JP5049902B2

JP5049902B2 - ネットワークシステム

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Publication number: JP5049902B2
Application number: JP2008176452A
Authority: JP
Inventors: 尚道野中; 一宏草間
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2008-07-07
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2028-07-07
Also published as: ATE543305T1; JP2009100442A; JP2012231531A; JP5463390B2

Description

本発明は、通信制御装置の予備系の電力制御に関するものである。

特許文献1に示すように、冗長構成を有する通信装置において、インターフェース盤の予備系の部分の消費電力を減少させることで、装置全体の低消費電力化を可能にすることが考案されている。

また、非特許文献１に示すように、GMPLSシグナリングプロトコルを用いて、ある経路が現用系であるか予備系であるかを装置間で通知する方式が考案されている。

特開平７−９５１３２ RFC3473

特許文献１では、現用系／予備系の切替を判断するための手段については記載されておらず、ある装置内のインターフェース盤に障害が発生したことを他の装置に伝えることができないため、低消費電力状態とすることが可能なインターフェース盤が限定されているという課題がある。

また、非特許文献１では、ある経路が予備系であることを通知することは可能であるが、インターフェース盤の電力制御に関する情報は有しておらず、予備系用のインターフェース盤を省電力状態としてよいかどうかの判断は行えなかった。

光インターフェース部に構成要素毎の電力供給のＯＮ／ＯＦＦを行う電力供給制御部を設け、非稼動状態にあるインターフェースは一部／全部の構成要素の電源供給をＯＦＦとすることで、待機時の消費電力を削減可能とする。

ＧＭＰＬＳ制御部は、光スイッチ間の接続状態を示すネットワークトポロジテーブルに加え、各光スイッチの各インターフェース部の電力制御能力を示す電力制御能力テーブルを有し、ＧＭＰＬＳ制御部が予備系ＬＳＰの経路を決定する際、現用系ＬＳＰと同一のノードを経由しないというトポロジー上の制約条件に加えて、ＬＳＰを利用するサービスの許容復旧時間を制約条件とし、省電力効果の大きな経路を予備系経路として採用する。

現用系に障害が発生して予備系に切替える際、ＧＭＰＬＳ制御部は予備系経路上の各ＧＭＰＬＳ制御部に予備系経路を稼動状態にすることを指示する。各ＧＭＰＬＳ制御部は、稼動状態となる予備系ＬＳＰが経由するインターフェースの電力供給制御部を通常利用状態に設定すると共に、許容復旧時間内はインターフェース部から発生する警報を抑止する。

本発明によれば、複数の装置を経由するＬＳＰを冗長構成とし、現用系、予備系の二種類のＬＳＰを設定する際、予備系ＬＳＰの経路上の全てのインターフェース部を省電力状態に設定し、現用系ＬＳＰに障害が発生した場合は、予備系ＬＳＰ経路上の全てのインターフェース部の省電力状態を解除し、通常状態とすることで、ネットワークシステム全体での省電力化が実現できる。

以下、本発明の一実施形態について説明する。

図1に実施例1のネットワークシステム図を示す。

本ネットワークシステムは一つ以上の光スイッチ部２０、一つ以上のGMPLS制御部３０、C-Plane網４０、D-Plane網５０、ネットワーク管理装置８０よりなる。D-Plane網５０上には一つ以上のLSP(Label Switched Path)60が設定されている。図中、光スイッチ部２０とGMPLS制御部３０は一対一に対応して４組記載されているが、これらの個数はネットワークの必要に応じて任意の数の装置が設定される。また、光スイッチ部とGMPLS制御部の個数は必ずしも一対一である必要はなく、一つのGMPLS制御部３０が複数の光スイッチ部２０を制御する構成であっても本発明は適用可能である。これら光スイッチ部２０とGMPLS制御部３０は別々の筐体に実装することも、同一筐体内に実装することも可能である。

Ｄ−Ｐｌａｎｅ網５０において、各光スイッチ部２０が直接通信できるデータ回線で結ばれている場合、それらは互いに隣接していると呼ぶ。また、ＧＭＰＬＳ制御部３０は、それが制御している光スイッチ部通しが隣接していれば、ＧＭＰＬＳ制御部自身は直接通信できる回線で結ばれておらず、Ｃ−Ｐｌａｎｅ網４０経由で（ルータ等を介して）間接的に通信可能な状態であっても、トンネリング技術等をもちいて、論理的な隣接関係となるようなネットワーク構成をとる。

尚、本実施例ではスイッチング能力として光波長スイッチ能力を用いた例を示しているが、GMPLSで規定されているパケット、TDM等の他のスイッチング能力を用いたスイッチ部であっても、本発明はそのまま適用可能である。

光スイッチ部２０は一つ以上の光インターフェース２０６を有し、それら光インターフェース２０６間でのデータのスイッチングを行う。

GMPLS制御部３０はC-Plane網４０を介してGMPLSプロトコルに基いた通信を行い、LSP６０の設定、削除、状態変更を行う。また、設定内容を光スイッチ部20へと伝え、実際のスイッチ状態の変更指示を行う。

