JP4871815B2 - パケット交換ネットワーク、障害管制装置およびパケット交換装置 - Google Patents

Description

本発明は、パケット交換ネットワークに関し、更に詳しくは、パケットの宛先ノードに対して切替え可能な複数の経路をもつパケット交換ネットワークと、上記パケット交換ネットワークを形成するパケット交換装置および障害管制装置に関する。

従来、パケット交換ネットワークでは、ネットワークの構成変化に動的に対応するために、ダイナミックルーティングが採用されている。ダイナミックルーティングとしては、例えば、ＲＦＣ１０５８（非特許文献１）に記載されたＲＩＰ（Routing Information Protocol）、ＲＦＣ１２４７（非特許文献２）に記載されたＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）、ＲＦＣ１７７１（非特許文献３）に記載されたＢＧＰ（Border Gateway Protocol）などがある。

これらのダイナミックルーティングでは、特定のメトリックを使用して最適経路が選択される。使用されるメトリックは、ルーティングプロトコルにより異なり、例えば、ＲＩＰではホップ数、ＯＳＰＦではリンクの帯域幅、ＢＧＰではパス属性が使用される。また、適用されるルーティングプロトコルによって、最適経路選択の収束時間が異なるため、ネットワーク管理者は、ネットワークトポロジに応じた最適なルーティングプロトコルを選択する必要がある。

しかしながら、メトリックを使用して最適経路を選択する従来のダイナミックルーティングでは、例えば、パケット交換装置、またはパケット交換装置間の伝送路に障害が発生した時、各パケット交換装置が最適と判断した経路が、実際には最適経路でない場合がある。また、異なる複数のダイナミックルーティングプロトコルで経路学習が行われた場合、障害箇所を迂回する複数の候補経路のうち、どれが最適経路かの判断が困難になる場合がある。

一方、パケット経路の高速切替方式として、例えば、ＲＦＣ３０３１（非特許文献４）で規定されたＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching Architecture）を用いた切替え方式がある。ＭＰＬＳ網では、網の入口に位置したノード装置（入側エッジノード）と網の出口に位置したノード装置（出側エッジノード）との間に、ＬＳＰ（Label Switched Path）と呼ばれる経路が設定される。ＭＰＬＳでは、入側エッジノードと出側エッジノードとの間に、予め複数のＬＳＰを設定しておき、現用系ＬＳＰに障害が発生した時、予備系ＬＳＰに迂回することによって、パケット経路の高速切り替えを実現している。

ＲＦＣ１０５８：Routing Information Protocol ＲＦＣ１２４７：Open Shortest Path First ＲＦＣ１７７１：Border Gateway Protocol ＲＦＣ３０３１：Multi Protocol Label Switching Architecture draft-ietf-mpls-rsvp-lsp-fastreroute

ダイナミックルーティングでパケット転送する従来のネットワークでは、各パケット交換装置が、互いに経路情報を交換し合い、特定のメトリックに従って受信パケットの出力方路を決定している。そのため、例えば、送信レート、パケット損失率、平均遅延量など、メトリックに反映されないネットワーク品質の変化によって、正常なパケット転送を保障できない場合がある。

また、ネットワーク内で複数種類のダイナミックルーティング・プロトコルが使用された場合、これらのプロトコルには、メトリックとアルゴリズムに互換性が無いため、管理者が、各パケット交換装置でどのプロトコルを優先させるかを固定的に設定する必要があり、ネットワークトポロジーの変化に動的に対応することが困難となっている。

一方、ＭＰＬＳネットワークでは、多重障害発生時のパケット転送を保障するために、ノード装置間でＬＤＰ接続を行い、パケット宛先毎に複数のＬＳＰ経路を用意している。しかしながら、特定のノード装置で出力回線に輻輳が発生した場合、ＬＤＰ接続が中断される可能性があり、ネットワーク構成が複雑化すると、各ノード装置に高速なパケット処理能力と、大量の経路情報を格納可能な大容量メモリが必要になる。また、ＭＰＬＳでは、例えば、ＶｏＩＰパケットの送信レート、パケット損失率、平均遅延量などのように、各ネットワーク区間でパケット種別によって異なった通信品質を検出して、受信パケットを最適経路を選択するようなパケットルーティングは困難である。

本発明の目的は、ネットワークの状態に応じて各パケットの最適経路を選択できるパケット交換ネットワーク、障害管制装置およびパケット交換装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、パケット種別によって異なった通信品質に基づいて、受信パケットの最適経路を選択できるパケット交換ネットワーク、障害管制装置およびパケット交換装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、それぞれがルーチングテーブルに従って受信パケットを転送する複数のパケット交換装置と、上記複数のパケット交換装置と制御パケットを交信する障害管制装置とからなるパケット交換ネットワークにおいて、特定のネットワーク区間で互いに対向する位置関係にあるパケット交換装置間で障害監視パケットを送受信し、障害監視パケットの宛先ノードとなるパケット交換装置が、障害監視パケットの受信状態を示す障害監視状態通知パケットを上記障害管制装置に送信し、上記障害管制装置が、上記障害監視パケットの受信状態から障害発生区間、障害回復区間、通信品質を判定し、必要に応じて最適なネットワーク経路情報を生成して、ルーチングテーブルを更新すべきパケット交換装置に経路変更通知パケットを送信するようにしたことを特徴とする。

更に詳述すると、本発明のパケット交換ネットワークでは、各パケット交換装置が、上記障害管制装置から指示された障害監視条件に従って、他の特定のパケット交換装置に障害監視パケットを送信するための手段と、上記障害管制装置から指示された障害監視条件に従って、他のパケット交換装置からの障害監視パケットの受信状態を監視し、障害監視パケットの受信状態を示す障害監視状態通知パケットを生成して上記障害管制装置に送信するための手段と、上記障害管制装置から受信した経路変更通知に従って、上記ルーティングテーブルを更新するための手段とを有することを特徴とする。

また、上記障害管制装置は、特定のネットワーク区間で対向する２つのパケット交換装置の一方を障害監視パケットの送信元ノード、他方を障害監視パケットの宛先ノードに指定して、上記障害監視条件を示す制御パケットを送信する障害監視制御部と、上記宛先ノードに指定されたパケット交換装置から受信した障害監視状態通知パケットに基づいて、上記特定のネットワーク区間における障害の有無を判定する状態判定部と、上記状態判定部で障害区間が検出された時、予め記憶しているネットワーク構成情報に基いて、上記障害区間を迂回する新たなスタティック経路情報を決定し、上記新たなスタティック経路情報を含む経路変更通知パケットを生成する経路情報再構築部と、少なくとも上記障害区間に接続されたパケット交換装置を含む特定のパケット交換装置に対して、上記経路変更通知パケットを送信する制御パケット交信部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、障害管制装置が、パケット交換ネットワークの各ネットワーク区間の通信状態を複数のパケット交換装置から収集し、収集した区間毎の通信状態と予め用意されているネットワーク構成情報とに基づいて、最適経路を動的に決定できる。また、各パケット交換装置は、障害管制装置から通知された新たな経路情報に従ってルーティングテーブルを更新することによって、受信パケットを最適経路にルーティングすることが可能となる。本発明によれば、障害発生、障害回復、通信品質など、ネットワーク内の各区間の通信状態を障害管制装置に集約し、障害管制装置でネットワークの現状に応じた最適経路を計算できるため、各パケット交換装置が、動的に変化する通信リンクの状態に適合したルーティングを実現できる。

以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の障害管制装置１０が適用されるパケット交換ネットワークを示す。
パケット交換ネットワークは、ネットワーク回線３で接続された複数のパケット交換装置２０（２０−１、２０−２、２０−３、・・・）からなり、各パケット交換装置（ノード）２０は、制御回線網４を介して障害管制装置１０に接続されている。

障害管制装置１０は、図２で後述するに、監視パラメータ管理テーブル５６で、ノード間の接続回線（ネットワーク区間）毎に、障害監視パケットの受信レート閾値を記憶している。各パケット交換装置２０は、隣接ノードとの間で障害監視パケットを周期的に送受信し、障害監視パケットの受信レートを障害管制装置１０に通知する。

