JP4541367B2 - 故障救済方法およびパケット通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、レイヤの異なるパスネットワーク間で協調して障害が発生したパスを復旧する技術に関する。
本発明は２００５年１２月５日に出願された特願２００５−３５０６０２に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。

近年、大容量トラフィックを効率的に収容するネットワークとしてパスネットワークが注目され、パスを設定、もしくは削除するためのパス制御シグナリングプロトコルの研究開発が進められている。例えば、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）を中心にＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching）が研究開発され、ＩＥＴＦ ＲＦＣ（Request for Comments）３０３１（非特許文献１参照）として標準化され、ルータおよびレイヤ２／３スイッチへの実装が始まった。また、ＩＥＴＦを中心にＧＭＰＬＳ（Generalized Multi-Protocol Label Switching）が研究開発され、ＩＥＴＦ ＲＦＣ３４７１（非特許文献２参照）として標準化され、ルータ、レイヤ２／３スイッチ、ＯＸＣ（Optical Cross Connect）、およびＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Optical Network/Synchronous Digital Hierarchy）装置への実装が始まった。

さらに、ＯＵＮＩ（Optical User Network Interface）、およびＧＭＰＬＳ−ＵＮＩ（User Network Interface）というパス制御シグナリングプロトコルが登場し、また、ＧＭＰＬＳの研究開発が進み、レイヤの異なるパスネットワーク間でパスを設定すること、およびパスを削除することが可能となった。前記のパス制御シグナリングプロトコルの登場により、例えば、ルータもしくはレイヤ２／３スイッチで構成されたパケット単位のパスネットワークから、ＯＸＣで構成された波長単位のパスネットワークを介し、他のパケット単位のパスネットワークに対してパスを設定、もしくは削除することが可能となった。

ＯＸＣ網を介し、ルータ同士がパス接続されている状況で、ＯＸＣ網での障害、もしくはルータとＯＸＣとの間の障害に応じて、ルータがパスを再設定するリストレーション技術が検討されている。

ＩＥＴＦ ＲＦＣ３０３１、［ｏｎｌｉｎｅ］、［２００５年１１月７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ３０３１．ｔｘｔ＞ ＩＥＴＦ ＲＦＣ３４７１、［ｏｎｌｉｎｅ］、［２００５年１１月７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ３４７１．ｔｘｔ＞

ルータなどのパケット通信装置はパスの障害を検知し、バックアップ用のパスを設定するが、障害を検知すると同時に接続関係の変更処理を始める。パケット通信装置は接続関係の変更を隣接のパケット通信装置に通知し、通知されたパケット通信装置はさらに隣接のパケット通信装置に接続関係の変更を通知する。以上により、ネットワーク全体に接続関係の変更の影響が生じる。パケット通信装置は、接続関係の変更処理を行うため、パケット通信装置内の処理負荷が上がり、パケット通信装置のパケット転送能力は低下する。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、２台のパケット通信装置の間に設定されたパスに障害が発生した場合に、その２台のパケット通信装置以外にパス障害の影響を与えることなく、代用パス（予備パス）を設定し、通信を復旧できる故障救済方法およびパケット通信装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明の第一の態様による故障救済方法は、相互にパケットを用いて通信を行うパケット通信装置と、前記パケット通信装置間の伝送路上に設けられ、前記パケット通信装置間の伝送路上のパスの設定または解放を行うパス通信装置とを備えたパケット通信システムにおいて、前記パケット通信装置が対向側のパケット通信装置との間の伝送路もしくはパスの障害を検知し、通信を復旧する際に行われる故障救済方法であって、前記規定時間の間に、パス設定シグナリングを行って自パス通信装置および前記対向側のパケット通信装置が協働して代用パスを設定するパス復旧ステップと、前記障害によって切断されたパスに利用されていた仮想インタフェースを前記代用パスに設定する仮想インタフェース設定変更ステップとを備えている。

本発明の第一の態様による故障救済方法において、前記規定時間の間、前記対向側のパケット通信装置との接続が切断されたことを前記対向側のパケット通信装置以外の他のパケット通信装置に通知しないトポロジ変更通知保留ステップを備えていても良い。
前記トポロジ変更通知保留ステップにおいて、前記対向側のパケット通信装置との前記接続が切断されたパケット通信装置は前記対向側のパケット通信装置との接続関係を維持するようにしても良い。
前記パス復旧ステップにおいて、前記パケット通信装置と前記パス通信装置との間の伝送路もしくはパスに前記障害が発生した場合に、前記障害の発生した場所を特定し、前記障害の発生した場所を含む前記パケット通信装置と前記パス通信装置との間の区間に前記代用パスを設定するようにしても良い。

