JP2010010995A - Gfpフレームレイヤでのプロテクション・スイッチ・システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】GFPフレームの拡張ヘッダ内にルート情報と優先情報を付与する手段を設け、付与したルート情報と優先情報に応じてGFPフレームをスイッチングする。また、OTNやSDHのトランスポートネットワーク上のプロテクションルートに偽りのGFPフレームを送出する手段を設け、トランスポートネットワークの帯域を確保する。
【選択図】図2
Description
従来の相互転送は、既存のトランスポートネットワークに対してイーサネット(登録商標)(登録商標)をマッピングする方法であり、既存のトランスポートネットワーク上でイーサネット(登録商標)(登録商標)フレームやインターネットプロトコル(Internet Protocol:以下、IPという)パケットのスイッチングを実現するために、イーサネット(登録商標)フレームまたはIPパケットを直接切り替えている。
このGFPフレームの信頼性を向上させ、ネットワーク上の全ての通信装置間で転送が行えるようにするためには、トランスポートネットワークレイヤでのプロテクションを実現する必要があるが、GFPフレームレイヤにおいてプロテクションを構成することは困難であるため、GFPフレームレイヤで柔軟なネットワーク設計をすることができないという問題がある。
また、トランスポートネットワーク1は、外部のネットワーク(以下、クライアントネットワークという)に接続するインタフェースを備えているエッジノードE1〜E4、クライアントネットワークに接続するインタフェースを備えていないコアノードC1〜C3から構成される。
また、トランスポートネットワーク1には、イーサネット(登録商標)によって別々に構築されているクライアントネットワーク2〜5が接続されている。
また、トランスポートネットワーク1内のエッジノードE1は、エッジノードE2とコアノードC1が通信ケーブル(例えば、光ファイバ)によって接続されている。
同様にエッジノードE2は、エッジノードE1、コアノードC2、コアノードC3と接続され、エッジノードE3は、エッジノードE4、コアノードC1と接続され、エッジノードE4は、エッジノードE3、コアノードC1、コアノードC3と接続され、コアノードC1は、エッジノードE1、エッジノードE3、エッジノードE4、コアノードC2と接続され、コアノードC2は、エッジノードE2、コアノードC1、コアノードC3と接続され、コアノードC3は、エッジノードE2、エッジノードE4、コアノードC2と接続されており、各ノード間での相互通信を実現している。
また、プロテクション・スイッチ・システムで使用されるコアノードは、上記エッジノードの構成から、イーサネット(登録商標)受信処理部30、とイーサネット(登録商標)送信処理部40を除いたブロックで構成される。
また、生成するGFPフレームには、拡張ヘッダ(以下、GFP拡張ヘッダという)を付与する。
イーサネット(登録商標)受信処理部30は、クライアントネットワークから受信したイーサネット(登録商標)フレームのヘッダ情報と後述するルート探索部90から取得したルート情報ファイルに基づいてGFP拡張ヘッダを生成し、受信したイーサネット(登録商標)フレームと生成したGFP拡張ヘッダをまとめてカプセル化したGFPフレームをGFPスイッチ部70に出力する。
イーサネット(登録商標)送信処理部40は、キュー処理部80から入力されたGFPフレームが正式のGFPフレーム(以下、GFP真フレームという)であるか、GFP偽フレームであるかを判断し、キュー処理部80から入力されたGFPフレームがGFP真フレームである場合は、GFP真フレームからイーサネット(登録商標)フレームを取り出してクライアントネットワークに送信する。
キュー処理部80から入力されたGFPフレームがGFP偽フレームである場合は、該GFP偽フレームを破棄する。
OTN/SDH受信処理部50は、トランスポートネットワーク1内で接続されている他のノードから送信されてきたOTN/SDH信号を受信し、受信したOTN/SDH信号からGFPフレームを取り出してGFPスイッチ部70に出力する。
OTN/SDH送信処理部60は、キュー処理部80から入力されたGFPフレームをOTN/SDH信号に変換してトランスポートネットワーク1内で接続されている他のノードに送信する。
GFPスイッチ部70は、イーサネット(登録商標)受信処理部30、OTN/SDH受信処理部50から入力されたGFPフレームを、後述するルート探索部90から取得したスイッチ情報ファイルに基づいてスイッチングし、キュー処理部80に出力する。
