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1. (WO2019065353) CONTROL DEVICE, COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION METHOD
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明 細 書

発明の名称 制御装置、通信システム、通信方法

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004  

先行技術文献

非特許文献

0005  

特許文献

0006  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0007   0008   0009   0010  

課題を解決するための手段

0011   0012   0013  

発明の効果

0014  

図面の簡単な説明

0015  

発明を実施するための形態

0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168   0169   0170   0171   0172   0173   0174   0175   0176   0177   0178   0179   0180   0181   0182   0183   0184   0185   0186   0187   0188   0189   0190   0191   0192   0193   0194   0195   0196   0197   0198   0199   0200   0201   0202   0203   0204   0205   0206   0207   0208   0209   0210   0211   0212   0213   0214   0215   0216   0217   0218   0219   0220   0221   0222   0223   0224   0225   0226   0227   0228   0229   0230   0231   0232   0233   0234   0235   0236   0237   0238   0239   0240   0241   0242   0243   0244   0245   0246   0247  

符号の説明

0248  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39  

明 細 書

発明の名称 : 制御装置、通信システム、通信方法

技術分野

[0001]
 本願発明は制御装置、通信システム、通信方法に関する。

背景技術

[0002]
 マルチレイヤネットワークにおける故障復旧方法として、GMPLS(Generalized Multi-protocol LABEL Switching)(例えば、非特許文献1)やPCE(Path Computation Element)(例えば、非特許文献2)を用いた方法が提案されている。
[0003]
 例えば、特許文献1には、下位レイヤの回線に障害が発生した場合であっても上位レイヤの接続が保たれるように、管理ノードが上位レイヤの通信ノードに対して、該下位レイヤの障害を迂回するようなパスの設定を行うことが記載されている。
[0004]
 例えば、特許文献2には、下位レイヤである光レイヤのパスに障害が起こった場合に、上位レイヤである電気レイヤのパスを変更し、障害の起こっていない光パスへ切り替えることで、障害に対応することが記載されている。

先行技術文献

非特許文献

[0005]
非特許文献1 : IETF RFC 4426“Generalized Multi-Protocol LABEL Switching(GMPLS)Recovery Functional Specification”
非特許文献2 : IETF RFC 4655“A Path Computation Element(PCE)-Based Architecture”

特許文献

[0006]
特許文献1 : 特開2005-223522号公報
特許文献2 : 特開2015-005824号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0007]
 しかしながら、特許文献1および特許文献2において、マルチレイヤネットワークの上位レイヤにおいて障害が生じているが、下位レイヤには障害が生じていない場合については考慮されていない。
[0008]
 特許文献1では、下位レイヤに障害が発生した場合に上位レイヤで設定を行うことが想定されているため、上位レイヤで障害が生じた場合については考慮されていない。
[0009]
 特許文献2においては、例えば下位レイヤの通信ノードが通常通りに動作するにもかかわらず、上位レイヤの設定変更に伴って、下位レイヤの設定が変更されるという問題がある。この問題を解決するために上位レイヤの設定と下位レイヤの設定をそれぞれに行うようにすると、障害復旧に時間や通信量などのコストが発生する。
[0010]
 したがって、本願発明の目的は、上位レイヤにおいて障害が発生した場合であっても、マルチレイヤネットワークの通信を継続するような耐障害性の高いシステムを実現する制御装置、通信システム、通信方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0011]
 本発明の一態様における制御装置は、第1のレイヤよりも上位である第2のレイヤにおいて、前記第1のレイヤにおいてデータを送信する第1の通信装置に、前記データを送信するポートを示す送信ポート情報を送信する第2の通信装置に対して、前記データの宛先に応じた前記データの処理方法を送信し、前記第2の通信装置に障害が発生したことを検知すると、前記データの宛先に基づいて決定した前記送信ポート情報前記第1の通信装置に送信する手段を備えることを特徴とする。
[0012]
 本発明の一態様における通信システムは、第1のレイヤにおいて、データを送信する第1の通信装置と、前記第1のレイヤよりも上位である第2のレイヤにおいて、前記データを送信するポートを示す送信ポート情報を前記第1の通信装置に送信する第2の通信装置と、前記第2の通信装置に対して、前記データの宛先に応じた前記データの処理方法を送信し、前記第2の通信装置に障害が発生したことを検知すると、前記データの宛先に基づいて決定した前記ポート情報を前記第1の通信装置に送信する制御装置とを含むことを特徴とする。
[0013]
 本発明の一態様における通信方法は、第1のレイヤよりも上位である第2のレイヤにおいて、前記第1のレイヤにおいてデータを送信する第1の通信装置に、前記データを送信するポートを示す送信ポート情報を送信する第2の通信装置に対して、前記データの宛先に応じた前記データの処理方法を送信し、前記第2の通信装置に障害が発生したことを検知すると、前記データの宛先に基づいて決定した前記ポート情報を前記第1の通信装置に送信することを特徴とする。

発明の効果

[0014]
 本発明の制御装置、通信システム、通信方法によれば、上位レイヤにおいて障害が発生した場合であっても、マルチレイヤネットワークの通信を継続するような耐障害性の高いシステムの実現を可能とする。

図面の簡単な説明

[0015]
[図1] 本願発明の一実施形態のマルチレイヤネットワークの構成例を示す図である。
[図2] 本願発明の一実施形態の制御装置10Aの構成例を示すブロック図である。
[図3] 本願発明の一実施形態の第2の通信装置20Aの構成例を示すブロック図である。
[図4] 第1の実施形態のマルチレイヤネットワークの構成例とデータ転送経路の例を示す図である。
[図5] 図4に記載のマルチレイヤネットワークに障害が生じた状態の例を示す図である。
[図6] 図5に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処した状態の例を示す図である。
[図7] 第1の実施形態のマルチレイヤネットワークの他の構成例とデータ転送経路の例を示す図である。
[図8] 第1の実施形態のコントローラ10の構成例を示すブロック図である。
[図9] 第1の実施形態のコントローラ10のネットワーク情報記憶部が保持する情報の例である。
[図10] 第1の実施形態の上位通信ノード20の構成例を示すブロック図である。
[図11] 第1の実施形態の上位通信ノード20の処理方法記憶部23が保持する情報の例である。
[図12] 第1の実施形態の下位通信ノード30の構成例を示すブロック図である。
[図13] 第1の実施形態の下位通信ノード30の処理方法記憶部33が保持する情報の例である。
[図14] 図7に記載のマルチレイヤネットワークに障害が生じた状態の例を示す図である。
[図15] 図14に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処する動作例を示すシーケンス図である。
[図16] 図14に記載の上位通信ノード20-1に障害が発生する前後で下位通信ノード30-1の処理方法記憶部33が保持する処理方法の例である。
[図17] 図14に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処した状態の例を示す図である。
[図18] 第1の実施形態のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処する他の動作例を示すシーケンス図である。
[図19] 図18に記載の上位通信ノード20-2に障害が発生する前後で下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33が保持する処理方法の例である。
[図20] 図18に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処した状態の例を示す図である。
[図21] 第2の実施形態のマルチレイヤネットワークの構成例とデータ転送経路の例を示す図である。
[図22] 図21に記載のマルチレイヤネットワークに障害が生じた状態の例を示す図である。
[図23] 図21に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処した状態の例を示す図である。
[図24] 第2の実施形態のマルチレイヤネットワークの他の構成例とデータ転送経路の例を示す図である。
[図25] 第2の実施形態の中位通信ノード40の構成例を示すブロック図である。
[図26] 第2の実施形態の中位通信ノード40の処理方法記憶部43が保持する情報の例である。
[図27] 図24に記載のマルチレイヤネットワークに障害が生じた状態の例を示す図である。
[図28] 図24に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処する動作例を示すシーケンス図である。
[図29] 図24に記載のマルチレイヤネットワークに障害が生じる前後で、下位通信ノード30-1の処理方法記憶部33が保持する処理方法の例である。
[図30] 図27に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処した状態の例を示す図である。
[図31] 図27に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処する他の動作例を示すシーケンス図である。
[図32] 図27に記載のマルチレイヤネットワークに障害が生じた後に、中位通信ノード40-2の処理方法記憶部43が保持する情報の例である。
[図33] 図27に記載のマルチレイヤネットワークに障害が生じた後に、下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33が保持する情報の例である。
[図34] 図24に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処した別の状態の例を示す図である。
[図35] 図27に記載のマルチレイヤネットワークに障害に対処した後に下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33が保持する情報の例である。
[図36] 図27に記載のマルチレイヤネットワークに障害が生じた状態の別の例を示す図である。
[図37] 図36に記載のマルチレイヤネットワークに障害が生じる前後で、下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33が保持する情報の例である。
[図38] 図36に記載のマルチレイヤネットワークに障害が生じた後で、下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33が保持する情報の別の例である。
[図39] 図36に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処した状態の例を示す図である。

