JP3785370B2 - Packet transfer device, transmission device, packet transfer system, and network failure recovery method - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の伝送装置とパケット転送装置により構成されるパケット転送システムにおいて、故障発生時の高速復旧を実現し、システムの信頼性を向上させることができるパケット転送装置、伝送装置、パケット転送システム及びネットワーク故障復旧方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インターネットに代表されるネットワークを利用したパケット通信が急速に普及している。このネットワークを構成するパケット転送システムは、例えば、物理レイヤでのデータ転送を行う伝送網を構成する伝送装置と、伝送路を介して伝送装置に接続されたパケット転送装置により構成されている。
【０００３】
上記パケット転送システムにおけるパケット転送装置は、物理レイヤ終端インタフェース（以下、インタフェースをＩＦと称する）部と、パケット転送テーブルを記憶する記憶部、パケット転送処理部から構成されている。
【０００４】
物理レイヤ終端ＩＦ部は、伝送装置に接続された伝送路を収容して物理レイヤを終端し、伝送装置との間でパケットを送受信し、伝送装置から受信したパケットをパケット転送処理部へ送信すると共にパケット転送処理部から受信したパケットを伝送装置へ送信する。
【０００５】
パケット転送テーブルは、パケットのヘッダ情報と該ヘッダ情報を有するパケットを出力すべき物理レイヤ終端ＩＦ部を表す情報とが対応付けられたエントリから構成される。
【０００６】
パケット転送処理部は、物理レイヤ終端ＩＦ部から受信したパケットを、パケット転送テーブルを参照することにより、ヘッダ情報に応じて出力すべき物理レイヤ終端ＩＦ部を決定し送信する。
【０００７】
伝送装置は、物理レイヤ中継ＩＦ部と、スイッチから構成されている。
【０００８】
物理レイヤ中継ＩＦ部は、パケット転送装置に接続された伝送路を収容し、パケット転送装置との間でパケットを送受信し、パケット転送装置から受信したパケットを物理レイヤフレームのままスイッチへ送信すると共にスイッチから受信したパケットをパケット転送装置へ送信する。
【０００９】
スイッチは、物理レイヤ中継ＩＦ部から受信した物理レイヤフレームを所定の物理レイヤ中継ＩＦ部へ送信する。
【００１０】
伝送装置は、物理レイヤでの故障切換の機能として物理パス切換機能を有し、物理パスに故障が発生した場合に、別の正常な物理パスにトラフィックを転送する。
【００１１】
パケット転送装置は、ネットワークレイヤでの故障切換の機能としてネットワーク経路切換機能を有し、ネットワーク経路を複数設定しておき、１つのネットワーク経路に故障が発生した場合に、そのネットワーク経路上で転送されていたトラフィックを残りの正常なネットワーク経路に転送する。
【００１２】
上記の伝送装置とパケット転送装置で構成されたパケット転送システムでは、故障が発生した際に、物理レイヤ故障切換とネットワークレイヤ故障切換を組み合わせて故障復旧を行っている。即ち、故障が発生した際に、物理レイヤでの切換をまず行う。次に、予備用リソースが無いなどの理由のために物理レイヤでの切換が実施不能な場合に、ネットワークレイヤでの切換を行う。
【００１３】
また、伝送網は、伝送網内に故障が発生した際に、伝送路を終端する装置であるパケット転送装置に対して伝送装置から故障通知アラームを送信する機能を有している。これにより、パケット転送装置は、伝送網から故障通知アラームを受信することによって故障を検知することができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ネットワークレイヤ切換は物理レイヤ切換の後に動作するよう、切換処理の順序を制御する必要がある。このため、ネットワークレイヤ切換を行う際には、故障を検知した後に切換開始まで十分な時間をおき、物理レイヤでの切換が動作不能であることを確認しなければならない。ネットワークレイヤの切換開始までに十分な時間を取らないと、ネットワークレイヤの切換を行った後に物理レイヤの故障切換が動作してしまうことがある。このようにネットワークレイヤの切換を行った後に物理レイヤの故障切換が行われると、ネットワークレイヤの切換によって障害が復旧したネットワーク経路が物理レイヤの切換によって再度変更され、ネットワーク経路の状態が不安定になってしまう。
【００１５】
従って、前述した従来のパケット転送システムでは、ネットワークレイヤ切換を行う際に切換開始までに時間がかかり、障害発生から切換完了までの切換所要時間が長いという問題点があった。
【００１６】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、ネットワークレイヤ切換を行う際の切換開始までの時間を削減することにより切換所要時間を短縮し、信頼性の高いパケット転送装置と、伝送装置、パケット転送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】
上記の目的を達成するため、本発明のパケット転送装置は、物理レイヤでのデータ転送を行う伝送網を構成する複数の伝送装置と、伝送路によって前記伝送装置に接続された複数のパケット転送装置とからなるパケット転送システムにおけるパケット転送装置であって、前記伝送装置に接続された伝送路を収容して物理レイヤを終端し、前記伝送装置との間でパケットと切換状態情報を送受信し、前記伝送装置から受信したパケットをパケット転送処理部へ送信すると共に前記切換状態情報を切換状態情報処理部へ送信し、前記パケット転送処理部から受信したパケットを前記伝送装置へ送信する物理レイヤ終端インタフェース部と、パケットのヘッダ情報と、該ヘッダ情報を有するパケットを出力すべき物理レイヤ終端インタフェース部を指示する情報とが対応付けられたパケット転送テーブルを記憶している記憶部と、前記物理レイヤ終端インタフェース部からパケットを受信し、前記パケット転送テーブルを参照することにより、前記受信したパケットのヘッダ情報に応じて出力すべき物理レイヤ終端インタフェース部を決定し、該決定した物理レイヤ終端インタフェース部に前記受信したパケットを送信する前記パケット転送処理部と、前記物理レイヤ終端インタフェース部から切換状態情報を受信し、該受信した切換状態情報に基づいて、前記パケット転送テーブルを書き換える切換状態情報処理部とを備えていることを特徴とする。
【００１８】
本発明のパケット転送装置は、前記物理レイヤ終端ＩＦ部により前記伝送装置との間で切換状態情報を送受信する点と前記切換状態情報処理部を備えている点が、従来例のパケット転送装置と異なる。
【００１９】
このような本発明のパケット転送装置によれば、伝送装置との間で切換状態情報を送受信することができ、該切換状態情報を用いてネットワークレイヤでの切換を制御することができる。このため、適切な切換状態情報を伝送装置との間で交換することにより、故障発生からネットワークレイヤ切換の開始までの時間を短縮することが可能である。
【００２０】
また、上記の目的を達成するため、本発明の伝送装置は、物理レイヤでのデータ転送を行う伝送網を構成する複数の伝送装置と、伝送路によって前記伝送装置に接続された複数のパケット転送装置とからなるパケット転送システムにおける伝送装置であって、前記パケット転送装置に接続された伝送路を収容し、前記パケット転送装置との間でパケットと切換状態情報を送受信し、前記パケット転送装置から受信したパケットを物理レイヤフレームのままでスイッチへ送信し、前記スイッチから受信したパケットを前記パケット転送装置へ送信し、切換状態情報処理部から受信した切換状態情報を前記パケット転送装置へ送信する物理レイヤ中継インタフェース部と、前記物理レイヤ中継インタフェース部から受信した物理レイヤフレームを所定の物理レイヤ中継インタフェース部へ送信する前記スイツチと、故障発生時に前記伝送網内での故障切換を行うか否か及び故障切換が可能か不可能かを確認し、故障切換を行わないまたは故障切換が不可能である場合にその旨の切換状態情報を前記物理レイヤ中継インタフェース部へ送信する前記切換状態情報処理部とを備えていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の伝送装置は、前記物理レイヤ中継ＩＦ部によりパケット転送装置との間で切換状態情報を送受信する点と前記切換状態情報処理部を備えている点が、従来例の伝送装置と異なる。
