通信システム
【課題】複数のスイッチノードそれぞれにて、フレームデータを容易に振り分けて送信する。
【解決手段】スイッチノード200,300が、受信したフレームデータのコネクションを識別するための受信コネクション情報と、フレームデータを送信するコネクションを識別するための送信コネクション情報とを対応付けて記憶し、フレームデータを受信した際、受信したフレームデータの受信コネクション情報と対応付けられた送信コネクション情報を検索し、検索した送信コネクション情報のコネクションへフレームデータを振り分けて送信する。
【解決手段】スイッチノード200,300が、受信したフレームデータのコネクションを識別するための受信コネクション情報と、フレームデータを送信するコネクションを識別するための送信コネクション情報とを対応付けて記憶し、フレームデータを受信した際、受信したフレームデータの受信コネクション情報と対応付けられた送信コネクション情報を検索し、検索した送信コネクション情報のコネクションへフレームデータを振り分けて送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フレームデータ通信を行う通信システムに関し、特にリンクアグリゲーション方式を用いてフレームデータ通信を行う通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、複数の物理的な通信リンクを仮想的な1本のリンクとして扱うリンクアグリゲーション方式を用いた通信技術が普及している。
【0003】
複数のスイッチノードから構成され、このリンクアグリゲーション方式を用いてフレームデータの通信を行う通信システムにおいては、そのスイッチノードであるブリッジ型通信装置毎にリンクアグリゲーション処理が定義されている。この処理では、リンクアグリゲーションの通信ポートへフレームデータを送信する際に、フレームデータのMAC DA(Media Access Control Destination Address:送信先アドレス)やSA(Source Address:送信元アドレス)やその他フレームデータ内のフィールド(IP(Internet Protocol)アドレス)に基づいて、送信先の振り分け処理を実施している。
【0004】
また、リンクアグリゲーションを構成する物理的通信路および通信路内の論理的コネクションの各々の通信帯域を管理し、通信路を最適に配分する技術が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−115392号公報
【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、上述した技術においては、複数ポートでリンクアグリゲーションを構成したまま、フレームデータが幾ホップも転送される場合、毎ホップフレームデータ内のMACアドレスやIPアドレスを参照して振り分け処理を行う。
【0007】
そのため、受信したフレームデータについて、MACアドレスやIPアドレスが参照可能なフレームデータ(MACフレームやIPパケット)とするまでの処理を行わなければばらないという問題点がある。
【0008】
本発明の目的は、上述した課題を解決する通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の通信システムは、
受信したフレームデータを所望の宛先へ振り分けて送信する複数のスイッチノードから構成され、該複数のスイッチノード間でリンクアグリゲーション方式を用いてフレームデータ通信を行う通信システムにおいて、
前記複数のスイッチノードのうちの中継ノードは、
前記受信したフレームデータのコネクションを識別するための受信コネクション情報と、該フレームデータを送信するコネクションを識別するための送信コネクション情報とを対応付けて記憶するリンクアグリゲーションテーブルと、
前記フレームデータを受信した際、該受信したフレームデータの受信コネクション情報と対応付けられた送信コネクション情報を前記リンクアグリゲーションテーブルから検索し、検索した送信コネクション情報のコネクションへ前記フレームデータを振り分けて送信する簡易振り分け部とを有する。
【発明の効果】
【0010】
以上説明したように、本発明においては、複数のスイッチノードそれぞれにて、フレームデータを容易に振り分けて送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の通信システムの実施の一形態を示す図である。
【図2】図1に示した形態を詳細に示す図である。
【図3】図2に示した形態において送受信されるフレームデータの構造の一例を示す図である。
【図4】図2に示したスイッチノードの内部構成の一例を示す図である。
【図5】図4に示したリンクアグリゲーションテーブルの構造の一例を示す図である。
【図6】図4に示したコネクションラベルテーブルの構造の一例を示す図である。
【図7】図2に示したスイッチノードの内部構成の他の例を示す図である。
【図8】図2に示した形態において、通信路に障害が発生した場合の様子を示した図である。
【図9】図5に示したリンクアグリゲーションテーブルが記憶している対応付けが書き換えられた一例を示す図である。
【図10】スイッチノードによる障害情報の通知を行うシステムの一形態を示す図である。
【図11】本発明の通信システムの具体的な構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0013】
図1は、本発明の通信システムの実施の一形態を示す図である。
【0014】
本形態は図1に示すように、複数の通信装置であるスイッチノード100,200,300,400が直列に接続された形態となっている。ここでは、コネクション型通信網にてリンクアグリゲーション機能を実施する場合の通信装置が接続された形態を例に挙げて説明する。本形態の通信システムは、リンクアグリゲーション方式を用いてフレームデータ通信を行うものである。
【0015】
スイッチノード100は、接続コネクションのエッジに配置された既存のエッジ通信ノードである。また、スイッチノード100は、データ通信路(イーサネットポート)である通信路500−1から受信または通信路500−1へ送信するフレームデータ(通信フレーム)であるMACフレームの通信ストリームを、通信路600−1〜600−4のコネクション型の通信路を用いてスイッチノード200との間で送受信する。
【0016】
スイッチノード400は、接続コネクションのエッジに配置された既存のエッジ通信ノードである。また、スイッチノード400は、データ通信路(イーサネットポート)である通信路500−2から受信または通信路500−2へ送信するフレームデータであるMACフレームの通信ストリームを、通信路600−9〜600−12のコネクション型の通信路を用いてスイッチノード300との間で送受信する。
【0017】
スイッチノード200は、通信路600−1〜600−4を介して、スイッチノード100との間で通信を行う中継通信ノードである。また、スイッチノード200は、通信路600−5〜600−8を介して、スイッチノード300との間で通信を行う。また、スイッチノード200は、受信したフレームデータを所望の宛先へ振り分けて送信する。
【0018】
スイッチノード300は、通信路600−5〜600−8を介して、スイッチノード200との間で通信を行う中継通信ノードである。また、スイッチノード300は、通信路600−9〜600−12を介して、スイッチノード400との間で通信を行う。また、スイッチノード300は、受信したフレームデータを所望の宛先へ振り分けて送信する。
【0019】
ここで、通信路600−1〜600−12は、FASTETHERNET、ギガビットイーサネットや、10Gビットイーサネット等のイーサネットメディアであっても良い。また、通信路600−1〜600−12は、WDM(Wavelength Division Multiplexing)装置を介した波長パス(例えば、通信路600−1〜600−12が互いに異なる通信波長を持った通信路で波長多重して転送される)であっても良い。また、通信路600−1〜600−12は、ITU−TG.7041,G.7042で規定されるイーサネットOVER SONET(Synchronous Optical NETwork)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy)のコネクションパスであっても良い。また、通信路600−1〜600−12は、ITU−TのG.709で規格化途上のイーサネットOVER OTN(Optical Transport Network)のコネクションパスや、IEEE802.1Qayで規格化途上のPBB−TE(Provider Backbone Bridging−Traffic Engineering)やIETFとITU−Tで規格化途上のMPLS−TP(Multi Protocol Label Switching−Transport Profile)のコネクションパスであっても良い。なお、通信路600−1〜600−12は、物理データ通信路と論理データ通信路とを含むものとして示している。
【0020】
スイッチノード100が通信路500−1から受信したフレームデータは、スイッチノード100に具備されたリンクアグリゲーション振分機能である振り分けブロック110によって通信路600−1〜600−4へ振り分けられる。これにより、実際に通信する通信パスを決定して通信を行う。
【0021】
