JP5816964B2

JP5816964B2 - ネットワーク設計方法およびネットワーク設計装置

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Publication number: JP5816964B2
Application number: JP2012164112A
Authority: JP
Inventors: 達也福井; 秀雄川田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2032-07-24
Also published as: JP2014027374A

Description

本発明は、Ｌ２装置と伝送装置によって構成されたマルチリングネットワークにおける、通信の冗長性を有するＬ２ＶＰＮのネットワーク設計方法およびネットワーク設計装置に関する。

広域イーサネット（登録商標）サービスでは、ネットワーク上にＶＬＡＮなどを用いてＬ２ＶＰＮ（Ｌａｙｅｒ２ＶｉｒｔｕａｌＰｒｉｖａｔｅＮｅｔｗｏｒｋ）を構築し、ユーザにセキュアで高品質なイーサネット接続を提供するサービスである。広域イーサネットサービスを提供するＬ２ネットワークは、少ない経路数でリンク冗長とノード冗長に対応できるリング構成を連ねたマルチリングトポロジで構成されることがある。図１９は、マルチリングトポロジで構成されたＬ２ネットワークの一例を示したものであり、Ｌ２ネットワーク１００は、Ｌ２スイッチ２０１〜２２６、イーサネットリング３０１〜３０６で構成されている。

ここで、イーサネットリングにおける冗長性を確保する技術としてイーサネットリングプロテクション技術（非特許文献１）がある。イーサネットリングプロテクション技術を用いることで、リング内で障害が発生した際に経路を切り替えて通信を維持することができる。さらに、リングインスタンスと呼ばれる、初期ブロッキング位置や通過するＬ２スイッチが異なる論理的なリングを複数作成することができるので、柔軟なリング構成を作ることができる。

また、一般的な広域ネットワークの場合、Ｌ２スイッチ間を直接ファイバで接続するのではなく、データ信号をＷＤＭ、ＯＴＮ、ＭＰＬＳ−ＴＰといった技術で多重し、長距離を伝送する伝送装置を介して接続を行う。図２０は、Ｌ２スイッチと伝送装置の接続構成を示したものであり、Ｌ２スイッチ２０１と伝送装置４０１は同一のビル５０１に設置され、Ｌ２スイッチ２０１と伝送装置４０１はビル内配線で接続される。伝送装置４０１と伝送装置４０２はビル間のビル間接続ファイバによって接続されており、これを介してＬ２スイッチ間は接続し、図１９に示したようなＬ２ネットワークを実現する。

前述した伝送装置によって構成され、広域イーサネットサービスやＩＰサービスといった様々なサービスのデータ信号を多重し、長距離伝送を行うためのネットワークは、一般的にトランスポートネットワークと呼ばれる。図２１は、伝送を行うトランスポートネットワークの一例を示したものであり、トランスポートネットワーク１１０は、伝送装置４０１〜４２６によって構成されている。

ここで、図２１における伝送装置４０５と伝送装置４１７間を接続する経路のように、Ｌ２ネットワークでは利用していないが、トランスポートネットワークでは接続されている未使用経路が存在する場合がある。ユーザのアクセス拠点の位置によっては、このような未使用経路を利用してＬ２ＶＰＮを設計することで、効率的な構成の実現が期待できる場合がある。具体的には、トラヒックが経由する装置台数を削減することができるので、ネットワーク負荷を低減し、ひいてはネットワーク維持コストの削減を図ることができる。さらに、物理的に近道の経路を取ることにより、通信の低遅延化を実現することもできる。

ただし、上記のようなトランスポートネットワークの未使用経路を鑑みてＬ２ＶＰＮを自動的に設計する方法は現在提案されていない。特許文献１の設計方法では、イーサネットレイヤの冗長ドメイン構成を元に設計を行うが、あくまでもイーサネットレイヤに閉じていることから、トランスポートネットワークの経路を鑑みて設計することはできない。また、特許文献２の設計方法を用いることで、トランスポートレイヤに伝送パスを設定し、Ｌ２スイッチの処理をカットスルーする構成を設計することができるため、ネットワーク維持コストを削減することができる。しかしながら、最初に行ったＶＬＡＮ設定情報に基づき設計を行うために、未使用経路を利用した柔軟な構成を構築することができないことから、通信の低遅延化といった効果を得ることができない。以上より、先行技術では、未使用経路を利用したＬ２ＶＰＮを自動的に設計することができない。

また、特許文献１の設計方法では、アクセス拠点が決まればＶＰＮの構成を一意に定めることができるツリー上のネットワークでしかＬ２ＶＰＮの設計はできず、リングがメッシュ状に接続されたネットワークにおいて、低遅延化やネットワークコストを最適化するような接続構成を設計することができない。

