JP4802280B2

JP4802280B2 - 多機能サービスを提供するメトロイーサネット（登録商標）ネットワークのネットワーキングにおける高信頼性処理の方法およびシステム

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Publication number: JP4802280B2
Application number: JP2009548561A
Authority: JP
Inventors: チャン、シュージァン; スン、グァンギュ; ガン、フェン; ウェイ、ミン; テン、シンドン; マオ、ホンセン; ワン、シュドン
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2027-09-25
Also published as: EP2391071B1; CN100558111C; US20120224584A1; ES2390835T3; EP2124418B1; US8320389B2; JP2010518710A; EP2124418A1; CN101014035A; EP2124418A4; WO2008095365A1; US20090290591A1; EP2391071A1

Description

本発明は、メトロポリタン（メトロ）イーサネット（登録商標）データのための高信頼性処理技術に関し、より詳細には、多機能サービスを提供するメトロイーサネット（登録商標）ネットワークのネットワーキングにおける高信頼性処理の方法およびシステムに関する。

イーサネット（登録商標）技術は、簡単でユーザによく知られており、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ：ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）から生み出されたものである。しかもイーサネット（登録商標）は、相互運用性に優れ、幅広いソフトウェアおよびハードウェアからサポートされる、低コストの標準技術である。他方イーサネット（登録商標）は、より対線、ケーブル、様々な光ファイバといった異なる伝送媒体と接続することのできる媒体独立のベアラ技術であり、再配線のコストが回避される。したがってイーサネット（登録商標）ネットワーキング技術は著しく発展しており、メトロエリアネットワーク（ＭＡＮ：ＭｅｔｒｏＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）のためのベアラネットワークになりつつある。

しかし、動作可能な遠距離通信レベルのメトロイーサネット（登録商標）では、アーキテクチャ、ネットワーク管理、保護技術、サービス品質（ＱｏＳ：ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）技術、ならびにサービス提供に関して解決すべき多くの問題がある。サービス保護に関して、イーサネット（登録商標）はもともと、セキュリティ機構からの保証のない、ＬＡＮユーザのための組織内アプリケーション用に設計されたものである。イーサネット（登録商標）が遠距離通信レベルのメトロイーサネット（登録商標）まで拡張された後には、ＭＡＮ内での遠距離通信に信頼性保証を提供するために、より信頼性の高いセキュリティ機構が必要とされる。イーサネット（登録商標）は、上記の主要な問題が適正に解決されてはじめて、遠距離通信レベルの多機能サービスプラットフォームとしてメトロ遠距離通信ネットワーク環境において適用することができる。

本発明に関係のある従来技術を以下に簡単に説明する。

１．マルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ：Ｍｕｌｔｉ−ＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）技術

ＭＰＬＳは、第３世代のネットワークアーキテクチャに属し、インターネット技術標準化委員会（ＩＥＴＦ）が提案する新世代の高速ＩＰバックボーンスイッチング規格である。ＭＰＬＳは、レイヤ２属性を組み込んだレイヤ３ルートを用いたスイッチング技術であり、経路指定とデータ転送が分離され、パケットにネットワークを通過させるためのパスがラベルによって指定されるラベルベースの機構を導入するものである。

２．仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ：ＶｉｒｔｕａｌＰｒｉｖａｔｅＬＡＮＳｅｒｖｉｃｅ）技術

ＶＰＬＳは、ＭＰＬＳネットワーク上で類似のＬＡＮを提供するサービスである。ＶＰＬＳは、ユーザが分散した地理的場所において、あたかもこれらの場所がＬＡＮに直接接続されているかのように、ネットワークに同時にアクセスし、相互にアクセスし合うことを可能にする。ＶＰＬＳは、各ユーザが、各ユーザのＬＡＮをＭＡＮに、さらには広域ネットワーク（ＷＡＮ：ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）にさえも拡張することを可能にする。

３．仮想ルータ冗長プロトコル（ＶＲＲＰ：ＶｉｒｔｕａｌＲｏｕｔｅｒＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＰｒｏｔｏｃｏｌ）技術

一般に、組織内ネットワークにおけるすべてのホストは、エクスポートゲートウェイを指し示す同じデフォルト経路で構成されており、それによってホストと外部ネットワークの間の通信が実施される。エクスポートゲートウェイに障害が発生した場合、ホストと外部ネットワークの間の通信は中断される。システムの信頼性を高めるために複数のエクスポートゲートウェイを構成するのが一般的な方法である。しかし、複数のエクスポートゲートウェイの間の経路制御が解決すべき問題となる。ＶＲＲＰは耐故障性プロトコルであり、ＶＲＲＰでは、物理装置と論理装置の実施が分離され、端末ＩＰ装置のデフォルトゲートウェイのバックアップが冗長化されており、そのため、あるルータが作動しなくなると待機中のルータが転送作業を引き継ぎ、それによって、ユーザに透明なスイッチングが提供され、前述の問題が適正に解決される。

