JP5041600B2 - 運用保守管理用のトレース要求を送信する方法、管理端点装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、運用保守管理用のトレース要求を送信する方法、管理端点装置及びプログラムに関する。

現在のところ、ＬＡＮ(Local Area Network)用のレイヤ２ネットワークとして、イーサネット（登録商標）技術が普及している。これに対し、近年、アクセスネットワークの高速化技術として、ＦＴＴＨ(Fiber To The Home)が用いられてきている。このＦＴＴＨ技術や他の高速アクセスライン技術によって、アクセスネットワークの通信速度が増大するに伴って、コアネットワークやメトロネットワークも含めた通信ネットワークの大容量化が必要となっている。また、ネットワーク全体の通信速度の向上と共に、レイヤ２フレームのスイッチ装置のスイッチング処理容量の増大や、スイッチ装置間の通信速度の増大も必要となっている。

ＬＡＮ内のネットワーク接続技術として開発されたイーサネット技術は、現在はサービス事業者と加入者間の接続用途や、サービス事業者が構築するメトロエリアネットワーク内での使用が普及し始めている。このように広域にイーサネットを展開すると、サービス事業者は、加入者に対して常に安定したサービスを提供するために、ＬＡＮではあまり問題にならなかった、運用・保守・管理（ＯＡＭ：Operation Administration and Maintenance）を考慮する必要がある。現在はレイヤ３技術を用いて広域に展開したイーサネットネットワークのＯＡＭを実施していたが、より詳細なＯＡＭを実施するためにはレイヤ２でのＯＡＭ技術が望ましい。そのため、現在、ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１ではイーサネットネットワーク内でのＯＡＭ手法が規定され、又ＩＥＥＥ８０２．１ａｇやＩＥＥＥ８０２．１Ｑａｗによって、イーサネットＯＡＭフレームや手法の規定が進んでいる（例えば非特許文献１参照）。特に、ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１は、イーサネット網にＳＯＮＥＴ(Synchronous Optical NETwork)とほぼ同等の運用保守管理機能を実現する規格である。イーサネットＯＡＭフレームは、到達性管理(CFM: Connectivity Fault Management) や、エラー通知、リンク（回線）パフォーマンスモニタ等の機能やその情報を伝達する機能を有する。

図１は、従来技術におけるトレース要求の中継を表す説明図である。

図１によれば、管理端点装置（ＭＥＰ：Maintenance group End Point）２と管理端点装置２との間に、管理中継点装置(ＭＩＰ：Maintenance group Intermediate Point)１を介して接続されたネットワークが表されている。これによって、２つの管理端点装置の間の接続線路に対する運用・保守・管理を実現する。

図１のトレース(Traceroute)機能によれば、管理端点装置２は、対象となるネットワークへ、即ち隣接するスイッチ装置１へ、トレース要求を送信する。トレース要求は、例えば、運用保守管理フレームであるイーサネットＯＡＭフレームにおけるＥＴＨ−ＬＴＭ(ETHernet Link Trace Message)である。ＥＴＨ−ＬＴＭの宛先ＭＡＣ(Media Access Control)アドレスには、マルチキャストアドレス（unknown）が設定され、そのＴＴＬには最大値（例えば６４）が設定される。

ＥＴＨ−ＬＴＭを受信したスイッチ装置１は、ＥＴＨ−ＬＴＭの送信元ＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとするトレース応答を生成する。トレース応答は、例えば、運用保守管理フレームであるイーサネットＯＡＭフレームにおけるＥＴＨ−ＬＴＲ(ETHernet Link Trace Reply)である。スイッチ装置は、そのＥＴＨ−ＬＴＲを、ＥＴＨ−ＬＴＭを受信したポートへ返信する。これにより、ＥＴＨ−ＬＴＭを送信した管理端点装置２へ、ＥＴＨ−ＬＴＲが返信される。

また、スイッチ装置１は、受信したレイヤ２フレームのＴＴＬを１減分して、宛先ＭＡＣアドレスをマルチキャストアドレス（unknown）とするＥＴＨ−ＬＴＭを、他のポートから更にブロードキャストする。これは、ＴＴＬが０になるまで繰り返される。ＥＴＨ−ＬＴＭは、ネットワーク内にブロードキャストされた、そのＥＴＨ−ＬＴＭを受信したスイッチ装置は、管理端点装置２へ、ＥＴＨ−ＬＴＲを返信する。これにより、管理端点装置２は、ネットワーク内の全てのスイッチ装置から、ＥＴＨ−ＬＴＲを受信することができる。

