(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンクを介して接続された複数のノードが含まれる通信ネットワークの障害復旧方式において、
前記複数のノードのそれぞれは、
通信パスの障害を検出したときに、障害個所を特定する情報を含むメッセージを作成して隣接する他のノードに送信するメッセージ作成・送信手段と、
前記他のノードから前記メッセージが送られてきたときにこれを受信し、前記メッセージが送られてきたノードを除く前記他のノードに向けてこのメッセージを転送する処理を行うメッセージ転送手段と、
前記メッセージ転送手段において前記他のノードから受信した前記メッセージに基づいて障害個所が特定されたときに、この障害個所に対応する迂回パスに自ノードが含まれるか否かを判定し、含まれる場合には前記迂回パスを有効にする迂回パス設定手段と、
を備え、前記迂回パス設定手段は、自ノードが前記迂回パスの中継ノードである場合には、前記メッセージ転送手段によって前記メッセージを受信したときに、障害が発生した前記通信パスが含まれる前記リンクに対応した前記迂回パスを有効にする処理を行い、自ノードが前記迂回パスの終端ノードである場合には、実際に障害が発生した前記通信パスに対応する前記迂回パスを有効にする処理を行うことを特徴とする通信ネットワークの障害復旧方式。
【請求項２】
リンクを介して接続された複数のノードが含まれる通信ネットワークの障害復旧方式において、
前記複数のノードのそれぞれは、
通信パスの障害を検出したときに、障害個所を特定する情報を含むメッセージを作成して隣接する他のノードに送信するメッセージ作成・送信手段と、
前記他のノードから前記メッセージが送られてきたときにこれを受信し、前記メッセージが送られてきたノードを除く前記他のノードに向けてこのメッセージを転送する処理を行うメッセージ転送手段と、
前記メッセージ転送手段において前記他のノードから受信した前記メッセージに基づいて障害個所が特定されたときに、この障害個所に対応する迂回パスに自ノードが含まれるか否かを判定し、含まれる場合には前記迂回パスを有効にする迂回パス設定手段と、
を備え、一つの前記通信パスに対応して、互いの設定区間が部分的に重複する複数の前記迂回パスが予め用意されていることを特徴とする通信ネットワークの障害復旧方式。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記メッセージ作成・送信手段は、前記障害個所を特定する情報とともに、障害が発生した前記通信パスの方向を特定する情報を含む前記メッセージを作成し、
前記迂回パス設定手段は、受信した前記メッセージに基づいて、障害が発生した前記通信パスの方向を考慮に入れて前記迂回パスを設定することを特徴とする通信ネットワークの障害復旧方式。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記迂回パス設定手段は、前記複数のノードとそれらの間のリンクとの関係を示すネットワークトポロジ情報を有しており、前記メッセージ転送手段において前記他のノードから内容が異なる複数の前記メッセージ情報を受信したときに、前記ネットワークトポロジ情報に基づいてノード障害の有無を判定することを特徴とする通信ネットワークの障害復旧方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信パスに障害が発生したときに、この通信パスを迂回パスに切り替えて障害を復旧させる障害復旧方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の通信パスの高信頼化の要求に伴って、通信パスに障害が発生した際に、できるだけ早く障害を復旧させることが求められており、様々な障害復旧方式が検討されている。例えば、従来の障害復旧方式は、集中型と分散型に大別される。「集中型」は、通信ネットワーク内に設けられた所定の管理センタ等において通信パスの障害情報を収集し、障害が発生した通信パスを迂回パスに切り替えることができる。また、「分散型」は、通信ネットワークに含まれる各ノード間で障害情報を送受信することにより、管理センタ等を用いることなく、障害が発生した通信パスを迂回パスに切り替えることができる。さらに、分散型の障害復旧方式では、障害が発生した際に切り替え対象となる迂回パスを障害発生の都度探索して設定する方式と、あらかじめ障害の発生個所に対応して迂回パスを設定しておく方式とがある。あらかじめ迂回パスを設定しておく後者の方式をプリプラン型と称する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、分散型の障害復旧方式では、通信パスに障害が生じたときに、障害個所の下流に位置するノードから他のノードに障害情報が送られて、代わりの迂回パスが設定される。このため、複数の通信パスに同時に障害が発生すると、障害が発生した通信パス毎に障害情報の送受信が行われることになり、各ノードにおける処理の負担が重く、しかも、通信パス一つ一つについて迂回パスが設定されて障害復旧処理が行われるため迂回パスへの切替処理に時間がかかるという問題があった。
【０００４】
例えば、複数本の光ファイバによってリンクが構成されており、各光ファイバによって数百本の通信パスが設定されているものとすると、リンクに切断等の障害が発生すると、各光ファイバに含まれる全ての通信パスを別の迂回パスに切り替える必要が生じる。このような場合に、各通信パスについて個別に迂回パスの切り替えを行っていたため、この切替処理を行う各ノードの処理負担が重く、しかも全ての通信パスを迂回パスに切り替えるために要する時間も長くなる。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、障害が発生した通信パスを迂回パスに切り替える際の処理の負担が軽く、この切替処理を高速に行うことができる通信ネットワークの障害復旧方式を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の通信ネットワークの障害復旧方式は、リンクを介して接続された複数のノードのそれぞれがメッセージ作成・送信手段、メッセージ転送手段、迂回パス設定手段を備えている。メッセージ作成・送信手段は、通信パスの障害を検出したときに、障害個所を特定する情報を含むメッセージを作成して隣接する他のノードに送信する。メッセージ転送手段は、他のノードからメッセージが送られてきたときにこれを受信し、それ以外の他のノードに向けてこのメッセージを転送する処理を行う。迂回パス設定手段は、メッセージ転送手段において他のノードから受信したメッセージに基づいて障害個所が特定されたときに、この障害個所に対応する迂回パスに自ノードが含まれるか否かを判定し、含まれる場合には迂回パスを有効にする。各ノードは、他のノードから送られてくるメッセージに含まれる障害個所情報によって、自ノードが迂回パスに含まれているか否かを判定し、含まれている場合にはこの迂回パスを有効にする処理を行っている。したがって、いずれかのリンクに発生した障害が検出されたときに、リンク単位で迂回パスの設定が行われるため、通信パス毎に障害検出や迂回パスの設定を行う場合に比べて、障害が発生したリンクに含まれる通信パスを迂回パスに切り替える際の各ノードの処理の負担が軽く、しかも障害復旧処理を高速に行うことができる。
【０００７】
上述したメッセージ転送手段は、同一の障害個所に対応するメッセージを重複して受信したか否かを判定し、重複している場合には、メッセージを転送する処理を行わないことが望ましい。メッセージを隣接する他のノードに順番に転送すると、ループを形成する通信ネットワークでは同じメッセージを何度も受信することになるため、最初のメッセージに対応して障害復旧処理を行うようにすることで、不要な処理を重複して行う無駄を省くことができる。
