JP2007181010A - パスプロテクション方法及びレイヤ２スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、エンドノードの機能を拡張するだけの低い設備投資でパスプロテクションを実現でき、パス切替え効率を向上することができるパスプロテクション方法及びレイヤ２スイッチを提供することを目的とする。
【解決手段】仮想ネットワークにおいてポイント・ツー・ポイントに接続される区間で、１つ以上のユーザに割り振られた仮想ネットワーク識別子を１つの管理用仮想ネットワーク識別子に対応付けて１つのパスとして識別することで現用側パスと予備側パスを設定し、現用側パスと予備側パスを切替えるパスプロテクション方法であって、現用側パスと予備側パスを切替える際に、管理用仮想ネットワーク識別子に含まれるサービスクラス情報により、サービスクラスが高い前記管理用仮想ネットワーク識別子のパスから優先して切替えを行う。
【選択図】図６

Description

本発明は、パスプロテクション方法及びレイヤ２スイッチに関し、ネットワークのパスプロテクション方法及びレイヤ２スイッチに関する。

ブリッジネットワークは当初、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｃｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で主に使用されていたが、近年、「広域Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）」という言葉で称されるようにキャリアネットワークにその使用領域が広がっている。

キャリアネットワークで使用される場合、ブリッジネットワーク、ブリッジネットワークを構成する装置、ブリッジネットワークを構成する装置間のリンク等の耐障害性の向上が要求されている。

そのために、装置の回線カードの冗長、装置の制御カードの冗長、装置間のリンクの冗長、冗長プロトコルによりネットワークトポロジーを収集し経路制御する等のさまざまなレベルの冗長構成が採用されている。

従来の技術では、ブリッジネットワークでその中のエンド・エンド間で冗長をとろうとした場合、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄで定義されるスパニング・ツリー・プロトコル（２００４年版以前での標準）やラピッド・スパニング・ツリー・プロトコル（２００４年版から標準）を用いて、レイヤ２スイッチによって構成されている。

なお、以下ではスパニング・ツリー・プロトコルと記述したものは、ラピッド・スパニング・ツリー・プロトコルを意味しており、また、スパニング・ツリー・プロトコルの機能はラピッド・スパニング・ツリー・プロトコルに包含されるため、両方のプロトコルの機能としては記述しない。

図１、図２を用いて従来のブリッジネットワークを説明する。

スイッチ＃１からスイッチ＃６はレイヤ２スイッチであり、これによってブリッジネットワークが構成されている。スイッチ＃１とスイッチ＃６はユーザ端末またはブリッジネットワーク側からは管理しないユーザネットワークと接続されており、ブリッジネットワークの端に位置することから、エンドノードと呼ぶ。また、スイッチ＃２からスイッチ＃５は外部の端末またはネットワークとの接続がなく、ブリッジネットワークを通過するトラヒックを中継することから、中継ノードと呼ぶ。

このブリッジネットワークでスパニング・ツリー・プロトコルを動作させ、経路制御を行った場合、図１に示すように、スイッチ間のポートで物理的にループが構成される位置にブロッキングポートＢＰ＃１，ＢＰ＃２，ＢＰ＃３を作成し、そこではスパニング・ツリー・プロトコルで使用するフレーム以外は通過できないように設定される。これにより、論理的にループがないネットワークトポロジーを構築する。

ここで、図２に示すように、スイッチ＃２とスイッチ＃３間のリンクで故障が発生した場合、物理的なループがなくなるため、ブロッキングポート＃３がフォワーディングポートに変更され、経路変更される。

なお、特許文献１には、相互に通信を行う複数のノード間を経路がループを構成しない複数の仮想ネットワークで接続すること、正常時には複数の前記仮想ネットワークを用いてパケットが転送され、仮想ネットワークの一部に障害が発生した場合、障害が発生した仮想ネットワークに転送されるべきパケットは他の仮想ネットワークを介して転送されること、仮想ネットワークは途中の経路が重ならない２つの仮想ネットワークから構成され、一方を現用として用い他方を予備用として用いるとともに、現用に障害が発生した場合、予備用に切替えることが記載されている。
特開２００３−１５８５３９号公報

ブリッジネットワークにスパニング・ツリー・プロトコルのような冗長プロトコルを用いる場合に、以下の問題がある。

第１に、ブリッジネットワークを構成する全てのレイヤ２スイッチで、同じ冗長プロトコルを動作させる必要がある。そのため、既に運用中のネットワークへの導入が非常に困難である。第２に、一般的に冗長プロトコルのサポートしているレイヤ２スイッチは装置単価が高くなり、設備投資が必要になる。

