JP4880761B2 - データ提供方法 - Google Patents

Description

本発明は、データを提供する方法並びに関連する装置に関する。特に、本発明は、第１のネットワークを第２のネットワークに結合するホーミング構成において実装されるデュアルホーミング冗長プロトコルに関する。但しこれ以外を排除するものではない。

ＭＰＬＳ（マルチ・プロトコル・ラベル・スイッチング）ネットワークを介して、既存のネットワークの範囲にわたる非常に多くの顧客のロケーション間において疑似ワイヤを確立することによって、イーサネット（登録商標）においてＶＰＬＳ（仮想プライベートＬＡＮサービス）を構築することが普通のことになっている。これによってマルチポイント・ツー・マルチポイント接続を提供して、ＬＡＮの存在をシミュレートすることが可能となる。このような任意のネットワークにおける場合のように、復元力を組み込んで、ネットワークの一部に障害が生じた場合に、残りのネットワークがこの障害に対して適合できるようにし、それによって、ネットワークとの接続を解除する顧客を孤立させないようにすることが望ましい。さらに、マルチキャスト状況すなわち放送状況中に、パケットのループ（すなわち、同じパケットが宛先に達することなくネットワークの内部でいつまでも転送され、それによって、輻輳状態が引き起されることになるループ）並びにフレームの複製（すなわち宛先機器に２回到来する情報）を減らすようにすることは最新のネットワーク規格の考慮事項である。

いくつかのホーミング構成が知られている。第１のネットワーク上のプロバイダエッジ（ＰＥ）ノードと第２のネットワーク上のカスタマエッジ（ＣＥ）ノードとの間に単一の接続を有する「シングルホーミング（シングルホーミング単一接続（保護が付かない）という名称でも知られている）」とは異なり、「リンク保護付きシングルホーミング（シングルホーミングデュアル接続という名称でも知られている）と「デュアルホーミング」との２つのホーミングが２以上のパスを有することによってネットワークにおいて復元力を提供するものとなる。「リンク保護付きシングルホーミング」において、同じＣＥノードとＰＥノードとの間に２以上のパスが提供されるのに対して、デュアルホーミングは２以上のＰＥに接続されているＣＥを備えることによって実現され、したがって、１つのパス上で障害が生じた場合に備えて２以上のパスが提供されるだけでなく、１つのＰＥノード上で障害が生じた場合に備えて２以上のＰＥノードが提供されるという利点を有するものとなっている。したがって、このようなデュアルホーミング構成では、パス又はＰＥノードのいずれかにおいて生じた障害は、データ伝送用の２次パス及び２次ＰＥノードを用いることによって克服することが可能となる。

容易に理解できるように、ＶＰＬＳはＭＰＬＳネットワーク内においてレベル２のＶＰＮを実現する方法である。ＰＥノードに接続されているＣＥノードが提供される場合には、ＣＥノードは、顧客（顧客用機器）によるか、あるいは、プロバイダ（例えばオーバーレイネットワークの場合のイーサネット（登録商標）ネットワークのプロバイダ用機器）によるかのいずれかによって管理を行うことが可能となる。顧客がＶＰＬＳ／ＭＰＬＳネットワークの状況に対する何らかの影響を管理したり、何らかの影響を受けたりする必要がないことが望ましい。というのは、これがネットワーク全体に影響を与える可能性があるからである。

スパニングツリープロトコル（ＳＴＰ）及びその派生物を用いてネットワークを実現して、フレームのループ化を防止すると共に、ネットワークに復元力を与えるようにすることが可能である。しかしインタフェースがＵＮＩ（ユーザ・ツー・ネットワークインタフェース）である場合には、プロバイダはＣＥノードのブリッジプロトコルデータユニット（ＢＰＤＵ）のピアを行うことを要求されることはないが、これらのデータユニットを破棄するか、ＶＰＬＳ内の正常なイーサネット（登録商標）サービスデータユニット（ＳＤＵ）としてこれらのデータユニットを転送（トンネル）するかのいずれかを行うことを要求される。したがって、顧客がプロバイダネットワークに対する影響力を持つことができるような場合、これは望ましくない振舞い又はネットワークの不安定性に変わる可能性がある。上記の代わりに、サービスの制御及び待機リソースの提供をプロバイダが完全に制御していれば、すべての運用保守管理（ＯＡＭ）機能を管理することが可能となり、したがって、上記制御下にない場合よりもより良好なサービスを顧客に提供することが可能となる。

容易に理解できるように、スパニングツリープロトコル及びその派生物は、何らかのトポロジの変化の際に考慮すべき、かつ、何らかのトポロジの変化の際に必要とされるべきデュアルホーミング構成内のスパニングツリーに参加する（ＣＥノード及びＰＥノードのような）ネットワークコンポーネントを必要とすることになる。したがって、フレームのループ化及び複製化を解除するＳＴＰの一般的な振舞いはホーミング構成に適していないこと、特に、１つのノード、すなわちＣＥノードを意思決定から外すことができないデュアルホーミング配置構成には適していないことは明らかである。さらに顧客用機器により制御されるＣＥノードは、ＰＥノードを介するＢＰＤＵの通信を必要とし、ＰＥノード間のパスにおける貴重な帯域を減らすことになる。

