JP3915547B2 - 高速障害切換ルータおよび高速障害切換方法 - Google Patents

高速障害切換ルータおよび高速障害切換方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速障害切換ルータおよび高速障害切換方法に関し、たとえば、ＩＰ（Internet Protocol）ルータにおいてＡＰＳ（Automatic Protection Switching）１＋１重化を用いた２つのＰＯＳ（Packet Over ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ）インタフェース（Interface）を１論理インタフェースとして扱うことにより、高速な障害迂回機能を実現できる高速障害切換ルータおよび高速障害切換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＡＰＳを用いた高速障害切換ルータおよび同通信回線における高速障害切換方法は、例えば、ＰＯＳインタフェースを持つルータとして構成される。本従来のＰＯＳインタフェースを持つルータで、ＳＯＮＥＴ(Synchronous Optical Network)/ＳＤＨ(Synchronous Digital Hierarchy) のＡＰＳ１＋１重化を用いた障害迂回機能では、図４に示すように、２台のルータを組み合わせてＡＰＳを動作させる方法と、図５に示すように、１台のルータ内でＡＰＳを動作させる方法との、２種類の方法がある。
【０００３】
本発明と技術分野の類似する先願発明例１として、特開平１１−３３１１７０号公報の「二重化ＡＴＭスイッチシステムおよび二重化ＡＴＭスイッチシステムにおけるＡＴＭセルの送受信方法」がある。本先願発明例１では、ＡＴＭインタフェースカードの光送受信器と光ケーブルのみを二重化しての現用系リンクと、この現用系リンクのバックアップのために使用される待機系リンクとを設けている。本構成により、物理リンクのみを二重化してＡＴＭスイッチと接続している。
【０００４】
上記構成により、現用系ＡＴＭスイッチまたは待機系ＡＴＭスイッチを経由してＡＴＭセルを受信すると、受信したＡＴＭセルが現用系リンクを経由してきたものであるか否かを判断し、この判断ステップの結果、待機系リンクを経由してきたものである場合には、光送受信器により受信したシリアルデータをセレクト部で折り返し、ＡＴＭセルの受信を行わないようにしている。このような構成によれば、ＡＴＭインタフェースカードの二重化が不要になり、装置を安価にすることができる効果がある、としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのＡＰＳを用いた回線障害迂回機能を持つＩＰルータは、ＰＰＰ(Point to Point Protocol) を２リンク(link)使用している。よって、ＡＰＳによるＳＯＮＥＴ／ＳＤＨレイヤでの高速切換が、ＩＰルータとしては通常速度の迂回動作として動作するため、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨレイヤでの高速切換が生かされない問題がある。
【０００６】
上記従来の２台のルータを組み合わせてＡＰＳを動作させる方法と、１台のルータ内でＡＰＳを動作させる方法の、２種類の方法のどちらの方法も、ＰＯＳのＰＰＰ(Point to Point Protocol) リンク(link)を１物理インタフェース(interface) 毎に持っており、ＡＰＳ１＋１重化方式の場合、２ＰＰＰリンクが存在する。このため、障害検出時のＡＰＳ切換時には、ルータ対地側のＩＰアドレスが変わることにより、ＰＰＰのＩＰＣＰ(Internet Protocol Control Protocol)は、再ネゴシエーションが必要である。更に、アドレスが変わることによるルーティング再計算が必要となり、ＡＰＳ切換後の再度のＩＰ Packet 導通までに時間がかかる。
【０００７】
また、上記先願発明例１では、物理インタフェースのみで構成されており、障害発生時に、ＡＰＳ切換後の再度のＩＰ Packet 導通までに時間がかかる。
【０００８】
本発明は、高速切換を有効に活用したＡＰＳを用いた高速障害切換ルータおよび同通信回線における高速障害切換方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明の高速障害切換ルータは、ワーキング回線及びプロテクション回線を介してＳＯＮＥＴ（ Synchronous Optical Network ）／ＳＤＨ（ Synchronous Digital Hierarchy ）伝送装置と接続され、通信先のルータとの間にはＰＰＰリンクが形成され、ＡＰＳ（ Automatic Protection Switching ）機能を用いて回線の切り換えが可能な高速障害切換ルータであって、ワーキング回線に接続された第１の物理インタフェースと、プロテクション回線に接続された第２の物理インタフェースと、を有し、第１の物理インタフェースと、第２の物理インタフェースとを１つの論理インタフェースと認識し、論理インタフェースは、通常接続時は、プロテクション回線に付与されたＩＰアドレスを使用して、プロテクション回線を用いて、ＰＰＰのネゴシエーションを行い、該ネゴシエーションにより接続が完了した後、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置から、ＰＰＰのネゴシエーションの結果を示すリンク情報をコピーし、障害発生時は、ＡＰＳ機能により回線の切り換えが行われた時に、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置から、障害発生の直前に行われていたＰＰＰのネゴシエーションの状態を示すリンク情報をコピーすることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記高速障害切換ルータにおいて、第１の物理インタフェースと、第２の物理インタフェースとは、ＡＰＳ１＋１重化を用いたＰＯＳ（ Packet Over SONET/SDH ）インタフェースであることを特徴とし、また、ＡＰＳ機能をＩＰレイヤとして適用したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の高速障害切換方法は、ワーキング回線及びプロテクション回線を介してＳＯＮＥＴ（ Synchronous Optical Network ）／ＳＤＨ（ Synchronous Digital Hierarchy ）伝送装置と接続され、通信先のルータとの間にはＰＰＰリンクが形成され、ＡＰＳ（ Automatic Protection Switching ）機能を用いて回線の切り換えが可能な高速障害切換ルータで行われる高速障害切換方法であって、高速障害切換ルータは、ワーキング回線に接続された第１の物理インタフェースと、プロテクション回線に接続された第２の物理インタフェースと、を有し、第１の物理インタフェースと、第２の物理インタフェースとを１つの論理インタフェースと認識し、論理インタフェースは、通常接続時は、プロテクション回線に付与されたＩＰアドレスを使用して、プロテクション回線を用いて、ＰＰＰのネゴシエーションを行い、該ネゴシエーションにより接続が完了した後、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置から、ＰＰＰのネゴシエーションの結果を示すリンク情報をコピーし、障害発生時は、ＡＰＳ機能により回線の切り換えが行われた時に、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置から、障害発生の直前に行われていたＰＰＰのネゴシエーションの状態を示すリンク情報をコピーすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記高速障害切換方法において、第１の物理インタフェースと、第２の物理インタフェースとは、ＡＰＳ１＋１重化を用いたＰＯＳ（ Packet Over SONET/SDH ）インタフェースであることを特徴とし、また、ＡＰＳ機能をＩＰレイヤとして適用したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明によるＡＰＳを用いた高速障害切換ルータおよび同通信回線における高速障害切換方法の実施の形態を詳細に説明する。図１から図３を参照すると、本発明のＡＰＳを用いた高速障害切換ルータおよび同通信回線における高速障害切換方法の一実施形態が示されている。
【００１４】
本発明の実施例では、ＩＰルータにおいてＡＰＳ(Automatic Protection Switching)１＋１重化を用いた２つのＰＯＳ（Packet over ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ）インタフェースを、１論理インタフェースとして扱うことにより、高速な障害迂回機能を実現できるルータを構成する。
【００１５】
上記構成の実施例では、ＡＰＳでの障害迂回機能が動作した場合でも、ＰＰＰは 1リンクのみのため、ＩＰアドレスが変わることが無い。その結果、ＰＰＰのＩＰＣＰの再ネゴシエーションやルーティング再計算が不必要のため、高速な迂回を実現することが出来る。本発明の構成の内容を、以下に詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明によるＡＰＳを用いた高速障害切換ルータおよび同通信回線における高速障害切換方法の実施形態が適用される、伝送回線の構成例を示している。図１において、ＡＰＳを用いた高速障害切換ルータおよび同通信回線における高速障害切換方法の適用される伝送回線は、ルータＡ１と本ルータＡ１とワーキング(working) 回線５ａおよびプロテクション(protection)回線６ａとで接続された第１のＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置３ａと、ルータＢ２と本ルータＢ２とワーキング回線５ｂおよびプロテクション回線６ｂとで接続された第２のＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置３ｂとを具備して構成される。
【００１７】
上記のルータＡ１はアドレスＡ１１を有し、ルータＢ２はアドレスＢ２１を有している。これら相互のアドレスＡ１１とアドレスＢ２１との区間Ｈには、ＰＰＰリンクが形成される。
【００１８】
図１の様にルータに論理インタフェースの考え方を持ち、ＡＰＳ１＋１重化の組みとなる２つのインタフェースを、１つの論理インタフェースとする。
直接ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨレイヤでの対向となるＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置３ａ、３ｂとの間は、ＡＰＳ１＋１重化方式のＡＰＳ信号のやりとりを行い、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨレイヤでの障害検出・警報転送・切換動作を実行する。
