JP2016174217A - 通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】回線異常発生時に故障装置を効率的に特定することを支援する。【解決手段】通信システムを構成する複数の通信装置のそれぞれは、受信部１２、送信部１４、外部通知部１６を備える。受信部１２は、カウンタ値を含む試験フレームを他の通信装置から受信する。外部通知部１６は、受信された試験フレームのカウンタ値を外部装置へ通知する。送信部１４は、受信された試験フレームのカウンタ値を所定の規則にしたがって変更した試験フレームを他の通信装置へ出力する。【選択図】図５

Description

本発明は、データ通信技術に関し、特に通信システムに関する。

従来、回線断の調査においては、ＰＩＮＧやループバックによる試験を実施することがある（例えば特許文献１参照）。ループバック試験は、例えばイーサネット（登録商標）ＯＡＭの規格でも定められている。

ＰＩＮＧ試験、ループバック試験は例えば以下の手順で行う。
１）試験フレームの送信元装置と折り返し装置の両方に対して試験の設定を実施する。例えば、ＰＩＮＧ試験の場合、送信元スイッチと折り返しスイッチの両方に擬似ＩＰアドレスを割当てる。またループバック試験の場合、送信元スイッチと折り返しスイッチの両方にＭＥＰ（Maintenance group End Point）を設定する。
２）送信元装置から折り返し装置を指定した試験フレーム（例えばＩＣＭＰリクエストやループバックメッセージ）を送信する。
３）折り返し装置は試験フレームを受信すると応答フレーム（ＩＣＭＰリプライやループバックレスポンス）を送信元装置へ返信する。
４）送信元装置が応答フレームを受信して１回の試験を完了する。

また、通信網の異常には、本来フレームが届くべきではない所（装置）へフレームが届いてしまう誤転送がある。誤転送の調査では以下を実施することがある。
１）各装置のＭＡＣ学習テーブルを参照し、誤った学習情報がないかを確認する。
２）通信網で伝送されるフレームをキャプチャし、疎通すべきではないフレームが通過するかどうかを確認する。

特開２００７−５９４７号公報

従来、回線断に対してはＰＩＮＧやループバックによる試験を複数回実施する必要がある。またループや誤転送の調査では、各装置のＭＡＣアドレスを事前に把握しておく必要があり、誤った学習情報が存在しないかを膨大な学習テーブルから探し出す必要がある。そのため、いずれの障害においても、試験の準備や実施、解析にかなりの時間を要し、また、試験の担当者にはある程度の知識が要求される。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、主な目的は、回線異常発生時に故障装置を効率的に特定することを支援する技術を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の通信システムは、互いに接続された複数の通信装置を備える。複数の通信装置のそれぞれは、カウンタ値を含む試験フレームを他の通信装置から受信する受信部と、受信された試験フレームのカウンタ値を外部装置へ通知する外部通知部と、受信された試験フレームのカウンタ値を所定の規則にしたがって変更した試験フレームを他の通信装置へ出力するフレーム処理部と、を含む。

本発明の別の態様もまた、通信システムである。この通信システムは、互いに接続された複数の通信装置を備える。複数の通信装置のそれぞれは、カウンタ値を含む試験フレームを他の通信装置から受信する受信部と、受信された試験フレームの経路情報フィールドに対して自装置の情報を追加し、かつ、受信された試験フレームのカウンタ値を所定の規則にしたがって変更した試験フレームを他の通信装置へ出力するフレーム処理部と、受信された試験フレームのカウンタ値が所定値の場合に、経路情報フィールドの値を外部装置へ通知する外部通知部と、を含む。

本発明のさらに別の態様もまた、通信システムである。この通信システムは、互いに接続された複数の通信装置を備える。複数の通信装置のそれぞれは、カウンタ値を含む試験フレームを他の通信装置から受信する受信部と、受信された試験フレームの経路情報フィールドに対して自装置の情報を追加し、かつ、受信された試験フレームのカウンタ値を所定の規則にしたがって変更した試験フレームを他の通信装置へ出力するフレーム処理部と、を含む。フレーム処理部は、試験フレームのカウンタ値が所定値の場合に、経路情報フィールドの値を含む応答フレームを、試験フレーム送信元の通信装置へ送信し、試験フレーム送信元の通信装置は、応答フレームを受信した場合に、経路情報フィールドの値を外部装置へ通知する外部通知部をさらに含む。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を、装置、方法、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、回線異常発生時に故障装置を効率的に特定することを支援できる。