具体的には、スイッチノード100は、通信路500−1から受信したフレームデータについて宛先検索機能を行って送信先ポートを決定する。その後、スイッチノード100は、当該フレームデータのMACアドレスやIPアドレスを元に振り分けブロック110にてリンクアグリゲーショングループのメンバポートの内の1つの宛先ポートを選択する「振り分け処理」を実施し、宛先ポートへ向けて当該フレームデータを送信する。その際、MPLS−TPやPBB−TEの通信方式の場合には、スイッチノード100は、スイッチノード200以降のスイッチノードにて転送用に用いるコネクション情報となるコネクション識別子を元のフレームデータに付加して送信する。なお、これらの処理は、既存のリンクアグリゲーション処理である。そのため、スイッチノード100の具体的な内部構成についての説明は、ここでは省略する。
【0022】
また、スイッチノード400が通信路500−2から受信したフレームデータは、スイッチノード400に具備されたリンクアグリゲーション振分機能である振り分けブロック410によって通信路600−9〜600−12へ振り分けられる。これにより、実際に通信する通信パスを決定して通信を行う。
【0023】
図2は、図1に示した形態を詳細に示す図である。
【0024】
図2に示すように、スイッチノード200には、簡易振り分けブロック210が設けられている。また、スイッチノード300には、簡易振り分けブロック310が設けられている。なお、図2には、スイッチノード200,300それぞれに簡易振り分けブロックが1つずつ設けられている場合を例に挙げて示しているが、スイッチノード100からスイッチノード400への方向へ送信されるフレームデータを振り分けるものと、スイッチノード400からスイッチノード100への方向へ送信されるフレームデータを振り分けるものとで、別個のものが設けられているものであっても良い。
【0025】
従来の通信システムにおける図2に示したスイッチノード200およびスイッチノード300が配置されている位置に配置されたスイッチノードでは、リンクアグリゲーションをノード毎に実施する。すなわち、互いに隣接するスイッチノード間の通信路を送信されてきたフレームデータは、受信したスイッチノードでリンクアグリゲーション振分処理が行われ、次段(次ホップ)のスイッチノードへ転送され、次ホップのスイッチノードで再度リンクアグリゲーション振分処理が行われる。
【0026】
このとき、各スイッチノードにて、フレームデータに含まれている送信元MACアドレス情報、宛先MACアドレス情報や、送信元IPアドレス、宛先IPアドレスやその他のフィールドの情報を用いてフレームデータの送信先物理リンクを決定する、いわゆる「振り分け処理」をHASHING等の方法を用いて実施して、宛先物理リンクを決定している。
【0027】
図3は、図2に示した形態において送受信されるフレームデータの構造の一例を示す図である。
【0028】
図3に示したフレームデータは、宛先アドレス、送信元アドレス、TAG識別子、優先度、CFI、VLAN TAG、TYPE、IPヘッダ、送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、IPデータおよびFCSから構成されている。これらの各フィールドは、一般的なフレームデータを構成するフィールドと同じである。
【0029】
本願発明では、図2に示した簡易振り分けブロック210,310を使用することにより、スイッチノード200,300にて行う「振り分け処理」を簡便にする。
【0030】
図4は、図2に示したスイッチノード200の内部構成の一例を示す図である。なお、図2に示したスイッチノード300の内部構成も同様の構成である。
【0031】
図2に示したスイッチノード200の簡易振り分けブロック210には図4に示すように、簡易振り分け部211と、リンクアグリゲーションテーブル212と、コネクションラベルテーブル213と、パケットスイッチ214と、リンク監視部215−1〜215−4とが設けられている。
【0032】
リンクアグリゲーションテーブル212は、リンクアグリゲーションのグループを識別するためのリンクアグリゲーショングループ識別情報と、スイッチノード200が受信したフレームデータのコネクションを識別するための受信コネクション情報と、フレームデータを送信するコネクションを識別するための送信コネクション情報とを対応付けて記憶する。
【0033】
図5は、図4に示したリンクアグリゲーションテーブル212の構造の一例を示す図である。
【0034】
図4に示したリンクアグリゲーションテーブル212には図5に示すように、リンクアグリゲーショングループ識別情報であるリンクアグリゲーショングループ(LAG)と、受信コネクション情報と、送信コネクション情報とが対応付けられてあらかじめ記憶されている。
【0035】
ここで、コネクション情報とは、MPLSラベルIDや物理レイヤの伝送パスID、VLANやSDHコネクション、OTNコネクション、λコネクションと言ったコネクションを識別可能な情報であり、受信したフレームデータに付加されているものである。
【0036】
例えば、図5に示すように、リンクアグリゲーショングループ「1」と受信コネクション情報「MPLS100」と、送信コネクション情報「MPLS500」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「1」であり、且つ受信コネクション情報が「MPLS100」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「MPLS500」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「1」と受信コネクション情報「MPLS200」と、送信コネクション情報「MPLS600」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「1」であり、且つ受信コネクション情報が「MPLS200」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「MPLS600」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「1」と受信コネクション情報「MPLS300」と、送信コネクション情報「MPLS700」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「1」であり、且つ受信コネクション情報が「MPLS300」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「MPLS700」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「2」と受信コネクション情報「Λ10」と、送信コネクション情報「SDH60」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「2」であり、且つ受信コネクション情報が「Λ10」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「SDH60」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「2」と受信コネクション情報「Λ20」と、送信コネクション情報「MPLS50」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「2」であり、且つ受信コネクション情報が「Λ20」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「MPLS50」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「2」と受信コネクション情報「SDH30」と、送信コネクション情報「Λ40」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「2」であり、且つ受信コネクション情報が「SDH30」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「Λ40」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「3」と受信コネクション情報「OTN1000」と、送信コネクション情報「OTN1100」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「3」であり、且つ受信コネクション情報が「OTN1000」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「OTN1100」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「3」と受信コネクション情報「OTN1001」と、送信コネクション情報「OTN1101」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「3」であり、且つ受信コネクション情報が「OTN1001」である場合、簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「OTN1101」であるコネクションに振り分けられる。
【0037】
簡易振り分け部211は、スイッチノード200がフレームデータを受信した際、受信したフレームデータがリンクアグリゲーションに属するものであるかどうかを確認する。また、簡易振り分け部211は、当該フレームデータがリンクアグリゲーションに属するものであると確認した場合、使用しているリンクアグリゲーションのグループのリンクアグリゲーショングループ識別情報および受信コネクション情報と対応付けられた送信コネクション情報をリンクアグリゲーションテーブル212から検索する。また、簡易振り分け部211は、リンクアグリゲーションテーブル212から検索した送信コネクション情報のコネクションへフレームデータを振り分けてパケットスイッチ214を介してスイッチノード300へ送信する。なお、図4では、簡易振り分け部211が通信路600−1〜600−4にて共通に用いられる(1つである)場合を例に挙げて示したが、通信路600−1〜600−4ごとに1つずつ設けられているものであっても良い。
