JPWO2009078395A1 - ネットワークシステム、ノード、制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
本発明は、ノードの自律的なリンク救済(リンクプロテクション)メカニズムによるリンク切り替えが起こっているネットワークシステムにおいて、要求された信頼度を満たすパスを作成することを目的とする。本発明は、現用リンクであるワークリンクに障害が起こり、予備用のリンクであるバックアップリンクに切り替えた際、リンクプロテクションタイプ更新部は使用リンク切替情報と該当リンクに設定されたリンクプロテクションの種類をもとにリンクプロテクションの種類の更新指示をパス制御部へ送り、パス制御部がそれを元に内部管理情報を更新する。そして、パス作成の際にその更新された情報を用いて信頼度を判断することにより、要求されたリンクプロテクションの種類に応じた信頼度をもつパスを生成することができる。
Description
本発明は、通信網などにおけるノード、通信システム、パス制御方式およびプログラムに関し、特に高い信頼性をもつパスを作成するノード、ノード制御方式、通信システム、パス制御方式およびプログラムに関する。
通信ネットワークにおける通信方式の1つとして、論理的な通信路(パス)を作成し、それを利用して通信する技術がある。このような、ネットワークにおけるパス作成を含めたパス制御は重要な技術要素であり、これを実現するための技術として、例えばGMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching) がある。パスを作成する手順としては一般に次のようになる。
まず、パスの始点ノードから終点ノードまで、どのノードおよびリンクを経由するパスを作成するかの計算、すなわち経路計算を行う。ネットワークを構成する各ノードはOSPF-TEなどのルーティングプロトコルを用いてネットワークのリンクの情報を他ノードより収集して保持しており、パスの経路計算の際にはこのリンク情報と、そのパスに対して確保すべき帯域幅や信頼度などの条件を考慮して計算する。なお、この計算は始点ノード内で行われる場合もあれば、PCE (Path Computation Element)など、外部に用意されたサーバで行われる場合もある。
次に、始点ノード内またはPCEにおいて得られた経路計算の結果を元に、始点ノードが各ノードに対してパスの設定を要求する。これは一般にシグナリングにより、以下のような手順で行われる。
まず、始点ノードにおいて、パスに要求される帯域幅や信頼度などの条件を満たすリソースを確保できるかをチェックし、パスへの要求を満たすリソースを確保できるようであれば実際にリソースを確保し、計算結果の経路における次のノードへシグナリングメッセージを送信する。このシグナリングメッセージには、作成しようとするパスのたどるべき経路や、要求される帯域幅や信頼度などの条件の情報が含まれており、この信号を受け取った次のノードはこの情報に基づいて始点ノードと同じようにパスを設定し、同様にシグナリングメッセージをその次のノードへリレーする。この動作を終点ノードまで順番に行っていき、更に終点ノードからパスの設定ができたことを伝えるシグナリングメッセージが始点ノードまで逆にリレーされることでパスの作成が完了する。仮にシグナリング信号を受け取ったノードが帯域幅や信頼度などパスに要求される品質のリソースを確保できなかった場合、そのノードはエラーメッセージをパスの始点ノードに送り返す。このシグナリングのためのプロトコルとしては、RSVP-TEなどが用いられる。
さきに述べたような通信ネットワークにおけるノードとしては、波長スイッチや時分割多重装置やパケットスイッチなどの装置がある。これらの装置は、SONET/SDHのプロテクション機構など、自ノードに接続されたリンクの障害に対してノードで自律的に動作するリンク救済メカニズムを備えている場合がある。
この種のリンク救済はリンクプロテクションと呼ばれる。
リンクプロテクションで保護されるようなリンクを通るパスとそうでないリンクを通るパスとではパスの信頼度に差があるため、GMPLSなどによるパス制御の際には、パスに要求される信頼度の一部として、リンクに設定された1+1や1:1などのリンクプロテクションの種類を考慮し経路計算およびパス設定を行う。具体的には、非特許文献1および非特許文献2に記述されている通りである。なお、GMPLSではこのリンクプロテクションの種類を「リンクプロテクションタイプ」と呼ぶ。ルーティングプロトコルでは、リンクプロテクションを実現するためのリンクグループを1つのリンクとし、そのリンクプロテクションの種類とともに広告する。
例えば、ある2ノード間で2本のリンクペアにより1:1のリンクプロテクションを実現している場合、ルーティングプロトコルでは、そのノード間には1本のリンクがあり、そのリンクプロテクションの種類は1:1である、として広告する。
経路計算の際には、パスに要求される信頼性の一部として、そのパスの経由するリンクのリンクプロテクションの種類を考慮して計算し、更にシグナリングを行う際には各ノードにおいて、要求されたリンクプロテクションの種類を満たすリンクを通るようにパスを設定する。要求されたリンクプロテクションの種類を満たすリンクを通るパスを設定できない場合は、先に述べたようにエラーとして扱われる。
リンクプロテクションの例として、以下図15を用いて1:1リンクプロテクションについて説明する。
図15はさきに述べた通信ネットワークにおける典型的なノードの構成である。この例ではノード15-1はリンクペア15-5に対し1:1リンクプロテクションを行うメカニズムを備えているとする。
ノード15-1はリンク制御部15-2とパス制御部15-3およびリンク情報設定部15-4とをもつ。
リンク制御部15-2は、リンクの障害などを検知し設定されたリンクプロテクションの種類に基づくリンク切り替えを行う。
パス制御部15-3は、他ノードとのルーティング情報やシグナリングメッセージのやりとり、および自ノードに接続されたリンクの帯域などの情報(以下、自ノード接続リンク情報)の管理をし、End to Endのパスの制御を行う。
リンク設定部15-4は、リンクプロテクションの種類を含む自ノード接続リンク情報の設定をパス制御部15-3に指示する。ルーティングや、シグナリングによるパス設定の際には、パス制御部15-3で管理しているリンク情報が使用される。
1:1リンクプロテクションメカニズムでは、2本のリンクペアのうち一方をワークリンク、もう一方をバックアップリンクとして通常はワークリンクを使用し、ワークリンクに障害が発生したときはリンクの両端ノードがリンク切り替えを行い、使用するリンクをワークリンクからバックアップリンクに切り替える。すなわち、ノード15-1における他ノードとの通信には通常はワークリンク15-6が使用されているが、図15に示すようにワークリンク15-6に障害が発生するとリンク制御部15-2がそれを検知し、使用リンクをワークリンク15-6からバックアップリンク15-7に切り替える。また、このワークリンク15-6の障害が復旧した際にはリンク制御部15-2がそれを検知し、使用リンクをバックアップリンク15-7からワークリンク15-6に切り替える。
以上が1:1リンクプロテクションの説明であるが、このリンクプロテクションを行った際、リンク制御部15-2はパス制御部15-3にはリンク切り替えの情報を通知することはない。すなわちパス制御部15-3の管理する自ノード接続リンク情報のうちリンクプロテクションの種類の変更はリンク情報設定部15-4からの設定指示によって行われる。
Kompella, Y. Rekhter, RFC4202 Routing Extensions in Support of Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS), 2005年10月, 2.2 "Link Protection Type" L. Berger, RFC3471 Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Signaling Functional Description, 2003年1月,セクション7, "Protection Information"
Kompella, Y. Rekhter, RFC4202 Routing Extensions in Support of Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS), 2005年10月, 2.2 "Link Protection Type" L. Berger, RFC3471 Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Signaling Functional Description, 2003年1月,セクション7, "Protection Information"
先に述べたように、典型的なノードにおいてパス制御部は、パス作成時などの際にはリンク情報設定部15-4からの指示に基づいて設定されたリンクプロテクションの種類を使用し、リンクプロテクションメカニズムによるリンク切り替えが起こっているかどうかということは考慮しない。
このため、リンク切り替えを行っているノードに対しパス設定要求をすると実際には要求された信頼度を満たしていないにも関わらず、要求信頼度を満たすとみなされてしまうパスが作成されるという課題があった。
