JP2011061474A - ブリッジ、ネットワークシステムおよび経路切り替え方法 - Google Patents

Abstract

【課題】障害発生後に経路切り替えを速やかに実施することができるブリッジを得ること。
【解決手段】ｘＳＴＰの処理を行うｘＳＴＰ部１と、物理ポート２−１〜２−３で障害を検出すると障害発生を通知する管理フレームの送信を指示し、ブロッキングポートを備える場合、障害発生通知の管理フレームを受信すると管理フレームに基づいてｘＳＴＰ部１から変更後の経路を取得し、その経路への経路切り替えを指示する管理フレームの送信を指示し、ブロッキングポートを備えない場合、受信した管理フレームを中継し、また、経路切り替えの管理フレームを受信するとそのフレームに基づく経路の切り替え処理の実施をｘＳＴＰ部１へ指示する経路切り替え管理部４と、指示に基づいて管理フレームを送信し、他ブリッジから受信した管理フレームを経路切り替え管理部４へ渡す管理フレーム送受信部３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブリッジおよび、ブリッジで構成されるネットワークにおける経路切り替え方法に関する。

複数のブリッジを備えるネットワークにおいて、ネットワークの一部または全部を用いたループ構成が存在する場合、ブロードキャストストームによる帯域の消費が発生する可能性があり、一部のポートをブロッキングすることによりループの解消を図る必要がある。

一方、冗長構成により耐故障性を高めることを目的として意図的にループ構成を含むネットワークを構築することがある。この場合、ブリッジには、ポートのブロッキングによるループ解消を実現するだけでなく、障害発生時にブロッキングを解除することによって経路切り替えを実現する機能も求められる。

従来のブリッジに適用されるループ解消および経路切り替え方式として、下記非特許文献１に記載されているＳＴＰ（Ｓｐａｎｎｉｎｇ−Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）方式、下記非特許文献１に記載されているＲＳＴＰ（Ｒａｐｉｄ Ｓｐａｎｎｉｎｇ−Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）方式、下記非特許文献２に記載されているＭＳＴＰ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｓｐａｎｎｉｎｇ−Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）方式がある。

ＳＴＰ方式では、ブリッジ間でＢＰＤＵ（Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）と呼ばれるフレームをやり取りすることにより、ブロッキングポートの決定を実現する。また、ＳＴＰ方式では、各ブリッジが把握するネットワーク状況の同期をとる方法としてプロトコルタイマを用いており、障害発生時はプロトコルタイマのタイムアウトを検出して経路切り替え処理を実現する。

ＲＳＴＰ方式は、ＳＴＰ方式の処理の高速化を実現するための方式であり、プロトコルタイマのタイムアウトでは無くハンドシェイク手順による積極的な情報の伝達を行うことで、ＳＴＰと比較して高速に経路決定および切り替えを実現する。

ＭＳＴＰ方式はＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）毎に異なる経路を使用できるようにＲＳＴＰを拡張した方式であり、経路決定にかかる処理手順はＲＳＴＰと同等である。以降、ＲＳＴＰ，ＭＳＴＰのいずれか、またはその両方をｘＳＴＰと表記することとする。ｘＳＴＰはいずれもネットワーク構成に関係なく適用することが可能（トロポジフリー）である。

ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ， Ｉｎｃ） Computer Society，"ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１ＤTM−２００４"，２００４ ＩＥＥＥ Computer Society，"ＩＥＥＥ８０２．１ＱTM−２００５"，２００５

しかしながら、上記従来のＳＴＰ方式では、障害発生時はプロトコルタイマのタイムアウトを検出して経路切り替え処理を実現するため、経路切り替え完了までに必要な処理時間は上記非特許文献１によれば最大５０秒必要である。また、ｘＳＴＰ方式では、ハンドシェイクを行った各々のブリッジがその情報を解析して経路決定を行う処理を行うため、ネットワークの規模に応じて数秒から数十秒の処理時間が必要となる。したがって、ＳＴＰ方式またはｘＳＴＰ方式を採用する場合、いずれの方式を採用しても、障害発生後に経路切り替えを速やかに実施することができない、という問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、障害発生後に経路切り替えを速やかに実施することができるブリッジ、ネットワークシステムおよび経路切り替え方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のブリッジで構成されるネットワークシステムにおける前記ブリッジであって、ループの解消ためのブロッキングポートを設定するループ解消処理を実施し、また、使用中の経路での障害発生または過去に発生した障害の復旧を検知すると、使用経路中の経路と異なる別経路を決定して別経路への切り替え処理を行う経路制御手段と、自ポートで障害を検出した場合に、障害発生を通知する管理フレームである障害発生通知管理フレームを送信するよう指示し、また、自身がブロッキングポートを備える場合に、他ブリッジから障害発生通知管理フレームを受信するとその障害発生通知管理フレームに基づいて、前記経路制御手段へ障害発生を通知し、前記経路制御手段からその障害発生に対応する前記別経路に関する経路情報を取得し、その経路情報に基づいた経路切り替えを指示する管理フレームである経路切り替え管理フレームを送信するよう指示し、また、自身がブロッキングポートを備えない場合に、障害発生通知管理フレームを受信すると、受信した障害発生通知管理フレームを中継し、経路切り替え管理フレームを受信すると、その経路切り替え管理フレームに含まる経路情報を抽出し、その経路情報に基づく経路への切り替え処理を実施するよう前記経路制御手段へ指示し、受信した経路切り替え管理フレームを中継する経路切り替え管理手段と、前記経路切り替え管理手段からの指示に基づいて障害発生通知管理フレームおよび経路切り替え管理フレームを送信し、また、他ブリッジから受信した障害発生通知管理フレームおよび経路切り替え管理フレームを前記経路切り替え管理手段へ渡す管理フレーム送受信手段と、を備え、前記経路制御手段は、前記経路切り替え管理手段からの障害発生の通知に基づいて使用経路での障害発生を検知し、その障害に対応する前記別経路を決定し、決定した前記別経路に関する経路情報を前記経路切り替え管理手段へ通知し、また、前記経路切り替え管理手段から経路の切り替え処理の実施を指示された場合、その指示で指定された経路情報に基づいて切り替え処理を実施する、ことを特徴とする。

本発明によれば、自身が備える物理ポートで障害を検出したブリッジが、障害発生を通知するための管理フレームを送信し、障害発生を通知するための管理フレームを受信したブリッジは、自身がブロッキングポートを備えるブリッジではない場合はその管理フレームを転送し、自身がブロッキングポートを備えるブリッジの場合は、経路切り替えを実施して、経路切り替えを要求する管理フレームを送信するようにしたので、障害発生後の経路切り替え、及び過去に発生した障害の復旧時における経路の再切り替えを速やかに実施することができる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかるブリッジの実施の形態１の機能構成例を示す図である。 図２は、実施の形態１の管理フレームの構成例を示す図である。 図３−１は、自ブリッジのいずれの物理ポートもブロッキングポートではない場合の経路切り替え管理部の処理の一例を示すフローチャートである。 図３−２は、ブロッキングポートを備えない場合の経路切り替え管理部の処理の一例を示すフローチャートである。 図３−３は、ブロッキングポートを備えない場合の経路切り替え管理部の処理の一例を示すフローチャートである。 図４は、ブロッキングポートを備えない場合の経路切り替え管理部の処理の一例を示すフローチャートである。 図５は、ブロッキングポートを備えるブリッジの経路切り替え管理部の処理の一例を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態１のブリッジで構成されるネットワークの構成例を示す図である。 図７は、実施の形態１の障害発生時の処理手順を示すシーケンス図である。 図８は、ＲＳＴＰを用いた場合の障害発生時の処理手順を示すシーケンス図である。 図９は、実施の形態２の経路切り替え方法の処理手順の一例を示す図である。 図１０は、実施の形態３のネットワーク構成例を示す図である。 図１１は、実施の形態３の障害発生時の動作を示すシーケンス図である。 図１２は、障害箇所から離れた箇所にｘＳＴＰブリッジが存在している場合の処理手順の一例を示すシーケンス図である。 図１３は、ｘＳＴＰブリッジを複数備えるネットワーク構成の場合の処理手順の一例を示すシーケンス図である。 図１４は、実施の形態４のネットワーク構成例を示す図である。 図１５は、実施の形態５のネットワーク構成例を示す図である。

