JP7654985B2 - COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION DEVICE, AND COMMUNICATION CONTROL METHOD - Google Patents
COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION DEVICE, AND COMMUNICATION CONTROL METHOD Download PDFInfo
- Publication number
- JP7654985B2 JP7654985B2 JP2021010180A JP2021010180A JP7654985B2 JP 7654985 B2 JP7654985 B2 JP 7654985B2 JP 2021010180 A JP2021010180 A JP 2021010180A JP 2021010180 A JP2021010180 A JP 2021010180A JP 7654985 B2 JP7654985 B2 JP 7654985B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- node
- communication
- ring network
- client
- continuity
- 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.)
- Active
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 156
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 39
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 41
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 36
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 36
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims description 14
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 201000000760 cerebral cavernous malformation Diseases 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 3
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 2
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Small-Scale Networks (AREA)
Description
本開示は、通信システム、通信装置および通信制御方法に関する。 This disclosure relates to a communication system, a communication device, and a communication control method.
複数のノードをリング状に接続して構成されたリングネットワークが知られている。たとえばITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) G.8032(非特許文献1)は、Ethernet(登録商標)リングプロテクション(ERP)を規定する。 Ring networks are known that are configured by connecting multiple nodes in a ring shape. For example, ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) G. 8032 (Non-Patent Document 1) specifies Ethernet (registered trademark) Ring Protection (ERP).
ITU-T G.8032 ERPでは、イーサネット(登録商標)によるリング構成のネットワークにおいて、閉塞するリンク(Ring Protection Link)を設定することによって、経路のループが発生することを抑止する。リングを構成するノードの間で導通が監視され、導通監視において障害が検出された場合には、リンクの閉塞を解除するとともに、各ノードにおいて学習したMAC(Media Access Control)アドレスを記録するMACアドレス学習テーブル(FDB: Filtering Data Baseとも呼ばれる)をフラッシュする。次に、各ノードは、パケットをフラッディングすることによりMACアドレスを再学習して、その学習したMACアドレスを用いてFDBを更新する。リンク障害時にMACアドレスを再学習することによって、フレームの転送経路を切り替えることができる。 In ITU-T G. 8032 ERP, in a ring network using Ethernet (registered trademark), a blocked link (Ring Protection Link) is set to prevent the occurrence of route loops. Continuity is monitored between the nodes that make up the ring, and if a fault is detected during continuity monitoring, the link is unblocked and the MAC address learning table (also called FDB: Filtering Data Base), which records the MAC (Media Access Control) addresses learned in each node, is flushed. Each node then relearns the MAC address by flooding packets, and updates the FDB with the learned MAC address. By relearning the MAC address in the event of a link fault, the frame forwarding route can be switched.
たとえばメトロネットワークあるいはバックボーンネットワークのように、多数のユーザ(クライアント)のデータが通過するネットワークがある。このようなネットワークにおいて、各ノードが、そのノードの収容するクライアントのMACアドレスを学習すると仮定した場合、膨大なFDBが必要となる。 For example, there are networks such as metro networks or backbone networks through which data from many users (clients) passes. In such networks, if each node were to learn the MAC addresses of the clients it accommodates, a huge FDB would be required.
このような問題を解決可能な1つの方法として、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.1ahにおいて規定されるPBB(Provider Backbone Bridge)がある(IEEEは登録商標)。IEEE802.1ah PBBでは、各クライアントのデータを、いわゆるMAC-in-MACという方式に従ってカプセル化する。MAC-in-MAC方式では、各ノードが、クライアントのMACアドレスを隠蔽して、メトロネットワークあるいはバックボーンネットワークを構成するノードのMACアドレスのみを学習する。したがって、各ノード内でのMACアドレス学習数を大幅に削減することが可能となる。 One method that can solve these problems is PBB (Provider Backbone Bridge) defined in IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.1ah (IEEE is a registered trademark). In IEEE 802.1ah PBB, each client's data is encapsulated according to a method known as MAC-in-MAC. In the MAC-in-MAC method, each node conceals the client's MAC address and learns only the MAC addresses of the nodes that make up the metro network or backbone network. This makes it possible to significantly reduce the number of MAC addresses that need to be learned within each node.
PBBエッジノードからバックボーンネットワークへのフレーム送信では、PBBヘッダの宛先アドレス(B-MAC DA)を用いて、エッジノードの出力ポートを決定する。通常のブリッジでは、B-MAC DAをキーとしてFDBを検索することによって、フレームの出力先が決定される。しかし、PBB機能をサポートするスイッチには、PBBエッジノードとして動作させる場合に、カプセル化後の出力ポートの決定処理においてFDBを検索せず、FDBとは独立したテーブルを参照して出力先を決定するものがある。このような機能を有する装置の場合、ITU-T G.8032で規定されたリンク障害時の処理を実行するのみでは、自動的に出力ポートを決定することができない。 When a frame is sent from a PBB edge node to the backbone network, the output port of the edge node is determined using the destination address (B-MAC DA) in the PBB header. In a normal bridge, the output destination of the frame is determined by searching the FDB using the B-MAC DA as a key. However, some switches that support PBB functionality, when operating as a PBB edge node, do not search the FDB in the process of determining the output port after encapsulation, but instead determine the output destination by referring to a table independent of the FDB. In the case of devices with this type of functionality, the output port cannot be automatically determined by simply executing the process specified in ITU-T G. 8032 for when a link fails.
一方、レイヤ2でのMACアドレス学習に依存せずにフレームの出力先を決定する方式も提示されている。たとえばRFC(Request For Comments)7623あるいはRFC6329は、BGP(Border Gateway Protocol)あるいはIS-IS(Intermediate System to Intermediate System)などのルーティングプロトコルを拡張して、B-MACやI-SIDの情報を制御プレーン上で伝達することにより、レイヤ2でのMACアドレス学習によらずに出力先を決定する方式を提示する。しかし、リングを構成するノードがBGP/IS-ISをサポートしていなければならないため、ノードに求められる要件が増えるといった問題がある。 Meanwhile, methods have been proposed for determining the output destination of a frame without relying on MAC address learning at layer 2. For example, RFC (Request For Comments) 7623 and RFC 6329 propose a method for determining the output destination without relying on MAC address learning at layer 2 by extending routing protocols such as BGP (Border Gateway Protocol) or IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) to transmit B-MAC and I-SID information on the control plane. However, there is a problem in that the nodes that make up the ring must support BGP/IS-IS, which increases the requirements placed on the nodes.
本開示の目的は、クライアントMACアドレスの学習を不要とし、かつ、特定の方式に依存することなく、リングネットワークを構築するノード間でのフレームの転送を可能にする通信システム、通信装置、および通信制御方法を提供することである。 The objective of this disclosure is to provide a communication system, communication device, and communication control method that enables frame transfer between nodes that form a ring network without the need to learn client MAC addresses and without relying on a specific method.
本開示の通信システムは、リングネットワークを構成し、かつ、対向装置との間で1対1の接続トポロジーを構築する複数の通信装置を備える。リングネットワークには閉塞するリンクが設定される。複数の通信装置の各々は、リングネットワークの導通を監視して、リングネットワーク上の対向装置のMAC(Media Access Control)アドレスを学習し、その学習したMACアドレスをリングポートに関連付けたテーブルを記憶し、前記テーブルに基づいて、リングネットワーク上でフレームを転送する。 The communication system disclosed herein comprises a plurality of communication devices that configure a ring network and establish a one-to-one connection topology with opposing devices. Blocked links are set in the ring network. Each of the plurality of communication devices monitors the continuity of the ring network, learns the MAC (Media Access Control) addresses of opposing devices on the ring network, stores a table that associates the learned MAC addresses with ring ports, and forwards frames on the ring network based on the table.
本開示の通信装置は、リングネットワーク上に設けられて、リングネットワーク上の対向装置との間で1対1の接続トポロジーを構築する通信装置であって、対向装置との間の導通を監視する監視部と、導通の監視結果に基づいて、対向装置のMAC(Media Access Control)アドレスを学習し、その学習したMACアドレスをリングポートに関連付けたテーブルを記憶するMACアドレス学習部と、通信装置と対向装置とをつなぐ論理経路であるサービスパスを設定するサービスパス設定部と、サービスパス設定部によって設定されたサービスパスに従ってフレームを転送するサービスパス転送部とを備える。 The communication device disclosed herein is provided on a ring network and establishes a one-to-one connection topology with an opposing device on the ring network, and includes a monitoring unit that monitors continuity with the opposing device, a MAC address learning unit that learns the MAC (Media Access Control) address of the opposing device based on the results of the continuity monitoring and stores a table that associates the learned MAC address with a ring port, a service path setting unit that sets a service path, which is a logical path connecting the communication device and the opposing device, and a service path forwarding unit that forwards frames according to the service path set by the service path setting unit.