さらに、伝送装置４０５と伝送装置４１７間を接続している未使用経路を単独で利用するのみでは、通信の冗長性が維持されないという問題がある。従来のイーサネットレイヤに閉じた設計方法では、イーサネットリングを通るので冗長性を確保することができるが、未使用経路のように単独のパスを利用した場合には、当該経路に障害が起こると通信断が発生してしまう。

特開２０１１−４９６４３号公報

ＲｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎＩＴＵ−ＴＧ．８０３２／Ｙ．１３４４，"Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＲｉｎｇＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＳｗｉｔｃｈｉｎｇ（２０１０／０３）"，ＡｐｐｅｎｄｉｘＸＩ．３，"ＡｃｃｅｓｓＲｅｓｉｌｉｅｎｃｙ"．Ｌ．Ｋｏｕ，ｅｔａｌ．，"ＡｆａｓｔａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＳｔｅｉｎｅｒｔｒｅｅｓ"，ＡｃｔａＩｎｆｏｒｍａｔｉｃａ，ｖｏｌ．１５，ｐｐ１４１−１４５１９８１．

これまでに述べたように、Ｌ２ネットワークでは利用していないが、トランスポートネットワークでは接続されている未使用経路を利用して、複数アクセス拠点を接続するＬ２ＶＰＮを設計することで、ネットワーク維持コストが小さく、低遅延化を実現する効率的な構成の実現が期待できる。

しかしながら、これまでに提案された設計方法では、未使用経路を利用したＬ２ＶＰＮを自動的に設計することができないという課題があった。また、従来方法では、一意にＶＰＮの構成を定めることができないリングメッシュネットワークにおいて、低遅延化やネットワークコストの最適化を実現するような構成を設計することができないという課題があった。さらに、未使用経路を単独で利用するのみでは、通信の冗長性が維持されないという問題があった。

そこで、前記課題を解決するために、本発明は、マルチリング広域Ｌ２ネットワークを、イーサネットリングをノードとしリング間の接続関係をリンクとしたリング接続グラフとして表現し、アクセス拠点を有するアクセスリングを接続する構成をリング接続グラフ上で設計する。

本発明により、未使用経路を利用した効率的な構成を実現することができる。また、リングがメッシュ状に接続されたネットワークにおいて低遅延化やネットワークコストを最適化するような接続構成を設計することもできる。さらに、未使用経路を利用した場合でも、予め設定しておいたリング間接続スイッチ情報を用いて未使用経路を含むリング構成を形成することにより、通信の冗長性を維持することができる。

具体的には、本発明に係るネットワーク設計方法は、伝送装置とＬ２スイッチによって構成されるイーサネットリングプロテクションが適用されたマルチリング広域Ｌ２ネットワークにおけるＬ２ＶＰＮを設計するネットワーク設計方法であって、伝送装置によって構成されるトランスポートネットワークの構成情報及びＬ２スイッチによって構成されるＬ２ネットワークの構成情報を含むネットワーク構成情報を用いて、マルチリング広域Ｌ２ネットワークを、イーサネットリングをノードとしイーサネットリング間の接続をリンクとしたリング接続グラフとして表現するリング接続グラフ生成手順と、イーサネットリングのうちのユーザからのアクセス拠点を有するアクセスリング間の接続構成を前記リング接続グラフ上で設計するリング接続構成設計手順と、イーサネットリングプロテクションにおけるリングインスタンスを設計する冗長性設計手順と、を含む。

リング接続グラフ生成手順においてトランスポートネットワーク及びＬ２ネットワークによって構成されているリング接続グラフを作成するため、未使用経路を利用した設計を行うことができる。そして、リング接続構成設計手順においてアクセス拠点を有するアクセスリングを接続する構成をリング接続グラフ上で設計するため、未使用経路を利用した効率的な構成を実現することができる。その後、冗長性設計手順においてリングインスタンスを設計するため、リングがメッシュ状に接続されたネットワークにおいて低遅延化やネットワークコストを最適化するような接続構成を設計することができる。したがって、本発明に係るネットワーク設計方法は、ネットワーク維持コストが小さく、低遅延化を実現する冗長性が確保されたＬ２ＶＰＮを構成することができる。

本発明に係るネットワーク設計方法では、前記リング接続グラフ生成手順において、Ｌ２ネットワークの構成情報を用いてＬ２ネットワーク上で接続されているイーサネットレイヤ接続を表現するとともに、Ｌ２ネットワークの構成情報及びトランスポートネットワークの構成情報を用いてＬ２ネットワーク上で接続されていないがトランスポートネットワーク上では接続されているトランスポートレイヤ接続を表現してもよい。