回線断に対する従来の切り分け試験を模式的に示す図である。 フレームの誤転送の例を示す図である。 学習異常によるフラッディング発生の例を示す図である。 フレーム転送におけるループ発生の例を示す図である。 第１実施形態の通信装置の機能構成を示すブロック図である。 回線断に対する試験時の動作を示す図である。 フレームの誤転送に対する試験時の動作を示す図である。 ループ発生に対する試験時の動作を示す図である。 第２実施形態の通信装置の機能構成を示すブロック図である。 回線断に対する試験時の動作を示す図である。 フレームの誤転送に対する試験時の動作を示す図である。 ループ発生に対する試験時の動作を示す図である 回線断に対する試験時の動作を示す図である。 フレームの誤転送に対する試験時の動作を示す図である。 ループ発生に対する試験時の動作を示す図である。

従来、通信網にて回線断などの障害が発生し、その際に装置が警報を発出しなかった場合、ＰＩＮＧやループバック（Loopback）により回線断の区間を判断していた。図１は、回線断に対する従来の切り分け試験を模式的に示す。図の装置は、例えば、レイヤ２スイッチ等の通信装置である。

図２はフレームの誤転送の例を示す。同図では、装置Ａから装置Ｃへ送信されるべきフレームが装置Ａの故障により誤って装置Ｂへ転送されている。図３は学習異常によるフラッディング発生の例を示す。同図では、装置Ａの故障により装置Ｂ、装置Ｃの両方へフレームを転送し、回線を輻輳させている。図４はフレーム転送におけるループ発生の例を示す。同図では、装置Ｂにて本来接続されるべきでないルートが接続された結果、ループが発生し、回線を輻輳させている。これらの故障が発生した場合、これまでは各装置の学習情報を参照し、誤った学習が存在するか否か確認していた。また、各装置のミラーポートや回線にフォトカプラを挟んでフレームをキャプチャし、疎通すべきでないフレームが届いていないかを確認していた。

回線異常に対する従来の試験や調査について、本発明者は以下の課題を認識した。
１）回線断の調査のために試験フレームを送受信させる場合に、送信元装置と折り返し装置のそれぞれに対する事前設定が必要になる。
２）回線断の調査のために、試験フレームを疎通する区間を変えながら範囲を狭めていく必要があり、その区間を変える都度、装置への事前設定が必要にある。
３）ＰＩＮＧやループバックの試験は、試験フレームが往復して完了するため、試験フレームの往路と復路、言い換えれば、装置の送信機能と受信機能のどちらが異常かを判別することは困難である。

４）ループや誤転送の調査では、各装置の各ポートに付与されているＭＡＣアドレスを把握しておく必要がある。また、特定のフレームが疎通すべき経路と、疎通すべきでない経路を把握しておく必要がある。
５）伝送されるフレームを調査するために、フレームキャプチャを行う専用の装置を準備する必要がある。場合によっては、カプラを回線に挟むために回線を一時的に断状態にする必要がある。

以下、回線異常発生時に故障装置を簡単・迅速に特定することを支援する通信システムを提案する。実施の形態の通信システムは、互いに接続された複数の通信装置を備える。これらの通信装置は例えばレイヤ２スイッチである。

（第１実施形態）
第１実施形態の通信システムを構成する各通信装置は、カウンタ値を含む試験フレームを受信すると、カウンタ値を外部装置へ通知し、カウンタ値を変更した試験フレームを他の通信装置へ転送する。図５は、第１実施形態の通信装置１０の機能構成を示すブロック図である。

本明細書のブロック図において示される各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置、電子回路で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現される。ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

通信装置１０は、受信部１２、送信部１４、外部通知部１６、試験フレーム生成部１８を備える。通信装置１０は、レイヤ２スイッチの周知の機能をさらに備えてもよいことはもちろんである。受信部１２は、不図示の通信ポートを介して、通信システム内を伝送されたフレーム（例えば主信号フレームや試験フレームとしてのＭＡＣフレーム）を受信する。送信部１４は、フレームで指定された宛先アドレスに応じた通信ポートを介して、フレームを外部装置へ送信する。