【0038】
このように、スイッチノード100の振り分けブロック110にて振り分けられ、通信路600−1〜600−4を介して送信されてきたフレームデータ(ここではMACフレーム)が、スイッチノード200にて受信されると、簡易振り分けブロック210のリンクアグリゲーションテーブル212に記憶されている情報に基づいて、当該フレームデータが簡易振り分け部211にて振り分けられて次段のスイッチノード300へ送信される。
【0039】
また、簡易振り分け部211は、フレームデータの振り分けに、コネクションラベルテーブル213に記憶されている情報を用いる。つまり、簡易振り分け部211は、フレームデータを受信した際、当該フレームデータを受信した受信ポートの受信ポート番号および受信コネクション情報と対応付けられた送信ポート番号および送信コネクション情報をコネクションラベルテーブル213から検索する。また、簡易振り分け部211は、検索した送信ポート番号の送信ポートおよび送信コネクション情報のコネクションへ、当該フレームデータを振り分けてパケットスイッチ214を介してスイッチノード300へ送信する。
【0040】
コネクションラベルテーブル213は、受信コネクション情報と、送信コネクション情報と、フレームデータを受信した受信ポートを識別するための受信ポート番号と、フレームデータを送信する送信ポートを識別するための送信ポート番号とを対応付けて記憶する。この受信ポートおよび送信ポートは、スイッチノード200に複数設けられているものである。
【0041】
図6は、図4に示したコネクションラベルテーブル213の構造の一例を示す図である。
【0042】
図4に示したコネクションラベルテーブル213には図6に示すように、受信ポート番号と、受信コネクション情報と、送信コネクション情報とが対応付けられてあらかじめ記憶されている。
【0043】
例えば、受信ポート番号「1」と、受信コネクション情報「MPLS100」と、送信ポート「4」と、送信コネクション情報「MPLS100」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「1」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「MPLS100」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「4」であり、送信コネクション情報が「MPLS100」であるコネクションに振り分けられる。また、受信ポート番号「1」と、受信コネクション情報「MPLS200」と、送信ポート「4」と、送信コネクション情報「MPLS200」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「1」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「MPLS200」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「4」であり、送信コネクション情報が「MPLS200」であるコネクションに振り分けられる。また、受信ポート番号「7」と、受信コネクション情報「MPLS300」と、送信ポート「8」と、送信コネクション情報「MPLS300」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「7」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「MPLS300」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「8」であり、送信コネクション情報が「MPLS300」であるコネクションに振り分けられる。また、受信ポート番号「2」と、受信コネクション情報「Λ100」と、送信ポート「5」と、送信コネクション情報「Λ800」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「2」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「Λ100」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「5」であり、送信コネクション情報が「Λ800」であるコネクションに振り分けられる。また、受信ポート番号「2」と、受信コネクション情報「SDH200」と、送信ポート「5」と、送信コネクション情報「SDH900」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「2」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「SDH200」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「5」であり、送信コネクション情報が「SDH900」であるコネクションに振り分けられる。また、受信ポート番号「2」と、受信コネクション情報「OTN300」と、送信ポート「5」と、送信コネクション情報「OTN1000」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「2」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「OTN300」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「5」であり、送信コネクション情報が「OTN1000」であるコネクションに振り分けられる。また、受信ポート番号「3」と、受信コネクション情報「PBB−TE1000」と、送信ポート「6」と、送信コネクション情報「PBB−TE2000」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「3」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「PBB−TE1000」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「6」であり、送信コネクション情報が「PBB−TE2000」であるコネクションに振り分けられる。
【0044】
パケットスイッチ214は、簡易振り分け部211にて振り分けられたフレームデータを、その送信コネクションや送信ポートに基づいてスイッチングして出力する。
【0045】
上述したように、受信コネクション情報と送信コネクション情報とを1対1で対応付けることによって、受信トラフィックのフレームデータ内部のMACアドレスやIPアドレスと言ったフィールドを取り出して出力ポートを決定する「振り分け処理」を無くすることができる。MACアドレスや、IPアドレス情報を受信フレームから取り出すには、受信フレームの先頭から長いバイトに関わる情報を一旦蓄積する処理、その中から特定のヘッダ情報を抽出する処理、抽出したヘッダ情報をHASHing等の手段で振り分け先を決定する演算処理を行わなければならない。本発明においては、これらの処理を省略することができ、処理の簡素化に寄与する構成を取ることが可能となる。
【0046】
また、リンク監視部215−1〜215−4それぞれは、通信リンクである通信路600−5〜600−8それぞれに障害が発生しているかどうかを監視する。また、リンク監視部215−1〜215−4は、通信路600−5〜600−8に障害が発生していることを検出した場合、リンクアグリゲーションテーブル212に記憶されている対応付け情報を書き換える。具体的な書き換えの方法については、後述する。なお、図4では、リンク監視部215−1〜215−4それぞれが通信路600−5〜600−8それぞれに設けられている場合を例に挙げて示したが、通信路600−5〜600−8にて共通に用いられる(1つである)ものとして1つだけが設けられているものであっても良い。
【0047】
図7は、図2に示したスイッチノード200の内部構成の他の例を示す図である。
【0048】
図2に示したスイッチノード200の簡易振り分けブロック220には図7に示すように、図4に示したリンク監視部215−1〜215−4が1つに共通化されたリンク監視部215が設けられている。また、簡易振り分けブロック220には、図4に示した簡易振り分け部211、リンクアグリゲーションテーブル212、コネクションラベルテーブル213およびパケットスイッチ214に加え、スイッチノード300からスイッチノード100へ送信されるフレームデータに対して処理を行う簡易振り分け部217およびリンク監視部216が設けられている。
【0049】
簡易振り分け部217の機能は、簡易振り分け部211の機能と同じであり、スイッチノード300からスイッチノード100へ送信されるフレームデータを振り分ける。
【0050】
リンク監視部216は、スイッチノード100との間の通信路に障害が発生しているかどうかを監視する。また、リンク監視部216は、スイッチノード100との間の通信路に障害が発生していることを検出した場合、リンクアグリゲーションテーブル212に記憶されている対応付け情報を書き換える。
【0051】