本発明に係るネットワーク設計方法では、前記リング接続グラフ生成手順において、イーサネットリング間を接続するために必要なコストを、イーサネットリング間のリンクごとに求め、前記リング接続構成設計手順において、リング接続グラフを全体木として、複数のアクセスリングを最小コストで接続する部分木を設計してもよい。

本発明に係るネットワーク設計方法では、前記コストは、イーサネットリングを接続するために必要なＶＬＡＮ設定数、イーサネットリング間の通信経路長、又はイーサネットリングの使用帯域率であってもよい。

本発明に係るネットワーク設計方法では、前記冗長性設計手順において、イーサネットリング間がトランスポートネットワーク上のみで接続されているような冗長されていない経路に対し、新たにイーサネットリングを設計してもよい。

具体的には、本発明に係るネットワーク設計装置は、伝送装置とＬ２スイッチによって構成されるイーサネットリングプロテクションが適用されたマルチリング広域Ｌ２ネットワークにおけるＬ２ＶＰＮを設計するネットワーク設計装置であって、伝送装置によって構成されるトランスポートネットワークの構成情報及びＬ２スイッチによって構成されるＬ２ネットワークの構成情報を含むネットワーク構成情報を用いて、マルチリング広域Ｌ２ネットワークを、イーサネットリングをノードとしイーサネットリング間の接続をリンクとしたリング接続グラフとして表現するリング接続グラフ生成部と、イーサネットリングのうちのユーザからのアクセス拠点を有するアクセスリング間の接続構成を前記リング接続グラフ上で設計するリング接続構成設計部と、イーサネットリングプロテクションにおけるリングインスタンスを設計する冗長性設計部と、を備える。

リング接続グラフ生成部がトランスポートネットワーク及びＬ２ネットワークによって構成されているリング接続グラフを作成するため、未使用経路を利用した設計を行うことができる。そして、リング接続構成設計部がアクセス拠点を有するアクセスリングを接続する構成をリング接続グラフ上で設計するため、未使用経路を利用した効率的な構成を実現することができる。冗長性設計部がリングインスタンスを設計するため、リングがメッシュ状に接続されたネットワークにおいて低遅延化やネットワークコストを最適化するような接続構成を設計することができる。したがって、本発明に係るネットワーク設計装置は、ネットワーク維持コストが小さく、低遅延化を実現する冗長性が確保されたＬ２ＶＰＮを構成することができる。

本発明に係るネットワーク設計装置では、前記リング接続グラフ生成部は、Ｌ２ネットワークの構成情報を用いてＬ２ネットワーク上で接続されているイーサネットレイヤ接続を表現するとともに、Ｌ２ネットワークの構成情報及びトランスポートネットワークの構成情報を用いてＬ２ネットワーク上で接続されていないがトランスポートネットワーク上では接続されているトランスポートレイヤ接続を表現してもよい。

本発明に係るネットワーク設計装置では、前記リング接続グラフ生成部は、イーサネットリング間を接続するために必要なコストを、イーサネットリング間のリンクごとに求め、前記リング接続構成設計部は、リング接続グラフを全体木として、複数のアクセスリングを最小コストで接続する部分木を設計してもよい。

本発明に係るネットワーク設計装置では、前記コストは、イーサネットリングを接続するために必要なＶＬＡＮ設定数、イーサネットリング間の通信経路長、又はイーサネットリングの使用帯域率であってもよい。

本発明に係るネットワーク設計装置では、前記冗長性設計部は、イーサネットリング間がトランスポートネットワーク上のみで接続されているような冗長されていない経路に対し、新たにイーサネットリングを設計してもよい。

具体的には、本発明に係るネットワーク設計プログラムは、コンピュータに、リング接続グラフ生成手順と、リング接続構成設計手順と、冗長性設計手順と、を実行させるためのプログラムである。
すなわち、本発明に係るネットワーク設計プログラムは、リング接続グラフ生成部が、伝送装置によって構成されるトランスポートネットワークの構成情報及びＬ２スイッチによって構成されるＬ２ネットワークの構成情報を含むネットワーク構成情報を用いて、マルチリング広域Ｌ２ネットワークを、イーサネットリングをノードとしイーサネットリング間の接続をリンクとしたリング接続グラフとして表現するリング接続グラフ生成手順と、リング接続構成設計部が、イーサネットリングのうちのユーザからのアクセス拠点を有するアクセスリング間の接続構成を前記リング接続グラフ上で設計するリング接続構成設計手順と、冗長性設計部が、イーサネットリングプロテクションにおけるリングインスタンスを設計する冗長性設計手順と、をコンピュータに実行させる。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明は、イーサネットレイヤで使用されていないトランスポートレイヤの未使用経路を利用することにより、ネットワーク維持コストが小さく、低遅延化を実現する冗長性が確保されたＬ２ＶＰＮを構成するＬ２ＶＰＮ設計方法および設計装置を提供することができる。