本開示の通信制御方法は、対向装置との間で1対1の接続トポロジーを構築する複数の通信装置によって構成され、かつ、閉塞するリンクが設定されたリングネットワークにおける、通信制御方法であって、複数の通信装置の各々に、リングネットワークの導通の監視を通じて、対向装置のMAC(Media Access Control)アドレスを学習させるステップと、複数の通信装置の各々に、MACアドレスをリングポートに関連付けたテーブルを、学習したMACアドレスにより更新させるステップと、テーブルに基づいて、リングネットワーク上でフレームを転送するステップとを備える。 The communication control method disclosed herein is a communication control method in a ring network configured with multiple communication devices that establish a one-to-one connection topology with a counterpart device and in which a blocked link is set, and includes the steps of having each of the multiple communication devices learn the MAC (Media Access Control) address of the counterpart device through monitoring continuity of the ring network, having each of the multiple communication devices update a table that associates MAC addresses with ring ports with the learned MAC address, and forwarding frames on the ring network based on the table.
本開示の通信制御方法は、リングネットワーク上に設けられて、リングネットワーク上の対向装置との間で1対1の接続トポロジーを構築する通信装置による、通信制御方法であって、対向装置との間の導通を監視するステップと、導通の監視結果に基づいて、対向装置のMAC(Media Access Control)アドレスを学習するステップと、MACアドレスと通信装置のリングポートと関連付けたテーブルを、学習したMACアドレスによって更新するステップと、通信装置と対向装置とをつなぐ論理経路であるサービスパスを設定するステップと、設定されたサービスパスに従ってフレームを転送するステップとを備える。 The communication control method disclosed herein is a communication control method by a communication device that is provided on a ring network and that establishes a one-to-one connection topology with a counterpart device on the ring network, and includes the steps of monitoring continuity with the counterpart device, learning the MAC (Media Access Control) address of the counterpart device based on the results of the continuity monitoring, updating a table that associates MAC addresses with ring ports of the communication device with the learned MAC address, setting a service path that is a logical path connecting the communication device and the counterpart device, and forwarding frames according to the set service path.
本開示によれば、クライアントMACアドレスの学習を不要とし、かつ、特定の方式に依存することなく、リングネットワークを構築するノード間でのフレームの転送が可能になる。 This disclosure makes it possible to transfer frames between nodes that make up a ring network without the need to learn client MAC addresses and without relying on a specific method.
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
[Description of the embodiments of the present disclosure]
First, the embodiments of the present disclosure will be listed and described.
(1) 本開示の実施の形態に係る通信システムは、リングネットワークを構成し、かつ、対向装置との間で1対1の接続トポロジーを構築する複数の通信装置を備える。リングネットワークには閉塞するリンクが設定される。複数の通信装置の各々は、リングネットワークの導通を監視して、リングネットワーク上の対向装置のMAC(Media Access Control)アドレスを学習し、その学習したMACアドレスをリングポートに関連付けたテーブルを記憶し、前記テーブルに基づいて、リングネットワーク上でフレームを転送する。 (1) A communication system according to an embodiment of the present disclosure includes a plurality of communication devices that configure a ring network and establish a one-to-one connection topology with opposing devices. A blocked link is set in the ring network. Each of the plurality of communication devices monitors the continuity of the ring network, learns the MAC (Media Access Control) addresses of opposing devices on the ring network, stores a table that associates the learned MAC addresses with ring ports, and forwards frames on the ring network based on the table.
この構成によれば、各通信装置は、学習した対向装置のMACアドレスと、当該通信装置のリングポートとを関連付けたテーブルを記憶する。このテーブルに基づいてフレームの転送先が決定される。したがって、各通信装置に収容されるクライアントのMACアドレスを学習する必要がない。さらに、FDBを利用してフレームの出力先を決定することができるので、特定の方式(たとえばFDBとは別のテーブルを用いてフレームの出力先を決定する)に依存することなく、フレームの転送が可能になる。 According to this configuration, each communication device stores a table that associates the learned MAC address of the opposing device with the ring port of that communication device. The forwarding destination of a frame is determined based on this table. Therefore, there is no need to learn the MAC addresses of the clients accommodated in each communication device. Furthermore, since the output destination of a frame can be determined using the FDB, it becomes possible to forward frames without relying on a specific method (for example, determining the output destination of a frame using a table other than the FDB).
(2) 上記(1)に記載の通信システムにおいて、複数の通信装置の各々は、対向装置に転送すべきフレームをクライアントポートから受信すると、対向装置との間の通信のために割り当てられたVLAN(Virtual LAN) IDを含むVLANタグをフレームに付与する。 (2) In the communication system described in (1) above, when each of the multiple communication devices receives a frame to be forwarded to the other device from a client port, the communication device assigns a VLAN tag to the frame, the VLAN tag including a VLAN ID assigned for communication with the other device.
この構成によれば、特定の方式に限定されることなく、フレームの転送が可能になる。たとえば、本開示の実施の形態は、IEEE802.1ahにおいて規定されるPBBに適用可能であるが、当該PBBにのみ適用されるものと限定されない。ただし、上記構成によれば、IEEE802.1ah PBBにおけるカプセル化よりも簡単にフレームの転送を実現することができる。 This configuration enables frame forwarding without being limited to a specific method. For example, the embodiment of the present disclosure is applicable to the PBB defined in IEEE802.1ah, but is not limited to being applied only to that PBB. However, the above configuration makes it possible to realize frame forwarding more easily than encapsulation in IEEE802.1ah PBB.
(3) 上記(2)に記載の通信システムにおいて、複数の通信装置の各々は、リングネットワークの導通の監視のために、VLAN IDに属するクライアントポートのうちの1つにUP MEP(Maintenance association End Point)を設定して、Ethernet OAM(Operations,Administration,Maintenance)に従うメッセージの送受信を実行する。 (3) In the communication system described in (2) above, each of the multiple communication devices sets a UP MEP (Maintenance association End Point) on one of the client ports belonging to the VLAN ID to monitor the continuity of the ring network, and transmits and receives messages conforming to Ethernet OAM (Operations, Administration, Maintenance).
この構成によれば、各通信装置においてUP MEPを使用することにより、スイッチ機能を経由してCCMフレームが転送される。したがって、通信装置のどのリングポートに対向装置が接続されていても、MACアドレスを学習することができる。したがって、各通信装置において、フレームを出力すべきリングポートを決定することができる。 With this configuration, by using UP MEP in each communication device, CCM frames are forwarded via the switch function. Therefore, no matter which ring port of the communication device the opposing device is connected to, the MAC address can be learned. Therefore, in each communication device, the ring port to which the frame should be output can be determined.
(4) 上記(1)~(3)のいずれかに記載の通信システムにおいて、リングネットワークの導通の監視においてリングネットワーク上の障害が検出された場合には、閉塞するリンクが開放されるとともに、複数の通信装置が、MACアドレスの再学習を実行して、テーブルにおけるMACアドレスとリングポートとの間の関連付けを更新する。 (4) In the communication system described in any one of (1) to (3) above, if a fault on the ring network is detected during monitoring of the continuity of the ring network, the blocked link is opened and the multiple communication devices re-learn the MAC addresses to update the association between the MAC addresses and the ring ports in the table.
この構成によれば、リングネットワーク上に障害が発生した場合において、MACアドレスの再学習により、フレームを出力すべきリングポートを再決定することができる。したがって、リングネットワークの障害発生時に、フレームの転送経路を切り替えることができる。 With this configuration, if a failure occurs on the ring network, the ring port to which the frame should be output can be redetermined by relearning the MAC address. Therefore, when a failure occurs on the ring network, the frame forwarding path can be switched.
(5) 上記(1)~(4)のいずれかに記載の通信システムにおいて、複数の通信装置のうちの少なくとも1つの通信装置は、運用系と待機系とを含む冗長化構成を有し、運用系によるリングネットワークの導通が不可の場合には、待機系のテーブルに基づいて、リングネットワーク上でフレームを転送する。 (5) In the communication system described in any one of (1) to (4) above, at least one of the multiple communication devices has a redundant configuration including an active system and a standby system, and when continuity of the ring network by the active system is not possible, forwards frames on the ring network based on the table of the standby system.
この構成によれば、通信装置が冗長機能を有するので、運用系に障害が生じた際に、フレームの転送のためのポートを待機系側に切り替えることができる。したがって、フレームの転送を継続することができる。 With this configuration, the communication device has a redundant function, so when a failure occurs in the active system, the port for forwarding frames can be switched to the standby system. Therefore, frame forwarding can continue.
