JP2005354424A - Ｖｐｌｓ装置、管理装置およびｖｐｌｓシステム - Google Patents

Abstract

【課題】仮想的なバス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークにおいて、ネットワーク内部の障害発生時に発生しうるブロードキャストフレームを使用するネットワーク制御用プロトコルの動作異常を確実に防止すること。
【解決手段】バス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークに接続されるとともにユーザ装置Ｔ−１，Ｔ−２を収容するエッジノードを構成するＶＰＬＳ装置１であって、接続されたフルメッシュリンクの切断を検出するフルメッシュリンク制御部３と、フルメッシュリンク制御部３により切断が検出されると、切断されていないフルメッシュリンク側およびユーザ装置側へのフレーム送信を遮断するフレーム遮断処理を実行するＶＰＬＳ制御部２及びフレーム転送処理部４とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、仮想的なバス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークを構成するＶＰＬＳ（Virtual Private LAN Service）装置に関し、特にエミュレートされたバス型ネットワークにおいてスパニングツリープロトコルのようなブロードキャストフレームを用いたネットワーク制御用プロトコルを動作させた場合に、フルメッシュトポロジーの一部が切断された際に発生しうるネットワーク制御用プロトコルの動作異常を防止することが可能なＶＰＬＳ装置およびＶＰＬＳシステムに関するものである。

図７−１にバス型ネットワークをエミュレートしているフルメッシュトポロジーのサービスネットワークを示し、図７−２にフルメッシュトネットワークによってエミュレートされた複数の接続ポイントを持つ仮想バス型ネットワークを示す。仮想バス型ネットワークにおいては、サービスネットワークの入側エッジノードでパケットを複製し、複数の出側エッジノードに転送するフラッディングを行う。通常このようなサービスネットワークは複数の使用者に対して論理的に分離されたイーサネット（登録商標）に代表されるバス型ネットワークを提供する目的で構成される。代表的な方式として、非特許文献１などに示されるＶＰＬＳ（Virtual Private LAN Service）が挙げられる。

"Virtual Private LAN Service"，Network Working Group，Internet Draft，Category: Standards Track，Expires:July 2004，draft-ietf-l2vpn-ＶＰＬＳ-bgp-01.txt，K. Kompella (Editor)，Y. Rekhter (Editor)，Juniper Networks，January 2004，「平成１６年５月６日検索」、インターネット＜ＵＲＬ：http://ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-l2vpn-ＶＰＬＳ-bgp-01.txt＞

このような仮想バス型ネットワークにおいて、サービスネットワークの或るフルメッシュリンクＡ−Ｂが切断された場合、図８−１，図８−２に示すように、仮想バス型ネットワーク上では接続ポイントＡと接続ポイントＢの間でのみ通信不能となる。

この状況下で、仮想バス型ネットワークＶ上でブロードキャストを用いるネットワーク制御用プロトコルを使用すると、切断されたフルメッシュリンクの一端側の接続ポイントＡで仮想バス型ネットワークＶに接続するユーザ装置ＭＡが送信する制御フレームは、切断されたフルメッシュリンクの他端側の接続ポイントＢで仮想バス型ネットワークＶに接続するユーザ装置ＭＢでのみ受信できなくなり、同様にユーザ装置ＭＢが送信する制御フレームはユーザ装置ＭＡでのみ受信できなくなる。

一方、接続ポイントＣ，Ｄで仮想バス型ネットワークＶに接続するユーザ装置ＭＣ,ＭＤが送信する制御フレームは全てのユーザ装置で受信することができる。このようにユーザ装置ＭＡ，ＭＢが部分的に仮想バス型ネットワークＶから分離された状態は、ネットワーク制御プロトコルによっては異常動作の原因となる。

上記の異常動作が発生する可能性がある制御用プロトコルの例として、イーサネット（登録商標）におけるスパニングツリープロトコルが挙げられる。スパニングツリープロトコルは、ブリッジネットワークにおいて物理的なパスの冗長性を保ちながらループを排除し、ブリッジツリーを構成するためのプロトコルである。スパニングツリープロトコルでは、ＢＰＤＵ(Bridge Protocol Data Unit)と呼ばれるパケットをＬＡＮ上にブロードキャストしてブリッジネットワークの接続構成に関する情報の交換を行う。ＢＰＤＵの交換は一定間隔で行われ、ブリッジがあるＢＰＤＵの受信を一定期間検知できなかった場合、そのＢＰＤＵの送信元のポートで障害が発生したと判定される。

仮想バス型ネットワーク上でスパニングツリープロトコルを使用し、サービスネットワークのフルメッシュリンクＡ−Ｂが切断された場合、ＢＰＤＵがユーザ装置ＭＡ，ＭＢ間でのみ不通となり、ユーザ装置ＭＡ，ＭＢでのみ障害が検知される。このとき、ユーザ装置ＭＡ，ＭＢのスパニングツリープロトコルの状態によってはスパニングツリーの再構築が行われる。また、ユーザ装置ＭＡ，ＭＢ間に冗長経路がある場合、冗長経路が使用され、ループが発生する可能性がある。ループの発生はイーサネット（登録商標）によるブリッジネットワークにおいて深刻な問題となる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、仮想的なバス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークにおいて、ネットワーク内部の障害発生時に発生しうるブロードキャストフレームを使用するネットワーク制御用プロトコルの動作異常を確実に防止することができるＶＰＬＳ装置およびＶＰＬＳシステムを得ることを目的とする。

