JPWO2008032403A1 - 経路確認方法及び装置 - Google Patents

Abstract

現用経路でのユニキャスト又はマルチキャストの運用中に、切り替えるべき予備経路が安全に切り替えられる経路であるか否かを確認するため、マネージャ装置から予め疎通確認・品質確認（又はマルチキャスト疎通確認）の通知を受信する。その後、 受信したユニキャストパケット（又はマルチキャストパケット）が、該通知で指示された宛先ネットワーク（又はマルチキャストアドレス）を含んでいるが、該通知で指示された確認識別子を含んでいないとき、該パケットをミラーリングしヘッダ内の所定領域に該確認識別子を設定して予め選択した予備経路へ転送する。受信したユニキャストパケット（又はマルチキャストパケット）が、該通知で指示された宛先ネットワーク（又はマルチキャストアドレス）及び確認識別子を含んでいるとき、該疎通確認又は品質確認の結果を該マネージャ装置へ通知すると共に該パケットを該予備経路へ転送する。

Description

本発明は、経路確認方法及び装置に関し、特に選択した予備経路の状態を予め確認する方法及び装置に関するものである。

IPネットワークを構成する一般的なルータの従来例が図20及び図21に示されている。

図20は、従来より知られているルータの機能ブロック図を示しており、このルータは、配下のネットワークNW#1〜NW#nのゲートウェイであるインタフェースIF#1〜nと、これらのインタフェースに対してデータを送信するための送受信部2と、既知の経路についてソフトウェアが介在せずにルーティングを行うための経路記憶領域であるルーティングキャッシュ3と、パケットの転送先を検索するためのルーティングテーブル4とで構成されている。

このようなルータにおける動作が図21に示されている。まず、インタフェースIF#1〜nより入力したパケットは送受信部2で受信する(ステップS41, S42)。受信したパケットの宛先アドレスがルーティングキャッシュ3に既に登録されているパケットであった場合（ステップS43）、ソフトウェアが介在せず送受信部2を通じて適切なインタフェースIF#1〜IF#nに出力される（ステップS45）。

一方、受信パケットが、ルーティングキャッシュ3に登録されていないパケットであった場合、ソフトウェアによりルーティングテーブル4から目的の経路(インタフェース)を検索し、送受信部2を通じて出力される(ステップS44, S45)。

このようなルータを複数備えたIPネットワークにおいては、現用経路に障害が発生した際、予備経路での運用に切り替えてユーザ間の通信を救済するようにネットワーク設計が行われている。

これに関連して、例えば、接続回線により相手側との通信が可能で切り替え可能であるか否かの判定を行う機能を設け、測定された接続回路の遅延時間をタイマに与え、タイマへは切り替え信号と切り替え可能信号の論理積による切り替え信号を送り、タイマは切り替え信号を必要なだけ遅らせて、切り替え制御装置に送る回線切替え方式がある（例えば、特許文献1参照。）。

また、伝送網を構成する伝送装置や回線等の構成情報と、入力断，エラーレート劣化等の収集した障害情報とを基に形成した管理テーブルを監視センタに設け、監視センタの操作者が切替指示を行った時、管理テーブルを参照して回線断が生じるか否かを判定し、回線断が生じない時は切替指示に従った切替制御信号を送出し、回線断が生じる時は、操作者にその旨を通知し、切替制御信号を送出しない回線切替制御方法がある（例えば、特許文献2参照。）。
特開昭63-3522号公報 特開平10-261981号公報

近年、IPネットワークの高速化及び、大規模化により複数のネットワークにまたがって冗長構成を設けることが一般化されているが、コストダウンのためネットワークを構成する機器の数量は最小限に留められている。このような環境下においては、以下のような問題点が挙げられる。

<問題点1>
現用経路での運用中は予備経路が疎通可能な状態か否かを判断することができないので、予備経路で障害が発生した状態で現用経路から予備経路への切替を行うと疎通断状態となる。

<問題点2>
現用経路での運用中は予備経路のデータ疎通品質が保証されているか否かを判断することができないので、予備経路が何らかの原因で疎通品質が著しく低下している状態で現用経路から予備経路への切替を行うと、切替前と比べて疎通品質の著しい低下を引き起こしてしまう。

<問題点3>
現用経路での運用中は予備経路でマルチキャストストリームが受信可能な状態か否かを判断することができないので、予備経路で、障害が発生した状態、またはマルチキャストストリーム疎通設定が行われていない状態で現用経路から予備経路へ切替を行うとマルチキャストストリームが受信できなくなる。

