JP4769606B2 - リング型ネットワークシステム - Google Patents

Description

本発明は、対向する２つのノード間に異なるリングに属する複数の物理リンクが存在する形態のリング型ネットワークシステムに関し、特にリングプロテクションのための予備リソースの使用を抑制可能なパス（現用パス）の設定機能を有するリング型ネットワークシステムに関する。

リング型ネットワークシステムとしてのＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Network：
同期光伝送網）／ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）ネットワークにおいては、
ルーティングプロトコルＯＳＰＦ−ＴＥ（Open Shortest Path First-Traffic Engineering）（ＲＦＣ３６３０規定）により、仮想リンク情報を広告（アドバタイズ／ブロードキャスト）してトポロジ情報を構築し、かつパスの経路（ルート）を計算した結果に基づいて、シグナリングプロトコルＲＳＶＰ−ＴＥ（Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering）（ＲＦＣ３２０９，ＲＦＣ３４７３規定）等により、パスの設定を行う手
法がある。

しかし、従来の技術では、広告される仮想リンク情報の中にリング情報（リング構成情報）が含まれていないため、複数のリング間を行き来するような経路となる場合がある。この場合、それぞれのリングにおいて予備パスを設定しなくてはならないため、余分な予備リソースを必要とするという問題がある。

例えば、図１に示すように、対向する２つのノードＮ５，Ｎ６間に異なるリングＲ１，Ｒ２に属する複数の物理リンクが存在する形態のリング型ネットワークシステムＳＹＳにおいては、第１リングネットワークＮＷ１を構成するノードＮ１からノードＮ４までのパス（現用パス）ＡＰを設定しようとする場合、ノードＮ１においてパスの経路が計算される。ノードＮ１の持つトポロジ情報には、リング情報が含まれていないため、ノードＮ６とノードＮ５間の複数の仮想リンク（ＴＥリンク）のいずれを選択するのがよいかを決められない。そのため、複数のリングＲ１，Ｒ２間を行き来するような経路になる場合がある。

図１に示す第１のリングプロテクション技術としてのＵＰＳＲ（Unidirectional Path Switched Ring）リングの場合、通常、信号がリングに入る所から出て行く所までの区間
に対して、逆方向に予備パスＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３を設定するため、リングＲ１，Ｒ２間を行き来するような経路の場合、予備リソースを余計に必要とする。

また、第２のリングプロテクション技術としてのＢＬＳＲ（Bidirectional Line Switched Ring）リングの場合、リングＲ１，Ｒ２間を行き来する経路では、ノードＮ５またはノードＮ６の障害の場合に復旧できないため、問題となる。
特開平６−２３７２６２号公報

本発明の課題は、リングプロテクションのための予備リソースの使用を抑制可能なパス（現用パス）を設定する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のノードは、
対向する２つのノード間に異なるリングに属する複数の物理リンクが存在する形態のリング型ネットワークシステムを構成するためのノードであって；
物理リンクのポートと少なくとも１つの前記物理リンクに対して論理的に設定した仮想リンクのポートとの対応関係を示すリンク対応情報と、
前記異なるリングを構成している前記物理リンクのポートのペア関係を示すリング構成情報と、
前記物理リンクの両端のポートの番号に対応する物理リンク情報と、
前記仮想リンクの両端のポートの番号に対応する仮想リンク情報と、
を格納する記憶部と；
前記異なるリングに属する前記複数の物理リンクに対して１つの仮想リンクを対応付けた情報を他のノードへ送信しておき、パス設定のためのシグナリングメッセージを受信したとき、前記メッセージ中の通過経路情報と前記記憶部に格納されている記憶情報とに基づいて、同一リングを通過するパスを設定するように処理する処理部とを備える。

この構成において、自ノードが前記パスの始点ノードに対応する場合、前記処理部は、前記シグナリングメッセージ中の通過経路情報として、選択した物理リンクの出力ポート番号と終点ノードまでの経路上の仮想リンクの出力ポート番号とを格納して次ノードに送信する。

また、自ノードが前記パスの中継ノードに対応する場合、前記処理部は、受信した前記シグナリングメッセージ中の通過経路情報と前記物理リンク情報とに基づいて、選択された物理リンクを判定し、前記リング構成情報に基づいて、入力物理リンクと同一リングを通る物理リンクを選択する。