本発明の第１の側面によれば、第１のネットワークから第２のネットワークへデータを供給する方法が提供され、その場合、第１及び第２のノードが第１のネットワークにおいて提供され、次いで、これらのノードは個々のデータを第２のネットワークへ供給する能力を備えたものとなる。この場合、
ｉ．任意の１つの時点において、第１及び第２のノードのうちのいずれか一方のノードがデータを第２のネットワークへ提供する。次いで、
ｉｉ．障害が検出された場合、他方のノードが第２のネットワークへデータを提供できるように、第１及び第２のノードは相互に通信を行うように構成される。

このような方法は、第１のネットワークが作動して、第１のネットワークの作動時に第２のネットワークから全く影響を受けることなく、第２のネットワークへ復元力を与えることを可能にするので好適である。

第１及び第２のノードのうちの少なくとも一方のノード、さらに一般的には両方のノードがノードの他方へ、随時、クエリメッセージを送信することができる。一般にメッセージを送信するノードは、他方のノードからの応答を所定時間の間待機することになる。メッセージのこのような送受信を行う効果として、この送受信を用いて、他方のノードがまだ機能しているかどうかを判定することができるという利点が挙げられる。すなわち、メッセージが送信され、かつ、応答が受信されなければ、他方のノードがもはや作動していないと推論することができる。

一般に、これらノードのうちの一方は、供給サービスノード（Providing Service Node：ＰＳＮ）として指定され、第２のネットワークへデータを供給する。すなわち、このノードはアクティブモードの状態にある。他方のノードは待機ノードと考えてよく、一般にＰＳＮが機能している間は第２のネットワークへデータを供給することはない。このような配置構成は、第２のネットワークへ送信されるデータパケットのループ化及び該データパケットの複製化を防止するのに役立つものとなる。

一般に、ノードのうちの一方がクエリメッセージに対する応答を受信しなければ、メッセージを送信した方のノードが供給サービスノード（ＰＳＮ）となって、第２のネットワークへデータを供給することになる。ノードに障害が生じた場合、このような方法は復元力を保証するのに役立つものとなる。

第１及び第２のノードの各々は、一般に、第２のネットワークにつながるノードとリンクしたパスに障害が生じたと判断すると、通信を他方のノードへ送信する。万一パスに障害が生じた場合、このような通信は復元力を可能にするものとなる。

第１及び第２のノードの各々は、パスに障害が生じたことを示す通信を受信すると、供給サービスノードとなることができる。すなわち、第２のネットワークにつながるノードとリンクしたパスに障害が生じていると判定された場合、他方のノードが第２のネットワークへデータを自動的に供給するように構成することが可能となる。

第１及び第２のノードの各々は、一般に、該ノードが供給サービスノードから待機ノードに切り替われば、第１のネットワークの両端にわたってメッセージを送信できるようになっている。このような方法によって、別様の場合に比べてさらに効率の良いデータのルート指定が第１のネットワークにより可能になるので、この方法は便利である。

第１及び第２のノードは互換性を有することができる。このような方法は、第１のネットワークの複雑さを減らすことになるので便利である。なぜなら、様々な種類のノードを設ける必要がないからである。

本発明の第２の側面によれば、ノードを接続できるノードの接続先である第１及び第２のネットワーク間を往来するデータをそれぞれ送受信する受信機と送信機とを備えたネットワークノードが提供される。このノードは、受信機を介して第１又は第２のネットワークからデータを受信する機能と共に、第１及び第２のネットワークの他方のネットワークへ、又は、第１及び第２のネットワークの他方のネットワークから当該データを転送する機能を有するものである。さらに、上記ノードは、通信を送り、送信することによって１以上の他のノードと通信を行う機能も有している。第１及び第２のネットワーク間でデータを転送すべきかどうかを判定するために、これらの通信は受信時に処理される。

このようなノードは、第１のネットワークとの第２のネットワークの接続に対して復元力を与えるのに役立つことができる。

ノードは本発明の第１の側面に従う方法のオプションの特徴のうちのいずれかを実現する能力を備えることができる。

本発明の第３の側面によれば、相互に通信を行うように構成された少なくとも２つのノードを備えた、本発明の第２の側面に従うネットワークが提供される。

本発明の第２の側面に従うネットワークが提供され、このネットワークにおいて、本発明の第１の側面の方法を提供するために２つのノードが相互に通信を行うように構成される。

ネットワークは仮想プライベートＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）を提供するように構成することができる。ネットワークはマルチ・プロトコル・ラベル・スイッチング（ＭＰＬＳ）ネットワークであってもよく、このネットワークはメッシュネットワークとして接続される傾向を有する。このメッシュネットワークによって接続はマルチポイント・ツー・マルチポイントとなる。

本発明の第２の側面のノードはプロバイダエッジノードと考えることができる。このプロバイダエッジノードによって、第２のネットワークを接続することが可能になる。したがって、プロバイダエッジノードは、顧客ネットワークとプロバイダネットワークとの接続ポイント又は結合ポイントと考えることができる。

顧客ネットワークとプロバイダネットワーク（すなわちプロバイダエッジノードへの付属ネットワーク）との間のリンクは一般に、ＭＰＬＳネットワークの一部にはならず、かつ、顧客ネットワークとプロバイダエッジノードとの間に唯一の可能なパスを備えることができるのみである。

本発明の第４の側面によれば、命令を中に含むマシン可読媒体が提供され、この命令は、マシン上で読み出されると、当該マシンを本発明の第２の側面のノードとして機能させる。