第３に、冗長プロトコルはソフトウェアで制御しており、この処理を行っているソフトウェアのアップグレードの際に、他のレイヤ２スイッチで切替え処理が動作し、主信号に影響が出る場合がある。第４に、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑで標準化されているＶＬＡＮタグを使用していても、そのＶＬＡＮタグ単位にネットワークトポロジーを構築しているわけではないため、トラヒックが１つの経路に集中する。

第５に、ネットワーク内で故障を検出し復旧するまでに秒オーダの時間がかかる（オリジナルのスパニング・ツリー・プロトコルでは数十秒オーダになる）。第６に、ブロッキングポートとなっているポートはトラヒックが流れない。このため、ブロッキングポートを負荷分散に使用できない。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、エンドノードの機能を拡張するだけの低い設備投資でパスプロテクションを実現でき、パス切替え効率を向上することができるパスプロテクション方法及びレイヤ２スイッチを提供することを目的とする。

本発明の一実施形態のパスプロテクション方法は、仮想ネットワークにおいてポイント・ツー・ポイントに接続される区間で、１つ以上のユーザに割り振られた仮想ネットワーク識別子を１つの管理用仮想ネットワーク識別子に対応付けて１つのパスとして識別することで現用側パスと予備側パスを設定し、前記現用側パスと前記予備側パスを切替えるパスプロテクション方法であって、
前記現用側パスと前記予備側パスを切替える際に、前記管理用仮想ネットワーク識別子に含まれるサービスクラス情報により、サービスクラスが高い前記管理用仮想ネットワーク識別子のパスから優先して切替えを行うことにより、エンドノードの機能を拡張するだけの低い設備投資でパスプロテクションを実現でき、サービスクラスが高いパスのグループを優先して切替えを行うことでパス切替え効率を向上することができる。

本発明の他の一実施形態のパスプロテクション方法は、仮想ネットワークにおいてポイント・ツー・ポイントに接続される区間で、１つ以上のユーザに割り振られた仮想ネットワーク識別子を１つの管理用仮想ネットワーク識別子に対応付けて１つのパスとして識別することで現用側パスと予備側パスを設定し、前記現用側パスと前記予備側パスを切替えるパスプロテクション方法であって、
前記現用側パスと前記予備側パスを切替える際に、前記管理用仮想ネットワーク識別子に対応付けられた仮想ネットワーク識別子の数が多いパスから優先して切替えを行うことにより、エンドノードの機能を拡張するだけの低い設備投資でパスプロテクションを実現でき、パス数が多いパスのグループを優先して切替えを行うことでパス切替え効率を向上することができる。

本発明の一実施形態のレイヤ２スイッチは、１つ以上のユーザフレームに割り振られた仮想ネットワーク識別子に対応付けて１つのパスとして識別される１つの管理用仮想ネットワーク識別子を持つ制御フレームを生成し現用側パスと予備側パスに送出する制御フレーム生成手段と、
前記制御フレームの受信により前記現用側パスと前記予備側パスの疎通チェックを行い、前記現用側パスの障害検出により前記前記現用側パスから前記予備側パスへの切替えを行う切替え手段を有し、
前記切替え手段は、前記制御フレームに含まれるサービスクラス情報により、サービスクラスが高い前記管理用仮想ネットワーク識別子のパスから優先して切替えを行うことにより、エンドノードの機能を拡張するだけの低い設備投資でパスプロテクションを実現でき、サービスクラスが高いパスのグループを優先して切替えを行うことでパス切替え効率を向上することができる。

本発明の他の一実施形態のレイヤ２スイッチは、１つ以上のユーザフレームに割り振られた仮想ネットワーク識別子に対応付けて１つのパスとして識別される１つの管理用仮想ネットワーク識別子を持つ制御フレームを生成し現用側パスと予備側パスに送出する制御フレーム生成手段と、
前記制御フレームの受信により前記現用側パスと前記予備側パスの疎通チェックを行い、前記現用側パスの障害検出により前記前記現用側パスから前記予備側パスへの切替えを行う切替え手段を有し、
前記切替え手段は、前記現用側パスと前記予備側パスを切替える際に、前記管理用仮想ネットワーク識別子に対応付けられた仮想ネットワーク識別子の数が多いパスから優先して切替えを行うことにより、エンドノードの機能を拡張するだけの低い設備投資でパスプロテクションを実現でき、パス数が多いパスのグループを優先して切替えを行うことでパス切替え効率を向上することができる。

前記レイヤ２スイッチにおいて、
受信した制御フレームから抽出した前記管理用仮想ネットワーク識別子と前記サービスクラス情報を登録したサービスクラス管理テーブルを有することができる。