例えば、パケット交換装置２０−１は、隣接するパケット装置２０−２に対して、障害監視パケットをパケットフローＦ１−１として送信し、パケット装置２０−３に対して、障害監視パケットをパケットフローＦ１−２として送信する。各パケット交換装置は、隣接ノードから送信された障害監視パケットの受信レートを測定し、障害監視パケットの受信レートと区間識別情報とを含む障害監視状態通知パケットＭ４を障害管制装置１０に定期的に通知する。

障害管制装置１０は、障害監視状態通知パケットＭ４を受信すると、受信パケットが示す受信レートと、監視パラメータ管理テーブル５６が示す閾値とを比較し、受信レートが閾値を下回った状態が所定時間以上継続した場合、障害が発生したと判断する。受信レートがゼロであれば回線障害、受信レートがゼロでなければ輻輳障害と看做される。

障害管制装置１０は、或るネットワーク区間に障害が発生したことを検出すると、ネットワーク構成情報５３に基づいて障害区間を迂回する新たな経路を算出し、経路変更すべきパケット交換装置に対して、経路変更通知パケットＭ５を送信する。経路変更通知パケットＭ５を受信したパケット交換装置２０は、受信パケットＭ５が示す新たな経路情報に従って、ルーティングテーブルを更新し、更新されたルーティングテーブルに従って、その後に受信されるユーザパケットを転送制御する。

図２は、障害管制装置１０が備える監視パラメータ管理テーブル５６の１例を示す。
監視パラメータ管理テーブル５６は、障害監視パケットが送信されるネットワーク区間の識別子（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、・・・）５６１をもつ複数のテーブルエントリからなる。

各テーブルエントリは、障害監視パケットの送信元ノード（パケット交換装置）を示す監視パケット送信元ＩＤ（ＳＩＤ）５６２と、障害監視パケットの宛先ノードを示す監視パケット宛先ＩＤ（ＤＩＤ）５６３と、障害監視パケットの送信レート（Ｍｂｐｓ）５６４と、障害監視状態通知パケットＭ４の送信間隔Ｔ１（ｍｓ）５６５と、障害判定基準となる障害監視パケット受信レートの閾値（％）５６６と、障害状態が所定時間継続したことを検出のための第１閾値時間Ｔ２：５６７と、障害復旧状態が所定時間継続したことを検知するための第２閾値時間Ｔ３：５６８とを示している。監視パラメータ管理テーブル５６へのテーブルエントリ情報の設定は、障害管制装置１０の運用に先立って、システム管理者により行われる。

障害管制装置１０は、障害監視パケットの受信レートが閾値５６６より下がった状態が、第１閾値時間として指定されたＴ２（ｍｓ）以上継続した場合、その区間が障害状態に陥ったものと判断する。また、障害管制装置１０は、障害状態と判定された区間で、障害監視パケットの受信レートが閾値５６６を超えた状態が、第２閾値時間として指定されたＴ３（ｓ）以上継続した場合は、障害が回復したものと判断する。

図３は、障害管制装置１０とパケット交換装置２０との間で実行される障害監視のシーケンス図を示す。ここでは、パケット交換装置２０−１とパケット交換装置２０−２との間のネットワーク区間（伝送路）における障害監視について説明する。

障害管制装置１０は、パケット交換装置２０−１、２０−２に対して、障害監視パラメータ設定パケットＭ１（Ｍ１−１、Ｍ１−２）を送信する。障害監視パラメータ設定パケットＭ１は、図４（Ａ）に示すように、ヘッダ５００と、メッセージ部５０１とからなり、メッセージ部５０１は、メッセージ種別５０２と、メッセージ番号５０３と、監視パケットの送信元ノードＩＤ５０４と、監視パケットの宛先ノードＩＤ５０５と、監視パケットの送信レート５０６と、状態通知送信周期５０７とからなっている。メッセージ種別５０２には、このメッセージが障害監視パラメータ設定メッセージであることを示す種別コードが設定される。

障害管制装置１０からパケット交換装置２０−１に送信される障害監視パラメータ設定
パケットＭ１−１は、監視パケット送信元ノードＩＤ５０４にパケット交換装置２０−１の識別子(アドレス)、監視パケット宛先ノードＩＤ５０５にパケット交換装置２０−２識別子(アドレス)を含み、ヘッダ５００には、宛先アドレスとしてパケット交換装置２０−１の識別子（アドレス）、送信元アドレスとして障害管制装置１０の識別子（アドレス）が設定されている。

また、パケット交換装置２０−２に送信される障害監視パラメータ設定パケットＭ１−２も、監視パケット送信元ノードＩＤ５０４にパケット交換装置２０−１の識別子(アドレス)、監視パケット宛先ノードＩＤ５０５にパケット交換装置２０−２識別子(アドレス)を含み、ヘッダ５００には、宛先アドレスとしてパケット交換装置２０−２の識別子（アドレス）、送信元アドレスとして障害管制装置１０の識別子（アドレス）が設定されている。

パケット交換装置２０−１は、障害監視パラメータ設定パケットＭ１−１を受信すると、監視パケット送信元ノードＩＤ５０４が自ノードを指定していることから、後述する障害監視パケット送信制御部６２で障害監視パラメータ設定処理を行った後、障害管制装置１０に対して、応答パケット（ＡＣＫ）Ｍ２−１を返送する。一方、障害監視パラメータ設定パケットＭ１−２を受信したパケット交換装置２０−２は、監視パケット宛先ノードＩＤ５０４が自ノードを指定していることから、後述する障害監視パケット受信処理部６３で障害監視パラメータ設定処理を行った後、障害管制装置１０に対して、応答パケット（ＡＣＫ）Ｍ２−２を返送する。

障害監視パラメータ設定パケットＭ１（Ｍ１−１、Ｍ１−２）を受信したパケット交換装置２０−１、２０−２から障害管制装置１０に送信される応答パケットＭ２（Ｍ２−１、Ｍ２−２）は、図４（Ｂ）に示すように、メッセージ部５０１が、メッセージ種別５０２と、メッセージ番号５０３とからなっている。メッセージ種別５０２には、このメッセージが障害監視パラメータ設定パケットＭ１に対する応答メッセージ（ＡＣＫ）であることを示す種別コードが設定され、メッセージ番号５０３には、障害監視パラメータ設定パケットＭ１のメッセージ番号５０３の値が設定される。

パケット交換装置２０−１は、障害監視パラメータ設定パケットＭ１−１の監視パケット宛先ノードＩＤ５０５で指定されたパケット交換装置２０−２に対して、障害監視パラメータ設定パケットＭ１−１で指定された監視パケット送信レート５０６で、障害監視パケットＭ３（Ｍ３−１、Ｍ３−２、・・・）の送信を開始する。障害監視パケットＭ３は、図４（Ｃ）に示すように、ヘッダ５００とメッセージ部５０１からなり、メッセージ部５０１は、メッセージ種別５０２と、監視パケット送信元ノードＩＤ５０４と、監視パケット宛先ノードＩＤ５０５と、パディング５０８とからなっている。

パケット交換装置２０−２は、障害監視パケットＭ３（Ｍ３−１、Ｍ３−２、・・・）の受信レートを測定し、障害監視パラメータ設定パケットＭ１−２で指定された状態通知送信周期５０７で、障害監視状態通知パケットＭ４（Ｍ４−１、Ｍ４−２、Ｍ４−３、・・・）を生成し、これを障害管制装置１０に送信する。

障害監視状態通知パケットＭ４は、図４（Ｄ）に示すように、ヘッダ５００とメッセージ部５０１からなり、メッセージ部５０１は、メッセージ種別５０２と、障害監視パケット送信元ノードＩＤ５０４と、監視パケット宛先ノードＩＤ５０５と、監視パケットＭ３の受信レート５０９と、監視状態通知の送信時刻５１０とからなっている。監視状態通知の送信時刻５１０には、このパケットの生成時刻、または受信レート５０９の算出時刻が設定される。

