JP5095823B2 - トランスポート制御サーバ、ネットワークシステム及びトランスポート制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、トランスポート制御サーバ（ＴＣＳ：Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｅｒｖｅｒ）、ネットワークシステム及びトランスポート制御方法に係り、特に、通常時の経路（通常経路）とは別に、障害が発生した際に切り替える予備の経路（予備経路）を事前に計算するトランスポート制御サーバ、ネットワークシステム及びトランスポート制御方法に関する。

ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）などの従来プロトコルでは、障害が発生した際にドメイン内の各ノード（例えば、ルータなど）が経路情報を計算し直し（経路再計算）、その後新たな経路に切り替えて転送する。

図１１に、従来技術の説明図を示す。
例えば、ＯＳＰＦなどの既存のプロトコルを使用する場合、ＬＳＤＢ（Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ｄａｔａｂａｓｅ）を管理するノードであるＤＲ（Ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ Ｒｏｕｔｅｒ）を有する。図１１の例では、ノードＮ−１をＤＲとした例である。

例えば、ノードＮ−３に障害が発生した場合、隣接するノードＮ−１等が、障害を検知する。障害を検知したノードＮ−１は、ＬＳＤＢ（リンク状態を管理するデータベース）を更新する。ノードＮ−１は、ＬＳＡ（Ｌｉｎｋ−Ｓｔａｔｅ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）を送信して、更新されたリンク状態の情報を各ノードに通知する。全てのノードＮ−１、Ｎ−２、Ｎ−４及びＮ−５において、経路再計算が実施される。

なお、特許文献１には、単一ノードでの障害対策として、障害が発生したときの経路切り替え（ノード間リンクのインタフェース変更）に関する情報を「シナリオ」として各ノードが生成、保持し、ルーティングテーブルの更新はＯＳＰＦなど既存機能で再計算を行うネットワーク接続装置およびネットワーク接続方法が開示されている。

また、特許文献２には、ネットワーク管理装置にて障害を受信した後、ネットワーク構成を変更し、関連する各ネットワーク装置に通知し、また、ネットワーク装置が新しいネットワーク構成を受信後、ルーティングテーブルの再計算を行うことが開示されている。

さらに、特許文献３は、ＧＭＮ−ＣＬ（Ｇｌｏｂａｌ Ｍｅｇａｍｅｄｉａ Ｎｅｔｗｏｒｋ−Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ）に関し、経路制御処理と転送制御処理に分離され、同種の経路制御プロトコルを同一ユーザグループとして管理する経路制御プロトコル処理方式が開示されている。

特開２００７−３２４９８１号公報 特開２００６−２４６１２２号公報 特開２０００−６９０７９号公報

障害発生時などの経路再計算には時間がかかる場合がある。また、従来の技術では経路の切り替えが不要なノードでも、経路再計算が行われるため、無駄な処理負荷がかかることが想定される。例えば、図１１の例では、ノードＮ−３に障害が発生した場合、ノードＮ−２、Ｎ−４では、経路の切り替えが不要な場合もある。
本発明は、以上の点に鑑み、トランスポート制御サーバが事前に予備経路を計算し、障害発生時の経路再計算及び経路切り替えに要する時間を短縮することを目的とする。

本発明の第１の解決手段によると、
複数のノードとトランスポート制御サーバを備え、各ノードが前記トランスポート制御サーバから通知される経路情報に従いデータを転送するネットワークシステムにおける前記トランスポート制御サーバであって、
設定されるネットワークのトポロジ情報及びリソース情報に従い通常経路情報を生成し、予測される障害箇所に従い変更された予測トポロジ情報及び予測リソース情報に従い、該障害箇所に障害が発生した際の予備経路情報を予め生成する経路生成部と、
生成された通常経路情報を前記ノードへ通知する経路情報通知部と、
生成された予備経路情報を記憶するデータ記憶部と、
障害の発生を検知する障害情報取得部と
を備え、
前記障害情報取得部が障害の発生を検知すると、前記経路情報通知部が、前記データ記憶部に記憶された予備経路情報を前記ノードに通知する前記トランスポート制御サーバが提供される。