【００２２】
このような本発明の伝送装置によれば、物理レイヤ切換の実施状態を確認することができ、それを切換状態情報としてパケット転送装置との間で送受信することができる。このため、パケット転送装置では前記切換状態情報に応じてネットワークレイヤ切換を適切に制御することができ、故障発生からネットワークレイヤ切換の開始までの時間を短縮することが可能である。
【００２３】
また、上記の目的を達成するため、本発明のパケット転送システムは、物理レイヤでのデータ転送を行う伝送網を構成する複数の伝送装置と、伝送路によって前記伝送装置に接続された複数のパケット転送装置とからなるパケット転送システムにおいて、前記伝送網内の故障発生時に物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施不可能であることを検出したときに、物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施不可能であることを表す切換状態情報を前記パケット転送装置に送信する伝送装置と、前記伝送装置から前記切換状態情報を受信し、該受信した切換状態情報に基づいてネットワークレイヤでの故障切換を制御するパケット転送装置とを備えていることを特徴とする。
【００２４】
このような本発明のパケット転送システムによれば、パケット転送装置と伝送装置の間で切換状態情報として物理レイヤでの故障切換状態の情報を共有し、物理レイヤでの切換とネットワークレイヤでの切換を連携させることができる。このため、故障発生からネットワークレイヤ切換の開始までの時間を短縮することが可能である。
【００２５】
さらに、伝送網内の故障発生後、物理レイヤでの故障切換に要する時間と同等以下の短時間で、物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施不可能であることをパケット転送装置が検知することができため、故障発生からネットワークレイヤ切換の開始までの時間を短縮することが可能である。
【００２６】
また、上記の目的を達成するため、本発明のネットワーク故障復旧方法は、物理レイヤでのデータ転送を行う伝送網を構成する複数の伝送装置と、伝送路によって前記伝送装置に接続された複数のパケット転送装置とからなるパケット転送システムにおけるネットワーク故障復旧方法であって、前記伝送装置は、前記伝送網内の故障発生時に物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施不可能であることを検出したときに、物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施不可能であることを表す切換状態情報を前記パケット転送装置に送信し、前記切換状態情報を受信した前記パケット転送装置はネットワークレイヤでの故障切換を行うことを特徴とする。
【００２７】
このような本発明のネットワーク故障復旧方法によれば、パケット転送装置は伝送網での故障切換を実施しないことを検知することができるので、検知後即時にネットワークレイヤでの切換を行うことができる。このため、故障発生からネットワークレイヤ切換開始までの時間を短縮することが可能である。
【００２８】
さらに、伝送網内の故障発生後、物理レイヤでの故障切換に要する時間と同等以下の短時間で、物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施不可能であることをパケット転送装置が検知することができため、故障発生からネットワークレイヤ切換の開始までの時間を短縮することが可能である。
【００２９】
さらに、本発明のネットワーク故障復旧方法は、伝送網内の故障発生時に物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施可能であれば実施し、物理レイヤでの故障切換が所定時問を超えて実施可能である場合は実施するか否かの情報を切換状態情報として前記伝送装置から前記パケット転送装置に送信することを特徴とする。
【００３０】
これにより、故障発生時に可能な物理レイヤ切換の所要時間に応じて柔軟に故障切換を実施することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００３２】
図１は本発明の一実施形態におけるパケット転送システムの構成例を示す図である。図において、１はパケット転送システムで、物理レイヤでのデータ転送を行う伝送網２を構成する伝送装置４１〜４５と、所定の伝送装置４１〜４５に対して伝送路を介して接続されたパケット転送装置３１〜３６を含むものである。
【００３３】
伝送網２においては、伝送装置４３が伝送装置４１，４２，４４，４５に接続されると共にパケット転送装置３４に接続されている。
【００３４】
また、パケット転送装置３１は、伝送路６１，６２を介してユーザネットワーク１１，１２と接続されると共に、伝送路５１を介して伝送装置４１に接続されている。
【００３５】
パケット転送装置３２は、伝送路６３，６４を介してユーザネットワーク１３，１４と接続されると共に、伝送路５２を介して伝送装置４２に接続されている。
【００３６】
パケット転送装置３３は伝送路５３を介して伝送装置４１に接続され、パケット転送装置３４は伝送路５４を介して伝送装置４３に接続されている。
【００３７】
パケット転送装置３５は、伝送路６５，６６を介してユーザネットワーク１５，１６と接続されると共に、伝送路５５を介して伝送装置４４に接続されている。
【００３８】
パケット転送装置３６は、伝送路６７，６８を介してユーザネットワーク１７，１８と接続されると共に、伝送路５６を介して伝送装置４５に接続されている。
【００３９】
尚、伝送装置４１〜４５としては波長多重光クロスコネクトを用いることができ、パケット転送装置３１〜３６としてはＩＰルータを用いることができる。この場合、物理レイヤとしてＷＤＭを用いることができ、またネットワークレイヤとしてＩＰを用いることができる。
【００４０】
パケット転送装置３１〜３６は、ユーザネットワーク１１〜１８を収容すると共に、伝送装置４１〜４５から切換状態情報を受信し、この切換状態情報に基づいてネットワークレイヤでの故障切換を制御する。
【００４１】
伝送装置４１〜４５は、物理レイヤでの故障切換状態を検出し、パケット転送装置３１〜３６に切換状態情報を送信する。
【００４２】
このようなパケット転送システム１によれば、パケット転送装置３１〜３６と伝送装置４１〜４５との間で切換状態情報として物理レイヤでの故障切換状態の情報を共有し、物理レイヤでの切換とネットワークレイヤでの切換を連携させることができる。このため、故障発生からネットワークレイヤ切換の開始までの時間を短縮することが可能である。
【００４３】
図２はパケット転送装置３１〜３６の構成例を示す図である。尚、図２においてはパケット転送装置３１の構成とその接続状態を一例として描いてあるが、パケット転送装置自体の構成は、パケット転送テーブル111の内容を除いて全てのパケット転送装置３１〜３６において同じである。
【００４４】
パケット転送装置３１は、パケット転送テーブル111を記憶している記憶部117と、切換状態情報処理部112、パケット転送処理部113、物理レイヤ終端ＩＦ部114〜116から構成されている。
【００４５】