本実施形態における通信ネットワークの構成の一例を示す。Ｌ２ネットワーク１００の内部構成の一例を示す。トランスポートネットワーク１１０の内部構成の一例を示す。本実施形態における通信ネットワークの物理接続構成の一部の一例を示すＬ２ＶＰＮ設計装置、Ｌ２ネットワーク制御装置及びトランスポートネットワーク制御装置の機能ブロックの一例を示すアクセス収容地点情報の一例を示す。イーサネットリング情報の一例を示す。イーサネットリング接続情報の一例を示す。ポート接続情報の一例を示す。リング接続グラフの一例を示す。リングの接続関係の一例を示す。ＶＬＡＮ設定情報の一例を示す。リングインスタンス情報の一例を示す。リングインスタンス設定情報の一例を示す。伝送パス設定情報の一例を示す。ネットワーク設計装置１２０によるネットワーク設計手順の一例を示す。ネットワーク設計装置１２０によるネットワーク設計手順の一例を示す。ネットワーク設計装置１２０によるネットワーク設計手順の一例を示す。リング接続構成の一例を示す。ネットワーク設計手順により設計されるＬ２ＶＰＮの一例を示す。マルチリングトポロジで構成されたＬ２ネットワークの一例を示す。Ｌ２スイッチと伝送装置の接続構成を示す。伝送を行うトランスポートネットワークの一例を示す。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

図１は、本実施形態における通信ネットワークの構成を示したものである。図１に示す通信ネットワークは、Ｌ２ネットワーク１００とトランスポートネットワーク１１０、Ｌ２ＶＰＮ設計装置１２０、Ｌ２ネットワーク制御装置１３０、トランスポートネットワーク制御装置１４０、通信ビル５００から構成される。Ｌ２ＶＰＮ設計装置１２０が本実施形態に係るネットワーク設計装置に相当する。図２は、Ｌ２ネットワーク１００の内部構成を示したものであり、Ｌ２ネットワーク１００は、Ｌ２スイッチ２０１〜２２６、イーサネットリング３０１〜３０６で構成されている。図３は、トランスポートネットワーク１１０の内部構成を示したものであり、トランスポートネットワーク１１０は、伝送装置４０１〜４２６によって構成されている。図４は本実施形態における通信ネットワークの物理接続構成の一部を示したものである。

図４に示すように、Ｌ２スイッチ２０１と伝送装置４０１は同一のビル内５０１に存在しており、Ｌ２スイッチ２０１と伝送装置４０１はビル内配線ファイバにて接続されており、他のＬ２スイッチと伝送装置も同様である。ここで、伝送装置がＬ２スイッチと接続されるポートはクライアント信号収容ポートであり、伝送装置間を接続するのは長距離伝送ポートである。また、伝送装置間はビル間接続ファイバで接続されており、ビル内配線ファイバの数は伝送装置が接続しているビル間接続ファイバの数と同数としている。

図５は、Ｌ２ＶＰＮ設計装置、Ｌ２ネットワーク制御装置及びトランスポートネットワーク制御装置の機能ブロックの一例を示すものである。Ｌ２ＶＰＮ設計装置１２０は、アクセス収容地点情報入力部１２１、ネットワーク構成情報記憶部１２２、リング接続グラフ生成部１２３と、リング接続構成設計部１２４、ＶＬＡＮ設計部１２５、リングインスタンス情報記憶部１２６、リングインスタンス選択・設計部１２７、伝送パス情報生成部１２８で構成されている。ＶＬＡＮ設計部１２５及びリングインスタンス情報記憶部１２６は、冗長性設計部として機能する。Ｌ２ネットワーク制御装置１３０は、ＶＬＡＮ設定部１３１とリングインスタンス設定部１３２で構成されている。伝送制御装置１４０は、伝送パス経路設計部１４１と伝送パス設定部１４２で構成されている。

アクセス収容地点情報入力部１２１は、図６に示すようなアクセス収容地点情報を入力する手段である。アクセス収容地点情報は、Ｌ２ＶＰＮを構成するあるユーザのアクセス拠点を収容するＬ２スイッチＩＤとそのポートＩＤを示すものである。

