JP2012165109A - Network system - Google Patents

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Inventor
Takahiro Matsumoto
隆洋 松本
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Mitsubishi Electric Corp
三菱電機株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the following problem in a conventional network system with a plurality of redundant layer 2 networks: when a fault exists in a transmission route which executes broadcast transfer processing of frame data, unnecessary traffic due to flooding occurs and hence the quality of communication lines in networks is worsened.SOLUTION: A network monitoring apparatus is installed to monitor a fault status in a transmission route on a network, and the connection operation of a broadcast switch device is controlled if a fault occurs, thereby suppressing generation of unnecessary flooding operation.

Description

この発明は、複数のネットワーク網において、OSI(Open Systems Interconnection)参照モデルの第2層のデータリンク層を介したフレームデータの同報転送処理を制御する、ネットワークシステムに関する。   The present invention relates to a network system that controls broadcast transmission processing of frame data via a second data link layer of an OSI (Open Systems Interconnection) reference model in a plurality of network networks.
OSI参照モデルのデータリンク層(接続されている通信機器間の信号の授受を行う層)である第2層(以下、レイヤ2)を接続するネットワークシステムにおいて、ネットワークに障害が発生しても、経路の切替動作を要せずに無瞬断で通信を継続するために、複数のレイヤ2スイッチ装置を設けたシステムが知られている。このネットワークシステムは、複数のネットワーク網を接続した冗長構成を取ることで、同一のフレームデータを複数のネットワーク網に送信するとともに、複数のネットワーク網から転送されてきた同一のフレームデータを選択して受信することで、信頼性を高めた伝送技術が用いられている。このとき、複数のネットワーク網に同一フレームデータを送受信するレイヤ2スイッチ装置を同報スイッチ装置という。   In a network system that connects the second layer (hereinafter referred to as layer 2), which is the data link layer of the OSI reference model (the layer that exchanges signals between connected communication devices), even if a network failure occurs, There is known a system in which a plurality of layer 2 switch devices are provided in order to continue communication without instantaneous interruption without requiring a path switching operation. This network system adopts a redundant configuration in which a plurality of network networks are connected to transmit the same frame data to a plurality of network networks and to select the same frame data transferred from the plurality of network networks. A transmission technique with improved reliability by receiving is used. At this time, a layer 2 switch device that transmits and receives the same frame data to and from a plurality of network networks is called a broadcast switch device.
IEEE802.3で規定されるレイヤ2ネットワークの同報スイッチ装置では、MAC(Media Access Control)アドレスと表記されるレイヤ2ネットワークのアドレスによってフレームデータを転送する経路を選択している。この経路選択の方法は、受信したポートと受信したフレームデータに格納されている送信元ノードを示すMACアドレスであるSA(Souce Address)を組にして記憶し、その後受信したフレームデータの送信先ノードを示すMACアドレスであるDA(Destination Address)が、既に記憶されているMACアドレスと同一の場合には、組として記憶した受信ポートにのみ送信する方法を用いている。但し、受信したフレームデータのDAと同一のMACアドレスが記憶されていない場合には、受信したポート以外のすべてのポートへ受信したフレームデータを送信するフラッディングと表記される動作を行う。   In a broadcast switch device of a layer 2 network defined by IEEE 802.3, a path for transferring frame data is selected by a layer 2 network address expressed as a MAC (Media Access Control) address. In this route selection method, SA (Source Address), which is a MAC address indicating a transmission source node stored in received frame data and received frame data, is stored as a pair, and then a transmission destination node of the received frame data When the DA (Destination Address), which is a MAC address indicating the same, is the same as the MAC address already stored, a method of transmitting only to the reception port stored as a set is used. However, when the same MAC address as the DA of the received frame data is not stored, an operation described as flooding for transmitting the received frame data to all ports other than the received port is performed.
このフラッディングを行うことで、MACアドレスが記憶されていない場合にもフレームデータのDAで指定されている送信先ノードまで転送できるようになるが、DAで指定されている送信先ノードがない経路にまでフレームデータが送信されるため、送信先ノードがない経路に対して、フラッディングにより不必要な伝送帯域を消費することになる。受信したフレームデータのSAは、受信したポートの先に接続されているノードのMACアドレスであるため、記憶したSAのMACアドレスと同一のMACアドレスを送信先ノードとしたフレームデータは、組で記憶した受信ポートにのみ転送すればよく、前記した経路選択方法は、SAのMACアドレスと受信ポートを記憶した後に効率的な転送を行うことができることになる。この経路選択方法で行われる受信したフレームデータのSAのMACアドレスと受信ポートを組で記憶する方法は、アドレス学習と一般的に表記されるので、以下の説明ではアドレス学習と記す。   By performing this flooding, even if the MAC address is not stored, it becomes possible to transfer to the destination node specified by the DA of the frame data, but on the path without the destination node specified by the DA. Since the frame data is transmitted up to this point, an unnecessary transmission band is consumed by flooding for a route having no destination node. Since the SA of the received frame data is the MAC address of the node connected to the end of the received port, the frame data having the same MAC address as the MAC address of the stored SA is stored as a set. The route selection method described above can perform efficient transfer after storing the SA MAC address and the reception port. The method of storing the SA MAC address of the received frame data and the reception port in pairs, which is performed by this route selection method, is generally referred to as address learning, and will be referred to as address learning in the following description.
レイヤ2ネットワークの接続が変更され、アドレス学習で記憶したMACアドレスと受信ポートの組が変更された場合、当該MACアドレスをSAとするフレームデータを記憶した組のポートとは異なるポートで受信されることなる。レイヤ2スイッチ装置では、記憶したMACアドレスと受信ポートの組とは異なるポートで同じMACアドレスをSAとするフレームデータを受信した場合、新たに受信したポートに情報を書き換える動作を行う。また、アドレス学習で記憶したMACアドレスと受信ポートの組は、一定時間当該MACアドレスをSAとしたフレームデータを受信しない場合には記憶した情報を削除する。この動作により、レイヤ2ネットワークの接続が変わった場合にも、一定時間後に新たな接続を記憶することできるようになる(例えば、特許文献1参照)。   When the connection of the layer 2 network is changed and the combination of the MAC address and the receiving port stored in the address learning is changed, it is received by a port different from the pair of ports storing the frame data having the MAC address as SA. It will be different. In the layer 2 switch device, when frame data having the same MAC address as SA is received at a port different from the stored MAC address and reception port pair, the information is rewritten to the newly received port. In addition, for the set of the MAC address and the reception port stored in the address learning, the stored information is deleted when frame data with the MAC address as the SA for a certain period of time is not received. With this operation, even when the connection of the layer 2 network is changed, a new connection can be stored after a predetermined time (see, for example, Patent Document 1).
