JP5740018B1 - Hierarchical path control system, central controller and lower level controller - Google Patents
Hierarchical path control system, central controller and lower level controller Download PDFInfo
- Publication number
- JP5740018B1 JP5740018B1 JP2014030325A JP2014030325A JP5740018B1 JP 5740018 B1 JP5740018 B1 JP 5740018B1 JP 2014030325 A JP2014030325 A JP 2014030325A JP 2014030325 A JP2014030325 A JP 2014030325A JP 5740018 B1 JP5740018 B1 JP 5740018B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- domain
- information
- path
- network
- topology
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims abstract description 149
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 137
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 99
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 60
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 abstract description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 29
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 230000006870 function Effects 0.000 description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
【課題】大規模網においてパスを再設定する場合に、所定の精度を担保した上で、アルゴリズム計算時間およびパス設定時間から構成されるパス制御(再設定)時間全体を短縮する。【解決手段】各下位制御装置20は、自身が管理するドメイン内のトポロジ情報を集約した集約トポロジ情報を中央制御装置10に送信する。中央制御装置10は、所定の集約解除ドメイン決定方式に基づき、集約解除ドメインを決定し、集約解除したトポロジ情報を受信する。中央制御装置10は、各下位制御装置20から取得した集約トポロジ情報および集約解除したトポロジ情報を結合した結合トポロジ情報を生成し、パス計算およびパス設定順序の計算をした上で、そのパス設定順序に従い、パス計算結果を、各下位制御装置20に送信する。各下位制御装置20では、取得したパス計算結果を、自身のドメイン内のトポロジに沿った経路に展開する。【選択図】図2When resetting a path in a large-scale network, the entire path control (reset) time composed of algorithm calculation time and path setting time is shortened while ensuring a predetermined accuracy. Each subordinate control device 20 transmits aggregate topology information obtained by aggregating topology information in a domain managed by the subordinate control device 20 to a central control device 10. The central controller 10 determines a deconsolidation domain based on a predetermined deconsolidation domain determination method, and receives topology information that has been deconsolidated. The central control device 10 generates combined topology information obtained by combining the aggregated topology information acquired from each lower-level control device 20 and the topology information released from the aggregation, calculates the path calculation and the path setting order, and then sets the path setting order. The path calculation result is transmitted to each subordinate control apparatus 20 according to Each subordinate control device 20 develops the acquired path calculation result in a route along the topology in its own domain. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、大規模な通信ネットワークにおけるパスの設定・復旧を制御する、階層型パス制御システム、中央制御装置および下位制御装置に関する。 The present invention relates to a hierarchical path control system, a central control apparatus, and a subordinate control apparatus that control path setting / restoration in a large-scale communication network.
ネットワーク事業者においては、ネットワーク全体の資源を有効に利用し、転送品質の維持、ネットワークコストの低減を図ることが重要である。キャリア網では、物理的な光インフラ網上に光パスを設定し、光パスによって上位レイヤネットワーク(例えば、IP(Internet Protocol)ネットワークやMPLS(Multi Protocol Label Switching)ネットワーク等)上の転送装置を接続する論理的なリンクを提供する。転送装置と論理リンクから構成される上位レイヤネットワークにおいて、MPLS等の転送パスを設定することで、ユーザトラヒックの転送を実現する。 It is important for network operators to effectively use the resources of the entire network to maintain transfer quality and reduce network costs. In the carrier network, an optical path is set on the physical optical infrastructure network, and a transfer device on an upper layer network (for example, an IP (Internet Protocol) network or an MPLS (Multi Protocol Label Switching) network) is connected by the optical path. Provide a logical link to Transfer of user traffic is realized by setting a transfer path such as MPLS in an upper layer network including a transfer device and a logical link.
ここで、ネットワークの運用時に故障等を契機に、光パスや転送パスを再構成するシナリオを考える。通常、故障資源には複数の光パス・転送パスが収容されるため、正常状態に復旧するには複数回の光パス・転送パスの再設定が必要となり、これらのパスの本数はネットワーク規模に応じて増加する。例えば、転送パスは転送装置間にフルメッシュで設定されるため、転送装置数の2乗に比例して増加する。このため、ユーザ収容局等を含めた1万ノード規模のネットワークの再構成を想定すると、制御装置の並列制御数限界(例えば、CPUコア数、物理インタフェース数等の制限)による、パス設定時間の増大や、パス計算アルゴリズムの計算時間の増大が課題となる。パス計算アルゴリズムとしては、転送装置間の経路を計算するダイクストラアルゴリズムや、パスの設定順序を計算するアルゴリズム(非特許文献1参照)が含まれる。 Here, consider a scenario in which an optical path or a transfer path is reconfigured when a failure occurs during network operation. Normally, multiple optical paths and transfer paths are accommodated in the failure resource, so it is necessary to reset the optical path and transfer path multiple times to restore the normal state. Increase accordingly. For example, since the transfer path is set with a full mesh between transfer devices, the transfer path increases in proportion to the square of the number of transfer devices. For this reason, assuming reconfiguration of a network with a scale of 10,000 nodes including user accommodation stations, etc., the path setup time due to the parallel control number limit of the control device (for example, the number of CPU cores, the number of physical interfaces, etc.) The increase and the calculation time of the path calculation algorithm are problems. Examples of the path calculation algorithm include a Dijkstra algorithm for calculating a path between transfer apparatuses and an algorithm for calculating a path setting order (see Non-Patent Document 1).
また、大規模化する通信網を効率的に制御する手法として、階層型トラヒックエンジニアリングが提唱されている(非特許文献2参照)。この階層型トラヒックエンジニアリングの手法では、ネットワークを複数の管理範囲(以下、「ドメイン」と称する。)に分割する。そして、各ドメインを制御する装置を配備し、各装置は、自身が管理するドメイン内の光パスの計算や設定を行うとともに、上位階梯(階層)の装置に対してドメイン内の輻輳情報を通知する。上位階梯の装置は、輻輳情報を、各ドメインを管理する装置にフィードバックし、各ドメイン内の光パス計算のロジックを変更させる処理を行う。 Hierarchical traffic engineering has been proposed as a method for efficiently controlling a communication network that is becoming larger (see Non-Patent Document 2). In this hierarchical traffic engineering technique, a network is divided into a plurality of management ranges (hereinafter referred to as “domains”). Then, devices that control each domain are deployed, and each device calculates and sets the optical path in the domain that it manages, and notifies the congestion information in the domain to the higher-level (hierarchical) devices. To do. The upper-tier device feeds back the congestion information to a device that manages each domain, and performs processing for changing the logic of optical path calculation in each domain.
非特許文献2に記載の手法では、ネットワークを複数ドメインに分割することで、複数の制御装置での並列制御が可能となるため、パス設定時間の大幅な短縮が可能である。しかしながら、非特許文献2に記載の手法では、光パスの設定だけを対象としているため、アルゴリズムの計算はドメイン内に閉じており、転送装置間でドメインを跨ぐ転送パスの経路や設定順序の計算が必要となるキャリア網の制御には適用できない。
In the method described in
ここで、上位階梯の装置(以下、「中央制御装置」と称する。)においてドメインを跨ぐ転送パスを計算することを考える。中央制御装置では、ドメインを跨ぐパスを計算するために通信網の広域情報が必要となる。このとき、ドメイン分割の処理は、アルゴリズム計算時間の短縮には直接的には寄与しないため、ドメインを跨ぐパスを計算することを前提としてアルゴリズムの計算時間を短縮するためには、上位階梯の装置(中央制御装置)が管理する通信網の情報(管理情報)を削減することが必要となる。 Here, it is considered to calculate a transfer path across domains in a higher-level device (hereinafter referred to as “central control device”). In the central control device, wide area information of a communication network is required to calculate a path across domains. At this time, the domain division process does not directly contribute to the reduction of the algorithm calculation time. Therefore, in order to reduce the algorithm calculation time on the assumption that the path crossing the domain is calculated, an upper-level device is used. It is necessary to reduce the information (management information) of the communication network managed by the (central control unit).
一方で、管理情報を必要以上に削減するとアルゴリズムの計算精度が低下する。例えば、ドメイン内部をブラックボックスとしてパスの経路計算をする場合を考える。このとき、経路長を最小とするため、経由するドメイン数が最小となる経路を計算したとしても、選択したドメイン内部が長経路である場合には、経路長を最小とする目的は達成されない。 On the other hand, if the management information is reduced more than necessary, the calculation accuracy of the algorithm decreases. For example, let us consider a case where a path route is calculated using the inside of a domain as a black box. At this time, in order to minimize the path length, even if the path having the minimum number of domains to be passed through is calculated, the objective of minimizing the path length is not achieved if the selected domain is a long path.
