが用いられる。
【0036】
シグナリング手段A13は、LSR群A20内のLSRとのシグナリング手順により、MPLS網A1内の任意のパス上にLSP設定を行う。特に、バックアップLSP設定時には、経路計算手段A12によって計算された経路上に、バックアップLSPを設定する。シグナリングメッセージ内には、設定しようとするLSP上における、帯域等のリソースの予約を指示することもできる。LSP設定シグナリングによるLSP設定時には、ラベル設定手段A14に対してラベルのバインディングを指示する。また、リソース予約が必要な場合は、同時にラベル設定手段A14に対してリソース予約の指示を行う。シグナリング手段A13は、設定したLSPの情報をLSPデータベースA15に書き込む。また、バックアップLSPの設定時には、マージ判定手段A16に他のLSPとマージ可能かどうかを問合わせし、マージ可能な場合はラベル設定手段にマージを指示する。このようなLSPシグナリング手段の例として、CR−LDP、RSVP−TE等が挙げられる。また、MPLS網A1の代わりにATM網が用いられる場合は、PNNIなどを用いることができる。本実施の形態では、CR−LDPが用いられるものとして説明するが、他のシグナリング手段を用いた場合においても同様に適用できる。
【0037】
ラベル設定手段A14は、シグナリング手段A13からの指示に基づいて、ラベルバインディング、リソース予約を行う。
【0038】
LSPデータベースA15は、シグナリング手段A13によって設定された各LSPの情報をテーブル形式で記憶する。LSPデータベースA15内のテーブルの例を図4に示す。図4を参照すると、LSPデータベースA15内のテーブルは、設定されている各LSPごとに、LSPの識別子(LSP−ID)、メインLSP/バックアップLSPの種別(メイン/バックアップ)、該LSPの上流側から受信するパケットにつけられるラベル値(入力ラベル)、該LSPの下流側に転送するときにパケットにつけるラベル値および出力インターフェース(出力ラベル/インターフェース)、該LSPに対して予約されている帯域値(予約帯域)の情報を有する。また、LSPどうしのマージが行われている場合は、その情報も含められる。図4の例では、fffの入力ラベルをもつLSP−ID:LSP2であるバックアップLSPは、dddの入力ラベルをもつLSP−ID:LSP2であるバックアップLSPとマージしている。すなわち、マージによって異なる入力ラベルをもつ複数のLSPが同一の出力ラベルをもつ1つのLSPに合流している。
【0039】
マージ判定手段A16は、バックアップLSP設定時に、該バックアップLSPが他のLSPとマージ可能かどうかの判定を行う。この判定を行う要求はLSPシグナリング手段A13からなされ、判定結果をLSPシグナリング手段A13に対して応答する。また、マージ可能かどうかの判定時にLSPデータベースA15を参照する。
【0040】
次に、図2〜8を参照して本実施の形態の動作について詳細に説明する。ここでは、バックアップLSPを、メインLSPにおける入側LSR側から順に設定していく動作について説明する。この動作を、動作Aとする。
【0041】
まず、メインLSPの設定が完了すると(図5のステップS101)、該メインLSPの入側LSRは、経路計算手段A12によって、該メインLSPにおける入側LSRから出側LSRまでのバックアップLSPの経路を計算する(ステップS102)。図2においては、メインLSP301の設定が完了すると、LSR101は、LSR101からLSR105までのバックアップLSPの経路を計算する。
【0042】
このとき、計算されるバックアップLSPの経路は、メインLSPにおける入側LSRと出側LSRとの間のどのリンクおよびノードとも共有してはならない。すなわち、バックアップLSPの経路はメインLSPとノードディスジョイントとなるように計算される。また、設定しようとするバックアップLSPに対してリソース予約を必要とする場合は、トポロジ/リソース情報データベースA11を参照して、必要なリソースを満たすように経路が計算される。
【0043】
次に、ステップS102によって計算されたバックアップLSPの経路上に、シグナリング手段A13を用いてバックアップLSPを設定する(ステップS103)。図2においては、バックアップLSP306が設定される。シグナリング手段A13は、バックアップLSP設定においてラベルリクエストメッセージとラベルマッピングメッセージを用いる。ラベルリクエストメッセージは、設定しようとするバックアップLSPの起点から終点まで、設定したい経路に沿って転送され、ラベルマッピングメッセージは逆向きに終点から起点までラベルリクエストメッセージの応答として返される。以下、バックアップLSPを設定するといった場合、バックアップLSPの起点となるLSRがラベルリクエストメッセージを送信し、ラベルマッピングメッセージを受信するまでの一連の動作が完了したことを示すものとする。
【0044】
ステップS103において、バックアップLSPが設定されると、入側LSRは、メインLSP上の次段のLSRに対して、シグナリング手段A13を用いて、バックアップLSP設定要求メッセージを送信する(ステップS104)。図2においては、LSR101からLSR102に対して、バックアップLSP設定要求メッセージが送信される。バックアップLSP設定要求メッセージ内には、どのメインLSPを保護するバックアップLSPを設定するか、の情報が含められる。その他、既に設定されているバックアップLSPの経路、および、これからバックアップLSPを設定すべきLSRがどの経路にバックアップLSPを設定すべきか、の情報などが加えられてもよい。
【0045】
メインLSP上のLSRにおいて、シグナリング手段A13が、バックアップLSP設定要求メッセージを受信すると(図6のステップS201)、LSPデータベースA15を用いて、該バックアップLSPを設定したLSRがメインLSP上の出側LSRであるかを調べる(ステップS202)。もし出側LSRであれば、メインLSPの入側LSRに対してバックアップLSP設定完了メッセージを送信する(ステップS206)。もし出側LSRでなければ、該LSRから設定するバックアップLSPの経路を経路計算手段A12を用いて計算する(ステップS203)。ここで計算されるバックアップLSPの経路は、メインLSPの出側LSRを宛先とし、自LSRから下流側のメインLSPとノードディスジョイントであるように計算される。すなわち、バックアップLSPは、自LSRと出側LSRとの間にある全てのリンクおよびノードと共有してはならない。図2においては、LSR102を起点とするバックアップLSPの経路は、LSR102→106→107→108→105の経路と計算されたとする。
【0046】
次に、ステップS202によって計算されたバックアップLSPの経路上に、シグナリング手段A13を用いてバックアップLSPを設定しようとする(ステップS204)。
【0047】
設定しようとするバックアップLSPの経路上の各LSRにおける動作を図7に示す。まず、設定しようとするバックアップLSPの経路上にあるLSRにおいて、シグナリング手段A13が、上流側のLSRからラベルリクエストメッセージを受信する(図7のステップS301)。シグナリング手段A13は、LSPデータベースA15を参照することによって、該メッセージを受信したLSR自身が、設定しようとするバックアップLSPにおいて、出側LSRであるかどうかを判定する(ステップS302)。出側LSRではない場合、マージ判定手段A16を用いて、既に設定されている同一のメインLSPを保護する他のバックアップLSPと途中でマージできるかどうかの判定を行う(ステップS303)。ステップS303によってマージできると判定した場合は、ラベル設定手段を用いてマージを行う(ステップS304)。同時に設定されたバックアップLSPの情報を、LSPデータベースに書き込む。マージを行う場合、シグナリング手段A13は、設定しようとするバックアップLSPの前段LSRへラベルマッピングメッセージを送信する(ステップS305)。ラベルマッピングメッセージは、該バックアップLSPの起点となるLSRまで転送される。また、ステップS302において出側LSRと判定された場合もステップS305の動作を行う。ステップS303において、他のバックアップLSPとマージできない場合は、マージせずに、シグナリング手段が次段のLSRへラベルリクエストメッセージを転送する(ステップS306)。