前記レイヤ２スイッチにおいて、
前記管理用仮想ネットワーク識別子に対応付けられた仮想ネットワーク識別子の数を登録した仮想ネットワーク識別子管理テーブルを有することができる。

前記レイヤ２スイッチにおいて、
前記制御フレームは、制御プロトコルを含むことができる。

前記レイヤ２スイッチにおいて、
前記切替え手段は、定期的に制御フレームを送出して疎通チェックを行うことができる。

前記レイヤ２スイッチにおいて、
前記切替え手段は、前記現用側パスまたは前記予備側パスから前記制御フレームを所定回数受信できないときに前記現用側パスまたは前記予備側パスの障害を検出することを特徴とするレイヤ２スイッチ。

本発明によれば、エンドノードの機能を拡張するだけの低い設備投資でパスプロテクションを実現でき、かつ、パス切替え効率を向上することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。

＜ネットワーク構成＞
図３は、本発明方法が適用されるネットワークの構成図を示す。同図中、コアネットワーク２０は複数のＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）スイッチで構成されており、コアネットワーク２０に、エッジネットワーク２１，２２が接続されている。エッジネットワーク２１，２２それぞれは複数のレイヤ２スイッチで構成されている。図３においては、コアネットワーク２０及びエッジネットワーク２１，２２が従来のブリッジネットワークに対応する仮想ネットワークを構成している。

エッジネットワーク２１，２２のレイヤ２スイッチスイッチ２１ａ，２２ａにはユーザ端末またはブリッジネットワーク側からは管理しないユーザネットワークと接続されており、ブリッジネットワークの端に位置することからエッジノード２１ａ，２２ａと呼ぶ。また、外部の端末または外部ネットワークとの接続がなく、ブリッジネットワークを通過するトラヒックを中継するその他のレイヤ２スイッチスイッチ及びＭＰＬＳスイッチを中継ノードと呼ぶ。

エッジノード２１ａ，２２ａ間はポイント・ツー・ポイントで接続され、現用（Ｗｏｒｋ）側パスは例えばレイヤ２スイッチ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，ＭＰＬＳスイッチ２０ａ，２０ｂ，レイヤ２スイッチ２２ｂ，２２ｃ，２２ａを通るパスとし、予備（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）側パスは例えばレイヤ２スイッチ２１ａ，２１ｄ，ＭＰＬＳスイッチ２０ｃ，２０ｄ，レイヤ２スイッチ２２ｄ，２２ａを通るパスとして、プロテクションのペアを構成する。

本発明では、エッジノード２１ａ，２２ａ間の現用側パスと予備側パスとの切替え高速に行う。そのために、図４に示すように、ユーザ端末間をポイント・ツー・ポイントで接続する、複数の仮想ネットワーク識別子としてのＶＬＡＮＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）をまとめてグループ化を行い、そのグループ単位で使用していない単一の管理用仮想ネットワーク識別子としての管理用ＶＬＡＮＩＤを設定する。この管理用ＶＬＡＮＩＤをＶＧＰＰＩＤ（ＶＬＡＮ Ｇｒｏｕｐ Ｐａｔｈ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ＩＤ）と定義し、ＶＧＰＰＩＤ単位で冗長設定（現用側パス／予備側パス）を実施する。つまり、エッジノード２１ａとエッジノード２２ａ間の現用側パス＃１と予備側パス＃１それぞれを通して同一のＶＧＰＰＩＤを持つ制御用フレーム（ＣＣフレーム：ＣＣはＣｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｃｈｅｃｋの略）を送受信することで冗長切替えを行う。

＜エッジノードの構成＞
図５は、本発明のエッジノードの一実施形態の構成図を示す。同図中、エッジノード３０は、従来のレイヤ２スイッチ機能として、複数の入力回線からフレームを受信するフレーム受信部３１_１〜３１ｍと、レイヤ２スイッチ処理を行うＬ２ＳＷ処理部３２と、Ｌ２ＳＷ処理部３２から供給されるフレームを複数の出力回線に送出するフレーム送信部３３_１〜３３ｍを有している。さらに、ＶＧＰＰ処理機能として、ユーザインタフェース部３４と、ＶＧＰＰ処理部３５を有している。ユーザインタフェース部３４には保守者操作用端末３６が接続されている。

図６は、ＶＧＰＰ処理部３５の一実施形態の構成図を示す。ＶＧＰＰ処理部３５は、ＶＧＰＰ処理部全体を制御するＶＧＰＰ制御部４１と、ＶＧＰＰ管理テーブル４２ＡとＣＯＳ管理テーブル４２ＢとＶＧＰＰＩＤ変換テーブル４２Ｃを格納するメモリ４２と、制御用フレームを受信するＣＣフレーム受信部４３と、制御用フレームを解析するＣＣフレーム解析部４４と、制御用フレームを構築するＣＣフレーム構築部４５と、制御用フレームを送信するＣＣフレーム送信部４６と、タイマ部４７より構成されている。