発明を実施するための形態

[0016]
 [実施形態の概要]
 本発明の一実施形態の概要について、図面を参照して説明する。
[0017]
 図1は、本願発明の一実施形態のマルチレイヤネットワークの構成例を示す図である。
[0018]
 本願発明の一実施形態のマルチレイヤネットワークは、制御装置10Aと、第2のレイヤに属する第2の通信装置20A-1、第2の通信装置20A-2および第2の通信装置20A-3と、第1のレイヤに属する第1の通信装置30A-1、第1の通信装置30A-2および第1の通信装置30A-3とを含む。
[0019]
 第1のレイヤに属する第1の通信装置30A(30A-1~3)の各々は、第2のレイヤに属する第2の通信装置20A(20A-1~3)のいずれかと、運用系のインタフェースおよび1以上の予備系のインタフェースで接続されている。
[0020]
 制御装置10Aは、運用系のインタフェースに障害が発生した場合には、運用系のインタフェースを使用する第1の通信装置30Aおよび第2の通信装置20Aに対して、予備系のインタフェースを使用することを指示する。
[0021]
 図2は、本願発明の一実施形態の制御装置10Aの構成例を示すブロック図である。
[0022]
 本願発明の一実施形態の制御装置10Aは、通信部11Aと、管理部12Aと、障害監視部13Aとを含む。
[0023]
 制御装置10Aは、通信部11Aを介して、第1の通信装置30Aおよび第2の通信装置20Aを制御する。制御装置10Aは、第2の通信装置20Aに対して、データの宛先に応じたデータの処理方法を送信する。
[0024]
 障害監視部13Aは、第2の通信装置20Aに対して、障害を検知するためのデータを送信する。障害監視部13Aは、第2の通信装置20Aから該データに対して応答がないことで、第2の通信装置20Aに障害が発生したことを検知する。
[0025]
 管理部12Aは、第2の通信装置20Aに対して、データの宛先に応じたデータの処理方法を送信する。
[0026]
 管理部12Aは、障害監視部13Aが少なくとも1つの第2の通信装置20Aに障害が起こったことを検知すると、データの宛先に基づいて、送信ポート情報を決定する。管理部12Aは、決定した送信ポート情報を、第1の通信装置30Aに送信する。
[0027]
 図3は、本願発明の一実施形態の第2の通信装置20Aの構成例を示すブロック図である。
[0028]
 本願発明の一実施形態の第2の通信装置20Aは、通信部21Aと、転送処理部22Aとを含む。
[0029]
 第2の通信装置20Aは、通信部21Aを介して、データを送信するポートを示す送信ポート情報を第1の通信装置30Aに送信する。第2の通信装置20Aは、通信部21Aを介して、制御装置10Aから、データの宛先に応じたデータの処理方法を受信する。
[0030]
 転送処理部22Aは、データを送信するポートを示す送信ポート情報を決定する。
[0031]
 なお、以降の説明において、各レイヤ内で送受信される情報および各レイヤ間で送受信される情報を、単にデータと記載する。このデータは、例えば、IP(Internet Protocol)レイヤにおいて送受信されるパケットや、MAC(Media Access Control)レイヤにおいて送受信されるフレーム、光レイヤにおいて送受信されるビットなども含んでもよい。
[0032]
 また、以降の説明において、下位通信ノード30-1、下位通信ノード30-2および下位通信ノード30-3をそれぞれ区別する必要が無ければ、単に下位通信ノード30と記載する。上位通信ノード20-1、上位通信ノード20-2および上位通信ノード20-3においても、それぞれ区別する必要が無ければ、単に上位通信ノード20と記載する。中位通信ノード40-1、中位通信ノード40-2および中位通信ノード40-3においても、それぞれ区別する必要が無ければ、単に中位通信ノード40と記載する。
[0033]
 以降の説明において、上位通信ノード20、中位通信ノード40および下位通信ノード30をそれぞれ区別する必要が無ければ、単に通信ノードと記載する。
[0034]
 [第1の実施形態]
 [第1の構成の説明]
 本発明の第1の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
[0035]
 図4は、第1の実施形態における、マルチレイヤネットワークの構成例を示す図である。
[0036]
 第1の実施形態におけるマルチレイヤネットワークは、コントローラ10と、光レイヤに属する下位通信ノード30-1および下位通信ノード30-2と、IPレイヤに属する上位通信ノード20-1および上位通信ノード20-2とを含む。
[0037]
 IPレイヤに属する上位通信ノード20同士は、互いにIP(Internet Protocol)を用いてデータの送受信を行う。上位通信ノード20は、例えば、データを分割したパケットと呼ばれる単位で情報を送信する。
[0038]
 光レイヤに属する下位通信ノード30は、互いに物理リンクで接続されることで、光通信ネットワークを構成する。下位通信ノード30は、例えば、複数の波長信号が多重された光信号で情報を送信する(波長分割多重伝送:WDM伝送:Wavelength Division Multiplexing)伝送を行う。
[0039]
 IPレイヤに属する上位通信ノード20と、光レイヤに属する下位通信ノード30は、互いに2以上のインタフェースで接続されている。インタフェースは、例えば、1GbE(Gigabit Ethernet)、10GbE、100GbE等を用いても良い。また、インタフェースは、例えば、USB(Universal Serial Bus)やFibre Channelなどのシリアルインタフェースや、ISA(Industrial Standard Architecture)やPCI(Peripheral Component Interconnect)などのパラレルインタフェースを用いても良い。ただし、インタフェースの用いる規格は、GbE、USB、ISA、PCIに限定されるものではない。
[0040]
 インタフェースは、運用系と予備系の2種の役割が定められている。運用系インタフェースとは、上位通信ノード20と下位通信ノード30との間で優先して使用されるインタフェースである。予備系インタフェースとは、運用系インタフェースが障害等により使用できなくなった場合に使用されるインタフェースである。
[0041]
 コントローラ10は、上位通信ノード20および下位通信ノード30に接続される。コントローラ10は、それぞれの通信ノードに対して、通信ノードが他の通信ノードにデータを送信するための設定を行う。コントローラ10は、例えば、IPレイヤにおいてデータを送信する経路を決定する。コントローラ10は、上位通信ノード20に対して、各上位通信ノード20がデータを処理する方法を示すデータの処理方法を送信する。コントローラ10は、決定した経路でデータを送信するために、光レイヤにおいてデータ転送に用いる処理を決定する。コントローラ10は、下位通信ノード30に対して、各下位通信ノード30がデータを送信するポートを示す送信ポート情報を送信する。また、コントローラ10は、ネットワークに障害が生じた場合に、上位通信ノード20および下位通信ノード30に対して、通信を継続するための設定を行う。
[第1の構成の動作説明]
 本発明の第1の実施形態において、障害が発生する前の動作と、障害が発生した場合に行われる対応動作について、図4から図6を用いて説明する。
[0042]
 図4に記載の矢印は、上位通信ノード20-1から上位通信ノード20-2へデータを送信する経路であるデータ転送経路の例を示している。また、図4から図6の下位通信ノード30の横に記載した数字は、ポートの番号を示している。
[0043]
 上位通信ノード20-1は、データを宛先へ送信するためのデータの処理方法を決定する。具体的には、上位通信ノード20-1は、上位通信ノード20-2に対して送信するデータの処理方法として、下位通信ノード30-1に対して、該データをポート1から送信することを指示することを決定する。
[0044]
 上位通信ノード20-1は、下位通信ノード30-1がデータを送信するポートを示す送信ポート情報を、下位通信ノード30-1へ送信する。具体的には、上位通信ノード20-1は、送信ポート情報として決定したポート番号とデータとを、下位通信ノード30-1へ送信する。この時、上位通信ノード20-1は、運用系のインタフェースを用いて、下位通信ノード30-1へデータを送信する。
[0045]
 下位通信ノード30-1は、受信したデータを指定された番号のポートから送信する。具体的には、下位通信ノード30-1は、受信したデータを、ポート1から送信する。
[0046]
 下位通信ノード30-2は、受信したデータを上位通信ノード20-2へ送信する。
[0047]
 下位通信ノード30-2からデータを受信した上位通信ノード20-2は、受信したデータを参照し、自身が宛先であることを確認すると、データの転送を終了する。
[0048]
 図5は、図4に記載のマルチレイヤネットワークにおいて、上位通信ノード20-1と下位通信ノード30-1との間のインタフェースにおいて障害が生じた状態の例を示す図である。インタフェースにおいて生じた障害とは、例えば、通信ノードのポートが使用できない状態や、通信ノードと通信ノードとを接続する回線が切断された状態である。
[0049]
 上位通信ノード20-1と下位通信ノード30-1との間のインタフェースにおいて障害が発生すると、上位通信ノード20-1は、下位通信ノード30-1に対して、データを送信することができない。そのため、データは、下位通信ノード30-1から下位通信ノード30-2および下位通信ノード30-2から上位通信ノード20-2においても送信がなされない。よって、上位通信ノード20-1、上位通信ノード20-2、下位通信ノード30-1および下位通信ノード30-2はデータの処理が可能な状態であるにもかかわらず、上位通信ノード20-1は、上位通信ノード20-2に対して、データを送信することができない。
[0050]
 図6は、図5に記載のマルチレイヤネットワークにおいて生じた障害に対処した状態の例を示す図である。
[0051]
 コントローラ10は、上位通信ノード20-1と下位通信ノード30-1との間のインタフェースにおいて障害が発生したことを検知する。具体的には、コントローラ10は、上位通信ノード20-1から、インタフェースに障害が生じていることを示す通知を受信する。コントローラ10は、例えば、下位通信ノード30-1からインタフェースに障害が生じていることを示す通知を受信することで、障害を検知してもよい。
[0052]
 コントローラ10は、上位通信ノード20-1および下位通信ノード30-1に対して、使用するインタフェースの切り替えを指示する。具体的には、コントローラ10は、上位通信ノード20-1および下位通信ノード30-1に対して、上位通信ノード20-1と下位通信ノード30-1の間で使用するインタフェースを、運用系のインタフェースから、予備系のインタフェースに切り替えることを指示する。上位通信ノード20-1は、障害の発生した運用系インタフェースに代わって予備系インタフェースを使用することで、下位通信ノード30-1にデータを送信することが可能になる。
[0053]
 コントローラ10は、運用系インタフェースに生じていた障害が解消された後に、上位通信ノード20-1に対して、再び予備系インタフェースから運用系インタフェースに切り替えることを指示しても良い。コントローラ10は、例えば、予備系インタフェースに障害が発生したことを契機として、運用系インタフェースに切り替えることを指示しても良い。
[0054]
 上記の通り、第1の構成において、コントローラ10は、運用系のインタフェースに障害が生じたことを検知すると、上位通信ノード20および下位通信ノード30に予備系のインタフェースを使用することを指示する。これにより、レイヤの異なる通信ノードの間のインタフェースに障害が生じた場合であっても、マルチレイヤネットワークの通信を継続するような耐障害性の高いシステムを実現することができる。
[0055]
 [第2の構成の説明]
 図7は、第1の実施形態における、マルチレイヤネットワークの構成例を示す図である。図7は、図6に記載のマルチレイヤネットワークの構成に対して、上位通信ノード20-3および下位通信ノード30-3が追加されたものである。
[0056]
 第1の実施形態におけるマルチレイヤネットワークは、コントローラ10と、光レイヤに属する下位通信ノード30-1、下位通信ノード30-2および下位通信ノード30-3と、IPレイヤに属する上位通信ノード20-1、上位通信ノード20-2および上位通信ノード20-3とを含む。上位通信ノード20と下位通信ノード30とは、複数のインタフェースで接続されている。
[0057]
 図7に記載の矢印は、上位通信ノード20-1から上位通信ノード20-3へデータを送信する経路であるデータ転送経路の例を示している。また、図7の下位通信ノードの横に記載した数字は、ポートの番号を示している。
[0058]
 コントローラ10は、上位通信ノード20および下位通信ノード30に接続される。コントローラ10は、上位通信ノード20および下位通信ノード30のそれぞれに、他の通信ノードへデータを送信するための設定を行う。
[0059]
 図8は、第1の実施形態のコントローラ10の構成例を示すブロック図である。
[0060]
 コントローラ10は、通信部11と、経路管理部12と、障害監視部13と、ネットワーク情報記憶部14とを含む。
[0061]
 経路管理部12は、通信部11を介して通信ノードからデータを受信する。経路管理部12は、ネットワーク情報記憶部14を参照して、通信ノードから受信したデータを宛先へ送信するための経路を決定する。経路管理部12は、決定した経路でデータを送信するための処理方法を決定する。経路管理部12は、通信部11を介して、決定した処理方法を通信ノードへ送信する。
[0062]