C-Plane網４０はIPプロトコルを用いたパケット網である。

D-Plane網５０は、光スイッチ部２０の持つインターフェース間を結んだ回線(データ回線)の集合である。

LSP６０は、D-Plane網５０上で、一つ以上のデータ回線を結んで、あるインターフェースから別のインターフェースまでの経路を定義した論理的な経路(パス)である。図1には、光スイッチ部20aのIF-１から光スイッチ部20dのIF-２までの経路として、光スイッチ部20aのIF-2、光スイッチ部20dのIF-1を経由するLSPであるLSP６０aと、光スイッチ部20aのIF-3から光スイッチ部20ｂのIF-1とIF-2、光スイッチ部20cのIF-1とIF-2、光スイッチ部20d のIF-4を経由するLSPであるLSP60ｂの二つのLSPが定義されている。

図2に光スイッチ部２０の構成を示す。

光スイッチ部20はCPU２０１、メモリ２０２、二次記憶装置２０３、通信インターフェース２０４、スイッチ２０５、光インターフェース２０６よりなる。本実施例では通信インターフェース２０４が一つ搭載されていれば発明の実施は可能であるが、一つ以上の通信インターフェース２０４の搭載を妨げるものではない。

図３は光インターフェース部２０６の構成図である。

光インターフェース部２０６は、装置内インターフェース部２０６１、伝送信号処理部２０６２、Ｏ／Ｅ変換部２０６３、Ｅ／Ｏ変換部２０６４、電力供給制御部２０６５よりなる。

図４にGMPLS制御部３０の構成を示す。 GMPLS制御部３０はCPU301,メモリ３０２、二次記憶装置２０３、一つ以上の通信インターフェース２０４よりなる。

本発明を実施する為に必要となるデータ構造を以下に示す。

図７はPATHメッセージのデータ構成を示す図である。PATHメッセージ７００はRSVPメッセージ種別７０１と、そのパラメータである一つ以上のRSVPオブジェクトにより構成される。RSVPオブジェクトにはセッション識別子７０２、RSVPホップ７０３、リフレッシュ周期７０５等の必須オブジェクトと、オプションオブジェクトがあり、オプションオブジェクトとしてプロテクションオブジェクト７０５、サービス種別７０６、許容復旧時間７０７がある。また、その他のオブジェクト７０８、７０９も存在する。

プロテクションオブジェクト７０５は、RFC3473やdraft-ietf-ccamp-gmpls-recovery-e
2e-signaling-04.txtによって規定されており、パスが主経路であるか予備経路であるかを示すフラグ、予備経路が稼動状態か非稼動状態であるかを示すフラグが含まれる。

サービス種別７０６は、本パスを使用するサービスの種別を示すオブジェクトであり、パス設定が本ネットワークシステム外からのシグナリングによって開始された場合、本パスを利用するサービスを表す。

許容復旧時間７０７は、非稼動状態の予備経路が稼動状態に移行するために必要な時間の上限値を示すパラメータである。

RESVメッセージは、本発明により新たなパラメータが導入されるわけではないため、説明を省略する。

図８はネットワークトポロジーテーブルのデータ構成図である。

ネットワークトポロジーテーブル８００はGMPLS制御部３０のメモリ３０２上に存在し、D-Plane網５０のトポロジー情報を保持する。

ネットワークトポロジーテーブル８００には端点ＡノードＩＤ８００１、端点ＡＩＦ＿ＩＤ８００２、端点ＢノードＩＤ８００３、端点ＢＩＦ＿ＩＤ８００４、スイッチング能力８００５、リンク属性８００６の各フィールドが存在する。

端点ＡノードＩＤ８００１、端点ＡＩＦ＿ＩＤ８００２、端点ＢノードＩＤ８００３、端点ＢＩＦ＿ＩＤ８００４はそれぞれ回線の両端を示す識別子であり、端点Ａ側と端点Ｂ側の順序に意味はない。端点ＡノードＩＤ８００１及び端点ＢノードＩＤ８００３はそれぞれ該当する光スイッチ部２０を制御しているＧＭＰＬＳ制御部３０を示すＩＤであり、一般にはＧＭＰＬＳ制御部３０のＩＰアドレスが用いられる。端点ＡＩＦ＿ＩＤ８００２及び端点ＢＩＦ＿ＩＤ８００４はそれぞれ対応する光インターフェース部２０６を識別するためのＩＤ番号である。

スイッチング能力８００５は、パケット、ＴＤＭ、光波長といった、その回線が対応しているスイッチング能力を示す。

リンク属性８００６は、回線速度、伝送遅延時間といった、一つ以上の回線属性を示すフィールドである。

図９は電力制御能力テーブルのデータ構成図である。

電力制御能力テーブル９００は、GMPLS制御部３０のメモリ３０２上に存在し、ノードID９００１、IF_ID９００２、電力制御状態数９００３、電力状態９００４ａ−９００４ｃの各フィールドを有する。