また、前記処理部は、選択した物理リンクの出力ポート番号を前記シグナリングメッセージ中の通過経路情報に追加する。

さらに、前記処理部は、前記シグナリングメッセージ中の終点ノード情報に基づいて、自ノードが終点ノードであることを判断し、パス設定処理を終了する。

本発明によれば、できるだけ同一リングを通るパス（現用パス）を設定することができるので、リングプロテクションのための予備リソースの使用を抑制可能である。

本発明の他の課題、特徴及び利点は、図面及び併記の特許請求の範囲とともに取り上げられる際に、以下に記載される明細書（実施の形態）を読むことにより明らかになるであろう。

以下、添付図面を参照して、本発明について更に詳細に説明する。図面には本発明の好ましい実施形態が示されている。しかし、本発明は、多くの異なる形態で実施されることが可能であり、本明細書に記載される実施形態に限定されると解釈されてはならない。むしろ、これらの実施形態は、本明細書の開示が徹底的かつ完全となり、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるように提供される。

［システム構成］
本発明の一実施の形態におけるシステム構成を示す図２を参照すると、このリング型ネットワークシステムＳＹＳは、対向する２つのノードＮ５，Ｎ６間に異なる第１リングＲ１及び第２リングＲ２に属する複数の物理リンクが存在する形態のＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Optical Network/Synchronous Digital Hierarchy）ネットワークであり、
リングプロテクションのための予備リソースの使用を抑制可能なパス（現用パス）の設定機能を有する。

このリング型ネットワークシステムＳＹＳは、第１リングネットワークＮＷ１及び第２リングネットワークＮＷ２を備えている。第１リングネットワークＮＷ１は、複数のノード（ノード装置）Ｎ１〜Ｎ６と、これらのノードＮ１〜Ｎ６を環状に接続する第１リングＲ１とから構成されている。また、第２リングネットワークＮＷ２は、複数のノードＮ５〜Ｎ１０と、これらのノードＮ５〜Ｎ１０を環状に接続する第２リングＲ２とから構成されている。第１リングＲ１及び第２リングＲ２のそれぞれは、物理リンクと、この物理リンクに論理的に設定した仮想リンク（ＴＥ（Traffic Engineering）リンク）とを有する
。

このリング型ネットワークシステムＳＹＳにおいては、ルーティングプロトコルＯＳＰＦ−ＴＥ（Open Shortest Path First-Traffic Engineering）（ＲＦＣ３６３０規定）により、仮想リンク情報を広告してトポロジ情報を構築し、かつパスの経路（ルート）を計算した結果に基づいて、シグナリングプロトコルＲＳＶＰ−ＴＥ（Resource Reservation
Protocol-Traffic Engineering）（ＲＦＣ３２０９，ＲＦＣ３４７３規定）等により、
パスの設定を行う手法を採る。

ノードＮ１〜Ｎ１０の経路計算部は、対向する２つのノード間で別のリングに属するような複数の物理リンクが存在する場合、これらの物理リンクに対して論理的に１つの仮想リンクを対応付け、その情報を他のノードへ広告する。パスの始点ノードは、経路計算部において、この仮想リンク情報を基に経路を計算する。

［ノード構成］
図２に示すリング型ネットワークシステムＳＹＳを構成するノードＮ１〜Ｎ１０のそれぞれは、図３に示す構成を採る。

ノード１は、リンク対応情報テーブル２、リング構成情報テーブル３、物理リンク情報テーブル４、及び仮想リンク情報テーブル５を有する情報記憶部６を備えている。また、
ノード１は、メッセージ受信部７、メッセージ処理部８、メッセージ送信部９、経路計
算部１０、及びパス設定処理部１１を備えている。
ノード１において、リンク対応情報テーブル２は、仮想リンクのポート（入力及び出力ポート番号）と、物理リンクのポート（入力及び出力ポート番号）との対応関係を示すリンク対応情報を保持（記憶）する。リング構成情報テーブル３は、第１リングＲ１及び／または第２リングＲ２を構成している入力及び出力物理ポートのペア関係を示すリング構成情報を保持する。物理リンク情報テーブル４は、物理リンクの両端のポート番号情報を保持する。仮想リンク情報テーブル５は、仮想リンクの両端のポート番号情報を保持する。

