JP2011254293A - ネットワークスイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】待機系の冗長化ゲートウェイ装置に対してもイーサーＯＡＭ機能による故障等の検出を行うことができるネットワークスイッチ装置を提供する。
【解決手段】通信端末から到来した受信フレームに含まれている運用系チェックデータを運用系ゲートウェイ装置へ送信し、当該受信フレームに含まれている待機系チェックデータを待機系ゲートウェイ装置へ送信する分離部と、当該運用系ゲートウェイ装置から到来した返信運用系チェックデータと、当該待機系ゲートウェイ装置から到来した返信待機系チェックデータとを含む多重転送フレームを生成してこれを当該通信端末へ送信する多重部と、を含むネットワークスイッチ装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、多重冗長化構成された複数のゲートウェイ装置を含む冗長化ゲートウェイシステムと通信端末との間でデータを転送するネットワークスイッチ装置に関する。

一般に、ゲートウェイシステムは、ゲートウェイ装置の故障の発生によりユーザが被る影響を抑えるために、二重以上の多重冗長化された冗長化ゲートウェイシステムとして構成されることが多い。例えば、ゲートウェイ装置のうちの一方を運用系（以下ＡＣＴ系と称する）に設定し、他方を待機系（以下、ＳＢＹ系と称する）に設定する二重冗長化構成がある。かかる構成においては、運用系に故障が発生した場合や保守作業が必要な場合に運用系と待機系との間で系切替が行われる。かかる系切替に際して、通信の中断が発生しないようにするための技術が例えば特許文献１に開示されている。

冗長化ゲートウェイシステムの系切替に対処するためには、各ゲートウェイ装置に同一内容のパケットを転送する必要がある。そのために、例えばＬＡＮ（Local Area Network）スイッチ装置などのネットワークスイッチ装置がパケットを複製し、各ゲートウェイ装置に複製パケットを転送する構成が用いられている。詳細には、ネットワークスイッチ装置は、ルータ側からＡＣＴ系ゲートウェイ装置宛てに送信されたパケットを受信し、これを当該装置に送信するとともに、当該パケットを複製して得られた複製パケットをＳＢＹ系ゲートウェイ装置へ送信する。ネットワークスイッチ装置は、系切替があった後も同様に両系の装置に同一内容のパケットを送信する。以下、ルータ側からゲートウェイ装置側へのパケット送信方向を下り方向と称し、その逆方向を上り方向と称する。

他方、ＡＣＴ系／ＳＢＹ系ゲートウェイ装置からネットワークスイッチ装置へのパケットの送信（上り方向への送信）は以下のようになされる。すなわち、系切替後にＡＣＴ系となったゲートウェイ装置がネットワークスイッチ装置へ系切替信号を送信する。ネットワークスイッチ装置は、当該信号によって以降の受信パケットが切替後のＡＣＴ系ゲートウェイ装置から送信されたものであることを認識でき、これにより、受信パケットを上り方向へ送信できる。また、切替後のＳＢＹ系ゲートウェイ装置は、上り方向へのパケット送信を停止する。これにより、上り方向へのパケット送信が一本化される。

特開２００５−５７４６１号公報

ところで、ネットワークの運用状況を把握し、故障や性能劣化を検出するための機能としてイーサーＯＡＭ（Ethernet（登録商標） Operation Administration and Maintenance）機能が知られている。各ゲートウェイ装置が同一のＭＡＣアドレスＭ１を有する冗長化ゲートウェイシステムにおいてイーサーＯＡＭ機能による故障等の検出を行う場合には以下のような問題が生じる。図１（ａ）は、従来の冗長化パケット通信システム５が、ループバックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ１を下り方向へ送信する場合のブロック図である。図１（ｂ）は、従来の冗長化パケット通信システム５が、当該ループバックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ２を上り方向へ返信する場合のブロック図である。以下、冗長化ゲートウェイ装置を冗長化ＧＷ装置とも称する。

先ず、図１（ａ）を参照すると、ＬＡＮスイッチ装置５１０は、ＡＣＴ系の冗長化ＧＷ装置５４０に対応するポートＰ１と、ＳＢＹ系の冗長化ＧＷ装置５５０に対応するＰ２とを有し、システム立ち上げ時にポートＰ１のＭＡＣテーブル及びポートＰ２のＭＡＣテーブルの各々には同一のＭＡＣアドレスＭ１が登録される。保守端末５２０がルータ５３０を介して下り方向へイーサーＯＡＭフレームＦ１を送信した場合、ＬＡＮスイッチ装置５１０の複製送信機能により、冗長化ＧＷ装置５４０及び冗長化ＧＷ装置５５０の各々へイーサーＯＡＭフレームＦ１を送信することはできた。

しかし、図１（ｂ）に示されるように、ＡＣＴ系の冗長化ＧＷ装置５４０は、ループバックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ２を上り方向へ返信することはできるが、ＳＢＹ系の冗長化ＧＷ装置５５０は、上り方向へのパケット送信一本化のために上り方向へのパケット送信を停止しているので、イーサーＯＡＭフレームを上り方向へ返信することができないという問題が生じる。

また、従来の冗長化ゲートウェイシステムにおいては、任意のゲートウェイ装置を指定してのイーサーＯＡＭ機能による故障等検出を行うことができなかった。図２（ａ）は、冗長化ＧＷ装置５４０がＡＣＴ系であり、冗長化ＧＷ装置５５０がＳＢＹ系である場合に、保守端末５２０が冗長化ＧＷ装置５４０の故障等検出を行うために、ループバックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ１を送信した場合のブロック図である。図２（ｂ）は、系切替によって冗長化ＧＷ装置５４０がＳＢＹ系となり、冗長化ＧＷ装置５５０がＡＣＴ系となった後に、保守端末５２０が冗長化ＧＷ装置５４０の故障等検出を行うために、ループバックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ１を送信した場合のブロック図である。

