WO2014077313A1 - 通信システム、制御装置、その制御方法及びプログラム - Google Patents

通信システム、制御装置、その制御方法及びプログラム Download PDF

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昌洋 林谷
長谷川　洋平
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Definitions

  • the present invention is based on the priority claim of Japanese patent application: Japanese Patent Application No. 2012-252425 (filed on November 16, 2012), the entire contents of which are incorporated herein by reference. Shall.
  • the present invention relates to a communication system, a control device, a control method thereof, and a program.
  • the present invention relates to a communication system including a control device that centrally controls a network, a control device, a control method thereof, and a program.
  • Patent Document 1 when GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching) is adopted as a control plane and the failure can be recovered only by the optical switch (data plane in Patent Document 1), the failure is recovered by switching the optical switch. Technology is disclosed. On the other hand, when the failure cannot be recovered only by the optical switch, the failure is recovered by controlling the GMPLS control plane.
  • GMPLS Generalized Multi-Protocol Label Switching
  • Patent Document 2 discloses a technique for preventing path disconnection of a data plane during data transfer when a failure occurs only in the control plane in a network in which the data plane and the control plane are configured by different media.
  • Patent Document 3 discloses a technique for efficiently performing failure recovery at the time of multiple failures by distributed control.
  • Patent Document 4 discloses a technique for acquiring highly reliable path state information by synchronizing a data plane and a control plane, and managing the data plane and the control plane in cooperation with each other.
  • Acceleration of failure can be expected by performing failure recovery only on the data plane without depending on the control plane.
  • control route control
  • control route control
  • control plane in Patent Document 1 is distributed control using GMPLS. Therefore, it takes time to identify the fault location as compared to the control plane by centralized control. Furthermore, even if a single failure can be handled, if the control plane is distributed control, the response to multiple failures becomes complicated, and as a result, reliable failure recovery may not be possible. Further, with the technology disclosed in Patent Document 1, since it is determined that failure recovery by the data plane is impossible, failure information is notified to the control plane, so failure recovery on the control plane is delayed.
  • Patent Document 2 is a technology for preventing path disconnection in the data plane when a failure occurs in the control plane, and is irrelevant to failure recovery using the data plane and the control plane. Furthermore, since the technique disclosed in Patent Document 3 is a failure recovery method using distributed control as in Patent Document 1, it is complicated to deal with multiple failures. Furthermore, the technique disclosed in Patent Literature 4 links the data plane and the control plane to achieve highly reliable acquisition of route state information. That is, the technique disclosed in Patent Document 4 does not have a main purpose of failure recovery.
  • the present invention provides a communication system, a control device, a control method thereof, and a communication system that contributes to properly using failure recovery by a plurality of nodes and failure recovery by a control device that controls the plurality of nodes.
  • the purpose is to provide a program.
  • a plurality of nodes each having an OAM (Operation Administration and Maintenance) function and a control device that controls the plurality of nodes are included, and each of the plurality of nodes includes the plurality of nodes.
  • a state change notification including information related to a port affected by a failure occurring in a network including the nodes, and the control device transmits the state change notification and information regarding the configuration of the network; Based on the above, a communication system for determining whether or not to perform route control in the network is provided.
  • a port affected by a failure that has occurred in a network composed of a plurality of nodes from at least one of a plurality of nodes having an OAM (Operation Administration and Maintenance) function a communication unit that receives a state change notification including information, a route control determination unit that determines whether or not to perform route control in the network, based on the state change notification and information on the configuration of the network; are provided.
  • OAM Operaation Administration and Maintenance
  • a port affected by a failure that has occurred in a network composed of a plurality of nodes from at least one of a plurality of nodes having an OAM (Operation Administration and Maintenance) function including: receiving a state change notification including information; and determining whether or not to perform route control in the network based on the state change notification and information on a configuration of the network.
  • OAM Operaation Administration and Maintenance
  • An apparatus control method is provided. This method is linked to a specific machine called a control device for controlling the network.
  • At least one of nodes configuring a plurality of networks having an OAM (Operation Administration and Maintenance) function is affected by a failure occurring in the network configured by the plurality of nodes.
  • OAM Operaation Administration and Maintenance
  • a program for causing a computer that controls the control device to execute the process of determining the above can be recorded on a computer-readable storage medium.
  • the storage medium may be non-transient such as a semiconductor memory, a hard disk, a magnetic recording medium, an optical recording medium, or the like.
  • the present invention can also be embodied as a computer program product.
  • a communication system a control device, a control method, and a program that contribute to properly using failure recovery by a plurality of nodes and failure recovery by a control device that controls the plurality of nodes.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an operation when both an active path and a backup path are affected by a failure.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an operation when a plurality of working paths are affected by a failure but a protection path is not shared. It is a figure which shows an example of the internal structure of the control apparatus 20a which concerns on 2nd Embodiment. It is a flowchart for demonstrating operation
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an operation when a plurality of working paths are affected by a failure but a protection path is not shared. It is a figure which shows an example of the internal structure of the control apparatus 20a which concerns on 2nd Embodiment. It is a flowchart for demonstrating operation
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an internal configuration of an open flow switch 40.
  • FIG. It is a flowchart for demonstrating operation
  • the failure recovery by the data plane is, for example, failure recovery by a plurality of nodes having an OAM function.
  • the failure recovery by the control plane is, for example, failure recovery in which the control device executes path control of a network constituted by a plurality of nodes.
  • the data plane is composed of a plurality of nodes.
  • a control plane is comprised with a control apparatus.
  • the data plane may be regarded as a lower layer, and the control plane may be regarded as an upper layer with respect to the data plane (lower layer).
  • the communication system shown in FIG. 1 includes a plurality of nodes 100 having an OAM function, and a control device 101 that controls the plurality of nodes 100.
  • Each of the plurality of nodes 100 transmits, to the control device 101, a state change notification including information related to a port that has been affected by a failure that has occurred in a network including the plurality of nodes 100.
  • the control device 101 determines whether or not to execute route control in the network based on the state change notification and information related to the network configuration.
  • control device 101 determines that the route control by the control plane is not executed, the control device 101 does not perform any special operation. Rely on the data plane to recover from network failures. In other words, the control device 101 does not participate in the failure recovery operation when recovery from a failure by a data plane such as a single failure can be expected. As a result, the communication system shown in FIG. 1 can achieve quick failure recovery by the data plane.
  • the control apparatus 101 determines that the path control by the control plane is to be executed, the failure recovery by the data plane such as multiple faults is expected by performing appropriate path control for the plurality of nodes 100. A failure that cannot be recovered can be reliably recovered.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration in the communication system according to the first embodiment.
  • a configuration including nodes 10-1 to 10-4 and a control device 20 that centrally controls the nodes 10-1 to 10-4 is shown.
  • the data plane is a network composed of a plurality of nodes 10-1 to 10-4.
  • the control plane is configured by the control device 20.
  • the data plane may be regarded as a lower layer and the control plane as an upper layer with respect to the data plane (lower layer).
  • the control device 20 sets a processing rule that defines processing of the received packet for the nodes 10-1 to 10-4.
  • the nodes 10-1 to 10-4 perform packet processing (packet transfer) according to the processing rules set by the control device 20.
  • a path is set between the nodes 10-1 to 10-4. More specifically, in FIG. 2, paths P01 and P02 are set, the path P01 is an active path (solid line in FIG. 2), and the path P02 is a standby path (dotted line in FIG. 2).
  • the backup path P02 is used as a backup path when a failure occurs in the active path P01.
  • the nodes 10-1 to 10-4 are referred to as “node 10” when it is not necessary to distinguish them.
  • the node 10 When the node 10 detects a signal disconnection of communication, the node 10 transmits a state change notification to the control device 20.
  • the control device 20 determines whether or not route control for recovering from a failure occurring in the network should be performed based on the state change notification transmitted by the node 10 and the topology information and path information held therein. Route control is performed according to Details of the status change notification, topology information, and path information will be described later.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the control device 20.
  • the control device 20 includes a network configuration management unit 21, a network configuration database (network configuration DB) 22, a path control determination unit 23, and a communication unit 24 that communicates with devices such as the node 10. .
  • network configuration management unit 21 a network configuration management unit 21, a network configuration database (network configuration DB) 22, a path control determination unit 23, and a communication unit 24 that communicates with devices such as the node 10.
  • the network configuration management unit 21 receives topology information and path information input from the network administrator via the communication unit 24.
  • the network configuration management unit 21 registers the received topology information and path information in the network configuration DB 22.
  • the control device 20 may communicate with the node 10 to collect topology information and path information, and register the collected topology information and path information in the network configuration DB 22.
  • the route control determination unit 23 receives a state change notification from the node 10 via the communication unit 24. When receiving the state change notification, the route control determination unit 23 refers to the topology information and path information stored in the network configuration DB 22. The route control determination unit 23 determines whether route control for recovering from a failure is necessary (whether route control is executed) based on the state change notification, topology information, and path information.
  • the path control determination unit 23 determines whether the detour path is determined by a component (not shown) or the like. Instructs the determination of a detour route.
  • the route control determination unit 23 notifies the network administrator that the route control for recovering the failure is necessary using the communication unit 24 or the like. Upon receiving the notification, the network administrator sets a path necessary for recovering the failure in the node 10.
  • the control device 20 may communicate with the node 10 to collect topology information and path information, and register the collected topology information and path information in the network configuration DB 22.
  • each unit (processing means) of the control device 20 shown in FIG. 3 can be realized by a computer program that causes a computer constituting these devices to execute each process described later using its hardware.
  • the state change notification includes information regarding the port where the state change has occurred in the node 10. For example, when a link failure occurs in the node 10, information regarding the port corresponding to the link where the failure has occurred is included in the state change notification.
  • the topology information is information related to the topology (connection form) of the network to be controlled by the control device 20.
  • the topology information includes information regarding the ports connecting the nodes 10.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of topology information.
  • the description of the control device 20 is omitted when illustrating the topology of the network.
  • the topology of the network to be controlled by the control device 20 is as shown in FIG.
  • FIG. 4A the numbers given in the vicinity of the solid lines connecting the nodes 10-1 to 10-4 clearly indicate the connection ports at the nodes.
  • Information that summarizes the topology shown in FIG. 4A is topology information
  • FIG. 4B is an example of topology information.
  • the path information is information relating to a network path that is controlled by the control device 20.
  • the path information includes information on the working path and the backup path. More specifically, information such as a node through which each path passes and to which working path the backup path is associated is included.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of path information.
  • the path P01 is an active path that passes through the node 10-1 and the node 10-4.
  • the path P02 is a backup path that passes through the nodes 10-1, 10-2, and 10-4. Information obtained by collecting these pieces of information is path information, and FIG. 5B is an example of path information.
  • the backup path of the path P01 which is the active path is recognized as the path P02.
  • FIG. 6 is an exemplification, and the operation of the communication system according to the present embodiment is not limited to the flowchart of FIG.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the communication system according to the first embodiment.
  • step S01 the path control determination unit 23 of the control device 20 receives the state change notification via the communication unit 24.
  • step S02 the route control determination unit 23 determines which path has an influence from the failure that has occurred in the network based on the information about the port that has undergone the state change obtained from the received state change notification, the topology information, and the path information. Identify if you received it.
  • step S03 the path control determination unit 23 identifies the affected path, and then confirms the number of affected paths. If the number of affected paths is one or less, the processing in FIG. (Step S03, Yes branch). If the number of affected paths is one or less, the control device 20 does not take any special action regardless of whether the path is an active path or a backup path. In other words, if there is one affected path and that path is a working path, the OAM function of the node 10 works to use the backup path, and the node 10 itself recovers from the failure. I do. On the other hand, if there is one affected path and the path is a backup path, the working path is not affected, and the link is maintained.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the operation when there is one path affected by the failure.
  • the nodes 10-1 and 10-4 transmit a state change notification to the control device 20.
  • the route control determination unit 23 recognizes from the state change notification that a state change has occurred in the port 2 of the node 10-1 and the port 2 of the node 10-4.
  • the path control determination unit 23 refers to the information related to the port 2 of the node 10-1 and the port 2 of the node 10-4 in the topology information, so that a failure occurs in the link between the nodes 10-1 and 10-4. Recognize that Further, the route control determination unit 23 identifies the affected path from the link failure position (nodes 10-1 and 10-4 in the example of FIG. 7) and the path information.
  • the path P01 which is the active path is a path affected by the failure. Since only the working path is affected by the failure, the failure can be recovered by the OAM function in the data plane. That is, in the case of a single failure, rapid failure recovery independent of the control plane is achieved.
  • step S03 When there are two or more paths affected by the failure (step S03, No branch), the processes of steps S04 to S07 are executed. That is, when multiple failures occur in the network, the processes of steps S04 to S07 may be executed.
