JP2020036217A - 中継装置、通信制御プログラム、及びネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 フレームの循環を抑制しつつ、効率的なネットワークの利用や拡張を可能とすることができる中継装置を提供する。
【解決手段】 本発明の中継装置は、第１の系統のスイッチと、第２の系統のスイッチとを備え、前記第１の系統のスイッチ及び前記第２の系統のスイッチは、接続先中継装置を構成する同系統のスイッチと、第１の系統の伝送ライン及び第２の系統の伝送ラインを介して接続し、前記第１の系統のスイッチと前記第２の系統のスイッチとの間は接続されており、前記各スイッチは、前記接続先中継装置との間で４種類のＶＬＡＮタグを用いた仮想的な通信経路である仮想パスを転送経路として、フレームの転送処理を行う制御手段を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、中継装置、通信制御プログラム、及びネットワークシステムに関し、例えば、複数のスイッチングハブ（以下、単に「スイッチ」とも呼ぶ）を、梯子型構成で配置して環状ネットワークを構成した網に適用し得る。

従来、環状に形成されたレイヤ２（以下、単に「Ｌ２」とも呼ぶ）のネットワークに関する技術として、スパニングツリープロトコル（ＳＴＰ）が挙げられる。スパニングツリープロトコルは、任意の網構成にて、複数スイッチにて構成された環状ネットワークが存在する場合に、各スイッチ間の制御情報の送受信によって、環状ネットワークの１箇所を閉塞することによって、フレームのループを防止している。

また、上記同様にフレームのループを防止（回避）するための技術として、例えば、特許文献１、２の記載技術が挙げられる。

特許文献１の記載技術は、複数スイッチにて環状が存在する場合でも、自ユニットの他系スイッチから転送されたブロードキャストトラフィックは、他のユニットに転送しないルールを追加することによって、ループ中の特定箇所を閉塞させることなく、ブロードキャストフレームがループすることを回避させている。

また、特許文献２の記載技術は、スター型やチェーン型の網構成で任意の数のスイッチを接続できる拡張性を持たせつつ、ループ中の特定箇所を閉塞させることなく、ブロードキャストフレームがループすることを回避させる仕組みを示している。

特開２０１３−７７９７２号公報 特開２０１７−１３９７２９号公報

しかしながら、スパニングツリープロトコル（ＳＴＰ）では、網の規模が大きくなるにつれて、環状ネットワーク中の閉塞箇所が決定するまでに非常に長い時間がかかり、それまでの間、フレームの送信が行えなくなる問題点があった。また、当該プロトコルでは、環状ネットワークの１箇所を閉塞するため、すべての回線を有効に使用できない問題点があった。

一方、特許文献１の記載技術では、３ユニット以上に跨ってループが構成される場合に、ループ中の１か所を閉塞する必要があるため、全回線を効率的に使用できない問題点があった。

また、特許文献２の記載技術（装置）では、ユニット間でブロードキャストトラフィックを転送するのに両方の系の伝送ラインが使われるため、帯域が効率的に使用できない問題点があった。さらに、２つのスイッチで構成されたユニット内部のスイッチ間での障害発生時や障害回復時に、経路の変更や、経路情報を一旦削除する処理が行われるため、一時的に経路が不安定になる問題点があった。また、隣接するユニットとの接続状態として、多くのパターンの状態があり、各状態に応じて別々の処理を行う必要があり、制御処理が複雑である問題点があった。

以上のような問題点に鑑み、フレームの循環を抑制しつつ、効率的なネットワークの利用や拡張を可能とする中継装置、通信制御プログラム、及びネットワークシステムが望まれている。

第１の本発明は、中継装置において、（１）第１の系統のスイッチと、第２の系統のスイッチとを備え、（２）前記第１の系統のスイッチ及び前記第２の系統のスイッチは、接続先中継装置を構成する同系統のスイッチと、第１の系統の伝送ライン及び第２の系統の伝送ラインを介して接続し、（３）前記第１の系統のスイッチと前記第２の系統のスイッチとの間は接続されており、（４）前記各スイッチは、前記接続先中継装置との間で４種類のＶＬＡＮタグを用いた仮想的な通信経路である仮想パスを転送経路として、フレームの転送処理を行う制御手段を有することを特徴とする。

