JP2012044614A - 中継装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】障害発生時に高速経路切替処理を実現可能な中継装置を得ること。
【解決手段】共有バス型ネットワークに接続された他の中継装置との間で制御フレームを送受信してツリー構造の上位に位置する上位中継装置を特定し、通信経路を決定してループ発生を回避するためにポートを制御するRSTPプロトコルモジュール部1と、パスコスト情報および中継装置の優先度情報をブリッジ情報として記憶するためのブリッジ情報テーブル部5と、前記共有バス型ネットワークに接続された他の中継装置の障害を検知する障害検知部6と、前記障害検知部6から障害発生の通知を受けた場合に、前記ブリッジ情報テーブル部5から取得したブリッジ情報に基づいて、障害発生後の共有バス型ネットワークに接続された中継装置の中からツリー構造の上位となる上位中継装置を選出する上位ブリッジ決定部7と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】共有バス型ネットワークに接続された他の中継装置との間で制御フレームを送受信してツリー構造の上位に位置する上位中継装置を特定し、通信経路を決定してループ発生を回避するためにポートを制御するRSTPプロトコルモジュール部1と、パスコスト情報および中継装置の優先度情報をブリッジ情報として記憶するためのブリッジ情報テーブル部5と、前記共有バス型ネットワークに接続された他の中継装置の障害を検知する障害検知部6と、前記障害検知部6から障害発生の通知を受けた場合に、前記ブリッジ情報テーブル部5から取得したブリッジ情報に基づいて、障害発生後の共有バス型ネットワークに接続された中継装置の中からツリー構造の上位となる上位中継装置を選出する上位ブリッジ決定部7と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、ネットワークにおいて、障害発生時における代替経路への経路切替処理の高速化を実現する中継装置に関する。
従来、中継装置であるブリッジによって構成されるネットワークでは、その一部もしくは全部においてループ構成が存在する場合に、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る。そのため、ブリッジの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のあるネットワークが構築されることがある。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と共に、障害が発生した際には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が求められる。
ブリッジに適用されるループ解消・経路切り替え方式として、例えば、非特許文献1には、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc)によって規定されたRSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)に関する技術が開示されている。また、非特許文献2には、同じくIEEEによって規定されたMSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)に関する技術が開示されている。
ブリッジでは、RSTPまたはMSTPを用いることにより、障害が発生していない場合に冗長となっているリンクを選択してブロッキングし、ループの発生を回避する。また、ブリッジでは、RSTPまたはMSTPを用いることにより、BPDU(Bridge Protocol Data Unit)と呼ばれる制御フレームを隣接ブリッジとの間で定期的に交換して隣接ブリッジの生存確認を行う。このとき、ブリッジは、生存確認を複数回失敗した場合、または、物理レイヤにおいて検出した障害情報を受け取った場合には障害を検知し、自立的にトポロジ情報の交換を行い、障害箇所を迂回する形で経路の再構成を行う。
非特許文献1(RSTP)および非特許文献2(MSTP)には、経路切替機能として処理の高速化を実現するための手順が規定されている。ブリッジは、RSTPまたはMSTPを用いることによって、障害発生から1秒〜数秒程度で経路切替処理を実現できる。
IEEE802.1D−2004(Media Access Control(MAC)Bridges 2004年6月
IEEE802.1Q−2005(Virtual Bridged Local Area Networks) 2006年5月
しかしながら、上記従来の技術によれば、ブリッジにおける経路切替時の処理高速化手順は、Point−to−point接続されたネットワークでのみ使用可能であり、共有バス型のネットワークに接続された場合には使用できない旨が規定されている。そのため、ブリッジは、共有バス型のネットワークに接続した場合には、タイマ動作に基づいて経路切替処理を行うことになり、最低でも10秒間の処理時間が必要となる、という問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、共有バス型ネットワークにおいて、障害発生時に高速経路切替処理を実現可能な中継装置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、レイヤ2においてツリー構造のネットワークを構成し、さらに、共有バス型ネットワークと接続する中継装置であって、前記共有バス型ネットワークに接続された他の中継装置との間で制御フレームを送受信して、前記共有バス型ネットワークに接続された中継装置の中からツリー構造の上位に位置する上位中継装置を特定し、前記ツリー構造のネットワークおよび前記共有バス型ネットワークでの通信経路を決定し、当該通信経路でループ発生を回避するために自中継装置のポートのブロッキング、ブロッキング解除を制御するプロトコルモジュール手段と、自中継装置から前記ツリー構造のネットワークのルート中継装置までのパスコスト情報および自中継装置の優先度情報をあわせてブリッジ情報とし、前記ブリッジ情報を当該ブリッジ情報の送信元中継装置の識別情報と関連付けて格納するためのブリッジ情報テーブル手段と、前記プロトコルモジュール手段から送信される制御フレームから抽出したブリッジ情報を、自中継装置の識別情報と関連付けて前記ブリッジ情報テーブル手段に格納する送信情報格納手段と、前記共有バス型ネットワークに接続された他の中継装置から受信したブリッジ情報を、当該ブリッジ情報の送信元中継装置の識別情報と関連付けて前記ブリッジ情報テーブル手段に格納する受診情報格納手段と、前記共有バス型ネットワークに接続された他の中継装置の障害発生を検知する障害検知手段と、前記障害検知手段から障害発生の通知を受けた場合に、前記ブリッジ情報テーブル手段からブリッジ情報を取得し、当該ブリッジ情報に基づいて、障害発生後の共有バス型ネットワークに接続された中継装置の中からツリー構造の上位となる上位中継装置を選出し、前記プロトコルモジュール手段に通知する上位中継装置決定手段と、を備え、前記プロトコルモジュール手段は、前記上位中継装置決定手段から通知された中継装置を上位中継装置として通信経路を切り替え、切り替え後の通信経路において自装置のポートのブロッキング、ブロッキング解除を制御する、ことを特徴とする。
本発明によれば、共有バス型ネットワークにおいて、障害発生時に高速経路切替処理を行うことができる、という効果を奏する。
以下に、本発明にかかる中継装置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.
