JP3981883B2 - 光ネットワークシステム及び回線切替制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のノードを光回線により接続して同期伝送する第1のネットワークと、任意のノードに接続したルータ間を接続可能として非同期伝送する第2のネットワークとを有し、同期伝送する第1のネットワークを主伝送経路とし、非同期伝送する第2のネットワークを予備の伝送路として、第1のネットワーク側の障害発生時に、予備の第2のネットワーク側に切替える光ネットワークシステム及び回線切替制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】
複数の各種端末装置やLAN(Local Area Network)等を接続したルータ等を含むノード間をネットワークを介して接続し、例えば、スパニングツリープロトコルにより、エッジノード間に単一経路を形成して、非同期伝送を行い、その経路の途中の障害発生により、他の経路に切替えて、エッジノード間の非同期伝送を継続するネットワークシステムが知られている。
【0003】
又複数のLAN間を公衆網を介して接続したネットワークシステムに於いて、障害発生や増設等により、ルーティング情報をルータに伝送する必要が生じた場合に、公衆網に接続されたルータに対してルーティング情報を個別に伝送することによるトラフィックの増加の問題を回避する為に、公衆網にルーティングマネジャーを設けて、必要最小限の更新情報のみを伝送するシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
又複数のノード間を一重リング或いは二重リング光回線により接続し、SDH(Synchronous Digital Hierarchy)方式やSONET(Synchronous Optical Network)方式等の同期伝送を行うネットワークシステムも知られている。この同期伝送を行うネットワークのノードに、ルータを介して非同期ネットワークを構成するLANを接続し、ノードに於いて多重化して伝送する同期ネットワークを介して、複数の非同期ネットワークを含むVLAN(Virtual Local Area Network)を構成したネットワークシステムも知られている。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−132959号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
イーサネット(登録商標)等の非同期ネットワークに於ける経路制御として、RIP(Routing Information Protocol)やOSPF(Open Shortest Path First)等のルーティングプロトコルを用いる場合が一般的である。RIPは、経路を構成するルータ数(ホップ数)に従って最短経路を動的に決定するものであり、又OSPFは、伝送帯域もパラメータとして階層化したルーティングが可能である。
【0007】
しかし、このようなプロトコルを用いて、障害発生時の経路切替えを行う場合は、ネットワークの規模が大きくなる程、ルート情報が膨大となり、従って、切替えの為のルート計算処理量が多くなって、切替えに要する時間が長くなる問題がある。例えば、切替えに要する時間が、OSPFを適用した場合、最短設定で約10秒、RIPを適用した場合、数分程度となる。又処理負荷の増加により、ルータのプロセッサがダウンする可能性が高くなる問題もある。
【0008】
又光回線を介して接続したノードにルータを接続し、ルータ側の非同期フレームを、光回線側の同期フレームに多重化して伝送するシステム、例えば、図12に示すように、ノードN1〜N5を光回線OPにより接続し、各ノードN1〜N5にはそれぞれLANを接続したシステムに於いては、ノードN1〜N5を含む同期側と、LANを含む非同期側とに於ける経路設定手段が相違するものである。又例えば、ノードN3に障害が発生した場合、光回線OPが一重リング構成の場合で、矢印方向の伝送を行っているとすると、このノードN3を経由するLAN間の通信ができなくなる。
【0009】
又光回線OPが二重リング構成で、各ノードN1〜N5が、バイパス機能や折り返し機能等の障害救済機能を備えている場合でも、ノードN3に於けるそれらの障害救済機能までも作用しなくなると、ノードN3に接続されたLANは、他のノードに接続されたLANとの間で通信できなくなる問題がある。そこで、光回線OPとノードN1〜N5とを含めて完全二重化とすることが考えられるが、光回線OPを用いたネットワークは高価であるから、著しいコストアップとなる問題がある。
【0010】