第２の本発明の通信制御プログラムは、第１の系統のスイッチと、第２の系統のスイッチとを備え、前記第１の系統のスイッチ及び前記第２の系統のスイッチは、接続先中継装置を構成する同系統のスイッチと、第１の系統の伝送ライン及び第２の系統の伝送ラインを介して接続し、前記第１の系統のスイッチと前記第２の系統のスイッチとの間は接続されている中継装置を構成するいずれかの前記スイッチに搭載されたコンピュータを、前記接続先中継装置との間で４種類のＶＬＡＮタグを用いた仮想的な通信経路である仮想パスを転送経路として、フレームの転送処理を行う制御手段として機能させることを特徴とする。

第３の本発明は、複数の中継装置を備えるネットワークシステムにおいて、前記中継装置として第１の本発明の中継装置を適用したことを特徴とする。

本発明によれば、フレームの循環を抑制しつつ、効率的なネットワークの利用や拡張を可能とすることができる。

実施形態に係るユニットの機能的構成について示したブロック図である。 実施形態に係る２個のユニットが接続された構成（ネットワークシステム）を示した図である。 実施形態に係る１個のユニットにて、他の複数のユニットと接続した場合の構成を示した図（その１）である。 実施形態に係る１個のユニットにて、他の複数のユニットと接続した場合の構成を示した図（その２）である。 実施形態に係る複数のユニットの接続構成について、接続不可な構成を示した図である。 実施形態に係る２ユニット間で確立する仮想パスの構成を示した図である。 実施形態に係る転送テーブルの構成について示した図である。 実施形態に係る各スイッチが仮想パスにフレームを転送する際の動作についてまとめた図である。 実施形態に係る１個のユニットにて、他の複数のユニットと接続した場合に確立する仮想パスの構成を示した図である。 実施形態に係るスイッチの特徴動作（フレーム受信時の処理）について示したフローチャートである。 実施形態に係るスイッチの特徴動作（ユニキャストフレームの転送処理）について示したフローチャートである。 実施形態に係るスイッチの特徴動作（ブロードキャストフレームの転送処理）について示したフローチャートである。 実施形態に係るスイッチの特徴動作（他ユニットへのブロードキャストフレームの転送処理）について示したフローチャートである。 実施形態に係る障害が発生していない場合のブロードキャストフレームの転送フローを示した図である。 実施形態に係るユニット間伝送ラインの障害発生時におけるブロードキャストフレームの転送フローを示した図である。 実施形態に係るスイッチの障害発生時におけるブロードキャストフレームの転送フローを示した図である。 実施形態に係るユニット間伝送ラインの障害発生時におけるユニキャストフレーム転送の経路切替動作を示した図である。 実施形態に係るスイッチの障害発生時におけるユニキャストフレーム転送の経路切替動作（その１）を示した図である。 実施形態に係るスイッチの障害発生時におけるユニキャストフレーム転送の経路切替動作（その２）を示した図である。

（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明による中継装置、通信制御プログラム、及びネットワークシステムの第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。この実施形態では、本発明の中継通信装置及び通信制御プログラムをユニットに適用した例について説明する。

（Ａ−１）実施形態の構成
（Ａ−１−１）ユニットの詳細な構成
図１は、実施形態に係るスイッチングハブのユニット１０の単体構成について示したブロック図である。

ユニット１０は、２重（２つの系統）に冗長化されたスイッチとなっている。

具体的には、ユニット１０は、０系（第１の系統）と１系（第２の系統）の２つの系統のそれぞれに対応するスイッチ（スイッチ（０系）１１、及びスイッチ（１系）１２）を有している。

各スイッチ（スイッチ（０系）１１、及びスイッチ（１系）１２）は、通常のレイヤ２スイッチの構成（フレーム転送処理）に加えて、転送フレームに対し、仮想ネットワークの識別情報（以下、「ＶＬＡＮタグ」とも呼ぶ）の付与、及び削除が可能であり、且つＶＬＡＮタグの内容によりフレームの転送先を決定ができる機能を具備している。

ホスト２１（２１−１〜２１−ｎ）は、ユニット１０内において、各系統のスイッチの両方と接続し、両系統のスイッチ（スイッチ（０系）１１、及びスイッチ（１系）１２）を経由して同ユニット１０内の他のホスト２１、及び、他のユニット１０のホスト２１と通信する機能を具備している。

