JP5306365B2 - Ｉｐネットワーク及びイーサネットｏａｍを用いた稼働状況の監視 - Google Patents

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Description

本発明はリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークに係り、そして、更に詳しくは、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークにおける運用、管理、及び保守（ＯＡＭ）に関する。
＜関連出願への相互参照＞
本出願は、２００７年１０月１２日に出願されたＰＬＳＢ及びショートカットＯＡＭと題する米国仮特許出願番号６０／９７９，４３８号の優先権を主張し、その内容はここに参照される。
本出願は、ノーテル・ネットワークス社による、２００８年１０月１２日に出願されたＩＰネットワーク及びイーサネットＯＡＭを用いる稼働状況監視と題する同時継続米国特許出願番号１２／２４９，９４１、２００８年１０月１２日に出願されたリンク状態制御イーサネット・ネットワークにおける自動ＭＥＰプロビジョニングと題する同時継続米国特許出願番号１２／２４９，９４４、及び同じくノーテル・ネットワークス社による、２００８年１０月１２日に出願されたリンク状態制御イーサネット・ネットワークにおける疎通性チェック管理と題する同時継続米国特許出願番号１２／２４９，９４６、同じくノーテル・ネットワークス社による２００８年５月５日出願のリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークに亘るＩＰ転送と題する同時継続米国特許出願番号１２／１５１，６８４に関連する。
データ通信ネットワークは互いに接続されてデータを互いに渡すように構成される種々のコンピュータ、サーバー、ノード、ルーター、スイッチ、ブリッジ、ハブ、プロキシー、及びその他のネットワーク・デバイスを含み得る。これらのデバイスをここでは「ネットワーク・エレメント」と称する。データは、ネットワーク・エレメント間の１つ或いは複数の通信リンクを利用してネットワーク・エレメント間を、インターネット・プロトコル・パケット、イーサネット・フレーム、データ・セル、セグメント、或いはその他のデータのビット或いはバイトの組合せのようなプロトコルを渡すことにより、交信される。特定のプロトコル・データ・ユニットが多様なネットワーク・エレメントで処理され、特定のプロトコル・データ・ユニットがネットワークを亘ってそのソースからその宛先までの間を進むに伴い多様な通信リンクを横切る。
通信ネットワーク上の種々のネットワーク・エレメントはここでプロトコルと呼ばれる予め定義されたルールのセットを用いて互いに通信する。異なるプロトコルは通信の異なる態様を制御し、例えば、データ通信ネットワーク・エレメント間の転送のためにどのように信号が形成されるべきか、何というプロトコル・データ・ユニットの種々の態様はどのように見えるべきか、プロトコル・データ・ユニットはネットワーク・エレメントによりどのように処理され或いはネットワークを通じてどのような経路で伝送されるべきか、及びルーティング情報のような情報がネットワーク・エレメント間でどのように交換されるべきかを制御する。
イーサネットはイーサット・ネットワーク・アーキテクチャーにおける標準規格８０２．１として電子電気技術学会（ＩＥＥＥ）により定義されたよく知られたプロトコルであり、ネットワークに接続されたデバイスは或る時間において同じ共通通信経路を利用する能力について競合する。複数のブリッジ或いはノードがネットワーク・セグメントを相互接続するために用いられる場合、同一宛先への複数の経路がしばしば存在し得る。このアーキテクチャーの利点はブリッジ間の経路の冗長性を有し追加のリンクの形態でネットワークに付加される許容能力を有することである。しかしながらループが形成されるのを避けるためネットワーク上でトラフィックがブロードキャストされ或いはフラッディングされる状態を抑制するためにスパニング・ツリーが一般的に用いられた。スパニング・ツリーの特徴はネットワーク内の宛先のどんなペア間にも唯一つの経路しか存在しないことであり、従ってパケットが何処から到来するかを観察することにより特定のスパニング・ツリーに関連する接続性を「学習」することが可能であった。しかしながらスパニング・ツリー自体に制約があり、スパニング・ツリー上のリンクに過使用をもたらし、スパニング・ツリーの一部でないリンクに未使用をもたらした。
スパニング・ツリーを実装するイーサネット・ネットワークに内在する制約の幾つかを解決するためリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークが２００６年１０月２日出願の出願番号１１／５３７，７７５の「プロバイダー・リンク状態ブリッジ」と題する出願に開示され、その内容はここに参照される。前記出願でより詳しく記述されるように、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークでの透過ブリッジと組合わされた各ノードにおける学習したネットワーク・ビューを利用するよりも、ネットワーク・トポロジーの同期したビューを各ノードが持つことを可能にするメッシュ・ネットワーク交換リンク状態広告を形成するブリッジを利用する。これはリンク状態ルーティング・システムのよく知られている仕組みにより達成される。ネットワーク内のブリッジはネットワーク・トポロジーの同期されたビューを有し、必要なユニキャスト及びマルチキャストの接続性の知識を保有し、ネットワーク内のどのようなペアのブリッジ間の最短経路の接続性を計算出来、そして計算されたネットワークのビューに従ったそれらの転送情報ベース（ＦＩＢ）を個々に留めることが出来る。
全てのノードが同期されたビューにおけるそれらの計算された役割及び留まっているそれらのＦＩＢを計算した時は、ネットワークはピアー・ブリッジのセットから(如何なる理由であれそのブリッジへの通信を要求する)如何なるブリッジへのループ・フリー・ユニキャスト・ツリーを有することとなり、ブリッジにおいて提供されるサービス段階毎に如何なるブリッジからピアー・ブリッジの同一セット或いはサブセットからの調和し且つループ・フリーのポイント・ツー・マルチポイント（ｐ２ｍｐ）のマルチキャスト・ツリーを有することとなる。もたらされる結果は、あるブリッジ間の経路がスパニング・ツリーのルート・ブリッジの通過に制約されないことであり、そして、全体としてもたらされる結果はメッシュの接続性の幅をより良く利用出来ることである。要するに全てのブリッジがそのブリッジへのユニキャストの接続性、及びそのブリッジからのマルチキャストの接続性を特定する１つ或いは複数のツリーのルートとなる。
カスタマー・トラフィックがプロバイダー・ネットワークに入るとき、カスタマーＭＡＣアドレス（Ｃ−ＭＡＣ ＤＡ）はプロバイダーＭＡＣアドレス（Ｂ−ＭＡＣ ＤＡ）へと解決され、そうしてプロバイダーＭＡＣアドレス空間を用いてトラフィックをプロバイダー・ネットワーク上に転送できる。更に、プロバイダー・ネットワーク上のネットワーク・エレメントはバーチャルＬＡＮ ＩＤ（ＶＩＤ）に基づいてトラフィックを転送するよう構成されており同じ宛先アドレスであるが異なるＶＩＤを有する異なるフレームはネットワークの異なる経路を亘って転送され得る。運用中、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークは１つのＶＩＤ範囲を最短経路転送に関連付ける事が出来、ユニキャスト及びマルチキャスト・トラフィックがその範囲からＶＩＤを用いて転送される事が出来、そしてトラフィック形成経路が最短経路以外の経路上のネットワークを横切って形成される事が出来、そして第２のＶＩＤ範囲を用いて転送される。
