JP2004297475A - Lanスイッチおよびその通信制御方法 - Google Patents
Lanスイッチおよびその通信制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004297475A JP2004297475A JP2003087481A JP2003087481A JP2004297475A JP 2004297475 A JP2004297475 A JP 2004297475A JP 2003087481 A JP2003087481 A JP 2003087481A JP 2003087481 A JP2003087481 A JP 2003087481A JP 2004297475 A JP2004297475 A JP 2004297475A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- port
- lan switch
- lan
- communication
- learning table
- 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.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【課題】ネットワーク障害が発生した時、速やかにスパニングツリー再構築を行うLANスイッチおよびその通信制御方法を提供する。
【解決手段】LANスイッチ1(#A〜#4)のルートポートに障害が発生しても、新たなスパニングツリーの構築ための経路探索学習に障害発生前の学習テーブルに記憶していたMACアドレスを活用して経路探索時間を短くして、復旧するまでの時間を短時間にすることが出来る。
【選択図】 図1
【解決手段】LANスイッチ1(#A〜#4)のルートポートに障害が発生しても、新たなスパニングツリーの構築ための経路探索学習に障害発生前の学習テーブルに記憶していたMACアドレスを活用して経路探索時間を短くして、復旧するまでの時間を短時間にすることが出来る。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、LANスイッチおよびその通信制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば、LAN(ローカル エリア ネットワーク)等のネットワークで、複数のLANスイッチにより伝送経路が構成されるとき、ネットワークに冗長性を持たせるためスパニングツリーが用いられる。
【0003】
図6および図7は、従来のLANスイッチ間の接続にスパニングツリーを用いたネットワークの構成図であり、以下、図6および図7を用いてスパニングツリーについて説明する。
【0004】
スパニングツリーは、LANスイッチに内蔵された経路探索プログラムによって設定されるネットワークトポロジである。そして、スパニングツリーでは、LANスイッチから送信されたパケットは、LANの伝送路上をループしないように伝送手順と経路が設定されている。そして、ネットワークに障害が発生した時に新たにスパニングツリーを構築して、新たな伝送経路で通信するように切り替える機能は、スパニングツリースイッチと呼ばれる。
【0005】
図6は、スパニングツリーが設定されているネットワークの物理的構成を示し、図7は、その論理的な接続構成を示している。
【0006】
図6に示す例では、ネットワークは、3つのLANスイッチBG(#L、#M、#N)およびそれらのLANスイッチBG間を接続する伝送路2b(x、y、z)、各LANスイッチBGに接続される1つ、又は複数の端末3b、およびサーバ4bから構成されている。
【0007】
各LANスイッチBG(#L、#M、#N)は、伝送路2b、又は端末3b等と接続するためにポートpb(#1〜#4)がそれぞれ設けられている。
【0008】
図7に示す例では、図6の3つのLANスイッチBG(#L〜#N)によって接続されたネットワークにおいて、LANスイッチBG(#M)からLANスイッチBG(#N)への伝送ルートとして、LANスイッチBG(#M)−伝送路2b(x)−LANスイッチBG(#L)−伝送路2b(y)を経由してLANスイッチBG(#N)へ信号が伝送される例を示している。
【0009】
一方、LANスイッチBG(#M)と(#N)との間にも、図の点線で表示した伝送路2b(z)があるが、スパニングツリーでは、LANスイッチBG(#N)に送信した信号が、伝送路2b(z)を経由してLANスイッチBG(#M)へ伝送されてループすることを防ぐために、この間の論理的接続は切断されている。
【0010】
このスパニングツリーを用いるネットワークでは、LANスイッチBGのうち1つだけが、あらかじめネットワークの基本点となるルートスイッチとして設定されている。以下の説明では、LANスイッチBG(#L)がそのルートスイッチの役目を司るものとする。
【0011】
そして、上記LANスイッチBG(#M)と(#N)間の経路探索プログラムは、LANスイッチBG(#L)に達する最短経路として、LANスイッチBG(#M)との間では伝送路2b(x)、およびLANスイッチBG(#N)との間では伝送路2b(y)であることを見つける。
【0012】
この最短経路である伝送路2b(x)に接続されるLANスイッチBG(#M)のポート、および、伝送路2b(x)に接続されるLANスイッチBG(#N)のポートは、ルートポートと呼ばれる。
【0013】
即ち、LANスイッチBG(#M)では伝送路2b(x)と接続するポートpb(#3)が、LANスイッチBG(#N)では伝送路2b(y)と接続するポートpb(#3)がルートポートである。また、LANスイッチBG(#L)では、伝送路2b(x)と接続するポートpb(#1)と、伝送路2b(y)と接続するポートpb(#2)が指定ポートである。
【0014】
これらの各ポートpbと、伝送路2b(x)と(y)がスパニングツリーに属している。
【0015】
また、経路探索プログラムは、LANスイッチBG(#M)と(#N)を伝送路(z)で接続するとネットワークにループが生じることを検出して、伝送路2b(z)を論理的には接続しないように閉鎖(ブロック)する。
【0016】
この伝送路2b(z)と接続しないようにするLANスイッチBG(#M)のポートpb(#2)、およびLANスイッチBG(#N)のポートpb(#1)は、閉鎖ポートと呼ばれる。
【0017】
この閉鎖ポートに設定されたポートは、データフレームの送受信には使用されない。つまり、LANスイッチBG(#N)と(#M)の間では監視制御信号のパケットが伝送路2bを介して入出力されるだけで、受信したパケットのデータフレームは廃棄され、データフレームの送受信は行われない。
【0018】
図8は、従来の障害検出とそれに続くスパニングツリーを再構築するための経路探索学習の手順を示すフローチャートである。
【0019】
上述したスパニングツリーによるネットワークが構築されている状況にあって、例えば、LANスイッチBG(#L)のポートpb(#2)−伝送路2b(y)−LANスイッチBG(#N)のポートpb(#3)との間で故障等が発生して、通信できなくなったとする。すると、そのネットワークでは、これまで閉鎖ポートとして通信していなかったポートを用い、新たなスパニングツリーを再構築するよう動作が開始される。
【0020】
即ち、LANスイッチBG(#N)および(#L)では、内蔵する障害検出手段がLANスイッチBG(#L)および(#M)との間で定期的に送受信している監視制御信号が正常に受信できないことによって異常を検出する。そして、その通信障害が検出されると、LANスイッチBG(#N)および(#L)では、障害検出後の新たなスパニングツリー作成に必要と想定される時間を内蔵された再接続タイマに設定して起動させる(図8のステップs101)。
【0021】
次に、LANスイッチBG(#L)はポートpb(#2)を、また、LANスイッチBG(#N)はポートpb(#3)を閉鎖(ブロック)する(図8のステップs102)。
【0022】
そして、各LANスイッチBG(#L、#M、#N)は、スパニングツリーを再構築するために予め記憶、設定していた経路学習情報、即ち、ポートの接続先のMACアドレス情報を全てクリアし、新たな接続経路を捜す経路探索学習を開始する(図8のステップs103)。
【0023】
経路探索学習では、ルートスイッチであるLANスイッチBG(#L)は、LANスイッチBG(#M)と(#L)との間、および、LANスイッチBG(#M)と(#N)との間を接続する新たなスパニングツリーを設定する(図8のステップs104)。
【0024】
そこで、再接続タイマがタイムアウトして予め設定された再接続時間になると(図8のステップs105)、LANスイッチBG(#M、#N)は、新たなスパニングツリーの設定にしたがってLANスイッチBG(#M)と(#N)との間の閉鎖ポート、即ちLANスイッチBG(#M)のポートpb(#2)と、LANスイッチBG(#N)のポートpb(#1)のブロックを解除する。これにより、LANスイッチBG(#M)のポートpb(#2)とLANスイッチBG(#N)のポートpb(#1)間のルートが開設されたことになる。
【0025】
