JP4744429B2 - 拡張された保守ドメインレベル管理方法、通信装置、プログラム及びデータ構造 - Google Patents

Description

本発明は、拡張された保守ドメインレベル管理方法、通信装置、プログラム及びデータ構造に関する。

現在のところ、ＬＡＮ(Local Area Network)用のレイヤ２ネットワークとして、イーサネット（登録商標）技術が普及している。これに対し、近年、超高速のレイヤ２ネットワークとして、ＦＴＴＨ(Fiber To The Home)技術が用いられてきている。このＦＴＴＨ技術や他の高速アクセスライン技術によって、アクセスネットワークの通信速度が増大するに伴って、コアネットワークやメトロネットワークも含めた通信ネットワークの大容量化が必要となっている。また、ネットワーク全体の通信速度の向上と共に、レイヤ２ネットワーク装置のような通信装置のスイッチング処理容量の増大や、レイヤ２ネットワーク装置間の通信速度の増大も必要となっている。

サービス事業者は、加入者に対して常に安定したサービスを提供するために、遠隔から接続線路の運用・保守・管理（ＯＡＭ：Operation Administration and Maintenance）をする必要がある。そのために、ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１又はＩＥＥＥ８０２．１ａｇによって、イーサネットＯＡＭフレームが規定されてきている（例えば非特許文献１参照）。特に、ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１は、イーサネット網にＳＯＮＥＴ(Synchronous Optical NETwork)とほぼ同等の運用保守管理機能を実現する規格である。

イーサネットＯＡＭフレームは、到達性管理(CFM: Connectivity Fault Management) や、エラー通知、リンク（回線）パフォーマンスモニタ等の機能やその情報を伝達する機能を有するフレームである。イーサネットＯＡＭフレームは、宛先ＭＡＣ(Media Access Control)アドレスと、送信元ＭＡＣアドレスと、Ethernet OAM TLV(Type, Length, and Value)と、ＦＣＳ(Frame Check Sequence)とを含む。ＭＡＣアドレスは、運用保守管理対象となるレイヤ２ネットワーク装置固有の、又はネットワークインターフェイスカードに固有の、４８ビットの識別番号である。通常レイヤ２ネットワーク装置は、ネットワークインターフェイスカードが持つ固有の識別子は用いられず、その装置自体を特定する１つの装置ＭＡＣアドレス（ＣＰＵ−ＭＡＣアドレス）を用いて、フレーム転送時などは装置を認識する。Ethernet OAM TLVは、例えば、制御情報（要求／応答）、ステータス（電源状態、受信光状態、リンク断、故障等）、ベンダコード、モデルコード等を含む。

図１は、保守ドメインを表すシステム構成図である。

図１によれば、レイヤ２ネットワークである複数の事業者網を介して、ユーザ端末２の間が接続されている。ネットワークには、複数のレイヤ２ネットワーク装置が接続されており、レイヤ２ネットワーク装置によってイーサネットＯＡＭフレームが中継して転送される。到達性を保守管理するネットワーク範囲として、保守ドメイン(Maintenance Domain)がある。保守ドメインは、複数の階層によって構成される。複数の階層によって構成される。この階層を、保守ドメインレベル(Maintenance Domain Level：ＭＤレベル)という。

図１によれば、保守管理範囲は、以下のように表される。
・ユーザドメイン(Customer Domain)（ドメインレベル５〜７）：ユーザ端末間
・事業者網ドメイン(Provider Domain)（ドメインレベル３〜４）：事業者網全体
・事業者ドメイン(Operator Domain)（ドメインレベル０〜２）：事業者網毎

図２は、従来技術におけるイーサネットＯＡＭフレームのフレーム構成図である。

図２によれば、イーサネットＯＡＭフレームは、宛先アドレス(Destination Address)と、送信元アドレス(Source Address)と、ＯＡＭイーサネットタイプ(0x88b5)と、ＭＤレベルと、バージョン(Version)と、オペレーションコード(Operation Code)と、フラグ(Flags)と、ＴＬＶオフセット(Type/Length/Value Offset)と、ＴＬＶ(Type/Length/Value)と、ＦＣＳ(Frame Check Sequence)とからなる。

