JP2005347943A - ネットワーク中継装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 集約したリンクに障害が発生した場合に、縮退運転を抑止して、集約したリンクでのデータの送受信を停止する。
【解決手段】 スイッチ１００では、リンクアグリゲーション制御部１１２が、リンクγにおいて障害が発生していることを検知すると、正常なリンクα，βに接続されるポートＡ，Ｂについて、動作状態を「集約中」から「集約準備中」に遷移させる。ポートＡ，Ｂでは、データの送受信を停止し、リンクα，βを介して、制御フレーム信号の送受信のみを行う。制御フレーム信号を送信する際には、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビットを０として送信する。スイッチ２００では、ポートＤ，Ｅが、リンクα，βを介して、スイッチ１００から送信された制御フレーム信号を受信して、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビット０を受信すると、ポートＤ，Ｅは、動作状態を「集約中」から「集約待ち」に遷移する。ポートＤ，Ｅでは、データの送受信を停止し、リンクα，βを介して、制御フレーム信号の送受信のみを行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、相手装置との間でデータの送受信を行うことにより、ネットワーク内でのデータの中継を行うネットワーク中継装置に関するものである。

ネットワーク中継装置の一つであるスイッチには、スイッチ間を複数のリンク（具体的には複数の物理回線）で接続し、それらリンクを集約して、論理的な１本のリンクとして扱う、いわゆるリンクアグリゲーション（Link Aggregation）の機能を有するものがある。

このようなリンクアグリゲーションの一例としては、例えば、下記の特許文献１に記載のものが知られている。

このようなリンクアグリゲーションでは、論理的なリンクの帯域幅は、集約した個々のリンクの帯域幅の合計となるため、帯域幅が拡大するという利点がある。また、リンクアグリゲーションでは、集約した個々のリンクのうち、いくつかのリンクにおいて障害が発生しても、残りのリンクで通信を継続するという、いわゆる縮退運転が行われるため、冗長性が確保されるという利点もある。

特開２００２−２６９０９号公報

しかしながら、このようなリンクアグリゲーションにおける冗長性の確保では、上記した縮退運転を行っているため、次のような問題があった。

すなわち、縮退運転では、集約したリンクに障害が発生した場合に、正常なリンクのみで通信を行うことになるので、障害の発生したリンクの分だけ、帯域幅が減少してしまう。そのため、冗長性は確保されるものの、帯域幅の減少した状態で通信が継続されることになり、その間、所望の帯域幅が得られないという問題があった。

そこで、他の冗長性確保の方法として、障害が発生した場合には、その障害発生箇所を迂回するよう、ネットワークの通信路を変更する方法が考えられる。

かかる方法をリンクアグリゲーションに適用すると、例えば、或るスイッチにおいて、２つ以上のリンクアグリゲーションを予め構築しておき、そのうち、１つのリンクアグリゲーションを運用系として使用して、集約したリンクを介して通信を行い、そして、その運用系のリンクアグリゲーションにおいて、集約したリンクに障害が発生した場合には、その運用系のリンクアグリゲーションを停止して、他の待機系のリンクアグリゲーションに切り換えるようにする。

しかしながら、このような方法を採るには、使用中である運用系のリンクアグリゲーションにおいて、集約したリンクに障害が発生した場合に、他の待機系のリンクアグリゲーションに切り換えるために、縮退運転を抑止して、集約したリンクでのデータの送受信を停止する必要があった。

なお、以上の問題はネットワーク中継装置の１つであるスイッチを対象としたものであったが、スイッチに限ることなく、ルータなど、他のネットワーク中継装置においても、リンクアグリゲーションの機能を有する場合には、同様の問題が生じうる。

従って、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、集約したリンクに障害が発生した場合に、縮退運転を抑止して、集約したリンクでのデータの送受信を停止する技術を提供することにある。

上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の第１のネットワーク中継装置は、相手装置との間でデータの送受信を行うことにより、ネットワーク内でのデータの中継を行うネットワーク中継装置であって、
前記相手装置との間で複数本のリンクを接続する複数のポートと、
前記複数本のリンクを集約して、論理的な１本のリンクとして扱うリンクアグリゲーションを構築し、各ポートにおいて、接続したリンクを介して、Ｓｙｎｃビットを含む制御フレーム信号の送受信を行うと共に、前記データの送受信を行うリンクアグリゲーション制御部
を備え、
前記リンクアグリゲーション制御部は、
集約した前記複数本のリンクのうち、少なくとも１本のリンクにおいて障害の発生を検知した場合に、前記複数のポートのうち、障害の発生していないリンクを接続するポートにおいて、前記データの送受信を停止し、前記制御フレーム信号内の前記Ｓｙｎｃビットを第１の値にして送信すると共に、
前記第１の値は、前記相手装置の対応するポートにおいて前記データの送受信を停止させ得る値であることを要旨とする。

このように、本発明の第１のネットワーク中継装置では、集約した複数本のリンクのうち、少なくとも１本のリンクにおいて障害が発生すると、障害の発生していないリンクを接続するポートにおいて、データの送受信を停止すると共に、制御フレーム信号内のＳｙｎｃビットを第１の値にして送信し、相手装置の対応するポートでのデータの送受信を停止させている。