ここで、図4および図7では、スイッチノード200が有する構成要素のうち、コネクションオリエンテッドイーサネット上に接続されたスイッチノードが有する宛先ルックアップ機能やFDBテーブルの管理を省略して、特にコネクションラベルテーブルのみを定義して受信フレームの送信先を決定する通信方式を記載している。これらのフレーム転送に関わる方式内容は、上述したMPLS−TPやPBB−TEの技術として当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないため、その詳細な構成は省略する。
【0052】
また、図4に示したリンク監視部215−1〜215−4および図7に示したリンク監視部215,216は、通信路600−1〜600−8のコネクションオリエンテッド論理データ通信路上で、通信コネクションが劣化、障害状態に無いかどうかを監視する監視手段である。これらは、WDM、SDH、OTN装置の各種通信アラームを監視してコネクション障害を検出する機能や、イーサネット媒体上でOAMフレームを常時通信して、通信断を監視するETHERNET−OAM、MPLS−OAM機能に関わる監視機能を持つ。これらの機能は当事者にとってよく知られている技術であり、本発明を実施する上での1手段であるが、発明内容には関与しないため、その詳細な構成は省略する。
【0053】
以下、上述したリンク監視部215−1〜215−4が障害発生を検出した場合の具体的な処理について説明する。
【0054】
図8は、図2に示した形態において、通信路600−6に障害が発生した場合の様子を示した図である。
【0055】
図8に示すように、通信路600−6(図8の×印)に障害が発生した場合、他の通信路(ここでは、通信路600−7)への振り分け処理、つまり迂回動作が行われる。
【0056】
このとき、通信路600−6を監視しているリンク監視部215−2によって、リンクアグリゲーションテーブル212が記憶している対応付けが書き換えられる(変更される)。
【0057】
図9は、図5に示したリンクアグリゲーションテーブル212が記憶している対応付けが書き換えられた一例を示す図である。
【0058】
図9に示すように、通信路600−6に障害が発生したことをリンク監視部215−2が検出した場合、障害が発生した通信リンク(ここでは、MPLS600)へフレームデータを送信しないようにリンクアグリゲーションテーブル212に記憶されている対応付けを書き換える。このとき、リンク監視部215−2は、リンクアグリゲーションテーブル212に記憶されている送信コネクション情報のうち、障害が発生した通信リンクへフレームデータを送信する送信コネクション情報を、障害が発生していない通信リンクの送信コネクション情報(ここでは、MPLS700)へ書き換える。これにより、障害迂回動作を行う。
【0059】
本動作も既存リンクアグリゲーション機能でMACアドレスやIPアドレスを用いた振り分けのやり直し(再振り分け)で実施していた動作を、簡便に切替えることが可能となる。
【0060】
また、通信路に障害が発生したことを検出した場合、その障害が発生した旨を示す情報を、他のスイッチノードへ通知するものであっても良い。
【0061】
図10は、スイッチノードによる障害情報の通知を行うシステムの一形態を示す図である。
【0062】
図10に示すように、スイッチノード200とスイッチノード300との間に、スイッチノード700およびスイッチノード800が接続されている形態を例に挙げる。スイッチノード200とスイッチノード700との間の通信路の一部にて障害が発生したことがスイッチノード700にて検出された場合、障害を検出したスイッチノード700は障害が発生した旨やその通信障害状態を示す障害発生情報をスイッチノード300へ通知する警報転送動作を併せて実施する。これに併せてスイッチノード200とスイッチノード300との双方にてリンクアグリゲーションの切替制御を実施して、故障区間を迂回する切替動作を定義することが可能となる。
【0063】
図11は、本発明の通信システムの具体的な構成例を示す図である。
【0064】
図11に示すように、通信ネットワークのエッジであるリンクアグリゲーション振り分けブロック20,21とMPLSラベルパス端点30,31の間に高速OTN通信路、OTNパス、Ethernet通信路、MPLS−TPラベルパスを介して接続された、中継ノードとなるMPLSラベルパススイッチング40〜44およびODU(Optical Channel Data Unit)−XC(クロスコネクト)50〜53に設けられた簡易振り分け部10によって、上述した簡易振り分けを実現することができる。
【0065】
なお、上述した通信システムは、CO(Connection Oriented)−ETHERNET通信方式やクロスコネクトスイッチ方式に適用される。
【0066】
このように、コネクション型スイッチノード装置にて、リンクアグリゲーションの転送と故障時切替えとを簡便に実施することが可能となる。
【0067】
その理由は、既存のMACアドレスやIPアドレスを用いた「振り分け方式」の代わりに、受信コネクションと送信コネクションの間の接続状態を定義、切り替えることで、リンクアグリゲーションの転送と切替を実施したためである。
【0068】
また、コネクションには、様々な物理的または論理的通信コネクションを定義することが可能であり、メディアに依存しないリンクアグリゲーションを構成することが可能となる。
【0069】
その理由は、既存のMACアドレスやIPアドレスのみを用いた振り分け方法では無い、コネクションと言う概念を導入することで、如何なるコネクション同士をもリンクアグリゲーションとして、簡単にハンドリングすることが可能であるからである。
【符号の説明】
【0070】
10,211,217 簡易振り分け部
20,21 リンクアグリゲーション振り分けブロック
30,31 MPLSラベルパス端点
40〜44 MPLSラベルパススイッチング
50〜53 ODU−XC
100,200,300,400,700,800 スイッチノード
110,410 振り分けブロック
210,220,310 簡易振り分けブロック
212 リンクアグリゲーションテーブル
213 コネクションラベルテーブル
214 パケットスイッチ
215,215−1〜215−4,216 リンク監視部
500−1〜500−2,600−1〜600−12 通信路
【技術分野】
【0001】
本発明は、フレームデータ通信を行う通信システムに関し、特にリンクアグリゲーション方式を用いてフレームデータ通信を行う通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、複数の物理的な通信リンクを仮想的な1本のリンクとして扱うリンクアグリゲーション方式を用いた通信技術が普及している。
【0003】
複数のスイッチノードから構成され、このリンクアグリゲーション方式を用いてフレームデータの通信を行う通信システムにおいては、そのスイッチノードであるブリッジ型通信装置毎にリンクアグリゲーション処理が定義されている。この処理では、リンクアグリゲーションの通信ポートへフレームデータを送信する際に、フレームデータのMAC DA(Media Access Control Destination Address:送信先アドレス)やSA(Source Address:送信元アドレス)やその他フレームデータ内のフィールド(IP(Internet Protocol)アドレス)に基づいて、送信先の振り分け処理を実施している。
【0004】
また、リンクアグリゲーションを構成する物理的通信路および通信路内の論理的コネクションの各々の通信帯域を管理し、通信路を最適に配分する技術が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−115392号公報
【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、上述した技術においては、複数ポートでリンクアグリゲーションを構成したまま、フレームデータが幾ホップも転送される場合、毎ホップフレームデータ内のMACアドレスやIPアドレスを参照して振り分け処理を行う。
【0007】
そのため、受信したフレームデータについて、MACアドレスやIPアドレスが参照可能なフレームデータ(MACフレームやIPパケット)とするまでの処理を行わなければばらないという問題点がある。
【0008】
本発明の目的は、上述した課題を解決する通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の通信システムは、
受信したフレームデータを所望の宛先へ振り分けて送信する複数のスイッチノードから構成され、該複数のスイッチノード間でリンクアグリゲーション方式を用いてフレームデータ通信を行う通信システムにおいて、
前記複数のスイッチノードのうちの中継ノードは、
前記受信したフレームデータのコネクションを識別するための受信コネクション情報と、該フレームデータを送信するコネクションを識別するための送信コネクション情報とを対応付けて記憶するリンクアグリゲーションテーブルと、
前記フレームデータを受信した際、該受信したフレームデータの受信コネクション情報と対応付けられた送信コネクション情報を前記リンクアグリゲーションテーブルから検索し、検索した送信コネクション情報のコネクションへ前記フレームデータを振り分けて送信する簡易振り分け部とを有する。
【発明の効果】
【0010】
以上説明したように、本発明においては、複数のスイッチノードそれぞれにて、フレームデータを容易に振り分けて送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の通信システムの実施の一形態を示す図である。
【図2】図1に示した形態を詳細に示す図である。
【図3】図2に示した形態において送受信されるフレームデータの構造の一例を示す図である。
【図4】図2に示したスイッチノードの内部構成の一例を示す図である。
【図5】図4に示したリンクアグリゲーションテーブルの構造の一例を示す図である。
