Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5321908B2 - Communication network, network node, communication path control method, and communication path control program - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5321908B2 - Communication network, network node, communication path control method, and communication path control program - Google Patents

Communication network, network node, communication path control method, and communication path control program Download PDF

Info

Publication number
JP5321908B2
JP5321908B2 JP2009209848A JP2009209848A JP5321908B2 JP 5321908 B2 JP5321908 B2 JP 5321908B2 JP 2009209848 A JP2009209848 A JP 2009209848A JP 2009209848 A JP2009209848 A JP 2009209848A JP 5321908 B2 JP5321908 B2 JP 5321908B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
network
alternative
route table
alternative route
network resource
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009209848A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011061560A (en
Inventor
一哉 鈴木
昌弘 地引
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2009209848A priority Critical patent/JP5321908B2/en
Publication of JP2011061560A publication Critical patent/JP2011061560A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5321908B2 publication Critical patent/JP5321908B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication network which suppresses computational complexity for computing an alternative path table to be held in preparation for upon failure, and a memory size for storage while being able to switch a communication path fast. <P>SOLUTION: Each of network nodes includes: a plurality of interfaces; a principal path table recording path information; a routing process part for transferring a packet based on the principal path table; an alternative path table storing part for storing the alternative path table recording alternative path information updating the path information of the principal path table upon failure of network resources; an alternative path table determining part for deciding whether or not the alternative path table corresponding to the network resource concerned is produced when the failure occurs in a specific network resource; an alternative path table computing part for computing the alternative path information; and a path table updating part for updating the principal path table by use of the alternative path table corresponding to the network resource in which the failure has occurred. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、動的に経路制御を行う通信ネットワークにおいて高速に経路切替を行う技術に関する。   The present invention relates to a technique for performing path switching at high speed in a communication network that dynamically performs path control.

通信ネットワークの安定性向上が急務となっている。インターネットに代表される通信ネットワーク技術が広く普及するのに伴い、通信ネットワークの障害が社会へ与える影響度も増している。   There is an urgent need to improve the stability of communication networks. As communication network technologies represented by the Internet become widespread, the impact of communication network failures on society is increasing.

通信ネットワークは、データを転送するネットワークノード(以下、ノード)と、ノード間を接続するリンクとで構成される。通常、通信ネットワークは、通信ネットワークを構成するネットワークリソースであるノードとリンクを冗長構成にすることでネットワークの信頼性の向上を計っている。動的に経路制御を行う通信ネットワークでは、各ノードにおいて最適な経路情報を制御する経路制御プロトコルが動作している。このような動的経路制御を行うネットワークにおいて各ノードは、通信ネットワークを構成する他のノードとの間で経路情報を交換して、取得された経路情報に基づいて最適な経路情報を自律的に形成する。例えば、自ノードに接続されたリンクや当該リンクを介して接続されるノードに障害が発生した場合、障害を検知したノードは、他のノードに障害を通知する。障害を通知されたノードは、障害の発生したノード、あるいはリンクを除いた状態で経路計算を行い、新たな経路情報を決定する。このように、動的経路制御を行う通信ネットワークは、通信ネットワーク内に障害が発生しても、他のノードやリンクを用いたデータ転送経路を自律的に形成することより通信を継続することを可能としている。   The communication network includes network nodes (hereinafter referred to as nodes) that transfer data and links that connect the nodes. Usually, a communication network is designed to improve the reliability of the network by providing a redundant configuration of nodes and links that are network resources constituting the communication network. In a communication network that dynamically performs path control, a path control protocol that controls optimal path information operates at each node. In a network that performs such dynamic route control, each node exchanges route information with other nodes constituting the communication network, and autonomously obtains optimum route information based on the obtained route information. Form. For example, when a failure occurs in a link connected to the own node or a node connected via the link, the node that detects the failure notifies the other nodes of the failure. The node notified of the failure performs route calculation in a state where the failed node or the link is removed, and determines new route information. In this way, a communication network that performs dynamic route control can continue communication even if a failure occurs in the communication network by autonomously forming a data transfer route using other nodes and links. It is possible.

動的経路制御を行う経路制御プロトコルの一つとして、OSPF(Open Shortest Path First)が知られている(非特許文献1)。OSPFは、IETF(Internet Engineering Task Force)で標準化されている代表的なリンクステートアルゴリズムである。OSPFが動作する通信ネットワークにおいて、各ノードは、互いに、ネットワークのトポロジー情報を交換し合う。このトポロジー情報は、通信ネットワーク内のノードやリンクの接続関係を示しており、各ノードは、トポロジー情報に基づいて経路情報を計算する。各ノードは、トポロジー情報に基づいて計算された経路情報により、受信されるパケットの宛先に対する最適な次転送先を決定することができる。   OSPF (Open Shortest Path First) is known as one of path control protocols for performing dynamic path control (Non-patent Document 1). OSPF is a typical link state algorithm standardized by the Internet Engineering Task Force (IETF). In a communication network in which OSPF operates, each node exchanges network topology information with each other. This topology information indicates a connection relationship between nodes and links in the communication network, and each node calculates route information based on the topology information. Each node can determine the optimum next transfer destination for the destination of the received packet based on the path information calculated based on the topology information.

通信ネットワーク内のノードやリンクに障害が発生した場合、以下のフェーズで通信の復旧が行われる。まず、障害の発生したノードやリンクに隣接するノードがその障害を検知する障害検知フェーズ。次に、検知した障害を通信ネットワーク中の他のノードへ通知する通知フェーズ。さらに、障害発生後のトポロジーに基づいて、転送経路の再計算を行う経路計算フェーズ。そして、各ノードが、経路計算結果を経路表へ更新する経路表更新フェーズ。以上の4つのフェーズである。通信ネットワークの安定のためには、障害の発生を検知してから各ノードの経路表が更新されるまでの時間が短いほうがよい。しかし、通信ネットワークが大規模になると、前述の経路計算フェーズに時間がかかってしまうために、通信の復旧までに長い時間を要してしまう。そこで、障害発生から通信復旧までの時間を短縮するために、通信ネットワーク中のリンクもしくはノードに障害が発生した場合に備えて、各ノードが、予め障害時に使用する経路表を計算して、代替経路表として保持しておく技術が以下の通り検討されている。   When a failure occurs in a node or link in the communication network, communication is restored in the following phase. First, a failure detection phase in which a failure node or a node adjacent to the link detects the failure. Next, a notification phase in which the detected failure is notified to other nodes in the communication network. Furthermore, a route calculation phase that recalculates transfer routes based on the topology after the failure. A route table update phase in which each node updates the route calculation result to the route table. The above four phases. In order to stabilize the communication network, it is preferable that the time from detection of a failure to the update of the routing table of each node is short. However, if the communication network becomes large, it takes a long time to restore the communication because the above-described route calculation phase takes time. Therefore, in order to shorten the time from failure occurrence to communication recovery, each node calculates the route table used in the event of a failure in advance and replaces it in case a link or node in the communication network fails. Techniques to keep as a route table are being studied as follows.

特許文献1は、代替経路のループ判定を行い、ループとならない経路のみを用いる高速経路切替方式を開示している。特許文献1の高速経路切替方式を実施するルータ装置は、ネットワークインターフェイスと、パケット転送部と、主経路計算部と、代替経路表計算部と、切替部とを少なくとも備え、さらにループ経路判定部を備える。ネットワークインターフェイスは、他のルータと接続される。パケット転送部は、予め主経路表に格納された経路情報に基づいてネットワークインターフェイス経由で受信したパケットのルーティング処理を行う。主経路計算部は、主経路表に格納する経路情報を計算する。代替経路表計算部は、ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の障害を検知したときに使用する代替経路を計算して代替経路表に格納する。ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の障害を検知したときに代替経路表に格納されている経路情報への入替処理を行う。ループ経路判定部は、代替経路表計算部により代替経路表に代替経路情報を格納する際に代替経路がループとなるか否かの判定を行って、ループとならないと判定された代替経路を代替経路表に格納する。   Patent Document 1 discloses a high-speed path switching method that performs loop determination of an alternative path and uses only a path that does not become a loop. A router device that implements the high-speed route switching method of Patent Document 1 includes at least a network interface, a packet transfer unit, a main route calculation unit, an alternative route table calculation unit, and a switching unit, and further includes a loop route determination unit. Prepare. The network interface is connected to other routers. The packet transfer unit performs routing processing for packets received via the network interface based on route information stored in advance in the main route table. The main route calculation unit calculates route information stored in the main route table. The alternative route table calculation unit calculates an alternative route to be used when a failure of a link connected to the network interface or an adjacent router device is detected, and stores it in the alternative route table. When a failure of a link connected to the network interface or an adjacent router device is detected, a replacement process is performed for the route information stored in the alternative route table. The loop route determination unit determines whether the alternative route becomes a loop when the alternative route information is stored in the alternative route table by the alternative route table calculation unit, and substitutes the alternative route determined not to be a loop. Store in the routing table.

特許文献1の高速経路切替方式によれば、リンク障害時の高速経路切替を行う際にループとなる経路を切り替え対象から除外することができ、転送パケットのループの発生を防止し、ルータ装置の負荷を軽減しつつ、高速経路切替が実現できる。   According to the high-speed path switching method disclosed in Patent Document 1, a path that becomes a loop can be excluded from switching targets when performing high-speed path switching at the time of a link failure, and a loop of a transfer packet can be prevented from occurring. High-speed path switching can be realized while reducing the load.

しかし、このような高速切替方式においては、各ノードが障害の可能性のある全てのノード及びリンクに対応する代替経路表を予め用意しておくことになり、代替経路表を計算する計算量、および、代替経路表を保持しておくための記憶メモリの容量の点から現実的ではなかった。   However, in such a fast switching method, each node will prepare in advance an alternative route table corresponding to all nodes and links where there is a possibility of failure, and the amount of calculation for calculating the alternative route table, And it was not realistic from the viewpoint of the capacity of the storage memory for holding the alternative path table.

特開2006−279482号公報JP 2006-279482 A

”OSPF Version2”,J.Moy,RFC2328,InternetEngineering Task Force,April 1998“OSPF Version2”, J.Moy, RFC2328, Internet Engineering Task Force, April 1998

本発明の目的は、障害時に備えて保持される代替経路表を計算するための計算量、及び、記憶するためのメモリサイズを抑えつつ高速に通信経路の切り替えを行うことが可能な通信ネットワークを提供することである。    An object of the present invention is to provide a communication network capable of switching communication paths at high speed while suppressing the amount of calculation for calculating an alternative path table held in preparation for a failure and the memory size for storing. Is to provide.

本発明の通信ネットワークは、複数のネットワークノードを具備する通信ネットワークであって、複数のネットワークノードの各々は、複数のインターフェイスと、通信ネットワークにおける経路情報を記録した主経路表と、主経路表に基づいて複数のインターフェイスから入力されるパケットを転送するルーティング処理部と、通信ネットワークを構成するネットワークリソースに対応して設けられて、ネットワークリソースの障害時に主経路表に記録された経路情報のうちで更新されるべき経路情報の代替経路情報を記録した代替経路表を記憶する代替経路表記憶部と、ネットワークリソースは、複数のネットワークノード、および複数のネットワークノードの間を接続するリンクを含み、ネットワークリソースのうちから選択する選択ネットワークリソースに障害が発生したときに、主経路表の経路情報の更新が必要であるか否かに基づいて、選択ネットワークリソースに対応する代替経路表を作成するか否かを決定する代替経路表判定部と、代替経路表を作成すると決定された選択ネットワークリソースに対応する選択代替経路表に記録されるべき代替経路情報を計算する代替経路表計算部と、障害を検知すると障害の発生したネットワークリソースに対応する代替経路表に記録された代替経路情報を用いて主経路表の経路情報を更新する経路表更新部とを備える。   The communication network of the present invention is a communication network including a plurality of network nodes, each of the plurality of network nodes including a plurality of interfaces, a main route table in which route information in the communication network is recorded, and a main route table. A routing processing unit that forwards packets input from a plurality of interfaces based on the route information recorded in the main route table when the network resource is faulty and provided corresponding to the network resource that constitutes the communication network. An alternative route table storage unit that stores an alternative route table in which alternative route information of route information to be updated is recorded, the network resource includes a plurality of network nodes, and a link connecting the plurality of network nodes, and a network Selection to select from among resources An alternative route that determines whether or not to create an alternative route table corresponding to the selected network resource based on whether or not the route information in the main route table needs to be updated when a failure occurs in the network resource A table determination unit, an alternative route table calculation unit that calculates alternative route information to be recorded in the selected alternative route table corresponding to the selected network resource determined to create an alternative route table, and a failure occurred when a failure was detected A route table update unit that updates the route information of the main route table using the alternative route information recorded in the alternative route table corresponding to the network resource.

本発明のネットワークノードは、上述の通信ネットワークを構成する。   The network node of the present invention constitutes the communication network described above.

本発明の通信経路制御方式は、複数のネットワークノードを具備する通信ネットワークにおいて、通信ネットワークにおける経路情報を記録するステップと、主経路表に基づいて複数のインターフェイスから入力されるパケットを転送するステップと、通信ネットワークを構成するネットワークリソースに対応して設けられて、ネットワークリソースの障害時に主経路表に記録された前記経路情報のうちで更新されるべき経路情報の代替経路情報を記録した代替経路表を記憶するステップと、ネットワークリソースは、複数のネットワークノード、および複数のネットワークノードの間を接続するリンクを含み、ネットワークリソース選択する選択ネットワークリソースに障害が発生したときに、主経路表の経路情報の更新が必要であるか否かに基づいて、選択ネットワークリソースに対応する代替経路表を作成するか否かを決定するステップと、代替経路表を作成すると決定されたネットワークリソースに対応する選択代替経路表に記録されるべき代替経路情報を計算するステップと、障害を検知すると障害の発生したネットワークリソースに対応する代替経路表に記録された代替経路情報を用いて主経路表の経路情報を更新するステップとを備える。   The communication route control method of the present invention includes a step of recording route information in a communication network in a communication network having a plurality of network nodes, and a step of transferring packets input from a plurality of interfaces based on a main route table. An alternative route table that is provided corresponding to the network resources constituting the communication network and records alternative route information of the route information to be updated among the route information recorded in the main route table when the network resource fails And the network resource includes a plurality of network nodes and links connecting the plurality of network nodes, and when a failure occurs in the selected network resource to select the network resource, the routing information of the main routing table Whether update is required And determining whether or not to create an alternative route table corresponding to the selected network resource, and an alternative route to be recorded in the selected alternative route table corresponding to the network resource determined to create the alternative route table A step of calculating information, and a step of updating the route information of the main route table using the alternative route information recorded in the alternative route table corresponding to the network resource in which the failure occurs when a failure is detected.

本発明のコンピュータプログラムは、上述の通信経路制御方式をコンピュータに実行させる。   The computer program of the present invention causes a computer to execute the communication path control method described above.

