JP2011004124A - スイッチ、ネットワークシステム及びトラフィック移動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レイヤ２スイッチで構成したネットワークで、トラフィックを継続した状態で２台のスイッチ間の回線交換を行う。
【解決手段】スイッチに備えられるＦＤＢについて、ＭＡＣアドレス情報と対応付けて管理する回線情報を送信先回線情報と受信判別回線情報とで分けて管理し、これらが異なることを許容する不一致許容フラグを設ける。また管理者等の指示によって送信先回線情報を書き換える機能を設け、この不一致許容フラグの変更と連動させる。回線交換時などの新回線へのトラフィック移設中には、この不一致を許容し、旧回線からフレームを受信しても当該フレームに基づく受信回線の更新をしない。
【選択図】図６

Description

本発明は、スイッチ、ネットワークシステム及びトラフィック移動方法に係り、特に、レイヤ２スイッチにて構成されるレイヤ２ネットワークで利用されるスイッチ、ネットワークシステム及びトラフィック移動方法に関する。

レイヤ２スイッチを使って構成したレイヤ２ネットワークにおいて、ある区間の回線を回線の異常、老朽化、増速等に伴い、交換したいことがある。この場合、既に稼働中であるなどの理由から、現在流れているトラフィックを通信欠落させることなく、この回線の交換を行いたい。
このような場合、第一の技術としてはＩＥＥＥ８０２．３ａｄで規格されるリンクアグリゲーションを用い交換を行う方法がある。ここで現在使用中の回線を旧回線と呼び、交換した後の回線を新回線と呼ぶ。一旦、新回線と旧回線とでリンクアグリゲーション構成を組み、旧回線から新回線へと旧回線の閉塞やリンクアグリゲーションの機能を使ってトラフィックを移動させる方法がある。
図１、図２、図３を用いて説明する。ここで図１はレイヤ２スイッチを使って構成したレイヤ２ネットワーク（１００）を示す。図２はレイヤ２ネットワーク（１００）のレイヤ２スイッチ１（２０１）とレイヤ２スイッチ２（２０２）と例示した４台の端末を抜き出した図を示している。ここで、回線１（４０１）を交換したい場合を考える。図３に示すように、新回線として回線６（４０６）を接続し、回線１（４０１）と回線６（４０６）をリンクアグリゲーションとして構成を組む。その後、回線１（４０１）を閉塞する等し、リンクアグリゲーションの機能を使って回線１（４０１）経由のトラフィックを回線６（４０６）経由へと移動させる。

第二の技術として、リンクアグリゲーションを使わない方法では、一時的に装置間で旧回線と新回線の２本の回線を接続し、ＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ ＤａｔａＢａｓｅ、Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ＤａｔａＢａｓｅと称する場合もある）のクリアをすることでトラフィックを旧回線から新回線へ移動させる方法がある。
図２、図４、図５を用いて説明する。ここで、図２は前記と同様である。図４は図２に新回線である回線６（４０６）を接続し、それを元に、手順に従ってトラフィックの流れを書き加えて図示したものである。図４（ａ）は図２の状態から、回線１（４０１）と交換する新回線である回線６（４０６）を接続した図を示す。図４（ｂ）は交換前のトラフィックの流れを示している。図中の矢印（５０１）から（５０２）はトラフィックの流れを示している。図４（ｃ）はレイヤ２スイッチ１（２０１）でＦＤＢクリアを行った後のトラフィックの流れ（５０３）から（５０６）を示している。図５は図４の（ａ）から（ｃ）それぞれのタイミングでのレイヤ２スイッチ１（２０１）のＦＤＢ（６０１）と、レイヤ２スイッチ２（２０２）のＦＤＢ（６０４）を示している。なお、各図のＥ１からＥ４はＦＤＢのエントリを示している。
ＦＤＢをクリアする以前は図４（ｂ）に示したように、トラフィックの流れ（５０１）（５０２）は回線１（４０１）を経由している。これは、図５（ｂ）に示したＦＤＢ（６０１−２）（６０４−２）に従い、転送されているためである。ここで、レイヤ２スイッチ１（２０１）の回線１（４０１）に関するエントリをＦＤＢ（６０１−２）からクリアする。この場合、エントリ（Ｅ３）とエントリ（Ｅ４）が該当し、クリアされる。
この時点でトラフィック（５０１）の端末１１（３０１）発、端末２１（３０３）宛のトラフィックや、トラフィック（５０２）の端末１２（３０２）発、端末２２（３０４）宛のトラフィックはフラッディングになる。フラッディングになるため、回線６（４０６）経由にもトラフィックが流れ、トラフィックが回線６（４０６）経由へと移動する。レイヤ２スイッチ２（２０２）においても同様にＦＤＢクリアを行えば、同様に端末２１（３０３）、端末２２（３０４）発、端末１１（３０１）、端末１２（３０２）宛のトラフィックも移動させることができる。

なお、ＦＤＢを削除した時点で、フラッディングによる通信となる。そのため、回線６（４０６）にトラフィックが流れると同時に、回線１（４０１）側にも送出される。これに関しては別途フィルタリングなどの手段を用いれば、回線１（４０１）への送出は止めることが可能である。
また、ＦＤＢに加えて転送切り替えテーブルを持って出力先のポートを変更する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。例えば、ＦＤＢとは別に送信回線情報を管理するテーブルを持ち、そこに複数の回線情報を保管し切り替える。