【0048】
また、設定しようとするバックアップLSPに対してリソース予約が必要な場合は、マージが行われたとしても必要とされるリソースを満たせることがマージの条件となる。マージの対象となる既に設定されているバックアップLSPが、必要なリソースを有しない場合は、マージを行わないか、マージを行うLSRから下流側の区間において、不足分のリソースを増やした後にマージを行う。一般的には、マージの対象となる既に設定されているバックアップLSPは、これから設定しようとするバックアップLSPと同じリソース予約がなされているので、この条件は自動的に満たされる。
【0049】
図2においては、LSR102を起点として設定されるバックアップLSPは、LSR106においてバックアップLSP306とマージできる。したがって、LSR102を起点とし、LSR106においてバックアップLSP306とマージする、バックアップLSP307が設定される。
【0050】
ステップS204によって、バックアップLSP設定が完了すると、シグナリング手段A13は、メインLSP上の次段LSRに対してバックアップLSP設定要求メッセージを送信する(ステップS205)。該次段LSRは、該バックアップLSP設定要求メッセージをシグナリング手段A13が受信し、ステップS201〜S206の動作を再帰的に繰り返す。
【0051】
また、ステップS205では、メインLSP上のあるLSRからのバックアップLSP設定が完了すると、バックアップLSP設定要求メッセージをメインLSPの次段LSRへ送信したが、バックアップLSPの設定が1本完了するたびに、メインLSPの入側LSRに対して、該バックアップLSPの設定が完了したことを通知するメッセージを送信してもよい。
【0052】
またさらに、ステップS204でバックアップLSP設定が完了したときに、自LSRがメインLSPの出側ノードの前段に位置するLSRである場合は、既にメインLSP上の各LSRからの一連のバックアップLSPの設定が完了している。そこで、ステップS205を行う代わりに、自LSRからメインLSPの入側LSRに対して、直接バックアップLSP設定完了メッセージを送信することもできる。ただし、この動作を行うためには、自LSRがメインLSPの出側ノードの前段に位置するLSRであると分かることが必要である。
【0053】
メインLSPにおける入側LSRは、バックアップLSP設定完了メッセージをシグナリング手段A13によって受信し、メインLSP上の各LSRからバックアップLSPが設定されたことを確認する(ステップS105)。
【0054】
以上のステップS101〜105、S201〜S206、S301〜S306の動作における各メッセージのシーケンスを図7を用いて説明する。
【0055】
図8を参照すると、網内にLSR109〜112が存在し、リンク212〜216によってそれぞれ接続されている。ここで、メインLSP310が、ノード109を入側LSRとし、ノード111を出側LSRとして、図1に示されるように設定されている。ここで、バックアップLSP311、312の設定に必要なメッセージのシーケンスを示す図がシーケンス図401である。
【0056】
まず、バックアップLSP311を設定するためのラベルリクエストメッセージが、LSR109→112→111の経路に転送され、その応答として、ラベルマッピングメッセージが返される。次にLSR109はLSR110へバックアップLSP設定要求メッセージを送信する。該バックアップLSP設定要求メッセージを受信したLSR110は、ラベルリクエストメッセージをLSR110→112→111の経路に転送しようとするが、該ラベルリクエストメッセージを受信したLSR112が、バックアップLSP311とマージし、ラベルマッピングメッセージをLSR110に対して返す。したがってLSR110を起点とし、LSR112においてバックアップLSP311とマージするバックアップLSP312が設定される。次に、LSR110はLSR111へバックアップLSP設定要求メッセージを送信する。該バックアップLSP設定要求メッセージを受信したLSR111は、メインLSP310の出側LSRであるため、LSR109に対してバックアップLSP設定完了メッセージを送信する。
【0057】
動作Aの特徴は、バックアップLSPを、メインLSPにおける入側LSR側から順に設定していくことである。バックアップLSP設定に要するリンクリソースをマージによって削減する効果は、既に設定されているバックアップLSPが、どの経路を通っているかによって大きく支配される。したがって、バックアップLSP設定時の経路選択は、該バックアップLSPの起点となるLSRがメインLSPにおける入側LSRに近いほど重要となる。すなわち、入側LSRを起点とするバックアップLSP設定時の経路選択は最も重要である。
【0058】
次に、図7、図9〜11を参照して本実施の形態のもう一つの動作について詳細に説明する。先に述べた、本実施の形態における動作Aでは、バックアップLSPを、メインLSPにおける入側LSR側から順に設定した。ここでは逆に、メインLSPにおける出側LSR側からバックアップLSPを設定する動作について説明する。これを動作Bとする。
【0059】
動作Bでは、メインLSPの設定におけるラベルマッピングメッセージには、該メインLSPを保護するバックアップLSPを設定せよという情報が含められている。
【0060】
メインLSPの設定において、該メインLSP上のLSR内のシグナリング手段A13がラベルマッピングメッセージを受信すると(図10のステップS401)、該LSRから設定するバックアップLSPの経路を経路計算手段A12を用いて計算する(ステップS402)。ここで計算されるバックアップLSPの経路は、動作Aと同様に、メインLSPの出側LSRを宛先とし、自LSRから下流側のメインLSPとノードディスジョイントであるように計算される。図9においては、LSR104がLSR105からラベルマッピングメッセージを受信したときに、LSR104を起点とするバックアップLSPの経路を、LSR104→108→105と計算したとする。
【0061】
次に、ステップS402によって計算されたバックアップLSPの経路上に、シグナリング手段A13を用いてバックアップLSPを設定する(ステップS403)。このとき、設定しようとするバックアップLSPの経路上の各LSRにおける動作は、図7のステップS301〜S306の動作と同様であり、既に設定されている同一のメインLSPを保護する他のバックアップLSPとマージできる場合は、途中でマージが行われる。図9におけるLSR104を起点とするバックアップLSPの設定時は、途中でマージできるバックアップLSPがまだ存在しないため、マージが行われずにLSR105まで設定される。
【0062】
ステップS403によって、バックアップLSPが設定されると、該バックアップLSPを設定したLSRは、LSPデータベースA15を参照してメインLSP上の入側LSRであるかを調べる(ステップS404)。もし入側LSRであれば、メインLSPを保護する一連のバックアップLSPの設定は完了している。もし入側LSRでなければ、メインLSP上の前段LSRに対してシグナリング手段A13がメインLSPに対するラベルマッピングメッセージを送信する(ステップS405)。該前段LSRのシグナリング手段A13は、該ラベルマッピングメッセージを受信し、ステップS401〜S405の動作を再帰的に繰り返す。
【0063】
以上に示した本実施の形態の動作Bにおける各メッセージのシーケンスを図11を用いて説明する。
【0064】