ノードＩＤ９００１とＩＦ＿ＩＤ９００２は対象となるインターフェースを特定するために用いられる。ノードＩＤ９００１の内容は端点ＡノードＩＤ８００１と同じであり、ＩＦ＿ＩＤ９００２の内容は端点ＡＩＦ＿ＩＤ８００２と同じである。

電力制御状態数９００３の値は、該当するインターフェースがとりうる電力制御状態数を示し、この値が０の場合は該当インターフェースには電力制御能力がなく、常に通電状態であることを示す。

電力状態９００４は、電力状態数９００３の値に応じて９００４ａ、９００４ｂ…と存在し、各電力状態での省電力率と、通常状態への復旧時間を示す。

本実施例では電力制御を行なわず、常に通電している場合が電力状態ST０、光インターフェース部２０６の装置内インターフェース部２０６１だけの電力をOFFにした場合が電力状態ST1、装置内インターフェース部２０６１と伝送信号処理部２０６２の電力をOFFにした場合が電力状態ST２、装置内インターフェース部２０６１、伝送信号処理部２０６２に加えてＯ／Ｅ変換部２０６３、Ｅ／Ｏ変換部２０６４の電力もOFFにした場合が電力状態ST３である。

ネットワークトポロジーテーブル８００、電力制御能力テーブル９００を構成する各データは、ルーティングプロトコルを用いて各GMPLS制御部30間で自律的に交換される場合もあれば、本システム外の管理装置からGMPLS制御部３０に設定される場合もあり、いずれを用いても本発明は実施可能である。

図１３はサービス種別毎復旧時間管理テーブルの構成図である。

サービス種別毎復旧時間管理テーブル１３００は、GMPLS制御部３０のメモリ３０２上に存在し、サービス種別フィールド１３０１、許容復旧時間フィールド１３０２の各フィールドを有する。

サービス種別フィールド１３０１は、PATHメッセージ７００のサービス種別７０６に対応する値が格納される。許容復旧時間フィールド１３０２は、該当するサービス種別に対して許容される復旧時間の値が格納される。

サービス種別の例としては専用線、VoIP、一般インターネット、高品質インターネット等があり、それらサービスに対応した許容復旧時間の例が図中に示されている。図はあくまで一例であり、図中に例示された値に限定されるわけではない。

サービス種別毎復旧時間管理テーブル１３００の値は、本ネットワークシステムの管理者が何らかの運営方針に基づいて決定する値であり、この値をどのように決定するかは本発明の適用範囲外である。

図１０はスイッチ状態管理テーブルの構成図である。

スイッチ状態管理テーブル２２０は、光スイッチ部２０のメモリ２０２上に存在し、スイッチ部２０５の状態を管理する。

スイッチ状態管理テーブル２２０には、入力ＩＦフィールド２２０１、出力ＩＦフィールド２２０２、ＩＦ状態フィールド２２０３の各フィールドが存在する。

入力ＩＦフィールド２２０１はスイッチ２０５の入力側のＩＦ番号が格納される。出力ＩＦフィールド２２０２にはスイッチ２０５の出力側のＩＦ番号が格納される。ＩＦ状態フィールド２２０３には、入力ＩＦフィールド２２０１で指定されたＩＦの状態が格納される。ＩＦ状態には、未使用、使用中、予約済、障害中という各状態があり、未使用はそのＩＦが利用されていないことを示し、使用中はそのＩＦが出力ＩＦと接続されている状態である。予約済は障害復旧時の副経路等の為に既にそのＩＦを経由するパスが設定されているが、実際にスイッチ２０５で入力ＩＦと出力ＩＦが接続されてはいない状態である。また、障害中は、その入力ＩＦに障害が発生し、データ通信が行えない状態にあることを示す。

ＩＦ状態フィールド２２０３の値が使用中以外の状態の場合、出力ＩＦフィールド２２０２の値は使用されず、その値は無視される。

図１１はIF電力状態管理テーブルの構成図である。

IF電力状態管理テーブル２３０は、光スイッチ部２０のメモリ２０２上に存在し、光インターフェース部２０６の電力状態を管理する。

IF電力状態管理テーブル２３０にはIF_IDフィールド２３０１、IF電力状態フィールド２３０２の各フィールドが存在する。

IF_IDフィールド２３０１は対象となる光インターフェース２０６のIDが格納され、IF電力状態フィールド２３０２には該当するインターフェースの電力状態が格納される。IF電力状態フィールド２３０２の値は、電力制御能力テーブル９００の電力状態９００４で定義されている値である。

