(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＰＬＳ（マルチプロトコル・ラベル・スイッチング）技術を用いてパケットを交換するＭＰＬＳネットワーク上でＬＳＰ（ラベル・スイッチング・パス）経路を監視するＭＰＬＳ経路監視システムにおいて、
ＬＤＰ（ラベル・ディストリビューション・プロトコル）により確保されたＬＳＰ経路を、前記ＬＤＰ中で送受されるメッセージに含まれるＬＳＲ（ラベル・スイッチング・ルータ）列情報に基づいて判定する経路管理手段を具備したことを特徴とするＭＰＬＳ経路監視システム。
【請求項２】
前記ＭＰＬＳネットワーク上でルーティングプロトコルを実行して得られたルーティング情報に基づいてデフォルト経路を演算するトポロジ解析手段を具備し、
前記経路管理手段は、前記演算されたデフォルト経路を、前記ＬＤＰにより確保されたＬＳＰ経路と推定することを特徴とする請求項１に記載のＭＰＬＳ経路監視システム。
【請求項３】
前記ルーティングプロトコルは、ＯＳＰＦ（オープン・ショーテスト・パス・ファースト）であることを特徴とする請求項２に記載のＭＰＬＳ経路監視システム。
【請求項４】
前記経路管理手段は、ＬＤＰ（ラベル・ディストリビューション・プロトコル）以外の手法で確保されたＬＳＰ経路を、各ＬＳＲのＭＩＢ（マネージメント・インフォメーション・ベース）に蓄積されたリンク情報に基づいて判定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＭＰＬＳ経路監視システム。
【請求項５】
各ＬＳＰ経路上のトラヒックを測定し、測定結果に基づいて障害経路を判定するトラヒック測定手段と、
前記ＬＳＰ経路上の各ＬＳＲ間のトラヒック情報を収集するトラヒック情報収集手段と、
前記収集されたトラヒック情報に基づいて障害原因を解析する障害解析手段とを具備したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のＭＰＬＳ経路監視システム。
【請求項６】
前記トラヒック情報収集手段は、前記ＭＰＬＳネットワーク内に設置されたＭＲＴＧ（マルチ・ルート・トラヒック・グラファ）であることを特徴とする請求項５に記載のＭＰＬＳ経路監視システム。
【請求項７】
ＭＰＬＳ（マルチプロトコル・ラベル・スイッチング）技術を用いてパケットを交換するＭＰＬＳネットワーク上でＬＳＰ（ラベル・スイッチング・パス）経路を監視するＭＰＬＳ経路監視方法において、
探索対象のパスが、ＬＤＰ（ラベル・ディストリビューション・プロトコル）により確保されたＬＳＰ経路であるか否かを判定する手順と、
ＬＤＰにより確保されたＬＳＰ経路を、前記ＬＤＰ中で送受されるメッセージに含まれるＬＳＲ（ラベル・スイッチング・ルータ）列情報に基づいて判定する手順と、
ＬＤＰにより確保されたＬＳＰ経路であって、前記ＬＳＲ列情報に基づいて判定できないＬＳＰ経路を、ＭＰＬＳネットワーク上でルーティングプロトコルを実行して得られたルーティング情報に基づいて演算されたデフォルト経路と推定する手順と、
ＬＤＰ以外の手法により確保されたＬＳＰ経路を、各ＬＳＲのＭＩＢ（マネージメント・インフォメーション・ベース）に蓄積されたリンク情報に基づいて判定する手順とを含むことを特徴とするＭＰＬＳ経路監視方法。
【請求項８】
各ＬＳＰ経路上のトラヒックを測定し、測定結果に基づいて障害経路を判定する手順と、
前記ＬＳＰ経路上の各ＬＳＲ間のトラヒック情報を回収する手順と、
前記回収したトラヒック情報に基づいて障害原因を解析する手順とを含むことを特徴とする請求項７に記載のＭＰＬＳ経路監視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）をベースにしたネットワーク（ＭＰＬＳネットワーク）における経路監視方法およびシステムに係り、特に、ＭＰＬＳネットワーク内に確保されたＬＳＰ経路を探索するＭＰＬＳ経路監視方法およびシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットにおいてパケット交換を高速化するためのラベルスイッチ技術としてＭＰＬＳ方式が知られており、ＱｏＳ保証やＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ）への応用が期待されている。
【０００３】
