(57)【要約】  障害に対してコンピュータ・ネットワークを保護するための方法が開示される。方法は、コンピュータ・ネットワーク内で発生し得るいくつかの可能な障害を識別するステップであって、いくつかの可能な障害が、少なくとも１つの可能な障害を含む、ステップと、コンピュータ・ネットワークにおけるリソースの検出された利用可能性に基づいて、可能な障害を回避することを可能にするコンピュータ・ネットワークの保護状態を決定し、検出された利用可能性の変化に基づいて、決定された保護状態を動的に更新するステップとを含む。方法は、障害の発生時に、発生した障害が可能な障害に対応する場合、決定され動的に更新された保護状態に対応する動作可能な保護状態にコンピュータ・ネットワークを遷移させるステップをさらに含む。
2014519783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害（Ｆ（ｎ＊））に対してコンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）を保護するための方法であって、前記方法が、
ａ）前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）内で発生し得るいくつかの可能な障害を識別するステップであって、前記いくつかの可能な障害が、少なくとも１つの可能な障害（Ｆ（ｎ））を含む、ステップと、
ｂ）前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）におけるリソース（ＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ））の検出された利用可能性に基づいて、前記可能な障害（Ｆ（ｎ））を回避することを可能にする前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）の保護状態（ＰＳ（ｎ））を決定し、前記検出された利用可能性の変化に基づいて、前記決定された保護状態（ＰＳ（ｎ））を動的に更新するステップと
を含み、前記方法が、前記障害（Ｆ（ｎ＊））の発生時に、
ｃ）前記発生した障害（Ｆ（ｎ＊））が前記可能な障害（Ｆ（ｎ））に対応する場合、前記決定され動的に更新された保護状態（ＰＳ（ｎ））に対応する動作可能な保護状態（ＰＳ（ｎ＊））に前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）を遷移させるステップ
をさらに含む、方法。
【請求項２】
前記リソース（ＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ））が、ネットワーク・リソース（ＮＲ（ｉ，ｊ））および／または情報テクノロジ・リソース（ＩＲ（ｋ，ｊ））を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステップａ）において、前記いくつかの可能な障害（Ｆ（ｎ））が、前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）におけるトポロジ情報に基づいて識別される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ステップｂ）が、前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）を前記保護状態（ＰＳ（ｎ））に遷移させるために、構成が変更されるべき少なくとも１つのリソース（ＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ））を識別するステップをさらに含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ステップｂ）が、前記少なくとも１つの識別されたリソース（ＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ））の１組の構成パラメータを決定するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記１組の構成パラメータが、前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）のトポロジに関する情報に基づいて決定される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ステップｂ）が、
前記可能な障害（Ｆ（ｎ））を回避することを可能にする前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）の少なくとも２つの保護状態（ＰＳ（ｎ））を決定し、前記検出された利用可能性の変化に基づいて、前記決定された少なくとも２つの保護状態（ＰＳ（ｎ））を動的に更新するステップと、
前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）が満たすべき少なくとも１つの制約を考慮することによって、前記決定され動的に更新された少なくとも２つの保護状態（ＰＳ（ｎ））のうちの１つを選択するステップと
を含む、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの制約が、以下の制約、すなわち、
前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）の電力消費についての制約、
前記選択された保護状態（ＰＳ（ｎ））に含まれる前記少なくとも１つのリソース（ＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ））についての制約、および
前記可能な障害（Ｆ（ｎ））から回復するための時間についての制約
のうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