従って、本発明は、現用経路でのユニキャスト又はマルチキャストでの運用中に、切り替えるべき予備経路が安全に切り替えられる経路であるか否かを予め確認する方法及び装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係る経路確認方法（又は装置）は、マネージャ装置から疎通確認又は品質確認の通知を受信する第1ステップ（又は手段）と、受信したユニキャストパケットが、該通知で指示された宛先ネットワークを含んでいるが、該通知で指示された確認識別子を含んでいないとき、該パケットをミラーリングしヘッダ内の所定領域に該確認識別子を設定して予め選択した予備経路へ転送する第2のステップ（又は手段）と、受信したユニキャストパケットが、該通知で指示された宛先ネットワーク及び確認識別子を含んでいるとき、該疎通確認又は品質確認の結果を該マネージャ装置へ通知すると共に該パケットを該予備経路へ転送する第3ステップ（又は手段）と、を備えたことを特徴としている。

すなわち、マネージャ装置より疎通確認又は品質確認の通知を受信すると、その通知によって指示される宛先ネットワーク及び確認識別子を記憶領域へ保存する。その後、受信したパケットに、その宛先ネットワーク及び確認識別子が含まれているか否かを判定し、宛先ネットワークを含んでいるが確認識別子を含んでいないときは、パケットをミラーリングして確認識別子を設定し、予め設定した予備経路へ転送する。両者を含んでいるときには、疎通確認又は品質確認の結果をマネージャ装置へ通知すると共にパケットを予備経路へ転送する。

これを繰り返すことで予備経路の疎通確認や品質確認を実現する。

上記の場合、予め回線品質の閾値を受信しておき、該パケットを受信時に該パケットの品質が該閾値を下回ったとき、アラームを該マネージャ装置に通知するようにできる。

また、本発明に係る経路確認方法（又は装置）は、マネージャ装置からマルチキャスト疎通確認の通知を受信する第1ステップ（又は手段）と、受信したマルチキャストパケットが、該通知で指示されたマルチキャストアドレスを含んでいるが、該通知で指示された確認識別子を含んでいないとき、該パケットをミラーリングしヘッダ内の所定領域に該確認識別子を設定して予め選択した予備経路へ転送する第2のステップ（又は手段）と、受信したマルチキャストパケットが、該通知で指示されたマルチキャストアドレス及び疎通確認識別子を含んでいるとき、該疎通確認の結果を該マネージャ装置へ通知すると共に該パケットを該予備経路へ転送する第3ステップ（又は手段）と、を備えたこともできる。

これにより、マルチキャストの場合に現用経路が運用中であっても、マルチキャストストリームを送信すべき予備経路の疎通確認を行ってマネージャ装置へ知らせることができる。

上記の場合、予備経路の障害を検出したとき、該疎通確認の失敗を該マネージャ装置へ通知することが可能となる。

なお、上記の予備経路として、予め作成した2次ルーティングテーブルに登録されているインタフェース全てを選択するか、予め作成した2次ルーティングテーブルに登録されているインタフェースの内、最優先の経路を選択するか、或いは、リンクアップしているインタフェースの中で受信した以外のインタフェース全てを選択すればよい。

以上の本発明により冗長経路を有するIPネットワークにおいて、ユニキャスト及びマルチキャストのいずれにおいても、現用経路に障害が発生し予備経路での運用に切替を行った後も、疎通断状態が生じることなく且つ切替前と同様の通信品質が保証される。これによりネットワークを使用するユーザは障害の影響を受けること無く、通常と変わらずにサービスを受けることができる。

また、定期的に人手を介さずに疎通・品質確認を行っておくことで保守員による定期保守の回数を減らすことが可能となり、ネットワークの保守費用の低減を実現することができる。

◎ユニキャストの場合
図1は、本発明に係る経路確認方法及び装置に使用されるルータの機能ブロック図である。このルータ1は、図20に示した従来のルータに対して、マネージャ装置（図5参照。）との通信を行う通信部5と、マネージャ装置より通知される疎通確認識別子の記憶領域である疎通確認識別子記憶領域6と、品質確認識別子の記憶領域である品質確認識別子記憶領域7と、コスト(cost)設定等により通常のルーティングテーブル4に登録されないネットワークに対するインタフェースを登録しておく2次ルーティングテーブル8と、受信した疎通確認・品質確認用パケットの疎通・品質を判定し通信部5へ通知依頼を行う疎通・品質確認判定部9とが追加されている。

図2には、下記のとおり、ルーティングテーブル4及び2次ルーティングテーブル8の一例が示されている。

(1)ルーティングテーブル4
通常のルーティングテーブルと同様、パケットの転送先の情報を管理するテーブルである。宛先ネットワークに対し出力するインタフェースが登録されている。