以下に、本発明にかかるブリッジ、ネットワークシステムおよび経路切り替え方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかるブリッジの実施の形態１の機能構成例を示す図である。本実施の形態のブリッジ１０は、ＩＥＥＥで規定されたＲＳＴＰ，ＭＳＴＰのいずれかまたはその両方であるｘＳＴＰの処理を実施するｘＳＴＰ部１と、外部とのパケット通信を行うための物理ポートであり、送受信するパケットに基づいて自身が接続するリンクの障害を検出する物理ポート２−１〜２−３と、後述の管理フレームの送受信を実施する管理フレーム送受信部３と、経路切り替えの実施を判断する経路切り替え管理部４と、障害時のＢＰＤＵを記録（保持）するための記憶手段である障害時ＢＰＤＵ記録部５と、を備える。

本実施の形態のブリッジ１０はルートブリッジを含む他のブリッジと接続され、ネットワークを構成する。また、ネットワーク上にループが存在する場合には、ｘＳＴＰにしたがって、ループを構成するブリッジのうちいずれかのブリッジの物理ポート２−１〜２−３をブロッキングポートに設定してループを解消する。

また、ｘＳＴＰ部１は、ＲＳＴＰ，ＭＳＴＰのいずれかまたはその両方であるｘＳＴＰに従って、ループ解消処理および経路決定・切り替え処理（それまで使用していた経路に障害が発生した場合に、別経路を決定してその経路への切り替え処理を実施する）を実施する経路制御手段としての機能を有する。また、ｘＳＴＰ部１は、ｘＳＴＰステートマシン１１と、ＢＰＤＵ送受信部１２と、ポート状態制御部１３と、で構成される。

ｘＳＴＰステートマシン１１は、ｘＳＴＰの内部状態を保持し、ループ解消処理および経路決定・切り替え処理を含むｘＳＴＰの処理を実施し、また、ポート状態制御部１３に対し物理ポート２−１〜２−３の状態（ブロッキングポートの設定、解除等）を指示し、ＢＰＤＵ送受信部１２にＢＰＤＵの送信指示を行う。ＢＰＤＵ送受信部１２は、ＢＰＤＵを送信し、また、受信したＢＰＤＵをｘＳＴＰステートマシン１１へ渡す。ポート状態制御部１３は、ｘＳＴＰステートマシン１１の指示に基づいて物理ポート２−１〜２−３を制御する。

物理ポート２−１〜２−３は、それぞれ自身が接続するリンクの障害を検出した場合、障害通知をｘＳＴＰステートマシン１１および経路切り替え管理部４へ送出する。また、物理ポート２−１〜２−３は、リンクアップを検出した場合はリンクアップをｘＳＴＰステートマシン１１および経路切り替え管理部４へ通知する。

なお、物理ポート２−１〜２−３の障害検出方法は、どのような方法としてもよいが、たとえば、自装置が認識しているルートブリッジのＭＡＣ（Media Access Control）アドレスであるルートＭＡＣアドレスと、ルートポートから受信したＢＰＤＵのルートＭＡＣアドレスと、を比較し、両者が異なる場合にそのルートポートで障害が発生したと検出するようにしてもよい。

管理フレーム送受信部３は、経路切り替え管理部４からの送信指示に基づいて、経路切り替え管理部４に指定された物理ポート２−１〜２−３から管理フレームを送出し、また、物理ポート２−１〜２−３が受信した管理フレームを経路切り替え管理部４に伝達する。

経路切り替え管理部４は、物理ポート２−１〜２−３が受信した管理フレーム、およびｘＳＴＰステートマシン１１から通知されるルートブリッジ変更通知、に基づいてｘＳＴＰステートマシン１１が保持しているｘＳＴＰ内部パラメータを更新し、また自ブリッジから送受信するＢＰＤＵ内の情報を変更する。

なお、図１の例では、経路切り替え管理部４は、障害通知を物理ポート２−１〜２−３から受け取る構成としているが、物理ポート２−１〜２−３から直接受け取る代わりにｘＳＴＰステートマシン１１など障害通知を受ける他の構成要素から取得するような構成としてもよい。

経路切り替え管理部４は、障害通知を物理ポート２−１〜２−３から受け取った場合に、障害発生前の最後に障害が発生した物理ポート２−１〜２−３から受信したＢＰＤＵの情報を障害時ＢＰＤＵ記録部５に記録する（保持する）。なお、障害時ＢＰＤＵ記録部５が記録対象とする情報については、ｘＳＴＰで規定された全てのフィールドである必要はないが、障害が発生したポートに接続されたネットワークの構成が完全に同一であることを認証できるだけの情報が含まれる必要であり、例えばルートブリッジＩＤ（IDentifier）、ルートパスコスト、代表ブリッジＩＤ、代表ポートＩＤの４情報を用いる方法がある。が含まれることが必要である。なお、ルートブリッジＩＤは、ｘＳＴＰにおけるルートブリッジの優先度であるルートブリッジ優先度を含む情報であり、ルートブリッジ優先度とＭＡＣアドレスを結合したものである。

図２は、本実施の形態の管理フレームの構成例を示す図である。図２は、管理フレームの一例であり、メッセージ種別（障害の発生を通知するフレーム、障害の復旧を通知するフレーム、中継テーブルのクリアを要求するフレーム等）、ルートブリッジ優先度およびルートブリッジＩＤの３種類の情報が含まれており、また送信元アドレス等、ネットワークを構成する各ブリッジが正常に中継できるフォーマットであればこれに限らずどのようなフォーマットでもよい。

つぎに、経路切り替え管理部４が実施する詳細処理について説明する。図３−１〜３−３は、自ブリッジのいずれの物理ポートもブロッキングポートではない場合の経路切り替え管理部４の処理の一例を示すフローチャートである。

まず、図３−１に示すように、自ブリッジの備える物理ポート２−１〜２−３から障害通知を受け取った（物理ポート２−１〜２−３が障害を検出した）場合（ステップＳ１１）、またはルートポート（ルートブリッジへ最も近いポート）が既知のルートブリッジよりも優先度の低いルートブリッジＩＤを含むＢＰＤＵを受信した場合（ステップＳ１２）、経路切り替え管理部４は管理フレーム送受信部３に対して、障害発生を通知する管理フレームの送出を指示する（ステップＳ１３）。管理フレーム送受信部３は指示に基づいて障害発生を通知する管理フレームを送信する。なお、ステップＳ１２は、実施の形態３で述べる従来のｘＳＴＰ処理を行うブリッジを含む構成の際に用いる処理であるため、本実施の形態のブリッジ１０のみでネットワークを構成する場合には、実施しなくてもよい。

管理フレームの送出を指示した後、経路切り替え管理部４は、障害検出ポート（ステップＳ１１で障害を検出したポート）経由で最後に受信したＢＰＤＵの情報を、障害時ＢＰＤＵ記録部５に記録する（ステップＳ１４）。なお、この情報は障害発生後に障害発生箇所が再度リンクアップしたとき、障害発生時と同一のブリッジが接続されたか否かを判定し、同一であった場合に障害復旧時に処理を高速化するために使用する。

一方、図３−２に示すように、物理ポート２−１〜２−３からリンクアップを通知された（物理ポート２−１〜２−３がリンクアップを検出した）場合（ステップＳ２１）、経路切り替え管理部４は、リンクアップを検出した物理ポート２−１〜２−３から障害発生前に最後に受信したＢＰＤＵの情報を障害時ＢＰＤＵ記録装置５から取得する（ステップＳ２２）。また、経路切り替え管理部４は、ｘＳＴＰ部１からリンクアップ後に最後に当該物理ポートで受信したＢＰＤＵの情報を取得する（ステップＳ２３）。

