JP2007049336A

JP2007049336A - Method for restoring fault, communication node and network

Info

Publication number: JP2007049336A
Application number: JP2005230556A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Sone; 由明曽根; Hisahide Nagatsu; 尚英長津; Wataru Imayado; 亙今宿
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2025-08-09
Also published as: JP4547314B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the restoration ratio of paths during the restoration of multiple faults in a communication network by increasing restorable fault cases while securing a high-speed property equivalent to a dedicated protection shared restoration system. <P>SOLUTION: When gradually applying a plurality of fault restoration systems, many paths as possible are restored by a high-speed dedicated protection shared restoration system, and when there are paths which can not be restored, an aiding system is transited to a high-adaptive dynamic design type restoration system. Further, a policy designed so that the number of paths aided in succeeding restoration is increased is applied to preceding restoration to perform restoration processing. Further a high-speed path end switching system in which a fault position evaluation is simple is applied to the preceding fault restoration system, and in the succeeding restoration, paths can be switched at an optional switching point to perform flexible route setting and a switching control point between the preceding restoration system and the succeeding restoration system is changed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ネットワークにおけるパス故障の復旧に利用する。 The present invention is used for recovery from a path failure in a network.

ネットワークの内、トラフィックが集約されたパス容量の大きくなる基幹網においては、パス故障によるサービス断がユーザに与える影響が甚大であるため、故障復旧には極めて短時間での復旧が要求される。また、複数のパスが故障した場合には可能な限り多くのパスを復旧し、復旧率を高める必要がある。 In a backbone network having a large path capacity in which traffic is aggregated in the network, service interruption due to a path failure has a great influence on the user. Therefore, recovery in a very short time is required for failure recovery. In addition, when a plurality of paths fail, it is necessary to restore as many paths as possible to increase the recovery rate.

従来の故障復旧技術には、故障の事前に予備パスを設定する事前設計型の復旧方式と故障発生後に即時的な代替パス設定を行う動的設計型の復旧方式とが存在し、前者は高速性、後者は適応性に優れる。 Conventional failure recovery technologies include a pre-designed recovery method that sets a backup path in advance of a failure, and a dynamic design type recovery method that sets an alternative path immediately after a failure occurs. The latter is excellent in adaptability.

動的設計型復旧方式は、故障発生後に故障位置の評定を行い、経路を割当て、波長を計算する方式であり、故障位置の評定、経路の割当て、波長の計算に時間を要するため、基幹網の復旧の高速性の要求を満たすことができず、適用可能なサービスクラスが大きく制限される。そのため、代替パスを故障発生前に設計する事前設計型復旧であるDedicated protection,shared restoration（例えば、非特許文献１参照）などの高速復旧が可能な技術が考案されている。 The dynamic design type restoration method evaluates the failure location after the failure occurs, assigns the route, and calculates the wavelength. Since time is required for the failure location assessment, route assignment, and wavelength calculation, the backbone network is used. Cannot meet the demand for high-speed recovery, and the applicable service class is greatly limited. For this reason, technologies capable of high-speed restoration such as Dedicated protection and shared restoration (for example, see Non-Patent Document 1), which is a pre-design type restoration that designs an alternative path before occurrence of a failure, have been devised.

これらの技術は現用パスに対する予備パスを予め事前に設計し、故障発生時には設計によって決定されている予備パスに故障パスの代替パスを設定する技術である。この方法は事前に迂回経路と割当リソースが決定されているため極めて高速な復旧が可能である。しかしながら、多重故障を想定して多くの経路に専用の予備リソースの割当てを行い、その情報の管理を行うことは、コストの観点から非現実的であるため、現状では単一故障のみを想定して設定が行われ、単一故障の１００％の復旧を目的として実装されている。 In these techniques, a backup path for the working path is designed in advance, and when a failure occurs, an alternative path for the failed path is set in the backup path determined by the design. In this method, the detour route and the allocated resource are determined in advance, so that extremely fast recovery is possible. However, it is unrealistic from the viewpoint of cost to allocate dedicated spare resources to many routes and manage the information assuming multiple failures, so currently only a single failure is assumed. And is implemented for the purpose of 100% recovery from a single failure.

このように、事前に想定する故障ケースを限って設計が行われるため設計で想定していない故障については、想定外の多重故障の際、復旧に利用可能なトポロジの接続性が存在し、かつ使用可能なリソースが存在する場合でも、決められた経路しか選択できないために復旧が行えない場合がある。 In this way, design is performed only in the case of failure assumed in advance, so for the failure that is not assumed in the design, there is topology connectivity that can be used for recovery in the event of an unexpected multiple failure, and Even when there are available resources, there are cases where recovery cannot be performed because only a predetermined route can be selected.

Ｋ．ｓｈｉｍａｎｏ，Ａ．Ｓａｈａｒａ，Ｍ．Ｋｏｇａ，Ｙ．Ｔａｋｉｇａｗａ，ａｎｄＫ．Ｓａｔｏ：“ＤｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎｏｆＦａｓｔＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｆｏｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＣｏｎｔｒｏｌＰｌａｎｅｏｎＰｈｏｔｏｎｉｃＮｅｔｗｏｒｋ，”ＥＣＯＣ２００２，Ｃｏｐｅｎｈａｇｅｎ，Ｄｅｎｍａｒｋ，Ｓｅｐｔ．２００２．K. shimano, A .; Sahara, M .; Koga, Y. et al. Takagawa, and K.K. Sato: “Demonstration of Fast Restoration for Distributed Control Plane on Photonic Network,” ECOC2002, Copenhagen, Denmark, Sept. 2002. ＩＥＴＦＲＦＣ３２０９．IETF RFC 3209. ＩＥＴＦＲＦＣ３４８０．IETF RFC 3480. ＩＥＴＦＲＦＣ２３２８．IETF RFC 2328. ＩＥＴＦＲＦＣ１７７１．IETF RFC 1771. ＩＥＴＦＲＦＣ１１４２．IETF RFC 1142.

従来の事前設計型復旧技術では、方式上の制約により、多重故障に対しては故障復旧技術による復旧が不可能なケースがある。また、動的設計型復旧方式では復旧速度に対する要件を満たすことが困難である。 In the conventional pre-design type recovery technology, there are cases where recovery by the failure recovery technology is impossible for multiple failures due to system limitations. Moreover, it is difficult to satisfy the requirements for the recovery speed in the dynamic design type recovery method.

本発明の解決する課題は、従来技術である事前設計型の復旧方式と同等の高速性を担保しつつ、従来方式を改良または補完することにより、復旧可能な故障ケースを増やし、ネットワークにおける多重故障復旧時のパスの復旧率を向上させることである。 The problem to be solved by the present invention is to increase the number of failure cases that can be recovered by improving or supplementing the conventional method while ensuring the same high speed as that of the prior-designed recovery method, which is the prior art. It is to improve the recovery rate of the path at the time of recovery.

本発明は、通信ノード間で制御メッセージを交換する機能と、ポリシに従ったネットワークのパス設定機能と、パス故障の際にポリシに従い代替パスを設定する機能と、パスと代替パス設定時のポリシの記憶手段とを備えた通信ノードと、パス収容設計機能と通信ノードとの情報交換手段を備えた管理ノードと、それら装置からなるネットワークとで実施される故障復旧方法である。 The present invention provides a function for exchanging control messages between communication nodes, a network path setting function according to a policy, a function for setting an alternative path according to a policy in the event of a path failure, and a policy for setting a path and an alternative path. This is a failure recovery method implemented by a communication node having a storage means, a management node having an information exchange means for a path accommodation design function and a communication node, and a network including these devices.

故障復旧処理は、パスに故障が発生した際、故障を自動的に検出し、各ノードがシグナリングプロトコルのメッセージを交換して通信を行い、自律分散的に故障復旧処理を行うことが可能である。この復旧処理は通信ノードによる故障の検知、あるいは、通信ノード間で交換するメッセージがトリガとなって行われる。 The failure recovery process automatically detects a failure when a failure occurs in the path, and each node exchanges signaling protocol messages and communicates to perform autonomous and distributed failure recovery processing. . This recovery process is triggered by a failure detected by the communication node or a message exchanged between the communication nodes.

本方法は、複数の故障復旧方式を事前に設定されたシナリオに従い段階的に適用し、その際、スイッチの設定とリソース予約とを事前に行うことにより高速な処理が可能な事前設計型の復旧方式（非特許文献１参照）で可能な限り多くの本数のパスを復旧し、復旧できないパスが存在する場合にはより適応性の高い動的設計型復旧方式に復旧方式を遷移させることで、高速性を担保したまま、適応性を高め復旧率を向上させることができる。 This method applies multiple failure recovery methods step by step according to a preset scenario, and at that time, pre-designed recovery that enables high-speed processing by performing switch settings and resource reservation in advance. By restoring as many paths as possible with the method (see Non-Patent Document 1), and when there are paths that cannot be restored, the recovery method is transitioned to a more adaptable dynamic design type restoration method. While ensuring high speed, adaptability can be improved and the recovery rate can be improved.

また、本発明では、前段と後段の復旧方式の切替制御点を変化させることで、経路探索の柔軟性を向上させ、発見する経路数を増加させ、復旧率の向上を行う。さらに、故障復旧シナリオに従った復旧処理を実行中に、高速性が重視される段階では、高速復旧可能な切替制御点を選択することで、高速な復旧を行う。 Further, in the present invention, by changing the switching control point between the restoration methods of the former stage and the latter stage, the flexibility of route search is improved, the number of discovered routes is increased, and the restoration rate is improved. Further, during the recovery process according to the failure recovery scenario, at a stage where high speed is important, high speed recovery is performed by selecting a switching control point capable of high speed recovery.

図１、図２に本発明の動作フロー概要の一例を示す。図１はパスの運用開始時の手順を示すフローチャートである。図２は故障復旧処理の手順を示すフローチャートである。本発明においては、運用開始時に図１のように現用パスと事前パスとを予め設定されたポリシに従いパスを収容設計する。続いて、収容設計の結果に従いシグナリングにより現用パスおよび事前設定パス予備パスの設定を行う。 1 and 2 show an example of the outline of the operation flow of the present invention. FIG. 1 is a flowchart showing a procedure at the start of path operation. FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of failure recovery processing. In the present invention, at the start of operation, paths are accommodated and designed according to a preset policy for the working path and the prior path as shown in FIG. Subsequently, the working path and the preset path backup path are set by signaling according to the result of the accommodation design.

故障発生時には、図２のように第一の故障復旧方式を用いて故障パスを復旧し（一次復旧）、一次復旧では復旧できないパスが存在した場合はシナリオに従って復旧方式を遷移させ、別の復旧方式でポリシに従って復旧（二次復旧）を行う。 When a failure occurs, use the first failure recovery method to restore the failed path (primary recovery) as shown in Fig. 2. If there is a path that cannot be recovered by the primary recovery, the recovery method is changed according to the scenario, and another recovery is performed. Perform recovery (secondary recovery) according to the policy using this method.

一次復旧に高速な事前設計型の復旧方式を適用し、二次復旧に一次復旧より適応的に故障を復旧できる動的復旧方式を用いることで、高速性を担保したままパスの復旧率を向上させることができる。本発明においては、ネットワーク全体を管理する管理ノードを備え、管理ノードで現用パスと事前予約型復旧方式とを適用した予備パスの収容設計が可能である。また、通信ノードで故障復旧を行う際、次のポリシを適用して復旧を行うことが可能である。 By applying a high-speed pre-designed recovery method for primary recovery, and using a dynamic recovery method that can recover failures more adaptively than primary recovery for secondary recovery, the path recovery rate is improved while maintaining high speed. Can be made. In the present invention, a management node that manages the entire network is provided, and a backup path accommodation design is possible by applying the working path and the advance reservation type recovery method at the management node. Further, when performing failure recovery at the communication node, it is possible to perform recovery by applying the following policy.

