JP5682934B2

JP5682934B2 - ネットワークシステムおよびネットワーク管理装置

Info

Publication number: JP5682934B2
Application number: JP2013108237A
Authority: JP
Inventors: 田中　秀和; 秀和田中; 克英畠井
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2033-05-22
Also published as: JP2014230089A

Description

本発明は、Ｌ２ＳＷ（レイヤ２スイッチ）装置を用いたイーサネット（登録商標）技術および管理・試験技術に関する。

Ｌ２ＳＷ装置内で複数のネットワークを接続、例えば図１に示すように、Ｌ２ＳＷ装置内のネットワークＡを構成する接続点と、当該Ｌ２ＳＷ装置内のネットワークＢを構成する接続点とを接続する構成において、従来は、前記ネットワークＡを構成する接続点およびネットワークＢを構成する接続点に対して、それぞれ異なる試験応答用のＩＰアドレスを設定していた。

ここで、Ｌ２ＳＷ装置は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ等で定められた仮想ネットワークの技術を適用したイーサネット（登録商標）の規格に準拠する。また、Ｌ２ＳＷ装置には、ＩＴＵ−ＴＲｅｃ．Ｇ．８０３２／Ｙ．１３４４等（非特許文献１参照）のイーサネット（登録商標）のリング・プロテクションが適用・実装されている。また、試験を実施するｐｉｎｇやｔｒａｃｅｒｏｕｔｅは、ＲＦＣ７９２等（非特許文献２参照）で定められたＩＣＭＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＣｏｎｔｒｏｌＭｅｓｓａｇｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）のプロトコルを利用して実装されており、前記Ｌ２ＳＷ装置には、試験の際に必要となるＩＣＭＰのｅｃｈｏｒｅｑｕｅｓｔおよびＩＣＭＰのｅｃｈｏｒｅｐｌｙの送受信機能が適用・実装されている。

この場合、試験用のＬ３パケットを送受信するＩＰアドレスを、ネットワークを構成するそれぞれの接続点の試験応答用のＩＰアドレスに設定し、例えばネットワークＡからの試験用のＬ３パケットがネットワークＢを構成する接続点に到達するようにしても、当該ネットワークＡからの試験用のＬ３パケットに対してネットワークＢを構成する接続点では応答せず、またその逆も同様に応答しない（前提条件）。

ところで、前述したネットワーク構成では、以下のような課題があった。

１）イーサネットワークの大きさに比例した数のＬ２ＳＷ装置が設置され、当該Ｌ２ＳＷ装置毎に設定されるネットワークを構成する各接続点の数だけ、ＩＰアドレスを使用しなければならないため、ＩＰアドレスの枯渇を招く。

２）ネットワーク管理装置からの試験制御において、業務のパターンにより、Ｌ２ＳＷ装置内において、試験用のＬ３パケットの送信元を考慮して、試験用のＬ３パケットを送受信するＩＰアドレスを設定するのは、どのネットワークを構成する接続点の試験用ＩＰアドレスになるか、オペレータが判断しなければならないため、試験時間が増大し、オペレータの入力ミス（誘発を含む）が発生する。

３）故障発生時における故障被疑区間の特定作業（故障切り分け作業）に時間がかかるため、故障被疑区間の特定が複雑であり、り障時間が増大する。

本発明では前記課題を解決するため、図２に示すように、Ｌ２ＳＷ装置内の複数のネットワークを構成する各接続点、ここではＬ２ＳＷ装置内のネットワークＡを構成する接続点およびＬ２ＳＷ装置内のネットワークＢを構成する接続点に対して、同一、即ち１つの共通の試験応答用のＩＰアドレスを設定する。

本発明によれば、Ｌ２ＳＷ装置内の複数のネットワークを構成する各接続点に対して、試験用のＬ３パケットを送受信するＩＰアドレスは任意のＩＰアドレス１つで良いため、ＩＰｖ４アドレスの大量浪費を抑制でき、アドレス管理が容易となり、また、試験実施時におけるオペレータの判断が不要なため操作ミスを防止可能となる。