その後、経路切り替え管理部４は、ステップＳ２２で取得した情報とステップＳ２３で取得した情報とを比較し両者が一致するか否かを判断し（ステップＳ２４）、比較結果が一致した場合（ステップＳ２４ Ｙｅｓ）、管理フレーム送受信部３に対して障害の復旧を通知する管理フレームの送信指示を行う（ステップＳ２５）。管理フレーム送受信部３は指示に基づいて管理フレームを送信する。なお、ステップＳ２４で、障害時ＢＰＤＵ記録装置５に記録済の情報が存在しない場合には、比較結果が一致しないと判断する。ステップＳ２４で、比較結果が一致しない場合（ステップＳ２４ Ｎｏ）は、処理を終了する。

また、図３−３に示すように、物理ポート２−１〜２−３経由で管理フレームを受信した場合（ステップＳ３１）、経路切り替え管理部４は、その管理フレームのフレーム種別が障害発生の通知をするためのフレームまたは障害からの復旧の通知をするためのフレームであるかを判断し（ステップＳ３２）、フレーム種別が障害発生の通知をするためのフレームまたは障害からの復旧の通知をするためのフレームででないと判断した場合（ステップＳ３２ Ｎｏ）、さらにフレーム種別が中継テーブル（経路テーブル）のクリアを要求する中継テーブルクリア要求フレームであるか否かを判断する（ステップＳ３３）。

ステップＳ３３で、中継テーブルクリア要求フレームである場合（ステップＳ３３ Ｙｅｓ）、経路切り替え管理部４は、ｘＳＴＰ部１にｔｃｗｈｉｌｅタイマの起動を指示し（ステップＳ３４）、当該管理フレームの中継を行う（次のブリッジへ転送する：ステップＳ３７）。なお、ここでいうｔｃｗｈｉｌｅタイマはｘＳＴＰで用いるプロトコルタイマの１つであり、当該タイマが設定されると自身の当該ポートの中継テーブルを削除した上でｔｃフラグをセットしたＢＰＤＵの送信を行い、さらに当該タイマのタイムアウトまでの一定時間内に送信する全てのＢＰＤＵにｔｃフラグをセットするものである。また、ｔｃフラグは中継テーブルの削除を要求するフラグであり、このフラグがセットされたＢＰＤＵを受けたブリッジは自身の持つｔｃｗｈｉｌｅタイマの設定を行う（結果として中継テーブルは削除される）。

また、ステップＳ３２でフレーム種別が障害発生の通知をするためのフレームまたは障害からの復旧の通知をするためのフレームであると判断した場合（ステップＳ３２ Ｙｅｓ）、ステップＳ３７へ進む。

また、ステップＳ３３で、中継テーブルクリア要求フレームでないと判断した場合（ステップＳ３３ Ｎｏ）、ｘＳＴＰ部１が保持する経路情報であるルートブリッジ情報（ルートブリッジＩＤ等ルートブリッジに関する情報）を、受信した管理フレームに含まれる情報に更新するよう指示し（ステップＳ３５）、当該管理フレームの中継を行う（ステップＳ３６）。各ブリッジにおける経路の切り替えは、ルートブリッジ情報を更新することによりｘＳＴＰ機能が標準手順の一部として実行するため、変更指示を別途行う必要はない。

また、ステップＳ３６の後、経路切り替え管理部４は、代表ポートから送出する全ＢＰＤＵに含まれるルートパスコストを０に設定し（ステップＳ３８）、当該管理フレームを受信したポートからその管理フレーム内に保持されたルートブリッジＩＤと同じまたはより高優先のルートブリッジＩＤを含むＢＰＤＵを受信したか否かを判断する（ステップＳ３９ａ）。ステップＳ３９ａで、当該管理フレームを受信したポートからその管理フレーム内に保持されたルートブリッジＩＤと同じまたはより高優先のルートブリッジＩＤを含むＢＰＤＵを受信した場合、処理を終了する（ステップＳ３９ａ Ｙｅｓ）。また、当該管理フレームを受信したポートからその管理フレーム内に保持されたルートブリッジＩＤと同じまたはより高優先のルートブリッジＩＤを含むＢＰＤＵを受信していない場合（ステップＳ３９ａ Ｎｏ）、ステップ３８の初回実施から一定時間経過してか否かを判断する（ステップＳ３９ｂ）。

ステップＳ３９ｂで一定時間経過した場合（ステップＳ３９ｂ Ｙｅｓ）、すなわちステップ３８の初回実施から一定時間経過しても当該管理フレームを受信したポートからその管理フレーム内に保持されたルートブリッジＩＤと同じまたはより高優先のルートブリッジＩＤを含むＢＰＤＵを受信していない場合、ステップＳ３５で更新した情報を無効化し（更新した情報を元の情報に戻し；ステップＳ４０）、処理を終了する。ステップＳ３８の初回の実施から一定時間経過していない場合（ステップＳ３９ｂ Ｎｏ）は、ステップＳ３８へ戻る。

なお、自ブリッジのいずれの物理ポート２−１〜２−３もブロッキングポートではないブリッジであり、かつ、以前に自ブリッジの物理ポート２−１〜２−３のうちのいずれかがブロッキングポートであり、ネットワークのいずれかの箇所で障害が発生したことによりその物理ポートがブロッキングポートでなくなったブリッジでは、図３−１〜図３−３の処理に加えて図４を用いて説明する障害復旧を通知する管理フレームを受信した場合の処理手順も実施する。

図４は、障害復旧を通知する管理フレームを受信したブリッジの経路切り替え管理部４の処理の一例を示すフローチャートである。障害復旧を通知する管理フレームを物理ポート２−ｉ（ｉ＝１，２，３）経由で受信すると（ステップＳ４１）、経路切り替え管理部４は、保存しているポート識別子（後述の図５の処理で説明する障害検出によりフォワーディングに設定されたブロッキングポートの識別子）に該当する物理ポート２−ｊ（ｊ＝１，２，３）を再度ブロッキングポートとする（ステップＳ４２）。

そして、経路切り替え管理部４は、管理フレーム送受信部３に対して、ステップＳ４１で管理フレームを受信した物理ポート２−ｉから、経路切り替え（障害復旧後の状態で選択される経路への切り替え）を要求する管理フレームを送信するよう管理フレーム送受信部３に指示する（ステップＳ４３）。管理フレーム送受信部３はその指示に基づいて管理フレームを送信する。

そして、経路切り替え管理部４は、管理フレーム送受信部３に対して、ステップＳ４１で管理フレームを受信した物理ポート２−ｉ以外の物理ポート２−１〜２−３に中継テーブルのクリアを要求する管理フレームを送信するよう指示する（ステップＳ４４）。管理フレーム送受信部３はその指示に基づいて管理フレームを送信する。

図５は、自ブリッジのいずれかの物理ポート２−１〜２−３がブロッキングポートに設定されているブリッジの経路切り替え管理部４の処理の一例を示すフローチャートである。まず、障害検出を通知する管理フレームを物理ポート２−ｋ（ｋ＝１，２，３）経由で受信する（ステップＳ５３）と、経路切り替え管理部４は、その管理フレームを受信した物理ポート２−ｋを経由して経路切り替えを要求する管理フレームを送信するよう管理フレーム送受信部３に指示する（ステップＳ５４）。管理フレーム送受信部３は指示に基づいて管理フレームを送信する。なお、ステップＳ５４で、要求する切り替え後の経路は、障害の発生箇所を避けた経路を決定した自身のブロッキングポートをフォワーディングとする経路である。この経路は、ｘＳＴＰ部１がｘＳＴＰに従って求めるとする。

