JP2019205153A - マルチノード装置及びその予備通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サーバ内のスイッチの間の相互接続ポートを用いて予備通信を提供する。【解決手段】ネットワークシステム１００において、マイクロサーバ１０２は、第１のサーバノード１２０と、第１の内蔵スイッチ１３０と、第２の内蔵スイッチ１３２とを含む。第１のサーバノードは、データパケットを発信するポート１６２及び１６４を有する。第１の内蔵スイッチは、第１のサーバノードのポートに連結される下流ポート１５２と、相互接続ポート１７２及び１７４と、ネットワーク１５０に連結されるアップリンクポート１４２及び１４４とを有する。アップリンクポートは、データパケットを第１のノードからネットワークにルーティングする。第２の内蔵スイッチは、下流ポート１５６及び１５８と、第１の内蔵スイッチの相互接続ポートに連結される相互接続ポート１７６及び１７８と、ネットワークに連結されるアップリンクポート１４６及び１４８とを有する。【選択図】図２

Description

本開示は、一般的に、サーバ内のノードのネットワーク通信信頼性の確保に関し、もっと具体的に言えば、スイッチとネットワークとの間のアップリンクが中断された際に、スイッチの間に相互接続ポートを用いて予備通信方法を提供することに関する。

クラウドコンピューティングの応用が出現したことによって、オフサイト（ｏｆｆ−ｓｉｔｅ）や別所で実装する必要が増えた。例えば、データを保存して遠隔接続されたコンピュータ装置のユーザのアクセスアプリケーションを実行するデータセンター（ｄａｔａ ｃｅｎｔｅｒ）が知られている。一般的なデータセンターは、パワー機能及び通信接続機能を兼ねて持つ実体底板構造を有する。ラックごとに、例えば演算、保存又は制御するためのサーバ及びネットワークと管理スイッチのような複数のネットワーク装置が固持される。

演算サーバは通常、幾つかのプロセッサーやノードを含む。プロセッサーのそれぞれは、サーバ内の他のプロセッサーと通信して効率的に演算任務を完成する必要がある。そのため、演算任務がサーバの複数のコアに分割されて処理されることが一般的であり、データはコア（ｃｏｒｅｓ）とより大きいネットワークとの間に内蔵スイッチのアップリンクポート（ｕｐｌｉｎｋ ｐｏｒｔｓ）を介して送受信される。これらの内蔵スイッチは、ネットワーク内の他の装置がサーバ内のノードと通信することを許可する。ネットワークとサーバ内のノードとの間の通信は、内蔵スイッチがサーバのそれぞれのノードの異なるアップリンクポートに接続されることで行う。このような配置には、ノードとネットワークとの間のアップリンク通信に故障が発生した場合、通信が行えなくてサーバの操作を妨害してしまう問題がある。

マイクロサーバ内のそれぞれのサーバノードは、それぞれの内蔵スイッチの特定なアップリンクポートを介してマイクロサーバの外部の装置と通信する。サーバノードにアクセスされるアップリンクポートは、内蔵スイッチに管理される。そのため、アップリンクポートに故障が発生した場合、関連するサーバノードはネットワークと通信できなくなる。

マイクロサーバのノードのネットワーク通信の安定性を向上させるために、現状では、内蔵スイッチを作動させて、アップリンクポートが故障した場合又は内部や外部のネットワークの接続が故障した場合に代替通路を提供する。図１はマイクロサーバ１２を含む従来技術のネットワークシステム１０のブロック図である。サーバ１２は、ノード２０、２２などの複数のサーバノードを含む。サーバ１２は、内蔵スイッチ３０、３２などの複数の内蔵スイッチも含む。それぞれの内蔵スイッチ３０、３２は、ネットワーク５０と通信するための対応するアップリンクポート４２、４４、４６、４８を含む。それぞれの内蔵スイッチ３０、３２は、ノード２０、２２のポート６２、６４、６６、６８に接続するための対応する下流ポート（ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ ｐｏｒｔｓ）５２、５４、５６、５８を含む。

この従来技術において、ノード２０は、スイッチ３０の下流ポート５２にリンクされるポート６２と、スイッチ３２の下流ポート５６にリンクされるポート６４を含む。ノード２２は、スイッチ３０の下流ポート５４にリンクされるポート６６と、スイッチ３２の下流ポート５８にリンクされるポート６８を含む。ノード２０は、スイッチ３０及び対応するポート５２を介してネットワーク５０と通信できる。同様に、ノード２２は、スイッチ３２及び対応するポート５８を介してネットワーク５０と通信できる。