外部通知部１６は、装置の状態や伝送対象のフレームに関する種々の情報を所定の外部装置へ通知する。第１実施形態では、試験フレームのカウンタ値と自装置の識別情報を対応付けた試験情報を、ＳｙｓｌｏｇまたはＳＮＭＰ−Ｔｒａｐによって保守端末や運用監視装置等へ送信する。また外部通知部１６は、試験フレームを受信したポートの識別情報を受信部１２から取得して試験情報に含めるとともに、試験フレームを送信したポートの識別情報を送信部１４から取得して試験情報に含める。

試験フレーム生成部１８は、保守端末等の外部装置から試験指示が入力された場合に、試験・調査用のＭＡＣフレームである試験フレームを生成する。ユーザは、試験指示において、ユニキャスト・ブロードキャストを指定可能であり、ユニキャストの場合は宛先のＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ、送信ポートを指定する。試験フレーム生成部１８は、試験指示にしたがって試験フレームの宛先ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮを設定する。送信部１４は、試験フレーム生成部１８により生成された試験フレームを、試験指示で指定された送信ポートから送出する。

ユーザは、試験指示において、カウンタ値をさらに指定する。試験フレーム生成部１８は、試験フレームの所定領域、例えばＭＡＣフレームのペイロードにおける予め位置が定められた一部領域に、試験指示で指定されたカウンタ値を設定する。また試験フレーム生成部１８は、試験フレームのイーサタイプに、試験フレームを示す予め定められた値（以下「タイプα」と呼ぶ。）を設定する。

受信部１２は、イーサタイプ確認部２０、転送部２２、カウンタ更新部２４を含む。イーサタイプ確認部２０は、受信されたフレームのイーサタイプを参照し、タイプαである場合に受信フレームを試験フレームとして識別する。それとともにカウンタ更新部２４の機能を有効にし、例えばカウンタ更新部２４の状態を指定する所定の状態フラグを有効を示す値に設定する。受信フレームのイーサタイプがタイプαでなければ、通常の主信号処理を実行する。例えば、転送部２２〜送信部１４を介して受信フレームを他の通信装置へ転送してもよい。

転送部２２は、一般的な転送部の機能を備え、通信装置１０内でフレームを転送する。転送部２２は、例えば、１）フレームを送信部１４へ転送するスルー機能（Ｔｈｒｏｕｇｈ）、２）フレームを外部通知部１６へ転送するドロップ機能（Ｄｒｏｐ）を備える。また、３）フレームを送信部１４、外部通知部１６の両方へ転送するスヌープ機能（Ｓｎｏｏｐ）、４）フレームを廃棄する廃棄機能（Ｄｉｓｃａｒｄ）を備える。

転送部２２は、受信された試験フレームのカウンタ値を参照し、カウンタ値が０なら当該試験フレームを廃棄する。その一方、カウンタ値が０より大きければ当該試験フレームを送信部へ転送する。このときカウンタ更新部２４が有効にされていれば、カウンタ更新部２４は、試験フレームにおけるそれまでのカウンタ値を所定の規則にしたがって変更する。第１実施形態ではカウンタ値から予め定められた固定値を減算し、具体的にはカウンタ値を１減算（デクリメント）する。送信部１４は、カウンタ更新部２４によりカウンタ値が変更された試験フレームを他の通信装置へ出力する。

また転送部２２は、試験フレームのカウンタ値に関わらず（例えばカウンタ値が０であっても）、試験フレームを外部通知部１６へ転送する。外部通知部１６は、試験フレームのカウンタ値を所定の外部装置へ通知する。

なおユーザは、保守端末等を介して、試験フレームの強制廃棄を通信装置１０に対して設定することができる。例えば保守端末は、通信装置１０のメモリに強制廃棄を示すフラグデータを設定してもよい。転送部２２は、試験フレームの強制廃棄設定がなされている場合、試験フレームのカウンタ値に関わらず（例えばカウンタ値が０より大きくても）、試験フレームを送信部１４へ転送することなく廃棄する。

以上の構成による第１実施形態の通信システムの動作を説明する。
図６は、回線断に対する試験時の動作を示す。同図は、図５の構成の複数の通信装置（Ａ〜Ｔ）が接続された通信システムを示している。ここでは装置Ａ〜装置Ｊの疎通が断状態になったとする。図６（ａ）で示すように、通信システムの保守者は、装置Ａに対してブロードキャスト・カウンタ値「６」を指定した試験指示を入力する。カウンタ値「６」は、疎通が正常であれば、装置Ａ発の試験フレームが装置Ｊに到達する値である。装置Ａの試験フレーム生成部１８は、試験指示にしたがって試験フレームを生成し、装置Ａの送信部１４は、試験フレームを装置Ｂ方向および装置Ｏ方向へ送出する。

