JP2008131614A - 運用保守管理フレームを処理する通信装置、データ構造及びプログラム - Google Patents

運用保守管理フレームを処理する通信装置、データ構造及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】ポート単位の運用保守管理を可能とする通信装置、データ構造及びプログラムを提供する。
【解決手段】運用保守管理(OAM:Operation Administration and Maintenance)フレームは、宛先/送信元装置MACアドレスと、宛先/送信元ポートMACアドレスと、装置に対するフレームか又はポートに対するフレームかを指定する動作コードとを含む。通信装置は、装置に対するOAMフレームを処理する装置OAM手段と、ポートに対するOAMフレームを処理するポートOAM手段と、ポートから受信されたOAMフレームを、その動作コードに応じて、装置OAM手段又はポートOAM手段の一方に転送するMAC処理手段とを有する。
【選択図】図3

Description

本発明は、運用保守管理フレームを処理する通信装置、データ構造及びプログラムに関する。
現在のところ、LAN(Local Area Network)用のレイヤ2ネットワークとして、イーサネット(登録商標)技術が普及している。これに対し、近年、超高速のレイヤ2ネットワークとして、FTTH(Fiber To The Home)技術が用いられてきている。このFTTH技術や他の高速アクセスライン技術によって、アクセスネットワークの通信速度が増大するに伴って、コアネットワークやメトロネットワークも含めた通信ネットワークの大容量化が必要となっている。また、ネットワーク全体の通信速度の向上と共に、レイヤ2ネットワーク装置のような通信装置のスイッチング処理容量の増大や、レイヤ2ネットワーク装置間の通信速度の増大も必要となっている。このレイヤ2ネットワーク装置間の通信速度の増大に対応する技術として、リンクアグリゲーション(Link Aggregation)技術が、IEEE802.3adに規定されている。この技術は、通信事業者のネットワーク内で、実運用されている。これらネットワークのサービス事業者は、加入者に対して常に安定したサービスを提供するために、遠隔から接続線路の運用・保守・管理(OAM:Operation Administration and Maintenance)をする必要がある。そのために、ITU−T Y.1731又はIEEE802.1agによって、イーサネットOAMフレームが規定されてきている。特に、ITU−T Y.1731は、イーサネット網にSONET(Synchronous Optical NETwork)とほぼ同等の運用保守管理機能を実現する規格である。
表1は、一般的なイーサネットOAMフレームの構成を表す。
Figure 2008131614
イーサネットOAMフレームは、到達性管理(CFM: Connectivity Fault Management)や、エラー通知、リンク(回線)パフォーマンスモニタ等の機能やその情報を伝達する機能を有するフレームである。イーサネットOAMフレームは、宛先MAC(Media Access Control)アドレスと、送信元MACアドレスと、Ethernet OAM TLV(Type Length Value)と、FCS(Frame Check Sequence)とを含む。MACアドレスは、運用保守管理対象となるレイヤ2ネットワーク装置固有の、又はネットワークインターフェイスカード固有の、48ビットの識別番号である。通常、レイヤ2ネットワーク装置は、ネットワークインターフェイスカードが持つ固有の識別子は用いることなく、その装置自体を特定する1つの装置MACアドレス(CPU−MACアドレス)を用いて、フレーム転送時などは装置を認識する。Ethernet OAM TLVは、例えば、制御情報(要求/応答)、ステータス(電源状態、受信光状態、リンク断、故障等)、ベンダコード、モデルコード等を含む。
瀬戸 康一郎、「802.1/802.3の標準化動向(3)」、 [online]、2006年9月25日、WBBフォーラム、[平成18年10月26日検索]、インターネット<URL:http://wbb.forum.impressrd.jp/report/list/29>
しかしながら、一般的なイーサネットOAMフレームは、装置MACアドレスのみを対象としているために、レイヤ2ネットワーク装置のような通信装置におけるポート障害を、装置障害とを容易に切り分けて判断することができない。FTTHを用いたレイヤ2ネットワーク装置の場合、ポート毎にリンクが接続されているために、リンク障害を装置障害として判断してしまい、イーサネットOAMフレームを用いた運用保守管理では、ポート障害と容易に判断することができない。