 例えば、経路管理部12は、IPアドレス12.34.56.78の通信ノードからIPアドレス34.56.78.90の通信ノードへのデータを受信すると、ネットワーク情報記憶部14を参照する。経路管理部12は、データを送信する経路を決定する。例えば、経路管理部12は、下位通信ノード30-1-下位通信ノード30-2-下位通信ノード30-3の順にデータを送信することを決定する。経路管理部12は、決定した経路でデータを送信するために、データを送信するポートを決定する。経路管理部12は、下位通信ノード30-1のポート2-下位通信ノード30-2のポート1-下位通信ノード30-2のポート2-下位通信ノード30-3のポート2の順にポートを用いてデータを送信することを決定する。経路管理部12は、上位通信ノード20-1が上位通信ノード20-3宛てのデータを送信するための処理方法として、上位通信ノード20-3宛てのデータをポート2から送信することを下位通信ノード30-1に対して指示することを決定する。経路管理部12は、上位通信ノード20-1に対して、上位通信ノード20-3宛てのデータをポート2から送信することを下位通信ノード30-1へ指示することを示す処理方法を送信する。
[0063]
 経路管理部12は、上位通信ノード20-2に障害が発生しており、下位通信ノード30-1からデータを受信した場合には、データの宛先に基づいて、下位通信ノード30-1がデータを送信するポート情報を示す送信ポート情報を決定する。例えば、上位通信ノード20-1から上位通信ノード20-3へデータを送信する場合、経路管理部12は、下位通信ノード30-1がデータを送信するための送信ポート情報として、該データをポート2から送信することを決定する。経路管理部12は、下位通信ノード30-1に対して、データをポート2から送信することを示す送信ポート情報を送信する。
[0064]
 障害監視部13は、ネットワークの障害発生状況を監視する。障害監視部13は、通信部11を介して、上位通信ノード20および下位通信ノード30に対して、ネットワーク内の障害の有無を確認するための障害監視データを送信する。障害監視部13は、例えば、上位通信ノード20および下位通信ノード30から障害監視データに対する応答を受信することで、上位通信ノード20および下位通信ノード30に障害が生じていないと判断する。障害監視部13は、障害監視データを送信した通信ノードから障害監視データに対する応答を受信できない場合、該通信ノードにおいて障害が生じていると判断する。障害が生じていると判断した状態を、以降の説明では障害を検知した、と記載することもある。
[0065]
 障害監視部13は、ネットワーク情報記憶部14を参照し、障害を検知した通信ノードに接続する通信ノードに隣接する通信ノードに対して、該通信ノードが受信したデータをコントローラ10に送信することを指示する。例えば、障害監視部13は、上位通信ノード20-2に障害が発生したことを検知すると、下位通信ノード30-2に隣接する下位通信ノード30-1および30-3に対して、下位通信ノード30-1および30-3が受信したデータをコントローラ10に送信することを指示する。このように対応するのは、例えば、上位通信ノード20-2に障害が発生している状況で下位通信ノード30-2がデータを受信すると、下位通信ノード30-2がデータを送信するポートを判断できず、通信が中断してしまうためである。
[0066]
 ネットワーク情報記憶部14は、上位通信ノード20および下位通信ノード30に関する情報を保持する。図9は、ネットワーク情報記憶部14の保持する情報の例である。
[0067]
 図9(a)は、ネットワーク情報記憶部14の保持するレイヤ別通信ノード対応表である。レイヤ別通信ノード対応表は、各レイヤに属する通信ノードと、該通信ノードに接続している別レイヤに属する通信ノードの情報を示す。例えば、上位レイヤに属する上位通信ノード20-1は、下位レイヤに属する下位通信ノード30-1と接続している。
[0068]
 図9(b)は、ネットワーク情報記憶部14の保持するポート情報である。ポート情報は、各通信ノードのポートが、どの通信ノードのポートに接続するかの情報を示す。例えば、下位通信ノード30-1のポートは、下位通信ノード30-3のポート1と接続している。
[0069]
 図9(c)は、ネットワーク情報記憶部14の保持するアドレス対応表である。アドレス対応表は、上位通信ノード20のアドレスの情報を示している。例えば、上位通信ノード20-1のIPアドレスは、12.34.56.78である。図9(c)では、上位通信ノード20のアドレスをIPアドレスとしたが、IPアドレスに限定されず、例えば、MACアドレスや、通信ノードの識別番号、通信ノードの製品番号などでもよい。
[0070]
 ネットワーク情報記憶部14の保持する情報は、レイヤ別通信ノード対応表、ポート情報およびアドレス対応表に限られない。例えば、経路管理部12が決定した経路に関する情報として、各通信ノードに送信した処理方法や送信ポート情報を保持しておいても良いし、各通信ノードやインタフェースに生じた障害の情報を保持しておいても良い。
[0071]
 図10は、第1の実施形態の上位通信ノード20の構成例を示すブロック図である。
[0072]
 上位通信ノード20は、通信部21と、転送処理部22と、処理方法記憶部23とを含む。
[0073]
 転送処理部22は、通信部21を介してコントローラ10から受信した処理方法を処理方法記憶部23に格納する。
[0074]
 転送処理部22は、通信部21を介して下位通信ノード30からデータを受信すると、データの宛先と、処理方法記憶部23に記憶している宛先とを参照して、データを処理するための方法である処理方法を決定する。転送処理部22は、決定した処理方法に従って、データを処理する。
[0075]
 処理方法記憶部23は、上位通信ノード20が用いるデータの処理方法を保持する。図11は、処理方法記憶部23が保持する処理方法の例である。
[0076]
 例えば、上位通信ノード20の転送処理部22が、通信部21を介して、下位通信ノード30から送信先が宛先Aであるデータを受信する。上位通信ノード20は、処理方法記憶部23を参照して、宛先Aであるデータの処理方法として「下位通信ノード30に対して、ポート1から送信することを指示」することを決定する。転送処理部22は、決定した処理方法に従って、下位通信ノード30に対して、データをポート1から送信することを指示する。具体的には、上位通信ノード20は、該データをポート1から送信することを示す送信ポート情報を、下位通信ノード30へ送信する。
[0077]
 なお、処理方法記憶部23は、宛先として識別できる情報であれば、どのような情報を保持していても良い。宛先として、例えば、IPアドレス、MACアドレス、通信ノードの識別番号、通信ノードの製品番号などの情報を保持していても良い。また、処理方法は、送信するポートを示すだけでなく、例えば、データを編集することや、廃棄するなどの処理方法が示されていても良い。また、処理方法記憶部23は、処理方法を決定する条件として宛先を用いることに限定されず、データの種類や優先度等の情報を用いて、処理方法を決定しても良い。
[0078]
 図12は、第1の実施形態の下位通信ノード30の構成例を示すブロック図である。
[0079]
 下位通信ノード30は、通信部31と、転送処理部32と、処理方法記憶部33とを含む。
[0080]
 転送処理部32は、通信部31を介して上位通信ノード20からデータを受信する。転送処理部32は、処理方法記憶部33を参照して、データを受信したポートに応じて、データを送信するポートを示す送信ポート情報を決定する。転送処理部32は、決定した送信ポート情報に従って、受信したデータをポートから送信する。
[0081]
 処理方法記憶部33は、下位通信ノード30が用いる送信ポート情報を保持する。図13は、処理方法記憶部33が保持する処理方法の例である。
[0082]
 例えば、転送処理部32は、ポート1からデータを受信すると、処理方法記憶部33を参照する。転送処理部32は、受信したポートと送信ポート情報とを参照して、ポート1から受信したデータを上位通信ノード20-1へ送信することを決定する。転送処理部32は、決定した送信ポート情報に従って、上位通信ノード20-1へデータを送信する。例えば、転送処理部32は、上位通信ノード20-1から、データをポート2から送信することを示す送信ポート情報を受信する。転送処理部32は、処理方法記憶部33を参照して、上位通信ノード20-1から指定されたポートからデータを送信することを決定する。転送処理部32は、決定した送信ポート情報に従って、該データをポート2から送信する。
[第2の構成の動作説明]
 本発明の第1実施形態の動作例について、図7および図14から図17を参照して説明する。
[0083]
 図7、14および17に記載の矢印は、上位通信ノード20-1から上位通信ノード20-3へデータを送信する経路であるデータ転送経路の例を示している。また、図7、14および17の下位通信ノードの横に記載した数字は、ポートの番号を示している。なお、以降の説明において、上位通信ノード20と下位通信ノード30は、運用系のインタフェースを用いて、データの送受信を行うものとする。
[0084]
 図7は、第1の実施形態のマルチレイヤネットワークの構成例とデータ転送経路の例を示す図である。図7のマルチレイヤネットワークは、いずれの通信ノードにも障害が生じていない状態である。
[0085]
 上位通信ノード20-1は、データを宛先へ送信するための処理方法を決定する。具体的には、上位通信ノード20-1は、上位通信ノード20-3に対して送信するデータの処理方法として、下位通信ノード30-1に対して、ポート2からデータを送信することを指示すると決定する。
[0086]
 上位通信ノード20-1は、送信ポート情報として、決定したポート番号とデータとを、下位通信ノード30-1へ送信する。
[0087]
 下位通信ノード30-1は、受信したデータを送信するための送信ポート情報を参照して、該データを送信するポートを決定する。具体的には、下位通信ノード30-1は、上位通信ノード20-1から受信したデータを、上位通信ノード20-1が指定したポート2から送信することを決定する。下位通信ノード30-1は、受信したデータを、ポート2から送信する。
[0088]
 下位通信ノード30-2は、受信したデータを送信するための送信ポート情報を参照して、該データを送信するポートを決定する。具体的には、下位通信ノード30-2は、ポート1から受信したデータを上位通信ノード20-2へ送信することを決定する。下位通信ノード30-2は、受信したデータを上位通信ノード20-2へ送信する。
[0089]
 下位通信ノード30-2からデータを受信した上位通信ノード20-2は、受信したデータを参照して、上位通信ノード20-3に対してデータを送信するための処理方法を決定する。上位通信ノード20-2は、該データの処理方法として、下位通信ノード30-2に対して、ポート2からデータを送信することを指示すると決定する。
[0090]
 上位通信ノード20-2は、送信ポート情報として、決定したポート番号とデータとを、下位通信ノード30-2へ送信する。
[0091]
 下位通信ノード30-2は、上位通信ノード20-2から受信したデータを、上位通信ノード20-2が指定したポート2から送信する。
[0092]
 下位通信ノード30-3は、ポート2から受信したデータを上位通信ノード20-3へ送信する。
[0093]
 下位通信ノード30-3からデータを受信した上位通信ノード20-3は、受信したデータを参照し、自身が宛先であることを確認すると、データの転送を終了する。
[0094]
 図14は、図7に記載のマルチレイヤネットワークにおいて、上位通信ノード20-2に障害が発生した状態の例を示す図である。
[0095]
 上位通信ノード20-2に障害が発生すると、下位通信ノード30-2は、上位通信ノード20-2からデータを受信することができない。そのため、下位通信ノード30-2は、データを送信するポートを判断できず、下位通信ノード30-3および上位通信ノード20-3にデータを送信することができない。
[0096]
 図15は、図14に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処する動作例を示すシーケンス図である。
[0097]
 コントローラ10の障害監視部13は、上位通信ノード20および下位通信ノード30に対して、ネットワーク内の障害の有無を確認するための障害監視データを送信する(S001)。
[0098]
 障害監視データを受信した通信ノードは、コントローラ10に対して、障害監視データに応答するデータを送信する(S002)。上位レイヤに属する上位通信ノード20のうち、上位通信ノード20-1、上位通信ノード20-3は、コントローラ10に対して、障害監視データに応答するデータを送信する。下位レイヤに属する下位通信ノード30のうち、下位通信ノード30-1、下位通信ノード30-2、下位通信ノード30-3は、コントローラ10に対して、障害監視データに応答するデータを送信する。
[0099]
 コントローラ10の障害監視部13は、上位通信ノード20-2から障害監視データに応答するデータを受信しなかったことから、上位通信ノード20-2に障害が生じていると判断する。コントローラ10の障害監視部13は、障害を検知した上位通信ノード20-2に接続する下位通信ノード30が、下位通信ノード30-2であることを確認する(S003)。
[0100]
 コントローラ10の障害監視部13は、下位通信ノード30-2に隣接する下位通信ノード30-1および30-3に対して、下位通信ノード30-1および下位通信ノード30-3が受信したデータをコントローラ10に送信することを指示する(S004)。
[0101]
 以降の説明において、下位通信ノード30-1が上位通信ノード20-3宛てのデータを受信した場合を例に、動作の説明を行う。
[0102]
 下位通信ノード30-1の転送処理部32は、受信したデータをコントローラ10へ送信する(S005)。
[0103]
 コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-1からデータを受信すると、該データの宛先のアドレスから、該データの宛先が上位通信ノード20-3であることを確認する。コントローラ10の経路管理部12は、上位通信ノード20-3へデータを送信する経路として、下位通信ノード30-1-下位通信ノード30-3の順にデータを送信することを決定する(S006)。経路管理部12は、決定した経路でデータを送信するために、データを送信するポートを決定する。経路管理部12は、下位通信ノード30-1のポート1-下位通信ノード30-3のポート1の順にポートを用いてデータを送信することを決定する。
[0104]
 コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-1に対して、下位通信ノード30-3へデータを送信するための送信ポート情報を決定する。
[0105]
 コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-1に対して、処理方法記憶部33に保持している送信ポート情報を、決定した送信ポート情報へ変更することを指示する(S007)。具体的には、コントローラ10の経路管理部12は、決定した送信ポート情報を、下位通信ノード30-1へ送信する。
[0106]
 図16は、下位通信ノード30-1の処理方法記憶部33が、上位通信ノード20-2に障害の生じる前後で保持する送信ポート情報の例である。
[0107]
 図16(a)は、下位通信ノード30-1の処理方法記憶部33が、上位通信ノード20-2に障害の生じる前に保持している送信ポート情報の例である。下位通信ノード30-1は、例えば、上位通信ノード20-1から受信したデータについて、上位通信ノード20-1がポート2からデータを送信することを指定している場合には、該データをポート2から送信する。
[0108]
 図16(b)は、図15に記載のS007において、コントローラ10が下位通信ノード30-1へ送信ポート情報の変更を指示した後に、下位通信ノード30-1の処理方法記憶部33が保持している送信ポート情報の例である。コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-1に対して、下位通信ノード30-1-下位通信ノード30-3の順にデータを送信するために、処理方法記憶部33の保持する「上位通信ノード20-1がポート2を指定する場合、ポート2」という送信ポート情報を「上位通信ノード20-1がポート2を指定する場合、ポート1」と変更することを指示する。具体的には、経路管理部12は、下位通信ノード30-1に対して、「上位通信ノード20-1がポート2を指定する場合、ポート1」という送信ポート情報を送信する。
[0109]
 図17は、図14に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処した状態の例を示す図である。図17は、図15に記載のS007において、コントローラ10が下位通信ノード30-1へ送信ポート情報の変更を指示した後のデータ転送経路の例を示している。
[0110]
 下位通信ノード30-1は、コントローラ10からの指示により、下位通信ノード30-2へのデータ送信を行うことなく、下位通信ノード30-3へデータを送信する。
[0111]
 以上により、第2の構成のマルチレイヤネットワークは、上位通信ノード20の障害が発生した場合であっても、下位通信ノード30の保持する送信ポート情報を変更することによって、マルチレイヤネットワークの通信を継続するような耐障害性の高いシステムを実現することができる。
[0112]
 [第3の構成の説明]
 図14から図17に記載のマルチレイヤネットワークにおいて、上位通信ノード20-2に生じた障害の対応として、コントローラ10は、上位通信ノード20-2に接続する下位通信ノード30-2を使用しない経路を決定した。また、該経路でデータを送信するための送信ポート情報を下位通信ノード30-1へ送信した。ただし、上位通信ノード20-2に生じた障害の対応はこれに限られない。本発明の第1の実施形態において、障害が発生した場合に行われる別の対応動作について、図18から図20を用いて説明する。
[0113]
 第3の構成のマルチレイヤネットワークは、図14に記載の第2の構成のマルチレイヤネットワークと同様の構成をとる。
[第3の構成の動作説明]
 図18は、図14に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処する別の動作例を示すシーケンス図である。
[0114]
 図18のS101からS103は、図15に例示するS001からS003と同様であるため、詳細な説明は省略される。
[0115]
 コントローラ10の障害監視部13は、下位通信ノード30-2に対して、下位通信ノード30-2が受信したデータをコントローラ10に送信することを指示する(S104)。
[0116]
 下位通信ノード30-2の転送処理部32は、受信したデータをコントローラ10へ送信する(S105)。
[0117]
 コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-2からデータを受信すると、該データの宛先のアドレスから、該データの宛先が上位通信ノード20-3であることを確認する。コントローラ10の経路管理部12は、上位通信ノード20-3へデータを送信する経路として、下位通信ノード30-1-下位通信ノード30-2-下位通信ノード30-3の順にデータを送信することを決定する(S106)。
[0118]
 コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-2に対して、データの宛先に基づいて決定した経路で下位通信ノード30-3へデータを送信するために、送信ポート情報を決定する。コントローラ10の経路管理部12は、決定した経路でデータを送信するために、下位通信ノード30-1のポート2-下位通信ノード30-2のポート1-下位通信ノード30-2のポート2-下位通信ノード30-3のポート2の順にポートを用いることを決定する。経路管理部12は、送信ポート情報として、下位通信ノード30-2に対して、データをポート2から送信することを指示することを決定する。
[0119]
 コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-2に対して、処理方法記憶部33に保持している送信ポート情報を、決定した送信ポート情報へ変更することを指示する。(S107)。具体的には、コントローラ10の経路管理部12は、決定した送信ポート情報を、下位通信ノード30-2へ送信する。
[0120]
 図19は、図18に記載の上位通信ノード20-2に障害が発生する前後で下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33が保持する処理方法の例である。
[0121]
 図19は、下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33が、上位通信ノード20-2に障害の生じる前後で保持する処理方法の例である。
[0122]
 図19(a)は、下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33が、上位通信ノード20-2に障害の生じる前に保持している送信ポート情報の例である。下位通信ノード30-2は、例えば、上位通信ノード20-2から受信したデータについて、上位通信ノード20-2が下位通信ノード30-2のポート2からデータを送信することを指定している場合には、下位通信ノード30-2は、該データをポート2から送信する。
[0123]
 図19(b)は、図18に記載のS107において、コントローラ10が下位通信ノード30-2へ送信ポート情報の変更を指示した後に、下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33が保持している送信ポート情報の例である。コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-2が受信したデータを把握するために、下位通信ノード30-2に対して、受信したデータをコントローラ10へ送信するための送信ポート情報を指示する。また、コントローラ10は、下位通信ノード30-2に対して、処理方法記憶部33の保持する「上位通信ノード20-2がポート1を指定する場合、ポート1」という送信ポート情報を「コントローラ10がポート1を指定する場合、ポート1」と変更することを指示する。具体的には、経路管理部12は、下位通信ノード30-2に対して、「コントローラ10がポート1を指定する場合、ポート1」という送信ポート情報を送信する。
[0124]
 コントローラ10は、下位通信ノード30-2に対して、処理方法記憶部33の保持する「上位通信ノード20-2がポート2を指定する場合、ポート2」という送信ポート情報を「コントローラ10がポート2を指定する場合、ポート2」と変更することを指示する。具体的には、経路管理部12は、下位通信ノード30-2に対して、「コントローラ10がポート2を指定する場合、ポート2」という送信ポート情報を送信する。
[0125]
 図20は、図18に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処した別の状態の例を示す図である。図20は、図18に記載のS107において、コントローラ10が下位通信ノード30-2へ送信ポート情報の変更を指示した後のデータ転送経路の例を示している。
[0126]
 下位通信ノード30-2は、下位通信ノード30-1から受信したデータを上位通信ノード20-2ではなく、コントローラ10へ送信する。コントローラ10は、下位通信ノード30-2から受信したデータの転送経路を決定する。コントローラ10は、下位通信ノード30-2へデータの送信ポート情報の変更を指示する。
[0127]
 以上により、第3の構成のマルチレイヤネットワークは、上位通信ノード20の障害が発生した場合であっても、下位通信ノード30の保持する送信ポート情報を変更することによって、マルチレイヤネットワークの通信を継続するような耐障害性の高いシステムを実現することができる。
[0128]
 さらに、第3の構成のマルチレイヤネットワークでは、上位通信ノード20の障害の前後で、下位通信ノード30が下位通信ノード30間で使用する経路を変更することなく、データの転送を行うことができる。そのため、第3の構成のマルチレイヤネットワークでは、データの転送経路を変更することによる下位通信ノードの負荷や輻輳について考慮することなく、データの転送を行うことができる。
[0129]
 なお、図19に記載の処理方法記憶部33の保持している送信ポート情報の例では、上位通信ノード20-2に障害が発生した後には、下位通信ノード30-2がデータを受信するたびに、コントローラ10へ問い合わせをする送信ポート情報であるが、コントローラ10が指示する送信ポート情報はこれに限られない。例えば、コントローラ10は、下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33に対して、ポート1から受信したデータについて、「上位通信ノード20-2へ送信」を「ポート2から送信する」と変更することを指示しても良い。
[0130]
 コントローラ10の障害監視部13が障害を検知する方法は、上位通信ノード20および下位通信ノード30からの障害監視データへの応答の有無に限られない。例えば、障害監視部13は、各通信ノードから、定期的に障害が発生していないことを示すデータを受信するようにしても良い。例えば、障害監視部13は、上位通信ノード20および下位通信ノード30から、隣接する通信ノードの障害を検知したことを示すデータを受信しても良い。
[0131]
 また、障害監視部13が検知する障害は、通信ノードの障害に限られない。例えば、障害監視部13は、通信ノードからインタフェースに生じた障害に関する情報を受信することで、インタフェースの障害を検知しても良い。
[0132]
 さらに、第1の実施形態におけるマルチレイヤネットワークは、IPレイヤと光レイヤとで記載しているが、IPレイヤと光レイヤとを用いた構成に限られない。例えば、MACアドレスを用いるMACレイヤと光レイヤとを用いた構成であってもよい。
[0133]
 [第2の実施形態]
 [第1の構成の説明]
 本発明の第2の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、第2の実施形態の技術は、第1の実施形態、及び、後述の実施形態のいずれにも適用可能である。第1の実施形態では、IPレイヤと光レイヤの2階層の場合について説明したが、第2の実施形態では、さらに電気レイヤも含めた3階層のマルチレイヤネットワークの場合について説明する。
[0134]
 図21は、第2の実施形態における、マルチレイヤネットワークの構成例を示す図である。
[0135]
 第2の実施形態におけるマルチレイヤネットワークは、コントローラ10と、光レイヤに属する下位通信ノード30-1および下位通信ノード30-2と、電気レイヤに属する中位通信ノード40-1および中位通信ノード40-2と、IPレイヤに属する上位通信ノード20-1および上位通信ノード20-2とを含む。
[0136]
 第2の実施形態の上位通信ノード20および下位通信ノード30の構成例は、図4に例示する第1の実施形態の上位通信ノード20および下位通信ノード30同様であるため、詳細な説明は省略される。
[0137]
 電気レイヤに属する中位通信ノード40は、レイヤ間でやり取りされるデータの信号変換を行う。中位通信ノード40は、例えば、上位通信ノード20から受信したデータを光信号に変換する。中位通信ノード40は、変換して得られた光信号を下位通信ノード30へ送信する。中位通信ノード40は、例えば、下位通信ノード30から受信した光信号を、電気信号に変換する。中位通信ノード40は、変換して得られた電気信号を上位通信ノード20へ送信する。
[0138]
 中位通信ノード40同士は、例えば、互いに複数のデジタル信号が多重化された電気信号でデータを送信する(ODUクロスコネクト:Optical Channel Data Unit cross-connect)。
[0139]
 以降の説明において、電気信号で表現されたデータを、単にデータと記載することもある。