そして、このネットワークに接続された端末3bおよびサーバ4bは、このネットワークに接続された他の端末3bとの間で新しいスパニングツリーにより通信を再開する(図8のステップs106)。例えば、LANスイッチBG(#L)に接続された端末3b(#3)とLANスイッチBG(#N)に接続されたサーバ4bとの間では、LANスイッチBG(#L)−伝送路2b(x)−LANスイッチBG(#M)−伝送路2b(z)−LANスイッチBG(#N)を経由して通信を行う。
【0026】
以上の説明は、ネットワークが最小の3つのLANスイッチBG(#L〜#N)で構成した場合の経路切替えの動作手順であるが、実際にはLANスイッチBGの数は多く、障害検出後に多くのスパニングツリーを作成確認しなければならず、多くの時間を必要とする。
【0027】
つまり、新たなスパニングツリーが完成する前にデータフレームを送信すると、一時的なループがネットワークに発生してしまう危険があり、それを避けるために経路探索学習の時間を長くして待機時間を設けている。したがって、障害検出から再接続タイマがリセットされてデータフレームの再送信を開始するまでに多くの時間を要していた。
【0028】
また、従来は、各LANスイッチBGは、障害検出によりスパニングツリーを作成する際に、障害発生前に記憶していた経路探索学習による接続先の学習データ(MACアドレス)を全て廃棄していたため、障害発生前の学習データを活用して経路探索時間を短縮することができなかった。
【0029】
このように、従来のスパニングツリーの制御方法を用いているネットワークでは、ネットワークに障害が発生した時に、その回避復旧が多くの時間を必要とする問題があった。
【0030】
この待機時間の短縮を図り、スパニングツリーをネットワーク上の各LANスイッチが検索するのではなく、ネットワーク上に設けられた網監視制御装置がスパニングツリーを集中制御する方法も提案されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしこの方法では、網監視制御装置へ全てのLANスイッチや接続端末等に関係する情報を入力するための準備作業が膨大になる問題が生じる。
【0031】
【特許文献1】
特開2002−252625号公報(第10ページ、第1図)
【0032】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスパニングツリーを制御する方法を用いたネットワークでは、ネットワークに障害が発生した時に、その回避復旧に多くの時間を必要とする問題があった。
【0033】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、ネットワーク障害が発生した時、速やかに復旧できるLANスイッチおよびその通信制御方法を提供することを目的とする。
【0034】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のLANスイッチは、スパニングツリースイッチ機能を有し、複数接続されることでネットワークを構成するLANスイッチにおいて、スパニングツリーを構成する接続先のMACアドレスが記憶される学習テーブルと、前記学習デーブルに基づいて前記LANスイッチ間の通信制御を行う制御手段と、ポートの通信障害を検出した時、その障害情報を前記ネットワーク上の全てのLANスイッチに通知する手段、および他のLANスイッチからの障害情報を受信する手段とを具備し、障害が発生した伝送路と接続しているポートがある場合は、当該ポートを閉鎖するとともに、かつ前記学習テーブルに設定されていた当該ポートのMACアドレス情報を切替え先となるポートに記憶して前記学習テーブルを更新し、通信を再開することを特徴とする。
【0035】
また、本発明のLANスイッチの通信制御方法は、スパニングツリーを構成する接続先のMACアドレスが記憶される学習テーブルと、前記学習デーブルに基づいてLANスイッチ間の通信制御を行う制御手段と、ポートの通信障害を検出した時にその障害情報をネットワーク上の全てのLANスイッチに通知する手段、および他のLANスイッチからの障害情報を受信する手段とを有するLANスイッチが複数接続されているネットワークに用いるLAN スイッチの通信制御方法であって、前記LANスイッチに障害が発生した伝送路と接続しているポートがある場合は、当該ポートを閉鎖するとともに、かつ前記学習テーブルに設定されていた当該ポートのMACアドレス情報を切替え先となるポートに記憶して前記学習テーブルに更新し、通信を再開することを特徴とする。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0037】
図1は、本発明のLANスイッチを用いたネットワークの構成を示すブロック図である。
【0038】
図1において、ネットワークは、LANスイッチ1(ここでは、4つのLANスイッチ#A〜#Dでの構成を示す)、およびそれらのLANスイッチ1(#A〜#D)間を接続する伝送路2(AB、AC、BC、CD、DA、DB)、LANスイッチ1(#A〜#D)に接続される端末T1〜T4、およびルータRから構成されている。
【0039】
各LANスイッチ1(#A〜#D)は、伝送路2、端末T1〜T4,ルータ等を接続するためにそれぞれがポートp(#1〜#4)を具備している。
【0040】
図2は、LANスイッチ1の構成要素を示すブロック図である。以下、図2を参照してLANスイッチ1の構成と動作について説明する。
【0041】
図2において、LANスイッチ1は、ポートp(#1〜#4)、障害検出部3、管理制御部4、再接続タイマ5、経路探索プログラム6、学習テーブル7から構成され、ポートp(#1〜#4)、障害検出部3、管理制御部4、再接続タイマ5は内部バスによって接続されている。また、管理制御部4は、経路探索プログラム6に基づいて動作し、学習テーブル7を使用して接続管理を行う。
【0042】
ポートpは、他のLANスイッチ1との間を接続する伝送路2、もしくはパーソナルコンピュータのような端末T、ルータR等との間を、例えば、10/100BASE Tのようなインタフェースによって接続している。
【0043】
管理制御部4は、ポートpを以下の3つの状態に制御し、ポートpを介して入出力するパケット信号の送受信制御を行う。
【0044】
図3は、LANスイッチ1(#A〜#D)間で送受信されるパケット信号のフレーム構成を示す図である。
【0045】
パケット信号は、データフレームDFに情報が搭載されたメッセージ信号と、MAC制御フレームMFにパケット信号の送受信制御データが設定された動作監視制御信号との2つの信号を含んでいる。
【0046】
LANスイッチ1(#A〜#D)におけるパケット信号の送受信制御は、管理制御部4がポートp(#1〜#4)を介して入力されるパケット信号のMAC制御フレームMFを判読して受信制御を行い、また、出力時にはMAC制御フレームMFに所定の制御情報を設定することによって送信制御を行う。そして、パケット信号のデータフレームDFに搭載された情報が各LANスイッチ1(#A〜#D)の間で送受信される。
【0047】
MAC制御フレームMFには、パケット信号の送信先となるLANスイッチ1のMACアドレスと送信元のLANスイッチ1のMACアドレス、および上位の通信レイヤにおける論理アドレスなどを含めたアドレス情報、およびポートpの状態や障害等を示すフラグ、ならびにその他の通信制御のための補助情報が設定されている。
【0048】
ポートpの第1の状態は、フォーワーディングモードと呼ばれ、動作監視制御信号とともにデータフレームDFを送受信している。
【0049】
第2の状態は、ラーニング(学習)モードで、スパニングツリーの経路(MACアドレス)探索を行い、動作監視制御信号は送受信するが、データフレームDFの送受信は行わない。
【0050】
第3の状態は、リスニングモード(受信状態)で、動作監視制御信号等を受信するが、データフレームDFの送受信処理は行わないもので、閉鎖ポートはこの状態にある。
【0051】
管理制御部4は、上記構成のパケット信号を受信すると、その受信したパケットを他のLANスイッチ1に送信するか、もしくは、自分のポートpに接続されている端末T、ルータR等へ出力するため、MAC制御フレームMFのアドレス情報を判読する。そして、他のLANスイッチ1に受信したパケット信号を送信する場合には、予め学習テーブル7に設定された接続先(MACアドレス)を参照して、当該送信先のLANスイッチ1が接続されるポートpを選択し、そのパケット信号を送信する。
【0052】
すなわち、MAC制御フレームMFに送信先アドレスと送信元となるMACアドレス(それぞれのLANスイッチ1のMACアドレスと、その接続先の端末T、ルータR等の識別情報)を設定し、選択したポートpを介して当該送信先のLANスイッチ1へ送信する。
【0053】
障害検出部3は、ポートp(#1〜#4)の動作を監視して、ポートp(#1〜#4)を介して入出力される信号や、機器接続に異常を検出するとアラーム信号を発生する。この障害検出は、例えば、接続先のLANスイッチ1との間で定期的に受信される動作監視制御信号が受信できなくなることによって検出され、アラーム信号を管理制御部4に送信する。
【0054】
