JP5356404B2 - マルチシャーシａｐｓ保護ルータによる回復力のあるｐｐｐ／ｍｌ−ｐｐｐサービス - Google Patents

Description

本発明は、概して、自動保護スイッチング（ＡＰＳ）を使用するポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰ）通信に関する。

ネットワーキングにおいてＰＰＰは、シリアルケーブル、電話回線、幹線、携帯電話、専用無線リンク、または光ファイバリンクを介して２つのノード間で直接接続を確立するために使用されるデータリンクプロトコルである。ほとんどのインターネットサービスプロバイダは、インターネットへの顧客のダイアルアップ接続にＰＰＰを使用している。ＰＰＰの２つの一般的なカプセル化方式、すなわちイーサネット（登録商標）上のポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰｏＥ）またはＡＴＭ上のポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰｏＡ）が、デジタル加入者線（ＤＳＬ）のインターネットサービスを用いて同様の役割で使用されている。

非同期転送モード（ＡＴＭ）は、データトラフィックを小さい固定サイズのセルに符号化する、セルリレー、パケット交換ネットワーク、およびデータリンク層のプロトコルである。ＡＴＭは、レイヤ１リンク上で動作するデータリンク層のサービスを提供する。ＡＴＭは、レイヤ２を参照すると、フレームとして知られる可変サイズのパケットを使用するインターネットプロトコルまたはイーサネット（登録商標）などのパケット交換ネットワークに基づく他の技術とは異なる。ＡＴＭは、コネクション型技術であり、この技術では２つのエンドポイント間で論理コネクションが確立された後に、実際のデータ交換が始まる。

ＰＰＰはしばしば、同期および非同期回線による通信用のデータリンク層のプロトコルとして機能するように使用される。このように使用するために、ＰＰＰは主として、より古い、非標準のシリアル回線インターネットプロトコル（ＳＬＩＰ）、およびＸ．２５プロトコルスイートの平衡型リンクアクセスプロトコル（ＬＡＰＢ）など、電話会社によって認可された標準に取って代わってきた。ＰＰＰは、インターネットプロトコル（ＩＰ）など、多くのネットワーク層のプロトコルと共に動作するように設計された。

ＰＰＰ通信に使用されるルータにおける障害検出への１つの手法が、ＡＰＳである。ルータにＡＰＳ保護を備えた分散型ルーティングシステムでは、ＰＰＰの拡張が、マルチリンクＰＰＰ（ＭＬＰＰＰまたはＭＬ−ＰＰＰ）である。ＭＬＰＰＰは、帯域幅をオンデマンドで提供するために、必要に応じて２つのシステム間で複数のリンクを接続することができる帯域幅オンデマンド（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ−ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）プロトコルである。この技法はしばしば、ボンディングまたはリンクアグリゲーションと呼ばれる。

例えば、ＩＳＤＮの２つの６４Ｋｂｉｔ／秒のＢチャネルは、単一の１２８Ｋｂｉｔ／秒のデータチャネルを形成するために合成されることが可能である。別の例は、一日のうちのピーク時により大きな帯域幅を提供するために、１つまたは複数のダイアルアップ非同期チャネルを専用同期回線と結び付けることである。

ＡＰＳルータを使用する多くのＰＰＰおよびＭＬ−ＰＰＰ通信システムは、ＡＰＳの切換えの間、一時的なデータ損失を被る。このデータ損失は、望ましくない。したがって、ＡＰＳの切換えの間ＡＰＳルータを使用するＰＰＰ／ＭＬ−ＰＰＰ通信システムのデータ損失を最小限にするメカニズムおよび方法の必要性がある。

本発明の前述の目的および利点は、様々な例示的実施形態によって達成可能である目的および利点を説明するものであって、実現されることが可能であると考えられる利点を網羅するまたは限定するものではない。ゆえに、様々な例示的実施形態のこれらの目的および利点ならびに他の目的および利点は、本明細書で具体化されて、または当業者には理解可能である変形物を考慮して変更されて、本明細書の記載から明らかとなり、あるいは様々な例示的実施形態を実行することから習得可能である。したがって、本発明は、様々な例示的実施形態で本明細書に示して説明する新規の方法、配列、組合せ、および改善にある。

マルチシャーシＭＬＰＰＰは、ＭＬＰＰＰの広義のカテゴリの中の特定のカテゴリである。マルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のあるＰＰＰ／ＭＬ−ＰＰＰサービスの必要性の観点から、様々な例示的実施形態の概要を提示する。次の概要では、いくらか簡略化および省略を行う場合があるが、これは様々な例示的実施形態のいくつかの態様を強調して伝えることを意図するものであり、その範囲を限定することを意図するものではない。当業者が本発明の概念を構築して利用することを可能にするために適切な好ましい例示的実施形態についての詳細な説明を、後の項で行う。