【０００８】
また、上述した迂回パス設定手段は、自ノードが迂回パスの中継ノードである場合には、メッセージ転送手段によってメッセージを受信したときに、障害が発生した通信パスが含まれるリンクに対応した迂回パスを有効にする処理を行い、自ノードが迂回パスの終端ノードである場合には、実際に障害が発生した通信パスに対応する迂回パスのみを有効にする処理を行うことが望ましい。実際に障害が発生した通信パスのみについて迂回パスへの切り替えが行われるため、それ以外の正常な通信パスを不用意に切り替えることによる信号の瞬断を防止することができる。
【０００９】
また、一つの通信パスに対応して、互いの設定区間が部分的に重複する複数の迂回経路を予め用意しておくことが望ましい。長い通信パスの全体に対応する迂回パスを設定する場合には、迂回パスの終端のノードにおいてメッセージを受信するまでに長い時間がかかることになるが、短い迂回パスを設定することにより、設定対象となる迂回パスの終端のノードにおいてメッセージを受信するまでの時間を短縮することができる。また、迂回パスを通信パスの一部において部分的に重複させることにより、ノード障害に対処することができる。
【００１０】
また、上述したメッセージ作成・送信手段によって、障害個所を特定する情報とともに、障害が発生した通信パスの方向を特定する情報を含むメッセージを作成することが望ましい。この場合に、迂回パス設定手段は、受信したメッセージに基づいて、障害が発生した通信パスの方向を考慮に入れて迂回パスを設定することが望ましい。通信パスの方向を考慮して障害復旧を行うことにより、通信パスの一方向のみについて障害が発生している場合に、実際に障害が発生した通信パスのみを効率よく迂回パスに切り替えることができる。また、通信パスの各方向について別々に迂回パスを対応させることにより、方向を考慮しないで迂回パスへの切り替えを行ったときに生じる不具合を回避することができる。
【００１１】
また、上述した迂回パス設定手段は、複数のノードとそれらの間のリンクとの関係を示すネットワークトポロジ情報を有しており、メッセージ転送手段において他のノードから内容が異なる複数のメッセージ情報を受信したときに、このネットワークトポロジ情報に基づいてノード障害の有無を判定することが望ましい。ノード障害が発生すると、通信パスの各方向の下流側のノードにおいて異なる障害個所の検出が行われるが、検出されたこれら複数の障害個所と、ネットワークトポロジ情報とに基づいて、ノード障害を容易かつ正確に検出することができる。
【００１２】
また、上述した迂回パス設定手段は、リンク障害に対応する第１の迂回パス切替情報とノード障害に対応する第２の迂回パス切替情報とを有しており、ネットワークトポロジ情報に基づいてノード障害有りと判定したときに、第２の迂回パス切替情報を用いて迂回パスの設定を行い、ノード障害無しと判定したときに、第１の迂回パス切替情報を用いて迂回パスの設定を行うことが望ましい。これにより、リンク障害とノード障害を切り分けて、それぞれに適した迂回パスを設定することができる。
【００１３】
また、上述した迂回パス設定手段は、メッセージ転送手段において最初のメッセージを受信してから所定時間内に、内容が異なる他のメッセージを受信しない場合にリンク障害が発生したものと判定し、障害が発生したリンクに対応する迂回パスを設定することが望ましい。ノード障害が発生した場合には、内容が異なる複数のメッセージがほぼ同時に送信されるため、迂回パスに沿った各ノードでは、ネットワークの構成に依存した一定時間内にこれらのメッセージを受信することができる。したがって、最初のメッセージを受信したときに、一定時間内に２番目以降のメッセージが送られてこないような場合にはノード障害の発生を考慮する必要がなくなり、各ノードにおける処理の簡略化が可能となる。
【００１４】
また、通信パスや迂回パスを介して送受信される情報がパスオーバーヘッドを含むフレーム構造を有している場合に、各ノードは、パストレース情報付加手段と成否判定手段を備えることが望ましい。パストレース情報付加手段は、自ノードが迂回パスの送信端である場合に、迂回パスに対応するパストレース用のＩＤ情報をパスオーバーヘッドに格納する処理を行う。成否判定手段は、自ノードが迂回パスの中継ノードである場合に、一定時間以内に送信端となるノードからフレームが送られてきたときにパスオーバーヘッドを調べ、ＩＤ情報が期待される内容と一致したときに障害復旧成功と判断し、ＩＤ情報が期待される内容と一致しないとき、あるいは一定時間以内に、パス送信端となるノードからフレームが送られてこないときに障害復旧失敗と判断する。これにより、障害復旧処理の成否を容易に確認することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態の通信ネットワークについて詳細に説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明を適用した第１の実施形態の通信ネットワークの部分的な構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の通信ネットワークは、８個のノードＮ１〜Ｎ８を含んで構成されている。例えば、ノードＮ１、Ｎ２の間にリンクＬ１が、ノードＮ２、Ｎ３の間にリンクＬ２が、ノードＮ３、Ｎ４の間にリンクＬ３がそれぞれ設定されており、これらのリンクＬ１、Ｌ２、Ｌ３を用いて現用パスが設定されているものとする。
【００１６】
図２は、図１に示した通信ネットワークに含まれるノードＮ１の構成を示す図である。なお、他のノードＮ２〜Ｎ８も同様の構成を有しており、詳細についてはノードＮ１を用いて説明を行うものとする。
図２に示すように、ノードＮ１は、入力インタフェース部（入力ＩＦ）１０、スイッチ部１２、スイッチ制御テーブル１４、出力インタフェース部（出力ＩＦ）１６、メッセージ制御部２０を含んで構成されている。
【００１７】
入力インタフェース部１０は、１あるいは複数個備わっており、ノードＮ１に接続されたリンクを構成する１あるいは複数本の伝送媒体（例えば光ファイバ）を終端し、この終端したリンクに含まれる各通信パスを介して入力される各種のデータを受信する。スイッチ部１２は、入力インタフェース部１０側の入力ポートと、出力インタフェース部１６側の出力ポートとの間の接続状態を切り替える。例えば、複数の入力ポートと複数の出力ポートのそれぞれには、ノードＮ１内で重複しないチャネル番号が割り当てられており、入力ポート側のチャネル番号と出力ポート側のチャネル番号の組合せをスイッチ制御テーブル１４に格納しておくことにより、スイッチ部１２においてこの組合せに応じた通信パスのルーティング処理が行われる。したがって、リンクや通信パスに障害が発生して迂回パスを設定する場合には、スイッチ制御テーブル１４の内容を変更して、スイッチ部１２における通信パスの設定状態を切り替えればよい。出力インタフェース部１６は、入力インタフェース部１０と同様に１あるいは複数個備わっており、ノードＮ１に接続されたリンクを構成する１あるいは複数本の伝送媒体を終端し、この終端したリンクに含まれる各通信パスに各種のデータを出力する。
【００１８】
メッセージ制御部２０は、リンクや通信パスに障害が発生したときに、リンク単位の障害個所情報を含む障害復旧メッセージ（以下、単に「メッセージ」と称する）を作成し、他のノードＮ２〜Ｎ８にこのメッセージをフラッディング（flooding）により通知する。ここで、フラッディングとは、メッセージを受け取ったノードが次々に、このメッセージの送信元となる隣接ノード以外の他の全ての隣接ノードに対してメッセージを通知する伝送形態をいう。