従来技術においては、メトロエリアネットワーク上に配備されるサービスには、一般に、インターネットサービス、仮想私設ネットワーク（ＶＰＮ：ＶｉｒｔｕａｌＰｒｉｖａｔｅＮｅｔｗｏｒｋ）サービス、テレビ放送（ＢＴＶ：ＢｒｏａｄｃａｓｔＴＶ）サービス、ビデオオンデマンド／インターネットプロトコル上の音声通信（ＶＯＤ／ＶＯＩＰ：Ｖｉｄｅｏｏｎｄｅｍａｎｄ／ＶｏｉｃｅｏｖｅｒＩＰ）サービスといった、多種類のサービスが含まれる。実際のネットワーキングにおいては、ネットワークアーキテクチャは、バックボーン層と、収束・アクセス層を含む。バックボーン層および収束・アクセス層のネットワーク境界には、ＭＡＮサービス制御、ユーザ制御、セキュリティ制御といった機能を実施するためにサービスルータ（ＳＲ：ＳｅｒｖｉｃｅＲｏｕｔｅｒ）が配備される。一般には、ネットワークの信頼性を保証するために、ネットワークサービスルータはアクティブ／スタンバイ方式で配置され、そのため、作動中の装置に障害が発生すると待機中の装置が動作し始めて、ネットワークサービスが中断されないことを確実にする。

ＶＯＤ、ＶＯＩＰ、レイヤ３ＶＰＮといったレイヤ３ネットワークサービスでは、作動中のサービスルータと待機中のサービスルータの間でＶＲＲＰプロトコルを構成して、ネットワークに障害が発生し、または作動中のサービスルータに障害が発生すると、関連するサービスを待機中のサービスルータに切り換えるようにすることができる。しかし、ＶＲＲＰはレイヤ３ネットワークプロトコルであり、インターネット（ＰＰＰアクセス）サービスやレイヤ２ＶＰＮサービスといったレイヤ２サービスには適用できない。よって、ネットワークに障害が発生し、または作動中のサービスルータに障害が発生したときに、ユーザのためのレイヤ２サービスを待機中のサービスルータに速やかに切り換える有効な保護方法がない。従来の技術では、レイヤ２サービスは全域木プロトコル（ＳＴＰ：ＳｐａｎｎｉｎｇＴｒｅｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）法を用いて待機中のルータのパスに切り換わる。しかし、ＳＴＰ法は比較的長い収束時間を有し、ネットワークサービスの高速スイッチングの要件を満たさないこともある。したがって、従来技術の１つの不都合点は、レイヤ２サービスとレイヤ３サービスのための、有効で、迅速で、信頼性の高い冗長待機機構がないことである。

本発明の様々な実施形態においては、メトロイーサネット（登録商標）ネットワークに障害が発生したときに、メトロイーサネット（登録商標）ネットワークで配備された様々なサービスの一様なスイッチングを行う際の、従来技術における信頼性保護技術の問題を解決するための、多機能サービスを提供するメトロイーサネット（登録商標）ネットワークのネットワーキングにおける高信頼性処理の方法およびシステムが提供される。

本発明の一実施形態によれば、多機能サービスを提供するメトロイーサネット（登録商標）ネットワークのネットワーキングにおける高信頼性処理の方法が提供される。

この方法は、少なくとも２つのサービス制御ゲートウェイ（サービスルータ）で仮想ルータ冗長プロトコル（ＶＲＲＰ）グループを確立し、仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）によってアクセス装置（ＵＰＥ）とＶＲＲＰグループ内のサービス制御ゲートウェイの間にネットワーク接続を確立すること、ならびに、ＶＲＲＰメッセージの処理結果に従ってＶＲＲＰグループ内の作動中のサービス制御ゲートウェイと待機中のサービス制御ゲートウェイとが決定された後で、作動中のサービス制御ゲートウェイとアクセス装置の間にレイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの接続を確立し、レイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの処理を実行することを含む。

また、本発明の一実施形態によれば、多機能サービスを提供するメトロイーサネット（登録商標）ネットワークのネットワーキングにおける高信頼性処理のシステムも提供される。