[0140]
 IPレイヤに属する上位通信ノード20と電気レイヤに属する中位通信ノード40、および電気レイヤに属する中位通信ノード40と光レイヤに属する下位通信ノード30は、互いに2以上のインタフェースで接続されている。インタフェースは、例えば、1GbE(Gigabit Ethernet)、10GbE、100GbE等を用いても良い。また、インタフェースは、例えば、USB(Universal Serial Bus)やFibre Channelなどのシリアルインタフェースや、ISA(Industrial Standard Architecture bus)やPCI(Peripheral Component Interconnect)などのパラレルインタフェースを用いても良い。ただし、インタフェースの用いる規格は、GbE、USB、ISA、PCIに限定されるものではない。
[0141]
 インタフェースは、運用系と予備系の2種の役割が定められている。運用系と予備系のインタフェースについては、第1の実施形態の運用系と予備系のインタフェースと同様であるため、詳細な説明は省略される。
[第1の構成の動作説明]
 本発明の第2の実施形態において、障害が発生する前の動作と、障害が発生した場合に行われる対応動作の例について、図21から図23を用いて説明する。
[0142]
 図21に記載の矢印は、上位通信ノード20-1から上位通信ノード20-2へデータを送信する経路であるデータ転送経路の例を示している。また、図21から図23の下位通信ノードの横に記載した数字は、ポートの番号を示している。
[0143]
 上位通信ノード20-1は、データを宛先へ送信するためのデータの処理方法を決定する。具体的には、上位通信ノード20-1は、上位通信ノード20-2に対して送信するデータの処理方法として、下位通信ノード30-1に対して、該データをポート1から送信することを指示することを決定する。
[0144]
 上位通信ノード20-1は、下位通信ノード30-1がデータを送信するポートを示す送信ポート情報を、下位通信ノード30-1へ送信する。具体的には、上位通信ノード20-1は、送信ポート情報として決定したポート番号とデータとを、中位通信ノード40-1へ送信する。この時、上位通信ノード20-1は、運用系のインタフェースを用いて、中位通信ノード40-1へデータを送信する。
[0145]
 中位通信ノード40-1は、上位通信ノード20-1から受信したデータを光信号に変換する。中位通信ノード40-1は、光信号に変換したデータとポート番号とを、下位通信ノード30-1へ送信する。この時、中位通信ノード40-1は、光信号に変換したデータとポート番号とを、運用系のインタフェースを用いて、下位通信ノード30-1へ送信する。
[0146]
 下位通信ノード30-1は、受信したデータを指定された番号のポートから送信する。具体的には、下位通信ノード30-1は、受信したデータを、ポート1から送信する。
[0147]
 下位通信ノード30-2は、受信したデータを中位通信ノード40-2へ送信する。
[0148]
 中位通信ノード40-2は、下位通信ノード30-2から受信したデータを電気信号に変換する。中位通信ノード40-2は、電気信号に変換したデータを上位通信ノード20-2へ送信する。
[0149]
 中位通信ノード40-2からデータを受信した上位通信ノード20-2は、受信したデータを参照し、自身が宛先であることを確認すると、データの転送を終了する。
[0150]
 図22は、図21に記載のマルチレイヤネットワークにおいて、上位通信ノード20と中位通信ノード40との間のインタフェースにおいて障害が生じた状態の例を示す図である。インタフェースにおいて生じた障害とは、例えば、通信ノードのポートが使用できない状態や、各通信ノードの間を接続する回線が切断された状態である。
[0151]
 上位通信ノード20-1と中位通信ノード40-1との間のインタフェースにおいて障害が発生すると、上位通信ノード20-1は、中位通信ノード40-1に対して、データを送信することができない。そのため、データは、中位通信ノード40-1から下位通信ノード30-1、下位通信ノード30-1から下位通信ノード30-2、下位通信ノード30-2から中位通信ノード40-2および中位通信ノード40-2から上位通信ノード20-2においても送信がなされない。よって、上位通信ノード20-1、上位通信ノード20-2、中位通信ノード40-1、中位通信ノード40-2、下位通信ノード30-1および下位通信ノード30-2はデータの処理が可能な状態であるにもかかわらず、上位通信ノード20-1は、上位通信ノード20-2に対して、データを送信することができない。
[0152]
 図23は、図22に記載のマルチレイヤネットワークにおいて生じた障害に対処した状態の例を示す図である。
[0153]
 コントローラ10は、上位通信ノード20-1と中位通信ノード40-1との間のインタフェースにおいて障害が発生したことを検知する。具体的には、コントローラ10は、上位通信ノード20-1から、インタフェースに障害が生じていることを示す通知を受信する。コントローラ10は、例えば、中位通信ノード40-1からインタフェースに障害が生じていることを示す通知を受信することで、障害を検知してもよい。
[0154]
 コントローラ10は、上位通信ノード20-1および中位通信ノード40-1に対して、使用するインタフェースの切り替えを指示する。具体的には、コントローラ10は、上位通信ノード20-1および中位通信ノード40-1に対して、上位通信ノード20-1と中位通信ノード40-1の間で使用するインタフェースを、運用系のインタフェースから、予備系のインタフェースに切り替えることを指示する。上位通信ノード20-1は、障害の発生した運用系インタフェースに代わって予備系インタフェースを使用することで、中位通信ノード40-1にデータを送信することが可能になる。
[0155]
 コントローラ10は、運用系インタフェースに生じていた障害が解消された後に、上位通信ノード20-1に対して、再び予備系インタフェースから運用系インタフェースに切り替えることを指示しても良い。コントローラ10は、例えば、予備系インタフェースに障害が発生したことを契機として、運用系インタフェースに切り替えることを指示しても良い。
[0156]
 なお、図22においては、上位通信ノード20と中位通信ノード40との間のインタフェースで障害が発生した場合について説明したが、第1の構成の動作は、この場合で実施されることに限られない。例えば、中位通信ノード40と下位通信ノード30-1との間のインタフェースに障害が生じた場合についても、同様の手順で障害に対処する。また、例えば、上位通信ノード20と中位通信ノード40との間のインタフェースおよび中位通信ノード40と下位通信ノード30との間のインタフェースの両方で障害が生じた場合についても、同様の手順で障害に対処する。
[0157]
 上記の通り、第1の構成において、コントローラ10は、運用系のインタフェースに障害が生じたことを検知すると、上位通信ノード20および中位通信ノード40に予備系のインタフェースを使用することを指示する。これにより、レイヤの異なる通信ノードの間のインタフェースに障害が生じた場合であっても、マルチレイヤネットワークの通信を継続するような耐障害性の高いシステムを実現することができる。
[0158]
 [第2の構成の説明]
 図24は、第2の実施形態における、マルチレイヤネットワークの他の構成例を示す図である。図24は、図21に記載のマルチレイヤネットワークの構成に対して、上位通信ノード20-3、中位通信ノード40-3および下位通信ノード30-3が追加されたものである。
[0159]
 第2の実施形態におけるマルチレイヤネットワークは、コントローラ10と、光レイヤに属する下位通信ノード30-1、下位通信ノード30-2および下位通信ノード30-3と、電気レイヤに属する中位通信ノード40-1、中位通信ノード40-2および中位通信ノード40-3と、IPレイヤに属する上位通信ノード20-1、上位通信ノード20-2および上位通信ノード20-3とを含む。上位通信ノード20と中位通信ノード40および中位通信ノード40と下位通信ノード30とは、複数のインタフェースで接続されている。
[0160]
 図24に記載の矢印は、上位通信ノード20-1から上位通信ノード20-3へデータを送信する経路であるデータ転送経路の例を示している。また、図24の下位通信ノードの横に記載した数字は、ポートの番号を示している。
[0161]
 コントローラ10は、上位通信ノード20、中位通信ノード40および下位通信ノード30に接続される。コントローラ10は、上位通信ノード20、中位通信ノード40および下位通信ノード30のそれぞれに、他の通信ノードへデータを送信するための設定を行う。
[0162]
 コントローラ10の構成については、図8に記載の第1の実施形態のコントローラ10と同様の構成であるため、詳細な説明は省略される。
[0163]
 また、上位通信ノード20および下位通信ノード30の構成についても、図10および図12に記載の第1の実施形態の上位通信ノード20および下位通信ノード30の構成と同様の構成であるため、詳細な説明は省略される。
[0164]
 図25は、第2の実施形態の中位通信ノード40の構成例を示すブロック図である。
[0165]
 中位通信ノード40は、通信部41と、転送処理部42と、処理方法記憶部43とを含む。
[0166]
 転送処理部42は、通信部41を介してコントローラ10から受信したデータの処理方法を処理方法記憶部43に格納する。
[0167]
 転送処理部42は、通信部41を介して下位通信ノード30からデータを受信すると、データの送信元と、処理方法記憶部43に記載している送信元とを参照して、データを処理するための方法である処理方法を決定する。転送処理部42は、決定した処理方法に従って、データを処理する。また、転送処理部42は、通信部41を介して上位通信ノード20からデータを受信すると、データの送信元と、処理方法記憶部43に記載している送信元とを参照して、データを処理するための方法である処理方法を決定する。転送処理部42は、決定した処理方法に従って、データを処理する。
[0168]
 処理方法記憶部43は、中位通信ノード40が用いるデータの処理方法を保持する。図26は、中位通信ノード40-1の処理方法記憶部43が保持する処理方法の例である。
[0169]
 例えば、中位通信ノード40-1の転送処理部42が、通信部41を介して、上位通信ノード20-1からデータを受信する。転送処理部42は、処理方法記憶部43を参照して、データの送信元が上位通信ノード20-1であるデータの処理方法として、「上位通信ノード20-1から受信したデータを光信号に変換して、下位通信ノード30-1に送信」することを決定する。転送処理部42は、決定した処理方法に従って、受信したデータを光信号に変換する。転送処理部42は、光信号に変換したデータを、下位通信ノード30-1へ送信する。
[0170]
 なお、転送処理部42は、処理方法を決定する条件として、データの送信元を用いることに限られない。例えば、データを受信したインタフェースや電気信号の波長を条件として、処理方法を決定しても良い。
[第2の構成の動作説明]
 本発明の第2実施形態の動作例について、図24および図27から図30を参照して説明する。
[0171]
 図24、27および30に記載の矢印は、上位通信ノード20-1から上位通信ノード20-3へデータを送信する経路であるデータ転送経路の例を示している。また、図24,27および30の下位通信ノードの横に記載した数字は、ポートの番号を示している。なお、以降の説明において、上位通信ノード20と中位通信ノード40および中位通信ノード40と下位通信ノード30は、運用系のインタフェースを用いて、データの送受信を行うものとする。
[0172]
 図24は、第2の実施形態のマルチレイヤネットワークの構成例とデータ転送経路の例を示す図である。図24のマルチレイヤネットワークは、いずれの通信ノードにも障害が生じていない状態である。
[0173]
 上位通信ノード20-1は、データを宛先へ送信するための処理方法を決定する。具体的には、上位通信ノード20-1は、上位通信ノード20-3に対して送信するデータの処理方法として、下位通信ノード30-1に対して、ポート2からデータを送信することを指示すると決定する。
[0174]
 上位通信ノード20-1は、送信ポート情報として、決定したポート番号とデータとを、中位通信ノード40-1へ送信する。
[0175]
 中位通信ノード40-1は、上位通信ノード20-1から受信したデータの処理方法として、データを光信号に変換して、下位通信ノード30-1へ送信することを決定する。中位通信ノード40-1は、受信したデータを光信号に変換する。中位通信ノード40-1は、光信号に変換したデータとポート番号とを、下位通信ノード30-1へ送信する。
[0176]
 下位通信ノード30-1は、受信したデータを送信するための送信ポート情報を参照して、中位通信ノード40-1から受信したデータを、上位通信ノード20-1が指定した番号のポートから送信することを決定する。下位通信ノード30-1は、受信したデータを、上位通信ノード20-1が指定したポート2から送信する。
[0177]
 下位通信ノード30-2は、受信したデータを送信するための送信ポート情報を参照して、ポート1から受信したデータを中位通信ノード40-2へ送信することを決定する。下位通信ノード30-2は、受信したデータを中位通信ノード40-2へ送信する。
[0178]
 中位通信ノード40-2は、下位通信ノード30-2から受信したデータの処理方法として、データを電気信号に変換して、上位通信ノード20-2へ送信することを決定する。中位通信ノード40-2は、受信したデータを電気信号に変換する。中位通信ノード40-2は、電気信号に変換したデータを上位通信ノード20-2へ送信する。
[0179]
 中位通信ノード40-2からデータを受信した上位通信ノード20-2は、上位通信ノード20-3へデータを送信するための処理方法として、下位通信ノード30-2に対して、ポート2からデータを送信することを指示すると決定する。
[0180]
