JP6774350B2 - Optical node system, ring network system, and disaster recovery method - Google Patents
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Description
本発明は、光ノードシステム、リング状ネットワークシステム、および、障害回復方法の技術に関する。 The present invention relates to an optical node system , a ring-shaped network system, and a technique for a failure recovery method.
長い伝送距離と、伝送時の信頼性向上というネットワークに求められる2つの指標は、互いにトレードオフである。
まず、「長い伝送距離」について説明する。送信機から電気信号や光信号の形で発信されたパケット信号は、伝搬距離に応じて減衰するため、伝達距離には物理的な限界がある。伝達距離の目安として、光ファイバ線路では、数10km程度までは無中継の光伝送方式で到達可能である。つまり、数100kmの地点間で信号を伝送したい場合、その中継地点である光ノード装置を数10kmごとに設けて減衰した信号を増幅する必要がある。
The two indicators required for a network, long transmission distance and improved reliability during transmission, are trade-offs with each other.
First, the "long transmission distance" will be described. A packet signal transmitted from a transmitter in the form of an electric signal or an optical signal is attenuated according to a propagation distance, so that the transmission distance has a physical limit. As a guideline for the transmission distance, an optical fiber line can reach up to several tens of kilometers by a non-relay optical transmission method. That is, when it is desired to transmit a signal between points of several hundred kilometers, it is necessary to provide an optical node device as a relay point every several tens of kilometers to amplify the attenuated signal.
次に、「伝送時の信頼性向上」について説明する。中継地点の光ノード装置を直列につないだネットワーク構成では、そのどこかで装置障害が発生した場合、直列の経路全体が不通になってしまう。つまり、個々のノードの障害確率が低くても、ノード数が増えるほど経路全体の信頼性が低くなってしまう。 Next, "improvement of reliability during transmission" will be described. In a network configuration in which optical node devices at relay points are connected in series, if a device failure occurs somewhere, the entire route in series will be interrupted. That is, even if the failure probability of each node is low, the reliability of the entire route becomes low as the number of nodes increases.
そこで、直列の経路をリング状に接続したネットワークを構成し、片方向の経路の障害時には逆周りの経路を利用するような冗長化構成を採用することで、障害が発生したノードを迂回することができる。
図8は、リング状のネットワークシステムである。このネットワークシステムでは、地理的に離れた複数の拠点群(拠点A,B,C)が、光ファイバなどの伝送媒体で拠点同士を繋ぐ線路a,b,cでリング状に接続されている。拠点間の通信経路には、右系(時計回り)、左系(反時計回り)という2系統が用意されており、片方の経路上で障害が発生した場合には、もう一方の経路を冗長経路として用いることで、信頼性を確保する。つまり、各線路a,b,cには2系統分の通信が収容される。
Therefore, by constructing a network in which series routes are connected in a ring shape and adopting a redundant configuration that uses the reverse route in the event of a one-way route failure, the failed node can be bypassed. Can be done.
FIG. 8 is a ring-shaped network system. In this network system, a plurality of geographically separated base groups (bases A, B, and C) are connected in a ring shape by lines a, b, and c that connect the bases with a transmission medium such as an optical fiber. There are two communication paths between bases, right system (clockwise) and left system (counterclockwise), and if a failure occurs on one route, the other route is redundant. By using it as a route, reliability is ensured. That is, each line a, b, c accommodates communication for two systems.
図9は、図8のネットワークシステムの各拠点に配備された光ノード装置の詳細を示す構成図である。図8の拠点Aに配備されるノードAと、拠点Bに配備されるノードBと、拠点Cに配備されるノードCとは、それぞれMPLS−TP(非特許文献1)のスイッチノードなどの光ノード装置(非特許文献2の図3、PTNノードなどがそれに該当する)である。
各光ノード装置は、複数の光I/F部(第1IF11、第2IF12、第3IF13)と、それらの光I/F部間の通信を中継するためのパケット処理部10とを有している。
FIG. 9 is a configuration diagram showing details of optical node devices deployed at each base of the network system of FIG. The node A deployed at the base A in FIG. 8, the node B deployed at the base B, and the node C deployed at the base C are light such as a switch node of MPLS-TP (Non-Patent Document 1), respectively. It is a node device (FIG. 3, PTN node of Non-Patent Document 2 corresponds to this).
Each optical node device has a plurality of optical I / F units (first IF11, second IF12, third IF13), and a
パケット処理部10は、電気信号として構成されるパケットを処理する。
光I/F部は、パケット処理部10から受け取った電気信号のパケットを光信号に変換して外部に送信器(TX)で送信する。また、光I/F部は、外部から受信器(RX)で受信した光信号を電気信号に変換してパケット処理部10に通知する。光I/F部は、TXとRXとの組み合わせをセットでモジュール化され、SFP(Small Form-factor Pluggable)などの共通規格(SFF-8431,非特許文献3)に沿って実装される。
なお、電気的な動作を行う光ノード装置(光I/F部、パケット処理部10)は、光に対する受動的な動作しかしない光ファイバ線路に比べて一般に障害率が高くなる。本稿では光ファイバ線路等の部品の障害率は充分低いものとする。
The
The optical I / F unit converts an electric signal packet received from the
An optical node device (optical I / F unit, packet processing unit 10) that performs electrical operation generally has a higher failure rate than an optical fiber line that only operates passively with respect to light. In this paper, it is assumed that the failure rate of parts such as optical fiber lines is sufficiently low.
ここで、リング状のネットワークシステムによる冗長化構成であっても、2箇所以上の同時障害には対応できない。そこで、リング状のネットワークという経路全体での冗長化に加え、装置単位でも冗長化も行う形態が用いられる。つまり、経路を構成する個々の光ノード装置1台に対して、1台の光バイパス装置を追加して迂回路を形成する(非特許文献4)。
なお、リング状のネットワークシステムでは、ユーザパケットだけでなく、MPLS−TP OAM(Operations, Administration, and Maintenance)として非特許文献5などで規定される故障検知用のS(Section)−OAMパケットやP(Path)−OAMパケットが混入される。
また、非特許文献6,7に規定されるように、OAMのパケットは、イーサネット(登録商標)でもカプセル化される。
Here, even in a redundant configuration using a ring-shaped network system, it is not possible to deal with simultaneous failures at two or more locations. Therefore, in addition to making the entire route redundant, which is a ring-shaped network, a form is used in which redundancy is also performed for each device. That is, one optical bypass device is added to each optical node device constituting the path to form a detour (Non-Patent Document 4).
In the ring-shaped network system, not only the user packet but also the S (Section) -OAM packet and P for fault detection specified in Non-Patent Document 5 and the like as MPLS-TP OAM (Operations, Administration, and Maintenance). (Path) -OAM packets are mixed.
Also, as defined in Non-Patent Documents 6 and 7, OAM packets are also encapsulated in Ethernet®.
図10は、光ノード装置と光バイパス装置を組み合わせた構成である。線路a〜cと、光ノード装置(ノードA〜C)との間に、光バイパス装置として光バイパススイッチ11SS,12SSを配備する。
光ノード装置が「正常時」には、光バイパス装置は上位側ポートと下位側ポートを相互に光レベルで導通させることで、線路a〜cと、光ノード装置とを接続させる。この光バイパス装置は受動的な動作のみを行う光部品であり、障害率は光ファイバ線路同様低いものとする。
FIG. 10 shows a configuration in which an optical node device and an optical bypass device are combined. Optical bypass switches 11SS and 12SS are provided as optical bypass devices between the lines a to c and the optical node devices (nodes A to C).
