JP2007027954A - Packet network and layer 2 switch - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a packet network by a layer 2 switch which can be configured while reducing replace from existing apparatus and in which path redundancy can be switched in a short time. <P>SOLUTION: Poststage layer switches 12<SB>1</SB>and 12<SB>2</SB>are connected, respectively, with an operation path and a standby path constituting redundancy. Prestage layer switches 13<SB>1</SB>and 13<SB>2</SB>are connected with both the operation path and the standby path and can transmit/receive a packet to/from the poststage layer switch 12<SB>1</SB>connected with the operation path and the poststage layer switch 12<SB>2</SB>connected with the standby path. The prestage layer switches 13<SB>1</SB>and 13<SB>2</SB>are normally transmitting/receiving a packet on the operation path and monitoring the operation path, and switch transmission/reception of packet to the standby path when failure of the operation path is detected. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、レイヤ2スイッチによるパケットネットワークの冗長に関する。   The present invention relates to redundancy of a packet network by layer 2 switches.

図5は、従来のレイヤ2スイッチによるパケットネットワークの構成例を示すシステム構成図である。図5を参照すると、従来のパケットネットワーク90は、ハブ91、後段レイヤ2スイッチ(L2SW)921、922、および前段レイヤ2スイッチ931、932を有し、端末951〜954とサーバ94を接続する。 FIG. 5 is a system configuration diagram showing a configuration example of a packet network using a conventional layer 2 switch. Referring to FIG. 5, a conventional packet network 90 includes a hub 91, rear layer 2 switches (L2SW) 92 1 and 92 2 , and front layer 2 switches 93 1 and 93 2 , and terminals 95 1 to 95 4 A server 94 is connected.

ハブ91はサーバ94と後段レイヤ2スイッチ921、922を接続する。 Hub 91 connects the server 94 and the rear layer 2 switch 92 1, 92 2.

後段レイヤ2スイッチ921はハブ91と前段レイヤ2スイッチ931、932を接続する。同様に、後段レイヤ2スイッチ922も、ハブ91と前段レイヤ2スイッチ931、932を接続する。 The rear layer 2 switch 92 1 connects the hub 91 and the front layer 2 switches 93 1 and 93 2 . Similarly, the post-stage layer 2 switch 92 2 also connects the hub 91 and the pre-stage layer 2 switches 93 1 and 93 2 .

前段レイヤ2スイッチ931は、後段レイヤ2スイッチ921、922と端末951、952を接続する。前段レイヤ2スイッチ932は、後段レイヤ2スイッチ921、922と端末953、954を接続する。 The upstream layer 2 switch 93 1 connects the downstream layer 2 switches 92 1 and 92 2 to the terminals 95 1 and 95 2 . The upstream layer 2 switch 93 2 connects the downstream layer 2 switches 92 1 and 92 2 to the terminals 95 3 and 95 4 .

レイヤ2スイッチによるパケットネットワーク90において、図5のような冗長を有する接続をすると、後段レイヤ2スイッチ921、922と前段レイヤ2スイッチ931、932間でブロードキャストパケットのループが発生してしまい、それによってスイッチの帯域が圧迫され、通信が正常にできない状態となるという問題がある。 In the packet network 90 by the layer 2 switch, when the connection with redundancy as shown in FIG. 5, subsequent Layer 2 switch 92 1, 92 2 and front layer 2 switch 93 1, 93 broadcast packet looping between 2 occurs As a result, there is a problem that the band of the switch is compressed and communication cannot be normally performed.

それを解消するため、レイヤ2スイッチによるパケットネットワークにて図5のような冗長を構成する場合、従来、スパニングツリープロトコルのような冗長プロトコルを各レイヤ2スイッチ921、922、931、932に実装していた。冗長プロトコルに基づき、レイヤ2スイッチ921、922、931、932が経路情報を相互にやり取りして運用経路を決定し、他の経路をブロックすることによりループの発生を防止していた。これにより、パケットネットワーク90は、ループが発生せず、正常に通信できる状態に維持されていた。 To solve it, if a redundant as shown in FIG. 5 by the packet network by the layer 2 switch, conventionally, Redundancy Protocol each layer 2 switch 92 1, such as a spanning tree protocol, 92 2, 93 1, 93 2 was implemented in. Based on Redundancy Protocol, Layer 2 switches 92 1, 92 2, 93 1, 93 2 by exchanging routing information with each other to determine the operational path, it had prevented the occurrence of a loop by blocking the other path . As a result, the packet network 90 is maintained in a state where no loop occurs and communication can be performed normally.