パケット転送テーブル111は、パケットのヘッダ情報と該ヘッダ情報を有するパケットを出力すべき物理レイヤ終端ＩＦ部114〜116を指定する情報とが対応付けられたエントリから構成されている。
【００４６】
切換状態情報処理部112は、物理レイヤ終端ＩＦ部114から切換状態情報を受信し、受信した切換状態情報に基づいて、パケット転送テーブル111を書き換える。
【００４７】
パケット転送処理部113は、物理レイヤ終端ＩＦ部114〜116からパケットを受信し、パケット転送テーブル111を参照することにより、前記受信したパケットが有するヘッダ情報に応じて出力すべき物理レイヤ終端ＩＦ部114〜116を決定し、前記受信したパケットを送信する。
【００４８】
物理レイヤ終端ＩＦ部114は、伝送装置４１に接続された伝送路５１を収容して物理レイヤを終端し、伝送装置４１との間でパケットと切換状態情報を送受信し、伝送装置４１から受信したパケットをパケット転送処理部113へ送信すると共に、切換状態情報を切換状態情報処理部112へ送信し、パケット転送処理部113から受信したパケットを伝送装置４１へ送信する。
【００４９】
物理レイヤ終端ＩＦ部115，116は、ユーザネットワーク１１，１２に接続された伝送路６１，６２を収容して物理レイヤを終端し、ユーザネットワーク１１，１２との間でパケットを送受信し、ユーザネットワーク１１，１２から受信したパケットをパケット転送処理部113へ送信すると共に、パケット転送処理部113から受信したパケットをユーザネットワーク１１，１２へ送信する。
【００５０】
図３は、伝送装置４１〜４５の構成例を示す図である。尚、図３においては伝送装置４１の構成とその接続状態を一例として描いてあるが伝送装置自体の構成は、全ての伝送装置４１〜４６において同じである。
【００５１】
伝送装置４１は、切換状態情報処理部211と、スイッチ212、物理レイヤ中継ＩＦ部213〜215から構成されている。
【００５２】
切換状態情報処理部211は、故障発生時に伝送網２内での故障切換を行うか行わないかの確認及び故障切換が可能か不可能かの確認を行い、故障切換を行わない場合または故障切換が不可能である場合にその旨を表す切換状態情報を物理レイヤ中継ＩＦ部213へ送信する。
【００５３】
スイッチ212は、物理レイヤ中継ＩＦ部213〜215から受信した物理レイヤフレームを所定の物理レイヤ中継ＩＦ部213〜215へ送信する。
【００５４】
物理レイヤ中継ＩＦ部213，214は、パケット転送装置３１，３３にそれぞれ接続された伝送路５１，５３を収容し、伝送路５１，５３を介してパケット転送装置３１，３３との間でパケットと切換状態情報を送受信し、パケット転送装置３１，３３から受信したパケットを物理レイヤフレームのままスイッチ212へ送信すると共に、スイッチ212から受信したパケットをパケット転送装置３１，３３へ送信し、切換状態情報処理部211から受信した切換状態情報をパケット転送装置３１，３３へ送信する。
【００５５】
物理レイヤ中継ＩＦ部215は、伝送装置４３に接続された伝送路を収容し、伝送装置４３との間でパケットを送受信し、伝送装置４３から受信したパケットを物理レイヤフレームのままスイッチ212へ送信すると共に、スイッチ212から受信したパケットを伝送装置４３へ送信し、切換状態情報処理部211から受信した切換状態情報を伝送装置４３へ送信する。
【００５６】
次に、前述したパケット転送システム１におけるネットワーク故障復旧方法の一例を、図４及び図５に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図４は故障発生時における伝送装置４１〜４５の故障復旧処理を説明するフローチャートであり、図５は故障発生時におけるパケット転送装置３１〜３６の故障復旧処理を説明するフローチャートである。また、ここで説明するネットワーク故障復旧方法は、前述したパケット転送装置３１〜３６と伝送装置４１〜４５とからなるパケット転送システム１を用いて故障復旧を行う方法の一具体例である。
【００５７】
伝送装置４１〜４５は、故障発生を検出すると、物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施可能であるか否かを判定し（ＳＡ１）、物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施可能であるときは、物理レイヤでの故障切換を実施する（ＳＡ２）。
【００５８】
また、上記ＳＡ１の判定の結果、前記所定時間以内に物理レイヤでの故障切換が実施不可能である場合は、前記所定時間を超えて物理レイヤでの故障切換を実施可能であるか否かを判定する（ＳＡ３）。
【００５９】
この判定の結果、前記所定時間を超えて物理レイヤでの故障切換を実施可能である場合は、実施するか否かの情報を切換状態情報としてパケット転送装置３１〜３６に送信する（ＳＡ４）。
【００６０】
また、物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施不可能である場合、或いは前記所定時間を超えての物理レイヤでの故障切換を実施しない場合は、この旨の切換状態情報をパケット転送装置３１〜３６に送信する（ＳＡ５）。
【００６１】
一方、パケット転送装置３１〜３６は、伝送網２において発生した故障に関する切換状態情報を伝送装置４１〜４５から受信し（ＳＢ１）物理レイヤ切換が所定時間以内に実施不可能であることを検出する（ＳＢ２）。
【００６２】
次いで、パケット転送装置３１〜３６は、受信した切換状態情報に基づいてパケット転送テーブル111を書き換えて（ＳＢ３）、このパケット転送テーブル111に従ってネットワークレイヤでの故障切換を実施する（ＳＢ４）。
【００６３】
尚、前述した実施形態は本発明の一具体例であって、本発明が上記実施形態のみに限定されることはない。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のパケット転送装置、伝送装置、パケット転送システム及びネットワーク故障復旧方法によれば、物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施不可能である場合、それを伝送装置が検出し、その情報を切換状態情報として伝送装置からパケット転送装置に送信し、その切換状態情報を受信したパケット転送装置が時間を空けることなく即時にネットワークレイヤでの故障切換を実施することができる。これにより、従来の技術ではネットワークレイヤ切換を行う際に故障を検出した後に切換開始まで十分な時間を置く必要があったが、この時間を省くことができるので、切換所要時間を短縮することができる。従って、信頼性の高いパケット転送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のパケット転送システムの構成例を示す図である。
【図２】 本発明のパケット転送装置の構成例を示す図である。
【図３】 本発明の伝送装置の構成例を示す図である。
【図４】 本発明の伝送装置におけるネットワーク故障復旧処理を説明するフローチャート。