また、経路切り替え管理部４は、ステップＳ５３で管理フレームを受信した物理ポート２−ｋ以外の物理ポート２−１〜２−３から中継テーブルのクリアを要求する管理フレームの送信を行うよう管理フレーム送受信部３に指示する（ステップＳ５５）。管理フレーム送受信部３は指示に基づいて管理フレームを送信する。

その後、経路切り替え管理部４は、ｘＳＴＰステートマシン１１が保持する内部状態の情報のうち、ステップＳ５３で管理フレームを受信した物理ポート２−ｋ経由で受信していたＢＰＤＵに基づく内部状態の情報を削除するようｘＳＴＰ部１へ指示し（ステップＳ５６）、ブロッキングポートとして設定していた物理ポート２−１〜２−３のポート識別子を保存する（ステップＳ５７）。なお、ポート識別子の保持方法としては、一般的なブリッジが備える物理ポートは８ビットからなるポート番号を保持しているためその値をそのまま使用するのが最も簡単であるが、物理ポート２−１〜２−３を識別可能な方法であればその他の識別子や識別方法を用いてもよい。

また、既知のルートブリッジより優先度の低いルートブリッジＩＤを含むＢＰＤＵを代表ポートから受信した場合（ステップＳ５１）、および物理ポート２−ｋから障害通知を受信した場合（ステップＳ５２）は、ステップＳ５５〜ステップＳ５７を実施する。ただし、ステップＳ５２を経由する場合は、ステップＳ５５，ステップＳ５６では、代表ポートを、上記の管理フレームを受信した物理ポート２−ｋとして処理する。また、ステップＳ５１を経由する場合は、ステップＳ５５，ステップＳ５６では、障害通知を受信した（障害を検出した）物理ポート２−ｋを、上記の管理フレームを受信した物理ポート２−ｋとして処理する。

つぎに、本実施の形態のブリッジで構成されるネットワークにおける動作手順の例を説明する。図６は、本実施の形態のブリッジ１０−１〜１０−１０で構成され、１以下のブロッキングポートを持つネットワークの構成例を示す図である。ブリッジ１０−１〜１０−１０は、それぞれ図１で示したブリッジ１０と同様の機能を有していることとする。なお、２以上のブロッキングポートを持つネットワークにおける実施の形態は実施の形態４として後述する。

ブリッジ１０−１〜１０−１０は、図６に示すようにリング状に接続されており、ループを避けるためにブリッジ１０−６ではブロッキングポート６が設定されているとする。また、ブリッジ１０−１がルート（Ｒｏｏｔ）ブリッジとして設定されているとする。このような状態で、Ｒｏｏｔブリッジ（ブリッジ１０−１）とブリッジ１０−２の間で障害が発生したとする。

このような場合、ブリッジ１０−２は、自身が備える物理ポート２−１〜２−３のうち障害が発生したリンクに接続されている物理ポート（以下、障害検出ポートという）は、障害発生を検出する。この場合、図３−１で説明した手順に従って、ブリッジ１０−２は、障害発生を通知する管理フレーム２０を送信する。

ブリッジ１０−３，１０−４，１０−５は、それぞれ図３−３で説明した手順に従って、管理フレーム２０を中継する。なお、ブリッジ１０−３，１０−４，１０−５は、管理フレーム２０を受信した物理ポート以外の全物理ポートへ管理フレーム２０を中継することとするが、リングを構成する物理ポートが特定可能な場合はその物理ポートのみに送出しても良い。

ブロッキングポート６として設定されている物理ポートを備えるブリッジ１０−６は、図５で説明した処理手順に従って、ｘＳＴＰステートマシン１１が持つ情報のうち、当該ポートから受信していたＢＰＤＵに基づく内部状態情報の削除を行い、経路切り替えを要求する管理フレーム２１を、管理フレーム２０を受信した物理ポートから送出する。また、ブリッジ１０−６は、管理フレーム２０を受信した物理ポート以外のポートから中継テーブル（フォワーディングデータベース）のクリアを要求する情報を含む管理フレーム２２を送出する。なお、このとき、フォワーディングテーブルを直接操作することによりブロッキングポート６をフォワーディングにする操作は行わず、ｘＳＴＰの持つ経路切り替え機能に基づいて切り替えを行う。

ブリッジ１０−２〜１０−５では、管理フレーム２１を受信すると、それぞれ図３−３で説明した処理手順に従って、管理フレーム２１を中継するとともに、自身のｘＳＴＰステートマシン１１が保持する内部情報を以下のように更新する。
（１）ルートブリッジ情報を、受信した管理フレーム２１により指定された情報とする。
（２）管理フレーム２１を受信したポートにおけるルートパスコストを０に設定する。

また、ブリッジ１０−７〜１０−１０では、管理フレーム２２を受信すると、図３−３で説明した処理手順に従って、管理フレーム２２を中継するとともに、ｔｃフラグがセットされたＢＰＤＵを受信した場合と同様にｔｃｗｈｉｌｅタイマを起動する。なお、ｔｃｗｈｉｌｅタイマが起動された結果、ｘＳＴＰプロトコル動作によって中継テーブルの削除、及び隣接フレームにたいしてｔｃフラグをセットしたＢＰＤＵの送信が行われる。

図７は、図６を用いて説明した本実施の形態の障害発生時の処理手順を示すシーケンス図である。また、比較のためにＲＳＴＰの処理手順を示す。図８は、ＲＳＴＰを用いた場合の障害発生時の処理手順を示すシーケンス図である。図７に示すように、本実施の形態では、まず、ブリッジ１０−２が、自身の備える物理ポートの障害を検出し（ステップＳ６１）、障害を通知する管理フレーム２０を送信する（ステップＳ６２）。

ブリッジ１０−３は、ブリッジ１０−２から管理フレーム２０を受信すると、管理フレームを中継するための処理（管理フレーム中継処理）を実施し（ステップＳ６３）、管理フレーム２０を中継する（ステップＳ６４）。

同様に、ブリッジ１０−４は、ブリッジ１０−３から管理フレーム２０を受信すると、管理フレーム中継処理を実施し（ステップＳ６５）、管理フレーム２１を中継する（ステップＳ６６）。ブリッジ１０−５は、ブリッジ１０−４から管理フレーム２０を受信すると、管理フレーム中継処理を実施し（ステップＳ６７）、管理フレーム２０を中継する（ステップＳ６８）。

管理フレーム２０を受信したブリッジ１０−６は、障害発生箇所に基づいて経路決定を行い経路を変更し（ステップＳ６９）、決定した経路への経路切り替え（経路変更）を指示する管理フレーム２１を送信する（ステップＳ７０）。

ブリッジ１０−５は、ブリッジ１０−６から管理フレーム２１を受信すると、管理フレーム２１に基づいて経路変更の処理を行い（ステップＳ７１）、管理フレーム２１を中継する（ステップＳ７２）。同様に、ブリッジ１０−４は、ブリッジ１０−５から管理フレーム２１を受信すると、管理フレーム２１に基づいて経路変更の処理（経路変更処理）を行い（ステップＳ７３）、管理フレーム２１を中継する（ステップＳ７４）。ブリッジ１０−３は、ブリッジ１０−４から管理フレーム２１を受信すると、管理フレーム２１に基づいて経路変更の処理を行い（ステップＳ７５）、管理フレーム２１を中継する（ステップＳ７６）。そして、ブリッジ１０−２は、ブリッジ１０−３から管理フレーム２１を受信すると、管理フレーム２１に基づいて経路変更の処理を行う（ステップＳ７７）。

これに対し、ＲＳＴＰを用いた処理では、図８に示すように、ブリッジ１０−２が、自身の備える物理ポートの障害を検出し（ステップＳ８１）、ハンドシェイク（ＨＳ）によりブリッジ１０−３へ障害を通知する（ステップＳ８２）。そして、ブリッジ１０−３は、変更後の経路を決定して経路を変更する（ステップＳ８３：経路決定・切り替え処理）。