障害管制装置１０は、障害監視状態通知パケットＭ４を受信すると、後述する状態通知パケット受信処理部４２によって、障害監視状態通知パケットＭ４が示す受信レート５０９と通知送信時刻５１０を監視情報記憶領域に記憶し、トラヒック状態判定部４３によって障害の発生/回復を判定する。障害発生を検出すると、障害管制装置１０は、障害箇所を迂回するようにスタティック経路情報を再構築し、経路変更すべきパケット交換装置２０に対して、経路変更通知パケットＭ５（Ｍ５−１、Ｍ５−２）を送信する。

経路変更通知パケットＭ５は、図４（Ｅ）に示すように、ヘッダ５００とメッセージ部５０１からなり、メッセージ部５０１は、メッセージ種別５０２と、ノードＩＤ５１１と、スタティック経路情報５１２とからなっている。経路変更通知パケットＭ５は、ルーティングテーブルの内容を変更すべき特定のノード装置宛、少なくとも障害回復区間で対向する位置関係にあるパケット交換装置に対して送信される。ノードＩＤ５１１は、経路情報を変更すべきパケット交換装置、例えば、障害監視パケットの送信元、宛先、その他のパケット交換装置のＩＤを示す。但し、ノードＩＤ５１１は省略しても構わない。

図５は、障害管制装置１０の１実施例を示すブロック図である。
障害管制装置１０は、管理下にあるパケット交換装置２０（２０−１，２０−２、・・・）と接続される制御回線網４の複数の回線を収容した制御回線インタフェース１１と、プロセッサ１３と、メモリ１４および１５と、入出力装置１６と、これらの要素を接続する内部バス１２とからなっている。

メモリ１４には、プロセッサ１３で実行される本発明に関係するソフトウェアとして、制御パケット交信ルーチン（制御パケット交信部）４１と、状態通知パケット受信処理ルーチン（状態通知パケット受信処理部）４２と、トラヒック状態判定ルーチン（トラヒック状態判定部）４３と、障害監視制御ルーチン（障害監視制御部）４４と、ＶｏＩＰ監視制御ルーチン（ＶｏＩＰ監視制御部）４５と、スタティク経路情報再構築部４６とが用意されている。

また、メモリ１５には、スタティック経路情報記憶領域５１と、新スタティック経路情報記憶領域５２と、ネットワーク構成情報記憶領域５３と、アプリケーション対応の経路情報記憶領域５４と、監視情報記憶領域５５と、監視パラメータ管理テーブル５６と、障害管理テーブル５７と、ＶｏＩＰ管理テーブル５８と、ＶｏＩＰ経路ランク決定テーブル５９が形成されている。尚、ＶｏＩＰ監視制御ルーチン（ＶｏＩＰ監視制御部）４５と、ＶｏＩＰ管理テーブル５８と、ＶｏＩＰ経路ランク決定テーブル５９については、本発明の第２実施例において後述する。

障害管制装置１０のプロセッサ１３は、障害監視を開始するとき、障害監視制御ルーチン４４を実行する。障害監視制御ルーチン４４は、図２に示した監視パラメータ管理テーブル５６の各テーブルエントリが示す障害監視パラメータに従って、ネットワーク区間毎に、互いに対向する２つのノードに送信すべき障害監視パラメータ設定パケットＭ１を生成する。生成された障害監視パラメータ設定パケットＭ１は、制御回線インタフェース１１を介して、パケット交換装置２０（２０−１、２０−２、２０−３、・・・）に送信される。

制御回線インタフェース１１を通して各パケット交換装置２０から受信した制御パケットは、制御パケット交信ルーチン４１によって受信処理される。制御パケット交信ルーチン４１は、受信パケットのメッセージ種別５０２を判定し、受信パケットが障害監視状態通知パケットＭ３の場合、これを状態通知パケット受信処理ルーチン４２に渡す。

状態通知パケット受信処理ルーチン４２では、障害監視状態通知パケットＭ４から、監視パケット送信元ノードＩＤ５０４と、監視パケット宛先ノードＩＤ５０５を抽出し、監視パラメータ管理テーブル５６を参照して、送信元ノードＩＤ５０４と宛先ノードＩＤ５０５との組合せに対応する区間識別子５６１を特定し、障害監視状態通知パケットＭ４が示す監視パケットの受信レート５０９と通知送信時刻５１０を区間識別子に対応付けて、監視情報記憶領域５５に記憶する。

監視情報記憶領域５５は、ネットワーク区間の識別子(Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３・・・)毎に用意された複数のデータテーブルからなる。各データテーブルには、例えば、図６に概念的に示すように、障害監視状態通知パケットＭ４から抽出された監視パケット受信レート５０９の値（縦軸）が、通知送信時刻５１０順（横軸）に記憶される。各データテーブルには、過去所定時間分に受信した監視パケット受信レート５０９と通知送信時刻５１０との値を示すデータエントリが記憶されればよく、メモリ容量が少なければ、最新のデータエントリのみを記憶してもよい。図６でＴＨは、監視パラメータ管理テーブル５６で区間毎に指定された閾値５６６の値を示している。

状態通知パケット受信処理ルーチン４２は、監視情報記憶領域５５に新たな監視情報を追加すると、区間識別子（データテーブル）を指定して、トラヒック状態判定ルーチン４３を起動する。トラヒック状態判定ルーチン４３は、監視情報記憶領域５５と、監視パラメータ管理テーブル５６と、障害管理テーブル５７に基づいて、障害の発生/復旧の有無を判定する。

図７は、障害管理テーブル５７の１実施例を示す。
障害管理テーブル５７は、ネットワーク区間の識別子５７１をもつ複数のテーブルエントリからなる。各テーブルエントリは、区間識別子５７１と対応する障害管理情報として、閾値フラグ５７２と、障害状態開始時刻５７３と、障害の復旧開始時刻５７４と、経過時間５７５と、障害フラグ５７６を示している。

閾値フラグ５７２は、障害監視状態通知パケットＭ４で通知された監視パケット受信レート５０９が、監視パラメータ管理テーブル５６で指定された閾値５６６よりも低下した場合は「１」、監視パケット受信レートが閾値以上であれば「０」に設定される。障害フラグ５７６は、ネットワーク区間が障害状態にある間は「１」、正常状態にある間は「０」に設定される。

障害状態開始時刻５７３は、正常状態（障害フラグ＝「０」）のネットワーク区間において、監視パケット受信レートが閾値を下回った状態の継続時間を計測するためのものであり、それまで閾値以上であった監視パケット受信レートが閾値より低下した時点での現在時刻（または通知送信時刻５１０）の値が設定される。障害の復旧開始時刻５７４は、障害状態（障害フラグ＝「１」）にあるネットワーク区間において、監視パケット受信レートが閾値以上となった状態の継続時間を計測するためのものであり、監視パケット受信レートが最初に閾値以上となった時点での現在時刻（または通知送信時刻５１０）の値が設定される。経過時間５７５は、障害状態開始時刻５７３または障害の復旧開始時刻５７４からの経過時間を示している。尚、経過時間５７５は、現在時刻と障害状態開始時刻５７３、または現在時刻と障害の復旧開始時刻５７４から算出できるため、障害管理テーブル５７からは省略してもよい。

図８は、トラヒック状態判定ルーチン４３のフローチャートを示す。
トラヒック状態判定ルーチン４３において、プロセッサ１３は、監視情報記憶領域５５から、状態通知パケット受信処理ルーチン４２で指定された区間の最新の監視情報（受信レートと通知送信時刻）を読み込み（ステップ４３１）、障害管理テーブル５７から、上記指定区間の障害管理情報エントリを読み込む（４３２）。

プロセッサ１３は、次に、監視情報が示す監視パケット受信レートを閾値５６６と比較し（４３３）、受信レートが閾値よりも低ければ、上記障害管理情報エントリの閾値フラグ５７２をチェックする（４４０）。閾値フラグが「０」の場合、プロセッサ１３は、障害管理テーブル５７上で、上記障害管理情報エントリの閾値フラグ５７２を「１」に書き換え（４４１）、障害状態開始時刻（Ｔａ）５７３に現在時刻（または、通知送信時刻）を設定して（４４２）、このルーチンを終了する。