【図５】 本発明のパケット転送装置におけるネットワーク故障復旧処理を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１…パケット転送システム、２…伝送網、１１〜１４，２１〜２４…ユーザネットワーク、３１〜３６…パケット転送装置、４１〜４５…伝送装置、111…パケット転送テーブル、112…切換状態情報処理部、113…パケット転送処理部、114〜116…物理レイヤ終端ＩＦ部、117…記憶部、211…切換状態情報処理部、212…スイッチ、213〜215…物理レイヤ中継ＩＦ部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a packet transfer apparatus, a transmission apparatus, and a packet transfer that can realize high-speed recovery when a failure occurs and improve system reliability in a packet transfer system including a plurality of transmission apparatuses and packet transfer apparatuses. The present invention relates to a system and a network failure recovery method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, packet communication using a network represented by the Internet has rapidly spread. The packet transfer system that constitutes this network includes, for example, a transmission apparatus that constitutes a transmission network that performs data transfer in the physical layer, and a packet transfer apparatus that is connected to the transmission apparatus via a transmission path.
[0003]
The packet transfer apparatus in the packet transfer system includes a physical layer termination interface (hereinafter referred to as an IF) unit, a storage unit that stores a packet transfer table, and a packet transfer processing unit.
[0004]
The physical layer termination IF unit accommodates a transmission path connected to the transmission device, terminates the physical layer, transmits / receives a packet to / from the transmission device, and transmits a packet received from the transmission device to the packet transfer processing unit. At the same time, the packet received from the packet transfer processing unit is transmitted to the transmission apparatus.
[0005]
The packet forwarding table includes entries in which packet header information is associated with information indicating a physical layer termination IF unit to which a packet having the header information is to be output.
[0006]
The packet transfer processing unit determines and transmits the physical layer termination IF unit to be output according to the header information by referring to the packet transfer table for the packet received from the physical layer termination IF unit.
[0007]
The transmission apparatus includes a physical layer relay IF unit and a switch.
[0008]
The physical layer relay IF unit accommodates a transmission path connected to the packet transfer device, transmits / receives a packet to / from the packet transfer device, and transmits a packet received from the packet transfer device to the switch as a physical layer frame. The packet received from the switch is transmitted to the packet transfer device.
[0009]
The switch transmits the physical layer frame received from the physical layer relay IF unit to a predetermined physical layer relay IF unit.
[0010]
The transmission apparatus has a physical path switching function as a fault switching function in the physical layer, and transfers traffic to another normal physical path when a failure occurs in the physical path.
[0011]
The packet transfer apparatus has a network path switching function as a fault switching function in the network layer, and when a plurality of network paths are set and a fault occurs in one network path, the packet transfer apparatus is transferred on the network path. Forward the traffic that was previously on to the rest of the normal network path.
[0012]
In the packet transfer system composed of the transmission device and the packet transfer device, when a failure occurs, failure recovery is performed by combining physical layer failure switching and network layer failure switching. That is, when a failure occurs, switching at the physical layer is first performed. Next, when switching at the physical layer is impossible due to a lack of spare resources, switching at the network layer is performed.