ＭＰＬＳネットワークは、外部ネットワークと接続されるエッジＬＳＲ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｒｏｕｔｅｒ  ）と、それ以外のコアＬＳＲとから構成される。ＭＰＬＳにおいて、パケットがスイッチングされる経路はラベルスイッチパス（ＬＳＰ：Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｐａｔｈ  ）と呼ばれ、その確立および解放については、ＬＤＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ）等の標準的な手法がＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ  ）などで検討されている。
【０００４】
前記ＬＳＰは、複数のＬＳＲに跨がって確立される片方向コネクションであり、各ＬＳＲ間の各物理回線には一意なパス識別子（「ラベル」と呼ばれる）が付される。ＭＰＬＳフレームは、前記ラベルを含むｓｈｉｍヘッダとＩＰパケットとから構成される。前記ラベルの設定は、ＬＤＰ等のラベル分配プロトコルや独自の手段により行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したＭＰＬＳネットワークでは、ＬＳＰの経路すなわちＬＳＰを構成するＬＳＲの列を正確に把握することができなかった。このため、いずれかのＬＳＰ経路上で障害が発生しても、その障害原因がいずれのＬＳＲ間で発生しているかを特定することができなかった。
【０００６】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、ＭＰＬＳネットワークにおいてＬＳＰ経路を正確に把握し、ＬＳＰ経路上で障害が発生したときに、その障害原因を正確に特定できるようにしたＭＰＬＳ経路監視方法およびシステムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、ＭＰＬＳ技術を用いてパケットを交換するＭＰＬＳネットワーク上でＬＳＰ経路を監視するＭＰＬＳ経路監視システムにおいて、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
【０００８】
（１）  ＬＤＰ（ラベル・ディストリビューション・プロトコル）により確保されたＬＳＰ経路を、ＬＤＰ中で送受されるメッセージに含まれるＬＳＲ（ラベル・スイッチング・ルータ）列情報に基づいて判定する経路管理手段を具備した。
【０００９】
（２）  ＭＰＬＳネットワーク上でルーティングプロトコルを実行して得られたルーティング情報に基づいてデフォルト経路を演算するトポロジ解析手段を具備し、前記経路管理手段は、前記演算されたデフォルト経路を、前記ＬＤＰにより確保されたＬＳＰ経路と推定する。
【００１０】
（３）  経路管理手段は、ＬＤＰ（ラベル・ディストリビューション・プロトコル）以外の手法で確保されたＬＳＰ経路を、各ＬＳＲのＭＩＢ（マネージメント・インフォメーション・ベース）に蓄積されたリンク情報に基づいて判定する。
【００１１】
（４）  各ＬＳＰ経路上のトラヒックを測定し、測定結果に基づいて障害経路を判定するトラヒック測定手段と、前記ＬＳＰ経路上の各ＬＳＲ間のトラヒック情報を収集するトラヒック情報収集手段と、前記収集されたトラヒック情報に基づいて障害原因を解析する障害解析手段とを具備した。
【００１２】
上記した特徴（１）  によれば、ＬＤＰに準拠したＬＳＰであって、かつループ検出モードが使用されたＬＳＰについて、その経路を、ネットワークに負担を強いることなく正確に把握できる。
【００１３】
上記した特徴（２）  によれば、ＬＤＰに準拠したＬＳＰであって、かつループ検出モードが使用されないＬＳＰについて、その経路を、ネットワークに負担を強いることなく推定できる。
【００１４】
上記した特徴（３）  によれば、ＬＤＰに準拠しないＬＳＰ経路を推定できる。
【００１５】
上記した特徴（４）  によれば、障害の発生したＬＳＰ経路を特定でき、さらには、その障害原因を特定できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明のＭＰＬＳ経路監視システムを適用したＭＰＬＳネットワークの基本構成を示したブロック図である。
【００１７】