ＭＤレベルには、３ビット（２^３）で８通りのレベルを表すことができる。ユーザドメインに７〜５が割り当てられ、事業者網ドメインに４〜３が割り当てられ、事業者ドメインに２〜０が割り当てられる。

瀬戸 康一郎、「８０２．１／８０２．３の標準化動向（３）」、 [online]、２００６年９月２５日、ＷＢＢフォーラム、[平成１８年１０月３１日検索]、インターネット＜URL:http://wbb.forum.impressrd.jp/report/20060922/280?page=0%2C0＞

しかしながら、レイヤ２ネットワークが広域に構築されたとすると、イーサネットＯＡＭの運用保守管理について、９つ以上の保守ドメインレベルが必要とされる場合も考えられる。特に、事業者レベルでは、わずか３レベルしか設定できないために、細かく保守ドメインを設定することができない。保守ドメインレベルを細かく設定できるということは、細かい運用保守管理も可能となる。

従って、本発明は、ネットワーク内で多数の保守ドメインによって運用保守管理をすることができるように、イーサネットＯＡＭフレームを用いた保守ドメインレベル管理方法、通信装置、プログラム及びデータ構造を提供することを目的とする。

本発明によれば、第１のネットワークと保守対象ドメインネットワークとの間に配置され、レイヤ２フレームを中継する第１のエッジ通信装置と、
保守対象ドメインネットワークと第２のネットワークとの間に配置され、レイヤ２フレームを中継する第２のエッジ通信装置と
の間で、保守ドメインレベルを含むイーサネットＯＡＭ(Operation Administration and Maintenance)フレームを送受信することにより、保守対象ドメインネットワークの運用保守管理をする保守ドメインレベル管理方法であって、
第１のエッジ通信装置が、第１のネットワークから受信したイーサネットＯＡＭフレームに対して、保守ドメインレベルの全てが保守対象ドメインネットワークの保守管理に用いられた外側ＯＡＭヘッダをカプセル化して、当該イーサネットＯＡＭフレームを保守対象ドメインネットワークを介して第２のエッジ通信装置へ送信する第１のステップと、
保守対象ドメインネットワーク内でイーサネットＯＡＭフレームを中継した通信装置が、外側ＯＡＭヘッダに含まれる保守ドメインレベルに基づいて運用保守管理をする第２のステップと、
第２のエッジ通信装置が、保守対象ドメインネットワークから受信したイーサネットＯＡＭフレームに対して、外側ＯＡＭヘッダを除去して、当該イーサネットＯＡＭフレームを第２のネットワークへ送信する第３のステップと
を有することを特徴とする。

本発明によれば、保守対象ドメインネットワークと非対象ネットワークとの間に接続され、レイヤ２フレームを中継するエッジ通信装置であって、保守ドメインレベルを含むイーサネットＯＡＭフレームを送受信するエッジ通信装置において、
非対象ネットワークから受信したイーサネットＯＡＭフレームに対して、保守ドメインレベルの全てが保守対象ドメインネットワークの保守管理に用いられた外側ＯＡＭヘッダをカプセル化して、当該イーサネットＯＡＭフレームを保守対象ドメインネットワークへ送信する外側ＯＡＭヘッダ付加手段と、
保守対象ドメインネットワークから受信したイーサネットＯＡＭフレームに対して、外側ＯＡＭヘッダを除去して、当該イーサネットＯＡＭフレームを非対象ネットワークへ送信する外側ＯＡＭヘッダ除去手段と
を有することを特徴とする。