[0013]
Further, the transmission network has a function of transmitting a failure notification alarm from the transmission device to the packet transfer device that is a device for terminating the transmission path when a failure occurs in the transmission network. Thereby, the packet transfer apparatus can detect a failure by receiving a failure notification alarm from the transmission network.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is necessary to control the order of switching processing so that network layer switching operates after physical layer switching. For this reason, when performing network layer switching, it is necessary to allow sufficient time until the switching start after detecting a failure, and to confirm that switching at the physical layer is inoperable. If sufficient time is not taken before the start of switching of the network layer, failure switching of the physical layer may operate after switching of the network layer. If the failure of the physical layer is switched after the network layer is switched in this way, the network path that has recovered from the failure by the switching of the network layer is changed again by the switching of the physical layer, and the state of the network path becomes unstable. turn into.
[0015]
Therefore, the conventional packet transfer system described above has a problem in that it takes time to start switching when performing network layer switching, and the time required for switching from the occurrence of a fault to completion of switching is long.
[0016]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to reduce the time required to start switching when performing network layer switching, thereby shortening the time required for switching, a highly reliable packet transfer device, transmission device, and packet transfer Is to provide a system.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a packet transfer apparatus according to the present invention includes a plurality of transmission apparatuses constituting a transmission network for performing data transfer in a physical layer, and a plurality of packet transfer apparatuses connected to the transmission apparatus by transmission paths. A packet transfer apparatus in a packet transfer system comprising: terminating a physical layer accommodating a transmission path connected to the transmission apparatus; sending and receiving packets and switching state information to and from the transmission apparatus; A physical layer termination interface unit that transmits a packet received from a transmission device to a packet transfer processing unit, transmits the switching state information to a switching state information processing unit, and transmits a packet received from the packet transfer processing unit to the transmission device Packet header information, and a physical layer termination interface unit to output a packet having the header information. A storage unit that stores a packet transfer table associated with the information to be indicated, and a packet received from the physical layer termination interface unit, and by referring to the packet transfer table, header information of the received packet The physical layer termination interface unit to be output is determined according to the received packet, the packet transfer processing unit that transmits the received packet to the determined physical layer termination interface unit, and the switching state information is received from the physical layer termination interface unit And a switching state information processing unit that rewrites the packet forwarding table based on the received switching state information.
[0018]
The packet transfer apparatus of the present invention is different from the packet transfer apparatus of the conventional example in that the physical layer termination IF unit transmits / receives switching state information to / from the transmission apparatus and the switching state information processing unit. Different.
[0019]
According to such a packet transfer apparatus of the present invention, switching state information can be transmitted to and received from the transmission apparatus, and switching at the network layer can be controlled using the switching state information. For this reason, by exchanging appropriate switching state information with the transmission apparatus, it is possible to shorten the time from the occurrence of a failure to the start of network layer switching.
[0020]
In order to achieve the above object, a transmission apparatus according to the present invention includes a plurality of transmission apparatuses that constitute a transmission network that performs data transfer in a physical layer, and a plurality of packet transfers that are connected to the transmission apparatus by transmission paths. A transmission device in a packet transfer system comprising: a device, accommodating a transmission path connected to the packet transfer device; transmitting and receiving packets and switching state information to and from the packet transfer device; The received packet is transmitted to the switch as a physical layer frame, the packet received from the switch is transmitted to the packet transfer device, and the switching state information received from the switching state information processing unit is transmitted to the packet transfer device. A layer relay interface unit and a physical layer frame received from the physical layer relay interface unit. Check whether the switch to be transmitted to a specific physical layer relay interface unit, whether or not to perform fault switching in the transmission network when a fault occurs, and whether or not fault switching is possible. And a switching state information processing unit for transmitting switching state information to that effect to the physical layer relay interface unit when switching is impossible.
[0021]
The transmission device of the present invention is different from the transmission device of the conventional example in that the physical layer relay IF unit transmits / receives switching state information to / from a packet transfer device and the switching state information processing unit.
[0022]
According to such a transmission apparatus of the present invention, the state of physical layer switching can be confirmed, and this can be transmitted to and received from the packet transfer apparatus as switching state information. Therefore, the packet transfer apparatus can appropriately control the network layer switching according to the switching state information, and can shorten the time from the occurrence of a failure to the start of the network layer switching.
[0023]
In order to achieve the above object, a packet transfer system according to the present invention includes a plurality of transmission apparatuses that form a transmission network that performs data transfer in a physical layer, and a plurality of packets that are connected to the transmission apparatuses via a transmission path. In a packet transfer system including a transfer device, when it is detected that failure switching in the physical layer cannot be performed within a predetermined time when a failure occurs in the transmission network, the failure switching in the physical layer is performed for a predetermined time. A transmission device that transmits to the packet transfer device switching state information indicating that the switching state information cannot be implemented within , and receives the switching state information from the transmission device, and at the network layer based on the received switching state information And a packet transfer device for controlling the failure switching.
[0024]
According to such a packet transfer system of the present invention, the failure transfer state information in the physical layer is shared as the switching state information between the packet transfer device and the transmission device, and the switching in the physical layer and the switching in the network layer are performed. Can be linked. For this reason, it is possible to shorten the time from the occurrence of a failure to the start of network layer switching.
[0025]
Furthermore, after a failure occurs in the transmission network, the packet transfer device detects that failure switching at the physical layer cannot be performed within a predetermined time in a time shorter than or equal to the time required for failure switching at the physical layer. Therefore, it is possible to shorten the time from the occurrence of a failure to the start of network layer switching.
