ネットワークトポロジのための回復機構
ネットワークトポロジにおいて、障害を回復する方法。第1のノードは、第1のカスタマの第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンクと、第1のアクティブルータに接続された第1のネットワークリンクを有するように与えられる。第2のノードは、第1のカスタマの第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンクと、第2のスタンバイルータに接続された第1のネットワークリンクとを有している。第1のノードは、第2のノードの第2のネットワークリンクを経て、第2のノードに接続された第2のネットワークリンクを有してしている。第1のノードの第1のアクセスリンク、または第1のノードその物が障害を起こすと、第2のノードはアクティブ状態にスイッチする。第1のノードの第2のネットワークリンクが障害を起こすと、第2のノードはアクティブ状態にスイッチする。このように、トラフィックは第1のルータおよび/または第2のルータに送信される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ネットワークトポロジにおいて用いられる保護および回復機構に関する。ネットワークトポロジは、内部リンクに関する障害や、例えばVLANに関係したアクセスネットワークにおけるノード障害などである。
【背景技術】
【0002】
マーリン(Marlin)・ノード・ユニットから構築されるインフラストラクチャの論理的トポロジは、通常ハブ・スポークである。全てのトラフィックが、ハブに対してバックホール(back-haul)され、ハブを構成するルータまたはスイッチを通過することなく、2つのアクセスインタフェース間を通過するトラフィックの可能性は無い。図1における従来技術のインフラ10は、インターネットに順次に接続される仲間となることができるカスタマC1〜C6に関係したアクセスネットワーク16に接続されるルータ12、14を示している。ネットワーク16は、VLAN構造に適した複数のイーサネットのスイッチを有するメトロアクセスシステムとなることができる。例えば、通信オペレータ(例えば電話会社)は、カスタマ間の直接の通信を完全に防げるために、特別な技術を加えるが、いくつかのイーサネットスイッチはこのような通信を可能にする。このようにして、通信オペレータはトラフィック(オペレータがこのトラフィックを監視し、適宜にカスタマに請求することを可能にし、カスタマをお互いから保護することを可能にする。) を監視することができる。ハブノードに接続しているそれぞれのトランクリンク18、20は、システムにおけるアクセスポートに接続されたそれぞれのカスタマからトラフィックを搬送することができる。
【0003】
多くのメトロアクセスネットワークにおいて現在用いられているイーサネットスイッチは、企業環境向けに通常築かれ、非常に大きな構造には適していない。大半のイーサネットスイッチの自動機能は、イーサネットスイッチに関連して用いられるのに適した構造サイズを別々に限定する。現在使用されているイーサネットスイッチは、また、スイッチが前にスイッチされたアドレスを記憶しようとするのでオーバーロードされる場合、正常に機能しない傾向がある。上述の問題がない、アクセスネットワークにおいて機能できるシステムが必要である。
【発明の開示】
【0004】
本発明のシステムは、上述の問題に対して解決を与える。特に、本発明の方法は、ネットワークトポロジにおける障害を回復するためにある。第1のカスタマの第1のポートグループに接続される第1のアクセスリンクと、第1のアクティブルータに接続される第1のネットワークリンクとを有する第1のノードが与えられる。第2のノードは、第1のカスタマの第1のポートグループに接続される第1のアクセスリンクと、第2のスタンバイルータに接続される第1のネットワークリンクとを有している。第1のノードの第1のアクセスリンクまたは第1のノード自体が障害を起こすと、第2のノードはアクティブ状態にスイッチする。第1のノードの第2のネットワークリンクが障害を起こすと、第2のノードはアクティブ状態にスイッチする。このようにトラフィックは、第1のルータおよび/または第2のルータに確実に送信される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0005】
図2に示されるように、物理上のトポロジ30は、論理的ハブ・スポークと異なることができる。ツリー構造は、ハブノードの方へいくつかのステップで、カスタマトラフィックを集めるのに用いることができる。マーリンの多様なユニット32、34のデイジーチェーンは、ツリーが不適切である場合、ブイルドアウト(build out)を簡単にするか、ファイバまたは銅のリンクの量とルータまたはスイッチインタフェースの数とを減らすのに用いることができる。ユニット32、34は、異なるカスタマへのまたは、カスタマからのトラフィックが混合されないように、それぞれのカスタマラインをmTagsで分離しながら、複数のカスタマラインを接続し併合するために用いることができる。例えば、それぞれのユニットは10個のカスタマポートと2個のネットワークリンクを有することができる。ユニット32、34はイーサネットフレームを受信し、送信する特徴を有し、このユニットはアクセスポートとネットワークポートとの間でのみ情報をスイッチし、異なるアクセスポート間および異なるネットワークポート間ではスイッチしない。タグは、仮想インタフェースをそれぞれのカスタマに対してセットアップできるように、カスタマとの間のトラフィックを区別するために用いられる。
【0006】
望ましくは、タグは実施を容易にするように、多数のルータによって現在用いられているタイプのものである。タグが外されたトラフィックがカスタマから入力すると、マーリンユニットは、トラフィックが上流マーリンユニットまたはルータに送られる前にタグを付け、タグはトラフィックが正しい仮想インタフェース(最終的にタグを除去することができる)に送られることを確かめる。ルータは、このようにしてまた、このアクセスポートからトラフィックが送信されることを知る。ルータは順次、IPネットワークか任意の他の適したネットワークに接続することができる。
【0007】
多くの異なるアクセスネットワークサービスのアーキテクチャを、用いることができる。このアーキテクチャは、メトロコア(metro core)ネットワークとカスタマーサイトへの冗長な接続の数に基づくことができる。シングルおよびデュアル接続は、シングルネットワークに接続されるシングルのカスタマを有するシングルのネットワークを含む4つの可能なコンビネーションを与える。シングルネットワークのシングルカスタマアーキテクチャにおいて、アクセスネットワークは1つの接続を経てメトロコアに接続され、カスタマは1つの接続を経てアクセスサブシステムに接続される。アクセスシステムを経てネットワークコアから送信される全てのトラフィックは、重複化なしにカスタマに伝えられ、また逆の場合も同じである。全ての冗長性と回復機構が、アクセスサブシステム内に隠れている。このアーキテクチャにおいて、接続リンクまたは接続ノードを保護することが不可能である。
【0008】
もう1つの状況は、デュアルネットワークに接続されるシングルカスタマを有するデュアルネットワークである。アクセスネットワークは、2つの独立した接続を経てメトロコアに接続され、カスタマは1つの接続を経てアクセスサブシステムに接続されている。このように、1つのルータが働かない場合、他のルータに対してバックアップとなることができるように、2つのルータをアクセスネットワークに接続することができる。2つのメトロコア接続リンクのいずれかを経て、ネットワークコアから送信される全てのトラフィックは、カスタマに送信される。カスタマからのトラフィックは、2つのメトロコアネットワークリンクの両方に送信される。メトロアクセスシステムの接続リンクまたは接続ノードを保護することは、このアーキテクチャにおいて可能であるが、メトロコアシステムまたはカスタマシステムにおいて付加的な機能を必要とする。要件をVRRP、HSRP、OSPFまたはその他の適したプロトコルによって満たすことができる。OSPFはまた、カスタマが保護手段に参加することを必要とするが、VRRPとHSRPのみが、メトロコアシステムに影響を及ぼす。
【0009】
もう1つの分類は、シングルネットワークに接続されたデュアルカスタマを有するシングルネットワークである。アクセスネットワークは、1つの接続を経てメトロコアに接続され、カスタマはデュアル接続を経てアクセスサブシステムに接続される。アクセスシステムを経てネットワークコアから送信される全てのトラフィックは、重複化なしにカスタマ接続のどちらか一方に伝えられる。カスタマがそれぞれのフレームの内の1つのコピーを、両方の接続部に伝えるか、カスタマがシングルコピーを接続部の内の1つに伝える、このシステムの2つのモードが可能である。両方の場合において、アクセスネットワークは、重複化なしにトラフィックを送る。カスタマがアクセスリンクの内の1つのみにトラフィックを送信する選択をすれば、障害がある場合に、回復を成し遂げるために、アクセスシステム自身かメトロコアシステムのどちらか一方とインタラクティブするカスタマを必要とする。
【0010】
最後の分類は、デュアルネットワークに接続されたデュアルカスタマを有するデュアルネットワークを含んでいる。アクセスネットワークは、デュアル接続を経てメトロコアに接続され、カスタマはもまた、デュアル接続を経てアクセスサブシステムに接続されている。これは、以上述べられた例のコンビネーションである。
【0011】
全ての種類の回復機構に対して基本の要件は、冗長なリソースの存在である。1つの共通のモデルは、1つの特定のリソースを基本として用い、それを同じ種類のバックアップまたはスタンバイリソースによって保護することである。1つのリソースが、いくつかの主要なリソースのためのバックアップとなることができる。マーリンユニットで構築されたアクセスシステムにおいて重複化することができるリソースの種類は、視覚的で電気的なユニットを含む通信リンクである。高度な冗長性を与えるために、重複化されたリンクは、物理的に異なる通信経路を実現するために異なるケーブルにおいて設けられるべきである。マーリンユニットのようなノードは、ノード障害から保護し、サービスデリバリを妨げずにアップグレードとメンテナンスを実行する機構を与えるように重複化される。
【0012】
以下、詳細に述べるように、ノードとリンクの冗長性によって、このシステムはアクセスネットワーク内の障害から保護することができる。コアネットワークの接続ユニットの障害から保護するために、ルータまたはスイッチのような接続ポイントは、重複化されるべきである。コアネットワークがIPネットワークであれば、ルータの重複化は、ルータ障害とアクセスネットワークに対する接続リンクの障害に対する保護の可能性を与える。ルータの重複化はまた、サービスデリバリを妨げずに、パフォーマンスメンテナンスとアップグレードを与える。ルータ障害の場合の回復を、障害ルータからバックアップルータに手動でスイッチすることによって、またはOSPFのようなダイナミックルーティングプロトコルあるいは、VRRP/HSRPのような他の機構を用いて、自動的にスイッチすることにより与えることができる。マーリンアクセスネットワークにおいて回復機構がどのようにサポートされるかを、以下詳細に説明する。コアネットワークがイーサネットをスイッチする純粋レイヤ2であれば、イーサネットスイッチのような冗長な接続ノードは、上記の冗長なルータと同じ種類の保護を与える。レイヤ2イーサネットシステムにおいて、障害が生じた主要なスイッチからバックアップの第2スイッチへの切り替えは、コアレイヤ2ネットワーク内で自動的に実行することができる。しかし、このことは、いくつかの特別な要件を、マーリンアクセスネットワークに与える。
【0013】
マーリンアクセスネットワークはまた、デュアルで冗長な接続リンクを経て、カスタマーサイトを接続するのに用いることができる。これらの場合、カスタマ端末(CPE)は、デュアルリンクをカスタマから隠し、CPEとシングルで全二重のイーサネット接続を含むカスタマ設備との間のシンプルで十分定義されたインタフェースを有するために、ある要件を実現する必要がある。従って、CPEは、デュアルで冗長な接続リンクとシングルカスタマリンクとの間にマップする必要がある。CPEは、接続部のいずれかから、トラフィックを受信し、それらの双方を経て全てのデータを送信することができるべきである。これらの要件は、FSP150CPユニットのようなM1000ユニットと他のユニットの両方によって、実現することができる。
【0014】
アクセスネットワークにおけるリンクとノードを含むリソースの障害から回復するためには、障害検出、保護手段と回復機構とを含む3つの機構は、適所に配置しなければならない。障害検出は、リソースをモニタリングすることによって、例えば、リンク上のCRCエラーのナンバーをモニタリングすることによって、またはある特定のノードが活動していることをモニターするワッチドックタイマを用いることにより、実現することができる。このような機構が適切な場所に設置され、マーリンノードが、ノードあるいはリンクの障害を検出すると、ネットワークポートの両方を経て送信されるイベントメッセージを発することができると考えられる。
【0015】
保護手段は、特定の障害が発生すると、いかなる行動をとるべきかについて決定を与えることができる。このような決定を行うために、アクセスネットワークの物理的なトポロジについての知識が必要とされる。最終的に、回復機構は、保護手段に基づき行われる決定の実施である。