スイッチ装置１は、複数のポート１１と、ＭＡＣ／ＶＬＡＮスイッチ部１２とを有する。ＭＡＣ／ＶＬＡＮスイッチ部１２は、ポート毎に、ＭＡＣアドレス及びＶＩＤ(VLAN(Virtual Local Area Network) IDentifider)を対応付けたテーブルを有する。スイッチ装置１は、このテーブルを参照して、受信したレイヤ２フレームを、送信先となる適切な１つ以上のポートへ出力する。

また、イーサネットＯＡＭ準拠のスイッチ装置１は、更に、装置ＯＡＭ部１３を備える。装置ＯＡＭ部１３は、管理中継点のスイッチ装置では管理中継点ＯＡＭとして機能し、管理端点のスイッチ装置では管理端点ＯＡＭとして機能する。具体的には、ＥＴＨ−ＬＴＭを常にモニタしており、ＥＴＨ−ＬＴＭを受信したポートへ、ＥＴＨ−ＬＴＲを出力すると共に、ＥＴＨ−ＬＴＭを適切なポートから出力する。

図２は、イーサネットＯＡＭフレームにおけるトレース要求のフレーム構成図である。

図２のイーサネットＯＡＭフレームによれば、宛先ＭＡＣ(Media Access Control)アドレスと、送信元ＭＡＣアドレスと、ＶＩＤ(VLAN IDentifier)と、ＴＬＶ(Type, Length, and Value)と、ＦＣＳ(Frame Check Sequence)とを含む。ＭＡＣアドレスは、運用保守管理対象となるスイッチ装置固有の、又はネットワークインターフェイスカードに固有の、４８ビットの識別番号である。通常、スイッチ装置は、ネットワークインターフェイスカードが持つ固有の識別子は用いられず、その装置自体を特定する１つの装置ＭＡＣアドレス（ＣＰＵ−ＭＡＣアドレス）を用いて、フレーム転送時などは装置を認識する。Ethernet OAM TLVは、例えば、制御情報（要求／応答）、ステータス（電源状態、受信光状態、リンク断、故障等）、ベンダコード、モデルコード等を含む。トレース要求の場合、Ethernet OAM TLVに、ターゲットの管理端点装置のターゲットＭＡＣアドレスが含まれる。

ＥＴＨ−ＬＴＭの場合、宛先ＭＡＣアドレスにはマルチキャストアドレスが含まれ、ＶＩＤには、管理用ＶＩＤが含まれる。そして、ターゲットＭＡＣアドレスは、ＴＬＶに含まれている。イーサネットＯＡＭ準拠のスイッチ装置について、その装置ＯＡＭ部は、宛先ＭＡＣアドレスがマルチキャストアドレスであっても、ＴＬＶの中のターゲットＭＡＣアドレスを見ることによって、中継制御を実現している。

瀬戸 康一郎、「８０２．１／８０２．３の標準化動向（３）」、 [online]、２００６年９月２５日、ＷＢＢフォーラム、[平成２０年３月２８日検索]、インターネット＜URL:http://wbb.forum.impressrd.jp/report/20060922/280?page=0%2C0＞

特開２００４−２３１１４号公報 特開２００６−４８２７６号公報 特開平１０−３１４５９２号公報

ネットワークに、イーサネットＯＡＭ準拠のスイッチ装置を全て配置したならば、イーサネットＯＡＭを十分に機能させることができる。しかしながら、コストの面から、イーサネットＯＡＭ準拠のスイッチ装置と、イーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置とを混在させる場合も多い。このとき、イーサネットＯＡＭのトレース要求が機能しないという問題を生じる。

図３は、イーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置が、イーサネットＯＡＭのトレース要求の中継を表す説明図である。

規格上、宛先ＭＡＣアドレスに「マルチキャストアドレス」を含んだレイヤ２フレームがマルチキャスト転送処理されないということに問題がある。イーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置は、装置ＯＡＭ部を備えていない。従って、宛先ＭＡＣアドレスに「マルチキャストアドレス」が含まれるレイヤ２フレームは、全ポートから送信することとなる。