ＭＰＬＳネットワーク１は、外部ネットワークとＭＰＬＳネットワーク１とを接続するエッジＬＳＲ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｒｏｕｔｅｒ  ）１１，１２と、前記各エッジＬＳＲ１１，１２間に接続される複数のコアＬＳＲ１３，１４，１５とを含む。前記コアＬＳＲ１５には、各ＬＳＲ間の物理回線上を流れるトラヒック量を取得するＭＲＴＧ（Ｍｕｌｔｉ  Ｒｏｕｔｅ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｇｒａｐｈｅｒ  ）モニタ１６が接続されている。
【００１８】
経路監視システム２はエッジＬＳＲ１１に接続され、経路監視部２１と障害解析部２２とを含む。前記経路監視部２１は、エッジＬＳＲ１１に接続されている全ての物理回線Ｌ１，Ｌ２を双方向タップする。さらに、ＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｐａｔｈ  ）の検出、ＬＳＰのトラヒック量の測定、ならびにＬＳＲ列で表現されるＬＳＰ経路を探索し、その結果を一定時間毎に記録する。
【００１９】
図２は、前記経路監視システム２の構成を具体的に示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００２０】
前記経路監視部２１は、トラヒック測定部２１１、経路管理部２１２、トポロジ解析部２１３、トラヒックテーブル２１４、ＬＰＳ経路テーブル２１５およびトポロジテーブル２１６を含む。前記障害解析部２２は、ユーザインターフェース（Ｉ／Ｆ）２２１および障害解析機能部２２２を含む。
【００２１】
前記トラヒック測定部２１１は、エッジＬＳＲ１１に接続されている全ての物理回線Ｌ１，Ｌ２上のトラヒックを測定し、測定結果をトラヒックテーブル２１４に登録する。トラヒックテーブル２１４の内容は、所定の周期でトラヒックログＤＢ３１に蓄積される。経路管理部２１２は、ＭＰＬＳネットワーク１内でＬＳＰ経路を探索し、当該ＬＳＰ経路のＬＳＲ列をＬＳＰ経路テーブル２１５に登録する。ＬＳＰ経路テーブル２１５の内容は、所定の周期でＬＳＰ経路ログＤＢ３２に蓄積される。
【００２２】
トポロジ解析部２１３は、エッジＬＳＲ１１に接続されてＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ）等のインターネットルーティングプロトコルを実行することにより、各ＬＳＲと物理回線との接続を示すＬＳ（Ｌｉｎｋ  Ｓｔａｔｅ）情報を取得してトポロジテーブル２１６に登録する。トポロジテーブル２１６の内容は、所定の周期でトポロジログＤＢ３３に蓄積される。
【００２３】
トポロジ解析部２１３はさらに、このＬＳ情報に基づいて、Ｄｉｊｋｓｔｒａ（ダイクストラ）法を用いてＯＳＰＦのＳＰＦ（Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ  ）木を作成し、全ＩＰネットワーク番号に対するデフォルト経路を計算する。
【００２４】
次いで、上記した経路監視システム２の動作を、図３のフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００２５】
ステップＳ１では、前記経路監視部２１のトラヒック測定部２１１が、物理回線Ｌ１，Ｌ２上を流れるパケットを受信し、そのｓｈｉｍヘッダ内のラベルを検知する。ステップＳ２では、このラベルが新しいエントリに関するものであるか否かが判定される。この判定は、例えば当該エントリがトラヒックテーブル２１４に未登録であるか否かに基づいて行われる。
【００２６】
図４は、前記トラヒックテーブル２１４の構成を模式的に示した図であり、物理回線Ｌ１，Ｌ２上でのラベルの識別情報（ＩＤ）ごとに、当該ラベルを付されたパケットに関するＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｐａｔｈ  ）の確立時刻、解放時刻、総パケット数、総バイト数、発信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレス等が、当該ＬＳＰの確立時刻順に記憶されている。
【００２７】
ここで、前記検知されたエントリが前記トラヒックテーブル２１４に既登録であれば、これが新しいラベルではないと判定されてステップＳ３へ進み、当該エントリに関して既登録の総パケット数および総バイト数が、今回検知されたパケット数およびバイト数に基づいて更新される。
【００２８】
これに対して、前記検知されたラベルが前記トラヒックテーブル２１４に未登録であれば、これが新しいエントリと判定され、ステップＳ４において、そのＬＳＰ経路を探索するための経路探索処理が実行される。
【００２９】