先ず、図２（ａ）を参照すると、保守端末５２０が、系切替前にＡＣＴ系である冗長化ＧＷ装置５４０の故障等検出を行うために、下り方向へイーサーＯＡＭフレームＦ１を送信した場合、ＬＡＮスイッチ装置５１０の複製送信機能によって冗長化ＧＷ装置５４０及び冗長化ＧＷ装置５５０の各々へイーサーＯＡＭフレームＦ１が送信される。これに対して、ＡＣＴ系である冗長化ＧＷ装置５４０がループバックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ２を保守端末５２０へ返信するので、保守端末５２０は冗長化ＧＷ装置５４０の故障等検出を行うことはできた。

しかし、図２（ｂ）に示されるように、系切替があった場合、ＡＣＴ系である冗長化ＧＷ装置５５０がループバックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ２を保守端末５２０へ返信するが、ＳＢＹ系である冗長化ＧＷ装置５４０はイーサーＯＡＭフレームを保守端末５２０へ返信しないので、保守端末５２０は冗長化ＧＷ装置５４０の故障等検出を行うことができないという問題が生じる。

本発明は上記した如き問題点に鑑みてなされたものであって、ＳＢＹ系の冗長化ＧＷ装置に対してもイーサーＯＡＭ機能による故障等検出を行うことができるネットワークスイッチ装置を提供することを目的とする。更に、任意のゲートウェイ装置を指定してのイーサーＯＡＭ機能による故障等検出を行うことができるネットワークスイッチ装置を提供することを目的とする。

本発明によるネットワークスイッチ装置は、各々が同一のＭＡＣアドレスを有する１つの運用系ゲートウェイ装置及び少なくとも１つの待機系ゲートウェイ装置からなる複数の冗長化ゲートウェイ装置と通信端末との間でデータを転送するネットワークスイッチ装置であって、前記通信端末から到来した受信フレームに含まれている運用系チェックデータを含む運用系転送フレームを生成してこれを前記運用系ゲートウェイ装置へ送信し、前記受信フレームに含まれている待機系チェックデータを含む待機系転送フレームを生成してこれを前記待機系ゲートウェイ装置へ送信する分離部と、前記運用系ゲートウェイ装置から到来した運用系返信フレームに含まれている返信運用系チェックデータと、前記待機系ゲートウェイ装置から到来した待機系返信フレームに含まれている返信待機系チェックデータとを含む多重転送フレームを生成してこれを前記通信端末へ送信する多重部と、を含むことを特徴とする。

本発明によるネットワークスイッチ装置によれば、ＳＢＹ系の冗長化ＧＷ装置に対してもイーサーＯＡＭ機能による故障等検出を行うことができる。また、任意のゲートウェイ装置を指定してのイーサーＯＡＭ機能による故障等検出を行うことができる。

（ａ）は、従来の冗長化パケット通信システムが、イーサーＯＡＭフレームを下り方向へ送信する場合のブロック図である。（ｂ）は、従来の冗長化パケット通信システムが、イーサーＯＡＭフレームを上り方向へ返信する場合のブロック図である。 （ａ）は、従来の冗長化パケット通信システムにおいて保守端末が、系切替前にイーサーＯＡＭフレームを送信した場合のブロック図である。（ｂ）は、従来の冗長化パケット通信システムにおいて保守端末が、系切替後にイーサーＯＡＭフレームを送信した場合のブロック図である。 第１の実施例のＬＡＮスイッチ装置を、保守端末と、ルータと、冗長化ＧＷ装置と共に示すブロック図である。 イーサーＯＡＭフレームの構成を示す図である。 ＬＡＮスイッチ装置におけるイーサーＯＡＭフレーム分離／多重処理のルーチンを示すフローチャートである。 図３のＬＡＮスイッチ装置による分離／多重処理に関連するイーサーＯＡＭフレームの構成を示す図である。 第１の実施例の変形例におけるイーサーＯＡＭフレーム分離／多重処理ルーチンを表わすフローチャートである。 図７の変形例における分離／多重処理に関連するイーサーＯＡＭフレームの構成を示す図である。 第２の実施例におけるイーサーＯＡＭフレームの構成を示す図である。 第２の実施例におけるＬＡＮスイッチ装置におけるイーサーＯＡＭフレーム分離／多重処理のルーチンを示すフローチャートである。 第２の実施例における分離／多重処理に関連するイーサーＯＡＭフレームの構成を示す図である。 二重冗長化されたＬＡＮスイッチ装置を、保守端末と、ルータと、冗長化ＧＷ装置と共に示すブロック図である。

以下、本発明に係る実施例について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜第１の実施例＞
図３は本実施例のＬＡＮスイッチ装置１０を、保守端末２０と、ルータ３０と、冗長化ＧＷ装置４０及び５０と共に示すブロック図である。ＬＡＮスイッチ装置１０は、保守端末２０及びルータ３０と、冗長化ＧＷ装置４０及び５０との間にあって、パケットを中継するネットワークスイッチ装置である。以下、保守端末２０及びルータ３０が存在する側を上位、冗長化ＧＷ装置４０及び５０が存在する側を下位と称する。また、保守端末２０及びルータ３０から冗長化ＧＷ装置４０及び５０へ向かう方向を下り方向、その反対を上り方向と称する。これらの各装置は例えばインターネットやＬＡＮ網などの図示せぬ通信網を介してデータを送受信する。