When the optical node device is "normal", the optical bypass device connects the lines a to c with the optical node device by conducting the upper port and the lower port with each other at an optical level. This optical bypass device is an optical component that performs only passive operation, and the failure rate is as low as that of an optical fiber line.
装置障害や停電による電源断などで各光ノード装置は自身の異常を検知すると、自身に接続されている2つの光バイパス装置を「異常時」モードに切り替える。このモードでは、光バイパス装置は上位側ポート、下位側ポートが内部で折り返しされた状態とすることで、障害発生時の光ノード装置に信号が混入しないようにする。
例えば、ノードAが異常時であるときには、線路aからノードAに向かう右系パケット(破線矢印)は、その直前の光バイパススイッチ12SSにより、ノードAには流さずに、対向の線路cに流すように迂回させる。つまり、光バイパススイッチ12SSは、第2IF12の受信器(RX)に向かう信号を第1IF11の送信器(TX)が送信する信号線へと迂回させる。
同様に、ノードAが異常時であるときには、線路cからノードAに向かう左系パケット(実線矢印)は、その直前の光バイパススイッチ11SSにより、ノードAには流さずに、対向の線路cに流すように迂回させる。つまり、光バイパススイッチ11SSは、第1IF11の受信器(RX)に向かう信号を第2IF12の送信器(TX)が送信する信号線へと迂回させる。
When each optical node device detects its own abnormality due to a device failure or power failure due to a power failure, the two optical bypass devices connected to it are switched to the "abnormality" mode. In this mode, the optical bypass device keeps the upper port and the lower port folded inside to prevent signals from being mixed into the optical node device when a failure occurs.
For example, when the node A is abnormal, the right packet (broken arrow) from the line a to the node A is not sent to the node A but is sent to the opposite line c by the optical bypass switch 12SS immediately before the node A. Bypass. That is, the optical bypass switch 12SS diverts the signal directed to the receiver (RX) of the second IF12 to the signal line transmitted by the transmitter (TX) of the first IF11.
Similarly, when node A is abnormal, the left packet (solid arrow) from line c to node A is not sent to node A by the optical bypass switch 11SS immediately before it, but to the opposite line c. Detour to let it flow. That is, the optical bypass switch 11SS diverts the signal directed to the receiver (RX) of the
なお、前記したトレードオフの関係により、光ノード装置が中継しない伝送距離には限界がある。よって、光ノード装置間の各線路の距離は、光バイパス装置により複数の線路が連結された場合も考慮して、伝送距離の限界値よりも短く(余裕を持たせて)おくことが望ましい。
このように、各光ノード装置を光バイパス装置で個別に冗長化しておくことで、3箇所以上の光ノード装置に障害が同時発生した場合でも、各障害箇所で光バイパス装置により個別に復旧(バイパス化)が可能となり、信頼性が向上する。
Due to the trade-off relationship described above, there is a limit to the transmission distance that the optical node device does not relay. Therefore, it is desirable that the distance of each line between the optical node devices is shorter (with a margin) than the limit value of the transmission distance in consideration of the case where a plurality of lines are connected by the optical bypass device.
In this way, by making each optical node device redundant individually by the optical bypass device, even if a failure occurs in three or more optical node devices at the same time, the optical bypass device recovers individually at each failure location ( Bypassing) is possible, and reliability is improved.
図10で例示したような光バイパス装置と光ノード装置とを別装置として組み合わせて使用する構成は、光バイパス装置と光ノード装置とを接続する信号線や、光バイパス装置への電源供給線などのネットワーク構成が増えてしまう。
例えば、図10の光バイパス装置は、同じ光ノード装置に収容される2つの光I/F部にまたがって接続されており、接続先の送信器(TX)側の光I/F部と、受信器(RX)側の光I/F部とが別々である。このような2つの光I/F部にまたがる接続構成は、2つの光I/F部(ポート)間の距離がSFP+の規格から外れてしまうこともある。
The configuration in which the optical bypass device and the optical node device as illustrated in FIG. 10 are used in combination as separate devices includes a signal line connecting the optical bypass device and the optical node device, a power supply line to the optical bypass device, and the like. Network configuration will increase.
For example, the optical bypass device of FIG. 10 is connected across two optical I / F units housed in the same optical node device, and is connected to the optical I / F unit on the transmitter (TX) side of the connection destination. The optical I / F section on the receiver (RX) side is separate. In such a connection configuration that spans the two optical I / F units, the distance between the two optical I / F units (ports) may deviate from the SFP + standard.
そこで、本発明は、長い伝送距離を実現するネットワークに対して、伝送時の高信頼性を少ない負担で実現することを、主な課題とする。 Therefore, the main subject of the present invention is to realize high reliability at the time of transmission with a small burden for a network that realizes a long transmission distance.
前記課題を解決するために、本発明の光ノードシステムは、以下の特徴を有する。
本発明は、光ファイバを接続する光I/F部を複数個装着可能である光ノード装置を備える光ノードシステムであって、
前記光ノード装置が、装着可能な前記光I/F部として、第1光I/F部または第2光I/F部を受け付けるパケット処理部を備えており、
前記光ノードシステムは、前記光ノード装置に前記第2光I/F部を装着する際は、その光ノード装置の外部でバイパス路を形成する光バイパス装置を備え、
前記第1光I/F部が、
受信用の前記光ファイバを接続する受信器と、
送信用の前記光ファイバを接続する送信器と、
前記光ファイバから前記受信器に入力する受信用信号線と、前記送信器から前記光ファイバに向けて出力する送信用信号線とにまたがって構成される光バイパス機構とを有しており、
前記第2光I/F部が、
受信用の前記光ファイバを接続する受信器と、
送信用の前記光ファイバを接続する送信器とを有しており、
前記パケット処理部が、
前記第1光I/F部が装着されたときには、前記第1光I/F部内の光バイパス機構に対して、正常時には前記受信用信号線を前記受信器に導通させるとともに前記送信用信号線を前記送信器に導通させ、異常時には前記受信用信号線から前記送信用信号線に信号を折り返すようにバイパス路を形成させ、
前記第2光I/F部が装着されたときには、異常時には受信用の前記光ファイバから送信用の前記光ファイバにバイパスするように前記光バイパス装置にバイパス路を形成させることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the optical node system of the present invention has the following features.
The present invention is an optical node system for an optical node equipment is a plurality mountable optical I / F unit for connecting optical fibers,
The optical node device includes a packet processing unit that receives a first optical I / F unit or a second optical I / F unit as the wearable optical I / F unit.
The optical node system includes an optical bypass device that forms a bypass path outside the optical node device when the second optical I / F unit is mounted on the optical node device.
The first optical I / F section
A receiver that connects the optical fiber for reception and
A transmitter for connecting the optical fiber for transmission and
It has an optical bypass mechanism configured to straddle a reception signal line input from the optical fiber to the receiver and a transmission signal line output from the transmitter toward the optical fiber.
The second light I / F section
A receiver that connects the optical fiber for reception and
It has a transmitter for connecting the optical fiber for transmission, and has a transmitter.
The packet processing unit
When the first optical I / F unit is attached, the reception signal line is normally conducted to the receiver and the transmission signal line is conducted to the optical bypass mechanism in the first optical I / F unit. Is conducted to the transmitter, and in the event of an abnormality, a bypass path is formed so as to fold back a signal from the receiving signal line to the transmitting signal line.
When the second optical I / F unit is attached, the optical bypass device is characterized in that a bypass path is formed in the optical bypass device so as to bypass the optical fiber for reception to the optical fiber for transmission in the event of an abnormality.