本発明によれば、障害時に備えて保持される代替経路表を計算するための計算量、及び、記憶するためのメモリサイズを抑えつつ高速に通信経路の切り替えを行うことが可能な通信ネットワークを提供することができる。   According to the present invention, there is provided a communication network capable of switching communication paths at high speed while suppressing the amount of calculation for calculating an alternative path table held in preparation for a failure and the memory size for storage. Can be provided.

第1実施形態におけるノード1の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the node 1 in 1st Embodiment. 第1実施形態における主経路表122の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the main route table 122 in 1st Embodiment. 第1実施形態における代替経路表1311〜131nの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the alternative path | route tables 1311-131n in 1st Embodiment. 第1実施形態における代替経路表を作成する動作フローを示している。The operation | movement flow which produces the alternative routing table in 1st Embodiment is shown. 第1実施形態における代替経路表1311〜131nを作成するべきリンクを抽出する動作フローである。It is an operation | movement flow which extracts the link which should produce the alternative path | route tables 1311-131n in 1st Embodiment. 第1実施形態における主経路計算部112の生成した最短パスツリーの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the shortest path tree which the main route calculation part 112 in 1st Embodiment produced | generated. 第1実施形態における代替経路表判定部113が最短パスツリーから抽出したパス62を示す図である。It is a figure which shows the path | route 62 which the alternative path | route table determination part 113 in 1st Embodiment extracted from the shortest path tree. 第1実施形態におけるリンクekの障害時に主経路表122の経路情報の更新が必要であるか否かを判定する動作フローである。It is an operation | movement flow which determines whether the update of the route information of the main route table 122 is required at the time of the failure of the link ek in 1st Embodiment. 第2実施形態におけるノード1の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the node 1 in 2nd Embodiment. 第2実施形態における作成指示メッセージのペイロードを示す図である。It is a figure which shows the payload of the preparation instruction message in 2nd Embodiment. 従来のOSPFにおける「Network LSA」のペイロードの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the payload of "Network LSA" in the conventional OSPF. 第2実施形態における代替経路表を作成する動作フローである。It is an operation | movement flow which produces the alternative routing table in 2nd Embodiment. 第2実施形態における計算指定ノードを特定する動作フローである。It is an operation | movement flow which specifies the calculation designation | designated node in 2nd Embodiment. 第2実施形態における他のノードから作成指示メッセージを受信した場合の動作フローを示している。The operation | movement flow at the time of receiving the creation instruction | indication message from the other node in 2nd Embodiment is shown.

添付図面を参照して、本発明の実施形態による通信ネットワークを以下に説明する。   A communication network according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

(第1実施形態)
はじめに、本発明の第1実施形態における通信ネットワークの説明を行う。
(First embodiment)
First, the communication network in the first embodiment of the present invention will be described.

本実施形態の通信ネットワークは、通信ネットワークを構成する各ネットワークノード(以下、ノード)が、通信ネットワーク内に存在する各ノード間を接続するリンクの障害に備えて、各リンクに障害が発生した場合に使用するべき代替経路表を、各リンクに対応させて予め作成しておく。各ノードは、障害発生時において、障害の発生したリンクに対応する代替経路表を用いて、通常時に使用される主経路表を更新する。各ノードは、代替経路表を作成するときに、当該リンクに障害が発生したと想定した場合に、主経路表に記録された経路情報の更新が必要となるか否かを判定する。各ノードは、この判定において、主経路表の更新が必要と判定された場合にのみ、当該リンクに対応する代替経路表を作成する。このように、各ノードは、必要と判定された代替経路表のみを作成するため、代替経路表を計算する計算量、及び代替経路表を記憶するメモリ量を抑えることが可能となる。   In the communication network of the present embodiment, each network node (hereinafter referred to as a node) constituting the communication network has a failure in each link in preparation for a failure of a link connecting each node existing in the communication network. An alternative route table to be used for each link is created in advance corresponding to each link. When a failure occurs, each node updates the main route table that is normally used by using an alternative route table corresponding to the link in which the failure has occurred. When creating an alternative route table, each node determines whether or not the route information recorded in the main route table needs to be updated when it is assumed that a failure has occurred in the link. Each node creates an alternative route table corresponding to the link only when it is determined in this determination that the main route table needs to be updated. Thus, since each node creates only the alternative route table determined to be necessary, it is possible to reduce the amount of calculation for calculating the alternative route table and the amount of memory for storing the alternative route table.

[構成の説明]
まず、本実施形態における通信ネットワークを構成するノードの構成を説明する。図1は、本実施形態におけるノード1の構成を示す図である。本実施形態のノード1は、経路制御部11と、パケット転送部12と、代替経路表管理部13と、ネットワークインターフェイス(以下、IF)21〜2nを備える。
[Description of configuration]
First, the configuration of the nodes constituting the communication network in the present embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the node 1 in the present embodiment. The node 1 of this embodiment includes a route control unit 11, a packet transfer unit 12, an alternative route table management unit 13, and network interfaces (hereinafter referred to as IF) 21 to 2n.

本実施形態の通信ネットワークは、図1に示すようなノード1を複数備えており、各ノード1は、IF21〜2nに接続されたリンク31〜3nにより他のノードと接続されて通信ネットワークを構成する。   The communication network of this embodiment includes a plurality of nodes 1 as shown in FIG. 1, and each node 1 is connected to other nodes by links 31 to 3n connected to IFs 21 to 2n to form a communication network. To do.

はじめに、パケット転送部12の説明を行う。パケット転送部12は、ルーティング処理部121と、主経路表122とを備える。   First, the packet transfer unit 12 will be described. The packet transfer unit 12 includes a routing processing unit 121 and a main route table 122.

まず、主経路表122は、経路情報を記録したデータテーブルである。図2Aは、本実施形態における主経路表122の一例を示す図である。図2Aを参照すると、主経路表122は、宛先41、マスク長42、次転送先43、及びインターフェイス44を一組に対応させて記録している。宛先41は、ノード1が受信するパケットのヘッダに記録された宛先IP(Internet Protocol)アドレスと対応されるべきネットワークアドレスである。マスク長42は、宛先41のネットワークアドレスにおけるサブネットマスクである。次転送先43は、宛先41のネットワークアドレスに対応する受信パケットの転送先のノード1のIPアドレスである。インターフェイス44は、次転送先43がリンクを介して接続されているIF21〜2nの番号である。なお、図2Aは、IPv4の場合を示しているが、これはIPv6であっても良い。   First, the main route table 122 is a data table in which route information is recorded. FIG. 2A is a diagram illustrating an example of the main route table 122 in the present embodiment. Referring to FIG. 2A, the main route table 122 records a destination 41, a mask length 42, a next transfer destination 43, and an interface 44 in association with each other. The destination 41 is a network address to be associated with the destination IP (Internet Protocol) address recorded in the header of the packet received by the node 1. The mask length 42 is a subnet mask in the network address of the destination 41. The next transfer destination 43 is the IP address of the node 1 that is the transfer destination of the received packet corresponding to the network address of the destination 41. The interface 44 is the number of IFs 21 to 2n to which the next transfer destination 43 is connected via a link. 2A shows the case of IPv4, but this may be IPv6.

次に、ルーティング処理部121は、受信されたパケットの転送処理を行う。ルーティング処理部121は、IF21〜2nを介して受信されたパケットのヘッダに格納された宛先IPアドレスと、主経路表122の宛先41及びマスク長42とを参照して次転送先43を特定する。ルーティング処理部121は、特定された次転送先43に対応するインターフェイス44へパケットを送出する。   Next, the routing processing unit 121 performs transfer processing of the received packet. The routing processing unit 121 refers to the destination IP address stored in the header of the packet received via the IFs 21 to 2n, the destination 41 and the mask length 42 of the main route table 122, and specifies the next transfer destination 43. . The routing processing unit 121 sends the packet to the interface 44 corresponding to the specified next transfer destination 43.

次に、経路制御部11の説明を行う。経路制御部11は、トポロジー情報交換部111と、主経路計算部112と、代替経路表判定部113と、代替経路表計算部114とを備える。   Next, the route control unit 11 will be described. The route control unit 11 includes a topology information exchange unit 111, a main route calculation unit 112, an alternative route table determination unit 113, and an alternative route table calculation unit 114.

まず、トポロジー情報交換部111は、OSPFなどの経路制御プロトコルを使用して、隣接ノードとの間でトポロジー情報の交換を行う。ここで、トポロジー情報とは、通信ネットワーク内に存在するノードと、ノード間を接続するリンクとがどのような接続関係となっているかを示す情報である。また、隣接ノードとは、IF21〜2nに接続されたリンク31〜3nを介して接続されたノードである。トポロジー情報交換部111は、取得したトポロジー情報を、主経路計算部112、代替経路表判定部113、及び代替経路表計算部114とへ出力する。   First, the topology information exchange unit 111 exchanges topology information with adjacent nodes using a routing control protocol such as OSPF. Here, the topology information is information indicating a connection relationship between a node existing in the communication network and a link connecting the nodes. The adjacent node is a node connected through links 31 to 3n connected to IFs 21 to 2n. The topology information exchanging unit 111 outputs the acquired topology information to the main route calculating unit 112, the alternative route table determining unit 113, and the alternative route table calculating unit 114.

また、トポロジー情報交換部111は、障害通知を送受信する。障害通知は、リンク31〜3nに障害が発生した場合や、ノード1内に障害が発生した場合に、トポロジー情報交換部111によりパケット転送部12を介して隣接ノードへ送信される。トポロジー情報交換部111は、障害通知を受信すると通信ネットワーク内の障害を検知して、通信ネットワーク内のトポロジーに変化が発生したことを検知する。トポロジー情報交換部111は、障害発生前後における通信ネットワークのトポロジー情報の変化分を抽出して、隣接ノードへ通知する。また、トポロジー情報交換部111は、障害通知を主経路計算部112と、代替経路表判定部113と、代替経路表計算部114と、経路表更新部132へ出力する。   The topology information exchange unit 111 transmits and receives a failure notification. The failure notification is transmitted by the topology information exchange unit 111 to the adjacent node via the packet transfer unit 12 when a failure occurs in the links 31 to 3n or when a failure occurs in the node 1. When the topology information exchange unit 111 receives the failure notification, the topology information exchange unit 111 detects a failure in the communication network, and detects that a change has occurred in the topology in the communication network. The topology information exchanging unit 111 extracts changes in the topology information of the communication network before and after the occurrence of the failure and notifies the adjacent nodes. The topology information exchange unit 111 also outputs a failure notification to the main route calculation unit 112, the alternative route table determination unit 113, the alternative route table calculation unit 114, and the route table update unit 132.

なお、トポロジー情報交換部111は、トポロジー情報や障害通知を、パケット転送部12と、IF31〜3nとを介して隣接ノード1と交換する。   The topology information exchange unit 111 exchanges topology information and failure notification with the adjacent node 1 via the packet transfer unit 12 and the IFs 31 to 3n.

次に、主経路計算部112は、主経路表122へ記録するべき経路情報を計算する。主経路計算部112は、トポロジー情報交換部111からトポロジー情報を入力すると、トポロジー情報に基づいて経路情報を計算して、主経路表122の経路情報を更新する。主経路計算部112は、一般的なIGP(Interior Gateway Protocol)を用いて経路情報を計算する。IGPには、前述したOSPFが含まれる。   Next, the main route calculation unit 112 calculates route information to be recorded in the main route table 122. When the topology information is input from the topology information exchange unit 111, the main route calculation unit 112 calculates the route information based on the topology information and updates the route information in the main route table 122. The main route calculation unit 112 calculates route information using a general IGP (Interior Gateway Protocol). The IGP includes the OSPF described above.

次に、代替経路表判定部113は、代替経路表を作成するべきか否かを判定する。代替経路表判定部113は、通信ネットワーク中の全てのリンクに対して、各リンクに障害が発生した場合に、各リンクに対応する代替経路表を作成するべきか否かを判定する。代替経路表判定部113は、トポロジー情報取得部111からトポロジー情報を入力したとき、あるいは、所定の時間毎に、各リンクに対応する代替経路表を作成するべきか否かの判定を行う。代替経路表判定部113は、判定結果を代替経路表計算部114へ通知する。判定結果は、代替経路表を作成するべきと判定されたリンクを含んでいる。   Next, the alternative route table determination unit 113 determines whether or not an alternative route table should be created. The alternative route table determination unit 113 determines whether or not an alternative route table corresponding to each link should be created when a failure occurs in each link for all links in the communication network. The alternative route table determination unit 113 determines whether or not an alternative route table corresponding to each link should be created when topology information is input from the topology information acquisition unit 111 or every predetermined time. The alternative route table determination unit 113 notifies the alternative route table calculation unit 114 of the determination result. The determination result includes a link determined to create an alternative route table.

次に、代替経路表計算部114は、代替経路情報を計算する。代替経路表計算部114は、代替経路表判定部113から判定結果を入力すると、判定結果に含まれるリンクに対応する代替経路表に記録するべき代替経路情報を計算する。代替経路表計算部114は、代替経路情報を計算するべきリンクに、障害が発生したと想定して、代替経路情報を計算する。代替経路表計算部114は、後述する代替経路表管理部13の代替経路表記録部131において、代替経路情報の計算されたリンクに対応した代替経路表へ計算された代替経路情報を記録する。   Next, the alternative route table calculation unit 114 calculates alternative route information. When the alternative route table calculation unit 114 receives the determination result from the alternative route table determination unit 113, the alternative route table calculation unit 114 calculates the alternative route information to be recorded in the alternative route table corresponding to the link included in the determination result. The alternative route table calculation unit 114 calculates alternative route information on the assumption that a failure has occurred in a link for which alternative route information is to be calculated. The alternative route table calculation unit 114 records the alternative route information calculated in the alternative route table corresponding to the link for which the alternative route information is calculated in the alternative route table recording unit 131 of the alternative route table management unit 13 described later.

次に、代替経路表管理部13の説明を行う。代替経路表管理部13は、代替経路表記憶部131と、経路表更新部132とを備える。   Next, the alternative route table management unit 13 will be described. The alternative route table management unit 13 includes an alternative route table storage unit 131 and a route table update unit 132.

まず、代替経路表記憶部131は、代替経路表1311〜131nを記録している。代替経路表1311〜131nは、通信ネットワーク内で障害が発生したときに、主経路表に記録された経路情報を更新するための代替経路情報を記録している。代替経路表1311〜131nは、通信ネットワークに存在する各リンクに対応して設けられる。本実施形態において代替経路表記憶部131は、通信ネットワークに存在する全てのリンクに対応する代替経路表1311〜131nを記憶しているわけではない。代替経路表記憶部131は、代替経路表判定部113の判定結果に基づいて、代替経路表1311〜131nを作成するべきと判定されたリンクに対応する代替経路表1311〜131nのみが記憶されている。   First, the alternative route table storage unit 131 records alternative route tables 1311 to 131n. The alternative route tables 1311 to 131n record alternative route information for updating the route information recorded in the main route table when a failure occurs in the communication network. The alternative route tables 1311 to 131n are provided corresponding to each link existing in the communication network. In the present embodiment, the alternative route table storage unit 131 does not store the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to all links existing in the communication network. The alternative route table storage unit 131 stores only the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the links determined to generate the alternative route tables 1311 to 131n based on the determination result of the alternative route table determination unit 113. Yes.