まず、図５の保守者操作用端末３６より保守者がＶＧＰＰ登録コマンドを実行すると、ユーザインタフェース部３４は、入力されたコマンドを解析して図６のＶＧＰＰ制御部４１にＶＧＰＰ登録処理要求を出す。これにより、ＶＧＰＰ制御部４１は、メモリ４２内のＶＧＰＰ管理テーブル４２ＡとＶＧＰＰＩＤ変換テーブル４２Ｃの設定登録を行う。

図７は、ＶＧＰＰ管理テーブル４２Ａの構成図を示す。ＶＧＰＰ管理テーブル４２Ａは、ＶＧＰＰＩＤ毎にＶＬＡＮＩＤの収容数（各ＶＧＰＰＩＤに対応付けられたＶＬＡＮＩＤの数）が登録される。図８は、ＣＯＳ管理テーブル４２Ｂの構成図を示す。ＣＯＳ管理テーブル４２Ｂは、ＶＧＰＰＩＤ毎にＣＯＳ（Ｃｌａｓｓ Ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）が登録される。図９は、ＶＧＰＰＩＤ変換テーブル４２Ｃの構成図を示す。ＶＧＰＰＩＤ変換テーブル４２Ｃは、ＶＬＡＮＩＤ毎に対応するＶＧＰＰＩＤが登録される。

ＣＣフレーム構築部４５は、ＶＧＰＰＩＤ変換テーブル４２Ｃに登録されているＶＧＰＰＩＤそれぞれを設定した制御フレームを生成してＣＣフレーム送信部４６に供給する。

図１０は、制御フレームのフレームフォーマットを示す。同図中、宛先ＭＡＣアドレス（ＭＡＣＤＡ）は０ｘ０１−００−０Ｅ−００−００−０１等の特番を設定する。送信元ＭＡＣアドレス（ＭＡＣＳＡ）は送信元のエッジノードのＭＡＣアドレスを設定する。

ＶＬＡＮタグにおいて、イーサタイプ１は０ｘ８１００を初期値としてポートに設定された任意の値とする。ＣＯＳは０〜７のサービスクラスを設定する。ＶＩＤは現用側と予備側のペアに設定されたＶＬＡＮのＶＬＡＮＩＤを設定する。制御用のイーサタイプ２は０ｘＡＡ−ＡＡ等の特番を設定する。

また、シーケンス番号にはパス番号以降の情報（ＡＰＳ１，２）に変更がある場合にインクリメントして制御プロトコルの変更があることを表わす数値を設定する。４バイトのＶＧＰＰＩＤには、送信側でのパスプロテクション（現用側パスと予備側パスのペア）を表わすＶＧＰＰＩＤを設定する。また、各１バイトのＫ１バイト及びＫ２バイトには、制御プロトコルとしてのＡＰＳ１，２が設けられている。このＡＰＳ１，２を用いてリモート故障通知、切替えトリガのやり取りを行う。

図６のＣＣフレーム送信部４６は、タイマ部４７から指示される一定時間毎に、上記の制御フレームをそれぞれの現用側パスと予備側パスに対応するフレーム送信部３３_１〜３３ｍに供給して回線に送出させる。

ＣＣフレーム受信部４３はフレーム送信部３３_１〜３３ｍそれぞれから制御フレームを受信してＣＣフレーム解析部４４に供給する。ＣＣフレーム解析部４４は受信した制御フレームの解析を行って解析結果をＶＧＰＰ制御部４１に通知すると共に、制御フレーム内のＶＧＰＰＩＤとサービスクラスＣＯＳを抽出し、メモリ４２内のＣＯＳ管理テーブル４２ＢにサービスクラスＣＯＳを登録する。

ＶＧＰＰ制御部４１は、受信した制御フレームの内容に基づいてメモリ４２内のＶＧＰＰ管理テーブル４２Ａ、ＣＯＳ管理テーブル４２Ｂ、ＶＧＰＰＩＤ変換テーブル４２Ｃの設定登録を行う。

また、ＶＧＰＰ制御部４１は、受信した制御フレームの解析結果から受信状態がＬＯＳ（信号断）状態あるいは回線異常と判定された場合に、現用側からプロテクション側に冗長切替えを行うため、ハードウェア部４８の制御を実行する。なお、ハードウェア部４８とは、図５におけるフレーム受信部３１_１〜３１ｍ，Ｌ２ＳＷ処理部３２，フレーム送信部３３_１〜３３ｍである。