プログラムがコンピュータ上で実行されたときに、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法のステップを実行するためのコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１０】
コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）のための保護マネージャ（ＰＭ）であって、
前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）内で発生し得るいくつかの可能な障害（Ｆ（ｎ））を識別し、前記いくつかの可能な障害が、少なくとも１つの可能な障害（Ｆ（ｎ））を含み、
前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）におけるリソース（ＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ））の検出された利用可能性に基づいて、前記可能な障害（Ｆ（ｎ））を回避することを可能にする前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）の保護状態（ＰＳ（ｎ））を決定し、前記検出された利用可能性の変化に基づいて、前記決定された保護状態（ＰＳ（ｎ））を動的に更新する
ように構成された監視ユニット（ＭＵ）と、
発生した障害（Ｆ（ｎ＊））が前記可能な障害（Ｆ（ｎ））に対応する場合、前記決定され動的に更新された保護状態（ＰＳ（ｎ））に対応する動作可能な保護状態（ＰＳ（ｎ＊））に前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）を遷移させることを行うように構成された作動ユニット（ＡＵ）と
を備える保護マネージャ（ＰＭ）。
【請求項１１】
前記監視ユニット（ＭＵ）が、前記コンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）を前記保護状態（ＰＳ（ｎ））に遷移させるために、構成が変更されるべき少なくとも１つのリソース（ＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ））を識別するようにさらに構成される、請求項１０に記載の保護マネージャ（ＰＭ）。
【請求項１２】
前記監視ユニット（ＭＵ）が、前記少なくとも１つの識別されたリソース（ＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ））の１組の構成パラメータを決定するようにさらに構成される、請求項１１に記載の保護マネージャ（ＰＭ）。
【請求項１３】
前記決定され動的に更新された保護状態（ＰＳ（ｎ））および前記少なくとも１つの識別されたリソース（ＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ））の前記決定された１組の構成パラメータを記憶するように構成された記憶ユニット（ＳＵ）をさらに備える、請求項１２に記載の保護マネージャ（ＰＭ）。
【請求項１４】
請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の保護マネージャ（ＰＭ）を備えるコンピュータ・ネットワーク（ＣＮ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、コンピュータ・ネットワークの分野に関する。詳細には、本発明は、障害に対するコンピュータ・ネットワークの保護に関する。
【背景技術】
【０００２】
知られているように、通信ネットワークは、ネットワークのユーザへのサービスの提供に関するデータフローをトランスポートする経路によって接続された複数のノードを含む。通信ネットワークのための例示的な伝送技術は、ＳＤＨ／Ｓｏｎｅｔ、イーサネット、ＷＤＭ／ＤＷＤＭ（波長分割多重／高密度波長分割多重）、ＩＰ（インターネット・プロトコル）、ＭＰＬＳ（マルチプロトコル・ラベル・スイッチング）である。
【０００３】
ＩＳＯ−ＯＳＩプロトコル・スタックのレイヤ１から３（すなわち、物理層からネットワーク層）に属するプロトコルに従った任意のネットワーク伝送技術に基づいた通信ネットワークのノード間の接続性を実施するシステムおよび装置（例えば、物理回線、送信機、受信機、ルータ、スイッチなど）は、一般に、ネットワーク・リソースと呼ばれる。
【０００４】
通信ネットワークを介するサービスの提供は、計算ユニット（例えば、ＣＰＵ）、記憶ユニットまたはディスク、およびＩ／Ｏユニットなどの、ＩＴ（情報テクノロジ）システムおよび装置を使用することによって実施される。これらのシステムおよび装置は、一般に、ＩＴリソースと呼ばれる。これらのＩＴリソースは、ネットワーク・リソースと一緒に通信ネットワークの同じノードに配置することができ、代替として、それらは、スタンドアロンのシステムおよび装置とすることができる。
【０００５】
通信ネットワークのリンクなどのネットワーク・リソースに影響する障害（例えば、ＷＤＭネットワークにおけるファイバ断線）を管理するための回復メカニズムが知られている。これらのメカニズムは、ネットワークが、障害の存在下で動作し続けることを、特に、データフローをそれぞれのサービス・レベルでトランスポートし続ける（したがって、そのようなデータフローによってトランスポートされるサービスを提供する）ことを可能にする。
【０００６】
ＥＰ  １  ４７３  ８８７は、光ネットワークにおける複数障害のシナリオの下で、共有保護方式（ｓｈａｒｅｄ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｓｃｈｅｍｅ）を実施するためのシステムおよび方法を開示している。当該発明の一実施形態では、入口ノードと出口ノードの間の動作経路は、ネットワークにおいて受け取られた接続要求に応答して計算される。１つまたは複数のバックアップ経路が、入口ノードと出口ノードの間で計算され、それらは、動作経路またはバックアップ経路に関連する障害が生じた場合に作動可能である。バックアップ経路は、リンクおよび／またはノードの分断（ｄｉｓｊｏｉｎｔｅｄｎｅｓｓ）の他、リソースに基づいたコスト制約にも基づくことができる。
