JP5506714B2 - Network connection device - Google Patents
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Description
この発明は、上位レイヤと下位レイヤを含む階層型ネットワークにおいて、接続装置内部の故障を検出し、故障箇所を推定して、復旧動作を行なうネットワーク接続装置に関するものである。 The present invention relates to a network connection device that detects a failure in a connection device, estimates a failure location, and performs a recovery operation in a hierarchical network including an upper layer and a lower layer.
従来、階層型ネットワークでは、ネットワークの冗長性を確保するため、各レイヤにおいてネットワークトポロジに応じたネットワーク構成管理プロトコルを用いてネットワーク経路の管理が行われていた。例えば、レイヤ２ネットワークの構成方法としてＩＥＥＥ８０２．１７ ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｒｉｎｇ）や、レイヤ３ネットワークの構成方法としてＲＦＣ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｏｒ Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）２３２８ ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）がある。これらはレイヤ毎に独立して動作し、経路制御を行なっていた。
また、下位レイヤの情報を利用して上位レイヤの制御を行なうネットワーク管理システムも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１のネットワーク管理システムでは、下位レイヤ回線の故障又は性能劣化をイベントとして検出し、イベントによって影響を受ける上位レイヤ回線を抽出し、上位レイヤ回線に関する制御を行なっている。
Conventionally, in a hierarchical network, network routes are managed in each layer using a network configuration management protocol corresponding to the network topology in order to ensure network redundancy. For example, there are IEEE 802.17 RPR (Resilient Packet Ring) as a
There has also been proposed a network management system that performs upper layer control using lower layer information (see, for example, Patent Document 1).
In the network management system of Patent Document 1, a failure or performance degradation of a lower layer line is detected as an event, an upper layer line affected by the event is extracted, and control related to the upper layer line is performed.
特許文献１のネットワーク管理システムでは、故障箇所が自装置内の部品故障やソフトウェア処理内の異常があった場合には、故障を正しく検出できず、通信が行なえなくなっていた。
例えば、下位レイヤ回線は正常で自装置内の受信処理部に部分的な故障が発生したとき、下位レイヤ回線異常のイベントが発行されないため、上位プロトコルでは異常を検出できない。
また、あるネットワークに複数のルータが接続され、それぞれのルータが当該ネットワークへの経路を外部に広告しているとき、あるルータで部分的な故障が発生すると、当該ルータは異常を検出できず、前記経路の広告を継続する。当該ルータをＮｅｘｔ Ｈｏｐとして選択している他ルータは、当該広告を受信し続けていることから当該ルータに向けてデータを送り続けるため、通信が行えなくなる問題があった。
In the network management system disclosed in Patent Document 1, when there is a component failure in the device itself or an abnormality in software processing, the failure cannot be detected correctly, and communication cannot be performed.
For example, when the lower layer line is normal and a partial failure occurs in the reception processing unit in the own apparatus, the lower layer line abnormality event is not issued, and therefore the upper layer protocol cannot detect the abnormality.
In addition, when a plurality of routers are connected to a network and each router advertises the route to the network to the outside, when a partial failure occurs in a router, the router cannot detect an abnormality, Continue advertising the route. Since the other routers that have selected the router as the Next Hop continue to receive the advertisement, they continue to send data to the router, thus causing a problem that communication cannot be performed.
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、自装置内の部分的な故障を検出し、故障箇所を推定できるようにすることで、ネットワークの可用性を高めることのできるネットワーク接続装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and improves the availability of the network by detecting a partial failure in the device itself and estimating the failure location. An object of the present invention is to provide a network connection device that can perform the above-described operation.
この発明に係る第１のネットワーク接続装置は、下位レイヤトポロジ情報を取得する下位レイヤトポロジ情報取得手段と、上位レイヤトポロジ情報を取得する上位レイヤトポロジ情報取得手段と、下位レイヤトポロジ情報と上位レイヤトポロジ情報を比較するトポロジ情報比較手段と、トポロジ情報比較手段のトポロジ情報比較の結果に基づいて故障箇所を推定する故障箇所推定手段とを備え、下位レイヤトポロジ情報取得手段は、レイヤ２ネットワークの隣接装置ＭＡＣアドレスからなるレイヤ２トポロジ情報を取得し、上位レイヤトポロジ情報取得手段は、レイヤ３ネットワークの隣接装置ＩＰアドレスおよび隣接装置から受信した隣接装置情報からなるレイヤ３トポロジ情報を取得し、トポロジ情報比較手段は、レイヤ２トポロジ情報から得られるトポロジマップ情報と、レイヤ３トポロジ情報から得られる隣接装置情報に含まれる自装置情報を比較し、故障箇所推定手段は、ネットワーク上に複数の隣接装置が存在し、かつ隣接装置からの隣接装置情報の全てに自装置情報が含まれない場合は、自装置のインタフェース送信機能の故障であると推定する
るものである。
この発明に係る第２のネットワーク接続装置は、下位レイヤトポロジ情報を取得する下位レイヤトポロジ情報取得手段と、上位レイヤトポロジ情報を取得する上位レイヤトポロジ情報取得手段と、下位レイヤトポロジ情報と上位レイヤトポロジ情報を比較するトポロジ情報比較手段と、トポロジ情報比較手段のトポロジ情報比較の結果に基づいて故障箇所を推定する故障箇所推定手段とを備え、下位レイヤトポロジ情報取得手段は、レイヤ２ネットワークの隣接装置ＭＡＣアドレスからなるレイヤ２トポロジ情報を取得し、上位レイヤトポロジ情報取得手段は、レイヤ３ネットワークの隣接装置ＩＰアドレスからなるレイヤ３トポロジ情報を取得し、トポロジ情報比較手段は、レイヤ２トポロジ情報から得られるトポロジマップ情報と、レイヤ３トポロジ情報から得られる隣接装置情報を比較し、故障箇所推定手段は、レイヤ２トポロジ情報に隣接装置が複数存在するにもかかわらず、レイヤ３トポロジ情報に隣接装置が存在しない場合は、自装置のインタフェース受信機能の故障であると推定するものである。
A first network connection device according to the present invention includes a lower layer topology information acquisition unit that acquires lower layer topology information, an upper layer topology information acquisition unit that acquires upper layer topology information, a lower layer topology information, and an upper layer topology. Topology information comparing means for comparing information, and failure location estimating means for estimating a failure location based on the result of topology information comparison by the topology information comparing means, and the lower layer topology information acquiring means is an adjacent device of the
A second network connection device according to the present invention includes a lower layer topology information acquisition unit that acquires lower layer topology information, an upper layer topology information acquisition unit that acquires upper layer topology information, a lower layer topology information, and an upper layer topology. Topology information comparing means for comparing information, and failure location estimating means for estimating a failure location based on the result of topology information comparison by the topology information comparing means, and the lower layer topology information acquiring means is an adjacent device of the
この発明に係る第１のネットワーク接続装置は、下位レイヤトポロジ情報を取得する下位レイヤトポロジ情報取得手段と、上位レイヤトポロジ情報を取得する上位レイヤトポロジ情報取得手段と、下位レイヤトポロジ情報と上位レイヤトポロジ情報を比較するトポロジ情報比較手段と、トポロジ情報比較手段のトポロジ情報比較の結果に基づいて故障箇所を推定する故障箇所推定手段とを備え、下位レイヤトポロジ情報取得手段は、レイヤ２ネットワークの隣接装置ＭＡＣアドレスからなるレイヤ２トポロジ情報を取得し、上位レイヤトポロジ情報取得手段は、レイヤ３ネットワークの隣接装置ＩＰアドレスおよび隣接装置から受信した隣接装置情報からなるレイヤ３トポロジ情報を取得し、トポロジ情報比較手段は、レイヤ２トポロジ情報から得られるトポロジマップ情報と、レイヤ３トポロジ情報から得られる隣接装置情報に含まれる自装置情報を比較し、故障箇所推定手段は、ネットワーク上に複数の隣接装置が存在し、かつ隣接装置からの隣接装置情報の全てに自装置情報が含まれない場合は、自装置のインタフェース送信機能の故障であると推定するものであるため、自装置内の部分的な故障を検出し、故障箇所を推定でき、ネットワークの可用性を高めることができる。