特開２００７−１８１０４９号公報

上述の第一の技術であるリンクアグリゲーションを用いた方法では、リンクアグリゲーションの制約から、新回線と旧回線を接続する装置が共にリンクアグリゲーションに対応していなくてはならないことは基より、新回線と旧回線が共に同一装置間で接続する必要がある。すなわち前記の例で言えば、図１において、レイヤ２スイッチ１（２０１）とレイヤ２スイッチ２（２０２）を接続する回線１（４０１）をレイヤ２スイッチ３（２０３）を介する回線３（４０３）と回線２（４０２）を経由した回線に交換することはできない。
また、上述の第二の技術であるＦＤＢクリアを使った方式では、ＦＤＢクリアを行うタイミングでトラフィックが一時的に停止していれば、トラフィックは正しく移動される。だが、トラフィックが停止していない場合、次のような課題が発生する。
図４（ｃ）に示すように、レイヤ２スイッチ１（２０１）でＦＤＢクリアを実施した直後に、まだＦＤＢクリアを実施していないレイヤ２スイッチ２（２０２）から端末２１（３０３）、端末２２（３０４）からの回線１（４０１）経由のトラフィックを受信すると、再び、端末２１（３０３）、端末２２（３０４）を回線１（４０１）を回線情報としたＭＡＣ学習し、ＦＤＢクリアされた図５（ｃ）のＦＤＢ（６０１−３）から図５（ｂ）のＦＤＢ（６０１−２）へとＦＤＢクリア前の状態に戻ってしまう。これによってトラフィックの移動は完了せず、回線１（４０１）経由へと戻ってしまう。これはレイヤ２スイッチ１（２０１）とレイヤ２スイッチ２（２０２）でのＦＤＢクリアを全く同時に行うことが困難であることと、通常、トラフィックが双方向で流れていることに起因している。即ち、ＦＤＢクリアを使った方式では、ＦＤＢクリアとトラフィックの到達タイミングによって、再度、旧回線側でＭＡＣ学習がなされてしまい、トラフィックが正しく移動させれない場合が発生することが課題である。

本発明は、以上の点に鑑み、第１の回線のトラフィックを第２の回線へ移動するスイッチ、ネットワークシステム及びトラフィック移動方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、トラフィックを第１の回線から第２の回線へ移動させる作業中に、送出時に参照する回線情報をトラフィックを移動させたい先の回線情報に書き換え、フラッディング状態にならずにトラフィックの経由する回線を変更することを目的のひとつとする。また、本発明は、送出時に参照する回線情報と受信時にＭＡＣアドレス学習を判断する回線情報とを別々に保持し、送出時の回線と受信時の回線が異なっても、ＭＡＣアドレス学習の影響は受信時の回線に限定され、送出時の回線は変更後の状態を保つことを目的のひとつとする。即ち、本発明は、通信中の２台のレイヤ２スイッチ間で、通信中のトラフィックの到達タイミングに依存することなく、旧回線から新回線へトラフィックの移動を可能とすることを目的のひとつとする。

本発明は、レイヤ２スイッチが持つＦＤＢについて、ＭＡＣアドレス情報とくくりつけて管理する回線情報を送信先回線情報と受信判別回線情報とで分けて管理し、これら二つが異なる回線を指す状態を許容することを示す不一致許容フラグを設ける。また、管理者コマンド、コンフィグ、ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などの任意の指示によって送信先回線情報を書き換える機能を設け、前記不一致許容フラグの可否変更と連動させる。
本発明は、例えば、回線から受信したフレームを回線制御部を介して受信し、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスと送信先ＭＡＣアドレスを抽出し、ＭＡＣアドレスと回線情報の対応付けを蓄積して保持するＦＤＢを、第一のＦＤＢ検索として、フレームの送信元ＭＡＣアドレスに合致するＭＡＣアドレスと回線情報の対応付けがデーターベースに無い場合は新たに保管し、有る場合はそれを更新し、第二のＦＤＢ検索として、フレームの送信先ＭＡＣアドレスに合致するＭＡＣアドレスと回線情報の対応付けから転送先の回線を判定し、スイッチング機構を介して適切な回線へ回線制御部を介してフレームを転送するスイッチにおいて、
ＦＤＢにＭＡＣアドレスと対応付けて送信用の回線情報と受信用の回線情報に分けて保持する機構を備え、
ＦＤＢにＭＡＣアドレスと対応付けて不一致許容フラグを保持する機構を備え、
前記第一のＦＤＢ検索において、送信元ＭＡＣアドレスに対する対応付けがデーターベースに有る場合に、対応する送信用の回線情報と受信用の回線情報と不一致許容フラグを導き出し、
不一致許容フラグが不一致不可を示していれば、送信用の回線情報および受信用の回線情報とフレームを受信した回線の３つを比較し、これらが一致しない場合は、受信した回線の情報で送信用の回線情報および受信用の回線情報を更新し、
不一致許容フラグが不一致可能を示していれば、受信用の回線情報とフレームを受信した回線を比較し、一致しない場合は、受信した回線の情報で受信用の回線情報を更新する。
本発明は、例えば、回線から受信したフレームを回線制御部を介して受信し、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスと送信先ＭＡＣアドレスを抽出し、ＭＡＣアドレスと回線情報の対応付けを蓄積して保持するＦＤＢを、第一のＦＤＢ検索として、フレームの送信元ＭＡＣアドレスに合致するＭＡＣアドレスと回線情報の対応付けがデーターベースに無い場合は新たに保管し、有る場合はそれを更新し、第二のＦＤＢ検索として、フレームの送信先ＭＡＣアドレスに合致するＭＡＣアドレスと回線情報の対応付けから転送先の回線を判定し、スイッチング機構を介して適切な回線へ回線制御部を介してフレームを転送するスイッチにおいて、
ＦＤＢにＭＡＣアドレスと対応付けて回線情報を保持する機構を備え、
ＦＤＢにＭＡＣアドレスと対応付けて不一致許容フラグを保持する機構を備え、
前記第一のＦＤＢ検索において、送信元ＭＡＣアドレスに対する対応付けがデーターベースに有る場合に、対応する回線情報と不一致許容フラグを導き出し、
不一致許容フラグが不一致不可を示していれば、回線情報とフレームを受信した回線を比較し、一致しない場合は、受信した回線の情報で回線情報を更新し、
不一致許容フラグが不一致可能を示していれば、回線情報とフレームを受信した回線を比較し、一致しない場合は、回線情報の更新を抑制する。 上述のスイッチにおいて、
ＦＤＢにＭＡＣアドレスと対応付けて保管された送信用の回線情報を任意の手段で書き換える機構を備え、
ＦＤＢにＭＡＣアドレスと対応付けて保管された不一致許容フラグを任意の手段で書き換える機構を備え、
管理者などからの指示で不一致許容フラグと送信用の回線情報を任意に書き換えることができることを特徴のひとつとする。
上述のスイッチに対して、管理装置が、トラフィック移動操作を制御するための、不一致許容フラグを変更する対象の回線を指す情報と移動元の回線を指す情報と移動先の回線を指す情報、および不一致許容フラグの設定情報を含んだ制御情報を発行する。

