JP2011135240A - ノード装置、ネットワーク及びそれらに用いる冗長構成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 系の切り替えを行うためのプロトコルを組み込むことなく、ＬＬＤＰの設定と冗長構成を組むポートとを指定するだけで冗長構成を実現することが可能なノード装置を提供する。
【解決手段】 ノード装置（１）は、ＬＬＤＰを用いて冗長構成を組み込むための現用系及び予備系のインタフェース（１２，１３）と、隣接ノード（２）との間でやりとりしているＬＬＤＰフレームの処理を行うＬＬＤＰ処理手段（１５）と、ＬＬＤＰ処理手段の処理結果に基づいて冗長構成を組み込むためのインタフェース（１２，１３）の現用系と予備系とを切り替えるかを判断する判断手段（１６）と、判断手段の判断結果に基づいて冗長構成を組み込むためのインタフェース（１２，１３）の現用系と予備系とを切り替える切替手段（１７）とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明はノード装置、ネットワーク及びそれらに用いる冗長構成方法に関し、特にＬＬＤＰ（Ｌｉｎｅ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いた冗長構成に関する。

近年、ネットワークにおいては、管理負荷を軽減する仕組みとして、ＬＬＤＰの利用が始まっている（例えば、特許文献１参照）。ＬＬＤＰは、ネットワーク機器や端末の種類、設定情報等を近隣のノードに通知するレイヤ２レベルのプロトコルであり、ＩＥＥＥ ８０２．１ａｂとして標準化されている。

ＬＬＤＰを利用するメリットは、（１）ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の接続関係をポートレベルで正確に、かつ簡単に把握できること、（２）トラブルシューティングが容易になること、（３）ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）やＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＰｏＥ［Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）］等の設定を自動化できることにある。

ＬＬＤＰでは、ＬＬＤＰに対応した機器が管理情報を定期的にマルチキャストアドレス宛てに送信している。この場合、送信者と受信者との間でリンクを確立することはなく、管理情報をただ一方的に送り付けている。管理情報を送信するタイミングは、リンクアップ時と管理情報の変更時で、変更がなくても予め設定した間隔で定期的に送信する。管理情報としては、機器の識別情報（Ｃｈａｓｓｉｓ ＩＤ）、ポートの識別情報（Ｐｏｒｔ ＩＤ）、有効期間（Ｔｉｍｅ−Ｔｏ−Ｌｉｖｅ）等がある。

このＬＬＤＰを利用して隣接ノードとの接続を検出、管理を行っているネットワークについて、例えば図１を参照して説明する。ＬＬＤＰを用いたネットワークの管理では、入出力ポート２２にて障害が発生すると、入出力ポート１３，２３の間でやりとりされているＬＬＤＰフレームにより、ノード１側も入出力ポート１２の対向ポートである入出力ポート２２にて障害が発生していることを検出することができる。

特開２００８−１９３２０６号公報

しかしながら、上記のＬＬＤＰを利用するネットワークでは、障害を検出することができるのみで、それによる系の切り替えには別のプロトコルを組み込む必要がある。また、上記のＬＬＤＰを利用するネットワークでは、ＬＬＤＰと系の切り替えを行うための別のプロトコルの操作を覚える必要がある。

上記のＬＬＤＰを利用して隣接ノードとの接続を検出し、管理を行っているネットワークでは、ＬＬＤＰがただの監視機能であり、障害が発生してもその障害に対する対処は何も行われていない。

また、上記のネットワークでは、ライン冗長を構成しようとした場合に、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｌｉｎｅｒ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ等の別のプロトコルを利用してライン冗長を構成するしかない。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、系の切り替えを行うためのプロトコルを組み込むことなく、ＬＬＤＰの設定と冗長構成を組むポートとを指定するだけで冗長構成を実現することができるノード装置、ネットワーク及びそれらに用いる冗長構成方法を提供することにある。

本発明によるノード装置は、ＬＬＤＰ（Ｌｉｎｅ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して隣接ノードとの接続を検出してその管理を行うノード装置であって、
前記ＬＬＤＰを用いて冗長構成を組み込むための現用系及び予備系のインタフェースと、前記隣接ノードとの間でやりとりしているＬＬＤＰフレームの処理を行うＬＬＤＰ処理手段と、前記ＬＬＤＰ処理手段の処理結果に基づいて前記冗長構成を組み込むためのインタフェースの現用系と予備系とを切り替えるかを判断する判断手段と、前記判断手段の判断結果に基づいて前記冗長構成を組み込むためのインタフェースの現用系と予備系とを切り替える切替手段とを備えている。