本発明によれば、保守対象ドメインネットワークと非対象ネットワークとの間に接続され、レイヤ２フレームを中継するエッジ通信装置であって、保守ドメインレベルを含むイーサネットＯＡＭフレームを送受信するエッジ通信装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
非対象ネットワークから受信したイーサネットＯＡＭフレームに対して、保守ドメインレベルの全てが保守対象ドメインネットワークの保守管理に用いられた外側ＯＡＭヘッダをカプセル化して、当該イーサネットＯＡＭフレームを保守対象ドメインネットワークへ送信する外側ＯＡＭヘッダ付加手段と、
保守対象ドメインネットワークから受信したイーサネットＯＡＭフレームに対して、外側ＯＡＭヘッダを除去して、当該イーサネットＯＡＭフレームを非対象ネットワークへ送信する外側ＯＡＭヘッダ除去手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明の保守ドメインレベル管理方法、通信装置、プログラム及びデータ構造によれば、イーサネットＯＡＭフレームを用いて、ネットワーク内で多数の保守ドメインによって運用保守管理をすることができる。

以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図３は、本発明におけるイーサネットＯＡＭフレームのフレーム構成図である。

図３によれば、図２と比較して、イーサネットＯＡＭフレームｉｎイーサネットＯＡＭフレームのカプセル化によって構成される。イーサネットＯＡＭフレームは、既存の規格の通りに構成される。従って、イーサネットＯＡＭフレームは、図２のフレームと全く同様である。

これに対して、イーサネットＯＡＭフレームに更に、Ｏｕｔｅｒ（外側）ＯＡＭヘッダが付加されている。これによって、例えば事業者ドメインについて、更に細かい階層レベルを設定することができる。例えば、１つの事業者ドメインについては、従来技術によれば３レベル（ドメインレベル２〜０）しか設定できない。これに対し、本発明の構成によれば、８レベル（ドメインレベル７〜０）を設定することができる。

ここで、ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダのＯＡＭイーサネットタイプは、通常のＯＡＭヘッダのＯＡＭイーサネットタイプに対して、異なる値に設定される。例えば、通常のＯＡＭイーサネットフレームのイーサネットタイプは、「０ｘ８８ｂ５」と設定され、ＯｕｔｅｒＯＡＭイーサネットタイプは、オプションとして例えば「０ｘ９９ｂ５」と設定される。ネットワークに接続されたレイヤ２ネットワーク装置は、イーサネットＯＡＭフレームを受信した際に、ＯＡＭイーサネットタイプを見ることによって、カプセル化ＯＡＭフレーム（ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダが付加されたイーサネットＯＡＭフレーム）か、又は通常のイーサネットＯＡＭフレームかを判断することができる。

尚、ＯＡＭイーサネットタイプが、カプセル化ＯＡＭフレームと判断されたとしても、そのレイヤ２ネットワーク装置は、特別な処理を要しない。カプセル化ＯＡＭフレームを受信したレイヤ２ネットワーク装置は、そのＭＤレベルの全てが、事業者レベルに設定されていると認識するだけである。

図４は、本発明におけるエッジ・レイヤ２ネットワーク装置の機能構成図である。

図４によれば、図１と同様に、ユーザ端末２の間は、複数の事業者網３を介して接続されている。ユーザ端末Ａから送信された通常のイーサネットＯＡＭフレームは、事業者網Ａ−＞事業者網Ｂ−＞事業者網Ｃを介して、ユーザ端末Ｂへ転送される。ここで、事業者網Ｂについて、保守ドメインレベルが拡張されている。

この場合、事業者網Ｂの両端に、エッジ・レイヤ２ネットワーク装置Ａ及びＢが接続される。エッジ・レイヤ２ネットワーク装置は、複数のポートの間でレイヤ２フレームを中継するレイヤ２ネットワーク装置であって、ネットワークの端に接続され且つイーサネットＯＡＭフレームを送受信する。

事業者網Ｂに接続されたエッジ・レイヤ２ネットワーク装置Ａ及びＢは、イーサネットＯＡＭフレームについて、ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダによるカプセル化又はデカプセル化をする。例えば、事業者網ＡからイーサネットＯＡＭフレームを受信したエッジ・レイヤ２ネットワーク装置Ａは、そのＯＡＭフレームにＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダを付加して事業者網Ｂへ転送する。一方、事業者網ＢからＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダが付加されたフレームを受信したエッジ・レイヤ２ネットワーク装置Ｂは、ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダを除去して事業者網Ｃへ転送する。