そして、ユニット１０には、両系統のスイッチ間を接続する２本の伝送ライン３１及び３２と、スイッチ（０系）１１及び各ホスト２１間を接続するｎ本の伝送ライン４１（４１−１〜４１−ｎ）と、スイッチ（１系）１２及び各ホスト２１間を接続するｎ本の伝送ライン４２（４２−１〜４２−ｎ）と、スイッチ（０系）１１と他のユニット１０とを接続するためのｍ本の伝送ライン５１（５１−１〜５１−ｍ）と、スイッチ（１系）１２と他のユニット１０とを接続するためのｍ本の伝送ライン５２（５２−１〜５２−ｍ）とが配置されている。

両系統スイッチ間を接続する２本の伝送ライン３１及び３２の内、伝送ライン３１は、他ユニット１０との通信に使用する伝送ライン（以下、「他ユニット通信用スイッチ間伝送ライン」とも呼ぶ）であり、伝送ライン３２は、ユニット内の通信時に使用する伝送ライン（以下、「ユニット内通信用スイッチ間伝送ライン」とも呼ぶ）である。他ユニット通信用スイッチ間伝送ライン及びユニット内通信用スイッチ間伝送ラインは、それぞれ別の用途で使用されるが、詳細は後述する。

他ユニット通信用スイッチ間伝送ライン及びユニット内通信用スイッチ間伝送ラインとしては、例えば、種々のイーサネット（登録商標）インタフェース（レイヤ２インタフェース）等を適用することができる（他の伝送ラインも同様である）。

図２では、２個のユニット１０（１０−１〜１０−２）が接続された構成（ネットワークシステム５）を示している。

各ユニット１０は、同じ系統のスイッチ（スイッチ（０系）１１、及びスイッチ（１系）１２）同士を伝送ライン（０系で使用する伝送ライン５１、１系で使用する伝送ライン５２）で接続することが可能であり、０系側と１系側の２箇所で他のユニット１０と接続することが可能である。以下では、ユニット間１０を接続した構成にて、０系側装置から見た１系のこと、及び１系側装置から見た０系のことを「他系」と呼ぶものとする。

図３は、１個のユニット１０にて、他の複数のユニット１０と接続した場合の構成を示している。図３では、ユニット１０−２が２個のユニット１０（ユニット１０−１、ユニット１０−３）と接続した構成が示されている。各ユニット１０は、複数のユニット１０と接続できることによって、任意の数のユニット１０を接続した網を構成することが可能である。例えば、図４に示すような構成も可能である。ただし、図５のように、複数のユニット１０間でループが発生するような接続は本実施形態の対象外であり、複数のユニット１０間でループが発生しないように接続する必要がある。

以下では、ユニット１０−１を、単に「ユニット１」とも呼ぶものとする。また、ユニット１０−２を、単に「ユニット２」とも呼ぶものとする。以下同様に、ユニット１０−ｎ（ｎは正の整数）を、単に「ユニットｎ」とも呼ぶものとする。

（Ａ−１−２）ＶＬＡＮタグを用いた仮想パスの詳細な内容
各ユニット１０は、一般的なＬ２スイッチの機能に加えて、隣接したユニット１０との間で４種類のＶＬＡＮタグ（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を使用した、仮想的な通信経路（以下、「仮想パス」とも呼ぶ）を構成する機能を有する。

図６は、実施形態に係る２ユニット間で確立する仮想パスの構成を示している。仮想パスは、直接接続された２ユニットそれぞれに属するスイッチ（スイッチ（０系）１１、及びスイッチ（１系）１２）間で確立され、各スイッチ間にて、０系伝送ラインを経由する仮想パスと、１系伝送ラインを経由する仮想パスの計２本の仮想パスを確立する機能を有する。

また、各スイッチは、転送フレームの宛先経路として、仮想パスを登録することが可能である。例えば、各スイッチは、図７に示す、転送テーブルＴ１（物理ポートとその先に存在するネットワーク機器のＭＡＣアドレスと仮想パス（ＶＬＡＮタグ）とを対応付けたテーブル）を用いて、仮想パスを登録（学習）する。

また、各スイッチが仮想パスにフレームを転送する際、仮想パスに対応したＶＬＡＮタグをフレームに付与して送信し、その後、各スイッチが、図８に示す動作テーブルＴ２の動作を行うことによって仮想パスの終点のスイッチにフレームを転送することを可能にしている。