この発明に係る第２のネットワーク接続装置は、下位レイヤトポロジ情報を取得する下位レイヤトポロジ情報取得手段と、上位レイヤトポロジ情報を取得する上位レイヤトポロジ情報取得手段と、下位レイヤトポロジ情報と上位レイヤトポロジ情報を比較するトポロジ情報比較手段と、トポロジ情報比較手段のトポロジ情報比較の結果に基づいて故障箇所を推定する故障箇所推定手段とを備え、下位レイヤトポロジ情報取得手段は、レイヤ２ネットワークの隣接装置ＭＡＣアドレスからなるレイヤ２トポロジ情報を取得し、上位レイヤトポロジ情報取得手段は、レイヤ３ネットワークの隣接装置ＩＰアドレスからなるレイヤ３トポロジ情報を取得し、トポロジ情報比較手段は、レイヤ２トポロジ情報から得られるトポロジマップ情報と、レイヤ３トポロジ情報から得られる隣接装置情報を比較し、故障箇所推定手段は、レイヤ２トポロジ情報に隣接装置が複数存在するにもかかわらず、レイヤ３トポロジ情報に隣接装置が存在しない場合は、自装置のインタフェース受信機能の故障であると推定するものであるため、自装置内の部分的な故障を検出し、故障箇所を推定でき、ネットワークの可用性を高めることができる。
A first network connection device according to the present invention includes a lower layer topology information acquisition unit that acquires lower layer topology information, an upper layer topology information acquisition unit that acquires upper layer topology information, a lower layer topology information, and an upper layer topology. Topology information comparing means for comparing information, and failure location estimating means for estimating a failure location based on the result of topology information comparison by the topology information comparing means, and the lower layer topology information acquiring means is an adjacent device of the
A second network connection device according to the present invention includes a lower layer topology information acquisition unit that acquires lower layer topology information, an upper layer topology information acquisition unit that acquires upper layer topology information, a lower layer topology information, and an upper layer topology. Topology information comparing means for comparing information, and failure location estimating means for estimating a failure location based on the result of topology information comparison by the topology information comparing means, and the lower layer topology information acquiring means is an adjacent device of the
実施の形態１．
実施の形態１は、自装置内の部分的な故障を検出し、故障箇所を推定できるとともに、更に故障箇所に応じた復旧処理を行なえるネットワーク接続装置に関するものである。
以下、本願発明の実施の形態１について、図１から図１０に基づいて説明する。図１はネットワーク接続装置のシステム構成図、図２は図１のネットワーク接続装置を使用するネットワーク全体のシステム構成図、図３は状態遷移図、図４、５はトポロジ情報テーブル、図６は機能故障説明図、図７はトポロジ情報テーブル、図８は機能故障説明図、図９、１０はトポロジ情報テーブルである。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment relates to a network connection device that can detect a partial failure in its own device, estimate a failure location, and further perform a recovery process according to the failure location.
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a system configuration diagram of a network connection device, FIG. 2 is a system configuration diagram of the entire network using the network connection device of FIG. 1, FIG. 3 is a state transition diagram, FIGS. 4 and 5 are topology information tables, and FIG. 7 is a topology information table, FIG. 8 is a functional failure explanatory diagram, and FIGS. 9 and 10 are topology information tables.
まず、本願発明の実施の形態１に係るネットワーク接続装置のシステム構成について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係るネットワーク接続装置１のシステム構成を表したものである。ネットワーク接続装置１は、大きく分けてネットワーク制御部および故障検出部の２つの主要部から構成される。
First, the system configuration of the network connection apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a system configuration of a network connection apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. The network connection device 1 is roughly composed of two main parts, a network control unit and a failure detection unit.
ネットワーク制御部は、レイヤ３制御部２、レイヤ２制御部３、４およびレイヤ１制御部５、６、７から構成される。
レイヤ３制御部２は、レイヤ２制御部３、４に接続され、それぞれの間でレイヤ３インタフェースを持つ。また、レイヤ３制御部２は、レイヤ３プロトコルにより得たレイヤ３トポロジ情報を格納するレイヤ３トポロジデータベース８を備える。
レイヤ２制御部３は、レイヤ１制御部５に接続され、バス型のネットワーク１０を構成している。
レイヤ２制御部４は、レイヤ１制御部６およびレイヤ１制御部７に接続され、両系を使用したリング状のネットワーク１１を構成している。
また、レイヤ２制御部４は、レイヤ２プロトコルにより得たレイヤ２トポロジ情報を格納するレイヤ２トポロジデータベース９を備える。
The network control unit includes a
The
The
The
The
故障検出部は、上位レイヤトポロジ情報取得手段１２、下位レイヤトポロジ情報取得手段１３、故障箇所推定手段１５および復旧処理手段１６から構成される。
上位レイヤトポロジ情報取得手段１２は、レイヤ３制御部３に接続され、レイヤ３トポロジデータベース８から上位レイヤトポロジ情報であるレイヤ３トポロジ情報を取得する。
下位レイヤトポロジ情報取得手段１３は、レイヤ２制御部４に接続され、レイヤ２トポロジデータベース９から下位レイヤトポロジ情報であるレイヤ２トポロジ情報を取得する。
トポロジ情報比較手段１４は、上位レイヤトポロジ情報取得手段１２および下位レイヤトポロジ情報取得手段１３に接続され、各々のトポロジ情報を取得して、トポロジ情報の比較を実施する。
故障箇所推定手段１５は、トポロジ情報比較手段１４に接続され、トポロジ情報比較手段１４による比較の結果を取得し、この情報から故障箇所の推定を実施する。
復旧処理手段１６は、故障箇所推定手段１５に接続され、推定された故障箇所に応じた復旧処理を実施する。
The failure detection unit includes an upper layer topology
The upper layer topology
The lower layer topology
The topology
The failure location estimation means 15 is connected to the topology information comparison means 14, acquires the result of the comparison by the topology information comparison means 14, and estimates the failure location from this information.
The recovery processing means 16 is connected to the failure location estimation means 15 and performs a recovery process according to the estimated failure location.
次に、ネットワーク接続装置１を使用したネットワーク全体のシステム構成を、図２に基づいて説明する。
リングノード２１〜２４は、幹線ネットワーク２０でリング状に接続されている。各リングノード２１〜２４は、先に図１で説明したネットワーク接続装置１のシステム構成を備えている。
リングノード２１、２２は、支線ネットワーク３０に接続され、この支線ネットワーク３０は、ルータ２５、２６に接続され、ルータ２５経由で、例えば他の支線ネットワーク３２に接続されている。
また、リングノード２３、２４は、支線ネットワーク３１に接続され、この支線ネットワーク３１は、ルータ２７、２８に接続され、ルータ２７経由で、例えば他の支線ネットワーク３３に接続されている。
Next, the system configuration of the entire network using the network connection device 1 will be described with reference to FIG.
The ring nodes 21 to 24 are connected in a ring shape by the
The
The
ここで、図１と図２の対応を説明する。図１のネットワーク接続装置１が、リングノード２１に該当するとして、以下の機能および動作説明をする。この場合、図１のネットワーク１１が、図２の幹線ネットワーク２０のＡ、Ｂに相当し、図１のネットワーク１０は、図２のリングノード２１と支線ネットワーク３０の間のネットワークＣに相当する。
また、図１のシステム構成を有するリングノード２１から見て、リングノード２２〜２４は隣接ノード（隣接装置）である。
Here, the correspondence between FIG. 1 and FIG. 2 will be described. Assuming that the network connection device 1 in FIG. 1 corresponds to the ring node 21, the following functions and operations will be described. In this case, the network 11 in FIG. 1 corresponds to A and B of the
Further, when viewed from the ring node 21 having the system configuration of FIG. 1, the
次に、本願発明の実施の形態１に係るネットワーク接続装置１の機能および動作について、図１、図２のシステム構成図および図３〜図１０の状態遷移図、トポロジ情報テーブル、機能故障説明図を用いて説明する。 Next, regarding the function and operation of the network connection device 1 according to the first embodiment of the present invention, the system configuration diagram of FIGS. 1 and 2, the state transition diagram of FIGS. 3 to 10, the topology information table, and the functional failure explanatory diagram. Will be described.