以下に、二次復旧において、復旧率を向上させるためのポリシについて説明する。ポリシａ）、ｂ）は、復旧率の向上を図るポリシであり、ポリシｃ）は高速化のためのポリシである。
ａ）複数の故障パスが発生し、複数の対地から複数の代替パスが設定される際に、それらの代替パスが同一リンクを通り、故障パス間でリソースの奪い合いが発生した場合には、故障したパスの始点ノードから終点ノードまでに設定可能なノード独立経路の本数ｑまたはｑ本の独立経路で設定可能なリソースの和Ｑを比較し、ｑもしくはＱの小さい故障パスを優先して復旧を行う。 Hereinafter, a policy for improving the recovery rate in the secondary recovery will be described. Policies a) and b) are policies for improving the recovery rate, and policy c) is a policy for speeding up.
a) When a plurality of failed paths are generated and a plurality of alternative paths are set from a plurality of grounds, if the alternative paths pass through the same link and resource contention occurs between the failed paths, a failure occurs. Compare the number of node independent paths q that can be set from the start node to the end node of the paths, or the sum Q of resources that can be set with q independent paths, and restore the failure path with priority q or Q with priority. Do.

Ｑおよびｑの説明を図３に示す。図３はＮｏｄｅ−１を始点、Ｎｏｄｅ−６を終点とした場合のＮｏｄｅ−１、Ｎｏｄｅ−６間のノード独立経路とそのリソースを示す図である。図３のネットワークはＮｏｄｅ−１からＮｏｄｅ−６までのノードと、Ｌｉｎｋ−１からＬｉｎｋ−７までのリンクからなるネットワークである。また、全てのリンクにリンクの持つリソースを付した。ここで、Ｎｏｄｅ−１を始点、Ｎｏｄｅ−６を終点とした場合に、Ｎｏｄｅ−１からＮｏｄｅ−６まで、互いにノードを共有しないノード独立経路を最大限確保するとＳ１、Ｓ２、Ｓ３の３経路が確保可能である。この場合には、Ｎｏｄｅ−１からＮｏｄｅ−６までのｑ＝３となる。 A description of Q and q is shown in FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a node-independent path between Node-1 and Node-6 and its resources when Node-1 is the start point and Node-6 is the end point. The network in FIG. 3 is a network composed of nodes from Node-1 to Node-6 and links from Link-1 to Link-7. Moreover, the resource which the link has was attached to all the links. Here, when Node-1 is the start point and Node-6 is the end point, if maximum node-independent routes that do not share nodes are secured from Node-1 to Node-6, three routes S1, S2, and S3 are obtained. It can be secured. In this case, q = 3 from Node-1 to Node-6.

また、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は次のリンクから構成される。 S1, S2, and S3 are configured by the following links.

Ｓ１：Ｌｉｎｋ１→Ｌｉｎｋ２→Ｌｉｎｋ−３
Ｓ２：Ｌｉｎｋ−４
Ｓ３：Ｌｉｎｋ−５→Ｌｉｎｋ−６→Ｌｉｎｋ−７
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、それぞれを構成するリンクのうち、最小のリソースを挙げると次のようになる。 S1: Link1 → Link2 → Link-3
S2: Link-4
S3: Link-5 → Link-6 → Link-7
Among the links constituting S1, S2, and S3, the minimum resources are as follows.

Ｓ１：１
Ｓ２：３
Ｓ３：２
この場合Ｑはこれら三つの値の和でＱ＝６と表される。 S1: 1
S2: 3
S3: 2
In this case, Q is the sum of these three values and is expressed as Q = 6.

それぞれのパスについて始点ノードから終点ノードまでの独立経路の本数を通信ノードで予め計算して保持する。独立経路の本数は、図３の例では、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の３本である。奪い合いが生じた場合は、独立経路の本数の少ないパスの代替パスを、異経路に再設定させることで奪い合いを回避する。独立経路の本数の多いパスは、別の経路に代替パスを設定可能である確率が高くなるため、以上のようにすることで、復旧率を高めることができる。
ｂ）二次復旧を行う際にリソースシェア率の低いリンクを優先的に選択して代替パスの設定を行う。 For each path, the number of independent paths from the start node to the end node is calculated and held in advance by the communication node. In the example of FIG. 3, the number of independent paths is three, S1, S2, and S3. When a scramble occurs, the scramble is avoided by resetting an alternative path of a path having a small number of independent routes to a different path. A path having a large number of independent paths has a high probability that an alternative path can be set for another path. Therefore, the recovery rate can be increased by performing the above.
b) When performing secondary recovery, a link with a low resource share is preferentially selected to set an alternative path.

リソースシェア率Ｒｓｈａｒｅはそれぞれのリンク毎に異なる値である。あるリンクｉにおいて、リソースのシェアを行って予備パスのために割当てられた予約された予備リソースをλｉ、リソースをシェアしない場合のリンクｉを通過するｎ本の予備パスのリソースの和をＢｋとした際、次の式で表される。 The resource share rate Rshare is a different value for each link. In a certain link i, λi is a reserved backup resource allocated for a backup path by sharing resources, and Bk is a sum of resources of n backup paths passing through the link i when the resource is not shared. Is expressed by the following formula.

故障パスを復旧するために代替パスを設定する際、同時発生した他の故障パスの復旧のために既にリソースが占有されている可能性がある。このような状況の発生確率を抑えるために、リソースシェア率の低い予備リソースを選択して代替パスを設定する。

When an alternative path is set up to recover a failed path, there is a possibility that resources are already occupied for recovery of other failed paths that occurred at the same time. In order to suppress the occurrence probability of such a situation, an alternative path is set by selecting a spare resource having a low resource share rate.

リソースシェア率の高い予備リソースほど、故障によって使用状態になる頻度が高い。したがって、動的復旧にリソースシェア率の高いリンクを避け、リソースシェア率の低いリンクを優先して選択して代替パスを設定することで、他の故障パスと予備リソースを奪い合う状況の発生確率を避け、復旧の際のパス設定失敗を減少させることができる。
ｃ）二次復旧を行う際に、リソース予約済みの事前設計パスを最大限活用する。二次復旧において、代替パスを設定する際、一次復旧で利用を試みた事前設計パスの故障区間以外の利用可能な区間を部分的に使用し、二次復旧において新たに経路探索およびリソース割当てを行う範囲を最小限に抑える。このようにすることでリソース予約の終了している経路の設定処理の一部を省略し、パスの設定を高速化することができる。 A reserve resource with a higher resource share rate is more frequently used due to a failure. Therefore, avoiding links with a high resource share ratio for dynamic recovery, and selecting links with a low resource share ratio in preference and setting an alternative path increases the probability of occurrence of a situation in which spare resources are competing with other failed paths. Avoiding and reducing path setup failure during recovery.
c) When performing secondary recovery, make the best use of the pre-designed path with reserved resources. In secondary recovery, when setting an alternative path, partially use an available section other than the failure section of the pre-designed path that was attempted to be used in the primary recovery, and perform a new route search and resource allocation in the secondary recovery. Minimize the scope to do. In this way, a part of the route setting process for which resource reservation has been completed can be omitted, and the path setting can be speeded up.

また、本発明は、上記のポリシを適用した故障復旧を行うために、リンク毎にリソースシェア率を算出する手段と、パス始点および終点間の独立経路の本数ｑの計算手段と、リソースシェア率およびｑの値を記録する手段とを備える。 Further, the present invention provides a means for calculating a resource share rate for each link, a means for calculating the number q of independent paths between the path start point and the end point, and a resource share rate in order to perform failure recovery using the above policy. And means for recording the value of q.

リソースシェア率は、ルーティングプロトコルとシグナリングメッセージとによって収集されるリソース情報を利用して決定される。通信ノードではリソース情報データベース、管理ノードでは網管理データベースに物理的に実装されているリソースが登録されている。 The resource share rate is determined using resource information collected by a routing protocol and a signaling message. Resources that are physically implemented are registered in the resource information database in the communication node and in the network management database in the management node.

現用パス、予備パス設定の際に、現用パスに割当てられたリソースと、予備パスに割当てられたリソースとを、シグナリングメッセージから読み取り、それに従ってリソース情報データベース、網管理データベースが更新される。このデータベースの情報を利用してシェア率が計算される。 When setting the working path and protection path, the resources assigned to the working path and the resources assigned to the protection path are read from the signaling message, and the resource information database and the network management database are updated accordingly. The share rate is calculated using the information in this database.

また、ルーティングプロトコルにより集められたトポロジ情報が、経路情報データベースと、網管理データベースにトポロジを表すグラフとして記録される。このグラフを用いて、経路計算機能部、もしくは収容設計エンジンでｑおよびＱの値が計算される。 Further, the topology information collected by the routing protocol is recorded as a graph representing the topology in the route information database and the network management database. Using this graph, the values of q and Q are calculated by the route calculation function unit or the accommodation design engine.

上記のポリシを適用してパス収容設計および復旧処理を行うことで、方式を遷移させることによる復旧率の向上度合いを最大化することが可能である。 By applying the above policy and performing path accommodation design and restoration processing, it is possible to maximize the degree of improvement in the restoration rate by changing the method.

すなわち、本発明の第一の観点は、複数の通信ノードと、これらの通信ノード間を接続するリンクとにより構成され、いずれかの通信ノード間でパスを設定して通信を行うネットワークに適用され、現用パスに故障が発生した際に、通信ノードが現用パスの代替パスを設定する故障復旧方法である。 That is, the first aspect of the present invention is configured by a plurality of communication nodes and a link connecting these communication nodes, and is applied to a network that performs communication by setting a path between any of the communication nodes. This is a failure recovery method in which when a failure occurs in the working path, the communication node sets an alternative path for the working path.

ここで、本発明の特徴とするところは、前記通信ノードには、パス設定方法またはリソース予約方法の異なる複数の故障復旧手順とそれら複数の故障復旧手順の適用順序とが設定された故障復旧シナリオが予め記憶され、前記通信ノードは、故障が発生した際には、前記故障復旧シナリオに従い、最初に一つの故障復旧手順を実施し、その故障復旧手順で代替パスが設定できない場合には、パス設定方法またはリソース予約方法が最初に実施した故障復旧手順とは異なる故障復旧手順を次に実施するところにある。 Here, a feature of the present invention is that a failure recovery scenario in which a plurality of failure recovery procedures having different path setting methods or resource reservation methods and application orders of the plurality of failure recovery procedures are set in the communication node. Is stored in advance, and when a failure occurs, the communication node first performs one failure recovery procedure according to the failure recovery scenario, and if the failure recovery procedure cannot set an alternative path, A failure recovery procedure different from the failure recovery procedure initially performed by the setting method or the resource reservation method is to be performed next.