このような背景を鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、大規模網においてパスを再設定する場合に、アルゴリズム計算における所定の精度を担保した上で、アルゴリズム計算時間およびパス設定時間から構成されるパス制御(再設定)時間全体を短縮する、階層型パス制御システム、中央制御装置および下位制御装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a background. The present invention guarantees algorithm calculation time and path setting time after ensuring a predetermined accuracy in algorithm calculation when resetting a path in a large-scale network. It is an object of the present invention to provide a hierarchical path control system, a central control device, and a subordinate control device that shorten the entire path control (re-setting) time comprised of
前記した課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、複数のノードと、前記ノード間を接続するリンクとで構成されるネットワーク全体を、所定の管理範囲に分割した個々のネットワークを示すドメイン毎に設けられ、当該ドメイン内のパス制御を行う下位制御装置と、前記下位制御装置それぞれに接続され、前記ネットワーク全体のパス制御を行う中央制御装置とを備える階層型パス制御システムであって、前記下位制御装置のそれぞれが、自身の前記ドメインに属する前記複数のノード間の接続関係を示すトポロジであるドメイン内トポロジ情報を記憶する記憶部と、前記ドメイン内トポロジ情報を、自身以外の他のドメインとの間に位置するノードを示す境界ノードと、前記境界ノード以外の前記自身のドメインに属するノードの全てを1つのノードとして抽象化したノードとに集約した集約トポロジ情報を生成する集約トポロジ情報生成部と、前記生成した集約トポロジ情報と、当該ドメインにおける現時点のネットワークの状態情報とを含むドメイン内ネットワーク情報を、前記中央制御装置に送信すると共に、前記集約トポロジ情報の生成を解除する要求である集約解除要求を前記中央制御装置から受信した場合に、集約解除されたトポロジ情報である前記ドメイン内トポロジ情報を前記中央制御装置に送信するドメイン内ネットワーク情報送信部と、前記中央制御装置が計算したドメイン間を転送するパスの経路情報であるドメイン間パス情報を受信し、自身のドメイン内のトポロジに沿ったパス情報に展開するドメイン間パス展開部と、前記展開したパス情報に基づき、自身のドメイン内のパス設定順序を計算するパス設定順序計算部と、前記展開したパス情報を、前記計算した設定順序にしたがい、自身のドメイン内の前記ノードに対して設定するパス設定部と、を備え、前記中央制御装置が、前記下位制御装置それぞれから、前記ドメイン内ネットワーク情報を受信するドメイン内ネットワーク情報収集部と、前記受信したドメイン内ネットワーク情報に含まれる前記ネットワークの状態情報に基づき、前記ドメイン内トポロジ情報を集約した前記集約トポロジ情報の生成を解除するドメインを示す集約解除ドメインを決定する集約解除ドメイン決定部と、前記決定した集約解除ドメインに対し、前記集約解除要求を送信する集約解除要求送信部と、前記下位制御装置それぞれから受信した前記ドメイン内ネットワーク情報に含まれる前記集約トポロジ情報および前記集約解除されたドメイン内トポロジ情報を結合し、前記ネットワーク全体のトポロジを示す結合トポロジ情報を生成する結合トポロジ情報生成部と、前記生成した結合トポロジ情報に基づき、前記ドメイン間を転送するパスの経路を計算するドメイン間パス計算部と、前記ドメイン間を転送するパスの設定順序を計算するドメイン間パス設定順序計算部と、前記ドメイン間を転送するパスの経路を、前記ドメインそれぞれの管理範囲に対応させて分割した経路を示す前記ドメイン間パス情報を生成し、前記下位制御装置それぞれに、前記計算した設定順序にしたがい送信するドメイン間パス設定部と、を備えることを特徴とする階層型パス制御システムとした。
In order to solve the above-described problem, the invention according to
このようにすることで、階層型パス制御システムは、ネットワーク(全体)をドメインに分割して下位制御装置が管理し、集約されたネットワーク情報(集約トポロジ情報)を生成して、中央制御装置に送信することにより、中央制御装置が処理する情報量を大幅に削減することができる。また、上位階層の中央制御装置と下位階層の複数の下位制御装置とから構成される階層型のパス制御システムにすることにより、各ドメインにおける処理を並列化し、パス設定を高速化することができる。さらに、中央制御装置が集約解除ドメイン決定部を備えることにより、中央制御装置のアルゴリズムの演算を効率化し、パス経路計算やパス設定順序計算の精度を向上させて、各下位制御装置におけるパス設定時間を短縮することができる。
これらにより、中央制御装置のアルゴリズムの計算時間と、下位制御装置の各ノードへのパス設定時間とから構成されるネットワークのパス制御(再設定)時間全体を短縮することができる。
In this way, the hierarchical path control system divides the network (entire) into domains and is managed by the lower level control device, generates aggregated network information (aggregated topology information), and sends it to the central control device. By transmitting, the amount of information processed by the central controller can be greatly reduced. In addition, by using a hierarchical path control system composed of a central control device in an upper layer and a plurality of lower control devices in a lower layer, processing in each domain can be parallelized and path setting can be speeded up. . In addition, the central controller includes an aggregation cancellation domain determination unit, which improves the efficiency of the algorithm of the central controller and improves the accuracy of path route calculation and path setting order calculation. Can be shortened.
As a result, it is possible to shorten the entire path control (re-setting) time of the network composed of the calculation time of the algorithm of the central control device and the path setting time to each node of the subordinate control device.
請求項2に記載の発明は、複数のノードと、前記ノード間を接続するリンクとで構成されるネットワーク全体を、所定の管理範囲に分割した個々のネットワークを示すドメイン毎に設けられ、当該ドメイン内のパス制御を行う下位制御装置であって、自身の前記ドメインに属する前記複数のノード間の接続関係を示すトポロジであるドメイン内トポロジ情報を記憶する記憶部と、前記ドメイン内トポロジ情報を、自身以外の他のドメインとの間に位置するノードを示す境界ノードと、前記境界ノード以外の前記自身のドメインに属するノードの全てを1つのノードとして抽象化したノードとに集約した集約トポロジ情報を生成する集約トポロジ情報生成部と、前記生成した集約トポロジ情報と、当該ドメインにおける現時点のネットワークの状態情報とを含むドメイン内ネットワーク情報を送信すると共に、前記集約トポロジ情報の生成を解除する要求である集約解除要求を受信した場合に、集約解除されたトポロジ情報である前記ドメイン内トポロジ情報を送信するドメイン内ネットワーク情報送信部と、前記ドメイン間を転送するパスの経路情報であるドメイン間パス情報を受信し、自身のドメイン内のトポロジに沿ったパス情報に展開するドメイン間パス展開部と、前記展開したパス情報に基づき、自身のドメイン内のパス設定順序を計算するパス設定順序計算部と、前記展開したパス情報を、前記計算した設定順序にしたがい、自身のドメイン内の前記ノードに対して設定するパス設定部と、を備えることを特徴とする下位制御装置とした。
The invention according to
このようにすることで、下位制御装置は、自身が管理するドメインのトポロジを集約し集約トポロジ情報として送信することができる。また、下位制御装置は、集約解除要求を受信した場合に、集約解除されたトポロジを送信することができる。さらに、下位制御装置は、受信したドメイン間を転送するパスの経路情報(ドメイン間パス情報)を、自身のドメイン内のトポロジに沿ったパス情報に展開することができる。そして、下位制御装置は、展開したパス情報の設定順序を計算し、その設定順序にしたがいドメイン内のノードに対しパスを設定することができる。これにより、下位制御装置は、所定の精度を担保しつつ、パス設定時間を短縮することができる。 In this way, the lower level control apparatus can aggregate the topology of the domain managed by itself and transmit it as aggregated topology information. In addition, when receiving the aggregation cancellation request, the lower-level control device can transmit the topology that has been de-aggregated. Furthermore, the lower-level control apparatus can expand the path information (inter-domain path information) of the path transferred between the received domains into path information according to the topology in its own domain. Then, the lower-level control device can calculate the setting order of the expanded path information and set the path for the nodes in the domain according to the setting order. Thereby, the low-order control apparatus can shorten path | pass setting time, ensuring the predetermined precision.
請求項3に記載の発明は、複数のノードと、前記ノード間を接続するリンクとで構成されるネットワーク全体のパス制御を行う中央制御装置であって、前記ネットワーク全体を所定の管理範囲に分割した個々のネットワークを示すドメインに属する前記複数のノード間の接続関係を示すトポロジを、他のドメインとの間に位置するノードを示す境界ノードと、前記境界ノード以外のノードの全てを1つのノードとして抽象化したノードと、に集約した集約トポロジ情報、および、前記ドメインにおける現時点のネットワークの状態情報、を含むドメイン内ネットワーク情報を受信する、と共に、前記集約トポロジ情報の集約を解除したトポロジ情報であるドメイン内トポロジ情報を受信するドメイン内ネットワーク情報収集部と、前記受信したドメイン内ネットワーク情報に含まれる前記ネットワークの状態情報に基づき、前記集約トポロジ情報の集約を解除するドメインを示す集約解除ドメインを決定する集約解除ドメイン決定部と、前記決定した集約解除ドメインに対し、集約解除要求を送信する集約解除要求送信部と、受信した前記ドメイン内ネットワーク情報に含まれる前記集約トポロジ情報および集約を解除した前記ドメイン内トポロジ情報を結合し、前記ネットワーク全体のトポロジを示す結合トポロジ情報を生成する結合トポロジ情報生成部と、前記生成した結合トポロジ情報に基づき、前記ドメイン間を転送するパスの経路を計算するドメイン間パス計算部と、前記ドメイン間を転送するパスの設定順序を計算するドメイン間パス設定順序計算部と、前記ドメイン間を転送するパスの経路を、前記ドメインそれぞれの管理範囲に対応させて分割した経路を示すドメイン間パス情報を生成し、前記計算した設定順序にしたがい送信するドメイン間パス設定部と、を備えることを特徴とする中央制御装置とした。
The invention according to
このようにすることで、中央制御装置は、集約したネットワーク情報(集約トポロジ情報)を取得して、ドメイン間のパス計算を実行することができる。よって、情報量を大幅に削減したパス経路計算やパス設定順序計算が可能となる。さらに、中央制御装置は、集約解除ドメイン決定部を備えることにより、集約解除したネットワーク情報(ドメイン内トポロジ情報)を取得することができるため、パス経路計算やパス設定順序計算の精度を向上させ、パス設定時間を短縮することが可能となる。 In this way, the central control apparatus can acquire aggregated network information (aggregated topology information) and execute path calculation between domains. Therefore, path route calculation and path setting order calculation with a greatly reduced amount of information can be performed. Furthermore, since the central control device can obtain the network information (intra-domain topology information) that has been de-aggregated by providing the de-aggregation domain determination unit, it improves the accuracy of path route calculation and path setting order calculation, It is possible to shorten the path setting time.
請求項4に記載の発明は、前記ドメイン内ネットワーク情報に含まれる前記ネットワークの状態情報には、前記ドメインが収容するネットワークのエリア情報が含まれており、前記集約解除ドメイン決定部は、所定のエリアを収容するドメインを、前記集約解除ドメインに決定することを特徴とする請求項3に記載の中央制御装置とした。
In the invention according to
このようにすることで、集約解除ドメイン決定部は、重要トラヒックを含むエリア(例えば、東京や大阪)を収容するドメインを特定して集約解除ドメインに決定することができる。よって、当該エリアを収容するドメイン内のパス経路計算やパス設定順序計算の精度を向上させ、パス設定時間を短縮することができる。 By doing in this way, the aggregation cancellation | release domain determination part can identify the domain which accommodates the area (for example, Tokyo and Osaka) containing important traffic, and can determine it as an aggregation cancellation | release domain. Therefore, it is possible to improve the accuracy of path route calculation and path setting order calculation in the domain that accommodates the area, and to shorten the path setting time.
請求項5に記載の発明は、前記ドメイン内ネットワーク情報に含まれる前記ネットワークの状態情報には、前記ドメインに属する前記ノードの入出力トラヒック量を前記集約トポロジ情報に対応させて集約した集約トラヒック情報が含まれており、前記集約解除ドメイン決定部は、前記ドメインそれぞれの前記集約トラヒック情報を参照し、前記集約した入出力トラヒック量が多いノードを収容するドメインの上位N個を、前記集約解除ドメインに決定することを特徴とする請求項3に記載の中央制御装置とした。
The network traffic information included in the intra-domain network information may include aggregate traffic information obtained by aggregating input / output traffic amounts of the nodes belonging to the domain in association with the aggregate topology information. The deaggregation domain determination unit refers to the aggregated traffic information of each of the domains, and determines the top N domains that accommodate nodes with a large aggregated input / output traffic volume as the deaggregation domain The central control device according to
このようにすることで、集約解除ドメイン決定部は、入出力トラヒック量の多いノードを収容するドメインの上位N個を集約解除ドメインに決定することができる。よって、入出力トラヒック量の多い重要なトラヒックについて、精度を向上させてパス経路計算やパス設定順序計算を行い、パス設定時間を短縮することができる。 In this way, the aggregation cancellation domain determination unit can determine the top N domains that accommodate nodes with a large amount of input / output traffic as the aggregation cancellation domain. Therefore, with respect to important traffic with a large amount of input / output traffic, it is possible to improve the accuracy and perform path route calculation and path setting order calculation to shorten the path setting time.
