JP2010171502A

JP2010171502A - Layer 2 switch

Info

Publication number: JP2010171502A
Application number: JP2009009800A
Authority: JP
Inventors: Michiharu Kaneko; 道春金子
Original assignee: Alaxala Networks Corp
Current assignee: Alaxala Networks Corp
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2010-08-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that an installation location of a specific terminal in a layer 2 network, is not specified. <P>SOLUTION: In a layer 2 switch arranged at an edge of a domain level in the layer 2 network of IEEE802.3ag-2007 specifications, constraint of response for LB (Loop Back) and LT (Link Trace) is widened by referring MAC (Media Access Control) address table, and installation locations of devices other than the layer 2 switch, are transmitted. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、レイヤ２スイッチに係り、特にレイヤ２ネットワーク構築時の正常性確認、および障害発生時における被疑端末の設置箇所の特定するレイヤ２スイッチに関する。 The present invention relates to a layer 2 switch, and more particularly, to a layer 2 switch for confirming normality when a layer 2 network is constructed and for specifying a location of a suspected terminal when a failure occurs.

ある装置から、他の装置への到達性確認または経路確認を行うための手段として、レイヤ３ネットワークにおいてはｐｉｎｇおよびｔｒａｃｅｒｏｕｔｅが用意されている。しかし、ｐｉｎｇおよびｔｒａｃｅｒｏｕｔｅは、広域イーサネット（登録商標）網のように、レイヤ２ネットワーク上に存在しているレイヤ３アドレスが付与されていない装置では利用できない。 Ping and traceroute are prepared in a layer 3 network as means for performing reachability confirmation or route confirmation from one device to another. However, ping and traceroute cannot be used in a device that does not have a layer 3 address and exists on a layer 2 network, such as a wide area Ethernet (registered trademark) network.

レイヤ２ネットワークにおいても、非特許文献１であるＩＥＥＥ８０２.１ａｇ−２００７のＥｔｈｅｒＯＡＭ（Operations, Administration and Maintenance）として規格化されたＬＢ（Loop Back）を利用することにより、到達確認をすることが可能である。また、ＬＴ（Link Trace）を利用することにより、経路確認を行うことが可能である。しかし、ＬＢおよびＬＴは、レイヤ２スイッチの動作として規格化されている。すなわち、確認可能な装置は、レイヤ２スイッチのみである。 Even in the layer 2 network, it is possible to confirm the arrival by using LB (Loop Back) standardized as Ether OAM (Operations, Administration and Maintenance) of IEEE802.1ag-2007, which is non-patent document 1. It is. Further, it is possible to confirm the route by using LT (Link Trace). However, LB and LT are standardized as layer 2 switch operations. That is, only the layer 2 switch can be confirmed.

また、ＩＥＥＥ８０２.１ａｇ−２００７では、レイヤ２ネットワークサービスを提供する事業者と、そのサービスを利用するユーザのそれぞれの立場を考慮している。すなわち、互いの情報を交換しない。そのために、ドメイン・レベルという概念を用いて、異なるドメイン・レベルからの要求に対しては、その応答について制限を設けている。これによって、セキュリティーを確保している。 IEEE802.1ag-2007 considers the respective positions of a provider that provides a layer 2 network service and a user who uses the service. That is, they do not exchange each other's information. Therefore, the concept of domain level is used to limit the response to requests from different domain levels. This ensures security.

また、機器メーカの独自仕様として実装しているＬ２ｐｉｎｇ機能およびＬ２ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ機能についても、ＩＥＥＥ８０２.１ａｇ−２００７と同様の考慮がされており、レイヤ２スイッチを対象とした機能である。 In addition, the L2 ping function and the L2 traceroute function implemented as the original specifications of the device manufacturer are considered in the same manner as in IEEE802.1ag-2007, and are functions for layer 2 switches.

ＩＥＥＥ８０２.１ａｇ−２００７のほか、レイヤ２ネットワーク上に存在する端末の設置場所を求める技術として、特許文献１および特許文献２がある。ここで、特許文献１において、レイヤ２ネットワーク内に存在するレイヤ２スイッチは、装置内のＭＡＣアドレステーブルを外部監視装置へ通知する。これにより、外部監視装置がレイヤ２ネットワークに接続された装置のＭＡＣアドレスを収集する。 In addition to IEEE802.1ag-2007, there are Patent Literature 1 and Patent Literature 2 as techniques for obtaining the location of a terminal existing on a layer 2 network. Here, in Patent Document 1, the layer 2 switch existing in the layer 2 network notifies the external monitoring device of the MAC address table in the device. Thereby, the external monitoring device collects the MAC addresses of the devices connected to the layer 2 network.

また、特許文献２において、レイヤ２ネットワーク内に存在するレイヤ２スイッチは、装置内のＭＡＣアドレステーブルをレイヤ２ネットワーク内の他のレイヤ２スイッチへ通知する。これによって、各レイヤ２スイッチは、レイヤ２ネットワークに接続された装置のＭＡＣアドレス情報を共有する。 In Patent Document 2, a layer 2 switch existing in a layer 2 network notifies a MAC address table in the device to other layer 2 switches in the layer 2 network. Thereby, each layer 2 switch shares the MAC address information of the devices connected to the layer 2 network.

ここで、図１ないし図５を参照して、背景技術を説明する。まず、図１を参照して、レイヤ２ネットワークシステムの構成を説明する。ここで、図１はレイヤ２ネットワークシステムのハードウェアブロック図である。なお、図１は実施例においても援用する。 Here, the background art will be described with reference to FIGS. First, the configuration of the layer 2 network system will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a hardware block diagram of the layer 2 network system. FIG. 1 is also used in the examples.

