MPLS-TPにおけるHigh Availability

2010/11/01
株式会社 日立製作所
情報・通信システム社
通信ネットワーク事業部

菅野 隆行© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

Contents
１. ネットワークの運用形態
２. 回線障害時の通信断時間短縮
３. ＭＰＬＳ－ＴＰ ＯＡＭ
４. ＭＰＬＳ－ＴＰ装置の設定情報管理

５. ＭＰＬＳ－ＴＰ装置のＩＳＳＵ
６. まとめ© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

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ネットワークの運用形態© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

１-１． ネットワークの運用形態
ネットワークの運用形態 ：分散管理と集中管理
分散管理：各ノードがルーティングプロトコルで経路を設定

拠点

拠点

集中管理：ネットワーク管理からプロビジョニングベースのパス設定
ネットワーク管理

拠点

拠点
制御情報
主信号経路
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3１-２． ネットワークの運用形態
ネットワークの運用形態の比較
分散管理
経路設定

ルーティングプロトコルよる
NE自律の経路設定

集中管理
プロビジョニングベースのパス設定

回線障害時の ルーティングプロトコルにより復旧方法
迂回経路を設定
自己復旧

あらかじめ設定されている予備ルートへ切替

障害時の影響範囲

経路情報の再構築により、他回線へ波及する場合あり障害発生箇所に限定される

接続性確認

pingによる接続確認

OAMによる常時接続監視

性能試験

Testerを用いた試験

OAMによる試験

装置例

ルータ、L2スイッチ

SDH/ATM伝送装置
MPLS-TP装置

ネットワークへの要求に応じた装置、運用形態を選択し、使い分けることが重要© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

4１-３． ＭＰＬＳ－ＴＰを用いたネットワーク○MPLS-TP装置を用いたネットワーク
・ 「集中管理」による運用
設備設計と経路設計を一元管理し、堅牢な回線を提供○MPLS-TPにおけるHigh Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ
・障害時の通信断時間短縮⇒回線障害時の切替機能・障害の監視・検出、試験機能の提供⇒MPLS-TP OAM
・ノード制御部異常時の主回線への影響回避⇒Cプレーン／Dプレーンの分離
・インサービスソフトウェアバージョンアップ⇒ハードウェアが主信号転送処理を継続© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

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２
回線障害時の通信断時間短縮© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

２-１． 回線障害時の通信断時間短縮
MPLS-TP装置のパスプロテクション
・End-Endパスの予備ルートをあらかじめ設定
・現用ルートの故障検出により、MPLS-TPノード内部で予備ルートへ切替
・オペレーション不要
・切替処理時間は50ms以内

MPLS-TP装置
MPLS-TP装置

LB

障害
MPLS-TP装置

パス切替
End-Endパスプロテクションにより、経路内の単一故障の救済は可能。
多重故障には対応できない。
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２-２． 回線障害時の通信断時間短縮
ドメイン毎のパスプロテクション
・装置間を接続するドメイン毎にパスプロテクションを行う構成
・各ドメインに予備ルートをあらかじめ設定・装置間のドメイン毎にプロテクションを実現

MPLS-TP装置

ドメイン

MPLS-TP装置

ドメイン

障害 MPLS-TP

MPLSパス（現用）MPLSパス（現用）MPLSパス（予備）MPLSパス（予備）装置

障害検出ドメインでパス切替・回線障害の波及を防止し、故障箇所を局在化できる。
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２-３． 回線障害時の通信断時間短縮
階層化プロテクション構成
・MPLS-TPと下位レイヤのプロテクションを併用する構成
装置間の接続区間ではSDHやEther等のセクションプロテクション
End-End区間ではMPLS-TPのパスプロテクション・低位レイヤの切替が優先的に動作することで、より高速な障害復旧が可能
障害波及範囲を限定できる
パスプロテクション（End-End）区間
セクション
セクション
セクション
プロテクション
プロテクション
プロテクション
MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

MPLS-TP装置© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

9２-４． 回線障害時の通信断時間短縮
階層化プロテクション構成
・MPLS-TPと下位レイヤのプロテクションを併用する構成
装置間の接続区間ではSDHやEther等のセクションプロテクション
End-End区間ではMPLS-TPのパスプロテクション
・低位レイヤの切替が優先的に動作することで、より高速な障害復旧が可能
障害波及範囲を限定できる
パスプロテクション（End-End）区間
セクション
セクション
セクション
プロテクション
プロテクション
プロテクション
MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