 上位通信ノード20-2は、送信ポート情報として、決定したポート番号とデータとを、中位通信ノード40-2へ送信する。
[0181]
 中位通信ノード40-2は、上位通信ノード20-2から受信したデータの処理方法として、データを光信号に変換して、下位通信ノード30-2へ送信することを決定する。中位通信ノード40-2は、受信したデータを光信号に変換する。中位通信ノード40-2は、光信号に変換したデータとポート番号とを、下位通信ノード30-2へ送信する。
[0182]
 下位通信ノード30-2は、受信したデータを送信するための送信ポート情報を参照して、中位通信ノード40-2から受信したデータを、上位通信ノード20-2が指定したポート2から送信することを決定する。下位通信ノード30-2は、受信したデータを、上位通信ノード20-2が指定したポート2から送信する。
[0183]
 下位通信ノード30-3は、受信したデータを送信するための送信ポート情報を参照して、ポート2から受信したデータを中位通信ノード40-3へ送信することを決定する。下位通信ノード30-3は、受信したデータを中位通信ノード40-3へ送信する。
[0184]
 中位通信ノード40-3は、下位通信ノード30-3から受信したデータの処理方法として、データを電気信号に変換して、上位通信ノード20-3へ送信することを決定する。中位通信ノード40-3は、下位通信ノード30-3から受信したデータを電気信号に変換する。中位通信ノード40-3は、電気信号に変換したデータを上位通信ノード20-3へ送信する。
[0185]
 中位通信ノード40-3からデータを受信した上位通信ノード20-3は、受信したデータを参照し、自身が宛先であることを確認すると、データの転送を終了する。
[0186]
 図27は、図24に記載のマルチレイヤネットワークにおいて、上位通信ノード20-2に障害が生じた例を示す図である。
[0187]
 上位通信ノード20-2に障害が発生すると、下位通信ノード30-2は、中位通信ノード40-2を介して、上位通信ノード20-2からデータを受信することができない。そのため、下位通信ノード30-2は、データを送信するポートが判断できず、下位通信ノード30-3、中位通信ノード40-3および上位通信ノード20-3にデータを送信することができない。
[0188]
 図28は、図27に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処する動作例を示すシーケンス図である。
[0189]
 図28のS201からS205は、図15に例示するS001からS005と同様であるため、詳細な説明は省略される。
[0190]
 コントローラ10の経路管理部12は、中位通信ノード40-1を介して下位通信ノード30-1からデータを受信すると、該データの宛先のアドレスから、該データの宛先が上位通信ノード20-3であることを確認する。コントローラ10の経路管理部12は、上位通信ノード20-3へデータを送信する経路として、下位通信ノード30-1-下位通信ノード30-3の順にデータを送信することを決定する(S206)。経路管理部12は、決定した経路でデータを送信するために、決定した経路に基づいて、データを送信するポートを決定する。経路管理部12は、下位通信ノード30-1のポート1-下位通信ノード30-3のポート1の順にポートを用いてデータを送信することを決定する。
[0191]
 コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-1に対して、下位通信ノード30-3へデータを送信するための送信ポート情報を決定する。
[0192]
 コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-1に対して、処理方法記憶部33に保持している送信ポート情報を、決定した送信ポート情報へ変更することを指示する(S207)。具体的には、コントローラ10の経路管理部12は、決定した送信ポート情報を、下位通信ノード30-1へ送信する。
[0193]
 図29は、上位通信ノード20-2に障害の生じる前後で、下位通信ノード30-1の処理方法記憶部33が保持する送信ポート情報の例である。
[0194]
 図29(a)は、下位通信ノード30-1の処理方法記憶部33が、上位通信ノード20-2に障害の生じる前に保持している送信ポート情報の例である。下位通信ノード30-1は、例えば、上位通信ノード20-1から受信したデータについて、上位通信ノード20-1がポート2からデータを送信することを指定している場合には、該データをポート2から送信する。
[0195]
 図29(b)は、図28に記載のS207において、コントローラ10が下位通信ノード30-1へ送信ポート情報の変更を指示した後に、下位通信ノード30-1の処理方法記憶部33が保持している送信ポート情報の例である。経路管理部12は、下位通信ノード30-1-下位通信ノード30-3の順にデータを送信するために、下位通信ノード30-1に対して、処理方法記憶部33の保持する「上位通信ノード20-1がポート2を指定する場合、ポート2」という処理方法を「上位通信ノード20-1がポート2を指定する場合、ポート1」と変更することを指示する。具体的には、経路管理部12は、下位通信ノード30-1に対して、「上位通信ノード20-1がポート2を指定する場合、ポート1」という送信ポート情報を送信する。
[0196]
 図30は、図27に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処した状態の例を示す図である。図30は、図28に記載のS207において、コントローラ10が下位通信ノード30-1へ送信ポート情報の変更を指示した後のデータ転送経路の例を示している。
[0197]
 下位通信ノード30-1は、コントローラ10からの指示により、下位通信ノード30-2へのデータ送信を行うことなく、下位通信ノード30-3へデータを送信する。以上により、第2の構成のマルチレイヤネットワークは、上位通信ノード20の障害が発生した場合であっても、下位通信ノード30の保持する送信ポート情報を変更することによって、マルチレイヤネットワークの通信を継続するような耐障害性の高いシステムを実現することができる。
[0198]
 [第3の構成の説明]
 図27から図30に記載のマルチレイヤネットワークにおいて、上位通信ノード20-2に生じた障害の対応として、コントローラ10は、上位通信ノード20-2に接続する下位通信ノード30-2を使用しない経路を決定した。また、該経路でデータを送信するための送信ポート情報を、下位通信ノード30-1へ送信した。ただし、上位通信ノード20-2に生じた障害の対応はこれに限られない。本発明の第2の実施形態において、障害が発生した場合に行われる別の対応動作について、図31から図35を用いて説明する。
[0199]
 第3の構成のマルチレイヤネットワークは、図27に記載の第2の構成のマルチレイヤネットワークと同様の構成をとる。
[0200]
 [第3の構成の動作説明]
 図31は、図27に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処する他の動作例を示すシーケンス図である。
[0201]
 図31のS301からS303は、図15に例示するS001からS003、図18のS101からS103および図28のS201からS203、と同様であるため、詳細な説明は省略される。
[0202]
 コントローラ10の障害監視部13は、下位通信ノード30-2に対して、下位通信ノード30-2が受信したデータをコントローラ10に送信することを指示する(S304)。
[0203]
 下位通信ノード30-2の転送処理部32は、受信したデータをコントローラ10へ送信する(S305)。
[0204]
 コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-2からデータを受信すると、該データの宛先のアドレスから、該データの宛先が上位通信ノード20-3であることを確認する。コントローラ10の経路管理部12は、上位通信ノード20-3へデータを送信する経路として、下位通信ノード30-1-下位通信ノード30-2-下位通信ノード30-3の順にデータを送信することを決定する(S306)。
[0205]
 経路管理部12は、データの宛先に基づいて決定した経路でデータを送信するために、データを送信するポートを決定する。コントローラ10の経路管理部12は、決定した経路でデータを送信するために、下位通信ノード30-1のポート2-下位通信ノード30-2のポート1-下位通信ノード30-2のポート2-下位通信ノード30-3のポート2の順にポートを用いることを決定する。経路管理部12は、送信ポート情報として、下位通信ノード30-2に対して、データをポート2から送信することを指示することを決定する。
[0206]
 コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-2に対して、下位通信ノード30-3へデータを送信するための送信ポート情報を決定する。
[0207]
 コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-2に対して、処理方法記憶部33に保持している送信ポート情報を、決定した送信ポート情報へ変更することを指示する(S307)。具体的には、コントローラ10の経路管理部12は、決定した送信ポート情報を、下位通信ノード30-2へ送信する。
[0208]
 図32は、図31に記載のS307において、コントローラ10が中位通信ノード40-2へ処理方法の変更を指示した後に、中位通信ノード40-2の処理方法記憶部43が保持している処理方法の例である。
[0209]
 コントローラ10の経路管理部12は、処理方法記憶部43の保持する「下位通信ノード30-2から受信したデータを電気信号に変換して、上位通信ノード20-2に送信」という処理方法を「下位通信ノード30-2から受信したデータを、下位通信ノード30-2に送信」と変更することを指示する。具体的には、経路管理部12は、中位通信ノード40-2に対して、「下位通信ノード30-2から受信したデータを、下位通信ノード30-2に送信」という送信ポート情報を送信する。
[0210]
 コントローラ10の経路管理部12は、「上位通信ノード20-2から受信したデータを光信号に変換して、下位通信ノード30-2に送信」という処理方法を変更しても良いし、削除しても良い。なぜなら、中位通信ノード40-2は、障害が発生している上位通信ノード20-2からデータを受信する事態が生じないためである。
[0211]
 図33は、図31に記載のS307において、コントローラ10が下位通信ノード30-2へ送信ポート情報の変更を指示した後に、下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33が保持している送信ポート情報の例である。
[0212]
 コントローラ10の経路管理部12は、処理方法記憶部33の保持する「上位通信ノード20-2がポート1を指定する場合、ポート1」という送信ポート情報を「ポート1から受信した場合、ポート2」と変更する。具体的には、経路管理部12は、下位通信ノード30-2に対して、「ポート1から受信した場合、ポート2」という送信ポート情報を送信する。また、コントローラ10の経路管理部12は、処理方法記憶部33の保持する「上位通信ノード20-2がポート2を指定する場合、ポート2」という送信ポート情報を「ポート2から受信した場合、ポート1」と変更する。具体的には、経路管理部12は、下位通信ノード30-2に対して、「ポート2から受信した場合、ポート1」という送信ポート情報を送信する。
[0213]
 なお、図33に記載の処理方法記憶部33の保持している送信ポート情報の例では、コントローラ10が、下位通信ノード30-2がデータを受信したポートに応じて、送信ポートを選択する送信ポート情報を指示したが、コントローラ10が指示する送信ポート情報はこれに限られない。例えば、コントローラ10は、図35のように、下位通信ノード30-2がデータを受信する度に、コントローラ10へ問い合わせをするような送信ポート情報を指示しても良い。
[0214]
 図34は、図27に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処した別の状態の例を示す図である。図34は、図31に記載のS307において、コントローラ10が下位通信ノード30-2へ処理方法の変更を指示した後のデータ転送経路の例を示している。
[0215]
 中位通信ノード40-2は、コントローラ10からの指示により、下位通信ノード30-2から受信したデータを、下位通信ノード30-2に送信する。つまり、中位通信ノード40-2は、下位通信ノード30-2から受信したデータを下位通信ノード30-2へ送り返す。下位通信ノード30-2は、コントローラ10からの指示により、ポート1から受信したデータを、ポート2から送信する。
[0216]
 以上により、第3の構成のマルチレイヤネットワークは、上位通信ノード20の障害が発生した場合であっても、下位通信ノード30の保持する送信ポート情報を変更することによって、マルチレイヤネットワークの通信を継続するような耐障害性の高いシステムを実現することができる。
[0217]
 さらに、第3の構成のマルチレイヤネットワークでは、上位通信ノード20の障害の前後で、下位通信ノード30が下位通信ノード30間で使用する経路を変更することなく、データの送信を行うことができる。そのため、第3の構成のマルチレイヤネットワークでは、データの転送経路を変更することによる下位通信ノード30の負荷や輻輳について考慮することなく、データの送信を行うことができる。
[0218]
 [第4の構成]
 図32から図34に記載のマルチレイヤネットワークにおいて、上位通信ノード20-2に生じた障害の対応として、コントローラ10は、中位通信ノード40-2および下位通信ノード30-2に対して、処理方法および送信ポート情報を指示した。しかし、上位通信ノード20-2に生じた障害の対応はこれに限られない。本発明の第2の実施形態において、障害が発生した場合に行われる別の対応動作について、図36から図39を用いて説明する。