本発明、光回線を用いたネットワークより廉価なネットワークを予備側として設け、光ネットワーク側の障害発生による予備側のネットワークへの切替えを高速で実行できるようにすることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ネットワークシステムは、図1を参照して説明すると、単一又は複数のルータR1,R2を接続したノードN1,N2間を光回線により接続して同期伝送する第1のネットワーク1と、ルータR1,R2間を接続する為の非同期伝送を行う第2のネットワーク2とを有する光ネットワークシステムに於いて、ノードN1,N2は、自ノード番号を送信元ノード番号とした通信確認フレームを所定の周期で前記光回線に送出する通信確認フレーム送出部と、光回線を介して他のノードからの通信確認フレームを受信抽出する通信確認フレーム抽出部と、受信した通信確認フレームを基に通信異常の有無を判定する通信異常検出部と、この通信異常検出部により通信相手先ノードの通信異常を検出した時に、通信相手先ノードと通信しているルータを接続しているポートを閉塞する手段とを備え、ルータは、ノードのポートの閉塞又はノードからの指示により、第2のネットワーク2に切替接続して通信相手先のルータとの経路を形成する手段を備えている。
【0012】
又ノードは、第1のネットワーク1に接続された全ノードからの通信確認フレームを受信したか否か及び通信確認フレームの未受信ノード番号に自ノード番号が含まれているか否かにより異常検出を行う通信異常検出部と、通信確認フレームを受信できないノード番号を未受信ノード番号として付加し且つ自ノード番号とルータのMACアドレスとを含む通信確認フレームを送出する通信確認フレーム送出部と、自ノードのルータを接続したポート番号対応に通信相手先ノード番号と正常か否かの通信状態とを含む通信相手先情報部と、この通信相手先情報部の通信状態に対応してルータを制御するルータポート制御部とを含む構成を備えている。
【0013】
本発明の回線切替制御方法は、単一又は複数のルータを接続したノード間を光回線により接続して同期伝送する第1のネットワーク1と、ルータ間を接続する為の非同期伝送を行う第2のネットワーク2とを有する光ネットワークシステムに於ける第1のネットワーク1の障害発生により第2のネットワーク2に切替える回線切替制御方法に於いて、ノードは、所定の周期で自ノード番号を含む通信確認フレームを他の全ノードに送出し、この通信確認フレームを受信検出できたノードとの間は通信状態を正常と判定し、受信検出できないノードとの間は通信異常と判定して、次に送出する通信確認フレームに該ノードのノード番号を未受信ノード番号として付加し、且つ通信異常と判定したノードの間で通信する自ノード配下のルータに対するポートを閉塞し、該ルータは、該ポートの閉塞によりリンク断と判定し、又はノードからの指示により、ノードを介した第1のネットワーク1側から第2のネットワーク2側に切替える過程を含むものである。
【0014】
又ノードは、ルータからの送信先アドレス及び送信元アドレスを抽出してポート対応の通信相手先情報を更新し、通信確認フレームを受信検出できないノード又は未受信ノード番号に自ノード番号が含まれている時に、通信異常と判定して、前記通信相手先情報を検索して求めたポートを閉塞し、このポートに接続されたルータにリンク断を検出させて、このルータにより第2のネットワーク2側へ切替える過程を含むことができる。又ノードは、ルータからの送信先アドレス及び送信元アドレスを抽出してポート対応の通信相手先情報を更新し、通信確認フレームを受信検出できないノード又は未受信ノード番号に自ノード番号が含まれている時に、通信異常と判定して、通信相手先情報を検索して求めたポートを閉塞し、且つ該ポートに接続されたルータに対して第2のネットワーク2を接続する為のポートを開放するように指示する過程を含むことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の態様の光ネットワークシステムの概要を示すもので、複数のノードN1,N2を光回線により接続して同期伝送を行う第1のネットワーク1(同期ネットワーク)と、ノードN1,N2に接続したルータR1,R2間を接続して非同期伝送を行う第2のネットワーク2(非同期ネットワーク)とを含み、常時は、ルータR1,R2に接続したLAN(図示を省略)間は、ノードN1,N2と光回線とを介して通信を行うものである。従って、ルータR1,R2間で非同期伝送を行う第2のネットワーク2は切り離されて、第1のネットワーク1に対する予備ネットワークとなっている。
【0016】
又ノードN1,N2は、それぞれ周期的に、自ノードから送信先ノード番号をブロードキャスト番号とし、自ノード番号を送信元ノード番号とした通信確認フレームを、例えば、矢印方向に、第1のネットワーク1に接続された全ノードにブロードキャストする。従って、この通信確認フレームを受信できたことにより、通信確認フレームの送信元ノード番号のノード及び伝送経路が正常であると判断することができる。
【0017】