各スイッチは、他ユニット１０のスイッチとの間に確立した仮想パスが利用可能か否か監視する機能を具備し、仮想パスの経路の途中で障害が発生するなどして、仮想パスが使えなくなった場合に使用不可であることを検出することが可能である。各スイッチが１つの接続ユニットにて監視する通信経路は、（１）同系伝送ライン経由の同系スイッチ向け仮想パス、（２）他系伝送ライン経由の同系スイッチ向け仮想パス、（３）同系伝送ライン経由の他系スイッチ向け仮想パス、（４）他系伝送ライン経由の同系スイッチ向け仮想パスの４経路である。

例えば、各スイッチは、周期的に疎通フレームを送信（送信してＡＣＫを受信）することによって、仮想パスが利用可能か否か監視する。以下、図６のネットワークシステム５を例に挙げて説明を行う。ユニット１のスイッチ（０系）１１から、ＶＬＡＮタグａの仮想パスの内、両方の仮想パス（０系伝送ラインを経由する仮想パスと、１系伝送ラインを経由する仮想パス）で疎通フレームのＡＣＫの返信が無い場合には、ユニット２のスイッチ（０系）１１に障害が発生していると推定する。また、ユニット１のスイッチ（０系）１１は、０系伝送ラインを経由する仮想パスのみＡＣＫの返答が無い場合には、ユニット１及びユニット２のスイッチ（０系）１１の間を接続する伝送ライン５１に障害が発生していると推定する。

図９は、１個のユニット１０にて、他の複数のユニット１０と接続した場合に確立する仮想パスの構成を示している。図９では、ユニット１０−２が２個のユニット１０（ユニット１０−１、ユニット１０−３）と接続した構成が示されている。

各ユニット１０が、複数のユニット１０を接続する場合には、他のユニット１０の接続時に使用したＶＬＡＮタグとは別の４種類のＶＬＡＮタグ（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）を使用して、仮想パスを構成することが可能である。ユニット１０が任意の数のユニット１０と接続する場合でも、各接続ユニットに対し、別々のＶＬＡＮタグを使用して仮想パスを構成する機能を有する。また、各ＶＬＡＮタグは、特定の２ユニット間でのみ使用されるため、あるユニット間で使用されているＶＬＡＮタグは、別の離れたユニット間で同じＶＬＡＮタグを使用することが可能である。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する実施形態におけるユニット１０の動作を説明する。

（Ａ−２−１）フレーム受信時のスイッチの動作
図１０は、実施形態に係るスイッチの特徴動作（フレーム受信時の処理）について示したフローチャートである。

スイッチ（スイッチ（０系）１１、又はスイッチ（１系）１２）は、受信したフレームが通過した伝送ラインが、他ユニット向けの伝送ラインか否か確認を行う（Ｓ１０１）。具体的には、スイッチは、受信したフレームが通過した伝送ラインが、他ユニット向けの伝送ライン５１（５１−１〜５１−ｍ）、若しくは伝送ライン５２（５２−１〜５２−ｍ）、又は他ユニット通信用スイッチ間伝送ライン（伝送ライン３１）か否か確認を行う。スイッチは、該当する場合（図１０の真）には、次のステップ１０２の処理を行い、該当しない場合（図１０の偽）には後述するステップ１０６の処理に移行する。

スイッチは、受信したフレームが通過した伝送ラインが、他ユニット向け伝送ラインの場合、受信フレームにＶＬＡＮタグ値が付加されているので、そのＶＬＡＮタグ値を確認する（Ｓ１０２）。

スイッチは、そのＶＬＡＮタグ値が、自スイッチが終点となる仮想パスと同じか否か判定を行う（Ｓ１０３）。スイッチは、同じ場合（図１０の真）には、次のステップ１０５の処理を行い、異なる場合（図１０の偽）には後述するステップ１０４の処理に移行する。

スイッチは、ＶＬＡＮタグ値が、自スイッチが終点となる仮想パスと同じ場合には、受信フレームからＶＬＡＮタグを削除し（Ｓ１０５）、その後、受信フレームの送信元ＭＡＣアドレスの宛先経路として、受信フレームの仮想パスを登録（又は更新）する（Ｓ１０６）。