【０００７】
ＥＰ  １  ９３１  １１３は、ネットワーク・サーバの電力消費に基づいて、１組のネットワーク・サーバの間でネットワーク・トラフィック負荷を平衡させるネットワーク・デバイスを開示している。
【０００８】
Ｌａｉ他、「ＲＦＣ３３８６：  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ  ａｎｄ  ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  ｓｕｒｖｉｖａｂｉｌｉｔｙ」、２００２年１１月７日、ＸＰ００２２３９５５３は、パケットおよび非パケット・ネットワークにおける、１組の相互運用可能なサバイバビリティ（ｓｕｒｖｉｖａｂｉｌｉｔｙ）手法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＥＰ  １  ４７３  ８８７
【特許文献２】ＥＰ  １  ９３１  １１３
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｌａｉ他、「ＲＦＣ３３８６：  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ  ａｎｄ  ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  ｓｕｒｖｉｖａｂｉｌｉｔｙ」、２００２年１１月７日、ＸＰ００２２３９５５３
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
様々な実施形態は、障害に対してコンピュータ・ネットワークを保護するための方法を提供し、方法は、許容可能な障害回復時間を保証しながら、コンピュータ・ネットワークのネットワーク・リソースおよび／またはＩＴリソースを非常に効率的な方法で利用することを可能にする。
【００１２】
特に、いくつかの実施形態によれば、方法は、ネットワークにおいて発生し得る障害の少なくとも１つに関して、コンピュータ・ネットワークの保護状態を事前計算するステップと、コンピュータ・ネットワークにおけるネットワーク・リソースおよび／またはＩＴリソースの現在の利用可能性に基づいて、保護状態を動的に更新し続けるステップとを提供する。その障害が発生した場合、コンピュータ・ネットワークは、事前計算され動的に更新された保護状態に遷移させられる。
【００１３】
これにより、ネットワーク・リソースを効率的に利用することが可能になるが、その理由は、保護状態に関与するネットワーク・リソースおよび／またはＩＴリソースは、障害が発生したときだけ動的に割り当てられ、それ以外の時間は別の用途に利用可能であるからである。その一方で、障害から回復するのに必要な時間は、短縮され、必要なサービス・レベルを保証することを可能にする。実際、保護状態は、事前計算されており、障害が発生したときにリアルタイムで計算する必要がない。
【００１４】
さらに、実施形態による方法は、障害の場合にＩＴリソースの重複性／冗長性を利用することによって、ネットワーク・リソースと連携するＩＴリソースに直接適用可能である。
【００１５】
さらに、実施形態による方法は、ネットワーク技術から独立している。実際、異なるネットワーク伝送技術（例えば、ＳＤＨ／Ｓｏｎｅｔ、ＷＤＭなど）が使用される場合でも、異なる経路再計算アルゴリズムを提供する必要がない。
【００１６】
加えて、いくつかの実施形態による方法は、実行時にコンピュータ・ネットワーク動作に対して必要とされることがある特定の制約を考慮することを可能にする。例えば、可能な特定の制約は、コスト削減のために一定量を超えないことが必要とされることがある通信ネットワークの電力消費に関するものとすることができる。
【００１７】
本明細書および特許請求の範囲において、「コンピュータ・ネットワーク」という表現は、ネットワーク・リソース、ＩＴリソース、またはネットワーク・リソースとＩＴリソースの組み合わせを含むネットワークを指す。さらに、本明細書および特許請求の範囲において、「リソース」という表現は、上で定義されたような、ネットワーク・リソースまたはＩＴリソースを示す。
【００１８】
第１の実施形態では、障害に対してコンピュータ・ネットワークを保護するための方法が、
ａ）コンピュータ・ネットワーク内で発生し得るいくつかの可能な障害を識別するステップであって、いくつかの可能な障害が、少なくとも１つの可能な障害を含む、ステップと、
ｂ）コンピュータ・ネットワークにおけるリソースの検出された利用可能性に基づいて、可能な障害を回避することを可能にするコンピュータ・ネットワークの保護状態を決定し、検出された利用可能性の変化に基づいて、決定された保護状態を動的に更新するステップと
を含み、方法は、障害の発生時に、
ｃ）発生した障害が可能な障害に対応する場合、決定され動的に更新された保護状態に対応する動作可能な保護状態にコンピュータ・ネットワークを遷移させるステップ
をさらに含む。
【００１９】
いくつかの実施形態では、リソースは、ネットワーク・リソースおよび／または情報テクノロジ・リソースを含む。
【００２０】
いくつかの実施形態では、ステップａ）において、いくつかの可能な障害が、コンピュータ・ネットワークにおけるトポロジ情報に基づいて識別される。
【００２１】
ステップｂ）は、コンピュータ・ネットワークを保護状態に遷移させるために、構成が変更されるべき少なくとも１つのリソースを識別するステップをさらに含むことができる。
【００２２】
ステップｂ）は、少なくとも１つの識別されたリソースの１組の構成パラメータを決定するステップをさらに含むことができる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、１組の構成パラメータが、コンピュータ・ネットワークのトポロジに関する情報に基づいて決定される。
【００２４】