ネットワーク構成情報記憶部１２２は、図７に示すイーサネットリング情報と図８に示すイーサネットリング接続情報と図９に示すポート接続情報を記憶している。イーサネットリング情報は、イーサネットリングを構成しているＬ２スイッチＩＤおよびポートＩＤを示すものである。イーサネットリング接続情報は、イーサネットリングの接続関係と、接続の際に用いているＬ２スイッチＩＤとポートＩＤと、イーサネットレイヤで接続されているか否かを示すものである。ただし、ネットワーク構成情報記憶部１２２で記憶する情報は上記に限らず、各リンク間の距離の情報や、ネットワーク負荷情報を記憶しておいてもよい。ポート接続情報は、Ｌ２スイッチと伝送装置の接続関係と、接続の際に用いているポートＩＤを示すものである。

リング接続グラフ生成部１２３は、ネットワーク構成情報記憶部１２２に記憶されているイーサネットリング情報およびイーサネットリング接続情報を用いて、図１０に示すリング接続グラフを生成する。リング接続グラフは、イーサネットリング間の接続関係を示すものである。また、リングＩＤ３０１とリングＩＤ３０５間のように、イーサネットレイヤ上では接続されていないリングも、トランスポートレイヤの接続関係があれば接続されているとし、トランスポートレイヤのみの接続関係であるとわかるように記録する。図１０中では、イーサネットレイヤ接続を実線で表し、トランスポートレイヤ接続を破線で示した。

また、リング接続グラフの各リンクにはリンクコストＸを表現することが好ましい。リンクコストＸはどのように定めてもよい。たとえば、イーサネットリングを接続するために必要なＶＬＡＮ設定数をコストとしてもよい。その際は、図１７のようなリンクコストとなる。また、通信経路長やイーサネットリングの使用帯域率を記憶して算出することもできる。

リング接続構成設計部１２４は、後述するリング接続構成設計手順に基づき、リングの接続構成を設計する。リング接続構成とは、図１１のような、リングの接続関係を示すものである。

ＶＬＡＮ設計部１２５は、リング接続構成設計部１２４が設計したリング接続構成と、アクセス収容地点情報入力部１２１から入力されたアクセス収容地点情報と、ネットワーク構成情報記憶部１２２に記憶されているイーサネットリング情報とイーサネットリング接続情報に基づき、後述するＶＬＡＮ設計手順を用いて図１２に示すようなＶＬＡＮ設定情報を生成する。ここで、ＶＬＡＮ設定情報は、ユーザのＩＤと、ＶＬＡＮを設定するＬ２スイッチＩＤとポートＩＤと、設定するＶＬＡＮＩＤと、当該ポートがＬ２接続されているかを示すＬ２接続情報からなる。

リングインスタンス情報記憶部１２６は、図１３に示すような、リングインスタンス情報を記憶するものである。ここで、リングインスタンス情報は、ネットワークに設定したリングインスタンスの情報を示すものであり、どのリングのリングインスタンスかを示すリングＩＤと、リングインスタンスＩＤと、所属するＬ２スイッチＩＤを記憶している。

リングインスタンス選択・設計部１２７は、ＶＬＡＮ設計部１２５が生成したＶＬＡＮ設定情報と、ネットワーク構成情報記憶部１２２が記憶しているイーサネットリング接続情報と、リングインスタンス情報記憶部１２６が記憶しているリングインスタンス情報に基づき、後述するリングインスタンス設計手順により図１４に示すようなリングインスタンス設定情報を生成する。

伝送パス情報生成部１２８は、ＶＬＡＮ設計部１２５が生成したＶＬＡＮ設定情報と、ネットワーク構成情報記憶部１２２が記憶するイーサネットリング情報とイーサネットリング接続情報とポート接続情報に基づき、後述する伝送パス情報生成手順により、図１５に示すような伝送パス設定情報を生成する。ここで、伝送パス設定情報は伝送パスの一方の伝送装置ＩＤおよびクライアント収容ポートＩＤ、ＶＬＡＮＩＤと、もう一方の伝送装置ＩＤおよびクライアント収容ポートＩＤ、ＶＬＡＮＩＤを示すものである。

ＶＬＡＮ設定部１３１は、ＶＬＡＮ設計部１２５が生成したＶＬＡＮ設定情報に基づき、Ｌ２ネットワーク上のＬ２スイッチにＶＬＡＮ設定を行うものである。

リングインスタンス設定部１３２は、リングインスタンス選択・設計部１２７が生成したリングインスタンス設定情報に基づき、Ｌ２ネットワーク上のＬ２スイッチにリングインスタンス設定を行うものである。