図１において、レイヤ２ネットワークシステム５００は、４台の端末２００と、１０台のレイヤ２スイッチ１００で構成されている。端末２００−１は、レイヤ２スイッチ１００−７と接続する。端末２００−２は、レイヤ２スイッチ１００−８と接続する。端末２００−３は、レイヤ２スイッチ１００−９と接続する。端末２００−４は、レイヤ２スイッチ１００−１０と接続する。 In FIG. 1, the layer 2 network system 500 includes four terminals 200 and ten layer 2 switches 100. The terminal 200-1 is connected to the layer 2 switch 100-7. The terminal 200-2 is connected to the layer 2 switch 100-8. The terminal 200-3 is connected to the layer 2 switch 100-9. The terminal 200-4 is connected to the layer 2 switch 100-10.

レイヤ２スイッチ１００−７は、レイヤ２スイッチ１００−３と接続する。レイヤ２スイッチ１００−８は、レイヤ２スイッチ１００−４と接続する。レイヤ２スイッチ１００−９は、レイヤ２スイッチ１００−５と接続する。レイヤ２スイッチ１００−１０は、レイヤ２スイッチ１００−６と接続する。 The layer 2 switch 100-7 is connected to the layer 2 switch 100-3. The layer 2 switch 100-8 is connected to the layer 2 switch 100-4. The layer 2 switch 100-9 is connected to the layer 2 switch 100-5. The layer 2 switch 100-10 is connected to the layer 2 switch 100-6.

レイヤ２スイッチ１００−１は、レイヤ２スイッチ１００−３と、レイヤ２スイッチ１００−４と、レイヤ２スイッチ１００−２と接続する。レイヤ２スイッチ１００−２は、さらにレイヤ２スイッチ１００−５と、レイヤ２スイッチ１００−６と接続する。 The layer 2 switch 100-1 is connected to the layer 2 switch 100-3, the layer 2 switch 100-4, and the layer 2 switch 100-2. The layer 2 switch 100-2 is further connected to the layer 2 switch 100-5 and the layer 2 switch 100-6.

破線内のレイヤ２スイッチ１００−１、レイヤ２スイッチ１００−２、レイヤ２スイッチ１００−３、レイヤ２スイッチ１００−４、レイヤ２スイッチ１００−５およびレイヤ２スイッチ１００−６は、レイヤ２ネットワークサービスを提供する事業者の設備である。破線内のレイヤ２スイッチ１００で構成されたネットワークを事業者ネットワーク６００と呼ぶ。 The layer 2 switch 100-1, the layer 2 switch 100-2, the layer 2 switch 100-3, the layer 2 switch 100-4, the layer 2 switch 100-5, and the layer 2 switch 100-6 in the broken line are layer 2 network services. It is equipment of the provider that provides A network composed of the layer 2 switches 100 within the broken line is referred to as an operator network 600.

破線外のレイヤ２スイッチ１００−７、レイヤ２スイッチ１００−８、レイヤ２スイッチ１００−９およびレイヤ２スイッチ１００−１０は、レイヤ２ネットワークサービスを利用するユーザのレイヤ２スイッチである。 The layer 2 switch 100-7, the layer 2 switch 100-8, the layer 2 switch 100-9, and the layer 2 switch 100-10 outside the broken line are layer 2 switches for users who use the layer 2 network service.

図１の破線内にあるレイヤ２ネットワークサービスを提供する事業者のレイヤ２スイッチ１００に対して、事業者用のドメイン・レベルが付与される。また、破線外にあるレイヤ２ネットワークサービスを利用するユーザのレイヤ２スイッチ２００に対して、事業者用のドメイン・レベルよりも高いユーザ用のドメイン・レベルが付与される。 The domain level for the provider is assigned to the layer 2 switch 100 of the provider that provides the layer 2 network service within the broken line in FIG. In addition, a domain level for users higher than the domain level for operators is assigned to the layer 2 switch 200 of users who use the layer 2 network service outside the broken line.

レイヤ２スイッチ１００−７に接続された端末２００−１、レイヤ２スイッチ１００−８に接続された端末２００−２、レイヤ２スイッチ１００−９に接続された端末２００−３、およびレイヤ２スイッチ１００−１０に接続された端末２００−４は、ＩＥＥＥ８０２.１ａｇ−２００７においては対象外の装置であるためドメイン・レベルは付与されない。 The terminal 200-1 connected to the layer 2 switch 100-7, the terminal 200-2 connected to the layer 2 switch 100-8, the terminal 200-3 connected to the layer 2 switch 100-9, and the layer 2 switch 100 Since the terminal 200-4 connected to −10 is a non-target device in IEEE802.1ag-2007, the domain level is not given.

図２を用いてＩＥＥＥ８０２.１ａｇ−２００７におけるドメイン・レベルの概念を説明する。ここで、図２はレイヤ２スイッチ間のドメインとメッセージ処理を説明するブロック図である。 The concept of the domain level in IEEE802.1ag-2007 will be described with reference to FIG. Here, FIG. 2 is a block diagram for explaining the domain between the layer 2 switches and the message processing.

図２において、レイヤ２スイッチ１００−７と、レイヤ２スイッチ１００−３と、レイヤ２スイッチ１００−１と、レイヤ２スイッチ１００−２と、レイヤ２スイッチ１００−５と、レイヤ２スイッチ１００−９とは、この順に相互接続されている。 In FIG. 2, the layer 2 switch 100-7, the layer 2 switch 100-3, the layer 2 switch 100-1, the layer 2 switch 100-2, the layer 2 switch 100-5, and the layer 2 switch 100-9. Are interconnected in this order.

各レイヤ２スイッチ１００は、それぞれ図１に対応している。ここで、レイヤ２スイッチ１００−７と、レイヤ２スイッチ１００−９とは、高いドメイン・レベルにある。一方、レイヤ２スイッチ１００−３と、レイヤ２スイッチ１００−１と、レイヤ２スイッチ１００−２と、レイヤ２スイッチ１００−５とは、低いドメイン・レベルにある。 Each layer 2 switch 100 corresponds to FIG. Here, the layer 2 switch 100-7 and the layer 2 switch 100-9 are at a high domain level. On the other hand, the layer 2 switch 100-3, the layer 2 switch 100-1, the layer 2 switch 100-2, and the layer 2 switch 100-5 are at a low domain level.