閾値フラグが既に「１」となっていた場合、プロセッサ１３は、障害状態開始時刻Ｔａからの経過時間Ｔ（Ｔ＝Ｔａ−現在時刻）を算出し（４４３）、経過時間Ｔと第１閾値時間Ｔ２とを比較する（４４４）。ＴがＴ２以下であれば、プロセッサ１３は、このルーチンを終了し、Ｔ＞Ｔ２の場合は、障害管理情報エントリが示す障害フラグ５７６の値をチェックし（４４５）、障害フラグが既に「１」に設定されていれば、このルーチンを終了する。

障害フラグが「０」の場合、プロセッサ１３は、障害管理テーブル５７上で障害フラグ５７６を「１」に書き換え（４４６）、スタティック経路情報の再構築ルーチン４６を実行する。すなわち、或るネットワーク区間で、監視パケット受信レートが閾値よりも低下した状態が、第１閾値時間Ｔ２を超えた時点で、再構築ルーチン４６によって経路情報が再構築され、前述した経路変更通知パケットＭ５が発行される。

判定ステップ４３３で、受信レートが閾値以下であった場合、プロセッサ１３は、上記障害管理情報エントリが示す障害フラグ５７６の値をチェックし（４５０）、障害フラグが「０」であれば、このルーチンを終了する。障害フラグが「１」の場合は、プロセッサ１３は、閾値フラグ５７２の値をチェックし（４５１）、閾値フラグが「１」であれば、障害管理テーブル５７上で上記障害管理情報エントリの閾値フラグ５７６の値を「０」に書き換え（４５２）、復旧開示時刻（Ｔｂ）５７４に現在時刻（または通知送信時刻）を設定して（４５３）、このルーチンを終了する。

判定ステップ４５１で、閾値フラグ５７２が既に「０」になっていた場合、プロセッサ１３は、復旧開始時刻（Ｔｂ）５７４からの経過時間Ｔ（Ｔ＝Ｔｂ−現在時刻）を算出し（４５４）、経過時間Ｔと第２閾値時間Ｔ３とを比較する（４５５）。ＴがＴ３以下であれば、プロセッサ１３は、このルーチンを終了し、Ｔ＞Ｔ３の場合、障害管理テーブル５７上で上記障害管理情報エントリが示す障害フラグ５７６の値を「０」に書き換え（４５６）、スタティック経路情報再構築ルーチン４６を実行する。

すなわち、障害状態にあったネットワーク区間で、監視パケット受信レートが閾値以上となった状態が第２閾値時間Ｔ３を超えた時点で、障害が復旧したものと判断され、スタティック経路情報再構築ルーチン４６で経路情報が再構築され、経路変更通知パケットＭ５が生成される。経路変更通知パケットＭ５は、制御パケット交信ルーチン４１によって、制御回線網４に送信される。

図９は、障害管制装置１０に通知された或るネットワーク区間における障害監視パケットの受信レートの時間的変化を示す。ＴＨは、監視パラメータ管理テーブル５６で指定された上記ネットワーク区間の閾値５６６を示している。

ここに示した例では、障害監視パケットの受信レートが、期間ｔ１で閾値（ＴＨ）より低下し、期間ｔ２で一時的に閾値以上となった後、一旦、閾値より低下し、再び閾値以上となっている。期間ｔ１が第１閾値時間Ｔ１を超えた時点で、障害区間と判定され、経路情報が再構築される。もし、期間ｔ２が第２閾値時間Ｔ３よりも短ければ、障害管制装置１０は、上記ネットワーク区間を障害状態に維持し、期間ｔ３が第２閾値時間Ｔ３を超えた時点で、障害復旧と判断して、経路情報を再構築する。

図１０は、パケット交換装置２０の１実施例を示すブロック図である。
パケット交換装置２０は、ネットワーク回線３に接続されるネットワーク回線インタフェース（ＩＮＦ）２１と、制御回線網４に接続される制御回線インタフェース（ＩＮＦ）２２と、ネットワーク回線インタフェース２１に接続されたパケット転送制御部２３と、パケット転送制御部２３が参照するルーティングテーブル２４と、プロセッサ２５と、メモリ２６と、保守員とのインタフェースとなる入出力装置２７と、これらの要素を接続する内部バス２８とからなる。

メモリ２６には、プロセッサ２５によって実行される本発明に関係するソフトウェアとして、制御パケット交信ルーチン（制御パケット交信部）６１と、障害監視パケット送信ルーチン（障害監視パケット送信制御部）６２と、障害監視パケット受信制御ルーチン（障害監視パケット受信制御部）６３と、監視状態通知生成ルーチン（監視状態通知生成部）６４と、ＶｏＩＰ監視パケット送信制御ルーチン（ＶｏＩＰ監視パケット送信制御部）６５と、ＶｏＩＰ監視パケット受信制御ルーチン（ＶｏＩＰ監視パケット受信制御部）６６と、ルーティングテーブル更新ルーチン（ルーティングテーブル更新部）６７とが用意されている。尚、ＶｏＩＰ監視パケット送信制御部６５と、ＶｏＩＰ監視パケット受信制御部６６については、本発明の第２実施例において後述する。

ここでは、図面を簡単化するため、ネットワーク回線インタフェース（ＩＮＦ）２１を１つのブロックとしてで示してあるが、実際の応用において、ネットワーク回線インタフェース（ＩＮＦ）２１は、ネットワークの入出力回線と対応した複数の回線インタフェースからなる。

パケット転送制御部２３は、各ネットワーク回線インタフェースで受信されたパケットを順次に取り込み、受信パケットが、制御パケットの場合は、受信パケットをプロセッサ２５に転送し、受信パケットがユーザーパケットの場合は、受信パケットのヘッダが示す宛先アドレスに従ってルーティングテーブル２４を参照し、ルーティングテーブル２４が示す内部ルーティング情報で決まる特定の出力回線（または特定の回線インタフェース）に受信パケットを転送する。

前述した障害監視制御パラメータ設定パケットＭ１や経路変更通知パケットＭ５のように、障害管制装置１０から送信された制御パケットは、制御回線インタフェース２２で受信され、制御回線インタフェース２２からプロセッサ２５に転送される。

プロセッサ２５は、パケット転送制御部２３および制御回線インタフェース２２から受信した制御パケットを制御パケット交信ルーチン６１によって処理する。制御パケット交信ルーチン６１は、受信した制御パケットの種別を判定し、受信パケットが経路変更通知パケットＭ５の場合、受信パケットをルーティングテーブル更新ルーチン６７に渡す。
ルーティングテーブル更新ルーチン６７は、経路変更通知パケットＭ５が示すスタティック経路情報５１１に従って、ルーティングテーブル２４を更新する。

受信した制御パケットが、例えば、障害監視パラメータ設定パケットＭ１の場合、制御パケット交信ルーチン６１は、受信パケットＭ１の監視パケット送信元ＩＤ５０４または監視パケット宛先ＩＤ５０５が、自装置ＩＤと一致しているか否かを判定する。監視パケット送信元ＩＤ５０４が自装置ＩＤと一致していた場合、受信パケットＭ１は、障害監視パケット送信ルーチン６２によって処理される。

障害監視パケット送信ルーチン６２は、受信パケットＭ１からメッセージ番号５０３の値を抽出し、この値をメッセージ番号５０３とする応答パケット（ＡＣＫ）Ｍ２を生成する。応答パケット（ＡＣＫ）Ｍ２のヘッダ５００には、受信パケットＭ１のヘッダが示す送信元アドレス（障害管制装置１０のアドレス）と宛先アドレス（自装置のアドレス）の値が、それぞれ宛先アドレス、送信元アドレスとして設定される。応答パケット（ＡＣＫ）Ｍ２は、障害監視パケット送信ルーチン６２から制御パケット交信ルーチン６１に渡され、制御パケット交信ルーチン６１によって、制御回線インタフェース２２を介して、制御回線網４に送信される。