特開2006−324792JP 2006-324792 A
ここで、ネットワークシステムの課題を説明するために、冗長構成されたレイヤ2ネットワークシステムの一例について、参考例を用いて説明する。
図4は、冗長構成されたレイヤ2ネットワークシステムの一例を示した参考図である。レイヤ2ネットワークでは、同報スイッチ装置が複数のレイヤ2ネットワーク網に接続され、同一フレームデータを複数のレイヤ2ネットワーク網へ転送すると共に、複数のレイヤ2ネットワーク網から転送されてくるフレームデータを端末に転送する。この動作を行う中で、受信したフレームデータのSAのMACアドレスと受信ポートの組みを学習する。このとき、レイヤ2ネットワーク網から同報ポートに転送されてきたフレームデータは、複数の同報ポートを1つのポートとして記憶するアドレス学習を行うことで同報転送を実現する。
Here, in order to explain the problem of the network system, an example of a redundant layer 2 network system will be described using a reference example.
FIG. 4 is a reference diagram showing an example of a redundant layer 2 network system. In a layer 2 network, a broadcast switch device is connected to a plurality of layer 2 network networks, and transfers the same frame data to a plurality of layer 2 network networks, and the frame data transferred from the plurality of layer 2 network networks to a terminal Forward to. During this operation, the combination of the SA MAC address and the reception port of the received frame data is learned. At this time, the frame data transferred from the layer 2 network to the broadcast port is broadcast by performing address learning for storing a plurality of broadcast ports as one port.
図4において、同報転送を行う複数のレイヤ2ネットワーク網のうちの一つのネットワーク網1を、A系レイヤ2ネットワーク網とする。また、もう一つのレイヤ6ネットワーク網2を、B系レイヤ2ネットワーク網とする。同報スイッチ装置10は、A系、B系二つのネットワークに接続される。同報スイッチ装置10は、端末接続ポート11と、A系レイヤ2ネットワーク網に接続する同報ポートAである接続ポート12と、B系レイヤ2ネットワーク網に接続する同報ポートBである接続ポート13を備えている。同様に、もう一つの同報スイッチ装置20は、A系、B系二つのネットワークに接続される。同報スイッチ装置20は、端末接続ポート21と、同報ポートAである接続ポート22と、同報ポートBである接続ポート23を備えている。また、同様に、もう一つの同報スイッチ装置30は、A系、B系二つのネットワークに接続される。同報スイッチ装置30は、端末接続ポート31と、同報ポートAである接続ポート32と、同報ポートBである接続ポート33を備えている。端末40及び50は、ネットワークシステムに加入している端末であり、端末40は同報スイッチ装置10に接続しており、端末50は同報スイッチ装置30に接続しているものとする。   In FIG. 4, one network network 1 among a plurality of layer 2 network networks that perform broadcast transfer is an A-system layer 2 network network. Another layer 6 network 2 is a B-type layer 2 network. The broadcast switch device 10 is connected to two networks of A system and B system. The broadcast switch device 10 includes a terminal connection port 11, a connection port 12 that is a broadcast port A connected to the A-system layer 2 network, and a connection port that is a broadcast port B connected to the B-system layer 2 network. 13 is provided. Similarly, another broadcast switch device 20 is connected to two networks of A-system and B-system. The broadcast switch device 20 includes a terminal connection port 21, a connection port 22 that is a broadcast port A, and a connection port 23 that is a broadcast port B. Similarly, another broadcast switch device 30 is connected to two networks of the A system and the B system. The broadcast switch device 30 includes a terminal connection port 31, a connection port 32 that is a broadcast port A, and a connection port 33 that is a broadcast port B. The terminals 40 and 50 are terminals subscribed to the network system. The terminal 40 is connected to the broadcast switch device 10, and the terminal 50 is connected to the broadcast switch device 30.
次に、図4を用いて、ネットワークシステムに障害がない場合の動作を、端末40から端末50へと中継されるフレームデータの転送を例に説明する。
端末40から端末50宛に送信されたフレームデータは、同報スイッチ装置10の端末接続ポート11に入力されることにより、同報スイッチ装置10は端末40のMACアドレスと端末接続ポート11を組みにしてアドレス学習を行う。同時に宛先アドレスである端末50のMACアドレスを記憶しているポートがある場合、そのポートにフレームデータを転送する。端末50のMACアドレスが記憶されていない場合は、同報スイッチ装置10はこのフレームデータをフラッディングすることになる。
Next, the operation when there is no failure in the network system will be described with reference to FIG. 4 taking transfer of frame data relayed from the terminal 40 to the terminal 50 as an example.
The frame data transmitted from the terminal 40 to the terminal 50 is input to the terminal connection port 11 of the broadcast switch device 10, so that the broadcast switch device 10 combines the MAC address of the terminal 40 and the terminal connection port 11. Address learning. At the same time, if there is a port that stores the MAC address of the terminal 50 as the destination address, the frame data is transferred to that port. When the MAC address of the terminal 50 is not stored, the broadcast switch device 10 floods this frame data.