ここで、レイヤ２ネットワークサービスを利用するユーザの設備であるレイヤ２スイッチ１００−７からＬＢ（到達確認）要求を送信した場合を例にして説明する。 Here, a case where an LB (arrival confirmation) request is transmitted from the layer 2 switch 100-7, which is a facility of a user who uses the layer 2 network service, will be described as an example.

レイヤ２スイッチ１００−７からＬＢ（到達確認）要求を送信した場合、レイヤ２ネットワークサービスを提供する事業者の設備であるレイヤ２スイッチ１００−３、レイヤ２スイッチ１００−１、レイヤ２スイッチ１００−２およびレイヤ２スイッチ１００−５は高いドメイン・レベルからのＬＢ要求であるため、それぞれ転送処理を実施する。この結果、レイヤ２スイッチ１００−７が送信したＬＢ要求は、レイヤ２スイッチ１００−９で受信される。 When an LB (arrival confirmation) request is transmitted from the layer 2 switch 100-7, the layer 2 switch 100-3, the layer 2 switch 100-1, and the layer 2 switch 100-, which are facilities of a provider providing the layer 2 network service Since the 2 and the layer 2 switch 100-5 are LB requests from a high domain level, transfer processing is performed respectively. As a result, the LB request transmitted by the layer 2 switch 100-7 is received by the layer 2 switch 100-9.

レイヤ２スイッチ１００−７からのＬＢ要求に対し、同じユーザの設備であるレイヤ２スイッチ１００−９は、同じドメイン・レベルからの要求であるため、要求されたＭＡＣアドレスが自装置保有のＭＡＣアドレスに一致するものが存在する場合、ＬＢ要求に対する応答を送信する。 In response to the LB request from the layer 2 switch 100-7, since the layer 2 switch 100-9, which is the equipment of the same user, is a request from the same domain level, the requested MAC address is the MAC address owned by the own device. If there is a match with LB, a response to the LB request is transmitted.

この処理によって、破線外のレイヤ２スイッチ、すなわちレイヤ２ネットワークサービスを利用するユーザに対し、破線内のレイヤ２スイッチで構成されたレイヤ２ネットワーク部分、すなわちレイヤ２ネットワークサービスを提供する事業者のレイヤ２ネットワーク構成を見せることを回避している。 By this processing, the layer 2 switch outside the broken line, that is, the layer of the provider providing the layer 2 network service, that is, the layer 2 network part configured by the layer 2 switch inside the broken line, to the user who uses the layer 2 network service It avoids showing two network configurations.

つぎに、図３を参照して、レイヤ２ネットワークサービスを提供する事業者の設備であるレイヤ２スイッチ１００−３からＬＢ（到達確認）要求を送信した場合を説明する。
図３において、レイヤ２スイッチ１００−３からＬＢ（到達確認）要求を送信した場合、同じ事業者の設備であるレイヤ２スイッチ１００−１、レイヤ２スイッチ１００−２およびレイヤ２スイッチ１００−５は、同じドメイン・レベルからの要求であるため、要求されたＭＡＣアドレスが自装置保有のＭＡＣアドレス１２０に一致するものが存在する場合、ＬＢ（到達確認）要求に対する応答を送信する。 Next, with reference to FIG. 3, a case will be described in which an LB (reach confirmation) request is transmitted from the layer 2 switch 100-3, which is a facility of the provider providing the layer 2 network service.
In FIG. 3, when an LB (reach confirmation) request is transmitted from the layer 2 switch 100-3, the layer 2 switch 100-1, the layer 2 switch 100-2, and the layer 2 switch 100-5, which are the facilities of the same operator, Since the requests are from the same domain level, if there is a request whose MAC address matches the MAC address 120 owned by the own apparatus, a response to an LB (reach confirmation) request is transmitted.

一方、自装置保有のＭＡＣアドレス１２０に一致するものが存在しない場合、同じ事業者の設備であるレイヤ２スイッチ１００−１、レイヤ２スイッチ１００−２およびレイヤ２スイッチ１００−５は、ＬＢ（到達確認）要求を転送する。 On the other hand, when there is no match with the MAC address 120 owned by the own device, the layer 2 switch 100-1, the layer 2 switch 100-2, and the layer 2 switch 100-5, which are the facilities of the same carrier, Confirm) Forward the request.

図２において、ドメイン・レベルのエッジ装置であるレイヤ２スイッチ１００−５でＬＢ（到達確認）要求の転送が行われた場合、ＬＢ（到達確認）要求がレイヤ２ネットワークサービスを利用するユーザの設備であるレイヤ２スイッチ１００−９まで到達する。しかし、レイヤ２スイッチ１００−９は、レイヤ２ネットワークサービスを提供する事業者の設備であるレイヤ２スイッチ１００−３からのＬＢ要求に対し、低いドメイン・レベルからの要求であるため、そのＬＢ要求を廃棄する。よって、レイヤ２ネットワークサービスを提供する事業者のドメイン・レベルのエッジ装置であるレイヤ２スイッチ１００−５は、同じドメイン・レベルからのＬＢ（到達確認）要求で要求されたＭＡＣアドレスが自装置保有のＭＡＣアドレスに一致しない場合は、その要求を転送せずに廃棄することが可能である。 In FIG. 2, when an LB (reach confirmation) request is transferred by the layer 2 switch 100-5, which is a domain level edge device, the LB (reach confirmation) request is a facility of a user who uses the layer 2 network service. To the layer 2 switch 100-9. However, since the layer 2 switch 100-9 is a request from a low domain level in response to the LB request from the layer 2 switch 100-3 that is the equipment of the provider providing the layer 2 network service, the LB request Discard. Therefore, the layer 2 switch 100-5, which is the domain level edge device of the provider providing the layer 2 network service, owns the MAC address requested by the LB (reach confirmation) request from the same domain level. If the MAC address does not match, the request can be discarded without being transferred.

