(57)【要約】【課題】上位レイヤの通信品質を下位レイヤで確保することができる通信制御方法および通信装置を提供する。【解決手段】  他の通信装置と接続されてネットワークを構成する通信装置であって、所定レイヤより上位のレイヤにおける通信トラフィックの品質情報を検出する検出手段（１０５，１０６）と、上位レイヤの品質情報に基づいて上位レイヤの通信品質を保証するように所定レイヤの通信を制御する制御手段（１０７）と、を有する。【選択図】図２
2010239369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の通信装置と接続されてネットワークを構成する通信装置であって、
所定レイヤより上位のレイヤにおける通信トラフィックの品質情報を検出する検出手段と、
前記上位レイヤの品質情報に基づいて前記上位レイヤの通信品質を保証するように前記所定レイヤの通信を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記制御手段は、当該通信装置を経由する複数のパスが共存するときに、これらのパスの上位レイヤの品質情報をパス制御に関して共有することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記上位レイヤの通信品質が劣化したパス以外のパスの経路を切り替えることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記所定レイヤはレイヤ２であり、イーサネットＯＡＭの通信トラフィック品質情報に基づいてパスの経路切替制御を実行することを特徴とする請求項２または３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記上位レイヤの品質情報に基づいてパスの帯域制御を実行することを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
他の通信装置と接続されてネットワークを構成する通信装置における通信制御方法であって、
所定レイヤより上位のレイヤにおける通信トラフィックの品質情報を検出し、
前記上位レイヤの品質情報に基づいて前記上位レイヤの通信品質を保証するように前記所定レイヤの通信を制御する、
を有することを特徴とする通信制御方法。
【請求項７】
前記通信装置を経由する複数のパスが共存するときに、これらのパスの上位レイヤの品質情報をパス制御に関して共有することを特徴とする請求項６に記載の通信制御方法。
【請求項８】
前記上位レイヤの通信品質が劣化したパス以外のパスの経路を切り替えることを特徴とする請求項７に記載の通信制御方法。
【請求項９】
前記所定レイヤはレイヤ２であり、イーサネットＯＡＭの通信トラフィック品質情報に基づいてパスの経路切替制御を実行することを特徴とする請求項７または８に記載の通信制御方法。
【請求項１０】
前記上位レイヤの品質情報に基づいてパスの帯域制御を実行することを特徴とする請求項６−９のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【請求項１１】
複数の通信装置が接続されてネットワークを構成する通信システムにおいて、
前記複数の通信装置の各々が、所定レイヤより上位のレイヤにおける通信トラフィックの品質情報を検出する検出手段と、前記上位レイヤの品質情報に基づいて前記上位レイヤの通信品質を保証するように前記所定レイヤの通信を制御する制御手段と、を有することを特徴とする通信システム。
【請求項１２】
前記制御手段は、当該通信装置を経由する複数のパスが共存するときに、これらのパスの上位レイヤの品質情報をパス制御に関して共有することを特徴とする請求項１１に記載の通信システム。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記上位レイヤの通信品質が劣化したパス以外のパスの経路を切り替えることを特徴とする請求項１２に記載の通信システム。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記所定レイヤはレイヤ２であり、イーサネットＯＡＭの通信トラフィック品質情報に基づいてパスの経路切替制御を実行することを特徴とする請求項１２または１３に記載の通信システム。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記上位レイヤの品質情報に基づいてパスの帯域制御を実行することを特徴とする請求項１１−１４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１６】
他の通信装置と接続されてネットワークを構成する通信装置におけるプログラム制御プロセッサに通信制御機能を実現するためのプログラムであって、
所定レイヤより上位のレイヤにおける通信トラフィックの品質情報を検出する機能と、
前記上位レイヤの品質情報に基づいて前記上位レイヤの通信品質を保証するように前記所定レイヤの通信を制御する機能と、
を前記プログラム制御プロセッサに実現させることを特徴とするプログラム。
【請求項１７】
前記通信装置を経由する複数のパスが共存するときに、これらのパスの上位レイヤの品質情報をパス制御に関して共有することを特徴とする請求項１６に記載のプログラム。
【請求項１８】
前記上位レイヤの通信品質が劣化したパス以外のパスの経路を切り替えることを特徴とする請求項１７に記載のプログラム。
【請求項１９】
前記所定レイヤはレイヤ２であり、イーサネットＯＡＭの通信トラフィック品質情報に基づいてパスの経路切替制御を実行することを特徴とする請求項１７または１８に記載のプログラム。
【請求項２０】