本発明の第１の解決手段によると、
ＭＡＣアドレスと、第１及び第２回線を含む回線の回線識別情報と、該ＭＡＣアドレスを送信元とするフレームが受信される回線と該回線識別情報が示す回線との不一致を許容する不一致可能か及び該不一致を許容しない不一致不可かのいずれかを示す不一致許容情報とが対応して記憶されるメモリと、
回線から受信したフレームの宛先ＭＡＣアドレスに従い前記メモリのＭＡＣアドレスを参照し、対応する回線識別情報に応じた回線に該フレームを転送し、及び、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレス及び該フレームを受信した回線に従いＭＡＣアドレスと回線識別情報に対応を学習する転送制御部と、
移動元の第１回線のトラフィックを、移動先の第２回線に移すための制御を行うスイッチ制御部と
を備え、
前記メモリの不一致許容情報は、不一致不可を示す情報が予め記憶され、
前記スイッチ制御部は、トラフィックの移動元の第１回線の回線識別情報と移動先の第２回線の回線識別情報報とを含む制御情報を入力し、前記メモリを参照して、該移動元の第１回線の回線識別情報と一致する回線識別情報を該移動先の第２回線の回線識別情報に変更し、変更した回線識別情報に対応する不一致許容情報を不一致可能を示す情報に変更し、
前記転送制御部は、回線からフレームを受信すると、送信元ＭＡＣアドレスと一致する前記メモリのＭＡＣアドレスを検索して、対応する不一致許容情報を参照し、該不一致許容情報が不一致可能を示す場合、受信したフレームに基づく前記メモリの回線識別情報の更新を行わず、該不一致許容情報が不一致不可を示す場合、前記メモリの該ＭＡＣアドレスに対応する回線識別情報を、フレームを受信した回線の識別情報に変更するスイッチが提供される。

また、本発明の第２の解決手段によると、
上述のスイッチである第１スイッチと、
上述のスイッチであって、前記回線を介して該第１スイッチに接続される第２スイッチと、
前記第１及び／又は第２スイッチに前記制御情報を出力する管理装置と
を備えたネットワークシステムが提供される。
本発明の第３の解決手段によると、
ＭＡＣアドレスと、第１及び第２回線を含む回線の回線識別情報と、該ＭＡＣアドレスを送信元とするフレームが受信される回線と該回線識別情報が示す回線との不一致を許容する不一致可能か及び該不一致を許容しない不一致不可かのいずれかを示す不一致許容情報とが対応して記憶されるメモリを参照して、受信したフレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応する回線識別情報に応じた回線に該フレームを転送する第１スイッチ及び第２スイッチにおいて、該第１及び第２スイッチ間のトラフィックを第１回線から第２回線に移すためのトラフィック移動方法であって、
第１スイッチは、トラフィックの移動元の第１回線の回線識別情報と移動先の第２回線の回線識別情報報とを含む制御情報を入力し、第１スイッチのメモリを参照して、該移動元の第１回線の回線識別情報と一致する回線識別情報を該移動先の第２回線の回線識別情報に変更し、変更した回線識別情報に対応する不一致許容情報を不一致可能を示す情報に変更し、
第１スイッチは、第１回線からフレームを受信すると、送信元ＭＡＣアドレスと一致する第１スイッチのメモリのＭＡＣアドレスを検索して、対応する不一致許容情報を参照し、該不一致許容情報が不一致可能を示す場合、受信したフレームに基づく前記メモリの回線識別情報の更新を行わず、
第１スイッチは、回線から受信したフレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応する回線識別情報に従い第２回線を介して該フレームを第２スイッチに送信し、
第２スイッチは、第２回線からフレームを受信すると、送信元ＭＡＣアドレスと一致する第２スイッチのメモリのＭＡＣアドレスを検索して、対応する不一致許容情報を参照し、該不一致許容情報が不一致不可を示す場合、前記メモリの該ＭＡＣアドレスに対応する回線識別情報を、フレームを受信した第２回線の識別情報に変更するトラフィック移動方法が提供される。

本発明によると、第１の回線のトラフィックを第２の回線へ移設するトラフィック移設機能および装置を提供することができる。
また、本発明によると、トラフィックを第１の回線から第２の回線へ移動させる作業中に、送出時に参照する回線情報をトラフィックを移動させたい先の回線情報に書き換えることによってフラッディング状態にならずにトラフィックの経由する回線を変更できる。また、送出時に参照する回線情報と受信時にＭＡＣアドレス学習を判断する回線情報とを別々に保持することができるため、送出時の回線と受信時の回線が異なっても、ＭＡＣアドレス学習の影響は受信時の回線に限定され、送出時の回線は変更後の状態を保つことができる。即ち、通信中の２台のレイヤ２スイッチ間で、通信中のトラフィックの到達タイミングに依存することなく、旧回線から新回線へトラフィックの移動が可能になる。