共有バス型ネットワークと接続するブリッジの構成について説明する。図1は、本実施の形態の中継装置であるブリッジの構成例を示す図である。ブリッジは、RSTPプロトコルモジュール部1と、物理ポート部2と、パスコスト優先度情報送信部3と、パスコスト優先度情報受信部4と、ブリッジ情報テーブル部5と、障害検知部6と、上位ブリッジ決定部7と、を備える。
共有バス型ネットワークと接続するブリッジの構成について説明する。図1は、本実施の形態の中継装置であるブリッジの構成例を示す図である。ブリッジは、RSTPプロトコルモジュール部1と、物理ポート部2と、パスコスト優先度情報送信部3と、パスコスト優先度情報受信部4と、ブリッジ情報テーブル部5と、障害検知部6と、上位ブリッジ決定部7と、を備える。
RSTPプロトコルモジュール部1は、物理ポート部2を介して同一の共有バス型ネットワークに接続された他ブリッジとの間でBPDU(図1に示すDT1)の交換を行い、上位ブリッジを特定して通信経路を計算し、当該通信経路においてループが発生しないようにポートを制御してブロッキングポートを決定する等の非特許文献1に記載されている従来からの処理を行う。さらに、上位ブリッジ決定部7から提供された上位ブリッジの情報(図1に示すDT10)に基づいて、経路の切り替えやポートの制御等を行うために、上位ブリッジに関する自身の内部パラメータを変更するためのインターフェースを有する。
物理ポート部2は、同一の共有バス型ネットワークに接続された他ブリッジとの間で通信を行うインターフェースである。
パスコスト優先度情報送信部3は、RSTPプロトコルモジュール部1が他ブリッジとの間で交換するBPDUを監視する。そして、RSTPプロトコルにより規定されるルートブリッジまでのパスコストの情報、同じくRSTPプロトコルにより規定されるブリッジ優先度情報(以後、前記2つの情報を合わせてブリッジ情報と呼ぶ:図1に示すDT2)を取得し、取得したブリッジ情報を、ブリッジを識別する情報とともにブリッジ情報テーブル部5に格納する(図1に示すDT3)。また、自装置のブリッジ情報(図1に示すDT4)を、物理ポート部2を経由して同一の共有バス型ネットワークに接続された全ての他ブリッジに送信する。
パスコスト優先度情報受信部4は、物理ポート部2経由で、同一の共有バス型ネットワークに接続された他ブリッジから送信されたブリッジ情報を受信し(図1に示すDT5)、受信したブリッジ情報を、ブリッジを識別する情報とともにブリッジ情報テーブル部5に格納する(図1に示すDT6)。
ブリッジ情報テーブル部5は、パスコスト優先度情報送信部3およびパスコスト優先度情報受信部4から格納されたブリッジ情報(DT3、DT6)を保持するためのテーブルを備えた記憶部である。図2はブリッジ情報テーブル部5の構成例を示す図である。ブリッジ情報テーブル部5は、同一の共有バスに接続されたブリッジ毎に、IDなどブリッジを識別するための送信元ブリッジID11と、RSTPプロトコルにより決定される各ブリッジの優先度情報12と、ルートブリッジまでのパスコストを示す0ないし1つ以上のパスコスト情報13と、から構成される。例えば、送信元ブリッジIDが「3」のブリッジは、優先度情報が「CCCC」、パスコスト情報が「50」であることを示している。
障害検知部6は、物理ポート部2経由で、同一の共有バス型ネットワークに接続された他ブリッジの障害情報を検出する。障害検知部6は、物理ポート部2から得られる情報(図1に示すDT7)に基づいて障害検出を行い、上位ブリッジ決定部7に障害情報(図1に示すDT8)を通知する。障害を検知する方法としては、例えば、IETF(Internet Engineering Task Force)のRFC5880によって規定されたBFD(Bidirectional Forwarding Detection)による方法があるが、これに限定するものではなく、他の方法を用いてもよい。
なお、図1に示すブリッジでは、障害検知部6を他の構成と独立した構成としているが、これに限定するものではない。例えば、RSTPプロトコルモジュール部1が備える障害通知機能で代用し、RSTPプロトコルモジュール部1から上位ブリッジ決定部7へ障害情報を通知する構成としてもよい。