真のキャリア・クラス機能をリンク状態プロトコル制御イーサネットに加えるためには、特定の運用、管理、及び維持（ＯＡＭ）機能が望ましい。ＩＥＥＥ標準８０２．１ａｇ「到達性管理」として現在定義されている、イーサネットＯＡＭは、イーサネット・ネットワーク内で用いられるための到達性管理プロトコルのセットを定義する。これらは到達性監視、リンク追跡、及びループバックを含む。８０２．１ａｇ規格はメトリックス及びメッセージの監視の遂行を含むように拡張された。この標準はＩＴＵ−Ｔ ＳＧ １３， Ｙ．１７３１−「イーサネット・ネットワークにおけるＯＡＭに関する要件」に反映されている。しかし、これらの標準に記述された仕組みはアドレッシング及びＶＬＡＮセマンティクスの相違及び標準ネットワーク及びリンク状態プロトコル・イーサネット・ネットワーク間の使用の相違によりリンク状態プロトコル・イーサネット・ネットワークに直接的には適用出来ない。フォールト検出、隔離、トラブルシューティング、及び稼働状況監視目的に関するＯＡＭ機能をリンク状態プロトコル・イーサネット・ネットワーク中に取り入れることが望まれている。
本発明によれば、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上で動作する第１のネットワーク・レイヤー・ノードにおいてネットワーク監視する方法が提供される。本方法は第２のノードに向けられたネットワーク・レイヤー監視要求元からのネットワーク・レイヤー監視コマンドを第１のノードにより受取るステップ、ネットワーク・レイヤー監視コマンドを１つ或いは複数のイーサネットＯＡＭコマンドに第１のノードにより解決するステップ、イーサネットＯＡＭコマンドを第２のノードに送るステップ、第２のノードからイーサネットＯＡＭコマンドの結果を受取るステップ、及びイーサネットＯＡＭコマンドの結果をネットワーク・レイヤー応答の形式でネットワーク・レイヤー監視要求元に返信するステップを含む。ネットワーク・レイヤー監視コマンドを１つ或いは複数のイーサネットＯＡＭコマンドに解決するステップは、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の第２のノードに関連するイーサネットＭＡＣノードＩＤに第２のノードのネットワーク・レイヤー・アドレスを関連付ける転送テーブルを調べる事により第２のノードのネットワーク・レイヤー・アドレスを解決するステップ、それらの宛先アドレスとして第２のノード・イーサネットＭＡＣノードＩＤを有する１つ或いは複数のイーサネットＯＡＭコマンドを形成するステップ、及びリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の第２のノードに向けてＯＡＭコマンドを転送するために転送テーブルを調べてリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の次のポップ・アドレスを見つけるステップを含む事が出来る。ネットワーク・レイヤーは都合よくＩＰでもよい。ネットワーク・レイヤー監視コマンドの例はＩＰのｐｉｎｇ及びＩＰのトレースルートであり、イーサネットＯＡＭコマンドの例はＬＢＭ及びＬＴＭである。
更には、ネットワーク・レイヤー監視コマンドは１つ或いは複数のイーサネットＯＡＭコマンドは稼働状況監視コマンドでもよく、そしてイーサネットＯＡＭコマンドはＹ．１７３１コマンドを含む事が出来る。ネットワーク・レイヤー監視の要求元に返されるネットワーク・レイヤー応答に応答して第１のノード及び第２のノード間で調節され得る。
また本発明によれば、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上で動作する第１のネットワーク・レイヤー・ノードにおいてネットワーク監視するのに有用なコンピュータ・プロクラムが提供される。本コンピュータ・プログラムは第２のノードに向けられたネットワーク・レイヤー監視要求元からのネットワーク・レイヤー監視コマンドを第１のノードにより受取るためのロジック、ネットワーク・レイヤー監視コマンドを１つ或いは複数のイーサネットＯＡＭコマンドに第１のノードにより解決するためのロジック、イーサネットＯＡＭコマンドを第２のノードに送るためのロジック、第２のノードからイーサネットＯＡＭコマンドの結果を受取るためのロジック、及びイーサネットＯＡＭコマンドの結果をネットワーク・レイヤー応答の形式でネットワーク・レイヤー監視要求元に返信するためのロジックを含む。
ネットワーク・レイヤー監視コマンドを１つ或いは複数のイーサネットＯＡＭコマンドに解決するためのロジックは、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の第２のノードに関連するイーサネットＭＡＣノードＩＤに第２のノードのネットワーク・レイヤー・アドレスを関連付ける転送テーブルを調べる事により第２のノードのネットワーク・レイヤー・アドレスを解決するためのロジック、それらの宛先アドレスとして第２のノード・イーサネットＭＡＣノードＩＤを有する１つ或いは複数のイーサネットＯＡＭコマンドを形成するためのロジック、及びリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の第２のノードに向けてＯＡＭコマンドを転送するために転送テーブルを調べてリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の次のポップ・アドレスを見つけるためのロジックを含む事が出来る。ネットワーク・レイヤーはＩＰでもよい。
ネットワーク・レイヤー監視コマンドの例はＩＰのｐｉｎｇ及びＩＰのトレースルートであり、イーサネットＯＡＭコマンドの例はＬＢＭ及びＬＴＭである。
本発明の特徴は特に付属の請求項により表される。本発明は例示として以下の図面に示され、同様の参照符号は同様の要素を示す。以下の図面は本発明の種々の実施例を図示するだけのために示し、本発明の範囲を制限するためではない。分かり易くするために、全ての図面の全ての部分に符号が付されてはいない。
図１はリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークを実装するために用いられていたメッシュ・ネットワークの機能的ブロック図である。 図２はリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークにおいて用いられるように構成されたネットワーク・エレメント１２の一実装例の模式図である。 図３はＩＳ−ＩＳのようなリンク状態プロトコルがディスカバリー・フェーズを実行して各ブリッジのＳｙｓ−ＩＤを用いてループ・フリー構成にブリッジを相互接続するようなリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク構成の模式図である。 図４は複数のサービスがディスカバリー・フェーズ・ツリーから離れたリーフとして配置されて示されるところの図３に似たリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク構成の模式図である。 図５は８０２．１ａｇ規格により定義されたイーサネットＯＡＭ保守ドメインのブロック図である。 図６は８０２．１ａｇＯＡＭパケットのブロック図である。 図７は本発明によるリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークのノードにおける基盤レベルＯＡＭパケットの処理の流れ図である。 図８は本発明によるリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークのノードにおいて遂行される基盤レベル到達性チェック・プロセスの流れ図である。 図９は本発明によるリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークのノードにおけるサービス・レベルＯＡＭパケットの処理の流れ図である。 図１０は本発明によるリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークのノードにおいて遂行されるサービス・レベル到達性チェック・プロセスの流れ図である。 図１１は本発明の一実施例によるリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークのノードによるＭＥＰ生成及び分配の流れ図である。 図１２は本発明の一実施例によるリンク状態プロトコル・イーサネット・ネットワークのノードにおけるＭＥＰ受信及び転送テーブル更新の流れ図である。 