このシステムは、アクセス装置（ＵＰＥ）と少なくとも２つのサービス制御ゲートウェイを含み、さらに、サービススイッチングモジュールを含む。

少なくとも２つのサービス制御ゲートウェイは仮想ルータ冗長プロトコル（ＶＲＲＰ）グループを形成し、アクセス装置は、仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）によってＶＲＲＰグループ内のサービス制御ゲートウェイとそれぞれネットワーク接続を確立する。

サービススイッチングモジュールは、ＶＲＲＰメッセージの処理結果に従ってＶＲＲＰグループ内の作動中のサービス制御ゲートウェイと待機中のサービス制御ゲートウェイとが決定された後で、作動中のサービス制御ゲートウェイとアクセス装置の間にレイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの接続を確立し、レイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの処理を実行するように構成される。

本発明の各実施形態の有益な効果は、メトロイーサネット（登録商標）ネットワークに障害が発生したときに、メトロイーサネット（登録商標）ネットワークで配備された様々なサービスを一様に切り換えることができ、そのため、多機能サービス接続の信頼性保護が提供されることである。

一実施形態による、多機能サービスを提供するメトロエリアネットワーク（ＭＡＮ）における高信頼性処理の方法の適用環境を示す概略図である。一実施形態による、多機能サービスを提供するＭＡＮにおける高信頼性処理の方法の実施を示す概略的フローチャートである。一実施形態による、多機能サービスを提供するＭＡＮにおける高信頼性処理のシステムを示す概略的ブロック図である。

以下で本発明の各実施形態を図面と併せて説明する。

仮想ルータ冗長プロトコル（ＶＲＲＰ）には、ＶＲＲＰルータおよび仮想ルータと、作動中のルータおよび待機中のルータという２グループの重要な概念がある。ＶＲＲＰルータとはＶＲＲＰを実行しているルータをいい、物理エンティティである。仮想ルータとはＶＲＲＰプロトコルによって作り出される論理概念である。１グループのＶＲＲＰルータが協働して仮想ルータを構成する。仮想ルータは、外部には、一意の固定されたインターネットプロトコル（ＩＰ：ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスおよび媒体アクセス制御（ＭＡＣ：ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレスを有する論理ルータのように見える。同じＶＲＲＰグループ内のルータは、作動中のルータと待機中のルータという２つの排他的役割を有する。１つのＶＲＲＰグループにある作動中のルータはただ１つであり、待機中のルータは１つまたは複数あり得る。ＶＲＲＰプロトコルは選択ポリシを使ってルータグループの中から作動中のルータとして１つを選択し、この作動中のルータがアドレス解決プロトコル（ＡＲＰ：ＡｄｄｒｅｓｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）応答およびＩＰデータパケットの転送を行う。グループ内のその他のルータは待機状態にある待機中のルータである。何らかの理由で作動中のルータに障害が発生すると、数秒間の遅延の後で、待機中のルータが作動中のルータにアップグレードされる。このスイッチングは非常に迅速に行われ、ＩＰアドレスもＭＡＣアドレスも変更しないため、エンドユーザに透明である。

本発明の一実施形態では、メトロエリアネットワーク（ＭＡＮ）の収束・アクセス層において仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）が配備される。サービスルータ（ＳＲ）などのサービス制御ゲートウェイと、ユーザ側プロバイダエッジルータ（ＵＰＥ：ＵｓｅｒｆａｃｉｎｇＰｒｏｖｉｄｅｒＥｄｇｅＲｏｕｔｅｒ）などのアクセス装置の間に、異なるサービスのための複数のＶＰＬＳデータリンクが確立され、すべてのデータリンクがＳＲにおいて一様に管理される。また、ＳＲでは各ＵＰＥごとにＶＲＲＰ管理グループも構成される。ＶＲＲＰプロトコルは作動中のＳＲと待機中のＳＲからなるＶＲＲＰ管理グループの間で実行される。各ＳＲは、ＶＲＲＰ状態に従って、関連するデータリンクを作動中または待機中として設定する。作動中のデータリンクは正常にデータを送受信することができ、待機中のデータリンクは、ＶＲＲＰメッセージ以外のサービスデータを送受信しない。ネットワークまたは作動中のＳＲに障害が発生した場合、ＶＲＲＰの迅速な検出機構によって待機中のＳＲが作動中の装置に変更され、関連するデータリンクが作動状態に変更されて、データサービスを待機中のＳＲに速やかに切り換えることができる。例えばＶＲＲＰのための双方向転送検出（ＢＦＤ：ＢｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＦｏｒｗａｒｄｉｎｇＤｅｔｅｃｔｉｏｎ）などを用いれば、ミリ秒台のサービス保護スイッチングを実現することができる。