なお、同報スイッチ装置は同報ポートにフレームデータを中継する場合は同一のフレームデータをすべての同報ポートに転送する。A系レイヤ2ネットワーク網1及びB系レイヤ2ネットワーク網2では、同様にフレームデータの中継を行うとともに端末40のMACアドレスを学習する。こうして転送されてきた端末50あてのフレームデータは、やがてA系レイヤ2ネットワーク網1及びB系レイヤ2ネットワーク網2から同報スイッチ装置30の同報ポートA32及び同報ポートB33へと中継されてくる。ここで、同報スイッチ装置30は、異なる複数のレイヤ2ネットワーク網から転送されてくる同一のフレームデータは、先に到着したフレームデータを転送し、後から到着したフレームデータはその時点で棄却する。これにより、複数のレイヤ2ネットワーク網を流れる同一のフレームデータは、唯一つのフレームデータのみが宛先の端末へと転送されることになる。このようにして端末40が送信した端末50宛のフレームデータが端末50に到着する間に経路上の同報スイッチ装置及び各レイヤ2ネットワーク網は、端末40のMACアドレスを学習することになる。同様な手順で他の端末もフレームデータを送信すれば経路上の同報スイッチ装置や各レイヤ2ネットワーク網が他の端末のMACアドレスを学習することになる。このようにしてネットワークシステムは、接続する端末のMACアドレスと接続ポートを自立的に学習しあい、不必要なフラッディング動作を自然に回避して効率的なフレームデータの中継を行うことになる。ここでレイヤ2ネットワーク網が複数存在しているのは、ネットワークの冗長経路を確保するのが目的であり、ネットワークシステムを高信頼化させるためである。   The broadcast switch device transfers the same frame data to all the broadcast ports when relaying the frame data to the broadcast port. Similarly, the A-system layer 2 network 1 and the B-system layer 2 network 2 relay frame data and learn the MAC address of the terminal 40. The frame data addressed to the terminal 50 thus transferred is eventually relayed from the A-system layer 2 network 1 and the B-system layer 2 network 2 to the broadcast port A32 and the broadcast port B33 of the broadcast switch device 30. come. Here, the broadcast switch device 30 transfers the frame data that has arrived first for the same frame data transferred from a plurality of different layer 2 network networks, and rejects the frame data that has arrived later at that time. . As a result, only one frame data of the same frame data flowing through a plurality of layer 2 network networks is transferred to the destination terminal. In this way, while the frame data addressed to the terminal 50 transmitted by the terminal 40 arrives at the terminal 50, the broadcast switch device and each layer 2 network on the route learn the MAC address of the terminal 40. If other terminals also transmit frame data in the same procedure, the broadcast switch device and each layer 2 network on the route will learn the MAC addresses of the other terminals. In this way, the network system autonomously learns the MAC address and connection port of the terminal to be connected, and efficiently avoids unnecessary flooding operations and relays frame data efficiently. The reason why there are a plurality of layer 2 network networks is to secure a redundant route of the network and to make the network system highly reliable.
前記したように、冗長構成されたレイヤ2ネットワークシステムでは、ネットワーク経路上の同報スイッチやレイヤ2ネットワーク網が自立的にアドレス学習を行うことで、効率的なデータ中継を実現している。これはネットワークシステムが正常に動作している場合であり、ネットワーク経路上に障害などが発生し、信号伝送経路が分断された場合などはこの限りではなく、次の図5で説明する課題を生じる。   As described above, in the redundant layer 2 network system, the broadcast switch on the network route and the layer 2 network perform autonomous address learning, thereby realizing efficient data relay. This is a case where the network system is operating normally, and this is not the case when a failure or the like occurs on the network path and the signal transmission path is divided, which causes the problem described in FIG. .
図5は、冗長構成されたレイヤ2ネットワークシステムの障害発生時の動作を説明するための参考図である。図5では図4と同一のものは同じ番号で示している。ここでは、A系レイヤ2ネットワーク網1と同報スイッチ装置30間との間で信号伝送経路が分断する障害が発生し、この間の通信が途絶えた場合の例を示している。   FIG. 5 is a reference diagram for explaining an operation when a failure occurs in the redundant layer 2 network system. In FIG. 5, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same numbers. Here, an example is shown in which a failure occurs in which the signal transmission path is disconnected between the A-system layer 2 network 1 and the broadcast switch device 30, and communication is interrupted.
健全なレイヤ2ネットワークシステムでは、図4を用いて説明したとおり、同報スイッチ装置群及び複数のレイヤ2ネットワーク網は、自立的に端末のMACアドレス学習を行い、効率的なフレームデータの中継をしていた。ここで、図5のようにA系レイヤ2ネットワーク網1と同報スイッチ30との間でケーブル切断による接続障害が発生し、通信が途絶えた状態を考えてみる。   In the sound layer 2 network system, as described with reference to FIG. 4, the broadcast switch group and the plurality of layer 2 network networks autonomously learn the MAC address of the terminal, and efficiently relay the frame data. Was. Here, let us consider a state in which a communication failure occurs due to a cable disconnection between the A-system layer 2 network 1 and the broadcast switch 30 as shown in FIG.
このとき、A系レイヤ2ネットワーク網1では、同報スイッチ装置30の端末接続ポートに接続されている端末50からのフレームデータが転送されなくなる。同報スイッチ装置では、一定時間転送されてこない送信元MACアドレスと同一のアドレス学習の情報は削除する。このため、A系レイヤ2ネットワーク網1では端末50が送信するフレームデータが障害のために転送されてこないため、ある時間を経過したら端末50のMACアドレスの情報はクリアされてしまう。
一方、B系ネットワーク網2では、正常に端末50からのフレームデータが転送されるため、端末50のアドレス学習情報は削除されることはない。
At this time, in the A-system layer 2 network 1, frame data from the terminal 50 connected to the terminal connection port of the broadcast switch device 30 is not transferred. In the broadcast switch device, the same address learning information as the source MAC address that has not been transferred for a certain period of time is deleted. For this reason, in the A-system layer 2 network 1, the frame data transmitted by the terminal 50 is not transferred due to a failure, so that the MAC address information of the terminal 50 is cleared after a certain period of time.
On the other hand, in the B-system network 2, since the frame data from the terminal 50 is normally transferred, the address learning information of the terminal 50 is not deleted.