【0016】
保護手段と回復を、マーリンアクセスネットワークにおいて多くの異なる方法で実施することができる。解決手段を、手動再構成による回復とタンデムノードを用いる自動回復とを含む2つのカテゴリに分けることができる。
【0017】
手動再構成によって、回復を行うことが可能である。この方法を用いると、マーリンアクセスシステムは、リンクとノードの障害を検出し、これらについての情報を、障害についての情報を順次送るトポロジ知識を有するユニットに送り、および場合によっては障害についての情報を、ネットワーク管理中央ユニット(オペレータがサービスを回復するために、あるアクションをとることが要求される)に送る。
【0018】
一例として、マーリンアクセスネットワークは、2つのルータに接続することができる。この2つのルータは、ダイナミックルーティングプロトコルまたはVRRP/HSRPを実行しないので、ルータ間に通信がない。ポート(p)のような特別なリーフポートに対して、ルータAのようなルータの一方は第1のルータであり、ルータBのような他方のルータは、第2のルータである。第1のルータは、ポート(p)との間でトラフィックを送信し、コアネットワークの残りは、ルータAを経てポート(p)へのルートを有する。ルータAからポート(p)への通信パスを無効にするアクセスネットワーク上で障害が発生すると、障害についての情報を含んだSNMPトラップのようなメッセージは、ネットワーク管理の中央ユニットへ送信することができる。中央のオペレータは、手動でルータBを第2の状態からポート(p)の第1の状態にスイッチし、サービスを回復する。第2の状態から第1の状態へのスイッチは、ポート(p)に対応したルータBのバーチャルインタフェースをスタンバイモードから動作モードに設定し、その結果ルータBがトラフィックをそのインタフェースとの間で送ることを可能にし、更にまた、ルータBのルータ仲間であるバーチャルインタフェースに接続された全てのサブネットに到達可能性を通知することを含み、この動作によって、ルータAからのポート(p)へのトラフィックの送信をルータBに移動する。
【0019】
図3で最も示されるようにシステム40の2つのマーリンユニット42、44
は、冗長性を与えるタンデムにおいて接続することができる。タンデムにおいて接続されると、2つのマーリンユニットのU2ネットワークポート46、48すなわちノード42、44は、共にU2リンク50によって接続され、アクセスポート52、54はペアでグループ化される。すなわち、アクセスポート(i)は、同じグループに属する2つのユニット42、44の(i)=52/54(1);52/54(2)・・・;52/54(10)を含んでいる。ポートグループのインデックスは、ポートのインデックスと同一にすることができる。パーポートに基づくタンデムノード42、44の働きを以下に説明する。カスタマ1〜10からの入力トラフィックが、冗長性を与えるU1とU2の両リンクに送信することができる。ネットワークリンクU1とU2に接続されたIPルータは、同じメッセージがIPネットワークの残りに2回は送信されず、重複化されたメッセージが宛先アドレスに到達するのを避けることを確保するように構成される。
【0020】
タンデムノード42の出力トラフィックは、例えば、構成要素マーリンノードの内の1つのU1ネットワークポートのような、タンデムノード42のネットワークポートリンクの1つを経て受信され、ポートグループのポートの1つに送信される。トラフィックが、ネットワークポートU2を経て同時に受信され、同じポートにもまたタグが付けられると、このトラフィックはポートグループ内のポートの1つに送信される。従って、タグが付けられたトラフィックが、タンデムノードのU1またはU2ネットワークリンクを経て到達するか否かは問題ではない。タンデムノード42、44の内のトラフィックのルーティンは、個々のマーリンノードにおけるのと同じようにmTagに基づくので、0xXX3のタグが付けられたフレームがポートグループ3内のポートの1つに送信される。
【0021】
ポートグループにおけるアクセスポート52、54の内の1つを経て、受信される入力トラフィックは、タンデムノード42、44のネットワークポートU1とU2の両方に送信される。このグループにおける他のポートを経て受信される入力トラフィックは、むしろドロップされる。
【0022】
従って、ポートグループが、ポートグループ内の特有のポートの独自性が無視されるために、抽象化したポートと考えられれば、タンデムモードの作用は、通常のマーリンノードの作用と同じとなることができる。
【0023】
図4で最も示されるように、内部でタンデムノード56は、U2ポートと2つのU1ポート58、60を接続した2つのマーリンユニット42、44から構成することができる。タンデムノード56のポートグループ(i)は、2つの構成要素ユニット42、44のアクセスポート(i)から構成することができる。2つのマーリンユニット42、44のそれぞれは、タンデムモードにおいて動作する。タンデムモードの場合、マーリンユニットは、アクティブとスタンバイの状態を含むパーポートに基づく2つのタンデム状態の内の1つにあることができる。マーリンユニットが、第2のアクセスポートに対してスタンバイ状態である間、第1のアクセスポートに対するマーリンユニット状態は、アクティブとなることができる。すなわち、マーリンユニットの状態は、アクセスポートに関係がある。マーリンユニットが、アクセスポート(p)に対してアクティブ状態であると、マーリンユニットは、普通のマーリンユニットと全く同じように動作する。すなわち、マーリンユニットは、任意のネットワークポートから受信される0xpでタグが付けられたデータをポート(p)に送信し、アクセスポート(p)を経て受信される全ての入力トラフィックをネットワークポート58、60の両方に送信する。アクセスポート(p)に対してスタンバイ状態である場合、マーリンユニットは、出力トラフィック用のU2ポートに修正されたU1ポート58または60を経て受信される0xXXpでタグが付けられた全てのトラフィックをバイパスする。逆の場合の入力トラフィック用も同じである。更に、アクセスポート(p)を経て、受信される入力トラフィックがドロップされる。
【0024】
タンデムモードで動作するマーリンユニットはまた、パーアクセスとタグベイシス上で動作することができる。この場合、マーリンユニットの状態が、p=p′とt=t′のどちらも保持することができる第2のアクセスポートと第2のタグ(p´,t´)に対してスタンバイとなることができる間、第1アクセスポートと第1タグ(p ,t)に対する状態は、アクティブとなることができる。マーリンユニットがアクセスポート(p)とタグ(t)に対してアクティブ状態である場合、マーリンユニットは、普通のマーリンユニットと全く同じように動作する。すなわち、マーリンユニットは、任意のネットワークポートから受信された0xptでタグが付けられたデータをポートpに送信し、タグが0xtを読み込むように修正し、0xtでタグが付けられたアクセスポートpを経て受信される全ての入力トラフィックを、そのネットワークポート58、60の両方に送信し、タグが0xptを読み込むように修正する。アクセスポート(p)とタグ(t)に対して、スタンバイ状態である場合、マーリンユニットは、出力トラフィック用のU2に修正されたU1ポート58、60を経て受信される0xptでタグが付けられた全てのトラフィックをバイパスする。逆の場合である入力トラフィック用も同じである。更に、0xtでタグが付けられたアクセスポート(p)を経て受信される入力トラフィックはドロップされる。
【0025】
このように、いずれのマーリンユニットにおける場合のように、ネットワークポートが重複化され、ノードそのものが重複化され、またアクセスポートが重複化されるため、タンデムノードは高度の冗長性を与える。保護されたアクセスネットワークは、デュアルネットワークポートを有するユニット(U)をタンデムノードに接続することによって、ユニット(U)の両ネットワークポートがタンデムノードの同じポートグループの2つのポートに接続されるように構築することができる。 いずれのシステムもタンデムノードのアクセスサイドに接続され、両ポートからデータを受け取り、全てのデータを両ポートに送信する限り、保護される。修正のない構想を指示できる2つのシステムは、マーリンユニットそのものと、FSP150CPユニットのようなADVAユニットである。マーリンまたはタンデムユニットから構築される複雑なサブツリーは、ポートグループに接続することができることが認められるべきである。マーリンユニットから構築される保護されないチェーンは、以上の要件を満たし、ポートグループに上述のように接続することができる。
【0026】
アクセスリンク障害と、タンデムノードその物の内のノードの障害に対し保護を与えるために、使用される回復機構は、構成要素のマーリンユニットのタンデム状態をアクティブからスタンバイと、スタンバイからアクティブにスイッチすることである。タンデムノードで構築されたマーリンアクセスネットワークは、アクセスネットワークに対して内在的なリンクおよびマーリンノードの障害とタンデムノードの部分を構築するマーリンユニットの障害とに対して保護を与える。
【0027】
タンデムノードの回復機構は、ツリーまたはチェーンがポートグループに接続される場合と全く同じである。タンデムノードは、それ自体、アクセスネットワークをメトロコアに接続するのに用いられるリンクの障害に対して保護を与え、ルータ障害に対して保護を与えないことが認められるべきである。しかし、タンデムノードは、これらの種類の障害に対して保護を与えるために、以下に記載されているように、他の冗長性機構(例えば、VRRP、HSRP、OSPFのようなダイナミックルーティンプロトコル)と合わせて働くことができる。
【0028】
図5に最も示されるように、リンクがタンデムノード56または普通のマーリンノードの下に設置されていると、タンデムノード56は、マーリンアクセスネットワークの内部にあるリンクを有する。タンデムノード56のマーリンユニット42は、アクティブ状態であり、マーリンユニット44は、リンク64、66によって示されるようなアクセスポートグループ(p)に対してスタンバイ状態である。一般に、リンクグループ(p)は、2つのリンク、マーリンユニット(M1)に接続された(p1)とマーリンユニット(Mr)に接続されたポート(Pr)から成る。ポートグループ(p)のリンク(p1)が障害を起こした場合、イベントは、マーリンユニット(M1)とマーリンユニット(Mr)の両方に障害を知らせながら発生される。このイベントの受信において、マーリンユニット(M1)は、ポートグループ(p)に対する状態を、アクティブからスタンバイに変更し、マーリンユニット(Mr)はグループ(p)に対する状態を、スタンバイからアクティブ状態に変更する。これらの変更後、ポートグループ(p)に対するタンデムノード56の動作は回復し、障害の前と回復の後の動作が同じになる。
【0029】
より特別に、障害62はリンク64上で発生することができる。リンク64上で受信されるトラフィックはないので、ノード42は、アクティブモードからスタンバイ状態にスイッチする。タンデムリンク70において、受信される情報はないので、ノード44を、スタンバイモードからアクティブモードにスイッチすることができる。リンク66における着信トラフィックと、タンデムリンク70における着信トラフィックとを比較するために、ノード44はまた、セットアップすることができる。大きな不一致があれば、ノード44は、リンク障害があるか、ノード42がシステム障害であることを断定する。リンク64の障害62はまた、リンク58に警報メッセージを送信し、タンデムリンク70を経てノード44に警報メッセージを送信する結果、ノード42がスタンバイノードにスイッチするノード42によって発見することができる。この警報信号のレシート上で、ノード44はアクティブノードにスイッチする。
【0030】
ノード44はアクティブノードであるため、ノード44はリンク66において送信される情報を受け入れ、この情報をリンク60に送信する。ノード44はまた、ノード42によって受信され、リンク58に送信されるタンデムリンク70に情報を送信する。ノードにおいて流れる情報は従って逆行し、情報は両リンク58,60において送信される。
【0031】
図6は、マーリンユニット42、44の間に拡大するタンデムリンク70上でのタンデムリンク障害68の回復の概略図である。図6の左部は、ポートグループ(p)に対してアクティブ状態にあるマーリンユニット42を有する通常状態を描いている。マーリンユニットを接続しているタンデムリンク68が、機能しなくなると、両ユニット42、44は、リンクダウンのような直接検出機構、またはタンデムノードにおけるノード42,44間の通信または通信の欠如に基づく間接機構を経て、通知される。リンク70が機能しなくなるか、スタンバイノードがアクティブ状態にスイッチするようにアクティブノードが機能しなくなる場合、ノード42,44は、スタンバイノードが通知されるようにリンク70に亘る状態情報を規則正しく交換することができる。タンデムリンク障害68の通知のレシートに、両マーリンユニット42、44は全てのポートグループに対するアクティブ状態をむしろ入力し、両リンク64、66は、トラフィックが両リンク58,60を経て送信されるように、トラフィックを送るためにアクティブである。この状態変化の後、タンデムノード56の動作は、トラフィックがリンク58,60においてトラフィックが接続ルータに流れるように、タンデムリンク障害の前と同じである。