これにより、光バイパス機構が迂回する回線が1つの光I/F部の内部に閉じているので、光ノード装置の物理的なレイアウトに影響されずに、自由に個々の光I/F部を着脱可能とすることができる。よって、長い伝送距離を実現するネットワークに対して、伝送時の高信頼性を少ない負担で実現することができる。
さらに、本発明は、前記パケット処理部が、コンフィグ設定に応じて内部の結線を変更可能なコンフィグ回路として構成されており、
前記コンフィグ回路と、光I/F部の着脱部とを備えるアクセラレータカードが前記光ノード装置に接続されており、
前記着脱部に前記第1光I/F部が装着された場合と、前記着脱部に前記第2光I/F部が装着された場合とで、それぞれ異なる前記コンフィグ設定に応じて前記バイパス路を形成するための内部の結線を変更することを特徴とする。
As a result, the line bypassed by the optical bypass mechanism is closed inside one optical I / F section, so that the individual optical I / F sections can be freely used without being affected by the physical layout of the optical node device. It can be made removable. Therefore, for a network that realizes a long transmission distance, high reliability at the time of transmission can be realized with a small burden.
Further, in the present invention, the packet processing unit is configured as a config circuit capable of changing the internal wiring according to the config setting.
An accelerator card including the config circuit and the attachment / detachment portion of the optical I / F unit is connected to the optical node device.
The bypass path according to the config setting different between the case where the first optical I / F portion is attached to the detachable portion and the case where the second optical I / F portion is attached to the detachable portion. It is characterized by changing the internal wiring for forming the.
本発明は、前記光ノード装置が、さらに、正常時および異常時における前記光バイパス機構を制御する制御部を備えており、
前記制御部が、複数個の前記第1光I/F部のうちの所定の第1光I/F部に障害が発生したときには、その所定の第1光I/F部内部の前記光バイパス機構に対して前記バイパス路を形成するように指示し、他方の前記第1光I/F部に対して、自身の障害発生を通知するためのパ
ケットを他装置に向けて送信させることを特徴とする。
In the present invention, the optical node device further includes a control unit that controls the optical bypass mechanism during normal and abnormal conditions.
When the control unit fails in a predetermined first optical I / F unit among the plurality of first optical I / F units, the optical bypass inside the predetermined first optical I / F unit is used. It is characterized in that the mechanism is instructed to form the bypass path, and the other first optical I / F unit is made to transmit a packet for notifying the occurrence of its own failure to another device. And.
これにより、光バイパス機構を有する第1光I/F部が単体で障害が発生したときでも、その第1光I/F部に限ってバイパス路を形成するので、冗長化による信頼性確保を得つつ、他の第1光I/F部に影響を与えずに済む。 As a result, even when the first optical I / F section having the optical bypass mechanism fails by itself, a bypass path is formed only in the first optical I / F section, so that reliability can be ensured by redundancy. While obtaining it, it is not necessary to affect other first optical I / F sections.
本発明は、前記制御部が、複数個の前記第1光I/F部間の通信を中継するための前記光ノード装置内部のパケット処理部に障害が発生したときには、自身の前記光ノード装置に装着された複数個の前記第1光I/F部それぞれに対して、前記第1光I/F部内部の前記光バイパス機構に前記バイパス路を形成するように指示することを特徴とする。 In the present invention, when the control unit fails in the packet processing unit inside the optical node device for relaying communication between a plurality of the first optical I / F units, the control unit owns the optical node device. It is characterized in that each of the plurality of first optical I / F portions mounted on the first optical I / F portion is instructed to form the bypass path in the optical bypass mechanism inside the first optical I / F portion. ..
これにより、光ノード装置の装置障害に対して、その光ノード装置の複数の第1光I/F部に対してまとめてバイパス路を形成することで、装置単位での冗長化を実現できる。 As a result, in response to a device failure of the optical node device, by forming a bypass path collectively for a plurality of first optical I / F units of the optical node device, redundancy can be realized for each device.
本発明は、前記の光ノードシステムの集合が、所定の前記光ノードシステムから別の前記光ノードシステムを通過して所定の前記光ノードシステムに戻るリング状の前記光ファイバのネットワークを形成しており、前記光ノードシステムの集合を構成する2つの前記光ノードシステム間の線路が互いに信号の送信方向が異なる2つの系統で冗長化されて接続され、
各前記第1光I/F部が、前記2つの系統のうちの1つの系統の光ファイバを接続する前記受信器と、その1つの系統の光ファイバを接続する前記送信器とを有していることを特徴とする。
The present invention forms a ring-shaped network of the optical fibers in which the set of the optical node systems passes from the predetermined optical node system through another optical node system and returns to the predetermined optical node system. The lines between the two optical node systems constituting the set of the optical node systems are redundantly connected by two systems having different signal transmission directions from each other.
Each of the first optical I / F units has the receiver for connecting the optical fiber of one of the two systems and the transmitter for connecting the optical fiber of the one system. It is characterized by being.
これにより、リング状ネットワークによるEnd-to-End経路での冗長化と、光ノード装置の第1光I/F部内の光バイパス機構による局所的な冗長化とを併用することで、複数箇所の同時障害などの困難なケースでも対処可能となる。 As a result, by using both the redundancy in the end-to-end path by the ring-shaped network and the local redundancy by the optical bypass mechanism in the first optical I / F part of the optical node device, it is possible to perform multiple locations. It will be possible to deal with difficult cases such as simultaneous failures.
本発明によれば、長い伝送距離を実現するネットワークに対して、伝送時の高信頼性を少ない負担で実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize high reliability at the time of transmission with a small burden on a network that realizes a long transmission distance.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明を適用したリング状ネットワークシステムである。図10のリング状ネットワークシステムと比較すると、図10では光ノード装置とは別装置として追加された光バイパス装置が、図1では光ノード装置の光I/F部の内部に追加された光バイパス機構(バイパススイッチ部11S,12S)に置き換わっている。
光バイパス機構は自身が収容される1つの光I/F部の内部で、迂回を行う。
第1IF11内のバイパススイッチ部11Sは、第1IF11の受信器(RX)に向かう信号を、第1IF11の送信器(TX)が送信する信号線へと迂回させる。
第2IF12内のバイパススイッチ部12Sは、第2IF12の受信器(RX)に向かう信号を、第2IF12の送信器(TX)が送信する信号線へと迂回させる。
FIG. 1 is a ring-shaped network system to which the present invention is applied. Compared with the ring-shaped network system of FIG. 10, the optical bypass device added as a device separate from the optical node device in FIG. 10 and the optical bypass added inside the optical I / F section of the optical node device in FIG. 1 It has been replaced by a mechanism (
The optical bypass mechanism bypasses inside one optical I / F section in which it is housed.
The
The
図2は、図9の光ノード装置の詳細を示す。一方、図1の光ノード装置の詳細は図3で後記する。
光ノード装置は、複数の光I/F部(第1IF11、第2IF12、第3IF13)と、パケット処理部10とを有する。
第1ポート制御回路11Cは、第1ポート11Pに装着された第1IF11を制御する。
第2ポート制御回路12Cは、第2ポート12Pに装着された第2IF12を制御する。
コントローラ19Cは、パケット処理部10の障害を検知して、光バイパス装置の迂回路を有効にする。
FIG. 2 shows the details of the optical node device of FIG. On the other hand, the details of the optical node device of FIG. 1 will be described later in FIG.