マルチシャーシＡＰＳの切換えは、一般に予備ルータのＡＰＳ保護ポートをアクティブにさせる。様々な例示的実施形態では、マルチシャーシＡＰＳの切換え後に、新しくアクティブになったルータの中のＡＰＳポート上のＰＰＰ／ＭＬＰＰＰリンクまたはバンドルは、一般にすべてのＰＰＰ／ＭＬＰＰＰプロトコルをそのピアと再ネゴシエートする必要がある。この結果しばしば、ＡＰＳの切換えの間がかなりの時間となり、このときデータの転送は中断される。データの転送におけるこの中断は、ここではデータ障害（ｏｕｔａｇｅ）と呼ばれる。

様々な例示的実施形態では、何百ものＰＰＰ／ＭＬＰＰＰリンクまたはバンドルが、ＡＰＳ保護ポート上で作動している。このような実施形態では、マルチシャーシＡＰＳの切換えの間に発生するデータ障害は、ＰＰＰ／ＭＬＰＰＰリンクまたはバンドルに依存するエンドアプリケーションの１つまたは複数を切断するまたは終了させるような長さになることが多い。また、ＡＰＳシャーシまたはルータの再起動の間に、何千ものＰＰＰ／ＭＬＰＰＰリンクまたはバンドルが、新しいルータまたはシャーシへ切り換えられることになる。例えば、電話の呼に関するアプリケーションでは、ルータの再起動の間を含む、ＡＰＳの切換えは、著しい数の接続された電話の呼の損失をもたらす可能性がある。様々な例示的実施形態は、ＡＰＳの切換えの間のマルチシャーシＡＰＳ保護ＰＰＰ／ＭＬＰＰＰリンクまたはバンドル上のこのような過度のデータ障害を克服することができる。

様々な例示的実施形態では、アクティブルータからのリンクまたはバンドルのＰＰＰ／ＭＬＰＰＰの状態が、予備ルータに同期される。したがって、様々な例示的実施形態は、マルチシャーシＡＰＳの切換え時にＰＰＰ／ＭＬＰＰＰプロトコルを再ネゴシエートする必要性がなくなる。この結果、マルチシャーシＡＰＳの切換えの間のデータ障害の長さまたは重大性が、呼応して緩和されることになる。様々な例示的実施形態では、以下にさらに詳細に説明するように、マルチシャーシＡＰＳの切換えの間のデータ障害を緩和する程度はかなり大きいものである。

様々な例示的実施形態は、挿入−分岐多重化装置（ａｄｄ−ｄｒｏｐ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）と、作動シャーシと、挿入−分岐多重化装置と作動シャーシの間の通信の複数の作動回線と、保護シャーシと、挿入−分岐多重化装置と保護シャーシの間の通信の複数の保護回線と、作動シャーシと保護シャーシの間のマルチシャーシＡＰＳ制御リンクとを含む、マルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのためのシステムであり、状態情報を有する作動シャーシの中の複数のアクティブエンティティがその状態情報を、マルチシャーシＡＰＳを経由して保護シャーシの中の並列の非アクティブエンティティに送信し、前記アクティブエンティティのいくつかに状態変化があると、前記アクティブエンティティの前記のいくつかが、変更された状態情報を、前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して前記非アクティブエンティティの並列のいくつかに送信し、ダウンであった前記非アクティブエンティティのいくつかがダウン後にアップに戻るとき、ダウンであった前記非アクティブエンティティの前記いくつかが、前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して前記アクティブエンティティに現在の状態情報を要求する。様々な例示的実施形態における作動シャーシおよび保護シャーシのそれぞれの役割について、本明細書でさらに説明する。

様々な例示的実施形態は、状態情報を有する作動シャーシの中のすべてのアクティブエンティティが、その状態情報を、作動シャーシと保護シャーシの間で進むマルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して保護シャーシの中の並列の非アクティブエンティティに送信することと、前記アクティブエンティティのうちのいくつかが、前記アクティブエンティティのうちの前記いくつかの状態が変わると、前記作動シャーシから前記保護シャーシへ、前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して変更された状態情報を送信することと、前記非アクティブエンティティのいくつかが、ダウンの後にアップに戻るとき、前記非アクティブエンティティの前記いくつかが、前記すべてのアクティブエンティティに前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して現在の状態情報を要求することとを含む、マルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのための方法である。

様々な例示的実施形態は、作動シャーシの中の複数のアクティブエンティティから保護シャーシの中の複数の並列の非アクティブエンティティへ、前記作動シャーシと前記保護シャーシの間を通るマルチシャーシＡＰＳ制御リンクを経由して１つまたは複数のシーケンス番号を有する１つまたは複数のパケットを送信することと、前記１つまたは複数のシーケンス番号を有する前記１つまたは複数のパケットを、前記保護シャーシの中の複数の並列の非アクティブエンティティで受信することと、前記１つまたは複数のシーケンス番号を有する１つまたは複数の肯定応答を、前記保護シャーシの中の前記複数の並列の非アクティブエンティティから前記作動シャーシの中の前記アクティブエンティティへ、前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して送信することと、前記１つまたは複数のシーケンス番号を有する前記１つまたは複数の肯定応答を、前記作動シャーシの中の前記アクティブエンティティで受信することとを含む、マルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのための通信方法である。