また、本発明によれば、
・仮想的なＬｏｏｐＢａｃｋインターフェースの設定
・Ｐｉｎｇ試験、Ｌｉｎｋ−Ｔｒａｃｅ試験の実施が拠点間で可能
・サービス開通工事時の回線正常確認試験で未確認区間がない
・故障発生時の被疑区間特定分け作業が短時間（平均１５分程度／１試験）
→未導入の場合：平均４０分／１試験
という効果を奏することができる。

即ち、Ｌ２ＳＷ装置において、ネットワーク管理装置（オペレーション）の制御（設定、設定解除、アドレス管理）により、ＬｏｏｐＢａｃｋインターフェース機能を実装していないＬ２ＳＷ装置においても、仮想的に任意のＩＰアドレス１つでＬ２ＳＷ装置内に一時的なＬｏｏｐＢａｃｋインターフェースを存在させ、かつ試験応答用のＬ３パケットを送受信するＩＰアドレスを設定することができる。

また、試験応答用のＬ３パケットを送受信するＩＰアドレスを活用して、サービス開通工事時の回線正常確認試験、故障発生時の被疑区間の特定試験を実施することができ、作業効率の改善も図ることができる。

従来のネットワークシステムの一例を示す説明図本発明のネットワークシステムの概要を示す説明図本発明のネットワークシステムの実施の形態の一例を示す構成図ネットワーク管理装置のネットワーク／試験用情報管理部が保持する情報の一例を示す説明図

以下、本発明について図面を参照して説明する。

図３は本発明のネットワークシステムの実施の形態の一例、ここでは本発明で想定するネットワーク構成およびネットワーク管理装置の一例を示すものである。

本ネットワークは、Ｌ２ＳＷ装置１０，２０，３０と、各Ｌ２ＳＷ装置１０〜３０をリング状のネットワークＡ，Ｂに接続する物理リンク（図示せず）とを備えており、Ｌ２ＳＷ装置１０はネットワークＡ，Ｂの両方に接続する物理リンク（図示せず）を備えている。また、各Ｌ２ＳＷ装置１０〜３０は、これを制御するネットワーク管理装置４０とｔｅｌｎｅｔ等により接続される。

ここで、ネットワークＡ，ＢはＶＬＡＮ（ＶｉｒｔｕａｌＬＡＮ）であり、ネットワークＡを構成する接続点およびネットワークＢを構成する接続点はＬ２ＳＷ装置内部での内部ＶＬＡＮである。ＶＬＡＮとしてはネットワークＡ，Ｂに分かれているが、ネットワークＡを構成する接続点（内部ＶＬＡＮ）とネットワークＢを構成する接続点（内部ＶＬＡＮ）とはＬ２ＳＷ装置１０内部で接続されており、レイヤ２のトラヒックや試験用のＬ３パケットは疎通する。レイヤ３のＬ３パケットがＬ２ＳＷ装置１０内部でネットワークＡを構成する接続点（内部ＶＬＡＮ）とネットワークＢを構成する接続点（内部ＶＬＡＮ）との間を通過することは可能である。

但し、前提条件にあるように、試験用のＬ３パケットに対して応答する場合、ネットワークＡ側からの試験用のＬ３パケットに対して、ネットワークＡを構成する接続点に設定した試験用ＩＰアドレスからは応答可能であるが、ネットワークＡ側からの試験用のＬ３パケットに対して、ネットワークＢを構成する接続点に設定した試験用ＩＰアドレスからは応答不可である。

Ｌ２ＳＷ装置１０〜３０は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ等で定められた仮想ネットワークの技術を適用したイーサネット（登録商標）の規格に準拠する。また、Ｌ２ＳＷ装置１０〜３０には、ＩＴＵ−ＴＲｅｃ．Ｇ．８０３２／Ｙ．１３４４等のイーサネット（登録商標）のリング・プロテクションが適用・実装されている。また、試験を実施するｐｉｎｇやｔｒａｃｅｒｏｕｔｅは、ＲＦＣ７９２等で定められたＩＣＭＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＣｏｎｔｒｏｌＭｅｓｓａｇｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）のプロトコルを利用して実装されており、Ｌ２ＳＷ装置１〜３には、試験の際に必要となるＩＣＭＰのｅｃｈｏｒｅｑｕｅｓｔおよびＩＣＭＰのｅｃｈｏｒｅｐｌｙの送受信機能が適用・実装されている。

