JP2006020036A - Layer 2 communication system and layer 2 communication device capable of detouring - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レイヤ2スイッチをツリー状に配置したレイヤ2スイッチツリー網において、ツリーの最上位スイッチを通過する通信トラヒック負荷を軽減させるようにしたレイヤ2通信システムおよび該システムに用いられる迂回可能レイヤ2通信機器に関するものである。 The present invention relates to a layer 2 communication system in which a load of communication traffic passing through the highest switch of a tree is reduced in a layer 2 switch tree network in which layer 2 switches are arranged in a tree shape, and a bypassable layer used in the system 2 relates to communication equipment.
非特許文献1に記載されているような従来のL2(Layer2)スイッチでは、端末が送信するMACフレームの発MACアドレスを見て、端末MACアドレスと出力通信路とをL2スイッチ内のMACエントリに学習し、上記端末の着MACアドレスを持つ別端末からのMACフレームを受信した場合、着MACアドレスをキーとしたMACエントリの検索を行い、この検索に成功した時、記憶しておいた出力通信路へMACフレームを転送するようになっている。
In the conventional L2 (Layer 2) switch as described in
また、この種のL2スイッチでは、
1)MACエントリに学習していない着MACアドレスを持つMACフレームを受信した時、全出力通信路へMACフレームをブロードキャストする、
2)L2スイッチ網内に収容する端末数が多くなると、各L2スイッチのMACエントリ数を超過し、エントリ超過したMACフレームも、全出力通信路へMACフレームをブロードキャストするようにしている。
In this type of L2 switch,
1) When a MAC frame having a destination MAC address not learned in the MAC entry is received, the MAC frame is broadcast to all output communication paths.
2) When the number of terminals accommodated in the L2 switch network increases, the number of MAC entries of each L2 switch is exceeded, and MAC frames that exceed the entries are broadcast to all output communication paths.
さらに、従来のL2スイッチ網では、端末が移動し端末の接続するL2スイッチが頻繁に変更される場合、網内全L2スイッチの移動前のMACエントリを、移動後の新L2スイッチへの出力通信路に更新するため、端末からの更新要求に応じて新L2スイッチは網内全L2スイッチにエントリ更新用のMACフレームをブロードキャストしなければならない。 Further, in the conventional L2 switch network, when the terminal moves and the L2 switch to which the terminal is connected is frequently changed, the MAC entry before movement of all the L2 switches in the network is output to the new L2 switch after movement. In order to update the path, the new L2 switch must broadcast the MAC frame for entry update to all L2 switches in the network in response to an update request from the terminal.
上述したように、従来のL2スイッチ網では、ブロードキャストが頻繁に発生するので、通信トラヒック量が増大するという問題がある。 As described above, the conventional L2 switch network has a problem that the amount of communication traffic increases because broadcasting frequently occurs.
また、L2スイッチ網では、STP(スパニングツリープロトコル)によりL2スイッチがツリー状に構成されるが、一般的にツリー構成網はツリーの頂点を構成するL2スイッチに負荷が発生しやすいので、頂点のL2スイッチの交換容量を大容量化しなければならず、コスト高となるという問題点があった。 In the L2 switch network, the L2 switches are configured in a tree shape by STP (Spanning Tree Protocol). Generally, however, in the tree configuration network, a load is easily generated in the L2 switches constituting the top of the tree. There was a problem that the exchange capacity of the L2 switch had to be increased and the cost was increased.
この発明は上記に鑑みてなされたもので、L2スイッチツリー網におけるブロードキャストの発生を抑制するとともに、L2スイッチツリー網のツリーの最上位機器を通過する通信トラヒック負荷を軽減することで、L2スイッチツリー網に収容可能な端末数を増大させ、L2スイッチツリー網の適用規模を拡大することを可能とするレイヤ2通信システムおよび該システムに用いられる迂回可能レイヤ2通信機器を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and suppresses the occurrence of broadcast in the L2 switch tree network and reduces the communication traffic load passing through the highest level device of the L2 switch tree network, thereby reducing the L2 switch tree. An object of the present invention is to obtain a layer 2 communication system capable of increasing the number of terminals that can be accommodated in the network and expanding the application scale of the L2 switch tree network and a bypassable layer 2 communication device used in the system.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、通信路と接続される複数の第1のレイヤ2通信機器および前記通信路の他に迂回通信路と接続される複数の第2のレイヤ2通信機器を有し、前記第1および第2のレイヤ2通信機器をツリー状に接続したツリー網を複数個ツリー状に接続して構成するとともに、第2のレイヤ2通信機器間を迂回通信路によって接続して構成したレイヤ2通信システムであって、前記第1および第2のレイヤ2通信機器は、自身の配下に存在する各端末のアドレスと該端末への出力通信路との対応関係が登録される配下ツリー転送表と、この配下ツリー転送表に基づき自身の配下に存在する各端末への通信メッセージを対応する出力通信路へ転送すると共に、配下ツリー転送表に対応が無く自身の配下に存在しない端末への通信メッセージを上位ツリー網に至る所定のデフォルト通信路へユニキャスト転送する第1のメッセージ転送手段とを夫々備え、前記第2のレイヤ2通信機器は、迂回させる通信メッセージの相手先端末アドレスと、該相手先端末が所属するツリー網の第2のレイヤ2通信機器のアドレスとの対応関係が登録される迂回転送表と、この迂回転送表に登録されている相手先端末アドレスを有する通信メッセージを、迂回転送表に登録されている第2のレイヤ2通信機器のアドレスに対し前記迂回通信路を介して迂回転送する第2のメッセージ転送手段とを夫々備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a plurality of first layer 2 communication devices connected to a communication path and a plurality of second layers connected to a bypass communication path in addition to the communication path. 2 layer 2 communication devices, and a plurality of tree networks in which the first and second layer 2 communication devices are connected in a tree shape are connected in a tree shape, and between the second layer 2 communication devices. Are connected to each other by a detour communication path, wherein the first and second layer 2 communication devices include the address of each terminal existing under its own and the output communication path to the terminal. The subordinate tree transfer table in which the correspondence relationship is registered, and the communication message to each terminal existing under the subordinate tree transfer table are transferred to the corresponding output communication path based on the subordinate tree transfer table, and the subordinate tree transfer table is compatible. Without own arrangement A first message transfer means for unicasting a communication message to a terminal that does not exist in the network to a predetermined default communication path reaching the upper tree network. A detour transfer table in which the correspondence between the partner terminal address and the address of the second layer 2 communication device of the tree network to which the partner terminal belongs is registered, and the partner terminal registered in the detour transfer table And a second message transfer unit configured to detour-transfer a communication message having an address to the address of the second layer 2 communication device registered in the detour transfer table via the detour communication path, respectively. To do.
この発明によれば、配下ツリー転送表に基づき自身の配下に存在する各端末への通信メッセージを対応する出力通信路へ転送すると共に、配下ツリー転送表に対応が無く自身の配下に存在しない端末への通信メッセージを上位ツリー網に至る所定のデフォルト通信路へユニキャスト転送するとともに、迂回転送表に登録されている相手先端末アドレスを有する通信メッセージを迂回転送表に登録されている第2のレイヤ2通信機器のアドレスに対し前記迂回通信路を介して迂回転送するようにしている。 According to this invention, based on the subordinate tree transfer table, the communication message to each terminal existing under the subordinate tree is transferred to the corresponding output communication path, and the terminal that does not correspond to the subordinate tree transfer table and does not exist under the subordinate tree A communication message having a destination terminal address registered in the detour transfer table is registered in the detour transfer table with a second message that is unicast transferred to a predetermined default communication path that reaches the upper tree network. A detour transfer is made to the address of the layer 2 communication device via the detour communication path.
