JP4123437B2 - Network system, spanning tree configuration method, spanning tree configuration node, and spanning tree configuration program - Google Patents
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本発明は、ネットワークシステムに関し、特にスパニングツリーの再構成時にネットワークを停止させることが無く、さらに負荷分散機能を有するネットワークシステム、スパニングツリー構成方法及びスパニングツリー構成ノードに関する。 The present invention relates to a network system, and more particularly to a network system, a spanning tree configuration method, and a spanning tree configuration node that do not stop a network when reconfiguring a spanning tree and further have a load distribution function.
従来、この種のスパニングツリーは、ループ(円環)状に形成されたネットワークにおいて、データが永遠に循環するのを防止するために用いられている。 Conventionally, this type of spanning tree is used in a network formed in a loop shape to prevent data from circulating forever.
例えば「1998年、アイトリプルイー・スタンダード・802.1ディー(IEEE Std 802.1D)」と題するIEEE発行の標準化文書では、ループ(円環)状に形成されたネットワーク内で、データが永遠に循環するのを防止するため、ノード間でBridge Protocol Data Unit(BPDU)と呼ばれる制御情報をやり取りし、物理的にループ状になっているネットワークの一部を論理的に使用不能にして、論理的にツリー状のトポロジを形成する、スパニングツリーと呼ばれる制御手法が規定されている。これを従来技術1とする。
For example, in the standardized document published by IEEE titled “1998, IEEE Std 802.1D”, data circulates forever in a loop-shaped network. In order to prevent this problem, control information called Bridge Protocol Data Unit (BPDU) is exchanged between nodes, and a part of the network that is physically looped is logically disabled and logically A control method called a spanning tree that forms a tree-like topology is defined. This is referred to as Prior
また、「2001年、アイトリプルイー・スタンダード・802.1ダブリュ(IEEE Std 802.1w)」と題するIEEE発行の標準化文書では、制御情報の交換方法を拡張することにより、従来技術1におけるツリー作成を高速化し、さらに、あらかじめ迂回経路を設定しておくことにより、障害発生時の高速な迂回経路の設定を行う、高速スパニングツリーと呼ばれる制御手法が規定されている。これを従来技術2とする。
Also, in the standardized document issued by IEEE titled “2001, iStdE Standard 802.1w (IEEE Std 802.1w)”, the tree creation in the
上述した従来の技術では、以下に述べるような問題点があった。 The conventional techniques described above have the following problems.
第1に、輻輳により、フレームの到着遅れや、欠落が発生するという問題があった。 First, there is a problem that frame arrival delays and omissions occur due to congestion.
従来技術1では、スパニングツリーに属するノードおよびリンクの追加および削除時に、スパニングツリーを停止させて最初から構築しなおすため、再構築中に長時間ネットワーク全体が停止して輻輳が発生することにより、フレームの到着が遅れたり、欠落する場合があった。
In the
従来技術2では、スパニングツリーに属するノードおよびリンクの追加および削除時に、局所的にデータフレームの転送を停止させながら、徐々にスパニングツリーを構築しなおすため、再構築中にネットワークの一部が停止して輻輳し、フレームの到着が遅れたり、欠落する場合があった。
In the
第2に、スパニングツリーに属するノードの追加および削除等のスパニングツリー再構成時に、ネットワークが停止するという問題点があった。 Secondly, there is a problem that the network is stopped when a spanning tree is reconfigured such as addition and deletion of nodes belonging to the spanning tree.
従来技術1では、スパニングツリーに属するノードの追加および削除時に、スパニングツリーを停止させて最初から構築しなおすため、再構築中に長時間ネットワーク全体が停止する場合があった。
In the
従来技術2では、スパニングツリーに属するノードの追加および削除時に、局所的にデータフレームの転送を停止させながら、徐々にスパニングツリーを構築しなおすため、再構築中にネットワークの一部が停止する場合があった。
In
第3に、トラフィックの負荷分散ができないという問題点があった。 Third, there is a problem that the load distribution of traffic cannot be performed.
従来技術1および従来技術2では、リンク容量を用いてコストを計算し、スパニングツリー構築時の経路選択に利用しているため、トラフィックに応じた動的な負荷分散のための経路変更ができなかった。
In the
第4に、負荷分散しようとすると、スパニングツリー再構成のために、ネットワークが停止するという問題点があった。 Fourth, when trying to distribute the load, there is a problem that the network stops due to spanning tree reconfiguration.
従来技術1では、コストをトラフィック状況に応じて動的に変化させようとすると、スパニングツリーを一旦停止させてから構築しなおすことで経路を変更するため、再構築中に長時間ネットワーク全体が停止する場合があった。
In the
従来技術2では、コストをトラフィック状況に応じて動的に変化させようとすると、局所的にデータフレームの転送を停止させながら、スパニングツリーの一部を徐々に構築しなおして経路を変更するため、再構築中にネットワークの一部が停止する場合があった。
In the
第5に、宛先への最低コスト経路が必ずしも選択されるとは限らないという問題があった。 Fifth, there is a problem that the lowest cost route to the destination is not always selected.
従来技術1および従来技術2では、スパニングツリーをネットワーク上で1系統のみ設定し、各ノード毎に予め設定されたプライオリティ値およびMACアドレスより、ネットワーク上で唯一のルートノードを決定し、単一のツリーを作成するため、ツリーの末端に位置するノード同士が通信する場合は、最短経路が別にあったとしてもブロッキングされてしまい、冗長な経路を通過する場合があった。
In
第6に、リンク利用率が低い一方、ルートノード付近に負荷が集中するという問題があった。 Sixth, there is a problem that the load is concentrated near the root node while the link utilization rate is low.
従来技術1および従来技術2では、スパニングツリーをネットワーク上で1系統のみ設定し、各ノードに設定されたプライオリティ値およびMACアドレスより、ネットワーク上で唯一のルートノードを決定し、単一のツリーを作成するため、ツリーの末端では設置されていても利用されないリンクが出現してリンク利用率が低下した。逆に、ルートノード付近では、トラフィックが集中し、輻輳発生の可能性が高まる場合があった。
In
第7に、ルートノード障害時のツリー構築に時間がかかり、その間ネットワークが停止するという問題があった。 Seventh, there is a problem that it takes time to construct a tree when a root node fails, and the network stops during that time.
従来技術1では、スパニングツリーをネットワーク上で1系統のみ設定し、ルートノードを1つだけしか持たないため、ルートノードにおいて障害が発生すると、スパニングツリーを停止させて最初から構築しなおすため、再構築中に長時間ネットワーク全体が停止する場合があった。
In the
従来技術2では、ルートノードにおいて障害が発生すると、局所的にデータフレームの転送を停止させながら、徐々にスパニングツリーを構築しなおすため、再構築中にネットワークの一部が停止する場合があった。
In the
第8に、IEEE802.1Dを利用する区間は、障害時のルート切り替えが遅く、スパニングツリーの再構成にも時間がかかるという問題があった。 Eighth, the section using IEEE 802.1D has a problem that the route switching at the time of failure is slow and it takes time to reconfigure the spanning tree.
従来技術1では、ツリーの構築時においてデータの交換が可能となるまで、数十秒の時間がかかる場合があるからである。
This is because, in the
さらに、第9に、従来技術1及び従来技術2の何れにおいても、単一のツリーしか持たないために、トラフィックがルートノード付近に集中して輻輳し、フレームの到着が遅れたり、欠落する場合があった。
Ninth, since both the
本発明の第1の目的は、輻輳発生の確率を下げ、輻輳によるフレームの到着遅れや欠落が発生する頻度を減らすことができる、ネットワークシステム、スパニングツリー構成方法、スパニングツリー構成ノード、及びスパニングツリー構成プログラムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to reduce the probability of occurrence of congestion and reduce the frequency of frame arrival delay or loss due to congestion, a network system, a spanning tree configuration method, a spanning tree configuration node, and a spanning tree To provide a configuration program.
本発明の第2の目的は、ネットワークを停止させずに、スパニングツリーに属するノードの追加および削除等のスパニングツリー再構成ができる、ネットワークシステム、スパニングツリー構成方法、スパニングツリー構成ノード、及びスパニングツリー構成プログラムを提供することにある。 A second object of the present invention is a network system, a spanning tree configuration method, a spanning tree configuration node, and a spanning tree capable of reconfiguring a spanning tree such as adding and deleting nodes belonging to the spanning tree without stopping the network. To provide a configuration program.
本発明の第3の目的は、トラフィックの負荷分散ができる、ネットワークシステム、スパニングツリー構成方法、スパニングツリー構成ノード、及びスパニングツリー構成プログラムを提供することにある。 A third object of the present invention is to provide a network system, a spanning tree configuration method, a spanning tree configuration node, and a spanning tree configuration program capable of distributing traffic load.
本発明の第4の目的は、経路変更にともなうスパニングツリー再構成のために、ネットワークを停止させることなく負荷分散ができる、ネットワークシステム、スパニングツリー構成方法、スパニングツリー構成ノード、及びスパニングツリー構成プログラムを提供することにある。 A fourth object of the present invention is to provide a network system, a spanning tree configuration method, a spanning tree configuration node, and a spanning tree configuration program capable of load balancing without stopping the network for spanning tree reconfiguration associated with a path change. Is to provide.
本発明の第5の目的は、宛先への最低コスト経路が選択される、ネットワークシステム、スパニングツリー構成方法、スパニングツリー構成ノード、及びスパニングツリー構成プログラムを提供することにある。 A fifth object of the present invention is to provide a network system, a spanning tree configuration method, a spanning tree configuration node, and a spanning tree configuration program in which a lowest cost route to a destination is selected.
本発明の第6の目的は、リンク利用率を高め、ルートノード付近に負荷を集中させずに分散可能な、ネットワークシステム、スパニングツリー構成方法、スパニングツリー構成ノード、及びスパニングツリー構成プログラムを提供することにある。 A sixth object of the present invention is to provide a network system, a spanning tree configuration method, a spanning tree configuration node, and a spanning tree configuration program, which can increase the link utilization rate and can be distributed without concentrating the load near the root node. There is.
本発明の第7の目的は、ルートノード障害によるネットワーク停止を回避可能な、ネットワークシステム、スパニングツリー構成方法、スパニングツリー構成ノード、及びスパニングツリー構成プログラムを提供することにある。 A seventh object of the present invention is to provide a network system, a spanning tree configuration method, a spanning tree configuration node, and a spanning tree configuration program capable of avoiding a network stop due to a root node failure.
本発明の第8の目的は、スパニングツリーがIEEE802.1D利用区間を通過して設定されるのを防ぎ、障害時の切替やルート変更を高速化し、輻輳発生の可能性やフレームの欠落の可能性を低下させることが可能な、ネットワークシステム、スパニングツリー構成方法、スパニングツリー構成ノード、及びスパニングツリー構成プログラムを提供することにある。 The eighth object of the present invention is to prevent the spanning tree from being set through the IEEE802.1D usage section, speed up switching and route change at the time of failure, and possible congestion and frame loss It is an object of the present invention to provide a network system, a spanning tree configuration method, a spanning tree configuration node, and a spanning tree configuration program that can reduce performance.
請求項1の本発明は、複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成するノードにおいて、ネットワーク内の各ノードがルートノードとなるスパニングツリーを生成し、宛先がルートノードとなるスパニングツリーを用いてフレームを転送することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, in a node constituting a spanning tree on a network in which a plurality of nodes are connected, a spanning tree in which each node in the network is a root node and a destination is a root node is generated. It is characterized by using this method to transfer a frame .
請求項2の本発明のノードは、複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成するノードにおいて、独立して動作する複数のスパニングツリーを生成する複数のツリーマネージャと、転送用ツリーに対応したタグを返答するタグテーブルと、前記タグテーブルより返答のあったタグをフレームに挿入するタグ挿入器と、ネットワークに存在する動作の遅いプロトコルを使用中のリンク数と同数のツリーマネージャを生成するツリーセレクタと、宛先ごとのフレーム転送出力先を記録するフォワーディングテーブルと、前記フォワーディングテーブルで指定された転送出力先にフレームを転送するフレーム転送器と、前記タグに従って転送先のツリーマネージャを決定する分別器とを備えることを特徴とする。
The node of the present invention according to
請求項3の本発明のノードは、前記ツリーセレクタが、ツリーマネージャの作成もしくは削除を行うツリーセレクタ内のメインコントローラと、フレームに付加されたタグを削除するタグ削除器と、制御フレームを送信するGVRP送受信器と、フレームにタグを付加するタグ挿入器とを備えることを特徴とする。 In the node according to the third aspect of the present invention, the tree selector transmits a main controller in the tree selector that creates or deletes a tree manager, a tag deleter that deletes a tag added to the frame, and a control frame. It comprises a GVRP transceiver and a tag inserter for adding a tag to a frame .
請求項4の本発明のノードは、前記ツリーマネージャが、フレームに付加されたタグを削除するタグ削除器と、BPDUを送受信するBPDU送受信器と、フレームにタグを付加するタグ挿入器と、スパニングツリープロトコルにしたがってスパニングツリーを作成するツリーコントローラと、スパニングツリープロトコルで使用するパラメータを保持するツリーテーブルとを備えることを特徴とする。
The node of the present invention according to
請求項5の本発明は、複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成する各ノード上で動作するスパニングツリー構成プログラムにおいて、ネットワーク内の各ノードがルートノードとなるスパニングツリーを生成し、宛先がルートノードとなるツリーを用いてフレームを転送することを特徴とする。
The present invention of
請求項6の本発明のスパニングツリー構成プログラムは、複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成する各ノード上で動作するスパニングツリー構成プログラムにおいて、独立して動作する複数のスパニングツリーを生成する複数のツリーマネージャ処理と、転送に利用しているスパニングツリーに対応したタグを返答するタグテーブル処理と、前記タグテーブルより返答のあったタグをフレームに挿入するタグ挿入処理と、ネットワークに存在するルートノード数と同数のツリーマネージャを生成するツリーセレクタ処理と、宛先ごとのフレーム転送出力先を記録するフォワーディングテーブル処理と、前記フォワーディングテーブルで指定された転送出力先にフレームを転送するフレーム転送処理と、前記タグに従って前記フレームの転送先のツリーマネージャを決定する分別処理とを備えることを特徴とする。
The spanning tree configuration program of the present invention according to
請求項7の本発明のスパニングツリー構成プログラムは、前記ツリーセレクタ処理が、ツリーマネージャの作成もしくは削除を行うツリーセレクタ内のメインコントローラ処理と、フレームに付加されたタグを削除するタグ削除処理と、スパニングツリーの切り替えのための制御フレームを送信するGVRP送受信処理と、フレームにタグを付加するタグ挿入処理とを実行することを特徴とする。 In the spanning tree configuration program of the present invention according to claim 7, the tree selector process includes a main controller process in a tree selector that creates or deletes a tree manager, a tag deletion process that deletes a tag added to a frame, A GVRP transmission / reception process for transmitting a control frame for switching a spanning tree and a tag insertion process for adding a tag to the frame are executed .
請求項8の本発明のスパニングツリー構成プログラムは、前記ツリーマネージャ処理が、フレームに付加されたタグを削除するタグ削除処理と、BPDUを送受信するBPDU送受信処理と、フレームにタグを付加するタグ挿入処理と、スパニングツリープロトコルに従ってスパニングツリーを作成するツリーコントローラ処理と、前記スパニングツリープロトコルで使用するパラメータを保持するツリーテーブル処理とを実行することを特徴とする。
The spanning tree configuration program of the present invention according to
請求項9の本発明のスパニングツリー構成プログラムは、複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成する各ノードで動作するスパニングツリー構成プログラムにおいて、独立して動作する複数のスパニングツリーを生成する複数のツリーマネージャ処理と、転送用ツリーに対応したタグを返答するタグテーブル処理と、前記タグテーブルより返答のあったタグをフレームに挿入するタグ挿入処理と、ネットワークに存在する動作の遅いプロトコルを使用中のリンク数と同数のツリーマネージャを生成するツリーセレクタ処理と、宛先ごとのフレームの転送出力先を記録するフォワーディングテーブル処理と、前記フォワーディングテーブルで指定された転送出力先にフレームを転送するフレーム転送処理と、前記タグに従ってフレームの転送先のツリーマネージャを決定する分別処理とを備えることを特徴とする。 The spanning tree configuration program of the present invention according to claim 9 generates a plurality of spanning trees that operate independently in a spanning tree configuration program that operates at each node that configures the spanning tree on a network in which a plurality of nodes are connected. Multiple tree manager processing, tag table processing that responds to tags corresponding to the transfer tree, tag insertion processing that inserts a tag that responds from the tag table into the frame, and a slow protocol that exists in the network A tree selector process that generates the same number of tree managers as the number of links in use, a forwarding table process that records a transfer output destination of a frame for each destination, and a frame that transfers a frame to the transfer output destination specified in the forwarding table Transfer processing and the tag Accordingly, characterized in that it comprises a sorting process for determining the destination tree manager frame.
請求項10の本発明のスパニングツリー構成プログラムは、前記ツリーセレクタ処理が、ツリーマネージャの作成もしくは削除を行うツリーセレクタ内のメインコントローラ処理と、フレームに付加されたタグを削除するタグ削除処理と、制御フレームを送信するGVRP送受信処理と、フレームにタグを付加するタグ挿入処理とを備えることを特徴とする。
In the spanning tree configuration program of the present invention according to
請求項11の本発明のスパニングツリー構成プログラムは、前記ツリーマネージャ処理が、フレームに付加されたタグを削除するタグ削除処理と、BPDUを送受信するBPDU送受信処理と、フレームにタグを付加するタグ挿入処理と、スパニングツリープロトコルにしたがってスパニングツリーを作成するツリーコントローラ処理と、スパニングツリープロトコルで使用するパラメータを保持するツリーテーブル処理とを備えることを特徴とする。
12. The spanning tree configuration program according to
請求項12の本発明のネットワークシステムは、複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーによって転送経路を設定するネットワークシステムにおいて、ネットワーク内の各ノードがルートノードとなるスパニングツリーを生成し、宛先がルートノードとなるツリーを用いてフレームを転送することを特徴とする。 A network system according to a twelfth aspect of the present invention is a network system in which a forwarding path is set by a spanning tree on a network in which a plurality of nodes are connected, and a spanning tree in which each node in the network is a root node is generated. A frame is transferred using a tree as a root node .
請求項13の本発明のネットワークシステムは、複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーによって転送経路を設定するネットワークシステムにおいて、独立して動作する複数のスパニングツリーを生成する複数のツリーマネージャと、転送用ツリーに対応したタグを返答するタグテーブルと、前記タグテーブルより返答のあったタグをフレームに挿入するタグ挿入器と、ネットワークに存在するノード数と同数のツリーマネージャを生成するツリーセレクタと、宛先ごとのフレーム転送出力先を記録するフォワーディングテーブルと、前記フォワーディングテーブルで指定された転送出力先にフレームを転送するフレーム転送器と、前記タグに従って前記フレームの転送先のツリーマネージャを決定する分別器とを備えることを特徴とする。 A network system according to a thirteenth aspect of the present invention is a network system in which a forwarding path is set by a spanning tree on a network in which a plurality of nodes are connected, a plurality of tree managers that generate a plurality of spanning trees that operate independently, A tag table that returns a tag corresponding to the transfer tree, a tag inserter that inserts a tag returned from the tag table into a frame, and a tree selector that generates the same number of tree managers as the number of nodes existing in the network; A forwarding table that records a frame transfer output destination for each destination, a frame transfer device that transfers a frame to a transfer output destination specified in the forwarding table, and a classification that determines a tree manager of the frame transfer destination according to the tag and a vessel And wherein the door.
請求項14の本発明は、複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーによって転送経路を設定するネットワークシステムにおいて、独立して動作する複数のスパニングツリーを生成する複数のツリーマネージャと、転送用ツリーに対応したタグを返答するタグテーブルと、前記タグテーブルより返答のあったタグをフレームに挿入するタグ挿入器と、ネットワークに存在する動作の遅いプロトコルを使用中のリンク数と同数のツリーマネージャを生成するツリーセレクタと、宛先ごとのフレーム転送出力先を記録するフォワーディングテーブルと、前記フォワーディングテーブルで指定された転送出力先にフレームを転送するフレーム転送器と、前記タグに従って前記フレームの転送先のツリーマネージャを決定する分別器とを備えることを特徴とする。
The present invention according to
請求項15の本発明のネットワークシステムは、前記フォワーディングテーブルが、ブロードキャスト出力ポートフィールドを有することを特徴とする。 The network system according to a fifteenth aspect of the present invention is characterized in that the forwarding table has a broadcast output port field .
請求項16の本発明のネットワークシステムは、前記フォワーディングテーブルが、予備出力ポートフィールドを有することを特徴とする。 The network system according to a sixteenth aspect of the present invention is characterized in that the forwarding table has a spare output port field .
請求項17の本発明のネットワークシステムは、スパニングツリーによって決定されるポート種別を用いて、出力先ポートを決定することを特徴とする。
The network system of the present invention according to
請求項18の本発明のネットワークシステムは、前記スパニングツリーによって決定されるポート種別が、ルートポート及びディジグネイテッドポートの何れかであることを特徴とする。
The network system of the present invention according to
本発明によれば、以下のような効果が達成される。 According to the present invention, the following effects are achieved.
第1に、輻輳発生の確率を下げ、輻輳によるフレームの到着遅れや欠落が発生する頻度を減らすことができる。その理由は、構成変更前のスパニングツリーを運用したまま、新規追加ノードを含めたスパニングツリーを生成し、新規スパニングツリーの安定後に利用するスパニングツリーを切り替え、さらに、ルートノードの異なるスパニングツリーを複数系統設定するからである。 First, it is possible to reduce the probability of occurrence of congestion and reduce the frequency of frame arrival delay or omission due to congestion. The reason is that while the spanning tree before the configuration change is used, a spanning tree including the newly added node is generated, the spanning tree used after stabilization of the new spanning tree is switched, and multiple spanning trees with different root nodes are used. This is because the system is set.
第2に、ネットワークを停止させずに、スパニングツリーに属するノードの追加および削除等のスパニングツリー再構成できる。その理由は、構成変更前のスパニングツリーを運用したまま、新規追加ノードを含めたスパニングツリーを生成し、新規スパニングツリーの安定後に利用するスパニングツリーを切り替えるからである。 Second, spanning tree reconfiguration such as addition and deletion of nodes belonging to the spanning tree can be performed without stopping the network. The reason is that a spanning tree including a newly added node is generated while operating the spanning tree before the configuration change, and the spanning tree used after the new spanning tree is stabilized is switched.
第3に、トラフィックの負荷分散ができる。その理由は、リンクコストを、空き帯域やサーバ負荷等の動的情報によって計算するからである。 Third, traffic load can be distributed. The reason is that the link cost is calculated based on dynamic information such as free bandwidth and server load.
第4に、経路変更にともなうスパニングツリー再構成のために、ネットワークを停止させることなく負荷分散ができる。その理由は、変更前のツリーを運用したまま、コスト変更後のツリーを生成し、新規ツリーの安定後に利用するツリーを切り替えるからである。 Fourth, load redistribution can be performed without stopping the network due to spanning tree reconfiguration accompanying path change. The reason is that a tree after the cost change is generated while operating the tree before the change, and the tree used after the stabilization of the new tree is switched.
第5に、宛先への最低コスト経路を選択することができる。その理由は、宛先がルートノードとなるツリーを用いてフレームを転送するからである。 Fifth, the lowest cost route to the destination can be selected. This is because the frame is transferred using a tree whose destination is the root node.
第6に、リンク利用率を高め、ルートノード付近に負荷を集中させずに分散可能である。その理由は、ルートノードの異なるスパニングツリーを複数系統設定するからである。 Sixth, it is possible to increase the link utilization rate and distribute without concentrating the load near the root node. This is because a plurality of spanning trees having different root nodes are set.
第7に、ルートノード障害によるネットワーク停止を回避可能である。その理由は、宛先がルートノードとなるツリーを用いてフレームを転送することにより、ルートノードが宛先となるフレーム以外のフレームが、ルートノード障害の影響により長時間転送不能となることがないからである。 Seventh, it is possible to avoid a network stop due to a root node failure. The reason is that by transferring a frame using a tree whose destination is the root node, frames other than the frame whose destination is the root node are not disabled for a long time due to the influence of the root node failure. is there.
第8に、スパニングツリーがIEEE802.1D利用区間を通過して設定されるのを防ぎ、障害時の切替やルート変更を高速化し、輻輳発生の可能性やフレームの欠落の可能性を低下させることが可能である。その理由は、IEEE802.1D利用区間のコストを大きく設定し、スパニングツリーがIEEE802.1D利用区間を通過して設定されるのを防ぐからである。 Eighth, the spanning tree is prevented from being set through the IEEE802.1D usage section, speeding up the switching and route change at the time of failure, and reducing the possibility of congestion and the loss of frames. Is possible. The reason is that the cost of the IEEE802.1D usage section is set large, and the spanning tree is prevented from being set through the IEEE802.1D usage section.
第9に、迂回操作を高速に行い、輻輳の発生やフレームの欠落を防止できる。その理由は、IEEE802.1D利用区間の数だけツリーマネージャを作成し、相異なる1つのIEEE802.1D利用区間のコストを大きく設定したツリーをIEEE802.1D利用区間分作成し、障害等により前記区間を迂回する必要が生じた場合は、前記区間に対して大きなコストを振ったツリーを利用するよう切り替えるからである。 Ninth, the detouring operation can be performed at high speed, and congestion and frame loss can be prevented. The reason is that tree managers are created as many as the number of IEEE 802.1D usage sections, a tree in which the cost of one different IEEE 802.1D usage section is set large is created for the IEEE 802.1D usage section, and the section is defined by a failure or the like. This is because when it is necessary to make a detour, the tree is switched to use a tree with a large cost for the section.
第10に、従来、スパニングツリープロトコルで利用されているHELLOフレームの送信間隔が長かったため、高速な障害検出ができなかったが、短い間隔で障害検出用フレームを送受信する障害検出器を追加することにより、HELLOフレームよりも高速な障害検出が可能となる。また、この結果、輻輳発生およびフレーム欠落の可能性を下げることが可能となる。 Tenth, a failure detector that transmits and receives failure detection frames at short intervals has been added, because high-speed failure detection has not been possible due to the long transmission interval of HELLO frames conventionally used in the spanning tree protocol. Therefore, it is possible to detect a failure faster than the HELLO frame. As a result, it is possible to reduce the possibility of congestion and frame loss.
第11に、従来、ブロードキャスト時に、宛先への最低コスト経路が必ずしも選択されるとは限らなかったが、本発明では、送信元ノードがルートノードとなるツリーを用いてブロードキャストフレームを転送することにより、全ノードへの最低コスト経路を選択してブロードキャストフレームを転送することができる。 Eleventh, the lowest cost route to the destination was not always selected during broadcasting, but in the present invention, the broadcast frame is transferred by using a tree in which the transmission source node is the root node. The broadcast frame can be transferred by selecting the lowest cost route to all nodes.
第12に、送信元ノードがルートノードとなるツリーを用いてブロードキャストフレームを転送することにより、ルートノードが送信元ノードとなるフレーム以外のブロードキャストフレームが、ルートノード障害の影響により長時間転送不能となることがないため、ルートノード障害によるネットワーク停止を回避可能である。また、この結果、輻輳発生の可能性を下げることが可能である。 Twelfth, by transferring a broadcast frame using a tree in which the transmission source node is the root node, broadcast frames other than the frame in which the root node is the transmission source node cannot be transferred for a long time due to the influence of the root node failure. Therefore, it is possible to avoid a network stop due to a root node failure. As a result, it is possible to reduce the possibility of congestion.
第13に、従来、宛先への最低コスト経路が必ずしも選択されるとは限らなかったが、宛先がルートノードとなるツリーを用いてユニキャストフレームを転送することにより、宛先への最低コスト経路を選択することができる。 13thly, the lowest cost route to the destination has not always been selected, but the lowest cost route to the destination is determined by transferring the unicast frame using a tree in which the destination is the root node. You can choose.
第14に、従来、ルートポート側リンク障害時の出力先ポートの切替に時間がかかり、その間、フレーム転送が停止するという問題があったが、本発明では、あらかじめ出力リンク障害時のための予備出力リンクをフォワーディングテーブルに設定しておくことで、ルートポート側リンク、すなわち出力リンクの障害時において、高速な経路変更が可能である。この結果、輻輳発生の可能性を下げることが可能である。 Fourteenth, there has been a problem in the prior art that it takes time to switch the output destination port when the root port side link fails, and frame transfer stops during that time. By setting the output link in the forwarding table, it is possible to change the route at a high speed when the root port side link, that is, the output link fails. As a result, it is possible to reduce the possibility of congestion.
以降の説明の中で、複数のスパニングツリーおよび複数のノード群を識別する識別子としてタグを用いた説明を行うが、このタグは、VLANタグのほかに、本特許出願人による特願2002−204673号に開示される拡張タグ及び他のタグもしくは識別手段のうち、単独もしくは何れか1つ以上の組み合わせを意味する。 In the following description, a description will be given using a tag as an identifier for identifying a plurality of spanning trees and a plurality of nodes. This tag is applied to Japanese Patent Application No. 2002-204673 by the present applicant in addition to the VLAN tag. It means a single or a combination of one or more of the expansion tag and other tags or identification means disclosed in No. 1.
ここで、本発明において用いるタグのうち、上記特願2002−204673号に開示される拡張タグ付きフレームのフォーマットについて説明する。 Here, among the tags used in the present invention, the format of a frame with an extension tag disclosed in the above Japanese Patent Application No. 2002-204673 will be described.
