中継装置および中継方法
【課題】障害発生時におけるＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄでの通信断時間を短縮することができる中継装置を得ること。
【解決手段】ＥＲＰに基づく処理を実行するＥＲＰモジュール１５と、ＯＳＰＦ経路計算処理により宛先ごとの経路情報を生成するＯＳＰＦモジュール１１と、ＥＲＰモジュール１５が検出した障害の障害箇所を検出する障害箇所特定モジュール１４と、障害箇所を次転送先としかつＥＣＭＰが存在する宛先への経路を、宛先への他のＥＣＭＰ経路に切替えるよう経路テーブルを更新し、ＯＳＰＦモジュール１１へ障害箇所を通知するＥＣＭＰ切替部と、を備え、ＯＳＰＦモジュール１１は、障害箇所に基づいて経路テーブルを更新する。
【解決手段】ＥＲＰに基づく処理を実行するＥＲＰモジュール１５と、ＯＳＰＦ経路計算処理により宛先ごとの経路情報を生成するＯＳＰＦモジュール１１と、ＥＲＰモジュール１５が検出した障害の障害箇所を検出する障害箇所特定モジュール１４と、障害箇所を次転送先としかつＥＣＭＰが存在する宛先への経路を、宛先への他のＥＣＭＰ経路に切替えるよう経路テーブルを更新し、ＯＳＰＦモジュール１１へ障害箇所を通知するＥＣＭＰ切替部と、を備え、ＯＳＰＦモジュール１１は、障害箇所に基づいて経路テーブルを更新する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継装置および中継方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＲＰ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｒｉｎｇ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）は、Ｅｔｈｅｒ（登録商標） ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）を使用したレイヤ２の冗長化／ループ防止プロトコルである（下記非特許文献１、２参照）。ＥＲＰはＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｒｉｎｇ）やＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）と同等の障害時切替時間５０ミリ秒以下を実現しており、電力・交通分野やメトロポリタンエリアネットワーク等の広域ネットワークの分野での利用が期待されている。
【０００３】
また、ＥＲＰ網を他のサブネット（サブネットワーク）と接続することは一般に広く行われており、その際にはレイヤ３ルーチングプロトコルが使用される。レイヤ３のルーチングプロトコルとして広く用いられているものにはＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）などが存在する（下記非特許文献３参照）。
【０００４】
ＯＳＰＦにおいてはＥＣＭＰ（Ｅｑｕａｌ Ｃｏｓｔ Ｍｕｌｔｉ Ｐａｔｈ）機能（ある宛先までの最短経路が複数存在している場合、その全部もしくは２以上のパスを現用パスとして負荷分散を行う機能）を有しており、多くの場合ＥＣＭＰ機能は有効化されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“Ｇ．８０３２／Ｙ．１３４４ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｒｉｎｇ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ”，ＩＴＵ−Ｔ，Ｊｕｎ． ２００８
【非特許文献２】“Ｙ．１７３１ ＯＡＭ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ for Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｂａｓｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋｓ”，ＩＴＵ−Ｔ，Ｆｅｂ． ２００８
【非特許文献３】“ＯＳＰＦ Ｖｅｒｓｉｏｎ ２”，ＩＥＴＦ ＲＦＣ２３２８，Ａｐｒ． １９９８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＥＲＰ上でＯＳＰＦなどのレイヤ３ルーチングプロトコルを動作させた場合、リンクダウンによる検出ではなくタイマベースによる障害検出を行う必要がある。例えば、ＯＳＰＦの場合、経路切換までに必要な時間は、少なくとも４０秒（Ｈｅｌｌｏパケットのインターバル）＋ＯＳＰＦによる経路計算時間となる。このため、ＥＲＰによるレイヤ２の経路切換は高速に実現しているにも関わらず、レイヤ３ルーチングプロトコルによるレイヤ３の経路切換が低速であることが要因となりＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄでの障害復旧に時間がかかる、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レイヤ３ルーチングプロトコルによる経路切換時間を短縮することにより障害発生時におけるＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄでの通信断時間を短縮することができる中継装置および中継方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、障害検出機能を有するレイヤ２ルーチングプロトコルに基づく処理を実行するレイヤ２処理部と、所定の経路計算処理により宛先ごとの経路情報を生成し、ＥＣＭＰ機能を有するレイヤ３ルーチングプロトコルに基づく処理を実行するレイヤ３処理部と、前記レイヤ２処理部が検出した障害の障害箇所を検出する障害箇所特定部と、前記障害箇所を次転送先としかつＥＣＭＰが存在する宛先への経路を、前記宛先への他のＥＣＭＰ経路に切替えるよう前記経路情報を更新し、前記レイヤ３処理部へ前記障害箇所を通知するＥＣＭＰ切替部と、を備え、前記ＥＣＭＰ切替部は前記ＥＣＭＰに基づく前記経路情報更新処理がおわった後に、前記レイヤ３処理部に障害の発生を通知し、この通知を受けた前記レイヤ３処理部は、前記障害箇所に基づいて前記所定の経路計算処理を実施して前記経路情報を更新する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、障害発生時におけるＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄでの通信断時間を短縮することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態１のノードの機能構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１の通信システムの構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１のノードにおける障害検出後のレイヤ３経路切換手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、他のサブネットと多重化された構成例を示す図である。
【図５】図５は、他のＬ２リングと複数個所で接続された構成例示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２のノードの機能構成例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２のノードのＲＰＲモジュールが障害発生ノードを特定する場合の機能構成例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態３のノードの機能構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる中継装置および中継方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる中継装置（ノード）１の実施の形態１の機能構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態のノード１は、ＯＳＰＦモジュール（レイヤ３処理部）１１と、経路テーブルを記憶する記憶部１２と、ＥＣＭＰ切替モジュール１３と、障害箇所特定モジュール１４と、ＥＲＰモジュール（レイヤ２処理部）１５と、トポロジ情報テーブルを記憶する記憶部１６と、トポロジ情報収集モジュール１７と、物理ポート１８と、を備える。