アップリンクポート４２、４４やアップリンクポート４６、４８が故障した場合、関連するサーバノード２０や２２がネットワーク５０から入力及び出力されるパケットのロスを検出する。そして、関連するサーバノード２０や２２は、別の内蔵スイッチの代替アップリンクポートからパケットを送受信することで、アップリンクポートの予備通信メカニズムを作動させる。例えば、アップリンクポート４２、４４が故障すると、サーバノード２０がパケットロスを検出してパケット通信をポート６４に切り替える。これによってパケットがリンクを介して下流ポート５６に送信され、さらにスイッチ３２に至り、そしてアップリンクポート４６を介してネットワーク５０に送信される。

しかしながら、アップリンクポートが故障した時に内蔵スイッチのノードを変更する現状の実施形態には、２つの課題がある。１つの課題は、アップリンク予備の長すぎる作動時間による著しいパケットロスである。サーバノードが対応するアップリンクポートに直接に接続されていないため、アップリンクポートの故障の検出には時間が掛かり、アップリンクポートの予備通信メカニズムを作動させるまでに潜在的な数多くのパケットロスを招く課題がある。パケットを他の予備スイッチに送信するようにノードがポートを切り替えるには、さらに多くの時間が必要である。そのため、上記段落において、ノード２０が故障したアップリンクポート４２、４４に直接に接続されていないため、アップリンクポート４２、４４が故障してからパケットロスが検出されるまでに、多くのパケットがロスした。予備通信メカニズムによってパケット通信が切り替えられてスイッチ３２の新しい下流ポート５６と対応する新しいアップリンクポート４６に接続されるまでにも、多くのパケットがロスした。

他の一つの課題は、アップリンクポートの予備メカニズムに関与されるノードの演算能力利用の劣化（ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）である。現状のアップリンクポートの予備通信メカニズムはソフトウェアのルーティング手続に基づくものであり、当該ルーティング手続は、パケットロスを頻繁に検出するソフトウェア任務を含む。このようなメカニズムを全てのサーバノードで実行する必要があり、これによってノードが演算リソースをソフトウェア任務に投入する必要があるため、サーバノードの演算能力利用の低減を招くことになる。

そのため、現状の業界には、ネットワーク接続が損壞した場合にネットワークからノードまでの通信を確保できるメカニズムと、ノードとネットワークとの間のアップリンク接続が損壞した時にパケットロスを最低限に抑えるメカニズムと、サーバの演算能力を利用する必要のない予備メカニズムと、が求められている。

開示された１つの実施例は、マルチノード装置の信頼可能なネットワーク通信を確保するためのシステムである。マルチノード装置は、第１のノードと、第１の内蔵スイッチと、第２の内蔵スイッチと、を含む。第１のノードは、データパケットを送受信するように操作されるポートを有する。第１の内蔵スイッチは、第１のノードのポートに連結される下流ポートと、相互接続ポートと、ネットワークに連結されるアップリンクポートと、を有する。アップリンクポートは、データパケットを第１のノードからネットワークにルーティングする。第２の内蔵スイッチは、下流ポートと、第１の内蔵スイッチに連結される相互接続ポートと、ネットワークに連結されるアップリンクポートと、を有する。第１の内蔵スイッチによってアップリンクポートの箇所で検出されたネットワーク通信の故障に応じてルーティング処理を作動させて、第１のノードからのデータパケットを、第１の内蔵スイッチの下流ポート、相互接続ポート及び第２の内蔵スイッチのアップリンクポートを介して、ネットワークにルーティングする。

上記内容は全ての実施例や本開示の全ての態様を示すためのものではない。上記内容は本文に記述される新規的な態様及び特徴の一部の実例のみを提供する。添付図面及び添付特許請求の範囲を組み合わせて参照する際、本開示の上記特徴とメリット及び他の特徴とメリットは、本発明を実現するための代表的な実施例及び模式的な下記記述から明らかに分かる。

本実施例は、内蔵スイッチの間の接続と内蔵スイッチが所有するパケット転送表の同期とを含むサーバのアップリンクポートの予備通信メカニズムに関する。アップリンクに故障が発生した時に、故障を検出する内蔵スイッチがパケットをサーバノードから別の内蔵スイッチに転送する。一方、内蔵スイッチのパケット転送表が同期されているため、内蔵スイッチのアップリンクで受信された、他の内蔵スイッチに接続されるサーバノードに用いられるパケットは、内蔵スイッチの相互接続ポートに転送されて、そして他の内蔵スイッチに接続されるサーバノードによって受信されてよい。そのため、本開示のメカニズムでは、サーバノードが予備メカニズムの処理に関与しないので、サーバノードからネットワークまでのシームレス通信が提供される。ポートの切り替えのタイムラグを除去したため、本開示のメカニズムは、マルチノードサーバのネッワーク安定性を向上させることができ、更にパケットロスを防止でき、また予備通信メカニズムに用いられるサーバ演算能力に対する需要も免除できる。