このように、ネットワーク上に障害が発生した場合、複数のレイヤ2ネットワーク網間でアドレス学習情報が異なることになる。
ここで、端末40から端末50に対してフレームデータが送信された場合を考えてみる。端末40から送信された宛先MACアドレスが端末50のフレームデータは、同報スイッチ装置10の端末接続ポート11から入力され、同報スイッチ装置はアドレス学習情報により当該フレームデータを同報ポートA12及び同報ポートBへ同報転送を行う。このとき、端末50のアドレス情報が学習されているB系レイヤ2ネットワーク網2は、正常に同報スイッチ30の同報ポートB33に向けてフレームデータが転送されることになる。
As described above, when a failure occurs on the network, the address learning information differs among a plurality of layer 2 network networks.
Consider a case where frame data is transmitted from the terminal 40 to the terminal 50. The frame data of the terminal 50 with the destination MAC address transmitted from the terminal 40 is input from the terminal connection port 11 of the broadcast switch device 10, and the broadcast switch device sends the frame data to the broadcast port A12 and the broadcast port according to the address learning information. Broadcast transmission to report port B. At this time, in the B-system layer 2 network 2 in which the address information of the terminal 50 is learned, the frame data is normally transferred toward the broadcast port B33 of the broadcast switch 30.
ところが、端末50のアドレス情報が消去されたA系ネットワーク網1では、宛先MACアドレスが学習されていないため、すべての接続ポートにフラッディングしてしまうことになる。図5では、同報スイッチ装置20へ転送されるフラッディングの様子を表している。このようなフラッディングは、他の端末やネットワーク機器に不必要な負荷をかけ、動作に悪影響を及ぼす恐れがあるという問題を生じる。   However, in the A-system network 1 from which the address information of the terminal 50 has been deleted, since the destination MAC address has not been learned, it is flooded to all connection ports. FIG. 5 shows a flooding state transferred to the broadcast switch device 20. Such flooding causes a problem that an unnecessary load is applied to other terminals and network devices, and the operation may be adversely affected.
この発明は、係る課題を解決するためになされたものであり、冗長構成されたレイヤ2ネットワークシステムにおいて、障害時におけるフラッディング動作を抑制し、障害時でも効率的なフレームデータの中継ができるようにすることを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and in a redundantly configured layer 2 network system, the flooding operation at the time of failure can be suppressed, and the frame data can be efficiently relayed even at the time of failure. The purpose is to do.
この発明によるネットワークシステムは、複数のネットワーク網と、異なる前記ネットワーク網の間をそれぞれのネットワーク網に対応した同報ポートにより接続し、接続されるネットワーク網の間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、前記ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生した前記ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートに接続されたネットワーク網に対する、フレームデータの同報転送を禁止する制御を行うネットワーク監視装置と、を備えたものである。   In the network system according to the present invention, a plurality of network networks and different network networks are connected by a broadcast port corresponding to each network network, and frame data broadcast transfer processing is performed between the connected network networks. The occurrence of a failure due to a disconnection of a physical link between a plurality of broadcast switch devices to be performed and the network network and the broadcast switch device is monitored, and when the occurrence of the failure is detected, the broadcast to the network network in which the failure has occurred A network monitoring device that performs control to prohibit broadcast transmission of frame data to a network connected to a broadcast port connecting the switch device.
この発明によれば、冗長構成により複数のネットワーク網を接続してフレームデータの同報転送処理を行うネットワークシステムにおいて、ネットワーク網へ接続している同報スイッチ装置の物理的リンクが切断する障害が発生したときに、フラッディング動作が生じて他の同報スイッチ装置の不要なトラフィックが増加することを抑制し、より信頼性の高いネットワークシステムを得ることができる。   According to the present invention, in a network system in which a plurality of network networks are connected in a redundant configuration to perform frame data broadcast transfer processing, there is a failure in which the physical link of the broadcast switch device connected to the network network is disconnected. When this occurs, it is possible to suppress an increase in unnecessary traffic from other broadcast switch devices due to a flooding operation, and a more reliable network system can be obtained.
この発明の実施の形態1によるネットワークシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the network system by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による障害発生時のネットワークシステムの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the network system at the time of the failure generation by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2による障害発生時のネットワークシステムの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the network system at the time of the failure generation by Embodiment 2 of this invention. 冗長構成をなすレイヤ2ネットワークシステムの構成例を示す参考図である。It is a reference diagram showing a configuration example of a layer 2 network system having a redundant configuration. 冗長構成をなすレイヤ2ネットワークシステムの障害発生時の動作例を示す参考図である。FIG. 5 is a reference diagram illustrating an operation example when a failure occurs in a redundant layer 2 network system.
実施の形態1.
以下、図を用いてこの発明に係る実施の形態1によるネットワークシステムについて説明する。実施の形態1によるネットワークシステムは、レイヤ2ネットワークシステムの障害監視を行うネットワーク監視装置を設けることで、信号伝送経路の分断による接続障害の発生時に、同報スイッチ装置に対してフラッディング動作を抑止させる指示を行う。
Embodiment 1 FIG.
The network system according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The network system according to the first embodiment is provided with a network monitoring device that monitors the failure of the layer 2 network system, thereby causing the broadcast switch device to suppress the flooding operation when a connection failure occurs due to the division of the signal transmission path. Give instructions.
図1は、実施の形態1によるネットワークシステムの構成例を示す図である。図1において、実施の形態1のネットワークシステムは、ネットワーク網1と、ネットワーク網2と、ネットワーク監視装置100と、同報スイッチ装置10と、同報スイッチ装置20と、同報スイッチ装置30とを、少なくとも備えて構成される。なお、ネットワーク網や同報スイッチ装置は、図1に示す数に限るものではなく、さらに多数のネットワーク網や同報スイッチ装置が設けられていてもよい。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a network system according to the first embodiment. In FIG. 1, the network system of the first embodiment includes a network 1, a network 2, a network monitoring device 100, a broadcast switch device 10, a broadcast switch device 20, and a broadcast switch device 30. At least. The number of network networks and broadcast switch devices is not limited to the number shown in FIG. 1, and a larger number of network networks and broadcast switch devices may be provided.