Ｌ２ＳＷ装置１０および２０にはネットワークＡを構成する接続点が収容され、Ｌ２ＳＷ装置１０および３０にはネットワークＢを構成する接続点が収容されている。また、各Ｌ２ＳＷ装置１０〜３０にはネットワーク管理装置４０からのアクセス用にＬ２ＳＷ装置ＩＰアドレスが割り当てられ、各ネットワークを構成する接続点には接続点ＩＤが割り当てられている。Ｌ２ＳＷ装置ＩＰアドレスはｔｅｌｎｅｔ等でネットワーク管理装置４０から接続して当該Ｌ２ＳＷ装置へ設定するためのアウトチャネルのＩＰアドレスであり、インチャネルの試験用ＩＰアドレスとは異なる。

試験用のＬ３パケットを送受信して、ネットワークの導通確認の試験を行う場合は、試験対象の各Ｌ２ＳＷ装置ＩＰアドレス宛にアクセスして、宛先では試験用ＩＰアドレスを設定し、送信元では送信元の接続点ＩＤおよび送信用ポートと、宛先の試験用ＩＰアドレスとを指定して、送信元から宛先に対して試験用のＬ３パケットが送信される。送信元は各ネットワークを構成するＬ２ＳＷ装置に加えて、各ネットワークの先で接続されるネットワークのＬ２ＳＷ装置やＰＣ、試験器等の試験端末５０のケースもある。

本発明では、Ｌ２ＳＷ装置の各ネットワークを構成する各接続点に同一の試験用ＩＰアドレスを割り当てることで、割り当てた同一の試験用ＩＰアドレスが宛先で、送信元から送付される試験用のＬ３パケットを受信して応答する場合は、オペレータはどのネットワークを構成する接続点ＩＤおよび送信ポートを使用するかを意識せずに、Ｌ２ＳＷ装置のネットワークを構成する接続点や各ネットワークの先の別のネットワークのＬ２ＳＷ装置やネットワークに接続されるＰＣ端末から試験用のＬ３パケットを送信しても応答可能である。

ここで留意すべき点は、
・同一の試験用ＩＰアドレスは宛先の場合にオペレータがネットワークを構成する接続点ＩＤおよび送信ポートを意識しなくても良いことであり、もしＬ２ＳＷ装置の各ネットワークを構成する接続点に設定した同一の試験用ＩＰアドレスが試験用のＬ３パケットの送信元になると、どの接続点ＩＤおよび送信ポートを使用するかをオペレータが選択する必要がある。

・同一の試験用ＩＰアドレスを割り当てたとしても、ネットワークＡ側からの試験用のＬ３パケットに対してネットワークＡを構成する接続点は応答するが、前提条件にあるように、ネットワークＡ側からの試験用のＬ３パケットに対してネットワークＢを構成する接続点は応答しない。

・試験を実施する際に、試験用のＬ３パケットを送信するＩＰアドレスに合わせたアドレス体系でＬ２ＳＷ装置の各ネットワークを構成する各接続点に同一の試験用ＩＰアドレスを割り当てて、試験終了後は同一の試験用ＩＰアドレスを削除する。

各Ｌ２ＳＷ装置１０，２０，３０はそれぞれ、ネットワーク管理装置４０によって設定される情報である設定情報を記憶する記憶部１１，２１，３１と、記憶部１１，２１，３１に記憶された設定情報に基づき、試験用のＬ３パケットを受信して応答（送信）する試験パケット送受信部１２，２２，３２とを備えている。試験パケット送受信部１２〜３２は何れかのポートから受信した試験用のＬ３パケットに含まれる宛先ＩＰアドレスが、同一の試験用ＩＰアドレスであることを識別し、受信した試験用のＬ３パケットに応答する試験用のＬ３パケットを送信する。