同じ原理を用いて、ＶＰＬＳをＭＡＮの収束・アクセス層において配備することもでき、複数のＶＰＬＳデータリンクが、異なるサービスのためにサービスルータとＵＰＥの間に確立される。また、ＳＲでは各ＵＰＥごとにＶＲＲＰ管理グループも構成されるが、ＶＲＲＰ管理グループはレイヤ３サービスインターフェースを利用することができる。ＶＲＲＰプロトコルは、２つのＳＲからなるＶＲＲＰ管理グループの間で実行される。ＵＰＥは、すべてのサービスデータリンクを一様に管理し、作動中のＳＲから発せられた無償の（ｇｒａｔｕｉｔｏｕｓ）ＡＲＰメッセージを受け取った後で、レイヤ２およびレイヤ３のサービスデータのためのすべてのイグレスインターフェースを作動中のＳＲに接続されたデータリンクに向ける。ネットワークまたは作動中のＳＲに障害が発生した場合、ＵＰＥに制御メッセージを送るために、ＶＲＲＰの迅速な検出機構によって待機中のＳＲが作動中の装置に変更される。メッセージを受け取った後で、ＵＰＥは、レイヤ２およびレイヤ３のサービスデータのためのすべてのイグレスインターフェースの方向を変更して、データサービスが待機中のサービスルータに速やかに切り換わるようにする。ＶＲＲＰのためのＢＦＤを用いれば、ミリ秒台のサービス保護スイッチングを実現することができる。

言い換えると、サービスルータとＵＰＥの間のサービスは、ＶＰＬＳデータリンクを介して伝送される。作動中のサービスルータと待機中のサービスルータの間で接続検出が行われ、検出状態に従ってデータリンクが作動状態または待機状態に設定される。待機中のデータリンクはデータの送信も受信も行わない。各データリンクの作動状態または待機状態を識別することにより、すべてのレイヤ２およびレイヤ３のデータの正確な転送と、ネットワーク障害の際の保護スイッチングが保証される。すなわち、ＵＰＥは、作動中のサービスルータから発せられた制御メッセージを受け取った後で、レイヤ２およびレイヤ３のデータの正確な転送、ならびにネットワーク障害の際の保護スイッチングを実現するために、レイヤ２およびレイヤ３のサービスデータのためのすべてのイグレスインターフェースを、作動中のサービスルータに接続されたサービスデータリンクに向けることができる。

図１は、多機能サービスを提供するＭＡＮにおける高信頼性処理の方法の適用環境の概略図である。図示のように、少なくとも２つのサービスルータ（ＳＲ）によってＶＲＲＰグループが確立される。仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）によって、ＵＰＥとＶＲＲＰグループ内のサービスルータとの間にそれぞれネットワーク接続が確立される。

一例として、２つのサービスルータが図示されている。すなわち、ＵＰＥは２つのサービスルータ、ＳＲ１およびＳＲ２にそれぞれ接続されている。ＶＰＬＳはサービスルータとＵＰＥの間で実行されている。ＵＰＥは各アクセス対象サービスごとに、一方はＳＲ１まで、他方はＳＲ２までの２つのＶＰＬＳ疑似回線（ＰＷ）を確立する。

２つのＳＲの間で１つのＶＲＲＰグループが構成される。ＶＲＲＰグループは、ＵＰＥを用いてＰＷによってＳＲ１とＳＲ２の間でＶＲＲＰプロトコルメッセージを送信する。検出を早めるためにＶＲＲＰのためのＢＦＤが実行されてもよい。

ＶＲＲＰプロトコルの状態に従って、作動中のＳＲはそのサービスＰＷを作動状態に設定し、待機中のＳＲはそのサービスＰＷを待機状態に設定する。待機状態のＰＷはＶＲＲＰメッセージ以外のサービスメッセージを送受信しない。

図２は、多機能サービスを提供するメトロエリアネットワークにおける高信頼性処理の方法の実施の概略的フローチャートである。図示のように、この方法は以下のステップを含む。

ステップ２０１：少なくとも２つのサービスルータによってＶＲＲＰグループが確立され、仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）によってＵＰＥとＶＲＲＰグループ内のサービスルータの間にそれぞれネットワーク接続が確立される。

ステップ２０２：ＶＲＲＰメッセージの処理結果に従ってＶＲＲＰグループ内の作動中のサービスルータと待機中のサービスルータとが決定された後で、サービスルータとＵＰＥの間にレイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの接続が確立され、作動中のサービスルータとＵＰＥの間でレイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの処理が実行される。