従って、本発明の第１のネットワーク中継装置によれば、集約したリンクに障害が発生した場合に、縮退運転を抑止して、集約したリンクでのデータの送受信を停止することができる。

本発明の第１のネットワーク中継装置において、前記リンクアグリゲーション制御部は、障害の発生していた前記リンクにおいて障害が復旧した場合に、少なくとも障害の発生していないリンクを接続する前記ポートにおいて、前記制御フレーム信号内の前記Ｓｙｎｃビットを、前記第１の値とは異なる第２の値にして送信すると共に、前記第２の値は、前記相手装置の対応するポートにおいて前記データの送受信を開始させ得る値であることが好ましい。

このように、障害が復旧した場合に、少なくとも障害の発生していないリンクを接続するポートにおいて、制御フレーム信号内のＳｙｎｃビットを第２の値にして送信することにより、相手装置の対応するポートにおいてデータの送受信を再開させることができる。

本発明の第１のネットワーク中継装置において、前記リンクアグリゲーション制御部は、障害の発生していた前記リンクにおいて障害が復旧すると共に、前記複数の全てのポートにおいて、前記相手装置の対応するポートから、前記制御フレーム信号内の前記Ｓｙｎｃビットとして、前記データの送受信の開始待ちであることを示す値を受信した場合に、少なくとも障害の発生していないリンクを接続する前記ポートにおいて、前記制御フレーム信号内の前記Ｓｙｎｃビットを、前記第１の値とは異なる第２の値にして送信すると共に、前記第２の値は、前記相手装置の対応するポートにおいて前記データの送受信を開始させ得る値であることが好ましい。

このように、複数の全てのポートにおいて、相手装置の対応するポートから、制御フレーム信号内のＳｙｎｃビットとしてデータの送受信の開始待ちであることを示す値を受信することにより、相手装置において障害が発生しておらず、相手装置の対応する全てのポートがいつでもデータの送受信を開始し得る状態であることを、確認することができる。従って、相手装置の、そのような状態を確認した上で、相手装置の対応するポートにおいてデータの送受信を再開させることができる。

本発明の第１のネットワーク中継装置において、前記リンクアグリゲーション制御部は、前記制御フレーム信号内の前記Ｓｙｎｃビットを前記第２の値にして送信した前記ポートにおいて、前記相手装置の対応するポートから、前記制御フレーム信号内の前記Ｓｙｎｃビットとして、前記データの送受信の開始待ちまたは開始したことを示す値を受信した場合に、受信した前記ポートにおいて前記データの送受信を開始することが好ましい。
こうすることにより、相手装置と同時期に、データの送受信を開始することができる。

本発明の第２のネットワーク中継装置は、相手装置との間でデータの送受信を行うことにより、ネットワーク内でのデータの中継を行うネットワーク中継装置であって、
前記相手装置との間で複数本のリンクを接続する複数のポートと、
前記複数本のリンクを集約して、論理的な１本のリンクとして扱うリンクアグリゲーションを構築し、各ポートにおいて、接続したリンクを介して、Ｓｙｎｃビットを含む制御フレーム信号の送受信を行うと共に、前記データの送受信を行うリンクアグリゲーション制御部
を備え、
前記リンクアグリゲーション制御部は、
前記複数のポート毎に、その動作状態として、第１ないし第４の状態を用意し、
前記第１の状態では、当該ポートでの前記データの送受信を行うと共に、前記制御フレーム信号の送受信を行い、前記制御フレーム信号を送信する際には、含まれる前記Ｓｙｎｃビットを１として送信し、前記第２及び第３の状態では、当該ポートでの前記制御フレーム信号の送受信のみを行い、前記制御フレーム信号を送信する際には、含まれる前記Ｓｙｎｃビットを０として送信し、前記第４の状態では、当該ポートでの前記制御フレーム信号の送受信のみを行い、前記制御フレーム信号を送信する際には、含まれる前記Ｓｙｎｃビットを１として送信すると共に、
前記第１の状態から前記第２の状態へは、集約した前記複数本のリンクのうち、当該ポートに接続されるリンク以外のリンクにおいて障害の発生を検知した場合に、遷移させ、前記第２の状態から前記第３の状態へは、当該ポートが前記相手装置の対応するポートから前記制御フレーム信号を受信した場合に、遷移させ、前記第３の状態から前記第４の状態へは、障害の発生していた前記リンクにおいて障害が復旧した場合に、遷移させ、前記４の状態から前記第１の状態へは、当該ポートが前記相手装置の対応するポートから前記制御フレーム信号に含まれる前記Ｓｙｎｃビットとして１を受信した場合に、遷移させ、前記１の状態から前記第４の状態へは、当該ポートが前記相手装置の対応するポートから前記制御フレーム信号に含まれる前記Ｓｙｎｃビットとして０を受信した場合に、遷移させることを要旨とする。