請求項6に記載の発明は、前記ドメイン内ネットワーク情報に含まれる前記ネットワークの状態情報には、前記ドメインに属する前記ノードの入出力トラヒック量を前記集約トポロジ情報に対応させて集約した集約トラヒック情報と、前記ドメインが収容するノードの優先度に基づく当該ドメインの属性情報とが含まれており、前記集約解除ドメイン決定部は、前記ドメインそれぞれの前記集約トラヒック情報を参照し、前記集約した入出力トラヒック量に、前記ドメインそれぞれの属性情報に示される前記ノードの優先度を反映させて、前記集約解除ドメインに決定することを特徴とする請求項3に記載の中央制御装置とした。
The network traffic information included in the intra-domain network information may include aggregate traffic information obtained by aggregating input / output traffic amounts of the nodes belonging to the domain in association with the aggregate topology information. And the attribute information of the domain based on the priority of the node accommodated by the domain, and the deaggregation domain determination unit refers to the aggregated traffic information of each domain and performs the aggregated input /
このようにすることで、集約解除ドメイン決定部は、入出力トラヒック量の多さと共に、そのドメインの属性情報に基づき、集約解除ドメインを決定することができる。よって、属性情報に基づく優先度が高いドメイン、つまり、重要なトラヒックを含むドメインを、より確実に集約解除し、精度を向上させてパス経路計算やパス設定順序計算を行い、パス設定時間を短縮することができる。 By doing in this way, the aggregation cancellation | release domain determination part can determine an aggregation cancellation | release domain based on the attribute information of the domain with the amount of input / output traffic. Therefore, domains with high priority based on attribute information, that is, domains that contain important traffic, are more reliably de-aggregated to improve accuracy and perform path route calculation and path setting order calculation to reduce path setting time. can do.
請求項7に記載の発明は、前記ドメイン内ネットワーク情報に含まれる前記ネットワークの状態情報には、前記ドメインが収容するネットワークの故障情報が含まれており、前記集約解除ドメイン決定部は、前記故障情報が含まれる前記ドメイン内ネットワーク情報を送信してきたドメインを、前記集約解除ドメインに決定することを特徴とする請求項3に記載の中央制御装置とした。
In the invention according to claim 7, the status information of the network included in the intra-domain network information includes failure information of a network accommodated by the domain, and the aggregation cancellation domain determination unit The central control apparatus according to
このようにすることで、集約解除ドメイン決定部は、ネットワーク内で故障が発生したドメインを、集約解除ドメインに決定することができる。よって、故障箇所を迂回した経路を、精度を向上させて計算し、パス設定時間を短縮させることができる。 By doing in this way, the aggregation cancellation | release domain determination part can determine the domain where a failure generate | occur | produced in the network as an aggregation cancellation | release domain. Therefore, it is possible to calculate a path that bypasses the failure location with improved accuracy, and to shorten the path setting time.
請求項8に記載の発明は、前記ドメイン内ネットワーク情報に含まれる前記ネットワークの状態情報には、前記ドメインが収容するネットワークのり障規模情報が付された故障情報が含まれており、前記集約解除ドメイン決定部は、前記り障規模が大きいドメインから順にN個を、前記集約解除ドメインに決定することを特徴とする請求項3に記載の中央制御装置とした。
According to an eighth aspect of the present invention, the network status information included in the intra-domain network information includes failure information to which fault scale information of a network accommodated in the domain is attached, and the
このようにすることで、集約解除ドメイン決定部は、り障規模の大きいドメインから順にN個を、集約解除ドメインに決定することができる。よって、り障規模の大きいドメインを優先し、精度を向上させて、パス設定時間を短縮させることができる。 By doing in this way, the aggregation cancellation | release domain determination part can determine N piece as an aggregation cancellation | release domain in an order from the domain with a large failure scale. Therefore, priority can be given to a domain with a large failure scale, accuracy can be improved, and path setting time can be shortened.
本発明によれば、大規模網においてパスを再設定する場合に、アルゴリズム計算における所定の精度を担保した上で、アルゴリズム計算時間およびパス設定時間から構成されるパス制御(再設定)時間全体を短縮する、階層型パス制御システム、中央制御装置および下位制御装置を提供することができる。 According to the present invention, when resetting a path in a large-scale network, the entire path control (reset) time composed of the algorithm calculation time and the path setting time is secured while ensuring a predetermined accuracy in the algorithm calculation. It is possible to provide a hierarchical path control system, a central control device, and a subordinate control device that are shortened.
次に、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という)における、階層型パス制御システム1、中央制御装置10および下位制御装置20について説明する。
Next, the hierarchical
<システム構成と処理概要>
まず、本実施形態に係る階層型パス制御システム1を含むネットワークシステムの全体構成と処理概要について説明する。
<System configuration and processing overview>
First, the overall configuration and processing outline of a network system including the hierarchical
≪システム構成≫
まず、図1を参照して、本実施形態に係る階層型パス制御システム1を含むネットワークシステムの全体構成について説明する。
図1(a)に示すように、ネットワークシステムは、複数のドメイン(ドメイン「1」「2」…「N」)それぞれにより構成される通信ネットワーク50(物理インフラ網)と、各ドメイン上の光パスおよび転送パスを設定する下位制御装置20(20A,20B,…,20N)と、各下位制御装置20(20A,20B,…,20N)に接続する中央制御装置10とから構成される。なお、ドメインは、前記したように、ネットワーク(全体)を複数の管理範囲(個々の通信ネットワーク50)に分割したものである。このドメインを生成するためのネットワークの分割手法については後記する。また、ネットワークシステム全体のうち、複数の下位制御装置20(20A,20B,…,20N)と中央制御装置10とが階層型パス制御システム1を構成する。
<< System configuration >>
First, an overall configuration of a network system including a hierarchical
As shown in FIG. 1A, the network system includes a communication network 50 (physical infrastructure network) composed of a plurality of domains (domains “1”, “2”,..., “N”), and light on each domain. The low-order control devices 20 (20A, 20B,..., 20N) for setting paths and transfer paths, and the
通信ネットワーク50は、図1(b)に示すように、物理網と論理網からなり、この物理網は、転送ノード、伝送ノードおよびそれらを結ぶ物理リンクから構成される。ここで、転送ノードは、例えばIPルータ、MPLSルータ等である。伝送ノードは、例えば、OXC(Optical Cross Connect:光クロスコネクト)等である。また、物理リンクは、例えば、光ファイバ等である。そして、転送ノード(IPルータ等)を始終点として光パスが物理網上に設定され、その光パスが上位レイヤでは論理的なリンク(論理網)を構成する。さらに、論理網上に転送パスを設定することにより、ユーザトラヒックの転送路(転送パス)が生成される。
As shown in FIG. 1B, the
この下位制御装置20は、図1(a)においては、ドメイン(ドメイン「1」「2」…「N」)毎に1台ずつ配備される例を示しているが、後記するように下位制御装置20は、情報収集やパス設定等の複数の機能を備えるため、機能毎に複数台で構築したり、制御対象のノード種別毎、対象ノード数毎に同一機能の装置を複数台設置するものとしてもよい。なお、以下の説明においては、各ドメインに対して下位制御装置20が1台ずつ配備されるものとして説明する。
FIG. 1A shows an example in which one
≪階層型パス制御システムの処理概要≫
次に、本実施形態に係る階層型パス制御システム1の処理概要について説明する。
図2は、本実施形態に係る階層型パス制御システム1の処理概要を説明するための図である。なお、図2においては、複数の下位制御装置20のうちの1つと中央制御装置10との間の情報のやりとりを例示して、処理を説明する(図2(a)参照)。
≪Processing overview of hierarchical path control system≫
Next, an outline of processing of the hierarchical
FIG. 2 is a diagram for explaining the processing outline of the hierarchical
この下位制御装置20は、トポロジ集約機能およびトラヒック集約機能を備える。なお、トラヒック集約機能の詳細は後記する。下位制御装置20のトポロジ集約機能は、自身のネットワークのトポロジ情報を集約(抽象化)する。具体的には、下位制御装置20は、自身のドメイン内のトポロジ(図2(b)参照)について、自身以外の他のドメインとの間の境界ノードおよび境界ノード間の論理リンクを保持しつつ、その他のノードやリンクは全て、ダミーノードと、ダミーノードと境界ノードとを接続するリンクとして抽象化する(図2(c)参照)。なお、詳細は図5を参照して後記する。そして、この抽象化したトポロジ情報(後記する、「集約トポロジ情報」)等を含むネットワーク情報(ドメイン内ネットワーク情報)を中央制御装置10へ送信する(ステップS100)。
The lower
中央制御装置10は、下位制御装置20それぞれから受信したネットワーク情報(ドメイン内ネットワーク情報)に含まれる各ドメインの抽象化されたトポロジ情報(集約トポロジ情報)を結合して、結合トポロジ情報100を生成する(詳細は後記する、図7参照)。そして、中央制御装置10は、この結合トポロジ情報100に基づき、転送パスの経路を計算し、その計算した転送パスの経路の設定順序を決定する。中央制御装置10は、決定した設定順序にしたがい、計算結果である、抽象化された転送パスの情報(後記する、「ドメイン間パス情報」(図2(d)参照)を各下位制御装置20に送信する(ステップS101)。
The