これにより、パス毎に復旧率、高速性などの要求条件に見合ったパス復旧が可能となる。また、前段の故障の際に故障の情報の収集が可能となり、それを後段の復旧に活用することで、復旧方式を単一で利用する場合に比べ、より効率の良い経路選択、リソース割当てが可能となり、単一の復旧方式適用時には対処できない二重故障等の故障ケースに対しても復旧率の高い復旧処理や高速な復旧処理が可能となる。さらに、単一の復旧方式で利用する場合にはなしえなかった効率の良い復旧パスへのリソース割当て優先制御が可能となる。 This makes it possible to perform path recovery that meets requirements such as recovery rate and high speed for each path. In addition, failure information can be collected at the time of the previous stage failure, and by using it for subsequent stage recovery, more efficient route selection and resource allocation than when using a single recovery method. This makes it possible to perform recovery processing with a high recovery rate and high-speed recovery processing even for failure cases such as double failures that cannot be dealt with when a single recovery method is applied. Furthermore, it is possible to perform priority control of resource allocation to an efficient recovery path that could not be achieved when using a single recovery method.

また、前記故障復旧手順における前記通信ノード間で交換するメッセージの中に、最初の故障復旧手順とはパス設定方法またはリソース予約方法が異なる故障復旧手順を次に実施するか否かの情報を含めることができる。これにより、各通信ノードでは、次の異なる故障復旧手順の実施に必要な準備を予め進めることができる。 The message exchanged between the communication nodes in the failure recovery procedure includes information on whether or not a failure recovery procedure different in path setting method or resource reservation method from the first failure recovery procedure is to be executed next. be able to. As a result, each communication node can advance in advance the preparations necessary for performing the next different failure recovery procedure.

また、前記故障復旧手順における前記通信ノード間で交換するメッセージの中に、最初の故障復旧手順とはパス設定方法またはリソース予約方法が異なる故障復旧手順を次に実施する旨を示す情報と故障の情報とその復旧動作に関わる情報とを含めることができる。 Further, in the message exchanged between the communication nodes in the failure recovery procedure, the information indicating that the failure recovery procedure to be executed next is different from the first failure recovery procedure, and the failure recovery procedure differs in the resource reservation method. Information and information related to the recovery operation can be included.

これにより、各通信ノードでは、受け取った情報を利用することで、より適応的な経路計算を行うことができ、復旧が必要なパスの情報を新たに設定する代替パスのシグナリングメッセージに含めることにより、代替パスを設定すべき通信ノードに必要な情報を伝えることができる。この情報は代替パスを新しく設定される通信ノードにおいて、リソース割当ての優先制御や、経路計算に利用することができる。 As a result, each communication node can perform more adaptive route calculation by using the received information, and include the information of the path that needs to be restored in the signaling message of the alternative path to be newly set. The necessary information can be transmitted to the communication node to set the alternative path. This information can be used for priority control of resource allocation and route calculation in a communication node in which an alternative path is newly set.

ここで、故障の情報とその復旧動作に関わる情報とは、故障したリンクＩＤ、インタフェースＩＤ、制御網のリンクのＩＤ、故障リンクに接続する通信ノードＩＤ、故障したパスの本数、復旧可能なパスの本数、それらの識別子、帯域、始点通信ノードおよび終点通信ノードのＩＰアドレスとネットワークアドレス、経路および経路設定方法、通過エリア、パス設定ポリシ、パスのプライオリティ、切替を実施するか否かの命令等である。 Here, the failure information and the information related to the recovery operation are the failed link ID, interface ID, control network link ID, communication node ID connected to the failed link, the number of failed paths, and recoverable paths. , Their identifiers, bandwidth, IP address and network address of the start and end communication nodes, route and route setting method, transit area, path setting policy, path priority, command for switching, etc. It is.

例えば、前記複数の故障復旧手順には、代替パスの経路計算を故障発生前に行う事前設計型故障復旧手順と、代替パスの経路計算を故障発生後に行う動的設計型故障復旧手順とを含む。 For example, the plurality of failure recovery procedures include a pre-design type failure recovery procedure for performing alternative path route calculation before failure occurrence and a dynamic design type failure recovery procedure for performing alternative path route calculation after failure occurrence. .

この事前設計型復旧手順は、経路計算とリソース割当ての計算とを予め行っているため、動的設計型復旧手順に比べ、大幅に高速な復旧処理が可能である。よって、事前設計型復旧手順で復旧するシナリオを与えておくことで、故障パスの復旧時間を大幅に短縮することができる。 Since this pre-design type recovery procedure performs path calculation and resource allocation calculation in advance, the recovery process can be significantly faster than the dynamic design type recovery procedure. Therefore, by providing a scenario for recovery using a pre-designed recovery procedure, it is possible to significantly reduce the recovery time of a fault path.

本発明では、故障発生確率が相対的に高い単一故障については、事前設計型復旧手順により、高速な故障救済を実施する。その一方、故障発生確率が相対的に低い多重故障については、動的設計型復旧手順により、その都度故障発生状態に適応しながら故障復旧を実施する。 In the present invention, for a single failure having a relatively high failure occurrence probability, high-speed failure recovery is performed by a pre-designed recovery procedure. On the other hand, for multiple faults with relatively low fault occurrence probabilities, fault recovery is carried out by adapting to the fault occurrence state each time using a dynamic design type recovery procedure.

このように、故障発生確率の高い故障シナリオについては、事前設計型復旧手順により高速な故障復旧を図りつつ、その一方で、故障発生確率の低い故障シナリオについては動的設計型復旧手順により故障復旧を実施し、事前設計型復旧手順で必要となる事前設計の負荷を軽減しつつ、故障救済に成功する確率を高めることができる。 In this way, for failure scenarios with a high probability of failure, high-speed failure recovery is attempted using a pre-designed recovery procedure, while for scenarios with a low failure probability, failure recovery is performed using a dynamic design recovery procedure. By implementing the above, it is possible to increase the probability of successful failure relief while reducing the pre-design load required in the pre-design type recovery procedure.

事前設計型の復旧方式は、経路計算とリソース割当ての計算とを予め行っているため、動的設計型復旧方式に比べ、大幅に高速な復旧処理が可能である。事前設計型の復旧方式で復旧することが可能なパスには、事前設計型の復旧方式で復旧する復旧シナリオを与えておくことで、故障パスの平均の復旧時間を大幅に短縮することができる。 Since the pre-design type recovery method performs path calculation and resource allocation calculation in advance, it can perform recovery processing significantly faster than the dynamic design type recovery method. By providing recovery scenarios that can be recovered using a pre-designed recovery method for paths that can be recovered using a pre-designed recovery method, the average recovery time for failed paths can be significantly reduced. .

また、前記複数の故障復旧手順には、現用パス全体を故障区間として現用パスの両端で代替パスに切り替える故障復旧手順と、現用パスの一部分を故障区間として、故障区間のみを別の経路に切替えて代替パスとする故障復旧手順とを含むことができる。これにより、大まかではあるが高速な故障復旧手順と、高速性は多少低くなるが冗長となる代替パスが少なく、ネットワークリソースを有効利用できる故障復旧手順とを適応的に使い分けることができる。 In addition, the plurality of failure recovery procedures include a failure recovery procedure for switching the entire working path as a failure section to an alternate path at both ends of the working path, and a part of the working path as a failure section and switching only the failure section to another route. And a failure recovery procedure as an alternative path. As a result, it is possible to adaptively selectively use a roughly high-speed failure recovery procedure and a failure recovery procedure that can reduce network speed but reduce network redundancy.

また、リンクに故障が発生した際に、故障になる現用のパスの本数と、代替パスが設定できるパスの本数の情報とを、通信ノードもしくは管理ノードに保持し、通信ノードもしくは管理ノードで、故障になる現用パスの本数が代替パスが設定できるパスの本数よりも大きい場合には、事前に通信ノードもしくは管理ノードに設定されたポリシに基づき代替パスを設定する現用パスを選択することができる。 In addition, when a failure occurs in the link, the communication node or the management node holds information on the number of active paths that become a failure and the number of paths that can be set as an alternative path. If the number of working paths that become faulty is larger than the number of paths that can be set as an alternative path, it is possible to select a working path that sets an alternative path based on the policy set in advance in the communication node or management node. .

これにより、故障になる現用パスの本数が代替パスが設定できるパスの本数よりも大きい場合であっても、各通信ノードもしくは管理ノードは、事前に決められたポリシに基づき、自律的に復旧するパスを選択することができる。このことにより、無駄なシグナリングメッセージの送信およびパスの設定処理を回避することができ、通信ノードの負担を低減させることができる。 As a result, each communication node or management node recovers autonomously based on a predetermined policy even when the number of working paths that fail is larger than the number of paths that can be set as alternative paths. A path can be selected. As a result, it is possible to avoid unnecessary signaling message transmission and path setting processing, and to reduce the burden on the communication node.

さらに、無駄なシグナリングメッセージを無くすことで、不要なリソース競合を回避することができ、結果として全ての故障パスの復旧処理完了までの時間を短縮することができる。 Furthermore, by eliminating useless signaling messages, unnecessary resource contention can be avoided, and as a result, the time required to complete recovery processing for all failed paths can be shortened.

また、前記事前設計型故障復旧手順を用いて故障が発生した全てのパスの代替パスが設定できない場合には、現用パスの始点から終点までの互いにノード独立に設定できる代替パスの経路の本数またはそれらの経路で確保できる帯域から代替パスを設定する現用パスを選択することができる。これにより、奪い合いが生じた場合は、独立経路の本数の少ないパスの代替パスを、異経路に再設定させることで奪い合いを回避することができる。独立経路の本数の多いパスは、別の経路に代替パスを設定可能である確率が高くなるため、以上のようにすることで、復旧率を高めることができる。 In addition, when it is not possible to set up alternative paths for all paths that have failed using the pre-designed failure recovery procedure, the number of alternative path paths that can be set independently from each other from the start point to the end point of the working path Alternatively, a working path for setting an alternative path can be selected from a bandwidth that can be secured by these paths. Thereby, when a scramble occurs, a scramble can be avoided by resetting an alternative path of a path having a small number of independent routes to a different path. A path having a large number of independent paths has a high probability that an alternative path can be set for another path. Therefore, the recovery rate can be increased by performing the above.

また、前記動的設計型故障復旧手順では、リソースシェア率が比較的小さいリンクを優先的に選択することができる。これにより、動的復旧にリソースシェア率の高いリンクを避け、リソースシェア率の低いリンクを優先して選択して代替パスを設定することで、他の故障パスと予備リソースを奪い合う状況の発生確率を避け、復旧の際のパス設定失敗を減少させることができる。 Further, in the dynamic design type failure recovery procedure, a link having a relatively small resource share rate can be preferentially selected. As a result, avoiding links with a high resource share rate for dynamic recovery, giving priority to selecting links with a low resource share rate, and setting an alternative path, thereby creating a probability of a situation in which other fault paths compete with spare resources. Can be avoided, and path setting failures during recovery can be reduced.

また、事前設計型故障復旧手順の後に動的設計型故障復旧手順を行い、当該動的設計型故障復旧手順では、現用パスおよび前記事前設計型復旧で利用するために予め設定された事前設計パスの故障区間以外の区間を部分的に活用することができる。これにより、二次復旧において新たに経路探索およびリソース割当てを行う範囲を最小限に抑えることができ、その設定の簡略化の分だけパスの設定処理を高速化することができる。 In addition, a dynamic design type fault recovery procedure is performed after the pre-design type fault recovery procedure. In the dynamic design type fault recovery procedure, a pre-design that is set in advance for use in the working path and the pre-design type recovery is used. Sections other than the fault section of the path can be partially used. As a result, the range in which new route search and resource allocation are performed in the secondary recovery can be minimized, and the path setting process can be speeded up by the simplification of the setting.