図1は、IEEE802.1Qで規定されているVLANタグ付きのイーサネット(R)フレームのフォーマットである。VLANタグ付きイーサネット(R)フレーム3200は、送信先MACアドレス3201と、送信元MACアドレス3202と、VLANタグ3203と、イーサネット(R)属性情報3204と、ペイロード3205と、FCS3206とから構成される。
FIG. 1 shows an Ethernet (R) frame format with a VLAN tag defined by IEEE 802.1Q. The Ethernet (R) frame 3200 with a VLAN tag includes a transmission
これに対して、図2は、本発明の拡張タグ付きイーサネット(R)フレームのフォーマットである。拡張タグ付きイーサネット(R)フレーム3300は、送信先MACアドレス3201と、送信元MACアドレス3202と、拡張タグ格納領域3301と、イーサネット(R)属性情報3204と、ペイロード3205と、FCS3206とから構成され、既存のVLANタグ付きイーサネット(R)フレーム3200のVLANタグ3203が拡張タグ格納領域3301に置き換わる。
On the other hand, FIG. 2 shows the format of an Ethernet (R) frame with an extension tag according to the present invention. The Ethernet frame with extension tag 3300 includes a transmission
また図3に示すように別の構成の拡張タグ付きイーサネット(R)フレーム3400も存在し、これは送信先MACアドレス3201と、送信元MACアドレス3202と、拡張タグ格納領域3301と、VLANタグ3203と、イーサネット(R)属性情報3204と、ペイロード3205と、FCS3206とから構成され、拡張タグ格納領域3301は送信元MACアドレス3202の後に挿入される。
Further, as shown in FIG. 3, there is an Ethernet frame 3400 with an extension tag having another configuration, which includes a
拡張タグ格納領域3301には1つまたは複数の拡張タグを格納可能である。拡張タグのサイズは4バイトであり、VLANタグ3203と同一サイズとなっている。拡張タグ付きイーサネット(R)フレーム3300、3400の最上段の拡張タグとVLANタグ付きイーサネット(R)フレーム3200のVLANタグは同一の位置に同一のサイズで格納されており、その区別は各々のタグの上位2バイトに格納される値を変更することにより区別する(詳細については後述する)。
One or a plurality of expansion tags can be stored in the expansion
これにより、拡張タグ付きイーサネット(R)フレーム3300、3400は、VLANタグ付きイーサネット(R)フレーム3200と互換性を有しており、既存ノード、拡張タグ対応ノードの双方においてどちらのフレームも処理可能である。 As a result, Ethernet frames with extended tags (R) 3300 and 3400 are compatible with Ethernet frames with VLAN tags (R) 3200, and both frames can be processed by both existing nodes and nodes that support extended tags. It is.
図4は、拡張タグ格納領域3301を示している。図4に示す格納例では、8個の拡張タグ3500〜3507が格納されている。
FIG. 4 shows the expansion
フォワーディングタグ3500には宛先ノードの識別子や宛先までのラベル(例えばMPLSラベル)が格納される。また、宛先ノードの識別子を格納したフォワーディングタグ3500に加えて、送信元ノードの識別子を格納する場合もある。各ノードはこのフォワーディングタグを参照してフレーム転送先を決定する。このフォワーディングタグ3500は拡張タグ付きイーサネット(R)フレーム3300、3400において必ず格納される。
The
拡張タグの種類としては、カスタマ分離タグ3501、プロテクションタグ3502、OAM&Pタグ3503、品質情報タグ3504、フレーム制御タグ3505、セキュリティタグ3506、ユーザ拡張タグ3507が格納されている。
As types of expansion tags, a
カスタマ分離タグ3502には、各ノードに収容されるカスタマ毎に情報を分離するための識別子が格納される。カスタマとしては、同一のVLANの所属するカスタマを同一カスタマとする場合や、2つ以上のノードの特定のポートに収容されるカスタマを同一カスタマとする場合や、網内のノードに接続する2つ以上のホストを同一カスタマとする場合などがある。これらのカスタマに対して分離識別子が割り当てられ、各カスタマからのフレームにはカスタマ分離タグ3502内にこの分離識別子が格納される。カスタマ分離タグ3502によってカスタマを識別することにより、カスタマ単位の付加サービス(例えば、特定カスタマに対する優先制御など)の提供が可能となる。また、カスタマ分離タグ3502は複数スタックして使うことも可能である。この場合、分離可能なカスタマ数を大幅に増やすことができる。なお、カスタマ分離タグ3502をスタックする場合には、スタックした最終段のカスタマ分離タグ3502は最終段であることを示す特別なカスタマ分離タグを使用する。
The
プロテクションタグ3503には、障害発生時の障害情報や障害復旧のための迂回経路情報が格納される。OAM&Pタグ3504には、運用/管理情報が格納される。
The
品質情報タグ3505には、遅延、ジッタ、パケットロス率やフレームのネットワーク内への流入時間を示すタイムスタンプ、帯域制御情報等の品質情報が格納される。品質情報タグ3505にタイムスタンプ値が格納されている場合、フレームを受信したノードは現在の時刻とタイムスタンプ値よりそのフレームの網内遅延(ネットワーク内での滞在時間)を算出することができる。網内遅延の保証値が定められている場合には、保証値を実現できるよう優先処理を実施することができる。また、品質情報タグ3505に要求帯域や蓄積データ量やトラヒッククラス等の帯域制御情報が格納されている場合、そのフローの蓄積データ量やトラヒッククラスと他のフローのトラヒック状況を考慮して、要求帯域を確保するための帯域制御を実施することができる。
The
フレーム制御タグ3506には、フレームのネットワーク内での生存時間を制限するホップカウンタ(TTL : Time To Live)や誤り検出のためのCRCなどの情報が格納される。TTLが格納される場合には、経由するノード毎にTTL値が減算され、TTL=0となったところでこのフレームは廃棄される。これにより、ループ経路になった場合でもフレームが循環し続けるのを防ぐことができる。またCRCが格納される場合には、入口側ノードにおける拡張タグ格納領域3301のCRC演算結果が格納されており、出口側ノードにおいて再度CRC演算を実施して格納値と比較することにより、拡張タグ格納領域3301の誤りを検出可能である。
The
セキュリティタグ3507には、フレームの信頼性、ネットワーク構築時やネットワーク構成変更時の秘匿性を確保するための情報が格納される。セキュリティタグ3507の利用例としては以下の例があげられる。ネットワーク内で通信するカスタマにはカスタマ毎のセキュリティ識別子が予め設定され、その識別子はカスタマが接続する各ノードで保持される。各カスタマはフレーム転送の際に、設定されたセキュリティ識別子を常にセキュリティタグ3507に格納することにより、カスタマ分離タグ3501の情報を改ざんした悪意のあるカスタマからのフレーム送受信を防ぐことができる。また、ネットワーク構築時やネットワーク構成変更時において、ノード間でネゴシエートして共通のセキュリティ識別子を設定する。当該ノード間のフレーム転送の際に、設定したセキュリティ識別子を常にセキュリティタグ3507に格納することにより、悪意のあるノードをネットワークに接続するのを防ぐことができる。
The
ユーザ拡張タグ3507には、ユーザが独自に定義する任意の情報が格納される。ユーザが独自にタグのフォーマット及び格納情報を定義し、その処理内容を定義することにより、ユーザ独自の機能拡張を図ることができ、ネットワークの柔軟性を高められる。
The
フォワーディングタグ3500以外の拡張タグ3501〜3507は、必要に応じて格納される。フォワーディングタグ3500は、拡張タグ格納領域3301の先頭に格納され、その他の拡張タグ3501〜3507はその後方に格納される。フォワーディングタグ3500よりも後方であれば、予め決められた固定位置でも、任意の位置でも良い。
以降、2系統存在するスパニングツリーのうち、新しくネットワークに侵入するデータフレームの転送に利用しているスパニングツリーを現用ツリーもしくは現用系ツリー、現用ツリーとなっていないツリーを予備用ツリーもしくは予備系ツリーと表現する。 After that, out of the two spanning trees, the spanning tree used for transferring data frames entering the network is the working tree or working tree, and the non-working tree is the spare tree or spare tree. It expresses.
また、現用系ツリーの生成を行うツリーマネージャを現用系ツリーマネージャ、予備系ツリーの生成を行うツリーマネージャを、予備系ツリーマネージャと呼ぶ。 In addition, a tree manager that generates a working tree is called a working tree manager, and a tree manager that creates a protection tree is called a protection tree manager.
タググループとは、タグおよびその他の識別子を利用して識別されるノード群、すなわち複数のノードの集合体をいう。タググループをVLANタグを識別子として形成した場合は、前記タググループをVLANと呼ぶ。 A tag group refers to a group of nodes identified using tags and other identifiers, that is, a collection of a plurality of nodes. When a tag group is formed using a VLAN tag as an identifier, the tag group is called a VLAN.
BPDU(Bridge Protocol Data Unit)とは、スパニングツリー生成のために交換されるIEEE802.1D(従来技術1)およびIEEE802.1w(従来技術2)に記載される制御データおよび、本発明の現用系と予備系の識別情報等を含む制御フレームのことをいう。 BPDU (Bridge Protocol Data Unit) refers to control data described in IEEE 802.1D (Prior Art 1) and IEEE 802.1w (Prior Art 2) exchanged for spanning tree generation, and the working system of the present invention. This refers to a control frame including backup system identification information.
図5は、IEEE802.1D(従来技術1)およびIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Configuration BPDUフレーム2205の構造を示すフォーマット図である。
FIG. 5 is a format diagram showing the structure of the
MAC DA2201は、宛先MACアドレスを格納する領域である。
The
MAC SA2202は、送信元MACアドレスを格納する領域である。
The
タグ領域2203は、複数のスパニングツリーを識別する識別子としてのタグを挿入する領域である。また、従来技術には記載されていないが、前記タグは、VLANタグのほかに、本特許出願人による特願2002−204673号に開示される拡張タグ、及び他のタグもしくは識別手段の何れか1つ以上の組み合わせたタグでもよい。 A tag area 2203 is an area into which a tag as an identifier for identifying a plurality of spanning trees is inserted. Although not described in the prior art, the tag is any one of an expansion tag disclosed in Japanese Patent Application No. 2002-204673 and other tags or identification means other than a VLAN tag. One or more combined tags may be used.
Type2204は、フレームのタイプ識別子を格納する領域である。
BPDU領域2205は、IEEE802.1D(従来技術1)およびIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Configuration BPDU parametersに相当する情報を格納する領域である。
The
FCS2206は、フレームチェックシーケンスを格納する領域である。
The
Protocol Identifier22051は、IEEE802.1D(従来技術1)もしくはIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Protocol Identifierと等しい情報を格納する領域である。
The
Protocol Version Identifier22052は、IEEE802.1D(従来技術1)もしくはIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Protocol Version Identifierと等しい情報を格納する領域である。
The
BPDU Type22053は、IEEE802.1D(従来技術1)もしくはIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、BPDU Typeと等しい情報を格納する領域である。
The
Flags22054は、IEEE802.1D(従来技術1)もしくはIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Flagsと等しい情報を格納する領域である。
Root Identifier22055は、IEEE802.1D(従来技術1)もしくはIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Root Identifierと等しい情報を格納する領域である。
The
Root Path Cost22056は、IEEE802.1D(従来技術1)もしくはIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Root Path Costと等しい情報を格納する領域である。
The
Bridge Identifier22057は、IEEE802.1D(従来技術1)もしくはIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Bridge Identifierと等しい情報を格納する領域である。
The
Port Identifier22058は、IEEE802.1D(従来技術1)もしくはIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Port Identifierと等しい情報を格納する領域である。
The
Message Age22059は、IEEE802.1D(従来技術1)もしくはIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Message Ageと等しい情報を格納する領域である。
MAX Age2205Aは、IEEE802.1D(従来技術1)もしくはIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、MAX Ageと等しい情報を格納する領域である。
The
Hello Time2205Bは、IEEE802.1D(従来技術1)もしくはIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Hello Timeと等しい情報を格納する領域である。
The
Forward Delay2205Cは、IEEE802.1D(従来技術1)もしくはIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Forward Delayと等しい情報を格納する領域である。
The
図6は、IEEE802.1D(従来技術1)およびIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Topology Change Notification BPDUフレームの構造を示すフォーマット図である。 FIG. 6 is a format diagram showing the structure of a topology change notification BPDU frame described in IEEE 802.1D (Prior Art 1) and IEEE 802.1w (Prior Art 2).
MAC DA2201は、宛先MACアドレスを格納する領域である。
The
MAC SA2202は、送信元MACアドレスを格納する領域である。
The
タグ領域2203は、従来技術には記載されていないが、複数のスパニングツリーを識別する識別子としてのタグを挿入する領域である。前記タグは、VLANタグのほかに、上記特願2002−204673号に開示される拡張タグ、及び他のタグもしくは識別手段の何れか1つ以上の組み合わせたタグでもよい。 The tag area 2203 is an area in which a tag as an identifier for identifying a plurality of spanning trees is inserted, although not described in the prior art. In addition to the VLAN tag, the tag may be a combination tag of any one or more of an expansion tag disclosed in Japanese Patent Application No. 2002-204673 and other tags or identification means.
Type2204は、フレームのタイプ識別子を格納する領域である。
BPDU領域2205は、IEEE802.1D(従来技術1)およびIEEE802.1w(従来技術2)に記載の、Topology Change Notification BPDU parametersに相当する情報を格納する領域である。
The
FCS2206は、フレームチェックシーケンスを格納する領域である。
The
GVRPとは、タググループの管理および、現用系と予備系の識別、および、ノード間での各種設定情報の交換のために送受信される、制御フレームのことをいう。 GVRP refers to a control frame that is transmitted and received for managing tag groups, identifying active and standby systems, and exchanging various setting information between nodes.
図53において、拡張タグフレーム3300および3400の他のフレームフォーマットについて説明する。なお、以降では図4で説明した拡張タグフレーム3500〜3508のフレームフォーマットを拡張タグフレームフォーマット(1)と記し、以降で図53において説明するフレームフォーマットを拡張タグフレームフォーマット(2)と記すこととする。 In FIG. 53, another frame format of the extension tag frames 3300 and 3400 will be described. Hereinafter, the frame format of the extension tag frames 3500 to 3508 described in FIG. 4 is referred to as an extension tag frame format (1), and the frame format described in FIG. 53 is hereinafter referred to as an extension tag frame format (2). To do.
図53の上部はVLANタグ3203の詳細なフレームフォーマットである。TPID(Tag Protocol Identifier)2800には、値「0x8100」が設定されている。なお、標準規格外ではあるが値「0x9100」が使用される場合もある。また、TCI2801はPriorityフィールド2802とCFI2803とVLAN−IDフィールド2804から構成される。
The upper part of FIG. 53 shows a detailed frame format of the
Priorityフィールド2802にはフレームの優先度が格納され、その優先度の値はIEEE802.1pにおいて規定されている。また、CFIには特殊ルーティング情報の有無またはMACアドレスのフォーマットの種別を示す値が格納され、VLAN−IDフィールド2804にはVLAN−IDが格納される。
The
これに対して、図50の下部に示す拡張タグフレームフォーマット(2)では、TPID2800及びTCI2801の中のCFI2803はVLANタグ3203と同様であり、Priorityフィールド2802がPriority/タグTypeフィールド5003に、VLAN−IDフィールド2804が拡張タグ情報フィールド5004に変更される。なお、対応するフィールドのサイズは同様である。
On the other hand, in the extended tag frame format (2) shown in the lower part of FIG. 50, the
本拡張タグフレームフォーマット(2)では、Priority/タグTypeフィールド5003において、拡張タグ3500〜3508の種別を格納する。拡張タグ3500〜2307使用時にもIEEE802.1pをサポートできるように、既存のVLANタグ3203のPriorityフィールド2802(IEEE802.1p)におけるPriority値の一部を拡張タグ3500〜3508の種別として用いる。
In this extended tag frame format (2), the types of extended tags 3500-3508 are stored in the Priority /
具体的には110、100、001、000を拡張タグ3500〜3508用として用いることとし、111(予約用)、101(会話型マルチメディア用)、011(クリティカルアプリケーション用)、010(標準的ストリーム用)についてはIEEE802.1p互換とする。 Specifically, 110, 100, 001, 000 are used for expansion tags 3500-3508, 111 (for reservation), 101 (for conversational multimedia), 011 (for critical application), 010 (standard stream) For IEEE 802.1p.
そのため、使用できる拡張タグ3500〜3508は4つに制限しており、例えばフォワーディングタグ3500、ブロードキャストフォワーディングタグ3508、カスタマ分離タグ3501、OAM&Pタグ3503を使用し、Priority値との対応を001=フォワーディングタグ3500、000=ブロードキャストフォワーディングタグ3508、110=カスタマ分離タグ3501、100=OAM&Pタグ3503とする。これにより、上記4種類の拡張タグを識別できると共に、IEEE802.1pの中の4つの優先度をサポートできる。なお、使用する拡張タグの選択とそれに対応するPriority値の設定についてはこの例に限定されるわけではない。
Therefore, the number of expansion tags 3500-3508 that can be used is limited to four. For example, the
また拡張タグフレームフォーマット(2)では、拡張タグ情報フィールド5004において、拡張タグ3500〜3508のタグ種別に応じたアドレス情報などの情報が格納される。例えば、フォワーディングタグ3500の場合、宛先ノードのアドレス情報が格納され、ブロードキャストフォワーディングタグ3508の場合、送信元ノードのアドレス情報が格納され、カスタマ分離タグ3501の場合、カスタマの識別情報が格納される。
In the extended tag frame format (2), information such as address information corresponding to the tag type of the
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図7を参照すると、本発明の第1の実施の形態は、ノード11〜16、クライアント91〜96、リンク81〜86、リンク21〜28を含む。 Referring to FIG. 7, the first embodiment of the present invention includes nodes 11-16, clients 91-96, links 81-86, and links 21-28.
ノード11は、プログラム制御されるCPU等で実現され、以下に挙げる機能を有する。
The
(1)リンク21もしくはリンク24より到着したフレームを、リンク24もしくはリンク21に転送する。
(1) The frame arrived from the
(2)リンク81より到着したフレームに、転送に必要なタグを付加した上で、リンク21もしくはリンク24に転送する。
(2) A tag necessary for transfer is added to a frame arriving from the
(3)リンク21もしくはリンク24より到着したフレームを、転送に必要なタグを削除した上で、リンク81に転送する。
(3) The frame arrived from the
(4)スパニングツリーを構成するために、他のノードとの間で制御フレームのを行い、必要に応じてリンクのポートを閉鎖する。 (4) In order to construct a spanning tree, control frames are exchanged with other nodes, and link ports are closed as necessary.
(5)リンクを流れるフレームの流量をモニタする。 (5) Monitor the flow rate of the frame flowing through the link.
ノード12〜16は、ノード11と同様のノードである。以後、ノード11〜16を代表して、ノード11を用いて記述を行うが、これらノード11についての記述は、特に断りのない限り他のノード12〜16においても同様に実現可能である。
クライアント91は、1つ以上のクライアントの集合であり、リンク81を通じて、ノード11との間でフレームの送受信を行う機能を有する。
The
クライアント92〜96は、クライアント91と同様のクライアント群である。以後、クライアント91〜96を代表してクライアント91を用いて記述を行うが、クライアント91についての記述は、特に断りのない限り他のクライアント92〜96においても同様に適用可能である。
The
リンク81は、クライアント91からノード11、及び、ノード11からクライアント91を結ぶ双方向リンクである。
The
リンク82〜86は、リンク81と同様のリンクである。以後、リンク81〜86を代表してリンク81を用いて記述を行うが、リンク81についての記述は、特に断りのない限り他のリンク82〜86においても同様に適用可能である。
The
リンク21は、ノード11からノード12、及び、ノード12からノード11を結ぶ、双方向リンクである。
The
リンク22〜26は、リンク21と同様のリンクである。以後、リンク22〜26を代表してリンク21を用いて記述を行うが、リンク21についての記述は、特に断りのない限り他のリンク22〜26においても同様に適用可能である。
The
図8は、ノード11の構成を詳細に示した図である。ノード11は、フレーム転送器111と、タグ挿入器112と、タグ削除器113と、フォワーディングテーブル114と、分別器1150と、ツリーマネージャ1151と、ツリーマネージャ1152と、ツリーセレクタ116と、タグテーブル117と、設定インタフェース118を含む。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the
フレーム転送器111は、リンク21もしくはリンク24、およびタグ挿入器112より受信したフレームを、フォワーディングテーブル114の記述に従い、リンク21もしくはリンク24、および、タグ削除器113もしくはもしくはツリーセレクタ116に転送する。
The
タグ挿入器112は、リンク81より受信したフレームに対し、タグテーブル117の記述に従いタグを挿入し、フレーム転送器111に転送する。なお、タグテーブル117の記述によっては、タグを挿入せずに、受信したフレームをそのままフレーム転送器111に転送することもできるほか、同一フレームに0個以上の複数のタグを挿入し、もしくは、到着したフレームをコピーし、コピーしたそれぞれのフレームに対して、同一もしくは異なるタグを、0個以上の複数個挿入することも可能である。
The
タグ削除器113は、フレーム転送器111より受信したフレームに付加されているタグを外し、リンク81に転送する。なお、設定によって、タグを外さずに、受信したフレームをそのままリンク81に転送することもできる。
The
フォワーディングテーブル114は、フレーム転送器111からの問い合わせに対し、MACアドレス、タグ、もしくは入力ポートの他、1つ以上の組み合わせをキーとして、1つ以上のフレーム転送先ポートをフレーム転送器111に返答する。キーおよび転送先ポートは、ツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152により設定される。
The forwarding table 114 responds to an inquiry from the
分別器1150は、受信したフレームのタグに従い出力先ポートを決定し、前記フレームをツリーマネージャ1151、または、ツリーマネージャ1152に転送する。どのタグが付加されたフレームをツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152に転送するかは、ツリーセレクタ116より設定することができる。
The
ツリーマネージャ1151は、ツリーセレクタ116の指示に従い、スパニングツリーアルゴリズムを利用して、分別器1150よりBPDUを受信し、またフレーム転送器111に対してBPDUを送信し、フォワーディングテーブル114を設定する。さらに、ツリーセレクタ116から設定情報を受信し、BPDUのパラメータとして利用する。また、BPDUに含まれる制御情報を抽出し、ツリーセレクタ116に通知する。
The
ツリーマネージャ1152は、ツリーマネージャ1151と同様のツリーマネージャである。以後、ツリーマネージャ1151〜ツリーマネージャ1152を代表してツリーマネージャ1151を用いて記述を行うが、ツリーマネージャ1151についての記述は、特に断りのない限りツリーマネージャ1152においても同様に適用可能である。
The
ツリーセレクタ116は、フレーム転送器111よりGVRP等の設定フレームを受信し、ツリーマネージャ1151もしくは1152よりBPDUに含まれる制御情報を受信し、リソースモニタ119よりリンク情報の通知を受け、または、設定インタフェース118からの設定通知を受け、設定フレームもしくは通知に含まれる情報に沿って、ツリーマネージャ1151、ツリーマネージャ1152、タグテーブル117の設定を行う。また、設定フレームをフレーム転送器111に送信する。
The
タグテーブル117は、タグ挿入器112からの問い合わせに対し、挿入すべきタグの情報、もしくは、タグを追加しないで転送する命令をタグ挿入器112に返答する。挿入するタグもしくは、タグ挿入なしで転送命令は、ツリーセレクタ116より設定される。同一フレームに0個以上の複数のタグを挿入する設定や、到着したフレームをコピーし、コピーしたそれぞれのフレームに対して、同一もしくは異なるタグを、0個以上の複数個挿入する設定も可能である。
In response to the inquiry from the
設定インタフェース118は、シリアル接続もしくはTELNET等のコマンドラインインタフェース、もしくはWEBサーバ等を通じて、ユーザからのツリー選択命令や、ノード削除要求、リンクコスト、スパニングツリーパラメータ値等を、ツリーセレクタ116に伝達する。
The setting
リソースモニタ119は、ノードの各リンクポートの状況を監視し、リンクの接続を検出した場合には、ツリーセレクタ116にリンクアップ通知を送信する。また、リンクを通過するフレームの累積バイト数、通過TCPセッション数、HTTPリクエスト数のうち1つ以上の値をカウントして保持し、ツリーセレクタ116の要求により、保持している値をツリーセレクタ116に通知するほか、ツリーセレクタ116からの命令により、保持している値を0にリセットする。さらに、ツリーセレクタ116よりあらかじめ指定された種類のフレーム通過を監視し、前記監視対象フレームが通過すると、ツリーセレクタ116に通知する。
The resource monitor 119 monitors the status of each link port of the node, and transmits a link up notification to the
図9は、本実施の形態の図8における、タグをキーとして出力ポートを決定する、フォワーディングテーブル114の構成例である。 FIG. 9 is a configuration example of the forwarding table 114 that determines an output port using a tag as a key in FIG. 8 of the present embodiment.
タグフィールド1141は、サーチのインデックスになるフィールドであり、このフィールドの情報と、受信したフレームのタグに書かれている内容が一致するかどうかを調べる。 The tag field 1141 is a field serving as a search index, and it is checked whether or not the information in this field matches the content written in the tag of the received frame.
出力ポート1142は、受信したフレームのタグに書かれている内容とタグにフィールド1141の内容が一致した場合に、前記フレームをどのポートに転送すべきか記述するフィールドである。 The output port 1142 is a field for describing to which port the frame should be transferred when the contents written in the tag of the received frame and the contents of the field 1141 match the tag.
なお、本実施の形態は、本動作例に示すような、タグの内容によって転送先ポートを決定するタグフォワーディングを行う場合のみならず、従来より行われている、MACアドレスによって転送先を決定する通常のMACアドレス転送においても、同様に適用可能である。この場合は、出力ポートフィールド1142に、複数のポートが記載される。 Note that this embodiment determines not only the tag forwarding that determines the transfer destination port according to the contents of the tag, but also the transfer destination based on the MAC address that has been conventionally used, as shown in this operation example. The same applies to normal MAC address transfer. In this case, a plurality of ports are described in the output port field 1142.
図10は、本発明の第1の実施の形態の図8における、ツリーマネージャ1151の構成を詳細に示した図である。ツリーマネージャ1151は、タグ削除器11511と、BPDU送受信器11512と、タグ挿入器11513と、ツリーコントローラ11514と、ツリーテーブル11515含む。
FIG. 10 is a diagram showing in detail the configuration of the
タグ削除器11511は、分別器1150より入力されたフレームに挿入されているタグを削除し、BPDU送受信機11512に転送する。もし分別器1150より受信したフレームにタグが添付されていない場合には、受信したフレームをそのままBPDU送受信機11512に転送する。
The
BPDU送受信器11512は、タグ削除器11511よりBPDUを受信し、フレームに含まれる情報を、BPDU受信通知によりツリーコントローラ11514に通知する。また、ツリーコントローラ11514よりBPDU送信通知を受け、フレームを生成してタグ挿入器11513に送信する。
The BPDU transmitter /
タグ挿入器11513は、BPDU送受信機11512よりフレームを受信し、あらかじめ設定されているタグを挿入し、フレーム転送器111に送信する。なお、タグを挿入せずに、フレームをそのまま転送する設定も可能である。
The
ツリーコントローラ11514は、以下に示す4つの機能を有する。
The
(1)停止動作(初期状態):ツリーセレクタ116からの停止命令にしたがい、BPDU送受信機11512へのBPDU送信通知を停止する。また、ツリーテーブル11515に対して、すべてのリンクがdownしているとして、ポートの状態を登録する。
(1) Stop operation (initial state): Stops BPDU transmission notification to the
(2)開始動作:ツリーセレクタ116からの開始命令にしたがい、BPDU送受信機11512へのBPDU送信通知を開始する。また、開始命令に含まれる情報を元に、ツリーテーブル11515に対して、アップ状態のポートを登録する。
(2) Start operation: In response to a start command from the
(3)BPDU受信動作:BPDU送受信機11512からのBPDU受信通知を受け取り、ツリーテーブル11515を更新する。また、BPDU受信通知に含まれる現用系ツリーおよび予備系ツリーの識別情報を抽出し、ツリーセレクタ116内のメインコントローラ1164に通知する。
(3) BPDU reception operation: BPDU reception notification is received from the
(4)トポロジ更新動作:前記停止動作、前記開始動作、および前記BPDU受信動作後に、従来技術1もしくは従来技術2に示すスパニングツリープロトコルに従い、ツリーテーブル11515を参照し、必要であれば、ツリーテーブル11515の設定、フォワーディングテーブル114の設定および、BPDUの送信を行う。送信するBPDUには、現用系ツリーおよび予備系ツリーの識別情報も含まれる。また、ツリーセレクタ116に対し、ツリーの再計算の結果、トポロジに変更が生じるか生じないかを通知する動作を行う。
(4) Topology update operation: After the stop operation, the start operation, and the BPDU reception operation, the tree table 11515 is referred to according to the spanning tree protocol shown in the
ツリーテーブル11515は、従来技術1もしくは従来技術2に示すスパニングツリープロトコルに必要な、ポートの状態およびノードの状態に関するパラメータが記述されているテーブルである。各ポートもしくはリンクの優先度並びにリンクコストも、このテーブルに記述されている。第1の実施の形態では、リンクコストとして、リンク帯域の太さを用いる場合を想定して説明する。
The tree table 11515 is a table in which parameters relating to port states and node states necessary for the spanning tree protocol shown in the
図11は、本発明の第1の実施の形態の図8における、ツリーセレクタ116の構成を詳細に示した図である。ツリーセレクタ116は、タグ削除器1161と、GVRP送受信器1162と、タグ挿入器1163と、メインコントローラ1164と、安定タイマ1165と、到着間隔タイマ1166とを含む。
FIG. 11 is a diagram showing in detail the configuration of the
タグ削除器1161は、フレーム転送器111より入力されたフレームに挿入されているタグを削除し、GVRP送受信機1162に転送する。もしフレーム転送器111より受信したフレームにタグが添付されていない場合には、受信したフレームをそのままGVRP送受信機1162に転送する。
The
GVRP送受信器1162は、タグ削除器1161より制御フレームを受信し、フレームに含まれる情報を、GVRPフレーム受信通知によりメインコントローラ1164に通知する。また、メインコントローラ1164よりGVRPフレーム送信通知を受け、フレームを生成してタグ挿入器1163に送信する。
The
タグ挿入器1163は、GVRP送受信機1162よりフレームを受信し、あらかじめ設定されているタグを挿入し、フレーム転送器111に送信する。なお、タグを挿入せずに、フレームをそのまま転送する設定も可能である。
The
メインコントローラ1164は、以下に示す4つの機能を有する。
The
(1)リンクアップ検出:メインコントローラ1164は、リソースモニタ119よりリンクアップ通知を受け、現在予備系となっているツリーマネージャに対して、リンクアップ(開始命令)を通知する。開始命令には、アップしているリンクの情報が格納される。また、開始命令送信後に、安定タイマ1165をセットする。安定タイマ1165の満了通知を受信すると、タグテーブル117に対して挿入タグの変更命令を通知し、さらに、予備系と現用系の登録を逆転させるよう、GVRP送受信機1162に対して、新ツリーのルートノードに対してツリー切り替え要求フレームを送信するよう命令する。さらに、安定タイマ1165をセットし、タイマ満了後に自ノードを旧ツリーに追加する。
(1) Link-up detection: The
(2)ノード削除要求受信:設定インタフェース118よりノード削除要求通知を受信すると、現在予備系となっているツリーマネージャに対して停止命令を送信する。また停止命令の送信後に、安定タイマ1165をセットし、安定タイマ1165の満了通知を受信すると、タグテーブル117に対して挿入タグの変更命令を通知し、さらに、予備系と現用系の登録を逆転させるよう、GVRP送受信機1162に対して、新ツリーのルートノードに対して利用タググループ変更GVRPフレームを送信するよう命令する。さらに、安定タイマ1165をセットし、タイマ満了後に設定インタフェース118に対して、自ノード削除許可の表示を行う。
(2) Node deletion request reception: When a node deletion request notification is received from the setting
(3)利用タググループ変更GVRP受信:自ノードが新ツリーのルートノードである場合、利用タググループ変更GVRPフレームを受信すると、自ノードから送信するBPDUに、現用系フラグを付加して送信するよう、ツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152に対して命令する。さらに、GVRP送受信機1162に対して、旧ツリーのルートノードに対して、現用系フラグの添付を取り消すよう命令する。
(3) Usage tag group change GVRP reception: When the local node is the root node of the new tree, when the usage tag group change GVRP frame is received, the active system flag is added to the BPDU transmitted from the local node and transmitted. To the
(4)現用系ビット変更通知受信:ツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152は、BPDUの受信時にBPDUに付加された現用系フラグを確認し、自グループが現用系であるか予備系であるか確認し、メインコントローラに通知する。通知を受けた結果、もし、現用系と予備系に変更がある場合には、タグテーブル117に対して挿入タグ変更通知を送信して、現用系と予備系の登録を逆転させる。
(4) Reception of working system bit change notification: The
(5)指定フレームの通過通知受信:リソースモニタ119より、あらかじめ設定した監視対象フレームが通過したことの通知を受信すると、到着間隔タイマ1166に対してセット通知を送信する。到着間隔タイマ1166から、タイマ満了通知が到着した場合は、監視対象フレームの到着間隔がセット通知によって設定した時間より長いことがわかる。これによりBPDUの到着間隔が長くなったことや、予備系を流れるフレームの到着間隔が長くなったことなどを検出できる。
(5) Receiving specified frame passing notification: When receiving a notification from the
安定タイマ1165は、メインコントローラ1164より送信されたセット通知の受信から、あらかじめ設定された時間が経過すると、メインコントローラ1164に対してタイマ満了通知を送信する。
The
到着間隔タイマ1166は、メインコントローラ1164からセット命令を受信すると、現在保持している時間を0にリセットしてタイマを作動させ、セット命令によって指定された時間が経過すると、メインコントローラ1164に対してタイマ満了通知を送信する。
When the
図12は、本発明の第1の実施の形態の図11における、メインコントローラ1164の状態遷移を詳細に示した流れ図である。
FIG. 12 is a flowchart showing in detail the state transition of the
以降、2系統存在するスパニングツリーのうち、新しくネットワークに侵入するデータフレームの転送に利用しているスパニングツリーを現用ツリーもしくは現用系ツリー、現用ツリーとなっていないツリーを予備用ツリーもしくは予備系ツリーと表現する。 After that, out of the two spanning trees, the spanning tree used for transferring data frames entering the network is the working tree or working tree, and the non-working tree is the spare tree or spare tree. It expresses.