図６は、前記ステップＳ４で実行される経路探索処理の動作を示したフローチャートであり、主に、経路管理部２１２の動作を示している。
【００３０】
ステップＳ４２では、前記検知された新たなエントリが、前記トラヒックテーブル２１４に追加される。ステップＳ４３では、当該ラベルのパスがＬＤＰに準拠したＬＳＰであるか否かが判定される。ＬＤＰに準拠したＬＳＰであれば、それ以前にラベルマッピング（Ｌａｂｅｌ  Ｍａｐｐｉｎｇ  ）メッセージまたはラベルリクエスト（Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  ）メッセージがパス上で送受されており、これが経路管理部２１２において検知されている。したがって、上記したいずれかのメッセージが経路管理部２１２で検知されていれば、当該エントリのパスがＬＤＰに準拠したＬＳＰであると判定されてステップＳ４４へ進む。
【００３１】
ステップＳ４４では、当該ＬＤＰにおいてループ検出モードが使用されているか否かが判定される。ループ検出モードが使用されていれば、そのメッセージ中のＰａｔｈ  Ｖｅｃｔｏｒ  要素に、当該ＬＳＰを構成するＬＳＲ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｒｏｕｔｅｒ  ）列［ＬＳＰを構成する一連のＬＳＲの並び］が記録されているので、ステップＳ４５において、当該ＬＳＲ列が読み出されてＬＳＰ経路テーブル２１５へ登録される。
【００３２】
図５は、前記ＬＳＰ経路テーブル２１５の構成を模式的に示した図であり、物理回線Ｌ１，Ｌ２上でのラベルＩＤごとに、ＬＳＰ経路がＬＳＲの列として登録されている。
【００３３】
一方、前記ステップＳ４４において、ループ検出モードが使用されていないと判定されるとステップＳ４６へ進む。この場合、前記Ｐａｔｈ  Ｖｅｃｔｏｒ  要素がなく、エッジＬＳＲ１１に隣接するＬＳＲしかわからない。しかしながら、ＬＤＰでは、前記トポロジ解析部２１３がＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ）等のルーティングプロトコルにより予め決定したデフォルト経路に基づいてＬＳＰが設定される。
【００３４】
そこで、ステップＳ４６では、前記ラベルマッピングメッセージ中のＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ  Ｃｌａｓｓ）要素のＩＰアドレスあるいはＩＰネットワーク番号に対して前記トポロジ解析部２１３が予め抽出したデフォルト経路をＬＳＰの経路と仮定し、そのＬＳＲ列をＬＳＰ経路テーブル２５に仮登録する。
【００３５】
但し、実際には最下流［最上流］のＬＳＲまでＬＳＰが確立されている保証は無い。このため、後に障害解析部２２で正確な経路を必要とする場合には、後述するＭＩＢを利用したＬＳＰ経路探索手法が採用される。
【００３６】
一方、前記ステップＳ４３において、当該パスがＬＤＰに準拠したＬＳＰではないと判定されると、ステップＳ４７では、経路上のＬＳＲのＭＩＢ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅ  ）に蓄積されたｍｐｌｓクロスコネクトテーブルに対して、経路管理部２１２がＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて順にアクセスし、各ＬＳＲと次段のＬＳＲとのリンク情報を取得する。そして、各ＬＳＲから取得したリンク情報に基づいてＬＳＲ列を探索する。探索結果はＬＳＰ経路テーブル２１５に登録される。
【００３７】
上記したように、本実施形態によれば、ＬＤＰにより確保されたＬＳＰ経路を、ＬＤＰ中で送受されるメッセージに含まれるＬＳＲ列情報に基づいて判定するようにしたので、ＬＤＰに準拠したＬＳＰであって、かつループ検出モードが使用されたＬＳＰについては、その経路を、ネットワークに負担を強いることなく正確に把握できるようになる。
【００３８】
また、本実施形態によれば、ＭＰＬＳネットワーク上でルーティングプロトコルを実行して得られたルーティング情報に基づいてデフォルト経路を演算し、当該デフォルト経路を前記ＬＤＰにより確保されたＬＳＰ経路と推定するので、ＬＤＰに準拠したＬＳＰであって、かつループ検出モードが使用されないＬＳＰについても、その経路を、ネットワークに負担を強いることなく推定できるようになる。
【００３９】