また、前記故障復旧手順における代替パス設定経路上の一つのリンクでリソース不足状態が生じた場合には、リソース割当ての優先順位が高いパスに対し、既に割当てられているリソース割当ての優先順位の低いパスのリソースを流用して割当ててパス設定を行う手順を有し、代替パス設定経路上の一つのリンクでリソースの流用が発生した場合には、その代替パスの経路上の他のノードにリソース流用が発生したパスの情報を伝達し、当該代替パス経路上の他の全てのリンクで、リソースの不足が発生しているかいないかに関わらず、前記リソース流用が発生した低優先度のパスのリソースを流用する手順を含むことができる。 Further, when a resource shortage occurs in one link on the alternative path setting route in the failure recovery procedure, a resource allocation priority that is already allocated is low for a path with a high resource allocation priority. If a resource is diverted from one link on the alternative path setting route, the resource is assigned to another node on the alternative path route. The resource of the low-priority path in which the resource diversion occurred is transmitted regardless of whether or not there is a shortage of resources in all other links on the alternative path route. Can be included.

このように、いったんリソース流用が発生した低優先度のパスのリソースを優先的に故障復旧に投入することにより、他の有用なパスのリソースを温存させておくことができる。また、他の場所で故障が発生した場合に、故障復旧の復旧率を向上させることができる。 In this way, resources of low-priority paths once resource diversion has occurred are preferentially input to failure recovery, so that resources of other useful paths can be preserved. In addition, when a failure occurs in another location, the recovery rate of failure recovery can be improved.

本発明の第二の観点は、本発明の故障復旧方法における手順を実行する管理ノードであって、パス毎に設定されたパス設定方法またはリソース予約方法が異なる故障復旧手順の適用シナリオを記憶する復旧シナリオ記憶手段と、故障発生時には、この復旧シナリオ記憶手段に記憶された復旧シナリオの設定を参照して復旧手順を決定する復旧シナリオ管理手段と、管理メッセージを用いて前記復旧手順を前記通信ノードに伝達する手段とを備えたことを特徴とする。 A second aspect of the present invention is a management node that executes a procedure in the failure recovery method of the present invention, and stores an application scenario of a failure recovery procedure with a different path setting method or resource reservation method set for each path. A recovery scenario storage means; a recovery scenario management means for determining a recovery procedure with reference to a setting of the recovery scenario stored in the recovery scenario storage means when a failure occurs; and And means for transmitting to the device.

本発明の第三の観点は、本発明の故障復旧方法における手順を実行する通信ノードであって、パス設定のためのポリシ設定を記憶するポリシ記憶手段と、パス毎に設定されたパス設定方法またはリソース予約方法が異なる故障復旧手順の適用シナリオを記憶する復旧シナリオ記憶手段と、故障発生時には、当該復旧シナリオ記憶手段に記憶された復旧シナリオを読み取り、ネットワーク全体のルート情報およびリソース情報および自ノードのリソース情報およびその閉塞状況を参照して具体的なパス設定手順およびポリシをパス毎に決定する手段とを備えたことを特徴とする。 A third aspect of the present invention is a communication node that executes the procedure in the failure recovery method of the present invention, the policy storage means for storing the policy setting for path setting, and the path setting method set for each path Or recovery scenario storage means for storing application scenarios of failure recovery procedures with different resource reservation methods, and when a failure occurs, the recovery scenario stored in the recovery scenario storage means is read, and route information and resource information of the entire network and the own node And a means for determining a specific path setting procedure and policy for each path with reference to the resource information and its blocking status.

本発明の第四の観点は、本発明の管理ノードと、本発明の通信ノードとから構成されたネットワークである。 A fourth aspect of the present invention is a network composed of the management node of the present invention and the communication node of the present invention.

本発明の第五の観点は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明の管理ノードまたは本発明の通信ノードに相応する機能を実現させるプログラムである。 A fifth aspect of the present invention is a program that, when installed in an information processing apparatus, causes the information processing apparatus to realize a function corresponding to the management node of the present invention or the communication node of the present invention.

本発明の第六の観点は、本発明のプログラムが記録された前記情報処理装置読取可能な記録媒体である。本発明のプログラムは本発明の記録媒体に記録されることにより、前記情報処理装置は、この記録媒体を用いて本発明のプログラムをインストールすることができる。あるいは、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して直接前記情報処理装置に本発明のプログラムをインストールすることもできる。これにより、汎用の情報処理装置を用いて、本発明の管理ノードまたは本発明の通信ノードを実現することができる。 A sixth aspect of the present invention is the information processing apparatus-readable recording medium on which the program of the present invention is recorded. By recording the program of the present invention on the recording medium of the present invention, the information processing apparatus can install the program of the present invention using this recording medium. Alternatively, the program of the present invention can be directly installed in the information processing apparatus via a network from a server holding the program of the present invention. Thereby, the management node of this invention or the communication node of this invention is realizable using a general purpose information processing apparatus.

本発明によれば、複数の故障復旧を段階的に適用することにより、従来技術と比べてより柔軟に故障パスの代替パスが設定可能となり、故障に対する適応性、特に多重故障に対する適応性が向上する。また、故障復旧を多段に適用することを考慮したパス設計ポリシをノードに設定することで、上記手法の適応性向上効果を最大化することができる。 According to the present invention, by applying a plurality of failure restorations in stages, it becomes possible to set up an alternative path of a failure path more flexibly than in the prior art, and the adaptability to failures, particularly the adaptability to multiple failures is improved. To do. In addition, by setting a path design policy in consideration of applying failure recovery in multiple stages to a node, the effect of improving the adaptability of the above method can be maximized.

発明の効果を示すために以下のシミュレーションを行い、その結果を図６に示す。図４は物理網の概念を示す図である。図５はパス網の概念を示す図である。図６は本発明による復旧率改善効果を示す図である。図４に示す物理網に、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の現用光パス網をそれぞれ収容し、これに必要となるリソースを割当てる。続いて、任意の単一リンク故障を仮定し、これを１００％復旧可能な予備光パスを収容し予備リソースを割当てる。また、事前設計型復旧の割合は、パス網Ａが９５％、パス網Ｂが９２％、パス網Ｃが８４％とした。 In order to show the effect of the invention, the following simulation is performed, and the result is shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing the concept of the physical network. FIG. 5 is a diagram showing the concept of a path network. FIG. 6 is a diagram showing the recovery rate improvement effect of the present invention. The working optical path networks shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C are accommodated in the physical network shown in FIG. 4, and necessary resources are allocated thereto. Subsequently, an arbitrary single link failure is assumed, a spare optical path capable of recovering 100% of the failure is accommodated, and spare resources are allocated. Further, the ratio of the pre-design type restoration is 95% for the path network A, 92% for the path network B, and 84% for the path network C.

次に、上記の通りに設計したネットワークにおいて、次式で表される値Ｒを復旧率と定義し、算出する。 Next, in the network designed as described above, a value R expressed by the following equation is defined as a recovery rate and calculated.

ｍ：数リンク数
Ｓ：全リンクからなる集合
ｐ（ｉ，ｊ）：リンクｉ，リンクｊの故障により影響を受ける現用光パス数
ｐ’（ｉ，ｊ）：ｐ（ｉ，ｊ）の内、残存リソースを利用することにより復旧可能な光パス数
Ｒを、（１）事前設計に従って復旧した場合、（２）事前設計により復旧し、続いて動的設計により復旧した場合のそれぞれパス網のケースについて求める。

m: number of links S: set of all links p (i, j): number of working optical paths affected by failure of link i and link j p ′ (i, j): of p (i, j) The number of optical paths R that can be recovered by using the remaining resources is as follows: (1) When recovered according to prior design, (2) Recovered according to prior design, and then recovered according to dynamic design. Ask for a case.

図５に示すように、結果は、本発明により復旧率が向上し、適応性が改善されることを示している。 As shown in FIG. 5, the results show that the present invention improves the recovery rate and improves the adaptability.

また、一般的に事前設計型の復旧時間は数百ｍｓｅｃのオーダであり、動的設計型の復旧時間は数秒のオーダである。本発明においては、二重故障復旧において、復旧可能であるパス全体の内、事前設計で復旧されるパスの割合を算出したところ次のようになり、多くのパスを数百ｍｓｅｃのオーダで復旧可能であることがわかる。動的設計のみを利用して復旧を行う場合は全てのパスを数秒程度の時間をかけて復旧する必要があるため、その場合と比較し、本発明により大幅な高速化が可能であることが証明できる。 In general, the recovery time of the pre-design type is on the order of several hundreds msec, and the recovery time of the dynamic design type is on the order of several seconds. In the present invention, in the double failure recovery, the ratio of the paths that can be recovered by the pre-design is calculated among the recoverable paths, and it is as follows, and many paths are recovered in the order of several hundred msec. It turns out that it is possible. When performing recovery using only dynamic design, it is necessary to recover all paths over a period of several seconds. Compared to this case, the present invention can significantly increase the speed. I can prove it.

以上により基幹網における通信の信頼性を飛躍的に向上させることが可能である。 As described above, it is possible to dramatically improve the reliability of communication in the backbone network.

本発明実施例の故障復旧方法を図７ないし図１８を参照して説明する。図７はネットワークの構成例を示す図であるが、本発明実施例を、図７に示すように、接続されたリンクにより互いに通信を行う複数の通信ノード１〜７と、通信ノード１〜７を管理する管理ノード８から構成されるネットワークの例で説明する。本実施例の故障復旧方法は、通信ノード１〜７同士または通信ノード１〜７と管理ノード８とがメッセージを交換することにより実施される。 A failure recovery method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a network. As shown in FIG. 7, the embodiment of the present invention includes a plurality of communication nodes 1 to 7 that communicate with each other through connected links, and communication nodes 1 to 7. An example of a network composed of management nodes 8 that manage the network will be described. The failure recovery method according to the present embodiment is implemented by exchanging messages between the communication nodes 1 to 7 or between the communication nodes 1 to 7 and the management node 8.

管理ノード８は収容設計エンジンで計算したパスを、管理メッセージを通じて通信ノード１〜７に設定するよう要求することが可能であり、通信ノード１〜７はそのメッセージを受けてパスを設定する。また、通信ノード１〜７がパス設定要求を出して経路を計算し、パスを設定することも可能である。また、故障復旧の際は、通信ノード１〜７において故障を検出したことを契機に、通信ノード１〜７が現用パス削除要求と、代替パス設定要求を出し、自律分散的に復旧動作を行う。また、故障が発生していない場合においても、管理ノード８や通信ノード１〜７において、代替パスへの切替要求を出すことで、現用パスから代替パスへの切替動作が可能である。 The management node 8 can request the communication nodes 1 to 7 to set the path calculated by the accommodation design engine through the management message, and the communication nodes 1 to 7 receive the message and set the path. It is also possible for the communication nodes 1 to 7 to issue a path setting request, calculate a route, and set a path. In the case of failure recovery, when a failure is detected in the communication nodes 1 to 7, the communication nodes 1 to 7 issue a working path deletion request and an alternative path setting request, and perform recovery operation in an autonomous and distributed manner. . Even when no failure has occurred, the management node 8 and the communication nodes 1 to 7 can perform the switching operation from the working path to the alternative path by issuing a request for switching to the alternative path.