  • step S04 in FIG. 6 the route control determination unit 23 determines whether or not both the active path and the backup path associated with the active path are affected by the failure. If both the active path and the backup path are affected by the failure (step S04, Yes branch), the path control determination unit 23 determines that the path control is necessary (determines that the path control is to be executed). ), Path control is performed (step S06).
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the operation when both the active path and the backup path are affected by the failure. In FIG. 8, it is assumed that a failure has occurred not only in the link between the nodes 10-1 and 10-4 but also in the link between the nodes 10-2 and 10-4.
  • the path control determination unit 23 determines that the port 10 of the node 10-1, the port 2 of the node 10-2, the node 10- Recognize that a state change has occurred for each of the four ports 1 and 2.
  • the path control determining unit 23 refers to the information regarding each port in the topology information, and a failure occurs in the link between the nodes 10-1 and 10-4 and between the nodes 10-2 and 10-4. Recognize that Further, the route control determination unit 23 identifies the affected path from the link failure position (nodes 10-1, 10-2, and 10-4 in the example of FIG. 8) and the path information.
  • the path P01 that is the active path and the path P02 that is the backup path associated with the path P01 are the paths affected by the failure. Since both the active path and the backup path prepared as a backup path for the active path are affected by the failure, the failure can be recovered even if the OAM function on the data plane is used. Absent. Therefore, the failure recovery by the control plane using the control device 20 is performed (step S06).
  • step S05 If neither the active path nor the backup path is affected by the failure (step S04, No branch), the process of step S05 is executed.
  • step S05 the route control determination unit 23 determines whether or not a plurality of working paths sharing the protection path have been affected by the failure. When a plurality of working paths are affected by a failure (step S05, Yes branch), the route control determination unit 23 determines that route control is necessary (determines that route control is to be executed), and performs route control. (Step S07).
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an operation when a plurality of working paths are affected by a failure.
  • the path information shown in FIG. 9B is set for the topology shown in FIG.
  • three paths (paths P01 to P03) are formed.
  • the path P01 is an active path that passes through the node 10-1 and the node 10-4.
  • the path P03 is an active path that passes through the nodes 10-1, 10-3, and 10-4.
  • the path P02 is a backup path that passes through the nodes 10-1, 10-2, and 10-4.
  • the path P02 is a backup path for the active paths P01 and P03.
  • FIG. 9B shows path information obtained by collecting these pieces of information. Further, in FIG. 9A, it is assumed that a failure has occurred in the links between the nodes 10-1 and 10-4 and between the nodes 10-3 and 10-4.
  • Each of the nodes 10-1, 10-3, and 10-4 transmits a state change notification to the control device 20.
  • the control device 20 recognizes the occurrence of a state change in each of the port 2 of the node 10-1, the port 2 of the node 10-3, the port 2 of the node 10-4, and the port 3 from the received state change notification.
  • the path control determination unit 23 refers to the information regarding each port in the topology information, and a failure has occurred in the link between the nodes 10-1 and 10-4 and between the nodes 10-3 and 10-4. Recognize that. Further, the route control determination unit 23 identifies the affected path from the link failure position (nodes 10-1, 10-3, and 10-4 in the example of FIG. 9) and the path information. In the example of FIG. 9, it is specified that the paths P01 and P03, which are active paths, are paths affected by the failure.
  • the path control determination unit 23 can recognize that these two working paths (paths P01 and P03) share the path P02 which is the backup path by referring to the path information.
  • paths P01 and P03 share the path P02 which is the backup path by referring to the path information.
  • the failure cannot be recovered for either of the active paths even if the OAM function of the data plane is used. Therefore, it is determined that the failure is recovered by the control plane using the control device 20 (step S07).
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the operation when a plurality of working paths are affected by a failure, but the protection path is not shared.
  • a node 10-5 is added to the network shown in FIG.
  • FIG. 10B is a diagram summarizing the topology information of FIG.
  • the path P01 is an active path that passes through the node 10-1 and the node 10-4.
  • the path P03 is an active path that passes through the nodes 10-1, 10-3, and 10-4.
  • the path P02 is a backup path that passes through the nodes 10-1, 10-2, and 10-4, and is set as a backup path of the path P01.
  • the path P04 is a backup path that passes through the nodes 10-1, 10-5, and 10-4, and is set as a backup path of the path P03.
  • each of the nodes 10-1, 10-3, and 10-4 transmits a state change notification to the control device 20. From the received state change notification, the control device 20 recognizes the occurrence of the state change in each of the port 2 of the node 10-1, the port 2 of the node 10-3, the port 2 and the port 3 of the node 10-4.
  • the path control determination unit 23 refers to the information regarding each port in the topology information, and a failure has occurred in the link between the nodes 10-1 and 10-4 and between the nodes 10-3 and 10-4. Recognize that. Furthermore, the route control determination unit 23 identifies the affected path from the link failure position (nodes 10-1, 10-3, and 10-4 in the example of FIG. 8) and the path information. In the example of FIG. 10, the paths P01 and P03 that are working paths are identified as paths that are affected by the failure. When the path control determining unit 23 refers to the path information, it can recognize that these two working paths (paths P01 and P03) do not share the protection path. Therefore, each of the working paths P01 and P03 is recovered from a failure by the OAM function of the data plane.
  • the control device 20 since the failure can be recovered without depending on the control plane, the control device 20 does not take any special measures. That is, when a plurality of working paths sharing the protection path are not affected by the failure (step S05, No branch), the processing shown in FIG. 6 is terminated. As described above, even when there are two or more paths affected by the failure, there is a case where failure recovery by the control plane is not performed.
  • the control device 20 determines whether or not failure recovery by the data plane is possible or failure recovery by the control plane is necessary based on the state change notification transmitted by each node. As a result of the determination, if it is determined that the failure recovery by the data plane is possible, the control device 20 does not take any special measures and leaves the failure recovery to the data plane.
  • the control device 20 performs a measure for recovering the failure. That is, when the communication system according to the present embodiment receives a failure occurrence notification (state change notification) from a node and the failure recovery can be recovered only by the data plane, the failure recovery response is handled by the data plane. To quickly recover from failures. On the other hand, when it is determined that the failure cannot be recovered by handling only the data plane as in the case of multiple failures, the control device 20 takes appropriate measures to achieve reliable failure recovery by the control plane. To do.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an internal configuration of the control device 20a according to the present embodiment. 11, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the difference between the control device 20a and the control device 20 is that the operation of the route control determination unit 23a is different and a route search unit 25 is added.
  • the route control determination unit 23a performs route control on the route search unit 25 when performing the processing according to the flowchart shown in FIG. 6 and determining that failure recovery by the control plane is necessary (steps S06 and S07 in FIG. 6). Output the path information necessary for this.
  • the route search unit 25 determines a detour route necessary for failure recovery based on the received path information and information stored in the network configuration DB 22. Further, the route search unit 25 sets a processing rule for realizing the determined path in the node 10 via the communication unit 24. That is, the control device 20a according to the present embodiment determines a detour route necessary for recovering from a failure when failure recovery by the control plane is necessary. Thereafter, a processing rule for realizing the determined path is set in the node 10.
  • FIG. 12 is an example, and the operation of the communication system according to the present embodiment is not limited to the flowchart of FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of operations in steps S06 and S07 of FIG. 6 described in the first embodiment.
  • the control device 20a performs an operation according to the flowchart shown in FIG. 12 when the determinations in steps S04 and S05 in FIG. 6 are true.
  • step S101 the route control determination unit 23a determines that route control by the control device 20a is necessary (determines that route control by the control device 20a is to be executed).
  • step S102 the route search unit 25 searches for a detour route from the path subject to route control and the topology information. If the determination in step S04 of FIG. 6 is true (step S04, Yes branch), both the active path and the backup path are affected by the failure. Therefore, in step S102 corresponding to step S06, the working path affected by the failure is a path to be searched for a detour route. In other words, the backup path is not a search target for a detour route.
  • step S05 when the determination in step S05 in FIG. 6 is true (step S05, Yes branch), there are a plurality of working paths affected by the failure. Therefore, one working path among a plurality of working paths is switched to a backup path. Therefore, the working path that cannot be switched to the backup path becomes a search target for the detour path.
  • priority is set in advance for the active path based on the network operation policy and the like. . The priority is held by the control device 20a and is determined in advance by, for example, a network administrator. Alternatively, the control device 20a can automatically determine which of the plurality of working paths is to be recovered by the backup path (the control device 20a determines the priority of the working path). Can also be determined).
  • step S103 the route search unit 25 determines a detour route and updates the processing rule held by the node 10.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an operation related to determination of a detour route. With reference to FIG. 13, a description will be given of the setting of a detour route when both the active path and the backup path as shown in FIG. 8 are affected by the failure.
  • FIG. 13B shows path information before a failure occurs.
  • the route search unit 25 searches for a detour route related to the active path P01.
  • the route search unit 25 recognizes that the nodes that terminate the active path P01 are the nodes 10-1 and 10-4 by referring to the path information. Further, based on the state change notification received from each of the nodes 10-1, 10-2, and 10-4, a link failure has occurred in the nodes 10-1 and 10-4 and the nodes 10-2 and 10-4. Recognize that it has occurred.
  • the route search unit 25 refers to the topology information (see FIG. 4) and determines a detour route while avoiding the port of the node where the link failure has occurred. For example, in FIG. 13A, the route search unit 25 determines the path P03 that terminates the nodes 10-1 and 10-4 as a bypass route. That is, the route search unit 25 sets the path P03 as a detour route of the working path P01 by referring to the topology information. After determining the detour route, the route search unit 25 sets a processing rule for realizing the detour route in the node 10 via the communication unit 24. Further, the route search unit 25 updates the path information. An example of the updated path information is shown in FIG.
  • the control device 20a determines a bypass route for recovering the failure, and sets a processing rule for realizing the bypass route in the node 10. As a result, it is possible to reliably and promptly cope with multiple failures that cannot be handled only by the data plane.
  • an open flow switch having an OAM function constitutes a data plane and an open flow is applied as a control plane.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a configuration in the communication system according to the present embodiment.
  • the communication system shown in FIG. 14 includes an open flow controller (OFC) 30 and open flow switches (OFS) 40-1 to 40-4.
  • the open flow switches 40-1 to 40-4 have an OAM function.
  • a flow is set between the open flow switches 40-1 to 40-4. More specifically, in FIG. 14, flows F01 and F02 are set, the flow F01 is an active flow (solid line in FIG. 14), and the flow F02 is a standby flow (dotted line in FIG. 14).
  • the backup flow F02 is used as a backup when a failure occurs in the active flow F01. Note that the OpenFlow switches 40-1 to 40-4 are described as “OpenFlow switch 40” when it is not necessary to distinguish them.
  • the OpenFlow switch 40 sends a Port_status message to the OpenFlow controller 30 when it detects a broken link between the OpenFlow switches.
  • the OpenFlow controller 30 determines whether or not path control for failure recovery is necessary based on the Port_status message transmitted from the OpenFlow switch 40 and the topology information and flow information held in the OpenFlow controller 30. (Determining whether or not to execute path control). Further, when the OpenFlow controller 30 determines that route control is necessary, the OpenFlow controller 30 searches for a bypass route and determines a bypass route. Furthermore, the OpenFlow controller 30 sends a Flow_mod message to the OpenFlow switch 40 on the detour path. The open flow switch 40 updates the flow table based on the received Flow_mod message. The open flow switch 40 processes the received packet according to the updated flow table, thereby realizing a detour path (accommodating the flow in the detour path).
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of an internal configuration of the OpenFlow controller 30 according to the present embodiment.
  • the OpenFlow controller 30 includes a network configuration management unit 31, a network configuration database (network configuration DB) 32, a route control determination unit 33, a route search unit 34, and an OpenFlow message conversion unit 35. And a communication unit 36 that communicates with a device such as the OpenFlow switch 40.
  • the network configuration DB 32 is a database that stores topology information and flow information. Note that there is no difference between the topology information and the topology information described in the first embodiment, and further description is omitted.
  • the flow information corresponds to the path information described in the first embodiment. That is, the flow attribute defines a flow attribute.
  • the flow information defines the type of flow (active system or standby system) and information related to the standby system flow with respect to the active system flow (presence / absence of standby system flow, specification of standby system flow).
  • the communication unit 36 When the Port_status message is received from the OpenFlow switch 40 and the Port_status message includes link-down information, the communication unit 36 notifies the path control determination unit 33 of the link-down port information. . Specifically, the communication unit 36 notifies the path control determination unit 33 of port information when the link down flag included in the Port_status message is set.