ここで、同報転送を行う複数のレイヤ2ネットワーク網のうちの一つのネットワーク網1を、A系レイヤ2ネットワーク網とする。また、もう一つのレイヤ6ネットワーク網2を、B系レイヤ2ネットワーク網とする。同報スイッチ装置10は、A系、B系二つのネットワークに接続される。同報スイッチ装置10は、端末接続ポート11と、A系レイヤ2ネットワーク網に接続する同報ポートAである接続ポート12と、B系レイヤ2ネットワーク網に接続する同報ポートBである接続ポート13を備えている。同様に、もう一つの同報スイッチ装置20は、A系、B系二つのレイヤ2ネットワークに接続される。同報スイッチ装置20は、端末接続ポート21と、同報ポートAである接続ポート22と、同報ポートBである接続ポート23を備えている。また、同様に、もう一つの同報スイッチ装置30は、A系、B系二つのレイヤ2ネットワークに接続される。同報スイッチ装置30は、端末接続ポート31と、同報ポートAである接続ポート32と、同報ポートBである接続ポート33を備えている。端末40及び50は、ネットワークシステムに加入している端末であり、端末40は同報スイッチ装置10に接続しており、端末50は同報スイッチ装置30に接続しているものとする。   Here, one network network 1 among a plurality of layer 2 network networks performing broadcast transfer is assumed to be an A-system layer 2 network network. Another layer 6 network 2 is a B-type layer 2 network. The broadcast switch device 10 is connected to two networks of A system and B system. The broadcast switch device 10 includes a terminal connection port 11, a connection port 12 that is a broadcast port A connected to the A-system layer 2 network, and a connection port that is a broadcast port B connected to the B-system layer 2 network. 13 is provided. Similarly, another broadcast switch device 20 is connected to two layer 2 networks of the A system and the B system. The broadcast switch device 20 includes a terminal connection port 21, a connection port 22 that is a broadcast port A, and a connection port 23 that is a broadcast port B. Similarly, another broadcast switch device 30 is connected to two layer 2 networks of the A system and the B system. The broadcast switch device 30 includes a terminal connection port 31, a connection port 32 that is a broadcast port A, and a connection port 33 that is a broadcast port B. The terminals 40 and 50 are terminals subscribed to the network system. The terminal 40 is connected to the broadcast switch device 10, and the terminal 50 is connected to the broadcast switch device 30.
また、ネットワーク監視装置100は、同報スイッチ10、同報スイッチ装置20、同報スイッチ装置30のほか、A系レイヤ2ネットワーク網1のレイヤ2スイッチ装置、B系レイヤ2ネットワーク網2のレイヤ2スイッチ装置などネットワークシステム全体の状態の稼動状態や接続状態を監視している。ネットワーク監視装置100は、SNMP(Simple Network Management Protocol)と呼ばれる標準化された通信プロトコルによる通信装置(図示せず)を用いて、各々の同報スイッチ装置10、20、30の管理情報を収集し、収集した管理情報に基づいて障害の発生状況を判断する監視制御を行う。また、ネットワーク監視装置100は、ネットワークシステム全体において、フレームデータの伝送状況(例えば所定時間内での伝送有無)をモニタすることで、ケーブル切断や伝送回路故障等の信号伝送経路の分断による接続障害を検知し、障害箇所を特定することができるように構成される。   In addition to the broadcast switch 10, the broadcast switch device 20, and the broadcast switch device 30, the network monitoring device 100 includes a layer 2 switch device for the A-system layer 2 network network 1 and a layer 2 for the B-system layer 2 network network 2. It monitors the operating status and connection status of the entire network system such as switch devices. The network monitoring device 100 collects management information of each broadcast switch device 10, 20, and 30 using a communication device (not shown) based on a standardized communication protocol called SNMP (Simple Network Management Protocol), Performs monitoring control to determine the failure status based on the collected management information. In addition, the network monitoring apparatus 100 monitors the transmission status of frame data (for example, whether or not transmission is performed within a predetermined time) in the entire network system, thereby causing a connection failure due to signal transmission path disconnection such as cable disconnection or transmission circuit failure. It is comprised so that a failure location can be identified.
次に、実施の形態1による接続障害の発生時のネットワークシステムの動作について説明する。
図2は、実施の形態1のネットワークシステムにおける、接続障害の発生時の動作を説明するための図である。ここでは、B系レイヤ2ネットワーク網2と同報スイッチ装置30間において、ケーブル切断によって信号伝送経路が分断する接続障害が発生した場合を例に動作を説明する。B系レイヤ2ネットワーク網2と同報スイッチ装置30との間で接続障害が発生した場合、同報スイッチ装置30の同報ポートBの物理リンクが切れて、フレームデータが伝送されなくなるといった状態の変化が生じる。
Next, the operation of the network system when a connection failure occurs according to Embodiment 1 will be described.
FIG. 2 is a diagram for explaining an operation when a connection failure occurs in the network system according to the first embodiment. Here, the operation will be described by taking as an example a case where a connection failure in which the signal transmission path is cut off due to cable disconnection occurs between the B-system layer 2 network 2 and the broadcast switch device 30. When a connection failure occurs between the B-system layer 2 network 2 and the broadcast switch device 30, the physical link of the broadcast port B of the broadcast switch device 30 is cut off and frame data is not transmitted. Change occurs.
同報スイッチ装置30は、同報ポートBの物理リンクが切れると、その状態変化を内部の検知部(図示せず)が検出し、SNMPの通信装置を用いてネットワーク監視装置100へ通知する。また、B系レイヤ2ネットワーク網2においても、同報スイッチ装置30と接続する物理ポートにおいて、同報スイッチ装置30との物理リンクが切断されて状態の変化が生じたことを、内部の検知部(図示せず)が検出すると、同じようにSNMPの通信装置を用いてその状態変化がネットワーク監視装置100へ通知されることになる。このようにして、ネットワーク監視装置100では、B系レイヤ2ネットワーク網2に何らかの障害が発生していることを検知することができる。   When the physical link of the broadcast port B is broken, the broadcast switch device 30 detects a change in the state thereof and notifies the network monitoring device 100 using an SNMP communication device. Also in the B-system layer 2 network 2, an internal detection unit detects that a physical port connected to the broadcast switch device 30 has changed its state due to disconnection of the physical link with the broadcast switch device 30. When detected (not shown), the network monitoring device 100 is notified of the state change using the SNMP communication device in the same manner. In this way, the network monitoring apparatus 100 can detect that some failure has occurred in the B-system layer 2 network 2.
