JP2014170985A - 通信装置、通信方法、及び、通信プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】LAGに対応した複数の対向装置との通信において、通信速度、並びに、物理回線及び対向装置の故障に対する耐故障性を向上させることができる通信装置を提供する。
【解決手段】第1の下位ポートグループ(PG)に属する第1及び第2のポートと、第2の下位PGに属する第3及び第4のポートと、受信フレームに含まれる送信元物理アドレスと、第1又は第2の下位PGに属するポートを要素として含む上位PGの識別子との組を保持するデータベース(DB)と、DB及び上位PGに属するポートの送信可否状態に基づき選択された1つ以上のポートを同時に利用して、第1又は第2の対向装置へフレームを送受信し、受信フレームに基づいてDBを更新する手段と、上位PGに属するポートの疎通状態に基づき、第1又は第2の下位PGからフレームの送受信に利用する下位PGを選択し、上位PGに属するポートの送信可否状態を制御する手段とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】第1の下位ポートグループ(PG)に属する第1及び第2のポートと、第2の下位PGに属する第3及び第4のポートと、受信フレームに含まれる送信元物理アドレスと、第1又は第2の下位PGに属するポートを要素として含む上位PGの識別子との組を保持するデータベース(DB)と、DB及び上位PGに属するポートの送信可否状態に基づき選択された1つ以上のポートを同時に利用して、第1又は第2の対向装置へフレームを送受信し、受信フレームに基づいてDBを更新する手段と、上位PGに属するポートの疎通状態に基づき、第1又は第2の下位PGからフレームの送受信に利用する下位PGを選択し、上位PGに属するポートの送信可否状態を制御する手段とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、通信速度、並びに、物理回線及び対向装置の故障に対する耐故障性を向上させることができる、通信装置、通信方法、及び、通信プログラムに関する。
リンクアグリゲーション(Link Aggregation、以下、「LAG」という。)とは、複数の物理回線を仮想的に一つの回線と見なすことで、通信速度及び耐故障性を向上させる技術である。LAGは、例えば、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.3ad規格として規定されている。
LAGを用いて複数の物理回線で並列にデータを送信することにより、通信速度を向上させることができる。又、LAGを用いることにより、一部の物理回線に障害が発生した場合には残りの物理回線を用いて通信を継続することができるため、物理回線の故障に対する耐故障性を向上させることができる。尚、本発明における「耐故障性」とは、上記のように、故障の影響の受けにくさ、すなわち、故障が発生しても通信状態を維持することができるという安定性、信頼性を意味する。
但し、LAGを用いても、例えば、通信装置のCPU(Central Processing Unit)が故障した場合等、通信装置自体が故障した場合は通信を継続することはできない。通信装置自体の故障に対する耐故障性を向上させるためには、1台の通信装置に障害が発生しても残りの通信装置でLAGによる通信を継続するために、予備用又は冗長な1台の通信装置を含む3台以上の通信装置間で仮想的な一つの回線を構成する必要がある。しかし、LAGは一対一で対向する2台の通信装置間に閉じた複数の物理回線を用いて通信を行う技術なので、LAGを用いただけでは3台以上の通信装置間で仮想的な一つの回線を構成することはできない。
複数の通信装置を1台の通信装置に見せかけてLAGを適用する技術に、マルチシャーシLAGがある。しかし、マルチシャーシLAGを構成する、複数の通信装置間の通信方式は標準化されておらず、ベンダ独自方式で通信が行われる。そのため、マルチシャーシLAGは、特定ベンダの通信装置にしか適用できないという問題がある。
耐故障性を向上させた通信装置の一例が、特許文献1に開示されている。特許文献1のノードは、冗長化された他ノードに対してそれぞれ複数のリンクで接続されたノードである。他ノードは、LAG機能を備えた一般的なノードである。特許文献1のノードは、他ノードとの間のリンク(物理回線)が接続される物理ポートのグループを下位の仮想ポートとしてグループ化し、更に、複数の下位の仮想ポートを含むグループを上位の仮想ポートとしてグループ化する。特許文献1のノードは、下位の仮想ポートと下位の仮想ポートに属する物理ポートとの対応関係を記憶する第1仮想ポート記憶手段と、上位の仮想ポートと上位の仮想ポートに属する下位の仮想ポートとの対応関係を記憶する第2仮想ポート記憶手段と、受信したフレームを送信する自ノードの物理ポートを決定するフレーム送信先決定手段とを備える。
特許文献1のノードは、フレーム送信先決定手段が、受信したフレームの宛先に応じて下位の仮想ポートに属さない物理ポート又は、複数の物理ポートのグループである下位の仮想ポートを特定する。特許文献1のノードは、下位の仮想ポートを特定した場合、特定した下位の仮想ポートに属する物理ポートのうち障害の生じていないリンクに接続された物理ポートをフレームの送信ポートとして決定する。特許文献1のノードは、フレームを受信するたびに、第1仮想ポート記憶手段と第2仮想ポート記憶手段とを検索して、受信したフレームを送信する自ノードの物理ポートを決定する。
特許文献1のノードは、LAGに対応した複数の対向装置との通信において、通信速度、並びに、物理回線及び対向装置の故障に対する耐故障性を向上させることができる。その理由は、特許文献1のノードは、冗長化された他ノードのそれぞれに対して、LAGに対応した1台の対向装置として動作するからである。
但し、特許文献1のノードは、フレームを受信するたびに、第1仮想ポート記憶手段と第2仮想ポート記憶手段とを検索して、受信したフレームを送信する自ノードの物理ポートを決定する必要があるので、処理に関する負荷が高いという問題がある。
(発明の目的)
本発明の目的は、LAGに対応した複数の対向装置との通信において、通信速度、並びに、物理回線及び対向装置の故障に対する耐故障性を向上させることができる、処理に関する負荷が軽い、通信装置、通信方法、及び、通信プログラムを提供することにある。
(発明の目的)
本発明の目的は、LAGに対応した複数の対向装置との通信において、通信速度、並びに、物理回線及び対向装置の故障に対する耐故障性を向上させることができる、処理に関する負荷が軽い、通信装置、通信方法、及び、通信プログラムを提供することにある。