上位ブリッジ決定部7は、障害検知部6から障害情報(DT8)を受信したことをトリガとしてブリッジ情報テーブル部5が保持する全てのブリッジ情報を取得し(図1に示すDT9)、当該ブリッジ情報に基づいて、障害箇所を除いたトポロジにおいてツリー構造を生成した場合の上位ブリッジを決定し、RSTPプロトコルモジュール部1に通知する(図1に示すDT10)。なお、ツリー構造における上位ブリッジは、RSTPプロトコルおよびMSTPプロトコルにおいては代表ブリッジと呼ばれており、上位ブリッジと代表ブリッジは同一のブリッジを指す。
つづいて、上位ブリッジ決定部7における上位ブリッジの決定処理について説明する。図3は、上位ブリッジの決定処理を示すフローチャートである。まず、上位ブリッジ決定部7は、障害検知部6から障害情報を受信すると、ブリッジ情報テーブル部5から全てのブリッジ情報を取得する(ステップS1)。
つぎに、上位ブリッジ決定部7は、取得したブリッジ情報の中に1以上のパスコスト情報が含まれているかどうかを判定する(ステップS2)。具体的には、図2に示すブリッジ情報テーブル部5において、パスコスト情報13の欄に数値情報としてのパスコスト情報が含まれているかどうかを判定する。判定の結果、パスコスト情報が含まれていた場合(ステップS2:Yes)、上位ブリッジ決定部7は、障害発生箇所を経由せずに障害発生前時点でのルートブリッジに到達する経路があるとして、ブリッジ情報テーブル部5に含まれるパスコスト情報の中で最小のパスコスト情報を送信してきたブリッジを上位ブリッジに選出する(ステップS3)。そして、上位ブリッジ決定部7は、選出したブリッジについて、RSTPプロトコルモジュール部1が保持するパラメータのうち経路切り替え等に更新が必要な項目の情報を生成し、RSTPプロトコルモジュール部1へ通知する(ステップS4)。
一方、判定の結果、数値情報としてのパスコスト情報が含まれていなかった場合(ステップS2:No)、上位ブリッジ決定部7は、障害発生箇所を経由せずに障害発生前時点でのルートブリッジに到達する経路は存在しないとして、自ブリッジを含めた各ブリッジのブリッジ優先度の中から最も高優先であるブリッジを選び、その情報の送信元ブリッジを上位ブリッジに選出する(ステップS5)。具体的には、図2に示すブリッジ情報テーブル部5の各ブリッジの優先度情報に基づいて、最も高優先の送信元ブリッジを上位ブリッジに選出する。上位ブリッジ決定部7は、選出したブリッジについて、RSTPプロトコルモジュール部1が保持するパラメータのうち経路切り替え等に更新が必要な項目の情報を生成し、RSTPプロトコルモジュール部1へ通知する(ステップS4)。
RSTPプロトコルモジュール部1では、上位ブリッジ決定部7から通知された上位ブリッジに関する情報(上位ブリッジ決定部7が生成した情報)に基づいて、内部に保持するパラメータのうち、代表ブリッジ情報、ルートブリッジ情報、ルートブリッジへのパスコスト情報、およびポート状態の情報を更新する。RSTPプロトコルモジュール部1は、その後、内部パラメータの更新を契機としてRSTPプロトコル動作を行うことにより、タイマ動作よりも迅速に経路を切り替え、また、経路の切り替えに基づくポートの制御を実行することができる。なお、上記上位ブリッジ決定処理において、上位ブリッジ決定部7は、各判定をするとき、障害発生箇所または障害発生区間から得た情報は使用せず、既に取得済みの情報のみを使用する。
つづいて、ネットワーク内において障害が発生する前の各ブリッジにおけるフレーム処理と、障害を検出してからのブリッジにおける経路切替処理について説明する。図4は、本実施の形態のブリッジを含むネットワークの構成例を示す図である。ここでは、ブリッジ101〜104は、従来からの機能を備えたブリッジとし、ブリッジ111〜115は、図1の構成を備えたブリッジとする。また、図4に示すネットワークにおいて、ブリッジ101をルートブリッジとする。