いくつかの実施形態では、ステップｂ）が、
可能な障害を回避することを可能にするコンピュータ・ネットワークの少なくとも２つの保護状態を決定し、検出された利用可能性の変化に基づいて、決定された少なくとも２つの保護状態を動的に更新するステップと、
コンピュータ・ネットワークが満たすべき少なくとも１つの制約を考慮することによって、決定され動的に更新された少なくとも２つの保護状態のうちの１つを選択するステップと
を含む。
【００２５】
少なくとも１つの制約は、以下の制約、すなわち、
コンピュータ・ネットワークの電力消費についての制約、
選択された保護状態に含まれる少なくとも１つのリソースについての制約、および
可能な障害から回復するための時間についての制約
のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００２６】
第２の実施形態では、コンピュータ・プログラム製品が、プログラムがコンピュータ上で実行されたときに、上で説明したような方法のステップを実行するためのコンピュータ実行可能命令を含む。
【００２７】
第３の実施形態では、コンピュータ・ネットワークのための保護マネージャが、
コンピュータ・ネットワーク内で発生し得るいくつかの可能な障害を識別し、いくつかの可能な障害が、少なくとも１つの可能な障害を含み、
コンピュータ・ネットワークにおけるリソースの検出された利用可能性に基づいて、可能な障害を回避することを可能にするコンピュータ・ネットワークの保護状態を決定し、検出された利用可能性の変化に基づいて、決定された保護状態を動的に更新する
ように構成された監視ユニットと、
発生した障害が可能な障害に対応する場合、決定され動的に更新された保護状態に対応する動作可能な保護状態にコンピュータ・ネットワークを遷移させることを行うように構成された作動ユニットと
を備える。
【００２８】
いくつかの実施形態では、監視ユニットは、コンピュータ・ネットワークを保護状態に遷移させるために、構成が変更されるべき少なくとも１つのリソースを識別するようにさらに構成される。
【００２９】
監視ユニットは、少なくとも１つの識別されたリソースの１組の構成パラメータを決定するようにさらに構成することができる。
【００３０】
保護マネージャは、決定され動的に更新された保護状態および少なくとも１つの識別されたリソースの決定された１組の構成パラメータを記憶するように構成された記憶ユニットをさらに備えることができる。
【００３１】
第４の実施形態では、コンピュータ・ネットワークが、上で説明されたような保護マネージャを備える。
【００３２】
本発明の実施形態は、添付の図面を参照しながら読まれる、限定ではなく例によって与えられる、以下の詳細な説明を読むことによって、より良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】例示的な通信ネットワークを示す図である。
【図２】通信ネットワークのノードを概略的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による通信ネットワークの保護マネージャを概略的に示す図である。
【図４】保護マネージャの動作を説明する第１のフローチャートである。
【図５】保護マネージャの動作を説明する第２のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、本発明の好ましい一実施形態による方法を実施するのに適した通信ネットワークＣＮを概略的に示している。これは限定的なものではない。本明細書において後ほど説明される方法は、任意のタイプのコンピュータ・ネットワークに、すなわち、ネットワーク・リソースおよび／またはＩＴリソースを含む任意のコンピュータ・ネットワークに適用することができる。特に、方法は、ネットワーク・リソースとＩＴリソースの組み合わせを含むコンピュータ・ネットワークばかりでなく、ＩＴリソースだけを含むコンピュータ・ネットワークにも適用することができる。
【００３５】
通信ネットワークＣＮは、数々のノードと、それらを相互接続するリンクとを含む。図１では、明瞭にするために、通信ネットワークＣＮの５つのノードＮ１、．．．、Ｎ５だけが示されている。
【００３６】
通信ネットワークＣＮは、ネットワークＣＮの全体に分布する１組のネットワーク・リソースと、ネットワークＣＮのノードに分配される１組のＩＴリソースとを含む。
【００３７】
特に、各ノードＮ１、．．．、Ｎ５は、単一のネットワーク伝送技術をサポートすることができる（例えば、ノードは、イーサネット（登録商標）・スイッチ、ＩＰルータ、ＳＤＨノード、ＷＤＭノードなどとすることができる）。代替として、各ノードＮ１、．．．、Ｎ５は、異なるサブシステムを含むことができ、各サブシステムは、異なる伝送技術をサポートするように構成される。ノードＮ１、．．．、Ｎ５は、同じタイプとすること（すなわち、同じネットワーク伝送技術をサポートすること）ができ、または異なるタイプとすること（すなわち、異なるネットワーク伝送技術をサポートすること）ができる。
【００３８】
各ノードは、１組のＲｊ個のネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）、ｉ＝１，．．．，Ｒｊを含むことができ、Ｒｊは、１以上の整数である。図２は、４つのネットワーク・リソースＮＲ（１，ｊ）、ＮＲ（２，ｊ）、ＮＲ（３，ｊ）、およびＮＲ（４，ｊ）を含む、通信ネットワークＣＮの例示的なノードＮｊを概略的に示している。各ネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）は、ＩＳＯ−ＯＳＩプロトコル・スタックのレイヤ１から３（すなわち、物理層からネットワーク層）のいずれかに属するプロトコルに従ったネットワーク伝送技術を実施するように構成された、システム、サブシステム、または装置を含む。
【００３９】