【００１３】
なお、ここでは、レイヤ３ルーチングプロトコルとしてＯＳＰＦを、レイヤ２ルーチングプロトコルとしてＥＲＰをそれぞれ用いる例について説明するが、レイヤ３ルーチングプロトコル、レイヤ２ルーチングプロトコルは、それぞれこれらに限定されない。
【００１４】
経路テーブルはレイヤ３におけるルーチング情報（経路情報）を格納したテーブルであり、宛先となるサブネットアドレスと、Ｎｅｘｔ Ｈｏｐ、ＥＣＭＰの有無（ＥＣＭＰとして当該宛先への複数のパスが存在するか否か）を示すフラグ等の情報を保持する。経路情報は、ＯＳＰＦモジュール１１によるＯＳＰＦの経路計算により生成される。なお、経路テーブルに格納されるＮｅｘｔ Ｈｏｐには、宛先となるサブネットアドレスへの経路上の次ノードの識別情報が格納されるとする。なお、ルーチング情報は、これらに限らず、機器の構成等に応じてその他の情報も含んでいてもよい。
【００１５】
物理ポート１８は他ノードとの通信を実現するためのインターフェースを提供しており、他ノードとのパケット送受信を制御するほか、他ノードから受信したＥＲＰの制御通信パケットをＥＲＰモジュール１５に転送し、またＥＲＰモジュール１５からの制御通信パケットを他ノードに送信する。また、物理ポート１８は、自ノードのリンク状態を監視し、リンク状態（リンクアップ／リンクダウン）が変化した場合にＥＲＰモジュール１５にその変化を通知する機能を有する。
【００１６】
ＥＲＰモジュール１５は、上記非特許文献１に記載のＥＲＰ機能、及び非特許文献２に記載のEther（登録商標） ＯＡＭ機能を有するモジュールである。また、本実施の形態では、ＥＲＰモジュール１５は、非特許文献１および２に記載の機能に加えて、自ブリッジの障害情報と、制御通信により他ノードから通知された障害情報と、を障害箇所特定モジュール１４に通知する機能を有する。
【００１７】
トポロジ情報収集モジュール１７は、自身が属するＥＲＰネットワークを構成する他ノードとの間で情報交換を行い、ＥＲＰネットワークを構成するノードの並び順とノード識別情報（あわせてトポロジ情報と呼ぶ）を取得する機能を有する。他ブリッジとの情報交換処理は例えば「“イーサネット（登録商標）リングにおけるレイヤ３障害切替高速化の検討”，小川他，ＩＥＩＣＥ ２０１０総合大会，Ｂ−８−４５，Ｍａｒ． ２０１０」（以下、参考文献という）に記載されているＥＲＰ制御フレームを用いる方式により実施することができるが、他の方式を用いても良い。トポロジ情報収集モジュール１７は、取得したトポロジ情報を記憶部１６にトポロジ情報テーブルとして格納する。
【００１８】
障害箇所特定モジュール１４はＥＲＰモジュール１５から入手した障害情報と、トポロジ情報テーブルとして格納されているトポロジ情報と、に基づいて障害が発生したノードを特定し、障害発生ノードの識別情報を障害情報としてＥＣＭＰ切替モジュール１３に提供する（図１（１））。各ノードの識別情報は例えばＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを用いることができるが、ノードを一意に識別できればＭＡＣアドレス以外の情報を用いても差し支えない。
【００１９】
ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、障害発生ノードの識別情報（障害箇所特定モジュール１４から提供される）をキーとして記憶部１２の経路テーブルを検索し、障害発生ノードがＮｅｘｔ ＨｏｐとなっておりかつＥＣＭＰが有る宛先への経路情報を抽出する（図１（２））。そして、障害発生ノードがＮｅｘｔ ＨｏｐとなっておりかつＥＣＭＰが有る宛先が経路テーブルに存在した場合は、当該宛先の経路情報を更新する（図１（３））。この経路情報の更新は、ＥＣＭＰ経路が経路テーブルに格納されている場合には、障害発生ノードがＮｅｘｔ Ｈｏｐになっている経路情報を削除する操作となる。なお、一般的にはＥＣＭＰ経路は経路テーブルに格納されている。例えば、ＥＣＭＰ経路が経路テーブルとは別に管理されており、同一宛先についてＥＣＭＰ経路のうちの１つが経路テーブルに格納され他のＥＣＭＰ経路の経路情報が別のテーブル等で管理されている場合は、更新処理として、障害発生ノードがＮｅｘｔ Ｈｏｐになっている経路情報を削除し別のテーブルに格納されているＥＣＭＰ経路に対応する経路情報を追加するようにしてもよい。ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、経路情報の更新が完了した後、障害情報をＯＳＰＦモジュール１１に提供する（図１（４））。
【００２０】
ただし、ＯＳＰＦモジュール１１が実施するＯＳＰＦ経路計算とＥＣＭＰ切替モジュール１３が実施する経路テーブルの更新とを並行して実施できるようなハードウェア構成を有し、かつこれらの処理を並行して実施したとしても処理時間への影響が無い場合には、経路テーブルの更新を行う前にＯＳＰＦモジュール１１へ障害情報を提供してもよい。
【００２１】
ＯＳＰＦモジュール１１は上記非特許文献３に記載されているＯＳＰＦ経路計算等の機能を実装したモジュールである。ただし、本実施の形態においては、ＯＳＰＦモジュール１１は、非特許文献３に記載の機能に加えて、ＥＣＭＰ切替モジュール１３から障害情報の提供を受けたことを契機として経路の再計算を行う。ＯＳＰＦモジュール１１は経路の再計算を行い、経路テーブルのうち更新が必要な経路情報を更新する（ＥＣＭＰ切替えモジュール１３により更新されている経路情報は更新不要）。
【００２２】
図２は、本実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。図２に示す通信システムは、本実施の形態のノード１としての機能を有するノード１−１，１−２，１−３，１−４を備える。ノード１−１，１−２，１−３，１−４は、同一サブネットに属し、ＥＲＰ網（ＥＲＰ）２１を構成する。ＥＲＰ網（ＥＲＰ）２１は、ノード１−２およびノード１−３を介して、他のサブネットであるサブネット２２に接続されている。
【００２３】
サブネット２２ではＯＳＰＦが動作していることが必要であるが、サブネット２２を構成するノードの台数・種別や、サブネット２２の構成などに制約は無い。
【００２４】
ノード１−１〜１−４は、事前にお互いに識別情報を交換し、他ノードの識別情報と並び順情報（トポロジ情報）を取得しておく（ステップＳ１）。取得した情報は自ブリッジ内のトポロジ情報テーブルに格納する。ここでは、トポロジ情報の取得方法としては、上述の参考文献に記載されている、自ノード及び隣接ノードの情報を格納したＥＲＰ制御フレームであるトポロジ情報フレームをＥＲＰノード間で交換してトポロジ情報を生成する方法などを用いることとするが、他の方法を用いても良い。図２の２重矢印は、隣接ノードへのトポロジ情報フレームの送信を示している。
【００２５】
ＥＲＰには隣接ノードの状態を監視し、障害発生時にはＥＲＰ網内の他ノードに対して障害情報を通知する機能がある。本実施の形態では、障害検知方法として、ＥＲＰが有する障害検知／通知機能をそのまま利用する。例として、図２に示すようにノード１−２で障害が発生したとする（ステップＳ２）。隣接ノード監視機能によりノード１−１及び１−３では、ＥＲＰモジュール１５が障害を検出して（ステップＳ３）、Ether ＯＡＭのフレームの一つとして定義された制御フレーム（Ｒ−ＡＰＳ（Ｒｉｎｇ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）フレーム）を用いてＥＲＰ内の他ノードに障害を通知する（ステップＳ４）。各ノードは、Ｒ−ＡＰＳフレームの受信により障害の発生を認識する。