図2Bは、本実施形態における代替経路表1311〜131nの一例を示す図である。代替経路表1311〜131nは、主経路表122と同様の項目が記録されている。すなわち、代替経路表1311〜131nは、宛先51、マスク長52、次転送先53、インターフェイス54の項目を備える。これらはそれぞれ、主経路表122における宛先41、マスク長42、次転送先43、インターフェイス44の各項目と同様であるので重ねての説明を省略する。   FIG. 2B is a diagram illustrating an example of the alternative route tables 1311 to 131n in the present embodiment. In the alternative route tables 1311 to 131n, the same items as the main route table 122 are recorded. That is, the alternative route tables 1311 to 131n include items of a destination 51, a mask length 52, a next transfer destination 53, and an interface 54. These are the same as the items of the destination 41, the mask length 42, the next transfer destination 43, and the interface 44 in the main route table 122, respectively, so that the repeated description is omitted.

経路表更新部132は、代替経路表1311〜131nを用いて主経路表122を更新する。経路表更新部132は、経路制御部11のトポロジー情報交換部111から障害通知を入力する。経路表更新部132は、通信ネットワーク内の特定のリンクに障害が発生したことを検知すると、障害の発生したリンク(以下、障害リンク)に対応する代替経路表(以下、選択代替経路表)を代替経路表記憶部131から特定して、選択代替経路表を用いて主経路表122を更新する。すなわち、主経路表131の経路情報は、障害リンクに対応する選択代替経路表に記録された代替経路情報により更新される。   The route table update unit 132 updates the main route table 122 using the alternative route tables 1311 to 131n. The route table update unit 132 inputs a failure notification from the topology information exchange unit 111 of the route control unit 11. When the route table update unit 132 detects that a failure has occurred in a specific link in the communication network, the route table update unit 132 generates an alternative route table (hereinafter referred to as a selected alternative route table) corresponding to the failed link (hereinafter referred to as a failed link). The main route table 122 is updated using the selected alternative route table specified by the alternative route table storage unit 131. That is, the route information in the main route table 131 is updated with the alternative route information recorded in the selected alternative route table corresponding to the failed link.

なお、経路表更新部132は、主経路表122に記録された経路情報のうち、選択代替経路表に記録された代替経路情報に対応する経路情報のみを更新する。例えば、図2Bを選択代替経路表として説明すると、図2Bに、宛先51として、「192.168.1.0」と「192.168.12.0」のみが記録されているとする。この場合、図2Aの主経路表122では、「192.168.1.0」と「192.168.12.0」に対応する情報のみが更新される。そのため、主経路表122における宛先41「192.168.10.0」や、その他の図示されない宛先41については更新されない。宛先41「192.168.10.0」は、この情報のまま、主経路表122に残ることになり、このままルーティング処理部121により使用される。   The route table updating unit 132 updates only the route information corresponding to the alternative route information recorded in the selected alternative route table among the route information recorded in the main route table 122. For example, when FIG. 2B is described as a selected alternative route table, it is assumed that only “192.168.1.0” and “192.168.12.0” are recorded as the destination 51 in FIG. 2B. In this case, only the information corresponding to “192.168.1.0” and “192.168.12.0” is updated in the main route table 122 of FIG. 2A. Therefore, the destination 41 “192.168.10.0” in the main route table 122 and other destinations 41 not shown are not updated. The destination 41 “192.168.10.0” remains in the main route table 122 as this information, and is used by the routing processing unit 121 as it is.

以上が、本実施形態における通信ネットワークの構成の説明である。本実施形態では、経路制御部11の代替経路表判定部113が、通信ネットワーク内の各リンクに対して、代替経路表1311〜131nを作成するべきか否かを判定する。代替経路表計算部114は、代替経路表1311〜131nを作成すべきと判定されたリンクに対応する代替経路表1311〜131nのみを作成して、代替経路表管理部13の代替経路表記憶部131へ記憶させる。このように、必要と判定された代替経路表1311〜131nのみを作成して、また、記憶するので、代替経路表計算部114の計算量を抑えることができ、また、代替経路表記憶部131のメモリ容量も抑えることが可能となる。   The above is the description of the configuration of the communication network in the present embodiment. In the present embodiment, the alternative route table determination unit 113 of the route control unit 11 determines whether or not the alternative route tables 1311 to 131n should be created for each link in the communication network. The alternative route table calculation unit 114 creates only the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the links for which it is determined that the alternative route tables 1311 to 131n should be created, and the alternative route table storage unit of the alternative route table management unit 13 131 is stored. Thus, since only the alternative route tables 1311 to 131n determined to be necessary are created and stored, the calculation amount of the alternative route table calculation unit 114 can be suppressed, and the alternative route table storage unit 131 is also stored. It is possible to reduce the memory capacity.

[動作方法の説明]
次に、本実施形態における通信ネットワークの動作方法の説明を行う。はじめに、図3を用いて、本実施形態における代替経路表を作成する動作方法の説明を行う。図3は、本実施形態における代替経路表を作成する動作フローを示している。
[Description of operation method]
Next, the operation method of the communication network in this embodiment will be described. First, an operation method for creating an alternative route table in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows an operation flow for creating an alternative route table in the present embodiment.

(ステップS10)
代替経路表判定部113は、ネットワーク中の全リンクのうちから、代替経路表1311〜131nを作成するべきリンクを抽出する。代替経路表判定部113は、抽出されたリンクの集合をNuとする。
(Step S10)
The alternative route table determination unit 113 extracts links for which the alternative route tables 1311 to 131n are to be created from all the links in the network. The alternative route table determination unit 113 sets the extracted set of links as Nu.

(ステップS11)
代替経路表計算部114は、集合Nuに含まれる各リンクに対して、当該リンクに障害が発生したと想定して代替経路情報を計算する。
(Step S11)
The alternative route table calculation unit 114 calculates the alternative route information for each link included in the set Nu on the assumption that a failure has occurred in the link.

(ステップS12)
代替経路表計算部114は、計算された代替経路情報を、代替経路表管理部13の代替経路記憶部131の対応する代替経路表1311〜131nへ記録する。
(Step S12)
The alternative route table calculation unit 114 records the calculated alternative route information in the corresponding alternative route tables 1311 to 131n of the alternative route storage unit 131 of the alternative route table management unit 13.

以上が、本実施形態における代替経路表を作成する動作方法の説明である。このようにして、代替経路表1311〜131nは作成され、代替経路表記憶部131へ記憶される。   The above is the description of the operation method for creating the alternative route table in the present embodiment. In this way, the alternative route tables 1311 to 131n are created and stored in the alternative route table storage unit 131.

次に、本実施形態における代替経路表1311〜131nを作成するべきリンクを抽出する動作方法を説明する。本動作方法は、前述のステップS10の詳細な動作方法を説明するものである。図4は、本実施形態における代替経路表1311〜131nを作成するべきリンクを抽出する動作フローを示している。   Next, an operation method for extracting a link for creating the alternative route tables 1311 to 131n in the present embodiment will be described. This operation method describes the detailed operation method of step S10 described above. FIG. 4 shows an operation flow for extracting links for creating the alternative route tables 1311 to 131n in the present embodiment.

(ステップS20)
代替経路表判定部113は、空集合NuとNnとを生成する。集合Nuは、代替経路表を作成するべきと判定されたリンクの登録されるべき集合である。一方、集合Nnは、代替経路表を作成する必要はないと判定されたリンクの登録されるべき集合である。
(Step S20)
The alternative route table determination unit 113 generates empty sets Nu and Nn. The set Nu is a set to be registered of links determined to create an alternative route table. On the other hand, the set Nn is a set to be registered of links determined to have no need to create an alternative route table.

(ステップS21)
代替経路表判定部113は、最短パスツリーから、自ノードをルートノードとしてまだ以降の処理が行われていない任意のリーフノードへのパスを抽出する。代替経路表判定部113は、主経路計算部112から、最短パスツリーを取得する。ここで、最短パスツリーは、トポロジー情報に基づいて生成される有効グラフであり、主経路計算部112は、最短パスツリーを用いて主経路表122へ記録するべき経路情報を計算する。代替経路表判定部113は、最短パスツリーから、本ステップ以降の処理を行っていない任意のリーフノードを一つ選択する。ここで、リーフノードとは、最短パスツリーの末端に位置するノード1である。代替経路表判定部113は、最短パスツリーにおいて自ノードから選択されたリーフノードまでのパスを抽出する。
(Step S21)
The alternative route table determination unit 113 extracts, from the shortest path tree, a path to an arbitrary leaf node that has not been subjected to subsequent processing with the self node as a root node. The alternative route table determination unit 113 acquires the shortest path tree from the main route calculation unit 112. Here, the shortest path tree is an effective graph generated based on topology information, and the main route calculation unit 112 calculates route information to be recorded in the main route table 122 using the shortest path tree. The alternative route table determination unit 113 selects one arbitrary leaf node that has not been processed from this step onward from the shortest path tree. Here, the leaf node is a node 1 located at the end of the shortest path tree. The alternative route table determination unit 113 extracts a path from the own node to the selected leaf node in the shortest path tree.

図5Aは、本実施形態における主経路計算部112の生成した最短パスツリーの一例を示す図である。図5Aにおいて、符号60は、ルートノードである自ノードである。ここでルートノードとは、最短パスツリーの最上位のノード1である。図5Aにおいて、符号61−1〜5は、リーフノードである。代替経路表判定部113は、リーフノード61−1を選択したとする。この場合、代替経路表判定部113は、ルートノード(自ノード)60からリーフノード61−1までのパス62を抽出する。   FIG. 5A is a diagram illustrating an example of the shortest path tree generated by the main route calculation unit 112 in the present embodiment. In FIG. 5A, reference numeral 60 denotes a local node that is a root node. Here, the root node is the highest node 1 in the shortest path tree. In FIG. 5A, reference numerals 61-1 to 6-5 are leaf nodes. It is assumed that the alternative route table determination unit 113 has selected the leaf node 61-1. In this case, the alternative route table determination unit 113 extracts the path 62 from the root node (own node) 60 to the leaf node 61-1.

(ステップS22)
代替経路表判定部113は、最短パスツリーから抽出したパスにおいて、自ノードからリーフノードまで、自ノードから近い順にリンクを「e1,e2,e3・・・em」とする。
(Step S22)
The alternative route table determination unit 113 sets links “e1, e2, e3... Em” in the order from the own node to the leaf node in the path extracted from the shortest path tree.

図5Bは、本実施形態における代替経路表判定部113が最短パスツリーから抽出したパス62を示す図である。図5Bに示すように、ルートノード(自ノード)60からリーフノード61−1へ向けて、ルートノード60に近い順にリンクが「e1,e2,e3・・・em」とされている。   FIG. 5B is a diagram illustrating the path 62 extracted from the shortest path tree by the alternative route table determination unit 113 according to the present embodiment. As shown in FIG. 5B, the links are set to “e1, e2, e3... Em” in order from the root node 60 toward the leaf node 61-1, from the root node (own node) 60 to the leaf node 61-1.

(ステップS23)
代替経路表判定部113は、変数iを生成して、iに「1」を代入する。
(Step S23)
The alternative route table determination unit 113 generates a variable i and substitutes “1” for i.

(ステップS24)
代替経路表判定部113は、リンクeiが集合Nuの要素であるか否かを判定する。つまり、代替経路表判定部113は、リンクeiが代替経路表を作成するべきと判定されたリンクの集合Nuに含まれるか否かを判定する。リンクeiが集合Nuの要素である場合、ステップS25へ進む。一方、リンクeiが集合Nuの要素でない場合、ステップS26へ進む。
(Step S24)
The alternative route table determination unit 113 determines whether the link ei is an element of the set Nu. In other words, the alternative route table determination unit 113 determines whether or not the link ei is included in the link set Nu that is determined to create the alternative route table. If the link ei is an element of the set Nu, the process proceeds to step S25. On the other hand, if the link ei is not an element of the set Nu, the process proceeds to step S26.

(ステップS25)
代替経路表判定部113は、リンクeiが集合Nuの要素である場合、iを「i=i+1」とインクリメントする。この後、ステップS24へ戻る。
(Step S25)
When the link ei is an element of the set Nu, the alternative route table determination unit 113 increments i as “i = i + 1”. Thereafter, the process returns to step S24.

ステップS24、S25において、代替経路表判定部113は、自ノードに近いリンクeiから集合Nuの要素であるか否かを判定している。図5Bを参照すると、代替経路表判定部113は、ルートノード(自ノード)60に近いリンクから順に、リンクeiが代替経路表を作成するべきと判定されたリンクの集合Nuに含まれるか否かを判定することになる。これは、自ノードに近いリンクほど、障害が発生した場合に自ノードへの影響が大きく、主経路表122に記録された経路情報を更新する必要性が高くなることによる。   In steps S24 and S25, the alternative route table determination unit 113 determines whether or not the link ei close to the own node is an element of the set Nu. Referring to FIG. 5B, the alternative route table determination unit 113 determines whether or not the link ei is included in the set Nu of links determined to create the alternative route table in order from the link close to the root node (own node) 60. It will be determined. This is because the closer to the own node, the greater the influence on the own node when a failure occurs, and the higher the need to update the route information recorded in the main route table 122.

(ステップS26)
代替経路表判定部113は、リンクeiが集合Nuの要素でない場合、変数jを生成して、jに「m」を代入する。
(Step S26)
If the link ei is not an element of the set Nu, the alternative route table determination unit 113 generates a variable j and substitutes “m” for j.

(ステップS27)
代替経路表判定部113は、リンクejが集合Nnの要素であるか否かを判定する。つまり、代替経路表判定部113は、リンクejが代替経路表を作成する必要はないと判定されたリンクの集合Nnに含まれるか否かを判定する。リンクejが集合Nnの要素である場合、ステップS28へ進む。一方、リンクejが集合Nnの要素でない場合、ステップS29へ進む。
(Step S27)
The alternative route table determination unit 113 determines whether the link ej is an element of the set Nn. That is, the alternative route table determination unit 113 determines whether or not the link ej is included in the link set Nn that is determined not to generate the alternative route table. If the link ej is an element of the set Nn, the process proceeds to step S28. On the other hand, if the link ej is not an element of the set Nn, the process proceeds to step S29.

(ステップS28)
代替経路表判定部113は、リンクemが集合Nnの要素である場合、jを「i=j−1」とデクリメントする。この後、ステップS27へ戻る。
(Step S28)
When the link em is an element of the set Nn, the alternative route table determination unit 113 decrements j as “i = j−1”. Thereafter, the process returns to step S27.