The optical node device has a plurality of optical I / F units (first IF11, second IF12, third IF13) and a
The first
The second
The
パケット処理部10は、ラベルスイッチ部20と、S−OAM除去部31,33と、S−OAM混入部32,34と、ラベル除去部41,43と、ラベル付与部42,44と、冗長経路選択部51と、冗長経路作成部52とを有する。
ラベルスイッチ部20は、受信パケットのラベルを識別し、ルーティングテーブルに規定された出力ポートへ転送する。そのため、ラベルスイッチ部20は、1入力2出力の分配部21,23,26,28と、2入力1出力の合流部22,24,25,27とを有する。
ここで、ラベルスイッチ部20の内部は、4つのポート(Port A,B,C,D)に区切られており、1つのポートには、1つの分配部と1つの合流部が対応する。
つまり、ラベルスイッチ部20は、分配部21と合流部22とを有するPort Dと、分配部23と合流部24とを有するPort Cと、合流部25と分配部26とを有するPort Bと、合流部27と分配部28とを有するPort Aとを有する。
The
The
Here, the inside of the
That is, the
なお、Port Aの合流部27は、1つの外部出力線(ラベル除去部43の入力線)と、2つの入力線(Port Aに対向するPort Dの分配部21の出力線(図示省略)、Port Aに対向するPort Cの分配部23の出力線)とに接続される。
また、Port Aの分配部28は、1つの外部入力線(ラベル付与部44の出力線)と、2つの出力線(Port Aに対向するPort Dの合流部22の入力線(図示省略)、Port Aに対向するPort Cの合流部24の入力線)とに接続される。
このように、あるポートは、対向する2つの別ポートと接続される。
The merging
Further, the
In this way, one port is connected to two opposite ports.
まず、光ノード装置が正常動作しているときのユーザパケットの転送処理を説明する。
ユーザパケットは、「送信ノード→中継ノード→宛先ノード」の経路に沿って伝達される。ここで、ユーザパケットには、ユーザごとにユニークなMPLS-TPラベルが割り当てられることで、複数のユーザ間で同じネットワークを共用しつつ、独立に宛先ノードまでの到達性を提供することができる。
第3IF13から入力されたユーザパケットは、冗長経路作成部52を介して左系のラベル付与部42と、右系のラベル付与部44にそれぞれ複製されて通知される。以下、右系に着目してユーザパケットの処理内容を説明するが、左系も同様である。ラベル付与部44は、通知されたユーザパケットに規定のMPLS-TPラベルを付与してから、ラベルスイッチ部20(分配部28)に通知する。
First, the transfer process of the user packet when the optical node device is operating normally will be described.
The user packet is transmitted along the route of "transmission node-> relay node-> destination node". Here, by assigning a unique MPLS-TP label to each user packet, it is possible to independently provide reachability to the destination node while sharing the same network among a plurality of users.
The user packet input from the third IF 13 is duplicated and notified to the left-based
ここで、ラベルスイッチ部20は、自身の光ノード装置がユーザパケットの経路上のどの装置であるかによって、ユーザパケットの転送先のポートを決定する。
(1)自身の光ノード装置が送信ノードであるときには、ラベルスイッチ部20は、右系のユーザパケットをPort C(第1IF11)へ、左系のユーザパケットをPort D(第2IF12)へ転送する。
(2)自身の光ノード装置が中継ノードであるときには、ラベルスイッチ部20は、右系のユーザパケットをPort D からPort C へ転送するように、左系のユーザパケットをPort C から Port Dへ転送する。
(3)自身の光ノード装置が宛先ノードであるときには、ラベルスイッチ部20は、右系のユーザパケットをPort A へ、左系のユーザパケットをPort B へ転送する。
Here, the
(1) When its own optical node device is a transmitting node, the
(2) When its own optical node device is a relay node, the
(3) When its own optical node device is the destination node, the
自身の光ノード装置が(1)送信ノードまたは(2)中継ノードとして、次ホップの光ノード装置に向けてユーザパケットを送信する場合を考える。このとき、ラベルスイッチ部20からのユーザパケットは、S−OAM混入部32,34を通過して、送信先の光I/F部(第1IF11、第2IF12)に通知される。光I/F部は、通知されたユーザパケットを宛先へと向かう次ホップの光ノード装置に向けて送信する。
Consider the case where the own optical node device transmits a user packet to the next hop optical node device as (1) transmitting node or (2) relay node. At this time, the user packet from the
自身の光ノード装置が(2)中継ノードまたは(3)宛先ノードとして、前ホップの光ノード装置からユーザパケットを受信する場合を考える。このとき、光I/F部からのユーザパケットは、S−OAM除去部31,33を通過して、ラベルスイッチ部20に通知される。(2)中継ノードの場合は、ラベルスイッチ部20は、通知されたユーザパケットを受信した光I/F部(第1IF11)とは別の光I/F部(第2IF12)に向けて送信する。(3)宛先ノードの場合は、ラベルスイッチ部20は、通知されたユーザパケットを宛先用の光I/F部(第3IF13)に向けて通知する。
Consider the case where the own optical node device receives a user packet from the previous hop optical node device as (2) relay node or (3) destination node. At this time, the user packet from the optical I / F unit passes through the S-
ラベルスイッチ部20から第3IF13へと向かうユーザパケットは、ラベル除去部41,43を通過するときに、ラベル付与部42,44に付与されたMPLS-TPラベルが除去される。
冗長経路選択部51は、ラベル除去部41,43を通過した左右両系統のユーザパケットをもとに、第3IF13に出力するユーザパケットを決定する。例えば、冗長経路選択部51は、両系のユーザパケットが正常に受信できた場合は右系のユーザパケットを出力し、片系統のユーザパケットだけが正常に受信できた場合はその正常なユーザパケットを出力する。
When the user packet heading from the
The redundant
以上、ユーザパケットの転送処理を説明した。なお、光ノード装置は、ユーザパケットだけでなく、障害通知などのMPLS−TP OAM機能を実現するための制御用パケット(S−OAMパケット、P−OAMパケット)も扱う。
S−OAM混入部32,34は、光I/F部から送信するユーザパケットに対して、その送信経路に一定の割合でS−OAMパケットを混入して送信させる。このS−OAMパケットには、自装置の障害状況を他装置に通知するための情報が含まれている。S−OAM除去部31,33は、混入されたS−OAMパケットを除去することで、S−OAMパケットがユーザパケットとして外部流出しないようにする。
S−OAMパケットを光ノード装置間で送受信することで、障害箇所の特定に役立てることができる。例えば、「ノードA→線路a→ノードB」の経路を通過するユーザパケットが不通であるときには、ノードAの障害、ノードBの障害、線路aの切断などが原因として考えられる。
The user packet forwarding process has been described above. The optical node device handles not only user packets but also control packets (S-OAM packets, P-OAM packets) for realizing MPLS-TP OAM functions such as failure notification.
The S-
By sending and receiving S-OAM packets between optical node devices, it is possible to help identify the location of a failure. For example, when the user packet passing through the route of "node A-> line a-> node B" is interrupted, it is considered that the cause is a failure of node A, a failure of node B, a disconnection of line a, or the like.
例えば、送信側のノードAが自身の障害発生を示すRDI信号のフラグを立てたS−OAMパケットをノードBに送信できたとすると、ユーザパケットの不通原因がノードAの障害であることがわかる。この場合、ノードA内の障害発生した光I/F部だけを光バイパス装置で迂回させればよい。 For example, if the transmitting node A can transmit an S-OAM packet flagged with an RDI signal indicating the occurrence of its own failure to the node B, it can be seen that the cause of the user packet interruption is the node A failure. In this case, only the failed optical I / F section in the node A may be bypassed by the optical bypass device.