まず、ネットワークシステムの全体的な機能、動作について説明し、その後、ネットワーク接続装置１内に送信・受信機能故障が発生した場合のネットワーク接続装置１の機能および動作について説明する。 First, the overall function and operation of the network system will be described, and then the function and operation of the network connection device 1 when a transmission / reception function failure occurs in the network connection device 1 will be described.
ネットワークシステムの全体的機能、動作について説明する。
本実施の形態１では、上位レイヤのルーティングプロトコルとしてＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）を用いて、下位レイヤプロトコルとしてＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｒｉｎｇ）を用いた例を想定して説明する。
The overall function and operation of the network system will be described.
The first embodiment will be described assuming an example in which OSPF (Open Shortest Path First) is used as an upper layer routing protocol and RPR (Resilient Packet Ring) is used as a lower layer protocol.
ＯＳＰＦでは、接続される各ネットワークに対しＨｅｌｌｏパケットを定期的に送信し、ネットワーク上の各ＯＳＰＦルータは、Ｈｅｌｌｏパケットを受信して、ネットワーク上に存在するＯＳＰＦルータを隣接ルータとして認識する。各隣接ルータとの関係はＨｅｌｌｏプロトコル隣接状態として管理される。この隣接関係（ネイバ状態）はトポロジ情報の一部となっている。
隣接ルータとの接続関係は、ＬＳＡ（Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）としてネットワーク上に広告され、各ルータがＬＳＡをデータベース（ＬＳＤＢ：Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ ＤａｔａＢａｓｅ）として保持し、ＬＳＤＢをもとにルーティングテーブルを構築する。
ＲＰＲでは、各ノードをリング状に接続し、各ノードがそれぞれの物理アドレスを定期的にネットワーク上に広告し、各リングノードはそれらの広告情報を収集してノードの並び順情報を取得する。このノードの並び順情報はトポロジマップと呼ばれ、ネットワーク上の全ノードを認識可能である。
In OSPF, a Hello packet is periodically transmitted to each connected network, and each OSPF router on the network receives the Hello packet and recognizes the OSPF router existing on the network as an adjacent router. The relationship with each adjacent router is managed as a Hello protocol adjacent state. This adjacency relationship (neighbor state) is part of the topology information.
The connection relationship with the adjacent router is advertised on the network as LSA (Link State Advertisement), each router holds LSA as a database (LSDB: Link State DataBase), and builds a routing table based on LSDB.
In RPR, each node is connected in a ring shape, each node periodically advertises its physical address on the network, and each ring node collects the advertisement information and acquires the arrangement order information of the nodes. This node arrangement order information is called a topology map, and all nodes on the network can be recognized.
ネットワーク接続装置１は、論理ネットワーク階層に沿った機能構成を取っており、レイヤ１物理層、レイヤ２データリンク層、レイヤ３ネットワーク層という階層構成を持つ。
レイヤ１物理層は、インタフェース毎に終端し、いずれかのレイヤ２データリンク層に接続する。図１に示したネットワーク接続装置１の物理層インタフェースは３つあり、そのうちレイヤ１制御部５は１０／１００／１０００ＢＡＳＥ−Ｔを構成するインタフェースであり、レイヤ１制御部６、７はリングネットワークを構成するインタフェースであるとする。
レイヤ２データリンク層は、１つまたは複数の物理層に接続し、レイヤ２ネットワークで接続されたノードのトポロジ管理を行う。
図１において、レイヤ２制御部３は１つの物理層インタフェースに接続し、ネットワーク１０上で１０／１００／１０００ＢＡＳＥ−Ｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）機能を持つ。
レイヤ２制御部４は、２系統の物理層インタフェース、レイヤ１制御部６、レイヤ１制御部７に接続し、ＲＰＲ機能を有している。
The network connection device 1 has a functional configuration along the logical network hierarchy, and has a hierarchical configuration of a layer 1 physical layer, a
The layer 1 physical layer terminates for each interface and is connected to one of the
The
In FIG. 1, the
The
本実施の形態１では、ネットワーク接続装置１を構成する複数のレイヤ２制御部のうち、トポロジ情報を管理可能なＲＰＲ機能を有するレイヤ２制御部４を本発明の適用対象とする。
トポロジ情報を管理しない１０／１００／１０００ＢＡＳＥ−Ｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）機能を有するレイヤ２制御部３は、本発明の適用対象外である。しかし、レイヤ２制御部３についても、ＲＰＲあるいはトポロジ情報を管理可能なＳＲＰ（Ｓｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などのプロトコルを使用すれば、本発明を適用することができる。
したがって、以下の機能、動作説明では、レイヤ３制御部２およびレイヤ２制御部４を対象とする。
In the first embodiment, the
The
Therefore, in the following description of functions and operations, the
ＲＰＲでは、各リングノードのレイヤ２制御部４が自ノードの物理アドレスを定期的に広告しており、ネットワーク接続装置１はネットワーク１１においてそれらの広告情報を収集し、トポロジ情報として保持する。トポロジ情報にはトポロジマップとしてネットワーク上のノードの並び順が含まれており、ネットワーク上に存在するノードの数が把握可能である。
In RPR, the
レイヤ３ネットワーク層は、１つまたは複数のデータリンク層に接続し、複数のデータリンク層間の中継を行なうほか、ネットワーク全体の経路制御を行なうため、ルーティングプロトコルを持つ。また、各データリンク層とインタフェースを持っており、一般にはレイヤ３インタフェース毎にＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスが割り付けられる。
ネットワーク接続装置１では、レイヤ３ルーティングプロトコルとしてＯＳＰＦを用い、各レイヤ２制御部に接続している。
The
In the network connection device 1, OSPF is used as a
ＯＳＰＦでは、各ノードがＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏパケットを定期的に送信している。ネットワーク接続装置１は、ネットワーク１１においてそれらのＨｅｌｌｏパケットを受信することで、ＯＳＰＦネイバを認識し、ＯＳＰＦネイバ状態を管理する。ここで、図３の状態遷移図は、Ｈｅｌｏプロトコルの状態遷移を表している。
また、自ノードの送信するＨｅｌｌｏパケットに、自ノードの認識するＯＳＰＦネイバのリストを格納する。
In OSPF, each node periodically transmits an OSPF Hello packet. The network connection device 1 recognizes the OSPF neighbor by receiving those Hello packets in the network 11 and manages the OSPF neighbor state. Here, the state transition diagram of FIG. 3 represents the state transition of the Helo protocol.
Further, a list of OSPF neighbors recognized by the own node is stored in the Hello packet transmitted by the own node.
ＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏパケットを受信したネットワーク接続装置１は、隣接ルータ毎に受信した情報を保持しており、状態遷移はそれぞれの隣接ルータ毎に個別に管理される。
図３において、初期状態は「Ｄｏｗｎ」であり、イベントＨｅｌｌｏ Ｒｅｃｅｉｖｅｄは、隣接ルータからＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏパケットを受信した場合に発生するイベントである。イベント２−Ｗａｙ Ｒｅｃｅｉｖｅｄは、隣接ルータから自ルータの情報を含むＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏパケットを受信した場合に発生するイベントである。イベント１−Ｗａｙ Ｒｅｃｉｖｅｄは、隣接ルータから自ルータの情報を含まないＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏパケットを受信した場合に発生するイベントである。
The network connection device 1 that has received the OSPF Hello packet holds the information received for each neighboring router, and the state transition is managed individually for each neighboring router.