本発明の第２の解決手段によると、
トランスポート制御サーバと、
前記トランスポート制御サーバから通知される経路情報に従いデータを転送する複数のノードと
を備え、
前記トランスポート制御サーバは、
設定されるネットワークのトポロジ情報及びリソース情報に従い通常経路情報を生成し、予測される障害箇所に従い変更された予測トポロジ情報及び予測リソース情報に従い、該障害箇所に障害が発生した際の予備経路情報を予め生成する経路生成部と、
生成された通常経路情報を前記ノードへ通知する経路情報通知部と、
生成された予備経路情報を記憶するデータ記憶部と、
障害の発生を検知する障害情報取得部と
を有し、
前記障害情報取得部が障害の発生を検知すると、前記経路情報通知部が、前記データ記憶部に記憶された予備経路情報を前記ノードに通知し、
前記ノードは、前記トランスポート制御サーバからの予備経路情報を受信し、通常経路情報を予備経路情報に変更するネットワークシステムが提供される。

本発明の第３の解決手段によると、
複数のノードとトランスポート制御サーバを備え、各ノードが前記トランスポート制御サーバから通知される経路情報に従いデータを転送するネットワークシステムにおけるトランスポート制御方法であって、
設定されるネットワークのトポロジ情報及びリソース情報に従い通常経路情報を生成するステップと、
予測される障害箇所に従い変更された予測トポロジ情報及び予測リソース情報に従い、該障害箇所に障害が発生した際の予備経路情報を予め生成するステップと、
生成された通常経路情報を前記ノードへ通知するステップと、
生成された予備経路情報を記憶するステップと、
障害の発生を検知するステップと、
障害の発生を検知すると、記憶された予備経路情報をノードに通知するステップと
を含む前記トランスポート制御方法が提供される。

本発明によると、トランスポート制御サーバが事前に予備経路を計算し、障害発生時の経路再計算及び経路切り替えに要する時間を短縮することができる。

トランスポート制御システムの構成図。 トランスポート制御サーバの構成図。 障害発生前後のシーケンス図。 通常経路情報と予備経路情報の生成処理のフローチャート。 障害発生時の予備経路選択処理のフローチャート。 予備経路情報ＩＤテーブル２４−１の説明図。 予備経路情報テーブル２４−２の説明図。 障害種別判別情報記憶部２６の説明図。 トポロジ情報の説明図。 リソース情報記憶部２２の説明図。 従来技術の説明図。

図１に、トランスポート制御システムの構成図を示す。
トランスポート制御システムは、例えば、トランスポート制御サーバＳ−１と、複数のノードＮを備える。図１の例では、５台のノードＮ−１〜Ｎ−５を示すが、適宜の数のノードＮを備えてもよい。端末Ｔ−１及びＴ−２は、ノードＮを介して通信する。
各ノードＮが、トランスポート制御サーバＳ−１から通知される経路情報を設定し、設定された経路情報に従いデータを転送する。
トランスポート制御サーバＳ−１が、通常時の経路とは別に、障害が発生した際に切り替える予備の経路を事前に計算する。なお、予備経路は、障害種別に応じて、複数計算することができる。ここで、障害は、例えばノードＮの障害、通信線路（リンク）の障害、ノードＮの輻輳などを含む。
例えば、ノードＮのいずれかに障害が発生した時には、トランスポート制御サーバＳ−１が障害を検知し、障害内容に応じて予備経路情報を選択する。トランスポート制御サーバＳ−１は、関係するノードＮにのみ予備経路情報ＩＤ又は予備経路情報を送信して切り替えを指示する。ノードＮは、受信した予備経路情報ＩＤ又は予備経路情報に応じて経路を切り替える。

以下、図１のノードＮ−３で障害が発生した場合を例に説明する。
トランスポート制御サーバＳ−１が、予備経路を事前に計算し、記憶する。ノードＮ−３で障害が発生すると、隣接するノードＮ−１、Ｎ−５が障害を検知し、障害通知をトランスポート制御サーバＳ−１に送信する。なお、これらの障害の検知及び通知の方法については、従来の適宜の技術を用いることができる。トランスポート制御サーバＳ−１は、障害に応じた予備経路を選択する。また、トランスポート制御サーバＳ−１は、選択した予備経路の情報を関係するノードＮ−１及びＮ−５にのみ通知する。通知を受けたノードＮ−１及びＮ−５は、通知された予備経路の情報に基づいて経路切り替えを行う。

なお、トランスポート制御サーバＳ−１は、同時に複数箇所に障害が発生した場合に対する予備経路も事前に計算することができる。また、予備経路の計算については、例えば、全パターンについてではなく、特定の障害について事前に計算を行うことができる。これにより、計算量やデータ量を削減することができる。トランスポート制御サーバＳ−１が、例えば、故障や輻輳が発生する可能性が高い部分を事前に予測し、予測された故障や輻輳が発生した場合の予備経路の計算を優先的に実施するようにしてもよい。さらに、他のレイヤで発生した障害に対しても、例えばトランスポート制御サーバＳ−１が、事前に予備経路の計算を行い、経路の切り替えを行うようにしてもよい。