ステップS27、S28において、代替経路表判定部113は、自ノードに遠い(リーフノードに近い)リンクejから集合Nnの要素であるか否かを判定している。図5Bを参照すると、代替経路表判定部113は、リーフノード61−1に近いリンクから順に、リンクeiが代替経路表を作成する必要はないと判定されたリンクの集合Nnに含まれるか否かを判定することになる。これは、自ノードから遠い(リーフノードに近い)リンクほど、障害が発生した場合の自ノードへの影響が少なく、主経路表122に記録された経路情報を更新する必要性が低くなることによる。   In steps S27 and S28, the alternative route table determination unit 113 determines whether or not the link ej that is far from the own node (close to the leaf node) is an element of the set Nn. Referring to FIG. 5B, the alternative route table determination unit 113 determines whether or not the link ei is included in the link set Nn determined that it is not necessary to create an alternative route table in order from the link closest to the leaf node 61-1. It will be determined. This is because the link farther from the own node (closer to the leaf node) has less influence on the own node when a failure occurs, and the necessity of updating the route information recorded in the main route table 122 becomes lower. .

(ステップS29)
代替経路表判定部113は、リンクeiが集合Nuの要素でない場合、変数kを生成して、現在のiとjとの相加平均をとってその値を超えない最大の整数を代入する。すなわち、代替経路表判定部113は、「k=[(i+j)/2]」を計算する。
(Step S29)
If the link ei is not an element of the set Nu, the alternative route table determination unit 113 generates a variable k, substitutes the maximum integer that does not exceed the value, taking the arithmetic average of the current i and j. That is, the alternative route table determination unit 113 calculates “k = [(i + j) / 2]”.

本ステップの時点で最短パスツリーから抽出されたパスに含まれるリンクのうち、「リンクei〜リンクej」に対して経路更新が必要であるか否かの判定が行われていない。前述したように、自ノードに近いリンクほど、当該リンク障害時に主経路表122の経路情報を更新する必要が高くなり、自ノードから遠いリンクほど、当該リンクの障害時に主経路表122の経路情報を更新する必要が低くなる。以下のステップにおいて、代替経路表判定部113は、特定のリーフノードへのパスにおいて、図5Bに示すように、特定のリンクの障害時に主経路表122の経路情報を更新する必要の有無の分岐点となるリンクを探す処理を行う。   Of the links included in the path extracted from the shortest path tree at the time of this step, it is not determined whether or not route update is necessary for “link ei to link ej”. As described above, it is necessary to update the route information in the main route table 122 at the time of the link failure as the link is closer to the own node. The link information from the main route table 122 at the time of failure of the link is closer to the link from the own node. Need to update. In the following steps, the alternative route table determination unit 113 determines whether or not the route information in the main route table 122 needs to be updated when a specific link failure occurs in the path to the specific leaf node, as shown in FIG. 5B. A process for searching for a link to be a point is performed.

(ステップS30)
代替経路表判定部113は、リンクekの障害時に主経路表122の経路情報の更新が必要であるか否かを判定する。本ステップの詳細な動作は、後述する。経路情報の更新が必要である場合、ステップS31へ進む。一方、経路情報の更新が必要でない場合、ステップS33へすすむ。
(Step S30)
The alternative route table determination unit 113 determines whether or not the route information in the main route table 122 needs to be updated when the link ek fails. The detailed operation of this step will be described later. If the route information needs to be updated, the process proceeds to step S31. On the other hand, if it is not necessary to update the route information, the process proceeds to step S33.

(ステップS31)
代替経路表判定部113は、リンクekの障害時に主経路表122の経路情報の更新が必要である場合、リンクei〜リンクekを集合Nuの要素に追加する。つまり、特定のリーフノードへのパスにおいて、リンクekの障害時に主経路表122の経路情報の更新が必要と判定すると、リンクekより自ノード側の全てのリンクを、各リンクに障害が発生した場合に主経路表122の経路情報の更新が必要なリンクと決定する。これは、前述の通り、自ノードに近いリンクであればあるほど、障害時に主経路表122の経路情報を更新する必要が高くなることによる。本実施形態では、このように処理を行うことで、代替経路表判定部113は、判定のための計算量を減少させることができる。
(Step S31)
The alternative route table determination unit 113 adds the links ei to ek to the elements of the set Nu when the route information in the main route table 122 needs to be updated when the link ek fails. In other words, in the path to a specific leaf node, when it is determined that the route information in the main route table 122 needs to be updated when the link ek fails, all links on the own node side from the link ek have failed in each link. In this case, it is determined that the link needs to be updated in the route information of the main route table 122. As described above, this is because the closer the link is to the own node, the higher the need to update the route information in the main route table 122 at the time of failure. In the present embodiment, by performing the processing in this manner, the alternative route table determination unit 113 can reduce the amount of calculation for determination.

(ステップS32)
代替経路表判定部113は、iを「i=k+1」とする。この後、ステップS35へ進む。
(Step S32)
The alternative route table determination unit 113 sets i to “i = k + 1”. Thereafter, the process proceeds to step S35.

(ステップS33)
代替経路表判定部113は、リンクekの障害時に主経路表122の経路情報の更新が必要ない場合、リンクek〜リンクejを集合Nnの要素に追加する。つまり、特定のリーフノードへのパスにおいて、リンクekの障害時に主経路表122の経路情報の更新が必要でない判定すると、リンクekよりリーフノード側のリンクを全て、各リンクに障害が発生した場合に主経路表122の経路情報の更新が必要でないと決定する。これは、前述の通り、自ノードから遠いリンクであればあるほど、障害時に主経路表122の経路情報を更新する必要が低くなることによる。このように処理を行うことで、代替経路表判定部113は、判定のための計算量を減少させることができる。
(Step S33)
The alternative route table determination unit 113 adds the links ek to ej to the elements of the set Nn when it is not necessary to update the route information in the main route table 122 when the link ek fails. That is, in the path to a specific leaf node, when it is determined that updating of route information in the main route table 122 is not necessary when the link ek fails, all links on the leaf node side from the link ek have failed in each link. It is determined that the update of the route information in the main route table 122 is not necessary. As described above, this is because the farther the link is from the own node, the lower the need to update the route information in the main route table 122 at the time of failure. By performing the processing in this way, the alternative route table determination unit 113 can reduce the amount of calculation for determination.

(ステップS34)
代替経路表判定部113は、jを「j=k−1」とする。この後、ステップS35へ進む。
(Step S34)
The alternative route table determination unit 113 sets j to “j = k−1”. Thereafter, the process proceeds to step S35.

(ステップS35)
代替経路表判定部113は、iの値がjの値を超えているか、「i>j」を判定する。iの値がjの値を超えていれば当該パスに含まれる全てのリンクに対して処理が完了したことになる。一方、iの値がjの値を超えていない場合、当該パスに含まれる全てのリンクに対して、まだ、処理が完了していないことになる。iの値がjの値を超えている場合、ステップS36へ進む。一方、iの値がjの値を超えていない場合、ステップS29へ戻る。
(Step S35)
The alternative route table determination unit 113 determines “i> j” whether the value of i exceeds the value of j. If the value of i exceeds the value of j, the processing has been completed for all links included in the path. On the other hand, if the value of i does not exceed the value of j, the processing has not yet been completed for all the links included in the path. If the value of i exceeds the value of j, the process proceeds to step S36. On the other hand, if the value of i does not exceed the value of j, the process returns to step S29.

(ステップS36)
代替経路表判定部113は、iの値がjの値を超えている場合、最短パスツリーに含まれる全てのリーフノードへのパスに対する処理が完了したか否かを判定する。最短パスツリーに含まれる全てのリーフノードへのパスに対する処理が完了していない場合、他のリーフノードへのパスに対する処理を行うために、ステップS21へ戻る。一方、最短パスツリーに含まれる全てのリーフノードへのパスに対する処理が完了した場合、本動作方法は終了となる。この時点で、集合Nuに含まれるリンクが、代替経路表1311〜131nを作成するべきリンクとなる。
(Step S36)
When the value of i exceeds the value of j, the alternative route table determination unit 113 determines whether or not processing for paths to all leaf nodes included in the shortest path tree has been completed. If processing for paths to all leaf nodes included in the shortest path tree has not been completed, processing returns to step S21 in order to perform processing for paths to other leaf nodes. On the other hand, when the processing for the paths to all the leaf nodes included in the shortest path tree is completed, the operation method ends. At this time, the links included in the set Nu are the links for creating the alternative route tables 1311 to 131n.

以上が、本実施形態における代替経路表1311〜131nを作成するべきリンクを抽出する動作方法の説明である。このようにして、代替経路表1311〜131nを作成するべきリンクが抽出される。   The above is the description of the operation method for extracting the links for creating the alternative route tables 1311 to 131n in the present embodiment. In this way, the links for which the alternative route tables 1311 to 131n are to be created are extracted.

次に、リンクekの障害時に主経路表122の経路情報の更新が必要であるか否かを判定する動作方法を説明する。本動作方法は、前述のステップS30の詳細な動作方法を説明するものである。図6は、本実施形態におけるリンクekの障害時に主経路表122の経路情報の更新が必要であるか否かを判定する動作フローを示している。   Next, an operation method for determining whether or not the route information in the main route table 122 needs to be updated when the link ek fails will be described. This operation method explains the detailed operation method of step S30 described above. FIG. 6 shows an operation flow for determining whether or not the route information in the main route table 122 needs to be updated when a failure occurs in the link ek in the present embodiment.

(ステップS40)
代替経路表判定部113は、現在、主経路表122に記録されている経路情報を取得する。
(Step S40)
The alternative route table determination unit 113 acquires the route information currently recorded in the main route table 122.

(ステップS41)
代替経路表計算部114は、リンクekに障害が発生したと想定して、経路情報(以下、本説明において、障害時経路情報)を計算する。代替経路表計算部114は、主経路計算部112と同様の方法により、障害時経路情報を計算する。代替経路表計算部114は、計算された障害時経路情報を、代替経路表判定部113へ出力する。
(Step S41)
The alternative route table calculation unit 114 calculates route information (hereinafter, failure time route information in this description) assuming that a failure has occurred in the link ek. The alternative route table calculation unit 114 calculates the failure route information by the same method as the main route calculation unit 112. The alternative route table calculation unit 114 outputs the calculated failure route information to the alternative route table determination unit 113.

(ステップS42)
代替経路表判定部113は、ステップS40において主経路計算部112から取得した現在の経路情報と、ステップS41において代替経路表計算部114により計算されたリンクekの障害時の障害時経路情報とを比較する。
(Step S42)
The alternative route table determination unit 113 obtains the current route information acquired from the main route calculation unit 112 in step S40 and the failure time route information at the time of failure of the link ek calculated by the alternative route table calculation unit 114 in step S41. Compare.

(ステップS43)
代替経路表判定部113は、ステップS42の比較において、リンクekの障害前後で次転送先が異なる宛先ネットワークが存在するか否かを判定する。リンクekの障害前後で次転送先が異なる宛先ネットワークが一つでも存在する場合、ステップS44へ進む。一方、リンクekの障害前後で次転送先が異なる宛先ネットワークが一つも存在しない場合、ステップS45へ進む。
(Step S43)
The alternative route table determination unit 113 determines whether there is a destination network having a different next transfer destination before and after the failure of the link ek in the comparison in step S42. If there is even one destination network with a different next transfer destination before and after the failure of the link ek, the process proceeds to step S44. On the other hand, if there is no destination network with a different next transfer destination before and after the failure of the link ek, the process proceeds to step S45.

(ステップS44)
代替経路表判定部113は、リンクekの障害前後で次転送先が異なる宛先ネットワークが存在する場合、リンクek対する経路更新が必要であると判定する。このため、前述により、リンクekは集合Nuに属することになり、リンクekに対応する代替経路表1311〜131nが作成されることになる。この場合、本動作方法は、終了となる。
(Step S44)
The alternative route table determination unit 113 determines that route update for the link ek is necessary when there are destination networks with different next transfer destinations before and after the failure of the link ek. Therefore, as described above, the link ek belongs to the set Nu, and the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the link ek are created. In this case, this operation method ends.

(ステップS45)
代替経路表判定部113は、リンクekの障害前後で次転送先が異なる宛先ネットワークが存在しない場合、リンクekに対する経路更新が必要ではないと判定する。このため、前述により、リンクekは、集合Nnに属することとなり、リンクekに対応する代替経路表1311〜131nは作成されないことになる。以上で、動作方法は終了となる。
(Step S45)
The alternative route table determination unit 113 determines that route update for the link ek is not necessary when there is no destination network with a different next transfer destination before and after the failure of the link ek. Therefore, as described above, the link ek belongs to the set Nn, and the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the link ek are not created. This completes the operation method.

以上が、リンクekの障害時に主経路表122の経路情報の更新が必要であるか否かを判定する動作方法の説明である。   The above is the description of the operation method for determining whether or not the route information in the main route table 122 needs to be updated when the link ek has a failure.

以上が、本実施形態における通信ネットワークの説明である。   The above is the description of the communication network in the present embodiment.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態の通信ネットワークの説明を行う。
(Second Embodiment)
Next, the communication network of the second embodiment will be described.

本実施形態の通信ネットワークは、通信ネットワークを構成する各ノードが、代替経路表を作成するか否かを判定するリンクの対象が第1実施形態と異なる。第1実施形態では、各ノードは、通信ネットワーク内の全てのリンクに対して代替経路表を作成するか否かを判定していた。本実施形態において各ノードは、自ノードに接続されたリンクについてのみ代替経路表を作成するか否かを判定する。また、本実施形態では各ノードが自ノードのみではなく、他のノードが代替経路表を作成するべきリンクを特定して、当該リンクを他のノードに通知する点が第1実施形態と異なる。これにより、各ノードは、自ノードに接続されたリンクに対する判定処理を行って、代替経路表の作成が必要と判定されたリンクに対する代替経路表の作成し、また、他のノードから通知を受けた代替経路表を作成するべきリンクに対する代替経路表とを作成すればよいため、代替経路表を計算する計算量、及び代替経路表を記憶するメモリ量を抑えることが可能となる。   The communication network of the present embodiment is different from the first embodiment in the link target for determining whether or not each node constituting the communication network creates an alternative route table. In the first embodiment, each node determines whether to create an alternative route table for all links in the communication network. In this embodiment, each node determines whether or not to create an alternative route table only for the link connected to its own node. Further, in this embodiment, each node is different from the first embodiment in that each node specifies not only its own node, but also another node specifies a link for which an alternative route table should be created and notifies the other node of the link. As a result, each node performs a determination process for the link connected to its own node, creates an alternative route table for the link determined to be required to create an alternative route table, and receives notification from other nodes. Since it is only necessary to create an alternative route table for the link for which the alternative route table is to be created, it is possible to reduce the amount of calculation for calculating the alternative route table and the memory amount for storing the alternative route table.