又所定期間内に通信確認フレームを受信できない場合、その通信確認フレームを送信すべきノード又は伝送経路に障害が発生したと判断する。例えば、ノードN1に於いて、ノードN2からの通信確認フレームを受信できない場合は、ノードN2の障害発生と判断する。そして、ルータR1,R2間を、点線で示す第2のネットワーク2を介して接続した状態に切替える。それにより、ルータR1,R2間は、第2のネットワーク2を介して接続した状態となるから、ルータR1、R2にそれぞれ接続したLAN間は継続して通信を行うことができる。
【0018】
この場合、ノードN1は、ルータR1を接続しているポートを閉塞し、ルータR1にリンク断を検出させ、このリンク断検出を行ったルータR1は、通信相手のルータR2に対する経路変更として、第2のネットワーク2側への切替えの制御を行うことになる。或いは、ノードからルータに対して制御情報を送出することにより、ルータに於いてノード側から第2のネットワーク2側へ切替える制御を行うことができる。
【0019】
又ノードN1,N2間の光回線に障害が発生して、ノードN2からの通信確認フレームをノードN1に於いて受信できなくなった場合、ノードN1からノードN2に送出する通信確認フレームに、未受信ノード番号として、ノードN2の番号を付加して送出する。従って、ノードN1に於いては、ノードN2からの通信確認フレームを受信できないことにより、ノードN2側の障害発生を迅速に認識し、ノードN2に於いては、ノードN1からの通信確認フレームの未受信ノード番号により、ノードN2からノードN1への経路の障害発生を迅速に認識することができる。それにより、第1のネットワーク1から第2のネットワーク2に切替えてルータR1,R2間の通信を継続することができる。
【0020】
図2は本発明の実施の形態のノードの主要部の説明図であり、11は同期伝送路受信部、12は同期伝送路送出部、13は通信確認フレーム抽出部、14はMAC学習部、15はMAC通知学習テーブル、16は通信異常検出部、17は通信確認フレーム送出部、18はMACアドレス抽出部、19は通信相手先情報部、20はルータ監視部、21はルータポート制御部、22はSNMP送受信部、23はL2SW制御部、31は同期伝送路(光回線側)、32はL2スイッチ部、33は非同期伝送路(LAN回線)を示す。
【0021】
同期伝送路31は、光回線による第1のネットワークに相当し、各ノードは、SDHやSONET等の方式による同期伝送を同期伝送路受信部11と同期伝送路送出部12とにより行うものである。なお、自ノード宛でない同期フレームを、次のノードへ転送する構成は図示を省略している。又非同期伝送路33は、L2スイッチ部32を介して接続されたルータを含むイーサネット(登録商標)やLAN等の第2のネットワークに相当するものである。又L2スイッチ部32は、MACフレームのMACアドレスにより同期伝送路側又は非同期伝送路側にスイッチングする機能を有するものである。
【0022】
又通信確認フレーム送出部17は、所定の周期で通信確認フレームを生成して、同期伝送路送出部12から同期伝送路31に送出するものであり、その通信確認フレームは、例えば、図3の(A)に示すように、送信先ノード番号と、送信元ノード番号と、転送ノード数等を示すLIFE値と、フレーム長と、フレームの種別等を示すフレーム識別と、未受信ノード番号と、MACアドレスMACAと、フレームチェックシーケンスFCSとのそれぞれのフィールドを含むものであり、送信先ノード番号は、ブロードキャスト番号とし、送信元ノード番号は自ノード番号とする。
【0023】
自ノードから送出する通信確認フレームは、前述のように、送信先ノード番号=ブロードキャスト番号、送信元ノード番号=自ノード番号、LIFE値=全ノード数、フレーム長、フレーム識別=通信確認フレーム識別情報、未受信ノード番号=通信異常検出部16からの受信異常対向ノード番号、MACA=MACアドレス抽出部18からの対向ノード配下のルータのMACアドレス、FCSの各フィールドからなり、同期伝送路送出部12から同期伝送路31に、所定の周期で送出する。
【0024】
又通信確認フレーム抽出部13は、送信先ノード番号がブロードキャスト番号で、且つ通信確認フレーム識別情報が付加されたフレームを通信確認フレームとして抽出し、MAC学習部14と通信異常検出部16とに転送する。MAC学習部14は、通信確認フレームのMACアドレスMACAを基に、MAC通知学習テーブル15を更新する。
【0025】
MAC通知学習テーブル15は、例えば、図3の(B)に示すように、ノード番号と、ノードの配下のMACアドレスとを格納したもので、ノード番号2,3,4のノードが通信対向ノードであり、ノード番号3のノードは2個のポートを有し、他のノード番号2,4は1個のポートを有する場合について示し、ノード番号3のノードの配下のMACアドレスは、00−F0−00−05−F7−10と、00−F0−00−04−A0−19との場合を示す。
