JP4002221B2 - マルチレイヤノード制御システム - Google Patents
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本発明は、情報通信ネットワークのノード制御システムの構成方法に関し、特に、ＧＭＰＬＳ（Generalized Multi Protocol Label Switching）ネットワークにおけるマルチレイヤノード制御システムに関する。
次世代のネットワークは、光パスをスイッチするフォトニッククロスコネクト（ＰＸＣ）から、ＩＰ（Internet Protocol）パケットをフォワードするルータまで、さまざまなノードによって構成される。
そのような、異なるSwitching Capabilityを持つノードを統一的に制御すべく、ＭＰＬＳ（Multi protocol Label Switching）の枠組みを適用したＧＭＰＬＳ（Generalized MPLS）コントロールプレーン機能の標準化がＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）で進められている。
ＧＭＰＬＳによって、複数のレイヤからなるマルチレイヤネットワークの各レイヤのパス制御手法が統一され、各レイヤのネットワーク運用管理の統合が可能となる。（下記非特許文献参照）
そのような、異なるSwitching Capabilityを持つノードを統一的に制御すべく、ＭＰＬＳ（Multi protocol Label Switching）の枠組みを適用したＧＭＰＬＳ（Generalized MPLS）コントロールプレーン機能の標準化がＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）で進められている。
ＧＭＰＬＳによって、複数のレイヤからなるマルチレイヤネットワークの各レイヤのパス制御手法が統一され、各レイヤのネットワーク運用管理の統合が可能となる。（下記非特許文献参照）
図２は、従来のノードシステムの概略構成を示すブロック図である。以下、図２を参照して、ＧＭＰＬＳによるマルチレイヤネットワークのノード制御システムの構成について説明する。
ルーティングプロトコル処理部２０１は、ＧＭＰＬＳ用に拡張されたＯＳＰＦ−ＴＥ（Open Shortest Path First with Traffic Extension）などのリンクステートプロトコルを用いて、各レイヤのリンクステート情報を統一化されたフォーマットで広告（advertisement）し、それらのリンクステート情報は、レイヤ統合リンクステートデータベース２０２に保持される。
シグナリング制御部２０４は、各レイヤのシグナリングを制御し、レイヤ統合リンクステートデータベース２０２を参照して、各レイヤのパスの設定あるいはパスの切断にしたがって、レイヤＡに対してはレイヤＡスイッチ制御部２０５Ａに、レイヤＢに対してはレイヤＢスイッチ制御部２０５Ｂに、該レイヤのスイッチを制御する旨の指示を出す。
この指示を受けて、レイヤＡスイッチ制御部２０５ＡはレイヤＡスイッチ部２０６Ａを、レイヤＢスイッチ制御部２０５ＢはレイヤＢスイッチ部２０６Ｂを、指示に応じてセットまたはリセットする。
また、シグナリング制御部２０４は、パスの設定およびパスの切断の際に、その旨をルーティングプロトコル処理部２０１に通知し、ルーティングプロトコル処理部２０１は、これをリンクステート更新情報として広告するとともに、自己のレイヤ統合リンクステートデータベース２０２に保持する。このようにして、複数のレイヤのパス制御が１つのノードにおいて統合的に行われる。
ルーティングプロトコル処理部２０１は、ＧＭＰＬＳ用に拡張されたＯＳＰＦ−ＴＥ（Open Shortest Path First with Traffic Extension）などのリンクステートプロトコルを用いて、各レイヤのリンクステート情報を統一化されたフォーマットで広告（advertisement）し、それらのリンクステート情報は、レイヤ統合リンクステートデータベース２０２に保持される。
シグナリング制御部２０４は、各レイヤのシグナリングを制御し、レイヤ統合リンクステートデータベース２０２を参照して、各レイヤのパスの設定あるいはパスの切断にしたがって、レイヤＡに対してはレイヤＡスイッチ制御部２０５Ａに、レイヤＢに対してはレイヤＢスイッチ制御部２０５Ｂに、該レイヤのスイッチを制御する旨の指示を出す。