【００１９】
また、メッセージ制御部２０は、隣接する他のノードＮ２、Ｎ５からメッセージを受け取ったときに、必要に応じて迂回パスへ切り替える処理を行う。例えば、ノードＮ１が迂回パスに含まれる中継ノードである場合には、このメッセージによって特定されるリンクに障害が発生した際に、あらかじめ迂回パスとして使用することになっている予備パスを有効にする制御が行われる。また、ノードＮ１が迂回パスの端部のノードである場合には、現用パスの入路側の入力ポートあるいは出路側となる出力ポートを切り替えて、現用パスの一部を障害が発生した通信パスから迂回パスに切り替える制御が行われる。
【００２０】
図３は、メッセージ制御部２０の詳細構成を示す図である。図３に示すように、メッセージ制御部２０は、メッセージ受信部２１、受信メッセージテーブル２２、メッセージ処理部２３、切替テーブル２４、切替処理部２５、メッセージ送信部２６を含んで構成されている。
【００２１】
メッセージ受信部２１は、隣接するノードＮ２、Ｎ５から送られてくるメッセージを受信する。このメッセージには障害が発生したリンクを特定する障害個所情報が含まれている。受信メッセージテーブル２２は、メッセージ受信部２１によって受信したメッセージを格納する。例えば、同じメッセージがノードＮ２、Ｎ５のそれぞれから送られてきた場合には、最初に受信したメッセージのみが格納される。
【００２２】
メッセージ処理部２３は、受信メッセージテーブル２２に格納された受信済みのメッセージを検索することにより、メッセージ受信部２１によって新たに受信したメッセージがそれまでに受信済みのメッセージと重複しないかどうかを確認する。そして、新規なメッセージに対しては、メッセージ処理部２３は、メッセージを送信する指示をメッセージ送信部２６に送るとともに、スイッチ部１２による通信パスの接続状態を切り替える指示を切替処理部２５に送る。
【００２３】
切替処理部２５は、受信メッセージに含まれている障害個所情報に基づいて、ノードＮ１が迂回パスに含まれているか否かを判定し、含まれている場合にはスイッチ制御テーブル１４の内容を書き換えることにより、迂回パスの設定を行う。切替テーブル２４は、障害個所に対応する迂回パスの設定情報を格納する。例えば、リンクＬＸで障害が発生したときに設定される迂回パスにノードＮ１が含まれている場合には、リンクＬＸに対応させて、迂回パスを設定するために必要なスイッチ部１２の入力ポートのチャネル番号と出力ポートのチャネル番号との組合せ情報が格納されている。
【００２４】
メッセージ送信部２６は、メッセージ処理部２３から入力されるメッセージを、このメッセージを受信した隣接ノードを除く他の隣接ノードに送信する。なお、ノードＮ１に含まれる入力インタフェース部１０によって障害を検出した場合には、障害が発生したリンクを介して接続されている上流の隣接ノードを除く他の隣接ノードにメッセージが送信される。
【００２５】
上述したメッセージ処理部２３、メッセージ送信部２６がメッセージ作成・送信手段に、メッセージ受信部２１、受信メッセージテーブル２２、メッセージ処理部２３、メッセージ送信部２６がメッセージ転送手段に、切替テーブル２４、切替処理部２６が迂回パス設定手段にそれぞれ対応する。
【００２６】
本実施形態の通信ネットワークおよび各ノードＮ１〜Ｎ８はこのような構成を有しており、次に、現用パスに含まれるいずれかのリンクに障害が発生した場合に迂回パスが設定されるまでの障害復旧手順の具体例を説明する。例えば、図４に示すように、ノードＮ２とノードＮ３とを結ぶリンクＬ２において障害が発生する場合を考える。
【００２７】
障害を検出したノードの動作
リンクＬ２に障害が発生すると、現用パスに沿ってこの障害個所より下流であって、かつ最近接ノードであるノードＮ３において障害の発生が検出され、一連の障害復旧処理が開始される。例えば、入力インタフェース部１０によって、リンクＬ２を構成する光ファイバを介して受光されている光信号の断状態を検出することにより、リンクＬ２に何らかの異常が発生したことが検出される。
【００２８】
まず、入力インタフェース部１０からメッセージ制御部２０に向けて障害発生の通知が行われると、メッセージ処理部２３は、リンクＬ２を示す障害個所情報を含む所定のメッセージを作成する。次に、メッセージ送信部２６は、現用パスの上流に位置するノードＮ２を除く他の全ての隣接ノードに向けて、メッセージ処理部２３によって生成されたメッセージをフラッディングする。ノードＮ３の場合には、ノードＮ２を除く隣接ノードは、ノードＮ４とノードＮ７のみであるため、これらに対してメッセージの送信が行われる。
【００２９】
また、切替処理部２５は、切替テーブル２４に格納された情報を参照することにより、必要に応じて迂回パスの切替処理を行う。例えば、障害個所がリンクＬ２の場合にはノードＮ３における迂回パスの切替処理が行われないものとすると、切替テーブル２４には、リンクＬ２に対応する迂回パスの切替情報が何も格納されていない。
【００３０】
なお、各ノードに対応してメッセージ制御部２０内に設けられた切替テーブル２４には、自ノードにおいて何らかの処理が必要な障害発生リンクに対応する切替情報のみが格納されており、実際に障害が発生したリンクに対応する切替情報が切替テーブル２４に含まれている場合にのみ自ノードにおける迂回パスの切替処理が実施される。
【００３１】
メッセージを受け取ったノードの動作
ノードＮ３からフラッディングによって送信されたメッセージを受信したノードＮ７は、必要に応じて迂回パスの切替処理を行うとともに、図５に示すように、再びフラッディングによって隣接ノードＮ６、Ｎ８に対してメッセージを送信する。
【００３２】
図６は、メッセージを受信した各ノードにおける動作手順を示す流れ図であり、主に障害復旧処理に関する動作手順のみが示されている。以下、図６を参照しながら、ノードＮ３から送られたメッセージを受信したノードＮ７内のメッセージ制御部２０の具体的な動作を説明する。
【００３３】
ノードＮ３から送られてくるメッセージをメッセージ受信部２１によって受信すると（ステップＳ１００）、メッセージ処理部２３は、受信メッセージテーブル２２に格納されている受信済みメッセージを確認し、同じメッセージを受信済みか否かを判定する（ステップＳ１０１）。例えば、同じ内容のメッセージを既に受信済みの場合には肯定判断が行われ、受信したメッセージに応じた処理を何もせずにメッセージ制御部２０による動作を終了する。一方、新しい内容のメッセージを受信した場合にはステップＳ１０１の判定において否定判断が行われ、次にメッセージ送信部２６は、隣接ノードＮ６、Ｎ８に向けてメッセージをフラッディングする（ステップＳ１０２）。
【００３４】
また、切替処理部２５は、切替テーブル２４に格納されている設定情報に基づいて、必要な場合には迂回パスに切り替える処理を行う（ステップＳ１０３）。図７は、ノードＮ３のメッセージ処理部２０に含まれる切替テーブル２４の具体例を示す図である。図７に示すように、切替テーブル２４には、障害個所に対応する切替情報が含まれており、切替処理部２５は、受信メッセージに含まれる障害個所情報によって特定されるリンクが、切替テーブル２４内の障害個所で指定されたリンクに含まれている場合には、このリンクに対応する切替情報を読み出して、この切替情報に基づいてスイッチ制御テーブル１４の内容を変更する。
【００３５】
図７に示した例では、リンクＬ２に障害が発生したときに、ノードＮ７のスイッチ部１２において、入路側のチャネル５で指定される入力ポートと出路側のチャネル６で指定される出力ポートとを接続することにより新たな迂回パスが設定される旨が示されている。したがって、切替処理部２５は、スイッチ部１２のチャネル５で指定される入力ポートとチャネル６で特定される出力ポートとが接続されるようにスイッチ制御テーブル１４の内容を更新すればよい。