本発明の通信装置は、第1の下位ポートグループに属する第1の物理ポート及び第2の物理ポートと、第2の下位ポートグループに属する第3の物理ポート及び第4の物理ポートと、第1の下位ポートグループ又は第2の下位ポートグループに属する物理ポートから受信したフレームに含まれる送信元物理アドレスと、第1の下位ポートグループ又は第2の下位ポートグループに属する物理ポートを要素として含む上位ポートグループの識別子との組を保持するポートグループデータベースと、ポートグループデータベース及び上位ポートグループに属する物理ポートの送信可否状態に基づき、第1の対向装置又は第2の対向装置へのフレームを送信する1つ以上の物理ポートを選択し、選択された物理ポートを同時に利用してフレームを送受信し、受信したフレームに基づいてポートグループデータベースを更新する通信制御手段と、上位ポートグループに属する物理ポートの疎通状態に基づき、第1の下位ポートグループ又は第2の下位ポートグループからフレームの送受信に利用する下位ポートグループを選択し、上位ポートグループに属する物理ポートの送信可否状態を制御するポートグループ制御手段と、を備えることを特徴とする。
本発明の通信方法は、第1の下位ポートグループ又は第2の下位ポートグループに属する物理ポートから受信したフレームに含まれる送信元物理アドレスと、第1の下位ポートグループ又は第2の下位ポートグループに属する物理ポートを要素として含む上位ポートグループの識別子との組をポートグループデータベースとして保持し、ポートグループデータベース及び上位ポートグループに属する物理ポートの送信可否状態に基づき、第1の対向装置又は第2の対向装置へのフレームを送信する1つ以上の物理ポートを選択し、選択された物理ポートを同時に利用してフレームを送受信し、受信したフレームに基づいてポートグループデータベースを更新し、上位ポートグループに属する物理ポートの疎通状態に基づき、第1の下位ポートグループ又は第2の下位ポートグループからフレームの送受信に利用する下位ポートグループを選択し、上位ポートグループに属する物理ポートの送信可否状態を制御することを特徴とする。
本発明の通信プログラムは、第1の下位ポートグループに属する第1の物理ポート及び第2の物理ポートと、第2の下位ポートグループに属する第3の物理ポート及び第4の物理ポートと、を備えた通信装置が備えるコンピュータを、第1の下位ポートグループ又は第2の下位ポートグループに属する物理ポートから受信したフレームに含まれる送信元物理アドレスと、第1の下位ポートグループ又は第2の下位ポートグループに属する物理ポートを要素として含む上位ポートグループの識別子との組を保持するポートグループデータベースと、ポートグループデータベース及び上位ポートグループに属する物理ポートの送信可否状態に基づき、第1の対向装置又は第2の対向装置へのフレームを送信する1つ以上の物理ポートを選択し、選択された物理ポートを同時に利用してフレームを送受信し、受信したフレームに基づいてポートグループデータベースを更新する通信制御手段と、上位ポートグループに属する物理ポートの疎通状態に基づき、第1の下位ポートグループ又は第2の下位ポートグループからフレームの送受信に利用する下位ポートグループを選択し、上位ポートグループに属する物理ポートの送信可否状態を制御するポートグループ制御手段として機能させることを特徴とする。
本発明によれば、LAGに対応した複数の対向装置との通信において、通信速度、並びに、物理回線及び対向装置の故障に対する耐故障性を向上させることができるという効果がある。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。尚、すべての図面において、同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態における通信装置の構成を示すブロック図である。
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態における通信装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態の通信装置406は、物理ポート407と、物理ポート408と、物理ポート409と、物理ポート410と、FDB(Forwarding Database)460と、LAG制御手段101と、ポートグループ制御手段102とを備える。通信装置406は、スイッチやルータであってもよいし、NIC(Network Interface Card)を備えたコンピュータであってもよい。
物理ポート407、408、409、410は、それぞれ、1台の対向装置と1本のリンクを介して通信を行う。
FDB460は、LAGに対応したFDBで、物理ポートから受信したフレームに含まれる送信元物理アドレスと、「LAGグループ」又はフレームを受信した物理ポートの識別子との組(以下、「FDBのエントリ」という。)を保持する。LAGグループは、一つの仮想的なポートを構成する複数の物理ポートの集合である。又、LAGグループは、複数の「ポートグループ」の和集合でもある。ポートグループは、1台の対向装置に接続された複数の物理ポートの集合である。
LAG制御手段101は、FDB460の内容及び物理ポートの送信可否状態に基づき、対向装置へのフレームを送信する1つ以上の物理ポートを選択し、選択された1つ以上の物理ポートを同時に利用してフレームを送受信する。又、LAG制御手段101は、受信したフレームに基づいてFDB460を更新する。
ポートグループ制御手段102は、ポートグループに属する物理ポートの「疎通状態」に基づき、LAGグループの部分集合であるポートグループのいずれか1つをフレームの送受信に利用するポートグループとして選択し、LAGグループに属する物理ポートの送信可否状態を制御する。「疎通状態」は、通信装置が、物理ポートに接続された物理回線を通じて、対向装置と正常に通信できるか否かを表す状態である。
ポートグループ制御手段102は、フレームの送受信に利用するポートグループが選択の前後で変化したとき、選択前のフレームの送受信に利用するポートグループに属する物理ポートから、対向装置のFDBのすべてのエントリの削除を指示するフレームを送信する。
尚、ポートグループ制御手段102は、物理ポートの疎通状態に関する情報を、物理ポートが対向装置と定期的に試験フレームを交換することによって得られる試験結果から入手してもよいし、物理ポートの診断機能から入手してもよいし、他のOAM(Operation and Maintenance)機能から入手してもよい。例えば、物理ポートが対向装置と定期的に試験フレームを交換する場合、物理ポートが試験フレームを送信後、所定時間以内に対向装置が試験フレームを受信した旨の通知を受信すれば、ある物理ポートとその相手側とのリンクが維持されていることが確認できるので、「疎通状態」であると判断することができる。