図11を参照すると、図8と網構成は同一である。ここで、メインLSP310、バックアップLSP317、318の設定に必要なメッセージのシーケンスを示す図がシーケンス図402である。
【0065】
まず、メインLSP310を設定するためのラベルリクエストメッセージが、LSR109→110→111の経路に転送され、その応答として、LSR110はLSR111からラベルマッピングメッセージを受信する。LSR110は、バックアップLSPの経路を計算し、ラベルリクエストメッセージをLSR110→112→111の経路に転送する。途中でマージすべき他のバックアップLSPがないので、ここではマージは行われない。該ラベルリクエストメッセージに対するラベルマッピングメッセージが、LSR111からLSR112を経由してLSR110へ転送される。該ラベルマッピングメッセージを受信したLSR110は、次にメインLSP310に対するラベルマッピングメッセージをLSR109へ送信する。LSR109は、バックアップLSPの経路を計算し、ラベルリクエストメッセージをLSR109→112→111の経路に転送するが、該ラベルリクエストメッセージを受信したLSR112が、バックアップLSP317とマージし、ラベルマッピングメッセージをLSR109に対して返す。したがってLSR109を起点とし、LSR112においてバックアップLSP317とマージするバックアップLSP318が設定される。
【0066】
動作Bの特徴は、バックアップLSPを、メインLSPにおける出側LSR側から順に設定していくことである。動作Bにおいては、動作Aとは反対に、バックアップLSP設定時の経路選択は、該バックアップLSPの起点となるLSRがメインLSPにおける出側LSRに近いほど重要となる。
【0067】
動作A、Bでは、バックアップLSPの起点となるそれぞれのLSRが自律分散的に該バックアップLSPの経路を計算したが、その他にも、最終的に設定されるべきバックアップLSPの最適ツリーを、網管理サーバもしくは網内の任意に選択されたLSRにおいて集中的に計算し、各バックアップLSPは、集中的に計算された最適ツリーを生成するように設定されるという方法も考えられる。この方法は、バックアップLSPが合計で消費するリンクリソースの削減効果を最適化したい場合に特に有効である。図12は、この方法を実現するためのサーバおよびLSRの構成を示す図である。
【0068】
図12を参照すると、LSR−A30は、MPLS網A1内に存在する任意の1つのLSRであり、図3におけるLSR−A10との違いは、トポロジ/リソース情報データベースA11と経路計算手段A12の代わりに対サーバ通信手段A31を有している点である。
【0069】
サーバA40は、MPLS網A1に対して1つまたは複数存在し、MPLS網内A1内の各LSR内の対サーバ通信手段A31と対LSR通信手段A43を介して通信を行う。サーバA40内はさらにトポロジ/リソース情報データベースA41、経路計算手段A42を有する。
【0070】
トポロジ/リソース情報データベースA41は、トポロジ/リソース情報データベースA11と同様に、MPLS網A1内のトポロジ情報およびリソース情報を記憶している。
【0071】
経路計算手段A42は、あるメインLSPに対するバックアップLSPの最適ツリーを、網管理サーバもしくは網内の任意に選択されたLSRにおいて集中的に計算し、LSR−A30に対して、計算された経路にバックアップLSPを設定するようにLSR通信手段A43を介して指示する。
【0072】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【0073】
本実施の形態では、メインLSP上の出側LSRを除く各LSRからバックアップLSPを設定する。各バックアップLSPは、起点となるLSRと出側LSRとの間において、保護するメインLSP上のリンクおよびノードと共有しないように設定されなければならない。バックアップLSPを設定する際に、既に設定されている同一のメインLSPを保護する他のバックアップLSPと合流する場合、合流点となるLSRにおいてマージがなされる。
【0074】
図1に示した、従来の技術で説明したバックアップLSP設定方法では、バックアップLSPとメインLSPとの合流点は、各バックアップLSPごとに異なっていたため、バックアップLSPどうしのマージを行うことができなかった。本実施の形態では、全てのバックアップLSPとメインLSPとの合流点をメインLSPの出側LSRとすることにより、バックアップLSPどうしのマージを行うことを可能にしている。
【0075】
このようにバックアップLSPどうしのマージを行うことにより、バックアップLSP設定に要するリンクリソースを削減することができる。
【0076】
例えば、従来の技術である図1の例では、バックアップLSP302〜305は合計で12リンク分のリンクリソースを消費したのに対し、本実施の形態における図2の例では、バックアップLSP306〜309は合計で7リンク分のリンクリソースの消費で済む。
【0077】
さらに、入側LSRと出側LSRとの間に設定されているバックアップLSPは、メインLSPとノードディスジョイントである。そのため、該メインLSPは、該バックアップLSPを、入側LSRと出側LSRとの間のトラフィック負荷分散用LSPとして用いることができる。ただし、該バックアップLSPはさらなるバックアップLSPによって保護されていないため、該バックアップLSP上のリンクまたはノードにおける障害時には、迂回を行うことはできない。したがって、ある入側LSRと出側LSRとの間で、トラフィック負荷分散用として設定されている複数のLSPの各々に対して、障害時の迂回を行うためには、それぞれのLSPに対してバックアップLSPが設定されなければならない。
【0078】
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
【0079】
図13を用いて、本実施の形態において結果的に設定されるバックアップLSPの例を示す。
【0080】
図13を参照すると、図1と同じ網構成において、メインLSP319、320が設定されている。メインLSP319、320は入側LSR(LSR101)、出側LSR(LSR105)が同一であり、互いにノードディスジョイントである。この2つのLSRは、一般的に、LSR101とLSR105の間を通過するトラフィックの負荷分散を行うために用いられる。このとき、メインLSP319、320は同一グループに属すると呼ぶものとする。
【0081】
本実施の形態では、LSPデータベースA15内に記憶されるテーブルは、第1の実施の形態で示した図4のテーブルの内容に加えて、ある同一グループに属するLSP群を他のグループに属するLSP群と区別するための識別子が必要になる。すなわち図14に示すように、同一グループに属するLSP群をグループ識別子(図14のグループA、B、..)を用いてグルーピングする。
【0082】
同一グループに属する各メインLSPには、障害回復を行うためにバックアップLSPが設定される。バックアップLSPは、メインLSPの出側LSRを除く各ノードから設定される。また、メインLSR上の出側LSRを除くLSRの一部を選択し、選択されたLSRからバックアップLSPを設定してもよい。各バックアップLSPは、起点となるLSRと出側LSRとの間において、保護するメインLSP上のリンクおよびノードと共有しないように設定されなければならない。
【0083】
バックアップLSPの設定時に、既に設定されている同一のメインLSPを保護する他のバックアップLSPとマージできる場合、途中でマージが行われる。さらに、同一グループに属する他方のメインLSPとマージできる場合も同様に、途中でマージが行われる。
【0084】
このとき、バックアップLSPは、図13のバックアップLSP321〜326のように設定される。バックアップLSP321〜323は、メインLSP319を保護するために設定されており、それぞれLSR106〜108において同一グループに属する他方のメインLSP320とマージされている。また、バックアップLSP324〜326は、メインLSP320を保護するために設定されており、それぞれLSR102〜104において同一グループに属する他方のメインLSP319とマージされている。