図６（ｂ）は、試験フレームの伝送に伴い各装置が外部通知するカウンタ値を示している。同図の吹き出しで示す数値が外部通知されるカウンタ値である。通信システムの各装置は、受信した試験フレームのカウンタ値を外部通知し、また、それまでのカウンタ値を減算した試験フレームを隣接する装置へ転送していく。装置Ｌは、受信した試験フレームのカウンタ値が０であるため試験フレームを廃棄する。カウンタ値の通知先装置（例えば保守端末）は、各装置から通知されたカウンタ値を画面に表示させる。例えば図６（ｂ）に示すように各装置の識別情報とカウンタ値を対応付けた態様で表示させてもよい。

図６（ｂ）の例では、装置Ｈからカウンタ値「２」が通知されているが、その先の装置Ｉからはカウンタ値「１」が通知されていない。したがって、装置Ｈの送信機能、または装置Ｉの受信機能に障害が発生したことが１回の試験で切り分け可能になる。また、図６（ｂ）の装置Ｂで示すように、カウンタ値の通知先装置は、カウンタ値に加えて、試験フレームの受信ポート情報と送信ポート情報を表示させることが好ましい。これにより、故障箇所の一層の絞込や、効率的な復旧作業が可能になる。

図６（ｃ）は、試験フレームの強制廃棄を設定した例を示している。ここでは、装置Ｏに対して強制廃棄設定が行われており、装置Ｏはカウンタ値「６」の試験フレームを廃棄する。その結果、装置Ｏから先の装置には試験フレームは到達しない。この態様によると試験フレームの到達範囲を柔軟に設定可能になる。例えば、キャリアが異なることや、試験フレームに未対応等の理由で試験フレームを到達させるべきでない装置がある場合に、その装置に試験フレームが到達してしまうことを抑制できる。

図７は、フレームの誤転送に対する試験時の動作を示す。ここでは、装置Ａから装置Ｊ宛のフレームが、装置Ｈに到達していない事象を調査することとする。図７（ａ）に示すように、通信システムの保守者は、装置Ａに対してユニキャスト（宛先は例えば装置Ｊ）・カウンタ値「６」を指定した試験指示を入力する。図７（ｂ）は、試験フレームの伝送に伴い各装置が外部通知するカウンタ値を示している。この結果、装置Ｅが、装置Ｊ宛のフレームを、本来転送するべき装置Ｈ方向でなく、装置Ｆ方向へ誤転送していることを容易に判別可能になる。同じ手法で、ＭＡＣ学習異常によるフラッディングの調査、例えば想定外のフラッディングが発生している装置の特定も効率化できる。

図８は、ループ発生に対する試験時の動作を示す。図８（ａ）は通信システムの設計上の構成を示し、図８（ｂ）はケーブルやファイバの繋ぎ間違いや装置故障によりループが発生した状況を示している。通信システムの保守者は、装置Ａに対してユニキャスト（宛先は例えば装置Ｈ）・カウンタ値「６」を指定した試験指示を入力する。図８（ｃ）は、試験フレームの伝送に伴い各装置が外部通知するカウンタ値を示している。この結果、カウンタ値の通知回数が多い装置間（例えば図の装置Ｂ〜装置Ｃ間）をループ発生区間として容易に判別可能になる。

このように第１実施形態の通信システムによると、回線断を調査する際に試験フレームを送信することで、回線断の箇所を各通信装置の外部通知にて容易に判別可能になる。例えば、ユーザは、各通信装置が外部通知したカウンタ値を保守端末で確認することで、回線断の箇所を視覚的、直観的に把握可能になる。また、ループや誤転送の調査においてもＭＡＣ学習情報の参照が不要になり、疎通すべきでない経路へフレームが転送されているか否かを各通信装置の外部通知にて容易に判別可能になる。

（第２実施形態）
第２実施形態の通信システムを構成する各通信装置は、カウンタ値を含む試験フレームを受信すると、試験フレームの経路情報フィールドに自装置の情報を追加し、かつ、カウンタ値を変更した試験フレームを他の通信装置へ転送する。カウンタ値が所定値の場合、経路情報フィールドの値を外部装置へ通知する。第２実施形態では、第１実施形態のように各装置がカウンタ値を外部通知することに代えて、カウンタ値が所定値であることを検出した装置が試験フレームの経路情報を外部通知する。