ネットワーク管理装置４０は、Ｌ２ＳＷ装置１０〜３０にアクセスするためのＬ２ＳＷ装置ＩＰアドレス、試験用のＬ３パケットの宛先に設定する試験用ＩＰアドレス、送信元に設定するＬ２ＳＷ装置内の複数のネットワークを構成する各接続点情報としての接続点ＩＤおよび送信用ポート、試験時にオペレータが選択する試験用のＬ３パケット送信元／宛先の情報を保持するネットワーク／試験用情報管理部４１を備えている。また、ネットワーク管理装置４０は、ネットワーク／試験用情報管理部４１で管理している情報を基に、Ｌ２ＳＷ装置１０〜３０にアクセスして情報を設定するネットワーク／試験用情報設定部４２を備えている。

以下、図３および図４に基づき具体的に説明する。

ネットワーク／試験用情報管理部４１は図４に示すように、Ｌ２ＳＷ装置ＩＰアドレス、試験用ＩＰアドレス、Ｌ２ＳＷ装置内の複数のネットワークを構成する各接続点情報、試験用Ｌ３パケット送信元／宛先情報を保持しており、保持している情報の新規登録、変更、削除を行って管理している。ネットワーク／試験用情報管理部４１は同一Ｌ２ＳＷ装置内の各接続点に対して同一の試験用ＩＰアドレスを付与することに留意する。また、ネットワーク／試験用情報管理部４１で管理している情報をネットワーク／試験用情報設定部４２に渡す。

ネットワーク／試験用情報設定部４２は、ネットワーク／試験用情報管理部４１で管理している情報を受け取り、各Ｌ２ＳＷ装置１０〜３０に対して設定すると共に、各Ｌ２ＳＷ装置１０〜３０が試験用のＬ３パケットの送信元である場合は試験用のＬ３パケットの送信を実施する。

図３および図４の例では、ネットワーク／試験用情報管理部４１は、Ｌ２ＳＷ装置１０の接続点ＩＤ０１，０２に対して、同じ試験用ＩＰアドレス１０．１０．１０．１を割り当てて管理している。その情報をネットワーク／試験用情報設定部４２は、ネットワーク／試験用情報管理部４１から受け取り、Ｌ２ＳＷ装置１０の記憶部１１に対して設定する。ネットワーク管理装置４０のネットワーク／試験用情報管理部４１から図４の情報をネットワーク／試験用情報設定部４２に渡して、Ｌ２ＳＷ装置１０に対して設定する。

試験用のＬ３パケットｐ１を送受信する場合は、ネットワーク管理装置４０のネットワーク／試験用情報管理部４１から渡された図４の情報を基にネットワーク／試験用情報設定部４２が、Ｌ２ＳＷ装置１０，２０に対して設定を実施する。

図４の「試験用のＬ３パケット送信元／宛先」で、送信元をＬ２ＳＷ装置２０／１９２．１６８．１０．２として、宛先をＬ２ＳＷ装置１０／１９２．１６８．１０．１とする。送信元として、図４のＬ２ＳＷ装置２０に対応する「Ｌ２ＳＷ装置内の複数のネットワークを構成する各接続点情報」の接続点ＩＤ０３（ネットワークＡを構成する接続点）および送信用ポート５を指定し、宛先として、図４のＬ２ＳＷ装置１０に対応する「試験用ＩＰアドレス」の１０．１０．１０．１を指定して、試験用のＬ３パケットを送受信することで試験を実施する。宛先が複数のネットワークを構成する各接続点で１つの試験用ＩＰアドレスになることで、どのネットワーク用の試験用ＩＰアドレスであるかをオペレータが意識する必要がなくなる。

また、試験用のＬ３パケットｐ２を送受信する場合は、ネットワーク管理装置４０のネットワーク／試験用情報管理部４１から渡された図４の情報を基にネットワーク／試験用情報設定部４２が、Ｌ２ＳＷ装置１０，２０に対して設定を実施する。