  • the path control determination unit 33 refers to the topology information stored in the network configuration DB 32 and identifies the fault location. Further, the path control determination unit 33 refers to the flow information stored in the network configuration DB 32 to identify the flow in which the failure has occurred and determines whether it is necessary to set a detour path for the flow. When the route control determination unit 33 determines that the setting of a bypass route is necessary, the route control determination unit 33 notifies the route search unit 34 of information on a flow that requires a bypass.
  • the route search unit 34 searches for a detour route that avoids the failure that has occurred, based on the flow information that is generated by the route control determination unit 33 and needs to be detoured. Information regarding the searched detour route is notified to the OpenFlow message conversion unit 35.
  • the OpenFlow message conversion unit 35 converts the information on the detour route notified from the route search unit 34 into a Flow_mod message, and uses the communication unit 36 to send the Flow_mod message to the OpenFlow switch 40 on the detour route. Send it out.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of an internal configuration of the open flow switch 40.
  • the OpenFlow switch 40 includes a communication unit 41, a table management unit 42, a table database (table DB) 43, and a transfer processing unit 44.
  • the communication unit 41 is means for realizing communication with the OpenFlow controller 30 that controls the OpenFlow switch 40. It is assumed that the communication unit 41 communicates with the OpenFlow controller 30 using the OpenFlow protocol.
  • the table management unit 42 is a means for managing the tables held in the table DB 43. More specifically, the table management unit 42 registers the flow table set from the OpenFlow controller 30 in the table DB 43. The table management unit 42 manages a group table described later.
  • the table DB 43 is configured by a database capable of storing a flow table and a group table that are referred to when the transfer processing unit 44 processes a received packet.
  • the transfer processing unit 44 includes a table search unit 141 and an action execution unit 142.
  • the table search unit 141 is a means for searching a rule (action) having a match field that matches the received packet from the flow table stored in the table DB 43.
  • the action execution unit 142 is a unit that performs packet processing according to the processing specified in the instruction field of the rule searched by the table search unit 141.
  • the OpenFlow switch 40 recovers a failure that has occurred between the OpenFlow switches 40 by processing the received packet in accordance with the processing defined in the flow table and the group table.
  • FIG. 17 is an exemplification, and the operation of the communication system according to the present embodiment is not limited to the flowchart of FIG.
  • step S11 the communication unit 36 of the OpenFlow controller 30 receives the Port_status message from the OpenFlow switch 40.
  • step S12 the path control determination unit 33 grasps the link-down port information included in the Port_status message.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the Port_status message.
  • FIG. 18A shows the port configuration of the OpenFlow switch 40.
  • description of the open flow controller 30 is abbreviate
  • a data path identifier managed by the OpenFlow controller 30 is assigned to each OpenFlow switch 40.
  • the open flow switch 40-1 shown in FIG. 18 is given 0x0a as the data path identifier
  • the open flow switch 40-2 is given 0x0b as the data path identifier (see FIG. 18 (b)). ).
  • FIG. 18C is a diagram illustrating an example of a Port_status message transmitted by each of the open flow switches 40-1 and 40-4. Referring to FIG. 18A, since the ports 2 of the OpenFlow switches 40-1 and 40-4 are linked down, the information is notified to the OpenFlow controller 30.
  • the OpenFlow controller 30 grasps which port of the OpenFlow switch 40 is linked down based on the data path identifier managed by itself and the Port_status message.
  • step S ⁇ b> 13 the path control determination unit 33 of the OpenFlow controller 30 grasps the failure location based on the information related to the link-down port transmitted from the OpenFlow switch 40 and the topology information stored in the network configuration DB 32. .
  • FIG. 19 is a diagram for explaining an operation of grasping the failure point in the route control determination unit 33.
  • the path control determination unit 33 when receiving the Port_status message shown in FIG. 18C, the path control determination unit 33 is given port 2 of the OpenFlow switch 40-1 given 0x0a as the data path identifier and 0x0c as the data path identifier. That the port 2 of the open flow switch 40-4 is linked down is mapped to the topology information (the topology information in the network configuration DB 32 is updated). As a result, it is understood that a failure has occurred between the open flow switches 40-1 and 40-4.
  • step S14 the path control determination unit 33 identifies the flow affected by the failure that has occurred based on the updated topology information and flow information. Note that the flow affected by the failure corresponds to a flow that passes through the failure location (in the above example, the open flow switches 40-1 and 40-4).
  • step S15 the path control determination unit 33 confirms whether or not the number of flows affected by the failure is one or less. If the number of flows affected by the failure is one or less (step S15, Yes branch), the open flow controller 30 ends the process shown in FIG. In this case, the OAM function included in each OpenFlow switch 40 can recover from a failure without depending on the control plane. Therefore, the OpenFlow controller 30 is not involved in the failure recovery operation.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining the operation when the OpenFlow controller 30 is not involved in failure recovery.
  • the flow F01 set in the active flow is a flow affected by the failure.
  • the flow F02 is a standby flow of the flow F01.
  • the OpenFlow switches 40-1 and 40-4 can perform failure recovery in the data plane (failure recovery independent of the control plane) by using the group table.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a flow table and a group table.
  • FIGS. 21A and 21C are examples of flow tables provided in the open flow switches 40-1 and 40-4, respectively.
  • FIGS. 21B and 21D are examples of group tables provided in the open flow switches 40-1 and 40-4, respectively.
  • description of fields for describing revocation conditions and statistical information is omitted.
  • FIG. 21A it is described that the processing for the received packet at port 4 of the OpenFlow switch 40-1 follows the group table. Further, referring to FIG. 21B, an action and a type are specified in the group table. In the example shown in FIGS. 21B and 21D, “Failover” is specified as the type, and a monitoring port (port for monitoring survival confirmation) is set in the action. For example, the action 1 shown in FIG. 21B describes that the existence of the port 2 is confirmed and if the existence of the port 2 can be confirmed, the received packet is transferred from the port 2. It should be noted that an OAM signal or the like is used for the port existence confirmation.
  • “Fast Failover” is specified for the OpenFlow switches 40-1 and 40-4.
  • the OpenFlow switches 40-1 and 40-4 search for actions in ascending order (action 1, action 2,%), And execute the action for which the existence of the port is first confirmed.
  • action 1, action 2, the existence of port 2
  • action 2 the existence of port 1 is confirmed, so action 2 is executed.
  • the OpenFlow switch 40 detects the link down of the port, the OpenFlow switch 40 transfers the received packet to the port whose existence is confirmed according to the flow table and the group table that define the processing of the received packet.
  • the group table type in the OpenFlow switch 40-1 on the transmission side is set to ALL. In that case, the operation on the receiving side is not changed.
  • ALL is set as the group table type, the actions set in the group table are executed simultaneously. For example, in the example shown in FIG. 21B, actions 1 and 2 are executed, and flows are transmitted to ports 1 and 2 at the same time. As a result, the active and standby flows are transmitted simultaneously, and an operation equivalent to 1 + 1 protection for selecting one of the two flows on the receiving side can be performed.
  • the path control determination unit 33 causes both the active flow and the standby flow corresponding to the active flow to fail. It is confirmed whether or not it is received (step S16).
  • the route search unit 34 searches for and determines the detour route of the flow (step S17).
  • step S18 the OpenFlow message conversion unit 35 converts the detour route determined by the route search unit 34 into a Flow_mod message.
  • step S19 the OpenFlow message conversion unit 35 sends a Flow_mod message to the OpenFlow switch 40 on the detour path via the communication unit 36.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining setting of a detour route by the OpenFlow controller 30.
  • the flows F01 and F02 shown in FIG. 22 are assumed to be affected by the failure.
  • the route search unit 34 determines the flow F03 as a detour route for the active flow F01.
  • the OpenFlow controller 30 sends a Flow_mod message to the OpenFlow switches 40-1, 40-3, and 40-4 in order to realize the flow F03, and updates the flow table included in each OpenFlow switch.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a table updated by the Flow_mod message.
  • the open flow switch 40-1 is a transmission side switch. Therefore, the OpenFlow controller 30 sends a Flow_mod message for correcting the accommodation destination of the flow received at the port 4 of the OpenFlow switch 40-1 to the port 3 (see FIG. 23A). In this case, no action referring to the group table is set in the flow table of the open flow switch 40-1. This is because ports 1 and 2 are ports whose survival cannot be confirmed (see FIG. 23B).
  • the open flow switch 40-3 is a relay switch. For this reason, the OpenFlow controller 30 sends a Flow_mod message in which the destination of the flow received at the port 1 of the OpenFlow switch 40-3 is port 2 (see FIG. 23C). That is, since a new flow passes through the open flow switch 40-3, a Flow_mod message for adding a new rule to the flow table is transmitted.
  • the open flow switch 40-4 is a switch on the receiving side. Therefore, the OpenFlow controller 30 sends a Flow_mod message in which the destination of the flow received at the port 3 of the OpenFlow switch 40-4 is the port 4 (see FIG. 23 (d)). More specifically, a new condition is added to the flow table provided in the open flow switch 40-4.
  • a Group_mod message for updating the group table is opened.
  • the controller 30 may send it out.
  • step S16 When both the active flow and the standby flow are not affected by the failure (step S16 in FIG. 17, No branch), the open flow controller 30 has a plurality of active flows sharing the standby flow. It is confirmed whether or not has been affected by the failure (step S20).
  • step S20, Yes branch When a plurality of working flows are affected by a failure (step S20, Yes branch), if it is possible to transmit a backup path for only one flow, search for a detour route for other flows. There is a need to. Accordingly, when a plurality of active flows sharing the standby flow are affected by the failure (step S20, Yes branch), the open flow controller 30 performs the operation described in steps S17 to S19.
  • step S20 when a plurality of active flows are not affected by the failure (step S20, No branch), the open flow controller 30 ends the operation. That is, in such a case, similarly to step S15, the OAM function of the data plane can recover the failure independent of the control plane, so the OpenFlow controller 30 is not involved in the failure recovery operation.
  • the communication system according to the present embodiment employs OpenFlow as the control plane, and quickly determines whether or not failure recovery is necessary based on the message from the OpenFlow switch 40. Therefore, it is possible to reliably cope with multiple failures by open flow while supporting high-speed failure recovery on the data plane using the OAM function.
  • the control device includes: The communication system according to mode 1, wherein the network topology information and path information are used as information relating to the network configuration to determine whether or not the path control is necessary to recover from a failure occurring in the network.
  • the control device includes: The communication system according to mode 1 or 2, wherein the path control is determined not to be executed when the number of paths formed by the plurality of nodes is one or less affected by a failure occurring in the network.
  • the control device includes: If the path is formed by the plurality of nodes and the active path and the backup path corresponding to the active path are affected by a failure occurring in the network, the path control is performed.
  • the control device includes: When a plurality of working paths sharing a backup path that are formed by the plurality of nodes are affected by a failure that has occurred in the network, it is determined to execute the path control.
  • the control device includes: The communication system according to any one of Embodiments 1 to 5, wherein when it is determined that the route control is necessary, a path that avoids a failure that has occurred in the network is searched based on information about the network.
  • Each of the plurality of nodes requests a processing rule for processing the packet;
  • the control device creates a processing rule for processing the received packet in response to the request, and notifies the created processing rule to at least one of the plurality of nodes.
  • Each of the plurality of nodes forwards the received packet to a port other than the link-down port in accordance with a flow table and a group table that define processing of the received packet in response to detecting a link down of the port.
  • the communication system according to any one of Forms 1 to 7.
  • Form 9 It is as the control apparatus which concerns on the above-mentioned 2nd viewpoint.
  • the route control determination unit The control device according to mode 9, wherein the network topology information and path information are used as information relating to the network configuration to determine whether or not to execute the path control in order to recover from a failure occurring in the network.
  • the route control determination unit The control device according to mode 9 or 10 that determines that the route control is not executed when a path formed by a plurality of the nodes and less than one path is affected by a failure occurring in the network.
  • the route control determination unit If the path is formed by a plurality of the nodes, and the working path and the backup path corresponding to the working path are affected by a failure occurring in the network, the path control is performed.
  • the control device according to any one of Embodiments 9 to 11, which is determined to be executed.
  • the route control determination unit If a plurality of working paths sharing a backup path that are formed by a plurality of nodes are affected by a failure that has occurred in the network, it is determined that the path control is to be executed.
  • the control device according to any one of Forms 9 to 12.
  • the route control determination unit includes a route search unit that searches for a path that avoids a failure that has occurred in the network based on information about the network when the route control determination unit determines to execute the route control The control device according to any one of the above.
  • the step of determining whether or not the route control is necessary includes Control of the control device according to mode 15 for determining whether or not to execute the path control to recover from a failure occurring in the network, using the topology information and path information of the network as information relating to the network configuration Method.