【0085】
上記のようにバックアップLSP321〜326を設定することによって、2本のメインLSPを用いてトラフィックの負荷分散をすると同時に、各メインLSPにおける障害発生時に障害迂回が可能になる。バックアップLSPは、既に設定されている同一のメインLSPを保護する他のバックアップLSPとマージするだけでなく、同一グループに属する他方のメインLSPともマージするため、マージを用いない場合に比べ、バックアップLSP設定に要するリンクリソースを削減することができる。
【0086】
また、上記は2本のメインLSPが存在する場合の例であったが、2本以上の任意の数のメインLSPが互いにノードディスジョイントに設定されている場合においても同様に適用できる。このとき、あるメインLSPを保護するために設定しようとするバックアップLSPを他のメインLSPまたはバックアップLSPとマージする条件は、以下の(1)または(2)と一般化することができる。
【0087】
(1)マージの対象となる既に設定されているLSPは、同一グループに属するメインLSPを保護するバックアップLSPである。ただし、マージの行われようとするLSRから該バックアップLSPにトラフィックを流したとき、そのトラフィックの通過経路は、設定しようとするバックアップLSPが保護するメインLSP上のリンクまたは出側を除くノードを通過しないことが条件である。
【0088】
(2)マージの対象となる既に設定されているLSPは、設定しようとするバックアップLSPが保護するメインLSP以外の、同一グループに属するメインLSPである。
【0089】
図15は、上記(1)、(2)によるマージ条件を説明するための図である。LSR120とLSR121の間に、同一グループに属する3本のメインLSP341〜343が設定されている。
【0090】
まず、LSR126からメインLSP343を保護するバックアップLSP344を設定しようとし、LSR123においてメインLSP341とマージしようとする。このマージは、マージ条件(2)を満たすため、マージ可能である。
【0091】
次に、バックアップLSP344が設定されている状態で、バックアップLSP345〜347を設定しようとする。
【0092】
バックアップLSP345は、メインLSP342におけるLSR124からLSR121の区間を保護する。ここで、LSR128においてバックアップLSP344とマージしようとする。このマージは、マージ条件(1)を満たすため、マージ可能である。
【0093】
バックアップLSP346は、メインLSP342におけるLSR124からLSR121の区間を保護する。ここで、LSR127においてバックアップLSP344とマージしようとする。このマージにより、バックアップLSP346からバックアップLSP344へと流されるトラフィックは、LSP125においてメインLSP342を通過するため、マージ条件(1)を満たさない。したがってマージ不可能である。
【0094】
バックアップLSP347は、メインLSP341におけるLSR122からLSR121の区間を保護する。ここで、LSR128においてバックアップLSP344とマージしようとする。このマージにより、バックアップLSP347からバックアップLSP344へと流されるトラフィックは、LSP123からLSR121の区間においてメインLSP341を通過するため、マージ条件(1)を満たさない。したがってマージ不可能である。
【0095】
次に、図6、13、16〜18を参照して本実施の形態の動作について詳細に説明する。図13は、同一グループに属するメインLSPが2本である場合の例であるが、3本以上の場合についても同様の動作を適用できる。また、本実施の形態の構成は、第1の実施の形態において述べられたものと同一である。
【0096】
まず、同一グループに属するメインLSPの設定が全て完了すると(図16のステップS501)、該メインLSPの入側LSRにおいて、シグナリング手段A13が、各メインLSP上の次段のLSRに対して、バックアップLSP設定要求メッセージを送信する(ステップS502)。
【0097】
各メインLSP上のLSRにおいて、シグナリング手段A13がバックアップLSP設定要求メッセージを受信した際の動作は、図6のステップS201〜S206に示した動作と同一である。また、ステップS201〜S206の手順は、各メインLSPごとに非同期に行われる。
【0098】
また、設定しようとするバックアップLSPの経路上の各LSRにおける動作は図17に示される。図17に示す動作は、他のLSPとマージを行う際の判断において、既に設定されている他のバックアップLSPとマージできるかどうかの判断(ステップS303)に、他のメインLSPとマージできるかどうかの判断(ステップS601)が加えられているという点で、図7の動作と異なる。それぞれマージができると判断された場合はマージを行う。ステップS303、S601における他のLSPとマージするための条件としては、それぞれ、先に述べた(1)、(2)が用いられる。
【0099】
また、設定しようとするバックアップLSPに対してリソース予約が必要な場合は、マージが行われたとしても該バックアップLSPが必要とするリソースを満たせることがマージの条件となる。特に、設定しようとするバックアップLSPが同一グループに属するメインLSPとマージする場合、該メインLSPは、該メインLSP自身が必要とするリソースと、該バックアップLSPが必要とするリソースの両方を満たさなければならない。マージの対象となる既に設定されているバックアップLSPまたはメインLSPが、マージを行うために必要なリソースを有しない場合は、マージを行わないか、マージを行うLSRから下流側の区間において、不足分のリソースを増やした後にマージを行う。
【0100】
例えば、同一グループに属する複数のメインLSPの各々に対する予約帯域値が異なる場合、マージの対象となる既に設定されているバックアップLSPまたはメインLSPと、これから設定しようとするバックアップLSPの予約帯域値は異なる。マージの対象が既に設定されているバックアップLSPである場合、該バックアップLSPの予約帯域値は、これから設定しようとするバックアップLSPの予約帯域値よりも大きいことがマージの条件となる。また、マージの対象が既に設定されているメインLSPである場合、該メインLSPの予約帯域値は、該メインLSP自身の予約帯域値と、これから設定しようとするバックアップLSPの予約帯域値の合計よりも大きいことがマージの条件となる。
【0101】
ステップS201〜S206の手順によって、あるメインLSPを保護する一連のバックアップLSP設定が完了すると、出側LSRのシグナリング手段A13は、該メインLSP上の入側LSRに対して、バックアップLSP設定完了メッセージを送信する(ステップS205)。
【0102】
入側LSRのシグナリング手段A13は、各メインLSPごとに、バックアップLSP設定完了メッセージを受信する。同一グループに属する全メインLSPに関してバックアップLSP設定完了メッセージを受信した時点で、全メインLSPに対して、各々を保護するバックアップLSPが設定されたことを確認する(ステップS503)。
【0103】
以上の本実施の形態の動作における各メッセージのシーケンスを図18を用いて説明する。
【0104】
図18を参照すると、図8と網構成は同一である。ここで、メインLSP327、328が設定されたとし、これらをそれぞれ保護するバックアップLSP329、330の設定に必要なメッセージのシーケンスを示す図がシーケンス図403である。
【0105】