(6) 上記(1)~(5)のいずれかに記載の通信システムにおいて、複数の通信装置は、集約ノードに対応する、少なくとも1つの通信装置と、クライアント収容ノードに対応する、少なくとも1つの通信装置とを含み、集約ノードとクライアント収容ノードとは、集約ノードとクライアント収容ノードとをつなぐ論理経路であるサービスパスを構成する。 (6) In the communication system described in any one of (1) to (5) above, the multiple communication devices include at least one communication device corresponding to an aggregation node and at least one communication device corresponding to a client accommodation node, and the aggregation node and the client accommodation node form a service path that is a logical path connecting the aggregation node and the client accommodation node.
上記によれば、集約ノードおよびクライアント収容ノードの各々は、自己に対向するノードのMACアドレスのみに基づいて、サービスパスを利用した伝送が可能となる。したがって、クライアントのMACアドレスを学習する必要がなくなるので、MACアドレス学習テーブルのサイズを抑制することができる。 As described above, each of the aggregation node and client accommodating node can transmit using the service path based only on the MAC address of the node facing it. This eliminates the need to learn the MAC address of the client, thereby reducing the size of the MAC address learning table.
(7) 上記(1)~(6)のいずれかに記載の通信システムは、集約ノードに対応する、少なくとも1つの通信装置と、各々がクライアント収容ノードに対応する、複数の通信装置とを含む。 (7) The communication system described in any one of (1) to (6) above includes at least one communication device corresponding to an aggregation node and multiple communication devices each corresponding to a client accommodation node.
上記によれば、各クライアント収容ノードにおいて収容されたフレームを、そのフレーム内のクライアントMACアドレスを参照することなく転送することができる。 As a result of the above, frames accommodated in each client accommodation node can be forwarded without referencing the client MAC address within the frame.
(8) 本開示の実施の形態に係る通信装置は、リングネットワーク上に設けられて、リングネットワーク上の対向装置との間で1対1の接続トポロジーを構築する通信装置であって、対向装置との間の導通を監視する監視部と、導通の監視結果に基づいて、対向装置のMAC(Media Access Control)アドレスを学習し、その学習したMACアドレスをリングポートに関連付けたテーブルを記憶するMACアドレス学習部と、通信装置と対向装置とをつなぐ論理経路であるサービスパスを設定するサービスパス設定部と、サービスパス設定部によって設定されたサービスパスに従ってフレームを転送するサービスパス転送部とを備える。 (8) A communication device according to an embodiment of the present disclosure is provided on a ring network and establishes a one-to-one connection topology with a counterpart device on the ring network, and includes a monitoring unit that monitors continuity with the counterpart device, a MAC address learning unit that learns the MAC (Media Access Control) address of the counterpart device based on the continuity monitoring result and stores a table that associates the learned MAC address with a ring port, a service path setting unit that sets a service path, which is a logical path connecting the communication device and the counterpart device, and a service path forwarding unit that forwards frames according to the service path set by the service path setting unit.
この構成によれば、通信装置は、対向装置のMACアドレスを学習して、そのMACアドレスと、通信装置のリングポートとを関連付ける。これにより、リングネットワーク上の2つの通信装置が1対1の接続トポロジーを構築する際に、クライアントMACアドレスの学習が不要となる。さらに、通信装置は、サービスパスを設定して、そのサービスパスに沿ってフレームを転送する。したがって、特定の方式(たとえばFDBとは別のテーブルを用いてフレームの出力先を決定する)に依存することなく、リングネットワークを構築するノード間でのフレームの転送が可能になる。 According to this configuration, the communication device learns the MAC address of the opposing device and associates that MAC address with the ring port of the communication device. This makes it unnecessary to learn the client MAC address when two communication devices on the ring network build a one-to-one connection topology. Furthermore, the communication device sets a service path and forwards frames along that service path. Therefore, it becomes possible to forward frames between nodes that build a ring network without relying on a specific method (for example, determining the output destination of a frame using a table other than the FDB).
(9) 本開示の実施の形態に係る通信制御方法は、対向装置との間で1対1の接続トポロジーを構築する複数の通信装置によって構成され、かつ、閉塞するリンクが設定されたリングネットワークにおける、通信制御方法であって、複数の通信装置の各々に、リングネットワークの導通の監視を通じて、対向装置のMAC(Media Access Control)アドレスを学習させるステップと、複数の通信装置の各々に、MACアドレスをリングポートに関連付けたテーブルを、学習したMACアドレスにより更新させるステップと、テーブルに基づいて、リングネットワーク上でフレームを転送するステップとを備える。 (9) A communication control method according to an embodiment of the present disclosure is a communication control method in a ring network configured with a plurality of communication devices that establish a one-to-one connection topology with a counterpart device and in which a blocked link is set, comprising the steps of: causing each of the plurality of communication devices to learn the MAC (Media Access Control) address of the counterpart device through monitoring of continuity of the ring network; causing each of the plurality of communication devices to update a table that associates MAC addresses with ring ports with the learned MAC address; and forwarding frames on the ring network based on the table.
この構成によれば、クライアントMACアドレスの学習が不要とし、かつ、特定の方式に依存することなく、リングネットワークを構築するノード間でのフレームの転送が可能になる。 This configuration makes it unnecessary to learn client MAC addresses, and makes it possible to transfer frames between nodes that make up the ring network without relying on a specific method.
(10) 本開示の実施の形態に係る通信制御方法は、リングネットワーク上に設けられて、リングネットワーク上の対向装置との間で1対1の接続トポロジーを構築する通信装置による、通信制御方法であって、対向装置との間の導通を監視するステップと、導通の監視結果に基づいて、対向装置のMAC(Media Access Control)アドレスを学習するステップと、MACアドレスと通信装置のリングポートと関連付けたテーブルを、学習したMACアドレスによって更新するステップと、通信装置と対向装置とをつなぐ論理経路であるサービスパスを設定するステップと、設定された前記サービスパスに従ってフレームを転送するステップとを備える。 (10) A communication control method according to an embodiment of the present disclosure is a communication control method by a communication device that is provided on a ring network and establishes a one-to-one connection topology with a counterpart device on the ring network, and includes the steps of: monitoring continuity with the counterpart device; learning a media access control (MAC) address of the counterpart device based on the results of the continuity monitoring; updating a table that associates MAC addresses with ring ports of the communication device with the learned MAC address; setting a service path, which is a logical path connecting the communication device and the counterpart device; and forwarding frames according to the set service path.
この構成によれば、クライアントMACアドレスの学習が不要とし、かつ、特定の方式に依存することなく、リングネットワークを構築するノード間でのフレームの転送が可能になる。 This configuration makes it unnecessary to learn client MAC addresses, and makes it possible to transfer frames between nodes that make up the ring network without relying on a specific method.
[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
[Details of the embodiment of the present disclosure]
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference characters and their description will not be repeated.
図1は、本開示の一実施形態に従う通信システムの構成例を示した図である。図1に示すように、本開示の一実施形態に従う通信システム100は、複数のノードを有する。各ノードには、本開示の実施形態に係る通信装置が設けられる。図1には、通信装置10H、10G、10A、10Bが例示される。通信装置10H、10G、10A、10Bは、たとえばL2(レイヤ2)スイッチであるが特に限定されない。
FIG. 1 is a diagram showing an example configuration of a communication system according to an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 1, a
通信システム100において、複数のノードは、クライアントのデータを収容する少なくとも1つのクライアント収容ノードと、クライアントのデータを集約する少なくとも1つの集約ノードにより構成される。図1に示した例では、通信装置10A、10B、10Gがクライアント収容ノードに相当し、通信装置10Hが集約ノードに相当する。図1において、通信装置10A、10B、10Gをそれぞれ「クライアント収容ノードA」、「クライアント収容ノードB」、「クライアント収容ノードG」と表わすとともに、通信装置10Hを「集約ノードH」と表わす。また、以後の説明においても、通信装置を「ノード」と呼ぶ場合もある。
In
複数の通信装置(ノード)は、上述したITU-T G.8032 ERPに従ってリング状に接続される。リングネットワークを構成するために、各通信装置は、リングポートであるポートP0,P1を有する。経路のループを防ぐために、閉塞するリンク(RPL: Ring Protection Link)が設定される。たとえば図1に示すように、通常時には、通信装置10HのポートP0と通信装置10G(クライアント収容ノードG)のポートP1との間のリンクが閉塞される。ただし、閉塞するリンクは、通信システム100の要件などに基づいて、任意に設定することができる。
Multiple communication devices (nodes) are connected in a ring shape according to the above-mentioned ITU-T G. 8032 ERP. To configure a ring network, each communication device has ports P0 and P1, which are ring ports. To prevent a route loop, a blocked link (RPL: Ring Protection Link) is set. For example, as shown in FIG. 1, under normal circumstances, the link between port P0 of
クライアントのデータを収容するために、各通信装置(ノード)は、クライアントポートC0を有する。通信装置10A、10B、10GのクライアントポートC0には、それぞれネットワーク機器20A,20B,20Gが接続される。たとえばネットワーク機器20A,20B,20Gは、集合型メディアコンバータであるが、特に限定されない。集合型メディアコンバータは、単体型メディアコンバータに対向接続され、単体型メディアコンバータは、LANなどのクライアントネットワークに接続される。図1に示す例では、ネットワーク機器31,32が単体型メディアコンバータに該当し、クライアントネットワーク4が、当該単体型メディアコンバータに接続されるネットワークに該当する。
To accommodate client data, each communication device (node) has a client port C0.