保守端末２０は、イーサーＯＡＭ機能によって冗長化ＧＷ装置４０及び５０の故障等の検出を行うための例えばパーソナルコンピュータなどの通信情報処理端末である。保守端末２０は、当該故障等の検出のために、下り方向にイーサーＯＡＭフレームＦ１を送信する。図４は、イーサーＯＡＭフレームＦ１の構成を示す図である。フレーム構成中の「イーサタイプ ．１ａｇ ＥＴ」には、当該フレームがイーサーＯＡＭフレームであることを示す例えばフラグなどの識別子が含まれる。また、フレーム構成中の「ＯＡＭデータ」には、ＡＣＴ系チェックデータとＳＢＹ系チェックデータとが含まれる。ＡＣＴ系チェックデータは、ＡＣＴ系の装置（初期設定時には冗長化ＧＷ装置４０）へ送信すべき特定パターンのチェックデータである。ＳＢＹ系チェックデータは、ＳＢＹ系の装置（初期設定時には冗長化ＧＷ装置５０）へ送信すべき特定パターンのチェックデータである。ＡＣＴ系／ＳＢＹ系チェックデータとしては例えばいわゆるループバックデータが用いられる。ＡＣＴ系チェックデータとＳＢＹ系チェックデータとを同じデータにしても良いし、保守運用体系に応じて別のデータとしても良い。「宛先アドレス」等の他の部分については従来のイーサーＯＡＭフレームと同じである。

再び図３を参照する。保守端末２０は、イーサーＯＡＭフレームＦ１に対応するイーサーＯＡＭフレームＦ２がＬＡＮスイッチ装置１０から返送された場合にはルータ３０を介してこれを受信する。

ルータ３０は、保守端末２０とＬＡＮスイッチ装置１０との間に設けられ、図示せぬ例えばインターネットなどの通信網を介してパケットを中継する通信装置である。

冗長化ＧＷ装置４０及び５０の各々は、二重冗長化されたゲートウェイ装置である。冗長化ＧＷ装置４０がＡＣＴ系、冗長化ＧＷ装置５０がＳＢＹ系として初期設定されている。冗長化ＧＷ装置４０はＬＡＮスイッチ装置１０のポートＰ１に接続され、冗長化ＧＷ装置５０はＬＡＮスイッチ装置１０のポートＰ２に接続されている。冗長化ＧＷ装置４０と冗長化ＧＷ装置５０には、同一のＭＡＣアドレスＭ１が割り振られている。

冗長化ＧＷ装置４０は、ＬＡＮスイッチ装置１０から送信されたイーサーＯＡＭフレームＦ１１を受信した場合には、これに含まれるチェックデータに基づいたチェック処理を行い、その後、ＬＡＮスイッチ装置１０へイーサーＯＡＭフレームＦ２１を送信する。チェックデータがループバックデータである場合、冗長化ＧＷ装置４０は当該ループバックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ２１を送信する。冗長化ＧＷ装置５０も同様に、ＬＡＮスイッチ装置１０から送信されたイーサーＯＡＭフレームＦ１２を受信した場合には、これに含まれるチェックデータに基づいたチェック処理を行い、その後、ＬＡＮスイッチ装置１０へイーサーＯＡＭフレームＦ２２を送信する。チェックデータがループバックデータである場合、冗長化ＧＷ装置５０は当該ループバックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ２２を送信する。

ＬＡＮスイッチ装置１０は、Ｐ１＿ＭＡＣテーブル１１と、Ｐ２＿ＭＡＣテーブル１２と、系対応設定部１３と、分離部１４と、多重部１５と、を含む。

Ｐ１＿ＭＡＣテーブル１１は、ＬＡＮスイッチ装置１０のポートＰ１に対応するＭＡＣアドレスを記憶するテーブルである。ポートＰ１には、冗長化ＧＷ装置４０が接続されており、そのＭＡＣアドレスＭ１が記憶されている。Ｐ２＿ＭＡＣテーブル１２は、ＬＡＮスイッチ装置１０のポートＰ２に対応するＭＡＣアドレスを記憶するテーブルである。ポートＰ２には、冗長化ＧＷ装置５０が接続されており、そのＭＡＣアドレスＭ１が記憶されている。

系対応設定部１３は、ポートＰ１及びＰ２の各々に、ＡＣＴ系及びＳＢＹ系のいずれかを対応付けて、分離部１４へ通知する機能を有する。冗長化ＧＷ装置４０は起動時又は系切替直後に系切替信号Ｋ１をＬＡＮスイッチ装置１０へ送信する。冗長化ＧＷ装置５０も起動時又は系切替直後に系切替信号Ｋ２をＬＡＮスイッチ装置１０へ送信する。系切替信号Ｋ１及びＫ２は、その信号レベルがハイレベルのときには当該信号を送信した冗長化ＧＷ装置がＡＣＴ系であることを示し、その信号レベルがローレベルのときには当該信号を送信した冗長化ＧＷ装置がＳＢＹ系であることを示す。冗長化ＧＷ装置４０は起動時にハイレベルの系切替信号Ｋ１をＬＡＮスイッチ装置１０へ送信する。冗長化ＧＷ装置５０は起動時にローレベルの系切替信号Ｋ２をＬＡＮスイッチ装置１０へ送信する。この場合、系対応設定部１３は、系切替信号Ｋ１及びＫ２の信号レベルから、ポートＰ１がＡＣＴ系に対応し、ポートＰ２がＳＢＹ系に対応することを示す系対応通知信号Ｋ３を分離部１４へ送信する。