【００２６】
障害の発生を認識した（障害を検知した）ノード１−１，１−３，１−４（自ノードのＥＲＰモジュール１５が物理ポート１８からのリンクダウン通知による障害検出、または他ノードからＲ−ＡＰＳフレームを受信することにより認識）では、障害箇所特定モジュール１４が、障害発生前に取得したトポロジ情報を参照し、障害が発生したノードの識別情報を取得する。
【００２７】
次に、障害検出後のレイヤ３経路切換手順について図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態のノード１における障害検出後のレイヤ３経路切換手順の一例を示すフローチャートである。ノード１（図２の例では、１−１，１−３，１−４）では、上述のように障害を検知する（ステップＳ１１）と、障害箇所特定モジュール１４がトポロジ情報テーブルを参照して障害発生ノードを特定し、障害発生ノードのノード識別情報（ＩＤ：Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を取得しＥＣＭＰ切替モジュール１３へ通知する（ステップＳ１２）。
【００２８】
次に、ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、障害発生ノードのノード識別情報と経路テーブルとに基づいて、障害発生ノードをＮｅｘｔ Ｈｏｐとする宛先についてのＥＣＭＰの有無をチェックする（ステップＳ１３）。なお、図１では、ＥＣＭＰの経路情報を経路テーブルから取得するとしているが、ＥＣＭＰの経路情報はＯＳＰＦモジュール１１が同一の情報を保持しているため、どちらから取得しても良い。一般には、より高速に処理できる方から取得することが望ましい（多くの場合は、経路テーブルから取得する方が高速である）。
【００２９】
ＥＣＭＰの有無をチェックによりＥＣＭＰがある場合（ステップＳ１３ あり）、当該宛先のＥＣＭＰ経路について経路テーブルの更新を行う（ステップＳ１４）。具体的には、例えばこの更新内容は、障害ノードをＮｅｘｔ Ｈｏｐとする経路の削除と当該宛先に対応する他のＥＣＭＰ経路の経路テーブルへの登録である。すなわち、ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、障害発生ノードをＮｅｘｔ Ｈｏｐとする宛先について、ＥＣＭＰが存在する場合、障害発生ノードをＮｅｘｔ Ｈｏｐとする経路から同一宛先の他のＥＣＭＰへ切替える。ただし、ＥＣＭＰの最も一般的な実装では、ＥＣＭＰ経路は障害発生前に経路テーブルへの登録がされ、有効化されているため、このような実装の場合には障害ノードをＮｅｘｔ Ｈｏｐとする経路の削除のみを実施する。
【００３０】
経路テーブルの更新が完了すると、ＯＳＰＦモジュール１１に対して障害情報（障害ノードの識別情報）を通知する（ステップＳ１５）。そして、ＯＳＰＦモジュール１１は、ＯＳＰＦによる経路計算を実施し（ステップＳ１６）、その結果を反映して経路テーブルを更新し（ステップＳ１７）、処理を終了する。なお、ステップＳ１４で更新された経路情報はＯＳＰＦによる経路計算実施後の経路情報と一致するため、ステップＳ１７で更新を行う必要はない。
【００３１】
ＯＳＰＦでは、タイマを用いて障害検出を行うため、従来の技術では、障害発生から経路切換の完了まで、４０秒（障害検出）＋ＯＳＰＦ経路計算時間、が必要となっていた。本実施の形態では、ＥＲＰにより障害が検出された場合、ＥＣＭＰ切替モジュール１３が、ＥＣＭＰが存在する経路については経路テーブルを更新することにより経路切替えを実施する。したがって、本実施の形態では、ＥＣＭＰが存在する経路については、障害発生から経路切換の完了までを、５０ミリ秒（障害検出）＋経路テーブル更新時間、に短縮することができる。なお、ＥＣＭＰが存在しない経路の通信断時間については５０ｍ秒（障害検出）＋ＯＳＰＦ経路計算時間となり、やはり従来に比べ短縮されている。
【００３２】
ＯＳＰＦ経路計算時間はネットワーク規模やノードのハードウェア性能に依存するが、一般に、数百ミリ秒以上の処理時間が必要である。一方、経路テーブルの更新は数ミリ秒で実現することができる。したがって、本実施の形態の効果は、より多くのＥＣＭＰ経路が存在するネットワーク構成に適用した場合に、より大きな効果を得ることができる。
【００３３】
図４および図５は、ＥＣＭＰ経路が存在するネットワーク構成の一例を示す図である。図４の例では、本実施の形態のノード１−１〜１−４で構成されるＥＲＰリング２１が、ノード１−２，１−３を介して多重化接続２３により、他のサブネット（ノード２−１〜２−４により構成される）に属するノード２−１に接続している。この場合、例えば、ノード１−１からノード２−１〜２−４へ宛てた送信を行う場合、ノード１−２がノード２−１に接続するリンクと、ノード１−３がノード２−１に接続するリンクと、の２つの経路を用いることができる。
【００３４】
図５の例では、ＥＲＰやＲＰＲ等が動作している他のＬ２リング２４（ノード２−１〜２−５で構成される）に複数個所（ノード１−２とノード２−２、ノード１−３とノード２−３）で接続（複数経路接続２５）されている。
【００３５】
本実施の形態は、図４や図５の例のように、他のサブネットと多重化により接続されたり複数箇所で接続されたりすることにより、全てまたは大多数のノードペアにおいてＥＣＭＰ経路が存在する場合に、特に障害発生から経路切換の完了までの短縮効果が大きい。
【００３６】
実施の形態２．
図６は、本発明にかかる中継装置（ノード）３の実施の形態２の機能構成例を示す図である。図６に示すように、本実施の形態のノード３は、実施の形態１のノード１のＥＲＰモジュール１５、記憶部１６およびトポロジ情報収集モジュール１７の代わりに、ＲＰＲモジュール３１を備える以外は、実施の形態１のノード１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３７】
実施の形態１ではレイヤ２プロトコルにとしてＥＲＰを用いる例を示したが、レイヤ２にとしてＲＰＲを用いても同様の機能を実現することができる。ＲＰＲも、障害検出機能を有し、本実施の形態では、ＲＰＲモジュール３１が、ＲＰＲの障害検出機能により、障害検出を実施する。ＲＰＲはＥＲＰと異なり、トポロジ情報に相当する情報を取得・保持する機能をはじめから備えている。このため、本実施の形態では、トポロジ情報テーブルはＲＰＲモジュール３１が保持しており、トポロジ情報収集モジュール１７等を別途備える必要は無い。
【００３８】
障害箇所特定モジュール１４は、ＲＰＲモジュール３１から障害検出を通知されると、ＲＰＲモジュール３１が保持しているトポロジ情報テーブルを参照することにより、障害発生ノードを特定して障害情報としてＥＣＭＰ切替モジュール１３に通知する（図６（１））。以降ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、実施の形態１と同様にＥＣＭＰの有無のチェックや経路テーブルの更新を行い（図６（２）、（３））、障害情報をＯＳＰＦモジュール１１へ通知する（図６（４））。以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。
【００３９】
また、図７に示すようにＲＰＲモジュールが障害発生ノードを特定する（ＲＰＲモジュールが障害箇所特定モジュール１４としての機能を有する）ように構成しても良い。図７は、ＲＰＲモジュール３２が障害発生ノードを特定する場合のノード３ａの構成例を示す図である。ノード３ａでは、ＲＰＲモジュール３２が、障害検出情報とトポロジ情報に基づいて障害発生ノードの識別情報を求める。そして、その識別情報を障害情報としてＥＣＭＰ切替モジュール１３へ通知する（図７（１））。この場合、障害箇所特定モジュール１４自体が不要となる。以降ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、図６の例と同様にＥＣＭＰの有無のチェックや経路テーブルの更新を行い（図７（２）、（３））、障害情報をＯＳＰＦモジュール１１へ通知する（図７（４））。