  • the step of determining whether or not the route control is necessary includes The control device according to mode 15 or 16 that determines that the route control is not executed when the number of paths formed by the plurality of nodes is one or less affected by a failure occurring in the network. Control method.
  • the step of determining whether or not the route control is necessary includes If the path is formed by a plurality of the nodes, and the working path and the backup path corresponding to the working path are affected by a failure occurring in the network, the path control is performed.
  • the step of determining whether or not the route control is necessary includes If a plurality of working paths sharing a backup path that are formed by a plurality of nodes are affected by a failure that has occurred in the network, it is determined that the path control is to be executed.
  • the control method of the control apparatus as described in any one of form 15 thru
  • a form 15 including a step of searching for a path that avoids a failure that has occurred in the network based on information about the network when it is determined that the route control is to be executed by the step of determining whether or not the route control is necessary.
  • the control method of the control apparatus as described in any one of thru
  • [Form 21] It is as the program which concerns on the above-mentioned 4th viewpoint.
  • the process of determining whether the route control is necessary is as follows: The program of the form 21 which judges whether the said route control is performed in order to recover the failure which arose in the said network, using the topology information and path information of the said network as information regarding the structure of the said network.
  • the process of determining whether the route control is necessary is as follows: The program of the form 21 or 22 which judges not to perform the said route control, when it is a path
  • the process of determining whether the route control is necessary is as follows: If a plurality of working paths sharing a backup path that are formed by a plurality of nodes are affected by a failure that has occurred in the network, it is determined that the path control is to be executed. The program according to any one of forms 21 to 24. [Form 26] A mode of executing a process of searching for a path that avoids a failure occurring in the network based on information on the network when it is determined that the path control is to be executed by the process of determining whether the path control is necessary. The program according to any one of 21 to 25.

Abstract

　データプレーンによる迅速な障害回復と、制御プレーンによる確実な障害回復と、を適宜使い分けることに寄与する通信システムを提供する。通信システムは、ＯＡＭ機能を備える複数のノードと、複数のノードを制御する制御装置と、を含む。複数のノードのそれぞれは、複数のノードにより構成されるネットワークに生じた障害により影響を受けたポートに関する情報を含む状態変更通知を制御装置に送信する。制御装置は、状態変更通知と、ネットワークの構成に関する情報と、に基づいて、ネットワークにおける経路制御を実行するか否かを判断する。

Description

通信システム、制御装置、その制御方法及びプログラム
［関連出願についての記載］
　本発明は、日本国特許出願：特願２０１２－２５２４２５号（２０１２年１１月１６日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
　本発明は、通信システム、制御装置、その制御方法及びプログラムに関する。特に、ネットワークを集中制御する制御装置を含む通信システム、制御装置、その制御方法及びプログラムに関する。
　近年、ネットワークを構成するノードにＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）機能を与え、制御プレーンに依存せずに、データプレーンでの障害回復が可能なトランスポートネットワークが運用されている。
　特許文献１において、ＧＭＰＬＳ（Generalized Multi-Protocol Label Switching）を制御プレーンとして採用し、光スイッチ（特許文献１におけるデータプレーン）のみで障害回復できる場合には、光スイッチを切り替えることで障害を回復する技術が開示されている。一方、光スイッチだけでは障害回復できない場合には、ＧＭＰＬＳ制御プレーンの制御により障害を回復する。
　特許文献２において、データプレーンと制御プレーンを異なる媒体により構成されるネットワークにおいて、制御プレーンにのみ障害が発生した場合は、データ転送中のデータプレーンのパス切断を防ぐ技術が開示されている。
　特許文献３において、多重障害時の障害回復を分散制御により効率的に行う技術が開示されている。
　特許文献４において、データプレーンと制御プレーンを同期させることにより、信頼性の高い経路状態情報を取得し、データプレーンと制御プレーンとを連携して管理する技術が開示されている。
特開２００３－３１８９８３号公報 特開２０１２－１７０１６１号公報 特開２００７－０５３７９３号公報 特開２００８－０６６９８９号公報
　なお、上記先行技術文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明者らによってなされたものである。
　制御プレーンに依存せず、データプレーンのみで障害の回復を行うことで、迅速な障害の回復が期待できる。一方で、多重障害が生じた場合には、データプレーンのみに依存した障害の回復は困難である。そのような場合には、制御プレーンにより新たな経路を設定する制御（経路制御）が必要となる。しかしながら、データプレーンによる障害の回復が期待できる単一障害に対しても、制御プレーンにより障害を回避したのでは迅速な障害の回復は期待できない。
　従って、単一障害が発生した場合にはデータプレーンによる迅速な障害回復が、多重障害が発生した場合には制御プレーンによる確実な障害回復が望まれる。
　なお、特許文献１における制御プレーンは、ＧＭＰＬＳを用いた分散制御である。従って、集中制御による制御プレーンの場合と比較して、障害箇所の特定に時間を要する。さらに、単一障害には対応できても、制御プレーンが分散制御である場合には多重障害への対応が複雑となり、結果として確実な障害回復が行えない可能性もある。また、特許文献１が開示する技術では、データプレーンによる障害の回復は不可能であると判断した後に、制御プレーンに対して障害情報を通知するため、制御プレーンでの障害回復が遅れる。
　また、特許文献２が開示する技術は、制御プレーンに障害が発生した際、データプレーンにおけるパス切断を防止する技術であって、データプレーン及び制御プレーンを用いた障害の回復とは無関係である。さらに、特許文献３が開示する技術では、特許文献１と同様に分散制御を用いた障害回復手法であるため、多重障害への対応が複雑である。さらにまた、特許文献４が開示する技術はデータプレーンと制御プレーンとを連携させ、信頼性の高い経路状態情報の取得を実現する。即ち、特許文献４が開示する技術は、障害回復を主たる目的としていない。
　以上のような状況を鑑み、本発明は、複数のノードによる障害回復と、複数のノードを制御する制御装置による障害回復と、を適宜使い分けることに寄与する通信システム、制御装置、その制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　本発明の第１の視点によれば、ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）機能を備える複数のノードと、前記複数のノードを制御する制御装置と、を含み、前記複数のノードのそれぞれは、前記複数のノードにより構成されるネットワークに生じた障害により影響を受けたポートに関する情報を含む状態変更通知を前記制御装置に送信し、前記制御装置は、前記状態変更通知と、前記ネットワークの構成に関する情報と、に基づいて、前記ネットワークにおける経路制御を実行するか否かを判断する通信システムが提供される。
　本発明の第２の視点によれば、ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）機能を備える複数のノードの少なくとも１つから、前記複数のノードにより構成されるネットワークに生じた障害により影響を受けたポートに関する情報を含む状態変更通知を受信する通信部と、前記状態変更通知と、前記ネットワークの構成に関する情報と、に基づいて、前記ネットワークにおける経路制御を実行するか否かを判断する経路制御判断部と、を備える制御装置が提供される。
　本発明の第３の視点によれば、ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）機能を備える複数のノードの少なくとも１つから、前記複数のノードにより構成されるネットワークに生じた障害により影響を受けたポートに関する情報を含む状態変更通知を受信する工程と、前記状態変更通知と、前記ネットワークの構成に関する情報と、に基づいて、前記ネットワークにおける経路制御を実行するか否かを判断する工程と、を含む制御装置の制御方法が提供される。
　なお、本方法は、ネットワークを制御する制御装置という、特定の機械に結びつけられている。
　本発明の第４の視点によれば、ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）機能を備える複数のネットワークを構成するノードの少なくとも１つから、前記複数のノードにより構成されるネットワークに生じた障害により影響を受けたポートに関する情報を含む状態変更通知を受信する処理と、前記状態変更通知と、前記ネットワークの構成に関する情報と、に基づいて、前記ネットワークにおける制御プレーンによる経路制御を実行するが必要か否かを判断する処理と、を制御装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
　なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｅｎｔ）なものとすることができる。本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
　本発明の各視点によれば、複数のノードによる障害回復と、複数のノードを制御する制御装置による障害回復と、を適宜使い分けることに寄与する通信システム、制御装置、その制御方法及びプログラムが、提供される。
一実施形態の概要を説明するための図である。 第１の実施形態に係る通信システムにおける構成の一例を示す図である。 制御装置２０の内部構成の一例を示す図である。 トポロジ情報の一例を示す図である。 パス情報の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。 障害の影響を受けたパスが１本の場合の動作を説明するための図である。 現用系パスと予備系パスが共に障害の影響を受ける場合の動作を説明するための図である。 複数の現用系パスが障害の影響を受ける場合の動作を説明するための図である。 複数の現用系パスが障害の影響を受けるが、予備系パスを共有していない場合の動作を説明するための図である。 第２の実施形態に係る制御装置２０ａの内部構成の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。 迂回経路の決定に関する動作を説明するための図である。 第３の実施形態に係る通信システムにおける構成の一例を示す図である。 オープンフローコントローラ３０の内部構成の一例を示す図である。 オープンフロースイッチ４０の内部構成の一例を示す図である。 第３の実施形態に係る通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。 Ｐｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージの一例を示す図である。 経路制御判断部３３における障害箇所を把握する動作を説明するための図である。 障害回復にオープンフローコントローラ３０が関与しない場合の動作を説明するための図である。 フローテーブルとグループテーブルの一例を示す図である。 オープンフローコントローラ３０による迂回経路の設定を説明するための図である。 Ｆｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージにより更新されたテーブルの一例を示す図である。 Ｆｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージにより更新されたテーブルの一例を示す図である。