分離部１４は、保守端末２０からルータ３０を介して到来したフレームがイーサーＯＡＭフレームＦ１であるか否かを、当該到来したフレームの例えば「イーサタイプ ．１ａｇ ＥＴ」（図４）に含まれるフレーム種別の識別子に基づいて判別し、イーサーＯＡＭフレームであると判別した場合には以下の処理を行う。

分離部１４は、イーサーＯＡＭフレームＦ１の「ＯＡＭデータ」に含まれるＡＣＴ系チェックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ１１を新たに生成して、これをポートＰ１から冗長化ＧＷ装置４０へ送信する。また、分離部１４は、イーサーＯＡＭフレームＦ１の「ＯＡＭデータ」に含まれるＳＢＹ系チェックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ１２を新たに生成して、これをポートＰ２から冗長化ＧＷ装置５０へ送信する。すなわち、分離部１４は、ＡＣＴ系チェックデータとＳＢＹ系チェックデータとを分離し、ＡＣＴ系チェックデータをＡＣＴ系である冗長化ＧＷ装置４０へ、ＳＢＹ系チェックデータをＳＢＹ系である冗長化ＧＷ装置５０へそれぞれ送信する。分離部１４は、系対応設定部１３からの系対応通知信号Ｋ３に基づいて、ポートＰ１がＡＣＴ系に対応し、ポートＰ２がＳＢＹ系に対応することを認識している。

多重部１５は、冗長化ＧＷ装置４０からポートＰ１に到来したフレームがイーサーＯＡＭフレームＦ２１であるか否か、及び冗長化ＧＷ装置５０からポートＰ２に到来したフレームがイーサーＯＡＭフレームＦ２２であるか否かを判別し、イーサーＯＡＭフレームＦ２１及び２２であると判別した場合には以下の処理を行う。なお、当該判別の仕方は分離部４０と同様である。

多重部１５は、イーサーＯＡＭフレームＦ２１の「ＯＡＭデータ」に含まれるＡＣＴ系チェックデータ、及びイーサーＯＡＭフレームＦ２２の「ＯＡＭデータ」に含まれるＳＢＹ系チェックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ２を新たに生成し、これをルータ３０を介して保守端末２０へ送信する。すなわち、多重部１５は、ＡＣＴ系チェックデータとＳＢＹ系チェックデータとを多重化して１つのイーサーＯＡＭフレームＦ２として保守端末２０へ送信する。ＡＣＴ系／ＳＢＹ系チェックデータは例えば、保守端末２０から送信されたイーサーＯＡＭフレームＦ１に含まれていたループバックデータである。

ＬＡＮスイッチ装置１０を構成する各ブロックは、ソフトウェアやハードウェア資源を用いて構成できる。Ｐ１＿ＭＡＣテーブル１１及びＰ２＿ＭＡＣテーブル１２は、例えばハードディスクやＲＡＭなどの記憶媒体によって構成し得る。系対応設定部１３、分離部１４及び多重部１５は、例えばマイクロプロセッサなどの情報処理装置によって構成し得る。

図５は、ＬＡＮスイッチ装置１０におけるイーサーＯＡＭフレーム分離／多重処理のルーチンを示すフローチャートである。図６は、当該分離／多重処理に関連するイーサーＯＡＭフレームの構成を示す図である。以下、図３、図５及び図６を参照しつつ、イーサーＯＡＭフレーム分離／多重処理について説明する。

前提として、初期設定時にＡＣＴ系である冗長化ＧＷ装置４０はハイレベルの系切替信号Ｋ１を、ＳＢＹ系である冗長化ＧＷ装置５０はローレベルの系切替信号Ｋ２をそれぞれ起動時にＬＡＮスイッチ装置１０へ送信済みである。系対応設定部１３は、これらの系切替信号Ｋ１及びＫ２の信号レベルに基づいて、ポートＰ１がＡＣＴ系に対応し、ポートＰ２がＳＢＹ系に対応することを示す系対応通知信号Ｋ３を分離部１４へ送信済みである。これにより、分離部１４は、フレームを下り方向に送信する際、ＡＣＴ系／ＳＢＹ系に対応する適切なポートに対して送信できる。

また、ＡＣＴ系である冗長化ＧＷ装置４０及びＳＢＹ系である冗長化ＧＷ装置５０の各々は、返信要求を伴うフレームを上位から受信した場合には、返信フレームを上り方向へ返信する。

先ず、例えばネットワーク管理者等が冗長化ＧＷ装置４０及び５０の故障の有無を確認したい場合に、保守端末２０からイーサーＯＡＭフレームＦ１を下り方向へ送信する。フレームＦ１の宛先ＭＡＣアドレスは冗長化ＧＷ装置４０及び５０の各々に共通のアドレスＭ１である。送信元ＭＡＣアドレスは保守装置２０のアドレスＭ０である。ＯＡＭデータは、ＡＣＴ系チェックデータとＳＢＹ系チェックデータとからなる。これら両データは例えばループバックデータである。なお、両データは同一のデータでも良いし、異なるデータでも良い。