前記上位レイヤの品質情報に基づいてパスの帯域制御を実行することを特徴とする請求項１６−１９のいずれか１項に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信ネットワークの通信品質を確保するための通信制御方法および通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信網のイーサネット（登録商標）化が進んでおり、それに伴ってネットワークの品質に対するニーズが益々高まっている。現状のネットワークでは、各レイヤで品質を確保し、確保できない場合は上位レイヤへエスカレーションして上位レイヤで下位レイヤの品質を考慮した運用を行うという考え方がとられている。
【０００３】
たとえば、イーサネットの多重はレイヤ２で行われており、レイヤ２でトラフィックの品質保証ができれば、上位レイヤでも品質保証が可能となる。特許文献１には、トランスポート層（レイヤ４）においてネットワークごとのサービス品質を管理するＱＯＳテーブルを設け、このＱＯＳテーブルを参照して上位レイヤ（レイヤ５以上）から要求されるサービス品質に応じたネットワークを選択する通信制御装置が開示されている。また、アプリケーションレイヤではファイヤウォール等でネットワークに対しブロックを行うことで品質の確保を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２７６２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように下位レイヤから上位レイヤへエスカレーションされ上位レイヤで下位レイヤの品質を考慮した運用が行われているが、上位レイヤから下位レイヤへエスカレーションする仕組みが存在しない。このために、上位レイヤの品質を下位レイヤのネットワークで確保することができない。
【０００６】
本発明の目的は、上位レイヤの通信品質を下位レイヤで確保することができる通信制御方法および通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による通信装置は、他の通信装置と接続されてネットワークを構成する通信装置であって、所定レイヤより上位のレイヤにおける通信トラフィックの品質情報を検出する検出手段と、前記上位レイヤの品質情報に基づいて前記上位レイヤの通信品質を保証するように前記所定レイヤの通信を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明による通信制御方法は、他の通信装置と接続されてネットワークを構成する通信装置における通信制御方法であって、所定レイヤより上位のレイヤにおける通信トラフィックの品質情報を検出し、前記上位レイヤの品質情報に基づいて前記上位レイヤの通信品質を保証するように前記所定レイヤの通信を制御する、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明による通信システムは、複数の通信装置が接続されてネットワークを構成する通信システムにおいて、前記複数の通信装置の各々が、所定レイヤより上位のレイヤにおける通信トラフィックの品質情報を検出する検出手段と、前記上位レイヤの品質情報に基づいて前記上位レイヤの通信品質を保証するように前記所定レイヤの通信を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上位レイヤの通信品質を下位レイヤで確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施形態による通信制御方法を示す模式図、（Ｂ）は本発明の一実施例による通信制御方法を示す模式図、（Ｃ）は本発明の他の実施例による通信制御方法を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態による通信装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明を適用するネットワークの一例を示すネットワーク図である。
【図４】本発明の第１実施例による通信装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１実施例におけるイーサネットＯＡＭフレームのＶＳＭを示すフォーマット図である。
【図６】本発明の第１実施例におけるイーサネットＯＡＭフレームのＶＳＲを示すフォーマット図である。
【図７】本発明の第１実施例におけるＴＬＶ情報のパラメータ表を示す図である。
【図８】図３に示すネットワークにおけるＶＬＡＮパスＡの経路を示すネットワーク図である。
【図９】図３に示すネットワークにおけるＶＬＡＮパスＢの経路を示すネットワーク図である。
【図１０】図３に示すネットワークにおけるＶＬＡＮパスＡおよびＢのプライマリ経路を示すネットワーク図である。
【図１１】図４に示す通信装置による経路切替動作を説明するためのネットワーク図である。
【図１２】本発明の第２実施例による通信装置の機能的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１．一実施形態
図１（Ａ）に示すように、本発明の一実施形態によれば、通信トラフィックの品質情報を上位レイヤから入手し、下位レイヤでトラフィックの品質保証を行う。上位レイヤの品質情報としては、たとえばウィルス検出の有無やリアルタイム性を要求されるか否かなどの情報がある。品質保証のやり方は下位レイヤの機能に依存する。たとえば下位レイヤがレイヤ２であれば、レイヤ３以上での品質情報を用いて経路切替や帯域制御を行い、レイヤ２のネットワークで品質を確保することができる。
【００１３】
図１（Ｂ）に示すように、上位レイヤでパスの品質劣化が検出されると、下位レイヤのスイッチ機能により当該劣化パス以外のパスの経路を切り替えることでレイヤ２のネットワークで通信品質を確保することができる。また、図１（Ｃ）に示すように、上位レイヤで品質劣化が検出されると、レイヤ２で当該パスの帯域幅を減少させることによりレイヤ２のネットワークでの当該パス以外のパスの通信品質を確保することができる。
【００１４】
次に、図２を参照しながら、本実施形態による通信装置の機能的構成の一例を説明する。図２に示す通信装置（ノード）を複数個接続したネットワークを仮定し、ここでは２つのパスＡおよびＢの経路上に当該ノードが存在するものとする。