通信装置10HのクライアントポートC0は、たとえばコアルータあるいはL3(レイヤ3)ルータなどのネットワーク機器20Hに接続される。ネットワーク機器20Hは、広域ネットワーク1(たとえばデータセンタあるいはクラウドなどのネットワーク)に接続される。
The client port C0 of the
拠点間の接続サービスあるいはアクセスサービスなどでは、クライアントの拠点とサービス提供者のセンターとの間で、論理的に1対1(P2P:ポイントツーポイント)型の接続によるE-LINE構成が採られる場合がある。ネットワークの仮想化あるいはネットワーク機器の分散化において、クライアントのデータをクラウド上のサーバに転送し、クラウド内で転送制御処理を行うような場合も同様である。 In connection services or access services between bases, an E-LINE configuration may be adopted with a logical one-to-one (P2P: point-to-point) type connection between the client's base and the service provider's center. The same is true in network virtualization or the distribution of network devices, where client data is transferred to a server on the cloud and transfer control processing is performed within the cloud.
本開示の実施の形態においても通信システム100上のクライアント収容ノードは、集約ノードと通信を行うことによって、E-LINEによる1対1型の接続トポロジーを構成する。通信システム100上に複数の集約ノードが有る場合には、クライアント収容ノードは、複数の集約ノードのうちのいずれか1つの集約ノードとの通信によって、1対1型の接続トポロジーを構成する。
In the embodiment of the present disclosure, the client accommodation node on the
本開示の実施の形態では、同一の集約ノードに接続されるクライアントポートを1つのVLAN(Virtual Local Area Network)にグルーピングする。グルーピングされたポートの1つに、UP MEP(Maintenance association End Point;管理終端ポイント)を設定して、対向する2つのノード間で、Ethernet OAM(Operations,Administration,Maintenance)に従う定常監視(Continuity Check)を実行する。具体的には、対向する2つのノード間で定期的にメッセージ(CCM: Continuity Check Message)を送受信する。これにより、各ノードは対向ノードのMACアドレスを、リングポート0(ポートP0)あるいはリングポート1(ポートP1)のいずれかで学習する。各ノードは、MACアドレスの学習結果をFDBとして保持する。FDBは、対向ノードのMACアドレスと、当該対向ノードとの間での送受信のための自ノードのリングポートとを関連付けたデータベースである。このように、各ノード(通信装置)においてUP MEPを使用することにより、スイッチ機能を経由してCCMフレームが転送される。したがって、通信装置のどのリングポートに対向装置が接続されていても、MACアドレスを学習することができる。これにより各通信装置において、フレームを出力すべきリングポートを決定することができる。 In the embodiment of the present disclosure, client ports connected to the same aggregation node are grouped into one VLAN (Virtual Local Area Network). A UP MEP (Maintenance association End Point) is set on one of the grouped ports, and regular monitoring (Continuity Check) according to Ethernet OAM (Operations, Administration, Maintenance) is performed between two opposing nodes. Specifically, messages (CCM: Continuity Check Message) are periodically sent and received between the two opposing nodes. As a result, each node learns the MAC address of the opposing node on either ring port 0 (port P0) or ring port 1 (port P1). Each node holds the learning result of the MAC address as an FDB. The FDB is a database that associates the MAC address of the opposing node with the ring port of the node itself for sending and receiving between the opposing node. In this way, by using the UP MEP in each node (communication device), the CCM frame is transferred via the switch function. Therefore, no matter which ring port of a communication device the other device is connected to, the MAC address can be learned. This allows each communication device to determine the ring port to which the frame should be output.
クライアント収容ノードと集約ノードとの間のEthernetリング上の通信は、IEEE802.1QあるいはIEEE802.1adによって規定されるVLAN(Virtual Local Area Network)タグをデータフレームに付与して行われる。また、各ノードは、VLAN ID(VID)ごとに、入力ポート(Inport)、その入力ポートに割り当てられるトランク(Outport)および出力ポート(Member)を関連付けるためのテーブル(本開示では「転送テーブル」と称する)を有する。 Communication on the Ethernet ring between the client accommodation node and the aggregation node is performed by adding a VLAN (Virtual Local Area Network) tag defined by IEEE802.1Q or IEEE802.1ad to the data frame. In addition, each node has a table (referred to as a "forwarding table" in this disclosure) that associates an input port (Inport), a trunk (Outport) assigned to that input port, and an output port (Member) for each VLAN ID (VID).
したがって、本開示の実施の形態において、通信システムは、Ethernetリング上で付与されたVLAN-IDによってデータフレームを識別および転送可能な論理経路を形成することができる。この論理経路は、1対1の接続トポロジーを集約ノードとクライアント収容ノードとの間で実現する。この論理経路は、広域ネットワークとクライアントネットワークとを接続する論理経路でもある。当該論理経路におけるデータフレームの転送では、データフレームに含まれるクライアントのMACアドレスを参照する必要がない。これにより、本開示の実施の形態では、特定の方式に限定されることなく、リングネットワーク上でフレームの転送が可能になる。本開示の実施の形態では、この論理経路を「サービスパス」と呼ぶ。 Therefore, in an embodiment of the present disclosure, the communication system can form a logical path that can identify and transfer data frames by the VLAN-ID assigned on the Ethernet ring. This logical path realizes a one-to-one connection topology between the aggregation node and the client accommodating node. This logical path is also a logical path that connects a wide area network and a client network. When transferring data frames on this logical path, there is no need to refer to the client's MAC address contained in the data frame. As a result, in an embodiment of the present disclosure, it is possible to transfer frames on a ring network without being limited to a specific method. In an embodiment of the present disclosure, this logical path is called a "service path."
サービスパスにおけるデータフレームの転送において、各ノードは、データフレームに含まれるクライアントのMACアドレスを参照する必要がない。したがって各ノードは、収容するクライアントのMACアドレスを学習することを要求されない。これにより、各ノードが有するFDBのサイズが大きくなることを抑えることができる。 When forwarding data frames in a service path, each node does not need to refer to the MAC address of the client contained in the data frame. Therefore, each node is not required to learn the MAC addresses of the clients it accommodates. This makes it possible to prevent the size of the FDB held by each node from becoming too large.
以下に、図1に示した通信システム100におけるフレームの転送について説明する。なお、VIDの値は、本開示の実施の形態を分かりやすく説明するために用いた例であり、本開示の実施の形態を限定することを意図しない。
The following describes frame forwarding in the
(1) クライアント収容ノードAから集約ノードHへの転送
クライアント収容ノードAは、MACアドレスの学習により、MACアドレス学習テーブル(FDB(A))を更新する。クライアント収容ノードAは、クライアントからのデータを、イーサネットフレームの形式で、ポートC0において受信する。クライアント収容ノードAは、MACアドレス学習テーブル(FDB(A))および転送テーブルに基づいて、このデータをポートP0から出力すると決定して、データフレームにS-TAGを付与する。S-TAGに含まれるSVID(Service provider VLAN ID)の値は、クライアントに応じて設定された値であり、この例では101~110のいずれかである。そして、クライアント収容ノードAは、そのデータフレームをポートP0から送信する。フレームは途中のノードを中継して集約ノードHへ転送される。
(1) Transfer from client accommodating node A to aggregation node H The client accommodating node A updates the MAC address learning table (FDB(A)) by learning the MAC address. The client accommodating node A receives data from the client in the form of an Ethernet frame at port C0. Based on the MAC address learning table (FDB(A)) and the transfer table, the client accommodating node A determines to output this data from port P0 and assigns an S-TAG to the data frame. The value of the SVID (Service provider VLAN ID) included in the S-TAG is a value set according to the client, and is any one of 101 to 110 in this example. Then, the client accommodating node A transmits the data frame from port P0. The frame is transferred to the aggregation node H via nodes on the way.