以下、同様にハンドシェイク（ステップＳ８４，Ｓ８６，Ｓ８８，Ｓ９０，Ｓ９２，Ｓ９４，Ｓ９６）と経路決定・切り替え処理（ステップＳ８５，Ｓ８７，Ｓ８９，Ｓ９１，Ｓ９３，Ｓ９５，Ｓ９７）が順次行われる。

図７の処理と図８のＲＳＴＰを用いた処理を比較すると、図７の管理フレーム中継処理（ステップＳ６３，Ｓ６５，Ｓ６７）の処理時間は経路決定・切り替え処理（ステップＳ８３，Ｓ８５，Ｓ８７，Ｓ８９，Ｓ９１，Ｓ９３，Ｓ９５，Ｓ９７）の処理時間と比較して十分に短い。また、図７の経路変更処理の処理時間は、図８の経路決定・切り替え処理の処理時間と同等であるが、複数のブリッジが並行して処理を行うことができる。そのため、並列処理の効果により処理時間の削減を実現することができる。また直径が大きなネットワークにおいても管理フレーム中継処理の回数が増えるのみであり、直径が小さいネットワークに適用した場合の処理時間と同等の処理時間を実現できる。

また、さらに、各ブリッジ１０−１〜１０−１０は、以上述べた本実施の形態の処理と独立してｘＳＴＰに基づいた処理を行うことができる。これにより、管理フレームがネットワーク内で廃棄・消滅するなどの現象が発生し、本実施の形態で説明した処理手順通りに管理フレームが各ブリッジまで伝達されなかった場合にも、ｘＳＴＰと同等の処理時間により経路決定を実現することができる。

なお、障害発生を検知したブリッジ（自身が備える物理ポートが障害を検出したブリッジ）は、自身の物理ポートのうち障害を検出した以外の物理ポートがｘＳＴＰでの代替ポートであった場合には、障害発生を通知するフレームを当該物理ポートで受信したとして処理する。ただし、この場合、障害検出をしたのは自ブリッジであることから、経路の切り替え要求を通知する管理フレームの送出は行わない。

以上のように、本実施の形態では、自身が備える物理ポートで障害を検出したブリッジ１０が、障害発生を通知するための管理フレームを送信し、障害発生を通知するための管理フレームを受信したブリッジは、自身がブロッキングポートを備えるブリッジではない場合はその管理フレームを転送し、自身がブロッキングポートを備えるブリッジの場合は、経路切り替えを実施し、経路切り替えを要求する管理フレームを送信し、また、障害発生を通知するための管理フレームを受信したポート以外から中継テーブルのクリアを要求する管理フレームを送信するようにした。そのため、障害発生後に経路切り替えを速やかに実施することができる。

実施の形態２．
図９は、本発明にかかる経路切り替え方法の実施の形態２の処理手順の一例を示す図である。本実施の形態のブリッジの構成は実施の形態１と同様であり、本実施の形態のネットワーク構成は実施の形態１の図６で示した構成と同様とする。本実施の形態では、ルートブリッジに障害が発生した場合の動作について説明する。

ブリッジ１０−１〜１０−１０は、図６と同様にリング状に接続されており、ループを避けるためにブリッジ１０−６ではブロッキングポート６が設定されているとする。ただし、ここでは、ブロッキングポート６は代替ポートであるとする。また、ブリッジ１０−１がルート（Ｒｏｏｔ）ブリッジとして設定されているとする。このような状態で、ルートブリッジ（ブリッジ１０−１）に障害が発生したとする。

このような場合、ルートブリッジ１０−１に接続されるブリッジ１０−２およびブリッジ１０−１０が、自身の物理ポートでそれぞれ障害を検出する。そして、実施の形態１と同様に、ブリッジ１０−２およびブリッジ１０−１０は、図３−１で示した処理手順に従って、障害発生を通知する管理フレーム２０をそれぞれ送信する。

管理フレーム２０を受信したブリッジ１０−３〜１０−５は、実施の形態１と同様に管理フレーム２０を中継し、また、管理フレーム２０を受信したブリッジ１０−９〜１０−７も、同様に管理フレーム２０を中継する。

そして、代替ポートとして設定されている物理ポートを備えるブリッジ１０−６は、異なる２つのポートから障害発生を通知する管理フレーム２０を受信する。ブリッジ１０−６は、異なる２つの管理フレーム２０を受信すると、管理フレーム２０に基づいてルートブリッジであるブリッジ１０−１に障害が発生したことを認識し、自ブリッジのルートブリッジ優先度を障害発生前のルートブリッジよりも高優先の値に変更する。そして、ブリッジ１０−６は、自ブリッジのルートブリッジ優先度を用いて、障害通知を受領した旨と経路切り替え後のルートブリッジ情報（変更後のルートブリッジ優先度情報等を含む）とを含む管理フレーム２３を、管理フレーム２０を受信した物理ポート（この場合は２つの物理ポート））から送信する。この時の自ブリッジの優先度情報の値は以前のルートブリッジのルートブリッジ優先度より高優先の値であればよいが、確実に高優先であることの保証が必要であるため、ｘＳＴＰで優先度が最高であることを示す“０ｘ００００”を使用することが望ましい。

また、過去に代替ポートに設定されており、障害発生によりブロッキングポートがフォワーディングに変更された物理ポートを備えるブリッジでは、以前障害情報を含む管理フレームを受信した物理ポートと異なる物理ポートから再度障害発生を通知する管理フレームを受信した場合、前述の異なる２つのポートから障害発生を通知する管理フレーム２０を受信するブリッジ１０−６と同様の動作を行う。このことにより、たとえば、障害検出を行った２つのブリッジ（図９の例ではブリッジ１０−２とブリッジ１０−１０）が送信する２つのフレームの到着タイミングに差が生じ、遅れて到着した管理フレームが到着した時点で、先行して到着した管理フレームに基づいてすでにブロッキングポートがフォワーディングに変更済であった場合でも、同時に２つのポートから到着した場合と同じ処理を行うことができる。

ブリッジ１０−６が送信した管理フレーム２３を受信したブリッジ１０−５および１０−７は、実施の形態１の図３−３の処理手順に従って、（この場合、ステップＳ３５が実施される）、管理フレーム２３に基づいてルートブリッジ情報を変更するとともに、管理フレーム２３を中継する。以下、ブリッジ１０−４，１０−３，１０−２，１０−８，１０−９，１０−１０でも、実施の形態１の図３−３の処理手順に従って処理を実施する。

以上のように、本実施の形態では、代替ポートとして設定されている物理ポートを備えるブリッジ１０−６は、異なる２つのポートから障害発生を通知する管理フレーム２０を受信すると、自ブリッジの優先度情報を障害発生前のルートブリッジよりも高優先の値に変更し、障害通知を受領した旨と経路切り替え後のルートブリッジ情報（識別子や優先度情報等を含む）とを含む管理フレームを、障害発生を通知する管理フレームを受信したポートから送信するようにした。そのため、ｘＳＴＰを用いた処理で障害発生時の経路決定・変更処理にもっとも大きな時間が必要となるルートブリッジ障害時でも、他の箇所の障害時と同等の処理時間での経路決定・変更処理を実現することができる。

実施の形態３．
図１０は、本発明にかかる実施の形態３のネットワーク構成例を示す図である。図１０では、実施の形態１（または実施の形態２）で説明したブリッジの機能を有するブリッジ１０−１，１０−３〜１０−１０と、通常のｘＳＴＰを用いた動作を行う従来のブリッジであるｘＳＴＰブリッジ３０と、で構成されるネットワークを示している。