図８は管理ノードの概要を示す図であるが、図８に示すように、管理ノード８には、ネットワークにパス設定を行う収容設計エンジン８１と、ネットワークの情報を管理する網管理データベース８０と、通信ノード１〜７とメッセージ交換するための管理メッセージ交換用リンク８２と、復旧シナリオ管理機能部８３と、復旧シナリオデータベース８４とを備える。復旧シナリオデータベース８４には、異なる故障復旧手順の適用シナリオをパス毎に設定することができ、復旧シナリオ管理機能部８３は、復旧シナリオデータベース８４の設定を参照して復旧手順を決定し、管理メッセージを用いて、その適用手順およびポリシを、通信ノードに伝達することができる。 FIG. 8 is a diagram showing an outline of the management node. As shown in FIG. 8, the management node 8 includes an accommodation design engine 81 for setting a path in the network, a network management database 80 for managing network information, , A management message exchange link 82 for exchanging messages with the communication nodes 1 to 7, a recovery scenario management function unit 83, and a recovery scenario database 84. In the recovery scenario database 84, application scenarios of different failure recovery procedures can be set for each path, and the recovery scenario management function unit 83 determines the recovery procedure by referring to the settings of the recovery scenario database 84, and receives a management message. Can be used to communicate the application procedure and policy to the communication node.

図９に通信ノード１〜７の概要を示す。通信ノード１〜７は、スイッチングハードウェア１１とスイッチングハードウェア管理制御機能部１０とからなり、図１０に通信ノード１〜７のスイッチングハードウェア１１の構成を示し、図１１に通信ノード１〜７のスイッチングハードウェア管理制御機能部１０の構成を示す。 FIG. 9 shows an outline of the communication nodes 1 to 7. The communication nodes 1 to 7 include a switching hardware 11 and a switching hardware management control function unit 10. FIG. 10 shows the configuration of the switching hardware 11 of the communication nodes 1 to 7, and FIG. The configuration of the switching hardware management control function unit 10 is shown.

通信ノード１〜７は他ノードとデータを送受信するデータ通信用リンク１２を介して他ノードと接続され、通信データの送受信およびパスの切替えを行う。 The communication nodes 1 to 7 are connected to other nodes via a data communication link 12 that transmits / receives data to / from other nodes, and performs transmission / reception of communication data and path switching.

スイッチングハードウェア管理制御機能部１０はスイッチングハードウェア１１を管理するソフトウェアの実装された装置であり、制御メッセージ通信用の制御メッセージ用リンク２０を介して、他ノードのスイッチングハードウェア管理制御機能部１０とパスの設定に必要な制御メッセージを交換する。 The switching hardware management control function unit 10 is a device in which software for managing the switching hardware 11 is installed, and the switching hardware management control function unit 10 of another node via the control message link 20 for control message communication. Exchange control messages necessary for path setting.

図１０に示すように、スイッチングハードウェア１１は光スイッチユニット（ＯＰｃｏｎｎユニット制御部）３０、光送信ユニット（ＯＰＣユニット制御部）３１、光受信ユニット（ＯＰＣユニット制御部）３２から構成される。ここで、光スイッチユニット３０は、隣接ノードから伝送されてきたか、もしくは、光送信ユニット３２から出力された信号を入力とし、隣接ノードもしくは光受信機ユニット３１に光信号を出力する。インタフェース（ＩＦ）は、パスの故障を検出する機能を有し、検出した故障情報はスイッチングハードウェア１１から、スイッチングハードウェア管理制御機能部１０へ伝達することが可能である。 As shown in FIG. 10, the switching hardware 11 includes an optical switch unit (OPcon unit control unit) 30, an optical transmission unit (OPC unit control unit) 31, and an optical reception unit (OPC unit control unit) 32. Here, the optical switch unit 30 receives a signal transmitted from the adjacent node or output from the optical transmission unit 32, and outputs an optical signal to the adjacent node or the optical receiver unit 31. The interface (IF) has a function of detecting a path failure, and the detected failure information can be transmitted from the switching hardware 11 to the switching hardware management control function unit 10.

図１１に示すように、スイッチングハードウェア管理制御機能部１０のシグナリングプロトコル処理部２１はパス設定、切替、削除等を行うシグナリングプロトコルを処理する機能部であり、スイッチングハードウェア管理制御機能部１０の制御メッセージ用リンク２０を通して他ノードと通信を行う。また、パス毎にセッションを管理し、設定されているパスおよびパスのシグナリングに関する情報を保持する。経路計算機能部２２はシグナリングメッセージを送信しパスを設定する経路を計算する機能部である。 As shown in FIG. 11, the signaling protocol processing unit 21 of the switching hardware management control function unit 10 is a function unit that processes a signaling protocol that performs path setting, switching, and deletion. It communicates with other nodes through the control message link 20. In addition, the session is managed for each path, and information regarding the set path and path signaling is held. The route calculation function unit 22 is a function unit that calculates a route for setting a path by transmitting a signaling message.

ルーティングプロトコル処理部２３は、ルーティングプロトコルを処理する機能部であり、制御メッセージ用リンク２０を介して他ノードとメッセージを交換することで、ネットワークのルート情報とリソース情報とを収集する。 The routing protocol processing unit 23 is a functional unit that processes a routing protocol, and collects network route information and resource information by exchanging messages with other nodes via the control message link 20.

スイッチングハードウェア制御ミドルウェア２４は、シグナリングプロトコルによるスイッチ設定要求などの制御情報、スイッチからの故障警報などを、各機能部とスイッチングハードウェア１１との間で仲介して受け渡しをする機能部である。 The switching hardware control middleware 24 is a functional unit that transfers control information such as a switch setting request based on a signaling protocol, a failure alarm from the switch, and the like between each functional unit and the switching hardware 11.

ポリシ情報ＤＢ（データベース）２５は、パス設定のためのポリシ設定を保持するデータベースであり、経路計算の際に経路計算機能部２２に参照される。経路情報ＤＢ２６はルーティングプロトコルによって収集されたネットワーク全体のトポロジ情報とリソース情報とが保存されるデータベースである。 The policy information DB (database) 25 is a database that holds policy settings for path setting, and is referred to by the route calculation function unit 22 in route calculation. The route information DB 26 is a database in which topology information and resource information of the entire network collected by the routing protocol are stored.

リソース情報データベース２７は自ノードにあるスイッチングハードウェア１１のリソース量とその閉塞状況が記憶されるデータベースである。シグナリングプロトコルにはＲＳＶＰ−ＴＥ（例えば、非特許文献２参照）、ＬＤＰ（例えば、非特許文献３参照）等、ルーティングプロトコルにはＯＳＰＦ−ＴＥ（例えば、非特許文献４参照）、ＢＧＰ４（例えば、非特許文献５参照）、ＩＳＩＳ（例えば、非特許文献６参照）を利用することができる。 The resource information database 27 is a database that stores the resource amount of the switching hardware 11 in its own node and its blocking status. RSVP-TE (for example, see Non-Patent Document 2), LDP (for example, see Non-Patent Document 3), etc. for the signaling protocol, OSPF-TE (for example, see Non-Patent Document 4), BGP4 (for example, for example) Non-Patent Document 5) and ISIS (for example, see Non-Patent Document 6) can be used.

本実施例におけるシグナリングはＲＳＶＰ−ＴＥ等の２ｗａｙシグナリングを適用する。これは、パスの始点ノードからＰａｔｈメッセージがパスの終端ノードまで送信され、パスの終端ノードがＲｅｓｒｖｅメッセージを始点まで返送する形態である。現用パスや事前予約無しの代替パス設定の場合には、Ｐａｔｈメッセージでリソースの空き状況が確認され、Ｒｅｓｅｒｖｅメッセージでスイッチの設定が行われる。 As the signaling in this embodiment, 2-way signaling such as RSVP-TE is applied. This is a form in which a Path message is transmitted from the start node of the path to the end node of the path, and the end node of the path returns a Reserve message to the start point. In the case of an active path or an alternative path setting without prior reservation, the availability of resources is confirmed with a Path message, and a switch is set with a Reserve message.

復旧シナリオデータベース２９は、異なる故障復旧手順の適用シナリオをパス毎に記憶する記憶媒体であり、管理ノードからの管理メッセージにより設定するか、または、直接通信ノードに設定することができる。復旧シナリオ管理機能部２８は、復旧シナリオデータベース２９に設定された復旧シナリオを読み取り、具体的なパス設定手順およびポリシをパス毎に決定し、シグナリングプロトコル処理部２１にその情報を伝達する機能部である。 The recovery scenario database 29 is a storage medium that stores application scenarios of different failure recovery procedures for each path, and can be set by a management message from a management node or directly set to a communication node. The recovery scenario management function unit 28 is a function unit that reads the recovery scenario set in the recovery scenario database 29, determines a specific path setting procedure and policy for each path, and transmits the information to the signaling protocol processing unit 21. is there.

図１２に復旧シナリオデータベース２９に設定される設定情報の一例を示す。図１２に示すように、復旧シナリオデータベース２９には、第一に適用可能な故障復旧手順の種類が設定される。第二に、その故障復旧手順を組み合わせた復旧シナリオが定義される。第三に、パスＩＤ毎に適用される復旧シナリオが設定される。 FIG. 12 shows an example of setting information set in the recovery scenario database 29. As shown in FIG. 12, in the recovery scenario database 29, firstly applicable types of failure recovery procedures are set. Second, a recovery scenario that combines the failure recovery procedures is defined. Third, a recovery scenario applied for each path ID is set.

図１３にシグナリングによるパス設定の概要を示す。Ｐａｔｈメッセージをパス上の各通信ノードが中継する際、各通信ノードはリソースが確保可能であるかチェックを行う。リソース確保が不可能である場合は、Ｐａｔｈメッセージの転送を中止しＥｒｒｏｒメッセージを返信する。Ｅｒｒｏｒメッセージはパスの始点まで返送される。また、パスの削除はｄｅｌｅｔｅメッセージを、パスを構成する通信ノードに転送することによって行われる。 FIG. 13 shows an outline of path setting by signaling. When each communication node on the path relays the Path message, each communication node checks whether resources can be secured. If the resource cannot be secured, the transfer of the Path message is stopped and an Error message is returned. The Error message is returned to the beginning of the path. Further, the path is deleted by transferring the delete message to the communication nodes constituting the path.

また、代替パスの事前予約を行う場合は、パスＲｅｓｅｒｖｅメッセージの返送時に、スイッチの設定は実行せず、リソースの予約のみが行われる。これは、リソースを予約状態にすることで、予備リソースを共有するためである。事前予約パスを運用状態にするためには、故障発生後、予約経路上に改めてシグナリングを行う必要がある。ただし、このシグナリング処理は経路およびリソース計算が不要なため通常のパス設定より高速な処理が可能である。 Further, when an alternative path is reserved in advance, switch setting is not executed when a path Reserve message is returned, and only resource reservation is performed. This is because the reserve resource is shared by putting the resource in the reserved state. In order to put the pre-reserved path into the operating state, it is necessary to perform signaling again on the reserved route after the failure occurs. However, since this signaling processing does not require route and resource calculation, it can perform processing faster than normal path setting.

本方法においては、パスの設定は経路計算機能部２２がポリシ情報ＤＢ２５に設定されたポリシに従って決定した経路上に、シグナリングプロトコル処理部２１の作成するシグナリングメッセージを転送することで行われる。 In this method, the path is set by transferring a signaling message created by the signaling protocol processing unit 21 on the route determined by the route calculation function unit 22 according to the policy set in the policy information DB 25.

本方法においては、一次復旧には予め代替パスを設定する事前設計型復旧方式を適用し、二次復旧には代替パスを故障発生後に即時的に設定する動的設計型復旧方式を適用する。 In this method, a pre-designed recovery method in which an alternative path is set in advance is applied to primary recovery, and a dynamic design recovery method in which an alternative path is immediately set after a failure occurs is applied to secondary recovery.