[0026]
In order to achieve the above object, a network failure recovery method according to the present invention includes a plurality of transmission apparatuses that constitute a transmission network that performs data transfer in a physical layer, and a plurality of transmission apparatuses that are connected to the transmission apparatuses by transmission paths. A network failure recovery method in a packet transfer system comprising a packet transfer device, wherein the transmission device detects that failure switching at a physical layer cannot be performed within a predetermined time when a failure occurs in the transmission network. The switching state information indicating that failure switching at the physical layer cannot be performed within a predetermined time is transmitted to the packet transfer device, and the packet transfer device that has received the switching state information is the network layer. It is characterized in that the failure switching is performed.
[0027]
According to the network failure recovery method of the present invention as described above, the packet transfer apparatus can detect that failure switching in the transmission network is not performed, so that switching at the network layer can be performed immediately after detection. . For this reason, it is possible to shorten the time from the occurrence of a failure to the start of network layer switching.
[0028]
Furthermore, after a failure occurs in the transmission network, the packet transfer device detects that failure switching at the physical layer cannot be performed within a predetermined time in a time shorter than or equal to the time required for failure switching at the physical layer. Therefore, it is possible to shorten the time from the occurrence of a failure to the start of network layer switching.
[0029]
Furthermore, the network failure recovery method of the present invention is performed if failure switching in the physical layer can be performed within a predetermined time when a failure occurs in the transmission network, and the failure switching in the physical layer exceeds the predetermined time. If it can be implemented, information indicating whether or not to implement is transmitted as switching state information from the transmission apparatus to the packet transfer apparatus.
[0030]
As a result, failure switching can be performed flexibly according to the time required for physical layer switching that is possible when a failure occurs.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0032]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a packet transfer system according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a packet transfer system, in which transmission devices 41 to 45 constituting a transmission network 2 that performs data transfer in a physical layer, and packets connected to predetermined transmission devices 41 to 45 via a transmission path The transfer devices 31 to 36 are included.
[0033]
In the transmission network 2, the transmission device 43 is connected to the transmission devices 41, 42, 44, 45 and to the packet transfer device 34.
[0034]
The packet transfer device 31 is connected to the user networks 11 and 12 via transmission lines 61 and 62 and is connected to the transmission device 41 via a transmission line 51.
[0035]
The packet transfer device 32 is connected to the user networks 13 and 14 via transmission paths 63 and 64 and is connected to the transmission device 42 via a transmission path 52.
[0036]
The packet transfer apparatus 33 is connected to the transmission apparatus 41 via the transmission path 53, and the packet transfer apparatus 34 is connected to the transmission apparatus 43 via the transmission path 54.
[0037]
The packet transfer device 35 is connected to the user networks 15 and 16 via transmission paths 65 and 66 and is connected to the transmission device 44 via a transmission path 55.
[0038]
The packet transfer device 36 is connected to the user networks 17 and 18 via transmission paths 67 and 68 and is connected to the transmission device 45 via a transmission path 56.
[0039]
A wavelength division multiplexing optical cross connect can be used as the transmission apparatuses 41 to 45, and an IP router can be used as the packet transfer apparatuses 31 to 36. In this case, WDM can be used as the physical layer, and IP can be used as the network layer.
[0040]
The packet transfer devices 31 to 36 accommodate the user networks 11 to 18, receive switching state information from the transmission devices 41 to 45, and control failure switching at the network layer based on the switching state information.
[0041]
The transmission devices 41 to 45 detect the failure switching state in the physical layer and transmit the switching state information to the packet transfer devices 31 to 36.
[0042]
According to such a packet transfer system 1, the packet transfer apparatuses 31 to 36 and the transmission apparatuses 41 to 45 share the failure switching state information in the physical layer as the switching state information, and the switching in the physical layer is performed. Switching at the network layer can be coordinated. For this reason, it is possible to shorten the time from the occurrence of a failure to the start of network layer switching.
[0043]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the packet transfer apparatuses 31 to 36. In FIG. 2, the configuration of the packet transfer device 31 and its connection state are illustrated as an example. The same.
[0044]
The packet transfer apparatus 31 includes a storage unit 117 that stores a packet transfer table 111, a switching state information processing unit 112, a packet transfer processing unit 113, and physical layer termination IF units 114 to 116.
[0045]
The packet forwarding table 111 includes entries in which packet header information and information specifying physical layer termination IF units 114 to 116 to which packets having the header information are to be output are associated.
[0046]
The switching state information processing unit 112 receives the switching state information from the physical layer termination IF unit 114, and rewrites the packet forwarding table 111 based on the received switching state information.
[0047]
The packet transfer processing unit 113 receives the packets from the physical layer termination IF units 114 to 116, and refers to the packet transfer table 111, thereby outputting the physical layer termination IF unit according to the header information of the received packet. 114 to 116 are determined, and the received packet is transmitted.
[0048]
The physical layer termination IF unit 114 accommodates the transmission path 51 connected to the transmission device 41 and terminates the physical layer, and transmits and receives packets and switching state information to and from the transmission device 41. The packet is transmitted to the packet transfer processing unit 113, the switching state information is transmitted to the switching state information processing unit 112, and the packet received from the packet transfer processing unit 113 is transmitted to the transmission device 41.
[0049]
The physical layer termination IF units 115 and 116 accommodate the transmission paths 61 and 62 connected to the user networks 11 and 12 to terminate the physical layer, and transmit and receive packets to and from the user networks 11 and 12. The packet received from the packet transfer processing unit 113 is transmitted to the user network 11 or 12 while the packet received from the packet transfer processing unit 113 is transmitted to the user network 11 or 12.
[0050]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission apparatuses 41 to 45. In FIG. 3, the configuration of the transmission device 41 and the connection state thereof are illustrated as an example, but the configuration of the transmission device itself is the same in all the transmission devices 41 to 46.
[0051]
The transmission device 41 includes a switching state information processing unit 211, a switch 212, and physical layer relay IF units 213 to 215.
[0052]
The switching state information processing unit 211 confirms whether or not failure switching is performed in the transmission network 2 when a failure occurs and whether or not failure switching is possible. When switching is not possible, switching state information indicating that is transmitted to the physical layer relay IF unit 213.