ＬＡＮスイッチ装置１０は、ルータ３０を介してイーサーＯＡＭフレームＦ１を受信する（図５のステップＳ１１）。分離部１４は、イーサーＯＡＭフレームＦ１（受信フレーム）の「ＯＡＭデータ」に含まれるＡＣＴ系チェックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ１１（運用系転送フレーム）を生成して、これをポートＰ１から冗長化ＧＷ装置４０へ送信する（ステップＳ１２）。また、分離部１４は、イーサーＯＡＭフレームＦ１の「ＯＡＭデータ」に含まれるＳＢＹ系チェックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ１２（待機系転送フレーム）を生成して、これをポートＰ２から冗長化ＧＷ装置５０へ送信する（ステップＳ１２）。これら両フレーム（Ｆ１及びＦ２）の宛先ＭＡＣアドレスは冗長化ＧＷ装置４０及び５０の各々に共通のアドレスＭ１であり、送信元ＭＡＣアドレスは保守装置２０のアドレスＭ０である。

冗長化ＧＷ装置４０は、イーサーＯＡＭフレームＦ１１を受信し、フレームＦ１１に含まれるＡＣＴ系チェックデータが示すチェック指示に基づく処理を行う。冗長化ＧＷ装置４０は、当該チェック指示が返信要求を伴うものである場合、その処理結果を含むイーサーＯＡＭフレームＦ２１を上り方向に送信する。フレームＦ１１に含まれるＡＣＴ系チェックデータが例えばループバックデータである場合、冗長化ＧＷ装置４０は、当該ループバックデータをＡＣＴ系チェックデータとしてイーサーＯＡＭフレームＦ２１に含めてこれを上り方向に送信する。イーサーＯＡＭフレームＦ２１の宛先ＭＡＣアドレスは保守装置２０のアドレスＭ０であり、送信元ＭＡＣアドレスは冗長化ＧＷ装置４０のアドレスＭ１である。

同様に、冗長化ＧＷ装置５０は、イーサーＯＡＭフレームＦ１２を受信し、フレームＦ１２に含まれるＳＢＹ系チェックデータが示すチェック指示に基づく処理を行う。冗長化ＧＷ装置５０は、当該チェック指示が返信要求を伴うものである場合、その処理結果を含むイーサーＯＡＭフレームＦ２２を上り方向に送信する。フレームＦ１２に含まれるＳＢＹ系チェックデータが例えばループバックデータである場合、冗長化ＧＷ装置５０は、当該ループバックデータをＳＢＹ系チェックデータとしてイーサーＯＡＭフレームＦ２２に含めてこれを上り方向に送信する。イーサーＯＡＭフレームＦ２２の宛先ＭＡＣアドレスは保守装置２０のアドレスＭ０であり、送信元ＭＡＣアドレスは冗長化ＧＷ装置５０のアドレスＭ１である。

ＬＡＮスイッチ装置１０は、イーサーＯＡＭフレームＦ２１（運用系返信フレーム）をポートＰ１から受信し、イーサーＯＡＭフレームＦ２２（待機系返信フレーム）をポートＰ２から受信する（ステップＳ１３）。

多重部１５は、イーサーＯＡＭフレームＦ２１に含まれるＡＣＴ系チェックデータ、及びイーサーＯＡＭフレームＦ２２に含まれるＳＢＹ系チェックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ２（多重転送フレーム）を生成し、これをルータ３０を介して保守端末２０へ送信する（ステップＳ１４）。イーサーＯＡＭフレームＦ２の宛先ＭＡＣアドレスは保守装置２０のアドレスＭ０であり、送信元ＭＡＣアドレスは冗長化ＧＷ装置４０及び５０の各々に共通のアドレスＭ１である。

上記したように、本実施例のＬＡＮスイッチ装置１０は、上位から到来した１つのイーサーＯＡＭフレームＦ１に含まれるＡＣＴ系チェックデータとＳＢＹ系チェックデータとを分離し、ＡＣＴ系の冗長化ＧＷ装置４０にはＡＣＴ系チェックデータを送信し、ＡＣＴ系の冗長化ＧＷ装置４０にはＳＢＹ系チェックデータを送信する。また、ＬＡＮスイッチ装置１０は、下位からから到来した２つのフレームすなわちイーサーＯＡＭフレームＦ２１及びＦ２２を受信し、これらに含まれるＡＣＴ系チェックデータとＳＢＹ系チェックデータとを含む１つのイーサーＯＡＭフレームＦ２を生成し（チェックデータを多重化し）、これを上り方向へ送信する。

かかる処理によって、上位から到来した１つのイーサーＯＡＭフレームＦ１に対して、ＡＣＴ系及びＳＢＹ系の各々のチェックデータを含む１つのイーサーＯＡＭフレームＦ２を上り方向へ返信することができる。このように、上り方向へのフレーム送信が一本化されるので、ＳＢＹ系の冗長化ＧＷ装置５０の上り方向へのフレーム送信を停止する必要がない。

上記した分離／多重化処理によって、本実施例のＬＡＮスイッチ装置１０は、ＡＣＴ系の冗長化ＧＷ装置４０のチェックデータのみならず、ＳＢＹ系の冗長化ＧＷ装置５０のチェックデータをも上位へ返信することができる。ＡＣＴ系の冗長化ＧＷ装置４０及びＳＢＹ系の冗長化ＧＷ装置５０の各々のＭＡＣアドレスが同一の場合でも、ＡＣＴ系及びＳＢＹ系両系のチェックデータを上位へ返信することができる。また、保守端末２０では、ＡＣＴ系及びＳＢＹ系の各々のチェック結果を得ることができる。