In FIG. 3, the initial state is “Down”, and the event Hello Received is an event that occurs when an OSPF Hello packet is received from an adjacent router. Event 2-Way Received is an event that occurs when an OSPF Hello packet including information on the own router is received from an adjacent router. Event 1-Way Received is an event that occurs when an OSPF Hello packet that does not include information on the own router is received from an adjacent router.
同様に他の隣接ノードも、Ｈｅｌｌｏパケット内にＯＳＰＦネイバの情報を格納して送信するため、ネットワーク接続装置１は、自ノードの情報を含むＨｅｌｌｏパケットを受信することで、相互にＯＳＰＦネイバとして認識したことを確認できる。相互にＯＳＰＦネイバとして認識したことを確認したときのＯＳＰＦネイバ状態は、「２−Ｗａｙ」または「ＥｘＳｔａｒｔ」となる。
ＥｘＳｔａｒｔとなったＯＳＰＦネイバとは、データベース交換プロセスを行ない、トポロジデータベースを共有して「Ｆｕｌｌ」状態となり、トポロジデータベースを基にルーティングテーブル計算を実施する。
Similarly, other neighboring nodes store and transmit OSPF neighbor information in the Hello packet, so that the network connection device 1 recognizes each other as an OSPF neighbor by receiving the Hello packet including the information of the own node. You can confirm that The OSPF neighbor state when it is confirmed that they are mutually recognized as OSPF neighbors is “2-Way” or “ExStart”.
The OSPF neighbor that has become ExStart performs a database exchange process, shares the topology database, enters the “Full” state, and performs a routing table calculation based on the topology database.
図２において、幹線ネットワークは、各リングノード内のレイヤ２をＲＰＲで構成したリングネットワークであり、幹線ネットワークを構成する複数のリングノード装置がルータ機能を持ち、幹線ネットワークと支線ネットワークを接続している。幹線ネットワークでは、レイヤ２プロトコルとしてＲＰＲが動作しており、リングノード２１は他のリングノードからのＲＰＲ広告を受信し、トポロジマップをレイヤ２トポロジデータベース９に格納する。リングノード２２、２３、２４のＲＰＲインタフェースＭＡＣアドレスをそれぞれＭＡＣ−２２、ＭＡＣ−２３、ＭＡＣ−２４としたとき、各リングノードは定周期でＲＰＲ広告を送信し、自ノードの存在を他ノードに示す。それらのＲＰＲ広告を受信したリングノード２１は、各ノードのＭＡＣアドレスをレイヤ２トポロジデータベース９に格納する。レイヤ２トポロジデータベース９に格納される内容の一例が図４であり、これら３台のＭＡＣアドレスがトポロジマップに含まれる。
In FIG. 2, the trunk network is a ring network in which
図２のネットワークにおいて、幹線ネットワーク２０と支線ネットワーク３０に接続されたリングノード２１は、それぞれのネットワークでＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏプロトコルを動作させている。
幹線ネットワーク２０上で動作しているＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏプロトコルでは、リングノード２２、２３、２４からのＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏパケットを受信しており、それぞれのリングノードについて、図３に示したＨｅｌｌｏプロトコル状態遷移を管理している。
その結果を幹線ネットワーク２０についてまとめた情報を図５のトポロジ情報テーブルに示す。
In the network of FIG. 2, the ring nodes 21 connected to the
The OSPF Hello protocol operating on the
Information that summarizes the results of the
図５において、「ＩＰ−２０−２２」はリングノード２２のＲＰＲインタフェースＩＰアドレス、「ＩＰ−２０−２３」はリングノード２３のＲＰＲインタフェースＩＰアドレス、「ＩＰ−２０−２４」はリングノード２４のＲＰＲインタフェースＩＰアドレスである。
図５は、幹線ネットワーク２０で受信したＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏパケットに含まれる情報から得たネットワーク構成を含んでおり、幹線ネットワーク２０ではリングノード２２、２３、２４を検出し、それらをＯＳＰＦネイバとして認識し、ＩＰアドレスを登録している。また各ＯＳＰＦネイバのネイバ状態を保持しており、ＨｅｌｌｏプロトコルシーケンスおよびＤＢ交換プロセスを終えた後は、図３の状態遷移図において「Ｆｕｌｌ」または「２−Ｗａｙ」状態となっている。
In FIG. 5, “IP-20-22” is the RPR interface IP address of the
FIG. 5 includes a network configuration obtained from information included in the OSPF Hello packet received by the
なお、２−Ｗａｙ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ受信後の処理では、自ルータと当該隣接ルータの状態に基づき「２−Ｗａｙ」に移行するか、「ＥｘＳｔａｒｔ」に移行してＤＢ交換プロセスを実施するかどうかが決定されるが、その判定条件はＲＦＣ２３２８に規定されている。 In the process after receiving 2-Way Received, it is determined whether to shift to “2-Way” or to “ExStart” to perform the DB exchange process based on the state of the own router and the neighboring router. However, the determination condition is defined in RFC2328.
支線ネットワーク３０についても、同様に隣接ルータのＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏパケットを受信して登録を行なう。リングノード２２は、支線ネットワーク３０にも接続しており、ネイバＩＰアドレス「ＩＰ−３０−２２」として学習する。また、支線ネットワーク３０に接続された２台のルータについても、それぞれのアドレスＩＰ−３０−２５、ＩＰ−３０−２６を学習し、それぞれのネイバ状態を管理する。
Similarly, the
このような階層構成のネットワークでは、各ルータは支線ネットワークに対し、幹線ネットワークおよび他の幹線ネットワーク接続ルータの先に接続されたネットワークへの経路情報を広告する。 In such a hierarchical network, each router advertises route information to a branch line network to a network connected to the end of the main line network and other main line network connection routers.
階層構成のネットワークでは、各ルータで保持する経路情報、トポロジ情報を効率的に保持するための集約化が一般に行なわれており、支線ネットワーク側に集約ルート情報（デフォルトルート情報を含む）を広告する。
図２においても、支線ネットワーク３０と幹線ネットワーク２０を接続するリングノード２１およびリングノード２２はそれぞれ、支線ネットワークに対して、デフォルトルート情報を広告しているものとする。
支線ネットワーク内にあり、それらの広告を受けたルータ２５およびルータ２６は、それぞれの広告内容で示されたメトリック情報などを基に、デフォルトルートへのＮｅｘｔ Ｈｏｐを選定する。
In a hierarchical network, the route information and topology information held by each router are generally aggregated to efficiently hold the route information, and the route information (including default route information) is advertised to the branch network side. .