メインLSP327、328の設定がともに完了すると、LSR109は、LSR110、112に対し、バックアップLSP設定要求メッセージを送信する。LSR110へ送信されたバックアップLSP設定要求メッセージは、メインLSP328を保護するバックアップLSPを設定することを要求し、LSR112へ送信されたバックアップLSP設定要求メッセージは、メインLSP327を保護するバックアップLSPを設定することを要求する。
【0106】
LSR110は、バックアップLSP設定要求メッセージを受信すると、ラベルリクエストメッセージをLSR110→112→111の経路に転送しようとするが、該ラベルリクエストメッセージを受信したLSR112が、メインLSP328とマージし、ラベルマッピングメッセージをLSR110に対して返す。したがってLSR110を起点とし、LSR112においてメインLSP328とマージするバックアップLSP329が設定される。次に、LSR110はLSR111へバックアップLSP設定要求メッセージを送信する。該バックアップLSP設定要求メッセージを受信したLSR111は、メインLSP327の出側LSRであるため、LSR109に対してバックアップLSP設定完了メッセージを送信する。
【0107】
LSR112は、バックアップLSP設定要求メッセージを受信すると、ラベルリクエストメッセージをLSR112→110→111の経路に転送しようとするが、該ラベルリクエストメッセージを受信したLSR110が、メインLSP327とマージし、ラベルマッピングメッセージをLSR112に対して返す。したがってLSR112を起点とし、LSR110においてメインLSP327とマージするバックアップLSP330が設定される。次に、LSR112はLSR111へバックアップLSP設定要求メッセージを送信する。該バックアップLSP設定要求メッセージを受信したLSR111は、メインLSP328の出側LSRであるため、LSR109に対してバックアップLSP設定完了メッセージを送信する。
【0108】
LSR109が全てのメインLSPに関してバックアップLSP設定完了メッセージを受信した時点で、メインLSP327、328に対して、各々を保護するバックアップLSPが設定されたことを確認する。
【0109】
本実施の形態では、本発明の第1の実施の形態における動作Aと同様に、バックアップLSPを、メインLSPにおける入側LSR側から順に設定していく動作について述べたが、動作Bのように、メインLSPにおける出側LSR側から順にバックアップLSPを設定するという動作も同様に考えることができる。
【0110】
また、本実施の形態では、バックアップLSPの起点となるそれぞれのLSRが自律分散的に該バックアップLSPの経路を計算したが、その他にも、最終的に設定されるべきバックアップLSPの最適ツリーを、網管理サーバもしくは網内の任意に選択されたLSRにおいて集中的に計算し、各バックアップLSPは、集中的に計算された最適ツリーを生成するように設定されるという方法も考えられる。この方法は、バックアップLSPが合計で消費するリンクリソースの削減効果を最適化したい場合に特に有効である。サーバおよびLSRの構成として、図12に示したものと同じ構成が用いられる。
【0111】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【0112】
本実施の形態では、網内の任意の2ノード間でトラフィックの負荷分散を行うための複数本のメインLSPの各々に対してバックアップLSPを設定する際に、各バックアップLSP上の出側LSRを除く各LSRからバックアップLSRを設定する。
【0113】
バックアップLSRの設定時に、既に設定されている前記複数本のメインLSRのいずれかを保護するバックアップLSRとマージできる場合、途中でマージが行われる。さらに、前記複数本のメインLSRのいずれかとマージできる場合も同様に、途中でマージが行われる。
【0114】
このように設定しようとするバックアップLSRを、既に設定されている他のバックアップLSPおよび、他のメインLSPとマージを行うことにより、バックアップLSP設定に要するリンクリソースを削減することができる。
【0115】
次に本発明の通信コネクション迂回システムを実現する通信プログラム及び当該プログラムを記録した記録媒体の実施の形態について説明する。本実施の形態では、上述のノード、サーバは、それぞれデータ処理装置、記憶装置を備え、さらに通信プログラムを記録した記憶媒体を備える(特に図示せず)。この記録媒体は、磁気ディスク、半導体メモリ、CD-ROMその他の記録媒体であってよい。
【0116】
各ノードを制御する通信プログラムは、記録媒体からノードの記憶装置に読み込まれ、記憶装置に必要なデータ等を記憶するための領域を確保し、その動作を制御する。データ処理装置は、上述の通信プログラムの制御により上述の第1及び2の実施の形態におけるノードの通信処理と同一の処理を実行する。
【0117】
また、サーバを制御する通信プログラムは、記録媒体からサーバの記憶装置に読み込まれ、記憶装置に必要なデータ等を記憶するための領域を確保し、その動作を制御する。データ処理装置は、上述の通信プログラムの制御により上述の第1及び2の実施の形態におけるサーバの通信処理と同一の処理を実行する。
【0118】
具体的には、図3のノードにノードを制御する通信プログラムが読み込まれ、これを実行することにより、経路計算手段A12、シグナリング手段A13、ラベル設定手段A14、マージ判定手段A16を生成し、記憶装置にトポロジリソース情報データベースA11、LSPデータベースA15に必要な情報を記憶するための領域を確保し、その動作を制御する。データ処理装置は、上述の通信プログラムの制御により上述の第1及び2の実施の形態におけるノードの通信処理と同一の処理を実行する。
【0119】
また、図12のノードにノードを制御する通信プログラムが読み込まれ、これを実行することにより、対通信サーバ通信手段A31、シグナリング手段A13、ラベル設定手段A14、マージ判定手段A16を生成し、記憶装置にLSPデータベースA15に必要な情報を記憶するための領域を確保し、その動作を制御する。データ処理装置は、上述の通信プログラムの制御により上述の第1及び2の実施の形態におけるノードの通信処理と同一の処理を実行する。
【0120】
更に、図12のサーバにサーバを制御する通信プログラムが読み込まれ、これを実行することにより、対LSR通信手段A43、経路計算手段A42を生成し、記憶装置にトポロジーリソース情報データベースに必要な情報を記憶するための領域を確保し、その動作を制御する。データ処理装置は、上述の通信プログラムの制御により上述の第1及び2の実施の形態におけるサーバの通信処理と同一の処理を実行する。
【0121】
【実施例】
次に、本発明の第1の実施例を、図面を参照して説明する。かかる実施例は本発明の第1の実施の形態に対応するものである。本実施例では、本発明の第1の実施の形態で述べた動作Aの手順でバックアップLSPを設定する。
【0122】
図19を参照すると、LSR113〜119とリンク217〜226によって構成されるMPLS網において、メインLSP331を保護するバックアップLSPの設定が行われる。ここで、メインLSP331には、1Mbpsの帯域予約がなされている。
【0123】
メインLSP331の設定におけるラベルマッピングメッセージを、入側LSRであるLSR113が受信すると、LSR113は、LSR113を起点とするバックアップLSPの経路を計算する。該バックアップLSPの経路は、LSR113→LSR116の区間でメインLSP331とノードディスジョイントになるように計算され、さらに、メインLSP331の予約帯域値と同じ1Mbpsの残余帯域値を有することを条件とする。ここでは、該バックアップLSPの経路はLSR113→117→118→116と計算されたとする。
【0124】
次に、LSR113は、計算されたバックアップLSPの経路にラベルリクエストメッセージを送信することにより、バックアップLSP332を設定しようとする。該ラベルリクエストメッセージには、バックアップLSP332の経路情報と、予約帯域値が1Mbpsであるという情報が含められている。