この発明によれば、配下ツリー転送表に基づき自身の配下に存在する各端末への通信メッセージを対応する出力通信路へ転送すると共に、配下ツリー転送表に対応が無く自身の配下に存在しない端末への通信メッセージを上位ツリー網に至る所定のデフォルト通信路へユニキャスト転送するとともに、迂回転送表に登録されている相手先端末アドレスを有する通信メッセージを迂回転送表に登録されている第2のレイヤ2通信機器のアドレスに対し前記迂回通信路を介して迂回転送するようにしているので、ブロードキャストの発生が抑制されるとともに、L2スイッチツリー網のツリーの最上位機器を通過する通信トラヒック負荷が軽減され、網に収容可能な端末数を増大させ、網の適用規模を拡大することができるという効果を奏する。 According to this invention, based on the subordinate tree transfer table, the communication message to each terminal existing under the subordinate tree is transferred to the corresponding output communication path, and the terminal that does not correspond to the subordinate tree transfer table and does not exist under the subordinate tree A communication message having a destination terminal address registered in the detour transfer table is registered in the detour transfer table with a second message that is unicast transferred to a predetermined default communication path that reaches the upper tree network. Since the detour transfer is performed via the detour communication path with respect to the address of the layer 2 communication device, the occurrence of broadcast is suppressed, and the communication traffic load passing through the highest level device of the tree of the L2 switch tree network is reduced. As a result, the number of terminals that can be accommodated in the network is increased, and the application scale of the network can be expanded.
以下に、本発明にかかるレイヤ2通信システムおよび該システムに用いられる迂回可能レイヤ2通信機器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。 Embodiments of a layer 2 communication system according to the present invention and a bypassable layer 2 communication device used in the system will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、この発明を適用する実施の形態1のレイヤ2スイッチ(以下L2スイッチと略す)網を示す図である。図1に示すL2スイッチ網は、上位ツリー網171と、複数の下位ツリー網172〜175と、迂回通信網176によって構成されている。上位ツリー網171は、ツリー状に接続された複数の拡張L2スイッチ161〜163などによって構成されている。複数の下位ツリー網172〜175は、ツリー状に接続された複数の拡張L2スイッチ121〜144によって夫々構成されている。下位ツリー網172〜175のツリー端を構成する拡張L2スイッチ121,123,126,…は、L2通信を行う端末101〜109を収容している。
FIG. 1 is a diagram showing a layer 2 switch (hereinafter abbreviated as L2 switch) network according to a first embodiment to which the present invention is applied. The L2 switch network shown in FIG. 1 includes an
迂回可能拡張L2スイッチ151〜154は、下位ツリー網の最上位に位置し、下位ツリー網内の全端末のアドレスを管理すると共に、下位ツリー網間の通信が発生した場合、上位ツリー網あるいは迂回通信網を利用して、他のサブツリーへの通信を中継する。なお、本L2スイッチ網においては、ツリー網を構成する各L2スイッチに「拡張L2スイッチ」という用語を用いているが、拡張の意味については後述する。
The bypassable extended
各下位ツリー網172〜175内の各拡張L2スイッチ121〜144間は、通信路201〜224によって接続されている。また、上位ツリー網171内の各拡張L2スイッチ161〜163などの間は、通信路231〜236によって接続されている。
The extended L2 switches 121 to 144 in the
さらに、迂回通信路(トンネル)241〜243は、迂回可能拡張L2スイッチ151〜154が、他の迂回可能拡張L2スイッチへの迂回通信を実現するときの通信路である。これらのトンネルとしては、迂回通信網の種別によって、MPLSのLSP(Label Switching Path)のようなコネクション型トンネル、あるいはMACのMACinMACや、IPのL2TP(Layer2 Tunneling Protocol)などのような非コネクション型トンネルなどを採用する。迂回通信網の通信フォーマットとして、MPLS(MultiProtocol Label Switching)が採用される場合は、MACフレームをMPLSの宛先通信機器に対応するSHIMラベル付きフレームでカプセル化(L2−VPNカプセル化)し、またMACinMACが採用される場合は、MACフレームをさらに迂回通信網内で使用するMACフレームでカプセル化(MACinMACカプセル化)し、またIPのL2TPが採用される場合は、MACフレームをIPフレームでカプセル化(L2TPカプセル化)する。 Further, detour communication paths (tunnels) 241 to 243 are communication paths when the detourable expansion L2 switches 151 to 154 realize detour communication to other detourable expansion L2 switches. Depending on the type of the detour communication network, these tunnels include connection type tunnels such as MPLS LSP (Label Switching Path), or MAC non-connection type tunnels such as MAC MAC in MAC and IP L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol). Etc. When MPLS (MultiProtocol Label Switching) is adopted as the communication format of the bypass communication network, the MAC frame is encapsulated with a frame with a SHIM label corresponding to the MPLS destination communication device (L2-VPN encapsulation), and MACinMAC Is used, the MAC frame is further encapsulated with a MAC frame used in the bypass communication network (MACinMAC encapsulation), and when IP L2TP is adopted, the MAC frame is encapsulated with an IP frame ( L2TP encapsulation).
L2ツリー網内の迂回可能拡張L2スイッチ151〜154以外の各拡張L2スイッチは、上位ツリー網171および下位ツリー網172〜175の何れに属するものであっても、端末MACアドレスと下位拡張L2スイッチへの通信路との対応関係を示すデータが登録されている配下ツリー転送表401を有している。図4−1は、拡張L2スイッチ122内の配下ツリー転送表401の一例を示すもので、この配下ツリー転送表401には、端末101のMACアドレスAと出力通信路201との対応、端末102のMACアドレスBと出力通信路202との対応が登録されている。この配下ツリー転送表401への登録は、後述する端末登録メッセージの送信時に行われる。
Each extended L2 switch other than the detourable
一方、迂回可能拡張L2スイッチ151〜154には、上記と同様の配下ツリー転送表401の他に迂回転送表402が備えられている。迂回転送表402には、端末MACアドレスと迂回先拡張L2スイッチへの通信路との対応関係を示すデータが登録されている。図4−2は、迂回可能拡張L2スイッチ151に備えられる配下ツリー転送表401および迂回転送表402の一例を示すものである。配下ツリー転送表401には、端末101のMACアドレスAと出力通信路203との対応、端末102のMACアドレスBと出力通信路203との対応、端末103のMACアドレスCと出力通信路206との対応が登録されている。また、迂回転送表402には、端末104のMACアドレスDと迂回通信路241との対応、端末107のMACアドレスGと迂回通信路242との対応、端末109のMACアドレスIと迂回通信路243との対応が登録されている。この迂回転送表402への登録は、後述するように、端末から通常の通信メッセージが送信された際であってかつ迂回先拡張L2スイッチから後述の迂回応答メッセージが送信されるときに行われる。
On the other hand, the bypassable extended
次に動作について説明する。まず、このL2スイッチ網では、各端末が本L2スイッチ網に接続され端末とL2スイッチ間の物理的なL1の通信手段が確立した時点で、各端末あるいは該端末を収容するL2スイッチ(エッジスイッチ)を経由して、L2ツリー網に対し当該端末のMACアドレスを含む端末登録メッセージを送信する。この端末登録メッセージによって、各L2スイッチにおいて、前述の配下ツリー転送表401への登録が行われる。 Next, the operation will be described. First, in this L2 switch network, when each terminal is connected to this L2 switch network and physical L1 communication means between the terminal and the L2 switch is established, each terminal or an L2 switch (edge switch) that accommodates the terminal is established. ), A terminal registration message including the MAC address of the terminal is transmitted to the L2 tree network. By this terminal registration message, each L2 switch is registered in the subordinate tree forwarding table 401 described above.
図6は、端末登録メッセージを下位通信路から受信したときの各拡張L2スイッチの動作を示すものである。各拡張L2スイッチでは、端末登録メッセージを下位通信路から受信すると(ステップS1)、受信した端末登録メッセージに基づき、配下ツリー転送表401に対し、端末のMACアドレスと受信した通信路との対応関係を登録し(ステップS2)、さらに受信した端末登録メッセージをデフォルトの上位通信路に転送する(ステップS3)。 FIG. 6 shows the operation of each extended L2 switch when a terminal registration message is received from the lower communication path. When each extended L2 switch receives the terminal registration message from the lower communication path (step S1), the correspondence between the MAC address of the terminal and the received communication path is assigned to the subordinate tree forwarding table 401 based on the received terminal registration message. Is registered (step S2), and the received terminal registration message is transferred to the default upper channel (step S3).