(2) クライアント収容ノードBから集約ノードHへの転送
クライアント収容ノードAと同様に、クライアント収容ノードBは、MACアドレスの学習により、MACアドレス学習テーブル(FDB(B))を更新する。クライアント収容ノードBは、クライアントからのデータをポートC0において受信する。クライアント収容ノードBは、MACアドレス学習テーブル(FDB(B))および転送テーブルに基づいて、このデータをポートP0から出力すると決定し、データフレームにS-TAGを付与する。この例では、S-TAGに含まれるSVIDの値は、201~210のいずれかである。そして、クライアント収容ノードBは、そのデータフレームをポートP0から送信する。
(2) Forwarding from client accommodating node B to aggregation node H Like client accommodating node A, client accommodating node B updates its MAC address learning table (FDB(B)) by learning the MAC address. Client accommodating node B receives data from a client at port C0. Based on the MAC address learning table (FDB(B)) and the forwarding table, client accommodating node B determines to output this data from port P0, and assigns an S-TAG to the data frame. In this example, the SVID value included in the S-TAG is any one of 201 to 210. Then, client accommodating node B transmits the data frame from port P0.
クライアント収容ノードBからのデータフレームは、クライアント収容ノードAのポートP1に入力される。クライアント収容ノードAは、SVIDの値に基づき、そのデータフレームを転送すべきと判断して、ポートP0から、データフレームを出力する。クライアント収容ノードAと集約ノードHとの間のノードも同様に、データフレームを転送する。したがって、データフレームは集約ノードHへ転送される。 A data frame from client accommodating node B is input to port P1 of client accommodating node A. Based on the value of the SVID, client accommodating node A determines that the data frame should be forwarded, and outputs the data frame from port P0. Nodes between client accommodating node A and aggregation node H also forward data frames in the same way. Therefore, the data frame is forwarded to aggregation node H.
(3) クライアント収容ノードGから集約ノードHへの転送
クライアント収容ノードGから集約ノードHへの転送は、基本的に、クライアント収容ノードAまたはクライアント収容ノードBから集約ノードHへの転送と同じである。なお、クライアント収容ノードGにおいて、S-TAGに含まれるSVIDの値は、301~310のいずれかである。クライアント収容ノードGは、そのデータフレームをポートP0から送信する。データフレームは、途中のノードを経由して集約ノードHへと転送される。
(3) Transfer from client accommodating node G to aggregation node H Transfer from client accommodating node G to aggregation node H is basically the same as transfer from client accommodating node A or client accommodating node B to aggregation node H. Note that in client accommodating node G, the value of the SVID included in the S-TAG is any one of 301 to 310. Client accommodating node G transmits the data frame from port P0. The data frame is transferred to aggregation node H via nodes on the way.
(4) 集約ノードHからクライアント収容ノードA,B,Gへの転送
集約ノードHは、ポートC0において、広域ネットワーク1からフレームを受信する。集約ノードHは、MACアドレス学習テーブル(FDB(H))および転送テーブルを参照して、このデータフレームをポートP0に転送すると決定する。そして、集約ノードHは、そのデータフレームをポートP0から送信する。
(4) Forwarding from aggregation node H to client accommodating nodes A, B, G Aggregation node H receives a frame from the
各クライアント収容ノードは、ポートP0において受信したフレームに付与されたSVIDが自己のクライアントのVLAN IDと一致する場合には、そのフレームをクライアントポートC0に転送する。一方、クライアント収容ノードは、フレームのSVIDが自己のクライアントのVLAN IDと一致しない場合は、そのフレームをポートP1から出力することによって、データフレームを中継する。 When a client accommodation node receives a frame at port P0 and the SVID assigned to the frame matches the VLAN ID of the client, the node forwards the frame to client port C0. On the other hand, when a client accommodation node receives a frame and the SVID of the frame does not match the VLAN ID of the client, the node relays the data frame by outputting the frame from port P1.
(5)リングネットワーク上で障害が発生した場合
Ethernetリング上で障害が発生した場合には、RPLの閉塞状態が解除され、各ノードにおいてFDBがクリア(フラッシュ)される。その直後にCCMフレームがフラッディング(受信ポート以外のすべてのポートに転送)される。これによって、各ノードでは、新たにMACアドレスの学習が行われて、出力ポートが再設定される。すなわちFDBおよび転送テーブルが更新される。すなわち、通信システム100に、新しいサービスパスが形成される。通信システム100は、このサービスパスを利用してフレームを転送する。
(5) When a fault occurs on the ring network
When a fault occurs on the Ethernet ring, the RPL is unblocked and the FDB is cleared (flushed) in each node. Immediately after that, a CCM frame is flooded (transferred to all ports other than the receiving port). As a result, each node learns a new MAC address and resets the output port. That is, the FDB and forwarding table are updated. That is, a new service path is formed in the
図2は、本開示の実施の形態に係る通信装置の構成を説明するためのブロック図である。図2に示す構成は、通信装置10H、10G、10A、10Bに共通である。したがって、図2では、通信装置10H、10G、10A、10Bを、まとめて「通信装置10」と表記する。なお、本開示の実施の形態に係る通信装置は、ハードウェアによる設定あるいはソフトウェアによる設定によって、集約ノードとして機能させることができるだけでなく、クライアント収容ノードとしても機能させることができる。
Figure 2 is a block diagram for explaining the configuration of a communication device according to an embodiment of the present disclosure. The configuration shown in Figure 2 is common to
本開示の実施の形態に係る通信装置10は、ポートP0(リングポート0)と、ポートP1(リングポート1)と、N個(Nは1以上の任意の整数)のクライアントポートC1,C2,・・・,Cnと、フレーム中継部50と、導通監視制御部61と、Ethernetリング制御部62と、サービスパス設定部63とを含む。フレーム中継部50は、VLAN処理部51と、制御フレーム処理部52と、MACアドレス学習部53と、サービスパス転送部54とを含む。
The
ポートP0,P1(リングポート0およびリングポート1)は、隣接するリングノードと接続することによって、Ethernetリングを構成するポートである。クライアントポートC1~Cnの各々は、データフレームを伝送するための信号であるクライアント信号(クライアント信号1、クライアント信号2、・・・クライアント信号N)を送受信するポートであり、図1に示したクライアントポートC0に対応する。
Ports P0 and P1 (ring port 0 and ring port 1) are ports that form an Ethernet ring by connecting to adjacent ring nodes. Each of client ports C1 to Cn is a port that sends and receives client signals (
フレーム中継部50は、イーサネットフレームを転送するスイッチとして機能する。詳細に説明すると、VLAN処理部51は、サービスパスのVLAN ID(SVID)付与、VLAN IDの削除および、イーサネットフレームの透過処理を担う。制御フレーム処理部52は、導通監視およびEthernetリング制御を行うための制御フレームの送受信を担う。MACアドレス学習部53は、リングノードのMACアドレスを学習して、その学習したMACアドレスをMACアドレス学習テーブル(FDB)56として記憶する。サービスパス転送部54は、クライアントポートとの間でのクライアント信号の送受信を担うとともに、リングポートに接続されたサービスパスを介してクライアント信号を転送する。
The
導通監視制御部61は、Ethernet OAM CCMフレームを送受信して、隣接するノードおよびサービスパスを終端するノードとの間で定常的な導通監視を行う。Ethernetリング制御部62は、ITU-T G.8032 ERPに準拠したEthernetリング・プロテクション機能を制御する。サービスパス設定部63は、導通監視制御部61からの導通可否の情報、Ethernetリング制御部62からのトポロジー変化の情報およびMACアドレス学習部からのリングノードの学習状態変化のイベントに基づいて転送テーブルを更新する。さらに、サービスパス設定部63は、転送テーブルの更新内容にしたがって、サービスパス転送部54の設定を行う。
The continuity
図3は、本開示の実施の形態に係るデータフレームの転送における、VLANタグの付与および削除を説明するための図である。図3に示すように、ノード10_1(自ノード)は、クライアントポートC1~Cnのいずれか(たとえばクライアントポートC1)においてデータフレームを受信すると、そのデータフレームにVLAN ID(Outer VID)を付与する。そして、ノード10_1はリング上にフレームを送信する。 Figure 3 is a diagram for explaining the assignment and deletion of a VLAN tag in the transfer of a data frame according to an embodiment of the present disclosure. As shown in Figure 3, when node 10_1 (own node) receives a data frame at any of client ports C1 to Cn (for example, client port C1), it assigns a VLAN ID (Outer VID) to the data frame. Then, node 10_1 transmits the frame onto the ring.
図3には、フレームの概略構成が示されている。「DA」は宛先アドレス、「SA」は送信元アドレス、「DATA」はユーザデータ、「FCS」はフレームチェックシーケンスを表わす。また、VLANタグは、TPID(タグプロトコル識別子、IEEE802.1adでは「0x88a8」)およびVID(この例では101)を含む。 Figure 3 shows the general structure of a frame. "DA" stands for destination address, "SA" for source address, "DATA" for user data, and "FCS" for frame check sequence. The VLAN tag also includes a TPID (tag protocol identifier, "0x88a8" in IEEE802.1ad) and a VID (101 in this example).
