JP4332149B2

JP4332149B2 - Ｉｇｐ監視システムを使用したｍｐｌｓｖｐｎ障害管理

Info

Publication number: JP4332149B2
Application number: JP2005340545A
Authority: JP
Inventors: スワミー・ジェイ・マンダビリー; ディパンカー・グプタ; スリカンス・ナタラジャン; サニル・メノン; アニル・クリアコース; クリス・シェリーチャー
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2025-11-25
Also published as: JP2006157911A; GB0522161D0; US8572234B2; US20060114838A1; GB2420675B; GB2420675A

Description

本発明は、ＩＧＰ監視システムを使用したＭＰＬＳＶＰＮ障害管理に関する。

ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）主導のマルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching））は、ネットワーク接続に関するレイヤ２情報（帯域幅、待ち時間、利用率）をレイヤ３情報（例えば、インターネットプロトコル情報）と結合又は統合して、ＩＰパケット交換の簡略化及び改善を行う。ＭＰＬＳは、例えば、特定のシステム又はネットワーク内で実施することができる。

ＭＰＬＳを介して、ＩＰ（インターネットプロトコル）トラフィックは、例えば、ボーダゲートウェイプロトコル（ＢＧＰ（Border Gateway Protocol））等の内部ゲートウェイプロトコルによって発見された単一のパスといった、或る単一のパスの代わりにさまざまなパスに進路を取ることができる。このように、ＭＰＬＳは、輻輳、ボトルネック、接続障害（link failures）等の局所的な機能不良又は問題を迂回してトラフィックをルーティングする柔軟性をネットワークオペレータに提供することができ、サービスの特定のクラス又はレベルを可能にするか、又は、保証するのに使用することができる。

ＩＰパケットは、そのパケットがルーティングされる正確なアドレスを収容するヘッダフィールドを含む。ＭＰＬＳは、ＩＰパケットのヘッダの略記表現として機能する短い固定長のラベルを生成する。これは、米国の郵便のＺＩＰコードと類似したものである。このＺＩＰコードは、都市（又はその一部）、街路、及び街路番号を包含する地域を表し、郵便物（又は、ＭＰＬＳの場合はＩＰパケット）について転送の判断を行うのに使用される。パケットは、各ラベルスイッチルータ（ＬＳＲ）がパケットのＭＰＬＳラベルの内容のみに基づいて転送の判断を行うラベルスイッチドパス（ＬＳＰ）に沿って転送される。各ホップにおいて、ＬＳＲは、既存のラベルをＭＰＬＳヘッダから剥ぎ取り、次のホップにそのパケットの転送方法を伝える新たなラベルを貼り付ける。ＭＰＬＳとは異なり、ネットワークを通る従来のルーティング方法では、正確なアドレス情報が、ネットワークを通るパケットのパスにおけるあらゆるルータで評価される。

ＭＰＬＳスイッチ及びルータ又はラベルスイッチルータ（ＬＳＲ（Label Switch Router））は、パケットを評価し、次いで、例えばパケットの宛先に基づいてパケットにラベルを添付する。ＬＳＲは、ネットワークを通る特定のパスに対応したラベルを各パケットに割り当てる。したがって、同じラベルを割り当てられたすべてのパケットは、ラベルスイッチドパス（ＬＳＰ（Label Switched Path））と呼ばれる同じパスを進む。ラベルはパスを指し、終点を指すものではない。したがって、同じ終点を宛先とする（例えば、同じＩＰアドレスを運ぶ）パケットは、異なるＬＳＰを介して到着する可能性がある。

具体的には、ＩＰパケットがネットワークに入った時に遭遇する最初のＭＰＬＳデバイス、例えばラベルエッジルータ（ＬＥＲ（Label Edge Router））は、ＩＰパケットをラベルでカプセル化又はマーク付けすることができる。ＬＥＲは、パケットのＩＰヘッダの内容を解析し、次いで、適切なラベルを選択してそのパケットをカプセル化する。ラベルを選択する際に、ＭＰＬＳエッジルータは、ＩＰヘッダで運ばれた宛先アドレス以外の他の因子、例えばサービスタイプ（type-of-service）パラメータ、及び／又は、仮想プライベートネットワークの構成要素（membership）等の他の判定基準を考慮することができる。次に、ネットワーク内の後続のノードは、ＭＰＬＳラベル（ＩＰヘッダではない）を使用して、パケットの転送判断を行う。ＭＰＬＳのラベルが付けられたパケットがネットワークから出る時、エッジルータはラベルを取り除く。