障害監視パケット送信ルーチン６２は、障害監視パラメータ設定パケットＭ１から抽出した監視パケット宛先ＩＤ５０５と監視パケット送信レート５０６を記憶しておき、宛先ＩＤ５０５が示すパケット交換装置に対して、送信レート５０６に従って、障害監視パケットＭ３を送信動作を開始する。障害監視パケットＭ３のヘッダ５００には、宛先アドレスとして、宛先ＩＤ５０５が示すパケット交換装置のアドレスが設定されている。

プロセッサ２３は、障害監視パケット送信ルーチン６２で生成した障害監視パケットＭ３をパケット転送制御部２３に出力する。パケット転送制御部２３は、障害監視パケットＭ３の宛先アドレスに従ってルーティングテーブル２４を参照し、ルーティングテーブル２４が示す内部ルーティング情報で決まる特定の出力回線（または特定の回線インタフェース）に受信パケットを転送する。

一方、受信した障害監視パラメータ設定パケットＭ１の監視パケット宛先ＩＤ５０４が自装置ＩＤと一致していた場合、受信パケットＭ１は、障害監視パケット受信処理ルーチン６３によって処理される。障害監視パケット受信処理ルーチン６３は、受信パケットＭ１からメッセージ番号５０３の値を抽出し、この値をメッセージ番号５０３とする応答パケット（ＡＣＫ）Ｍ２を生成し、これを制御パケット交信ルーチン６１に渡す。制御パケット交信ルーチン６１は、上記応答パケットＭ２を制御回線インタフェース２２を介して制御回線網４に送信する。

隣接する他のパケット交換装置が送信した障害監視パケットＭ３は、ネットワーク回線インタフェース２１で受信され、パケット転送制御部２３からプロセッサ２５に転送される。プロセッサ２３は、障害監視パケットＭ３を受信すると、制御パケット交信ルーチン６１を実行する。

制御パケット交信ルーチン６１は、障害監視パケットＭ３を受信すると、これを障害監視パケット受信処理ルーチン６３に渡す。障害監視パケット受信処理ルーチン６３は、障害監視パケットＭ３の受信の都度、受信レートを計算し、障害監視パラメータ設定パケットＭ１で指定された状態通知送信周期５０７に従って、受信レートを監視状態通知生成ルーチン６４に通知する。

監視状態通知生成ルーチン６４は、障害監視パケット受信処理ルーチン６３から受信レートを受け取ると、この受信レートを監視パケット受信レート５０９とする障害監視状態通知パケットＭ４を生成して、制御パケット交信ルーチン２６１に渡す。

障害監視状態通知パケットＭ４の監視パケット送信元ＩＤ５０４と監視パケット宛先ＩＤ５０５には、障害監視パラメータ設定パケットＭ１で指定された監視パケットの送信元ＩＤと宛先ＩＤが設定され、通知送信時刻５１０には、現在時刻または障害監視パケット受信処理ルーチン６３からの受信レート通知時刻が設定され、ヘッダ５００は、宛先アドレスとして障害管制装置１０のアドレスを含む。上記障害監視状態通知パケットＭ４は、監視状態通知生成ルーチン６４から制御パケット交信ルーチン２６１に渡され、制御パケット交信ルーチン２６１によって、制御回線インタフェース２２から制御回線網４に送信される。

次に、図５、図１０、図１１〜図１９を参照して、ＶｏＩＰパケットを対象とした経路変更について説明する。

図１１は、障害管制装置１０が保持するＶｏＩＰの通信品質監視に専用の監視パラメータ管理テーブル５６Ｖの１例を示す。
障害管制装置１０は、上記ＶｏＩＰ監視パラメータ管理テーブル５６Ｖを利用して、各パケット交換装置２０に、ＶｏＩＰ用の障害監視パラメータを設定する。ＶｏＩＰ監視パラメータ管理テーブル５６Ｖは、図２に示した障害監視パラメータ管理テーブル５６と同様、ネットワーク区間の識別子（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、・・・）５６１をもつ複数のテーブルエントリからなる。

各テーブルエントリは、ＶｏＩＰ品質監視パケットの送信元ノード（パケット交換装置）を示す監視パケット送信元ＩＤ（ＳＩＤ）１５６２と、ＶｏＩＰ品質監視パケットの宛先ノードを示す監視パケット宛先ＩＤ（ＤＩＤ）１５６３と、監視パケットの送信レート（Ｍｂｐｓ）１５６４と、ＶｏＩＰ監視状態通知パケットの送信間隔Ｔ１（ｍｓ）１５６５と、障害判定の閾値時間Ｔ２：１５６７とを示している。

ＶｏＩＰ監視パラメータ管理テーブル５６Ｖへのテーブルエントリ情報の設定は、障害管制装置１０の運用に先立って、システム管理者により行われる。ＶｏＩＰ監視パラメータ管理テーブル５６Ｖの設定パラメータは、図２に示した障害監視パラメータ管理テーブル５６と共通しているため、障害監視パラメータ管理テーブル５６にＶｏＩＰ監視用のテーブルエントリを登録するようにしてもよい。この場合、各テーブルエントリに適用パケット種別を示すフィールドを設けておき、このフィールドでＶｏＩＰ監視用のテーブルエントリと障害監視用のテーブルエントリとを区別すればよい。

図１２は、障害管制装置１０と、パケット交換装置２０との間で実行されるＶｏＩＰ品質監視のシーケンス図を示す。ここでは、パケット交換装置２０−１と２０−２との間のネットワーク区間における通信品質監視について説明する。
障害管制装置１０は、パケット交換装置２０−１と２０−２にＶｏＩＰ監視パラメータ設定パケットＭＶ１（ＭＶ１−１、ＭＶ１−２）を送信する。

ＶｏＩＰ監視パラメータ設定パケットＭＶ１は、図１３の（Ａ）に示すように、ヘッダ５００と、メッセージ部５０１とからなり、メッセージ部５０１は、メッセージ種別５０２と、メッセージ番号５０３と、監視パケットの送信元ノードＩＤ５０４と、監視パケットの宛先ノードＩＤ５０５と、監視パケットの送信レート５０６と、状態通知送信周期５０７と、測定種別５２０とからなっている。メッセージ種別５０２には、このメッセージがＶｏＩＰ監視パラメータ設定メッセージであることを示す種別コードが設定される。測定種別５２０は、障害管制装置１０に通知すべき測定パラメータの種類を指定する。本実施例では、通知すべき測定パラメータとして、測定種別５２０で、パケット損失率と平均遅延量とが指定される。

ＶｏＩＰ監視パラメータ設定パケットＭＶ１−１、ＭＶ１−２は、監視パケット送信元ノードＩＤ５０４にパケット交換装置２０−１の識別子(アドレス)、監視パケット宛先ノードＩＤ５０５にパケット交換装置２０−２識別子(アドレス)を含む。

ＶｏＩＰ監視パラメータ設定パケットＭＶ１−１を受信したパケット交換装置２０−１は、受信パケットがＶｏＩＰ用であり、監視パケット送信元ノードＩＤ５０４が自ノードを指定していることから、後述するように、ＶｏＩＰ監視パケット送信制御ルーチン６５でＶｏＩＰ監視パラメータ設定処理を行った後、障害管制装置１０に対して、応答パケット（ＡＣＫ）ＭＶ２−１を返送する。

一方、ＶｏＩＰ監視パラメータ設定パケット知ＭＶ１−２を受信したパケット交換装置２０−２は、受信パケットがＶｏＩＰ用であり、監視パケット宛先ノードＩＤ５０４が自ノードを指定していることから、後述するように、ＶｏＩＰ監視パケット受信処理ルーチン６６でＶｏＩＰ監視パラメータ設定処理を行った後、障害管制装置１０に対して、応答パケット（ＡＣＫ）ＭＶ２−２を返送する。

応答パケットＭＶ２は、図１３の（Ｂ）に示すように、メッセージ部５０１が、メッセージ種別５０２と、メッセージ番号５０３とからなっている。メッセージ種別５０２には、このメッセージがＶｏＩＰ監視パラメータ設定パケットＭＶ１に対する応答メッセージ（ＡＣＫ）であることを示す種別コードが設定され、メッセージ番号５０３には、ＶｏＩＰ監視パラメータ設定パケットＭＶ１のメッセージ番号５０３の値が設定される。