図２に、トランスポート制御サーバの構成図を示す。
トランスポート制御サーバＳ−１は、例えば、制御処理部１０と、データ記憶部２０と、通信ＩＦ３０を備える。制御処理部１０は、例えば、経路生成部１１と、経路選択部１２と、障害種別判別部１３と、障害予測部１４と、障害情報取得部１５と、経路情報通知部１６と、トラフィック情報取得部１７を有する。データ記憶部２０は、例えば、トポロジ情報記憶部２１と、リソース情報記憶部２２と、通常経路情報記憶部２３と、予備経路情報記憶部２４と、トラフィック情報記憶部２５と、障害種別判別情報記憶部２６を有する。また、トランスポート制御サーバＳ−１は、入力部をさらに有してもよい。

経路生成部１１は、設定されるネットワークのトポロジ情報及びリソース情報に従い通常経路情報を生成する。また、経路生成部１１は、例えば予測される障害箇所に従い変更された予測トポロジ情報及び予測リソース情報に基づき障害が発生した際の予備経路情報を予め生成する。経路生成部１１は、生成された通常経路情報、予備経路情報をデータ記憶部２０の通常経路情報記憶部２３、予備経路情報記憶部２４に記憶する。経路情報通知部１６は、生成された通常経路情報をノードＮへ通知する。

障害情報取得部１５は、障害の発生を検知する。例えば、ノードＮから障害通知を受信することで、障害の発生を検知できる。障害情報取得部１５が障害の発生を検知すると、経路情報通知部１６が、データ記憶部２０に記憶された予備経路情報をノードＮに通知する。

トランスポート制御サーバＳ−１は、予備経路を複数作成し、障害に応じて予備経路を選択してもよい。例えば、経路生成部１１は、予測される複数の障害箇所毎に予備経路情報を生成する。経路生成部１１は、データ記憶部２０に、予測される障害箇所を示す障害種別に対応して、生成された予備経路情報を記憶する。例えば、障害種別判別部１３は、障害情報取得部１５が障害の発生を検知すると、発生した障害箇所に対応する障害種別を判別する。経路選択部１２は、判別された障害種別に従い、対応する予備経路情報を選択する。経路情報通知部１６は、データ記憶部２０に記憶された複数の予備経路情報のうち選択された予備経路情報をノードＮに通知する。

また、トランスポート制御サーバＳ−１は、予備経路情報を関連するノードＮにのみ通知してもよい。例えば、データ記憶部２０は、障害種別に対応して、障害により経路情報が変更されるノードＮを示す関連ノード情報がさらに記憶される。経路選択部１２は、判別された障害種別に対応する関連ノード情報を特定する。経路情報通知部１６は、特定された関連ノード情報に応じたノードＮに対して、選択された予備経路情報を通知する。

障害種別判別部１３は、障害箇所と障害種別が対応して予め記憶された障害種別判別情報記憶部２６を参照し、障害情報取得部１５が検知した障害箇所に対応する障害種別を判別する。
障害予測部１４は、予測される障害箇所をひとつ又は複数特定する。また、予測される障害箇所に従い、トポロジ情報を変更して予測トポロジ情報が求められる。障害予測部１４による障害予測（障害発生確率の算出）を行う方法の例として、以下のような方法がある。なお、これらの方法以外にも適宜の手法により、予測される障害箇所を特定してもよい。

（１）装置仕様による予測
装置仕様等に応じて、事前に障害発生確率を設定値としてトランスポート制御サーバＳ−１に与えておく。例えば、障害予測部１４は、ノードＮ及びノードＮ間の各リンク毎に障害発生確率が予め設定され、障害発生確率が予め定められた閾値より大きいノードＮ及びリンクを予測される障害箇所とする。
（２）障害履歴による予測
各ノードＮ及びノードＮ間の各リンクの過去の障害イベントの履歴より、障害が発生した回数に応じて障害発生確率を特定する。例えば、データ記憶部２０が、ノードＮ及びノードＮ間の各リンクの過去の障害イベントの履歴を含む障害履歴情報をさらに記憶しておく。障害予測部１４は、障害履歴情報に基づき、障害が発生した回数が予め定められた閾値より大きいノードＮ及びノードＮ間のリンクを、予測される障害箇所とする。
（３）トラフィック履歴による予測
ノードＮ間の各リンクの過去のトラフィック情報の履歴より、トラフィックがリンクの許容帯域を越えた回数に応じて、障害発生確率を特定する。例えば、トラフィック情報取得部１７は、各ノードＮ及びノードＮ間の各リンクのトラフィック情報を所定のタイミングで取得する。データ記憶部２０が、取得されたトラフィック情報の履歴を含むトラフィック履歴情報を記憶しておく。障害予測部１４は、該トラフィック履歴情報に基づき、トラフィックが予め定められたリンクの許容帯域を超えた回数を求め、該回数が予め定められた閾値より大きいノードＮ又はノードＮ間のリンクを、予測される障害箇所とする。