ここで、B系レイヤ2ネットワーク網2からのフラッディングを回避するために、ネットワーク監視装置100はすべての同報スイッチ装置に対して、B系レイヤ2ネットワーク網2へのフレームデータの転送を中止するように指示するための中止指令を送る。同報スイッチ装置10、20は、ネットワーク監視装置100からの中止指令を受けると、同報ポートBへのフレームデータの中継を実施しないように動作する。   Here, in order to avoid flooding from the B-system layer 2 network 2, the network monitoring device 100 suspends transfer of frame data to the B-system layer 2 network 2 for all broadcast switch devices. Send a stop command to instruct The broadcast switch devices 10 and 20 operate so as not to relay the frame data to the broadcast port B when receiving a stop command from the network monitoring device 100.
これにより、図5で説明したような、レイヤ2ネットワークにおける接続障害の発生時に、不必要なフラッディング動作を回避することができる。この実施の形態1による回避動作によれば、ネットワークの信頼性を高めるために冗長化した複数のレイヤ2ネットワーク網において、障害が発生した場合に、そのレイヤ2ネットワーク網を破棄することによって、フラッディング動作を回避することができる。   This makes it possible to avoid unnecessary flooding operations when a connection failure occurs in the layer 2 network as described with reference to FIG. According to the avoidance operation according to the first embodiment, when a failure occurs in a plurality of layer 2 network networks made redundant in order to improve the reliability of the network, flooding is performed by discarding the layer 2 network network. The operation can be avoided.
以上説明したとおり、実施の形態1によるネットワークシステムは、冗長化された複数のレイヤ2ネットワーク網と、異なるレイヤ2ネットワーク網の間をそれぞれのレイヤ2ネットワーク網に対応した同報ポートにより接続し、接続されるレイヤ2ネットワーク網の間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、前記レイヤ2ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生した前記ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートに接続されたネットワーク網に対する、フレームデータの同報転送を禁止し、当該ネットワーク網をネットワークシステムから切り離す制御を行うネットワーク監視装置と、を備えることで、当該障害の発生に伴うネットワーク全系へのフラッディング動作の発生を防止することを特徴とする。   As described above, the network system according to the first embodiment connects a plurality of redundant layer 2 network networks and different layer 2 network networks by broadcast ports corresponding to the respective layer 2 network networks, Monitors the occurrence of a failure due to the disconnection of a physical link between a plurality of broadcast switch devices that perform frame data broadcast transfer processing between connected layer 2 network networks and the layer 2 network network and the broadcast switch device. When the occurrence of a failure is detected, broadcast transmission of frame data to the network connected to the broadcast port connecting the failed network to the broadcast switch device is prohibited, and the network A network monitoring device that performs control to disconnect the network from the network system, Characterized in that to prevent the occurrence of flooding operation to network entire system due to the generation of the disorder.
これによって、複数のレイヤ2ネットワーク網を持つ冗長化したレイヤ2ネットワークシステムにおいて、レイヤ2ネットワーク網へ接続している同報スイッチ装置の物理的リンクの切断による障害が発生した時に、フラッディング動作が生じて他の同報スイッチ装置の不要なトラフィック(負荷)が増加し、ネットワークシステム全体が悪影響を受けることを抑制することができるので、より信頼性の高いネットワークシステムを維持することができる。   As a result, in a redundant layer 2 network system having a plurality of layer 2 network networks, a flooding operation occurs when a failure occurs due to disconnection of a physical link of a broadcast switch device connected to the layer 2 network network. Therefore, it is possible to prevent unnecessary traffic (load) of other broadcast switch devices from increasing and adversely affect the entire network system, so that a more reliable network system can be maintained.
実施の形態2.
次に、実施の形態2による接続障害の発生時のネットワークシステムの動作について説明する。図3は、実施の形態2による接続障害の発生時のネットワークシステムの動作を説明するための図であり、図中の図1と同一符号のものは同一相当のものを示す。図において、端末60は同報スイッチ20の端末接続ポート21に接続されている。
Embodiment 2. FIG.
Next, the operation of the network system when a connection failure occurs according to the second embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the network system when a connection failure occurs according to the second embodiment. In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components. In the figure, the terminal 60 is connected to the terminal connection port 21 of the broadcast switch 20.
実施の形態1では、接続障害が発生したレイヤ2ネットワーク網を冗長構成から切り離すことで、フラッディングを回避していた。このような回避方法の場合、仮に同報スイッチ装置30とB系レイヤ2スイッチ網2間で接続障害が発生した場合においても、B系レイヤ2スイッチ網2はすべて破棄しなくてはならなくなる。この実施の形態2では、障害が発生したB系レイヤ2ネットワーク網2において、障害のない箇所を生かして冗長構成を確保し、ネットワークの信頼性を可能な限り維持できるようにしている。   In the first embodiment, flooding is avoided by separating the layer 2 network in which a connection failure has occurred from the redundant configuration. In the case of such an avoidance method, even if a connection failure occurs between the broadcast switch device 30 and the B-system layer 2 switch network 2, all of the B-system layer 2 switch network 2 must be discarded. In the second embodiment, in the B-system layer 2 network 2 in which a failure has occurred, a redundant configuration is secured by making use of a location without a failure so that the reliability of the network can be maintained as much as possible.
図3において、B系レイヤ2ネットワーク網2と同報スイッチ装置30との間で接続障害が発生した場合の動作を説明する。B系レイヤ2ネットワーク網2と同報スイッチ装置30との間で接続障害が発生した場合、同報スイッチ装置30の同報ポートBの物理リンクが切れるなどの状態の変化が生じる。同報スイッチ装置30では、同報ポートBの物理リンクが切れると、その状態変化をSNMPの通信装置を用いて、ネットワーク監視装置100へ通知する。また、B系レイヤ2ネットワーク網2においても、同報スイッチ装置30と接続する物理ポートにおいて状態の変化が生じて同報スイッチ装置30との物理リンクが切れるので、同じようにその状態変化がネットワーク監視装置100へ通知されることになる。ここまでの動作は、実施の形態1と同じである。   In FIG. 3, an operation when a connection failure occurs between the B-system layer 2 network 2 and the broadcast switch device 30 will be described. When a connection failure occurs between the B-system layer 2 network 2 and the broadcast switch device 30, a change in state occurs, for example, the physical link of the broadcast port B of the broadcast switch device 30 is disconnected. When the physical link of the broadcast port B is broken, the broadcast switch device 30 notifies the network monitoring device 100 of the state change using the SNMP communication device. Also, in the B-system layer 2 network 2, a state change occurs in a physical port connected to the broadcast switch device 30, and a physical link with the broadcast switch device 30 is broken. The monitoring device 100 is notified. The operation up to this point is the same as in the first embodiment.