本実施形態の対向装置401は、物理ポート417と、物理ポート418と、FDB461と、LAG制御手段451とを備える。対向装置401は、LAG機能を備えた一般的な通信装置で、スイッチやルータであってもよいし、NICを備えたコンピュータであってもよい。
物理ポート417と、物理ポート418は、それぞれ、本実施形態の通信装置406と1本のリンクを介して通信を行う。
FDB461は、LAGに対応したFDBで、物理ポートから受信したフレームに含まれる送信元物理アドレスと、LAGグループ又はフレームを受信した物理ポートの識別子との組を保持する。
LAG制御手段451は、FDB461の内容及び物理ポートの疎通状態に基づき、本実施形態の通信装置406へのフレームを送信する1つ以上の物理ポートを選択し、選択された1つ以上の物理ポートを同時に利用してフレームを送受信する。LAG制御手段451は、受信したフレームに基づいてFDB461を更新する。
本実施形態の対向装置402は、本実施形態の対向装置401と同じ構成を有する。
対向装置401又は対向装置402のいずれか1台が現用系として通信サービスを提供し、他の対向装置は待機系として通信サービス提供の準備状態にある。対向装置の故障や保守運用操作により系切替が実施されると、現用系であった対向装置が通信サービスの提供を停止し、待機系であった対向装置が新たな現用系として通信サービスを提供する。
本実施形態では、通信装置406の物理ポート407と対向装置401の物理ポート417との間、及び、通信装置406の物理ポート408と対向装置401の物理ポート418との間は、それぞれ1本のリンクで接続されるものとする。ポートグループ404は、物理ポート407と物理ポート408とを含むものとする。
又、通信装置406の物理ポート409と対向装置402の物理ポート419との間、及び、通信装置406の物理ポート410と対向装置402の物理ポート420との間は、それぞれ1本のリンクで接続されるものとする。ポートグループ405は、物理ポート409と物理ポート410とを含むものとする。
LAGグループ403は、通信装置406から見ると、ポートグループ404に属する物理ポート407と物理ポート408、及び、ポートグループ405に属する物理ポート409と物理ポート410とを含む。
LAGグループ403は、対向装置401から見ると、物理ポート417と物理ポート418とを含む。
LAGグループ403は、対向装置402から見ると、物理ポート419と物理ポート420とを含む。
本実施形態では、通信装置406が2台の対向装置と接続される例を挙げたが、通信装置406は、3台以上の対向装置と接続されてもよい。
本実施形態では、通信装置406が対向装置と2本のリンクで接続される例を挙げたが、通信装置406は、3本以上のリンクで対向装置と接続されてもよい。
本実施形態では、通信装置406が一群の対向装置と1つのLAGグループに対応する一群のリンクで接続される例を挙げたが、通信装置406は、別の一群の対向装置と別の1つのLAGグループに対応する一群のリンクで接続されてもよい。
図2は、本実施形態における通信装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
通信装置907は、記憶装置902と、CPU(Central Processing Unit)903と、キーボード904と、モニタ905と、I/O(Input/Output)908とを備え、これらが内部バス906で接続されている。記憶装置902は、ポートグループ制御手段102等のCPU903の動作プログラムを格納する。CPU903は、通信装置907全体を制御し、記憶装置902に格納された動作プログラムを実行し、I/O908を介してポートグループ制御手段102等のプログラムの実行やデータの送受信を行なう。なお、上記の通信装置907の内部構成は一例である。通信装置907は、CPU903のみを備え、外部に備えられた、記憶装置902、キーボード904、モニタ905、及びI/O908を用いて動作してもよい。
次に、本実施形態の動作を説明する。
図3は、本実施形態における通信装置が保持する情報の一例を示す図である。
通信装置406のLAG制御手段101は、1つのLAGグループの識別子と複数の物理ポートの識別子との1つ以上の組を含むLAG設定情報を予め保持する。本例では、LAG制御手段101は、1つのLAGグループの識別子「LAG1」と、物理ポート407、408、409、410の4つの識別子「1」、「2」、「3」、「4」との1つの組を予め保持する(図3(a))。
ポートグループ制御手段102は、ポートグループ404に属する物理ポート407及び物理ポート408の送信可否状態を「許可」に設定し、ポートグループ405に属する物理ポート409及び物理ポート410の送信可否状態を「禁止」に設定する。ポートグループ制御手段102の詳細な動作については後述する。
LAG制御手段101は、各物理ポートの送信可否状態に基づき、フレームを送受信する物理ポートを決定する。LAG制御手段101は、送信可否状態が「許可」である物理ポート407及び物理ポート408を利用して対向装置401と通信する。その際、LAG制御手段101は、フレーム毎に、物理ポート407又は物理ポート408のいずれかを利用して、対向装置401と通信する。尚、本実施例では、物理ポートの送信可否状態が「許可」であれば、LAG制御手段101は、フレームの送信および受信の両方が可能である。
LAG制御手段101は、対向装置から受信したフレームに基づき、FDB460を更新する。通信装置406が物理ポート407及び物理ポート408を利用して対向装置401と通信しているとき、物理ポート407は、対向装置401の物理ポート417の送信元物理アドレス「ADR5」を含むフレームを受信し、物理ポート408は、対向装置401の物理ポート418の送信元物理アドレス「ADR6」を含むフレームを受信する。LAG制御手段101は、送信元物理アドレス「ADR5」とフレームを受信した物理ポート407が属するLAGグループ403の識別子「LAG1」との組、及び、送信元物理アドレス「ADR6」とフレームを受信した物理ポート408が属するLAGグループ403の識別子「LAG1」との組をFDB460に登録する(図3(b))。
尚、FDB460に登録された内容は、LAG制御手段101がFDBの削除通知を受信したり、装置が初期化されたり、所定のタイムアウト時間が経過したりすると削除される。又、FDB460に送信に必要な送信元物理アドレス登録されていない場合には、LAG制御手段101は、すべての送信可否状態が「許可」である物理ポートからブロードキャストフレームを送信し、その応答として受信したフレームに基づき、FDB460を更新する。