この指示を受けて、レイヤＡスイッチ制御部２０５ＡはレイヤＡスイッチ部２０６Ａを、レイヤＢスイッチ制御部２０５ＢはレイヤＢスイッチ部２０６Ｂを、指示に応じてセットまたはリセットする。
また、シグナリング制御部２０４は、パスの設定およびパスの切断の際に、その旨をルーティングプロトコル処理部２０１に通知し、ルーティングプロトコル処理部２０１は、これをリンクステート更新情報として広告するとともに、自己のレイヤ統合リンクステートデータベース２０２に保持する。このようにして、複数のレイヤのパス制御が１つのノードにおいて統合的に行われる。
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
「複数レイヤによるＧＭＰＬＳシグナリング相互接続実験に成功」 （日本電信電話株式会社ニュースリリース、2003年5月20日、 http://www.ntt.co.jp/news/news03/0305/030520.html）
「複数レイヤによるＧＭＰＬＳシグナリング相互接続実験に成功」 （日本電信電話株式会社ニュースリリース、2003年5月20日、 http://www.ntt.co.jp/news/news03/0305/030520.html）
しかしながら、前述したマルチレイヤノード制御システムには、以下のような問題点がある。
シグナリング制御部２０４を各レイヤで共有しているため、シグナリング制御部２０４に複数レイヤの収容形態をあらかじめ固定的に作り込んでおく必要がある。
また、ルーティングプロトコル処理部２０１は、シグナリング制御部２０４と直接に相互作用するため、ルーティングプロトコル処理部２０１もまたシグナリング制御部２０４のレイヤ収容形態を反映したものになり、ルーティングプロトコル処理部２０１とシグナリング制御部２０４が一体化して作り込まれることになる。
したがって、マルチレイヤ収容の機能は固定的なものになり、レイヤ間の連携機能を柔軟に設定することができない。さらに、取り扱うレイヤの数を増やすといったことも不可能である。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、柔軟なマルチレイヤ連携機能を持つマルチレイヤノード制御システムを提供することにある。
シグナリング制御部２０４を各レイヤで共有しているため、シグナリング制御部２０４に複数レイヤの収容形態をあらかじめ固定的に作り込んでおく必要がある。
また、ルーティングプロトコル処理部２０１は、シグナリング制御部２０４と直接に相互作用するため、ルーティングプロトコル処理部２０１もまたシグナリング制御部２０４のレイヤ収容形態を反映したものになり、ルーティングプロトコル処理部２０１とシグナリング制御部２０４が一体化して作り込まれることになる。
したがって、マルチレイヤ収容の機能は固定的なものになり、レイヤ間の連携機能を柔軟に設定することができない。さらに、取り扱うレイヤの数を増やすといったことも不可能である。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、柔軟なマルチレイヤ連携機能を持つマルチレイヤノード制御システムを提供することにある。
前述の目的を達成するために、本発明では、複数のレイヤからなり、あるレイヤのパスが他のレイヤのリンクとなるようなマルチレイヤネットワークにおける複数のレイヤのパス制御を行うマルチレイヤノード制御システムにおいて、複数レイヤの各レイヤ毎に制御モジュールを設け、シグナリング制御部をレイヤ毎に分割し、リンクテーブルを各レイヤ毎に配置し、さらに、レイヤアダプテーション部を設け、レイヤアダプテーション部を介して、各レイヤ制御モジュール間およびレイヤ制御モジュールとルーティングプロトコル処理部間を接続する。
これにより、本発明では、各レイヤのシグナリング制御を独立に行うことが可能になる。
これにより、本発明では、各レイヤのシグナリング制御を独立に行うことが可能になる。
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明のマルチレイヤノード制御システムによれば、複数のレイヤの収容形態や、レイヤ間の連携形態などの、固定的な作りこみを必要としなくなるため、複数レイヤの柔軟な制御が可能となる。
本発明のマルチレイヤノード制御システムによれば、複数のレイヤの収容形態や、レイヤ間の連携形態などの、固定的な作りこみを必要としなくなるため、複数レイヤの柔軟な制御が可能となる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明の実施例のマルチレイヤノード制御システムを示すブロック図である。以下、図１を参照して、本実施例のマルチレイヤノード制御システムを説明する。