図１３は本発明の一実施例によるノードＡからノードＢへのＯＡＭコマンドを送るためＭＥＰルックアップを用いるプロセスのＭＥＰの流れ図である。 図１４はリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の２つのＩＰノード間で実行されるＩＰ「Ｐｉｎｇ」コマンドの模式図である。 図１５は本発明によるリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークのノードにおけるＩＰレベル「Ｐｉｎｇ」コマンドの処理の流れ図である。 図１６はリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の２つのＩＰノード間で実行されるＩＰ「Ｐｉｎｇ」コマンドの模式図である。 図１７はプロバイダーがＩＰフォンを有するカスタマー施設に接続され、全ての通信がリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークを通じて行われるようなネットワークのブロック図である。ＶＯＩＰネットワークの稼働状況の監視は本発明によるイーサネットＯＡＭコマンドを用いてＩＰにおいて行われる。 図１８は本発明の一実施例によるリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークのノードにおけるＩＰレベル稼働状況監視コマンドの処理の流れ図である。
リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークはイーサネットのブリッジされた接続性の等価物を提供するが、これをフラッディング及び学習ではなくネットワーク・エレメント転送情報ベース（ＦＩＢ）の構成を通じて達成する。リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークの利用はループ・フリー最短経路転送を用いたネットワーク能力のより効率的な利用を提供することによりイーサネット・ネットワークがＬＡＮ空間からＷＡＮ或いはプロバイダー空間へと拡張される事を可能にする。透過ブリッジと組合わされるスパニング・ツリー・プロトコル（ＳＴＰ）アルゴリズムを用いる各ノードにおける学習されたネットワーク・ビューを用いるのではなく、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークにおいてメッシュ・ネットワークを形成するブリッジがリンク状態広告を交換して各ノードがネットワーク・トポロジーの同期したビューを持つ事が出来るようにする。これはリンク状態ルーティング・システムの利用を通じて達成される。
ネットワークのブリッジはネットワーク・トポロジーの同期されたビューを有し、必要なユニキャスト及びマルチキャスト接続性の知識を有し、ネットワークのブリッジの如何なるペア間の最短経路の接続性を計算出来、そして個々にネットワークの計算されたビューにより転送情報ベース（ＦＩＢ）を保持出来る。全てのノードが同期されたビューにおける役割を計算しＦＩＢを保持する時、ピアー・ブリッジのセットから如何なるブリッジへのループ・フリー・ユニキャスト・ツリーを有し、そしてピアー・ブリッジの同一のセットへの如何なるブリッジからの調和したループ・フリー・ポイント・ツー・マルチポイント（ｐ２ｍｐ）マルチキャスト・ツリーを有する。その結果は如何なるブリッジ・ペア間の経路もスパニンク・ツリーのルート・ブリッジの通過に拘束されない事でありそして全体としての結果はメッシュの接続性の幅をより良く活用する事が出来る事である。
リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークは如何なる２つのブリッジ間の接続性が両方向について同一経路になるように同期経路メトリックスを用い、そしてマルチキャストされるパケットとユニキャストされるパケットとの間の転送の一致があるようにユニキャスト及びマルチキャストの接続性についての共通メトリクスを用いる。
ＭＡＣ構成が透過ＬＡＮサービスを利用出来るＣ−ＭＡＣ（カスタマーＭＡＣ）レイヤー或いは他のレイヤーのネットワークに透過ＬＡＮサービスを提供するためにブリッジ（僅かに変更されたブリッジ）のセット間に最短経路のループ・フリー接続（ユニキャスト目的及びマルチキャスト目的の両方について）を構築するために用いられてもよい。
これは関連するＶＬＡＮについてのスパニング・ツリー・プロトコルのネットワーク内のリンク状態プロトコルの運用及びルーティング・システム広告のＭＡＣ情報のピギーバッキングを必要とする。
図１はリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークの一部分の一例の模式表現である。共用ネットワーク・トポロジーから各ノードは最短経路アルゴリズムを用いて他のプロバイダー・バックボーン・ブリッジ（ＰＢＢ）或いはネットワーク内のノードへの最適最短経路を計算する。ネットワークに亘る最短経路アルゴリズムの適用の結果、そして対応するブリッジ内のＦＩＢの保持は、各ブリッジからネットワークの同胞ブリッジへのメッシュを通じての唯一のツリーを提供する。
（ユニキャスト及びマルチキャストの）ブリッジに関連するＭＡＣアドレスはリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークの全域に亘り転送に基づく宛先のために用いられる。これはそれらがルーティング・システム広告で単にフラッディングされるだけでよくそして、ルーティング・システムのローカル集中の際には、ルーティング・システムにより指示されるようにローカル・ブリッジ転送データベースにすぐに準備される。こうしてレイヤー２の接続性の分散された計算はトポリジーの接続性に関連する特有の信号システムを要することなくイーサネット・ブリッジに適用出来る。この最も簡単なフォームでは、ブリッジが２つの与えられたブリッジ・ノード間の最短経路上にブリッジがあると計算した時、ブリッジはＦＩＢ内のこれらブリッジに関連するＭＡＣアドレス、対象の各ブリッジを示すユニキャストＭＡＣアドレス及び対象のブリッジから示されるマルチキャストＭＡＣアドレスを単にインストールする。
ブリッジ毎の単一のユニキャストＭＡＣアドレスが説明されたがより細かい微小体の利用を排除するものではなく、そしてユニキャストＭＡＣアドレスはライン・カード、仮想スイッチ・インスタンス（ＶＳＩ）或いはＵＮＩポートであってもよいことを理解されたい。これは宛先ブリッジでのフローの非多重化を簡略化するために望ましい。
不安定期間（トポロジー変化、トポロジー変化のルーティング・システムからネットワーク内の全てのブリッジへの広告、及び新しいトポロジーの共通ビュー及び転送情報の対応アップデートの再輻輳の間の期間）ループ抑制は（例え潜在的に低減される形態であっても）接続性を維持するためにネットワークにおいて望ましい。分散システムにおける不安定はしばしば、少なくとも一時的には、ネットワーク全体のビューが同期されないことを意味する。ネットワーク・エレメントがネットワークの同期されたビューを持たない場合、一時的なループが形成可能である。親出願でより詳細に述べられているようにＰＬＳＢネットワークはループを最小化するように逆経路転送確認を用いてもよい。ＲＰＦＣ確認はイーサネット・ブリッジのようなネットワーク・エレメントをしてパケットに含まれるソースＭＡＣアドレス及びパケットが到着するセグメントを転送データベース中に宛先としての同一のＭＡＣアドレスとして構成される値と比較することによりパケットを確認することにより遂行されてもよい。ソースＭＡＣアドレスについて学習されたセグメントが静的エントリーを変更し、或いは静的エントリーがない場合、パケットは破棄される。ＲＰＦＣ確認は望まれる特定のインスタンスでは選択的に無効化されてもよい。
リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークはサービス・インスタンスをサポート出来、サービス・インスタンスはポートのサブセット従ってネットワークのブリッジへの接続性を要するだけである。特定のサービス・インスタンスに関連するパケットを識別するために用いられ得る識別子の一例はＩＥＥＥ８０２．１ａｈ中に定義される拡張サービスＩＤフィールド（Ｉ−ＳＩＤ）である。自らが２つのブリッジ間の最短経路上にあることを見つけたブリッジは各ブリッジに関連するユニキャストＭＡＣアドレス、及び２つのブリッジに共通の全てのＩ−ＳＩＤについてのマルチキャストＭＡＣアドレスをインストールする。この結果は与えられたエッジ・ブリッジは全てのピアー・ブリッジへのユニキャスト接続性、及び各Ｉ−ＳＩＤにより識別される対象のコミュニティ特有のマルチキャスト接続性を有することとなる。これは各ピアーへのマルチポイント・ツー・ポイント（ｍｐ２ｐ）ユニキャスト・ツリー上のリーフ、及び対象の各コミュニティについてのピアー・ノードのセットへの（Ｓ，Ｇ）ポイント・ツー・マルチポイント（ｐ２ｍｐ）マルチキャスト・ツリーのルートの形態となり、ここで、ＳはソースのアドレスでありＧはマルチキャスト・グループ・アドレスである。
更に、２００８年５月５日に出願され、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークを横切るＩＰ転送と題する、同時継続米国特許出願番号１２／１５１，６８４にて述べられ、その全体がここに参照されるように、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークはネイティブＩＰをサポート出来る。従って、ノードがＩＰアドレスを学習する時、それはＩＰアドレスをそのリンク状態広告に挿入してＩＰアドレスの到達性をインターネット上の他のノードに広告する。各ノードはこのＩＰアドレスをリンク状態データベースに加える。パケットが入口ノードに到着すれば、入口ノードはＩＰアドレスを読み、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上のどのノードがＩＰアドレスを認識しているかを判断し、そしてパケットを正しいノードに転送するためのＭＡＣヘッダーを構成する。ＭＡＣヘッダーのＤＡ／ＶＩＤはＩＰアドレスを広告したノードの交点ＭＡＣである。ユニキャスト及びマルチキャストＩＰ転送が実装されてもよい。
図２はリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークにおいて用いられるように構成されたネットワーク・エレメント１２の可能な実装例の模式的表現である。ネットワーク・エレメント１２はルーティング・システム・モジュール８０を含み、ルーティング・システム・モジュール８０はリンク状態ルーティング・プロトコルを用いてネットワーク・トポロジーに関するルーティング及びその他の情報を含む制御メッセージをピアー１２と交換するよう構成されている。ルーティング・システム・モジュールにより受信された情報はリンク状態データベース９０にストアされ或いは他の方法でストアされ得る。
前述のように、情報交換はネットワーク上のノードにネットワーク・トポロジーの同期したビューを生成させ、そして次にはルーティング・システム・モジュール８０にネットワーク上の他のノードへの最短の経路を計算させる。ルーティング・システム・モジュール８０により計算された最短経路はＦＩＢ８２内にプログラムされ、計算された最短経路、マルチキャスト・ツリー、トラフィック処理された経路、及び他のエントリーに基づいてネットワークを通じてトラフィックを方向づけるためのエントリーと伴に保持される。
ルーティング・システム・モジュール８０はネットワーク・レイヤー到達性の情報を含むルート・アップデートを交換する。ネットワーク上のノードにより知られたネットワーク・レイヤー・アドレスはネットワーク・エレメント１２上のリンク状態データベース９０にストアされてネットワーク・レイヤー・パケットが到着したときに入口ノードをしてリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の正しい出口ノードを選択する。ネットワーク・レイヤー・アドレスの知識はまたマルチキャスト転送状態がネットワークで実行されることとしノードに同一ＩＰマルチキャスト内の関心あるノードのペア間の転送状態をインストールさせることによりネットワーク・レイヤー・マルチキャストがノードにより処理されるようにする。
ネットワーク・エレメント１２はまた逆経路転送確認（ＲＰＦＣ）モジュール８４のような１つまたは複数のその他のモジュールを含んでよく、ＲＰＦＣモジュール８４は到来フレームを処理してＦＩＢ８２中のルックアップを遂行してフレームを受取ったポートと特定のソースＭＡＣについてＦＩＢ８２内に特定されたポートとが一致するかどうかを判断する。入力ポートがＦＩＢ内に特定された正しいポートと一致しない場合、ＲＰＦＣモジュールはメッセージを破棄するようにする。
フレームがＲＰＦＣ８４を通過するとき、宛先ルークアップ８６モジュールはＦＩＢ８２からフレームが転送されるべきポートを決定する。ＦＩＢがＤＡ／ＶＩＤについてのエントリーを持たないとき、フレームは破棄される。
記述されたモジュールは図示の目的のみのためのものであり当業者により理解されるようにノードのモジュール間で組合わされ或いは分散されてよいことを理解されるべきである。
図３を参照すると、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク３００が示され、ＩＳ−ＩＳのようなリンク状態制御プロトコルがディスカバリー・フェーズで実行されて各ブリッジのＳｙｓ−ＩＤ、別名ノードＭＡＣアドレス３０４を用いてループ・フリー構成となるようにブリッジ３０２ａ−ｈを相互接続する。ＩＳ−ＩＳのアップデートの異なるセットは送出されてＩＳＩＤ１０についてのマルチキャスト接続を形成する。ＩＳＩＤが一旦作成されるとリンク状態ディスカバリーの間にＳｙｓ−ＩＤを用いて作成された経路を通じてマルチキャスト接続を形成する。図４を更に参照すると全てのサービスはこのベース・トポロジーのリーフである。２００８年５月５日出願のリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークに亘るＩＰ転送と題する、同時継続米国特許出願番号１２／１５１，６８４に述べられ参照されるようにＩＰサブネット３０６はＳｙｓ−ＩＤに直接的にマップする。２００８年６月２６日出願のリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークに亘るＶＰＮの実装と題する、同時継続米国特許出願番号１２／２１５，３５０に述べられ参照されるようにＶＲＦ３０８はＩＳＩＤを通じてマップする。
ここで参照されるＩＥＥＥ８０２．１ａｇ「到達性管理」に現在定義されているイーサネットＯＡＭはイーサネット・ネットワークで用いられる到達性管理プロトコルのセットを定義している。これらは、疎通性確認、リンク追跡、及びループバック・プロトコルを含む。８０２．１ａｇ規格はメトリクス及びメッセージの監視の遂行を含むように拡張された。この標準はＩＴＵ−ＴＳＧ１３，Ｙ．１７３１−「イーサネット・ネットワークにおけるＡＯＭ要件」に反映され、ここに参照される。しかし、これらの標準に記載の仕組みはリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークには直接的には適用できない。本発明によれば、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークは失敗識別、隔離、トラブルシューティング、目的監視の実行についてのＯＡＭ機能を取り入れる事。
８０２．１ａｇＣＦＭメッセージは以下のものを含む。
疎通性チェック − これらは管理エンドポイントから周期的に発信される「心拍」メッセージである。これらは管理エンドポインドをしてそれらの間のサービス無接続性のロスを検知させる。
リンク・トレース − これらはアドミニストレーターの要求に応じて管理エンドポイントにより発信され宛先管理エンドポイントへのパス（ポップ・バイ・ポップ）を追跡する。これらは発信ノードをしてパスについての接続性データを発見させる。リンク・トレースはＵＤＰとトレースルートの概念に類似する。
ループバック − アドミニストレーターの要求に応じて管理エンドポイントにより発信され他の管理ポイントへの接続性を検証する。ルーフバックは宛先が到達可能であるか否かを示し、パスのポップ・バイ・ポップの発見はさせない。これはＩＣＭＰエコー（Ｐｉｎｇ）と概念において似ている。