以降、LAG制御手段101は、FDB460に登録された内容、及び、各物理ポートの送信可否状態に基づき、フレームを送受信する物理ポートを決定する。
リンクの障害発生等により、通信装置406のポート407と対向装置401の物理ポート417間のリンクの疎通状態が「不可」になると、ポートグループ制御手段102は、物理ポート407の送信可否状態を「禁止」に設定する。ポートグループ制御手段102の詳細な動作については後述する。
LAG制御手段101は、送信可否状態が「許可」である物理ポート408を利用して対向装置401と通信する。
更に、リンクや対向装置の障害発生、対向装置の系切替等により、通信装置406のポート408と対向装置401の物理ポート418間のリンクの疎通状態が「不可」になると、ポートグループ制御手段102は、物理ポート408の送信可否状態を「禁止」に設定し、ポートグループ405に属する物理ポート409及び物理ポート410の送信可否状態を「許可」に設定する。ポートグループ制御手段102の詳細な動作については後述する。
LAG制御手段101は、送信可否状態が「許可」である物理ポート409及び物理ポート410を利用して対向装置402と通信する。
通信装置406が物理ポート409及び物理ポート410を利用して対向装置402と通信しているとき、物理ポート409は、対向装置402の物理ポート419の送信元物理アドレス「ADR7」を含むフレームを受信し、物理ポート410は、対向装置402の物理ポート420の送信元物理アドレス「ADR8」を含むフレームを受信する。LAG制御手段101は、送信元物理アドレス「ADR7」とフレームを受信した物理ポート409が属するLAGグループ403の識別子「LAG1」との組、及び、送信元物理アドレス「ADR8」とフレームを受信した物理ポート410が属するLAGグループ403の識別子「LAG1」との組をFDB460に登録する(図3(c))。
図4は、本実施形態における対向装置が保持する情報の一例を示す図である。
前述の通信装置406のLAG制御手段101の動作に対応して、対向装置401及び対向装置402の動作を説明する。
対向装置401、402のLAG制御手段451、452は、1つのLAGグループの識別子と複数の物理ポートの識別子との1つ以上の組を含むLAG設定情報を予め保持する。本例では、LAG制御手段451は、1つのLAGグループの識別子「LAG1」と、物理ポート417、418の2つの識別子「5」、「6」との1つの組を予め保持する(図4(a))。又、LAG制御手段452は、1つのLAGグループの識別子「LAG1」と、物理ポート419、420の2つの識別子「7」、「8」との1つの組を予め保持する(図4(d))。
LAG制御手段451、452は、各物理ポートの疎通状態に基づき、フレームを送受信する物理ポートを決定する。LAG制御手段451は、疎通状態が「可能」である物理ポート417及び物理ポート418を利用して通信装置406と通信する。LAG制御手段452は、物理ポート419及び物理ポート420の疎通状態が「不可」なので、通信装置406と通信を行わない。
LAG制御手段451、452は、通信装置406から受信したフレームに基づき、FDB461、462を更新する。対向装置406が物理ポート417及び物理ポート418を利用して通信装置406と通信しているとき、物理ポート417は、通信装置406の物理ポート407の送信元物理アドレス「ADR1」を含むフレームを受信し、物理ポート418は、通信装置406の物理ポート408の送信元物理アドレス「ADR2」を含むフレームを受信する。LAG制御手段451は、送信元物理アドレス「ADR1」とフレームを受信した物理ポート417が属するLAGグループ403の識別子「LAG1」との組、及び、送信元物理アドレス「ADR2」とフレームを受信した物理ポート418が属するLAGグループ403の識別子「LAG1」との組をFDB461に登録する(図4(b))。
対向装置406が対向装置401と通信しているとき、対向装置402の物理ポート419、420は、通信装置406からフレームを受信しない。LAG制御手段452が更新するFDB462の登録内容は空である(図4(e))。
尚、FDB461、462に登録された内容は、LAG制御手段451、452がFDBの削除通知を受信したり、装置が初期化されたり、所定のタイムアウト時間が経過したりすると削除される(図4(c))。
又、FDB461、462に送信に必要な送信元物理アドレス登録されていない場合には、LAG制御手段451,452は、すべての送信可否状態が「許可」である物理ポートからブロードキャストフレームを送信し、その応答として受信したフレームに基づき、FDB461,462を更新する。
以降、LAG制御手段451、452は、FDB461、462に登録された内容、及び、各物理ポートの疎通状態に基づき、フレームを送受信する物理ポートを決定する。
リンクの障害発生等により、通信装置406のポート407と対向装置401の物理ポート417間のリンクの疎通状態が「不可」になると、LAG制御手段451は、疎通状態が「可能」である物理ポート418を利用して通信装置406と通信する。
更に、リンクや対向装置の障害発生、対向装置の系切替等により、通信装置406のポート408と対向装置401の物理ポート418間のリンクの疎通状態が「不可」になると、対向装置401のLAG制御手段451は、物理ポート417及び物理ポート418の疎通状態が「不可」なので通信装置406と通信を行わない。これに対して、対向装置402のLAG制御手段452は、疎通状態が「可能」である物理ポート419及び物理ポート420を利用して通信装置406と通信する。
通信装置406が物理ポート409及び物理ポート410を利用して対向装置402と通信しているとき、物理ポート419は、通信装置406の物理ポート409の送信元物理アドレス「ADR3」を含むフレームを受信する。又、このとき、物理ポート420は、通信装置406の物理ポート410の送信元物理アドレス「ADR4」を含むフレームを受信する。LAG制御手段452は、送信元物理アドレス「ADR3」とフレームを受信した物理ポート419が属するLAGグループ403の識別子「LAG1」との組、及び、送信元物理アドレス「ADR4」とフレームを受信した物理ポート420が属するLAGグループ403の識別子「LAG1」との組をFDB462に登録する(図4(f))。
前述の通信装置406のLAG制御手段101の動作に対応して、ポートグループ制御手段102の動作を説明する。