ルーティングプロトコル処理部１０１は、ＧＭＰＬＳ用に拡張されたＯＳＰＦ−ＴＥ（Open Shortest Path First with Traffic Extension）などのリンクステートプロトコルを用いて、各レイヤのリンクステート情報を統一化されたフォーマットで広告し、それらのリンクステート情報は、レイヤ統合リンクステートデータベース１０２に保持される。
また、本実施の形態では、レイヤＡ制御モジュール１０８Ａ、レイヤＢ制御モジュール１０８Ｂとが設けられ、各レイヤのシグナリングは、レイヤＡシグナリング制御部１０４Ａと、レイヤＢシグナリング制御部１０４Ｂに分割される。
レイヤＡシグナリング制御部１０４Ａは、レイヤＡのシグナリングを制御し、レイヤＢシグナリング制御部１０４Ｂは、レイヤＢのシグナリングを制御する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明の実施例のマルチレイヤノード制御システムを示すブロック図である。以下、図１を参照して、本実施例のマルチレイヤノード制御システムを説明する。
ルーティングプロトコル処理部１０１は、ＧＭＰＬＳ用に拡張されたＯＳＰＦ−ＴＥ（Open Shortest Path First with Traffic Extension）などのリンクステートプロトコルを用いて、各レイヤのリンクステート情報を統一化されたフォーマットで広告し、それらのリンクステート情報は、レイヤ統合リンクステートデータベース１０２に保持される。
また、本実施の形態では、レイヤＡ制御モジュール１０８Ａ、レイヤＢ制御モジュール１０８Ｂとが設けられ、各レイヤのシグナリングは、レイヤＡシグナリング制御部１０４Ａと、レイヤＢシグナリング制御部１０４Ｂに分割される。
レイヤＡシグナリング制御部１０４Ａは、レイヤＡのシグナリングを制御し、レイヤＢシグナリング制御部１０４Ｂは、レイヤＢのシグナリングを制御する。
また、レイヤＡ制御モジュール１０８Ａは、レイヤＡリンクテーブル１０７Ａを有し、レイヤＢ制御モジュール１０８Ｂは、レイヤＢリンクテーブル１０７Ｂを有する。
レイヤＡシグナリング制御部１０４Ａは、レイヤＡリンクテーブル１０７Ａを参照して、レイヤＡのパスの設定あるいはパスの切断（または、パスの解除）にしたがって、レイヤＡスイッチ制御部１０５Ａに、レイヤＡのスイッチを制御する旨の指示を出す。
当該指示に応じて、レイヤＡスイッチ制御部１０５Ａは、レイヤＡスイッチ部１０６Ａをセットまたはリセットする。
レイヤＢシグナリング制御部１０４Ｂは、レイヤＢリンクテーブル１０７Ｂを参照して、レイヤＢのパスの設定あるいはパスの切断にしたがって、レイヤＢスイッチ制御部１０５Ｂに、レイヤＢのスイッチを制御する旨の指示を出す。
当該指示に応じて、レイヤＢスイッチ制御部１０５ＢはレイヤＢスイッチ部１０６Ｂをセットまたはリセットする。
レイヤＡシグナリング制御部１０４Ａは、レイヤＡリンクテーブル１０７Ａを参照して、レイヤＡのパスの設定あるいはパスの切断（または、パスの解除）にしたがって、レイヤＡスイッチ制御部１０５Ａに、レイヤＡのスイッチを制御する旨の指示を出す。
当該指示に応じて、レイヤＡスイッチ制御部１０５Ａは、レイヤＡスイッチ部１０６Ａをセットまたはリセットする。
レイヤＢシグナリング制御部１０４Ｂは、レイヤＢリンクテーブル１０７Ｂを参照して、レイヤＢのパスの設定あるいはパスの切断にしたがって、レイヤＢスイッチ制御部１０５Ｂに、レイヤＢのスイッチを制御する旨の指示を出す。
当該指示に応じて、レイヤＢスイッチ制御部１０５ＢはレイヤＢスイッチ部１０６Ｂをセットまたはリセットする。
レイヤアダプテーション部１０３は、各レイヤの制御モジュール（１０８Ａ，１０８Ｂ）から、パスの設定あるいはパスの切断に関する情報を抽出し、パスの設定を契機として、当該レイヤのパスがリンクとなるレイヤのリンクテーブル（例えば、１０７Ａ、１０７Ｂ）に当該リンク情報を登録し、パスの切断を契機として、当該レイヤのパスがリンクとなるレイヤのリンクテーブルから当該リンク情報を削除する。
例えば、レイヤＡのパスが、レイヤＢにとってリンクとなる場合を考える。レイヤＡのパスが新たに設定されると、当該パスは、レイヤＢのリンクテーブル１０７Ｂに新たなリンクとして登録される。また、レイヤＡのパスが切断されると、レイヤＢのリンクテーブル１０７Ｂから、当該リンクが削除される。