Also in FIG. 2, it is assumed that the ring node 21 and the
The
図２では、リングノード２１がより小さなメトリック値を示しているものとし、ルータ２５およびルータ２６は、デフォルトルートへのＮｅｘｔ Ｈｏｐとしてリングノード２１を選択するものとする。
ルータ２５は、ルーティングテーブルにＮｅｘｔ Ｈｏｐをリングノード２１としてデフォルトルートを登録する。ルータ２５は、パケットを中継する際、中継パケットの宛先ＩＰアドレスがルーティングテーブルで他にマッチするエントリがないときは、デフォルトルート設定情報に従って、Ｎｅｘｔ Ｈｏｐであるリングノード２１にパケットを転送する。
In FIG. 2, it is assumed that the ring node 21 has a smaller metric value, and the
The
なお、幹線ネットワーク２０と支線ネットワーク３０を接続するリングノード２１において、幹線ネットワーク２０に接続する両系インタフェースのリンクがダウンしていれば幹線ネットワーク２０へ向けたパケットの中継が行なえない。この場合、ルータ２５は、幹線ネットワーク２０へ接続するインタフェースのリンク状態をもって集約ルート情報広告の有無を判定する機能を有する。この機能は、トラッキングあるいはインタフェーストラッキングと称される一般的な機能である。
インタフェーストラッキングでは、幹線ネットワーク２０へ接続するレイヤ１制御部６またはレイヤ１制御部７のいずれかでリンクアップを検出していれば、支線ネットワーク３０へ集約ルート情報の広告を行ない、レイヤ１制御部６およびレイヤ１制御部７の双方でリンクダウンを検出していれば、ＲＰＲインタフェースがダウンしているものとみなして、支線ネットワーク３０へ集約ルート情報の広告を行なわない。
Note that, in the ring node 21 that connects the
In interface tracking, if link up is detected by either the layer 1
次に、ネットワークシステムに故障が発生した場合について説明する。
ネットワークシステムは、端末、ネットワーク接続装置、ケーブル等多くの装置、部品で構成されており、様々な箇所での故障が考えられる。
ケーブル断線、停電や装置故障による装置停止などが発生した場合には、下位レイヤでのリンク断検出や上位レイヤでの隣接装置周期確認タイムアウトなどで故障を検出し、ルーティングプロトコルにより代替経路への動的な切替えが行なわれ、通信の復旧が行なわれる。
しかし、装置内の部分的故障が発生した場合には、通信の復旧が行なわれず、端末間の通信が不能となる場合がある。
Next, a case where a failure occurs in the network system will be described.
The network system is composed of many devices and parts such as a terminal, a network connection device, and a cable, and failures at various places are conceivable.
When a device disconnection due to cable disconnection, power failure, or device failure occurs, the failure is detected by detecting a link disconnection in the lower layer or an adjacent device cycle check timeout in the upper layer, and moving to an alternative route using the routing protocol Switching is performed and communication is restored.
However, when a partial failure occurs in the apparatus, communication is not restored and communication between terminals may be disabled.
ここで、まずネットワーク接続装置１の送信機能に故障が発生した場合について説明する。
例えば、図２のリングノード２１において、図６の機能故障説明図のように、データリンク層のレイヤ２制御部４とネットワーク層のレイヤ３制御部２を接続するレイヤ３インタフェースを構成するＨ／ＷまたはＳ／Ｗにおいて送信機能の故障が発生した場合を想定する。
Here, a case where a failure occurs in the transmission function of the network connection device 1 will be described first.
For example, in the ring node 21 of FIG. 2, as shown in the functional failure explanatory diagram of FIG. 6, an H / H that configures a
送信機能の故障が発生し、当該ネットワークへのパケットを送信できない状態では、パケットの中継は行なえない。また、ネットワーク上に存在する装置との間で論理ＩＰアドレスと物理ＭＡＣアドレスの対応付けを行なうＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルシーケンスも実施できず、ＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏパケットの送信も行なえない。
しかし、レイヤ２ネットワークでは装置間の通信に支障はなく、正常動作が可能である。そのため、ＲＰＲのトポロジ管理も正常に動作し、幹線ネットワーク２０に接続されたリングノード２２〜２４の情報を得て、図４のトポロジ情報テーブルに示すようなＲＰＲトポロジマップを構築している。
一方、レイヤ３のＯＳＰＦでは、自ノードのＯＳＰＦ機能が送信するＨｅｌｌｏパケットが幹線ネットワーク２０上に送信されず、リングノード２２〜２４ではリングノード２１のＨｅｌｌｏを受信しないため、やがてリングノード２２〜２４の送信するＨｅｌｌｏパケット上にリングノード２１の情報が現れなくなる。
Packets cannot be relayed when a transmission function failure occurs and packets cannot be transmitted to the network. In addition, an ARP (Address Resolution Protocol) protocol sequence for associating a logical IP address and a physical MAC address with an apparatus existing on the network cannot be performed, and an OSPF Hello packet cannot be transmitted.
However, in a
On the other hand, in the
自ノードの情報を表示しないＨｅｌｌｏパケットを受信したリングノード２１では、そのＨｅｌｌｏパケットの送信元隣接ルータのネイバ状態について、図３のＨｅｌｌｏプロトコル状態遷移に従い、１−Ｗａｙ Ｒｅｃｅｉｖｅｄイベントが発生し、「Ｉｎｉｔ」状態に遷移する。そのときのリングノード２１のネイバ状態は図７のトポロジ情報テーブルようになる。
この内容は、レイヤ３トポロジ情報としてレイヤ３トポロジデータベース８に格納される。
In the ring node 21 that has received the Hello packet that does not display its own node information, a 1-Way Received event occurs in accordance with the Hello protocol state transition of FIG. Transition to state. The neighbor state of the ring node 21 at that time is as shown in the topology information table of FIG.
This content is stored in the
このときリングノード２１では、ＲＰＲインタフェースはリンクアップしており正常と認識しているので、幹線ネットワーク２０への経路情報を支線ネットワーク３０側に広告し続けている。また、インタフェーストラッキング機能はインタフェース正常時の動作として、デフォルトルート情報等を支線ネットワーク３０側に広告し続けている。
その広告を受信しているルータ２５、２６では、リングノード２１をＮｅｘｔ Ｈｏｐとして認識し続けており、リングノード２１に向けて中継パケットを送り続けるため、パケットは廃棄され、通信を行なうことができなくなる。
At this time, since the RPR interface is linked up and recognized as normal in the ring node 21, the route information to the
The
ここで、本発明の実施の形態１に係るネットワーク接続装置１では、トポロジ情報比較手段１４は、レイヤ３のトポロジ情報として上位レイヤトポロジ情報取得手段１２が取得したＯＳＰＦネイバ状態の情報と、レイヤ２のトポロジ情報として下位レイヤトポロジ情報取得手段１３が取得したＲＰＲトポロジマップの情報とを比較する。故障箇所推定手段１５は、リングネットワーク上に複数のリングノードが存在し、かつ、リングネットワーク上で認識する全ての隣接ルータの隣接状態が「Ｉｎｉｔ」になっているとき、すなわち、すべての隣接装置からの隣接装置情報に自ノードの情報が含まれないときは、自装置のインタフェース送信機能の故障と推定する。
Here, in the network connection device 1 according to the first embodiment of the present invention, the topology
具体的には、下位レイヤトポロジ情報取得手段１３が取得した図４のトポロジ情報テーブルで２ノード以上の情報を有しているのにもかかわらず、上位レイヤトポロジ情報取得手段１２が取得した図７のＯＳＰＦネイバ状態情報に含まれるＩＰ−２０−２２、ＩＰ−２０−２３、ＩＰ−２０−２４の全ての隣接状態が「Ｉｎｉｔ」であることをもって、自装置のインタフェース送信機能の故障と推定する。
ここで故障箇所推定にあたっては、自ノード以外に複数のリングノードが存在することを条件とすることで、隣接装置の受信機能故障による誤推定の可能性を低減できる。
Specifically, FIG. 7 obtained by the upper layer topology
Here, in estimating the failure location, it is possible to reduce the possibility of erroneous estimation due to a reception function failure of an adjacent device by assuming that there are a plurality of ring nodes in addition to the own node.
つぎに復旧処理手段１６は、インタフェース送信機能の故障が推定されたインタフェースを無効化する。例えば、当該インタフェースにかかわるレイヤ１制御部６および７のリンクを強制的にダウンさせることで無効化する。
そのため、当該インタフェースを監視するインタフェーストラッキング機能により、リングノード２１は当該インタフェースに接続するネットワークの広告を停止する。ルータ２５および２６は、代替経路にリングノード２２を新たなＮｅｘｔ Ｈｏｐとして選択し、経路迂回を行なうことが可能となり、通信を継続することができる。
Next, the recovery processing means 16 invalidates the interface on which the failure of the interface transmission function is estimated. For example, it is invalidated by forcibly bringing down the links of the layer 1
Therefore, the ring node 21 stops advertising the network connected to the interface by the interface tracking function for monitoring the interface. The
あるいは、復旧処理手段１６は、１つまたは複数のインタフェース送信機能の停止が推定されると、全ポートを閉塞し、一切のパケット送受信を停止して縮退動作に入る。これにより、隣接ノードはリングノード２１の消失を検知し、経路再構成動作を行なう。
ＯＳＰＦにおいては、ルータ２５、２６はＮｅｘｔ Ｈｏｐの消失により代替ルータとしてリングノード２２を新たなＮｅｘｔ Ｈｏｐに選択し、経路迂回を行なうことが可能となり、通信を継続することができる。
Alternatively, when it is estimated that one or a plurality of interface transmission functions are stopped, the restoration processing means 16 closes all ports, stops all packet transmission / reception, and enters a degeneration operation. As a result, the adjacent node detects the disappearance of the ring node 21 and performs a path reconfiguration operation.