通信装置406のポートグループ制御手段102は、1つのLAGグループの識別子と複数の物理ポートの識別子との1つ以上の組を含むLAG設定情報を予め保持する。このLAG設定情報は、LAG制御手段101が保持するLAG設定情報と同じである。本例では、LAG制御手段101は、1つのLAGグループの識別子「LAG1」と、物理ポート407、408、409、410の4つの識別子「1」、「2」、「3」、「4」との1つの組を予め保持する(図3(a))。
図5は、本実施形態における通信装置が保持するポートグループ設定情報の一例を示す図である。
ポートグループ制御手段102は、1つの物理ポートの識別子と1つのポートグループの識別子との複数の組を含むポートグループ設定情報を予め保持する。本例では、ポートグループ制御手段102は、1つの物理ポートの識別子と、ポートグループ404、405の2つの識別子の一方との4つの組「1,PG1」、「2,PG1」、「3,PG2」、「4,PG2」を予め保持する。これは、ポートグループ404が、物理ポート407と物理ポート408とから構成され、ポートグループ405が、物理ポート409と物理ポート410とから構成されることを表す。
図6は、本実施形態における通信装置のポートグループ制御手段の動作を示すフローチャートである。本実施例では、1つのLAGグループに属するすべての物理ポートについて、一括して疎通状態を調べる場合の動作例を示している。
ポートグループ制御手段102は、すべてのLAGグループについて、1回に1つのLAGグループ毎に、LAGグループ内のすべての物理ポートの疎通状態を確認する(ステップS710)。
ポートグループ制御手段102は、LAGグループ内のいずれか1つ以上の物理ポートの疎通状態に変化がないかを判定する(ステップS720)。
LAGグループ内のいずれの物理ポートの疎通状態にも変化がなければ、ポートグループ制御手段102は、ステップS710に戻る(ステップS720:No)。
LAGグループ内のいずれかの物理ポートの疎通状態に変化があれば、ポートグループ制御手段102は、ステップS730に進む(ステップS720:Yes)。
ポートグループ制御手段102は、現在、送信が許可されている物理ポートが属するポートグループを「現ポートグループ」として記憶する(ステップS730)。
ポートグループ制御手段102は、現ポートグループから順次(現ポートグループがなければ、任意の順序で)ポートグループを調べ、ポートグループ内の疎通可能な物理ポートが存在すれば、ポートグループを新ポートグループとして記憶する(ステップS740)。
ポートグループ制御手段102は、新ポートグループがあるかを判定する(ステップS750)。
ポートグループ制御手段102は、新ポートグループがあれば(ステップS750:Yes)、ステップS770に進み、新ポートグループがなければ(ステップS750:No)、ステップS760に進む。
ポートグループ制御手段102は、新ポートグループ内で、疎通可能なすべての物理ポートの送受信を許可し、LAGグループ内の他の物理ポートの送受信を禁止する(ステップS770)。
ポートグループ制御手段102は、ステップS710に戻り、次のLAGグループについて、ステップS710以降を繰り返す。
図7は、本実施形態における通信装置が保持するポート状態の一例を示す図である。
図では、物理ポート毎に、物理ポートが属するLAGグループ、物理ポートの相通状態(「可能」又は「不可」)、物理ポートの送信可否状態(「許可」又は「禁止」)が示されている。物理ポートの送信可否状態は、初期状態では、「禁止」である(図7(a))。
前述の通信装置406のLAG制御手段101の動作に対応して、通信装置406のポートグループ制御手段102の動作を説明する。
ポートグループ制御手段102は、ポートグループ404に属する物理ポート407及び物理ポート408の送信可否状態を「許可」に設定し、ポートグループ405に属する物理ポート409及び物理ポート410の送信可否状態を「禁止」に設定する(図7(b))。
リンクの障害発生等により、通信装置406のポート407と対向装置401の物理ポート417間のリンクの疎通状態が「不可」になると、ポートグループ制御手段102は、物理ポート407の送信可否状態を「禁止」に設定する(図7(c))。
更に、リンクや対向装置の障害発生、対向装置の系切替等により、通信装置406のポート408と対向装置401の物理ポート418間のリンクの疎通状態が「不可」になると、ポートグループ制御手段102は、物理ポート408の送信可否状態を「禁止」に設定し、ポートグループ405に属する物理ポート409及び物理ポート410の送信可否状態を「許可」に設定する(図7(d))。
以上説明したように、本実施形態における通信装置406は、LAGに対応した複数の対向装置との通信において、通信速度、並びに、物理回線及び対向装置の故障に対する耐故障性を向上させることができる。その理由は、LAGに対応した対向装置(例えば、対向装置401)との通信において、通信装置406はLAGに対応した通信装置として動作するので、通信装置406と対向装置との間の一部の物理回線に障害が発生しても、障害が発生していない残りのリンクを同時に利用して通信するからである。又、複数の対向装置(例えば、対向装置401及び対向装置402)との通信において、通信装置406は、一部の対向装置(例えば、対向装置401)に障害が発生しても、障害が発生していない残りの対向装置(例えば、対向装置402)を利用して通信するからである。
本実施形態における通信装置406は、LAGに対応した複数の対向装置との通信において、物理回線が故障した際に、対向装置の切替を伴わない物理回線の切替を、対向装置の切替を伴う物理回線の切替に優先させることができる。その理由は、通信装置406は、物理回線の切替前に送信が許可されているポートグループを優先して、切替後の物理回線を決定するからである。
本実施形態における通信装置406は、LAGに対応した複数の対向装置との通信において、物理ポートの疎通状態に変化が生じたときのみ、LAGグループ内のフレームの送受信に利用する物理ポートの見直しを行えばよく、処理に関する負荷が軽いという効果がある。その理由は、本実施形態における通信装置406では、LAG制御手段101がFDB460の更新等の一般的なLAGの処理を、ポートグループ制御手段102が物理ポートの疎通状態に変化が生じたときのフレームの送受信に利用する物理ポートの見直し等の処理(FDB460の更新を含まない)を、それぞれ別々に実行するからである。