【0032】
図7は、ノード障害72の回復の例を示す。マーリンアクセスネットワーク内にあるノード障害(すなわち障害がルータの下位に直接ない)は、内部リンク障害と同じ方法で扱うことができる。ルータへのアップリンクが完全に失われるため、コアネットワークまたはルータに直接接続されるタンデムノードのノード障害は、いくつかの余分な説明を必要とすることができる。例えば、タンデムノード56のノード42は、ルータ12に直接接続されているノード障害72を検出することができ、障害72とルータ12との間のノードはない。ノード44は、リンクダウン信号、またはノード42からのリンク70を経た通信の欠如によって、障害72を検出し、全てのポートグループに対してアクティブ状態を入力するためにスタンバイ状態を変更する。この状態変更の後、タンデムノード56の動作は、最も左のネットワークリンク64を経て送信される入力トラフィックが、そのデスティネーションノード42に到達しない例外によって、回復することができ、ネットワークリンク58を経てルータ12に受信できるトラフィックはない。トラフィックは、リンク66において、マーリンユニット44とリンク60を経て、ルータ14との間で流れる。マーリンアクセスネットワークは機能しなくなったコアネットワークに接続されたユニットであるため、マーリンアクセスネットワークは、唯一の機能接続ポイントによって左にある状態は、避けられない。これらの種類の障害に対するサービスを保護するために、アクセスネットワークは、重複化されたルータを経てコアネットワークに接続することができ、サービスの回復が自動であれば、ルータは、ルータ12、14がU2リンク70とリンク58、60を経て通信できるように、OSPFのようないくつかの種類のダイナミックルーティングプロトコル、またはVRRPまたはHSRP74のようないくつかの他の種類の一般的な保護ソフトウェアを実行する必要がある。ノード42が障害を起こす場合、VRRP情報はノード42を通過させないため、リンク70とリンク60を経てルータ14に到達できるルータ12によって送信されるVRRP情報はない。
【0033】
図7におけるマーリンアクセスネットワークは、VRRP/HSRPを実行する2つのルータ12、14を用いるコアネットワークに接続されることが考えられる。ユニット42に接続されたルータ12は、ルータ14がスタンバイ状態においてユニット44に接続される間、アクティブ状態にある。
【0034】
ノード42に障害が起こると、ルータ12は、接続リンク58またはノード42のどちらか一方が、ルータインタフェース上のリンクダウン信号によって障害が起こるという事実に気づく。ルータ12は、該当インタフェースと、ルーティンテーブルからの全てのサブインタフェースを取り除くことができ、コアネットワークの残りに対し、接続されたサブネットワークの到達可能性を通知することを停止できる。ルータ12は、アクティブ状態を終了させることができる。ルータ14は、ルータ12からのメッセージの不足を経て障害を検出することができ、アクティブ状態を入力することができる。この状態において、ルータ14は、到達可能性を通知することを始めることが、マーリンアクセスネットワークを経て接続された全てのサブネットワークに通知することを開始でき、タンデムノード56に接続されたリンクを経て受信される入力トラフィックを送信することを開始する。
【0035】
リンクが既にアクティブであるが、マーリンノード42がトラフィックを送信しない場合のように、ノード42が、ルータ12が直接障害に気づかないような方法でノード42が障害をおこす場合、タンデム保護機構は、ノード42からの通信の欠如を経るような障害を検出することができ、上述のような動作を回復することができる。
【0036】
更に、VRRP/HSRPプロトコルは、バックアップ状態からアクティブ状態にスイッチするためにルータ14を引き起こすことができる。目先の問題は、バックアップルータ14が障害を起こすVRRP/HSRPトラフィックを逃す結果、ルータ12はローカルノード障害に気づかず誤って終了する場合があることである。従って、ルータ12は、アクティブ状態のままであることができる。ルータ12からどんなトラフィックも受信できないため、バックアップルータ14は、バックアップ状態からアクティブ状態にスイッチすることができる。この情報の流れは、両ルータ12、14がアクティブ状態でありサブネットワークに接続された両方の公示到達可能性である、図7の最も右側の部分のようなものである。しかし、ルータ14のみが、アクセスネットワークとの間でトラフィックを受信し、送信することができる。カスタマポートを経てルータ12によって受信される全ての入力トラフィックは、メトロコアネットワークに送信されるが、カスタマーサイトに定められたトラフィックのいくつかは、対象となるあて先にトラフィックを送ることができないルータ12に送信することができる。すなわち、ノード42で複雑な障害が起き、リンク58において情報を全く送らない場合、アクティブ状態にあるルータ12を有することは、問題ではない。ノード42が部分的に機能しない問題が発生し、その結果所望の宛先に送信するルータ12に、リンク58におけるいくつかの情報を送る。カスタマは、ノード42の障害によりルータ12から到達することができないが、ルータ12はアクティブで、それ故にトラフィックを受信することができ、その結果カスタマに送信されることをネットワークの残りにルータ12が通知するというもう1つの問題がある。
【0037】
この問題は、一般的に1つであり、イーサネットリンク用のラインプロトコルの欠如に基本的に基づいている。すなわち、イーサネットポートは、動作状態UPにあるが、レイヤの2つの通信パスは、依然として切断されたままである。以上に記載された状況は、SNMPトラップのような通知を、オペレータが構造ダウン信号78を送信し、この問題を改善する作用によって非アクティブ状態にルータ12を設定することができるネットワーク管理操作センター76に発生することによって解決することができる。直接接続されたノードの内の1つが、いつ障害が生じるか、または障害が生じるか否かをルータが知るために、通常の状態信号をルータ12、14にそれぞれ送るようにノード42,44が設計されることがまた可能である。リンク70を経て受信されるステータス通信の欠如の結果、ノード44がこの障害を知るため、ノード42が機能しなくなる場合、十分に機能するノード44がルータ14を経て管理センター76に警報メッセージを送信することがまた可能である。
【0038】
リンク58、60上での障害のようなアップリンク障害がある間、タンデムノード56をコアネットワークに接続するネットワークリンクに障害が起きると、タンデムノード56によって行われる作用はない。アップリンク58、60の内の1つにおける障害は、ルータ12、14に直接接続されているアッパーノード42、44の障害に同等である。回復が、OSPFのようなダイナミックルーティンプロトコルを用いることによって、VRRP/HSRPのようなルータ冗長性機構を経て達成されることができる。以上述べられた、リンク障害を検出するにあたっての問題は、このシナリオにおいてもまた存在している。タンデムノードは、回復を容易にするために、ネットワーク操作センタにイベント通知メッセージを出すことができる。
【0039】
ルータ障害がある間、マーリンアクセスネットワークは、デュアルアップリンク58、60を与えることによって、ルータの冗長性に対してサポートを与えることができる。VRRP/HSRPのためのコントロールトラフィックは、デュアルアップリンク間において送信される。ルータ障害上のマーリンシステムによって、行われる具体的な作用はない。
【0040】
タンデムノード56が障害後のカスタマーサービスを回復するのに掛かる時間は、リンクまたはユニット障害を検出するのに必要な時間と、タンデムノード56における2つのマーリンユニット42、44に障害通知を送るのに必要な時間と、パーポート状態をバックアップ側でパッシブからアクティブにスイッチするのに必要な時間に基づいている。リンク障害を検出する効率的な方法があれば、50ms内にカスタマに対してサービスを回復することが可能である。
【0041】
少なくとも3つの基礎トポロジが、ツリー、チェーン、そして2地点間接続(point−to−point)トポロジを含むマーリンユニットで構築することができる。マルチレベルのマーリンネットワークにおいて、多くのコンビネーションが可能である。サポートされた、保護されないのと、保護されたトポロジは全て、以下の特徴を含んでいる。それは、サポートされたトポロジがせいぜい2つのアップリンクを有し、保護されたトポロジは、トップにおいて1つのマーリンあるいは、1つのタンデムノードがあるようにシングルにルーティングされ、ツリートポロジはトップにおいて1つのマーリンあるいは、1つのタンデムノードがあるように常にシングルにルーティングされ、ツリーとリングのトポロジにおいて、リーフポートは冗長性にかかわらず、1つのシングルポートIDと関連している。
【0042】
サポートされたトポロジ、ツリー、チェーン、2地点間接続は、以下のように記載される。シングルマーリンは、ツリーを定義することによる。2つのレベルのツリーを、マーリンユニットのネットワークポートをもう1つのマーリンユニットのアクセスポートに接続することによって構築することができる。
【0043】
図8において最も示されるように、保護のないツリートポロジ80を構築することができるので、3レベルまでツリーを構築することが可能である。トップマーリンユニット82は、ルータ84、86に接続されている。このように、接続されることができるカスタマの数は、かなり増加する。
【0044】
図9において最も示されるように、1つのネットワークポート90、または第1のマーリンユニット92が、別のマーリンユニット96、その他に接続されるデイジーチェーントポロジ88において、マーリンユニットを配置することができる。タグの第1の部分は、タグの第2の部分がマーリンユニット上でポートをアドレスすることができる間、マーリンユニットをアドレスすることができる。このように、マーリンユニットは、タグの第1の部分において言及されるマーリンユニットでない限り、情報を送信する。マーリンユニットが、アクセスポートの1つによって情報を受信すると、マーリンユニットはマーリンユニットのタグナンバの第1の部分を加え、ポートナンバすなわちカスタマ(そこから情報が送られた)のタグナンバの第2の部分を加えることができる。上述のように、マーリンユニットは、両アップ-リンクスにおける情報を送信する。12までのユニットをシングルチェーンで接続することできる。確かに、多からず少なからずのユニットを、必要なとき用いることができる。同じ、あるいは2つの独立したルータ98、100をチェーンの2つのエンドポイント102、104に接続することによって、チェーンにおけるルータの冗長性をサポートすることがまた可能である。遮断の他の誤り側のルータに到達するチェーンノードへの出力トラフィックが失われ、システムは決して回復しないため、チェーンが遮断すると、VRRP/HSRPシグナリングは、信頼的に働かなくなる。いくつかのカスタマが、このシナリオにおいて今なおサービスを有している。
【0045】
これは、VRRP/HSRPに対する問題であり、タンデムノードに関連して以上に記載された問題と原理的に全く同じである。OSPFのような、他の機構は、チェーンが切断した後でさえ、完全に回復することができる。VRRP/HSRPは、ルータの冗長性を与え、ルータポートに直接接続されるリンクの保護を与えるが、他の障害から信頼的に回復できない。
【0046】
図10で最も示されるように、マーリンユニット106、108を、ユニット106のネットワークポート112を他のユニット108のネットワークポート114に接続することによって、2地点間接続トポロジ110において接続することができる。カスタマ109はユニット106に接続されており、カスタマ111は、ユニット108に接続されている。
【0047】
保護されたツリートポロジは、保護されないツリーがマーリンユニットから構築されるのと同じように、タンデムノードを用いて構築することができる。タンデムノードは、保護されたツリーである。マルチレベルの保護されたツリーは、マーリンユニットの両ネットワークポート、すなわちタンデムノードをタンデムノードのポートグループの2つのポートに接続することによって、構築することができる。
【0048】
以下の要件は、保護されたツリー上で設けることができる。ツリーは、レベル(i-1)でも保護される場合に限り、レベル(i)において保護される。この要件は、ルートからトップダウンを開始しながら、構築されることを意味する。例えば、第2のレベルがタンデムノード用いて構築されれば、それは、第1のレベルである。冗長なツリートポロジの例が、以下の図において与えられる。
【0049】
図11は、トップレベルがタンデムノード118を用いて構築される冗長なツリートポロジ116を示している。むしろ、それぞれのツリートポロジは、ルータに直接接続されるたった1つのトップノードを有している。図12において、ツリートポロジ120が示され、第2のレベルもまた冗長なタンデムノード122、124、126を用いながら構築されている。ルータの冗長性は、保護されないツリーと同じように、すなわちデュアルで冗長なルータを保護されるツリーのデュアルなアップリンクに接続することによって、保護されるツリーにおいてサポートすることができる。
【0050】