事業者網Ｂに接続されたレイヤ２ネットワーク装置は、ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダが付加されたイーサネットＯＡＭフレームを送受信する。従って、ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダに含まれるＭＤレベルは全て、事業者網Ｂに接続されたレイヤ２ネットワーク装置のみで使用することができる。即ち、事業者網Ｂに接続されたレイヤ２ネットワーク装置のみで、８レベルの保守ドメインを使用することができる。

図４によれば、エッジ・レイヤ２ネットワーク装置４の機能構成も表されている。エッジ・レイヤ２ネットワーク装置４は、複数のポート４００と、ＯＡＭ処理部４０１と、ＯＡＭフレーム判定部４０２と、ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダ付加部４０３と、ＯｕｔｅｒＯＡＭフレーム判定部４０４と、ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダ除去部４０５とを有する。これら機能構成は、ポート４００を除いて、エッジ・レイヤ２ネットワーク装置に搭載されたコンピュータによって機能されるプログラムを実行することによっても実現できる。

ポート４００は、ハードウェアとしての接続インタフェースである。各ポートには、ポート番号が付与され、事業者網に有線によって接続される。

ＯＡＭ処理部４０１は、イーサネットＯＡＭフレームを処理する。ここでは、ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１又はＩＥＥＥ８０２．１ａｇに規定された処理内容を実現する。

ＯＡＭフレーム判定部４０２は、ポート４００で受信されたフレームが、イーサネットＯＡＭフレームか又は通常フレームかを判定する。通常フレームは、中継処理の上、次のポート４００へ通知される。イーサネットＯＡＭフレームは、ＯＡＭ処理部４０１へ通知される。

ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダ付加部４０３は、ＯＡＭ処理部４０１から出力された通常のイーサネットＯＡＭフレームに対して、ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダを更に付加する。ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダが付加されたカプセル化ＯＡＭフレームは、次のポート４００へ通知される。

ＯｕｔｅｒＯＡＭフレーム判定部４０４は、ポート４００で受信されたフレームが、ＯｕｔｅｒＯＡＭフレームか又は通常フレームかを判定する。通常フレームは、中継処理の上、次のポート４００へ通知される。ＯｕｔｅｒＯＡＭフレームは、ＯＡＭ処理部４０１へ通知される。

ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダ除去部４０５は、ＯＡＭ処理部４０１から出力されたカプセル化ＯＡＭフレームについて、ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダを除去する。これにより、通常のイーサネットＯＡＭフレームが、ポート４００から出力される。

以上、詳細に説明したように、本発明の保守ドメインレベル管理方法、レイヤ２ネットワーク装置、プログラム及びデータ構造によれば、イーサネットＯＡＭフレームを用いて、ネットワーク内で多数の保守ドメインによって運用保守管理をすることができる。

本発明によれば、ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１又はＩＥＥＥ８０２．１ａｇに規定されるＯＡＭの保守ドメインレベルを増加させることができる。また、ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダを付加したとしても、ＯＡＭイーサネットタイプが異なるだけで、他のフレーム情報は、ＩＴＵ−Ｔ
Ｙ．１７３１又はＩＥＥＥ８０２．１ａｇによって規定されたものと全く同じである。従って、ネットワークに接続されるレイヤ２ネットワーク装置は、イーサネットＯＡＭフレームを処理可能な既存のものであってもよい。

また、イーサネットＯＡＭフレームに含まれるＭＡＣアドレスは、ネットワークに接続される全てのレイヤ２ネットワーク装置で、ＣＣＭ(Continuity Check Message)データベースに学習する必要がある。しかし、本発明を用いることにより、所定の事業者ドメインにおける細かい保守ドメインレベルを管理する必要が無いために、ＣＣＭに登録する情報量を縮小することができる。

更に、加入者のレイヤ２ネットワーク装置によって送信されるイーサネットＯＡＭフレームに含まれるＭＡＣアドレスが特殊な場合（例えば、複数のレイヤ２ネットワーク装置から送信されたイーサネットＯＡＭフレームのＭＡＣアドレスが重複している場合）であっても、本発明によればカプセル化されるために、所定のネットワークに転送することができる。