本発明の第５の側面によれば、命令を中に含むマシン可読媒体が提供され、この命令は、マシン上へ読み出されると、本発明の第１の側面の方法の少なくとも一部を当該マシンに提供させる。

本発明の上記側面のうちのいずれかにおいて言及されているマシン可読媒体トは以下のものを含むものであってもよい：フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、（−Ｒ／−ＲＷ、＋Ｒ／＋ＲＷ、ＨＤ及びブルーレイ）を含むＤＶＤ ＲＯＭ／ＲＡＭ、並びに、（ＳＤカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、ＸＤカード、メモリ自体、ハードドライブ、メモリスティック（登録商標）を含む）メモリ、テープ、任意の形の磁気光メモリ、（インターネットからのダウンロード信号、ＦＴＰ転送信号などを含む）送信信号、有線回線。

次に、添付図面を参照しながら単に例示として本発明の詳細な説明を続いて行うことにする。
本発明の実施形態によって用いられるＶＰＬＳを示す図である。 従来技術において用いられる種々の「ホーミング」構成を示す図である。 デュアルホーミング構成の概略を示す図である。 個々のＰＥノードの一般的な有限状態マシン（ＦＳＭ）全体を示す図である。 本発明の実施形態を実現するＰＥノードの機器の有限状態マシン（ＦＳＭ）を示す図である。

図１はＶＰＬＳ（仮想プライベートＬＡＮサービス）１００が設けられたネットワークを示す図である。ＶＰＬＳ１００は、ＭＰＬＳ（マルチ・プロトコル・ラベル・スイッチング）ネットワーク又は（ＩＰネットワークなどの）他の任意の適切なネットワークプロトコル上に設けてもよい。ＶＰＬＳ１００は複数のプロバイダエッジノードＰＥ（Ａ〜Ｅ）を備える。個々のプロバイダエッジノードＰＥは疑似ワイヤ１２０を介して他方のプロバイダエッジノードの各々と通信を行う。プロバイダエッジノードＰＥは、ネットワークの両端にわたってデータの送信を望む顧客のためのＶＰＬＳ１００との接続ポイントと考えることができる。

プロバイダエッジノード及びカスタマエッジノードは、スイッチ、光スイッチ、ルータ等のような任意の好適なデバイスであってもよい。

プロバイダエッジノードＰＥもまたＶＰＬＳ１００の外部にあるカスタマエッジノードＣＥ（１〜８）と通信状態になる。ネットワークは、放送された又はマルチキャストされたデータを含むデータをＶＰＬＳ１００の両端にわたって個々のカスタマエッジノードＣＥへ伝送できるように構成される。容易に理解されるように、ＶＰＬＳ１００の一部であるプロバイダエッジノードＰＥはネットワーク通信事業者が所有する機器によって制御可能である。しかし、カスタマエッジノードＣＥは、一般にネットワーク通信事業者によって制御されず、また、これらのカスタマエッジノードに接続されたネットワークではない。したがって、ネットワークにつながっている顧客による制御が可能であると考えられている。このような配置構成において、プロバイダエッジノードＰＥとカスタマエッジノードＣＥ間のインタフェースは、ユーザからネットワークへのインタフェース（ＵＮＩ）であると考えることができる。ＶＰＬＳネットワーク１００は第１のネットワークすなわちプロバイダネットワークと考えることができる。そして、カスタマエッジノードＣＥに接続されているネットワークは第２のネットワークすなわち顧客ネットワークであると考えることができる。

図示の実施形態の代替実施形態では、プロバイダエッジノードが、カスタマエッジノードＣＥの制御を行い、かつ、カスタマエッジノードＣＥの役割を調停するように構成することができる。このような配置構成において、もしネットワークプロバイダがカスタマエッジノードＣＥを制御することも可能であれば、プロバイダエッジノードＰＥとカスタマエッジノードＣＥ間のインタフェースはネットワーク・ツー・ネットワークインタフェース（ＮＮＩ）であると考えることができる。

理解されるように、ＭＰＬＳネットワーク内において、従来技術内の利用可能な技術を用いて、いくつかの方法で復元力を保証することが可能となる。したがって、この保証はＶＰＬＳ１００内においても同様に容易に達成可能なものとなり得る。これとは対照的に、個々のカスタマエッジノードＣＥと１以上の接続済みのプロバイダエッジノードＰＥとの間の復元力は、後述するいくつかのホーミング構成により提供することができる。

図２はこれらの構成のうちのいくつかの構成を示す図である。１つのホーミングパス２００を含む単一ホーミング２１０はプロバイダエッジノードＰＥ ＧとカスタマエッジノードＣＥ９とを接続する。このような配置構成は復元力を提供するものではない。この配置構成では、単一ホーミングパス２００又はプロバイダエッジノードＰＥ Ｇに障害が生じた場合、ＶＰＬＳ１００とカスタマエッジノードＣＥ９との間で通信が紛失するため、ＶＰＬＳ１００に接続されているいずれのデバイスもデータを受信できなくなる。