一方、先述のステップＳ１０３の処理により、ＶＬＡＮタグ値が、自スイッチが終点となる仮想パスと同じでない場合には、ＶＬＡＮタグ値に対応した仮想パスの進行方向となる伝送ラインにフレームを転送し（Ｓ１０４）、本フローの処理を終了する。例えば、図６で示したネットワークシステム５を例に挙げて説明を行う。ユニット１のスイッチ（０系）１１にて、０系のユニット間伝送ライン（伝送ライン５１）から、ＶＬＡＮタグ値がｄであるフレームを受信した場合には、他ユニット通信用スイッチ間伝送ライン（伝送ライン３１）にフレームを転送し、他ユニット通信用スイッチ間伝送ライン（伝送ライン３１）から、ＶＬＡＮタグ値がｄであるフレームを受信した場合は、ユニット２向け伝送ライン５１にフレームを転送する。

スイッチは、先述のステップＳ１０６の処理に続いて、受信フレームがユニキャストフレームかブロードキャストフレームかを判別し（Ｓ１０７）、ユニキャストフレームの場合には、ユニキャストフレームの転送処理を行い（Ｓ１０８）、本フローの処理を終了する。ユニキャストフレームの転送処理については後述する。

一方、スイッチは、受信フレームがブロードキャストフレームの場合には、ブロードキャストフレームの転送処理を行い（Ｓ１０９）、本フローの処理を終了する。ブロードキャストフレームの転送処理については、後述する。

（Ａ−２−２）ユニキャストフレームの転送処理
次に、スイッチのユニキャストフレームの転送処理について説明する。図１１は、実施形態に係るスイッチの特徴動作（ユニキャストフレームの転送処理）について示したフローチャートである。

まず、スイッチ（スイッチ（０系）１１、又はスイッチ（１系）１２）は、転送フレームの宛先ＭＡＣアドレスの経路を検索する（Ｓ１１１）。

スイッチは、経路を検索してもヒットしない場合には（Ｓ１１２）、接続している全てのホスト２１（２１−１〜２１−ｎ）、及び、他のユニットへの転送処理を行うため、ブロードキャスト転送処理を実行し（Ｓ１１３）、本フローの処理を終了する。ブロードキャスト転送処理については後述する。

一方、スイッチは、転送テーブルＴ１に転送フレームに対する経路が登録されている場合には以下の処理を行う。

スイッチは、経路を検索してヒットした場合には、転送フレームに対する経路が他ユニット宛か否か判定を行う（Ｓ１１４）。スイッチは、転送フレームに対する経路が他ユニット宛仮想パスとは異なる場合（図１１の偽）、転送フレームに対する経路となる伝送ラインにフレームを転送（Ｓ１１５）し、本フローの処理を終了する。

一方、スイッチは、転送フレームに対する経路が、他ユニット宛仮想パスの場合には、経路となる仮想パスの中で、同系間伝送ライン経由の仮想パスが利用可能か否か判定する（Ｓ１１６）。

スイッチは、同系間伝送ライン経由の仮想パスが利用可能の場合には、転送フレームに対し、経路となる仮想パスに対応したＶＬＡＮタグを追加し、仮想パスがつながっているユニット向け伝送ライン５１（又は５２）にフレームを転送し（Ｓ１１７）、本フローの処理を終了する。

一方、スイッチは、同系間伝送ライン経由の仮想パスが利用不可となる場合には、経路となる仮想パスの中で、他系間伝送ライン経由の仮想パスが利用可能か否か判定する（Ｓ１１８）。

スイッチは、他系間伝送ライン経由の仮想パスが、利用可能であれば、転送フレームに対し、経路となる仮想パスに対応したＶＬＡＮタグを追加し、他ユニット通信用スイッチ間伝送ライン（伝送ライン３１）にフレームを転送し（Ｓ１１９）、本フローの処理を終了する。

一方、スイッチは、先述のステップＳ１１８の処理により経路となる仮想パスの中で、他系間伝送ライン経由の仮想パスが利用不可である場合、宛先経路となるユニットの他系スイッチ向けの仮想パスであり、他系間伝送ライン経由の仮想パス利用が利用可能か否か判定する（Ｓ１２０）。

スイッチは、宛先ユニットの他系スイッチ向け仮想パスが利用可能である場合には、当該宛先ユニットの他系スイッチ向け仮想パスに対応したＶＬＡＮタグを追加し、他ユニット通信用スイッチ間伝送ライン（伝送ライン３１）にフレームを転送し（Ｓ１２１）、本フローの処理を終了する。