これに対して、特許文献1のノードは、フレームを受信するたびに、第1仮想ポート記憶手段と第2仮想ポート記憶手段とを検索して、受信したフレームを送信する自ノードの物理ポートを決定する必要がある。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態における通信装置の構成は、図1に示した第1の実施形態における通信装置の構成と同じである。本実施形態の説明においては、第1の実施形態と本実施形態とで共通する説明は省略し、第1の実施形態に対する本実施形態の相違点のみについて説明する。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態における通信装置の構成は、図1に示した第1の実施形態における通信装置の構成と同じである。本実施形態の説明においては、第1の実施形態と本実施形態とで共通する説明は省略し、第1の実施形態に対する本実施形態の相違点のみについて説明する。
図8は、本実施形態における通信装置が保持するLAG設定情報の一例を示す図である。
通信装置406のポートグループ制御手段102は、1つのLAGグループの識別子と、複数の物理ポートの識別子と、1つの「アクティブポート数」と、1つの「切替閾値」と、1つの「スタンバイポート受信可否」との1つ以上の組を含むLAG設定情報を予め保持する。
アクティブポート数は、LAGグループ毎に設定され、1つのポートグループにおいて、同時に通信を行うことができる物理ポート数を示す。
切替閾値は、LAGグループ毎に設定される。ある1つのポートグループにおいて、疎通状態が「不可」である物理ポート数が切替閾値以上になると、そのポートグループは送信に利用されない。
スタンバイポート受信可否は、LAGグループ毎に設定され、フレームの送信に用いられない(送信可否状態が「禁止」である)物理ポートによるフレームの受信を許可するか禁止するかの設定を示す。
本実施形態では、LAG制御手段101は、1つのLAGグループの識別子「LAG1」と、物理ポート407、408、409、410の4つの識別子「1」、「2」、「3」、「4」と、アクティブポート数「1」と、切替閾値「2」と、スタンバイポート受信可否「許可」との1つの組を予め保持するものとする。
図9は、本実施形態における通信装置が保持するポートグループ設定情報の一例を示す図である。
ポートグループ制御手段102は、1つの物理ポートの識別子と、1つのポートグループの識別子と、「優先度」との複数の組を含むポートグループ設定情報を予め保持する。
優先度は、物理ポート毎に設定され、1つのLAGグループにおいて、アクティブポートを決める順序を示す。優先度が小さい物理ポートほど、優先してアクティブポートとして選択される。
本実施形態では、ポートグループ制御手段102は、1つの物理ポートの識別子と、ポートグループ404、405の2つの識別子の一方と、優先度との4つの組「1,PG1,1」、「2,PG1,2」、「3,PG2,3」、「4,PG2,4」を予め保持するものとする。上記の保持内容は、ポートグループ404が、物理ポート407と物理ポート408とから構成され、ポートグループ405が、物理ポート409と物理ポート410とから構成されることを表す。又、物理ポート407、408、409、410の優先度が、それぞれ、「1」、「2」、「3」、「4」であることを表す。
図10は、本実施形態における通信装置のポートグループ制御手段の動作を示すフローチャートである。
ステップS710からステップS730までの動作については、本実施形態のポートグループ制御手段102の動作は、図6に示した第1の実施形態のポートグループ制御手段102と同様である。
本実施形態では、ステップS730の処理に続き、ポートグループ制御手段102は、現ポートグループから順次(現ポートグループがなければ、任意の順序で)ポートグループを調べる。そして、ポートグループ内の疎通可能な物理ポートがアクティブポート数以上存在し、かつ、ポートグループ内の疎通不可能な物理ポート数が切替閾値未満ならば、ポートグループ制御手段102は、ポートグループを新ポートグループとして記憶する(ステップS745)。
ステップS750、ステップS760までについても、本実施形態のポートグループ制御手段102は、第1の実施形態のポートグループ制御手段102と同様に動作する。すなわち、新ポートグループがなければ(ステップS750:No)、ステップS760へ進む。
ところが、新ポートグループがあるときは(ステップS750:Yes)、ポートグループ制御手段102の動作は、第1の実施形態とは異なる。すなわち、本実施形態では、ポートグループ制御手段102は、新ポートグループ内で、優先度の小さい順に、アクティブポート数分の疎通可能な物理ポートの送信を許可し、LAGグループ内の他の物理ポートの送信を禁止し(ステップS775)、ステップS780に進む。
ポートグループ制御手段102は、新ポートグループ内で、優先度の小さい順に、アクティブポート数分の疎通可能なすべての物理ポートの受信を許可する。そして、ポートグループ制御手段102は、LAGグループ内の他の疎通可能な物理ポートの受信を、スタンバイポート受信可否が禁止ならば禁止し、スタンバイポート受信可否が許可ならば許可し、LAGグループ内の他の疎通不可能な物理ポートの受信を禁止する(ステップS780)。
ポートグループ制御手段102は、現ポートグループと新ポートグループが異なるかを判定する(ステップS790)。
ポートグループ制御手段102は、現ポートグループと新ポートグループが異なれば(ステップS790:Yes)、ステップS795に進み、現ポートグループと新ポートグループが同じであれば(ステップS790:No)、ステップS710に進む。
ポートグループ制御手段102は、現ポートグループ内の物理ポートにFDB削除通知の送信を指示する(ステップS795)。FDB削除通知には、Y.1731やIEEEE802.1agで規定されるRDI(Remote Deficit Indication)フレーム等を利用してもよいし、独自仕様のフレームを利用してもよい。
尚、現ポートグループ内の物理ポートの疎通状態は「不可」なので、現ポートグループ内の物理ポートに対するFDB削除通知の送信は、成功するとは限らない。但し、例えば、現ポートグループ内の物理ポートの疎通状態が受信不可だが送信可能である場合には、現ポートグループ内の物理ポートに対するFDB削除通知の送信は、成功する可能性がある。
対向装置401、402は、FDB削除通知を受信した場合には、FDB461、462の登録内容を削除する。対向装置401、402がFDB削除通知を受信しない場合でも、FDB461、462の登録内容は所定の時間経過後に削除される。
ポートグループ制御手段102は、ステップS710に戻り、次のLAGグループについて、ステップS710以降を繰り返す。
図11は、本実施形態における通信装置が保持するポート状態の一例を示す図である。
図11では、物理ポート毎に、物理ポートが属するLAGグループ、物理ポートの相通状態(「可能」又は「不可」)、物理ポートの送信可否状態(「許可」又は「禁止」)、物理ポートの受信可否状態(「許可」又は「禁止」)が示されている。物理ポートの送信可否状態及び受信可否状態は、初期状態では、「禁止」である(図11(a))。