ＬＳＰは、特定のレイヤ２技術に依存しない点を除いて、ＡＴＭネットワーク又はフレームリレーネットワークの回線交換パスに幾分似ている。ＡＴＭ（非同期転送モード）、フレームリレー又はイーサネット（登録商標）等の複数のレイヤ２転送に渡るＬＳＰを確立することができる。

ＭＰＬＳは、例えば、ａ）トラフィックがネットワークを通るパスを設定する能力を提供すること、ｂ）暗号化もエンドユーザアプリケーションも必要とすることなく、ＩＰベースの仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）を実施するメカニズムを提供すること、及び、ｃ）複数のレイヤを除去すること、によって、ＩＰベースのネットワークに役立つことができる。ＭＰＬＳを使用すると、電気通信事業者は、ＡＴＭ制御プレーン機能をレイヤ３に移動させることができ、それによって、ネットワーク管理を簡略化でき、ネットワークの複雑度を低減することができる。ＭＰＬＳパスは、ＩＧＰ（内部ゲートウェイプロトコル）の最適なパスに基づくことができ、ＭＰＬＳＶＰＮトラフィックは、ＩＧＰのベストエフォートパスを使用することができる。

例示の一実施の形態は、ネットワークを管理するための方法であって、ネットワークを監視することであって、それによって、内部ゲートウェイプロトコルを介してネットワークの変化を検出する、ネットワークを監視すること、及び、ネットワークのマルチプロトコルラベルスイッチングパスにおける、検出したネットワークの変化の影響を求めること、を含む、ネットワークを管理するための方法を含む。

例示の一実施の形態は、マルチプロトコルラベルスイッチングネットワークを管理するための方法であって、マルチプロトコルラベルスイッチングネットワークにおいてエッジルータを発見すること、ネットワーク内で提供されたサービスに基づいて、マルチプロトコルラベルスイッチングパスのエンドポイントの可能な組み合わせを求めること、求めた可能な組み合わせに基づいて、発見したエッジルータを監視用に選択すること、選択したエッジルータを監視すること、及び、監視に基づいて、ネットワークのマルチプロトコルラベルスイッチングパスのステータスを決定すること、を含む方法を含む。

マルチプロトコルラベルスイッチングネットワークを管理するための例示のシステムは、マルチプロトコルラベルスイッチングネットワークにおいてエッジルータを発見するためのメカニズム、選択されたエッジルータを監視するためのメカニズム、及び監視に基づいて、ネットワークのマルチプロトコルラベルスイッチングパスのステータスを決定するためのメカニズムを含む。

添付図面は、本明細書に開示した代表的な実施の形態をより十分に説明するのに使用される視覚図を提供し、且つ、それら実施の形態及びそれら実施の形態に本来備わっている利点をより良く理解するために当業者が使用できる視覚図を提供する。これらの図面において、同じ参照符号は対応する要素を識別する。

図１は、例示のネットワーク構成を示している。この例示のネットワーク構成では、機器１０がネットワークに接続されている。このネットワークは、プロバイダルータ１、２、３、４、及び５を含み、また、プロバイダエッジルータ６、７、８、及び９も含む。図１に示すように、プロバイダルータ３は、プロバイダルータ２に接続された（is linked）インターフェース３１、プロバイダルータ５に接続されたインターフェース３３、及びプロバイダルータ４に接続されたインターフェース３２を含む。また、プロバイダルータ４は、プロバイダルータ１及び５並びに機器１０のそれぞれにも接続されている。プロバイダエッジルータ８及び９はそれぞれプロバイダルータ５に接続され、プロバイダエッジルータ６はプロバイダルータ２に接続され、プロバイダエッジルータ７はプロバイダルータ１に接続されている。また、プロバイダルータ２は、プロバイダルータ１及び５にも接続されている。

例示の一実施の形態は、図２に示す方法を含む。この方法は、図１に示す構成に適用することができる。最初のブロック２０２では、ネットワークが、内部ゲートウェイプロトコルを使用して監視され、ネットワーク内の変化が検出される。この内部ゲートウェイプロトコルは、例えばＯＳＰＦ（開放型最短パス優先（Open Shortest Path First））、ＩＳ−ＩＳ（中間システム対中間システム（Intermediate System to Intermediate System））、ＢＧＰ（ボーダゲートウェイプロトコル（Border Gateway Protocol））、ＥＩＧＲＰ（高度内部ゲートウェイルーティングプロトコル（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol））、又は他の任意の適切なプロトコルとすることができる。ブロック２０２から、制御はブロック２０４に進む。ブロック２０４では、ネットワークのＭＰＬＳ（マルチプロトコルラベルスイッチング）パスに対する、検出されたネットワークの変化の影響が求められる。