本発明の第二の態様による故障救済方法は、相互にパケットを用いて通信を行うパケット通信装置と、前記パケット通信装置間の伝送路上に設けられ、前記パケット通信装置間の伝送路上のパスの設定または解放を行うパス通信装置とを備えたパケット通信システムにおいて、前記パケット通信装置が対向側のパケット通信装置との間の伝送路もしくはパスの障害を検知し、通信を復旧する際に行われる故障救済方法であって、規定時間の間、前記対向側のパケット通信装置との接続が切断されたことを前記対向側のパケット通信装置以外の他のパケット通信装置に通知しないトポロジ変更通知保留ステップと、前記障害によって切断されたパスに利用されていた仮想インタフェースを代用パスに設定する仮想インタフェース設定変更ステップとを備えている。

本発明の第二の態様による故障救済方法において、前記パケット通信装置と前記パス通信装置との間の伝送路もしくはパスに前記障害が発生した場合に、前記規定時間の間に、前記障害の発生した場所を特定し、パス設定シグナリングを行って自パス通信装置および前記対向側のパケット通信装置が協働して前記障害の発生した場所を含む前記パケット通信装置と前記パス通信装置との間の区間に前記代用パスを設定するパス復旧ステップを備えても良い。

本発明の第一又は第二の態様による故障救済方法において、前記パス復旧ステップおよび前記仮想インタフェース設定変更ステップが完了するまでの間、前記障害の発生したパス端のパケット通信装置が、前記障害の発生したパス上を流れていたトラフィックを既設の別のパス、もしくは伝送路に転送するステップを備えても良い。
本発明の第一又は第二の態様による故障救済方法において、前記代用パスを設定する前、もしくは前記代用パスを設定した後に前記障害が発生したパスを削除するステップを備えても良い。

本発明のパケット通信装置は、相互にパケットを用いて通信を行うパケット通信装置と、前記パケット通信装置間の伝送路上に設けられ、前記パケット通信装置間の伝送路上のパスの設定または解放を行うパス通信装置とを備えたパケット通信システムにおける前記パケット通信装置であって、本発明の故障救済方法における前記ステップを実行する手段を備えている。

本発明のプログラムは、汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明のパケット通信装置に相応する機能を実現させるプログラムである。
本発明の記録媒体は、本発明のプログラムが記録された前記情報処理装置が読み取り可能な記録媒体である。

本発明によれば、２台のパケット通信装置の間に設定されたパスに障害が発生した場合に、その２台のパケット通信装置以外にパス障害の影響を与えることなく、代用パスを設定し、通信を復旧できる。

本発明の原理を示した実施形態１による故障救済フローを示す図。 実施形態１を説明するためのネットワーク構成の一例を示す図。 パスを設定するためのシグナリングシーケンスの一例を示す図。 パスを削除するためのシグナリングシーケンスの一例を示す図。 実施形態２を説明するためのネットワーク構成を示す図。 図５のパケット通信装置Ｂが保持する接続関係の一例を示す図。 図５のパケット通信装置Ｂが保持する接続関係がパスの障害発生によって変化した後の接続関係の一例を示す図。 実施例１を説明するための図。 実施例１を説明するためのネットワーク構成図。 実施例２及び実施例３を説明するためのネットワーク構成図。 図１０のネットワークで障害が発生した場合における実施例２の動作を説明するための図。 図１０のネットワークで障害が発生した場合における実施例３の動作を説明するための図。

符号の説明

１、２ トラフィックフロー
１−１、１−２、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ パケット通信装置
２−１、２−２、ａ、ｂ、ｃ、ｄ パス通信装置
１０ パス制御部
１１ パケット転送部
１２、α、β 仮想インタフェース
２０ 下位レイヤパス制御部
２１ 下位レイヤ転送部
３０、Ｍ、Ｎ、Ｐ〜Ｗ 伝送路
ＰＰ 代用パス
ＷＰ 現用パス
４０、Ｘ、Ｙ パス

以下、図面を参照して、本発明の実施形態及び実施例を詳細に説明する。ただし、これら実施形態や実施例は本発明の例示に過ぎず、本発明はこれら実施形態及び実施例に限定されるものではない。したがって，本発明の範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加，省略，置換，その他の変更を行っても良い。また、例えば、これら実施形態や実施例を適宜組み合わせたものも本発明の範囲に属する。

本発明の実施形態及び実施例における第一の特徴は、パケット通信装置がパス、もしくは伝送路の障害を検知した後、パスで接続された対向側のパケット通信装置以外のパケット通信装置に対して、接続関係の変更を通知しないことである。