また、現用系ツリーの生成を行うツリーマネージャを現用系ツリーマネージャ、予備系ツリーの生成を行うツリーマネージャを、予備系ツリーマネージャと呼ぶ。 In addition, a tree manager that generates a working tree is called a working tree manager, and a tree manager that creates a protection tree is called a protection tree manager.
状態11641は、現用系ツリーマネージャが、ツリーマネージャ1151であるか、ツリーマネージャ1152であるか判別できていない状態であり、かつ、ツリーマネージャ1151内のBPDU送受信機11512および、ツリーマネージャ1152内のBPDU送受信機11522のBPDU送信機能は無効にされ、BPDU受信機能のみが有効になっている状態である。
The
状態11642は、現用系ツリーマネージャが、ツリーマネージャ1151であり、予備系ツリーマネージャがツリーマネージャ1152であり、ツリーマネージャ1151内のBPDU送受信機11512のBPDU送信機能が無効にされ、ツリーマネージャ1152内のBPDU送受信機11522のBPDU送信機能も無効にされている状態である。なお、BPDU送受信機11512およびBPDU送受信機11522のBPDU受信機能は、送信機能の有効もしくは無効に関わらず、常に有効である。
In the
状態11643は、現用系ツリーマネージャが、ツリーマネージャ1151であり、予備系ツリーマネージャがツリーマネージャ1152であり、ツリーマネージャ1151内のBPDU送受信機11512のBPDU送信機能が無効にされ、ツリーマネージャ1152内のBPDU送受信機11522のBPDU送信機能は有効にされている状態である。なお、BPDU送受信機11512およびBPDU送受信機11522のBPDU受信機能は、送信機能の有効もしくは無効に関わらず、常に有効である。
In
状態11644は、現用系ツリーマネージャが、ツリーマネージャ1152であり、予備系ツリーマネージャがツリーマネージャ1151であり、ツリーマネージャ1152内のBPDU送受信機11522のBPDU送信機能が有効にされ、ツリーマネージャ1151内のBPDU送受信機11512のBPDU送信機能は無効にされている状態である。なお、BPDU送受信機11512およびBPDU送受信機11522のBPDU受信機能は、送信機能の有効もしくは無効に関わらず、常に有効である。
In the
状態11645は、現用系ツリーマネージャが、ツリーマネージャ1152であり、予備系ツリーマネージャがツリーマネージャ1151であり、ツリーマネージャ1152内のBPDU送受信機11522のBPDU送信機能が有効にされ、ツリーマネージャ1151内のBPDU送受信機11512のBPDU送信機能も有効にされている状態である。なお、BPDU送受信機11512およびBPDU送受信機11522のBPDU受信機能は、送信機能の有効もしくは無効に関わらず、常に有効である。
In the
状態11646は、現用系ツリーマネージャが、ツリーマネージャ1151であり、予備系ツリーマネージャがツリーマネージャ1152であり、ツリーマネージャ1151内のBPDU送受信機11512のBPDU送信機能が有効にされ、ツリーマネージャ1152内のBPDU送受信機11522のBPDU送信機能も有効にされている状態である。なお、BPDU送受信機11512およびBPDU送受信機11522のBPDU受信機能は、送信機能の有効もしくは無効に関わらず、常に有効である。
In the
状態11647は、現用系ツリーマネージャが、ツリーマネージャ1151であり、予備系ツリーマネージャがツリーマネージャ1152であり、ツリーマネージャ1151内のBPDU送受信機11512のBPDU送信機能が有効にされ、ツリーマネージャ1152内のBPDU送受信機11522のBPDU送信機能が無効にされている状態である。なお、BPDU送受信機11512およびBPDU送受信機11522のBPDU受信機能は、送信機能の有効もしくは無効に関わらず、常に有効である。
In the
状態11648は、現用系ツリーマネージャが、ツリーマネージャ1152であり、予備系ツリーマネージャがツリーマネージャ1151であり、ツリーマネージャ1152内のBPDU送受信機11522のBPDU送信機能が無効にされ、ツリーマネージャ1151内のBPDU送受信機11512のBPDU送信機能が有効にされている状態である。なお、BPDU送受信機11512およびBPDU送受信機11522のBPDU受信機能は、送信機能の有効もしくは無効に関わらず、常に有効である。
In
状態11649は、現用系ツリーマネージャが、ツリーマネージャ1152であり、予備系ツリーマネージャがツリーマネージャ1151であり、ツリーマネージャ1152内のBPDU送受信機11522のBPDU送信機能が無効にされ、ツリーマネージャ1151内のBPDU送受信機11512のBPDU送信機能が無効にされている状態である。なお、BPDU送受信機11512およびBPDU送受信機11522のBPDU受信機能は、送信機能の有効もしくは無効に関わらず、常に有効である。
In the
次に、図12を参照して、メインコントローラ1164の動作について説明する。
Next, the operation of the
メインコントローラ1164は、リソースモニタ119より新たにネットワークに接続されたことの通知を受信すると、ツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152からの現用系通知の到着を待つ。ツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152よりBPDUに含まれる現用系通知を受信すると、前記通知において指定されたツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152を現用、予備用に指定されたツリーマネージャ1151もしくは1152を予備用に設定し、状態11642もしくは状態11649に遷移する。ここでは、状態11642に遷移した場合を例に解説するが、以後の解説は状態11649に遷移した場合においても同様である。(状態11641)
When the
メインコントローラ1164は、ツリーマネージャ1151を現用、ツリーマネージャ1152を予備用に設定する。さらに、前記各ツリーマネージャ1151および1152に対して、BPDU送信停止命令を出す。(状態11642)
The
メインコントローラ1164は、状態11642において、もし設定インタフェース118よりノードの追加要求を受信した場合は、状態11643に遷移する。また、もしツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152より現用系通知を受信し、現用系と予備系の関係に変更があった場合には、状態11649に遷移する。(状態11642)
If the
メインコントローラ1164は、ツリーマネージャ1152に対してリンクupの通知を行い、同時に、ツリーマネージャ1152に対してBPDUの送信許可を行う。さらに、安定タイマ1165を作動させる。(状態11643)
The
メインコントローラ1164は、安定タイマ1165よりタイマ満了通知を受信すると、現用に登録されているツリーマネージャ1151と、予備用に登録されているツリーマネージャ1152を入れ替え、新しく現用をツリーマネージャ1152、予備用をツリーマネージャ1151とする。さらに、GVRP送受信機1162を通じて、新ツリーのルートノードに対して、利用タググループ変更通知を送信する。この利用タググループ変更通知の内容は、BPDUに反映され、全ノードに伝達される。その後、安定タイマ1165を作動させる。(状態11644)
When the
メインコントローラ1164は、安定タイマ1165よりタイマ満了通知を受信すると、ツリーマネージャ1151に対してリンクupの通知を行い、同時に、ツリーマネージャ1152に対してBPDUの送信許可を行う。通常は、この状態で安定する。(状態11645)
When the
メインコントローラ1164は、状態11645において、ツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152よりBPDUに含まれる現用系通知を受信し、もし現用系と予備系の関係に変更が生じた場合には、状態11646に遷移する。そして、現用に登録されているツリーマネージャ1152と、予備用に登録されているツリーマネージャ1151を入れ替え、新しく現用をツリーマネージャ1151、予備用をツリーマネージャ1152とする。(状態11645)
In the
メインコントローラ1164は、状態11645において、もし設定インタフェース118より、ノード削除要求を受信した場合は、状態11644に遷移する。(状態11645)
If the
メインコントローラ1164は、ツリーマネージャ1151に対して、接続されている全リンクリンクdownの通知を行い、同時に、ツリーマネージャ1151に対してBPDUの送信停止命令を出す。さらに、安定タイマ1165を作動させる。(状態11644)
The
メインコントローラ1164は、安定タイマ1165よりタイマ満了通知を受信すると、現用に登録されているツリーマネージャ1152と、予備用に登録されているツリーマネージャ1151を入れ替え、新しく現用をツリーマネージャ1151、予備用をツリーマネージャ1152とする。さらに、GVRP送受信機1162を通じて、新ツリーのルートノードに対して、利用タググループ変更通知を送信する。この、利用タググループ変更通知の内容は、BPDUに反映され、全ノードに伝達される。その後、安定タイマ1165を作動させる。(状態11643)
When the
メインコントローラ1164は、安定タイマ1165よりタイマ満了通知を受信すると、ツリーマネージャ1151に対してリンクdownの通知を行い、同時に、ツリーマネージャ1151に対してBPDUの受信停止命令を出す。さらに、無条件で状態11641に遷移し、ノード切離しまで待機する。(状態11642)
図13は、本実施の形態の図8における、宛先MACアドレスをキーとして挿入するタグを決定する、タグテーブル117の構成例である。
When the
FIG. 13 is a configuration example of the tag table 117 that determines a tag to be inserted using the destination MAC address as a key in FIG. 8 of the present embodiment.
宛先MACアドレス1171は、サーチのインデックスになるフィールドであり、このフィールドの情報と、受信したフレームの宛先MACアドレスフィールド、すなわち、MAC DAフィールドに書かれている内容が一致するかどうか調べ、一致した場合には、前記受信フレームに対して、挿入タグフィールド1172に記載のタグを挿入する。 The destination MAC address 1171 is a field that becomes an index for search, and it is checked whether the information in this field matches the contents written in the destination MAC address field of the received frame, that is, the MAC DA field. In this case, the tag described in the insertion tag field 1172 is inserted into the received frame.
挿入タグフィールド1172は、宛先MACアドレスフィールド1171に対する、挿入すべきタグが記載されるフィールドである。本実施の形態では、現在において現用系となっているタググループのタグが挿入される。この挿入タグフィールド1172は、ツリーセレクタ116によって、現在現用系となっているタグに書き換えられる。
The insertion tag field 1172 is a field in which a tag to be inserted with respect to the destination MAC address field 1171 is described. In the present embodiment, a tag of a tag group that is currently active is inserted. The insertion tag field 1172 is rewritten by the
図8、図14、図15及び図16を参照して、本実施の形態において、ノード17を追加する場合の動作について、具体例を用いて詳細に説明する。
With reference to FIG. 8, FIG. 14, FIG. 15 and FIG. 16, the operation when adding the
初期状態(ノード17がリンク29、30に接続される前の状態)における、2系統のスパニングツリーは、同じ接続関係となる。これは、スパニングツリーを設定するプロトコルは、ノード、リンクのプライオリティ値等の情報に基づいてスパニングツリーを設定するため、同一のネットワークについてスパニングツリーを2つ設定すると結果として同じ接続関係となるものである。この初期状態で、何れか一方のスパニングツリーを現用、他方を予備として設定し(具体的には、ツリーマネージャ1151、1152がツリーテーブル11515を書き換え、ツリーセレクタ116がタグテーブル117を書き換えることで各設定を行う)、このネットワークは現用のスパニングツリーを用いて運用される。
The two spanning trees in the initial state (the state before the
図10に示すネットワークにおいて、初期状態で、太線で示すスパニングツリー51が2つ設定されている場合を想定する。 In the network shown in FIG. 10, it is assumed that two spanning trees 51 indicated by bold lines are set in the initial state.
図14を参照すると、本動作例では、ノード11〜17、リンク21〜30、およびツリー51を有する。ただし、ノード17、リンク29およびリンク30は、初期状態では接続されていない。
Referring to FIG. 14, this operation example includes
また、図15は、本動作例において、ノード17が追加された後のスパニングツリー52の状態を示す。ツリー52は図11において太線で示されている。
FIG. 15 shows the state of the spanning tree 52 after the
ノード11〜16の全ノード、全ポートが所属するタググループが2つすでに設定されており、1つめのタググループをタググループ41、2つめのタググループをタググループ42と呼ぶ。
Two tag groups to which all nodes and all ports of the
なお、基本的には全ノード、全ポートを2つのタググループに加入させるが、一部のポートもしくはノードのみで構成させるタググループを作成しても良い。以降、全ノード、全ポートが2つのタググループに加入するものとして説明する。 Basically, all nodes and all ports are joined to two tag groups, but a tag group composed of only some ports or nodes may be created. In the following description, it is assumed that all nodes and all ports join two tag groups.
ノード11〜16には、独立して動作するスパニングツリー回路が2つ存在し、タググループ41上で動作するスパニングツリーをツリー51、タググループ42上で動作するスパニングツリーをツリー52と呼ぶ。
The
スパニングツリーは必ず2系統作成するが、タググループは必ずしも2つ作成する必要は無い。前記タググループ41のみ設定してタググループ42を利用せず、タググループ41上で動作するスパニングツリーをツリー51、タググループに属さないで動作するスパニングツリーをツリー52と呼ぶこともできる。また逆に、前記タググループ42のみ設定してタググループ41を利用せず、タググループに属さないで動作するスパニングツリーをツリー51、タググループ42上で動作するスパニングツリーをツリー52と呼ぶこともできる。 Although two spanning trees are always created, it is not always necessary to create two tag groups. Only the tag group 41 is set and the tag group 42 is not used. A spanning tree operating on the tag group 41 can be called a tree 51, and a spanning tree operating without belonging to the tag group can be called a tree 52. On the other hand, only the tag group 42 is set, the tag group 41 is not used, the spanning tree that operates without belonging to the tag group is called the tree 51, and the spanning tree that operates on the tag group 42 is called the tree 52. it can.
ここでは、特にタググループ41とタググループ42の両方を用いた場合について説明を行うが、タググループ41及びタググループ42の両方を用いた場合の動作は、タググループ41のみ、もしくはタググループ42のみを用いた場合においても、同様に適用可能である。 Here, the case where both the tag group 41 and the tag group 42 are used will be described, but the operation when both the tag group 41 and the tag group 42 are used is only the tag group 41 or only the tag group 42. The same applies to the case where is used.
このネットワークでは、設定インタフェース118からの初期設定によって、ツリー51が現用系のスパニングツリーとなり、ツリー52が予備系のスパニングツリーとなるように設定されており、ツリー51のBPDUには現用系フラグおよびタググループ41のタグが付き、ツリー52のBPDUには予備系フラグおよびタググループ42のタグが付く。
In this network, the initial setting from the setting
全ノードが、現用系フラグ又は予備系フラグが付されたBPDUフレームをIEEE Std 802.1DやIEEE Std 802.1wで規定される一定の周期で互いに送信し合うことにより、ツリー51である現用系のスパニングツリー又はツリー52である予備系のスパニングツリーが構築される。 The spanning of the active system, which is the tree 51, is achieved by all the nodes transmitting each other's BPDU frame with the active system flag or the standby system flag to each other at a fixed period defined by IEEE Std 802.1D or IEEE Std 802.1w. A spare spanning tree that is a tree or tree 52 is constructed.
上記現用系フラグ又は予備系フラグは、図5に示したBPDUフレームのフィールドのうち、例えばタグ領域2203、Type2204、BPDU Type22053等のフィールドを使用することによって表すことができる。
The working system flag or the protection system flag can be expressed by using fields such as a tag area 2203, a
現在、ネットワークの開始から十分に時間が経過し、ツリー51およびツリー52の各ツリーは、タググループ41およびタググループ42のタグが付加されたBPDUフレームの交換が十分に行われた結果、共にノード11をルートノードとして安定しているとする。 At present, a sufficient amount of time has passed since the start of the network, and each of the trees 51 and 52 is a node that is the result of a sufficient exchange of BPDU frames to which the tags of the tag group 41 and the tag group 42 are added. Assume that 11 is stable as a root node.
安定とは、スパニングツリーのツリー構造が、十分に長い時間変化しない状態になっている状態のことを言う。 Stable means a state in which the tree structure of the spanning tree has not changed for a sufficiently long time.
ツリー51のBPDUにはタググループ41のタグが、ツリー52のBPDUにはタググループ42のタグが付く。具体的には、ツリー51を用いて伝送されるBPDUのタグ領域2203には、このBPDUがタググループ41に属することを示す値が記載され、ツリー52を用いて伝送されるBPDUのタグ領域2203には、このBPDUがタググループ42に属することを示す値が記載される。 The tag of the tag group 41 is attached to the BPDU of the tree 51, and the tag of the tag group 42 is attached to the BPDU of the tree 52. Specifically, a value indicating that this BPDU belongs to the tag group 41 is described in the tag area 2203 of the BPDU transmitted using the tree 51, and the tag area 2203 of the BPDU transmitted using the tree 52 is used. Describes a value indicating that this BPDU belongs to the tag group 42.
また、現時点では、ツリー51が現用系として設定されているので、クライアントからノード11〜16に送信されたデータには、タグ挿入器112によって、タググループ41のタグが付加されている。具体的には、データ信号のタグ領域に、タググループ41に属することを示す値が記載される。そして、このタグが付加されたデータは、フレーム転送器111によって、現時点で、現用系として設定されているツリー51に沿って転送されている。
At this time, since the tree 51 is set as the active system, the tag of the tag group 41 is added to the data transmitted from the client to the
ノード17は、リンク29およびリンク30と接続されると、どのタググループにも加入せず、BPDUの受信を開始する。(このときのノード17のメインコントローラ1164の状態は、図12の状態11641となる。)
When
ノード17は、各タググループのBPDUを受信すると、現時点での現用系がタググループ41で、現時点での予備系がタググループ42であると確認する。(このときのノード17のメインコントローラ1164の状態は、図12の状態11642である。)そして、自ノードをタググループ42にのみ参加させてBPDUの送受信を行い、タググループ41ではBPDUは受信のみ行い、送信を行わないように設定する。(このときのノード17のメインコントローラ1164の状態は、図12の状態11643である。)
When the
ノード17が追加されると、タググループ42のメンバに変更が発生するため、スパニングツリープロトコルにより、ツリー52を更新する動作が開始される。すなわち、ノード17がBPDUを送信して、それを隣接ノードが受信すると、隣接ノードはトポロジ状況に変更があったと認識し、ツリー52の更新動作を開始する。タググループ41のメンバには変更が無いため、ツリー51は更新されない。
When the
クライアントから送信されるフレームには、各ノード11〜16によって、今までどおりタググループ41のタグが付加され、ツリー51に沿って転送され続ける。
The frame transmitted from the client is added with the tag of the tag group 41 by each of the
ここで、段落0135に記載したツリー52の更新動作によって、ツリー52がルートノードをノード11として、安定したとする。このときのツリー52の構成を図15に示す。
Here, it is assumed that the tree 52 is stabilized with the root node as the
ノード17は、ネットワークに接続されてから一定時間経過後に、ツリー52が安定したと判断し、利用タググループ変更通知を、ツリー52のルートノードである、ノード11に送信し、ツリー52を予備系から現用系に遷移させるよう命令する。この命令には、例えば制御フレーム(GVRP)を利用する。(このときのノード17のメインコントローラ1164の状態は、図12の状態11644である。)
The
なお、ツリー52が安定したことの検出は、ノード17がネットワークに接続されてから一定時間経過することで検出するほか、ノード17におけるツリー52のBPDU到着間隔が一定時間以上となることで検出することもできる。
Note that the detection that the tree 52 is stable is detected when a certain time elapses after the
利用タググループ変更通知を受信したノード11は、ツリー51のルートノードであるノード11に対して利用タググループ変更通知を送信し、ツリー51を予備系に遷移させるよう命令する。この利用タググループ変更通知には、例えば制御フレーム(GVRP)を利用する。そして、タググループ42のタグを付け、ツリー52のために送信するBPDUに、現用系フラグを立てる。BPDUは、各ノードで転送されながら、全ノードに伝播する。
The
ツリー51のノード11は、利用タググループ変更通知を受信し、ツリー51を予備系に遷移させ、タググループ41のフラグを付け、ツリー51のために送信するBPDUに、予備系フラグを立てる。この予備系フラグは、例えば、図1のBPDUのうちの予め決めてあるフィールドに設定される。設定は、ツリーマネージャ1151、1152がツリーテーブル11515を書き換え、ツリーセレクタ116がタグテーブル117を書き換えることで実行される。BPDUは、各ノードで転送されながら、全ノードに伝播する。
The
ノード11〜17は、タググループ42のタグが付いたBPDUに現用系フラグが付加させたのを確認し、クライアントより転送されてくるフレームに付加するタグを、タググループ41からタググループ42に切り替える。このとき、タグテーブル117内の、挿入タグフィールド1172を書き換えられる。このタグが付加されたフレームは、ツリー52に沿って転送される。
The
以上の切り替えが完了してしばらく経つと、ツリー51を流れるフレームはなくなる。 After a while after the above switching is completed, no frames flow through the tree 51.
ノード17は、利用タググループ変更通知の送信から一定時間経過後に、タググループ41のタグを付加するノードが存在しなくなったと判断し、自ノードをタググループ41に加入させ、次のトポロジ変更に備える。自ノードをタググループ41に加入させるために、ノード17は、ツリーマネージャ1151内のツリーコントローラに対して、BPDU送信を許可し、BPDU送受信機11512からのBPDU送信を許可する。(このときのノード17のメインコントローラ1164の状態は、図12の状態11645となる。)
このとき、スパニングツリー51について、再構成が行われるので、スパニングツリー51に着目してネットワークを見ると、ネットワークは停止する。しかし、この間もネットワークにおける通信は、スパニングツリー52を用いて行われているので、ノード17の追加に伴って、輻輳、フレームの到着遅延等の問題は発生しない。
The
At this time, since the reconfiguration is performed on the spanning tree 51, when the network is viewed focusing on the spanning tree 51, the network stops. However, since communication in the network is performed using the spanning tree 52 during this time, problems such as congestion and frame arrival delay do not occur with the addition of the
なお、ノード17をタググループ41に加入させる動作は、ツリー52のルートノードであるノード11、もしくは、ツリー51のルートノードであるノード11が行っても良い。
The operation of joining the
ツリー52のルートノードであるノード11が、ノード17をタググループ41に加入させる場合は、ノード11がノード17から利用タググループ変更通知を受信してから一定時間経過後に、タググループ41のタグを付加するノードが存在しなくなったと判断し、ノード17に対してGVRPフレームを送信し、タググループ41に加入するよう命令する。
When the
ツリー51のルートノードであるノード11が、ノード17をタググループ41に加入させる場合は、ノード11がノード11から利用タググループ変更通知を受信してから一定時間経過後に、タググループ41のタグを付加するノードが存在しなくなったと判断し、ノード17に対してGVRPフレームを送信し、タググループ41に加入するよう命令する。この場合は、ツリー51のノード11は、直接(ツリー52のノード11を介さずに)、ノード17に対してGVRPフレームを送信する。ノード17をタググループ41に加入させる動作では、BPDUに挿入するフラグに変更が生じないので、ルートノードを介す必要はないからである。
When the
以上のようにして、ネットワークを停止させることなく、ノード17を追加することができた。以降ノードの追加の際は、同様の動作を繰り返す。ただし、上記説明文中のタググループ41とタググループ42は適宜入れ替わる。
As described above, the
図16は、以上に述べたノード17の追加動作を表すシーケンス図である。
FIG. 16 is a sequence diagram showing the addition operation of the
矢印31は、タググループ41を示すタグが挿入された、現用系フラグ付きBPDUの流れを示す。
An
矢印32は、タググループ42を示すタグが挿入された、予備系フラグ付きBPDUの流れを示す。
An
矢印33は、タググループ42を示すタグが挿入された、現用系フラグ付きBPDUの流れを示す。
An
矢印34は、タググループ41を示すタグが挿入された、予備系フラグ付きBPDUの流れを示す。
An
矢印35は、タググループを示すタグが挿入されていない、GVRPフレーム等による利用タググループ変更通知の流れを示す。
An
次に、図15および図14を参照して、本実施の形態において、ノード17を削除する場合の動作について、具体例を用いて詳細に説明する。
Next, with reference to FIG. 15 and FIG. 14, the operation when the
図15および図14を参照すると、本動作例では、ノード11〜17、およびリンク21〜30を有する。
Referring to FIGS. 15 and 14, this operation example includes
ノード11〜17の全ポートが所属するタググループが2つすでに設定されており、1つめのタググループをタググループ41、2つめのタググループをタググループ42と呼ぶ。
Two tag groups to which all the ports of the
ノード11〜17には、独立して動作するスパニングツリー経路が2つ存在し、タググループ41上で動作するスパニングツリーをツリー51、タググループ42上で動作するスパニングツリーをツリー52と呼ぶ。
The
図15では、ツリー52は太線で表され、ノード11をルートノードとして安定しているとする。
In FIG. 15, it is assumed that the tree 52 is represented by a thick line and is stable with the
ツリー51のBPDUにはタググループ41のタグが、ツリー52のBPDUにはタググループ42のタグがつく。 The tag of the tag group 41 is attached to the BPDU of the tree 51, and the tag of the tag group 42 is attached to the BPDU of the tree 52.
現在、クライアントからノード11〜17に送信されたデータには、ツリー52が現用系であるので、タググループ42のタグが付加されている。このタグが付加されたデータは、ツリー52に沿って転送されている。
Currently, the tag 52 of the tag group 42 is added to the data transmitted from the client to the
ノード17は、各タググループのBPDUを受信しており、現時点での現用系がタググループ42で、現時点での予備系がタググループ41であるとすでに確認しているとする。
It is assumed that the
ノード17は、設定インタフェースもしくはその他の手段により削除要求を受けると、自ノード17を現用系であるタググループ42にのみ参加させ、タググループ41には参加させないように設定する。このとき、ノード17は、タググループ41のBPDU送信を停止する。
When the
この設定により、ノード17の隣接ノードにおいてBPDUを受信しなくなることでノード17が削除されたことが認識され、タググループ41のメンバに変更が発生するため、ツリー51を更新する動作が開始される。タググループ42のメンバには変更が無いため、ツリー52は更新されない。
With this setting, it is recognized that the
クライアントからのフレームは、ノード11〜ノード17で、今までどおりタググループ42のタグが付加され、ツリー52に沿って転送され続ける。
The frames from the client continue to be transferred along the tree 52 with the tags of the tag group 42 added at the
ここで、ツリー51はルートノードをノード11として、ノード17を参加させないで安定した状態を示している。ツリー51の構成を図14に示す。
Here, the tree 51 shows a stable state in which the root node is the
なお、ここでいう安定とは、スパニングツリーのツリー構造が、十分に長い時間変化しない状態になっている状態のことを言う。 Here, the term “stable” refers to a state in which the tree structure of the spanning tree has not changed for a sufficiently long time.
ノード17は、タググループ41不参加の設定から一定時間経過後に、ツリー51が安定したと判断し、利用タググループ変更通知を、ツリー51のルートノードである、ノード11に送信し、ツリー51を予備系から現用系に遷移させるよう命令する。(このときのノード17のメインコントローラ1164の状態は、図12の状態11644である。)
The
利用タググループ変更通知を受信したノード11は、ツリー52のルートノードであるノード11に対して利用タググループ変更通知を送信し、ツリー52を予備系に遷移させるよう命令する。そして、タググループ41のフラグを付け、ツリー51のために送信するBPDUに、現用系フラグを立てる。BPDUは、各ノードで転送されながら、全ノードに伝播する。
The
ツリー51のノード11は、利用タググループ変更通知を受信し、ツリー52を予備系に遷移させ、タググループ42のフラグを付け、ツリー52のために送信するBPDUに、予備系フラグを立てる。BPDUは、各ノードで転送されながら、全ノードに伝播する。
The
ノード11〜17は、タググループ41のタグが付いたBPDUに現用系フラグが付加させたのを確認し、クライアントより転送されてくるフレームに付加するタグを、タググループ42からタググループ41に切り替える。このタグが付加されたフレームは、ツリー51に沿って転送される。
The
以上の切り替えが完了してしばらく経つと、ツリー52を流れるフレームはなくなる。 After a while after the above switching is completed, no frames flow through the tree 52.
ノード17は、利用タググループ変更通知の送信から一定時間経過後に、タググループ42のタグを付加するノードが存在しなくなったと判断し、自ノードをネットワークから削除しても良いという、削除許可の通知を、設定インタフェース118に出力する。(このときのノード17のメインコントローラ1164の状態は、図12の状態11643である。)
The
以降ノードの削除の際は、同様の動作を繰り返す。ただし、上記説明文中のタググループ41とタググループ42は適宜入れ替わる形となる。 Thereafter, the same operation is repeated when deleting a node. However, the tag group 41 and the tag group 42 in the above description are appropriately switched.