または、受信側のノードBがS−OAMパケットの不着を起因とするRDI信号のフラグを立てたS−OAMパケットをノードAに送信できたとすると、ユーザパケットの不通原因がノードBの受信側光I/F部の障害であることがわかる。この場合、ノードB内の光I/F部だけを光バイパス装置で迂回させればよい。
つまり、S−OAMパケットを用いることで、光バイパス装置による迂回処理を起動させる箇所を最小化することができ、リングネットワークの障害対策の影響を小さくすることができる。
なお、P−OAMパケットもS−OAMパケットと同様のOAM機能用の制御パケットであり、その詳細は後記する。
Alternatively, if node B on the receiving side can send an S-OAM packet flagged with an RDI signal due to non-delivery of the S-OAM packet to node A, the cause of the user packet interruption is the receiving side light of node B. It turns out that it is an obstacle of the I / F part. In this case, only the optical I / F portion in the node B may be bypassed by the optical bypass device.
That is, by using the S-OAM packet, it is possible to minimize the location where the bypass processing by the optical bypass device is activated, and it is possible to reduce the influence of the ring network failure countermeasure.
The P-OAM packet is also a control packet for the OAM function similar to the S-OAM packet, and the details thereof will be described later.
次に、光ノード装置に障害が発生したときの各種制御信号の詳細を説明する。図示されている制御信号は、RDI(Remote Defect Indication)信号、LOC(Loss of Connection)信号、LOS(Loss of Signal)信号、ART信号、SA信号、SI1信号、SI2信号である。以下、障害発生の範囲を2つのケースに分けて説明する。
・ケース1(IF障害):特定の光I/F部だけに障害が発生しているが、他の光I/F部やパケット処理部10は正常である場合。ここでは、障害通知用に、SI1信号、SI2信号を用いる。
・ケース2(装置障害):停電等による光ノード装置の全体に障害が発生し、その光ノード装置そのものをバイパスする必要がある場合。ここでは、障害通知用に、SA信号を用いる。
Next, the details of various control signals when a failure occurs in the optical node device will be described. The control signals shown are an RDI (Remote Defect Indication) signal, a LOC (Loss of Connection) signal, a LOS (Loss of Signal) signal, an ART signal, an SA signal, an SI1 signal, and an SI2 signal. Hereinafter, the range of failure occurrence will be described by dividing it into two cases.
-Case 1 (IF failure): When a failure occurs only in a specific optical I / F section, but the other optical I / F section and the
-Case 2 (device failure): When a failure occurs in the entire optical node device due to a power failure or the like, and it is necessary to bypass the optical node device itself. Here, an SA signal is used for failure notification.
ケース1(IF障害)について、説明する。
第1ポート制御回路11Cは、接続先の第1ポート11Pの第1IF11からのLOS信号、または、第1IF11に接続されるS−OAM除去部33からS−OAMパケットが一定時間検知されないことを示すLOC信号を受信する。これにより、第1ポート11Pの受信処理に障害が発生したことを認識できる。
そして、障害を認識した第1ポート制御回路11Cは、RDI信号をS−OAM混入部34に送信する。S−OAM混入部34は、自身が混入するS−OAMパケットにRDI信号のフラグを立てることで、対向する光ノード装置側に障害を通知する。
以上は、第1ポート制御回路11Cと第1ポート11Pとの間での制御信号処理の詳細であるが、第2ポート制御回路12Cと第2ポート12Pとの間でも同様である。
Case 1 (IF failure) will be described.
The first
Then, the first
The above is the details of the control signal processing between the first
さらに、ケース1について、光バイパス装置を異常時の状態に切り換える必要がある。そのため、障害時の第1ポート制御回路11Cは、SI1信号を光バイパススイッチ11SSに送信する。同様に、障害時の第2ポート制御回路12Cは、SI2信号を光バイパススイッチ12SSに送信する。
これらのSI1信号、SI2信号の受信を契機に、光バイパス装置は正常時の導通状態から異常時の折り返し状態に変化する。換言すると、正常時にはSI1信号、SI2信号は送信されない。
さらに、SI1信号を送信した後は、光バイパス装置の折り返し処理により第1IF11にはユーザパケットは到着しなくなる。よって、第1ポート制御回路11Cは、SI1信号を第1IF11にも送信することで、第1IF11の電源断(Shutdown)を行う。
Further, in case 1, it is necessary to switch the optical bypass device to the state at the time of abnormality. Therefore, the first
Upon receiving these SI1 signal and SI2 signal, the optical bypass device changes from a normal conduction state to an abnormal return state. In other words, the SI1 signal and the SI2 signal are not transmitted under normal conditions.
Further, after the SI1 signal is transmitted, the user packet does not arrive at the first IF 11 due to the return processing of the optical bypass device. Therefore, the first
ケース2(装置障害)について、説明する。ある光ノード装置を起点ノード、中継ノード、または、終点ノードとするユーザパケットが、その光ノード装置の装置障害によって不通になるケースである。
コントローラ19Cは、パケット処理部10内の各処理部(とくに主要部であるラベルスイッチ部20)に障害が発生したとき、その旨をART信号などで検知する。または、コントローラ19Cは、パケット処理部10内の各処理部にウォッチドッグタイマを設定し、各処理部から定期的に状態を取得することで、ハングアップを検知してもよい。
Case 2 (device failure) will be described. This is a case where a user packet whose starting node, relay node, or ending node is a certain optical node device is interrupted due to a device failure of the optical node device.
When a failure occurs in each processing unit (particularly, the
そして、コントローラ19Cは、自身の光ノード装置そのものをユーザパケットの通過経路としないでバイパスさせるようにするための制御を行う。具体的には、コントローラ19Cは、2つの光バイパス装置(光バイパススイッチ11SS,12SS)にSA信号を送信することで、2つの光バイパス装置をともに「異常時の折り返し状態」に変更する。これにより、自身の光ノード装置が完全に除外されたリングネットワーク構造が形成されることで、他ノードへの障害波及を防止できる。例えば、「ノードA→ノードB→ノードC」の経路からノードBの装置障害により、「ノードA→(ノードBの光バイパス機構)→ノードC」の経路へと切り替わる。これにより、ノードBを起点ノードまたは終点ノードとしない通信が継続される。
なお、SA信号についても、SI1信号、SI2信号と同様に通知先の光I/F部に対して電源断(Shutdown)を促してもよい。
Then, the
As for the SA signal, as with the SI1 signal and the SI2 signal, the optical I / F unit of the notification destination may be prompted to shut down the power supply (Shutdown).
図3は、図1の本発明を適用したリング状ネットワークシステムを構成する光ノード装置の詳細である。以下、図2の光ノード装置との差分に着目して、説明する。
まず、ラベルスイッチ部20内の転送先のポートに変更がある。
(1)自身の光ノード装置が送信ノードであるときと、(3)自身の光ノード装置が宛先ノードであるときの転送先のポートは、図2と同じである。
(2)自身の光ノード装置が中継ノードであるときには、受信ポートと送信ポートが同じになるように変更する。例えば、ラベルスイッチ部20は、右系のユーザパケットをPort Cの分配部23からPort Cの合流部24へ転送し、左系のユーザパケットをPort Dの分配部21から Port Dの合流部22へ転送する。
FIG. 3 shows details of an optical node device constituting a ring-shaped network system to which the present invention of FIG. 1 is applied. Hereinafter, the description will be given focusing on the difference from the optical node device of FIG.
First, there is a change in the transfer destination port in the
The transfer destination port when (1) its own optical node device is the transmitting node and (3) its own optical node device is the destination node is the same as in FIG.
(2) When its own optical node device is a relay node, it is changed so that the receiving port and the transmitting port are the same. For example, the
次に、RDI信号をS−OAM混入部32,34に通知することで、RDI信号のフラグをS−OAMパケットに立てて送信する処理について、第1IF11側の受信エラーを第2IF12側にRDI信号として通知し、第2IF12側の受信エラーを第1IF11側にRDI信号として通知する。
つまり、図3では、第1ポート制御回路11Cが第1ポート11Pの障害を示すRDI信号を通知する先がS−OAM混入部34からS−OAM混入部32に変更される。同様に、第2ポート制御回路12Cが第2ポート12Pの障害を示すRDI信号を通知する先がS−OAM混入部32からS−OAM混入部34に変更される。
なお、RDI信号の送信元または送信先となる光ノード装置は、管理者の状態表示端末などを介してRDI信号が示す障害の内容(障害箇所や障害原因など)を通知することで、管理者に対して部品状態診断、交換などの保守作業を促してもよい。
Next, in the process of notifying the S-
That is, in FIG. 3, the destination where the first
The optical node device that is the source or destination of the RDI signal notifies the administrator of the details of the failure (failure location, failure cause, etc.) indicated by the RDI signal via the administrator's status display terminal or the like. May be encouraged for maintenance work such as component status diagnosis and replacement.
そして、ケース1(IF障害)でのSI1信号、SI2信号、および、ケース2(装置障害)でのSA信号は、図2で光ノード装置外部の光バイパス装置に通知される代わりに、図3では光ノード装置内部の光バイパス機構(障害発生した光I/F部側のバイパススイッチ部11S,12S)に通知される。
これにより、障害時の光I/F部は、内部の光バイパス機構の折り返し回路により、RXからTXへパケットを折り返すことで、パケット処理部10の内部にパケットが混入しないようにする。
Then, the SI1 signal and SI2 signal in case 1 (IF failure) and the SA signal in case 2 (device failure) are not notified to the optical bypass device outside the optical node device in FIG. 2, but in FIG. Then, the optical bypass mechanism inside the optical node device (
As a result, the optical I / F unit at the time of failure wraps the packet from RX to TX by the folding circuit of the internal optical bypass mechanism, so that the packet is not mixed inside the
図4は、図1のリング状ネットワークシステムのハードウェア構成図である。
各光ノード装置(ノードA,B,C)は、制御部であるCPU(Central Processing Unit)と、メモリ、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid state drive)などの記憶部とを備えた汎用コンピュータとして構成される。
光ノード装置には、アクセラレータカードがPCI Expressなどのバス規格で接続される。このアクセラレータカードは、SFP+などの光I/F部(第1IF11、第2IF12)を2か所以上装着可能である。この光I/F部のモジュール化により、異なる光信号規格(例えば、波長や変調方式が異なる)のサポートをモジュールごとの交換によって実現でき、また共通規格に沿った生産によりモジュール製作のコストを下げる効果が得られる。
FIG. 4 is a hardware configuration diagram of the ring-shaped network system of FIG.
Each optical node device (nodes A, B, C) is a general-purpose device including a CPU (Central Processing Unit) which is a control unit and a storage unit such as a memory, an HDD (Hard Disk Drive), and an SSD (Solid state drive). Configured as a computer.
An accelerator card is connected to the optical node device by a bus standard such as PCI Express. This accelerator card can be equipped with two or more optical I / F units (first IF11, second IF12) such as SFP +. By modularizing the optical I / F section, support for different optical signal standards (for example, different wavelengths and modulation methods) can be realized by exchanging each module, and production according to the common standard reduces the cost of module production. The effect is obtained.
さらに、アクセラレータカードは、FPGA(Field Programmable Gate Array)などにより実装されるコンフィグ回路18を導入できる。FPGAのコンフィグ回路18には、CRAM(Configuration RAM)が内蔵されており、CRAMの値の列(バイナリ列)がFPGA内に構成される論理回路の属性、その配線構造を記述している。
なお、FPGAによるコンフィグ回路18は、あくまで実装の一例であり、HDL(Hardware Description Language)で論理回路を記述してもよいし、バイナリ列をマスクROM(書き換え不能な記憶素子)として基盤に書き込まれたものを使用してもよい。
Further, the accelerator card can introduce a
The FPGA-based
図5は、図4のアクセラレータカード上の回路構成である。このアクセラレータカードは、図3の光ノード装置のパケット処理部10をコンフィグ回路18(FPGAに対する回路コンフィグレーション)として仮想的に構成したものである。これにより、コンフィグ設定の変更のみで内部の結線変更を実現できる。
図5では、図3の構成に加えて、P−OAM除去部61,63と、P−OAM混入部62,64と、イーサ化解除部71,73と、イーサ化設定部72,74とを有している。なお、図5では、イーサネット規格の通信を行うためのプロトコル処理部(PHY層、MAC層)の処理部は図示省略したが、光I/F部とS−OAM処理部(S−OAM除去部31,33、S−OAM混入部32,34)との間に実装される。
さらに、図5では、図3の第3IF13の代わりに、バス規格で接続されたホストコンピュータのネットワークインタフェース(PC出力、PC入力)として認識させる構成である。
FIG. 5 shows a circuit configuration on the accelerator card of FIG. This accelerator card is a virtual configuration of the
In FIG. 5, in addition to the configuration of FIG. 3, P-
Further, in FIG. 5, instead of the third IF13 in FIG. 3, the configuration is such that the network interface (PC output, PC input) of the host computer connected by the bus standard is recognized.
前記したS−OAMパケットは、隣接する2つの光ノード装置間で送受信される。一方、P−OAMパケットは、ユーザパケットと同様に、(1)送信ノード→(2)中継ノード→(3)宛先ノードのEnd-to-End経路を流れる。これにより、経路上のデータパスのどこに異常が発生しているかを検知することができる。
P−OAMパケットには、ユーザパケットと同様に、ユーザごとのラベルが付与される。P−OAMパケットは、(1)送信ノードのP−OAM混入部62,64が経路に混入して送信を開始し、(2)中継ノードはそのまま転送し、(3)宛先ノードのP−OAM除去部61,63によって除去される。
The S-OAM packet described above is transmitted and received between two adjacent optical node devices. On the other hand, the P-OAM packet flows through the end-to-end route of (1) transmission node → (2) relay node → (3) destination node, similarly to the user packet. As a result, it is possible to detect where in the data path on the route the abnormality has occurred.
Similar to the user packet, the P-OAM packet is given a label for each user. The P-OAM packet is (1) mixed with the P-
P−OAM除去部61,63は、P−OAMパケットが一定時間検知されない状態(LOC:Loss of Connection)を判定し、その結果を用いて自動的に冗長経路の選択を行う。
ここで、P−OAM除去部61,63およびP−OAM混入部62,64は、ラベルスイッチ部20よりもPCの内側(光I/F部とは逆側)に位置する。そのため、ラベルを付与されたユーザパケットおよびP−OAMパケットはともにイーサ化設定部72,74によってカプセリングされてネットワーク内を流れる。その後、宛先のイーサ化解除部71,73によってデカプセリングされる。
The P-
Here, the P-
これにより、P−OAMパケットの不通を検知した光ノード装置は、「End-to-Endのパスの同通状態が正常である経路」に切り替えることで、ユーザパケットの障害によるパケットロスを防ぐことができる。
また、コンフィグ回路18も、光I/F部と同様に、図5のアクセラレータカード上で着脱可能な部品として構成される。
例えば、光バイパス機構を持たない図2の光I/F部が装着されたときには、コンフィグ回路18も図2のパケット処理部10などの各処理部として動作するようにする。これにより、光バイパス機構を光ノード装置の内部に持たない従来の構成としても、光ノード装置を動作させることができる。
一方、光バイパス機構を持つ図3の光I/F部が装着されたときには、コンフィグ回路18も図3のパケット処理部10などの各処理部として動作するようにすればよい。つまり、同じ光ノード装置でも、着脱可能な部品によって、旧動作(光ノード装置の外部バイパス)も新動作(光ノード装置の内部バイパス)も実行できる。
As a result, the optical node device that detects the interruption of the P-OAM packet can prevent packet loss due to a user packet failure by switching to the "path where the end-to-end path common state is normal". Can be done.