【0125】
LSR113が送信した該ラベルリクエストメッセージは、LSR117→118→116の順に転送され、LSR116からラベルマッピングメッセージが逆向きの経路に転送される。LSR113が該ラベルマッピングメッセージを受信した時点で、バックアップLSP332の設定が完了する。
【0126】
LSR113が該ラベルマッピングメッセージを受信すると、次に、LSR113はLSR114に対してバックアップLSP設定要求メッセージを送信する。
【0127】
LSR114が該バックアップLSP設定要求メッセージを受信すると、LSR114を起点とするバックアップLSPの経路を計算する。該バックアップLSPの経路は、LSR114→LSR116の区間でメインLSP331とノードディスジョイントになるように計算され、さらに、メインLSP331の予約帯域値と同じ1Mbpsの残余帯域値を有することを条件とする。ここでは、該バックアップLSPの経路はLSR114→119→118→116と計算されたとする。
【0128】
次に、LSR114は、LSR113におけるバックアップLSP332の設定手順と同様にして、ラベルリクエストメッセージを送信する。該ラベルリクエストメッセージは、LSR119→118→116の順に転送されようとするが、LSR118が該ラベルリクエストメッセージを受信した時点で、同じくメインLSP331を保護するバックアップLSP332とのマージが行えると判断する。したがって該ラベルリクエストメッセージはLSR118で終端され、ラベルマッピングメッセージが逆向きの経路に転送される。こうしてLSR114を起点とし、LSR118においてバックアップLSP332とマージする、バックアップLSP333が設定される。
【0129】
LSR114がLSP333に対するラベルマッピングメッセージを受信すると、次に、LSR114はLSR115に対してバックアップLSP設定要求メッセージを送信する。
【0130】
LSR115が該バックアップLSP設定要求メッセージを受信すると、LSR115を起点とするバックアップLSPの経路を計算する。該バックアップLSPの経路は、LSR115→LSR116の区間でメインLSP331とノードディスジョイントになるように計算され、さらに、メインLSP331の予約帯域値と同じ1Mbpsの残余帯域値を有することを条件とする。ここでは、該バックアップLSPの経路はLSR115→119→118→116と計算されたとする。
【0131】
次に、LSR115は、LSR113におけるバックアップLSP332の設定手順と同様にして、ラベルリクエストメッセージを送信する。該ラベルリクエストメッセージは、LSR119→118→116の順に転送されようとするが、LSR119が該ラベルリクエストメッセージを受信した時点で、同じくメインLSP331を保護するバックアップLSP333とのマージが行えると判断する。したがって該ラベルリクエストメッセージはLSR119で終端され、ラベルマッピングメッセージが逆向きの経路に転送される。こうしてLSR115を起点とし、LSR119においてバックアップLSP333とマージする、バックアップLSP334が設定される。
【0132】
LSR115がLSP334に対するラベルマッピングメッセージを受信すると、次に、LSR115はLSR116に対してバックアップLSP設定要求メッセージを送信する。
【0133】
LSR116が該バックアップLSP設定要求メッセージを受信すると、LSR116はメインLSP331の出側LSRであるため、バックアップLSP設定完了メッセージをLSR113に対して送信する。
【0134】
LSR113は、該バックアップLSP設定完了メッセージを受信することにより、メインLSP331上の各LSRからバックアップLSPが設定されたことを確認する。
【0135】
次に、本発明の第2の実施例を、図面を参照して説明する。かかる実施例は本発明の第2の実施の形態に対応するものである。
【0136】
図20を参照すると、図19と同じ網構成において、メインLSP335、336が設定されている。メインLSP335、336は、LSR113とLSR116との間を通過するトラフィックの負荷分散を行うために設定されている、同一グループに属するメインLSP群である。ここで、メインLSP335、336には、ともに5Mbpsの帯域予約がなされている。ここで、メインLSP335、336の両方に対するバックアップLSPが設定される。
【0137】
メインLSP335、336の設定におけるラベルマッピングメッセージの両方を入側LSRであるLSR113が受信すると、メインLSP335、336上のそれぞれの次段のLSRに対して、バックアップLSP設定要求メッセージを送信する。LSR114に送信されるバックアップLSP設定要求メッセージは、メインLSP335を保護するバックアップLSPを設定することを要求し、LSR117に送信されるバックアップLSP設定要求メッセージは、メインLSP336を保護するバックアップLSPを設定することを要求する。
【0138】
メインLSP335を保護するバックアップLSPの設定と、メインLSP336を保護するバックアップLSPの設定は、非同期に行われる。本実施例では、メインLSP335を保護するバックアップLSPの設定時の動作のみ述べるが、メインLSP336を保護するバックアップLSPの設定時の動作についても同様である。
【0139】
LSR114がバックアップLSP設定要求メッセージを受信すると、LSR114を起点とするバックアップLSPの経路を計算する。該バックアップLSPの経路は、LSR114→LSR116の区間でメインLSP335とノードディスジョイントになるように計算され、さらに、メインLSP335の予約帯域値と同じ5Mbpsの残余帯域値を有することを条件とする。ここでは、該バックアップLSPの経路はLSR114→119→118→116と計算されたとする。
【0140】
次に、LSR114は、第1の実施例におけるバックアップLSPの設定手順と同様にして、ラベルリクエストメッセージを送信する。該ラベルリクエストメッセージには、設定しようとするバックアップLSPの経路情報と、予約帯域値が5Mbpsであるという情報が含められている。該ラベルリクエストメッセージは、LSR119→118→116の順に転送されようとするが、LSR118が該ラベルリクエストメッセージを受信した時点で、設定しようとするバックアップLSPが保護するメインLSPと同一グループに属するメインLSP336とのマージを行おうと判断する。このマージの判断は、本発明の第2の実施の形態で述べられた、マージ条件(2)に基づいている。ここで、メインLSP336は、設定しようとするバックアップLSPが必要とする5Mbpsの予約帯域値を、メインLSP336自身に対する5Mbpsの予約帯域値に加えてもたなければならない。したがって、メインLSP336上のLSR118からLSR116の区間で不足分である5Mbpsの帯域値が追加予約される。こうしてリソース面でのマージ条件も満たされるため、マージが実行される。
【0141】
マージが行われると、該ラベルリクエストメッセージはLSR118で終端され、ラベルマッピングメッセージが逆向きの経路に転送される。こうしてLSR114を起点とし、LSR118においてメインLSP336とマージする、バックアップLSP337が設定される。LSR114がLSP337に対するラベルマッピングメッセージを受信すると、次に、LSR114はLSR115に対してバックアップLSP設定要求メッセージを送信する。
【0142】
LSR115が該バックアップLSP設定要求メッセージを受信すると、LSR115を起点とするバックアップLSPの経路を計算する。該バックアップLSPの経路は、LSR115→LSR116の区間でメインLSP335とノードディスジョイントになるように計算され、さらに、メインLSP335の予約帯域値と同じ5Mbpsの残余帯域値を有することを条件とする。ここでは、該バックアップLSPの経路はLSR115→119→118→116と計算されたとする。