伝送パス経路設計部１４１は、伝送パス情報生成部１２８が生成した伝送パス設定情報に基づき伝送パスの経路を設計し、これを伝送パス経路情報として生成する。ここで、経路設計の方法は、最短経路設計や負荷分散など、任意の方法を選択して実現する。
伝送パス設定部１４２は、伝送パス経路設計部１４１が生成した伝送パス経路情報に基づき、伝送装置に設定を行うものである。

本実施形態に係るネットワーク設計方法は、リング接続グラフ生成手順と、リング接続グラフを用いたネットワーク設計手順と、を順に有する。リング接続グラフ生成手順では、リング接続グラフ生成部１２３が、トランスポートネットワークとＬ２ネットワークの構成情報からなるネットワーク構成情報を用いて、マルチリング広域Ｌ２ネットワークを、イーサネットリングをノードとしリング間の接続関係をリンクとしたリング接続グラフとして表現する。

図１６（ａ）〜（ｃ）は、リング接続グラフを用いたネットワーク設計手順の一例を示している。本実施形態に係るリング接続グラフを用いたネットワーク設計手順では、リング接続構成設計部１２４がリング接続構成設計手順を実行し、ＶＬＡＮ設計部１２５及びリングインスタンス選択・設計部１２７が冗長性設計手順を実行し、伝送パス情報生成部１２８が伝送パス情報生成手順を実行する。冗長性設計手順では、ＶＬＡＮ設計部１２５がＶＬＡＮ設計手順を実行し、リングインスタンス選択・設計部１２７がリングインスタンス設計手順を実行する。

まず、アクセス収容地点情報入力部１２１からアクセス収容地点情報が入力される（ステップＳ１０１）。今回は、図６に示すアクセス収容地点情報が入力されたとする。
次に、リング接続構成設計手順を行う（ステップＳ１０２〜Ｓ１０３）。入力されたアクセス収容地点情報と図７に示すイーサネットリング情報から、アクセス拠点を収容するリングＩＤを抽出し、これをアクセスリングとして記憶する（ステップＳ１０２）。本入力例では、リングＩＤ＝３０１と３０５がアクセスリングとなる。

次に、リング接続グラフを全体木として、複数のアクセスリングを最小コストで接続する部分木を設計し、これをリング接続構成とする（ステップＳ１０３）。ここで、最小部分木を実現するアルゴリズムはスタイナーツリーアルゴリズムと呼ばれており、どのようなものを用いてもよい。たとえば非特許文献２に示されるものでもよい。本入力例では、図１７に示すように、イーサネットリング３０１とイーサネットリング３０５を結ぶリング接続構成が設計される。

引き続き、ＶＬＡＮ設計手順を行う（ステップＳ１０４〜Ｓ１０９）。リング接続構成と、イーサネットリング接続情報から、リング接続に用いるＬ２スイッチＩＤを抽出し、これをＶＬＡＮ設定スイッチとして記憶する（ステップＳ１０４）。本入力例におけるＶＬＡＮ設定スイッチのＬ２スイッチＩＤは、２０５及び２１７、２０６及び２１８である。また、アクセス収容地点情報から、アクセス拠点を収容するＬ２スイッチＩＤを抽出し、これをＶＬＡＮ設定スイッチとして記憶する（ステップＳ１０５）。本入力例におけるＶＬＡＮ設定スイッチのＬ２スイッチＩＤは、２０１、２０２、２２１、２２３となる。

次に、リング接続構成にあるすべてのイーサネットリングに対して以下の処理を行う（ステップＳ１０６）。本入力例では、イーサネットリング３０１とイーサネットリング３０５に対して行う。図７に示すイーサネットリング情報から抽出した当該イーサネットリングにおけるＶＬＡＮ設定スイッチの左手ポートＩＤと右手ポートＩＤをＶＬＡＮ設定情報として記録する。また、各ポートのＬ２接続は○とする（ステップＳ１０７）。

次に、リング接続構成にあるすべてのトランスポートレイヤのみの接続関係にあるリンクに対して以下の処理を行う（ステップＳ１０８）。本入力例ではイーサネットリング３０１とイーサネットリング３０５間のリンクに対して行う。イーサネットリング接続情報から、リング接続に用いるＬ２スイッチＩＤとポートＩＤをＶＬＡＮ設定情報として記録する。また、Ｌ２接続は×とする（ステップＳ１０９）。なお、本入力例におけるＶＬＡＮ設定情報は図１２のようになる。

