JP2009105519A

JP2009105519A - レイヤ２スイッチ装置及びレイヤ２リンク状態情報転送方法

Info

Publication number: JP2009105519A
Application number: JP2007273336A
Authority: JP
Inventors: Koji Yanai; 功児箭内
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2027-10-22
Also published as: JP4866823B2

Abstract

【課題】レイヤ２スイッチ装置及びレイヤ２リンク状態情報転送方法に関し、簡易にかつ既設の中継装置の機能変更を伴うことなく、レイヤ２のリンク断発生及びリンク断復旧に関するレイヤ２リンク状態情報を、対向する通信装置に転送可能にする。
【解決手段】リンク状態通知対象のポートとマルチキャストＩＰアドレスとを関連付けたリンク状態情報転送登録テーブルを各レイヤ２スイッチ装置１１０，１２０に備えておき、レイヤ２スイッチ装置１１０でポート１１１のリンク断の発生を検出したとき、該ポートに関連付けられたマルチキャストＩＰアドレスを含み、リンク断の発生を示す設定値をタイプフィールドに設定したＩＧＭＰパケットを送信し、対向側レイヤ２スイッチ装置１２０において該ＩＧＭＰパケットを受信したとき、該ＩＧＭＰパケットに含まれるマルチキャストＩＰアドレスに関連付けられたポートをリンク断状態に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レイヤ２スイッチ装置及びリンク状態情報転送方法に関し、特に、レイヤ２ネットワークにおけるリンク断の発生又はリンク断復旧に関するリンク状態情報を、対向するレイヤ２スイッチ装置に通知することを可能にしたレイヤ２スイッチ装置及びレイヤ２リンク状態情報転送方法に関する。

ネットワークの信頼性向上のため、ループネットワークやメッシュネットワーク等のように、通信装置間を複数の中継経路で接続可能なネットワーク構造が採用されるケースが増えている。このようなネットワークの経路切替えは、レイヤ３スイッチによる経路選択プロトコルでの一つであるＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）やベンダ独自の機能によって行われ、また、レイヤ２ネットワークにおける経路切替えは、ループネットワークの経路を決定するスパニングツリープロトコル（ＳＴＰ）又は複数の回線を仮想的に一つの回線と見なすリンクアグリゲーション（ＬＡＧ）の技術を利用して行われている。特に安価なレイヤ２スイッチ装置を用いて構成されることが多いレイヤ２ネットワークでは、できるだけ簡易でかつ経路切替え動作の速い冗長経路構成とするために、リンクアグリゲーション（ＬＡＧ）が用いられることが多い。

一対一にケーブル接続されているレイヤ２スイッチ装置同士では、一方のレイヤ２スイッチ装置のポートに接続されているケーブルを抜いて取り外すと、他方のレイヤ２スイッチ装置は、該ケーブルで接続されていたポートのリンク断を自動的に検出し、該ポートをソフトウェア上でリンク断状態に設定する。しかし、複数台のレイヤ２スイッチ装置が中継装置として絡んでいるレイヤ２ネットワークでは、レイヤ２スイッチ装置を跨いで対向する通信装置にレイヤ２のリンク断の情報を転送することができない。

通常のイーサネット（登録商標）におけるレイヤ２スイッチ装置は、一人又は少数の管理者の遠隔管理により監視制御されるが、大量のレイヤ２スイッチ装置がネットワークに導入されると、その管理は煩雑となるため、通常はＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）マネージャのようなネットワーク管理ソフトウェアにより一括管理するのが一般的になっている。

このようなイーサネット（登録商標）において、リンク断が発生した際には、ＳＮＭＰのＴｒａｐメッセージを用いたＳＮＭＰマネージャによるアラーム通知や、コマンドラインインタフェースによる状態読出しなどにより、管理者がリンク断の発生を検出することとなる。

一般的にリンク断の発生は、発生したポートとは関連の無い他のポートには影響が波及しないため、リンク断の発生したポートと異なるポートを介して接続されている他のレイヤ２スイッチ装置にとっては、他のレイヤ２スイッチ装置でリンク断が発生していることを検知する手段が無いため、対向側レイヤ２スイッチ装置の異常は検出されず、単に、対向側装置からデータが受信されないという状態となる。