一方、スイッチは、他系間伝送ライン経由の仮想パス利用が利用不可である場合には、フレームの転送が行えないため、転送フレームを廃棄し、本フローの処理を終了する。

（Ａ−２−３）ブロードキャストフレームの転送処理
次にブロードキャストフレームの転送処理について説明する。図１２は、実施形態に係るスイッチの特徴動作（ブロードキャストフレームの転送処理）について示したフローチャートである。

まず、スイッチ（スイッチ（０系）１１、又はスイッチ（１系）１２）は、フレームを受信した伝送ラインを除き、同ユニットの各ホスト２１向け伝送ライン（４１−１〜４１−ｍ、４２−１〜４２−ｍ）全てにフレームを転送する（Ｓ１３１）。

次に、スイッチは、ユニット内通信用スイッチ間伝送ライン（伝送ライン３２）よりフレーム（ブロードキャストフレーム）を受信したか否か判定する（Ｓ１３２）。スイッチは、フレームを受信した場合（図１２の真）には、フレームが既に各ホスト２１に転送されているために、本フローを終了し、受信していない場合（図１２の偽）には次のステップ１３３の処理に移行する。

スイッチは、転送フレームをユニット内通信用スイッチ間伝送ライン（伝送ライン３２）とは異なる伝送ラインより受信していた場合、ユニット内通信用スイッチ間伝送ライン（伝送ライン３２）にフレームを転送する（Ｓ１３３）。

続けて、スイッチは、転送フレームの受信元となるユニットを除く全ての接続ユニットに対し、他ユニットへのブロードキャストフレーム転送処理を実行し（Ｓ１３４）、本フローの処理を終了する。他ユニットへのブロードキャストフレーム転送処理については後述する。

（Ａ−２−４）他ユニットへのブロードキャストフレームの転送処理
次に他ユニットへのブロードキャストフレームの転送処理について説明する。図１３は、実施形態に係るスイッチの特徴動作（他ユニットへのブロードキャストフレームの転送処理）について示したフローチャートである。

まず、スイッチは、転送先ユニットの同系スイッチ向けである、同系間伝送ライン経由の仮想パスが利用可能かどうか判定する（Ｓ１４１）。

スイッチは、同系間伝送ライン経由の仮想パスが利用可能である場合、転送フレームに同系スイッチ向け仮想パスに対応したＶＬＡＮタグを付与し、仮想パスがつながっている伝送ライン（伝送ライン５１又は５２）にフレームを転送し（Ｓ１４２）、本フローの処理を終了する。

一方、スイッチは、転送先ユニットの同系スイッチ向け仮想パスであり、同系間伝送ライン経由の仮想パスが利用不可である場合、転送先ユニットの同系スイッチ向けである、他系間伝送ライン経由の仮想パスが利用可能かどうか判定する（Ｓ１４３）。

スイッチは、転送先ユニットの同系スイッチ向けである、他系間伝送ライン経由の仮想パスが利用可能である場合、転送フレームに同系スイッチ向け仮想パスに対応したＶＬＡＮタグを付与し、他ユニット通信用スイッチ間伝送ライン（伝送ライン３１）にフレームを転送し（Ｓ１４４）、本フローの処理を終了する。

一方、スイッチは、転送先ユニットの同系スイッチ向けである、他系間伝送ライン経由の仮想パスが利用不可の場合、転送先ユニットの他系スイッチ向けであり、他系間伝送ライン経由の仮想パスが利用可能かどうか判定する（Ｓ１４５）。

スイッチは、転送先ユニットの他系スイッチ向け他系間伝送ライン経由の仮想パスが利用可能である場合、転送フレームに対し、転送先ユニットの他系スイッチ向けＶＬＡＮタグを付与し、他ユニット通信用スイッチ間伝送ライン（伝送ライン３１）にフレームを転送し（Ｓ１４６）、本フローの処理を終了する。

一方、スイッチは、転送先ユニットの他系スイッチ向け他系間伝送ライン経由の仮想パスが利用不可の場合、対象ユニットにはフレームを転送できないため、フレームの転送は行わずに本フローの処理を終了する。

（Ａ−３）実施形態の効果
本実施によれば、以下の効果を奏する。

障害が発生していない場合、ブロードキャストフレームの転送フローは、図１４に示すようになり、スイッチは、他のユニット１０から受信したブロードキャストフレームを、受信元のユニット１０には転送しないことで、ブロードキャストフレームがループするのを防ぐことができる。また、スイッチは、ユニット内通信用スイッチ間伝送ライン（伝送ライン３２）から受信したブロードキャストフレームを他ユニット１０には転送しないことで、ブロードキャストフレームが、他のユニット１０に重複して転送されるのを防止できる。