図13において最も示されるように、保護されたチェーントポロジ128は、保護されないチェーン134のアップリンク130、132、をタンデムノード140のポートグループの2つのポート136、138に接続することによって、構築される。ルータの冗長性は、2つのデュアルで冗長なルータ142、144をタンデムノード140の2つのネットワークポートに接続することによって、与えることができる。タンデムノード118によって受信されるトラフィックは、どのノードがアクティブで、またはスタンバイモードであるか基づき、リンク130、132の内1つにおいて情報をドロップし、タンデム118は、両アップリンク141,143において情報を送信する。以上説明したように、タンデムノード140によって受信されるトラフィックは、リンク130またはリンク132において、チェーン134に送信される。
【0051】
図14において示されるように、2つのトランクリンク146、148が、2地点間構造150において用いられると、データは両リンク上で常に送信される。構造150がルータを有しないことに留意すべきである。例えば、ユニット152は、両リンク146、148上で送信されることができる。ユニット154のような受信側で、データはリンク146,148の内1つから受け入れられる。ユニットは、データを受信するために、アップリンクポートから1つを自動的に選択することができる。ユニットは、アクティブリンク上で障害がある場合、受信側で他のリンクに自動的に切り替わることができる。
【0052】
本発明は、好適な構成および実施例に従って記載されるが、ある置換と変更が、以下の請求項の趣旨と範囲から離れることなく構成することができることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】VLANカスタマ分離を有する従来技術のアクセスネットワークの概略図である。
【図2】本発明のアクセスネットワークにおけるマーリンユニットの概略図である。
【図3】本発明のタンデムノードにおいて接続される2つのマーリンユニットの概略図である。
【図4】本発明のタンデムノードの抽象概念の概略図である。
【図5】本発明の内部リンク障害の回復の概略図である。
【図6】本発明のタンデムリンク障害の回復の概略図である。
【図7】本発明のノード障害の回復の概略図である。
【図8】本発明の保護されないツリートポロジの概略図である。
【図9】本発明の冗長なデイジーチェーンの概略図である。
【図10】本発明の保護されない2地点間接続のトポロジの概略図である。
【図11】本発明のタンデムノードを有する冗長なツリートポロジの概略図である。
【図12】本発明の複数のタンデムノードを有する冗長なツリートポロジの概略図である。
【図13】本発明のタンデムノードを有する冗長なリングトポロジの概略図である。
【図14】本発明の冗長な2地点間接続の概略図である。
【技術分野】
【0001】
本発明は、ネットワークトポロジにおいて用いられる保護および回復機構に関する。ネットワークトポロジは、内部リンクに関する障害や、例えばVLANに関係したアクセスネットワークにおけるノード障害などである。
【背景技術】
【0002】
マーリン(Marlin)・ノード・ユニットから構築されるインフラストラクチャの論理的トポロジは、通常ハブ・スポークである。全てのトラフィックが、ハブに対してバックホール(back-haul)され、ハブを構成するルータまたはスイッチを通過することなく、2つのアクセスインタフェース間を通過するトラフィックの可能性は無い。図1における従来技術のインフラ10は、インターネットに順次に接続される仲間となることができるカスタマC1〜C6に関係したアクセスネットワーク16に接続されるルータ12、14を示している。ネットワーク16は、VLAN構造に適した複数のイーサネットのスイッチを有するメトロアクセスシステムとなることができる。例えば、通信オペレータ(例えば電話会社)は、カスタマ間の直接の通信を完全に防げるために、特別な技術を加えるが、いくつかのイーサネットスイッチはこのような通信を可能にする。このようにして、通信オペレータはトラフィック(オペレータがこのトラフィックを監視し、適宜にカスタマに請求することを可能にし、カスタマをお互いから保護することを可能にする。) を監視することができる。ハブノードに接続しているそれぞれのトランクリンク18、20は、システムにおけるアクセスポートに接続されたそれぞれのカスタマからトラフィックを搬送することができる。
【0003】
多くのメトロアクセスネットワークにおいて現在用いられているイーサネットスイッチは、企業環境向けに通常築かれ、非常に大きな構造には適していない。大半のイーサネットスイッチの自動機能は、イーサネットスイッチに関連して用いられるのに適した構造サイズを別々に限定する。現在使用されているイーサネットスイッチは、また、スイッチが前にスイッチされたアドレスを記憶しようとするのでオーバーロードされる場合、正常に機能しない傾向がある。上述の問題がない、アクセスネットワークにおいて機能できるシステムが必要である。
【発明の開示】
【0004】
本発明のシステムは、上述の問題に対して解決を与える。特に、本発明の方法は、ネットワークトポロジにおける障害を回復するためにある。第1のカスタマの第1のポートグループに接続される第1のアクセスリンクと、第1のアクティブルータに接続される第1のネットワークリンクとを有する第1のノードが与えられる。第2のノードは、第1のカスタマの第1のポートグループに接続される第1のアクセスリンクと、第2のスタンバイルータに接続される第1のネットワークリンクとを有している。第1のノードの第1のアクセスリンクまたは第1のノード自体が障害を起こすと、第2のノードはアクティブ状態にスイッチする。第1のノードの第2のネットワークリンクが障害を起こすと、第2のノードはアクティブ状態にスイッチする。このようにトラフィックは、第1のルータおよび/または第2のルータに確実に送信される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0005】
図2に示されるように、物理上のトポロジ30は、論理的ハブ・スポークと異なることができる。ツリー構造は、ハブノードの方へいくつかのステップで、カスタマトラフィックを集めるのに用いることができる。マーリンの多様なユニット32、34のデイジーチェーンは、ツリーが不適切である場合、ブイルドアウト(build out)を簡単にするか、ファイバまたは銅のリンクの量とルータまたはスイッチインタフェースの数とを減らすのに用いることができる。ユニット32、34は、異なるカスタマへのまたは、カスタマからのトラフィックが混合されないように、それぞれのカスタマラインをmTagsで分離しながら、複数のカスタマラインを接続し併合するために用いることができる。例えば、それぞれのユニットは10個のカスタマポートと2個のネットワークリンクを有することができる。ユニット32、34はイーサネットフレームを受信し、送信する特徴を有し、このユニットはアクセスポートとネットワークポートとの間でのみ情報をスイッチし、異なるアクセスポート間および異なるネットワークポート間ではスイッチしない。タグは、仮想インタフェースをそれぞれのカスタマに対してセットアップできるように、カスタマとの間のトラフィックを区別するために用いられる。
【0006】
望ましくは、タグは実施を容易にするように、多数のルータによって現在用いられているタイプのものである。タグが外されたトラフィックがカスタマから入力すると、マーリンユニットは、トラフィックが上流マーリンユニットまたはルータに送られる前にタグを付け、タグはトラフィックが正しい仮想インタフェース(最終的にタグを除去することができる)に送られることを確かめる。ルータは、このようにしてまた、このアクセスポートからトラフィックが送信されることを知る。ルータは順次、IPネットワークか任意の他の適したネットワークに接続することができる。
【0007】
多くの異なるアクセスネットワークサービスのアーキテクチャを、用いることができる。このアーキテクチャは、メトロコア(metro core)ネットワークとカスタマーサイトへの冗長な接続の数に基づくことができる。シングルおよびデュアル接続は、シングルネットワークに接続されるシングルのカスタマを有するシングルのネットワークを含む4つの可能なコンビネーションを与える。シングルネットワークのシングルカスタマアーキテクチャにおいて、アクセスネットワークは1つの接続を経てメトロコアに接続され、カスタマは1つの接続を経てアクセスサブシステムに接続される。アクセスシステムを経てネットワークコアから送信される全てのトラフィックは、重複化なしにカスタマに伝えられ、また逆の場合も同じである。全ての冗長性と回復機構が、アクセスサブシステム内に隠れている。このアーキテクチャにおいて、接続リンクまたは接続ノードを保護することが不可能である。
【0008】
もう1つの状況は、デュアルネットワークに接続されるシングルカスタマを有するデュアルネットワークである。アクセスネットワークは、2つの独立した接続を経てメトロコアに接続され、カスタマは1つの接続を経てアクセスサブシステムに接続されている。このように、1つのルータが働かない場合、他のルータに対してバックアップとなることができるように、2つのルータをアクセスネットワークに接続することができる。2つのメトロコア接続リンクのいずれかを経て、ネットワークコアから送信される全てのトラフィックは、カスタマに送信される。カスタマからのトラフィックは、2つのメトロコアネットワークリンクの両方に送信される。メトロアクセスシステムの接続リンクまたは接続ノードを保護することは、このアーキテクチャにおいて可能であるが、メトロコアシステムまたはカスタマシステムにおいて付加的な機能を必要とする。要件をVRRP、HSRP、OSPFまたはその他の適したプロトコルによって満たすことができる。OSPFはまた、カスタマが保護手段に参加することを必要とするが、VRRPとHSRPのみが、メトロコアシステムに影響を及ぼす。
【0009】
もう1つの分類は、シングルネットワークに接続されたデュアルカスタマを有するシングルネットワークである。アクセスネットワークは、1つの接続を経てメトロコアに接続され、カスタマはデュアル接続を経てアクセスサブシステムに接続される。アクセスシステムを経てネットワークコアから送信される全てのトラフィックは、重複化なしにカスタマ接続のどちらか一方に伝えられる。カスタマがそれぞれのフレームの内の1つのコピーを、両方の接続部に伝えるか、カスタマがシングルコピーを接続部の内の1つに伝える、このシステムの2つのモードが可能である。両方の場合において、アクセスネットワークは、重複化なしにトラフィックを送る。カスタマがアクセスリンクの内の1つのみにトラフィックを送信する選択をすれば、障害がある場合に、回復を成し遂げるために、アクセスシステム自身かメトロコアシステムのどちらか一方とインタラクティブするカスタマを必要とする。
【0010】
最後の分類は、デュアルネットワークに接続されたデュアルカスタマを有するデュアルネットワークを含んでいる。アクセスネットワークは、デュアル接続を経てメトロコアに接続され、カスタマはもまた、デュアル接続を経てアクセスサブシステムに接続されている。これは、以上述べられた例のコンビネーションである。
【0011】
全ての種類の回復機構に対して基本の要件は、冗長なリソースの存在である。1つの共通のモデルは、1つの特定のリソースを基本として用い、それを同じ種類のバックアップまたはスタンバイリソースによって保護することである。1つのリソースが、いくつかの主要なリソースのためのバックアップとなることができる。マーリンユニットで構築されたアクセスシステムにおいて重複化することができるリソースの種類は、視覚的で電気的なユニットを含む通信リンクである。高度な冗長性を与えるために、重複化されたリンクは、物理的に異なる通信経路を実現するために異なるケーブルにおいて設けられるべきである。マーリンユニットのようなノードは、ノード障害から保護し、サービスデリバリを妨げずにアップグレードとメンテナンスを実行する機構を与えるように重複化される。
【0012】
以下、詳細に述べるように、ノードとリンクの冗長性によって、このシステムはアクセスネットワーク内の障害から保護することができる。コアネットワークの接続ユニットの障害から保護するために、ルータまたはスイッチのような接続ポイントは、重複化されるべきである。コアネットワークがIPネットワークであれば、ルータの重複化は、ルータ障害とアクセスネットワークに対する接続リンクの障害に対する保護の可能性を与える。ルータの重複化はまた、サービスデリバリを妨げずに、パフォーマンスメンテナンスとアップグレードを与える。ルータ障害の場合の回復を、障害ルータからバックアップルータに手動でスイッチすることによって、またはOSPFのようなダイナミックルーティングプロトコルあるいは、VRRP/HSRPのような他の機構を用いて、自動的にスイッチすることにより与えることができる。マーリンアクセスネットワークにおいて回復機構がどのようにサポートされるかを、以下詳細に説明する。コアネットワークがイーサネットをスイッチする純粋レイヤ2であれば、イーサネットスイッチのような冗長な接続ノードは、上記の冗長なルータと同じ種類の保護を与える。レイヤ2イーサネットシステムにおいて、障害が生じた主要なスイッチからバックアップの第2スイッチへの切り替えは、コアレイヤ2ネットワーク内で自動的に実行することができる。しかし、このことは、いくつかの特別な要件を、マーリンアクセスネットワークに与える。