このような問題は、全てのポートのＶＩＤが同一である場合に限られるが、例えば管理用ＶＩＤがネットワーク全体で１つの場合は、結局、トレース要求は、全ポートから出力されることとなる。

そこで、本発明は、ネットワークにイーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置が配置された場合であっても、運用保守管理用のトレース要求が機能するように中継する方法、管理端点装置及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明によれば、レイヤ２フレームを複数のポート間で中継する複数のスイッチ装置が、ネットワークを介して接続されたシステムについて、運用保守管理のためのイーサネットＯＡＭ(Operation Administration and Maintenance)準拠のスイッチ装置とイーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置とが混在している場合に、管理端点装置からのトレース要求の送信方法において、
管理端点装置が、トレース要求として、管理用ＶＩＤ(VLAN(Virtual Local Area Network) IDentifider)を含むイーサネットＯＡＭフレームのＥＴＨ−ＬＴＭ(ETHernet Link Trace Message)を生成する第１のステップと、
管理端点装置が、ＥＴＨ−ＬＴＭの宛先ＭＡＣアドレスに含まれるマルチキャストアドレスを、ＥＴＨ−ＬＴＭのＴＬＶ(Type, Length, and Value)部に含まれるターゲットＭＡＣアドレスに書き換える第２のステップと、
管理端点装置が、ＥＴＨ−ＬＴＭを、ネットワークのスイッチ装置へ送信する第３のステップと
を有することを特徴とする。

本発明によれば、レイヤ２フレームを複数のポート間で中継する複数のスイッチ装置が、ネットワークを介して接続されたシステムについて、運用保守管理のためのイーサネットＯＡＭ(Operation Administration and Maintenance)準拠のスイッチ装置とイーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置とが混在している場合に、トレース要求を送信する管理端点装置において、
トレース要求として、管理用ＶＩＤを含むイーサネットＯＡＭフレームのＥＴＨ−ＬＴＭを生成するトレース要求生成手段と、
ＥＴＨ−ＬＴＭの宛先ＭＡＣアドレスに含まれるマルチキャストアドレスを、ＥＴＨ−ＬＴＭのＴＬＶ部に含まれるターゲットＭＡＣアドレスに書き換える宛先ＭＡＣアドレス書換手段と、
ＥＴＨ−ＬＴＭを、ネットワークのスイッチ装置へ送信するトレース要求送信手段と
を有することを特徴とする。

本発明によれば、レイヤ２フレームを複数のポート間で中継する複数のスイッチ装置が、ネットワークを介して接続されたシステムについて、運用保守管理のためのイーサネットＯＡＭ(Operation Administration and Maintenance)準拠のスイッチ装置とイーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置とが混在している場合に、トレース要求を送信する端末に搭載されたコンピュータを機能させる管理端点装置用のプログラムであって、
トレース要求として、管理用ＶＩＤを含むイーサネットＯＡＭフレームのＥＴＨ−ＬＴＭを生成するトレース要求生成手段と、
ＥＴＨ−ＬＴＭの宛先ＭＡＣアドレスに含まれるマルチキャストアドレスを、ＥＴＨ−ＬＴＭのＴＬＶ部に含まれるターゲットＭＡＣアドレスに書き換える宛先ＭＡＣアドレス書換手段と、
ＥＴＨ−ＬＴＭを、ネットワークのスイッチ装置へ送信するトレース要求送信手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明の中継方法、管理端点装置及びプログラムによれば、ネットワークにイーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置が配置された場合であっても、運用保守管理用のトレース要求が機能するように中継することができる。

以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図４は、本発明におけるトレース要求のフレーム構成図である。

トレース要求は、運用保守管理フレームであるイーサネットＯＡＭフレームのＥＴＨ−ＬＴＭである。そして、ＥＴＨ−ＬＴＭの宛先ＭＡＣアドレスに、ＥＴＨ−ＬＴＭのＴＬＶ部に含まれるターゲットＭＡＣアドレスが書き込まれている。これにより、イーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置であっても、トレース要求が、宛先となる管理端点装置へ向けて中継される。尚、ＥＴＨ−ＬＴＭは、管理用ＶＩＤを含み、管理用のＶＬＡＮを構成することができる。