(2)2次ルーティングテーブル8
上記のルーティングテーブル4ではコスト等により最適な経路が登録されているが、この2次ルーティングテーブル8ではルーティングテーブル4に登録させず通常は無視する経路を登録しておき、これを以って予備経路を選択する。予備経路を選択する際には、この2次ルーティングテーブル8に登録されている宛先ネットワークに対する出力インタフェース全てに出力するモードと、コストが低い最適な経路のインタフェースに出力するモードがあり、これは設定により変更可能なものとする。また制限事項として、選択したインタフェースがパケットを受信したインタフェースと同じものであった場合、それはパケットループの原因となるので破棄する。

このようなルータ1の動作フローが図3に示されている。なお、このルータ1の動作は、後述する動作シーケンス中でも言及する。

まず、マネージャ装置より配下の各ルータ1に対し疎通・品質確認を行う通知が行われると（ステップS1）、各ルータ1は、宛先ネットワーク及び疎通・品質確認識別子（並びに必要に応じて閾値）を受信し自装置の記憶領域6, 7に保存する（ステップS1）。

疎通・品質確認中のルータはインタフェースIF#1〜nより入力したパケットが送受信部2で受信されると（ステップS2, S3）、パケットの宛先ネットワークがマネージャ装置より指示されたネットワーク宛のものか否かを判定する（ステップS4）。この結果、マネージャ装置から指示された宛先ネットワークがパケットに含まれていない場合は、従来通り、ルーティングキャッシュ3及びルーティングテーブル4を用いてルーティングが行われる(ステップS5, S6)。

マネージャ装置から指示された宛先ネットワークと一致した場合は、そのパケットのTOS(Type Of Service:図4参照)がマネージャ装置から指示された疎通・品質確認識別子と一致するか否かを判定する（ステップS7）。この結果、両者が不一致であった場合、ルータ1はパケットをミラーリング(コピー)し、TOSの値を、記憶領域6, 7に記憶しておいた疎通・品質確認識別子に適宜付け替え（ステップS8）、予備の経路を選択し（ステップS9）、送受信部2を通じてパケットを転送する（ステップS6）。なお、このとき、ミラーリングされた元のパケットはステップ5へ進んで上述した処理が実行される。

TOSの値がマネージャ装置から指示された疎通・品質確認識別子と一致した場合、ルータ1は疎通・品質確認判定部9において疎通・品質確認結果を算出する（ステップS10）。算出した結果は通信部5を通じて疎通 ・品質確認結果としてマネージャ装置へ通知する（ステップS11）。その後、予備経路を選択し（ステップS9）、送受信部2を通じてパケットを転送する（ステップS6）。自分自身が宛先ネットワークのときはパケットを破棄する(ステップS12, S13)。

ここで、予備経路の選択には以下の3通りの方法がある（一部既述）。

1)2次ルーティングテーブル8に登録されている宛先ネットワーク全てに転送：
2次ルーティングテーブル8を示す図2(2)を参照すると、宛先ネットワークがNW#1であった場合、予備経路(出力インタフェース)はインタフェースIF#2及びIF#3となる。

2)2次ルーティングテーブルに登録されている宛先ネットワークの中で最優先の経路に転送：
同じく図2(2)を参照すると、宛先ネットワークがNW#1であった場合、予備経路(出力インタフェース)は、コストが最も低いIF#2となる。

3)受信したインタフェース以外の全てのインタフェース全てに転送：
仮にインタフェースIF#1よりパケットを受信したとすると、転送先の経路はインタフェースIF#1を除くインタフェースIF#2〜IF#n全てとなる。

ここで、上記のTOSについて、図4を参照して説明する。

RFC2474ではTOS(Type of Service)領域のことをDS (Differentiated Services)と称し、最初の6ビットをDSCP(Differentiated Service Code Point)領域と呼び、残りの2ビットは予備領域となっている。ただし、現在使われている実際のTCP/IPネットワークではこの領域によるTOS指定はほとんど使用されておらず意味を持っていないことが多いため、疎通・品質確認用のパケットであることを示す識別子(例えば、疎通確認=0x55(01010101)や品質確認=OxAA(10101010)など)を設定する。

以下に、上記のルータ1の構成例及び動作フローに基づく各動作例を以下に説明する。

・ネットワーク動作例[1]：図5及び図6
このネットワーク動作例[1]は、各ネットワークA〜F（サブネットワークでもある。）に対してそれぞれゲートウェイを持つルータa〜fと、これらを遠隔監視するマネージャ装置100から構成されるシステムに適用される。これは、以下の各ネットワーク動作例の場合も同様である。

まず、通常、ネットワークAからネットワークFへユニキャストパケットを送信する際は、コスト設定等により、図5に示す例のように、ネットワークA→B→D→Fの経路（現用経路）Iを選択するようにネットワーク設計が行われているものとする。予備経路はネットワークA→C→E→Fの経路が選択されるものとし、疎通確認は経路IIに対して行われる。

図6は、図5のネットワーク構成例において、ネットワークAからネットワークF宛の経路での通信を行うと同時に予備経路の疎通確認を行うシーケンスを表す。図示の番号順に説明する。