【0013】
マーリンアクセスネットワークはまた、デュアルで冗長な接続リンクを経て、カスタマーサイトを接続するのに用いることができる。これらの場合、カスタマ端末(CPE)は、デュアルリンクをカスタマから隠し、CPEとシングルで全二重のイーサネット接続を含むカスタマ設備との間のシンプルで十分定義されたインタフェースを有するために、ある要件を実現する必要がある。従って、CPEは、デュアルで冗長な接続リンクとシングルカスタマリンクとの間にマップする必要がある。CPEは、接続部のいずれかから、トラフィックを受信し、それらの双方を経て全てのデータを送信することができるべきである。これらの要件は、FSP150CPユニットのようなM1000ユニットと他のユニットの両方によって、実現することができる。
【0014】
アクセスネットワークにおけるリンクとノードを含むリソースの障害から回復するためには、障害検出、保護手段と回復機構とを含む3つの機構は、適所に配置しなければならない。障害検出は、リソースをモニタリングすることによって、例えば、リンク上のCRCエラーのナンバーをモニタリングすることによって、またはある特定のノードが活動していることをモニターするワッチドックタイマを用いることにより、実現することができる。このような機構が適切な場所に設置され、マーリンノードが、ノードあるいはリンクの障害を検出すると、ネットワークポートの両方を経て送信されるイベントメッセージを発することができると考えられる。
【0015】
保護手段は、特定の障害が発生すると、いかなる行動をとるべきかについて決定を与えることができる。このような決定を行うために、アクセスネットワークの物理的なトポロジについての知識が必要とされる。最終的に、回復機構は、保護手段に基づき行われる決定の実施である。
【0016】
保護手段と回復を、マーリンアクセスネットワークにおいて多くの異なる方法で実施することができる。解決手段を、手動再構成による回復とタンデムノードを用いる自動回復とを含む2つのカテゴリに分けることができる。
【0017】
手動再構成によって、回復を行うことが可能である。この方法を用いると、マーリンアクセスシステムは、リンクとノードの障害を検出し、これらについての情報を、障害についての情報を順次送るトポロジ知識を有するユニットに送り、および場合によっては障害についての情報を、ネットワーク管理中央ユニット(オペレータがサービスを回復するために、あるアクションをとることが要求される)に送る。
【0018】
一例として、マーリンアクセスネットワークは、2つのルータに接続することができる。この2つのルータは、ダイナミックルーティングプロトコルまたはVRRP/HSRPを実行しないので、ルータ間に通信がない。ポート(p)のような特別なリーフポートに対して、ルータAのようなルータの一方は第1のルータであり、ルータBのような他方のルータは、第2のルータである。第1のルータは、ポート(p)との間でトラフィックを送信し、コアネットワークの残りは、ルータAを経てポート(p)へのルートを有する。ルータAからポート(p)への通信パスを無効にするアクセスネットワーク上で障害が発生すると、障害についての情報を含んだSNMPトラップのようなメッセージは、ネットワーク管理の中央ユニットへ送信することができる。中央のオペレータは、手動でルータBを第2の状態からポート(p)の第1の状態にスイッチし、サービスを回復する。第2の状態から第1の状態へのスイッチは、ポート(p)に対応したルータBのバーチャルインタフェースをスタンバイモードから動作モードに設定し、その結果ルータBがトラフィックをそのインタフェースとの間で送ることを可能にし、更にまた、ルータBのルータ仲間であるバーチャルインタフェースに接続された全てのサブネットに到達可能性を通知することを含み、この動作によって、ルータAからのポート(p)へのトラフィックの送信をルータBに移動する。
【0019】
図3で最も示されるようにシステム40の2つのマーリンユニット42、44
は、冗長性を与えるタンデムにおいて接続することができる。タンデムにおいて接続されると、2つのマーリンユニットのU2ネットワークポート46、48すなわちノード42、44は、共にU2リンク50によって接続され、アクセスポート52、54はペアでグループ化される。すなわち、アクセスポート(i)は、同じグループに属する2つのユニット42、44の(i)=52/54(1);52/54(2)・・・;52/54(10)を含んでいる。ポートグループのインデックスは、ポートのインデックスと同一にすることができる。パーポートに基づくタンデムノード42、44の働きを以下に説明する。カスタマ1〜10からの入力トラフィックが、冗長性を与えるU1とU2の両リンクに送信することができる。ネットワークリンクU1とU2に接続されたIPルータは、同じメッセージがIPネットワークの残りに2回は送信されず、重複化されたメッセージが宛先アドレスに到達するのを避けることを確保するように構成される。
【0020】
タンデムノード42の出力トラフィックは、例えば、構成要素マーリンノードの内の1つのU1ネットワークポートのような、タンデムノード42のネットワークポートリンクの1つを経て受信され、ポートグループのポートの1つに送信される。トラフィックが、ネットワークポートU2を経て同時に受信され、同じポートにもまたタグが付けられると、このトラフィックはポートグループ内のポートの1つに送信される。従って、タグが付けられたトラフィックが、タンデムノードのU1またはU2ネットワークリンクを経て到達するか否かは問題ではない。タンデムノード42、44の内のトラフィックのルーティンは、個々のマーリンノードにおけるのと同じようにmTagに基づくので、0xXX3のタグが付けられたフレームがポートグループ3内のポートの1つに送信される。
【0021】
ポートグループにおけるアクセスポート52、54の内の1つを経て、受信される入力トラフィックは、タンデムノード42、44のネットワークポートU1とU2の両方に送信される。このグループにおける他のポートを経て受信される入力トラフィックは、むしろドロップされる。
【0022】
従って、ポートグループが、ポートグループ内の特有のポートの独自性が無視されるために、抽象化したポートと考えられれば、タンデムモードの作用は、通常のマーリンノードの作用と同じとなることができる。
【0023】
図4で最も示されるように、内部でタンデムノード56は、U2ポートと2つのU1ポート58、60を接続した2つのマーリンユニット42、44から構成することができる。タンデムノード56のポートグループ(i)は、2つの構成要素ユニット42、44のアクセスポート(i)から構成することができる。2つのマーリンユニット42、44のそれぞれは、タンデムモードにおいて動作する。タンデムモードの場合、マーリンユニットは、アクティブとスタンバイの状態を含むパーポートに基づく2つのタンデム状態の内の1つにあることができる。マーリンユニットが、第2のアクセスポートに対してスタンバイ状態である間、第1のアクセスポートに対するマーリンユニット状態は、アクティブとなることができる。すなわち、マーリンユニットの状態は、アクセスポートに関係がある。マーリンユニットが、アクセスポート(p)に対してアクティブ状態であると、マーリンユニットは、普通のマーリンユニットと全く同じように動作する。すなわち、マーリンユニットは、任意のネットワークポートから受信される0xpでタグが付けられたデータをポート(p)に送信し、アクセスポート(p)を経て受信される全ての入力トラフィックをネットワークポート58、60の両方に送信する。アクセスポート(p)に対してスタンバイ状態である場合、マーリンユニットは、出力トラフィック用のU2ポートに修正されたU1ポート58または60を経て受信される0xXXpでタグが付けられた全てのトラフィックをバイパスする。逆の場合の入力トラフィック用も同じである。更に、アクセスポート(p)を経て、受信される入力トラフィックがドロップされる。
【0024】
タンデムモードで動作するマーリンユニットはまた、パーアクセスとタグベイシス上で動作することができる。この場合、マーリンユニットの状態が、p=p′とt=t′のどちらも保持することができる第2のアクセスポートと第2のタグ(p´,t´)に対してスタンバイとなることができる間、第1アクセスポートと第1タグ(p ,t)に対する状態は、アクティブとなることができる。マーリンユニットがアクセスポート(p)とタグ(t)に対してアクティブ状態である場合、マーリンユニットは、普通のマーリンユニットと全く同じように動作する。すなわち、マーリンユニットは、任意のネットワークポートから受信された0xptでタグが付けられたデータをポートpに送信し、タグが0xtを読み込むように修正し、0xtでタグが付けられたアクセスポートpを経て受信される全ての入力トラフィックを、そのネットワークポート58、60の両方に送信し、タグが0xptを読み込むように修正する。アクセスポート(p)とタグ(t)に対して、スタンバイ状態である場合、マーリンユニットは、出力トラフィック用のU2に修正されたU1ポート58、60を経て受信される0xptでタグが付けられた全てのトラフィックをバイパスする。逆の場合である入力トラフィック用も同じである。更に、0xtでタグが付けられたアクセスポート(p)を経て受信される入力トラフィックはドロップされる。
【0025】
このように、いずれのマーリンユニットにおける場合のように、ネットワークポートが重複化され、ノードそのものが重複化され、またアクセスポートが重複化されるため、タンデムノードは高度の冗長性を与える。保護されたアクセスネットワークは、デュアルネットワークポートを有するユニット(U)をタンデムノードに接続することによって、ユニット(U)の両ネットワークポートがタンデムノードの同じポートグループの2つのポートに接続されるように構築することができる。 いずれのシステムもタンデムノードのアクセスサイドに接続され、両ポートからデータを受け取り、全てのデータを両ポートに送信する限り、保護される。修正のない構想を指示できる2つのシステムは、マーリンユニットそのものと、FSP150CPユニットのようなADVAユニットである。マーリンまたはタンデムユニットから構築される複雑なサブツリーは、ポートグループに接続することができることが認められるべきである。マーリンユニットから構築される保護されないチェーンは、以上の要件を満たし、ポートグループに上述のように接続することができる。
【0026】
アクセスリンク障害と、タンデムノードその物の内のノードの障害に対し保護を与えるために、使用される回復機構は、構成要素のマーリンユニットのタンデム状態をアクティブからスタンバイと、スタンバイからアクティブにスイッチすることである。タンデムノードで構築されたマーリンアクセスネットワークは、アクセスネットワークに対して内在的なリンクおよびマーリンノードの障害とタンデムノードの部分を構築するマーリンユニットの障害とに対して保護を与える。
【0027】
タンデムノードの回復機構は、ツリーまたはチェーンがポートグループに接続される場合と全く同じである。タンデムノードは、それ自体、アクセスネットワークをメトロコアに接続するのに用いられるリンクの障害に対して保護を与え、ルータ障害に対して保護を与えないことが認められるべきである。しかし、タンデムノードは、これらの種類の障害に対して保護を与えるために、以下に記載されているように、他の冗長性機構(例えば、VRRP、HSRP、OSPFのようなダイナミックルーティンプロトコル)と合わせて働くことができる。
【0028】
図5に最も示されるように、リンクがタンデムノード56または普通のマーリンノードの下に設置されていると、タンデムノード56は、マーリンアクセスネットワークの内部にあるリンクを有する。タンデムノード56のマーリンユニット42は、アクティブ状態であり、マーリンユニット44は、リンク64、66によって示されるようなアクセスポートグループ(p)に対してスタンバイ状態である。一般に、リンクグループ(p)は、2つのリンク、マーリンユニット(M1)に接続された(p1)とマーリンユニット(Mr)に接続されたポート(Pr)から成る。ポートグループ(p)のリンク(p1)が障害を起こした場合、イベントは、マーリンユニット(M1)とマーリンユニット(Mr)の両方に障害を知らせながら発生される。このイベントの受信において、マーリンユニット(M1)は、ポートグループ(p)に対する状態を、アクティブからスタンバイに変更し、マーリンユニット(Mr)はグループ(p)に対する状態を、スタンバイからアクティブ状態に変更する。これらの変更後、ポートグループ(p)に対するタンデムノード56の動作は回復し、障害の前と回復の後の動作が同じになる。
【0029】
より特別に、障害62はリンク64上で発生することができる。リンク64上で受信されるトラフィックはないので、ノード42は、アクティブモードからスタンバイ状態にスイッチする。タンデムリンク70において、受信される情報はないので、ノード44を、スタンバイモードからアクティブモードにスイッチすることができる。リンク66における着信トラフィックと、タンデムリンク70における着信トラフィックとを比較するために、ノード44はまた、セットアップすることができる。大きな不一致があれば、ノード44は、リンク障害があるか、ノード42がシステム障害であることを断定する。リンク64の障害62はまた、リンク58に警報メッセージを送信し、タンデムリンク70を経てノード44に警報メッセージを送信する結果、ノード42がスタンバイノードにスイッチするノード42によって発見することができる。この警報信号のレシート上で、ノード44はアクティブノードにスイッチする。