次に、ネットワーク監視装置100は、接続障害の発生状況が通知されたことによって、同報スイッチ装置30とB系レイヤ2スイッチ網2との間で物理リンクが切断している接続障害があり、フレームデータの通信ができないことを把握すると、同報スイッチ装置30に格納されたアドレスデータを参照し、端末接続ポート31に学習されているMACアドレスを取得する。   Next, the network monitoring device 100 has a connection failure in which a physical link is disconnected between the broadcast switch device 30 and the B-system layer 2 switch network 2 due to the notification of the occurrence state of the connection failure. When it is determined that frame data cannot be communicated, the address data stored in the broadcast switch device 30 is referred to, and the MAC address learned in the terminal connection port 31 is acquired.
図3の場合は、端末50のMACアドレスとなる。そして、同報スイッチ装置30以外の全ての同報スイッチ装置(10、20)に対して、同報スイッチ装置30から取得した同報スイッチ装置30に接続した端末50のMACアドレスを送信し、端末50のMACアドレスを宛先としたフレームデータはB系ネットワーク網2へ転送しないように指示するための非転送指令を送る。   In the case of FIG. 3, it is the MAC address of the terminal 50. Then, the MAC address of the terminal 50 connected to the broadcast switch device 30 acquired from the broadcast switch device 30 is transmitted to all the broadcast switch devices (10, 20) other than the broadcast switch device 30, and the terminal A non-transfer command for instructing not to transfer frame data destined for 50 MAC addresses to the B-system network 2 is sent.
同報スイッチ装置30以外の同報スイッチ装置(10、20)は、ネットワーク監視装置100からの非転送指令により、宛先が端末50のフレームデータはB系レイヤ2ネットワーク網へは転送しないように制御する。
但し、端末50のMACアドレス以外は、A系、B系の二つのレイヤ2ネットワーク網へ同報転送を続けることになる。
The broadcast switch devices (10, 20) other than the broadcast switch device 30 are controlled so as not to transfer the frame data whose destination is the terminal 50 to the B-system layer 2 network in response to a non-transfer command from the network monitoring device 100. To do.
However, other than the MAC address of the terminal 50, the broadcast transfer is continued to the two layer 2 network networks of the A system and the B system.
図3において、端末40から端末50へ転送されるフレームデータは、B系レイヤ2ネットワーク網2と同報スイッチ装置30間の接続障害のため、A系レイヤ2ネットワーク網1のみを使用して転送されている。すなわち、同報ポートBの接続ポート33を用いることなく、他の同報スイッチ装置10、20や同報スイッチ装置30の同報ポートAを介した経路を使用して、端末50にフレームデータの転送が行われることとなる。   In FIG. 3, the frame data transferred from the terminal 40 to the terminal 50 is transferred using only the A-system layer 2 network 1 because of a connection failure between the B-system layer 2 network 2 and the broadcast switch device 30. Has been. That is, without using the connection port 33 of the broadcast port B, the frame data is transmitted to the terminal 50 using the route via the broadcast port A of the other broadcast switch devices 10 and 20 and the broadcast switch device 30. Transfer will be performed.
一方、端末40から端末60へ転送されるフレームデータは、A系、B系の二つのレイヤ2ネットワーク網を使用して、冗長構成による信頼の高い同報転送により、データ中継されている。これにより、接続障害の発生箇所に応じて、同報転送を可能な限り維持した状態で、冗長構成のレイヤ2ネットワークシステムを維持することができる。   On the other hand, the frame data transferred from the terminal 40 to the terminal 60 is relayed by the reliable broadcast transmission by the redundant configuration using the two layer 2 network networks of the A system and the B system. Accordingly, it is possible to maintain the redundant layer 2 network system in a state where the broadcast transfer is maintained as much as possible according to the location where the connection failure occurs.
このようにすることで、例えば接続障害の発生したB系レイヤ2ネットワーク網2と同報ポートBの接続ポート33と、端末接続ポート31とを介して、端末50にフレームデータを転送するためのMACアドレスに対しては、ネットワーク監視装置100からの非転送指令によって、ネットワーク全系からの同報転送が行われなくなる。かくして、接続障害が発生してから所定時間経過した後、接続ポート33及び端末接続ポート31を介した端末50を宛先とするMACアドレスが、各レイヤ2ネットワーク網や同報スイッチ装置の記憶ポートから削除されても、当該MACアドレスを宛先としたフレームデータの転送自体が抑止されるので、当該MACアドレスに起因したフラッディング動作の発生は防止されることとなる。   In this way, for example, the frame data is transferred to the terminal 50 via the B system layer 2 network 2 where the connection failure has occurred, the connection port 33 of the broadcast port B, and the terminal connection port 31. For the MAC address, the broadcast transfer from the entire network is not performed by the non-transfer command from the network monitoring apparatus 100. Thus, after a predetermined time has elapsed since the occurrence of the connection failure, the MAC address destined for the terminal 50 via the connection port 33 and the terminal connection port 31 is obtained from the storage port of each layer 2 network or broadcast switch device. Even if it is deleted, the transfer of the frame data destined for the MAC address itself is suppressed, so that the flooding operation caused by the MAC address is prevented.