例えば現ＡＣＴ系の冗長化ＧＷ装置４０が故障し、現ＳＢＹ系の冗長化ＧＷ装置５０がＡＣＴ系に設定されるように系切替された場合には、以下のような処理がなされる。系切替直後にＳＢＹ系となった冗長化ＧＷ装置４０はローレベルの系切替信号Ｋ２をＬＡＮスイッチ装置１０へ送信する。また、系切替直後にＡＣＴ系となった冗長化ＧＷ装置５０はハイレベルの系切替信号Ｋ２をＬＡＮスイッチ装置１０へ送信する。系対応設定部１３は、これらの系切替信号Ｋ１及びＫ２の信号レベルに基づいて、ポートＰ１がＳＢＹ系に対応し、ポートＰ２がＡＣＴ系に対応することを示す系対応通知信号Ｋ３を分離部１４へ送信する。分離部１４は、系対応通知信号Ｋ３に基づいて、ポートＰ１がＳＢＹ系に対応し、ポートＰ２がＡＣＴ系に対応することを認識できる。これによって、系切替があった場合でも、ＡＣＴ系／ＳＢＹ系にそれぞれ対応したチェックデータを送信することができ、ＡＣＴ系／ＳＢＹ系の両系のチェックデータを上位へ返信することができる。
＜第１の実施例の変形例＞
本変形例は、ＡＣＴ系及びＳＢＹ系のいずれか一方の冗長化ＧＷ装置に対してのみイーサーＯＡＭによる故障等の検出処理を行う場合の例である。図７は、本変形例におけるイーサーＯＡＭフレーム分離/多重処理ルーチンを表わすフローチャートである。図８は、当該分離／多重処理に関連するイーサーＯＡＭフレームの構成を示す図である。以下、図３、図７及び図８を参照しつつ、ＳＢＹ系の冗長化ＧＷ装置５０に対してのみイーサーＯＡＭによる故障等の検出処理を行う場合におけるイーサーＯＡＭフレーム分離／多重処理について説明する。

前提として、第1の実施例と同様に、分離部１４は、フレームを下り方向に送信する際、ＡＣＴ系／ＳＢＹ系に対応する適切なポートに対して送信できる。また、第1の実施例と同様に、冗長化ＧＷ装置４０及び冗長化ＧＷ装置５０の各々は、返信要求を伴うフレームを上位から受信した場合には、返信フレームを上り方向へ返信する。

先ず、例えばネットワーク管理者等が、ＳＢＹ系の冗長化ＧＷ装置５０の故障の有無を確認したい場合に、保守端末２０からイーサーＯＡＭフレームＦ１を下り方向へ送信する。フレームＦ１の宛先ＭＡＣアドレスは冗長化ＧＷ装置５０のアドレスＭ１である。送信元ＭＡＣアドレスは保守装置２０のアドレスＭ０である。ＯＡＭデータ領域のうちのＡＣＴ系チェックデータ領域には、例えばデータサイズが０ビットのデータなどの無効データが格納されている。また、ＯＡＭデータ領域のうちのＳＢＹ系チェックデータ領域には、例えばループバックデータなどの有効なチェックデータ（以下、有効データと称する）が格納されている。

ＬＡＮスイッチ装置１０は、ルータ３０を介してイーサーＯＡＭフレームＦ１を受信する（図７のステップＳ２１）。分離部１４は、イーサーＯＡＭフレームＦ１のＯＡＭデータ領域のＡＣＴ系／ＳＢＹ系両チェックデータ領域のデータの有効／無効を判断する（ステップＳ２２）。

ここでのＡＣＴ系チェックデータ領域には無効データが格納されているので、分離部１４は、ＡＣＴ系の冗長化ＧＷ装置４０にはイーサーＯＡＭフレームを送信しない。これに対して、ＳＢＹ系チェックデータ領域にはループバックデータ等の有効データが格納されているので、分離部１４は、当該有効データを含むイーサーＯＡＭフレームＦ１２をＳＢＹ系の冗長化ＧＷ装置５０に送信する（ステップＳ２３）。

冗長化ＧＷ装置５０は、イーサーＯＡＭフレームＦ１２を受信し、フレームＦ１２に含まれるＳＢＹ系チェックデータが示すチェック指示に基づく処理を行う。フレームＦ１２に含まれるＳＢＹ系チェックデータが例えばループバックデータである場合、冗長化ＧＷ装置５０は、当該ループバックデータをＳＢＹ系チェックデータとしてイーサーＯＡＭフレームＦ２２に含めてこれを送信する。

ＬＡＮスイッチ装置１０は、イーサーＯＡＭフレームＦ２１をポートＰ１から受信し、イーサーＯＡＭフレームＦ２２をポートＰ２から受信する（ステップＳ２４）。

多重部１５は、ＡＣＴ系データ領域には無効データを含み、且つＳＢＹ系データ領域にはイーサーＯＡＭフレームＦ２２に含まれていたＳＢＹ系チェックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ２を生成し、これをルータ３０を介して保守端末２０へ送信する（ステップＳ２５）。

上記したように、本実施例のＬＡＮスイッチ装置１０は、ＡＣＴ系及びＳＢＹ系のいずれか一方の冗長化ＧＷ装置のみに対して有効なチェックデータを含むイーサーＯＡＭフレームを送信することもできる。これにより、ネットワーク管理者等はＡＣＴ系及びＳＢＹ系のいずれか一方のみを指定したイーサーＯＡＭによる故障等の検出処理を行うことができる。