【0026】
又通信異常検出部16は、自ノード以外の他の総てのノードから所定周期の通信確認フレームを受信できたか否かを判定し、予め定めた時間を経過しても通信確認フレームを受信できないノードは異常と判定して、通信確認フレーム送出部17と通信相手先情報部19とに通知する。この場合、所定期間毎の通信確認フレームを1回だけ受信できない時に異常と判定することも可能であるが、予め定めた複数回連続して受信できない時に異常と判定することができる。即ち、判定確認の保護期間を設けることができる。又受信した通信確認フレームの未受信ノード番号のフィールドに自ノード番号が含まれている場合も他のノード又は同期伝送路の障害と判定することができる。又通信確認フレーム送出部17は、異常と判定されたノードのノード番号を、未受信ノード番号のフィールドに挿入した通信確認フレームを生成する。
【0027】
又MACアドレス抽出部18は、送信するMACフレームから、送信元アドレスと送信先アドレスとを抽出して、送信確認フレーム送出部17と通信相手先情報部19とに通知する。この通信相手先情報部19は、例えば、図4の(A)に示すように、ポート番号と、対向ノード番号と、ノード配下MACアドレスと、正常か異常かの状態と、冗長先ポート番号とを含むものである。
【0028】
例えば、ポート番号1〜3は、ルータを接続したノードのポートの番号であり、ポート番号1のポートを介して対向ノード番号2のノードに接続されたルータとの間で通信することを示し、このノードの配下のルータのMACアドレスは、図3の(B)に示すように、例えば、00−E0−00−34−F7−15で、ノード2からの通信確認フレームを受信できたことにより、状態は正常の○、冗長先ポート番号、即ち、ノード2の配下のルータと第2のネットワークを介して接続する為のルータのポート番号は2の場合を示している。同様に、ポート番号2のポートに対向する対向ノード番号及びポート番号3のポートに対向する対向ノード番号は3の場合を示している。
【0029】
又ノード番号3のノード配下MACアドレスは、図3の(B)に示すように、00−F0−00−05−F7−10及び00−F0−00−04−A0−19の場合を示している。又状態は正常の○の場合で、ポート番号2に対するルータの冗長先ポート番号は5、ポート番号3に対するルータの冗長先ポート番号は2の場合を示している。
【0030】
又ルータ監視部20は、通信相手先情報部19の内容を参照して通信異常/復旧のタイミングでルータに対するポートの開放や閉塞を要求するSNMPフレームを作成してSNMP送受信部22へ転送する。このSNMP送受信部22は、SNMPフレームをL2スイッチ部32に送出し、このSNMPフレームをL2スイッチ部32からルータへ送出する。このSNMPフレームは、例えば、図4の(B)に示すように、ネットワークヘッダと、IPヘッダと、UDPヘッダと、SNMPメッセージとを含み、SNMPメッセージは、バージョン,リクエストタイプ等を含むヘッダと、MIB(Management Information Base)情報を含むものである。
【0031】
又ルータには、SNMPエージェントが実装されており、このSNMPエージェントにより、ノードからのSNMPフレームに含まれるMIB情報を基に、該当ポートの開放や閉塞の処理を行うことができる。又ルータ監視部20は、ルータのインタフェースに関する情報について、SNMP送受信部22に対して獲得要求を一定時間毎に送出し、その応答情報に従って通信相手先情報部19を定期的に更新する。
【0032】
図5は図1と同様の構成による障害発生時の説明図であり、P1はルータR1を接続したノードN1のポート、P2は第2のネットワーク2を介してノードN2側のルータR2と接続する為の冗長先ポートを示す。又ノードN1配下のルータR1のMACアドレスをMACR1とすると、ノードN1,N2間で同期伝送を行う第1のネットワーク1を介して通信確認フレームを送受信することにより、ノードN1に於ける通信相手先情報は、ポート(ポート番号)=P1、対向ノード番号=N2、配下情報(ノード配下MACアドレス)=MACR1、状態=○、冗長先ポート(冗長先ポート番号)=P2となる。
【0033】
ノードN2又はノードN2側の光伝送路に障害が発生すると、ノードN2は、ノードN1からの通信確認フレームを受信できないので、ノードN2からノードN1に対して送出する通信確認フレームの未受信ノード番号のフィールドに、ノードN1のノード番号を付加する。ノードN1は、この通信確認フレームを受信し、未受信ノード番号に自ノードのノード番号が含まれていることにより、ノードN1からノードN2側への伝送経路の障害発生と判断し、ノードN1は、ルータR1を接続したポートP1を閉塞する。ルータR1は、ポートP1閉塞によってリンク断と判定し、冗長先ポートP2を第2のネットワーク2に接続し、対向ノードN2の配下情報に従ってルータR2との間の経路を設定する。従って、第1のネットワーク1に障害が発生した場合、予備ネットワークとしての第2のネットワーク2を介して通信を継続できるように回線切替えを行うことができる。なお、ノードN1からルータR1に対してSNMPフレームを送出し、ルータR1は、SNMPフレームのMIB情報を基に、冗長先ポートP2に第2のネットワークを接続して、経路設定制御を行う構成とすることも可能である。