これに代わる代替の設定として、（単複の）リンクに対する保護２２０を設けた単一ホーミングを用いることができる。この単一ホーミングは２以上のホーミングパス２００を備え、これらホーミングパスのすべては１つのプロバイダエッジノードＰＥ Ｆと１つのカスタマエッジノードＣＥ１０との間に接続される。このような配置構成は、若干の復元力を提供するものとなる。すなわち、この配置構成では、単一ホーミングパス２００に障害が生じた場合、ＶＰＬＳ１００とカスタマエッジノードＣＥ１０間の通信の保守管理が後続するホーミングパス２００において行われることになる。しかしプロバイダエッジノードＰＥ Ｆに障害が生じれば、ＶＰＬＳとカスタマエッジノードＣＥ１０との間で通信が紛失するため、ＶＰＬＳ１００に接続されているいずれのデバイスもカスタマエッジノードＣＥ１０からデータを受信し、カスタマエッジノードＣＥ１０へデータを送信することはできなくなる。

別の代替例として、２以上のホーミングパス２００を備えたデュアルホーミング２３０を用いることができる。これらホーミングパスのそれぞれは、カスタマエッジノードＣＥ１１を異なるプロバイダエッジノードと接続し、このケースでは、ＰＥ Ｈ及びＰＥ ＩがカスタマエッジノードＣＥ１１をＶＰＬＳ１００と接続する。したがって、（ＰＥ Ｈなどの）第１ノードと（ＰＥ Ｉなどの）第２のノードとがＣＥ１１をＶＰＬＳ１００と接続することになる。容易に理解できるように、このような配置構成は、プロバイダエッジノードのＰＥ ＨとＰＥ Ｉのいずれかにおける場合と同様に、ホーミングパス２００の障害に対抗する復元力を提供することが可能となる。図には、単に２つのプロバイダエッジノードのみがカスタマエッジノードＣＥ１１と接続されて示されてはいるが、さらに多くのプロバイダエッジノードをカスタマエッジノードＣＥ１１と接続することも可能である。例えば、３、４、５、６、７、８、９、１０あるいはそれ以上のプロバイダエッジノードをカスタマエッジノードＣＥ１１と接続することも可能である。

本実施形態では、プロバイダエッジノードＰＥは、（プロバイダエッジノードなどの）デュアルホーミング構成を用いてカスタマエッジノードＣＥと接続され、デュアルホーミング配置構成内の他方のプロバイダエッジノードか、カスタマエッジノードＣＥとプロバイダエッジノードＰＥのいずれかとの間のホーミングパス２００のいずれかにおける障害を検出するために相互に通信を行うように構成される。この配置構成では、カスタマエッジノードＣＥは障害を認識するための構成を必要としない。このような配置構成において用いられるプロトコルはデュアルホーミング冗長性プロトコル（ＤＨＲＰ）と考えることができる。

プロバイダエッジノードＰＥか、ホーミングパス２００のいずれかにおける障害を評価するようにプロバイダエッジノードＰＥが構成されている場合、ＤＨＲＰの少なくとも２つのモードが考えられる。これらのモードのうちの第１のモード（「固定役割」と命名されている）では、プロバイダエッジノードＰＥは、プロバイダエッジノード（複数のプロバイダエッジノードの場合もある）の接続先である任意のカスタマエッジノードＣＥに対してデータを提供する（すなわちサービスを提供する）か、若しくは、待機モードにするために、したがって、プロバイダエッジノードの接続先であるノードのいずれへもデータを提供しないようにするかのいずれかを行うように構成される。プロバイダエッジノードＰＥが待機モード状態にある場合には、カスタマエッジノードＣＥは、待機モード状態になっていない（すなわちデータを提供している）別のプロバイダエッジノードＰＥから通信を受信することによってＶＰＬＳ１００との通信の保守管理を行うことになる。サービスを提供しているプロバイダエッジノードＰＥに関連する障害の場合、当該ノードは該ノードの接続先である個々のカスタマエッジノードへのデータの供給を停止し、次いで、待機状態にあった他方のプロバイダエッジノードＰＥが該ノードＰＥの接続先である個々のカスタマエッジノードに対してデータを提供する（該ノードＰＥがサービスを提供している）ことになる。

別のモード（「カスタマエッジ毎のベースの役割」と命名されている）では、個々のプロバイダエッジノードＰＥは、該エッジノードが他のカスタマエッジノードＣＥに対して待機状態になっている間、１以上のカスタマエッジノードＣＥに対してサービスを提供できるように構成される。このモードでは、プロバイダエッジノードＰＥは、他のカスタマエッジノードＣＥへデータを供給し続けている間、いくつかのカスタマエッジノードへのデータの供給を停止することができる。

混合ホーミングパス障害（すなわちカスタマエッジノードＣＥと、サービスを提供しているプロバイダエッジノードＰＥ間の１つの障害、並びに、別のカスタマエッジノードＣＥと、待機状態にある他方のプロバイダエッジノードＰＥとの間で生じた１つの合併障害）に対して復元力を有するものにはなり得ないにしても、「固定役割」モードは、その実装をさらに簡単に行うことが考えられる。これに対して、ＣＥ毎のベースの役割は、さらに多くの計算リソースを必要とすることが考えられるが、混合ホーミングパス２００の障害に対しては復元力を有するものとなる。

個々のＤＨＲＰの配置構成において、データ信号は関連するプロバイダエッジノードＰＥ間において送信され、それによってプロバイダエッジノードＰＥはデュアルホーミング配置構成内の障害を認識し、この障害に対応できるようになる。すなわち、ＤＨＲＰの配置構成内のノードは相互に通信を行うことになる。本明細書において以下説明するように、いくつかのこのような信号を用いることが可能となる。