本発明の実施形態及び実施例における第二の特徴は、障害の発生したパスの端点に付与されていたＩＰ（Internet Protocol）アドレス情報や、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス情報を代用パスに付与し、その代用パスを設定することにより、故障救済後のネットワーク状態と、障害発生前のネットワーク状態とを一致させ、パケット通信装置が他のパケット通信装置に対して接続関係の変更を通知しなくてもよいところである。

〔実施形態１〕
図１は本発明の原理を説明するための本実施形態による故障救済フローを示す図である。図２は本実施形態を説明するためのネットワーク構成例である。例えば、パケット通信装置１−１及び１−２は、パケット転送部１１とパス制御部１０とで構成される。パケット転送部１１は、ＭＡＣアドレス、インタフェースインデックス（ＩｆＩｎｄｅｘ）、もしくはＩＰアドレスなどの情報を１つ、もしくは複数備えた仮想インタフェース１２を具備し、入力されたパケットを他の通信装置に転送する場合にパケットを仮想インタフェース１２経由で伝送路３０上およびパス４０上に転送する機能と、ネットワーク内の通信装置の接続情報を収集し、パケットの転送経路を計算し、決定する機能とを有する。パス制御部１０は、他のパス制御部１０との間で伝送路３０上にパス４０を設定もしくは削除するためのパス制御シグナリングを行い、パス制御シグナリングの内容に基づいてパケット転送部１１の設定を変更する機能と、パス経路およびパス制御シグナリングの転送経路を決定する機能とを有する。

また、例えば、下位レイヤパス通信装置であるパス通信装置２−１及び２−２は、下位レイヤパス制御部２０と下位レイヤ転送部２１とで構成される。下位レイヤパス制御部２０は、他の下位レイヤパス制御部２０との間で伝送路３０上にパスを設定もしくは削除するためのパス制御シグナリングを行い、パス制御シグナリングの内容に基づいて下位レイヤ転送部２１の設定を変更する機能と、パス経路およびパス制御シグナリングの転送経路を決定する機能とを有する。下位レイヤ転送部２１は、パス４０上および伝送路３０上にパケットを転送する機能を有する。

このような前記パケット通信装置１−１および１−２ならびに前記パス通信装置２−１および２−２を備えたネットワーク構成において、例えば、前記パス制御部１０および前記下位レイヤパス制御部２０間が伝送路３０で接続され、また、前記パケット転送部１１および前記下位レイヤ転送部２１間が伝送路３０で接続され、例えば前記パケット通信装置１−１が、前記パス通信装置２−１及び２−２で構成されたパス通信網を介して、他のパケット通信装置１−２との間でパス４０によって接続されている状況で、かつ、前記パス制御部１０と前記下位レイヤパス制御部２０とのパス制御シグナリングが連携して前記パケット転送部１１および前記下位レイヤ転送部２１の間でパス設定、もしくは削除を行う状況を想定する。

ただし、図１において、ステップＳ１〜Ｓ３の順番は入れ替わってもよい。図２に示したパケット通信装置１−１、１−２においては、パス制御部１０とパケット転送部１１とを一体化してもよい。また、パス通信装置２−１、２−２においては、下位レイヤパス制御部２０と下位レイヤ転送部２１とを一体化してもよい。

パス制御部１０および下位レイヤパス制御部２０が連携してパス４０を設定する方法、もしくは削除する方法として、ＧＭＰＬＳシグナリングがある。図３は、図２のネットワーク構成において、パケット通信装置１−１、１−２の間でパス４０を設定するためのＧＭＰＬＳシグナリングの例である。設定要求メッセージは、パス４０を設定する際に下位レイヤ転送部２１およびパケット転送部１１をどのように制御するのかという情報が記載されている。設定完了メッセージには、パスを設定するためにどのように下位レイヤ転送部２１およびパケット転送部１１を制御したのかという情報が記載されている。本発明では、図３に示されるＧＭＰＬＳシグナリング以外のパス設定方法を使用してもよい。図４は、図２のネットワーク構成において、パケット通信装置１−１、１−２の間における既設のパスを削除するためのＧＭＰＬＳシグナリングの例である。削除要求メッセージには、パスを削除する際に下位レイヤ転送部２１およびパケット転送部１１をどのように制御するのかという情報が記載されている。本発明では、図４に示されるＧＭＰＬＳシグナリング以外のパス削除方法を使用してもよい。