図2には、破線矢印で示すように、端末101(MACアドレス:A)と端末109(MACアドレス:I)が、端末登録メッセージ251,252を送信している状態を示している。この端末登録メッセージ251,252は、端末側で送信するようにしてもよいし、端末を収容するL2スイッチ(この場合は121,140)が送信するようにしてもよい。
FIG. 2 shows a state where the terminal 101 (MAC address: A) and the terminal 109 (MAC address: I) are transmitting
図2において、端末101側からの端末登録メッセージ251は、途中の拡張L2スイッチ121、122、151、162において、それぞれの受信した通信路(端末101、201、203、232)が端末アドレスと共に配下ツリー転送表401に記憶されながら、L2ツリー網の最上位の拡張L2スイッチ161に向けて予め設定されている、それぞれのデフォルト出力通信路201、203、232、231に出力され、最終的にL2ツリー網の最上位の拡張L2スイッチ161に到達する。最上位の拡張L2スイッチ161も、同様にして、受信した通信路231と端末アドレスとの対応を配下ツリー転送表401に登録する。
In FIG. 2, the
端末109側からの端末登録メッセージ252も同様に、拡張L2スイッチ140、143、153、163を経由して、最終的にL2ツリー網の最上位の拡張L2スイッチ161に到達する。
Similarly, the
このようにして、L2ツリー網内の全拡張L2スイッチは、端末登録メッセージの転送の際に、配下ツリー転送表401に自スイッチの配下にある全端末のアドレスと出力通信路との関係を登録する。 In this way, all extended L2 switches in the L2 tree network register the relationship between the addresses of all terminals under their switch and the output communication path in the subordinate tree forwarding table 401 when the terminal registration message is transferred. To do.
なお、配下ツリー転送表401から登録情報を削除するためには、端末登録削除メッセージを端末あるいは該端末を収容するL2スイッチから送信する。図7は、端末登録削除メッセージを下位通信路から受信したときの各拡張L2スイッチの動作を示すものである。各拡張L2スイッチでは、端末登録削除メッセージを下位通信路から受信すると(ステップS10)、受信した端末登録削除メッセージに基づき、配下ツリー転送表401に対し、対応するエントリ情報を削除し(ステップS11)、さらに受信した端末登録削除メッセージを前述したデフォルトの上位通信路に転送する(ステップS12)。 In order to delete registration information from the subordinate tree forwarding table 401, a terminal registration deletion message is transmitted from the terminal or the L2 switch that accommodates the terminal. FIG. 7 shows the operation of each extended L2 switch when the terminal registration deletion message is received from the lower communication path. When each extended L2 switch receives a terminal registration deletion message from the lower communication path (step S10), the corresponding entry information is deleted from the subordinate tree forwarding table 401 based on the received terminal registration deletion message (step S11). Further, the received terminal registration deletion message is transferred to the above-mentioned default upper channel (step S12).
つぎに、図3,図5−1〜図5−5、図8〜図13を用いて通常の通信メッセージ送信時における迂回通信の動作について説明する。図3は、発側端末101が着側端末109に対し通信メッセージを送信する際の迂回通信を説明するための図であり、301は端末101が送信するMAC通信メッセージ、302は迂回可能拡張L2スイッチ151が送信する迂回要求識別子付きのMAC通信メッセージ、303は迂回可能拡張L2スイッチ153が送信するMAC通信メッセージ、304は迂回応答メッセージ、305は迂回通信メッセージである。図5−1は、端末101が送信するMAC通信メッセージ301または迂回可能拡張L2スイッチ153が送信するMAC通信メッセージ303を示し、図5−2は迂回可能拡張L2スイッチ151が送信する迂回要求識別子付きのMAC通信メッセージ302を示し、図5−3は迂回応答メッセージ304を示し、図5−4はMAC通信メッセージ301をカプセル化した迂回通信メッセージ305を示し、図5−5は迂回不能メッセージ306を示している。
Next, the operation of bypass communication at the time of normal communication message transmission will be described with reference to FIGS. 3, 5-1 to 5-5, and FIGS. 8 to 13. FIG. 3 is a diagram for explaining bypass communication when the calling
以下、発側端末101が着側端末109に対し通信メッセージを送信する際の迂回通信動作について説明する。発側端末101は着側端末109に対し通信を行うとき、図5−1に示すような通信メッセージ301を拡張L2スイッチ121に送信する。この通信メッセージ301は、着MACアドレス(この場合は端末109のMACアドレスI)、発MACアドレス(この場合は端末101のMACアドレスA)および上位プロトコル識別子を含む通信ヘッダ部と、通信データを含むペイロード部から構成されている。
Hereinafter, a bypass communication operation when the calling
このような通信メッセージ301を受信すると、拡張L2スイッチ121は、図8に示すような処理を実行する。図8は、迂回可能拡張L2スイッチ以外の拡張L2スイッチにおける通常の通信メッセージを下位通信路から受信した時の動作手順を示すものである。拡張L2スイッチ121は、通信メッセージ301を下位通信路から受信すると(ステップS20)、通信メッセージ301中の着MACアドレス(この場合は端末109のMACアドレスI)をキーとして配下ツリー転送表401を検索する(ステップS21)。この検索の結果、配下ツリー転送表401にエントリが存在する場合は(ステップS22)、該当する下位通信路に通信メッセージ301を送信し(ステップS23)、配下ツリー転送表401にエントリが存在しない場合は(ステップS22)、自身のデフォルト出力通信路(この場合は通信路201)に通信メッセージ301を転送する。この場合は、端末109は拡張L2スイッチ121の配下ではないので、配下ツリー転送表401にエントリが存在せず、拡張L2スイッチ121は自身のデフォルト出力通信路201に通信メッセージ301を転送することになる。
Upon receiving such a
通信路201から通信メッセージ301を受信した拡張L2スイッチ122も、拡張L2スイッチと上記と同様の動作を行い、結果的に通信メッセージ301をデフォルト通信路203に転送することになる。
The
迂回可能拡張L2スイッチ151は、通信メッセージ301を受信すると、図9に示すような処理を実行する。図9は、迂回可能拡張L2スイッチにおける通常の通信メッセージを下位通信路から受信した時の動作手順を示すものである。迂回可能拡張L2スイッチ151は、通信メッセージ301を下位通信路から受信すると(ステップS30)、通信メッセージ301中の着MACアドレス(この場合は端末109のMACアドレスI)をキーとして配下ツリー転送表401を検索する(ステップS31)。この検索の結果、配下ツリー転送表401にエントリが存在する場合は(ステップS32)、該当する下位通信路に通信メッセージ301を送信し(ステップS33)、配下ツリー転送表401にエントリが存在しない場合は(ステップS32)、つぎに着MACアドレスをキーとして迂回転送表402を検索する(ステップS34)。
When the bypassable
この検索の結果、迂回転送表402にエントリが存在する場合(ステップS35)、迂回可能拡張L2スイッチ151は、該当する迂回通信路に通信メッセージ301を送信し(ステップS36)、迂回転送表402にエントリが存在しない場合は(ステップS35)、通信メッセージ301に、迂回要求識別子501と迂回通信網176上で自スイッチへの通信を行うのに必要なアドレス502(N1)を挿入した通信メッセージ302を生成し(ステップS37)、該生成した迂回要求識別子付きの通信メッセージ302を自身のデフォルト出力通信路(この場合はL2上位ツリー網171の通信路232)に転送する(ステップS38)。
If there is an entry in the bypass transfer table 402 as a result of this search (step S35), the bypassable
図5−2は、迂回要求識別子付きの通信メッセージ302を示しており、通信ヘッダ部に迂回要求識別子501が挿入され、ペイロード部に迂回元アドレス502(迂回可能拡張L2スイッチ151の迂回通信網上のMACアドレスN1)が挿入されている。この場合、通信メッセージ301では通信ヘッダ部に存在した上位プロトコル識別子は、迂回要求識別子付きの通信メッセージ302では、ペイロード部に移動されている。
FIG. 5-2 shows a
この場合、迂回可能拡張L2スイッチ151では、通信メッセージ301中の着MACアドレスを、配下ツリー転送表401および迂回転送表402のどちらからも発見できないため、迂回可能拡張L2スイッチ151は、上記した迂回要求識別子付きの通信メッセージ302を作成し、作成した迂回要求識別子付きの通信メッセージ302をL2上位ツリー網171に送信する。
In this case, the bypassable