まず、障害が発生する前の各ブリッジにおけるフレーム処理について説明する。ネットワーク内で障害が発生する前において、ブリッジ101〜104は、RSTPプロトコルにより、各ブリッジがツリーの下位ブリッジに対してそれぞれBPDUの送信を行う。詳細には、ブリッジ101は、BPDU121をブリッジ103へ、BPDU124をブリッジ102へ送信する。同様に、ブリッジ102はBPDU125をブリッジ113へ送信し、ブリッジ103はBPDU123をブリッジ112へ送信し、ブリッジ104はBPDU122をブリッジ112へ送信する。なお、この例ではブリッジ101をルートブリッジとしているが、ブリッジ111〜115がルートブリッジであっても良い。
ブリッジ112は、自身が受信したBPDU122、123からルートブリッジ101へのパスコスト情報を抽出し、ブリッジ112自身のブリッジ優先度情報と前記パスコスト情報をブリッジ情報送信フレーム126に格納し、共有バス型ネットワークに向けて送信する。
前記ブリッジ情報送信フレーム126を受信したブリッジ111、113〜115は、前記フレームからブリッジ優先度情報およびパスコスト情報を抽出し、それぞれ、自装置内のブリッジ情報テーブル部5に格納する。
なお、図4に示していないが、ブリッジ111、113〜115についても、ブリッジ112と同様に共有バスに向けてブリッジ情報送信フレームを送信する。このとき、ブリッジ111のように、一切のBPDUを受信していないブリッジについても、自身のブリッジ優先度情報のみを格納してブリッジ情報送信フレームを送信する。
つぎに、ブリッジ112で障害が発生した場合における経路切替処理について説明する。ブリッジ112で障害が発生した場合、同一の共有バスに接続されている各ブリッジ111、113〜115は、それぞれ障害検知部6においてブリッジ112の障害発生を検知し、つぎの上位ブリッジを決定する処理を行う。例えば、図4において、パスコスト情報を提供しているブリッジは、ブリッジ112を除くとブリッジ113のみである。そのため、各ブリッジ111、113〜115では、上位ブリッジ決定部7が、自身のブリッジ情報テーブル部5に格納されている情報のうち、ブリッジ113に対応したパスコスト情報13を参照し、図3に示すフローチャートに従って、障害発生後のトポロジにおける上位ブリッジをブリッジ113と決定する。その後、上位ブリッジ決定部7は、RSTPプロトコルモジュール部1へ上位ブリッジに関する情報を通知する。このとき、上記経路切替処理において、各ブリッジ111、113〜115は、他ブリッジとの情報交換を行う必要は無く、それぞれ自装置が備えるブリッジ情報テーブル部5内の情報のみにより処理を完了することができる。
自装置内の上位ブリッジ決定部7から前記通知を受けた各ブリッジ111、113〜115のRSTPプロトコルモジュール部1は、前述のように内部パラメータを更新する。これにより、ブリッジでは、「RSTPプロトコルにおいて隣接ブリッジとBPDU交換を行い、その結果をRSTPプロトコルモジュール部1の処理に反映する」という一連の処理を行った場合と同等の効果を得ることができる。このとき、各ブリッジでは、上記経路切替処理、および経路切替処理に基づくポートの制御処理において、処理時間への影響が大きい他ブリッジとのBPDU交換を行う必要が無いことから、既存方式がBPDUによる情報交換に少なくとも4秒間の処理時間を必要としていたのと比較して、高速に経路切替を実現することができる。
以上説明したように、本実施の形態では、共有バス型のネットワークに接続するブリッジが、ネットワークと接続する中継装置であるブリッジの優先度情報とパスコスト情報をあらかじめ取得して保持し、ネットワークで障害を検知したときに、自装置が保持している各ブリッジの情報に基づいて、新たに上位となるブリッジを選出し、経路切替処理を行うこととした。これにより、既存方式と比較して、高速に経路切替を実現することができる。
なお、上記経路切替処理において、各ブリッジが保持するブリッジ情報テーブル部5内のブリッジ情報は、ブリッジ間で必ず同じとなるはずであり、仮に一致しない場合には、正常な経路切替処理が行われないという問題が発生する。従って、各ブリッジが送信したブリッジ情報を全ブリッジが受信したことを保証するために、なんらかの送達確認の手段を用いることが望ましい。送達確認の方法としては、例えば、ブリッジ情報を受信した各ブリッジが、送信元のブリッジに対してAcknowledgementを返す方法があるが、これに限定するものではなく、その他の方法を用いてもよい。
実施の形態2.