また、ＶＧＰＰ制御部４１は、対向するエッジノードに回線異常状態を通知する場合、ＣＣフレーム構築部４５に異常状態を通知するための制御プロトコルを持つフレームの構築を指示し、ＣＣフレーム送信部４６にこの制御フレームを送信させる。

また、予備側パスに選択されたフレーム送信部に対しては信号疎通を実施させないためブロッキング（閉鎖）制御を実施し、現用側パスに選択されたフレーム送信部に対してのみフォワーディング（開放）制御を実施する。

＜ＶＧＰＰ登録＞
図１１は、ＶＧＰＰの登録時の処理シーケンスを示す。同図中、保守者が保守者操作用端末３６よりＶＧＰＰ登録コマンドを実行すると、ユーザインタフェース部３４は入力されたコマンドの解析を行い、ＶＧＰＰ制御部４１にＶＧＰＰ登録処理要求を出す。このＶＧＰＰ登録処理要求を受けて、ＶＧＰＰ制御部４１は現用側パスのポートとして選択したフレーム受信部（３１_１〜３１ｍのいずれか）及び送信部フレーム送信部（３３_１〜３３ｍのいずれか）にフォワーディング設定を行い、予備側パスのポートとして選択したフレーム受信部（３１_１〜３１ｍのいずれか）及びフレーム送信部（３３_１〜３３ｍのいずれか）にブロッキング設定を行う。

また、ＶＧＰＰ制御部４１はＶＧＰＰＩＤ変換テーブル４２ＣにＶＬＡＮＩＤとＶＧＰＰＩＤを対応させて登録し、ユーザインタフェース部３４に対してＶＧＰＰ登録応答を行う。そして、ＶＧＰＰＩＤに対応させてグループ化するＶＬＡＮＩＤに対するＬ２ＳＷ処理部３２のスイッチ設定等の制御を行う。なお、図９において、ＶＬＡＮＩＤ＝２，４がＶＬＡＮＩＤ＝１のグループにマッピングされている。

ここで、送信側のエンドノードのＶＧＰＰ処理部３５は周期的に制御フレームを送信し、対向する受信側のエンドノードのＶＧＰＰ処理部３５で制御フレームの受信確認することによってパス上の疎通チェックを行って中継ノード故障に対応する。

このための送信側処理としては、ＶＧＰＰ単位で系選択やリンク状態を含む制御フレームを作成し、一定間隔Ｔｔｘ毎に送信する。また、受信側処理としては、正常受信時は制御フレーム中の情報と自ノードの情報の照合を行う。一定間隔Ｔｔｘ（例えば１００ｍｓｅｃ）を超えて制御フレームを受信できない状態が保護回数Ｎ（例えばＮ＝３）回を超えて未受信の場合は該当リンクが使用不可になったとして、他系への切替えが可能であれば切替えを実施する。また、受信した制御フレームの制御プロトコル（ＡＰＳ１，２）によるＲＤＩ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｄｅｆｅｃｔ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）通知や切替えトリガで切替えを実行する。

＜制御フレーム受信＞
図１２は、制御フレーム受信時の処理シーケンスを示す。同図中、ＣＣフレーム受信部４３は受信した制御フレームをＣＣフレーム解析部４４に供給する。ＣＣフレーム解析部４４は、制御フレーム内のＶＧＰＰＩＤとサービスクラスＣＯＳを抽出し、メモリ４２内のＣＯＳ管理テーブル４２Ｂに、ＶＧＰＰＩＤ毎にサービスレベルＣＯＳを登録する。

また、ＣＣフレーム解析部４４は同一のＶＧＰＰＩＤを持つ制御フレームを一定時間（例えば１００ｍｓｅｃ）未受信の状態が保護回数Ｎ（例えばＮ＝３）回を超えた場合はＬＯＣ（Ｌｏｓｓ Ｏｆ ＣＣ）の発生と認識し、また、受信した制御フレームのＫ１，Ｋ２バイトが保持しているＫ１，Ｋ２バイトの値と異なる場合に回線異常状態と認識し、ＶＧＰＰ制御部４１に対して解析結果の障害情報を通知する。