図１２にパス状態管理テーブル３３０のデータ構成を示す。

パス状態管理テーブル３３０はＧＭＰＬＳ制御部３０のメモリ３０２上に置かれるデータであり、ＧＭＰＬＳプロトコルをもちいて設定されたパスの状態を保持する。

パス状態管理テーブル３３０には、セッションＩＤフィールド３３０１、入力側ＩＦ＿ＩＤフィールド３３０２、入力側ラベルフィールド３３０３、出力側ＩＦ＿ＩＤフィールド３３０４、出力側ラベルフィールド３３０５、状態フィールド３３０６、許容復旧時間フィールド３３０７、その他属性値フィールド３３０８の各フィールドが存在する。

セッションＩＤフィールド３３０１は、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル上でパスを識別するために用いられるセッションＩＤ値が格納される。

入力側ＩＦ＿ＩＤフィールド３３０２、入力側ラベルフィールド３３０３、出力側ＩＦ＿ＩＤフィールド３３０４、出力側ラベルフィールド３３０５はそれぞれ入力側、出力側のＩＦ＿ＩＤ値、ラベル値が格納される。

ＩＦ＿ＩＤ及びラベルはＧＭＰＬＳプロトコルにおいて定義されている、種々の伝送方式のスイッチを抽象化して統一的に扱うための概念であり、本実施例においては、ＩＦ＿ＩＤは光スイッチ２０の光インターフェース２０６を特定するための数値、ラベルは光スイッチ２０の光インターフェース２０６から入出力される光データの波長を特定するための数値である。ＩＦ＿ＩＤおよびラベルの値は数値であり、各ＧＭＰＬＳ制御部３０が独自に決定して隣接するＧＭＰＬＳ制御部３０へと通知する。ＩＦ＿ＩＤおよびラベルの値は物理的な対応関係（例えば、光の波長をナノメートルで表した数値である、等）はなく、また値が一致するか否かという判定しか行えない（値の大小には意味がない）値である。

ＲＳＶＰ−ＴＥではＩＦ＿ＩＤ値はそのインターフェースを管理するＧＭＰＬＳ制御部が決定し、ラベル値は下流側、すなわちデータを受け取る側が指定する取り決めであるため、上記各フィールド中、入力側ＩＦ＿ＩＤフィールド３３０２、入力側ラベルフィールド３３０３、出力側ＩＦ＿ＩＤフィールド３３０４の値は自身が決定した値が格納され、出力側ラベルフィールド３３０５の値は隣接する下流側の他のＧＭＰＬＳ制御部から通知された値が格納される。

状態フィールド３３０６は、各パスの状態が格納される。パス状態には「稼動中」、「予約済」、の各状態がある。

稼動中状態は、そのパスが各ＧＭＰＬＳ制御部３０間で設定されており、また各光スイッチ部２０でもそのパス設定に従ってスイッチ２０５が設定されている状態である。一方、予約済状態の場合は、そのパスが各ＧＭＰＬＳ制御部３０間で設定されてはいるが、各光スイッチ部２０のスイッチ２０５の設定はされていない状態である。

許容復旧時間フィールド３３０７は、PATHメッセージ７００の許容復旧時間７０７で通知された値が格納される。

その他属性値フィールド３３０８は、ＲＳＶＰ−ＴＥで規定されている種々のパス情報が格納される。このフィールドの値の扱いはＲＳＶＰ−ＴＥで規定されている扱いのままであり、本発明実施にあたって変更する必要がないため、詳細な説明は省略する。

図1のネットワークにおけるD-Plane回線障害の復旧処理手順の概要を以下に述べる。本実施例では光スイッチ部20aのIF-1から入力されたデータを光スイッチ20dのIF-2から出力するデータ通信を実現することを想定している。

回線障害からの復旧手順には、障害発生後に代替経路を検索し、経路設定を行う方式と、予め代替となる経路を予約状態で設定しておき、障害発生により経路の状態を予約状態から運用状態へと切替えることで高速な復旧を行う方式が存在するが、本実施例では後者の、予め代替経路を設定しておく方式を採用している。そのため、図１上には主経路であるLSP60aと、予備経路であるLSP60ｂの二通りの経路が設定されており、データは通常はLSP60aの経路を通り、LSP60aのデータ回線に障害が発生した場合は、各光スイッチ部２０にてスイッチ設定を切替えることで、予備経路であるLSP60ｂを経由したデータ通信に切替える。

実施例１での、主経路、予備経路の設定処理のシーケンス図を図５に示す。
経路設定処理を開始する契機としては、外部ネットワークからのシグナリングによる開始や、ネットワーク管理装置からの経路設定指示による開始などの複数の要因が想定できるが、いずれの要因でも本発明の実現は可能である。本実施例ではネットワーク管理装置８０の氏指示により経路設定を開始する場合の例を示す。

また、GMPLSシグナリングプロトコルには、RSVP-TEやCR-LDPといった、複数のプロトコルが存在するが、いずれのプロトコルを採用しても本発明の実施は可能である。本実施例ではシグナリングプロトコルとしてRSVP-TEを用いた場合の例を示す。