パケット交換装置２０−１のＶｏＩＰ監視パケット送信制御ルーチン６５は、監視パケット宛先ノードＩＤ５０５が示すパケット交換装置２０−２に対して、ＶｏＩＰ監視パラメータ設定パケットＭＶ１−１が指定した監視パケット送信レート５０６でのＶｏＩＰ監視パケットＭＶ３（ＭＶ３−１、ＭＶ３−２，・・・）の送信を開始する。

ＶｏＩＰ監視パケットＭＶ３は、図１３の（Ｃ）に示すように、ヘッダ５００とメッセージ部５０１からなり、メッセージ部５０１は、メッセージ種別５０２と、監視パケット送信元ノードＩＤ５０４と、監視パケット宛先ノードＩＤ５０５と、シーケンス番号５２１と、送信時刻５２２とからなっている。

パケット交換装置２０−２のＶｏＩＰ監視パケット受信処理ルーチン６６は、ＶｏＩＰ監視用パケットＭＶ３を受信すると、ＶｏＩＰ監視パラメータ設定パケットＭＶ１−２の測定種別５２０で指定されたパラメータについて測定し、ＶｏＩＰ監視パラメータ設定パケットＭＶ１−２で指定された送信周期５０７で、ＶｏＩＰ状態通知パケットＭＶ４（ＭＶ４−１、ＭＶ４−２、ＭＶ４−３、・・・）を生成し、これを障害管制装置１０に送信する。

ＶｏＩＰ状態通知パケットＭＶ４は、図１３の（Ｄ）に示すように、ヘッダ５００とメッセージ部５０１からなり、メッセージ部５０１は、メッセージ種別５０２と、障害監視パケット送信元ノードＩＤ５０４と、監視パケット宛先ノードＩＤ５０５と、パケット損失率５２３と、平均遅延量５２４と、測定時刻５２５とからなっている。測定時刻５２５には、このパケットの生成時刻が設定される。

障害管制装置１０は、ＶｏＩＰ監視状態通知パケットＭＶ４を受信すると、後述するように、ＶｏＩＰ監視制御ルーチン４５でＶｏＩＰ最適経路判定処理２００を実行し、通信品質レベルが変化して経路変更すべき事態が発生した場合、経路変更すべきパケット交換装置２に対して、ＶｏＩＰ用の経路変更通知パケットＭＶ５（ＭＶ５−１、ＭＶ５−２）を送信する。

ＶｏＩＰ用の経路変更通知パケットＭＶ５は、図１３の（Ｅ）に示すように、メッセージ部５０１が、メッセージ種別５０２と、監視パケット送信元ノードＩＤ５０４と、スタティック経路情報５１２と、経路変更適用パケット種別５２６とからなる。

図１４は、障害管制装置１０が保持するＶｏＩＰ経路ランク決定テーブル５９の1例を示す。
ＶｏＩＰ経路ランク決定テーブル５９は、パケット損失率βと平均遅延量αとの組合せによって、各ネットワーク区間の通信品質ランクを定義している。ここでは、平均遅延量αを境界値α０、α１、α２、α３、α４で複数ランクに区分し、パケット損失率βを境界値β０、β１、β２、β３、β４で複数ランクに区分して、遅延量ランクと損失率ランクの組合せによって通信品質ランクを定義している。

障害管制装置１０のＶｏＩＰ監視パケット受信処理ルーチン６６は、パケット交換装置２０からＶｏＩＰ監視状態通知パケットＭＶ４を受信すると、ＶｏＩＰ監視パラメータ管理テーブル５６Ｖによって、受信パケットが示す監視パケット送信元ノードＩＤ５０４と監視パケット宛先ノードＩＤ５０５との組合せに対応したネットワーク区間の識別子Ｒを特定する。また、上記ＶｏＩＰ経路ランク決定テーブル５９を参照して、受信パケットが示すパケット損失率５２３と平均遅延量５２４と対応する通信品質ランク（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、・・・）を判定し、区間識別子Ｒと通信品質ランクの関係をＶｏＩＰ管理テーブル５８に記憶する。

ＶｏＩＰ管理テーブル５８は、図１５に示すように、区間識別子５８１をもつ複数のテーブルエントリからなり、各テーブルエントリは、初期化フラグ５８２と、品質ランク５８３と、監視開始時刻５８４とを示している。初期化フラグ５８２には、テーブルエントリに品質ランク５８３の値が未登録の時点では「０」、テーブルエントリに品質ランクの値が登録された後は「１」が設定される。

障害管制装置１０のＶｏＩＰ監視制御ルーチン４５は、制御パケット交信ルーチン４１と連携して、ＶｏＩＰ監視用制御パケットの送受信、すなわち、上述したＶｏＩＰ監視パラメータ設定パケットＭＶ１の送信、応答パケットＭＶ２およびＶｏＩＰ監視常態通知パケットＭＶ４の受信、ＶｏＩＰ経路変更通知パケットＭＶ５の送信を行う。

制御パケット交信ルーチン４１からＶｏＩＰ監視状態通知パケットＭＶ４を受信すると、ＶｏＩＰ監視制御ルーチン４５では、図１６に示すＶｏＩＰ最適経路判定処理６００が実行される。
ＶｏＩＰ最適経路判定処理６００では、プロセッサ１３は、ＶｏＩＰ監視状態通知パケットＭＶ４から、監視情報（監視パケット送信元ノードＩＤ５０４〜測定時刻５２５）を抽出し（６０１）、ＶｏＩＰ監視パラメータ管理テーブル５６Ｖを参照して、受信パケットが示す監視パケット送信元ノードＩＤ５０４と監視パケット宛先ノードＩＤ５０５との組合せに対応した区間識別子５６１の値Ｒを特定すると共に、ＶｏＩＰ経路ランク決定テーブル５９を参照して、受信パケットが示すパケット損失率５２３と平均遅延量５２４の組合せに対応した品質ランクを特定する（６０２）。

次に、プロセッサ１３は、ＶｏＩＰ管理テーブル５８から区間識別子の値Ｒと対応するテーブルエントリを検索して、初期化フラグ５８２をチェックする（６０３）。初期化フラグが「０」であれば、プロセッサ１３は、上記テーブルエントリの品質ランク５８３と監視開始時刻（Ｔｃ）５８４に、受信パケットが示す品質ランクと測定時刻の値を記憶し（６０４、６０５）、初期化フラグを「１」に書き換え（６０６）、監視情報記憶領域に５５に、区間識別子と対応づけて品質ランクと測定時刻を記憶して（６１９）、このルーチンを終了する。

ステップ６０３で、初期化フラグ５８２の値が「１」の場合、プロセッサ１３は、受信パケットが示す品質ランクと上記テーブルエントリが示す品質ランク５８３とを比較して、品質ランクが変化したか否かを判定する（６０７）。品質ランクに変化が無ければ、プロセッサ１３は、上記テーブルエントリの監視開始時刻（Ｔｃ）５８４を受信パケットが示す測定時刻に書き換え（６０８）、ステップ６１９を実行して、このルーチンを終了する。

品質ランクが変化していた場合、プロセッサ１３は、上記テーブルエントリが示す監視開始時刻（Ｔｃ）５８４からの経過時間Ｔ（Ｔ＝現在時刻−Ｔｃ）を算出し（６１０）、経過時間Ｔと、ＶｏＩＰ監視パラメータ管理テーブル５６Ｖで指定された閾値時間Ｔ２とを比較する（６１１）。プロセッサ１３は、経過時間Ｔが閾値時間Ｔ２を超えていなければ、ステップ６１９を実行して、このルーチンを終了する。

経過時間Ｔが閾値時間Ｔ２超えていた場合、プロセッサ１３は、上記テーブルエントリの品質ランク５８３と監視開始時刻（Ｔｃ）５８４に、受信パケットが示す品質ランクと測定時刻の値を記憶し（６１２、６１３）、スタティック経路情報の再構築処理（４６）を実行する。スタティック経路情報の再構築処理では、ＶｏＩＰ管理テーブル５８が示す各区間の品質ランクと、スタティック経路情報５１、ネットワーク構成情報５３に基づいて、最適なスタティック経路情報が再構築され、ＶｏＩＰ経路変更通知パケットＭＶ５が生成される。