[0053]
The switch 212 transmits the physical layer frame received from the physical layer relay IF units 213 to 215 to predetermined physical layer relay IF units 213 to 215.
[0054]
The physical layer relay IF units 213 and 214 accommodate transmission paths 51 and 53 connected to the packet transfer apparatuses 31 and 33, respectively, and packets between the packet transfer apparatuses 31 and 33 via the transmission paths 51 and 53. The switching state information is transmitted and received, and the packet received from the packet transfer apparatuses 31 and 33 is transmitted to the switch 212 as a physical layer frame, and the packet received from the switch 212 is transmitted to the packet transfer apparatuses 31 and 33, and the switching state information is transmitted. The switching state information received from the processing unit 211 is transmitted to the packet transfer apparatuses 31 and 33.
[0055]
The physical layer relay IF unit 215 accommodates the transmission path connected to the transmission apparatus 43, transmits / receives packets to / from the transmission apparatus 43, and transmits the packets received from the transmission apparatus 43 to the switch 212 as physical layer frames. At the same time, the packet received from the switch 212 is transmitted to the transmission device 43, and the switching state information received from the switching state information processing unit 211 is transmitted to the transmission device 43.
[0056]
Next, an example of the network failure recovery method in the packet transfer system 1 described above will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 4 is a flowchart for explaining failure recovery processing of the transmission apparatuses 41 to 45 when a failure occurs, and FIG. 5 is a flowchart for explaining failure recovery processing of the packet transfer apparatuses 31 to 36 when a failure occurs. The network failure recovery method described here is a specific example of a method for performing failure recovery using the packet transfer system 1 including the packet transfer devices 31 to 36 and the transmission devices 41 to 45 described above.
[0057]
When detecting the occurrence of a failure, the transmission apparatuses 41 to 45 determine whether or not failure switching in the physical layer can be performed within a predetermined time (SA1), and the failure switching in the physical layer is performed within a predetermined time. When possible, failure switching at the physical layer is performed (SA2).
[0058]
Further, as a result of the determination of S A 1, if failure switching in the physical layer cannot be performed within the predetermined time, whether or not failure switching in the physical layer can be performed over the predetermined time. Is determined (SA3).
[0059]
If the result of this determination is that the failure switching in the physical layer can be carried out beyond the predetermined time, information on whether or not to carry out is transmitted to the packet transfer apparatuses 31 to 36 as switching state information (SA4).
[0060]
In addition, when failure switching in the physical layer cannot be performed within a predetermined time, or when failure switching in the physical layer exceeding the predetermined time is not performed, the switching state information indicating this is sent to the packet transfer device. It transmits to 31-36 (SA5).
[0061]
On the other hand, the packet transfer apparatuses 31 to 36 receive switching state information relating to a failure that has occurred in the transmission network 2 from the transmission apparatuses 41 to 45 (SB1), and detect that physical layer switching cannot be performed within a predetermined time. (SB2).
[0062]
Next, the packet transfer apparatuses 31 to 36 rewrite the packet transfer table 111 based on the received switching state information (SB3), and perform failure switching at the network layer according to the packet transfer table 111 (SB4).
[0063]
The above-described embodiment is a specific example of the present invention, and the present invention is not limited only to the above-described embodiment.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the packet transfer apparatus, the transmission apparatus, the packet transfer system, and the network failure recovery method of the present invention, when the failure switching in the physical layer cannot be performed within a predetermined time, the transmission apparatus Detection and transmission of the information as switching state information from the transmission device to the packet transfer device, and the packet transfer device that has received the switching state information can immediately perform failure switching at the network layer without taking time. . As a result, in the conventional technology, it is necessary to allow sufficient time until the start of switching after detecting a failure when switching the network layer. However, since this time can be omitted, the time required for switching can be shortened. it can. Therefore, a highly reliable packet transfer system can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a packet transfer system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a packet transfer apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart for explaining network failure recovery processing in the transmission apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart for explaining network failure recovery processing in the packet transfer apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Packet transfer system, 2 ... Transmission network, 11-14, 21-24 ... User network, 31-36 ... Packet transfer apparatus, 41-45 ... Transmission apparatus, 111 ... Packet transfer table, 112 ... Switching state information processing part , 113 ... packet transfer processing unit, 114 to 116 ... physical layer termination IF unit, 117 ... storage unit, 211 ... switching state information processing unit, 212 ... switch, 213 to 215 ... physical layer relay IF unit.