主経路であるLSP60aを設定する際は、ネットワーク管理装置８０の指示により、まずパス起点となる光スイッチ部20aを制御するG
MPLS制御部30aが５０１で主経路の経路計算を行い、パス終点である光スイッチ部20dへの経路として、直接接続されているリンクである光スイッチ部20aのIF-2と、光スイッチ部20dのIF-1を経由する経路を選ぶ。

次に、GMPLS制御部30aは、次の経由ノードであり、かつパス終端ノードである光スイッチ部20dを制御するGMPLS制御部30dに対し、パス確立を要求するRSVP-TEメッセージであるPATHメッセージ５０２を送る。

図４１はＰＡＴＨメッセージ５０２の図である。

GMPLS制御部30dは、PATHメッセージ５０２を受け取ると、要求されたパスが設定可能であることを確認し、５０３、５０４で光スイッチ部20dに要求された設定を行い、パス設定要求確認応答を示すRSVP-TEメッセージであるRESVメッセージ５０５をGMPLS制御部30aに送る。

図１７はステップ５０３で設定されるGMPLS制御部30dのIF電力状態管理テーブルの図である。図１８はステップ５０４で設定されるGMPLS制御部30dのスイッチ状態管理テーブルの図である。

GMPLS制御部30aは、RESVメッセージ５０５を受け取ると、５０６、５０７で光スイッチ部20aに主経路の設定を行い、LSP60aの設定が完了する。

図１９はステップ５０６で設定されるGMPLS制御部30aのIF電力状態管理テーブルの図である。図２０はステップ５０７で設定されるGMPLS制御部30aのスイッチ状態管理テーブルの図である。

次に、予備経路であるLSP60bの設定処理シーケンスを示す。尚、そもそも予備経路を設定するかどうかといった、パス設定時の冗長処理方式は、主経路設定開始時にパラメータとして指定されるものであり、本発明の対象外の事象である。

さて、GMPLS制御部30aは、５０８で予備経路の計算を行い、主経路とは異なるノードを経由する経路である、光スイッチ部20b、光スイッチ部20cを経由して光スイッチ部20dへと至る経路を予備経路として選出する。ここで、光スイッチ部20aと光スイッチ部20dは、それぞれパスの始点及び終点であるため、主経路と予備経路で共通となるが、主経路と予備経路ではそれぞれ利用するインターフェースが異なるため、インターフェースレベルでの冗長化は実現されている。

予備経路算出の際は、後述するように単に光スイッチ間のトポロジー情報だけではなく、各光スイッチの持つインターフェースの節電能力も考慮して経路の算出を行う。

経路の算出が行えたら、GMPLS制御部30aはPATHメッセージ５０９を次の経由ノードである光スイッチ部20bを制御するGMPLS制御部30bに送る。この際、PATHメッセージ５０９には、パスが予備系パスであり、現在は非稼動状態であることを示すパラメータ（RSVP-TEで既に規定されているパラメータ）に加え、予備系を非稼動状態から稼動状態にするために有する復旧時間の最大値を示すパラメータである許容復旧時間を新たなパラメータとして含んだPATHメッセージを送る。今回の例ではサービス種別７０６の値は高品質インターネット、許容復旧時間７０７の値は5秒である。

図４２はＰＡＴＨメッセージ５０９の図である。

GMPLS制御部30bでは、指示されたパスの設定が可能であることを確認すると、次の経由ノードである光スイッチ部20cを制御するGMPLS制御部30cにPATHメッセージ5１０を送る。PATHメッセージ5１０もPATHメッセージ50９と同様に許容復旧時間をパラメータとして含む。

同様に、GMPLS制御部30cは、指示されたパスの設定が可能であることを確認すると、次の経由ノードであり、かつ終端ノードである光スイッチ部20dを制御するGMPLS制御部30dにPATHメッセージ5１１を送る。PATHメッセージ5１１もPATHメッセージ50９と同様に許容復旧時間をパラメータとして含む。

終端ノードである光スイッチ部20dを制御するGMPLS制御部30dは、要求されたパスの設定が可能であることを確認すると、５１２で予備系で使われるインターフェースの電力制御状態を、PATHメッセージ5１１で示された許容復旧時間内に復旧可能で、省電力率が最も高い状態へと設定し、５１３でスイッチ状態の設定を行なう。今回の例では、共用復旧時間が5秒である為、電力状態としてST2を設定する。

図２１はステップ５１２で設定されるGMPLS制御部30dのIF電力状態管理テーブルの図である。図２２はステップ５１３で設定されるGMPLS制御部30dのスイッチ状態管理テーブルの図である。

そして、RESVメッセージ５１４をGMPLS制御部30cへとおくり、パス設定が完了したことを通知する。

同様に、GMPLS制御部30cは５１５で予備系インターフェースの電力状態設定を行い、５１６でスイッチ状態の設定を行なって、RESVメッセージ５１７をGMPLS制御部３０ｂへと送る。