図14および図15を参照して、本実施の形態において、タグをBPDUのみに付加し、データにはタグを付加しない場合における、ノード17を追加する場合の動作について、具体例を用いて詳細に説明する。
Referring to FIG. 14 and FIG. 15, in this embodiment, the operation when adding
図14では、ツリー51は太線で表され、ノード11をルートノードとして安定しているとする。安定とは、スパニングツリーのツリー構造が、十分に長い時間変化しない状態になっている状態のことを言う。
In FIG. 14, it is assumed that the tree 51 is represented by a bold line and is stable with the
ツリー51のBPDUにはタググループ41のタグが、ツリー52のBPDUにはタググループ42のタグがつく。 The tag of the tag group 41 is attached to the BPDU of the tree 51, and the tag of the tag group 42 is attached to the BPDU of the tree 52.
現在、クライアントからノード11〜16に送信されたデータには、何もタグは付加されない。データは、各ノードのフォワーディングテーブルにおける設定にしたがって、ツリー51に沿って転送されている。
Currently, no tag is added to the data transmitted from the client to the
ノード17は、リンク29およびリンク30と接続されると、どのタググループにも加入せず、BPDUの受信を開始する。(このときのノード17のメインコントローラ1164の状態は、図12の状態11641である。)
When
ノード17は、各タググループのBPDUを受信すると、BPDUに付加されたタグ内のフラグにより、現時点での現用系がタググループ41で、現時点での予備系がタググループ42であると確認する。そして、タググループ42でのみBPDUの送受信を行い、タググループ41ではBPDUは受信のみ行い、送信を行わないように設定する。(このときのノード17のメインコントローラ1164の状態は、図12の状態11642である。)
When the
ノード17が追加されると、タググループ42のメンバに変更が発生するため、スパニングツリープロトコルにより、ツリー52を更新する動作が開始される。タググループ41のメンバには変更が無いため、ツリー51は更新されない。(このときのノード17のメインコントローラ1164の状態は、図12の状態11643である。)
When the
クライアントから送信されるフレームには、今までどおりタグは付加されず、ツリー51に沿って転送され続ける。 A frame transmitted from the client is not added with a tag as before, and continues to be transferred along the tree 51.
ここで、ツリー52はルートノードをノード11として、安定したとする。ツリー52の構成を図15に示す。
Here, it is assumed that the tree 52 is stable with the root node as the
ノード17は、ネットワークに接続されてから一定時間経過後に、ツリー52が安定したと判断し、利用タググループ変更通知を、ツリー52のルートノードである、ノード11に送信し、ツリー52を予備系から現用系に遷移させるよう命令する。(このときのノード17のメインコントローラ1164の状態は、図12の状態11644である。)
The
利用タググループ変更通知を受信したツリー52のノード11は、ツリー51のルートノードであるノード11に対して利用タググループ変更通知を送信し、ツリー51を予備系に遷移させるよう命令する。そして、タググループ42のフラグを付け、ツリー52のために送信するBPDUに、現用系フラグを立てる。BPDUは、各ノードで転送されながら、全ノードに伝播する。
The
ツリー51のノード11は、利用タググループ変更通知を受信し、ツリー51を予備系に遷移させ、タググループ41のフラグを付け、ツリー51のために送信するBPDUに、予備系フラグを立てる。BPDUは、各ノードで転送されながら、全ノードに伝播する。
The
ノード11〜17は、タググループ42のタグが付いたBPDUに現用系フラグが付加させたのを確認し、ルーティングテーブルを、ツリー52に従った設定に変更する。これにより、前記ノードにおいて転送されるフレームは、ツリー52に沿って転送されるようになる。
The
すべてのノードのルーティングテーブルが、ツリー52利用のものに切り替わると、ツリー51を流れるフレームはなくなる。 When the routing tables of all nodes are switched to those using the tree 52, there are no frames flowing through the tree 51.
ノード17は、利用タググループ変更通知の送信から一定時間経過後に、タググループ41に従ったテーブル設定を行うノードが存在しなくなったと判断し、自ノードをタググループ41に加入させ、次のトポロジ変更に備える。(このときのノード17のメインコントローラ1164の状態は、図12の状態11644である。)
The
以上のようにして、ネットワークを停止させることなく、ノード17を追加することができた。以降ノードの追加の際は、同様の動作を繰り返す。ただし、上記説明文中のタググループ41とタググループ42は適宜入れ替わる。
As described above, the
以上の説明では、タイマーを用いて、ツリーの安定状態を確認していたが、安定状態の確認方法はこれに限らず、以下に示すように、BPDUまたはフレームの到着間隔を計測し、それによって安定状態を確認することも可能である。 In the above description, the stable state of the tree is confirmed using a timer. However, the method of confirming the stable state is not limited to this, and as shown below, the arrival interval of BPDUs or frames is measured, thereby It is also possible to check the stable state.
図14では、ツリー51は太線で表され、ノード11をルートノードとして安定しているとする。
In FIG. 14, it is assumed that the tree 51 is represented by a bold line and is stable with the
ツリー51のBPDUにはタググループ41のタグが、ツリー52のBPDUにはタググループ42のタグがつく。 The tag of the tag group 41 is attached to the BPDU of the tree 51, and the tag of the tag group 42 is attached to the BPDU of the tree 52.
現在、クライアントからノード11〜16に送信されたデータには、タググループ41のタグが付加されている。このタグが付加されたデータは、ツリー51に沿って転送されている。
Currently, a tag of the tag group 41 is added to data transmitted from the client to the
ノード17は、リンク29およびリンク30と接続されると、どのタググループにも加入せず、BPDUの受信を開始する。
When
ノード17は、各タググループのBPDUを受信すると、現時点での現用系がタググループ41で、現時点での予備系がタググループ42であると確認する。そして、自ノードをタググループ42にのみ加入させてBPDUの送受信を行い、タググループ41ではBPDUは受信のみ行い、送信を行わないように設定する。そして、タググループ42のルートノードであるノード11および、タググループ41のルートノードであるノード11のそれぞれに対して、ノード17が追加されたことを通知するフレームを送信する。
When the
ノード17が追加されると、タググループ42のメンバに変更が発生するため、スパニングツリープロトコルにより、ツリー52を更新する動作が開始される。タググループ41のメンバには変更が無いため、ツリー51は更新されない。
When the
クライアントから送信されるフレームには、今までどおりタググループ41のタグが付加され、ツリー51に沿って転送され続ける。 The tag transmitted from the client is added with the tag of the tag group 41 as before, and continues to be transferred along the tree 51.
ここで、ツリー52はルートノードをノード11として、安定したとする。ツリー52の構成を図15に示す。
Here, it is assumed that the tree 52 is stable with the root node as the
ツリー52のルートノードであるノード11は、ツリー52のBPDU到着間隔が一定時間以上となることを検出すると、ツリー52が安定したと判断し、ツリー51のルートノードであるノード11に対して利用タググループ変更通知を送信し、ツリー51を予備系に遷移させるよう命令する。そして、タググループ42のフラグを付け、ツリー52のために送信するBPDUに、現用系フラグを立てる。BPDUは、各ノードで転送されながら、全ノードに伝播する。
When the
なお、ツリー52の安定検出は、ツリー51のルートノードであるノード11が行っても良い。この場合、ツリー51のルートノードであるノード11は、ツリー52のBPDU到着間隔が一定時間以上となることを検出すると、ツリー52が安定したと判断し、ツリー52のルートノードであるノード11に対して利用タググループ変更通知を送信し、ツリー52を予備系に遷移させるよう命令する。ツリー51のルートノードであるノード11は、タググループ42のフラグを付け、ツリー52のために送信するBPDUに、現用系フラグを立てる。BPDUは、各ノードで転送されながら、全ノードに伝播する。
The stability detection of the tree 52 may be performed by the
ノード11は、利用タググループ変更通知を受信し、ツリー51を予備系に遷移させ、タググループ41のフラグを付け、ツリー51のために送信するBPDUに、予備系フラグを立てる。BPDUは、各ノードで転送されながら、全ノードに伝播する。
The
ノード11〜17は、タググループ42のタグが付いたBPDUに現用系フラグが付加させたのを確認し、クライアントより転送されてくるフレームに付加するタグを、タググループ41からタググループ42に切り替える。このタグが付加されたフレームは、ツリー52に沿って転送される。
The
以上の切り替えが完了してしばらく経つと、ツリー51を流れるフレームはなくなる。 After a while after the above switching is completed, no frames flow through the tree 51.
タググループ41のルートノードであるノード11は、タググループ41のタグを付加してツリー51を流れるフレームの到着間隔が一定時間以上になると、タググループ41のタグを付加するノードが存在しなくなったと判断し、ノード17に対してGVRPフレームを送信し、タググループ41に加入するよう命令し、次のトポロジ変更に備える。
The
なお、ノード17をタググループ41に加入させる動作は、ツリー52のルートノードであるノード11が行っても良い。
The operation of joining the
ツリー52のルートノードであるノード11が、ノード17をタググループ41に加入させる場合は、タググループ41のタグを付加してツリー51を流れるフレームの到着間隔が一定時間以上になると、タググループ41のタグを付加するノードが存在しなくなったと判断し、ノード17に対してGVRPフレームを送信し、タググループ41に加入するよう命令し、次のトポロジ変更に備える。
When the
以上のようにして、ネットワークを停止させることなく、ノード17を追加することができた。以降ノードの追加の際は、同様の動作を繰り返す。ただし、上記説明文中のタググループ41とタググループ42は適宜入れ替わる。
As described above, the
図14および図15を参照して、本実施の形態において、予備系への移行完了通知を受信することによって、予備系に遷移したことを検知する場合における、ノード17を追加する場合の動作について、具体例を用いて詳細に説明する。
Referring to FIGS. 14 and 15, in this embodiment, the operation when adding
図14では、ツリー51は太線で表され、ノード11をルートノードとして安定しているとする。
In FIG. 14, it is assumed that the tree 51 is represented by a bold line and is stable with the
ツリー51のBPDUにはタググループ41のタグが、ツリー52のBPDUにはタググループ42のタグがつく。 The tag of the tag group 41 is attached to the BPDU of the tree 51, and the tag of the tag group 42 is attached to the BPDU of the tree 52.
現在、クライアントからノード11〜16に送信されたデータには、タググループ41のタグが付加されている。このタグが付加されたデータは、ツリー51に沿って転送されている。
Currently, a tag of the tag group 41 is added to data transmitted from the client to the
ノード17は、リンク29およびリンク30と接続されると、どのタググループにも加入せず、BPDUの受信を開始する。
When
ノード17は、各タググループのBPDUを受信すると、現時点での現用系がタググループ41で、現時点での予備系がタググループ42であると確認する。そして、自ノードをタググループ42にのみBPDUの送受信を行い、タググループ41ではBPDUは受信のみ行い、送信を行わないように設定する。
When the
ノード17が追加されると、タググループ42のメンバに変更が発生するため、スパニングツリープロトコルにより、ツリー52を更新する動作が開始される。タググループ41のメンバには変更が無いため、ツリー51は更新されない。
When the
クライアントから送信されるフレームには、今までどおりタググループ41のタグが付加され、ツリー51に沿って転送され続ける。 The tag transmitted from the client is added with the tag of the tag group 41 as before, and continues to be transferred along the tree 51.
ここで、ツリー52はルートノードをノード11として、安定したとする。ツリー52の構成を図15に示す。
Here, it is assumed that the tree 52 is stable with the root node as the
ノード17は、ネットワークに接続されてから一定時間経過後に、ツリー52が安定したと判断し、利用タググループ変更通知を、ツリー52のルートノードである、ノード11に送信し、ツリー52を予備系から現用系に遷移させるよう命令する。
The
利用タググループ変更通知を受信したノード11は、ツリー51のルートノードであるノード11に対して利用タググループ変更通知を送信し、ツリー51を予備系に遷移させるよう命令する。そして、タググループ42のフラグを付け、ツリー52のために送信するBPDUに、現用系フラグを立てる。BPDUは、各ノードで転送されながら、全ノードに伝播する。
The
ノード11は、利用タググループ変更通知を受信し、ツリー51を予備系に遷移させ、タググループ41のフラグを付け、ツリー51のために送信するBPDUに、予備系フラグを立てる。BPDUは、各ノードで転送されながら、全ノードに伝播する。
The
ノード11〜17は、タググループ42のタグが付いたBPDUに現用系フラグが付加させたのを確認し、クライアントより転送されてくるフレームに付加するタグを、タググループ41からタググループ42に切り替え、さらに切替完了通知をツリー52のルートノードであるノード11に対して送信する。
The
以上の切り替えが完了してしばらく経つと、ツリー51を流れるフレームはなくなる。 After a while after the above switching is completed, no frames flow through the tree 51.
ノード11は、ノード11〜17のすべてのノードから切替完了通知を受信すると、タググループ41のタグを付加するノードが存在しなくなったと判断し、ノード17に対してGVRPフレームを送信し、タググループ41に加入するよう命令する。
When the
なお、ノード17をタググループ41に加入させる動作は、新規に追加されたノードであるノード17、もしくは、ツリー51のルートノードであるノード11が行っても良い。
The operation of joining the
新規に追加されたノードであるノード17が、ノード17自身をタググループ41に加入させる場合は、ノード11〜16が、タググループ42のタグが付いたBPDUに現用系フラグが付加させたのを確認し、クライアントより転送されてくるフレームに付加するタグを、タググループ41からタググループ42に切り替える際に、切替完了通知を新規に追加されたノードであるノード17に対して送信し、ノード17が、ノード11〜16のすべてのノードから切替完了通知を受信すると、タググループ41のタグを付加するノードが存在しなくなったと判断し、ノード17自身をタググループ41に加入させる。
When the
ツリー51のルートノードであるノード11が、ノード17をタググループ41に加入させる場合は、ノード11〜17が、タググループ42のタグが付いたBPDUに現用系フラグが付加させたのを確認し、クライアントより転送されてくるフレームに付加するタグを、タググループ41からタググループ42に切り替える際に、切替完了通知をツリー51のルートノードであるノード11に対して送信し、ノード11が、ノード11〜17のすべてのノードから切替完了通知を受信すると、タググループ41のタグを付加するノードが存在しなくなったと判断し、ノード17に対してGVRPフレームを送信し、タググループ41に加入するよう命令する。
When the
以上のようにして、ネットワークを停止させることなく、ノード17を追加することができる。以降ノードの追加の際は、同様の動作を繰り返す。ただし、上記説明文中のタググループ41とタググループ42は適宜入れ替わる。
As described above, the
次に、本実施の形態の効果について説明する。 Next, the effect of this embodiment will be described.
従来、スパニングツリーに属するノードの追加および削除時は、全体もしくは一部のデータフレームの転送を停止させて、スパニングツリーを構築しなおすため、再構築中にネットワークが停止する場合があった。 Conventionally, when a node belonging to a spanning tree is added or deleted, the whole or a part of the data frame is stopped and the spanning tree is reconstructed, so that the network may be stopped during the reconstruction.
本実施の形態では、構成変更前のスパニングツリーを運用したまま、新規追加ノードを含めたスパニングツリーを生成し、新規スパニングツリーの安定後に利用するスパニングツリーを切り替えることにより、ネットワークを停止させずに、スパニングツリーに属するノードの追加および削除等のスパニングツリー再構成が可能である。 In this embodiment, the spanning tree including the newly added node is generated while the spanning tree before the configuration change is operated, and the spanning tree used after the new spanning tree is stabilized can be switched without stopping the network. Spanning tree reconfiguration such as addition and deletion of nodes belonging to the spanning tree is possible.
またこの結果、輻輳発生の可能性を下げることが可能である。 As a result, it is possible to reduce the possibility of congestion.
(第2の実施の形態)
以下、本発明の第2の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態において、コストの計算時にリンク帯域の太さの代わりに、空き帯域の容量もしくは通過TCPフロー数、HTTPリクエスト数等を利用し、さらに、コストが変更された場合には、ノードの追加・削除の場合と同様に、現用系と予備系の遷移を行う点が異なる。なお、以降は空き帯域の容量をコストとして用いた場合について記述するが、通過TCPフロー数およびHTTPリクエスト数についても、特に断りのない限り同様に実現可能である。 The second embodiment of the present invention uses, in the first embodiment, the capacity of free bandwidth or the number of passing TCP flows, the number of HTTP requests, etc., instead of the thickness of the link bandwidth when calculating the cost, Further, when the cost is changed, the difference between the active system and the standby system is the same as in the case of adding / deleting a node. In the following, the case where the capacity of the free bandwidth is used as the cost will be described, but the number of passing TCP flows and the number of HTTP requests can be similarly realized unless otherwise specified.
IEEE802.1DおよびIEEE802.1wでは、リンクのコストはリンク帯域の太さの逆数で決定されていた。つまり、負荷に応じて動的にコストを変化させることができなかった。 In IEEE 802.1D and IEEE 802.1w, the cost of the link is determined by the reciprocal of the thickness of the link bandwidth. That is, the cost cannot be changed dynamically according to the load.
本実施の形態においては、リンクのコストをリンクの空き帯域の逆数で決定することで、負荷に応じた動的なコスト変更を行う。 In the present embodiment, the cost of the link is determined by the reciprocal of the free bandwidth of the link, thereby dynamically changing the cost according to the load.
図17は、第2の実施の形態におけるツリーセレクタ116の構成を示している。図17を参照すると、本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態における図11のツリーセレクタにおいて、コスト参照タイマ1167、関数演算器1168、および、平滑化回路1169が追加されている点において異なる。
FIG. 17 shows the configuration of the
メインコントローラ1164αは、第1の実施における動作のほか、コスト参照タイマ1167より満了通知を受信すると、リソースモニタから、前回のコスト参照タイマ満了以降にリンクを流れたフレームの流量情報もしくはTCPフロー数またはHTTPリクエスト数を取得し、その流量、フロー数、もしくはリクエスト数を元にコストを計算し、予備用に登録されているツリーマネージャ(以下、予備系のツリーマネージャという)に通知する動作を行う。流量の場合は、流量およびリンク帯域の太さより、リンクの空き帯域を求め、前記リングの空き帯域の逆数をコストとして利用する。TCPフロー数およびHTTPリクエスト数の場合は、あらかじめ設定してある最大許容フロー数および最大許容リクエスト数と、実際にリンクを通過するTCPフロー数もしくはリクエスト数との差を取り、この差の逆数をコストとして利用する。
When the main controller 1164α receives the expiration notification from the
メインコントローラ1164αは、前記手段によりコストを算出した後、関数演算器1168にコストを渡して評価し、さらに関数演算器の評価結果を平滑化回路1169に渡して平滑化し、平滑化された結果の値を、予備系のツリーマネージャに対して送信する。
After calculating the cost by the above means, the main controller 1164α passes the cost to the
関数演算器1168は、メインコントローラ1164αより入力されたコスト値をパラメータとして、比例関数、ヒステリシス関数、および階段関数等、あらかじめ指定されている任意の関数を用いて、出力コスト値を決定し、メインコントローラ1164に返す、関数演算器1168の働きにより、状態遷移の振動を防止することが可能となる。コスト値の急激な変動を抑えコストを滑らかに変化させるためである。
The
平滑化回路1169は、ローパスフィルタ等を用いて、あらかじめ保存してある前回の入力パラメータと、メインコントローラ1164αより新たに渡された入力パラメータの平滑化を行い、結果をメインコントローラ1164αに通知する。平滑化回路1169の働きにより、コストの急激な変動や、状態遷移の振動を防止することが可能となる。
The
コスト参照タイマ1167は、メインコントローラ1164αより送信されたセット通知の受信から、あらかじめ設定された時間が経過すると、メインコントローラ1164αに対してタイマ満了通知を送信する。
The
図18は、本発明の第2の実施の形態の図17における、メインコントローラ1164Aの状態遷移を詳細に示した流れ図である。図18を参照すると、本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態における図12において、状態1164Aおよび状態1164Bが追加されている点において異なる。
FIG. 18 is a flowchart showing in detail the state transition of the
状態1164Aは、現用系ツリーマネージャが、ツリーマネージャ1152であり、予備系ツリーマネージャがツリーマネージャ1151であり、ツリーマネージャ1152内のBPDU送受信機11522のBPDU送信機能が有効にされ、ツリーマネージャ1151内のBPDU送受信機11512のBPDU送信機能も有効にされている状態である。なお、BPDU送受信機11512およびBPDU送受信機11522のBPDU受信機能は、送信機能の有効もしくは無効に関わらず、常に有効である。
In
状態1164Bは、現用系ツリーマネージャが、ツリーマネージャ1151であり、予備系ツリーマネージャがツリーマネージャ1152であり、ツリーマネージャ1151内のBPDU送受信機11512のBPDU送信機能が有効にされ、ツリーマネージャ1152内のBPDU送受信機11522のBPDU送信機能も有効にされている状態である。なお、BPDU送受信機11512およびBPDU送受信機11522のBPDU受信機能は、送信機能の有効もしくは無効に関わらず、常に有効である。
In
以下、図18を参照にして、状態11645を基点としてコスト計算の流れを示すが、この動作は状態11646を基点とした場合においても、同様に適用可能である。
Hereinafter, with reference to FIG. 18, the flow of cost calculation is shown with the
メインコントローラ1164αは、状態11645に遷移した際、設定インタフェース118もしくはGVRP送受信機1162より、動的なコスト計算を利用する指定を受けた場合に、コスト参照タイマ1167をセットする。(状態11645)
メインコントローラ1164αは、コスト参照タイマ1167からタイマ満了の通知を受信すると、リソースモニタ119より累積通過バイト数の情報を受信すると同時に、カウンタリセット通知を出して、リソースモニタ119の累積通過バイト数を0にリセットさせる。さらに、前記累積通過バイト数もしくはTCPフロー数またはHTTPリクエスト数よりコストを計算し、結果を関数演算器1168に渡す。
When the main controller 1164α transitions to the
When the main controller 1164α receives a timer expiration notification from the
関数演算器1168は、メインコントローラ1164αより入力された値を、設定された関数により評価し、結果をメインコントローラ1164αに返却する。ここでは、比例関数が設定されており、ある入力値に対する出力値が同一になる例をとって解説する。
The
メインコントローラ1164αは、関数演算器1168よりコストの評価結果を受け取ると、その値を平滑化回路1169に通知する。
When the main controller 1164α receives the cost evaluation result from the
平滑化回路1169は、設定にしたがって入力値をローパスフィルタ等によって平滑化し、結果をメインコントローラ1164αに返却する。
The
メインコントローラ1164αは、平滑化回路1169より平滑化完了後のコスト値を受信すると、このコスト値を予備系のツリーマネージャ1151に通知する。ツリーマネージャ1151は、このコスト情報を元に、スパニングツリーを再計算し、計算の結果、トポロジに変更があるか、ないかを、メインコントローラ1164αに通知する。(図18の状態1164A)
When the main controller 1164α receives the cost value after completion of smoothing from the
メインコントローラ1164αは、状態1164Aにおいて、再計算後のツリーが計算前のツリーと同一もしくは、あらかじめ設定された変化よりも変化の度合いが小さい場合は、状態11645に遷移し、コスト参照タイマを再セットする。図18の状態遷移図では、一例として、わずかでも変化がある場合は、状態11645には遷移しない設定であるとして説明している。(状態1164A)
In the
メインコントローラ1164αは、状態1164Aにおいて、再計算後のツリーが計算前のツリーと異なる場合で、かつ、その変化があらかじめ設定された変化より大きいものであるとき、安定タイマ1165をセットし、タイマ満了後に状態1164Bに遷移する。図18の状態遷移図では、わずかでも変化がある場合には、1164Bに遷移する設定であるとして説明している。(状態1164A)
When the recalculated tree is different from the pre-calculated tree in the
メインコントローラ1164αは、安定タイマ1165の満了通知を受信すると、現用に登録されているツリーマネージャ1152と、予備用に登録されているツリーマネージャ1151を入れ替え、新しく現用をツリーマネージャ1151、予備用をツリーマネージャ1152とする。さらに、GVRP送受信機1162を通じて、新ツリーのルートノードに対して、利用タググループ変更通知を送信する。この利用タググループ変更通知の内容は、BPDUに反映され、全ノードに伝達される。その後、安定タイマ1165を作動させ、状態11646に遷移する。(状態1164B)
When the main controller 1164α receives the expiration notice of the
メインコントローラ1164αは、安定タイマ1165の満了通知を受信すると、ツリーマネージャ1152に対して新規コストの通知を行い、新たに計算したコスト情報を元に、スパニングツリーを再計算させる。また、コスト参照タイマ1167をスケジュールする。(状態11646)
When the main controller 1164α receives the expiration notification of the
次に図7を利用して、本実施の形態において、ノード15からノード13への転送経路が変更される場合の、スパニングツリー切り替え動作について、具体例を用いて詳細に説明する。
Next, a spanning tree switching operation when the transfer route from the
図7を参照すると、本動作例では、ノード11〜16、クライアント91〜96、双方向リンク81〜86、および、双方向リンク21〜28を含む。
Referring to FIG. 7, this operation example includes
ノード11にはリンク81によりクライアント91が、ノード12にはリンク82によりクライアント92が、ノード13にはリンク83によりクライアント93が、ノード14にはリンク84によりクライアント94が、ノード15にはリンク85によりクライアント95が、ノード16にはリンク26によりクライアント96が、それぞれ接続されている。
The
ノード11とノード12の間はリンク21で、ノード12とノード13の間はリンク22で、ノード13とノード14の間はリンク23で、ノード11とノード15の間はリンク24で、ノード15とノード16の間はリンク25で、ノード16とノード14の間はリンク26で、ノード12とノード15の間はリンク27で、ノード13とノード16の間はリンク28で、それぞれ接続されている。
The link between the
ノード11〜16の全ポートが所属するタググループが2つすでに設定されており、1つめのタググループをタググループ41、2つめのタググループをタググループ42と呼ぶ。
Two tag groups to which all the ports of the
ノード11〜16には、独立して動作するスパニングツリー回路が2つ存在し、タググループ41上で動作するスパニングツリーをツリー51、タググループ42上で動作するスパニングツリーをツリー52と呼ぶ。
The
図7において、ツリー41は、ノード13をルートノードとし、すべてのリンクに等しく10に設定された初期コストを用いて、すでに安定しているとする。ツリー51のBPDUにはタググループ41のタグが、ツリー52のBPDUにはタググループ42のタグがつく。
In FIG. 7, assume that the tree 41 is already stable with the initial cost set equal to 10 for all links, with
現在、クライアントからノード11〜16に送信されたデータには、現用系であるタググループ41のタグが付加されている。このタグが付加されたデータは、ツリー51に沿って転送されている。
Currently, a tag of the tag group 41 which is the active system is added to data transmitted from the client to the
初期状態では、クライアント91〜96のうち、どのクライアントもデータ転送を行っていない。
In the initial state, none of the
各ノードは、一定時間ごとに、Hello Timeで規定される周期でBPDUを送受信することにより、BPDUの状態を確認している。このフレームには、現用系と予備系の識別フラグがあり、現在は現用系であるタググループ41のタグが付加されたBPDUのみに、現用系のフラグがつき、予備系であるタググループ42のタグが付加されたBPDUには、現用系を示すフラグは付加されない。 Each node confirms the state of the BPDU by transmitting and receiving the BPDU at a period defined by the Hello Time at regular time intervals. In this frame, there are identification flags for the active system and the standby system. Currently, only the BPDU to which the tag of the tag group 41 that is the active system is added has the flag of the active system, and the tag group 42 that is the standby system. A flag indicating the active system is not added to the BPDU to which the tag is added.
各ノードは、設定インタフェース118もしくはGVRP送受信機1162より、すでに動的なコスト計算を利用する指定を受けているため、コスト参照タイマが満了するごとに、前回のタイマ満了以降にリンクを流れたフレームの流量を参照し、コストの再計算および、予備系ツリーを用いたスパニングツリーの再計算を行う。
Since each node has already received a specification to use dynamic cost calculation from the setting
ここで、クライアント95からクライアント93、および、クライアント96からクライアント93との間で、データ転送を開始したとする。
Here, it is assumed that data transfer is started between the
転送初期においては、クライアント95からクライアント93へのデータは、ツリー51を利用し、リンク85、25、28、83を経由して転送される。また、クライアント96からクライアント93へのデータも、ツリー51を利用し、リンク86、28、83を経由して転送される。
In the initial transfer, data from the
データ転送から一定時間が経過すると(各ノードのコスト参照タイマ1167が満了すると)、リンク21〜28の空き容量をもとに、ツリー52におけるリンク21〜28のコストが再計算され、関数演算器および平滑化回路にかけられる。ここで、リンク28の空き帯域は少なくなっているため、ノード16によりツリー52のリンク28のコストは15に、リンク25の空き帯域は、リンク28ほどではないが少なくなっているため、ノード15によりツリー52のリンク25のコストは12に、それぞれ変更されたとする。このとき、現在使用している、ツリー51のコストは変更されない。
When a certain time elapses from the data transfer (when the
ノード16は、コスト変更を検知し、変更後のコストを利用して作成したBPDU(図5のRoot path Cost 22056の値が変更される)を、隣接するノード13、ノード14、ノード15に対して、それぞれ送信する。このBPDUにはタググループ42のタグが付加される。
The
ノード15も同様に、コスト変更を検知し、変更後のコストを利用して作成したBPDUを、隣接するノード11、ノード12、ノード16に対して、それぞれ送信する。
Similarly, the
ノード15は、ノード16からコスト15が付加されたBPDUを受信すると、リンク25のコストも加算し、リンク25、リンク28経由でノード13に到達するために、コスト27がかかることを認識する。
When the
その後ノード15は、ノード12から、コスト10が付加されたBPDUを受信すると(ノード12は、ルートノード(ノード13)までのコストを、定期的に隣接ノード(ノード11、およびノード15)に送信する)、リンク27のコストも加算し、リンク27、リンク22経由でノード13に到達するために、コスト20がかかることを認識する。このコストは、リンク25経由のコストよりも小さいため、ノード15は停止ポートをリンク27側からリンク25側に切り替え、リンク27およびリンク22を利用して、リンク13に到達するツリーを形成する。リンク27、22経由のツリーを作成するときにもスパニングツリープロトコルが使用される。そして、安定タイマ1165を起動し、ツリーが安定するのを待つ。
Thereafter, the
ここで、ツリー52が、ノード13をルートノードとして安定したとする。
Here, it is assumed that the tree 52 is stable with the
ツリー51のルートノードであるノード13は、図13の安定タイマ1165が満了すると、ツリー形成が安定したと判断し、新ツリーとなるツリー52のルートノードであるノード13に対して、転送に利用する現用系ツリーをツリー51からツリー52に切り替えるよう命令する、タググループ変更メッセージを送信する。その後、安定タイマ1165を作動させる。
When the
ツリー52のルートノードであるノード13は、ツリー切替メッセージを受信すると、旧現用系ツリーであるツリー41のルートであるノード13に対して、転送に利用する現用系ツリーをツリー51からツリー52に切り替えるよう命令する、タググループ変更メッセージを送信する。この利用タググループ変更通知の内容は、ノード13から送信される、ツリー51およびツリー52の各BPDUに反映され、全ノードに伝達される。
When the
ノード13は、旧現用系ルートノードへのタググループ変更メッセージの送信を完了させると、自ノードがクライアント93より受信して、ネットワーク内に送信するフレームの転送に利用するツリーを、今まで利用していたツリー51からツリー52へ切り替える。切り替えが完了すると、クライアント93からクライアント95に向けて送信されていたフレームは、リンク83、リンク22、リンク27、リンク85を経由して、クライアント95に転送されるようになる。
When the
このようにして、クライアント93からクライアント95、および、クライアント93からクライアント96に向けて送信されるフレームの転送経路は分散され、リンク28の混雑が解消される。
In this way, the transfer paths of frames transmitted from the
以降、コスト参照タイマが満了するごとに、リンクの空き帯域に基づくコスト計算によってスパニングツリーが再計算され、周期的に空き帯域をコストに反映する動的な経路変更が行われる。この結果、各リンクのトラフィックが分散され、リンクの負荷を分散し、輻輳を防止することができる。 Thereafter, every time the cost reference timer expires, the spanning tree is recalculated by cost calculation based on the free bandwidth of the link, and dynamic path change that periodically reflects the free bandwidth in the cost is performed. As a result, the traffic of each link is distributed, the load on the link is distributed, and congestion can be prevented.