引き続き、リングインスタンス設計手順を行う（ステップＳ２０１〜２０８）。リング接続構成にあるすべてのリングに対して下記の処理を行う（ステップＳ２０１）。リングインスタンス情報を参照し、当該リングにおけるＶＬＡＮ設定スイッチと、所属Ｌ２スイッチＩＤが合致するリングインスタンスがあるか判定する（ステップＳ２０２）。存在する場合、当該リングインスタンスＩＤをリングインスタンス設定情報として記録する（ステップＳ２０３）。存在しない場合、当該リングにおけるＶＬＡＮ設定スイッチを含むリングインスタンスを新たに作成し、リングインスタンス情報としてリングインスタンス情報記憶部１２６に記憶するとともに、ステップＳ２０３に移る（ステップＳ２０４）。

次に、リング接続にあるすべてのトランスポートレイヤのみの接続関係にあるリンクに対して処理を行う（ステップＳ２０５）。イーサネットリング接続情報を参照し、当該リンクにおけるリング接続に用いるＬ２スイッチＩＤと、所属Ｌ２スイッチＩＤが合致するリングインスタンスがあるか判定する（ステップＳ２０６）。存在する場合、当該リングインスタンスＩＤをリングインスタンス設定情報として記録する（ステップＳ２０７）。存在しない場合には、リング接続に用いるＬ２スイッチＩＤを含むリングインスタンスを新たに作成し、リングインスタンス情報としてリングインスタンス情報記憶部に記憶するとともに、ステップＳ２０７に移る（ステップＳ２０８）。なお、本入力例におけるリングインスタンス設定情報は図１４のようになる。

最後に、伝送パス情報生成手順を行う（ステップＳ３０１〜Ｓ３０７）。すべてのＶＬＡＮ設定情報の各行に対して以下の処理を行う（ステップＳ３０１）。まず、当該行のＶＬＡＮ設定情報がＬ２接続か否かを判定する（ステップＳ３０２）。ここで、Ｌ２接続である場合には、当該設定情報のＬ２スイッチＩＤとポートＩＤとＶＬＡＮＩＤを抽出するとともに、イーサネットリング情報とＶＬＡＮ設定情報から次に接続するポートＩＤを抽出する（ステップＳ３０３）。次に、これら２つのポートと接続している伝送装置のクライアントポートＩＤをポート接続情報から抽出し（ステップＳ３０４）、抽出したクライアントポートＩＤとＶＬＡＮＩＤに基づき、伝送パス設定情報を生成する（ステップＳ３０５）。最後に、処理した行と接続するポートＩＤを抽出した行を処理済とする（ステップＳ３０６）。また、ステップＳ３０２において、Ｌ２接続でない場合には、当該設定情報のＬ２スイッチＩＤとポートＩＤとＶＬＡＮＩＤを抽出するとともに、イーサネットリング接続情報から、次に接続するポートＩＤを抽出する。その後、ステップＳ３０４に移行する（ステップＳ３０７）。なお、本入力例における伝送パス設定情報は図１５のようになる。最終的に、本実施形態のリング接続グラフを用いたネットワーク設計手順により設計されるＬ２ＶＰＮは図１８のようになる。

以上説明したように、リング接続構成設計手順では、トランスポートレイヤのみの接続関係を含んだリング接続グラフ上で、アクセス拠点を有する複数のリングを最適に接続する構成を設計するので、ネットワーク負荷低減や通信の低遅延化を実現することができる。

また、リングインスタンス設計手順では、トランスポートレイヤのみの接続関係にあるリング間の接続に対して、予め定めたＬ２スイッチを用いて新たにリングインスタンスを作成して接続することにより、通信の冗長性を維持することができる。

なお、本実施形態で説明したＬ２ＶＰＮ設計装置は、本実施形態に係るネットワーク設計プログラムをコンピュータに実行させることで実現してもよい。本実施形態に係るネットワーク設計プログラムは、コンピュータに本実施形態に係るＬ２ＶＰＮ設計方法を実行させるためのプログラムである。ネットワーク設計プログラムはコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。

本発明は情報通信産業に適用することができる。

１００：Ｌ２ネットワーク
１１０：トランスポートネットワーク
１２０：Ｌ２ＶＰＮ設計装置
１２１：アクセス収容地点情報入力部
１２２：ネットワーク構成情報記憶部
１２３：リング接続グラフ生成部
１２４：リング接続構成設計部
１２５：ＶＬＡＮ設計部
１２６：リングインスタンス情報記憶部
１２７：リングインスタンス選択・設計部
１２８：伝送パス情報生成部
１３０：Ｌ２ネットワーク制御装置
１３１：ＶＬＡＮ設定部
１３２：リングインスタンス設定部
１４０：伝送制御装置
１４１：伝送パス経路設計部
１４２：伝送パス設定部
２０１〜２２６：Ｌ２スイッチ
３０１〜３０６：イーサネットリング
４０１〜４２６：伝送装置
５００：ビル
５０１〜５０７：ビル内