図５は、本発明におけるシステム構成図である。

図５によれば、レイヤ２フレームを複数のポート間で中継するスイッチ装置は、図１と同様のネットワークに構成されている。図５は、図１と比較して、イーサネットＯＡＭ準拠のスイッチ装置と、イーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置とが混在して配置されている点が相違する。

本発明における管理端点装置２は、イーサネットＯＡＭ部２０と、トレース要求生成部２１と、宛先ＭＡＣアドレス書換部２２と、トレース要求送信部２３と、トレース応答受信部２４とを有する。これら機能構成部は、管理端点装置２に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現できる。

イーサネットＯＡＭ部２０は、管理端点としての既存のＯＡＭ機能を有し、トレース操作時に、トレース要求生成部２１へ、トレース要求の生成を指示する。また、トレース応答受信部２４からトレース応答を受信し、到達性を確認する。

トレース要求生成部２１は、トレース要求として、運用保守管理フレームであるイーサネットＯＡＭフレームのＥＴＨ−ＬＴＭを生成する。このとき、規格上のＥＴＨ−ＬＴＭでは、宛先ＭＡＣアドレスは「マルチキャストアドレス」となっている。また、管理用ＶＩＤが、ＥＴＨ−ＬＴＭへ含められる。このＥＴＨ−ＬＴＭは、宛先ＭＡＣアドレス書換部２２へ通知される。

宛先ＭＡＣアドレス書換部２２は、ＥＴＨ−ＬＴＭの宛先ＭＡＣアドレスに含まれるマルチキャストアドレスを、ＥＴＨ−ＬＴＭのＴＬＶ部に含まれるターゲットＭＡＣアドレスに書き換える。書き換えられたＥＴＨ−ＬＴＭは、トレース要求送信部２３へ通知される。

トレース要求送信部２３は、ＥＴＨ−ＬＴＭを、ネットワークのスイッチ装置へ送信する。

トレース応答受信部２４は、ネットワークのスイッチ装置から、ＥＴＨ−ＬＴＲを受信する。受信したＥＴＨ−ＬＴＲは、イーサネットＯＡＭ部２０へ通知される。

図４によれば、管理端点装置２が、「宛先ＭＡＣアドレス」「管理用ＶＩＤ」を含むトレース要求を送信したとする。このトレース要求を受信したスイッチ装置ＳＷ１は、「宛先ＭＡＣアドレス」及び「管理用ＶＩＤ」を判定し、そのトレース要求を、次のスイッチ装置ＳＷ２へ送信する。このトレース要求を受信したスイッチ装置ＳＷ２も、「宛先ＭＡＣアドレス」及び「管理用ＶＩＤ」を判定し、そのトレース要求を、管理端点としてのスイッチ装置ＳＷ３へ送信する。

このように、トレース要求は、イーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置を中継する場合であっても、イーサネットＯＡＭ準拠のスイッチ装置と同様に、管理端点装置まで到達することができる。しかしながら、イーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置は、ＥＴＨ−ＬＴＭに対してＥＴＨ−ＬＴＲを返信することはできないために、その部分における到達性確認まではできない。

図６は、イーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置に管理中継点装置を接続したスイッチシステムからなるシステム構成図である。また、図７は、スイッチシステムにおけるトレース要求のシーケンス図である。

イーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置１には、その１つのポートに管理中継点装置３が接続される（スイッチシステム）。管理中継点装置３は、既存のイーサネットＯＡＭ準拠のスイッチ装置における装置ＯＡＭ部を、外付けにしたようなものである。ＥＴＨ−ＬＴＭを受信したスイッチ装置１は、ＥＴＨ−ＬＴＭを管理中継点装置３へ出力する。これに対し、管理中継点装置３は、次のスイッチ装置に転送すべきＥＴＨ−ＬＴＭと、送信元のスイッチ装置に返信すべきＥＴＨ−ＬＴＲとを出力する。スイッチ装置１は、ＥＴＨ−ＬＴＭを次のスイッチ装置へ送信すると共に、ＥＴＨ−ＬＴＲを送信元へ返信する。

以上、詳細に説明したように、本発明の中継方法、管理端点装置及びプログラムは、ネットワークにイーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置が配置された場合であっても、運用保守管理用のトレース要求が機能するように中継することができる。