この発明では、バス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークに接続されるとともにユーザ装置を収容するエッジノードを構成するＶＰＬＳ装置であって、接続されたフルメッシュリンクの切断を検出するリンク切断検出手段と、前記リンク切断検出手段により切断が検出されると、切断されていないフルメッシュリンク側および前記ユーザ装置側へのフレーム送信を遮断するフレーム遮断処理を実行するフレーム遮断手段とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、接続されたフルメッシュリンクの切断を検出すると、切断されていないフルメッシュリンク側および前記ユーザ装置側へのフレーム送信を遮断するフレーム遮断処理を実行する。

以上説明したとおり、この発明によれば、フルメッシュリンクの切断が発生した場合、切断されたフルメッシュリンクの両端のノード（ＶＰＬＳ装置）では、切断されていないフルメッシュリンクから受信したフレームおよびユーザ装置側から受信したフレームを遮断するようにしているので、切断されたフルメッシュリンクの両端のノード（ＶＰＬＳ装置）を接続ポイントとするユーザ装置は、スパニングツリープロトコルなどのブロードキャストフレームを用いたネットワーク制御用プロトコルに関して完全に仮想バス型ネットワークから分離されることになり、これによりブロードキャストフレームを用いたネットワーク制御用プロトコルの異常動作を確実に防止することができる。

以下に、本発明にかかるＶＰＬＳ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、バス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークを構成するＶＰＬＳ（Virtual Private LAN Service）ネットワークに用いられるエッジノードとしてのＶＰＬＳ装置１の実施の形態１の構成を示すものである。

このＶＰＬＳ装置１は、複数のユーザ装置Ｔ−１，Ｔ−２，…を収容し、ユーザ装置Ｔ−１，Ｔ−２との間で、ＭＡＣ（Media Access Control）フレームを用いたフレーム送受信処理を実行するとともに、複数の対向ＶＰＬＳ装置１００との間でＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）フレームを用いたフレーム送受信処理を実行する。この場合、対向ＶＰＬＳ装置１００は、複数のユーザ装置Ｓ−１，Ｓ−２，…を収容しており、ＶＰＬＳ装置１と同様の処理を実行する。すなわち、フルメッシュネットワーク内においては、ＭＰＬＳフレーム内の固定長のラベル情報を用いてＩＰパケットの転送経路（ＬＳＰ：Label Switching Pass）を設定する。

ＶＰＬＳ装置１は、ＶＰＬＳ制御部２，フルメッシュリンク制御部３，フレーム転送処理部４を備えている。ＶＰＬＳ制御部２は全ての対向ＶＰＬＳ装置とＢＧＰ(Border Gateway Protocol)等の通信プロトコルを用いて相互に経路情報の通信を行い、ユーザ装置と該ユーザ装置に接続されるＶＰＬＳ装置との対応関係、ユーザ装置とユーザ識別子との対応関係、対向ＶＰＬＳ装置とフルメッシュリンクとの対応関係を記憶管理する。

フルメッシュリンク制御部３は、ＶＰＬＳ制御部２からフルメッシュリンクへの接続要求あるいは接続切断要求を受けると、対向ＶＰＬＳ装置１００に対してＭＰＬＳ(Multi-Protocol Label Switching)等の通信プロトコルを用いてフルメッシュリンクの作成あるいは削除を行うことで、フルメッシュリンクの状態を管理する。フルメッシュリンクが確立した場合、あるいは下位レイヤや中継装置（エッジノードではないノード）等の障害によってフルメッシュリンクが切断状態となった場合など、フルメッシュリンクの状態に変化があった場合には、フルメッシュリンク制御部３がそれを検知し、ＶＰＬＳ制御部２に通知する。

フレーム転送処理部４はＶＰＬＳ制御部２からのフレーム転送設定要求によってフレーム転送テーブルを作成する。フレーム転送処理部４は、対向ＶＰＬＳ装置１００からＭＰＬＳフレームを受信した際は、受信フレームのＭＰＬＳヘッダからユーザ識別を行い、ＭＰＬＳヘッダをデカプセル化し、識別されたユーザ装置に対してＭＡＣフレームを転送するとともに、ＭＡＣアドレス学習処理を実行する。ＭＡＣアドレス学習処理では、ユーザ（ＭＰＬＳヘッダ中のラベル情報）及び受信ＭＰＬＳフレーム中の送信元ＭＡＣアドレスと送出元である対向ＶＰＬＳ装置の識別情報との対応を記憶する。

一方、ユーザ装置側からＭＡＣフレームを受信した際、フレーム転送処理部４は、受信ＭＡＣフレームをユーザ識別子を含むＭＰＬＳヘッダによりカプセル化し、受信フレームの宛先ＭＡＣアドレスが未学習である場合は、そのユーザが接続している全ての対抗ＶＰＬＳ装置に接続している各フルメッシュリンクに対して、カプセル化したフレームを転送し、受信フレームの宛先ＭＡＣアドレスが学習済みである場合は、学習したときのフレームを送出した対向ＶＰＬＳ装置に接続しているフルメッシュリンクに対してのみ、カプセル化したフレームを転送する。

かかる図１に示すＶＰＬＳ装置１においては、当該ＶＰＬＳ装置に接続されているフルメッシュリンクが下位レイヤや中継装置等の障害によって切断された場合、フルメッシュリンク制御部３がそれを検知し、ＶＰＬＳ制御部２にその旨を通知する。該通知を受信したＶＰＬＳ制御部２は、切断されたフルメッシュリンクを使用している全ユーザ装置についての送受信トラヒックを遮断するように、フレーム転送処理部４へフレーム転送設定を行わせる。すなわち、このフレーム遮断処理においては、フレーム転送処理部４は、ユーザ装置からのフレームを受信した場合、切断されていないフルメッシュリンク側へのフレーム送信を停止（遮断）するとともに、切断されていないフルメッシュリンク側からフレームを受信した場合は、このフレームをユーザ装置側へ送信することを停止（遮断）する。このようなフレーム遮断処理は、切断されたフルメッシュリンクが再接続されるまでの間、実行される。