また、ユニット間伝送ラインの障害発生時におけるブロードキャストフレームの転送フローは、図１５に示す通りとなり、ユニット間伝送ライン（図１５では、伝送ライン５１）で障害が発生した場合に、同じスイッチ宛で他系の伝送ラインを経由した仮想パスを経由することで、障害発生箇所を迂回して転送することが可能となり、その後、障害が回復した場合には、元の図１４に示す転送フローに戻ることが可能である。

さらに、スイッチの障害発生時におけるブロードキャストフレームの転送フローは、図１６に示す通りとなり、転送先ユニットのもう片方のスイッチ向けの仮想パスに転送することによって、障害発生箇所を迂回して転送することが可能となり、その後、障害が回復した場合は、元の図１４に示す転送フローに戻ることが可能である。

一方、ユニット間伝送ラインの障害発生時におけるユニキャストフレーム転送の経路切替動作は、図１７に示す通りとなり、ユニット間伝送ラインで障害が発生した場合に、同じスイッチ宛で他系の伝送ラインを経由した仮想パスを経由することで、障害発生箇所を迂回して転送することが可能となり、障害回復時には、元の経路に戻ることが可能である。

そして、スイッチの障害発生時におけるユニキャストフレーム転送の経路切替動作は、障害発生したユニットのもう片方のスイッチが宛先ホストへの経路を保持している場合、図１８に示す通りとなり、転送先ユニットのもう片方のスイッチ向けの仮想パスに転送することによって、障害発生箇所を迂回して転送することが可能となる。また、障害発生したユニットのもう片方のスイッチが宛先ホストへの経路を保持していない場合の経路切替動作は、図１９に示す通りとなり、転送先ユニットのもう片方のスイッチ向けの仮想パスに転送することによって、障害発生箇所を迂回して転送した後、障害発生したユニットのもう片方のスイッチは、受信フレームをブロードキャスト転送することによって、宛先ホストがあるユニットにフレームを転送する。その後、宛先ホストがあるユニットのスイッチが、宛先ホストにフレームを転送する動作となる。本動作でも、宛先ホストにフレームを転送することが可能である。本動作によって、一時的に余分なトラフィックが発生するが、宛先ホストから障害発生したユニットにフレームが送信されると、障害発生したユニットのもう片方のスイッチが経路を学習できるため、その後は、宛先ホストへのユニキャスト転送により宛先ホストにフレームを届けることが可能となる。

以上の動作により、ブロードキャストトラフィック、及び、ユニキャストトラフィックの双方に対し、障害発生時の経路切り替えが可能となる。また、経路切り替えを行うのに、各スイッチは、各仮想パスの利用可能状態のみを監視していればよく、従来の装置で実施していたような複数の状態の管理、及び、各状態に応じた制御を行う必要がないため、従来技術と比較して、制御が容易にできる効果が得られる。

５…ネットワークシステム、１０…ユニット、１１…スイッチ（０系）、１２…スイッチ（１系）、２１（２１−１〜２１−ｎ）…ホスト、３１…伝送ライン、３２…伝送ライン、４１（４１−１〜４１−ｎ）…伝送ライン、４２（４２−１〜４２−ｎ）…伝送ライン、５１（５１−１〜５１−ｍ）…伝送ライン、５２（５２−１〜５２−ｍ）…伝送ライン、Ｔ１…転送テーブル、Ｔ２…動作テーブル。

Claims (13)