(1)マネージャ装置100よりネットワークA〜Fの各ルータa〜fに対して疎通確認開始を通知する（図3のステップS1）。このとき、図4に示すTOSに設定される疎通確認識別子及び宛先ネットワークであるネットワークFなどの情報を一緒に通知する。

(2)ネットワークF宛のパケットを受信したルータaは、宛先ネットワークは一致するが、疎通確認識別子は未だ付け替えられていないので一致しないことから、同ステップS4→S7→S5→S6のルーティング手順で現用経路IでネットワークB宛にパケットを転送する。

(3)ネットワークBのルータbでは、ルータaから受信したパケットを通常の経路Iに従いネットワークDに転送する（同S1〜S6）。

(4)ネットワークDのルータdでは、ルータbから受信したパケットを通常の経路Iに従いネットワークFに転送する（同S1〜S6）。

(5)ネットワークFのルータfは、ルータdからのパケットを自装置配下のネットワーク（図示せず）へ転送する。

(6)一方、ルータaは、同ステップS4でパケットの宛先がマネージャ装置100より指定されたネットワークFと一致することから、ステップS7に進んで疎通確認識別子が不一致したとき、上記(2)でルータb宛に転送したパケットをミラーリング(コピー)し、図4に示したTOS領域を疎通確認用パケットであることを示す疎通確認識別子に付け替え（同ステップS8）、予備経路II中のネットワークC宛にパケットを転送する(同ステップS9, S6)。

(7)ネットワークCのルータcは、受信したパケットのTOS領域をチェックし(同ステップS7)、疎通確認パケットであることを識別子から認識するとマネージャ装置100に対し疎通確認成功を通知する(同ステップS11)。またルータcは予備経路IIに在るネットワークEのルータe宛に、受信したパケットを転送する(同ステップS12, S9, S6)。

(8)ルータeは、受信したパケットのTOS領域を同様にチェックし、疎通確認パケットであることを認識するとマネージャ装置100に対し疎通確認成功を通知する（ステップS4, S7, S11）。またルータeは予備経路IIに在るネットワークFのルータf宛に受信したパケットを転送する(ステップS9, S6)。

(9)ルータfではTOS領域が疎通確認識別子になっているパケットを受信すると、疎通確認パケットであることを認識し、マネージャ装置100に対し疎通確認成功を通知する(同ステップS4, S7, S11)。また、IPヘッダ内の宛先アドレス(Destination Address)で自ネットワーク宛のパケットであることを確認すると（ステップS12）、疎通確認用パケットを破棄する（ステップS13）。

・ネットワーク動作例[2]：図7及び図8
図7のネットワークにおいて、ネットワークAからネットワークF宛のパケットの現用経路での通信と、予備経路において障害が発生している場合の検知を行うシーケンスを図8に示す。

通常、ネットワークAからネットワークFへユニキャストパケットを送信する際は、コスト設定等によりネットワークA→B→D→Fの最適経路（現用経路I）を選択するように予めネットワーク設計が行われている。ただし、この場合には、ネットワークCとネットワークEとを繋ぐ回線に障害が発生しているものとする。

まず、図8において現用経路Iを通る手順(1)〜(6)は、図6の手順(1)〜(6)と同様であるので省略し、以下の手順のみを説明する。

(10)ネットワークCのルータcは受信したパケットのTOS領域を確認して疎通確認識別子が一致したことを認識すると（ステップS7）、マネージャ装置100に対し疎通確認成功を通知する（同ステップS11）。またルータcは予備経路II中のルータe宛に、受信したパケットを転送するが、ルータe宛の経路には障害が発生しているため、経路が変化(または消滅)しておりパケットを転送することができない。従って、図7に示すように疎通確認経路IIはルータcで終わってしまう。

(11) ルータcはルータc-eの区間で障害が発生したことを検知し、マネージャ装置100へ疎通確認失敗を通知する。

(12)マネージャ装置100ではルータcより疎通確認失敗通知を受信すると保守者に警告を発し、異常を通知する。

・ネットワーク動作例[3]：図9及び図10
図9に示すネットワークにおいて、ネットワークAからネットワークF宛の経路での通信を行うと同時に予備経路の品質確認を行うシーケンスを図10に示す。

ここで、ルータaが品質確認用のパケットを送信した時刻をTa、ルータcが品質確認用のパケットを受信した時刻をTc、ルータeが品質確認用のパケットを受信した時刻をTe、ルータfが品質確認用のパケットを受信した時刻をTfとする。またルータaからルータfで受信したパケットのシーケンス番号を、それぞれ、1,2,3,4…とする。