本実施の形態では、共有バス型ネットワークをERP(Ethernet(登録商標) Ring Protection)プロトコルを用いたリングネットワークによって構成する。ERPは物理的にはリング型ネットワークであるが、RSTPおよびMSTPプロトコルからは共有バス型ネットワークとして見なされる特徴がある。ここでは、RSTPプロトコルの場合において、実施の形態1と異なる部分について説明する。
本実施の形態では、共有バス型ネットワークをERP(Ethernet(登録商標) Ring Protection)プロトコルを用いたリングネットワークによって構成する。ERPは物理的にはリング型ネットワークであるが、RSTPおよびMSTPプロトコルからは共有バス型ネットワークとして見なされる特徴がある。ここでは、RSTPプロトコルの場合において、実施の形態1と異なる部分について説明する。
図5は、本実施の形態の中継装置であるブリッジの構成例を示す図である。ブリッジは、RSTPプロトコルモジュール部1と、物理ポート部2aと、ERPモジュール部22と、VSM送信指示部24と、受信VSM処理部25と、ブリッジ情報テーブル部5と、ERP監視部26と、トポロジ情報テーブル部27と、上位ブリッジ決定部7と、を備える。
物理ポート部2aは、同一の共有バス型ネットワークに接続された他ブリッジとの間で通信を行うインターフェースであり、本実施の形態では、さらに、ERPポート部21を備える。ERPポート部21は、他ブリッジとERPモジュール部22との間で、VSM(Vender Specific Message)フレームの送受信(図5に示すDT11)を行う。
ここで、VSMフレームは、ERPで定義されている制御フレーム種別の一種である。このフレームは、機器/プロトコルの設計者が、どのようなデータを格納するのかを自由に決定することが出来るフレームである。本実施の形態では、VSMフレームの用途を「ブリッジ情報を格納し各ERPブリッジに送信する」という用途で用いる。
ERPモジュール部22は、ITU−T G.8032/Y.1344(Ethernet(登録商標) Ring Protection Switching)に記載されている故障検出機能や経路切替制御機能などを実装したモジュールであり、本実施の形態を実現するために特別な機能を追加せず、従来同等の機能をもつモジュールである。
また、ERPモジュール部22は、VSMフレーム送受信部23を備える。VSMフレーム送受信部23は、VSM送信指示部24から受信したVSMフレーム(図5に示すDT13)をERPポート部21へ転送し、ERPポート部21から受信したVSMフレーム(DT11)を受信VSM処理部25へ転送(図5に示すDT14)する。なお、VSMフレーム送受信部23もERPモジュール部22と同様に、前述のITU−T G.8032/Y.1344(ERP)に記載されている機能を実装しており、本実施の形態を実現するために特別な機能を追加せず、従来同等の機能をもつ。
VSM送信指示部24は、実施の形態1(図1)におけるパスコスト優先度情報送信部3に代わる構成である。VSM送信指示部24は、RSTPプロトコルモジュール部1が他ブリッジとの間で交換するBPDU(図5に示すDT1)を監視してブリッジ情報(図5に示すDT2)を取得し、取得したブリッジ情報をブリッジ情報テーブル部5に格納する(図5に示すDT12)。また、VSM送信指示部24は、前記ブリッジ情報に基づいてVSMフレームを生成し、VSMフレーム送受信部23に対して送信指示を行う(DT13)。
受信VSM処理部25は、実施の形態1(図1参照)におけるパスコスト優先度情報受信部4に代わる構成である。受信VSM処理部25は、他ブリッジから送信されたVSMフレーム(DT14)をVSMフレーム送受信部23から受けとり、VSMフレームに含まれる他ブリッジのブリッジ情報を抽出してブリッジ情報テーブル部5に格納する(図5に示すDT15)。
トポロジ情報テーブル部27は、ERP網上の各ブリッジについて、各ブリッジを識別するためのブリッジID情報とその並び順情報を保持するためのテーブルである。その実装方法、および各情報の格納方法については、例えば、「”イーサネット(登録商標)リングにおけるレイヤ3障害切替高速化の検討”,小川裕二,高橋克佳,鹿島和幸,電子情報通信学会全国大会2010 B−8−45」に記載された従来からある方法によって実現することができるが、これに限定するものではない。