図６、図７に、予備経路情報記憶部２４の説明図を示す。
図示の例では、予備経路情報記憶部２４は、予備経路情報ＩＤを介して、予備経路情報ＩＤテーブル２４−１と、複数の予備経路情報テーブル２４−２を有する。予備経路情報は、例えば、これらのテーブルを用いて、予備経路情報記憶部２４に記憶されることができる。なお、予備経路情報記憶部２４は、予備経路情報ＩＤを介さずに、ひとつのテーブルで構成してもよい。

図６は、予備経路情報ＩＤテーブル２４−１の説明図である。
予備経路情報ＩＤテーブル２４−１は、例えば、障害種別２４−１１に対応して、関連ノード情報２４−１２及び予備経路情報ＩＤ２４−１３が記憶される。なお、予備経路情報ＩＤテーブル２４−１は、例えば、ひとつの障害種別２４−１１に対応して、複数の関連ノード情報２４−１２を記憶でき、各関連ノード情報２４−１２に対応して予備経路情報ＩＤ２４−１３を記憶することができる。障害種別２４−１１には、例えば、シーケンシャルな番号、文字など適宜の識別情報を用いることができる。関連ノード情報２４−１２は、例えば、ノード識別子を記憶する。ノード識別子には、例えば、ノードＮを特定する適宜の記号又は文字等を用いることができる。予備経路情報ＩＤには、例えば、シーケンシャルな番号、文字、予備経路情報が記憶された領域を示すアドレスなど適宜の識別情報を用いることができる。

図７は、予備経路情報テーブル２４−２の説明図である。
予備経路情報テーブル２４−２は、例えば、予備経路情報ＩＤ２４−２１と、予備経路情報が記憶される。ここで、予備経路情報は、例えば、エントリ２４−２２に対応して予備経路の宛先ノード２４−２４を含む。エントリ２４−２２は、例えば、データの最終送達先の端末（宛先）のアドレスを示す。予備経路の宛先ノード２４−２４は、例えば、予備経路における次ホップのノード識別子を示す。図７は、予備経路情報ＩＤが「００１」のものを示すが、予備経路情報記憶部２４は、各予備経路情報ＩＤに対応する予備経路情報テーブル２４−２を有する。なお、図示の例では、予備経路情報テーブル２４−２に通常経路の宛先ノード２４−２３を含むが、省略することもできる。通常経路の宛先ノード２４−２３は、通常経路における次ホップのノード識別子を示す。

図８に、障害種別判別情報記憶部２６の説明図を示す。
障害種別判別情報記憶部２６は、例えば、障害種別２６−１に対応して、障害箇所２６−２が記憶される。障害箇所２６−２は、例えば、障害の発生が予測されるノードＮのノード識別子を記憶する。なお、本実施の形態では、例えば障害種別２６−１及び障害箇所２６−２を障害種別判別情報と称する。

図９に、トポロジ情報の説明図を示す。
トポロジ情報とはノードＮ間の接続状態のことで、例としてＯＳＰＦで用いられているＬＳＤＢ等がある。図９に、送信元（ＦＲＯＭ）のノード識別子と、送信先（ＴＯ）のノード識別子と、それらを接続するリンク識別子を示す。また、図示の例では、Ｎ−１からＮ−５はノード識別子、Ｌ１２からＬ５４はリンク識別子を表す。リンク識別子には、例えば、ノードＮ間の各リンクを特定する適宜の記号又は文字等を用いることができる。図９の接続関係が、トポロジ情報記憶部２１に記憶される。

図１０に、リソース情報記憶部２２の説明図を示す。
リソース情報記憶部２２は、例えば、リンク識別子又はノード識別子２２−１に対応して、帯域情報２２−２及びバッファ容量２２−３などのリソース情報が記憶される。帯域情報２２−２は、例えば、リンクの帯域を示す。バッファ容量２２−３は、例えば、ノード・インタフェースのバッファ容量を示す。
なお、データ記憶部２０に記憶される各情報は、上述のようなテーブル構成を有さず、適宜の形態で記憶されてもよい。