Claims

伝送装置とＬ２スイッチによって構成されるイーサネットリングプロテクションが適用されたマルチリング広域Ｌ２ネットワークにおけるＬ２ＶＰＮ（Ｌａｙｅｒ２ＶｉｒｔｕａｌＰｒｉｖａｔｅＮｅｔｗｏｒｋ）を設計するネットワーク設計方法であって、
伝送装置によって構成されるトランスポートネットワークの構成情報及びＬ２スイッチによって構成されるＬ２ネットワークの構成情報を含むネットワーク構成情報を用いて、マルチリング広域Ｌ２ネットワークを、イーサネットリングをノードとしイーサネットリング間の接続をリンクとしたリング接続グラフとして表現するリング接続グラフ生成手順と、
イーサネットリングのうちのユーザからのアクセス拠点を有するアクセスリング間の接続構成を前記リング接続グラフ上で設計するリング接続構成設計手順と、
イーサネットリングプロテクションにおけるリングインスタンスを設計する冗長性設計手順と、
を含み、
前記リング接続グラフ生成手順において、
Ｌ２ネットワークの構成情報を用いてＬ２ネットワーク上で接続されているイーサネットレイヤ接続を表現するとともに、
Ｌ２ネットワークの構成情報及びトランスポートネットワークの構成情報を用いてＬ２ネットワーク上で接続されていないがトランスポートネットワーク上では接続されているトランスポートレイヤ接続を表現する、
ことを特徴とするネットワーク設計方法。
前記リング接続グラフ生成手順において、イーサネットリング間を接続するために必要なコストを、イーサネットリング間のリンクごとに求め、
前記リング接続構成設計手順において、リング接続グラフを全体木として、複数のアクセスリングを最小コストで接続する部分木を設計する
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク設計方法。
前記コストは、
イーサネットリングを接続するために必要なＶＬＡＮ設定数、
イーサネットリング間の通信経路長、又は
イーサネットリングの使用帯域率である
ことを特徴とする請求項２に記載のネットワーク設計方法。
前記冗長性設計手順において、
イーサネットリング間がトランスポートネットワーク上のみで接続されているような冗長されていない経路に対し、新たにイーサネットリングを設計する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のネットワーク設計方法。
伝送装置とＬ２スイッチによって構成されるイーサネットリングプロテクションが適用されたマルチリング広域Ｌ２ネットワークにおけるＬ２ＶＰＮを設計するネットワーク設計装置であって、
伝送装置によって構成されるトランスポートネットワークの構成情報及びＬ２スイッチによって構成されるＬ２ネットワークの構成情報を含むネットワーク構成情報を用いて、マルチリング広域Ｌ２ネットワークを、イーサネットリングをノードとしイーサネットリング間の接続をリンクとしたリング接続グラフとして表現するリング接続グラフ生成部と、
イーサネットリングのうちのユーザからのアクセス拠点を有するアクセスリング間の接続構成を前記リング接続グラフ上で設計するリング接続構成設計部と、
イーサネットリングプロテクションにおけるリングインスタンスを設計する冗長性設計部と、
を備え、
前記リング接続グラフ生成部は、
Ｌ２ネットワークの構成情報を用いてＬ２ネットワーク上で接続されているイーサネットレイヤ接続を表現するとともに、
Ｌ２ネットワークの構成情報及びトランスポートネットワークの構成情報を用いてＬ２ネットワーク上で接続されていないがトランスポートネットワーク上では接続されているトランスポートレイヤ接続を表現する、
ことを特徴とするネットワーク設計装置。
前記リング接続グラフ生成部は、イーサネットリング間を接続するために必要なコストを、イーサネットリング間のリンクごとに求め、
前記リング接続構成設計部は、リング接続グラフを全体木として、複数のアクセスリングを最小コストで接続する部分木を設計する
ことを特徴とする請求項５に記載のネットワーク設計装置。
前記コストは、
イーサネットリングを接続するために必要なＶＬＡＮ設定数、
イーサネットリング間の通信経路長、又は
イーサネットリングの使用帯域率である
ことを特徴とする請求項６に記載のネットワーク設計装置。
前記冗長性設計部は、
イーサネットリング間がトランスポートネットワーク上のみで接続されているような冗長されていない経路に対し、新たにイーサネットリングを設計する
ことを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載のネットワーク設計装置。
請求項１から４のいずれかに記載のネットワーク設計方法における各手順をコンピュータに実行させるためのネットワーク設計プログラム。