様々な例示的実施形態をよりよく理解するために、添付の図面を参照する。

マルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のあるＰＰＰ／ＭＬ−ＰＰＰサービスの第１の例示的実施形態の概略図である。 マルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のあるＰＰＰ／ＭＬ−ＰＰＰサービスの第２の例示的実施形態の概略図である。 マルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のあるＰＰＰ／ＭＬ−ＰＰＰサービスのための方法の例示的実施形態のフローチャートである。 マルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のあるＰＰＰ／ＭＬ−ＰＰＰサービスにおいて状態情報を送信するための方法の例示的実施形態のフローチャートである。

ここで、同様の参照符号が同様の構成要素またはステップを指す図面を参照すると、様々な例示的実施形態の大まかな態様が開示されている。

図１は、マルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のあるＰＰＰ／ＭＬ−ＰＰＰサービスのためのシステム１００の第１の例示的実施形態の概略図である。システム１００は、１つのＡＰＳグループを含んでいる例である。システム１００では、単一の作動回線（ＷＬ）１２０が、挿入−分岐多重化装置（ＡＤＭ）１１５を作動シャーシ１３５と接続する。同様に、単一の保護回線（ＰＬ）１２５が、ＡＤＭ１１５を保護シャーシ１４５と接続する。様々な例示的実施形態では、作動シャーシ１３５および保護シャーシ１４５は、７７１０モデルおよび７７５０モデルから選択される。

したがって、ＡＰＳグループ１３０は、作動回路と、保護回路とを含んでいる。様々な例示的実施形態では、作動回路は、同期光ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）／同期デジタルハイアラーキ（ＳＤＨ）の物理ポートである。

作動およびアクティブという用語は、本明細書では、通常の動作条件下で置き換えられて使用される。同様に、保護および非アクティブという用語は、本明細書では置き換えられて使用される。さらに、この２つに対して本明細書でそれぞれ記載する役割は、戻さないモードでの切り換え時には逆であることは明らかである。また、戻すモードでは、この２つに対して本明細書でそれぞれ記載する役割は、作動回路が再び利用可能になるとすぐに再び逆になる。

様々な例示的実施形態では、作動回路と保護回路とを含むＡＰＳグループ１３０は、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ回線終端機器（ＬＴＥ）／シャーシの中に構成される。したがって、システム１００は、作動シャーシ１３５と、保護シャーシ１４５とを含んでいる。この配列は、本明細書ではワンプラスワン（１＋１）配列と呼ばれることがある。システム１００では、ＤＳ１ １０５が、ＰＰＰ／ＭＬＰＰＰ終端ノードまたはエンドポイント１を表している。ＤＳ１ １０５は、例えばＤＳ１のようなリンク、またはバンドル１１０を経由して、ＡＤＭ１１５に接続されている。

システム１００では、マルチシャーシ（ＭＣ）ＡＰＳの１＋１の特徴により、保護回路および作動回路が、２つの異なるシャーシまたはルータの中で構成されることが可能になる。やはりこれは、別個の作動シャーシ１３５および保護シャーシ１４５を経由して示されている。

マルチシャーシ／ルータＡＰＳシグナリングは、システム１００では、作動シャーシ１３５と保護シャーシ１４５の間でＭＣ−ＡＰＳ制御リンク１４０を経由して実現される。ＭＣ−ＡＰＳ制御リンク１４０は、通常、作動シャーシ１３５と保護シャーシ１４５の間を直接に通る制御リンクである。様々な例示的実施形態では、ＡＰＳ制御リンク１４０は、間接的に作動シャーシ１３５と保護シャーシ１４５の間を通ることは明らかである。しかしながら、ＭＣ−ＡＰＳ制御リンク１４０は、ＡＤＭ１１５を経由して作動シャーシ１３５と保護シャーシ１４５の間を通らない。したがって、様々な例示的実施形態では、ＭＣ−ＡＰＳ制御リンク１４０は、ＩＰ接続である。

前述に基づくと、システム１００のＭＣ−ＡＰＳの特徴１５０は、前記のリンクおよび回線の障害に加えて、ノードの障害またはルータの障害から守る。したがって、一方の物理リンクまたは回路における信号の障害または劣化の場合は、もう一方の回線が直ちに引き継ぐことができる。

様々な例示的実施形態では、作動シャーシ１３５は、ＰＰＰ／ＭＬＰＰＰエンドポイント２を表し、保護シャーシ１４５もまた、同じＰＰＰ／ＭＬＰＰＰエンドポイント２を表す。さらに、本明細書で、ＤＳ１ボックス１０５の中のＰＰＰエンドポイント１ならびに作動シャーシ１３５および保護シャーシ１４５の中のＰＰＰ／ＭＬＰＰＰエンドポイント２に言及することは、様々な例示的実施形態において、ＰＰＰ／ＭＬＰＰＰエンドポイントへの言及でもあると理解されるべきであることに注意されたい。