障害情報を通知されたＶＧＰＰ制御部４１は後述するＶＧＰＰ切替えシーケンスを実行すると共に、ユーザインタフェース部３４から保守者操作用端末３６に通知する。

なお、故障検出の要因としては、ＬＯＣ（Ｌｏｓｓ ｏｆ ＣＣ）、ＡＰＳ（切替え指示）受信、現用／予備側パスを含むポートを持つカードの故障／抜去、現用／予備側パスの含むポートの光入力断、１０Ｂ８Ｂ変換エラー、ＦＣＳエラー多発、ＳＦＰ（Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ Ｆａｃｔｏｒ Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ）モジュールの故障／抜去等の物理故障、オペレータ切替え要求コマンドがある。

＜パス切替えの第１実施形態＞
図１３は、パス切替えの第１実施形態の処理シーケンスを示す。同図中、ＣＣフレーム受信部４３は受信した制御フレームをＣＣフレーム解析部４４に供給する。ＣＣフレーム解析部４４はＶＧＰＰＩＤ単位で異常状態（ＬＯＣ検出、Ｋ１，Ｋ２バイトの変化）を検出すると、ＶＧＰＰ制御部４１に通知する。

ＶＧＰＰ制御部４１は切替え要因に応じて冗長切替えを行うＶＧＰＰＩＤを選定し、冗長切替えを行うＶＧＰＰＩＤが複数ある場合は、ＣＯＳ管理テーブル４２Ｂを参照してサービスクラスＣＯＳの値が大きい順に冗長切替えを行うＶＧＰＰＩＤの切替え優先順位を決定する。

そして、切替え優先順位の最も高いＶＧＰＰＩＤから順に現用側パスのポートとして選択したフレーム受信部（３１_１〜３１ｍのいずれか）及び送信部フレーム送信部（３３_１〜３３ｍのいずれか）にフォワーディング設定を行い（新予備側）、予備側パスのポートとして選択したフレーム受信部（３１_１〜３１ｍのいずれか）及びフレーム送信部（３３_１〜３３ｍのいずれか）にブロッキング設定を行い（新現用側）、新現用側パス（旧予備側）にて、学習されているＭＡＣエントリー情報を削除（フラッシュ）する、冗長切替えを行う。この冗長切替えは切替えが必要なＶＧＰＰＩＤ分だけ行われる。

＜制御フレーム送信＞
図１４は、制御フレーム送信時の処理シーケンスを示す。同図中、ＶＧＰＰ制御部４１は各ＶＧＰＰＩＤにおけるＫ１，Ｋ２バイトの情報をメモリ４２にて管理する。ＣＣフレーム構築部４５は回線異常状態を対向装置に通知するために、メモリ４２を参照して受信Ｋ１，Ｋ２バイト情報を読み出して制御フレーム内に設定する。それ以外のデータは、内部メモリに格納されている制御フレームデータを用いて、その情報を制御フレームに設定することで図１０のフォーマットの制御フレームを構築してＣＣフレーム送信部４６に送信する。ＣＣフレーム送信部４６は、タイマ部４７から１００ｍｓ周期の定周期シグナルを受信すると、制御フレームを対応するフレーム送信部に送信する。

このようにして、エッジノード・エッジノード間のＶＧＰＰ単位での冗長切替えを高速に実現することができ、さらに、冗長切替えを行うＶＧＰＰＩＤが複数ある場合はサービスクラスＣＯＳの値が大きい順に冗長切替えを行うため、サービスクラスＣＯＳの値が大きく優先度の高いＶＧＰＰを高速に切替えることができ、切替えの効率を向上することができる。

＜ＶＧＰＰ管理テーブル設定＞
図１５は、ＶＧＰＰ登録時のＶＧＰＰ管理テーブル設定処理シーケンスを示す。同図中、保守者が保守者操作用端末３６よりＶＧＰＰ登録コマンドを実行すると、ユーザインタフェース部３４は入力されたコマンドの解析を行い、ＶＧＰＰ制御部４１にＶＧＰＰ登録処理要求を出す。

ＶＧＰＰ制御部４１はＶＧＰＰＩＤ変換テーブル４２ＣにＶＬＡＮＩＤとＶＧＰＰＩＤを対応させて登録する。また、ＶＧＰＰＩＤ毎のＶＬＡＮＩＤ収容数（各ＶＧＰＰＩＤに対応付けられたＶＬＡＮＩＤの数）を算出し、このＶＧＰＰＩＤ毎のＶＬＡＮＩＤ収容数をＶＧＰＰ管理テーブル４２Ａに登録する。そして、ユーザインタフェース部３４に対してＶＧＰＰ登録応答を行う。

なお、図１５では省略しているものの、図１１と同様に、ＶＧＰＰ制御部４１は現用側パスのポートとして選択したフレーム受信部（３１_１〜３１ｍのいずれか）及び送信部フレーム送信部（３３_１〜３３ｍのいずれか）にフォワーディング設定を行い、予備側パスのポートとして選択したフレーム受信部（３１_１〜３１ｍのいずれか）及びフレーム送信部（３３_１〜３３ｍのいずれか）にブロッキング設定を行う。そして、ＶＧＰＰＩＤに対応させてグループ化するＶＬＡＮＩＤに対するＬ２ＳＷ処理部３２のスイッチ設定等の制御を行う。