一方、管理制御部4は、このアラーム信号を受信すると、再接続タイマ5を起動して再接続するまでの時間を設定するとともに、MAC制御フレームMFに障害発生のフラグを立てたパケット信号を生成して、正常なポートpからネットワーク上のLANスイッチ1へ障害発生を通知する。そして、管理制御部4は、経路探索プログラム6を起動して新しいスパニングツリーの再構築を開始する。
【0055】
管理制御部4によって実行される経路探索プログラム6は、ネットワーク上でループを作ることなく、パケット信号を所定の接続先のLANスイッチ1まで送信するのに最適な経路(ルート)を探索するプログラムで、通常、最短経路を探し出し、その経路上の各LANスイッチ1に、どの端末TやルータRが接続されているかを設定して、スパニングツリーを構築するプログラムである。
【0056】
学習テーブル7は、経路探索プログラム6によって決定されたルートポート上のLANスイッチ1のMACアドレス、およびそのLANスイッチ1のポートpに接続されている端末T、ルータR等のMACアドレスを記憶したテーブルである。この学習テーブル7は、スパニングツリーが作成される度に更新される。
【0057】
まず、障害が発生したLANスイッチ1から障害発生のフラグが設定されたパケット信号を受信したLANスイッチ1の管理制御部4は、再接続タイマ5を起動させるとともに、経路探索プログラム6を実行して新しいスパニングツリーの作成を開始する。
【0058】
次に、ネットワークにおけるスパニングツリーの再構築の動作手順を、図1乃至図5を参照して説明する。なお、図1において、LANスイッチ1(#A)がルートスイッチに設定されていると想定して説明する。
【0059】
図1におけるルートポートは、伝送路2(AB)、伝送路2(AC)、および伝送路2(CD)に接続されているポートpで、LANスイッチ1(#A)のポートp(#2、#3)、LANスイッチ1(#B)のポートp(#1)、LANスイッチ1(#C)のポートp(#1、#3)、LANスイッチ1(#D)のポートp(#4)である。そして閉鎖ポートは、伝送路2(DB)、(CB)に接続されているポートpで、LANスイッチ1(#B)のポートp(#2、#3)、LANスイッチ1(#C)のポートp(#2)、LANスイッチ1(#D)のポートp(#1)である。
【0060】
スパニングツリーを構成するにあたり、各LANスイッチ1(#A〜#D)のMACアドレス、およびポートp(#1〜#4)に接続される装置のMACアドレスが学習テーブル7に記憶される。
【0061】
図4は、図1のネットワークが構築しているスパニングツリーにおけるMACアドレスを記憶した学習テーブル7の一例で、各LANスイッチ1(#A〜#D)それぞれが学習テーブルとして自身のポートp(#1〜#4)の接続先となる端末等を記憶している内容をまとめて表にしたものである。
【0062】
図4の学習テーブル7aは、ネットワークが正常動作している時のスパニングツリーを示し、LANスイッチ1(#A〜#D)の各ポート(#1〜#4)に接続される装置のMACアドレスが記憶されている。
【0063】
また、学習テーブル7bは、ネットワーク上の伝送路2(CD)間で障害が発生し、伝送路2(DB)をバックアップ経路として使用して通信を行う時の新しいスパニングツリーを示し、LANスイッチ1(#A〜#D)の各ポート(#1〜#4)に接続される装置のMACアドレスが記憶される。
【0064】
例えば、ネットワークが正常に通信をしている時の学習テーブル7aでは、LANスイッチ1(#A)では、ポートp(#1)にはルータRが接続されていることが記憶されている。また、ポートp(#3)には、LANスイッチ1(#C)の端末T4(#C−T4と表記)のMACアドレス、更に、そのLANスイッチ1(#C)と接続関係を有するLANスイッチ1(#D)の端末T2,T3(#D−T2,T3)のMACアドレスが記憶されている。また、ポートp(#2)には、LANスイッチ1(#B)の端末T1(#B−T1)のMACアドレスが記憶されている。
【0065】
更に、LANスイッチ1(#B)のポートp(#2および#3)は閉鎖ポートであるので、MACアドレスは無く、閉鎖されていることが記憶されている。なお、LANスイッチ1(#A)のルータRは、外部ネットワークとの接続装置となるので、LANスイッチ1(#A)のポートp(#1)を除き学習テーブル7には登録されない。
【0066】
学習テーブル7aには、各LANスイッチ1(#A〜#D)のポートp(#1〜#4)に接続される装置のMACアドレス、もしくは閉鎖ポート等であることが記憶される。
【0067】
図5は、LANスイッチ1のスパニングツリースイッチとしての動作手順を説明するフローチャートである。
【0068】
以下、図5を参照して、LANスイッチ1(#A)をルートスイッチに設定した場合のLANスイッチ1(#A〜#D)のスパニングツリースイッチ動作手順を説明する。
【0069】
いま、図1に示すように、LANスイッチ1(#C)と(#D)との間の伝送路2(CD)で通信障害が発生したとする。すると、LANスイッチ1(#C)とLANスイッチ1(#D)では、その通信障害を障害検出部3が検出して、アラーム信号を管理制御部4に出力する。これにより、管理制御部4は、再接続タイマ5を起動する(図5のステップs1)。
【0070】
そして、LANスイッチ1(#C)の管理制御部4は、障害が発生したポートp(#1)での通信を禁止して無効化する。また同様に、LANスイッチ1(#D)のポートp(#4)も無効化される(図5のステップs2)。
【0071】
そして、各管理制御部4は、障害が発生していないLANスイッチ1(#C)のポートp(#3)とLANスイッチ1(#D)のポート(#1)からLANスイッチ1(#A)と(#B)に対して障害発生通知(フラグ)を設定したパケット信号を生成して送信する(図5のステップs3)。
【0072】
続いて、LANスイッチ1(#C)と(#D)の各管理制御部4は、それぞれ経路探索プログラム6を起動して新たなスパニングツリーの再構築を開始する。そして、障害発生ポートであるLANスイッチ1(#C)のポートp(#1)とLANスイッチ1(#D)のポートp(#4)をリスニングモード(受信状態)に遷移させる(図5のステップs4)。
【0073】
また、新たなスパニングツリーの再構築を指示する信号をLANスイッチ1(#C)と(#D)から受け取ったLANスイッチ1(#A)と(#B)では、夫々再接続タイマ5が起動される(図5のステップs5)。
【0074】
この時点では、各LANスイッチ1(#A〜#D)では経路探索プログラム6が各管理制御部4によって実行され、LANスイッチ1(#A)のポートpでは障害が発生していないので、LANスイッチ1(#A)をそのままルートスイッチとした新たなスパニングツリー再構築のための経路探索学習に入っている(図5のステップs6)。
【0075】
そして、LANスイッチ1(#C)の管理制御部4は、ポートp(#1)の代わりにポートp(#2)を用いるか、それともポートp(#3)を用いたルートがあることを発見する。また、障害発生まで使用していた学習テーブル7には、ポートp(#2)が閉鎖にあって、これを使用するとループが発生することが記憶されている(図示せず)ことも判読する。
【0076】
また、LANスイッチ1(#D)の管理制御部4は、ポートp(#4)では通信できないので、自装置がネットワークから孤立することを防ぐために閉鎖されていたポート(#1)を使用して伝送路2(DB)を介してLANスイッチ1(#B)と通信する経路を発見する。
【0077】
また、LANスイッチ1(#A)の管理制御部4は、ポートp(#2)と(#3)を介してLANスイッチ1(#C)と(#B)に接続されている端末T1〜端末T4を検索し、同様にLANスイッチ1(#B)の管理制御部4は、閉鎖状態にあったポートp(#2)と(3#)を用いる場合の経路探索を行う。
【0078】
本発明では、この再接続タイマ5の設定時間は短く設定されているため、新しいスパニングツリーの作成が開始されると、再接続タイマ5は、直ぐにタイムアウトになる(図5のステップs7)。
【0079】
すると、各LANスイッチ1(#A〜#D)の各管理制御部4は、障害発生した伝送路2(CD)に自身の接続ポートが接続されているか否かを判断し、接続ポートがある場合には、当該ポートpについて自身の学習テーブル7に記憶されているMACアドレスを、障害検出によって切り替えられる切替え先ポートpに設定するよう学習テーブル7を変更する制御を行う(図5のステップs8がYesの場合)。
【0080】
即ち、LANスイッチ1(#C)と(#D)の管理制御部4は、切替え先ポートpに障害が発生した伝送路2(CD)に接続されるポートpに対し記憶されていたMACアドレスをコピーし、図4の学習テーブル7bを作成する。
【0081】
この例では、LANスイッチ1(#C)の管理制御部4は、切替え先ポートとしてポートp(#3)とポートp(#2)があることを発見しているが、ポートp(#2)を用いるとループが発生してスパニングツリーが構築できないことを認識してポートp(#3)を切替え先ポートpに設定する。
【0082】
なお、障害発生時の切替え先ポートpは、経路探索プログラム6と学習テーブル7に優先度を予め設定しておき、例えば、ポートp(#3)を障害発生時の切替え先ポートpとして設定しておいても良い。
【0083】