ERPプロトコルを用いたリングネットワークは、物理的にはリング状のトポロジであっても、ループの発生によるブロードキャストストームを防止するため一部リンクをブロッキングしているため、通常のフレームはリング内を一周することはできない。しかしながら、VSMフレームはERPの制御フレームであるため、リングを一周させることが可能である。ERPプロトコルを用いたリングネットワークを構成するブリッジでは、一方のリングポートから送信したVSMフレームを、ERP網を一周させてから、他方のリングポートから受信することができる。
このとき、ERP網を一周したVSMフレームはERP網を構成する全てのブリッジに必ず到達しているため、例えば、Acknowledgementを返す方法などのように明示的に到達確認をする必要はなく、VSMフレームの送信元ブリッジが他方リングポートで当該フレームを受信したことを持って送達確認の代わりとすることができる。従って、本実施の形態を用いることにより、ブリッジ情報の送達確認のために新たな手順を追加することなく、簡単に送達確認を行うことが可能である。
また、本実施の形態では、ERP網内での障害発生情報は、ERP監視部26が、ERPモジュール部22の動作を監視することにより取得する(図5に示すDT16)。ただし、ERPモジュール部22の監視により得られる障害発生情報は、障害発生箇所に隣接するブリッジを識別する情報(ブリッジIDなど)であり、障害発生箇所自身の情報ではない。そのため、障害発生箇所自身の情報を取得するために、各ブリッジの並び順情報が必要である。ERP監視部26は、トポロジ情報テーブル部27を参照することによって、各ブリッジの並び順情報を取得する(図5に示すDT17)。そして、ERP監視部26は、物理ポート部2aおよびトポロジ情報テーブル部27から得られる情報に基づいて障害検出を行い、上位ブリッジ決定部7に障害情報(図5に示すDT18)を通知する。
以降、上位ブリッジ決定部7における上位ブリッジの決定処理、および、RSTPプロトコルモジュール部1における経路切替処理については、実施の形態1と同様である。すなわち、上位ブリッジ決定部7は、ERP監視部26からの障害検知の情報をトリガとして、図3に示すフローチャートの処理を行うことによって上位ブリッジを選出する。また、RSTPプロトコルモジュール部1は、上位ブリッジ決定部7からの通知に基づいて、内部パラメータを変更し、経路切替処理、これに基づくポート制御処理を行う。
このように、煩雑な明示的な送達確認を行うことなく送達確認を実施することが可能となり、ブリッジの実現に際して実装作業の容易化やハードウェアの簡素化を実現することが可能である。
また、ERPモジュール部22が障害検知するのとほぼ同時に上位ブリッジ決定部7に対しても障害情報が通知される。ERPモジュール部22の障害検知時間は、前述のITU−T G.8032/Y.1344(ERP)によると50ミリ秒以下と規定されているため、例えば、RSTPプロトコルモジュール部1が標準で有する障害検知機能において障害検知に6秒以上の時間が必要であったことと比較すると、非常に高速な障害検知が実現できる。
以上説明したように、本実施の形態では、ブリッジにおいて、ERPモジュール部が障害検知するのとほぼ同時に上位ブリッジ決定部に対しても障害情報が通知されるため、RSTPプロトコルモジュール部が標準で有する障害検知機能において障害検知に必要とする時間と比較して、非常に高速な障害検知を実現することができる。これにより、上位ブリッジ決定の高速化と合わせて、従来方式で処理時間が長かった障害検知と障害切替の両方の処理について、高速化を実現することが可能となる。
なお、本実施の形態では、ERPプロトコルを用いたリングネットワークについて説明したが、共有バスの代わりとして、例えば、IEEE802.17a(Media Access Control(MAC)Bridges Amendment1:Bridging of IEEE 802.17)に記載されているRPR(Resilient Packet Ring)を用いることも可能である。RPRプロトコルは、ERPと同様に、物理的にはリング型ネットワークであるが、RSTPおよびMSTPプロトコルからは共有バス型ネットワークとして見なされる特徴がある。
また、RPRプロトコルは、基本機能によりトポロジ情報を保持している。そのため、ブリッジは、ERPに適用した場合のように、トポロジ情報テーブル部27を備える必要は無く、RPRがもつトポロジ情報に基づいて障害発生箇所を特定し、上位ブリッジ決定部7に障害情報を通知することができる。これにより、ブリッジの構成を簡易にすることができる。
なお、RSTPプロトコルを用いた場合について説明したが、これに限定するものではなく、後述するMSTPプロトコルを用いた場合についても適用可能である。
実施の形態3.