上記のような信号には以下が含まれる：
１．ハローメッセージ。このメッセージはクエリメッセージと考えることができ、プロバイダエッジノードＰＥ間において随時送信され、プロバイダエッジノードＰＥの障害を確認することを目的とするものである。一般に、ハローメッセージは間隔をおいて、おそらくほぼ一定の間隔で送信を行う。
２．ホーミングパス２００の障害を示すために、個々のプロバイダエッジノードＰＥから他方のプロバイダエッジノードＰＥへ向けて送られる顧客リンク状態メッセージ。
３．プロバイダエッジノードＰＥから出されるトポロジの変化メッセージ。このメッセージはサービスの提供から待機への変更を行い、当該ＶＰＬＳに関与する（個々のＶＰＬＳに関連する）すべてのプロバイダエッジノードＰＥへ向けられ、経過時間に基づくリフレッシュ（オプションの振舞いであるが、ビデオサービスなどのいくつかのアプリケーションでは有効な最適化を提供することができる）を待機することなく、転送テーブルの形のＭＡＣアドレス入力を消去することを目的とするものである。すなわち、トポロジの変化を示す通信が第１のネットワークへ送信されることになる。
４．ネットワーク通信事業者からの強制コマンド又は手動によるコマンドの場合の、プロバイダエッジノードＰＥから相方のプロバイダエッジノードＰＥへのＡＰＳメッセージ。

当業者には容易に理解されるように、このようなメッセージ信号は一般に複数のデータを含むものとなる。表１は、通信チャネルとしてイーサネット（登録商標）層を考える場合の本実施形態のＤＨＲＰシグナリングメッセージフォーマットの１例を詳述するものである。

（表１）：シグナリングメッセージフォーマット

メッセージフォーマット内の種々のフィールドについて以下詳述する：
● ＤＭＡＣ：宛先ＭＡＣアドレス
● ＳＭＡＣ：ソースＭＡＣアドレス
● イーサタイプ（ＤＨＲＰ）：ＤＨＲＰフレームを一意的に特定するＤＨＲＰイーサネット（登録商標）タイプ。
● カスタマエッジノードＣＥ ＩＤ：保護により関心の対象となっている「デュアルホーム済み顧客用機器」を特定する８ビットフィールド。「固定役割」が用いられる場合、値は０ｘ０ｘ００となる。「ＣＥ毎のベースの役割」が用いられる場合、値は０ｘ０１から０ｘＦＦまでの範囲にわたる。
● ＯｐＣｏｄｅ：ＤＨＲＰフレームタイプを特定する。未知のＯｐＣｏｄｅを含むＤＨＲＰフレームは許可なく破棄される。ＯｐＣｏｄｅは、上記に詳述した上記信号に対して以下のように設定することができる：
○ ハローメッセージ：０ｘ０１
○ 顧客リンク状態メッセージ：０ｘ０２
○ トポロジの変化メッセージ：０ｘ０３
○ ＡＰＳメッセージ：０ｘ０４
○ 他のメッセージなど
● ＯｐＣｏｄｅ専用フィールド：個々のメッセージによって要求される場合、さらなる情報をタイプレングス値（ＴＬＶ）のフォーマットで担持することも可能である
○ タイプ：値フィールドの中に含まれている情報を特定する８ビットフィールド。このフィールドは０ｘ００から０ｘＦＦの範囲にある
この文書において定義されるタイプは以下の通りである：
・ＶＰＬＳ ＩＤ：０ｘ０１（トポロジの変化メッセージ内において用いるべきＶＰＬＳインスタンスを特定するために用いられる）
・ＡＰＳ ＩＤ：０ｘ０４
・他のタイプなど
○ 長さ：値フィールドの長さを特定する１６ビットフィールド。このフィールドは０ｘ０００から０ｘ４００までの範囲にある。
○ 値：可変長フィールドは可変情報を中に含む。ＡＰＳ ＩＤの場合、値フィールドは以下の有意値をとる：
・０ｘ０２：強制スイッチ
・０ｘ０１：手動スイッチ
● ＦＣＳ：フレームチェックサムシーケンス

図３は本発明の実施形態を示す図であり、この実施形態によってＤＨＲＰが実現される。この配置構成では、ＶＰＬＳネットワーク通信事業者（すなわちプロバイダ）が復元力を管理している間、ＶＰＬＳネットワーク１００は、カスタマエッジノードＣＥの制御又は情報に関する要件を伴うことなく、ＳＴＰ（スパニングツリープロトコル）等を作動させることができる。

本例では、２つのホーミングパス３００、３０２が設けられ、カスタマエッジノードＣＥ１２を２つの別々のＰＥノード（ＰＥ Ｊ及びＰＥ Ｋ）に接続する。ＰＥ Ｊがホーミングパス３００を介してカスタマエッジノードＣＥ１２と接続するのに対して、プロバイダエッジノードＰＥ Ｋはホーミングパス３０２を介してカスタマエッジノードＣＥ１２と接続する。プロバイダエッジノードＰＥ ＪとプロバイダエッジノードＰＥ Ｋの双方はＶＰＬＳ１００の疑似ワイヤ１２０を介して接続される。したがって、これらのエッジノードは相互に通信を行うことが可能となる。