【００４０】
以上のように、本実施の形態では、レイヤ２プロトコルとしてＲＰＲを用い、ＲＰＲにより障害が検出された場合、ＥＣＭＰ切替モジュール１３が、ＥＣＭＰが存在する経路については経路テーブルを更新することにより経路切替えを実施する。このため、レイヤ２プロトコルとしてＲＰＲを用いる場合に、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
実施の形態３．
図８は、本発明にかかる中継装置（ノード）４の実施の形態３の機能構成例を示す図である。図６に示すように、本実施の形態のノード４は、実施の形態１のノード１のＥＲＰモジュール１５、障害箇所特定モジュール１４、記憶部１６およびトポロジ情報収集モジュール１７の代わりに、ＢＦＤ（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）モジュール４１を備える以外は、実施の形態１のノード１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４２】
実施の形態１ではレイヤ２プロトコルにとしてＥＲＰを用いる例を示したが、レイヤ２にとしてＢＦＤを用いても同様の機能を実現することができる。ＢＦＤでは、ＢＦＤフレームを送信し、ＢＦＤフレームの不着により高速に障害を検出する。ＢＦＤフレームの送信間隔は、一般にＯＳＰＦのＨｅｌｌｏメッセージ等の送信間隔より短く、ＯＳＰＦに比べ高速に障害を検出することができる。本実施の形態では、高速に障害検出を行うために、同一のサブネット内に存在する全てのノード４が全隣接ノードについてＢＦＤによる隣接監視を行う。
【００４３】
ただし、ＥＣＭＰが存在しないノード間についてはＢＦＤの相互監視を行わなくても良い。ＥＣＭＰが存在しないノード間におけるＢＦＤの相互監視を行わない場合、ＯＳＰＦモジュール１１からＢＦＤモジュール４１にＥＣＭＰ情報（ＥＣＭＰを求めた結果）を通知し、ＢＦＤによる監視を実施しないノードを決定する。
【００４４】
また、高速な障害切替を必要とするノードが、同一サブネットを構成するノードの一部だけであった場合、高速な障害切替を必要とするノード間でのみＢＦＤの相互監視を行うようにしてもよい。このようにすることにより同一サブネット（セグメント）内を流れるＢＦＤフレームの総数を減らしつつ、高速な障害切替を必要とするノードに対しては全ノード間でＢＦＤ相互監視を行った場合と同等の高速障害切替性能を実現することができる。
【００４５】
ＢＦＤフレーム内にはノードの識別情報が含まれているため、本実施の形態では、実施の形態１と異なり、障害箇所特定モジュール１４、トポロジ情報収集モジュール１７及びトポロジ情報テーブルは不要である。本実施の形態では、ＢＦＤモジュール４１が、ＢＦＤによる隣接監視により障害検出した場合、監視対象に送信していたＢＦＤフレームの宛先として使用していた識別情報を障害発生ノードの識別情報（障害情報）としてＥＣＭＰ切替モジュール１３に通知する（図８（１））。以降ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、実施の形態１と同様にＥＣＭＰの有無のチェックや経路テーブルの更新を行い（図８（２）、（３））、障害情報をＯＳＰＦモジュール１１へ通知する（図８（４））。以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。上記以外の構成・各処理については実施の形態１と同じである。
【００４６】
以上のように、本実施の形態では、レイヤ２プロトコルとしてＢＦＤを用い、ＢＦＤにより障害が検出された場合、ＥＣＭＰ切替モジュール１３が、ＥＣＭＰが存在する経路については経路テーブルを更新することにより経路切替えを実施する。このため、レイヤ２プロトコルとしてＲＰＲを用いる場合に、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１，１−１〜１−４，２−１〜２−６，３，３ａ，４ ノード
１１ ＯＳＰＦモジュール
１２，１６ 記憶部
１３ ＥＣＭＰ切替モジュール
１４ 障害箇所特定モジュール
１５ ＥＲＰモジュール
１７ トポロジ情報収集モジュール
２１ ＥＲＰ
２２ サブネット
２３ 多重化接続
２４ Ｌ２リング
２５ 複数経路接続
３１ ＲＰＲモジュール
４１ ＢＦＤモジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継装置および中継方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＲＰ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｒｉｎｇ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）は、Ｅｔｈｅｒ（登録商標） ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）を使用したレイヤ２の冗長化／ループ防止プロトコルである（下記非特許文献１、２参照）。ＥＲＰはＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｒｉｎｇ）やＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）と同等の障害時切替時間５０ミリ秒以下を実現しており、電力・交通分野やメトロポリタンエリアネットワーク等の広域ネットワークの分野での利用が期待されている。
【０００３】
また、ＥＲＰ網を他のサブネット（サブネットワーク）と接続することは一般に広く行われており、その際にはレイヤ３ルーチングプロトコルが使用される。レイヤ３のルーチングプロトコルとして広く用いられているものにはＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）などが存在する（下記非特許文献３参照）。
【０００４】
ＯＳＰＦにおいてはＥＣＭＰ（Ｅｑｕａｌ Ｃｏｓｔ Ｍｕｌｔｉ Ｐａｔｈ）機能（ある宛先までの最短経路が複数存在している場合、その全部もしくは２以上のパスを現用パスとして負荷分散を行う機能）を有しており、多くの場合ＥＣＭＰ機能は有効化されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“Ｇ．８０３２／Ｙ．１３４４ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｒｉｎｇ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ”，ＩＴＵ−Ｔ，Ｊｕｎ． ２００８
【非特許文献２】“Ｙ．１７３１ ＯＡＭ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ for Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｂａｓｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋｓ”，ＩＴＵ−Ｔ，Ｆｅｂ． ２００８