[構成の説明]
まず、本実施形態における通信ネットワークを構成するノードの構成を説明する。図7は、本実施形態におけるノード1の構成を示す図である。本実施形態におけるノード1は、第1実施形態とほぼ同様の構成である。そのため、第1実施形態と同様の部分については重ねての説明を省略し、異なる部分を中心に説明を行う。また、第1実施形態と同様の構成については、同様の符号を付与して説明を行う。
[Description of configuration]
First, the configuration of the nodes constituting the communication network in the present embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the node 1 in the present embodiment. The node 1 in this embodiment has substantially the same configuration as that in the first embodiment. Therefore, repeated description of the same parts as in the first embodiment is omitted, and different parts are mainly described. Moreover, about the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is provided and demonstrated.

本実施形態のノード1は、第1実施形態と同様に、経路制御部11と、パケット転送部12と、代替経路表管理部13と、ネットワークインターフェイス(以下、IF)21〜2nを備え、さらに、本実施形態では、作成指示通信部14を備える。   Similarly to the first embodiment, the node 1 of the present embodiment includes a route control unit 11, a packet transfer unit 12, an alternative route table management unit 13, and network interfaces (hereinafter referred to as IF) 21 to 2n. In this embodiment, the creation instruction communication unit 14 is provided.

なお、本実施形態の通信ネットワークは、第1実施形態と同様に、図7に示すようなノード1を複数備えており、各ノード1は、IF21〜2nに接続されたリンク31〜3nにより他のノードと接続されて通信ネットワークを構成する。   As in the first embodiment, the communication network of the present embodiment includes a plurality of nodes 1 as shown in FIG. 7, and each node 1 is connected to another by links 31 to 3n connected to IFs 21 to 2n. To establish a communication network.

はじめに、経路制御部11の説明を行う。経路制御部11は、第1実施形態と同様に、トポロジー情報交換部111と、主経路計算部112と、代替経路表計算部114とを備え、さらに、本実施形態では、代替経路表判定部113に替わり、接続リンク代替経路表115を備える。   First, the route control unit 11 will be described. Similarly to the first embodiment, the route control unit 11 includes a topology information exchange unit 111, a main route calculation unit 112, and an alternative route table calculation unit 114, and in this embodiment, an alternative route table determination unit. Instead of 113, a connection link alternative route table 115 is provided.

まず、トポロジー情報交換部111は、第1実施形態と同様である。すなわち、トポロジー情報交換部111は、OSPFなどの経路制御プロトコルを使用して、隣接ノードとの間でトポロジー情報の交換を行う。また、トポロジー情報交換部111は、障害通知を入力すると、通信ネットワークのトポロジーに変化が発生したことを検知して、トポロジー情報の変化分を隣接ノードへ通知する。   First, the topology information exchanging unit 111 is the same as in the first embodiment. That is, the topology information exchanging unit 111 exchanges topology information with adjacent nodes using a path control protocol such as OSPF. Further, when a failure notification is input, topology information exchanging section 111 detects that a change has occurred in the topology of the communication network and notifies the adjacent node of the change in topology information.

次に、主経路計算部112は、第1実施形態と同様である。すなわち、主経路計算部112は、トポロジー情報に基づいて主経路表122へ記録するべき経路情報を計算して、主経路表122の経路情報を更新する。   Next, the main route calculation unit 112 is the same as in the first embodiment. That is, the main route calculation unit 112 calculates route information to be recorded in the main route table 122 based on the topology information, and updates the route information in the main route table 122.

次に、接続リンク代替経路表判定部115は、代替経路表を作成するべきか否かを判定する。接続リンク代替経路表判定部115は、IF21〜2nに接続されたリンク31〜3nの各々に対して代替経路表1311〜131nを作成するべきか否かを判定する。つまり、接続リンク代替経路表判定部115は、自ノードに接続されたリンクに対してのみ、代替経路表1311〜131nを作成するべきか否かの判定を行う。接続リンク代替経路表判定部115は、判定結果を代替経路表計算部114へ通知する。判定結果は、代替経路表を作成するべきと判定されたリンクを含んでいる。   Next, the connection link alternative route table determination unit 115 determines whether or not an alternative route table should be created. The connected link alternative route table determination unit 115 determines whether or not alternative route tables 1311 to 131n should be created for each of the links 31 to 3n connected to the IFs 21 to 2n. That is, the connected link alternative route table determination unit 115 determines whether or not the alternative route tables 1311 to 131n should be created only for the link connected to the own node. The connected link alternative route table determination unit 115 notifies the alternative route table calculation unit 114 of the determination result. The determination result includes a link determined to create an alternative route table.

また、接続リンク代替経路表判定部115は、リンク31〜3nに対応する代替経路表1311〜131nを作成するべき他のノードを特定する。接続リンク代替経路表判定部115は、リンク31〜3nのうちの特定のリンク(以下、選択接続リンク)に対する代替経路表1311〜131nを作成するべきと特定された他のノード(以下、計算指定ノード)に対する作成指示メッセージを作成指示通信部14へ出力する。   Moreover, the connection link alternative route table determination part 115 specifies the other node which should produce the alternative route tables 1311-131n corresponding to the links 31-3n. The connected link alternative route table determination unit 115 determines another node (hereinafter referred to as calculation designation) that should be created as an alternative route table 1311 to 131n for a specific link (hereinafter referred to as a selected connection link) among the links 31 to 3n. A creation instruction message for the node is output to the creation instruction communication unit 14.

作成指示メッセージは、選択接続リンクに対応する代替経路表1311〜131nの作成を、計算指定ノードへ要求するメッセージである。図8Aは、本実施形態における作成指示メッセージのペイロードを示す図である。作成指示メッセージは、図8Aに示すように「Network Address」フィールド70および「Network Subnet Mask」フィールド71をペイロードに格納している。作成指示メッセージは、ペイロードに、IPヘッダと、TCPヘッダあるいはUDPヘッダを付与したパケットとして送信される。なお、通信プロトコルはこれらに限定はしない。「Network Address」フィールド70および「Network Subnet Mask」フィールド71へは、図2Aに示した主経路表122において、インターフェイス44(選択接続リンク)に対応する宛先41およびマスク長42がそれぞれ記録される。「Network Address」フィールド70および「Network Subnet Mask」フィールド71に記録するべき情報は、OSPFが動作するネットワークの場合、トポロジー情報を送受信するための「Network LSA」を参照することで取得できる。参考までに、従来のOSPFにおける「Network LSA」のペイロードの構成を図8Bに示す。図8B中の「Link」 State ID」フィールド72に、「Network Address」フィールド70に対応する情報が格納され、また、図8B中の「Network Subnet Mask」フィールド73に、「Network Subnet Mask」フィールド71に対応する情報が格納されている。   The creation instruction message is a message requesting the calculation designated node to create the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the selected connection link. FIG. 8A is a diagram showing a payload of a creation instruction message in the present embodiment. As shown in FIG. 8A, the creation instruction message stores a “Network Address” field 70 and a “Network Subnet Mask” field 71 in the payload. The creation instruction message is transmitted as a packet with an IP header and a TCP header or UDP header added to the payload. The communication protocol is not limited to these. In the “Network Address” field 70 and the “Network Subnet Mask” field 71, the destination 41 and the mask length 42 corresponding to the interface 44 (selected connection link) are recorded in the main route table 122 shown in FIG. 2A, respectively. Information to be recorded in the “Network Address” field 70 and the “Network Subnet Mask” field 71 can be acquired by referring to “Network LSA” for transmitting and receiving topology information in the case of a network in which OSPF operates. For reference, FIG. 8B shows the structure of the payload of “Network LSA” in the conventional OSPF. Information corresponding to the “Network Address” field 70 is stored in the “Link” State ID ”field 72 in FIG. 8B, and the“ Network Subnet Mask ”field 71 is stored in the“ Network Subnet Mask ”field 73 in FIG. 8B. Information corresponding to is stored.

次に、代替経路表計算部114は、第1実施形態と同様に、代替経路表1311〜131nへ記録するべき代替経路情報を計算する。代替経路表計算部114は、接続リンク代替経路表判定部115が代替経路表1311〜131nを作成するべきと判定したリンクに対応する代替経路表1311〜131nへ記録するべき代替経路情報を計算する。代替経路表計算部114は、代替経路表1311〜131nを作成するべきリンクに、障害が発生した場合を想定して、代替経路情報を計算する。代替経路表計算部114は、計算された代替経路情報を、後述する代替経路表管理部13の代替経路表記録部131における対応する代替経路表1311〜131nへ記録する。   Next, the alternative route table calculation unit 114 calculates the alternative route information to be recorded in the alternative route tables 1311 to 131n, as in the first embodiment. The alternative route table calculation unit 114 calculates the alternative route information to be recorded in the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the links that the connection link alternative route table determination unit 115 determines to generate the alternative route tables 1311 to 131n. . The alternative route table calculation unit 114 calculates alternative route information on the assumption that a failure has occurred in the links for which the alternative route tables 1311 to 131n are to be created. The alternative route table calculation unit 114 records the calculated alternative route information in the corresponding alternative route tables 1311 to 131n in the alternative route table recording unit 131 of the alternative route table management unit 13 described later.

また、代替経路表計算部114は、後述する作成指示通信部14から作成指示メッセージを入力する。代替経路表計算部114は、作成指示メッセージに格納された情報に基づいて代替経路表1311〜131nを作成するべきリンクを特定する。代替経路表計算部114は、特定されたリンクに障害が発生したと想定した場合の代替経路情報を計算して、代替経路表記録部131の対応する代替経路表1311〜131nへ計算された代替経路情報を記録する。   The alternative route table calculation unit 114 also receives a creation instruction message from the creation instruction communication unit 14 described later. The alternative route table calculation unit 114 specifies a link for which the alternative route tables 1311 to 131n are to be created based on the information stored in the creation instruction message. The alternative route table calculation unit 114 calculates alternative route information when it is assumed that a failure has occurred in the specified link, and the alternative route table 1311-131n calculated in the alternative route table recording unit 131 is calculated. Record route information.

次に、作成指示通信部14の説明を行う。作成指示通信部14は、作成指示送信部141と、作成指示受信部142とを備える。   Next, the creation instruction communication unit 14 will be described. The creation instruction communication unit 14 includes a creation instruction transmission unit 141 and a creation instruction reception unit 142.

まず、作成指示送信部141は、接続リンク代替経路表判定部115から入力される作成指示メッセージを、計算指定ノードへ、パケット転送部12を介して送信する。   First, the creation instruction transmission unit 141 transmits the creation instruction message input from the connection link alternative route table determination unit 115 to the calculation designated node via the packet transfer unit 12.

次に、作成指示受信部142は、パケット転送部12を介して、他のノードから受信される作成指示メッセージを代替経路表計算部114へ出力する。   Next, the creation instruction reception unit 142 outputs a creation instruction message received from another node to the alternative route table calculation unit 114 via the packet transfer unit 12.

次に、パケット転送部12の説明を行う。パケット転送部12は、第1実施形態と同様である。すなわち、パケット転送部12は、ルーティング処理部121と、主経路表122とを備える。主経路表122は、経路情報を記録したデータテーブルである。次に、ルーティング処理部121は、主経路表122に基づいて受信されたパケットの転送処理を行う。   Next, the packet transfer unit 12 will be described. The packet transfer unit 12 is the same as that in the first embodiment. That is, the packet transfer unit 12 includes a routing processing unit 121 and a main route table 122. The main route table 122 is a data table in which route information is recorded. Next, the routing processing unit 121 performs transfer processing of the received packet based on the main route table 122.

次に、代替経路表管理部13の説明を行う。代替経路表管理部13は、第1実施形態と同様である。すなわち、代替経路表管理部13は、代替経路表記憶部131と、経路表更新部132とを備える。代替経路表記憶部131は、代替経路表1311〜131nを記録しており、代替経路表1311〜131nは、通信ネットワーク内で障害が発生したときに、主経路表に記録された経路情報を更新するための代替経路情報を記録している。経路表更新部132は、トポロジー情報交換部111から障害通知を入力すると、代替経路表1311〜131nを用いて主経路表122を更新する。   Next, the alternative route table management unit 13 will be described. The alternative route table management unit 13 is the same as in the first embodiment. That is, the alternative route table management unit 13 includes an alternative route table storage unit 131 and a route table update unit 132. The alternative route table storage unit 131 records the alternative route tables 1311 to 131n, and the alternative route tables 1311 to 131n update the route information recorded in the main route table when a failure occurs in the communication network. To record alternative route information. When the failure notification is input from the topology information exchanging unit 111, the route table updating unit 132 updates the main route table 122 using the alternative route tables 1311 to 131n.

以上が、本実施形態における通信ネットワークの構成の説明である。このように、本実施形態において各ノード1の接続リンク代替経路表判定部115は、IF21〜2nに接続されたリンク31〜3nのみに対して代替経路表1311〜131nを作成するべきか否かを判定する。また、代替経路計算部114は、接続リンク代替経路表判定部115の判定結果において、代替系経路表1311〜131nを作成するべきと判定されたリンクと、作成指示受信部142の受信した他のノードからの作成指示メッセージに含まれるネットワークアドレスに対応するリンクとにそれぞれ対応する代替経路表1311〜131nのみを作成する。そのため、接続リンク代替経路表判定部115、及び代替経路表計算部114の計算量を抑えることができ、また、代替経路表1311〜131nを記憶する代替経路表記憶部131のメモリ容量も抑えることが可能となる。   The above is the description of the configuration of the communication network in the present embodiment. As described above, in this embodiment, the connected link alternative route table determination unit 115 of each node 1 should create the alternative route tables 1311 to 131n only for the links 31 to 3n connected to the IFs 21 to 2n. Determine. Further, the alternative route calculation unit 114 determines the link determined to create the alternative route tables 1311 to 131n in the determination result of the connection link alternative route table determination unit 115, and the other received by the creation instruction reception unit 142. Only the alternative route tables 1311 to 131n respectively corresponding to the links corresponding to the network addresses included in the creation instruction message from the node are created. Therefore, it is possible to suppress the calculation amount of the connection link alternative route table determination unit 115 and the alternative route table calculation unit 114, and also to suppress the memory capacity of the alternative route table storage unit 131 that stores the alternative route tables 1311 to 131n. Is possible.

[動作方法の説明]
次に、本実施形態における通信ネットワークの動作方法の説明を行う。はじめに、図9を用いて、本実施形態における代替経路表を作成する動作方法の説明を行う。図9は、本実施形態における代替経路表を作成する動作フローを示している。
[Description of operation method]
Next, the operation method of the communication network in this embodiment will be described. First, an operation method for creating an alternative route table in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows an operation flow for creating an alternative route table in the present embodiment.