【0143】
次に、LSR115は、LSR114におけるバックアップLSPの設定手順と同様にして、ラベルリクエストメッセージを送信する。該ラベルリクエストメッセージは、LSR119→118→116の順に転送されようとするが、LSR119が該ラベルリクエストメッセージを受信した時点で、同一グループに属するメインLSPを保護するバックアップLSP337とのマージを行おうと判断する。このマージの判断は、本発明の第2の実施の形態で述べられた、マージ条件(1)に基づいている。ここで、バックアップLSP337は、設定しようとするバックアップLSPが必要とする5Mbps以上の予約帯域値をもたなければならない。ここではその条件が満たされるため、帯域値の追加予約の必要がなくマージが実行される。
【0144】
マージが行われると、該ラベルリクエストメッセージはLSR119で終端され、ラベルマッピングメッセージが逆向きの経路に転送される。こうしてLSR115を起点とし、LSR119においてバックアップLSP337とマージする、バックアップLSP338が設定される。
【0145】
LSR115がLSP338に対するラベルマッピングメッセージを受信すると、次に、LSR115はLSR116に対してバックアップLSP設定要求メッセージを送信する。
【0146】
LSR116が該バックアップLSP設定要求メッセージを受信すると、LSR116はメインLSP335の出側LSRであるため、バックアップLSP設定完了メッセージをLSR113に対して送信する。
【0147】
一方、メインLSP336を保護するバックアップLSPに関しては、LSR117を起点とし、LSR115においてメインLSP335とマージする、バックアップLSP339と、LSR118を起点とし、LSR119においてバックアップLSP339とマージする、バックアップLSP340が設定される。
【0148】
LSR113がメインLSP335、336の両方に対してバックアップLSP設定完了メッセージを受信した時点で、メインLSP335、336の各々を保護するバックアップLSPが設定されたことを確認する。
【0149】
【発明の効果】
第1の効果は、あるメインLSPに対してバックアップLSPを設定する際に、バックアップLSP設定に要するリンクリソースを削減することができる。
【0150】
その理由は、バックアップLSPを設定する際に、既に設定されている同一のメインLSPを保護する他のバックアップLSPと合流する場合、合流点となるLSRにおいてマージが行われるからである。
【0151】
第2の効果は、網内の任意の2ノード間でトラフィックの負荷分散を行うための複数本のメインLSPの各々に対してバックアップLSPを設定する際に、バックアップLSP設定に要するリンクリソースを削減することができる。
【0152】
その理由は、バックアップLSRの設定時に、既に設定されている該複数本のメインLSRのいずれかを保護するバックアップLSRとマージできる場合、途中でマージが行われるとともに、該複数本のメインLSRのいずれかとマージできる場合も同様に、途中でマージが行われるからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のバックアップLSP設定方式を示す図
【図2】本発明の第1の実施の形態において設定されるバックアップLSPを示す図
【図3】本発明の第1の実施の形態の構成を示すブロック図
【図4】本発明の第1の実施の形態のLSPデータベース内のテーブルの例を示す図
【図5】本発明の第1の実施の形態の動作Aにおける入側LSRの動作を示す流れ図
【図6】本発明の第1の実施の形態の動作AにおけるメインLSP上のLSRの動作を示す流れ図
【図7】本発明の第1の実施の形態の動作Aにおいて設定しようとするバックアップLSP上の各LSRの動作を示す流れ図
【図8】本発明の第1の実施の形態の動作Aにおけるメッセージシーケンスを示す図
【図9】本発明の第1の実施の形態の動作Bにおいて設定されるバックアップLSPを示す図
【図10】本発明の第1の実施の形態の動作BにおけるメインLSP上のLSRの動作を示す流れ図
【図11】本発明の第1の実施の形態の動作Bにおけるメッセージシーケンスを示す図
【図12】本発明の第2の実施の形態のLSPデータベース内のテーブルの例を示す図
【図13】本発明の第2の実施の形態において設定されるバックアップLSPを示す図
【図14】本発明の第2の実施の形態のLSPデータベースのテーブルの例を示す図
【図15】本発明の第2の実施の形態におけるバックアップLSPのマージ条件を説明するための図
【図16】本発明の第2の実施の形態における入側LSRの動作を示す流れ図
【図17】本発明の第2の実施の形態において設定しようとするバックアップLSP上の各LSRの動作を示す流れ図
【図18】本発明の第2の実施の形態の動作におけるメッセージシーケンスを示す図
【図19】本発明の第1の実施例において設定されるバックアップLSPを示す図
【図20】本発明の第2の実施例において設定されるバックアップLSPを示す図
【符号の説明】
A1 MPLS網
A10、A30 LSR
A11、A41 トポロジ/リソース情報データベース
A12、A42 経路計算手段
A13 シグナリング手段
A14 ラベル設定手段
A15 LSPデータベース
A16 マージ判定手段
A31 対サーバ通信手段
A40 サーバ
A43 対LSR通信手段
A20 LSR群
101〜128 LSR
201〜226 リンク
301、310、319、320、327、328、331、335、336、341〜343 メインLSP
302〜309、311〜318、321〜326、329、330、332〜334、337〜340、344〜347 バックアップLSP
Claims (12)
- コネクションオリエンテッド網において、通常のデータ転送用通信コネクションであるメイン通信コネクションが設定されており、
前記メイン通信コネクション上のノード又はリンクにおいて障害が発生したときに、データ転送経路が前記メイン通信コネクションから切り替えられるバックアップ通信コネクションは、前記メイン通信コネクション上の出側ノードを除く全て又は一部のノードを起点として、前記バックアップ通信コネクションの起点となるノードと、前記メイン通信コネクションの出側ノードの間の区間において、前記メイン通信コネクション上のリンクおよびノードと共有しないように設定され、
前記バックアップ通信コネクション上のノードは、自ノードにおいて前記メイン通信コネクションを保護する他のバックアップ通信コネクションが既に設定されている場合に、前記バックアップ通信コネクションと前記他のバックアップ通信コネクションとの間でマージ処理を行うことを特徴とする通信コネクション迂回システム。 - コネクションオリエンテッド網における、通常のデータ転送用通信コネクションであるメイン通信コネクション上の出側ノード以外のノードであって、
前記メイン通信コネクション上のノード又はリンクにおいて障害が発生したときに、
データ転送経路が前記メイン通信コネクションから切り替えられるバックアップ通信コネクションを、前記メイン通信コネクション上の出側ノードを除く全て又は一部のノードを起点として、前記バックアップ通信コネクションの起点となるノードと、前記メイン通信コネクションの出側ノードの間の区間において、前記メイン通信コネクション上のリンクおよびノードと共有しないように設定する際に、
前記バックアップ通信コネクション上のノードは、
自ノードにおいて前記メイン通信コネクションを保護する他のバックアップ通信コネクションが既に設定されている場合に、
前記バックアップ通信コネクションの経路情報を含む、前記バックアップ通信コネクションの設定を要求するメッセージをサーバから受信したことを契機として、
前記バックアップ通信コネクションと前記他のバックアップ通信コネクションとの間でマージ処理を行うことを特徴とするノード。 - コネクションオリエンテッド網におけるノードであって、