レイヤ３サービスでは、サービスルータがＵＰＥに通知を行い、ＵＰＥがサービスルータとのレイヤ３サービス接続を確立する。実施に際して、レイヤ３サービスでは、サービスルータはｇｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージによってＵＰＥにゲートウェイアドレスを通知することができる。レイヤ２サービスでは、ＵＰＥがメッセージをブロードキャストし、応答メッセージに従ってサービスルータとのレイヤ２サービス接続を確立する。

実施に際して、サービスルータがＵＰＥに、どの装置が作動中の装置であるか通知することもできる。ＵＰＥは通知に従って作動中のサービスルータとのレイヤ２およびレイヤ３のサービス接続を確立し、サービス処理を実行する。

ステップ２０３：ＶＲＲＰメッセージの処理結果が変わると、メッセージに従ってＵＰＥとサービス接続を確立すべきＶＲＲＰグループ内のサービスルータが決定され、サービス処理が開始される。

レイヤ３サービスでは、サービスルータがＵＰＥにゲートウェイアドレスを通知し、ＵＰＥがサービスルータとのレイヤ３サービス接続を確立する。実施に際して、レイヤ３サービスでは、サービスルータはｇｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージによってＵＰＥに通知する。レイヤ２サービスでは、ＶＲＲＰメッセージの処理結果に従って、ＵＰＥとサービス接続を確立すべきサービスルータが変更された後で、変更先のサービスルータはＶＰＬＳ制御プロトコルによってＵＰＥに制御メッセージを送ることができる。ＵＰＥは制御メッセージに従ってゲートウェイアドレスを再確認し、作動中のサービスルータとのレイヤ２サービス処理を開始する。

実施に際しては、ＶＲＲＰメッセージの処理結果に従って、ＵＰＥとサービス接続を確立すべきサービスルータが変更された後で、変更先のサービスルータがＵＰＥに通知を行い、ＵＰＥが通知に従ってサービスルータとのレイヤ２およびレイヤ３のサービス処理を開始することもできる。変更先のサービスルータはｇｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージによってＵＰＥに通知することができ、ＵＰＥは、ｇｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージに従ってサービスルータとのレイヤ２およびレイヤ３のサービス処理を開始する。

上記実施形態において、ネットワークが通常の動作状態にあるとき：
ＳＲ間のＶＲＲＰプロトコルは正常に動作し、２つのＳＲはしかるべき作動状態と待機状態とに設定されている。レイヤ３サービスでは、作動中のＳＲは、関連するサービスＰＷのところのＵＰＥにｇｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージを送って、そのＵＰＥに関連するサービスデータが作動中のＳＲに送信されるようにする。レイヤ２サービスでは、ＵＰＥはまずＭＡＣアドレスを知り、２つのサービスＰＷを介してＳＲ１とＳＲ２とにブロードキャストメッセージを送る。作動中のＳＲはこのＵＰＥメッセージに応答し、待機中のＳＲは処理を行わない。したがって、ＵＰＥが作動中のＳＲからＭＡＣアドレスを知らされた後で、後続のメッセージはユニキャストによって作動中のＳＲに送信される。

作動中のＳＲに障害が発生し、またはＵＰＥから作動中のＳＲまでのネットワークに障害が発生したとき：
待機中のＳＲ２は、ＶＲＲＰプロトコルメッセージを受け取ることができない場合、ＶＲＲＰ作動状態に変更される。他方、関連するサービスＰＷは作動状態に変更される。ＳＲ２が作動中の装置に変更された後で、レイヤ３サービスでは、そのＵＰＥに関連するサービスデータがしかるべきサービスルータに送信されるように、関連するサービスＰＷを介してＵＰＥにｇｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージが送られる。ＳＲ２が作動中の装置に変更された後で、レイヤ２サービスでは、ＵＰＥがＭＡＣアドレスを再確認し、レイヤ２サービスのゲートウェイをＳＲ２に向けることができるように、ＶＰＬＳ制御プロトコルによってＵＰＥにＭＡＣアドレス撤回メッセージが送られる。