【0034】
図6は、状態チェック処理のフローチャートを示すもので、一定周期で起動し、通信異常検出部16に於いて、通信確認フレームを受信しているか否かを判定する(A1)。受信している場合は、未受信ノード番号に自ノード番号があるか否かを判定し(A2)、自ノード番号がない場合は、通信相手先状態を正常を示す○とする(A3)。又ステップ(A1)に於いて通信確認フレームを受信できない場合及びステップ(A2)に於いて未受信ノード番号に自ノード番号がある場合は、通信相手先状態を異常を示す×に更新する(A4)。
【0035】
そして通信相手先状態を参照して通信状態は正常か否かを判定し(A5)、正常の○の場合は、前の状態が異常であったか否かを判定し(A6)、前の状態が正常の場合は処理を終了し、異常の場合は、閉塞状態であった物理ポートを開放する(A7)。又ステップ(A5)に於いて正常でないと判定すると、前の状態が正常であったか否かを判定し(A8)、前の状態が正常の場合は、今回異常になったものであるから、物理ポートを閉塞する(A9)。又前の状態が正常でなかった場合は、物理ポートは閉塞の状態を維持する。即ち、ステップ(A5)〜(A9)の処理がアラーム検出処理に相当するものとなる。
【0036】
図7は、ノード1〜ノード4を光回線による同期伝送路(第1のネットワーク1)により接続し、各ノード1〜4にそれぞれルータA〜ルータDを接続し、ルータAとルータBとの間を非同期伝送路(第2のネットワーク2a)を介して接続可能の構成とし、又ルータAとルータCとの間を非同期伝送路(第2のネットワーク2b)を介して接続可能の構成とした光ネットワークシステムに於ける障害発生時の説明図を示す。なお、ノード1〜4とノード番号1〜4とを同一とし、又ポートについても同一の符号に同一の番号を対応させて示す。又第1のネットワークに対して、第2のネットワーク2a,2bは同一の非同期伝送を行うネットワークとすることができる。
【0037】
以下図2から図4を参照して説明する。ノード1〜ノード4はそれぞれ所定の周期で、図3の(A)に示すフォーマットの通信確認フレームを通信確認フレーム送出部17から送出する。又ルータAとルータBとの間は、ノード1とノード2と同期伝送路とを介した経路aで通信し、ルータAとルータCとの間は、ノード1とノード3と同期伝送路とを介した経路bで通信している状態に於いて、ノード1では、同期伝送路を介してノード2〜ノード4からの通信確認フレームを、通信確認フレーム抽出部13により受信抽出できる状態の時、ノード2〜ノード4及び同期伝送路は正常であると判定する。その場合のノード2からの通信確認フレームの要部は、送信元のノード番号=2、配下MAC情報=BのMACアドレスを示すものとなる。従って、ノード1に於けるMAC通知学習テーブル15は、通知ノード番号対応にノード配下MACアドレスを格納したものとなる。即ち、図示のように、ノード2=BのMACアドレス、ノード3=CのMACアドレス、ノード4=DのMACアドレスとなる。
【0038】
又通信相手先情報は、通信確認フレームを受信毎に反映し、又MAC通知学習テーブル15を参照して更新するものであり、例えば、ノード3からの通信確認フレームを受信できなくなった時、通信異常検出部16は通信相手先情報部19の状態を異常(×)に更新する。図示の状態は、この状態を示している。異常検出により、L2SW制御部23は、通信相手先情報部19を参照して、ノード3を介してルータCと通信する為のノード1のポート2を閉塞する。ルータAは、ノード1との間のリンク断を検出することにより、第2のネットワーク2bに切替える。この第2のネットワーク2bを介してルータAからルータCに対する経路設定は、既に知られた各種の手段を適用することができる。
【0039】
又ノード3に於いても、ノード1からの通信確認フレームの未受信ノード番号に自ノード番号が含まれることになるから、異常発生と判定して、ルータCを接続したポートを閉塞し、ルータCは、ノード3との間のリンク断を検出して、第2のネットワーク2bに切替える制御を行うことができる。従って、ノード3側の障害発生により、ルータA側から、又はルータC側から第2のネットワーク2bに切替えることにより、相互間の通信を継続することができる。
【0040】