メイン通信コネクション上のノード又はリンクにおいて障害が発生したときに、
データ転送経路が前記メイン通信コネクションから切り替えられるバックアップ通信コネクションを、前記メイン通信コネクション上の出側ノードを除く全て又は一部のノードを起点として、前記バックアップ通信コネクションの起点となるノードと、前記メイン通信コネクションの出側ノードの間の区間において、前記メイン通信コネクション上のリンクおよびノードと共有しないように設定する際に、
通常のデータ転送用通信コネクションであるメイン通信コネクションを保護するバックアップ通信コネクションを設定するためのコネクション識別子のバインディングを要求するメッセージを受信したときに、
前記バックアップ通信コネクション上のノードは、自ノードにおいて前記メイン通信コネクションを保護する他のバックアップ通信コネクションが既に設定されている場合に、
前記他のバックアップ通信コネクションを、転送経路上の途中のノードにおいて合流する処理であるマージを行う対象の通信コネクションとして選択し、
前記メッセージに関する設定中のバックアップ通信コネクションを、前記マージを行う対象の通信コネクションに対してマージすることを特徴とするノード。 - 前記マージを行う際に、前記マージを行う対象の通信コネクションが、前記設定中のバックアップ通信コネクションが必要とするリソースを有することをマージの条件とし、
前記マージの条件を満たすリソースを有しない場合に、前記マージを行う対象の通信コネクションの、マージを行うノードから下流側の区間において、不足分のリソースを増やした後にマージを行うことを特徴とする請求項3に記載のノード。 - コネクションオリエンテッド網内の任意の2ノード間において、通常のデータ転送用通信コネクションであるメイン通信コネクションが、前記2ノード間のリンクおよびノードを互いに共有しないように複数本設定されており、前記メイン通信コネクション上のノード又はリンクにおいて障害が発生したときに、データ転送経路が前記メイン通信コネクションから切り替えられるバックアップ通信コネクションが、複数本設定されている前記メイン通信コネクションの各々に対して、前記メイン通信コネクション上の出側ノードを除く全て又は一部のノードを起点とし、前記バックアップ通信コネクションの起点となるノードと、前記メイン通信コネクションの出側ノードの間の区間において、前記バックアップ通信コネクションが保護しようとするメイン通信コネクション上のリンクおよびノードと共有しないように設定され、
前記バックアップ通信コネクション上のノードは、自ノードにおいて、複数本設定されている前記メイン通信コネクションのいずれかを保護するために設定されている他のバックアップ通信コネクション、又は複数本設定されている前記メイン通信コネクションのうち、前記バックアップ通信コネクションが保護しようとするメイン通信コネクション以外のメイン通信コネクションが既に設定されている場合に、
前記バックアップ通信コネクションに対して、転送経路上の途中のノードにおいて合流する処理であるマージ処理を、自ノード上に設定されている、前記他のバックアップ通信コネクション、又は前記バックアップ通信コネクションが保護しようとするメイン通信コネクション以外のメイン通信コネクションとの間で行うことを特徴とする通信コネクション迂回システム。 - コネクションオリエンテッド網におけるノードであって、
通常のデータ転送用通信コネクションであるメイン通信コネクションが、2ノード間のリンクおよびノードを互いに共有しないように複数本設定されており、前記メイン通信コネクション上のノード又はリンクにおいて障害が発生したときに、データ転送経路が前記メイン通信コネクションから切り替えられるバックアップ通信コネクションを、複数本設定されている前記メイン通信コネクションの各々に対して、前記メイン通信コネクション上の出側ノードを除く全て又は一部のノードを起点とし、前記バックアップ通信コネクションの起点となるノードと、前記メイン通信コネクションの出側ノードの間の区間において、前記バックアップ通信コネクションが保護しようとするメイン通信コネクション上のリンクおよびノードと共有しないように設定する際に、
通常のデータ転送用通信コネクションであるメイン通信コネクションを保護するバックアップ通信コネクションに対するコネクション識別子のバインディングを要求するメッセージを受信したときに、
前記バックアップ通信コネクション上のノードは、自ノードにおいて、複数本設定されている前記メイン通信コネクションのいずれかを保護するために設定されている他のバックアップ通信コネクション、又は複数本設定されている前記メイン通信コネクションのうち、前記バックアップ通信コネクションが保護しようとするメイン通信コネクション以外のメイン通信コネクションが既に設定されている場合に、
前記他のバックアップ通信コネクション、又は前記バックアップ通信コネクションが保護しようとするメイン通信コネクション以外のメイン通信コネクションを、転送経路上の途中のノードにおいて合流する処理であるマージを行う対象の通信コネクションとして選択し、
前記メッセージに関する設定中のバックアップ通信コネクションを、前記マージを行う対象の通信コネクションに対してマージすることを特徴とするノード。 - 前記マージを行う対象の通信コネクションは、前記メイン通信コネクションの両端ノード間において、前記メイン通信コネクションと互いにノードディスジョイントであるように設定されている他のメイン通信コネクションであることを特徴とする請求項6に記載のノード。
- 前記マージを行う対象の通信コネクションは、
前記メイン通信コネクションを保護する他のバックアップ通信コネクションであるか、
前記メイン通信コネクションの両端ノード間において、前記メイン通信コネクションと互いにノードディスジョイントであるように設定されている他のメイン通信コネクションを保護する他のバックアップ通信コネクションであることを特徴とする請求項6に記載のノード。 - 前記マージを行う対象の通信コネクションは、
前記メイン通信コネクションの両端ノード間において、前記メイン通信コネクションと互いにノードディスジョイントであるように設定されている他のメイン通信コネクションか、前記メイン通信コネクション又は前記他のメイン通信コネクションを保護する他のバックアップ通信コネクションのいずれかであることを特徴とする請求項6に記載のノード。 - 前記マージを行う対象の通信コネクションを、
前記マージを行う対象の通信コネクションに対して自ノードから流されたトラフィックの通過経路が、前記メイン通信コネクションのリンク又は出側を除くノードを含まないことを条件として選択することを特徴とする請求項6〜 9のいずれかに記載のノード。 - 前記マージを行う際に、
前記マージを行う対象の通信コネクションが、前記設定中のバックアップ通信コネクションが必要とするリソースを有することをマージの条件とし、
前記マージの条件を満たすリソースを有しない場合に、前記マージを行う対象の通信コネクションの、マージを行うノードから下流側の区間において、不足分のリソースを増やした後にマージを行うことを特徴とする請求項1 〜10のいずれかに記載のノード。 - 前記マージを行う対象の通信コネクションが、
前記メイン通信コネクションの両端ノード間において、前記メイン通信コネクションと互いにノードディスジョイントであるように設定されている他のメイン通信コネクションであるときに、
前記マージを行う際に、
前記他のメイン通信コネクションが、前記他のメイン通信コネクションが必要とするリソースに加えて、前記設定中のバックアップ通信コネクションが必要とするリソースを有していることをマージの条件とし、
前記マージの条件を満たすためのリソースを有しない場合に、前記他のメイン通信コネクションの、マージを行うノードから下流側の区間において、不足分のリソースを増やした後にマージを行うことを特徴とする請求項6〜10のいずれかに記載のノード。
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