本発明に関連する先行技術文献として、下記の特許文献１には、冗長性を確保することができるマルチキャスト通信とＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）とを用いたネットワーク間接続方法、及びインターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ：Internet Group Management Protocol）等の技術について開示されている。
特開２００３−１４３１９３号公報

前述したように、複数台のレイヤ２スイッチ装置が中継装置として絡むレイヤ２ネットワークでは、レイヤ２スイッチ装置を跨いで対向する装置にレイヤ２のリンク断の情報を転送することができない。そのため、中継区間の経路の一部にリンク断が発生しても、末端の通信装置や他のレイヤ２スイッチ装置には、レイヤ２のリンク断情報が到来しない。

従って、レイヤ２のリンク断発生をトリガとする経路の切り替えを行うことができず、中継経路の一部がリンク断状態となっている通信装置間では、データが対向側通信装置に達することなく破棄され、それによって上位レイヤによって通信異常を検知し、経路切替え等が行われることとなる。

しかし、リンクパススルー機能を有するメディアコンバータを使うネットワーク等において、スパニングツリープロトコルやリンクアグリゲーション等の技術を用いた冗長経路を有するネットワーク構成の場合は、レイヤ２のリンク断をトリガとして経路変更動作を開始する機能があるため、レイヤ２のリンク断発生を対向側通信装置に通知することが望ましい場合がある。

本発明は、簡易にかつ既設の中継装置の機能変更を伴うことなく、レイヤ２のリンク断発生及びリンク断復旧に関するレイヤ２リンク状態情報を、対向する通信装置に転送することができるレイヤ２スイッチ装置及びレイヤ２リンク状態情報転送方法を提供する。

本発明のレイヤ２スイッチ装置は、リンク状態通知対象のポートの番号とマルチキャストＩＰアドレスとを関連付けたリンク状態情報転送登録テーブルと、前記ポートのリンク断の発生又はリンク断復旧を検出したとき、該ポートに関連付けられたマルチキャストＩＰアドレスを、前記リンク状態情報転送登録テーブルを参照して抽出し、該マルチキャストＩＰアドレスを含み、リンク断の発生又はリンク断復旧によって異なる設定値をタイプフィールドに設定したインターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）パケットを、対向側通信装置へ送信する第１の手段と、インターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）パケットを受信したとき、該パケットに含まれるマルチキャストＩＰアドレスに関連付けられたポートの番号を、前記リンク状態情報転送登録テーブルを参照して抽出し、該番号のポートを、該インターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）パケットのタイプフィールドの設定値に従って、リンク断状態又はリンク断復旧状態に設定する第２の手段と、を備えたものである。

また、本発明のレイヤ２リンク状態情報転送方法は、リンク状態通知対象のポートの番号とマルチキャストＩＰアドレスとを関連付けたリンク状態情報転送登録テーブルを各レイヤ２スイッチ装置に備えておき、前記レイヤ２スイッチ装置でポートのリンク断の発生又はリンク断復旧を検出したとき、該ポートに関連付けられたマルチキャストＩＰアドレスを、前記リンク状態情報転送登録テーブルを参照して抽出し、該マルチキャストＩＰアドレスを含み、リンク断の発生又はリンク断復旧によって異なる設定値をタイプフィールドに設定したインターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）パケットを、対向側レイヤ２スイッチ装置へ送信する第１のステップと、前記対向側レイヤ２スイッチ装置においてインターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）パケットを受信したとき、該パケットに含まれるマルチキャストＩＰアドレスに関連付けられたポートの番号を、自装置のリンク状態情報転送登録テーブルを参照して抽出し、該番号のポートを、該インターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）パケットのタイプフィールドの設定値に従って、リンク断状態又はリンク断復旧状態に設定する第２のステップと、を含むものである。

本発明によれば、従来、同一メーカーのレイヤ２スイッチ装置同士でないと実現が困難であった複数のレイヤ２スイッチ装置経由のリンク断等のリンク状態情報の転送を、既に標準化されているインターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）を利用して転送することにより、簡易にかつ既設の中継装置の機能変更を伴うことなく、レイヤ２リンク状態情報を対向する通信装置に転送することができる。