【００３６】
なお、本実施形態では、リンクＬ２に障害が発生した場合の迂回パスが、ノードＮ１、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８、Ｎ４を経由して設定されるものとすると、ノードＮ７における迂回パスの切替処理は、あらかじめ用意されていた予備パスを有効な迂回パスとして設定することにより行われる。
【００３７】
また、他の隣接ノードであるノードＮ４においても、ノードＮ３から送られてきたメッセージに基づいて同様の切替処理が行われる。但し、ノードＮ４は、リンクＬ２に障害が発生した場合に切り替えられる迂回パスの出路側の終端ノードであるため、現用パスを迂回パスに切り替える処理が行われる。
【００３８】
このようにして、障害を検出したノードＮ３からメッセージを受け取った隣接ノードＮ７、Ｎ４のそれぞれにおいて迂回パスの設定が行われた後、さらにこれらのノードＮ７、Ｎ４に隣接するノードＮ６、Ｎ８に対してメッセージがフラッディングされ、図８に示すように、ノードＮ６、Ｎ８において迂回パスの設定が行われる。そして、図９に示すように、最終的に現用パスの障害個所を含む一部が迂回パスに置き換えられて、障害復旧処理が終了する。
【００３９】
このように、本実施形態では、いずれかのリンクに障害が発生した場合に、障害発生の事実や障害個所を含むメッセージが障害を検出したノードによって生成されフラッディングによって他のノードに送られる。このメッセージを受け取った各ノードは、メッセージに含まれる障害個所情報に対応する迂回パスに自ノードが含まれているか否かを判定し（この判定は切替テーブル２４内の障害個所に対応した各リンクにこの障害個所のリンクが含まれているか否かを調べることにより行うことができる）、含まれている場合には自ノードにおいて迂回パスの設定を行う。したがって、リンクに障害が発生した場合に、このリンクに含まれる通信パスのそれぞれに対応した迂回パスの設定処理を行う代わりに、リンク単位で迂回パスの設定処理が行われるため、各ノードによる障害復旧処理の負担を軽減することができ、迂回パスが設定されるまでの時間を短縮することができる。
【００４０】
〔第２の実施形態〕
ところで、上述した第１の実施形態では、リンク単位で障害を検出して迂回パスの設定を行ったため、リンクに複数本の通信パスが含まれている場合に、その中の少なくとも１本の通信パスに障害が発生すると、リンクに含まれる全ての通信パスが迂回パスに切り替えられていた。しかし、実際に障害が発生していない正常な通信パスを迂回パスに切り替えた場合には、信号の瞬断等が発生するおそれがあるため、できれば障害が発生した通信パスのみについて迂回パスへの切替を行うことが望ましい。第２の実施形態では、一部の通信パスに障害が発生した場合に、この通信パスについてのみ迂回パスへの切替を可能とする。
【００４１】
図１０は、第２の実施形態の通信ネットワークの部分的な構成を示す図である。図１０に示すように、本実施形態の通信ネットワークは、４個のノードＮ１１〜Ｎ１４を含んで構成されている。例えば、ノードＮ１１、Ｎ１２の間にリンクＬ１１が、ノードＮ１２、Ｎ１３の間にリンクＬ１２がそれぞれ設定されている。また、リンクＬ１１は、２本の光ファイバＬ１１ａ、Ｌ１１ｂを含んで構成されており、一方の光ファイバＬ１１ａには２本の通信パスが設定されている。同様に、リンクＬ１２は、２本の光ファイバＬ１２ａ、Ｌ１２ｂを含んで構成されており、一方の光ファイバＬ１２ａには２本の通信パスが設定されている。
【００４２】
図１１は、図１０に示した通信ネットワークに含まれるノードＮ１１の構成を示す図である。なお、他のノードＮ１２〜Ｎ１４も同様の構成を有しており、詳細についてはノードＮ１１を用いて説明を行うものとする。
図１１に示すように、本実施形態のノードＮ１１は、図２に示した第１の実施形態のノードＮ１〜Ｎ８に比べて、パス障害情報処理部１８を追加した点が異なっている。このパス障害情報処理部１８は、上流側の通信パスの障害を検出したときに、パスＡＩＳ（Alarm Indication Signal；警報表示信号）を生成してこの通信パスを用いて下流側に送信する。また、パスＡＩＳを受け取ったノードＮ１１が、着目している通信パスの終端のノードである場合には、この通信パスと対となる反対方向の通信パスを用いて障害個所の上流側に対してパスＲＤＩ（Remote Defect Indication；遠端受信故障）を送信する。
【００４３】
図１２は、パスＡＩＳとパスＲＤＩとの関係を示す図である。図１２に示すように、通信パスに障害が発生すると、障害個所の下流側に設置されたノードからパスＡＩＳが送信される。また、通信パスの終端となるノードからは、反対方向の通信パスを介してパスＲＤＩが送られる。
【００４４】
なお、パス障害情報処理部１８は、専用のハードウエアを用いて構成されており、生成されたパスＡＩＳやパスＲＤＩは、フレームに含まれるパスオーバーヘッドを用いて転送される。一般に、ノード間の情報の送受信は、フレームの形態で行われる。このフレームは、隣接するノード間の制御情報が含まれるセクションオーバーヘッドと、パス毎の制御情報が含まれるパスオーバーヘッドと、パス毎の通信データが含まれるパス情報バイトなどから構成されている。
【００４５】
本実施形態の通信ネットワークおよび各ノードＮ１１〜Ｎ１４はこのような構成を有しており、次に、リンク内の一部の通信パスに障害が発生した場合に迂回パスが設定されるまでの障害復旧手順の具体例を説明する。例えば、図１０に示すように、ノードＮ１１とノードＮ１２の間のリンクＬ１１に含まれる一部の通信パスにおいて障害が発生する場合を考える。
【００４６】
障害を検出したノードの動作
リンクＬ１１に含まれる一部の通信パスに障害が発生すると、現用パスに沿ってこの障害個所の下流の最近接ノードであるノードＮ１２において障害の発生が検出され、一連の障害復旧処理が開始される。
【００４７】
まず、いずれかの入力インタフェース部１０によって障害が検出されると、パス情報処理部１８は、パスＡＩＳがパスオーバーヘッドに含まれるフレームを生成し、障害が発生した通信パスの下流に向けてこのフレームを送信する。
また、上述したパスＡＩＳを含むフレームの生成、送信処理と並行して、入力インタフェース部１０から障害発生の通知を受け取ったメッセージ処理部２３は、リンクＬ１１を示す障害個所情報を含むメッセージを生成する。次に、メッセージ送信部２６は、現用パスの上流に位置するノードＮ１１を除く全ての隣接ノードに向けて、メッセージ処理部２３によって生成されたメッセージをフラッディングする。ノードＮ１２の場合には、ノードＮ１１を除く隣接ノードはノードＮ１３のみであるため、ノードＮ１３に向けてメッセージの送信が行われる。
【００４８】
また、切替処理部２５は、切替テーブル２４に格納された情報を参照することにより、パスＡＩＳが送られてきた通信パスについてのみ必要に応じて迂回パスの切替処理を行う。例えば、障害個所がリンクＬ１１の場合には、ノードＮ１２は迂回パスに含まれないため、切替テーブル２４にはリンクＬ１１に対応して切り替えられる迂回パスの情報が含まれておらず、迂回パスへの切替処理は行われない。
【００４９】
メッセージを受け取ったノードの動作
ノードＮ１１からフラッディングによって送信されたメッセージが順次各ノードに転送される点は、上述した第１の実施形態の通信ネットワークと同じであるが、本実施形態では、迂回パスの中継ノードと終端ノードとで切替処理の内容が異なっている。
【００５０】