【００１５】
図２において、本実施形態による通信装置には下位レイヤスイッチ部１０１が設けられ、下位レイヤスイッチ部１０１の複数の入力ポートには複数の入力部が接続され、複数の出力ポートには複数の出力部が接続されている。ここでは、下位レイヤスイッチ部１０１の接続状態を、パスＡおよびＢが出力部１０３へ接続される状態からパスＡおよびＢが出力部１０３および１０４へ別々に接続される状態へ切り替える制御について説明する。
【００１６】
本実施形態による通信制御装置には、さらに、パスごとに上位レイヤ品質検出機能が設けられている。ここでは、パスＡに対して上位レイヤ品質検出部１０５が、パスＢに対して上位レイヤ品質検出部１０６がそれぞれ設けられ、下位レイヤ制御部１０７は、上位レイヤの品質劣化の有無に従って、下位レイヤスイッチ部１０１のスイッチ制御および／または入力部や出力部に対するレート制御などを実行する。
【００１７】
たとえば、下位レイヤスイッチ部１０１がパスＡおよびＢを出力部１０３へ転送する接続状態にあるときに、上位レイヤ品質検出部１０５が一方のパスＡの品質劣化を検出したとする。上位レイヤ品質検出部１０５からパスＡの品質劣化通知を受けると、下位レイヤ制御部１０７はこれらのパスを分離させるために、他方のパスＢの経路を出力部１０４へ切り替える。この経路切替手順は当該下位レイヤの経路切替機能に従って実行すればよい。また、経路切替の他に、入力部１０２および出力部１０３の帯域制御を実行することもできる。
【００１８】
このように、本実施形態によれば、通信トラフィックの品質情報を上位レイヤから入手し、下位レイヤでトラフィックの品質を保証するように当該通信装置あるいはネットワークの通信制御を行うことで、上位レイヤの通信品質を下位レイヤで確保することが可能となる。
【００１９】
２．第１実施例
２．１）ネットワーク
本発明の第１実施例によれば、IEEEやITU-Tで議論されているイーサネットＯＡＭ（operations，administration，maintenance）を用いて、ネットワーク内の各ノードに上位レイヤの品質情報を展開することにより、上位レイヤから下位レイヤへのエスカレーションを行う仕組みを実現する。本実施例では、通信トラフィックの品質情報としてレイヤ３以上の上位レイヤ情報を使用し、レイヤ２−ネットワーク上でイーサネットＯＡＭを用いてネットワーク管理運用を行う。
【００２０】
まず、本実施例の動作を説明するために、図３に示すネットワークを仮定する。イーサネット・トランスポート・ネットワーク（以下、ネットワーク１という。）は、複数のノードからなり、各ノードにはレイヤ２−スイッチ機能と、上位レイヤからの通信トラフィックの品質情報を入手する機能と、ネットワーク１を制御する機能とが設けられている。
【００２１】
ネットワーク１を構成するノードには、クライアント・データ・ネットワーク（以下、クライアントネットワークという。）と接続するインタフェース（クライアントインタフェース）を具備するエッジノード(Edge Node)１１−１４と、クライアントインタフェースを具備しないコアノード（Core Node）２１−２４とが含まれる。この２種類のノードの違いはクライアントインタフェースの有無だけであり、コアノードであっても、クライアントインタフェースを具備すれば、エッジノードとすることが可能である。
【００２２】
このようなネットワーク１内に、後述するように、複数のクライアントネットワーク間で複数のＶＬＡＮ(Virtual LAN)が設定され、各ＶＬＡＮには主ルート（Primary route）と副ルート（Secondary route）の２つが予め決められているものとする。
【００２３】
２．２）ノード構成
図３に示すネットワークにおけるエッジノード１１−１４およびコアノード２１−２４は、いずれも本実施例に関連する通信制御系は同じ構成を有する。以下、各ノードの通信制御系について図４を参照しながら説明する。
【００２４】
図４に示すように、本実施例によるノードは、入力側ＱｏＳ処理（IngressＱｏＳ）部５１、トラフィック品質（Traffic Quality）認識部５２、グレード（Grade）設定部５３、イーサネットＯＡＭ生成部５４、Ｌ２スイッチ部５５、出力側ＱｏＳ処理（EgressＱｏＳ）部５６、イーサネットＯＡＭ終端部５７、および、Ｌ２パス制御（L2 Path Control）部５８を含む。このなかで、トラフィック品質認識部５２、グレード設定部５３、イーサネットＯＡＭ生成部５４およびイーサネットＯＡＭ終端部５７はＶＬＡＮグループ毎に存在する。
【００２５】
入力側ＱｏＳ処理部５１は、クライアントネットワークあるいは隣接するエッジ／コアノードから通信トラフィックを入力し、Ｌ２パス制御部５６からレート制御情報に従ってＱｏＳ(Quality of Service)処理を行ってトラフィック品質認識部５２およびＬ２スイッチ部５５へ出力する。出力側ＱｏＳ処理部５６は、Ｌ２スイッチ部５５から出力された通信トラフィックをＬ２パス制御部５６からのレート制御情報に従ってＱｏＳ処理を実行し、隣接するエッジ／コアノードあるいはクライアントネットワークへ送出する。入力側ＱｏＳ処理部５１および出力側ＱｏＳ処理部５６にはＱｏＳ処理用のキュー（Queue)が設けられ、Ｌ２パス制御部５６からのレート制御情報に従ってこのキューに対してレート制御が実行される。ただし、ここで実行されるＱｏＳ処理は一般的なキューイング処理であるから、説明は省略する。
【００２６】
トラフィック品質認識部５２は 入力側ＱｏＳ処理部５１から通信トラフィックを受け取り、この受信トラフィックに対して品質判定用のパターンマッチングを行い、その結果をグレード設定部５３へ出力する。この品質判定用パターンマッチングは、ＬＡＮアナライザのように通信トラフィックから通信パケットをキャプチャし、キャプチャした通信パケットやパケット内のデータに対して実行される。また、マッチングさせるためのパターンは、既知のウィルスデータパターンや、ＶｏＩＰ(Voice over IP)の通信パケットパターン等であり、ウィルスデータパターンとマッチングした場合は通信トラフィック品質を「劣化（Degrade）」とし、ＶｏＩＰの通信パケットパターンとマッチングした場合は通信トラフィック品質を「セキュア(Securely)」とする。