ポートグループ制御手段102は、アクティブポート数が「1」なので、優先順位が「1」であるポートグループ404に属する物理ポート407の送信可否状態を「許可」に設定し、残りの物理ポート408、409、410の送信可否状態を「禁止」に設定する(図11(b))。ポートグループ制御手段102は、スタンバイポート受信可否が「許可」なので、すべての物理ポート407、408、409、410の受信可否状態を「許可」に設定する。
リンクの障害発生等により、通信装置406のポート407と対向装置401の物理ポート417間のリンクの疎通状態が「不可」になると、ポートグループ制御手段102は、優先順位が「2」である物理ポート408の送信可否状態を「許可」に設定し、物理ポート407の送信可否状態を「禁止」に設定する(図11(c))。スタンバイポート受信可否が「許可」なので、物理ポート407の受信可否状態は「禁止」に設定され、物理ポート408、409、410の受信可否状態は変更されない。
更に、リンクや対向装置の障害発生、対向装置の系切替等により、通信装置406のポート408と対向装置401の物理ポート418間のリンクの疎通状態が「不可」になると、ポートグループ制御手段102は、優先順位が「3」であるポートグループ405に属する物理ポート409の送信可否状態を「許可」に設定し、物理ポート408の送信可否状態を「禁止」に設定する(図11(d))。スタンバイポート受信可否が「許可」なので、物理ポート408の受信可否状態は「禁止」に設定され、物理ポート407、409、410の受信可否状態は変更されない。
更に、ポートグループ制御手段102は、現ポートグループであるポートグループ404内の物理ポート407、408にFDB削除通知の送信を指示する。対向装置401は、FDB削除通知を受信した場合には、FDB461の登録内容を削除する。対向装置401がFDB削除通知を受信しない場合でも、FDB461の登録内容は所定の時間経過後に削除される。
本実施形態における通信装置406には、以下のような効果がある。
第一に、本実施形態における通信装置406は、LAGに対応した複数の対向装置との通信において、第1の実施例の効果に加えて、通信帯域を一定に保つことができる。その理由は、通信装置406は、アクティブポート数分の障害が発生していないリンクを同時に利用して対向装置401、402と通信するからである。
第二に、本実施形態における通信装置406は、LAGに対応した複数の対向装置との通信において、一定数以上の故障が発生している物理ポートのグループを通信に利用することを避けることができる。その理由は、通信装置406は、切替閾値以上の障害が発生していない物理ポートのグループに属する物理ポートを利用して対向装置401、402と通信するからである。
第三に、本実施形態における通信装置406は、LAGに対応した複数の対向装置との通信において、好ましい物理ポートを優先して通信に利用することができる。その理由は、通信装置406は、優先順位に従いポートグループ内で通信に利用する物理ポートを決定するからである。
第四に、本実施形態における通信装置406は、LAGに対応した複数の対向装置との通信において、対向装置の無効なフレームの送信を減らすことができる。その理由は、通信装置406は、通信相手の対向装置を切り替える前に、対向装置にFDB削除通知を送信して、対向装置におけるFDBの削除を試みるからである。
第五に、本実施形態における通信装置406は、LAGに対応した複数の対向装置との通信において、対向装置が系切替される際のフレームの受信漏れを減らすことができる。その理由は、通信装置406は、スタンバイポート受信可否を可能に設定することにより、待機状態にある対向装置からのフレームを継続して受信するからである。
尚、図6、10の各処理は、ソフトウェアによって実行されてもよい。すなわち、各処理を行うためのコンピュータプログラムが、通信装置が備えるCPU(図示なし)によって読み込まれ、実行されてもよい。プログラムを用いて各処理を行っても、上述の実施形態の処理と同内容の処理を行うことができる。そして、上記のプログラムは、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等、非一時的な媒体に格納されてもよい。
あるいは、各処理は、個別の回路等の構成要素によって実行されてもよい。
尚、本願発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更、変形して実施することができる。
Claims (9)
- 第1の下位ポートグループに属する第1の物理ポート及び第2の物理ポートと、
第2の下位ポートグループに属する第3の物理ポート及び第4の物理ポートと、
前記第1の下位ポートグループ又は前記第2の下位ポートグループに属する物理ポートから受信したフレームに含まれる送信元物理アドレスと、前記第1の下位ポートグループ又は前記第2の下位ポートグループに属する物理ポートを要素として含む上位ポートグループ(403)の識別子との組を保持するポートグループデータベース(460)と、
前記ポートグループデータベース及び前記上位ポートグループに属する物理ポートの送信可否状態に基づき、第1の対向装置又は第2の対向装置へのフレームを送信する1つ以上の物理ポートを選択し、前記選択された物理ポートを同時に利用してフレームを送受信し、受信したフレームに基づいて前記ポートグループデータベースを更新する通信制御手段(101)と、
前記上位ポートグループに属する物理ポートの疎通状態に基づき、前記第1の下位ポートグループ又は前記第2の下位ポートグループからフレームの送受信に利用する下位ポートグループを選択し、前記上位ポートグループに属する物理ポートの送信可否状態を制御するポートグループ制御手段(102)と、
を備えることを特徴とする通信装置。 - 前記ポートグループ制御手段は、前記第1の下位ポートグループ又は前記第2の下位ポートグループから下位ポートグループを選択する際に、現にフレームの送受信に利用されている下位ポートグループを優先して選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 前記ポートグループ制御手段は、前記第1の下位ポートグループ又は前記第2の下位ポートグループから下位ポートグループを選択する際に、疎通可能である物理ポートが第1の個数以上存在する下位ポートグループを選択し、前記選択された下位ポートグループに属する物理ポートのうち前記第1の個数分の送信可否状態を許可に設定し、前記上位ポートグループに属する残りの物理ポートの送信可否状態を禁止に設定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の通信装置。 - 前記ポートグループ制御手段は、前記第1の下位ポートグループ又は前記第2の下位ポートグループから下位ポートグループを選択する際に、疎通不可である物理ポートが第2の個数以上存在しない下位ポートグループを選択する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の通信装置。 - 前記ポートグループ制御手段は、前記上位ポートグループに属する物理ポートの送信可否状態を制御する際に、物理ポート毎に割り当てられた優先度が小さい物理ポートから順に、前記選択された下位ポートグループに属する物理ポートのうち前記第1の個数分の送信可否状態を許可に設定する