また、前記インターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）のパケットを受信し、リンク断のポートを通知された対向側レイヤ２スイッチ装置では、該リンク断のポートと関連付けられた自装置のポートをリンク断の状態に設定することにより、更に後続のレイヤ２スイッチ装置にリンク断を通知することができる。

レイヤ２スイッチ装置により中継を行うネットワークでは、中継経路の各レイヤ２スイッチ装置にリンク断情報を通知することができれば、速やかな経路切替えを行うことができ、対向側通信装置のポートのリンク断の発生をトリガとする警報の発生や接続経路の切替えなど、効率的な監視保守・運用が可能となる。

図１は本発明によるリンク断情報の通知の動作説明図である。同図の（ａ）は、リンク断情報を転送するレイヤ２ネットワークの基本接続構成を示す。同図の（ｂ）はリンク断発生時のリンク断情報送出の様態を示し、同図の（ｃ）はリンク断情報受信時の動作の様態を示している。

２拠点の通信装置間を接続する経路が複数存在するレイヤ２ネットワークにおいて、該経路の中継区間のレイヤ２スイッチ装置１１０とレイヤ２スイッチ装置１２０との間でリンク状態情報の転送を行う場合、予めレイヤ２スイッチ装置１１０及びレイヤ２スイッチ装置１２０に対してインターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ：Internet Group Management Protocol）によるリンク状態情報転送の機能を有効にする設定をしておく。

インターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）によるリンク状態情報転送機能の設定は、図４に示すように、リンク断発生及びリンク断復旧に関するリンク状態情報転送機能を有効に設定し（ステップ４−１）、かつ、リンク状態情報の通知対象のポート番号とマルチキャストＩＰアドレスとを関連付けて登録する（ステップ４−２）。

図１に戻って説明すると、リンク状態情報転送機能を有効に設定したレイヤ２スイッチ装置１１０には、予めリンク状態情報通知用のマルチキャストＩＰアドレスとそれに対応するリンク状態通知対象のポート１１１の番号とが関連付けられ、レイヤ２スイッチ装置１１０内ＲＡＭのリンク状態情報転送登録テーブルに格納しておく。レイヤ２スイッチ装置１２０も同様に、マルチキャストＩＰアドレスとリンク断通知対象のポート１２１の番号とを関連付けて、レイヤ２スイッチ装置１２０内ＲＡＭのリンク状態情報転送登録テーブルに格納しておく。

図５にリンク状態情報の通知対象のポート番号とマルチキャストＩＰアドレスとを関連付けたリンク状態情報転送登録テーブルの格納例を示す。同図の（ａ）は図１のレイヤ２スイッチ装置１１０におけるリンク状態情報転送登録テーブルの格納例を示し、同図の（ｂ）は図１のレイヤ２スイッチ装置１２０におけるリンク状態情報転送登録テーブルの格納例を示している。

図５の（ａ）の例では、ポート番号Ｐｏｒｔ１のポート１１１（図１参照）に対しては、マルチキャストＩＰアドレス“２２４．１０．１０．１”を関連付け、ポート番号Ｐｏｒｔ２のポートに対しては、マルチキャストＩＰアドレス“２２４．１０．１０．２”を関連付け、ポート番号Ｐｏｒｔ３及びＰｏｒｔ４のポートに対しては、リンク状態通知対象としないので何も登録せず、ポート番号Ｐｏｒｔ５のポートに対しては、マルチキャストＩＰアドレス“２４８．２４８．１０．５”を関連付けた例を示している。

また、図５の（ｂ）の例では、ポート番号Ｐｏｒｔ１のポート１２１（図１参照）に対しては、マルチキャストＩＰアドレス“２２４．１０．１０．１”を関連付け、ポート番号Ｐｏｒｔ２のポートに対しては、マルチキャストＩＰアドレス“２２４．１０．１０．２”を関連付け、ポート番号Ｐｏｒｔ３，Ｐｏｒｔ４及びＰｏｒｔ５のポートに対しては、リンク状態通知対象としないので何も登録していない例を示している。

なお、各レイヤ２スイッチ装置において、同一の中継経路に係るリンクのポートには、それぞれ同一のマルチキャストＩＰアドレスを関連付けておくものとする。例えば、図１のレイヤ２スイッチ装置１１０のポート１１１と、レイヤ２スイッチ装置１２０のポート１２１とで同一の中継経路を形成している場合、レイヤ２スイッチ装置１１０のポート１１１（ポート番号Ｐｏｒｔ１）とレイヤ２スイッチ装置１２０のポート１２１（ポート番号Ｐｏｒｔ１）とに同一のマルチキャストＩＰアドレス“２２４．１０．１０．１”を関連付けておく。

レイヤ２スイッチ装置１１０は、自身の物理ポートにおけるリンク断を検出した場合、図６の（ａ）の処理フローに示すように、まず、リンク状態情報の転送機能が設定されたポートであるかどうかを判断し（ステップ６−１）、リンク状態情報の転送機能が有効に設定されたポートである場合は、レイヤ２スイッチ装置１１０内の制御部により、リンク状態情報転送用のＩＧＭＰパケットを生成するが、リンク状態の状況に応じてＩＧＭＰパケットのタイプを選択し、前述のポート対応に登録したマルチキャストＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとするリンク断通知用のＩＧＭＰパケットを、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ）ポート１１２から送信する（ステップ６−２）。

リンク断発生の通知には、ＩＧＭＰパケットのタイプとして、例えばグループ配信の停止を要求する“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”メッセージを送信し、リンク断復旧の通知には、ＩＧＭＰパケットのタイプとして、例えばグループ配信の加入を要求する“ＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔ”メッセージを送信することとする。

この処理フローにより、図１の（ｂ）に示すように、レイヤ２スイッチ装置１１０からリンク断通知用のＩＧＭＰパケット１３０が送信される。なお、“ＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔ”メッセージ及び“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”メッセージは、ＩＧＭＰにおいて標準化された既定のメッセージである。

なお、リンク状態情報の転送機能が無効に設定されているポートで、リンク状態の変化が有った場合は何もせず、そのポートでリンク断が発生しても、ＩＧＭＰパケット１３０は送信しない。なお、１つのレイヤ２スイッチ装置において、リンク状態情報の転送機能を有効に設定可能なポート数の上限は無い。また、レイヤ２スイッチ装置内でリンク状態情報の通知パケット送出用の上りリンクのポート１１２を個別に設定する構成とすることもできる。

マルチキャストＩＰアドレスを含むＩＧＭＰパケット１３０を受信したレイヤ２スイッチ装置１２０では、受信したＩＧＭＰパケットの宛先ＩＰアドレスがリンク状態情報転送登録テーブルに登録されているマルチキャストＩＰアドレスか否かを調べ、受信したＩＧＭＰパケットの宛先ＩＰアドレスが、リンク状態情報転送登録テーブルに登録されているマルチキャストＩＰアドレスにヒットした場合は、該マルチキャストＩＰアドレスに関連付けて登録されている自装置の物理ポート１２１の状態を変更する。

レイヤ２スイッチ装置１２０では、受信したマルチキャストＩＰアドレスに関連付けられている自装置のポート１２１のリンク状態をソフトウェア上でリンク断状態に設定し、ソフトウェアの制御によって該ポート１２１を物理的にリンク断が発生した状態にする。こうすることにより、図１の（ｃ）に示すように、レイヤ２スイッチ装置１２０から、図示省略の後続の通信装置にリンク断の発生が転送される。

ＩＧＭＰの“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”メッセージを受信した対向側通信装置では、該メッセージを送出したレイヤ２通信装置に対して、ＩＧＭＰの“ＧｒｏｕｐＳｐｅｃｉｆｉｃＱｕｅｒｙ（ＨＭＱ−ＳＱ）”を返答する。なお、該“ＧｒｏｕｐＳｐｅｃｉｆｉｃＱｕｅｒｙ（ＨＭＱ−ＳＱ）”は中継区間で破棄される可能性があるため、ＲＦＣ２２３６ではその再送手順も定義している。これにより、ＩＧＭＰの“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”メッセージの送出時、つまりリンク断情報の転送時に、対向側通信装置に対する送達確認が可能となる。

なお、リンク断情報の転送用に用いるＩＧＭＰパケットは、通常のマルチキャストデータ配信用に使用するＩＧＭＰパケットと同様にＲＦＣ２２３６に従って生成するが、リンク状態の通知に使用するマルチキャストＩＰアドレスを予めリンク状態情報転送登録テーブルに登録しておくことで、通常のマルチキャスト送信用のＩＧＭＰパケットとの識別が可能となる。

図２は、複数台のレイヤ２スイッチ装置が介在する場合のリンク断情報の転送の態様を示している。ここで、第１のレイヤ２スイッチ装置２０１及び第３のレイヤ２スイッチ装置２０３が、リンク状態情報転送機能が有効に設定され、その間に、リンク状態情報転送機能が有効に設定されない汎用の第２のレイヤ２スイッチ装置２０２が介在しているものとする。

第１のレイヤ２スイッチ装置２０１でリンク断が発生すると、第１のレイヤ２スイッチ装置２０１は、該リンク断が発生したポートに関連付けられたマルチキャストＩＰアドレスを含むＩＧＭＰの“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”メッセージを、中継経路の汎用の第２のレイヤ２スイッチ装置２０２に送信する。

リンク断情報の通知に使用するＩＧＭＰの“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”メッセージは、一般的なＩＧＭＰパケットのフォーマットと同様のフォーマットであるので、汎用の第２のレイヤ２スイッチ装置２０２は、該ＩＧＭＰの“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”メッセージを、そのまま通常のＩＧＭＰパケットとして第３のレイヤ２スイッチ装置２０３に転送する。

第３のレイヤ２スイッチ装置２０３は、該ＩＧＭＰの“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”メッセージを受信し、該メッセージに含まれるマルチキャストＩＰアドレスに関連付けられたポートをリンク断の状態に設定する。このように、中継経路の途中に、本発明が適用されない汎用のレイヤ２スイッチ装置が介在しても、リンク断情報を対向する通信装置に転送することが可能である。

図３は、ＩＧＭＰパケットのフォーマットを示している。同図に示すように、ＩＰヘッダの後続部分にＩＧＭＰの情報が格納される。ＩＧＭＰの情報フィールドとしては、メッセージの種別を示すタイプフィールド、最大応答時間フィールド、チェックサムフィールド、及びマルチキャストＩＰアドレスであるグループアドレスが格納されるフィールドが有る。

ＩＧＭＰパケットのタイプの設定値としては、グループ配信加入の問い合わせを意味する“ＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＱｕｅｒｙ”と、グループ配信加入を意味する“ＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔ”と、グループ配信の停止を意味する“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”とが有る。

図６は、リンク状態を通知するＩＧＭＰパケット送出の処理フローを示し、同図の（ａ）はリンク断発生時の処理フローを、同図の（ｂ）はリンク断復旧時の処理フローを示している。（ａ）のリンク断発生時の処理は前述したとおりである。リンク断復旧時は同図の（ｂ）に示すように、該ポートがリンク状態情報転送機能が有効に設定されたポートかどうかを判定し（ステップ６−３）、有効に設定されたポートである場合、リンク状態情報転送登録テーブルに格納されたマルチキャストＩＰアドレスを含むＩＧＭＰの“ＭｅｎｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔ（ＨＭＲ）”メッセージを、グループ配信の上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ）ポートから送出する。なお、あて先のＩＰアドレスは、該マルチキャストＩＰアドレスである。

図７及び図８は、リンク状態情報の受信時の処理フローを示す。ＩＧＭＰパケットをレイヤ２スイッチ装置が受信すると（ステップ７−１）、自装置内のリンク状態情報転送登録テーブルのエントリを参照し（ステップ７−２）、受信したＩＧＭＰパケットに含まれているマルチキャストＩＰアドレスに該当するものが存在するか判定し（ステップ７−３）、存在する場合、受信したＩＧＭＰパケットが“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”メッセージであるか判定し（ステップ７−４）、“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”メッセージである場合、リンク状態情報転送登録テーブルに登録されたマルチキャストＩＰアドレスに関連付けられたポートをリンク断の状態に設定する。なお、既に該当ポートがケーブル未接続等により、リンク断の状態となっている場合でも、“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”メッセージ受信により、当該ポートをソフトウェア上閉塞する設定を行う（ステップ７−５）。

また、受信したＩＧＭＰパケットが“ＭｅｎｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔ（ＨＭＲ）”メッセージであるか判定し（ステップ７−６）、“ＭｅｎｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔ（ＨＭＲ）”メッセージである場合、リンク状態情報転送登録テーブルに登録されたマルチキャストＩＰアドレスに関連付けられたポートをリンク断復旧の状態に設定する。なお、既に該当ポートがケーブル未接続等により、“ＭｅｎｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔ”メッセージ受信により、当該ポートをソフトウェア上閉塞解除する設定を行う（ステップ７−７）。

また、受信したＩＧＭＰパケットが“ＭｅｎｂｅｒｓｈｉｐＱｕｅｒｙ（ＨＮＱ）”メッセージであるか判定し（ステップ７−８）、“ＭｅｎｂｅｒｓｈｉｐＱｕｅｒｙ（ＨＮＱ）”メッセージである場合、図８の処理フローに示すように、リンク状態情報転送登録テーブルに登録されたマルチキャストＩＰアドレスに該当するポートの状態を参照し（ステップ８−１）、該ポートの状態がリンク断復旧（リンクアップ）状態であるか否かを判定し（ステップ８−２）、リンク断復旧状態でない場合、あて先ＩＰアドレスを“ＭｅｎｂｅｒｓｈｉｐＱｕｅｒｙ（ＨＭＱ）”メッセージと同一のＩＰアドレスとし、送信元ＩＰアドレスを自装置のＩＰアドレスとし、タイプを“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”としたＩＧＭＰパケットを上りリンクポートから送信する（ステップ８−３）。

また、リンク断復旧（リンクアップ）状態である場合、あて先ＩＰアドレスを“ＭｅｎｂｅｒｓｈｉｐＱｕｅｒｙ（ＨＭＱ）”メッセージと同一のＩＰアドレスとし、送信元ＩＰアドレスを自装置のＩＰアドレスとし、タイプを“ＭｅｎｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔ（ＨＭＲ）”としたＩＧＭＰパケットを上りリンクポートから送信する（ステップ８−４）。

図９の（ａ）及び（ｂ）にリンク断発生時の動作シーケンス及びリンク断復旧時の動作シーケンスをそれぞれ示す。リンク断発生は同図（ａ）に示すように、第１のレイヤ２スイッチ装置１１０のリンク状態監視対象ポートでリンク断が発生すると、第１のレイヤ２スイッチ装置１１０は、該ポートに関連付けられたマルチキャストＩＰアドレスを含むＩＧＭＰの“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”メッセージを、第２のレイヤ２スイッチ装置１２０に送信する。

第２のレイヤ２スイッチ装置１２０は、ＩＧＭＰの“ＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ”メッセージを受信し、該メッセージに含まれているマルチキャストＩＰアドレスに関連付けられているポートを、リンク状態情報転送登録テーブルを参照して探索し、該ポートを物理的にリンク断状態にし、第１のレイヤ２スイッチ装置１１０に対してＩＧＭＰの“ＧｒｏｕｐＳｐｅｃｉｆｉｃＱｕｅｒｙ（ＨＭＱ−ＳＱ）”を返答する。

また、リンク断復旧時は同図（ｂ）に示すように、第１のレイヤ２スイッチ装置１１０のリンク状態監視対象ポートでリンク断が復旧すると、第１のレイヤ２スイッチ装置１１０は、該ポートに関連付けられたマルチキャストＩＰアドレスを含むＩＧＭＰの“ＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔ（ＨＭＲ）”メッセージを、第２のレイヤ２スイッチ装置１２０に送信する。