また、レイヤアダプテーション部１０３は、パスの設定およびパスの切断の情報をルーティングプロトコル処理部１０１に通知する。
ルーティングプロトコル処理部１０１は、レイヤアダプテーション部１０３から通知されたパスの設定およびパスの切断の情報を、リンクステート更新情報として広告するとともに、自己のレイヤ統合リンクステートデータベース１０２に保持する。
また、ルーティングプロトコル処理部１０１は、外部から広告されたパスの設定およびパスの切断の情報を、リンクステート更新情報として自己のレイヤ統合リンクステートデータベース１０２に保持する。
この場合に、レイヤアダプテーション部１０３は、レイヤ統合リンクステートデータベース１０２から、当該リンクステート更新情報を抽出し、当該抽出したリンクステート更新情報に対応するレイヤのリンクテーブル（例えば、１０７Ａ、１０７Ｂ）の内容を更新する。
例えば、レイヤＡのパスが、レイヤＢにとってリンクとなる場合を考える。レイヤＡのパスが新たに設定されると、当該パスは、レイヤＢのリンクテーブル１０７Ｂに新たなリンクとして登録される。また、レイヤＡのパスが切断されると、レイヤＢのリンクテーブル１０７Ｂから、当該リンクが削除される。
また、レイヤアダプテーション部１０３は、パスの設定およびパスの切断の情報をルーティングプロトコル処理部１０１に通知する。
ルーティングプロトコル処理部１０１は、レイヤアダプテーション部１０３から通知されたパスの設定およびパスの切断の情報を、リンクステート更新情報として広告するとともに、自己のレイヤ統合リンクステートデータベース１０２に保持する。
また、ルーティングプロトコル処理部１０１は、外部から広告されたパスの設定およびパスの切断の情報を、リンクステート更新情報として自己のレイヤ統合リンクステートデータベース１０２に保持する。
この場合に、レイヤアダプテーション部１０３は、レイヤ統合リンクステートデータベース１０２から、当該リンクステート更新情報を抽出し、当該抽出したリンクステート更新情報に対応するレイヤのリンクテーブル（例えば、１０７Ａ、１０７Ｂ）の内容を更新する。
このように、本実施例によれば、レイヤアダプテーション部１０３を介することにより、ルーティングプロトコル処理部１０１は、各レイヤのシグナリング制御部（１０４Ａ，１０４Ｂ）から独立し、各レイヤのリンクステート情報を統一化されたフォーマットで単純に扱えばよく、複数レイヤの収容形態をルーティングプロトコル処理部１０１の内部に固定的に設定する必要がなくなる。
また、レイヤＡシグナリング制御部１０４ＡとレイヤＢシグナリング制御部１０４Ｂも、それぞれのリンクテーブル（１０７Ａ，１０７Ｂ）を個別に持つため、独立して動作するだけでよく、シグナリング制御部（１０４Ａ，１０４Ｂ）にレイヤ連携を作りこむ必要がない。
したがって、本発明により、柔軟な複数のレイヤの収容や、レイヤ間の連携制御が可能となる。
なお、本発明は限られた実施例に基づいて説明されているがこれに制限されるものではない。例えば、本実施例では２つのレイヤからなるマルチレイヤノード制御システムについて記述されているが、レイヤの数は３以上の任意の数でもよい。
また、レイヤＡシグナリング制御部１０４ＡとレイヤＢシグナリング制御部１０４Ｂも、それぞれのリンクテーブル（１０７Ａ，１０７Ｂ）を個別に持つため、独立して動作するだけでよく、シグナリング制御部（１０４Ａ，１０４Ｂ）にレイヤ連携を作りこむ必要がない。
したがって、本発明により、柔軟な複数のレイヤの収容や、レイヤ間の連携制御が可能となる。
なお、本発明は限られた実施例に基づいて説明されているがこれに制限されるものではない。例えば、本実施例では２つのレイヤからなるマルチレイヤノード制御システムについて記述されているが、レイヤの数は３以上の任意の数でもよい。
以上説明したように、本実施例のマルチレイヤノード制御システムによれば、あるレイヤにおいて設定あるいは切断されたパスの情報が、レイヤアダプテーション部１０３によって抽出され、前記レイヤのパスがリンクとなるようなレイヤのリンクテーブル（１０７Ａ，１０７Ｂ）を書き換えるため、各レイヤのシグナリング制御が独立に行え、各レイヤの制御モジュールが直接に相互作用する必要がない。