次に、本実施の形態の効果について説明する。 Next, the effect of this embodiment will be described.
従来、リンク容量を用いてコストを計算し、スパニングツリー構築時の経路選択に利用しているため、トラフィックに応じた動的な負荷分散のための経路変更ができなかった。 Conventionally, since the cost is calculated by using the link capacity and is used for route selection at the time of spanning tree construction, the route cannot be changed for dynamic load distribution according to traffic.
本実施の形態では、リンクコストを、空き帯域やサーバ負荷等の動的情報によって計算することにより、トラフィックの負荷分散が可能である。 In this embodiment, the traffic load can be distributed by calculating the link cost based on dynamic information such as a free bandwidth and a server load.
また従来、コストをトラフィック状況に応じて動的に変化させようとすると、局所的もしくはネットワーク全体で、データフレームの転送を停止させてスパニングツリーを構築しなおして経路を変更するため、再構築中にネットワークが停止する場合があった。 Conventionally, when trying to dynamically change the cost according to the traffic situation, it is being rebuilt because the span of the data frame is stopped locally and the entire network is stopped and the spanning tree is rebuilt to change the path. In some cases, the network stopped.
本実施の形態では、変更前のツリーを運用したまま、コスト変更後のツリーを生成し、新規ツリーの安定後に利用するツリーを切り替えることにより、経路変更にともなうスパニングツリー再構成のために、ネットワークを停止させることなく負荷分散が可能である。
またこの結果、輻輳発生の可能性を下げることが可能である。
In this embodiment, the network after the cost change is generated while the tree before the change is operated, and the tree used after the stabilization of the new tree is switched to reconfigure the spanning tree along with the route change. It is possible to distribute the load without stopping.
As a result, it is possible to reduce the possibility of congestion.
(第3の実施の形態)
以下、本発明の第3の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第3の実施の形態は、第2の実施の形態において、コストが変更されたかされなかったかに関わらず、現用系と予備系の遷移を行う点が異なる。なお、以降は空き帯域の容量をコストとして用いた場合について記述するが、通過TCPフロー数およびHTTPリクエスト数についても、特に断りのない限り同様に実現可能である。 The third embodiment of the present invention is different from the second embodiment in that a transition is made between the active system and the standby system regardless of whether the cost has been changed or not. In the following, the case where the capacity of the free bandwidth is used as the cost will be described, but the number of passing TCP flows and the number of HTTP requests can be similarly realized unless otherwise specified.
図19を参照すると、本発明の第3の実施の形態は、第2の実施の形態における図18において、状態1164Aと状態1164Bの間の遷移が発生しないこと、ならびに、状態11643と状態11644の間の遷移および、状態11647と状態11648の間の遷移が、安定タイマ1165の満了によって起こるのではなく、BPDU中の現用系フラグの切り替え検出によって発生する点が異なる。
Referring to FIG. 19, in the third embodiment of the present invention, in FIG. 18 in the second embodiment, the transition between the
第3の実施の形態におけるメインコントローラ1164βは、リソースモニタ119より新たにネットワークに接続されたことの通知を受信すると、ツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152からの現用系通知の到着を待つ。ツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152よりBPDUに含まれる現用系通知を受信すると、前記通知において指定されたツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152を現用に、予備用に指定されたツリーマネージャ1151もしくは1152を予備用に設定し、状態11642もしくは状態11649に遷移する。ここでは、状態11642に遷移した場合を例に解説するが、以後の解説は状態11649に遷移した場合においても同様である。(図19の状態11641)
When the main controller 1164β in the third embodiment receives a notification from the
メインコントローラ1164βは、ツリーマネージャ1151を現用、ツリーマネージャ1152を予備用に設定する。さらに、前記各ツリーマネージャ1151および1152に対して、BPDU送信停止命令を出す。(図19の状態11642)
The main controller 1164β sets the
メインコントローラ1164βは、状態11642において、もし設定インタフェース118よりノードの追加要求を受信した場合は、状態11643に遷移する。また、もしツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152より現用系通知を受信し、現用系と予備系の関係に変更があった場合には、状態11649に遷移する。(図19の状態11642)
If the main controller 1164β receives a node addition request from the setting
メインコントローラ1164βは、ツリーマネージャ1152に対してリンクupの通知を行い、同時に、ツリーマネージャ1152に対してBPDUの送信許可を行う。さらに、安定タイマ1165を作動させる。(図19の状態11643)
メインコントローラ1164βは、状態11643において、ツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152よりBPDUに含まれる現用系通知を受信し、もし現用系と予備系の関係に変更が生じた場合には、現用に登録されているツリーマネージャ1151と、予備用に登録されているツリーマネージャ1152を入れ替え、新しく現用をツリーマネージャ1152、予備用をツリーマネージャ1151とする。その後、安定タイマ1165を作動させる。(図19の状態11644)
The main controller 1164β notifies the
In the
メインコントローラ1164βは、安定タイマ1165よりタイマ満了通知を受信すると、ツリーマネージャ1151に対してリンクupの通知を行い、同時に、ツリーマネージャ1152に対してBPDUの送信許可を行う。通常は、この状態で安定する。(図19の状態11645)
When the main controller 1164β receives the timer expiration notification from the
状態11645において、もし現用であるツリーマネージャ1152がルートノードとなっている場合、このノードのメインコントローラ1164βは、安定タイマ1165を動作させ、安定タイマ1165よりタイマ満了通知を受信すると、現用に登録されているツリーマネージャ1152と、予備用に登録されているツリーマネージャ1151を入れ替え、新しく現用をツリーマネージャ1151、予備用をツリーマネージャ1152とする。さらに、GVRP送受信機1162を通じて、新ツリーのルートノードに対して、利用タググループ変更通知を送信する。この利用タググループ変更通知の内容は、BPDUに反映され、全ノードに伝達される。(図19の状態11645)
In the
前記ツリーマネージャの入れ替えは、予備用であるツリーマネージャ1151が行っても良い。この場合、状態11645において、もし予備用であるツリーマネージャ1151がルートノードとなっている場合、ノードのメインコントローラ1164は、安定タイマ1165を動作させ、安定タイマ1165よりタイマ満了通知を受信すると、現用に登録されているツリーマネージャ1152と、予備用に登録されているツリーマネージャ1151を入れ替え、新しく現用をツリーマネージャ1151、予備用をツリーマネージャ1152とする。さらに、GVRP送受信機1162を通じて、旧現用ツリーのルートノードに対して、利用タググループ変更通知を送信する。この利用タググループ変更通知の内容は、BPDUに反映され、全ノードに伝達される。(図19の状態11645)
The replacement of the tree manager may be performed by a
メインコントローラ1164βは、状態11645において、ツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152よりBPDUに含まれる現用系通知を受信し、もし現用系と予備系の関係に変更が生じた場合には、状態11646に遷移する。そして、現用に登録されているツリーマネージャ1152と、予備用に登録されているツリーマネージャ1151を入れ替え、新しく現用をツリーマネージャ1151、予備用をツリーマネージャ1152とする。(図19の状態11645)
In the
メインコントローラ1164βは、状態11645において、もし設定インタフェース118より、ノード削除要求を受信した場合は、状態11644に遷移する。(図19の状態11645)
When the main controller 1164β receives a node deletion request from the setting
メインコントローラ1164βは、ツリーマネージャ1151に対して、接続されている全リンクリンクdownの通知を行い、同時に、ツリーマネージャ1151に対してBPDUの送信停止命令を出す。(図19の状態11644)
The main controller 1164β notifies the
メインコントローラ1164βは、状態11644において、ツリーマネージャ1151もしくはツリーマネージャ1152よりBPDUに含まれる現用系通知を受信し、もし現用系と予備系の関係に変更が生じた場合には、状態11643に遷移し、現用に登録されているツリーマネージャ1152と、予備用に登録されているツリーマネージャ1151を入れ替え、新しく現用をツリーマネージャ1151、予備用をツリーマネージャ1152とする。その後、安定タイマ1165を作動させる。(図19の状態11643)
In the
メインコントローラ1164βは、安定タイマ1165よりタイマ満了通知を受信すると、ツリーマネージャ1151に対してリンクdownの通知を行い、同時に、ツリーマネージャ1151に対してBPDUの受信停止命令を出す。さらに、無条件で状態11641に遷移し、ノード切離しまで待機する。(図19の状態11642)
When the main controller 1164β receives a timer expiration notification from the
メインコントローラ1164βは、設定インタフェース118もしくはGVRP送受信機1162より、動的なコスト計算を利用する指定を受けた場合には、利用タググループ変更通知の受信から一定時間経過後に満了となるよう、コスト参照タイマ1167をセットする。(図19の状態11645)
When the main controller 1164β receives a designation to use dynamic cost calculation from the setting
メインコントローラ1164βは、コスト参照タイマ1167からタイマ満了の通知を受信すると、リソースモニタ119より累積通過バイト数の情報を受信すると同時に、カウンタリセット通知を出して、リソースモニタ119の累積通過バイト数を0にリセットさせる。さらに、前記累積通過バイト数もしくはTCPフロー数またはHTTPリクエスト数よりコストを計算し、予備系であるツリーマネージャ1151通知する。ツリーマネージャ1151は、新たに計算したコスト情報を元に、スパニングツリーを再計算し、計算の結果、トポロジに変更があるか、ないかを、メインコントローラ1164βに通知する。そして、無条件で状態11645に遷移する。(図19の状態1164A)
When the main controller 1164β receives a timer expiration notification from the
図14および図15を参照して、本実施の形態において、ノード17を追加する場合の動作について、具体例を用いて詳細に説明する。
With reference to FIGS. 14 and 15, the operation when adding
図14を参照すると、本動作例では、ノード11〜17、およびリンク21〜30を有する。ただし、ノード17、リンク29およびリンク30は、初期状態では接続されていない。
Referring to FIG. 14, this operation example includes
図15を参照すると、本動作例では、ノード11〜17、およびリンク21〜30を有する。
Referring to FIG. 15, this operation example includes
初期状態でノード11〜16の全ノード、全ポートが所属するタググループが2つすでに設定されており、1つめのタググループをタググループ41、2つめのタググループをタググループ42と呼ぶ。
Two tag groups to which all nodes and ports of the
なお、基本的には全ノード、全ポートを2つのタググループに加入させるが、一部のポートもしくはノードのみで構成させるタググループを作成しても良い。以降、全ノード、全ポートが2つのタググループに加入するものとして説明する。 Basically, all nodes and all ports are joined to two tag groups, but a tag group composed of only some ports or nodes may be created. In the following description, it is assumed that all nodes and all ports join two tag groups.
ノード11〜16には、独立して動作するスパニングツリー回路が2つ存在し、タググループ41上で動作するスパニングツリーをツリー51、タググループ42上で動作するスパニングツリーをツリー52と呼ぶ。
The
スパニングツリーは必ず2系統作成するが、タググループは必ずしも2つ作成する必要は無い。前記タググループ41のみ設定してタググループ42を利用せず、タググループ41上で動作するスパニングツリーをツリー51、タググループに属さないで動作するスパニングツリーをツリー52と呼ぶこともできる。また逆に、前記タググループ42のみ設定してタググループ41を利用せず、タググループに属さないで動作するスパニングツリーをツリー51、タググループ42上で動作するスパニングツリーをツリー52と呼ぶこともできる。 Although two spanning trees are always created, it is not always necessary to create two tag groups. Only the tag group 41 is set and the tag group 42 is not used. A spanning tree operating on the tag group 41 can be called a tree 51, and a spanning tree operating without belonging to the tag group can be called a tree 52. On the other hand, only the tag group 42 is set, the tag group 41 is not used, the spanning tree that operates without belonging to the tag group is called the tree 51, and the spanning tree that operates on the tag group 42 is called the tree 52. it can.
ここでは、特にタググループ41とタググループ42の両方を用いた場合について説明を行うが、タググループ41及びタググループ42の両方を用いた場合の動作は、タググループ41のみ、もしくはタググループ42のみを用いた場合においても、同様に適用可能である。 Here, the case where both the tag group 41 and the tag group 42 are used will be described, but the operation when both the tag group 41 and the tag group 42 are used is only the tag group 41 or only the tag group 42. The same applies to the case where is used.
図14では、ツリー51は太線で表され、ノード11をルートノードとして安定しているとする。
In FIG. 14, it is assumed that the tree 51 is represented by a bold line and is stable with the
ツリー51のBPDUにはタググループ41のタグが、ツリー52のBPDUにはタググループ42のタグがつく。 The tag of the tag group 41 is attached to the BPDU of the tree 51, and the tag of the tag group 42 is attached to the BPDU of the tree 52.
現在、クライアントからノード11〜16に送信されたデータには、タググループ41のタグが付加されている。このタグが付加されたデータは、ツリー51に沿って転送されている。
Currently, a tag of the tag group 41 is added to data transmitted from the client to the
ノード17は、リンク29およびリンク30と接続されると、どのタググループにも加入せず、BPDUの受信を開始する。
When
ノード17は、各タググループのBPDUを受信すると、現時点での現用系がタググループ41で、現時点での予備系がタググループ42であると確認する。そして、自ノードをタググループ42にのみ参加させてBPDUの送受信を行い、タググループ41ではBPDUは受信のみ行い、送信を行わないように設定する。
When the
ノード17が追加されると、タググループ42のメンバに変更が発生するため、スパニングツリープロトコルにより、ツリー52を更新する動作が開始される。タググループ41のメンバには変更が無いため、ツリー51は更新されない。
When the
クライアントから送信されるフレームには、今までどおりタググループ41のタグが付加され、ツリー51に沿って転送され続ける。 The tag transmitted from the client is added with the tag of the tag group 41 as before, and continues to be transferred along the tree 51.
現用系ツリーであるツリー51のルートノードとなっているノード11は、安定タイマが満了すると、ツリー51のルートノードであるノード11に対して利用タググループ変更通知を送信し、ツリー51を予備系に遷移させるよう命令する。そして、タググループ42のフラグを付け、ツリー52のために送信するBPDUに、現用系フラグを立てる。BPDUは、各ノードで転送されながら、全ノードに伝播する。
When the stability timer expires, the
ノード11は、現用系フラグの付加状況の変更を感知し、ツリー51を予備系に遷移させ、タググループ41のフラグを付け、ツリー51のために送信するBPDUに、予備系フラグを立てる。BPDUは、各ノードで転送されながら、全ノードに伝播する。
The
ノード11〜17は、タググループ42のタグが付いたBPDUに現用系フラグが付加させたのを確認し、クライアントより転送されてくるフレームに付加するタグを、タググループ41からタググループ42に切り替える。このタグが付加されたフレームは、ツリー52に沿って転送される。
The
以上の切り替えが完了してしばらく経つと、ツリー51を流れるフレームはなくなる。 After a while after the above switching is completed, no frames flow through the tree 51.
ノード17は、利用タググループ変更通知の送信から一定時間経過後に、タググループ41のタグを付加するノードが存在しなくなったと判断し、自ノードをタググループ41に加入させ、次のトポロジ変更に備える。
The
以上のようにして、ネットワークを停止させることなく、ノード17を追加することができた。以降ノードの追加の際は、同様の動作を繰り返す。ただし、上記説明文中のタググループ41とタググループ42は入れ替わる。
As described above, the
次に図7を利用して、本実施の形態において、ノード15からノード13への転送経路が変更される場合の、スパニングツリー切り替え動作について、具体例を用いて詳細に説明する。
Next, a spanning tree switching operation when the transfer route from the
図7を参照すると、本動作例では、ノード11〜16、クライアント91〜96、双方向リンク81〜86、および、双方向リンク21〜28を含む。
Referring to FIG. 7, this operation example includes
ノード11にはリンク81によりクライアント91が、ノード12にはリンク82によりクライアント92が、ノード13にはリンク83によりクライアント93が、ノード14にはリンク84によりクライアント94が、ノード15にはリンク85によりクライアント95が、ノード16にはリンク26によりクライアント96が、それぞれ接続されている。
The
ノード11とノード12の間はリンク21で、ノード12とノード13の間はリンク22で、ノード13とノード14の間はリンク23で、ノード11とノード15の間はリンク24で、ノード15とノード16の間はリンク25で、ノード16とノード14の間はリンク26で、ノード12とノード15の間はリンク27で、ノード13とノード16の間はリンク28で、それぞれ接続されている。
The link between the
ノード11〜16の全ポートが所属するタググループが2つすでに設定されており、1つめのタググループをタググループ41、2つめのタググループをタググループ42と呼ぶ。
Two tag groups to which all the ports of the
ノード11〜16には、独立して動作するスパニングツリー回路が2つ存在し、タググループ41上で動作するスパニングツリーをツリー51、タググループ42上で動作するスパニングツリーをツリー52と呼ぶ。
The
ツリー41は太線で表され、ノード13をルートノードとし、すべてのリンクに等しく10に設定された初期コストを用いて、すでに安定しているとする。ツリー51のBPDUにはタググループ41のタグが、ツリー52のBPDUにはタググループ42のタグがつく。
It is assumed that the tree 41 is represented by a bold line, and that the
現在、クライアントからノード11〜16に送信されたデータには、現用系であるタググループ41のタグが付加されている。このタグが付加されたデータは、ツリー51に沿って転送されている。
Currently, a tag of the tag group 41 which is the active system is added to data transmitted from the client to the
初期状態では、クライアント91〜96のうち、どのクライアントもデータ転送を行っていない。
In the initial state, none of the
各ノードは、一定時間ごとに、HELLOフレームを送信し、BPDUの状態を確認している。このフレームには、現用系と予備系の識別フラグがあり、現在は現用系であるタググループ41のタグが付加されたBPDUのみに、現用系のフラグがつき、予備系であるタググループ42のタグが付加されたBPDUには、現用系を示すフラグは付加されない。 Each node transmits a HELLO frame at regular time intervals to check the state of the BPDU. In this frame, there are identification flags for the active system and the standby system. Currently, only the BPDU to which the tag of the tag group 41 that is the active system is added has the flag of the active system, and the tag group 42 that is the standby system. A flag indicating the active system is not added to the BPDU to which the tag is added.
各ノードは、設定インタフェース118もしくはGVRP送受信機1162より、すでに動的なコスト計算を利用する指定を受けているため、コスト参照タイマが満了するごとに、前回のタイマ満了以降にリンクを流れたフレームの流量を参照し、コストの再計算および、予備系ツリーを用いたスパニングツリーの再計算を行う。
Since each node has already received a specification to use dynamic cost calculation from the setting
ここで、クライアント95からクライアント93、および、クライアント96からクライアント93との間で、データ転送を開始したとする。
Here, it is assumed that data transfer is started between the
転送初期においては、クライアント95からクライアント93へのデータは、ツリー51を利用し、リンク85、25、28、83を経由して転送される。また、クライアント96からクライアント93へのデータも、ツリー51を利用し、リンク86、28、83を経由して転送される。
In the initial transfer, data from the
データ転送から一定時間が経過すると、リンク21〜28の空き容量をもとに、ツリー52におけるリンク21〜28のコストが片側ずつ再計算される。ここで、リンク28の空き帯域は少なくなっているため、ノード16によりツリー52のリンク28のコストは15に、リンク25の空き帯域は、リンク28ほどではないが少なくなっているため、ノード15によりツリー52のリンク25のコストは12に、それぞれ変更されたとする。このとき、現在使用している、ツリー51のコストは変更されない。
When a certain time has elapsed since the data transfer, the costs of the
ノード16は、コスト変更を検知し、変更後のコストを利用して作成したBPDUを、隣接するノード13、ノード14、ノード15に対して、それぞれ送信する。
The
ノード15も同様に、コスト変更を検知し、変更後のコストを利用して作成したBPDUを、隣接するノード11、ノード12、ノード16に対して、それぞれ送信する。
Similarly, the
ノード15は、ノード16からコスト15が付加されたBPDUを受信すると、リンク25のコストも加算し、リンク25、リンク28経由でノード13に到達するために、コスト27がかかることを認識する。
When the
その後ノード15は、ノード12から、コスト10が付加されたBPDUを受信すると、リンク27のコストも加算し、リンク27、リンク22経由でノード13に到達するために、コスト20がかかることを認識する。このコストは、リンク25経由のコストよりも小さいため、ノード15は停止ポートをリンク27側からリンク25側に切り替え、リンク27およびリンク22を利用して、リンク13に到達するツリーを形成する。
After that, when receiving the BPDU with the
ツリー51のルートノードであるノード13において起動していたトポロジ安定タイマが満了すると、旧現用系ツリーであるツリー41のルートであるノード13に対して、転送に利用する現用系ツリーをツリー51からツリー52に切り替えるよう命令する、タググループ変更メッセージを送信する。この利用タググループ変更通知の内容は、ノード13から送信される、ツリー51およびツリー52の各BPDUに反映され、全ノードに伝達される。
When the topology stabilization timer that was started in the
ノード13は、旧現用系ルートノードへのタググループ変更メッセージの送信を完了させると、自ノードがクライアント93より受信して、ネットワーク内に送信するフレームの転送に利用するツリーを、今まで利用していたツリー51からツリー52へ切り替える。切り替えが完了すると、クライアント93からクライアント95に向けて送信されていたフレームは、リンク83、リンク22、リンク27、リンク85を経由して、クライアント95に転送されるようになる。
When the
このようにして、クライアント93からクライアント95、および、クライアント93からクライアント96に向けて送信されるフレームの転送経路は分散され、リンク28の混雑が解消される。
In this way, the transfer paths of frames transmitted from the
以降、コスト参照タイマが満了するごとに、リンクの空き帯域に基づくコスト計算によってスパニングツリーが再計算され、周期的に空き帯域をコストに反映する動的な経路変更が行われる。この結果、各リンクのトラフィックが分散され、リンクの負荷を分散し、輻輳を防止することができる。 Thereafter, every time the cost reference timer expires, the spanning tree is recalculated by cost calculation based on the free bandwidth of the link, and dynamic path change that periodically reflects the free bandwidth in the cost is performed. As a result, the traffic of each link is distributed, the load on the link is distributed, and congestion can be prevented.
次に、本実施の形態の効果について説明する。 Next, the effect of this embodiment will be described.
従来、リンク容量を用いてコストを計算し、スパニングツリー構築時の経路選択に利用しているため、トラフィックに応じた動的な負荷分散のための経路変更ができなかった。 Conventionally, since the cost is calculated by using the link capacity and is used for route selection at the time of spanning tree construction, the route cannot be changed for dynamic load distribution according to traffic.
本実施の形態では、リンクコストを、空き帯域やサーバ負荷等の動的情報によって計算することにより、トラフィックの負荷分散が可能である。 In this embodiment, the traffic load can be distributed by calculating the link cost based on dynamic information such as a free bandwidth and a server load.
また従来、コストをトラフィック状況に応じて動的に変化させるたびに、局所的もしくはネットワーク全体で、データフレームの転送を停止させてスパニングツリーを構築しなおして経路を変更するため、再構築中にネットワークが停止する場合があった。 Conventionally, every time the cost is dynamically changed according to traffic conditions, the data frame forwarding is stopped locally or the entire network, and the spanning tree is rebuilt to change the path. The network might stop.
本実施の形態では、変更前のツリーを運用したまま、コスト変更後のツリーを生成し、新規ツリーの安定後に利用するツリーを切り替えることにより、経路変更にともなうスパニングツリー再構成のために、ネットワークを停止させることなく負荷分散が可能である。
またこの結果、輻輳発生の可能性を下げることが可能である。
In this embodiment, the network after the cost change is generated while the tree before the change is operated, and the tree used after the stabilization of the new tree is switched to reconfigure the spanning tree along with the route change. It is possible to distribute the load without stopping.
As a result, it is possible to reduce the possibility of congestion.
(第4の実施の形態)
以下、本発明の第4の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第4の実施の形態は、第1の実施の形態において、宛先ノード別に利用するタグおよびスパニングツリーを切り替え、さらに、宛先のノードをルートノードに設定する場合に対応する。 The fourth embodiment of the present invention corresponds to the case where the tag and spanning tree used for each destination node are switched and the destination node is set as the root node in the first embodiment.
IEEE802.1DおよびIEEE802.1wが動作しているネットワークにおいてフレームを送信した場合、宛先への最低コスト経路が必ずしも選択されるとは限らず、使用されないリンクが出現するほか、ルートノードに負荷が集中する、ルートノード障害時に長時間ネットワークが停止するなどの問題があった。 When a frame is transmitted in a network in which IEEE 802.1D and IEEE 802.1w are operating, the lowest cost route to the destination is not always selected, an unused link appears, and the load is concentrated on the root node There was a problem that the network stopped for a long time when the root node failed.
本実施の形態においては、宛先がルートノードとなるツリーを用いてフレームを転送することで、宛先への最低コストによるフレーム伝送のほか、リンク利用率の向上、さらにはルートノード障害への耐性強化を行う。 In this embodiment, frames are transferred using a tree whose destination is the root node, so that frame transmission at the lowest cost to the destination is improved, link utilization is improved, and resistance to root node failures is enhanced. I do.
図20を参照すると、本発明の第4の実施の形態は、第1の実施の形態における図8において、ツリーマネージャ1151が、ネットワークに存在するノードの数だけ設置されている点において異なる。
Referring to FIG. 20, the fourth embodiment of the present invention is different from that of FIG. 8 in the first embodiment in that
ツリーマネージャ1151は、本発明の第1の実施の形態における図8に示すツリーマネージャ1151と同様の機能を有する。
The
ツリーマネージャ1152および、ツリーマネージャ1153は、ツリーマネージャ1151と同様のツリーマネージャである。以後、ツリーマネージャ1151〜ツリーマネージャ1153を代表してツリーマネージャ1151を用いて記述を行うが、ツリーマネージャ1151についての記述は、特に断りのない限りツリーマネージャ1152〜ツリーマネージャ1153においても同様に適用可能である。
The
ツリーマネージャはツリーセレクタ116によって、ネットワーク内に存在するノードの数、もしくは、サブネット等を区切り階層化している場合は、同一階層内に存在するノードの数だけ作成される。したがって、ツリーマネージャは、1個以上無限大まで増える可能性があるが、図20においては前記ツリーマネージャを、ツリーマネージャ1151〜1153としてまとめて表現する。
The
図20のツリーセレクタ116は、本発明の第1の実施の形態における図8に示すツリーセレクタ116の機能のほか、ネットワークもしくは階層内に新規ノードの存在を検出した場合に、新規のツリーマネージャを生成する機能を有する。また、前記新規ノードの検出を、他のノードに対して通知する機能、および、他のノードから新規ノードの検出通知を受信し、ツリーマネージャを生成する機能を有する。さらに、ノードの削除を検出して、ツリーマネージャを削除する機能、前記削除ノードの検出を他のノードに対して通知する機能、および、他のノードからノードの削除通知を受信し、ツリーマネージャを削除する機能を有する。
In addition to the function of the
図21は、本実施の形態の図20における、タグをキーとして出力ポートを決定する、フォワーディングテーブル114の構成例である。 FIG. 21 is a configuration example of the forwarding table 114 that determines an output port using a tag as a key in FIG. 20 of the present embodiment.
タグフィールド1141は、サーチのインデックスになるフィールドであり、このフィールドの情報と、受信したフレームのタグに書かれている内容が一致するかどうかを調べる。 The tag field 1141 is a field serving as a search index, and it is checked whether or not the information in this field matches the content written in the tag of the received frame.
出力ポート1142は、受信したフレームのタグに書かれている内容とタグにフィールド1141の内容が一致した場合に、前記フレームをどのポートに転送すべきか記述するフィールドである。 The output port 1142 is a field for describing to which port the frame should be transferred when the contents written in the tag of the received frame and the contents of the field 1141 match the tag.
なお、本実施の形態は、本動作例に示すような、タグの内容によって転送先ポートを決定するタグフォワーディングを行う場合のみならず、従来より行われている、MACアドレスによって転送先を決定する通常のMACアドレス転送においても、同様に適用可能である。この場合は、出力ポートフィールド1142に、対応するMACアドレスに対応する複数のポートが記載される場合もある。 Note that this embodiment determines not only the tag forwarding that determines the transfer destination port according to the contents of the tag, but also the transfer destination based on the MAC address that has been conventionally used, as shown in this operation example. The same applies to normal MAC address transfer. In this case, a plurality of ports corresponding to the corresponding MAC address may be described in the output port field 1142.
図22は、本実施の形態の図20における、宛先MACアドレスをキーとして挿入するタグを決定する、タグテーブル117の構成例である。 FIG. 22 is a configuration example of the tag table 117 that determines a tag to be inserted using the destination MAC address as a key in FIG. 20 of the present embodiment.
宛先MACアドレス1171は、サーチのインデックスになるフィールドであり、このフィールドの情報と、受信したフレームの宛先MACアドレスフィールド、すなわち、MAC DAフィールドに書かれている内容が一致するかどうか調べ、一致した場合には、前記受信フレームに対して、挿入タグフィールド1172に記載のタグを挿入する。 The destination MAC address 1171 is a field that becomes an index for search, and it is checked whether the information in this field matches the contents written in the destination MAC address field of the received frame, that is, the MAC DA field. In this case, the tag described in the insertion tag field 1172 is inserted into the received frame.
挿入タグフィールド1172は、宛先MACアドレスフィールド1171に対する、挿入すべきタグが記載されるフィールドである。本実施例では、宛先ノードIDが記載されており、このIDが、タグとしてフレームに挿入される。 The insertion tag field 1172 is a field in which a tag to be inserted with respect to the destination MAC address field 1171 is described. In this embodiment, a destination node ID is described, and this ID is inserted as a tag into the frame.