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の通信装置。 - 前記ポートグループ制御手段は、前記上位ポートグループに対して設定された受信可否情報に基づき、受信可否情報が可能に設定されているとき、前記上位ポートグループに属する疎通可能な物理ポートからのフレームの受信可否状態を許可に設定する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の通信装置。 - 前記ポートグループ制御手段は、前記第1の下位ポートグループ又は前記第2の下位ポートグループから下位ポートグループを選択する際に、フレームの送受信に利用する下位ポートグループが選択の前後で変化したとき、選択前のフレームの送受信に利用する下位ポートグループに属する物理ポートから前記第1のデータベース又は前記第2のデータベースの内容を削除するフレームを送信する
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の通信装置。 - 第1の下位ポートグループ又は第2の下位ポートグループに属する物理ポートから受信したフレームに含まれる送信元物理アドレスと、前記第1の下位ポートグループ又は前記第2の下位ポートグループに属する物理ポートを要素として含む上位ポートグループの識別子との組をポートグループデータベースとして保持し、
前記ポートグループデータベース及び前記上位ポートグループに属する物理ポートの送信可否状態に基づき、第1の対向装置又は第2の対向装置へのフレームを送信する1つ以上の物理ポートを選択し、前記選択された物理ポートを同時に利用してフレームを送受信し、受信したフレームに基づいて前記ポートグループデータベースを更新し、
前記上位ポートグループに属する前記物理ポートの疎通状態に基づき、前記第1の下位ポートグループ又は前記第2の下位ポートグループからフレームの送受信に利用する下位ポートグループを選択し、前記上位ポートグループに属する物理ポートの送信可否状態を制御する
ことを特徴とする通信方法。 - 第1の下位ポートグループに属する第1の物理ポート及び第2の物理ポートと、第2の下位ポートグループに属する第3の物理ポート及び第4の物理ポートと、を備えた通信装置が備えるコンピュータを、
前記第1の下位ポートグループ又は前記第2の下位ポートグループに属する物理ポートから受信したフレームに含まれる送信元物理アドレスと、前記第1の下位ポートグループ又は前記第2の下位ポートグループに属する物理ポートを要素として含む上位ポートグループの識別子との組を保持するポートグループデータベースと、
前記ポートグループデータベース及び前記上位ポートグループに属する物理ポートの送信可否状態に基づき、第1の対向装置又は第2の対向装置へのフレームを送信する1つ以上の物理ポートを選択し、前記選択された物理ポートを同時に利用してフレームを送受信し、受信したフレームに基づいて前記ポートグループデータベースを更新する通信制御手段と、
前記上位ポートグループに属する前記物理ポートの疎通状態に基づき、前記第1の下位ポートグループ又は前記第2の下位ポートグループからフレームの送受信に利用する下位ポートグループを選択し、前記上位ポートグループに属する物理ポートの送信可否状態を制御するポートグループ制御手段と、
して機能させるための通信プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013040249A JP2014170985A (ja) | 2013-03-01 | 2013-03-01 | 通信装置、通信方法、及び、通信プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013040249A JP2014170985A (ja) | 2013-03-01 | 2013-03-01 | 通信装置、通信方法、及び、通信プログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2014170985A true JP2014170985A (ja) | 2014-09-18 |
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ID=51693090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2013040249A Pending JP2014170985A (ja) | 2013-03-01 | 2013-03-01 | 通信装置、通信方法、及び、通信プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2014170985A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018519728A (ja) * | 2015-05-21 | 2018-07-19 | ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド | トランスポートソフトウェアデファインドネットワーキング(sdn)−論理リンクアグリゲーション(lag)メンバ信号伝達 |
US10425319B2 (en) | 2015-05-21 | 2019-09-24 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Transport software defined networking (SDN)—zero configuration adjacency via packet snooping |
-
2013
- 2013-03-01 JP JP2013040249A patent/JP2014170985A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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