JP2009135580A

JP2009135580A - 装置内ネットワーク管理システム

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Publication number: JP2009135580A
Application number: JP2007307674A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kida; 裕之木田; Koji Higuchi; 晃治樋口; Ichiji Koike; 一司小池
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2027-11-28
Also published as: JP4915334B2

Abstract

【課題】Ｌ２ＳＷを用いた装置内ネットワークにおけるサーバ間の通信経路の迂回および復旧を含む管理を行う装置内ネットワーク管理システムを提供する。
【解決手段】複数のサーバ装置を複数のレイヤ２スイッチを介して接続して構成される装置内ネットワークを管理する装置内ネットワーク管理システムにおいて、複数のサーバ装置間に設定される通信経路それぞれについて、通信経路における中継を行う全てのレイヤ２スイッチから中継にかかわるポートを示すポート情報を収集する収集手段と、各サーバ装置について設定された通信経路に対応して収集されたポート情報を、各通信経路に関連付けて保持する保持手段と、各レイヤ２スイッチから通知される障害情報によって、保持手段に各サーバ装置について設定された通信経路に関連付けて保持されたポート情報で示されるポートに障害が発生したことが示されたときに、ポート情報が関連付けられた経路情報を無効化して迂回経路への切り替えを促す迂回制御手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラックマウント型サーバやブレードサーバをレイヤ２スイッチ(以下、Ｌ２ＳＷと称する)を用いて接続して構成される小規模のサーバシステムにおいて、装置内ネットワークにおける通信経路の迂回および復旧などを管理する装置内ネットワーク管理システムに関する。
このような小規模サーバシステムでは、ＣＰＵユニットが収められたラック間あるいはシェルフ間をＬ２ＳＷを介して接続してＩＰネットワークが構築されており、Ｌ２ＳＷを多段接続した構成のシステムの例もある。

Ｌ２ＳＷを用いて構成された装置内ネットワークでは、サーバ装置からのフレームを中継するＬ２ＳＷは、宛先および発信元のサーバのＭＡＣアドレスと自装置のポートとの対応関係を学習し、学習した対応関係に基づいて、指定されたアドレスに対応付けられたポートからフレームを送出し、このポートに接続されたＬ２ＳＷあるいはサーバ装置に渡している。また、このような装置内ネットワークに接続されているサーバ装置では、同様に、宛先のサーバ装置およびそのポートを示すＭＡＣアドレスと自装置のポートとの対応関係を示す情報のみが管理されている。

したがって、例えば、図９に示したＬ２ＳＷ１１のポートＰ７とＬ２ＳＷ１２のポートＰ５とを結ぶケーブルに障害が発生し、この障害がこれらのポートを利用して設定された通信経路を介して接続されているサーバ装置Ａ，Ｂに通知されたとしても、各サーバ装置Ａ，Ｂでは、この時点では、対向するサーバ装置の各ポート（図９において、符号Ｐａ１，Ｐａ２，Ｐｂ１，Ｐｂ２を付して示す）について設定された通信経路のうちいずれかの通信経路が影響を受けることは認識されていなかった。

このように、Ｌ２ＳＷがポート(図９において、符号Ｐ１〜Ｐ９を付して示す)の障害を検出したときに、検出された障害を監視ノードに送り、監視ノードがそのような情報を集約するといった仕組み自体は存在するものの、個々のポートに関する障害情報の解釈やそれに基づく対策などは、管理者に委ねられている。

このため、従来は、サーバ間で定期的に監視パケットのやり取りを行い(ヘルスチェック)、このヘルスチェックの結果に基づいて、経路の途中の障害が検出されたときに、サーバ主導で迂回経路を設定する仕組みが用意されている。

その一方、予め個々のＬ２ＳＷにおいて代替経路を設定しておくことにより、Ｌ２ＳＷ間の通信経路の障害に応じて、迅速に代替経路を設定する仕組みも提案されている(特許文献１参照)。
特開２００７−２７９５４号公報

ヘルスチェックを用いた従来の装置内ネットワーク管理システムでは、サーバの処理負荷の大小や遅延時間の長短を考慮して、監視パケットへの応答が一定数連続して検出されなかったときに、通信障害を検出する手法が一般的である。
しかしながら、この手法では、サーバの処理負担の増大に応じて一時的に監視パケットの遅延時間が大きくなった場合などを通信経路の障害と誤判定することを防ぐことができる反面、ヘルスチェックによって通信障害が検出されるまでに、ヘルスチェック周期の数倍の時間が必要である。

したがって、従来の手法では、ヘルスチェックによって通信障害が検出されるまで迂回経路への切り替えが行われないため、図９に示すようにサーバＡ，Ｂ間の経路が、上述したＬ２ＳＷ１１，１２を用いた通信経路とＬ２ＳＷ２１，２２を用いた通信経路とで２重化されている場合であっても、通信障害の発生から一定の時間が経過するまで迂回経路が設定されず、サーバ間で２重化された経路が有効に利用されていなかった。

一方、特許文献１に開示された技法によれば、代替経路への切り替えを迅速化することは可能であるが、予め、個々のＬ２ＳＷに代替経路にかかわるポート情報を設定しておくとともに、中継するＬ２ＳＷ同士が連携して動作するように設定する必要がある。このために、Ｌ２ＳＷの特性である接続の柔軟性が大幅に制限されてしまう。

本発明は、Ｌ２ＳＷにおけるポートの接続関係を示す情報を利用して、Ｌ２ＳＷを用いた装置内ネットワークにおけるサーバ間の通信経路の迂回および復旧を含む管理を行う装置内ネットワーク管理システムを提供することを目的とする。

上述した目的は、以下に述べる装置内ネットワーク管理システムによって達成可能である。

この装置内ネットワーク管理システムの特徴は、複数のサーバ装置を複数のレイヤ２スイッチを介して接続して構成される装置内ネットワークを管理する装置内ネットワーク管理システムにおいて、複数のサーバ装置間に設定される通信経路それぞれについて、通信経路における中継を行う全てのレイヤ２スイッチから中継にかかわるポートを示すポート情報を収集する収集手段と、各サーバ装置について設定された通信経路に対応して収集されたポート情報を、各通信経路に関連付けて保持する保持手段と、各レイヤ２スイッチから通知される障害情報によって、保持手段に各サーバ装置について設定された通信経路に関連付けて保持されたポート情報で示されるポートに障害が発生したことが示されたときに、ポート情報が関連付けられた経路情報を無効化して迂回経路への切り替えを促す迂回制御手段とを備えている点にある。

このように構成された第１の装置内ネットワーク管理システムでは、例えば、各サーバ装置が装置内ネットワークによって接続された他のサーバ装置との間の通信経路を設定した後に、収集手段により、設定された各通信経路における中継を行うレイヤ２スイッチそれぞれから中継にかかわるポートを示すポート情報が通信経路ごとに収集される。各通信経路に関連付けてこのポート情報を保持手段に保持することにより、各通信経路とこれらの通信経路における中継を行うレイヤ２スイッチにおいて使用されるポートとの関連が示される。

その後、上述したようにして通信経路との関連が示されたポートについて障害の発生が通知されたときに、迂回制御手段により、障害が通知されたポートが関連付けられた経路情報を無効化することにより、レイヤ２スイッチにおいて検出されたポートの障害を示す情報をサーバ間の通信経路管理に反映する。これに応じて、迂回経路への切り替えが促される。

また、上述した構成の装置内ネットワーク管理システムにおいて、各レイヤ２スイッチから障害が発生しているポートの機能が復旧した旨の復旧情報が通知されたときに、少なくとも迂回制御手段によって無効化された経路情報に対応するサーバ装置との間の通信経路の再設定を促す復旧制御手段を備えた装置内ネットワーク管理システムを構成することも可能である。

このように構成された装置内ネットワーク管理システムでは、上述したようにして、レイヤ２スイッチのポートに障害が発生したことを示す障害通知に応じて、サーバ装置の迂回制御手段によって障害が発生したポートを中継に利用している通信経路の経路情報が無効化された後に、例えば、そのポートの障害が復旧した旨の復旧情報が通知されると、復旧制御手段により、無効化されている経路情報に対応するサーバ装置との間の通信経路の再設定が行われ、再度収集されたポート情報がこの経路情報に関連付けられて保持手段に格納される。

上述したように、本発明にかかわる装置内ネットワーク管理システムによれば、レイヤ２スイッチのポートに障害が発生したことおよび障害が復旧したことを示す情報をサーバ装置で管理されている経路情報の管理に反映することができる。これにより、レイヤ２スイッチのポートの障害発生した際に、迅速に迂回経路を設定することができる。特に、予め冗長な通信経路が設定されている場合には、通信経路の冗長性を有効活用することにより、ほぼ即時に迂回経路への切り替えが可能であるので、音声通信のように、リアルタイム性が求められるデータを扱うシステムで極めて有効である。

また、復旧の際に、通信経路の設定を試行する範囲を装置内ネットワークによって接続可能な全てのサーバ装置にまで拡大することにより、障害の復旧作業によって副次的に設定可能となった通信経路を含めて可能な通信経路に関する情報を漏れなく収集して経路情報の管理処理に供することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１に、本発明にかかわる第１の装置内ネットワーク管理システムの実施形態を示す。

図１に示したサーバシステムでは、サーバ装置２１０ａの２つのポートＰ_a1、Ｐ_a2はレイヤ２スイッチ(Ｌ２ＳＷ)２２０₁のポートＰ₁₁およびＬ２ＳＷ２２０₂のポートＰ₂₁にそれぞれ接続されており、また、サーバ装置２１０ｂの２つのポートＰ_b1、Ｐ_b2は、Ｌ２ＳＷ２２０₃のポートＰ₃₂およびＬ２ＳＷ２２０₄のポートＰ₄₂にそれぞれ接続されている。更に、Ｌ２ＳＷ２２０₁，２２０₃のポートＰ₁₂、Ｐ₂₂とＬ２ＳＷ２２０₃およびＬ２ＳＷ２２０₄のポートＰ₃₁、Ｐ₄₁とが互いに接続されており、これにより、Ｌ２ＳＷ２２０₁，２２０₂，２２０₃，２２０₄を用いた装置内ネットワークが構築されている。

なお、図１においては、サーバ装置２１０ａおよびＬ２ＳＷ２２０₁について詳細構成を示し、サーバ装置２１０ａと同等な装置であるサーバ装置２１０ｂおよびＬ２ＳＷ２２０₁と同等な装置であるＬ２ＳＷ２２０₂，２２０₃，２２０₄の詳細構成の図示は省略した。また、以下の説明で、サーバ装置２１０ａ，２１０ｂおよびＬ２ＳＷ２２０₁，２２０₂，２２０₃，２２０₄を総称する際は、単に、サーバ装置２１０およびＬ２ＳＷ２２０と称する。

図１に示した装置内ネットワークにおける経路情報は、サーバ装置２１０ａ，２１０ｂにそれぞれ備えられた通信処理部２１１がアドレス解決プロトコル(ＡＲＰ)を実行することにより収集される。このとき、手順処理部２１３は、フレーム送受信部２１２およびネットワークインタフェース２１７を介して自装置以外の全てのサーバ装置を宛先とするＡＲＰリクエストを自装置に備えられた各ポートから送出し、これに対する応答を収集する。これにより、例えば、図２(ａ)に示すように、サーバ装置２１０ａの経路情報テーブル２１４には、宛先のサーバ装置２１０ｂを示すサーバ識別情報(サーバＢ)とＡＲＰリクエストの送出に利用したポートを示すポート識別情報（Ｐ_a1，Ｐ_a2）との組み合わせに対応して、ＡＲＰリクエストに対して返された応答で示されたＭＡＣアドレス（ADR-B1、ADR-B2）、すなわち、あて先として指定されたサーバ装置２１０ｂの２つのポートにそれぞれ付与されたＭＡＣアドレスが格納され、この対応関係が経路情報として以降のフレーム送受信処理に供される。同様にして、サーバ装置２１０ｂの経路情報テーブル(図示せず)には、図２(ｂ)に示すように、サーバ装置２１０ｂのポートＰ_b1，Ｐ_b2がサーバ装置２１０ａのＭＡＣアドレスADR-A1,ADR-A2で示される各ポートに接続されていることを示す経路情報が格納される。

また、上述したＡＲＰリクエストとこれに対する応答がＬ２ＳＷ２２０₁のネットワークインタフェース２２１，２２３および中継処理部２２２を介して授受される過程で、Ｌ２ＳＷ２２０₁に備えられたポート対応テーブル２２４に、サーバ装置２１０ａのポートＰ_a1とＬ２ＳＷ２２０₁のポートＰ₁₁とを結びつける情報と、サーバ装置２１０ｂのポートＰ_b1とＬ２ＳＷ２２０₁のポートＰ₁₂とを結びつける情報とが格納される(図２(ｃ)参照)。同様にして、Ｌ２ＳＷ２２０₂に備えられたポート対応テーブル(図示せず)にも図２(ｄ)に示したような対応関係が格納され、サーバ装置２１０ａのポートＰ_a2とＬ２ＳＷ２２０₂のポートＰ₂₁との対応関係およびサーバ装置２１０ｂのポートＰ_b2とＬ２ＳＷ２２０₂のポートＰ₂₂との対応関係が示される。同様に、Ｌ２ＳＷ２２０₃，２２０₄備えられたポート対応テーブル(図示せず)にも図２(ｅ)，(ｆ)に示したような対応関係が格納され、サーバ装置２１０ａのポートＰ_a1、Ｐ_a2とＬ２ＳＷ２２０₃，２２０₄のポートＰ₃₁、Ｐ₄₁との対応関係およびサーバ装置２１０ｂのポートＰ_b1、Ｐ_b2とＬ２ＳＷ２２０₃、２２０₄のポートＰ₃₂、Ｐ₄₂との対応関係が示される。

図１に示したサーバ装置２１０において、ポート情報管理部２１５は、例えば、上述した経路情報の収集完了が手順処理部２１３から通知されたときに、経路情報テーブル２１４に格納された各経路情報で示される通信経路について、図３に示すような要求フレームを用いて、その通信経路におけるフレームの中継を行うＬ２ＳＷ２２０において使用されるポートの情報を収集し、ポート情報テーブル２１６に格納するとともに経路情報管理に反映する。

また、図１に示したＬ２ＳＷ２２０において、応答処理部２２６は、要求検出部２２５によって上述した要求フレームが検出されたときに、ポート対応テーブル２２４に格納されている情報に基づいて、指定された通信経路における中継に使用するポートを示すポート情報を含む応答フレームを作成し、要求元のサーバ装置に対応するネットワークインタフェースを介してこの応答フレームを返送する。

以下、要求フレームとこれに対する応答フレームとを授受することによって、各サーバ装置２１０ａ、２１０ｂにおいてＬ２ＳＷ２２０₁,２２０₂のポート情報を収集する動作を詳細に説明する。

例えば、ポート情報管理部２１５は、図３(ａ)に示すように、レイヤ２フレームのタイプフィールドに要求フレームであることを示す特定のタイプ情報を設定し、フレームの寿命を示すＴＴＬ(Time to Live)タグを送信元ＭＡＣアドレスとタイプフィールドとの間に追加して要求フレームを形成することができる。

この形式の要求フレームを利用する場合は、ポート情報管理部２１５により、例えば、図４に示すように、要求フレームに設けられたＴＴＬタグに設定するＴＴＬを初期値「１」から数値１ずつ増やして複数の要求フレームが作成され、これらの要求フレームがフレーム送受信処理部２１２を介して送出される。

また、図１に示したＬ２ＳＷ２２０の要求検出部２２５は、フレームの中継に先立って、レイヤ２フレームに上述したＴＴＬタグが追加されているか否かを判定し、追加されている場合には、そのＴＴＬタグに設定されたＴＴＬから数値「１」を減算した結果、ＴＴＬ＝０となるか否かに基づいて、レイヤ２フレームが自装置宛であるか否かを判定する。また、この要求検出部２２５は、自装置宛のレイヤ２フレームを検出したときに、そのフレームを中継処理の対象からはずし、タイプフィールドに上述した特定のタイプ情報が設定されていることを確認することで要求フレームを検出し、図１に示した応答処理部２２６に応答フレームの作成を指示する (図３、図４参照)。

このとき、応答処理部２２６により、例えば、要求フレームに設定された宛先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレス(例えば、サーバ装置２１０ｂのポートＰ_b1およびサーバ装置２１０ａのポートＰ_a1に与えられたADR-B1)に基づいてポート対応テーブル２２４を検索することにより、これらのＭＡＣアドレスに対応してそれぞれ格納されたポート情報Ｐ₁₂、Ｐ₁₁が取得され、これらのポート情報Ｐ₁₂、Ｐ₁₁が応答フレームの作成処理に供される。例えば、応答処理部２２６は、要求フレームに設定された宛先ＭＡＣアドレスと送信元ＭＡＣアドレスとを入れ替えることにより、送信元のサーバ装置２１０ａを宛先とする応答フレームを形成し、この応答フレームのデータ部に上述したポート情報(例えば、ポートＰ₁₂、Ｐ₁₁)および自身のスイッチ識別情報(例えば、＃１)を設定して中継処理部２２２を介して送出することにより、要求元のサーバ装置２１０(例えば、サーバ装置２１０ａ)にこの応答フレームを返送することができる。

一方、ＴＴＬの減算結果が数値「０」以上であるとされた要求フレームは、他のフレームと同様に、ポート対応テーブル２２４に宛先ＭＡＣアドレスに対応して設定されたポートを介して送出され、図４に示したように、次のＬ２ＳＷ２２０あるいは宛先のサーバ装置２１０に中継される。

例えば、図４に示すように、ＴＴＬタグに数値「１」が設定された要求フレームは、送信元のサーバ装置２１０ａに直接接続されたＬ２ＳＷ２２０₁に対する個別要求として検出され、このＬ２ＳＷ２２０₁に備えられた応答処理部２２６により、要求フレームで示された宛先への中継処理に用いるポートを示すポート情報が送信元のサーバ装置に返される。同様にして、ＴＴＬタグに数値「２」の要求フレームは、上述したＬ２ＳＷ２２０₁によってＬ２ＳＷ２２０₃に中継され、このＬ２ＳＷ２２０₃からポート情報が報告される。

このように、サーバ装置２１０のポート情報管理部２１５が、レイヤ２フレームに追加したＴＴＬタグに設定するＴＴＬを変えながら複数の要求フレームを送出し、Ｌ２ＳＷ２２０の要求検出部２２５が自装置宛の要求フレームに選択的に応答フレームを返送することにより、個々の通信経路におけるフレームの中継に用いられる各Ｌ２ＳＷ２２０のポート情報を個別に要求し、また、その要求に個別に返送する機能、すなわち、課題を解決する手段の項において述べた個別要求手段および返送手段の機能が果たされている。

また、ポート情報管理部２１５が、これらの要求フレームに対して返される応答フレームからポート情報を抽出することにより、経路情報テーブル２１４に格納された各経路情報で示される通信経路における中継を行うＬ２ＳＷ２２０において利用されるポートを示すポート情報を要求元のサーバ装置２１０に近い順に収集することができる。

また、このようにしてポート情報を収集する際に、図１に示したポート情報管理部２１５は、上述した応答フレームに含まれているポート情報とスイッチ識別情報との組み合わせをポート情報テーブル２１６に格納する。このとき、ポート情報管理部２１５は、応答フレームに設定された送信元ＭＡＣアドレスとこの応答フレームを受信した自装置のポートを示す情報とから応答フレームが返された通信経路(例えば、サーバ装置２１０ａのポートＰ_a1とサーバ装置２１０ｂのポートＰ_b1とを結ぶ通信経路)を特定し、この通信経路について経路情報テーブル２１４に登録されている経路情報に関連付けてポート情報テーブル２１６に上述したポート情報を登録する(図５参照)。

このようにしてポート情報を含む応答フレームを受け取った場合に、ポート情報管理部２１５により、図３(ａ)に示したＴＴＬタグに設定するＴＴＬを数値「１」だけ増やした要求フレームが送出される(図４参照)。これに応じて、図１に示したＬ２ＳＷ２２０₃(図４において符号Ｌ２ＳＷ３として示す)から返された応答フレームから、このＬ２ＳＷ２２０₃を示すスイッチ識別情報(例えば、＃３)およびＬ２ＳＷ２２０₃においてサーバ装置２１０ａからのフレームをサーバ装置２１０ｂに中継する処理に用いられるポートを示すポート情報(例えば、ポートＰ₃₂、Ｐ₃₁)が抽出され、これらの情報が、上述した通信経路の経路情報に関連付けられた上で、ポート情報テーブル２１６に格納される(図５参照)。

このようにして、要求フレームに応じてＬ２ＳＷ２２０から返された応答フレームに含まれるスイッチ識別情報およびポート情報を抽出してポート情報テーブル２１６に経路情報と関連付けて登録することにより、サーバ装置２１０ａ，２１０ｂ間に設定された各通信経路とこの通信経路における中継処理を行うＬ２ＳＷ２２０において用いられるポートを示す情報を収集して、通信経路とその通信経路における中継処理に寄与するＬ２ＳＷのポートとの関連をサーバ装置２１０ａで把握することができる。

図４に示したように、Ｌ２ＳＷ２２０₃から返された応答フレームに応じて作成された要求フレームにはＴＴＬとして数値「３」が設定されているので、Ｌ２ＳＷ２２０₁，２２０₃を介してサーバ装置２１０ｂに到達する。この場合に、例えば、このサーバ装置２１０ｂのポート情報管理部(図示せず)により、要求フレームが到達したポートに付与されたＭＡＣアドレスを含む応答フレームを返し、要求元のサーバ装置のポート情報管理部２１５は、ＭＡＣアドレスを含む応答フレームを検出したときに、ポート情報収集動作を終了することで、要求元のサーバ装置２１０は、宛先のサーバ装置との間に設定された通信経路における中継を行う全てのＬ２ＳＷ２２０のポート情報を漏れなく収集することができる。

また、上述した要求フレームを用いたポート情報収集処理をサーバ装置２１０ｂが行うことにより、サーバ装置２１０ｂに設けられたポート情報テーブル(図示せず)に経路情報と関連付けて必要なポート情報を登録することができる。

図１に示した実施形態においては、サーバ装置２１０ａ，２１０ｂに備えられたポート情報管理部２１５が上述した要求フレームと応答フレームとを授受することにより、課題を解決する手段の項において述べた収集手段の機能が果たされ、収集された情報が、同じく保持手段に相当するポート情報テーブル２１６に格納される。

なお、図３(ａ)に示したＴＴＬタグを備えた要求フレームの代わりに、図３(ｂ)に示すように、タイプフィールドにおいてポート情報を収集するための要求であることを示す形式の要求フレームを用いて、装置内ネットワークを構成するＬ２ＳＷ２２０からポート情報を収集することも可能である。

例えば、図１に示したポート情報管理部２１５により、図３(ｂ)に示す形式の要求フレームを形成して、フレーム送受信処理部２１２を介して装置内ネットワークに送出し、この要求フレームの中継を行う各Ｌ２ＳＷ２２０に備えられた要求検出部２２５により、この要求フレームを検出して、応答処理部２２６に応答フレームの作成を指示することにより、これらのＬ２ＳＷ２２０に関するポート情報を一括して要求機能およびこのような一括要求に対して個々のＬ２ＳＷ２２０が応答フレームを返送する機能、すなわち、課題を解決する手段の項において述べた一括要求手段および報告手段の機能が果たされる。

この場合は、上述した要求フレームは、図６に示すように、この要求フレームの宛先ＭＡＣアドレスに設定された宛先に至るまでに経由する各Ｌ２ＳＷ２２０によって要求フレームとして検出され、応答処理部２２６による応答フレーム返送の契機となるとともに、ポート対応テーブル２２４で示されたポートを介して宛先側へ中継される。このとき、各Ｌ２ＳＷ２２０に備えられた応答処理部２２６により、上述した個別要求に対する応答処理と同様の処理が行われ、これにより、要求フレームの中継を行った各Ｌ２ＳＷ２２０のポート情報が要求元のサーバ装置２１０に返される。

このようにして、サーバ装置側２１０から送出した１つの要求フレームに対して、この要求フレームの中継にかかわるすべてのＬ２ＳＷ２２０からのポート情報を一括して収集することができる。

例えば、Ｌ２ＳＷ２２０を２，３段接続した程度の小規模の装置内ネットワークでは、要求元のサーバ装置２１０は、図３(ｂ)に示した形式の要求フレームを宛先ごとに１つ送出し、装置内ネットワークの規模から推定される適切な時間が経過するまでポート情報の収集処理を継続することによって、各宛先との間に設定された通信経路における中継を行う全てのＬ２ＳＷ２２０のポート情報を収集することができる。

次に、上述したようにして収集されたポート情報を利用して、装置内ネットワークを構成するＬ２ＳＷ２２０に障害が発生した場合に迂回経路を設定する方法について説明する。

図１に示したサーバシステムでは、装置内ネットワークを構成する各Ｌ２ＳＷ２２０において検出されたポートの障害は、監視ノード２３０によって収集され、この監視ノード２３０から各サーバ装置２１０ａ、２１０ｂに通知される。

例えば、Ｌ２ＳＷ２２０₁のポートＰ₁₂とＬ２ＳＷ２２０₃のポートＰ₃₁とを結ぶケーブルに障害が発生した場合には、図７に示すように、Ｌ２ＳＷ２２０₁、２２０₃をそれぞれ示すスイッチ識別子（＃１，＃３）とポートＰ₁₁、Ｐ₃₁を示すポート識別子を含む障害通知が、監視ノード２３０からサーバ装置２１０ａ，２１０ｂに通知される。図１に示したサーバ装置２１０ａのポート情報管理部２１５は、この通知からスイッチ識別情報(＃１，＃３)とポート識別情報(Ｐ₁₁、Ｐ₃₁)を抽出し、ポート情報テーブル２１６を参照して、障害が発生したポートを示すポート情報がポート情報テーブル２１６に格納されているか否かを判定する。

図５(ｂ)に示したように、スイッチ識別情報(＃１)とポート識別情報(Ｐ₁₁)の組み合わせおよびスイッチ識別情報(＃３)とポート識別情報(Ｐ₃₁)の組み合わせがポート情報テーブル２１６に含まれていた場合に、ポート情報管理部２１５は、これらを含むポート情報(図５(ｂ)において太枠で囲んで示す)をポート情報テーブル２１６から削除するとともに、これらのポート情報に関連付けられた経路情報(図５(ａ)において太枠で囲んで示す)を経路情報テーブル２１４から削除する。

このように、監視ノード２３０からの障害通知に応じて、ポート情報管理部２１５がポート情報テーブル２１６および経路情報テーブル２１４を操作することにより、障害通知で得られた情報をポート情報テーブル２１６および経路情報テーブル２１４に反映し、図５(ｃ)、(ｄ)に示すように、正常に動作可能なポートを利用して中継可能な有効な通信経路のみを示す経路情報テーブル２１４およびポート情報テーブル２１６を得ることができる。

同様にして、サーバ装置２１０ｂにおいても、障害通知に応じて、ポート情報テーブル２１６および経路情報テーブル２１４を更新する操作が行われ、これにより、サーバ装置２１０ｂからＬ２ＳＷ２２０₃，２２０₁を介してサーバ装置２１０ａに至る経路情報は、関連づけられたポート情報とともに削除され、該当する通信経路が無効化される。

図１に示した装置内ネットワーク管理システムでは、上述したようにして、監視ノード２３０からの障害通知に応じて、Ｌ２ＳＷ２２０による中継の過程で障害が発生したポート(たとえば、ポートＰ₁₂，Ｐ₃₁)が用いられる経路情報が削除され、この通信経路が無効化される。すなわち、図１に示した装置内ネットワーク管理システムでは、障害の発生後、直ちに、その障害によって影響を受ける通信経路を無効化することでこの障害の影響をサーバ装置２１０に認識させ、サーバ装置２１０による迂回経路への切り替え作業を促すことができる。つまり、図１に示した実施形態では、ポート情報管理部２１５がポート情報テーブル２１６および経路情報テーブル２１４を操作することにより、課題を解決するための手段の項で述べた迂回制御手段の機能が果たされている。

