(57)【要約】  【課題】Ｌ２スイッチのインタフェースの有効活用を阻害することなく、Ｌ２ネットワークにおける障害を高速かつ安定に復旧できる高速障害復旧方式を提供すること。  【解決手段】Ｌ２スイッチ(L2SW)１，２間に光クロスコネクト装置(OXC)３，４を配備する。Ｌ２ＳＷ１，２は、回線(1)の障害を検知したとき、障害が検知された回線のトラフィックをＬＡＧ設定された他の回線(2)に一時的に移行させる。ＯＸＣ３，４は、回線(1)の障害を検知したとき、予備回線(3)を用いた復旧回線への回線切替を行う。その後、Ｌ２ＳＷ１，２は、ＬＡＧによる回線切り戻しを行ってＬＡＧ設定による回線復旧を行う。  【選択図】図１
2006229302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｌ２スイッチ間に光クロスコネクト装置を配備し、
前記Ｌ２スイッチは、回線の障害を検知したとき、障害が検知された回線のトラフィックをＬＡＧ設定された他の回線に一時的に移行させ、光クロスコネクト装置による回線切替の後にＬＡＧ設定による回線復旧を行い、
前記光クロスコネクト装置は、回線の障害を検知したとき、予備回線を用いた復旧回線への回線切替を行うことを特徴とするＬ２ネットワークの高速障害復旧方式。
【請求項２】
前記光クロスコネクト装置は、回線の障害を検知してから回線切替までの時間を遅らせるタイマ制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載のＬ２ネットワークの高速障害復旧方式。
【請求項３】
前記Ｌ２スイッチでＬＡＧ設定された複数回線を単位としてＶＬＡＮを割り振ることを特徴とする請求項１または２に記載のＬ２ネットワークの高速障害復旧方式。
【請求項４】
前記予備回線は、回線状況あるいは運用者のポリシーに従って選択され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Ｌ２ネットワークの高速障害復旧方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｌ２ネットワークの高速障害復旧方式に関し、特に、Ｌ２ネットワークにおける障害を高速かつ安定に復旧できる高速障害復旧方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のＬ２スイッチ(以下、Ｌ２ＳＷと称す)を接続して構成される広域Ｌ２ネットワークが非特許文献１に記載されている、このようなＬ２ネットワークにおける障害復旧技術としてＳＴＰ(Spanning tree protocol)やＲＳＴＰ(Rapid STP)、ＬＡＧ(Link aggregation)技術が知られている。ＳＴＰやＲＳＴＰでは、ブロードキャストパケットがループをなして無限に流れるのを防ぐため、自動的にループを検出し、論理的にループを切断する。
【０００３】
また、ＬＡＧによる障害復旧機構では、障害が検知された回線のトラフィックを、予めＬＡＧ設定された他の回線(予備回線もしくはシェアされている回線)に回避させることでトラフィック救済を行う。これでは予めＬＡＧ設定された予備回線が十分であればトラフィックロスを抑えることができる。
【非特許文献１】「10ギガビット Ethernet教科書」(株)IDGジャパン発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＳＴＰやＲＳＴＰでは、障害復旧に要する時間が数十秒あるいは数秒と長く、許容できないサービス断を招くため、信頼性に欠ける。さらに、ＳＴＰやＲＳＴＰでは、障害に対して自動的にトポロジー変換を行って復旧可能であるが、どのリンクで障害が起こったかを通知する機能がなく、また、運用者のポリシーに従って明示的に経路選択ができないため、運用監視保守に支障がある。
【０００５】