本実施形態におけるパケット通信装置１−１、１−２は、隣接のパケット通信装置１−２、１−１との間で接続関係を把握するために、メッセージの送受信による情報交換を行う。情報交換は、定期的に行われる他に、接続関係が変化したときにも随時行われる。送信されたメッセージの内容は、メッセージを送信したパケット通信装置と接続された伝送路情報、ＩＰアドレス情報、ＭＡＣアドレス情報、ＩｆＩｎｄｅｘ情報、および、これらの組み合わせ情報などが記載される。メッセージを受信したパケット通信装置は、どのようなＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス、ＩｆＩｎｄｅｘなどを有するパケット通信装置と隣接しているのかを把握できる。

伝送路などが切断された場合には、切断された伝送路で接続されたパケット通信装置１−１、１−２同士は、情報交換を一定期間できなくなり、パケット通信装置１−１、１−２同士は、互いに隣接関係でなくなったことを把握する。

仮想インタフェース１２は、ＩＰアドレス、およびＭＡＣアドレスなどを備えており、接続関係を表す情報を備えている。“Ａ”という名前のパスで接続された２台のパケット通信装置は、パス“Ａ”が故障した場合には、“Ｂ”という名前のパスを設定すると仮定する。この場合には、２台のパケット通信装置１−１、１−２は、接続関係の変更が生じたため、隣接のパケット通信装置１−２、１−１に対して接続関係変更の情報交換を行う。しかし、パス“Ａ”に付与されていた仮想インタフェース１２をパス“Ｂ”に付与することにより、パス“Ｂ”はネットワーク内でパス“Ａ”と同じであると認識され、接続関係に変更を生じない。仮想インタフェース１２としては、ＩＥＴＦで標準化されているＲＦＣ２７８４ＧＲＥ（Generic Routing Encapsulation）、もしくは、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）で標準化されているＩＥＥＥ８０２．３ａｄがある。なお、本発明の仮想インタフェースは、これらの標準化された仮想インタフェースに加えて、物理的なインタフェースをも包含している。

パケット通信装置は、パケット転送部１１内のトラフィックを他のパケット通信装置に転送する際、仮想インタフェース１２を通してパス４０に収容し、対向側のパケット通信装置に転送する。対向側のパケット通信装置は、仮想インタフェース１２を経由してパス４０からトラフィックを受信する。

パケット通信装置がパスの障害を検知する方法としては３つの方法がある。１つ目のパス障害検知のケースは、障害の発生したパスに接続されていたパケット転送部１１に対してエラーメッセージが通知される場合、もしくは、あらゆる信号が到着しない場合である。エラーメッセージは２種類ある。第１の種類のエラーメッセージではパスのどの地点で障害が発生したのか記載されている。第２の種類のエラーメッセージでは障害が発生したことしかわからない。２つ目のパス障害検知方法は、障害が発生したパスによって接続されていたパケット転送部１１および下位レイヤ転送部２１の間、もしくは、パス制御部１０および下位レイヤパス制御部２０の間において、接続関係に関する情報交換が停止した場合である。３つ目のパス障害検知方法は、障害の発生したパス上のパス制御部１０に対してエラーメッセージが通知される場合である。エラーメッセージには、主に、どの地点で、どのような障害が発生したのかが記載されている。

本実施形態におけるパケット通信装置は、パス４０の障害を検知した後、他のパケット通信装置との接続関係の変更処理を開始するまで、トポロジ変更通知保留時間を設定する（図１、図８のステップＳ１）。パケット通信装置は、トポロジ変更通知保留時間の間に代用パスを設定し（図１、図８のステップＳ２）、障害の発生したパスに付与されていた仮想インタフェース１２を代用パスに設定する（図１、図８のステップＳ３）。

パケット通信装置が代用パスを設定する方法として、事前に決定された経路に基づいて代用パスを設定する場合と、障害位置を特定して障害を避けるように代用パスの経路を決定して代用パスを設定する場合と、無作為に代用パスの経路を決定して代用パスを設定する場合の３とおりがある。代用パスを設定する方法として、主に図３に示されるシグナリング技術を用いるが、他の方法を用いてもよい。

パケット通信装置は、代用パスを設定した後、障害の発生したパスに付与されていた仮想インタフェース１２を代用パスに割り当てる。この際、障害の発生したパスから前記の仮想インタフェース１２を解放してもよい。もしくは、障害の発生したパスに割当ててもよい。すなわち、１つの仮想インタフェースには２以上の物理インタフェースを対応付けることが可能であるため、障害の発生したパスに代えて代用パスを仮想インタフェース１２に対応付けても良く、もしくは、障害の発生したパス及び代用パスの双方を仮想インタフェース１２に対応付けても良い。

以上により、障害の発生したパスによって接続されていた２台のパケット通信装置は、接続関係を変えることなく、接続関係を復旧できる。

〔実施形態２〕
第本実施形態では、パス復旧ステップ（Ｓ２）および仮想インタフェース設定変更ステップ（Ｓ３）が完了するまでの間、障害の発生したパス端のパケット通信装置が、障害の発生したパス上を流れていたトラフィックを既設の別のパス、もしくは伝送路に転送するステップを実行する。