ノード１において、メッセージ受信部７は、上流ノードなどからシグナリングメッセージ（パス設定メッセージ）を受信し、メッセージ処理部８に渡す。メッセージ処理部８は、メッセージ受信部７からのシグナリングメッセージと、リンク対応情報と、リング構成情報と、物理リンク情報と、仮想リンク情報とを基に、適切な物理リンクを選択し、新たなシグナリングメッセージを生成してメッセージ送信部９へ渡す。

また、メッセージ送信部９は、メッセージ処理部８からのシグナリングメッセージを下流ノードへ送信する。経路計算部１０は、始点ノードから終点ノードまでの経路（ルート）を計算し、結果をメッセージ処理部８へ渡すとともに、仮想リンク情報の広告を行う。パス設定処理部１１は、パス設定のための処理を行う。

［各種テーブル構成］
図４は、ノードＮ６におけるリンク対応情報テーブル２を示し、仮想リンクのポートと、物理リンクのポートとの対応関係を示すリンク対応情報として、例えば仮想リンクのポート＃ｃは物理リンクのポート＃４及び＃５と対応付けられていることを示している。

図５は、ノードＮ６におけるリング構成情報テーブル３であり、リングを構成している物理リンクのポートのペア関係を示すリング構成情報として、例えば物理ポート＃２及び物理ポート＃４は同一リング（第１リングＲ１）に属していることを示している。

図６は、ノードＮ６における物理リンク情報テーブル４を示し、物理リンクの両端のポート番号を示す物理リンク情報として、例えばポート＃２の対向ポートはポート＃１であることを示している。

図７は、ノード６における仮想リンク情報テーブル５を示し、仮想リンクの両端のポート番号を示す仮想リンク情報として、例えばポート＃ｂの対向ポートはポート＃ａであることを示している。

［動作例］
次に、本発明の一実施の形態のリング型ネットワークシステムＳＹＳにおける動作例について、図２から図８を併せ参照して説明する。図８は各ノードにおける処理手順（Ｓ１〜Ｓ９）を示すフローチャートである。

ここでは、図２に示すリング型ネットワークシステムＳＹＳにおいて、第１リングネットワークＮＷ１に属するノード（始点ノード）Ｎ１からノード（終点ノード）Ｎ４までのパス（現用パス）ＡＰを第１リングＲ１上に設定する場合を例示する。

まず、ノードＮ１においては、経路計算部１０が設定対象のパスの経路を計算して経路情報（通過経路情報）をメッセージ処理部８に渡す。メッセージ処理部８は、シグナリングメッセージ（パス設定メッセージ）に経路情報として、経路上の仮想リンクのポート番号（出力ポート番号）＃ｂ，＃ｄ，＃ｆと、外部からの要求に応じて選択した物理リンクのポート番号（出力ポート番号）＃１と、終点ノード情報Ｎ４とを設定（格納）する。この経路情報の設定されたシグナリングメッセージは、メッセージ送信部９から次のノード（下流ノード）であるノードＮ６へ送信される。

ノード（中継ノード）Ｎ６においては、メッセージ受信部７が、ノードＮ１からのシグナリングメッセージを受信し、メッセージ処理部８が、このメッセージ中の経路情報に基づき、次のポートがポート＃ｄであることを認識し、仮想リンク情報テーブル５からポート＃ｄに対応する入力ポートがポート＃ｃであることを認識する。また、メッセージ処理部８は、リンク対応情報テーブル２に基づき、物理リンクのポート＃４，＃５が仮想リンクのポート＃ｃに含まれていることを認識する。

次に、メッセージ処理部８は、シグナリングメッセージの経路情報中の選択された物理リンクのポート番号＃１に対応するポート番号を、物理リンク情報テーブル４から検索して、ポート番号＃２に決定する。また、メッセージ処理部８は、リング構成情報テーブル３からポート＃２に対応するポート＃４を検索する。ポート＃４はポート＃ｃに含まれているので、出力物理ポートをポート＃４に決定する。