この処理によって、破線外のレイヤ２スイッチ、すなわちレイヤ２ネットワークサービスを利用するユーザのレイヤ２スイッチの情報については、破線内に設置されたレイヤ２ネットワークサービスを提供する事業者のレイヤ２スイッチを通過するだけである。 Through this process, information about the layer 2 switch outside the broken line, that is, the layer 2 switch of the user who uses the layer 2 network service, passes through the layer 2 switch of the provider providing the layer 2 network service installed within the broken line. Just do it.

図４を参照して、ＬＢ（到達確認）要求またはＬＴ（経路確認）要求を受信したレイヤ２スイッチの動作を説明する。ここで、図４はレイヤ２スイッチのＬＢ要求またはＬＴ要求受信処理のフローチャートである。なお、ここでは到達確認要求の受信として、処理を説明する。しかし、経路確認要求の受信についても、同様である。 With reference to FIG. 4, the operation of the layer 2 switch that has received an LB (arrival confirmation) request or an LT (route confirmation) request will be described. FIG. 4 is a flowchart of the LB request or LT request reception process of the layer 2 switch. Here, processing will be described as reception of an arrival confirmation request. However, the same applies to the reception of the route confirmation request.

図４において、到達確認要求を受信したレイヤ２スイッチ１００は、低いドメイン・レベルからの要求か判定する（Ｓ１１）。ＹＥＳのとき、レイヤ２スイッチ１００は、到達確認要求を破棄して（Ｓ１２）、終了する。ステップ１１でＮＯのとき、レイヤ２スイッチ１００は、高いドメイン・レベルからの要求か判定する（Ｓ１３）。ＹＥＳのとき、レイヤ２スイッチ１００は、到達確認要求を転送して（Ｓ１４）、終了する。ステップ１３でＮＯのとき、レイヤ２スイッチ１００は、自装置保有ＭＡＣアドレスを検索する（Ｓ１６）。 In FIG. 4, the layer 2 switch 100 that has received the arrival confirmation request determines whether the request is from a low domain level (S11). If YES, the layer 2 switch 100 discards the arrival confirmation request (S12) and ends. If NO in step 11, the layer 2 switch 100 determines whether the request is from a high domain level (S13). If YES, the layer 2 switch 100 transfers the arrival confirmation request (S14) and ends. When NO in step 13, the layer 2 switch 100 searches for the own device MAC address (S16).

レイヤ２スイッチ１００は、自装置保有ＭＡＣアドレスに要求のＭＡＣアドレスが存在したか判定する（Ｓ１７）。ＹＥＳのとき、レイヤ２スイッチ１００は、到達確認応答を送信して（Ｓ１８）、終了する。ステップ１７でＮＯのとき、レイヤ２スイッチ１００は、到達確認要求を転送または廃棄して（Ｓ１９）、終了する。なお、ステップ１９で到達確認要求を廃棄するのは、ドメイン・レベルの高いレイヤ２スイッチと接続されたドメイン・レベルの低いエッジ装置に於いてである、
図５を参照して、ＭＡＣアドレステーブルを学習する一般的な動作を説明する。ここで、図５はＭＡＣアドレステーブルの学習を説明する図である。図５において、ネットワーク５００Ｂは、エッジ装置であるレイヤ２スイッチ１００−５、レイヤ２スイッチ１００−９および端末２００−３で構成されている。レイヤ２スイッチ１００−５、レイヤ２スイッチ１００−９および端末２００−３は、それぞれ図１に対応している。 The layer 2 switch 100 determines whether or not the requested MAC address exists in the own device MAC address (S17). If YES, the layer 2 switch 100 transmits an arrival confirmation response (S18) and ends. If NO in step 17, the layer 2 switch 100 transfers or discards the arrival confirmation request (S19) and ends. It is to be noted that the arrival confirmation request is discarded in step 19 in the edge device having a low domain level connected to the layer 2 switch having a high domain level.
A general operation of learning the MAC address table will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 is a diagram for explaining learning of the MAC address table. In FIG. 5, a network 500B includes a layer 2 switch 100-5, a layer 2 switch 100-9, and a terminal 200-3 that are edge devices. The layer 2 switch 100-5, the layer 2 switch 100-9, and the terminal 200-3 respectively correspond to FIG.

端末２００−３が任意のフレームを送信すると、レイヤ２スイッチ１００−９を経由してレイヤ２スイッチ１００−５に到達する。エッジ装置であるレイヤ２スイッチ１００−５は、受信したポートに端末２００−３が収容されているという情報として、端末２００−３のＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレステーブル１１０へ記録し、学習を行なう。なお、経由するレイヤ２スイッチ１００−９でも同様に、端末２００−３のＭＡＣアドレスを自装置内のＭＡＣアドレステーブル１１０に登録し、学習を行っている。なお、ＭＡＣアドレステーブル１１０は、上記の方法による学習のほか、コンフィグレーションによっても登録することが可能である。 When the terminal 200-3 transmits an arbitrary frame, it reaches the layer 2 switch 100-5 via the layer 2 switch 100-9. The layer 2 switch 100-5 as an edge device records the MAC address of the terminal 200-3 in the MAC address table 110 as information that the terminal 200-3 is accommodated in the received port, and performs learning. Similarly, in the layer 2 switch 100-9 that passes through, the MAC address of the terminal 200-3 is registered in the MAC address table 110 in the own apparatus and learning is performed. The MAC address table 110 can be registered by configuration as well as learning by the above method.