以下、この課題について図16および図17を用いて詳細に説明を行う。図16および図17は、リンク16-1〜リンク16-6およびノード16-7〜ノード16-12からなるネットワークで、図16はルーティングプロトコルにより各ノードが収集する情報のうちネットワークトポロジを示したものであり、図17は図16のネットワーク構成を各リンクのプロテクションペアまで明確に記したものである。
ここで、リンク16-1〜16-6は1:1リンクプロテクションが設定されたリンクであり、リンクペア17-1〜17-6はそれぞれリンク16-1〜16-6に対応している。このネットワークにおいて、図17に記されているように、リンクペア17-3のワークリンク17-7に障害が発生したとすると、先に述べたようにノード16-8およびノード16-10においてリンクプロテクションメカニズムによりバックアップリンク17-8へと使用リンク切り替えが行われる。ノードのパス制御部ではこの動作は認識されないため、図16のリンク16-3はパス制御においてはリンク切り替え後も1:1リンクプロテクションの信頼度を持ったリンクとして取り扱われる。
しかしリンク16-3はリンク切り替えが起こっているために、障害などに対する信頼度は実質的にはリンクプロテクションメカニズムのない(”Unprotected”な)リンクと同じとなっている。なぜなら、この状態で更に図17のリンクペア17-3のバックアップリンク17-8に障害が発生すると、図16のリンク16-3は断絶してしまうためである。この状態において、ノード16-7からノード16-12までパスを作成するケースを考える。パスの信頼度としては、1:1リンクプロテクションメカニズムの備わっているリンクを通ることを要求する。この場合、先に述べたことからリンク16-3は実質的に”Unprotected”なリンクとなっているために1:1リンクプロテクションの信頼度の条件を満たす経路はリンク16-1〜リンク16-2〜リンク16-4〜リンク16-6を通る経路1である。ところが、経路計算の際に使用するネットワークリンク情報においてリンク16-3は1:1リンクプロテクションの信頼度を持つリンクとされているため、経路計算において経路1に加えてリンク16-1〜リンク16-3〜リンク16-5〜リンク16-6を通る経路2も経路の候補となってしまう。ここで経路計算の結果として経路2が選ばれたとすると、次はシグナリングにより経路2に沿ってパスの設定が行われる。この際、ノード16-8はノード16-7からシグナリングメッセージを受信して自ノードにおけるパスの設定を行うわけであるが、パスの信頼性が確保できるかをチェックする際に使用する自ノード接続リンク情報ではリンク16-3は1:1リンクプロテクションの信頼度を持つリンクとなっているために、実際には1:1リンクプロテクションの信頼度がないリンクであるにも関わらず、信頼度が確保できたものとしてパスの設定を行い、シグナリングメッセージを次ノードであるノード16-10に送信してしまう。
このようにして、実際には1:1リンクプロテクションの信頼度が確保できていないにも関わらず各ノードにおいて要求された信頼度を満たしたとしてパスが作成されてしまうのである。なお、ここでは1:1リンクプロテクションを例にして説明を行ったが、他の種類のリンクプロテクションの場合でも同様である。
そこで、本発明は上記問題点を鑑みて成されたものであって、ノードのリンクプロテクションメカニズムによるリンク切り替えが起こっているネットワークにおいて、要求された信頼度を満たすパスを作成することを課題とする。
上記課題を解決するための本発明は、ネットワークシステムであって、隣接するノード間のリンクに障害が発生した時に、そのノード間における使用リンク切り替えに関する情報がリアルタイムで更新されるリンク情報が記憶されている記憶部と、始端ノードから終端ノードまでのパスを設定する際に、前記リンク情報をリンクの信頼度として用いて、要求されている信頼度を満たすリンクから成るパスを設定するように制御する制御手段とを有することを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明は、ネットワークシステムにおけるノードであって、隣接するノード間のリンクに障害が発生した時に、そのノード間における使用リンク切り替えに関する情報がリアルタイムで更新されるリンク情報が記憶されている記憶部と、自ノードから終端ノードまでのパスを設定する際に、前記リンク情報をリンクの信頼度として用いて、要求されている信頼度を満たすリンクから成るパスを設定するように制御する制御手段とを有することを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明は、制御方法であって、始端ノードから終端ノードまでのパスを設定する際に、隣接するノード間のリンクに障害が発生した時に、そのノード間における使用リンク切り替えるに関する情報がリアルタイムで更新されるリンク情報をパスの信頼度として用いて、要求されている信頼度を満たすリンクであるかを判断する判断ステップと、前記判断結果に基づいて、要求されている信頼度を満たすリンクから成るパスを設定するように制御する制御ステップとを有することを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明は、ノードのプログラムであって、前記プログラムは前記ノードを、隣接するノード間のリンクに障害が発生した時に、そのノード間における使用リンク切り替えに関する情報がリアルタイムで更新されるリンク情報が記憶されている記憶部と、始端ノードから終端ノードまでのパスを設定する際に、前記リンク情報をリンクの信頼度として用いて、要求されている信頼度を満たすリンクから成るパスを設定するように制御する制御手段として機能させることを特徴とする。
本発明による効果は、リンクプロテクションに関して、パスに要求された信頼度の確保を実現できることである。その理由は、リンク切り替えが起こった際に該当リンクのリンクプロテクションの種類を適切に更新するメカニズムをノードが持つことでリンク切り替えの状態をパス制御部がリアルタイムで把握し、リンク切り替えが原因となるリンクの実質的な信頼度の低下を考慮してシグナリングによるパス設定、あるいは経路計算を行うことができるためである。
1-1 本発明の構成をもつノード
1-2 リンク制御部
1-3 パス制御部
1-4 リンク情報設定部
1-5 リンクプロテクションタイプ更新部
1-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
1-7 1:1リンクプロテクションペア1-6のワークリンク
1-8 1:1リンクプロテクションペア1-6のバックアップリンク
2-1 本発明の第1の実施の形態の構成をもつノード
2-2 リンク制御部
2-3 パス制御部
2-4 リンク情報設定部
2-5 リンクプロテクションタイプ更新部
2-6 リンクプロテクションスイッチ
2-7 障害検知部
2-8 リンク情報管理部
2-9 シグナリング部
2-10 ルーティング部
2-11 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
2-12 1:1リンクプロテクションペア2-11のワークリンク
2-13 1:1リンクプロテクションペア2-11のバックアップリンク
3-1〜3-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンク
3-7〜3-12 本発明の第1の実施の形態の構成をもつノード
4-1〜4-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
4-7 リンクペア4-3のワークリンク
4-8 リンクペア4-3のバックアップリンク
5-1 本発明の第2の実施の形態の構成をもつノード
5-2 リンク制御部
5-3 パス制御部
5-4 リンク情報設定部
5-5 リンクプロテクションタイプ更新部
5-6 リンクプロテクションスイッチ
5-7 障害検知部
5-8 リンク情報管理部
5-9 シグナリング部
5-10 ルーティング部
5-11 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
5-12 1:1リンクプロテクションペア5-11のワークリンク
5-13 1:1リンクプロテクションペア5-11のバックアップリンク
6-1〜6-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンク
6-7〜6-12 本発明の第2の実施の形態の構成をもつノード
7-1〜7-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
7-7 リンクペア7-3のワークリンク
7-8 リンクペア7-3のバックアップリンク
8-1 本発明の具体的な実施例1の構成をもつノード
8-2 リンク制御部
8-3 GMPLS制御部
8-4 リンク情報設定部
8-5 リンクプロテクションタイプ更新部
8-6 リンクプロテクションスイッチ
8-7 障害検知部
8-8 リンク情報管理部
8-9 シグナリング部(シグナリングプロトコルとしてRSVP-TEを使用)
8-10 ルーティング部(ルーティングプロトコルとしてOSPF-TEを使用)
8-11 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
8-12 1:1リンクプロテクションペア8-11のワークリンク