このように、実施の形態１においては、ユーザ装置がフルメッシュリンクネットワークを介してスパニングツリープロトコルを使用したフレーム転送を行っていた際に、フルメッシュリンクの切断が発生した場合、切断されたフルメッシュリンクの両端のノードでは、上記フレーム遮断処理によって、切断されていないフルメッシュリンクから受信したスパニングツリープロトコルのフレームおよびユーザ装置側から受信したスパニングツリープロトコルのフレームを遮断する。

したがって、切断されたフルメッシュリンクの両端のノードを接続ポイントとするユーザ装置は全てのスパニングツリープロトコルのフレームを受信することができないようになり、またそのユーザ装置が送信するスパニングツリープロトコルのフレームを他の接続ポイントを使用している全てのユーザ装置が受信することもできないようになる。このため、切断されたフルメッシュリンクの両端のノードを接続ポイントとするユーザ装置はスパニングツリープロトコルに関して完全に仮想バス型ネットワークから分離され、これによりスパニングツリープロトコルのようなブロードキャストフレームを用いたネットワーク制御用プロトコルの異常動作を確実に防止することができる。

なお、実施の形態１において、複数のＶＰＬＳ装置１によって構成されるフルメッシュネットワークが、論理的に分離された複数の仮想バス型ネットワークを含んでいる場合、これら複数の仮想バス型ネットワークのうち切断されたフルメッシュリンクを使用していた仮想バス型ネットワークに属するフレームのみに、前記フレーム遮断処理を実行するようにすれば、スパニングツリープロトコルのようなブロードキャストフレームを用いたネットワーク制御用プロトコルの異常動作を効率よく確実に防止することができる。この場合は、ＶＰＬＳ制御部２においては、フルメッシュリンク毎に、使用しているエミュレートされたバス型ネットワークの識別情報（例えばＶＬＡＮタグ）を記憶しており、この記憶情報に基づいて、切断されたフルメッシュリンクを使用していた仮想バス型ネットワークに属するフレームのみに、前記フレーム遮断処理を実行する。

実施の形態２．
図２は、ＶＰＬＳネットワークに用いられるエッジノードとしてのＶＰＬＳ装置１の実施の形態２の構成を示すものである。この実施の形態２においては、ユーザ毎のスパニングツリープロトコルの状態に応じて、上記した送受信フレーム遮断処理および後述の障害隠蔽機能のうちのいずれか一方の処理を実行する。

ＶＰＬＳ装置１は、ＶＰＬＳ制御部２，フルメッシュリンク制御部３，フレーム転送処理部４およびスパニングツリープロトコル監視部５を備えている。

スパニングツリープロトコル監視部５では、フレーム転送処理部４が一定間隔でブロードキャストされるＢＰＤＵ(Bridge Protocol Data Unit)パケットをＶＰＬＳ網側からのユーザトラヒックとして受信した場合には、該ＢＰＤＵフレームをユーザ装置側に転送すると同時に該ＢＰＤＵフレームをスパニングツリープロトコル監視部５に通知するような転送設定をフレーム転送処理部４に行う。スパニングツリープロトコル監視部５は、フレーム転送処理部４からＢＰＤＵフレームを受信すると、ＢＰＤＵフレームを受信したフルメッシュリンクと、ユーザ情報と、ＢＰＤＵの内容とを記憶保持し、さらに以前に同じユーザのＢＰＤＵフレームを受信している場合には、ＢＰＤＵフレームの送信間隔時間を計算して記憶保持する。このように、スパニングツリープロトコル監視部５では、ユーザ毎のスパニングツリープロトコルの状態を計算しかつ記憶保持する。

フレーム転送処理部４は、フレーム遮断機能部６および障害隠蔽機能部７を有し、ＶＰＬＳ制御部２またはスパニングツリープロトコル監視部５からのフレーム転送設定要求によってフレーム転送テーブルを作成する。また、フレーム転送処理部４は、前述したＭＰＬＳフレームからＭＡＣフレームへのデカプセル化およびＭＡＣフレームからＭＰＬＳフレームへのカプセル化処理を行って、受信フレームをユーザ装置側または対向ＶＰＬＳ装置１００に送信する。

フレーム転送処理部４のフレーム遮断機能部６では、実施の形態１と同様のフレーム遮断処理を所要のユーザに対し実行する。フレーム転送処理部４の障害隠蔽機能部７では、過去に入力されたＢＰＤＵフレームを所定間隔で送信する送信処理を所要のユーザに対して実行する。

ＶＰＬＳ制御部２は、前述したように、全ての対向ＶＰＬＳ装置とＢＧＰ(Border Gateway Protocol)等の通信プロトコルを用いて相互に経路情報の通信を行う。

フルメッシュリンク制御部３は、ＶＰＬＳ制御部２からフルメッシュリンクへの接続要求あるいは接続切断要求を受けると、対向ＶＰＬＳ装置１００に対してＭＰＬＳ(Multi-Protocol Label Switching)等の通信プロトコルを用いてフルメッシュリンクの作成あるいは削除を行うことで、フルメッシュリンクの状態を管理する。フルメッシュリンクが確立した場合、あるいは下位レイヤや中継装置等の障害によってフルメッシュリンクが切断状態となった場合など、フルメッシュリンクの状態に変化があった場合には、フルメッシュリンク制御部３がそれを検知し、ＶＰＬＳ制御部２に通知する。