特に、各ネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）は、ノードＮｊに出入りするリンクの終端となる伝送インタフェースを含むことができる。例えば、ノードＮｊは、ＷＤＭ伝送技術をサポートすることができる。この場合、ノードＮｊの各ネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）は、光送信機を備えることができ、今度は、光送信機が、ノードＮｊをネットワークの別のノードに接続する所定のファイバに沿って光を伝送するための、レーザ、光増幅器、および結合器などを備える。
【００４０】
さらに、各ノードは、１組のＩｊ個のＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）、ｋ＝１，．．．，Ｉｊを含むことができ、Ｉｊは、１以上の整数である。各ＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）は、計算ユニット（例えば、ＣＰＵ）、記憶ユニットまたはディスク、Ｉ／Ｏユニットなどの、計算システムまたは装置を含む。図２では、非限定的な例として、例示的なノードＮｊは、２つのＩＴリソースＩＲ（１，ｊ）、ＩＲ（２，ｊ）（例えば、ＣＰＵおよびディスク）を備える。
【００４１】
通信ネットワークＣＮのノードＮ１、．．．、Ｎ５は、ネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）だけ（Ｉｊ＝０）、ＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）だけ（Ｒｊ＝０）、または図２に示されるように、それらの組み合わせ（ＲｊおよびＩｊはともに０とは異なる）を備えることができる。
【００４２】
動作可能な状態では、通信ネットワークＣＮは、ネットワークＣＮのノードＮ１、．．．、Ｎ５を介してデータを交換する複数のユーザを接続する。ネットワーク・ノードＮ１、．．．、Ｎ５の間で交換されるデータは、異なるサービスを搬送することができ、各サービスは、それぞれのサービス・レベルに関連付けられる。
【００４３】
通信ネットワークＣＮは、保護マネージャＰＭをさらに備えることができる。保護マネージャＰＭは、通信ネットワークＣＮのすべてのノードＮ１、．．．、Ｎ５と連携するように構成することができる。
【００４４】
保護マネージャＰＭは、中央集中方式または分散方式で実施することができる。前者の場合、保護マネージャＰＭは、ノードＮ１、．．．、Ｎ５のいずれか１つに接続されたスタンドアロン装置として実施することができる。代替として、保護マネージャＰＭは、通信ネットワークＣＮのノードＮ１、．．．、Ｎ５のいずれか１つの中に組み込むことができる。分散実施の場合、保護マネージャＰＭは、通信ネットワークＣＮのノードＮ１、．．．、Ｎ５に接続された１組のスタンドアロン装置として実施することができる。代替として、保護マネージャＰＭは、通信ネットワークＣＮのノードＮ１、．．．、Ｎ５の１つまたは複数の中に組み込むことができる。非限定的な例として、図１では、保護マネージャＰＭが、ノードＮ１に接続されたスタンドアロン装置として示されている。通信ネットワークＣＮの各ノードＮ１、．．．、Ｎ５は、保護マネージャＰＭの機能をサービスとして利用するように構成され、それについては、本明細書において後ほどより詳細に説明する。
【００４５】
図３は、本発明の一実施形態による保護マネージャＰＭのブロック図を概略的に示している。保護マネージャＰＭは、監視ユニットＭＵと、記憶ユニットＳＵと、作動ユニットＡＵとを備えることができる。
【００４６】
監視ユニットＭＵおよび作動ユニットＡＵは、情報の書き込みおよび／または読み取りのために、記憶ユニットＳＵにアクセスするように構成される。監視ユニットＭＵおよび作動ユニットＡＵはともに、（プログラム記憶デバイス内に記憶された）それぞれの専用プログラムのコンポーネントを用いて、または（プログラム記憶デバイス内に記憶された）専用プログラムと組み合わされる、ソフトウェアを実行可能なハードウェア・コンポーネントを用いて実施することができる。
【００４７】
保護マネージャＰＭ（特に、監視ユニットＭＵ）の動作が、図４および図５のフローチャートを参照しながら、今から詳細に説明される。
【００４８】
図４を参照すると、監視ユニットＭＵは、最初に、通信ネットワークＣＮ内で発生し得る１組の可能な障害（ｐｏｓｓｉｂｌｅ  ｆａｉｌｕｒｅ）Ｆ（ｎ）を識別することができる（ステップ４００）。この１組の可能な障害Ｆ（ｎ）は、ネットワーク通信事業者によって（クラフト端末（ｃｒａｆｔ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）を介して）監視ユニットＭＵに提供することができる。代替として、１組の可能な障害Ｆ（ｎ）は、監視ユニットＭＵが適切なコントロール・プレーン・プロトコルを使用して自動学習メカニズムを介して獲得することができる、通信ネットワークＣＮのトポロジを示す情報に基づいて、監視ユニットＭＵによって自動的に識別することができる。
【００４９】
監視ユニットＭＵは、通信ネットワークＣＮのネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）および／またはＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）の利用可能性を監視することもできる（ステップ４０１）。特に、監視ユニットＭＵは、通信ネットワークＣＮのノードのネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）および／またはＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）のどれが現在利用可能であるか、すなわち、現在未使用であるかを決定することができる。
【００５０】