【００２７】
グレード設定部５３は、トラフィック品質認識部５２からパターンマッチング結果と、Ｌ２パス制御部５８からグレード設定の有効(Valid)／無効(Invalid)の情報とを受け取る。グレード設定が有効(Valid)であれば、受け取ったパターンマッチング結果とパスのサービス種類とにより通信トラフィック品質のグレード（Grade）とアクション識別子（ActionＩＤ）とを決定し、それらをイーサネットＯＡＭ生成部５４へ出力する。また、グレード設定が無効(Invalid)であれば、受け取ったパターンマッチング結果を破棄し、イーサネットＯＡＭ生成部５４に無効(Invalid)情報を渡す。
【００２８】
なお、パスのサービス種類は外部のネットワークマネージメントシステムより定期的に設定される。また、通信トラフィック品質のグレードは、パスのサービス種類により、上述した通信トラフィック品質の「劣化」あるいは「セキュア」をカウントして決定される。
【００２９】
イーサネットＯＡＭ生成部５４は、グレード設定部５３から通信トラフィック品質のグレード（Grade）およびアクション識別子（ActionＩＤ）を受け取った場合には、Ｌ２パス制御部５８から入力したＴＬＶ(Type, Length, Value)情報を用いてイーサネットＯＡＭフレームのＶＳＭ(Vendor Specific Message)あるいはＶＳＲ(Vendor Specific Reply)を生成する。生成したイーサネットＯＡＭフレームはＬ２スイッチ部５５へ出力される。なお、グレード設定部５３からInvalid情報を受け取った場合はイーサネットＯＡＭフレームは生成しない。
【００３０】
Ｌ２スイッチ部５５は、入力側ＱｏＳ処理部５１から通信トラフィックと、イーサネットＯＡＭ生成部５４からイーサネットＯＡＭフレームとを受け取ると、受け取った通信トラフィックやイーサネットＯＡＭフレームに対してＬ２スイッチング処理を行い、出力側ＱｏＳ処理部５６および／またはイーサネットＯＡＭ終端部５７へ転送する。また、Ｌ２パス制御部５６からプロテクションスイッチ（Protection Switching）情報を受け取ると、Ｌ２スイッチ部５５に対して送信先切り替えを実行する。なお、Protection Switching情報からの送信先切り替えに関しては、レイヤ２−ネットワークでのProtection規格に準拠した方法であるから説明は省略する。
【００３１】
出力側ＱｏＳ処理部５６は、Ｌ２スイッチ部５５から受け取った通信トラフィックに対してＱｏＳ処理を行い、クライアントネットワークもしくは隣接するエッジ／コアノードへ送信する。また、Ｌ２パス制御部５６からレート制御を受け取り、ＱｏＳ処理内のキューに対しレート制御を実行する。
【００３２】
イーサネットＯＡＭ終端部５７は、Ｌ２スイッチ部５５からイーサネットＯＡＭフレームを受け取り、イーサネットＯＡＭフレームの正常性を確認し、イーサネットＯＡＭフレーム内のＴＬＶ情報とイーサネットＯＡＭフレームの送信元情報とをＬ２パス制御部５８へ出力する。
【００３３】
Ｌ２パス制御部５８は、イーサネットＯＡＭ終端部５７からＴＬＶ情報とイーサネットＯＡＭフレームの送信元情報とを受け取り、後述するように、ＴＬＶ情報がＶＳＭとＶＳＲのいずれであるか、イーサネットＯＡＭフレームが自ノードで生成されたものか他ノードから受信したものか、に依存して、入力側ＱｏＳ処理部５１および出力側ＱｏＳ処理部５６のレート制御とＬ２スイッチ部５５のスイッチ制御とを実行する。
【００３４】
なお、入力側ＱｏＳ処理（IngressＱｏＳ）部５１は図２の入力部（１０２）に、トラフィック品質認識部５２およびグレード設定部５３は図２の上位レイヤ品質検出部（１０５，１０６）に、Ｌ２スイッチ部５５は図２の下位レイヤスイッチ部１０１に、イーサネットＯＡＭ生成部５４、イーサネットＯＡＭ終端部５７およびＬ２パス制御部５８は図２の下位レイヤ制御部（１０７）に、出力側ＱｏＳ処理部５６は図２の出力部（１０３，１０４）に、それぞれ対応する。
【００３５】
また、トラフィック品質認識部５２、グレード設定部５３、イーサネットＯＡＭ生成部５４、イーサネットＯＡＭ終端部５７およびＬ２パス制御部５８は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等のプログラム制御プロセッサ上でプログラムを実行することにより実現することもできる。
【００３６】
２．３）ＴＬＶ情報
以下、本実施例で使用されるイーサネットＯＡＭフレームのＴＬＶ情報について説明する。
【００３７】
図５に示すＶＳＭおよび図６に示すＶＳＲにおいて、ＴＬＶ情報のうち「Grade Change Path & Action Path」はグレードが変化したパス(Grade Change Path)とアクション対象のパス(Action Path)とを特定するフィールド、「Grade Change Event」はグレードの増減を示すフィールド、「Action ID」はアクション対象パスに対するアクションの種類（経路切替、レート制御）を特定するフィールド、「Path ID」は当該パスのＩＤを示すフィールドである。
【００３８】
具体的には、図７に示すように、「Grade Change Path & Action Path」のパラメータ値“０”は自パス(Own Path）のグレードが変化し自パスがアクション対象となることを示し、パラメータ値“１”は自パスのグレードが変化し隣接パス(Adjacent Path)がアクション対象となることを、パラメータ値“２”は隣接パスのグレードが変化し自パスがアクション対象となることを、パラメータ値“３”は隣接パスのグレードが変化し隣接パスがアクション対象となることを、それぞれ示す。