しかし、スパニングツリープロトコルによる方法では、全てのレイヤ2スイッチにスパニングツリーを実装する必要がある。そのため、既にレイヤ2スイッチによるネットワークが導入されている場合、図5のような冗長を構成するために全てのレイヤ2スイッチをスパニングツリープロコトルに対応した機器にリプレースして、スパニングツリーを実装する必要があり、不経済であった。   However, in the method based on the spanning tree protocol, it is necessary to implement a spanning tree on all layer 2 switches. Therefore, when a network with layer 2 switches has already been introduced, it is necessary to replace all the layer 2 switches with devices corresponding to the spanning tree protocol and implement a spanning tree in order to configure redundancy as shown in FIG. It was uneconomical.

また、スパニングツリープロトコル対応機器はベンダ毎に動作が少しずつ異なっている可能性がある。そのため、スパニングツリープロトコルに対応した機器が導入されていても、前段と後段の各集約層にベンダの異なる機器が採用されていれば、経路決定の動作が正常に行われる保証が無かった。   In addition, there is a possibility that the operation of the device corresponding to the spanning tree protocol is slightly different for each vendor. For this reason, even if a device corresponding to the spanning tree protocol is introduced, there is no guarantee that the route determination operation is normally performed if devices of different vendors are employed in the aggregation layers in the former stage and the latter stage.

また、スパニングツリープロトコルでは、レイヤ2スイッチ921、922、931、932間で経路情報を交換して収束させることにより運用経路を決定していた。そして、運用経路のどこかに障害が発生すると、レイヤ2スイッチ921、922、931、932間で再び経路情報を交換して迂回経路を決定していた。そのため、経路の切り替えに時間がかかり、障害発生時に多くのパケットが喪失していた。また、障害発生から迂回経路が決定されるまで、レイヤ2スイッチの全てのポートがブロックされるので、障害の発生した経路に関連しないポートに接続された装置も影響を受けていた。 Further, the Spanning Tree Protocol, was determined operational path by converging to exchange routing information between the layer 2 switches 92 1, 92 2, 93 1, 93 2. When a failure occurs somewhere in the operational path, was determined detour path by exchanging routing information again between the layer 2 switches 92 1, 92 2, 93 1, 93 2. Therefore, it takes time to switch the route, and many packets are lost when a failure occurs. Further, since all the ports of the layer 2 switch are blocked from the occurrence of the failure until the detour route is determined, the devices connected to the ports not related to the failure route are also affected.

これに対して、エッジ−エッジ間で最短経路と次に短い経路の2つの経路を予め設定しておき、エッジにある装置の各々が経路の異常を監視し、異常を検出すると経路の切り替えを行う技術が開示されている(特許文献1参照)。   In contrast, two routes, the shortest route and the next shortest route, are set in advance between the edges, each of the devices at the edge monitors the route for abnormalities, and if an abnormality is detected, the route is switched. The technique to perform is disclosed (refer patent document 1).

これによれば、エッジにある装置が、異常を検出すると、予め定められた迂回経路への切り替えを行うので、短時間で経路の切り替えが可能である。また、全ての経路を再構成するわけではないので、障害に関連しない経路の通信は継続される。
特開2003−258829号公報
According to this, when a device at the edge detects an abnormality, it switches to a predetermined detour path, so that the path can be switched in a short time. Further, since not all routes are reconfigured, communication on routes that are not related to a failure is continued.
JP 2003-258829 A

しかし、特許文献1に記載された方法では、両エッジの装置がそれぞれに切り替えを行うので、図5に示したように前段と後段の間の経路冗長を構成する場合、前段と後段の両方に切り替え機能を備えた機器を用いる必要があり、冗長構成を導入するときに全ての装置をリプレースする必要があるという問題は残る。   However, in the method described in Patent Document 1, since the devices at both edges switch to each other, as shown in FIG. 5, when configuring path redundancy between the preceding stage and the succeeding stage, both the preceding stage and the succeeding stage are configured. It is necessary to use a device having a switching function, and there remains a problem that all devices need to be replaced when a redundant configuration is introduced.

また、最短経路と次に短い経路を設定するのにOSPF(Open Shortest Path First)というレイヤ3のルーチングプロトコルを用いるので、OSPFを備えた機器にリプレースする必要がある。   Further, since a routing protocol of Layer 3 called OSPF (Open Shortest Path First) is used to set the shortest route and the next shortest route, it is necessary to replace the device with an OSPF.