[0219]
 図36は、図27に記載のマルチレイヤネットワークにおいて、中位通信ノード40-2に障害が生じた状態の例を示す図である。
[0220]
 中位通信ノード40-2に障害が発生すると、下位通信ノード30-2は、中位通信ノード40-2を介して、上位通信ノード20-2からデータを受信することができない。例えば、図32から図34に記載の上位通信ノード20-2に生じた障害の対応を実施した場合であっても、下位通信ノード30-2は、中位通信ノード40-2からデータを受信することができない。そのため、下位通信ノード30-2は、データを送信するポートが判断できず、下位通信ノード30-3、中位通信ノード40-3および上位通信ノード20-3にデータを送信することができない。
[0221]
 [第4の構成の動作説明]
 コントローラ10は、図31のS301からS305と同様の動作により、下位通信ノード30-2から、下位通信ノード30-2が受信したデータを受信する。
[0222]
 コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-2からデータを受信すると、該データの宛先のアドレスから、該データの宛先が上位通信ノード20-3であることを確認する。コントローラ10の経路管理部12は、上位通信ノード20-3へデータを送信する経路として、下位通信ノード30-1-下位通信ノード30-2-下位通信ノード30-3の順にデータを送信することを決定する。
[0223]
 コントローラ10の経路管理部12は、決定した経路でデータを送信するために、決定した経路に基づいて、データを送信するポートを決定する。コントローラ10の経路管理部12は、決定した経路でデータを送信するために、下位通信ノード30-1のポート2-下位通信ノード30-2のポート1-下位通信ノード30-2のポート2-下位通信ノード30-3のポート2の順にポートを用いることを決定する。下位通信ノード30-2に対して、下位通信ノード30-3へデータを送信するための送信ポート情報を決定する。コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-2へ送信ポート情報の変更を指示する。具体的には、コントローラ10の経路管理部12は、決定した送信ポート情報を、下位通信ノード30-2へ送信する。
[0224]
 図37は、下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33が、上位通信ノード20-2および中位通信ノード40-2に障害の生じる前後で保持する送信ポート情報の例である。
[0225]
 図37(a)は、下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33が、上位通信ノード20-2に障害の生じる前に保持している送信ポート情報の例である。下位通信ノード30-2は、例えば、上位通信ノード20-1から受信したデータについて、上位通信ノード20-1がポート2からデータを送信することを指定している場合には、該データをポート2から送信する。
[0226]
 図37(b)は、コントローラ10が下位通信ノード30-2へ送信ポート情報の変更を指示した後に、下位通信ノード30-2の処理方法記憶部33が保持している送信ポート情報の例である。コントローラ10の経路管理部12は、下位通信ノード30-2が受信したデータを把握するために、下位通信ノード30-2に対して、受信したデータをコントローラ10へ送信することを指示する。また、コントローラ10は、下位通信ノード30-2に対して、処理方法記憶部33の保持する「上位通信ノード20-2がポート1を指定する場合、ポート1」という送信ポート情報を「コントローラ10がポート1を指定する場合、ポート1」と変更することを指示する。具体的には、経路管理部12は、下位通信ノード30-2に対して、「コントローラ10がポート1を指定する場合、ポート1」という送信ポート情報を送信する。コントローラ10は、下位通信ノード30-2に対して、処理方法記憶部33の保持する「上位通信ノード20-2がポート2を指定する場合、ポート2」という送信ポート情報を「コントローラ10がポート2を指定する場合、ポート2」と変更することを指示する。具体的には、経路管理部12は、下位通信ノード30-2に対して、「コントローラ10がポート2を指定する場合、ポート2」という送信ポート情報を送信する。
[0227]
 なお、図37(b)に記載の処理方法記憶部33の保持している送信ポート情報の例では、下位通信ノード30-2がデータを受信する度に、コントローラ10へ問い合わせをするような送信ポート情報を指示したが、コントローラ10が指示する送信ポート情報はこれに限られない。例えば、コントローラ10は、図38のように、下位通信ノード30-2がデータを受信したポートに応じて、送信ポートを選択する送信ポート情報を指示しても良い。
[0228]
 図39は、図36に記載のマルチレイヤネットワークに生じた障害に対処した状態の例を示す図である。図39は、コントローラ10が下位通信ノード30-2へ送信ポート情報の変更を指示した後のデータ転送経路の例を示している。
[0229]
 下位通信ノード30-2は、下位通信ノード30-1から受信したデータを中位通信ノード40-2ではなく、コントローラ10へ送信する。コントローラ10は、下位通信ノード30-2から受信したデータの転送経路を決定する。コントローラ10は、下位通信ノード30-2へデータの送信ポート情報を指示する。
[0230]
 以上により、第4の構成のマルチレイヤネットワークは、上位通信ノード20および中位通信ノード40に障害が生じた場合であっても、下位通信ノード30の保持する処理方法を変更することによって、マルチレイヤネットワークの通信を継続するような耐障害性の高いシステムを実現することができる。
[0231]
 本発明の実施形態のコントローラ、上位通信ノード、中位通信ノードおよび下位通信ノードの各構成要素は、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro-Processing Unit)、メモリ等が、図2、3、8、10、12および25の構成要素を実現するソフトウェア(プログラム)を実行してもよい。また、そのプログラムを格納する記憶装置、通信用インタフェース、を備える上述した任意のコンピュータのハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実行してもよい。図2、3、8、10、12および25は、ハードウェア単位の構成ではなく、論理的な機能単位のブロックを示している。
[0232]
 また、コントローラ、上位通信ノード、中位通信ノードおよび下位通信ノードは、例えばCD-R(Compact Disc Recordable)等の各種記憶媒体又はネットワークを介して、上述した各実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を取得してもよい。コントローラ、上位通信ノード、中位通信ノードおよび下位通信ノードが取得するプログラムや該プログラムを記憶した記憶媒体は、本発明を構成することになる。なお、該ソフトウェア(プログラム)コントローラ、上位通信ノード、中位通信ノードおよび下位通信ノードのコンピュータ、CPU又はMPU等は、例えば、コントローラ、上位通信ノード、中位通信ノードおよび下位通信ノードに含まれる所定の記憶部に、予め記憶されていてもよい。コントローラ、上位通信ノード、中位通信ノードおよび下位通信ノードのコンピュータ、CPU又はMPU等は、取得したソフトウェア(プログラム)のプログラムコードを読み出して実行してもよい。
[0233]
 なお、本発明は、上記したそれぞれの実施形態に限定されるものではない。本発明は、各実施形態の変形・置換・調整に基づいて実施できる。また、本発明は、各実施形態を任意に組み合わせて実施することもできる。即ち、本発明は、本明細書の全ての開示内容、技術的思想に従って実現できる各種変形、修正を含む。また、本発明は、SDN(Software-Defined Network)の技術分野にも適用可能である。
[0234]
 上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
[0235]
[付記1]
 第1のレイヤよりも上位である第2のレイヤにおいて、前記第1のレイヤにおいてデータを送信する第1の通信装置に、前記データを送信するポートを示す送信ポート情報を送信する第2の通信装置に対して、前記データの宛先に応じた前記データの処理方法を送信し、
 前記第2の通信装置に障害が発生したことを検知すると、前記データの宛先に基づいて決定した前記送信ポート情報を前記第1の通信装置に送信する手段
 を備えることを特徴とする制御装置。
[0236]
[付記2]
 前記処理方法は、複数の前記第1の通信装置のうち、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置以外の前記第1の通信装置を経由して前記データを送信するための処理であり、
 前記制御装置は、前記送信ポート情報を、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置以外の前記第1の通信装置に送信する
 ことを特徴とする付記1に記載の制御装置。
[0237]
[付記3]
 前記処理方法は、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置に対する前記送信ポート情報であり、
 前記制御装置は、前記送信ポート情報を、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置に送信する
 ことを特徴とする付記1に記載の制御装置。
[0238]
[付記4]
 前記第1の通信装置と前記第2の通信装置とを接続する通信回線は、運用系のインタフェースおよび1以上の予備系のインタフェースで接続されており、
 前記制御装置は、前記運用系のインタフェースに障害が発生した場合には、前記運用系のインタフェースを使用する前記第1の通信装置および前記第2の通信装置に対して、前記予備系のインタフェースを使用することを指示する
 ことを特徴とする付記1乃至3のいずれかに記載の制御装置。
[0239]
[付記5]
 前記第1のレイヤは光レイヤであり、前記第2のレイヤはIPレイヤである
 ことを特徴とする付記1乃至4のいずれかに記載の制御装置。
[0240]
[付記6]
 少なくとも1つの前記第2の通信装置に障害が発生したことを検知すると、
 前記第2の通信装置から前記第1の通信装置へ前記送信ポート情報の送信を中継する第3の通信装置に対して、前記第3の通信装置が前記第1の通信装置から受信した前記データを前記第1の通信装置に送り返すことを指示する
 ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の制御装置。
[0241]
[付記7]
 第1のレイヤにおいて、データを送信する第1の通信装置と、
 前記第1のレイヤよりも上位である第2のレイヤにおいて、前記データを送信するポートを示す送信ポート情報を前記第1の通信装置に送信する第2の通信装置と、
 前記第2の通信装置に対して、前記データの宛先に応じた前記データの処理方法を送信し、前記第2の通信装置に障害が発生したことを検知すると、前記データの宛先に基づいて決定した前記送信ポート情報を前記第1の通信装置に送信する制御装置と
 を含むことを特徴とする通信システム。
[0242]
[付記8]
 前記処理方法は、複数の前記第1の通信装置のうち、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置以外の前記第1の通信装置を経由して前記データを送信するための処理であり、
 前記制御装置は、前記送信ポート情報を、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置以外の前記第1の通信装置に送信する
 ことを特徴とする付記7に記載の通信システム。
[0243]
[付記9]
 前記処理方法は、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置に対する前記送信ポート情報であり、
 前記制御装置は、前記送信ポート情報を、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置に送信する
 ことを特徴とする付記7に記載の通信システム。
[0244]
[付記10]
 第1のレイヤよりも上位である第2のレイヤにおいて、前記第1のレイヤにおいてデータを送信する第1の通信装置に、前記データを送信するポートを示す送信ポート情報を送信する第2の通信装置に対して、前記データの宛先に応じた前記データの処理方法を送信し、
 前記第2の通信装置に障害が発生したことを検知すると、前記データの宛先に基づいて決定した前記送信ポート情報を前記第1の通信装置に送信する
 ことを特徴とする通信方法。
[0245]
[付記11]
 コンピュータに、
 第1のレイヤよりも上位である第2のレイヤにおいて、前記第1のレイヤにおいてデータを送信する第1の通信装置に、前記データを送信するポートを示す送信ポート情報を送信する第2の通信装置に対して、前記データの宛先に応じた前記データの処理方法を送信し、
 前記第2の通信装置に障害が発生したことを検知すると、前記データの宛先に基づいて決定した前記送信ポート情報を前記第1の通信装置に送信する機能
 を実現させることを特徴とする制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
[0246]
 以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
[0247]
 この出願は、2017年9月28日に出願された日本出願特願2017-187788を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