プロバイダエッジノード（ＰＥ Ｊ、ＰＥ Ｋ）の各々は、第１のネットワーク（すなわちＶＰＬＳ１００）と第２のネットワーク（すなわちカスタマエッジノードＣＥ１２）の双方とも通信を行う能力を有している。したがって、個々のプロバイダエッジノードは、これらのネットワークの各々と通信を行う能力を有する受信機ａと送信機ｂとを備えることになる。個々のノードは、受信機ａが受信した通信を処理すると共に、送信機ｂによる送信用として通信を生成するように構成されたプロセッサｃも備えている。

個々のプロバイダエッジノードＰＥは代替のホーミングパス２００を介してカスタマエッジノードＣＥのいずれかと任意の時点において接続することができる。すなわち、図３はプロバイダエッジノード（ＰＥ Ｊ、ＰＥ Ｋ）の各々に接続された単一のカスタマエッジノードＣＥ１２のみを示す図ではあるが、複数のカスタマエッジノードＣＥ１２がプロバイダエッジノード（ＰＥ Ｊ、ＰＥ Ｋ）の各々に接続されることも予想される。同様に、カスタマエッジノードＣＥは任意の個数のプロバイダエッジノードＰＥに接続することが可能である。上述したように、このようなデュアルホーミングとＤＨＲＰ、すなわち「固定役割」及び「カスタマエッジ毎のベースの役割」とを実現するとき、プロバイダエッジノードＰＥの２つの代替構成を予想することができる。例として、カスタマ毎のベースの役割について考える際に用いられるＤＨＲＰに関与するステップについて図３を参照しながら以下詳述する。

１．プライマリノードとして使用することを望むいずれかのプロバイダエッジノードＰＥを起動する（これは、ホーミングパス３００、３０２のいずれかにおいてそれぞれ通信を行うＰＥ Ｊか、ＰＥ Ｋのいずれかのプロバイダエッジノードであってもよい）。本例では、ＰＥ Ｊをプライマリノードとして想定している。したがって、カスタマエッジノードＣＥ１２への通信用プライマリパスはパス３００となる。
２．ＰＥ Ｊにおいてプロバイダエッジノード障害が生じた場合、システムは、再起動して、ノードの再開後、プロバイダエッジノードＰＥ Ｋの使用へ自動的に切り替わる。これに対して、パス３００においてリンクに障害が生じた場合、システムは、プロバイダエッジノードＰＥ Ｋの使用に自動的に切り替わり、ＰＥ Ｊは待機モードに入る。
３．次に、ノードＰＥ Ｋ及びパス３０２を用いてカスタマエッジノードＣＥ１２へデータを通信している際に、ノード側でプロバイダエッジノード障害が生じると、この障害は「ハロー」メッセージからのタイム・アウトエラーとしてプロバイダエッジノードＰＥ Ｊにより検出される（すなわち応答は所定時間内に受信されない）。次いで、プロバイダエッジノードＰＥ Ｊは待機状態に入り、通信はノードＰＥ Ｊの使用に自動的に切り替えられる。同様に、パス３０２において障害が生じたとき、この障害はプロバイダエッジノードＰＥ Ｋによって検出される。次いで、「顧客リンク状態メッセージ」がプロバイダエッジ済みのノードＰＥ Ｊへ伝送される。これによって状態の変化がトリガされ、次いで、プロバイダエッジノードＰＥ Ｊはサービスの提供を開始する。すなわちこのプロバイダエッジノードＰＥ Ｊがプライマリノードになる。
４．通信中、プロバイダエッジノードＰＥ Ｊか、ＰＥ Ｋのいずれかが待機状態になり、その後障害が生じた場合、ノードの再開が起動され、次いで、システムは再び初期化される。
５．上記の場合と同様に、プロバイダエッジノードＰＥ Ｋ又はパス３０２において障害が生じた場合、システムはプロバイダエッジノードＰＥ Ｊの使用に自動的に切り替わる。
６．また保守管理を目的とするための、あるいは、管理システムから出されるアクションをネットワークプロバイダが実行するために必要され得る他のすべての可能なケースのための手動スイッチコマンド及び強制スイッチコマンドが提供される。

ステップ中に、プライマリプロバイダエッジノード（すなわちＰＥ ＪかＰＥ Ｋのいずれか）及び待機ノード（すなわちプロバイダエッジノードＰＥ Ｊか、ＰＥ Ｋのうちの一方）の双方は、おそらくＭＰＬＳネットワーク内においてそれ自体保護されているリソースである疑似ワイヤパス１２０を介して相互に通信を行う。そして、個々のノードは「ハロー」メッセージを随時送信して、他方のＰＥノードであるＰＥ Ｊ又はＰＥ Ｋが作動しているかどうかを確定するように構成される。これは単純なタイムアウトによって行われる。すなわち、プロバイダエッジノードが送信した「ハロー」メッセージに対する応答がプロバイダエッジノードＰＥ Ｊ又はＰＥ Ｋによって所定時間内に受信されなかった場合、障害が生じたものと想定される。

プロバイダエッジノード（ＰＥ Ｊ、ＰＥ Ｋ）の双方は、他方のＰＥノードＰＥと他方のＣＥノードＣＥとの間のホーミングパス２００において障害が生じた場合にのみ、他方のプロバイダエッジノードから「顧客リンク状態メッセージ」も受信する；すなわち、パス３００に障害が生じた場合、プロバイダエッジノードＰＥ Ｊは「顧客リンク状態メッセージ」をプロバイダエッジノードＰＥ Ｋへ送信する。そして、同様に、パス３０２に障害が生じた場合には、プロバイダエッジノードＰＥ Ｋは「顧客リンク状態メッセージ」をプロバイダエッジノードＰＥ Ｊへ送信する。