前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

保守ドメインを表すシステム構成図である。 従来技術におけるイーサネットＯＡＭフレームのフレーム構成図である。 本発明におけるイーサネットＯＡＭフレームのフレーム構成図である。 本発明におけるエッジ・レイヤ２ネットワーク装置の機能構成図である。

符号の説明

１ レイヤ２ネットワーク装置
２ ユーザ端末
３ 事業者網
４ エッジ・レイヤ２ネットワーク装置
４００ ポート
４０１ ＯＡＭ処理部
４０２ ＯＡＭフレーム判定部
４０３ ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダ付加部
４０４ ＯｕｔｅｒＯＡＭフレーム判定部
４０５ ＯｕｔｅｒＯＡＭヘッダ除去部

Claims (3)

1. 第１のネットワークと保守対象ドメインネットワークとの間に配置され、レイヤ２フレームを中継する第１のエッジ通信装置と、
   前記保守対象ドメインネットワークと第２のネットワークとの間に配置され、レイヤ２フレームを中継する第２のエッジ通信装置と
   の間で、保守ドメインレベルを含むイーサネットＯＡＭ(Operation Administration and Maintenance)フレームを送受信することにより、前記保守対象ドメインネットワークの運用保守管理をする保守ドメインレベル管理方法であって、
   第１のエッジ通信装置が、第１のネットワークから受信したイーサネットＯＡＭフレームに対して、保守ドメインレベルの全てが前記保守対象ドメインネットワークの保守管理に用いられた外側ＯＡＭヘッダをカプセル化して、当該イーサネットＯＡＭフレームを前記保守対象ドメインネットワークを介して第２のエッジ通信装置へ送信する第１のステップと、
   前記保守対象ドメインネットワーク内で前記イーサネットＯＡＭフレームを中継した通信装置が、前記外側ＯＡＭヘッダに含まれる前記保守ドメインレベルに基づいて運用保守管理をする第２のステップと、
   第２のエッジ通信装置が、前記保守対象ドメインネットワークから受信したイーサネットＯＡＭフレームに対して、前記外側ＯＡＭヘッダを除去して、当該イーサネットＯＡＭフレームを第２のネットワークへ送信する第３のステップと
   を有することを特徴とする保守ドメインレベル管理方法。
2. 保守対象ドメインネットワークと非対象ネットワークとの間に接続され、レイヤ２フレームを中継するエッジ通信装置であって、保守ドメインレベルを含むイーサネットＯＡＭフレームを送受信するエッジ通信装置において、
   前記非対象ネットワークから受信したイーサネットＯＡＭフレームに対して、保守ドメインレベルの全てが前記保守対象ドメインネットワークの保守管理に用いられた外側ＯＡＭヘッダをカプセル化して、当該イーサネットＯＡＭフレームを前記保守対象ドメインネットワークへ送信する外側ＯＡＭヘッダ付加手段と、
   前記保守対象ドメインネットワークから受信したイーサネットＯＡＭフレームに対して、前記外側ＯＡＭヘッダを除去して、当該イーサネットＯＡＭフレームを前記非対象ネットワークへ送信する外側ＯＡＭヘッダ除去手段と
   を有することを特徴とするエッジ通信装置。
3. 保守対象ドメインネットワークと非対象ネットワークとの間に接続され、レイヤ２フレームを中継するエッジ通信装置であって、保守ドメインレベルを含むイーサネットＯＡＭフレームを送受信するエッジ通信装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
   前記非対象ネットワークから受信したイーサネットＯＡＭフレームに対して、保守ドメインレベルの全てが前記保守対象ドメインネットワークの保守管理に用いられた外側ＯＡＭヘッダをカプセル化して、当該イーサネットＯＡＭフレームを前記保守対象ドメインネットワークへ送信する外側ＯＡＭヘッダ付加手段と、
   前記保守対象ドメインネットワークから受信したイーサネットＯＡＭフレームに対して、前記外側ＯＡＭヘッダを除去して、当該イーサネットＯＡＭフレームを前記非対象ネットワークへ送信する外側ＯＡＭヘッダ除去手段と
   してコンピュータを機能させることを特徴とするエッジ通信装置用のプログラム。

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