前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

従来技術におけるトレース要求のシーケンス図である。 イーサネットＯＡＭフレームにおけるトレース要求のフレーム構成図である。 イーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置が、イーサネットＯＡＭのトレース要求の中継を表す説明図である。 本発明におけるトレース要求のフレーム構成図である。 本発明におけるシステム構成図である。 イーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置に管理中継点装置を接続したスイッチシステムからなるシステム構成図である。 スイッチシステムにおけるトレース要求のシーケンス図である。

符号の説明

１ スイッチ装置
１１ ポート
１２ ＭＡＣ／ＶＬＡＮスイッチ部
１３ 装置ＯＡＭ部
２ 管理端点装置
２０ イーサネットＯＡＭ部
２１ トレース要求生成部
２２ 宛先ＭＡＣアドレス書換部
２３ トレース要求送信部
２４ トレース応答受信部
３ 管理中継点装置

Claims (3)

1. レイヤ２フレームを複数のポート間で中継する複数のスイッチ装置が、ネットワークを介して接続されたシステムについて、運用保守管理のためのイーサネットＯＡＭ(Operation Administration and Maintenance)準拠のスイッチ装置とイーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置とが混在している場合に、管理端点装置からのトレース要求の送信方法において、
   前記管理端点装置が、前記トレース要求として、管理用ＶＩＤ(VLAN(Virtual Local Area Network) IDentifider)を含むイーサネットＯＡＭフレームのＥＴＨ−ＬＴＭ(ETHernet Link Trace Message)を生成する第１のステップと、
   前記管理端点装置が、前記ＥＴＨ−ＬＴＭの宛先ＭＡＣアドレスに含まれるマルチキャストアドレスを、前記ＥＴＨ−ＬＴＭのＴＬＶ(Type, Length, and Value)部に含まれるターゲットＭＡＣアドレスに書き換える第２のステップと、
   前記管理端点装置が、前記ＥＴＨ−ＬＴＭを、前記ネットワークのスイッチ装置へ送信する第３のステップと
   を有することを特徴とするトレース要求の送信方法。
2. レイヤ２フレームを複数のポート間で中継する複数のスイッチ装置が、ネットワークを介して接続されたシステムについて、運用保守管理のためのイーサネットＯＡＭ(Operation Administration and Maintenance)準拠のスイッチ装置とイーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置とが混在している場合に、トレース要求を送信する管理端点装置において、
   前記トレース要求として、管理用ＶＩＤを含むイーサネットＯＡＭフレームのＥＴＨ−ＬＴＭを生成するトレース要求生成手段と、
   前記ＥＴＨ−ＬＴＭの宛先ＭＡＣアドレスに含まれるマルチキャストアドレスを、前記ＥＴＨ−ＬＴＭのＴＬＶ部に含まれるターゲットＭＡＣアドレスに書き換える宛先ＭＡＣアドレス書換手段と、
   前記ＥＴＨ−ＬＴＭを、前記ネットワークのスイッチ装置へ送信するトレース要求送信手段と
   を有することを特徴とする管理端点装置。
3. レイヤ２フレームを複数のポート間で中継する複数のスイッチ装置が、ネットワークを介して接続されたシステムについて、運用保守管理のためのイーサネットＯＡＭ(Operation Administration and Maintenance)準拠のスイッチ装置とイーサネットＯＡＭ非準拠のスイッチ装置とが混在している場合に、トレース要求を送信する端末に搭載されたコンピュータを機能させる管理端点装置用のプログラムであって、
   前記トレース要求として、管理用ＶＩＤを含むイーサネットＯＡＭフレームのＥＴＨ−ＬＴＭを生成するトレース要求生成手段と、
   前記ＥＴＨ−ＬＴＭの宛先ＭＡＣアドレスに含まれるマルチキャストアドレスを、前記ＥＴＨ−ＬＴＭのＴＬＶ部に含まれるターゲットＭＡＣアドレスに書き換える宛先ＭＡＣアドレス書換手段と、
   前記ＥＴＨ−ＬＴＭを、前記ネットワークのスイッチ装置へ送信するトレース要求送信手段と
   してコンピュータを機能させることを特徴とする管理端点装置用のプログラム。

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