8-13 1:1リンクプロテクションペア8-11のバックアップリンク
9-1 本発明の具体的な実施例2の構成をもつノード
9-2 リンク制御部
9-3 GMPLS制御部
9-4 リンク情報設定部
9-5 リンクプロテクションタイプ更新部
9-6 リンクプロテクションスイッチ
9-7 障害検知部
9-8 リンク情報管理部
9-9 シグナリング部(シグナリングプロトコルとしてCR-LDPを使用)
9-10 ルーティング部(ルーティングプロトコルとしてIS-ISを使用)
9-11 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
9-12 1:1リンクプロテクションペア9-11のワークリンク
9-13 1:1リンクプロテクションペア9-11のバックアップリンク
10-1〜10-2 本発明の具体的な実施例3の構成をもつノード
10-3 1+1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
10-4 1+1リンクプロテクションペア10-3のワークリンク
10-5 1+1リンクプロテクションペア10-3のバックアップリンク
11-1〜11-2 本発明の具体的な実施例4の構成をもつノード
11-3 1:Nリンクプロテクションを設定されたリンクの組
11-4-1〜11-4-N 1:Nリンクプロテクショングループ11-3のワークリンク
11-5 1:Nリンクプロテクショングループ11-3のバックアップリンク
12-1〜12-4 本発明の具体的な実施例5の構成をもつノード
12-5〜12-8 4ファイバーBLSRリングプロテクションにより保護されるリンク(各リンクのプロテクションリンクグループまで明確に記載)
12-5-1 リンク12-5におけるノード12-1→ノード12-2の向きの通信のためのワークリンク
12-5-2 リンク12-5におけるノード12-1→ノード12-2の向きの通信のためのバックアップリンク
12-5-3 リンク12-5におけるノード12-2→ノード12-1の向きの通信のためのワークリンク
12-5-4 リンク12-5におけるノード12-2→ノード12-1の向きの通信のためのバックアップリンク
12-6-1 リンク12-6におけるノード12-2→ノード12-3の向きの通信のためのワークリンク
12-6-2 リンク12-6におけるノード12-2→ノード12-3の向きの通信のためのバックアップリンク
12-6-3 リンク12-6におけるノード12-3→ノード12-2の向きの通信のためのワークリンク
12-6-4 リンク12-6におけるノード12-3→ノード12-2の向きの通信のためのバックアップリンク
12-7-1 リンク12-7におけるノード12-3→ノード12-4の向きの通信のためのワークリンク
12-7-2 リンク12-7におけるノード12-3→ノード12-4の向きの通信のためのバックアップリンク
12-7-3 リンク12-7におけるノード12-4→ノード12-3向きの通信のためのワークリンク
12-7-4 リンク12-7におけるノード12-4→ノード12-3の向きの通信のためのバックアップリンク
12-8-1 リンク12-8におけるノード12-4→ノード12-1の向きの通信のためのワークリンク
12-8-2 リンク12-8におけるノード12-4→ノード12-1の向きの通信のためのバックアップリンク
12-8-3 リンク12-8におけるノード12-1→ノード12-4の向きの通信のためのワークリンク
12-8-4 リンク12-8におけるノード12-1→ノード12-4の向きの通信のためのバックアップリンク
13-1〜13-4 本発明の具体的な実施例5の構成をもつノード
13-4〜13-8 4ファイバーBLSRリングプロテクションにより保護されるリンク(各リンクのプロテクションリンクグループまで明確に記載)
13-5-1 リンク13-5におけるノード13-1→ノード13-2の向きの通信のためのワークリンク
13-5-2 リンク13-5におけるノード13-1→ノード13-2の向きの通信のためのバックアップリンク
13-5-3 リンク13-5におけるノード13-2→ノード13-1の向きの通信のためのワークリンク
13-5-4 リンク13-5におけるノード13-2→ノード13-1の向きの通信のためのバックアップリンク
13-6-1 リンク13-6におけるノード13-2→ノード13-3の向きの通信のためのワークリンク
13-6-2 リンク13-6におけるノード13-2→ノード13-3の向きの通信のためのバックアップリンク
13-6-3 リンク13-6におけるノード13-3→ノード13-2の向きの通信のためのワークリンク
13-6-4 リンク13-6におけるノード13-3→ノード13-2の向きの通信のためのバックアップリンク
13-7-1 リンク13-7におけるノード13-3→ノード13-4の向きの通信のためのワークリンク
13-7-2 リンク13-7におけるノード13-3→ノード13-4の向きの通信のためのバックアップリンク
13-7-3 リンク13-7におけるノード13-4→ノード13-3向きの通信のためのワークリンク
13-7-4 リンク13-7におけるノード13-4→ノード13-3の向きの通信のためのバックアップリンク
13-8-1 リンク13-8におけるノード13-4→ノード13-1の向きの通信のためのワークリンク
13-8-2 リンク13-8におけるノード13-4→ノード13-1の向きの通信のためのバックアップリンク
13-8-3 リンク13-8におけるノード13-1→ノード13-4の向きの通信のためのワークリンク
13-8-4 リンク13-8におけるノード13-1→ノード13-4の向きの通信のためのバックアップリンク
14-1 本発明の具体的な実施例6の構成をもつノード
14-2 リンク制御部
14-3 GMPLS制御部
14-4 リンク情報設定部
14-5 リンクプロテクションタイプ更新部
14-6 リンクプロテクションスイッチ
14-7 障害検知部
14-8 リンク情報管理部
14-9 シグナリング部(シグナリングプロトコルとしてRSVP-TEまたはCR-LDPを使用)
14-10 ルーティング部(ルーティングプロトコルとしてOSPF-TEまたはIS-ISを使用)
14-11 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
14-12 1:1リンクプロテクションペア14-11のワークリンク
14-13 1:1リンクプロテクションペア14-11のバックアップリンク
14-14 リンクプロテクション操作部
15-1 典型的な構成をもつノード
15-2 リンク制御部
15-3 パス制御部
15-4 リンク情報設定部
15-5 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
15-6 1:1リンクプロテクションペア15-5のワークリンク
15-7 1:1リンクプロテクションペア15-5のバックアップリンク
16-1〜16-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンク
16-7〜16-12 典型的な構成をもつノード
17-1〜17-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
17-7 リンクペア17-3のワークリンク
17-8 リンクペア17-3のバックアップリンク
1-2 リンク制御部
1-3 パス制御部
1-4 リンク情報設定部
1-5 リンクプロテクションタイプ更新部
1-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
1-7 1:1リンクプロテクションペア1-6のワークリンク
1-8 1:1リンクプロテクションペア1-6のバックアップリンク
2-1 本発明の第1の実施の形態の構成をもつノード
2-2 リンク制御部
2-3 パス制御部
2-4 リンク情報設定部
2-5 リンクプロテクションタイプ更新部
2-6 リンクプロテクションスイッチ
2-7 障害検知部
2-8 リンク情報管理部
2-9 シグナリング部
2-10 ルーティング部
2-11 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
2-12 1:1リンクプロテクションペア2-11のワークリンク
2-13 1:1リンクプロテクションペア2-11のバックアップリンク
3-1〜3-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンク
3-7〜3-12 本発明の第1の実施の形態の構成をもつノード
4-1〜4-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
4-7 リンクペア4-3のワークリンク
4-8 リンクペア4-3のバックアップリンク
5-1 本発明の第2の実施の形態の構成をもつノード
5-2 リンク制御部
5-3 パス制御部
5-4 リンク情報設定部
5-5 リンクプロテクションタイプ更新部
5-6 リンクプロテクションスイッチ
5-7 障害検知部
5-8 リンク情報管理部
5-9 シグナリング部
5-10 ルーティング部
5-11 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
5-12 1:1リンクプロテクションペア5-11のワークリンク
5-13 1:1リンクプロテクションペア5-11のバックアップリンク