【非特許文献３】“ＯＳＰＦ Ｖｅｒｓｉｏｎ ２”，ＩＥＴＦ ＲＦＣ２３２８，Ａｐｒ． １９９８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＥＲＰ上でＯＳＰＦなどのレイヤ３ルーチングプロトコルを動作させた場合、リンクダウンによる検出ではなくタイマベースによる障害検出を行う必要がある。例えば、ＯＳＰＦの場合、経路切換までに必要な時間は、少なくとも４０秒（Ｈｅｌｌｏパケットのインターバル）＋ＯＳＰＦによる経路計算時間となる。このため、ＥＲＰによるレイヤ２の経路切換は高速に実現しているにも関わらず、レイヤ３ルーチングプロトコルによるレイヤ３の経路切換が低速であることが要因となりＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄでの障害復旧に時間がかかる、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レイヤ３ルーチングプロトコルによる経路切換時間を短縮することにより障害発生時におけるＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄでの通信断時間を短縮することができる中継装置および中継方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、障害検出機能を有するレイヤ２ルーチングプロトコルに基づく処理を実行するレイヤ２処理部と、所定の経路計算処理により宛先ごとの経路情報を生成し、ＥＣＭＰ機能を有するレイヤ３ルーチングプロトコルに基づく処理を実行するレイヤ３処理部と、前記レイヤ２処理部が検出した障害の障害箇所を検出する障害箇所特定部と、前記障害箇所を次転送先としかつＥＣＭＰが存在する宛先への経路を、前記宛先への他のＥＣＭＰ経路に切替えるよう前記経路情報を更新し、前記レイヤ３処理部へ前記障害箇所を通知するＥＣＭＰ切替部と、を備え、前記ＥＣＭＰ切替部は前記ＥＣＭＰに基づく前記経路情報更新処理がおわった後に、前記レイヤ３処理部に障害の発生を通知し、この通知を受けた前記レイヤ３処理部は、前記障害箇所に基づいて前記所定の経路計算処理を実施して前記経路情報を更新する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、障害発生時におけるＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄでの通信断時間を短縮することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態１のノードの機能構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１の通信システムの構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１のノードにおける障害検出後のレイヤ３経路切換手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、他のサブネットと多重化された構成例を示す図である。
【図５】図５は、他のＬ２リングと複数個所で接続された構成例示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２のノードの機能構成例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２のノードのＲＰＲモジュールが障害発生ノードを特定する場合の機能構成例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態３のノードの機能構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる中継装置および中継方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる中継装置（ノード）１の実施の形態１の機能構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態のノード１は、ＯＳＰＦモジュール（レイヤ３処理部）１１と、経路テーブルを記憶する記憶部１２と、ＥＣＭＰ切替モジュール１３と、障害箇所特定モジュール１４と、ＥＲＰモジュール（レイヤ２処理部）１５と、トポロジ情報テーブルを記憶する記憶部１６と、トポロジ情報収集モジュール１７と、物理ポート１８と、を備える。
【００１３】
なお、ここでは、レイヤ３ルーチングプロトコルとしてＯＳＰＦを、レイヤ２ルーチングプロトコルとしてＥＲＰをそれぞれ用いる例について説明するが、レイヤ３ルーチングプロトコル、レイヤ２ルーチングプロトコルは、それぞれこれらに限定されない。
【００１４】
経路テーブルはレイヤ３におけるルーチング情報（経路情報）を格納したテーブルであり、宛先となるサブネットアドレスと、Ｎｅｘｔ Ｈｏｐ、ＥＣＭＰの有無（ＥＣＭＰとして当該宛先への複数のパスが存在するか否か）を示すフラグ等の情報を保持する。経路情報は、ＯＳＰＦモジュール１１によるＯＳＰＦの経路計算により生成される。なお、経路テーブルに格納されるＮｅｘｔ Ｈｏｐには、宛先となるサブネットアドレスへの経路上の次ノードの識別情報が格納されるとする。なお、ルーチング情報は、これらに限らず、機器の構成等に応じてその他の情報も含んでいてもよい。
【００１５】
物理ポート１８は他ノードとの通信を実現するためのインターフェースを提供しており、他ノードとのパケット送受信を制御するほか、他ノードから受信したＥＲＰの制御通信パケットをＥＲＰモジュール１５に転送し、またＥＲＰモジュール１５からの制御通信パケットを他ノードに送信する。また、物理ポート１８は、自ノードのリンク状態を監視し、リンク状態（リンクアップ／リンクダウン）が変化した場合にＥＲＰモジュール１５にその変化を通知する機能を有する。
【００１６】
ＥＲＰモジュール１５は、上記非特許文献１に記載のＥＲＰ機能、及び非特許文献２に記載のEther（登録商標） ＯＡＭ機能を有するモジュールである。また、本実施の形態では、ＥＲＰモジュール１５は、非特許文献１および２に記載の機能に加えて、自ブリッジの障害情報と、制御通信により他ノードから通知された障害情報と、を障害箇所特定モジュール１４に通知する機能を有する。
【００１７】
トポロジ情報収集モジュール１７は、自身が属するＥＲＰネットワークを構成する他ノードとの間で情報交換を行い、ＥＲＰネットワークを構成するノードの並び順とノード識別情報（あわせてトポロジ情報と呼ぶ）を取得する機能を有する。他ブリッジとの情報交換処理は例えば「“イーサネット（登録商標）リングにおけるレイヤ３障害切替高速化の検討”，小川他，ＩＥＩＣＥ ２０１０総合大会，Ｂ−８−４５，Ｍａｒ． ２０１０」（以下、参考文献という）に記載されているＥＲＰ制御フレームを用いる方式により実施することができるが、他の方式を用いても良い。トポロジ情報収集モジュール１７は、取得したトポロジ情報を記憶部１６にトポロジ情報テーブルとして格納する。
【００１８】
障害箇所特定モジュール１４はＥＲＰモジュール１５から入手した障害情報と、トポロジ情報テーブルとして格納されているトポロジ情報と、に基づいて障害が発生したノードを特定し、障害発生ノードの識別情報を障害情報としてＥＣＭＰ切替モジュール１３に提供する（図１（１））。各ノードの識別情報は例えばＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを用いることができるが、ノードを一意に識別できればＭＡＣアドレス以外の情報を用いても差し支えない。
【００１９】
ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、障害発生ノードの識別情報（障害箇所特定モジュール１４から提供される）をキーとして記憶部１２の経路テーブルを検索し、障害発生ノードがＮｅｘｔ ＨｏｐとなっておりかつＥＣＭＰが有る宛先への経路情報を抽出する（図１（２））。そして、障害発生ノードがＮｅｘｔ ＨｏｐとなっておりかつＥＣＭＰが有る宛先が経路テーブルに存在した場合は、当該宛先の経路情報を更新する（図１（３））。この経路情報の更新は、ＥＣＭＰ経路が経路テーブルに格納されている場合には、障害発生ノードがＮｅｘｔ Ｈｏｐになっている経路情報を削除する操作となる。なお、一般的にはＥＣＭＰ経路は経路テーブルに格納されている。例えば、ＥＣＭＰ経路が経路テーブルとは別に管理されており、同一宛先についてＥＣＭＰ経路のうちの１つが経路テーブルに格納され他のＥＣＭＰ経路の経路情報が別のテーブル等で管理されている場合は、更新処理として、障害発生ノードがＮｅｘｔ Ｈｏｐになっている経路情報を削除し別のテーブルに格納されているＥＣＭＰ経路に対応する経路情報を追加するようにしてもよい。ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、経路情報の更新が完了した後、障害情報をＯＳＰＦモジュール１１に提供する（図１（４））。