下記添付図面についての説明は、本発明の上記及び他の目的、特徴、メリットと実施例をより分かりやすくするためのものである。
アップリンクが故障した場合に、周知の予備メカニズムを用いてパケットをルーティングするマイクロサーバであり、従来技術によるマルチノード配置の模式図である。 本開示の一実施方式に係るアップリンク故障の予備メカニズムに用いられるマルチノードサーバシステムのブロック図である。 通常操作において図２のマルチノードシステムのブロック図である。 本開示の一実施方式に係る予備通信メカニズムが動作した時の、図２のマルチノードシステムのブロック図である。 図４に示すシステム内のノードとネットワークとの間のアップリンクが故障した時の予備手続のフロー図である。 アップリンクポートが修復した時に初期ルーティングを提供するための回復手続のフロー図である。

本発明は、様々な形式で実現されうる。代表的な実施例は、図面に示され、本文で詳しく記述する。本開示は、本開示の原理の実施例や説明であり、本開示の広い範囲の態様を説明される実施例に限定するためのものではない。ここで、例えば要約書、発明の概要及び発明を実施するための形態において開示されたことにもかかわらず特許請求の範囲に明記されない要件及び制限は、暗示、推理もしくは他の方式で単独又は共同に特許請求の範囲に併入すべきではない。この実施するための形態に基づいて、具体的に排除しない限り、単数形式の記載が複数形式を含み、そして逆も然り。「含む」という単語とは、「含み、だがこれに限定されない」を意味する。なお、例えば「約」、「ほぼ」、「実質的に」、「おおよそ」及び類似した意味を持つ単語は、本文において「…の中に」、「…に近い」、「ほぼ…の中に」又は「…の３〜５％の差異内に」もしくは「許容可能な製造差異内」及び上記の任意な論理の組み合わせを意味する。

本開示の予備メカニズムは、相互接続ポートを介して内蔵スイッチを互いに接続して、内蔵スイッチとネットワークとの間に代替通信経路の存在を可能にすることに基づく。図２に示されるように、図２は本開示の１つの実施例のネットワークシステム１００のブロック図である。ネットワークシステム１００は、複数のノード（例えばノード１２０、１２２）を有するマルチノード装置（例えばサーバ１０２）を含む。サーバ１０２は、さらに例えば内蔵スイッチ１３０、１３２のような複数の内蔵スイッチを含む。それぞれの内蔵スイッチ１３０、１３２は、内蔵スイッチ１３０、１３２とネットワーク１５０のデータ通信の送受信を可能にする対応するアップリンクポート１４２、１４４、１４６、１４８を含む。それぞれの内蔵スイッチ１３０、１３２は、それぞれノード１２０、１２２のポート１６２、１６４、１６６、１６８に接続される対応する下流ポート１５２、１５４、１５６、１５８を含む。

この実施例において、ノード１２０は、スイッチ１３０の下流ポート１５２にリンクされるポート１６２と、スイッチ１３２の下流ポート１５６にリンクされるポート１６４を含む。ノード１２２は、スイッチ１３０の下流ポート１５４にリンクされるポート１６６と、スイッチ１３２の下流ポート１５８にリンクされるポート１６８を含む。ノード１２０は、スイッチ１３０と対応するポート１５２、もしくはスイッチ１３２と対応するポート１５６を介してネットワーク１５０と通信できる。同様に、ノード１２２は、スイッチ１３２と対応するポート１５８、もしくはスイッチ１３０と対応するポート１５４を介してネットワーク１５０と通信できる。