そこで、LANスイッチ1(#C)の管理制御部4は、ポートp(#1)に設定されていたMACアドレス「#D−T2、T3」を切替え先ポートp(#3)に追加記憶する。その結果、ポートp(#3)のMACアドレスは「#B−T1:#D−T2,T3」となる。そして、同様にLANスイッチ1(#D)においても、ポートp(#4)のMACアドレスがポートp(#1)へコピー記憶され、MACアドレスは「#B−T1:#C−T4」となる(図5のステップs9)。
【0084】
この再構築作業が終了すると、LANスイッチ1(#D)の管理制御部4は、ポートp(#1)を閉鎖ポートからフォワードポートに遷移させ、通信を再開する(図5のステップs10)。
【0085】
また、同様にスパニングツリーの変更作業がLANスイッチ1(#C)においても実行され、LANスイッチ1(#C)のポートp(#3)は、再構築されたMACアドレス「#B−T1:#D−T2、T3」にしたがって、LANスイッチ1(#A)のポートp(#3)との間の通信(データフレームDFの送受信)を再開する。
【0086】
一方、LANスイッチ1(#A)と(#B)では、障害発生した伝送路2(CD)と接続するポートpを有していないので(図5のステップs8がNoの場合)、両方の管理制御部4は、経路探索プログラム6を実行して各ポートp(#1〜#4)に記憶されていたMACアドレスをクリアしてスパニングツリーを作成するための経路探索学習を実施する(図5のステップs11)。
【0087】
ただし、これらのLANスイッチ1(#A)と(#B)では、障害発生前に用いていた経路をそのまま利用して通信を行っても、ループ障害が発生しない設定になっている。したがって、両方の管理制御部4は、新たなスパニングツリーが構築されるまでは、クリアされる前のMACアドレスを保持して通信を再開する(図5のステップs12)。そして、経路探索学習を終了して新たなスパニングツリーが構築された時点でスパニングツリーの再設定を行う。
【0088】
また、経路探索が速やかに終了するようなネットワークであれば、両方の管理制御部4は、新しいスパニングツリーが構築されて、その学習テーブル7が完成してから通信再開をするように設定してもよい。
【0089】
したがって、本発明を用いたネットワークでは、ネットワークに障害が発生しても、スパニングツリーの構築に障害発生前に記憶していたMACアドレスを活用できるので、経路探索学習時間が少なくて済み、復旧するまでの時間を短時間にすることが出来る。
【0090】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ネットワークにおいて障害が発生し、スパニングツリーを再構築する場合に、障害発生前の経路データをコピーして活用するので、短時間でスパニングツリーを構築して通信障害を速やかに解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のLANスイッチにより構成したネットワークの一例の構成図。
【図2】本発明のLANスイッチの構成要素の一例を示す構成図。
【図3】本発明のLANスイッチが伝送するパケット信号のデータ構成の説明図。
【図4】LANスイッチの経路学習テーブル図の例。
【図5】本発明のLANスイッチのスパニングツリーの作成手順を説明するフローチャート。
【図6】従来のLANスイッチ間接続にスパニングツリーを用いているネットワークの構成図。
【図7】図6で示されるネットワークの論理的接続図
【図8】従来のスパニングツリーの作成手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
1 LANスイッチ
2 伝送路
3 障害検出部
4 管理制御部
5 再接続タイマ
6 経路探索プログラム
7 学習テーブル7
T 端末
p ポート
R ルータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、LANスイッチおよびその通信制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば、LAN(ローカル エリア ネットワーク)等のネットワークで、複数のLANスイッチにより伝送経路が構成されるとき、ネットワークに冗長性を持たせるためスパニングツリーが用いられる。
【0003】
図6および図7は、従来のLANスイッチ間の接続にスパニングツリーを用いたネットワークの構成図であり、以下、図6および図7を用いてスパニングツリーについて説明する。
【0004】
スパニングツリーは、LANスイッチに内蔵された経路探索プログラムによって設定されるネットワークトポロジである。そして、スパニングツリーでは、LANスイッチから送信されたパケットは、LANの伝送路上をループしないように伝送手順と経路が設定されている。そして、ネットワークに障害が発生した時に新たにスパニングツリーを構築して、新たな伝送経路で通信するように切り替える機能は、スパニングツリースイッチと呼ばれる。
【0005】
図6は、スパニングツリーが設定されているネットワークの物理的構成を示し、図7は、その論理的な接続構成を示している。
【0006】
図6に示す例では、ネットワークは、3つのLANスイッチBG(#L、#M、#N)およびそれらのLANスイッチBG間を接続する伝送路2b(x、y、z)、各LANスイッチBGに接続される1つ、又は複数の端末3b、およびサーバ4bから構成されている。
【0007】
各LANスイッチBG(#L、#M、#N)は、伝送路2b、又は端末3b等と接続するためにポートpb(#1〜#4)がそれぞれ設けられている。
【0008】
図7に示す例では、図6の3つのLANスイッチBG(#L〜#N)によって接続されたネットワークにおいて、LANスイッチBG(#M)からLANスイッチBG(#N)への伝送ルートとして、LANスイッチBG(#M)−伝送路2b(x)−LANスイッチBG(#L)−伝送路2b(y)を経由してLANスイッチBG(#N)へ信号が伝送される例を示している。
【0009】
一方、LANスイッチBG(#M)と(#N)との間にも、図の点線で表示した伝送路2b(z)があるが、スパニングツリーでは、LANスイッチBG(#N)に送信した信号が、伝送路2b(z)を経由してLANスイッチBG(#M)へ伝送されてループすることを防ぐために、この間の論理的接続は切断されている。
【0010】
このスパニングツリーを用いるネットワークでは、LANスイッチBGのうち1つだけが、あらかじめネットワークの基本点となるルートスイッチとして設定されている。以下の説明では、LANスイッチBG(#L)がそのルートスイッチの役目を司るものとする。
【0011】
そして、上記LANスイッチBG(#M)と(#N)間の経路探索プログラムは、LANスイッチBG(#L)に達する最短経路として、LANスイッチBG(#M)との間では伝送路2b(x)、およびLANスイッチBG(#N)との間では伝送路2b(y)であることを見つける。
【0012】
この最短経路である伝送路2b(x)に接続されるLANスイッチBG(#M)のポート、および、伝送路2b(x)に接続されるLANスイッチBG(#N)のポートは、ルートポートと呼ばれる。
【0013】
即ち、LANスイッチBG(#M)では伝送路2b(x)と接続するポートpb(#3)が、LANスイッチBG(#N)では伝送路2b(y)と接続するポートpb(#3)がルートポートである。また、LANスイッチBG(#L)では、伝送路2b(x)と接続するポートpb(#1)と、伝送路2b(y)と接続するポートpb(#2)が指定ポートである。
【0014】
これらの各ポートpbと、伝送路2b(x)と(y)がスパニングツリーに属している。
【0015】
また、経路探索プログラムは、LANスイッチBG(#M)と(#N)を伝送路(z)で接続するとネットワークにループが生じることを検出して、伝送路2b(z)を論理的には接続しないように閉鎖(ブロック)する。
【0016】
この伝送路2b(z)と接続しないようにするLANスイッチBG(#M)のポートpb(#2)、およびLANスイッチBG(#N)のポートpb(#1)は、閉鎖ポートと呼ばれる。
【0017】
この閉鎖ポートに設定されたポートは、データフレームの送受信には使用されない。つまり、LANスイッチBG(#N)と(#M)の間では監視制御信号のパケットが伝送路2bを介して入出力されるだけで、受信したパケットのデータフレームは廃棄され、データフレームの送受信は行われない。
【0018】
図8は、従来の障害検出とそれに続くスパニングツリーを再構築するための経路探索学習の手順を示すフローチャートである。
【0019】
上述したスパニングツリーによるネットワークが構築されている状況にあって、例えば、LANスイッチBG(#L)のポートpb(#2)−伝送路2b(y)−LANスイッチBG(#N)のポートpb(#3)との間で故障等が発生して、通信できなくなったとする。すると、そのネットワークでは、これまで閉鎖ポートとして通信していなかったポートを用い、新たなスパニングツリーを再構築するよう動作が開始される。
【0020】