レイヤ２スイッチで構成されたネットワークを示す図である。 ネットワーク中、２台のレイヤ２スイッチに着目した図である。 リンクアグリゲーションを使ったトラフィック移動例を示す図である。 ＦＤＢクリアを使ったトラフィック移動例を示す図である。 ＦＤＢクリアを使ったトラフィック移動例のＦＤＢを示す図である。 本発明の機構を備えるレイヤ２スイッチの構成を示す図である。 本発明によるトラフィック移動例を示す図である。 本発明によるトラフィック移動例のＦＤＢ（１）を示す図である。 本発明によるトラフィック移動例のＦＤＢ（２）を示す図である。 本発明の第二の実施の形態でのＦＤＢを示す図である。 本発明のトラフィック移動を制御するシステムおよび制御情報を示す図である。 ＦＤＢにおけるＭＡＣアドレス学習の基本処理フローを示す図である。 本発明のＦＤＢにおけるＭＡＣアドレス学習の処理フローを示す図である。 本発明の第二の実施の形態でのＦＤＢにおけるＭＡＣアドレス学習の処理フローを示す図である。

（第１の実施の形態）
図６は、本実施の形態を実現するレイヤ２スイッチ（１００１）の構成を示している。
レイヤ２スイッチ（１００１）はレイヤ２スイッチ（１００１）全体を制御およびプロトコル処理を行うスイッチング制御部（１００２）、フレームを受信した回線から送信する回線へ転送するスイッチング機構（１００３）、回線１（１０１２）から回線ｎ（１０１４）をそれぞれ制御する回線制御部１（１００９）から回線制御部ｎ（１０１１）、および、ＦＤＢ（１００４）を有する転送制御部（１０２０）を備える。ＦＤＢ（１００４）はＭＡＣアドレス情報（１００５）、送信先回線情報（１００６）、受信判別回線情報（１００７）、不一致許容フラグ（１００８）の対応を保管する。送信先回線情報（１００６）、受信判別回線情報（１００７）は、例えば回線の識別情報である。なお、ＦＤＢ（１００４）は、転送制御部（１０２０）の内部のメモリ上にあってもよいし、別のメモリにあってもよい。レイヤ２スイッチ（１００１）は、他のレイヤ２スイッチや端末に接続される。
レイヤ２スイッチ（１００１）におけるＦＤＢ（１００４）のＭＡＣアドレス学習について説明する。レイヤ２スイッチ（１００１）では、受信したフレームからＭＡＣアドレスとそのフレームを受信した回線の識別情報の対応を学習し、ＦＤＢ（１００４）にデータベースとして保持する。これをＭＡＣアドレス学習と呼ぶ。なお説明では、図１２のフローチャートも参照しながら説明する。図１２は、送信先回線情報と受信判別回線情報を分けたＦＤＢでのアドレス学習とフレーム転送の説明図である。
まずはＭＡＣアドレス学習済みのフレームに対する転送処理について説明する。回線１（１０１２）から送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣ１で、宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣ３であるフレームを受信した場合（Ｓ１００１）、受信したフレームは回線制御部１（１００９）を介して、スイッチング機構（１００３）へと転送される。その際、転送制御部（１０２０）は、ＦＤＢ（１００４）を検索する。

第一に、転送制御部（１０２０）は、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスであるＭＡＣ１、受信した回線である回線１の識別情報をキーとして、ＭＡＣアドレス（１００５）と受信判別回線（１００７）に対して検索する（Ｓ１００３）。図６に例示したＦＤＢ（１００４）の場合、ＭＡＣ１に対するエントリ（１０１５）が合致し、送信元ＭＡＣアドレスはＭＡＣアドレス学習済みという判別となり、新たに学習はしない（Ｓ１００５およびＳ１００９）。
第二に、転送制御部（１０２０）は、宛先ＭＡＣアドレスであるＭＡＣ３をキーとして、ＭＡＣアドレス（１００５）を検索する（Ｓ１０１３）。本例ではＭＡＣ３に対するエントリ（１０１７）が合致し、対応する送信先回線情報（１００６）から、送信先回線が回線２であることが導き出される（Ｓ１０１５）。この情報を基に、スイッチング機構（１００３）ではこのフレームを回線制御部２（１０１０）へ転送し、結果、回線２（１０１３）へとフレームが送出される（Ｓ１０１７）。

次に、ＦＤＢ（１００４）にＭＡＣアドレス学習されていないＭＡＣ４を送信元ＭＡＣアドレスとするフレームを受信した場合の転送処理について説明する。回線１（１０１２）から送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣ４で、宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣ３であるフレームを受信した場合を例とする。
第一に、転送制御部（１０２０）は、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスであるＭＡＣ４、受信した回線である回線１の識別情報をキーとして、ＭＡＣアドレス（１００５）と受信判別回線（１００７）に対して検索をする（Ｓ１００３）。本例ではＭＡＣ４に対するエントリが無く、送信元ＭＡＣアドレスはＭＡＣアドレス未学習という判別となり（Ｓ１００５）、新たに学習することとなる（Ｓ１００７）。例えば、転送制御部（１０２０）は、ＭＡＣアドレス（１００５）をＭＡＣ４とし、送信先回線（１００６）および受信判別回線（１００７）が回線１となる新たなエントリをＦＤＢ（１００４）に保管する。
第二に、転送制御部（１０２０）は、宛先ＭＡＣアドレスであるＭＡＣ３をキーとして、ＭＡＣアドレス（１００５）を検索する（Ｓ１０１３）。本例ではＭＡＣ３に対するエントリ（１０１７）が合致し、対応する送信先回線情報（１００６）から、送信先回線が回線２であることが導き出される（Ｓ１０１５）。この情報を基に、スイッチング機構（１００３）ではこのフレームを回線制御部２（１０１０）へ転送し、結果、回線２（１０１３）へとフレームが送出される（Ｓ１０１７）。

次に、ＦＤＢ（１００４）にＭＡＣアドレス学習されているＭＡＣ２を送信元ＭＡＣアドレスとするフレームを、ＦＤＢに保管されている受信判別回線（１００７）と異なる回線である回線２から受信した場合の転送処理について説明する。例えば、回線の移行のため送信先回線（１００６）がすでに書き換えられている状態で旧回線からフレームを受信した場合の処理に相当する。回線２（１０１３）から送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣ２で、宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣ１であるフレームを受信した場合を例とする。
第一に、転送制御部（１０２０）は、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスであるＭＡＣ２、受信した回線である回線２をキーとして、ＦＤＢ（１００４）のＭＡＣアドレス（１００５）と受信判別回線（１００７）に対して検索をする（Ｓ１００３）。本例ではＭＡＣ２に対するエントリ（１０１６）がＭＡＣアドレス（１００５）は合致するが（Ｓ１００５）、受信判別回線（１００７）は合致しないとして判別される（Ｓ１００９）。この場合、転送制御部（１０２０）は、ＭＡＣ２を送信元ＭＡＣアドレスとするフレームを発する端末の接続される回線が変更になったと判別し、該当するエントリ（１０１６）の受信判別回線（１００７）の情報を回線１から回線２へと変更して保管する（Ｓ１０１１）。
第二に、転送制御部（１０２０）は、宛先ＭＡＣアドレスであるＭＡＣ１をキーとして、ＭＡＣアドレス（１００５）を検索する（Ｓ１０１３）。ＭＡＣ１に対するエントリ（１０１５）が合致し、送信先回線が回線１であることが導き出される（Ｓ１０１５）。この情報を基に、スイッチング機構（１００３）ではこのフレームを回線制御部２（１００９）へ転送し、結果、回線１（１０１２）へとフレームが送出される（Ｓ１０１７）。
なお、本例では宛先ＭＡＣアドレスを検索し、合致するエントリーがない場合はフレームをフラッディングして転送する（Ｓ１０１９）。

図７は、図６を使って前記で説明した機能を備えるレイヤ２スイッチを２台対向に接続した場合を示している。図８及び図９は、各レイヤ２スイッチのＦＤＢの例である。
図７（ａ）は元々の回線１（４０１）で通信していた状態に、新回線として回線６（４０６）を新たに接続した状態を示している。また、端末１１（３０１）はＭＡＣアドレスとしてＭＡＣ１１を持つ。同様に、端末１２（３０２）はＭＡＣ１２、端末２１（３０３）はＭＡＣ２１、端末２２（３０４）はＭＡＣ２２を持つ。図８（ａ）、図９（ａ）はそれぞれ図７（ａ）のレイヤ２スイッチ１（２０１０）とレイヤ２スイッチ２（２０２０）のＦＤＢ（１１０１−１）、ＦＤＢ（１１０６−１）を示している。Ｅ１からＥ４は各ＦＤＢのエントリを示している。図７（ａ）において、図中の矢印（５０１）は端末１１（３０１）と端末２１（３０３）間のトラフィックの流れを示している。同様に矢印（５０２）は端末１２（３０２）と端末２２（３０４）間のトラフィックの流れを示している。
このとき、回線１（４０１）を経由して通信しているため、レイヤ２スイッチ１（２０１０）のＦＤＢ（１１０１−１）において、ＭＡＣ２１とＭＡＣ２２について、エントリ（Ｅ２）とエントリ（Ｅ４）の送信先回線（１１０３−１）と受信判別回線（１１０４−１）は回線１という情報を保管している。
また、端末１１（３０１）、端末１２（３０２）は回線４（４０４）に接続されているため、ＭＡＣ１１とＭＡＣ１２について、エントリ（Ｅ１）とエントリ（Ｅ２）の送信先回線（１１０３−１）と受信判別回線（１１０４−１）は回線４という情報を保管している。レイヤ２スイッチ２（２０２０）におけるＦＤＢ（１１０６−１）についても同様である。

ここで新たな回線６（４０６）を接続し、回線１（４０１）経由で通信中のトラフィックを回線６（４０６）経由に移動させる方法を説明する。図７（ｂ）は、図７（ａ）に新たに回線６（４０６）を接続した状態を示している。
第一にレイヤ２スイッチ１（２０１０）のＦＤＢ（１１０１−１）について、管理者コマンドやコンフィグレーション、ＳＮＭＰ等、任意の手段で、レイヤ２スイッチ１（２０１０）のスイッチ制御部（１００２）を介し、まず、送信先回線（１１０３−１）が回線１となっているエントリを検索し、合致するエントリの不一致許容フラグ（１１０５−１）を不一致可能状態に書き換える。本例ではエントリ（Ｅ３）とエントリ（Ｅ４）が該当し、これらのエントリの不一致許容フラグ（１１０５−１）を不一致可能状態へと書き換える。なお、レイヤ２スイッチへの切替指示については後述する。
第二に同様に管理者コマンドやコンフィグレーション、ＳＮＭＰ等、任意の手段で、送信先回線（１１０３−１）が回線１となっているエントリを検索し、合致するエントリの送信先回線（１１０３−１）を回線６へと書き換える。本例ではエントリ（Ｅ３）とエントリ（Ｅ４）が該当し、これらの送信先回線（１１０３−１）を回線６へと書き換える。図８（ｂ）は上記処理を施した後のレイヤ２スイッチ１（２０１０）のＦＤＢ（１１０１−２）を示している。