実施形態１のパケット通信装置は、接続されたパスに障害が発生した場合に、トポロジ変更通知保留時間の間、対向側のパケット通信装置以外の他のパケット通信装置に対して接続関係の変更を通知しない。このため、他のパケット通信装置は、ネットワーク中に障害が発生していないと判断し、障害の発生したパス方向にトラフィックを転送する可能性がある。

図５は本実施形態を説明するためのネットワーク構成図である。図５の中で、パケット通信装置Ａとパケット通信装置Ｃとの間にトラフィックフロー１が流れている。同様に、パケット通信装置Ｂとパケット通信装置Ｄとの間にトラフィックフロー２が流れている。また、パケット通信装置Ａとパケット通信装置Ｃとの間にパスＸが設定され、パケット通信装置Ｂとパケット通信装置Ｄとの間にパスＹが設定されている。トラフィックフロー１および２はパスＹ上を流れている。パケット通信装置ＡとＢとは伝送路Ｍによって接続され、パケット通信装置ＣとＤとは伝送路Ｎによって接続されている。

図６は、パケット通信装置Ｂに保持している他のパケット通信装置との接続関係の一例である。図６の接続関係では、宛先毎にパケット通信装置Ｂのどこからトラフィックを出力するのかが記載されている。図６では、トラフィックフロー１および２の出力先がパスＹに設定されている。本実施形態において、パスＹに障害が発生した場合に、パケット通信装置Ｂとパケット通信装置Ｄとは、パスＹの障害を検知した後、トラフィックフロー２がパスＸ上を流れるように他のパケット通信装置との接続関係を更新する（図８のステップＳ５）。

図７はパケット通信装置Ｂにおける接続関係の更新例である。図７では、トラフィックフロー１および２の出力先が伝送路Ｍに変更された。これにより、トラフィックフロー２は、パスＹの障害後、別の迂回路（パスＸ）にすぐに転送され、トラフィックフロー２の廃棄される量が低下する。一方、パケット通信装置ＡおよびＣは、トポロジ変更通知保留時間の間、他のパケット通信装置との接続関係に変更が生じたことを検知できず、トラフィックフロー１をパケット通信装置ＢおよびＤに向けて転送する。

しかし、本実施形態により、パケット通信装置ＢおよびＤは、トラフィックフロー１についても別の迂回経路（パスＸ）を流れるように転送する。これにより、トラフィックフロー１の廃棄される量が低下する。パスＹの代用パスを確立した後、トラフィックフロー１およびトラフィックフロー２はパスＹの代用パスを流れる可能性が高い。

〔実施形態３〕
本実施形態では、代用パスを設定する前、もしくは代用パスを設定した後に障害が発生したパスを削除するステップを実行する。

障害の発生したパスを削除する方法として、主に図４に示されるシグナリング技術を用いるが、他の削除方法を用いてもよい。障害の発生したパスを削除することにより（図８のステップＳ４）、障害の発生したパスが通過していた伝送路などのネットワーク資源を解放でき、他のパスの設定に利用可能となる。

〔実施例１〕
以下の各実施例は、前記実施形態１、実施形態２、実施形態３についての実施例である。本実施例の故障救済フローを図８に示す。パケット通信装置として、ＩＰルータを用いる。ただし、本実施例では、ＩＰルータの代わりに、Ｌ２スイッチ、もしくはレイヤ２／３スイッチを用いることも可能である。パス通信装置として、光クロスコネクト装置（ＯＸＣ）を用いる。ただし、本実施例では、ＯＸＣの代わりに、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ通信装置を用いることも可能である。

ＩＰルータは、他のＩＰルータとの接続関係を把握するための技術として、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）を利用する。ＯＳＰＦは、初期設定として、１０秒毎に接続情報の交換を行い、４０秒間接続情報の交換が停止すると、接続関係が変わったと判断する。ただし、本実施例では、ＯＳＰＦの代わりに、ＢＧＰ（Border Gateway Protocol）、もしくはＲＩＰ（Routing Information Protocol）などを用いることも可能である。

パスに障害が発生してから他のパケット通信装置に対して接続関係の変更を通知するまでのトポロジ変更通知保留時間を５００ｍｓｅｃに設定したと仮定する。ＩＰルータおよびＯＸＣはシグナリング技術としてＧＭＰＬＳシグナリングを用いる。ただし、本実施例では、ＧＭＰＬＳシグナリング以外のパス設定技術、および、パス削除技術を用いてもよい。仮想インタフェースとして、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄ技術を用いる。ただし、本実施例では、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄの代わりに、ＧＲＥを用いてもよい。