その後、監視ユニットＭＵは、ステップ４００において識別された可能な障害Ｆ（ｎ）に対して、障害Ｆ（ｎ）を回避するために通信ネットワークＣＮを遷移させることができる１つまたは複数の（本明細書において以後「保護状態」とも呼ばれる）構成ＰＳ（ｎ）を決定する（ステップ４０２）。基本的に、各保護状態ＰＳ（ｎ）は、障害を回避するために通信ネットワークＣＮを動作させるべき、通信ネットワークＣＮの「状況（ｐｉｃｔｕｒｅ）」である。言い換えると、各保護状態ＰＳ（ｎ）は、障害を回避するためにネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）および／またはＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）を遷移させるべき動作ステータスの記述を含む。
【００５１】
保護状態ＰＳ（ｎ）を決定する動作は、ステップ４０１において決定されたようなネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）および／またはＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）の利用可能性に基づくことができる。
【００５２】
ステップ４０２において監視ユニットＭＵによって実行されたような決定は、保護マネージャＰＭが追求すべき全体目標を考慮することができる。保護マネージャＰＭが追求すべき全体目標は、保護マネージャＰＭが、保護をネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）だけに提供すべきか、ＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）だけに提供すべきか、それともネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）とＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）の組み合わせに提供すべきかに依存する。この後者の場合、保護マネージャＰＭが追求すべき目標は、その提供がネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）およびＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）の両方の使用に依存する（例えば、記憶ユニットはサービスを提供するのに役立つ情報を記憶している）、通信ネットワークＣＮによってトランスポートされるサービスを、所定のサービス・レベルを保証しながら、保護することとすることができる。
【００５３】
各可能な障害Ｆ（ｎ）に対して、監視ユニットＭＵは、現在利用可能なネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）および／またはＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）を用いて実施することができ、全体目標を達成することを可能にする、２つ以上の代替保護状態ＰＳ（ｎ）を決定することができる。例えば、通信ネットワークＣＮのノードＮ１とノードＮ３の間のリンクに影響する可能な障害Ｆ（ｎ）を考えると、監視ユニットＭＵは、２つの代替保護状態ＰＳ（ｎ）を決定することができる。第１の保護状態では、障害を起こしたリンクによって搬送されるＮ１とＮ３の間のトラフィックは、ノードＮ２を通過する第１の保護経路に切り換えられる。第２の保護状態では、障害を起こしたリンクによって搬送されるＮ１とＮ３の間のトラフィックは、ノードＮ４およびＮ５を通過する第２の保護経路に切り換えられる。
【００５４】
この場合、監視ユニットＭＵは、障害の場合に通信ネットワークＣＮが満たすべき１つまたは複数の特定の制約を考慮することによって、前記代替保護状態ＰＳ（ｎ）の一方を任意に選択することができる。１つまたは複数の任意の特定の制約は、以下の制約のうちから選択することができる。
通信ネットワークＣＮによって消費される電力についての制約、すなわち、保護状態ＰＳ（ｎ）は、通信ネットワークＣＮの最小電力消費を保証すべきである。
保護状態ＰＳ（ｎ）に関与するネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）および／またはＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）についての制約（例えば、保護状態ＰＳ（ｎ）において作動される保護経路は、長さが最短のリンクを含むべきである）。
障害Ｆ（ｎ）から回復するための時間についての制約、すなわち、保護状態ＰＳ（ｎ）は、障害Ｆ（ｎ）から回復するのに最短の時間を保証すべきである。
【００５５】
例えば、通信ネットワークＣＮにおける上記の例示的な代替保護状態ＰＳ（ｎ）を参照すると、監視ユニットＭＵは、（その実施は最小数のノードを含むので）ネットワークの電力消費を最小化する保護状態として、第１の保護状態を選択することができる。
【００５６】
監視ユニットＭＵは、それが追求すべき全体目標と、障害の場合に通信ネットワークＣＮが満たすべき１つまたは複数の任意の特定の制約とを、ネットワーク通信事業者から受け取ることができ、ネットワーク通信事業者は、それらを、保護マネージャＰＭと連携する、例えば、クラフト端末を用いて入力することができる。
【００５７】
その後、監視ユニットＭＵは、決定された各保護状態ＰＳ（ｎ）に対して（または特定の制約が適用される場合は、選択された各保護状態ＰＳ（ｎ）に対して）、通信ネットワークＣＮを保護状態ＰＳ（ｎ）に遷移させるために構成を変更すべきネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）および／またはＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）を識別することができ、識別された各ネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）および／またはＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）に対して、通信ネットワークＣＮを保護状態ＰＳ（ｎ）に遷移させるようにリソースを構成するために、そのリソースに適用すべき１組の構成パラメータを決定する（ステップ４０３）。