スイッチ１３０は、２つの相互接続ポート１７２、１７４を含む。スイッチ１３２も、２つの相互接続ポート１７６、１７８を含む。この実施例において、スイッチ１３０の相互接続ポート１７２は、スイッチ１３２の相互接続ポート１７６にリンクされる。スイッチ１３０の相互接続ポート１７４は、スイッチ１３２の相互接続ポート１７８にリンクされる。それぞれのスイッチ１３０、１３２は、対応されているパケット転送表（ｐａｃｋｅｔ ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ ｔａｂｌｅ）を含む。パケット転送表は、データパケットを第１のノード（例えば、ノード１２０）から第１のアップリンクポート（例えばアップリンクポート１４２、１４４）を介してネットワーク１５０にルーティングするための第１の情報と、データパケットを第１の下流ポート（例えば、ポート１６２、１６４）を介して第１のノード（例えば、ノード１２０）にルーティングするための第２の情報と、を含む。スイッチ１３０、１３２は、相互接続ポート１７２、１７４、１７６、１７８を使ってアップリンクポート１４２、１４４、１４６、１４８の動作状態（ｈｅａｌｔｈ ｓｔａｔｕｓ）を周期的に他のスイッチに報告する。相互接続ポート１７２、１７４、１７６、１７８は、ある１つのスイッチの全てのアップリンクポートが故障した場合（即ち、アップリンクポートの同時故障（ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ ｆａｉｌｕｒｅ））に、パケット転送表の同期の実行にも用いられる。例えば、マルチノード装置（例えばサーバ１０２）は、第１の内蔵スイッチ（例えば、スイッチ１３０）が第１のアップリンクポート（例えばアップリンクポート１４２、１４４）の同時故障を検出した場合、パケット転送表内の第１の情報を削除する。相互接続ポートからパケットを受信する時に、スイッチ（例えばスイッチ１３０）は、備えるパケット転送表を参照することでパケットをどのポートに転送するかを決める。パケット転送表は、ネットワークアドレスと受信されたパケットを関連付けられたネットワークアドレスに転送するためのポートとの間の対応関係を提供する。受信されたパケットの宛先ネットワークアドレスがパケット転送表内に存在しない場合、パケットは、そのパケットを受信したポート以外の全てのポートにブロードキャストされる。

この実施例において、ある１つのスイッチ（例えばスイッチ１３０）の全てのアップリンクポート（例えばアップリンクポート１４２、１４４）が故障した場合、スイッチは、相互接続ポート（例えば相互接続ポート１７２、１７４、１７６、１７８）により他のスイッチ（例えばスイッチ１３２）にアップリンクポートが故障したことを通知する。通知は、スイッチで動作する予備手続によって行う。故障を検出した内蔵スイッチは、備えるパケット転送表を他の内蔵スイッチに同期させる。具体的に言えば、アップリンクの故障を有するスイッチは、そのアップリンクポートを介してネットワークと通信するサーバノードのネットワークアドレスを他のスイッチに通知する。この通知を受信した場合、他のスイッチは、宛先が上記ネットワークアドレスであるパケットが相互接続ポートに転送されるように、備えるパケット転送表を変更する。例えば、ノード１２０は、スイッチ１３０のアップリンクポート１４２を介してネットワート１５０と通信する。アップリンクポート１４２、１４４のいずれも故障し、且つスイッチ１３０が故障を検出すると、スイッチ１３０は、そのアップリンクポート１４２、１４４が故障したことをスイッチ１３２に通知して、備えるパケット転送表とスイッチ１３２のパケット転送表を同期させる。両方のパケット転送表が同期された後、スイッチ１３２は、ノード１２０に送信されるパケットを相互接続ポート１７６や１７８に転送してよい。

アップリンクポートにネットワーク通信障害が発生した内蔵スイッチは、関連するサーバノードが相互接続ポート及び他のスイッチのアップリンクポートを介してネットワーク１５０と通信できるように、他の内蔵スイッチにアップリンクが故障したことを通知する。なお、同期されたパケット転送表は、アップリンクの故障によるパケットフラッデイング（ｐａｃｋｅｔ ｆｌｏｏｄｉｎｇ）の異常を低減させる。宛先ネットワークアドレスがパケット転送表内に存在しない場合、パケットは、アップリンクポート、下流ポート及び相互接続ポートを含む当該パケットを受信したポート以外の全てのポートにブロードキャストされる。パケット転送表の同期によって、アップリンクポートが正常に動作できる内蔵スイッチが他のスイッチに接続されるノードのネットワークアドレスを感知できるようになる。そのため、スイッチは、宛先が他のスイッチに接続されるノードのネットワークアドレスのパケットを、ブロードキャストする必要なく備える相互接続ポートに転送する。

上記の方法により、それぞれのサーバノードは、たとえいずれか１つのスイッチのアップリンクポートに障害が発生しても、対応する内蔵スイッチに接続される同じポートを介してパケットを送受信することができる。そのため、サーバノードは、アップリンクポート故障の処理に関与する必要がない。なお、内蔵スイッチ１３０、１３２は、サーバノード１２０、１２２に代ってアップリンク故障の問題を処理する。よって、本開示のメカニズムはより柔軟的にアップリンク故障を対処できるため、アップリンク故障によるパケットロスを低減させることができる。