又ノード1に於いては、ノード2からの通信確認フレームが受信できる場合は、ノード1のポート1に対応した通信相手先情報の状態は、正常の○のままであり、ルータA,B間は経路aを介して通信を継続することができる。しかし、ノード2からの通信確認フレームを受信できない場合は、ノード1から送出する通信確認フレームの未受信ノード番号にノード2のノード番号を付加して送出する。従って、ノード1は、ノード2からの通信確認フレームを受信できないことによる異常検出によりルータAを接続したポート1を閉塞する。ノード2に於いても、異常検出によりルータBを接続したポートを閉塞する。それにより、ルータA,B間は、第2のネットワーク2aに切替えて通信を継続する。
【0041】
この場合、何れか一方のノードが障害により、通信確認フレームの送出及び受信検出が不可能となっても、他方のノードが正常であれば、このノードに接続されたルータに於いて、第2のネットワークに切替えて通信相手先のルータとの間の経路設定を行うことができる。このような第2のネットワーク2a,2bを介して接続し、経路設定を行う手段は、既に知られている各種の経路選択の手段を適用することができる。なお、異常検出時には、ノードからルータにSNMPフレームを送出することにより、そのMIB情報を基に第2のネットワーク側へ切替える制御構成とすることもできる。
【0042】
図8は、図7に於ける1個のルータ(ルータA)と複数のルータ(ルータB,C)との間で第1のネットワークを介して通信する場合のように、複数ルータ間の状態チェック処理のフローチャートを示すもので、一定周期で起動し、全ノード分について処理を行うもので(B1)、通信確認フレームを受信しているか否かを判定し(B2)、受信している場合は、未受信ノード番号に自ノード番号が含まれているか否かを判定する(B3)。自ノード番号が含まれていない場合は、対応するノードの通信相手先情報の状態を正常を示す○に更新する(B4)。又ステップ(B2)に於いて通信確認フレームを受信できないと判定した場合、又はステップ(B3)に於いて未受信ノード番号に自ノード番号がある場合、対応するノードの通信相手先情報の状態を異常を示す×に更新する(B5)。前述の処理を全ノード分行い、次にアラーム検出処理、即ち、図6に示すステップ(A5)〜(A9)によるアラーム検出処理を全ポート分実行する(B6),(B7)。
【0043】
図9は、図7に示す構成に、更にノード1のポート3にルータEを接続して、ノード4に接続したルータDとの間で通信する場合に於ける障害発生時の説明図であり、同期伝送を行う第1のネットワーク1の経路aはルータAとルータBとの間、経路bはルータAとルータCとの間、経路cはルータAEとルータDとの間で通信を行う経路を示す。又2a,2b,2c,2dは、非同期伝送を行う第2のネットワークの経路を示す。又ノード1〜4とノード番号1〜4とを同一とし、又ポートについても符号とポート番号とを同一として示す。
【0044】
この場合、ノード1のポート1に接続したルータAの冗長先ポート番号は2、ノード1のポート2に接続したルータAの冗長先ポート番号は5、ノード1のポート3に接続したルータEの冗長先ポート番号は2の場合を示す。従って、ノード1に於ける通信相手先情報は、ノード1のポート1〜3に対応して図示のようになる。なお、ノード配下MACアドレスは、配下情報としてルータA,Eとして示し、全ノードからの通信確認フレームを受信できる状態の場合に、図示のように、状態は総て正常の○となる。
【0045】
例えば、経路aに障害が発生すると、ノード1に於いては、ノード2からの通信確認フレームを受信できないか、又は、通信確認フレームの中の未受信ノード番号に自ノード番号が含まれているから、障害発生と判定して、通信相手先情報を基に、ポート番号、対向ノード番号、配下情報、状態、冗長先ポート番号を参照し、ノード2との間の状態を異常を示す×に更新し、ルータAを接続したポート1を閉塞する。ルータAは、ノード1のポート1との間のリンク断を検出し、冗長先ポート2に第2のネットワークの経路2aを介してルータBとの間を接続するように回線切替えを行う。それにより、ルータAとルータBとの間は、予備の第2のネットワークの経路2aを介して通信を継続することができる。
【0046】
又例えば、経路cに障害が発生して、ノード1がこの障害発生を検出すると、ノード1はポート3を閉塞する。それにより、ルータEは、リンク断を検出して、冗長先ポート2に第2のネットワークの経路2dを介してルータDとの間を接続するように回線切替えを行う。それにより、ルータEとルータDとの間は、予備の第2のネットワークの経路2dを介して通信を継続することができる。
【0047】
又障害発生ノード側からの通信確認フレームを受信できるようになると、閉塞したポートを開放に変更する。例えば、経路aの障害回復により、通信確認フレームを受信できるようになった場合は、閉塞していたポート1を開放する。それにより、ルータAは、第2のネットワークの経路2aから、第1のネットワーク1の経路aに切替えて、最初の状態に復帰する。
【0048】
