JP5524934B2 - Recovery methods in communication networks - Google Patents
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Description
本発明はコネクション型ネットワークにおけるネットワーク回復法に関する。これは特に、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング(MPLS)による、コネクション型イーサネット(登録商標)・ネットワークにおいて用途がある。 The present invention relates to a network recovery method in a connection type network. This has particular application in connection-oriented Ethernet networks with Multiprotocol Label Switching (MPLS).
ネットワーク回復法は一般に、ネットワーク中のノードの1つまたはノード間接続の障害を検出し、障害を迂回するようにトラフィックをリルートする(別のパス(経路)で送る)ことによって、ネットワーク中の障害を補償するように構成される。ネットワークは一般に、トラフィックがネットワークに入り、ネットワークから出ることが可能な多数のエッジノードと、トラフィックがいずれか1つのエッジノードからその他のいずれかへ移動するために通過することが可能な多数の中間ノードとを有している。ネットワーク越しに通信するように構成された顧客機器は、一般に1以上のエッジノードと通信するだろう。最も単純な型の手法では、どのような顧客機器も1つのエッジノードと通信することができるだけである。このため、回復法が実行するどのようなリルートによっても、トラフィックがネットワークに入る進入(イングレス)ノードや、或いは、トラフィックがネットワークから出て行く退出(イグレス)ノードを迂回することはできない。あるシステムでは、顧客機器が2以上の進入ノードまたは退出ノードと通信することが可能な、デュアル・ペアレンティング(二重親)法が知られている。これは、エッジノードの1つで障害が生じたときでも、顧客機器がネットワーク越しに通信することができるという利点を有する。しかし、MPLS又はその他のコネクション型ネットワークに利用可能なこのようなデュアル・ペアレンティング法は、現在、存在しない。これは、MPLSネットワーク用の回復法は同一の進入ノードと退出ノードの間のパスが多様であることに依拠しており、したがって、これが提供可能な回復の程度は限られていることを意味する。 Network recovery methods generally detect a failure in one of the nodes in the network or an inter-node connection, and reroute (send along another path) traffic to bypass the failure, thereby causing a failure in the network. Configured to compensate. A network typically has a number of edge nodes where traffic can enter and exit the network and a number of intermediates where traffic can pass to travel from any one edge node to any other Node. Customer equipment configured to communicate over a network will typically communicate with one or more edge nodes. In the simplest type of approach, any customer device can only communicate with one edge node. Thus, any reroute performed by the recovery method cannot bypass an ingress node where traffic enters the network or an egress node where traffic exits the network. In some systems, dual parenting methods are known that allow customer equipment to communicate with two or more ingress or egress nodes. This has the advantage that the customer equipment can communicate over the network even when one of the edge nodes fails. However, there is currently no such dual parenting method available for MPLS or other connection-oriented networks. This means that the recovery method for an MPLS network relies on the diversity of paths between the same ingress and egress nodes, and thus the degree of recovery it can provide is limited. .
したがって、本発明は、好ましくは、上述の欠点の少なくとも1つを、単独又は任意の組み合わせで、軽減、緩和、又は除去することを目的とする。 The present invention is therefore preferably aimed at reducing, mitigating or removing at least one of the above-mentioned drawbacks, alone or in any combination.
本発明の第1の側面によれば、複数のエッジノードを含む複数のノードを備えたコネクション型通信ネットワークであって、前記ネットワークは、前記エッジノードのプライマリ対を接続するプライマリ・トンネルと、該プライマリ対とは異なる、前記エッジノードのセカンダリ対を接続するセカンダリ・トンネルとを定義するように構成され、前記ネットワークは、前記プライマリ・トンネルに影響を及ぼす障害が検出された場合に、トラフィックを前記プライマリ・トンネルから前記セカンダリ・トンネルへ切り替えることが可能なように構成されることを特徴とするネットワークが提供される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a connection-type communication network including a plurality of nodes including a plurality of edge nodes, the network including a primary tunnel that connects a primary pair of the edge nodes; Configured to define a secondary tunnel that connects a secondary pair of the edge nodes that is different from the primary pair, and the network routes traffic when a failure is detected that affects the primary tunnel. A network is provided that is configured to be able to switch from a primary tunnel to the secondary tunnel.
ノードの第1の対と第2の対は共通のノードを有してもよいが、各々は、両方の対に共通ではない少なくとも1つのノードを有している。 The first and second pairs of nodes may have a common node, but each has at least one node that is not common to both pairs.
本発明の第2の側面によれば、複数のエッジノードを有するコネクション型ネットワーク用のノードであって、前記ノードは、前記エッジノードのプライマリ対を接続するプライマリ・トンネルと、該プライマリ対とは異なる、前記エッジノードのセカンダリ対を接続するセカンダリ・トンネルとを識別するように構成され、前記ノードは、前記プライマリ・トンネルにおける障害が検出された場合に、トラフィックを前記プライマリ・トンネルから前記セカンダリ・トンネルへ切り替えることが可能なように構成されることを特徴とするノードが提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a node for a connection-type network having a plurality of edge nodes, the node comprising: a primary tunnel connecting a primary pair of the edge nodes; and the primary pair Is configured to identify different secondary tunnels connecting the secondary pair of edge nodes, and the node can pass traffic from the primary tunnel to the secondary tunnel when a failure in the primary tunnel is detected. A node is provided that is configured to be switchable to a tunnel.
本発明の更なる特徴は、従属請求項として特許請求の範囲に記載されている。 Further features of the invention are set out in the claims as dependent claims.
本発明によれば、多様なノードを有するMPLSネットワーク又はその他のコネクション型ネットワークにおいて、有益なネットワークの回復が可能になる。 The present invention enables beneficial network recovery in an MPLS network or other connection-oriented network having a variety of nodes.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態の一例を説明する。 Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1を参照すると、本発明の実施形態に係るマルチプロトコル・ラベル・スイッチング(MPLS)ネットワーク10は、多数のエッジノード12,14,16,18と多数の中間ノード20,22を備えている。ここでは符号24,26の顧客機器で参照される、様々な装置は、ネットワーク10を介して通信するように構成されている。単純化のためにここでは2つの顧客機器ユニット24,26のみを示しているが、実際には、この数は一般に遙かに大きいことが理解されるだろう。
Referring to FIG. 1, a multiprotocol label switching (MPLS)
従来と同様に、ノード12,14,16,18,20,22の各々は、1以上のプロセッサとそれに結合したメモリとを有し、ネットワークの動作に関連する多数の機能を実行するように構成されており、また、組織的な観点からこれらの機能はプレーンにグループ化されている。管理プレーンは、ネットワークの全体の管理を提供し、ネットワークのマニュアル制御を提供するためのユーザ用のインタフェースを提供するネットワーク・マネジメント・システム(NMS)を有している。制御プレーンは多数のプロトコルを使用し、ノード間の通信と転送(フォワーディング)プレーンの設定を可能にする。転送プレーンはネットワーク越しにデータを伝送する転送動作を実行する。例えばOSPF−TEやRSVP−TEを含めることができる制御プレーン・プロトコルは、エッジノード12,14,16,18の間と任意に顧客機器24,26の間で通信を提供するようにも構成されている。制御プレーン・プロトコルの主要機能の1つは、全ての通信がネットワークを通過する際にとるパスを判定することである。
As is conventional, each of the
2つの顧客機器(CE)ユニット24,26が互いに通信できるようにするために、ネットワークの制御プレーン・プロトコルは、顧客機器ユニット24の1つに対して1つのプライマリ・エッジノード12を識別し、他方の顧客機器ユニット26に対して1つのプライマリ・エッジノード12を識別する。第1のユニット24から第2のユニット26への通信のために、第1のプライマリ・エッジノード12はプライマリ進入ノードと定義され、第2のプライマリ・エッジノード14はプライマリ退出ノードと定義される。また、制御プレーン・プロトコルは、エッジノード12,14,16,18の1つからその他のノードへの通信をそれぞれ提供する多数の通信トンネルも定義する。トンネルの各々はネットワーク10内でトラフィックを伝送可能な2つのノード間のパスであり、これによりMPLSネットワーク内でパケットの形式をとるトラフィックは中間ノードに不透明となる。MPLSネットワークにおいては、中間ノードは各パケットのラベルを読み出すだけでパケット内のデータは読み出さないため、このことは実現可能である。トラフィックをネットワーク越しに導く進入ノード12は、それに対してトラフィックを送信することが必要な退出ノード14を識別し、伝送の際に経由するトンネルを識別する情報に情報にラベルを添付する。各トンネルは多数のパラメータで定義され、これにはトンネルが接続する2つのエッジノードが含まれる。トンネルのその他の定義パラメータには、例えば、伝達可能なトラフィックの特性と、動作可能なサービス品質(QoS)手法と、MPLSトンネルに関連づけられたサービスクラスと、最大帯域および平均帯域と、最大バーストサイズとの少なくともいずれか1つを含めることができるが、本実施形態では全てが含まれる。したがって、任意の一対のエッジノードの間に、2以上のトンネルであって、様々な特性またはパラメータを有するトンネルを有することが可能である。各トンネルは、1つだけのラベル・スイッチ・パス(LSP)を有してもよいし、複数のLSPを有してもよいが、最適なものが、クライアントサービスが必要とする特性および性能により、所与の任意時に選択されるだろう。トンネル内で伝送される顧客トラフィックは、イーサネット(登録商標)サービスやネットワーク内で認められている任意の種類のサービスをサポートするように構成された、擬似ワイヤにカプセル化することが可能であることを理解するだろう。
In order to allow two customer equipment (CE)
ネットワーク越しの通信において、ネットワーク内の障害を識別するために、制御プレーン・プロトコルにより定義されたノードによって多数のチェックが実行される。多数の障害検出方法が広く知られているが、詳細は説明しない。制御プレーンに関連し、制御プレーンを補助する管理情報ベース(MIB)は、ネットワーク内でどのような障害が検出されたかに関するデータを記憶するように構成される。さらに、ネットワークの全てのノードは、ネットワーク内の障害をチェックするために互いに通信し、ネットワーク内の障害に関する情報を通信するが、ネットワーク内の障害は任意の時点でどのトンネルが利用可能かに影響する。この形式のチェックは、CEユニット24が伝送用の通信をネットワーク越しに最初に伝送したときに実行されるが、これについての詳細は後述する。これにより、どのような障害が存在するかによって、使用するトンネルを選択することが可能になる。 In communication over a network, a number of checks are performed by nodes defined by the control plane protocol to identify faults in the network. A number of fault detection methods are widely known, but will not be described in detail. A management information base (MIB) associated with the control plane and assisting the control plane is configured to store data regarding what faults have been detected in the network. In addition, all nodes in the network communicate with each other to check for failures in the network and communicate information about failures in the network, which affects which tunnels are available at any given time. To do. This type of check is performed when the CE unit 24 first transmits a transmission communication over the network, which will be described in detail later. This makes it possible to select a tunnel to be used depending on what kind of failure exists.
CEユニット24とCEユニット26との間の通信がどのような種類であっても、進入ノードとしての1つのエッジノード12と、退出ノードとしての1つのエッジノード14とを有するプライマリ・トンネルが定義される。本実施形態では、送信CEユニット24は、プライマリ進入ノード12だけでなくセカンダリ進入ノード16にもリンクされていて通信可能であり、受信CEユニット26は、プライマリ退出ノード14だけでなくセカンダリ退出ノード18にリンクされていて通信可能である。したがって、プライマリ・トンネルACが、プライマリ進入ノード12からプライマリ退出ノード14へ定義される。さらに、3つのセカンダリ・トンネルも定義される。即ち、プライマリ進入ノード12からセカンダリ退出ノード18へのセカンダリ・トンネルAD、セカンダリ進入ノード16からプライマリ退出ノード14へのセカンダリ・トンネルBC、及び、セカンダリ進入ノード16からセカンダリ退出ノード18へのセカンダリ・トンネルBDである。したがって、各トンネルは様々なノードの対の間に存在しており、各トンネルは、一方のノードを他のトンネルの1つと共有し、他方のノードを別のトンネルのと共有するが、残りのトンネルとはどちらのノードも共有しない。