本実施例におけるネットワーク構成を図９に示す。複数のパケット通信装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとパス通信装置ａ、ｂ、ｃ、ｄとが存在し、各通信装置は、図９に示されるとおりに伝送路Ｍ、Ｎ、Ｐ〜Ｕによって接続されている。パケット通信装置ＢとＤとの間にパスＸが設定されている。パスＸは、パケット通信装置Ｂからパケット通信装置Ｄに向けて設定されたものとする。

パスＸ上、および、パス通信装置ｂとパス通信装置ｄとの間において、障害が発生したと仮定する。パス通信装置ｂからパケット通信装置Ｂのパス制御部１０およびパケット転送部１１に向けてエラーメッセージが送信され、パケット通信装置Ｂは前記のエラーメッセージを受信する。

エラーメッセージを受信したパケット通信装置Ｂは、パスＸに障害が発生したことを検知し、代用パスを設定するための迂回経路を探索する。パケット通信装置Ｂは、装置内部で保持する接続関係情報とエラーメッセージの情報とをもとに迂回経路を探索する。

パケット通信装置Ｂ、および、パケット通信装置Ｄは、トポロジ変更通知保留時間の５００ｍｓｅｃの間、パケット通信装置Ａ、およびパケット通信装置Ｃに対して、接続関係の変更が発生したことを通知しない（ステップＳ１）。

パケット通信装置Ｂ、および、パケット通信装置Ｄは、トポロジ変更通知保留時間の５００ｍｓｅｃの間、パスＸ上に流入しそうなトラフィックをパケット通信装置Ａ、もしくは、パケット通信装置Ｃに転送する（ステップＳ５）。ただし、転送しなくてもよい。しかし、トラフィックを転送しない場合には、パスＸに流入したトラフィックは廃棄される。

パケット通信装置ＢはパスＸを削除する（ステップＳ４）。ただし、パスＸを削除しなくてもよい。しかし、パスＸを削除しない場合には、パスＸに使用されていた伝送路などのネットワーク資源を代用パスに利用できない。

迂回経路がパケット通信装置Ｂ、パス通信装置ｂ、パス通信装置ａ、パス通信装置ｃ、パス通信装置ｄ、パケット通信装置Ｄを通ると仮定する。このとき、パケット通信装置Ｂは、上記の迂回経路に沿ってシグナリングを行い、代用パスＹを設定する（ステップＳ２）。

パケット通信装置Ｂ、および、パケット通信装置Ｄは、パスＸに使用していた仮想インタフェースをパスＹに付与する（ステップＳ３）。

パスＹをトポロジ変更通知保留時間内に確立することにより、各パケット通信装置内で動作しているＯＳＰＦでは、ネットワーク構成の変更が発生していないものと判断する。以上により、パケット通信装置Ｂ、および、パケット通信装置Ｄはパケット通信装置Ａ、および、パケット通信装置Ｃに対して接続関係の変更を通知する必要がなく、接続関係の変更処理の負荷を軽減できる。

〔実施例２〕
本実施例におけるネットワーク構成を図１０に示す。基本的に図９のネットワーク構成と同様であるが、パケット通信装置Ｂ及びＤならびにパス通信装置ｂ及びｄについては本実施例と直接関係がないため図示を省略している。また、本実施例では、パケット通信装置ＡとＣの間に伝送路Ｖ及びＷを設けるとともに、これらパケット通信装置の間に現用パスＷＰ及び代用パスＰＰが設定される。なお、パケット通信装置及びパス通信装置としてどのような装置を用いるか、接続関係を把握するためにどのような技術を用いるか、シグナリング技術としてどのような技術を用いるか、および、仮想インタフェースとしてどのようなものを用いるかについては、実施例１と同様である。

本実施例の故障救済フローは、図１に示したステップＳ１〜Ｓ３からパス復旧ステップＳ２を除外し、トポロジ変更通知保留ステップＳ１及び仮想インタフェース設定変更ステップＳ３で構成したものになる。

図１０に示すように、パケット通信装置ＡとＣが現用パスＷＰ経由でパケット通信している。現用パスＷＰと代用パスＰＰは予め設定されているが、代用パスＰＰはＩＰパケットを転送できないように設定されている。例えば、代用パスＰＰの設定が無効化されているか、もしくは、代用パスＰＰ上でＩＰルーティングが動作しないように設定されている。

図１０のネットワークにおいて、パケット通信装置ＡのＩＰルーティングテーブル（図示省略）は以下のようになる。
宛先
パケット通信装置Ｃ
経由
仮想インタフェースα
仮想インタフェースβ