例示の一実施の形態は、図３に示す方法を含む。最初のブロック３０２では、ＭＰＬＳネットワークのエッジルータが、例えば、ＶＰＮ（仮想プライベートネットワーク）等のサービスに基づいて発見される。この発見は、機器１０若しくはコンピュータ４０により、又は、例えば機器１０及び／又はコンピュータ４０に接続されてネットワーク内で動作するエージェント若しくはネットワークの資源を使用するエージェントにより、ＳＮＭＰ技術又は他の技術を使用して行うことができる。次のブロック３０４では、ＭＰＬＳパスのエンドポイントの可能な組み合わせが、ネットワーク内で提供される、例えばＶＰＮ（仮想プライベートネットワーク）、ＴＥ（Traffic Engineering）等のサービスに基づいて求められる。ブロック３０４から、制御はブロック３０６に進む。ブロック３０６では、発見されたエッジルータ又はプロバイダエッジルータが、求められた可能な組み合わせに基づいて監視用に選択される。これらの組み合わせは、例えば、複数対のルータとすることができる。例えば、図１に示すプロバイダエッジルータ６、８を監視用に選択することができる。例示の一実施の形態によれば、発見されたエッジルータ又はプロバイダエッジルータの一部が監視用に選択され、すべてが選択されるとは限らない。例示の一実施の形態によれば、これに代えて、又は、これに加えて、エッジルータのユーザが選択したものを受け取ることができる。ブロック３０４、３０６に関して説明した機能は、機器１０若しくはコンピュータ４０により、又は、例えば機器１０及び／又はコンピュータ４０に接続されてネットワーク内で動作するエージェント若しくはネットワークの資源を使用するエージェントにより、又は他のメカニズムにより、又は他のメカニズムによってさまざまに行うことができる。ブロック３０６から、制御はブロック３０８に進む。ブロック３０８では、選択されたエッジルータ（例えば、選択された複数対のエッジルータ）が監視され、それによって、選択されたエッジルータ間の１つ又は複数のパスが監視される。例示の一実施の形態では、監視されるパスはＩＧＰベストエフォートパスである。この監視は、例えば、機器１０により、又は、機器１０及び／又はコンピュータ４０に接続されて動作するエージェント、又は他の任意の適切なメカニズムによって行うことができる。ブロック３０８から、制御はブロック３１０に進む。ブロック３１０では、ネットワークのＭＰＬＳパスのステータスが、監視に基づいて決定され、例えば、ＩＧＰベストエフォートパスの監視されたステータスに基づいて決定される。ブロック３１０から、制御はブロック３１２に進む。ブロック３１２では、決定されたステータスが、例えば図１に示すコンピュータ４０のスクリーンに表示される。例示の一実施の形態では、ＭＰＬＳパスによる作用又は影響を受ける、決定されたステータスのＶＰＮに対する影響も、例えば、ブロック３１０、３１２でそれぞれ求められて表示される。

例示の一実施の形態では、ＭＰＬＳパスのすべてがＩＧＰパス又はＩＧＰベストエフォートパスと同じである。本発明の例示の実施の形態では、ＭＰＬＳパスの少なくともいくつかは、ＩＧＰパス又はＩＧＰベストエフォートパスであると仮定される。ＩＧＰは、ＭＰＬＳの下にレイヤを形成することができる。この場合、ＭＰＬＳはトランスポート／中間レイヤとなり、ＶＰＮ等のサービスレイヤは、ＭＰＬＳレイヤの上に形成することができる。したがって、ＩＧＰの問題は、ＶＰＮに影響を与え得るＭＰＬＳの問題を生み出す可能性がある。本明細書で説明する例示の実施の形態に従ってＩＧＰレイヤを監視することにより、ＭＰＬＳレイヤの健全性又はステータス、及び、対応するＶＰＮレイヤへの影響（複数可）を示すことができる。したがって、ＩＧＰの問題又はＩＧＰレイヤにおける問題が発生すると、例示の実施の形態によれば、この問題のＭＰＬＳ（及びＭＰＬＳの上のレイヤ）に対する影響を求めるか、又は評価することができる。