　初めに、図１を用いて一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。
　上述したように、制御プレーンに依存せず、データプレーンのみで障害の回復を行うことで、迅速な障害の回復が期待できる。一方で、多重障害が生じた場合には、データプレーンのみに依存した障害の回復は困難である。そのため、データプレーンによる迅速な障害回復と、制御プレーンによる確実な障害回復と、を適宜使い分けることに寄与する通信システムが望まれる。一実施形態において、データプレーンによる障害回復は、例えば、ＯＡＭ機能を備える複数のノードによる障害回復である。また、一実施形態において、制御プレーンによる障害回復は、例えば、制御装置が複数のノードにより構成されるネットワークの経路制御を実行する障害回復である。なお、一実施形態において、データプレーンは、複数のノードで構成される。また、一実施形態において、制御プレーンは、制御装置で構成される。また、一実施形態において、データプレーンを下位レイヤ、制御プレーンをデータプレーン（下位レイヤ）に対する上位レイヤと捉えてもよい。
　そこで、一例として図１に示す通信システムを提供する。図１に示す通信システムは、ＯＡＭ機能を備える複数のノード１００と、複数のノード１００を制御する制御装置１０１と、を含む。複数のノード１００のそれぞれは、複数のノード１００により構成されるネットワークに生じた障害により影響を受けたポートに関する情報を含む状態変更通知を制御装置１０１に送信する。制御装置１０１は、状態変更通知と、ネットワークの構成に関する情報と、に基づいて、ネットワークにおける経路制御を実行するか否かを判断する。
　制御装置１０１は、制御プレーンによる経路制御を実行しないと判断すれば、特段の動作を行わない。ネットワークに生じた障害の回復をデータプレーンに委ねる。即ち、制御装置１０１は、単一障害のようなデータプレーンによる障害の回復が期待できる場合には、障害回復動作に関与しない。その結果、図１に示す通信システムでは、データプレーンによる迅速な障害回復が達成できる。
　一方、制御装置１０１が、制御プレーンによる経路制御を実行すると判断した場合には、適切な経路制御を複数のノード１００に対して実施することで、多重障害のようなデータプレーンによる障害回復が期待できない障害を確実に回復させることができる。
　以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
［第１の実施形態］
　第１の実施形態について図面を参照して説明する。
　図２は、第１の実施形態に係る通信システムにおける構成の一例を示す図である。図２を参照すると、ノード１０－１～１０－４と、ノード１０－１～１０－４を集中制御する制御装置２０と、を含む構成が示されている。第１の実施形態において、データプレーンは、複数のノード１０－１～１０－４で構成されるネットワークである。また、第１の実施形態において、制御プレーンは、制御装置２０で構成される。あるいは、データプレーンを下位レイヤ、制御プレーンをデータプレーン（下位レイヤ）に対する上位レイヤと捉えてもよい。
　制御装置２０は、ノード１０－１～１０－４に対して、受信パケットの処理を規定する処理規則を設定する。ノード１０－１～１０－４は、制御装置２０が設定する処理規則に従い、パケット処理（パケットの転送）を行う。
　図２に示すネットワークでは、ノード１０－１～１０－４の間でパスが設定される。より具体的には、図２において、パスＰ０１及びＰ０２が設定され、パスＰ０１は現用系パス（図２における実線）であり、パスＰ０２は予備系パス（図２における点線）である。予備系パスＰ０２は、現用系パスＰ０１に障害が生じた場合の、パックアップ経路として使用される。なお、以降の説明において、ノード１０－１～１０－４を特に区別する必要のないときは「ノード１０」と表記する。
　ノード１０は、通信の信号断を検出すると、制御装置２０に対して状態変更通知を送信する。制御装置２０は、ノード１０が送信する状態変更通知と、内部に保持するトポロジ情報及びパス情報と、からネットワークに生じた障害を回復するための経路制御を実施すべきか否かを判断し、必要に応じて経路制御を行う。なお、状態変更通知、トポロジ情報及びパス情報の詳細は後述する。
　図３は、制御装置２０の内部構成の一例を示す図である。制御装置２０は、ネットワーク構成管理部２１と、ネットワーク構成データベース（ネットワーク構成ＤＢ）２２と、経路制御判断部２３と、ノード１０等の装置と通信を行う通信部２４と、を含んで構成される。
　ネットワーク構成管理部２１は、通信部２４を介してネットワーク管理者から入力されるトポロジ情報及びパス情報を受け付ける。ネットワーク構成管理部２１は、受け付けたトポロジ情報及びパス情報をネットワーク構成ＤＢ２２に登録する。あるいは、制御装置２０が、ノード１０と相互に通信し、トポロジ情報及びパス情報を収集し、収集したトポロジ情報及びパス情報をネットワーク構成ＤＢ２２に登録してもよい。
　経路制御判断部２３は、通信部２４を介して、ノード１０から状態変更通知を受信する。経路制御判断部２３は、状態変更通知を受信すると、ネットワーク構成ＤＢ２２が記憶するトポロジ情報及びパス情報を参照する。経路制御判断部２３は、状態変更通知と、トポロジ情報及びパス情報と、に基づいて障害を回復するための経路制御が必要か否か（経路制御を実行するか否か）を判断する。
　経路制御判断部２３は、障害の回復に経路制御は必要ない（経路制御を実行しない）と判断した場合には、特段の動作を行わない。一方、経路制御判断部２３は、障害の回復のために経路制御が必要である（経路制御を実行する）と判断した場合には、迂回経路の決定をする構成要素（図示せず）等に迂回経路の決定を指示する。あるいは、経路制御判断部２３は、通信部２４等を用いてネットワーク管理者に、障害を回復するための経路制御が必要である旨の通知をする。通知を受けたネットワーク管理者は、障害を回復するのに必要なパスをノード１０に設定する。あるいは、制御装置２０が、ノード１０と相互に通信し、トポロジ情報及びパス情報を収集し、収集したトポロジ情報及びパス情報をネットワーク構成ＤＢ２２に登録してもよい。
　なお、図３に示す制御装置２０の各部（処理手段）は、これらの装置を構成するコンピュータに、そのハードウェアを用いて、後述する各処理を実行させるコンピュータプログラムにより実現することもできる。
　状態変更通知は、ノード１０において状態変更が生じたポートに関する情報を含む。例えば、ノード１０においてリンク障害が発生した場合には、その障害が発生したリンクに対応するポートに関する情報が、状態変更通知に含まれる。
　トポロジ情報は、制御装置２０が制御対象とするネットワークのトポロジ（接続形態）に関する情報である。トポロジ情報には、ノード１０の間を接続するポートに関する情報が含まれている。
　図４は、トポロジ情報の一例を示す図である。なお、図４以降の図面において、ネットワークのトポロジを図示する際に、制御装置２０の記載を省略する。制御装置２０が制御対象とするネットワークのトポロジは、図４（ａ）のとおりとする。図４（ａ）において、ノード１０－１～１０－４を接続する実線の近傍に付した数字は、当該ノードにおける接続ポートを明示する。図４（ａ）示すトポロジをまとめた情報がトポロジ情報であり、図４（ｂ）がトポロジ情報の一例である。
　パス情報は、制御装置２０が制御対象とするネットワークのパスに関する情報である。パス情報には、現用系パスと予備系パスに関する情報が含まれている。より具体的には、各パスが経由するノードや、予備系パスがどの現用系パスに関連付けられているかといった情報が、含まれている。
　図５は、パス情報の一例を示す図である。図５（ａ）を参照すると、図４（ａ）に示すトポロジに対して、２本のパス（パスＰ０１及びＰ０２）が設定されている。
・パスＰ０１は、ノード１０－１とノード１０－４を経由する現用系パスである。
・パスＰ０２は、ノード１０－１、１０－２及び１０－４を経由する予備系パスである。
　これらの情報をまとめた情報がパス情報であり、図５（ｂ）がパス情報の一例である。図５（ｂ）を参照することで、現用系パスであるパスＰ０１の予備系パスは、パスＰ０２であると認識される。
　次に、本実施形態の動作例について図面を参照して説明する。なお、図６は例示であり、本実施形態に係る通信システムの動作は図６のフローチャートに限定されない。図６は、第１の実施形態に係る通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。
　ステップＳ０１において、制御装置２０の経路制御判断部２３は、通信部２４を介して状態変更通知を受信する。
　ステップＳ０２において、経路制御判断部２３は、受信した状態変更通知から得られる状態変更があったポートに関する情報と、トポロジ情報及びパス情報とに基づいて、ネットワークに生じた障害からどのパスが影響を受けたかを特定する。
　ステップＳ０３において、経路制御判断部２３は、影響を受けたパスを特定した後、影響を受けたパスの本数を確認し、影響を受けたパスの本数が１本以下であれば図６の処理を終了する（ステップＳ０３、Ｙｅｓ分岐）。影響を受けたパスの本数が１本以下であれば、そのパスが現用系パス又は予備系パスのいずれであっても、制御装置２０では特段の対応を行わない。つまり、影響を受けたパスが１本であって、そのパスが現用系パスである場合には、ノード１０の持つＯＡＭ機能が働くことで予備系パスが使用され、ノード１０自身が障害の回復を行う。一方、影響を受けたパスが１本であって、そのパスが予備系パスであれば、現用系パスが影響を受けていないので、リンクは維持される。
　図７は、障害の影響を受けたパスが１本の場合の動作を説明するための図である。図４及び図５に示すネットワークにおいて、ノード１０－１及び１０－４間のリンクに障害が発生したものとする。すると、ノード１０－１及び１０－４は、制御装置２０に対して状態変更通知を送信する。
　経路制御判断部２３は、状態変更通知から、ノード１０－１のポート２と、ノード１０－４のポート２に状態変更が生じたことを認識する。経路制御判断部２３は、トポロジ情報におけるノード１０－１のポート２と、ノード１０－４のポート２に関する情報を参照することで、ノード１０－１と１０－４の間のリンクに障害が発生したことを認識する。さらに、経路制御判断部２３は、リンクの障害位置（図７の例では、ノード１０－１と１０－４）と、パス情報と、から影響を受けたパスを特定する。
　図７の例においては、現用系パスであるパスＰ０１が障害の影響を受けるパスであることが特定される。現用系パスに限り障害の影響を受けているため、データプレーンにおけるＯＡＭ機能により障害回復が可能である。即ち、単一障害の場合には、制御プレーンに依存しない迅速な障害回復が達成される。
　障害の影響を受けたパスが２本以上（ステップＳ０３、Ｎｏ分岐）の場合に、ステップＳ０４～Ｓ０７の処理が実行される。即ち、ネットワークに多重障害が発生した場合に、ステップＳ０４～Ｓ０７の処理が実行される可能性がある。
　図６のステップＳ０４において、経路制御判断部２３は、現用系パスと、その現用系パスに関連付けられた予備系パスが共に障害の影響を受けているか否かを判断する。現用系パスと予備系パスが共に、障害の影響を受けている場合には（ステップＳ０４、Ｙｅｓ分岐）、経路制御判断部２３は、経路制御が必要と判断し（経路制御を実行すると判断し）、経路制御を実施する（ステップＳ０６）。
　図８は、現用系パスと予備系パスが共に障害の影響を受ける場合の動作を説明するための図である。図８では、ノード１０－１と１０－４の間のリンクに加えて、ノード１０－２と１０－４の間のリンクにおいても障害が発生したものとする。
　この場合、経路制御判断部２３は、ノード１０－１、１０－２及び１０－４から送信される状態変更通知から、ノード１０－１のポート２、ノード１０－２のポート２、ノード１０－４のポート１及び２、のそれぞれについて状態変更が発生したことを認識する。経路制御判断部２３は、トポロジ情報における上記の各ポートに関する情報を参照することで、ノード１０－１と１０－４の間と、ノード１０－２と１０－４の間のリンクに障害が発生したことを認識する。さらに、経路制御判断部２３は、リンクの障害位置（図８の例では、ノード１０－１、１０－２及び１０－４）と、パス情報と、から影響を受けたパスを特定する。
　図８の例においては、現用系パスであるパスＰ０１と、パスＰ０１に関連付けられた予備系パスであるパスＰ０２と、が障害の影響を受けたパスであることが特定される。現用系パスと、その現用系パスのパックアップ経路として用意されている予備系パスと、が共に障害の影響を受けているため、データプレーンでのＯＡＭ機能を使用したとしても障害の回復は行えない。そこで、制御装置２０を使用した制御プレーンによる障害の回復を行う（ステップＳ０６）。
　現用系パスと予備系パスが共に障害の影響を受けていない場合（ステップＳ０４、Ｎｏ分岐）には、ステップＳ０５の処理が実行される。
　ステップＳ０５において、経路制御判断部２３は、予備系パスを共有する複数の現用系パスが、障害の影響を受けたか否かを判断する。複数の現用系パスが障害の影響を受ける場合（ステップＳ０５、Ｙｅｓ分岐）には、経路制御判断部２３は、経路制御が必要と判断し（経路制御を実行すると判断し）、経路制御を実施する（ステップＳ０７）。
　図９は、複数の現用系パスが障害の影響を受ける場合の動作を説明するための図である。図９では、図４（ａ）に示すトポロジに対して、図９（ｂ）に示すパス情報が設定されているものとする。図９（ａ）に示すネットワークには、３本のパス（パスＰ０１～Ｐ０３）が形成されている。
・パスＰ０１は、ノード１０－１とノード１０－４を経由する現用系パスである。
・パスＰ０３は、ノード１０－１、１０－３及び１０－４を経由する現用系パスである。
・パスＰ０２は、ノード１０－１、１０－２及び１０－４を経由する予備系パスである。
・パスＰ０２は、現用系パスＰ０１及びＰ０３の予備系パスである。
　これらの情報をまとめたパス情報が、図９（ｂ）である。さらに、図９（ａ）では、ノード１０－１と１０－４の間と、ノード１０－３と１０－４の間のリンクに障害が発生したものとする。
　ノード１０－１、１０－３及び１０－４のそれぞれのノードは、状態変更通知を制御装置２０に送信する。制御装置２０は、受信した状態変更通知から、ノード１０－１のポート２、ノード１０－３のポート２、ノード１０－４のポート２及びポート３のそれぞれにおける状態変更の発生を認識する。経路制御判断部２３は、トポロジ情報における上記の各ポートに関する情報を参照することで、ノード１０－１と１０－４の間とノード１０－３と１０－４の間のリンクに障害が発生したことを認識する。さらに、経路制御判断部２３は、リンクの障害位置（図９の例では、ノード１０－１、１０－３及び１０－４）と、パス情報と、から影響を受けたパスを特定する。図９の例においては、現用系パスであるパスＰ０１とＰ０３が障害の影響を受けるパスであることが特定される。
　経路制御判断部２３は、パス情報を参照することで、これら２本の現用系パス（パスＰ０１及びＰ０３）が予備系パスであるパスＰ０２を共有していることが認識できる。予備系パスを共有する２本の現用系パスに障害が生じた場合には、どちらかの現用系パスについては、データプレーンのＯＡＭ機能を使用しても障害を回復することができない。そこで、制御装置２０を使用した制御プレーンによる障害の回復を行うと判断される（ステップＳ０７）。