即ち、LANスイッチBG(#N)および(#L)では、内蔵する障害検出手段がLANスイッチBG(#L)および(#M)との間で定期的に送受信している監視制御信号が正常に受信できないことによって異常を検出する。そして、その通信障害が検出されると、LANスイッチBG(#N)および(#L)では、障害検出後の新たなスパニングツリー作成に必要と想定される時間を内蔵された再接続タイマに設定して起動させる(図8のステップs101)。
【0021】
次に、LANスイッチBG(#L)はポートpb(#2)を、また、LANスイッチBG(#N)はポートpb(#3)を閉鎖(ブロック)する(図8のステップs102)。
【0022】
そして、各LANスイッチBG(#L、#M、#N)は、スパニングツリーを再構築するために予め記憶、設定していた経路学習情報、即ち、ポートの接続先のMACアドレス情報を全てクリアし、新たな接続経路を捜す経路探索学習を開始する(図8のステップs103)。
【0023】
経路探索学習では、ルートスイッチであるLANスイッチBG(#L)は、LANスイッチBG(#M)と(#L)との間、および、LANスイッチBG(#M)と(#N)との間を接続する新たなスパニングツリーを設定する(図8のステップs104)。
【0024】
そこで、再接続タイマがタイムアウトして予め設定された再接続時間になると(図8のステップs105)、LANスイッチBG(#M、#N)は、新たなスパニングツリーの設定にしたがってLANスイッチBG(#M)と(#N)との間の閉鎖ポート、即ちLANスイッチBG(#M)のポートpb(#2)と、LANスイッチBG(#N)のポートpb(#1)のブロックを解除する。これにより、LANスイッチBG(#M)のポートpb(#2)とLANスイッチBG(#N)のポートpb(#1)間のルートが開設されたことになる。
【0025】
そして、このネットワークに接続された端末3bおよびサーバ4bは、このネットワークに接続された他の端末3bとの間で新しいスパニングツリーにより通信を再開する(図8のステップs106)。例えば、LANスイッチBG(#L)に接続された端末3b(#3)とLANスイッチBG(#N)に接続されたサーバ4bとの間では、LANスイッチBG(#L)−伝送路2b(x)−LANスイッチBG(#M)−伝送路2b(z)−LANスイッチBG(#N)を経由して通信を行う。
【0026】
以上の説明は、ネットワークが最小の3つのLANスイッチBG(#L〜#N)で構成した場合の経路切替えの動作手順であるが、実際にはLANスイッチBGの数は多く、障害検出後に多くのスパニングツリーを作成確認しなければならず、多くの時間を必要とする。
【0027】
つまり、新たなスパニングツリーが完成する前にデータフレームを送信すると、一時的なループがネットワークに発生してしまう危険があり、それを避けるために経路探索学習の時間を長くして待機時間を設けている。したがって、障害検出から再接続タイマがリセットされてデータフレームの再送信を開始するまでに多くの時間を要していた。
【0028】
また、従来は、各LANスイッチBGは、障害検出によりスパニングツリーを作成する際に、障害発生前に記憶していた経路探索学習による接続先の学習データ(MACアドレス)を全て廃棄していたため、障害発生前の学習データを活用して経路探索時間を短縮することができなかった。
【0029】
このように、従来のスパニングツリーの制御方法を用いているネットワークでは、ネットワークに障害が発生した時に、その回避復旧が多くの時間を必要とする問題があった。
【0030】
この待機時間の短縮を図り、スパニングツリーをネットワーク上の各LANスイッチが検索するのではなく、ネットワーク上に設けられた網監視制御装置がスパニングツリーを集中制御する方法も提案されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしこの方法では、網監視制御装置へ全てのLANスイッチや接続端末等に関係する情報を入力するための準備作業が膨大になる問題が生じる。
【0031】
【特許文献1】
特開2002−252625号公報(第10ページ、第1図)
【0032】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスパニングツリーを制御する方法を用いたネットワークでは、ネットワークに障害が発生した時に、その回避復旧に多くの時間を必要とする問題があった。
【0033】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、ネットワーク障害が発生した時、速やかに復旧できるLANスイッチおよびその通信制御方法を提供することを目的とする。
【0034】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のLANスイッチは、スパニングツリースイッチ機能を有し、複数接続されることでネットワークを構成するLANスイッチにおいて、スパニングツリーを構成する接続先のMACアドレスが記憶される学習テーブルと、前記学習デーブルに基づいて前記LANスイッチ間の通信制御を行う制御手段と、ポートの通信障害を検出した時、その障害情報を前記ネットワーク上の全てのLANスイッチに通知する手段、および他のLANスイッチからの障害情報を受信する手段とを具備し、障害が発生した伝送路と接続しているポートがある場合は、当該ポートを閉鎖するとともに、かつ前記学習テーブルに設定されていた当該ポートのMACアドレス情報を切替え先となるポートに記憶して前記学習テーブルを更新し、通信を再開することを特徴とする。
【0035】
また、本発明のLANスイッチの通信制御方法は、スパニングツリーを構成する接続先のMACアドレスが記憶される学習テーブルと、前記学習デーブルに基づいてLANスイッチ間の通信制御を行う制御手段と、ポートの通信障害を検出した時にその障害情報をネットワーク上の全てのLANスイッチに通知する手段、および他のLANスイッチからの障害情報を受信する手段とを有するLANスイッチが複数接続されているネットワークに用いるLAN スイッチの通信制御方法であって、前記LANスイッチに障害が発生した伝送路と接続しているポートがある場合は、当該ポートを閉鎖するとともに、かつ前記学習テーブルに設定されていた当該ポートのMACアドレス情報を切替え先となるポートに記憶して前記学習テーブルに更新し、通信を再開することを特徴とする。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0037】
図1は、本発明のLANスイッチを用いたネットワークの構成を示すブロック図である。
【0038】
図1において、ネットワークは、LANスイッチ1(ここでは、4つのLANスイッチ#A〜#Dでの構成を示す)、およびそれらのLANスイッチ1(#A〜#D)間を接続する伝送路2(AB、AC、BC、CD、DA、DB)、LANスイッチ1(#A〜#D)に接続される端末T1〜T4、およびルータRから構成されている。
【0039】
各LANスイッチ1(#A〜#D)は、伝送路2、端末T1〜T4,ルータ等を接続するためにそれぞれがポートp(#1〜#4)を具備している。
【0040】
図2は、LANスイッチ1の構成要素を示すブロック図である。以下、図2を参照してLANスイッチ1の構成と動作について説明する。
【0041】
図2において、LANスイッチ1は、ポートp(#1〜#4)、障害検出部3、管理制御部4、再接続タイマ5、経路探索プログラム6、学習テーブル7から構成され、ポートp(#1〜#4)、障害検出部3、管理制御部4、再接続タイマ5は内部バスによって接続されている。また、管理制御部4は、経路探索プログラム6に基づいて動作し、学習テーブル7を使用して接続管理を行う。
【0042】
ポートpは、他のLANスイッチ1との間を接続する伝送路2、もしくはパーソナルコンピュータのような端末T、ルータR等との間を、例えば、10/100BASE Tのようなインタフェースによって接続している。
【0043】
管理制御部4は、ポートpを以下の3つの状態に制御し、ポートpを介して入出力するパケット信号の送受信制御を行う。
【0044】
図3は、LANスイッチ1(#A〜#D)間で送受信されるパケット信号のフレーム構成を示す図である。
【0045】
パケット信号は、データフレームDFに情報が搭載されたメッセージ信号と、MAC制御フレームMFにパケット信号の送受信制御データが設定された動作監視制御信号との2つの信号を含んでいる。
【0046】
LANスイッチ1(#A〜#D)におけるパケット信号の送受信制御は、管理制御部4がポートp(#1〜#4)を介して入力されるパケット信号のMAC制御フレームMFを判読して受信制御を行い、また、出力時にはMAC制御フレームMFに所定の制御情報を設定することによって送信制御を行う。そして、パケット信号のデータフレームDFに搭載された情報が各LANスイッチ1(#A〜#D)の間で送受信される。
【0047】
MAC制御フレームMFには、パケット信号の送信先となるLANスイッチ1のMACアドレスと送信元のLANスイッチ1のMACアドレス、および上位の通信レイヤにおける論理アドレスなどを含めたアドレス情報、およびポートpの状態や障害等を示すフラグ、ならびにその他の通信制御のための補助情報が設定されている。
【0048】
ポートpの第1の状態は、フォーワーディングモードと呼ばれ、動作監視制御信号とともにデータフレームDFを送受信している。
【0049】