なお、系切替があった場合でも、第１の実施例で説明したのと同様に、ＬＡＮスイッチ装置１０が系切替信号Ｋ１及びＫ２を受信し、系対応設定部１３がポートとＡＣＴ系／ＳＢＹ系との関係を分離部１４に通知するので、分離部１４はＡＣＴ系又はＳＢＹ系に対応したチェックデータを適切なポートから送信することができる。
＜第２の実施例＞
図９は、本実施例におけるイーサーＯＡＭフレームの構成を示す図である。ＡＣＴ系チェックデータ領域にはＡＣＴ系管理データ領域が設けられ、ＳＢＹ系チェックデータ領域にはＳＢＹ系管理データ領域が設けられている。ＡＣＴ系管理データ領域は、ＡＣＴ系の冗長化ＧＷ装置を識別するための例えば装置識別番号などの装置識別子を格納するための領域である。ＳＢＹ系管理データ領域は、ＳＢＹ系の冗長化ＧＷ装置を識別するための装置識別子を格納するための領域である。具体的に、装置識別番号などの装置識別子とは、ＡＣＴ系の冗長化ＧＷ装置とＳＢＹ系の冗長化ＧＷ装置に同一のＭＡＣアドレスが付与されているため、冗長化ＧＷ装置を識別するためのＭＡＣアドレスとは異なる装置固有の独自に付与された管理番号、プロダクトＩＤ、ホスト名等である。

図１０は、ＬＡＮスイッチ装置１０におけるイーサーＯＡＭフレーム分離／多重処理のルーチンを示すフローチャートである。図１１は、当該分離／多重処理に関連するイーサーＯＡＭフレームの構成を示す図である。以下、図３、図１０及び図１１を参照しつつ、イーサーＯＡＭフレーム分離／多重処理について説明する。

前提として、第1の実施例と同様に、分離部１４は、フレームを下り方向に送信する際、ＡＣＴ系／ＳＢＹ系に対応する適切なポートに対して送信できる。また、第1の実施例と同様に、冗長化ＧＷ装置４０及び冗長化ＧＷ装置５０の各々は、返信要求を伴うフレームを上位から受信した場合には、返信フレームを上り方向へ返信する。

先ず、例えばネットワーク管理者等が冗長化ＧＷ装置４０及び５０の故障の有無を確認したい場合に、保守端末２０からイーサーＯＡＭフレームＦ１を下り方向へ送信する。保守端末２０は、ＡＣＴ系管理データ領域Ａ１及びＳＢＹ系管理データ領域Ｓ１には、特にデータを含めずにフレームＦ１を送信する。

続くＬＡＮスイッチ装置１０におけるイーサーＯＡＭフレームの受信処理（図１０のステップＳ３１）及びフレームの分離送信処理（ステップＳ３２）については、第１の実施例と同様であるので説明を省略する。

冗長化ＧＷ装置４０は、イーサーＯＡＭフレームＦ１１を受信し、フレームＦ１１に含まれるＡＣＴ系チェックデータが示すチェック指示に基づく処理を行う。冗長化ＧＷ装置４０は、チェック結果（例えばループバックデータ）をＡＣＴ系チェックデータとしてイーサーＯＡＭフレームＦ２１に含める。更に、冗長化ＧＷ装置４０は、自身を示す例えば装置識別番号などの固有の装置識別子をフレームＦ２１のＡＣＴ系管理データ領域Ａ１に含め、これを上り方向に送信する。

同様に、冗長化ＧＷ装置５０は、イーサーＯＡＭフレームＦ１２を受信し、フレームＦ１２に含まれるＳＢＹ系チェックデータが示すチェック指示に基づく処理を行う。冗長化ＧＷ装置５０は、チェック結果（例えばループバックデータ）をＳＢＹ系チェックデータとしてイーサーＯＡＭフレームＦ２２に含める。更に、冗長化ＧＷ装置５０は、自身を示す例えば装置識別番号などの固有の装置識別子をフレームＦ２２のＳＢＹ系管理データ領域Ｓ１に含め、これを上り方向に送信する。

ＬＡＮスイッチ装置１０は、イーサーＯＡＭフレームＦ２１をポートＰ１から受信し、イーサーＯＡＭフレームＦ２２をポートＰ２から受信する（ステップＳ３３）。

多重部１５は、イーサーＯＡＭフレームＦ２１に含まれていた、冗長化ＧＷ装置４０の装置識別子を含むＡＣＴ系チェックデータと、イーサーＯＡＭフレームＦ２２に含まれていた、冗長化ＧＷ装置５０の装置識別子を含むＳＢＹ系チェックデータと、を含むイーサーＯＡＭフレームＦ２を生成し、これをルータ３０を介して保守端末２０へ送信する（ステップＳ３４）。

このように、本実施例のＬＡＮスイッチ装置１０は、イーサーＯＡＭフレームＦ２にＡＣＴ系及びＳＢＹ系各々の装置識別子を更に含めて上り方向に送信する。これにより、保守装置２０は、冗長化ＧＷ装置４０及び５０の各々がＡＣＴ系及びＳＢＹ系のどちらに対応するのかを把握することができる。故に、保守装置２０は、これ以降、ＡＣＴ系かＳＢＹ系かを指定してチェックを行えるだけでなく、装置自体を指定してチェックを行うことができる。