　図１０は、複数の現用系パスが障害の影響を受けるが、予備系パスを共有していない場合の動作を説明するための図である。図１０（ａ）において、図４（ａ）に示すネットワークに対して、ノード１０－５が追加されている。図１０（ａ）のトポロジ情報をまとめた図が、図１０（ｂ）である。
　図１０（ａ）のネットワークには、４本のパス（パスＰ０１～Ｐ０４）が形成されている。
・パスＰ０１は、ノード１０－１とノード１０－４を経由する現用系パスである。
・パスＰ０３は、ノード１０－１、１０－３及び１０－４を経由する現用系パスである。
・パスＰ０２は、ノード１０－１、１０－２及び１０－４を経由する予備系パスであって、パスＰ０１の予備系パスに設定されている。
・パスＰ０４は、ノード１０－１、１０－５及び１０－４を経由する予備系パスであって、パスＰ０３の予備系パスに設定されている。
　これらの情報をまとめると、図１０（ｃ）となる。
　図１０（ａ）では、図９（ａ）と同様に、ノード１０－１と１０－４の間と、ノード１０－３と１０－４の間のリンクに障害が発生したものとする。そのため、ノード１０－１、１０－３及び１０－４のそれぞれのノードは、状態変更通知を制御装置２０に送信する。制御装置２０は、受信した状態変更通知から、ノード１０－１のポート２、ノード１０－３のポート２、ノード１０－４のポート２及びポート３のそれぞれにおいて、状態変更の発生を認識する。
　経路制御判断部２３は、トポロジ情報における上記の各ポートに関する情報を参照することで、ノード１０－１と１０－４の間とノード１０－３と１０－４の間のリンクに障害が発生したことを認識する。さらに、経路制御判断部２３は、リンクの障害位置（図８の例では、ノード１０－１、１０－３及び１０－４）と、パス情報と、から影響を受けたパスを特定する。図１０の例においては、現用系パスであるパスＰ０１とＰ０３が障害の影響を受けるパスと特定される。経路制御判断部２３は、パス情報を参照すると、これら２本の現用系パス（パスＰ０１及びＰ０３）は、予備系パスを共有していないことが認識できる。従って、それぞれの現用系パスＰ０１及びＰ０３は、データプレーンのＯＡＭ機能により障害の回復が行われる。
　このように、制御プレーンに依存せず、障害の回復が可能であるため、制御装置２０では特段の対応を行わない。即ち、予備系パスを共有する複数の現用系パスが障害の影響を受けていない場合（ステップＳ０５、Ｎｏ分岐）には、図６に示す処理を終了する。このように、障害の影響を受けるパスが２本以上の場合であっても、制御プレーンによる障害の回復を行わない場合もある。
　以上のように、制御装置２０は、各ノードが送信する状態変更通知に基づいて、データプレーンによる障害の回復が可能であるか、あるいは、制御プレーンによる障害の回復が必要であるか判断する。判断した結果、データプレーンによる障害の回復が可能と判断すれば、制御装置２０は特段の対応を行わず、データプレーンに障害の回復を委ねる。
　一方、ネットワークに多重障害が発生し、データプレーン単独による障害の回復は困難であると判断すれば、制御装置２０は、その障害を回復するための処置を行う。即ち、本実施形態に係る通信システムは、ノードから障害発生の通知（状態変更通知）を受信した際に、その障害の回復がデータプレーンのみで回復できる場合には、障害回復の対応をデータプレーンに委ねることで迅速な障害の回復を実現する。一方、多重障害のようにデータプレーンのみの対応では、障害を回復することができないと判断した場合には、制御装置２０が適切な対応を取ることで、制御プレーンによる確実な障害の回復を実現する。
［第２の実施形態］
　続いて、第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
　図１１は、本実施形態に係る制御装置２０ａの内部構成の一例を示す図である。図１１において図３と同一構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
　制御装置２０ａと制御装置２０の相違点は、経路制御判断部２３ａの動作が異なる点と、経路探索部２５が追加されている点である。
　経路制御判断部２３ａは、図６に示すフローチャートに従って処理を行う際に、制御プレーンによる障害回復が必要と判断（図６のステップＳ０６及びＳ０７）すると、経路探索部２５に対して経路制御を行うために必要なパス情報を出力する。
　経路探索部２５は、受信したパス情報と、ネットワーク構成ＤＢ２２が記憶する情報と、に基づいて障害の回復に必要な迂回経路を決定する。さらに、経路探索部２５は、通信部２４を介して、決定したパスを実現するための処理規則をノード１０に設定する。即ち、本実施形態に係る制御装置２０ａは、制御プレーンによる障害回復が必要な場合において、障害を回復するのに必要な迂回経路を決定する。その後、決定したパスを実現するための処理規則をノード１０に設定する。
　次に、本実施形態の動作例について図面を参照して説明する。なお、図１２は例示であり、本実施形態に係る通信システムの動作は図１２のフローチャートに限定されない。図１２は、第１の実施形態において説明した図６のステップＳ０６及びＳ０７における動作の一例を示すフローチャートである。
　制御装置２０ａは、図６におけるステップＳ０４及びＳ０５の判断が真（Ｔｒｕｅ）である場合に、図１２に示すフローチャートに従った動作を行う。
　ステップＳ１０１において、経路制御判断部２３ａは、制御装置２０ａによる経路制御が必要であると判断する（制御装置２０ａによる経路制御を実行すると判断する）。
　ステップＳ１０２において、経路探索部２５は、経路制御の対象となるパスと、トポロジ情報と、から迂回経路を探索する。なお、図６のステップＳ０４における判断が真（ステップＳ０４、Ｙｅｓ分岐）の場合には、現用系パスと予備系パスが共に、障害の影響を受けたパスである。そのため、ステップＳ０６に対応するステップＳ１０２では、障害の影響を受けた現用系パスが迂回経路の探索対象となるパスである。換言するならば、予備系パスは迂回経路の探索対象とはならない。
　また、図６のステップＳ０５における判断が真（ステップＳ０５、Ｙｅｓ分岐）の場合には、障害の影響を受けた複数の現用系パスが存在する。そのため、複数の現用系パスのうち、１本の現用系パスは予備系パスに切り替わる。そこで、予備系パスに切り替えることができない現用系パスが、迂回経路の探索対象となる。なお、複数の現用系パスのうち、いずれの現用系パスを予備系パスにより回復するかについては、ネットワークの運用方針等に基づき、運用パスに対して予め優先度が設定されているものとする。優先度は、制御装置２０ａが保持し、例えば、ネットワーク管理者により予め決定される。あるいは、制御装置２０ａが、複数の現用系パスのうち、いずれの現用系パスを予備系パスにより回復するかについて、自動的に定めることもできる（制御装置２０ａが、現用系パスの優先度を決定することもできる）。
　ステップＳ１０３において、経路探索部２５は、迂回経路を決定し、ノード１０が保持する処理規則を更新する。
　図１３は、迂回経路の決定に関する動作を説明するための図である。図１３を参照しつつ、図８に示すような現用系パスと予備系パスが共に障害の影響を受ける場合の迂回経路の設定について説明する。
　図１３（ｂ）は、障害が発生する前のパス情報である。上述したように、経路探索部２５は、現用系のパスＰ０１に関する迂回経路を探索する。経路探索部２５は、パス情報を参照することで、現用系パスＰ０１を終端するノードはノード１０－１及び１０－４であることを認識する。さらに、ノード１０－１、１０－２及び１０－４の各ノードから受信する状態変更通知に基づき、ノード１０－１及び１０－４と、ノード１０－２及び１０－４と、にリンク障害が発生してことを認識する。
　経路探索部２５は、トポロジ情報（図４参照）を参照し、これらのリンク障害が発生したノードのポートを避けつつ、迂回経路を決定する。例えば、図１３（ａ）において、経路探索部２５は、ノード１０－１及び１０－４を終端するパスＰ０３を迂回経路に決定する。即ち、経路探索部２５は、トポロジ情報を参照することで、現用系パスＰ０１の迂回経路としてパスＰ０３を設定する。経路探索部２５は、迂回経路を決定した後は、通信部２４を介して、当該迂回経路を実現するための処理規則をノード１０に設定する。さらに、経路探索部２５は、パス情報を更新する。更新されたパス情報の一例が、図１３（ｃ）である。
　以上のように、本実施形態に係る制御装置２０ａは、障害が発生した際に、その障害を回復するための迂回経路を決定し、迂回経路を実現する処理規則をノード１０に設定する。その結果、データプレーンのみでは対応できない多重障害に対して、確実かつ迅速な対応を行うことができる。
［第３の実施形態］
　続いて、第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
　本実施形態に係る通信システムでは、ＯＡＭ機能を備えるオープンフロースイッチによりデータプレーンを構成すると共に、制御プレーンとしてオープンフローを適用する。
　図１４は、本実施形態に係る通信システムにおける構成の一例を示す図である。
　図１４に示す通信システムは、オープンフローコントローラ（ＯＦＣ；Open Flow Controller）３０と、オープンフロースイッチ（ＯＦＳ；Open Flow Switch）４０－１～４０－４と、を含んで構成される。オープンフロースイッチ４０－１～４０－４は、ＯＡＭ機能を備えている。また、オープンフロースイッチ４０－１～４０－４の間にフローが設定される。より具体的には、図１４において、フローＦ０１及びＦ０２が設定され、フローＦ０１は現用系フロー（図１４における実線）であり、フローＦ０２は予備系フロー（図１４における点線）である。予備系フローＦ０２は、現用系フローＦ０１に障害が生じた場合の、パックアップとして使用される。なお、オープンフロースイッチ４０－１～４０－４を特に区別する必要のないときは「オープンフロースイッチ４０」と表記する。
　オープンフロースイッチ４０は、それぞれのオープンフロースイッチ間のリンク断等を検出すると、オープンフローコントローラ３０に対してＰｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージを送出する。
　オープンフローコントローラ３０は、オープンフロースイッチ４０から送出されたＰｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージと、オープンフローコントローラ３０の内部に保持しているトポロジ情報及びフロー情報と、に基づき障害回復のための経路制御が必要か否かを判断する（経路制御を実行するか否かを判断する）。また、オープンフローコントローラ３０は、経路制御が必要であると判断した場合には、迂回経路を探索し、迂回経路を決定する。さらに、オープンフローコントローラ３０は、迂回経路上のオープンフロースイッチ４０に対してＦｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージを送出する。オープンフロースイッチ４０は、受信したＦｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージに基づきフローテーブルを更新する。オープンフロースイッチ４０は、更新されたフローテーブルに従って受信パケットを処理することで、迂回経路を実現する（迂回経路にフローを収容する）。
　図１５は、本実施形態に係るオープンフローコントローラ３０の内部構成の一例を示す図である。図１５に示すように、オープンフローコントローラ３０は、ネットワーク構成管理部３１と、ネットワーク構成データベース（ネットワーク構成ＤＢ）３２と、経路制御判断部３３と、経路探索部３４と、オープンフローメッセージ変換部３５と、オープンフロースイッチ４０等の装置と通信を行う通信部３６と、を含んで構成される。
　ネットワーク構成管理部３１の機能は、第１の実施形態において説明したネットワーク構成管理部２１と相違する点は存在しないので、さらなる説明を省略する。また、ネットワーク構成ＤＢ３２は、トポロジ情報及びフロー情報を記憶するデータベースである。なお、トポロジ情報は、第１の実施形態において説明したトポロジ情報と相違する点は存在しないので、さらなる説明を省略する。また、フロー情報は、第１の実施形態において説明したパス情報に相当する。即ち、フロー情報には、フローの属性が規定される。例えば、フロー情報は、フローの種類（現用系又は予備系）や、現用系フローに対する予備系フローに関する情報（予備系フローの有無、予備系フローの特定）を規定する。
　通信部３６は、オープンフロースイッチ４０からＰｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージを受信した場合であって、Ｐｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージにリンクダウンの情報が含まれる場合には、経路制御判断部３３に対してリンクダウンのポート情報を通知する。具体的には、通信部３６は、Ｐｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージに含まれるリンクダウンのフラグがセットされている場合に、経路制御判断部３３に対してポート情報を通知する。
　経路制御判断部３３は、通信部３６からリンクダウンのポート情報を受信した際、ネットワーク構成ＤＢ３２に格納されているトポロジ情報を参照しつつ、障害箇所を特定する。また、経路制御判断部３３は、ネットワーク構成ＤＢ３２に格納されているフロー情報を参照することで、障害が発生したフローを特定し、当該フローに対する迂回経路の設定が必要か否かを判断する。経路制御判断部３３は、迂回経路の設定が必要であると判断した場合には、経路探索部３４に迂回が必要なフローの情報を通知する。
　経路探索部３４は、経路制御判断部３３が生成した迂回が必要なフローの情報に基づき、発生した障害を回避する迂回経路を探索する。探索した迂回経路に関する情報は、オープンフローメッセージ変換部３５に通知される。
　オープンフローメッセージ変換部３５は、経路探索部３４から通知を受けた迂回経路の情報をＦｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージに変換し、迂回経路上のオープンフロースイッチ４０に対してＦｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージを、通信部３６を使用して送出する。
　図１６は、オープンフロースイッチ４０の内部構成の一例を示す図である。
　オープンフロースイッチ４０は、通信部４１と、テーブル管理部４２と、テーブルデータベース（テーブルＤＢ）４３と、転送処理部４４と、を含んで構成されている。
　通信部４１は、オープンフロースイッチ４０を制御するオープンフローコントローラ３０との通信を実現する手段である。通信部４１は、オープンフロープロトコルを用いてオープンフローコントローラ３０と通信するものとする。
　テーブル管理部４２は、テーブルＤＢ４３に保持されているテーブルを管理する手段である。より具体的には、テーブル管理部４２は、オープンフローコントローラ３０から設定されたフローテーブルをテーブルＤＢ４３に登録する。また、テーブル管理部４２は、後述するグループテーブルに対する管理を行う。
　テーブルＤＢ４３は、転送処理部４４が受信パケットの処理を行う際に参照するフローテーブル及びグループテーブルを格納可能なデータベースによって構成される。