近年、2つのレイヤ2スイッチ間のポートを、並行する複数のリンクで接続し、これら複数のリンクを統合して1本のリンクとして扱うリンクアグリゲーション(Link Aggregation)技術が検討されている。この技術を用いた場合には特に、既存のイーサネットOAMフレームでは、ポート単位の到達性管理が十分になされず、ポート障害を認識することは難しい。
従って、本発明は、ポート単位の運用保守管理を可能とする通信装置、データ構造及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明によれば、運用保守管理フレームを送受信する通信装置において、
運用保守管理フレームは、宛先/送信元装置MACアドレスと、宛先/送信元ポートMACアドレスと、装置に対するフレームか又はポートに対するフレームかを指定する動作コードとを含んでおり、
装置に対する運用保守管理フレームを処理する装置運用保守管理手段と、
ポートに対する運用保守管理フレームを処理するポート運用保守管理手段と、
ポートから受信された運用保守管理フレームを、その動作コードに応じて、装置運用保守管理手段又はポート運用保守管理手段の一方に転送するMAC処理手段とを有することを特徴とする。
本発明の通信装置における他の実施形態によれば、運用保守管理フレームは、イーサネットOAMフレームであることも好ましい。
本発明の通信装置における他の実施形態によれば、MAC処理手段は、
装置運用保守管理手段に対しては、装置MACアドレスと、ポートMACアドレス及び動作コードを含む運用保守管理フレームを送受信し、
ポートMAC運用保守管理手段に対しては、ポートMACアドレス及び動作コードを含む運用保守管理フレームを送受信し、装置MACアドレスのデカプセル化/カプセル化をすることも好ましい。
本発明の通信装置における他の実施形態によれば、運用保守管理フレームは、ポートMACアドレスに全ポート指定のコードを設定することができ、
MAC処理手段は、当該通信装置内の全てのポート運用保守管理手段へ、運用保守管理フレームを同報的に通知することも好ましい。
本発明の通信装置における他の実施形態によれば、他の通信装置との間が、リンクアグリゲーションによって接続されていることも好ましい。
本発明の通信装置における他の実施形態によれば、運用保守管理フレームは、宛先/送信元装置MACアドレスと宛先/送信元ポートMACアドレスとの組を複数含めることができ、
通信装置間で転送される装置及びポートを指定することができることも好ましい。
本発明によれば、通信装置に対して用いられる運用保守管理フレームのデータ構造であって、
運用保守管理フレームは、宛先/送信元装置MACアドレスと、宛先/送信元ポートMACアドレスと、装置に対するフレームか又はポートに対するフレームかを指定する動作コードとを含んでおり、
装置に対する運用保守管理フレームを処理する装置運用保守管理手段と、ポートに対する運用保守管理フレームを処理するポート運用保守管理手段とを有する通信装置に搭載されたコンピュータが、ポートから受信された運用保守管理フレームを、その動作コードに応じて、装置運用保守管理手段又はポート運用保守管理手段の一方に転送するように、コンピュータに機能させることを特徴とする。
本発明の運用保守管理フレームのデータ構造における他の実施形態によれば、運用保守管理フレームは、イーサネットOAMフレームであることも好ましい。
本発明によれば、運用保守管理フレームを送受信する通信装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
運用保守管理フレームは、宛先/送信元装置MACアドレスと、宛先/送信元ポートMACアドレスと、装置に対するフレームか又はポートに対するフレームかを指定する動作コードとを含んでおり、
装置に対する運用保守管理フレームを処理する装置運用保守管理手段と、
ポートに対する運用保守管理フレームを処理するポート運用保守管理手段と、
ポートから受信された運用保守管理フレームを、その動作コードに応じて、装置運用保守管理手段又はポート運用保守管理手段の一方に転送するMAC処理手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
本発明の通信装置、データ構造及びプログラムによれば、ポート単位の運用保守管理を可能とする。
以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
表2は、本発明における運用保守管理フレーム(OAMフレーム)の構成を表す。
Figure 2008131614
表2によれば、表1の従来技術のイーサネットOAMフレームと比較して、動作コードと、宛先/送信元ポートMACアドレスとを更に含む。複数のポートを有するレイヤ2ネットワーク装置のような通信装置は、装置MACアドレスとなるCPU−MACアドレスだけなく、ポート毎にポートMACアドレスを有する。本発明によれば、イーサネットOAMフレームに、ポートMACアドレスも含める。これにより、1つのレイヤ2ネットワーク装置の中で、特定のポートMACアドレスに対しても、イーサネットOAMフレームによる運用保守管理が可能となる。