また、ＬＡＧによる障害復旧機構では、高速の障害復旧が可能であるが、予めＬＡＧ設定された予備回線が例えば１本などと少ないと、高トラフィックの回線に障害が発生した場合に救済できないトラフィックが発生し、トラフィックロスが発生する可能性がある。このトラフィックロスはＬ２ＳＷ間に十分な本数の予備回線を設定しておくことで抑えることができる。しかし、この場合にはＬ２ＳＷの物理インタフェースが予備回線用に占有されてしまうので、Ｌ２ＳＷのインタフェースを有効に活用することができなくなるという問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決し、Ｌ２ＳＷのインタフェースの有効活用を阻害することなく、Ｌ２ネットワークにおける障害を高速かつ安定に復旧できる高速障害復旧方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、Ｌ２ＳＷ間に光クロスコネクト装置(以下、ＯＸＣと称す)を配備し、前記Ｌ２ＳＷは、回線の障害を検知したとき、障害が検知された回線のトラフィックをＬＡＧ設定された他の回線に一時的に移行させ、ＯＸＣによる回線切替の後にＬＡＧ設定による回線復旧を行い、前記ＯＸＣは、回線の障害を検知したとき、予備回線を用いた復旧回線への回線切替を行う点に第１の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、前記ＯＸＣが、回線の障害を検知してから回線切替までの時間を遅らせるタイマ制御部を備える点に第２の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記Ｌ２ＳＷでＬＡＧ設定された複数回線を単位としてＶＬＡＮを割り振る点に第３の特徴がある。
【００１０】
さらに、本発明は、前記予備回線が、回線状況あるいは運用者のポリシーに従って選択される点に第４の特徴がある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回線に障害が発生した場合、まずＬＡＧ技術により高速にトラフィックが救済され、次にＯＸＣによる回線切替で回線が復旧され、その後、ＬＡＧにより回避されていたトラフィックが復旧回線に流れる。これによりトラフィックロスを最小限に抑えることができる。また、ＯＸＣでは、ＧＭＰＬＳプロトコルにより回線状況や運用者のポリシーに従って明示的に経路選択を行うことが可能になる。Ｌ２ＳＷ間では予備回線を保持しておく必要がないので、Ｌ２ＳＷのインタフェースを有効に活用することができる。
【００１２】
また、そのままではＬＡＧ切替り時間とＯＸＣ切替り時間が近接してしまうような場合でも安定な障害復旧動作を得ることができる。また、ＳＴＰやＲＳＴＰを使用することなく、トラフィックの輻輳が生じるのを回避することができる。さらに、回線状況あるいは運用者のポリシーに従って明示的に予備回線を選択することによりトラフィック分散などを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を説明する。図１は、本発明が適用されるＬ２ネットワークの基本構成を示すブロック図である。このＬ２ネットワークは、Ｌ２スイッチ（以下、Ｌ２ＳＷと称す）１，２間にＯＸＣ３，４が配備されたＬ２ＳＷ１−ＯＸＣ３−ＯＸＣ４−Ｌ２ＳＷ２構成を有する。
【００１４】
図１では、Ｌ２ＳＷ１，２間の回線(1)(一点鎖線で示す)と回線(2)(二点鎖線で示す)をＬＡＧ設定し、これにより構成された論理回線にＶＬＡＮ１００を割り当てている。トラフィック(網掛けで示す)は、回線(1)と(2)で構成される論理回線を１つの使用回線として分散して流れる。論理回線毎、つまりＬ２ＳＷ１，２間のＬＡＧ設定された複数回線(使用回線)を単位としてＶＬＡＮ(Virtual LAN)を割り振ることによりループ形成による輻輳を回避できる。また、ＯＸＣ３，４間には使用回線とは別に予備回線(3)(実線で示す)が存在するが、Ｌ２ＳＷ１，２のインターフェースは、特に予備回線(3)用に占有されていない。
【００１５】
次に、本発明に係るＬ２ネットワークの高速障害復旧方式について説明する。以下では、上記構成のＬ２ネットワークの回線(1)のＯＸＣ３，４間で障害が発生した場合の実施形態を説明する。なお、Ｌ２ＳＷとＯＸＣは相互に近接して配置され、その間で障害が発生することは殆どない。
【００１６】
図２〜図５は、障害発生から障害復旧に至る動作を順に示す図である。まず、回線(1)で障害(×で示す)が発生すると、Ｌ２ＳＷ１，２およびＯＸＣ３，４がこの障害を検知する(図２)。ＧＭＰＬＳプロトコルによれば障害発生だけでなく障害箇所の検知も可能であり、それを運用者に報知することも可能である。
【００１７】
障害を検知したＬ２ＳＷ１，２は、回線(1)のトラフィックをＬＡＧ設定された回線(2)へ一時的に移行させ、救済する(図３)。このとき、回線(2)を流れるトラフィックは一時的に増加する。この移行は、ＬＡＧ技術によるものであるので、５０ｍｓ程度という短時間で行うことが可能である。なお、回線(2)の空き帯域によってはここで救済されないトラフィックが生じる可能性もあるが、このトラフィックは、後のＯＸＣによる回線切替で救済される。