【００３９】
「Grade Change Event」のパラメータ値“１”および“２”は、グレードの低下および上昇をそれぞれ示す。
【００４０】
「Action ID」のパラメータ値“１”は主ルートから副ルートへ経路を切り替えるProtection Switching情報を示し、パラメータ値“２”は副ルートから主ルートへ経路を切り替えるProtection Switching情報を、パラメータ値“３”はレートを低下させるレート制御情報を、パラメータ値“４”はレートを上昇させるレート制御情報を、それぞれ示す。
【００４１】
２．４）ネットワークの経路切替動作
まず、ネットワーク１に２つのＶＬＡＮグループＡおよびＢが設定され、それらの主ルートの一部が同じノード間のリンクを経由しているものとする。たとえば、図８〜図１０に示すとおりである。
【００４２】
図８には、クライアントネットワーク２とクライアントネットワーク３との間で通信するためのＶＬＡＮグループＡの通信経路を示す。ＶＬＡＮグループＡの通信経路は、クライアントネットワーク２とエッジノード１１との間のＶＬＡＮパスＡ３１と、エッジノード１２とクライアントネットワーク３との間のＶＬＡＮパスＡ３２と、ネットワーク１内でＶＬＡＮグループＡの主ルートを示すＶＬＡＮパスＡ３３と、ＶＬＡＮグループＡの副ルートを示すＶＬＡＮパスＡ３４とによって構成される。
【００４３】
図９には、クライアントネットワーク２とクライアントネットワーク４との間で通信するためのＶＬＡＮグループＢの通信経路を示す。ＶＬＡＮグループＢの通信経路は、クライアントネットワーク２とエッジノード１１との間のＶＬＡＮパスＢ４１と、エッジノード１３とクライアントネットワーク４との間のＶＬＡＮパスＢ４２と、ネットワーク１内でＶＬＡＮグループＢの主ルートを示すＶＬＡＮパスＢ４３と、ＶＬＡＮグループＢの副ルートを示すＶＬＡＮパスＢ４４とによって構成される。
【００４４】
そして、図１０に示すように、ネットワーク１内で、クライアントネットワーク２とクライアントネットワーク３とで通信するＶＬＡＮグループＡと、クライアントネットワーク２とクライアントネットワーク４とで通信するＶＬＡＮグループＢとがそれぞれ主ルートの通信経路を選択している場合、エッジノード１１とエッジノード１２との間でパスが共存しているものとする。
【００４５】
図１０に示すようにそれぞれ主ルートを選択している状態で、ＶＬＡＮグループＡの通信トラフィックをクライアントネットワーク２から受信したエッジノード１１が上位レイヤの品質劣化を検出したとする。この場合、次に説明するように、エッジノード１１は、イーサネットＯＡＭフレームを用いて、グレードが劣化したＶＬＡＮパスＡに隣接するＶＬＡＮパスＢを主ルート４３から副ルート４４に切り替える通信制御を開始する。
【００４６】
図１１は、ＶＬＡＮグループＡが主ルート３３を選択した状態で、ＶＬＡＮグループＢが選択経路を主ルート４３から副ルート４４に切り替えた状態を示す。これによって、エッジノード１１とエッジノード１２との間のパスからＶＬＡＮグループＢが抜けて共存状態が解消する。
【００４７】
このようにして、クライアントネットワークからエッジノードに入力される通信トラフィックから上位レイヤの品質情報を監視し、品質劣化が生じたときに情報をネットワーク１内の各ノードに展開することで、各ノードにおいてレイヤ２レベルでの上位レイヤの品質確保が可能となる。以下、本実施例の動作をより詳細に説明する。
【００４８】
２．５）ノードの通信制御動作
以下、図４〜図７および図１１を参照しながら、本実施例の通信制御動作について詳細に説明する。ここでは、ＶＬＡＮグループＡとＶＬＡＮグループＢとがそれぞれ主ルート３３および４３を選択している状態にあるときに、ＶＬＡＮグループＡ内の通信トラフィックにクライアントネットワーク２からクライアントネットワーク３に向かってウィルス等による通信トラフィック品質の低下が発生した場合を例にとって説明を行う。
【００４９】
２．５．１）エッジノード１１の動作
図４に示すように、まず、エッジノード１１の入力側ＱｏＳ処理部５１は、クライアントネットワーク２からウィルス等の通信トラフィック品質低下要因が含まれている通信トラフィックを受け取り、ＱｏＳ処理を行い、トラフィック品質認識部５２とＬ２スイッチ部５５とに出力する。この時点では、Ｌ２パス制御部５８からはレート制御情報が指示されていないのでレート制御は実行されない。
【００５０】
トラフィック品質認識部５２は、入力側ＱｏＳ処理部５１から通信トラフィックを受け取ると、トラフィックの品質を決定するための複数のパターンとのパターンマッチングを行う。受信した通信トラフィックにはウィルス等の品質低下要因が含まれているため、ウィルスデータのパターンとマッチングして品質Degrade（劣化）と認識され、そのパターンマッチング結果がグレード設定部５３へ出力される。
【００５１】
グレード設定部５３は、Ｌ２パス制御部５８からGrade設定を有効とする“Valid”を入力していると、トラフィック品質認識部５２からの「劣化」を示すパターンマッチング結果と当該パスのサービス種類とにより、通信トラフィック品質のグレード低下（“Grade DOWN”と、アクションの種類（Action ID）として主ルートから副ルートへの切替“Primary→Secondary”とを決定し、通信トラフィック品質のGradeとAction IDをイーサネットＯＡＭ生成部５４へ出力する。
【００５２】
イーサネットＯＡＭ生成部５４は、グレード設定部５３から通信トラフィック品質のGradeとAction IDとを受け取ると、図５に示すＶＳＭのイーサネットＯＡＭフレームのＴＬＶ情報の「Grade Change Event」および「Action ID」のパラメータ値をそれぞれ“１”および“１”に設定する（図７参照）。また「Grade Change Path & Action Path」はＶＬＡＮ ＩＤとパスのサービス種類により“Own Path & Adjacent Path”のパラメータ値“１”に、Path IDは品質Gradeが変化したＶＬＡＮパスＡのLAN IDにそれぞれ設定する。すなわち、グレードが変化したパスは自パスであり、経路切替アクションの対象パスは隣接パス（ＶＬＡＮパスＢ）となる。イーサネットＯＡＭ生成部５４は、こうして生成されたＶＳＭのイーサネットＯＡＭフレームをＬ２スイッチ部５５へ出力する。