本発明の目的は、既存機器からのリプレースを少なく構築でき、経路冗長の切り替えが短時間で可能なレイヤ2スイッチによるパケットネットワークを提供することである。   An object of the present invention is to provide a packet network using a layer 2 switch that can be constructed with little replacement from existing equipment and can switch path redundancy in a short time.

上記目的を達成するために、本発明のパケットネットワークは、
冗長を構成する運用経路と予備経路の各々に接続された少なくとも2つの後段レイヤ2スイッチと、
前記運用経路および前記予備経路の双方に接続され、該運用経路に接続された後段レイヤ2スイッチ、および該予備経路に接続された後段レイヤ2スイッチとパケットの送受信が可能であり、通常時、該運用経路で前記パケットを送受信すると共に該運用経路を監視しており、該運用経路の障害を検出すると、前記パケットの送受信を前記予備経路に切り替える前段レイヤ2スイッチとを有している。
In order to achieve the above object, the packet network of the present invention provides:
At least two subsequent layer 2 switches connected to each of the operation path and the backup path constituting redundancy;
Packets can be transmitted / received to / from both the operation path and the backup path, and can be transmitted / received to / from the latter layer 2 switch connected to the operation path and the latter layer 2 switch connected to the backup path. The packet transmission / reception is performed on the operation route and the operation route is monitored, and when a failure of the operation route is detected, a pre-layer 2 switch that switches the packet transmission / reception to the backup route is provided.

したがって、本発明によれば、前段レイヤ2スイッチは、通常時、運用経路でパケットを転送すると共にその運用経路を監視し、障害発生を検出すると、パケットの転送を予備経路に切り替えるので、後段レイヤ2スイッチに特別な機能を備えることなく、単純な切り替え制御により短時間で経路切り替えが可能なパケットネットワークを提供することができる。   Therefore, according to the present invention, the upstream layer 2 switch normally forwards the packet along the operational route and monitors the operational route, and switches the packet forwarding to the backup route when the failure is detected. It is possible to provide a packet network capable of switching paths in a short time by simple switching control without providing a special function for the two switches.

また、前記前段レイヤ2スイッチは、前記運用経路に接続する運用ポートと前記予備経路に接続する予備ポートの各々にパケット転送に用いるアドレステーブルを備え、切り替えが実行されると前記予備ポートのアドレステーブルを用いてパケット転送を開始することとしてもよい。   The upstream layer 2 switch includes an address table used for packet transfer in each of the operation port connected to the operation path and the protection port connected to the protection path, and when switching is performed, the address table of the protection port The packet transfer may be started using

これによれば、前段レイヤ2スイッチは、運用経路と予備経路に接続する各ポートにアドレステーブルをそれぞれ備えているので、即座に予備経路でパケット転送を開始でき、短時間での切り替えが可能である。   According to this, since the upstream layer 2 switch has an address table for each port connected to the operation route and the backup route, packet transfer can be started immediately on the backup route and switching in a short time is possible. is there.

また、前記前段レイヤ2スイッチは、経路の切り替え時、前記運用経路によるパケット転送の停止と前記予備経路によるパケット転送の開始を同期して行うこととしてもよい。   Further, the upstream layer 2 switch may synchronize the stop of the packet transfer by the operation route and the start of the packet transfer by the backup route when the route is switched.

これによれば、前段レイヤ2スイッチが運用経路と予備経路を同期して切り替えるので、切り替えによるパケットの損失を低減することができる。   According to this, since the upstream layer 2 switch switches the operation path and the backup path in synchronization, packet loss due to switching can be reduced.

また、前記前段レイヤ2スイッチは、前記運用経路に監視パケットを送信し、該監視パケットに対する応答を監視することにより前記運用経路の監視を行うこととしてもよい。   The upstream layer 2 switch may monitor the operation route by transmitting a monitor packet to the operation route and monitoring a response to the monitor packet.

また、前記前段レイヤ2スイッチは、スイッチングするパケットから取得したアドレスを用いて該パケットの送信元を疑似して前記監視パケットを生成することとしてもよい。   Further, the upstream layer 2 switch may generate the monitoring packet by using the address acquired from the packet to be switched to simulate the transmission source of the packet.