第2の状態は、ラーニング(学習)モードで、スパニングツリーの経路(MACアドレス)探索を行い、動作監視制御信号は送受信するが、データフレームDFの送受信は行わない。
【0050】
第3の状態は、リスニングモード(受信状態)で、動作監視制御信号等を受信するが、データフレームDFの送受信処理は行わないもので、閉鎖ポートはこの状態にある。
【0051】
管理制御部4は、上記構成のパケット信号を受信すると、その受信したパケットを他のLANスイッチ1に送信するか、もしくは、自分のポートpに接続されている端末T、ルータR等へ出力するため、MAC制御フレームMFのアドレス情報を判読する。そして、他のLANスイッチ1に受信したパケット信号を送信する場合には、予め学習テーブル7に設定された接続先(MACアドレス)を参照して、当該送信先のLANスイッチ1が接続されるポートpを選択し、そのパケット信号を送信する。
【0052】
すなわち、MAC制御フレームMFに送信先アドレスと送信元となるMACアドレス(それぞれのLANスイッチ1のMACアドレスと、その接続先の端末T、ルータR等の識別情報)を設定し、選択したポートpを介して当該送信先のLANスイッチ1へ送信する。
【0053】
障害検出部3は、ポートp(#1〜#4)の動作を監視して、ポートp(#1〜#4)を介して入出力される信号や、機器接続に異常を検出するとアラーム信号を発生する。この障害検出は、例えば、接続先のLANスイッチ1との間で定期的に受信される動作監視制御信号が受信できなくなることによって検出され、アラーム信号を管理制御部4に送信する。
【0054】
一方、管理制御部4は、このアラーム信号を受信すると、再接続タイマ5を起動して再接続するまでの時間を設定するとともに、MAC制御フレームMFに障害発生のフラグを立てたパケット信号を生成して、正常なポートpからネットワーク上のLANスイッチ1へ障害発生を通知する。そして、管理制御部4は、経路探索プログラム6を起動して新しいスパニングツリーの再構築を開始する。
【0055】
管理制御部4によって実行される経路探索プログラム6は、ネットワーク上でループを作ることなく、パケット信号を所定の接続先のLANスイッチ1まで送信するのに最適な経路(ルート)を探索するプログラムで、通常、最短経路を探し出し、その経路上の各LANスイッチ1に、どの端末TやルータRが接続されているかを設定して、スパニングツリーを構築するプログラムである。
【0056】
学習テーブル7は、経路探索プログラム6によって決定されたルートポート上のLANスイッチ1のMACアドレス、およびそのLANスイッチ1のポートpに接続されている端末T、ルータR等のMACアドレスを記憶したテーブルである。この学習テーブル7は、スパニングツリーが作成される度に更新される。
【0057】
まず、障害が発生したLANスイッチ1から障害発生のフラグが設定されたパケット信号を受信したLANスイッチ1の管理制御部4は、再接続タイマ5を起動させるとともに、経路探索プログラム6を実行して新しいスパニングツリーの作成を開始する。
【0058】
次に、ネットワークにおけるスパニングツリーの再構築の動作手順を、図1乃至図5を参照して説明する。なお、図1において、LANスイッチ1(#A)がルートスイッチに設定されていると想定して説明する。
【0059】
図1におけるルートポートは、伝送路2(AB)、伝送路2(AC)、および伝送路2(CD)に接続されているポートpで、LANスイッチ1(#A)のポートp(#2、#3)、LANスイッチ1(#B)のポートp(#1)、LANスイッチ1(#C)のポートp(#1、#3)、LANスイッチ1(#D)のポートp(#4)である。そして閉鎖ポートは、伝送路2(DB)、(CB)に接続されているポートpで、LANスイッチ1(#B)のポートp(#2、#3)、LANスイッチ1(#C)のポートp(#2)、LANスイッチ1(#D)のポートp(#1)である。
【0060】
スパニングツリーを構成するにあたり、各LANスイッチ1(#A〜#D)のMACアドレス、およびポートp(#1〜#4)に接続される装置のMACアドレスが学習テーブル7に記憶される。
【0061】
図4は、図1のネットワークが構築しているスパニングツリーにおけるMACアドレスを記憶した学習テーブル7の一例で、各LANスイッチ1(#A〜#D)それぞれが学習テーブルとして自身のポートp(#1〜#4)の接続先となる端末等を記憶している内容をまとめて表にしたものである。
【0062】
図4の学習テーブル7aは、ネットワークが正常動作している時のスパニングツリーを示し、LANスイッチ1(#A〜#D)の各ポート(#1〜#4)に接続される装置のMACアドレスが記憶されている。
【0063】
また、学習テーブル7bは、ネットワーク上の伝送路2(CD)間で障害が発生し、伝送路2(DB)をバックアップ経路として使用して通信を行う時の新しいスパニングツリーを示し、LANスイッチ1(#A〜#D)の各ポート(#1〜#4)に接続される装置のMACアドレスが記憶される。
【0064】
例えば、ネットワークが正常に通信をしている時の学習テーブル7aでは、LANスイッチ1(#A)では、ポートp(#1)にはルータRが接続されていることが記憶されている。また、ポートp(#3)には、LANスイッチ1(#C)の端末T4(#C−T4と表記)のMACアドレス、更に、そのLANスイッチ1(#C)と接続関係を有するLANスイッチ1(#D)の端末T2,T3(#D−T2,T3)のMACアドレスが記憶されている。また、ポートp(#2)には、LANスイッチ1(#B)の端末T1(#B−T1)のMACアドレスが記憶されている。
【0065】
更に、LANスイッチ1(#B)のポートp(#2および#3)は閉鎖ポートであるので、MACアドレスは無く、閉鎖されていることが記憶されている。なお、LANスイッチ1(#A)のルータRは、外部ネットワークとの接続装置となるので、LANスイッチ1(#A)のポートp(#1)を除き学習テーブル7には登録されない。
【0066】
学習テーブル7aには、各LANスイッチ1(#A〜#D)のポートp(#1〜#4)に接続される装置のMACアドレス、もしくは閉鎖ポート等であることが記憶される。
【0067】
図5は、LANスイッチ1のスパニングツリースイッチとしての動作手順を説明するフローチャートである。
【0068】
以下、図5を参照して、LANスイッチ1(#A)をルートスイッチに設定した場合のLANスイッチ1(#A〜#D)のスパニングツリースイッチ動作手順を説明する。
【0069】
いま、図1に示すように、LANスイッチ1(#C)と(#D)との間の伝送路2(CD)で通信障害が発生したとする。すると、LANスイッチ1(#C)とLANスイッチ1(#D)では、その通信障害を障害検出部3が検出して、アラーム信号を管理制御部4に出力する。これにより、管理制御部4は、再接続タイマ5を起動する(図5のステップs1)。
【0070】
そして、LANスイッチ1(#C)の管理制御部4は、障害が発生したポートp(#1)での通信を禁止して無効化する。また同様に、LANスイッチ1(#D)のポートp(#4)も無効化される(図5のステップs2)。
【0071】
そして、各管理制御部4は、障害が発生していないLANスイッチ1(#C)のポートp(#3)とLANスイッチ1(#D)のポート(#1)からLANスイッチ1(#A)と(#B)に対して障害発生通知(フラグ)を設定したパケット信号を生成して送信する(図5のステップs3)。
【0072】
続いて、LANスイッチ1(#C)と(#D)の各管理制御部4は、それぞれ経路探索プログラム6を起動して新たなスパニングツリーの再構築を開始する。そして、障害発生ポートであるLANスイッチ1(#C)のポートp(#1)とLANスイッチ1(#D)のポートp(#4)をリスニングモード(受信状態)に遷移させる(図5のステップs4)。
【0073】
また、新たなスパニングツリーの再構築を指示する信号をLANスイッチ1(#C)と(#D)から受け取ったLANスイッチ1(#A)と(#B)では、夫々再接続タイマ5が起動される(図5のステップs5)。
【0074】
この時点では、各LANスイッチ1(#A〜#D)では経路探索プログラム6が各管理制御部4によって実行され、LANスイッチ1(#A)のポートpでは障害が発生していないので、LANスイッチ1(#A)をそのままルートスイッチとした新たなスパニングツリー再構築のための経路探索学習に入っている(図5のステップs6)。
【0075】
そして、LANスイッチ1(#C)の管理制御部4は、ポートp(#1)の代わりにポートp(#2)を用いるか、それともポートp(#3)を用いたルートがあることを発見する。また、障害発生まで使用していた学習テーブル7には、ポートp(#2)が閉鎖にあって、これを使用するとループが発生することが記憶されている(図示せず)ことも判読する。
【0076】
また、LANスイッチ1(#D)の管理制御部4は、ポートp(#4)では通信できないので、自装置がネットワークから孤立することを防ぐために閉鎖されていたポート(#1)を使用して伝送路2(DB)を介してLANスイッチ1(#B)と通信する経路を発見する。
【0077】