また、各レイヤのシグナリング制御部（１０４Ａ，１０４Ｂ）と、ルーティングプロトコル処理部１０１とは、レイヤアダプテーション部１０３を介して接続されているため、シグナリングとルーティングの独立性が保たれる。したがって、複数のレイヤの収容形態や、レイヤ間の連携形態などの、固定的な作りこみを必要としなくなるため、複数レイヤの柔軟な制御が可能となる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
また、各レイヤのシグナリング制御部（１０４Ａ，１０４Ｂ）と、ルーティングプロトコル処理部１０１とは、レイヤアダプテーション部１０３を介して接続されているため、シグナリングとルーティングの独立性が保たれる。したがって、複数のレイヤの収容形態や、レイヤ間の連携形態などの、固定的な作りこみを必要としなくなるため、複数レイヤの柔軟な制御が可能となる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
１０１ ルーティングプロトコル処理部
１０２ レイヤ統合リンクステートデータベース
１０３ レイヤアダプテーション部
１０４Ａ レイヤＡシグナリング制御部
１０４Ｂ レイヤＢシグナリング制御部
１０５Ａ レイヤＡスイッチ制御部
１０５Ｂ レイヤＢスイッチ制御部
１０６Ａ レイヤＡスイッチ部
１０６Ｂ レイヤＢスイッチ部
１０７Ａ レイヤＡリンクテーブル
１０７Ｂ レイヤＢリンクテーブル
１０８Ａ レイヤＡ制御モジュール
１０８Ｂ レイヤＢ制御モジュール
２０１ ルーティングプロトコル処理部
２０２ レイヤ統合リンクステートデータベース
２０４ シグナリング制御部
２０５Ａ レイヤＡスイッチ制御部
２０５Ｂ レイヤＢスイッチ制御部
２０６Ａ レイヤＡスイッチ部
２０６Ｂ レイヤＢスイッチ部
１０２ レイヤ統合リンクステートデータベース
１０３ レイヤアダプテーション部
１０４Ａ レイヤＡシグナリング制御部
１０４Ｂ レイヤＢシグナリング制御部
１０５Ａ レイヤＡスイッチ制御部
１０５Ｂ レイヤＢスイッチ制御部
１０６Ａ レイヤＡスイッチ部
１０６Ｂ レイヤＢスイッチ部
１０７Ａ レイヤＡリンクテーブル
１０７Ｂ レイヤＢリンクテーブル
１０８Ａ レイヤＡ制御モジュール
１０８Ｂ レイヤＢ制御モジュール
２０１ ルーティングプロトコル処理部
２０２ レイヤ統合リンクステートデータベース
２０４ シグナリング制御部
２０５Ａ レイヤＡスイッチ制御部
２０５Ｂ レイヤＢスイッチ制御部
２０６Ａ レイヤＡスイッチ部
２０６Ｂ レイヤＢスイッチ部
Claims (2)
- 複数のレイヤからなり、あるレイヤのパスが他のレイヤのリンクとなるようなマルチレイヤネットワークにおける複数のレイヤのパス制御を行うマルチレイヤノード制御システムであって、
前記各レイヤ毎に設けられる制御モジュールと、
前記各制御モジュールを連結するレイヤアダプテーション部とを備え、
前記各レイヤの制御モジュールは、当該レイヤのパスの設定および切断を制御する手段１１と、
当該レイヤのリンク情報を保持する手段１２とを有し、
前記レイヤアダプテーション部は、パスの設定を契機として、前記各レイヤの制御モジュールの手段１１からパスの設定に関する情報を抽出し、前記設定されたパスがリンクとなるレイヤの手段１２に、前記設定されたパスをリンク情報として登録する手段２１と、
パスの切断を契機として、前記各レイヤの制御モジュールの手段１１からパスの切断に関する情報を抽出し、前記切断されたパスがリンクとなるレイヤの手段１２から、前記切断されたパスに該当するリンク情報を削除する手段２２とを有することを特徴とするマルチレイヤノード制御システム。 - 前記各レイヤのリンクステート情報を統合して保持する手段３１と、
ルーティングプロトコルを処理するルーティングプロトコル処理部とを備え、
前記レイヤアダプテーション部は、前記手段２１および前記手段２２において抽出された、前記設定されたパスおよび切断されたパスに関する情報を、前記ルーティングプロトコル処理部に伝達する手段２３と、
前記手段３１から、各レイヤのリンクステート情報を抽出し、前記抽出したリンクステート情報に対応するレイヤの制御モジュールの手段１２の内容を更新する手段２４とを有し、
前記ルーティングプロトコル処理部は、伝達されたパスの設定およびパスの切断に関する情報を、前記パスがリンクとなるレイヤのリンクステート更新情報として広告するとともに、前記手段３１の内容を更新することを特徴とする請求項１に記載のノード制御システム。
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