(ステップS50)
接続リンク代替経路表判定部115は、IF21〜2nに接続されているリンク31〜3nのうちから、本動作方法による判定処理を行っていない任意のリンク(以下、選択接続リンク)を一つ選択する。接続リンク代替経路表判定部115は、選択接続リンクを、ekとする。
(Step S50)
The connected link alternative route table determination unit 115 selects one arbitrary link (hereinafter referred to as a selected connection link) that is not subjected to the determination process according to this operation method from the links 31 to 3n connected to the IFs 21 to 2n. To do. The connection link alternative route table determination unit 115 sets the selected connection link to ek.

(ステップS51)
代替経路計算部114は、接続リンク代替経路表判定部115によって選択された選択接続リンクekに障害が発生したと想定した場合に主経路表122へ記録されるべき代替経路情報を計算する。代替経路計算部114は、計算された代替経路情報をリンクekに対応する代替経路表1311〜131nに記録する。なお、本ステップでは、選択接続リンクekに障害が発生したときに、選択接続リンクekの障害発生前後でリーフノードに対する経路情報に変更が発生するか否かを判定していない。これは、図5Bで説明を行ったとおり、自ノードに近いリンクであればあるほど障害時に自ノードの経路情報に影響を及ぼす可能性が高く、まして、選択接続リンクekは、自ノードに直接接続されたリンクであるため、選択接続リンクekの障害時には、必ず主経路表122の経路情報を更新する必要があると考えられるためである。なお、第1実施形態で説明を行ったとおり、選択接続リンクekに対して主経路表122の経路情報を更新する必要あるか否かを判定する動作方法としてもよい。
(Step S51)
The alternative route calculation unit 114 calculates alternative route information to be recorded in the main route table 122 when it is assumed that a failure has occurred in the selected connection link ek selected by the connection link alternative route table determination unit 115. The alternative route calculation unit 114 records the calculated alternative route information in the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the link ek. In this step, when a failure occurs in the selected connection link ek, it is not determined whether or not the route information for the leaf node is changed before and after the failure of the selected connection link ek. As explained with reference to FIG. 5B, the closer the link is to the own node, the higher the possibility that the route information of the own node will be affected at the time of failure. Furthermore, the selected connection link ek is directly connected to the own node. This is because since it is a connected link, it is considered that the route information in the main route table 122 must be updated whenever a failure occurs in the selected connection link ek. Note that, as described in the first embodiment, an operation method for determining whether or not the route information of the main route table 122 needs to be updated for the selected connection link ek may be used.

(ステップS52)
代替経路計算部114は、選択接続リンクekの代替経路情報の計算過程で生成する最短パスツリー(以下、障害時最短パスツリー)を、接続リンク代替経路表判定部115へ出力する。
(Step S52)
The alternative route calculation unit 114 outputs the shortest path tree generated in the process of calculating the alternative route information of the selected connection link ek (hereinafter, the shortest path tree at the time of failure) to the connection link alternative route table determination unit 115.

(ステップS53)
接続リンク代替経路表判定部115は、主経路計算部112から、主経路表122へ記録するべき経路情報の計算過程で生成する最短パスツリーを取得する。この最短パスツリーは、通信ネットワーク内の全てのリンクに障害が発生してない状態で生成されたものである。
(Step S53)
The connected link alternative route table determination unit 115 acquires from the main route calculation unit 112 the shortest path tree generated in the process of calculating route information to be recorded in the main route table 122. This shortest path tree is generated in a state where no failure has occurred in all the links in the communication network.

(ステップS54)
接続リンク代替経路表判定部115は、代替経路計算部114から取得した障害時最短パスツリーと、主経路計算部112から取得した最短パスツリーとに基づいて、通信ネットワーク内に存在する他のノード1のうちで、代替経路情報の計算が必要となるノード(以下、計算指定ノード)を特定する。なお、計算指定ノードの特定方法は、後述する。
(Step S54)
The connection link alternative route table determination unit 115 determines the other node 1 existing in the communication network based on the shortest path tree at the time of failure acquired from the alternative route calculation unit 114 and the shortest path tree acquired from the main route calculation unit 112. Among them, a node that needs to calculate alternative route information (hereinafter, a calculation designated node) is specified. A method for specifying the calculation designated node will be described later.

(ステップS55)
接続リンク代替経路表判定部115は、接続選択リンクekに対する代替経路表の作成を指示する作成指示メッセージを生成して、作成指示通信部14の作成指示送信部141へ出力する。作成指示送信部141は、作成指示メッセージを、計算指定ノードへパケット転送部12を介して送信する。
(Step S55)
The connection link alternative route table determination unit 115 generates a creation instruction message instructing creation of an alternative route table for the connection selection link ek, and outputs it to the creation instruction transmission unit 141 of the creation instruction communication unit 14. The creation instruction transmission unit 141 transmits a creation instruction message to the calculation designated node via the packet transfer unit 12.

(ステップS56)
接続リンク代替経路表判定部115は、リンク31〜3nの全てに対して、本動作方法による判定処理を行ったかを判定する。全てのリンク31〜3nに大して判定処理が完了していない場合、新たに任意の選択接続リンクekに対する判定処理を行うために、ステップS50へもどる。一方、全てのリンク31〜3nに対して判定処理を行った場合、本動作方法は終了となる。
(Step S56)
The connected link alternative route table determination unit 115 determines whether the determination process according to this operation method has been performed on all the links 31 to 3n. If the determination process has not been completed for all the links 31 to 3n, the process returns to step S50 in order to newly perform the determination process for an arbitrary selected connection link ek. On the other hand, when the determination process is performed on all the links 31 to 3n, the operation method ends.

以上が、本実施形態における代替経路表を作成する動作方法の説明である。本実施形態では、このようにしてリンク31〜3nから選択された接続選択リンクekに対応する代替経路表1311〜131nが作成され、また、選択接続リンクekに対応する代替経路表1311〜131nを作成する必要のある計算指定ノードを特定して、計算指定ノードへ選択接続リンクekに対応する代替経路表1311〜131nを作成するように作成指示メッセージを送信する。   The above is the description of the operation method for creating the alternative route table in the present embodiment. In the present embodiment, alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the connection selection link ek selected from the links 31 to 3n are created in this way, and the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the selected connection link ek are created. A calculation designation node that needs to be created is specified, and a creation instruction message is transmitted to the calculation designation node so as to create the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the selected connection link ek.

次に、本実施形態における選択接続リンクekに対応する代替経路表1311〜131nを作成する必要のあるノード(計算指定ノード)の特定方法について説明を行う。本説明は、前述のステップS54の動作方法を詳細に説明するものである。図10は、本実施形態における計算指定ノードを特定する動作フローである。   Next, a method for specifying a node (calculation designated node) that needs to create the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the selected connection link ek in the present embodiment will be described. This description explains in detail the operation method of step S54 described above. FIG. 10 is an operation flow for specifying a calculation designated node in the present embodiment.

(ステップS60)
接続リンク代替経路表判定部115は、前述のステップS50で選択された選択接続リンクekにおいて、自ノード(以下、本説明においてノードr)を終点とする逆方向の最短パスツリーTを生成する。
(Step S60)
Connecting link alternative route table determination section 115, the selectivity connection link ek selected in step S50 described above, the self-node to generate a reverse shortest path tree T R to the end point (hereinafter, the node r in this description).

(ステップS61)
接続リンク代替経路表判定部115は、計算指定ノードの集合である集合Vuを生成してVuを初期化する。
(Step S61)
The connected link alternative route table determination unit 115 generates a set Vu, which is a set of calculation designated nodes, and initializes Vu.

(ステップS62)
接続リンク代替経路表判定部115は、ステップS53で取得した、主経路表122に記録されている現在の(選択接続リンクekに障害発生前の)最短パスツリー(以下、最短パスツリーT)に基づいて、当該経路情報において、次転送先が選択接続リンクekを介して接続している宛先ノードを処理対象として抽出する。つまり、ここでは、主経路表122に記録された宛先ノードのうちで、選択接続リンクekに障害が発生することにより、次転送先の変更が必要となる宛先ノードが処理対象となる。接続リンク代替経路表判定部115は、抽出された処理対象のノード(以下、処理対象ノード)のうちから、本動作方法における以降の処理を実行していない任意のノードdを選択する。
(Step S62)
The connection link alternative route table determination unit 115 is based on the current shortest path tree (before the failure of the selected connection link ek) recorded in the main route table 122 (hereinafter, the shortest path tree T) acquired in step S53. In the route information, the destination node to which the next transfer destination is connected via the selected connection link ek is extracted as a processing target. That is, in this case, among the destination nodes recorded in the main route table 122, a destination node that requires a change of the next transfer destination becomes a processing target when a failure occurs in the selected connection link ek. The connected link alternative route table determination unit 115 selects an arbitrary node d that has not performed the subsequent processing in this operation method from among the extracted processing target nodes (hereinafter, processing target nodes).

(ステップS63)
接続リンク代替経路表判定部115は、前述のステップS52で取得した障害時最短パスツリー(以下、障害時最短パスツリーTi)に基づいて、ノードr(自ノード)からノードdまでのパスを抽出する。接続リンク代替経路表判定部115は、抽出されたパスにおいて、自ノードrの次のノードを特定し、ノードnとする。
(Step S63)
The connected link alternative route table determination unit 115 extracts a path from the node r (self node) to the node d based on the shortest path tree at the time of failure (hereinafter referred to as the shortest path tree at the time of failure) acquired in step S52 described above. The connected link alternative route table determination unit 115 identifies the next node of the own node r in the extracted path and sets it as the node n.

(ステップS64)
接続リンク代替経路表判定部115は、障害時最短パスツリーTiにおけるノードrからノードdまでのパスのコストから障害前の最短パスツリーTにおけるノードrからノードdまでのパスのコストを減算した値Cdを計算する。
(Step S64)
The connected link alternative route table determination unit 115 subtracts the value Cd obtained by subtracting the cost of the path from the node r to the node d in the shortest path tree T before the failure from the cost of the path from the node r to the node d in the shortest path tree Ti at the time of failure. calculate.

(ステップS65)
接続リンク代替経路表判定部115は、障害前の最短パスツリーTにおけるノードrからノードnまでのパスのコストと、逆方向の最短パスツリーTにおけるノードnからノードrまでのパスのコストとを合計した値Cnを計算する。
(Step S65)
Connecting link alternative route table determination section 115, sum cost of the path from the node r in the shortest path tree T before fault to node n, the path from node n in the opposite direction of the shortest path tree T R to node r and cost The calculated value Cn is calculated.

(ステップS66)
接続リンク代替経路表判定部115は、CnとCdとの値の大小を比較する。CnがCd以下の場合、ステップS67へ進む。一方、CnがCdより大きい場合、ステップS69へ進む。
(Step S66)
The connected link alternative route table determination unit 115 compares the values of Cn and Cd. If Cn is equal to or less than Cd, the process proceeds to step S67. On the other hand, if Cn is greater than Cd, the process proceeds to step S69.

(ステップS67)
接続リンク代替経路表判定部115は、CnがCd以下の場合、ノードnを、代替経路表の作成が必要な指定計算ノードであると特定する。接続リンク代替経路表判定部115は、ノードnを集合Vuへ追加する。
(Step S67)
When Cn is equal to or less than Cd, the connected link alternative route table determination unit 115 identifies the node n as a designated calculation node that needs to create an alternative route table. The connected link alternative route table determination unit 115 adds the node n to the set Vu.

(ステップS68)
接続リンク代替経路表判定部115は、障害時最短パスツリーTiに基づいて、ノードrからノードdへのパスにおいて、ノードnの次に位置するノードを特定して、当該ノードをノードnとする。この後、ステップS65へ戻る。
(Step S68)
Based on the failure time shortest path tree Ti, the connection link alternative route table determination unit 115 identifies a node positioned next to the node n in the path from the node r to the node d, and sets the node as the node n. Thereafter, the process returns to step S65.

(ステップS69)
接続リンク代替経路表判定部115は、CnがCdより大きい場合、ステップS62で抽出した全ての処理対象ノードに対する判定処理が完了したかを判定する。全ての処理対象ノードに対して判定処理が完了していない場合、新たなノードdを選択するために、ステップS62へ戻る。一方、全ての処理対象ノードに対して判定勝利が完了している場合、本動作フローは終了となる。この時点で、集合Vuに含まれているノードが代替経路表の作成が必要と判断された計算指定ノードとなる。
(Step S69)
When Cn is larger than Cd, the connected link alternative route table determination unit 115 determines whether the determination processing for all the processing target nodes extracted in step S62 is completed. If the determination process has not been completed for all the processing target nodes, the process returns to step S62 in order to select a new node d. On the other hand, when the determination victory has been completed for all the processing target nodes, the operation flow ends. At this point, the nodes included in the set Vu are calculation designated nodes that are determined to require the creation of an alternative routing table.

以上が、本実施形態における計算指定ノードの特定方法について説明を行う。本実施形態において、計算指定ノードはこのようにして計算される。なお、計算指定ノードの特定方法は、上述した方法に限定はしない。   The method for specifying the calculation designated node in the present embodiment has been described above. In the present embodiment, the calculation designation node is calculated in this way. Note that the method for specifying the calculation designated node is not limited to the above-described method.

次に、本実施形態において、他のノードから作成指示メッセージを受信した場合の動作方法の説明を行う。図11は、本実施形態における他のノードから作成指示メッセージを受信した場合の動作フローを示している。   Next, in this embodiment, an operation method when a creation instruction message is received from another node will be described. FIG. 11 shows an operation flow when a creation instruction message is received from another node in this embodiment.

(ステップS70)
作成指示受信部142は、パケット転送部12を介して他ノードのから作成指示メッセージを受信する。代替経路表計算部114は、作成指示メッセージに格納された代替経路表1311〜131nを作成するべきリンクに関する情報を抽出する。
(Step S70)
The creation instruction receiving unit 142 receives a creation instruction message from another node via the packet transfer unit 12. The alternative route table calculation unit 114 extracts information on the link for which the alternative route tables 1311 to 131n stored in the creation instruction message are to be created.

(ステップS71)
代替経路表計算部114は、作成指示メッセージから抽出されたリンクに対して、当該リンクに障害が発生した場合に使用される代替経路情報を計算する。
(Step S71)
The alternative route table calculation unit 114 calculates, for the link extracted from the creation instruction message, alternative route information used when a failure occurs in the link.

(ステップS72)
代替経路表計算部114は、代替経路表記憶部131の作成指示メッセージから抽出されたリンクに対応する代替経路表1311〜131nへ、計算された代替経路情報を記録する。
(Step S72)
The alternative route table calculation unit 114 records the calculated alternative route information in the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the links extracted from the creation instruction message in the alternative route table storage unit 131.

以上が、他のノードから作成指示メッセージを受信した場合の動作方法の説明である。このようにして、受信された作成指示メッセージに格納されたリンクに対応する代替経路表1311〜131nが作成される。   The above is the description of the operation method when a creation instruction message is received from another node. In this way, the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the links stored in the received creation instruction message are created.

以上が、本実施形態における通信ネットワークの説明である。   The above is the description of the communication network in the present embodiment.