図９は、第２実施形態の通信装置１０の機能構成を示すブロック図である。同図の機能ブロックについて、第１実施形態の通信装置１０と同一または対応するものには同一の符号を付している。以下、第１実施形態で説明済の内容は適宜省略し、主に第１実施形態と異なる点を説明する。

第２実施形態の試験フレームは、第１実施形態と同様にカウンタ値フィールドを有するとともに、フレームの所定領域、例えばＭＡＣフレームのペイロードにおける予め位置が定められた一部領域を経路情報フィールドとする。試験フレーム生成部１８は、経路情報フィールドの初期値として自装置の識別情報を設定する。

通信装置１０の受信部１２は装置名付与部２６をさらに含む。イーサタイプ確認部２０は、受信フレームのイーサタイプがタイプαの場合に、受信フレームを試験フレームとして識別し、カウンタ更新部２４と装置名付与部２６の両方の機能を有効に設定する。

装置名付与部２６が有効にされた場合、装置名付与部２６は、受信された試験フレームのカウンタ値に関わらず、その経路情報フィールドへ自装置の識別情報を追加格納する。具体的には、経路情報フィールドに設定済の値の後に自装置の識別情報を追加する。そして自装置の識別情報を追加格納した試験フレームを転送部に渡す。装置の識別情報は、装置毎に予め定められたユニークな固有情報であり、ユニークな装置名称であってもよい。また装置名付与部２６は、経路情報フィールドへ、自装置における試験フレームの受信ポート、送信ポート、受信時のカウンタ値の情報をさらに追加格納してもよい。

外部通知部１６は、試験フレームのカウンタ値に関わらず試験フレームをスヌープして取得するが、そのカウンタ値が「０」であることを条件として外部通知を実行する。具体的には、カウンタ値が「０」の場合に、試験フレームの経路情報フィールドの値を経路情報として保守端末等の外部装置へ送信する。経路情報は例えば、試験フレームを転送した複数の装置の名称を転送順に並べた情報である。既述したように、各装置の名称に加えて各装置における試験フレームの受信ポート、送信ポート、カウンタ値をさらに含む情報であってもよい。

転送部２２は、試験フレームのカウンタ値が「０」より大きい場合、その試験フレームを送信部１４へ転送し、その際、カウンタ更新部２４はカウンタ値を１減算する。カウンタ値が「０」の場合、転送部２２は試験フレームを廃棄する。転送部２２は、試験フレームのカウンタ値に関わらず、試験フレームを外部通知部１６へも転送する。変形例として、受信された試験フレームのカウンタ値が「０」であることを条件として、試験フレームを外部通知部１６へ転送してもよい。

以上の構成による第２実施形態の通信システムの動作を説明する。
図１０は、回線断に対する試験時の動作を示す。装置Ａからカウンタ値「２」の試験フレームを送信すると、通信システムの各装置は、受信した試験フレームの経路情報フィールドに自装置の情報を追加するとともにカウンタ値を減算していく。装置Ｄにおいてカウンタ値「０」を検出すると、装置Ｄの外部通知部１６は、経路情報「Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ」を外部通知し、その経路情報が保守端末で表示される。次に、装置Ａからカウンタ値「３」の試験フレームを送信すると、装置Ｅに試験フレームが届かないため、装置Ｅは経路情報の外部通知を実行せず、経路情報が保守端末で表示されない。したがって、装置Ｄ〜装置Ｅの間で、かつ、装置Ｄから装置Ｅの方向で障害が発生していることを判別できる。

第２実施形態では、外部通知を行う装置数が第１実施形態よりも少なくなり、通知先での試験結果確認が容易になるというメリットがある。また、従来の試験に比べて対向装置における設定の手間が低減される。また、片方向の試験となるため、従来のＰＩＮＧ試験とは異なり、回線断が発生しているフレーム転送方向を容易に判別できる。

図１１は、フレームの誤転送に対する試験時の動作を示す。装置Ａからユニキャスト（宛先は例えば装置Ｊ）・カウンタ値「６」の試験フレームを送信する。同図の例では、本来の転送先である装置Ｊから経路情報が通知されず、カウンタ値「０」を検出した装置Ｌから経路情報「Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ｋ−Ｌ」が通知される。この経路情報を確認することで、装置Ｅにて誤転送が発生したことを容易に判別できる。