特開２００４−０２３１５３号公報JP 2004-023153 A 特開２００８−１２４７９１号公報JP 2008-124791 A

ＩＥＥＥ８０２.１ａｇ−２００７IEEE802.1ag-2007

ネットワークを利用するにあたって、ネットワーク接続制御を行うＲＡＤＩＵＳ（Remote Access Dial In User authentication Service）サーバ、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバおよびネットワーク監視サーバの設置は、必要不可欠となっている。このため、ネットワーク構築時において、これらのサーバとの到達確認および経路確認を実施する機会が多くある。 When using a network, it is indispensable to install a RADIUS (Remote Access Dial In User Authentication Service) server, a DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) server, and a network monitoring server that perform network connection control. For this reason, at the time of network construction, there are many opportunities to carry out arrival confirmation and route confirmation with these servers.

レイヤ２ネットワークの構築時においても例外ではない。しかし、レイヤ３アドレスが付与されていないレイヤ２スイッチでは、レイヤ３の機能であるｐｉｎｇまたはｔｒａｃｅｒｏｕｔｅによる到達確認または経路確認は、実施できない。 It is no exception when building a layer 2 network. However, in a layer 2 switch to which no layer 3 address is assigned, arrival confirmation or route confirmation by ping or traceroute, which is a layer 3 function, cannot be performed.

ＩＥＥＥ８０２.１ａｇ−２００７は、レイヤ２スイッチのみを対象とした規格であるため、サーバを対象とした到達性確認や経路確認は実施できない。 IEEE802.1ag-2007 is a standard that targets only layer 2 switches, and therefore reachability confirmation and route confirmation for servers cannot be performed.

特許文献１に記載の技術では、ＭＡＣアドレステーブルの変化を契機に、外部監視装置に対して情報を配布する。しかし、新しい端末からの通信開始や、ネットワーク内のトラヒックの変動によってＭＡＣアドレステーブルは変化する。このため、各レイヤ２スイッチは、ＭＡＣアドレステーブル情報について頻繁に配布する。また、レイヤ２ネットワーク内に設置されるレイヤ２スイッチおよび端末が増加するのに伴い、レイヤ２ネットワーク内に流れる情報量が増加していってしまう。 In the technique described in Patent Document 1, information is distributed to an external monitoring device when the MAC address table changes. However, the MAC address table changes depending on the start of communication from a new terminal and the fluctuation of traffic in the network. Therefore, each layer 2 switch frequently distributes MAC address table information. Further, as the number of layer 2 switches and terminals installed in the layer 2 network increases, the amount of information flowing in the layer 2 network increases.

特許文献２に記載された技術でも、レイヤ２ネットワーク内に設置されたレイヤ２スイッチが増加するのに伴い、レイヤ２ネットワーク内に流れるトラフィックが増加する。また、各レイヤ２スイッチが保有すべき情報量も増加することになる。 Even in the technology described in Patent Document 2, as the number of layer 2 switches installed in the layer 2 network increases, the traffic flowing in the layer 2 network increases. In addition, the amount of information that each layer 2 switch should have increases.

本発明は、ＩＥＥＥ８０２.１ａｇ−２００７のＬＢ（到達確認）とＬＴ（経路確認）の処理を元に、適用範囲を拡張して、レイヤ２ネットワーク上に存在する通信装置に対する到達確認や経路確認が実施できるよう、通信装置宛Ｌ２ｐｉｎｇ機能および通信装置宛Ｌ２ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ機能を実現する。 The present invention expands the scope of application based on the IEEE802.1ag-2007 LB (arrival confirmation) and LT (route confirmation) processing, and performs arrival confirmation and route confirmation on communication devices existing on the layer 2 network. The communication device-addressed L2ping function and the communication device-addressed L2traceroute function are implemented so that they can be implemented.

上述した課題は、フレームを受信した際に、受信したポートに対してそのフレームを送信した通信装置のＭＡＣアドレスを学習させ、通信装置と接続されているポートとを関連付けしたＭＡＣアドレステーブルを作成する手段と、ＭＡＣアドレステーブルから特定の装置のＭＡＣアドレスを検索する手段と、検索結果を他のレイヤ２スイッチに通知する手段と、を有するレイヤ２スイッチにより、実現できる。 The problem described above is that when a frame is received, the MAC address of the communication device that has transmitted the frame to the received port is learned, and a MAC address table that associates the port connected to the communication device is created. This can be realized by a layer 2 switch having means, means for searching for the MAC address of a specific device from the MAC address table, and means for notifying other layer 2 switches of the search result.

また、通信装置と接続されているポートとを関連付けした、ＭＡＣアドレステーブルをコンフィグレーションによって設定する手段と、ＭＡＣアドレステーブルから特定の装置のＭＡＣアドレスを検索する手段と、検索結果を他のレイヤ２スイッチに通知する手段と、を有するレイヤ２スイッチにより、実現できる。 Further, a means for setting a MAC address table in association with a port connected to a communication device by configuration, a means for searching for a MAC address of a specific device from the MAC address table, and a search result as another layer 2 And a means for notifying the switch.

本発明によれば、レイヤ２ネットワーク上に存在する通信装置に対する到達確およびや経路確認が実施できるよう、通信装置宛Ｌ２ｐｉｎｇ機能および通信装置宛Ｌ２ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ機能を実現できる。 According to the present invention, an L2 ping function for a communication device and an L2 traceout function for a communication device can be realized so that arrival accuracy and route confirmation with respect to the communication device existing on the layer 2 network can be performed.

レイヤ２ネットワークシステムのハードウェアブロック図である。It is a hardware block diagram of a layer 2 network system. レイヤ２スイッチ間のドメインとメッセージ処理を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the domain and message processing between layer 2 switches. エッジ装置の動作を説明するネットワークのブロック図である。It is a block diagram of the network explaining operation | movement of an edge apparatus. レイヤ２スイッチの動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of a layer 2 switch. ＭＡＣアドレステーブルの学習を説明する図である。It is a figure explaining learning of a MAC address table. レイヤ２スイッチの動作を説明するネットワークのブロック図である。It is a network block diagram explaining operation | movement of a layer 2 switch. レイヤ２スイッチの動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of a layer 2 switch. ＭＡＣアドレステーブルテーブルを説明する図である。It is a figure explaining a MAC address table table. 保守用端末と複数のレイヤ２スイッチと端末との間のシーケンス図である。It is a sequence diagram among a maintenance terminal, a plurality of layer 2 switches, and a terminal. 保守用端末と複数のレイヤ２スイッチと端末との間のシーケンス図である。It is a sequence diagram among a maintenance terminal, a plurality of layer 2 switches, and a terminal.