これよりフレームの転送処理に着目して説明する。なお説明では、図１３のフローチャートも参照しながら説明する。図１３は、本実施の形態のレイヤ２スイッチの動作を示す。
この時点で、ＦＤＢ（１１０１−２）によれば、例えば端末１１（３０１）から発信された端末２１（３０３）宛のフレームは、送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣ１１であり、宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣ２１であることから、レイヤ２スイッチ（２０１）でのＦＤＢ検索において、第一に受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスであるＭＡＣ１１、受信した回線である回線４をキーとして、ＭＡＣアドレス（１１０２−２）と受信判別回線（１１０４−２）を検索する（Ｓ２００３）。この場合、ＭＡＣ１１に対するエントリ（Ｅ１）が合致し、送信元ＭＡＣアドレスはＭＡＣアドレス学習済みという判別となり、新たに学習はしない（Ｓ２００５およびＳ２００９）。
第二に宛先ＭＡＣアドレスであるＭＡＣ２１をキーとしてＭＡＣアドレス（１１０２−２）を検索する（Ｓ２０１７）。本例ではＭＡＣ２１に対するエントリ（Ｅ３）が合致し、送信先回線が回線６であることが導き出される（Ｓ２０１９）。これによって、端末１１（３０１）から発信された端末２１（３０３）宛のフレームは、回線１（４０１）ではなく、回線６（４０６）を経由してレイヤ２スイッチ２（２０２０）へと届く。
レイヤ２スイッチ２（２０２０）での本フレームの受信において、フレームの送信元ＭＡＣアドレスであるＭＡＣ１１、受信した回線である回線６をキーとして、ＭＡＣアドレス（１１０７−１）と受信判別回線（１１０９−１）を検索する（Ｓ２００３）。この場合、
ＦＤＢ（１１０６−１）に示したとおり、ＭＡＣアドレスであるＭＡＣ１１は合致し（Ｓ２００５）、端末１１（３０１）は回線１（４０１）が受信判別回線となっているが、異なる回線より受信したことから、端末の接続される回線が変更になったと判別し（Ｓ２００９）、さらに、不一致許容フラグ（１１１０−１）が不一致不可を示していることを判別し（Ｓ２０１１）、エントリ（Ｅ３）の送信先回線（１１０８−１）と受信判別回線（１１０９−１）の情報を回線１から回線６へと変更して保管する（Ｓ２０１５）。レイヤ２スイッチ２（２０２０）ではレイヤ２スイッチ１（２０１０）で行ったような、不一致許容フラグを不一致可能へ変更していないため、送信先回線（１１０８−１）と受信判別回線（１１０９−１）が共に書き換えられる。端末１２（３０２）発の端末２２（３０４）宛に関しても同様である。図９（ｂ）にレイヤ２スイッチ２（２０２０）の書き換わった後のＦＤＢ（１１０６−２）を示す。

ここで逆方向のトラフィックについて説明する。端末２１（３０３）から発信された端末１１（３０１）宛のフレームはレイヤ２スイッチ２（２０２０）のＦＤＢ（１１０６−２）に従い、回線６（４０６）経由でレイヤ２スイッチ１（２０１０）へと届けられる。
レイヤ２スイッチ１（２０１０）では、端末２１（３０３）は回線１（４０１）が受信判別回線となっているが、異なる回線より受信したことから（Ｓ２００９）、前記のとおり、端末の接続される回線が変更になったと判別し、加えて、不一致許容フラグ（１１０５−２）が不一致可能であることを判別し（Ｓ２０１１）、エントリ（Ｅ３）の受信判別回線（１１０４−２）の情報を回線１から回線６へと変更して保管する。端末１２（３０２）と端末２２（３０４）間のトラフィックも同様である。図８（ｃ）にレイヤ２スイッチ１（２０１０）の書き換わった後のＦＤＢ（１１０１−３）を示す。

以上の一連の動作で端末１１（３０１）と端末２１（３０３）の間、および端末１２（３０２）と端末２２（３０４）の間のトラフィックを回線１（４０１）経由から回線６（４０６）経由へと移動させることができる。
もし、端末１１（３０１）から端末２１（３０３）宛に発信したトラフィックが、レイヤ２スイッチ（２０１）の送信先回線と不一致許容フラグの書き換えを実施し、回線６（４０６）側に移り、レイヤ２スイッチ２（２０２０）へと到着して、レイヤ２スイッチ２（２０２０）のＦＤＢにおいて端末１１（３０１）の接続される回線が変更になったと判別してＦＤＢに格納される前に、端末２１（３０３）から端末１１（３０１）宛がフレームが発信された場合、そのフレームはＦＤＢ（１１０６−１）のエントリ（Ｅ１）に従って回線１（４０１）経由でレイヤ２スイッチ１（２０１０）へと届く。
だが、ＦＤＢ（１１０１−２）に不一致許容フラグ（１１０５−２）を備え、送信先回線（１１０３−２）と受信判別回線（１１０４−２）を別々に保管し、送出時の回線である回線６（４０６）と受信時の回線である回線１（４０１）が異なっても送出時の回線情報である送出先回線（１１０３−２）は回線６（４０６）経由であることを保つことができる。