1. 中継装置において、
   第１の系統のスイッチと、第２の系統のスイッチとを備え、
   前記第１の系統のスイッチ及び前記第２の系統のスイッチは、接続先中継装置を構成する同系統のスイッチと、第１の系統の伝送ライン及び第２の系統の伝送ラインを介して接続し、
   前記第１の系統のスイッチと前記第２の系統のスイッチとの間は接続されており、
   前記各スイッチは、前記接続先中継装置との間で４種類のＶＬＡＮタグを用いた仮想的な通信経路である仮想パスを転送経路として、フレームの転送処理を行う制御手段を有する
   ことを特徴とする中継装置。
2. 前記第１の系統のスイッチと前記第２の系統のスイッチとの間は、前記接続先中継装置との通信に用いる中継装置間伝送ラインと、当該中継装置内の通信に用いる中継装置内伝送ラインとを介して接続される
   ことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
3. 前記各仮想パスは、当該中継装置及び前記接続先中継装置が備える前記各スイッチ間にて、前記第１の系統の伝送ラインを経由する第１の系統の仮想パスと、前記第２の系統の伝送ラインを経由する第２の系統の仮想パスとにより構成されることを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
4. 前記各スイッチの前記制御手段は、
   前記各仮想パスを宛先経路としてフレームを転送する場合、前記各仮想パスに対応したＶＬＡＮタグをフレームに付与して送信し、
   他のスイッチを介してフレームを受信した場合、ＶＬＡＮタグの内容を確認し、仮想パスの終点が自スイッチだったときには、ＶＬＡＮタグの削除を行い、仮想パスの終点が自スイッチでないときには、ＶＬＡＮタグの値に対応した仮想パスの進行方向となる伝送ラインにフレームの転送を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の中継装置。
5. 前記各スイッチは、他のスイッチとの間に確立した前記各仮想パスが利用可能か否か監視する経路監視手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の中継装置。
6. 前記各スイッチの前記制御手段は、
   受信したフレームがブロードキャストフレームだった場合、ブロードキャストフレーム転送処理を行い、
   受信したフレームがユニキャストフレームだった場合、宛先アドレスの転送経路の検索を行い、
   転送経路がヒットしないときには、前記ブロードキャストフレーム転送処理を行い、
   転送経路がヒットしたときには、転送経路が前記接続先中継装置向けか否か判定を行い、転送経路が前記接続先中継装置向けだった場合には、前記各仮想パスが利用可能か否かを確認した上で、転送経路を決定することを特徴とする請求項５に記載の中継装置。
7. 前記第１の系統のスイッチ及び前記第２の系統のスイッチは、それぞれ伝送ラインを介して、１又は２以上のホストと接続し、
   前記ブロードキャストフレーム転送処理は、フレームを受信した伝送ラインを除く前記各ホスト向けの伝送ラインにフレームを転送する第１のブロードキャスト処理と、前記接続先中継装置へのブロードキャストフレームの転送処理を行う第２のブロードキャスト処理とを有する
   ことを特徴とする請求項６に記載の中継装置。
8. 前記第２のブロードキャスト処理は、前記各仮想パスが利用可能か否かを確認した上で、転送経路を決定することを特徴とする請求項７に記載の中継装置。
9. 前記各スイッチの前記制御手段は、前記各仮想パスが利用可能か否かを確認した上で、転送経路を決定する際に、同系スイッチ向け同系間伝送ライン経由の仮想パスが利用できる場合には、当該同系スイッチ向け同系間伝送ライン経由の仮想パスを転送経路として決定することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の中継装置。
10. 前記各スイッチの前記制御手段は、前記同系スイッチ向け同系間伝送ライン経由の仮想パスが利用できず、同系スイッチ向け他系間伝送ライン経由の仮想パスが利用できる場合には、当該同系スイッチ向け他系間伝送ライン経由の仮想パスを転送経路として決定することを特徴とする請求項９に記載の中継装置。
11. 前記各スイッチの前記制御手段は、前記同系スイッチ向け同系間伝送ライン経由の仮想パス、及び前記同系スイッチ向け他系間伝送ライン経由の仮想パスが利用できず、他系間伝送ライン経由の他系スイッチ向け仮想パスが利用できる場合には、当該他系間伝送ライン経由の他系スイッチ向け仮想パスを転送経路として決定することを特徴とする請求項１０に記載の中継装置。
12. 第１の系統のスイッチと、第２の系統のスイッチとを備え、前記第１の系統のスイッチ及び前記第２の系統のスイッチは、接続先中継装置を構成する同系統のスイッチと、第１の系統の伝送ライン及び第２の系統の伝送ラインを介して接続し、前記第１の系統のスイッチと前記第２の系統のスイッチとの間は接続されている中継装置を構成するいずれかの前記スイッチに搭載されたコンピュータを、
    前記接続先中継装置との間で４種類のＶＬＡＮタグを用いた仮想的な通信経路である仮想パスを転送経路として、フレームの転送処理を行う制御手段として機能させる
    ことを特徴とする通信制御プログラム。
13. 複数の中継装置を備えるネットワークシステムにおいて、前記中継装置として請求項１〜１１のいずれかに記載の中継装置を適用したことを特徴とするネットワークシステム。

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