符号の説明

[0248]
 10A 制御装置
  11A 通信部
  12A 管理部
  13A 障害監視部
 20A 第2の通信装置
  21A 通信部
  22A 転送処理部
 30A 第1の通信装置
 10 コントローラ
  11 通信部
  12 経路管理部
  13 障害監視部
  14 ネットワーク情報記憶部
 20、20-1、20-2、20-3 上位通信ノード
  21 通信部
  22 転送処理部
  23 処理方法記憶部
 30、30-1、30-2、30-3 下位通信ノード
  31 通信部
  32 転送処理部
  33 処理方法記憶部
 40、40-1、40-2、40-3 中位通信ノード
  41 通信部
  42 転送処理部
  43 処理方法記憶部

請求の範囲

[請求項1]
 第1のレイヤよりも上位である第2のレイヤにおいて、前記第1のレイヤにおいてデータを送信する第1の通信装置に、前記データを送信するポートを示す送信ポート情報を送信する第2の通信装置に対して、前記データの宛先に応じた前記データの処理方法を送信し、
 前記第2の通信装置に障害が発生したことを検知すると、前記データの宛先に基づいて決定した前記送信ポート情報を前記第1の通信装置に送信する手段
 を備えることを特徴とする制御装置。
[請求項2]
 前記処理方法は、複数の前記第1の通信装置のうち、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置以外の前記第1の通信装置を経由して前記データを送信するための処理であり、
 前記制御装置は、前記送信ポート情報を、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置以外の前記第1の通信装置に送信する
 ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
[請求項3]
 前記処理方法は、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置に対する前記送信ポート情報であり、
 前記制御装置は、前記送信ポート情報を、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置に送信する
 ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
[請求項4]
 前記第1の通信装置と前記第2の通信装置とを接続する通信回線は、運用系のインタフェースおよび1以上の予備系のインタフェースで接続されており、
 前記制御装置は、前記運用系のインタフェースに障害が発生した場合には、前記運用系のインタフェースを使用する前記第1の通信装置および前記第2の通信装置に対して、前記予備系のインタフェースを使用することを指示する
 ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の制御装置。
[請求項5]
 前記第1のレイヤは光レイヤであり、前記第2のレイヤはIPレイヤである
 ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の制御装置。
[請求項6]
 少なくとも1つの前記第2の通信装置に障害が発生したことを検知すると、
 前記第2の通信装置から前記第1の通信装置へ前記送信ポート情報の送信を中継する第3の通信装置に対して、前記第3の通信装置が前記第1の通信装置から受信した前記データを前記第1の通信装置に送り返すことを指示する
 ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の制御装置。
[請求項7]
 第1のレイヤにおいて、データを送信する第1の通信装置と、
 前記第1のレイヤよりも上位である第2のレイヤにおいて、前記データを送信するポートを示す送信ポート情報を前記第1の通信装置に送信する第2の通信装置と、
 前記第2の通信装置に対して、前記データの宛先に応じた前記データの処理方法を送信し、前記第2の通信装置に障害が発生したことを検知すると、前記データの宛先に基づいて決定した前記送信ポート情報を前記第1の通信装置に送信する制御装置と
 を含むことを特徴とする通信システム。
[請求項8]
 前記処理方法は、複数の前記第1の通信装置のうち、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置以外の前記第1の通信装置を経由して前記データを送信するための処理であり、
 前記制御装置は、前記送信ポート情報を、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置以外の前記第1の通信装置に送信する
 ことを特徴とする請求項7に記載の通信システム。
[請求項9]
 前記処理方法は、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置に対する前記送信ポート情報であり、
 前記制御装置は、前記送信ポート情報を、前記障害の発生した前記第2の通信装置に接続した前記第1の通信装置に送信する
 ことを特徴とする請求項7に記載の通信システム。
[請求項10]
 第1のレイヤよりも上位である第2のレイヤにおいて、前記第1のレイヤにおいてデータを送信する第1の通信装置に、前記データを送信するポートを示す送信ポート情報を送信する第2の通信装置に対して、前記データの宛先に応じた前記データの処理方法を送信し、
 前記第2の通信装置に障害が発生したことを検知すると、前記データの宛先に基づいて決定した前記送信ポート情報を前記第1の通信装置に送信する
 ことを特徴とする通信方法。
[請求項11]
 コンピュータに、
 第1のレイヤよりも上位である第2のレイヤにおいて、前記第1のレイヤにおいてデータを送信する第1の通信装置に、前記データを送信するポートを示す送信ポート情報を送信する第2の通信装置に対して、前記データの宛先に応じた前記データの処理方法を送信し、
 前記第2の通信装置に障害が発生したことを検知すると、前記データの宛先に基づいて決定した前記送信ポート情報を前記第1の通信装置に送信する機能
 を実現させることを特徴とする制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]

[ 図 18]

[ 図 19]

[ 図 20]

[ 図 21]

[ 図 22]

[ 図 23]

[ 図 24]

[ 図 25]

[ 図 26]

[ 図 27]

[ 図 28]

[ 図 29]

[ 図 30]

[ 図 31]

[ 図 32]

[ 図 33]

[ 図 34]

[ 図 35]

[ 図 36]

[ 図 37]

[ 図 38]

[ 図 39]