JP2007235691A - Loop generating direction judgment system and loop separation system in mac bridge network - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、MACブリッジングネットワーク(イーサネット(登録商標))において、ループ発生時に、MACブリッジング装置のどのポート方向にループが発生しているのかを判定するループ発生方向判定方式、および早期にループを排除することにより、システム全体の安定性、信頼性の向上を図るようにするループ切り離し方式に関するものである。 In the MAC bridging network (Ethernet (registered trademark)), the present invention relates to a loop generation direction determination method for determining in which port direction of a MAC bridging device a loop is generated and a loop at an early stage. The present invention relates to a loop disconnection system that improves the stability and reliability of the entire system by eliminating the above.
IEEE802.1D等に定められたMACブリッジングにおいて、多数のスイッチノードを組み合わせてネットワークを構成した場合、設定のミスなどによりフラッディングトラヒックがネットワーク上を回り続けるループが構成されると次に上げるように様々な点で正常な通信を阻害し、ネットワークをダウンさせてしまう恐れがある。
(1)ループ内を回転するフラッディングトラヒックがネットワークの伝送帯域を使い切るまで増殖し続けることにより、ネットワークの転送能力を使い切ってしまう点。
(2)ループ内を回転するフラッディングトラヒックによってMACアドレス学習テーブルの学 習内容が書き換えられて破壊されてしまう点。
(3)ループ内を回転するフラッディングトラヒックによるエンドノード機器への悪影響が ある点。
このような悪影響があるため、MACブリッジングネットワークではループを発生させてはならず、ループを防止する様々な機構が考えられてきた。
In MAC bridging stipulated by IEEE802.1D, etc., when a network is configured by combining a large number of switch nodes, if a loop that continues flooding traffic on the network is configured due to misconfiguration, etc. At various points, normal communication may be hindered and the network may be brought down.
(1) The flooding traffic that rotates in the loop continues to grow until the transmission bandwidth of the network is used up, thereby using up the transfer capacity of the network.
(2) The learning contents of the MAC address learning table are rewritten and destroyed by flooding traffic that rotates in the loop.
(3) The flooding traffic rotating in the loop has an adverse effect on the end node equipment.
Because of this adverse effect, loops should not be generated in MAC bridging networks, and various mechanisms for preventing loops have been considered.
ループが構成されないようにトポロジを維持する代表的な機構としては、IEEE802.1Dの STP(Spanning Tree Protocol)が上げられる。このようなトポロジを維持するプロトコルは、多くの場合、特定のインターフェースを非転送状態とすることによってループが構成されないようにネットワークの論理構成をコントロールする。しかしながら、前記のSTPのような機構を使った場合でもCPUの過負荷や異常により、自動的にループを排除できない場合が起こる。このため、ループが万が一発生した場合のために、発生したルー プを排除する手段を用意しておき、ループが発生していることを検出するとともに、ループを構成している箇所(ループの発生箇所)を見つけ出す必要がある。 IEEE802.1D STP (Spanning Tree Protocol) is a typical mechanism for maintaining the topology so that loops are not formed. In many cases, a protocol that maintains such a topology controls the logical configuration of a network so that a loop is not formed by setting a specific interface to a non-forwarding state. However, even when a mechanism such as STP is used, a loop may not be automatically eliminated due to an overload or abnormality of the CPU. For this reason, in the unlikely event that a loop occurs, a means to eliminate the generated loop is prepared, the occurrence of the loop is detected, and the location of the loop (the occurrence of the loop) It is necessary to find out the location.
ループの発生は、MACブリッジングデバイス上の学習テーブルに学習されたMACアドレスの書き換わりの頻度を見る方法、定期的にネットワークにループ検出用のマルチキャストフレームなどを送信し、それが戻って来ないかどうかを確認する方法、ネットワーク上に流れているフラッディングトラフィックの流量やパター ンの変化を見る方法などにより検出することができる。 For the occurrence of a loop, a method for checking the frequency of rewriting the MAC address learned in the learning table on the MAC bridging device, periodically sending a multicast frame for loop detection to the network, etc., and it does not return This can be detected by a method of checking whether or not the flow rate of flooding traffic flowing on the network and a pattern change are observed.
また、拡張されたMACブリッジング方式においては、送信するフレームに、整数値のフレーム生存時間情報(TTL)を保持するTTL(Time To Live)フィールドを設け、該フレームがスイッチノードを通過するたびにTTLから所定値を減算し、予め決められた値、例えば「0」のTTLを保持するフレームを受けたとき、該フレームを破棄するとともに、ループ発生の可能性をTrapやSyslogによって警告するという方法もある。これらの方法によってループの発生を検出することができる。 In the extended MAC bridging method, a TTL (Time To Live) field that holds integer frame lifetime information (TTL) is provided in a frame to be transmitted, and every time the frame passes through a switch node. A method of subtracting a predetermined value from a TTL and discarding the frame when a predetermined value, for example, a frame holding a TTL of “0” is received, and warning of the possibility of a loop by Trap or Syslog There is also. The occurrence of a loop can be detected by these methods.
一方、ループの発生箇所の検出に関しては、さらにTTLを利用してループが発生しているスイッチノードを直接検出する方法が例えば下記の特許文献1に記されているように提案されている。ただし、このTTLを利用したループ発生箇所の検出は広域イーサネットを提供する通信事業者のネットワークコアにおいて利用されているが、一般のLANで用いられるイーサネットや、広域イーサネットにおける、事業者のスイッチから、加入者宅までのアクセス回線部分のイーサネットでは、TTLを用いたMACブリッジングが標準的なMACブリッジングのプロトコルでない事から利用されていない。すなわち、TTLを利用したループ発生箇所の検出は、事業者のスイッチから加入者宅までのアクセス回線でのループ発生箇所の検出、及び加入者宅のLANと広域イーサネットワークがMACブリッジング装置で接続されている場合の加入者宅内でのループ発生拠点判定に利用する事ができない。
On the other hand, with regard to detection of a loop occurrence location, a method of directly detecting a switch node in which a loop has occurred using TTL has been proposed as described in, for example,
広域イーサネットでは加入者宅までのアクセス区間、あるいは加入者宅内のLANにおいてループが発生した場合、事業者のスイッチのMACアドレスの書き変わりの頻度をモニターするなどによりそのイーサネットセグメント内のどこかでループが発生している状況を検出する事は短時間に行える。また、加入者が複数の拠点を持つ場合にどの拠点でループが発生しているかについての判定はトラフィックの流入が多いポートを見つけて、該当のポートの閉塞する事により、ループの影響が無くなるのを確認していくという方法が主に行われている。しかしながら、この方法は実際にはループが発生していないアクセスを閉塞してしまう危険性があり、また発見までに手作業にて探索していくステップを取るのでこのステップで非常に時間がかかってしまうという問題がある。 In the wide area Ethernet, if a loop occurs in the access section to the subscriber's home or in the LAN in the subscriber's home, the loop somewhere in the Ethernet segment is monitored by monitoring the frequency of rewriting the MAC address of the operator's switch. It can be detected in a short time to detect the situation where the error occurs. In addition, when a subscriber has multiple bases, it is possible to determine which base a loop has occurred by finding a port with a large amount of traffic inflow and closing the corresponding port to eliminate the influence of the loop. The method of confirming is mainly performed. However, this method has the risk of blocking access that does not actually cause a loop, and it takes a long time to search manually by the time of discovery. There is a problem of end.
また、アクセス回線を収容する事業者のスイッチの各ポートから、定期的にマルチキャストやブロードキャストのフレームを送信し、そのフレームが送信したスイッチに戻ってくる事を確認する方法では、ループの発生している加入者の拠点およびアクセス回線を判定する事ができるものの、特殊な専用のスイッチが必要となり、経済的に利用できない場合があった。 In addition, when a multicast or broadcast frame is periodically transmitted from each port of the operator's switch accommodating the access line and the frame is returned to the transmitting switch, a loop occurs. Although it is possible to determine the base and access line of a subscriber, a special dedicated switch is required, and it may not be economically available.
また、他の方法として、例えば下記の特許文献2に記されている「ケーブルモデムシステム」があるが、センタ装置からループ検出パケットを送信後、そのループ検出パケットが加入者宅側から供給された場合にループが発生した事をブリッジ(ケーブルモデム)が加入者宅内側から供給された送り先アドレスに着目して主体的に判定を行う役割を持つため、ブリッジ(ケーブルモデム)自体に専用の実装が必要であり、汎用のブリッジシステムを用いた設備では利用できなかった。
上記したように、ループの発生箇所を検出するために、アクセス回線を収容する事業者のスイッチの各ポートから、定期的にマルチキャストやブロードキャストのフレームを送信し、そのフレームが送信したスイッチに戻ってくる事を確認する方法では、特殊な専用のスイッチが必要となり、経済的に利用できない場合が起きるという課題、また、前記特許文献2の方式では、ブリッジ(ケーブルモデム)自体に専用の実装が必要となり、汎用のブリッジシステムを用いた設備では利用できないという課題があった。
As described above, in order to detect the location of the loop, a multicast or broadcast frame is periodically transmitted from each port of the operator's switch accommodating the access line, and the switch returns to the switch that transmitted the frame. In the method of confirming the coming, a special dedicated switch is required, and there is a problem that it may not be economically available. In addition, the method of
本発明の目的は、上記の課題を解決し、MACブリッジングネットワーク(LANや広域イーサネット(登録商標))で、ループが該ネットワークのどの方向で発生しているかを、簡単かつ迅速、経済的に検出でき、通信の支障を取り除く手助けとなるループの発生方向判定方式、およびその判定方式を利用してループネットワークを切り離すループ切り離し方式を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and in a MAC bridging network (LAN or wide area Ethernet (registered trademark)), it is possible to easily and quickly and economically determine in which direction of the network a loop occurs. An object of the present invention is to provide a loop generation direction determination method that can be detected and helps to eliminate communication troubles, and a loop disconnection method that disconnects a loop network using the determination method.
前記した目的を達成するために、本発明は、MACブリッジングネットワーク上でのループの発生方向判定方式において、ループ発生の有無を検査するための試験フレームをMACブリッジングネットワークに送出する試験装置と、前記MACブリッジングネットワーク上に位置し、前記試験フレームを受信し、送信元アドレスと受信した物理的または論理的ポートを学習テーブルに学習した後、前記試験フレームの宛先に従って転送する複数個のMACブリッジング装置と、前記試験装置に前記試験フレームが戻ってきた時にトリガされるループ発生方向判定装置とを具備し、前記ループ発生方向判定装置は、前記学習テーブルを調べてループの発生方向を判定するようにした点に第1の特徴がある。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a test apparatus for sending a test frame for inspecting the presence or absence of loop generation to the MAC bridging network in a loop generation direction determination method on the MAC bridging network. A plurality of MACs located on the MAC bridging network, receiving the test frame, learning the source address and the received physical or logical port in a learning table, and then transferring the MAC according to the destination of the test frame A bridging device, and a loop generation direction determination device triggered when the test frame returns to the test device, wherein the loop generation direction determination device determines the loop generation direction by examining the learning table There is a first feature in the point of doing so.
また、前記ループ発生方向判定装置は、前記試験フレームの送信元MACアドレスがそのMACブリッジング装置から見て論理的に前記試験装置に最も近いポート方向ではないポートに学習されている場合に、その方向にループがあると判定するようにした点に第2の特徴がある。 Further, the loop generation direction determination device, when the source MAC address of the test frame is learned in a port that is not logically closest to the test device when viewed from the MAC bridging device, A second feature is that it is determined that there is a loop in the direction.
また、前記ループ発生方向判定装置は、前記試験フレームの送信元MACアドレスの内容の消しこみが発生する前で、かつ、次の試験フレームが試験装置より送信される前に、前記各MACブリッジング装置の学習テーブルの確認を複数回行う事により、前記MACブリッジング装置自体がループを形成している場合であっても、該ループを形成しているポートを検出できるようにした点に第3の特徴がある。 In addition, the loop occurrence direction determining device may perform the MAC bridging before the contents of the source MAC address of the test frame are erased and before the next test frame is transmitted from the test device. Thirdly, by checking the learning table of the device a plurality of times, even if the MAC bridging device itself forms a loop, the port forming the loop can be detected. There are features.
さらに、MACブリッジングネットワーク上に位置するMACブリッジング装置のポートを閉塞する手段を具備し、前記ループ発生方向判定方式によりループの発生が検出された場合に、前記MACブリッジング装置のポートを自動的に閉塞するようにした点に第4の特徴がある。 In addition, a means for blocking a port of the MAC bridging device located on the MAC bridging network is provided, and when the occurrence of a loop is detected by the loop occurrence direction determination method, the port of the MAC bridging device is automatically set. There is a fourth feature in that it is closed.
本発明の前記第1の特徴によれば、MACブリッジングネットワークにおいて、従来からある学習テーブルを利用することにより、ループの発生方向を簡単かつ迅速に判定でき、通信の支障を取り除く手助けとすることができる。 According to the first feature of the present invention, in a MAC bridging network, by using a conventional learning table, it is possible to easily and quickly determine the direction of occurrence of a loop, and to help eliminate communication troubles. Can do.
また、前記第2の特徴によれば、学習テーブルのPortの学習状況を調べるだけで、ループの発生方向を簡単かつ迅速に判定できるようになる。 Further, according to the second feature, it is possible to easily and quickly determine the direction of occurrence of a loop only by examining the learning status of the Port in the learning table.
また、前記第3の特徴によれば、ノードであるMACブリッジング装置自体がループを形成している場合であっても、該ループを形成しているポートを検出できるようになる。 Further, according to the third feature, even when the MAC bridging device as a node itself forms a loop, the port forming the loop can be detected.
さらに、前記第4の特徴によれば、ループの発生が検出された場合に、該ループ発生方向のMACブリッジング装置のポートを自動的に閉塞することにより、MACブリッジングネットワークからループを切り離すことができる。この結果、前記背景技術で述べた(1)〜(3)のような不具合を速やかに解消することができる。 Further, according to the fourth feature, when the occurrence of a loop is detected, the loop of the MAC bridging device in the direction of occurrence of the loop is automatically blocked to disconnect the loop from the MAC bridging network. Can do. As a result, the problems (1) to (3) described in the background art can be quickly resolved.
まず、本発明の概要を説明する。本発明では、マルチキャストやブロードキャストを送信する試験装置をループ発生方向判定を行いたいイーサネットに接続する。試験装置から試験用のマルチキャストやブロードキャストを試験フレームを1フレーム送信すると、ループが発生している場合、そのループにより、送信した試験装置にその試験フレームが戻ってくる事を観測する事ができる。これによりループの発生自体は検出できるため、これをトリガとしてループの発生方向の判定を開始する。 First, the outline of the present invention will be described. In the present invention, a test apparatus that transmits multicast or broadcast is connected to the Ethernet for which the loop occurrence direction determination is to be performed. When one test frame is transmitted from the test apparatus as a test multicast or broadcast, when a loop has occurred, it can be observed that the test frame returns to the test apparatus that has transmitted the loop. Since the occurrence of the loop itself can be detected as a result, the determination of the direction of occurrence of the loop is started using this as a trigger.
この時、イーサネット上のMACブリッジング装置(後述するコアスイッチCSW、エッジスイッチESW等)の学習テーブル上に試験フレームの送信元アドレスがMACブリッジング装置の論理構成から見て試験装置方向でないポートで学習されている場合、そのポートの接続先方向で、ループが発生していると判定することができる。MACブリッジング装置自体がループを形成している事を疑う場合は、複数回学習テーブルをチェックする事により、そのノード自体がループを形成している場合であっても、試験フレームの送信元MACアドレスがそのMACブリッジング装置から見て論理的に試験装置に最も近いポート方向ではないポートに学習されている状況の発生を高い確率で検出することができる。 At this time, on the learning table of the MAC bridging device on Ethernet (core switch CSW, edge switch ESW, etc., which will be described later), the source address of the test frame is a port that is not in the test device direction as seen from the MAC bridging device logical configuration If it is learned, it can be determined that a loop has occurred in the connection destination direction of the port. If you suspect that the MAC bridging device itself forms a loop, check the learning table multiple times, even if the node itself forms a loop. The occurrence of a situation where the address is learned in a port that is not logically closest to the test device when viewed from the MAC bridging device can be detected with high probability.
ループが発生していない場合は試験フレームは試験装置に戻って来ず、試験フレームの送信元アドレスはそのイーサネットセグメント内全てのMACブリッジング装置の学習テーブルにおいて論理的に試験装置が存在する方向のポートにて学習される事となる。なお、MACブリッジング装置の学習テーブルは新しく学習しなおされなければ一定時間が経過するとその学習内容が消し込まれるため、試験フレームを送信後学習テーブル上で試験フレームの送信元のMACアドレスが学習され、消し込みが発生する前(一般には5分以内)に学習テーブルの内容を調べる必要がある。 If a loop has not occurred, the test frame does not return to the test device, and the source address of the test frame is logically in the direction in which the test device exists logically in the learning table of all MAC bridging devices in the Ethernet segment. It will be learned at the port. Note that if the learning table of the MAC bridging device is not newly re-learned, the learning contents are erased after a certain period of time, so the MAC address of the transmission source of the test frame is learned on the learning table after transmitting the test frame. Therefore, it is necessary to examine the contents of the learning table before the disappearance occurs (generally within 5 minutes).
ループの発生と方向検出を一元的に行いたい場合は、定期的に試験フレームを送信しループにより試験フレームが試験装置に戻ってくる事によりループが発生したとみなし、試験フレームの送出を一時的に停止してその時点でのMACブリッジング装置の学習テーブルの状況により、ループの発生方向を判定する事により、ループの発生および方向判定を一元的に行う事ができる。 If you want to centrally detect the occurrence of the loop and detect the direction, it is assumed that the loop has occurred when the test frame is periodically transmitted and the test frame returns to the test equipment by the loop, and the test frame is temporarily transmitted. The loop generation and direction determination can be performed centrally by determining the loop generation direction according to the learning table status of the MAC bridging device at that time.
また、事前にMACブリッジングの特定のポートの方向にループが発生するかループを自ら構成するポートであると判明した場合に、自動的にポートを切り離すよう、システムを構築しておく事により、ネットワークの特定の領域を守った形で、ループ発生時に自動的にループしているネットワークを切り離す事ができる。 In addition, if a loop occurs in the direction of a specific port of MAC bridging in advance or if it is determined that the loop is a port that constitutes the loop itself, by constructing a system to automatically disconnect the port, A network that is automatically looped when a loop occurs can be disconnected while protecting a specific area of the network.
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、MACアドレスの学習機能を持つ一般のMACブリッジングネットワークを対象とする。なお、MACアドレスの学習テーブルについては、本発明者による特許出願(例えば、特開2004−304230号公報)に詳細に説明されているのでさらなる説明を省略するが、該学習テーブルは送信元アドレス(MAC)を登録するMAC登録領域と、フレームが到着した物理的あるいは論理的ポートを登録するPort登録領域を少なくとも有している。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is directed to a general MAC bridging network having a MAC address learning function. The MAC address learning table is described in detail in a patent application filed by the present inventor (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-304230), and further description thereof will be omitted. MAC) for registering a MAC) and at least a Port registration area for registering a physical or logical port on which a frame has arrived.
図1は、本発明が適用されるMACブリッジングネットワーク(イーサネット)の一例を示すブロック構成図であり、本例のLANは、直接アクセスを収容してMACブリッジングを行うエッジスイッチ(以下、ESWと記す)1〜3と、直接アクセスを収容しないでMACブリッジングを行うコアスイッチ(以下、CSWと記す)4を有するMACブリッジングネットワーク5とからなり、前記CSW4にループの試験フレームを送信し、ループの発生および方向判定を行う試験装置6が接続されている。また、前記ESW1、2、3には、それぞれのアクセス部と端末拠点A、B、Cが接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a MAC bridging network (Ethernet) to which the present invention is applied. The LAN of this example is an edge switch (hereinafter referred to as ESW) that accommodates direct access and performs MAC bridging. 1) and a MAC bridging network 5 having a core switch (hereinafter referred to as CSW) 4 that performs MAC bridging without accommodating direct access, and transmits a loop test frame to the
図1を参照して、ループが発生していない状態での試験フレームの流れ方を説明する。試験装置6から出力された試験用のフレームaは、テーブルT6に示されているように、送り元のアドレスとして試験装置6固有のアドレス「α」を持ち、宛先アドレスとしてマルチキャストアドレス、ブロードキャストアドレス、あるいはアンノウンユニキャストアドレスといったフラッディングされるアドレスを持つ。 With reference to FIG. 1, the flow of the test frame in a state where no loop has occurred will be described. As shown in the table T6, the test frame a output from the test apparatus 6 has an address “α” unique to the test apparatus 6 as a source address, and a multicast address, broadcast address, Or it has a flooded address such as an unknown unicast address.
試験装置6から試験フレームaが送信されると、該試験フレームaはCSW4に到着する。これによって、CSW4の学習テーブルT4では試験フレームが送られてきた「Port(1)」の方向にアドレス「α」が存在すると学習される。
When the test frame a is transmitted from the test apparatus 6, the test frame a arrives at the
次に、図2では、試験フレームaは、宛先アドレスとしてマルチキャストあるいはブロードキャストアドレスを持ちフラッディングされるため、CSW4からESW1、ESW2、ESW3に同時にコピーされ転送されており、さらにESW1、ESW2、ESW3のそれぞれの学習テーブルT1、T2、T3では、試験フレームaが送られてきた「Port(1)」の方向にアドレス「α」が存在すると学習される。 Next, in FIG. 2, the test frame a has a multicast or broadcast address as a destination address and is flooded. Therefore, the test frame a is simultaneously copied and transferred from CSW4 to ESW1, ESW2, and ESW3. In the learning tables T1, T2, and T3, it is learned that the address “α” exists in the direction of “Port (1)” from which the test frame a is sent.
図1、図2に示すように、ループが発生していない状況では各MACブリッジング装置の学習テーブルT1〜T4は、試験フレームaの送り元アドレス「α」をMACブリッジング装置から見て論理的に試験装置6に最も近いポート方向に学習している事が分かる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the learning tables T1 to T4 of each MAC bridging device are logical when the source address “α” of the test frame a is viewed from the MAC bridging device in a situation where no loop occurs. It can be seen that learning is performed in the port direction closest to the test apparatus 6.
図3は、端末拠点BにてループRが発生した場合に、試験フレームaが端末拠点Bより折り返ってESW2の「Port(2)」に戻ってきている様子を示す。この折り返りの結果ESW2の学習テーブルT2では、試験装置6固有のアドレス「α」がESW2の「Port(2)」側にあるとして、書き換え学習される。なお、学習テーブルT2中の「×」は、書き換え学習されたことを示す。以降の図の学習テーブルにおいても同様である。 FIG. 3 shows that when a loop R occurs at the terminal base B, the test frame a is returned from the terminal base B and returned to “Port (2)” of the ESW2. As a result of this folding, in the learning table T2 of ESW2, rewriting learning is performed assuming that the address “α” unique to the test apparatus 6 is on the “Port (2)” side of ESW2. Note that “x” in the learning table T2 indicates that rewriting learning has been performed. The same applies to the learning tables in the subsequent figures.
さらに、図4では、折り返って来た試験フレームaがCSW4の「Port(3)」に戻ってきている様子を示しており、その結果CSW4の学習テーブルT4では、試験装置6固有のアドレス「α」がCSW4の「Port(3)」側にあるとして、書き換え学習される。 Further, FIG. 4 shows a state in which the returned test frame a returns to “Port (3)” of CSW4. As a result, in the learning table T4 of CSW4, an address “unique to the test apparatus 6” is shown. Rewriting learning is performed on the assumption that “α” is on the “Port (3)” side of CSW4.
さらに、図5では、ループRにより折り返って来た試験フレームaが、CSW4から分岐し、試験装置6、ESW1、ESW3に送られている。ESW1及びESW3ではそれぞれの「Port(1)」から折り返し試験フレームaを受信するから、「Port(1)」側に「α」が学習されている状態は変わらない(すなわち、書き換えは発生しない)。一方、試験装置6はこの時点で試験フレームが送り返されてきた事により、当該MACブリッジングネットワーク5にてループが発生していると判定し、この判定をトリガとして、ループの発生方向を調べる。
Further, in FIG. 5, the test frame a turned back by the loop R branches from the
具体的には、当該MACブリッジングネットワーク5上のMACブリッジング装置の学習テーブルT1〜T4にて、試験装置6固有のアドレス「α」が論理的に試験装置6に最も近いポートにて学習されているかいないかを調べる。このチェックは、MACブリッジング装置とは独立した装置(例えば、試験装置6)によりMACブリッジング装置の学習テーブルの情報を読み出す仕組み(一般には、SNMPやプログラムによるリモートログイン)により行われる。なお、該チェックを試験装置以外の他の装置により行ってもよい。 Specifically, in the MAC bridging device learning tables T <b> 1 to T <b> 4 on the MAC bridging network 5, the address “α” unique to the test device 6 is learned at the port logically closest to the test device 6. Investigate whether or not it is present. This check is performed by a mechanism (generally, remote login by SNMP or a program) that reads information in the learning table of the MAC bridging device by a device independent of the MAC bridging device (for example, the test device 6). The check may be performed by a device other than the test device.
図5で各MACブリッジング装置での試験装置6から送出されたフレームの送信元MACアドレスの学習状況を確認すると、ESW1とESW3では、試験装置6が接続されている方向に学習されている事が分かる。一方、CSW4とESW2では試験装置6が接続されている方向ではない方向に学習されており、これによりCSW4から見てPort(3)の方向、ESW2から見てPort(2)の方向にループRが発生していると判定する。MACブリッジング装置の接続構成とこの学習状況から、結果的に端末拠点BのLANあるいは端末拠点Bへのアクセス部分でループRが発生している事が分かる。 When the learning status of the transmission source MAC address of the frame transmitted from the test device 6 in each MAC bridging device is confirmed in FIG. 5, it is confirmed that ESW1 and ESW3 are learning in the direction in which the test device 6 is connected. I understand. On the other hand, in CSW4 and ESW2, learning is performed in a direction other than the direction in which the test apparatus 6 is connected, so that the loop R in the direction of Port (3) as viewed from CSW4 and in the direction of Port (2) as viewed from ESW2 Is determined to have occurred. From the connection configuration of the MAC bridging device and this learning situation, it can be seen that as a result, the loop R occurs in the LAN of the terminal base B or the access portion to the terminal base B.
事前にESW1、ESW2、ESW3の端末拠点向けのポート方向でループと判定された場合そのポートを自動的あるいは手動により閉塞するようにしておく事により、ESW2から見てPort(2)の方向(端末拠点向け)にループが発生していると判定されると、ESW2の端末拠点Bの方向のポートが自動的に閉塞され、ループRが切り離される事により、網全体にループの影響が及ぶのを防ぐ事が可能となる。 If it is determined in advance that the loop is in the port direction for the terminal bases of ESW1, ESW2, and ESW3, the port (2) direction (terminal) as viewed from ESW2 is set by automatically or manually closing the port. If it is determined that a loop has occurred in the base), the port in the direction of the terminal base B of ESW2 is automatically blocked, and the loop R is disconnected, so that the entire network is affected by the loop. It can be prevented.
図6は、上記とは他の態様でループが発生する場合を示す。図6のように、ループの発生方向を判定する対象のノード自体すなわちMACブリッジング装置自体が、ループの一部を構成している場合を考えてみると、アクセス部分から折り返されてきた試験フレームa1、a2はそれぞれESW1及びESW2で「Port(2)」側に「α」が学習される(学習テーブルT1、T2参照)。 FIG. 6 shows a case where a loop occurs in a manner different from the above. As shown in FIG. 6, when considering the case where the target node itself for determining the loop occurrence direction, that is, the MAC bridging device itself, forms a part of the loop, the test frame returned from the access part In “a1” and “a2”, “α” is learned on the “Port (2)” side by ESW1 and ESW2, respectively (see learning tables T1 and T2).
図7は、折り返った試験フレームa1、a2がCSW4に到着している場合を示す。図示されているように、CSW4の学習テーブルT4では折り返ったフレームa1、a2が、「Port(2)」あるいは「Port(3)」の方向に「α」があるとして上書き学習されるが、どちらに上書き学習されるかは、どちらのフレームがより遅く到着したかによる。 FIG. 7 shows a case where the folded test frames a1 and a2 have arrived at CSW4. As shown in the figure, in the learning table T4 of CSW4, the folded frames a1 and a2 are overwritten and learned with “α” in the direction of “Port (2)” or “Port (3)”. Which is overwritten depends on which frame arrived later.
さらに、図8は、折り返った試験フレームa1、a2が試験装置6、ESW1、ESW2、及びESW3に送られている場合を示す。図示されているように、ループを形成していないESW3では学習テーブルT3の上書きは発生しないが、ループを形成するESW1、ESW2の学習テーブルT1、T2では「Port(1)」側に「α」が存在すると学習の書き換えが発生する。試験装置6は、試験フレームaが到着するのでループが発生したと判定し、この判定をトリガとして、ループの発生方向を調べる。 Further, FIG. 8 shows a case where the folded test frames a1 and a2 are sent to the test apparatus 6, ESW1, ESW2, and ESW3. As shown in the drawing, the learning table T3 is not overwritten in the ESW3 that does not form a loop, but “α” on the “Port (1)” side in the learning tables T1 and T2 of the ESW1 and ESW2 that form the loop. If this exists, rewriting of learning occurs. The test apparatus 6 determines that a loop has occurred because the test frame a has arrived, and uses this determination as a trigger to examine the direction of loop generation.
具体的には、各MACブリッジング装置の学習テーブルT1〜T4の内容を確認するが、この場合、ESW1、ESW2、及びCSW4の間を試験フレームaが回り続けるため、CSW4の学習テーブルT4ではループの影響で常に「Port(2)」あるいは「Port(3)」方向に「α」が学習されている。このため、「Port(2)」あるいは「Port(3)」方向のどちらかの方向にループがあると判定される。(後述する複数回の確認方式をとれば、「Port(2)」と「Port(3)」がループを構成していると判定することも可能となる。) Specifically, the contents of the learning tables T1 to T4 of each MAC bridging device are confirmed. In this case, since the test frame a continues to rotate between ESW1, ESW2, and CSW4, the learning table T4 of CSW4 loops. Because of this, “α” is always learned in the direction of “Port (2)” or “Port (3)”. For this reason, it is determined that there is a loop in either the “Port (2)” or “Port (3)” direction. (If a multiple confirmation method described later is used, it is possible to determine that “Port (2)” and “Port (3)” constitute a loop.)
一方、ESW1、ESW2の学習テーブルT1、T2では「Port(1)」あるいは「Port(2)」のどちらに「α」が学習されているかは、MACブリッジング装置の学習テーブルを読み込むタイミングによって異なるため、一回の学習テーブルの読み込みではループの発生方向がどちらか判定できない場合がある。しかしながら、書き換わりは常に発生しているため、適当な時間間隔で該判定に十分と考えられる回数(この時間間隔と回数は予め決めておいても、または試験装置がループを検出した後MAC学習テーブルの内容が消しこまれる時間を勘案して決めてもよい)、学習テーブルT1、T2を読み込みにいく事により、特定の確率で「α」が「Port(2)」で学習されている状況が確認できる。 On the other hand, whether “α” is learned in “Port (1)” or “Port (2)” in the learning tables T1 and T2 of ESW1 and ESW2 depends on the timing of reading the learning table of the MAC bridging device. Therefore, there is a case where it is not possible to determine which direction the loop is generated by reading the learning table once. However, since rewriting always occurs, the number of times considered to be sufficient for the determination at an appropriate time interval (this time interval and the number of times may be determined in advance, or MAC learning after the test device detects a loop) (You may decide taking into account the time to erase the contents of the table), by reading the learning tables T1 and T2, "α" has been learned in "Port (2)" with a certain probability Can be confirmed.
すなわち、本実施形態によれば、MACブリッジング装置の学習テーブルに学習された、試験フレームの送信元アドレスの内容の消しこみが発生する前(一般には5分以内)で、かつ、次の試験フレームが試験装置より送信される前にMACブリッジング装置の学習テーブルの確認を複数回行う事により、そのノードすなわちMACブリッジング装置自体がループを形成している場合であっても、試験フレームの送信元MACアドレスがそのMACブリッジング装置から見て論理的に試験装置に最も近いポート方向ではないポートに学習されている状況の発生を検出することにより、該ノードのループを形成しているポートを検出することができる。 That is, according to the present embodiment, before the disappearance of the contents of the source address of the test frame learned in the learning table of the MAC bridging device occurs (generally within 5 minutes) and the next test By checking the learning table of the MAC bridging device multiple times before the frame is transmitted from the test device, even if the node, that is, the MAC bridging device itself forms a loop, the test frame A port forming a loop of the node by detecting the occurrence of a situation in which the source MAC address is learned in a port that is not logically closest to the test device when viewed from the MAC bridging device Can be detected.
ループを排除する事が目的であれば、事前にESW1、ESW2、ESW3の端末拠点A、B、C向けのポート方向でループが発生した(つまり、「Port(2)」の方向に試験フレームの送り元アドレスが学習された)と判定された場合、そのポートを自動的あるいは手動により閉塞するようにしておく事により、自動的にESW1、ESW2、ESW3から見て端末拠点A、B、Cの方向のポートが閉塞される。この結果、ループが切り離される事になり、網全体にループの影響が及ぶ事を防ぐ事が可能となる。 If the purpose is to eliminate the loop, a loop occurred in advance in the port direction for the terminal bases A, B, and C of ESW1, ESW2, and ESW3 (that is, the test frame in the direction of “Port (2)”) If it is determined that the source address has been learned), the terminal bases A, B, and C are automatically viewed from ESW1, ESW2, and ESW3 by automatically or manually closing the port. Direction port is blocked. As a result, the loop is disconnected, and it is possible to prevent the loop from affecting the entire network.
ループの発生方向を判定する対象のMACブリッジング装置自体が、ループの一部を構成している場合でかつ、MACブリッジング装置から見て論理的に試験装置に最も近いポートがループを形成している場合も検出を行いたい場合は、前記試験フレームの送信元MACアドレスがそのMACブリッジング装置から見て論理的に試験装置に最も近いポート方向ではないポートに学習されている状況を検出した後も、MACブリッジング装置の学習テーブルの確認を複数回行う。そうすると、検出するタイミングにより、前記試験フレームの送信元MACアドレスがそのMACブリッジング装置から見て論理的に試験装置に最も近いポート方向に学習される状況も検出されるが、学習テーブル上で試験フレームの送信元のMACアドレスの学習状況を、消し込みが発生する前に検出することにより、前記ループの検出を行うことができる。このように、ループ発生に関わっている部分を特定できるため、ループの影響を取り除く事に役立てる事ができる。 When the MAC bridging device itself that determines the loop direction is part of the loop, the port that is logically closest to the test device as viewed from the MAC bridging device forms a loop. If you want to detect the test frame, the source MAC address of the test frame is detected in a port that is not logically closest to the test device when viewed from the MAC bridging device. Later, the learning table of the MAC bridging device is confirmed multiple times. Then, depending on the detection timing, a situation where the source MAC address of the test frame is learned in the port direction logically closest to the test device when viewed from the MAC bridging device is also detected, but the test is performed on the learning table. The loop can be detected by detecting the learning status of the MAC address of the frame transmission source before the occurrence of the cancellation. In this way, since the part related to the occurrence of the loop can be specified, it can be used to remove the influence of the loop.
1,2,3・・・エッジスイッチ(ESW)、4・・・コアスイッチ(CSW)、5・・・MACブリッジングネットワーク、6・・・試験装置、T1〜T4・・・学習テーブル。 1, 2, 3 ... Edge switch (ESW), 4 ... Core switch (CSW), 5 ... MAC bridging network, 6 ... Test device, T1-T4 ... Learning table.
Claims (8)
ループ発生の有無を検査するための試験フレームをMACブリッジングネットワークに送出する試験装置と、
前記MACブリッジングネットワーク上に位置し、前記試験フレームを受信し、送信元アドレスと受信した物理的あるいは論理的ポートを学習テーブルに学習した後、前記試験フレームの宛先に従って転送する複数個のMACブリッジング装置と、
前記試験装置に前記試験フレームが戻ってきた時にトリガされるループ発生方向判定装置とを具備し、
前記ループ発生方向判定装置は、前記学習テーブルを調べてループの発生方向を判定することを特徴とするループ発生方向判定方式。 In the loop direction determination method on the MAC bridging network,
A test device that sends a test frame to the MAC bridging network to check whether a loop has occurred,
A plurality of MAC bridges that are located on the MAC bridging network, receive the test frame, learn a transmission source address and the received physical or logical port in a learning table, and then transfer them according to the destination of the test frame A device,
A loop occurrence direction determination device triggered when the test frame returns to the test device;
The loop generation direction determination apparatus, wherein the loop generation direction determination apparatus determines the generation direction of a loop by examining the learning table.
前記試験フレームの宛先が、マルチキャストアドレス、ブロードキャストアドレス、アンノウンユニキャストアドレス等の前記MACブリッジングネットワーク上でフラッディング転送される宛先であることを特徴とするループ発生方向判定方式。 In the loop occurrence direction determination method according to claim 1,
A loop occurrence direction determination method, wherein the destination of the test frame is a destination that is flooded and transferred on the MAC bridging network, such as a multicast address, a broadcast address, an unknown unicast address, or the like.
前記試験装置が、前記ループ発生方向判定装置を兼ねることを特徴とするループ発生方向判定方式。 In the loop occurrence direction determination method according to claim 1 or 2,
A loop generation direction determination method, wherein the test apparatus also serves as the loop generation direction determination apparatus.
前記学習テーブルは、少なくとも送信元MACアドレス登録領域と、フレームが到着した物理的または論理的ポートを登録するPort登録領域とを有し、前記ループ発生方向判定装置は、前記試験フレームの送信元MACアドレスがそのMACブリッジング装置から見て論理的に前記試験装置に最も近いポート方向ではないポートに学習されている場合に、その方向にループがあると判定することを特徴とするループ発生方向判定方式。 In the loop occurrence direction determination method according to any one of claims 1 to 3,
The learning table has at least a source MAC address registration area and a Port registration area for registering a physical or logical port where the frame arrived, and the loop occurrence direction determination device is configured to transmit the test frame source MAC Loop generation direction determination characterized by determining that there is a loop in the direction when the address is learned in a port that is not logically closest to the test apparatus when viewed from the MAC bridging apparatus method.
前記試験装置は、前記試験フレームを定期的に送信することを特徴とするループ発生方向判定方式。 In the loop occurrence direction determination method according to any one of claims 1 to 4,
The test apparatus transmits the test frame periodically, and determines a loop occurrence direction.
前記ループ発生方向判定装置は、試験フレームの送信元MACアドレスの内容の消しこみが発生する前で、かつ、次の試験フレームが試験装置より送信される前に、各MACブリッジング装置の学習テーブルを調べることを特徴とするループ発生方向判定方式。 In the loop occurrence direction determination method according to claim 5,
The loop generation direction judging device is a learning table of each MAC bridging device before the content of the source MAC address of the test frame is erased and before the next test frame is transmitted from the test device. Loop direction determination method characterized by checking
前記ループ発生方向判定装置は、前記試験フレームの送信元MACアドレスの内容の消しこみが発生する前で、かつ、次の試験フレームが試験装置より送信される前に、前記各MACブリッジング装置の学習テーブルの確認を複数回行う事により、前記MACブリッジング装置自体がループを形成している場合であっても、ループの発生方向として該ループを形成しているポートを検出できるようにしたことを特徴とするループ発生方向判定方式。 In the loop occurrence direction determination method according to claim 6,
The loop occurrence direction determination device is configured to perform the process before each of the MAC bridging devices before the deletion of the content of the transmission source MAC address of the test frame and before the next test frame is transmitted from the test device. By confirming the learning table multiple times, even if the MAC bridging device itself forms a loop, the port that forms the loop can be detected as the loop generation direction. Loop generation direction determination method characterized by
前記請求項1ないし7のいずれかのループ発生方向判定方式によりループの発生が検出された場合に、前記MACブリッジング装置のポートを自動的に閉塞するようにしたことを特徴とするループ切り離し方式。 Comprising means for blocking a port of a MAC bridging device located on the MAC bridging network;
8. A loop disconnection system characterized in that when a loop occurrence is detected by the loop generation direction determination system according to any one of claims 1 to 7, the port of the MAC bridging device is automatically closed. .
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