様々な例示的実施形態では、何百ものＰＰＰ／ＭＬＰＰＰリンクまたはバンドルが、単一ＡＰＳグループ１３０によって動作している。さらに、様々な例示的実施形態では、作動シャーシ１３５と保護シャーシ１４５の間に複数のＡＰＳグループが構成されている。様々な例示的実施形態では、ＰＰＰ／ＭＬＰＰＰプロトコルは、リンク制御プロトコル（ＬＣＰ）、インターネットプロトコル制御プロトコル（ＩＰＣＰ）、ブリッジ制御プロトコル（ＢＣＰ）などである。

図２は、マルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のあるＰＰＰ／ＭＬ−ＰＰＰサービスのためのシステム２００の第２の例示的実施形態の概略図である。システム２００の中のＡＤＭ１１５、ＡＰＳグループ１３０、作動シャーシ１３５、ＭＣ−ＡＰＳ制御リンク１４０、保護シャーシ１４５、およびＭＣ−ＡＰＳ１５０は、本質的に、システム１００と関連して説明したものと同じものである。したがって、これらの構成要素に言及するとき、システム１００とシステム２００の間で共通の参照符号が使用される。

システム２００は、複数の作動回線ＷＬ−１からＷＬ−ｎを含んでいる。同様に、システム２００は、複数の保護回線ＰＬ−１からＰＬ−ｎを含んでいる。したがって、ｎは、１より大きい整数変数を表していることを理解されたい。保護回線ＰＬ−１からＰＬ−ｎは、システム１００の保護回線１２５として、ＡＤＭ１１５と保護シャーシ１４５の間で進む。同様に、作動回線ＷＬ−１からＷＬ−ｎは、システム１００の中の作動回線１２０として、ＡＤＭ１１５から作動シャーシ１３５へ進む。

各作動回線ＷＬ−１からＷＬ−ｎ、および各保護回線ＰＬ−１からＰＬ−ｎが、ポートに対応する。したがって、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨでは一般に１つのチャネル化されたポートにおよそ５１２のＰＰＰ／ＭＬＰＰＰエンティティがあるので、各作動回線ＷＬ−１からＷＬ−ｎおよび各保護回線ＰＬ−１からＰＬ−ｎは、約５１２のＰＰＰエンティティに相当する。他の数のＰＰＰ／ＭＬＰＰＰエンティティを有する他の実施形態があることを理解されたい。

システム２００では、一方のシャーシまたはルータからのアクティブＡＰＳ回路によるリンクまたはバンドルのＰＰＰプロトコルの状態は、もう一方のシャーシまたはルータの中の非アクティブＡＰＳ回路による関連するリンクまたはバンドルのＰＰＰプロトコルの状態と同期される。様々な例示的実施形態では、ＰＰＰ状態情報は、独自のプロトコルを使用してＭＣ−ＡＰＳ制御リンク１４０を通じて送信される。したがって、様々な例示的実施形態は確実に、一方のルータからもう一方のルータへの状態情報の信頼性の高い伝送を行う。

様々な例示的実施形態では、１つのルータ上の非アクティブＰＰＰ／ＭＬＰＰＰエンティティが、もう一方のルータの対応するアクティブエンティティから現在のＰＰＰ／ＭＬＰＰＰ状態情報を取得するために、もう一方のルータのアクティブエンティティに要求を送信する。これについては、図３および図４と関連して、以下にさらに詳細に説明する。

ＭＣ−ＡＰＳの切換え後に、同期されたデータのＰＰＰ／ＭＬＰＰＰプロトコルの状態が、「オープン」状態を示し、新しくアクティブになった物理リンクまたはバンドルが動作可能にアップである場合、新しくアクティブになったＰＰＰエンティティは、同期されたデータに基づいてその有限状態機械（ＦＳＭ）を実行する。したがって、様々な例示的実施形態では、ＭＣ−ＡＰＳの切換えに続いて新しくアクティブになった物理リンクまたはバンドルが、そのピアと再ネゴシエートすることなく動作状態に達することができる。ゆえに、様々な例示的実施形態では、ＡＰＳの切換え後に、ピアとの再ネゴシエーションが必要である実施形態よりもはるかに速く、サービスが復旧される。

通常は、およそ５１２のＰＰＰ／ＭＬＰＰＰエンティティが各ポートに含まれているＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの中の各ポートを再ネゴシエートするのに約１５秒かかる。したがって、８つのＳＯＮＥＴ／ＳＤＨポートを含んでいるアプリケーションでは、アプリケーション全体を再ネゴシエートするのに約２分かかる。これは、ルータの８つのポートすべてが含まれるルータ障害と関連して同時に複数のポート障害があるときに発生する。

これに比べて、例示的システム２００は、ＡＰＳの切換えに続いてわずか８秒で、８つのポートのルータが完全な動作状態に達することができる。これは、ＰＰＰ／ＭＬＰＰＰエンティティあたり２．５ミリ秒未満に相当する。２分に対して８秒で、ＡＰＳの切換え後の動作状態に達するという動作上の利点が重要であることは明らかである。これについては、以下にさらに詳細に説明する。