【0030】
ノード44はアクティブノードであるため、ノード44はリンク66において送信される情報を受け入れ、この情報をリンク60に送信する。ノード44はまた、ノード42によって受信され、リンク58に送信されるタンデムリンク70に情報を送信する。ノードにおいて流れる情報は従って逆行し、情報は両リンク58,60において送信される。
【0031】
図6は、マーリンユニット42、44の間に拡大するタンデムリンク70上でのタンデムリンク障害68の回復の概略図である。図6の左部は、ポートグループ(p)に対してアクティブ状態にあるマーリンユニット42を有する通常状態を描いている。マーリンユニットを接続しているタンデムリンク68が、機能しなくなると、両ユニット42、44は、リンクダウンのような直接検出機構、またはタンデムノードにおけるノード42,44間の通信または通信の欠如に基づく間接機構を経て、通知される。リンク70が機能しなくなるか、スタンバイノードがアクティブ状態にスイッチするようにアクティブノードが機能しなくなる場合、ノード42,44は、スタンバイノードが通知されるようにリンク70に亘る状態情報を規則正しく交換することができる。タンデムリンク障害68の通知のレシートに、両マーリンユニット42、44は全てのポートグループに対するアクティブ状態をむしろ入力し、両リンク64、66は、トラフィックが両リンク58,60を経て送信されるように、トラフィックを送るためにアクティブである。この状態変化の後、タンデムノード56の動作は、トラフィックがリンク58,60においてトラフィックが接続ルータに流れるように、タンデムリンク障害の前と同じである。
【0032】
図7は、ノード障害72の回復の例を示す。マーリンアクセスネットワーク内にあるノード障害(すなわち障害がルータの下位に直接ない)は、内部リンク障害と同じ方法で扱うことができる。ルータへのアップリンクが完全に失われるため、コアネットワークまたはルータに直接接続されるタンデムノードのノード障害は、いくつかの余分な説明を必要とすることができる。例えば、タンデムノード56のノード42は、ルータ12に直接接続されているノード障害72を検出することができ、障害72とルータ12との間のノードはない。ノード44は、リンクダウン信号、またはノード42からのリンク70を経た通信の欠如によって、障害72を検出し、全てのポートグループに対してアクティブ状態を入力するためにスタンバイ状態を変更する。この状態変更の後、タンデムノード56の動作は、最も左のネットワークリンク64を経て送信される入力トラフィックが、そのデスティネーションノード42に到達しない例外によって、回復することができ、ネットワークリンク58を経てルータ12に受信できるトラフィックはない。トラフィックは、リンク66において、マーリンユニット44とリンク60を経て、ルータ14との間で流れる。マーリンアクセスネットワークは機能しなくなったコアネットワークに接続されたユニットであるため、マーリンアクセスネットワークは、唯一の機能接続ポイントによって左にある状態は、避けられない。これらの種類の障害に対するサービスを保護するために、アクセスネットワークは、重複化されたルータを経てコアネットワークに接続することができ、サービスの回復が自動であれば、ルータは、ルータ12、14がU2リンク70とリンク58、60を経て通信できるように、OSPFのようないくつかの種類のダイナミックルーティングプロトコル、またはVRRPまたはHSRP74のようないくつかの他の種類の一般的な保護ソフトウェアを実行する必要がある。ノード42が障害を起こす場合、VRRP情報はノード42を通過させないため、リンク70とリンク60を経てルータ14に到達できるルータ12によって送信されるVRRP情報はない。
【0033】
図7におけるマーリンアクセスネットワークは、VRRP/HSRPを実行する2つのルータ12、14を用いるコアネットワークに接続されることが考えられる。ユニット42に接続されたルータ12は、ルータ14がスタンバイ状態においてユニット44に接続される間、アクティブ状態にある。
【0034】
ノード42に障害が起こると、ルータ12は、接続リンク58またはノード42のどちらか一方が、ルータインタフェース上のリンクダウン信号によって障害が起こるという事実に気づく。ルータ12は、該当インタフェースと、ルーティンテーブルからの全てのサブインタフェースを取り除くことができ、コアネットワークの残りに対し、接続されたサブネットワークの到達可能性を通知することを停止できる。ルータ12は、アクティブ状態を終了させることができる。ルータ14は、ルータ12からのメッセージの不足を経て障害を検出することができ、アクティブ状態を入力することができる。この状態において、ルータ14は、到達可能性を通知することを始めることが、マーリンアクセスネットワークを経て接続された全てのサブネットワークに通知することを開始でき、タンデムノード56に接続されたリンクを経て受信される入力トラフィックを送信することを開始する。
【0035】
リンクが既にアクティブであるが、マーリンノード42がトラフィックを送信しない場合のように、ノード42が、ルータ12が直接障害に気づかないような方法でノード42が障害をおこす場合、タンデム保護機構は、ノード42からの通信の欠如を経るような障害を検出することができ、上述のような動作を回復することができる。
【0036】
更に、VRRP/HSRPプロトコルは、バックアップ状態からアクティブ状態にスイッチするためにルータ14を引き起こすことができる。目先の問題は、バックアップルータ14が障害を起こすVRRP/HSRPトラフィックを逃す結果、ルータ12はローカルノード障害に気づかず誤って終了する場合があることである。従って、ルータ12は、アクティブ状態のままであることができる。ルータ12からどんなトラフィックも受信できないため、バックアップルータ14は、バックアップ状態からアクティブ状態にスイッチすることができる。この情報の流れは、両ルータ12、14がアクティブ状態でありサブネットワークに接続された両方の公示到達可能性である、図7の最も右側の部分のようなものである。しかし、ルータ14のみが、アクセスネットワークとの間でトラフィックを受信し、送信することができる。カスタマポートを経てルータ12によって受信される全ての入力トラフィックは、メトロコアネットワークに送信されるが、カスタマーサイトに定められたトラフィックのいくつかは、対象となるあて先にトラフィックを送ることができないルータ12に送信することができる。すなわち、ノード42で複雑な障害が起き、リンク58において情報を全く送らない場合、アクティブ状態にあるルータ12を有することは、問題ではない。ノード42が部分的に機能しない問題が発生し、その結果所望の宛先に送信するルータ12に、リンク58におけるいくつかの情報を送る。カスタマは、ノード42の障害によりルータ12から到達することができないが、ルータ12はアクティブで、それ故にトラフィックを受信することができ、その結果カスタマに送信されることをネットワークの残りにルータ12が通知するというもう1つの問題がある。
【0037】
この問題は、一般的に1つであり、イーサネットリンク用のラインプロトコルの欠如に基本的に基づいている。すなわち、イーサネットポートは、動作状態UPにあるが、レイヤの2つの通信パスは、依然として切断されたままである。以上に記載された状況は、SNMPトラップのような通知を、オペレータが構造ダウン信号78を送信し、この問題を改善する作用によって非アクティブ状態にルータ12を設定することができるネットワーク管理操作センター76に発生することによって解決することができる。直接接続されたノードの内の1つが、いつ障害が生じるか、または障害が生じるか否かをルータが知るために、通常の状態信号をルータ12、14にそれぞれ送るようにノード42,44が設計されることがまた可能である。リンク70を経て受信されるステータス通信の欠如の結果、ノード44がこの障害を知るため、ノード42が機能しなくなる場合、十分に機能するノード44がルータ14を経て管理センター76に警報メッセージを送信することがまた可能である。
【0038】
リンク58、60上での障害のようなアップリンク障害がある間、タンデムノード56をコアネットワークに接続するネットワークリンクに障害が起きると、タンデムノード56によって行われる作用はない。アップリンク58、60の内の1つにおける障害は、ルータ12、14に直接接続されているアッパーノード42、44の障害に同等である。回復が、OSPFのようなダイナミックルーティンプロトコルを用いることによって、VRRP/HSRPのようなルータ冗長性機構を経て達成されることができる。以上述べられた、リンク障害を検出するにあたっての問題は、このシナリオにおいてもまた存在している。タンデムノードは、回復を容易にするために、ネットワーク操作センタにイベント通知メッセージを出すことができる。
【0039】
ルータ障害がある間、マーリンアクセスネットワークは、デュアルアップリンク58、60を与えることによって、ルータの冗長性に対してサポートを与えることができる。VRRP/HSRPのためのコントロールトラフィックは、デュアルアップリンク間において送信される。ルータ障害上のマーリンシステムによって、行われる具体的な作用はない。
【0040】
タンデムノード56が障害後のカスタマーサービスを回復するのに掛かる時間は、リンクまたはユニット障害を検出するのに必要な時間と、タンデムノード56における2つのマーリンユニット42、44に障害通知を送るのに必要な時間と、パーポート状態をバックアップ側でパッシブからアクティブにスイッチするのに必要な時間に基づいている。リンク障害を検出する効率的な方法があれば、50ms内にカスタマに対してサービスを回復することが可能である。
【0041】
少なくとも3つの基礎トポロジが、ツリー、チェーン、そして2地点間接続(point−to−point)トポロジを含むマーリンユニットで構築することができる。マルチレベルのマーリンネットワークにおいて、多くのコンビネーションが可能である。サポートされた、保護されないのと、保護されたトポロジは全て、以下の特徴を含んでいる。それは、サポートされたトポロジがせいぜい2つのアップリンクを有し、保護されたトポロジは、トップにおいて1つのマーリンあるいは、1つのタンデムノードがあるようにシングルにルーティングされ、ツリートポロジはトップにおいて1つのマーリンあるいは、1つのタンデムノードがあるように常にシングルにルーティングされ、ツリーとリングのトポロジにおいて、リーフポートは冗長性にかかわらず、1つのシングルポートIDと関連している。
【0042】
サポートされたトポロジ、ツリー、チェーン、2地点間接続は、以下のように記載される。シングルマーリンは、ツリーを定義することによる。2つのレベルのツリーを、マーリンユニットのネットワークポートをもう1つのマーリンユニットのアクセスポートに接続することによって構築することができる。
【0043】
図8において最も示されるように、保護のないツリートポロジ80を構築することができるので、3レベルまでツリーを構築することが可能である。トップマーリンユニット82は、ルータ84、86に接続されている。このように、接続されることができるカスタマの数は、かなり増加する。
【0044】
図9において最も示されるように、1つのネットワークポート90、または第1のマーリンユニット92が、別のマーリンユニット96、その他に接続されるデイジーチェーントポロジ88において、マーリンユニットを配置することができる。タグの第1の部分は、タグの第2の部分がマーリンユニット上でポートをアドレスすることができる間、マーリンユニットをアドレスすることができる。このように、マーリンユニットは、タグの第1の部分において言及されるマーリンユニットでない限り、情報を送信する。マーリンユニットが、アクセスポートの1つによって情報を受信すると、マーリンユニットはマーリンユニットのタグナンバの第1の部分を加え、ポートナンバすなわちカスタマ(そこから情報が送られた)のタグナンバの第2の部分を加えることができる。上述のように、マーリンユニットは、両アップ-リンクスにおける情報を送信する。12までのユニットをシングルチェーンで接続することできる。確かに、多からず少なからずのユニットを、必要なとき用いることができる。同じ、あるいは2つの独立したルータ98、100をチェーンの2つのエンドポイント102、104に接続することによって、チェーンにおけるルータの冗長性をサポートすることがまた可能である。遮断の他の誤り側のルータに到達するチェーンノードへの出力トラフィックが失われ、システムは決して回復しないため、チェーンが遮断すると、VRRP/HSRPシグナリングは、信頼的に働かなくなる。いくつかのカスタマが、このシナリオにおいて今なおサービスを有している。
【0045】
これは、VRRP/HSRPに対する問題であり、タンデムノードに関連して以上に記載された問題と原理的に全く同じである。OSPFのような、他の機構は、チェーンが切断した後でさえ、完全に回復することができる。VRRP/HSRPは、ルータの冗長性を与え、ルータポートに直接接続されるリンクの保護を与えるが、他の障害から信頼的に回復できない。
【0046】