また、該ノードから隣接する他のノード(以下、隣接ノードという)にサーチフレームを送信する場合は、後述するルート探索部90から入力された該ノードのサーチフレームをキュー処理部80に出力する。
キュー処理部80は、GFPスイッチ部70から入力されたGFPフレームのGFP拡張ヘッダ内の優先順位情報を確認し、優先順に従ってGFPフレームをイーサネット(登録商標)送信処理部40、またはOTN/SDH送信処理部60に出力する。
ルート探索部90は、トランスポートネットワーク1内のルート情報を更新するため、隣接ノードに送信するサーチフレーム(以下、GFPサーチフレームという)を予め設定された期間で定期的に生成し、GFPスイッチ部70に出力する。
また、隣接ノードから受信し、GFPスイッチ部70から入力されたGFPサーチフレームの情報に基づいて該ノードのルート情報を更新する。
また、ルート探索部90は、トランスポートネットワーク1内の最新のルートテーブル情報ファイルから該ノードで使用するルート情報を抜き出し、イーサネット(登録商標)受信処理部30およびGFPスイッチ部70に出力する。
イーサネット(登録商標)受信部31は、イーサネット(登録商標)規格(IEEE802.3)に準拠した処理(以下、イーサネット(登録商標)処理という)でイーサネット(登録商標)フレームを受信し、受信したイーサネット(登録商標)フレームをイーサネット(登録商標)フレーム認識部32に出力する。
イーサネット(登録商標)フレーム認識部32は、イーサネット(登録商標)受信部31から入力されたイーサネット(登録商標)フレームから送信先と、送信元の情報(例えば、MAC:Media Access Controlヘッダ内のDestination Address(以下、宛先MACアドレスという)と、Source Address(以下、送信元MACアドレスという)と、IPヘッダ内のDestination Address(以下、宛先IPアドレスという)と、Source Address(以下、送信元IPアドレスという)の情報)を抜き出し、ルート選択部34に出力する。
また、入力されたイーサネット(登録商標)フレームは、GFPカプセル化部33に出力する。
すなわち、送信先と、送信元の情報から該ノードから送信先のノードを特定し、ルート情報ファイルから、例えば、プライマリに設定されているルートを選択して、GFPフレームを送信するルートを決定する。
決定したプライマリルートの情報(以下、プライマリルート情報という)をGFP拡張ヘッダ生成部36と、レート制御部37に出力する。
すなわち、イーサネット(登録商標)優先度の情報を確認して予め定められた基準(例えば、VLANタグ、およびTOS情報の両方に最下位の優先度が設定されていれば、該イーサネット(登録商標)フレームの優先度を最下位と決定し、VLANタグ、またはTOS情報のいずれか一方に最上位の優先度を示す値が設定されていれば、該イーサネット(登録商標)フレームの優先度を最上位と決定する)に従って、イーサネット(登録商標)フレームの優先度を決定する。
決定した優先度の情報(以下、GFP優先度という)とイーサネット(登録商標)優先度をGFP拡張ヘッダ生成部36に出力する。
GFP拡張ヘッダ生成部36は、ルート選択部34から入力されたプライマリルート情報、プライオリティー判定部35から入力されたGFP優先度とイーサネット(登録商標)優先度に基づいて、例えば、後述する図10に示すようなGFP拡張ヘッダを生成し、この生成したGFP拡張ヘッダをGFPカプセル化部33に出力する。
GFPカプセル化部33は、イーサネット(登録商標)フレーム認識部32から入力されたイーサネット(登録商標)フレームに、GFP拡張ヘッダ生成部36から入力されたGFP拡張ヘッダを付与する。
また、GFP拡張ヘッダを付与したイーサネット(登録商標)フレームを、GFP技術(ITU−T勧告G.7041)に準拠した処理(以下、GFP処理という)を行ってGFPフレームにカプセル化し、GFPスイッチ部70に出力する。
すなわち、プライマリルート情報を確認し、ルート情報ファイル内に記録されているプライマリルートが、予め定められたプロテクション構成によってプロテクションを行うルートである場合は、該イーサネット(登録商標)フレームはプロテクションを構成する必要があると判断する。
判定の結果、プロテクションを構成する必要があるイーサネット(登録商標)フレームである場合は、GFPフレームを送信するセカンダリルートを決定し、決定したセカンダリルートの情報(以下、セカンダリルート情報という)をスタフフレーム生成部38に出力する。
なお、プロテクションを構成する必要がない、すなわち、プライマリルートに対応するプロテクション構成が予め定められていない場合は、セカンダリルートの決定は行わず、スタフフレーム生成部38には、何も出力しない。