図３は、マルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のあるＰＰＰ／ＭＬＰＰＰサービスのための方法３００の例示的実施形態のフローチャートである。方法３００は、ステップ３０２から始まり、ステップ３０４へと続く。ステップ３０４は、システム１００およびシステム２００のようなシステムのシステムセットアップ手順として使用される。ステップ３０４では、すべてのアクティブエンティティが、その並列保護エンティティに状態情報を送信する。この通信、および本明細書に記載する他のすべての通信は、作動シャーシ１３５と保護シャーシ１４５の間でＭＣ−ＡＰＳ制御リンク１４０を経由してシステム１００およびシステム２００において行われる。

本明細書における例示的方法３００の説明では、順次的な表現を使用するが、様々な例示的実施形態では異なる順序に従うことを理解されたい。例示的方法３００の中の様々なステップは、いくつかの実施形態では、例示的方法３００の他のステップを除外して行われることも理解されたい。例えば、様々な例示的実施形態では、ステップ３０６および３０８は行われるが、ステップ３１０、３１２、３１４は行われない。同様に、様々な例示的実施形態では、ステップ３１０および３１２は行われるが、ステップ３０６、３０８、３１４は行われない。同様に、様々な例示的実施形態では、ステップ３１４が行われて、ステップ３０４に戻るが、ステップ３０６、３０８、３１０、３１２は省略される。したがって、次の順次的な説明は、例示的方法３００に示される様々なステップの多数の可能な順序のうちの単なる１つの可能な順序を記載すると理解されるべきである。

さらに、様々な例示的実施形態では、例示的方法３００のステップのすべてまたは例示的方法３００のステップのサブセットが、例示的方法３００に示した順とは異なる順序の順で行われる。例えば、このステップのすべてが存在する別の例示的実施形態では、最初にステップ３１４が行われ、次にステップ３１０および３１２が行われ、最後にステップ３０６および３０８が行われる。

方法３００は、ステップ３０４に続いてステップ３０６へ進む。ステップ３０６では、アクティブエンティティ上でＰＰＰ／ＭＬＰＰＰ状態情報のいずれかに変更があったかどうか、分析が行われる。アクティブエンティティ上のＰＰＰ／ＭＬＰＰＰ状態情報に変更がなかった場合、方法３００はステップ３１０に進む。アクティブエンティティ上のＰＰＰ／ＭＬＰＰＰ状態情報に変更があった場合、方法３００はステップ３０８に進む。

ステップ３０８では、アクティブエンティティは、事前に対応して変更された状態情報を非アクティブエンティティへ送信する。したがって、非アクティブエンティティに保持されるＰＰＰ／ＭＬＰＰＰ状態情報は、アクティブエンティティ上のＰＰＰ／ＭＬＰＰＰ状態情報の変更に直接反応して、最新に維持される。したがって、非アクティブエンティティ上の最新の状態情報を実現するために必要な通信は、ＡＰＳグループ１３０を離れる必要がない。ゆえに、このような通信は、ＡＤＭ１１５へ伝わらない。逆に、このような通信は、直接的にまたは間接的に、ＭＣ−ＡＰＳグループ１３０内でＭＣ−ＡＰＳ制御リンク１４０を介して、作動シャーシ１３５と保護シャーシ１４５との間で伝わる。

方法３００は、ステップ３０８に続いてステップ３１０へ進む。ステップ３１０では、非アクティブエンティティがダウンであるかどうかの評価が行われる。ステップ３１０においてダウンである非アクティブエンティティはない、言い換えれば、すべてのアクティブエンティティがアップであるという判断が行われるとき、方法３００は、ステップ３１４へ進む。逆に、ステップ３１０において、非アクティブエンティティがダウンであるという判断が行われるとき、方法３００は、ステップ３１２へ進む。

ステップ３１２では、ダウンした非アクティブエンティティがアップに戻った後、その非アクティブエンティティは、アクティブエンティティに現在の状態情報を要求する。方法３００は、ステップ３１２続いてステップ３０４に戻る。

方法３００がステップ３１４に至るいかなるときでも、制御リンクがダウンしたかどうかの判断が行われる。制御リンクがダウンした場合、その影響に対する判断が行われ、方法３００はステップ３１５へ進む。ステップ３１５では、ダウンであった制御リンクがアップに戻った後、その影響に対する判断が行われる。その後、制御リングが続いてアップに戻った後、方法３００は再びステップ３０４に戻り、最初のセットアップ手順が繰り返される。制御リンクがダウン中に、あるとすればアクティブエンティティのうちのどれが状態の変化を受けたかはわからないので、これは本質的にスタートアップ手順に相当する。したがって、制御リンクがダウンしたとき、すべてのアクティブエンティティが、その状態情報を非アクティブエンティティへ送信する。

結局、方法３００は、ステップ３１４に到達し、ダウンした制御リンクはないという判断が行われる。ステップ３１４においてダウンしたリンクがないという判断が行われるとき、方法３００はステップ３１６へ進み、方法３００は停止する。