すなわち、迂回パスの中継ノード（図１０に示す例ではノードＮ１４）は、フラッディングによって送られてきたメッセージを受信した時点で、障害が発生したリンクＬ１１に対応して設定されている迂回パスを有効にする処理を行う。この切り替え動作は、上述した第１の実施形態の通信ネットワークにおいて、迂回パスに含まれる中継ノードによる切り替え動作と同じである。なお、現用パスおよび迂回パスのいずれにも含まれないノード内の切替テーブル２４には、障害が発生したリンクＬ１１に関する情報が何も格納されていないため、受信したメッセージに対応する迂回パスへの切替処理は何も行われない。
【００５１】
図１３は、迂回パスに含まれる中継ノード内の切替テーブル２４に格納された切替情報の具体例を示す図である。上述したように、迂回パスに含まれる中継ノードでは、リンク内の一部の通信パスに障害が発生した場合であっても、リンク単位で迂回パスへの切り替え処理が行われる。このため、図１３に示すように、このような中継ノード内の切替テーブル２４には、各リンクに障害が発生した場合に有効となる迂回パスの接続状態が切替情報として格納されている。
【００５２】
また、迂回パスの終端ノード（図１０に示す例ではノードＮ１１とノードＮ１３）は、フラッディングによって送られてきたメッセージを受信し、かつ、パスＡＩＳあるいはパスＲＤＩのいずれかを受信した時点で、障害が発生した通信パスのみを迂回パスに切り替える処理を行う。
【００５３】
図１４は、迂回パスの終端ノード内の切替テーブル２４に格納された切替情報の具体例を示す図である。上述したように、迂回パスの終端ノードでは、リンク内の一部の通信パスに障害が発生した場合に、障害が発生したリンクをメッセージによって特定するとともに、パスＡＩＳあるいはパスＲＤＩによって障害が発生した通信パスを特定した後に、この特定した通信パスのみについて迂回パスへの切替が行われる。このため、図１４に示すように、このような終端ノード内の切替テーブル２４には、障害が発生したリンクを示す「障害個所」と、障害が発生した通信パスをチャネル番号で示した「パス障害個所」とが組み合わせて格納されており、これらの組合せに対応させて切り替えられる迂回パスの接続状態が切替情報として格納されている。なお、パスＡＩＳやパスＲＤＩは、通信パス毎に送受信されるものであるため、図１４に示した切替情報によって特定される迂回パスは、「障害個所」と「パス障害個所」の組合せに対応して１本となる。
【００５４】
このように、本実施形態では、いずれかのリンクに含まれる一部の通信パスのみに障害が発生した場合に、図１５に示すように、実際に障害が発生した通信パスのみが迂回パスに切り替わるため、それ以外の正常な通信パスを介して通信動作が維持される。したがって、障害が発生した通信パス以外の正常な通信パスにおける信号の瞬断等を防止することができる。また、迂回パスの終端ノード以外の各ノードでは、フラッディングによるメッセージを受信した時点で、リンク単位で迂回パスを有効にする処理が行われるため、通信パス単位で個別に迂回パスを設定する場合に比べて各ノードにおける処理の負担を軽減するとともに、切替処理に要する時間を短縮することができる。
【００５５】
〔第３の実施形態〕
ところで、上述した各実施形態では、現用パスに障害が発生した場合に、その全体を大きく迂回するような迂回パスに切り替える場合を考えたが、実際の通信ネットワークではノードやリンクの数が膨大となるため、現用パスの全体を迂回する大きな迂回パスを設定すると、迂回パスに含まれる最も遠いノードにメッセージを転送するのに時間がかかって障害復旧が遅くなる。本実施形態では、通信パスに含まれる複数の区間のそれぞれに異なる迂回パスを設定することにより、通信ネットワークが大きい場合であっても、障害の復旧に要する時間の短縮が可能となる。
【００５６】
図１６は、第３の実施形態の通信ネットワークの部分的な構成を示す図である。図１６に示すように、本実施形態の通信ネットワークは、１１個のノードＮ２１〜Ｎ３１を含んで構成されている。例えば、ノードＮ２１〜Ｎ２７を介して現用パスが設定されている。また、ノードＮ２１、Ｎ２８、Ｎ２９、Ｎ２５を介して第１の迂回パスＡが設定され、ノードＮ２３、Ｎ３０、Ｎ３１、Ｎ２７を介して第２の迂回パスＢが設定される。
【００５７】
図１６に示した通信ネットワークに含まれる各ノードは、図２あるいは図１１に示した構成を有している。
すなわち、ノードＮ２１〜Ｎ３１のそれぞれが図２に示した構成を有しているものとすると、障害を検出したノードによって障害個所を通知するメッセージが生成され、他のノードに対してフラッディングされる。例えば、ノードＮ２５とノードＮ２６の間のリンクで障害が発生すると、現用パスの下流に位置するノードＮ２６においてメッセージが生成され、隣接ノードＮ２７に向けてフラッディングされる。迂回パスに含まれるノードＮ２７、Ｎ３１、Ｎ３０、Ｎ２３は、このメッセージを受け取ると、現用パスを迂回パスに切り替える処理を行う。
【００５８】
また、ノードＮ２１〜Ｎ３１のそれぞれが図１１に示した構成を有しているものとすると、障害を検出したノードによって所定のメッセージとパスＡＩＳが生成され、このパスＡＩＳを受け取った迂回パスの終端ノードにおいてパスＲＤＩが生成される。例えば、ノードＮ２５とノードＮ２６の間のリンクに含まれる一部の通信パスに障害が発生すると、現用パスの下流に位置するノードＮ２６においてメッセージとパスＡＩＳが生成される。このメッセージは他のノードにフラッディングされ、迂回パスの中継ノードとなるノードＮ３１、Ｎ３０では、このメッセージを受信したときに、障害が発生したリンクに対応した迂回パスを有効にする処理を行う。また、迂回パスの終端ノードとなるノードＮ２７、Ｎ２３では、フラッディングによるメッセージを受信するとともにパスＡＩＳあるいはパスＲＤＩのいずれか一方を受信したときに、障害が発生した通信パスに対応して予め用意されている迂回パスへの切り替え処理を行う。
【００５９】
このように、本実施形態では、通信ネットワークに複数の迂回パスが予め用意されており、現用パスに障害が発生したときに、対応するいずれかの迂回パスが有効になる。特に、複数の迂回パスが用意されており、現用パスの障害個所を迂回する迂回パスのみの切り替え処理が行われるため、この迂回パスの終端となるノードにメッセージを転送して迂回パスへの切り替え処理を終了するまでの時間を短縮することができる。
【００６０】
また、予め用意された複数の迂回パスは部分的に交差しており、各迂回パスに対応する現用パスの各区間が部分的に重複するように設定されている。例えば、図１６に示した通信ネットワークでは、ノードＮ２３、Ｎ２４、Ｎ２５を結ぶリンクについて、２つの迂回パスＡ、Ｂに対応する現用パスの区間が互いに重複している。このため、これら３つのノードＮ２３、Ｎ２４、Ｎ２５のいずれかが正常に機能しなくなる、いわゆるノード障害が発生した場合であっても、現用パスを迂回パスに切り替えることができる。
【００６１】
〔第４の実施形態〕
ところで、上述した第３の実施形態では、いずれかのノードにおいて上流側の障害を検出したときに、各ノードでは障害が発生したリンクを単位として迂回パスへの切り替えを行うようにしたが、組となる下りパスと上りパスのそれぞれについて別々の迂回パスに切り替えるようにしてもよい。
【００６２】
図１７は、第４の実施形態の通信ネットワークの部分的な構成を示す図である。図１７に示すように、本実施形態の通信ネットワークは、６個のノードＮ４１〜Ｎ４６を含んで構成されている。
図１７に示した通信ネットワークに含まれる各ノードは、図２に示した構成と類似した構成を有している。具体的には、本実施形態の通信ネットワークに含まれる各ノードは、図２に示したメッセージ制御部２０をメッセージ制御部２０Ａに置き換えた構成を有している。