In the OSPF, the
あるいは、復旧処理手段１６は、１つまたは複数のインタフェース送信機能の停止が推定されると、装置の再起動を実施する。これにより、隣接ノードはリングノード２１消失を検知し、経路再構成動作を行なう。また、リングノード２１の再起動完了後には、より適切な経路への切替判定を行なう。
ＯＳＰＦにおいては、ルータ２５、２６はＮｅｘｔ Ｈｏｐの消失により代替ルータとしてリングノード２２を新たなＮｅｘｔ Ｈｏｐに選択し、経路迂回を行なうことが可能となり、装置再起動中も通信を継続することができる。
Alternatively, when it is estimated that one or a plurality of interface transmission functions are stopped, the
In OSPF,
これらの復旧処理は、動的に取得した冗長経路の情報によって選択しても良いし、各復旧処理を段階的に実施しても良い。また、あらかじめ管理者によってなされた設定に基づいて行うこともできる。 These restoration processes may be selected based on dynamically acquired redundant path information, or each restoration process may be executed in stages. It can also be performed based on settings previously made by the administrator.
次に、ネットワーク接続装置１の受信機能に故障が発生した場合について説明する。
例えば、図２のリングノード２１において、図８の機能故障説明図のようにデータリンク層のレイヤ２制御部４とネットワーク層のレイヤ３制御部２を接続するレイヤ３インタフェースを構成するＨ／ＷまたはＳ／Ｗにおいて受信機能の故障が発生した場合を想定する。
Next, a case where a failure occurs in the reception function of the network connection device 1 will be described.
For example, in the ring node 21 of FIG. 2, the H / W that configures the
当該箇所に故障が発生した場合、リングノード２１のレイヤ３制御部２には受信パケットが到着しないため、レイヤ３制御部２で動作するＯＳＰＦには、幹線ネットワーク２０上に存在するリングノード２２〜２４の送信するＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏパケットが到着しない。
それまでリングノード２２〜２４からＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏパケットを受信し、隣接ノード毎にネイバ状態管理を行っているとき、レイヤ３制御部２にＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏパケットが一定時間到着しなければ、図３の状態遷移図のＩｎａｃｔｉｖｉｔｙ Ｔｉｍｅｒ イベントが発生する。
When a failure occurs in the location, the received packet does not arrive at the
If the OSPF Hello packet has been received from the
図３の状態遷移図が示すように、Ｉｎａｃｔｉｖｉｔｙ Ｔｉｍｅｒ イベント発生時は「Ｄｏｗｎ」状態へ遷移することから、レイヤ３トポロジデータベース８においては、図９のトポロジ情報テーブルに示すように、リングノード２２〜２４はいずれも「Ｄｏｗｎ」状態となる。
あるいは、隣接ノードからのＨｅｌｌｏを受信する以前からリングノード２１における受信機能の故障が発生していた場合は、隣接状態管理の対象にも登録されず、自装置の持つ幹線ネットワーク２０のトポロジ情報には隣接ノードは現れない。その場合のレイヤ３トポロジデータベース８の内容は、図１０のトポロジ情報テーブルのようになる。
As shown in the state transition diagram of FIG. 3, when an Inactivity Timer event occurs, the state transitions to the “Down” state. Therefore, in the
Alternatively, if a failure in the reception function in the ring node 21 has occurred before the reception of Hello from the adjacent node, it is not registered in the adjacent state management target and is stored in the topology information of the
一方、レイヤ２ネットワークでは、装置間の通信に支障はなく、正常動作が可能である。そのため、ＲＰＲのトポロジ管理は正常に動作し、幹線ネットワーク２０に接続されたリングノード２２〜２４の情報を得てトポロジマップを生成する。
このとき、リングノード２１では、ＲＰＲインタフェースはリンクアップしており正常と認識しているので、幹線ネットワーク２０への経路情報や、デフォルトルート情報等を支線ネットワーク３０側に広告し続けている。
この広告を受信しているルータ２５、２６では、リングノード２１をＮｅｘｔ Ｈｏｐとして認識し続けており、リングノード２１に向けて中継パケットを送信し続ける。しかし、リングノード２１では、レイヤ３制御部２においてパケット受信が行なえないため、ＡＲＰプロトコルシーケンスを完了できず、パケットの中継が行なえなくなる。
On the other hand, in a
At this time, since the ring node 21 recognizes that the RPR interface is linked up and is normal, it continues to advertise the route information to the
The
ここで、本発明の実施の形態１に係るネットワーク接続装置１では、トポロジ情報比較手段１４は、レイヤ３のトポロジ情報として上位レイヤトポロジ情報取得手段１２が取得したＯＳＰＦネイバ状態の情報と、レイヤ２のトポロジ情報として下位レイヤトポロジ情報取得手段１３が取得したＲＰＲトポロジマップの情報とを比較する。故障箇所推定手段１５は、リングネットワーク上に複数のリングノードが存在しているにもかかわらず、
レイヤ３トポロジで隣接ノードが存在しない、すなわち、ネイバ状態情報なし、または全てのネイバ状態が「Ｄｏｗｎ」であることをもって、自装置のインタフェース受信機能の故障と推定する。
ここで故障箇所推定にあたっては、自ノード以外に複数のリングノードが存在することを条件とすることで、隣接装置の送信機能故障によりＯＳＰＦ Ｈｅｌｌｏが送信されない場合に自装置の受信機能故障と誤推定することを抑止できる。
Here, in the network connection device 1 according to the first embodiment of the present invention, the topology
When the adjacent node does not exist in the
Here, in estimating the failure location, on condition that there are a plurality of ring nodes other than the own node, when OSPF Hello is not transmitted due to a transmission function failure of an adjacent device, it is erroneously estimated as a reception function failure of the own device. Can be suppressed.
次に復旧処理手段１６は、インタフェース受信機能の故障が推定されたインタフェースを無効化する。例えば、当該インタフェースにかかわるレイヤ１制御部６および７のリンクを強制的にダウンさせることで無効化する。
そのため、当該インタフェースを監視するインタフェーストラッキング機能により、リングノード２１は、当該インタフェースに接続するネットワークの広告を停止する。ルータ２５および２６は、代替経路にリングノード２２を新たなＮｅｘｔ Ｈｏｐとして選択し、経路迂回を行なうことが可能となり、通信を継続することができる。
Next, the recovery processing means 16 invalidates the interface on which the failure of the interface reception function is estimated. For example, it is invalidated by forcibly bringing down the links of the layer 1
For this reason, the ring node 21 stops advertising the network connected to the interface by the interface tracking function for monitoring the interface. The
あるいは、復旧処理手段１６は、１つまたは複数のインタフェース受信機能の停止が推定されると、全ポートを閉塞し、一切のパケット送受信を停止して縮退動作に入る。それにより、隣接ノードはリングノード２１の消失を検知し、経路の再構成動作を行なう。
ＯＳＰＦにおいては、ルータ２５、２６はＮｅｘｔ Ｈｏｐの消失により代替ルータとしてリングノード２２を新たなＮｅｘｔ Ｈｏｐに選択し、経路迂回を行なうことが可能となり、通信を継続することができる。
Alternatively, when it is estimated that one or a plurality of interface reception functions are stopped, the
In the OSPF, the
あるいは、復旧処理手段１６は、１つまたは複数のインタフェース受信機能の停止が推定される、装置の再起動を実施する。これにより、隣接ノードはリングノード２１消失を検知し、経路の再構成動作を行なう。また、リングノード２１の再起動完了後には、より適切な経路への切替判定を行なう。
ＯＳＰＦにおいては、ルータ２５、２６はＮｅｘｔ Ｈｏｐの消失により代替ルータとしてリングノード２２を新たなＮｅｘｔ Ｈｏｐに選択し、経路迂回を行なうことが可能となり、装置再起動中も通信を継続することができる。
Alternatively, the recovery processing means 16 performs a restart of the apparatus in which one or more interface reception functions are estimated to be stopped. As a result, the adjacent node detects the loss of the ring node 21 and performs a path reconfiguration operation. Further, after the restart of the ring node 21 is completed, switching to a more appropriate route is determined.