【００５８】
構成パラメータは、（例えば、数値シミュレーションおよび／または実験的測定を用いて）ネットワーク通信事業者が決定し、クラフト端末を介して監視ユニットＭＵに提供することができる。
【００５９】
代替として、構成パラメータは、上で述べた自動学習メカニズムを介して監視ユニットＭＵが獲得できる通信ネットワークＣＮのトポロジを表す情報に基づいて、監視ユニットＭＵ自体が決定することができる。
【００６０】
例えば、ノードＮ１とＮ３の間のリンクの可能な障害Ｆ（ｎ）についての上記の例を参照すると、この障害Ｆ（ｎ）に関連する保護状態ＰＳ（ｎ）がノードＮ２を通過する保護経路の作動をもたらす場合、監視ユニットＭＵは、通信ネットワークＣＮを保護状態ＰＳ（ｎ）に遷移させるために、ノードＮ１、ノードＮ２、およびノードＮ３がそれらの構成を変更すべきであることを識別する。通信ネットワークＣＮがＷＤＭネットワークであると仮定すると、監視ユニットＭＵは、ノードＮ３に向かうノードＮ１の光送信機をオフに切り換えるべきこと、ノードＮ２に向かうノードＮ１の光送信機をオンに切り換えるべきこと、およびノードＮ３に向かうノードＮ２の光送信機をオンに切り換えるべきことを決定する。さらに、オンに切り換えられる光送信機に対して、監視ユニットＭＵは、レーザ較正パラメータ（出力パワー、位相、利得など）を決定する。
【００６１】
その後、監視ユニットＭＵは、ステップ４００において識別された可能な障害Ｆ（ｎ）を、ステップ４０２において決定されたそれぞれの保護状態ＰＳ（ｎ）およびステップ４０３において決定されたそれぞれの１組の構成パラメータとともに、記憶ユニットＳＵ内に記憶する（ステップ４０４）。これらのデータは、例えば、表の形式で記憶することができる。
【００６２】
ステップ４０１〜４０４は、実質的に継続的に実行される。本明細書および特許請求の範囲において、「実質的に継続的」という表現は、ステップ４０１〜４０４が、継続的に同期を取らずに実行されること（すなわち、監視ユニットＭＵが、リソース利用可能性に可能な変化がないかどうかを常にリスンし、変化を検出したときに、ステップ４０２〜４０４を実行すること）、または定期的に同期を取って実行されること（すなわち、監視ユニットＭＵが、リソース利用可能性に可能な変化がないかどうかを定期的にチェックし、変化を検出したときに、ステップ４０２〜４０４を実行すること）を指す。
【００６３】
これは、監視ユニットＭＵが、通信ネットワークＣＮにおけるリソースＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ）の利用可能性についての知識を絶えず更新すること、また保護状態ＰＳ（ｎ）および関連する構成パラメータをしかるべく更新することを可能にする。言い換えると、監視ユニットＭＵによって決定され、記憶ユニットＳＵ内に記憶される保護状態ＰＳ（ｎ）は、通信ネットワークにおけるリソースＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ）の利用可能性の可能な変化を動的に考慮する。
【００６４】
ここで、図５のフローチャートを参照すると、通信ネットワークＣＮが障害のない状態で動作していることが最初に仮定される（ステップ５０１）。
【００６５】
通信ネットワークにおいて障害Ｆ（ｎ＊）の発生が検出されると（ステップ５０２）、監視ユニットＭＵは、検出された障害Ｆ（ｎ＊）に対応する動作可能な保護状態ＰＳ（ｎ＊）を識別することができる（ステップ５０３）。ステップ５０２において、障害Ｆ（ｎ＊）は、障害Ｆ（ｎ＊）を表す情報（例えば、障害によって影響されるリソース、障害タイプなど）を含む警告メッセージを検出することによって、検出することができる。ステップ５０３において、監視ユニットＭＵは、警告メッセージ内に含まれる情報を使用して、記憶ユニットＳＵを調べ、そこに記憶された保護状態ＰＳ（ｎ）の中から、そのような情報によって記述される障害Ｆ（ｎ＊）に対応する動作可能な保護状態ＰＳ（ｎ＊）を選択することができる。
【００６６】
その後、作動ユニットＡＵが、通信ネットワークＣＮを障害のない状態から決定された動作可能な保護状態ＰＳ（ｎ＊）に遷移させる（ステップ５０４）。
【００６７】
この目的で、作動ユニットＡＵは、作動テーブルＡＴと、作動ロジックＡＬとを備えることができる。作動テーブルＡＴは、障害の可能な各タイプ（例えば、ファイバ断線、ディスク故障など）に対して、それぞれ、障害を回避するためにネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）および／またはＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）上で取られる適切な１組のアクションを記憶することができる。ステップ５０４において、作動ロジックＡＬは、障害のタイプを示す表示と、通信ネットワークＣＮが遷移すべき動作可能な保護状態ＰＳ（ｎ＊）に関連する構成パラメータを作動ロジックＡＬが記憶ユニットＳＵから取り出すことを可能にする情報とを、監視ユニットＭＵから受け取る。
【００６８】
その後、作動ロジックＡＬは、監視ユニット（ＭＵ）から受け取った情報に基づいて、記憶ユニットＳＵから構成パラメータを取り出し、取り出された構成パラメータに、作動テーブルＡＴ内に記憶された当該障害タイプについての１組のアクションを適用する。１組のアクションを実行するために、作動ロジックＡＬは、関与するノードに、ノードによって実行されたときに、関与するネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）および／またはＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）を再構成し、それによって、通信ネットワークＣＮを動作可能な保護状態ＰＳ（ｎ＊）に遷移させる命令を含む、適切なシグナリング・メッセージまたは管理メッセージを実質的に送信する（ステップ５０５）。
【００６９】
動作可能な保護状態ＰＳ（ｎ＊）を実施すると、通信ネットワークにおいてそれまで利用可能であったリソースのいくつかが、利用可能ではなくなる。監視ユニットＭＵは、通信ネットワークＣＮにおけるリソースＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ）の利用可能性についての知識を絶えず更新する（すなわち、実質的に継続的にステップ４０１を実行する）ので、監視ユニットＭＵは、そのようなリソースの現在の利用不可能性を知っており、それを考慮して、ステップ４０２において保護状態ＰＳ（ｎ）をしかるべく更新する。
【００７０】
障害Ｆ（ｎ＊）が復旧した後、監視ユニットＭＵは、通信ネットワークを障害のない状態に再び遷移させることができ、それによって、動作可能な保護状態ＰＳ（ｎ＊）を実施するために使用されていたネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）および／またはＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）を解放する。再び、リソース利用可能性のこの変化は、監視ユニットＭＵによって検出され、監視ユニットＭＵは、保護状態ＰＳ（ｎ）をしかるべく更新する。
【００７１】
したがって、有利なことに、上で説明した方法は、ネットワークＣＮのネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）および／またはＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）を非常に効率的な方法で利用することを可能にし、同時に、障害Ｆ（ｎ＊）から回復するための時間が許容可能なものであることを保証する。
【００７２】
実際、リソースＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ）は、回復方式と同様に、障害が発生したときだけ、（障害が発生したその時点で未使用であれば）保護のために動的に割り当てられる。しかし、回復方式とは異なり、保護状態は、障害が発生する前に、保護状態の実施を可能にする構成パラメータと一緒に事前計算される。事前計算された状態は、現在のリソース利用可能性に基づいて、絶えず更新される。その結果、障害が発生したとき、保護マネージャＰＭはパラメータがすでに決定された構成を適用するだけでよいので、障害後の回復時間が非常に短くなる。
【００７３】
さらに、上述の方法は、ネットワーク・リソースＮＲ（ｉ，ｊ）ばかりでなく、ＩＴリソースＩＲ（ｋ，ｊ）またはネットワーク・リソースとＩＴリソースの組み合わせＮＲ（ｉ，ｊ）、ＩＲ（ｋ，ｊ）にも適用可能である。例えば、特定のデータを記憶するディスクなどのＩＴリソースを含むコンピュータ・ネットワークに方法が適用され、そのようなディスクがリンクを介して他のネットワーク装置に接続される場合に、リンクに影響する障害が発生したとき、２つの代替保護状態を想定することができる。第１の状態では、そのディスクに到達することを可能にする別の経路またはリンクを作動させることができる。第２の状態では、同じデータを記憶する別のディスクを提供することができる。監視ユニットＭＵは、リソース利用可能性および可能な制約に応じて、そのような代替保護状態のいずれかを選択することができる。
【００７４】
さらに、上で説明した方法は、任意のコンピュータ・ネットワークに、そのネットワーク技術とは関係なく、適用することができる。実際、保護マネージャＰＭは、異なる技術に基づいたリソースに影響することができる異なるタイプの障害に対処するために、適切なアクションを実行することが可能である。
【００７５】
さらに、上で説明した方法は、異なる全体目標と、任意に、実行時に通信ネットワーク動作に必要とされることがある特定の制約とを考慮することができる。
【００７６】
図１、図２、および図３に示された様々な要素の機能は、専用ソフトウェア、専用ハードウェア、および適切なソフトウェアと連携するソフトウェア実行可能なハードウェアの使用を通して提供することができる。様々な要素の機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共用プロセッサによって、またはいくつかは共用することができる複数の個別プロセッサによって提供することができる。さらに、要素は、限定することなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワーク・プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを記憶するためのリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性ストレージを含むことができる。従来通りのおよび／またはカスタマイズされた他のハードウェアも含むことができる。
【００７７】
図１、図２、および図３のものなど、本明細書のブロック図はいずれも、本発明の原理を具体化する説明的な回路の概念図を表すことを当業者であれば理解されたい。同様に、図４および図５のものなど、フローチャート、フロー図、状態遷移図、および疑似コードなどはいずれも、実質的にコンピュータ可読媒体内に表現することができ、そのため、コンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているかどうかに係わらず、コンピュータまたはプロセッサによって実行することができる、様々なプロセスを表すことが理解されよう。
【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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【国際調査報告】
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