このように、本発明の第２のネットワーク中継装置によれば、集約した複数本のリンクのうち、少なくとも１本のリンクで障害が発生すると、障害の発生していないリンクに接続されたポートでは、その動作状態を第１の状態から第２の状態に遷移して、データの送受信を停止すると共に、制御フレーム信号内のＳｙｎｃビットを０として相手装置に送信して、相手装置の対応するポートでのデータの送受信も停止させているので、縮退運転を抑止して、集約したリンクでのデータの送受信を停止することができる。

本発明の第２のネットワーク中継装置において、前記リンクアグリゲーション制御部は、前記第３の状態から前記第４の状態へは、障害の発生していた前記リンクにおいて障害が復旧した場合であって、かつ、前記複数の全てのポートにおいて、前記相手装置の対応するポートから、前記制御フレーム信号に含まれる前記Ｓｙｎｃビットとして１を受信した場合に、遷移させるようにしてもよい。

このように、第３の状態から第４の状態へ遷移させるための条件として、全てのポートがＳｙｎｃビットとして１を受信することを含ませることにより、相手装置がＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）８０２．３に準拠している場合、相手装置の全てのポートにおいて、動作状態が「集約待ち」（第４の状態に相当）になっていることを確認した上で、第３の状態から第４の状態に遷移させることができる。従って、集約を予定している全てのリンクを確実に集約した上で、データの送受信を開始させることができるので、所望の帯域幅を確保した接続を行うことができる。

本発明のネットワーク中継装置において、前記相手装置は、ＩＥＥＥ８０２．３に準拠したネットワーク中継装置であることが好ましい。

ＩＥＥＥ８０２．３に準拠したネットワーク中継装置では、ポートがＳｙｎｃビットとして０を受信した場合、そのポートに接続されたリンクでのデータの送受信を停止するよう構成されているので、第１の値として０を用いれば、相手装置の対応するポートにおいてデータの送受信を停止させることができる。

また、本発明のネットワーク中継装置は、スイッチであってもよいし、ルータであってもよい。

なお、本発明は、上記したネットワーク中継装置などの装置発明の態様に限ることなく、ネットワーク中継装置の制御方法などの方法発明としての態様で実現することも可能である。さらには、それら方法や装置を構築するためのコンピュータプログラムとしての態様や、そのようなコンピュータプログラムを記録した記録媒体としての態様や、上記コンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号など、種々の態様で実現することも可能である。

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．実施例の構成：
Ｂ．接続例：
Ｃ．従来の課題と実施例の原理：
Ｄ．実施例の動作：
Ｅ．実施例の効果：
Ｆ．変形例：

Ａ．実施例の構成：
図１は本発明の一実施例としてのスイッチの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施例のスイッチ１００は、主として、装置全体の管理及びルーティングプロトコル処理を行う基本制御部（Basic Control Unit）１１０と、ＯＳＩ参照モデルの第２層（データリンク層）でのパケットの中継処理を行うパケットスイッチング部（Packet Switching Unit）１２０と、第１層（物理層）における制御を行うネットワークインタフェース（Network Interface）１３０と、を備えている。このうち、基本制御部１１０は、複数のＣＰＵ及びメモリ（図示せず）を有しており、メモリ内に格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、リンクアグリゲーション制御部１１２，ポート処理部１１４として機能する。また、各ネットワークインタフェース１３０は、それぞれ、ポート（図示せず）を介して、イーサネット（登録商標）などの物理回線（ツイストペアケーブル，光ファイバなど）に接続されている。なお、基本制御部１１０は、パケットスイッチング部１２０の機能を兼ねるよう構成してもよく、その場合、パケットスイッチング部１２０は不要となる。

Ｂ．接続例：
図２は図１に示すスイッチ１００の一接続例を示す説明図である。この例では、図２に示すように、本実施例のスイッチ１００が、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）８０２．３に準拠した一般的なスイッチ２００及び３００と、それぞれ、３本のリンク（すなわち、複数の物理回線）α〜γ，δ〜ζによって接続されている。詳しくは、スイッチ１００の有するポートＡ〜Ｃは、スイッチ２００の有するポートＤ〜Ｆと、リンクα〜γを介してそれぞれ接続されており、スイッチ１００の有するポートＧ〜Ｉは、スイッチ３００の有するポートＪ〜Ｌと、リンクδ〜ζを介してそれぞれ接続されている。なお、スイッチ１００〜３００は、上記のポート以外にも、さらにポートを有しており、上記のリンク以外のリンクを介して、図示せざる他の装置を接続されている。

また、スイッチ１００は、リンクアグリゲーション制御部１１２によって、これらスイッチ２００及び３００との間で、それぞれ、リンクアグリゲーションＬＡ１，ＬＡ２を構築している。従って、スイッチ１００と２００との間に接続されている３本のリンクα〜γは集約して、論理的な１本のリンクとして扱われ、スイッチ１００と３００との間に接続されている３本のリンクδ〜ζも、同様に集約して、論理的な１本のリンクとして扱われる。この結果、前述したように、これら論理的なリンクの帯域幅は、それぞれ、集約した３本のリンクの帯域幅の合計となって、帯域幅が拡大する。

さらに、これらスイッチ１００と、スイッチ２００及び３００と、の間に構築された２つのリンクアグリゲーションＬＡ１，ＬＡ２のうち、例えば、スイッチ１００と２００との間に構築されたリンクアグリゲーションＬＡ１を運用系とし、スイッチ１００と３００との間に構築されたリンクアグリゲーションＬＡ２を待機系として、使用することにより、ネットワークの冗長性を確保することができる。