In OSPF,
これらの復旧処理は、動的に取得した冗長経路の情報によって選択しても良いし、各復旧処理を段階的に実施しても良い。また、あらかじめ管理者によってなされた設定に基づいて行うこともできる。 These restoration processes may be selected based on dynamically acquired redundant path information, or each restoration process may be executed in stages. It can also be performed based on settings previously made by the administrator.
以上、実施の形態１の説明では、上位レイヤプロトコルにＯＳＰＦを使用することを想定した。ネットワーク接続装置１の受信機能に部分的故障が発生した場合に、故障箇所を推定するためには、上位レイヤプロトコルにＯＳＰＦを使用することが前提となる。しかし、受信機能に部分的故障が発生した場合に、故障箇所を推定するためには、必ずしも上位レイヤプロトコルにＯＳＰＦを使用する必要はなく、他のプロトコルを使用しても、故障箇所の推定は可能である。 As described above, in the description of the first embodiment, it is assumed that OSPF is used for the upper layer protocol. When a partial failure occurs in the reception function of the network connection device 1, in order to estimate the failure location, it is assumed that OSPF is used for the upper layer protocol. However, in order to estimate the failure location when a partial failure occurs in the reception function, it is not always necessary to use OSPF as the upper layer protocol. Is possible.
また、ネットワーク接続装置１内の故障状態を保持したまま縮退動作となる場合、装置保守者は、ネットワーク接続装置１内の保守インタフェースに保守用端末を接続して、保守インタフェース経由で装置内の故障情報を入手できる。故障状態の解析を詳細に行なうことで、装置の保守性を向上させることができる。 Also, when the degeneration operation is performed while the failure state in the network connection device 1 is maintained, the device maintenance person connects the maintenance terminal to the maintenance interface in the network connection device 1, and the failure in the device via the maintenance interface Information is available. By performing detailed analysis of the failure state, the maintainability of the apparatus can be improved.
以上説明したように、実施の形態１においては、上位レイヤトポロジ情報と下位レイヤトポロジ情報を比較する故障箇所推定手段を備えるとともに復旧処理を備えることで、装置内部の故障を検出し、故障箇所を推定することが可能となり、更に故障箇所に応じた復旧処理を実施することで、ネットワークの可用性を向上させることができる効果がある。 As described above, in the first embodiment, the failure location estimation means for comparing the upper layer topology information and the lower layer topology information is provided and the recovery process is provided, so that a failure inside the apparatus is detected, and the failure location is determined. It is possible to estimate, and further, there is an effect that the availability of the network can be improved by performing the recovery process according to the failure location.
実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１のネットワーク接続装置１に対して、トポロジ管理が可能なＲＰＲインタフェースを複数有するネットワーク接続装置に関するものである。
本願発明の実施の形態２について、図１１のネットワーク接続装置５１に係るシステム構成図に基づいて説明する。図１１において、図１と同一あるいは相当部分には、同一符号を付している。
The second embodiment relates to a network connection device having a plurality of RPR interfaces capable of topology management with respect to the network connection device 1 of the first embodiment.
The second embodiment of the present invention will be described based on the system configuration diagram related to the
まず、本願発明の実施の形態２に係るネットワーク接続装置５１のシステム構成について説明する。実施の形態１のネットワーク接続装置１に対して、追加した構成部分を説明する。
レイヤ２制御部５４は、レイヤ１制御部５６およびレイヤ１制御部５７に接続され、両系を使用したリング状のネットワーク６１を構成している。また、レイヤ２制御部５４は、レイヤ２プロトコルにより得たレイヤ２トポロジ情報を格納するレイヤ２トポロジデータベース５９を備える。
下位レイヤトポロジ情報取得手段６３は、レイヤ２制御部５４に接続され、レイヤ２制御部５４がレイヤ２プロトコルにより得たレイヤ２トポロジ情報を取得する。
トポロジ情報比較手段６４は、上位レイヤトポロジ情報取得手段１２および下位レイヤトポロジ情報取得手段６３に接続され、各々のトポロジ情報を取得して、トポロジ情報の比較を実施する。
故障箇所推定手段１５は、トポロジ情報比較手段１４およびトポロジ情報比較手段６４に接続され、トポロジ情報比較手段１４およびトポロジ情報比較手段６４が実施したトポロジ情報の比較結果を取得し、故障箇所の推定を実施する。
復旧処理手段１６は、故障箇所推定手段１５に接続され、推定された故障箇所に応じた復旧処理を実施する。
First, the system configuration of the
The
The lower layer topology
The topology
The failure location estimation means 15 is connected to the topology information comparison means 14 and the topology information comparison means 64, acquires the comparison result of the topology information performed by the topology information comparison means 14 and the topology information comparison means 64, and estimates the failure location. carry out.
The recovery processing means 16 is connected to the failure location estimation means 15 and performs a recovery process according to the estimated failure location.
次に、本願発明の実施の形態２に係るネットワーク接続装置５１機能および動作について、図１１のシステム構成図および実施の形態１でも参照した図４、７のトポロジ情報テーブルを用いて説明する。
Next, functions and operations of the
図１１における、レイヤ２制御部５４、下位レイヤトポロジ情報取得手段６３、レイヤ２トポロジデータベース５９、トポロジ情報比較手段６４の各機能、動作は、実施の形態１におけるレイヤ２制御部４、下位レイヤトポロジ情報取得手段１３、レイヤ２トポロジデータベース９、トポロジ情報比較手段１４の各機能、動作と同等である。
11, the functions and operations of the
故障箇所推定手段１５は、複数のインタフェースに関係したトポロジ情報比較手段１４、６４により比較された結果に基づき、装置の故障を検出し、故障箇所を推定する。復旧処理手段１６は、故障箇所推定手段１５の推定した故障箇所に基づき、復旧処理を実施する。 The failure location estimation means 15 detects a failure of the apparatus based on the comparison result by the topology information comparison means 14 and 64 related to the plurality of interfaces, and estimates the failure location. The recovery processing means 16 performs a recovery process based on the failure location estimated by the failure location estimation means 15.