図３に、障害発生前後のシーケンス図を示す。
図３を参照して障害発生前後の動作の説明をする。なお、トランスポート制御サーバＳ−１の動作については、後に詳細に説明する。

トランスポート制御サーバＳ−１は、通常経路を計算する（Ｓ１０１）。続いて、トランスポート制御サーバＳ−１は、予備経路を計算する（Ｓ１０２）。トランスポート制御サーバＳ−１は、ステップＳ１０１で作成した通常経路情報を各ノードＮに送信する（Ｓ１０３）。各ノードＮはそれぞれ通常経路情報を受信し（Ｓ１０３）、受信した通常経路情報を設定する（Ｓ１０５−１〜Ｓ１０５−５）。各ノードＮは、設定された通常経路情報に従い、通常の運用を行う。

その後、例えば、ノードＮ−３において障害が発生すると（Ｓ１０７）、隣接するノードＮ−１が障害を検知する（Ｓ１０９）。障害を検知したノードＮ−１は、障害通知をトランスポート制御サーバＳ−１に送信する（Ｓ１１１）。なお、障害の検知、障害通知の送信はノードＮ−５が行ってもよい。トランスポート制御サーバＳ−１は、障害通知を受信し（Ｓ１１１）、予備経路を選択する（Ｓ１１３）。トランスポート制御サーバＳ−１は、ステップＳ１１３で選択された予備経路情報をノードＮ−３の障害に関連するノードＮ−１に通知する（Ｓ１１５）。ノードＮ−１は、予備経路情報を受信し（Ｓ１１５）、受信した予備経路情報に従って、経路切り替えを行う（Ｓ１１７）。同様に、トランスポート制御サーバＳ−１は、ステップＳ１１３で選択された予備経路情報をノードＮ−３の障害に関連する他のノードＮ−５に通知する（Ｓ１１９）。ノードＮ−５は、予備経路情報を受信し（Ｓ１１９）、受信した予備経路情報に従って、経路切り替えを行う（Ｓ１２１）。

図４に、通常経路情報と予備経路情報の生成処理のフローチャートを示す。
図４の処理は、例えば、図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０３に相当する。まず、トランスポート制御サーバＳ−１が、トポロジ情報とリソース情報を更新する（Ｓ２０１）。例えば、ネットワーク管理者が適宜の入力部を操作し、トランスポート制御サーバＳ−１がトポロジ情報と、リソース情報の各情報を入力部から入力して、トポロジ情報記憶部２１のトポロジ情報と、リソース情報記憶部２２のリソース情報を更新する。なお、トポロジ情報とリソース情報は、予めトポロジ情報記憶部２１とリソース情報記憶部２２に、それぞれ記憶されていてもよい。

経路生成部１１が、トポロジ情報記憶部２１のトポロジ情報とリソース情報記憶部２２のリソース情報を参照して、通常経路情報を生成し、通常経路情報記憶部２３に格納する（Ｓ２０３）。なお、経路計算の方法は、従来の適宜の方法を用いることができる。

障害予測部１４が、発生しやすい障害種別を判別し、それに応じて予備経路を生成する障害種別を特定して、特定した障害種別を経路生成部１１に通知する（Ｓ２０５）。また、経路生成部１１は、トポロジ情報記憶部２１のトポロジ情報とリソース情報記憶部２２のリソース情報を参照して、予備経路情報を生成し、予備経路情報記憶部２４に格納する（Ｓ２０７）。

上述のステップＳ２０５及びＳ２０７の具体的な処理の例について、以下に説明する。
まず、トラフィック情報取得部１７が、ネットワークから適宜のタイミングでノードＮ又はノードＮ間のリンクのトラフィック情報を取得し、予めトラフィック情報記憶部２５に格納しておく。