ネットワークが通常動作状態にあるときに、ＵＰＥが、作動中のＳＲから発せられたｇｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージを受け取った後で、しかるべきデータ転送を実施するために、レイヤ２およびレイヤ３のサービスデータのためのすべてのイグレスインターフェースを、作動中のＳＲに接続されたサービスＰＷに向ける状況：
ＳＲ間のＶＲＲＰプロトコルは正常に動作し、２つのＳＲは、しかるべき作動状態と待機状態とに設定される。作動中のＳＲはｇｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージを発し、ＵＰＥは、メッセージを受け取った後で、後続のレイヤ２およびレイヤ３のサービスデータがしかるべく転送されるように、レイヤ２およびレイヤ３のサービスデータのためのすべてのイグレスインターフェースを、作動中のＳＲに接続されたサービスＰＷに向ける。

作動中のＳＲに障害が発生し、またはＵＰＥから作動中のＳＲまでのネットワークに障害が発生したとき：
待機中のＳＲ２は、ＶＲＲＰプロトコルメッセージを受け取ることができない場合、ＶＲＲＰ作動状態に変更され、同時にＵＰＥにｇｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージを送る。ＵＰＥは、ｇｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージを受け取った後で、後続のレイヤ２およびレイヤ３のサービスデータがしかるべく転送されるように、すべてのレイヤ２およびレイヤ３のサービスデータのためのイグレスインターフェースを、ＳＲ２に接続されたサービスＰＷを指し示すように変更する。

また、本発明の一実施形態によれば、多機能サービスを提供するＭＡＮにおける高信頼性処理のシステムも提供される。このシステムの実施方法を以下で図面と併せて例示する。

図３は、多機能サービスを提供するＭＡＮにおける高信頼性処理のシステムの概略的ブロック図である。図示のように、このシステムは、ＵＰＥと、少なくとも２つのサービスルータと、サービススイッチングモジュールとを含む。

少なくとも２つのサービスルータは仮想ルータ冗長プロトコル（ＶＲＲＰ）グループを構成する。ＵＰＥは仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）によってＶＲＲＰグループ内のサービスルータとそれぞれネットワーク接続を確立する。

サービススイッチングモジュールは、ＶＲＲＰメッセージの処理結果に従って、ＶＲＲＰグループ内の作動中のサービスルータと待機中のサービスルータとを決定し、作動中のサービスルータとＵＰＥの間にレイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの接続を確立し、レイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの処理を実行する。

レイヤ３サービスでは、サービススイッチングモジュールが、サービスルータからの通知に従ってＵＰＥとサービスルータの間にレイヤ３サービス接続を確立し、サービス処理を実行する。レイヤ２サービスでは、ＵＰＥがメッセージをブロードキャストした後で、サービススイッチングモジュールが、応答メッセージに従ってＵＰＥとサービスルータの間にレイヤ２サービス接続を確立し、サービス処理を実行する。

レイヤ２サービスでは、ＶＲＲＰメッセージの処理結果に従ってＵＰＥとサービス接続を確立すべきサービスルータが変更された後で、サービススイッチングモジュールが、ＶＰＬＳ制御プロトコルによって変更先のサービスルータにから送られた応答メッセージに従って、ＵＰＥと変更先のサービスルータの間のレイヤ２サービス接続に切り換わり、サービス処理を開始する。

また、サービススイッチングモジュールは、サービスルータからの通知に従い、ＵＰＥとサービスルータの間のレイヤ２およびレイヤ３のサービス接続を介してサービス処理を実行することもできる。

ＶＲＲＰメッセージの処理結果に従って、ＵＰＥとサービス接続を確立すべきサービスルータが変更された後で、サービススイッチングモジュールは、サービス処理を行うために、変更先のサービスルータからの通知に従って、ＵＰＥと変更先のサービスルータの間のレイヤ２およびレイヤ３のサービス接続に切り換わる。

上記実施形態から明らかなように、ＭＡＮのＳＲに障害が発生し、またはＳＲからＵＰＥまでのネットワークに障害が発生すると、すべてのレイヤ２およびレイヤ３のサービスを待機中のサービスルータに速やかに切り換えることができ、その場合スイッチングはミリ秒単位で実施することができる。インターネットサービス、ＶＰＮサービス、ＶＯＤ／ＶＯＩＰなどを含む、ＭＡＮのレイヤ２およびレイヤ３のサービスのサービス信頼性は十分に保証することができる。接続検出のためにすべてのネットワークサービスについてサービスルータ間でＶＲＲＰプロトコルを繰り返し実行することにならないため、システムのオーバーヘッドを大幅に低減させることができる。

当然ながら、当分野の技術者は、本発明の範囲を逸脱することなく様々な変更および変形を行うことができる。したがって、このような変更および変形が本発明の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内に含まれる場合、これらの変更および変形は本発明に含まれるべきものである。