また、LANスイッチ1(#A)の管理制御部4は、ポートp(#2)と(#3)を介してLANスイッチ1(#C)と(#B)に接続されている端末T1〜端末T4を検索し、同様にLANスイッチ1(#B)の管理制御部4は、閉鎖状態にあったポートp(#2)と(3#)を用いる場合の経路探索を行う。
【0078】
本発明では、この再接続タイマ5の設定時間は短く設定されているため、新しいスパニングツリーの作成が開始されると、再接続タイマ5は、直ぐにタイムアウトになる(図5のステップs7)。
【0079】
すると、各LANスイッチ1(#A〜#D)の各管理制御部4は、障害発生した伝送路2(CD)に自身の接続ポートが接続されているか否かを判断し、接続ポートがある場合には、当該ポートpについて自身の学習テーブル7に記憶されているMACアドレスを、障害検出によって切り替えられる切替え先ポートpに設定するよう学習テーブル7を変更する制御を行う(図5のステップs8がYesの場合)。
【0080】
即ち、LANスイッチ1(#C)と(#D)の管理制御部4は、切替え先ポートpに障害が発生した伝送路2(CD)に接続されるポートpに対し記憶されていたMACアドレスをコピーし、図4の学習テーブル7bを作成する。
【0081】
この例では、LANスイッチ1(#C)の管理制御部4は、切替え先ポートとしてポートp(#3)とポートp(#2)があることを発見しているが、ポートp(#2)を用いるとループが発生してスパニングツリーが構築できないことを認識してポートp(#3)を切替え先ポートpに設定する。
【0082】
なお、障害発生時の切替え先ポートpは、経路探索プログラム6と学習テーブル7に優先度を予め設定しておき、例えば、ポートp(#3)を障害発生時の切替え先ポートpとして設定しておいても良い。
【0083】
そこで、LANスイッチ1(#C)の管理制御部4は、ポートp(#1)に設定されていたMACアドレス「#D−T2、T3」を切替え先ポートp(#3)に追加記憶する。その結果、ポートp(#3)のMACアドレスは「#B−T1:#D−T2,T3」となる。そして、同様にLANスイッチ1(#D)においても、ポートp(#4)のMACアドレスがポートp(#1)へコピー記憶され、MACアドレスは「#B−T1:#C−T4」となる(図5のステップs9)。
【0084】
この再構築作業が終了すると、LANスイッチ1(#D)の管理制御部4は、ポートp(#1)を閉鎖ポートからフォワードポートに遷移させ、通信を再開する(図5のステップs10)。
【0085】
また、同様にスパニングツリーの変更作業がLANスイッチ1(#C)においても実行され、LANスイッチ1(#C)のポートp(#3)は、再構築されたMACアドレス「#B−T1:#D−T2、T3」にしたがって、LANスイッチ1(#A)のポートp(#3)との間の通信(データフレームDFの送受信)を再開する。
【0086】
一方、LANスイッチ1(#A)と(#B)では、障害発生した伝送路2(CD)と接続するポートpを有していないので(図5のステップs8がNoの場合)、両方の管理制御部4は、経路探索プログラム6を実行して各ポートp(#1〜#4)に記憶されていたMACアドレスをクリアしてスパニングツリーを作成するための経路探索学習を実施する(図5のステップs11)。
【0087】
ただし、これらのLANスイッチ1(#A)と(#B)では、障害発生前に用いていた経路をそのまま利用して通信を行っても、ループ障害が発生しない設定になっている。したがって、両方の管理制御部4は、新たなスパニングツリーが構築されるまでは、クリアされる前のMACアドレスを保持して通信を再開する(図5のステップs12)。そして、経路探索学習を終了して新たなスパニングツリーが構築された時点でスパニングツリーの再設定を行う。
【0088】
また、経路探索が速やかに終了するようなネットワークであれば、両方の管理制御部4は、新しいスパニングツリーが構築されて、その学習テーブル7が完成してから通信再開をするように設定してもよい。
【0089】
したがって、本発明を用いたネットワークでは、ネットワークに障害が発生しても、スパニングツリーの構築に障害発生前に記憶していたMACアドレスを活用できるので、経路探索学習時間が少なくて済み、復旧するまでの時間を短時間にすることが出来る。
【0090】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ネットワークにおいて障害が発生し、スパニングツリーを再構築する場合に、障害発生前の経路データをコピーして活用するので、短時間でスパニングツリーを構築して通信障害を速やかに解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のLANスイッチにより構成したネットワークの一例の構成図。
【図2】本発明のLANスイッチの構成要素の一例を示す構成図。
【図3】本発明のLANスイッチが伝送するパケット信号のデータ構成の説明図。
【図4】LANスイッチの経路学習テーブル図の例。
【図5】本発明のLANスイッチのスパニングツリーの作成手順を説明するフローチャート。
【図6】従来のLANスイッチ間接続にスパニングツリーを用いているネットワークの構成図。
【図7】図6で示されるネットワークの論理的接続図
【図8】従来のスパニングツリーの作成手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
1 LANスイッチ
2 伝送路
3 障害検出部
4 管理制御部
5 再接続タイマ
6 経路探索プログラム
7 学習テーブル7
T 端末
p ポート
R ルータ
Claims (6)
- スパニングツリースイッチ機能を有し、複数接続されることでネットワークを構成するLANスイッチにおいて、
スパニングツリーを構成する接続先のMACアドレスが記憶される学習テーブルと、
前記学習テーブルに基づいて前記LANスイッチ間の通信制御を行う制御手段と、
ポートの通信障害を検出した時、その障害情報を前記ネットワーク上の全てのLANスイッチに通知する手段、および他のLANスイッチからの障害情報を受信する手段とを具備し、
障害が発生した伝送路と接続しているポートがある場合は、当該ポートを閉鎖するとともに、かつ前記学習テーブルに設定されていた当該ポートのMACアドレス情報を切替え先となるポートに記憶して前記学習テーブルを更新し、
通信を再開することを特徴とするLANスイッチ。 - 前記障害情報を判読した時に起動する再接続タイマを設け、前記制御手段は前記再接続タイマがリセットした時に前記学習テーブルに基づき通信を再開することを特徴とする請求項1記載のLANスイッチ。
- 前記障害が発生した伝送路と接続しているポートが無い場合、経路探索を開始して新たなスパニングツリーが作成されるまでは、前記学習テーブルに設定されたMACアドレスにより前記他のLANスイッチとの間で通信することを特徴とする請求項1記載のLANスイッチ。
- 前記切替え先となるポートが前記学習テーブルに予め設定されていることを特徴とする請求項1記載のLANスイッチ。
- スパニングツリーを構成する接続先のMACアドレスが記憶される学習テーブルと、前記学習デーブルに基づいてLANスイッチ間の通信制御を行う制御手段と、ポートの通信障害を検出した時にその障害情報をネットワーク上の全てのLANスイッチに通知する手段、および他のLANスイッチからの障害情報を受信する手段とを有するLANスイッチが複数接続されているネットワークに用いるLAN スイッチの通信制御方法であって、
前記LANスイッチに障害が発生した伝送路と接続しているポートがある場合は、当該ポートを閉鎖するとともに、かつ前記学習テーブルに設定されていた当該ポートのMACアドレス情報を切替え先となるポートに記憶して前記学習テーブルに更新し、通信を再開することを特徴とするLANスイッチの通信制御方法。 - 前記LANスイッチに前記障害が発生した伝送路と接続しているポートが無い場合は、経路探索を開始して新たなスパニングツリーを作成して通信を再開することを特徴とする請求項5記載のLANスイッチの通信制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003087481A JP2004297475A (ja) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Lanスイッチおよびその通信制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003087481A JP2004297475A (ja) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Lanスイッチおよびその通信制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004297475A true JP2004297475A (ja) | 2004-10-21 |
Family