管理ドメイン
どのようなサービス・プロバイダー・ネットワーク内であっても、図５に示されるように、イーサネットＣＦＭは階層化管理ドメインから成る機能的モデルに依存する。ドメインはアドミニストレーターにより（８つの可能性の中から）特有の管理レベルが割当てられ、ドメインの階層の関連性を定義するのに有用である。２つのドメインがネストするとき、外側ドメインは内側ドメインよりもより高い管理レベルを有さなければならない。図５に示されるのはプロバイダー・ドメイン４０４を含むカスタマー・ドメイン４０２であり、プロバイダー・ドメイン４０４は２つのオペレータ・ドメイン４０６を含む。管理エンドポイント（四角印）は管理ドメインの端に位置し、管理中継ポイント（丸印）はドメインの内部に位置する。従って、中継ポイントはＣＦＭパケットを転送するが（ループバックでなく或いはその中継ポイントについての宛先リンク・トレースでないとき）、エンドポイントはＣＦＭパケットをドメイン内に保持しなければならないのでエンドポイントはＣＦＭパケットを転送しない。これに対する唯一の例外はエンドポイントがより高いレベルのドメインについての中間ポイントとして動作する時であり、この場合はより高いレベルのドメインの部分である限りＣＦＭパケットを転送する。
図５はサービス・プロバイダーが２つのオペレータのネットワークを用いてサービスを提供する場合の例を示す。サービス・プロバイダー管理レベルは３２２として示される。オペレータＡ及びオペレータＢについての管理レベルは３２４に示される。２つの特別な場合の管理レベルはカスタマー・レベル（３２０）と物理層レベル（３２６）である。カスタマー・レベルは（疎通性チェックを用いて）カスタマーをして接続性テストさせそして（ループバック及びリンク・トレースを用いて）問題を隔離させる。物理層レベルは、他方、可能な最も狭い管理ドメイン、シングル・リンク・ドメインを定義する。
本発明の第１の態様によれば、一般的なスパニング・ツリーに基づくイーサネットとリンク状態プロトコル制御イーサネットとの間の相違を調整するためにイーサネットＯＡＭ標準規格に対する変更がもたらされる。本発明の第２の態様によれば、新規なサービス・レベルＯＡＭ機能がリンク状態プロトコル制御イーサネットを上手く活用する。本発明の第３の態様によれば、イーサネットＡＯＭが稼働状況監視及び制御のためにリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークを通じてＩＰサービスにより用いられる。
インフラストラクチャーＯＡＭ
本発明によれば、第１のＩ−ＳＩＤのセットアップ前に、リンク状態プロトコル制御イーサネットはインフラストラクチャー・レベルでＣＦＭメッセージを実行できる。このようなＣＦＭメッセージは図３及び４中のリンク・レイヤー及び図５中のリンクＯＡＭレベルにより用いられる。この時点で、サービスをノード間に展開する以前に、診断ＯＡＭがノード間の接続性のテストに役立ち得る。
８０２．１ａｇＣＭＦメッセージ・フォーマットが図６に示されている。８０２．１ａｇ規格に従う或るＣＦＭメッセージ、即ち、ＬＢＭメッセージはユニキャスト宛先アドレスを採用する。これらＣＦＭメッセージをリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークのトポロジーを検証するよう診断目的で利用できるようにすることは有用である。そうするため、リンク状態トポロジー内のノードの適切な宛先アドレスが必要である。こうして、本発明及び図６に示されるところによれば、ユニキャスト宛先アドレスを採用するＣＦＭメッセージ、即ち、ＬＢＭ及びＬＢＲメッセージについて、宛先ノードのＳｙｓ−ＩＤから導き出されるノードＭＡＣアドレスが用いられる（図７の４００、４０２、４０４）。このノード・レベルＭＡＣアドレスはリンク状態プロトコル交換時にＦＩＢにインストールされる。
或るＣＦＭメッセージは、ｍＬＢＭ及びＣＣＭのように、特有のブロードキャスト宛先アドレスを採用する。これらアドレスはリンク状態イーサネット・プロトコルと非互換性であり、ＲＰＦＣは壊れてループを結果と生じる。従って、インフラストラクチャー・レベルでは、これらメッセージは使われない。
更に本発明によれば、インフラストラクチャー・レベルでＬＴＭ ＣＦＭメッセージがアドレスされる方法に変化が生じる。標準規格によれば、ＬＴＭメッセージはよく知られたグループ・マルチキャストＭＡＣアドレスを採用する。しかしながら、リンク状態制御イーサネット・ネットワークでは、第１のＩ−ＳＩＤが確立されるまで如何なるノードＦＩＢ中にもマルチキャスト・エントリーは存在しない。従って、この段階でリンク状態制御イーサネット・ネットワークにより受取られた標準ＬＴＭメッセージは破棄される。従って、本発明は標準規格の実装に対する変更を提供する。本発明によるＬＴＭメッセージはターゲット宛先ノードについてのユニキャスト宛先アドレスを採用する（図７、４００、４０６、４０８）。再び、採用される宛先アドレスはターゲット宛先ノードのＳｙｓ−ＩＤから導き出されるノードのＭＡＣアドレスである。リンク状態制御イーサネット・ネットワークは「フラッド及び学習」ではなく予め構築されているので、宛先への経路が分かっており、従ってユニキャストＬＴＭメッセージはターゲット・ノードへの予め構築された経路に従うことが出来る。
ここで図８を参照すると、ＯＡＭを備えたリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークはインフラストラクチャー・レベルで接続性を二重チェックする機会を提供する。リンク状態制御イーサネット・ネットワーク内の或るノードについて、オペレータはリンク状態データベース自体をチェック出来てリンク状態プロトコルにより何の接続が形成されたか分かる（４２０、４２２）。そして、オペレータはノードから或いはノードのペア間にリンク・トレースを走らせる事が出来て（４２４）ノード間に存在する実際の経路がＦＩＢにより反映されるように初期にセットアップされたリンク状態プロトコルに一致するかどうか分かるようにチェックする（４２６−４３０）。
サービス・レベルＯＡＭ
Ｉ−ＳＩＤがセットアップされた後、リンク状態プロトコル制御イーサネットはまたサービス・レベルでＣＦＭを実行する。イーサネットＯＡＭはＩ−ＳＩＤレベルで働くように設計されており、そして８０２．１ａｇ及びＹ．１７７３が用いられてリンク状態プロトコル制御イーサネットのサービス・レベルＯＡＭの機能を強化され得る。
ｍＬＴ
典型的なフラッド及び逆経路学習イーサネット・ネットワークでは、全Ｉ−ＳＩＤは１つのマルチキャスト送信元アドレスにルートされた同一のマルチキャスト配信経路に従う。しかし、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークでは、各サービス・インスタンス、即ちＩＳＩＤ、がマルチキャスト配信経路をルートする。それで、もしリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークにおけるサービス・インスタンス経路をトラブルシューティングしたいならユニキャストＬＴＭ或いは標準に準拠するＩＳＩＤと不調和のマルチキャストＬＴＭを用いるのではなく、新しい代替を用いる方が理に叶う。本発明の一態様によれば、新しいＯＡＭリンク・トレース・メッセージが従ってサービス・レベルで提供される。リンク追跡は、図６のマルチキャスト標準イーサネットＤＡを用いる代わりに、そのＤＡとしてＩ−ＳＩＤマルチキャスト・アドレスを用いる（図９の４５６）。ＩＳＩＤマルチキャストＤＡを用いることにより、リンク追跡は典型的なイーサネット・マルチキャスト・ツリーからではなく、追跡が発進されるためのノードからルートされる最適マルチキャスト経路に従う。
ディスカバリー