障害予測部１４は、例えば上述のトラフィック履歴による予測の方法に従い、トラフィック情報記憶部２５のトラフィック履歴から予測される障害箇所を特定する。障害予測部１４は、特定した予測される障害箇所を、障害種別判別情報記憶部２６に記憶する。障害予測部１４は、障害箇所２６−２に対応する障害種別を割り当て、障害箇所２６−２に対応して障害種別判別情報記憶部２６に記憶する。また、障害予測部１４は、例えば、障害種別２６−１に対応する予測トポロジ情報と、予測リソース情報をそれぞれ作成する。一例として、障害予測部１４は、ステップＳ２０３において通常経路の生成時に使用したトポロジ情報と、障害種別判別情報の障害箇所２６−２を基に、トポロジ情報から障害箇所のノードＮ又はノードＮ間のリンクを削除して予測トポロジ情報を作成する。例えば、図８に示す障害種別が００１の例では、障害予測部１４は、ステップＳ２０３において通常経路の生成時に使用したトポロジ情報から、ノードＮ−３及びノードＮ−３に接続するリンクを削除することで予測トポロジ情報を作成する。予測リソース情報については、リソース情報を適宜更新してもよいし、ステップＳ２０３において通常経路の生成時に使用したリソース情報を使用してもよい。障害予測部１４は、作成した予測トポロジ情報及び予測リソース情報の各情報をトポロジ情報記憶部２１及びリソース情報記憶部２２にそれぞれ記憶する。なお、通常経路を作成する際のトポロジ情報及びリソース情報（現在のネットワークの情報）と、予備経路を作成するための予測トポロジ情報及び予測リソース情報は、上書きせずに別々に記憶することができる。また、予測トポロジ情報及び予測リソース情報は、障害予測部１４が作成してもよいし、経路生成部１１が作成してもよい。または、トポロジ情報更新部、リソース情報更新部を備えてもよい。

経路生成部１１は、割り当てられた障害種別を予備経路情報ＩＤテーブル２４−１に記憶する。また、経路生成部１１は、例えば、障害箇所２６−２とトポロジ情報より、各障害種別２４−１１に対応する関連ノードを特定する。例えば、図８に示す障害種別が００１の例では、経路生成部１１は、トポロジ情報を参照して、障害箇所であるノードＮ−３を検索し、ノードＮ−３と接続されたノードＮを関連ノードと特定する。この例の場合、ノードＮ−１及びＮ−５が関連ノードとなる。これ以外にも、例えば、ノードＮ−３に接続されたノードＮ−１、Ｎ−５がノードＮ−３の障害発生を検知して、それぞれ障害通知をトランスポート制御サーバＳ−１に送信することで、経路生成部１１は、障害通知の送信元であるノードＮ−１、Ｎ−５を関連ノードとして特定してもよい。経路生成部１１は、特定した関連ノードの識別情報（関連ノード情報）を予備経路情報ＩＤテーブル２４−１に障害種別２４−１１に対応して記憶する。経路生成部１１は、関連ノード情報２４−１２について予備経路情報ＩＤ２４−１３を割り当て、予備経路情報ＩＤテーブル２４−１に記憶する。

経路生成部１１は、予測トポロジ情報及び予測リソース情報を基に、関連ノード情報２４−１２毎の予備経路情報を作成する。なお、経路情報の計算方法については、従来の技術の適宜の方法を用いることができる。また、ここでは、少なくとも関連ノードについての予備経路情報が求まればよいが、全ノード分求めても良い。

また、経路生成部１１は、割り当てた予備経路情報ＩＤを予備経路情報ＩＤテーブル２４−２に記憶する。経路生成部１１は、全ての関連ノード情報２４−１２に対して、予備経路情報を予備経路情報記憶部２４に記憶する。

図４に戻り、ステップＳ２０９では、経路情報通知部１６は、通常経路情報を各ノードＮに通知する（Ｓ２０９）。例えば、経路情報通知部１６は、通常経路情報を通常経路情報記憶部２３から読み出し、通信ＩＦ３０を介して各ノードＮに送信する。なお、ステップＳ２０９の処理は、ステップＳ２０３以降の適宜のタイミングで行ってもよい。

本フローチャートの説明では、トラフィック情報に基づいて障害予測を行う例について説明したが、上述の装置仕様による予測又は障害履歴による予測又はその他適宜な方法で障害予測を行ってもよい。

図５に、障害発生時の予備経路選択処理のフローチャートを示す。
図５の処理は、図３のステップＳ１０７〜Ｓ１１９の処理に対応する。
ノードＮやノードＮ間のリンクで障害が発生した場合（Ｓ３０１）、障害情報取得部１５が、障害通知を受信し、受信した障害通知に含まれる障害箇所の情報を障害種別判別部１３に渡す（Ｓ３０３）。例えば、障害情報取得部１５は、障害を検知したノードＮより、障害箇所の情報を含む障害通知を受信する。障害箇所の情報は、例えば、障害が発生したノードのノード識別子又はリンクのリンク識別子などとすることができる。なお、各ノードにおける障害の検知方法については、ヘルスチェックパケットを送受信するなど適宜の方法を用いることができる。

障害種別判別部１３が、障害種別を判別し、経路選択部１２に障害種別を渡す（Ｓ３０５）。例えば、障害種別判別部１３は、障害情報取得部１５から受信した障害箇所に基づき障害種別判別情報記憶部２６の障害箇所２６−２を参照して、障害種別を判別する。障害情報取得部１５から受信した障害箇所が障害種別判別情報記憶部２６に存在した場合、障害種別判別部１３は、該当する障害箇所２６−２に対応する障害種別２６−１を取得する。