図10は、図9に示す構成と同様の構成であり、ノード1に於ける通信相手先情報は、ポート1〜3対応に対向ノード番号2〜4で、状態は正常を示す○であり、又ポート1のルータAの冗長先ポートは1、ポート2のルータAの冗長先ポートは4、ポート3のルータEの冗長先ポートは2の場合を示す。
【0049】
ルータAとルータBとの第1のネットワーク1を介した経路aに障害が発生すると、ノード2からの通信確認フレームを受信できないか又は受信した通信確認フレームの未受信ノード番号に自ノード番号が含まれていることになり、通信相手先情報のノード1のポート1対応の状態を(○→×)として示すように正常の○から異常の×に更新する。それにより、ノード1はポート1を閉塞する。
【0050】
この場合、ノード1のルータ監視部20(図2参照b)は、予め定期的にSNMPフレームを、配下のルータのインターフェースMIB(冗長先情報)に対して送出し、情報を収集し、通信相手先情報の冗長先ポート番号を更新しておくものである。ルータポート制御部21は、通信異常を通信相手先情報部19を参照して、前の状態が通信異常であったか否かを判定し、前の状態が正常で今回異常となった場合は、通信相手先情報の冗長先ポート番号1のポート1(ルータAのポート1)の開放を指示するMIB情報を付加したSNMPフレームをSNMP送受信部22を介して送出する。
【0051】
このSNMPフレームを受信したルータAは、図示を省略したSNMP処理部に於いて解析し、ポート番号1のポート1を制御するMIB情報からポート1の開放のメッセージを抽出して、ルータAのポート1を開放する。それにより、ルータAのポート1から第2のネットワークの経路2aに切替えて、ルータBとの間で通信を継続することができる。
【0052】
又ノード1に於いて、ノード2からの通信確認フレームを受信して、通信相手先情報のポート1対応の状態が異常から正常に更新された時は、ノード1はポート1を閉塞から開放に変更し、ルータポート制御部21は、通信相手先情報を参照して、前状態が異常で、今回正常になったから、冗長先ポート番号1に対する閉塞を指示するMIB情報を付加したSNMPフレームを、SNMP送受信部22からルータAに送出する。ルータAは、冗長先ポート番号1のポート1を閉塞する。それにより、第2のネットワークが切り離され、第1のネットワーク1による経路aを介してルータBとの間の通信を行うことができる。
【0053】
図11は、複数ルータ間の状態チェック処理のフローチャートを示し、図8に示す場合と同様に一定周期で起動して、全ノード分についての処理を行うもので(C1)、通信確認フレームを受信しているか否かを判定し(C2)、受信している場合は、未受信ノード番号に自ノード番号が付加されているか否かを判定し(C3)、自ノード番号が付加されていない場合は、MAC通知学習テーブルより、ノード配下情報のマッチングするレコードを検索し(C5)、対応するノードの通信相手先情報の状態を正常の○に更新する(C5)。又ステップ(C2)に於いて通信確認フレームを受信できないと判定した場合又はステップ(C3)に於いて未受信ノード番号に自ノード番号が付加されている場合は、MAC通知学習テーブルより、ノード配下情報のマッチングするレコードを検索し(C6)、対応するノードの通信相手先情報の状態を異常の×に更新する(C7)。そして、図6に示すように、アラーム検出処理を行う(C8)。
【0054】
本発明は、前述の各実施の形態にのみに限定されるものではなく、種々付加変更することができるものであり、光回線による第1のネットワークは、リング構成のみでなく、複数のノード間で同期伝送できる各種の構成のネットワークに適用することができる。又非同期伝送を行う第2のネットワークは、公衆網等を用いて構成することもできる。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、第1のネットワークを介して接続されたノードから自ノード番号を含む通信確認フレームを所定の周期で全ノードに対してブロードキャストし、この通信確認フレームを受信検出できないノード又は通信確認フレームの未受信ノード番号に自ノード番号が含まれている場合に、通信異常発生と判定して、通信相手先情報を参照し、ルータを接続したポートを閉塞し、ルータのリンク断検出又はノードからの指示により、ルータは、第1のネットワークに対して予備側の第2のネットワークに切替えて、通信相手のルータとの間の経路に切替えるもので、それにより、ルータ間の通信を継続するもので、光回線からなる第1のネットワークの障害発生を数msオーダで検出可能とし、ノードの処理負担を増加することなく、第1のネットワークと第2のネットワークとの回線切替えを行うことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の光ネットワークシステムの概要説明図である。
【図2】本発明の実施の形態のノードの主要部の説明図である。