本発明によれば、前段レイヤ2スイッチは、通常時、運用経路でパケットを転送すると共にその運用経路を監視し、障害発生を検出すると、パケットの転送を予備経路に切り替えるので、後段レイヤ2スイッチに特別な機能を備えることなく、単純な切り替え制御により短時間で経路切り替えが可能なパケットネットワークを提供することができる。   According to the present invention, the upstream layer 2 switch normally forwards the packet on the operational route and monitors the operational route, and when the occurrence of a failure is detected, the packet forwarding is switched to the backup route. It is possible to provide a packet network capable of switching a route in a short time by simple switching control without providing a special function.

本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。   Embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施形態のレイヤ2スイッチによるパケットネットワークの構成例を示すシステム構成図である。図1を参照すると、パケットネットワーク10は、ハブ11、後段レイヤ2スイッチ(L2SW)121、122、および前段レイヤ2スイッチ131、132を有し、端末151〜154とサーバ14を接続する。 FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating a configuration example of a packet network using a layer 2 switch according to the present embodiment. Referring to FIG. 1, a packet network 10 includes a hub 11, rear layer 2 switches (L2SW) 12 1 and 12 2 , and front layer 2 switches 13 1 and 13 2 , and terminals 15 1 to 15 4 and a server 14. Connect.

ハブ11はサーバ14と後段レイヤ2スイッチ121、122を接続する。 The hub 11 connects the server 14 and the subsequent layer 2 switches 12 1 and 12 2 .

冗長構成において、後段レイヤ2スイッチ121が運用装置として動作し、後段レイヤ2スイッチ122が予備装置として動作する。 In the redundant configuration, the rear layer 2 switch 12 1 operates as an operation device, and the rear layer 2 switch 12 2 operates as a spare device.

後段レイヤ2スイッチ121はハブ11と前段レイヤ2スイッチ131、132を接続する。同様に、後段レイヤ2スイッチ122も、ハブ11と前段レイヤ2スイッチ131、132を接続する。この構成により、通常時、後段レイヤ2スイッチ121が、サーバ14と端末151、152、153、154の間のパケットをスイッチングする。運用系経路に障害があるときには、後段レイヤ2スイッチ122がそのスイッチングを行う。 The rear layer 2 switch 12 1 connects the hub 11 and the front layer 2 switches 13 1 and 13 2 . Similarly, the post-stage layer 2 switch 12 2 also connects the hub 11 and the pre-stage layer 2 switches 13 1 and 13 2 . With this configuration, the subsequent layer 2 switch 12 1 normally switches packets between the server 14 and the terminals 15 1 , 15 2 , 15 3 and 15 4 . When there is a failure in the active system path, the subsequent layer 2 switch 12 2 performs the switching.

前段レイヤ2スイッチ131は、運用ポート1311と予備ポート1321を有している。運用ポート1311が、運用装置である後段レイヤ2スイッチ121に接続され、予備ポート1321が、予備装置である後段レイヤ2スイッチ122に接続されている。また、前段レイヤ2スイッチ131には端末151、152が接続されている。 The upstream layer 2 switch 13 1 has an operation port 131 1 and a spare port 132 1 . The operation port 131 1 is connected to the rear layer 2 switch 12 1 that is the operation device, and the spare port 132 1 is connected to the rear layer 2 switch 12 2 that is the spare device. Further, terminals 15 1 and 15 2 are connected to the preceding layer 2 switch 13 1 .

前段レイヤ2スイッチ131は、通常時、運用ポート1311を用いて、サーバ14と端末151、152の間のパケットを送受信し、また運用ポート1311にて運用経路を監視する。そして、前段レイヤ2スイッチ131は、運用経路の障害を検出すると、前段レイヤ2スイッチ131は、パケットの送受信を予備ポート1321に切り替える。 Front layer 2 switch 13 1 is normal, by using the operational port 131 1, and receive packets between the server 14 and the terminal 15 1, 15 2, also monitors the operational path in an operational port 131 1. When the upstream layer 2 switch 13 1 detects a failure in the operation path, the upstream layer 2 switch 13 1 switches the packet transmission / reception to the spare port 132 1 .

前段レイヤ2スイッチ132は、運用ポート1312と予備ポート1322を有している。運用ポート1312が、運用装置である後段レイヤ2スイッチ121に接続され、予備ポート1322が、予備装置である後段レイヤ2スイッチ122に接続されている。また、前段レイヤ2スイッチ132には端末153、154が接続されている。 The upstream layer 2 switch 13 2 has an operation port 131 2 and a spare port 132 2 . The operation port 131 2 is connected to the rear layer 2 switch 12 1 that is the operation device, and the spare port 132 2 is connected to the rear layer 2 switch 12 2 that is the spare device. Further, terminals 15 3 and 15 4 are connected to the preceding layer 2 switch 13 2 .