例えば初期設定で冗長化ＧＷ装置４０がＡＣＴ系、冗長化ＧＷ装置５０がＳＢＹ系に設定されている場合において、ネットワーク管理者が冗長化ＧＷ装置４０についてイーサーＯＡＭフレームによるチェックを行いたい場合には、ＡＣＴ系チェックデータに例えばループバックデータなどの有効データを含めてイーサーＯＡＭフレームＦ１を送信する指示を保守装置２０に与えれば良い。または、保守装置２０が、冗長化ＧＷ装置４０及び５０の各々の装置識別子と、ＡＣＴ系又はＳＢＹ系を示す情報とを対応付けて記憶し、ネットワーク管理者の装置指定に応じて、当該装置に対応する系（ＡＣＴ系又はＳＢＹ系）のチェックデータ領域にチェックデータを自動的に含めてイーサーＯＡＭフレームＦ１を送信するようにしても良い。
＜その他の変形例＞
図１２は、二重冗長化されたＬＡＮスイッチ装置１０及び６０を、保守端末２０と、ルータ３０と、冗長化ＧＷ装置４０及び５０と共に示すブロック図である。

ＬＡＮスイッチ装置１０は、上位からのイーサーＯＡＭフレームＦ１を受信し、上記した実施例と同様の分離化処理によって、自身の配下の冗長化ＧＷ装置４０にイーサーＯＡＭフレームＦ１１を送信するとともに、ＬＡＮスイッチ装置６０を介してその配下の冗長化ＧＷ装置５０にイーサーＯＡＭフレームＦ１２を送信する。また、ＬＡＮスイッチ装置１０は、自身の配下の冗長化ＧＷ装置４０から送信されたイーサーＯＡＭフレームＦ２１を受信するとともに、ＬＡＮスイッチ装置６０を介してその配下の冗長化ＧＷ装置５０から送信されたイーサーＯＡＭフレームＦ２２を受信し、上記した実施例と同様の多重化処理によって、これら両フレームに含まれていたＡＣＴ系／ＳＢＹ系チェックデータを含むイーサーＯＡＭフレームＦ２を生成し、これを上り方向に送信する。

このように、二重冗長化したＬＡＮスイッチ装置１０及び６０を用いることにより、一方のＬＡＮスイッチ装置が故障した場合にもフレーム通信の瞬断が生じず、且つＡＣＴ系及び／又はＳＹＢ系の冗長化ＧＷ装置４０及び／又は５０に対してイーサーＯＡＭによるチェックを行うことができる。

図１２では、ＬＡＮスイッチ装置１０が分離／多重化処理を行う場合の例が図示されているが、ＬＡＮスイッチ装置６０が同様の処理を行うようにしても良い。また、フレームの構成は、図４の構成でも図９の構成でも良い。

第１、第２の実施例及び変形例は、二重冗長化の場合の例であるが、三重以上の冗長化構成としても良い。

１ 通信システム
１０ ＬＡＮスイッチ装置（ネットワークスイッチ装置）
１１ Ｐ１＿ＭＡＣテーブル
１２ Ｐ２＿ＭＡＣテーブル
１３ 系対応設定部
１４ 分離部
１５ 多重部
２０ 保守端末（通信端末）
３０ ルータ
４０、５０ 冗長化ＧＷ装置（冗長化ゲートウェイ装置）

Claims (5)

1. 各々が同一のＭＡＣアドレスを有する１つの運用系ゲートウェイ装置及び少なくとも１つの待機系ゲートウェイ装置からなる複数の冗長化ゲートウェイ装置と通信端末との間でデータを転送するネットワークスイッチ装置であって、
   前記通信端末から到来した受信フレームに含まれている運用系チェックデータを含む運用系転送フレームを生成してこれを前記運用系ゲートウェイ装置へ送信し、前記受信フレームに含まれている待機系チェックデータを含む待機系転送フレームを生成してこれを前記待機系ゲートウェイ装置へ送信する分離部と、
   前記運用系ゲートウェイ装置から到来した運用系返信フレームに含まれている返信運用系チェックデータと、前記待機系ゲートウェイ装置から到来した待機系返信フレームに含まれている返信待機系チェックデータと、を含む多重転送フレームを生成してこれを前記通信端末へ送信する多重部と、を含むことを特徴とするネットワークスイッチ装置。
2. 前記受信フレーム、前記運用系転送フレーム、前記待機系転送フレーム、前記運用系返信フレーム、前記待機系返信フレーム及び前記多重転送フレームの各々はイーサーＯＡＭフレームであることを特徴とする請求項１に記載のネットワークスイッチ装置。
3. 前記運用系チェックデータ及び前記待機系チェックデータの少なくともいずれか一方がループバックデータであることを特徴とする請求項１又は２に記載のネットワークスイッチ装置。
4. 前記運用系返信フレームはこれの送信元の冗長化ゲートウェイ装置のＭＡＣアドレスとは異なる装置識別子を含み、前記待機系返信フレームはこれの送信元の冗長化ゲートウェイ装置のＭＡＣアドレスとは異なる装置識別子を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のネットワークスイッチ装置。
5. 前記運用系ゲートウェイ装置及び前記待機系ゲートウェイ装置の各々から到来した系切替信号に基づいて前記運用系ゲートウェイ装置及び前記待機系ゲートウェイ装置の各々と通信ポートとを対応付けて前記分離部へ通知する系対応設定部を更に含み、
   前記分離部は、前記運用系転送フレームを前記運用系ゲートウェイ装置に対応付けられた通信ポートから送信し、前記待機系転送フレームを前記待機系ゲートウェイ装置に対応付けられた通信ポートから送信することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のネットワークスイッチ装置。

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