正常に動作するアップリンクポートを有するそれぞれの内蔵スイッチは、周期的に活動メッセージ（ｋｅｅｐ−ａｌｉｖｅ ｍｅｓｓａｇｅ）を発送し、備えるアップリンクポートの状態を相互接続ポートのうちの１つを介して他の内蔵スイッチに報告する。パケット選別規則は、相互接続ポートに配置され、正常に動作するポートの間に活動メッセージのみが送受信されることを許可する。活動メッセージを受信した際、アップリンクポートの故障は解決された。活動メッセージの周期の間のパケットのみがロスしたため、パケットロスは最小値に抑えられる。

図３及び図４は図２のネットワークシステム１００においてネットワーク１５０との通信を確保する予備メカニズムを示す。図３及び図４における構成要素は、図２における対応する物と同じ数字符号で標記する。図３はサーバ１０２のノードとネットワークとの間の正常なデータフローを示す。例えば、ネットワーク１５０内のホスト１８２は、サーバ１０２内のノード１２０と通信する。図３は全てのアップリンクポート１４２、１４４、１４６、１４８が正常に動作する時の、ホスト１８２とサーバノード１２０との間の通信ルーティングを示す。この場合、サーバノード１２０は、内蔵スイッチ１３２を選択してネットワーク１５０内のホスト１８２と通信する。そのため、データはノード１２０のポート１６４を介してスイッチ１３２の下流ポート１５６に流れる。データはスイッチ１３２によってアップリンクポート１４８を介してネットワーク１５０にルーティングされ、ホスト１８２に至る。内蔵スイッチでのパケット選別規則は、データが相互接続ポート１７２、１７４、１７６、１７８を介して通信・伝送されることを防止する。同様に、内蔵スイッチ１３２は、備えるアップリンクポート１４８を介してホスト１８２に向ってパケットを転送する。

図４は内蔵スイッチ１３２のアップリンクポート１４６、１４８のいずれも故障した場合を示す。この場合、内蔵スイッチ１３２は、備えるアップリンクポート１４６、１４８が故障したことを内蔵スイッチ１３０に通知する。そして、内蔵スイッチ１３２の相互接続ポート１７６、１７８に設置されるパケット選別規則及び内蔵スイッチ１３０の相互接続ポート１７２、１７４に設置されるパケット選別規則が停止される。そして、パケットは、相互接続ポート１７２、１７４、１７６、１７８を介して伝送されることが許可される。この実施例において、パケットは、相互接続ポート１７８を介してスイッチ１３０の相互接続ポート１７４に送信される。図４に示されるように、サーバノード１２０からのパケットは、ポート１６４を介してスイッチ１３２の下流ポート１５６に送信される。パケットは、スイッチ１３２によって相互接続ポート１７８を介してスイッチ１３０の相互接続ポート１７４にルーティングされる。スイッチ１３０は、アップリンクポート１４４を介してパケットをネットワーク１５０にルーティングさせて、ホスト１８２に至る。

スイッチ１３２のいずれか１つのアップリンクポート１４６や１４８の機能が回復した場合、スイッチ１３２は、当該アップリンクポート１４６や１４８が回復したことをスイッチ１３０に通知する。そして、内蔵スイッチ１３０、１３２の両方に設置されるパケット選別規則を再び作動させる。これによって、相互接続ポート１７２、１７４、１７６、１７８の間のデータパケットの伝送が再び阻止される。続いて、図３に示されるように、内蔵スイッチ１３２は、機能が回復したアップリンクポート１４６や１４８のいずれか１つを介してホスト１８２に向かってパケットを再び転送する。

ある１つのスイッチの全てのアップリンクポートが故障した場合、本開示の１つの実施例の予備通信メカニズムが以下のように作動する。図５は予備通信メカニズムのフロー図である。ステップ５００において、ある１つのスイッチのアップリンクポートが故障した場合、初期内蔵スイッチは、備えるアップリンクポートが故障した旨の活動メッセージを隣接する内蔵スイッチに発送する。そして、ステップ５０２のルーティング処理を実行する。ステップ５０２では、初期内蔵スイッチは、隣接する内蔵スイッチの相互接続ポートにリンクされる相互接続ポートに配置されるパケット選別規則を停止する。これによって、２つのスイッチの間の相互接続ポートで全てのタイプのパケットを送受信することが許可される。

ステップ５０４では、初期スイッチにおいて、備えるアップリンクポートに関連する全てのパケット転送表の情報を削除する。続いて、ステップ５０６では、初期内蔵スイッチは、備えるパケット転送表を隣接するスイッチのパケット転送表に同期させる。具体的に言えば、内蔵スイッチは、隣接するスイッチにブロードキャストメッセージを発信する。ブロードキャストメッセージのそれぞれの発信元ＭＡＣアドレスには、内蔵スイッチに接続されるサーバノードのＭＡＣアドレスが設置される。