セクション区間の障害⇒

障害 MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

ポート切替
MPLS-TP装置

セクションプロテクションによりポート切替© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

10２-５． 回線障害時の通信断時間短縮
階層化プロテクション構成
・MPLS-TPと下位レイヤのプロテクションを併用する構成
装置間の接続区間ではSDHやEther等のセクションプロテクション
End-End区間ではMPLS-TPのパスプロテクション
・低位レイヤの切替が優先的に動作することで、より高速な障害復旧が可能
障害波及範囲を限定できる
パスプロテクション（End-End）区間
セクション
セクション
セクション
プロテクションプロテクション
プロテクション
MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

障害

MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

パス切替
MPLS-TP装置

セクション区間の両系故障やノードダウン

MPLS-TP装置⇒ パスプロテクションが動作© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

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ＭＰＬＳ－ＴＰ ＯＡＭ© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

３-１． ＭＰＬＳ－ＴＰ ＯＡＭ
MPLS-TP OAM
SDH/ATMに相当する、MPLS-TP OAM機能
MPLS-TPと各種のOAM機能比較
MPLS-TPEther

ATM

管理対象

LSP、PW

VLAN等

VP、VC

接続検証

CC/CV

CC

CC

導通試験

LB、TST

LB、TST

LB

性能測定

LM（廃棄測定）DM（遅延測定）

LM
DM

PM

警報転送

AIS、RDIAIS、RDIAIS、RDI© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

13３-２． ＭＰＬＳ－ＴＰ ＯＡＭ
MPLS-TP OAM
・接続性確認/監視 CC/CV
・接続試験 LB、TST
・高速警報転送 AIS、RDI・性能測定（遅延測定、廃棄測定）

DM、LM

接続性監視

MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

接続試験

MPLS-TP装置

警報転送
MPLS-TP装置
遅延測定

障害
MPLS-TP装置

廃棄測定© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

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３-３． ＭＰＬＳ－ＴＰ ＯＡＭ
MPLS-TP OAMによるHigh Availability
OAMはHigh Availabilityを実現するための “ツール”○障害管理系のOAM（CC/CV 、AIS/RDI）
障害の迅速な検出及び状態の通知⇒ 回線閉塞、プロテクションの起動トリガ○性能管理系のOAM（LM 、DM）
回線のパフォーマンスの監視及び劣化の検出⇒ 回線の予防保全○試験系のOAM（LB 、TST）
回線の接続性・性能の計測⇒ 回線の故障箇所特定の迅速化© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

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４ＭＰＬＳ－ＴＰ装置の設定情報管理© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

４-１． ＭＰＬＳ－ＴＰ装置の設定情報管理
パス設定情報の一元管理
・ネットワーク全体の経路設定情報はネットワーク管理（NMS）が一元管理
各ノードに対して必要な設定を展開
・装置故障は他の装置に影響しない（経路情報の装置間連携なし）
・装置復旧時はNMSのマスタFDBから必要な情報を展開して復元可能
ネットワーク管理（NMS）

マスタＦＤＢ

MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

FＤＢ

ＦＤＢ

ＦＤＢ

主信号
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17４-１． ＭＰＬＳ－ＴＰ装置の設定情報管理
パス設定情報の一元管理
・ネットワーク全体の経路設定情報はネットワーク管理（NMS）が一元管理
各ノードに対して必要な設定を展開
・装置故障は他の装置に影響しない（経路情報の装置間連携なし）
・装置復旧時はNMSのマスタFDBから必要な情報を展開して復元可能
ネットワーク管理
（NMS）

主信号

マスタＦＤＢ

MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

MPLS-TP装置

FＤＢ

ＦＤＢ

ＦＤＢ
他装置に影響しない© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

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４-１． ＭＰＬＳ－ＴＰ装置の設定情報管理
パス設定情報の一元管理
・ネットワーク全体の経路設定情報はネットワーク管理（NMS）が一元管理
各ノードに対して必要な設定を展開
・装置故障は他の装置に影響しない（経路情報の装置間連携なし）
・装置復旧時はNMSのマスタFDBから必要な情報を展開して復元可能
ネットワーク管理（NMS）