一次復旧用の事前設定予備パスは、故障に先立ち現用パスの設定と同時に、事前設定パス用のシグナリング処理により設定する。 The preset recovery path for primary recovery is set by the signaling process for the preset path simultaneously with the setting of the working path prior to the failure.

故障復旧方式の遷移機能はシグナリングプロトコル処理部２１と経路計算機能部２２とが連携して実現される。また、故障の情報は光スイッチユニット３０のＩＦが検出し、スイッチングハードウェア管理制御機能部１０へと通達される。 The transition function of the failure recovery method is realized by cooperation of the signaling protocol processing unit 21 and the route calculation function unit 22. The failure information is detected by the IF of the optical switch unit 30 and notified to the switching hardware management control function unit 10.

スイッチングハードウェア管理制御機能部１０に故障発生が通達されると、故障情報がパスの始点まで、シグナリングプロトコル処理部２１がシグナリングメッセージを予備経路上に送信し、各通信ノード１〜７でスイッチの切替が行われることで代替パスの設定が行われる。 When a failure occurrence is notified to the switching hardware management control function unit 10, the signaling protocol processing unit 21 transmits a signaling message on the backup route until the failure information reaches the start point of the path. An alternate path is set by switching.

代替パスの設定も現用パスの設定と同様に、ＰａｔｈメッセージとＲｅｓｅｒｖｅメッセージとを転送することにより行われる。代替パスの設定が失敗して代替パスの設定シグナリングを開始した始点の通信ノードにｅｒｒｏｒメッセージが通知されると、ｅｒｒｏｒメッセージの発生した通信ノードにおいて一次復旧が失敗したと判断され、二次復旧が開始される。 The setting of the alternative path is performed by transferring the Path message and the Reserve message, similarly to the setting of the working path. When the error message is notified to the starting communication node that has started the alternative path setting signaling because the alternative path setting has failed, it is determined that the primary recovery has failed in the communication node in which the error message has occurred, and the secondary recovery is performed. Be started.

経路計算機能部２２において故障したリンクを通過しない迂回路が計算され、その経路に二次復旧の代替パス設定シグナリングメッセージが送信される。現用パスと同様にスイッチが設定された代替パスの設定が完了する。 The route calculation function unit 22 calculates a detour that does not pass through the failed link, and transmits an alternate path setting signaling message for secondary recovery to the route. The setting of the alternative path in which the switch is set is completed in the same manner as the working path.

一次復旧と、二次復旧とを行う場合の概要を図１４、図１５に示す。図１４は現用パスと事前設計予備パスの経路設定例を示す図である。図１５は現用パスと事前設計予備パスの設定シーケンスおよび故障復旧シーケンスの例を示す図である。図１５において、Ｐａｔｈメッセージ１、Ｒｅｓｅｒｖｅメッセージ１は現用パスの設定処理（シグナリング）を表す。Ｐａｔｈメッセージ２、Ｒｅｓｅｒｖｅメッセージ２は事前設定パスの予約設定処理を表す。Ｐａｔｈメッセージ３は通信ノードＡＢ間のリンク故障を契機に、現用パスから予備パスへの切替を行うため、事前設定パスの運用状態に変化させるための設定処理である。 The outline in the case of performing the primary recovery and the secondary recovery is shown in FIGS. FIG. 14 is a diagram showing a route setting example of the working path and the pre-design backup path. FIG. 15 is a diagram showing an example of a setting sequence and a failure recovery sequence for the working path and the pre-design backup path. In FIG. 15, a Path message 1 and a Reserve message 1 represent a working path setting process (signaling). A Path message 2 and a Reserve message 2 represent reservation setting processing for a preset path. The Path message 3 is a setting process for changing to the operation state of the preset path in order to switch from the working path to the backup path when a link failure occurs between the communication nodes AB.

故障が無い場合では、事前設定パスと同一経路にメッセージが転送されるが、図１５の例では、通信ノードＣＤ間のリンク故障のため通信ノードＣにおいてこの設定処理は中断され、通信ノードＣから通信ノードＡにｅｒｒｏｒメッセージ３が転送される。 If there is no failure, the message is transferred to the same route as the preset path. However, in the example of FIG. 15, this setting process is interrupted in the communication node C due to a link failure between the communication nodes CD. The error message 3 is transferred to the communication node A.

通信ノードＡではこのｅｒｒｏｒメッセージに含まれる情報により、一次復旧が失敗したと判断し、加えてｅｒｒｏｒメッセージを発した通信ノードおよび故障リンクを特定する。さらに、故障リンクを経路計算トポロジから除き、故障リンクを迂回する経路を二次復旧のために計算する。Ｐａｔｈメッセージ４、Ｒｅｓｅｒｖｅメッセージ４の転送は通信ノードＡが故障を受けて計算した経路に従い設定される動的復旧の処理である。 The communication node A determines that the primary recovery has failed based on the information included in the error message, and additionally specifies the communication node and the failure link that issued the error message. Further, the fault link is removed from the path calculation topology, and a path that bypasses the fault link is calculated for secondary recovery. The transfer of the Path message 4 and the Reserve message 4 is a dynamic recovery process that is set according to a route calculated when the communication node A receives a failure.

また、一次復旧にパス全体を復旧区間とする方式、二次復旧にパス上の一区間を復旧区間とする方式を適用した場合の経路設定例を図１６に示す。この場合についても上記に基準のパス設定手順で一次復旧、二次復旧を行う。一次復旧に利用する事前設定パスの計算については現用パス全体で迂回させるように経路計算を行い、二次復旧の経路計算を行う場合には、故障リンクのみを経路計算トポロジから除外し、故障リンクのみを迂回させるような経路計算を行う。
ａ）複数の故障パスが発生し代替パスが設定される際に、それらの代替パスが同一リンクを通り、故障パス間でリソースの奪い合いが発生した場合には、故障したパスの始点の通信ノードから終点の通信ノードまでの独立経路の本数ｑを比較し、ｑの小さい故障パスを優先して復旧を行う。 Further, FIG. 16 shows an example of route setting when a method in which the entire path is used as the recovery section for primary recovery and a method in which one section on the path is used as the recovery section for secondary recovery is applied. Also in this case, the primary restoration and the secondary restoration are performed by the standard path setting procedure described above. For the calculation of the preset path used for primary recovery, route calculation is performed so that the entire working path is bypassed, and when performing secondary recovery route calculation, only the failed link is excluded from the route calculation topology, Route calculation that detours only.
a) When a plurality of failed paths are generated and an alternative path is set, if the alternative paths pass through the same link and resource contention occurs between the failed paths, the communication node at the starting point of the failed path The number q of independent routes from the communication node to the end communication node is compared, and recovery is performed with priority given to a fault path having a small q.

シグナリングの手順については以下のように行う。 The signaling procedure is as follows.

故障パスが発生した場合には、前述したように故障情報がパスの始点の通信ノードに通知され、始点の通信ノードがパスメッセージを送信することで、代替パス設定のシグナリングが開始される。Ｐａｔｈメッセージを転送する際、各通信ノードはシグナリング経路上で自分の下流側（終点ノード側）のリンクのリソースの空き状況を確認し、空いている場合はＲｅｓｅｒｖｅメッセージを下流に転送する。 When a faulty path occurs, as described above, fault information is notified to the communication node at the start point of the path, and the start-point communication node transmits a path message to start signaling for setting an alternative path. When transferring the Path message, each communication node confirms the availability of the resource of the link on the downstream side (end point node side) on the signaling path, and transfers the Reserve message downstream if it is available.

また、パス設定のシグナリングは他のシグナリングプロトコルと区別を可能にするために固有のＩＤを持ち、ＰａｔｈメッセージにはそのシグナリングセッションのＩＤが含まれていて、そのセッションＩＤと始点の通信ノードＩＤ、終点の通信ノードＩＤを各通信ノードで管理することによりネットワーク上でそのシグナリングのセッションが一意に識別される。 The path setting signaling has a unique ID so that it can be distinguished from other signaling protocols, and the Path message includes the ID of the signaling session. The session ID and the starting communication node ID, By managing the communication node ID of the end point at each communication node, the signaling session is uniquely identified on the network.

複数の代替パスの設定を同時並行して行う場合には、Ｒｅｓｅｒｖｅメッセージが返送されてくるまでの時間に他の代替パスシグナリングのＰａｔｈメッセージが到着する。これら複数のパスメッセージを受け付ける場合には、リソースが枯渇する場合がある。リソースが枯渇してもなおＰａｔｈメッセージが到着する場合には、既にＰａｔｈメッセージを下流に転送した設定中の代替パスを含めて代替パス設定の優先順位を決定し、優先順位の低いパスがリソースを使用している場合は優先順位の低いパスのリソースを優先順位の高いパスに割当て、優先順位の低いパスの設定を中止する。 When a plurality of alternative paths are set in parallel, another alternative path signaling Path message arrives until a Reserve message is returned. When these multiple path messages are accepted, resources may be exhausted. If the Path message still arrives even if the resource is depleted, determine the priority of the alternative path setting including the alternative path that has already been transferred downstream, and the path with the lower priority will receive the resource. If it is used, the resource of the low priority path is assigned to the high priority path, and the setting of the low priority path is canceled.

既にＰａｔｈメッセージを下流に転送済みのパスについてはＲｅｓｅｒｖｅメッセージが返送されてきた際にＲｅｓｅｒｖｅメッセージをｅｒｒｏｒメッセージに変更して上流に転送し、始点ノードに代替パスの失敗を通知する。 For a path to which the Path message has already been transferred downstream, when the Reserve message is returned, the Reserve message is changed to an error message and transferred upstream, and the failure of the alternative path is notified to the start point node.

優先順位の低いパスから優先順位の高いパスへのリソース再割当てを実行する場合には、リソース再割当て実施のトリガとなるリソース枯渇後に到着したパスメッセージは、設定中止となった優先順位の低いパスのセッションＩＤ、ＴｕｎｎｅｌＩＤ等の識別情報を含み、その識別情報によって、リソースが枯渇していないリンクにおいても、パス設定中止となった低優先パスのリソースをバンピングして再利用することができる。以上のような手順を図１７に示す。図１７はシグナリング時に優先順位の高いパスへのリソース再割当てが発生する場合のシーケンスを表す図である。また、図１８は図１７のシーケンスを実行可能なネットワークの構成例である。 When performing resource reallocation from a low priority path to a high priority path, the path message that arrives after resource depletion that triggers resource reallocation is a low-priority path that has been canceled. The identification information such as the session ID and the Tunnel ID can be reused by bumping the resource of the low-priority path whose path setting has been canceled even in the link where the resource is not exhausted. The above procedure is shown in FIG. FIG. 17 is a diagram illustrating a sequence when resource reassignment to a path with a higher priority occurs during signaling. FIG. 18 is a configuration example of a network capable of executing the sequence of FIG.

また、各通信ノードでルーティングプロトコル等によりネットワーク全体の各リンクの空きリソース量が把握できている状態では上に説明したようにパス設定処理時に設定パスの選定を行う方法の他に、通信ノードで故障したパスの内、代替パス設定処理をするパスを優先順位に基づいて選定し、選定したパスに対してのみ設定処理を行う方法が存在する。 In addition, in the state where the free resource amount of each link of the entire network can be grasped by the routing protocol in each communication node, in addition to the method of selecting the set path during the path setting process as described above, the communication node Among the failed paths, there is a method of selecting a path for performing an alternative path setting process based on the priority order and performing the setting process only for the selected path.