下位制御装置20は、ドメイン間パス展開機能(後記する、「ドメイン間パス展開部215」)を備え、中央制御装置10から受信した、抽象化された転送パスの情報(ドメイン間パス情報)を、自身が管理するドメイン内のトポロジに沿った経路(図2(e)参照))に変換(展開)する。
The lower-
このように、中央制御装置10に、各下位制御装置20から抽象化されたトポロジ情報(集約トポロジ情報)を含むネットワーク情報(ドメインネットワーク情報)が送信されることで、中央制御装置10に入力される経路計算や設定順序計算の入力ネットワーク規模を削減し、アルゴリズムの計算負荷を低減させることができる。
As described above, the network information (domain network information) including the topology information (aggregated topology information) abstracted from each of the lower-
次に、本実施形態に係る階層型パス制御システム1の中央制御装置10が備える集約解除ドメイン決定機能(後記する、「集約解除ドメイン決定部116」等)について説明する。
中央制御装置10は、図2を参照して説明したように、集約(抽象化)されたドメイン内のネットワーク情報を受け取るが、この集約(抽象化)された情報を用いた場合、パスの経路計算や設定順序計算の計算精度が低下してしまう。そのため、後記する方式のいずれかを採用することにより、集約解除をする(抽象化を行わない)ドメインを集約解除ドメイン決定機能により決定し、下位制御装置20に通知する。この集約解除ドメインの決定方式は、例えば、東京・大阪等の特定エリアのドメインを集約解除ドメインとして決定したり、入出力トラヒック量の多いドメインを集約解除ドメインとして決定したり、故障箇所を含むドメインを集約解除ドメインとして決定したりする。なお、この集約解除ドメインの決定方式の詳細は、後記する。
Next, an aggregation cancellation domain determination function (such as “aggregation cancellation
As described with reference to FIG. 2, the
このように、中央制御装置10は、予め設定された集約解除ドメインの決定方式に基づき、集約を解除するドメインを決定し、図3に示すように、その決定したドメインに対し、集約解除要求を送信する。集約解除要求を受信した下位制御装置20は、ドメイン内のネットワーク情報(ドメインネットワーク情報)の抽象化を解除し(集約解除)、解除したドメイン内のネットワーク情報(抽象化されていないトポロジ情報、トラヒック量等)を中央制御装置10に送信する。そして、中央制御装置10は、集約解除されたネットワーク情報を含めて結合トポロジ情報100(図10参照)を生成し、パスの経路計算や設定順序計算を実行する。
In this way, the
このように、中央制御装置10が、ドメイン内のネットワーク情報の集約解除を所定の方式を用いて最適に行うことで、パスの経路計算や設定順序計算の計算精度を向上させることができる。さらに、設定順序計算の計算精度が向上することにより、各下位制御装置20におけるパス設定時間の短縮を図ることができる。
Thus, the
<装置構成>
続いて、本実施形態に係る階層型パス制御システム1を構成する下位制御装置20と中央制御装置10について、具体的に説明する。
<Device configuration>
Next, the lower
≪下位制御装置≫
まず、下位制御装置20について説明する。
図4は、本実施形態に係る下位制御装置20の構成例を示す機能ブロック図である。下位制御装置20は、制御部21と、入出力部22と、記憶部23とを備える。
<Lower control device>
First, the
FIG. 4 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the low-
入出力部22は、通信回線を介して、中央制御装置10や、ドメイン内の各ノード、ネットワーク管理装置(不図示)等との間で、情報の送受信を行う通信インタフェースと、不図示のキーボード等の入力手段やモニタ等の出力手段等との間で情報の入出力を行う入出力インタフェースとから構成される。
The input /
制御部21は、下位制御装置20全体の制御を司り、ネットワーク情報収集部(NW情報収集部)211と、集約トポロジ情報生成部212と、集約トラヒック情報生成部213と、ドメイン内ネットワーク情報送信部(ドメイン内NW情報送信部)214と、ドメイン間パス展開部215と、パス計算部216と、パス設定順序計算部217と、パス設定部218と、集約解除要求受信部219とを含んで構成される。なお、この制御部21は、例えば、記憶部23に格納されたプログラムをCPU(Central Processing Unit)がRAM(Random Access Memory)に展開し実行することで実現される。
The
ネットワーク情報収集部(NW情報収集部)211は、ネットワーク管理装置(不図示)やその下位制御装置20自身が制御対象とするドメイン内の各ノード等から、制御対象とするドメインのトポロジ情報や、各論理リンク(光パス)のトラヒック量の情報、故障情報等を収集する。なお、ここで、トポロジ情報とは、物理ノード(転送ノード・伝送ノード)とリンクの接続関係を示す情報やリンク帯域の情報を含むものである。
そして、ネットワーク情報収集部211は、収集した、制御対象とするドメインのトポロジ情報を、記憶部23内のドメイン内網トポロジDB(DataBase)231に記憶する。また、ネットワーク情報収集部211は、収集したドメイン内の各論理リンク(光パス)のトラヒック量の情報を、記憶部23内のドメイン内トラヒックDB232に記憶する。
The network information collection unit (NW information collection unit) 211 receives topology information of a domain to be controlled from a network management device (not shown) or each node in the domain to be controlled by the lower
Then, the network
ここで、ネットワーク情報収集部211が収集する、つまり、下位制御装置20それぞれが制御対象とするドメインについて説明する。
ネットワーク(全体)は、複数の管理範囲である(制御対象となる)ドメインにより構成される。図5(a)は、論理網をマルチドメイン(ドメイン「1」,「2」,「3」)として管理する例を示している。このドメインは、ネットワーク管理者のポリシーによって分割される。このとき、ポリシーに基づきドメインを分割する境界ノードK(K1〜K5)が定義され、ドメインは境界ノードKを基準に分割される。この境界ノードKは、図5(a)に示すように複数のドメインに所属する。ここでは、境界ノードK1は、ドメイン「1」,「2」に所属し、境界ノードK2は、ドメイン「1」,「2」,「3」に所属し、境界ノードK3は、ドメイン「1」,「3」に所属し、境界ノードK4,K5は、ドメイン「2」,「3」に所属する例を示している。つまり、ドメイン間の論理リンク(光パス)は定義されないものとなる。
よって、図5(a)に示すように、ドメイン「1」は、ノードA1〜A3と境界ノードK1〜K3とにより構成される。ドメイン「2」は、ノードB1〜B6と境界ノードK1,K2,K4,K5とにより構成される。また、ドメイン「3」は、ノードC1〜C3と境界ノードK2〜K5とにより構成される。
Here, the domains that are collected by the network
The network (entire) is composed of domains that are a plurality of management ranges (to be controlled). FIG. 5A shows an example in which a logical network is managed as a multi-domain (domains “1”, “2”, “3”). This domain is divided according to the policy of the network administrator. At this time, a boundary node K (K 1 to K 5 ) for dividing the domain is defined based on the policy, and the domain is divided based on the boundary node K. This boundary node K belongs to a plurality of domains as shown in FIG. Here, the boundary node K 1 belongs to the domains “1” and “2”, the boundary node K 2 belongs to the domains “1”, “2”, and “3”, and the boundary node K 3 is the domain In this example, boundary nodes K 4 and K 5 belong to domains “2” and “3”, which belong to “1” and “3”. That is, a logical link (optical path) between domains is not defined.
Therefore, as shown in FIG. 5A, the domain “1” is composed of nodes A 1 to A 3 and boundary nodes K 1 to K 3 . The domain “2” includes nodes B 1 to B 6 and boundary nodes K 1 , K 2 , K 4 , and K 5 . The domain “3” includes nodes C 1 to C 3 and boundary nodes K 2 to K 5 .
図4に戻り、集約トポロジ情報生成部212は、記憶部23内のドメイン内網トポロジDB231に記憶された(自ドメインの)トポロジ情報に基づき、制御対象とするドメインのトポロジを抽象化する。具体的には、下位制御装置20は、自身のドメイン内のトポロジについて、自身以外の他のドメインとの間の境界ノードKおよび境界ノードK間の論理リンクを保持しつつ、その他のノードやリンクは全て、ダミーノードDと、ダミーノードDと境界ノードKとを接続するリンクとして抽象化する。
Returning to FIG. 4, the aggregate topology
図5(a)に示すドメイン「1」,「2」,「3」を例に、ドメイン内のトポロジの抽象化を説明する。図5(b)に示すように、ドメイン「1」では、ノードA1〜A3がダミーノードDAとして集約される。つまり、ダミーノードDAと境界ノードK1〜K3と、これらを結ぶリンクとにトポロジが抽象化される。ドメイン「2」では、ノードB1〜B6がダミーノードDBとして集約される。つまり、ダミーノードDBと境界ノードK1,K2,K4,K5と、これらを結ぶリンクとにトポロジが抽象化される。ドメイン「3」では、ノードC1〜C3がダミーノードDCとして集約される。つまり、ダミーノードDCと境界ノードK2〜K5と、これらを結ぶリンクとにトポロジが抽象化される。
このようにして、集約トポロジ情報生成部212は、ドメイン内のトポロジを抽象化した集約トポロジ情報を生成する。
Taking the domains “1”, “2”, and “3” shown in FIG. 5A as an example, the topology abstraction in the domain will be described. As shown in FIG. 5 (b), the domain "1", the
In this way, the aggregate topology
図4に戻り、集約トラヒック情報生成部213は、集約トポロジ情報生成部212が生成した集約トポロジ情報と、記憶部23内のドメイン内トラヒックDB232に記憶された、各論理リンク(光パス)のトラヒック量の情報との基づき、抽象化されたトポロジ(集約トポロジ情報)に対応付けて、各トラヒック量を集約した集約トラヒック情報を生成する。具体的には、集約トラヒック情報生成部213は、抽象化された論理リンク(ダミーノードDと境界ノードKとの間のリンクトラヒック)のトラヒック量を、境界ノードKに接続するリンクの入出力トラヒック量の総計とする。
Returning to FIG. 4, the aggregated traffic
例えば、図5(a)のドメイン「3」に示すように、境界ノードK5からノードC1に向けてのトラヒック量が「10G」であり、同じく境界ノードK5からノードC3に向けてのトラヒック量が「5G」であるとする。この場合に、集約トラヒック情報生成部213は、図5(b)のドメイン「3」に示すように、境界ノードK5からダミーノードDCに向けてのトラヒック量を、両方のトラヒック量を合計して「15G」とする。
このようにして、集約トラヒック情報生成部213は、ドメイン内のトラヒック量を集約した集約トラヒック情報を生成する。
For example, as shown in the domain “3” in FIG. 5A, the traffic amount from the boundary node K 5 toward the node C 1 is “10G”, and similarly from the boundary node K 5 toward the node C 3. Is assumed to be “5G”. In this case, the aggregation traffic
In this way, the aggregated traffic
図4に戻り、ドメイン内ネットワーク情報送信部(ドメイン内NW情報送信部)214は、集約トポロジ情報生成部212が生成した集約トポロジ情報と、集約トラヒック情報生成部213が生成した集約トラヒック情報とを含むドメイン内ネットワーク情報を生成し、入出力部22を介して、中央制御装置10に送信する。なお、このとき、ドメイン内ネットワーク情報送信部214は、ネットワーク情報収集部211が、自ドメイン内の各ノードやネットワーク管理装置等から、自ドメイン内のネットワーク(ノードやリンク)に関する故障情報等を受信した場合には、その故障情報等を含めた現時点のネットワークの状態情報を生成し、そのネットワークの状態情報を付したドメイン内ネットワーク情報を生成し、中央制御装置10に送信する。なお、このネットワーク内の状態情報には、集約トラヒック情報も含まれる。