例えば、レイヤ３トポロジデータベース８のデータが図４のトポロジ情報テーブルの内容を含み、かつレイヤ２トポロジデータベース９のデータが図７のトポロジ情報テーブルの内容を含むとき、実施の形態１で示したように、故障箇所推定手段１５は、レイヤ２制御部４の接続するインタフェースの送信機能の故障と推定する。
一方、ネットワーク６１に接続されたレイヤ２制御部５４に関する情報が正常であり、故障が検出されない場合を想定する。
この場合、故障箇所推定手段１５は、ネットワーク１１に接続するインタフェースは送信機能故障が発生しているが、ネットワーク６１に接続するインタフェースは正常であることをもって、部分故障であると推定し、この結果を復旧処理手段１６に伝達する。
復旧処理手段１６は、部分故障であるとの推定結果を取得して、故障箇所に係わるレイヤ１制御部６および７のリンクを無効化する。
For example, when the data of the
On the other hand, it is assumed that the information regarding the
In this case, the failure location estimation means 15 estimates that the interface connected to the network 11 has a transmission function failure, but the interface connected to the
The recovery processing means 16 acquires the estimation result that it is a partial failure, and invalidates the link of the layer 1
また、レイヤ２制御部５４についても故障があると検出された場合、故障箇所推定手段１５は、複数のインタフェースで故障が発生したことをもって、装置の共通部故障が発生しているものと推定し、この結果を復旧処理手段１６に伝達する。
復旧処理手段１６は、装置の共通部故障が発生しているとの推定結果を取得して、全ポートを閉塞し、一切のパケット送受信を停止して縮退動作に入る。これにより、隣接ノードは、リングノード２１の消失を検知し、経路の再構成動作を行なう。
ＯＳＰＦにおいては、Ｎｅｘｔ Ｈｏｐの消失により、代替ルータとして新たなＮｅｘｔ Ｈｏｐを選択することが可能となり、経路迂回を行なうことで通信を継続することができる。
In addition, when it is detected that there is also a failure in the
The
In OSPF, the disappearance of Next Hop makes it possible to select a new Next Hop as an alternative router, and communication can be continued by performing route detouring.
このとき、ネットワーク接続装置５１内の故障状態を保持したまま縮退動作となる。装置保守者は、ネットワーク接続装置５１内の保守インタフェースに保守用端末を接続することで、保守インタフェース経由で装置内の故障情報を入手して、故障の解析を詳細に行なうことができるので、装置の保守性を向上させることができる。
At this time, the degeneration operation is performed while the failure state in the
あるいは、復旧処理手段１６は、複数のインタフェース送信機能が停止したとの情報を取得すると、装置再起動を実施する。これにより、隣接ノード２２〜２４は、リングノード２１消失を検出し、経路再構成動作を行なう。また、リングノード２１の再起動完了後には、より適切な経路への切替判定を行なう。
特にＳ／Ｗの問題で部分的な故障が発生した場合は、装置再起動により回復する場合も多いため、本装置再起動により、部分的な故障が回復することが期待できる。
Alternatively, when the
In particular, when a partial failure occurs due to a problem of S / W, the failure is often recovered by restarting the device. Therefore, it can be expected that the partial failure is recovered by restarting the device.
このように、本発明では、故障が検出された部位の情報をもとに、故障箇所によって復旧処理手段を選択することが可能であり、故障の内容に応じた適切な復旧処理を実施することで経路迂回が可能となり、通信の可用性を向上させることが可能となる。 As described above, in the present invention, it is possible to select the recovery processing means according to the failure location based on the information of the site where the failure is detected, and to perform an appropriate recovery process according to the content of the failure This makes it possible to bypass the route and improve the availability of communication.
以上説明したように、本実施の形態２では、トポロジ管理が可能なＲＰＲインタフェースを複数有するネットワーク接続装置においても、上位レイヤトポロジ情報と下位レイヤトポロジ情報を比較する故障箇所推定手段を備えるとともに復旧処理を備えることで、装置内部の故障を検出し、故障箇所を推定することが可能となり、更に故障箇所に応じた復旧処理を実施することで、ネットワークの可用性を向上させることができる効果がある。 As described above, in the second embodiment, even in a network connection device having a plurality of RPR interfaces capable of topology management, a failure location estimating means for comparing upper layer topology information and lower layer topology information is provided and recovery processing is performed. It is possible to detect a failure inside the apparatus and estimate the failure location, and further, it is possible to improve the availability of the network by performing a recovery process according to the failure location.
１，５１ ネットワーク接続装置、２ レイヤ３制御部、
３，４，５４ レイヤ２制御部、５，６，７，５６，５７ レイヤ１制御部、
８ レイヤ３トポロジデータベース、９，５９ レイヤ２トポロジデータベース、
１０，１１，６１ ネットワーク、１２ 上位レイヤトポロジ情報取得手段、
１３，６３ 下位レイヤトポロジ情報取得手段、１４，６４ トポロジ情報比較手段、
１５ 故障箇所推定手段、１６ 復旧処理手段、２０ 幹線ネットワーク、
２１，２２，２３，２４ リングノード、２５，２６，２７，２８ ルータ、
３０，３１，３２，３３ 支線ネットワーク。
1, 51 network connection device, 2
3, 4, 54
8
10, 11, 61 network, 12 upper layer topology information acquisition means,
13, 63 Lower layer topology information acquisition means, 14, 64 topology information comparison means,
15 failure location estimation means, 16 recovery processing means, 20 trunk network,
21, 22, 23, 24 ring nodes, 25, 26, 27, 28 routers,
30, 31, 32, 33 Branch network.
Claims (4)
前記下位レイヤトポロジ情報取得手段は、レイヤ２ネットワークの隣接装置ＭＡＣアドレスからなるレイヤ２トポロジ情報を取得し、
前記上位レイヤトポロジ情報取得手段は、レイヤ３ネットワークの隣接装置ＩＰアドレスおよび隣接装置から受信した隣接装置情報からなるレイヤ３トポロジ情報を取得し、
前記トポロジ情報比較手段は、前記レイヤ２トポロジ情報から得られるトポロジマップ情報と、
前記レイヤ３トポロジ情報から得られる前記隣接装置情報に含まれる自装置情報を比較し、
前記故障箇所推定手段は、ネットワーク上に複数の隣接装置が存在し、かつ隣接装置からの前記隣接装置情報の全てに自装置情報が含まれない場合は、自装置のインタフェース送信機能の故障であると推定するネットワーク接続装置。 In a network connection device applied to a hierarchical network, lower layer topology information acquisition means for acquiring lower layer topology information, upper layer topology information acquisition means for acquiring upper layer topology information, the lower layer topology information, and the upper layer Topology information comparing means for comparing topology information, and failure location estimating means for estimating a failure location based on the result of topology information comparison of the topology information comparing means ,
The lower layer topology information acquisition means acquires layer 2 topology information composed of adjacent device MAC addresses of the layer 2 network,
The upper layer topology information acquisition means acquires layer 3 topology information including an adjacent device IP address of the layer 3 network and adjacent device information received from the adjacent device,
The topology information comparison means includes topology map information obtained from the layer 2 topology information;
Compare own device information included in the neighboring device information obtained from the layer 3 topology information,
The failure location estimation means is a failure of the interface transmission function of the own device when there are a plurality of neighboring devices on the network and all the neighboring device information from the neighboring devices does not include the own device information. Estimated network connection device .
前記下位レイヤトポロジ情報取得手段は、レイヤ２ネットワークの隣接装置ＭＡＣアドレスからなるレイヤ２トポロジ情報を取得し、The lower layer topology information acquisition means acquires layer 2 topology information composed of adjacent device MAC addresses of the layer 2 network,
前記上位レイヤトポロジ情報取得手段は、レイヤ３ネットワークの隣接装置ＩＰアドレスからなるレイヤ３トポロジ情報を取得し、The upper layer topology information acquisition means acquires layer 3 topology information composed of adjacent device IP addresses of the layer 3 network,
前記トポロジ情報比較手段は、前記レイヤ２トポロジ情報から得られるトポロジマップ情報と、The topology information comparison means includes topology map information obtained from the layer 2 topology information;
前記レイヤ３トポロジ情報から得られる隣接装置情報を比較し、Compare neighboring device information obtained from the layer 3 topology information,
前記故障箇所推定手段は、前記レイヤ２トポロジ情報に隣接装置が複数存在するにもかかわらず、前記レイヤ３トポロジ情報に隣接装置が存在しない場合は、自装置のインタフェース受信機能の故障であると推定するネットワーク接続装置。The failure location estimation means estimates that the interface reception function of the own device is faulty when there are no adjacent devices in the layer 3 topology information even though there are a plurality of adjacent devices in the layer 2 topology information. Network connection device to be used.
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