Claims

少なくとも２つのサービス制御ゲートウェイで仮想ルータ冗長プロトコル（ＶＲＲＰ）グループが確立され、仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）によって、アクセス装置（ＵＰＥ）と前記仮想ルータ冗長プロトコルグループ内のサービス制御ゲートウェイの間にそれぞれネットワーク接続が確立されることを特徴とする、多機能サービスを提供するメトロイーサネットネットワークのネットワーキングにおける高信頼性処理の方法であって、
仮想ルータ冗長プロトコルメッセージの処理結果に従って前記仮想ルータ冗長プロトコルグループ内の作動中のサービス制御ゲートウェイと待機中のサービス制御ゲートウェイが決定された後で、作動中のサービス制御ゲートウェイと前記アクセス装置の間にレイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの接続を確立すること、ならびに
レイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの処理を実行すること
を含み、
前記アクセス装置は、アクセスされたサービスの各々のために、２つの仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）の擬似回線（ＰＷ）を確立し、一方の前記擬似回線は、前記作動中のサービス制御ゲートウェイに対してであり、他方の前記擬似回線は、前記待機中のサービス制御ゲートウェイに対してであり、前記作動中のサービス制御ゲートウェイは、そのサービスの擬似回線（ＰＷ）を作動状態に設定し、前記待機中のサービス制御ゲートウェイは、そのサービスの擬似回線（ＰＷ）を待機状態に設定し、前記待機状態の擬似回線（ＰＷ）は、仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）のメッセージ以外のサービスメッセージを送受信しない
方法。
前記接続を確立することが、
前記レイヤ３サービスでは、前記作動中のサービス制御ゲートウェイが前記アクセス装置に前記作動中のサービス制御ゲートウェイのアドレスを通知し、前記アクセス装置が前記ゲートウェイアドレスに従って前記作動中のサービス制御ゲートウェイとの前記レイヤ３サービス接続を確立すること、および
前記レイヤ２サービスでは、メッセージをブロードキャストした後で前記アクセス装置が、前記作動中のサービス制御ゲートウェイからの応答メッセージに従って前記ゲートウェイアドレスを獲得し、前記アクセス装置が前記ゲートウェイアドレスに従って前記作動中のサービス制御ゲートウェイとの前記レイヤ２サービス接続を確立すること
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記レイヤ３サービスでは、前記作動中のサービス制御ゲートウェイが、仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）の疑似回線（ＰＷ）を介して無償のアドレス解決プロトコル（ＡＲＰ）メッセージによって前記アクセス装置に前記作動中のサービス制御ゲートウェイのアドレスを通知することを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記レイヤ２サービスでは、前記アクセス装置が仮想私設ＬＡＮサービスの疑似回線を介して前記仮想ルータ冗長プロトコルグループ内の前記サービス制御ゲートウェイに前記メッセージをブロードキャストし、前記作動中のサービス制御ゲートウェイが前記アクセス装置に応答メッセージで応答し、前記アクセス装置が前記応答メッセージに従って前記作動中のサービス制御ゲートウェイとの前記レイヤ２サービス接続を確立することを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記接続を確立することが、
前記作動中のサービス制御ゲートウェイが前記アクセス装置に前記作動中のサービス制御ゲートウェイのアドレスを通知すること、ならびに
前記アクセス装置が、前記通知に従って前記作動中のサービス制御ゲートウェイとの前記レイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの接続を確立すること
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記作動中のサービス制御ゲートウェイが、サービス疑似回線を介した無償のアドレス解決プロトコルメッセージによって前記アクセス装置に通知を行い、前記アクセス装置が前記無償のアドレス解決プロトコルメッセージに従って前記作動中のサービス制御ゲートウェイとの前記レイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの接続を確立することを特徴とする請求項５に記載の方法。
前記待機中のサービス制御ゲートウェイと前記アクセス装置の間にレイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの接続を確立することさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記レイヤ２サービスで、仮想ルータ冗長プロトコルメッセージの処理結果に従って前記作動中のサービス制御ゲートウェイと前記待機中のサービス制御ゲートウェイとが入れ替わった後で、
前記変更先の作動中のサービス制御ゲートウェイが、仮想私設ＬＡＮサービス制御プロトコルによって前記アクセス装置に媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレス撤回メッセージを送ること、