動作コードは、装置MACに対するOAMフレームか又はポートMACに対するOAMフレームかを指定する例である。動作コードの種別を、以下に表す。
0x0000:カプセル化の維持
0x0001:装置MACのデカプセル化
0x0002:装置MACに対する要求メッセージ
0x0003:ポートMACに対する要求メッセージ
0x0004:装置MACに対する応答メッセージ
0x0005:ポートMACに対する応答メッセージ
送信元レイヤ2ネットワーク装置は、特定の宛先レイヤ2ネットワーク装置における装置MAC又はポートMACに対して、要求メッセージを送信する。これに対し、宛先レイヤ2ネットワーク装置は、送信元レイヤ2ネットワーク装置に対して、応答メッセージを返信する。これにより、フレームの到達性管理が可能となる。
図1は、本発明におけるレイヤ2ネットワーク装置の機能構成図である。
図1によれば、レイヤ2ネットワーク装置1は、複数のポート1〜6と、1つの装置運用保守管理部11と、ポート毎に備えられたポート運用保守管理部12と、MAC処理部13とを有する。装置運用保守管理部11は、装置自体のMACアドレスを保持する。また、ポート運用保守管理部12は、ポート毎に異なるMACアドレスを保持する。ポート以外のこれら機能部は、レイヤ2ネットワーク装置1に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムによっても実現できる。
装置運用保守管理部11は、装置に対するOAMフレームを処理する。
ポート運用保守管理部12は、ポートに対するOAMフレームを処理する。
MAC処理部13は、ポートから受信されたOAMフレームを、その動作コードに応じて、装置運用保守管理部11又はポート運用保守管理部12の一方に転送する。また、MAC処理部13は、装置運用保守管理部11に対しては、装置MACアドレスと、ポートMACアドレス及び動作コードを含む運用保守管理フレームを送受信する。一方で、ポートMAC運用保守管理部12に対しては、ポートMACアドレス及び動作コードを含む運用保守管理フレームを送受信する。即ち、MAC処理部13は、装置MACアドレスのデカプセル化/カプセル化をする。
MAC処理部13は、MACアドレステーブルを有し、当該レイヤ2ネットワーク装置における全てのMACアドレスを登録している。
図2は、本発明におけるOAMフレームの第1のシーケンス図である。
(S200)レイヤ2ネットワーク装置Aが、端末又は他のレイヤ2ネットワーク装置から、ポート3によってOAMフレームを受信したとする。このOAMフレームの装置MACアドレスは、レイヤ2ネットワーク装置Bの装置MACアドレスを示している。また、動作コードは、装置MACに対するOAM要求フレーム(0x0002)であるとする。
(S201)ポート3は、OAMフレームをMAC処理部へ転送する。
(S202)MAC処理部は、OAMフレームの動作コードが、装置MACに対するOAM要求フレームであるために、そのOAMフレームを、装置運用保守管理部へ転送する。
(S203)装置運用保守管理部は、OAMフレームの宛先装置MACアドレスを確認する。ここでは、OAMフレームの宛先装置MACアドレスは、レイヤ2ネットワーク装置Bを示している。この場合、装置運用保守管理部は、OAMフレームのEthernet OAM TLVに、ステータス情報等の書き込みのみをする。そして、装置運用保守管理部は、そのOAMフレームを、MAC処理部へ返信する。
(S204)MAC処理部は、OAMフレームを、レイヤ2ネットワーク装置Bに接続されるポート5へ転送する。
(S205)ポート5は、OAMフレームを、レイヤ2ネットワーク装置Bへ転送する。そのOAMフレームは、レイヤ2ネットワーク装置Bのポート2によって受信される。
(S206)レイヤ2ネットワーク装置Bのポート2は、そのOAMフレームをMAC処理部へ転送する。
(S207)MAC処理部は、OAMフレームの動作コードが、装置MACに対するOAM要求フレームであるために、そのOAMフレームを、装置運用保守管理部へ転送する。
(S208)装置運用保守管理部は、OAMフレームの宛先装置MACアドレスを確認する。ここでは、OAMフレームの宛先装置MACアドレスは、レイヤ2ネットワーク装置Bを示している。
このとき、装置運用保守管理部は、装置MACからのOAM応答フレームを、MAC処理部へ返信する。OAM応答フレームの宛先装置MACアドレスには、OAMフレームの送信元装置MACアドレスを含める。OAM応答フレームの動作コードには、装置MACからのOAM応答フレームコード(0x0004)を書き込む。また、そのEthernet OAM TLVに、ステータス情報等の書き込みをする。