本実施の形態では、ブリッジは、実施の形態1、2におけるRSTPプロトコルモジュールに代わり、MSTPプロトコルモジュールを用いる。実施の形態1と異なる部分について説明する。
本実施の形態では、ブリッジは、実施の形態1、2におけるRSTPプロトコルモジュールに代わり、MSTPプロトコルモジュールを用いる。実施の形態1と異なる部分について説明する。
図6は、本実施の形態の中継装置であるブリッジの構成例を示す図である。ブリッジは、MSTPプロトコルモジュール部31と、物理ポート部2と、パスコスト優先度情報送信部3と、パスコスト優先度情報受信部4と、ブリッジ情報テーブル部5aと、障害検知部6と、上位ブリッジ決定部7aと、を備える。
MSTPプロトコルモジュール部31は、物理ポート部2を介して同一の共有バス型ネットワークに接続された他ブリッジとの間でのBPDU(図5に示すDT21)の交換を行い、上位ブリッジを特定して経路計算し、当該経路においてループが発生しないようにポートを制御してブロッキングポートを決定する等の非特許文献2に記載されている従来からの処理を行う。さらに、上位ブリッジ決定部7aから提供された上位ブリッジの情報(図5に示すDT23)に基づいて、経路の切り替えやポートの制御等を行うために、上位ブリッジに関する自身の内部パラメータを変更するためのインターフェースを有する。RSTPプロトコルモジュール部1と同様の機能を備えるが、MSTPプロトコルモジュール部31では、設定したMSTI(Multiple Spanning Tree Instance)ごとに上記処理を行う。
ブリッジ情報テーブル部5aは、パスコスト優先度情報送信部3およびパスコスト優先度情報受信部4から格納されたブリッジ情報を保持するためのテーブルを備えた記憶部である。図7はブリッジ情報テーブル部5aの構成例を示す図である。ブリッジ情報テーブル部5aは、CIST(Common and Internal Spanning-Tree)に対応したブリッジ情報301、およびMSTI毎のブリッジ情報302、303、から構成される。MSTI毎のブリッジ情報を格納する領域については、ERP網上で設定されたMSTI数と同数のブリッジ情報を格納できる必要がある。また、各ブリッジ情報に含まれる情報は、図2と同様、当該CISTもしくはMSTIにおける各ブリッジの優先度情報、およびルートブリッジまでのパスコスト情報とする。
上位ブリッジ決定部7aは、障害検知部6から障害情報(DT8)を受信したことをトリガとしてブリッジ情報テーブル部5aが保持するブリッジ情報を取得し(DT22)、当該ブリッジ情報に基づいて、障害箇所を除いたトポロジにおいてツリー構造を生成した場合の上位ブリッジを決定し、MSTPプロトコルモジュール部31に通知する(DT23)。実施の形態1、2における上位ブリッジ決定部7は、ブリッジ情報テーブル部5の情報を参照し、一つの上位ブリッジを選出する機能を有していたが、本実施の形態における上位ブリッジ決定部7aは、CISTおよび各MSTIに対して同様の処理を行う。
なお、上位ブリッジの決定処理については実施の形態1に示すフローチャート(図3参照)と同様である。すなわち、上位ブリッジ決定部7aは、処理対象とするCISTもしくはMSTIに対応する情報をブリッジ情報テーブル部5aから取得し、CISTもしくは各MSTIに対して個別に上位ブリッジ決定処理を行い、処理対象となるCISTもしくはMSTIを指定して、当該上位ブリッジに関する情報をMSTPプロトコルモジュール部31へ通知する。上位ブリッジ決定部7aは、上位ブリッジ決定処理を、ERP網上に設定されたCISTおよびMSTIの数だけ繰り返し実行する。
また、上位ブリッジに関する情報を受信したMSTPプロトコルモジュール部31における内部パラメータの更新処理については、実施の形態1、2におけるRSTPプロトコルモジュール部1と同様である。すなわち、上位ブリッジ決定部7aから通知された上位ブリッジに関する情報に基づいて、内部に保持するパラメータのうち、代表ブリッジ情報、ルートブリッジ情報、ルートブリッジへのパスコスト情報、およびポート状態の情報を更新することにより、経路切替処理、これに基づくポート制御処理を行うことができる。
以上説明したように、本実施の形態では、MSTPプロトコルを用いる場合に、ブリッジは、設定したMSTIごとに実施の形態1、2と同様の処理を行う。すなわち、ブリッジでは、ブリッジ情報テーブル部がCISTおよび各MSTI別にブリッジ情報を保持しており、上位ブリッジ決定部が、CISTおよび各MSTI別に上位ブリッジの選出を行うこととした。これにより、MSTPを適用したネットワークにおいても、全てのCISTおよびMSTIについての経路切替処理を、実施の形態1、2で述べたRSTPを適用したネットワークにおける処理と同等の短い処理時間で実現することができる。
以上のように、本発明にかかる中継装置は、共有バス型のネットワークに有用であり、特にERPやRPRなど高速障害検出可能なネットワークに適している。
1 RSTPプロトコルモジュール部
2、2a 物理ポート部
3 パスコスト優先度情報送信部
4 パスコスト優先度情報受信部
5、5a ブリッジ情報テーブル部
6 障害検知部
7、7a 上位ブリッジ決定部
21 ERPポート部
22 ERPモジュール部
23 VSMフレーム送受信部
24 VSM送信指示部
25 受信VSM処理部
26 ERP監視部
27 トポロジ情報テーブル部
31 MSTPプロトコルモジュール部
2、2a 物理ポート部
3 パスコスト優先度情報送信部
4 パスコスト優先度情報受信部
5、5a ブリッジ情報テーブル部
6 障害検知部
7、7a 上位ブリッジ決定部
21 ERPポート部
22 ERPモジュール部
23 VSMフレーム送受信部
24 VSM送信指示部
25 受信VSM処理部
26 ERP監視部
27 トポロジ情報テーブル部
31 MSTPプロトコルモジュール部
Claims (7)
- レイヤ2においてツリー構造のネットワークを構成し、さらに、共有バス型ネットワークと接続する中継装置であって、
前記共有バス型ネットワークに接続された他の中継装置との間で制御フレームを送受信して、前記共有バス型ネットワークに接続された中継装置の中からツリー構造の上位に位置する上位中継装置を特定し、前記ツリー構造のネットワークおよび前記共有バス型ネットワークでの通信経路を決定し、当該通信経路でループ発生を回避するために自中継装置のポートのブロッキング、ブロッキング解除を制御するプロトコルモジュール手段と、