【図3】通信異常フレーム及びMAC通知学習テーブルの説明図である。
【図4】通信相手先情報部及びSNMPフレームの説明図である。
【図5】障害発生時の説明図である。
【図6】状態チェック処理のフローチャートである。
【図7】障害発生時の説明図である。
【図8】複数ルータ間の状態チェック処理のフローチャートである。
【図9】障害発生時の説明図である。
【図10】障害発生時の説明図である。
【図11】複数ルータ間の状態チェック処理のフローチャートである。
【図12】従来の光ネットワークの説明図である。
【符号の説明】
1 第1のネットワーク
2 第2のネットワーク
N1,N2 ノード
R1,R2 ルータ
11 同期伝送路受信部
12 同期伝送路送出部
13 通信確認フレーム抽出部
14 MAC学習部
15 MAC通知学習テーブル
16 通信異常検出部
17 通信確認フレーム送出部
18 MACアドレス抽出部
19 通信相手先情報部
20 ルータ監視部
21 ルータポート制御部
22 SNMP送受信部
23 L2SW制御部
Claims (5)
- 単一又は複数のルータを接続したノード間を光回線により接続して同期伝送する第1のネットワークと、前記ルータ間を接続する為の非同期伝送を行う第2のネットワークとを有する光ネットワークシステムに於いて、
前記ノードは、自ノード番号を送信元ノード番号とした通信確認フレームを所定の周期で前記光回線に送出する通信確認フレーム送出部と、前記光回線を介して他のノードからの通信確認フレームを受信抽出する通信確認フレーム抽出部と、受信した前記通信確認フレームを基に通信異常の有無を判定する通信異常検出部と、該通信異常検出部により通信相手先ノードの通信異常を検出した時に該通信相手先ノードと通信しているルータを接続しているポートを閉塞する手段とを備え、
前記ルータは、前記ノードのポートの閉塞又は前記ノードからの指示により、前記第2のネットワークに切替接続して通信相手先のルータとの経路を形成する手段を備えた
ことを特徴とする光ネットワークシステム。 - 前記ノードは、前記第1のネットワークに接続された全ノードからの前記通信確認フレームを受信したか否か及び前記通信確認フレームの未受信ノード番号に自ノード番号が含まれているか否かにより異常検出を行う通信異常検出部と、前記通信確認フレームを受信できないノード番号を未受信ノード番号として付加し且つ自ノード番号とルータのMACアドレスとを含む前記通信確認フレームを送出する通信確認フレーム送出部と、自ノードのルータを接続したポート番号対応に通信相手先ノード番号と正常か否かの通信状態とを含む通信相手先情報部と、該通信相手先情報部の前記通信状態に対応して前記ルータを制御するルータポート制御部とを含む構成を備えたことを特徴とする請求項1記載の光ネットワークシステム。
- 単一又は複数のルータを接続したノード間を光回線により接続して同期伝送する第1のネットワークと、前記ルータ間を接続する為の非同期伝送を行う第2のネットワークとを有する光ネットワークシステムに於ける前記第1のネットワークの障害発生により前記第2のネットワークに切替える回線切替制御方法に於いて、
前記ノードは、所定の周期で自ノード番号を含む通信確認フレームを他の全ノードに送出し、該通信確認フレームを受信検出できたノードとの間は通信状態を正常と判定し、受信検出できないノードとの間は通信異常と判定して、次に送出する通信確認フレームに該ノードのノード番号を未受信ノード番号として付加し、且つ前記通信異常と判定したノードの間で通信する自ノード配下のルータに対するポートを閉塞し、該ルータは、該ポートの閉塞によりリンク断と判定し、又は前記ノードからの指示により、前記ノードを介した第1のネットワーク側から前記第2のネットワーク側に切替える過程を含む
ことを特徴とする回線切替制御方法。 - 前記ノードは、前記ルータからの送信先アドレス及び送信元アドレスを抽出してポート対応の通信相手先情報を更新し、通信確認フレームを受信検出できないノード又は未受信ノード番号に自ノード番号が含まれている時に、通信異常と判定して、前記通信相手先情報を検索して求めたポートを閉塞し、該ポートに接続されたルータにリンク断を検出させて、該ルータにより前記第2のネットワーク側へ切替える過程を含むことを特徴とする請求項3記載の回線切替制御方法。
- 前記ノードは、前記ルータからの送信先アドレス及び送信元アドレスを抽出してポート対応の通信相手先情報を更新し、通信確認フレームを受信検出できないノード又は未受信ノード番号に自ノード番号が含まれている時に、通信異常と判定して、前記通信相手先情報を検索して求めたポートを閉塞し、且つ該ポートに接続されたルータに対して前記第2のネットワークを接続する為のポートを開放するように指示する過程を含むことを特徴とする請求項3記載の回線切替制御方法。
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