Claims (5)

物理レイヤでのデータ転送を行う伝送網を構成する複数の伝送装置と、伝送路によって前記伝送装置に接続された複数のパケット転送装置とからなるパケット転送システムにおけるパケット転送装置であって、
前記伝送装置に接続された伝送路を収容して物理レイヤを終端し、前記伝送装置との間でパケットと切換状態情報を送受信し、前記伝送装置から受信したパケットをパケット転送処理部へ送信すると共に前記切換状態情報を切換状態情報処理部へ送信し、前記パケット転送処理部から受信したパケットを前記伝送装置へ送信する物理レイヤ終端インタフェース部と、
パケットのヘッダ情報と、該ヘッダ情報を有するパケットを出力すべき物理レイヤ終端インタフェース部を指示する情報とが対応付けられたパケット転送テーブルを記憶している記憶部と、
前記物理レイヤ終端インタフェース部からパケットを受信し、前記パケット転送テーブルを参照することにより、前記受信したパケットのヘッダ情報に応じて出力すべき物理レイヤ終端インタフェース部を決定し、該決定した物理レイヤ終端インタフェース部に前記受信したパケットを送信する前記パケット転送処理部と、
前記物理レイヤ終端インタフェース部から切換状態情報を受信し、該受信した切換状態情報に基づいて、前記パケット転送テーブルを書き換える切換状態情報処理部とを備えている
ことを特徴とするパケット転送装置。A packet transfer device in a packet transfer system comprising a plurality of transmission devices constituting a transmission network for performing data transfer in a physical layer, and a plurality of packet transfer devices connected to the transmission device by a transmission path,
Accommodates the transmission path connected to the transmission apparatus, terminates the physical layer, transmits and receives packets and switching state information to and from the transmission apparatus, and transmits packets received from the transmission apparatus to a packet transfer processing unit And a physical layer termination interface unit that transmits the switching state information to the switching state information processing unit and transmits the packet received from the packet transfer processing unit to the transmission device;
A storage unit storing a packet forwarding table in which packet header information is associated with information indicating a physical layer termination interface unit to which a packet having the header information is to be output;
By receiving a packet from the physical layer termination interface unit and referring to the packet forwarding table, a physical layer termination interface unit to be output is determined according to header information of the received packet, and the determined physical layer termination The packet transfer processing unit for transmitting the received packet to an interface unit;
A packet transfer apparatus comprising: a switching state information processing unit that receives switching state information from the physical layer termination interface unit and rewrites the packet forwarding table based on the received switching state information. 物理レイヤでのデータ転送を行う伝送網を構成する複数の伝送装置と、伝送路によって前記伝送装置に接続された複数のパケット転送装置とからなるパケット転送システムにおける伝送装置であって、
前記パケット転送装置に接続された伝送路を収容し、前記パケット転送装置との間でパケットと切換状態情報を送受信し、前記パケット転送装置から受信したパケットを物理レイヤフレームのままでスイッチへ送信し、前記スイッチから受信したパケットを前記パケット転送装置へ送信し、切換状態情報処理部から受信した切換状態情報を前記パケット転送装置へ送信する物理レイヤ中継インタフェース部と、
前記物理レイヤ中継インタフェース部から受信した物理レイヤフレームを所定の物理レイヤ中継インタフェース部へ送信する前記スイツチと、
故障発生時に前記伝送網内での故障切換を行うか否か及び故障切換が可能か不可能かを確認し、故障切換を行わないまたは故障切換が不可能である場合にその旨の切換状態情報を前記物理レイヤ中継インタフェース部へ送信する前記切換状態情報処理部とを備えている
ことを特徴とする伝送装置。A transmission device in a packet transfer system comprising a plurality of transmission devices constituting a transmission network for performing data transfer in a physical layer, and a plurality of packet transfer devices connected to the transmission device by a transmission path,
Accommodates a transmission path connected to the packet transfer apparatus, transmits and receives packets and switching state information to and from the packet transfer apparatus, and transmits packets received from the packet transfer apparatus to the switch as physical layer frames. A physical layer relay interface unit that transmits the packet received from the switch to the packet transfer device and transmits the switching state information received from the switching state information processing unit to the packet transfer device;
The switch for transmitting a physical layer frame received from the physical layer relay interface unit to a predetermined physical layer relay interface unit;
Check whether or not failure switching is performed within the transmission network when a failure occurs, and whether or not failure switching is possible. If failure switching is not performed or failure switching is not possible, switching status information to that effect The transmission apparatus comprising: the switching state information processing unit that transmits the information to the physical layer relay interface unit. 物理レイヤでのデータ転送を行う伝送網を構成する複数の伝送装置と、伝送路によって前記伝送装置に接続された複数のパケット転送装置とからなるパケット転送システムにおいて、
前記伝送網内の故障発生時に物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施不可能であることを検出したときに、物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施不可能であることを表す切換状態情報を前記パケット転送装置に送信する伝送装置と、
前記伝送装置から前記切換状態情報を受信し、該受信した切換状態情報に基づいてネットワークレイヤでの故障切換を制御するパケット転送装置とを備えている
ことを特徴とするパケット転送システム。In a packet transfer system comprising a plurality of transmission devices constituting a transmission network that performs data transfer in a physical layer, and a plurality of packet transfer devices connected to the transmission device by a transmission path,
When it is detected that failure switching in the physical layer cannot be performed within a predetermined time when a failure occurs in the transmission network, it indicates that failure switching in the physical layer cannot be performed within a predetermined time. A transmission device for transmitting switching state information to the packet transfer device ;
A packet transfer system comprising: a packet transfer device that receives the switching status information from the transmission device and controls failure switching at a network layer based on the received switching status information. 物理レイヤでのデータ転送を行う伝送網を構成する複数の伝送装置と、伝送路によって前記伝送装置に接続された複数のパケット転送装置とからなるパケット転送システムにおけるネットワーク故障復旧方法であって、
前記伝送装置は、前記伝送網内の故障発生時に物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施不可能であることを検出したときに、物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施不可能であることを表す切換状態情報を前記パケット転送装置に送信し、
前記切換状態情報を受信した前記パケット転送装置はネットワークレイヤでの故障切換を行う
ことを特徴とするネットワーク故障復旧方法。A network failure recovery method in a packet transfer system comprising a plurality of transmission devices constituting a transmission network that performs data transfer in a physical layer, and a plurality of packet transfer devices connected to the transmission device by a transmission path,
When the transmission apparatus detects that failure switching in the physical layer cannot be performed within a predetermined time when a failure occurs in the transmission network, the failure switching in the physical layer cannot be performed within a predetermined time. Is sent to the packet transfer device switching state information indicating that,
The network failure recovery method, wherein the packet transfer apparatus that has received the switching state information performs failure switching at a network layer. 前記伝送網内の故障発生時に物理レイヤでの故障切換が所定時間以内に実施可能であれば実施し、物理レイヤでの故障切換が所定時問を超えて実施可能である場合は実施するか否かの情報を切換状態情報として前記伝送装置から前記パケット転送装置に送信する
ことを特徴とする請求項４に記載のネットワーク故障復旧方法。Whether or not failure switching in the physical layer can be performed within a predetermined time when a failure occurs in the transmission network, and whether or not failure switching in the physical layer can be performed beyond a predetermined time The network failure recovery method according to claim 4 , wherein the information is transmitted from the transmission device to the packet transfer device as switching state information.
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