(S209)MAC処理部は、OAM応答フレームを、レイヤ2ネットワーク装置Aに接続されるポート2へ転送する。
(S210)ポート2は、OAM応答フレームを、レイヤ2ネットワーク装置Aへ転送する。そのOAM応答フレームは、レイヤ2ネットワーク装置Aのポート5によって受信される。
(S211)レイヤ2ネットワーク装置Aのポート5は、そのOAM応答フレームを、MAC処理部へ転送する。
(S212)MAC処理部は、OAM応答フレームを、その宛先装置MACアドレスに対応するポート3へ転送する。
(S213)レイヤ2ネットワーク装置Aのポート3は、OAM応答フレームを送信する。
図3は、本発明におけるOAMフレームの第2のシーケンス図である。
(S300)レイヤ2ネットワーク装置Aが、端末又は他のレイヤ2ネットワーク装置から、ポート3によってOAMフレームを受信したとする。このOAMフレームの装置MACアドレスは、レイヤ2ネットワーク装置Bの装置MACアドレスを示している。また、ポートMACアドレスは、レイヤ2ネットワーク装置Bのポート6MACアドレスを示している。更に、動作コードは、ポートMACに対するOAM要求フレーム(0x0003)であるとする。
(S301〜S305)図2におけるS201〜S205と、同じように動作する。
(S306)レイヤ2ネットワーク装置Bのポート2は、そのOAMフレームをMAC処理部へ転送する。
(S307)MAC処理部は、OAMフレームの動作コードが、ポート6MACに対するOAM要求フレームであるために、そのOAMフレームを、ポート6OAM部へ転送する。このとき、そのOAMフレームは、宛先/送信元装置MACアドレスを取り除いてデカプセル化がなされる。ポート6OAM部は、OAMフレームの宛先ポートMACアドレスを確認する。
(S308)ポート6OAM部は、ポートMACからのOAM応答フレームを、MAC処理部へ返信する。OAM応答フレームの宛先装置MACアドレスには、OAMフレームの送信元装置MACアドレスを含める。OAM応答フレームの動作コードには、ポートMACからのOAM応答フレームコード(0x0005)を書き込む。また、そのEthernet OAM TLVに、ステータス情報等の書き込みをする。
(S309)MAC処理部は、OAM応答フレームを、レイヤ2ネットワーク装置Aに接続されるポート2へ転送する。
(S310)ポート2は、OAM応答フレームを、レイヤ2ネットワーク装置Aへ転送する。そのOAM応答フレームは、レイヤ2ネットワーク装置Aのポート5によって受信される。
(S311)レイヤ2ネットワーク装置Aのポート2は、そのOAM応答フレームを、MAC処理部へ転送する。
(S312)MAC処理部は、OAM応答フレームを、その宛先装置MACアドレスに対応するポート3へ転送する。
(S313)レイヤ2ネットワーク装置Aのポート3は、OAM応答フレームを送信する。
図4は、レイヤ2ネットワーク装置におけるOAMフレームのブロードキャストのシーケンス図である。
図4のOAMフレームは、動作コードが、ポートMACに対する要求メッセージを表し、宛先ポートMACアドレスが、全ポート指定のコード(0xffffff)が設定されている。全ポート指定のコードは、当該レイヤ2ネットワーク装置の全てのポートMACのヘルスチェックを意味する。
図4によれば、ポート3によって、全ポートのヘルスチェックコードを含むOAMフレームが受信されている。ポート3は、このOAMフレームをMAC処理部へ転送する。MAC処理部は、当該レイヤ2ネットワーク装置内の全てのポートMACへ、動作コードを要求メッセージとするそのOAMフレームをブロードキャストする。これに対し、各ポートOAM部は、動作コードを応答メッセージとするOAM応答フレームを、MAC処理部へ返信する。MAC処理部は、全てのOAM応答フレームをポート3へ返信する。ポート3は、全てのOAM応答フレームを送信する。これにより、レイヤ2ネットワーク装置における全てのポートMACの到達性管理を、容易にすることができる。
図5は、レイヤ2ネットワーク装置内でOAMフレームによって確認できる接続性の説明図である。
本発明によれば、OAMフレームに装置MACアドレス及びポートMACアドレスを含めて運用保守管理をすることができるので、結局、図5のように、各ポート間、及び装置OAM部と各ポートとの間との障害確認をすることができる。
以上、詳細に説明したように、本発明の通信装置、データ構造及びプログラムによれば、OAMフレームが、装置MACアドレスとポートMACアドレスとを有することにより、ポート単位の運用保守管理を可能とする。従来技術のOAMによれば、装置MACアドレスは考慮されているものの、ポートMACアドレスまでは考慮されていない。
前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
本発明におけるレイヤ2ネットワーク装置の機能構成図である。 本発明におけるOAMフレームの第1のシーケンス図である。 本発明におけるOAMフレームの第2のシーケンス図である。 レイヤ2ネットワーク装置におけるOAMフレームのブロードキャストのシーケンス図である。 レイヤ2ネットワーク装置内でOAMフレームによって確認できる接続性の説明図である。
符号の説明
1 レイヤ2ネットワーク装置
11 装置運用保守管理部
12 ポート運用保守管理部
13 MAC処理部

Claims (9)

  1. 運用保守管理フレームを送受信する通信装置において、
    前記運用保守管理フレームは、宛先/送信元装置MAC(Media Access Control)アドレスと、宛先/送信元ポートMACアドレスと、装置に対するフレームか又はポートに対するフレームかを指定する動作コードとを含んでおり、
    装置に対する前記運用保守管理フレームを処理する装置運用保守管理手段と、
    ポートに対する前記運用保守管理フレームを処理するポート運用保守管理手段と、
    前記ポートから受信された前記運用保守管理フレームを、その動作コードに応じて、前記装置運用保守管理手段又は前記ポート運用保守管理手段の一方に転送するMAC処理手段と
    を有することを特徴とする通信装置。
  2. 前記運用保守管理フレームは、イーサネットOAM(Operation Administration and Maintenance)フレームであることを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記MAC処理手段は、
    前記装置運用保守管理手段に対しては、前記装置MACアドレスと、前記ポートMACアドレス及び前記動作コードを含む前記運用保守管理フレームを送受信し、
    前記ポートMAC運用保守管理手段に対しては、前記ポートMACアドレス及び前記動作コードを含む運用保守管理フレームを送受信し、前記装置MACアドレスのデカプセル化/カプセル化をする
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の通信装置。
  4. 前記運用保守管理フレームは、前記ポートMACアドレスに全ポート指定のコードを設定することができ、
    前記MAC処理手段は、当該通信装置内の全ての前記ポート運用保守管理手段へ、前記運用保守管理フレームを同報的に通知する
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の通信装置。
  5. 他の通信装置との間が、リンクアグリゲーションによって接続されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の通信装置。
  6. 前記運用保守管理フレームは、宛先/送信元装置MACアドレスと宛先/送信元ポートMACアドレスとの組を複数含めることができ、
    前記通信装置間で転送される装置及びポートを指定することができることを特徴とする請求項5に記載の通信装置。
  7. 通信装置に対して用いられる運用保守管理フレームのデータ構造であって、
    前記運用保守管理フレームは、宛先/送信元装置MACアドレスと、宛先/送信元ポートMACアドレスと、装置に対するフレームか又はポートに対するフレームかを指定する動作コードとを含んでおり、
    装置に対する前記運用保守管理フレームを処理する装置運用保守管理手段と、ポートに対する前記運用保守管理フレームを処理するポート運用保守管理手段とを有する前記通信装置に搭載されたコンピュータが、前記ポートから受信された前記運用保守管理フレームを、その動作コードに応じて、前記装置運用保守管理手段又は前記ポート運用保守管理手段の一方に転送するように、コンピュータに機能させることを特徴とする運用保守管理フレームのデータ構造。
  8. 前記運用保守管理フレームは、イーサネットOAMフレームであることを特徴とする請求項7に記載の運用保守管理フレームのデータ構造。
  9. 運用保守管理フレームを送受信する通信装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
    前記運用保守管理フレームは、宛先/送信元装置MACアドレスと、宛先/送信元ポートMACアドレスと、装置に対するフレームか又はポートに対するフレームかを指定する動作コードとを含んでおり、
    装置に対する前記運用保守管理フレームを処理する装置運用保守管理手段と、
    ポートに対する前記運用保守管理フレームを処理するポート運用保守管理手段と、
    前記ポートから受信された前記運用保守管理フレームを、その動作コードに応じて、前記装置運用保守管理手段又は前記ポート運用保守管理手段の一方に転送するMAC処理手段と
    してコンピュータを機能させることを特徴とする通信装置用プログラム。
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