【００６３】
図１８は、本実施形態のメッセージ制御部２０Ａの詳細な構成を示す図である。図１８に示すように、本実施形態のメッセージ制御部２０Ａは、メッセージ受信部２１、受信メッセージテーブル２２、メッセージ処理部２３Ａ、切替テーブル２４Ａ、切替処理部２５Ａ、メッセージ送信部２６を含んで構成されている。図３に示したメッセージ制御部２０に含まれる各構成部と基本動作が同じものについては同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００６４】
メッセージ処理部２３Ａは、自ノードにおいて障害を検出すると、障害が検出されたリンクを特定する障害個所情報とともに障害検出点情報を含むメッセージを生成する。この障害検出点情報とは、障害が上りパスで検出されたか下りパスで検出されたかを特定するものであり、例えば上りパスにおいて障害が検出された場合には、障害検出点情報として「Ｐ１」が、下りパスにおいて障害が検出された場合には、障害検出点情報として「Ｐ２」がそれぞれ設定される。
【００６５】
切替処理部２５Ａは、受信メッセージに含まれている障害個所情報と障害検出点情報に基づいて、自ノードが迂回パスに含まれているか否かを判定し、含まれている場合には、スイッチ制御テーブル１４の内容を書き換えることにより、障害が発生した上りパスあるいは下りパスに対応した迂回パスの設定を行う。切替テーブル２４Ａは、障害個所および障害検出点情報に対応する迂回パスの切替情報を格納する。
【００６６】
図１９は、図１８に示したメッセージ制御部２０Ａ内の切替テーブル２４Ａの具体例を示す図である。例えば、図１９に示すように、切替テーブル２４Ａには、図７に示した切替テーブル２４に含まれる「障害個所」と「切替情報」に加えて、「障害検出点」として「Ｐ１」または「Ｐ２」の情報が付加されている。
【００６７】
このように、本実施形態では、障害が発生したリンクと、上りパスと下りパスのいずれにおいて障害が検出されたかが特定されて、対応する迂回パスへの切り替え処理が行われる。しがたって、上りパスと下りパスのいずれか一方のみに障害が発生した場合には、この実際に障害が発生した通信パスについてのみ迂回パスへの切替が行われるため、正常な通信パスを迂回パスに切り替えることによる信号の瞬断を防止することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、上りパスと下りパスのそれぞれについて別々に迂回パスの設定を行うことにより、一つの通信パスに対応して一部の区間が重複した複数の迂回パスが用意されている場合に、ノード障害に対応して、誤ってこれら複数の迂回パスが同時に有効になって正常に障害復旧が行えなくなってしまう事態を回避することができる。
【００６９】
図２０は、ノード障害が発生した場合に正常に障害復旧が行われなくなる従来の障害復旧方式の具体例を示す図である。図２０において、ノード４２に障害が発生すると、上りパスの下流側に位置するノード４１では、リンクＬ３１に障害が発生したことを検出する。これにより、ノードＮ４１、Ｎ４２、Ｎ４３を介して設定されていた通信パスがノードＮ４１、Ｎ４５、Ｎ４３を介して設定される迂回パスに切り替えられる。一方、下りパスの下流側に位置するノード４３では、リンクＬ３２に障害が発生したことを検出する。これにより、ノードＮ４２、Ｎ４３、Ｎ４４を介して設定されていた通信パスがノードＮ４２、Ｎ４６、Ｎ４４を介して設定される迂回パスに切り替えられる。この結果、ノードＮ４１とノードＮ４４の間の通信パスが開通せずに、障害復旧処理が失敗に終わる。
【００７０】
ところが、本実施形態では、ノードＮ４２に障害が発生すると、図２１に示すように、上りパスの下流側に位置するノード４１では、リンク３１の上りパス側において障害が発生したことを検出する。これにより、上りパスのみがノードＮ４１、Ｎ４５、Ｎ４３を介して設定される迂回パスに切り替えられる。一方、図２２に示すように、下りパスの下流側に位置するノードＮ４３では、リンクＬ３２の下りパス側において障害が発生したことを検出する。これにより、下りパスのみがノードＮ４１、Ｎ４５、Ｎ４３を介して設定される迂回パスに切り替えられる。この結果、障害復旧処理が正常に終了する。
【００７１】
なお、単純なリンク障害が発生して上りパスと下りパスの両方について障害が検出された場合にも、上述したノード障害の場合と同様に、上りパスと下りパスのそれぞれについて迂回パスへの切り替え処理が別々に行われる。その結果、図２３に示すように、上りパスと下りパスについて異なる区間に対応した別々の迂回パスが設定される場合もある。
【００７２】
〔第５の実施形態〕
ところで、図１７に示したように、ノード障害が発生すると、上りパスの下流側に位置するノードにおいて検出する障害個所と、下りパスの下流側に位置するノードにおいて検出する障害個所が相違するため、これらの各ノードによって作成されるメッセージの内容が異なることになる。したがって、他のノードでは、内容が異なる複数のメッセージを受信したときに、ノード障害が発生したものと判定し、正常な障害復旧処理を行うことができる。
【００７３】
本実施形態の通信ネットワークに含まれる各ノードは、図２に示した構成と類似した構成を有している。具体的には、本実施形態の通信ネットワークに含まれる各ノードは、図２に示したメッセージ制御部２０をメッセージ制御部２０Ｂに置き換えた構成を有している。
【００７４】
図２４は、本実施形態のメッセージ制御部２０Ｂの詳細な構成を示す図である。図２４に示すように、本実施形態のメッセージ制御部２０Ｂは、メッセージ受信部２１、受信メッセージテーブル２２、メッセージ処理部２３、切替テーブル２４Ｂ、切替処理部２５Ｂ、メッセージ送信部２６、トポロジ情報テーブル２７を含んで構成されている。図３に示したメッセージ制御部２０に含まれる各構成部と基本動作が同じものについては同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００７５】
トポロジ情報テーブル２７は、各ノードとそれに接続されている各リンクとの関係を示すネットワークトポロジ情報を格納する。
図２５は、トポロジ情報テーブル２７に格納されたネットワークトポロジ情報の具体例を示す図である。このネットワークトポロジ情報には、ノードを特定する「ノード番号」と、各ノードに接続されたリンクを特定する「接続リンク情報」が含まれている。なお、ノード障害やリンク障害が発生しても自ノードが迂回パスに含まれない場合には、上述したネットワークトポロジ情報は不要であり、メッセージ制御部２０Ｂ内のトポロジ情報テーブル２７はなくてもよい。
【００７６】
切替テーブル２４Ｂは、リンク障害あるいはノード障害に対応する「障害個所」と、自ノードが迂回パスに含まれる場合にどのチャネル同士を接続することによってこの迂回パスを設定するかを示す「切替情報」を含んでいる。
図２６は、切替テーブル２４Ｂの具体例を示す図である。図２６に示すように、「障害個所」にはリンク番号の他にノード番号が含まれており、いずれかのリンクで障害が発生した場合の他に、いずれかのノードで障害が発生した場合が考慮されている。
【００７７】