まず、通常の送信パケットは、上記と同様に現用経路Iを通る。品質確認はルータa→c→e→fの予備経路IIを通って行われる。なお、このときの予備経路は、上記の如く疎通確認のときの予備経路IIと区別するため、図9では一点鎖線を用いている。

(1)まず、マネージャ装置より各ネットワークA〜Fのルータa〜fに対して品質パケットであることを示す識別子を設定し品質確認を行うことを通知する（同ステップS1）。また品質測定の結果、著しく品質が悪い場合にマネージャ装置へ警告通知を行うための閾値も同時に通知する。

図10に示した手順(2)〜(5)は、上述した各ネットワーク動作例[1]及び[2]と同様であるので省略し、以下の手順のみを説明する。

(6)ルータaはパケットの宛先がマネージャ装置100より指示されたネットワークと一致したことから（同ステップS4）、ルータb宛に転送したパケットをミラーリング(コピー)し、TOS領域を品質確認用パケットであることを示す識別子に付け替える（同ステップS8）。また、IPヘッダ以降のデータ（ペイロード）を品質データに付け替え、予備経路II中のネットワークC宛にパケットを転送する。

(7)ルータcは、受信したパケットのTOS領域を確認し品質確認パケットであることを認識すると（同ステップS7）、IPヘッダ以降の品質確認用データを取得する。ここで、ルータaでの送信時刻:Taとルータcでの受信時刻Tcよりルータa-c間での伝送遅延(Tc-Ta)を計算する（図11(1)参照。）。また初回受信時には付与されているシーケンス番号を記録しておくが、2パケット目以降を受信した際には、受信した品質確認パケットのシーケンス番号と前回受信したパケットのシーケンス番号を“1”だけインクリメントした値が一致しているか否かをチェックし、パケットのロス（図11(2)参照。）や、逆転を検知する（同ステップS10）。

ルータcは上記の品質測定結果をマネージャ装置に通知した後（同ステップS11）、IPヘッダ以降の品質確認データ部分にルータcが品質確認パケットを受信した時刻Tcを付与し予備経路II中のネットワークE宛にパケットを転送する（同ステップS9, S6）。

(8)ルータeではルータcと同様の品質測定を行い、予備経路II中のネットワークF宛にパケットを転送する。

(9)ルータfではTOS領域が品質確認識別子になっているパケットを受信すると、品質確認パケットであることを認識し（同ステップS7）、IPヘッダ以降の品質確認用データを取得する。ここで、ルータeでの送信時刻Teとルータfでの受信時刻Tfよりルータe-f間での伝送遅延(Tf-Te)を計算する。また受信したパケットのシーケンス番号と、前回受信した品質確認パケットのシーケンス番号を“1”だけインクリメントした値とを比較しロス等が発生していないかチェックを行う（同ステップS10）。IPヘッダ内の宛て先アドレス(Destination Address)で自ネットワーク宛のパケットであることを確認すると品質確認用パケットを破棄する（同ステップS12,S13）。

ここで、図11に示すルータ間で品質確認を行う仕組みを一般的に説明する。

伝送遅延時間計測：図11(1)
送信側ルータｍにおいて品質確認パケットを送信する時刻をTm、ルータnにて品質確認パケットを受信する時刻をTnとすると差分を計測することでルータm、ルータn間の伝送遅延時間を計測することができる。

パケットロス計測：図11(2)
送信側ルータmにおいて品質確認パケットを送信する際にシーケンス番号(連続する数字)を付与する。受信側ルータmにて1パケット目の品質確認パケットに付与されているシーケンス番号を記録しておき、2パケット目以降は前回受信した品質確認パケットのシーケンス番号を１インクリメントしたものと比較しパケットにロス、逆転が発生していないかチェックすることができる。

ジッタ計測：図11(3)
音声通話(VoIP)で使用されるユニキャストストリーム、また映像配信で使用されるマルチキャストストリームなど送信間隔が一定のパケットについて、予備経路で品質確認を行う際にジッタを計測することが可能である。受信側ルータにて1パケット目、2パケット目の品質確認パケットの受信時刻を記録しておき、3パケット目以降受信したパケットについて前回受信した品質確認パケットからの差分を計算しジッタを算出する。

・ネットワーク動作例[4]：図12及び図13
図12のネットワークにおいて、ネットワークAからネットワークF宛の現用経路Iでの通信を行うと同時に予備経路IIでの品質確認を行うシーケンスを図13に示す。

この動作例においても、ルータaが品質確認用のパケットを送信した時刻をTa、ルータcが品質確認用のパケットを受信した時刻をTc、ルータeが品質確認用のパケットを受信した時刻をTe、ルータfが品質確認用のパケットを受信した時刻をTfとする。またルータaからfで受信したパケットのシーケンス番号を、それぞれ、1,2,3,4…とする。ただし、ネットワークCとネットワークEを繋ぐ回線に障害が発生しており、ルータc-e間の回線は品質が低下しているものとする。