ＶＰＬＳ制御部２は、フルメッシュリンク制御部３からフルメッシュリンクの切断が通知された場合、フルメッシュリンクの切断を検出するとともに、該フルメッシュリンク切断通知をスパニングツリープロトコル監視部５に出力する。スパニングツリープロトコル監視部５はフルメッシュリンク切断通知が入力された場合、記憶保持している情報に基づいて、切断されたフルメッシュリンクを使用しているユーザ全てについてのスパニングツリープロトコル状態を精査し、この精査結果に基づいて、ユーザ毎に、フレーム遮断処理および障害隠蔽機能のうちのいずれの処理を実行させるかを決定する。決定された内容は、ユーザ毎にＶＰＬＳ制御部２に通知される。

ＶＰＬＳ制御部２は、スパニングツリープロトコル監視部５からの通知がフレーム遮断であったユーザに対してはフレーム遮断処理を行うべくつぎのような処理を実行する。すなわち、ＶＰＬＳ制御部２は、通知されたユーザに関する送受信フレームを遮断するように、フレーム転送処理部４のフレーム遮断機能部６へフレーム転送設定を行わせる。すなわち、フレーム転送処理部４のフレーム遮断機能部６は、該当するユーザ装置からのフレームを受信した場合、切断されていないフルメッシュリンク側へのフレーム送信を停止（遮断）するとともに、切断されていないフルメッシュリンク側から該当するユーザへのフレームを受信した場合は、このフレームをユーザ装置側へ送信することを停止（遮断）する。このようなフレーム遮断処理は、切断されたフルメッシュリンクが再接続されるまでの間、実行される。

また、ＶＰＬＳ制御部２は、スパニングツリープロトコル監視部５からの通知が障害隠蔽であったユーザに対しては障害隠蔽処理を行うべくつぎのような処理を実行する。すなわち、ＶＰＬＳ制御部２は、フレーム転送処理部４の障害隠蔽機能部７に障害隠蔽要求を行い、さらにスパニングツリープロトコル監視部５が保持していたＢＰＤＵフレームの内容と送信先のポートと送信間隔とを障害隠蔽機能部７に通知する。

障害隠蔽機能部７はＶＰＬＳ制御部２から障害隠蔽要求があった場合、ＶＰＬＳ制御部２から通知されたＢＰＤＵフレームを通知された送信先のポートに対して通知された送信間隔毎に送信する。このような、過去に入力されたＢＰＤＵフレームの送信処理は、切断されたフルメッシュリンクが再接続されるまでの間、実行される。

このように実施の形態２においては、各ユーザについてのスパニングツリープロトコル状態を調査しておき、当該ノードに接続されたフルメッシュリンクが切断された場合、この調査結果に基づいて、ユーザ毎に、フレーム遮断処理および障害隠蔽機能のうちのいずれの処理を実行させるようにしているので、スパニングツリープロトコルのようなブロードキャストフレームを用いたネットワーク制御用プロトコルの異常動作を防止することができるとともに、各ユーザ毎のスパニングツリープロトコル状態に対応した適正な対策処理を行うことが出来る。

なお、実施の形態２において、複数のＶＰＬＳ装置１によって構成されるフルメッシュネットワークが、論理的に分離された複数の仮想バス型ネットワークを含んでいる場合、これら複数の仮想バス型ネットワークのうち切断されたフルメッシュリンクを使用していた仮想バス型ネットワークに属するフレームのみに、前記フレーム遮断処理および障害隠蔽処理の何れかを実行するようにすれば、スパニングツリープロトコルのようなブロードキャストフレームを用いたネットワーク制御用プロトコルの異常動作を効率よくかつ確実に防止することができる。この場合は、ＶＰＬＳ制御部２においては、フルメッシュリンク毎に、使用しているエミュレートされたバス型ネットワークの識別情報を記憶しており、この記憶情報に基づいて、切断されたフルメッシュリンクを使用していた仮想バス型ネットワークに属するフレームのみに、前記フレーム遮断処理および障害隠蔽処理の何れかを実行する。

また、実施の形態２では、フルメッシュリンクの切断を検出した場合、送受信フレーム遮断処理および障害隠蔽機能のうちのいずれか一方の処理を実行するようにしたが、障害隠蔽機能のみを実行させるようにしてもよい。このように、フルメッシュリンクの切断を検出した際に障害隠蔽機能を実行するような構成とした場合は、切断されたフルメッシュリンクの両端のノードが、切断されたフルメッシュリンクから切断前に受信したスパニングツリープロトコルのフレーム（ＢＰＤＵフレーム）を送信し続けるようになる。これにより、切断されたフルメッシュリンクの両端のノードを接続ポイントとするユーザ装置は切断前と同じＢＰＤＵフレームを受信することができるため、同じメッセージフレームを送信しつづけることによって同じ状態を保つようなプロトコルであれば、切断前の状態が継続されるため、スパニングツリープロトコルのようなブロードキャストフレームを用いたネットワーク制御用プロトコルの異常動作を防止することができる。