サービス・レベルＯＡＭはリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークのトポロジーを有効化するためにディスカバリー目的で用いられ得る。例えば、図９を参照し、「Ｓｈｏｗ ＩＳＩＤツリー」コマンドがＩＳＩＤの付けられたノードから発進され得る（４５４）。１つの選択によれば、ｍＬＢＭコマンド（ワイルドカードｐｉｎｇ）が、８０２．１ａｇ規格のＣＦＭ ｍＤＡではなく、ＩＳＩＤ ｍＤＡを用いて、ＩＳＩＤノードから発進される（４５８）。或いは、各ＩＳＩＤエンドポイントについて、ユニキャストＬＴＭ（トレースルート）がＩＳＩＤ内で発進される（４６０）。他の選択では、前述のｍＬＴＭ（ワイルドカード・トレースルート）コマンドＩＳＩＤノードから発進され得て、マルチキャストＩＳＩＤツリーの経路を追跡する（４５６）。
リンク状態プロトコルはネットワーク・トポロジーのビューとともにネットワーク内の全てのノードに在ることに注目されたい。それで、例えば、リンク状態データベースがＩＳ−ＩＳデータベースであるところの、図１０のステップ５００−５０６に示されるように、或るＩＳＩＤに付いた全てのエンドノードについてのＩＳ−ＩＳデータベースにクエリー出来る。そして、上述のサービス・レベルＯＡＭがデータプレーンを通じて走らされ得てデータ・プレーン・トポロジーが、制御プレーンがそうあるべきと示すように実際に構成されているかが分かる。
ディスカバリーはネットワーク内の経路を有効化するために用いられ得る。「Ｓｈｏｗ ＩＳＩＤ経路」コマンド（図９の４６２）はエンドポイント間の経路を検証出来る。例えば、ノードＡ及びＢ間のＩＳＩＤ上の経路を示すため、ＬＴＭ（トレースルート）をＩＳＩＤ１０１上のノードＡからノードＢに発進する（４６４）。再び、ＬＴＭ ＤＡは宛先ノードのｓｙｓ−ＩＤ（ノードＢ）のユニキャストＤＡであり、標準規格準拠ＣＦＭ ＤＡではない。
接続性
再び、リンク状態プロトコルはネットワーク・トポロジーのそれぞれのビューとともにネットワーク内の全てのノードに在る。そうして、例えば、図１０のステップ５０８−５１２に示されるように、リンク状態データベースがＩＳ−ＩＳデータベースである場合、ＩＳ−ＩＳデータベース内のどのノードからもノードＡ及びノードＢ間のＩ−ＳＩＤ経路につて照会出来る。或いは、他のエンドノードへの経路についてのＩ−ＳＩＤ上の如何なるから照会出来、例えば、エンドノードＢへの経路を示すためにエンドノードＡから照会出来る。そして、上述のサービス・レベルＯＡＭリンク・トレースがデータ・プレーンを通じて走りデータ・プレーン・トポロジーは制御プレーンがそうあるべきであると示しているように実際に構成されているかが分かる。
サービスＯＡＭは、Ｉ−ＳＩＤエンドポイント間及びＩ−ＳＩＤ内で、接続性検証及び失敗検出のためにも用いられ得る。ＣＦＭ ＣＣＭに等価のＯＡＭメッセージは接続性チェックの仕組みとしてＩ−ＳＩＤに付いたエンドノードから発行され得る（図１０の５１４）。再び、これらＣＣＭメッセージはＣＦＭ−ＤＡとは反対に、Ｉ−ＳＩＤ ｍＤＡ（Ｓｙｓ−ＩＤに解かれる）に基づいてアドレスされる。更に、これらＣＣＭメッセージは全てのサービス・レベルにて発行され得る。ＩＰ−ＶＰＮ、ＶＲＦ、その他はＩ−ＳＩＤを通じて解かれるが、ＩＰサブネット・レベルＣＣＭメッセージは直接的にＳｙｓ−ＩＤに解かれる。
ＭＥＰ／ＭＩＰ自動生成
本発明の態様によれば、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークはＭＥＰ及びＭＩＰの自動生成を可能にする。
リンク・トレース・プロトコル・ディスカバリーの一部として、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク内の各ノードはデフォルトＭＤレベル８０２．１ａｇロジックを自動的に例示するが、ＭＡＣアドレスに翻訳されるＳｙｓ−ＩＤ名を用いてそうする。本発明によれば、図１１に示されるように、インフラストラクチャー・レベルで、各ノードはＳｙｓ−ＩＤをハッシュしてＭＥＰ及びまたはＭＩＰを誘導し（６００）、ＴＬＶにこの情報を保持させる（６０２）。ＴＬＶはリンク状態ＰＤＵ（ＬＳＰ）内をネットワークに伝えられる（６０４）。図１２において、ノードがそのようなＬＳＰを受取るとＴＬＶの受取ったＭＥＰ情報はそこからＬＳＡを受取ったエンドポイントに関連付けられる。受取りエンドポイントはエントリーをそのＦＩＢに付加してＭＥＰにそこからＬＳＡを受取ったノードのノードＭＡＣに関連付けてＭＥＰおよびＳｙｓ−ＩＤの結合を生成する。こうして各ノードはネットワーク内の他の全てのノードについて何のＭＩＰ及びＭＥＰポイントかを知る。
こうして、オペレータは特定のノードの視点からインフラストラクチャー・レベルＯＡＭコマンドを実行できる。例えば、図１３のステップ６２０−６２６に示されるように、オペレータはノードＡ及びＢ間の疎通性チェックの遂行を選択する。そうすると、ノードＡから、オペレータはイーサネットＯＡＭ ＬＢＭ 即ち「ｐｉｎｇ」コマンドを実行する。本発明によれば、ノードＡは、リンク状態構築最中に以前に保持された、ノードＢのＭＥＰについてそのリンク状態データベースをチェックする。一旦これが知れると、ノードＢの宛先アドレスとＬＢＭメッセージが造られる。ノードＢのＦＩＢは、ノードＢへの途中において、ＬＢＭメッセージが次のポップＭＩＰに送られるべき事を示す（もし実際にＡ及びＢ間にノードが存在するなら）。
図５に示されるように、異なる維持ドメインが異なるＭＥＰ及びＭＩＰ ＭＤレベルに関連付けられる。こうして、サービス・レベルにおいて、ＭＥＰ及びＭＩＰ ＭＤレベルの異なるセットが特定される。リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークは種々のサービス・レベルにおいて必要によりＭＥＰ及びＭＩＰのダイナミック自動構築を可能にする。インフラストラクチャー・レベルにて、リンクを監視するためのポートＭＥＰが８０２．１ａｇ規格に述べられているように「デフォルト」ＭＡＩＤレベルにおいてＭＤレベル０とともに示され、そして常にオンである。種々のサービス・レベルはＣＣＭのようなメッセージを運ぶための常時オンＭＥＰをも有する事が出来る。これらＭＥＰはサービス・レベル識別子Ｉ−ＳＩＤの機能としてＭＡＩＤ、そしてドメインに適したＭＤレベルとともに生成される。ＭＩＰはリンク状態プロトコル・ディスカバリーの最中は常にオンとして、ドメインに適したＭＤレベルとともに生成される。
リンク状態プロトコル・イーサネット・ネットワークのＩＰ ＯＡＭ
前述のように、２００８年５月５日に出願されたリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークに亘るＩＰ転送と題する、ここで参照される、同時継続米国特許出願番号１２／１５１，６８４に記載されるように、ＩＰアドレスはリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークにおける転送に用いられるＭＡＣアドレスに直接的にマップできる。ここで説明されるように、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークのノードがＩＰアドレスを学習するとき、ノードはＩＰアドレスをリンク状態広告に挿入してＩＰアドレスの到達性をネットワークの他のノードに報せる。各ノードはこのＬＳＰにリンク状態データベースに報せるＩＰアドレスを加える。パケットが入口ノードに到着すると入口ノードはＩＰアドレスを読み、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上のどのノードがＩＰアドレスに気付いているかを判断し、そしてパケットを正しいノードに送るためＭＡＣヘッダーを構築する。ＭＡＣヘッダーのＤＡ／ＶＩＤはＩＰアドレスを広告したノードのノードＭＡＣであり、例えば、これはＳｙｓ−ＩＤでもよい。
ＩＰサブネットはリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークに調和的にマップされ得るので、ＭＥＰ及びＭＩＰの自動生成及びリンク状態プロトコル制御イーサネットの強化されたＯＡＭはＰｉｎｇ及びイーサネットＯＡＭに基づくトレースルート能力のような、ＩＰについてのＯＡＭ機能を可能にする。