これをさらに強調表示するために、図４はＤＨＲＰの動作モード用有限状態マシン（ＦＳＭ）を示す図であり、これに対して、図５はプロバイダエッジノードＰＥ、特に上記例のプロバイダエッジＰＥ ＪのＦＳＭ処理を示す図である。下記の表２は図４のＦＳＭを用いる際に使用される状態トリガを示すものであり、一方、表３は図５のＦＳＭを用いる際に使用される状態トリガを示す図である。

（表２）：図４用の状態トリガ

（表３）：図５用の状態トリガ

* ハローメッセージのタイムアウトによって検出されたもの
** 顧客のリンク状態メッセージによって検出されたもの
*** ノードの再開後

当業者には容易に理解されるように、トランスポート・ネットワークの用語法において、「手動」コマンドは、宛先状態に関係する障害が存在している場合、状態マシン内での状態の変更を許可するものではないのに対して、「強制」コマンドは、宛先状態に関係する障害が状態マシン内に存在している場合であっても状態の変更を許可するものである。

図３と関連する実施形態では、カスタマエッジノードＣＥ１２は、プロバイダエッジノード（ＰＥ Ｊ及びＰＥ Ｋ）の双方からデータを受信するように構成される。しかしプロバイダエッジノード（ＰＥ Ｊ及びＰＥ Ｋ）につながる双方のノードが同時にデータを提供することはない。実際、一方のプロバイダエッジノードが供給サービスノード（ＰＳＮ）であると考えることができるのに対して、他方のプロバイダエッジノードは待機ノード（ＳＢＮ）であると考えることができる。システムが一方のプロバイダエッジノードを最初に構成するように構成されるので、供給サービスノードが初期化ノード（ＩＮ）であると考えることもできる。

個々のノードにより要求される私有（propriety）アクションについて以下詳述する。

供給サービスノード（ＰＳＮ）
・ カスタマエッジノードＣＥ１２へ／からトラフィック（すなわちデータパケット）を転送する。カスタマエッジノードＣＥ１２はこれらのデータパケットをＶＰＬＳ１００から受信すると共に、これらのデータパケットはカスタマエッジノードＣＥ１２へ向けて送られる。
・ ハローメッセージをＳＢＮ／ＩＮへ送信する
・ ＳＢＮからハローメッセージを受信する
・ ＳＢＮから顧客のリンク状態メッセージを受信する
・ オプションとして、ＳＢＮ／ＩＮ状態を変更するとき、トポロジの変化メッセージをＶＰＬＳのすべてのＰＥへ送信する

待機ノード（ＳＢＮ）
・ カスタマエッジノードＣＥ１２へ／からトラフィック（すなわちデータパケット）を破棄する。カスタマエッジノードＣＥ１２はこれらのデータパケットをＶＰＬＳ１００から受信すると共に、これらのデータパケットはカスタマエッジノードＣＥ１２へ向けて送られる。
・ ハローメッセージをＰＳＮへ送信する
・ ＰＳＮからハローメッセージを受信する
・ ＰＳＮから顧客リンク状態メッセージを受信する

初期化ノード（ＩＮ）
・ カスタマエッジノードＣＥ１２へ／からトラフィック（すなわちデータパケット）を破棄する。カスタマエッジノードＣＥ１２はこれらのデータパケットをＶＰＬＳ１００から受信すると共に、これらのデータパケットはカスタマエッジノードＣＥ１２へ向けて送られる。
・ ＰＳＮからハローメッセージを待機する

このようなシステムの利用によって、プロバイダエッジノード（ＰＥ Ｊ、ＰＥ Ｋ）は、カスタマエッジノードＣＥ１２に関与することなく、顧客ネットワークとプロバイダネットワーク間での接続のトポロジをアクティブに制御することが可能となる。したがって、本発明では、カスタマエッジノードは標準ネットワークを遵守し、その一方で、ＶＰＬＳ１００は、パス３００、３０２又はプロバイダエッジノード（ＰＥ Ｊ、ＰＥ Ｋ）の障害を考慮して、復元力を適合させるようにすることができる。さらに、詳述したようなプロトコルとして、カスタマエッジノードＣＥ１２からの入力信号を用いることなく復元力を管理することができるので、ＳＴＰを実現するための要件なしでフレームのループ化及び複製化が回避されることになる。

当業者には容易に理解されるように、上記に詳述した実施形態は、（例えば、国際電気通信連合電気通信標準化部門ＩＴＵ−Ｔによって標準化されているプロバイダ基幹トランスポート（ＰＢＴ）のような接続指向型イーサネット（登録商標）などの）任意の接続指向型パケットスイッチドネットワークに対して適用することができる。このようなネットワークでは２つのＰＥノード間において通信チャネルが利用可能である。

本発明の実施形態はまた、第１及び第２のネットワーク間におけるネットワーク接続に対して復元力を与える方法を提供するものであるとも考えられる。

Claims (26)