L2上位ツリー網171の拡張L2スイッチ162は、受信した迂回要求識別子付きの通信メッセージ302中の着MACアドレス(この場合は端末109のMACアドレスI)をキーとして、図8に示したような処理を実行することにより、配下ツリー転送表401を検索するが、この場合も対応する出力通信路を発見できないため、受信した迂回要求識別子付きの通信メッセージ302をデフォルトの出力通信路231を介してさらに上位の拡張L2スイッチ161に転送する。
The
最上位の拡張L2スイッチ161は、全L2ツリー網172〜175内の全端末からの端末登録メッセージを受信しているため、網内全端末のアドレスに関するデータが登録された配下ツリー転送表401を持っている。したがって、最上位の拡張L2スイッチ161では、図8に示したような処理を行うことで、宛先端末109は出力通信路234側に存在していると判定できるため、受信した迂回要求識別子付きの通信メッセージ302を出力通信路234経由で下位の拡張L2スイッチ163に送信する。
Since the highest-level
下位の拡張L2スイッチ163では、出力通信路234を介して迂回要求識別子付きの通信メッセージ302を受信すると、図10に示すような処理を実行する。図10は、迂回可能拡張L2スイッチ以外の拡張L2スイッチにおける通常の通信メッセージを上位通信路から受信した時の動作手順を示すものである。拡張L2スイッチ163は、迂回要求識別子付きの通信メッセージ302を受信すると上位通信路から受信すると(ステップS40)、通信メッセージ302中の着MACアドレス(この場合は端末109のMACアドレスI)をキーとして配下ツリー転送表401を検索する(ステップS41)。この検索の結果、配下ツリー転送表401にエントリが存在する場合は(ステップS42)、該当する下位通信路に迂回要求識別子付きの通信メッセージ302を送信し(ステップS44)、配下ツリー転送表401にエントリが存在しない場合は(ステップS42)、この受信パケットを廃棄する(ステップS43)。この場合は、端末109は拡張L2スイッチ163の配下であるので、配下ツリー転送表401にエントリが存在しているので、拡張L2スイッチ163は自身のデフォルト出力通信路236に迂回要求識別子付きの通信メッセージ302を転送することになる。
When the lower
迂回可能拡張L2スイッチ153は、迂回要求識別子付きの通信メッセージ302を受信すると、図11に示すような処理を実行する。図11は、迂回可能拡張L2スイッチにおける通常の通信メッセージを上位通信路から受信した時の動作手順を示すものである。迂回可能拡張L2スイッチ153は、迂回要求識別子付きの通信メッセージ302を上位通信路から受信すると(ステップS50)、通信メッセージ302中の着MACアドレス(この場合は端末109のMACアドレスI)をキーとして配下ツリー転送表401を検索する(ステップS51)。この検索の結果、配下ツリー転送表401にエントリが存在しない場合は(ステップS52)、この受信パケットを廃棄する(ステップS53)。
When receiving the
一方、迂回可能拡張L2スイッチ153は、配下ツリー転送表401にエントリが存在する場合は、次に、受信メッセージ中に迂回要求識別子が存在するか否かを判定する(ステップS54)。受信メッセージ中に迂回要求識別子が存在しない場合は、この受信メッセージを配下ツリー転送表401から得られる該当する下位通信路に転送する(ステップS57)。
On the other hand, if there is an entry in the subordinate tree forwarding table 401, the bypassable
しかし、この場合は、受信メッセージ中に迂回要求識別子が存在しているので、迂回可能拡張L2スイッチ153は、受信した迂回要求識別子付きの通信メッセージ302から、迂回要求識別子501と迂回元アドレス502(迂回可能拡張L2スイッチ151の迂回通信網上のMACアドレスN1)を取得するとともに、これら拡張ヘッダ部(迂回要求識別子501と迂回元アドレス502)を削除することにより、図5−1に示す元の通信メッセージ303を復元する(ステップS55)。この復元された通信メッセージ303は、配下ツリー転送表401から得られる該当する下位通信路222に転送される(ステップS57)。
However, in this case, since the bypass request identifier exists in the received message, the bypassable
この通信メッセージ303は、拡張L2スイッチ143、140が図10に示した処理を行うことで、拡張L2スイッチ143、140を経由して最終的に宛先端末109に到達する。
The
一方、迂回先拡張L2スイッチ153は、上記ステップS55の処理を行った後、図5−3に示す迂回応答メッセージ304を作成し、作成した迂回応答メッセージ304を迂回通信路243経由で迂回元拡張L2スイッチ151に送信する(ステップS56)。具体的には、迂回先拡張L2スイッチ153は、図5−3に示すように、発アドレスを自身のMACアドレスN2とし、着アドレスを通信メッセージ302中の迂回元アドレスで示される拡張L2スイッチのアドレスN1(502)とし、迂回応答識別子503を付加した通信ヘッダ部を有し、通信メッセージ302中の着MACアドレスとして示される宛先端末109のMACアドレスIをペイロード部とした迂回応答メッセージ304を作成し、作成した迂回応答メッセージ304を迂回通信路243経由で迂回元拡張L2スイッチ151に送信する。
On the other hand, the detour destination
迂回元拡張L2スイッチ151は、図12に示すように、迂回通信路243経由で迂回応答メッセージ304を受信すると(ステップS60)、受信した迂回応答メッセージ304から、迂回先拡張L2スイッチへの通信路情報(迂回応答メッセージ304中の発アドレスである迂回先拡張L2スイッチ153の迂回通信網176上のMACアドレスN2)と、宛先端末109のMACアドレスI(迂回応答メッセージ304中のペイロード部)を取得し、これら取得した情報を迂回転送表402に新規登録する(ステップS61)。
As shown in FIG. 12, when the bypass source
この結果、これ以降、迂回元拡張L2スイッチ151に下位通信路から到着した宛先端末109への通信メッセージ301は、迂回元拡張L2スイッチ151における前述した図9のフローチャートのステップS34,S35での迂回転送表402の検索にヒットすることになる。
As a result, the
迂回元拡張L2スイッチ151の迂回転送表402の検索でヒットした通信メッセージ301は、前述したように、対応する迂回通信路243の通信フォーマットに従って、例えば図5−4に示すような通信メッセージ305にカプセル化される。図5−4においては、受信された通信メッセージ301は、カプセル化通信メッセージ305のペイロード部とされ、さらにこのペイロード部が、迂回元拡張L2スイッチ151のMACアドレスを発アドレスとし、迂回先拡張L2スイッチ153のMACアドレスを着アドレスとし、さらに迂回通信識別子を有する通信ヘッダ部でカプセル化されている。迂回元拡張L2スイッチ151、作成したカプセル化通信メッセージ305を迂回通信路243を経由して迂回先拡張L2スイッチ153に直接転送する。カプセル化としては、前述したように、MPLSのLSPのようなコネクション型トンネル、あるいはMACのMACinMACや、IPのL2TPなどのような非コネクション型トンネルなどを採用する。
As described above, the
迂回通信路243を介してカプセル化通信メッセージ305を受信した迂回先拡張L2スイッチ153は、図13に示すような処理を実行する。迂回先拡張L2スイッチ153は、迂回通信路243からカプセル化通信メッセージ305を受信すると(ステップS71)、カプセル化通信メッセージ305をデカプセル化して元の通信メッセージ303に復元する。この復元後、迂回先拡張L2スイッチ153は、デカプセル化した通信メッセージ303中の着MACアドレス(この場合は端末109のMACアドレスI)をキーとして、配下ツリー転送表401を検索する(ステップS72)。この検索の結果、転送エントリが存在する場合は(ステップS73)、配下ツリー転送表401から得られる該当する下位通信路(この場合は通信路222)にデカプセル化した通信メッセージ303を転送する(ステップS74)。この通信メッセージ303は、拡張L2スイッチ143、140が図10に示した処理を行うことで、拡張L2スイッチ143、140を経由して最終的に宛先端末109に到達する。
The detour-destination extended
なお、ステップS72の検索の結果、デカプセル化した通信メッセージ303中の着MACアドレスに対応する転送エントリが配下ツリー転送表401に存在しない場合(ステップS73)、迂回先拡張L2スイッチ153は、図5−5に示すような、迂回不能メッセージ306を、迂回通信路243を介して迂回元拡張L2スイッチ151に送信し(ステップS75)、さらに迂回通信路243を介して受信したカプセル化通信メッセージ305を廃棄する(ステップS76)。迂回不能メッセージ306は、図5−5に示すように、発アドレスを自身のMACアドレスN2とし、着アドレスをカプセル化通信メッセージ305中の発アドレスN1とし、迂回削除識別子505を付加した通信ヘッダ部を有し、カプセル化通信メッセージ305中のペイロード部の着MACアドレスとして示される宛先端末109のMACアドレスIをペイロード部としている。
If the forwarding entry corresponding to the destination MAC address in the decapsulated
迂回元拡張L2スイッチ151は、図14に示すように、迂回通信路243を介して迂回不能メッセージ306を受信すると(ステップS80)、ペイロード部にする存在する着MACアドレス(この場合は端末109のMACアドレスI)に対応するエントリを迂回転送表から削除する(ステップS81)。
As shown in FIG. 14, when the bypass source
このように、迂回元拡張L2スイッチの迂回転送表に登録されている宛先端末に関する通信メッセージについては、上位ツリー網を経由することなく迂回通信路を経由して宛先端末に転送されることになる。 As described above, the communication message related to the destination terminal registered in the detour transfer table of the detour source extended L2 switch is transferred to the destination terminal via the detour communication path without passing through the upper tree network. .