前段レイヤ2スイッチ132は、通常時、運用ポート1312を用いて、サーバ14と端末153、154の間のパケットを送受信し、また運用ポート1312にて運用経路を監視する。そして、前段レイヤ2スイッチ132は、運用経路の障害を検出すると、前段レイヤ2スイッチ132は、パケットの送受信を予備ポート1322に切り替える。 Front layer 2 switch 13 2 is normal, using the operational port 131 2, and receive packets between the server 14 and the terminal 15 3, 15 4, also monitors the operational path in an operational port 131 2. When the upstream layer 2 switch 13 2 detects a failure in the operation path, the upstream layer 2 switch 13 2 switches packet transmission / reception to the spare port 132 2 .

図2は、前段レイヤ2スイッチの構成を示すブロック図である。図1における前段レイヤ2スイッチ131、132は同じ構成であり、図2では、これを前段レイヤ2スイッチ13として示している。図2を参照すると、レイヤ2スイッチ13は、運用ポート131、予備ポート132、ポート133、経路障害検出回路134、およびMACテーブル制御回路135を有している。運用ポート131が、運用装置である後段レイヤ2スイッチ121に接続されている。予備ポート132が予備装置である後段レイヤ2スイッチ122に接続されている。また、ポート133が端末15に接続されている。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the previous layer 2 switch. The previous layer 2 switches 13 1 and 13 2 in FIG. 1 have the same configuration, and in FIG. 2, this is shown as the previous layer 2 switch 13. Referring to FIG. 2, the layer 2 switch 13 includes an operation port 131, a spare port 132, a port 133, a path failure detection circuit 134, and a MAC table control circuit 135. Operation port 131 is connected to the subsequent stage the layer 2 switch 12 1 is operated device. The spare port 132 is connected to the subsequent layer 2 switch 12 2 which is a spare device. A port 133 is connected to the terminal 15.

MACテーブル制御部135は、前段レイヤ2スイッチ13にてパケットのスイッチングに用いられるMACテーブルを管理する。MACテーブルは、MACアドレスとそのMACアドレスを有するパケットの転送先ポートとの対応を示すテーブルである。   The MAC table control unit 135 manages a MAC table used for packet switching in the upstream layer 2 switch 13. The MAC table is a table showing a correspondence between a MAC address and a transfer destination port of a packet having the MAC address.

MACテーブルは、一例として、運用ポート131と予備ポート132の領域があり、前段レイヤ2スイッチ13がスイッチングするパケットのMACアドレスが記録される構成である。前段レイヤ2スイッチ13がスイッチングするパケットのMACアドレスは学習により得られる。   As an example, the MAC table has a region of the operation port 131 and the spare port 132, and has a configuration in which the MAC address of the packet switched by the preceding layer 2 switch 13 is recorded. The MAC address of the packet switched by the upstream layer 2 switch 13 is obtained by learning.

各ポートの領域の各MACアドレスにイネーブルフラグが設けられており、各MACアドレスについて運用ポート131か予備ポート132のいずれか一方のイネーブルフラグをオンにすることにより、転送先ポートが示される。MACアドレスに対応するIPアドレスもMACテーブルに記録されている。   An enable flag is provided for each MAC address in the area of each port, and a transfer destination port is indicated by turning on one of the enable flags of the operation port 131 and the spare port 132 for each MAC address. An IP address corresponding to the MAC address is also recorded in the MAC table.

MACテーブル制御回路135は、経路障害検出回路134からの制御で、運用ポート131と予備ポート132のイネーブルフラグのオンとオフを入れ替えることにより経路の切り替えを行う。   The MAC table control circuit 135 performs path switching by switching on and off the enable flags of the operation port 131 and the spare port 132 under the control of the path failure detection circuit 134.

経路障害検出回路134は、運用ポート131にてサーバ14に経路状態監視パケットを定期的に送信し、それに対する応答を監視することにより、運用経路の正常性を確認する。経路状態監視パケットは一例としてping(Packet Internet Groper)のパケットである。   The path failure detection circuit 134 periodically transmits a path state monitoring packet to the server 14 through the operation port 131 and monitors the response thereto to confirm the normality of the operation path. The route state monitoring packet is, for example, a ping (Packet Internet Grouper) packet.