また、ドメイン内ネットワーク情報送信部214は、集約解除要求受信部219を介して、中央制御装置10からの集約解除要求を受信した場合に、ドメイン内網トポロジDB231およびドメイン内トラヒックDB232を参照し、集約されていないドメイン内のトポロジ情報とトラヒック情報とを含むドメイン内ネットワーク情報を生成し、入出力部22を介して、中央制御装置10に送信する。
Returning to FIG. 4, the intra-domain network information transmission unit (intra-domain NW information transmission unit) 214 receives the aggregate topology information generated by the aggregate topology
The intra-domain network
ドメイン間パス展開部215は、中央制御装置10から、入出力部22を介して受信したドメイン間パス情報(抽象化されたパス情報)を取得し、パス計算部216と連携し、ダミーノードDから境界ノードKまでの経路を自身が管理するドメイン内のトポロジに沿ったパス経路に変換(展開)する。なお、このドメイン間パス展開部215のドメイン間パス情報の展開処理の詳細は、図9を参照して後記する。
また、ドメイン間パス展開部215は、展開したパス経路の情報をパス設定順序計算部217に出力する。
The inter-domain
Further, the inter-domain
パス計算部216は、ドメイン内網トポロジDB231に記憶された自身のドメインのトポロジ情報に基づいて、光パスおよび転送パスの経路を、例えば、ダイクストラ法を用いて計算する。
また、パス計算部216は、ドメイン間パス展開部215と連携し、中央制御装置10が計算したドメイン間パス情報(抽象化されたバス情報)、自身のトポロジに沿ったパス情報に変換する。
The
Further, the
パス設定順序計算部217は、パス計算部216が計算したパス情報(光パス・転送パスの経路情報)や、ドメイン間パス展開部215が展開したパス情報(光パス・転送パスの経路情報)について、効率的な設定順序を計算する。なお、ここで「効率的な」とは、複数のパスを再設定する際に、トラヒック量の多いパスを優先して設定し、トラヒック疎通流量が例えば80%に達するまでの設定時間が短縮されることを意味する。そして、パス設定順序計算部217は、効率的な設定順序にソートした光パスの情報を、ドメイン内光パスDB233に記憶する。また、パス設定順序計算部217は、効率的な設定順序にソートした転送パスの情報を、ドメイン内転送パスDB234に記憶する。
なお、このパス設定順序計算部217は、例えば、前記した非特許文献1に記載の手法により、効率的なパスの設定順序を決定する。
The path setting
The path setting
パス設定部218は、ドメイン内光パスDB233に記憶された光パスの情報と、ドメイン内転送パスDB234に記憶された転送パスの情報とを、パス設定順序計算部217が決定した設定順序に基づき、自身が管理するドメイン内のノードに対して設定する。
The
集約解除要求受信部219は、入出力部12を介して、中央制御装置10から集約解除要求を受信する。そして、集約解除要求受信部219は、その受信した集約解除要求を、ドメイン内ネットワーク情報送信部214に出力する。
The aggregation cancellation request receiving unit 219 receives an aggregation cancellation request from the
記憶部23は、ハードディスクやフラッシュメモリ、RAM等の記憶手段からなり、前記した、ドメイン内網トポロジDB231と、ドメイン内トラヒックDB232と、ドメイン内光パスDB233と、ドメイン内転送パスDB234とを格納する。
The
≪中央制御装置≫
次に、中央制御装置10について説明する。
図6は、本実施形態に係る中央制御装置10の構成例を示す機能ブロック図である。中央制御装置10は、制御部11と、入出力部12と、記憶部13とを備える。
≪Central control unit≫
Next, the
FIG. 6 is a functional block diagram showing a configuration example of the
入出力部12は、通信回線を介して、各下位制御装置20やネットワーク管理装置(不図示)等との間で、情報の送受信を行う通信インタフェースと、不図示のキーボード等の入力手段やモニタ等の出力手段等との間で情報の入出力を行う入出力インタフェースとから構成される。
The input /
制御部11は、中央制御装置10全体の制御を司り、ドメイン内ネットワーク情報収集部(ドメイン内NW情報収集部)111と、結合トポロジ情報生成部112と、ドメイン間パス計算部113と、ドメイン間パス設定順序計算部114と、ドメイン間パス設定部115と、集約解除ドメイン決定部116と、集約解除要求部117とを含んで構成される。なお、この制御部11は、例えば、記憶部13に格納されたプログラムをCPUがRAMに展開し実行することで実現される。
The
ドメイン内ネットワーク情報収集部(ドメイン内NW情報収集部)111は、各ドメインを管理する下位制御装置20それぞれから、ドメイン内ネットワーク情報を収集する。そして、ドメイン内ネットワーク情報収集部111は、取得したドメイン内ネットワーク情報に含まれる、トポロジ情報を記憶部13内の網トポロジDB131に記憶し、同じく取得したドメイン内のトラヒック情報を記憶部13内のトラヒックDB132に記憶する。
なお、この各下位制御装置20から収集するドメイン内トポロジ情報には、下位制御装置20それぞれが管理対象とするドメイン内のトポロジを抽象化した集約トポロジ情報と、抽象化していないままのトポロジ情報とが含まれる。これは、後記するように、集約解除要求を受信した下位制御装置20は、抽象化していないトポロジ情報とトラヒック情報とを中央制御装置10に送信するためである。
The intra-domain network information collection unit (intra-domain NW information collection unit) 111 collects intra-domain network information from each of the lower
The intra-domain topology information collected from each lower
ただし、次に示す、結合トポロジ情報生成部112、ドメイン間パス計算部113、ドメイン間パス設定順序計算部114およびドメイン間パス設定部115において、各機能が実行する処理内容を分かりやすくするため、ここでは、下位制御装置20それぞれから収集したトポロジ情報およびトラヒック情報が全てドメイン内のトポロジを抽象化した集約トポロジ情報と集約トラヒック情報とであるものとして説明する。なお、抽象化していないトポロジ情報およびトラヒック情報が、ドメイン内ネットワーク情報に含まれる場合については、後記する。
However, in order to make it easy to understand the processing contents executed by each function in the combined topology
結合トポロジ情報生成部112は、各下位制御装置20から収集したドメイン内のトポロジ情報を結合し、1つのトポロジ情報(結合トポロジ情報100)を生成する。
結合トポロジ情報生成部112は、例えば、図5(b)に示すドメイン「1」,「2」,「3」のトポロジ情報(集約トポロジ情報)を取得した場合に、図7(a)に示すように、境界ノードK(K1〜K5)において、各ドメイン(「1」〜「3」)を結合させ、結合トポロジ情報100を生成する。
The combined topology
For example, when the topology information (aggregated topology information) of the domains “1”, “2”, and “3” illustrated in FIG. 5B is acquired, the combined topology
図6に戻り、ドメイン間パス計算部113は、結合トポロジ情報生成部112が生成した、結合トポロジ情報100(図7(a)参照)に基づき、境界ノードK(K1〜K5)を除いたダミーノードD(DA,DB,DC)間の転送パスの経路計算を行う。この計算は、例えば、ダイクストラアルゴリズムを用いて、最短経路を計算することにより、図7(b)に示すように、ダミーノードDAとダミーノードDB間の経路(転送パスA−B)、ダミーノードDAとダミーノードDC間の経路(転送パスA−C)、ダミーノードDBとダミーノードDC間の経路(転送パスB−C)が計算される。このように、あるドメイン内のトポロジ情報と他方のドメイン内のトポロジ情報とが共に集約(抽象化)されている場合では、それらのドメイン間を接続する転送パスは、抽象化の結果1本の転送パスの経路として計算される。
Returning to FIG. 6, the inter-domain
図6に戻り、ドメイン間パス設定順序計算部114は、ドメイン間パス計算部113が計算したドメイン間の転送パスについて、効率的な設定順序を計算する。そして、ドメイン間パス設定順序計算部114は、効率的な設定順序にソートしたドメイン間の転送パスの情報(転送パス情報)を記憶部13内の転送パスDB133に記憶する。
なお、このドメイン間パス設定順序計算部114は、例えば、前記した非特許文献1に記載の手法により、効率的な転送パスの設定順序を決定し、図8に例示するように、転送パスA−Bを設定順序「1」、転送パスB−Cを設定順序「2」、転送パスA−Cを設定順序「3」と決定し、このドメイン間の転送パス情報を転送パスDB133に記憶する。
Returning to FIG. 6, the inter-domain path setting
The inter-domain path setting
ドメイン間パス設定部115は、転送パスDB133に記憶されたドメイン間の転送パス情報を各ドメインの管理範囲に対応させて分割した経路を示す情報である「ドメイン間パス情報」(図9(a)参照)を生成する。そして、ドメイン間パス設定部115は、ドメイン間パス設定順序計算部114が決定した設定順序にしたがい、そのドメイン間パス情報を各下位制御装置20に対して送信する。
The inter-domain
図9(a)は、ドメイン間パス設定部115が、各下位制御装置20(20A,20B,20C)に対して送信するドメイン間パス情報を示している。各下位制御装置20に対して、ドメイン間パス計算部113が計算した転送パス(転送パスA−B,A−C,B−C)(図8参照)が分割されて送信される。例えば、ドメイン「1」を管理する下位制御装置20Aに対しては、ダミーノードDAと境界ノードK1との間の転送パスA−Bの分割経路(α1)の情報と、ダミーノードDAと境界ノードK3との間の転送パスA−Cの分割経路(β1)の情報とのそれぞれが、ドメイン間パス情報として送信される。同じく、ドメイン「2」を管理する下位制御装置20Bに対しては、境界ノードK1とダミーノードDBとの間の転送パスA−Bの分割経路(α2)の情報と、ダミーノードDBと境界ノードK5との間の転送パスB−Cの分割経路(γ1)の情報とのそれぞれが、ドメイン間パス情報として送信される。同じく、ドメイン「3」を管理する下位制御装置20Cに対しては、境界ノードK3とダミーノードDCとの間の転送パスA−Cの分割経路(β2)の情報と、境界ノードK5とダミーノードDCとの間の転送パスB−Cの分割経路(γ2)の情報とのそれぞれが、ドメイン間パス情報として送信される。
FIG. 9A shows inter-domain path information that the inter-domain
ここで、各下位制御装置20(20A,20B,20C)が、中央制御装置10からドメイン間パス情報を受信した場合に、ドメイン間パス展開部215(図4参照)が行うドメイン間パス情報の展開処理について、図9(b)を参照して説明する。
Here, when each lower-level control device 20 (20A, 20B, 20C) receives the inter-domain path information from the
図9(b)は、ドメイン間パス展開部215が、図9(a)に示したドメイン間パス情報を、その下位制御装置20自身が管理するドメイン内のトポロジに沿った転送パス経路に変換(展開)した例を示す図である。例えば、下位制御装置20Aのドメイン間パス展開部215は、ドメイン内網トポロジDB231に記憶された自身のドメイン(ドメイン「1」)のトポロジ情報に基づき、ダミーノードDAと境界ノードK1との間の転送パスA−Bの分割経路(α1)を、ノードA1→ノードA3→境界ノードK1を通る転送パスに変換(展開)する。
そして、ドメイン間パス展開部215は、この展開したパス経路の情報をパス設定順序計算部217(図4参照)に出力する。
In FIG. 9B, the inter-domain
Then, the inter-domain
次に、中央制御装置10が備える集約解除ドメイン決定機能について説明する。この集約解除ドメイン決定機能は、図6に示す、集約解除ドメイン決定部116と集約解除要求部117とにより実現される。
中央制御装置10は、基本としては、集約(抽象化)されたドメイン内のネットワーク情報(集約トポロジ情報・集約トラヒック情報)を、各下位制御装置20(20A,20B,20C)から受け取るが、この集約(抽象化)されたネットワーク情報を用いた場合、パスの経路計算や設定順序計算の計算精度が低下してしまう。そのため、集約解除ドメイン決定部116は、そのドメインが対象とするエリア(ノードが設置されている位置情報)や、トラヒック量の多さ、ドメインの属性情報(優先度)、故障箇所を含むか否か等の現時点のネットワークの状態情報を利用した予め設定された方式(集約解除ドメイン決定方式)に基づき、集約を解除するドメイン(集約解除ドメイン)を決定する。そして、集約解除要求部117は、集約解除ドメイン決定部116が決定した集約解除ドメインを管理する下位制御装置20に対し、集約解除要求を送信する。なお、この集約解除ドメイン決定方式の詳細は後記する。
このようにすることにより、中央制御装置10は、集約解除要求を送信したドメインについては、集約(抽象化)されていないネットワーク情報(トポロジ情報・トラヒック情報)を取得することができる。
Next, the aggregation cancellation domain determination function with which the
The
In this way, the
図10は、図7(a)に示す結合トポロジ情報100において、ドメイン「2」を集約解除した場合の例を示す図である。図7(b)に示すように、ドメイン「2」内のトポロジ情報の集約解除前では、ドメイン「2」からドメイン「1」,「3」それぞれに向かう転送パスが1本ずつで計算されていたが、集約解除後は、ドメイン「B」を管理する下位制御装置20Bから、集約(抽象化されていない)ネットワーク情報(トポロジ情報)が中央制御装置10に送信され、それらに情報に基づき、結合トポロジ情報生成部112が、図10に示す結合トポロジ情報100を生成する。この場合、ドメイン「2」にはダミーノードDBは存在せず、その代わりに、トラヒックを出力するエッジノード(ここでは、ノードB1,B2,B3とする。)から、ドメイン「1」,「3」のダミーノードDA,DCに向かう転送パスが中央制御装置10の処理対象となり、より細かい粒度で、パスの設定や設定順序の計算が可能となる。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example in the case where the domain “2” is de-aggregated in the combined
図6に戻り、記憶部13は、ハードディスクやフラッシュメモリ、RAM等の記憶手段からなり、前記した、網トポロジDB131と、トラヒックDB132と、転送パスDB133とを格納する。
Returning to FIG. 6, the
<処理の流れ>
次に、本実施形態に係る階層型パス制御システム1全体の処理の流れを説明し、その後、中央制御装置10が実行する集約解除ドメイン決定方式(集約解除ドメイン決定処理)の詳細について説明する。
<Process flow>
Next, the processing flow of the entire hierarchical
≪全体の処理の流れ≫
図11は、階層型パス制御システム1全体の処理の流れを示すフローチャートである。
図11に示すように、まず、下位制御装置20それぞれは、ネットワーク情報収集部211により、ドメイン内のトポロジ情報や各論理リンク(光パス)のトラヒック量の情報、ドメイン内の装置の故障に関する情報等を収集する(ステップS1)。そして、所定の時間間隔や故障発生等を契機に、下位制御装置20のドメイン内ネットワーク情報送信部214が、集約トポロジ情報生成部212が生成した集約トポロジ情報と、集約トラヒック情報生成部213が生成した集約トラヒック情報とを含むドメイン内ネットワーク情報を生成して、中央制御装置10に送信する(ステップS2)。
なお、ドメイン内ネットワーク情報送信部214は、後記する集約解除ドメイン決定処理において必要となる情報、例えば、故障情報やドメインの属性情報(詳細は後記)等を、ドメイン内ネットワーク情報に含めて中央制御装置10に送信する。
≪Overall process flow≫
FIG. 11 is a flowchart showing a processing flow of the entire hierarchical
As shown in FIG. 11, first, each of the lower
The intra-domain network
次に、中央制御装置10は、各下位制御装置20から受信したそれぞれのドメイン内のネットワーク情報に基づき、集約解除ドメイン決定部116が、予め設定された集約解除ドメイン決定方式に基づき、集約解除ドメインを決定する(ステップS3:集約解除ドメイン決定処理)。そして、集約解除要求部117は、集約解除ドメイン決定部116が決定した集約解除ドメインを管理する下位制御装置20に対して、集約解除要求を送信する(ステップS4)。集約解除要求を受信した下位制御装置20のドメイン内ネットワーク情報送信部214は、集約(抽象化)されていない(集約解除された)、ドメイン内のネットワーク情報とトラヒック情報とを含むドメイン内ネットワーク情報を生成し、中央制御装置10に送信する(ステップS5)。
Next, based on the network information in each domain received from each of the lower
続いて、中央制御装置10の結合トポロジ情報生成部112は、下位制御装置20それぞれから送信された各ドメインのトポロジ情報(集約解除されたトポロジ情報を含む)を結合して、結合トポロジ情報100を生成する(ステップS6)。そして、その結合トポロジ情報100に基づき、ドメイン間パス計算部113が転送パスの経路を計算し、ドメイン間パス設定順序計算部114がその設定順序を計算する(ステップS7)。そして、中央制御装置10のドメイン間パス設定部115は、計算した転送パスの経路をドメイン毎に分割したドメイン間パス情報を生成し、下位制御装置20それぞれに送信する(ステップS8)。
Subsequently, the combined topology
次に、各下位制御装置20において、ドメイン間パス展開部215が、受信したドメイン間パス情報を、自身が管理するドメイン内のトポロジに沿ったパス情報(光パス・転送パスの経路情報)に変換(展開)する(ステップS9)。そして、パス設定順序計算部217が、展開したパス情報の効率的な設定順序を計算し、パス設定部218が、自身が管理するドメイン内のノードに、パス(光パス、転送パス)設定する(ステップS10)。
Next, in each lower
≪集約解除ドメイン決定方式≫
次に、中央制御装置10の集約解除ドメイン決定部116による、集約解除ドメイン決定処理(集約解除ドメイン決定方式)について説明する。
集約解除ドメイン決定方式には、ドメイン内から収集するネットワーク情報のうちのどの情報に着目するかにより、以下に示す複数の方式が考えられる。基本的な技術思想としては、重要トラヒックを含むドメインや、故障箇所を含むドメインを集約解除ドメインとして決定する。以下、集約解除ドメイン決定方式の具体例を説明する。
≪Aggregation cancellation domain determination method≫
Next, an aggregation cancellation domain determination process (an aggregation cancellation domain determination method) performed by the aggregation cancellation
As the aggregation cancellation domain determination method, a plurality of methods shown below can be considered depending on which information of network information collected from within the domain is focused. As a basic technical idea, a domain including important traffic and a domain including a failure location are determined as the aggregation release domain. Hereinafter, a specific example of the aggregation cancellation domain determination method will be described.
[エリアベース方式](A方式)
ネットワーク管理者等が指定する特定エリアを収容するドメインをN個、集約解除する。例えば、東京や大阪といった全国へ向けてトラヒックを配信する可能性のあるエリアのドメインを、重要トラヒックを含むドメインとして、集約解除ドメインに決定する。
この場合、中央制御装置10がドメインを識別するドメインIDとエリアとの対応情報を備え、下位制御装置20から送信されてきたネットワーク情報に付されたドメインIDによりエリアを特定し、集約解除ドメイン決定部116が当該ドメインを集約解除ドメインに決定する。また、ネットワーク管理者は、その特定エリアを管理する下位制御装置20に対し、予めドメイン内のネットワーク情報を集約(抽象化)せずに中央制御装置10に送信するように設定してもよい。
[Area-based method] (A method)
Release aggregation of N domains that accommodate a specific area designated by a network administrator or the like. For example, a domain in an area where there is a possibility of distributing traffic to the whole country, such as Tokyo and Osaka, is determined as a deconsolidation domain as a domain including important traffic.
In this case, the
[トラヒック量ベース方式](B1方式)
集約解除ドメイン決定部116は、記憶部13内のトラヒックDB132(図6)を参照し、入出力トラヒック量の多い拠点(転送ノード)を収容するドメインをN個、集約解除する。具体的には、図12を参照して説明する。
図12は、集約解除ドメイン決定部116が実行するトラヒック量ベース方式の集約解除ドメイン決定処理を示すフローチャートである。
[Traffic volume-based method] (B1 method)
The aggregation cancellation
FIG. 12 is a flowchart showing a traffic amount-based method deconsolidation domain determination process executed by the deconsolidation
まず、集約解除ドメイン決定部116は、トラヒックDB132を参照し、各ドメインについて、そのドメインの境界ノードKに入力されるトラヒック量、すなわち、当該ドメイン外に出力されることが想定されるトラヒック量の合計値を算出する(ステップS21)。
First, the deaggregation
次に、集約解除ドメイン決定部116は、ステップS21において算出したトラヒック量の合計値が大きい順に、各ドメインをソートする(ステップS22)。
Next, the aggregation cancellation
続いて、集約解除ドメイン決定部116は、ステップS22の結果、上位N個のドメインを集約解除ドメインに決定する(ステップS23)。
Subsequently, the aggregation cancellation
このようにすることで、トラヒック量が多い、つまり、重要なトラヒックを含む可能性の高いドメインについて、集約解除することができる。 By doing in this way, it is possible to cancel aggregation for a domain having a large traffic volume, that is, a domain that is likely to include important traffic.
[トラヒック優先度ベース方式](B2方式)
集約解除ドメイン決定部116は、入出力トラヒック量の多さと共に、ドメインの属性を判定し、優先度が高いドメインをN個、集約解除する。具体的には図13を参照して説明する。
図13は、集約解除ドメイン決定部116が実行するトラヒック優先度ベース方式の集約解除ドメイン決定処理を示すフローチャートである。
[Traffic priority base method] (B2 method)
The aggregation cancellation
FIG. 13 is a flowchart showing the traffic priority-based deaggregation domain determination process executed by the deaggregation
まず、下位制御装置20は、自ドメインのネットワーク情報(ドメイン内ネットワーク情報)を中央制御装置10へ送信する際に、ドメインの属性情報をドメイン内ネットワーク情報に含めて送信する(ステップS31)。
このドメインの属性情報は、下位制御装置20が自ドメインを管理するノード情報(例えば、ノード名(種別)、ノード収容位置(ノードが設置されている位置情報(住所、ビル名等))から判断可能であり、例えば、高優先ノードを含む、中優先ノードを含む、低優先ノードのみの3段階の属性情報のいずれかを設定する。
First, when transmitting the network information (intra-domain network information) of the own domain to the
The attribute information of this domain is determined from node information (for example, node name (type), node accommodation location (location information (address, building name, etc.) where the node is installed)) managed by the lower
次に、中央制御装置10の集約解除ドメイン決定部116は、トラヒックDB132を参照し、各ドメインについて、そのドメインの境界ノードKに入力されるトラヒック量、すなわち、当該ドメイン外に出力されることが想定されるトラヒック量の合計値を算出する(ステップS32)。
Next, the aggregation cancellation
続いて、集約解除ドメイン決定部116は、ステップS32の計算結果に対し、ステップS31において取得した属性情報に基づく重みを反映する(ステップS33)。例えば、高優先ノードを含む、中優先度を含む、低優先度のみの3段階の属性情報の場合、それぞれ「3」,「2」,「1」を重み値としてステップS32において算出したトラヒック量の合計値に乗算する。
Subsequently, the aggregation cancellation
次に、集約解除ドメイン決定部116は、ステップS33の結果を、大きい順にソートする(ステップS34)。
Next, the aggregation cancellation
そして、集約解除ドメイン決定部116は、ステップS34の結果、上位N個のドメインを集約解除ドメインに決定する(ステップS35)。
Then, as a result of Step S34, the aggregation cancellation
このようにすることで、トラヒック量が多く、かつ、優先度が高いノードを含むドメインについて、集約解除することができる。 By doing in this way, it is possible to cancel aggregation for a domain including a node having a high traffic volume and a high priority.