【図6】図4に示したコネクションラベルテーブルの構造の一例を示す図である。
【図7】図2に示したスイッチノードの内部構成の他の例を示す図である。
【図8】図2に示した形態において、通信路に障害が発生した場合の様子を示した図である。
【図9】図5に示したリンクアグリゲーションテーブルが記憶している対応付けが書き換えられた一例を示す図である。
【図10】スイッチノードによる障害情報の通知を行うシステムの一形態を示す図である。
【図11】本発明の通信システムの具体的な構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0013】
図1は、本発明の通信システムの実施の一形態を示す図である。
【0014】
本形態は図1に示すように、複数の通信装置であるスイッチノード100,200,300,400が直列に接続された形態となっている。ここでは、コネクション型通信網にてリンクアグリゲーション機能を実施する場合の通信装置が接続された形態を例に挙げて説明する。本形態の通信システムは、リンクアグリゲーション方式を用いてフレームデータ通信を行うものである。
【0015】
スイッチノード100は、接続コネクションのエッジに配置された既存のエッジ通信ノードである。また、スイッチノード100は、データ通信路(イーサネットポート)である通信路500−1から受信または通信路500−1へ送信するフレームデータ(通信フレーム)であるMACフレームの通信ストリームを、通信路600−1〜600−4のコネクション型の通信路を用いてスイッチノード200との間で送受信する。
【0016】
スイッチノード400は、接続コネクションのエッジに配置された既存のエッジ通信ノードである。また、スイッチノード400は、データ通信路(イーサネットポート)である通信路500−2から受信または通信路500−2へ送信するフレームデータであるMACフレームの通信ストリームを、通信路600−9〜600−12のコネクション型の通信路を用いてスイッチノード300との間で送受信する。
【0017】
スイッチノード200は、通信路600−1〜600−4を介して、スイッチノード100との間で通信を行う中継通信ノードである。また、スイッチノード200は、通信路600−5〜600−8を介して、スイッチノード300との間で通信を行う。また、スイッチノード200は、受信したフレームデータを所望の宛先へ振り分けて送信する。
【0018】
スイッチノード300は、通信路600−5〜600−8を介して、スイッチノード200との間で通信を行う中継通信ノードである。また、スイッチノード300は、通信路600−9〜600−12を介して、スイッチノード400との間で通信を行う。また、スイッチノード300は、受信したフレームデータを所望の宛先へ振り分けて送信する。
【0019】
ここで、通信路600−1〜600−12は、FASTETHERNET、ギガビットイーサネットや、10Gビットイーサネット等のイーサネットメディアであっても良い。また、通信路600−1〜600−12は、WDM(Wavelength Division Multiplexing)装置を介した波長パス(例えば、通信路600−1〜600−12が互いに異なる通信波長を持った通信路で波長多重して転送される)であっても良い。また、通信路600−1〜600−12は、ITU−TG.7041,G.7042で規定されるイーサネットOVER SONET(Synchronous Optical NETwork)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy)のコネクションパスであっても良い。また、通信路600−1〜600−12は、ITU−TのG.709で規格化途上のイーサネットOVER OTN(Optical Transport Network)のコネクションパスや、IEEE802.1Qayで規格化途上のPBB−TE(Provider Backbone Bridging−Traffic Engineering)やIETFとITU−Tで規格化途上のMPLS−TP(Multi Protocol Label Switching−Transport Profile)のコネクションパスであっても良い。なお、通信路600−1〜600−12は、物理データ通信路と論理データ通信路とを含むものとして示している。
【0020】
スイッチノード100が通信路500−1から受信したフレームデータは、スイッチノード100に具備されたリンクアグリゲーション振分機能である振り分けブロック110によって通信路600−1〜600−4へ振り分けられる。これにより、実際に通信する通信パスを決定して通信を行う。
【0021】
具体的には、スイッチノード100は、通信路500−1から受信したフレームデータについて宛先検索機能を行って送信先ポートを決定する。その後、スイッチノード100は、当該フレームデータのMACアドレスやIPアドレスを元に振り分けブロック110にてリンクアグリゲーショングループのメンバポートの内の1つの宛先ポートを選択する「振り分け処理」を実施し、宛先ポートへ向けて当該フレームデータを送信する。その際、MPLS−TPやPBB−TEの通信方式の場合には、スイッチノード100は、スイッチノード200以降のスイッチノードにて転送用に用いるコネクション情報となるコネクション識別子を元のフレームデータに付加して送信する。なお、これらの処理は、既存のリンクアグリゲーション処理である。そのため、スイッチノード100の具体的な内部構成についての説明は、ここでは省略する。
【0022】
また、スイッチノード400が通信路500−2から受信したフレームデータは、スイッチノード400に具備されたリンクアグリゲーション振分機能である振り分けブロック410によって通信路600−9〜600−12へ振り分けられる。これにより、実際に通信する通信パスを決定して通信を行う。
【0023】
図2は、図1に示した形態を詳細に示す図である。
【0024】
図2に示すように、スイッチノード200には、簡易振り分けブロック210が設けられている。また、スイッチノード300には、簡易振り分けブロック310が設けられている。なお、図2には、スイッチノード200,300それぞれに簡易振り分けブロックが1つずつ設けられている場合を例に挙げて示しているが、スイッチノード100からスイッチノード400への方向へ送信されるフレームデータを振り分けるものと、スイッチノード400からスイッチノード100への方向へ送信されるフレームデータを振り分けるものとで、別個のものが設けられているものであっても良い。
【0025】
従来の通信システムにおける図2に示したスイッチノード200およびスイッチノード300が配置されている位置に配置されたスイッチノードでは、リンクアグリゲーションをノード毎に実施する。すなわち、互いに隣接するスイッチノード間の通信路を送信されてきたフレームデータは、受信したスイッチノードでリンクアグリゲーション振分処理が行われ、次段(次ホップ)のスイッチノードへ転送され、次ホップのスイッチノードで再度リンクアグリゲーション振分処理が行われる。
【0026】
このとき、各スイッチノードにて、フレームデータに含まれている送信元MACアドレス情報、宛先MACアドレス情報や、送信元IPアドレス、宛先IPアドレスやその他のフィールドの情報を用いてフレームデータの送信先物理リンクを決定する、いわゆる「振り分け処理」をHASHING等の方法を用いて実施して、宛先物理リンクを決定している。
【0027】
図3は、図2に示した形態において送受信されるフレームデータの構造の一例を示す図である。
【0028】
図3に示したフレームデータは、宛先アドレス、送信元アドレス、TAG識別子、優先度、CFI、VLAN TAG、TYPE、IPヘッダ、送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、IPデータおよびFCSから構成されている。これらの各フィールドは、一般的なフレームデータを構成するフィールドと同じである。
【0029】
本願発明では、図2に示した簡易振り分けブロック210,310を使用することにより、スイッチノード200,300にて行う「振り分け処理」を簡便にする。
【0030】
図4は、図2に示したスイッチノード200の内部構成の一例を示す図である。なお、図2に示したスイッチノード300の内部構成も同様の構成である。
【0031】
図2に示したスイッチノード200の簡易振り分けブロック210には図4に示すように、簡易振り分け部211と、リンクアグリゲーションテーブル212と、コネクションラベルテーブル213と、パケットスイッチ214と、リンク監視部215−1〜215−4とが設けられている。
【0032】
リンクアグリゲーションテーブル212は、リンクアグリゲーションのグループを識別するためのリンクアグリゲーショングループ識別情報と、スイッチノード200が受信したフレームデータのコネクションを識別するための受信コネクション情報と、フレームデータを送信するコネクションを識別するための送信コネクション情報とを対応付けて記憶する。
【0033】
図5は、図4に示したリンクアグリゲーションテーブル212の構造の一例を示す図である。
【0034】
図4に示したリンクアグリゲーションテーブル212には図5に示すように、リンクアグリゲーショングループ識別情報であるリンクアグリゲーショングループ(LAG)と、受信コネクション情報と、送信コネクション情報とが対応付けられてあらかじめ記憶されている。
【0035】
ここで、コネクション情報とは、MPLSラベルIDや物理レイヤの伝送パスID、VLANやSDHコネクション、OTNコネクション、λコネクションと言ったコネクションを識別可能な情報であり、受信したフレームデータに付加されているものである。