図23は、ノード11をルートノードとするスパニングツリーの構成図である、ツリー61の構成図である。ツリー61は、ノード11のプライオリティ値を、ノード12〜ノード16の各ノードよりも小さい値に設定して作成される。ツリー61は、ノード11に向かうフレームの送信および、ノード11よりノード12〜ノード16の各ノードに対して、ブロードキャストフレームを送信する場合に利用される。
FIG. 23 is a configuration diagram of a tree 61 that is a configuration diagram of a spanning tree having the
図24は、ノード12をルートノードとするスパニングツリーの構成図である、ツリー62の構成図である。ツリー62は、ノード12のプライオリティ値を、ノード11およびノード13〜ノード16の各ノードよりも小さい値に設定して作成される。ツリー62は、ノード12に向かうフレームの送信および、ノード12よりノード11およびノード13〜ノード16の各ノードに対して、ブロードキャストフレームを送信する場合に利用される。
FIG. 24 is a configuration diagram of a tree 62 that is a configuration diagram of a spanning tree having the
図25は、ノード13をルートノードとするスパニングツリーの構成図である、ツリー63の構成図である。ツリー63は、ノード13のプライオリティ値を、ノード11〜ノード12およびノード14〜ノード16の各ノードよりも小さい値に設定して作成される。ツリー63は、ノード13に向かうフレームの送信および、ノード13よりノード11〜ノード12およびノード14〜ノード16の各ノードに対して、ブロードキャストフレームを送信する場合に利用される。
FIG. 25 is a configuration diagram of a tree 63 that is a configuration diagram of a spanning tree having the
図26は、ノード14をルートノードとするスパニングツリーの構成図である、ツリー64の構成図である。ツリー64は、ノード14のプライオリティ値を、ノード11〜ノード13およびノード15〜ノード16の各ノードよりも小さい値に設定して作成される。ツリー64は、ノード14に向かうフレームの送信および、ノード14よりノード11〜ノード13およびノード15〜ノード16の各ノードに対して、ブロードキャストフレームを送信する場合に利用される。
FIG. 26 is a configuration diagram of a tree 64 that is a configuration diagram of a spanning tree having the
図27は、ノード15をルートノードとするスパニングツリーの構成図である、ツリー65の構成図である。ツリー65は、ノード15のプライオリティ値を、ノード11〜ノード14およびノード16の各ノードよりも小さい値に設定して作成される。ツリー65は、ノード15に向かうフレームの送信および、ノード15よりノード11〜ノード14およびノード16の各ノードに対して、ブロードキャストフレームを送信する場合に利用される。
FIG. 27 is a configuration diagram of a tree 65, which is a configuration diagram of a spanning tree having the
図28は、ノード16をルートノードとするスパニングツリーの構成図である、ツリー66の構成図である。ツリー66は、ノード16のプライオリティ値を、ノード11〜ノード15よりも小さい値に設定して作成される。ツリー66は、ノード16に向かうフレームの送信および、ノード16よりノード11〜ノード15の各ノードに対して、ブロードキャストフレームを送信する場合に利用される。
FIG. 28 is a configuration diagram of a tree 66 that is a configuration diagram of a spanning tree having the
次に、図23〜図28を利用して、ノード13が、ノード11〜12およびノード14〜16ですでに構成されているネットワークに、新たに追加された場合の、ツリー63の作成動作について説明する。
Next, with reference to FIG. 23 to FIG. 28, regarding the creation operation of the tree 63 when the
前記ネットワークにノード13が追加されると、ノード13は隣接ノードより送信されるBPDUフレームを受信して、新たに検出した識別タグごとにツリーマネージャを生成する。この例では、ノード11〜12およびノード14〜16の各ノードをルートノードとする、5個のツリーマネージャが生成される。
When a
次に、ノード13は、ノードIDよりタグIDを生成し、自ノードのプライオリティ値を低く設定したツリーマネージャを生成し、そのツリーマネージャから出力されるBPDUフレームに対して、前記タグIDを付加して送信する。ここで、タグIDは43であったとする。
Next, the
ノード12およびノード16は、タグIDが43のBPDUを新たに受信し、ツリーマネージャを生成してから、タグID43を付加したBPDUを隣接ノードに対して送信する。
The
以上のBPDU送信動作が繰り返されることにより、ツリー63が完成する。 The tree 63 is completed by repeating the above BPDU transmission operation.
次に、図23〜図28を参照して、前記の各図におけるノード11〜ノード16の各ノードが、ノード11〜ノード16の各ノードにフレームを送信する場合の手順について述べ、送信したフレームが最低コスト経路で宛先へ届けられること、並びに、リンク資源の負荷分散が行われていることを示す。なお、各リンクのコストは等しく、すでに各図におけるツリー61〜ツリー66の各ツリーは構成が完了し、トポロジが安定しているとする。
Next, with reference to FIG. 23 to FIG. 28, a procedure when each of the
ノード12〜ノード16の各ノードから、ノード11へフレームを送信する場合は、ツリー61を使用する。例えば、ノード15からノード11へフレームを送信する場合は、ノード15は、データフレームにツリー61の識別タグであるタグID41を付加して送信する。
When a frame is transmitted from each of the
ノード11およびノード13〜ノード16の各ノードから、ノード12へフレームを送信する場合は、ツリー62を使用する。例えば、ノード14からノード12へフレームを送信する場合は、ノード14は、データフレームにツリー62の識別タグであるタグID42を付加して送信する。
When a frame is transmitted from the
ノード11〜ノード12およびノード14〜ノード16の各ノードから、ノード13へフレームを送信する場合は、ツリー63を使用する。例えば、ノード11からノード13へフレームを送信する場合は、ノード11は、データフレームにツリー63の識別タグであるタグID43を付加して送信する。
When a frame is transmitted from each of the
ノード11〜ノード13およびノード15〜ノード16の各ノードから、ノード14へフレームを送信する場合は、ツリー64を使用する。例えば、ノード12からノード14へフレームを送信する場合は、ノード12は、データフレームにツリー64の識別タグであるタグID44を付加して送信する。
When a frame is transmitted from each of the
ノード11〜ノード14およびノード16の各ノードから、ノード15へフレームを送信する場合は、ツリー65を使用する。例えば、ノード16からノード15へフレームを送信する場合は、ノード16は、データフレームにツリー65の識別タグであるタグID45を付加して送信する。
When a frame is transmitted from each of the
ノード11〜ノード15の各ノードから、ノード16へフレームを送信する場合は、ツリー66を使用する。例えば、ノード14からノード16へフレームを送信する場合は、ノード14は、データフレームにツリー66の識別タグであるタグID46を付加して送信する。
When a frame is transmitted from each of the
ノード11が、フレームをネットワーク内の全ノードにブロードキャスト送信する場合は、ツリー61を使用する。例えば、ノード11は、宛先がブロードキャストとなるデータフレームに対して、ツリー61の識別タグであるタグID41を付加して送信する。
The tree 61 is used when the
ノード12が、フレームをネットワーク内の全ノードにブロードキャスト送信する場合は、ツリー62を使用する。例えば、ノード12は、宛先がブロードキャストとなるデータフレームに対して、ツリー62の識別タグであるタグID42を付加して送信する。
The tree 62 is used when the
ノード13が、フレームをネットワーク内の全ノードにブロードキャスト送信する場合は、ツリー63を使用する。例えば、ノード13は、宛先がブロードキャストとなるデータフレームに対して、ツリー63の識別タグであるタグID43を付加して送信する。
When the
ノード14が、フレームをネットワーク内の全ノードにブロードキャスト送信する場合は、ツリー64を使用する。例えば、ノード14は、宛先がブロードキャストとなるデータフレームに対して、ツリー64の識別タグであるタグID44を付加して送信する。
The tree 64 is used when the
ノード15が、フレームをネットワーク内の全ノードにブロードキャスト送信する場合は、ツリー65を使用する。例えば、ノード15は、宛先がブロードキャストとなるデータフレームに対して、ツリー65の識別タグであるタグID45を付加して送信する。
The tree 65 is used when the
ノード16が、フレームをネットワーク内の全ノードにブロードキャスト送信する場合は、ツリー66を使用する。例えば、ノード16は、宛先がブロードキャストとなるデータフレームに対して、ツリー66の識別タグであるタグID46を付加して送信する。
The tree 66 is used when the
以上に示す方法で送信時タグを付加してデータフレームを転送することで、前記データフレームを最低コスト経路で転送することができる。また、ルートノードが異なる複数のツリーを利用してフレームを転送するため、従来技術1および従来技術2に示したスパニングツリーのように、ルートノード付近にトラフィックが集中し、ルートノードから遠ざかるほどリンクの使用率が減るという現象が発生せず、トラフィックの付加を分散できることがわかる。
The data frame can be transferred through the lowest cost path by adding the transmission tag with the method described above and transferring the data frame. Further, since frames are transferred using a plurality of trees having different root nodes, as the spanning trees shown in the
次に、図23〜図28において、ノードに障害が発生した場合の動作について、ノード12に障害が発生した場合を例にして説明する。なお、最初の状態では、ツリー61〜ツリー66は、すでに構築されて安定しているとする。
Next, with reference to FIGS. 23 to 28, the operation when a failure occurs in a node will be described by taking the case where a failure occurs in the
ツリー61は、ノード12が障害によって停止すると、IEEE802.1wで規定されるラピッドスパニングツリー方式により、ノード13からノード11へのルートとして、リンク25、リンク27、リンク26、リンク23を経由するルートが選ばれ、ノード11へのフレーム及び、ノード11から各ノードへブロードキャストされるフレームの転送が継続される。
When the
ツリー62は、ノード12が障害によって停止すると、ノード12がルートノードであるので、ツリーを再構成しなくてはならない。ノード12以外の別のノードがルートノードとなり、ノード12の回復前にツリー62の再構成が行われる。この再構成には、IEEE802.1Dでは数十秒、IEEE802.1wでは数秒間かかるが、そもそもツリー62は、各ノードからルート12へ向けて送信されるフレーム、および、ルート12から各ノードに向けてブロードキャスト送信されるフレームのためのツリーなので、再構成に時間がかかっても、ノード12以外の他のノード間で行われる通信には影響を与えない。
If the
ツリー63は、ノード12が障害によって停止すると、IEEE802.1wで規定されるラピッドスパニングツリー方式により、ノード11からノード13へのルートとして、リンク23、リンク26、リンク27、リンク25を経由するルートが選ばれ、ノード13へのフレーム及び、ノード13から各ノードへブロードキャストされるフレームの転送が継続される。
When the
ツリー64は、ノード12が障害によって停止すると、IEEE802.1wで規定されるラピッドスパニングツリー方式により、ツリーが再構成され、各ノードからノード14へ送信されるフレーム及び、ノード14から各ノードへブロードキャストされるフレームの転送が継続される。
When the
ツリー65は、ノード12が障害によって停止すると、IEEE802.1wで規定されるラピッドスパニングツリー方式により、ツリーが再構成され、各ノードからノード15へのフレーム及び、ノード15から各ノードへブロードキャストされるフレームの転送が継続される。
When the
ツリー66は、ノード12が障害によって停止すると、IEEE802.1wで規定されるラピッドスパニングツリー方式により、ノード11からノード16へのルートとして、リンク23、リンク26、リンク27を経由するルートが選ばれ、ノード16へのフレーム及び、ノード16から各ノードへブロードキャストされるフレームの転送が継続される。
In the tree 66, when the
次に、図29と図30を参照して、第1の実施の形態の図7におけるクライアントの一部が、デュアルホーミングによって、複数のノードと接続されている場合の、スパニングツリーの構成方法について述べる。 Next, referring to FIG. 29 and FIG. 30, a method of configuring a spanning tree when a part of the client in FIG. 7 of the first embodiment is connected to a plurality of nodes by dual homing. State.
図29において、クライアント97は、1つ以上のクライアントの集合であり、リンク87およびリンク88を通じて、ノード11およびノード16との間でフレームの送受信を行う機能を有する。
In FIG. 29, a
リンク87は、クライアント97からノード15、及び、ノード15からクライアント97を結ぶ双方向リンクである。
The
リンク88は、クライアント97からノード16、及び、ノード16からクライアント97を結ぶ双方向リンクである。
The
図29におけるクライアント97のように、複数のノードと接続されたクライアント群が存在する場合は、前記クライアントを仮想的なノードとみなして、スパニングツリーの設定を行う。
When there is a client group connected to a plurality of nodes like the
図30は、図29において、クライアント97を仮想ノード18と見立てた場合のネットワーク構成図である。
FIG. 30 is a network configuration diagram when the
スパニングツリー74は、ノード18をルートノードとするスパニングツリーである。ノード11〜ノード16の各ノードから、ノード18へ送信されたフレームは、スパニングツリー74を利用してノード18、つまりクライアント97に到着する。また、クライアント97、すなわちノード18から送信されたブロードキャストフレームも、スパニングツリー74に沿って、ノード11〜ノード16の各ノードにブロードキャストされる。
The spanning tree 74 is a spanning tree having the
なお、ノード18は仮想的なノードであり、ノード18の実際の動作は、ノード15もしくは16が代行して行う。ノード15とノード16のどちらがノード18の動作を代行するかは、設定インタフェース118による手動設定のほか、ノードIDの小さい方に自動設定、ノードIDの大きい方に自動設定するなどの方法で決定される。
Note that the
次に、図29を参照して、クライアント97が、リンク87およびリンク88を通じて、ノード15およびノード16とデュアルホーミング接続されている場合において、仮想ノードを設置することなく通信を行う方法について説明する。
Next, a method for performing communication without installing a virtual node when the
図29において、ノード15およびノード16は、設定インタフェースでの設定、もしくは、ラーニングによって、クライアント97が複数のノードに接続されていることを検知する。ノード15は、ノード16にクライアント97が接続されていることを検知する。ノード16は、ノード15にクライアント97が接続されていることを検知する。
In FIG. 29, the
ノード15およびノード16は、相互で制御メッセージの交換を行い、クライアント97へのフレームを、ノード15もしくはノード16のどちらが転送するかを決定する。この転送ノードは、ノードIDの小さいノード、ノードIDの大きいノード、もしくは、設定で定められたノード等に決定される。
転送ノードが決定すると、クライアント97はノード16のみに接続されているとみなされ、フレーム転送が開始される。ノード11〜ノード16は、クライアント97がノード16に接続されていると学習等で認識し、クライアント97宛のフレームを、ノード16をルートノードとするツリーの識別タグを付加して送信する。
When the forwarding node is determined, the
ノード15およびノード16は、常にKeep Alive等により相互に状況を監視しあう。もし、ノード15がノード16の動作を確認できないときは、ノード15はクライアント97からのフレームを、ノード11〜16に転送するようになる。すると、ノード11〜ノード16は、クライアント97から送信されたフレームに、ノードIDとして15が付加されていることを学習し、クライアント97宛のフレームをノード15に向けて送信するようになる。
The
以上の動作により、クライアント97は、フレームを送受信することができる。以上の動作は、ノード15とノード16が入れ替わった場合においても、同様に適用可能である。
Through the above operation, the
次に、図29を参照して、クライアント97が、リンク87およびリンク88を通じて、ノード15およびノード16とデュアルホーミング接続されている場合において、仮想ノードを設置することなく通信を行い、また、障害検出ノードがネットワーク内の全ノードに対して切替通知を送信することで、クライアント97の接続先が変更されたことを高速に通知する方法について説明する。
Next, referring to FIG. 29, when the
図29において、ノード15およびノード16は、設定インタフェース118での設定、もしくは、ラーニングによって、クライアント97が複数のノードに接続されていることを検知する。ノード15は、ノード16にクライアント97が接続されていることを検知する。ノード16は、ノード15にクライアント97が接続されていることを検知する。
In FIG. 29, the
ノード15およびノード16は、相互で制御メッセージの交換を行い、クライアント97へのフレームを、ノード15もしくはノード16のどちらが転送するかを決定する。この転送ノードは、ノードIDの小さいノード、ノードIDの大きいノード、もしくは、設定で定められたノード等に決定される。
転送ノードが決定すると、クライアント97はノード16のみに接続されているとみなされ、フレーム転送が開始される。ノード11〜ノード16は、クライアント97がノード16に接続されていると学習等で認識し、クライアント97宛のフレームを、ノード16をルートノードとするツリーの識別タグを付加して送信する。
When the forwarding node is determined, the
ノード15およびノード16は、常にKeep Alive等により相互に状況を監視しあう。もし、ノード15がノード16の動作を確認できないときは、ノード15はクライアント97からのフレームを、ノード11〜16に転送するようになる。さらに、ノード15は、クライアント97宛のフレーム転送を、ノード16に代わってノード15が受け持つようになったことを、ネットワーク内の全ノードに通知する。
The
ノード11〜ノード16は、前記通知を受け取り、クライアント97宛てのフレームに対してノード15宛のタグを挿入し、クライアント97宛のフレームをノード15に向けて送信するようになる。
The
以上の動作により、クライアント97は、フレームを送受信することができる。以上の動作は、ノード15とノード16が入れ替わった場合においても、同様に適用可能である。
Through the above operation, the
次に、本実施の形態の効果について説明する。 Next, the effect of this embodiment will be described.
従来、宛先への最低コスト経路が必ずしも選択されるとは限らなかった。 Conventionally, the lowest cost route to a destination has not always been selected.
本実施の形態では、宛先がルートノードとなるツリーを用いてフレームを転送することにより、宛先への最低コスト経路を選択することができる。 In this embodiment, the lowest cost route to the destination can be selected by transferring the frame using a tree whose destination is the root node.
また従来、リンク利用率が低い一方、ルートノード付近に負荷が集中するという問題があった。 Conventionally, the link utilization rate is low, but the load is concentrated near the root node.
本実施の形態では、ルートノードの異なるスパニングツリーを複数系統設定することにより、リンク利用率を高め、ルートノード付近に負荷を集中させずに分散させることが可能である。 In the present embodiment, by setting a plurality of spanning trees having different root nodes, it is possible to increase the link utilization rate and distribute the load without concentrating the load near the root node.
さらに従来、ルートノード障害時のツリー構築に時間がかかり、その間ネットワークが停止するという問題があった。 Further, conventionally, there has been a problem that it takes time to construct a tree when a root node fails, and the network stops during that time.
本実施の形態では、宛先がルートノードとなるツリーを用いてフレームを転送することにより、ルートノードが宛先となるフレーム以外のフレームが、ルートノード障害の影響により長時間転送不能となることがないため、ルートノード障害によるネットワーク停止を回避可能である。 In this embodiment, by transferring a frame using a tree whose destination is the root node, frames other than the frame whose destination is the root node are not disabled for a long time due to the influence of the root node failure. Therefore, it is possible to avoid a network stop due to a root node failure.
またこの結果、輻輳発生の可能性を下げることが可能である。 As a result, it is possible to reduce the possibility of congestion.
(第5の実施の形態)
以下、本発明の第5の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第5の実施の形態は、第1の実施の形態において、BPDUのバージョンを識別し、低速なIEEE802.1Dすなわち従来技術1を用いている区間についてはコストを大きく設定し、高速なIEEE802.1wすなわち従来技術2を用いている区間についてはコストを小さく設定したスパニングツリーを生成する場合に対応する。
The fifth embodiment of the present invention identifies the version of the BPDU in the first embodiment, sets a large cost for the section using the low-speed IEEE 802.1D, that is, the
IEEE802.1Dを利用する区間は、障害時のルート切り替えが遅く、スパニングツリーの再構成にも時間がかかるため、この区間を通過するようなツリーを設定すると、障害発生時やルート変更に時間がかかり、輻輳が発生してフレームが欠落する問題があった。 In the section using IEEE802.1D, the route switching at the time of failure is slow, and it takes time to reconfigure the spanning tree. Therefore, if a tree that passes through this section is set, it will take time to generate a failure or change the route. There is a problem that congestion occurs and frames are lost.
本実施の形態においては、IEEE802.1D利用区間のコストを大きく設定することで、スパニングツリーがIEEE802.1D利用区間を通過して設定されるのを防ぎ、障害時の切替やルート変更を高速化し、輻輳の発生やフレームの欠落を防止する。 In the present embodiment, the cost of the IEEE 802.1D usage section is set to be large so that the spanning tree is prevented from being set through the IEEE 802.1D usage section, and the switching and route change at the time of failure are accelerated. Prevent congestion and frame loss.
図31を参照すると、本発明の第5の実施の形態は、第1の実施の形態における図10において、コスト操作器11516が追加されている点において異なる。
Referring to FIG. 31, the fifth embodiment of the present invention is different in that a
ツリーコントローラ11514は、本発明の第1の実施の形態におけるツリーコントローラ11514の動作のほかに、受信したBPDUのバージョンを判別し、もし設定されたバージョンより低いバージョンのBPDUが到着した場合は、前記BPDUを送信したノードが接続されているリンクのコストを、コスト操作器11516によって再設定し、ツリーテーブル11515に書き込む。なおこの動作は、ツリーセレクタ116よりコスト変更の通知を受信するごとに、1度のみ行う。
In addition to the operation of the
コスト操作器11516は、ツリーコントローラ11514より入力された値に、あらかじめ設定された値を加算し、ツリーコントローラ11514に返答する。
The
ツリーコントローラ11514は、BPDU送受信機11512よりをBPDU受信通知を受けると、通知の内容に従ってツリーテーブル11515に値を設定していく。PDU受信通知には、受信したBPDUのバージョンおよび受信ポートに関する情報も含まれ、前記情報もツリーテーブル11515において保持される。
When receiving a BPDU reception notification from the
ツリーコントローラ11514は、ツリーセレクタ116より、コスト情報が通知されると、通知された情報に従ってテーブルにコスト値を設定する。このとき、あらかじめ設定されたバージョンより古いバージョンのBPDUを受信したポートに対してコストを設定する場合は、ツリーセレクタ116より通知されたコストをコスト操作器11516に通知する。
When cost information is notified from the
コスト操作器11516は、ツリーコントローラ11514より入力された値に、あらかじめ設定された値を加算し、ツリーコントローラ11514に返答する。
The
ツリーコントローラ11514は、コスト操作器11516より返答されたコストを、該当ポートのコストとして、ツリーテーブル11515に通知する。
The
ツリーコントローラ11514は、すべてのポートに対するコスト更新が完了した後で、スパニングツリーアルゴリズムにしたがってツリーを再構成する。
The
次に、図32〜図34を参照して、本実施の形態におけるスパニングツリー作成動作について述べる。 Next, the spanning tree creation operation in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図32〜図34において、ノード12がIEEE802.1w非対応のノードであり、IEEE802.1Dにのみ対応するとする。ノード12以外のノード、すなわち、ノード11、ノード13、ノード14、ノード15およびノード16は、IEEE802.1wに対応するとする。
In FIGS. 32 to 34, it is assumed that the
ノード11、ノード15、ノード13の各ノードは、ノード12から送信されるBPDUフレーム内のバージョン情報もしくはプロトコルIDにより、ノード12が802.1Dのみに対応するノードであると認識する。
Each of the
ノード11、ノード15、ノード13の各ノードは、リンク21、リンク22およびリンク24の各リンクのコストを、他のリンクのコストよりも十分大きく設定する。ここでは、リンク21、リンク22、リンク24のコストが10に設定され、他のリンク、すなわち、リンク23、リンク26、リンク27、リンク25のコストが1に設定されるとする。
The
図32は、前記コスト設定の状態において、ノード11もしくはノード14がルートノードとなる場合の、スパニングツリーの構成図である。
FIG. 32 is a configuration diagram of the spanning tree when the
図33は、前記コスト設定の状態において、ノード15、ノード16もしくはノード14がルートノードとなる場合の、スパニングツリーの構成図である。
FIG. 33 is a configuration diagram of the spanning tree when the
図34は、前記コスト設定の状態において、ノード13もしくはノード16がルートノードとなる場合の、スパニングツリーの構成図である。
FIG. 34 is a configuration diagram of the spanning tree when the
図32〜図34に示すように、本実施の形態では、障害回復に時間がかかるIEEE802.1D利用区間を避けるようにしてツリーを構成することが可能であり、障害時にネットワーク全体が受ける影響を小さくし、高速な障害回復ができる。 As shown in FIGS. 32 to 34, in this embodiment, it is possible to configure the tree so as to avoid the IEEE802.1D usage section that takes time to recover from the failure. It can be made smaller and can be recovered quickly.
次に、本実施の形態の効果について説明する。 Next, the effect of this embodiment will be described.
従来、IEEE802.1Dを利用する区間は、障害時のルート切り替えが遅く、スパニングツリーの再構成にも時間がかかった。 Conventionally, in the section using IEEE802.1D, route switching at the time of failure is slow, and it takes time to reconfigure the spanning tree.
本実施の形態では、IEEE802.1D利用区間のコストを大きく設定することにより、スパニングツリーがIEEE802.1D利用区間を通過して設定されるのを防ぎ、障害時の切替やルート変更を高速化し、輻輳発生の可能性やフレームの欠落の可能性を低下させることができる。 In the present embodiment, by setting the cost of the IEEE 802.1D usage section to be large, it is possible to prevent the spanning tree from being set through the IEEE 802.1D usage section, speed up switching and route change at the time of failure, It is possible to reduce the possibility of congestion and the possibility of missing frames.
(第6の実施の形態)
以下、本発明の第6の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(Sixth embodiment)
Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第6の実施の形態は、第1の実施の形態において、分別器がBPDUのバージョンを識別し、ツリーセレクタを通じて、ツリーマネージャを低速なIEEE802.1D利用区間の数だけ作成することで、IEEE802.1D利用区間で障害が発生した場合に、前記区間を迂回する経路を高速に提供する場合に対応する。 In the sixth embodiment of the present invention, in the first embodiment, the discriminator identifies the version of BPDU, and through the tree selector, creates tree managers by the number of low-speed IEEE 802.1D usage sections. This corresponds to a case where a route that bypasses the section is provided at high speed when a failure occurs in the section using IEEE 802.1D.
IEEE802.1Dを利用する区間は、障害時のルート切り替えが遅く、スパニングツリーの再構成にも時間がかかるため、この区間において障害が発生すると、障害発生時やルート変更に時間がかかり、輻輳が発生してフレームが欠落する問題があった。 In the section using IEEE802.1D, the route switching at the time of failure is slow, and it takes time to reconfigure the spanning tree. Therefore, if a failure occurs in this section, it takes time to change the route or change the route, and congestion occurs. There was a problem that a frame was missing.
本実施の形態においては、IEEE802.1D利用区間の数だけツリーマネージャを作成し、相異なる1つのIEEE802.1D利用区間のコストを大きく設定したツリーをIEEE802.1D利用区間分作成し、障害等により前記区間を迂回する必要が生じた場合は、前記区間に対して大きなコストを振ったツリーを利用することで、迂回操作を高速に行い、輻輳の発生やフレームの欠落を防止できる。 In the present embodiment, tree managers are created as many as the number of IEEE 802.1D usage sections, and a tree in which the cost of one different IEEE 802.1D usage section is set large is created for the IEEE 802.1D usage section, due to a failure or the like. When it becomes necessary to detour the section, a detour operation can be performed at high speed by using a tree with a large cost for the section, and congestion and frame loss can be prevented.
図35を参照すると、本発明の第6の実施の形態は、本発明の第1の実施の形態における図8において、ツリーマネージャ1151がIEEE802.1D利用区間の数だけ存在する点において異なる。
Referring to FIG. 35, the sixth embodiment of the present invention is different in that there are as
ツリーマネージャ1151は、本発明の第1の実施の形態における図8に示すツリーマネージャ1151の機能のほか、受信したBPDUフレームが、バージョンフィールドもしくはその他の手段によりIEEE802.1Dに準拠したBPDUフレームであると確認できた場合は、ツリーセレクタ116に対して、前記BPDUフレームに対して802.1Dフレーム受信通知を送信する。802.1Dフレーム受信通知には、802.1D準拠のBPDUフレームを送信したノードのノードIDが記入される。
In addition to the function of the
ツリーマネージャ1152および、ツリーマネージャ1153は、ツリーマネージャ1151と同様のツリーマネージャである。以後、ツリーマネージャ1151〜ツリーマネージャ1153を代表してツリーマネージャ1151を用いて記述を行うが、ツリーマネージャ1151についての記述は、特に断りのない限りツリーマネージャ1152〜ツリーマネージャ1153においても同様に適用可能である。
The
ツリーマネージャはツリーセレクタ116によってIEEE802.1D利用区間の数だけ作成される。したがって、ツリーマネージャは、1個以上無限大まで増える可能性があるが、図35においては前記ツリーマネージャを、ツリーマネージャ1151〜1153としてまとめて表現する。
Tree managers are created by the
ツリーセレクタ116は、本発明の第1の実施の形態における図8に示すツリーセレクタ116の機能のほか、ツリーマネージャ1151〜ツリーマネージャ1153の何れかのツリーマネージャより802.1Dフレーム受信通知を受けた場合は、新規のツリーマネージャを生成する機能、802.11D利用ノードをネットワーク内の他のノードに通知する機能、および、他のノードより送信された、802.1D利用ノードの通知に基づき、ツリーマネージャを生成する機能を有する。
The
ツリーセレクタ116は、前記機能のほか、802.1D利用ノードがバージョンアップ等の何らかの原因により802.1wが利用可能になったことを検知し、ツリーマネージャを削除する機能、そして、前記削除に関する情報を、ネットワーク内の他のノードに伝達する機能、および、他のノードより通知された前記削除情報に基づき、ツリーマネージャを削除する機能を有する。
In addition to the above function, the
図36は、ノード11をルートノードとし、IEEE802.1wの通常の手順によって作成される、ツリー67の構成図である。
FIG. 36 is a configuration diagram of a tree 67 that is created by a normal procedure of IEEE 802.1w with the
図37は、ノード11をルートノードとし、ツリー21のコストを大きくして作成される、ツリー68の構成図である。このツリーは、リンク21に障害が発生した際にも利用される。
FIG. 37 is a configuration diagram of a tree 68 that is created with the
図38は、ノード11をルートノードとし、ツリー22のコストを大きくして作成される、ツリー69の構成図である。このツリーは、リンク22に障害が発生した際にも利用される。
FIG. 38 is a configuration diagram of a tree 69 that is created by setting the
図39は、ノード11をルートノードとし、ツリー24のコストを大きくして作成される、ツリー70の構成図である。このツリーは、リンク24に障害が発生した際にも利用される。
FIG. 39 is a configuration diagram of a tree 70 that is created by setting the
次に、図36〜図39を参照して、図36〜図39におけるノード12がIEEE802.1w未対応のノードであり、リンク21とリンク22とリンク24において、IEEE802.1Dが利用されている場合の動作について述べる。なお、ルートノードは、ノード11とする。
Next, referring to FIGS. 36 to 39, the
まず、IEEE802.1wに従った通常の手順によって、図36に示すスパニングツリー67が形成される。このとき、ノード12は802.1w未対応のノードであるため、ノード12からは、IEEE802.1DのプロトコルIDが付加されたBPDUフレームが送信される。
First, a spanning tree 67 shown in FIG. 36 is formed by a normal procedure according to IEEE 802.1w. At this time, since the
ノード11は、ノード12よりIEEE802.1DのプロトコルIDが付加されたBPDUを受信すると、新規のツリーマネージャを生成して、前記ツリーマネージャに対して、リンクIDおよびノードID等から算出する固有のタグIDを割り当て、GVRPフレームもしくはその他のフレームによって、全ノードに対して新規グループの作成をブロードキャスト通知する。ここでは新規のタグIDとして、タグID48が割り当てられたとする。このとき、リンク21のコストは大きく設定する。
When the
ノード12〜ノード16は、ノード11より送信された新規グループ作成通知を受信転送し、ツリーマネージャを生成してBPDUの交換を開始する。新規に作成されたツリーマネージャの間で交換されるBPDUには、タグID48のタグが付加される。ここで作成されるスパニングツリーを、ツリー68とする。
The
ノード13は、ノード12よりIEEE802.1DのプロトコルIDが付加されたBPDUを受信すると、新規のツリーマネージャを生成して、前記ツリーマネージャに対して、リンクIDおよびノードID等から算出する固有のタグIDを割り当て、GVRPフレームもしくはその他のフレームによって、全ノードに対して新規グループの作成をブロードキャスト通知する。ここでは新規のタグIDとして、タグID49が割り当てられたとする。このとき、リンク22のコストは大きく設定する。
When the
ノード11〜ノード12およびノード14〜ノード16は、ノード13より送信された新規グループ作成通知を受信転送し、ツリーマネージャを生成してBPDUの交換を開始する。新規に作成されたツリーマネージャの間で交換されるBPDUには、タグID49のタグが付加される。ここで作成されるスパニングツリーを、ツリー69とする。
The
ノード15は、ノード12よりIEEE802.1DのプロトコルIDが付加されたBPDUを受信し、新規のツリーマネージャを生成して、前記ツリーマネージャに対して、リンクIDおよびノードID等から算出する固有のタグIDを割り当て、GVRPフレームもしくはその他のフレームによって、全ノードに対して新規グループの作成をブロードキャスト通知する。ここでは新規のタグIDとして、タグID50が割り当てられたとする。このとき、リンク24のコストは大きく設定する。
The
ノード11〜ノード14およびノード16は、ノード15より送信された新規グループ作成通知を受信転送し、ツリーマネージャを生成してBPDUの交換を開始する。新規に作成されたツリーマネージャの間で交換されるBPDUには、タグID50のタグが付加される。ここで作成されるスパニングツリーを、ツリー70とする。
The
平常時においては、各ノード間の通信はツリー67を用いて行われ、ツリー68〜ツリー70は利用されない。 In normal times, communication between the nodes is performed using the tree 67, and the trees 68 to 70 are not used.