切替処理部２５Ｂは、メッセージ受信部２１によって隣接ノードから送られてきた１あるいは複数のメッセージを受信したときに、トポロジ情報テーブル２７に格納されたネットワークトポロジ情報に基づいて、発生した障害の種類（リンク障害、ノード障害）を判定する。具体的には、メッセージ受信部２１によって内容が異なる複数のメッセージが一定時間内に受信された場合には、切替処理部２５Ｂは、各メッセージによって特定される障害個所としてのリンク番号と、トポロジ情報テーブル２７に格納されているネットワークトポロジ情報とに基づいて、障害が発生したノードを特定する。例えば、図２５に示した内容のトポロジ情報テーブル２７がノードＮ４５に格納されているものとし、ノードＮ４２に障害が発生した場合を考える。上りパスの下流側に位置するノードＮ４１では、リンクＬ３１に障害が発生したものとしてメッセージを作成してフラッディングを行い、下りパスの下流側に位置するノードＮ４３では、リンクＬ３２に障害が発生したものとしてメッセージを作成してフラッディングを行う。したがって、ノードＮ４５には、障害個所としてリンクＬ３１が特定された第１のメッセージと障害個所としてリンクＬ３２が特定された第２のメッセージを受信することになり、切替処理部２５Ｂは、図２５に示したネットワークトポロジ情報に基づいて、これらの２つのリンクＬ３１、Ｌ３２が接続されたノードＮ４２に障害が発生したことを検出することができる。このため、切替処理部２５Ｂは、切替テーブル２４Ｂに格納された障害個所「ノードＮ４２」に対応する切替情報を読み出すことにより、このノード障害に対応する迂回パスの設定を行うことができる。このようにして各ノードにおいて図２２に示したような迂回パスの設定が行われ、一連の障害復旧処理が終了する。
【００７８】
なお、一定時間内に複数のメッセージが受信されない場合には、通常のリンク障害に対応する障害復旧処理が行われる。
〔第６の実施形態〕
上述した各実施形態では、所定の障害復旧処理を行った結果、正常な迂回パスが設定されるものとして説明を行ったが、実際の通信ネットワークでは、何らかの原因（例えば、リンク障害やノード障害が複数個所で同時に発生した場合等）によって障害復旧処理が失敗に終わる場合もあるため、障害復旧処理の成否を確認できるようにすることが望ましい。
【００７９】
本実施形態では、パス送信端となるノードにおいて、迂回パスに沿った各ノードのＩＤを含むパストレース用のＩＤ情報（パストレースＩＤ）がパスオーバーヘッドに格納されたフレームを作成して送信し、迂回パスに沿った送信端以外の各ノードでは、受信したフレームのパスオーバーヘッドを調べ、受信が期待されたパストレースＩＤと一致したときに、障害復旧処理が正常に終了したと判定する。
【００８０】
本実施形態の通信ネットワークに含まれる各ノードは、図２に示した構成と類似した構成を有している。具体的には、本実施形態の通信ネットワークに含まれる各ノードは、図２に示したメッセージ制御部２０をメッセージ制御部２０Ｃに置き換えた構成を有している。
【００８１】
図２７は、本実施形態のメッセージ制御部２０Ｃの詳細な構成を示す図である。図２７に示すように、本実施形態のメッセージ制御部２０Ｃは、メッセージ受信部２１Ｃ、受信メッセージテーブル２２、メッセージ処理部２３Ｃ、切替テーブル２４、切替処理部２５、メッセージ送信部２６Ｃを含んで構成されている。図３に示したメッセージ制御部２０に含まれる各構成部と基本動作が同じものについては同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００８２】
メッセージ受信部２１Ｃは、障害発生時に他のノードから送られてくるメッセージを受信する処理を行うとともに、自ノードがパス送信端でない場合には、迂回パスの設定処理が行われた後に、パスオーバーヘッドにこの設定された迂回パスに対応するパストレースＩＤが含まれているフレームを受信する処理を行う。
【００８３】
メッセージ処理部２３Ｃは、自ノードがパス送信端でない場合には、障害発生時には新規なメッセージを受信したか否かを判定しているが、迂回パスの設定が終了した後はメッセージ受信部２１Ｃによってフレームを受信したか否か、フレームを受信した場合にはその中のパスオーバーヘッドにパストレースＩＤが含まれているか否かを判定する。パストレースＩＤが含まれている場合には、メッセージ処理部２３Ｃは、設定された迂回パスに対応するパストレースＩＤと、受信したフレームのパスオーバーヘッドに含まれるパストレースＩＤとが一致するか否かを調べ、一致する場合には設定された迂回パスが正常であって、障害復旧処理が成功したものと判定する。一方、一定時間内にパストレースＩＤがパスオーバーヘッドに含まれたフレームを受信しなかった場合や、パスオーバーヘッドに含まれるパストレースＩＤが迂回パスに対したパストレースＩＤと一致しない場合には、メッセージ処理部２３Ｃは、障害復旧処理が失敗したものと判定する。
【００８４】
メッセージ処理部２３Ｃは、自ノードがパス送信端の場合には、設定された迂回パスに沿った各ノードを特定するパストレースＩＤが格納されたパスオーバーヘッドを有するフレームを作成する。メッセージ送信部２６Ｃは、障害復旧処理時には、メッセージ処理部２３Ｃによって作成されたメッセージやメッセージ受信部２１Ｃによって受信したメッセージを他のノードにフラッディングするとともに、迂回パスが設定された後は、メッセージ処理部２３Ｃによって作成されたフレームを迂回パスの下流側に送信する。上述したメッセージ処理部２３Ｃがパストレース情報付加手段、成否判定手段に対応する。
【００８５】
このように、本実施形態では、障害復旧処理によって迂回パスが設定されたときに、パス送信端となるノードからこの設定された迂回パスに対応したパストレースをパスオーバーヘッドに含むフレームが作成され、迂回パスの下流側に送信される。迂回パスに沿った各ノードでは、一定時間内に、このフレームを受信してパストレースＩＤが自ノードで設定した迂回パスに対応したものであることを確認することにより、障害復旧処理の正常終了を判定することができる。したがって、このフレームを一定時間内に受信できなかった場合には、各ノードは、障害復旧処理が失敗に終わったことを知ることができる。
【００８６】
（付記１）  リンクを介して接続された複数のノードが含まれる通信ネットワークの障害復旧方式において、
前記複数のノードのそれぞれは、
通信パスの障害を検出したときに、障害個所を特定する情報を含むメッセージを作成して隣接する他のノードに送信するメッセージ作成・送信手段と、
前記他のノードから前記メッセージが送られてきたときにこれを受信し、それ以外の前記他のノードに向けてこのメッセージを転送する処理を行うメッセージ転送手段と、
前記メッセージ転送手段において前記他のノードから受信した前記メッセージに基づいて障害個所が特定されたときに、この障害個所に対応する迂回パスに自ノードが含まれるか否かを判定し、含まれる場合には前記迂回パスを有効にする迂回パス設定手段と、
を備えることを特徴とする通信ネットワークの障害復旧方式。
【００８７】
（付記２）  付記１において、
前記メッセージ転送手段は、同一の前記障害個所に対応する前記メッセージを重複して受信したか否かを判定しており、重複している場合には、前記メッセージを転送する処理を行わないことを特徴とする通信ネットワークの障害復旧方式。
【００８８】
（付記３）  付記１または２において、
前記迂回パス設定手段は、自ノードが前記迂回パスの中継ノードである場合には、前記メッセージ転送手段によって前記メッセージを受信したときに、障害が発生した前記通信パスが含まれる前記リンクに対応した前記迂回パスを有効にする処理を行い、自ノードが前記迂回パスの終端ノードである場合には、実際に障害が発生した前記通信パスに対応する前記迂回パスを有効にする処理を行うことを特徴とする通信ネットワークの障害復旧方式。
【００８９】
（付記４）  付記１〜３のいずれかにおいて、
一つの前記通信パスに対応して、互いの設定区間が部分的に重複する複数の前記迂回経路が予め用意されていることを特徴とする通信ネットワークの障害復旧方式。
【００９０】
（付記５）  付記１〜４のいずれかにおいて、