まず、手順(1)〜(7)は、ネットワーク動作例[3]における手順(1)〜(7)と同様であるので省略し、以下の手順のみを説明する。

(10)ルータeではルータcと同様に品質測定を行う（同ステップS10）。この際、ルータc-e間で回線品質が劣化しているために品質測定結果が悪くなる。ルータcはマネージャ装置100に品質測定結果を通知し（同ステップS11）、予備経路IIに在るネットワークF宛にパケットを転送する（同ステップS9, S6）。

(11)ルータfではTOS領域が品質確認識別子になっているパケットを受信すると、品質確認パケットであることを認識し（同ステップS7）、IPヘッダ以降の品質確認用データを取得する。ここでルータeでの送信時刻Teとルータfでの受信時刻Tfからルータe-f間での伝送遅延(Tf-Te)を計算する。また受信したパケットのシーケンス番号と前回受信した品質確認パケットのシーケンス番号を“1”だけインクリメントした値とを比較しロス等が発生していないかをチェックする（同ステップS10）。IPヘッダ内の宛先アドレス(Destination Address)で自ネットワーク宛のパケットであることを確認すると品質確認用パケットを破棄する（同ステップS12,S13）。

(12)マネージャ装置では各ルータより品質測定結果を受信しているが、ルータeより品質測定結果が著しく悪いデータを受信すると、保守者に対し警告を発するなどして注意を促す。

・ネットワーク動作例[5]：図14
この動作例では、上記のネットワーク動作例[4]と同様に、図12に示すネットワークにおいてネットワークAからネットワークF宛の経路での通信を行うと同時に予備経路の品質確認を行うとき、各ルータには事前に回線品質の指標を閾値として通知しており、回線品質を検知したルータが警告を発するものである。従って、ネットワーク動作例[4]の手順の内、以下の手順(10)及び(12)のみが異なっている。

(10)ルータeではルータcと同様品質測定を行う。この際ルータc-e間で回線品質が劣化しているために品質測定結果が悪くなる。ルータcは予めマネージャ装置100より通知されている品質データの指標(閾値)よりも結果が悪いと判定するとマネージャ装置100に対し回線品質劣化アラームを発し警告を促す。また予備経路であるネットワークF宛にパケットを転送する。

(12)マネージャ装置ではルータeより回線品質劣化アラームを受信すると、保守者に対し警告を発し注意を促す。

◎マルチキャストの場合
マルチキャストのパケット送信を行う場合も各ルータの構成は図1の構成例を用いることができるが、その動作フローは図15に示す通りである。ただし、図15の動作フローと図3の動作フローとは類似しており、ステップS21が、図3のステップS1における疎通確認・品質確認通知をマネージャ装置100から受信する代わりに、マルチキャスト疎通確認通知を受信する点が異なっている。

この通知には、疎通確認対象マルチキャストアドレスと疎通確認識別子が含まれている。そして、これに伴って、ステップS24, S27, S28, S30, S31 において疎通確認のみを処理する点が異なっているだけであり、その他のステップS22, S23, S25, S26, S29, S32, S33は、図3のステップS2, S3, S5, S6, S9, S12, S13にそれぞれ対応している。

・ネットワーク動作例[6]：図16及び図17
図16のネットワークにおいて、ネットワークAに、図示しないマルチキャスト受信機(Decoder)、ネットワークFに、図示しないマルチキャスト送信機(Encoder)が設置され、ネットワークA配下のマルチキャスト受信機においてネットワークF配下のマルチキャスト送信機からのマルチキャストストリームを受信すると同時に予備経路におけるマルチキャスト疎通確認を行うシーケンスを図17に示す。この場合、コスト設定等により最短パスツリー(SPT)がネットワークF→D→B→Aの経路IIIを選択するようになっている。

なお、下記の手順(1)〜(8)は通常のマルチキャスト動作であり、特に図15には示されていない。

(1)マネージャ装置100より各ネットワークのルータa〜fに対して、マルチキャスト疎通確認用のパケットであることを示す識別子及びネットワークF配下のマルチキャスト送信機に対する疎通確認マルチキャストアドレスを設定した通知を行う（ステップS21）。加えて、疎通失敗(タイムアウト)を判断するタイムアウト時間を通知する。

(2)ネットワークF配下のマルチキャスト送信機から配信される映像をネットワークA配下のマルチキャスト受信機で受信する際、ネットワークAの宛先ルータであるルータaはルータbに対して通常の経路IによりJoinメッセージを送信する。