スタフフレーム生成部38は、例えば、後述する図11に示すようなGFP拡張ヘッダを生成する。
すなわち、オーバヘッド情報に偽りのフレームであることを示すコード(以下、スタフフレームコードという)を記録し、レート制御部37から入力されたセカンダリルート情報に基づいて、予め定められた送信レートでのセカンダリルート情報を記録したGFP拡張ヘッダを生成する。
また、生成したスタフフレームコードとGFP拡張ヘッダを持ったGFP偽フレームをGFPスイッチ部70に出力する。
このことにより、GFP偽フレームは、プロテクションを行うルート(プライマリルート)の帯域確保するためにGFP真フレームと同様にトランスポートネットワーク1内に送信される。
スタフフレーム分離部41は、キュー処理部80から入力されたGFPフレームのオーバヘッド情報を確認し、GFP真フレームとGFP偽フレームとに分離する。
すなわち、入力されたGFPフレームのオーバヘッド情報にスタフフレームコードが記録されていた場合は、該GFPフレームはGFP偽フレームであると判断し、オーバヘッド情報にスタフフレームコードが記録されていない場合は、該GFPフレームはGFP真フレームであると判断する。
GFPデカプセル化部42は、スタフフレーム分離部41から入力されたGFP真フレームに対してGFP処理を行ってイーサネット(登録商標)フレームを取り出し、取り出したイーサネット(登録商標)フレームをイーサネット(登録商標)送信部43に出力する。
イーサネット(登録商標)送信部43は、GFPデカプセル化部42から入力されたイーサネット(登録商標)フレームに対してイーサネット(登録商標)処理を行って、処理後のイーサネット(登録商標)フレームをクライアントネットワークに送信する。
スタフフレーム処理部44は、スタフフレーム分離部41から入力されたGFP偽フレームを破棄する。
OTN/SDH受信部51は、OTN(ITU−T勧告G.709)、およびSDH(ITU−T勧告G.707)に準拠した処理(以下、光通信処理という)でトランスポートネットワーク1からOTN/SDH信号を受信し、受信したOTN/SDH信号をOTN/SDHデマッピング部52に出力する。
OTN/SDHデマッピング部52は、OTN/SDH受信部51から入力されたOTN/SDH信号に対して光通信処理を行ってGFPフレームを取り出し、GFPスイッチ部70に出力する。
OTN/SDHマッピング部61は、キュー処理部80から入力されたGFPフレームに対して光通信処理を行ってOTN/SDH信号にマッピングし、マッピングしたOTN/SDH信号をOTN/SDH送信部62に出力する。
OTN/SDH送信部62は、OTN/SDHマッピング部61から入力されたOTN/SDH信号に対して光通信処理を行って、処理後のOTN/SDH信号をトランスポートネットワーク1に送信する。
GFPスイッチ部70は、GFPカプセル化部33、スタフフレーム生成部38、OTN/SDHデマッピング部52、ルート探索部90の後述するサーチフレーム生成部93のそれぞれのブロックから入力されたGFPフレームをスイッチングする。
GFPフレームのオーバヘッド情報を確認した結果、該GFPフレームがトランスポートネットワーク1の次のノードに送信するフレームである場合は、ルート探索部90の後述するスイッチテーブル処理部95から、該ノードで使用するスイッチ情報ファイルを取得し、取得したスイッチ情報ファイルに基づいてGFPフレームをスイッチングする。
スイッチングしたGFPフレームを該当するキュー処理部80の後述するキュー制御部81−1〜81−nに出力する。
なお、キュー処理部80の各キュー制御部81−1〜81−nは、それぞれ、該ノードが通信可能な隣接ノードに対応している。
キュー制御部81は、GFPスイッチ部70から入力されたGFP拡張ヘッダ内に記録されている優先情報を確認し、GFPフレームの優先順位に従ってGFPフレームをイーサネット(登録商標)送信処理部40のスタフフレーム分離部41、またはOTN/SDH送信処理部60のOTN/SDHマッピング部61に出力する。
例えば、インターネット技術の標準化団体(IETF)の(An Architecture for Differentiated Services:RFC2475)に定められた優先度による転送方法を使用して、それぞれの優先順位に対応するスタフフレーム分離部41、OTN/SDHマッピング部61にGFPフレームを出力する。
サーチフレーム生成部93は、例えば、後述する図12に示すようなGFPサーチフレームを生成する。
すなわち、オーバヘッド情報にサーチフレームであることを示すコード(以下、サーチフレームコードという)を記録し、後述する監視制御部92から入力された隣接ノードへ送信するルートテーブル情報ファイル、隣接ノードへのリクエスト情報、GFPフレームレイヤの管理フレーム情報(例えば、GFP技術(ITU−T勧告G.7041)で規定されているGFP client management frames)を記録したGFPサーチフレームを生成する。