図２及び図３に示す方法は、図１に示す機器１０を使用して実施することができる。この機器１０は、本明細書で説明する例示の実施の形態に従って使用されるヒューレット・パッカード社(Hewlett Packard Company）の「ＲＡＭＳ」製品とすることができる。また、パケットデザイン社(Packet Design Incorporated）のルートエキスプローラ（Route Explorer）アプリケーションも、機器１０の基礎として使用することができる。機器１０は、ルータのふりをするか、又は、ルータとして振る舞うか、若しくは、ルータをエミュレートすることができ、例えば、ＩＧＰ（内部ゲートウェイプロトコル）ルータとして振る舞うことによって、ネットワークのステータス及び構成を示すプロトコルメッセージを受信及びリスンすることができ、その結果、機器１０が、すべてのＩＧＰアナウンスを受信し、したがって、ネットワークに対する変更を含めて、ネットワークの十分な図式を有するようにされる。例えば、図１の構成において、プロバイダエッジルータ６、８が選択されて監視される場合、プロバイダルータ３のインターフェース３１又は３３のいずれかのステータスの変化によって、図１に示すＭＰＬＳパス１０１が影響を受けるというアラートが機器１０に与えられる。図１に示すように、ＭＰＬＳパス１０１は、プロバイダエッジルータ６から、プロバイダルータ２、プロバイダルータ３、プロバイダルータ５、そしてプロバイダエッジルータ８へ伸びる。機器１０は、次に、ＳＮＭＰトラップを生成することができる。このＳＮＭＰトラップは、例えば、パスの起点（このケースではプロバイダエッジルータ６）、パスの到着点（プロバイダエッジルータ８）、パスステータスの変化（アップ／ダウン／改善／劣化）、及び根本的な原因（例えば、プロバイダルータ３のインターフェース３１が作動しなくなった）を特定する情報を含む。管理ソリューションが、例えばネットワーク内の管理局若しくはネットワークに接続された管理局、又は、例えば図１に示すプロバイダルータ４、機器１０、若しくはコンピュータ４０で実行される。この管理ソリューションは、（例えば、ＩＧＰレイヤの問題又は事象に関して）例えば本明細書で説明したように機器１０により生成されたＳＮＭＰトラップを介して機器１０から情報を受信することができる。その情報に基づいて、管理ソリューションは、ＭＰＬＳパス、ＶＰＮ（仮想プライベートネットワーク）、及び／又は、ＶＰＮからプロバイダエッジまでのルータ／ルータ関係（複数可）、特にＩＧＰベストエフォートパスと同じであるＭＰＬＳパスが、トラップを介して報告された状況によってどのような影響を受けるかを判断又は評価することができる。例示の一実施の形態では、管理ソリューションは、ＭＰＬＳパスを生成又は確立する既知若しくは従来のメカニズム及び／又は機器１０から、ＭＰＬＳパスを特定する情報を受信する。したがって、管理ソリューションは、ＩＧＰを介して報告されたネットワーク変化に関する情報と共に、このＭＰＬＳパスの知識を使用して、ＭＰＬＳパスに対するネットワーク変化の影響と、ＭＰＬＳパスを使用するか、又は、ＭＰＬＳパスによる影響を受ける関連メカニズム又はサブネットであるＶＰＮに対するネットワーク変化の影響を、見分けることできる。

背景情報として、ＶＲＦ（ＶＰＮルーティング／転送インスタンス）は、ＩＰルーティングテーブル、導出された転送テーブル、転送テーブルを使用する１組のインターフェース、並びに１組のルール及びルーティングプロトコルを含む。この１組のルール及びルーティングプロトコルは、転送テーブルに入るものを決定するものである。一般に、ＶＲＦは、ＰＥルータに取り付けられた顧客のＶＰＮサイトを定義するルーティング情報を含む。

例えば、第１のＶＰＮ１及び第２のＶＰＮ２が、プロバイダエッジルータ６及びプロバイダエッジルータ９を介した論理的なＶＲＦ隣接関係を有する場合、管理ソリューションは、プロバイダルータ３のインターフェース３３の故障が、プロバイダエッジルータ６と９との間のＭＰＬＳパスを使えなくし、ＶＰＮ１及びＶＰＮ２に重大な影響を与えることを見分けることができる。この場合、管理ソリューションは、この状況を合図するアラームメッセージ又はアラートメッセージを生成することができ、また、問題となっているＭＰＬＳパス及びＶＰＮに関するステータス情報を記憶することもできる。このアラームメッセージ又はアラートメッセージは、例えば、問題の箇所及び問題の性質、並びに、どのＭＰＬＳパス及びＶＰＮが影響を受けるか、及び、どの代替パスが利用可能であるか（例えば、ＭＰＬＳパスをルーティングして、プロバイダルータ２とプロバイダルータ５との間を直接通過する）又は使用中であるか、さらには、履歴パス情報（例えば、過去に使用／確立されたパス）を示すことができる。アラートメッセージ、並びに、ネットワークのＭＰＬＳパスのステータス及び管理ソリューションに利用可能なあらゆる情報は、例えばコンピュータ４０のスクリーンを介してユーザに表示することができる。