ID=33401859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003087481A Pending JP2004297475A (ja) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Lanスイッチおよびその通信制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004297475A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1892896A1 (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-27 | Alcatel Lucent | Method and apparatus for receiving data units |
US7804768B2 (en) | 2006-12-28 | 2010-09-28 | Fujitsu Limited | Method for redundant linking lines and wide area network node device |
US20110292788A1 (en) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | Masahiko Tsuchiya | Frame data communication |
US8259718B2 (en) | 2009-07-03 | 2012-09-04 | Alaxala Networks Corporation | Network relay apparatus |
CN111447122A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-07-24 | 深圳市吉祥腾达科技有限公司 | 一种核心交换机ipc带机量的测试系统及测试方法 |
JP2020141183A (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 株式会社沖データ | 通信装置および通信方法 |
JP2020182023A (ja) * | 2019-04-23 | 2020-11-05 | 株式会社沖データ | 通信装置および通信方法 |
US11356330B2 (en) | 2019-02-27 | 2022-06-07 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Communication device and communication method |
-
2003
- 2003-03-27 JP JP2003087481A patent/JP2004297475A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1892896A1 (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-27 | Alcatel Lucent | Method and apparatus for receiving data units |
US7804768B2 (en) | 2006-12-28 | 2010-09-28 | Fujitsu Limited | Method for redundant linking lines and wide area network node device |
US8259718B2 (en) | 2009-07-03 | 2012-09-04 | Alaxala Networks Corporation | Network relay apparatus |
US20110292788A1 (en) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | Masahiko Tsuchiya | Frame data communication |
JP2020141183A (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 株式会社沖データ | 通信装置および通信方法 |
US11356330B2 (en) | 2019-02-27 | 2022-06-07 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Communication device and communication method |
JP7218613B2 (ja) | 2019-02-27 | 2023-02-07 | 沖電気工業株式会社 | 通信装置および通信方法 |
JP2020182023A (ja) * | 2019-04-23 | 2020-11-05 | 株式会社沖データ | 通信装置および通信方法 |
US11290366B2 (en) | 2019-04-23 | 2022-03-29 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Communication apparatus and communication method |
JP7298272B2 (ja) | 2019-04-23 | 2023-06-27 | 沖電気工業株式会社 | 通信装置および通信方法 |
CN111447122A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-07-24 | 深圳市吉祥腾达科技有限公司 | 一种核心交换机ipc带机量的测试系统及测试方法 |
CN111447122B (zh) * | 2020-05-21 | 2023-08-11 | 深圳市吉祥腾达科技有限公司 | 一种核心交换机ipc带机量的测试系统及测试方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6917986B2 (en) | Fast failure protection using redundant network edge ports | |
AU2004306913B2 (en) | Redundant routing capabilities for a network node cluster | |
US6910148B1 (en) | Router and routing protocol redundancy | |
US7362700B2 (en) | Methods and systems for hitless restart of layer 3 packet forwarding | |
JP3956685B2 (ja) | ネットワーク間接続方法、仮想ネットワーク間接続装置およびその装置を用いたネットワーク間接続システム | |
US7792056B2 (en) | Lightweight node based network redundancy solution leveraging rapid spanning tree protocol (RSTP) | |
JP4021841B2 (ja) | スパニングツリープロトコルにおける制御パケット処理装置および方法 | |
CN101164307A (zh) | 主备网关设备状态切换后业务恢复的方法及网关设备 | |
JP2003218901A (ja) | フレーム中継システム、フレーム中継装置、中継装置およびネットワーク | |
JP2005503055A (ja) | Ospf冗長構成を実装する方法およびシステム | |
JPH05316136A (ja) | シリアル通信網の故障分離及びバイパス再構成装置 | |
JP6792701B2 (ja) | プライマリ・バックアップ疑似回線pw切替 | |
CN107911291A (zh) | Vrrp路由器切换方法、路由器、vrrp主备切换系统及存储介质 | |
CN101984600A (zh) | 路由协议的优雅重启方法、设备和系统 | |
JP3482992B2 (ja) | 冗長lanシステムおよび現用系・予備系切り替え方法 | |
JP2004297475A (ja) | Lanスイッチおよびその通信制御方法 | |
JPH05300163A (ja) | シリアル通信網トポロギ情報生成方法及び装置 | |
EP2030378A1 (en) | Uninterrupted network control message generation during local node outages | |
JPH0998180A (ja) | リングネットワークシステムにおける障害回避制御方法 | |
CN109302328B (zh) | 一种vxlan网络热备切换方法及系统 | |
WO2016202015A1 (zh) | 数据通信网络主备接入网元保护的方法及装置 | |
TW201735579A (zh) | 設定裝置、通信系統、通信裝置之設定更新方法及程式 | |
CN108282346B (zh) | 软件升级方法及装置 | |
JPH11261561A (ja) | 二重化された接続機器を備えたネットワークシステムと接続障害回避方法 | |
CN114244769A (zh) | 一种发送保活报文的方法、设备及存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050415 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050606 |