[故障位置優先方式(全解除)](C1方式)
集約解除ドメイン決定部116は、ドメイン内のネットワークにおいて故障が発生したことを契機に、故障箇所を含むドメインを全て集約解除ドメインに決定する。
下位制御装置20は、ネットワーク情報収集部211が、ドメイン内のノードの生存確認等を行うこと等により、ネットワーク内の故障情報を収集している。そして、下位制御装置20のドメイン内ネットワーク情報送信部214は、ネットワーク情報収集部211が故障情報を収集した場合に、その故障情報をドメイン内ネットワーク情報に含めて中央制御装置10に送信する。中央制御装置10は、故障情報を検知すると、その故障箇所を含むドメインを全て集約解除ドメインとして決定する。
[Failure location priority method (all cancellation)] (C1 method)
The aggregation cancellation
In the lower
[故障位置優先方式(選択解除)](C2方式)
集約解除ドメイン決定部116は、ドメイン内のネットワークにおいて故障が発生したことを契機に、り障規模が大きい順にドメインをN個、集約解除する。
具体的には、下位制御装置20のネットワーク情報収集部211がネットワーク内の故障情報を収集し、ドメイン内ネットワーク情報送信部214がその故障情報をドメイン内ネットワーク情報に含めて中央制御装置10に送信する。このとき、ドメイン内ネットワーク情報送信部214は、例えば、故障装置数に基づくドメイン内のり障規模情報を付した故障情報を中央制御装置10に送信する。中央制御装置10は、故障情報に付されたり障規模情報に基づき、り障規模(り障範囲)が大きい順にドメインをN個、集約解除する。
[Failure location priority method (selection release)] (C2 method)
The aggregation cancellation
Specifically, the network
このようにすることで、故障情報に基づく(C1方式)(C2方式)によれば、故障箇所を迂回するパスを正確に計算し設定することができる。 In this way, according to the failure information (C1 method) (C2 method), it is possible to accurately calculate and set a path that bypasses the failure location.
[組み合わせ方式]
以上説明した、故障情報に基づく(C1方式)または(C2方式)に、(A方式)、(B1方式)、(B2方式)を1つ以上組み合わせ、該当するドメインについて集約解除するようにしてもよい。その際、いずれの組み合わせにおいても、各方式により選択したドメインのうち、OR条件で集約解除するドメインを決定してもよいし、AND条件で集約解除するドメインを決定してもよい。
[Combination method]
One or more (A method), (B1 method), and (B2 method) are combined with (C1 method) or (C2 method) based on the failure information described above, and the aggregation is canceled for the corresponding domain. Good. At that time, in any combination, among domains selected by each method, a domain to be de-aggregated may be determined by an OR condition, or a domain to be de-aggregated by an AND condition may be determined.
このようにすることで、ネットワーク管理者等の所望の設定により、ドメインを集約解除する方式の組み合わせを決定し、重要なドメインや故障が発生したドメインの精度を向上させて、中央制御装置10のアルゴリズムの演算を効率化することができる。すなわち、パス経路計算やパス設定順序計算の精度を向上させて、各下位制御装置20におけるパス設定時間を短縮することができる。
In this way, a combination of methods for canceling the aggregation of domains is determined according to a desired setting by a network administrator or the like, and the accuracy of the important domain and the domain in which a failure has occurred is improved. The algorithm operation can be made more efficient. That is, it is possible to improve the accuracy of the path route calculation and the path setting order calculation, and to shorten the path setting time in each
以上説明したように、本実施形態に係る階層型パス制御システム1、中央制御装置10および下位制御装置20によれば、ネットワーク(全体)をドメインに分割して下位制御装置20が管理し、集約(抽象化)したネットワーク情報を中央制御装置10に送信することにより、中央制御装置10において処理する情報量を大幅に削減することができる。
また、上位階層の中央制御装置10と下位階層の複数の下位制御装置20とから構成される2階層型のパス制御システムにすることにより、各ドメインにおける処理を並列化し、パス設定を高速化することができる。よって、1万ノード規模を想定した大規模網においても、現実的な時間で中央制御装置10上のアルゴリズムを動作させることが可能となる。
また、集約解除ドメイン決定機能(集約解除ドメイン決定部116等)を備えることにより、中央制御装置10のアルゴリズムの演算を効率化し、パス経路計算やパス設定順序計算の精度を向上させて、各下位制御装置20におけるパス設定時間を短縮することができる。
これらにより、中央制御装置10上のアルゴリズムの計算時間と、下位制御装置20の各ノードへのパス設定時間とから構成されるネットワークのパス制御(再設定)時間全体を短縮することができる。
As described above, according to the hierarchical
Further, by using a two-layer path control system composed of the
Further, by providing an aggregation cancellation domain determination function (such as the aggregation cancellation domain determination unit 116), the calculation of the algorithm of the
As a result, it is possible to shorten the entire path control (re-setting) time of the network constituted by the calculation time of the algorithm on the
1 階層型パス制御システム
10 中央制御装置
11,21 制御部
12,22 入出力部
13,23 記憶部
20 下位制御装置
100 結合トポロジ情報
111 ドメイン内ネットワーク情報収集部(ドメイン内NW情報収集部)
112 結合トポロジ情報生成部
113 ドメイン間パス計算部
114 ドメイン間パス設定順序計算部
115 ドメイン間パス設定部
116 集約解除ドメイン決定部
117 集約解除要求部
131 網トポロジDB
132 トラヒックDB
133 転送パスDB
211 ネットワーク情報収集部
212 集約トポロジ情報生成部
213 集約トラヒック情報生成部
214 ドメイン内ネットワーク情報送信部(ドメイン内NW情報送信部)
215 ドメイン間パス展開部
216 パス計算部
217 パス設定順序計算部
218 パス設定部
219 集約解除要求受信部
231 ドメイン内網トポロジDB
232 ドメイン内トラヒックDB
233 ドメイン内光パスDB
234 ドメイン内転送パスDB
K 境界ノード
D ダミーノード
DESCRIPTION OF
112 Combined topology
132 Traffic DB
133 Transfer path DB
211 Network
215 Inter-domain
232 Intra-domain traffic DB
233 Intra-domain optical path DB
234 Intra-domain transfer path DB
K boundary node D dummy node
Claims (8)
前記下位制御装置のそれぞれは、
自身の前記ドメインに属する前記複数のノード間の接続関係を示すトポロジであるドメイン内トポロジ情報を記憶する記憶部と、
前記ドメイン内トポロジ情報を、自身以外の他のドメインとの間に位置するノードを示す境界ノードと、前記境界ノード以外の前記自身のドメインに属するノードの全てを1つのノードとして抽象化したノードとに集約した集約トポロジ情報を生成する集約トポロジ情報生成部と、
前記生成した集約トポロジ情報と、当該ドメインにおける現時点のネットワークの状態情報とを含むドメイン内ネットワーク情報を、前記中央制御装置に送信すると共に、
前記集約トポロジ情報の生成を解除する要求である集約解除要求を前記中央制御装置から受信した場合に、集約解除されたトポロジ情報である前記ドメイン内トポロジ情報を前記中央制御装置に送信するドメイン内ネットワーク情報送信部と、
前記中央制御装置が計算したドメイン間を転送するパスの経路情報であるドメイン間パス情報を受信し、自身のドメイン内のトポロジに沿ったパス情報に展開するドメイン間パス展開部と、
前記展開したパス情報に基づき、自身のドメイン内のパス設定順序を計算するパス設定順序計算部と、
前記展開したパス情報を、前記計算した設定順序にしたがい、自身のドメイン内の前記ノードに対して設定するパス設定部と、を備え、
前記中央制御装置は、
前記下位制御装置それぞれから、前記ドメイン内ネットワーク情報を受信するドメイン内ネットワーク情報収集部と、
前記受信したドメイン内ネットワーク情報に含まれる前記ネットワークの状態情報に基づき、前記ドメイン内トポロジ情報を集約した前記集約トポロジ情報の生成を解除するドメインを示す集約解除ドメインを決定する集約解除ドメイン決定部と、
前記決定した集約解除ドメインに対し、前記集約解除要求を送信する集約解除要求送信部と、
前記下位制御装置それぞれから受信した前記ドメイン内ネットワーク情報に含まれる前記集約トポロジ情報および前記集約解除されたドメイン内トポロジ情報を結合し、前記ネットワーク全体のトポロジを示す結合トポロジ情報を生成する結合トポロジ情報生成部と、
前記生成した結合トポロジ情報に基づき、前記ドメイン間を転送するパスの経路を計算するドメイン間パス計算部と、
前記ドメイン間を転送するパスの設定順序を計算するドメイン間パス設定順序計算部と、
前記ドメイン間を転送するパスの経路を、前記ドメインそれぞれの管理範囲に対応させて分割した経路を示す前記ドメイン間パス情報を生成し、前記下位制御装置それぞれに、前記計算した設定順序にしたがい送信するドメイン間パス設定部と、を備えること
を特徴とする階層型パス制御システム。 A lower-level control device that is provided for each domain indicating an individual network obtained by dividing an entire network composed of a plurality of nodes and a link connecting the nodes into a predetermined management range, and performs path control in the domain A hierarchical path control system comprising a central control device connected to each of the lower-level control devices and performing path control of the entire network,
Each of the subordinate control devices
A storage unit that stores intra-domain topology information that is a topology indicating a connection relationship between the plurality of nodes belonging to the domain;
A boundary node indicating a node located between other domains other than itself, and a node obtained by abstracting all nodes belonging to the domain other than the boundary node as one node An aggregate topology information generator for generating aggregate topology information aggregated in
Intra-domain network information including the generated aggregate topology information and current network status information in the domain is transmitted to the central control device, and
An intra-domain network that transmits the intra-domain topology information, which is the topology information that has been de-aggregated, to the central controller when a de-aggregation request that is a request to de-generate the aggregate topology information is received from the central controller An information transmitter;
An inter-domain path expansion unit that receives inter-domain path information that is path information of a path that is transferred between domains calculated by the central control unit, and expands the path information according to the topology in the domain of the own;
A path setting order calculation unit that calculates a path setting order in its own domain based on the expanded path information;
A path setting unit that sets the expanded path information according to the calculated setting order for the node in its own domain, and
The central controller is
An intra-domain network information collection unit that receives the intra-domain network information from each of the lower-level control devices;
An aggregation cancellation domain determination unit for determining an aggregation cancellation domain indicating a domain for canceling generation of the aggregate topology information obtained by aggregating the intra-domain topology information based on the network state information included in the received intra-domain network information; ,
An aggregation cancellation request transmitter for transmitting the aggregation cancellation request to the determined aggregation cancellation domain;
Combined topology information that combines the aggregate topology information included in the intra-domain network information received from each of the lower-level control devices and the de-aggregated intra-domain topology information to generate combined topology information indicating the topology of the entire network. A generator,
Based on the generated combined topology information, an inter-domain path calculation unit that calculates a path of a path to be transferred between the domains;
An inter-domain path setting order calculation unit for calculating a setting order of paths to be transferred between the domains;
The inter-domain path information indicating the path obtained by dividing the path of the path to be transferred between the domains in correspondence with the management range of each domain is generated, and transmitted to each of the lower-level control devices according to the calculated setting order. A hierarchical path control system comprising: an inter-domain path setting unit.