図２３はステップ５１５で設定されるGMPLS制御部30cのIF電力状態管理テーブルの図である。図２４はステップ５１６で設定されるGMPLS制御部30cのスイッチ状態管理テーブルの図である。

引き続きGMPLS制御部30bは５１８で予備系インターフェースの電力状態設定を行い、５１９でスイッチ状態の設定を行なって、RESVメッセージ５２０をGMPLS制御部３０aへと送る。

図２５はステップ５１８で設定されるGMPLS制御部30bのIF電力状態管理テーブルの図である。図２６はステップ５１９で設定されるGMPLS制御部30bのスイッチ状態管理テーブルの図である。

GMPLS制御部30aは５２１で予備系インターフェースの電力状態設定を行い、５２２でスイッチ状態の設定を行なって、予備系LSP60bの設定が完了する。

図２７はステップ５２１で設定されるGMPLS制御部30aのIF電力状態管理テーブルの図である。図２８はステップ５２２で設定されるGMPLS制御部30aのスイッチ状態管理テーブルの図である。

図６は予備系LSP60bを非稼動状態から稼動状態へと変更し、主経路LSP60aを非稼動状態へと変更する際の処理シーケンスを示すシーケンス図である。

GMPLSを用いた冗長系の切り替え処理では、パス起点となるGMPLS制御部がパス状態変更を含むPATHメッセージを送ることで、予備系への切替が行われる。主経路の異常をパス起点GMPLS制御部に伝える方式はGMPLSの方式の対象外であり、本発明でも対象外で、特定の方式に依存しない。本実施例では光スイッチ部20aがGMPLS制御部30aに予備系パスへの切替要求を送ることで冗長系への切替処理が始まる場合の例を示す。

GMPLS制御部30aはパス状態が（予備系、非稼動）状態から（予備系、稼動）状態に変更されることを示すパラメータを含んだPATHメッセージ601をGMPLS制御部30bへ送る。以下、パス設定時と同じ順序で、GMPLS制御部30bがPATHメッセージ602をGMPLS制御部30c、GMPLS制御部30cがPATHメッセージ603をGMPLS制御部30dへと送り、逆方向へRESVメッセージ604、RESVメッセージ605、RESVメッセージ606が送られることで、LSP60bの非稼動状態から稼動状態への変更が完了する。この際、各GMPLS制御部30d-30aは、それぞれ607、609、611、613でそれぞれのIFの電力制御状態をST0に設定し、608、610、612、614でスイッチ部205の状態を設定して、予備LSP60bを稼動状態にし、データが流れることを可能とする。

図２９はステップ６０７で設定されるGMPLS制御部30dのIF電力状態管理テーブルの図である。図３０はステップ６０８で設定されるGMPLS制御部30dのスイッチ状態管理テーブルの図である。図３１はステップ６０９で設定されるGMPLS制御部30cのIF電力状態管理テーブルの図である。図３２はステップ６１０で設定されるGMPLS制御部30cのスイッチ状態管理テーブルの図である。図３３はステップ６１１で設定されるGMPLS制御部30cのIF電力状態管理テーブルの図である。図３４はステップ６１２で設定されるGMPLS制御部30cのスイッチ状態管理テーブルの図である。図３５はステップ６１３で設定されるGMPLS制御部30aのIF電力状態管理テーブルの図である。図３６はステップ６１４で設定されるGMPLS制御部30aのスイッチ状態管理テーブルの図である。図４３はＰＡＴＨメッセージ６０１の図である。

次に、GMPLS制御部30aはパス状態が（主系、稼動）状態から（主系、非稼動）状態に変更されることを示すパラメータを含んだPATHメッセージ615をGMPLS制御部30dへ送る。GMPLS制御部30dは６１６でIFの電力制御状態設定、６１７でスイッチ部205の状態を設定してRESVメッセージ618をGMPLS制御部30aへと送る。GMPLS制御部30aが６１９でIFの電力制御状態設定、６２０でスイッチ部205の状態を設定することで、主経路の非稼動状態への変更が行なわれる。

図３７はステップ６１６で設定されるGMPLS制御部30dのIF電力状態管理テーブルの図である。図３８はステップ６１７で設定されるGMPLS制御部30dのスイッチ状態管理テーブルの図である。図３９はステップ６１９で設定されるGMPLS制御部30aのIF電力状態管理テーブルの図である。図４０はステップ６２０で設定されるGMPLS制御部30aのスイッチ状態管理テーブルの図である。図４４はＰＡＴＨメッセージ６１５の図である。

尚、607、609、611、613でのIF状態設定時は、パス設定時に通知されている許容復旧時間の間、該当IFからの通信異常を示す警報をマスクし、警報情報を一時的に抑止する。これにより、非稼動状態から稼動状態へ移行する過渡期間中に必然的に発生する警報を、本来の装置異常とは区別して、管理者の負担を軽減させることが実現される。