6-1〜6-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンク
6-7〜6-12 本発明の第2の実施の形態の構成をもつノード
7-1〜7-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
7-7 リンクペア7-3のワークリンク
7-8 リンクペア7-3のバックアップリンク
8-1 本発明の具体的な実施例1の構成をもつノード
8-2 リンク制御部
8-3 GMPLS制御部
8-4 リンク情報設定部
8-5 リンクプロテクションタイプ更新部
8-6 リンクプロテクションスイッチ
8-7 障害検知部
8-8 リンク情報管理部
8-9 シグナリング部(シグナリングプロトコルとしてRSVP-TEを使用)
8-10 ルーティング部(ルーティングプロトコルとしてOSPF-TEを使用)
8-11 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
8-12 1:1リンクプロテクションペア8-11のワークリンク
8-13 1:1リンクプロテクションペア8-11のバックアップリンク
9-1 本発明の具体的な実施例2の構成をもつノード
9-2 リンク制御部
9-3 GMPLS制御部
9-4 リンク情報設定部
9-5 リンクプロテクションタイプ更新部
9-6 リンクプロテクションスイッチ
9-7 障害検知部
9-8 リンク情報管理部
9-9 シグナリング部(シグナリングプロトコルとしてCR-LDPを使用)
9-10 ルーティング部(ルーティングプロトコルとしてIS-ISを使用)
9-11 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
9-12 1:1リンクプロテクションペア9-11のワークリンク
9-13 1:1リンクプロテクションペア9-11のバックアップリンク
10-1〜10-2 本発明の具体的な実施例3の構成をもつノード
10-3 1+1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
10-4 1+1リンクプロテクションペア10-3のワークリンク
10-5 1+1リンクプロテクションペア10-3のバックアップリンク
11-1〜11-2 本発明の具体的な実施例4の構成をもつノード
11-3 1:Nリンクプロテクションを設定されたリンクの組
11-4-1〜11-4-N 1:Nリンクプロテクショングループ11-3のワークリンク
11-5 1:Nリンクプロテクショングループ11-3のバックアップリンク
12-1〜12-4 本発明の具体的な実施例5の構成をもつノード
12-5〜12-8 4ファイバーBLSRリングプロテクションにより保護されるリンク(各リンクのプロテクションリンクグループまで明確に記載)
12-5-1 リンク12-5におけるノード12-1→ノード12-2の向きの通信のためのワークリンク
12-5-2 リンク12-5におけるノード12-1→ノード12-2の向きの通信のためのバックアップリンク
12-5-3 リンク12-5におけるノード12-2→ノード12-1の向きの通信のためのワークリンク
12-5-4 リンク12-5におけるノード12-2→ノード12-1の向きの通信のためのバックアップリンク
12-6-1 リンク12-6におけるノード12-2→ノード12-3の向きの通信のためのワークリンク
12-6-2 リンク12-6におけるノード12-2→ノード12-3の向きの通信のためのバックアップリンク
12-6-3 リンク12-6におけるノード12-3→ノード12-2の向きの通信のためのワークリンク
12-6-4 リンク12-6におけるノード12-3→ノード12-2の向きの通信のためのバックアップリンク
12-7-1 リンク12-7におけるノード12-3→ノード12-4の向きの通信のためのワークリンク
12-7-2 リンク12-7におけるノード12-3→ノード12-4の向きの通信のためのバックアップリンク
12-7-3 リンク12-7におけるノード12-4→ノード12-3向きの通信のためのワークリンク
12-7-4 リンク12-7におけるノード12-4→ノード12-3の向きの通信のためのバックアップリンク
12-8-1 リンク12-8におけるノード12-4→ノード12-1の向きの通信のためのワークリンク
12-8-2 リンク12-8におけるノード12-4→ノード12-1の向きの通信のためのバックアップリンク
12-8-3 リンク12-8におけるノード12-1→ノード12-4の向きの通信のためのワークリンク
12-8-4 リンク12-8におけるノード12-1→ノード12-4の向きの通信のためのバックアップリンク
13-1〜13-4 本発明の具体的な実施例5の構成をもつノード
13-4〜13-8 4ファイバーBLSRリングプロテクションにより保護されるリンク(各リンクのプロテクションリンクグループまで明確に記載)
13-5-1 リンク13-5におけるノード13-1→ノード13-2の向きの通信のためのワークリンク
13-5-2 リンク13-5におけるノード13-1→ノード13-2の向きの通信のためのバックアップリンク
13-5-3 リンク13-5におけるノード13-2→ノード13-1の向きの通信のためのワークリンク
13-5-4 リンク13-5におけるノード13-2→ノード13-1の向きの通信のためのバックアップリンク
13-6-1 リンク13-6におけるノード13-2→ノード13-3の向きの通信のためのワークリンク
13-6-2 リンク13-6におけるノード13-2→ノード13-3の向きの通信のためのバックアップリンク
13-6-3 リンク13-6におけるノード13-3→ノード13-2の向きの通信のためのワークリンク
13-6-4 リンク13-6におけるノード13-3→ノード13-2の向きの通信のためのバックアップリンク
13-7-1 リンク13-7におけるノード13-3→ノード13-4の向きの通信のためのワークリンク
13-7-2 リンク13-7におけるノード13-3→ノード13-4の向きの通信のためのバックアップリンク
13-7-3 リンク13-7におけるノード13-4→ノード13-3向きの通信のためのワークリンク
13-7-4 リンク13-7におけるノード13-4→ノード13-3の向きの通信のためのバックアップリンク
13-8-1 リンク13-8におけるノード13-4→ノード13-1の向きの通信のためのワークリンク
13-8-2 リンク13-8におけるノード13-4→ノード13-1の向きの通信のためのバックアップリンク
13-8-3 リンク13-8におけるノード13-1→ノード13-4の向きの通信のためのワークリンク
13-8-4 リンク13-8におけるノード13-1→ノード13-4の向きの通信のためのバックアップリンク
14-1 本発明の具体的な実施例6の構成をもつノード
14-2 リンク制御部
14-3 GMPLS制御部
14-4 リンク情報設定部
14-5 リンクプロテクションタイプ更新部
14-6 リンクプロテクションスイッチ
14-7 障害検知部
14-8 リンク情報管理部
14-9 シグナリング部(シグナリングプロトコルとしてRSVP-TEまたはCR-LDPを使用)
14-10 ルーティング部(ルーティングプロトコルとしてOSPF-TEまたはIS-ISを使用)
14-11 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
14-12 1:1リンクプロテクションペア14-11のワークリンク
14-13 1:1リンクプロテクションペア14-11のバックアップリンク
14-14 リンクプロテクション操作部
15-1 典型的な構成をもつノード
15-2 リンク制御部
15-3 パス制御部
15-4 リンク情報設定部
15-5 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
15-6 1:1リンクプロテクションペア15-5のワークリンク
15-7 1:1リンクプロテクションペア15-5のバックアップリンク
16-1〜16-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンク
16-7〜16-12 典型的な構成をもつノード
17-1〜17-6 1:1リンクプロテクションを設定されたリンクペア
17-7 リンクペア17-3のワークリンク
17-8 リンクペア17-3のバックアップリンク
まず、本発明の概要について説明する。
本発明は、各ノード間に論理的な通信路(パス)を作成し、そのパスを構成しているリンクの障害に対して、ノードが自律的に救済するリンクプロテクションの機能を有するネットワークシステムに関する発明である。
以下、1:1リンクプロテクションを例にとり、本発明によるノードのリンク切り替え時の動作について、図1を用いて説明を行う。
ノード1-1は、本発明によるノードの構成を備えており、現用のリンクであるワークリンク1-7と、現用のリンクに障害が発生した場合に切り替わる予備用のリンクであるバックアップリンク1-8とのペアに対し1:1リンクプロテクションを行うメカニズムを備えている。
リンク情報設定部1-4からの指示でリンクプロテクションが設定された際にリンクプロテクションタイプ更新部1-5はリンクペア1-6に1:1リンクプロテクションを設定したという情報を自ノード接続リンク情報として予め保持しておく。