Ｃ．従来の課題と実施例の原理：
このような場合において、例えば、運用系のリンクアグリゲーションＬＡ１にて、集約した３本のリンクα〜γのうち、１本のリンクγにおいて障害が発生すると、従来においては、前述したように、残る２本の正常なリンクα，βにおいて、縮退運転を行い、通信を継続していた。この縮退運転では、リンク数が３本から２本に減っているので、論理的なリンクの帯域幅は２／３に減少してしまう。すなわち、従来では、このような縮退運転が実行されるため、運用系のリンクアグリゲーションＬＡ１において、上記の如く、リンクに障害が発生したとしても、待機系のリンクアグリゲーションＬＡ２に切り換わることなく、帯域幅の減少したリンクアグリゲーションＬＡ１での通信が継続されてしまうという問題があった。ちなみに、待機系のリンクアグリゲーションＬＡ２への切り換えは、運用系のリンクアグリゲーションＬＡ１における全てのリンクが使用不可になるまで起こらない。

そこで、本実施例では、このような問題を解決するために、運用系のリンクアグリゲーションＬＡ１に関し、集約したリンクに障害が発生した場合、縮退運転を抑止して、集約した全てのリンクでのデータの送受信を停止することにより、待機系のリンクアグリゲーションＬＡ２への切り換えを可能にしている。待機系への切り換えは、スパニングツリーアルゴリズムや、各種ルーティングプロトコルなどで可能である。

しかしながら、自装置である本実施例のスイッチ１００は、運用系のリンクアグリゲーションＬＡ１に関し、集約したリンクのうち、１本のリンクに障害が発生した場合、その集約した全てのリンクでのデータの送受信を停止して、縮退運転を抑止することは容易であるが、相手装置であるスイッチ２００は、ＩＥＥＥ８０２．３に準拠した一般的なスイッチであるので、相手装置であるスイッチ２００において、如何に、集約した全てのリンクでのデータの送受信を停止して、縮退運転を抑止させるかが問題となる。

一般に、２つのスイッチ間では、ポート同士が、リンクを介して制御フレーム信号のやりとりを定期的に行っており、その制御フレーム信号には、Ｓｙｎｃビット（Synchronization Bit）として０または１が含まれている。

そこで、本実施例では、ＩＥＥＥ８０２．３に準拠したスイッチは、ポートがＳｙｎｃビットとして０を受信した場合、そのポートに接続されたリンクでのデータの送受信を停止することに着目し、自装置である本実施例のスイッチ１００は、運用系のリンクアグリゲーションＬＡ１に関し、集約したリンクのうち、１本のリンクに障害が発生した場合、その集約した全てのリンクでのデータの送受信を停止すると共に、相手装置であるスイッチ２００に対し、正常なリンクを介して、Ｓｙｎｃビットとして０を送信して、相手装置であるスイッチ２００においても、集約した全てのリンクでのデータの送受信を停止して、縮退運転を抑止させるようにした。

Ｄ．実施例の動作：
本実施例のスイッチ１００において、ポート処理部１１４は、各ポートで送受信されるパケットの通信速度を検出したり、全二重か，半二重かを検出したりして、その検出結果をリンクアグリゲーション制御部１１２などに伝える。リンクアグリゲーション制御部１１２は、上述したようにリンクアグリゲーションを構築すると、そのリンクアグリゲーションに関わるポートについて、ポート処理部１１４からの検出結果に基づき、ポート毎に動作状態を管理する。

図３は本実施例のスイッチ１００におけるポート毎の動作状態の遷移を示す状態遷移図である。各ポートは、それぞれ、動作状態として、図３に示すように、「集約準備中」，「集約準備待ち」，「集約待ち」，「集約中」の４つのうち、いずれかの状態を採り、状況に応じて、その状態は遷移する。

これに対し、ＩＥＥＥ８０２．３に準拠した一般的なスイッチであるスイッチ２００では、各ポートは、動作状態として、図４に示すような３つの状態のうちのいずれかの状態を採る。図４はスイッチ２００におけるポート毎の動作状態の遷移を示す状態遷移図である。すなわち、スイッチ２００では、「集約準備中」，「集約待ち」，「集約中」の３つの状態のみであり、集約準備待ちの状態はない。

図５〜図７は、それぞれ、図２におけるスイッチ１００と２００との間に構築されたリンクアグリゲーションＬＡ１での通信の様子を示す説明図である。

このうち、図５では、集約した３本のリンクα〜γ全てが正常に動作している場合を示している。この場合、本実施例のスイッチ１００において、リンクα〜γに接続される各ポートＡ〜Ｃでは、いずれも、動作状態が「集約中」になっている。従って、図３に示すように、各ポートＡ〜Ｃでは、リンクα〜γを介して、データの送受信を行うと共に、制御フレーム信号の送受信を行い、そして、制御フレーム信号を送信する際には、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビットを１として送信する。