以上のように実施の形態1においては、拡張L2スイッチをツリー状に構成し、端末は端末登録メッセージを最上位の拡張L2スイッチへ発行することによって、上位・下位L2ツリー網内の全拡張L2スイッチが、自スイッチのツリー配下に存在する全端末とその出力通信路との対応関係を配下ツリー転送表に登録し、この配下ツリー転送表に基づいて宛先端末へMACフレームをユニキャストでルーティングするようにしているので、自スイッチのツリー配下に存在する宛先端末へのブロードキャストを抑制できる。さらに配下ツリー転送表に存在しない宛先端末への通信メッセージは、拡張L2スイッチのデフォルト出力通信路へユニキャストで出力されてツリーの上位へ転送され、最終的に配下ツリー転送表にエントリを持つ拡張L2スイッチに到達し、そこで折り返されて宛先端末へ到達するので、上位・下位L2ツリー網全体で不要なブロードキャストを全て抑制できる。 As described above, in the first embodiment, the extended L2 switch is configured in a tree shape, and the terminal issues a terminal registration message to the highest-order extended L2 switch, so that all extended L2 in the upper and lower L2 tree networks can be obtained. The switch registers the correspondence relationship between all the terminals existing under the tree of its own switch and its output communication path in the subordinate tree forwarding table, and routes the MAC frame to the destination terminal by unicast based on this subordinate tree forwarding table. As a result, broadcasting to destination terminals existing under the tree of the own switch can be suppressed. Further, a communication message to a destination terminal that does not exist in the subordinate tree forwarding table is output by unicast to the default output communication path of the extended L2 switch, transferred to the upper level of the tree, and finally has an entry in the subordinate tree forwarding table. Since it reaches the L2 switch and loops back to reach the destination terminal, all unnecessary broadcasts can be suppressed in the entire upper and lower L2 tree networks.
さらに、迂回元拡張L2スイッチが、迂回転送表を用いて宛先端末アドレスと迂回先拡張L2スイッチ153との対応を検出し、その後迂回通信網を用いて直接迂回先拡張L2スイッチに通信メッセージを送信するようにしているので、上位L2ツリー網の拡張L2スイッチ、特に最上位の拡張L2スイッチに発生する通信負荷を大幅に低減し、L2ツリー網全体に収容可能な端末数を増大することができる。また、迂回元拡張L2スイッチが、迂回要求識別子付きの通信メッセージを送信し、迂回先拡張L2スイッチがこの迂回要求識別子付きの通信メッセージを検出することで迂回転送表に登録されるべきデータを含む迂回応答メッセージを迂回元拡張L2スイッチに送信することにより、迂回元拡張L2スイッチが迂回先拡張L2スイッチのアドレスを把握できるようにしているので、迂回元拡張L2スイッチで迂回先拡張L2スイッチ153を検索するに要する処理時間が短縮でき、効率よい迂回通信を実現できる。さらに、迂回先拡張L2スイッチが迂回元拡張L2スイッチへ直接迂回通知をするようにしているので、迂回先拡張L2スイッチが付与する動的な情報、例えば迂回通信網をL2−VPNで実現する場合に、迂回先拡張L2スイッチが迂回元拡張L2スイッチへ払い出すラベルなどの情報を追加できるという効果もある。
Further, the detour source extended L2 switch detects the correspondence between the destination terminal address and the detour destination extended
また上位L2ツリー網171では、迂回要求識別子付きの通信メッセージが迂回元拡張L2スイッチから迂回先拡張L2スイッチまでユニキャストで転送されることによって、迂回先拡張L2スイッチおよび宛先端末への迂回通信路を一意に特定させるようにしているので、迂回通信網中でも仮想私設LANサービス(VPLS)で発生するような不要なブロードキャストが発生することなくユニキャストで通信可能となり、迂回通信網中の通信トラヒック量が軽減できるとともに、発側端末から宛先端末への片方向通信しか発生しない状況でも、確実に宛先端末へユニキャストで送信できる。
In the upper
さらに、迂回元拡張L2スイッチの迂回転送表402には、宛先端末への通信要求が発生し迂回を実行する時にのみ、宛先端末アドレスと迂回先拡張L2スイッチアドレスの対応エントリが作成されるので、予め迂回元拡張L2スイッチに全L2ツリー網内の端末アドレスを登録しておく必要が無く、迂回転送表402の必要エントリ数が大幅に低減できるという効果もある。 Furthermore, in the detour transfer table 402 of the detour source extended L2 switch, a correspondence entry between the destination terminal address and the detour destination expanded L2 switch address is created only when a communication request to the destination terminal occurs and detour is executed. There is no need to register terminal addresses in all L2 tree networks in advance in the detour-source extended L2 switch, and the number of necessary entries in the detour transfer table 402 can be greatly reduced.
また、迂回元拡張L2スイッチでは、配下ツリー転送表401に対応エントリがなく迂回転送表402に対応エントリが存在する、下位サブツリーの通信路から受信したメッセージのみを迂回通信路に送信し、迂回先拡張L2スイッチでは、迂回通信路から受信したメッセージであって配下ツリー転送表401に対応エントリが存在するメッセージのみを下位サブツリーの通信路に送信し、配下ツリー転送表401に対応エントリが存在しない場合は廃棄するようにしているので、上位・下位L2ツリー網全体としてループフリーが保たれ、STP(Spanning Tree)プロトコルを動作させる必要がなく、STPプロトコル動作に必要な通信メッセージ量および処理負荷を低減できるという効果もある。 Further, the detour-source extended L2 switch transmits only the message received from the communication path of the lower subtree having no corresponding entry in the subordinate tree transfer table 401 and having the corresponding entry in the detour transfer table 402 to the detour communication path. In the extended L2 switch, only a message received from the detour communication path and having a corresponding entry in the subordinate tree transfer table 401 is transmitted to the communication path of the lower subtree, and there is no corresponding entry in the subordinate tree transfer table 401 Is discarded so that the entire upper and lower L2 tree networks are kept loop-free, eliminating the need to operate the STP (Spanning Tree) protocol and reducing the amount of communication messages and processing load required for STP protocol operation. There is also an effect that can be done.