図１２は、ループ発生に対する試験時の動作を示す。装置Ａからユニキャスト（宛先は例えば装置Ｈ）・カウンタ値「６」の試験フレームを送信する。同図の例では、装置Ｂ〜装置Ｃ間で試験フレームのループが発生しているため、装置Ｂ、装置Ｄ、装置Ｆ、装置Ｈのそれぞれがカウンタ値「０」を検出して経路情報を通知する。その結果、経路情報において複数回表示されている装置をループ区間を構成する装置として容易に判別できる。

このように第２実施形態の通信システムによると、回線断を調査する際に試験フレームを送信することで、回線断の箇所を、試験フレームのカウンタ値「０」を検出した特定装置による外部通知にて容易に判別可能になる。また、ループや誤転送の調査においてもＭＡＣ学習情報の参照が不要になり、疎通すべきでない経路へフレームが転送されているか否かを、上記の特定装置による外部通知にて容易に判別可能になる。

（第３実施形態）
第３実施形態の通信システムを構成する各通信装置は、カウンタ値を含む試験フレームを受信すると、試験フレームの経路情報フィールドに自装置の情報を追加し、かつ、カウンタ値を変更した試験フレームを他の通信装置へ転送する。カウンタ値が所定値の場合、経路情報フィールドの値を含む応答フレームを試験フレームの送信元装置へ返信する。試験フレームの送信元装置は、応答フレームを受信すると、応答フレームの経路情報フィールドの値を外部装置へ通知する。第３実施形態は、経路情報の通知主体が試験フレームの送信元装置、例えば、ユーザの試験指示を受け付けて試験フレームを最初に送信した通信装置となる点で第２実施形態と異なる。

第３実施形態の通信装置１０の機能構成は、第２実施形態と同様に図９のブロック図で示す構成である。また第３実施形態の試験フレームの構成は第２実施形態と同じである。以下、第１実施形態、第２実施形態において説明済の内容は適宜省略し、異なる点を主に説明する。

イーサタイプ確認部２０は、受信フレームのイーサタイプがタイプαの場合に、受信フレームを試験フレームとして識別するとともに、カウンタ更新部２４と装置名付与部２６の両方の機能を有効に設定する。その一方、受信フレームのイーサタイプが、試験フレームに対する応答フレームを示す予め定められた値（以下「タイプβ」と呼ぶ。）の場合、受信フレームを応答フレームとして識別する。

外部通知部１６は応答フレーム生成部としても機能する。具体的には、外部通知部１６は、受信された試験フレームのカウンタ値に関わらずその試験フレーム（イーサタイプがタイプα）をスヌープして取得し、そのカウンタ値が「０」の場合に応答フレームを生成する。外部通知部１６は、応答フレームのイーサタイプにはタイプβを設定する。また応答フレームの宛先（宛先ＭＡＣアドレス）には、試験フレームの送信元（送信元ＭＡＣアドレス）を設定する。また、応答フレームの所定領域は経路情報フィールドとして定められており、外部通知部１６は、応答フレームの経路情報フィールドに、試験フレームの経路情報フィールドの値を転記する。なお、応答フレーム生成部を外部通知部１６とは別に設けてもよいことはもちろんである。

外部通知部１６は、生成した応答フレームを送信部１４に渡し、送信部１４は、その応答フレームを宛先に応じたポートから出力する。すなわち、試験フレームの送信元装置に対して、試験フレームの経路情報フィールドの値を含む応答フレームを返信する。

転送部２２は、試験フレームのカウンタ値が「０」より大きい場合、その試験フレームを送信部１４へ転送し、その際、カウンタ更新部２４はカウンタ値を１減算する。カウンタ値が「０」の場合、転送部２２は試験フレームを廃棄する。転送部２２は、試験フレームのカウンタ値に関わらず、試験フレームを外部通知部１６へも転送する。変形例として、試験フレームのカウンタ値が「０」であることを条件として、試験フレームを外部通知部１６へ転送してもよい。