【００２０】
ただし、ＯＳＰＦモジュール１１が実施するＯＳＰＦ経路計算とＥＣＭＰ切替モジュール１３が実施する経路テーブルの更新とを並行して実施できるようなハードウェア構成を有し、かつこれらの処理を並行して実施したとしても処理時間への影響が無い場合には、経路テーブルの更新を行う前にＯＳＰＦモジュール１１へ障害情報を提供してもよい。
【００２１】
ＯＳＰＦモジュール１１は上記非特許文献３に記載されているＯＳＰＦ経路計算等の機能を実装したモジュールである。ただし、本実施の形態においては、ＯＳＰＦモジュール１１は、非特許文献３に記載の機能に加えて、ＥＣＭＰ切替モジュール１３から障害情報の提供を受けたことを契機として経路の再計算を行う。ＯＳＰＦモジュール１１は経路の再計算を行い、経路テーブルのうち更新が必要な経路情報を更新する（ＥＣＭＰ切替えモジュール１３により更新されている経路情報は更新不要）。
【００２２】
図２は、本実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。図２に示す通信システムは、本実施の形態のノード１としての機能を有するノード１−１，１−２，１−３，１−４を備える。ノード１−１，１−２，１−３，１−４は、同一サブネットに属し、ＥＲＰ網（ＥＲＰ）２１を構成する。ＥＲＰ網（ＥＲＰ）２１は、ノード１−２およびノード１−３を介して、他のサブネットであるサブネット２２に接続されている。
【００２３】
サブネット２２ではＯＳＰＦが動作していることが必要であるが、サブネット２２を構成するノードの台数・種別や、サブネット２２の構成などに制約は無い。
【００２４】
ノード１−１〜１−４は、事前にお互いに識別情報を交換し、他ノードの識別情報と並び順情報（トポロジ情報）を取得しておく（ステップＳ１）。取得した情報は自ブリッジ内のトポロジ情報テーブルに格納する。ここでは、トポロジ情報の取得方法としては、上述の参考文献に記載されている、自ノード及び隣接ノードの情報を格納したＥＲＰ制御フレームであるトポロジ情報フレームをＥＲＰノード間で交換してトポロジ情報を生成する方法などを用いることとするが、他の方法を用いても良い。図２の２重矢印は、隣接ノードへのトポロジ情報フレームの送信を示している。
【００２５】
ＥＲＰには隣接ノードの状態を監視し、障害発生時にはＥＲＰ網内の他ノードに対して障害情報を通知する機能がある。本実施の形態では、障害検知方法として、ＥＲＰが有する障害検知／通知機能をそのまま利用する。例として、図２に示すようにノード１−２で障害が発生したとする（ステップＳ２）。隣接ノード監視機能によりノード１−１及び１−３では、ＥＲＰモジュール１５が障害を検出して（ステップＳ３）、Ether ＯＡＭのフレームの一つとして定義された制御フレーム（Ｒ−ＡＰＳ（Ｒｉｎｇ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）フレーム）を用いてＥＲＰ内の他ノードに障害を通知する（ステップＳ４）。各ノードは、Ｒ−ＡＰＳフレームの受信により障害の発生を認識する。
【００２６】
障害の発生を認識した（障害を検知した）ノード１−１，１−３，１−４（自ノードのＥＲＰモジュール１５が物理ポート１８からのリンクダウン通知による障害検出、または他ノードからＲ−ＡＰＳフレームを受信することにより認識）では、障害箇所特定モジュール１４が、障害発生前に取得したトポロジ情報を参照し、障害が発生したノードの識別情報を取得する。
【００２７】
次に、障害検出後のレイヤ３経路切換手順について図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態のノード１における障害検出後のレイヤ３経路切換手順の一例を示すフローチャートである。ノード１（図２の例では、１−１，１−３，１−４）では、上述のように障害を検知する（ステップＳ１１）と、障害箇所特定モジュール１４がトポロジ情報テーブルを参照して障害発生ノードを特定し、障害発生ノードのノード識別情報（ＩＤ：Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を取得しＥＣＭＰ切替モジュール１３へ通知する（ステップＳ１２）。
【００２８】
次に、ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、障害発生ノードのノード識別情報と経路テーブルとに基づいて、障害発生ノードをＮｅｘｔ Ｈｏｐとする宛先についてのＥＣＭＰの有無をチェックする（ステップＳ１３）。なお、図１では、ＥＣＭＰの経路情報を経路テーブルから取得するとしているが、ＥＣＭＰの経路情報はＯＳＰＦモジュール１１が同一の情報を保持しているため、どちらから取得しても良い。一般には、より高速に処理できる方から取得することが望ましい（多くの場合は、経路テーブルから取得する方が高速である）。
【００２９】
ＥＣＭＰの有無をチェックによりＥＣＭＰがある場合（ステップＳ１３ あり）、当該宛先のＥＣＭＰ経路について経路テーブルの更新を行う（ステップＳ１４）。具体的には、例えばこの更新内容は、障害ノードをＮｅｘｔ Ｈｏｐとする経路の削除と当該宛先に対応する他のＥＣＭＰ経路の経路テーブルへの登録である。すなわち、ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、障害発生ノードをＮｅｘｔ Ｈｏｐとする宛先について、ＥＣＭＰが存在する場合、障害発生ノードをＮｅｘｔ Ｈｏｐとする経路から同一宛先の他のＥＣＭＰへ切替える。ただし、ＥＣＭＰの最も一般的な実装では、ＥＣＭＰ経路は障害発生前に経路テーブルへの登録がされ、有効化されているため、このような実装の場合には障害ノードをＮｅｘｔ Ｈｏｐとする経路の削除のみを実施する。
【００３０】
経路テーブルの更新が完了すると、ＯＳＰＦモジュール１１に対して障害情報（障害ノードの識別情報）を通知する（ステップＳ１５）。そして、ＯＳＰＦモジュール１１は、ＯＳＰＦによる経路計算を実施し（ステップＳ１６）、その結果を反映して経路テーブルを更新し（ステップＳ１７）、処理を終了する。なお、ステップＳ１４で更新された経路情報はＯＳＰＦによる経路計算実施後の経路情報と一致するため、ステップＳ１７で更新を行う必要はない。
【００３１】
ＯＳＰＦでは、タイマを用いて障害検出を行うため、従来の技術では、障害発生から経路切換の完了まで、４０秒（障害検出）＋ＯＳＰＦ経路計算時間、が必要となっていた。本実施の形態では、ＥＲＰにより障害が検出された場合、ＥＣＭＰ切替モジュール１３が、ＥＣＭＰが存在する経路については経路テーブルを更新することにより経路切替えを実施する。したがって、本実施の形態では、ＥＣＭＰが存在する経路については、障害発生から経路切換の完了までを、５０ミリ秒（障害検出）＋経路テーブル更新時間、に短縮することができる。なお、ＥＣＭＰが存在しない経路の通信断時間については５０ｍ秒（障害検出）＋ＯＳＰＦ経路計算時間となり、やはり従来に比べ短縮されている。
【００３２】
ＯＳＰＦ経路計算時間はネットワーク規模やノードのハードウェア性能に依存するが、一般に、数百ミリ秒以上の処理時間が必要である。一方、経路テーブルの更新は数ミリ秒で実現することができる。したがって、本実施の形態の効果は、より多くのＥＣＭＰ経路が存在するネットワーク構成に適用した場合に、より大きな効果を得ることができる。
【００３３】
図４および図５は、ＥＣＭＰ経路が存在するネットワーク構成の一例を示す図である。図４の例では、本実施の形態のノード１−１〜１−４で構成されるＥＲＰリング２１が、ノード１−２，１−３を介して多重化接続２３により、他のサブネット（ノード２−１〜２−４により構成される）に属するノード２−１に接続している。この場合、例えば、ノード１−１からノード２−１〜２−４へ宛てた送信を行う場合、ノード１−２がノード２−１に接続するリンクと、ノード１−３がノード２−１に接続するリンクと、の２つの経路を用いることができる。