なお、本システムにおいては、ツリー網を構成する各L2スイッチに「拡張L2スイッチ」という用語を用いている。拡張L2スイッチでは、前述したように、端末あるいは端末を収容するエッジスイッチから送信される端末登録メッセージに基づき前述の配下ツリー転送表を作成し、下位通信路からの通信メッセージについては、配下ツリー転送表にエントリがない場合は上位ツリー網に至る所定のデフォルト通信路にユニキャストし、配下ツリー転送表にエントリがある場合は該当する下位通信路にユニキャストするとともに、上位通信路からの通信メッセージについては、配下ツリー転送表にエントリがない場合は廃棄し、配下ツリー転送表にエントリがある場合は該当する下位通信路にユニキャストするようなメッセージ転送を行っている。このようなメッセージ転送を行っているので、本L2ツリー網では、迂回元拡張L2スイッチにおいて、一意に特定された迂回先拡張L2スイッチアドレスおよび宛先端末への出力通信路を知ることができる。 In this system, the term “extended L2 switch” is used for each L2 switch constituting the tree network. As described above, the extended L2 switch creates the subordinate tree forwarding table based on the terminal registration message transmitted from the terminal or the edge switch that accommodates the terminal, and the subordinate tree transfer is performed for the communication message from the lower communication path. If there is no entry in the table, it is unicast to a predetermined default communication path leading to the upper tree network, and if there is an entry in the subordinate tree forwarding table, it is unicast to the corresponding lower communication path and a communication message from the upper communication path. As for the message, if there is no entry in the subordinate tree forwarding table, the message is discarded, and if there is an entry in the subordinate tree forwarding table, the message is transferred so as to be unicast to the corresponding lower channel. Since such message transfer is performed, in the present L2 tree network, the detour source extended L2 switch can know the detour destination extended L2 switch address uniquely specified and the output communication path to the destination terminal.
これに対し、通常のL2スイッチでは宛先端末からのパケット送信により、全L2スイッチが宛先端末への出力通信路を学習するまで、上記した一意に特定された迂回先拡張L2スイッチアドレスおよび宛先端末への出力通信路を迂回元拡張L2スイッチにおいて知ることができるという機能が実現することができない。つまり通常のL2スイッチでは、宛先端末からのパケット送信により宛先端末への出力通信路を学習するまでL2スイッチの全出力通信路へのブロードキャストが発生したり、網内の全端末を学習をしきれずMACエントリ溢れが生じるとブロードキャストが発生するので、上記機能を得ることができない。 On the other hand, in the normal L2 switch, until all the L2 switches learn the output communication path to the destination terminal by packet transmission from the destination terminal, the above-described uniquely specified detour destination extended L2 switch address and the destination terminal Cannot be realized in the detour source expansion L2 switch. In other words, a normal L2 switch cannot broadcast to all output communication paths of the L2 switch or learn all terminals in the network until the output communication path to the destination terminal is learned by packet transmission from the destination terminal. Since the broadcast occurs when the MAC entry overflows, the above function cannot be obtained.
実施の形態2.
つぎに、図15を用いて実施の形態2について説明する。実施の形態1では、上位ツリー網171と迂回通信網176とを物理的に分離した構成としたが、実施の形態2においては、これらの2つの網を物理的に同一な網の上に多重し、上位ツリー網と迂回通信網を論理的に分離することによって実現している。
Embodiment 2. FIG.
Next, Embodiment 2 will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the
図15は、上位ツリー網と迂回通信網との多重化を示した実施の形態2の網構成図を示すものである。図15に示すL2スイッチ網は、物理的通信網662と、この物理的通信網662上に多重される論理的上位ツリー網661および論理的迂回通信網663とを有している。
FIG. 15 shows a network configuration diagram of the second embodiment showing multiplexing of the upper tree network and the bypass communication network. The L2 switch network shown in FIG. 15 has a
物理的通信網662は、複数の物理的通信機器611〜620と、これら物理的通信機器611〜620間を接続する物理回線621〜631とによって構成されている。論理的上位L2ツリー網661は、迂回可能拡張L2スイッチ601〜604と、拡張L2スイッチ605〜607と、拡張L2スイッチ間論理回線641〜646とによって構成されている。一方、論理的迂回通信網663は、迂回可能拡張L2スイッチ601〜604と、迂回通信路651〜656とによって構成され、論理的上位ツリー網661と共に、同一の物理的通信網662網上に構成されている。
The
この実施の形態2の構成では、上位L2ツリー網661と迂回通信網663は、同一の物理網662上に多重されている。これは例えば物理的通信網662上の物理的通信機器611〜620を市販のVLAN(仮想私設LAN)対応L2スイッチで構成し、このL2スイッチ上でVLAN動作を行い、論理的上位ツリー網661と論理的迂回通信網663に分離することで実現される。
In the configuration of the second embodiment, the upper
迂回元・迂回先可能拡張L2スイッチ601、603は、実施の形態1で説明した端末登録メッセージによる配下ツリー転送表401の作成処理および配下ツリー転送表401に基づくMAC通信メッセージの転送処理を行うときは、論理的上位ツリー網661を使用し、拡張L2スイッチ間論理回線641〜644を用いて論理的拡張L2スイッチ605〜607との拡張L2スイッチ通信動作を行う。
When the diversion source / diversion-destination extended L2 switches 601 and 603 perform the creation process of the subordinate tree forwarding table 401 by the terminal registration message and the MAC communication message forwarding process based on the subordinate tree forwarding table 401 described in the first embodiment Performs the extended L2 switch communication operation with the logical extended L2 switches 605 to 607 using the
また、迂回元・迂回先可能拡張L2スイッチ601、603は、実施の形態1で説明した迂回応答メッセージ304の送信処理、迂回転送表402に基づくMAC通信メッセージ301をカプセル化した迂回通信メッセージ305の送信処理を行うときは、論理的迂回通信網663を使用し、迂回通信路655を用いて、論理的迂回通信動作を行う。
Further, the detour-source / detour-destination-capable extension L2 switches 601 and 603 are configured to transmit the
このように実施の形態2によれば、同一の物理通信網上に、論理的に上位ツリー網と迂回通信網を構成するようにしているので、物理通信網の構成コストを低減できるという効果がある。 As described above, according to the second embodiment, since the upper tree network and the bypass communication network are logically configured on the same physical communication network, the configuration cost of the physical communication network can be reduced. is there.
実施の形態3.
つぎに、図16を用いて実施の形態3について説明する。実施の形態2では、同一の物理通信網上に、論理的な上位ツリー網と迂回通信網を構成したが、実施の形態3では、上位ツリー網と迂回通信網を異なる物理通信網上に構築し、お互いをバックアップ網として使用する事で、耐障害性を高めた構成としている。
Embodiment 3.
Next, Embodiment 3 will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the logical upper tree network and the bypass communication network are configured on the same physical communication network. However, in the third embodiment, the upper tree network and the bypass communication network are constructed on different physical communication networks. In addition, the fault tolerance is improved by using each other as a backup network.