(3)ルータbは通常の経路Iに従いネットワークD宛にJoinメッセージを転送する。

(4)ルータdは通常の経路Iに従いネットワークF宛にJoinメッセージを転送する。

(5)ルータfではTOS領域に疎通確認識別子が付与されていないJoinメッセージを受信すると、受信したインタフェースに対しマルチキャスト配信を開始する。

(6)マルチキャストストリームを受信したルータdは通常の経路IIIに従いネットワークB宛にマルチキャストストリームを転送する。

(7)マルチキャストストリームを受信したルータbは通常の経路IIIに従いネットワークA宛にマルチキャストストリームを転送する。

(8)ルータaでは現用経路Iであるルータb側のインタフェースより受信したマルチキャストストリームは、配下のマルチキャスト受信機へ転送する。

(9)ルータfではTOS領域が疎通確認識別子になっているJoinメッセージを受信すると、受信したインタフェースに向かってマルチキャスト配信を開始する。このとき、ルータfは、マルチキャストパケットをミラーリングし、2次ルーティングテーブル8に基づきルータf→e→c→aの予備経路IVで転送する。

(10)ルータeでは、配信されて来たマルチキャストストリームが疎通確認の受信待ちのものであった場合（図15のステップS24, S27）、マルチキャスト疎通確認成功をマネージャ装置へ通知する（同ステップS31）。またマルチキャストストリームをルータcに対し転送する（同ステップS29, S26）。

(11)ルータcでは、配信されて来たマルチキャストストリームが疎通確認の受信待ちのものであった場合（図15のステップS24, S27）、マルチキャスト疎通確認成功をマネージャ装置100へ通知する（同ステップS31）。またマルチキャストストリームをルータaに対して転送する。

(12)ルータaは、配信されて来たマルチキャストストリームが疎通確認受信待ちのものであった場合（図15のステップS24, S27）、マルチキャスト疎通確認成功をマネージャ装置100へ通知する（同ステップS3）。また、予備経路IV中のルータc側のインタフェースより受信したマルチキャストストリームは疎通確認用であると認識して破棄しマルチキャスト受信機へは転送しない（同ステップS32, S33）。

・ネットワーク動作例[7]：図18及び図19
図18のネットワークにおいて、ネットワークAの配下のマルチキャスト受信機がネットワークF配下のマルチキャスト送信機からのマルチキャストストリームを受信すると同時に予備経路IVに発生している障害を検知するシーケンスを図19に示す。 この場合、ルータcとルータe間の回線において障害が発生しておりマルチキャストストリームIVが疎通しない状態となっているものとする。

なお、図19における手順(1)〜(12)の内、手順(1)〜(10)は図17に示したものと同様であるので省略し、以下の手順のみを説明する。

(13)ルータcではルータc-e間でのマルチキャスト不通によりマルチキャストストリームを受信することができない。ルータcは予めマネージャ装置100より通知されたタイムアウト時間までのマルチキャストストリームを受信できなければマネージャ装置100に対しマルチキャスト疎通確認失敗であることを通知する。

(14)マネージャ装置100はルータcよりマルチキャスト疎通確認失敗通知を受信すると保守者に対しマルチキャスト不通状態である旨の警告を発し注意を促す。

なお、本発明は、上記実施例によって限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき、当業者によって種々の変更が可能なことは明らかである。

本発明に係る経路確認方法及び装置に用いるルータの構成例を示したブロック図である。 図1のルータに用いるルーティングテーブル及び2次ルーティングテーブルの一例を示した図である。 図1のルータのユニキャスト動作のフローチャート図である。 本発明で用いるTOS(Type Of Service)のフィールドビットパターンを示した図である。 本発明におけるネットワーク動作例[1]を示すネットワーク図である。 本発明におけるネットワーク動作例[1]を示すシーケンス図である。 本発明におけるネットワーク動作例[2]を示すネットワーク図である。 本発明におけるネットワーク動作例[2]を示すシーケンス図である。 本発明におけるネットワーク動作例[3]を示すネットワーク図である。 本発明におけるネットワーク動作例[3]を示すシーケンス図である。 ネットワークの回線品質の計測例を示した図である。 本発明におけるネットワーク動作例[4]を示すネットワーク図である。 本発明におけるネットワーク動作例[4]を示すシーケンス図である。 図13の変形例を示したシーケンス図である。 図1のルータのマルチキャスト動作のフローチャート図である。 本発明におけるネットワーク動作例[5]を示すネットワーク図である。 本発明におけるネットワーク動作例[5]を示すシーケンス図である。 本発明におけるネットワーク動作例[6]を示すネットワーク図である。 本発明におけるネットワーク動作例[6]を示すシーケンス図である。 従来のルータの構成例を示したフローチャート図である。 従来のルータの動作例を示したフローチャート図である。

符号の簡単な説明

1, 10 ルータ
2 送受信部
3 ルーティングキャッシュ
4 ルーティングテーブル
5 通信部
6 疎通確認識別子記憶領域
7 品質確認識別子記憶領域
8 2次ルーティングテーブル
a-f ルータ
A-F ネットワーク
100 マネージャ装置
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (14)