以下、本発明の実施形態について、実施例を用い図面を参照しながら説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using examples with reference to the drawings. The same reference numerals are assigned to substantially the same parts, and the description will not be repeated.

実施例１について、図６ないし図９を用いて説明する。まず、図６を参照して、事業者ドメインのエッジ装置であるレイヤ２スイッチの動作を説明する。図６において、ネットワーク５００Ｃは、レイヤ２スイッチ１００−３、１００−１，１００−２および１００−５で構成されている。レイヤ２スイッチ１００−１、１００−２、１００−３および１００−５は、それぞれ図１に対応している。また、各レイヤ２スイッチ１００は、いずれもレイヤ２での到達確認機能を実装する。また、各レイヤ２スイッチ１００は、いずれも保守用端末からＭＡＣアドレス指定でＬ２ｐｉｎｇコマンドを実行する。この結果、各レイヤ２スイッチ１００は、いずれも到達確認要求を実施する運用コマンドを実装する。 Example 1 will be described with reference to FIGS. First, with reference to FIG. 6, the operation of the layer 2 switch that is the edge device in the operator domain will be described. In FIG. 6, a network 500C is configured by layer 2 switches 100-3, 100-1, 100-2, and 100-5. Layer 2 switches 100-1, 100-2, 100-3, and 100-5 correspond to FIG. 1, respectively. Each layer 2 switch 100 also implements a layer 2 arrival confirmation function. Each layer 2 switch 100 executes the L2 ping command from the maintenance terminal by specifying the MAC address. As a result, each layer 2 switch 100 implements an operation command for executing an arrival confirmation request.

ここで、対象となるＭＡＣアドレスが図６のＭＡＣアドレステーブル１１０に存在しているかどうかの検索を実施され、一致するＭＡＣアドレスが存在していた場合、レイヤ２スイッチ１００−５は、そのＭＡＣアドレスを学習しているポート情報を、要求元であるレイヤ２スイッチ１００−３に応答として通知できる。 Here, a search is performed to determine whether or not the target MAC address exists in the MAC address table 110 in FIG. 6. If a matching MAC address exists, the layer 2 switch 100-5 Can be notified as a response to the layer 2 switch 100-3 that is the request source.

図６において、レイヤ２スイッチ１００−３からＬＢ（到達確認）要求を送信した場合、同じ事業者の設備であるレイヤ２スイッチ１００−１、レイヤ２スイッチ１００−２およびレイヤ２スイッチ１００−５は、同じドメイン・レベルからの要求であるため、要求されたＭＡＣアドレスが自装置保有のＭＡＣアドレス１２０に一致するものが存在する場合、ＬＢ（到達確認）要求に対する応答を送信する。 In FIG. 6, when an LB (reach confirmation) request is transmitted from the layer 2 switch 100-3, the layer 2 switch 100-1, the layer 2 switch 100-2, and the layer 2 switch 100-5, which are the facilities of the same operator, Since the requests are from the same domain level, if there is a request whose MAC address matches the MAC address 120 owned by the own apparatus, a response to an LB (reach confirmation) request is transmitted.

一方、自装置保有のＭＡＣアドレス１２０に一致するものが存在しない場合、同じ事業者の設備であるレイヤ２スイッチ１００−１、レイヤ２スイッチ１００−２およびレイヤ２スイッチ１００−５は、ＬＢ（到達確認）要求を転送する。しかし、レイヤ２ネットワークサービスを提供する事業者のドメイン・レベルのエッジ装置であるレイヤ２スイッチ１００−５は、同じドメイン・レベルからのＬＢ（到達確認）要求で要求されたＭＡＣアドレスが自装置保有のＭＡＣアドレスに一致しない場合は、さらにＭＡＣアドレステーブル１１０を参照する。ＭＡＣアドレステーブル１１０に一致するＭＡＣアドレスが存在していた場合、レイヤ２スイッチ１００−５は、そのＭＡＣアドレスを学習しているポート情報を、要求元であるレイヤ２スイッチ１００−３に応答として通知する。 On the other hand, when there is no match with the MAC address 120 owned by the own device, the layer 2 switch 100-1, the layer 2 switch 100-2, and the layer 2 switch 100-5, which are the facilities of the same carrier, Confirm) Forward the request. However, the layer 2 switch 100-5, which is the domain level edge device of the provider providing the layer 2 network service, owns the MAC address requested by the LB (reach confirmation) request from the same domain level. If the MAC address does not match, the MAC address table 110 is further referred to. If there is a matching MAC address in the MAC address table 110, the layer 2 switch 100-5 notifies the port information learning the MAC address to the requesting layer 2 switch 100-3 as a response. To do.

図７を参照して、ＬＢ（到達確認）要求またはＬＴ（経路確認）要求を受信したレイヤ２スイッチの動作を説明する。ここで、図７はレイヤ２スイッチのＬＢ要求またはＬＴ要求受信処理のフローチャートである。なお、ここでは到達確認要求の受信として、処理を説明する。しかし、経路確認要求の受信についても、同様である。なお、図７において、ステップ２１からステップ２８は、図４のステップ１１からステップ１８と同一である。したがって、説明を省略する。 With reference to FIG. 7, the operation of the layer 2 switch that has received an LB (arrival confirmation) request or an LT (route confirmation) request will be described. FIG. 7 is a flowchart of the LB request or LT request reception process of the layer 2 switch. Here, processing will be described as reception of an arrival confirmation request. However, the same applies to the reception of the route confirmation request. In FIG. 7, steps 21 to 28 are the same as steps 11 to 18 in FIG. Therefore, the description is omitted.