図16は、実施の形態3の網構成図を示しており、上位ツリー網701と迂回通信網702は物理的に分離されている。また迂回通信網702中には、迂回可能拡張L2スイッチ741〜744の迂回通信のアドレスを解決する迂回通信アドレス解決サーバ711〜712が設置されている。これらの迂回通信アドレス解決サーバ711〜712は、複製分散データベースとして動作し、ある迂回通信アドレス解決サーバへの登録が、全ての迂回通信アドレス解決サーバに反映されるようになっている。
FIG. 16 shows a network configuration diagram of the third embodiment, where the
次に動作について説明する。最初に、例えば、下位L2ツリー網内の端末722が送信する前述の端末登録メッセージ761の受信をトリガとして、拡張L2スイッチ731、741、733、734は、端末722への出力通信路を学習する。すなわち、拡張L2スイッチ731、741、733、734での配下ツリー転送表401への登録が行われる。
Next, the operation will be described. First, for example, the extended L2 switches 731, 741, 733, and 734 learn the output communication path to the terminal 722 with the reception of the
また、端末登録メッセージ761の受信をトリガとして、迂回可能拡張L2スイッチ741は、迂回通信アドレス解決サーバ712に対し、端末722のMACアドレスBと自身の迂回通信網上でのアドレスN2を含む端末登録メッセージ762を送信して、迂回通信アドレス解決サーバ712に、端末722のMACアドレスBと自身の迂回通信網上でのアドレスN2との対応関係を登録する。
Further, triggered by the reception of the
次に、例えば、迂回元拡張L2スイッチ743では、通常時には、通信メッセージを受信すると、実施の形態1と同様にして、最初に上位L2ツリー網701に対し図5−2で示した通信メッセージ302と同様の通信メッセージ751を送信する。その後、迂回元拡張L2スイッチ743では、迂回先拡張L2スイッチ741から図5−3に示した迂回応答メッセージ304と同様の迂回応答メッセージ763を受信した後、迂回通信網702を用いて図5−4に示した通信メッセージ305と同様の通信メッセージ752を送信する。この通信メッセージ752は、実施の形態1と同様にして宛先端末722に到達する。このような通常時には、迂回通信アドレス解決サーバへの問い合わせは発生しない。
Next, for example, when the bypass source
一方、迂回元拡張L2スイッチ743が、何らかの手段で上位L2ツリー網701の障害発生を通知されるかあるいは検出すると、迂回元拡張L2スイッチ743は、宛先端末722のMACアドレスをキーとしたアドレス解決要求764を迂回通信アドレス解決サーバ711に取得する。前述したように、この場合、迂回通信アドレス解決サーバには、端末722のMACアドレスBと迂回先拡張L2スイッチ741の迂回通信網702上でのアドレスN2との対応関係が登録されているので、迂回元拡張L2スイッチ743は、宛先端末722のMACアドレスBに対応する迂回先拡張L2スイッチ741の迂回通信網702上でのアドレスN2(765)を迂回通信アドレス解決サーバ711から取得する。したがって、迂回元拡張L2スイッチ743は取得した迂回先拡張L2スイッチ741のアドレスN2を用いて、通信メッセージ752を、迂回通信網702を介して迂回先拡張L2スイッチ741へ送信する。この通信メッセージ752は、実施の形態1と同様にして宛先端末722に到達する。
On the other hand, when the bypass source
また迂回通信網702で障害が発生すると、迂回元拡張L2スイッチ743は、迂回先拡張L2スイッチ741が迂回通信網702を用いて迂回元拡張L2スイッチ743へ通知する迂回応答メッセージ763を受信できないので、迂回通信網702での障害発生を検出することができる。迂回通信網702での障害発生を検出すると、迂回元拡張L2スイッチ743は、迂回通信網702で障害が発生している間は、上位L2ツリー通信網701を用いて通信メッセージ751を送信することにより、通信メッセージを所要の宛先端末722に送信する。
Further, when a failure occurs in the
このように、実施の形態3によれば、迂回アドレスを解決する迂回通信アドレス解決サーバを設置するようにしたので、上位ツリー網に障害が発生しても、迂回元拡張L2スイッチがアドレス解決サーバに対して迂回先拡張L2スイッチのアドレス解決を行い、迂回通信網を用いて通信を継続できるようになり、上位ツリー網に障害が発生しても通信を継続することができ、耐障害性を高めることができる。また、迂回通信網に障害が発生した場合、迂回先拡張L2スイッチから迂回元拡張L2スイッチに迂回応答メッセージが届かないことを検出し、この検出に基づき迂回元拡張L2スイッチは迂回通信網を使用せず、上位ツリー網を用いた通信に切り替えるようにしているので、迂回通信網に障害が発生しても通信を継続でき、耐障害性を高めることができる。また迂回通信アドレス解決サーバを複数配置して負荷分散し、迂回元拡張L2スイッチからのホップ数を短くしているので、迂回元拡張L2スイッチが迂回通信アドレス解決サーバから得る応答メッセージの待ち時間を短縮できるという効果もある。 As described above, according to the third embodiment, since the bypass communication address resolution server for resolving the bypass address is installed, even if a failure occurs in the upper tree network, the bypass source extended L2 switch can be used as the address resolution server. The address of the detour extension L2 switch is resolved for the network, and the communication can be continued using the detour communication network. Even if a failure occurs in the upper tree network, the communication can be continued. Can be increased. Further, when a failure occurs in the bypass communication network, it is detected that the bypass response message does not reach the bypass source extension L2 switch from the bypass destination extension L2 switch, and the bypass source extension L2 switch uses the bypass communication network based on this detection. However, since communication is switched to communication using the upper tree network, communication can be continued even if a failure occurs in the bypass communication network, and fault tolerance can be improved. In addition, since a plurality of bypass communication address resolution servers are arranged to distribute the load and the number of hops from the bypass source extended L2 switch is shortened, the waiting time of the response message that the bypass source extended L2 switch obtains from the bypass communication address resolution server is reduced. There is also an effect that it can be shortened.
実施の形態4.
つぎに、図17を用いてこの発明の実施の形態4について説明する。上記実施形態では、迂回可能拡張L2スイッチは迂回通信路が使用可能な場合、必ず迂回通信路を使用する事によって、上位L2ツリー網の通信負荷をなるべく軽減するようにしているが、実施の形態4では、管理者あるいは管理装置が迂回通信路の使用を制御する事によって、上位L2ツリー網のL2スイッチが過負荷状態にないときは上位L2ツリー網を用いて通信を行い、上位L2ツリー網のL2スイッチが過負荷状態にあるときは迂回通信網を用いて通信を行わせるような切替えを行うようにしている。
Embodiment 4.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the above embodiment, the bypassable extended L2 switch reduces the communication load of the upper L2 tree network as much as possible by always using the bypass communication path when the bypass communication path is usable. 4, when the administrator or the management device controls the use of the bypass communication path, when the L2 switch of the upper L2 tree network is not overloaded, communication is performed using the upper L2 tree network. When the L2 switch is in an overload state, switching is performed so that communication is performed using a bypass communication network.
図17は、実施の形態4を実現する網構成図を示すものである。上位L2ツリー網の拡張L2スイッチこの場合は最上位の拡張L2スイッチ834は迂回管理装置861に接続されている。拡張L2スイッチ834は、迂回管理装置861の制御により、通常は、迂回元拡張L2スイッチから送信される先の図5−2に示した迂回要求識別子を含む通信メッセージ302と同じ通信メッセージ851から迂回要求識別子を削除し、該迂回要求識別子を削除した通信メッセージ852を送信し、迂回元拡張L2スイッチ843−迂回先拡張L2スイッチ841間における迂回処理を実行させないようにしている。
FIG. 17 is a network configuration diagram for realizing the fourth embodiment. Extended L2 switch of the upper L2 tree network In this case, the highest
次に動作について説明する。上位L2ツリー網の拡張L2スイッチ834は、一定期間ごとに迂回管理装置861に、拡張L2スイッチ834を通過するトラヒックの統計情報862を、迂回要求元拡張L2スイッチのアドレス毎にまとめて通知する。迂回管理装置861では、通知されたトラヒックの統計情報862を元に、拡張L2スイッチ834の負荷状態を判定し、拡張L2スイッチ834が過負荷状態にあると判定すれば、迂回要求識別子の削除を停止するように拡張L2スイッチ834に通知する(863)。
Next, the operation will be described. The
この通知863により、拡張L2スイッチ834は、迂回要求識別子を削除することなく、迂回要求識別子付き通信メッセージ851を送信する。この結果、迂回先拡張L2スイッチ841は迂回要求識別子付きの通信メッセージ851を受信することになり、実施の形態1と同様にして、通信メッセージ851から迂回要求識別子を削除して宛先端末822に送信するとともに、迂回元拡張L2スイッチ843に、図5−3に示す迂回応答メッセージ853を送信する。この迂回応答メッセージ853を受信した迂回元拡張L2スイッチ843は、実施の形態1と同様の動作により、迂回通信網802を介して迂回動作を実行することになる。
By this
このように実施の形態4では、迂回管理装置861によって、上位L2ツリー網のL2スイッチ834が過負荷状態にないときは上位L2ツリー網を用いて通信を行い、上位L2ツリー網のL2スイッチ834が過負荷状態にあるときは迂回通信網を用いて通信を行わせるような切替えを行うようにしているので、上位L2ツリー網および迂回通信網の両者でのトラヒック増大を防止し、上位L2ツリー網および迂回通信網を効率よく使用することができる。
As described above, in the fourth embodiment, when the
また迂回通信網がコネクション型である場合、迂回管理装置861が端末間のトラヒックの継続時間(継続性)を監視し、散発的なトラヒックには上位L2ツリー網を用いて通信を行い、所定時間以上継続するトラヒックには迂回通信網を用いて通信を行わせるような切替えを行うようにすれば、散発的なトラヒックによる迂回通信網のコネクション設定処理の負荷を軽減させることが可能となる。
When the detour communication network is connection-type, the
以上のように、本発明にかかるレイヤ2通信システムは、レイヤ2スイッチをツリー状に配置したレイヤ2スイッチツリー網に有用である。 As described above, the layer 2 communication system according to the present invention is useful for a layer 2 switch tree network in which layer 2 switches are arranged in a tree shape.