【0036】
例えば、図5に示すように、リンクアグリゲーショングループ「1」と受信コネクション情報「MPLS100」と、送信コネクション情報「MPLS500」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「1」であり、且つ受信コネクション情報が「MPLS100」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「MPLS500」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「1」と受信コネクション情報「MPLS200」と、送信コネクション情報「MPLS600」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「1」であり、且つ受信コネクション情報が「MPLS200」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「MPLS600」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「1」と受信コネクション情報「MPLS300」と、送信コネクション情報「MPLS700」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「1」であり、且つ受信コネクション情報が「MPLS300」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「MPLS700」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「2」と受信コネクション情報「Λ10」と、送信コネクション情報「SDH60」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「2」であり、且つ受信コネクション情報が「Λ10」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「SDH60」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「2」と受信コネクション情報「Λ20」と、送信コネクション情報「MPLS50」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「2」であり、且つ受信コネクション情報が「Λ20」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「MPLS50」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「2」と受信コネクション情報「SDH30」と、送信コネクション情報「Λ40」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「2」であり、且つ受信コネクション情報が「SDH30」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「Λ40」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「3」と受信コネクション情報「OTN1000」と、送信コネクション情報「OTN1100」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「3」であり、且つ受信コネクション情報が「OTN1000」である場合、当該フレームデータは簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「OTN1100」であるコネクションに振り分けられる。また、リンクアグリゲーショングループ「3」と受信コネクション情報「OTN1001」と、送信コネクション情報「OTN1101」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200が受信したフレームデータのリンクアグリゲーショングループが「3」であり、且つ受信コネクション情報が「OTN1001」である場合、簡易振り分け部211にて送信コネクション情報が「OTN1101」であるコネクションに振り分けられる。
【0037】
簡易振り分け部211は、スイッチノード200がフレームデータを受信した際、受信したフレームデータがリンクアグリゲーションに属するものであるかどうかを確認する。また、簡易振り分け部211は、当該フレームデータがリンクアグリゲーションに属するものであると確認した場合、使用しているリンクアグリゲーションのグループのリンクアグリゲーショングループ識別情報および受信コネクション情報と対応付けられた送信コネクション情報をリンクアグリゲーションテーブル212から検索する。また、簡易振り分け部211は、リンクアグリゲーションテーブル212から検索した送信コネクション情報のコネクションへフレームデータを振り分けてパケットスイッチ214を介してスイッチノード300へ送信する。なお、図4では、簡易振り分け部211が通信路600−1〜600−4にて共通に用いられる(1つである)場合を例に挙げて示したが、通信路600−1〜600−4ごとに1つずつ設けられているものであっても良い。
【0038】
このように、スイッチノード100の振り分けブロック110にて振り分けられ、通信路600−1〜600−4を介して送信されてきたフレームデータ(ここではMACフレーム)が、スイッチノード200にて受信されると、簡易振り分けブロック210のリンクアグリゲーションテーブル212に記憶されている情報に基づいて、当該フレームデータが簡易振り分け部211にて振り分けられて次段のスイッチノード300へ送信される。
【0039】
また、簡易振り分け部211は、フレームデータの振り分けに、コネクションラベルテーブル213に記憶されている情報を用いる。つまり、簡易振り分け部211は、フレームデータを受信した際、当該フレームデータを受信した受信ポートの受信ポート番号および受信コネクション情報と対応付けられた送信ポート番号および送信コネクション情報をコネクションラベルテーブル213から検索する。また、簡易振り分け部211は、検索した送信ポート番号の送信ポートおよび送信コネクション情報のコネクションへ、当該フレームデータを振り分けてパケットスイッチ214を介してスイッチノード300へ送信する。
【0040】
コネクションラベルテーブル213は、受信コネクション情報と、送信コネクション情報と、フレームデータを受信した受信ポートを識別するための受信ポート番号と、フレームデータを送信する送信ポートを識別するための送信ポート番号とを対応付けて記憶する。この受信ポートおよび送信ポートは、スイッチノード200に複数設けられているものである。
【0041】
図6は、図4に示したコネクションラベルテーブル213の構造の一例を示す図である。
【0042】
図4に示したコネクションラベルテーブル213には図6に示すように、受信ポート番号と、受信コネクション情報と、送信コネクション情報とが対応付けられてあらかじめ記憶されている。
【0043】
例えば、受信ポート番号「1」と、受信コネクション情報「MPLS100」と、送信ポート「4」と、送信コネクション情報「MPLS100」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「1」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「MPLS100」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「4」であり、送信コネクション情報が「MPLS100」であるコネクションに振り分けられる。また、受信ポート番号「1」と、受信コネクション情報「MPLS200」と、送信ポート「4」と、送信コネクション情報「MPLS200」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「1」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「MPLS200」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「4」であり、送信コネクション情報が「MPLS200」であるコネクションに振り分けられる。また、受信ポート番号「7」と、受信コネクション情報「MPLS300」と、送信ポート「8」と、送信コネクション情報「MPLS300」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「7」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「MPLS300」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「8」であり、送信コネクション情報が「MPLS300」であるコネクションに振り分けられる。また、受信ポート番号「2」と、受信コネクション情報「Λ100」と、送信ポート「5」と、送信コネクション情報「Λ800」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「2」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「Λ100」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「5」であり、送信コネクション情報が「Λ800」であるコネクションに振り分けられる。