前述によれば、同期されたデータの関連するＰＰＰ／ＭＬＰＰＰプロトコルの状態情報が、オープン以外の状態を示すとき、新しくアクティブになったＰＰＰ／ＭＬＰＰＰエンティティは、ＰＰＰ／ＭＬＰＰＰプロトコルの再ネゴシエートを開始する。このように、ＭＣ−ＡＰＳの切換え前に、ＰＰＰ／ＭＬＰＰＰがアップではなかった場合、またＰＰＰ／ＭＬＰＰＰ状態情報が十分に同期されなかった場合でも、トラフィックは復旧される。

言い換えれば、方法３００によれば、作動シャーシ１３５と保護シャーシ１４５の間の同期されたデータのすべてが、ＭＣ−ＡＰＳ制御リンク１４０を経由してアップである場合、作動シャーシ１３５と保護シャーシ１４５の間でＰＰＰ／ＭＬＰＰＰプロトコルの状態情報を再ネゴシエートする必要がない。そうでない場合は、作動シャーシ１３５と保護シャーシ１４５の間で情報を直接に同期するためのＭＣ−ＡＰＳ制御リンク１４０を含んでいない他のシステムにおいてと同様に、ＰＰＰ／ＭＬＰＰＰ状態情報は、作動シャーシ１３５と保護シャーシ１４５の間で再ネゴシエートされる。

異なる言い方をすれば、システム１００、システム２００、および方法３００は、新たな問題を作り出さない。これは、システム１００、システム２００、および方法３００の利点および利益が利用できないときは必ず、システム１００、システム２００および方法３００は、デフォルトであまり望ましくない手法になり、ＰＰＰ／ＭＬＰＰＰプロトコルの状態情報が、保護シャーシ１４５と作動シャーシ１３５の間で、ＭＣ−ＡＰＳ制御リンク１４０を経由した直接的な通信の利益がない状態で全面的にネゴシエートされるからである。

本明細書で使用する、オープン状態とは、ＰＰＰ／ＭＬ−ＰＰＰ（例えばＬＣＰ）をアップにする一環として、レイヤが成功裏にネゴシエートするとき、レイヤの特定パラメータが「オープン」または「アップ」である状況を指すと理解されたい。ダウン状態は、その逆を表す。

図４は、マルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のあるＰＰＰ／ＭＬ−ＰＰＰサービスにおいて状態情報を送信するための方法４００の例示的実施形態のフローチャートである。この方法４００は、ステップ４０５から始まり、ステップ４１０へと続く。

ステップ４１０では、少なくとも１つのパケットが、シーケンス番号と共に送信される。様々な例示的実施形態では、メッセージが合わせて束ねられることは、明らかである。このような実施形態では、より小さいＣＰＵが使用される。したがって、メッセージを合わせて束ねることにより、ＣＰＵリソースの最適化を実現する。したがって、本明細書において、方法４００の様々なステップへ単数形または複数形で言及することは、代替的には、複数にも単数にも言及すると理解されるべきである。またこれは、パケットが個々に、または一括して送信される様々な例示的実施形態への言及であると理解されるべきである。

方法４００は、ステップ４１０に続いてステップ４１５へ進む。ステップ４１５では、ステップ４１０で送信されたパケットが、そのシーケンス番号と共に受信される。

方法４００は、ステップ４１５に続いてステップ４２０へ進む。ステップ４２０では、やはり対応するシーケンス番号と共に、パケットが受信されたという肯定応答が送信される。様々な例示的実施形態では、ステップ４２０で送信された肯定応答を受信するための間隔が設定される。したがって、様々な例示的実施形態では、ステップ４１０、４１５、４２０は、あらかじめ設定された間隔が終了するまで、順次および／または並行して、繰り返して実行される。

いくつかの実施形態ではあらかじめ決められた間隔の終了を含む、ステップ４２０に続いて、方法４００はステップ４２５へ進む。ステップ４２５では、シーケンス番号を含む肯定応答が受信されたかどうかの分析が行われる。対応するシーケンス番号を有する肯定応答が受信されていない場合、方法４００はステップ４１０へ戻り、最初の送信が繰り返される。

反対に、肯定応答が対応するシーケンス番号と共に成功裏に受信されるとき、方法４００は、ステップ４２５からステップ４３０へ進む。ステップ４３０では、送信される必要があるさらなるパケットがあるかどうかの分析が行われる。ステップ４３０において、少なくとも１つのさらなるパケットが送信される必要があると判断されるとき、方法４００は、ステップ４１０へ戻り、方法４００の諸ステップが繰り返される。ステップ４３０において、さらなるパケットが送信される必要はないと判断されるとき、方法４００は、ステップ４３５へ進み、方法４００は停止する。

前述によれば、状態情報、肯定応答、メッセージ要求、および方法３００および方法４００と関連して説明したすべての他の通信は、作動シャーシ１３５と保護シャーシ１４５との間でＭＣ−ＡＰＳ制御リンク１４０を経由して行われる。したがって、様々な例示的実施形態は、ＭＣ−ＡＰＳの切換え後にサービスの迅速な復旧を実現する。同様に、様々な例示的実施形態は、ＭＣ−ＡＰＳの切換えの間のデータ障害を減少させる。

