JP2007053421A - ループ制御ブリッジ装置およびそれを用いるシステムにおける単数および複数ループ検出時の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブリッジネットワーク内にループが単数もしくは複数発生した際においても、重要度の高い重要度の高い通信路を保護しつつ、ループによる影響を削除もしくは軽減する技術を提供する。
【解決手段】ブリッジ装置のポートに対して、そのポートが属する通信路の重要度に応じた優先度を割り当て、ループ発生時にはブリッジ装置においてループに関連するポートを抽出し（Ｓ４０１〜Ｓ４０４）、ブリッジ装置もしくは管理装置において優先度の最も低いポートを制御すべきポート決定し（Ｓ４０６）、そのポートの入出力トラヒックを遮断もしくはその流量を制限することを重複なく繰り返すことにより、複数のループが複合して発生した場合においても、誤判断せずに重要度の高い重要度の高い通信路を可能な限り保護しつつ、ループを解除もしくはループによる影響を低減する（Ｓ４０１〜Ｓ４１２０４）ことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ループ制御ブリッジ装置およびそれを用いるシステムにおけるループ検出時の制御方法に関し、特にIEEE 802標準に基づくイーサネット（登録商標）フレームを送受信するブリッジ装置、およびブリッジ装置から構成されるネットワークシステムあるいは管理装置を有するブリッジ装置から構成されるネットワークシステムにおけるループ検出時の制御方法に関するものである。

IEEE 802標準に基づくイーサネット（登録商標）フレームを送受信するブリッジ装置によって提供されるネットワークのフレーム配送経路にループが発生すると、特にブロードキャストやマルチキャストのフレームや、経路が未学習であるためフラッディングされるアンノウン（未学習）ユニキャストフレームは、ループ内の各ブリッジにてフラッディングが行われながらループを回り続け、ループ内に蓄積されるため最終的にネットワークの帯域を食いつぶすとともに、上記フレームを送信した送信元アドレスの誤学習を招き、ネットワーク内の通信が不能となる致命的な影響を与える。

従来のループによる影響を削除する方法としては、STP（Spanning Tree Protocol）によるポートのブロッキング（非特許文献１参照）が既知である。
上記非特許文献１に記載の方法、つまりSTPによるポートのブロッキングでは、ブリッジ装置に割り当てられたブリッジIDからルートブリッジを決定し、ルートブリッジ以外のブリッジの持つポートのうち、ルートブリッジに最も近いポートをルートポートとし、ブリッジ間の各リンクのうち、ルートブリッジに最も近いポートを代表ポートとすることで、ルートポートでなく代表ポートでもないポートをブロッキングし、ルートブリッジをルートとするブリッジの木構造を形成することにより、ループのない転送経路を実現している。

IEEE Std 802．1D-2004，IEEE，2004，pp.57-65

非特許文献１の方法、つまりSTPによるループの削除では、ルートブリッジへの近さによって代表ポートおよびルートポートを決定するために、ブロッキングするポートがループブリッジへの近さによって決定され、重要度の高い通信路を遮断する可能性があった。
ブリッジプライオリティ，ポートプライオリティにより、計画的なブロッキングポートの設定は可能であるが、障害や人為的ミスによる任意の組み合わせの接続では、通信路の重要度に応じた優先度の設定は不可能である。すなわち、STPでは、通信路の重要度に応じたポートのブロッキングを行うことができないという問題があった。

そこで、本発明の目的は、これら従来の課題を解決し、何らかの要因によりブリッジネットワーク内にループが単数もしくは複数発生した場合に、ネットワーク内の重要度の高い通信路を保護しながら、ポートのトラヒックに対する誤制御なく、単数もしくは複数のループによる影響を削除ないし削減させることを可能とすることにある。

上記目的を達成するために、本発明においては、予め単数もしくは複数のブリッジ装置のポートに対して、そのポートが属する通信路の重要度に応じた優先度を割り当て、ループ発生時には各ブリッジ装置でループに関連するポートを抽出し、一定時間内に抽出されたポート情報を１つのループに関連するポートとみなし、それらの中から優先度の最も低いポートを制御（遮断など）すべきポートと決定し、そのポートの入出力トラヒックを遮断もしくはその流量を制限することを繰り返すことにより、単数もしくは複数のループによる影響の削除もしくは削減を行うことを特徴とする。

また、本発明においては、ポートのトラヒックに対して制御もしくは制御指示を行った時刻から一定時間内に抽出もしくは伝達されたループに関連するポートの情報を制御すべきポートの決定において採用しないことにより、制御もしくは制御指示してからループ検出されなくなるまでの遅延が原因で誤抽出されるポートに対して誤制御をすることなくループによる影響を削除ないし削減させることを特徴とする。

また、本発明においては、ループに関連する単数もしくは複数のポートの情報から制御すべきポートを決定する際に、すでにそのトラヒックに対する制御が行われているポートを制御すべきポートとして選択しないことにより、制御済みのポートがループに関連するポートとして抽出される複雑なループの場合であっても確実にループによる影響を削除ないし削減を行うことを特徴とする。

また、本発明においては、ポートの制御方法として、ポートの入出力トラヒックを遮断する方法やポートの入出力トラヒックの流量を制限する方法、ポートの入出力トラヒックのうちマルチキャスト，ブロードキャスト，アンノウンユニキャストアドレスのフレームのシャンもしくは流量の制限を行う方法を用いることを特徴とする。

また、本発明においては、ループ検出方法として、送信ポートおよび送信ブリッジ装置の識別子の情報を含んだ宛先アドレスにマルチキャスト，ブロードキャストもしくは未知のユニキャストアドレスを持つループ検出フレームを定期的に送信する方法や学習型ブリッジ装置の転送テーブルの変化を観測する方法、ポートのマルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの占有率を観測する方法、および、ポートの入出力フレームから同一フレームを検出する方法など複数の方法のうち、単数もしくは複数の方法を組み合わせることを特徴とする。

本発明は、以下に示すような装置（ブリッジ装置）、もしくは、この装置と管理装置とを含むシステムとして具体化される。

（１）イーサネット（登録商標）フレームを送受信する複数の物理ポートもしくは論理ポートを備え、該ポートから受信したイーサネット（登録商標）フレームを他のポートに転送する転送処理部を備えたブリッジ装置であって、前記物理ポートもしくは前記論理ポートと該物理ポート、論理ポートに対して予め設定された優先度情報の対応関係を保持するポート優先度管理部と、ループを検出し、ループに関連する単数もしくは複数のポートを抽出するループ検出・抽出部と、このループ検出・抽出部において抽出したループに関連するポートの情報を一定期間収集するためのループ関連ポート収集タイマーを持ち、収集したループに関連する単数もしくは複数のポートから、ポート優先度管理部が保持する優先度情報に基づいて制御すべきポートを一つ選択する制御ポート判断部と、該制御ポート判断部により選択されたポートのトラヒックに対して制御を行うポート制御部とを有することを特徴とするブリッジ装置。

（２）イーサネット（登録商標）フレームを送受信する複数の物理ポートもしくは論理ポートを備え、該ポートから受信したイーサネット（登録商標）フレームを他のポートに転送する転送処理部を備えた１つ以上のブリッジ装置と、ブリッジ装置を制御する管理装置から構成されるシステムであって、前記ブリッジ装置は、少なくとも、ループを検出し、ループに関連する単数もしくは複数のポートを抽出するループ検出・抽出部と、このループ検出・抽出部が抽出したループに関連するポートの情報と自ブリッジ識別子をループ情報として前記管理装置に送信するループ情報伝達部と、前記管理装置から受信するポート制御指示に基づいてポートを制御するポート制御部とを有し、前記管理装置は、少なくとも、前記ブリッジ装置の物理ポートもしくは論理ポートと該物理ポートおよび該論理ポートに対して予め設定された優先度情報の対応関係を保持するポート優先度管理部と、前記ブリッジ装置からループ情報を受信し、ループ情報を収集するループ情報収集部と、このループ情報収集部において受信したループ情報を基にループに関連するポートの情報を一定期間収集するためのループ関連ポート収集タイマーを持ち、収集したループに関連する単数もしくは複数のポートから、前記ポート優先度管理部が保持する優先度情報に基づいて制御すべきポートを一つ選択し、選択したポートを有するブリッジ装置に対して制御すべきポートの制御指示を行う制御ポート判断部とを有することを特徴とするシステム。

（３）上述のブリッジ装置もしくはシステムにおいては、前記制御ポート判断部は、ポート制御もしくはポート制御指示後に制御遅延時間を考慮して一定期間収集したループ関連ポート情報を破棄もしくは無視するためのループ制御タイマーを持つものであることが好ましい。
また、上述のブリッジ装置もしくはシステムにおいては、前記制御ポート判断部は、制御すべきポートが選択された際に、選択されたポートがすでに制御済みであるか否かを判定し、判定の結果、制御すべきポートとして選択されたポートが制御済みであった場合に、該ポートをループに関連するポートから削除し、再度制御ポートを選択することが好ましい。

（４）上述のブリッジ装置もしくはシステムにおいては、前記制御ポート判断部は、前記ポートが制御済みであるか否かの判定を該ポートを有する装置に対して、該ポートが制御済みであるか否かを確認する要求を送信し、その応答によって判断するか、または、制御すべきポートの決定をすると同時に、その時刻と制御すべきポートの情報を記憶しておき、その履歴情報を参照し、一定時間内に同一のポートが再度制御すべきポートとして決定されていた場合には、制御済みであると判断することが好ましい。

（５）また、上述のブリッジ装置もしくはシステムにおいては、前記ポート制御部は、指定されたポートの入出力トラヒックを遮断するものであるか、または、指定されたポートの入出力トラヒックの流量を予め設定した値に制限するものであるか、または、指定されたポートの入出力トラヒックのうちマルチキャストフレーム，ブロードキャストフレームもしくはアンノウンユニキャストフレームのうちの１つもしくは２つもしくは全てを遮断するか、もしくは該ポートに流れる流量を予め設定した値に制限するものであることが好ましい。

（６）またさらに、上述のブリッジ装置もしくはシステムにおいては、前記ループ検出・抽出部は、送信ポートおよび送信ブリッジ装置の識別子の情報を含み、宛先アドレスにマルチキャスト，ブロードキャストもしくはアンノウンユニキャストアドレスとなるように選択されたアドレスを持つループ検出フレームを全物理ポートおよび論理ポートから定期的に送信し、ループ検出フレームを受信した際に、送信ブリッジ装置の識別子が自ブリッジ装置の識別子と一致し、再度同じ送信ポートから送信される転送条件である場合に、ループを検出し、該ループに関連するポートとして、検出フレームの送信ポートおよび受信ポートを抽出するものであるか、または、自ブリッジ装置の各ポートに入力されるマルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの帯域占有率を視測し、該帯域占有率の値が予め設定する閾値を超過する場合にループを検出し、該ループに関連するポートとして、マルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの帯域占有率が閾値を超過したポートを抽出するものであるか、または、自ブリッジ装置の各ポートに入出力されたループフレームを観測し、予め定められた時間保存し、予め定められた回数を超過して同一のフレームが観測された場合に、ループを検出し、該ループに関連するポートとして、同一フレームが観測されたポートを抽出するものであるか、または、上記記載のループ検出・抽出部のうち複数を組み合わせることにより、ループを検出し、該ループに関連するポートを抽出するものであることが好ましい。

本発明によれば、単数もしくは複数のループ発生時に、重要度の高い通信路を保護しながら、単数のループを複数のループとして誤制御することなく、発生した全てのループによる影響を確実に削除もしくは削減させることが可能となる。

以下、本発明の一実施形態について、図面に従って詳細に説明する。

〔実施例１〕単体のブリッジ装置：
図１は、本発明の一実施形態に係る機器設置の概略図である。
ブリッジ装置２００１は、複数の物理ポート２１１０〜２１４０および各物理ポートをVLAN IDによって複数のポートとして識別する論理ポート２１２１〜２１４２を有し、これらのポートから入力されるトラヒックをVLANが定義されているならば、同一VLAN内の他のポートに転送し、定義されていないならば、他の物理ポートに転送する転送処理部２０１０を持つ。転送処理部２０１０は、受信フレームの送信元アドレスを受信ポートから学習することにより宛先アドレスと送信ポートの対応関係を保持する転送テーブル２０１１を保持する。

ブリッジ装置２００１の各ポートは複数の重要度の異なるネットワーク２３１０〜２３４２に接続しており、ネットワークへの通信路の重要度に応じた優先度をポート優先度管理部２０２０に持つ。ここで、異なるポートは異なる優先度を持つとするが、同じ優先度を持ってもよい。ただし、同じ優先度の場合には、その中から一つを選択できる方法を持つ。

ブリッジ装置２００１は、ループ検出およびループに関連するポートを抽出するループ検出・抽出部２０３０を持つ。ループ検出・抽出部２０３０は、送信ポートおよび送信ブリッジ装置の識別子の情報を含み、宛先アドレスにマルチキャスト，ブロードキャストもしくはアンノウンユニキャストアドレスとなるように選択されたアドレスを持つループ検出フレームを全物理ポートおよび論理ポートから定期的に送信し、ループ検出フレームを受信した際に、送信ブリッジ装置の識別子が自ブリッジ装置の識別子と一致し、再度同じ送信ポートから送信される転送条件である場合に、ループを検出し、該ループに関連するポートとして、検出フレーム送信ポートおよび受信ポートを抽出するものであってもよいし、自ブリッジ装置の各ポートに入力されるマルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの帯域占有率を視測し、該帯域占有率の値が予め設定する閾値を超過する場合にループを検出し、該ループに関連するポートとして、マルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの大域占有率が閾値を超過したポートを抽出するものであってもよいし、自ブリッジ装置の各ポートに入出力されたループフレームを観測し、予め定められて時間保存し、予め定められた回数を超過して、同一のフレームが観測された場合に、ループを検出し、該ループに関連するポートとして、同一フレームが観測されたポートを抽出するものであっても、また、ループの発生を検出し、ループに関連するポート情報を抽出することができれば、これらの例に限定されるものではなく、上記記載を含めたループ検出・抽出方法のうち複数を組み合わせることにより、ループを検出し、該ループに関連するポートを抽出するものであってもよい。

ブリッジ装置２００１は、ループ検出・抽出部２０３０において抽出されたループに関連するポートに対応する優先度情報をポート優先度管理部２０２０から取得し、その優先度から制御すべきポートを選択する制御ポート判断部２０４０を有する。
また、制御ポート判断部２０４０は、ループ検出・抽出部２０３０から通知されたループ関連ポート情報をループ関連ポート情報テーブル２０４１として持ち、ループ関連ポート情報を一定期間収集するためのループ関連ポート収集タイマー２０４２とループ制御後に一定期間ループ関連ポート情報を無視するためのループ制御タイマー２０４３を持つ。
制御ポート判断部２０４０において、選択されたポートのトラヒックに対して制御を行うポート制御部２０５０とを有する。

ループ制御のための方法としては、指定されたポートの入出力トラヒックを遮断するものであっても、指定されたポートの入出力トラヒックの流量を予め設定した値に制限するものであっても、指定されたポートの入出力トラヒックのうちマルチキャストフレーム，ブロードキャストフレームもしくはアンノウンユニキャストフレームのうちの１つもしくは２つもしくは全てを遮断もしくは該ポートに流れる流量を予め設定した値に制限するものであってもよく、また、これらの例に限定されるものではない。

以下、図２，図３を用いて、ブリッジ装置に３００１におけるループ発生時の処理手順を示す。図２にあるように、ここでは、物理ポート３１１０と物理ポート３１３０をつなぐループ２０９１と論理ポート３１２２と論理ポート３１４２をつなぐループ２０９２が存在するとする。

ループ検出・抽出部３０３０は、実装されているループ検出手段により、ループ発生を検出し（Ｓ４０１）、ループに関連するポートを抽出する（Ｓ４０３）。このときループ関連ポート収集タイマー２０４２を起動し（Ｓ４０２）、予め定められた期間、ループ検出（Ｓ４０５）を行い、ループに関連するポートの抽出（Ｓ４０３)を引き続き行う。
ループ検出・抽出部３０３０は、この間にループ関連ポートとして検出した、物理ポート３１１０と物理ポート３１３０，論理ポート３１２２と論理ポート３１４２を制御ポート判断部３０４０に通知する。

ループ関連ポート収集タイマー３０４２のタイマー切れ（Ｓ４０４）を受けて、抽出された単数もしくは複数のループ関連ポート情報テーブル３０４１を元に、制御ポートの判断を行う。制御ポート判断部３０４０においてループ関連ポートに対応する優先度情報をポート優先度管理部３０２０から抽出し、優先度の値が最も低いポートを制御ポートとして決定する（Ｓ４０６）。この場合、物理ポート３１１０の優先度が１０で最も低いため、物理ポート３１１０を制御ポートとして決定する。

ここで、優先度は回線の重要度が高いものが優先度が高い価として設定されており、重要度が低く、優先度の値が低い値を持つポートを制御ポートとして決定しているが、優先度の値のマッピングは重要度の高いものの優先度を低く、重要度の低いものの優先度の値を高く設定し、優先度の高いものを制御ポートとして決定してもよい。

決定された制御ポートに対して、すでにループ制御を行っているかを判断する（Ｓ４０７）。ここでの、すでにそのポートのトラヒックに対する制御が行われているかの判断として、ポート制御部に制御状態を確認してもよいし、ある一定時間内にそのポートのトラヒックに対して制御が行われたか否かを確認してもよい。
すでにそのポートのトラヒックに対する制御が行われていた場合、そのポートをループに関連するポートの情報から削除し（Ｓ４０８)、再度、制御すべきポートを決定する（Ｓ４０６）。

この場合は、物理ポート３１１０は制御されていないので、物理ポート３１１０を制御ポートとして処理を継続する。
ポート制御部３０５０において、制御ポート判断部３０４０において決定されたポートのトラヒックに対して、ポート制御部３０５０もしくは各ポートに実装されているポート制御手段によって制御を行う（Ｓ４０９）。
この場合、物理ポート３１１０に対して、例えば、ポート閉塞を行う。これによってループ２０９１は解除される。

ポート制御部３０５０において、制御を行った後、ループ制御タイマー３０４３を起動し（Ｓ４１０）、予め決められた一定期間、ループ検出・抽出部３０３０におけるループ関連ポートの抽出を制御する（Ｓ４１１）。
ループ制御タイマー３０４３のタイマーが切れた後、ループ関連ポート情報テーブル２０４１の情報を破棄し（Ｓ４１２）、ループ検出・ループ関連ポートの抽出を再開し（Ｓ４０１)、継続してループ検出ループ制御を行う。

もちろん、ループ関連ポート情報テーブル２０４１の情報の破棄（Ｓ４１２）はループ制御タイマー３０４３を起動する（Ｓ４１０）直前でも直後でもよい。
これにより、ループ関連ポートとして収集された、物理ポート３１１０と物理ポート３１３０，論理ポート３１２２と論理ポート３１４２の情報は一旦破棄され、あらためて、ループの検出を再開する。

ループ２０９１は解除されているため、Ｓ４０１からＳ４０５の処理により、ループ２０９２に関連するポートである、論理ポート３１２２と論理ポート３１４２がループ検出・抽出部３０３０により抽出され、制御ポート判断部３０４０に通知される。
制御ポート判断Ｓ４０６により、論理ポート３１２２の優先度が２５で論理ポート３１４２の優先度の４５より低いため、論理ポート３１２２を制御ポートとして決定する。

このとき、例えば、物理ポート３１１０がループ関連ポートとして検出されていると、物理ポート３１１０の優先度が１０で最も低くなり、再度物理ポート３１１０が制御ポートと判断されるが、決定された制御ポートに対して、すでにループ制御を行っているかを判断する（Ｓ４０７）ため、物理ポート３１１０は制御ポートとしても、ループ関連ポートとしても対象から削除され、次の制御ポートとして、正しく、論理ポート３１２２が決定される。

Ｓ４０９により、論理ポート３１２２に対して、例えば、ポート閉塞を行う。これにより、ループ２０９２も解除される。
このように、本発明によれば、複数のループが同時に発生した場合であっても、抽出した全てのループに関連するポートから重要度の低いポートのトラヒックを１つずつ制御することにより、発生した全てのループによる影響を削減させることが可能となる。

また、ポートのトラヒックに対する制御直後に抽出直後に抽出もしくは伝達されたループに関連するポートの情報を破棄することにより、単数のループを複数のループとして誤制御することを防止することが可能となる。さらに、抽出されたループに関連するポートのトラヒックに対する制御を二重に行わずに、ループ原因となっている次の制御すべきポート候補の制御を行うことにより、確実に全てのループによる影響を削除もしくは削減させることが可能となる。

〔実施例２〕ブリッジ装置と管理装置からなるシステム：
図４は、本発明の実施にかかわる機器設置の概略図である。
ブリッジ装置５０１００，５０２００，５０３００は、それぞれ、複数の物理ポート５１１１０〜５１１３０，５１２１０〜５１２３０，５１３１０〜５１３３０および各物理ポートをVLAN IDによって複数のポートとして識別する論理ポート５１１３１〜５１１３２，５１２３１〜５１２３２，５１３３１〜５１３３２を有し、これらのポートから入力されるトラヒックをVLANが定義されているならば、同一VLAN内の他のポートに転送し、定義されていないならば、他の物理ポートに転送する、転送処理部５０１１０，５０２１０，５０３１０を持つ。

各転送処理部は、受信フレームの送信元アドレスと受信ポートから学習することにより宛先アドレスと送信ポートの対応関係を保持する転送テーブル５０１１１，５０２１１，５０３１１を保持する。
各ブリッジ装置の各ポートは、複数の重要度の異なるネットワーク５３１１０〜５３３４２、および、各ブリッジ装置５０１００，５０２００，５０３００間の中継を行う通信路５００６０に接続している。

各ブリッジ装置は、ループ検出およびループに関連するポートを抽出するループ検出・抽出部５０１３０，５０２３０，５０３３０をそれぞれ持つ。
各ループ検出・抽出部は、送信ポートおよび送信ブリッジ装置の識別子の情報を含み、宛先アドレスにマルチキャスト，ブロードキャストもしくはアンノウンユニキャストアドレスとなるように選択されたアドレスを持つループ検出フレームを全物理ポートおよび論理ポートから定期的に送信し、ループ検出フレームを受信した際に、送信ブリッジ装置の識別子が自ブリッジ装置の識別子と一致し、再度同じ送信ポートから送信される転送条件である場合に、ループを検出し、該ループに関連するポートとして、検出フレームの送信ポートおよび受信ポート祖抽出するものであってもよいし、自ブリッジ装置の各ポートに入力されるマルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの帯域占有率を視測し、該帯域占有率の値が予め設定する閾値を超過する場合にループを検出し、該ループに関連するポートとして、マルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの大域占有率が閾値を超過したポートを抽出するものであってもよいし、自ブリッジ装置の各ポートに入出力されたループフレームを観測し、予め定められた時間保存し、予め定められた回数を超過して同一のフレームが観測された場合に、ループを検出し、該ループに関連するポートとして、同一フレームが観測されたポートを抽出するものであっても、また、ループの発生を検出し、ループに関連するポート情報を抽出することができれば、これらの例に限定されるものではなく、上記記載を含めたループ検出・抽出方法のうち複数を組み合わせることにより、ループを検出し、該ループに関連するポートを抽出するものであってもよい。

各ブリッジ装置は、ループ検出・抽出部において抽出された複数のポートの識別子および自ブリッジ装置の識別子を管理装置５００００に伝達するループ情報伝達部５０１４０，５０２４０，５０３４０を有する。
また、各ブリッジ装置は、管理装置５００００の制御ポート判断部５０４００において決定されたポート情報の通知を受け、選択されたポートのトラヒックに対して制御を行うポート制御部５０１５０，５０２５０，５０３５０をそれぞれ有する。

ループ制御のための方法としては、指定されたポートの入出力トラヒックを遮断するものであっても、指定されたポートの入出力トラヒックの流量を予め設定した値に制限するものであっても、指定されたポートの入出力トラヒックのうちマルチキャストフレーム、ブロードキャストフレームもしくはアンノウンユニキャストフレームのうちの１つもしくは２つもしくは全てを遮断もしくは該ポートに流れる流量を予め指定した値に制限するものであってもよく、また、これらの例に限定されるものではない。

管理装置５００００は、ネットワークへの通信路の重要度に応じた優先度をポート優先度管理部５００２０に持つ。
ここで、異なるポートは異なる優先度を持つとするが、同じ優先度を持ってもよい。ただし、同じ優先度の場合には、その中から１つを選択できる方法を持つ。また、管理装置５０００は、各ブリッジ装置のループ情報伝達部から伝達されるループに関連するポート情報を収集するループ情報収集部５００３０を持ち、収集した各ポートに対応する優先度情報をポート優先度管理部５００２０から取得し、その優先度から制御すべきポートを選択し、対応するブリッジ装置に伝達する制御ポート判断部５００４０を有する。

また、制御ポート判断部５００４０は、ループ情報収集部５００３０から通知されたループ関連ポート情報をループ関連ポート情報テーブル５００４１として持ち、ループ関連ポート情報を一定期間収集するためのループ関連ポート収集タイマー５００４２と、ループ制御後に一定期間ループ関連ポート情報を無視するためのループ制御タイマー５００４３を持つ。

以下、図５〜図７を用いて、ブリッジ装置６０１００，６０２００，６０３００および管理装置６００００におけるループ発生時の処理手順を示す。
図５にあるように、ここではブリッジ装置６０１００の物理ポート６１１１０とブリッジ装置６０２００の物理ポート６１２２０をつなぐループ６００９１と、ブリッジ装置６０１００の論理ポート６１１３２とブリッジ装置６０３００の論理ポート６１３３２をつなぐループ６００９２が存在するとする。

各ブリッジ装置のループ検出・抽出部６０１３０，６０２３０，６０３３０は、実装されているループ検出手段により、ループ発生を検出し、ループに関連するポートを抽出する（Ｓ７１０１）。
各ブリッジ装置は、それぞれのループ検出・抽出部６０１３０，６０２３０，６０３３０において抽出したポートに識別子およびブリッジ識別子を、それぞれのループ情報伝達部６０１４０，６０２４０，６０３４０により、通信路６００６０を経由し、SNMP（Simple Network Management Protocol）のTrapもしくは参照要求コマンドを用いて、管理装置６００００のループ情報収集部６００３０に伝達する（Ｓ７１０２）。

ここで、各ブリッジ装置から管理装置６００００への伝達手段はSNMPに限ったものではなく、上記情報を含んだ通信であれば構わない。
また、管理装置６００００と各ブリッジ装置６０１００，６０２００，６０３００との間の通信路６００６０は、転送処理部６０１１０，６０２１０，６０３１０によりフレームを転送する各ブリッジ装置６０１００，６０２００，６０３００間の通信路と別に設けてもよい。

ブリッジ装置からループ検出およびループ関連ポート情報を受信した（Ｓ７０１）管理装置６００００におけるループ情報収集部６００３０は、このときループ関連ポート収集タイマー６００４２を起動し（Ｓ７０２）、予め定められた期間、ループ検出（Ｓ７０５）を行い、ループに関連するポートの抽出（Ｓ７０３）を引き続き行う。
この間に各ブリッジ装置は、ループ関連ポートとして検出したループ関連ポート情報をそれぞれのループ情報伝達部から管理装置６００００の制御ポート判断部６００３０に通知する。

つまり、ブリッジ装置６０１００は、ループ検出・抽出部６０１３０にて検出した物理ポート６１１１０と論理ポート６１１３２をループ情報伝達部６０１４０から管理装置６００００の制御ポート判断部６００３０に伝達する。
同様に、ブリッジ装置６０２００は、ループ検出・抽出部６０２３０にて検出した物理ポート６１２２０をループ情報伝達部６０２４０から、ブリッジ装置６０３００は、ループ検出・抽出部６０３３０にて検出した論理ポート６１３３２をループ情報伝達部６０３４０から管理装置６００００の制御ポート判断部６００３０に伝達する。

管理装置６００００のループ情報収集部６００３０は、制御ポート判断部６００４０に伝達されたループ関連情報を制御ポート判断部に通知する。
管理装置６００００では、ループ関連ポート収集タイマー６００４２のタイマー切れ（Ｓ７０４）を受けて、抽出された単数もしくは複数のループ関連ポート情報のテーブルであるループ関連ポート情報テーブル６００４１を元に、制御ポートの判断を行う。
制御ポート判断部６００４０においてループ関連ポートに対応する優先度情報をポート優先度管理部６００２０から抽出し、優先度の値が最も低いポートを制御ポートとして決定する（Ｓ７０６）。

この場合、ブリッジ装置６０１００の物理ポート６１１１０の優先度が最も低いため、ブリッジ装置６０１００の物理ポート６１１１０を制御ポートとして決定する。
ここで、優先度は回線の重要度が高いものが優先度が高い価として設定されており、重要度が低く、優先度の値が低い値を持つポートを制御ポートとして決定しているが、優先度の値のマッピングは重要度の高いものの優先度を低く、重要度の低いものの優先度の値を高く設定し、優先度の高いものを制御ポートとして決定してもよい。

また、各ポートに関する優先度情報を各ブリッジが保持していてもよく、その場合は、ループ関連ポートの通知の際にポート情報とともに通知され、それを用いる。
決定された制御ポートに対して、すでにループ制御を行っているかを判断する（Ｓ７０７）。

すでにそのポートのトラヒックに対する制御が行われているかの判断として、各ブリッジ装置のポート制御部に制御状態を確認してもよいし、制御ポート判断部において、制御ポートの履歴情報を保持し、ある一定時間内にそのポートのトラヒックに対して制御が行われたか否かを確認してもよい。
すでにそのポートのトラヒックに対する制御が行われていた場合、そのポートをループに関連するポートの情報から削除し（Ｓ７０８）、再度制御すべきポートを決定する（Ｓ７０６）。

この場合は、ブリッジ装置６０１００の物理ポート６１１１０は制御されていないので、ブリッジ装置６０１００の物理ポート６１１１０を制御ポートとして処理を継続する。
管理装置６００００では、決定された制御済みでない制御ポートを決定し、制御ポート判断部６００４０から当該ポートを持つブリッジのポート制御部に対して、管理用の通信路６００７０を経由し、SNMP（Simple Network Management Protocol）のTrapもしくは参照要求コマンドを用いて、当該ポートの制御指示の通信を行う。

ここで、管理装置Ａから各ブリッジへの伝達手段はSNMPに限ったものではなく、制御ポート情報を含んだ通信であれば構わない。
この場合は、管理装置６００００は制御ポート判断部６００４０からブリッジ装置６０１００のポート制御部６０１５０へ、物理ポート６１１１０を制御ポートとして制御指示を行う（Ｓ７０９）。

管理装置６００００から制御指示を受けたブリッジ装置６０１００のポート制御部６０１５０において（Ｓ７２０１）、管理装置６００００の制御ポート判断部６００４０において決定されたポートのトラヒックに対して、ポート制御部６０１５０もしくは物理ポート６１１１０に実装されているポート制御手段によって制御を行う（Ｓ７２０２）。
この場合、物理ポート６１１１０に対して、例えば、ポート閉塞を行う。これにより、ループ６００９１は解除される。

管理装置６００００では当該ブリッジ装置である、ブリッジ装置６０１００のポート制御部６０１５０に制御指示を行った後、ループ制御タイマー６００４３を起動し（Ｓ７１０）、予め定められた一定期間、ループ情報収集部６００３０におけるループ関連ポートの収集を抑制する（Ｓ７１１）。
ループ制御タイマー６００４３のタイマーが切れた後、ループ関連ポート情報テーブル６００４１の情報を破棄し（Ｓ７１２）、ループ検出・ループ関連ポートの収集を再開し（Ｓ７０１）、継続してループ検出・ループ制御を行う。

もちろん、ループ関連ポート情報テーブル６００４１の情報の掃き（Ｓ７１２）は、ループ制御大麻６００４３を起動する（Ｓ７１０）直前でも、直後でもよい。
これにより、ループ関連ポートとして収集された、物理ポート６１１１０と物理ポート６１２２０、論理ポート６１１３２と論理ポート６１３３２の情報は一旦破棄され、あらためてループの検出を再開する。

ループ６００９１は解除されているため、Ｓ７０１〜Ｓ７０５の処理により、ループ６００９２に関連するポートである、ブリッジ装置６０１００の論理ポート６１１３２とブリッジ装置６０３００の論理ポート６１１３２と、ブリッジ装置６０３００の論理ポート６１３３２がそれぞれループ検出・抽出部６０１３０，６０３３０により抽出され、それぞれループ情報伝達部６０１４０，管理装置６００００のループ情報収集部６００３０へ伝達され、制御ポート判断部６００４０に通知される。

制御ポート判断Ｓ７０６により、ブリッジ装置６０３００の論理ポート６１３３２の優先度が２５で、ブリッジ装置６０１００の論理ポート６１１３２の優先度の４５より低いため、ブリッジ装置６０３００の論理ポート６１３３２を制御ポートとして決定する。

このとき、例えば、ブリッジ装置６０１００の物理ポート５３１１０がループ関連ポートとして検出されていると、ブリッジ装置６０１００の物理ポート５３１１０の優先度が１０で最も低くなり、再度ブリッジ装置６０１００の物理ポート５３１１０が制御ポート判断されるが、決定された制御ポートに対して、すでにループ制御を行っているかを判断する（Ｓ７０７）ため、ブリッジ装置６０１００の物理ポート５３１１０は制御ポートとしても、ループ関連ポートとしても対称から削除され、次の制御ポートとして、正しく、ブリッジ装置６０３００の論理ポート６１３３２が決定される。
この場合は、管理装置６００００は制御ポート判断部６００４０からブリッジ装置６０３００のポート制御部６０３５０へ、論理ポート６１３３２を制御ポート６１３３２が決定される。

管理装置６００００から制御指示を受けたブリッジ装置６０３００のポート制御部６０３５０において（Ｓ７２０１）、管理装置６００００の制御ポート判断部６００４０において決定されたポートトラヒックに対して、ポート制御部６０３５０もしくは物理ポート６１３３０に実装されているポート制御手段によって、ブリッジ装置６０３００の論理ポート６１３３２に対して、ポート制御、例えば、ポート閉塞を行う（Ｓ７２０２）。これにより、ループ６００９２も解除される。

このように、本発明によれば、複数のループが同時に発生した場合であっても、抽出した全てのループに関連するポートから重要度の低いポートのトラヒックを１つずつ制御することにより、発生した全てのループによる影響を削減させることが可能となる。また、ポートのトラヒックに対する制御直後に抽出もしくは伝達されたループに関連するポートの情報を破棄することにより、単数のループを複数のループとして誤制御することを防止することが可能となる。

さらに、抽出されたループに関連するポートのトラヒックに対する制御を二重に行わずに、ループ原因となっている次の制御すべきポート候補の制御を行うことにより、確実に全てのループによる影響を削除もしくは削減させることが可能となる。

なお、上記実施形態は、いずれも本発明の一例を示したものであり、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を変更しない範囲内で適宜の変更・改良を行ってもよいことはいうまでもない。

本発明の第一の実施例に係るブリッジ装置の構成図である。 本発明の第一の実施例に係るブリッジ装置の動作説明図である。 本発明の第一の実施例に係るブリッジ装置の動作フロー図である。 本発明の第二の実施例に係るブリッジ装置と管理装置からなるシステムの構成図である。 本発明の第二の実施例に係るブリッジ装置と管理装置からなるシステムの動作説明図である。 本発明の第二の実施例に係るブリッジ装置と管理装置からなるシステムの動作フロー図（その１）である。 本発明の第二の実施例に係るブリッジ装置と管理装置からなるシステムの動作フロー図（その２）である。

符号の説明

２００１，３００１，５０１００，５０２００，５０３００，６０１００，６０２００，６０３００ ブリッジ装置
２０１０，３０１０，５０１１，５０２１０，５０３１０，６０１１０，６０２１０，６０３１０ 転送処理部
２０１１，３０１１，５０１１１，５０２１１，５０３１１，６０１１１，６０２１１，６０３１１ 転送テーブル
２０２０，３０２０，５００２０，６００２０ ポート優先度管理部
２０３０，３０３０，５０１３０，５０２３０，５０３３０，６０１３０，６０２３０，６０３３０ ループ検出・抽出部
５００３０，６００３０ ループ情報収集部
２０４０，３０４０，５００４０，６００４０ 制御ポート判断部
２０４１，３０４１，５００４１，６００４１ ループ関連ポート情報テーブル
２０４２，３０４２，５００４２，６００４２ ループ関連ポート収集タイマー
２０４３，３０４３，５００４３，６００４３ ループ制御タイマー
５０１４０，５０２４０，５０３４０，６０１４０，６０２４０，６０３４０ ループ情報伝達部
５０１５０，５０２５０，５０３５０，６０１５０，６０２５０，６０３５０ ポート制御部
２１１０，２１３０，３１１０，３１３０，５００７０，５０１７０，５０２７０，５０３７０，５１１１０，５１１２０，５１２１０，５１２２０，５１３１０，５１３２０ 物理ポート
２１２０，２１４０，３１２０，３１４０，５１１３０，５１２３０，５１３３０ 論理ポート
２１２１，２１２２，２１４１，２１４２，３１２１，３１２２，３１４１，３１４２ VLAN
２３１０，２３２１，２３２２，２３４１，２３４２，５００６０，５３１１０，５３１２０，５３１３１，５３１３２，５３２１０，５３２２０，５３２３１，５３２３２，５３３１０，５３３２０，５３３３１，５３３３２ ネットワーク
２０９１，２０９２，６００９１，６００９２ ループ

Claims (9)

1. イーサネット（登録商標）フレームを送受信する複数の物理ポートもしくは論理ポートを備え、該ポートから受信したイーサネット（登録商標）フレームを他のポートに転送する転送処理部を備えたブリッジ装置であって、
   前記物理ポートもしくは前記論理ポートと該物理ポート、論理ポートに対して予め設定された優先度情報の対応関係を保持するポート優先度管理部と、
   ループを検出し、ループに関連する単数もしくは複数のポートを抽出するループ検出・抽出部と、
   このループ検出・抽出部において抽出したループに関連するポートの情報を一定期間収集するためのループ関連ポート収集タイマーを持ち、収集したループに関連する単数もしくは複数のポートから、ポート優先度管理部が保持する優先度情報に基づいて制御すべきポートを一つ選択する制御ポート判断部と、
   この制御ポート判断部により選択されたポートのトラヒックに対して制御を行うポート制御部と
   を有することを特徴とするブリッジ装置。
2. イーサネット（登録商標）フレームを送受信する複数の物理ポートもしくは論理ポートを備え、該ポートから受信したイーサネット（登録商標）フレームを他のポートに転送する転送処理部を備えた１つ以上のブリッジ装置と、ブリッジ装置を制御する管理装置から構成されるシステムであって、
   前記ブリッジ装置は、少なくとも、
   ループを検出し、ループに関連する単数もしくは複数のポートを抽出するループ検出・抽出部と、
   このループ検出・抽出部が抽出したループに関連するポートの情報と自ブリッジ識別子をループ情報として前記管理装置に送信するループ情報伝達部と、
   前記管理装置から受信するポート制御指示に基づいてポートを制御するポート制御部とを有し、
   前記管理装置は、少なくとも、
   前記ブリッジ装置の物理ポートもしくは論理ポートと該物理ポートおよび該論理ポートに対して予め設定された優先度情報の対応関係を保持するポート優先度管理部と、
   前記ブリッジ装置からループ情報を受信し、ループ情報を収集するループ情報収集部と、
   このループ情報収集部において受信したループ情報を基にループに関連するポートの情報を一定期間収集するためのループ関連ポート収集タイマーを持ち、収集したループに関連する単数もしくは複数のポートから、ポート優先度管理部が保持する優先度情報に基づいて制御すべきポートを一つ選択し、選択したポートを有するブリッジ装置に対して制御すべきポートの制御指示を行う制御ポート判断部と
   を有することを特徴とするシステム。
3. イーサネット（登録商標）フレームを送受信する複数の物理ポートもしくは論理ポートを備え、該ポートから受信したイーサネット（登録商標）フレームを他のポートに転送する転送処理部を備えたブリッジ装置におけるループ検出時の制御方法であって、
   ループを検出した際に、
   予め定めた一定時間、ループに関連する単数もしくは複数のポートを抽出するステップと、
   抽出したループに関連する単数もしくは複数のポートから、各ポートに予め定められた優先度に基づいて制御すべきポートを一つ選択するステップと、
   選択したポートのトラヒックに対して制御を行い、ループによる影響を削除もしくは削減するステップと、
   ループ関連ポート情報を破棄するステップと
   を含み、ループが検出されなくなるまで、前記各ステップを繰り返すことを特徴とするループ検出時の制御方法。
4. イーサネット（登録商標）フレームを送受信する複数の物理ポートもしくは論理ポートを備え、該ポートから受信したイーサネット（登録商標）フレームを他のポートに転送する転送処理部を備えた１つ以上のブリッジ装置からなるブリッジネットワークと、それらを制御する管理装置からなる通信システムにおけるループ検出時の制御方法であって、
   ブリッジ装置がループを検出した際に、
   ブリッジ装置がループに関連する単数もしくは複数のポートを抽出するステップと、
   ブリッジ装置が抽出したループに関連するポートの情報と自ブリッジ識別子を管理装置に通知するステップと、
   管理装置が予め定めた一定時間、ループに関連する単数もしくは複数のポートを収集するステップと、
   管理装置がブリッジ装置から通知されたループに関連するポートから、各ポートに予め定められた優先度に基づいて制御すべきポートを一つ選択するステップと、
   管理装置が制御すべきポートを有するブリッジ装置に対して制御すべきポートの情報を送信するステップと、
   ブリッジ装置が管理装置から受信した制御すべきポートの情報を基に、該ポートのトラヒックに対して制御を行い、ループによる影響を削除もしくは削減するステップと、
   ループ関連ポート情報を破棄するステップと
   を含み、ループが検出されなくなるまで、前記各ステップを繰り返すことを特徴とするループ検出時の制御方法。
5. 請求項３，４のいずれかに記載のループ検出時の制御方法であって、
   ループ制御後に制御遅延時間を考慮して予め定めた一定時間、収集したループ関連ポート情報を破棄もしくは、無視した後にループ検出のステップを継続することを特徴とするループ検出時の制御方法。
6. 請求項３〜５のいずれかに記載のループ検出時の制御方法であって、さらに
   制御すべきポートが選択された際に、選択されたポートがすでに制御済みであるか否かを判定するステップと、
   判定の結果、制御すべきポートとして選択されたポートが制御済みであった場合に、該ポートをループに関連するポートから削除し、再度制御ポートを選択するステップに戻るステップと
   を含むことを特徴とするループ検出時の制御方法。
7. 請求項６に記載のループ検出時の制御方法において、
   前記ポートが制御済みであるか否かの判定方法として、
   該ポートを有する装置に対して、該ポートが制御済みであるか否かを確認する要求を送信し、その応答から判定するか、
   または、制御すべきポートの決定をすると同時に、その時刻と制御すべきポートの情報を記憶しておき、その履歴情報を参照し、一定時間内に同一のポートが再度制御すべきポートとして決定されていた場合には、制御済みであると判断することを特徴とするループ検出時の制御方法。
8. 請求項３〜７のいずれかに記載のループ検出時の制御方法において、
   前記ポート制御方法は、
   指定されたポートの入出力トラヒックを遮断するものであるか、
   または、指定されたポートの入出力トラヒックの流量を予め設定した値に制限するものであるか、
   または、指定されたポートの入出力トラヒックのうちマルチキャストフレーム，ブロードキャストフレームもしくはアンノウンユニキャストフレームのうちの１つもしくは２つもしくは全てを遮断するか、
   もしくは該ポートに流れる流量を予め設定した値に制限する
   ものであることを特徴とするループ検出時の制御方法。
9. 請求項３〜８のいずれかに記載のループ検出時の制御方法において、
   前記ループ検出・抽出方法は、
   送信ポートおよび送信ブリッジ装置の識別子の情報を含み、宛先アドレスにマルチキャスト，ブロードキャストもしくはアンノウンユニキャストアドレスとなるように選択されたアドレスを持つループ検出フレームを全物理ポートおよび論理ポートから定期的に送信し、ループ検出フレームを受信した際に、送信ブリッジ装置の識別子が自ブリッジ装置の識別子と一致し、再度同じ送信ポートから送信される転送条件である場合に、ループを検出し、該ループに関連するポートとして、検出フレームの送信ポートおよび受信ポートを抽出するものであるか、
   または、自ブリッジ装置の各ポートに入力されるマルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの帯域占有率を視測し、該帯域占有率の値が予め設定する閾値を超過する場合にループを検出し、該ループに関連するポートとして、マルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの帯域占有率が閾値を超過したポートを抽出するものであるか、
   または、自ブリッジ装置の各ポートに入出力されたループフレームを観測し、予め定められた時間保存し、予め定められた回数を超過して同一のフレームが観測された場合に、ループを検出し、該ループに関連するポートとして、同一フレームが観測されたポートを抽出するものであるか、
   または、上記記載のループ検出・抽出方法のうち複数を組み合わせることにより、ループを検出し、該ループに関連するポートを抽出するものである
   ことを特徴とするループ検出時の制御方法。

Images