【００５３】
Ｌ２スイッチ部５５は、入力側ＱｏＳ処理部５１から通信トラフィックを受け取ると、L2-Switching処理を行い出力側ＱｏＳ処理部５６に渡す。また、イーサネットＯＡＭ生成部５４からＶＳＭのイーサネットＯＡＭフレームを受け取ると、同様にL2-Switching処理を行いイーサネットＯＡＭ終端部５７と出力側ＱｏＳ処理部５６に渡す。この時点では、Ｌ２パス制御部５８からProtection Switching情報によるProtection Switching指示は出ていないため経路切替処理は実施されない。
【００５４】
出力側ＱｏＳ処理部５６は、Ｌ２スイッチ部５５から通信トラフィックを受け取ると、ＱｏＳ処理を行い、ＶＬＡＮパスＡ３３（主ルート）が通る隣接ノードであるエッジノード１２へ送信する。この時点ではＬ２パス制御部５８からはレート制御情報が指示されていないのでレート制御は実行されない。
【００５５】
イーサネットＯＡＭ終端部５７は、Ｌ２スイッチ部５５から自ノードで生成したＶＳＭのイーサネットＯＡＭフレームを受け取ると、イーサネットＯＡＭフレームの正常性を確認し、イーサネットＯＡＭフレーム内のＶＳＭのＴＬＶ情報とイーサネットＯＡＭフレームの送信元情報とをＬ２パス制御部５８へ出力する。上述したように、このＴＬＶ情報には、グレードが変化したパスは自パスであり、アクションの対象パスは隣接パス（ＶＬＡＮパスＢ）であり、アクションの種類（Action ID）は主ルートから副ルートへの切替“Primary→Secondary”であることを示すパラメータが設定されている。
【００５６】
Ｌ２パス制御部５８は、まず、当該イーサネットＯＡＭフレームがＶＳＭであり、その送信元が自ノードであることを判定すると、ＴＬＶ情報を参照して、「Grade Change Path & Action Path」のAction Pathに対し、Action IDに基づいてＬ２スイッチ部５５ に対しProtection Switching情報を出力する。
【００５７】
さらに、Ｌ２パス制御部５８は、隣接パスのＶＬＡＮグループに対応して設けられたイーサネットＯＡＭ生成部５４に対し、ここでは「Grade Change Path & Action Path」情報のGrade Change Pathを“Adjacent Path”に変更し、Action PathをAdjacent PathからOwn Pathに反転させたＴＬＶ情報を出力する。さらに、Ｌ２パス制御部５８は、グレード設定部５３に対しGrade設定のValid/Invalid情報を無効”Invalid”にして出力する。なお、自パスの品質劣化による自パスの切替あるいは帯域制御を行う場合には、隣接パスのＶＬＡＮグループに対応して設けられたイーサネットＯＡＭ生成部５４に対して、「Grade Change Path & Action Path」情報のGrade Change Pathを“Adjacent Path”に変更し、Action PathをOwn PathからAdjacent Pathに変更することになる。
【００５８】
Ｌ２パス制御部５８からGrade設定の無効”Invalid”を受け取ると、グレード設定部５３は、トラフィック品質認識部５２から受け取るパターンマッチング結果を破棄し、イーサネットＯＡＭ生成部５４に対しInvalid情報を渡す。Invalid情報を受け取ったイーサネットＯＡＭ生成部５４は、Invalid情報が解除されるまで、グレード設定部５３からの情報によるイーサネットＯＡＭフレームの生成を行わない。
【００５９】
Ｌ２パス制御部５８からＴＬＶ情報を受け取ると、イーサネットＯＡＭ生成部５４は、TLV情報に基づいてＶＳＭのイーサネットＯＡＭフレームの生成し、生成したイーサネットＯＡＭフレームをＬ２スイッチ部５５ に渡す。このイーサネットＯＡＭフレームを受け取ったＬ２スイッチ部５５は、L2-Switching処理を行い、出力側ＱｏＳ処理部５６に渡す。
【００６０】
上述したようにＬ２パス制御部５８からProtection Switching情報を受け取ったＬ２スイッチ部５５は、Protection Switching情報に基づき、通信品質が低下したＶＬＡＮグループＡに隣接するＶＬＡＮグループＢのＶＬＡＮパスに対しProtection Switchingを実施し、送信経路を主ルートのＶＬＡＮパスＢ４３から副ルートのＶＬＡＮパスＢ４４に切り替える。こうして経路が切り替えられたＶＬＡＮパスＢの通信トラフィックは、出力側ＱｏＳ処理部５６でＱｏＳ処理され、ＶＬＡＮパスＢ４４が通る隣接ノードのコア ノード２１へ送出される。
【００６１】
２．５．２）エッジノード１２の動作
図２でも述べたように、１つのノードには隣接ノードとのリンクにそれぞれ対応した入力側ＱｏＳ処理部５１が設けられている。したがって、以下、エッジノード１１側のポートに関連する入力側ＱｏＳ処理部５１、トラフィック品質認識部５２、グレード設定部５３およびイーサネットＯＡＭ生成部５４について説明する。
【００６２】
エッジノード１２において、エッジノード１１側のポートに設けられた入力側ＱｏＳ処理部５１は、エッジノード１１から通信トラフィックを受け取り、ＱｏＳ処理を行い、トラフィック品質認識部５２とＬ２スイッチ部５５とに出力する。この時、Ｌ２パス制御部５８からはレート制御情報が指示されていないのでレート制御は実行されない。
【００６３】