これに対し、相手装置であるスイッチ２００においても、リンクα〜γに接続される各ポートＤ〜Ｆでは、いずれも、動作状態が「集約中」になっている。従って、図４に示すように、各ポートＤ〜Ｆでは、リンクα〜γを介して、データの送受信を行うと共に、制御フレーム信号の送受信を行い、そして、制御フレーム信号を送信する際には、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビットを１として送信する。

図５において、各リンクα〜γの近傍に描かれた四角は、それぞれ制御フレーム信号を模式的に表しており、その四角の中に描かれた小四角は、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビットを模式的に表している。なお、これら描画に関する説明は、図６，図７においても同様である。

従って、図５では、スイッチ１００の各ポートＡ〜Ｃ，スイッチ２００の各ポートＤ〜Ｆから送信される制御フレーム信号内のＳｙｎｃビットは、それぞれ１となっている。

次に、集約したリンクα〜γのうち、例えば、リンクγにおいて障害が発生したとする。図６ではそのような場合を示している。障害の原因としては、リンクを構成する物理回線の断線（例えば、光ケーブルの折れ曲がりなど）や、接続部分の故障（経年劣化による抵抗変化）や、設定ミスなどが考えられる。

スイッチ１００では、前述したとおり、ポート処理部１１４が、各ポートで送受信されるパケットの通信速度などを検出しており、その検出結果をリンクアグリゲーション制御部１１２に伝えている。そこで、リンクアグリゲーション制御部１１２は、その検出結果から、例えば、ポートＣでのパケットの通信速度が、他のポートＡ，Ｂに比べて遙かに遅い場合には、ポートＣに接続されたリンクγにおいて、障害が発生していると判定する。なお、このようなパケットの通信速度に限らず、半二重か否かなど、他の判定基準に基づいて障害の発生を判定してもよい。また、ポート処理部１１４からの検出結果に限らず、リンクアグリゲーション制御部１１２自らの検出結果、または、他の処理部からの検出結果に基づいて、障害発生の判定を行ってもよい。

このようにして、リンクアグリゲーション制御部１１２が、リンクγにおいて障害が発生していることを検知すると、正常なリンクα，βに接続されるポートＡ，Ｂについて、動作状態を、図３に示すように、「集約中」から「集約準備中」に遷移させる。すると、これらポートＡ，Ｂでは、データの送受信を停止し、その後は、リンクα，βを介して、制御フレーム信号の送受信のみを行うことになる。しかも、制御フレーム信号を送信する際には、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビットを０として送信する。

従って、図６では、スイッチ１００のポートＡ，Ｂから送信される制御フレーム信号内のＳｙｎｃビットは、それぞれ０となっている。

これに対し、相手装置であるスイッチ２００では、ポートＤ，Ｅが、リンクα，βを介して、スイッチ１００から送信された制御フレーム信号を受信して、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビット０を受信すると、ポートＤ，Ｅは、動作状態を、図４に示すように、「集約中」から「集約待ち」に遷移する。すると、これらポートＤ，Ｅでは、データの送受信を停止し、その後は、リンクα，βを介して、制御フレーム信号の送受信のみを行うことになる。しかし、制御フレーム信号を送信する際には、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビットを依然１として送信する。

スイッチ１００では、ポートＡ，Ｂが、リンクα，βを介して、スイッチ２００から送信された制御フレーム信号を受信すると、ポートＡ，Ｂは、動作状態を、図３に示すように、「集約準備中」から「集約準備待ち」に遷移するが、これらポートＡ，Ｂでは、引き続き、リンクα，βを介して制御フレーム信号の送受信のみを行い、制御フレーム信号を送信する際も、引き続き、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビットを０として送信する。なお、このような「集約準備待ち」の動作状態は、リンクγにおける障害が復旧し、かつ、ポートＡ〜Ｃの全てがＳｙｎｃビット１を受信するまで続く。

こうして、自装置であるスイッチ１００におけるポートＡ，Ｂでのデータの送受信だけでなく、相手装置であるスイッチ２００におけるポートＤ，Ｅでのデータの送受信も停止する。従って、図７に示すように、リンクアグリゲーションＬＡ１において、集約した全てのリンクα，βでのデータの送受信が停止して、縮退運転が抑止されるため、リンクアグリゲーションＬＡ１は停止することになる。

この結果、運用系のリンクアグリゲーションＬＡ１における全てのリンクが使用不可となるので、運用系のリンクアグリゲーションＬＡ１から、待機系のリンクアグリゲーションＬＡ２への切り換えが実行され、ネットワークの冗長性が確保される。

その後、障害の発生していたリンクγにおいて障害が復旧したとする。すると、本実施例のスイッチ１００では、リンクアグリゲーション制御部１１２が、ポート処理部１１４からの検出結果に基づいて、障害の発生していたリンクγにおいて障害が復旧したことを検知する。しかし、このようにリンクγにおいて障害が復旧しても、上記したとおり、ポートＡ〜Ｃの全てがＳｙｎｃビット１を受信するまでは、ポートＡ，Ｂは、依然「集約準備待ち」の動作状態のままである。