ステップ５０８では、初期内蔵スイッチのアップリンクポートが故障した旨の活動メッセージを受信した場合、隣接する内蔵スイッチは、備える相互接続ポートに設置されるパケット選別規則を停止する。これによって、隣接する内蔵スイッチの相互接続ポートと当該相互接続ポートがリンクする活動メッセージを送信した初期スイッチの相互接続ポートとの間で全てのタイプのパケットを送受信することが許可される。続いて、ステップ５１０を実行して、パケット転送表の同期メカニズムを作動させる。ステップ５１０において、パケット転送表の同期メカニズムは、初期スイッチから受信したブロードキャストメッセージに基づいて隣接するスイッチのパケット転送表を更新する。これによって、故障したアップリンクポートを有する初期内蔵スイッチに接続されたサーバノードからのパケットは、相互接続ポートに再度案内されて、隣接する内蔵スイッチのアップリンクポートを介してネットワークに送信される。

ステップ５１２では、受信したブロードキャストメッセージもアップリンクポートを介してネットワーク１５０に送信される。これによって、サーバ１０２（図２に示されるように）の外部のネットワーク装置は、サーバノードが隣接する内蔵スイッチのアップリンクポートを介して外部のネットワーク装置と通信しようとすることを感知する。

図２に示されるネットワークシステム１００において、別のスイッチに転接されて操作される途中に、初期スイッチの故障したアップリンクポートのいずれか１つが再び正常に動作した場合、ネットワークシステム１００が通常の動作に回復されることが許可される。図６のフロー図は、故障したアップリンクポートの１つが既に回復して正常に動作できることを初期スイッチが感知した場合の回復手続を示す。この実施例において、ステップ６００のように、初期内蔵スイッチは、備えるアップリンクポートが回復した旨の活動メッセージを隣接する内蔵スイッチに発信する。続いて、ステップ６０２を実行して、初期スイッチの相互接続ポートに関連する全てのパケット転送表の情報を削除する。

ステップ６０４では、初期内蔵スイッチのパケット選別規則を作動させる。これによって、初期内蔵スイッチの相互接続ポートと隣接するスイッチの相互接続ポートとの間には、活動メッセージのみを送受信することが許可される。続いて、ステップ６０６では、初期内蔵スイッチは、回復した１つ又は複数のアップリンクポートに接続されるサーバノードの発信元ＭＡＣアドレスを有するブロードキャストメッセージを発信する。これによって、サーバ１０２（図２に示されるように）の外部のネットワーク装置は、回復した１つ又は複数のアップリンクポートを介してサーバノードと通信できる。

ステップ６０８では、初期内蔵スイッチの１つ又は複数のアップリンクポートが回復した旨の活動メッセージを受信した場合、相互接続ポートでの送受信は活動メッセージのみが許可されるように、隣接する内蔵スイッチの相互接続ポートに配置されるパケット選別規則を作動させる。続いて、ステップ６１０を実行して、相互接続ポートに関連する全てのパケット転送表の情報を削除する。これにより、ノードとネットワークの通信は、切り替えられてノードから初期スイッチの回復したアップリンクポートを介してネットワークに辿る経路に戻る。

図５及び図６のフロー図は図２におけるネットワークシステム１００の例示的な機械読み取り可能なコマンドを示す。この実施例において、機械読み取り可能なコマンドは、：（ａ）プロセッサー、（ｂ）コントローラー、及び／又は（ｃ）１つ又は複数の他の適切な処理装置のような装置によって実行するアルゴリズムを含む。アルゴリズムは、例えばフラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードドライバー、デジタルビデオ（バーサトル）ディスク（ＤＶＤ）又は他のメモリー装置のような実体のあるメディアに保存されるソフトウェアで実現されてよい。しかしながら、アルゴリズムの全体及び／又は一部が交互にプロセッサー以外の装置で実行、及び／又は周知の方式でファームウェアや専用のハードウェアで体現されて（例えば、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、プログラム可能な論理素子（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ、ＰＬＤ）、現場プログラム可能な論理素子（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ、ＦＰＬＤ）、現場プログラム可能なゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、個別な論理などで実現できる）よいことは、当業者に容易に分かることである。例えば、インターフェイスのいずれか又は全ての部品は、ソフトウェア、ハードウェア及び／又はファームウェアで実現されてよい。同様に、フロー図で示される一部や全ての機械読み取り可能なコマンドは、人力で実現されてよい。なお、図５及び図６に示されるフロー図を参照して本開示の１つの実施態様のアルゴリズムを記述したが、本実施例の機械読み取り可能なコマンドを実現できる他の様々な方法を代替的に使用してよいことは、当業者に明らかに分かることである。例えば、ブロックの実行順番を変更してよく、及び／又は本実施例に記述される一部のステップブロックを変更・削除又は組み合わせてよい。