経路選択部１１が、障害種別に基づいて予備経路情報記憶部２４を検索し、関連するノードと予備経路を選択する（Ｓ３０７）。例えば、経路選択部１１は、予備経路情報ＩＤテーブル２４−１の障害種別２４−１１を参照して、障害種別判別部１３から受信した障害種別を検索する。障害種別判別部１３から受信した障害種別が予備経路情報ＩＤテーブル２４−１に存在した場合、経路選択部１１は、該当する障害種別２４−１１に対応する関連ノード情報２４−１２と、予備経路情報ＩＤ２４−１３をそれぞれ特定する。経路選択部１１は、特定した関連ノード情報と予備経路情報ＩＤを経路情報通知部１６に送信する。

経路情報通知部１６が、予備経路情報を関連するノードＮに通知する（Ｓ３０９）。例えば、経路情報通知部１６は、経路選択部１１から受信した予備経路情報ＩＤに基づき、予備経路情報記憶部２４から予備経路情報ＩＤに対応する予備経路情報を読み出す。経路情報通知部１６は、特定された関連ノード情報に従い、関連ノードＮに対して、読み出された予備経路情報を通信ＩＦ３０を介して送信する。

なお、例えばステップＳ２０９などの障害発生前に、経路情報通知部１６が、予備経路情報ＩＤ及び予備経路情報をノードＮに予め通知し、障害発生後には、例えばステップＳ３０９において、経路情報通知部１６が、予備経路情報ＩＤを関連するノードＮに通知して、関連するノードＮが、通知された予備経路情報ＩＤに対応する予備経路情報を読み出してもよい。

本実施の形態によると、トランスポート制御サーバが事前に予備経路を計算し、障害発生時の経路再計算及び経路切り替えに要する時間を短縮することができる。また、本実施の形態によると、障害が発生した際、各ノードで経路の再計算や経路切り替えを行うことを防ぐことができ、各ノードの処理負荷を軽減することができる。さらに、本実施の形態によると、トランスポート制御サーバが障害に関係するノードにのみ予備経路情報及び切り替え指示を送信するため、障害に関係しないノードの負荷を低減することができる。

なお、本実施の形態によると、装置内での冗長構成がなくても障害に対応可能にすることができる。また、本実施の形態によると、ノードの間の接続に障害が発生しても対応可能にすることができる。

本発明は、例えば、障害が発生した際に経路情報を計算し直し、その後新たな経路に切り替えるネットワークシステムに適用することができる。

Ｓ−１ トランスポート制御サーバ
Ｎ−１、Ｎ−２、Ｎ−３、Ｎ−４、Ｎ−５ ノード
Ｔ−１、Ｔ−２ 端末
１０ 制御処理部
１１ 経路生成部
１２ 経路選択部
１３ 障害種別判別部
１４ 障害予測部
１５ 障害情報取得部
１６ 経路情報通知部
１７ トラフィック情報取得部
２０ データ記憶部
２１ トポロジ情報記憶部
２２ リリース情報記憶部
２３ 通常経路情報記憶部
２４ 予備経路情報記憶部
２５ トラフィック情報記憶部
２６ 障害種別判別情報記憶部
３０ 通信ＩＦ

Claims (10)