このことにより、GFPサーチフレームは、トランスポートネットワーク1内のルート探索のためにGFP真フレームと同様にトランスポートネットワーク1内の隣接ノードに送信される。
サーチフレーム終端部94は、GFPスイッチ部70から入力された隣接ノードのGFPサーチフレームからルートテーブル情報ファイル、隣接ノードからのリクエスト情報、GFPフレームレイヤの管理フレーム情報を抜き出し、監視制御部92に出力する。
監視制御部92は、サーチフレーム終端部94から入力されたリクエスト情報に基づいて、該ノードが記憶しているルートテーブル情報ファイルを更新するか否かを判断する。
判断の結果、ルートテーブル情報ファイルの更新を行う場合は、サーチフレーム終端部94から入力された隣接ノードのルートテーブル情報ファイルとGFPフレームレイヤの管理フレーム情報に基づいて、該ノードが記憶しているルートテーブル情報ファイルを更新する。
また、ルートテーブル情報ファイルの更新を行わない場合は、該ノードが記憶しているルートテーブル情報ファイルの更新は行わない。
また、更新されたルートテーブル情報ファイルに基づいて、該ノードに関する情報を隣接ノードに送信するための隣接ノードへのリクエスト情報、GFPフレームレイヤの管理フレーム情報を作成し、ルートテーブル情報ファイルと共にサーチフレーム生成部93に出力する。
なお、隣接ノードに対する該ノード情報の送信は、予め設定された期間で定期的に行う。
ルートテーブル処理部91は、監視制御部92から入力されたトランスポートネットワーク1内のルートテーブル情報ファイルから、該ノードで使用するルート情報を抜き出し、例えば、後述する図14に示すような該ノードで使用するルート情報ファイルを生成し、生成したルート情報ファイルをルート選択部34とレート制御部37に出力する。
スイッチテーブル処理部95は、監視制御部92から入力されたトランスポートネットワーク1内のルートテーブル情報ファイルから、該ノードで使用するルート情報を抜き出し、例えば、後述する図15に示すような該ノードで使用するスイッチ情報ファイルを生成し、生成したスイッチ情報ファイルをGFPスイッチ部70に出力する。
ここで、オーバヘッド情報は、GFPフレームの種別を示すコード、GFP拡張ヘッダは、全ノードで共有するトランスポートネットワーク1内で通信を行うルート情報、データは該GFPフレームのデータである。
また、ルート情報は、トランスポートネットワーク1内で通信を行う際のルートを表す情報(例えば、宛先ノード番号、宛先ポート番号、送信元ノード番号、送信元ポート番号、ルート番号)、優先情報は、該GFPフレームのGFP優先度(例えば、プロテクション、スタフフレーム等)、該イーサネット(登録商標)フレームのイーサネット(登録商標)優先度に対応した優先度情報である。
また、該GFPフレームがGFP真フレームである場合のデータは、イーサネット(登録商標)フレームのデータである。
また、オーバヘッド情報は、偽りのフレームを示すスタフフレームコード(例えば、“11110000”)、GFP拡張ヘッダは、セカンダリルートに対応するルート情報である。
また、該GFP偽フレームのデータは、全て“0”である。
また、オーバヘッド情報は、GFPサーチフレームを示すサーチフレームコード(例えば、“11110001”)、GFP拡張ヘッダは、隣接ノードに対応するルート情報である。
また、該GFPサーチフレームのデータは、ルートテーブル情報ファイル、リクエスト情報、GFPフレームレイヤの管理フレーム情報である。
ここで、ルート情報は、トランスポートネットワーク1内で重複がないように割り当てられたルート管理番号、宛先ノードと送信元ノードは、トランスポートネットワーク1内で重複がないように割り当てられた宛先または送信元のノード識別記号、ルート種別情報は、同じ組み合わせのノード間の各ルートが主のルート(プライマリルート)であるか、副のルート(セカンダリルート)であるか、その他のルートであるかを示す種別情報、通信コスト情報は、各ルートを使用して通信を行った場合の通信費用、接続情報は、当該ルート情報における各ノードの接続情報、および各ノード間で通信を行った場合の通信費用である。
なお、ルート情報ファイルは、前述のルートテーブル情報ファイルから送信元ノードを該ノード(例えば、E1)の情報を抜き出したファイルであり、各項目の内容は、前述のルートテーブル情報ファイルと同様である。
なお、スイッチ情報ファイルは、前述のルートテーブル情報ファイルからルート情報毎に宛先ノードを抜き出したファイルであり、各項目の内容は、前述のルートテーブル情報ファイルと同様である。