一方、リンクγにおいて障害が復旧すると、本実施例のスイッチ１００において、リンクγに接続されるポートＣでは、動作状態が「集約準備中」となり、図３に示すように、リンクγを介して制御フレーム信号の送受信のみを行い、制御フレーム信号を送信する際には、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビットを０として送信する。一方、相手装置であるスイッチ２００においても、リンクγに接続されるポートＦでは、同様に、動作状態が「集約準備中」となり、図４に示すように、リンクγを介して制御フレーム信号の送受信のみを行い、制御フレーム信号を送信する際には、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビットを０として送信する。

この結果、スイッチ１００におけるポートＣでは、リンクγを介して、スイッチ２００から送信された制御フレーム信号を受信すると、動作状態が「集約準備中」から「集約準備待ち」に遷移する。従って、本実施例のスイッチ１００では、リンクアグリゲーションＬＡ１に関わる全てのポートＡ〜Ｃは、何れも、動作状態が「集約準備待ち」となる。

一方、相手装置であるスイッチ２００におけるポートＦでは、リンクγを介して、スイッチ１００から送信された制御フレーム信号を受信すると、動作状態が「集約準備中」から「集約待ち」に遷移する。「集約待ち」に遷移すると、ポートＦでは、引き続き、リンクγを介して制御フレーム信号の送受信のみを行うものの、制御フレーム信号を送信する際には、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビットを１として送信する。

この結果、スイッチ２００において、ポートＤ，Ｅでは、以前から、「集約待ち」の動作状態にあり、リンクα，βを介して制御フレーム信号を送信する際には、その制御フレーム信号内のＳｙｎｃビットを１として送信しているので、ポートＦがＳｙｎｃビット１の送信を開始することにより、スイッチ１００では、リンクα〜γに接続されるポートＡ〜Ｃの全てが、Ｓｙｎｃビット１を受信することになる。
なお、この場合におけるＳｙｎｃビットの１が、請求項における「データの送受信の開始待ちであることを示す値」に相当する。

これにより、ポートＡ〜Ｃは、動作状態を「集約準備待ち」から「集約待ち」に遷移する。すると、これらポートＡ〜Ｃでは、リンクα〜γを介して、制御フレーム信号の送受信のみを行うことになるが、制御フレーム信号を送信する際には、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビットを１として送信する。

これに対し、相手装置であるスイッチ２００では、ポートＤ〜Ｆが、リンクα〜γを介して、スイッチ１００から送信された制御フレーム信号を受信して、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビット１を受信すると、ポートＤ〜Ｆは、動作状態を、図４に示すように、「集約待ち」から「集約中」に遷移する。すると、これらポートＤ〜Ｆでは、リンクα〜γを介してデータの送受信を開始する。また、制御フレーム信号の送受信も行い、制御フレーム信号を送信する際には、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビットを１として送信する。

一方、本実施例のスイッチ１００でも、同様に、ポートＡ〜Ｃが、リンクα〜γを介して、スイッチ２００から送信された制御フレーム信号を受信して、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビット１を受信する。
なお、この場合におけるＳｙｎｃビットの１が、請求項における「データの送受信の開始待ちまたは開始したことを示す値」に相当する。

これらＳｙｎｃビット１を受信すると、ポートＡ〜Ｃは、動作状態を、図２に示すように、「集約待ち」から「集約中」に遷移する。そして、「集約中」に遷移すると、これらポートＡ〜Ｃでも、リンクα〜γを介してデータの送受信を開始する。また、制御フレーム信号の送受信も行い、制御フレーム信号を送信する際には、その制御フレーム信号に含まれるＳｙｎｃビットを１として送信する。

こうして、自装置であるスイッチ１００におけるポートＡ〜Ｃでのデータの送受信が開始されると共に、相手装置であるスイッチ２００におけるポートＤ〜Ｆのデータの送受信も開始される。従って、図５に示すように、リンクアグリゲーションＬＡ１において、集約した全てのリンクα〜γでのデータの送受信が開始されるため、リンクアグリゲーションＬＡ１は再開することになる。

なお、図３において、動作状態を「集約準備待ち」から「集約待ち」に遷移するための条件の一部として、障害が復旧することを挙げているが、ここで、「障害復旧」には、障害が発生していないことも含んでいる。従って、元々障害が発生していない場合には、障害が復旧しているものとして扱い、動作状態が「集約準備待ち」にある場合には、全てのポートがＳｙｎｃビット１を受信するという条件を満たせば、「集約待ち」に遷移することになる。

Ｅ．実施例の効果：
以上説明したように、本実施例のスイッチ１００によれば、運用系のリンクアグリゲーションＬＡ１において、集約した複数本のリンクのうち、少なくとも１本のリンクで障害が発生すると、正常なリンクに接続されたポートでは、動作状態を「集約中」から「集約準備中」に遷移して、データの送受信を停止すると共に、制御フレーム信号内のＳｙｎｃビットを０として相手装置に送信して、相手装置における正常なリンクに接続されたポートでのデータの送受信も停止させているので、縮退運転を抑止して、集約した全てのリンクでのデータの送受信を停止することができる。従って、運用系のリンクアグリゲーションＬＡ１における全てのリンクが使用不可となるので、運用系のリンクアグリゲーションＬＡ１から、待機系のリンクアグリゲーションＬＡ２への切り換えを実行して、ネットワークの冗長性を確保することができる。

また、本実施例のスイッチ１００においては、図３に示したように、障害が復旧し、かつ、全てのポートがＳｙｎｃビット１を受信することを、動作状態を「集約準備待ち」から「集約待ち」に遷移するための条件としているため、次のような効果も奏しうる。すなわち、従来においては、接続開始時において、集約を予定している複数本のリンクのうち、１本ずつ集約処理を行って、集約したリンクから順次データの送受信を開始していたが、その後、集約を予定している他のリンクにおいて、構築の失敗が判明したとき、既にデータの送受信が行われているので、帯域幅を確保できないまま接続が行われたことになり、問題であった。これに対し、本実施例では、全てのポートがＳｙｎｃビット１を受信することを、上記条件の一部に含むことにより、リンクアグリゲーション構築時の相手装置に障害が発生しておらず、相手装置の全てのポートにおいて、動作状態が「集約待ち」になっていることを確認した上で、「集約待ち」に遷移することになる。従って、集約を予定している全てのリンクを確実に集約した上で、データの送受信を開始させることができるので、所望の帯域幅を確保した接続を行うことができる。

Ｆ．変形例：
なお、本発明は上記した実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。

上記した実施例では、図３に示すように、動作状態を「集約準備待ち」から「集約待ち」に遷移するための条件として、障害が復旧し、かつ、全てのポートがＳｙｎｃビット１を受信することを挙げていたが、障害の復旧のみを、上記条件としてもよい。
少なくとも障害の復旧が確認されれば、「集約待ち」に遷移させても、相手装置に障害が発生していない限り、支障ないからである。

上記した実施例においては、リンクアグリゲーションを構成するリンク数を３本としたが、２本あるいは４本以上としてもよい。

上記した実施例においては、本発明を、ネットワーク中継装置の１つであるスイッチに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ルータなど、他のネットワーク中継装置に適用するようにしてもよい。

上記した実施例においては、ＯＳＩ参照モデルの第２層（データリンク層）での中継処理を想定していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第３層（ネットワーク層）など他の層での中継処理についても適用することができる。

本発明の一実施例としてのスイッチの構成を示すブロック図である。 図１に示すスイッチ１００の一接続例を示す説明図である。 スイッチ１００におけるポート毎の動作状態の遷移を示す状態遷移図である。 スイッチ２００におけるポート毎の動作状態の遷移を示す状態遷移図である。 図２におけるスイッチ１００と２００との間に構築されたリンクアグリゲーションＬＡ１での通信の様子を示す説明図である。 図２におけるスイッチ１００と２００との間に構築されたリンクアグリゲーションＬＡ１での通信の様子を示す説明図である。 図２におけるスイッチ１００と２００との間に構築されたリンクアグリゲーションＬＡ１での通信の様子を示す説明図である。

符号の説明

１００...スイッチ
１１０...基本制御部
１１２...リンクアグリゲーション制御部
１１４...ポート処理部
１２０...パケットスイッチング部
１３０...ネットワークインタフェース
２００...スイッチ
３００...スイッチ
８０２...ＩＥＥＥ
Ａ〜Ｌ...ポート
ＬＡ１，ＬＡ２...リンクアグリゲーション
α〜ζ...リンク

Claims (9)

1. 相手装置との間でデータの送受信を行うことにより、ネットワーク内でのデータの中継を行うネットワーク中継装置であって、
   前記相手装置との間で複数本のリンクを接続する複数のポートと、
   前記複数本のリンクを集約して、論理的な１本のリンクとして扱うリンクアグリゲーションを構築し、各ポートにおいて、接続したリンクを介して、Ｓｙｎｃビットを含む制御フレーム信号の送受信を行うと共に、前記データの送受信を行うリンクアグリゲーション制御部
   を備え、
   前記リンクアグリゲーション制御部は、
   集約した前記複数本のリンクのうち、少なくとも１本のリンクにおいて障害の発生を検知した場合に、前記複数のポートのうち、障害の発生していないリンクを接続するポートにおいて、前記データの送受信を停止し、前記制御フレーム信号内の前記Ｓｙｎｃビットを第１の値にして送信すると共に、
   前記第１の値は、前記相手装置の対応するポートにおいて前記データの送受信を停止させ得る値であることを特徴とするネットワーク中継装置。
2. 請求項１に記載のネットワーク中継装置において、
   前記リンクアグリゲーション制御部は、障害の発生していた前記リンクにおいて障害が復旧した場合に、少なくとも障害の発生していないリンクを接続する前記ポートにおいて、前記制御フレーム信号内の前記Ｓｙｎｃビットを、前記第１の値とは異なる第２の値にして送信すると共に、
   前記第２の値は、前記相手装置の対応するポートにおいて前記データの送受信を開始させ得る値であることを特徴とするネットワーク中継装置。
3. 請求項１に記載のネットワーク中継装置において、
   前記リンクアグリゲーション制御部は、障害の発生していた前記リンクにおいて障害が復旧すると共に、前記複数の全てのポートにおいて、前記相手装置の対応するポートから、前記制御フレーム信号内の前記Ｓｙｎｃビットとして、前記データの送受信の開始待ちであることを示す値を受信した場合に、少なくとも障害の発生していないリンクを接続する前記ポートにおいて、前記制御フレーム信号内の前記Ｓｙｎｃビットを、前記第１の値とは異なる第２の値にして送信すると共に、
   前記第２の値は、前記相手装置の対応するポートにおいて前記データの送受信を開始させ得る値であることを特徴とするネットワーク中継装置。
4. 請求項２または請求項３に記載のネットワーク中継装置において、
   前記リンクアグリゲーション制御部は、前記制御フレーム信号内の前記Ｓｙｎｃビットを前記第２の値にして送信した前記ポートにおいて、前記相手装置の対応するポートから、前記制御フレーム信号内の前記Ｓｙｎｃビットとして、前記データの送受信の開始待ちまたは開始したことを示す値を受信した場合に、受信した前記ポートにおいて前記データの送受信を開始することを特徴とするネットワーク中継装置。
5. 相手装置との間でデータの送受信を行うことにより、ネットワーク内でのデータの中継を行うネットワーク中継装置であって、
   前記相手装置との間で複数本のリンクを接続する複数のポートと、
   前記複数本のリンクを集約して、論理的な１本のリンクとして扱うリンクアグリゲーションを構築し、各ポートにおいて、接続したリンクを介して、Ｓｙｎｃビットを含む制御フレーム信号の送受信を行うと共に、前記データの送受信を行うリンクアグリゲーション制御部
   を備え、
   前記リンクアグリゲーション制御部は、
   前記複数のポート毎に、その動作状態として、第１ないし第４の状態を用意し、
   前記第１の状態では、当該ポートでの前記データの送受信を行うと共に、前記制御フレーム信号の送受信を行い、前記制御フレーム信号を送信する際には、含まれる前記Ｓｙｎｃビットを１として送信し、前記第２及び第３の状態では、当該ポートでの前記制御フレーム信号の送受信のみを行い、前記制御フレーム信号を送信する際には、含まれる前記Ｓｙｎｃビットを０として送信し、前記第４の状態では、当該ポートでの前記制御フレーム信号の送受信のみを行い、前記制御フレーム信号を送信する際には、含まれる前記Ｓｙｎｃビットを１として送信すると共に、
   前記第１の状態から前記第２の状態へは、集約した前記複数本のリンクのうち、当該ポートに接続されるリンク以外のリンクにおいて障害の発生を検知した場合に、遷移させ、前記第２の状態から前記第３の状態へは、当該ポートが前記相手装置の対応するポートから前記制御フレーム信号を受信した場合に、遷移させ、前記第３の状態から前記第４の状態へは、障害の発生していた前記リンクにおいて障害が復旧した場合に、遷移させ、前記４の状態から前記第１の状態へは、当該ポートが前記相手装置の対応するポートから前記制御フレーム信号に含まれる前記Ｓｙｎｃビットとして１を受信した場合に、遷移させ、前記１の状態から前記第４の状態へは、当該ポートが前記相手装置の対応するポートから前記制御フレーム信号に含まれる前記Ｓｙｎｃビットとして０を受信した場合に、遷移させることを特徴とするネットワーク中継装置。
6. 請求項５に記載のネットワーク中継装置において、
   前記リンクアグリゲーション制御部は、
   前記第３の状態から前記第４の状態へは、障害の発生していた前記リンクにおいて障害が復旧した場合であって、かつ、前記複数の全てのポートにおいて、前記相手装置の対応するポートから、前記制御フレーム信号に含まれる前記Ｓｙｎｃビットとして１を受信した場合に、遷移させることを特徴とするネットワーク中継装置。
7. 請求項１ないし請求項６のうちの任意の１つに記載のネットワーク中継装置において、
   前記相手装置は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）８０２．３に準拠したネットワーク中継装置であることを特徴とするネットワーク中継装置。
8. 請求項１ないし請求項７のうちの任意の１つに記載のネットワーク中継装置において、
   前記ネットワーク中継装置は、スイッチまたはルータであることを特徴とするネットワーク中継装置。
9. 相手装置との間で複数本のリンクを接続する複数のポートを有し、前記相手装置との間でデータの送受信を行うことにより、ネットワーク内でのデータの中継を行うネットワーク中継装置を、制御するための制御方法であって、
   （ａ）前記複数本のリンクを集約して、論理的な１本のリンクとして扱うリンクアグリゲーションを構築し、各ポートにおいて、接続したリンクを介して、Ｓｙｎｃビットを含む制御フレーム信号の送受信を行うと共に、前記データの送受信を行う工程と、
   （ｂ）集約した前記複数本のリンクのうち、少なくとも１本のリンクにおいて障害の発生を検知した場合に、前記複数のポートのうち、障害の発生していないリンクを接続するポートにおいて、前記データの送受信を停止すると共に、前記制御フレーム信号内の前記Ｓｙｎｃビットを、前記相手装置の対応するポートにおいて前記データの送受信を停止させ得る値にして送信する工程と、
   を備えるネットワーク中継装置の制御方法。

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