もしここで、従来の前記第二の技術で説明したＦＤＢ（６０１−１）のように不一致許容フラグを備えず、送信先回線と受信判別回線は同じ回線を指すように学習する場合、送信先回線が受信判別回線と共に回線１経由へと再度書き戻ってしまい、端末１１（３０１）から端末２１（３０３）宛に発信したトラフィックが回線１（４０１）経由へと戻ってしまう。
以上によって、トラフィックを回線１（４０１）側から回線６（４０６）側へと移動することができる。なおトラフィックを移動させた後、同様の手段で、ＦＤＢ（１１０１−３）のエントリ（Ｅ３）とエントリ（Ｅ４）の不一致許容フラグ（１１０５−３）を不一致不可状態へと戻すことで、通常の転送状態へ戻すことができる。例えば、送信先回線情報と受信判別回線情報が異なっている状態から一致する状態になった場合や、一定時間経過後、又は、レイヤ２スイッチの他のブロックで求められる統計情報（例えば、カウンタによるフレーム統計情報）を契機に、不一致許容フラグを不一致不可状態へと戻すことができる。
なお、不一致許容フラグは、フラグに限らず不一致を許容するか否かを示す適宜の情報、回線交換中を示す適宜の情報等を用いることもできる。
本実施の形態では、レイヤ２スイッチ１（２０１０）に回線１（４０１）から回線６（４０６）への切替指示をすれば、対向するレイヤ２スイッチ２（２０２０）のＦＤＢも更新される。

第１の実施の形態のレイヤ２スイッチを制御するシステムについて説明する。図１１（ａ）に上記レイヤ２スイッチと管理装置（１３０１）を接続した構成を示す。レイヤ２スイッチ１（２０１０）とレイヤ２スイッチ２（２０２０）に管理装置（１３０１）を接続する。接続手段（１３０２）、（１３０３）はネットワークによる接続であっても、シリアルケーブルなどによる接続であってもかまわない。
トラフィックを回線１（４０１）から回線６（４０６）へ移動させる場合、図１１（ｂ）に例示する制御情報（１４０１）を使う。制御情報（１４０１）は不一致許容フラグ対象回線情報（１４０２）と移動元回線情報（１４０３）と移動先回線情報（１４０４）と不一致許容フラグ情報（１４０５）を含む。
管理装置（１３０１）から管理者によるコマンド操作やコンフィグ操作、ＳＮＭＰなど、何らかの手順、ポリシーに従った自動操作などで、この制御情報（１４０１）をレイヤ２スイッチ（２０１０、２０２０）宛に発行する。なお、本実施の形態では、対向する２つのレイヤ２スイッチのうち一方のみに送信してもよい。それを受け取ったレイヤ２スイッチのスイッチ制御部（１００２）は上述のように、ＦＤＢ（１００４）の送信先回線（１００６）を不一致許容フラグ対象回線情報（１４０２）をキーとして検索し、一致するエントリの不一致許容フラグ（１００８）を不一致許容フラグ情報（１４０５）に従って書き換える。また同様に、スイッチ制御部（１００２）は、移動元回線情報（１４０３）をキーとして送信先回線情報（１００６）を検索し、一致するエントリの送信先回線（１００６）を移動先回線情報（１４０４）にしたがって書き換える。
その後、トラフィックの移動が終わった後には、不一致許容フラグ対象回線情報（１４０２）と不一致許容フラグ情報（１４０５）を含んだ制御情報（１４０１）をスイッチに送信し、不一致許容フラグ（１００８）を通常の状態である不一致不可状態に変更すればよい。
以上のような構成、システム、および、処理から前記の不一致許容フラグの書き換えと送信先回線の書き換えが実現し、トラフィックの移動が可能になる。

（第２の実施の形態）
第二の実施の形態について説明する。
レイヤ２スイッチの構成、レイヤ２スイッチを制御するシステム等は第１の実施の形態と同様である。なお、本実施の形態では、図１０に示すＦＤＢ（１２０１）を用いる。前記実施の形態では送信先回線と受信判別回線を別々に保管する例を示したが、ＦＤＢ（１２０１）のように回線情報（１２０３）は一つとし、不一致フラグ（１２０４）に従い、不一致可能となっている場合は、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスに対応する回線情報（１２０３）とフレームを受信した回線が不一致であっても、ＭＡＣアドレス学習されているエントリについてポート移動を検出しないようにし、回線情報の書き換えを抑制する（図１４のＳ３０１１およびＳ３０１３）。これによっても第一の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

図１４は、第２の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
転送制御部１０２０は、フレームを受信すると（Ｓ３００１）、フレームの送信元ＭＡＣアドレス、受信回線の識別情報をキーに、ＦＤＢの（１２０１）のＭＡＣアドレス（１２０２）と回線情報（１２０３）を検索する（Ｓ３００３）。送信元ＭＡＣアドレスに一致するエントリがない場合（Ｓ３００５）、転送制御部１０２０は送信元ＭＡＣアドレスと受信回線の組みあわせをＦＤＢの新たなエントリに追加する。
一方、送信元ＭＡＣアドレスに一致するエントリがあり（Ｓ３００５）、受信回線の識別情報と回線情報（１２０３）が合致する場合（Ｓ３００９）、アドレス学習済みと判別してステップ３０１５に移る。送信元ＭＡＣアドレスに一致するエントリがあるが（Ｓ３００５）、受信回線の識別情報と回線情報（１２０３）が合致しない場合（Ｓ３００９）、転送制御部１０２０は、ＦＤＢ（１２０１）の不一致許容フラグを参照する（Ｓ３０１１）。不一致許容フラグが不一致許可を示していれば（Ｓ３０１１）、アドレス学習されている当該エントリについて、転送制御部１０２０はポート移動を検出せず（アドレスを書き換えず）、ステップＳ３０１５へ移る。不一致許容フラグが不一致不可を示していれば（Ｓ３０１１）、ＭＡＣアドレスが合致したエントリの回線情報（１２０３）を、フレームを受信した回線の識別情報に更新する（Ｓ３０１３）。
ステップ３０１５〜ステップＳ３０２１は、図１３のステップＳ２０１７〜Ｓ２０２３と同様である。