また、本通信におけるトランスポートネットワーク1全体のルートテーブル情報ファイルは、図13に示したルートテーブル情報ファイルを使用する。
また、エッジノードE1のルート情報ファイルとスイッチ情報ファイルは、それぞれ、図14に示したルート情報ファイル、図15のスイッチ情報ファイルを使用する。
また、本例におけるイーサネット(登録商標)フレームは、GFPフレームレイヤでのプロテクション構成を行うフレームであり、かつ最優先のフレーム、すなわち、図10に示すGFPフレームのGFP拡張ヘッダファイルにおいて、GFP優先度は、図10の35−Aに示すプロテクションを示す「11」(以下、プロテクション設定という)が予め定められているものとする。
また、イーサネット(登録商標)フレーム認識部32は、イーサネット(登録商標)優先度を抜き出し、プライオリティー判定部35に出力する。
また、入力されたイーサネット(登録商標)フレームを、GFPカプセル化部33に出力する。
カプセル化したGFPフレーム(GFP真フレーム)をGFPスイッチ部70に出力する。
GFPスイッチ部70は、GFP真フレーム内のGFP拡張ヘッダに記録されているルート情報(例えば、宛先ノード番号、宛先ポート番号)が示す、自ノード(エッジノードE4)内の出力先ポートにスイッチングし、対応するキュー制御部81に出力する。
このように、クライアントネットワーク2が送信したイーサネット(登録商標)フレームが、トランスポートネットワーク1内をエッジノードE1→コアノードC1→エッジノードE4と送信され、クライアントネットワーク5がエッジノードE4からイーサネット(登録商標)フレームを受信することによって、本例におけるクライアントネットワーク2からクライアントネットワーク5へのイーサネット(登録商標)フレームの送信が完了する。
なお、本例でのルートテーブル情報ファイルの更新は、予め設定された期間で定期的に行うルートテーブル情報ファイルの更新動作の内の1回分を説明するものとする。
また、監視制御部92は、更新したルートテーブル情報ファイルをサーチフレーム生成部93、ルートテーブル処理部91、スイッチテーブル処理部95に出力する。
Claims (5)
- 複数の通信装置からなるGFPフレームレイヤのネットワークシステムにおいて、
前記通信装置は、
GFPフレームの拡張ヘッダ内にルート情報と優先情報を付与する情報付与手段と、
前記情報付与手段によって付与されたルート情報と優先情報に基づいてGFPフレームの転送ルートを決定するルート決定手段と、
前記ルート決定手段により決定された転送ルートと異なる転送ルートに偽り(擬似)のGFPフレームを送出する偽フレーム送出手段と、
を備えることを特徴とするネットワークシステム。 - 前記通信装置は、
前記偽りのGFPフレームを前記ルート決定手段により決定された転送ルートに送出する、
ことを特徴とする請求項1に記載のネットワークシステム。 - 前記通信装置は、
偽り(擬似)のGFPフレームに管理情報を付与する管理情報付与手段と、
をさらに備え、
前記管理情報付与手段によって管理情報が付与された偽り(擬似)のGFPフレームを送出する、
ことを特徴とする請求項1に記載のネットワークシステム。 - 複数の通信装置からなるGFPフレームレイヤのネットワークシステムの通信方法において、
GFPフレームの拡張ヘッダ内にルート情報と優先情報を付与する情報付与手順と、
前記情報付与手順によって付与されたルート情報と優先情報に基づいてGFPフレームの転送ルートを決定するルート決定手順と、
前記ルート決定手順により決定された転送ルートと異なる転送ルートに偽り(擬似)のGFPフレームを送出する偽フレーム送出手順と、
を含むことを特徴とする通信方法。 - 複数の通信装置からなるGFPフレームレイヤのネットワークシステムの通信装置において、
前記通信装置は、
GFPフレームの拡張ヘッダ内にルート情報と優先情報を付与する情報付与手段と、
前記情報付与手段によって付与されたルート情報と優先情報に基づいてGFPフレームの転送ルートを決定するルート決定手段と、
前記ルート決定手段により決定された転送ルートと異なる転送ルートに偽り(擬似)のGFPフレームを送出する偽フレーム送出手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
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JP2008166993A JP2010010995A (ja) | 2008-06-26 | 2008-06-26 | Gfpフレームレイヤでのプロテクション・スイッチ・システム |
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