ＭＣ−ＡＰＳ１５０は、単一シャーシＡＰＳ（ＳＣ−ＡＰＳ）上の冗長性を増大させる。さらにこれは、ＭＣ−ＡＰＳ保護ポートおよび回線上に時間的制約のあるアプリケーションを配置できるようにする。様々な例示的実施形態は、（ＭＬ）ＰＰＰプロトコル全体を再ネゴシエートすることなく、前述の利点を達成する。

本明細書に記載した対象物の様々な実行は、ポートがおよそ５００のエンティティを有する、ポートあたり最大１．５秒で、またはそれ以下の回復時間を実現した。一般に、本明細書に記載する様々な例示的実施形態は、ポートあたり約１秒でＡＰＳの切換えから回復する。したがって、様々な例示的実施形態は、およそ４０００のＰＰＰ／ＭＬＰＰＰエンティティを含んでいる８つのＡＰＳポートを有するルータの障害から、わずか８から１２秒で回復する。

様々な例示的実施形態をその一定の例示的態様を特に参照して詳細に説明したが、本発明は他の異なる実施形態が可能であり、本発明の詳細は様々な明らかな点で変更可能であることを理解されたい。当業者には容易に理解されるように、本発明の趣旨および範囲内にありながら、変形形態および変更形態が考えられる。したがって、前記の開示、説明、および図は単に例示の目的のためであって、本発明を決して限定するものではなく、本発明は特許請求の範囲によってのみ定められる。

Claims (27)