Further, the
For example, when the optical I / F unit of FIG. 2 having no optical bypass mechanism is attached, the
On the other hand, when the optical I / F unit of FIG. 3 having an optical bypass mechanism is attached, the
図6は、P−OAMパケットに関する処理を示すフローチャートである。
まず、P−OAM除去部63が右系のLOC信号を発生させたときには(S101,Yes)、P−OAM混入部64は混入する右系のP−OAMパケットにRDI信号を含めるRDIモードに変更する(S111)。
次に、P−OAM除去部63が左系のLOC信号を発生させたときには(S112,Yes)、P−OAM混入部62は混入する左系のP−OAMパケットにRDI信号を含めるRDIモードに変更する(S113)。
一方、S112でNoなら、冗長経路選択部51は、左系の経路を選択するように変更する(S114)。
FIG. 6 is a flowchart showing processing related to the P-OAM packet.
First, when the P-
Next, when the P-
On the other hand, if No in S112, the redundant
S101でNoであるとき、P−OAM除去部63が左系のLOC信号を発生させたときには(S102,Yes)、P−OAM混入部62は混入する左系のP−OAMパケットにRDI信号を含めるRDIモードに変更する(S103)。
そして、冗長経路選択部51は、右系の経路を選択するように変更する(S104)。
When No in S101, when the P-
Then, the redundant
以上説明したように、図3,図5の光ノード装置の内部バイパスにより、光ノード装置に対して、手軽に冗長化機構を追加することができた。ここで、図3,図5の光ノード装置の内部バイパスの機構を想到することが困難である理由を補足する。 As described above, the internal bypass of the optical node device of FIGS. 3 and 5 made it possible to easily add a redundancy mechanism to the optical node device. Here, the reason why it is difficult to conceive the internal bypass mechanism of the optical node device of FIGS. 3 and 5 is supplemented.
以下、図7を参照して、本実施形態の光I/F部の特徴を説明する。
イーサネットなどの広く用いられる通信規格では、通信路が双方向で同じ経路を通ることを前提に設計されている。例えばノードAとノードBとの間でTCP(Transmission Control Protocol)のハンドシェイクなどの「呼びかけ(SYN)->応答(ACK)」が含まれる通信を行う場合を考える。
ノードAとノードBとの間の通信路が2系統(左系、右系)存在し、その片方がSTP(Spanning Tree Protocol)などにより仮想的に切断されていたとする。そのため、切断されていないもう片方での通信を行う必要がある。
Hereinafter, the features of the optical I / F section of the present embodiment will be described with reference to FIG. 7.
Widely used communication standards such as Ethernet are designed on the assumption that the communication path will pass through the same path in both directions. For example, consider a case where communication including a "call (SYN)-> response (ACK)" such as a TCP (Transmission Control Protocol) handshake is performed between node A and node B.
It is assumed that there are two communication paths (left system and right system) between node A and node B, and one of them is virtually disconnected by STP (Spanning Tree Protocol) or the like. Therefore, it is necessary to communicate with the other side that is not disconnected.
もし、図7(a)のように、左系から受信した呼びかけ(SYN)に対して、同じ左系から応答(ACK)を返すようにすると、左系の切断によって応答(ACK)を返せなくなってしまう。
一方、図7(b)のように、左系から受信した呼びかけ(SYN)に対して、右系から応答(ACK)を返すようにすれば、左系の切断でも応答(ACK)を返せる。
つまり、図7(a)のような1つの光I/F部を1つの系統専用にする実装は、単体で使用するとデメリットとなる。一方、図3の(本実施形態の)光ノード装置の光バイパス機構と組み合わせ、かつ、MPLS−TPなどにより片系ずつ独立に、明示的に経路を決めてパス設定することで、冗長化による障害対策効果を発揮する。
If, as shown in FIG. 7A, a response (ACK) is returned from the same left system to the call (SYN) received from the left system, the response (ACK) cannot be returned due to the disconnection of the left system. Will end up.
On the other hand, as shown in FIG. 7B, if the response (ACK) is returned from the right system in response to the call (SYN) received from the left system, the response (ACK) can be returned even if the left system is disconnected.
That is, the implementation in which one optical I / F unit is dedicated to one system as shown in FIG. 7A has a disadvantage when used alone. On the other hand, in combination with the optical bypass mechanism of the optical node device (of the present embodiment) of FIG. 3, and by explicitly determining the route and setting the path for each system independently by MPLS-TP or the like, redundancy is achieved. Demonstrates the effect of measures against obstacles.
以上説明した本実施形態では、光バイパス機構を光ノード装置と組み合わせて用いることで、ネットワークに参加する光ノード装置が参加するノードが増えてもシステム全体の信頼性は低下せずに済む。
さらに、光バイパス機構としてのバイパススイッチ部11S,12Sを、光I/F部に内蔵して送信器(TX)や受信器(RX)と一体化することで、別途配線や電源供給を行う必要がなくなる。
また、光バイパス機構が迂回する回線が1つの光I/F部の内部に閉じているので(複数の光I/F部にまたがらないので)、個々の光I/F部をSFP+規格に沿って実行することができる。よって、光ノード装置の物理的なレイアウトに影響されずに、自由に個々の光I/F部を着脱可能とすることができる。
In the present embodiment described above, by using the optical bypass mechanism in combination with the optical node device, the reliability of the entire system does not deteriorate even if the number of nodes in which the optical node devices participating in the network increases.
Furthermore, it is necessary to separately wire and supply power by incorporating the
Also, since the line bypassed by the optical bypass mechanism is closed inside one optical I / F section (because it does not span multiple optical I / F sections), each optical I / F section is made into an SFP + standard. Can be run along. Therefore, the individual optical I / F units can be freely attached and detached without being affected by the physical layout of the optical node device.
10 パケット処理部
11 第1IF
11C 第1ポート制御回路(制御部)
11S バイパススイッチ部
11SS 光バイパススイッチ
12 第2IF
12C 第2ポート制御回路(制御部)
12S バイパススイッチ部
12SS 光バイパススイッチ
13 第3IF
19C コントローラ(制御部)
18 コンフィグ回路
20 ラベルスイッチ部
21,23,26,28 分配部
22,24,25,27 合流部
31,33 S−OAM除去部
32,34 S−OAM混入部
41,43 ラベル除去部
42,44 ラベル付与部
51 冗長経路選択部
52 冗長経路作成部
61,63 P−OAM除去部
62,64 P−OAM混入部
71,73 イーサ化解除部
72,74 イーサ化設定部
10
11C 1st port control circuit (control unit)
11S Bypass Switch 11SS
12C 2nd port control circuit (control unit)
12S Bypass Switch 12SS
19C controller (control unit)
18
Claims (6)
前記光ノード装置は、装着可能な前記光I/F部として、第1光I/F部または第2光I/F部を受け付けるパケット処理部を備えており、
前記光ノードシステムは、前記光ノード装置に前記第2光I/F部を装着する際は、その光ノード装置の外部でバイパス路を形成する光バイパス装置を備え、
前記第1光I/F部は、
受信用の前記光ファイバを接続する受信器と、
送信用の前記光ファイバを接続する送信器と、
前記光ファイバから前記受信器に入力する受信用信号線と、前記送信器から前記光ファイバに向けて出力する送信用信号線とにまたがって構成される光バイパス機構とを有しており、
前記第2光I/F部は、
受信用の前記光ファイバを接続する受信器と、
送信用の前記光ファイバを接続する送信器とを有しており、
前記パケット処理部は、
前記第1光I/F部が装着されたときには、前記第1光I/F部内の光バイパス機構に対して、正常時には前記受信用信号線を前記受信器に導通させるとともに前記送信用信号線を前記送信器に導通させ、異常時には前記受信用信号線から前記送信用信号線に信号を折り返すようにバイパス路を形成させ、
前記第2光I/F部が装着されたときには、異常時には受信用の前記光ファイバから送信用の前記光ファイバにバイパスするように前記光バイパス装置にバイパス路を形成させることを特徴とする
光ノードシステム。 An optical node system for an optical node equipment is a plurality mountable optical I / F unit for connecting optical fibers,
The optical node device includes a packet processing unit that receives a first optical I / F unit or a second optical I / F unit as the wearable optical I / F unit.