【００３４】
図５の例では、ＥＲＰやＲＰＲ等が動作している他のＬ２リング２４（ノード２−１〜２−５で構成される）に複数個所（ノード１−２とノード２−２、ノード１−３とノード２−３）で接続（複数経路接続２５）されている。
【００３５】
本実施の形態は、図４や図５の例のように、他のサブネットと多重化により接続されたり複数箇所で接続されたりすることにより、全てまたは大多数のノードペアにおいてＥＣＭＰ経路が存在する場合に、特に障害発生から経路切換の完了までの短縮効果が大きい。
【００３６】
実施の形態２．
図６は、本発明にかかる中継装置（ノード）３の実施の形態２の機能構成例を示す図である。図６に示すように、本実施の形態のノード３は、実施の形態１のノード１のＥＲＰモジュール１５、記憶部１６およびトポロジ情報収集モジュール１７の代わりに、ＲＰＲモジュール３１を備える以外は、実施の形態１のノード１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３７】
実施の形態１ではレイヤ２プロトコルにとしてＥＲＰを用いる例を示したが、レイヤ２にとしてＲＰＲを用いても同様の機能を実現することができる。ＲＰＲも、障害検出機能を有し、本実施の形態では、ＲＰＲモジュール３１が、ＲＰＲの障害検出機能により、障害検出を実施する。ＲＰＲはＥＲＰと異なり、トポロジ情報に相当する情報を取得・保持する機能をはじめから備えている。このため、本実施の形態では、トポロジ情報テーブルはＲＰＲモジュール３１が保持しており、トポロジ情報収集モジュール１７等を別途備える必要は無い。
【００３８】
障害箇所特定モジュール１４は、ＲＰＲモジュール３１から障害検出を通知されると、ＲＰＲモジュール３１が保持しているトポロジ情報テーブルを参照することにより、障害発生ノードを特定して障害情報としてＥＣＭＰ切替モジュール１３に通知する（図６（１））。以降ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、実施の形態１と同様にＥＣＭＰの有無のチェックや経路テーブルの更新を行い（図６（２）、（３））、障害情報をＯＳＰＦモジュール１１へ通知する（図６（４））。以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。
【００３９】
また、図７に示すようにＲＰＲモジュールが障害発生ノードを特定する（ＲＰＲモジュールが障害箇所特定モジュール１４としての機能を有する）ように構成しても良い。図７は、ＲＰＲモジュール３２が障害発生ノードを特定する場合のノード３ａの構成例を示す図である。ノード３ａでは、ＲＰＲモジュール３２が、障害検出情報とトポロジ情報に基づいて障害発生ノードの識別情報を求める。そして、その識別情報を障害情報としてＥＣＭＰ切替モジュール１３へ通知する（図７（１））。この場合、障害箇所特定モジュール１４自体が不要となる。以降ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、図６の例と同様にＥＣＭＰの有無のチェックや経路テーブルの更新を行い（図７（２）、（３））、障害情報をＯＳＰＦモジュール１１へ通知する（図７（４））。
【００４０】
以上のように、本実施の形態では、レイヤ２プロトコルとしてＲＰＲを用い、ＲＰＲにより障害が検出された場合、ＥＣＭＰ切替モジュール１３が、ＥＣＭＰが存在する経路については経路テーブルを更新することにより経路切替えを実施する。このため、レイヤ２プロトコルとしてＲＰＲを用いる場合に、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
実施の形態３．
図８は、本発明にかかる中継装置（ノード）４の実施の形態３の機能構成例を示す図である。図６に示すように、本実施の形態のノード４は、実施の形態１のノード１のＥＲＰモジュール１５、障害箇所特定モジュール１４、記憶部１６およびトポロジ情報収集モジュール１７の代わりに、ＢＦＤ（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）モジュール４１を備える以外は、実施の形態１のノード１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４２】
実施の形態１ではレイヤ２プロトコルにとしてＥＲＰを用いる例を示したが、レイヤ２にとしてＢＦＤを用いても同様の機能を実現することができる。ＢＦＤでは、ＢＦＤフレームを送信し、ＢＦＤフレームの不着により高速に障害を検出する。ＢＦＤフレームの送信間隔は、一般にＯＳＰＦのＨｅｌｌｏメッセージ等の送信間隔より短く、ＯＳＰＦに比べ高速に障害を検出することができる。本実施の形態では、高速に障害検出を行うために、同一のサブネット内に存在する全てのノード４が全隣接ノードについてＢＦＤによる隣接監視を行う。
【００４３】
ただし、ＥＣＭＰが存在しないノード間についてはＢＦＤの相互監視を行わなくても良い。ＥＣＭＰが存在しないノード間におけるＢＦＤの相互監視を行わない場合、ＯＳＰＦモジュール１１からＢＦＤモジュール４１にＥＣＭＰ情報（ＥＣＭＰを求めた結果）を通知し、ＢＦＤによる監視を実施しないノードを決定する。
【００４４】
また、高速な障害切替を必要とするノードが、同一サブネットを構成するノードの一部だけであった場合、高速な障害切替を必要とするノード間でのみＢＦＤの相互監視を行うようにしてもよい。このようにすることにより同一サブネット（セグメント）内を流れるＢＦＤフレームの総数を減らしつつ、高速な障害切替を必要とするノードに対しては全ノード間でＢＦＤ相互監視を行った場合と同等の高速障害切替性能を実現することができる。
【００４５】
ＢＦＤフレーム内にはノードの識別情報が含まれているため、本実施の形態では、実施の形態１と異なり、障害箇所特定モジュール１４、トポロジ情報収集モジュール１７及びトポロジ情報テーブルは不要である。本実施の形態では、ＢＦＤモジュール４１が、ＢＦＤによる隣接監視により障害検出した場合、監視対象に送信していたＢＦＤフレームの宛先として使用していた識別情報を障害発生ノードの識別情報（障害情報）としてＥＣＭＰ切替モジュール１３に通知する（図８（１））。以降ＥＣＭＰ切替モジュール１３は、実施の形態１と同様にＥＣＭＰの有無のチェックや経路テーブルの更新を行い（図８（２）、（３））、障害情報をＯＳＰＦモジュール１１へ通知する（図８（４））。以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。上記以外の構成・各処理については実施の形態１と同じである。
【００４６】
以上のように、本実施の形態では、レイヤ２プロトコルとしてＢＦＤを用い、ＢＦＤにより障害が検出された場合、ＥＣＭＰ切替モジュール１３が、ＥＣＭＰが存在する経路については経路テーブルを更新することにより経路切替えを実施する。このため、レイヤ２プロトコルとしてＲＰＲを用いる場合に、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１，１−１〜１−４，２−１〜２−６，３，３ａ，４ ノード
１１ ＯＳＰＦモジュール
１２，１６ 記憶部
１３ ＥＣＭＰ切替モジュール
１４ 障害箇所特定モジュール
１５ ＥＲＰモジュール
１７ トポロジ情報収集モジュール
２１ ＥＲＰ
２２ サブネット
２３ 多重化接続
２４ Ｌ２リング
２５ 複数経路接続
３１ ＲＰＲモジュール
４１ ＢＦＤモジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害検出機能を有するレイヤ２ルーチングプロトコルに基づく処理を実行するレイヤ２処理部と、
所定の経路計算処理により宛先ごとの経路情報を生成し、ＥＣＭＰ機能を有するレイヤ３ルーチングプロトコルに基づく処理を実行するレイヤ３処理部と、