ステップ２７でＮＯのとき、レイヤ２スイッチ１００は、ＭＡＣアドレステーブルを検索する（Ｓ２９）。レイヤ２スイッチ１００は、ＭＡＣアドレステーブルに要求されたＭＡＣアドレスが存在したか判定する（Ｓ３１）。ＹＥＳのとき、レイヤ２スイッチ１００は、到達確認応答を要求元に送信して（Ｓ３２）、終了する。ステップ３１でＮＯのとき、レイヤ２スイッチ１００は、到達確認要求を転送または廃棄して（Ｓ３３）、終了する。なお、ステップ３３で廃棄するのは、レイヤ２スイッチ１００がエッジ装置の場合である。 When NO in step 27, the layer 2 switch 100 searches the MAC address table (S29). The layer 2 switch 100 determines whether the requested MAC address exists in the MAC address table (S31). If YES, the layer 2 switch 100 transmits an arrival confirmation response to the request source (S32) and ends. When NO in step 31, the layer 2 switch 100 transfers or discards the arrival confirmation request (S33) and ends. Note that discarding in step 33 is when the layer 2 switch 100 is an edge device.

図８において、ＭＡＣアドレステーブル１１０は、ＭＡＣアドレス１１１と、ポート１１２で構成されている。ＭＡＣアドレスは、通信装置の固有アドレスである。ポートは、レイヤ２スイッチ１００のポート番号である。レイヤ２スイッチ１００は、図５を参照して説明したように端末２００のＭＡＣアドレスをポート番号と対応付けてＭＡＣアドレステーブル１１０に記録するので、一つのポートに複数のＭＡＣアドレスが対応付けられている。 In FIG. 8, the MAC address table 110 includes a MAC address 111 and a port 112. The MAC address is a unique address of the communication device. The port is a port number of the layer 2 switch 100. Since the layer 2 switch 100 records the MAC address of the terminal 200 in the MAC address table 110 in association with the port number as described with reference to FIG. 5, a plurality of MAC addresses are associated with one port. Yes.

レイヤ２スイッチ１００は、受信フレームを転送する際に、受信したフレームの宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル１１０にあるか検索する。宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル１１０にあるとき、レイヤ２スイッチ１００は、対応するポートから受信したフレームを送信する。宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル１１０にないとき、レイヤ２スイッチ１００は、全てのポートから受信したフレームを送信する。 When transferring the received frame, the layer 2 switch 100 searches the MAC address table 110 for the destination MAC address of the received frame. When the destination MAC address is in the MAC address table 110, the layer 2 switch 100 transmits the frame received from the corresponding port. When the destination MAC address is not in the MAC address table 110, the layer 2 switch 100 transmits frames received from all ports.

図９において、端末２００−３がレイヤ２スイッチ１００−３に対してアタック行為を仕掛けていると仮定し、レイヤ２ネットワークサービスを提供する事業者が不正端末の設置箇所を調査するときの流れを説明する。 In FIG. 9, it is assumed that the terminal 200-3 is attacking the layer 2 switch 100-3, and the flow when the provider providing the layer 2 network service investigates the location of the unauthorized terminal is shown. explain.

レイヤ２スイッチ１００−３に接続された保守用端末３００は、レイヤ２スイッチ１００−３にＬ２ｐｉｎｇコマンドを送信する（Ｓ４１）。レイヤ２スイッチ１００−３は、レイヤ２スイッチ１００−１に到達確認要求を送信する（Ｓ４２）。レイヤ２スイッチ１００−１は、レイヤ２スイッチ１００−２に到達確認要求を転送する（Ｓ４３）。レイヤ２スイッチ１００−２は、レイヤ２スイッチ１００−５に到達確認要求を転送する（Ｓ４４）。レイヤ２スイッチ１００−５は、到達確認要求の要求元ドメインのエッジ装置なので、これ以上の転送は実行しない。 The maintenance terminal 300 connected to the layer 2 switch 100-3 transmits an L2ping command to the layer 2 switch 100-3 (S41). The layer 2 switch 100-3 transmits an arrival confirmation request to the layer 2 switch 100-1 (S42). The layer 2 switch 100-1 transfers the arrival confirmation request to the layer 2 switch 100-2 (S43). The layer 2 switch 100-2 transfers the arrival confirmation request to the layer 2 switch 100-5 (S44). Since the layer 2 switch 100-5 is an edge device in the request source domain of the arrival confirmation request, no further transfer is executed.

レイヤ２スイッチ１００−５は、ＭＡＣアドレステーブル１１０に端末２００−３のＭＡＣアドレスを記録しているので、レイヤ２スイッチ１００−３に、当該ＭＡＣアドレスの接続ポート情報を含む到達確認応答を送信する（Ｓ４６）。レイヤ２スイッチ１００−３は、保守用端末３００に、当該ＭＡＣアドレスの接続ポート情報を含むＬ２ｐｉｎｇ応答を送信する（Ｓ４７）。以上によって、保守用端末３００は、端末２００−３のＭＡＣアドレスの接続ポート情報を表示することができる。 Since the layer 2 switch 100-5 records the MAC address of the terminal 200-3 in the MAC address table 110, the layer 2 switch 100-5 transmits an arrival confirmation response including connection port information of the MAC address to the layer 2 switch 100-3. (S46). The layer 2 switch 100-3 transmits an L2ping response including connection port information of the MAC address to the maintenance terminal 300 (S47). As described above, the maintenance terminal 300 can display the connection port information of the MAC address of the terminal 200-3.

本実施例に拠れば、ネットワークの運用開始後も、悪意のある端末から攻撃された場合に、その端末の設置箇所を容易に調査することが可能である。 According to the present embodiment, even after the start of network operation, when an attack is made from a malicious terminal, it is possible to easily investigate the installation location of the terminal.