自身の前記ドメインに属する前記複数のノード間の接続関係を示すトポロジであるドメイン内トポロジ情報を記憶する記憶部と、
前記ドメイン内トポロジ情報を、自身以外の他のドメインとの間に位置するノードを示す境界ノードと、前記境界ノード以外の前記自身のドメインに属するノードの全てを1つのノードとして抽象化したノードとに集約した集約トポロジ情報を生成する集約トポロジ情報生成部と、
前記生成した集約トポロジ情報と、当該ドメインにおける現時点のネットワークの状態情報とを含むドメイン内ネットワーク情報を送信すると共に、
前記集約トポロジ情報の生成を解除する要求である集約解除要求を受信した場合に、集約解除されたトポロジ情報である前記ドメイン内トポロジ情報を送信するドメイン内ネットワーク情報送信部と、
前記ドメイン間を転送するパスの経路情報であるドメイン間パス情報を受信し、自身のドメイン内のトポロジに沿ったパス情報に展開するドメイン間パス展開部と、
前記展開したパス情報に基づき、自身のドメイン内のパス設定順序を計算するパス設定順序計算部と、
前記展開したパス情報を、前記計算した設定順序にしたがい、自身のドメイン内の前記ノードに対して設定するパス設定部と、
を備えることを特徴とする下位制御装置。 A lower-level control device that is provided for each domain indicating an individual network obtained by dividing an entire network composed of a plurality of nodes and a link connecting the nodes into a predetermined management range, and performs path control in the domain Because
A storage unit that stores intra-domain topology information that is a topology indicating a connection relationship between the plurality of nodes belonging to the domain;
A boundary node indicating a node located between other domains other than itself, and a node obtained by abstracting all nodes belonging to the domain other than the boundary node as one node An aggregate topology information generator for generating aggregate topology information aggregated in
In-domain network information including the generated aggregate topology information and current network status information in the domain,
An intra-domain network information transmitting unit that transmits the intra-domain topology information that is the topology information that has been de-aggregated when receiving an aggregation cancellation request that is a request to cancel the generation of the aggregate topology information;
An inter-domain path expansion unit that receives inter-domain path information that is path information of a path that transfers between the domains, and expands the path information according to the topology in the domain of the own domain;
A path setting order calculation unit that calculates a path setting order in its own domain based on the expanded path information;
A path setting unit that sets the expanded path information for the node in its own domain according to the calculated setting order;
A low-order control device comprising:
前記ネットワーク全体を所定の管理範囲に分割した個々のネットワークを示すドメインに属する前記複数のノード間の接続関係を示すトポロジを、他のドメインとの間に位置するノードを示す境界ノードと、前記境界ノード以外のノードの全てを1つのノードとして抽象化したノードと、に集約した集約トポロジ情報、
および、前記ドメインにおける現時点のネットワークの状態情報、
を含むドメイン内ネットワーク情報を受信する、と共に、
前記集約トポロジ情報の集約を解除したトポロジ情報であるドメイン内トポロジ情報を受信するドメイン内ネットワーク情報収集部と、
前記受信したドメイン内ネットワーク情報に含まれる前記ネットワークの状態情報に基づき、前記集約トポロジ情報の集約を解除するドメインを示す集約解除ドメインを決定する集約解除ドメイン決定部と、
前記決定した集約解除ドメインに対し、集約解除要求を送信する集約解除要求送信部と、
受信した前記ドメイン内ネットワーク情報に含まれる前記集約トポロジ情報および集約を解除した前記ドメイン内トポロジ情報を結合し、前記ネットワーク全体のトポロジを示す結合トポロジ情報を生成する結合トポロジ情報生成部と、
前記生成した結合トポロジ情報に基づき、前記ドメイン間を転送するパスの経路を計算するドメイン間パス計算部と、
前記ドメイン間を転送するパスの設定順序を計算するドメイン間パス設定順序計算部と、
前記ドメイン間を転送するパスの経路を、前記ドメインそれぞれの管理範囲に対応させて分割した経路を示すドメイン間パス情報を生成し、前記計算した設定順序にしたがい送信するドメイン間パス設定部と、
を備えることを特徴とする中央制御装置。 A central control device that performs path control of the entire network composed of a plurality of nodes and links connecting the nodes,
The topology indicating a connection relationship between said plurality of nodes belonging to a domain indicating an individual networks obtained by dividing the entire pre-Symbol the network to a predetermined control range, and the boundary node indicating the node located between the other domains, aggregated topology information aggregated, and abstract node all as one node of the nodes other than the border nodes,
You called, the state information of the current network in the previous SL domain,
Receiving a domain in the network information including, with,
And domain network information collecting unit for receiving the release and topology information der Ru domain in the topology information aggregation of the aggregated topology information,
Based on the status information of the network contained in the received intra-domain network information, the previous SL aggregation cancellation domain determining section for determining the aggregation cancellation domains demonstrating domain to release the aggregation of aggregate topology information,
To de-aggregation domain that the determined, the de-aggregation request transmitting unit that transmits the aggregation cancellation request,
A combined topology information generation unit configured to combine the aggregate topology information included in the received intra-domain network information and the intra-domain topology information released from aggregation , and generate combined topology information indicating a topology of the entire network;
Based on the generated combined topology information, an inter-domain path calculation unit that calculates a path of a path to be transferred between the domains;
An inter-domain path setting order calculation unit for calculating a setting order of paths to be transferred between the domains;
The path of a path for transferring between the domains, the domains respectively corresponding to the control range of the divided route generates indicates to domain between passes information, the inter-domain path setting unit for transmitting in accordance with the calculated set order When,
A central control device comprising:
前記集約解除ドメイン決定部は、所定のエリアを収容するドメインを、前記集約解除ドメインに決定すること
を特徴とする請求項3に記載の中央制御装置。 The network status information included in the intra-domain network information includes network area information accommodated by the domain,
The central control apparatus according to claim 3, wherein the aggregation cancellation domain determination unit determines a domain that accommodates a predetermined area as the aggregation cancellation domain.
前記集約解除ドメイン決定部は、前記ドメインそれぞれの前記集約トラヒック情報を参照し、前記集約した入出力トラヒック量が多いノードを収容するドメインの上位N個を、前記集約解除ドメインに決定すること
を特徴とする請求項3に記載の中央制御装置。 The network status information included in the intra-domain network information includes aggregate traffic information obtained by aggregating input / output traffic amounts of the nodes belonging to the domain in association with the aggregate topology information,
The de-aggregation domain determination unit refers to the aggregate traffic information of each of the domains, and determines the top N domains that accommodate nodes having a large aggregated input / output traffic volume as the de-aggregation domain. The central control device according to claim 3.
前記集約解除ドメイン決定部は、前記ドメインそれぞれの前記集約トラヒック情報を参照し、前記集約した入出力トラヒック量に、前記ドメインそれぞれの属性情報に示される前記ノードの優先度を反映させて、前記集約解除ドメインに決定すること
を特徴とする請求項3に記載の中央制御装置。 The network status information included in the intra-domain network information includes aggregate traffic information obtained by aggregating input / output traffic amounts of the nodes belonging to the domain in association with the aggregate topology information, and nodes stored in the domain. And attribute information for the domain based on priority,
The deaggregation domain determination unit refers to the aggregated traffic information of each domain, reflects the priority of the node indicated in the attribute information of each domain on the aggregated input / output traffic volume, and performs the aggregation The central control apparatus according to claim 3, wherein the central control apparatus determines the release domain.
前記集約解除ドメイン決定部は、前記故障情報が含まれる前記ドメイン内ネットワーク情報を送信してきたドメインを、前記集約解除ドメインに決定すること
を特徴とする請求項3に記載の中央制御装置。 The network status information included in the intra-domain network information includes failure information of the network accommodated by the domain,
The central control apparatus according to claim 3, wherein the aggregation cancellation domain determination unit determines a domain that has transmitted the intra-domain network information including the failure information as the aggregation cancellation domain.
前記集約解除ドメイン決定部は、前記り障規模が大きいドメインから順にN個を、前記集約解除ドメインに決定すること
を特徴とする請求項3に記載の中央制御装置。 The state information of the network included in the intra-domain network information includes failure information to which the failure scale information of the network accommodated by the domain is attached,
The central control apparatus according to claim 3, wherein the aggregation cancellation domain determining unit determines N domains in order from the domain with the largest failure scale as the aggregation cancellation domain.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014030325A JP5740018B1 (en) | 2014-02-20 | 2014-02-20 | Hierarchical path control system, central controller and lower level controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014030325A JP5740018B1 (en) | 2014-02-20 | 2014-02-20 | Hierarchical path control system, central controller and lower level controller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5740018B1 true JP5740018B1 (en) | 2015-06-24 |
JP2015156546A JP2015156546A (en) | 2015-08-27 |
Family
ID=53534133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014030325A Expired - Fee Related JP5740018B1 (en) | 2014-02-20 | 2014-02-20 | Hierarchical path control system, central controller and lower level controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5740018B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6495197B2 (en) | 2016-03-29 | 2019-04-03 | 株式会社日立製作所 | Network system, network management method, and network management apparatus |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006165920A (en) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Shortest route selection method on multiple domains, device with the method applied to, and program for realizing the method |
JP2008206095A (en) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Route calculation control method, route calculation control program and route calculation controller |
-
2014
- 2014-02-20 JP JP2014030325A patent/JP5740018B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006165920A (en) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Shortest route selection method on multiple domains, device with the method applied to, and program for realizing the method |
JP2008206095A (en) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Route calculation control method, route calculation control program and route calculation controller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015156546A (en) | 2015-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110891021B (en) | Path calculation method and device and computer readable storage medium | |
CN108809857A (en) | A method of the traffic monitoring based on SDN and service quality securing strategy | |
CN106105162A (en) | Load equalizer based on switch | |
Malik et al. | Optimisation methods for fast restoration of software-defined networks | |
US20130028074A1 (en) | Method and apparatus for protecting a communication network against failure | |
US10237202B2 (en) | Network control device, network control method, and recording medium for program | |
Jiang et al. | Efficient joint approaches for location-constrained survivable virtual network embedding | |
CN111404822A (en) | Data transmission method, device, equipment and computer readable storage medium | |
Wang et al. | CFR: A cooperative link failure recovery scheme in software‐defined networks | |
Hu et al. | FTLink: Efficient and flexible link fault tolerance scheme for data plane in Software-Defined Networking | |
CN105072037A (en) | Dynamic flow generating method for distributed SDN controllers | |
JP6084583B2 (en) | Flow path change calculation device and flow path change calculation system | |
JP5167293B2 (en) | Route control apparatus, communication system, and route calculation method | |
US20210392082A1 (en) | Methods and apparatus for data traffic control in networks | |
US11706146B1 (en) | Directing network traffic using local routing decisions with a global overview | |
JP5740018B1 (en) | Hierarchical path control system, central controller and lower level controller | |
CN110535673A (en) | Construction method, equipment and the storage medium of virtual subnet | |
JP5856699B1 (en) | Hierarchical path control system, path control method and program, and lower level control apparatus | |
JP5436597B2 (en) | Virtual network infrastructure control system and method | |
JP5427964B1 (en) | Path recovery control device and path recovery control program | |
WO2012103852A2 (en) | Method and device for wavelength-division multiplexing network planning | |
JP2018182648A (en) | Network designing apparatus and network designing method | |
CN106130895B (en) | The heavy route method and device of SDN network failure | |
JP5651217B1 (en) | Path recovery control device | |
JP2016146512A (en) | Network system, network resource management device and communication path generation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150327 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150421 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150424 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5740018 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |