JP2010130089A - パケット中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リング制御プロトコルに非対応のパケット中継装置がネットワーク上に存在する場合でも、ネットワーク構成変更時に非対応のパケット中継装置のアドレス情報を更新することができるパケット中継装置を得る。
【解決手段】 リング制御プロトコル対応のパケット中継装置２は、リング制御プロトコルにより断線などのネットワーク７の構成変化を検知したとき、自パケット中継装置２の支線に接続されている端末５の有無を確認し、自パケット中継装置２の支線に接続されている端末５が有る場合に、端末５のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスフィールドに格納したイーサネット（登録商標）フレームを自パケット中継装置２からネットワーク７を構成する他のパケット中継装置にブロードキャスト送信するようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、ネットワークの構成変更時のアドレス情報を更新するパケット中継装置に関するものである。

従来のネットワークシステムでは、複数のパケット中継装置をリング状に接続し、経路冗長性を持たせることがあるが、単にリング状に接続しただけでは、パケットがリング内を周回し続けてしまうため、論理的にリングの一部を使えなくするなどのリング制御プロトコルが多数提案されている。
リングに構成変更が発生した場合、リング上の各パケット中継装置は、学習しているアドレス情報を削除する必要があるが、リング制御プロトコルにおいては、リングの構成変更が起きたときに、プロトコル管理用パケットを用いて各パケット中継装置のアドレス情報を削除している。（例えば、特許文献１参照）

特開２００７−１７４１１９号公報（第４〜１３頁、図１）

しかしながら、リングを構成するパケット中継装置が、ある特定のリング制御プロトコルにより制御されているものの、リング上に同プロトコルに対応していないパケット中継装置が位置している場合がある。この場合、リング構成変更時のアドレス情報削除のためのプロトコル管理用パケットが、リング制御プロトコルに非対応のパケット中継装置では解釈できないため、構成変更が起きた際も、非対応のパケット中継装置では、古いアドレス情報が残ったままとなり、通信経路の切り替えに時間がかかるという問題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、リング制御プロトコルに非対応のパケット中継装置がネットワーク上に存在する場合でも、ネットワーク構成変更時に非対応のパケット中継装置のアドレス情報を更新することができるパケット中継装置を得ることを目的としている。

この発明に係わるネットワークシステムにおいては、ネットワークを構成するパケット中継装置であって、
ネットワーク構成が変化したことを検出する手段、
ネットワーク構成が変化したことを検出したとき、自パケット中継装置に接続されている端末の有無を確認する手段、
及び自パケット中継装置に接続されている端末が有る場合に、端末のＭＡＣアドレスが格納された送信元フィールドを有するフレームを、ネットワークを構成する他のパケット中継装置に送信する手段を備えたものである。

この発明は、以上説明したように、ネットワークを構成するパケット中継装置であって、
ネットワーク構成が変化したことを検出する手段、
ネットワーク構成が変化したことを検出したとき、自パケット中継装置に接続されている端末の有無を確認する手段、
及び自パケット中継装置に接続されている端末が有る場合に、端末のＭＡＣアドレスが格納された送信元フィールドを有するフレームを、ネットワークを構成する他のパケット中継装置に送信する手段を備えたので、リング制御プロトコルに非対応のパケット中継装置がネットワーク上に存在する場合でも、構成変更時の通信復旧時間を、ネットワーク上の全装置がリング制御プロトコル対応である場合と同等にすることができる。

実施の形態１．
以下に、この発明の実施の形態１について図に基づき説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による正常時のネットワークシステムを示す構成図である。
図１において、パケット中継装置１〜４は、リングポートを介してリング状のネットワーク７（レイヤ２ネットワーク）を構成している。パケット中継装置１〜３は、同一のリング制御プロトコルが動作しているリング制御プロトコル対応の装置であり、パケット中継装置４は、リング制御プロトコルが動作していない、リング制御プロトコル非対応の装置である。端末５は、パケット中継装置２の支線に接続されており、端末６は、パケット中継装置４の支線に接続されている。
図１では、リング制御プロトコルにより、パケット中継装置１のパケット中継装置２側のリングポートを論理的に使えない状態（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ８の状態）にしている。

図２は、この発明の実施の形態１によるリング切断時のネットワークシステムを示す構成図である。
図２において、１〜７は図１におけるものと同一のものである。図２では、パケット中継装置２とパケット中継装置３との間の切断箇所９で、ネットワークが切断されている。ネットワークの切断が発生したときは、図１のＢｌｏｃｋｉｎｇ８は、解除される。

図３は、この発明の実施の形態１によるパケット中継装置の処理動作を示すフローチャートである。

図４は、この発明の実施の形態１によるパケット中継装置の再学習用パケットの構造を示す図である。
図４において、再学習用パケットの構造は、例えば、イーサネット（登録商標）のフォーマットが使用され、プリアンブルＦ０、宛先ＭＡＣアドレスＦ１、送信元ＭＡＣアドレスＦ２、データ種別Ｆ３、通信データＦ４、ビット誤り検出用符号列（ＦＣＳ）Ｆ５の計６つのフィールドＦ０〜Ｆ５で構成されている。

次に、動作について説明する。
図１のネットワークの例では、リング制御プロトコルにより、パケット中継装置１のパケット中継装置２側のリングポートを論理的に使えない状態（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ状態）にしている。そのため端末５及び端末６間の通信は、パケット中継装置２、パケット中継装置３、パケット中継装置４を介して行われ、パケット中継装置４では、端末５のＭＡＣアドレスは、パケット中継装置３の方向に存在していることを学習し、学習アドレス情報として保持している。

リング状のネットワーク７上の一箇所で障害が発生した場合、例えば図２のように、パケット中継装置２とパケット中継装置３の間の切断箇所９で切断した場合、リング制御プロトコルが動作する、リング制御プロトコル対応のパケット中継装置１〜３では、プロトコル管理用パケットにより学習アドレス情報が削除される。
ところが、リング制御プロトコルが動作していない、リング制御プロトコル非対応のパケット中継装置４では、学習アドレス情報が残り、端末５のＭＡＣアドレスは、パケット中継装置３の方向にあるという情報がそのまま残り続けてしまう。このため、端末６からパケット中継装置４に届いた端末５宛てのパケットは、パケット中継装置４からパケット中継装置３へと送られ、パケット中継装置２とパケット中継装置３の間が切断しているため、端末５に届かない状態となる。

実施の形態１は、この問題を解決するためのものであり、以下にその説明を行う。
ネットワークの切断が発生したときは、パケット中継装置１のパケット中継装置２側のリングポートを論理的に使えない状態にしたＢｌｏｃｋｉｎｇ８は、解除される。

次に、図２の構成において、１つのパケット中継装置２に着目し、このパケット中継装置２の処理動作について、図３を用いて説明する。他のリング制御プロトコル対応のパケット中継装置も同様に動作する。
パケット中継装置２において、リング制御プロトコルにより、リング構成変更を検知（ステップＳ１：ネットワーク構成が変化したことを検出する手段）した際、自パケット中継装置２の支線に接続されている端末の有無を確認する（ステップＳ２：自パケット中継装置に接続されている端末の有無を確認する手段）。パケット中継装置は、リングポート以外のポートの先に接続されている端末のＭＡＣアドレスを把握しており、このＭＡＣアドレスを参照して、自パケット中継装置２の支線に接続されている端末の有無を確認する。
自パケット中継装置２の支線に接続されている端末５の存在が確認できれば、他のパケット中継装置に、端末５のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレス（Ｆ２）としたイーサネット（登録商標）フレーム（再学習用パケット：プロトコル種別の一例としてはＵＤＰ）をブロードキャスト送信（ステップＳ３：端末のＭＡＣアドレスが格納された送信元フィールドを有するフレームを、ネットワークを構成する他のパケット中継装置に送信する手段）して、終了する（ステップＳ４）。

このイーサネット（登録商標）フレームをパケット中継装置４が受信すると、受信ポート情報を用いて、イーサネット（登録商標）フレームの送信元の端末５が、パケット中継装置１方向に存在することを検知する。そして、パケット中継装置４では、端末５のＭＡＣアドレスに関する学習アドレス情報が更新され、パケット中継装置４は、端末５がパケット中継装置３方向では無く、パケット中継装置１方向に存在することを学習し、端末間の通信を復旧することができる。
このとき、リング制御プロトコル対応のパケット中継装置１〜３も、上述のイーサネット（登録商標）フレームの受信により、端末５の方向を学習し、学習アドレス情報を更新する。

ステップＳ３で送信される再学習用パケットの構造は、例えば、図４に示すようなイーサネット（登録商標）のフォーマットが使用される。すなわち、このパケットは、プリアンブルＦ０、宛先ＭＡＣアドレスＦ１、送信元ＭＡＣアドレスＦ２、データ種別Ｆ３、通信データＦ４、ビット誤り検出用符号列（ＦＣＳ）Ｆ５の計６つのフィールドＦ０〜Ｆ５で構成されている。
宛先ＭＡＣアドレスＦ１には、ブロードキャストを示す値を、送信元ＭＡＣアドレスＦ２には、端末５のＭＡＣアドレスを、データ種別Ｆ３には、再学習用パケットであることを示す値を、通信データＦ４には何も入れないように、それぞれセットした再学習用パケットが送信される。
なお、再学習用パケットは、端末５のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレス（Ｆ２）とした点が、送信元（この場合はパケット中継装置２）のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレス（Ｆ２）とする通常のパケットと異なっている。

また、再学習用パケットは、リング構成変更時だけ送信するのではなく、ネットワークの状態に関わらず、常に定期的に送信してもよく、これによれば、リング構成変更時の処理負荷低減の効果がある。
このとき、自パケット中継装置に接続されている端末の有無を確認する手段により、端末の有無を確認し、端末が有る場合に、端末のＭＡＣアドレスが格納された送信元ＭＡＣアドレスフィールドを有する再学習用パケットを、ネットワークを構成する他のパケット中継装置に定期的に送信する。

以上のように、実施の形態１によれば、リング制御プロトコル非対応のパケット中継装置を含むリングにおいても、リング制御プロトコルによるリング構成変更検知時にネットワーク上のすべてのパケット中継装置に対して、端末を送信元ＭＡＣアドレスとするフレームを送信することで、構成変更時の通信復旧時間を、リング上の全パケット中継装置がリング制御プロトコル対応である場合と同等にすることができ、通信切替時間を短縮させることが可能となる。

また、本発明は、上記の実施の形態１の構成態様のみに限定されるものでは無く、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、各種の変形を加えることが可能である。

この発明の実施の形態１による正常時のネットワークシステムを示す構成図である。 この発明の実施の形態１によるリング切断時のネットワークシステムを示す構成図である。 この発明の実施の形態１によるパケット中継装置の処理動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１によるパケット中継装置の再学習用パケットの構造を示す図である。

符号の説明

１〜４ パケット中継装置
５，６ 端末
７ ネットワーク
８ ｂｌｏｃｋｉｎｇ
９ 切断箇所

Claims (2)

1. ネットワークを構成するパケット中継装置であって、
   上記ネットワーク構成が変化したことを検出する手段、
   上記ネットワーク構成が変化したことを検出したとき、自パケット中継装置に接続されている端末の有無を確認する手段、
   及び上記自パケット中継装置に接続されている端末が有る場合に、上記端末のＭＡＣアドレスが格納された送信元フィールドを有するフレームを、上記ネットワークを構成する他のパケット中継装置に送信する手段を備えたことを特徴とするパケット中継装置。
2. ネットワークを構成するパケット中継装置であって、
   自パケット中継装置に接続されている端末の有無を確認する手段、
   及び上記自パケット中継装置に接続されている端末が有る場合に、上記端末のＭＡＣアドレスが格納された送信元フィールドを有するフレームを、上記ネットワークを構成する他のパケット中継装置に定期的に送信する手段を備えたことを特徴とするパケット中継装置。

Images