ノード10_1以外の他のノードは、自ノードに収容するVLANのデータフレームとは異なるフレームをリングポート間で転送する。したがって、データフレームは、ノード10_2~10_Mの間で転送されて、集約ノードであるノード10_Nに到達する。ノード10_Nでは、リングポート0(ポートP0)において受信したデータフレームに対して、最外部のVLANタグを削除する。ノード10_Nでは、クライアントデータのVLAN-IDに基づいて、ポートA1~Amの中から出力すべきポートを決定して、その決定されたポートからデータフレームを転送する。 Nodes other than node 10_1 transfer frames that are different from the data frames of the VLANs contained in the node between ring ports. Therefore, the data frames are transferred between nodes 10_2 to 10_M and reach node 10_N, which is an aggregation node. Node 10_N removes the outermost VLAN tag from the data frame received at ring port 0 (port P0). Node 10_N determines which port to output from among ports A1 to Am based on the VLAN-ID of the client data, and transfers the data frame from the determined port.
図4は、本開示の実施の形態に係る通信システムの通常時の動作を説明するフローチャートである。動作が開始されると、まずステップS11において、各ノード(通信装置)は、対向するサービスパス終端ノードのMACアドレスを設定する。次にステップS12において、各ノードは、対向するサービスパス終端ノードに対して導通監視フレーム(CCM)の送信を開始する。これにより、ステップS13において、各ノードは、導通監視フレームを受信する。 Figure 4 is a flowchart explaining the normal operation of a communication system according to an embodiment of the present disclosure. When operation is started, first in step S11, each node (communication device) sets the MAC address of the opposing service path end node. Next, in step S12, each node starts transmitting a continuity monitoring frame (CCM) to the opposing service path end node. As a result, in step S13, each node receives the continuity monitoring frame.
ステップS14において、ノードのMACアドレス学習部53(図2を参照)は、導通監視フレームに基づいてMACアドレスを学習して、MACアドレス学習テーブル(FDB)56(図2を参照)を更新する。 In step S14, the node's MAC address learning unit 53 (see FIG. 2) learns the MAC address based on the continuity monitoring frame and updates the MAC address learning table (FDB) 56 (see FIG. 2).
ステップS15において、ノードは、導通監視フレームの送信元が、サービスパス終端ノードであるか否かを判定する。送信元がサービスパス終端ノードである場合(ステップS15においてYES)、処理はステップS16に進む。一方、送信元が、サービスパス終端ノードとは異なるノードである場合(ステップS15においてNO)、処理はステップS13に戻る。 In step S15, the node determines whether the source of the continuity monitoring frame is a service path termination node. If the source is a service path termination node (YES in step S15), the process proceeds to step S16. On the other hand, if the source is a node other than the service path termination node (NO in step S15), the process returns to step S13.
ステップS16では、サービスパス終端ノードのMACアドレスが、MACアドレス学習テーブル上に新規に追加されたアドレスか否かを判断する。既に登録されたMACアドレスである場合(ステップS16においてNO)、処理はステップS17に進む。一方、サービスパス終端ノードのMACアドレスが、MACアドレス学習テーブル上に新規に追加されたアドレスである場合(ステップS16においてYES)、処理はステップS18に進む。 In step S16, it is determined whether the MAC address of the service path end node is an address that has been newly added to the MAC address learning table. If the MAC address is already registered (NO in step S16), the process proceeds to step S17. On the other hand, if the MAC address of the service path end node is an address that has been newly added to the MAC address learning table (YES in step S16), the process proceeds to step S18.
ステップS17において、サービスパス終端ノードからの導通監視フレームの受信(ステップS13)において受信ポートが変化したかどうかを判断する。受信ポートに変化が無い場合(ステップS17においてNO)、処理はステップS13に戻る。この場合、サービスパスには変更がない。一方、受信ポートが変化した場合(ステップS17においてYES)、処理はステップS18に進む。 In step S17, it is determined whether the receiving port has changed when receiving the continuity monitoring frame from the service path end node (step S13). If the receiving port has not changed (NO in step S17), the process returns to step S13. In this case, there is no change in the service path. On the other hand, if the receiving port has changed (YES in step S17), the process proceeds to step S18.
ステップS18以後の処理は、サービスパスを変更する(または新たなサービスパスを設定する)ための処理である。ステップS18において、ノードは、導通監視フレームの受信ポートの方向にサービスパスを設定または更新する。次にステップS19において、サービスパス設定部63は、転送テーブルを更新するとともに、その更新した内容に従って、サービスパス転送部54に対してサービスパスの設定を行う。ステップS19の後、処理はステップS13に戻される。これにより、クライアント信号を転送するための新たなサービスパスが形成される。
The processing from step S18 onwards is for changing the service path (or setting a new service path). In step S18, the node sets or updates a service path in the direction of the receiving port of the continuity monitoring frame. Next, in step S19, the service
図5は、リングの構成が変更された場合における、ノードの動作を説明するためのフローチャートである。リングの構成が変更された場合とは、たとえばリングネットワークにおいて障害が発生した場合、あるいは、その障害から復旧した場合に該当する。 Figure 5 is a flowchart for explaining the operation of a node when the ring configuration is changed. A change in the ring configuration corresponds, for example, to a failure occurring in the ring network or a recovery from that failure.
障害発生時または障害からの復旧時には、まず、ステップS21において、リングネットワーク上のいずれかのノードが障害発生メッセージまたは障害復旧通知メッセージを受信する。ノード自身が障害の発生あるいは障害の復旧を検知した場合には、当該ノードが、障害発生メッセージまたは障害復旧通知メッセージをリングネットワーク上に送信する。 When a fault occurs or is recovered from, first, in step S21, any node on the ring network receives a fault occurrence message or a fault recovery notification message. When a node itself detects the occurrence of a fault or the recovery from a fault, that node transmits a fault occurrence message or a fault recovery notification message onto the ring network.
ステップS22において、障害発生メッセージまたは障害復旧通知メッセージを受信(または送信)したノードは、自身がRPLを管理するオーナーノードに該当するか否かを判断する。オーナーノードではない場合(ステップS22においてNO)、処理はステップS23に進む。一方、自ノードがオーナーノードである場合(ステップS22においてYES)、処理は後述するステップS24に進む。 In step S22, the node that received (or sent) the fault occurrence message or fault recovery notification message determines whether it is the owner node that manages the RPL. If it is not the owner node (NO in step S22), the process proceeds to step S23. On the other hand, if the node is the owner node (YES in step S22), the process proceeds to step S24, which will be described later.
ステップS23において、RPLの開放または閉塞が行われる。具体的には、障害発生時にはRPLが開放される。一方、障害からの復旧時にはRPLが閉塞される。次に、処理はステップS24に進む。 In step S23, the RPL is opened or closed. Specifically, when a failure occurs, the RPL is opened. On the other hand, when recovery from the failure occurs, the RPL is closed. Next, the process proceeds to step S24.
ステップS24において、ノードのEthernetリング制御部62(図2を参照)は、MACアドレス学習テーブル56の内容をクリアするようにMACアドレス学習部53を制御する。ステップS25において、MACアドレス学習部53がMACアドレス学習テーブル56の内容をクリアする。これによってサービスパスの設定もクリアされる。
In step S24, the node's Ethernet ring control unit 62 (see FIG. 2) controls the MAC
ステップS26において、サービスパス設定部63は、転送テーブルを更新するとともに、その更新した内容に従って、サービスパス転送部54に対してサービスパスの設定を行う。これにより、新しいサービスパスが構築される。ステップS26の処理が終了すると、通常時の動作フローチャートのループの開始ステップ(図4に示したステップS11)に進む。
In step S26, the service
なお、本開示の実施の形態に係る通信システムの構成は、限定されるものではなく、種々の変形が可能である。 The configuration of the communication system according to the embodiment of the present disclosure is not limited, and various modifications are possible.