前記メッセージ作成・送信手段は、前記障害個所を特定する情報とともに、障害が発生した前記通信パスの方向を特定する情報を含む前記メッセージを作成し、
前記迂回パス設定手段は、受信した前記メッセージに基づいて、障害が発生した前記通信パスの方向を考慮に入れて前記迂回パスを設定することを特徴とする通信ネットワークの障害復旧方式。
【００９１】
（付記６）  付記１〜５のいずれかにおいて、
前記迂回パス設定手段は、前記複数のノードとそれらの間のリンクとの関係を示すネットワークトポロジ情報を有しており、前記メッセージ転送手段において前記他のノードから内容が異なる複数の前記メッセージ情報を受信したときに、前記ネットワークトポロジ情報に基づいてノード障害の有無を判定することを特徴とする通信ネットワークの障害復旧方式。
【００９２】
（付記７）  付記６において、
前記迂回パス設定手段は、リンク障害に対応する第１の迂回パス切替情報とノード障害に対応する第２の迂回パス切替情報とを有しており、前記ネットワークトポロジ情報に基づいてノード障害有りと判定したときに、前記第２の迂回パス切替情報を用いて前記迂回パスの設定を行い、ノード障害無しと判定したときに、前記第１の迂回パス切替情報を用いて前記迂回パスの設定を行うことを特徴とする通信ネットワークの障害復旧方式。
【００９３】
（付記８）  付記６または７において、
前記迂回パス設定手段は、前記メッセージ転送手段において最初の前記メッセージを受信してから所定時間内に、内容が異なる他の前記メッセージを受信しない場合にリンク障害が発生したものと判定し、障害が発生したリンクに対応する前記迂回パスを設定することを特徴とする通信ネットワークの障害復旧方式。
【００９４】
（付記９）  付記１〜８のいずれかにおいて、
前記通信パスおよび前記迂回パスを介して送受信される情報は、パスオーバーヘッドを含むフレーム構造を有しており、
前記複数のノードのそれぞれは、
自ノードが前記迂回パスの送信端である場合に、前記迂回パスに対応するパストレース用のＩＤ情報を前記パスオーバーヘッドに格納するパストレース情報付加手段と、
自ノードが前記迂回パスの中継ノードである場合に、一定時間以内に前記送信端となる前記ノードから前記フレームが送られてきたときに前記パスオーバーヘッドを調べ、前記ＩＤ情報が期待される内容と一致したときに障害復旧成功と判断し、前記ＩＤ情報が期待される内容と一致しないとき、あるいは一定時間以内に前記送信端となる前記ノードから前記フレームが送られてこないときに障害復旧失敗と判断する成否判定手段と、
を備えることを特徴とする通信ネットワークの障害復旧方式。
【００９５】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、各ノードは、他のノードから送られてくるメッセージに含まれる障害個所情報によって、自ノードが迂回パスに含まれているか否かを判定し、含まれている場合にはこの迂回パスを有効にする処理を行っている。したがって、いずれかのリンクに発生した障害が検出されたときに、リンク単位で迂回パスの設定が行われるため、通信パス毎に障害検出や迂回パスの設定を行う場合に比べて、障害が発生したリンクに含まれる通信パスを迂回パスに切り替える際の各ノードの処理の負担が軽く、しかも障害復旧処理を高速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した第１の実施形態の通信ネットワークの部分的な構成を示す図である。
【図２】図１に示した通信ネットワークに含まれるノードの構成を示す図である。
【図３】メッセージ制御部の詳細構成を示す図である。
【図４】障害発生時の具体的な障害復旧手順を示す図である。
【図５】障害発生時の具体的な障害復旧手順を示す図である。
【図６】メッセージを受信した各ノードにおける動作手順を示す流れ図である。
【図７】メッセージ処理部に含まれる切替テーブルの具体例を示す図である。
【図８】障害発生時の具体的な障害復旧手順を示す図である。
【図９】障害発生時の具体的な障害復旧手順を示す図である。
【図１０】第２の実施形態の通信ネットワークの部分的な構成を示す図である。
【図１１】図１０に示した通信ネットワークに含まれるノードの構成を示す図である。
【図１２】パスＡＩＳとパスＲＤＩとの関係を示す図である。
【図１３】迂回パスに含まれる中継ノード内の切替テーブルに格納された切替情報の具体例を示す図である。
【図１４】迂回パスの終端ノード内の切替テーブルに格納された切替情報の具体例を示す図である。
【図１５】本実施形態において設定された迂回パスの具体例を示す図である。
【図１６】第３の実施形態の通信ネットワークの部分的な構成を示す図である。
【図１７】第４の実施形態の通信ネットワークの部分的な構成を示す図である。
【図１８】本実施形態のメッセージ制御部の詳細な構成を示す図である。
【図１９】図１８に示したメッセージ制御部内の切替テーブルの具体例を示す図である。
【図２０】ノード障害が発生した場合に正常に障害復旧が行われない具体例を示す図である。
【図２１】通信パスの方向を考慮した障害発生時の具体的な障害復旧手順を示す図である。
【図２２】通信パスの方向を考慮した障害発生時の具体的な障害復旧手順を示す図である。
【図２３】通信パスの方向を考慮した障害発生時の具体的な障害復旧手順を示す図である。
【図２４】第５の実施形態のメッセージ制御部の詳細な構成を示す図である。
【図２５】ネットワークトポロジ情報の具体例を示す図である。
【図２６】ノード障害を考慮した切替テーブルの具体例を示す図である。
【図２７】第６の実施形態の各ノードに含まれるメッセージ制御部の詳細構成を示す図である。
【符号の説明】
Ｎ１、Ｎ２、…  ノード
１０  入力インタフェース部（入力ＩＦ）
１２  スイッチ部
１４  スイッチ制御テーブル
１６  出力インタフェース部（出力ＩＦ）
２０  メッセージ制御部
２１  メッセージ受信部
２２  受信メッセージテーブル
２３  メッセージ処理部
２４  切替テーブル
２５  切替処理部
２６  メッセージ送信部
【図１】
0003793405.tif 000002
【図２】
0003793405.tif 000003
【図３】
0003793405.tif 000004
【図４】
0003793405.tif 000005
【図５】
0003793405.tif 000006
【図６】
0003793405.tif 000007
【図７】
0003793405.tif 000008
【図８】
0003793405.tif 000009
【図９】
0003793405.tif 000010
【図１０】
0003793405.tif 000011
【図１１】
0003793405.tif 000012
【図１２】
0003793405.tif 000013
【図１３】
0003793405.tif 000014
【図１４】
0003793405.tif 000015
【図１５】
0003793405.tif 000016
【図１６】
0003793405.tif 000017
【図１７】
0003793405.tif 000018
【図１８】
0003793405.tif 000019
【図１９】
0003793405.tif 000020
【図２０】
0003793405.tif 000021
【図２１】
0003793405.tif 000022
【図２２】
0003793405.tif 000023
【図２３】
0003793405.tif 000024
【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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