1. マネージャ装置から疎通確認又は品質確認の通知を受信する第1ステップと、
   受信したユニキャストパケットが、該通知で指示された宛先ネットワークを含んでいるが、該通知で指示された確認識別子を含んでいないとき、該パケットをミラーリングしヘッダ内の所定領域に該確認識別子を設定して予め選択した予備経路へ転送する第2のステップと、
   受信したユニキャストパケットが、該通知で指示された宛先ネットワーク及び確認識別子を含んでいるとき、該疎通確認又は品質確認の結果を該マネージャ装置へ通知すると共に該パケットを該予備経路へ転送する第3ステップと、
   を備えたことを特徴とする経路確認方法。
2. 請求項１において、
   予め回線品質の閾値を受信するステップと、該パケットを受信時に該パケットの品質が該閾値を下回ったとき、アラームを該マネージャ装置に通知するステップと、をさらに備えたことを特徴とする経路確認方法。
3. マネージャ装置からマルチキャスト疎通確認の通知を受信する第1ステップと、
   受信したマルチキャストパケットが、該通知で指示されたマルチキャストアドレスを含んでいるが、該通知で指示された確認識別子を含んでいないとき、該パケットをミラーリングしヘッダ内の所定領域に該確認識別子を設定して予め選択した予備経路へ転送する第2のステップと、
   受信したマルチキャストパケットが、該通知で指示されたマルチキャストアドレス及び疎通確認識別子を含んでいるとき、該疎通確認の結果を該マネージャ装置へ通知すると共に該パケットを該予備経路へ転送する第3ステップと、
   を備えたことを特徴とする経路確認方法。
4. 請求項１又は３において、
   該予備経路の障害を検出したとき、該疎通確認の失敗を該マネージャ装置へ通知するステップをさらに備えたことを特徴とする経路確認方法。
5. 請求項１又は３において、
   該予備経路として、予め作成した2次ルーティングテーブルに登録されているインタフェース全てを選択することを特徴とした経路確認方法。
6. 請求項１又は３において、
   該予備経路として、予め作成した2次ルーティングテーブルに登録されているインタフェースの内、最優先の経路を選択することを特徴とした経路確認方法。
7. 請求項１又は３において、
   該予備経路として、リンクアップしているインタフェースの中で受信した以外のインタフェース全てを選択することを特徴とした経路確認方法。
8. マネージャ装置から疎通確認又は品質確認の通知を受信する第1手段と、
   受信したユニキャストパケットが、該通知で指示された宛先ネットワークを含んでいるが、該通知で指示された確認識別子を含んでいないとき、該パケットをミラーリングしヘッダ内の所定領域に該確認識別子を設定して予め選択した予備経路へ転送する第2の手段と、
   受信したユニキャストパケットが、該通知で指示された宛先ネットワーク及び確認識別子を含んでいるとき、該疎通確認又は品質確認の結果を該マネージャ装置へ通知すると共に該パケットを該予備経路へ転送する第3手段と、
   を備えたことを特徴とする経路確認装置。
9. 請求項８において、
   予め回線品質の閾値を受信する手段と、該パケットを受信時に該パケットの品質が該閾値を下回ったとき、アラームを該マネージャ装置に通知する手段と、をさらに備えたことを特徴とする経路確認装置。
10. マネージャ装置からマルチキャスト疎通確認の通知を受信する第1手段と、
    受信したマルチキャストパケットが、該通知で指示されたマルチキャストアドレスを含んでいるが、該通知で指示された確認識別子を含んでいないとき、該パケットをミラーリングしヘッダ内の所定領域に該確認識別子を設定して予め選択した予備経路へ転送する第2の手段と、
    受信したマルチキャストパケットが、該通知で指示されたマルチキャストアドレス及び疎通確認識別子を含んでいるとき、該疎通確認の結果を該マネージャ装置へ通知すると共に該パケットを該予備経路へ転送する第3手段と、
    を備えたことを特徴とする経路確認装置。
11. 請求項８又は１０において、
    該予備経路の障害を検出したとき、該疎通確認の失敗を該マネージャ装置へ通知する手段をさらに備えたことを特徴とする経路確認装置。
12. 請求項８又は１０において、
    該予備経路として、予め作成した2次ルーティングテーブルに登録されているインタフェース全てを選択することを特徴とした経路確認装置。
13. 請求項８又は１０において、
    該予備経路として、予め作成した2次ルーティングテーブルに登録されているインタフェースの内、最優先の経路を選択することを特徴とした経路確認装置。
14. 請求項８又は１０において、
    該予備経路として、リンクアップしているインタフェースの中で受信した以外のインタフェース全てを選択することを特徴とした経路確認装置。

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