トラフィック品質認識部５２は、入力側ＱｏＳ処理部５１から通信トラフィックを受け取ると、トラフィックの品質を決定するための複数のパターンとのパターンマッチングを行う。受信した通信トラフィックにはウィルス等の品質低下要因が含まれているため、ウィルスデータのパターンとマッチングして品質Degrade（劣化）と認識され、そのパターンマッチング結果がグレード設定部５３へ出力される。
【００６４】
グレード設定部５３は、クライアントネットワーク側のポートではないので、Ｌ２パス制御部５８からGrade設定のInvalid情報を受け取り、受け取ったパターンマッチング結果を破棄し、イーサネットＯＡＭ生成部５４にInvalid情報を渡す。したがって、イーサネットＯＡＭ生成部５４はイーサネットＯＡＭ生成を行わない。
【００６５】
Ｌ２スイッチ部５５は、入力側ＱｏＳ処理部５１から通信トラフィックを受け取り、L2-Switching処理を行い、出力側ＱｏＳ処理部５６に渡す。また、入力側ＱｏＳ処理部５１から受け取った通信トラフィック内にイーサネットＯＡＭが含まれていた場合には、イーサネットＯＡＭフレームに対しL2-Switching処理を行い、イーサネットＯＡＭ終端部５７に渡す。
【００６６】
出力側ＱｏＳ処理部５６は、Ｌ２スイッチ部５５から通信トラフィックを受け取ると、ＱｏＳ処理を行いクライアントネットワーク３へ送出する。この時、Ｌ２パス制御部５８からはレート制御情報が指示されていないのでレート制御は実行されない。
【００６７】
イーサネットＯＡＭ終端部５７は、Ｌ２スイッチ部５５からＶＳＭのイーサネットＯＡＭフレームを受け取ると、イーサネットＯＡＭフレームの正常性を確認し、イーサネットＯＡＭフレーム内のＶＳＭのＴＬＶ情報とイーサネットＯＡＭフレームの送信元情報とをＬ２パス制御部５８に渡す。
【００６８】
Ｌ２パス制御部５８は、イーサネットＯＡＭ処理部５７から受け取ったＴＬＶ情報がＶＳＭであり、イーサネットＯＡＭフレームの送信元情報が他ノードであるから、「Grade Change Path & Action Path」情報のAction PathがOwn Pathの場合には、Action IDに基づいてＬ２スイッチ部５５に対しProtection Switching情報を渡し、イーサネットＯＡＭフレームを受け取ったＶＬＡＮグループのパスのイーサネットＯＡＭ生成部５４に対しＶＳＲのＴＬＶ情報を渡す。「Grade Change Path & Action Path」情報のAction PathがAdjacent Pathの場合には、Actionを実行せず、イーサネットＯＡＭフレームを受け取ったＶＬＡＮグループのパスのイーサネットＯＡＭ生成部５４に対しＶＳＲのＴＬＶ情報を渡す。
【００６９】
Ｌ２パス制御部５８からＴＬＶ情報を受け取ったイーサネットＯＡＭ生成部５４は、ＴＬＶ情報に基づいてＶＳＲのイーサネットＯＡＭフレームを生成し、生成したイーサネットＯＡＭフレームをＬ２スイッチ部５５に渡す。このイーサネットＯＡＭフレームを受け取ったＬ２スイッチ部５５は、L2-Switching処理を行って出力側ＱｏＳ処理部５６へ出力する。
【００７０】
Ｌ２パス制御部５８からProtection Switching情報を受け取ったＬ２スイッチ部５５は、Protection Switching情報に基づき、該当ＶＬＡＮパスに対しProtection Switchingを実施し、送信経路をPrimary→SecondaryもしくはSecondary→Primaryに変更する。
【００７１】
２．５．３）ＶＬＡＮパスＢの副ルート
クライアントネットワーク２からクライアントネットワーク４に向かう通信トラフィックに関しては、品質を低下させる要因が無いため、図４の機能ブロック上で、通信トラフィックは、入力側ＱｏＳ処理部５１からＬ２スイッチ部５５へ渡り、Ｌ２スイッチ部５５から出力側ＱｏＳ処理部５６を通してネットワーク１へ送出される。そして、ネットワーク１内のノードを順次転送されてエッジノード１３に到達し、クライアントネットワーク４へ送出される。
【００７２】
上述したように、ＶＬＡＮグループＡのパスに通信トラフィック品質低下が検出されたときに、イーサネットＯＡＭフレームにより、ＶＬＡＮグループＢの通信経路はエッジノード１１からエッジノード１２へ向かう主ルート３３の出力ポートからコアノード２１へ向かう副ルート４４の出力ポートへ切り替えられる。そして、エッジノード１１は、ＶＬＡＮパスＢ４４の通信トラフィックとともに、「Grade Change Path & Action Path」情報が“Adjacent Path & Own Path”、Action ID情報が“Primary→Secondary”のProtection Switching情報であるＶＳＭのイーサネットＯＡＭフレームをエッジノード１３へ送信する。
【００７３】
まず、このイーサネットＯＡＭフレームを受信したコアノード２１では、自己宛のイーサネットＯＡＭフレームではないので、イーサネットＯＡＭ終端部５７には渡されず、そのまま下流のコアノード２４へ転送する。同様に、コアノード２４でも、更にその下流のコアノード２３でも、このイーサネットＯＡＭフレームは転送され、エッジノード１３まで到達する。
【００７４】
エッジノード１３は、受信したＶＳＭのイーサネットＯＡＭフレーム内のＴＬＶ情報より、自パスであるＶＬＡＮグループＢのパスに対し、Protection Switchingを行い、ＶＳＭのイーサネットＯＡＭフレームの返信であるＶＳＲのイーサネットＯＡＭフレームを生成し、エッジノード１１へ送信する。
【００７５】
エッジノード１１宛のＶＳＲのイーサネットＯＡＭフレームは、同様にネットワーク１内をコアノード２３、２４および２１と順次転送されてエッジノード１１に到達する。
【００７６】
エッジノード１１は、受信したＶＳＲのイーサネットＯＡＭフレームを確認し、送信したＶＳＭのイーサネットＯＡＭフレームに対するＶＳＲのイーサネットＯＡＭフレームが全て返信されてきたかを管理する。全て返信があった場合は、通信トラフィック品質低下によるActionを完了し、Ｌ２パス制御部５８からグレード設定部５３に対し、同一理由によるイーサネットＯＡＭフレーム生成を抑制するために設定していたInvalid情報をValidに変更する。