　転送処理部４４は、テーブル検索部１４１と、アクション実行部１４２と、を含んで構成される。テーブル検索部１４１は、テーブルＤＢ４３に格納されたフローテーブルから、受信パケットに適合するマッチフィールドを持つ規則（アクション）を検索する手段である。アクション実行部１４２は、テーブル検索部１４１にて検索された規則のインストラクションフィールドに規定された処理に従ってパケット処理を行う手段である。オープンフロースイッチ４０は、フローテーブル及びグループテーブルに規定された処理に従って、受信パケットを処理することで、オープンフロースイッチ４０間に生じた障害を回復する。
　次に、本実施形態の動作例について図面を参照して説明する。なお、図１７は例示であり、本実施形態に係る通信システムの動作は図１７のフローチャートに限定されない。
　ステップＳ１１において、オープンフローコントローラ３０の通信部３６は、オープンフロースイッチ４０からＰｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージを受信する。
　ステップＳ１２において、経路制御判断部３３は、Ｐｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージに含まれるリンクダウンのポート情報を把握する。
　図１８は、Ｐｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージの一例を示す図である。図１８（ａ）には、オープンフロースイッチ４０のポート構成が示されている。なお、図１８を含む以降の図面において、オープンフローコントローラ３０の記載を省略する。
　各オープンフロースイッチ４０には、オープンフローコントローラ３０により管理されるデータパス識別子が付与されている。例えば、図１８に示すオープンフロースイッチ４０－１には、データパス識別子として０ｘ０ａが与えられ、オープンフロースイッチ４０－２には、データパス識別子として０ｘ０ｂが与えられている（図１８（ｂ）参照）。
　ここで、図１８（ａ）に示すネットワークにおいて、オープンフロースイッチ４０－１及び４０－４の間のフローＦ０１に障害が発生したものとする。その場合、オープンフロースイッチ４０－１及び４０－４のそれぞれが、Ｐｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージを送出する。つまり、オープンフロースイッチ４０は、リンクダウンしたポート情報をＰｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージとしてオープンフローコントローラ３０に送出する。図１８（ｃ）は、オープンフロースイッチ４０－１及び４０－４のそれぞれが送出するＰｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージの一例を示す図である。図１８（ａ）を参照すると、オープンフロースイッチ４０－１及び４０－４のそれぞれのポート２がリンクダウンしているので、これらの情報がオープンフローコントローラ３０に通知される。
　オープンフローコントローラ３０では、自らが管理するデータパス識別子と、Ｐｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージと、に基づいて、いずれのオープンフロースイッチ４０のポートがリンクダウンしたかを把握する。
　ステップＳ１３において、オープンフローコントローラ３０の経路制御判断部３３は、オープンフロースイッチ４０から送信されるリンクダウンしたポートに関する情報と、ネットワーク構成ＤＢ３２が記憶するトポロジ情報と、に基づいて障害箇所を把握する。
　図１９は、経路制御判断部３３における障害箇所を把握する動作を説明するための図である。経路制御判断部３３は、例えば、図１８（ｃ）に示すＰｏｒｔ＿ｓｔａｔｕｓメッセージを受信すると、データパス識別子として０ｘ０ａが与えられたオープンフロースイッチ４０－１のポート２と、データパス識別子として０ｘ０ｃが与えられたオープンフロースイッチ４０－４のポート２がリンクダウンしていることをトポロジ情報にマッピングする（ネットワーク構成ＤＢ３２のトポロジ情報を更新する）。その結果、オープンフロースイッチ４０－１と４０－４との間に障害が発生していることが把握される。
　ステップＳ１４において、経路制御判断部３３は、更新されたトポロジ情報と、フロー情報と、に基づいて、発生した障害の影響を受けるフローを特定する。なお、障害の影響を受けるフローとは、障害箇所（上記の例では、オープンフロースイッチ４０－１及び４０－４）を通過するフローが該当する。
　ステップＳ１５において、経路制御判断部３３は、障害の影響を受けるフローが１本以下であるか否かを確認する。障害の影響を受けるフローが１本以下であれば（ステップＳ１５、Ｙｅｓ分岐）、オープンフローコントローラ３０は図１７に示す処理を終了する。この場合、各オープンフロースイッチ４０が備えるＯＡＭ機能により、制御プレーンに依存せず、障害の回復が可能である。従って、オープンフローコントローラ３０は、障害回復動作に関与しない。
　図２０は、障害回復にオープンフローコントローラ３０が関与しない場合の動作を説明するための図である。図２０において、現用系のフローに設定されているフローＦ０１が障害の影響を受けるフローである。また、フローＦ０２は、フローＦ０１の予備系のフローである。
　図２０において、オープンフロースイッチ４０－１及び４０－４は、グループテーブルを使用することで、データプレーンでの障害回復（制御プレーンに依存しない障害回復）が可能である。
　図２１は、フローテーブルとグループテーブルの一例を示す図である。図２１（ａ）及び（ｃ）は、それぞれオープンフロースイッチ４０－１及び４０－４が備えるフローテーブルの一例である。図２１（ｂ）及び（ｄ）は、それぞれオープンフロースイッチ４０－１及び４０－４が備えるグループテーブルの一例である。なお、図２１（ａ）及び（ｃ）において、失効条件及び統計情報を記載するフィールドの記載は省略する。
　図２１（ａ）を参照すると、オープンフロースイッチ４０－１のポート４における受信パケットに対する処理はグループテーブルに従うことが記載されている。また、図２１（ｂ）を参照すると、グループテーブルにはアクション及びタイプが指定されている。図２１（ｂ）及び（ｄ）に示す例では、タイプとして「フェイルオーバー（Failover）」が指定されると共に、アクションには監視ポート（生存確認の監視を行うポート）の設定がなされている。例えば、図２１（ｂ）に示すアクション１では、ポート２の生存確認を行い、ポート２の生存が確認できれば、ポート２から受信パケットの転送を行うことが記載されている。なお、ポートの生存確認には、ＯＡＭの信号等が用いられる。
　また、オープンフロースイッチ４０－１及び４０－４には、グループテーブルで指定されるタイプの中でも、「ファストフェイルオーバー（Fast Failover）」が指定されている。この場合には、オープンフロースイッチ４０－１及び４０－４は、アクションを昇順（アクション１、アクション２、・・・）で検索し、最初にポートの生存が確認されたアクションを実行する。図２１（ｂ）に示す例では、ポート２の生存確認がなされず、ポート１の生存が確認されるため、アクション２が実行される。このように、オープンフロースイッチ４０は、ポートのリンクダウンを検出した際に、受信パケットの処理を規定するフローテーブル及びグループテーブルに従い、受信パケットを生存が確認されているポートに転送する。
　なお、図２１に示すグループテーブルを使用した障害の回復は、１：１プロテクションを想定している。しかし、１＋１プロテクションによる障害の回復も可能である。１＋１プロテクションによる障害回復の場合には、送信側のオープンフロースイッチ４０－１におけるグループテーブルのタイプをＡＬＬに設定する。その場合には、受信側の動作には変更が生じない。グループテーブルのタイプにＡＬＬが設定された場合には、グループテーブルに設定されたアクションを同時に実行する。例えば、図２１（ｂ）に示す例では、アクション１及び２が実行され、ポート１及び２に同時にフローを伝送する。その結果、現用系と予備系のフローが同時に伝送され、受信側で２本のフローのいずれか一方を選択する１＋１プロテクションと同等の動作を行うことができる。
　障害の影響を受けたフローが２本以上の場合には（ステップＳ１５、Ｎｏ分岐）、経路制御判断部３３は、現用系フローと、当該現用系に対応する予備系フローと、が共に障害を受けるか否かを確認する（ステップＳ１６）。
　現用系フローと予備系フローとが共に影響を受けた場合（ステップＳ１６、Ｙｅｓ分岐）には、経路探索部３４は、フローの迂回経路を探索し、決定する（ステップＳ１７）。
　ステップＳ１８において、オープンフローメッセージ変換部３５は、経路探索部３４が決定した迂回経路を、Ｆｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージに変換する。
　ステップＳ１９において、オープンフローメッセージ変換部３５は、迂回経路上のオープンフロースイッチ４０に、通信部３６を介してＦｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージを送出する。
　図２２は、オープンフローコントローラ３０による迂回経路の設定を説明するための図である。図２２に示すフローＦ０１及びＦ０２が、障害の影響を受けるフローとする。経路探索部３４は、現用系フローＦ０１に対する迂回経路としてフローＦ０３を決定する。オープンフローコントローラ３０は、フローＦ０３を実現するためにオープンフロースイッチ４０－１、４０－３及び４０－４に対してＦｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージを送出し、それぞれのオープンフロースイッチが備えるフローテーブルを更新する。
　図２３は、Ｆｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージにより更新されたテーブルの一例を示す図である。フローＦ０３において、オープンフロースイッチ４０－１は、送信側のスイッチとなる。そのため、オープンフローコントローラ３０は、オープンフロースイッチ４０－１のポート４で受け付けたフローの収容先をポート３に修正するＦｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージを送出する（図２３（ａ）参照）。なお、この場合には、オープンフロースイッチ４０－１のフローテーブルには、グループテーブルを参照するアクションを設定しない。ポート１及び２は生存が確認できないポートだからである（図２３（ｂ）参照）。
　フローＦ０３において、オープンフロースイッチ４０－３は、中継用のスイッチとなる。そのため、オープンフローコントローラ３０は、オープンフロースイッチ４０－３のポート１で受け付けたフローの収容先をポート２とするＦｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージを送出する（図２３（ｃ）参照）。つまり、新たなフローが、オープンフロースイッチ４０－３を通過するため、フローテーブルに新たな規則を追加するＦｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージを送出する。
　フローＦ０３において、オープンフロースイッチ４０－４は、受信側のスイッチとなる。そのため、オープンフローコントローラ３０は、オープンフロースイッチ４０－４のポート３で受け付けたフローの収容先をポート４とするＦｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージを送出する（図２３（ｄ）参照）。より具体的には、オープンフロースイッチ４０－４が備えるフローテーブルに新たな条件を追加する。
　また、図２４に示すように、フローＦ０１及びＦ０２が回復した場合に備え（フローの切り戻しを想定し）、フローテーブルを変更するＦｌｏｗ＿ｍｏｄメッセージに加えて、グループテーブルを更新するＧｒｏｕｐ＿ｍｏｄメッセージをオープンフローコントローラ３０が送出してもよい。
　現用系フロー及び予備系フローが共に、障害の影響を受けていない場合（図１７のステップＳ１６、Ｎｏ分岐）には、オープンフローコントローラ３０は、予備系フローを共有している複数の現用系フローが障害の影響を受けたか否かを確認する（ステップＳ２０）。
　複数の現用系フローが障害の影響を受けている場合（ステップＳ２０、Ｙｅｓ分岐）には、１本のフローに限り、予備系パスを伝送できるとすれば、他のフローに関しては迂回経路を探索する必要がある。従って、予備系フローを共有している複数の現用系フローが障害の影響を受けた場合には（ステップＳ２０、Ｙｅｓ分岐）、オープンフローコントローラ３０は、ステップＳ１７～Ｓ１９において説明した動作を行う。
　また、複数の現用系フローが障害の影響を受けていない場合（ステップＳ２０、Ｎｏ分岐）には、オープンフローコントローラ３０は動作を終了する。つまり、このような場合には、ステップＳ１５と同様に、データプレーンのＯＡＭ機能により、制御プレーンに依存しない障害の回復が可能であるため、オープンフローコントローラ３０は障害の回復動作に関与しない。
　以上のように、本実施形態に係る通信システムにおいては、制御プレーンとしてオープンフローを採用し、オープンフロースイッチ４０からのメッセージに基づいて、障害の回復が必要か否かを迅速に判断する。そのため、ＯＡＭ機能を用いたデータプレーンでの高速な障害回復をサポートしつつ、オープンフローにより多重障害に対しても確実に対応することができる。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載され得るが、以下には限られない。
　［形態１］
　上述の第１の視点に係る通信システムのとおりである。
　［形態２］
　前記制御装置は、
　前記ネットワークの構成に関する情報として、前記ネットワークのトポロジ情報とパス情報を用いて、前記ネットワークに生じた障害を回復するために前記経路制御が必要か否かを判断する形態１の通信システム。
　［形態３］
　前記制御装置は、
　前記複数のノードにより形成されるパスであって、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスが１本以下の場合には、前記経路制御を実行しないと判断する形態１又は２の通信システム。
　［形態４］
　前記制御装置は、
　前記複数のノードにより形成されるパスであって、現用系パスと現用系パスに対応する予備系パスとが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する形態１乃至３のいずれか一に記載の通信システム。
　［形態５］
　前記制御装置は、
　前記複数のノードにより形成されるパスであって、予備系パスを共有する複数の現用系パスが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する形態１乃至４のいずれか一に記載の通信システム。
　［形態６］
　前記制御装置は、
　前記経路制御が必要と判断した場合に、前記ネットワークに関する情報に基づいて、前記ネットワークに生じた障害を回避するパスを探索する形態１乃至５のいずれか一に記載の通信システム。
　［形態７］
　前記複数のノードのそれぞれは、パケットを処理するための処理規則を要求し、
　前記制御装置は、前記要求に応じて、受信したパケットを処理するための処理規則を作成し、作成した処理規則を前記複数のノードの少なくとも１つに通知する形態１乃至６のいずれか一に記載の通信システム。
　［形態８］
　前記複数のノードのそれぞれは、ポートのリンクダウンを検出したことに応じて、受信したパケットの処理を規定するフローテーブル及びグループテーブルに従い、前記受信したパケットを前記リンクダウンしたポート以外のポートに転送する形態１乃至７のいずれか一に記載の通信システム。
　［形態９］
　上述の第２の視点に係る制御装置のとおりである。
　［形態１０］
　前記経路制御判断部は、
　前記ネットワークの構成に関する情報として、前記ネットワークのトポロジ情報とパス情報を用いて、前記ネットワークに生じた障害を回復するために前記経路制御を実行するか否かを判断する形態９の制御装置。
　［形態１１］
　前記経路制御判断部は、
　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスが１本以下の場合には、前記経路制御を実行しないと判断する形態９又は１０の制御装置。
　［形態１２］
　前記経路制御判断部は、
　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、現用系パスと現用系パスに対応する予備系パスとが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する形態９乃至１１のいずれか一に記載の制御装置。
　［形態１３］
　前記経路制御判断部は、
　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、予備系パスを共有する複数の現用系パスが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する形態９乃至１２のいずれか一に記載の制御装置。
　［形態１４］
　前記経路制御判断部により、前記経路制御を実行すると判断された場合に、前記ネットワークに関する情報に基づいて、前記ネットワークに生じた障害を回避するパスを探索する経路探索部を備える形態９乃至１３のいずれか一に記載の制御装置。
　［形態１５］
　上述の第３の視点に係る制御装置の制御方法のとおりである。
　［形態１６］
　前記経路制御の要否を判断する工程は、
　前記ネットワークの構成に関する情報として、前記ネットワークのトポロジ情報とパス情報を用いて、前記ネットワークに生じた障害を回復するために前記経路制御を実行するか否かを判断する形態１５の制御装置の制御方法。
　［形態１７］
　前記経路制御の要否を判断する工程は、
　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスが１本以下の場合には、前記経路制御を実行しないと判断する形態１５又は１６の制御装置の制御方法。
　［形態１８］
　前記経路制御の要否を判断する工程は、
　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、現用系パスと現用系パスに対応する予備系パスとが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する形態１５乃至１７のいずれか一に記載の制御装置の制御方法。
　［形態１９］
　前記経路制御の要否を判断する工程は、
　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、予備系パスを共有する複数の現用系パスが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する形態１５乃至１８のいずれか一に記載の制御装置の制御方法。
　［形態２０］
　前記経路制御の要否を判断する工程により、前記経路制御を実行すると判断された場合に、前記ネットワークに関する情報に基づいて、前記ネットワークに生じた障害を回避するパスを探索する工程を含む形態１５乃至１９のいずれか一に記載の制御装置の制御方法。
　［形態２１］
　上述の第４の視点に係るプログラムのとおりである。
　［形態２２］
　前記経路制御の要否を判断する処理は、
　前記ネットワークの構成に関する情報として、前記ネットワークのトポロジ情報とパス情報を用いて、前記ネットワークに生じた障害を回復するために前記経路制御を実行するか否かを判断する形態２１のプログラム。
　［形態２３］
　前記経路制御の要否を判断する処理は、
　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスが１本以下の場合には、前記経路制御を実行しないと判断する形態２１又は２２のプログラム。
　［形態２４］
　前記経路制御の要否を判断する処理は、
　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、現用系パスと現用系パスに対応する予備系パスとが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する形態２１乃至２３のいずれか一に記載のプログラム。
　［形態２５］
　前記経路制御の要否を判断する処理は、
　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、予備系パスを共有する複数の現用系パスが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する形態２１乃至２４のいずれか一に記載のプログラム。
　［形態２６］
　前記経路制御の要否を判断する処理により、前記経路制御を実行すると判断された場合に、前記ネットワークに関する情報に基づいて、前記ネットワークに生じた障害を回避するパスを探索する処理を実行させる形態２１乃至２５のいずれか一に記載のプログラム。
　なお、引用した上記の特許文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
１０、１０－１～１０－５、１００　ノード
２０、２０ａ、１０１　制御装置
２１、３１　ネットワーク構成管理部
２２、３２　ネットワーク構成データベース（ネットワーク構成ＤＢ）
２３、２３ａ、３３　経路制御判断部
２４、３６、４１　通信部
２５、３４　経路探索部
３０　オープンフローコントローラ
３５　オープンフローメッセージ変換部
４０、４０－１～４０－４　オープンフロースイッチ
４２　テーブル管理部
４３　テーブルデータベース（テーブルＤＢ）
４４　転送処理部
１４１　テーブル検索部
１４２　アクション実行部

Claims (26)

  1. 　ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）機能を備える複数のノードと、
    　前記複数のノードを制御する制御装置と、
    　を含み、
    　前記複数のノードのそれぞれは、前記複数のノードにより構成されるネットワークに生じた障害により影響を受けたポートに関する情報を含む状態変更通知を前記制御装置に送信し、
    　前記制御装置は、前記状態変更通知と、前記ネットワークの構成に関する情報と、に基づいて、前記ネットワークにおける経路制御を実行するか否かを判断する、通信システム。
  2. 　前記制御装置は、
    　前記ネットワークの構成に関する情報として、前記ネットワークのトポロジ情報とパス情報を用いて、前記ネットワークに生じた障害を回復するために前記経路制御が必要か否かを判断する請求項１の通信システム。
  3. 　前記制御装置は、
    　前記複数のノードにより形成されるパスであって、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスが１本以下の場合には、前記経路制御を実行しないと判断する請求項１又は２の通信システム。
  4. 　前記制御装置は、
    　前記複数のノードにより形成されるパスであって、現用系パスと現用系パスに対応する予備系パスとが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の通信システム。
  5. 　前記制御装置は、
    　前記複数のノードにより形成されるパスであって、予備系パスを共有する複数の現用系パスが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通信システム。
  6. 　前記制御装置は、
    　前記経路制御が必要と判断した場合に、前記ネットワークに関する情報に基づいて、前記ネットワークに生じた障害を回避するパスを探索する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の通信システム。
  7. 　前記複数のノードのそれぞれは、パケットを処理するための処理規則を要求し、
    　前記制御装置は、前記要求に応じて、受信したパケットを処理するための処理規則を作成し、作成した処理規則を前記複数のノードの少なくとも１つに通知する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の通信システム。
  8. 　前記複数のノードのそれぞれは、ポートのリンクダウンを検出したことに応じて、受信したパケットの処理を規定するフローテーブル及びグループテーブルに従い、前記受信したパケットを前記リンクダウンしたポート以外のポートに転送する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の通信システム。
  9. 　ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）機能を備える複数のノードの少なくとも１つから、前記複数のノードにより構成されるネットワークに生じた障害により影響を受けたポートに関する情報を含む状態変更通知を受信する通信部と、
    　前記状態変更通知と、前記ネットワークの構成に関する情報と、に基づいて、前記ネットワークにおける経路制御を実行するか否かを判断する経路制御判断部と、
    　を備える制御装置。
  10. 　前記経路制御判断部は、
    　前記ネットワークの構成に関する情報として、前記ネットワークのトポロジ情報とパス情報を用いて、前記ネットワークに生じた障害を回復するために前記経路制御を実行するか否かを判断する請求項９の制御装置。
  11. 　前記経路制御判断部は、
    　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスが１本以下の場合には、前記経路制御を実行しないと判断する請求項９又は１０の制御装置。
  12. 　前記経路制御判断部は、
    　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、現用系パスと現用系パスに対応する予備系パスとが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の制御装置。
  13. 　前記経路制御判断部は、
    　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、予備系パスを共有する複数の現用系パスが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の制御装置。
  14. 　前記経路制御判断部により、前記経路制御を実行すると判断された場合に、前記ネットワークに関する情報に基づいて、前記ネットワークに生じた障害を回避するパスを探索する経路探索部を備える請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の制御装置。
  15. 　ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）機能を備える複数のノードの少なくとも１つから、前記複数のノードにより構成されるネットワークに生じた障害により影響を受けたポートに関する情報を含む状態変更通知を受信する工程と、
    　前記状態変更通知と、前記ネットワークの構成に関する情報と、に基づいて、前記ネットワークにおける経路制御を実行するか否かを判断する工程と、
    　を含む制御装置の制御方法。
  16. 　前記経路制御の要否を判断する工程は、
    　前記ネットワークの構成に関する情報として、前記ネットワークのトポロジ情報とパス情報を用いて、前記ネットワークに生じた障害を回復するために前記経路制御を実行するか否かを判断する請求項１５の制御装置の制御方法。
  17. 　前記経路制御の要否を判断する工程は、
    　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスが１本以下の場合には、前記経路制御を実行しないと判断する請求項１５又は１６の制御装置の制御方法。
  18. 　前記経路制御の要否を判断する工程は、
    　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、現用系パスと現用系パスに対応する予備系パスとが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の制御装置の制御方法。
  19. 　前記経路制御の要否を判断する工程は、
    　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、予備系パスを共有する複数の現用系パスが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する請求項１５乃至１８のいずれか一項に記載の制御装置の制御方法。
  20. 　前記経路制御の要否を判断する工程により、前記経路制御を実行すると判断された場合に、前記ネットワークに関する情報に基づいて、前記ネットワークに生じた障害を回避するパスを探索する工程を含む請求項１５乃至１９のいずれか一項に記載の制御装置の制御方法。
  21. 　ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）機能を備える複数のノードの少なくとも１つから、前記複数のノードにより構成されるネットワークに生じた障害により影響を受けたポートに関する情報を含む状態変更通知を受信する処理と、
    　前記状態変更通知と、前記ネットワークの構成に関する情報と、に基づいて、前記ネットワークにおける経路制御を実行するか否かを判断する処理と、
    　を制御装置を制御するコンピュータに実行させるプログラム。
  22. 　前記経路制御の要否を判断する処理は、
    　前記ネットワークの構成に関する情報として、前記ネットワークのトポロジ情報とパス情報を用いて、前記ネットワークに生じた障害を回復するために前記経路制御を実行するか否かを判断する請求項２１のプログラム。
  23. 　前記経路制御の要否を判断する処理は、
    　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスが１本以下の場合には、前記経路制御を実行しないと判断する請求項２１又は２２のプログラム。
  24. 　前記経路制御の要否を判断する処理は、
    　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、現用系パスと現用系パスに対応する予備系パスとが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する請求項２１乃至２３のいずれか一項に記載のプログラム。
  25. 　前記経路制御の要否を判断する処理は、
    　複数の前記ノードにより形成されるパスであって、予備系パスを共有する複数の現用系パスが、前記ネットワークに生じた障害により影響を受けるパスである場合には、前記経路制御を実行すると判断する請求項２１乃至２４のいずれか一項に記載のプログラム。
  26. 　前記経路制御の要否を判断する処理により、前記経路制御を実行すると判断された場合に、前記ネットワークに関する情報に基づいて、前記ネットワークに生じた障害を回避するパスを探索する処理を実行させる請求項２１乃至２５のいずれか一項に記載のプログラム。
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