上記をまとめると、本開示はマルチノードのマイクロサーバ装置及びその予備メカニズムに関する。当該予備メカニズムは、任意なシステムに広く配設して応用されてよく、上記システムにおける端末装置は、コアネットワークに接続されるダブルネットワークアクセス装置に至るネットワーク接続を有する。例えば、無線アクセスポイントは、以下で説明される内蔵スイッチの効果を奏する。アップリンクが正常に動作する別のアクセスポイントは初期アクセスポイントとの相互接続位置に適用される類似した方法を有する場合、アクセスポイントに接続されるモバイル装置はアクセスポイントにおけるアップリンクが故障した問題を解決する必要がない。

この出願案に使用される「部品」、「モジュール」、「システム」や類似した意味を持つ単語は、一般的にコンピュータ関連の実体、又はハードウェア（例えば、回路）、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、もしくは１つ又は複数の特定機能を有する操作機械に関連する実体を指す。例えば、部品は、プロセッサー（例えば、デジタルシグナルプロセッサー）で動作する処理、プロセッサー、物体、実行可能ファイル、スレッド、プログラム及び／又はコンピュータであってよいが、これらに限定されない。説明の方式として、コントローラで動作するアプリケーション及びコントローラは部品であってよい。１つ又は複数の部品は処理及び／又はスレッド内に留まってよく、部品は１つのコンピュータにおいてホスト化され、及び／又は２つ又は複数のコンピュータの間に分散されてよい。なお、「装置」は、特殊に設計されるハードウェアや、ハードウェアを作動させて特定の機能を実行するソフトウェアを実行することによって専用で作られた一般的なハードウェア、コンピュータ読み取り可能なメディアに保存されるソフトウェア、又はこれらの組み合わせ、という形式でよい。

本文で使用される技術の目的は特定の実施例を説明するのみであり、本発明を限定するものではない。例えば、前後の文脈が明確に示さない限り、本文で使用される単数形式の「１つ」及び「当該」は複数形式も含む。なお、これについて、「含む」、「有する」、「備える」という単語又はこれらの改変形は発明を実施するための形態及び／又は特許請求の範囲に使用され、これらの単語は「含有する」という単語と類似した方式で指示した対象を含む。

別に定義しない限り、本文で使用される単語（技術及び科学的な単語を含む）は当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。なお、単語（例えば、一般的な辞書で定義される単語）は、関連分野の先後の文脈における意味と一致した意味に解釈されるべきであり、本文が明確に理想的な意味や厳密で正式な意味に定義しない限り、そのように解釈されるべきではない。

上記では、本発明のそれぞれの実施例を説明したが、本発明のそれぞれの実施例は実例の方式で示されるだけであって限定するものではないと理解すべきである。本発明は１つ又は複数の実現方式に関して説明・記述したが、本明細書及び図面を閲覧・理解しようとする際、同等な変更及び改変が発生し得ることを当業者が理解すべきである。なお、本発明の特定な特徴が既に幾つの実現方式における１つのみの実施方式で開示された可能性があるが、任意の既定又は特定な応用が有利に期待できる場合に対して、その特徴が他の実現方式の１つ又は複数の他の特徴と組み合わせてよい。そのため、本発明の広さ及び範囲は上記に記述された実施例におけるいずれかの実施例に限定されるべきではない。本発明の範囲は以下の特許請求の範囲及び同等なものによって定義されるべきである。

１０、１００：ネットワークシステム
１２、１０２：サーバ
２０、２２、１２０、１２２：ノード
３０、３２、１３０、１３２：スイッチ
４２、４４、４６、４８、５２、５４、５６、５８、６２、６４、６６、６８、１４２、１４４、１４６、１４８、１５２、１５４、１５６、１５８、１６２、１６４、１６６、１６８、１７２、１７４、１７６、１７８：ポート
５０、１５０：ネットワーク
１８２：ホスト
５００、５０２、５０４、５０６、５０８、５１０、５１２、６００、６０２、６０４、６０６、６０８、６１０：ステップ

Claims (10)