ノードＮ６のパス設定処理部１１は、ポート＃２とポート＃４間にパスを設定する。そして、メッセージ処理部８は選択された物理リンクのポート番号をポート＃１，＃４とし
てシグナリングメッセージに格納し、メッセージ送信部９が次のノード（下流ノード）のノードＮ５へ送信する。

なお、ノードＮ６において、メッセージ処理部８は、物理リンクのポート＃４に空き容量が不足していた場合、リンク対応情報テーブル２に基づいて、仮想リンクのポート＃ｃにはポート＃４，＃５が含まれていると分かるので、第２リングＲ２側のポート＃５の方を選択する。

ノード（中継ノード）Ｎ５においては、メッセージ受信部７がノードＮ６からのシグナリングメッセージを受信し後、メッセージ処理部８がシグナリングメッセージ中の経路情報から、次のポートがポート＃ｆであることを認識し、仮想リンク情報テーブル６から、ポート＃ｆに対向するポートがポート＃ｅであることを認識する。また、メッセージ処理部８はリンク対応情報テーブル２から、ポート＃８がポート＃ｅに含まれていることを認識する。この場合、ポート＃ｅに含まれるものが１つだけなので、出力物理ポートをポート＃８に決定する。

また、メッセージ処理部８は、シグナリングメッセージの経路情報中の選択された物理リンクのポート番号＃４に対応するポート番号を、物理リンク情報テーブル４から検索し、ポート番号＃６を決定する。パス設定処理部１１はポート＃６とポート＃８間にパスを設定する。そして、メッセージ処理部８は選択された物理リンクのポート番号をポート＃１，＃４，＃８としてシグナリングメッセージに格納し、メッセージ送信部９が次のノードＮ４へ送信する。

ノード（最終ノード）Ｎ４においては、メッセージ受信部７がノードＮ５からのシグナリングメッセージを受信し、メッセージ処理部８がシグナリングメッセージ中の終点ノード情報Ｎ４から、自ノードが終点ノードであることを判断し、パス設定処理を終了する。

図２に例示するＵＰＳＲリングにおける予備パスＳＰの設定は、例えばネットワーク管理システム等から行うか、予備パスＳＰの始点となるノードＮ１からシグナリングメッセージにより設定するなどの方法がある。

［変形例］
上述した一実施の形態における処理はコンピュータで実行可能なプログラムとして提供され、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスクなどの記録媒体、さらには通信回線を経て提供可能である。
また、上述した一実施の形態における各処理はその任意の複数または全てを選択し組合せて実施することもできる。

［その他］
（付記１）対向する２つのノード間に異なるリングに属する複数の物理リンクが存在する形態のリング型ネットワークシステムを構成するためのノードであって；
物理リンクのポートと少なくとも１つの前記物理リンクに対して論理的に設定した
仮想リンクのポートとの対応関係を示すリンク対応情報と、
前記異なるリングを構成している前記物理リンクのポートのペア関係を示すリング構成情報と、
前記物理リンクの両端のポートの番号に対応する物理リンク情報と、
前記仮想リンクの両端のポートの番号に対応する仮想リンク情報と、
を格納する記憶部と；
前記異なるリングに属する前記複数の物理リンクに対して１つの仮想リンクを対応付けた情報を他のノードへ送信しておき、パス設定のためのシグナリングメッセージを受信し
たとき、前記メッセージ中の通過経路情報と前記記憶部に格納されている記憶情報とに基づいて、同一リングを通過するパスを設定するように処理する処理部と；
を備えるノード。（１）
（付記２）自ノードが前記パスの始点ノードに対応する場合、前記処理部は、前記シグナリングメッセージ中の通過経路情報として、選択した物理リンクの出力ポート番号と終点ノードまでの経路上の仮想リンクの出力ポート番号とを格納して次ノードに送信する
付記１記載のノード。（２）
（付記３）自ノードが前記パスの中継ノードに対応する場合、前記処理部は、受信した前記シグナリングメッセージ中の通過経路情報と前記物理リンク情報とに基づいて、選択された物理リンクを判定し、前記リング構成情報に基づいて、入力物理リンクと同一リングを通る物理リンクを選択する
付記２記載のノード。（３）
（付記４）前記処理部は、選択した物理リンクの出力ポート番号を前記シグナリングメッセージ中の通過経路情報に追加する
付記３記載のノード。（４）
（付記５）前記処理部は、選択しようとしている出力物理リンクに空きが無い場合、前記リンク対応情報に基づいて、同一仮想リンクに属する別の物理リンクを選択する
付記３記載のノード。