また、受信ポート番号「2」と、受信コネクション情報「SDH200」と、送信ポート「5」と、送信コネクション情報「SDH900」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「2」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「SDH200」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「5」であり、送信コネクション情報が「SDH900」であるコネクションに振り分けられる。また、受信ポート番号「2」と、受信コネクション情報「OTN300」と、送信ポート「5」と、送信コネクション情報「OTN1000」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「2」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「OTN300」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「5」であり、送信コネクション情報が「OTN1000」であるコネクションに振り分けられる。また、受信ポート番号「3」と、受信コネクション情報「PBB−TE1000」と、送信ポート「6」と、送信コネクション情報「PBB−TE2000」とが対応付けられて記憶されている。この情報を用いることにより、スイッチノード200にて受信ポート番号が「3」である受信ポートで受信し、且つ受信コネクション情報が「PBB−TE1000」であるフレームデータは、簡易振り分け部211にて送信ポート番号が「6」であり、送信コネクション情報が「PBB−TE2000」であるコネクションに振り分けられる。
【0044】
パケットスイッチ214は、簡易振り分け部211にて振り分けられたフレームデータを、その送信コネクションや送信ポートに基づいてスイッチングして出力する。
【0045】
上述したように、受信コネクション情報と送信コネクション情報とを1対1で対応付けることによって、受信トラフィックのフレームデータ内部のMACアドレスやIPアドレスと言ったフィールドを取り出して出力ポートを決定する「振り分け処理」を無くすることができる。MACアドレスや、IPアドレス情報を受信フレームから取り出すには、受信フレームの先頭から長いバイトに関わる情報を一旦蓄積する処理、その中から特定のヘッダ情報を抽出する処理、抽出したヘッダ情報をHASHing等の手段で振り分け先を決定する演算処理を行わなければならない。本発明においては、これらの処理を省略することができ、処理の簡素化に寄与する構成を取ることが可能となる。
【0046】
また、リンク監視部215−1〜215−4それぞれは、通信リンクである通信路600−5〜600−8それぞれに障害が発生しているかどうかを監視する。また、リンク監視部215−1〜215−4は、通信路600−5〜600−8に障害が発生していることを検出した場合、リンクアグリゲーションテーブル212に記憶されている対応付け情報を書き換える。具体的な書き換えの方法については、後述する。なお、図4では、リンク監視部215−1〜215−4それぞれが通信路600−5〜600−8それぞれに設けられている場合を例に挙げて示したが、通信路600−5〜600−8にて共通に用いられる(1つである)ものとして1つだけが設けられているものであっても良い。
【0047】
図7は、図2に示したスイッチノード200の内部構成の他の例を示す図である。
【0048】
図2に示したスイッチノード200の簡易振り分けブロック220には図7に示すように、図4に示したリンク監視部215−1〜215−4が1つに共通化されたリンク監視部215が設けられている。また、簡易振り分けブロック220には、図4に示した簡易振り分け部211、リンクアグリゲーションテーブル212、コネクションラベルテーブル213およびパケットスイッチ214に加え、スイッチノード300からスイッチノード100へ送信されるフレームデータに対して処理を行う簡易振り分け部217およびリンク監視部216が設けられている。
【0049】
簡易振り分け部217の機能は、簡易振り分け部211の機能と同じであり、スイッチノード300からスイッチノード100へ送信されるフレームデータを振り分ける。
【0050】
リンク監視部216は、スイッチノード100との間の通信路に障害が発生しているかどうかを監視する。また、リンク監視部216は、スイッチノード100との間の通信路に障害が発生していることを検出した場合、リンクアグリゲーションテーブル212に記憶されている対応付け情報を書き換える。
【0051】
ここで、図4および図7では、スイッチノード200が有する構成要素のうち、コネクションオリエンテッドイーサネット上に接続されたスイッチノードが有する宛先ルックアップ機能やFDBテーブルの管理を省略して、特にコネクションラベルテーブルのみを定義して受信フレームの送信先を決定する通信方式を記載している。これらのフレーム転送に関わる方式内容は、上述したMPLS−TPやPBB−TEの技術として当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないため、その詳細な構成は省略する。
【0052】
また、図4に示したリンク監視部215−1〜215−4および図7に示したリンク監視部215,216は、通信路600−1〜600−8のコネクションオリエンテッド論理データ通信路上で、通信コネクションが劣化、障害状態に無いかどうかを監視する監視手段である。これらは、WDM、SDH、OTN装置の各種通信アラームを監視してコネクション障害を検出する機能や、イーサネット媒体上でOAMフレームを常時通信して、通信断を監視するETHERNET−OAM、MPLS−OAM機能に関わる監視機能を持つ。これらの機能は当事者にとってよく知られている技術であり、本発明を実施する上での1手段であるが、発明内容には関与しないため、その詳細な構成は省略する。
【0053】
以下、上述したリンク監視部215−1〜215−4が障害発生を検出した場合の具体的な処理について説明する。
【0054】
図8は、図2に示した形態において、通信路600−6に障害が発生した場合の様子を示した図である。
【0055】
図8に示すように、通信路600−6(図8の×印)に障害が発生した場合、他の通信路(ここでは、通信路600−7)への振り分け処理、つまり迂回動作が行われる。
【0056】
このとき、通信路600−6を監視しているリンク監視部215−2によって、リンクアグリゲーションテーブル212が記憶している対応付けが書き換えられる(変更される)。
【0057】
図9は、図5に示したリンクアグリゲーションテーブル212が記憶している対応付けが書き換えられた一例を示す図である。
【0058】
図9に示すように、通信路600−6に障害が発生したことをリンク監視部215−2が検出した場合、障害が発生した通信リンク(ここでは、MPLS600)へフレームデータを送信しないようにリンクアグリゲーションテーブル212に記憶されている対応付けを書き換える。このとき、リンク監視部215−2は、リンクアグリゲーションテーブル212に記憶されている送信コネクション情報のうち、障害が発生した通信リンクへフレームデータを送信する送信コネクション情報を、障害が発生していない通信リンクの送信コネクション情報(ここでは、MPLS700)へ書き換える。これにより、障害迂回動作を行う。
【0059】
本動作も既存リンクアグリゲーション機能でMACアドレスやIPアドレスを用いた振り分けのやり直し(再振り分け)で実施していた動作を、簡便に切替えることが可能となる。
【0060】
また、通信路に障害が発生したことを検出した場合、その障害が発生した旨を示す情報を、他のスイッチノードへ通知するものであっても良い。
【0061】
図10は、スイッチノードによる障害情報の通知を行うシステムの一形態を示す図である。
【0062】
図10に示すように、スイッチノード200とスイッチノード300との間に、スイッチノード700およびスイッチノード800が接続されている形態を例に挙げる。スイッチノード200とスイッチノード700との間の通信路の一部にて障害が発生したことがスイッチノード700にて検出された場合、障害を検出したスイッチノード700は障害が発生した旨やその通信障害状態を示す障害発生情報をスイッチノード300へ通知する警報転送動作を併せて実施する。これに併せてスイッチノード200とスイッチノード300との双方にてリンクアグリゲーションの切替制御を実施して、故障区間を迂回する切替動作を定義することが可能となる。
【0063】
図11は、本発明の通信システムの具体的な構成例を示す図である。
【0064】
図11に示すように、通信ネットワークのエッジであるリンクアグリゲーション振り分けブロック20,21とMPLSラベルパス端点30,31の間に高速OTN通信路、OTNパス、Ethernet通信路、MPLS−TPラベルパスを介して接続された、中継ノードとなるMPLSラベルパススイッチング40〜44およびODU(Optical Channel Data Unit)−XC(クロスコネクト)50〜53に設けられた簡易振り分け部10によって、上述した簡易振り分けを実現することができる。
【0065】
なお、上述した通信システムは、CO(Connection Oriented)−ETHERNET通信方式やクロスコネクトスイッチ方式に適用される。
【0066】
このように、コネクション型スイッチノード装置にて、リンクアグリゲーションの転送と故障時切替えとを簡便に実施することが可能となる。
【0067】
その理由は、既存のMACアドレスやIPアドレスを用いた「振り分け方式」の代わりに、受信コネクションと送信コネクションの間の接続状態を定義、切り替えることで、リンクアグリゲーションの転送と切替を実施したためである。
