JP2008172292A - リンクトレースフレーム転送プログラム、リンクトレースフレーム転送装置、リンクトレースフレーム転送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワークの障害箇所を特定することを課題とする。
【解決手段】スイッチ装置１０〜３０は、スイッチ装置４０やスイッチ装置５０からのフレームを受信しなくなると、ＭＡＣ学習テーブル１１においてスイッチ装置４０のＭＡＣアドレス「４」やスイッチ装置５０のＭＡＣアドレス「５」に係る対応関係（網掛けを施した部分）を削除対象とするが、当該削除対象となった対応関係をそれぞれ所定の記憶部に保存した後、当該削除対象を削除する。こうすることによって、スイッチ装置２０やスイッチ装置３０は、スイッチ装置１０から送信されたＬＴフレーム（ＬＴのターゲットはスイッチ装置５０）を受信しても、本来削除されてしまっていたスイッチ装置５０のＭＡＣアドレス「５」に係る対応関係を所定の記憶部から参照することでＬＴフレームを転送するとともにスイッチ装置１０に応答フレームを返信することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、リンクトレースフレーム転送プログラム、リンクトレースフレーム転送装置、リンクトレースフレーム転送方法に関する。

イーサネット（登録商標）網の保守や管理において、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭ（operation, administration, management）という規格が決まっている。このＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭにおいて、ネットワークの障害管理に用いる機能の一つにＬＴ（link trace）がある。

ＬＴの機能を説明すると、まず、スイッチ「Ａ」は、自身から所定のスイッチまでの経路に障害があるか否かを確認するために、経路の到達点であるスイッチ「Ｂ」をターゲットとしたＬＴフレームを送信する。そして、スイッチ「Ａ」とスイッチ「Ｂ」との間の通過点にある各スイッチは、ＬＴフレームを受信すると、次の通過点となるスイッチに当該ＬＴフレームを転送するとともにスイッチ「Ａ」に応答フレームを返信する。スイッチ「Ａ」は、各スイッチから応答フレームの返信があれば経路が正常であることを確認し、応答フレームの返信が全くなければ経路のどこかで障害が発生していることを確認する。

具体的に例を挙げて説明すると、図１１に示すように、所定のイーサネット（登録商標）網において、スイッチ１〜スイッチ８が接続されており、スイッチ１〜スイッチ５は、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスと当該ＭＡＣアドレス宛のフレームを転送するポートのポート識別情報との対応関係をそれぞれテーブル１ａ〜テーブル５ａのように記憶している。

スイッチ１は、ＬＴのターゲットをスイッチ５として、マルチキャストアドレスにてＬＴフレームを送信する。スイッチ２は、ＬＴフレームを受信すると、テーブル２ａを参照してＬＴのターゲットであるスイッチ５のＭＡＣアドレス「５」に対応するポート識別情報「Ｐ１」のポートから当該ＬＴフレームをスイッチ３へ転送するとともに、スイッチ１のＭＡＣアドレス「１」に対応するポート識別情報「Ｐ１」のポートから応答フレームをスイッチ１へ送信する。

そして、スイッチ３は、同様にＬＴフレームを受信すると、テーブル３ａを参照してＭＡＣアドレス「５」に対応するポート識別情報「Ｐ２」のポートから転送するとともに、ＭＡＣアドレス「１」に対応するポート識別情報「Ｐ１」のポートから応答フレームを送信する。

さらに、スイッチ４およびスイッチ５においても同様の処理が行われることで、スイッチ１は、スイッチ５までの経路が正常であることを確認する。

なお、特許文献１では、レイヤ２スイッチを複数個用いて構成されるネットワークにおいて、各レイヤ２スイッチのポート間の接続関係を示すネットワーク構成テーブルと、各レイヤ２スイッチが保持するＭＡＣ学習テーブルとから、フレームの転送経路をたどることで異常箇所を検出する手法が開示されている。

特開２００２−２５２６２５号公報

ところで、上記した従来の技術では、ネットワークの障害箇所を特定することができないという課題があった。例えば、図１１において、スイッチ３と、スイッチ４との間の経路に障害が発生した場合には、スイッチ１〜スイッチ３は、テーブル１ａ〜テーブル３ａにおいてスイッチ４のＭＡＣアドレス「４」、または、スイッチ５のＭＡＣアドレス「５」に係る対応関係を削除する（所定の時間更新されないため）。このような場合には、スイッチ１がＬＴのターゲットをスイッチ５として、マルチキャストアドレスにてＬＴフレームを送信しても、スイッチ２以下全てのスイッチから応答フレームが返信されず、スイッチ１は、スイッチ５までの経路に障害が発生していることを確認することはできるが、ネットワークの障害箇所を特定することができないという課題があった。なお、特許文献１では、ネットワークの異常箇所を検出するまでに、フレームの転送経路をたどるという煩雑な処理を行わなければならないので、効率的ではないという課題があった。

そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、ネットワークの障害箇所を特定することが可能となるリンクトレースフレーム転送プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ＭＡＣアドレスと当該ＭＡＣアドレスが付与されたフレームを転送するためのポートを一意に識別するポート識別情報とからなる対応関係を記憶したＭＡＣ学習テーブルを更新しつつ、リンクトレースフレームを受信するとＭＡＣアドレスを読み出し、前記ＭＡＣ学習テーブルにおける対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信する方法をコンピュータに実行させるリンクトレースフレーム転送プログラムであって、前記ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して削除対象となる対応関係を所定の記憶部に保存する保存手順と、前記受信したリンクトレースフレームに付与されたＭＡＣアドレスに係る対応関係が前記ＭＡＣ学習テーブルになかった場合には、前記保存手順によって前記記憶部に保存された対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信する転送手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、上記の発明において、前記保存手順は、１対１プロテクションの両系に障害が起こることによって前記ＭＡＣ学習テーブルから削除対象となった場合に、当該削除対象となった対応関係を保存することを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、上記の発明において、前記保存手順によって保存された対応関係のうち、前記ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して追加対象となるＭＡＣアドレスを含む前記対応関係を前記記憶部から削除する削除手順をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、上記の発明において、前記転送手順は、前記保存手順によって前記記憶部に保存された対応関係で決定されたポートのポート識別情報を前記応答フレームに付加して返信することを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、ＭＡＣアドレスと当該ＭＡＣアドレスが付与されたフレームを転送するためのポートを一意に識別するポート識別情報とからなる対応関係を記憶したＭＡＣ学習テーブルを更新しつつ、リンクトレースフレームを受信するとＭＡＣアドレスを読み出し、前記ＭＡＣ学習テーブルにおける対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信するリンクトレースフレーム転送装置であって、所定のＭＡＣアドレスとポート識別情報とからなる対応関係を記憶する記憶手段と、前記ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して削除対象となる対応関係を前記記憶手段に保存する保存手段と、前記受信したリンクトレースフレームに付与されたＭＡＣアドレスに係る対応関係が前記ＭＡＣ学習テーブルになかった場合には、前記保存手段によって前記記憶手段に保存された対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信する転送手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、ＭＡＣアドレスと当該ＭＡＣアドレスが付与されたフレームを転送するためのポートを一意に識別するポート識別情報とからなる対応関係を記憶したＭＡＣ学習テーブルを更新しつつ、リンクトレースフレームを受信するとＭＡＣアドレスを読み出し、前記ＭＡＣ学習テーブルにおける対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信するリンクトレースフレーム転送方法であって、前記ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して削除対象となる対応関係を所定の記憶部に保存する保存工程と、前記受信したリンクトレースフレームに付与されたＭＡＣアドレスに係る対応関係が前記ＭＡＣ学習テーブルになかった場合には、前記保存工程によって前記記憶部に保存された対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信する転送工程と、を含んだことを特徴とする。

請求項１、５または６の発明によれば、ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して削除対象となる対応関係を所定の記憶部に保存し、受信したリンクトレースフレームに付与されたＭＡＣアドレスに係る対応関係がＭＡＣ学習テーブルになかった場合には、記憶部に保存された対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信するので、ネットワークの障害箇所を特定することが可能となる。つまり、ネットワークの障害箇所に面していないスイッチ装置からは応答フレームが返信されるようになる結果、ネットワークの障害箇所を特定することが可能となる。

また、請求項２の発明によれば、１対１プロテクションの両系に障害が起こることによってＭＡＣ学習テーブルから削除対象となった場合に、当該削除対象となった対応関係を保存するので、１対１プロテクションが構成されている場合でもネットワークの障害箇所を特定することが可能となる。

また、請求項３の発明によれば、保存された対応関係のうち、ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して追加対象となるＭＡＣアドレスを含む対応関係を記憶部から削除するので、通常の運用状態に遷移することが可能となる。

また、請求項４の発明によれば、記憶部に保存された対応関係で決定されたポートのポート識別情報を応答フレームに付加して返信するので、障害ポートまで特定することが可能となる。

以下に添付図面を参照して、この発明に係るスイッチ装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、実施例１に係るスイッチ装置の概要および特徴、実施例１に係るスイッチ装置の構成および処理の流れ、実施例１の効果を順に説明し、引き続き、他の実施例を説明する。

［実施例１に係るスイッチ装置の概要および特徴］
まず、図１を用いて、実施例１に係るスイッチ装置の概要および特徴を説明する。図１は、実施例１に係るスイッチ装置の概要および特徴を説明するための図である。

実施例１に係るスイッチ装置の概要を以下に説明する。図１に示すように、スイッチ装置１０〜スイッチ装置５０は、隣接するスイッチ装置どうしがそれぞれ専用のケーブルで接続されることによって、イーサネット（登録商標）網を構築する。スイッチ装置１０〜スイッチ装置５０は、ＭＡＣアドレスと当該ＭＡＣアドレスが付与されたフレームを転送するためのポートを一意に識別するポート識別情報とからなる対応関係を記憶したＭＡＣ学習テーブルを更新しつつ、リンクトレースフレームを受信するとＭＡＣアドレスを読み出し、ＭＡＣ学習テーブルにおける対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信する。以上がスイッチ装置の概要であり、このスイッチ装置は、ネットワークの障害箇所を特定することを可能としている点に主たる特徴がある。

この主たる特徴について説明すると、スイッチ装置は、ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して削除対象となる対応関係を所定の記憶部に保存する。

具体的に例を挙げて説明すると、図１の（Ａ）に示すように、スイッチ装置１０〜スイッチ装置３０は、リンク９に障害が起こると（図１の（１）参照）、スイッチ装置４０やスイッチ装置５０からのフレームを受信しなくなるので、ＭＡＣ学習テーブル１１においてスイッチ装置４０のＭＡＣアドレス「４」やスイッチ装置５０のＭＡＣアドレス「５」に係る対応関係（網掛けを施した部分）を削除対象とする（図１の（２）参照）。

そこで、図１の（Ｂ）に示すように、スイッチ装置１０〜スイッチ装置３０は、当該削除対象となった対応関係をそれぞれ所定の記憶部に保存した後（図１の（３）参照）、図１の（Ｃ）に示すように、当該削除対象を削除する（図１の（４）参照）。

そして、スイッチ装置は、受信したリンクトレースフレームに付与されたＭＡＣアドレスに係る対応関係がＭＡＣ学習テーブルになかった場合には、記憶部に保存された対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信する。

つまり、スイッチ装置１０がリンクトレースのターゲットをスイッチ装置５０として、マルチキャストアドレスにてリンクトレースフレームを送信すると、スイッチ装置２０は、当該リンクトレースを受信し、付与されたＭＡＣアドレス「５」に対応するポート識別情報をＭＡＣ学習テーブル１１から検索する。スイッチ装置２０は、ＭＡＣ学習テーブル１１を検索しても該当するポート識別情報が見付からないので、次に、記憶部にて記憶している対応関係からＭＡＣアドレス「５」に対応するポート識別情報を検索する。スイッチ装置２０は、ＭＡＣアドレス「５」に対応するポート識別情報「Ｐ２」を見付けると、ポート識別情報「Ｐ２」であるポートから当該リンクトレースフレームを転送するともに、スイッチ装置１０に応答フレームを返信する。

また、スイッチ装置３０は、スイッチ装置２０から転送されたリンクトレースフレームを受信し、同様に付与されたＭＡＣアドレス「５」に対応するポート識別情報をＭＡＣ学習テーブル１１から検索する。スイッチ装置３０は、同様にＭＡＣ学習テーブル１１を検索しても該当するポート識別情報が見付からないので、次に、記憶部にて記憶している対応関係からＭＡＣアドレス「５」に対応するポート識別情報を検索する。スイッチ装置３０は、ＭＡＣアドレス「５」に対応するポート識別情報「Ｐ２」を見付けると、ポート識別情報「Ｐ２」であるポートから当該リンクトレースフレームを転送するともに、スイッチ装置１０に応答フレームを返信する。

ところで、スイッチ装置４０は、リンク９に障害が起こっている結果、スイッチ装置３０から転送されたリンクトレースフレームを受信することはない（スイッチ装置１０は、スイッチ装置４０からの応答フレームを受信しない）。スイッチ装置１０は、リンクトレースのターゲットをスイッチ装置５０として、リンクトレースフレームを送信した結果、スイッチ装置２０およびスイッチ装置３０から応答フレームを受信するので、スイッチ装置３０の先で障害が起こっていることを特定する。

したがって、このスイッチ装置によれば、上記した主たる特徴のとおり、ネットワークの障害箇所を特定することが可能となる。つまり、ネットワークの障害とは無関係であるスイッチ装置からは応答フレームが返信されるようになる結果、ネットワークの障害箇所を特定することが可能となる。

［実施例１に係るスイッチ装置の構成］
次に、図２を用いて、図１に示した実施例１に係るスイッチ装置１０〜スイッチ装置５０の構成を説明する。図２は、スイッチ装置の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、スイッチ装置６０は、第１ＭＡＣ学習テーブル記憶部７０と、第２ＭＡＣ学習テーブル記憶部８０と、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０と、障害検出部１００と、受信フレーム制御部１１０と、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０と、送信フレーム制御部１３０とを備える。なお、第２ＭＡＣ学習テーブル記憶部８０は、特許請求の範囲に記載の「所定の記憶部」に対応し、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０は、同じく「保存手順」に対応し、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０は、同じく「転送手順」に対応する。

第１ＭＡＣ学習テーブル記憶部７０は、ＭＡＣアドレスと当該ＭＡＣアドレスが付与されたフレームを転送するためのポートを一意に識別するポート識別情報とからなる対応関係を登録する第１ＭＡＣ学習テーブルを記憶する。例えば、図３−１に示すように、第１ＭＡＣ学習テーブル記憶部７０は、ポート識別情報「Ｐ１」とＭＡＣアドレス「１」とからなる対応関係などが登録されたＭＡＣ学習テーブルを記憶する。

第２ＭＡＣ学習テーブル記憶部８０は、第１ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して削除対象となったＭＡＣアドレスとポート識別情報とからなる対応関係を保存するための第２ＭＡＣ学習テーブルを記憶する。例えば、図３−２に示すように、第２ＭＡＣ学習テーブル記憶部８０は、削除対象となったポート識別情報「Ｐ２」とＭＡＣアドレス「４」とからなる対応関係などが登録されたＭＡＣ学習テーブルを記憶する。

ＭＡＣ学習テーブル制御部９０は、フレームを受信することによって上述した第１ＭＡＣ学習テーブルに対してＭＡＣアドレスとポート識別情報とからなる対応関係を登録したり、削除したりするほかに、第１ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して削除対象となる対応関係を、第２ＭＡＣ学習テーブルに保存する。

具体的には、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０は、第１ＭＡＣ学習テーブルにおいて、ＭＡＣアドレスとポート識別情報とが所定の期間更新されない場合、あるいは、後述する障害検出部１００からポート識別情報を受け取った場合には、該当する対応関係を削除対象とする。そして、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０は、削除対象となった対応関係を第２ＭＡＣ学習テーブルに保存した後、第１ＭＡＣ学習テーブルから削除する。

例えば、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０は、第１ＭＡＣ学習テーブルにおいて、ＭＡＣアドレス「５」とポート識別情報「Ｐ２」との対応関係が５分間更新されない場合には、当該対応関係を第２ＭＡＣ学習テーブルに保存した後、第１ＭＡＣ学習テーブルから削除する。また、例えば、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０は、障害検出部１００からポート識別情報「Ｐ２」を受け取った場合には、ポート識別情報「Ｐ２」に係る対応関係を第２ＭＡＣ学習テーブルに保存した後、第１ＭＡＣ学習テーブルから削除する。

なお、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０は、後述する受信フレーム制御部１１０からフレームを受け取ると、当該フレームの送信元ＭＡＣアドレスと受信ポートのポート識別情報との対応関係を第１ＭＡＣ学習テーブルに新規に登録したり、更新したりする。さらに、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０は、送信先ＭＡＣアドレスに対応するポート識別情報を第１ＭＡＣ学習テーブルから見付けた後、後述する送信フレーム制御部１３０にフレームを出力する（ポート識別情報の通知も行う）。

障害検出部１００は、種々の原因によって起こる障害を検出する。具体的には、障害検出部１００は、ポート自体にハード的な障害が発生したり、リンクに物理的な障害が発生したりするとそれらを検出し、障害に関係するポートのポート識別情報を上述したＭＡＣ学習テーブル制御部９０に出力する。例えば、障害検出部１００は、所定のポート（ポート識別情報「Ｐ１」）にハード的な障害が発生し、それを検出した場合には、ポート識別情報「Ｐ１」をＭＡＣ学習テーブル制御部９０に出力する。また、例えば、障害検出部１００は、所定のポート（ポート識別情報「Ｐ２」）につながったリンクにおいて物理的な障害が発生し、それを検出した場合には、ポート識別情報「Ｐ２」をＭＡＣ学習テーブル制御部９０に出力する。

受信フレーム制御部１１０は、受信したフレームを分類してＭＡＣ学習テーブル制御部９０または後述するＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０に出力する。具体的には、受信フレーム制御部１１０は、受信フレームがリンクトレースフレームである場合には、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０に出力し、それ以外の受信フレームをＭＡＣ学習テーブル制御部９０に出力する。

ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０は、受信したリンクトレースフレームに付与されたＭＡＣアドレスに係る対応関係が第１ＭＡＣ学習テーブルになかった場合には、第２ＭＡＣ学習テーブルに保存された対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信する。

具体的には、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０は、上述した受信フレーム制御部１１０からリンクトレースフレームを受け取ると、リンクトレースのターゲットになっているＭＡＣアドレスを用いて第１ＭＡＣ学習テーブルを検索する。そして、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０は、第１ＭＡＣ学習テーブルにおいて該当する対応関係を見付けた場合には、そのポート識別情報から決定されるポートからリンクトレースフレームを転送するとともに、後述する送信フレーム制御部１３０にリンクトレースフレームの応答フレームを返信するよう指示する。

一方、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０は、リンクトレースのターゲットになっているＭＡＣアドレスを用いて第１ＭＡＣ学習テーブルを検索した結果、該当する対応関係が見付からない場合には、次に、第２ＭＡＣ学習テーブルを検索する。そして、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０は、第２ＭＡＣ学習テーブルにおいて該当する対応関係を見付けた場合には、そのポート識別情報から決定されるポートからリンクトレースフレームを転送するとともに、後述する送信フレーム制御部１３０にリンクトレースフレームの応答フレームを返信するよう指示する。なお、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０は、送信フレーム制御部１３０に応答フレームの返信を指示する際、リンクトレースフレームの送信元ＭＡＣアドレスに対応するポート識別情報を送信フレーム制御部１３０に通知する。

送信フレーム制御部１３０は、リンクトレースフレームの応答フレーム、または、フレームを送信する。具体的には、送信フレーム制御部１３０は、上述したＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０からリンクトレースフレームの応答フレームを返信するように指示されると、通知されたポート識別情報で決定されるポートから応答フレームを送信する。また、送信フレーム制御部１３０は、上述したＭＡＣ学習テーブル制御部９０からフレームを受け取ると、通知されたポート識別情報で決定されるポートから当該フレームを送信する。なお、送信フレーム制御部１３０は、図９に示すようなフレームフォーマットの応答フレームを送信する。なお、図９は、応答フレームのフレームフォーマットの例を示す図である。

［実施例１に係るスイッチ装置による処理］
次に、図４および図５を用いて、実施例１におけるスイッチ装置による処理を説明する。図４は、ＭＡＣ学習テーブル制御処理の流れを示すフローチャートであり、図５は、応答フレーム返信処理の流れを示すフローチャートである。

図４に示すように、スイッチ装置６０は、障害検出部１００によって障害の発生を監視するとともに（ステップＳ４０１）、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０によって所定の期間更新されないＭＡＣアドレスとポート識別情報とからなる対応関係があるか否かを監視する（ステップＳ４０２）。なお、図４で示したフローチャートにおいて、判断処理「ステップＳ４０１」と判断処理「ステップＳ４０２」の順序はどちらが先であってもよい。

そして、スイッチ装置６０は、障害検出部１００によって障害を検出すると（ステップＳ４０１肯定）、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０によって削除対象となった対応関係を第２ＭＡＣ学習テーブルに保存した後（ステップＳ４０３）、第１ＭＡＣ学習テーブルから削除する（ステップＳ４０４）。

また、スイッチ装置６０は、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０によって所定の期間更新されない対応関係を見付けた場合には（ステップＳ４０２肯定）、同様にＭＡＣ学習テーブル制御部９０によって削除対象となった対応関係を第２ＭＡＣ学習テーブルに保存した後（ステップＳ４０３）、第１ＭＡＣ学習テーブルから削除し（ステップＳ４０４）、処理を終了する。

そして、図５に示すように、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０は、受信フレーム制御部１１０からリンクトレースフレームを受け取ると（ステップＳ５０１肯定）、リンクトレースのターゲットになっているＭＡＣアドレスを用いて第１ＭＡＣ学習テーブルを検索する（ステップＳ５０２）。

そして、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０は、第１ＭＡＣ学習テーブルにおいて該当する対応関係を見付けた場合には（ステップＳ５０３肯定）、そのポート識別情報から決定されるポートからリンクトレースフレームを転送するとともに、送信フレーム制御部１３０にリンクトレースフレームの応答フレームを返信するよう指示する（ステップＳ５０４）。

一方、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０は、第１ＭＡＣ学習テーブルにおいて該当する対応関係が見付からない場合には（ステップＳ５０３否定）、次に、第２ＭＡＣ学習テーブルを検索する（ステップＳ５０５）。

そして、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０は、第２ＭＡＣ学習テーブルにおいて該当する対応関係を見付けた場合には（ステップＳ５０６肯定）、そのポート識別情報から決定されるポートからリンクトレースフレームを転送するとともに、送信フレーム制御部１３０にリンクトレースフレームの応答フレームを返信するよう指示する（ステップＳ５０７）。なお、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０は、第２ＭＡＣ学習テーブルにおいて該当する対応関係が見付からない場合には（ステップＳ５０８否定）、送信フレーム制御部１３０にブロードキャストフレームを送信するように指示し（ステップＳ５０８）、処理を終了する。

［実施例１の効果］
上記したように、実施例１によれば、第１ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して削除対象となる対応関係を第２ＭＡＣ学習テーブルに保存し、受信したリンクトレースフレームに付与されたＭＡＣアドレスに係る対応関係が第１ＭＡＣ学習テーブルになかった場合には、第２ＭＡＣ学習テーブルに保存された対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信するので、ネットワークの障害箇所を特定することが可能となる。つまり、ネットワークの障害箇所に面していないスイッチ装置からは応答フレームが返信されるようになる結果、ネットワークの障害箇所を特定することが可能となる。

実施例１では、各スイッチ装置どうしがリンクで連結される場合を説明したが、実施例２では、所定のスイッチ装置どうしにおいて１対１プロテクションが構成される場合を説明する。

図６を用いて、実施例２に係るスイッチ装置を説明する。図６は、実施例２に係るスイッチ装置を説明するための図である。

図６の（Ａ）に示すように、スイッチ装置３０とスイッチ装置４０との間では１対１プロテクションが構成されている。ここで、スイッチ装置１０〜スイッチ装置３０は、リンク１２とリンク１３の両系に障害が起こると（図６の（１）参照）、スイッチ装置４０やスイッチ装置５０からのフレームを受信しなくなるので、ＭＡＣ学習テーブル１１においてスイッチ装置４０のＭＡＣアドレス「４」やスイッチ装置５０のＭＡＣアドレス「５」に係る対応関係（網掛けを施した部分）を削除対象とする（図６の（２）参照）。

そこで、図６の（Ｂ）に示すように、スイッチ装置１０〜スイッチ装置３０は、当該削除対象となった対応関係をそれぞれ所定の記憶部に保存した後（図６の（３）参照）、図６の（Ｃ）に示すように、当該削除対象を削除する（図６の（４）参照）。

［実施例２の効果］
上記したように、実施例２によれば、１対１プロテクションの両系に障害が起こることによってＭＡＣ学習テーブルから削除対象となった場合に、当該削除対象となった対応関係を保存するので、１対１プロテクションが構成されている場合でもネットワークの障害箇所を特定することが可能となる。

実施例３では、障害が復旧し、保存したＭＡＣアドレスを含む対応関係が第１ＭＡＣ学習テーブルに再学習された場合を説明する。

図７を用いて、実施例３に係るスイッチ装置を説明する。図７は、実施例３に係るスイッチ装置を説明するための図である。

図７の（Ａ）に示すように、スイッチ装置３０は、リンク９に起こった障害が復旧され（図７の（１）参照）、スイッチ装置４０やスイッチ装置５０からフレームを受信するようになると、スイッチ装置４０のＭＡＣアドレス「４」やスイッチ装置５０のＭＡＣアドレス「５」に係る対応関係を再学習する（図７の（２）参照）。

そして、図７の（Ｂ）に示すように、スイッチ装置３０は、第２ＭＡＣ学習テーブルからスイッチ装置４０のＭＡＣアドレス「４」やスイッチ装置５０のＭＡＣアドレス「５」に係る対応関係を削除する（図７の（３）参照）。

詳細には、受信フレーム制御部１１０は、リンク９に起こった障害が復旧され、スイッチ装置４０やスイッチ装置５０からフレームを受信すると、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０に当該フレームを出力する（受信ポートのポート識別情報の通知も行う）。そして、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０は、第１ＭＡＣ学習テーブルに当該フレームの送信元ＭＡＣアドレスと受信ポートのポート識別情報とからなる対応関係を登録する（再学習する）と、第２学習テーブルから送信元ＭＡＣアドレスに係る対応関係を削除する。なお、図示はしていないが、他のスイッチ装置についても同様にスイッチ装置４０やスイッチ装置５０からフレームを受信すると、当該フレームの送信元ＭＡＣアドレスと受信ポートのポート識別情報とからなる対応関係を登録する（再学習する）。

［実施例３の効果］
上記したように、実施例３によれば、保存された対応関係のうち、第１ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して追加対象となるＭＡＣアドレスを含む対応関係を第２ＭＡＣ学習テーブルから削除するので、通常の運用状態に遷移することが可能となる。

実施例４では、障害発生中に迂回路が設定され、保存したＭＡＣアドレスを含む対応関係が第１ＭＡＣ学習テーブルに再学習された場合を説明する。

図８を用いて、実施例４に係るスイッチ装置を説明する。図８は、実施例４に係るスイッチ装置を説明するための図である。

図８の（Ａ）に示すように、スイッチ装置３０は、リンク９において障害発生中に、スイッチ装置３０ａによって迂回路が設定され、スイッチ装置４０やスイッチ装置５０からフレームを受信するようになると、スイッチ装置４０のＭＡＣアドレス「４」やスイッチ装置５０のＭＡＣアドレス「５」に係る対応関係を再学習する（図８の（１）参照）。

そして、図８の（Ｂ）に示すように、スイッチ装置３０は、第２ＭＡＣ学習テーブルからスイッチ装置４０のＭＡＣアドレス「４」やスイッチ装置５０のＭＡＣアドレス「５」に係る対応関係を削除する（図８の（２）参照）。

詳細には、受信フレーム制御部１１０は、スイッチ装置３０ａからフレームを受信すると、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０に当該フレームを出力する（受信ポートのポート識別情報の通知も行う）。そして、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０は、第１ＭＡＣ学習テーブルに当該フレームの送信元ＭＡＣアドレス（スイッチ装置４０やスイッチ装置５０のＭＡＣアドレス）と受信ポートのポート識別情報とからなる対応関係を登録する（再学習する）と、第２ＭＡＣ学習テーブルから送信元ＭＡＣアドレスに係る対応関係を削除する。なお、図示はしていないが、他のスイッチ装置についても同様にスイッチ装置４０やスイッチ装置５０からフレームを受信すると、当該フレームの送信元ＭＡＣアドレスと受信ポートのポート識別情報とからなる対応関係を登録する（再学習する）。

［実施例４の効果］
上述したように、実施例４によれば、保存された対応関係のうち、第１ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して追加対象となるＭＡＣアドレスを含む対応関係を第２ＭＡＣ学習テーブルから削除するので、通常の運用状態に遷移することが可能となる。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下に示すように、（１）〜（５）にそれぞれ区分けして異なる実施例を説明する。

（１）障害ポート特定
上記の実施例１では、ネットワークの障害箇所に面していないスイッチ装置からの応答フレームの返信に基づいてネットワークの障害箇所を特定する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、応答フレームにポート識別情報を付加することによって障害ポートまで特定するようにしてもよい。

具体的には、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０は、第２ＭＡＣ学習テーブルからリンクトレースのターゲットになっているＭＡＣアドレスに係る対応関係を見付けると、そのポート識別情報から決定されるポートからリンクトレースフレームを転送するとともに、そのポート識別情報を送信フレーム制御部１３０に出力してリンクトレースフレームの応答フレームを返信するよう指示する。そして、送信フレーム制御部１３０は、受け取ったポート識別情報を応答フレームに付加し、通知されたポート識別情報から決定されるポートから当該応答フレームを送信する。こうすることによって、応答フレームを受け取ったスイッチ装置は、障害ポートまで特定することが可能となる。

（２）障害復旧
上記の実施例３では、第１ＭＡＣ学習テーブルに対応関係が再学習されると第２ＭＡＣ学習テーブルに保存した対応関係を削除する場合を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、追加対象となり得るＭＡＣアドレスを含む対応関係を、第１ＭＡＣ学習テーブルが更新される前（あるいは同時）に削除するようにしてもよい。例えば、障害検出部１００は、所定のポートにつながったリンクの障害復旧を検出することによって、当該ポートのポート識別情報をＭＡＣ学習テーブル制御部９０に出力する。そして、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０は、受け取ったポート識別情報を含む対応関係を第２ＭＡＣ学習テーブルから削除する。こうすることによって、当該ポートからフレームを受信して第１ＭＡＣ学習テーブルに対応関係が再学習されるので、通常の運用状態に遷移することが可能となる。

（３）システム構成等
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、例えば、ＭＡＣ学習テーブル制御部９０を、第１ＭＡＣ学習テーブルの更新や削除をしたり、フレームの送信を送信フレーム制御部に指示したりするフレーム制御部と、第１ＭＡＣ学習テーブルにおいて削除対象となった対応関係を第２ＭＡＣ学習テーブルに保存する保存部とに分散するなど、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

また、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、ＭＡＣアドレスに用いた数字「１」や「２」についてはこの限りではなく、スイッチ装置を一意に識別するものであればよい。

（４）リンクトレースフレーム転送プログラム
ところで、上記の実施例１では、ハードウェアロジックによって各種の処理を実現する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現するようにしてもよい。そこで、以下では、図１０を用いて、上記の実施例１に示したスイッチ装置６０と同様の機能を有するリンクトレースフレーム転送プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図１０は、リンクトレースフレーム転送プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

同図に示すように、スイッチ装置としてのコンピュータ１４０は、通信制御Ｉ／Ｆ１４１、ＣＰＵ１４２、ＲＯＭ１４３、ＨＤＤ１４４およびＲＡＭ１４５をバス１４６などで接続して構成される。

ＲＯＭ１４３には、上記の実施例１に示したスイッチ装置６０と同様の機能を発揮するリンクトレースフレーム転送プログラム、つまり、図１０に示すように、ＭＡＣ学習テーブル制御プログラム１４３ａと、障害検出プログラム１４３ｂと、受信フレーム制御プログラム１４３ｃと、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析プログラム１４３ｄと、送信フレーム制御プログラム１４３ｅが予め記憶されている。なお、これらのプログラム１４３ａ〜プログラム１４３ｅについては、図２に示したスイッチ装置の各構成要素と同様、適宜統合または分散してもよい。

そして、ＣＰＵ１４２が、これらのプログラム１４３ａ〜プログラム１４３ｅをＲＯＭ１４３から読み出して実行することで、図１０に示すように、プログラム１４３ａ〜プログラム１４３ｅは、ＭＡＣ学習テーブル制御プロセス１４２ａと、障害検出プロセス１４２ｂと、受信フレーム制御プロセス１４２ｃと、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析プロセス１４２ｄと、送信フレーム制御プロセス１４２ｅとして機能するようになる。なお、プロセス１４２ａ〜プロセス１４２ｅは、図２に示したＭＡＣ学習テーブル制御部９０と、障害検出部１００と、受信フレーム制御部１１０と、ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部１２０と、送信フレーム制御部１３０とにそれぞれ対応する。

また、ＨＤＤ１４４には、図１０に示すように、第１ＭＡＣ学習テーブル１４４ａと、第２ＭＡＣ学習テーブル１４４ｂとが設けられる。この第１ＭＡＣ学習テーブル１４４ａと、第２ＭＡＣ学習テーブル１４４ｂとは、図２に示した第１ＭＡＣ学習テーブル記憶部７０と、第２ＭＡＣ学習テーブル記憶部８０とにそれぞれ対応する。

なお、上記した各プログラム１４３ａ〜１４３ｅについては、必ずしも最初からＲＯＭ１４３に記憶させておく必要はなく、例えば、コンピュータ１４０に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」、または、コンピュータ１４０の内外に備えられるＨＤＤなどの「固定用の物理媒体」、さらには、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ１４０に接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などに各プログラムを記憶させておき、コンピュータ１４０がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。

以上のように、本発明に係るスイッチ装置は、ＭＡＣアドレスと当該ＭＡＣアドレスが付与されたフレームを転送するためのポートを一意に識別するポート識別情報とからなる対応関係を記憶したＭＡＣ学習テーブルを更新しつつ、リンクトレースフレームを受信するとＭＡＣアドレスを読み出し、ＭＡＣ学習テーブルにおける対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信する場合に有用であり、特に、ネットワークの障害箇所を特定することに適する。

実施例１に係るスイッチ装置の概要および特徴を説明するための図である。 実施例１に係るスイッチ装置の構成を示すブロック図である。 第１ＭＡＣ学習テーブル記憶部が記憶する情報の例を示す図である。 第２ＭＡＣ学習テーブル記憶部が記憶する情報の例を示す図である。 ＭＡＣ学習テーブル制御処理の流れを示すフローチャートである。 応答フレーム返信処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２に係るスイッチ装置を説明するための図である。 実施例３に係るスイッチ装置を説明するための図である。 実施例４に係るスイッチ装置を説明するための図である。 応答フレームのフレームフォーマットの例を示す図である。 リンクトレースフレーム転送プログラムを実行するコンピュータを示す図である。 従来のスイッチ装置を説明するための図である。

符号の説明

１０〜５０ スイッチ装置
６０ スイッチ装置
７０ 第１ＭＡＣ学習テーブル記憶部
８０ 第２ＭＡＣ学習テーブル記憶部
９０ ＭＡＣ学習テーブル制御部
１００ 障害検出部
１１０ 受信フレーム制御部
１２０ ＥｔｈｅｒＯＡＭ解析部
１３０ 送信フレーム制御部

Claims (6)

1. ＭＡＣアドレスと当該ＭＡＣアドレスが付与されたフレームを転送するためのポートを一意に識別するポート識別情報とからなる対応関係を記憶したＭＡＣ学習テーブルを更新しつつ、リンクトレースフレームを受信するとＭＡＣアドレスを読み出し、前記ＭＡＣ学習テーブルにおける対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信する方法をコンピュータに実行させるリンクトレースフレーム転送プログラムであって、
   前記ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して削除対象となる対応関係を所定の記憶部に保存する保存手順と、
   前記受信したリンクトレースフレームに付与されたＭＡＣアドレスに係る対応関係が前記ＭＡＣ学習テーブルになかった場合には、前記保存手順によって前記記憶部に保存された対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信する転送手順と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とするリンクトレースフレーム転送プログラム。
2. 前記保存手順は、１対１プロテクションの両系に障害が起こることによって前記ＭＡＣ学習テーブルから削除対象となった場合に、当該削除対象となった対応関係を保存することを特徴とする請求項１に記載のリンクトレースフレーム転送プログラム。
3. 前記保存手順によって保存された対応関係のうち、前記ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して追加対象となるＭＡＣアドレスを含む前記対応関係を前記記憶部から削除する削除手順をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１または２に記載のリンクトレースフレーム転送プログラム。
4. 前記転送手順は、前記保存手順によって前記記憶部に保存された対応関係で決定されたポートのポート識別情報を前記応答フレームに付加して返信することを特徴とする請求項１、２または３に記載のリンクトレースフレーム転送プログラム。
5. ＭＡＣアドレスと当該ＭＡＣアドレスが付与されたフレームを転送するためのポートを一意に識別するポート識別情報とからなる対応関係を記憶したＭＡＣ学習テーブルを更新しつつ、リンクトレースフレームを受信するとＭＡＣアドレスを読み出し、前記ＭＡＣ学習テーブルにおける対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信するリンクトレースフレーム転送装置であって、
   所定のＭＡＣアドレスとポート識別情報とからなる対応関係を記憶する記憶手段と、
   前記ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して削除対象となる対応関係を前記記憶手段に保存する保存手段と、
   前記受信したリンクトレースフレームに付与されたＭＡＣアドレスに係る対応関係が前記ＭＡＣ学習テーブルになかった場合には、前記保存手段によって前記記憶手段に保存された対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信する転送手段と、
   を備えたことを特徴とするリンクトレースフレーム転送装置。
6. ＭＡＣアドレスと当該ＭＡＣアドレスが付与されたフレームを転送するためのポートを一意に識別するポート識別情報とからなる対応関係を記憶したＭＡＣ学習テーブルを更新しつつ、リンクトレースフレームを受信するとＭＡＣアドレスを読み出し、前記ＭＡＣ学習テーブルにおける対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信するリンクトレースフレーム転送方法であって、
   前記ＭＡＣ学習テーブルの更新に際して削除対象となる対応関係を所定の記憶部に保存する保存工程と、
   前記受信したリンクトレースフレームに付与されたＭＡＣアドレスに係る対応関係が前記ＭＡＣ学習テーブルになかった場合には、前記保存工程によって前記記憶部に保存された対応関係で決定されたポートから当該リンクトレースフレームを転送するとともに、当該リンクトレースフレームの発信元であるスイッチ装置に応答フレームを返信する転送工程と、
   を含んだことを特徴とするリンクトレースフレーム転送方法。

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