例えば、図１４を参照すると、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークが再び示されており、ここではＭＥＰ及びＭＩＰが前述のように自動的に構築されている。Ｓｙｓ−ＩＤサンノゼのノードはＩＰアドレス１０．２０．０．１６／２４を有するよう示される。Ｓｙｓ−ＩＤデンバーのノードはＩＰアドレス１０．２０．８．１２８／２４を有するよう示される。図１５を参照すると、ノード・サンノゼのオペレータはＩＰコマンド「Ｐｉｎｇ１０．２０．８．１２８」を入力する（７２０）。（或いは、ＤＮＳを通じて解決される等価ＩＰ名或いは名前変換される他のＩＰの手段であってもよい。）サンノゼのノードは１０．２０．８．１２８が付いている事を報せるＬＳＡをデンバーから従前に受取っているので、サンノゼのデータベースは宛先ＩＰアドレスをデンバーのＭＡＣに解決する（７２２）。ＩＰのｐｉｎｇコマンドは宛先デンバーを伴うイーサネットＯＡＭ ＬＢＭとして解決される（７２４）。サンノゼ・ノードはそのＦＩＢをチェックしてデンバーのＭＥＰを見つける。ＬＢＭがＤＡデンバーに送られ、ＶＩＤ ＭＩＰ（７２６）。デンバー及びサンノゼ間のインフラストラクチャー疎通性を考えると、ＬＢＲがサンノゼに返される。
同様に、図１６を参照すると、ノード・サンノゼのオペレータはＩＰコマンド「トレースルート１０．２０．８．１２８」を入力できる（７４０）。（ここでも、等価ＩＰネーム解決があってもよい。）サンノゼのノードは１０．２０．８．１２８が付いたことを報せるデンバーからのＬＳＡを従前に受取っているので、サンノゼのデータベースは宛先ＩＰアドレスをデンバーのＭＡＣに解決する（７４２）。ＩＰのトレースルート・コマンドは宛先デンバーでイーサネットＯＡＭ ＬＴコマンドとして解決される（７４４）。サンノゼ・ノードはそのＦＩＢをチェックしてデンバーのＭＥＰを見つける。ＬＴＭはＤＡデンバー、ＶＩＤ ＭＩＰに送られる（７４６）。
稼働状況監視
８０２．１ａｇ規格はメトリクス及びメッセージの稼働状況の監視を含むように拡張された。この標準はＩＴＵ−Ｔ ＳＧ１３，Ｙ．１７３１、イーサネット・ネットワークのＯＡＭについての要件に反映されており、ここに参照される。以下の性能パラメータは適切なＯＡＭメッセージにより測定される。
１）フレーム損失率（ＦＬＲ）− ＦＬＲは、パーセントで表示され、時間間隔Ｔの間のサービス・フレームの総数で割った、届かなかったサービス・フレームの数であり、ここで届けられなかったサービス・フレームの数とは入口ＵＮＩに送られたサービス・フレームの数と出口ＵＮＩで受取られたサービス・フレームの数との差である。２つタイプのＦＬＲ測定が可能であり、デュアル・エンデドＬＭ（損失測定）及びシングル・エンデドＬＭである。デュアル・エンデドＬＭは送り出されたフレーム及び受取ったフレームの適切な計数を含むＣＣＭ ＯＡＭフレームの交換により実現される。これら計数はＭＥＰ ＭＥレベルのＯＡＭフレームを含まない。デュアル・エンデドＬＭはＭＥＧ各エンドの近いエンド及び遠いエンドの両方の先取り測定を可能にする。シングル・エンデドＬＭはＬＭＭ及びＬＭＲフレームのオン・デマンドな交換により実現される。これらのフレームは適切な計数の送り出されたフレーム及び受取られたフレームを含む。シングル・エンデドＬＭだけが近いエンド及び遠いエンドのＦＬＲをＬＭリクエストを開始したエンドにおいて提供する。
２）フレーム遅延（ＦＤ）− ＦＤはフレームの周り道として特定され、ＦＤは、ループバックがフレームの宛先で遂行されるときには、ソース・ノードによるフレームの最初のビットの送出し開始から同一ソース・ノードによるループバックされたフレームの最後のビットまでの時間経過として定義される。
３）フレーム遅延変化（ＦＤＶ）− ＦＤＶはサービス・フレームの対の間のＦＤの変化の尺度であり、サービス・フレームはポイント・ツー・ポイント・イーサネット接続上の同一ＣｏＳ（サービスのクラス）に属する。
多くの場合のＩＰサブネットはリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークに調和的にマップすることに再び注目されたい。ここで、ＭＥＰ及びＭＩＰの自動生成とリンク状態プロトコル制御イーサネットについての強化されたＯＡＭ及び稼働状況監視は今まで成し得なかったイーサネットに亘るＩＰについての木目細かくされた、精細された「ＳＯＮＥＴ型」ＯＡＭを可能にする。
図１７を参照すると、イーサネット稼働ＯＡＭがＩＰアプリケーションで有益な多数のアプリケーションの１つが示されている。示されているのはプロバイダー８００ｓカスタマー施設８０２である。カトタマーはリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク８０８を通じてプロバイダー８００にアクセス・ボックス８０６を介して接続されているＩＰフォン８０４を有している。プロバイダー８００内ではアクセス・ボックス８０６に即ちＩＰフォン８０４にＶＯＩＰサービスを提供するサーバー８１２にネットワーク８０８を接続する種々のブリッジ８１０があってよい。図１８の全てのデバイスはＩＰデバイスである。ＩＰフォン、サーバー、及びブリッジ、示されていない他のブリッジ及びデバイスがリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークを造り上げる。そのようにして、それら各々は関連するＳｙｓ−ＩＤを有する。ＩＳ−ＩＳのようなリンク状態プロトコルはネットワーク内の全てのエレメント間にユニキャスト・ループ・フリー通信経路を造る。ＩＰフォン及びサーバーは、２００８年５月５日に出願されたリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワークに亘るＩＰ転送と題し、参照される、同時継続米国特許出願番号１２／１５１，６８４に記載される方法に従って確立される。要するに、ＩＰフォンＩＰサブネットがＩＰフォン・ノードにより学習されてリンク状態広告中に挿入されてＩＰサブネットの到達性をリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の他のノードに報らせる。同様に、サーバーのＩＰサブネットがサーバー・ノードにより学習されてリンク状態広告中に挿入されてそのＩＰサブネットの到達性をリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の他のノードに報らせる。パケットが入口ノードに到着すると入口ノードはＩＰアドレスを読み、リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上のどのノードがＩＰアドレスに気付いているかを判断し、そして正しいノードにパケットを転送するＭＡＣヘッダーを構築する。ＭＡＣヘッダーのＤＡ／ＶＩＤはＩＰアドレスを広告したノードのノードＭＡＣである。この場合、ＩＰフォンからサーバーへのＩＰフロー（即ちＶＯＩＰ）はＩＰフォンが取り付けられているノードのＭＡＣを解決する。サーバーからＩＰフォンへのＩＰフローはサーバーが取り付けられたノードのＭＡＣを解決する。
ＣＦＭ ＯＡＭに関して既に述べたようにオペレータはリンク状態イーサネット・コマンドに直接マップされ得る「ｐｉｎｇ」及び「トレースルート」のようなＩＰレベル・コマンドを遂行できる。更に本発明によれば、ＩＰレベル稼働状況監視機能がリンク状態イーサネット・コマンド及びフィードバックに基づいて提供される。
例えば、図１８を参照し、サーバー８１２がＩＰフォンに関連する特定のＶＯＩＰストリームについての遅延及びジッターを監視する事は望ましい。本発明によれば、このタスクはＶＯＩＰストリームがリンク状態プロトコル制御イーサネットをキャリーオーバーされるという事実により可能となり、ここで述べられるＯＡＭ機能の利点となり得る。例えば、オペレータはサーバー・ノード８１２からコマンド「次の時間にわたって遅延、ジッターを監視」を発進できる（８２０）。ＩＰレベルＯＡＭコマンドはサーバー８１２において解決されてサーバー８１２及びＩＰフォン８０４間の一連のイーサネット・レベル・コマンドとなる。この例で用いられるようなＯＡＭレベル・コマンドはＦＤ及びＦＤＶである。第１に、ＩＰフォンが取り付けられたノード或いはＩＰフォン自身のＭＡＣアドレスはＦＩＢを用いて解決される（８２２）。そしてＯＡＭ ＦＤ及びＦＤＶコマンドが、サーバー８１２が取り付けられたノードからＩＰフォン８０４が取り付けられたノードへと特定の時間についてサーバー８１２のＦＩＢに特定されたＭＩＰブリッジ８１０転送経路を通じて転送され得る（８２６）。ＩＰフローについての性能統計値はイーサネット・ネットワーク上のＩＰフローについてかつては出来なかったような非常に詳細な方法で制御され得る。必要なら、ＯＡＭコマンドからのフィードバックの結果に基づいて、ＶＯＩＰフローがそして調節可能となる（８２８）。