【0068】
また、コネクションには、様々な物理的または論理的通信コネクションを定義することが可能であり、メディアに依存しないリンクアグリゲーションを構成することが可能となる。
【0069】
その理由は、既存のMACアドレスやIPアドレスのみを用いた振り分け方法では無い、コネクションと言う概念を導入することで、如何なるコネクション同士をもリンクアグリゲーションとして、簡単にハンドリングすることが可能であるからである。
【符号の説明】
【0070】
10,211,217 簡易振り分け部
20,21 リンクアグリゲーション振り分けブロック
30,31 MPLSラベルパス端点
40〜44 MPLSラベルパススイッチング
50〜53 ODU−XC
100,200,300,400,700,800 スイッチノード
110,410 振り分けブロック
210,220,310 簡易振り分けブロック
212 リンクアグリゲーションテーブル
213 コネクションラベルテーブル
214 パケットスイッチ
215,215−1〜215−4,216 リンク監視部
500−1〜500−2,600−1〜600−12 通信路
【特許請求の範囲】
【請求項1】
受信したフレームデータを所望の宛先へ振り分けて送信する複数のスイッチノードから構成され、該複数のスイッチノード間でリンクアグリゲーション方式を用いてフレームデータ通信を行う通信システムにおいて、
前記複数のスイッチノードのうちの中継ノードは、
前記受信したフレームデータのコネクションを識別するための受信コネクション情報と、該フレームデータを送信するコネクションを識別するための送信コネクション情報とを対応付けて記憶するリンクアグリゲーションテーブルと、
前記フレームデータを受信した際、該受信したフレームデータの受信コネクション情報と対応付けられた送信コネクション情報を前記リンクアグリゲーションテーブルから検索し、検索した送信コネクション情報のコネクションへ前記フレームデータを振り分けて送信する簡易振り分け部とを有する通信システム。
【請求項2】
請求項1に記載の通信システムにおいて、
前記中継ノードは、
当該中継ノードと接続された他のスイッチノードとの間の通信路である通信リンクを監視し、該通信リンクに障害が発生したことを検出した場合、該障害が発生した通信リンクへ前記フレームデータを送信しないように前記リンクアグリゲーションテーブルに記憶されている対応付けを書き換えるリンク監視部を有することを特徴とする通信システム。
【請求項3】
請求項2に記載の通信システムにおいて、
前記リンク監視部は、前記リンクアグリゲーションテーブルに記憶されている送信コネクション情報のうち、前記障害が発生した通信リンクへ前記フレームデータを送信する送信コネクション情報を、障害が発生していない通信リンクの送信コネクション情報へ書き換えることを特徴とする通信システム。
【請求項4】
請求項1に記載の通信システムにおいて、
前記リンクアグリゲーションテーブルは、リンクアグリゲーションのグループを識別するためのリンクアグリゲーショングループ識別情報と、前記受信コネクション情報と、前記送信コネクション情報とを対応付けて記憶し、
前記簡易振り分け部は、前記フレームデータを受信した際、該受信したフレームデータが使用しているリンクアグリゲーションのグループのリンクアグリゲーショングループ識別情報および受信コネクション情報と対応付けられた送信コネクション情報を前記リンクアグリゲーションテーブルから検索し、検索した送信コネクション情報のコネクションへ前記フレームデータを振り分けて送信することを特徴とする通信システム。
【請求項5】
請求項1に記載の通信システムにおいて、
前記中継ノードは、
前記フレームデータを受信する複数の受信ポートと、
前記フレームデータを送信する複数の送信ポートと、
前記受信コネクション情報と、前記送信コネクション情報と、前記フレームデータを受信した受信ポートを識別するための受信ポート番号と、該フレームデータを送信する送信ポートを識別するための送信ポート番号とを対応付けて記憶するコネクションラベルテーブルとを有し、
前記簡易振り分け部は、前記フレームデータを受信した際、該フレームデータを受信した受信ポートの受信ポート番号および受信コネクション情報と対応付けられた送信ポート番号および送信コネクション情報を前記コネクションラベルテーブルから検索し、検索した送信ポート番号の送信ポートおよび送信コネクション情報のコネクションへ前記フレームデータを振り分けて送信することを特徴とする通信システム。
【請求項6】
請求項1に記載の通信システムにおいて、
CO−ETHERNET通信方式に適用されることを特徴とする通信システム。
【請求項7】
請求項1に記載の通信システムにおいて、
クロスコネクトスイッチ方式に適用されることを特徴とする通信システム。
【請求項1】
受信したフレームデータを所望の宛先へ振り分けて送信する複数のスイッチノードから構成され、該複数のスイッチノード間でリンクアグリゲーション方式を用いてフレームデータ通信を行う通信システムにおいて、
前記複数のスイッチノードのうちの中継ノードは、
前記受信したフレームデータのコネクションを識別するための受信コネクション情報と、該フレームデータを送信するコネクションを識別するための送信コネクション情報とを対応付けて記憶するリンクアグリゲーションテーブルと、
前記フレームデータを受信した際、該受信したフレームデータの受信コネクション情報と対応付けられた送信コネクション情報を前記リンクアグリゲーションテーブルから検索し、検索した送信コネクション情報のコネクションへ前記フレームデータを振り分けて送信する簡易振り分け部とを有する通信システム。
【請求項2】
請求項1に記載の通信システムにおいて、
前記中継ノードは、
当該中継ノードと接続された他のスイッチノードとの間の通信路である通信リンクを監視し、該通信リンクに障害が発生したことを検出した場合、該障害が発生した通信リンクへ前記フレームデータを送信しないように前記リンクアグリゲーションテーブルに記憶されている対応付けを書き換えるリンク監視部を有することを特徴とする通信システム。
【請求項3】
請求項2に記載の通信システムにおいて、
前記リンク監視部は、前記リンクアグリゲーションテーブルに記憶されている送信コネクション情報のうち、前記障害が発生した通信リンクへ前記フレームデータを送信する送信コネクション情報を、障害が発生していない通信リンクの送信コネクション情報へ書き換えることを特徴とする通信システム。
【請求項4】
請求項1に記載の通信システムにおいて、
前記リンクアグリゲーションテーブルは、リンクアグリゲーションのグループを識別するためのリンクアグリゲーショングループ識別情報と、前記受信コネクション情報と、前記送信コネクション情報とを対応付けて記憶し、
前記簡易振り分け部は、前記フレームデータを受信した際、該受信したフレームデータが使用しているリンクアグリゲーションのグループのリンクアグリゲーショングループ識別情報および受信コネクション情報と対応付けられた送信コネクション情報を前記リンクアグリゲーションテーブルから検索し、検索した送信コネクション情報のコネクションへ前記フレームデータを振り分けて送信することを特徴とする通信システム。
【請求項5】
請求項1に記載の通信システムにおいて、
前記中継ノードは、
前記フレームデータを受信する複数の受信ポートと、
前記フレームデータを送信する複数の送信ポートと、
前記受信コネクション情報と、前記送信コネクション情報と、前記フレームデータを受信した受信ポートを識別するための受信ポート番号と、該フレームデータを送信する送信ポートを識別するための送信ポート番号とを対応付けて記憶するコネクションラベルテーブルとを有し、
前記簡易振り分け部は、前記フレームデータを受信した際、該フレームデータを受信した受信ポートの受信ポート番号および受信コネクション情報と対応付けられた送信ポート番号および送信コネクション情報を前記コネクションラベルテーブルから検索し、検索した送信ポート番号の送信ポートおよび送信コネクション情報のコネクションへ前記フレームデータを振り分けて送信することを特徴とする通信システム。
【請求項6】
請求項1に記載の通信システムにおいて、
CO−ETHERNET通信方式に適用されることを特徴とする通信システム。
【請求項7】
請求項1に記載の通信システムにおいて、
クロスコネクトスイッチ方式に適用されることを特徴とする通信システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2011−249979(P2011−249979A)
【公開日】平成23年12月8日(2011.12.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−119223(P2010−119223)
【出願日】平成22年5月25日(2010.5.25)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ETHERNET
2.イーサネット
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年12月8日(2011.12.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年5月25日(2010.5.25)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ETHERNET
2.イーサネット
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】
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