＜パス切替えの第２実施形態＞
図１６は、パス切替えの第２実施形態の処理シーケンスを示す。同図中、ＣＣフレーム受信部４３は受信した制御フレームをＣＣフレーム解析部４４に供給する。ＣＣフレーム解析部４４はＶＧＰＰＩＤ単位で異常状態（ＬＯＣ検出、Ｋ１，Ｋ２バイトの変化）を検出すると、ＶＧＰＰ制御部４１に通知する。

ＶＧＰＰ制御部４１は切替え要因に応じて冗長切替えを行うＶＧＰＰＩＤを選定し、冗長切替えを行うＶＧＰＰＩＤが複数ある場合は、ＶＧＰＰ管理テーブル４２Ａを参照してＶＬＡＮＩＤ収容数が大きい順に冗長切替えを行うＶＧＰＰＩＤの切替え優先順位を決定する。

そして、切替え優先順位の最も高いＶＧＰＰＩＤから順に現用側パスのポートとして選択したフレーム受信部（３１_１〜３１ｍのいずれか）及び送信部フレーム送信部（３３_１〜３３ｍのいずれか）にフォワーディング設定を行い（新予備側）、予備側パスのポートとして選択したフレーム受信部（３１_１〜３１ｍのいずれか）及びフレーム送信部（３３_１〜３３ｍのいずれか）にブロッキング設定を行い（新現用側）、新現用側パス（旧予備側）にて、学習されているＭＡＣエントリー情報を削除する、冗長切替えを行う。この冗長切替えは切替えが必要なＶＧＰＰＩＤ分だけ行われる。

このようにして、エッジノード・エッジノード間のＶＧＰＰ単位での冗長切替えを高速に実現することができ、さらに、冗長切替えを行うＶＧＰＰＩＤが複数ある場合はＶＬＡＮＩＤ収容数が大きい順に冗長切替えを行うため、ＶＬＡＮＩＤ収容数が大きいＶＧＰＰを優先して高速に切替えることができ、切替えの効率を向上することができる。

本発明によれば、複数のＶＬＡＮをグループ化したＶＧＰＰという概念を導入し、ＶＧＰＰ単位での冗長切替えを行うことで高速切替えを実現でき、スケーラビリティをもったネットワーク構成の安価な実現に貢献でき、さらに、制御フレームを解析してＶＧＰＰ毎のサービスレベルＣＯＳをＣＯＳ管理テーブルに登録し、または、ＶＬＡＮＩＤ収容数をＶＧＰＰ管理テーブルに登録し、複数ＶＧＰＰの切替え順番を制御することでＶＧＰＰ切替えの効率をさらに向上させることができ、高品質なスイッチング機能を提供できる。

なお、ＣＣフレーム構築部４５，ＣＣフレーム送信部４６が請求項記載の制御フレーム生成手段に相当し、ＣＣフレーム受信部４３，ＣＣフレーム解析部４４，ＶＧＰＰ制御部４１が切替え手段に相当し、ＣＯＳ管理テーブル４２Ｂがサービスクラス管理テーブルに相当し、ＶＧＰＰ管理テーブル４２Ａが仮想ネットワーク識別子管理テーブルに相当する。

従来のブリッジネットワークを説明するための図である。 従来のブリッジネットワークを説明するための図である。 本発明方法が適用されるネットワークの構成図である。 本発明方法を説明するための図である。 本発明のエッジノードの一実施形態の構成図である。 ＶＧＰＰ処理部５の一実施形態の構成図である。 ＶＧＰＰ管理テーブルの構成図である。 ＣＯＳ管理テーブルの構成図である。 ＶＧＰＰＩＤ変換テーブルの構成図である。 制御フレームのフレームフォーマットを示す図である。 ＶＧＰＰの登録時の処理シーケンスである。 制御フレーム受信時の処理シーケンスである。 パス切替えの第１実施形態の処理シーケンスである。 制御フレーム送信時の処理シーケンスである。 ＶＧＰＰ登録時のＶＧＰＰ管理テーブル設定処理シーケンスである。 パス切替えの第２実施形態の処理シーケンスである。