さらに、本実施形態によれば、ＬＤＰ以外の手法で確保されたＬＳＰ経路を、各ＬＳＲのＭＩＢ（マネージメント・インフォメーション・ベース）に蓄積されたリンク情報に基づいて判定するので、ＬＤＰに準拠しないＬＳＰ経路であっても把握することができる。
【００４０】
図３に戻り、ステップＳ５では、発信元アドレスおよび宛先アドレスが共に同一であるＬＳＰについて、一定時間（例えば、ｌ時間）におけるＬＳＰの確立および解放回数を計数し、さらには、ＴＣＰのデータパケットに関して、その順序番号を解析することによりデータパケットの再送量を計算してトラヒックテーブル２１４に記録する。
【００４１】
ステップＳ６では、障害解析部２２の障害解析機能部２２２において、前記ＬＳＰの確立および解放回数を所定の閾値と比較し、確立および解放回数が閾値を越えたＬＳＰ経路については、ステップＳ７において、経路障害が発生していると判定する。
【００４２】
ステップＳ８では、障害解析部２２が各ＬＳＰ経路に関して、そのＴＣＰデータパケットの再送量を閾値と比較し、再送量が閾値を越えるか、あるいはユーザから輻輳障害の申告があると、ステップＳ９において、その原因を推定する。
【００４３】
図７は、前記輻輳障害の検知方法を示したフローチャートであり、主に障害解析機能部２２２の動作を示している。
【００４４】
ステップＳ９１では、性能障害が発生していると判定されたＬＳＰ経路をＬＳＰ経路テーブル２１５から取得する。ステップＳ９２では、当該ＬＳＰ経路が、前記ステップＳ４６で得られた推定路であるか否かが判定され、推定路の場合には、前記ステップＳ４７と同様の手法で正確なＬＳＰ経路を探索する。
【００４５】
以上のようにして、輻輳障害の発生しているＬＳＰ経路が確定されると、ステップＳ９４では、ＭＰＬＳネットワーク１内に設置されたＭＲＴＧ（Ｍｕｌｔｉ  Ｒｏｕｔｅ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｇｒａｐｈｅｒ  ）１６が取得した、前記ＬＳＰ経路上の各ＬＳＲ間の物理回線上を流れるトラヒック量を収集する。ステップＳ９５では、収集した各トラヒック量を当該物理回線の帯域と比較し、トラヒック量が物理回線の帯域を大きく下回る回線を、ステップＳ９６において障害原因と推定する。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
（１）  ＬＤＰにより確保されたＬＳＰ経路を、ＬＤＰ中で送受されるメッセージに含まれるＬＳＲ列情報に基づいて判定するようにしたので、ＬＤＰに準拠したＬＳＰであって、かつループ検出モードが使用されたＬＳＰについては、その経路を、ネットワークに負担を強いることなく正確に把握できるようになる。
（２）  ＭＰＬＳネットワーク上でルーティングプロトコルを実行して得られたルーティング情報に基づいてデフォルト経路を演算し、当該デフォルト経路を前記ＬＤＰにより確保されたＬＳＰ経路と推定するので、ＬＤＰに準拠したＬＳＰであって、かつループ検出モードが使用されないＬＳＰについても、その経路を、ネットワークに負担を強いることなく推定できるようになる。
（３）  ＬＤＰ以外の手法で確保されたＬＳＰ経路を、各ＬＳＲのＭＩＢ（マネージメント・インフォメーション・ベース）に蓄積されたリンク情報に基づいて判定するので、ＬＤＰに準拠しないＬＳＰ経路も把握することができる。
（４）  ＬＳＰ経路を常に正確に把握できるので、いずれかのＬＳＰ経路に障害が発生すると、その障害原因を具体的に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＭＰＬＳ経路監視システムを適用したＭＰＬＳネットワークの基本構成を示したブロック図である。
【図２】図１の経路監視システム２の構成を具体的に示したブロック図である。
【図３】経路監視システムの動作を示したフローチャートである。
【図４】トラヒックテーブルの構成を模式的に示した図である。
【図５】ＬＳＰ経路テーブルの構成を模式的に示した図である。
【図６】経路探索処理のフローチャートである。
【図７】輻輳障害解析処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１…ＭＰＬＳネットワーク，１１，１２…エッジＬＳＲ，１３，１４，１５…コアＬＳＲ，１６…ＭＲＴＧモニタ，２１…経路監視部，２２…障害解析部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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