図４の「試験用のＬ３パケット送信元／宛先」で、ｐ１とは逆に、送信元をＬ２ＳＷ装置１０／１９２．１６８．１０．１として、宛先をＬ２ＳＷ装置２０／１９２．１６８．１０．２とする。送信元として、図４のＬ２ＳＷ装置１０に対応する「Ｌ２ＳＷ装置内の複数のネットワークを構成する各接続点情報」の接続点ＩＤ０１（ネットワークＡを構成する接続点）および送信用ポート１を指定し、宛先として、図４のＬ２ＳＷ装置２０に対応する「試験用ＩＰアドレス」の１０．１０．１０．２を指定して、試験用のＬ３パケットを送受信することで試験を実施する。

試験用パケットｐ２のように、宛先が１つのネットワークにしか繋がっておらず、試験用ＩＰアドレスが１つである場合は、どのネットワーク用の試験用ＩＰアドレスであるかをオペレータは意識する必要はない。但し、その後、ネットワークが拡張されて、宛先が複数のネットワークに接続されることを考える場合は、試験用パケットｐ１の場合と同様に、宛先が複数のネットワークを構成する各接続点で１つの試験用ＩＰアドレスになることで、どのネットワーク用の試験用ＩＰアドレスであるかをオペレータが意識する必要がなくなる。

さらにまた、試験用のＬ３パケットｐ３を受信する場合は、ネットワーク管理装置４０のネットワーク／試験用情報管理部４１から渡された図４の情報を基にネットワーク／試験用情報設定部４２が、Ｌ２ＳＷ装置１０に対して設定を実施する。

図４の「試験用のＬ３パケット送信元／宛先」で、送信元の指定は行わず、宛先のみをＬ２ＳＷ装置１０／１９２．１６８．１０．１とする。宛先として、図４のＬ２ＳＷ装置１０に対応する「試験用ＩＰアドレス」の１０．１０．１０．１を指定して、試験用のＬ３パケットが図３の試験端末５０から送信されてくるのを待って受信することで試験を実施する。

試験用パケットｐ１の場合と同様に、宛先が複数のネットワークを構成する各接続点で１つの試験用ＩＰアドレスになることで、どのネットワーク用の試験用ＩＰアドレスであるかをオペレータが意識する必要がなくなる。図３の試験パケットｐ１，ｐ２の場合は、図４の「試験用のＬ３パケット送信元／宛先」をオペレータが選択することと、「Ｌ２ＳＷ装置内の複数のネットワークを構成する各接続点情報」を送信元が使用することと、「試験用ＩＰアドレス」を宛先が使用することになり、図３の試験パケットｐ３の場合は「試験用のＬ３パケット送信元／宛先」のオペレータの選択は送信元のみで、「試験用ＩＰアドレス」を宛先が使用することに留意されたい。

本実施の形態に係わるネットワーク構成およびネットワーク管理装置では下記のような有利な効果を有する。

前述した前提条件に応じたネットワークが構築されていた場合、従来技術では、Ｌ２ＳＷ装置が収容するネットワークを構成する各接続点の数だけ、試験用ＩＰアドレスを使用しなければならないのと、各ネットワークの接続点毎に試験用のＩＰアドレスが異なるため、オペレータは試験用のＬ３パケットの宛先がどのネットワークであるかを意識する必要がある。宛先がどのネットワークを構成する接続点の試験用ＩＰアドレスであるかを指定して、試験を実施することになる。

しかし、本実施の形態によれば、Ｌ２ＳＷ装置が収容する複数ネットワークを構成する各接続点で１つの共通の試験用ＩＰアドレスになる。すなわち、試験用ＩＰアドレスの使用効率が向上し、宛先がどのネットワークを構成する接続点であるかをオペレータが意識する必要がなくなる。但し、試験用のＬ３パケットの送信元については、どのネットワークの接続点ＩＤか、どの送信用ポートかを、オペレータは考慮する必要がある。

１０，２０，３０：Ｌ２ＳＷ装置、１１，２１，３１：記憶部、１２，２２，３２：試験パケット送受信部、４０：ネットワーク管理装置、４１：ネットワーク／試験用情報管理部、４２：ネットワーク／試験用情報設定部、５０：試験端末、Ａ，Ｂ：ネットワーク（ＶＬＡＮ）。