前記アクセス装置が、仮想私設ＬＡＮサービスの疑似回線によって前記仮想ルータ冗長プロトコルグループ内の前記サービス制御ゲートウェイにメッセージをブロードキャストすること、
前記新しい作動中のサービス制御ゲートウェイが、前記アクセス装置にメッセージで応答すること、および
前記アクセス装置が、前記応答メッセージに従って前記新しい作動中のサービス制御ゲートウェイとのレイヤ２サービス処理を実行すること
をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
仮想ルータ冗長プロトコルメッセージの処理結果に従って前記作動中のサービス制御ゲートウェイと前記待機中のサービス制御ゲートウェイとが入れ替わった後で、
前記新しい作動中のサービス制御ゲートウェイが前記アクセス装置に前記新しい作動中のサービス制御ゲートウェイのアドレスを通知すること、ならびに
前記アクセス装置が、前記通知に従って前記新しい作動中のサービス制御ゲートウェイとのレイヤ２およびレイヤ３のサービス処理を実行すること
をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
前記新しいサービス制御ゲートウェイが、サービス疑似回線を介した無償のアドレス解決プロトコルメッセージによって前記アクセス装置に通知を行い、前記アクセス装置が、前記無償のアドレス解決プロトコルメッセージに従って前記新しいサービス制御ゲートウェイとのレイヤ２およびレイヤ３のサービス処理を実行することを特徴とする請求項９に記載の方法。
前記仮想ルータ冗長プロトコルメッセージが疑似回線を介して送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
アクセス装置（ＵＰＥ）と少なくとも２つのサービス制御ゲートウェイとを備え、サービススイッチングモジュールをさらに備えることを特徴とする、多機能サービスを提供するメトロイーサネットネットワークのネットワーキングにおける高信頼性処理のシステムであって、
前記少なくとも２つのサービス制御ゲートウェイが仮想ルータ冗長プロトコル（ＶＲＲＰ）グループを形成し、前記アクセス装置が仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）によって前記仮想ルータ冗長プロトコルグループ内の前記サービス制御ゲートウェイとそれぞれネットワーク接続を確立し、
仮想ルータ冗長プロトコルメッセージの処理結果に従って前記仮想ルータ冗長プロトコルグループ内の作動中のサービス制御ゲートウェイと待機中のサービス制御ゲートウェイとが決定された後で、前記サービススイッチングモジュールが、作動中のサービス制御ゲートウェイと前記アクセス装置の間にレイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの接続を確立し、レイヤ２サービスおよびレイヤ３サービスの処理を実行するように構成され、
前記アクセス装置は、アクセスされたサービスの各々のために、２つの仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）の擬似回線（ＰＷ）を確立し、一方の前記擬似回線は、前記作動中のサービス制御ゲートウェイに対してであり、他方の前記擬似回線は、前記待機中のサービス制御ゲートウェイに対してであり、前記作動中のサービス制御ゲートウェイは、そのサービスの擬似回線（ＰＷ）を作動状態に設定し、前記待機中のサービス制御ゲートウェイは、そのサービスの擬似回線（ＰＷ）を待機状態に設定し、前記待機状態の擬似回線（ＰＷ）は、仮想私設ＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）のメッセージ以外のサービスメッセージを送受信しない
システム。
前記サービススイッチングモジュールが、前記レイヤ３サービスでは、前記作動中のサービス制御ゲートウェイによって前記アクセス装置に通知されたゲートウェイアドレスに従って前記アクセス装置と前記作動中のサービス制御ゲートウェイの間に前記レイヤ３サービス接続を確立するように構成されており、前記レイヤ２サービスでは、前記アクセス装置がメッセージをブロードキャストした後で、前記作動中のサービス制御ゲートウェイの応答メッセージから獲得されたゲートウェイアドレスに従って、前記アクセス装置と前記作動中のサービス制御ゲートウェイの間に前記レイヤ２サービス接続を確立するように構成されており、
あるいは、前記サービススイッチングモジュールが、前記作動中のサービス制御ゲートウェイの通知に従って、前記アクセス装置と前記作動中のサービス制御ゲートウェイの間に前記レイヤ２およびレイヤ３のサービスの接続を確立するように構成されている
ことを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
前記サービススイッチングモジュールがさらに、前記アクセス装置と前記待機中のサービス制御ゲートウェイの間にレイヤ２およびレイヤ３のサービス接続を確立するように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
仮想ルータ冗長プロトコルメッセージの処理結果に従って前記作動中のサービス制御ゲートウェイと待機中のサービス制御ゲートウェイとが切り換わった後で、前記サービススイッチングモジュールがさらに、前記アクセス装置と前記新しい作動中のサービス制御ゲートウェイの間のレイヤ２およびレイヤ３のサービス接続に切り換わり、前記新しい作動中のサービス制御ゲートウェイからの通知に従ってレイヤ２およびレイヤ３のサービス処理を実行するように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。