また、パケット通信装置ＣのＩＰルーティングテーブル（図示省略）は以下のようになる。
宛先
パケット通信装置Ａ
経由
仮想インタフェースβ
仮想インタフェースα

図１１は、図１０のネットワークにおいて現用パスＷＰに障害が発生した場合を示している。パケット通信装置ＡとＣは、現用パスＷＰに付与されていた仮想インタフェースα及びβを代用パスＰＰに付け替える（ステップＳ３）。また、パケット通信装置ＡとＣは、トポロジ変更通知保留ステップ（ステップＳ１）にしたがい、トポロジ変更通知保留時間（例えば、実施例１と同じく５００ｍｓｅｃ）の間、パケット通信装置Ａ及びＣ以外の他のパケット装置に対して、現用パスＷＰに障害が発生してトポロジが変更したことを通知しない。また、パケット通信装置ＡとＣは、トポロジ変更通知保留ステップにしたがい、トポロジ変更通知保留時間の間、自身のＩＰルーティングテーブルを変更しない。以上により、パケット通信装置ＡとＣは、現用パスＷＰの障害時に、ＩＰルーティングテーブルの変更無く、代用パスＰＰを利用して通信を復旧できる。また、ＩＰルーティングテーブルを変更しないため、故障からの復旧時間を短縮することができる。

〔実施例３〕
本実施例は、代用パスの設定方法として前述した方法のうち、障害を避けるように代用パスの経路決定および設定を行う場合に対応するものである。本実施例のネットワーク構成は実施例２と同一であって図１０に示す通りのものである。また、パケット通信装置及びパス通信装置としてどのような装置を用いるか、接続関係を把握するためにどのような技術を用いるか、シグナリング技術としてどのような技術を用いるか、および、仮想インタフェースとしてどのようなものを用いるかについては、実施例１や実施例２と同様である。また、本実施例の故障救済フローの概略は図１に示したものと同じである。

実施例２と同様に、パケット通信装置ＡとＣが現用パスＷＰ経由でパケット通信している。また、実施例２と同様に、現用パスＷＰと代用パスＰＰは予め設定されているが、代用パスＰＰはＩＰパケットを転送できないように設定されている。

図１２は、図１０のネットワークにおいて現用パスＷＰに障害が発生した場合を示している。パケット通信装置Ａは、自身とパス通信装置Ａとの間で障害が発生したことを検知すると、現用パスＷＰに付与されていた仮想インタフェースαを代用パスＰＰに付け替える（ステップＳ３）。また、パケット通信装置ＡとＣは、トポロジ変更通知保留ステップ（ステップＳ１）にしたがい、トポロジ変更通知保留時間（例えば、実施例１と同じく５００ｍｓｅｃ）の間、パケット通信装置Ａ及びＣ以外の他のパケット装置に対して、現用パスＷＰに障害が発生してトポロジが変更したことを通知しない。また、パケット通信装置ＡとＣは、トポロジ変更通知保留ステップに従い、トポロジ変更通知保留時間の間、自身のＩＰルーティングテーブル（図示省略）を変更しない。パケット通信装置Ａとパス通信装置Ａは、パス設定シグナリングを行って代用ＰＰパスを設定する（ステップＳ２）。以上により、パケット通信装置ＡとＣとの間の区間で発生した障害をＩＰルーティングの変更無く、復旧可能となる。さらに、故障区間（すなわち、パケット通信装置Ａとパス通信装置ａの間の区間）だけを現用パスＷＰから代用パスＰＰへ切り替えることにより、ネットワーク資源を効率的に利用可能となる。

また、本発明の各実施形態及び各実施例は、汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に各実施形態及び各実施例のパケット通信装置に相応する機能を実現させるプログラムとして実現することができる。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に、パケット通信装置に相応する機能を実現させることができる。

本発明によれば、２台のパケット通信装置の間に設定されたパスに障害が発生した場合に、その２台のパケット通信装置以外にパス障害の影響を与えることなく、代用パスを設定し、通信を復旧できるので、ネットワークリソースを有効利用することができる。

Claims (7)