図１８で選定されたパスに通信ノードＡは現用パス♯１、現用パス♯２、現用パス♯３の設定処理毎に通信ノードＡ、通信ノードＢ間を通過するパスをカウントしてその本数情報を自通信ノードで保持すると同時に、ルーティングプロトコル等によりネットワークの空きリンク情報を収集して自通信ノードで保持する。 In the path selected in FIG. 18, the communication node A counts the number of paths passing between the communication node A and the communication node B for each setting process of the working path # 1, the working path # 2, and the working path # 3, and the number information thereof. Is stored in the own communication node, and at the same time, the free link information of the network is collected by the routing protocol and held in the own communication node.

通信ノードＡ、通信ノードＢ間のリンクに故障が発生した際に通信ノードＡは空きリソース範囲で何本のパスが復旧可能であるかを集めた空リソース情報を基に計算を行う。通信ノードＡは各故障パスの切替端ノード（切替制御を行う通信ノード、パス端切替の場合にはＩｎｇｒｅｓｓノード）に切替を行うか否かの判断結果を含めたメッセージを送信し、各故障パスの切替端ノードでは受信したメッセージ内容を読み取り、“切替を行う”と判断されていた場合に限り故障パスの切替処理を行う。 When a failure occurs in the link between the communication node A and the communication node B, the communication node A performs calculation based on the empty resource information that collects how many paths can be recovered in the empty resource range. The communication node A transmits a message including a determination result as to whether or not to switch to a switching end node (communication node that performs switching control, or an Ingress node in the case of path end switching) of each failed path, The switching end node reads the content of the received message and performs the switching process of the fault path only when it is determined that “switching is performed”.

図１８で、通信ノードＡ、通信ノードＢ間の故障で影響を受ける三本のパスの復旧優先順位度を現用パス♯１＞現用パス♯２＞現用パス♯３とすると、この場合のネットワークの空リソース情報により復旧可能な本数は１本と判断できるので、通信ノードＡは、現用パス♯１の切替ノード（ここでは通信ノードＥであるとする）に対して、“切替を行う”と判断された情報を含めたメッセージを送信し、現用パス♯２の切替ノード（ここでは通信ノードＡとする）に対して、“切替を行わない”と判断した情報を含めたメッセージを転送し、現用パス３の切替ノード（ここでは通信ノードＡとする）に対して“切替を行わない”と判断した情報を含めたメッセージを転送する。この結果、切替を行わせる情報を含んだ現用パス♯１の切替ノードのみが代替パス設定処理を行い、現用パス♯１のみが復旧される。 In FIG. 18, assuming that the restoration priority of the three paths affected by the failure between the communication node A and the communication node B is the working path # 1> the working path # 2> the working path # 3, the network in this case Since it is possible to determine that the number of recoverable resources is one based on the empty resource information, the communication node A determines that “switching” is performed with respect to the switching node (in this case, the communication node E) of the working path # 1. A message including the information determined to be “not switched” is transferred to the switching node (here, communication node A) of the working path # 2 A message including information determined to be “not to be switched” is transferred to the switching node of path 3 (here, communication node A). As a result, only the switching node of the working path # 1 including the information to be switched performs the alternative path setting process, and only the working path # 1 is restored.

独立経路の本数ｑについては次のように管理する。 The number q of independent routes is managed as follows.

現用パス設定に先立ち、シグナリングを開始する通信ノードの経路計算機能部２２でパス始点から終点までの独立経路の本数ｑを計算する。シグナリングメッセージを転送する際、ｑをメッセージに含め、設定されるパス経路上に転送する。経路上の通信ノードは、そのシグナリングのセッションでｑの本数を管理する。故障復旧シグナリングが実行される場合には、故障復旧シグナリングのＰａｔｈメッセージに含まれたｑの情報を比較し、ｑが小さいシグナリングセッションに優先的にリソースを割当てる。
ｂ）二次復旧を行う際にリソースシェア率の低いリンクを優先的に選択して代替パスの設定を行う。 Prior to setting the working path, the route calculation function unit 22 of the communication node that starts signaling calculates the number q of independent routes from the path start point to the end point. When the signaling message is transferred, q is included in the message and transferred on the set path route. The communication node on the path manages the number of q in the signaling session. When failure recovery signaling is executed, information on q included in the Path message of failure recovery signaling is compared, and resources are preferentially allocated to signaling sessions with a small q.
b) When performing secondary recovery, a link with a low resource share is preferentially selected to set an alternative path.

一次復旧に事前設計型の故障復旧方式を適用する場合には、異なる予備パス同士でリソースをシェアする予備パス設定方式がある。本発明においては、各通信ノードにおいて通信ノードに接続されるリンクのリソースシェア率を算出し、リソース情報ＤＢ２７に保持する。このリソースシェア率はルーティングプロトコルにより、各通信ノード間で交換され、ネットワーク全体の全リンクのリソースシェア率が各通信ノードにおいて保持されている。二次復旧において経路を選択する場合は、リソースシェア率によりルーティングコストを重み付けして迂回経路の計算を行う。
ｃ）二次復旧を行う際に、リソース予約済の事前設計パスを最大限活用する。 When a pre-designed failure recovery method is applied to primary recovery, there is a backup path setting method in which resources are shared between different backup paths. In the present invention, the resource share rate of the link connected to the communication node in each communication node is calculated and held in the resource information DB 27. This resource share rate is exchanged between communication nodes by a routing protocol, and the resource share rate of all links in the entire network is held in each communication node. When selecting a route in the secondary recovery, the detour route is calculated by weighting the routing cost by the resource share rate.
c) When performing secondary recovery, make the best use of the pre-designed path with reserved resources.

上記に述べたように、一次復旧のシグナリング失敗時のエラーメッセージの始点ノードへの通知が二次復旧開始のトリガとなる。このエラーメッセージに事前設計パスの経路情報を含め、始点ノードの経路計算機能部が二次復旧で設定する代替パスの経路計算において、ｅｒｒｏｒメッセージから受け取った経路情報を利用する。二次復旧の経路計算においては、事前設定パスとして、事前にリソース予約を行っている経路を最大限包含し、新たにリソース検索を行う経路を可能な限り小さくするように経路を選択する。このような経路選択手法を図１９に示す。このようにして決定した経路に従って二次復旧のシグナリングを行い、パスを設定する。 As described above, the notification of the error message at the time of the primary recovery signaling failure to the start node is a trigger for starting the secondary recovery. The route information of the pre-designed path is included in this error message, and the route information received from the error message is used in the route calculation of the alternative path set by the route calculation function unit of the source node in the secondary recovery. In the route calculation for secondary recovery, as the preset path, a route is selected so that the route for which resource reservation has been made in advance is included as much as possible, and the route for performing a new resource search is made as small as possible. Such a route selection method is shown in FIG. Secondary recovery signaling is performed in accordance with the route thus determined, and a path is set.

すなわち、図１９に示すように、現用パスと事前設定パス（予備パス）を設定し（Ｓ１）、現用パスの故障を検出したら（Ｓ２）、まず、事前に設定した予備パスに切替えを行う（Ｓ３）。このときに、予備パスの設定に失敗したら（Ｓ４）、故障した現用パスの経路情報と事前設定パスの経路情報とを取得する（Ｓ５）。現用パスおよび事前設定パスとリンク独立な経路ｓ１を経路計算機能部２２により求め、その経路のホップ数をＮとする（Ｓ６）。故障リンクに直接接するリンク端ノードを始点および終点とし、故障リンクを迂回する経路ｔを求め、ｔのホップ数をＭとする（Ｓ７）。ここで、Ｎ≦Ｍならば（Ｓ８）、ｓ１を二次復旧の復旧経路として採用し（Ｓ９）、決定した経路に代替パスを設定し（Ｓ１１）、復旧を終了する（Ｓ１２）。ここで、Ｎ＞Ｍならば（Ｓ８）、現用パスの経路において、故障リンクに該当する部分をｔで置き換えた経路ｓ２を求め、ｓ２を二次復旧の復旧経路として選択し（Ｓ１０）、決定した経路に代替パスを設定し（Ｓ１１）、復旧を終了する（Ｓ１２）。 That is, as shown in FIG. 19, a working path and a preset path (backup path) are set (S1), and when a failure of the working path is detected (S2), first, switching to a preset backup path is performed ( S3). At this time, if the backup path setting fails (S4), the path information of the failed working path and the path information of the preset path are acquired (S5). The route calculation function unit 22 obtains a route s1 independent of the working path and the preset path and sets the number of hops of the route to N (S6). A link end node that is in direct contact with the failed link is set as a start point and an end point, a route t that bypasses the failed link is obtained, and the hop count of t is set to M (S7). If N ≦ M (S8), s1 is adopted as a recovery path for secondary recovery (S9), an alternative path is set for the determined path (S11), and the recovery is terminated (S12). Here, if N> M (S8), a route s2 is obtained by replacing the portion corresponding to the failed link with t in the route of the working path, and s2 is selected as the recovery route for the secondary recovery (S10) and determined. An alternative path is set to the route (S11), and the recovery is terminated (S12).

本実施例は、汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置を、上述の通信ノードあるいは管理ノードとして機能させるプログラムとして実施することができる。このプログラムは、記録媒体に記録されて情報処理装置にインストールされ、あるいは通信回線を介して情報処理装置にインストールされることにより当該情報処理装置を上述の通信ノードあるいは管理ノードとして機能させることができる。 The present embodiment can be implemented as a program that causes an information processing apparatus to function as the above-described communication node or management node by being installed in a general-purpose information processing apparatus. This program can be recorded on a recording medium and installed in the information processing apparatus, or installed in the information processing apparatus via a communication line, so that the information processing apparatus can function as the above-described communication node or management node. .

本発明によれば、従来技術と比べてより柔軟に故障パスの代替パスが設定可能となり、故障に対する適応性、特に多重故障に対する適応性が向上するので、ネットワーク管理者およびユーザの双方に対する信頼性および利便性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to set up an alternative path for a fault path more flexibly than in the prior art, and adaptability to faults, particularly adaptability to multiple faults, is improved. Therefore, reliability for both network administrators and users is improved. In addition, convenience can be improved.

パスの運用開始時の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure at the time of the start of operation | use of a path | pass. 故障復旧処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of a failure recovery process. Ｎｏｄｅ−１を始点、Ｎｏｄｅ−６を終点とした場合のＮｏｄｅ−１、Ｎｏｄｅ−６間のノード独立経路とそのリソースを示す図。The figure which shows the node independent path | route between Node-1 and Node-6 when Node-1 is made into a starting point, and Node-6 is made into an end point, and its resource. 物理網の一例を示す図。The figure which shows an example of a physical network. パス網の例を示す図。The figure which shows the example of a path | route network. 本発明による復旧率改善効果を説明するための図。The figure for demonstrating the recovery rate improvement effect by this invention. ネットワークの構成を示す図。The figure which shows the structure of a network. 管理ノードの概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of a management node. 通信ノードの概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of a communication node. スイッチングハードウェアの概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of switching hardware. スイッチングハードウェア管理制御機能部の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of a switching hardware management control function part. 復旧シナリオデータベースに設定される設定情報の一例を示す図。The figure which shows an example of the setting information set to a recovery scenario database. シグナリングの概要を示すシーケンス図。The sequence diagram which shows the outline | summary of signaling. 現用パスと事前設計予備パスの設定例を示す図。The figure which shows the example of a setting of an active path and a prior design backup path. 現用パスと事前設計予備パスの設定例を示すシーケンス図。The sequence diagram which shows the example of a setting of an active path and a prior design backup path. 一次復旧のために事前に設定した経路と二次復旧の経路の例を示す図。The figure which shows the example of the path | route set beforehand for the primary recovery, and the path | route of a secondary recovery. シグナリング時の競合回避の概要を示すシーケンス図。The sequence diagram which shows the outline | summary of the competition avoidance at the time of signaling. シグナリング時の競合回避の概要を説明するためのネットワーク構成図。The network block diagram for demonstrating the outline | summary of the competition avoidance at the time of signaling. 経路選択手法の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of a route selection method.