図6は、本開示の実施の形態に係る通信システムの冗長構成の例を示した図である。本開示の実施の形態に係る通信システム101において、クライアントのデータを集約する拠点(1)は、たとえばノードH(通信装置10H)およびノードG(通信装置10G)により構成することができる。同様に、クライアントのデータを収容する拠点(2)は、たとえばノードA(通信装置10A)およびノードB(通信装置10B)により構成することができる。通信装置10H,10G,10A,10Bの構成は、図2に示した構成と同じであるので、以後の説明は繰り返さない。
Figure 6 is a diagram showing an example of a redundant configuration of a communication system according to an embodiment of the present disclosure. In the
拠点(1)では、ノードHを運用系(図6において「Primary」と示す)とし、ノードGを待機系(図6において「Secondary」と示す)としてもよい。逆にノードGが運用系となり、ノードHが待機系であってもよい。ノードH,Gの各々は、ネットワーク機器20H(たとえばコアルータ)と物理的に接続される。LAG(Link Aggregation Group)により、各ノードとネットワーク機器20Hとの間の物理的なリンクを論理的な1つのリンクとして扱うことができる。
At base (1), node H may be the active system (shown as "Primary" in FIG. 6) and node G may be the standby system (shown as "Secondary" in FIG. 6). Conversely, node G may be the active system and node H may be the standby system. Each of nodes H and G is physically connected to network
同様に、拠点(2)では、ノードAを運用系とし、ノードBを待機系とすることができる(ノードBを運用系とし、ノードAを待機系としてもよい)。ノードA,Bの各々は、ネットワーク機器20A(たとえば集合型メディアコンバータ)と接続される。LAG(Link Aggregation Group)により、各ノードとネットワーク機器20Aとの間の物理的なリンクを論理的な1つのリンクとして扱うことができる。
Similarly, at base (2), node A can be the active system and node B can be the standby system (node B can be the active system and node A can be the standby system). Each of nodes A and B is connected to network
各ノードは、対向ノードを指定して、CCMにより、常時導通確認を動作させる。指定される対向ノードは、運用系、待機系の両方である。したがって、図6に示す例では、ノードH,Gの各々は、ノードA,Bの両方との間で、CCMの送受信により、常時導通確認を行う。一方、ノードA,Bの各々も、CCMにより、ノードH,Gの両方との間で、CCMの送受信により、常時導通確認を行う。 Each node designates a peer node and performs continuous continuity checks using CCM. The designated peer nodes are both the active and standby nodes. Therefore, in the example shown in FIG. 6, each of nodes H and G performs continuous continuity checks by sending and receiving CCMs with both nodes A and B. Meanwhile, each of nodes A and B also performs continuous continuity checks by sending and receiving CCMs with both nodes H and G using CCM.
この構成によれば、対向装置が冗長機能を有する拠点(1)または拠点(2)において、仮に、運用系ノードの故障等の障害発生によってCCM監視がタイムアウトした場合にも、フレームの転送のためのポートを待機系側に切り替えることができる。したがって、フレームの転送を継続することができるので、通信サービスを継続することができる。なお、本開示の実施の形態は、リングネットワーク上の少なくとも1つのノードにおいて通信装置が運用系、待機系の両方を備えた冗長化構成を有する形態を含みうる。すべてのノードにおいて通信装置が冗長化されているのでもよい。 According to this configuration, even if CCM monitoring times out due to a fault such as a failure of the operational node at site (1) or site (2) where the opposing device has a redundant function, the port for forwarding frames can be switched to the standby side. Therefore, frame forwarding can be continued, and communication services can be continued. Note that the embodiment of the present disclosure may include a form in which at least one node on the ring network has a redundant configuration in which the communication device has both an operational system and a standby system. The communication device may be redundant at all nodes.
以上のように、本開示の実施の形態に係る通信システムでは、サービスパスを形成してデータを転送する。各ノードはFDBを利用してデータを転送するので、クライアントMACアドレスを記憶する必要がない。さらに、本開示の実施の形態に係る通信システムでは、特定の方式に限定されずにデータを転送することができる。 As described above, in the communication system according to the embodiment of the present disclosure, a service path is formed to transfer data. Since each node transfers data using the FDB, there is no need to store the client MAC address. Furthermore, in the communication system according to the embodiment of the present disclosure, data can be transferred without being limited to a specific method.
たとえば、上述したIEEE802.1ahにおいて規定されるPBBでは、MAC-in-MAC方式のカプセル化によるPBBネットワークを構成するノードは、エッジノードであるBEB(Backbone Edge Bridge)と、コアノードであるBCB(Backbone Core Bridge)とからなる。クライアントを収容するエッジノードでは、クライアントデータのVLAN情報をI-Tag識別子(I-SID)にマッピングし、自ノードのMACアドレスを送信元アドレスとしたPBBヘッダを付与したフレームをバックボーンネットワークに送出する。また、エッジノードは、バックボーンネットワークから自ノード宛てのフレームに付与されたI-Tag識別子によって、当該フレームを転送すべきクライアントを決定する。そしてエッジノードは、フレームからPBBヘッダを取り外して、そのフレームを該当のクライアントに転送する。 For example, in the PBB defined in the above-mentioned IEEE 802.1ah, the nodes that make up the PBB network using MAC-in-MAC encapsulation consist of edge nodes, called backbone edge bridges (BEBs), and core nodes, called backbone core bridges (BCBs). The edge node that accommodates the client maps the VLAN information of the client data to an I-Tag identifier (I-SID) and sends a frame to the backbone network with a PBB header that uses the MAC address of the node itself as the source address. The edge node also determines the client to which the frame should be forwarded based on the I-Tag identifier that was given to the frame addressed to the edge node from the backbone network. The edge node then removes the PBB header from the frame and forwards it to the relevant client.
IEEE802.1ah PBBでは、カプセル化されるMACフレームにB-TagおよびI-Tagという二種類のVLAN(Virtual Local Area Network)タグを使用する。これによってイーサネットを用いた大規模なマルチポイントのレイヤ2接続サービスの構築を可能としている。このようなMAC-in-MACによるPBBにも、本開示の実施の形態は適用可能である。また、出力先を決定するために、各ノードにFDBとは独立したテーブルを用意する必要をなくすことができる。 IEEE 802.1ah PBB uses two types of VLAN (Virtual Local Area Network) tags, B-Tag and I-Tag, for encapsulated MAC frames. This makes it possible to build a large-scale multipoint Layer 2 connection service using Ethernet. The embodiments of the present disclosure can also be applied to such PBBs using MAC-in-MAC. In addition, it is possible to eliminate the need to prepare a table separate from the FDB in each node to determine the output destination.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and should not be considered limiting. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the embodiments described above, and is intended to include all modifications within the scope of the claims and meanings equivalent thereto.
1 広域ネットワーク
4 クライアントネットワーク
10,10A,10B,10G,10H 通信装置
10_1~10_N ノード
20A,20B,20G,20H,31,32 ネットワーク機器
50 フレーム中継部
51 VLAN処理部
52 制御フレーム処理部
53 MACアドレス学習部
54 サービスパス転送部
56 MACアドレス学習テーブル
61 導通監視制御部
62 Ethernetリング制御部
63 サービスパス設定部
100,101 通信システム
A,B,G クライアント収容ノード
H 集約ノード
S11~S19,S21~S26 ステップ
1 Wide area network 4
Claims (10)
前記リングネットワークには閉塞するリンクが設定され、
前記複数の通信装置の各々は、前記リングネットワークの導通の監視のための導通監視フレームを送受信することにより前記リングネットワーク上の対向装置のMAC(Media Access Control)アドレスを学習し、その学習したMACアドレスをリングポートに関連付けたテーブルを記憶し、前記リングネットワーク上でデータフレームを転送する際には、収容するクライアントのMACアドレスを学習することなく、前記テーブルに基づいて前記データフレームを転送する、通信システム。 A ring network is configured, and a plurality of communication devices are provided that configure a one-to-one connection topology with a corresponding device;
A link to be blocked is set in the ring network,
A communications system in which each of the plurality of communication devices learns the MAC (Media Access Control) address of a counterpart device on the ring network by sending and receiving continuity monitoring frames for monitoring the continuity of the ring network, stores a table that associates the learned MAC addresses with ring ports, and when forwarding a data frame on the ring network, forwards the data frame based on the table without learning the MAC address of the client accommodated .
前記運用系による導通監視フレームの送受信において前記リングネットワークの前記導通が不可の場合には、前記待機系の前記テーブルに基づいて、前記リングネットワーク上で前記データフレームを転送する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の通信システム。 At least two of the plurality of communication devices have a redundant configuration including an active system and a standby system,
5. A communication system as claimed in claim 1, wherein when the continuity of the ring network is not possible when the operational system sends or receives a continuity monitoring frame, the data frame is transferred on the ring network based on the table of the standby system.
集約ノードに対応する、少なくとも1つの通信装置と、
クライアント収容ノードに対応する、少なくとも1つの通信装置とを含み、
前記集約ノードと前記クライアント収容ノードとは、前記集約ノードと前記クライアント収容ノードとをつなぐ論理経路であるサービスパスを構成する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の通信システム。 The plurality of communication devices include
At least one communication device corresponding to an aggregation node;
At least one communication device corresponding to a client accommodation node;
6. The communication system according to claim 1, wherein the aggregation node and the client accommodating node form a service path that is a logical path connecting the aggregation node and the client accommodating node.