したがって、図５(ａ)に示したように、サーバ装置２１０ａとサーバ装置２１０ｂとの間に無効化されていない通信経路(例えば、Ｌ２ＳＷ２２０₂，２２０₄を介して設定される通信経路)が残されていれば、図７に示すように、この通信経路を直ちに、迂回経路として設定し、通信を継続することが可能である。

なお、図１に示したように、各Ｌ２ＳＷ２２０の障害情報を監視ノード２３０で収集して各サーバ装置２１０に通知する代わりに、各Ｌ２ＳＷ２２０から各サーバ装置２１０にハードルートで障害発生を通知し、この通知に応じて、ポート情報管理部２１５が上述したポート情報テーブル２１６および経路情報テーブル２１４の更新処理を行う構成を採用することも可能である。

また、図１に示した装置内ネットワーク管理システムでは、監視ノード２３０からの障害通知あるいはＬ２ＳＷ２２０からのハードルートによる障害通知に応じて、各サーバ装置２１０がＬ２ＳＷ２２０における障害の影響を把握することが可能となるので、従来のサーバシステムにおいて一般的に行われていたヘルスチェックを不要とし、個々のサーバ装置２１０の負担を軽減することができる。

次に、Ｌ２ＳＷ２２０に発生した障害が復旧したときの装置内ネットワーク管理システムの動作について説明する。

例えば、Ｌ２ＳＷ２２０₁のポートＰ₁₂とＬ２ＳＷ２２０₃のポートＰ₃₁とを結ぶケーブルの交換によって、これらのポートの機能が復旧した場合に、図８に示すように、Ｌ２ＳＷ２２０₁，２２０₃からの復旧通知に応じて、監視ノード２３０から各サーバ装置２１０に復旧通知が送信される。

この復旧通知に応じて、例えば、サーバ装置２１０ａの手順処理部２１３により、まず、経路情報テーブル２１４に通信経路が設定されていないポート（ポートＰ₁₁）を介して、装置内ネットワークに接続された他のサーバ装置(例えば、サーバ装置２１０ｂ)を対象としたＡＲＰ処理が行われる。次いで、ポート情報管理部２１５により、上述したＡＲＰ処理によって新たに設定された通信経路について、図４あるいは図６に示したポート情報収集処理が行われる。これにより、図５(ａ)，(ｂ)に示したように、復旧したポートを経由する通信経路を含む経路情報とこれらの経路情報に関連付けられたポート情報とを示す経路情報テーブル２１４およびポート情報テーブル２１６が得られる。つまり、復旧通知に応じて、手順処理部２１３とポート情報管理部２１５が上述した処理を行うことにより、課題を解決するための手段において述べた復旧制御手段の機能が果たされる。

上述したようにして、復旧通知に応じて、装置内ネットワークによって接続可能な全てのサーバ装置について通信経路の設定を試行する機能を備えた場合は、障害情報の通知に応じて無効化された経路情報に対応するサーバ装置のみならず、サーバシステムに属する自装置以外の全てのサーバ装置との間の通信経路の設定が試行される。

このように、監視ノード２３０からの復旧通知に応じて、各サーバ装置２１０が他の全てのサーバ装置を対象としてＡＲＰ処理を行うことにより、交換されたケーブルによって結ばれたポートの組み合わせが、障害が発生していたポートの組み合わせと同一であるか否かにかかわらず、現時点での装置内ネットワークにおいて新たに設定可能となった通信経路が漏れなく設定される。これにより、課題を解決するための手段の項において述べた設定試行手段の機能が果たされ、これらの通信経路に対応するポート情報を収集して、経路情報と関連付けることができる。つまり、ポートを復旧させるための作業においてレイヤ２スイッチの接続の自由度を活用した接続の拡張などが行われた場合にも、新たに接続が可能となったサーバ装置との間の通信経路を復旧処理の過程において合わせて設定することができる。

また、各Ｌ２ＳＷ２２０のポート機能の復旧を、個々のＬ２ＳＷ２２０から各サーバ装置２１０にハードルートを用いて通知し、この通知に応じて、上述したＡＲＰ処理およびポート情報の収集処理を行うことも可能である。

なお、以上の説明では、４つのＬ２ＳＷ２２０を用いて、２つのサーバ装置２１０ａ，２１０ｂを接続した単純な装置内ネットワークを例にとって説明したが、もちろん、Ｌ２ＳＷを３段以上の多段接続して装置内ネットワークを構築し、このような装置内ネットワークによって多数のサーバ装置を接続して構成されるサーバシステムにも、上述した装置内ネットワーク管理システムを適用することができる。

また、経路情報テーブル２１４およびポート情報テーブル２１６において、正常な動作が期待できる通信経路に関連する情報と障害の発生に応じて正常な動作が期待できなくなった情報とを個々の経路情報およびポート情報に対応して設けたフラグのオン・オフを切り替えることによって示すことも可能である。その他、経路情報テーブル２１４に格納された個々の経路情報およびポート情報テーブル２１６に格納された個々のポート情報について、有効・無効を切り替えて示す手法であれば、上述した装置内ネットワーク管理システムに適用可能である。

また、さらに、経路情報テーブル２１４およびポート情報テーブル２１６に障害通知に応じて無効化された通信経路にかかわる情報が残されている場合は、これらの情報に基づいて、無効化された通信経路と同等の通信経路の設定を選択的に行うためのＡＲＰ処理を行うように制御することも可能である。また、無効化された通信経路と同等の通信経路を設定するためのＡＲＰ処理を優先的に実行するように制御することも可能である。

本発明に関わる装置内ネットワーク管理システムの実施形態を示す図である。経路情報およびポート情報の例を示す図である。要求フレームの例を示す図である。ポート情報の収集を説明するシーケンス図である。ポート情報テーブルを説明する図である。ポート情報の収集を説明するシーケンス図である。ポートの障害情報を反映する動作を説明するシーケンス図である。ポート機能復旧時の装置内ネットワーク管理システムの動作説明図である。装置内ネットワークを説明する図である。

符号の説明

２１０ａ，２１０ｂサーバ装置
２１１通信処理部
２１２フレーム送受信処理部
２１３手順処理部
２１４経路情報テーブル
２１５ポート情報管理部
２１６ポート情報テーブル
２１７，２２１，２２３ネットワークインタフェース
２２０₁，２２０₂，２２０₃，２２０₄ レイヤ２スイッチ(Ｌ２ＳＷ)
２２２中継処理部
２２４ポート対応テーブル
２２５要求検出部
２２６応答処理部
２３０監視ノード

Claims

複数のサーバ装置を複数のレイヤ２スイッチを介して接続して構成される装置内ネットワークを管理する装置内ネットワーク管理システムにおいて、
前記複数のサーバ装置間に設定される通信経路それぞれについて、前記通信経路における中継を行う全てのレイヤ２スイッチから前記中継にかかわるポートを示すポート情報を収集する収集手段と、
前記各サーバ装置について設定された通信経路に対応して収集されたポート情報を、前記各通信経路に関連付けて保持する保持手段と、
前記各レイヤ２スイッチから通知される障害情報によって、前記保持手段に各サーバ装置について設定された通信経路に関連付けて保持されたポート情報で示されるポートに障害が発生したことが示されたときに、前記ポート情報が関連付けられた経路情報を無効化して迂回経路への切り替えを促す迂回制御手段と
を備えたことを特徴とする装置内ネットワーク管理システム。
請求項１に記載の装置内ネットワーク管理システムにおいて、
収集手段は、
前記各サーバ装置に設けられ、前記サーバ装置との間で通信経路が設定されたサーバ装置それぞれを宛先として、前記通信経路におけるフレームの中継を行うレイヤ２スイッチにポート情報の報告を求める複数の要求フレームを、寿命を１ずつ変えながら送信する個別要求手段と、
各レイヤ２スイッチに設けられ、寿命が零となる要求フレームを受け取ったときに、このフレームの宛先への中継に用いるポートを示すポート情報を発信元のサーバ装置に返送する返送手段とを備えた
ことを特徴とする装置内ネットワーク管理システム。
請求項１に記載の装置内ネットワーク管理システムにおいて、
収集手段は、
前記各サーバ装置に設けられ、前記サーバ装置との間で通信経路が設定されたサーバ装置それぞれを宛先として、前記通信経路におけるフレームの中継を行うレイヤ２スイッチにポート情報の報告を求める要求フレームを送信する一括要求手段と、
各レイヤ２スイッチに設けられ、前記要求フレームが中継される際に、前記中継に用いるポートを示すポート情報を発信元のサーバ装置に報告する報告手段とを備えた
ことを特徴とする装置内ネットワーク管理システム。
請求項１に記載の装置内ネットワーク管理システムにおいて、
前記各レイヤ２スイッチから障害が発生しているポートの機能が復旧した旨の復旧情報が通知されたときに、少なくとも前記迂回制御手段によって無効化された経路情報に対応するサーバ装置との間の通信経路の再設定を促す復旧制御手段を備えた
ことを特徴とする装置内ネットワーク管理システム。
請求項４に記載の装置内ネットワーク管理システムにおいて、
復旧制御手段は、
前記復旧情報の通知に応じて、前記装置内ネットワークによって接続可能な全てのサーバ装置について通信経路の設定を試行する設定試行手段を備えた
ことを特徴とする装置内ネットワーク管理システム。