図10で最も示されるように、マーリンユニット106、108を、ユニット106のネットワークポート112を他のユニット108のネットワークポート114に接続することによって、2地点間接続トポロジ110において接続することができる。カスタマ109はユニット106に接続されており、カスタマ111は、ユニット108に接続されている。
【0047】
保護されたツリートポロジは、保護されないツリーがマーリンユニットから構築されるのと同じように、タンデムノードを用いて構築することができる。タンデムノードは、保護されたツリーである。マルチレベルの保護されたツリーは、マーリンユニットの両ネットワークポート、すなわちタンデムノードをタンデムノードのポートグループの2つのポートに接続することによって、構築することができる。
【0048】
以下の要件は、保護されたツリー上で設けることができる。ツリーは、レベル(i-1)でも保護される場合に限り、レベル(i)において保護される。この要件は、ルートからトップダウンを開始しながら、構築されることを意味する。例えば、第2のレベルがタンデムノード用いて構築されれば、それは、第1のレベルである。冗長なツリートポロジの例が、以下の図において与えられる。
【0049】
図11は、トップレベルがタンデムノード118を用いて構築される冗長なツリートポロジ116を示している。むしろ、それぞれのツリートポロジは、ルータに直接接続されるたった1つのトップノードを有している。図12において、ツリートポロジ120が示され、第2のレベルもまた冗長なタンデムノード122、124、126を用いながら構築されている。ルータの冗長性は、保護されないツリーと同じように、すなわちデュアルで冗長なルータを保護されるツリーのデュアルなアップリンクに接続することによって、保護されるツリーにおいてサポートすることができる。
【0050】
図13において最も示されるように、保護されたチェーントポロジ128は、保護されないチェーン134のアップリンク130、132、をタンデムノード140のポートグループの2つのポート136、138に接続することによって、構築される。ルータの冗長性は、2つのデュアルで冗長なルータ142、144をタンデムノード140の2つのネットワークポートに接続することによって、与えることができる。タンデムノード118によって受信されるトラフィックは、どのノードがアクティブで、またはスタンバイモードであるか基づき、リンク130、132の内1つにおいて情報をドロップし、タンデム118は、両アップリンク141,143において情報を送信する。以上説明したように、タンデムノード140によって受信されるトラフィックは、リンク130またはリンク132において、チェーン134に送信される。
【0051】
図14において示されるように、2つのトランクリンク146、148が、2地点間構造150において用いられると、データは両リンク上で常に送信される。構造150がルータを有しないことに留意すべきである。例えば、ユニット152は、両リンク146、148上で送信されることができる。ユニット154のような受信側で、データはリンク146,148の内1つから受け入れられる。ユニットは、データを受信するために、アップリンクポートから1つを自動的に選択することができる。ユニットは、アクティブリンク上で障害がある場合、受信側で他のリンクに自動的に切り替わることができる。
【0052】
本発明は、好適な構成および実施例に従って記載されるが、ある置換と変更が、以下の請求項の趣旨と範囲から離れることなく構成することができることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】VLANカスタマ分離を有する従来技術のアクセスネットワークの概略図である。
【図2】本発明のアクセスネットワークにおけるマーリンユニットの概略図である。
【図3】本発明のタンデムノードにおいて接続される2つのマーリンユニットの概略図である。
【図4】本発明のタンデムノードの抽象概念の概略図である。
【図5】本発明の内部リンク障害の回復の概略図である。
【図6】本発明のタンデムリンク障害の回復の概略図である。
【図7】本発明のノード障害の回復の概略図である。
【図8】本発明の保護されないツリートポロジの概略図である。
【図9】本発明の冗長なデイジーチェーンの概略図である。
【図10】本発明の保護されない2地点間接続のトポロジの概略図である。
【図11】本発明のタンデムノードを有する冗長なツリートポロジの概略図である。
【図12】本発明の複数のタンデムノードを有する冗長なツリートポロジの概略図である。
【図13】本発明のタンデムノードを有する冗長なリングトポロジの概略図である。
【図14】本発明の冗長な2地点間接続の概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ネットワークトポロジにおける障害を回復する方法であって、
第1のカスタマの第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンク、および第1のルータに接続された第1のネットワークリンクを有する第1のノードと、前記第1のカスタマの前記第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンクを有する第2のノードと、第2のルータに接続された第1のネットワークリンクとを与えるステップを含み、前記第1のノードは前記第2のノードに接続された第2のネットワークリンクを有し、
前記第1のポートグループに対して前記第1のノードをアクティブ状態に設定し、前記第1のポートグループに対して前記第2のノードをスタンバイ状態に設定するステップと、
前記第1のアクセスリンクによって前記第1のノードに情報を送信するステップと、
前記第1のノードは、前記情報を受信し、前記第1のネットワークリンクによって前記情報を前記第1のルータに送信するステップと、
前記第1のノードは、前記第2のネットワークリンクによって前記同じ情報を前記第2のノードに送信するステップと、
前記第2のノードは、前記第2のネットワークリンクによって前記第1のノードから前記情報を受信するステップと、
前記第2のノードは、前記第2のルータに、前記受信された情報を前記第2のノードの前記第1のネットワークリンクによって送信するステップと、
前記第1のノードの前記第1のアクセスリンク上の障害を検出するステップと、
前記第1のノードを前記アクティブ状態から前記スタンバイ状態にスイッチし、前記第2のノードを前記スタンバイ状態から前記アクティブ状態にスイッチするステップとを含む、障害を回復する方法。
【請求項2】
請求項1に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第2のノードの前記第1のアクセスリンクによって情報を送信するステップと、前記第2のノードは前記情報を受信し、前記第1のネットワークリンクによって前記情報を前記第2ルータに送信するステップとを含む、障害を回復する方法。
【請求項3】
請求項1に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第2のノードは前記第1のノードに、前記第2のネットワークリンクによって前記同じ情報を送信するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項4】
請求項3に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第1のノードは前記第1のルータに、前記第2のノードから受信された前記情報を前記第1のネットワークリンクによって送信するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項5】
請求項1に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第2のノードは、前記第2のノードの前記第1のアクセスリンクにおける入力トラフィックと、前記第1のノードの前記第2のネットワークリンクにおける入力トラフィックとを比較するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項6】
請求項5に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第2のノードは、前記第1のノードの前記第1のアクセスリンク上に障害があること、または前記第2のノードの前記第1のアクセスリンクと前記第1のノードに接続された前記第2のネットワークリンクとの間に入力トラフィックにかなりの差がある場合、前記第1のノードにおける障害があることを決定するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項7】
請求項1に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第1のノードは、前記アクティブ状態から前記スタンバイ状態にスイッチする前に、前記第1のアクセスリンクによって受信される情報がないことを検出するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項8】
請求項1に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第1のノードは前記第2のノードに警報信号を送信し、第2のノードをトリガーして前記アクティブ状態にスイッチする前に、前記第1のノードの前記第1のアクセスリンクによって受信される誤情報があることを検出するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項9】
ネットワークトポロジにおける障害を回復する方法であって、
第1のカスタマの第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンク、および第1のルータに接続された第1のネットワークリンクを有する第1のノードと、前記第1のカスタマの前記第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンクを有する第2のノードと、第2のルータに接続された第1のネットワークリンクとを与えるステップを含み、前記第1のノードは前記第2のノードの第2のネットワークリンクを経て前記第2のノードに接続された第2のネットワークリンクを有し、
前記第1のポートグループに対して前記第1のノードをアクティブ状態に設定し、前記第1のポートグループに対して前記第2のノードをスタンバイ状態に設定するステップと、
前記第1のアクセスリンクによって前記第1のノードに情報を送信するステップと、
前記第1のノードは、前記情報を受信し、前記第1のネットワークリンクによって前記情報を前記第1のルータに送信するステップと、
前記第1のノードは、前記第2のネットワークリンクによって前記同じ情報を前記第2のノードに送信するステップと、
前記第2のノードは、前記第2のネットワークリンクによって前記第1のノードから前記情報を受信するステップと、
前記第2のノードは、前記第2のルータに、前記受信された情報を第1のネットワークノードによって送信するステップと、
前記第1のノードの前記第2のアクセスリンクでの障害を検出するステップと、
前記第2のノードを前記スタンバイ状態から前記アクティブ状態にスイッチするステップとを含む、障害を回復する方法。
【請求項10】
請求項9に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第1のノードは、前記第1のノードの前記第2のネットワークリンクを経て、前記第2のノードと情報を交換するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項11】
請求項10に記載の障害を回復する方法であって、
更に、情報が前記第1のノードの前記第2のネットワークリンクを経て前記第1のノードと交換されると、前記第2のノードはアクティブ状態にスイッチするステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項12】
請求項9に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第2のノードの前記第1のアクセスリンクによって情報を送信するステップと、前記第2のノードが前記情報を受信するステップと、前記情報を前記第2のルータに、前記第2のノードの前記第1のネットワークリンクによって送信するステップとを含む、障害を回復する方法。
【請求項13】
ネットワークトポロジにおける障害を回復する方法であって、
第1のカスタマの第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンク、および第1のルータに接続された第1のネットワークリンクを有する第1のノードと、前記第1のカスタマの前記第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンクを有する第2のノードと、第2のルータに接続された第1のネットワークリンクとを与えるステップを含み、前記第1のノードは前記第2のノードの第2のネットワークリンクを経て前記第2のノードに接続された第2のネットワークリンクを有し、
前記第1のポートグループに対して前記第1のノードをアクティブ状態に設定し、前記第1のポートグループに対して前記第2のノードをスタンバイ状態に設定するステップと、
前記第1のアクセスリンクによって前記第1のノードに情報を送信するステップと、
前記第1のノードは、前記情報を受信し、前記第1のネットワークリンクによって前記情報を前記第1のルータに送信するステップと、