このように、障害隠蔽機能のみを実行させるようにした場合においても、複数のＶＰＬＳ装置１によって構成されるフルメッシュネットワークが、論理的に分離された複数の仮想バス型ネットワークを含んでいる場合、これら複数の仮想バス型ネットワークのうち切断されたフルメッシュリンクを使用していた仮想バス型ネットワークに属するフレームのみに、前記障害隠蔽処理を実行するようにすれば、スパニングツリープロトコルのようなブロードキャストフレームを用いたネットワーク制御用プロトコルの異常動作を効率よくかつ確実に防止することができる。この場合も、ＶＰＬＳ制御部２においては、フルメッシュリンク毎に、使用しているエミュレートされたバス型ネットワークの識別情報を記憶しており、この記憶情報に基づいて、切断されたフルメッシュリンクを使用していた仮想バス型ネットワークに属するフレームのみに、前記障害隠蔽処理を実行する。

実施の形態３．
図３は、この発明にかかるＶＰＬＳ装置１の実施の形態３の構成を示すものである。この実施の形態３においては、フルメッシュネットワークを構成する各ＶＰＬＳ装置では、フルメッシュリンクの切断が発生した場合、切断されていないフルメッシュリンクのみを使用した最小数のフルメッシュネットワークのサブセットを一意的に再構成し、自装置が含まれていないサブセットのフルメッシュリンクからのフレームおよび該リンクへのフレームを遮断するようにしている。

ＶＰＬＳ制御部２は、対向ＶＰＬＳ装置１００とＢＧＰ(Border Gateway Protocol)等の通信プロトコルを用いて相互に経路情報の通信を行うとともに、フルメッシュリンクの接続状態情報を交換する機能をもっており、この機能を用いてフルメッシュネットワーク全体のフルメッシュリンクの接続状態を記憶保持している。また、ＶＰＬＳ制御部２は、自装置に接続されるフルメッシュリンクの切断などのリンク接続状態の変化が生じた場合、フルメッシュリンク制御部３からの通知によってそれを検知し、対向ＶＰＬＳ装置１００に対して通知を行う。

ＶＰＬＳ制御部２は自装置のフルメッシュリンク制御部３あるいは対向ＶＰＬＳ装置１００からリンク切断などのフルメッシュリンクの接続状態の変化が通知された場合、記憶しているＶＰＬＳネットワーク内の全ＶＰＬＳ装置間のフルメッシュリンクの接続状態をサブセット計算機能部８に通知する。

サブセット計算機能部８は、図４に示すように、ＶＰＬＳ制御部２から通知された全ＶＰＬＳ装置間のフルメッシュリンク接続状態に基づいて切断されていないフルメッシュリンクのみを使用した最小数の１つまたは複数のフルメッシュネットワークのサブセットを再構築（再分割）し、再構築したサブセットをＶＰＬＳ制御部２に通知する。図４の場合は、２つのサブセットが再構築されている。この際、再構築されるサブセットが全ＶＰＬＳ装置で一意となるような全ＶＰＬＳ装置で共通のサブセット計算方法を用いる。サブセット計算機能部８は、再構築したサブセットのうち自装置が含まれるサブセットに関する情報をＶＰＬＳ制御部２に通知する。

ＶＰＬＳ制御部２は、サブセット計算機能部８から通知されたサブセット（自装置が含まれるサブセット）に含まれていないフルメッシュリンクに対しては、前述したフレーム遮断を行うようフレーム転送処理部４に設定を行う。この設定により、フレーム転送処理部４では、自装置が含まれるサブセットに含まれていないフルメッシュリンクからのフレームおよび該リンクへのフレームを遮断するようなフレーム転送処理を実行する。

このように実施の形態３によれば、各ＶＰＬＳ装置においては、フルメッシュリンクの切断が発生した場合、切断されていないフルメッシュリンクのみを使用した最小数のフルメッシュネットワークのサブセットを一意的に再構成し、自装置が含まれていないサブセットのフルメッシュリンクからのフレームおよび該リンクへのフレームを遮断するようにしているので、再構築されたサブセット内でのみ仮想バス型ネットワークの通信を行うことができるようになり、これによりスパニングツリープロトコルのようなブロードキャストフレームを用いたネットワーク制御用プロトコルの異常動作を防止することができる。

実施の形態４．
図５は、この発明にかかるＶＰＬＳ装置１の実施の形態４の構成を示すものである。この実施の形態４においては、フルメッシュネットワーク内のフルメッシュリンクの切断が発生した場合、１つの代表ＶＰＬＳ装置が、切断されていないフルメッシュリンクのみを使用した最小数のフルメッシュネットワークのサブセットを再構成し、該再構成したサブセットを他のＶＰＬＳ装置に通知するようにしている。該再構築されたサブセットに基づき、代表ＶＰＬＳ装置および他のＶＰＬＳ装置では、自装置が含まれていないサブセットのフルメッシュリンクに対するフレームを遮断するようにしている。

図５は、代表ＶＰＬＳ装置の内部構成を示すものである。代表ＶＰＬＳ装置以外のＶＰＬＳ装置は、図５の構成要素からサブセット計算機能部８が省略されたのみであり、他の構成要素は基本的に代表ＶＰＬＳ装置と同様に機能する。

代表ＶＰＬＳ装置および他のＶＰＬＳ装置のＶＰＬＳ制御部２は、対向ＶＰＬＳ装置と相互に通信を行うことにより、全てのＶＰＬＳ装置中から１つの代表ＶＰＬＳ装置を一意に決定する代表装置決定機能を有している。この代表決定機能により、全てのＶＰＬＳ装置中から１つの代表ＶＰＬＳ装置が決定される。

また、代表ＶＰＬＳ装置および他のＶＰＬＳ装置のＶＰＬＳ制御部２は、対向ＶＰＬＳ装置１００とＢＧＰ(Border Gateway Protocol)等の通信プロトコルを用いて相互に経路情報の通信を行うとともに、フルメッシュリンクの接続状態情報を交換する機能をもっており、この機能を用いてフルメッシュネットワーク全体のフルメッシュリンクの接続状態を記憶保持している。