図１７は、横軸を測定時刻として、監視情報記憶領域５５の一部である監視情報記憶領域５５Ｖに、区間識別子と対応づけて記憶された品質ランク（縦軸）の時間的変化を示しいる。
図１６に示したＶｏＩＰ最適経路判定処理ルーチンによれば、新たに算出された品質ランクが、ＶｏＩＰ管理テーブル５８に記憶された品質ランクと同じ場合は、監視開始時刻を更新し、品質ランクが変化した場合は、ＶｏＩＰ管理テーブル５８に記憶された監視開始時刻Ｔｃからの経過時間Ｔを閾値時間と比較し、経過時間Ｔが閾値時間Ｔ２を超えた時点でスタティック経路情報を再構築するようにしているため、例えば、図１７の区間Ｒ２、Ｒ３が示すように、品質ランクの変動が一時的な場合は、スタティック経路情報の変更を抑制できる。

図１８は、パケット交換装置２０−１と２０−３との間の区間識別子Ｒ１をもつネットワーク区間の品質ランクが「Ａ」の状態にある時、パケット交換装置２０−１と２０−５との間のＶｏＩＰ通信経路（線の矢印）を示している。また、図１９は、区間識別子Ｒ１をもつネットワーク区間の品質ランクが「Ａ」から「Ｃ」に変化した時、ＶｏＩＰ最適経路判定処理の実行によって、パケット交換装置２０−１と２０−５との間のＶｏＩＰ通信経路が、パケット交換装置２０−２を経由する新たな最適経路に変更された状態を示している。

区間識別子Ｒ１をもつネットワーク区間の品質ランクが「Ａ」状態にある間は、パケット交換装置２０−１と２０−３とを直接結ぶ経路が最適経路として選択される。しかしながら、上記ネットワーク区間の品質ランクが「Ｃ」に劣化すると、通信ランク「Ｂ」をもつ区間識別子Ｒ２、Ｒ３をもつネットワーク区間を経由する経路が最適経路として選択される。この場合、パケット交換装置２０−１と２０−３が、パケット交換装置２０−２を次ノードとする新たな最適経路を選択するように、障害管制装置１０から各パケット交換装置に経路変更通知パケットが発行される。

本発明の障害管制装置１０が適用されるパケット交換ネットワークの１例を示す図。 障害管制装置１０が備える監視パラメータ管理テーブル５６の１例を示す図。 障害管制装置１０とパケット交換装置２０との間で実行される障害監視シーケンスの１例を示す図。 障害管制装置１０とパケット交換装置２０との間で交信される障害監視用の制御パケットのフォーマット図。 障害管制装置１０の１実施例を示すブロック図。 障害管制装置１０の監視情報記憶領域５５に記憶される監視情報の1例を示す図。 障害管制装置１０が備える障害管理テーブル５７の1例を示す図。 障害管制装置１０が実行するトラヒック状態判定ルーチン４３の１例を示すフローチャート。 ネットワーク区間における障害監視パケットの受信レートの時間的変化を示す図。 パケット交換装置の１実施例を示すブロック図。 障害管制装置１０が備えるＶｏＩＰ監視パラメータ管理テーブル５６Ｖの１例を示す図。 障害管制装置１０とパケット交換装置２０との間で実行されるＶｏＩＰ品質監視シーケンスの１例を示す図。 障害管制装置１０とパケット交換装置２０との間で交信されるＶｏＩＰ監視用の制御パケットのフォーマット図。 障害管制装置１０が備えるＶｏＩＰ経路ランク決定テーブル５９の１例を示す図。 障害管制装置１０が備えるＶｏＩＰ管理テーブル５８の１例を示す図。 障害管制装置１０が実行するＶｏＩＰ最適経路判定ルーチン６００の1例を示すフローチャート。 監視情報記憶領域５５Ｖに記憶される品質ランクの時間的変化を示す図。 経路変更前のネットワーク区間の品質ランクとＶｏＩＰ通信経路の１例を示す図。 経路変更後のネットワーク区間の品質ランクとＶｏＩＰ通信経路の１例を示す図。

符号の説明

３：ネットワーク回線、４：制御回線、
１０：障害管制装置、１１：制御回線インタフェース、１２：内部バス、１３：プロセッサ、１４、１５：メモリ、１６：入出力装置、４１：制御パケット交信部、４２：状態通知パケット受信処理部、４３：トラヒック状態判定部、４４：障害監視制御部、４５：ＶｏＩＰ監視制御部、４６：スタティック経路情報再構築部、５１：スタティック経路情報記憶領域、５２：新スタティック経路情報記憶領域、５３：ネットワーク構成情報記憶領域、５４：アプリケーション対応経路情報記憶領域、５５：監視情報記憶領域、５６：監視パラメータ管理テーブル、５７：障害管理テーブル、５８：ＶｏＩＰ管理テーブル、５９：ＶｏＩＰ経路ランク決定テーブル、
２０：パケット交換装置、２１：ネットワーク回線インタフェース、２２：制御回線インタフェース、２３：パケット転送制御部、２４：ルーティングテーブル、２５：プロセッサ、２６：メモリ、２７：入出力装置、２８：内部バス、６１：制御パケット交信部、６２：障害監視パケット送信制御部、６３：障害監視パケット受信制御部、６４：監視状態通知生成部、６５：ＶｏＩＰ監視パケット送信制御部、６６：ＶｏＩＰ監視パケット受信制御部、６７：ルーティングテーブル更新部、
Ｍ１：障害監視パラメータ設定パケット、Ｍ２：応答パケット、Ｍ３：障害監視パケット、Ｍ４：障害監視状態通知パケット、Ｍ５：経路変更通知パケット、ＭＶ１：ＶｏＩＰ監視パラメータ設定パケット、ＭＶ２：応答パケット、ＭＶ３：ＶｏＩＰ監視用パケット、ＭＶ４：ＶｏＩＰ監視状態通通知パケット、ＭＶ５：ＶｏＩＰ経路変更通知パケット。

Claims (11)