ここまで、本発明の通信ネットワークの説明を行ってきた。本発明の通信ネットワークの第1実施形態によれば、通信ネットワークを構成する各ノード1において、代替経路表判定部113が、通信ネットワーク内に存在するリンクに対して、代替経路表1311〜131nを作成するか否かを判定する。代替経路表計算部114は、代替経路表1311〜131nを作成すると判定されたリンクに対応する代替経路表1311〜131nのみを作成する。そのため、代替経路表計算部114の計算量を抑えることができ、また代替経路表1311〜131nを記憶する代替経路記憶部131のメモリ容量も抑えることができる。   Up to this point, the communication network of the present invention has been described. According to the first embodiment of the communication network of the present invention, in each node 1 configuring the communication network, the alternative route table determination unit 113 sets the alternative route tables 1311 to 131n for the links existing in the communication network. Determine whether to create. The alternative route table calculation unit 114 creates only the alternative route tables 1311 to 131n corresponding to the links determined to create the alternative route tables 1311 to 131n. Therefore, the calculation amount of the alternative route table calculation unit 114 can be reduced, and the memory capacity of the alternative route storage unit 131 that stores the alternative route tables 1311 to 131n can be reduced.

また、本発明の通信ネットワークの第2実施形態によれば、各ノード1は、自ノード1に接続されたリンクについてのみ代替経路表1311〜131nを作成するか否かを判定する。また、本実施形態では各ノード1が自ノード1のみではなく、他のノード1が代替経路表を作成するべきリンクを特定して、当該リンクを他のノード1に通知する。これにより、各ノード1は、自ノード1に接続されたリンクに対する判定処理を行って、代替経路表1311〜131nの作成が必要と判定されたリンクに対する代替経路表1311〜131nの作成し、また、他のノード1から通知を受けた代替経路表1311〜131nを作成するべきリンクに対する代替経路表1311〜131nとを作成すればよいため、代替経路表1311〜131nを計算する計算量、及び代替経路表1311〜131nを記憶するメモリ量を抑えることが可能となる。   Further, according to the second embodiment of the communication network of the present invention, each node 1 determines whether or not to create the alternative route tables 1311 to 131n only for the links connected to the node 1 itself. In the present embodiment, each node 1 identifies not only its own node 1 but also a link for which another node 1 should create an alternative route table, and notifies the other node 1 of the link. As a result, each node 1 performs a determination process on the link connected to its own node 1 to create the alternative route tables 1311 to 131n for the links that are determined to require the creation of the alternative route tables 1311 to 131n. Since the alternative route tables 1311 to 131n for the links for which the alternative route tables 1311 to 131n notified from the other nodes 1 should be created, the calculation amount for calculating the alternative route tables 1311 to 131n, and the alternative It is possible to reduce the amount of memory for storing the route tables 1311 to 131n.

第1実施形態、及び第2実施形態は、それぞれ独立してのみ実施可能ではない。それぞれ組み合わせて実現することも可能である。また、各実施形態では、リンクに障害が発生した場合のみを説明しているが、ノードに障害が発生した場合にも、適用が可能である。この場合、各ノードに対応した代替経路表が作成される。また、図4では、ステップS21において抽出したパス中に含まれるリンクに対して処理を行っている。ノード障害を扱う場合には、ステップS22において各リンクを「e1,e2,・・・em」とする代わりに、パス中に含まれる各ノードをそれぞれ「n1,n2・・・nm」して以降の処理を行う。つまり、パス中の各リンクを対象とする代わりに、パス中の各ノードを対象として処理を行えばよい。また、図6では、ステップS41において、リンクekに障害の発生を想定しているが、これをノードnkおよびノードnkに接続される全てのリンクに障害が発生したと想定して経路情報を作成すればよい。また、実際に使用する代替経路表を作成する際も、ノードnkおよびノードnkに接続される全てのリンクに障害が発生したと想定した経路情報を作成すればよい。さらに、作成指示メッセージには、「Network Address」フィールド70の代わりに、ノードnkを一意に識別することが可能な情報を格納する。ノードnkを一意に識別することが可能な情報とは、例えば、ノードnkのIPアドレスである。このような、変更を行うことで、本願発明をノード障害に適応することが可能である。つまり、本発明は、ノードとリンクを含む通信ネットワークを構成するネットワークリソースに対して適用が可能である。   The first embodiment and the second embodiment cannot be implemented only independently. It can also be realized by combining them. In each embodiment, only the case where a failure occurs in the link has been described. However, the present invention can also be applied when a failure occurs in a node. In this case, an alternative route table corresponding to each node is created. In FIG. 4, the process is performed on the links included in the path extracted in step S21. When handling a node failure, instead of setting each link to “e1, e2,... Em” in step S22, each node included in the path is set to “n1, n2. Perform the process. That is, instead of targeting each link in the path, processing may be performed for each node in the path. In FIG. 6, it is assumed that a failure has occurred in the link ek in step S41, but route information is created assuming that a failure has occurred in the node nk and all the links connected to the node nk. do it. Further, when creating an alternative route table to be actually used, route information assuming that a failure has occurred in the node nk and all the links connected to the node nk may be created. Further, in the creation instruction message, information that can uniquely identify the node nk is stored instead of the “Network Address” field 70. The information that can uniquely identify the node nk is, for example, the IP address of the node nk. By making such changes, the present invention can be applied to node failures. That is, the present invention can be applied to network resources constituting a communication network including nodes and links.

また、代替経路表記憶部131は、通信ネットワークのトポロジーの変化に伴い、代替経路表1311〜131nが不要となった場合に、不要になった代替経路表1311〜131n、あるいは、不要になった代替経路表1311〜131n記録された代替経路情報を削除しても構わない。これにより、メモリ容量をより抑えることが可能となる。   Also, the alternative route table storage unit 131 becomes unnecessary or becomes unnecessary when the alternative route tables 1311 to 131n become unnecessary due to a change in the topology of the communication network. The alternative route information recorded in the alternative route tables 1311 to 131n may be deleted. As a result, the memory capacity can be further suppressed.

なお、本発明の通信ネットワークが備える各ネットワークノードは、実行するべき機能をハードウェアによっても実現可能であるし、ソフトウェアによっても実現可能である。ソフトウェアで実現される場合には、各ネットワークノードへ導入されるコンピュータプログラムは、例えばCD−R(Compact Disc Recordable)やHDD(Hard Disk Drive)のような情報記録媒体に記録することが可能である。コンピュータプログラムは、このような記録媒体を用いて、各ネットワークノードへの導入が可能である。   Note that each network node included in the communication network of the present invention can realize the function to be executed by hardware or software. When implemented by software, a computer program introduced into each network node can be recorded on an information recording medium such as a CD-R (Compact Disc Recordable) or an HDD (Hard Disk Drive). . The computer program can be introduced into each network node using such a recording medium.

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、本願発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更を行うことが可能である。   While the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

1 ノード
11 経路制御部
12 パケット転送部
13 代替経路表管理部
14 作成指示通信部
21〜2n ネットワークインターフェイス
31〜3n リンク
41 宛先
42 マスク長
43 次転送先
44 インターフェイス
51 宛先
52 マスク長
53 次転送先
54 インターフェイス
60 ルートノード
61−1〜5 リーフノード
62 パス
70 Network Address フィールド(作成指示メッセージ)
71 Network Subnet Mask フィールド(作成指示メッセージ)
72 Link State IDフィールド(Network LSA)
73 Network Subnet Maskフィールド(Network LSA)
111 トポロジー情報交換部
112 主経路計算部
113 代替経路表判定部
114 代替経路表計算部
115 接続リンク代替経路表判定部
121 ルーティング処理部
122 主経路表
131 代替経路表記憶部
132 経路表更新部
141 作成指示送信部
142 作成指示受信部
1311〜131n 代替経路表
1 node 11 route control unit 12 packet transfer unit 13 alternative route table management unit 14 creation instruction communication unit 21 to 2n network interface 31 to 3n link 41 destination 42 mask length 43 next transfer destination 44 interface 51 destination 52 mask length 53 next transfer destination 54 Interface 60 Root node 61-1 to 5 Leaf node 62 Path 70 Network Address field (creation instruction message)
71 Network Subnet Mask field (creation instruction message)
72 Link State ID field (Network LSA)
73 Network Subnet Mask field (Network LSA)
111 Topology Information Exchange Unit 112 Main Route Calculation Unit 113 Alternative Route Table Determination Unit 114 Alternative Route Table Calculation Unit 115 Connected Link Alternative Route Table Determination Unit 121 Routing Processing Unit 122 Main Route Table 131 Alternative Route Table Storage Unit 132 Route Table Update Unit 141 Creation instruction transmission unit 142 Creation instruction reception units 1311 to 131n Alternative route table

Claims (18)