101〜109 端末
121〜144 拡張L2スイッチ
151〜154 迂回可能拡張L2スイッチ
161〜163 拡張L2スイッチ
171 上位ツリー網
172〜175 下位ツリー網と
176 迂回通信網
201〜224 通信路
231〜236 通信路
241〜243 迂回通信路(トンネル)
251,252 端末登録メッセージ
301〜302 通信メッセージ
304 迂回応答メッセージ
305 カプセル化通信メッセージ(迂回通信メッセージ)
306 迂回不能メッセージ
401 配下ツリー転送表
402 迂回転送表
661 論理的上位L2ツリー網
662 物理的通信網
663 論理的迂回通信網
711,712 迂回通信アドレス解決サーバ
861 迂回管理装置。
101-109 terminal 121-144 extended L2 switch 151-154 bypassable extended L2 switch 161-163
251,252 Terminal registration message 301-302
306
Claims (8)
前記第1および第2のレイヤ2通信機器は、
自身の配下に存在する各端末のアドレスと該端末への出力通信路との対応関係が登録される配下ツリー転送表と、
この配下ツリー転送表に基づき自身の配下に存在する各端末への通信メッセージを対応する出力通信路へ転送すると共に、配下ツリー転送表に対応が無く自身の配下に存在しない端末への通信メッセージを上位ツリー網に至る所定のデフォルト通信路へユニキャスト転送する第1のメッセージ転送手段と、
を夫々備え、
前記第2のレイヤ2通信機器は、
迂回させる通信メッセージの相手先端末アドレスと、該相手先端末が所属するツリー網の第2のレイヤ2通信機器のアドレスとの対応関係が登録される迂回転送表と、
この迂回転送表に登録されている相手先端末アドレスを有する通信メッセージを、迂回転送表に登録されている第2のレイヤ2通信機器のアドレスに対し前記迂回通信路を介して迂回転送する第2のメッセージ転送手段と、
を夫々備えることを特徴とするレイヤ2通信システム。 A plurality of first layer 2 communication devices connected to the communication path, and a plurality of second layer 2 communication devices connected to the bypass communication path in addition to the communication path, and the first and second layers A layer 2 communication system configured by connecting a plurality of tree networks in which two communication devices are connected in a tree shape and connecting the second layer 2 communication devices by a detour communication path;
The first and second layer 2 communication devices are
A subordinate tree forwarding table in which the correspondence between the address of each terminal existing under its own and the output communication path to the terminal is registered;
Based on this subordinate tree forwarding table, the communication message to each terminal existing under its own is transferred to the corresponding output communication path, and the communication message to the terminal that does not correspond to the subordinate tree forwarding table and does not exist under its own subordinate First message transfer means for unicast transfer to a predetermined default communication path leading to the upper tree network;
With each
The second layer 2 communication device is:
A detour transfer table in which a correspondence relationship between a destination terminal address of a communication message to be bypassed and an address of a second layer 2 communication device of a tree network to which the destination terminal belongs is registered;
A second communication message having the destination terminal address registered in the detour transfer table is detoured via the detour communication path to the address of the second layer 2 communication device registered in the detour transfer table; Message transfer means,
A layer 2 communication system comprising:
迂回先の第2のレイヤ2通信機器は、前記迂回要求識別子および迂回元の第2のレイヤ2通信機器のアドレスが挿入された通信メッセージを受信すると、迂回通信路を介して迂回元の第2のレイヤ2通信機器に対し自身のアドレスおよび相手先端末のアドレスを含む迂回応答メッセージを送信し、
迂回元の第2のレイヤ2通信機器は、前記迂回応答メッセージの受信することに基づき前記迂回転送表にデータ登録を行うことを特徴とする請求項1または2に記載のレイヤ2通信システム。 The first message transfer means of the second layer 2 communication device that is the detour creates a communication message in which the detour request identifier indicating the detour request and its own address are inserted into the received communication message from the originating terminal. Forward to the default channel,
Upon receiving the communication message in which the detour request identifier and the address of the detour source second layer 2 communication device are inserted, the detour second second layer 2 communication device receives the detour source second via the detour communication path. Send a detour response message including its own address and the address of the partner terminal to the layer 2 communication device,
3. The layer 2 communication system according to claim 1, wherein the second layer 2 communication device that is a bypass source performs data registration in the bypass transfer table based on reception of the bypass response message.
迂回先の第2のレイヤ2通信機器は、迂回通信路を介して受信した第2の通信フォーマットでカプセル化された通信メッセージを第1の通信フォーマットの通信メッセージにデカプセル化し、デカプセル化した通信メッセージを配下ツリー転送表に基づき相手側端末に転送することを特徴とする請求項1〜4の何れか一つに記載のレイヤ2通信システム。 The second message transfer means of the second layer 2 communication device as the detour source encapsulates the communication message received in the first communication format in the second communication format when detouring the communication message to the detour communication path. Forward and
The second layer 2 communication device of the detour destination decapsulates the communication message encapsulated in the second communication format received via the detour communication path into the communication message of the first communication format, and decapsulates the communication message. The layer 2 communication system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that: is transferred to a counterpart terminal based on a subordinate tree forwarding table.
自身の配下に存在する各端末のアドレスと該端末への出力通信路との対応関係が登録される配下ツリー転送表と、
この配下ツリー転送表に基づき自身の配下に存在する各端末への通信メッセージを対応する出力通信路へ転送すると共に、配下ツリー転送表に対応が無く自身の配下に存在しない端末への通信メッセージを上位ツリー網に至る所定のデフォルト通信路へユニキャスト転送する第1のメッセージ転送手段と、
迂回させる通信メッセージの相手先端末アドレスと、該相手先端末が所属するツリー網の迂回可能レイヤ2通信機器のアドレスとの対応関係が登録される迂回転送表と、
この迂回転送表に登録されている相手先端末アドレスを有する通信メッセージを、迂回転送表に登録されている迂回可能レイヤ2通信機器のアドレスに対し前記迂回通信路を介して迂回転送する第2のメッセージ転送手段と、
を備えることを特徴とする迂回可能レイヤ2通信機器。 Connecting a plurality of layer networks connected in a tree shape to a plurality of layer 2 communication devices connected to the communication path and a plurality of bypassable layer 2 communication devices connected to the bypass communication path in addition to the communication path A detourable layer 2 communication device used in a layer 2 communication system configured and configured by connecting detourable layer 2 communication devices via a detour communication path,
A subordinate tree forwarding table in which the correspondence between the address of each terminal existing under its own and the output communication path to the terminal is registered;
Based on this subordinate tree forwarding table, the communication message to each terminal existing under its own is transferred to the corresponding output communication path, and the communication message to the terminal that does not correspond to the subordinate tree forwarding table and does not exist under its own subordinate First message transfer means for unicast transfer to a predetermined default communication path leading to the upper tree network;
A detour transfer table in which a correspondence relationship between a partner terminal address of a communication message to be bypassed and an address of a detourable layer 2 communication device of a tree network to which the partner terminal belongs is registered;
A second communication message having a destination terminal address registered in the detour transfer table is detoured via the detour communication path to the detourable layer 2 communication device address registered in the detour transfer table. Message transfer means;
A detourable layer 2 communication device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004195495A JP2006020036A (en) | 2004-07-01 | 2004-07-01 | Layer 2 communication system and layer 2 communication device capable of detouring |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107770028A (en) * | 2017-09-28 | 2018-03-06 | 安徽皖通邮电股份有限公司 | The method realized for the point-to-multipoint virtual LAN services of China Telecom's scene |
-
2004
- 2004-07-01 JP JP2004195495A patent/JP2006020036A/en active Pending
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CN107770028A (en) * | 2017-09-28 | 2018-03-06 | 安徽皖通邮电股份有限公司 | The method realized for the point-to-multipoint virtual LAN services of China Telecom's scene |
CN107770028B (en) * | 2017-09-28 | 2020-11-27 | 安徽皖通邮电股份有限公司 | Method for realizing point-to-multipoint virtual local area network service in China telecommunication scene |
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