上述した方法、ロジック、技法、及び擬似コードシーケンスは、さまざまなプログラミングスタイル（例えば、構造化プログラミング、オブジェクト指向プログラミング等）及びさまざまな異なるプログラミング言語（例えば、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｐａｓｃａｌ、Ａｄａ等）で実装することができる。これに加えて、当業者には、本明細書で説明した要素、及び、方法又はプロセスが、マイクロプロセッサ、コンピュータ、又は他の任意の計算デバイスで実施でき、単一の物理的ロケーションで又はさまざまなロケーション若しくはホスト計算プラットフォーム間の分散形式で、ハードウェア及び／又はソフトウェアで実施できることが理解されよう。マシン可読媒体は、本明細書で説明した方法及び技法を計算デバイスに実行させるためのソフトウェア又は１つ又は複数のコンピュータプログラムを含むことができる。

当業者には、本発明の精神からも本質的な特徴からも逸脱することなく、本発明を他の特定の形で実施できることが理解され、また、本発明が、本明細書で説明した特定の実施の形態に限定されないことが理解されよう。したがって、ここで開示した実施の形態は、すべての点において、例示であるとみなされ、限定的なものとはみなされない。本発明の範囲は、上記説明ではなく添付の特許請求の範囲によって示され、その意味及び範囲に入るすべての変更並びに本発明の等価物は、特許請求の範囲に包含されることが意図されている。

例示のネットワーク構成を示す図である。例示の一実施の形態を示す図である。例示の一実施の形態を示す図である。

符号の説明

１，２，３，４，５・・・プロバイダルータ
６，７，８，９・・・プロバイダエッジルータ
１０・・・機器
１０１・・・ＭＰＬＳパス
４０・・・コンピュータ
３１，３２，３３・・・インターフェース

Claims

ネットワークを管理するための方法であって、
内部ゲートウェイプロトコルを使用して前記ネットワークを監視すること（２０２）であって、それによって、前記ネットワークの変化を検出する、前記ネットワークを監視することと、
前記ネットワークのマルチプロトコルラベルスイッチングパスに対する、前記検出したネットワークの変化の影響を求めることと（２０４）
を含み、
前記ネットワークの監視は、
前記ネットワーク内で動作するエージェントが、
前記ネットワーク内で提供されるサービスに基づいて、マルチプロトコルラベルスイッチングネットワークにおいてエッジルータ（６、７、８、９）を発見することと（３０２）、
前記ネットワーク内で提供されるサービスに基づいて、前記マルチプロトコルラベルスイッチングパスのエンドポイントの可能な組み合わせを求めることと（３０４）、
前記求められた可能な組み合わせに基づいて、発見されたエッジルータを監視用に選択することと（３０６）、
前記選択されたエッジルータを監視することと（３０８）、
前記監視に基づいて、前記ネットワークのマルチプロトコルラベルスイッチングパスのステータスを決定することと（３１０）
を含む
方法。
前記内部ゲートウェイプロトコルは、
開放型最短パス優先、
中間システム対中間システム、
ボーダゲートウェイプロトコル、
及び高度内部ゲートウェイルーティングプロトコルのうちの１つである
請求項１に記載のネットワークを管理するための方法。
請求項１に記載のネットワークを管理するための方法を実行するためのシステムであって、
監視デバイス（１０、４０）が、内部ゲートウェイプロトコルデータをリスンすることによって、前記ネットワークを監視する
システム。
前記監視デバイスは、
簡易ネットワーク管理プロトコルのトラップを監視することによって、前記ネットワークを監視するデバイスであって、前記ネットワークのラベルエッジルータである
請求項３に記載のシステム。
前記監視デバイスは、前記ネットワークを発見する
請求項４に記載のシステム。
前記ネットワークの変化が検出されると、アラートを発生する前記監視デバイスを備える
請求項４に記載のシステム。
前記アラートは、簡易ネットワーク管理プロトコルのトラップである
請求項６に記載のシステム。
前記マルチプロトコルラベルスイッチングパスは、内部ゲートウェイプロトコルのベストエフォートパスである
請求項１に記載のネットワークを管理するための方法。
前記選択すること（３０６）は、ユーザからエッジルータの選択を受け取ることを含む
請求項１に記載の方法。