本発明によるネットワークは、上記に記載の複数のノード装置からなることを特徴とする。

本発明による冗長構成方法は、ＬＬＤＰ（Ｌｉｎｅ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して隣接ノードとの接続を検出してその管理を行うノード装置に用いる冗長構成方法であって、
前記ノード装置に、前記ＬＬＤＰを用いて冗長構成を組み込むための現用系及び予備系のインタフェースを配設し、
前記ノード装置が、前記隣接ノードとの間でやりとりしているＬＬＤＰフレームの処理を行うＬＬＤＰ処理と、前記ＬＬＤＰ処理の処理結果に基づいて前記冗長構成を組み込むためのインタフェースの現用系と予備系とを切り替えるかを判断する判断処理と、前記判断処理の判断結果に基づいて前記冗長構成を組み込むためのインタフェースの現用系と予備系とを切り替える切替処理とを実行している。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、系の切り替えを行うためのプロトコルを組み込むことなく、ＬＬＤＰの設定と冗長構成を組むポートとを指定するだけで冗長構成を実現することができるという効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態によるネットワークの構成例を示すブロック図である。 図１に示すネットワークにおけるＬＬＤＰを用いたライン冗長の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態によるネットワークの構成例を示すブロック図である。 図３に示すネットワークにおけるＬＬＤＰを用いたライン冗長の動作を示すフローチャートである。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明によるネットワークの概要について説明する。本発明によるネットワークの特徴は、ＩＥＥＥ８０２．１ａｂにて規程されているＬＬＤＰ（Ｌｉｎｅ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して隣接ノードとの接続を検出してその管理を行う場合に、ＬＬＤＰを用いてライン冗長や装置冗長を組めるようにしたことにある。

つまり、本発明によるネットワークでは、ＬＬＤＰを利用して隣接ノードとの接続を検出してその管理を行う場合に、ＬＬＤＰのフレームのやり取りを利用してライン冗長や装置冗長を構成することで、ライン冗長や装置冗長を構成するための別のプロセスを組み込む必要がなくなる。尚、本発明の第１の実施の形態によるネットワークは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）に利用されるＬＬＤＰを用いており、このＬＬＤＰについては、上記の背景技術に記した通りである。

図１は本発明の第１の実施の形態によるネットワークの構成例を示すブロック図である。図１においては、本発明の第１の実施の形態としてのＬＬＤＰを用いたライン冗長のための構成を示している。

図１において、本発明の第１の実施の形態によるネットワークは、ノード１，２から構成され、ノード１，２各々は、入出力ポート１１〜１３，２１〜２３と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）テーブル部１４，２４と、ＬＬＤＰ処理部１５，２５と、判断部１６，２６と、切替部１７，２７とを備えている。

ノード１，２は、入出力ポート１１，２１からのフレームを送受信している装置である。入出力ポート１１，２１は、隣接ノード（図示せず）とフレームをやり取りしているインタフェースである。

入出力ポート１２，１３，２２，２３は、ノード１とノード２との間でＬＬＤＰフレームのやり取りを行っているインタフェースであり、ライン冗長を組むためのインタフェースである。

ＭＡＣテーブル部１４，２４は、ノード１，２でやりとりしているフレームのＭＡＣアドレスを学習している部分である。ＬＬＤＰ処理部１５，２５は、ノード１とノード２との間でやりとりしているＬＬＤＰフレームの処理を行う。

判断部１６，２６は、ライン冗長を構成しているポートのＡＣＴ（アクティブ：現用系）／ＳＢＹ（スタンバイ：予備系）を切り替えるかを判断する部分である。切替部１７，２７は、ライン冗長を構成しているポートのＡＣＴ／ＳＢＹを切り替える。

図２は図１に示すネットワークにおけるＬＬＤＰを用いたライン冗長の動作を示すフローチャートである。これら図１及び図２を参照して本発明の第１の実施の形態によるネットワークのＬＬＤＰを用いたライン冗長の動作について説明する。

ノード１，２は、ＬＬＤＰによりやりとりを行っており、入出力ポート１２，２２をＡＣＴ系として、入出力ポート１３，２３をＳＢＹ系としてそれぞれ使用しているものとする。

ノード２の入出力ポート２２にて障害が発生すると（図２ステップＳ０）、ノード２のＬＬＤＰ処理部２７は、ＬＬＤＰフレームを使い、入出力ポート２２で障害が発生したことを入出力ポート２３からノード１へ通知する（図２ステップＳ１１）。

ノード１には、入出力ポート１３が受信したＬＬＤＰフレームによってノード２の入出力ポート２２にて障害が発生したことが通知される（図２ステップＳ１）。

ノード１のＬＬＤＰ処理部１５は、ノード２から受信したＬＬＤＰフレームにより、入出力ポート１２の対向である入出力ポート２２で障害が発生したことを理解し、そのことを判断部１６へ通知する（図２ステップＳ２）。