【００１９】
一方、ＩＰレイヤで対向となるルータ１、２の間は、現用系／予備系を合わせて、１論理インタフェースとして１ＰＰＰリンクを形成する。
【００２０】
（構成）
図２は、上記図１に示す通信回線における高速障害切換の実施形態を説明するための図である。本発明が適用される通信回線は、例えば、ルータ１、論理インタフェース１１、ワーキング(working) 回線５、プロテクション(protection)回線６、物理インタフェース５１、物理インタフェース６１、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置３、にて構成される。
【００２１】
ルータ１は、ＰＯＳインタフェースをＡＰＳ１＋１重化として動作させるルータである。
論理インタフェース１１は、２物理インタフェースを１つのインタフェースと認識した論理インタフェースである。
【００２２】
接続回線は、ワーキング(working) 回線５と、プロテクション(protection)回線６とである。
物理インタフェース５１は、working 回線５に接続されたルータの物理インタフェースである。
【００２３】
物理インタフェース６１は、protection回線６側に接続されたルータの物理インタフェースである。
ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置３ａ、３ｂは、ＡＰＳ１＋１重化を動作させ、相互にＳＯＮＥＴ／ＳＤＨレイヤでの対向装置となる。
【００２４】
（動作例）
通常接続時を想定した第１ステージにおいて、下記の手順にて正常稼動が開始される。
第１ステップで、ルータ論理インタフェース１１のプロテクション回線６ａに対して１ＩＰアドレスを付与する。
第２ステップで、ルータ論理インタフェース１１は、プロテクション回線６ａに付与されたＩＰアドレスを使用して、物理インタフェース６１の回線６ａを用いてＰＰＰのネゴシエーションを行う。
【００２５】
第３ステップで、ＰＰＰのネゴシエーションの結果接続完了後、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置３ａに保持しているＰＰＰネゴシエーション結果のリンク情報を、ルータ１にコピー(copy)し、ＰＰＰのリンク情報を、ルータ１にも保持させる。
【００２６】
障害発生時を想定した第２ステージにおいて、物理インタフェース５１にて障害が発生したものと仮定する。
第１１ステップで、物理インタフェース５１にて障害が発生すると、ＡＰＳにより、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨレイヤは、物理インタフェース６１に切換動作が行われる。
第１２ステップにおけるＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置３ａでは、ＡＰＳでの切換動作時に、その時のＰＰＰ状態をルータ１に対して引き継ぐため、コピーを実施する。
【００２７】
第１３ステップにおけるルータ１では、切換動作完了後もＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置３ａで障害が発生する直前の、ＰＰＰリンク情報が存在する。このため、新たにＰＰＰネゴシエーションを行うことなく、ＰＰＰの接続状態を引き継いだまま動作することができる。
第１４ステップで、ＰＰＰの状態が変化しないため、ＩＰルーティング状態・フォワーディング状態の変化が起きない。このため、ＩＰ転送の停止が、障害発生からＡＰＳでの切換完了までの短い時間となる。
【００２８】
（実施例の効果）
(1) ＡＰＳによる障害時に、ルーティング再計算が必要無いため、障害時にＩＰ転送が停止する時間を短くすることができる。
(2) ＡＰＳによる障害時に、ＰＰＰの再ネゴシエーションが必要ないため、高速な切換動作ができる。
(3) ＰＰＰで使用するＩＰアドレスが、従来の方式と比較して半分の消費に抑えることができる。
【００２９】
なお、上述の実施形態は、本発明の好適な実施の一例である。ただし、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
例えば、上記の実施形態はＰＯＳ回線についての説明であるが、ＡＴＭ(asynchronous transfer mode)回線でも同じ論理インタフェースの考えを持たせることにより、同一の効果を得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明のＡＰＳを用いた高速障害切換ルータおよび同通信回線における高速障害切換方法は、ルータ論理インタフェースのプロテクション回線に対して１ＩＰアドレスを付与し、ルータ論理インタフェースは、プロテクション回線に付与されたＩＰアドレスを使用して、物理インタフェースの回線を用いてＰＰＰのネゴシエーションを行い、ＰＰＰのネゴシエーションの結果接続完了後、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置に保持しているＰＰＰネゴシエーション結果のリンク情報をルータにコピーし、ＰＰＰのリンク情報をルータにも保持させ、物理インタフェースにて障害が発生した場合、ＡＰＳにより、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨレイヤは、物理インタフェースに切換動作が行われる。この結果、ＡＰＳによる障害時にＩＰ転送が停止する時間を短くすることができ、高速な切換動作ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＡＰＳを用いた高速障害切換ルータおよび同通信回線における高速障害切換方法の実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】図１の回路ブロックにおける動作例を説明するための図である。