以上説明したとおり、実施の形態2によるネットワークシステムは、冗長化された複数のレイヤ2ネットワーク網と、異なる前記レイヤ2ネットワーク網の間をそれぞれのレイヤ2ネットワーク網に対応した同報ポートにより接続するとともに、端末への接続ポートを有し、接続されるレイヤ2ネットワーク網の間と端末との間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、前記レイヤ2ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生したレイヤ2ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートを介したフレームデータの同報転送を禁止するとともに、当該障害の発生した同報ポート及び接続ポートを介して同報スイッチ装置に接続される端末を宛先としたフレームデータの送信を禁止し、障害が発生していない前記同報スイッチ装置とネットワーク網を接続する同報ポートを介したフレームデータの転送処理を継続することで、前記端末へのフレームデータの転送が停止することによるフラデッィング動作の発生を抑止する制御を行うネットワーク監視装置と、を備えることによって、当該障害の発生に伴うネットワーク全系へのフラッディング動作を防止することを特徴とする。   As described above, in the network system according to the second embodiment, a plurality of redundant layer 2 network networks and the different layer 2 network networks are connected by broadcast ports corresponding to the respective layer 2 network networks. And a plurality of broadcast switch devices which have a connection port to the terminal and perform broadcast transmission processing of frame data between the connected layer 2 network and the terminal, and the same as the layer 2 network The occurrence of a failure due to the disconnection of the physical link with the broadcast switch device is monitored, and when the failure is detected, the frame is transmitted via the broadcast port that connects the failed layer 2 network to the broadcast switch device. In addition to prohibiting data transfer, the broadcast switch is connected via the failed broadcast port and connection port. By prohibiting transmission of frame data destined for a terminal connected to the network, and continuing the frame data transfer process through the broadcast port connecting the broadcast switch device and the network without any failure. And a network monitoring device that controls to prevent the occurrence of a flooding operation due to the stop of the transfer of frame data to the terminal, thereby preventing the flooding operation to the entire network due to the occurrence of the failure It is characterized by that.
これによって、複数のレイヤ2ネットワークを持つ冗長化したレイヤ2ネットワークシステムにおいて、レイヤ2ネットワーク網へ接続している同報スイッチ装置の物理的リンクの切断による障害発生時のフラッディング動作によってネットワークシステム全体が悪影響を受けることを抑制しつつ、障害の発生時でも障害発生箇所以外のネットワークリソースを最大限に利用することが可能な、信頼性の高いネットワークシステムを維持することができる。   As a result, in a redundant layer 2 network system having a plurality of layer 2 networks, the flooding operation in the event of a failure due to the disconnection of the physical link of the broadcast switch device connected to the layer 2 network network causes the entire network system to It is possible to maintain a highly reliable network system capable of maximizing the use of network resources other than the location of the failure even when a failure occurs while suppressing adverse effects.
1 A系レイヤ2ネットワーク網、2 B系レイヤ2ネットワーク網、10 同報スイッチ装置、20 同報スイッチ装置、30 同報スイッチ装置、11 端末接続ポート、12 同報ポートA、13 同報ポートB、21 端末接続ポート、22 同報ポートA、23 同報ポートB、31 端末接続ポート、32 同報ポートA、33 同報ポートB、40 端末、50 端末、60 端末、100 ネットワーク監視装置。   1 A system layer 2 network network 2 B system layer 2 network network 10 Broadcast switch device 20 Broadcast switch device 30 Broadcast switch device 11 Terminal connection port 12 Broadcast port A 13 Broadcast port B , 21 terminal connection port, 22 broadcast port A, 23 broadcast port B, 31 terminal connection port, 32 broadcast port A, 33 broadcast port B, 40 terminals, 50 terminals, 60 terminals, 100 network monitoring device.

Claims (2)

  1. 複数のネットワーク網と、
    異なる前記ネットワーク網の間をそれぞれのネットワーク網に対応した同報ポートにより接続し、接続されるネットワーク網の間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、
    前記ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生した前記ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートに接続されたネットワーク網に対する、フレームデータの同報転送を禁止し、当該ネットワーク網をネットワークシステムから切り離す制御を行うネットワーク監視装置と、
    を備えたネットワークシステム。
    Multiple networks,
    A plurality of broadcast switch devices that connect different network networks by broadcast ports corresponding to the respective network networks, and perform broadcast transfer processing of frame data between the connected network networks;
    A broadcast port that monitors the occurrence of a failure due to a disconnection of a physical link between the network and the broadcast switch device, and connects the network switch in which the failure has occurred and the broadcast switch device when the occurrence of the failure is detected A network monitoring device for controlling the transmission of frame data to a network connected to the network, and prohibiting the network network from being disconnected from the network system;
    Network system equipped with.
  2. 複数のネットワーク網と、
    異なる前記ネットワーク網の間をそれぞれのネットワーク網に対応した同報ポートにより接続するとともに、端末への接続ポートを有し、接続されるネットワーク網の間と端末との間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、
    前記ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生した前記ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートを介したフレームデータの同報転送を禁止するとともに、当該障害の発生した同報ポート及び接続ポートを介して同報スイッチ装置に接続される端末を宛先としたフレームデータの送信を禁止し、障害が発生していない前記同報スイッチ装置とネットワーク網を接続する同報ポートを介したフレームデータの転送処理を継続することで、前記端末へのフレームデータの転送が停止することによるフラデッィング動作の発生を抑制する制御を行うネットワーク監視装置と、
    を備えたネットワークシステム。
    Multiple networks,
    The different network networks are connected by broadcast ports corresponding to the respective network networks, and have connection ports to the terminals, and broadcast transmission of frame data between the connected network networks and the terminals. A plurality of broadcast switch devices for processing;
    A broadcast port that monitors the occurrence of a failure due to a disconnection of a physical link between the network and the broadcast switch device, and connects the network switch in which the failure has occurred and the broadcast switch device when the occurrence of the failure is detected Prohibits transmission of frame data via the network, and prohibits transmission of frame data destined for a terminal connected to the broadcast switch device via the broadcast port and connection port where the failure occurred. Occurrence of a flooding operation by stopping the transfer of frame data to the terminal by continuing the frame data transfer process via the broadcast port that connects the broadcast switch device and the network to which no occurrence has occurred A network monitoring device that performs control to suppress
    Network system equipped with.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021171597A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 日本電信電話株式会社 Communication system, communication method, transmitting-side switching device, receiving-side switching device, and program

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