転送部２２は、自装置を宛先とする応答フレームが受信された場合に、その応答フレームを外部通知部１６へ転送し、その後、応答フレームを廃棄する。応答フレームの宛先が自装置でなければ、転送部２２は、応答フレームを送信部１４へ渡して他の通信装置へ転送させる。すなわち主信号のフレームと同様に転送する。外部通知部１６は、転送部２２から転送された応答フレームを受け付けた場合に、応答フレームの経路情報フィールドの値である経路情報を保守端末等の外部装置へ送信する。外部通知する経路情報の内容は第２実施形態と同じである。

以上の構成による第３実施形態の通信システムの動作を説明する。
図１３は、回線断に対する試験時の動作を示す。装置Ａからカウンタ値「２」の試験フレームを送信すると、通信システムの各装置は、受信した試験フレームの経路情報フィールドに自装置の情報を追加するとともにカウンタ値を減算していく。装置Ｄにおいてカウンタ値「０」を検出すると、装置Ｄの外部通知部１６は、装置Ａを宛先とし、経路情報「Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ」を含む応答フレームを生成する。その応答フレームは試験フレームと逆の経路で装置Ａに到達する。装置Ａの外部通知部１６は、経路情報「Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ」を外部通知し、その経路情報が保守端末で表示される。

ここで装置Ｃから装置Ｄの方向の経路で回線断が発生していた場合、装置Ａから送信したカウンタ値「３」の試験フレームは装置Ｅに到達しない。また、装置Ｄから装置Ｃの方向の経路で回線断が発生していた場合、装置Ｅが送信した応答フレームは装置Ｄに到達しない。したがって、いずれの回線断の場合も装置Ａに応答フレームが届かず、経路情報の外部通知がなされず、経路情報が保守端末で表示されない。これにより装置Ｄ〜装置Ｅの間で障害が発生していることを容易に判別できる。第３実施形態でも、第２実施形態と同様に、外部通知を行う装置数が第１実施形態よりも少なくなり、通知先での試験結果確認が容易になるというメリットがある。また、従来の試験に比べて対向装置における設定の手間が低減される。

図１４は、フレームの誤転送に対する試験時の動作を示す。装置Ａからユニキャスト（宛先は例えば装置Ｉ）・カウンタ値「５」の試験フレームを送信する。同図の例では、送信元の装置Ａから、フレームが本来転送されるべき装置Ｉを含む経路情報が出力されず、その一方、フレームが転送されるべきでない装置Ｇを含む経路情報と装置Ｋを含む経路情報が出力される。この結果、装置Ｅにて誤転送が発生したことを容易に判別できる。

図１５は、ループ発生に対する試験時の動作を示す。装置Ａからユニキャスト（宛先は例えば装置Ｇ）・カウンタ値「５」の試験フレームを送信する。同図の例では、装置Ｂ〜装置Ｃ間で試験フレームのループが発生するため、装置Ｃ、装置Ｅ、装置Ｇのそれぞれがカウンタ値「０」を検出して応答フレームを返信する。そして装置Ａは、各応答フレームの経路情報を外部通知する。その結果、経路情報において複数回表示されている装置をループ区間を構成する装置として容易に判別できる。

このように第３実施形態の通信システムによると、回線断を調査する際に試験フレームを送信することで、回線断の箇所を、試験フレーム送信元装置による外部通知にて容易に判別可能になる。また、ループや誤転送の調査においてもＭＡＣ学習情報の参照が不要になり、疎通すべきでない経路へフレームが転送されているか否かを、試験フレーム送信元装置による外部通知にて容易に判別可能になる。

なお、外部通知部１６の機能のうち経路情報を外部通知する機能は、試験フレームの送信元となる通信装置のみ備えてもよい。例えば、通信システムにおいて試験フレームの送信元装置が特定の通信装置に決められている場合、その特定の通信装置のみ経路情報の外部通知機能を備えてもよい。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せによりいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、変形例を示す。

第１変形例を説明する。実施の形態では言及していないが、通信装置１０へ入力される試験指示において試験フレームのサイズ（フレーム長）をユーザが指定可能であってもよい。試験フレーム生成部１８は、フレームデータを適宜パディング等して指定されたサイズの試験フレームを生成する。これにより、フレーム長依存の回線異常（フレーム伝送異常）の試験・調査を効率的に実現できる。