1. データパケットを送受信するように操作される第１のポートを有する第１のノードと、
   前記第１のノードの前記第１のポートに連結される第１の下流ポートと、第１の相互接続ポートと、ネットワークに連結される第１のアップリンクポートと、を有し、前記第１のアップリンクポートでのネットワーク通信故障を検出するように配置される第１の内蔵スイッチと、
   第２の下流ポートと、前記第１の内蔵スイッチの前記第１の相互接続ポートに連結される第２の相互接続ポートと、ネットワークに連結される第２のアップリンクポートと、を有する第２の内蔵スイッチと、
   を含み、
   前記第１の内蔵スイッチが前記第１のアップリンクポートの同時故障を検出した場合、前記第１のノードからのデータパケットは、前記第１の内蔵スイッチの前記第１の下流ポート、前記第１の相互接続ポート及び前記第２の内蔵スイッチの前記第２のアップリンクポートを介して、ネットワークにルーティングされるマルチノード装置。
2. 前記第２の内蔵スイッチの前記第２の下流ポートに連結され、データパケットを送受信するように操作される第２のポートを有する第２のノードを更に含む請求項１に記載のマルチノード装置。
3. 前記第１の内蔵スイッチは、パケット転送表を含み、
   前記パケット転送表は、
   データパケットを前記第１のノードから前記第１のアップリンクポートを介してネットワークにルーティングするための第１の情報と、
   データパケットを前記第１の下流ポートを介して前記第１のノードにルーティングするための第２の情報と、
   を含み、
   前記第１の内蔵スイッチが前記第１のアップリンクポートの同時故障を検出した場合、前記パケット転送表内の前記第１の情報を削除する請求項１又は２に記載のマルチノード装置。
4. 前記第１の内蔵スイッチは、前記第１の内蔵スイッチの前記第１のアップリンクポートの動作状態を示すメッセージのみが前記第１の相互接続ポートで伝送されることを許可する選別手続を含み、前記第１内蔵スイッチが前記第１のアップリンクポートの同時故障を検出した場合、前記選別手続は、前記第１の内蔵スイッチが前記第１の相互接続ポートでデータパケットを受信することを許可する請求項１〜３のいずれか一項に記載のマルチノード装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のマルチノード装置と、
   前記第１の内蔵スイッチで前記第１のアップリンクポートの同時故障を検出するステップと、
   前記第１の内蔵スイッチが前記第１のアップリンクポートの同時故障を検出したことに応じてルーティング処理を実行するステップと、
   を含み、
   前記ルーティング処理は、
   前記第１のノードの前記第１のポートからのデータパケットを、前記第１の内蔵スイッチから前記第１の内蔵スイッチの前記第１の相互接続ポート及び前記第２の内蔵スイッチの前記第２の相互接続ポートを介して前記第２の内蔵スイッチにルーティングするステップと、
   前記データパケットを前記第２の内蔵スイッチの第２のアップリンクポートを介してネットワークにルーティングするステップと、を含むマルチノード装置とネットワークの間に予備通信を提供する方法。
6. 前記ルーティング処理は、
   前記第２の内蔵スイッチの前記第２のアップリンクポートで受信したデータパケットを、前記第１の相互接続ポート、前記第２の相互接続ポート及び前記第１の内蔵スイッチの前記第１の下流ポートを介して前記第１のノードにルーティングするステップを更に含む請求項５に記載の方法。
7. 前記ルーティング処理は、
   前記第１の内蔵スイッチを介して前記第１のアップリンクポートが同時故障した旨のブロードキャストメッセージを前記第２の内蔵スイッチに送信するステップを更に含み、
   前記第２の内蔵スイッチは、前記第１の相互接続ポートにリンクされる前記第２の相互接続ポートでデータを受信することを許可する選別手続を動作するように配置され、
   前記ブロードキャストメッセージは、前記第１のノードのＭＡＣアドレスを含む請求項５又は６に記載の方法。
8. 前記ブロードキャストメッセージに基づいて前記第２の内蔵スイッチ内のパケット転送表内の情報を更新するステップを更に含み、
   前記情報は、前記第１のノードに対するルーティングデータを含む請求項７に記載の方法。
9. ネットワークから前記第２の内蔵スイッチを介して前記第１のノードまでのデータ伝送を実現できるように、前記第２の内蔵スイッチを介してネットワークに前記ブロードキャストメッセージを送信するステップを更に含む請求項７に記載の方法。
10. 前記第１の内蔵スイッチのいずれか１つの前記第１のアップリンクポートの故障が修復したことを検出した場合、前記第１のノードから修復した前記第１のアップリンクポートまでのデータパケットルーティングを回復するステップをさらに含む請求項５〜９のいずれか一項に記載の方法。

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