符号の説明Explanation of symbols

１〜７、Ａ〜Ｆ通信ノード
８管理ノード
１０スイッチングハードウェア管理制御機能部
１１スイッチングハードウェア
１２データ通信用リンク
２０制御メッセージ用リンク
２１シグナリングプロトコル処理部
２２経路計算機能部
２３ルーティングプロトコル処理部
２４スイッチングハードウェア制御ミドルウェア
２５ポリシ情報データベース
２６経路情報データベース
２７リソース情報データベース
２８復旧シナリオ管理機能部
２９復旧シナリオデータベース
３０光スイッチユニット
３１光送信ユニット
３２光受信ユニット
８０網管理データベース
８１収容設計エンジン
８２管理メッセージ交換用リンク
８３復旧シナリオ管理機能部
８４復旧シナリオデータベース 1 to 7, A to F Communication node 8 Management node 10 Switching hardware management control function unit 11 Switching hardware 12 Data communication link 20 Control message link 21 Signaling protocol processing unit 22 Route calculation function unit 23 Routing protocol processing unit 24 Switching hardware control middleware 25 Policy information database 26 Path information database 27 Resource information database 28 Recovery scenario management function unit 29 Recovery scenario database 30 Optical switch unit 31 Optical transmission unit 32 Optical reception unit 80 Network management database 81 Accommodation design engine 82 Management message Replacement link 83 Recovery scenario management function unit 84 Recovery scenario database

Claims

複数の通信ノードと、これらの通信ノード間を接続するリンクとにより構成され、いずれかの通信ノード間でパスを設定して通信を行うネットワークに適用され、現用パスに故障が発生した際に、通信ノードが現用パスの代替パスを設定する故障復旧方法において、
前記通信ノードには、パス設定方法またはリソース予約方法の異なる複数の故障復旧手順とそれら複数の故障復旧手順の適用順序とが設定された故障復旧シナリオが予め記憶され、前記通信ノードは、故障が発生した際には、前記故障復旧シナリオに従い、最初に一つの故障復旧手順を実施し、その故障復旧手順で代替パスが設定できない場合には、パス設定方法またはリソース予約方法が最初に実施した故障復旧手順とは異なる故障復旧手順を次に実施することを特徴とする故障復旧方法。 Consists of a plurality of communication nodes and a link connecting these communication nodes, and is applied to a network that performs communication by setting a path between any of the communication nodes, and when a failure occurs in the working path, In the failure recovery method in which the communication node sets an alternate path for the working path,
The communication node stores in advance a failure recovery scenario in which a plurality of failure recovery procedures having different path setting methods or resource reservation methods and the order of application of the plurality of failure recovery procedures are set. When an error occurs, the first failure recovery procedure is performed according to the failure recovery scenario. If an alternate path cannot be set by the failure recovery procedure, the failure that was first performed by the path setting method or resource reservation method A failure recovery method, wherein a failure recovery procedure different from the recovery procedure is performed next.

前記故障復旧手順における前記通信ノード間で交換するメッセージの中に、最初の故障復旧手順とはパス設定方法またはリソース予約方法が異なる故障復旧手順を次に実施するか否かの情報を含める請求項１記載の故障復旧方法。 The message exchanged between the communication nodes in the failure recovery procedure includes information on whether or not to perform a failure recovery procedure different in path setting method or resource reservation method from the first failure recovery procedure. The failure recovery method according to 1.

前記故障復旧手順における前記通信ノード間で交換するメッセージの中に、最初の故障復旧手順とはパス設定方法またはリソース予約方法が異なる故障復旧手順を次に実施する旨を示す情報と故障の情報とその復旧動作に関わる情報とを含める請求項１記載の故障復旧方法。 In the message exchanged between the communication nodes in the failure recovery procedure, information indicating that a failure recovery procedure different in path setting method or resource reservation method from the first failure recovery procedure is to be executed next, and failure information, The failure recovery method according to claim 1, further comprising information relating to the recovery operation.

前記複数の故障復旧手順には、代替パスの経路計算を故障発生前に行う事前設計型故障復旧手順と、代替パスの経路計算を故障発生後に行う動的設計型故障復旧手順とを含む請求項１記載の故障復旧方法。 The plurality of failure recovery procedures include a pre-design type failure recovery procedure for performing alternative path route calculation before occurrence of a failure, and a dynamic design type failure recovery procedure for performing alternative path route calculation after a failure occurs. The failure recovery method according to 1.

前記複数の故障復旧手順には、現用パス全体を故障区間として現用パスの両端で代替パスに切り替える故障復旧手順と、現用パスの一部分を故障区間として、故障区間のみを別の経路に切替えて代替パスとする故障復旧手順とを含む請求項１記載の故障復旧方法。 The multiple failure recovery procedures include a failure recovery procedure in which the entire working path is used as a failure section and switched to an alternate path at both ends of the working path, and a part of the working path is used as a failure section and only the failure section is switched to another path. The failure recovery method according to claim 1, further comprising a failure recovery procedure as a path.

リンクに故障が発生した際に、故障になる現用のパスの本数と、代替パスが設定できるパスの本数の情報とを、通信ノードもしくは管理ノードに保持し、通信ノードもしくは管理ノードで、故障になる現用パスの本数が代替パスが設定できるパスの本数よりも大きい場合には、事前に通信ノードもしくは管理ノードに設定されたポリシに基づき代替パスを設定する現用パスを選択する請求項１記載の故障復旧方法。 When a failure occurs on a link, the communication node or management node stores information on the number of active paths that will fail and the number of paths that can be set as an alternative path. 2. The working path for setting an alternative path is selected based on a policy set in advance in a communication node or a management node when the number of active paths is larger than the number of paths that can be set as an alternative path. Failure recovery method.

前記事前設計型故障復旧手順を用いて故障が発生した全てのパスの代替パスが設定できない場合には、
現用パスの始点から終点までの互いにノード独立に設定できる代替パスの経路の本数またはそれらの経路で確保できる帯域から代替パスを設定する現用パスを選択する
請求項４記載の故障復旧方法。 When it is not possible to set an alternative path for all paths that have failed using the pre-designed failure recovery procedure,
The failure recovery method according to claim 4, wherein the working path for setting an alternative path is selected from the number of alternative path routes that can be set independently of each other from the start point to the end point of the active path or a bandwidth that can be secured by these routes.

前記動的設計型故障復旧手順では、リソースシェア率が比較的小さいリンクを優先的に選択する請求項４記載の故障復旧方法。 5. The failure recovery method according to claim 4, wherein in the dynamic design type failure recovery procedure, a link having a relatively low resource share rate is preferentially selected.

事前設計型故障復旧手順の後に動的設計型故障復旧手順を行い、
当該動的設計型故障復旧手順では、現用パスおよび前記事前設計型復旧で利用するために予め設定した事前設定パスの故障区間以外の区間を部分的に活用する
請求項４記載の故障復旧方法。 Perform dynamic design type failure recovery procedure after advance design type failure recovery procedure,
5. The failure recovery method according to claim 4, wherein in the dynamic design type failure recovery procedure, a section other than a failure section of a preset path set in advance for use in the active path and the predesigned recovery is partially used. .

前記故障復旧手順における代替パス設定経路上の一つのリンクでリソース不足状態が生じた場合には、リソース割当ての優先順位が高いパスに対し、既に割当てられているリソース割当ての優先順位の低いパスのリソースを流用して割当ててパス設定を行う手順を有し、
代替パス設定経路上の一つのリンクでリソースの流用が発生した場合には、その代替パスの経路上の他のノードにリソース流用が発生したパスの情報を伝達し、当該代替パス経路上の他の全てのリンクで、リソースの不足が発生しているかいないかに関わらず、前記リソース流用が発生した低優先度のパスのリソースを流用する手順を含む
請求項１記載の故障復旧方法。 When a resource shortage occurs in one link on the alternative path setting route in the failure recovery procedure, a path with a low resource allocation priority already assigned to a path with a high resource allocation priority. Has a procedure to set the path by diverting resources
When resource diversion occurs on one link on an alternative path setting route, information on the path on which the resource diversion occurred is transmitted to other nodes on the alternative path route, and the other path on the alternative path route is transmitted. 2. The failure recovery method according to claim 1, further comprising a procedure of diverting a resource of a low priority path in which the resource diversion has occurred regardless of whether or not a resource shortage has occurred in all of the links.

請求項１ないし１０のいずれかに記載の故障復旧方法を実行する管理ノードであって、
パス毎に設定されたパス設定方法またはリソース予約方法が異なる故障復旧手順の適用シナリオを記憶する復旧シナリオ記憶手段と、
故障発生時には、この復旧シナリオ記憶手段に記憶された復旧シナリオの設定を参照して復旧手順を決定する復旧シナリオ管理手段と、
管理メッセージを用いて前記復旧手順を前記通信ノードに伝達する手段と
を備えたことを特徴とする管理ノード。 A management node for executing the failure recovery method according to claim 1,
A recovery scenario storage means for storing application scenarios of failure recovery procedures with different path setting methods or resource reservation methods set for each path;
When a failure occurs, a recovery scenario management means for determining a recovery procedure with reference to the setting of the recovery scenario stored in the recovery scenario storage means,
Means for transmitting the recovery procedure to the communication node using a management message.

請求項１ないし１０のいずれかに記載の故障復旧方法を実行する通信ノードであって、
パス設定のためのポリシ設定を記憶するポリシ記憶手段と、
パス毎に設定されたパス設定方法またはリソース予約方法が異なる故障復旧手順の適用シナリオを記憶する復旧シナリオ記憶手段と、
故障発生時には、この復旧シナリオ記憶手段に記憶された復旧シナリオを読み取り、ネットワーク全体のルート情報およびリソース情報および自ノードのリソース情報およびその閉塞状況を参照して具体的なパス設定手順を前記ポリシ保持手段に保持されたポリシ設定に基づいてパス毎に決定する手段と
を備えたことを特徴とする通信ノード。 A communication node for executing the failure recovery method according to any one of claims 1 to 10,
Policy storage means for storing policy settings for path setting;
Recovery scenario storage means for storing application scenarios of failure recovery procedures with different path setting methods or resource reservation methods set for each path;
When a failure occurs, the recovery scenario stored in the recovery scenario storage means is read, and the route information and resource information of the entire network, the resource information of the own node, and the blocking status thereof are stored in the policy. Means for determining for each path based on policy settings held in the means.

請求項１１記載の管理ノードと、請求項１２記載の通信ノードとから構成されたネットワーク。 A network comprising the management node according to claim 11 and the communication node according to claim 12.

情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項１１記載の管理ノードまたは請求項１２記載の通信ノードに相応する機能を実現させるプログラム。 A program that, when installed in an information processing apparatus, causes the information processing apparatus to realize a function corresponding to the management node according to claim 11 or the communication node according to claim 12.

請求項１４記載のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体。 The information processing apparatus-readable recording medium on which the program according to claim 14 is recorded.