（付記６）前記処理部は、前記シグナリングメッセージ中の終点ノード情報に基づいて、自ノードが終点ノードであることを判断し、パス設定処理を終了する
付記３記載のノード。（５）
（付記７）前記記憶部は、前記リンク対応情報、前記リング構成情報、前記物理リンク情報、及び前記仮想リンク情報をテーブル形式で格納している
付記１記載のノード。

（付記８）前記リング型ネットワークシステムはＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Network）／ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）ネットワークであり、
ルーティングプロトコルとしてＯＳＰＦ−ＴＥ（Open Shortest Path First-Traffic Engineer）を使用し、
シグナリングプロトコルとしてＲＳＶＰ−ＴＥ（Resource Reservation Protocol-Traffic Engineer）を使用する
付記１記載のノード。

従来のリング型ネットワークシステムの構成を示す図。 本発明の一実施の形態のリング型ネットワークシステムの構成を示す図。 図２におけるノードの詳細構成を示すブロック図。 リンク対応情報テーブルの構成例を示す図。 リング構成情報テーブルの構成例を示す図。 物理リンク情報テーブルの構成例を示す図。 仮想リンク情報テーブルの構成例を示す図。 本発明の一実施の形態のリング型ネットワークシステムにおける動作を説明するためのフローチャート。

符号の説明

ＳＹＳ リング型ネットワークシステム
ＮＷ１ 第１リングネットワーク
ＮＷ２ 第２リングネットワーク
Ｒ１ 第１リング
Ｒ２ 第２リング
ＡＰ 現用パス
ＳＰ 予備パス
Ｎ１〜Ｎ１０ ノード
１ ノード
２ リンク対応情報テーブル
３ リング構成情報テーブル
４ 物理リンク情報テーブル
５ 仮想リンク情報テーブル
６ 情報記憶部
７ メッセージ受信部
８ メッセージ処理部
９ メッセージ送信部
１０ 経路計算部
１１ パス設定処理部

Claims (7)