1. ＭＡＣアドレス、インタフェースインデックス、もしくはＩＰアドレスなどの情報を１つ、もしくは複数備えた仮想インタフェースを具備し、入力されたパケットを他のパケット通信装置と他のパス通信装置に転送する場合に前記パケットを前記仮想インタフェース経由で伝送路上およびパス上に転送する機能と、ネットワーク内のパケット通信装置の接続情報を収集し、前記パケットの転送経路を計算し、決定する機能と、他のパケット通信装置との間で前記伝送路上にパスを設定もしくは削除するためのパス設定シグナリングを行い、該パス設定シグナリングの内容に基づいて前記パケットの転送の設定を変更する機能と、前記パスおよびパス設定シグナリングの転送経路を決定する機能とを有するレイヤ２もしくはレイヤ３のパケット通信装置と、
   他のパス通信装置との間で前記伝送路上にパスを設定もしくは削除するためのパス設定シグナリングを行い、該パス設定シグナリングの内容に基づいて前記パケット転送の設定を変更する機能と、前記パスおよびパス設定シグナリングの転送経路を決定する機能と、前記パス上および伝送路上にパケットを転送する機能とを有するレイヤ１のパス通信装置とを備え、
   前記パケット通信装置と前記パス通信装置との間がそれぞれ伝送路で接続され、前記パケット通信装置が、前記パス通信装置で構成されたパス通信網を介して、他のパケット通信装置との間でパスによって接続されており、前記パケット通信装置と前記パス通信装置のパス設定シグナリングが連携して前記パケット通信装置および前記パス通信装置の間でパスの設定、もしくは削除を行うパケット通信システムにおいて、前記パケット通信装置が対向側のパケット通信装置との間の伝送路もしくはパスの障害を検知し、通信を復旧する際に行われる故障救済方法であって、
   規定時間の間に、自パケット通信装置及び前記対向側のパケット通信装置が前記パス設定シグナリングを行うことにより協働して代用パスを設定するパス復旧ステップと、
   前記規定時間の間、自パケット通信装置が、前記対向側のパケット通信装置との接続が切断されたことを前記対向側のパケット通信装置以外の他のパケット通信装置に通知することを保留するとともに、自身のルーティングテーブルの変更を保留するトポロジ変更通知保留ステップと、
   前記パケット通信装置及び前記対向側のパケット通信装置が前記障害によって切断されたパスに利用されていた前記仮想インタフェースを前記代用パスに設定する仮想インタフェース設定変更ステップと
   を有する故障救済方法。
2. 前記トポロジ変更通知保留ステップにおいて、前記対向側のパケット通信装置との前記接続が切断されたパケット通信装置は前記対向側のパケット通信装置との接続関係を維持する請求項１記載の故障救済方法。
3. 前記パス復旧ステップおよび前記仮想インタフェース設定変更ステップが完了するまでの間、前記障害の発生したパス端のパケット通信装置が、前記障害の発生したパス上を流れていたトラフィックを既設の別のパス、もしくは伝送路に転送するステップを有する請求項１記載の故障救済方法。
4. 前記代用パスを設定する前、もしくは前記代用パスを設定した後に前記障害が発生したパスを削除するステップを有する請求項１記載の故障救済方法。
5. ＭＡＣアドレス、インタフェースインデックス、もしくはＩＰアドレスなどの情報を１つ、もしくは複数備えた仮想インタフェースを具備し、入力されたパケットを他のパケット通信装置と他のパス通信装置に転送する場合に前記パケットを前記仮想インタフェース経由で伝送路上およびパス上に転送する機能と、ネットワーク内のパケット通信装置の接続情報を収集し、前記パケットの転送経路を計算し、決定する機能と、他のパケット通信装置との間で前記伝送路上にパスを設定もしくは削除するためのパス設定シグナリングを行い、該パス設定シグナリングの内容に基づいて前記パケットの転送の設定を変更する機能と、前記パスおよびパス設定シグナリングの転送経路を決定する機能とを有するレイヤ２もしくはレイヤ３のパケット通信装置と、
   他のパス通信装置との間で前記伝送路上にパスを設定もしくは削除するためのパス設定シグナリングを行い、該パス設定シグナリングの内容に基づいて前記パケット転送の設定を変更する機能と、前記パスおよびパス設定シグナリングの転送経路を決定する機能と、前記パス上および伝送路上にパケットを転送する機能とを有するレイヤ１のパス通信装置とを備え、
   前記パケット通信装置と前記パス通信装置との間がそれぞれ伝送路で接続され、前記パケット通信装置が、前記パス通信装置で構成されたパス通信網を介して、他のパケット通信装置との間でパスによって接続されており、前記パケット通信装置と前記パス通信装置のパス設定シグナリングが連携して前記パケット通信装置および前記パス通信装置の間でパスの設定、もしくは削除を行うパケット通信システムにおける前記パケット通信装置において、
   請求項１ないし４のいずれかに記載の故障救済方法における前記ステップを実行する手段を備えたパケット通信装置。
6. 汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項５記載のパケット通信装置に相応する機能を実現させるプログラム。
7. 請求項６記載のプログラムが記録された情報処理装置が読み取り可能な記録媒体。

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