The optical node system includes an optical bypass device that forms a bypass path outside the optical node device when the second optical I / F unit is mounted on the optical node device.
The first optical I / F section is
A receiver that connects the optical fiber for reception and
A transmitter for connecting the optical fiber for transmission and
It has an optical bypass mechanism configured to straddle a reception signal line input from the optical fiber to the receiver and a transmission signal line output from the transmitter toward the optical fiber.
The second light I / F section is
A receiver that connects the optical fiber for reception and
It has a transmitter for connecting the optical fiber for transmission, and has a transmitter.
The packet processing unit
When the first optical I / F unit is attached, the reception signal line is normally conducted to the receiver and the transmission signal line is conducted to the optical bypass mechanism in the first optical I / F unit. Is conducted to the transmitter, and in the event of an abnormality, a bypass path is formed so as to fold back a signal from the receiving signal line to the transmitting signal line.
When the second optical I / F unit is attached, the light is characterized in that the optical bypass device forms a bypass path so as to bypass the optical fiber for reception to the optical fiber for transmission in the event of an abnormality. Node system.
前記コンフィグ回路と、光I/F部の着脱部とを備えるアクセラレータカードが前記光ノード装置に接続されており、
前記着脱部に前記第1光I/F部が装着された場合と、前記着脱部に前記第2光I/F部が装着された場合とで、それぞれ異なる前記コンフィグ設定に応じて前記バイパス路を形成するための内部の結線を変更することを特徴とする
請求項1に記載の光ノードシステム。 The packet processing unit is configured as a config circuit that can change the internal wiring according to the config setting.
An accelerator card including the config circuit and the attachment / detachment portion of the optical I / F unit is connected to the optical node device.
The bypass path corresponds to different config settings depending on whether the first optical I / F portion is attached to the detachable portion and the second optical I / F portion is attached to the detachable portion. The optical node system according to claim 1, wherein the internal wiring for forming the above is changed.
前記制御部は、複数個の前記第1光I/F部のうちの所定の第1光I/F部に障害が発生したときには、その所定の第1光I/F部内部の前記光バイパス機構に対して前記バイパス路を形成するように指示し、他方の前記第1光I/F部に対して、自身の障害発生を通知するためのパケットを他装置に向けて送信させることを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の光ノードシステム。 The optical node device further includes a control unit that controls the optical bypass mechanism during normal and abnormal conditions.
Wherein, when the fault in the first optical I / F unit given of the plurality of the first optical I / F section has occurred, the optical bypass of the first optical I / F portion of the predetermined It is characterized in that the mechanism is instructed to form the bypass path, and the other first optical I / F unit is made to transmit a packet for notifying the occurrence of its own failure to another device. The optical node system according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の光ノードシステム。 The control unit is attached to its own optical node device when a failure occurs in the packet processing unit inside the optical node device for relaying communication between a plurality of the first optical I / F units. for a plurality of said first optical I / F unit respectively, in claim 3, characterized in that an instruction to form the bypass passage to said first optical I / F portion of the optical bypass mechanism The optical node system described.
各前記第1光I/F部は、前記2つの系統のうちの1つの系統の光ファイバを接続する前記受信器と、その1つの系統の光ファイバを接続する前記送信器とを有していることを特徴とする
リング状ネットワークシステム。 The set of optical node systems according to any one of claims 1 to 4 has a ring shape that returns from the predetermined optical node system through another optical node system to the predetermined optical node system. The optical fiber network is formed, and the lines between the two optical node systems constituting the set of the optical node systems are redundantly connected by two systems having different signal transmission directions from each other.
Each of the first optical I / F units has the receiver for connecting the optical fiber of one of the two systems and the transmitter for connecting the optical fiber of the one system. A ring-shaped network system characterized by being present.
前記光ノード装置は、装着可能な前記光I/F部として、第1光I/F部または第2光I/F部を受け付けるパケット処理部を備えており、
前記光ノードシステムは、前記光ノード装置に前記第2光I/F部を装着する際は、その光ノード装置の外部でバイパス路を形成する光バイパス装置を備え、
前記第1光I/F部は、
受信用の前記光ファイバを接続する受信器と、
送信用の前記光ファイバを接続する送信器と、
前記光ファイバから前記受信器に入力する受信用信号線と、前記送信器から前記光ファイバに向けて出力する送信用信号線とにまたがって構成される光バイパス機構とを有しており、
前記第2光I/F部は、
受信用の前記光ファイバを接続する受信器と、
送信用の前記光ファイバを接続する送信器とを有しており、
前記パケット処理部は、
前記第1光I/F部が装着されたときには、前記第1光I/F部内の光バイパス機構に対して、正常時には前記受信用信号線を前記受信器に導通させるとともに前記送信用信号線を前記送信器に導通させ、異常時には前記受信用信号線から前記送信用信号線に信号を折り返すようにバイパス路を形成させ、
前記第2光I/F部が装着されたときには、異常時には受信用の前記光ファイバから送信用の前記光ファイバにバイパスするように前記光バイパス装置にバイパス路を形成させることを特徴とする
障害回復方法。 A failure recovery method according to an optical node system for an optical node equipment is a plurality mountable optical I / F unit for connecting optical fibers,
The optical node device includes a packet processing unit that receives a first optical I / F unit or a second optical I / F unit as the wearable optical I / F unit.
The optical node system includes an optical bypass device that forms a bypass path outside the optical node device when the second optical I / F unit is mounted on the optical node device.
The first optical I / F section is
A receiver that connects the optical fiber for reception and
A transmitter for connecting the optical fiber for transmission and
It has an optical bypass mechanism configured to straddle a reception signal line input from the optical fiber to the receiver and a transmission signal line output from the transmitter toward the optical fiber.
The second light I / F section is
A receiver that connects the optical fiber for reception and
It has a transmitter for connecting the optical fiber for transmission, and has a transmitter.
The packet processing unit
When the first optical I / F unit is attached, the reception signal line is normally conducted to the receiver and the transmission signal line is conducted to the optical bypass mechanism in the first optical I / F unit. Is conducted to the transmitter, and in the event of an abnormality, a bypass path is formed so as to fold back a signal from the receiving signal line to the transmitting signal line.
When the second optical I / F unit is attached, an obstacle characterized by forming a bypass path in the optical bypass device so as to bypass the optical fiber for reception to the optical fiber for transmission in the event of an abnormality. How to recover.
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