代表ＶＰＬＳ装置のフルメッシュリンク制御部３は、自装置に接続されるフルメッシュリンクに切断などのフルメッシュリンクの接続状態に変化が生じた場合、その旨を自装置のＶＰＬＳ制御部２に通知する。また、代表ＶＰＬＳ装置以外のＶＰＬＳ装置のフルメッシュリンク制御部３は、自装置に接続されるフルメッシュリンクに切断などのフルメッシュリンクの接続状態に変化が生じた場合、その旨を自装置のＶＰＬＳ制御部２、さらには対向ＶＰＬＳ装置を介して代表ＶＰＬＳ装置に通知する。

代表ＶＰＬＳ装置のＶＰＬＳ制御部２は、自装置あるいは対向ＶＰＬＳ装置を介してリンク切断などのフルメッシュリンクの接続状態の変化が通知された場合、記憶しているＶＰＬＳネットワーク内の全ＶＰＬＳ装置間のフルメッシュリンクの接続状態をサブセット計算機能部８に通知する。

代表ＶＰＬＳ装置のサブセット計算機能部８は、実施の形態３と同様に、ＶＰＬＳ制御部２から通知された全ＶＰＬＳ装置間のフルメッシュリンク接続状態に基づいて切断されていないフルメッシュリンクのみを使用した最小数の１つまたは複数のフルメッシュネットワークのサブセットを再構築し、再構築した１〜複数のサブセット情報をＶＰＬＳ制御部２に通知する。

代表ＶＰＬＳ装置のＶＰＬＳ制御部２は、通知されたサブセット情報のうちの自装置が含まれるサブセット情報に基づいて、自装置が含まれるサブセットに含まれていないフルメッシュリンクに対しては、前述したフレーム遮断を行うよう自装置のフレーム転送処理部４に設定を行う。この設定により、代表ＶＰＬＳ装置のフレーム転送処理部４では、自装置が含まれるサブセットに含まれていないフルメッシュリンクからのフレームおよび該リンクへのフレームを遮断するようなフレーム転送処理を実行する。

さらに、代表ＶＰＬＳ装置のＶＰＬＳ制御部２は、サブセット計算機能部８で再構築された１〜複数のサブセット情報を代表ＶＰＬＳ装置以外の複数のＶＰＬＳ装置に対して通知する。

該サブセット情報を受信した代表ＶＰＬＳ装置以外のＶＰＬＳ装置のＶＰＬＳ制御部２は、通知された１〜複数のサブセット情報のうちの自装置が含まれるサブセット情報に基づいて、自装置が含まれるサブセットに含まれていないフルメッシュリンクに対しては、前述したフレーム遮断を行うよう自装置のフレーム転送処理部４に設定を行う。この設定により、代表ＶＰＬＳ装置以外の各ＶＰＬＳ装置のフレーム転送処理部４では、自装置が含まれるサブセットに含まれていないフルメッシュリンクからのフレームおよび該リンクへのフレームを遮断するようなフレーム転送処理を実行する。

このように実施の形態４によれば、フルメッシュリンクの切断が発生した場合、代表ＶＰＬＳ装置が切断されていないフルメッシュリンクのみを使用した最小数のフルメッシュネットワークのサブセットを再構成し、この再構成したサブセットを他のＶＰＬＳ装置に通知し、代表ＶＰＬＳ装置および他のＶＰＬＳ装置では、再構築されたサブセットに基づき、自装置が含まれていないサブセットのフルメッシュリンクに対するフレームを遮断するようにしているので、各ＶＰＬＳ装置では再構築されたサブセット内でのみ仮想バス型ネットワークの通信を行うことができるようになり、これによりスパニングツリープロトコルの異常動作を防止することができる。また、代表ＶＰＬＳ装置にのみ、サブセット計算機能を設けるようにすればよいので、システムコストを下げることができる。

実施の形態５．
図６は、この発明にかかるＶＰＬＳシステムの実施の形態５の構成を示すものである。この実施の形態５においては、フルメッシュネットワーク内のフルメッシュリンクの切断が発生した場合、管理装置としてのサブセット計算装置２０が、切断されていないフルメッシュリンクのみを使用した最小数のフルメッシュネットワークのサブセットを再構成し、該再構成したサブセットを全てのＶＰＬＳ装置に通知するようにしている。各ＶＰＬＳ装置では、該再構築されたサブセットに基づき、自装置が含まれていないサブセットのフルメッシュリンクに対するフレームを遮断するようにしている。

各ＶＰＬＳ装置のＶＰＬＳ制御部２は、フルメッシュリンク制御部３からの通知により自装置に接続されるフルメッシュリンクに切断などのフルメッシュリンクの接続状態に変化を検出した場合、その旨をサブセット計算装置２０に対して通知する。

サブセット計算装置２０は、ネットワーク内の全てのＶＰＬＳ装置からフルメッシュリンクの接続状態情報を得ることで、フルメッシュネットワーク全体のフルメッシュリンクの接続状態を記憶保持している。

サブセット計算装置２０は、ＶＰＬＳ装置１からリンク切断などのフルメッシュリンクの接続状態の変化が通知された場合、記憶しているＶＰＬＳネットワーク内の全ＶＰＬＳ装置間のフルメッシュリンクの接続状態に基づいて切断されていないフルメッシュリンクのみを使用した最小数の１つまたは複数のフルメッシュネットワークのサブセットを再構築し、再構築した１〜複数のサブセット情報を各ＶＰＬＳ装置１に通知する。