その際、経路障害検出回路134は、前段レイヤ2スイッチ13がスイッチングするパケットからMACアドレスおよびIPアドレスを取得し、それMACアドレスおよびIPアドレスを用いて、端末15からサーバ14へのパケットを疑似した経路状態監視パケットを作成し、運用ポート131から定期的に送信する。そして、経路障害検出回路134は、サーバ14からの応答がないとき、運用経路に障害が発生したと判断し、予備経路への切り替えをMACテーブル制御回路135に指示する。   At that time, the path failure detection circuit 134 obtains a MAC address and an IP address from the packet switched by the previous layer 2 switch 13, and uses the MAC address and the IP address to simulate a packet from the terminal 15 to the server 14. A route state monitoring packet is created and periodically transmitted from the operation port 131. Then, when there is no response from the server 14, the path failure detection circuit 134 determines that a failure has occurred in the operation path, and instructs the MAC table control circuit 135 to switch to the backup path.

ここで一例として、端末15が、前段レイヤ2スイッチ13の運用ポート131、および運用装置である後段レイヤ2スイッチ121を経由してサーバ14とパケット通信を行っている状態から、運用経路に障害が発生して予備経路に切り替えるときの動作を説明する。 As an example here, the terminal 15, from the state management port 131 of the front layer 2 switch 13, and through the subsequent Layer 2 switch 12 1 is operated device is carried out server 14 and packet communication, failure in the operation path A description will be given of the operation when a switch occurs to the backup route when a problem occurs.

前段レイヤ2スイッチ13の経路障害検出回路134は、スイッチング時に取得した端末15のMACアドレスおよびIPアドレスと、サーバ14のMACアドレスおよびIPアドレスを保持する。このとき、運用経路を用いているので、MACテーブルは、図3に示すように、全てのMACアドレスについて運用ポート131がイネーブルとなっている。   The path failure detection circuit 134 of the upstream layer 2 switch 13 holds the MAC address and IP address of the terminal 15 and the MAC address and IP address of the server 14 acquired at the time of switching. At this time, since the operation route is used, the operation port 131 is enabled for all the MAC addresses in the MAC table as shown in FIG.

前段レイヤ2スイッチ13の経路障害検出回路134は、端末15のMACアドレスおよびIPアドレスを用いた経路状態監視パケットをサーバ14に送信することにより、前段レイヤ2スイッチ13とサーバ14の間の経路障害を監視する。   The path failure detection circuit 134 of the upstream layer 2 switch 13 transmits a path state monitoring packet using the MAC address and IP address of the terminal 15 to the server 14, thereby causing a path failure between the upstream layer 2 switch 13 and the server 14. To monitor.

そして、経路障害検出回路134が経路障害を検出すると、経路障害検出回路134はMACテーブル制御回路135に経路の切り替えを指示する。ここでは、端末15のMACアドレスは図3にて“AAAA”と示されているものとする。   When the path fault detection circuit 134 detects a path fault, the path fault detection circuit 134 instructs the MAC table control circuit 135 to switch paths. Here, it is assumed that the MAC address of the terminal 15 is indicated as “AAAA” in FIG.

経路の切り替えの指示を受けたMACテーブル制御回路135は、運用ポートのMACテーブルと予備ポートのMACテーブルを同期してMACアドレス“AAAA”のエントリのイネーブルフラグのオンとオフを、図4に示すように入れ替える。これにより、端末15からサーバ14へのパケットは前段レイヤ2スイッチ13にて予備ポート132から後段レイヤ2スイッチ122に送信されるようになる。後段レイヤ2スイッチ122は、そのパケットをサーバ14に送信すると共に、端末15のMACアドレスおよびIPアドレスを学習するので、サーバ14から端末15へのパケットも予備経路で疎通する。 Upon receiving the path switching instruction, the MAC table control circuit 135 synchronizes the MAC table of the operational port and the MAC table of the spare port to turn on / off the enable flag of the entry of the MAC address “AAAA”, as shown in FIG. Swap as follows. Thus, the packet from the terminal 15 to the server 14 is to be transmitted from the spare port 132 at the front stage Layer 2 switch 13 at the subsequent stage the layer 2 switch 12 2. Since the post-stage layer 2 switch 12 2 transmits the packet to the server 14 and learns the MAC address and IP address of the terminal 15, the packet from the server 14 to the terminal 15 also communicates with the backup path.