図1に記載しているように、ワークリンク1-7に障害が発生するとリンク制御部1-2がそれを検知し、予め設定されたリンクプロテクションの種類、すなわちここでは1:1リンクプロテクションに基づいてリンク切り替えを行う。
それと同時にリンク制御部1-2はリンクプロテクションタイプ更新部1-5へリンク障害を示すリンク切り替え情報を通知する。リンクプロテクションタイプ更新部1-5はこの通知を受けて、該当リンクのリンクプロテクションの種類の情報を元の“1:1”から切り替え後の実質的なリンクの信頼度を表す種類、この例では“Unprotected”へと更新するようパス制御部1-3へ指示を送る。即ち、切り替えたリンクに障害が発生した場合、更に切り替えるリンクが無いため、プロテクションメカニズムが無いことを示す“Unprotected”へと更新する。パス制御部1-3はこの指示を受けて自身で管理している自ノードの接続リンク情報のうち切り替えたリンクのリンクプロテクションの種類を、“1:1”から“Unprotected”へと更新する。
このように更新すると、始端ノードから終端ノードまでの経路を設定する際に、このノードが、例えば1:1リンクプロテクションの信頼度を持つリンクを通ることを要求するシグナリング信号を受け取った場合、このノードは前述のリンクを通るパスを設定してしまうと、要求されたパスの信頼度を満たさないと判定し、エラーとして取り扱うことができる。即ち、要求された信頼度を満たすパスを作成することができる。
その後、このワークリンク1-7の障害が復旧した際にはリンク制御部1-2がそれを検知し、使用リンクをバックアップリンク1-8からワークリンク1-7に切り替え、リンク切り替え情報をリンクプロテクションタイプ更新部1-5へ通知する。この場合、通知はリンク障害を示すものではないので、リンクプロテクションタイプ更新部1-5は該当リンクのリンクプロテクションの種類を保持している情報である“1:1”に更新するようパス制御部1-3に指示する。パス制御部1-3はこの指示を元に自ノード接続リンク情報を更新する。なお、ここでは1:1リンクプロテクションを例にして説明を行ったが、他の種類のリンクプロテクションの場合でも同様である。
本発明の特徴を説明するために、以下において、図面を参照して具体的に述べる。
本発明を実施するための第1の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明の実施の形態について説明する。
〈第1の実施の形態〉
本発明の第1の実施の形態のネットワークシステムにおけるノード2-1は、図2に示すように、リンク制御部2-2、パス制御部2-3、リンク情報設定部2-4、およびリンクプロテクションタイプ更新部2-5を備える。尚、本実施の形態では、ワークリンク2−12とバックアップリンク2−13のペア2−11に対し、1:1リンクプロテクションが既に設定されているとして説明する。リンクプロテクションの種類は他のものでも良い。
〈第1の実施の形態〉
本発明の第1の実施の形態のネットワークシステムにおけるノード2-1は、図2に示すように、リンク制御部2-2、パス制御部2-3、リンク情報設定部2-4、およびリンクプロテクションタイプ更新部2-5を備える。尚、本実施の形態では、ワークリンク2−12とバックアップリンク2−13のペア2−11に対し、1:1リンクプロテクションが既に設定されているとして説明する。リンクプロテクションの種類は他のものでも良い。
リンク情報設定部2-4は、リンクプロテクションタイプ更新部に、各ノードとの間のパスにおけるリンクプロテクションを設定するように指示する。
リンク制御部2-2は、リンクプロテクションスイッチ2-6と障害検知部2-7とを有する。
障害検知部2-7は、自ノード2-1に接続されているパスのリンクの障害または障害復旧を検知して、そのパスに設定されているリンクプロテクションに応じた使用リンクの切り替えを実行するように、リンクプロテクションスイッチ2-6に指示する。また、切り替えが実行されると、リンクプロテクションタイプ更新部2-5にリンク切り替え情報を通知する。リンクプロテクションスイッチ2-6は、障害検知部2-7からのリンク切り替え指示を受けて実際にリンクを切り替える。
パス制御部2-3は、リンク情報管理部2-8と、シグナリング部2-9とルーティング部2-10とを有する。
リンク情報管理部2-8は、隣接するノード間に現用リンクと予備リンクとが1本ずつあることを示す“1:1”、隣接するノード間の2本のリンクのそれぞれを通して送信される同一データの一方を選択して受信する“1+1”、予備リンクが複数本あることを示す“Shared”、予備リンクが無いことを示す“Unprotected”等をリンクプロテクションの種類として自ノード接続リンク情報にて管理する。そして、リンクプロテクションタイプ更新部2-5からのリンクプロテクションの種類の設定または更新指示を受けて自ノード接続リンク情報を設定または更新する。
シグナリング部2-9及びルーティング部2−10は、End to Endのパス(始端ノードから終端ノードまでの経路)の制御のために他ノードとそれぞれシグナリングメッセージおよびルーティング情報をやりとりする。
[動作の説明]
本発明の第1の実施の形態の動作について図2、図3および図4を用いて説明する。
本発明の第1の実施の形態の動作について図2、図3および図4を用いて説明する。
まず、図2を用いてノードの動作を説明する。
リンクプロテクションタイプ更新部2-5は、あらかじめ、リンク情報設定部2-4からの指示でリンクプロテクションの種類を設定する。この時、リンクペア2-11に1:1リンクプロテクションを設定したという情報を保持しておく。
図2に示しているように、ワークリンク2-12に障害が発生すると、障害検知部2-7がそれを検知する。
障害検知部2-7は、ワークリンク2-12に障害が発生したことを検知すると、リンクプロテクションスイッチ2-6に、使用リンクをワークリンク2-12からバックアップリンク2-13へ切り替えるよう指示すると共に、リンクプロテクションタイプ更新部2-5へリンク障害を示すリンク切り替え情報を通知する。
リンクプロテクションタイプ更新部2-5は、このリンク切り替え情報の通知を受けて、自ノード接続リンク情報における該当リンクのリンクプロテクションの種類の情報を、元の“1:1”から切り替え後の実質的なリンクの信頼度を表す種類、この例では”Unprotected”へと更新するようリンク情報管理部2-8へ指示を送る。“Unprotected”は予備リンクが無いことを示すので、リンク信頼度が低いことを表している。
リンク情報管理部2-8は、この指示を受けて自身で管理している自ノード接続リンク情報のうち切り替えたパスのリンクプロテクションの種類を、“1:1”から“Unprotected”へと更新する。これにより、このノードが例えば1:1リンクプロテクションの信頼度を持つリンクを通ることを要求するパスの設定のためのシグナリング信号を受け取った場合、このノードは前述のリンクにパスを通してしまうと要求されたパスの信頼度を満たさないと判定し、エラーとして取り扱う。即ち、要求された信頼度を満たすパスを作成することができる。
その後、このワークリンク2-12の障害が復旧した際には、障害検知部2-7がそれを検知し、使用リンクをバックアップリンク2-13からワークリンク2-12に切り替え、リンク切り替え情報をリンクプロテクションタイプ更新部2-5へ通知する。この場合、通知はリンク障害を示すものではないので、リンクプロテクションタイプ更新部2-5は自ノードリンク情報における該当リンクのリンクプロテクションの種類を“1:1”に更新するようリンク情報管理部2-8に指示する。
リンク情報管理部2-8はこの指示を元に自ノード接続リンク情報を更新する。
次に、本発明が、上記課題を解決していることを図3および図4を用いて具体的に示す。
図3および図4に示されている各ノードは、図2に示す本発明の第1の実施の形態の構成を備えたノードであり、図3および図4は各ノードをリンクによって接続したネットワーク図である。図3は、ルーティングプロトコルにより各ノードが収集する情報のうちのネットワークトポロジを示したものであり、図4は図3のネットワーク構成を各リンクのプロテクションペアまで明確に記したものである。
ここで、リンク3-1〜リンク3-6は、1:1リンクプロテクションが設定されたリンクであり、リンクペア4-1〜リンクペア4-6はそれぞれリンク3-1〜リンク3-6に対応している。
ここでリンクペア4-3のワークリンク4-7に障害が発生したとする。
すると、上記の図2を用いて説明したように、ノード3-8およびノード3-10において、リンクプロテクションメカニズムによるバックアップリンク4-8へのリンク切り替え等の一連の処理が実行される。
この動作により、ノード3-8およびノード3-10における自ノード接続リンク情報のうちのリンク3-3のリンクプロテクションの種類が“Unprotected”に更新されたことになる。
この状態において、始点ノード3-7から終点ノード3-12までのパスを作成するケースを考える。
パスの信頼度としては、1:1リンクプロテクションメカニズムの備わっているリンクを通ることを要求する。
このような状況においてパスを作成するにあたり、まず始点ノードとなるノード3-7内などにおいて経路計算が行われることとなるが、この場合、リンク3-3は実質的に“Unprotected”リンクとなっているために1:1リンクプロテクションの信頼度を確保できる経路はリンク3-1、リンク3-2、リンク3-4、リンク3-6を通る経路である。