図１４は経路計算処理３５００のフローチャートである。

経路計算処理３５００はＧＭＰＬＳ制御部３０のＣＰＵ３０１で実行されるプログラムである。

経路計算処理３５００は図５の５０１及び５０８にて実行される。

経路計算処理３５００ではまずステップ３５０１で予備系の経路計算かどうかを判定する。予備系かどうかはPATHメッセージ７００のプロテクションオブジェクト７０５の値により判定する。

主経路の場合はステップ３５０２へと進み、ネットワークトポロジーテーブル８００の値を参照して適切な経路を決定する。

経路が予備経路の場合はステップ３５０３へ進み、PATHメッセージ７００のサービス種別７０６の値と、サービス種別毎復旧時間管理テーブル１３００の値を参照して許容復旧時間の値を求める。

次に、ステップ３５０４で、主経路の経路情報（RSVP-TEのオブジェクトとして既定義）及び許容復旧時間を制約条件とし、ネットワークトポロジーテーブル８００、電力制御能力テーブル９００の値を参照して、制約条件下で最も省電力となる経路を算出する。尚、一定の制約条件下で経路計算を行なうアルゴリズムは例えばRFC2702に示されるように、ＧＭＰＬＳプロトコルではよく知られたアルゴリズムである為、詳細な説明は省略する。

図１５はパス設定時IF状態設定処理３６００のフローチャートである。

パス設定時IF状態設定処理３６００はＧＭＰＬＳ制御部３０のＣＰＵ３０１で実行されるプログラムである。

パス設定時IF状態設定処理３６００は図５の５１２、５１５、５１８及び５２１にて実行される。

パス設定時IF状態設定処理３６００はまずステップ３６０１で設定する経路が予備系かどうかを判断する。判断条件はステップ３５０１と同一である。

予備系でない場合は、特にインターフェースの電力制御を行わないため、処理を終了する。

予備系の場合は、ステップ３６０２へと進み、パス状態管理テーブル３３０を参照して、パスに許容復旧時間が設定されているかどうかを調べる。許容復旧時間が設定されていない場合はそのまま処理を終了する。

許容復旧時間が設定されている場合は、ステップ３６０３にて、パス状態管理テーブル３３０を参照して、設定すべきIFに既に他の予備経路が設定されているかどうかを調べる。他のパスが既に設定されている場合はステップ３６０４にて、そのIFに設定されている許容設定時間のうち、最も小さな値を求め、その値を新たに設定すべき許容設定時間とする。

そして、ステップ３６０５で、電力制御能力テーブル９００を参照し、指定された復旧時間を満たす電力状態の中で、最も省電力率の高い電力状態を求め、光スイッチ部２０に指示を送ってIF電力状態管理テーブル２３０の値を更新する。

ここで、GMPLS制御部３０と光スイッチ部２０との間の通信プロトコルはGMPLSの適用範囲外であり、ベンダー固有のプロトコルである。この、光スイッチ部制御プロトコルとしてはTL/1プロトコルが使用される場合が多いが、他のプロトコルであっても本発明の実施は可能である。

図１６はパス状態変更時IF状態設定処理３７００のフローチャートである。

パス状態変更時IF状態設定処理３７００はＧＭＰＬＳ制御部３０のＣＰＵ３０１で実行されるプログラムである。

パス状態変更時IF状態設定処理３７００は図６の６０７、６０９、６１１、６１３、６１６及び６１９にて実行される。

パス状態変更時IF状態設定処理３７００はステップ３７０１で、状態変更が稼動状態への変更かどうかを判定し、稼動状態への変更の場合はステップ３７０２進み、そうでない場合はステップ３７０４へ進む。ステップ３７０２ではパス状態管理テーブル３３０の許容復旧時間フィールド３３０７の値を参照し、設定された時間内は状態変更を行うインターフェースの警報がマスクされるよう、光スイッチ部２０に指示を行う。