自中継装置から前記ツリー構造のネットワークのルート中継装置までのパスコスト情報および自中継装置の優先度情報をあわせてブリッジ情報とし、前記ブリッジ情報を当該ブリッジ情報の送信元中継装置の識別情報と関連付けて格納するためのブリッジ情報テーブル手段と、
前記プロトコルモジュール手段から送信される制御フレームから抽出したブリッジ情報を、自中継装置の識別情報と関連付けて前記ブリッジ情報テーブル手段に格納する送信情報格納手段と、
前記共有バス型ネットワークに接続された他の中継装置から受信したブリッジ情報を、当該ブリッジ情報の送信元中継装置の識別情報と関連付けて前記ブリッジ情報テーブル手段に格納する受診情報格納手段と、
前記共有バス型ネットワークに接続された他の中継装置の障害発生を検知する障害検知手段と、
前記障害検知手段から障害発生の通知を受けた場合に、前記ブリッジ情報テーブル手段からブリッジ情報を取得し、当該ブリッジ情報に基づいて、障害発生後の共有バス型ネットワークに接続された中継装置の中からツリー構造の上位となる上位中継装置を選出し、前記プロトコルモジュール手段に通知する上位中継装置決定手段と、
を備え、
前記プロトコルモジュール手段は、前記上位中継装置決定手段から通知された中継装置を上位中継装置として通信経路を切り替え、切り替え後の通信経路において自装置のポートのブロッキング、ブロッキング解除を制御する、
ことを特徴とする中継装置。 - 前記上位中継装置決定手段は、前記パスコスト情報に数値情報が含まれている場合、最小のパスコスト情報を送信した中継装置を上位中継装置として選出し、一方、前記パスコスト情報に数値情報が含まれていない場合、最も高優先の優先度情報を送信した中継装置を上位中継装置として選出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の中継装置。 - 前記プロトコルモジュール手段は、RSTPプロトコルを用いて通信経路決定およびポート制御処理を行う、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の中継装置。 - 前記プロトコルモジュール手段が、MSTPプロトコルを用いて通信経路決定およびポート制御処理を行う場合に、
前記ブリッジ情報テーブル手段は、前記ブリッジ情報を、当該ブリッジ情報の送信元中継装置の識別情報と関連付けて、CISTおよび各MSTI別に記憶し、
前記上位中継装置決定手段は、CISTおよび各MSTI別に上位中継装置を選出し、CISTおよび各MSTI別に選出した上位中継装置を前記プロトコルモジュール手段へ通知し、
前記プロトコルモジュール手段は、CISTおよび各MSTI別に、前記上位中継装置決定手段から通知された中継装置を上位中継装置として通信経路を切り替える、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の中継装置。 - 前記共有バス型ネットワークを、ERPプロトコルを用いたリングネットワークによって構成し、
前記制御フレームを、前記ERPプロトコルで規定されるVSMフレームとする、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の中継装置。 - さらに、
前記共有バス型ネットワークと接続する中継装置の識別情報および当該中継装置の並び順の情報が記憶されたトポロジ情報記憶手段、
を備え、
前記障害検知手段は、
中継装置間で行われる経路の正常性の確認結果に基づいて障害が発生した中継装置を検知した場合、前記トポロジ情報記憶手段に記憶されている中継装置の並び順の情報に基づいて、前記共有バス型ネットワーク内での障害発生箇所を特定し、前記上位中継装置決定手段へ通知する、
ことを特徴とする請求項5に記載の中継装置。 - 前記共有バス型ネットワークを、RPRプロトコルを用いたリングネットワークによって構成する、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の中継装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010186500A JP2012044614A (ja) | 2010-08-23 | 2010-08-23 | 中継装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2010186500A JP2012044614A (ja) | 2010-08-23 | 2010-08-23 | 中継装置 |
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JP2012044614A true JP2012044614A (ja) | 2012-03-01 |
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ID=45900365
Family Applications (1)
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JP2010186500A Pending JP2012044614A (ja) | 2010-08-23 | 2010-08-23 | 中継装置 |
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JP (1) | JP2012044614A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113875196A (zh) * | 2019-05-28 | 2021-12-31 | 小糸电工株式会社 | 通信装置 |
-
2010
- 2010-08-23 JP JP2010186500A patent/JP2012044614A/ja active Pending
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CN113875196A (zh) * | 2019-05-28 | 2021-12-31 | 小糸电工株式会社 | 通信装置 |
CN113875196B (zh) * | 2019-05-28 | 2024-01-05 | 小糸电工株式会社 | 通信装置 |
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