図１０では、図６のネットワーク構成例のブリッジ１０−２（障害を検出するブリッジ）をｘＳＴＰブリッジ３０に入れ替えた構成に相当する。図１０に示すように、障害を検出するブリッジが、ｘＳＴＰブリッジ３０である場合、実施の形態１で説明した障害発生を通知する管理フレーム２０を送信することはできない。ｘＳＴＰブリッジ３０は、自ブリッジの障害が発生したリンクに接続する物理ポート（障害検出ポート）以外の物理ポートに接続された他ブリッジ（図１０の例ではブリッジ１０−３）との間でＢＰＤＵによるハンドシェイク２４を実施する。このとき、ハンドシェイク２４でＢＰＤＵによってルートブリッジＩＤが指定されるが、そのルートブリッジＩＤは障害を検出したブリッジ（この場合はｘＳＴＰブリッジ３０）自身に割り当てられたルートブリッジＩＤとなる。

このハンドシェイク２４の相手先であるブリッジ１０−３は、自身が認識している当初のルートブリッジとは異なるルートブリッジＩＤを含むＢＰＤＵを受信することにより、当該ＢＰＤＵを受信したポートの先で障害が発生したと認識する。そして、ブリッジ１０−３は、自身が備える物理ポート２−１〜２−３が障害を検出した場合の実施の形態１と同様の処理を実施する。すなわち、ブリッジ１０−３は、図３−１で説明した手順に従って、障害発生を通知する管理フレーム２０を送信する。

自ブリッジのいずれの物理ポートも代替ポートではなく、かつ上記管理フレーム２０を受信したブリッジ１０−４，１０−５は、実施の形態１の図３−３で説明した手順に従って、管理フレーム２０の中継を行う。

自ブリッジのいずれかの物理ポートが代替ポートであるブリッジ１０−６は、管理フレーム２０を受信すると、実施の形態１の図６のブリッジ１０−６と同様に、障害通知を受領した旨と経路切り替え後のルートブリッジ情報を含む管理フレーム２１を、障害通知を受信した物理ポートより送出する。また、障害通知を受信した物理ポート以外の物理ポートから中継テーブルのクリアを要求する情報を含む管理フレーム２２を送出する。以降、実施の形態１の図６の例と同様に管理フレーム２１の中継、管理フレーム２２の中継が実施される。

管理フレーム２１は、ｘＳＴＰブリッジ３０に到達するが、ｘＳＴＰブリッジ３０は、実施の形態１で説明した機能を備えていないため、管理フレーム２１を認識することができない。そこで、手前に存在するブリッジ１０−３が、管理フレーム２１内の情報のうち、ルートブリッジＩＤ、優先度およびルートパスコストを含むＢＰＤＵを作成し、ｘＳＴＰブリッジ３０との間でハンドシェイク２３を行うことにより、管理フレーム２１の情報と同等の情報をｘＳＴＰブリッジ３０に送信する。

一方、ｘＳＴＰブリッジ３０が保持するｘＳＴＰ内部情報は上記非特許文献１（「ＩＥＥＥ Computer Society，“ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１ＤTM−２００４”，２００４」（以下、８０２．１Ｄ文献という））によるとＨｅｌｌｏ ｔｉｍｅの３倍の時間だけ有効であり、８０２．１Ｄ文献で推奨されている値に従うと６秒間有効である。したがって、ブリッジ１０−３は、経路切り替えを要求する管理フレーム２１を受信したポートから、自ブリッジが認識するルートブリッジＩＤよりも低優先のルートブリッジＩＤを含むＢＰＤＵを送信する。ｘＳＴＰブリッジ３０が、このＢＰＤＵを受信することにより、上述の６秒間保持される内部状態によりハンドシェイク２３による情報がｘＳＴＰブリッジ３０に伝わらない状態に陥るのを防ぐ。

なお、ルートブリッジＩＤはネットワーク内で最も高優先であり、自ブリッジのブリッジＩＤは必ずルートブリッジＩＤより低優先となることから、通常は低優先のルートブリッジＩＤとして自ブリッジのブリッジＩＤを用いる。

なお、上記の例では、ブリッジ１０−３は隣接するｘＳＴＰブリッジ３０がｘＳＴＰブリッジであることを認識しているように記述しているが、実際には隣接するブリッジがｘＳＴＰブリッジであるか否かを認識する必要はなく、隣接するブリッジの種類に関わらず常に上記の処理を実行するようにしてもよい。その場合、ブリッジ１０−１，１０−３〜１０−１０は、管理フレームの送信や中継とハンドシェイクとの両方を実施することになるが、ブリッジ１０−１，１０−３〜１０−１０は、障害発生を通知する管理フレームの送信元と同一の隣接するブリッジとのハンドシェイクにより隣接するブリッジの障害を検出した場合は、障害発生を通知する管理フレームの送信は行わない。また、ブリッジ１０−１，１０−３〜１０−１０は、ハンドシェイクで用いたＢＰＤＵを用いたｘＳＴＰの処理は行わず、そのＢＰＤＵは破棄する。

図１１は、本実施の形態の障害発生時の動作を示すシーケンス図である。図１１は、図１０で説明した動作の処理手順を示している。ｘＳＴＰブリッジ３０は、自身の物理ポートで障害を検出し（ステップＳ１０１）、ハンドシェイク（ＨＳ）によりブリッジ１０−３へ障害を通知する（ステップＳ１０２）。ブリッジ１０−３は、ハンドシェイクにより障害を検出し（ステップＳ１０３）、障害発生を通知する管理フレーム２０を送信する（ステップＳ１０４）。ブリッジ１０−４，１０−５は、受信した管理フレーム２０を中継する（ステップＳ１０５、Ｓ１０６）。

以下、ステップＳ１０７〜ステップＳ１１３までは、実施の形態１の図７で説明したステップＳ６９〜ステップＳ７５と同様である。ステップＳ１１３の後、ブリッジ１０−３は、管理フレーム２１内の情報のうち、ルートブリッジＩＤ、優先度およびルートパスコストを含むＢＰＤＵを作成し、そのＢＰＤＵを用いてｘＳＴＰブリッジ３０との間でハンドシェイク２３を行い（ステップＳ１１４）、ｘＳＴＰブリッジ３０が、経路決定・変更処理を実施する（ステップＳ１１５）。以上のような処理を実施することにより、ネットワークを構成するブリッジの一部がｘＳＴＰブリッジであっても、全てのブリッジが実施の形態１で説明した機能を備えたブリッジである場合とほぼ同等の処理時間で経路決定・変更を実現する。

図１２は、障害箇所から離れた箇所にｘＳＴＰブリッジが存在している場合の処理手順の一例を示すシーケンス図である。図１２の例では実施の形態１の図６で説明したネットワーク構成例のブリッジ１０−４をｘＳＴＰブリッジ３０に替えたネットワーク構成例を示している。ブリッジ１０−２は、実施の形態１と同様に障害を検出し（ステップＳ１２１）、管理フレーム２０を送信する（ステップＳ１２２）。ブリッジ１０−３，ｘＳＴＰブリッジ３０，ブリッジ１０−５は、管理フレーム２０を中継する（ステップＳ１２３〜ステップＳ１２５）。

なお、管理フレームをイーサネット（登録商標）フレームやＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）フレームなど、本発明を適用するネットワークにおいて特別な意味を持たない形式のフレームとしておくことにより、ｘＳＴＰブリッジ３０は、管理フレームを中継することができる。

ブリッジ１０−６は、実施の形態１の図７で説明したステップＳ６９と同様に経路決定を行い（ステップＳ１２６）、決定した経路への経路切り替えを指示する管理フレーム２１を送信する（ステップＳ１２７）。ブリッジ１０−５は、実施の形態１と同様に管理フレーム２１を中継する（ステップＳ１２９）とともに、経路変更の処理を実施する（ステップＳ１２８）。さらに、ブリッジ１０−５は、管理フレーム２１から必要な情報を抽出してｘＳＴＰブリッジ３０とのハンドシェイクによりその情報を通知する（ステップＳ１３０）。