ノード２のＬＬＤＰ処理部２５は、ノード１へ障害が発生したことを知らせるＬＬＤＰフレームを送信した後、そのことを判断部２６へ通知する（図２ステップＳ１２）。

ノード１の判断部１６及びノード２の判断部２６は、それぞれラインの系の切り替えを行い、入出力ポート１３，２３を新ＡＣＴ系とするように指示する（図２ステップＳ３，Ｓ１３）。

判断部１６，２６から指示を受けた切替部１７，２７は、入出力ポート１１，２１から受信したフレームを対向ノードへ送信するのを止めるように入出力ポート１１，２１へ指示する（図２ステップＳ４，Ｓ１４）。

切替部１７，２７は、入出力ポート１２，２２をＳＢＹ系に、入出力ポート１３，２３をＡＣＴ系にそれぞれ切り替える（図２ステップＳ５，Ｓ１５）。

ノード１，２は、ラインの系の切り替えが終了した後、ＬＬＤＰの送受信を開始し、対向ノードからのＬＬＤＰフレームを受信した時に系の切り替え成功と判断し、入出力ポート１１，２１のフレームの送受信を再開する（図２ステップＳ６，Ｓ１６）。

本発明の第１の実施の形態では、これらの手順により、ＬＬＤＰを用いたライン冗長を実現することができる。

このように、本実施の形態では、ＬＬＤＰを実装している装置であれば、別のプロトコルを実装しなくてもライン冗長を構成することができる。また、本実施の形態では、複雑な設定をしなくても、ＬＬＤＰの設定とライン冗長を構成するポートとを指定するだけで、ライン冗長を構成することができる。

本発明の第１の実施の形態としては、その基本構成が上記の通りであるが、冗長構成についてさらに工夫し、ライン冗長ではなく、装置冗長の構成をとっている。

図３は本発明の第２の実施の形態によるネットワークの構成例を示すブロック図である。図３においては、本発明の第２の実施の形態としてのＬＬＤＰを用いたライン冗長のための構成を示している。

図３において、本発明の第２の実施の形態によるネットワークは、ノード３〜６から構成され、ノード３，４各々は、入出力ポート３１〜３３，４１〜４３と、ＭＡＣテーブル部３４，４４と、ＬＬＤＰ処理部３５，４５と、判断部３６，４６と、切替部３７，４７とを備え、ノード５，６各々は、入出力ポート５１，５３，６１，６３と、ＬＬＤＰ処理部５２，６２とを備えている。

ノード３〜６は、入出力ポート３１，４１からのフレームを送受信しているネットワークである。入出力ポート３１，４１は、隣接ノード（図示せず）とフレームをやり取りしているインタフェースである。

入出力ポート３２，３３，４２，４３，５１，５３，６１，６３は、ノード３とノード４とノード５とノード６との間でＬＬＤＰフレームのやり取りを行っているインタフェースであり、装置冗長を組むためのインタフェースである。

ＭＡＣテーブル部３４，４４は、ノード３及びノード４でやりとりしているフレームのＭＡＣアドレスを学習している部分である。ＬＬＤＰ処理部３５，４５，５２，６２は、ノード３とノード４とノード５とノード６との間でやりとりしているＬＬＤＰフレームの処理を行う。

判断部３６，４６は、装置冗長を構成しているポートのＡＣＴ／ＳＢＹを切り替えるかを判断する部分である。切替部３７，４７は、装置冗長を構成しているポートのＡＣＴ／ＳＢＹを切り替える。

図４は図３に示すネットワークにおけるＬＬＤＰを用いたライン冗長の動作を示すフローチャートである。これら図３及び図４を参照して本発明の第２の実施の形態によるネットワークのＬＬＤＰを用いたライン冗長の動作について説明する。

ノード３とノード５及びノード６、ノード４とノード５及びノード６とは、ＬＬＤＰによるやりとりを行っており、入出力ポート３２，４２とノード５とをＡＣＴ系として、入出力ポート３３，４４とノード６とをＳＢＹ系としてそれぞれ使用しているものとする。

ノード５にて障害が発生すると（図４ステップＳ２０）、ノード３，４は、ノード５からのＬＬＤＰフレームが途切れたことにより、ノード５において障害が発生したと判断する（図４ステップＳ３１，Ｓ４１）。

ノード３，４のＬＬＤＰ処理部３５，４５は、ノード５からＬＬＤＰフレームを受信しなくなったことにより、ノード５で障害が発生したことを理解し、そのことを判断部３６，４６へ通知する（図４ステップＳ３２，Ｓ４２）。

判断部３６，４６は、装置の系の切り替えを行い、入出力ポート３３，４３を新ＡＣＴ系とするように指示する（図４ステップＳ３３，Ｓ４３）。

判断部３６，４６から指示を受けた切替部３７，４７は、入出力ポート３１，４１から受信したフレームを対向ノードへ送信するのを止めるように入出力ポート３１，４１へ指示する（図４ステップＳ３４，Ｓ４４）。