【００７７】
２．６）効果
以上述べたように、本実施形態によれば、上位レイヤからの通信トラフィックの品質情報を入手する仕組みを持たせることにより、レイヤ２ネットワークレベルで上位レイヤの品質を確保することができる。さらに、イーサネットＯＡＭを用いることで、レイヤ１のネットワーク装置に依存せずに、レイヤ２のネットワークでシームレスに管理運用可能となる。
【００７８】
さらに、イーサネットＯＡＭフレーム内に記される通信トラフィック品質情報に基づいたアクション（経路切替や帯域制御など）を実行することにより、上位レイヤの品質をレイヤ２のネットワークで確保できる。たとえば、「Grade Change Path & Action Path」情報のパラメータを書き換えることで、異なるパス間で品質情報を共有することができる。したがって、エッジノード１１でＶＬＡＮパスＡからウィルスを検出したことを契機として、当該品質が劣化したＶＬＡＮパスＡではなく、隣接するＶＬＡＮパスＢを主ルートから副ルートへ変更することができるので、上位レイヤの品質を確保すると共にネットワークを柔軟に運用することも可能となる。
【００７９】
３．他の実施例
上述した第１実施例による通信制御装置は、通信トラフィックの上位レイヤ品質情報に基づいてレイヤ２でパス品質を保証する機能を有するが、本発明はレイヤ２での品質確保だけに限定されるものではなく、次に述べるようにレイヤ１で品質確保機能を実現することもできる。
【００８０】
図１２に示すように、本発明の第２実施例によるノードは、入力（Ingress）部６１、トラフィック品質（Traffic Quality）認識部６２、グレード（Grade）設定部６３、ＯＡＭ生成部６４、クロスコネクト部６５、出力（Egress）部６６、ＯＡＭ終端部６７、および、Ｌ１パス制御部６８を含む。基本的な接続関係は、図４に示す第１実施例と同様であるから説明は省略する。
【００８１】
入力（Ingress）部６１では入力信号の状態を確認する機能を有する。たとえばＳＤＨ(Synchronous Digital Hierarchy)であれば、ＲＳＯＨ(Regenerator Section Over Head)やＭＳＯＨ(Multiplex Section Over Head)のようなオーバヘッドバイトによりＳＤＨ回線の品質を確認する。
【００８２】
トラフィック品質認識部６２およびグレード設定部６３は、第１実施例のトラフィック品質認識部５２およびグレード設定部５３とそれぞれ同じ機能を有する。
【００８３】
ＯＡＭ生成部６４は、レイヤ１では、レイヤ１のパスのＯＡＭ（ＳＤＨならばパスオーバヘッド（ＰＯＨ:Path Over Head）を利用したＯＡＭ）を生成する。クロスコネクト部６５は、第１実施例のＬ２スイッチ部５５に対応し、レイヤ１のネットワークで、スタティックに、あるいはＬ１パス制御部６８によりダイナミックに切り替える機能を有する。出力（Egress）部６６はＯＨバイトを生成挿入する機能を有する。ＯＡＭ終端部６７は、ＯＡＭ生成部６４とは逆の機能、すなわちパスのＯＨを終端する機能を有する。Ｌ１パス制御部６８は、レイヤ１のパスを制御する機能を有する。ＳＤＨであれば、ＡＰＳ(Automatic Protection Switch）を実現するＳＣＣ(Section Connection Control)のような機能を有する。
【００８４】
このように構成することで、通信トラフィックの上位レイヤ品質情報に基づいてレイヤ１でパス品質を保証することができる。
【００８５】
その他の実施例として、ＴＬＶ情報のAction IDに関して、イーサネットＯＡＭフレームで定義されているＡＰＳのOAM PDU Typeを適用することでＡＰＳ機能が実現可能となる。
【００８６】
また、上記実施例では、ＶＬＡＮパスをコネクション指向（Connection Oriented）とし端点をエッジノードとしたが、本発明は、コネクションレス（Connectionless）により各ノードでＶＬＡＮパスを終端させることでフルメッシュネットワークにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は光ネットワークやイーサネット網などの通信ネットワークに適用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１０１  下位レイヤスイッチ部
１０２  入力部
１０３，１０４  出力部
１０５，１０６  上位レイヤ品質検出部
１０７  下位レイヤ制御部
５１  入力側ＱｏＳ処理（IngressＱｏＳ）部
５２  トラフィック品質（Traffic Quality）認識部
５３  グレード（Grade）設定部
５４  イーサネットＯＡＭ生成部
５５  Ｌ２スイッチ部
５６  出力側ＱｏＳ処理（EgressＱｏＳ）部
５７  イーサネットＯＡＭ終端部
５８  Ｌ２パス制御（L2 Path Control）部
６１  入力（Ingress）部
６２  トラフィック品質（Traffic Quality）認識部
６３  グレード（Grade）設定部
６４  ＯＡＭ生成部
６５  クロスコネクト部
６６  出力（Egress）部
６７  ＯＡＭ終端部
６８  Ｌ１パス制御部
【図１】
2010239369.tif 000003
【図２】
2010239369.tif 000004
【図３】
2010239369.tif 000005
【図４】
2010239369.tif 000006
【図５】
2010239369.tif 000007
【図６】
2010239369.tif 000008
【図７】
2010239369.tif 000009
【図８】
2010239369.tif 000010
【図９】
2010239369.tif 000011
【図１０】
2010239369.tif 000012
【図１１】
2010239369.tif 000013
【図１２】
2010239369.tif 000014