Regardless of the type of communication between the CE unit 24 and the
送信CEユニット24がCEユニット26との通信の開始を望んだ場合、通信トラフィックをプライマリ進入ノード12へ導くように手配される。このトラフィックには、通信の伝送先の顧客機器ユニット26の識別情報と、通信の特性に関する情報とが含まれる。この通信を受信すると、プライマリ進入ノードは、ネットワーク越しのプライマリ退出ノードへの伝送を開始し、エッジノード間の多数の通信をトリガして、通信に用いられるプライマリ・トンネルとは別のトンネルを必要とすることになるであろう任意の障害をチェックするように構成されている。エッジノード間のこれらの通信は多数のフォーマットをとることができるが、これらは、どのトンネルが利用可能でどれが利用可能でないかを識別するのに十分であることが望ましいことが理解されるだろう。
If the sending CE unit 24 wishes to initiate communication with the
本実施形態において、プライマリ進入ノード12は、ここではアクティブな進入ノードであるが、CEユニット24からのトラフィックをプライマリ退出ノード14へ送信する。アクティブな退出ノードは、トラフィックを受信すると、それを受信CEユニット26へ送信して、トラフィックを監視する。標準メッセージまたは専用プロトコルを用いて、LSPトンネルがアクティブな進入ノードからアクティブな退出ノードへトラフィックを伝達することに成功しているか否かをチェックするために、適切な手段が用いられる。これにより、アクティブな進入ノード12は、プライマリ・トンネルACに障害が存在するか否かを判定することが可能となる。プライマリ・トンネルに障害が全く検出されなかった場合は、トラフィックはプライマリ・トンネルを介した伝送を継続する。
In this embodiment, the
また、通信が開始した場合、プライマリ・エッジノードとセカンダリ・エッジノードとは、現在アクティブなトンネルはどれか、セカンダリ又はスタンバイのトンネルはどれか、並びに、プライマリ・トンネル又はセカンダリ・トンネルのいずれかに何らかの障害が存在するかについて、各々が判定できるようにするために、一連のメッセージを交換するように構成される。このメッセージは多数の形態をとることが可能であることが理解されるだろう。本実施形態では、LSPの完全性を検証するための状態メッセージもスタンバイの進入ノード16へ送信される。進入ノードとしての各々の状態を識別するために、プライマリ進入ノード12とセカンダリ進入ノード16との間では、適切なシグナリングメッセージも交換される。これにより、アクティブな進入ノード12は、セカンダリ進入ノード16が障害を経験したか否かをチェックすることが可能である。セカンダリ退出ノードとしての状態を識別可能にするために、アクティブな進入ノード12は、セカンダリ退出ノード18にもチェック信号を送信する。必要ならば、アクティブな進入ノード12は、2つのノード間で定期的に交換されるキープアライブ・シグナリング・メッセージを用いて、スタンバイの退出ノード18が利用可能であるか否かをチェックすることが可能である。さらに、アクティブな進入ノード12は、それがトラフィックを受信しており、ネットワーク越しに受信CEユニット26へトラフィックを送信していることを確認するために、送信CEユニット24に対して確認信号を返送するようにも構成される。これらの全ての信号およびチェックは、通信の間、各トンネルの状態を継続的にチェックするために繰り返すことができる。これらの信号およびチェックは、プライマリ・エッジノードとスタンバイのエッジノードの間で、ネットワークの状態をチェック可能にするために交換することができる。
In addition, when communication starts, the primary edge node and the secondary edge node are either the currently active tunnel, the secondary or standby tunnel, and either the primary tunnel or the secondary tunnel. A series of messages are configured to be exchanged so that each can determine if any failure exists. It will be appreciated that this message can take many forms. In this embodiment, a status message for verifying the integrity of the LSP is also transmitted to the
プライマリ・トンネルACが機能して必要な通信の提供を継続している間は、通信はその上で継続するだろう。しかし、プライマリ・エッジノード12,16のいずれかにおいて、または、実際に、プライマリ・トンネル内で迂回することができないプライマリ・トンネルACの一部を形成するいずれかの中間ノード20において、障害が検出された場合、通信を継続可能にするために、ネットワークはスタンバイのトンネルの1つへ切り替えるように構成される。ほとんど適切なトンネルは、どのノードとLSPが正しく機能しているかに基づいて選択される。ノード12,14,16,18,20,22の各々は通信中の障害を監視して識別するように構成されており、これらのいずれかがアクティブなトンネルの変更を要求する障害、又は要求しうる障害を識別した場合は、このことを他のエッジノードの各々に対して通信するように構成される。このようにして、全てのエッジノードは、現在アクティブなトンネルはどれかについて、及び、アクティブなトンネルの選択に影響しうる、エッジノード12,14,16,18または中間ノード20,22のいずれかにおいて何らかの障害が存在するか否かについての正確な記録を保持することが可能である。
While the primary tunnel AC is functioning and continuing to provide the necessary communication, communication will continue on it. However, a failure is detected at either the
図2を参照すると、ネットワークの状態は、アクティブなトンネルと、様々な障害の検出によってこれがどのように変化するかについて説明することができる。進入ノード12、16をA、Bで示し、退出ノード14、18をC、Dで示した場合、ネットワークの状態は、例えば、プライマリ・トンネルがアクティブな場合にACとするように、一対のアクティブなノードで示すことが可能である。したがって、各状態は、様々な対のノード間における様々なアクティブなトンネルに対応する。図2では4つの状態が示され、状態間の矢印は状態間での可能な遷移を示し、各矢印のラベルは、1文字でノードか、適切な2文字で2つのノード間のLSPを示しており、ここでは障害が遷移の発生を引き起こす。通信が開始した場合、ACはプライマリまたはデフォルトのトンネルであるため、システムはまず状態ACに移行する。しかし、次に、退出ノードCか、ノードA、C間のLSP AC内のどこかで障害が検出された場合、ネットワークは状態ADへ切り替わり、スタンバイの退出ノードDへ通信が送信される。同様に、進入ノードAで障害が検出された場合、ネットワークは状態BDに切り替わり、トンネルBDを介してトラフィックが通信される。ある特定の障害を検出した場合にネットワークがどの状態へ移行するかは、ある程度の柔軟性があることを理解するだろう。知られている障害を有する全てのノード及びLSPを回避する必要とは別に、この選択はさらに、全体のネットワーク上のトラフィックの状態のようなその他の要因に依存してもよい。
Referring to FIG. 2, the state of the network can be described as an active tunnel and how this changes due to the detection of various failures. When the
アクティブな進入ノード12がプライマリ・トンネルに影響を与える障害を示すメッセージを受信し、それ自体はまだ機能している場合は、進入ノード12はトラフィックを適切なセカンダリ・トンネルへリダイレクトすることが可能であり、新たなアクティブな退出ノードは、トラフィックを受信CE26に対して伝送することが可能である。したがって、受信CEがセカンダリ退出ノードからデータを受信可能であることが明らかに必要であることを除いて、CEユニット24,26はどちらも、処理のアクティブな部分を行う必要がない。セカンダリ進入ノード16への切替が必要となる障害が発生した場合は、通信はセカンダリ・トンネル内で伝達される。CEユニット24は、プライマリ進入ノード12だけでなく、セカンダリ進入ノード16へもデータを伝送可能である必要がある。任意で、送信CEユニット24と通信して、トラフィックの送信をセカンダリ進入ノード16へ切り替えることを命令するために、外部手段を使用することが可能である。この手段は専用のメッセージセット、または、既存のプロトコル(例えば、スパニングツリー)に対する専用の拡張とすることが可能であり、(学習プロセスが起こるのを待機することなく)CEユニットがトラフィックをセカンダリ進入ノードへ伝送する必要性を認識するようになるために必要な時間を短縮化すると考えられる。したがって、CEユニット24は、進入ノード12、16のいずれかからの命令に応答して、これらの一方へトラフィックを誘導することから他方へトラフィックを送信することへ切り替えるように構成される必要がある。しかし、本実施形態では、送信CEユニット24は、それが通信すべき進入ノードを判定する際に積極的な役割を担わない。しかし、送信CEユニット24がMPLSネットワーク内で発生する障害に全く気づかないことが必要であるわけではない。
If the
図3を参照すると、本発明の第2の実施形態では、基本構成は第1の実施形態と同様であり、対応する部分を同じ参照番号を100増加したもので示している。ただし、この場合では、プライマリ退出ノード114またはセカンダリ退出ノード118とそれぞれプライマリ・トンネル150、セカンダリ・トンネル162を介して通信可能な、1つだけの進入ノード124が存在する。
Referring to FIG. 3, in the second embodiment of the present invention, the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and corresponding parts are indicated by the same reference numerals increased by 100. However, in this case, there is only one