該サブセット情報を受信した全てのＶＰＬＳ装置１のＶＰＬＳ制御部２は、通知された１〜複数のサブセット情報のうちの自装置が含まれるサブセット情報に基づいて、自装置が含まれるサブセットに含まれていないフルメッシュリンクに対しては、前述したフレーム遮断を行うよう自装置のフレーム転送処理部４に設定を行う。この設定により、各ＶＰＬＳ装置のフレーム転送処理部４では、自装置が含まれるサブセットに含まれていないフルメッシュリンクからのフレームおよび該リンクへのフレームを遮断するようなフレーム転送処理を実行する。

このように実施の形態５によれば、フルメッシュネットワーク内のフルメッシュリンクの切断が発生した場合、管理装置としてのサブセット計算装置２０が、切断されていないフルメッシュリンクのみを使用した最小数のフルメッシュネットワークのサブセットを再構成し、該再構成したサブセットを全てのＶＰＬＳ装置に通知し、各ＶＰＬＳ装置では、再構築されたサブセットに基づき、自装置が含まれていないサブセットのフルメッシュリンクに対するフレームを遮断するようにしているので、各ＶＰＬＳ装置では再構築されたサブセット内でのみ仮想バス型ネットワークの通信を行うことができるようになり、これによりスパニングツリープロトコルのようなブロードキャストフレームを用いたネットワーク制御用プロトコルの異常動作を防止することができる。

以上のように、本発明にかかるＶＰＬＳ装置は、仮想的なバス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークを構成するエッジノードにおいて、エミュレートされたバス型ネットワークにおいてスパニングツリープロトコルのようなブロードキャストフレームを用いたネットワーク制御用プロトコルを動作させるシステムに有用である。

この発明にかかるＶＰＬＳ装置の実施の形態１の構成を示すブロック図である。 この発明にかかるＶＰＬＳ装置の実施の形態２の構成を示すブロック図である。 この発明にかかるＶＰＬＳ装置の実施の形態３の構成を示すブロック図である。 サブセット分割の概念を示す図である。 この発明にかかるＶＰＬＳ装置の実施の形態４の構成を示すブロック図である。 この発明にかかるＶＰＬＳシステムの実施の形態５の構成を示すブロック図である。 この発明のＶＰＬＳシステムが適用されるフルメッシュネットワークを示す図である。 フルメッシュネットワークによってエミュレートされる仮想バス型ネットワークの概念を示す図である。 フルメッシュネットワークのフルメッシュリンクが切断された際の通信状態を示す図である。 フルメッシュネットワークのフルメッシュリンクが切断された際のエミュレートされる仮想バス型ネットワークの概念を示す図である。

符号の説明

１ ＶＰＬＳ装置
２ ＶＰＬＳ制御部
３ フルメッシュリンク制御部
４ フレーム転送処理部
５ スパニングツリープロトコル監視部
６ フレーム遮断機能部
７ 障害隠蔽機能部
８ サブセット計算機能部
２０ サブセット計算装置
１００ 対向ＶＰＬＳ装置
Ｓ−１，Ｓ−２，Ｔ−１，Ｔ−２ ユーザ装置

Claims (11)