第２のレイヤ２スイッチ装置１２０は、ＩＧＭＰの“ＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＲｅｐｏｒｔ（ＨＭＲ）”メッセージを受信し、該メッセージに含まれているマルチキャストＩＰアドレスに関連付けられているポートを、リンク状態情報転送登録テーブルを参照して探索し、該ポートを物理的にリンク断復旧（リンクアップ）状態にし、第１のレイヤ２スイッチ装置１１０に対してＩＧＭＰの“ＨｏｓｔＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＱｕｅｒｙ（ＨＭＱ）”を返答する。

予め登録したマルチキャストＩＰアドレスを送信先ＩＰアドレスとするＩＧＭＰＨｏｓｔＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＱｕｅｒｙ（ＨＭＱ）パケットにより、自装置と対向装置のリンク状態を一致させる。ＲＦＣ２２３６の規定では、ＨｏｓｔＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＱｕｅｒｙ（ＨＭＱ）は、定期的（デフォルト１２５秒毎）にレイヤ２スイッチ装置から送信される。従って、万が一、自装置と対向装置との間でリンク情報通知パケットが破棄されてリンク状態が不一致となった場合でも、ＨｏｓｔＭｅｍｂｅｒｓｈｉｐＱｕｅｒｙ（ＨＭＱ）の送信によって自動的に更正することが可能となる。

図１０にリンクアグリゲーションの構成例を示す。経路冗長化したレイヤ２ネットワークにおいては、リンクアグリゲーションやスパニングツリープロトコルといった方式が主に用いられるが、本発明を適用することにより、冗長経路が複数のレイヤ２スイッチ装置を経由して形成される場合であっても、対向装置にリンク断情報の通知が可能なため、確実に経路切替えが可能となる。

例えば、図１０の（ａ）に示すように、レイヤ２スイッチ装置のリンクアグリゲーション構成により冗長経路を形成している場合、第１のレイヤ２スイッチ装置１００１と第２のレイヤ２スイッチ装置１００２との間にリンク断（Ｄ１）が発生すると、第２のレイヤ２スイッチ装置１００２がリンク断（Ｄ１）の発生を検出し、該リンク断（Ｄ１）を通知するＧＭＰパケットをマルチキャスト送信により転送するため、第３レイヤ２スイッチ装置１００３は、第４のレイヤ２スイッチ装置１００４とを接続している当該中継経路のポートに対してリンク断（Ｄ２）の状態にさせ、第１のレイヤ２スイッチ装置１００１と第４のレイヤ２スイッチ装置１００４との間の中継経路を切替える処理を開始させる。

また、図１０の（ｂ）に示す例は、メディアコンバータ（ＭＣ）を組み合わせた構成例であるが、第１のレイヤ２スイッチ装置１０１０と第２のレイヤ２スイッチ装置１０１５の間に、メディアコンバータ（ＭＣ）１０１１，１０１２を介する第１のルート（Ｒ１）と、メディアコンバータ（ＭＣ）１０１３，１０１２を介する第２のルート（Ｒ２）の冗長経路が存在し、運用状態では第２のルート（Ｒ２）で接続されているものとする。

ここで、第１のレイヤ２スイッチ装置１０１０とメディアコンバータ（ＭＣ）１０１３との間でリンク断（Ｄ３）が発生しても、該リンク断（Ｄ３）を第２のレイヤ２スイッチ装置１０１５で検出することができず、第２のレイヤ２スイッチ装置１０１５から見ると第２のルート（Ｒ２）は正常であると認識されてしまう。

しかし、本発明を適用することにより、第１のレイヤ２スイッチ装置１０１０からリンク断情報を、メディアコンバータ１０１１，１０１２を通して第２のレイヤ２スイッチ装置１０１５に転送することで、第２のレイヤ２スイッチ装置１０１５は経路（ルート）Ｒ２の切断状態を認識し、メディアコンバータ１０１４と第２のレイヤ２スイッチ装置１０１５との間をリンク断（Ｄ４）とし、経路（ルート）Ｒ１に切替える処理を開始することが可能となる。

以上、まとめると本発明は、レイヤ２ネットワークにおける２拠点間通信において、物理ポートのリンク断等のリンク状態情報を、ＩＧＭＰパケットを使用して対向側装置へ通知し、対向側装置の物理ポートのリンク状態を変化させる構成を備えたものである。

なお、リンク断発生時にリンク断転送用のＩＧＭＰパケットを送出するかしないかを判断する構成とすることができる。また、リンク断復旧時にリンク断転送用のＩＧＭＰパケットを送出するかしないかを判断する構成とすることができる。また、リンク状態情報転送機能を使用する場合に、予めリンク状態情報の転送を行うポートを事前に登録する構成とすることができる。

また、自装置の物理ポートと対向装置の物理ポートのリンク状態を関連付けるために、ＩＧＭＰのマルチキャストＩＰアドレスを使用する。リンク状態情報転送機能を使用する場合に、リンク断発生又はリンク復旧の通知を、ＩＧＭＰパケットのタイプフィールドの設定値により使い分け、受信したＩＧＭＰパケットのタイプフィールドの値により処理を使い分ける。

また、通常のＩＧＭＰパケットとリンク状態情報転送用ＩＧＭＰパケットとを、異なるマルチキャストＩＰアドレスを用いることにより識別することができる。また、リンク状態情報転送機能を有効に設定し、ＩＧＭＰの問い合わせ用のパケットの送信により、対向物理ポートのリンク情報を更新する構成とすることができる。

本発明によるリンク断情報の通知の動作説明図である。複数台のレイヤ２スイッチ装置が介在する場合のリンク断情報の転送の態様を示す図である。ＩＧＭＰパケットのフォーマットを示す図である。ＩＧＭＰによるリンク状態情報転送機能の設定のフローを示す図である。リンク状態情報転送登録テーブルの格納例を示す図である。リンク状態情報を通知するＩＧＭＰパケット送信側の処理フローを示す図である。リンク状態情報を通知するＩＧＭＰパケット受信側の処理フローを示す図である。リンク状態情報を通知するＩＧＭＰパケット受信側の処理フローを示す図である。リンク断発生時の動作シーケンス及びリンク断復旧時の動作シーケンスを示す図である。リンクアグリゲーションの構成例を示す図である。

符号の説明

１１０，１２０レイヤ２スイッチ装置
１１１，１１２，１２１ポート
１３０ＩＧＭＰパケット

Claims

リンク状態通知対象のポートの番号とマルチキャストＩＰアドレスとを関連付けたリンク状態情報転送登録テーブルと、
前記ポートのリンク断の発生又はリンク断復旧を検出したとき、該ポートに関連付けられたマルチキャストＩＰアドレスを、前記リンク状態情報転送登録テーブルを参照して抽出し、該マルチキャストＩＰアドレスを含み、リンク断の発生又はリンク断復旧によって異なる設定値をタイプフィールドに設定したインターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）パケットを、対向側通信装置へ送信する第１の手段と、
インターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）パケットを受信したとき、該パケットに含まれるマルチキャストＩＰアドレスに関連付けられたポートの番号を、前記リンク状態情報転送登録テーブルを参照して抽出し、該番号のポートを、該インターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）パケットのタイプフィールドの設定値に従って、リンク断状態又はリンク断復旧状態に設定する第２の手段と、
を備えたレイヤ２スイッチ装置。
リンク状態通知対象のポートの番号とマルチキャストＩＰアドレスとを関連付けたリンク状態情報転送登録テーブルを各レイヤ２スイッチ装置に備えておき、
前記レイヤ２スイッチ装置でポートのリンク断の発生又はリンク断復旧を検出したとき、該ポートに関連付けられたマルチキャストＩＰアドレスを、前記リンク状態情報転送登録テーブルを参照して抽出し、該マルチキャストＩＰアドレスを含み、リンク断の発生又はリンク断復旧によって異なる設定値をタイプフィールドに設定したインターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）パケットを、対向側レイヤ２スイッチ装置へ送信する第１のステップと、
前記対向側レイヤ２スイッチ装置においてインターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）パケットを受信したとき、該パケットに含まれるマルチキャストＩＰアドレスに関連付けられたポートの番号を、自装置のリンク状態情報転送登録テーブルを参照して抽出し、該番号のポートを、該インターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）パケットのタイプフィールドの設定値に従って、リンク断状態又はリンク断復旧状態に設定する第２のステップと、
を含むレイヤ２リンク状態情報転送方法。