本発明の動作では、パス制御部2-3で管理するリンク情報が更新されたのはノード3-8およびノード3-10の内部においてである。そのため、これらのノード内以外における経路計算の際には、リンク3-1、リンク3-2、リンク3-4、及びリンク3-6を通る経路と、リンク3-1、リンク3-3、リンク3-5、及びリンク3-6を通る経路との2つが候補となる。
ここでリンク3-1、リンク3-3、リンク3-5、及びリンク3-6を通る経路が選ばれたとすると、パス設定のためのシグナリングメッセージがノード3-7からノード3-8へと送信される。シグナリングメッセージを受信したノード3-8は自ノードにおけるパスの設定を行うわけであるが、パスに要求されている1:1リンクプロテクションの信頼度が確保できるか自ノード接続リンク情報を元にチェックする。
ノード3-8の自ノード接続リンク情報において、リンク3-3のリンクプロテクションの種類が”Unprotected”に更新されているため、ノード3-8は要求されている信頼度をもつリンクを確保できないと判断してシグナリングエラーとして扱うなどにより、このリンクへのパスの設定をブロックする。これにより、要求された信頼度を持つパスを確実に作成することができる。
〈第2の実施の形態〉
本発明の第2の実施の形態のネットワークシステムにおけるノードの構成は、図5に示すように図2のノード構成に加えて、リンク情報管理部5-8がリンク切り替えによる自ノード接続リンク情報を更新した際にルーティング部5-10へリンク情報の更新を通知する機能を持つことを特徴とする。尚、上記実施の形態と同様の構成については、詳細な説明を省略する。
[動作の説明]
本発明の第2の実施の形態の動作について図5、図6および図7を用いて説明する。
本発明の第2の実施の形態のネットワークシステムにおけるノードの構成は、図5に示すように図2のノード構成に加えて、リンク情報管理部5-8がリンク切り替えによる自ノード接続リンク情報を更新した際にルーティング部5-10へリンク情報の更新を通知する機能を持つことを特徴とする。尚、上記実施の形態と同様の構成については、詳細な説明を省略する。
[動作の説明]
本発明の第2の実施の形態の動作について図5、図6および図7を用いて説明する。
まず、図5を用いてノードの動作を説明する。なお、ここでは1:1リンクプロテクションを例にして説明を行うが、他の種類のリンクプロテクションの場合でも同様である。
ワークリンク5-12に障害が発生した際の本発明の第2の実施の形態のノードの動作のうち、リンク情報管理部5-8がリンクプロテクションの種類を“1:1”から”Unprotected”へと更新するまでは本発明の第1の実施の形態の動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
本発明の第2の実施の形態のノードでは、リンク情報管理部5-8がリンクプロテクションの種類を更新した際にリンク状態が更新されたことをルーティング部5-10へ通知する。
この通知を受けたルーティング部5-10は、この更新された情報を他ノードへルーティングプロトコルを用いて通知する。この通知により他ノードの持っているリンク情報において該当リンクのプロテクションタイプが“Unprotected”に更新される。そのため、ノード内において経路計算が行われる際に、このリンクは“Unprotected”の信頼度をもつリンクが構成されているとして扱われ、要求された信頼度が“1:1リンクプロテクション”である場合にはこのリンクを選択しないようにして、経路が選択される。
その後、このワークリンク5-12の障害が復旧した際の本発明の第2の実施の形態のノードの動作についても、リンク情報管理部5-8がリンクプロテクションの種類を“Unprotected”から“1:1”へと更新するまでの動作は本発明の第1の実施の形態の動作と同様である。
本発明の第2の実施の形態のノードでは、リンク情報管理部5-8がリンク情報のリンクプロテクションの種類を更新した通知を受けると、リンク状態が更新されたことをルーティング部5-10へ通知する。この通知を受けたルーティング部5-10はこの更新された情報を他ノードへルーティングプロトコルを用いて通知する。この通知により他ノードの持っているリンク情報における該当パスのリンクのプロテクションタイプが“1:1”に更新される。そのため、ノード内において経路計算が行われる際にこのリンクは“1:1”の信頼度をもつとして扱われるようになる。
次に、課題が解決していることを図6および図7を用いて具体的に示す。
図6および図7に示されている各ノードは、図5に示す本発明の第2の実施の形態の構成を備えたノードであり、図6および図7は各ノードをリンクで接続したネットワーク図である。
図6はルーティングプロトコルにより各ノードが収集する情報のうちネットワークトポロジを示したものであり、図7は図6のネットワーク構成を各リンクのプロテクションペアまで明確に記したものである。図中のリンク6-1〜リンク6-6は、1:1リンクプロテクションが設定されたリンクであり、リンクペア7-1〜リンクペア7-6はそれぞれリンク6-1〜リンク6-6に対応している。
ここで、リンクペア7-3のワークリンク7-7に障害が発生したとすると、先に述べたようにノード6-8およびノード6-10においてリンクプロテクションメカニズムによるバックアップリンク7-8へのリンク切り替えなど先の図5を用いて説明した動作が起こる。この動作によりノード6-7〜ノード6-12の持っているルーティング情報においてリンク6-3のプロテクションの種類が”Unprotected”に更新される。
この状態において、ノード6-7からノード6-12までパスを作成するケースを考える。パスの信頼度としては、1:1リンクプロテクションメカニズムの備わっているリンクを通ることを要求する。パスを作成するにあたり、まず始点ノード内などにおいて経路計算が行われる。この場合リンク6-3は実質的にUnprotectedリンクとなっているために1:1リンクプロテクションの信頼度を確保できる経路はリンク6-1〜リンク6-2〜リンク6-4〜リンク6-6を通る経路であるわけだが、前述したようにすでにリンク6-3のリンクプロテクションの種類は”Unprotected”に更新されたとノード6-8・ノード6-10以外のノードに通知されているので、ノード6-8・ノード6-10以外のノードで経路計算を行う場合であっても、リンク6-3は要求された信頼度を満たさないリンクと認識され、このリンクを通る経路は候補から除外される。これにより、リンク6-1〜リンク6-2〜リンク6-4〜リンク6-6を通る経路が選ばれ、1:1リンクプロテクションの信頼度の要求を満たすパスの設定を行うことができる。
〈実施例1〉
本発明の具体的な実施例1は、図8に示すように、ノード間のリンクに対して1:1リンクプロテクションが設定され、パス制御にGMPLS技術を用い、シグナリングプロトコルとしてRSVP-TEを、ルーティングプロトコルとしてOSPF-TEを用いることで本発明の第1の実施の形態または第2の実施の形態を実現するものである。
本発明の具体的な実施例1は、図8に示すように、ノード間のリンクに対して1:1リンクプロテクションが設定され、パス制御にGMPLS技術を用い、シグナリングプロトコルとしてRSVP-TEを、ルーティングプロトコルとしてOSPF-TEを用いることで本発明の第1の実施の形態または第2の実施の形態を実現するものである。
具体的な動作は本発明の第1の実施の形態の説明において述べたものと同様である。なお、GMPLSにおいてはこれまで使用してきた「リンクプロテクションの種類」に相当する用語として「リンクプロテクションタイプ」があるため以降の実施例においてはこの用語を使用する。
〈実施例2〉
本発明の具体的な実施例2は、図9に示すように、ノード間のリンクに対して1:1リンクプロテクションが設定され、パス制御にGMPLS技術を用い、シグナリングプロトコルとしてCR-LDPを、ルーティングプロトコルとしてIS-ISを用いることで本発明の第1の実施の形態または第2の実施の形態を実現するものである。具体的な動作は本発明の第1の実施の形態の説明において述べたものと同様である。
本発明の具体的な実施例2は、図9に示すように、ノード間のリンクに対して1:1リンクプロテクションが設定され、パス制御にGMPLS技術を用い、シグナリングプロトコルとしてCR-LDPを、ルーティングプロトコルとしてIS-ISを用いることで本発明の第1の実施の形態または第2の実施の形態を実現するものである。具体的な動作は本発明の第1の実施の形態の説明において述べたものと同様である。
なお、実施例1および実施例2において用いるシグナリングプロトコルとルーティングプロトコルとの組み合わせを変えて用いてもよい、すなわちシグナリングプロトコルとしてCR-LDPを、ルーティングプロトコルとしてOSPF-TEを用いてもよいし、あるいはシグナリングプロトコルとしてRSVP-TEを、ルーティングプロトコルとしてIS-ISを用いてもよい。
〈実施例3〉