ＩＰ稼働状況監視は本発明により、ＩＰ電話、ＩＰ ＴＶ／ビデオ、移動ＩＰ、データセンター、その他を含む多くのＩＰ技術について実装できる。リンク状態プロトコル制御イーサネットは多くのまったく異なるタイプ及びレベルのＩＰドメイン及びデバイスを一体化するためにＩＰ稼働状況監視及び制御を可能にする。本発明によるＩＰレベルでの直接的なイーサネットＯＡＭ稼働状況監視を用いる能力は詳細なＬＳＡを容易に支える、音声、データ、及びビデオについてのＩＰトラフィック制御レベルを可能にする。
本発明は１つ或いは複数の製品上或いは中の１つ或いは複数のコンピュータ読み取り可能なソフトウェア・プログラムとして実装されてもよい。製品は、例えば、フロッピー・ディスク、ハードディスク、ハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュ・メモリー・カード、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、或いは磁気テープの１つ或いは組合せでもり得る。一般に、どのような標準規格、ベンダー独自規格、プログラミング或いはインタープリター言語がコンピュータ読み出し可能ソフトウェア・プログラムの生成に用いられ得る。そのような言語はＣ、Ｃ＋＋、ＪＡＶＡ、ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ、ＶｉｓｕａｌＣ＋＋を含む。ソフトウェア・プログラムはソースコード、オブジェクト・コード、インタプリター・コード、或いは事項コードとして１つ或いは複数の製品にストアされてもよい。
本発明は特定の好ましい実施例を参照して示されそして述べられたが、以下の特許請求の範囲により特定される発明の真意及び範囲から外れることなく形式及び詳細においては種々の変更が可能であることが当業者には容易に理解できる。

Claims (14)

  1. リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上で動作する第１のネットワーク・レイヤー・ノードにおいてネットワークを監視する方法であって、前記方法は、
    第２のノードに向けられたネットワーク・レイヤー監視要求元からのネットワーク・レイヤー監視コマンドを第１のノードにより受取るステップ、
    ネットワーク・レイヤー監視コマンドを１つ或いは複数のイーサネットＯＡＭコマンドに第１のノードにより解決するステップ、
    イーサネットＯＡＭコマンドを第２のノードに送るステップ、
    第２のノードからイーサネットＯＡＭコマンドの結果を受取るステップ、及び、
    イーサネットＯＡＭコマンドの結果をネットワーク・レイヤー応答の形式でネットワーク・レイヤー監視要求元に返信するステップを含む、方法。
  2. ネットワーク・レイヤー監視コマンドを１つ或いは複数のイーサネットＯＡＭコマンドに解決するステップは、
    リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の第２のノードに関連するイーサネットＭＡＣアドレスに第２のノードのネットワーク・レイヤー・アドレスを関連付ける転送テーブルを調べる事により該第２のノードのネットワーク・レイヤー・アドレスを解決するステップ、
    宛先アドレスとして前記第２のノードに関連するイーサネットＭＡＣアドレスを有する１つ或いは複数のイーサネットＯＡＭコマンドを形成するステップ、
    リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の第２のノードに向けて前記イーサネットＯＡＭコマンドを転送するために前記転送テーブルを調べてリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の次のポップ・アドレスを見つけるステップ、
    を含む、請求項１の方法。
  3. ネットワーク・レイヤーはＩＰである、請求項２の方法。
  4. ネットワーク・レイヤー監視コマンドはＩＰのｐｉｎｇであり、イーサネットＯＡＭコマンドはＬＢＭである、請求項３の方法。
  5. ネットワーク・レイヤー監視コマンドはＩＰのトレースルートであり、イーサネットＯＡＭコマンドはＬＴＭである、請求項３の方法。
  6. ネットワーク・レイヤー監視コマンドは１つ或いは複数の稼働状況監視コマンドであり、イーサネットＯＡＭコマンドはＹ．１７３１コマンドを含む、請求項３の方法。
  7. ネットワーク・レイヤー監視の要求元に返されるネットワーク・レイヤー応答に応答して第１のノード及び第２のノード間のＩＰフローを第１のノードにより調節するステップを更に含む、請求項４の方法。
  8. リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上で動作する第１のネットワーク・レイヤー・ノードにおけるネットワーク監視に有用なコンピュータ・プログラムであって、前記コンピュータ・プログラムは、
    第２のノードに向けられたネットワーク・レイヤー監視要求元からのネットワーク・レイヤー監視コマンドを第１のノードにより受取るためのロジック、
    ネットワーク・レイヤー監視コマンドを１つ或いは複数のイーサネットＯＡＭコマンドに第１のノードにより解決するためのロジック、
    イーサネットＯＡＭコマンドを第２のノードに送るためのロジック、
    第２のノードからイーサネットＯＡＭコマンドの結果を受取るためのロジック、及び、 イーサネットＯＡＭコマンドの結果をネットワーク・レイヤー応答の形式でネットワーク・レイヤー監視要求元に返信するためのロジックを含む、コンピュータ・プログラム。
  9. ネットワーク・レイヤー監視コマンドを１つ或いは複数のイーサネットＯＡＭコマンドに解決するための前記ロジックは、
    リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の第２のノードに関連するイーサネットＭＡＣアドレスに第２のノードのネットワーク・レイヤー・アドレスを関連付ける転送テーブルを調べる事により該第２のノードのネットワーク・レイヤー・アドレスを解決するためのロジック、
    宛先アドレスとして前記第２のノードに関連するイーサネットＭＡＣアドレスを有する１つ或いは複数のイーサネットＯＡＭコマンドを形成するためのロジック、
    リンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の第２のノードに向けて前記イーサネットＯＡＭコマンドを転送するために転送テーブルを調べてリンク状態プロトコル制御イーサネット・ネットワーク上の次のポップ・アドレスを見つけるためのロジック、
    を含む、請求項８のコンピュータ・プログラム。
  10. ネットワーク・レイヤーはＩＰである、請求項９のコンピュータ・プログラム。
  11. ネットワーク・レイヤー監視コマンドはＩＰのｐｉｎｇであり、イーサネットＯＡＭコマンドはＬＢＭである、請求項１０のコンピュータ・プログラム。
  12. ネットワーク・レイヤー監視コマンドはＩＰのトレースルートであり、イーサネットＯＡＭコマンドはＬＴＭである、請求項１０のコンピュータ・プログラム。
  13. ネットワーク・レイヤー監視コマンドは１つ或いは複数の稼働状況監視コマンドであり、イーサネットＯＡＭコマンドはＹ．１７３１コマンドを含む、請求項１０のコンピュータ・プログラム。
  14. ネットワーク・レイヤー監視の要求元に返されるネットワーク・レイヤー応答に応答して第１のノード及び第２のノード間のＩＰフローを第１のノードにより調節するためのロジックを更に含む、請求項１１のコンピュータ・プログラム。
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