【００１８】
障害を検知したＯＸＣ３，４は、回線(1)のＬ２ＳＷ１−ＯＸＣ３間の部分およびＬ２ＳＷ２−ＯＸＣ４間の部分が予備回線(3)に接続されるように切り替える。つまり、予備回線(3)を用いた復旧回線を設定する(図４)。障害が検知されてからこの切替までには、通常、５００ｍｓ程度時間がかかる。
【００１９】
ＯＸＣ３，４間ではＧＭＰＬＳプロトコルが動作しているため、回線状況や運用者のポリシーに従って予備回線(3)を選択することができる。回線状況に従って予備回線(3)を選択すれば、ネットワーク内のトラフィックが集中し、輻輳が発生している経路を回避し、利用率が少ない経路へトラフィックを分散させることができ、それによりネットワークリソースを有効的に活用することができる。
【００２０】
ＯＸＣ３，４での切替りが発生した後、Ｌ２ＳＷ１，２は、再び回線(2)と上記復旧回線をＬＡＧ設定する(図５)。以上により障害復旧が完了し、回線(2)と予備回線(3) を用いた復旧回線をＬＡＧ設定してのサービスが行われる。
【００２１】
図６は、上記障害復旧動作を行うＬ２ＳＷ(１または２)およびＯＸＣ(３または４)の実施形態を示す機能ブロック図である。Ｌ２ＳＷは、回線の障害を検知する障害検知部６−１、ＬＡＧ設定および解除を行うＬＡＧ切替部６−２を具備する。また、ＯＸＣは、回線での障害を検知する障害検知部６−３、回線の障害が検知された場合、他の最適な回線を求めるために経路計算を行う経路計算部６−４、経路計算結果に従って回線を切り替える回線切替部６−５を具備する。Ｌ２ＳＷおよびＯＸＣのこれらの機能部はソフトウエアで実現できる。
【００２２】
図７は、図６における障害復旧動作を示すフローチャートであり、同図の左側のフローはＬ２ＳＷについての動作を示し、右側のフローはＯＸＣについての動作を示している。
【００２３】
図２に示すように回線(1)で障害が発生する(S71)と、Ｌ２ＳＷおよびＯＸＣの障害検知部６−１、６−３はこの障害を検知する(S72、S75)。この障害検知は、Ｌ２ＳＷとＯＸＣでほぼ同時刻に行われる。障害が検知されると、Ｌ２ＳＷのＬＡＧ切替部６−２は、回線(1)のトラフィックを、ＬＡＧ設定された回線(2)に直ちに切り替え、救済する(S73)。この切替は５０ｍｓ程度で行われるので、トラフィックロスはその間の僅かなものとなる。
【００２４】
また、ＯＸＣの経路計算部６−４は、回線(1)の障害が検知されると経路計算を行う(S76)。この経路計算では、ＯＸＣのレストレーション機能で障害復旧を行うための最適な回線を求める。ＯＸＣ間ではＧＭＰＬＳプロトコルが動作しているため、経路計算部６−４での経路計算の際、回線状況や運用者のポリシーに従って明示的に経路を選択させることができる。上記の例では、この経路計算により予備回線(3)が求められる。
【００２５】
ＯＸＣの回線切替部６−５は、障害が検知された回線(1)を経路計算部６−４で求められた予備回線(3)を用いた復旧回線へ切り替える(S77)。経路計算部６−４で経路計算を行う必要があるため、障害が検知されてからこの切替までには５００ｍｓ程度の時間がかかる。したがって、(Ｓ７３でのＬＡＧ切替り時間)＜(Ｓ７７でのＯＸＣ切替り時間)となる。
【００２６】
ＯＸＣで回線切替されて回線が復旧された後、Ｌ２ＳＷのＬＡＧ切替部６−２は、ＬＡＧによる回線切り戻しを行う。つまり、再び回線(2)と予備回線(3) を用いた復旧回線をＬＡＧ設定する(S74)。
【００２７】
以上のフローに従って障害が復旧される(S78)。これによれば、障害が発生した場合、まずＬＡＧ技術によりトラフィックが救済される。次に、ＯＸＣによる回線切替で回線が復旧され、その後、ＬＡＧにより回避されていたトラフィックが復旧回線に流れる。障害が発生した場合、まず、ＬＡＧ技術で高速に救済するので、トラフィックロスを最小限に抑えることができる。また、Ｌ２ＳＷ間では予備回線を保持しておく必要がないので、Ｌ２ＳＷのインタフェースを有効に活用することができる。
【００２８】
上記実施形態では、(ＬＡＧ切替り時間)＜(ＯＸＣ切替り時間)を前提としており(例えばＬＡＧ切替り時間、ＯＸＣ切替り時間がそれぞれ５０ｍｓ程度、５００ｍｓ程度)、ＯＸＣによる回線切替後にＬＡＧによる回線切り戻しが行われて安定な動作が得られる。しかし、今後の技術進歩によりＯＸＣ切替り時間が早くなることが予想され、ＬＡＧ切替り時間とＯＸＣ切替り時間が非常に近接してしまうと障害復旧動作が不安定になりかねない。このような障害復旧動作の不安定性は、以下に示す実施形態により防ぐことができる。
【００２９】
図８は、この実施形態におけるＬ２ＳＷ(１または２)およびＯＸＣ(３または４)を示す機能ブロック図であり、図９は、その障害復旧動作を示すフローチャートである。図８および図９において、図６および図７と同一あるいは同等部分には符号を付してある。
【００３０】
図８は、ＯＸＣがタイマ制御部６−６を具備する点で図６と異なる。また、図９は、ＯＸＣについての動作を示すフローにおいて、タイマ制御部６−６により切替保護時間を設けるステップ(S79)を有する点で図７と異なる。
【００３１】
タイマ制御部６−６は、そのままではＬＡＧ切替り時間とＯＸＣ切替り時間が非常に近接してしまうような場合でも(ＬＡＧ切替り時間)＜(ＯＸＣ切替り時間)が保証されるようにＯＸＣ切替り時間を遅らせる。つまり、タイマ制御部６−６は、Ｓ７９で切替保護時間を設定し、経路計算部６−４による経路計算が終わってもその時点でＯＸＣによる回線切替が行われず、切替保護時間が経過した後に回線切替が行われるようにする。なお、ソフトウエアのバージョンアップなどで経路計算に要する時間が変わってもそれに対して必要最小限の切替保護時間を設定できるように、タイマ制御部６−６で設定される切替保護時間は変更できるようにしておくのが好ましい。
【００３２】
次に、本発明におけるループ回避策について説明する。ＳＴＰやＲＳＴＰを使用しないネットワーク構成の場合、トラフィックの輻輳が生じることが考えられる。そこで、Ｌ２ＳＷでＬＡＧ設定された複数回線を単位としてＶＬＡＮを割り振ることで輻輳が生じるのを回避する。
【００３３】
図１０は、ＶＬＡＮの設定によるループ回避の説明図であり、回線(1)と回線(2)がＬＡＧ設定され、回線(4)と回線(5)がＬＡＧ設定された例である。この場合、ＬＡＧ設定された回線(1)と回線(2)に対して例えばＶＬＡＮ１００を割り振り、回線(4)と回線(5)に対してＶＬＡＮ２００を割り振る。
【００３４】
回線(1)、(2)と回線(4)、(5)はＶＬＡＮにより別々にグループ化されているのでループを構成しない。また、仮にグループ化されている回線の１本、例えば回線(1)または(2)に障害が発生した場合でも、ＬＡＧ設定された回線(2)または(1)によりトラフィックの救済が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明が適用されるＬ２ネットワークの基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明における障害発生および障害検知の説明図である。
【図３】本発明におけるＬＡＧによる切替の説明図である。
【図４】本発明におけるＯＸＣによる回線切替の説明図である。
【図５】本発明におけるＬＡＧによる回線復旧の説明図である。
【図６】本発明におけるＬ２ＳＷおよびＯＸＣの実施形態を示す機能ブロック図である。
【図７】図６の実施形態における障害復旧動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明におけるＬ２ＳＷおよびＯＸＣの他の実施形態を示す機能ブロック図である
【図９】図８の実施形態における障害復旧動作を示すフローチャートである
【図１０】本発明におけるＶＬＡＮの設定によるループ回避の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，２・・・Ｌ２スイッチ(L2SW)、３，４・・・光クロスコネクト装置(OXC)、６−１，６−３・・・障害検知部、６−２・・・ＬＡＧ切替部、６−４・・・経路計算部、６−５・・・回線切替部、６−６・・・タイマ制御部
【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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【図８】
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【図９】
2006229302.tif 000011
【図１０】
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