第２実施形態および第３実施形態の通信装置１０に第１変形例の構成を適用する場合、装置名付与部２６は、自装置の識別情報を経路情報フィールドへ追加する際に指定フレーム長を超過することがあり得る。この場合、装置名付与部２６は、試験フレームに装置情報を格納できない旨のアラートを外部通知部１６へ通知する。外部通知部１６は、試験フレームのカウンタ値に関わらず（例えばカウンタ値が０より大きくても）、上記アラートを受け付けた場合、アラート情報を外部通知する。例えば、外部通知部１６は、自装置の識別情報と、試験フレームの経路情報フィールドの値と、上限超過により試験フレームに装置情報を格納できない旨の情報を対応付けたアラート情報を生成する。そして、そのアラート情報をＳｙｓｌｏｇやＳＮＭＰ−Ｔｒａｐにて保守端末等へ外部通知する。これにより、ユーザが指示した試験が完了しなかった旨を通知できる。

第２変形例を説明する。実施の形態では試験フレームのカウンタ値を各装置で減算することとしたが、カウンタ値をインクリメントする等、カウンタ値に対して他の演算を実行してもよい。例えば、カウンタ値を加算する場合、試験フレーム生成部１８は、カウンタ値の上限値や、経路情報の通知閾値となる値を試験フレームの所定領域に設定してもよい。各装置では、それらの上限値または閾値と、カウンタ値とを比較して処理内容を決定してもよい。

なお、通信システム内には第１実施形態〜第３実施形態の技術を適用した通信装置と、それらの技術を適用しない従来の通信装置とが混在してもよい。この場合、試験フレームおよび応答フレームのイーサタイプ値として、従来の通信装置がフレームを通過させる値を設定すればよい。また、実施の形態の通信装置はレイヤ２スイッチであることとしたが、レイヤ３スイッチ、レイヤ４スイッチ、ルータ等、他の種類の通信装置に対して実施の形態の技術を適用できることはもちろんである。例えば、実施の形態ではイーサタイプに設定したフレームの識別情報を、ＩＰパケットやＴＣＰパケットにおける伝送を阻害しない所定領域に設定してもよい。

上述した実施の形態および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。また、請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連携によって実現されることも当業者には理解されるところである。例えば、請求項に記載のフレーム処理部は、実施の形態に記載した転送部２２、カウンタ更新部２４、装置名付与部２６、送信部１４の連携により実現される。

１０ 通信装置、 １２ 受信部、 １４ 送信部、 １６ 外部通知部、 １８ 試験フレーム生成部、 ２０ イーサタイプ確認部、 ２２ 転送部、 ２４ カウンタ更新部、 ２６ 装置名付与部。

Claims (3)

1. 互いに接続された複数の通信装置を備え、
   前記複数の通信装置のそれぞれは、
   カウンタ値を含む試験フレームを他の通信装置から受信する受信部と、
   受信された試験フレームのカウンタ値を外部装置へ通知する外部通知部と、
   前記受信された試験フレームのカウンタ値を所定の規則にしたがって変更した試験フレームを他の通信装置へ出力するフレーム処理部と、を含むことを特徴とする通信システム。
2. 互いに接続された複数の通信装置を備え、
   前記複数の通信装置のそれぞれは、
   カウンタ値を含む試験フレームを他の通信装置から受信する受信部と、
   受信された試験フレームの経路情報フィールドに対して自装置の情報を追加し、かつ、前記受信された試験フレームのカウンタ値を所定の規則にしたがって変更した試験フレームを他の通信装置へ出力するフレーム処理部と、
   前記受信された試験フレームのカウンタ値が所定値の場合に、前記経路情報フィールドの値を外部装置へ通知する外部通知部と、を含むことを特徴とする通信システム。
3. 互いに接続された複数の通信装置を備え、
   前記複数の通信装置のそれぞれは、
   カウンタ値を含む試験フレームを他の通信装置から受信する受信部と、
   受信された試験フレームの経路情報フィールドに対して自装置の情報を追加し、かつ、前記受信された試験フレームのカウンタ値を所定の規則にしたがって変更した試験フレームを他の通信装置へ出力するフレーム処理部と、を含み、
   前記フレーム処理部は、前記試験フレームのカウンタ値が所定値の場合に、前記経路情報フィールドの値を含む応答フレームを、前記試験フレーム送信元の通信装置へ送信し、
   前記試験フレーム送信元の通信装置は、前記応答フレームを受信した場合に、前記経路情報フィールドの値を外部装置へ通知する外部通知部をさらに含むことを特徴とする通信システム。

Images