次にステップ３７０３で、対象となるインターフェースの電力制御状態を通常状態となるよう、光スイッチ部２０に指示を行う。

稼動状態への変更でない場合のステップ３７０４では、対象となるインターフェースの電力制御状態を最も電力消費が少ない状態となるよう、光スイッチ部２０に指示を行う。

以上の処理により、予備系パスの電力消費を削減させることが可能となる。

本発明は、GMPLSプロトコルを用いて制御を行うネットワークシステムに適用すること
が出来る。特に、冗長系パスの消費電力を低減する際に適用すると好適である。

実施例1のネットワークシステム図である。光スイッチ部２０の構成図である。光インターフェース部２０６の構成図である。 GMPLS制御部３０の構成図である。経路設定処理のシーケンス図である。予備経路の状態変更処理のシーケンス図である。 PATHメッセージのデータ構成を示す図である。ネットワークトポロジーテーブルのデータ構成図である。電力制御能力テーブルのデータ構成図である。スイッチ状態管理テーブルの構成図である。 IF電力状態管理テーブルの構成図である。パス状態管理テーブル３３０のデータ構成を示す。サービス種別毎復旧時間管理テーブルの構成図である。経路計算処理３５００のフローチャートである。パス設定時IF状態設定処理３６００のフローチャートである。パス状態変更時IF状態設定処理３７００のフローチャートである。ステップ５０３でのGMPLS制御部30dのIF電力状態管理テーブルの図である。ステップ５０４でのGMPLS制御部30dのスイッチ状態管理テーブルの図である。ステップ５０６でのGMPLS制御部30aのIF電力状態管理テーブルの図である。ステップ５０７でのGMPLS制御部30aのスイッチ状態管理テーブルの図である。ステップ５１２でのGMPLS制御部30dのIF電力状態管理テーブルの図である。ステップ５１３でのGMPLS制御部30dのスイッチ状態管理テーブルの図である。ステップ５１５でのGMPLS制御部30cのIF電力状態管理テーブルの図である。ステップ５１６でのGMPLS制御部30cのスイッチ状態管理テーブルの図である。ステップ５１８でのGMPLS制御部30bのIF電力状態管理テーブルの図である。ステップ５１９でのGMPLS制御部30bのスイッチ状態管理テーブルの図である。ステップ５２１でのGMPLS制御部30aのIF電力状態管理テーブルの図である。ステップ５２２でのGMPLS制御部30aのスイッチ状態管理テーブルの図である。ステップ６０７でのGMPLS制御部30dのIF電力状態管理テーブルの図である。ステップ６０８でのGMPLS制御部30dのスイッチ状態管理テーブルの図である。ステップ６０９でのGMPLS制御部30cのIF電力状態管理テーブルの図である。ステップ６１０でのGMPLS制御部30cのスイッチ状態管理テーブルの図である。ステップ６１１でのGMPLS制御部30cのIF電力状態管理テーブルの図である。ステップ６１２でのGMPLS制御部30cのスイッチ状態管理テーブルの図である。ステップ６１３でのGMPLS制御部30aのIF電力状態管理テーブルの図である。ステップ６１４でのGMPLS制御部30aのスイッチ状態管理テーブルの図である。ステップ６１６でのGMPLS制御部30dのIF電力状態管理テーブルの図である。ステップ６１７でのGMPLS制御部30dのスイッチ状態管理テーブルの図である。ステップ６１９でのGMPLS制御部30aのIF電力状態管理テーブルの図である。ステップ６２０でのGMPLS制御部30aのスイッチ状態管理テーブルの図である。ＰＡＴＨメッセージ５０２の図である。ＰＡＴＨメッセージ５０９の図である。ＰＡＴＨメッセージ６０１の図である。ＰＡＴＨメッセージ６１５の図である。

符号の説明

２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ光スイッチ部
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ GMPLS制御部
４０Ｃ−Ｐｌａｎｅ網
５０Ｄ−Ｐｌａｎｅ網
６０ａ、６０ｂＬＳＰ(Label Switch Path)
８０ネットワーク管理装置。

Claims

ネットワークシステムであって、
シグナリングプロトコルを用いて経路設定を行う経路制御部と、
前記経路制御部の指示に従ってデータ転送を行うデータ転送部を備え、
前記データ転送部は前記データ転送を行うインターフェースと、非稼動状態にある前記インターフェースの消費電力を削減する電力制御手段を有し、
前記経路制御部は予備系パスの経路を決定する際、前記データ転送部の接続状態及び前記データ転送部の消費電力削減能力に基づいて前記予備系パスの経路を決定し、
前記電力制御手段は、前記予備系パスを設定する際は、前記インターフェースを節電状態に設定し、
前記電力制御手段は、前記予備系パスが稼動状態になった際は、前記インターフェースを節電状態から通常状態へと変更することを特徴とするネットワークシステム。
前記経路制御部は、前記電力制御手段が前記インターフェースを節電状態から通常状態へと変更する際、一定期間は前記インターフェースからのエラー情報を無視することを特徴とする請求項１記載のネットワークシステム。
前記経路制御部は、前記予備系パスを設定する際、設定情報の一部として、予備系パス用の前記インターフェースを非稼動状態から稼動状態へと移行するための許容復旧時間を他の経路制御部へ通知することを特徴とする請求項１記載のネットワークシステム。
前記インターフェースには、それぞれ許容復旧時間が異なる複数の予備系パスが設定され、
前記経路制御部は、前記インターフェースを節電状態に設定する際、前記複数の予備系パスの各々に対応する許容復旧時間のうち、最も短い許容復旧時間以内に通常状態へ移行可能な電力削減状態を前記インターフェースに設定することを特徴とする請求項３記載のネットワークシステム。