【図３】従来例を示すブロック構成図である。
【図４】従来の動作例を説明するための図である。
【符号の説明】
１ ルータ(Router)Ａ
２ ルータ(Router)Ｂ
３ａ 第１のＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置
３ｂ 第２のＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置
５ ワーキング(working) 回線
６ プロテクション(protection)回線
１１ ルータＡのアドレス(address) Ａ
２１ ルータＢのアドレス(address) Ｂ
５１、６１ 物理インタフェース

Claims (6)

  1. ワーキング回線及びプロテクション回線を介してＳＯＮＥＴ（ Synchronous Optical Network ）／ＳＤＨ（ Synchronous Digital Hierarchy ）伝送装置と接続され、通信先のルータとの間にはＰＰＰリンクが形成され、ＡＰＳ（ Automatic Protection Switching ）機能を用いて前記回線の切り換えが可能な高速障害切換ルータであって、
    前記ワーキング回線に接続された第１の物理インタフェースと、
    前記プロテクション回線に接続された第２の物理インタフェースと、を有し、
    前記第１の物理インタフェースと、前記第２の物理インタフェースとを１つの論理インタフェースと認識し、
    前記論理インタフェースは、
    通常接続時は、前記プロテクション回線に付与されたＩＰアドレスを使用して、前記プロテクション回線を用いて、ＰＰＰのネゴシエーションを行い、該ネゴシエーションにより接続が完了した後、前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置から、前記ＰＰＰのネゴシエーションの結果を示すリンク情報をコピーし、
    障害発生時は、前記ＡＰＳ機能により前記回線の切り換えが行われた時に、前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置から、前記障害発生の直前に行われていたＰＰＰのネゴシエーションの状態を示すリンク情報をコピーすることを特徴とする高速障害切換ルータ。
  2. 前記第１の物理インタフェースと、前記第２の物理インタフェースとは、ＡＰＳ１＋１重化を用いたＰＯＳ（ Packet Over SONET/SDH ）インタフェースであることを特徴とする請求項１記載の高速障害切換ルータ。
  3. 前記ＡＰＳ機能をＩＰレイヤとして適用したことを特徴とする請求項１または２に記載の高速障害切換ルータ。
  4. ワーキング回線及びプロテクション回線を介してＳＯＮＥＴ（ Synchronous Optical Network ）／ＳＤＨ（ Synchronous Digital Hierarchy ）伝送装置と接続され、通信先のルータとの間にはＰＰＰリンクが形成され、ＡＰＳ（ Automatic Protection Switching ）機能を用いて前記回線の切り換えが可能な高速障害切換ルータで行われる高速障害切換方法であって、
    前記高速障害切換ルータは、
    前記ワーキング回線に接続された第１の物理インタフェースと、
    前記プロテクション回線に接続された第２の物理インタフェースと、を有し、
    前記第１の物理インタフェースと、前記第２の物理インタフェースとを１つの論理インタフェースと認識し、
    前記論理インタフェースは、
    通常接続時は、前記プロテクション回線に付与されたＩＰアドレスを使用して、前記プロテクション回線を用いて、ＰＰＰのネゴシエーションを行い、該ネゴシエーションにより接続が完了した後、前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置から、前記ＰＰＰのネゴシエーションの結果を示すリンク情報をコピーし、
    障害発生時は、前記ＡＰＳ機能により前記回線の切り換えが行われた時に、前記ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置から、前記障害発生の直前に行われていたＰＰＰのネゴシエーションの状態を示すリンク情報をコピーすることを特徴とする高速障害切換方法。
  5. 前記第１の物理インタフェースと、前記第２の物理インタフェースとは、ＡＰＳ１＋１重化を用いたＰＯＳ（ Packet Over SONET/SDH ）インタフェースであることを特徴とする請求項４記載の高速障害切換方法。
  6. 前記ＡＰＳ機能をＩＰレイヤとして適用したことを特徴とする請求項４または５に記載の高速障害切換方法。
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