前記レイヤ２処理部が検出した障害の障害箇所を検出する障害箇所特定部と、
前記障害箇所を次転送先としかつＥＣＭＰが存在する宛先への経路を、前記宛先への他のＥＣＭＰ経路に切替えるよう前記経路情報を更新し、前記レイヤ３処理部へ前記障害箇所を通知するＥＣＭＰ切替部と、
を備え、
前記ＥＣＭＰ切替部は前記ＥＣＭＰに基づく前記経路情報更新処理がおわった後に、前記レイヤ３処理部に障害の発生を通知し、
この通知を受けた前記レイヤ３処理部は、前記障害箇所に基づいて前記所定の経路計算処理を実施して前記経路情報を更新する、ことを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記ＥＣＭＰ切替部が前記経路情報を更新する処理と、前記障害箇所に基づいた前記所定の経路計算処理と、を並行して実施する、ことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記レイヤ２ルーチングプロトコルをＥＲＰとし、
ＥＲＰ制御フレームを用いて自装置が接続するＥＲＰ網内のトポロジ情報を収集するトポロジ情報収集部、
をさらに備え、
前記障害箇所特定部は、前記トポロジ情報に基づいて障害箇所を検出する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の中継装置。
【請求項４】
前記レイヤ２ルーチングプロトコルをＲＰＲとし、
前記レイヤ２処理部は、ＲＰＲプロトコルの処理としてトポロジ情報を取得し、
前記障害箇所特定部は、前記トポロジ情報に基づいて障害箇所を検出する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の中継装置。
【請求項５】
前記レイヤ２ルーチングプロトコルをＢＦＤとし、
前記レイヤ２処理部は、ＢＦＤフレームを用いて同一のセグメントに属する隣接する中継機器の監視を行い、ＢＦＤフレームの不着により隣接する中継機器の障害を検出し、障害を検出した中継機器へ送信したＢＦＤフレーム内に格納された宛先の識別情報を前記障害箇所とする、ことを特徴とする請求項１または２に記載の中継装置。
【請求項６】
前記レイヤ２処理部は、同一のセグメントに属する中継装置のうち、ＥＣＭＰを有しない中継装置との間では、ＢＦＤフレームを用いた監視を行わない、ことを特徴とする請求項５に記載の中継装置。
【請求項７】
前記レイヤ２処理部は、自装置が高速な経路切換を要求する中継機器である場合に、同一のセグメントに属する隣接する高速な経路切替を要求する中継機器との間で相互に監視を行い、自装置が高速な経路切換を要求しない中継機器である場合は、同一のセグメントに属する隣接する中継機器の監視を行わない、ことを特徴とする請求項５または６に記載の中継装置。
【請求項８】
障害検出機能を有するレイヤ２ルーチングプロトコルに基づく処理を実行するレイヤ２処理ステップと、
所定の経路計算処理により宛先ごとの経路情報を生成し、ＥＣＭＰ機能を有するレイヤ３ルーチングプロトコルに基づく処理を実行するレイヤ３処理ステップと、
前記レイヤ２処理ステップで検出した障害の障害箇所を検出する障害箇所特定ステップと、
前記障害箇所を次転送先としかつＥＣＭＰが存在する宛先への経路を、前記宛先への他のＥＣＭＰ経路に切替えるよう前記経路情報を更新し、前記更新が完了した後に前記障害箇所をレイヤ３ルーチングプロトコルに通知するＥＣＭＰ切替ステップと、
前記ＥＣＭＰ切替ステップで通知された前記障害箇所に基づいて前記所定の経路計算処理を実施して前記経路情報を更新する経路更新ステップと、
を含むことを特徴とする中継方法。
【請求項１】
障害検出機能を有するレイヤ２ルーチングプロトコルに基づく処理を実行するレイヤ２処理部と、
所定の経路計算処理により宛先ごとの経路情報を生成し、ＥＣＭＰ機能を有するレイヤ３ルーチングプロトコルに基づく処理を実行するレイヤ３処理部と、
前記レイヤ２処理部が検出した障害の障害箇所を検出する障害箇所特定部と、
前記障害箇所を次転送先としかつＥＣＭＰが存在する宛先への経路を、前記宛先への他のＥＣＭＰ経路に切替えるよう前記経路情報を更新し、前記レイヤ３処理部へ前記障害箇所を通知するＥＣＭＰ切替部と、
を備え、
前記ＥＣＭＰ切替部は前記ＥＣＭＰに基づく前記経路情報更新処理がおわった後に、前記レイヤ３処理部に障害の発生を通知し、
この通知を受けた前記レイヤ３処理部は、前記障害箇所に基づいて前記所定の経路計算処理を実施して前記経路情報を更新する、ことを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記ＥＣＭＰ切替部が前記経路情報を更新する処理と、前記障害箇所に基づいた前記所定の経路計算処理と、を並行して実施する、ことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記レイヤ２ルーチングプロトコルをＥＲＰとし、
ＥＲＰ制御フレームを用いて自装置が接続するＥＲＰ網内のトポロジ情報を収集するトポロジ情報収集部、
をさらに備え、
前記障害箇所特定部は、前記トポロジ情報に基づいて障害箇所を検出する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の中継装置。
【請求項４】
前記レイヤ２ルーチングプロトコルをＲＰＲとし、
前記レイヤ２処理部は、ＲＰＲプロトコルの処理としてトポロジ情報を取得し、
前記障害箇所特定部は、前記トポロジ情報に基づいて障害箇所を検出する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の中継装置。
【請求項５】
前記レイヤ２ルーチングプロトコルをＢＦＤとし、
前記レイヤ２処理部は、ＢＦＤフレームを用いて同一のセグメントに属する隣接する中継機器の監視を行い、ＢＦＤフレームの不着により隣接する中継機器の障害を検出し、障害を検出した中継機器へ送信したＢＦＤフレーム内に格納された宛先の識別情報を前記障害箇所とする、ことを特徴とする請求項１または２に記載の中継装置。
【請求項６】
前記レイヤ２処理部は、同一のセグメントに属する中継装置のうち、ＥＣＭＰを有しない中継装置との間では、ＢＦＤフレームを用いた監視を行わない、ことを特徴とする請求項５に記載の中継装置。
【請求項７】
前記レイヤ２処理部は、自装置が高速な経路切換を要求する中継機器である場合に、同一のセグメントに属する隣接する高速な経路切替を要求する中継機器との間で相互に監視を行い、自装置が高速な経路切換を要求しない中継機器である場合は、同一のセグメントに属する隣接する中継機器の監視を行わない、ことを特徴とする請求項５または６に記載の中継装置。
【請求項８】
障害検出機能を有するレイヤ２ルーチングプロトコルに基づく処理を実行するレイヤ２処理ステップと、
所定の経路計算処理により宛先ごとの経路情報を生成し、ＥＣＭＰ機能を有するレイヤ３ルーチングプロトコルに基づく処理を実行するレイヤ３処理ステップと、
前記レイヤ２処理ステップで検出した障害の障害箇所を検出する障害箇所特定ステップと、
前記障害箇所を次転送先としかつＥＣＭＰが存在する宛先への経路を、前記宛先への他のＥＣＭＰ経路に切替えるよう前記経路情報を更新し、前記更新が完了した後に前記障害箇所をレイヤ３ルーチングプロトコルに通知するＥＣＭＰ切替ステップと、
前記ＥＣＭＰ切替ステップで通知された前記障害箇所に基づいて前記所定の経路計算処理を実施して前記経路情報を更新する経路更新ステップと、
を含むことを特徴とする中継方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１７５４２５（Ｐ２０１２−１７５４２５Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３５８７０（Ｐ２０１１−３５８７０）
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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