MPLS-TP装置

FＤＢ

マスタＦＤＢ

MPLS-TP装置

MPLS-TPNMSからFDBを装置ＦＤＢ展開して復旧
ＦＤＢ

主信号© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

19４-２． ＭＰＬＳ－ＴＰ装置の設定情報管理
Cプレーン／Dプレーンの分離
・主信号転送処理はハードウェア処理
・ネットワーク管理部からの設定情報はMPLS-TP装置の制御部に保持
ハードウェアに設定を行う
・監視制御部が故障しても主信号転送処理は継続可能
ネットワーク管理（NMS）

マスタＦＤＢ
MPLS-TP装置
監視制御部
Cプレーン
Dプレーン
主信号DB
主信号処理部（ハードウェア） 設定
主信号転送処理© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

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４-２． ＭＰＬＳ－ＴＰ装置の設定情報管理
Cプレーン／Dプレーンの分離
・主信号転送処理はハードウェア処理
・ネットワーク管理部からの設定情報はMPLS-TP装置の制御部に保持ハードウェアに設定を行う
・監視制御部が故障しても主信号転送処理は継続可能
ネットワーク管理（NMS）

マスタＦＤＢ
MPLS-TP装置
監視制御部
Cプレーン
Dプレーン
主信号DB

監視制御部が故障しても主信号転送は継続

主信号処理部（ハードウェア） 設定
主信号転送処理© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

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５ＭＰＬＳ－ＴＰ装置のＩＳＳＵ© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

５-１． ＭＰＬＳ－ＴＰ装置のＩＳＳＵ
MPLS-TPのソフトウェアバージョンアップ
・主信号転送処理はハードウェア処理
・MPLS-TP装置の監視制御部には現用／予備のソフトウェア領域を配備
・新ソフトウェアは監視制御部の予備側領域へ転送
・保守者指示で新ソフトウェアによる起動を開始
再起動中はハードウェアに対して設定は行わない
・バージョンアップ中に停止するのは装置内の監視処理
・ハードウェア設定情報から監視制御部で保持するＤＢを構築
MPLS-TP装置

Cプレーン
Dプレーン
主信号

ソフトウェア予備
現用DB

ハードウェア設定
主信号転送処理© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

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５-１． ＭＰＬＳ－ＴＰ装置のＩＳＳＵ
MPLS-TPのソフトウェアバージョンアップ
・主信号転送処理はハードウェア処理
・MPLS-TP装置の監視制御部には現用／予備のソフトウェア領域を配備
・新ソフトウェアは監視制御部の予備側領域へ転送
・保守者指示で新ソフトウェアによる起動を開始
再起動中はハードウェアに対して設定は行わない
・バージョンアップ中に停止するのは装置内の監視処理
・ハードウェア設定情報から監視制御部で保持するＤＢを構築
MPLS-TP装置

Cプレーン
Dプレーン
主信号

ソフトウェア
予備現用DB

予備側から新ソフトウェア起動

ハードウェア設定
主信号転送処理© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

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５-１． ＭＰＬＳ－ＴＰ装置のＩＳＳＵ
MPLS-TPのソフトウェアバージョンアップ
・主信号転送処理はハードウェア処理
・MPLS-TP装置の監視制御部には現用／予備のソフトウェア領域を配備
・新ソフトウェアは監視制御部の予備側領域へ転送
・保守者指示で新ソフトウェアによる起動を開始
再起動中はハードウェアに対して設定は行わない
・バージョンアップ中に停止するのは装置内の監視処理
・ハードウェア設定情報から監視制御部で保持するＤＢを構築
MPLS-TP装置

Cプレーン
Dプレーン
主信号

ソフトウェア予備
現用
ハードウェアDB

設定
主信号転送処理

新ソフトウェアの起動後ハードウェア設定情報からDBを構築© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

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６
まとめ

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６-１． まとめ○ネットワークの運用形態
・ 「集中管理」によるMPLS-TP装置の運用
設備設計と経路設計を一元管理し、堅牢な回線を提供○MPLS-TPにおけるHigh Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ
・プロテクションによる通信断時間の短縮
・OAM機能による回線の正常性確認、障害検出、試験機能・CプレーンとDプレーンの分離による、回線障害への波及回避
・インサービスソフトウェアバージョンアップ対応○今後にむけて・障害時の通信断時間の短縮
・保守性改善に向けた無瞬断切替への対応© Hitachi, Ltd. 2010. All rights reserved.

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ご静聴ありがとうございました。

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