1. マルチシャーシ自動保護スイッチング（ＡＰＳ）保護ルータによる回復力のある通信サービスのためのシステムであって、
   挿入−分岐多重化装置と、
   作動シャーシと、
   挿入−分岐多重化装置と作動シャーシの間の通信の複数の作動回線と、
   保護シャーシと、
   挿入−分岐多重化装置と保護シャーシの間の通信の複数の保護回線と、
   作動シャーシと保護シャーシの間のマルチシャーシＡＰＳ制御リンクと
   を含み、
   作動シャーシの中のアクティブエンティティが、その状態情報を、マルチシャーシＡＰＳ制御リンクを経由して保護シャーシの中の並列の非アクティブエンティティに送信し、
   前記アクティブエンティティに状態変化があると、前記アクティブエンティティが、変更された状態情報を、前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して並列の非アクティブエンティティに送信し、
   ダウンであった前記並列の非アクティブエンティティが、ダウン後にアップに戻るとき、ダウンであった前記非アクティブエンティティが、前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して前記アクティブエンティティに現在の状態情報を要求し、作動シャーシの中のアクティブエンティティに対するポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰ）の状態が、保護シャーシの中の並列の非アクティブエンティティに対するＰＰＰ状態と同期される、システム。
2. 前記複数の作動回線および前記複数の保護回線が、マルチリンクＰＰＰの下で動作する、請求項１に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのためのシステム。
3. 前記複数のアクティブエンティティおよび前記並列の非アクティブエンティティが、ＰＰＰエンティティであり、前記複数のアクティブエンティティの数が少なくとも５００であり、前記作動シャーシおよび前記保護シャーシがポートを有し、ＡＰＳの切換え中のデータ障害が、ポートあたり１．５秒未満続く、請求項１に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのためのシステム。
4. 前記ＡＰＳの切換え中の前記データ障害が、ポートあたり１．２秒未満続く、請求項３に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのためのシステム。
5. 前記作動シャーシおよび前記保護シャーシが、同期光ネットワーキング（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ ＮＥＴｗｏｒｋｉｎｇ）／同期デジタルハイアラーキ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ（ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ））のの物理ポートである、請求項１に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのためのシステム。
6. 前記作動シャーシおよび前記保護シャーシが、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ回線終端機器の中に構成された、請求項１に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのためのシステム。
7. 前記作動シャーシおよび前記保護シャーシが、並列のＰＰＰ通信エンドポイントを含む、請求項１に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのためのシステム。
8. 前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクが、インターネットプロトコル（ＩＰ）の接続である、請求項１に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのためのシステム。
9. ＡＰＳの切換え中のデータ障害が、ＰＰＰエンティティあたり２．５ミリ秒未満続く、請求項１に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのためのシステム。
10. 前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクが、独自のプロトコルによって通信を送信する、請求項１に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのためのシステム。
11. 前記作動シャーシおよび前記保護シャーシが、それぞれ８ポートのルータを含み、それぞれ８ポートのルータが、１０秒未満のうちに８つのすべてのポートを含む、ＡＰＳの切換えに続く完全な動作状態を実現する、請求項１に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのためのシステム。
12. 作動シャーシの中の各作動回線および保護シャーシの中の各保護回線がポートに対応する、請求項１に記載のシステム。
13. マルチシャーシ自動保護スイッチング（ＡＰＳ）保護ルータによる回復力のある通信サービスのための方法であって、
    状態情報を有する作動シャーシの中のすべてのアクティブエンティティが、その状態情報を、作動シャーシと保護シャーシの間で進むマルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して保護シャーシの中の並列の非アクティブエンティティに送信することと、
    アクティブエンティティの状態変化があると、前記アクティブエンティティが、前記作動シャーシから前記保護シャーシへ、前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して変更された状態情報を送信することと、
    非アクティブエンティティがダウン後にアップに戻ると、前記非アクティブエンティティが、前記すべてのアクティブエンティティに前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して現在の状態情報を要求することとを含み、作動シャーシの中のアクティブエンティティに対するポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰ）の状態が、保護シャーシの中の並列の非アクティブエンティティに対するＰＰＰの状態と同期される、
    方法。
14. 前記状態情報が、マルチリンクＰＰＰによる通信の状態情報である、請求項１３に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのための方法。
15. 前記作動シャーシおよび前記保護シャーシがポートを有し、ＡＰＳの切換え中のデータ障害が、ポートあたり１．５秒未満続く、請求項１３に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのための方法。
16. 前記ＡＰＳの切換え中の前記データ障害が、ポートあたり１．２秒未満続く、請求項１５に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのための方法。
17. 前記作動シャーシおよび前記保護シャーシが、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの物理ポートである、請求項１３に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのための方法。
18. 前記作動シャーシおよび前記保護シャーシが、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ回線終端機器の中に構成された、請求項１３に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのための方法。
19. 前記作動シャーシおよび前記保護シャーシが、並列のＰＰＰ通信エンドポイントを含む、請求項１３に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのための方法。
20. 前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクが、ＩＰ接続である、請求項１３に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのための方法。
21. 前記アクティブエンティティおよび前記非アクティブエンティティが、ＰＰＰエンティティであり、ＡＰＳの切換え中のデータ障害が、ＰＰＰエンティティあたり２．５ミリ秒未満続く、請求項１３に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのための方法。
22. 前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクが、独自のプロトコルによって通信を送信する、請求項１３に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのための方法。
23. 前記作動シャーシおよび前記保護シャーシが、それぞれ８ポートのルータを含み、各８ポートのルータが、１０秒未満のうちにＡＰＳの切換えに続いて完全な動作状態を実現する、請求項１３に記載のマルチシャーシＡＰＳ保護ルータによる回復力のある通信サービスのための方法。
24. マルチシャーシ自動保護スイッチング（ＡＰＳ）保護ルータによる回復力のある通信サービスのための通信方法であって、
    作動シャーシの中の複数のアクティブエンティティから保護シャーシの中の複数の並列の非アクティブエンティティへ、前記作動シャーシと前記保護シャーシの間を通るマルチシャーシＡＰＳ制御リンクを経由して１つまたは複数のシーケンス番号を有する１つまたは複数のパケットを送信することと、
    前記１つまたは複数のシーケンス番号を有する前記１つまたは複数のパケットを、前記保護シャーシの中の複数の並列の非アクティブエンティティで受信することと、
    前記１つまたは複数のシーケンス番号を有する１つまたは複数の肯定応答を、前記保護シャーシの中の前記複数の並列の非アクティブエンティティから前記作動シャーシの中の前記アクティブエンティティへ、前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して送信することと、
    前記１つまたは複数のシーケンス番号を有する前記１つまたは複数の肯定応答を、前記作動シャーシの中の前記アクティブエンティティにおいて受信することとを含み、ダウンであった前記並列の非アクティブエンティティが、ダウン後にアップに戻るとき、ダウンであった前記非アクティブエンティティが、前記マルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して前記アクティブエンティティに現在の状態情報を要求し、作動シャーシの中のアクティブエンティティに対するポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰ）の状態が、保護シャーシの中の並列の非アクティブエンティティに対するＰＰＰの状態と同期される、
    通信方法。
25. 作動シャーシの中の各作動回線および保護シャーシの中の各保護回線がポートに対応する、請求項２４に記載の方法。
26. マルチシャーシ自動保護スイッチング（ＡＰＳ）保護ルータによる回復力のある通信サービスのための方法であって、
    状態情報を有する作動シャーシの中のすべてのアクティブエンティティが、その状態情報を、作動シャーシと保護シャーシを接続するマルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して保護シャーシの中の並列の非アクティブエンティティに送信することと、
    制御リンクがダウンであると判断することと、
    ダウンであった制御リンクが、アップに戻ったと判断することと、
    作動シャーシの中のすべてのアクティブエンティティが、マルチシャーシＡＰＳ制御リンクを介して保護シャーシの中の並列の非アクティブエンティティに状態情報を再び送信することとを含み、作動シャーシの中のアクティブエンティティに対するポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰ）の状態が、保護シャーシの中の並列の非アクティブエンティティに対するＰＰＰの状態と同期される、
    方法。
27. 作動シャーシの中の各作動回線および保護シャーシの中の各保護回線がポートに対応する、請求項２６に記載の方法。

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