本発明の具体的な実施例3は、図10に示すように、ノード間のリンクに対して1+1リンクプロテクションが設定され、ノード構成としては実施例1または実施例2と同様の構成を用いることで本発明の第1あるいは第2の実施の形態を実現するものである。図10を用いて、1+1のリンクプロテクションが設定されている場合を用いて説明する。ノード10−1とノード10−2との間のリンクペア10−3に1+1リンクプロテクションが設定されているとする。送信端ノード10−1は通信データを複製し、ワークリンク10−4及びバックアップリンク10−5の両方に同じ通信データを送信する。また、受信端ノード10−2は、平常時、ワークリンク10−4及びバックアップリンク10−5からの通信データのうち、ワークリンク10−4からのデータをノード10−1からの通信データとして扱う。ワークリンクに障害が発生した時は、受信端ノード10−2はそれまでワークリンク10−4からのデータをノード10−1からの通信データとして扱っていたものを、バックアップリンク10−5からのデータをノード10−1からの通信データとして扱うように切り替える。すなわち、1+1リンクプロテクションにおいては、使用リンク切り替えは受信端ノードによって行われる。それ以外の障害の検出から使用リンク切り替えまでのノードの動作は1:1プロテクションと同様である。
本発明の具体的な実施例3は、図10に示すように、ノード間のリンクに対して1+1リンクプロテクションが設定され、ノード構成としては実施例1または実施例2と同様の構成を用いることで本発明の第1あるいは第2の実施の形態を実現するものである。図10を用いて、1+1のリンクプロテクションが設定されている場合を用いて説明する。ノード10−1とノード10−2との間のリンクペア10−3に1+1リンクプロテクションが設定されているとする。送信端ノード10−1は通信データを複製し、ワークリンク10−4及びバックアップリンク10−5の両方に同じ通信データを送信する。また、受信端ノード10−2は、平常時、ワークリンク10−4及びバックアップリンク10−5からの通信データのうち、ワークリンク10−4からのデータをノード10−1からの通信データとして扱う。ワークリンクに障害が発生した時は、受信端ノード10−2はそれまでワークリンク10−4からのデータをノード10−1からの通信データとして扱っていたものを、バックアップリンク10−5からのデータをノード10−1からの通信データとして扱うように切り替える。すなわち、1+1リンクプロテクションにおいては、使用リンク切り替えは受信端ノードによって行われる。それ以外の障害の検出から使用リンク切り替えまでのノードの動作は1:1プロテクションと同様である。
この実施例においては、障害によるリンク切り替えの際にはGMPLS制御部は自ノード接続リンク情報のうち、切り替えを行ったリンクのリンクプロテクションタイプを、切り替え前の情報である“1+1”から、切り替え後の実質的なリンクの信頼度を表すタイプである”Unprotected”に更新する。その他のノード内部などの動作は本発明の実施の形態の説明において述べたものと同様である。
〈実施例4〉
本発明の具体的な実施例4は、図11に示すように、ノード間のリンクに対して1:N(Nは“N>1”を満たす整数)リンクプロテクションが設定され、ノード構成としては実施例1または実施例2と同様の構成を用いることで本発明の第1あるいは第2の実施の形態を実現するものである。
本発明の具体的な実施例4は、図11に示すように、ノード間のリンクに対して1:N(Nは“N>1”を満たす整数)リンクプロテクションが設定され、ノード構成としては実施例1または実施例2と同様の構成を用いることで本発明の第1あるいは第2の実施の形態を実現するものである。
本実施例においては、障害によるリンク切り替えの際にはGMPLS制御部は自ノード接続リンク情報のうち、切り替えを行ったリンクのリンクプロテクションタイプを、切り替え前の情報である“Shared”から、切り替え後の実質的なリンクの信頼度を表すタイプである“Unprotected”に更新する。その他のノード内部などの動作は本発明の実施の形態の説明において述べたものと同様である。
〈実施例5〉
本発明の具体的な実施例5は、図12および図13に示すように、ノード間のリンクに対してSONET/SDHの4ファイバーBLSRリングプロテクションが設定され、各ノードの構成としては実施例1または実施例2と同様の構成を用いることで本発明の第1あるいは第2の実施の形態を実現するものである。
本発明の具体的な実施例5は、図12および図13に示すように、ノード間のリンクに対してSONET/SDHの4ファイバーBLSRリングプロテクションが設定され、各ノードの構成としては実施例1または実施例2と同様の構成を用いることで本発明の第1あるいは第2の実施の形態を実現するものである。
以下、この実施例における2つのケースの動作をそれぞれ図12および図13を用いて説明する。
まず1つ目のケースについて図12を用いて説明する。図12では、ノード12-1〜ノード12-4によりリングが構成され、リンク12-5〜リンク12-8に対してSONET/SDHの4ファイバーBLSRリングプロテクションが設定されている。
4ファイバーBLSRリングプロテクションでは、ノード間の4本の回線を1つのリンクグループとし、各回線は一方向通信に使用され、それぞれの方向の通信のためのワークリンクとバックアップリンクとして各回線を使用する。すなわち例えばリンク12-5は4本の回線から構成され、各回線はそれぞれノード12-1→ノード12-2の向きの通信のためのワークリンク12-5-1及びバックアップリンク12-5-2、ノード12-2→ノード12-1の向きの通信のためのワークリンク12-5-3及びバックアップリンク12-5-4として使用される。
ネットワークの各ノードのGMPLS制御部ではリンク12-5〜リンク12-8はそれぞれが1本ずつのリンクであると認識している。
図に示すように、ワークリンク12-5-1に障害が発生し、ノード12-1およびノード12-2によりバックアップリンク12-5-2に使用リンク切り替えが行われたとする。その際には、ノード12-1およびノード12-2のGMPLS制御部は自ノード接続リンク情報のうち、切り替えを行ったリンクすなわちリンク12-1のノード12-1→ノード12-2の向きについての情報におけるリンクプロテクションタイプを、切り替え前の情報である“Enhanced”から、切り替え後の実質的なリンクの信頼度を表すタイプである“Shared & Extra Traffic”に更新する。これは、リンク12-5が“Shared”のリンクプロテクションタイプの信頼性および“Extra Traffic“のリンクプロテクションタイプの信頼度を合わせもつことを意味している。
具体的には、リンクプロテクションタイプのフィールドの“Shared”および“Extra Traffic”のビットをともに“1”にセットする。切り替え後のリンク12-5の実質的な信頼度が“Shared & Extra Traffic”である理由は、以下で説明する。
まず、切り替え後において使用しているバックアップリンク12-5-2に障害が発生したとすると、リングプロテクションメカニズムにより使用リンクが切り替えられ、バックアップリンク12-8-4→バックアップリンク12-7-4→バックアップリンク12-6-4を使用することでリンク12-5の救済が行われる。一方、各バックアップリンクはそれぞれの同じ向きの通信のためのワークリンクの障害の救済も行うことから、実質的には1:2リンクプロテクションと同様の形となるため、リンク12-5は“Shared”の信頼度を持つ。
一方、先のリンク12-5の切り替えが起こっている間に、図12のリングにおけるリンク12-5以外のリンク、例えばリンク12−6のワークリンク12-6-3、バックアップリンク12-6-4がともに切断した場合、先に述べたのと同様のリングプロテクションメカニズムによりリンク12-6が救済されるが、この救済のためにリンク12-5のバックアップリンク12-5-2が優先的に使用される。このため、リンク12-5は他のリンクを保護するという“Extra Traffic”のリンクプロテクションタイプの信頼度も持つ。以上のことから、切り替え後のリンク12-5の実質的な信頼度が“Shared & Extra Traffic”である。
次に2つ目のケースの説明を図13を用いて行う。
図13では、図12と同様にノード13-1〜ノード13-4によりリングが構成されリンク13-5〜リンク13-8に対してSONET/SDHの4ファイバーBLSRリングプロテクションが設定されている。ネットワークの各ノードのGMPLS制御部ではリンク13-5〜リンク13-8はそれぞれが1本ずつのリンクであると認識している。
図に示すように、リンク13-5が全断し、リングプロテクションによるリンク切り替えが行われたとする。その際にはノード13-1およびノード13-2はリンク13-5の、ノード13-2およびノード13-3はリンク13-6の、ノード13-3およびノード13-4はリンク13-7の、ノード13-4およびノード13-1はリンク13-8のリンクプロテクションタイプを切り替え前の情報である“Enhanced”から、切り替え後の実質的なリンクの信頼度を表すタイプである“Unprotected”に更新する。切り替え後のリンク13-5〜リンク13-8の実質的な信頼度が“Unprotected”である理由は、以下で説明する。
リンク13-5のノード13-1→ノード13-2の向きの通信については、使用リンクがワークリンク13-5-1からバックアップリンク13-8-4→バックアップリンク13-7-4→バックアップリンク13-6-4に切り替えられており、これらのバックアップリンクのいずれかが切れるとリンク13-5のノード13-1→ノード13-2の向きの通信が切断となる。