1. 複数のノードとトランスポート制御サーバを備え、各ノードが前記トランスポート制御サーバから通知される経路情報に従いデータを転送するネットワークシステムにおける前記トランスポート制御サーバであって、
   設定されるネットワークのトポロジ情報及びリソース情報に従い通常経路情報を生成し、予測される障害箇所に従い変更された予測トポロジ情報及び予測リソース情報に従い、該障害箇所に障害が発生した際の予備経路情報を予め生成する経路生成部と、
   生成された通常経路情報を前記ノードへ通知する経路情報通知部と、
   生成された予備経路情報を記憶するデータ記憶部と、
   障害の発生を検知する障害情報取得部と
   を備え、
   前記データ記憶部は、障害種別に対応して、前記複数のノードのうち該障害により経路情報が変更される複数のノードを示す関連ノード情報がさらに記憶され、
   前記障害情報取得部が障害の発生を検知すると、検出された障害の障害種別に対応する関連ノード情報に従い該障害により経路情報が変更される複数の前記ノードを特定して、特定された複数の前記ノードに対して、前記データ記憶部に記憶された予備経路情報を通知する前記トランスポート制御サーバ。
2. 前記経路生成部は、
   予測される複数の障害箇所毎に予備経路情報を生成し、
   予測される障害箇所を示す障害種別に対応して、生成された予備経路情報を前記データ記憶部に記憶する請求項１に記載のトランスポート制御サーバ。
3. 前記障害情報取得部が障害の発生を検知すると、発生した障害箇所に対応する障害種別を判別する障害種別判別部と、
   判別された障害種別に従い、対応する予備経路情報を選択する経路選択部と
   をさらに備え
   前記経路情報通知部は、選択された予備経路情報を、特定された前記ノードに通知する請求項２に記載のトランスポート制御サーバ。
4. 前記障害種別判別部は、障害箇所と障害種別が対応して予め記憶された障害種別判別情報を参照し、前記障害情報取得部が検知した障害箇所に対応する障害種別を判別する請求項３に記載のトランスポート制御サーバ。
5. 予測される障害箇所を複数特定する障害予測部
   をさらに備える請求項２に記載のトランスポート制御サーバ。
6. 前記障害予測部は、前記ノード及び該ノード間の各リンク毎に障害発生確率が予め設定され、障害発生確率が予め定められた閾値より大きいノード及びリンクを前記予測される障害箇所とする請求項５に記載のトランスポート制御サーバ。
7. 前記データ記憶部は、前記ノード及び該ノード間の各リンクの過去の障害イベントの履歴を含む障害履歴情報がさらに記憶され、
   前記障害予測部は、該障害履歴情報に基づき、障害が発生した回数が予め定められた閾値より大きいノード及びリンクを、前記予測される障害箇所とする請求項５に記載のトランスポート制御サーバ。
8. 各ノード及びノード間の各リンクのトラフィック情報を取得するトラフィック情報取得部
   をさらに備え、
   前記データ記憶部は、取得されたトラフィック情報の履歴を含むトラフィック履歴情報がさらに記憶され、
   前記障害予測部は、該トラフィック履歴情報に基づき、トラフィックが予め定められた許容帯域を超えた回数又は時間を求め、該回数又は時間が予め定められた閾値より大きいノード又はリンクを、前記予測される障害箇所とする請求項５に記載のトランスポート制御サーバ。
9. トランスポート制御サーバと、
   前記トランスポート制御サーバから通知される経路情報に従いデータを転送する複数のノードと
   を備え、
   前記トランスポート制御サーバは、
   設定されるネットワークのトポロジ情報及びリソース情報に従い通常経路情報を生成し、予測される障害箇所に従い変更された予測トポロジ情報及び予測リソース情報に従い、該障害箇所に障害が発生した際の予備経路情報を予め生成する経路生成部と、
   生成された通常経路情報を前記ノードへ通知する経路情報通知部と、
   生成された予備経路情報を記憶するデータ記憶部と、
   障害の発生を検知する障害情報取得部と
   を有し、
   前記データ記憶部は、障害種別に対応して、前記複数のノードのうち該障害により経路情報が変更される複数の前記ノードを示す関連ノード情報がさらに記憶され、
   前記トランスポート制御サーバは、前記障害情報取得部が障害の発生を検知すると、検出された障害の障害種別に対応する関連ノード情報に従い該障害により経路情報が変更される複数の前記ノードを特定して、特定された複数の前記ノードに対して、前記データ記憶部に記憶された予備経路情報を通知し、
   前記ノードは、前記トランスポート制御サーバからの予備経路情報を受信し、通常経路情報を予備経路情報に変更するネットワークシステム。
10. 複数のノードとトランスポート制御サーバを備え、各ノードが前記トランスポート制御サーバから通知される経路情報に従いデータを転送するネットワークシステムにおけるトランスポート制御方法であって、
    設定されるネットワークのトポロジ情報及びリソース情報に従い通常経路情報を生成するステップと、
    予測される障害箇所に従い変更された予測トポロジ情報及び予測リソース情報に従い、該障害箇所に障害が発生した際の予備経路情報を予め生成するステップと、
    生成された通常経路情報を前記ノードへ通知するステップと、
    生成された予備経路情報を記憶するステップと、
    障害の発生を検知するステップと、
    障害の発生を検知すると、障害種別に対応して、複数のノードのうち該障害により経路情報が変更される複数のノードを示す関連ノード情報を参照して、検出された障害の障害種別に対応する関連ノード情報に従い該障害により経路情報が変更される複数のノードを特定するステップと、
    特定された複数のノードに対して、記憶された予備経路情報を通知するステップと
    を含む前記トランスポート制御方法。

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