前記第1のノードは、前記第2のネットワークリンクによって前記同じ情報を前記第2のノードに送信するステップと、
前記第2のノードは、前記第1のノードから前記情報を受信するステップと、
前記第2のノードは、前記第2のルータに、前記受信された情報を前記第1の出力ノードによって送信するステップと、
前記第1のノードでの障害を検出するステップと、
前記第2のノードを前記スタンバイ状態から前記アクティブ状態にスイッチするステップとを含む、障害を回復する方法。
【請求項14】
請求項13に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第2のノードに情報を前記第1のアクセスリンクによって送信するステップと、前記第2のノードは前記情報を受信するステップと、前記情報を前記第2のルータに前記第1の出力リンクによって送信するステップとを含む、障害を回復する方法。
【請求項15】
請求項14に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第1のルータが前記第2のルータとロジカルリンクを経て通信するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項16】
請求項15に記載の障害を回復する方法であって、
更に、誤情報が前記第1のノードの前記第1のネットワークリンクによって受信されると、前記第1のルータをスタンバイ状態にスイッチするステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項1】
ネットワークトポロジにおける障害を回復する方法であって、
第1のカスタマの第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンク、および第1のルータに接続された第1のネットワークリンクを有する第1のノードと、前記第1のカスタマの前記第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンクを有する第2のノードと、第2のルータに接続された第1のネットワークリンクとを与えるステップを含み、前記第1のノードは前記第2のノードに接続された第2のネットワークリンクを有し、
前記第1のポートグループに対して前記第1のノードをアクティブ状態に設定し、前記第1のポートグループに対して前記第2のノードをスタンバイ状態に設定するステップと、
前記第1のアクセスリンクによって前記第1のノードに情報を送信するステップと、
前記第1のノードは、前記情報を受信し、前記第1のネットワークリンクによって前記情報を前記第1のルータに送信するステップと、
前記第1のノードは、前記第2のネットワークリンクによって前記同じ情報を前記第2のノードに送信するステップと、
前記第2のノードは、前記第2のネットワークリンクによって前記第1のノードから前記情報を受信するステップと、
前記第2のノードは、前記第2のルータに、前記受信された情報を前記第2のノードの前記第1のネットワークリンクによって送信するステップと、
前記第1のノードの前記第1のアクセスリンク上の障害を検出するステップと、
前記第1のノードを前記アクティブ状態から前記スタンバイ状態にスイッチし、前記第2のノードを前記スタンバイ状態から前記アクティブ状態にスイッチするステップとを含む、障害を回復する方法。
【請求項2】
請求項1に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第2のノードの前記第1のアクセスリンクによって情報を送信するステップと、前記第2のノードは前記情報を受信し、前記第1のネットワークリンクによって前記情報を前記第2ルータに送信するステップとを含む、障害を回復する方法。
【請求項3】
請求項1に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第2のノードは前記第1のノードに、前記第2のネットワークリンクによって前記同じ情報を送信するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項4】
請求項3に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第1のノードは前記第1のルータに、前記第2のノードから受信された前記情報を前記第1のネットワークリンクによって送信するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項5】
請求項1に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第2のノードは、前記第2のノードの前記第1のアクセスリンクにおける入力トラフィックと、前記第1のノードの前記第2のネットワークリンクにおける入力トラフィックとを比較するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項6】
請求項5に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第2のノードは、前記第1のノードの前記第1のアクセスリンク上に障害があること、または前記第2のノードの前記第1のアクセスリンクと前記第1のノードに接続された前記第2のネットワークリンクとの間に入力トラフィックにかなりの差がある場合、前記第1のノードにおける障害があることを決定するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項7】
請求項1に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第1のノードは、前記アクティブ状態から前記スタンバイ状態にスイッチする前に、前記第1のアクセスリンクによって受信される情報がないことを検出するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項8】
請求項1に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第1のノードは前記第2のノードに警報信号を送信し、第2のノードをトリガーして前記アクティブ状態にスイッチする前に、前記第1のノードの前記第1のアクセスリンクによって受信される誤情報があることを検出するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項9】
ネットワークトポロジにおける障害を回復する方法であって、
第1のカスタマの第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンク、および第1のルータに接続された第1のネットワークリンクを有する第1のノードと、前記第1のカスタマの前記第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンクを有する第2のノードと、第2のルータに接続された第1のネットワークリンクとを与えるステップを含み、前記第1のノードは前記第2のノードの第2のネットワークリンクを経て前記第2のノードに接続された第2のネットワークリンクを有し、
前記第1のポートグループに対して前記第1のノードをアクティブ状態に設定し、前記第1のポートグループに対して前記第2のノードをスタンバイ状態に設定するステップと、
前記第1のアクセスリンクによって前記第1のノードに情報を送信するステップと、
前記第1のノードは、前記情報を受信し、前記第1のネットワークリンクによって前記情報を前記第1のルータに送信するステップと、
前記第1のノードは、前記第2のネットワークリンクによって前記同じ情報を前記第2のノードに送信するステップと、
前記第2のノードは、前記第2のネットワークリンクによって前記第1のノードから前記情報を受信するステップと、
前記第2のノードは、前記第2のルータに、前記受信された情報を第1のネットワークノードによって送信するステップと、
前記第1のノードの前記第2のアクセスリンクでの障害を検出するステップと、
前記第2のノードを前記スタンバイ状態から前記アクティブ状態にスイッチするステップとを含む、障害を回復する方法。
【請求項10】
請求項9に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第1のノードは、前記第1のノードの前記第2のネットワークリンクを経て、前記第2のノードと情報を交換するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項11】
請求項10に記載の障害を回復する方法であって、
更に、情報が前記第1のノードの前記第2のネットワークリンクを経て前記第1のノードと交換されると、前記第2のノードはアクティブ状態にスイッチするステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項12】
請求項9に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第2のノードの前記第1のアクセスリンクによって情報を送信するステップと、前記第2のノードが前記情報を受信するステップと、前記情報を前記第2のルータに、前記第2のノードの前記第1のネットワークリンクによって送信するステップとを含む、障害を回復する方法。
【請求項13】
ネットワークトポロジにおける障害を回復する方法であって、
第1のカスタマの第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンク、および第1のルータに接続された第1のネットワークリンクを有する第1のノードと、前記第1のカスタマの前記第1のポートグループに接続された第1のアクセスリンクを有する第2のノードと、第2のルータに接続された第1のネットワークリンクとを与えるステップを含み、前記第1のノードは前記第2のノードの第2のネットワークリンクを経て前記第2のノードに接続された第2のネットワークリンクを有し、
前記第1のポートグループに対して前記第1のノードをアクティブ状態に設定し、前記第1のポートグループに対して前記第2のノードをスタンバイ状態に設定するステップと、
前記第1のアクセスリンクによって前記第1のノードに情報を送信するステップと、
前記第1のノードは、前記情報を受信し、前記第1のネットワークリンクによって前記情報を前記第1のルータに送信するステップと、
前記第1のノードは、前記第2のネットワークリンクによって前記同じ情報を前記第2のノードに送信するステップと、
前記第2のノードは、前記第1のノードから前記情報を受信するステップと、
前記第2のノードは、前記第2のルータに、前記受信された情報を前記第1の出力ノードによって送信するステップと、
前記第1のノードでの障害を検出するステップと、
前記第2のノードを前記スタンバイ状態から前記アクティブ状態にスイッチするステップとを含む、障害を回復する方法。
【請求項14】
請求項13に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第2のノードに情報を前記第1のアクセスリンクによって送信するステップと、前記第2のノードは前記情報を受信するステップと、前記情報を前記第2のルータに前記第1の出力リンクによって送信するステップとを含む、障害を回復する方法。
【請求項15】
請求項14に記載の障害を回復する方法であって、
更に、前記第1のルータが前記第2のルータとロジカルリンクを経て通信するステップを含む、障害を回復する方法。
【請求項16】
請求項15に記載の障害を回復する方法であって、
更に、誤情報が前記第1のノードの前記第1のネットワークリンクによって受信されると、前記第1のルータをスタンバイ状態にスイッチするステップを含む、障害を回復する方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公表番号】特表2007−525895(P2007−525895A)
【公表日】平成19年9月6日(2007.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−553142(P2006−553142)
【出願日】平成17年1月26日(2005.1.26)
【国際出願番号】PCT/US2005/002467
【国際公開番号】WO2005/083581
【国際公開日】平成17年9月9日(2005.9.9)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.イーサネット
【出願人】(506249428)メトロ パケット システムズ インコーポレイテッド (4)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成19年9月6日(2007.9.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年1月26日(2005.1.26)
【国際出願番号】PCT/US2005/002467
【国際公開番号】WO2005/083581
【国際公開日】平成17年9月9日(2005.9.9)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.イーサネット
【出願人】(506249428)メトロ パケット システムズ インコーポレイテッド (4)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]