1. 第１のネットワークから第２のネットワークへデータを供給する方法であって、
   前記第１のネットワークにおいて第１及び第２のノードが設けられ、これらのノードはそれぞれデータを前記第２のネットワークへ供給する能力を有し、
   ｉ．任意のある時点に前記第１及び第２のノードのうちの一方のノードがデータを前記第２のネットワークへ供給し、
   ｉｉ．前記第１及び第２のノードは疑似ワイヤを介して相互に通信を行うように構成され、これにより障害が検出された場合に他方のノードがデータを前記第２のネットワークへ供給することが可能であるとともに、前記第１及び第２のノード間の前記通信によって障害の検出が可能であり、
   ｉｉｉ．前記第１及び第２のノードの各々は、該ノードが、当該ノードを前記第２のネットワークにリンクするパスに障害が生じたことを判定した場合、当該パスに障害が生じたことを示すメッセージを前記他方のノードへ送信して通信を行う
   ことを特徴とする方法。
2. 前記第１及び第２のノードのうちの少なくとも一方のノード、一般には両方のノードは、随時、他方のノードへクエリメッセージを送信して通信することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記メッセージを送信したノードは、前記他方のノードに障害が生じたことを判定する前に、該他方のノードからの、前記通信への応答を待機することを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記ノードは、所定時間、応答を待機し、次いで、前記通信に対する応答が受信されなかった場合に前記他方のノードに障害が生じたことを判定することを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. ノードは、前記他方のノードに障害が生じたことを判定するとすぐに、前記第２のネットワークへのデータの供給を開始することを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。
6. ノードは、前記第２のネットワークへのデータの供給を開始するとすぐに、前記第２のネットワークへのデータの供給を開始したことを示す通信を前記第１のネットワークへ送信することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記第１及び第２のノードの各々は、前記パスに障害が生じたことを示す前記メッセージを受信したことに応じて、前記第２のネットワークへのデータの供給を開始することを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. ノードは、前記第２のネットワークへのデータの供給を開始するとすぐに、前記第２のネットワークへのデータの供給を開始したことを示す通信を前記第１のネットワークへ送信することを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記第１及び第２のノードの各々は、複数の第２のネットワークに接続されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
10. ノードは、障害が生じたことを判定するとすぐに、該ノードが接続されているすべての前記第２のネットワークへのデータの供給を停止することを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. ノードは、障害が生じたことを判定するとすぐに、前記障害が検出された前記第２のネットワークへのデータの供給のみを停止することを特徴とする請求項９に記載の方法。
12. ３以上のノードが相互に通信を行い、通信状態にある各ノードが前記第１のネットワークから前記第２のネットワークへデータを供給する能力を有していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
13. データを第２のネットワークへ送信していない前記ノードは、当該ノードが受信した前記第２のネットワークにアドレス指定されているデータを破棄するように構成されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
14. ネットワークノードであって、
    前記ネットワークノードを接続可能な、第１及び第２のネットワークとデータをそれぞれ送受信する送信機と受信機とを備え、
    前記受信機を介して前記第１又は第２のネットワークからデータを受信し、前記第１及び第２のネットワークの他方のネットワークへ、又は、当該他方のネットワークから、該データを転送する機能を有し、
    当該ネットワークノードを前記第２のネットワークにリンクするパスに障害が生じたことを判定する機能を有し、
    通信を送出し、送信することによって、１以上の他のネットワークノードと疑似ワイヤを介して通信を行う機能をさらに有し、
    前記ネットワークノードは、前記パスに障害が生じたことを判定した場合、当該パスに障害が生じたことを示すメッセージを前記１以上の他のネットワークノードへ送信して通信を行い、
    前記第１及び第２のネットワーク間で前記データを転送すべきか否かを判定するために、前記通信は受信時に処理される
    ことを特徴とするネットワークノード。
15. クエリメッセージを他のノードへ随時送信するように構成されることを特徴とする請求項１４に記載のネットワークノード。
16. 前記クエリメッセージの送信先であった前記ノードに障害が生じたことが判定される前に、所定時間の間、該クエリメッセージへの応答を待機するように構成されることを特徴とする請求項１５に記載のネットワークノード。
17. 前記ネットワークノードが受信した、前記第２のネットワーク用として意図されたデータを、前記第２のネットワークへ転送しない、待機モードを有することを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載のネットワークノード。
18. 前記ネットワークノードが受信した、前記第２のネットワーク用として意図されたデータを、前記第２のネットワークへ転送する、アクティブモードを有することを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載のネットワークノード。
19. 相互に通信を行うように構成された少なくとも２つの請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のネットワークノードを備えることを特徴とするネットワーク。
20. 請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法を提供するために、２つの前記ネットワークノードが相互に通信を行うように構成されることを特徴とする請求項１９に記載のネットワーク。
21. 仮想プライベートＬＡＮサービス（ＶＰＬＳ）を提供するように構成された請求項１４又は２０に記載のネットワーク。
22. 前記ネットワークはマルチ・プロトコル・ラベル・スイッチング（ＭＰＬＳ）ネットワークであることを特徴とする請求項１４乃至２１のいずれか１項に記載のネットワーク。
23. 前記ネットワークはコネクション指向型パケット交換ネットワークであることを特徴とする請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載のネットワーク。
24. メッシュネットワークとして接続されることにより、接続がマルチポイント・ツー・マルチポイントとなることを特徴とする請求項２２に記載のネットワーク。
25. マシン上で読み出された場合に、該マシンを請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のノードとして機能させる命令が格納されたことを特徴とするマシン可読媒体。
26. マシン上へ読み出された場合に、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法の少なくとも一部を該マシンに提供させる命令が格納されたことを特徴とするマシン可読媒体。

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