図4を参照すると、第3の実施形態では、サービスプロバイダ・ネットワーク210は、異なるネットワークオペレータによって運用されている2つのMPLSネットワーク211、213を有している。第1のCEユニット224は第1のネットワーク211のエッジノード212と通信し、第2のCEユニット226は第2のネットワーク213のエッジノード256と通信する。これら2つのエッジノード212,256の間には、第1及び第2のネットワーク中のプライマリ・エッジノード214,252を経由する第1のトンネルが定義されている。第2のトンネルが、第1及び第2のネットワーク中のセカンダリ・エッジノード218,254を介して定義されている。ここではエッジノード212,214,218,252,254,256の全てが図1の第1の実施形態と同様に互いに通信し、これにより、セカンダリ・トンネルへのトラフィックの伝送を要するであろう、プライマリ・トンネルに影響を及ぼす任意の障害を識別し、上述の実施形態のようにノードの各々およびトンネルの各々の状態をお互いに最新に保つように構成されている。
Referring to FIG. 4, in the third embodiment, the
Claims (10)
前記ネットワークは、前記エッジノードのプライマリ対を接続するプライマリ・トンネルと、該プライマリ対とは異なる、前記エッジノードのセカンダリ対を接続するセカンダリ・トンネルとを定義するように構成され、
前記プライマリ・トンネルと前記セカンダリ・トンネルとは、異なる第1の進入ノードと第2の進入ノードとを有し、
前記ネットワークは、前記プライマリ・トンネルに影響を及ぼす障害が検出された場合に、トラフィックを前記プライマリ・トンネルから前記セカンダリ・トンネルへ切り替えるように、前記第1の進入ノード又は前記第2の進入ノードのいずれかから顧客機器へ指示するように構成される
ことを特徴とするネットワーク。 A connection-type communication network having a plurality of nodes including a plurality of edge nodes,
The network is configured to define a primary tunnel connecting the primary pair of edge nodes and a secondary tunnel connecting the secondary pair of edge nodes different from the primary pair;
The primary tunnel and the secondary tunnel have different first ingress nodes and second ingress nodes,
The network may be configured to switch the first ingress node or the second ingress node to switch traffic from the primary tunnel to the secondary tunnel when a fault affecting the primary tunnel is detected . A network that is configured to instruct customer devices from either .
前記複数の進入ノードの各々と前記複数の退出ノードの各々との間でトンネルが定義されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のネットワーク。 The network according to claim 1, wherein a tunnel is defined between each of the plurality of ingress nodes and each of the plurality of egress nodes.
前記ネットワークは、前記エッジノードのプライマリ対を接続するプライマリ・トンネルと、該プライマリ対とは異なる、前記エッジノードのセカンダリ対を接続するセカンダリ・トンネルとを定義するように構成され、前記プライマリ・トンネルと前記セカンダリ・トンネルとは、異なる進入ノードを有し、 The network is configured to define a primary tunnel connecting the primary pair of the edge nodes and a secondary tunnel connecting the secondary pair of the edge nodes different from the primary pair, the primary tunnel And the secondary tunnel has different ingress nodes,
前記ノードは、前記異なる進入ノードの1つであり、前記プライマリ・トンネルに影響を及ぼす障害が検出された場合に、トラフィックを前記プライマリ・トンネルから前記セカンダリ・トンネルへ切り替えるように、顧客機器へ指示するように構成される The node is one of the different ingress nodes and directs customer equipment to switch traffic from the primary tunnel to the secondary tunnel if a fault affecting the primary tunnel is detected Configured to
ことを特徴とするノード。 A node characterized by that.
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