1. それぞれがルーティングテーブルに従って受信パケットを転送する複数のパケット交換装置と、上記複数のパケット交換装置と制御パケットを交信する障害管制装置とからなるパケット交換ネットワークにおいて、
   上記各パケット交換装置が、
   上記障害管制装置から指示された障害監視条件に従って、他の特定のパケット交換装置に障害監視パケットを送信するための手段と、
   上記障害管制装置から指示された障害監視条件に従って、他のパケット交換装置からの障害監視パケットの受信状態を監視し、区間識別情報と障害監視パケットの受信状態とを示す障害監視状態通知パケットを生成して上記障害管制装置に送信するための手段と、
   上記障害管制装置から受信した経路変更通知に従って、上記ルーティングテーブルを更新するための手段とを有し、
   上記障害管制装置が、
   特定のネットワーク区間で対向する２つのパケット交換装置の一方を障害監視パケットの送信元ノード、他方を障害監視パケットの宛先ノードに指定して、上記障害監視条件を示す制御パケットを送信する障害監視制御部と、
   上記宛先ノードに指定されたパケット交換装置から受信した障害監視状態通知パケットに基づいて、上記区間識別情報が示す特定のネットワーク区間における障害の有無を判定する状態判定部と、
   上記状態判定部で障害区間が検出された時、予め記憶しているネットワーク構成情報に基いて、上記障害区間を迂回する新たなスタティック経路情報を決定し、上記新たなスタティック経路情報を含む経路変更通知パケットを生成する経路情報再構築部と、
   少なくとも上記障害区間に接続されたパケット交換装置を含む複数のパケット交換装置に対して、上記経路変更通知パケットを送信する制御パケット交信部とを備え、
   上記障害監視制御部が、上記障害監視条件として、障害監視パケットの送信レートと、障害監視状態通知パケットの送信周期とを指定し、
   上記送信元ノードに指定されたパケット交換装置が、上記障害監視条件で指定された送信レートで、上記障害監視パケットを上記宛先ノードに指定されたパケット交換装置に送信し、上記宛先ノードに指定されたパケット交換装置が、上記障害監視条件で指定された送信周期で、上記障害監視状態通知パケットを上記障害管制装置に送信することを特徴とするパケット交換ネットワーク。
2. 請求項１に記載のパケット交換ネットワークにおいて、
   前記障害監視状態通知パケットの送信周期が、前記障害監視パケットの送信周期よりも大きいことを特徴とするパケット交換ネットワーク。
3. 請求項１に記載のパケット交換ネットワークにおいて、
   前記障害管制装置の状態判定部が、前記宛先ノードに指定されたパケット交換装置から時系列的に受信した複数の障害監視状態通知パケットによって、特定のネットワーク区間で障害状態が所定の閾値時間を越えて継続したことを検知したとき、上記特定のネットワーク区間を障害区間と判定することを特徴とするパケット交換ネットワーク。
4. 請求項３に記載のパケット交換ネットワークにおいて、
   前記障害管制装置の状態判定部が、前記宛先ノードに指定されたパケット交換装置から時系列的に受信した複数の障害監視状態通知パケットによって、既に障害区間と判定された特定のネットワーク区間で障害回復状態が所定の閾値時間を越えて継続したことを検知したとき、上記特定のネットワーク区間を障害回復区間と判定し、
   前記経路情報再構築部が、上記障害区間の回復に伴って新たなスタティック経路情報を含む経路変更通知パケットを生成し、
   前記制御パケット交信部が、少なくとも上記障害回復区間に接続されたパケット交換装置を含む複数のパケット交換装置に対して、上記経路変更通知パケットを送信することを特徴とするパケット交換ネットワーク。
5. 請求項１に記載のパケット交換ネットワークにおいて、
   前記障害管制装置の障害監視制御部が、前記障害監視条件として、前記障害監視パケットの送信レート、障害監視状態通知パケットの送信周期の他に、測定種別を指定し、
   前記送信元ノードに指定されたパケット交換装置が、上記障害監視条件で指定された送信レートで前記障害監視パケットを送信し、前記宛先ノードに指定されたパケット交換装置が、上記障害監視条件で指定された測定種別について、前記障害監視パケットの受信状態を監視し、上記監視結果を示す障害監視状態通知パケットを上障害監視条件で指定された送信周期で前記障害管制装置に送信することを特徴とするパケット交換ネットワーク。
6. 請求項５に記載のパケット交換ネットワークにおいて、
   前記障害管制装置が、前記障害監視状態通知パケットで通知された前記測定種別と対応する監視結果に基づいて、前記特定のネットワーク区間の通信品質をランク付けし、通信品質ランクの変化区間を検出するための手段を有し、
   上記通信品質ランクの変化区間が検出された時、前記経路情報再構築部で新たなスタティック経路情報を決定し、前記制御パケット交信部から、少なくとも上記通信品質ランク変化区間に接続されたパケット交換装置を含む複数のパケット交換装置に対して、前記経路変更通知パケットを送信することを特徴とするパケット交換ネットワーク。
7. パケット交換ネットワークを構成する複数のパケット交換装置と制御パケットを交信する障害管制装置であって、
   特定のネットワーク区間で対向する２つのパケット交換装置の一方を障害監視パケットの送信元ノード、他方を障害監視パケットの宛先ノードに指定して、障害監視条件を示す制御パケットを送信する障害監視制御部と、
   上記宛先ノードに指定されたパケット交換装置から受信した区間識別情報を含む障害監視状態通知パケットに基づいて、上記区間識別情報が示す特定のネットワーク区間における障害の有無を判定する状態判定部と、
   上記状態判定部で障害区間が検出された時、予め記憶しているネットワーク構成情報に基いて、上記障害区間を迂回する新たなスタティック経路情報を決定し、上記新たなスタティック経路情報を含む経路変更通知パケットを生成する経路情報再構築部と、
   少なくとも上記障害区間に接続されたパケット交換装置を含む複数のパケット交換装置に対して、上記経路変更通知パケットを送信する制御パケット交信部とを備え、
   上記障害監視制御部が、上記障害監視条件として、障害監視パケットの送信レートと、障害監視状態通知パケットの送信周期とを指定することによって、上記送信元ノードに指定されたパケット交換装置が、上記障害監視条件で指定された送信レートで、上記障害監視パケットを上記宛先ノードに指定されたパケット交換装置に送信し、上記宛先ノードに指定されたパケット交換装置が、上記障害監視条件で指定された送信周期で、上記障害監視状態通知パケットを上記障害管制装置に送信するようにしたことを特徴とする障害管制装置。
8. 請求項７に記載の障害管制装置において、
   前記状態判定部が、前記宛先ノードに指定されたパケット交換装置から時系列的に受信した複数の障害監視状態通知パケットによって、特定のネットワーク区間で障害状態が所定の閾値時間を越えて継続したことを検知したとき、上記特定のネットワーク区間を障害区間と判定することを特徴とする障害管制装置。
9. 請求項７に記載の障害管制装置において、
   前記状態判定部が、前記宛先ノードに指定されたパケット交換装置から時系列的に受信した複数の障害監視状態通知パケットによって、既に障害区間と判定された特定のネットワーク区間で障害回復状態が所定の閾値時間を越えて継続したことを検知したとき、上記特定のネットワーク区間を障害回復区間と判定し、
   前記経路情報再構築部が、上記障害区間の回復に伴って新たなスタティック経路情報を含む経路変更通知パケットを生成し、
   前記制御パケット交信部が、少なくとも上記障害回復区間に接続されたパケット交換装置を含む複数のパケット交換装置に対して、上記経路変更通知パケットを送信することを特徴とする障害管制装置。
10. 請求項７に記載の障害管制装置において、
    前記障害管制装置の障害監視制御部が、前記障害監視条件として、前記障害監視パケットの送信レート、障害監視状態通知パケットの送信周期の他に、測定種別を指定し、
    更に、前記障害監視状態通知パケットで通知された上記測定種別と対応する監視結果に基づいて、前記特定のネットワーク区間の通信品質をランク付けし、通信品質ランクの変化区間を検出するための手段を有し、
    上記通信品質ランクの変化区間が検出された時、前記経路情報再構築部で新たなスタティック経路情報を決定し、前記制御パケット交信部から、少なくとも上記通信品質ランク変化区間に接続されたパケット交換装置を含む複数のパケット交換装置に対して、前記経路変更通知パケットを送信することを特徴とする障害管制装置。
11. パケット交換ネットワークを形成するネットワーク回線からの受信パケットをルーティングテーブルに従って他のネットワーク回線に転送制御し、制御回線インタフェースを介して障害管制装置と制御パケットを送受信するパケット交換装置であって、
    上記障害管制装置から受信した障害監視パラメータ設定パケットで、障害監視パケットの送信元ノードとして指定された場合に、該障害監視パラメータ設定パケットで指示された障害監視条件に従って、他の特定のパケット交換装置に対して障害監視パケットを送信するための手段と、
    上記障害管制装置から受信した障害監視パラメータ設定パケットで、障害監視パケットの宛先ノードとして指定された場合に、該障害監視パラメータ設定パケットで指示された障害監視条件に従って、他のパケット交換装置からの障害監視パケットの受信状態を監視し、区間識別情報と障害監視パケットの受信状態とを示す障害監視状態通知パケットを生成して上記障害管制装置に送信するための手段と、
    上記障害管制装置から受信した経路変更通知パケットを受信した時、該経路変更通知パケットが示す経路情報に従って、上記ルーティングテーブルを更新するための手段とを有し、
    上記障害監視条件が、障害監視パケットの送信レートと、障害監視状態通知パケットの送信周期とを指定しており、上記送信元ノードに指定された場合、上記障害監視条件で指定された送信レートで、上記障害監視パケットを上記宛先ノードに指定されたパケット交換装置に送信し、上記宛先ノードに指定された場合、上記障害監視条件で指定された送信周期で、上記障害監視状態通知パケットを上記障害管制装置に送信することを特徴とするパケット交換装置。

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