切替部３７，４７は、ＭＡＣテーブル部３６，４６のノード５に関するエントリを削除する（図４ステップＳ３５，Ｓ４５）。また、切替部３７，４７は、入出力ポート３２，４２をＳＢＹ系に、入出力ポート３３，４３をＡＣＴ系にそれぞれ切り替える（図４ステップＳ３６，Ｓ４６）。

装置の系の切り替えが終了した後、ノード３〜６は、ＬＬＤＰの送受信を開始し、対向ノードからのＬＬＤＰフレームを受信した時に系の切り替え成功と判断し、入出力ポート３１，４１のフレームの送受信を再開する（図４ステップＳ３７，Ｓ５１、ステップＳ４７，Ｓ５２）。

これらの手順によって、本発明の第２の実施の形態によるネットワークでは、ＬＬＤＰを用いた装置冗長を実現することができる。

このように、本実施の形態では、ＬＬＤＰを実装している装置であれば、別のプロトコルを実装しなくても装置冗長を構成することができる。また、本実施の形態では、複雑な設定をしなくても、ＬＬＤＰの設定と装置冗長を構成するポートとを指定するだけで、装置冗長を構成することができる。

１〜６ ノード
１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３，
４１〜４３，５１，５３，６１，６３ 入出力ポート
１４，２４，３４，４４ ＭＡＣテーブル部
１５，２５，３５，４５，５２，６２ ＬＬＤＰ処理部
１６，２６，３６，４６ 判断部
１７，２７，３７，４７ 切替部

Claims (9)

1. ＬＬＤＰ（Ｌｉｎｅ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して隣接ノードとの接続を検出してその管理を行うノード装置であって、
   前記ＬＬＤＰを用いて冗長構成を組み込むための現用系及び予備系のインタフェースと、前記隣接ノードとの間でやりとりしているＬＬＤＰフレームの処理を行うＬＬＤＰ処理手段と、前記ＬＬＤＰ処理手段の処理結果に基づいて前記冗長構成を組み込むためのインタフェースの現用系と予備系とを切り替えるかを判断する判断手段と、前記判断手段の判断結果に基づいて前記冗長構成を組み込むためのインタフェースの現用系と予備系とを切り替える切替手段とを有することを特徴とするノード装置。
2. 前記インタフェースは、前記隣接ノードのインタフェースとの間でＬＬＤＰフレームのやりとりを行うことを特徴とする請求項１記載のノード装置。
3. 前記隣接ノードとの間において、前記インタフェースと前記ＬＬＤＰ処理手段と前記判断手段と前記切替手段とによりライン冗長を構成することを特徴とする請求項１または請求項２記載のノード装置。
4. 前記隣接ノードとの間に前記冗長構成を組み込むための第１及び第２のノードが配設され、
   前記隣接ノードとの間において、前記第１及び第２のノードと前記インタフェースと前記ＬＬＤＰ処理手段と前記判断手段と前記切替手段とにより装置冗長を構成することを特徴とする請求項１または請求項２記載のノード装置。
5. 請求項１から請求項４にいずれかに記載の複数のノード装置からなることを特徴とするネットワーク。
6. ＬＬＤＰ（Ｌｉｎｅ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して隣接ノードとの接続を検出してその管理を行うノード装置に用いる冗長構成方法であって、
   前記ノード装置に、前記ＬＬＤＰを用いて冗長構成を組み込むための現用系及び予備系のインタフェースを配設し、
   前記ノード装置が、前記隣接ノードとの間でやりとりしているＬＬＤＰフレームの処理を行うＬＬＤＰ処理と、前記ＬＬＤＰ処理の処理結果に基づいて前記冗長構成を組み込むためのインタフェースの現用系と予備系とを切り替えるかを判断する判断処理と、前記判断処理の判断結果に基づいて前記冗長構成を組み込むためのインタフェースの現用系と予備系とを切り替える切替処理とを実行することを特徴とする冗長構成方法。
7. 前記インタフェースは、前記隣接ノードのインタフェースとの間でＬＬＤＰフレームのやりとりを行うことを特徴とする請求項６記載の冗長構成方法。
8. 前記ノード装置が前記隣接ノードとの間において、前記インタフェースと前記ＬＬＤＰ処理と前記判断処理と前記切替処理とによりライン冗長を構成することを特徴とする請求項６または請求項７記載の冗長構成方法。
9. 前記ノード装置と前記隣接ノードとの間に前記冗長構成を組み込むための第１及び第２のノードが配設され、
   前記ノード装置が前記隣接ノードとの間において、前記第１及び第２のノードと前記インタフェースと前記ＬＬＤＰ処理と前記判断処理と前記切替処理とにより装置冗長を構成することを特徴とする請求項６または請求項７記載の冗長構成方法。

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