1. バス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークに接続されるとともにユーザ装置を収容するエッジノードを構成するＶＰＬＳ装置であって、
   接続されたフルメッシュリンクの切断を検出するリンク切断検出手段と、
   前記リンク切断検出手段により切断が検出されると、切断されていないフルメッシュリンク側および前記ユーザ装置側へのフレーム送信を遮断するフレーム遮断処理を実行するフレーム遮断手段と、
   を備えることを特徴とするＶＰＬＳ装置。
2. 前記フレーム遮断手段は、論理的に分離された複数の仮想バス型ネットワークのうち切断されたフルメッシュリンクを使用している仮想バス型ネットワークに属するフレームのみに、前記フレーム遮断処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のＶＰＬＳ装置。
3. バス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークに接続されるとともにユーザ装置を収容するエッジノードを構成するＶＰＬＳ装置であって、
   エミュレートされたバス型ネットワークで一定間隔でブロードキャストされる制御用プロトコルのフレームとそのフレームが入力されたフルメッシュリンクを記憶する記憶手段と、
   接続されたフルメッシュリンクの切断を検出するリンク切断検出手段と、
   前記リンク切断検出手段により切断が検出されると、前記記憶した制御用プロトコルのフレームをエミュレートされたバス型ネットワークの出力として所定間隔で送信する障害隠蔽処理を実行する障害隠蔽手段と、
   を備えることを特徴とするＶＰＬＳ装置。
4. 前記障害隠蔽手段は、論理的に分離された複数の仮想バス型ネットワークのうち切断されたフルメッシュリンクを使用している仮想バス型ネットワークに属するフレームのみに、前記障害隠蔽処理を実行することを特徴とする請求項３に記載のＶＰＬＳ装置。
5. バス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークに接続されるとともにユーザ装置を収容するエッジノードを構成するＶＰＬＳ装置であって、
   エミュレートされたバス型ネットワークで一定間隔でブロードキャストされる制御用プロトコルのフレームとそのフレームが入力されたフルメッシュリンクを記憶する記憶手段と、
   接続されたフルメッシュリンクの切断を検出するリンク切断検出手段と、
   切断されていないフルメッシュリンク側および前記ユーザ装置側へのフレーム送信を遮断するフレーム遮断処理を実行するフレーム遮断手段と、
   前記記憶した制御用プロトコルのフレームをエミュレートされたバス型ネットワークの出力として所定間隔で送信する障害隠蔽処理を実行する障害隠蔽手段と、
   バス型ネットワーク上で使用される制御用プロトコルのユーザ装置毎の状態を導出しかつ記憶する判断手段と、
   前記リンク切断検出手段により切断が検出されると、前記判断手段に記憶された判断結果に応じて前記フレーム遮断手段による処理および障害隠蔽手段による処理を選択実行させる選択実行手段と、
   を備えることを特徴とするＶＰＬＳ装置。
6. 前記選択実行手段は、論理的に分離された複数の仮想バス型ネットワークのうち切断されたフルメッシュリンクを使用している仮想バス型ネットワークに属するフレームのみに、前記フレーム遮断手段によるフレーム遮断処理または前記障害隠蔽手段による障害隠蔽処理を実行することを特徴とする請求項５に記載のＶＰＬＳ装置。
7. バス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークに接続されるとともにユーザ装置を収容するエッジノードを構成するＶＰＬＳ装置であって、
   前記フルメッシュネットワークを構成する他のＶＰＬＳ装置とフルメッシュリンクの接続状態情報を交換し、フルメッシュネットワーク全体のフルメッシュリンクの接続状態情報を記憶する記憶手段と、
   フルメッシュネットワーク内のフルメッシュリンクの切断を検出すると、前記接続状態情報に基づき切断されていないフルメッシュリンクのみを使用した１〜複数のフルメッシュネットワークのサブセットを再構築するサブセット計算手段と、
   前記サブセット計算手段により求められたサブセットに基づき、自装置が含まれていないサブセットのフルメッシュリンクに対してはフレームを遮断するフレーム遮断手段と、
   を備えることを特徴とするＶＰＬＳ装置。
8. 前記サブセット計算手段により求められたサブセットを、他のＶＰＬＳ装置に通知するサブセット通知手段を更に備えることを特徴とする請求項７に記載のＶＰＬＳ装置。
9. バス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークに接続されるとともにユーザ装置を収容するエッジノードを構成する複数のＶＰＬＳ装置によって構成されるＶＰＬＳシステムにおいて、
   前記フルメッシュネットワークを構成する他のＶＰＬＳ装置とフルメッシュリンクの接続状態情報を交換し、フルメッシュネットワーク全体のフルメッシュリンクの接続状態情報を記憶する記憶手段と、
   自装置による検出あるいは他のＶＰＬＳ装置からの通知によりフルメッシュネットワーク内のフルメッシュリンクの切断を検出すると、前記接続状態情報に基づき切断されていないフルメッシュリンクのみを使用した１〜複数のフルメッシュネットワークのサブセットを再構築するサブセット計算手段と、
   前記サブセット計算手段により求められたサブセットに基づき、自装置が含まれていないサブセットのフルメッシュリンクに対してはフレームを遮断するフレーム遮断手段と、
   前記サブセット計算手段により求められたサブセットを、他のＶＰＬＳ装置に通知するサブセット通知手段と、
   を有する１つの第１のＶＰＬＳ装置と、
   前記フルメッシュネットワークを構成する他のＶＰＬＳ装置とフルメッシュリンクの接続状態情報を交換する手段と、
   前記第１のＶＰＬＳ装置から通知されたサブセットに基づき、自装置が含まれていないサブセットのフルメッシュリンクに対してはフレームを遮断するフレーム遮断手段と、
   を有する複数の第２のＶＰＬＳ装置と、
   を備えることを特徴とするＶＰＬＳシステム。
10. バス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークに接続されるとともにユーザ装置を収容するエッジノードを構成する複数のＶＰＬＳ装置に接続される管理装置であって、
    前記各ＶＰＬＳ装置とフルメッシュリンクの接続状態情報を交換し、フルメッシュネットワーク全体のフルメッシュリンクの接続状態情報を記憶する記憶手段と、
    前記ＶＰＬＳ装置からフルメッシュネットワーク内のフルメッシュリンクの切断が検出された通知を受信すると、前記接続状態情報に基づき切断されていないフルメッシュリンクのみを使用した１〜複数のフルメッシュネットワークのサブセットを再構築するサブセット計算手段と、
    前記再構築した１〜複数のサブセット情報を各ＶＰＬＳ装置に通知するサブセット通知手段と、
    を備えることを特徴とする管理装置。
11. バス型ネットワークをエミュレートする機能を持つフルメッシュネットワークに接続されるとともにユーザ装置を収容するエッジノードを構成する複数のＶＰＬＳ装置と、これら複数のＶＰＬＳ装置を管理する管理装置とを備えるＶＰＬＳシステムにおいて、
    前記管理装置は、
    前記フルメッシュネットワークを構成する複数のＶＰＬＳ装置とフルメッシュリンクの接続状態情報を交換し、フルメッシュネットワーク全体のフルメッシュリンクの接続状態情報を記憶する記憶手段と、
    前記ＶＰＬＳ装置からの通知によりフルメッシュネットワーク内のフルメッシュリンクの切断を検出すると、前記接続状態情報に基づき切断されていないフルメッシュリンクのみを使用した１〜複数のフルメッシュネットワークのサブセットを再構築するサブセット計算手段と、
    前記サブセット計算手段により求められたサブセットを、各ＶＰＬＳ装置に通知するサブセット通知手段と、
    を備え、
    前記各ＶＰＬＳ装置は、
    前記管理装置にフルメッシュリンクの接続状態情報を通知する手段と、
    前記管理装置から通知されたサブセットに基づき、自装置が含まれていないサブセットのフルメッシュリンクに対してはフレームを遮断するフレーム遮断手段と、
    を備えることを特徴とするＶＰＬＳシステム。
    
    

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