ｘＳＴＰブリッジ３０は、ハンドシェイクにより通知された情報に基づいて経路決定・変更処理を実施する（ステップＳ１３１）。また、ｘＳＴＰブリッジ３０は、受信した管理フレーム２１を中継する（ステップＳ１３２）。以降のステップＳ１３３〜ステップＳ１３５の処理は、図７で説明したステップＳ７５〜ステップＳ７７の処理と同様である。

図１３は、ｘＳＴＰブリッジを複数備えるネットワーク構成の場合の処理手順の一例を示すシーケンス図である。図１３は、実施の形態１の図６で示したネットワーク構成のブリッジ１０−２，１０−３をそれぞれｘＳＴＰブリッジ３０，４０に替えた構成例を示している。ｘＳＴＰブリッジ４０は、ｘＳＴＰブリッジ３０と同様に通常のｘＳＴＰを用いた処理を行うブリッジである。

この場合、ｘＳＴＰブリッジ３０は、ステップＳ１０１と同様に障害を検出し（ステップＳ１４１）、ハンドシェイクによりｘＳＴＰブリッジ４０に障害を通知する（ステップＳ１４２）。ｘＳＴＰブリッジ４０は、ハンドシェイクにより得た情報に基づいて経路決定・変更処理を行い（ステップＳ１４３）、ハンドシェイクにより障害をブリッジ１０−４へ通知する（ステップＳ１４４）。

ブリッジ１０−４は、図１１の例のブリッジ１０−３と同様に、ハンドシェイクに基づいて障害を検出する（ステップＳ１４５）と、障害発生を通知する管理フレーム２０を送信する（ステップＳ１４６）。ブリッジ１０−５は、管理フレーム２０を中継する（ステップＳ１４７）。

以降、ステップＳ１４８〜ステップＳ１５２は、実施の形態１の図７で説明したステップＳ６９〜ステップＳ７３と同様である。ブリッジ１０−４は、管理フレーム２１から経路決定のために必要な情報を抽出してｘＳＴＰブリッジ４０とのハンドシェイクによりその情報を通知する（ステップＳ１５３）。ｘＳＴＰブリッジ４０は、ハンドシェイクにより通知された情報に基づいて経路決定・変更処理を実施する（ステップＳ１５４）。

ｘＳＴＰブリッジ４０は、ｘＳＴＰブリッジ３０とのハンドシェイクにより経路決定のために必要な情報を通知する（ステップＳ１５５）。ｘＳＴＰブリッジ３０は、ハンドシェイクにより通知された情報に基づいて経路決定・変更処理を実施する（ステップＳ１５６）。

図１３の例のように、連続してｘＳＴＰブリッジが接続されるネットワーク構成では、ｘＳＴＰブリッジが連続する箇所でｘＳＴＰプロトコルに基づいた処理が行われる。したがって、連続するブリッジ数が多くなればなるほど必要な処理時間は大きくなっていくものの、すべてがｘＳＴＰブリッジで構成される場合と比較して処理時間は短縮する。

なお、ルートブリッジ１０−１で障害が発生した場合は、ルートブリッジ１０−１に隣接するブリッジ（図１０の構成ではｘＳＴＰブリッジ３０とブリッジ１０−１０）が、それぞれ障害を検出し、後の処理はそれぞれ上記のｘＳＴＰブリッジを含むネットワーク構成例の処理と同様である。具体的には、たとえば、ｘＳＴＰブリッジ３０が障害を通知し、ブリッジ１０−３が障害発生を通知する管理フレームを送信する。ブリッジ１０−１０は、実施の形態２と同様の動作を実施する。

以上のように、本実施の形態では、ブリッジ１０−１，１０−３〜１０−１０は、実施の形態１の管理フレームの送受信に加えて、ハンドシェイクにより障害発生と経路変更の通知を実施するようにした。そのため、通常のｘＳＴＰブリッジを含むネットワーク構成の場合も、ｘＳＴＰブリッジだけで構成する場合に比べ、障害発生後の経路切り替えを速やかに実施することができる。

実施の形態４．
図１４は、本発明にかかる実施の形態４のネットワーク構成例を示す図である。図１４では実施の形態１で説明したブリッジの機能を有するブリッジ１０−１〜１０−１０により、ネットワーク内に２以上のブロッキングポート（ブロッキングポート６−１，６−２）、言い換えると２以上のループが存在するネットワークを示している。

図１４に示すような２以上のループが存在するネットワークにおいては、同一のサブネットにおいて複数のブロッキングポートが存在しないようにＶＬＡＮ５０−１、５０−２の設定を行う。このことにより、サブネット単位で１以下のブロッキングポートが存在するネットワークと看做すことができ、サブネット単位で実施の形態１と同等の処理を適用することができる。なお、このときブロッキングポートが存在しないサブネットが存在してもよく、また同一リンクに複数のサブネットを割り当てても良い。

以上のように、本実施の形態では、同一のサブネット内に２以上のブロッキングポートが存在しないようＶＬＡＮ設定することにより、２以上のループが存在するネットワークにおいても１以下のブロッキングポートが存在するネットワークと同等の処理時間での経路決定・変更処理を実現することができる。

実施の形態５．
図１５は、本発明にかかる実施の形態５のネットワーク構成例を示す図である。図１５では実施の形態１で説明したブリッジの機能を有するブリッジ１０−１〜１０−１０により構成され、一部のブリッジに管理対象外である他のネットワーク６０−１、６０−２が接続されているネットワークを示している。

本発明における管理フレームは実施の形態３で述べたとおりネットワーク内で特別な意味を持たないフレームとして認識される形式のフレームであるため、図１５で示す構成において、ブリッジ１０−１〜１０−１０のいずれかのブリッジが発信した管理フレームは、他のネットワーク６０−１、６０−２にも転送される。

そこで、ブリッジ１０−１〜１０−１０のみが所属するよう管理フレーム送信専用のＶＬＡＮ５０−３を設定することにより、他のネットワーク６０−１、６０−２に管理フレームが転送されることを防ぐことができる。

以上のように、本実施の形態では、ブリッジ１０−１〜１０−１０は実施の形態１に加えて、管理フレーム専用のＶＬＡＮ５０−３を設定することとした。このことにより、管理フレームがブリッジ１０−１〜１０−１０に接続された他のネットワークに流出を防ぎ、他ネットワークに対して帯域の浪費などの影響を与えることを防止することができる。

以上のように、本発明にかかるブリッジ、ネットワークシステムおよび経路切り替え方法は、ＲＳＴＰ，ＭＳＴＰ等を用いるネットワークに有用であり、特に、ループ解消と経路決定および経路切り替えを行うネットワークに適している。

１ ｘＳＴＰ部
２−１〜２−３ 物理ポート
３ 管理フレーム送受信部
４ 経路切り替え管理部
５ 障害時ＢＰＤＵ記録部
６，６−１，６−２ ブロッキングポート
１０，１０−１〜１０−１０ ブリッジ
１１ ｘＳＴＰステートマシン
１２ ＢＰＤＵ送受信部
１３ ポート状態制御部
２０，２１，２２，２３ 管理フレーム
２４，２５ ハンドシェイク
３０，４０ ｘＳＴＰブリッジ
５０−１〜５０−３ ＶＬＡＮ
６０−１，６０−２ 他のネットワーク

Claims (15)