また、本実施例に拠れば、レイヤ２ネットワーク内に存在する任意の端末の設置箇所を調査する段階で、トラフィックが発生する。このため、定常的に必要なネットワーク内のトラフィックを抑えることが可能である。 Further, according to the present embodiment, traffic is generated at the stage of investigating the installation location of an arbitrary terminal existing in the layer 2 network. For this reason, it is possible to suppress traffic in the network that is constantly required.

実施例２について、図１０を参照して説明する。図１０において、ユーザドメインのスイッチであるレイヤ２スイッチ１００−７に保守用端末３００を接続している。また、事業者ネットワーク６００を介して、レイヤ２スイッチ１００−７は、レイヤ２スイッチ１００−９と接続されている。レイヤ２スイッチ１００−９は、ＤＨＣＰサーバ４００と接続されている。なお、保守用端末３００とレイヤ２スイッチとの接続形態は、直接接続しても良いし、ｔｅｌｎｅｔによる遠隔操作でも良い。 A second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 10, a maintenance terminal 300 is connected to a layer 2 switch 100-7 that is a user domain switch. Further, the layer 2 switch 100-7 is connected to the layer 2 switch 100-9 via the operator network 600. The layer 2 switch 100-9 is connected to the DHCP server 400. The connection form between the maintenance terminal 300 and the layer 2 switch may be a direct connection or a remote operation by telnet.

ＤＨＣＰサーバ４００は、頻繁にパケットが送信されるため、レイヤ２スイッチ１００−９のＭＡＣアドレステーブル１１０へ、収容しているポート情報が学習されている状態である。 The DHCP server 400 is in a state in which the stored port information is learned in the MAC address table 110 of the layer 2 switch 100-9 because packets are frequently transmitted.

保守用端末３００は、ＤＨＣＰサーバ４００のＭＡＣアドレスを指定して、レイヤ２スイッチ１００−７へＬ２ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅコマンドを実行する（Ｓ５１）。レイヤ２スイッチ１００−７は、事業者ネットワーク６００に経路探索要求を送信する（Ｓ５２）。経路探索要求の要求元がユーザドメインなので、事業者ネットワーク６００内を次々と転送される。事業者ネットワーク６００は、レイヤ２スイッチ１００−９に、経路探索要求を送信する（Ｓ５３）。レイヤ２スイッチ１００−９は、経路探索要求の要求元がユーザドメインなので、ＭＡＣアドレステーブル１１０を検索する。レイヤ２スイッチ１００−９は、ＭＡＣアドレステーブル１１０にＤＨＣＰサーバ４００のＭＡＣアドレスを保持しているので、レイヤ２スイッチ１００−７に、ＤＨＣＰサーバ４００を接続するポート情報を含む経路探索応答を送信する（Ｓ５４）。レイヤ２スイッチ１００−７は、保守用端末３００に、ＤＨＣＰサーバ４００を接続するポート情報を含むＬ２ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ応答を送信する（Ｓ５６）。
保守用端末３００は、画面にレイヤ２スイッチ１００−９とＤＨＣＰサーバ４００が接続されているポート情報の表示を行い、オペレータに知らせる。 The maintenance terminal 300 designates the MAC address of the DHCP server 400 and executes an L2traceroute command to the layer 2 switch 100-7 (S51). The layer 2 switch 100-7 transmits a route search request to the operator network 600 (S52). Since the request source of the route search request is the user domain, the information is transferred one after another through the operator network 600. The carrier network 600 transmits a route search request to the layer 2 switch 100-9 (S53). Since the request source of the route search request is the user domain, the layer 2 switch 100-9 searches the MAC address table 110. Since the layer 2 switch 100-9 holds the MAC address of the DHCP server 400 in the MAC address table 110, the layer 2 switch 100-9 transmits a route search response including port information for connecting the DHCP server 400 to the layer 2 switch 100-7. (S54). The layer 2 switch 100-7 transmits an L2 traceroute response including port information for connecting the DHCP server 400 to the maintenance terminal 300 (S56).
The maintenance terminal 300 displays port information on the screen where the layer 2 switch 100-9 and the DHCP server 400 are connected, and notifies the operator.

本実施例に拠れば、レイヤ２スイッチ間のケーブル接続間違いやＶＬＡＮの設定間違いによるネットワーク構築時の接続ミスを容易に検出することが可能である。 According to this embodiment, it is possible to easily detect a connection error at the time of network construction due to a cable connection error between layer 2 switches or a VLAN setting error.

１００…レイヤ２スイッチ、１１０…ＭＡＣアドレステーブル、１２０…自装置保有ＭＡＣアドレス、２００…端末、３００…保守用端末、４００…ＤＨＣＰサーバ、５００…レイヤ２ネットワーク、６００…事業者ネットワーク。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Layer 2 switch, 110 ... MAC address table, 120 ... Own apparatus MAC address, 200 ... Terminal, 300 ... Maintenance terminal, 400 ... DHCP server, 500 ... Layer 2 network, 600 ... Operator network.

Claims

In the layer 2 switch installed on the layer 2 network,
Means for learning a MAC address of a communication device that has transmitted the frame to a received port when a frame is received, and creating a MAC address table that associates the port connected to the communication device;
Means for retrieving a MAC address of a specific device from the MAC address table;
Means for notifying the search result to another layer 2 switch;
Layer 2 switch having

In the layer 2 switch installed on the layer 2 network,
Means for setting a MAC address table in association with a port connected to a communication device by configuration;
Means for retrieving a MAC address of a specific device from the MAC address table;
Means for notifying the search result to another layer 2 switch;
Layer 2 switch having

The layer 2 switch according to claim 1 or 2,
A layer 2 switch characterized by being an edge device connected to another layer 2 switch having a different domain level.

The layer 2 switch according to claim 3, wherein
A layer 2 switch characterized by operating the means for searching and the means for notifying based on a request from another layer 2 switch at the same domain level.