ここで、もしリンク21に障害が発生したとすると、ノード11は、リンク21の障害を検知して、直ちに転送に使用するツリーを、ツリー67からツリー68に切り替える。また、利用タググループ変更通知を全ノードに対してブロードキャスト送信し、転送に使用するタグをタグID48に切り替えるように通知する。
Here, if a failure occurs in the
ノード12〜ノード16の各ノードは、ノード11より送信された利用タググループ変更通知を受信し、自ノードから送信するフレームに対してタグID48のタグを挿入し、転送に使用するツリーを、ツリー67からツリー68に切り替える。
Each of the
なお、リンク21に障害が発生した場合の、ツリー68への切替は、ノード11ではなくノード12が行ってもかまわない。もしノード12がリンク21の障害を検出した場合は、直ちに転送に使用するツリーを、ツリー67からツリー68に切り替える。また、利用タググループ変更通知を全ノードに対してブロードキャスト送信し、転送に使用するタグをタグID48に切り替えるように通知する。以降の動作は、ノード11が障害を検出した場合と同様である。
Note that switching to the tree 68 when a failure occurs in the
ツリー67は、リンク21の障害によって再構成されるが、リンク21では802.1Dに従った再構成が行われるために、再構成が完了するまでに時間がかかる可能性がある。
The tree 67 is reconfigured due to the failure of the
本実施の形態では、、リンク21の障害時に、転送に利用されるツリーを、ツリー67からツリー68にただちに切り替えることで、ツリー67の再構成を待たずに、フレームの転送を継続することができる。
In the present embodiment, when the
以上、リンク21に障害が発生した場合の動作について述べたが、前記動作はリンク22もしくはリンク24に障害が発生した場合においても、同様に適用可能である。
The operation in the case where a failure has occurred in the
次に、本実施の形態の効果について説明する。 Next, the effect of this embodiment will be described.
従来、IEEE802.1Dを利用する区間は、障害時のルート切り替えが遅く、スパニングツリーの再構成にも時間がかかった。 Conventionally, in the section using IEEE802.1D, route switching at the time of failure is slow, and it takes time to reconfigure the spanning tree.
本実施の形態では、IEEE802.1D利用区間の数だけツリーマネージャを作成し、相異なる1つのIEEE802.1D利用区間のコストを大きく設定したツリーをIEEE802.1D利用区間分作成し、障害等により前記区間を迂回する必要が生じた場合は、前記区間に対して大きなコストを振ったツリーを利用するよう切り替えることで、迂回操作を高速に行い、輻輳発生の可能性やフレームの欠落の可能性を低下させることができる。 In the present embodiment, tree managers are created as many as the number of IEEE 802.1D usage sections, and a tree in which the cost of one different IEEE 802.1D usage section is set large is created for the IEEE 802.1D usage section, and the above-described tree is created due to a failure or the like. If there is a need to detour the section, switching to use a tree with a large cost for the section makes it possible to perform a detour operation at a high speed, thereby reducing the possibility of congestion and frame loss. Can be reduced.
(第7の実施の形態)
次いで、本発明の第7の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第7の実施の形態は、第1の実施の形態において、障害検出器を用いて定期的に短い間隔で障害検出用フレームを送信し、前記障害検出用フレームが到着しなくなったことにより、障害検出を行い、障害情報をリソースモニタおよびツリーセレクタを通じて、ツリーマネージャに通知する点が異なる。 In the seventh embodiment of the present invention, in the first embodiment, the failure detection frame is periodically transmitted at a short interval using the failure detector, and the failure detection frame does not arrive. Thus, failure detection is performed, and failure information is notified to the tree manager through the resource monitor and the tree selector.
IEEE802.1DおよびIEEE802.1wでは、定期的に送信されるHELLOフレームの未着により、障害を検出していた。しかしながら、HELLOフレームの送信間隔は長いため、障害を検出するまでに長い時間がかかった。 In IEEE802.1D and IEEE802.1w, a failure is detected by the arrival of a periodically transmitted HELLO frame. However, since the transmission interval of HELLO frames is long, it takes a long time to detect a failure.
本実施の形態では、障害検出器から定期的に短い間隔で障害検出用フレームを送信し、前記障害検出用フレームの一定個数もしくは一定時間以上の未着により、高速な障害検出を行う。 In the present embodiment, failure detection frames are periodically transmitted from the failure detector at short intervals, and high-speed failure detection is performed when a certain number of failure detection frames or a certain number of frames have not arrived.
図40を参照すると、本発明の第7の実施の形態は、第1の実施の形態におけるおける図4において、障害検出用フレームを送受信して障害を検出する、障害検出器120が追加されている点において異なる。
Referring to FIG. 40, in the seventh embodiment of the present invention, in FIG. 4 in the first embodiment, a
障害検出器120は、障害検出用フレームをフレーム転送器111を通じて隣接ノードに対して定期的に送信し、また、隣接ノードより送信された障害検出用フレームを、フレーム転送器111より受信し、隣接ノードから送られる障害検出用フレームが一定時間以上受信できない場合、および、一定個数以上の障害検出用フレームの未着を検出した場合に、リソースモニタ119に対して障害検出通知を送信する。
The
リソースモニタ119は、第1の実施の形態におけるリソースモニタ119の機能のほか、障害検出器120より障害通知を受信し、前記障害通知をツリーセレクタ116に転送する機能を有する。
In addition to the function of the
ツリーセレクタ116は、第1の実施の形態におけるツリーセレクタ116の機能のほか、リソースモニタ119より障害通知を受信し、これをツリーマネージャ1151および1152に転送する機能を有する。
In addition to the function of the
ツリーマネージャ1151および1152は、本発明の第1の実施の形態におけるツリーマネージャ1151および1152の機能のほか、ツリーセレクタ116より障害通知を受信し、IEEE802.1wもしくはIEEE802.1Dに従い、スパニングツリーの再構成を行う。
In addition to the functions of the
次に、図40を参照して、本実施の形態においてノード11がリンク21の障害を検知する場合の動作例について述べる。
Next, with reference to FIG. 40, an operation example when the
障害検出器120は、定期的に、フレーム転送器111およびリンク21もしくはリンク24を経由して、隣接ノードであるノード12およびノード15に障害検出用フレームを送信する。
The
障害検出器120は、また、隣接しているノード12およびノード15より、リンク21もしくはリンク24と、フレーム転送器111を経由して送信された障害検出用フレームを受信する。このとき、障害検出器120は、前記障害検出用フレームが到着したポートのIDも、識別することができる。
The
障害検出器120は、障害検出用フレームが到着すると、前記障害検出用フレームが到着したポートのタイマを動作させ、一定時間が経過すると、通知を発信するように設定する。
When a failure detection frame arrives, the
障害検出器120は、障害検出用フレームを受信すると、ポートごとに設置されたタイマをリセットする。例えば、リンク21より障害検出用フレームを受信した場合は、リンク21が接続されているポートのタイマがリセットされる。また、リンク24より障害検出用フレームを受信した場合は、リンク24が接続されているポートのタイマがリセットされる。
When the
ここで、障害検出器120において、もしリンク障害等により、障害検出用フレームが一定時間以上到着しない場合は、タイマがリセットされないためタイムアウトが起こる。障害検出器120は、タイムアウトが発生すると、何らかの障害が発生していると認識し、リソースモニタ119およびツリーセレクタ116を通じて、ツリーマネージャ1151およびツリーマネージャ1152に将棋ア発生を通知する。
Here, in the
通知を受けたツリーマネージャ1151およびツリーマネージャ1152は、障害発生ポートが使用不可能なものとして、直ちにスパニングツリーを再構成し、障害回避を行う。
Receiving the notification, the
次に、本実施の形態の効果について説明する。 Next, the effect of this embodiment will be described.
従来、スパニングツリープロトコルで利用されているHELLOフレームの送信間隔が長かったため、高速な障害検出ができなかった。 Conventionally, since the transmission interval of the HELLO frame used in the spanning tree protocol is long, high-speed failure detection cannot be performed.
本実施の形態では、短い間隔で障害検出用フレームを送受信する障害検出器を追加することにより、HELLOフレームよりも高速な障害検出が可能である。 In the present embodiment, by adding a failure detector that transmits and receives a failure detection frame at a short interval, it is possible to detect a failure faster than the HELLO frame.
また、この結果、輻輳発生およびフレーム欠落の可能性を下げることが可能である。 As a result, it is possible to reduce the possibility of congestion and frame loss.
(実施の形態8)
以下、本発明の第8の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(Embodiment 8)
Hereinafter, an eighth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第8の実施の形態は、第1の実施の形態において、宛先ノード別に利用するタグおよびスパニングツリーを切り替え、さらに、宛先のノードをルートノードに設定することができる構成となっている。 The eighth embodiment of the present invention is configured such that, in the first embodiment, the tag and spanning tree used for each destination node can be switched, and the destination node can be set as the root node. .
IEEE802.1DおよびIEEE802.1wが動作しているネットワークにおいてフレームを送信した場合、宛先への最低コスト経路が必ずしも選択されるとは限らず、使用されないリンクが出現するほか、ルートノードに負荷が集中する、ルートノード障害時に長時間ネットワークが停止するなどの問題があった。 When a frame is transmitted in a network in which IEEE 802.1D and IEEE 802.1w are operating, the lowest cost route to the destination is not always selected, an unused link appears, and the load is concentrated on the root node There was a problem that the network stopped for a long time when the root node failed.
本実施の形態においては、宛先がルートノードとなるツリーを用いてフレームを転送することで、宛先への最低コストによるフレーム伝送のほか、リンク利用率の向上、さらにはルートノード障害への耐性強化を実現する。 In this embodiment, frames are transferred using a tree whose destination is the root node, so that frame transmission at the lowest cost to the destination is improved, link utilization is improved, and resistance to root node failures is enhanced. Is realized.
図41を参照すると、本発明の第8の実施の形態は、第1の実施の形態における図8において、フレーム転送器111がフレーム転送器111γに、フォワーディングテーブル114がフォワーディングテーブル114γになり、さらにツリーマネージャ1151が、動作を変更した上でネットワークに存在するノードの数だけ設置され、ツリーマネージャ1151γ〜1153γになっている点において異なる。
Referring to FIG. 41, in the eighth embodiment of the present invention, in FIG. 8 in the first embodiment, the
図41においては、本実施の形態を図23に示すノード11に適用した場合を示している。
FIG. 41 shows a case where the present embodiment is applied to the
フレーム転送器111γは、リンク21もしくはリンク23、およびタグ挿入器112より受信したフレームを、フォワーディングテーブル114γの出力ポート1142の記述に従い、リンク21もしくはリンク23、および、タグ削除器113もしくはツリーセレクタ116に転送する。この際、もし出力ポート1142の記述が初期値である場合は、前記受信フレームを廃棄する。
The frame transfer unit 111γ receives the frame received from the
フォワーディングテーブル114γは、フォワーディングテーブル114と同様のフォワーディングテーブルである。 The forwarding table 114γ is a forwarding table similar to the forwarding table 114.
ツリーマネージャ1151γは、ツリーマネージャ1151と構成は同じであるが、その機能と動作において異なっている。以後、ツリーマネージャ1151γ〜ツリーマネージャ1153γを代表して、ツリーマネージャ1151γを用いて記述を行うが、ツリーマネージャ1151γについての記述は、特に断りのない限りツリーマネージャ1152γ〜ツリーマネージャ1153γにおいても同様に適用可能である。
The tree manager 1151γ has the same configuration as the
図42は、フォワーディングタグをキーとして出力ポートを決定する、フォワーディングテーブル114γの構成例である。 FIG. 42 is a configuration example of the forwarding table 114γ that determines an output port using a forwarding tag as a key.
タグフィールド1141は、フォワーディングテーブル114内のタグフィールドと同様のタグフィールドである。 The tag field 1141 is a tag field similar to the tag field in the forwarding table 114.
出力ポート1142は、フォワーディングテーブル114内の出力ポートと同様の出力ポートであり、ユニキャストフレームの転送時にフレーム転送器111γによって参照される。 The output port 1142 is an output port similar to the output port in the forwarding table 114, and is referred to by the frame transfer device 111γ when transferring a unicast frame.
図42において、出力ポート1142の「END」は、エッジノードにおいて宛先ノードIDに対する出力ポートエントリが自ノードであることを示す識別子であり、例えば自ノードIDと等しいノード識別子エントリに対して出力ポートフィールドに記述される。 In FIG. 42, “END” of the output port 1142 is an identifier indicating that the output port entry corresponding to the destination node ID is the own node in the edge node. For example, the output port field for the node identifier entry equal to the own node ID Described in
図43は、ツリーマネージャ1151γの構成を示す、ブロック図である。 FIG. 43 is a block diagram showing the configuration of the tree manager 1151γ.
図23に示すようにスパニングツリーが構成されている場合、各ノードのポートは、そのスパニングツリーの構成に応じて、図54のようにルートポート(Root Port)、ディジグネイテッドポート(Designated Port)又はオルタネートポート(Alternate Port)として決定される。図54においては、ルートポートを(R)、ディジグネイテッドポートを(D)、オルタネートポートを(ALT)として示している。もちろん、上記ポートの種別は、スパニングツリーの構成(ルートノードの位置)によって変化する。 When a spanning tree is configured as shown in FIG. 23, the port of each node is a root port (root port) or a designated port (designated port) as shown in FIG. 54 according to the configuration of the spanning tree. Alternatively, it is determined as an alternate port. In FIG. 54, the root port is indicated by (R), the designated port is indicated by (D), and the alternate port is indicated by (ALT). Of course, the type of the port varies depending on the configuration of the spanning tree (the position of the root node).
ツリーマネージャ1151γが送受信するBPDUフレームに、タググループ41のタグが付加されている場合、ツリーコントローラ11514γは、IEEE802.1wもしくはIEEE802.1Dプロトコルによりルートポート(Root Port)を決定する。本実施の形態においてはフォワーディングテーブル114γの、タググループ41のエントリに、出力ポート1142として決定したルートポートを設定する。この場合、最低6個のBPDUフレームが送受信される。 When the tag of the tag group 41 is added to the BPDU frame transmitted / received by the tree manager 1151γ, the tree controller 11514γ determines the root port (Root Port) by the IEEE802.1w or IEEE802.1D protocol. In the present embodiment, the root port determined as the output port 1142 is set in the entry of the tag group 41 in the forwarding table 114γ. In this case, at least six BPDU frames are transmitted and received.
ここで、もしルートポートが存在しない場合(図54のノード11)には、出力ポート1142の欄は、自ノード宛ポートに設定し、フレーム転送器に入力されたタググループ41のタグつきフレームを、タグ削除器113に転送する。
Here, if the root port does not exist (
次に、図23および図44を用いて、ユニキャストフレーム転送動作について、ノード13からノード11へのユニキャストフレーム転送を例に説明する。
図44は、スパニングツリー61における各ノードのポート設定およびフォワーディングテーブルの設定の状況示す表である。なお、この図44は、実際のテーブル内容を示すものではなく、あくまで設定状況を示すものである。
Next, the unicast frame transfer operation will be described using unicast frame transfer from the
FIG. 44 is a table showing the status of port settings and forwarding table settings for each node in the spanning tree 61. Note that FIG. 44 does not show the actual table contents, but merely shows the setting status.
図23に示す状態において、タググループ41のツリーであるツリー61は、すでに構築されて安定しており、ノード11〜ノード16の各ノードにおけるルートポートは、図44におけるルートポート6102に示すように決定されており、この結果より、各ノードのフォワーディングテーブル114における出力ポートは、図44における出力ポート1142に示すように決定されているものとする。
In the state shown in FIG. 23, the tree 61 which is the tree of the tag group 41 has already been constructed and is stable, and the root ports in the
ここで、ツリー61は、ノード11をルートノードとするツリーを表している。また、タグ41は、ツリー61を示すタグのID(値)を表している。すなわち、タグ41をフレームに付加するということは、ツリー61を用いてフレーム転送することを意味する。このように、ツリーの番号とノードの番号とタグの番号とのそれぞれは、一の位の数字がそれぞれ対応することを示している。例えばツリー62は、ノード12をルートとするツリーを示しており、タグ42は、ツリー62を示すタグのID(値)を表している、この点は、以下の説明においても同様である。
Here, the tree 61 represents a tree having the
また、ここでは一例として上述のように、ツリー、ノード、タグにそれぞれ異なる番号を付した場合について説明をしたが、これ以外に、それぞれ対応するツリー、ノード、タグに同一の番号(ID)を付して、それぞれの対応関係を単純明確化して管理することも可能である。 In addition, here, as an example, as described above, a case has been described in which different numbers are assigned to trees, nodes, and tags, but in addition, the same number (ID) is assigned to each corresponding tree, node, and tag. At the same time, it is also possible to manage each correspondence relationship by clarifying it.
まず、ノード13がノード11宛のユニキャストフレームに、タググループ41のタグを付加してフレームを送信する。この際、ノード13におけるタググループ41のフレームの出力先ポートは、ツリー61のルートポートであるリンク22側のポートが指定されている。したがって、前記フレームはリンク22側に出力される。
First, the
ノード12は、リンク22よりフレームを受信すると、タググループ41をキーとしてフォワーディングテーブルを検索し、出力ポートとしてリンク21側のポートを得る。そして、リンク21側に前記受信フレームを出力する。
When the
ノード11は、リンク21よりフレームを受信すると、自ノード宛であることを確認し、タグ削除器113にフレームを転送する。
When the
以上の動作により、タググループ41のタグおよびスパニングツリー61を用いて、最低コスト経路によって、ノード13からノード11へのユニキャストフレームを転送することが可能となる。
With the above operation, it becomes possible to transfer a unicast frame from the
次に、上述した第8の実施の形態の効果について説明する。 Next, effects of the above-described eighth embodiment will be described.
従来、宛先への最低コスト経路が必ずしも選択されるとは限らなかったが、本実施の形態では、宛先がルートノードとなるツリーを用いてフレームを転送することにより、宛先への最低コスト経路を選択することができる。 Conventionally, the lowest cost route to a destination has not always been selected, but in this embodiment, the lowest cost route to a destination is determined by transferring a frame using a tree in which the destination is a root node. You can choose.
また従来、リンク利用率が低い一方、ルートノード付近に負荷が集中するという問題があったが、本実施の形態では、ルートノードの異なるスパニングツリーを複数系統設定することにより、リンク利用率を高め、ルートノード付近に負荷を集中させずに分散させることが可能である。 Conventionally, while the link utilization rate is low, there is a problem that the load is concentrated near the root node. In this embodiment, the link utilization rate is increased by setting multiple systems of spanning trees with different root nodes. It is possible to distribute the load around the root node without concentrating the load.
さらに従来、ルートノード障害時のツリー構築に時間がかかり、その間ネットワークが停止するという問題があったが、本実施の形態では、宛先がルートノードとなるツリーを用いてフレームを転送することにより、ルートノードが宛先となるフレーム以外のフレームが、ルートノード障害の影響により長時間転送不能となることがないため、ルートノード障害によるネットワーク停止を回避可能である。また、この結果、輻輳発生の可能性を下げることが可能である。
(実施の形態9)
以下、本発明の第9の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
Furthermore, conventionally, there has been a problem that the tree construction at the time of the root node failure takes time and the network stops during that time, but in this embodiment, by transferring the frame using the tree whose destination is the root node, Since frames other than the frame destined for the root node are not disabled for a long time due to the root node failure, it is possible to avoid a network stop due to the root node failure. As a result, it is possible to reduce the possibility of congestion.
(Embodiment 9)
Hereinafter, a ninth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第9の実施の形態は、第8の実施の形態において、フォワーディングテーブルに、通常のユニキャスト用出力ポートのほかに、複数のブロードキャスト用出力ポートを記載し、ブロードキャストフレームを転送することができる構成となっている。 In the ninth embodiment of the present invention, in the eighth embodiment, a plurality of broadcast output ports are described in the forwarding table in addition to a normal unicast output port, and a broadcast frame is transferred. It has a configuration that can.
本実施の形態においては、ブロードキャストフレームの送信元ノードがルートノードとなるツリーを用いてブロードキャストフレームを転送することで、ブロードキャストフレームを各ノードに最短経路で送信することができ、高速な転送が可能になる。 In this embodiment, by transmitting a broadcast frame using a tree in which the source node of the broadcast frame is a root node, the broadcast frame can be transmitted to each node through the shortest path, and high-speed transfer is possible become.
図45を参照すると、本発明の第9の実施の形態は、第8の実施の形態における図41において、フレーム転送器111がフレーム転送器111βに、フォワーディングテーブル114がフォワーディングテーブル114βに、ツリーマネージャ1151〜1153がツリーマネージャ1151β〜1153βになっている点において異なる。
Referring to FIG. 45, in the ninth embodiment of the present invention, in FIG. 41 in the eighth embodiment, the
図45においては、本実施の形態を図23に示すノード11に適用した場合を示している。
FIG. 45 shows a case where the present embodiment is applied to the
フレーム転送器111βは、リンク21もしくはリンク24、およびタグ挿入器112より受信したフレームを、フォワーディングテーブル114βの記述に従い、リンク21もしくはリンク24、および、タグ削除器113もしくはツリーセレクタ116に転送する。
The frame transfer unit 111β transfers the frame received from the
この際、もし入力されたフレームがユニキャストフレームである場合は、前記受信フレームをフォワーディングテーブル114βの出力ポート1142に記述されたポートに転送する。 At this time, if the input frame is a unicast frame, the received frame is transferred to the port described in the output port 1142 of the forwarding table 114β.
もし、入力されたフレームがブロードキャストフレームである場合は、フォワーディングテーブル114βのブロードキャスト出力ポート1144に記述された複数のポートおよびタグ削除器に、前記受信フレームをコピーして転送する。さらにもし、ブロードキャスト出力ポートに初期値が設定されていた場合は、前記受信フレームをタグ削除器のみに転送する。 If the input frame is a broadcast frame, the received frame is copied and transferred to a plurality of ports and tag deleters described in the broadcast output port 1144 of the forwarding table 114β. If the initial value is set for the broadcast output port, the received frame is transferred only to the tag deleter.
ブロードキャストフレームとユニキャストフレームの判別は、送信先MACアドレス3201、もしくは拡張タグのプライオリティ5003、もしくは拡張タグ情報フィールド5004によって行う。
The broadcast frame and the unicast frame are discriminated based on the transmission
フォワーディングテーブル114βは、フォワーディングテーブル114に、ブロードキャスト出力ポート1144欄が付加されたフォワーディングテーブルである。ブロードキャスト出力ポート1144欄は、対応するタグIDが示すノードから送信されたブロードキャスト信号を受信したときに、転送先となるポートを示している。本実施形態におけるフォワーディングテーブルの一例を図46に示す。図46では、転送先ポートを示すものとして、リンク名を用いている。図46は、図23〜28に記載の物理トポロジからなるネットワークにおけるノード11のフォワーディングテーブル114βを示している。上述の通り、本発明では、宛先ノード毎に、フレーム転送に用いるツリーが異なっている。例えば、ノード11宛のフレームは、図23のツリーを用い、ノード12宛のフレームは図24のツリーを用いてフレーム転送を行う。
The forwarding table 114β is a forwarding table in which the broadcast output port 1144 column is added to the forwarding table 114. The broadcast output port 1144 column indicates a port that becomes a transfer destination when a broadcast signal transmitted from the node indicated by the corresponding tag ID is received. An example of the forwarding table in this embodiment is shown in FIG. In FIG. 46, a link name is used to indicate the transfer destination port. FIG. 46 illustrates the forwarding table 114β of the
ここで、タグ42が付加されたフレームのブロードキャストの場合を例として以下に図46の見方を説明する。タグ42が付加されているということは、ノード12から発信されたブロードキャストフレームであることを示している。そして、ノード12から発信されたブロードキャストフレームは、本発明では、図24のツリーを用いて転送される。従って、ノード11では、このブロードキャストフレームを受信すると、リンク23側に転送する必要がある。このような考え方に基づいて、図46は作成される。
Here, the way of viewing FIG. 46 will be described below by taking as an example the case of broadcasting a frame to which a tag 42 is added. The addition of the tag 42 indicates that it is a broadcast frame transmitted from the
ツリーマネージャ1151βは、ツリーマネージャ1151と構成は同じであるが、その機能と動作において異なっている。以後、ツリーマネージャ1151β〜ツリーマネージャ1153βを代表して、ツリーマネージャ1151βを用いて記述を行うが、ツリーマネージャ1151βについての記述は、特に断りのない限りツリーマネージャ1152β〜ツリーマネージャ1153βにおいても同様に適用可能である。
The tree manager 1151β has the same configuration as the
図46は、タグをキーとして出力ポートを決定する、フォワーディングテーブル114βの構成例である。 FIG. 46 is a configuration example of the forwarding table 114β that determines an output port using a tag as a key.
タグフィールド1141は、フォワーディングテーブル114内のタグフィールドと同様のタグフィールドである。 The tag field 1141 is a tag field similar to the tag field in the forwarding table 114.
出力ポート1142は、フォワーディングテーブル114内の出力ポートと同様の出力ポートであり、ユニキャストフレームの転送時にフレーム転送器111βによって参照される。 The output port 1142 is an output port similar to the output port in the forwarding table 114, and is referred to by the frame transfer unit 111β when transferring a unicast frame.
ブロードキャスト出力ポート1144は、ブロードキャストフレームの転送時に、フレーム転送器111βによって参照される出力ポートである。この欄には複数のポートが記載され、もし2つ以上のポートが記載された場合は、記載されたポートの数だけフレームをコピーしてから転送する。もし、フレーム転送器111βによって参照されたときに、この欄に設定された値が初期値のままである場合は、フレーム転送器111βは、フレームをタグ削除器のみに転送する。 The broadcast output port 1144 is an output port that is referred to by the frame transfer unit 111β when transferring a broadcast frame. In this column, a plurality of ports are described. If two or more ports are described, the frame is copied after the number of ports described is transferred. If the value set in this field remains the initial value when referenced by the frame transfer unit 111β, the frame transfer unit 111β transfers the frame only to the tag deletion unit.
なお、図46中の(END)とあるのは、ノードがエッジノードである場合に識別子「END」が記述されることを示している。 Note that (END) in FIG. 46 indicates that the identifier “END” is described when the node is an edge node.
図47は、ツリーマネージャ1151βの構成を示す、ブロック図である。 FIG. 47 is a block diagram showing the configuration of the tree manager 1151β.
ツリーマネージャ1151βが送受信するBPDUフレームに、タググループ41のタグが付加されている場合、ツリーコントローラ11514βは、IEEE802.1wもしくはIEEE802.1Dプロトコルによりルートポート(Root Port)およびディジグネイテッドポート(Designated Port)を決定する。本実施の形態では、フォワーディングテーブル114βの、タググループ41のエントリに、出力ポート1142として決定したルートポートを、ブロードキャスト出力ポート1144として、1つまたは複数の決定したディジグネイテッドポートを、それぞれ設定する。 When the tag of the tag group 41 is added to the BPDU frame transmitted / received by the tree manager 1151β, the tree controller 11514β has the root port (Root Port) and the designated port (Designated Port) by the IEEE802.1w or IEEE802.1D protocol. ). In the present embodiment, the root port determined as the output port 1142 and one or more determined designated ports as the broadcast output port 1144 are set in the entry of the tag group 41 of the forwarding table 114β. .
ここで、もしルートポートが存在しない場合には、出力ポート1142の欄は、自ノード宛ポートに設定し、フレーム転送器に入力されたタググループ41のタグつきフレームを、タグ削除器113に転送する。
If the root port does not exist, the output port 1142 column is set as the port addressed to the own node, and the tagged frame of the tag group 41 input to the frame transfer unit is transferred to the
また、もしディジグネイテッドポートが1つも存在しない場合には、ブロードキャスト出力ポート1144の欄は、テーブルの初期値に設定する。 If there is no designated port, the broadcast output port 1144 column is set to the initial value of the table.
次に、図23および図48を用いて、ブロードキャストフレーム転送動作について説明する。 Next, the broadcast frame transfer operation will be described with reference to FIGS.
図48は、スパニングツリー61における各ノードのポート設定およびフォワーディングテーブルの設定を示す表である。 FIG. 48 is a table showing port settings and forwarding table settings for each node in the spanning tree 61.