1. 複数のブリッジで構成されるネットワークシステムにおける前記ブリッジであって、
   ループの解消ためのブロッキングポートを設定するループ解消処理を実施し、また、使用中の経路である使用経路での障害発生または過去に発生した障害の復旧を検知すると、前記使用経路と異なる別経路を決定して別経路への切り替え処理を行う経路制御手段と、
   自ポートで障害を検出した場合に、障害発生を通知する管理フレームである障害発生通知管理フレームを送信するよう指示し、また、自身がブロッキングポートを備える場合に、他ブリッジから障害発生通知管理フレームを受信するとその障害発生通知管理フレームに基づいて、前記経路制御手段へ障害発生を通知し、前記経路制御手段からその障害発生に対応する前記別経路に関する経路情報を取得し、その経路情報に基づいた経路切り替えを指示する管理フレームである経路切り替え管理フレームを送信するよう指示し、また、自身がブロッキングポートを備えない場合に、障害発生通知管理フレームを受信すると、受信した障害発生通知管理フレームを中継し、経路切り替え管理フレームを受信すると、その経路切り替え管理フレームに含まる経路情報を抽出し、その経路情報に基づく経路への切り替え処理を実施するよう前記経路制御手段へ指示し、受信した経路切り替え管理フレームを中継する経路切り替え管理手段と、
   前記経路切り替え管理手段からの指示に基づいて障害発生通知管理フレームおよび経路切り替え管理フレームを送信し、また、他ブリッジから受信した障害発生通知管理フレームおよび経路切り替え管理フレームを前記経路切り替え管理手段へ渡す管理フレーム送受信手段と、
   を備え、
   前記経路制御手段は、前記経路切り替え管理手段からの障害発生の通知に基づいて使用経路での障害発生を検知し、その障害に対応する前記別経路を決定し、決定した前記別経路に関する経路情報を前記経路切り替え管理手段へ通知し、また、前記経路切り替え管理手段から経路の切り替え処理の実施を指示された場合、その指示で指定された経路情報に基づいて切り替え処理を実施する、
   ことを特徴とするブリッジ。
2. 前記経路切り替え管理手段は、障害が発生した自ポートが復旧したことを検出すると、障害復旧を通知する管理フレームである障害復旧管理フレームを送信するよう指示し、自身がその障害の発生前にブロッキングポートを備えていた場合に、他ブリッジから障害復旧管理フレームを受信するとその障害復旧管理フレームに基づいて前記経路制御手段へ障害復旧を通知し、前記経路制御手段からその障害復旧に対応する前記別経路に関する経路情報を取得し、その経路情報に基づいた経路切り替えを指示する経路切り替え管理フレームを送信するよう指示し、また、自身がその障害の発生前にブロッキングポートを備えていなかった場合に、障害発生通知管理フレームを受信するとその障害発生通知管理フレームを中継し、
   前記経路制御手段は、前記経路切り替え管理手段からの障害復旧の通知に基づいて過去に発生した障害の復旧を検知し、その障害復旧に対応する前記別経路を決定し、決定した前記別経路に関する経路情報を前記経路切り替え管理手段へ通知する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のブリッジ。
3. 障害発生時のネットワーク構成を識別するための情報である構成情報を記録するための記憶手段である障害時記録手段、
   をさらに備え、
   前記経路切り替え管理手段は、自ポートで障害を検出した場合に、障害が発生したポートから受信した最新のデータから抽出した構成情報を前記障害時記録手段へ記録し、障害が発生したポートのリンクアップを検出した場合に、リンクアップ後にそのポートから受信したデータから抽出した構成情報と、前記障害時記録手段に記録されている構成情報と、が一致した場合に、そのポートが復旧したことを検出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のブリッジ。
4. 前記構成情報を、ルートブリッジＩＤと、ルートパスコストと、代表ブリッジＩＤと、代表ポートＩＤと、のうち１つ以上とする、
   ことを特徴とする請求項３に記載のブリッジ。
5. 前記経路情報を、ルートブリッジＩＤとする、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のブリッジ。
6. 前記経路切り替え管理手段は、自身が代替ポートを備える場合に、２つ以上の自ポートから障害発生通知管理フレームを受信すると、自身のルートブリッジ優先度をその時点のルートブリッジのルートブリッジ優先度より高優先の値に変更し、変更後のルートブリッジ優先度と自身のアドレスとをルートブリッジＩＤとして設定した経路切り替え管理フレームを送信するよう指示する、
   ことを特徴とする請求項５に記載のブリッジ。
7. 前記ルートブリッジ優先度の値を、ルートブリッジ優先度の取り得る最低値とする、
   ことを特徴とする請求項６に記載のブリッジ。
8. 自装置が認識しているルートブリッジのアドレスであるルートアドレスと、ルートポートから受信したデータに含まれるルートアドレスと、が異なる場合にそのルートポートで障害が発生したと検出する、
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のブリッジ。
9. 前記経路制御手段は、ＲＳＴＰ、ＭＳＴＰのいずれか１つまたは両方に基づいて、前記ループ解消処理および前記切り替え処理を実施する、
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のブリッジ。
10. 前記経路制御手段は、ＲＳＴＰ、ＭＳＴＰのいずれか１つまたは両方に基づいて、ハンドシェイクにより隣接するブリッジで障害が発生したか否かを判断し、ハンドシェイクにより隣接するブリッジで障害が発生したと判断した場合、かつ、その隣接するブリッジが接続されたポートから障害発生通知管理フレームを受信していない場合は、障害発生通知管理フレームを送信するよう指示し、また、経路切り替え管理フレームを受信した場合は、その経路切り替え管理フレームから経路情報を抽出し、その経路情報を隣接するブリッジへハンドシェイクにより通知する、
    ことを特徴とする請求項９に記載のブリッジ。
11. 前記経路制御手段は、経路情報を隣接するブリッジへハンドシェイクにより通知する際に、前記経路切り替え管理フレームを受信したポートに対しては経路情報として自ブリッジが認識するルートブリッジＩＤよりも低優先のルートブリッジＩＤを含め、前記経路切り替え管理フレームを受信したポート以外のポートに対しては、経路情報として自ブリッジが認識するルートブリッジＩＤを含める、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のブリッジ。
12. 前記管理フレームを、ＲＳＴＰ、ＭＳＴＰのいずれか１つまたは両方に基づいた動作を行うブリッジにおいて通常のデータとして中継される形式のフレームとする、
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のブリッジ。
13. 複数の請求項１〜８のいずれか１つに記載のブリッジで構成される、
    ことを特徴とするネットワークシステム。
14. 請求項１０、１１または１２に記載のブリッジである第１のブリッジと、
    ＲＳＴＰ、ＭＳＴＰのいずれか１つまたは両方に基づいた動作を行うブリッジである第２のブリッジと、
    を備えることを特徴とするネットワークシステム。
15. 複数のブリッジで構成されるネットワークシステムにおいて、前記ブリッジが実施する経路切り替え方法であって、
    ループの解消ためのブロッキングポートを設定するループ解消処理を実施し、また、使用中の経路である使用経路での障害発生または過去に発生した障害の復旧を検知すると、前記使用経路と異なる別経路を決定して別経路への切り替え処理を行う経路制御ステップと、
    自ポートで障害を検出した場合に、障害発生を通知する管理フレームである障害発生通知管理フレームを送信する障害発生通知管理フレーム送信ステップと、
    自身がブロッキングポートを備える場合に、障害発生通知管理フレームを受信するとその障害発生通知管理フレームに基づいて、前記経路制御ステップを実施し、その障害発生に対応する前記別経路に関する経路情報を求める経路決定ステップと、
    前記経路決定ステップで求めた経路情報に基づいた経路切り替えを指示する経路切り替え管理フレームを送信する経路切り替え管理フレーム送信ステップと、
    自身がブロッキングポートを備えない場合に、障害発生通知管理フレームを受信すると、受信した障害発生通知管理フレームを中継する障害発生通知管理フレーム中継ステップと、
    自身がブロッキングポートを備えない場合に、経路切り替え管理フレームを受信すると、その経路切り替え管理フレームに含まれる経路情報を抽出し、抽出した経路情報に基づく経路切り替えを行う経路切り替えステップと、
    自身がブロッキングポートを備えない場合に、受信した経路切り替え管理フレームを中継する経路切り替え管理フレーム中継ステップと、
    を含むことを特徴とする経路切り替え方法。

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