リンク13-6〜リンク13-8の左まわりの向きの通信については、それぞれワークリンク13-6-3、13-7-3、13-8-3が使われており、通常であればこれらのワークリンク切断時には使用リンクがそれぞれのバックアップリンクへ切り替えられるが、この場合リングプロテクションメカニズムによるリンク13-5の救済のためにバックアップリンク13-6-4、13-7-4、13-8-4がすでに使用されており、リングプロテクションの方が優先順位が高い。そのために、リンク13-6〜リンク13-8のワークリンク13-6-3〜13-8-3のいずれが切断となってもその救済は行われない。また、リンク13-5のノード13-2→ノード13-1の向きの通信およびリンク13-6〜リンク13-8の右まわりの向きの通信についても同様である。
以上のことから、切り替え後のリンク13-5〜リンク13-8の実質的な信頼度は“Unprotected”である。なお、その他のノード内部などの動作は本発明の実施の形態の説明において述べたものと同様である。
〈実施例6〉
本発明の具体的な実施例6は、図14に示すように、ノード構成として実施例1または実施例2と同様の構成に、リンクプロテクションタイプ更新部14-5に対してリンクプロテクション操作情報を送るリンクプロテクション操作部14-14を加え、後述の機能をリンクプロテクションタイプ更新部14-5に持たせたものである。
本発明の具体的な実施例6は、図14に示すように、ノード構成として実施例1または実施例2と同様の構成に、リンクプロテクションタイプ更新部14-5に対してリンクプロテクション操作情報を送るリンクプロテクション操作部14-14を加え、後述の機能をリンクプロテクションタイプ更新部14-5に持たせたものである。
リンクプロテクション操作部14-14の送るリンクプロテクション操作情報の例としては、SONET/SDHにおいて、使用リンクを手動で切り替える「強制切り替え」やリンク切り替えを禁止する「ロックアウト」がある。また、リンクプロテクションタイプ更新部14-5は、リンクプロテクション操作部14-14からリンクプロテクション操作情報を受け取った際にその情報を保持する機能、およびリンク制御部からのリンク切り替え情報と保持しているリンクプロテクションの種類の設定情報に加えて保持しているリンクプロテクション操作情報も考慮してリンクの実質的な信頼度を判断し、リンクプロテクションの種類の更新指示を行う機能を持つ。
なお、図14では1:1リンクプロテクションの例を記載しているが、接続リンクに対して他のリンクプロテクションタイプを設定した場合も同様である。このノードの具体的な動作については、リンクプロテクションタイプ更新部14-5がリンクプロテクション操作部14-14より受け取ったリンクプロテクション操作情報を保持する点と、リンクの実質的な信頼度の判断の際に保持しているリンクプロテクション操作情報も考慮するという点以外は本発明の第1の実施の形態の説明において述べたものと同様である。
尚、上述した本発明のノードは、上記説明からも明らかなように、ハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。
このような場合、プログラムメモリに格納されているプログラムで動作するプロセッサによって、上述した実施の形態と同様の機能、動作を実現させる。尚、上述した実施の形態の一部の機能をコンピュータプログラムにより実現することも可能である。
本発明は、信頼性の高いパスを要求される通信システム、あるいは過疎地など障害の復旧に時間のかかる地域を経由するリンクが含まれる通信システムなどに特に有効である。
本出願は、2007年12月17日に出願された日本出願特願2007−324149号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
Claims (14)
- ネットワークシステムであって、
隣接するノード間のリンクに障害が発生した時に、そのノード間における使用リンク切り替えに関する情報がリアルタイムで更新されるリンク情報が記憶されている記憶部と、
始端ノードから終端ノードまでのパスを設定する際に、前記リンク情報をリンクの信頼度として用いて、要求されている信頼度を満たすリンクから成るパスを設定するように制御する制御手段と
を有することを特徴とするネットワークシステム。 - 隣接するノード間のリンクに障害が発生すると、そのノード間のリンクに予め設定されている使用リンク切り替えに関する情報に従って使用リンクを切り替える切替手段と、
前記切替手段によりリンクが切り替えられると、そのリンクの切り替えに関する情報を、切り替えた後における使用リンク切り替えに関する情報へと更新する更新手段と
を有する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。 - 前記制御手段は、始端ノードから終端ノードまでのパスを設定するためのシグナリングを受信すると、自ノードと隣接するノードとの間の使用リンク切り替えに関する情報を確認し、その情報が前記シグナリングが要求する信頼度を満たさない場合はエラーを返信することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のネットワークシステム。
- 前記制御手段は、前記記憶部に記憶されているリンク情報が更新されると、更新された前記リンクに関する情報を他ノードにルーティングプロトコルで通知することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のネットワークシステム。
- ネットワークシステムにおけるノードであって、
隣接するノード間のリンクに障害が発生した時に、そのノード間における使用リンク切り替えに関する情報がリアルタイムで更新されるリンク情報が記憶されている記憶部と、
自ノードから終端ノードまでのパスを設定する際に、前記リンク情報をリンクの信頼度として用いて、要求されている信頼度を満たすリンクから成るパスを設定するように制御する制御手段と
を有することを特徴とするノード。 - 隣接するノード間のリンクに障害が発生すると、そのノード間のリンクに予め設定されている使用リンク切り替えに関する情報に従って使用リンクを切り替える切替手段と、
前記切替手段によりリンクが切り替えられると、そのリンクの切り替えに関する情報を、切り替えた後における使用リンク切り替えに関する情報へと更新する更新手段と
を有することを特徴とする請求項5に記載のノード。 - 前記制御手段は、始端ノードから終端ノードまでのパスを設定するためのシグナリングを受信すると、自ノードと隣接するノードとの間の使用リンク切り替えに関する情報を確認し、その情報が、前記シグナリングが要求する信頼度を満たさない場合はエラーを返信することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のノード。
- 前記制御手段は、前記記憶部に記憶されているリンク情報が更新されると、更新された前記リンクに関する情報を他ノードにルーティングプロトコルを用いて通知することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のノード。
- 前記更新手段は、前記通知されたリンクに関する情報に基づいて、前記記憶部のリンク情報を更新することを特徴とする請求項8に記載のノード。
- 制御方法であって、
始端ノードから終端ノードまでのパスを設定する際に、隣接するノード間のリンクに障害が発生した時に、そのノード間における使用リンク切り替えに関する情報がリアルタイムで更新されるリンク情報をパスの信頼度として用いて、要求されている信頼度を満たすリンクであるかを判断する判断ステップと、
前記判断結果に基づいて、要求されている信頼度を満たすリンクから成るパスを設定するように制御する制御ステップと
を有することを特徴とする制御方法。 - 隣接するノード間のリンクに障害が発生すると、そのノード間のリンクに予め設定されている使用リンク切り替えに関する情報に従って使用リンクを切り替える切替ステップと、
前記切替ステップによりリンクが切り替えられると、そのリンクの切り替えに関する情報を、切り替えた後における使用リンク切り替えに関する情報へと更新する更新手段と
を有することを特徴とする請求項10に記載の制御方法。 - 前記判断ステップは、始端ノードから終端ノードまでのパスを設定するためのシグナリングを受信すると、前記リンク情報を確認して、前記シグナリングによって要求されている信頼度を満たすリンクであるかを判断し、
前記制御ステップは、前記判断の結果、リンク情報がそのシグナリングが要求する信頼度を満たさない場合はエラーを返信すること
を特徴とする請求項10又は請求項11に記載の制御方法。 - 前記制御ステップは、前記リンク情報が更新されると、更新された前記リンクに関する情報を他ノードにルーティングプロトコルで通知することを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の制御方法。
- ノードのプログラムであって、前記プログラムは前記ノードを、
隣接するノード間のリンクに障害が発生した時に、そのノード間における使用リンク切り替えに関する情報がリアルタイムで更新されるリンク情報が記憶されている記憶部と、
始端ノードから終端ノードまでのパスを設定する際に、前記リンク情報をリンクの信頼度として用いて、要求されている信頼度を満たすリンクから成るパスを設定するように制御する制御手段と
して機能させることを特徴とするプログラム。
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