符号の説明

２０ コアネットワーク
２１，２２ エッジネットワーク
２０ａ〜２０ｄ ＭＰＬＳスイッチ
２１ａ，２２ａ エッジノード
３１_１〜３１ｍ フレーム受信部
３２ Ｌ２ＳＷ処理部
３３_１〜３３ｍ フレーム送信部
３４ ユーザインタフェース部
３５ ＶＧＰＰ処理部
３６ 保守者操作用端末
４１ ＶＧＰＰ制御部
４２ メモリ
４２Ａ ＶＧＰＰ管理テーブル
４２Ｂ ＣＯＳ管理テーブル
４２Ｃ ＶＧＰＰＩＤ変換テーブル
４３ ＣＣフレーム受信部
４４ ＣＣフレーム解析部
４５ ＣＣフレーム構築部
４６ ＣＣフレーム送信部
４７ タイマ部

Claims (9)

1. 仮想ネットワークにおいてポイント・ツー・ポイントに接続される区間で、１つ以上のユーザに割り振られた仮想ネットワーク識別子を１つの管理用仮想ネットワーク識別子に対応付けて１つのパスとして識別することで現用側パスと予備側パスを設定し、前記現用側パスと前記予備側パスを切替えるパスプロテクション方法であって、
   前記現用側パスと前記予備側パスを切替える際に、前記管理用仮想ネットワーク識別子に含まれるサービスクラス情報により、サービスクラスが高い前記管理用仮想ネットワーク識別子のパスから優先して切替えを行うことを特徴とするパスプロテクション方法。
2. 仮想ネットワークにおいてポイント・ツー・ポイントに接続される区間で、１つ以上のユーザに割り振られた仮想ネットワーク識別子を１つの管理用仮想ネットワーク識別子に対応付けて１つのパスとして識別することで現用側パスと予備側パスを設定し、前記現用側パスと前記予備側パスを切替えるパスプロテクション方法であって、
   前記現用側パスと前記予備側パスを切替える際に、前記管理用仮想ネットワーク識別子に対応付けられた仮想ネットワーク識別子の数が多いパスから優先して切替えを行うことを特徴とするパスプロテクション方法。
3. １つ以上のユーザフレームに割り振られた仮想ネットワーク識別子に対応付けて１つのパスとして識別される１つの管理用仮想ネットワーク識別子を持つ制御フレームを生成し現用側パスと予備側パスに送出する制御フレーム生成手段と、
   前記制御フレームの受信により前記現用側パスと前記予備側パスの疎通チェックを行い、前記現用側パスの障害検出により前記前記現用側パスから前記予備側パスへの切替えを行う切替え手段を有し、
   前記切替え手段は、前記制御フレームに含まれるサービスクラス情報により、サービスクラスが高い前記管理用仮想ネットワーク識別子のパスから優先して切替えを行うことを特徴とするレイヤ２スイッチ。
4. １つ以上のユーザフレームに割り振られた仮想ネットワーク識別子に対応付けて１つのパスとして識別される１つの管理用仮想ネットワーク識別子を持つ制御フレームを生成し現用側パスと予備側パスに送出する制御フレーム生成手段と、
   前記制御フレームの受信により前記現用側パスと前記予備側パスの疎通チェックを行い、前記現用側パスの障害検出により前記前記現用側パスから前記予備側パスへの切替えを行う切替え手段を有し、
   前記切替え手段は、前記現用側パスと前記予備側パスを切替える際に、前記管理用仮想ネットワーク識別子に対応付けられた仮想ネットワーク識別子の数が多いパスから優先して切替えを行うことを特徴とするレイヤ２スイッチ。
5. 請求項３記載のレイヤ２スイッチにおいて、
   受信した制御フレームから抽出した前記管理用仮想ネットワーク識別子と前記サービスクラス情報を登録したサービスクラス管理テーブルを
   有することを特徴とするレイヤ２スイッチ。
6. 請求項４記載のレイヤ２スイッチにおいて、
   前記管理用仮想ネットワーク識別子に対応付けられた仮想ネットワーク識別子の数を登録した仮想ネットワーク識別子管理テーブルを
   有することを特徴とするレイヤ２スイッチ。
7. 請求項３または４記載のレイヤ２スイッチにおいて、
   前記制御フレームは、制御プロトコルを含むことを特徴とするレイヤ２スイッチ。
8. 請求項３または４記載のレイヤ２スイッチにおいて、
   前記切替え手段は、定期的に制御フレームを送出して疎通チェックを行うことを特徴とするレイヤ２スイッチ。
9. 請求項８記載のレイヤ２スイッチにおいて、
   前記切替え手段は、前記現用側パスまたは前記予備側パスから前記制御フレームを所定回数受信できないときに前記現用側パスまたは前記予備側パスの障害を検出することを特徴とするレイヤ２スイッチ。

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