以上説明したように、本実施形態によれば、予め運用経路と予備経路を設定し、前段レイヤ2スイッチ13は、通常時、運用経路でパケットを転送すると共にその運用経路を監視し、障害発生を検出すると、パケットの転送を予備経路に切り替えるので、後段レイヤ2スイッチ12に特別な機能を備えることなく、単純な切り替え制御により短時間で経路切り替えが可能なパケットネットワークを提供することができる。また、障害を検出した前段レイヤ2スイッチ13が障害の検出された経路だけを予備経路に切り替えるので、他のポートに接続された端末に対する影響が少ない。   As described above, according to the present embodiment, the operation route and the protection route are set in advance, and the upstream layer 2 switch 13 normally forwards the packet along the operation route and monitors the operation route to generate a failure. When the packet transfer is detected, the packet transfer is switched to the backup path. Therefore, it is possible to provide a packet network capable of switching the path in a short time by simple switching control without providing a special function in the subsequent layer 2 switch 12. In addition, since the previous layer 2 switch 13 that has detected the failure switches only the route in which the failure is detected to the backup route, there is little influence on the terminals connected to other ports.

また、本実施形態によれば、前段レイヤ2スイッチ13は、運用経路と予備経路に接続する各ポートにMACテーブルをそれぞれ備えているので、即座に予備経路でパケット転送を開始でき、短時間での切り替えが可能である。   In addition, according to the present embodiment, the upstream layer 2 switch 13 is provided with a MAC table for each port connected to the operation route and the backup route. Can be switched.

また、本実施形態によれば、前段レイヤ2スイッチ13が運用経路と予備経路を同期して切り替えるので、切り替えによるパケットの損失を低減することができる。   Further, according to the present embodiment, since the upstream layer 2 switch 13 switches the operation path and the backup path in synchronization, packet loss due to switching can be reduced.

なお、本実施形態では、1つの運用経路に対して1つの予備経路を有する構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、1つの運用経路に対して2つの予備経路を備えることによりより信頼性の高い冗長構成としてもよい。その場合、例えば、運用装置として用いる1つの後段レイヤ2スイッチに対して、予備装置として用いる2つの後段レイヤ2スイッチを備えればよい。   In the present embodiment, the configuration having one backup route for one operation route is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, a redundant configuration with higher reliability may be provided by providing two standby paths for one operational path. In that case, for example, two subsequent layer 2 switches used as spare devices may be provided for one subsequent layer 2 switch used as the operation device.

本実施形態のレイヤ2スイッチによるパケットネットワークの構成例を示すシステム構成図である。It is a system configuration diagram showing an example of the configuration of a packet network by the layer 2 switch of the present embodiment. 前段レイヤ2スイッチの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a front | former stage layer 2 switch. 通常時のMACテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the MAC table at the normal time. 経路切り替え時のMACテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the MAC table at the time of path | route switching. 従来のレイヤ2スイッチによるパケットネットワークの構成例を示すシステム構成図である。It is a system configuration | structure figure which shows the structural example of the packet network by the conventional layer 2 switch.

符号の説明Explanation of symbols

10 パケットネットワーク
11 ハブ
121、122 後段レイヤ2スイッチ
131、132 前段レイヤ2スイッチ
14 サーバ
151〜154 端末
131 運用ポート
132 予備ポート
133 ポート
134 経路障害検出回路
135 MACテーブル制御回路
10 packet network 11 the hub 12 1, 12 2 subsequent Layer 2 switch 13 1, 13 2 front layer 2 switch 14 server 15 1-15 4 terminal 131 operating ports 132 spare port 133 port 134 path failure detecting circuit 135 MAC table control circuit

Claims (10)

冗長を構成する運用経路と予備経路の各々に接続された少なくとも2つの後段レイヤ2スイッチと、
前記運用経路および前記予備経路の双方に接続され、該運用経路に接続された後段レイヤ2スイッチ、および該予備経路に接続された後段レイヤ2スイッチとパケットの送受信が可能であり、通常時、該運用経路で前記パケットを送受信すると共に該運用経路を監視しており、該運用経路の障害を検出すると、前記パケットの送受信を前記予備経路に切り替える前段レイヤ2スイッチとを有するパケットネットワーク。
At least two subsequent layer 2 switches connected to each of the operation path and the backup path constituting redundancy;
Packets can be transmitted / received to / from both the operation path and the backup path, and can be transmitted / received to / from the latter layer 2 switch connected to the operation path and the latter layer 2 switch connected to the backup path. A packet network comprising: a preceding layer 2 switch that transmits and receives the packet through an operation route and monitors the operation route and switches transmission / reception of the packet to the backup route when a failure of the operation route is detected.
前記前段レイヤ2スイッチは、前記運用経路に接続する運用ポートと前記予備経路に接続する予備ポートの各々にパケット転送に用いるアドレステーブルを備え、切り替えが実行されると前記予備ポートのアドレステーブルを用いてパケット転送を開始する、請求項1記載のパケットネットワーク。   The upstream layer 2 switch includes an address table used for packet transfer in each of the operation port connected to the operation path and the protection port connected to the protection path, and uses the address table of the protection port when switching is executed. 2. The packet network according to claim 1, wherein packet transfer is started. 前記前段レイヤ2スイッチは、経路の切り替え時、前記運用経路によるパケット転送の停止と前記予備経路によるパケット転送の開始を同期して行う、請求項1または2に記載のパケットネットワーク。   3. The packet network according to claim 1, wherein the upstream layer 2 switch synchronizes the stop of the packet transfer by the operation route and the start of the packet transfer by the backup route when the route is switched. 前記前段レイヤ2スイッチは、前記運用経路に監視パケットを送信し、該監視パケットに対する応答を監視することにより前記運用経路の監視を行う、請求項1から3のいずれか1項に記載のパケットネットワーク。   4. The packet network according to claim 1, wherein the upstream layer 2 switch transmits a monitoring packet to the operation route and monitors the operation route by monitoring a response to the monitoring packet. 5. . 前記前段レイヤ2スイッチは、スイッチングするパケットから取得したアドレスを用いて該パケットの送信元を疑似して前記監視パケットを生成する、請求項4記載のパケットネットワーク。   The packet network according to claim 4, wherein the upstream layer 2 switch generates the monitoring packet by simulating a transmission source of the packet using an address acquired from the packet to be switched. 冗長を構成する運用経路および予備経路に接続され、該運用経路および該予備経路によってパケットの送受信が可能なレイヤ2スイッチであって、
前記運用経路に接続され、通常時にパケットを送受信する運用ポートと、
前記予備経路に接続され、前記運用経路の障害時にパケットを送受信する予備ポートと、
前記運用ポートにて前記運用経路を監視する経路障害検出部と、
前記経路障害検出部にて前記運用経路の障害が検出されると、パケットの送受信を前記運用ポートから前記予備ポートに切り替える切替制御部とを有するレイヤ2スイッチ。
A layer 2 switch that is connected to a redundant operation path and a backup path and is capable of transmitting and receiving packets through the operation path and the backup path;
An operational port connected to the operational path and transmitting and receiving packets at normal times;
A spare port connected to the spare path and transmitting and receiving packets when the operational path fails; and
A path failure detection unit that monitors the operating path at the operating port;
A layer 2 switch having a switching control unit that switches transmission / reception of packets from the operation port to the backup port when a failure of the operation route is detected by the route failure detection unit.
前記切替制御部は、前記運用ポートと前記予備ポートの各々にパケット転送に用いるアドレステーブルを備え、切り替えが実行されると前記予備ポートのアドレステーブルを用いてパケット転送を開始する、請求項6記載のレイヤ2スイッチ。   The switch control unit includes an address table used for packet transfer in each of the operation port and the backup port, and starts packet transfer using the address table of the backup port when switching is executed. Layer 2 switch. 前記切替制御部は、経路の切り替え時、前記運用ポートによるパケット転送の停止と前記予備ポートによるパケット転送の開始を同期して行う、請求項6または7に記載のレイヤ2スイッチ。   The layer 2 switch according to claim 6 or 7, wherein the switching control unit synchronizes the stop of the packet transfer by the operation port and the start of the packet transfer by the spare port when switching the route. 前記経路障害検出部は、前記運用経路に監視パケットを送信し、該監視パケットに対する応答を監視することにより前記運用経路の監視を行う、請求項6から8のいずれか1項に記載のレイヤ2スイッチ。   The layer 2 according to any one of claims 6 to 8, wherein the path failure detection unit monitors the operating path by transmitting a monitoring packet to the operating path and monitoring a response to the monitoring packet. switch. 前記経路障害検出部は、スイッチングするパケットから取得されたアドレスを用いて該パケットの送信元を疑似して前記監視パケットを生成する、請求項9記載のレイヤ2スイッチ。   The layer 2 switch according to claim 9, wherein the path failure detection unit generates the monitoring packet by simulating a transmission source of the packet using an address acquired from the packet to be switched.
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