最初の状態では、タググループ41のツリーであるツリー61は、すでに構築されて安定しており、ノード11〜ノード16の各ノードにおけるルートポートおよびディジグネイテッドポートは、図48におけるルートポート6102およびディジグネイテッドポート6104に示すように決定されており、この結果より、各ノードのフォワーディングテーブル114βにおける出力ポートおよび予備出力ポートは、図48における出力ポート1142およびブロードキャスト出力ポート1144に示すように決定されているものとする。
In the initial state, the tree 61 that is the tree of the tag group 41 has already been constructed and is stable, and the root port and the designated port in each of the
まず、ノード11がブロードキャストフレームに、タググループ41のタグを付加して送信する。この際、ノード11におけるタググループ41のブロードキャストフレームの出力先ポートは、ツリー61のディジグネイテッドポートであるリンク21側およびリンク23側のポートが指定されている。したがって、前記フレームはリンク21側およびリンク23側、さらにタグ削除器宛に、コピーされてから出力される。
First, the
ノード12は、リンク21よりブロードキャストフレームを受信すると、タググループ41をキーとしてフォワーディングテーブルを検索し、ブロードキャスト出力ポートとしてリンク22側のポートを得る。そして、リンク22側およびタグ削除器に、前記受信ブロードキャストフレームを出力する。
When the
ノード13は、リンク22よりブロードキャストフレームを受信すると、タググループ41をキーとしてフォワーディングテーブルを検索し、ブロードキャスト出力ポートとして初期値を得る。そして、タグ削除器に前記受信フレームを出力する。
When the
ノード14は、リンク23よりブロードキャストフレームを受信すると、タググループ41をキーとしてフォワーディングテーブルを検索し、ブロードキャスト出力ポートとしてリンク26側のポートを得る。そして、リンク26側およびタグ削除器に、前記受信フレームを出力する。
When the
ノード15は、リンク26よりブロードキャストフレームを受信すると、タググループ41をキーとしてフォワーディングテーブルを検索し、ブロードキャスト出力ポートとしてリンク27側のポートを得る。そして、リンク27側およびタグ削除器に、前記受信フレームを出力する。
When the
ノード16は、リンク27よりブロードキャストフレームを受信すると、タググループ41をキーとしてフォワーディングテーブルを検索し、ブロードキャスト出力ポートとして初期値を得る。そして、タグ削除器に前記受信フレームを出力する。
When the
以上の動作により、ノード11から出力されたブロードキャストフレームは、最低コスト経路によって、ネットワーク上の各ノードに転送される。
With the above operation, the broadcast frame output from the
次に、上述した第9の実施の形態の効果について説明する。 Next, effects of the ninth embodiment described above will be described.
従来、ブロードキャスト時に、宛先への最低コスト経路が必ずしも選択されるとは限らなかったが、本実施の形態では、送信元ノードがルートノードとなるツリーを用いてブロードキャストフレームを転送することにより、全ノードへの最低コスト経路を選択してブロードキャストフレームを転送することができる。 Conventionally, the lowest cost route to a destination is not always selected at the time of broadcasting, but in this embodiment, by transmitting a broadcast frame using a tree in which a transmission source node is a root node, The broadcast frame can be transferred by selecting the lowest cost route to the node.
また従来、リンク利用率が低い一方、ルートノード付近に負荷が集中するという問題があったが、本実施の形態では、ルートノードの異なるスパニングツリーを複数系統設定することにより、リンク利用率を高め、ルートノード付近に負荷を集中させずに分散させることが可能である。 Conventionally, while the link utilization rate is low, there is a problem that the load is concentrated near the root node. In this embodiment, the link utilization rate is increased by setting multiple systems of spanning trees with different root nodes. It is possible to distribute the load around the root node without concentrating the load.
さらに従来、ルートノード障害時のツリー構築に時間がかかり、その間ネットワークが停止するという問題があったが、本実施の形態では、送信元ノードがルートノードとなるツリーを用いてブロードキャストフレームを転送することにより、ルートノードが送信元ノードとなるフレーム以外のブロードキャストフレームが、ルートノード障害の影響により長時間転送不能となることがないため、ルートノード障害によるネットワーク停止を回避可能である。また、この結果、輻輳発生の可能性を下げることが可能である。 Further, conventionally, there has been a problem that it takes time to construct a tree when a root node fails, and the network stops during that time. In this embodiment, a broadcast frame is transferred using a tree in which the transmission source node is the root node. As a result, a broadcast frame other than a frame whose root node is a transmission source node is not disabled for a long time due to the influence of the root node failure, so that a network stop due to the root node failure can be avoided. As a result, it is possible to reduce the possibility of congestion.
(実施の形態10)
以下、本発明の第10の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(Embodiment 10)
Hereinafter, a tenth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第10の実施の形態は、第8の実施の形態において、フォワーディングテーブルに出力ポートを2つ記載し、1つの出力ポートが障害等で利用できない場合に、もう一方のポートを利用できるようにし、さらに、第7の実施の形態における障害検出器を利用し、高速な障害検出を行うことができる構成となっている。 In the tenth embodiment of the present invention, in the eighth embodiment, two output ports are described in the forwarding table, and when one output port cannot be used due to a failure or the like, the other port can be used. In addition, the failure detector according to the seventh embodiment is used to perform high-speed failure detection.
本実施の形態においては、宛先がルートノードとなるツリーを用いてユニキャストフレームを転送し、さらにスパニングツリーによって決定される代替出力ポートをあらかじめフォワーディングテーブルに登録することで、高速な障害回復を行う。 In this embodiment, high-speed failure recovery is performed by transferring a unicast frame using a tree whose destination is a root node and registering an alternative output port determined by the spanning tree in the forwarding table in advance. .
図49を参照すると、本発明の第8の実施の形態は、第4の実施の形態における図41において、フレーム転送器111がフレーム転送器111αに、フォワーディングテーブル114がフォワーディングテーブル114αに、ツリーマネージャ1151〜1153がツリーマネージャ1151α〜1153αになり、さらに、第7の実施の形態に記した障害検出器120が追加されている点において異なる。
Referring to FIG. 49, in the eighth embodiment of the present invention, in FIG. 41 in the fourth embodiment, the
図49においては、本実施の形態を図23に示すノード11に適用した場合を示している。
FIG. 49 shows a case where the present embodiment is applied to the
フレーム転送器111αは、リンク21もしくはリンク23、およびタグ挿入器112より受信したフレームを、フォワーディングテーブル114αの記述に従い、リンク21もしくはリンク23、および、タグ削除器113もしくはツリーセレクタ116に転送する。
The frame transfer unit 111α transfers the frame received from the
この際、もしリソースモニタ119より、フォワーディングテーブル114αの出力ポート1142に記述されたポートに障害があることを検知している場合は、前記受信フレームを予備出力ポート1143に記述されたポートに転送する。もし、出力ポート1142に記述されたポートの障害を検知しているが、予備出力ポートの記述が初期値(又は未設定)である場合は、前記受信フレームを廃棄する。
At this time, if the
フォワーディングテーブル114αは、フォワーディングテーブル114に、予備出力ポート1143欄が付加されたフォワーディングテーブルである。 The forwarding table 114α is a forwarding table in which a spare output port 1143 column is added to the forwarding table 114.
ツリーマネージャ1151αは、ツリーマネージャ1151と構成は同じであるが、その機能と動作において異なっている。以後、ツリーマネージャ1151α〜ツリーマネージャ1153αを代表して、ツリーマネージャ1151αを用いて記述を行うが、ツリーマネージャ1151αについての記述は、特に断りのない限りツリーマネージャ1152α〜ツリーマネージャ1153αにおいても同様に適用可能である。
The tree manager 1151α has the same configuration as the
図50は、タグをキーとして出力ポートを決定する、図23におけるノード12のフォワーディングテーブル114αの構成例である。
FIG. 50 is a configuration example of the forwarding table 114α of the
タグフィールド1141は、フォワーディングテーブル114内のタグフィールドと同様のタグフィールドである。 The tag field 1141 is a tag field similar to the tag field in the forwarding table 114.
出力ポート1142は、フォワーディングテーブル114内の出力ポートと同様の出力ポートである。 The output port 1142 is an output port similar to the output port in the forwarding table 114.
予備出力ポート1143は、出力ポート1142に記載されたポートが利用できなくなった場合に使用する出力先ポートを記載するためのフィールドである。出力ポート1142に記載されたポートが利用不能であることをフレーム転送器111αが検知した場合、フレーム転送器111は当該エントリの予備出力ポート1143に記載されたポートにフレームを転送する。
The spare output port 1143 is a field for describing an output destination port to be used when the port described in the output port 1142 becomes unavailable. When the frame transfer unit 111α detects that the port described in the output port 1142 is unavailable, the
図51は、ツリーマネージャ1151αの構成を示す、ブロック図である。 FIG. 51 is a block diagram showing the configuration of the tree manager 1151α.
ツリーマネージャ1151αが送受信するBPDUフレームに、タググループ41のタグが付加されている場合、ツリーコントローラ11514αは、IEEE802.1wプロトコルによりルートポート(Root Port)およびオルタネートポート(Alternate Port)を決定する。本実施の形態では、フォワーディングテーブル114αの、タググループ41のエントリに、出力ポート1142として決定したルートポートを、予備出力ポート1143として決定したオルタネートポートを、それぞれ設定する。 When the tag of the tag group 41 is added to the BPDU frame transmitted and received by the tree manager 1151α, the tree controller 11514α determines the root port (Root Port) and the alternate port (Alternate Port) by the IEEE802.1w protocol. In the present embodiment, the root port determined as the output port 1142 and the alternate port determined as the backup output port 1143 are set in the entry of the tag group 41 of the forwarding table 114α.
ここで、もしルートポートが存在しない場合には、出力ポート1142の欄は、自ノード宛先ポートに設定し、フレーム転送器に入力されたタググループ41のタグつきフレームを、タグ削除器113に転送する。
Here, if there is no root port, the output port 1142 column is set as the local node destination port, and the tagged frame of the tag group 41 input to the frame transfer unit is transferred to the
また、もしオルタネートポートが存在しない場合には、予備出力ポート1143の欄は、テーブルの初期値に設定する。 If there is no alternate port, the spare output port 1143 column is set to the initial value of the table.
次に、図23におよび図52を用いて、リンクに障害が発生した場合のユニキャストフレーム転送動作について、リンク21に障害が発生した場合を例にして説明する。
図52は、スパニングツリー61における各ノードのポート設定およびフォワーディングテーブルの設定を示す表である。
Next, with reference to FIG. 23 and FIG. 52, the unicast frame transfer operation when a failure occurs in the link will be described by taking the case where a failure occurs in the
FIG. 52 is a table showing the port settings and forwarding table settings of each node in the spanning tree 61.
最初の状態では、タググループ41のツリーであるツリー61は、すでに構築されて安定しており、ノード11〜ノード16の各ノードにおけるルートポートおよびオルタネートポートは、図52におけるルートポート6102およびオルタネートポート6103に示すように決定されており、この結果より、各ノードのフォワーディングテーブル114αにおける出力ポートおよび予備出力ポートは、図52における出力ポート1142および予備出力ポート1143に示すように決定されているものとする。
In the initial state, the tree 61 which is the tree of the tag group 41 is already constructed and stable, and the root port and the alternate port in each of the
まず、ノード13がノード11宛のユニキャストフレームに、タググループ41のタグを付加してフレームを送信する。この際、ノード13におけるタググループ41のフレームの出力先ポートは、ツリー61のルートポートであるリンク22側のポートが指定されている。したがって、前記フレームはリンク22側に出力される。
First, the
この状態で、リンク21において障害が発生したとする。
Assume that a failure has occurred in the
ノード12は、リンク22よりフレームを受信すると、タググループ41をキーとしてフォワーディングテーブルを検索し、出力ポートとしてリンク21側のポート、予備出力ポートとしてリンク24側のポートを得る。そして、リンク21側に前記受信フレームを出力しようとするが、リソースモニタよりリンク21の障害検出情報を受信しているため、予備出力ポートであるリンク24側に前記受信フレームを出力する。
When receiving a frame from the
ノード15は、リンク24よりフレームを受信すると、タググループ41をキーとしてフォワーディングテーブルを検索し、出力ポートとしてリンク26側のポート、予備出力ポートとしてリンク24側のポートを得る。そして、リンク26側に障害が発生していないことを確認し、リンク26側に前記受信フレームを出力する。
When receiving a frame from the
ノード14は、リンク26よりフレームを受信すると、タググループ41をキーとしてフォワーディングテーブルを検索し、出力ポートとしてリンク23側のポート、予備出力ポートとして初期値を得る。そして、リンク23側に障害が発生していないことを確認し、リンク23側に前記受信フレームを出力する。
When receiving a frame from the
ノード11は、リンク23よりフレームを受信すると、自ノード宛であることを確認し、タグ削除器113にフレームを転送する。
When the
以上の動作により、リンク21において障害が発生した場合、あらかじめ設定されている予備出力ポートを参照し、ノード13からノード11へのユニキャストフレームを転送する場合のルートとして、リンク22、リンク23、リンク24、リンク26、リンク23を経由するルートがただちに選ばれ、ノード11へのフレーム転送が継続される。したがって高速な障害時の迂回が可能であり、ネットワークの輻輳を回避できる。
As a result of the above operation, when a failure occurs in the
次に、上述した第10の実施の形態の効果について説明する。 Next, effects of the tenth embodiment described above will be described.
従来、宛先への最低コスト経路が必ずしも選択されるとは限らなかったが、本実施の形態では、宛先がルートノードとなるツリーを用いてユニキャストフレームを転送することにより、宛先への最低コスト経路を選択することができる。 Conventionally, the lowest cost route to the destination has not always been selected, but in this embodiment, the lowest cost to the destination is transferred by transferring a unicast frame using a tree in which the destination is the root node. A route can be selected.
また従来、リンク利用率が低い一方、ルートノード付近に負荷が集中するという問題があったが、本実施の形態では、ルートノードの異なるスパニングツリーを複数系統設定することにより、リンク利用率を高め、ルートノード付近に負荷を集中させずに分散させることが可能である。 Conventionally, while the link utilization rate is low, there is a problem that the load is concentrated near the root node. In this embodiment, the link utilization rate is increased by setting multiple systems of spanning trees with different root nodes. It is possible to distribute the load around the root node without concentrating the load.
さらに従来、ルートノード障害時のツリー構築に時間がかかり、その間ネットワークが停止するという問題があったが、本実施の形態では、宛先がルートノードとなるツリーを用いてフレームを転送することにより、ルートノードが宛先となるフレーム以外のフレームが、ルートノード障害の影響により長時間転送不能となることがないため、ルートノード障害によるネットワーク停止を回避可能である。また、この結果、輻輳発生の可能性を下げることが可能である。 Furthermore, conventionally, there has been a problem that the tree construction at the time of the root node failure takes time and the network stops during that time, but in this embodiment, by transferring the frame using the tree whose destination is the root node, Since frames other than the frame destined for the root node are not disabled for a long time due to the root node failure, it is possible to avoid a network stop due to the root node failure. As a result, it is possible to reduce the possibility of congestion.
さらに従来、ルートポート側リンク障害時の出力先ポートの切替に時間がかかり、その間、フレーム転送が停止するという問題があったが、本実施の形態では、あらかじめ出力リンク障害時のための予備出力リンクをフォワーディングテーブルに設定しておくことで、ルートポート側リンク、すなわち出力リンクの障害時において、高速な経路変更が可能である。この結果、輻輳発生の可能性を下げることが可能である。 Furthermore, conventionally, there has been a problem that it takes time to switch the output destination port at the time of the root port side link failure, and during that time frame transfer stops. However, in this embodiment, preliminary output for the output link failure beforehand By setting the link in the forwarding table, it is possible to change the route at high speed when the root port side link, that is, the output link fails. As a result, it is possible to reduce the possibility of congestion.
本発明のネットワークにおけるスパニングツリー構成ノードの構成要素である各手段の機能については、それをハードウェア的に実現することは勿論として、上記した各手段の機能を実行するスパニングツリー再構成プログラム(アプリケーションプログラム)950をコンピュータ処理装置のメモリにロードしてコンピュータ処理装置を制御することで実現することができる。このスパニングツリー再構成プログラム950は、磁気ディスク、半導体メモリその他の記録媒体に格納され、その記録媒体からコンピュータ処理装置にロードされ、コンピュータ処理装置の動作を制御することにより、上述した各機能を実現する。
The function of each means, which is a component of the spanning tree constituent node in the network of the present invention, is realized not only by hardware, but also by a spanning tree reconfiguration program (application) that executes the function of each means described above. Program) 950 is loaded into the memory of the computer processing apparatus and the computer processing apparatus is controlled. The spanning
以上好ましい実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。 Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments and examples, the present invention is not necessarily limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made within the scope of the technical idea. Can be implemented.
11〜18 ノード
21〜30 双方向リンク
31 現用系BPDU(タググループ41)
32 予備系BPDU(タググループ42)
33 現用系BPDU(タググループ42)
34 予備系BPDU(タググループ41)
35 利用タググループ変更通知(GVRP等)
41〜50 タググループ
51〜52 スパニングツリー
61〜73 スパニングツリー]
81〜88 双方向リンク
91〜97 クライアント
111 フレーム転送器
111α フレーム転送器
111β フレーム転送器
111γ フレーム転送器
112 タグ挿入器
113 タグ削除器
114 フォワーディングテーブル
114α フォワーディングテーブル
114β フォワーディングテーブル
114γ フォワーディングテーブル
116 ツリーセレクタ
117 タグテーブル
118 設定インタフェース
119 リソースモニタ
1143 予備出力ポート
1144 ブロードキャスト出力ポート
1150 分別器
1151 ツリーマネージャ
1151α ツリーマネージャ
1151β ツリーマネージャ
1151γ ツリーマネージャ
1152 ツリーマネージャ
1153 ツリーマネージャ
1161 タグ削除器
1162 GVRP送信機
1163 タグ挿入器
1164 メインコントローラ
1165 安定タイマ
1166 到着間隔タイマ
1167 コスト参照タイマ
1168 関数演算器
1169 平滑化回路
11511 タグ削除器
11512 BPDU送信機
11513 タグ挿入器
11514 ツリーコントローラ
11514α ツリーコントローラ
11514β ツリーコントローラ
11514γ ツリーコントローラ
11515 ツリーテーブル
11516 コスト操作器
11641〜11649 状態
1164A 状態
1164B 状態
120 障害検出器
2800 TPID
2801 TCI
2802 Priority(プライオリティ)
2803 CFI
2804 VLAN ID
3508 ブロードキャストタグ(拡張タグ)
5001 拡張タグ識別領域
5002 拡張タグ情報領域
5003 Priority、タグタイプフィールド
5004 拡張タグ情報フィールド
6101 ノード
6102 ルートポート
6103 オルタネートポート
6104 ディジグネイテッドポート
11-18 Node 21-30
32 Backup BPDU (Tag Group 42)
33 Active BPDU (Tag Group 42)
34 Backup BPDU (Tag Group 41)
35 Use tag group change notification (GVRP, etc.)
41-50 Tag Group 51-52 Spanning Tree 61-73 Spanning Tree]
81-88 Bidirectional link 91-97
2801 TCI
2802 Priority
2803 CFI
2804 VLAN ID
3508 Broadcast tag (extended tag)
5001 Extended tag identification area 5002 Extended
Claims (18)
ネットワーク内の各ノードがルートノードとなるスパニングツリーを生成し、宛先がルートノードとなるスパニングツリーを用いてフレームを転送する
ことを特徴とするノード。 In a node that constitutes a spanning tree on a network in which multiple nodes are connected,
A node that generates a spanning tree in which each node in the network is the root node, and forwards the frame using the spanning tree in which the destination is the root node.
独立して動作する複数のスパニングツリーを生成する複数のツリーマネージャと、
転送用ツリーに対応したタグを返答するタグテーブルと、
前記タグテーブルより返答のあったタグをフレームに挿入するタグ挿入器と、
ネットワークに存在する動作の遅いプロトコルを使用中のリンク数と同数のツリーマネージャを生成するツリーセレクタと、
宛先ごとのフレーム転送出力先を記録するフォワーディングテーブルと、
前記フォワーディングテーブルで指定された転送出力先にフレームを転送するフレーム転送器と、
前記タグに従って転送先のツリーマネージャを決定する分別器
とを備えることを特徴とするノード。 In a node that constitutes a spanning tree on a network in which multiple nodes are connected,
Multiple tree managers that generate multiple spanning trees that operate independently;
A tag table that returns tags corresponding to the transfer tree;
A tag inserter that inserts a tag with a response from the tag table into the frame;
A tree selector that generates the same number of tree managers as the number of links that are using the slow protocol present in the network;
A forwarding table that records the frame transfer output destination for each destination;
A frame transfer device for transferring a frame to a transfer output destination specified in the forwarding table;
And a classifier that determines a transfer destination tree manager according to the tag.
ツリーマネージャの作成もしくは削除を行うツリーセレクタ内のメインコントローラと、
フレームに付加されたタグを削除するタグ削除器と、
制御フレームを送信するGVRP送受信器と、
フレームにタグを付加するタグ挿入器とを備えることを特徴とする請求項2に記載のノード。 The tree selector is
The main controller in the tree selector that creates or deletes the tree manager,
A tag remover that removes the tag attached to the frame;
A GVRP transceiver for transmitting control frames;
The node according to claim 2 , further comprising a tag inserter for adding a tag to the frame.
フレームに付加されたタグを削除するタグ削除器と、
BPDUを送受信するBPDU送受信器と、
フレームにタグを付加するタグ挿入器と、
スパニングツリープロトコルにしたがってスパニングツリーを作成するツリーコントローラと、
スパニングツリープロトコルで使用するパラメータを保持するツリーテーブルとを備えることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のノード。 The tree manager
A tag remover that removes the tag attached to the frame;
A BPDU transceiver for transmitting and receiving BPDUs;
A tag inserter for adding tags to the frame;
A tree controller that creates a spanning tree according to the spanning tree protocol;
The node according to claim 2, further comprising: a tree table that holds parameters used in the spanning tree protocol.
ネットワーク内の各ノードがルートノードとなるスパニングツリーを生成し、宛先がルートノードとなるツリーを用いてフレームを転送する
ことを特徴とするスパニングツリー構成プログラム。 In a spanning tree configuration program that operates on each node that constitutes a spanning tree on a network in which a plurality of nodes are connected,
A spanning tree configuration program characterized by generating a spanning tree in which each node in a network is a root node and transferring a frame using a tree in which a destination is a root node.
独立して動作する複数のスパニングツリーを生成する複数のツリーマネージャ処理と、
転送に利用しているスパニングツリーに対応したタグを返答するタグテーブル処理と、
前記タグテーブルより返答のあったタグをフレームに挿入するタグ挿入処理と、
ネットワークに存在するルートノード数と同数のツリーマネージャを生成するツリーセレクタ処理と、
宛先ごとのフレーム転送出力先を記録するフォワーディングテーブル処理と、
前記フォワーディングテーブルで指定された転送出力先にフレームを転送するフレーム転送処理と、
前記タグに従って前記フレームの転送先のツリーマネージャを決定する分別処理
とを備えることを特徴とするスパニングツリー構成プログラム。 In a spanning tree configuration program that operates on each node that constitutes a spanning tree on a network in which a plurality of nodes are connected,
Multiple tree manager processes that generate multiple spanning trees that operate independently;
Tag table processing that returns a tag corresponding to the spanning tree used for forwarding;
Tag insertion processing for inserting a tag that has been answered from the tag table into the frame;
A tree selector process for generating the same number of tree managers as the number of root nodes existing in the network;
Forwarding table processing that records the frame transfer output destination for each destination,
Frame transfer processing for transferring a frame to a transfer output destination specified in the forwarding table;
And a classification process for determining a tree manager to which the frame is transferred according to the tag.
ツリーマネージャの作成もしくは削除を行うツリーセレクタ内のメインコントローラ処理と、
フレームに付加されたタグを削除するタグ削除処理と、
スパニングツリーの切り替えのための制御フレームを送信するGVRP送受信処理と、
フレームにタグを付加するタグ挿入処理
とを実行することを特徴とする請求項6に記載のスパニングツリー構成プログラム。 The tree selector process is
The main controller process in the tree selector that creates or deletes the tree manager,
Tag deletion processing to delete the tag attached to the frame;
GVRP transmission / reception processing for transmitting a control frame for spanning tree switching;
The spanning tree configuration program according to claim 6 , wherein tag insertion processing for adding a tag to a frame is executed.
フレームに付加されたタグを削除するタグ削除処理と、
BPDUを送受信するBPDU送受信処理と、
フレームにタグを付加するタグ挿入処理と、
スパニングツリープロトコルに従ってスパニングツリーを作成するツリーコントローラ処理と、
前記スパニングツリープロトコルで使用するパラメータを保持するツリーテーブル処理とを実行することを特徴とする請求項6または請求項7に記載のスパニングツリー構成プログラム。 The tree manager process is
Tag deletion processing to delete the tag attached to the frame;
BPDU transmission / reception processing for transmitting / receiving BPDUs;
Tag insertion processing for adding a tag to the frame;
Tree controller processing to create a spanning tree according to the spanning tree protocol;
The spanning tree configuration program according to claim 6 or 7 , wherein tree table processing for holding parameters used in the spanning tree protocol is executed.
独立して動作する複数のスパニングツリーを生成する複数のツリーマネージャ処理と、
転送用ツリーに対応したタグを返答するタグテーブル処理と、
前記タグテーブルより返答のあったタグをフレームに挿入するタグ挿入処理と、
ネットワークに存在する動作の遅いプロトコルを使用中のリンク数と同数のツリーマネージャを生成するツリーセレクタ処理と、
宛先ごとのフレームの転送出力先を記録するフォワーディングテーブル処理と、
前記フォワーディングテーブルで指定された転送出力先にフレームを転送するフレーム転送処理と、
前記タグに従ってフレームの転送先のツリーマネージャを決定する分別処理
とを備えることを特徴とするスパニングツリー構成プログラム。 In the spanning tree configuration program that operates on each node that constitutes the spanning tree on a network in which a plurality of nodes are connected,
Multiple tree manager processes that generate multiple spanning trees that operate independently;
Tag table processing that returns tags corresponding to the transfer tree;
Tag insertion processing for inserting a tag that has been answered from the tag table into the frame;
A tree selector process that generates the same number of tree managers as the number of links that are using a slow protocol existing in the network;
Forwarding table processing that records the forwarding output destination of the frame for each destination,
Frame transfer processing for transferring a frame to a transfer output destination specified in the forwarding table;
And a sorting process for determining a tree manager of a frame transfer destination according to the tag.
ツリーマネージャの作成もしくは削除を行うツリーセレクタ内のメインコントローラ処理と、
フレームに付加されたタグを削除するタグ削除処理と、
制御フレームを送信するGVRP送受信処理と、
フレームにタグを付加するタグ挿入処理
とを備えることを特徴とする請求項9に記載のスパニングツリー構成プログラム。 The tree selector process is
The main controller process in the tree selector that creates or deletes the tree manager,
Tag deletion processing to delete the tag attached to the frame;
GVRP transmission / reception processing for transmitting a control frame;
The spanning tree configuration program according to claim 9 , further comprising: a tag insertion process for adding a tag to the frame.
フレームに付加されたタグを削除するタグ削除処理と、
BPDUを送受信するBPDU送受信処理と、
フレームにタグを付加するタグ挿入処理と、
スパニングツリープロトコルにしたがってスパニングツリーを作成するツリーコントローラ処理と、
スパニングツリープロトコルで使用するパラメータを保持するツリーテーブル処理とを備えることを特徴とする請求項9または請求項10に記載のスパニングツリー構成プログラム。 The tree manager process is
Tag deletion processing to delete the tag attached to the frame;
BPDU transmission / reception processing for transmitting / receiving BPDUs;
Tag insertion processing for adding a tag to the frame;
Tree controller processing to create a spanning tree according to the spanning tree protocol;
11. The spanning tree configuration program according to claim 9, further comprising: a tree table process that holds parameters used in the spanning tree protocol.
ネットワーク内の各ノードがルートノードとなるスパニングツリーを生成し、宛先がルートノードとなるツリーを用いてフレームを転送する
ことを特徴とするネットワークシステム。 In a network system in which a forwarding path is set by spanning tree on a network in which multiple nodes are connected,
A network system characterized by generating a spanning tree in which each node in the network is a root node, and transferring a frame using the tree in which a destination is a root node.
独立して動作する複数のスパニングツリーを生成する複数のツリーマネージャと、
転送用ツリーに対応したタグを返答するタグテーブルと、
前記タグテーブルより返答のあったタグをフレームに挿入するタグ挿入器と、
ネットワークに存在するノード数と同数のツリーマネージャを生成するツリーセレクタと、
宛先ごとのフレーム転送出力先を記録するフォワーディングテーブルと、
前記フォワーディングテーブルで指定された転送出力先にフレームを転送するフレーム転送器と、
前記タグに従って前記フレームの転送先のツリーマネージャを決定する分別器
とを備えることを特徴とするネットワークシステム。 In a network system in which a forwarding path is set by spanning tree on a network in which multiple nodes are connected,
Multiple tree managers that generate multiple spanning trees that operate independently;
A tag table that returns tags corresponding to the transfer tree;
A tag inserter that inserts a tag with a response from the tag table into the frame;
A tree selector that generates as many tree managers as there are nodes in the network;
A forwarding table that records the frame transfer output destination for each destination;
A frame transfer device for transferring a frame to a transfer output destination specified in the forwarding table;
And a classifier that determines a tree manager of a transfer destination of the frame according to the tag.
独立して動作する複数のスパニングツリーを生成する複数のツリーマネージャと、
転送用ツリーに対応したタグを返答するタグテーブルと、
前記タグテーブルより返答のあったタグをフレームに挿入するタグ挿入器と、
ネットワークに存在する動作の遅いプロトコルを使用中のリンク数と同数のツリーマネージャを生成するツリーセレクタと、
宛先ごとのフレーム転送出力先を記録するフォワーディングテーブルと、
前記フォワーディングテーブルで指定された転送出力先にフレームを転送するフレーム転送器と、
前記タグに従って前記フレームの転送先のツリーマネージャを決定する分別器
とを備えることを特徴とするネットワークシステム。 In a network system in which a forwarding path is set by spanning tree on a network in which multiple nodes are connected,
Multiple tree managers that generate multiple spanning trees that operate independently;
A tag table that returns tags corresponding to the transfer tree;
A tag inserter that inserts a tag with a response from the tag table into the frame;
A tree selector that generates the same number of tree managers as the number of links that are using the slow protocol present in the network;
A forwarding table that records the frame transfer output destination for each destination;
A frame transfer device for transferring a frame to a transfer output destination specified in the forwarding table;
And a classifier that determines a tree manager of a transfer destination of the frame according to the tag.
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