ＩＴＵ−ＴＲｅｃ．Ｇ．８０３２／Ｙ．１３４４ＲＦＣ７９２ INTERNET CONTROL MESSAGE PROTOCOL

Claims

複数のＬ２ＳＷ装置で複数のネットワークを接続する物理リンクを備えたネットワークと、各Ｌ２ＳＷ装置を制御するネットワーク管理装置とを備えたネットワークシステムにおいて、
前記複数の各Ｌ２ＳＷ装置は、
ネットワーク管理装置によって設定される設定情報を記憶する記憶部と、
記憶部に記憶された設定情報に基づき、試験用のＬ３パケットを受信して応答する試験パケット送受信部とを備え、
前記ネットワーク管理装置は、
Ｌ２ＳＷ装置ＩＰアドレス、試験用ＩＰアドレス、Ｌ２ＳＷ装置内の複数のネットワークを構成する各接続点情報、試験用のＬ３パケット送信元／宛先の情報を保持するとともに新規登録・変更・削除を行って管理するネットワーク／試験用情報管理部と、
ネットワーク／試験用情報管理部で管理している情報を基に、各Ｌ２ＳＷ装置にアクセスして情報を設定するネットワーク／試験用情報設定部とを備え、
Ｌ２ＳＷ装置内の複数のネットワークを構成する各接続点の試験用ＩＰアドレスとして、１つの共通の試験用ＩＰアドレスを設定する
ことを特徴とするネットワークシステム。
複数のネットワークのうち、ネットワークＡおよびネットワークＢが第１のＬ２ＳＷ装置に収容され、ネットワークＡが第２のＬ２ＳＷ装置に収容され、ネットワークＢが第３のＬ２ＳＷ装置に収容された場合において、
ネットワーク管理装置のネットワーク／試験用情報設定部は、
導通の試験を実施する際に、第２のＬ２ＳＷ装置のネットワークＡを構成する接続点から第１のＬ２ＳＷ装置の１つの共通の試験用ＩＰアドレスに対して試験用のＬ３パケットを送受信する設定を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
複数のネットワークのうち、ネットワークＡおよびネットワークＢが第１のＬ２ＳＷ装置に収容され、ネットワークＡが第２のＬ２ＳＷ装置に収容され、ネットワークＢが第３のＬ２ＳＷ装置に収容された場合において、
ネットワーク管理装置のネットワーク／試験用情報設定部は、
導通の試験を実施する際に、第１のＬ２ＳＷ装置のネットワークＡを構成する接続点から第２のＬ２ＳＷ装置のネットワークＡを構成する接続点の試験用ＩＰアドレスに対して試験用のＬ３パケットを送受信する設定を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
複数のネットワークのうち、ネットワークＡおよびネットワークＢが第１のＬ２ＳＷ装置に収容され、ネットワークＡが第２のＬ２ＳＷ装置に収容され、ネットワークＢが第３のＬ２ＳＷ装置に収容された場合において、
ネットワーク管理装置のネットワーク／試験用情報設定部は、
導通の試験を実施する際に、ネットワークＢの先に接続された試験端末から第１のＬ２ＳＷ装置の１つの共通の試験用ＩＰアドレスに対して送信される試験用のＬ３パケットを受信する設定を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
複数のＬ２ＳＷ装置で複数のネットワークを接続する物理リンクを備えたネットワークにおけるＬ２ＳＷ装置を制御するネットワーク管理装置であって、
試験実施に必要となるＬ２ＳＷ装置ＩＰアドレス、複数のネットワークの接続点で同一のＩＰアドレスを含む試験用ＩＰアドレス、Ｌ２ＳＷ装置内の複数のネットワークを構成する各接続点情報、試験用のＬ３パケット送信元／宛先の情報を保持するとともに新規登録・変更・削除を行って管理するネットワーク／試験用情報管理部と、
ネットワーク／試験用情報管理部で管理している情報を基に、各Ｌ２ＳＷ装置にアクセスして情報を設定するネットワーク／試験用情報設定部とを備えた
ことを特徴とするネットワーク管理装置。