集約ノードに対応する、少なくとも1つの通信装置と、
各々がクライアント収容ノードに対応する、複数の通信装置とを含む、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の通信システム。 The communication system includes:
At least one communication device corresponding to an aggregation node;
The communication system according to claim 1 , further comprising: a plurality of communication devices, each of which corresponds to a client accommodation node.
前記リングネットワークの導通の監視のための導通監視フレームを送受信することにより前記対向装置との間の導通を監視する監視部と、
前記導通の監視結果に基づいて、前記対向装置のMAC(Media Access Control)アドレスを学習し、その学習したMACアドレスをリングポートに関連付けたテーブルを記憶するMACアドレス学習部と、
前記学習した前記対向装置のMACアドレスと前記リングポートとを用いて前記通信装置と前記対向装置とをつなぐ論理経路であるサービスパスを設定するサービスパス設定部と、
前記リングネットワーク上でデータフレームを転送する際には、収容するクライアントのMACアドレスを学習することなく、前記サービスパス設定部によって設定されたサービスパスに従って、前記データフレームを転送するサービスパス転送部とを備える、通信装置。 A communication device that is provided on a ring network and that establishes a one-to-one connection topology with a counterpart device on the ring network,
a monitoring unit that monitors continuity between the ring network and the opposing device by transmitting and receiving a continuity monitoring frame for monitoring continuity of the ring network;
a MAC address learning unit that learns a Media Access Control (MAC) address of the opposing device based on a result of the continuity monitoring and stores a table in which the learned MAC address is associated with a ring port;
a service path setting unit that sets a service path, which is a logical path connecting the communication device and the opposing device , using the learned MAC address of the opposing device and the ring port ;
A communication device comprising: a service path forwarding unit that, when forwarding a data frame on the ring network, forwards the data frame in accordance with the service path set by the service path setting unit without learning the MAC address of the client accommodated therein.
前記複数の通信装置の各々が、前記リングネットワークの導通の監視のための導通監視フレームを送受信することにより、前記対向装置のMAC(Media Access Control)アドレスを学習するステップと、
前記複数の通信装置の各々に、MACアドレスをリングポートに関連付けたテーブルを、学習した前記MACアドレスにより更新させるステップと、
前記テーブルに基づいて、前記リングネットワーク上でデータフレームを転送する際には、前記複数の通信装置の各々が収容するクライアントのMACアドレスを学習することなく、前記データフレームを転送するステップとを備える、通信制御方法。 A communication control method in a ring network configured with a plurality of communication devices that establish a one-to-one connection topology with a corresponding device and in which a blocked link is set, comprising:
each of the plurality of communication devices transmitting and receiving a continuity monitoring frame for monitoring continuity of the ring network, thereby learning a MAC (Media Access Control) address of the opposite device;
causing each of the plurality of communication devices to update a table associating a MAC address with a ring port with the learned MAC address;
and when forwarding a data frame on the ring network based on the table, forwarding the data frame without learning the MAC addresses of the clients accommodated by each of the plurality of communication devices .
前記対向装置との間の導通を、導通監視フレームを送受信することにより監視するステップと、
前記導通の監視結果に基づいて、前記対向装置のMAC(Media Access Control)アド
レスを学習するステップと、
前記MACアドレスと前記通信装置のリングポートと関連付けたテーブルを、学習したMACアドレスによって更新するステップと、
前記通信装置と前記対向装置とをつなぐ論理経路であるサービスパスを設定するステップと、
前記リングネットワーク上でデータフレームを転送する際には、前記通信装置が収容するクライアントのMACアドレスを学習することなく、設定された前記サービスパスに従って前記データフレームを転送するステップとを備える、通信制御方法。 A communication control method for a communication device that is provided on a ring network and that establishes a one-to-one connection topology with a counterpart device on the ring network, comprising:
monitoring continuity between the opposite device and the opposite device by transmitting and receiving a continuity monitoring frame;
learning a media access control (MAC) address of the opposing device based on a result of the continuity monitoring;
updating a table associating the MAC address with a ring port of the communication device with the learned MAC address;
setting a service path which is a logical path connecting the communication device and the opposite device;
When forwarding a data frame on the ring network, the data frame is forwarded according to the set service path without learning a MAC address of a client accommodated by the communication device .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021010180A JP7654985B2 (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION DEVICE, AND COMMUNICATION CONTROL METHOD |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021010180A JP7654985B2 (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION DEVICE, AND COMMUNICATION CONTROL METHOD |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022114067A JP2022114067A (en) | 2022-08-05 |
| JP7654985B2 true JP7654985B2 (en) | 2025-04-02 |
Family
ID=82658455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021010180A Active JP7654985B2 (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION DEVICE, AND COMMUNICATION CONTROL METHOD |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7654985B2 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002101107A (en) | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Toshiba Corp | ATM communication system |
| JP2008166990A (en) | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Fujitsu Ltd | Ring node device |
| JP2008167008A (en) | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Fujitsu Ltd | RPR transmission route designation method and apparatus |
| JP2008252208A (en) | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Hitachi Ltd | Communication network system, communication failure detection method, and node device |
| JP2011193200A (en) | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Fujitsu Ltd | Communication apparatus, communication system, and communication method |
| JP2014239477A (en) | 2007-12-13 | 2014-12-18 | ノーテル・ネットワークス・リミテッド | LOOPBACK METHOD AND SYSTEM OF TRAFFIC IN QiQ ETHERNET RING AND 1:1 PROTECT PBT TRUNK |
| WO2017056140A1 (en) | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 株式会社日立製作所 | Network system and network node |
| JP2018117195A (en) | 2017-01-16 | 2018-07-26 | 富士通株式会社 | Communication device and communication method |
-
2021
- 2021-01-26 JP JP2021010180A patent/JP7654985B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002101107A (en) | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Toshiba Corp | ATM communication system |
| JP2008166990A (en) | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Fujitsu Ltd | Ring node device |
| JP2008167008A (en) | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Fujitsu Ltd | RPR transmission route designation method and apparatus |
| JP2008252208A (en) | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Hitachi Ltd | Communication network system, communication failure detection method, and node device |
| JP2014239477A (en) | 2007-12-13 | 2014-12-18 | ノーテル・ネットワークス・リミテッド | LOOPBACK METHOD AND SYSTEM OF TRAFFIC IN QiQ ETHERNET RING AND 1:1 PROTECT PBT TRUNK |
| JP2011193200A (en) | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Fujitsu Ltd | Communication apparatus, communication system, and communication method |
| WO2017056140A1 (en) | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 株式会社日立製作所 | Network system and network node |
| JP2018117195A (en) | 2017-01-16 | 2018-07-26 | 富士通株式会社 | Communication device and communication method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022114067A (en) | 2022-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5485821B2 (en) | Communication frame relay apparatus and relay method | |
| US9509591B2 (en) | Technique for dual homing interconnection between communication networks | |
| EP2104994B1 (en) | Hash-based multi-homing | |
| EP2226973B1 (en) | Routing of frames in a TRILL network using VLAN identifiers | |
| US8018841B2 (en) | Interworking an ethernet ring network and an ethernet network with traffic engineered trunks | |
| JP4688765B2 (en) | Network redundancy method and intermediate switch device | |
| CN103765808B (en) | Utility communication method and system | |
| EP1538786A2 (en) | Hybrid virtual private LAN extensions | |
| US20140146701A1 (en) | Evolution of ethernet networks | |
| WO2004075485A1 (en) | Network system, spanning tree configuration method, configuration program, and spanning tree configuration node | |
| CN109327318B (en) | SDN management network architecture and method for establishing SDN management network | |
| CN107040441B (en) | Data transmission method, device and system across data centers | |
| WO2008056353A2 (en) | Mac address scalability in interconnected rings | |
| EP2033377B1 (en) | Forced medium access control (MAC) learning in bridged ethernet networks | |
| EP4020929A1 (en) | Address registration | |
| CN115189988A (en) | Communication networking system based on power distribution network | |
| JP7654985B2 (en) | COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION DEVICE, AND COMMUNICATION CONTROL METHOD | |
| CN217643404U (en) | Communication device for continuous casting and rolling endless production line | |
| JP2008301433A (en) | Communication device and ring node device | |
| JP2013005143A (en) | Ring type network system, network management apparatus, and layer 2 switch | |
| WO2007104201A1 (en) | A method for forwarding message in the service tunnel of the ethernet application and a system thereof | |
| WO2006027824A1 (en) | Communication network system and trouble detecting apparatus | |
| JP5427665B2 (en) | Spanning tree reconfiguration method and communication apparatus | |
| CN115190006B (en) | Multi-protocol linkage rapid switching network fault method | |
| JP2004032633A (en) | Transmission network monitoring system and transmission network monitoring method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230721 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240305 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240416 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240607 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241001 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241120 |
|
| 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: 20250218 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250303 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7654985 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |