(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンクアグリゲーション機能を有する非同期ネットワークを同期ネットワークに接続するネットワーク接続装置であって、
リンクアグリゲーション機能を利用して冗長化された複数のリンク上で非同期ネットワークから同期ネットワークへ流れる非同期ネットワークフレームを同期ネットワークフレームにマッピングし、該複数のリンク上で同期ネットワークから非同期ネットワークへ流れる同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームを非同期ネットワークフレームにデマッピングする第１のマッピング／デマッピング部と、
第１のマッピング／デマッピング部からの、リンクアグリゲーション機能を利用して冗長化された前記複数のリンク上の、同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームを、１つのリンク上の、同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームに集め、前記１つのリンク上で、同期ネットワークから非同期ネットワークへ流れる同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームを、所定の規則に従って、リンクアグリゲーション機能を利用して冗長化された前記複数のリンク上の、同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームに分配して前記第１のマッピング／デマッピング部へ供給する集合／分配部と、を具備するネットワーク接続装置。
【請求項２】
前記集合／分配部は、
複数のリンクからの非同期ネットワークフレームを１つのリンクに集めるコレクタと、
前記１つのリンクからの非同期ネットワークフレームを前記所定の規則に従って前記複数のリンクに分配するディストリビュータと、
同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームを非同期ネットワークフレームにデマッピングしてコレクタおよびディストリビュータへ供給し、コレクタおよびディストリビュータからの非同期ネットワークフレームを同期ネットワークフレームにマッピングする第２のマッピング／デマッピング部を含む請求項１記載のネットワーク接続装置。
【請求項３】
前記第１のマッピング／デマッピング部と前記集合／分配部との間に設けられ、同期ネットワーク上のパスを冗長化するスイッチ部をさらに具備し、
前記集合／分配部は冗長化して設けられる、請求項１または２記載のネットワーク接続装置。
【請求項４】
第１のマッピング／デマッピング部を介して複数のリンクからの非同期ネットワークフレームを１つのリンクに集めるコレクタと、
前記１つのリンクからの非同期ネットワークフレームを所定の規則に従って前記複数のリンクに分配するディストリビュータと、
同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームを非同期ネットワークフレームにデマッピングしてコレクタおよびディストリビュータへ供給し、コレクタおよびディストリビュータからの非同期ネットワークフレームを同期ネットワークフレームにマッピングする第２のマッピング／デマッピング部と、を具備し、
前記第１のマッピング／デマッピング部は、リンクアグリゲーション機能を利用して冗長化された前記複数のリンク上で非同期ネットワークから同期ネットワークへ流れる非同期ネットワークフレームを同期ネットワークフレームにマッピングし、リンクアグリゲーション機能を利用して冗長化された前記複数のリンク上で同期ネットワークから非同期ネットワークへ流れる同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームを非同期ネットワークフレームにデマッピングする集合／分配装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イーサネット（登録商標）のような非同期ネットワークをＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical NETwork）のような同期ネットワークに冗長構成で接続することが可能なネットワーク接続装置及びそれに適した集合／分配装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、汎用的なイーサネット（登録商標）装置を用いてネットワークサービスを提供する「広域イーサネット（登録商標）サービス」を、安価であること、及びプロトコルに制限がないことなどを理由に企業内ネットワークのバックボーンとして利用するユーザが増加してきている。
【０００３】
しかしながらイーサネット（登録商標）装置は安価で汎用であるがゆえに故障しやすく、銀行の勘定系データなど高信頼性を求められる回線の収容には適さない。そのため、ユーザ回線の収容にはイーサネット（登録商標）装置を、ユーザ拠点間の中継にはＳＯＮＥＴ装置を用いることで低価格と高信頼のバランスをとったネットワーク構成が求められている。
【０００４】
このとき、イーサネット（登録商標）装置とＳＯＮＥＴ装置間を冗長構成で接続するためには以下のようなプロテクション方式が用いられている。
【０００５】
ＳＯＮＥＴのような同期ネットワークでは、冗長区間に複数のパスを設定し、それらの１つを選択的に使用することにより冗長化される。
【０００６】
一方、イーサネット（登録商標）のように、フラッディングとアドレス学習で経路を決定するネットワークでは、下記特許文献１の背景技術の項に詳しく説明されているように、同期ネットワークの場合と同様に２つのスイッチの間に複数のリンクを設けると、フレームの複製やループが発生するので、そのような方法で冗長構成をとることができない。そのため、イーサネット（登録商標）では、複数のリンクを仮想的に束ねるリンクアグリゲーション機能を利用して冗長化することが一般的である。
【０００７】
リンクアグリゲーション機能は、スイッチに到着したフレームを所定の規則に従って複数のリンクに分配し（ディストリビューション）、複数のリンクからのフレームを１つのリンクに集める（コレクション）機能を含んでいる。複数のリンクの１つに障害が発生すると、そのリンクへはフレームが流れないように分配規則を変更すること（縮退動作）によって障害から救済する。
【０００８】
図１は、イーサネット（登録商標）とＳＯＮＥＴの接続を冗長化する第１の例として、イーサネット（登録商標）のリンクアグリゲーションとＳＯＮＥＴの冗長構成を直結することによってイーサネット（登録商標）とＳＯＮＥＴの接続を冗長化する例を示す。リンクアグリゲーション機能を有するイーサネット（登録商標）装置１０のポートＣに到着したフレームは所定の規則、例えば発信元ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスのビット“１”の総数が奇数が偶数かでポートＡまたはポートＢに分配され、ポートＡに到着したフレームとポートＢに到着したフレームは１つに集められてポートＣから送出される。
【０００９】
ポートＡおよびポートＢはそれぞれＳＯＮＥＴ装置１２のＷｏｒｋ側ポートとＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側ポートに接続されている。ＳＯＮＥＴ装置１２の側ではスイッチ１３によりＷｏｒｋ側ポートから受信される信号を選択し、ＷＡＮ側に送信する。図示が省略されているが、イーサネット（登録商標）装置１０とＳＯＮＥＴ装置１２の間には、イーサネット（登録商標）フレームをＳＯＮＥＴフレームにマッピングしてＥＯＳ（Ether Over ＳＯＮＥＴ）とし、ＥＯＳをデマッピングしてイーサネット（登録商標）フレームとする機能が設けられる。
【００１０】
ここで、ＳＯＮＥＴ装置１２の側では、スイッチ１３がＷｏｒｋ側を選択しているのでＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側ポートから信号を受信してもＷＡＮ側に送出することができない。そこで、参照番号１４で示すように、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側ポートにおいて強制的にリンクを切断するかまたは光を停止して、前述した縮退動作により全信号がＷｏｒｋ側ポートにて受信されるようにする。Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側のリンクを切断しなければリンクアグリゲーションによって信号の一部がプロテクション側回線に送信されてしまいそれについてはＷＡＮ側に送出されないので、信号の欠落が発生する。
【００１１】
図２は、図１の接続にて、Ｗｏｒｋ側ポートに障害が発生した場合の救済方法を示した図である。
【００１２】
Ｗｏｒｋ側ポートにて障害発生を検出したＳＯＮＥＴ装置１２は、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側ポートのＬｉｎｋ停止を解除すると同時にスイッチ１３をＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側に切替えることによってＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側ポートからの信号受信を可能とする。イーサネット（登録商標）装置ではＰｏｒｔ：Ａ側の障害検出によってリンクアグリゲーション機能が動作し、すべての送信信号をＰｏｒｔ：Ｂから送信する。これらの動作により、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ機能を提供する。
【００１３】
この手法では、リンクアグリゲーションというイーサネット（登録商標）機器が一般的に持つ機能が用いられているため、ユーザ収容装置として機器を選ばないという利点があるが、ＳＯＮＥＴ装置側がＷｏｒｋ／Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎの同時受信ができないため常にＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側のリンクを落とす必要があり、そのためＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側の正常性を監視することができないという問題がある。
【００１４】
図３は、第２の例として、ＳＯＮＥＴ装置内にもイーサネット（登録商標）のリンクアグリゲーション機能を追加し、リンクアグリゲーションで冗長化されたリンクでイーサネット（登録商標）装置との間を接続することにより、イーサネット（登録商標）とＳＯＮＥＴの接続を冗長化する例を示す。なお、図３では、図１，２のイーサネット（登録商標）装置１０に相当するものは図示が省略されている。
【００１５】
図３において、２つのイーサネット（登録商標）ポート１６，１８から入力されたイーサフレームをコレクタ２０によって１つに集め、マッピング部２２においてＳＯＮＥＴフレーム上にマッピングしてＷＡＮ側に出力する。ＷＡＮ側から入力されるＳＯＮＥＴフレームはデマッピング部２４においてイーサフレームに分解され、方路計算部２６において所定の規則に従って方路が規定されて、ディストリビュータ２８によりポート１６または１８へ分配される。
【００１６】
この例ではＳＯＮＥＴ装置１２の側にイーサネット（登録商標）のリンクアグリゲーション機能を追加し、リンクアグリゲーションで冗長化された複数のリンクでイーサネット（登録商標）装置と接続される。したがって正常である限りすべてのリンクに信号が流れているので前述したような、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側の正常性を監視することができないという問題は生じない。
【００１７】
しかしながら、リンクアグリゲーション機能を提供するコレクタ２０、方路計算部２６、およびディストリビュータ２８の部分は信頼性に劣るイーサネット（登録商標）装置であるにもかかわらず冗長化ができない、という問題がある。
【００１８】
【特許文献１】特開２００５−１３０４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
したがって本発明の目的は、上記の従来技術の問題を克服したネットワーク接続装置およびそれに用いるに適した集合／分配装置を接続することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の課題を解決するネットワーク接続装置は、リンクアグリゲーション機能を有する非同期ネットワークを同期ネットワークに接続するネットワーク接続装置であって、リンクアグリゲーション機能を利用して冗長化された複数のリンク上で非同期ネットワークから同期ネットワークへ流れる非同期ネットワークフレームを同期ネットワークフレームにマッピングし、該複数のリンク上で同期ネットワークから非同期ネットワークへ流れる同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームを非同期ネットワークフレームにデマッピングする第１のマッピング／デマッピング部と、第１のマッピング／デマッピング部からの、複数のリンク上の、同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームを、１つのリンク上の、同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームに集め、前記１つのリンク上で、同期ネットワークから非同期ネットワークへ流れる同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームを、所定の規則に従って、複数のリンク上の、同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームに分配して第１のマッピング／デマッピング部へ供給する集合／分配部とを具備する。
【００２１】
上記の課題を解決する集合／分配装置は、複数のリンクからの非同期ネットワークフレームを１つのリンクに集めるコレクタと、前記１つのリンクからの非同期ネットワークフレームを所定の規則に従って前記複数のリンクに分配するディストリビュータと、同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームを非同期ネットワークフレームにデマッピングしてコレクタおよびディストリビュータへ供給し、コレクタおよびディストリビュータからの非同期ネットワークフレームを同期ネットワークフレームにマッピングするマッピング／デマッピング部とを具備する。
【発明の効果】
【００２２】
上記の構成のネットワーク接続装置において、非同期ネットワークとは、非同期ネットワークのリンクアグリゲーション機能を利用して冗長化されたリンクで接続されるので、前述の第１の従来技術のように、プロテクション側の正常性を監視することができないといった同題を生じない。また、リンクアグリゲーションが両ネットワークの境界を跨って構成され、それにより冗長化されて区間の一方の終点となる集合／分配部では、同期ネットワークフレームにマッピングされた非同期ネットワークフレームを対象としてフレームの集合および分配が行なわれるので、高い信頼性が確保されるとともに、同期ネットワークの冗長化機能により集合／分配部全体を冗長化することが容易である。
【００２３】
この集合／分配部として、上記の構成の集合／分配装置を用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図４は、本発明の一実施形態に係り、非同期ネットワークの一例としてのイーサネット（登録商標）を同期ネットワークの一例としてのＳＯＮＥＴに接続する装置の構成を示す。図３と同様に、図１，２のイーサネット（登録商標）装置１０に相当するものは図示が省略されている。
【００２５】
図３に示した従来技術と同様に、接続すべきイーサネット（登録商標）装置（図示せず）との間はイーサネット（登録商標）のリンクアグリゲーション機能により冗長化された複数のリンク３０，３２で接続されている。マッピング／デマッピング部３４，３６は、冗長化された複数のリンクそれぞれについて、イーサネット（登録商標）装置１０からのイーサネット（登録商標）フレームをＳＯＮＥＴのＳＴＳ−ｎフレームにマッピングし、ＥＯＳ（Ether Over ＳＯＮＥＴ）集約部３８からの、ＳＴＳ−ｎフレームにマッピングされたイーサネット（登録商標）フレームをイーサネット（登録商標）フレームにデマッピングする。詳細な構成の一例については後述するが、ＥＯＳ集約部３８は複数のリンク上のＳＴＳ−ｎフレームにマッピングされたイーサネット（登録商標）フレーム（ＥＯＳフレーム）を１つのリンク上のＥＯＳフレームに集め、その逆の方向に流れる、１つのリンク上のＥＯＳフレームを所定の規則に従って複数のリンクに分配する。すなわち、マッピング／デマッピング部３４，３６とＥＯＳ集約部３８との間の複数のＳＴＳ−ｎチャネルがグループ化されたイーサネット（登録商標）のリンクアグリゲーションを構成する形となる。
【００２６】
図４の接続構成において、イーサネット（登録商標）装置１０からのイーサネット（登録商標）フレームはマッピング／デマッピング部３４，３６においてＳＴＳ−ｎフレームにマッピングされてＳＴＳ−ｎ信号としてＥＯＳ集約部３０へ入力され、ＥＯＳ集約部３８からの信号もＳＴＳ−ｎ信号としてマッピング／デマッピング部３４，３６へ入力される。したがって、図５に示すように、現用／予備の切り換えを行うスイッチ４０，４２により、ＥＯＳ集約部３８を冗長化することが容易である。また、イーサネット（登録商標）装置１０との間のリンクはイーサネット（登録商標）のリンクアグリゲーションを利用して冗長化されている。そのため、リンクが正常である限りそのリンクには常に信号が流れているので、プロテクション側の正常性を監視することができない、という問題も生じない。
【００２７】
図６はＥＯＳ集約部３８の詳細な構成の一例を示す。ＥＯＳフレームにおいて、１つのイーサネット（登録商標）フレームが異なるＳＴＳ−ｎフレームにまたがってマッピングされていなければ、ＥＯＳフレーム内にカプセル化されたイーサネット（登録商標）フレームを参照することにより、ＥＯＳフレームを直接、集合／分配することは可能である。一方、図６に示した例では、ＥＯＳ集約部３８へ入力されるＥＯＳフレームをマッピング／デマッピング部４４により、一旦、イーサネット（登録商標）フレームにデマッピングして集合／分配を行い、再度、マッピング／デマッピング部４４によりＥＯＳフレームにマッピングして出力する。コレクタ４６は複数のリンク上のイーサネット（登録商標）フレームを１つのリンク上に集め、ディストリビュータ４８は１つのリンク上のイーサネット（登録商標）フレームを複数のリンクに分配するものである。ハッシュ部５０は、例えば、フレームの送信元ＭＡＣアドレス＋宛先ＭＡＣアドレスからハッシュ値を計算し、その値に応じてディストリビュータ４８における分配先を決定する。障害監視部５２はリンクアグリゲーションにより冗長化されたリンクの障害を監視し、リンク障害が検出されたらその事をハッシュ部５０へ通知する。通知を受けたハッシュ部５０は障害が検出されたリンクを除いてフレームを分配するように、規則を変更する。
【００２８】
図７は、イーサネット（登録商標）装置と冗長構成で接続可能なＳＯＮＥＴ装置の現実の機器構成の一例を示す。
【００２９】
図７において、ＥＴＨ盤６０はイーサネット（登録商標）ケーブルが接続される部分であり、前述のマッピング／デマッピング部３４，３６（図４，５）の機能を含んでいる。ＯＣｎ盤６６はＳＯＮＥＴのＳＴＳ−ｎチャネルをＯＣｎチャネルに変換する部分であり、光ケーブルが接続される。ＥＯＳ集約機能盤６４は、図６のＥＯＳ集約部３８の機能を含んでいる。ＳＴＳ−ＳＷ６２は、ＥＴＨ盤６０とＥＯＳ集約機能盤６４との間、およびＥＯＳ集約機能盤６４とＯＣｎ盤６６との間のクロスコネクトの機能およびＥＯＳ集約機能盤６４の冗長化のための現用／予備切替機能（パススイッチ機能）を提供する。
【００３０】
図７に示した例ではＳＯＮＥＴのＳＴＳ１−４ＶチャネルとＳＴＳ３ＣチャネルとＳＴＳ３Ｃチャネルがそれぞれ仮想ポートとなってイーサネット（登録商標）におけるリンクアグリゲーションが構成され、合計で５０Ｍ×４＋５０Ｍ×２＋１５０Ｍ＝４５０Ｍの帯域を有するリンクとなる。
【００３１】
この例のように、２つに限らず、３つ以上の仮想ポートでリンクアグリゲーションを構成することができる。また、リンクアグリゲーションを構成する仮想ポートのタイプおよび帯域幅は同じでも異なっていても良い。すべての仮想ポートが正常である間、ハッシュ部５０においては、各仮想ポートの帯域幅に応じてフレームが分配されるように規則が設定される。いずれかの仮想ポートで障害が検出されるとそれがハッシュ部５０に通知され、障害が検出された仮想ポートを除いてフレームが分配されるような規則に変更される。
【００３２】
図７に示した状態から、リンク帯域を増加する場合には、仮想ポート１つあたりの帯域を増加する方法とリンクアグリゲーションを構成する仮想ポートのグループに新しい仮想ポートを追加する方法の２つの方法をとることが可能となる。
【００３３】
前者の場合、前述したように、仮想ポートを構成するＳＴＳ−ｎチャネルのタイプやサイズを問わないので、運用中であってもそのサイズが変わることに問題はない。Link Capacity Adjustment Scheme（ＬＣＡＳ）機能等を用いて現在ＳＴＳ１−２Ｖの容量を持つ仮想ポートを、ＳＴＳ１−３Ｖに増加させることで、リンク全体の容量を４５０Ｍから５００Ｍに増加させることが可能である。また、ＬＣＡＳのＡＤＤ機能を用いることで、サービスへの影響を与えず帯域の増加が可能である。
【００３４】
後者の場合、リンクグループを構成する仮想ポートの数にも上限はないため、現状３つの仮想ポートで構成されている図７のリンクアグリゲーション構成に、例えば新たにＳＴＳ３Ｃの容量を持った仮想ポートを追加することで、リンク全体の容量を４５０Ｍから６００Ｍに増加させることが可能である。仮想ポートを追加後にハッシュのテーブルを変更（新規仮想ポートを追加）することで、サービスへの影響を与えず帯域の増加が可能である。
【００３５】
サービス帯域の減設を行うときにも、増設時と同様に上記２つの手順で実行可能である。
【００３６】
このときも、事前にハッシュテーブルから減設予定の仮想ポートを外しておくことで、サービスへの影響なく帯域の減設が可能である。
【００３７】
ＥＯＳ集約機能盤６４に接続されるＳＴＳのタイプやサイズに制限がないことは既に述べたが、さらに、ＥＯＳ集約機能盤６４への接続がＳＴＳであればよいため、その先のインタフェースについても、ユーザを収容する側、すなわちＵＮＩ（User-Network Interface）という制限はなく、ＮＮＩ（Network-Network Interface）側についてもリンクアグリゲーションによる冗長化が可能である。
【００３８】
例えば、図７の３仮想ポートからの４５０Ｍの信号を、ＥＯＳ集約機能盤においてＳＴＳ１−２Ｖによる５つの仮想ポートに置き換えてリンクアグリゲーションを構成し、ＯＣ３×５ポートで出力することも可能であるし、ＳＴＳ３Ｃによる３つの仮想ポートとしてリンクアグリゲーションを構成し、ＯＣ３×２ポートとＯＣ１２×１ポートで出力することも可能である。
【００３９】
図８に、ＮＮＩ側のＯＣｎ盤への接続の一例を示す。
【００４０】
開示された装置は以下の利点を有している。
【００４１】
１）既存ＳＯＮＥＴ装置のＳＴＳ−ＳＷの構成を変更することなくイーサネット（登録商標）との境界を跨ってリンクアグリゲーションを構成することが可能となる。
【００４２】
２）ＳＯＮＥＴ装置側においてもイーサネット（登録商標）との境界を跨ってリンクアグリゲーションを構成できるため、高い信頼性を確保できる。
【００４３】
３）ＥＯＳ集約機能盤以降のＮＮＩ側についてもＳＴＳ−ＣＨ単位でリンクアグリゲーションの構成が可能となるため、柔軟なネットワーク構成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１の従来技術を示す図である。
【図２】第１の従来技術における障害からの救済を説明する図である。
【図３】第２の従来技術を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の装置のＥＯＳ集約部３８の冗長化構成を示すブロック図である。
【図６】ＥＯＳ集約部３８の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る装置の現実の機器構成の一例を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るＥＯＳ集約機能盤によるＮＮＩ側の冗長化を示す図である。
【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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