本発明は、例えば、レイヤ２スイッチ、レイヤ２スイッチを備えるネットワークシステム等に利用可能である。

１００…ネットワーク
２０１、２０２、２０３、１００１…レイヤ２スイッチ
３０１、３０２、３０３、３０４…端末
４０１、４０２、４０３，４０４，４０５、４０６、１０１２、１０１３、１０１４…回線
６０１、６０４、１００４、１１０１、１１０６、１２０１…ＦＤＢ
１００２…スイッチ制御部
１００３…スイッチング機構
１００９、１０１０、１０１１…回線制御部
５０１、５０２、５０３、５０４…トラフィックの流れ
１３０１…管理装置
１３０２、１３０３…接続手段
１４０１…制御情報
１４０２…不一致許容フラグ対象回線情報
１４０３…移動元回線情報
１４０４…移動先回線情報
１４０５…不一致許容フラグ情報

Claims (6)

1. ＭＡＣアドレスと、第１及び第２回線を含む回線の回線識別情報と、該ＭＡＣアドレスを送信元とするフレームが受信される回線と該回線識別情報が示す回線との不一致を許容する不一致可能か及び該不一致を許容しない不一致不可かのいずれかを示す不一致許容情報とが対応して記憶されるメモリと、
   回線から受信したフレームの宛先ＭＡＣアドレスに従い前記メモリのＭＡＣアドレスを参照し、対応する回線識別情報に応じた回線に該フレームを転送し、及び、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレス及び該フレームを受信した回線に従いＭＡＣアドレスと回線識別情報に対応を学習する転送制御部と、
   移動元の第１回線のトラフィックを、移動先の第２回線に移すための制御を行うスイッチ制御部と
   を備え、
   前記メモリの不一致許容情報は、不一致不可を示す情報が予め記憶され、
   前記スイッチ制御部は、トラフィックの移動元の第１回線の回線識別情報と移動先の第２回線の回線識別情報報とを含む制御情報を入力し、前記メモリを参照して、該移動元の第１回線の回線識別情報と一致する回線識別情報を該移動先の第２回線の回線識別情報に変更し、変更した回線識別情報に対応する不一致許容情報を不一致可能を示す情報に変更し、
   前記転送制御部は、回線からフレームを受信すると、送信元ＭＡＣアドレスと一致する前記メモリのＭＡＣアドレスを検索して、対応する不一致許容情報を参照し、該不一致許容情報が不一致可能を示す場合、受信したフレームに基づく前記メモリの回線識別情報の更新を行わず、該不一致許容情報が不一致不可を示す場合、前記メモリの該ＭＡＣアドレスに対応する回線識別情報を、フレームを受信した回線の識別情報に変更するスイッチ。
2. 前記回線識別情報は、フレームの送信先回線識別情報であり、
   前記メモリは、ＭＡＣアドレスに対応して受信回線識別情報がさらに記憶され、
   前記転送制御部は、参照した不一致許容情報が不一致可能を示す場合、フレームを受信した回線の識別情報に基づき、対応する受信回線識別情報を更新して送信先回線識別情報の更新は行わず、該不一致許容情報が不一致不可を示す場合、フレームを受信した回線の識別情報に基づき、対応する受信回線識別情報及び送信先回線識別情報の双方を更新する請求項１に記載のスイッチ。
3. 前記スイッチ制御部は、トラフィックの移動後に、前記メモリの不一致許容情報を不一致不可を示す情報に変更する請求項１に記載のスイッチ。
4. 前記メモリは、レイヤ２スイッチのＦＤＢである請求項１に記載のスイッチ。
5. 請求項１に記載のスイッチである第１スイッチと、
   請求項１に記載のスイッチであって、前記回線を介して該第１スイッチに接続される第２スイッチと、
   前記第１及び／又は第２スイッチに前記制御情報を出力する管理装置と
   を備えたネットワークシステム。
6. ＭＡＣアドレスと、第１及び第２回線を含む回線の回線識別情報と、該ＭＡＣアドレスを送信元とするフレームが受信される回線と該回線識別情報が示す回線との不一致を許容する不一致可能か及び該不一致を許容しない不一致不可かのいずれかを示す不一致許容情報とが対応して記憶されるメモリを参照して、受信したフレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応する回線識別情報に応じた回線に該フレームを転送する第１スイッチ及び第２スイッチにおいて、該第１及び第２スイッチ間のトラフィックを第１回線から第２回線に移すためのトラフィック移動方法であって、
   第１スイッチは、トラフィックの移動元の第１回線の回線識別情報と移動先の第２回線の回線識別情報報とを含む制御情報を入力し、第１スイッチのメモリを参照して、該移動元の第１回線の回線識別情報と一致する回線識別情報を該移動先の第２回線の回線識別情報に変更し、変更した回線識別情報に対応する不一致許容情報を不一致可能を示す情報に変更し、
   第１スイッチは、第１回線からフレームを受信すると、送信元ＭＡＣアドレスと一致する第１スイッチのメモリのＭＡＣアドレスを検索して、対応する不一致許容情報を参照し、該不一致許容情報が不一致可能を示す場合、受信したフレームに基づく前記メモリの回線識別情報の更新を行わず、
   第１スイッチは、回線から受信したフレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応する回線識別情報に従い第２回線を介して該フレームを第２スイッチに送信し、
   第２スイッチは、第２回線からフレームを受信すると、送信元ＭＡＣアドレスと一致する第２スイッチのメモリのＭＡＣアドレスを検索して、対応する不一致許容情報を参照し、該不一致許容情報が不一致不可を示す場合、前記メモリの該ＭＡＣアドレスに対応する回線識別情報を、フレームを受信した第２回線の識別情報に変更するトラフィック移動方法。
   
   
   

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