1. パスを設定する機能を含むリング型ネットワークシステムであって；
   複数の第１ノードと第１リングとにより構成され、前記第１リングは前記複数の第１ノードを環状に接続し、前記第１リングは対向する２つの第１ノード間をそれぞれ直接接続する複数の物理リンクを含み、前記第１リングは予め広告情報に基づいて前記複数の物理リンクにそれぞれ論理的に設定された複数の仮想リンクを更に含む、第１リングネットワークと；
   複数の第２ノードと第２リングとにより構成され、前記第２リングは前記複数の第２ノードを環状に接続し、前記第２リングは対向する２つの第２ノード間をそれぞれ直接接続する複数の物理リンクを含み、前記第２リングは予め前記広告情報に基づいて前記複数の物理リンクにそれぞれ論理的に設定された複数の仮想リンクを更に含む、第２リングネットワークとを備え；
   前記第１及び第２リングネットワークは、特定の対向する２つの第１ノード及び特定の対向する２つの第２ノードにより構成される共有対向２ノードを含み、前記共有対向２ノードが、１つの仮想リンクに対応付けられた、前記第１リングの前記物理リンク及び前記第２リングの前記物理リンクの双方によって直接接続され；
   前記共有対向２ノードの一方は、処理部及び記憶部を含み、前記記憶部が、入力物理リンク及び出力物理リンクの各一端のポート番号と入力仮想リンク及び出力仮想リンクの各一端のポート番号との対応関係を示すリンク対応情報と、前記第１リング及び前記第２リングの少なくとも一方を構成する前記入力物理リンク及び前記出力物理リンクの前記各一端のポート番号間の対応関係を示すリング構成情報と、前記入力物理リンク及び前記出力物理リンクの各両端のポート番号に対応する物理リンク情報と、前記入力仮想リンク及び前記出力仮想リンクの各両端のポート番号に対応する仮想リンク情報とを格納し；
   前記共有対向２ノードの一方の前記処理部が、
   選択された出力物理リンクの他端のポート番号、終点ノードまで延在する前記パス上の前記複数の出力仮想リンクの各他端のポート番号、及び始点ノードにおける通過経路情報として前記終点ノードを特定するための情報を格納されたシグナリングメッセージを受信し、
   前記受信したシグナリングメッセージにおける前記通過経路情報と前記仮想リンク情報
   とに基づいて前記１つの仮想リンクの前記両端のポート番号を認識し、
   前記リンク対応情報に基づいて前記出力物理リンクの前記各一端のポート番号と前記１つの仮想リンクの前記一端のポート番号との対応関係を認識し、
   前記受信したシグナリングメッセージにおける前記通過経路情報と前記物理リンク情報とに基づいて前記選択された出力物理リンクの前記一端のポート番号を決定し、
   前記リング構成情報に基づいて前記第１リングまたは前記第２リングにおける同一リングを通過する前記出力物理リンクの前記一端のポート番号を決定し、
   前記決定した出力物理リンクの前記一端のポート番号を前記シグナリングメッセージにおける前記通過経路情報に追加し、
   このシグナリングメッセージを前記共有対向２ノードの他方に送信する；
   ことを特徴にするリング型ネットワークシステム。
2. 前記第１ノード、前記第２ノード、及び前記共有対向２ノードの他方のそれぞれは、処理部及び記憶部を含み、前記記憶部が、入力物理リンク及び出力物理リンクの各一端のポート番号と入力仮想リンク及び出力仮想リンクの各一端のポート番号との対応関係を示すリンク対応情報と、前記第１リング及び前記第２リングの少なくとも一方を構成する前記入力物理リンク及び前記出力物理リンクの前記各一端のポート番号間の対応関係を示すリング構成情報と、前記入力物理リンク及び前記出力物理リンクの各両端のポート番号に対応する物理リンク情報と、前記入力仮想リンク及び前記出力仮想リンクの各両端のポート番号に対応する仮想リンク情報とを格納する
   ことを特徴にする請求項１記載のリング型ネットワークシステム。
3. 前記共有対向２ノードの他方の前記処理部が、
   受信したシグナリングメッセージにおける前記通過経路情報と前記仮想リンク情報とに基づいて前記出力仮想リンクの前記両端のポート番号を認識し、
   前記リンク対応情報に基づいて前記出力物理リンクの前記一端のポート番号と前記出力仮想リンクの前記一端のポート番号との対応関係を認識し、
   前記受信したシグナリングメッセージにおける前記通過経路情報と前記物理リンク情報とに基づいて前記出力物理リンクの前記一端のポート番号を決定し、
   前記リング構成情報に基づいて前記同一リングを通過する前記出力物理リンクの前記一端のポート番号を決定し、
   前記決定した出力物理リンクの前記一端のポート番号を前記シグナリングメッセージにおける前記通過経路情報に追加し、
   このシグナリングメッセージを前記終点ノードに向けて送信する
   ことを特徴にする請求項２記載のリング型ネットワークシステム。
4. 前記終点ノードの前記処理部は、受信したシグナリングメッセージ中の終点ノードを特定するための情報に基づいて、前記パスを設定することを終端する
   ことを特徴にする請求項３記載のリング型ネットワークシステム。
5. 前記共有対向２ノードの一方の前記処理部は、選択しようとしている出力物理リンクに空きが無い場合、前記リンク対応情報に基づいて、前記１つの仮想リンクに属する別の物理リンクを選択する
   ことを特徴にする請求項１記載のリング型ネットワークシステム。
6. 前記記憶部は、前記リンク対応情報、前記リング構成情報、前記物理リンク情報、及び前記仮想リンク情報をテーブル形式で格納している
   ことを特徴にする請求項１記載のリング型ネットワークシステム。
7. 前記リング型ネットワークシステムは、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨネットワークであり、
   ルーティングプロトコルとしてＯＳＰＦ−ＴＥを使用し、
   シグナリングプロトコルとしてＲＳＶＰ−ＴＥを使用する
   ことを特徴にする請求項１記載のリング型ネットワークシステム。

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