複数のネットワークノードを具備する通信ネットワークであって、
前記複数のネットワークノードの各々は、
複数のインターフェイスと、
前記通信ネットワークにおける経路情報を記録した主経路表と、
前記主経路表に基づいて前記複数のインターフェイスから入力されるパケットを転送するルーティング処理部と、
前記通信ネットワークを構成するネットワークリソースに対応して設けられて、前記ネットワークリソースの障害時に前記主経路表に記録された前記経路情報のうちで更新されるべき経路情報の代替経路情報を記録した代替経路表を記憶する代替経路表記憶部と、
前記ネットワークリソースは、前記複数のネットワークノード、および前記複数のネットワークノードの間を接続するリンクを含み、前記ネットワークリソースのうちから選択する選択ネットワークリソースに障害が発生したときに、前記主経路表の前記経路情報の更新が必要であるか否かに基づいて、前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表を作成するか否かを決定する代替経路表判定部と、
前記代替経路表を作成すると決定された前記選択ネットワークリソースに対応する選択代替経路表に記録されるべき前記代替経路情報を計算する代替経路表計算部と、
前記障害を検知すると前記障害の発生した前記ネットワークリソースに対応する前記代替経路表に記録された前記代替経路情報を用いて前記主経路表の前記経路情報を更新する経路表更新部と
前記ネットワークにおける隣接ネットワークノードと前記通信ネットワークのトポロジー情報を送受信するトポロジー情報交換部と、
前記トポロジー情報に基づいて前記ネットワークの最短パスツリーを生成して、前記最短パスツリーに基づいて前記主経路表に記録された経路情報を更新する主経路計算部と
を備え
前記代替経路表判定部は、前記最短パスツリーに含まれるリーフノードのうちから任意の選択リーフノードを選択して、前記選択リーフノードまでのパスを前記最短パスツリーから抽出して、前記パスに含まれる前記ネットワークリソースのうちから前記選択ネットワークリソースを選択し、前記選択ネットワークリソースが前記代替経路表を作成するべき前記ネットワークリソースと決定すると、前記パスに存在する前記ネットワークリソースのうちで、前記選択ネットワークリソースより自身のネットワークノードに近い全ての前記ネットワークリソースに対して、前記代替経路表を作成すると決定する
通信ネットワーク。
A communication network comprising a plurality of network nodes,
Each of the plurality of network nodes is
Multiple interfaces,
A main route table recording route information in the communication network;
A routing processing unit that forwards packets input from the plurality of interfaces based on the main route table;
An alternative that is provided corresponding to a network resource that constitutes the communication network and that records alternative route information of the route information to be updated among the route information recorded in the main route table when the network resource fails An alternative route table storage unit for storing the route table;
The network resource includes the plurality of network nodes and links connecting the plurality of network nodes, and when a failure occurs in a selected network resource selected from the network resources, An alternative route table determination unit that determines whether to create the alternative route table corresponding to the selected network resource based on whether or not the route information needs to be updated;
An alternative route table calculation unit for calculating the alternative route information to be recorded in the selected alternative route table corresponding to the selected network resource determined to create the alternative route table;
A route table update unit that updates the route information of the main route table using the alternative route information recorded in the alternative route table corresponding to the network resource in which the failure has occurred when detecting the failure ;
A topology information exchange unit that transmits and receives topology information of the communication network with an adjacent network node in the network;
A main route calculation unit that generates a shortest path tree of the network based on the topology information and updates the route information recorded in the main route table based on the shortest path tree ;
The alternative route table determination unit selects an arbitrary selected leaf node from leaf nodes included in the shortest path tree, extracts a path to the selected leaf node from the shortest path tree, and is included in the path When the selected network resource is selected from the network resources, and the selected network resource is determined to be the network resource for which the alternative route table is to be created, the selected network resource among the network resources existing in the path A communication network that decides to create the alternative routing table for all the network resources closer to its own network node .
請求項1に記載の通信ネットワークであって、
前記代替経路表判定部は、前記主経路表から前記経路情報を取得して、前記選択ネットワークリソースに障害が発生したと想定した場合に前記主経路表へ記録されるべき障害時経路情報を算出して、前記障害時経路情報と前記経路情報とが異なるか否かに基づいて前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表を作成するか否かを決定する
通信ネットワーク。
The communication network according to claim 1,
The alternative route table determination unit obtains the route information from the main route table, and calculates failure time route information to be recorded in the main route table when it is assumed that a failure has occurred in the selected network resource. And determining whether or not to create the alternative route table corresponding to the selected network resource based on whether or not the failure time route information and the route information are different.
請求項2に記載の通信ネットワークであって、
前記障害時経路情報と前記経路情報とを比較して、前記障害時経路情報と前記経路情報とのそれぞれに含まれる同一の宛先ネットワークに対応する次転送先ネットワークノードが異なっている場合に、前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表を作成すると決定する
通信ネットワーク。
A communication network according to claim 2, wherein
When the failure path information and the path information are compared, and the next transfer destination network nodes corresponding to the same destination network included in the failure path information and the path information are different, A communication network that is determined to create the alternative routing table corresponding to a selected network resource.
請求項1乃至3のいずれかに記載の通信ネットワークであって、
前記代替経路表判定部は、前記選択ネットワークリソースが前記代替経路表を作成する必要がない前記ネットワークリソースと決定すると、前記パスに存在する前記ネットワークリソースのうちで、前記選択ネットワークリソースより前記選択リーフノードに近い全ての前記ネットワークリソースに対して、前記代替経路表を作成する必要がないと決定する
通信ネットワーク。
A communication network according to any one of claims 1 to 3 ,
When the alternative route table determination unit determines that the selected network resource is the network resource that does not need to create the alternative route table, among the network resources existing in the path, the alternative leaf table determines the selected leaf from the selected network resource. A communication network that determines that it is not necessary to create the alternative routing table for all the network resources close to a node.
請求項1乃至4のいずれかに記載の通信ネットワークであって、
前記代替経路表判定部は、前記複数のインターフェイスに接続された前記リンクのうちから前記選択ネットワークリソースを選択する
通信ネットワーク。
A communication network according to any one of claims 1 to 4 ,
The alternative route table determination unit is a communication network that selects the selected network resource from the links connected to the plurality of interfaces.
請求項に記載の通信ネットワークであって、
前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表の作成を指示する作成指示メッセージを送受信する作成指示通信部をさらに備え、
前記代替経路表判定部は、前記複数のネットワークノードのうちから、前記選択ネットワークリソースに障害が発生したと想定した場合に前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表を作成するべき計算指定ネットワークノードを特定し、
前記作成指示通信部は、前記計算指定ネットワークノードへ前記作成指示メッセージを送信する
通信ネットワーク。
A communication network according to claim 5 , wherein
A creation instruction communication unit that transmits and receives a creation instruction message that instructs creation of the alternative routing table corresponding to the selected network resource;
The alternative route table determination unit is configured to calculate the alternative route table corresponding to the selected network resource when it is assumed that a failure has occurred in the selected network resource among the plurality of network nodes. Identify
The creation instruction communication unit transmits the creation instruction message to the calculation designated network node.
請求項に記載の通信ネットワークであって、
前記作成指示通信部は、前記複数のネットワークノードから前記作成指示メッセージを受信して、
前記代替計算表計算部は、前記作成指示メッセージに格納された情報に基づいて前記代替経路表を作成するべき前記選択ネットワークリソースを特定して、前記選択ネットワークリソースに対応する代替経路表に記録されるべき前記代替経路情報を計算して、前記代替経路情報を前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表へ記録する
通信ネットワーク。
The communication network according to claim 6 ,
The creation instruction communication unit receives the creation instruction message from the plurality of network nodes,
The alternative calculation table calculation unit identifies the selected network resource for which the alternative route table should be created based on the information stored in the creation instruction message, and is recorded in the alternative route table corresponding to the selected network resource. A communication network that calculates the alternative route information to be recorded and records the alternative route information in the alternative route table corresponding to the selected network resource.
請求項6又は7に記載の通信ネットワークであって、
前記作成指示メッセージは、前記主経路表において、前記選択ネットワークリソースとして選択された前記リンクに対応する宛先ネットワークアドレスと、前記宛先ネットワークアドレスのサブネットマスクを記録しており、
前記代替経路表計算部は、前記宛先ネットワークアドレスと、前記宛先ネットワークアドレスのサブネットマスクに基づいて、前記選択ネットワークリソースとして選択された前記リンクを特定する
通信ネットワーク。
A communication network according to claim 6 or 7 ,
The creation instruction message records a destination network address corresponding to the link selected as the selected network resource in the main route table, and a subnet mask of the destination network address,
The alternative route table calculation unit is a communication network that identifies the link selected as the selected network resource based on the destination network address and a subnet mask of the destination network address.
請求項1乃至8のいずれかに記載の通信ネットワークを構成するネットワークノード。 A network node constituting the communication network according to claim 1 . 複数のネットワークノードを具備する通信ネットワークにおいて、
前記通信ネットワークにおける経路情報を記録するステップと、
前記主経路表に基づいて複数のインターフェイスから入力されるパケットを転送するステップと、
前記通信ネットワークを構成するネットワークリソースに対応して設けられて、前記ネットワークリソースの障害時に前記主経路表に記録された前記経路情報のうちで更新されるべき経路情報の代替経路情報を記録した代替経路表を記憶するステップと、
前記ネットワークリソースは、前記複数のネットワークノード、および前記複数のネットワークノードの間を接続するリンクを含み、前記ネットワークリソース選択する前記選択ネットワークリソースに障害が発生したときに、前記主経路表の前記経路情報の更新が必要であるか否かに基づいて、前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表を作成するか否かを決定するステップと、
前記代替経路表を作成すると決定された前記ネットワークリソースに対応する選択代替経路表に記録されるべき前記代替経路情報を計算するステップと、
前記障害を検知すると前記障害の発生した前記ネットワークリソースに対応する前記代替経路表に記録された前記代替経路情報を用いて前記主経路表の前記経路情報を更新するステップと
前記ネットワークにおける隣接ネットワークノードと前記通信ネットワークのトポロジー情報を送受信するステップと、
前記トポロジー情報に基づいて前記ネットワークの最短パスツリーを生成するステップと、
前記最短パスツリーに基づいて前記主経路表に記録された経路情報を更新するステップと
を備え
前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表を作成するか否かを決定するステップは、
前記最短パスツリーに含まれるリーフノードのうちから任意の選択リーフノードを選択するステップと、
前記選択リーフノードまでのパスを前記最短パスツリーから抽出するステップと、
前記パスに含まれる前記ネットワークリソースのうちから前記選択ネットワークリソースを選択するステップと、
前記選択ネットワークリソースが前記代替経路表を作成するべき前記ネットワークリソースと決定すると、前記パスに存在する前記ネットワークリソースのうちで、前記選択ネットワークリソースより自身のネットワークノードに近い全ての前記ネットワークリソースに対して、前記代替経路表を作成すると決定するステップ
を含む
通信経路制御方式。
In a communication network comprising a plurality of network nodes,
Recording route information in the communication network;
Forwarding packets input from a plurality of interfaces based on the main routing table;
An alternative that is provided corresponding to a network resource that constitutes the communication network and that records alternative route information of the route information to be updated among the route information recorded in the main route table when the network resource fails Storing a routing table;
The network resource includes the plurality of network nodes and a link connecting the plurality of network nodes, and when a failure occurs in the selected network resource for selecting the network resource, the route in the main route table Determining whether to create the alternative routing table corresponding to the selected network resource based on whether an update of information is necessary;
Calculating the alternative route information to be recorded in a selected alternative route table corresponding to the network resource determined to create the alternative route table;
Updating the route information in the main route table using the alternative route information recorded in the alternative route table corresponding to the network resource in which the failure has occurred when detecting the failure ;
Transmitting and receiving topology information of the communication network with an adjacent network node in the network;
Generating a shortest path tree of the network based on the topology information;
Updating the route information recorded in the main route table based on the shortest path tree ; and
Determining whether to create the alternative routing table corresponding to the selected network resource,
Selecting an arbitrary selected leaf node from among the leaf nodes included in the shortest path tree;
Extracting a path to the selected leaf node from the shortest path tree;
Selecting the selected network resource from the network resources included in the path;
When the selected network resource is determined as the network resource for which the alternative route table is to be created, among the network resources existing in the path, for all the network resources closer to the network node than the selected network resource Determining to create the alternative routing table
Communication path control method including
請求項10に記載の通信経路制御方式であって、
前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表を作成するか否かを決定するステップは、
前記経路情報を取得するステップと、
前記選択ネットワークリソースに障害が発生したと想定した場合に前記主経路表へ記録されるべき障害時経路情報を算出するステップと、
前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表を作成するか否かを前記障害時経路情報と前記経路情報とが異なるか否かに基づいて決定するステップと
を含む
通信経路制御方式。
The communication path control method according to claim 10 ,
Determining whether to create the alternative routing table corresponding to the selected network resource,
Obtaining the route information;
Calculating failure path information to be recorded in the main path table when it is assumed that a failure has occurred in the selected network resource;
Determining whether or not to create the alternative route table corresponding to the selected network resource based on whether or not the failure route information and the route information are different.
請求項11に記載の通信経路制御方式であって、
前記障害時経路情報と前記経路情報とが異なるか否かに基づいて決定するステップは、
前記障害時経路情報と前記経路情報とを比較するステップと、
前記障害時経路情報と前記経路情報とのそれぞれに含まれる同一の宛先ネットワークに対応する次転送先ネットワークノードが異なっている場合に、前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表を作成すると決定するステップと
を含む
通信経路制御方式。
The communication path control method according to claim 11 ,
The step of determining based on whether or not the failure path information and the path information are different,
Comparing the failure path information with the path information;
When the next transfer destination network node corresponding to the same destination network included in each of the route information at the time of failure and the route information is different, it is determined to create the alternative route table corresponding to the selected network resource A communication path control method including steps.
請求項10乃至12のいずれかに記載の通信経路制御方式であって、
前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表を作成するか否かを決定するステップは、
前記選択ネットワークリソースが前記代替経路表を作成する必要がない前記ネットワークリソースと決定すると、前記パスに存在する前記ネットワークリソースのうちで、前記選択ネットワークリソースより前記選択リーフノードに近い全ての前記ネットワークリソースに対して、前記代替経路表を作成する必要がないと決定するステップ
を含む
通信経路制御方式。
The communication path control method according to any one of claims 10 to 12 ,
Determining whether to create the alternative routing table corresponding to the selected network resource,
When the selected network resource is determined as the network resource that does not need to create the alternative routing table, all the network resources that are closer to the selected leaf node than the selected network resource among the network resources existing in the path In contrast, the communication path control method includes a step of determining that it is not necessary to create the alternative routing table.
請求項10乃至13のいずれかに記載の通信経路制御方式であって、
前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表を作成するか否かを決定するステップは、
前記複数のインターフェイスに接続された前記リンクのうちから前記選択ネットワークリソースを選択するステップ
を含む
通信経路制御方式。
A communication path control method according to any one of claims 10 to 13 ,
Determining whether to create the alternative routing table corresponding to the selected network resource,
A communication path control method including a step of selecting the selected network resource from the links connected to the plurality of interfaces.
請求項14に記載の通信経路制御方式であって、
前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表の作成を指示する作成指示メッセージを送受信するステップ
を更に備え、
前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表を作成するか否かを決定するステップは、
前記複数のネットワークノードのうちから、前記選択ネットワークリソースに障害が発生したと想定した場合に前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表を作成するべき計算指定ネットワークノードを特定するステップ
を含み、
前記作成指示メッセージを送受信するステップは、
前記計算指定ネットワークノードへ前記作成指示メッセージを送信するステップ
を含む
通信経路制御方式。
The communication path control method according to claim 14 ,
Further comprising transmitting and receiving a creation instruction message instructing creation of the alternative routing table corresponding to the selected network resource,
Determining whether to create the alternative routing table corresponding to the selected network resource,
Specifying a calculation-designated network node that should create the alternative routing table corresponding to the selected network resource when it is assumed that a failure has occurred in the selected network resource from the plurality of network nodes;
The step of transmitting and receiving the creation instruction message includes:
A communication path control method including a step of transmitting the creation instruction message to the calculation designated network node.
請求項15に記載の通信経路制御方式であって、
前記作成指示メッセージを送受信するステップは、
前記複数のネットワークノードから前記作成指示メッセージを受信するステップを含み、
前記代替経路情報を計算するステップは、
前記作成指示メッセージに格納された情報に基づいて前記代替経路表を作成するべき前記選択ネットワークリソースを特定するステップと、
前記選択ネットワークリソースに対応する代替経路表に記録されるべき前記代替経路情報を計算するステップと、
前記代替経路情報を前記選択ネットワークリソースに対応する前記代替経路表へ記録するステップと
を含む
通信経路制御方式。
The communication path control method according to claim 15 ,
The step of transmitting and receiving the creation instruction message includes:
Receiving the creation instruction message from the plurality of network nodes;
The step of calculating the alternative route information includes:
Identifying the selected network resource to create the alternate routing table based on information stored in the creation instruction message;
Calculating the alternative route information to be recorded in an alternative route table corresponding to the selected network resource;
Recording the alternative route information in the alternative route table corresponding to the selected network resource.
請求項16に記載の通信経路制御方式であって、
前記作成指示メッセージは、前記主経路表において、前記選択ネットワークリソースとして選択された前記リンクに対応する宛先ネットワークアドレスと、宛先ネットワークアドレスのサブネットマスクを記録しており、
前記代替経路表を作成するべき前記選択ネットワークリソースを特定するステップは、
宛先ネットワークアドレスと、宛先ネットワークアドレスのサブネットマスクに基づいて前記選択ネットワークリソースとして選択された前記選択リンクを特定するステップ
を含む
通信経路制御方式。
The communication path control method according to claim 16 ,
The creation instruction message records a destination network address corresponding to the link selected as the selected network resource in the main route table, and a subnet mask of the destination network address,
Identifying the selected network resource for which the alternative routing table should be created includes
A communication path control method including a step of identifying the selected link selected as the selected network resource based on a destination network address and a subnet mask of the destination network address.
請求項10乃至17のいずれかに記載の通信経路制御方式をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。 A computer program that causes a computer to execute the communication path control method according to claim 10 .
JP2009209848A 2009-09-10 2009-09-10 Communication network, network node, communication path control method, and communication path control program Expired - Fee Related JP5321908B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009209848A JP5321908B2 (en) 2009-09-10 2009-09-10 Communication network, network node, communication path control method, and communication path control program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009209848A JP5321908B2 (en) 2009-09-10 2009-09-10 Communication network, network node, communication path control method, and communication path control program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011061560A JP2011061560A (en) 2011-03-24
JP5321908B2 true JP5321908B2 (en) 2013-10-23

Family

ID=43948678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009209848A Expired - Fee Related JP5321908B2 (en) 2009-09-10 2009-09-10 Communication network, network node, communication path control method, and communication path control program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5321908B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI586124B (en) * 2013-04-26 2017-06-01 Nec Corp Communication node, communication system, packet processing method and program

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4389221B2 (en) * 2005-03-29 2009-12-24 日本電気株式会社 Network, router device, switching method used therefor, program therefor, and recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011061560A (en) 2011-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3732894B1 (en) Interior gateway protocol flood minimization
US7707307B2 (en) Method and apparatus for constructing a backup route in a data communications network
US7535828B2 (en) Algorithm for backup PE selection
EP2878100B1 (en) System, method and apparatus for signaling and responding to ero expansion failure in inter domain te lsp
US8456982B2 (en) System and method for fast network restoration
EP1851559B1 (en) Method and apparatus for constructing a repair path around a non-available component in a data communications network
US20180077051A1 (en) Reroute Detection in Segment Routing Data Plane
CN110535763B (en) A route backup method, device, server and readable storage medium
EP3861687A1 (en) System and method to recover from link or node failure in a network
JP5625121B2 (en) Prioritizing routing information updates
Teixeira et al. Managing routing disruptions in internet service provider networks
US7583589B2 (en) Computing repair path information
CN114827015B (en) Data forwarding method and virtualized cloud network architecture
WO2019212678A1 (en) Explicit backups and fast re-route mechanisms for preferred path routes in a network
JP2006279482A (en) Network device, router device, switching method used therefor, program thereof, and recording medium
JP5190047B2 (en) Detour route information creation device and detour route information creation method
WO2011124178A2 (en) Fault detection method, route node and system
JP5321908B2 (en) Communication network, network node, communication path control method, and communication path control program
Apostolopoulos Using multiple topologies for ip-only protection against network failures: A routing performance perspective
US7885179B1 (en) Method and apparatus for constructing a repair path around a non-available component in a data communications network
WO2016095827A1 (en) Route control for internet exchange point
JP2005159846A (en) Multicast transfer route setting method and apparatus
JP5597657B2 (en) Microloop prevention setting method, communication system, and microloop prevention device
JP5045551B2 (en) Route aggregation device and aggregation processing method
CN116389341B (en) Data keep-alive method and device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120806

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130423

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130605

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130620

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130703

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees