JP4835422B2 - ネットワーク装置及び通信システム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク装置及び通信システムに係り、特に、リンクアグリゲーション機能を備えたネットワーク装置及び通信システムに関する。

リンクアグリゲーションと呼ばれる機能を提供する装置が知られている。リンクアグリゲーションは、２台の装置間を接続する複数本の物理リンクを集約して１つの論理的なリンクとして利用する技術である。このようなリンクアグリゲーション機能の一例として例えば、下記特許文献１記載のものや特許文献２記載のものが知られている。リンクアグリゲーションに対応する装置は、ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）タグとＭＡＣなどのフローを特定する識別情報（ＩＤ）から、集約リンクに属する出力物理ポートを選択する。

このようなリンクアグリゲーションでは、論理的なリンクの帯域幅は、集約した個々のリンクの帯域幅の合計となるため、帯域幅が拡大するという利点がある。また、リンクアグリゲーションでは、集約した個々のリンクのうち、いくつかのリンクにおいて障害が発生しても、残りのリンクで通信を継続するという、いわゆる縮退運転が行われるため、冗長性が確保されるという利点もある。

特開２００２−９８６６号公報 特開２００５−３４７９４３号公報

特許文献１記載の従来技術１では、複数のリンクを１つの集約リンクとして扱うことにより帯域の拡大や冗長化を実現する。そのため、集約リンクの１つのリンクで障害が発生した場合は、障害が発生していない残りのリンクでもって集約リンクを維持することで通信を継続する。しかし、障害発生後の継続運転中は正常なリンクのみで行うため、帯域幅が減少してしまう。そのため、帯域幅減少により輻輳が発生し、フレーム廃棄及び遅延が発生する課題があった。

特許文献２記載の従来技術２では、同本数のリンクを集約した集約リンクを２組用意し、１方を現用系、他方を予備系とし、現用系の集約リンクのうち１本のリンクで障害が発生した場合に、現用系の集約リンクを形成する他のリンクでの通信を中断して、予備系の集約リンクに切り替ええて通信を継続する１：１冗長構成をとる。そのため、障害検出後の縮退運転の発生を抑止でき、輻輳発生によるフレーム廃棄及び遅延発生の課題を解決する。しかし、現用系の集約リンクと同本数のリンクで構築する予備系の集約リンクを用意する必要があるため、集約リンクを構築するための物理ポート数が従来技術１と比較して２倍になる課題があった。また、現用系の１リンクの障害で正常なリンクも含めて予備系集約リンクへと運用系を切り替ええることから正常リンクで送受信をするフレームであっても切り替え途中で廃棄が発生する可能性があった。

また、従来技術１および２に共通する課題として運用中リンクの１本の物理リンクのメンテナンス等を行う場合に、正常運用中の現用リンクの遮断および予備リンクへの引継ぎが出来ないため、意図的に障害状態を作る必要があった。

以上の点に鑑み、本発明の第一の目的は、リンクアグリゲーションによるＮ+１冗長化を既存のネットワーク装置との間で実現することである。

本発明の第二の目的は、正常運用中に任意タイミングで現用リンクと予備リンクの切り替えを実現することである。

上記第一の目的を実現するために、本発明のネットワーク装置は、
対向するネットワーク装置との間で複数本のリンクを接続する複数個の物理ポートと、
リンクアグリゲーション設定プロトコルの制御フレームを周期的に送受信して前記複数本のリンクを集約して、論理的に１本の集約リンクとして管理する機能を有するアグリゲータを備え、
前記アグリゲータは前記集約リンクのうち、少なくとも１本のリンクを障害発生時の予備リンクとしてリンクアグリゲーション対象外として保持し、
前記アグリゲータはリンクアグリゲーションに属する現用リンクの物理ポートで障害を検出した場合に、
障害を検出した物理ポートに対し、前記リンクアグリゲーション設定プロトコルの制御フレーム内の情報の一部を障害検出前と障害検出後で変更して対向装置に送信し、
予備リンクの物理ポートに対し、前記リンクアグリゲーション設定プロトコルの制御フレーム内の情報の一部を障害検出前と障害検出後で変更して対向装置に送信することで、
障害を検出したリンクを予備リンクとし、予備リンクをリンクアグリゲーション対象とする。

本発明のネットワーク装置において、前記制御フレーム内の変更する情報は“同期ビット”または“集約化ビット”であることが望ましく、前期情報を変更して対向装置に送信することで、対向装置はリンクアグリゲーションの構成を変更する。

上記第二の目的を実現するために、
前記本発明のネットワーク装置の前記アグリゲータは、
前記リンクアグリゲーションに属する現用リンクを、前記リンクアグリゲーション設定プロトコルの制御フレーム内の情報の一部を変更して対向装置に送信することで、任意タイミングで意図的にリンクアグリゲーション対象外とし、
前記リンクアグリゲーションに属する予備リンクを、前記リンクアグリゲーション設定プロトコルの制御フレーム内の情報の一部を変更して対向装置に送信することで、任意タイミングで意図的にリンクアグリゲーション対象とすることで、
現用リンクを予備リンクとし、予備リンクを現用リンクとすることができる。

上記以外の本願が解決しようとする課題、その解決手段は、本願の「発明を実施するための最良の形態」の欄および図面で明らかにされる。

本発明によると、集約中の現用リンクでの障害を検出すると、障害の発生した現用リンクを予備リンクとし、予備リンクを現用リンクとして新たに集約リンクの中に追加することで、障害発生時の縮退運転の抑止可能なＮ＋１冗長化を提供することができる。

また、障害が発生していない状況下でも現用リンクと予備リンクを意図的に入れ替えることができるため、任意の１本の現用リンクを他の集約リンクに影響を与えることなくメンテナンスが可能となる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。

本実施例ではリンクアグリゲーション設定プロトコルにＬＡＣＰを用いた時を一例として記載するが、その他のリンクアグリゲーション設定プロトコルを使用した場合も同等の効果が得られる。

図１は、ＬＡＣＰを使用したリンクアグリゲーションの説明図である。まず、リンクアグリゲーションについて説明する。

ネットワーク装置100-1、100-2はＬＡＣＰに対応する一般的なネットワーク装置である。ＬＡＣＰに対応する一般的なネットワーク装置は、複数の物理ポートと複数のアグリゲータ101-1〜101-nを有している。物理ポートは対向のネットワーク装置と接続することでリンクを構成する。図１のネットワーク装置は物理ポートが４個となっているが、装置によっては４個以上の物理ポートを有するものもある。

複数の物理ポートをリンクアグリゲーションで論理的に集約して使用する場合、装置管理者はまず対向する装置間で集約したい物理ポートを装置毎にアグリゲータに登録する。図１の例では、ネットワーク装置A 100-1とネットワーク装置B 100-2の物理ポート１、２、３の３ポートでリンクアグリゲーションを行う。そのため、装置管理者はネットワーク装置Aでは物理ポート１、２、３をネットワーク装置Aのアグリゲータに登録し、ネットワーク装置Bでは物理ポート１、２、３をネットワーク装置Bのアグリゲータに登録する。ここの例では対向する装置間で同一の物理ポート番号を結線しているが、結線する物理ポート番号が同じ値である必要はない。

アグリゲータ101は複数の物理ポートの集約管理をする機能とＬＡＣＰの制御フレームであるＬＡＣＰＤＵ（Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を、物理ポートを介して対向装置と送受信することでリンクアグリゲーションを確立する機能を有する。アグリゲータは一般的にはファームウェアなどで実装されることがあり、制御ユニット内のＣＰＵがその処理を司ることがある。図１のネットワーク装置はアグリゲータが２個となっているが、装置によっては２個以上のアグリゲータを有するものもある。アグリゲータの動作モードにはＡｃｔｉｖｅとＰａｓｓｉｖｅがある。ＡｃｔｉｖｅアグリゲータはＬＡＣＰＤＵ110-1を一定周期でＰａｓｓｉｖｅアグリゲータへと送信する。ＰａｓｓｉｖｅアグリゲータはＡｃｔｉｖｅアグリゲータからのＬＡＣＰＤＵ110-1を受信すると、ＬＡＣＰＤＵ110-2をＡｃｔｉｖｅアグリゲータへと送信する。Ｐａｓｓｉｖｅアグリゲータが自発的にＬＡＣＰＤＵを送信することは無い。ＬＡＣＰＤＵには、同期ビットや集約化ビットなどの状態ビットが含まれており、同期ビットと集約化ビットが供に“1”であるＬＡＣＰＤＵをＡｃｔｉｖｅアグリゲータとＰａｓｓｉｖｅアグリゲータ間で送受信することでリンクアグリゲーションが確立する。

一方、ＡｃｔｉｖｅアグリゲータとＰａｓｓｉｖｅアグリゲータのどちらかの同期ビットまたは集約化ビットなどの状態ビットが不一致の場合は不一致であった物理ポートはリンクアグリゲーション対象外とされ、前記状態ビットが対向装置間で一致した物理ポートでのみリンクアグリゲーションが確立される。

アグリゲータで集約化された集約リンクを形成する物理ポート群は装置内ではリンクアグリゲーション（ＬＡＧ）ポートとして管理される。

リンクアグリゲーションが対向するネットワーク装置間で確立すると、ネットワーク装置は、ＬＡＧポート宛てのデータ通信用フレームを受信するとデータ通信用フレームのＭＡＣアドレスやＶＬＡＮ ＩＤなどの一部の情報を用いて実際にフレームを出力する物理ポートを決定してデータ通信用フレームを対向装置に送信する。この時データ通信用フレームを出力する物理ポートはリンクアグリゲーションが確立している物理ポートに限られる。

前記アグリゲータのＡｃｔｉｖｅとＰａｓｓｉｖｅの関係、状態ビット等の不一致によるリンクアグリゲーション確立方法、ＬＡＧポート内のデータ通信用フレーム送信物理ポートの選択方法はＬＡＣＰの場合はＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．３ａｄで規定されている。

図３は本発明のネットワーク装置の一実施構成を表すブロック図である。図３に示すように、本実施例のネットワーク装置300は、主として、物理ポート310-1〜310-nと、フレームの解析処理をする回線インタフェース320-1〜320-nと、受信フレームの中継処理を行うスイッチ330と、回線インタフェースおよびスイッチの制御およびリンクアグリゲーション制御を行う制御ユニット340から構成される。

回線インタフェース320は、フレームの受信処理およびリンクの正常性確認を行うフレーム受信回路321と、受信フレームのヘッダ部を解析し、受信フレームがＬＡＣＰＤＵの場合はＬＡＣＰ終端部へフレームを転送し、データ通信用フレームの場合はスイッチ送信回路へフレームを転送するヘッダ解析部322と、受信したデータ通信用フレームをスイッチ330へ転送するためのスイッチ送信回路323と、受信したＬＡＣＰＤＵをＣＰＵ341が読み取りにくるまで一時的に保管しておくＬＡＣＰ終端部324と、ＣＰＵ341が物理ポート毎にＬＡＣＰＤＵを送信するための一時保管バッファであるＬＡＣＰ挿入部326と、スイッチから転送されてくるフレームを受信するためのスイッチ受信回路327と、ＬＡＣＰ挿入部326とスイッチ受信回路327からのフレーム転送競合を調停するためのセレクタ回路328と、フレームを装置外へと送信するフレーム送信回路329と、制御ユニットとのデータの送受信を行う制御ユニットインタフェース325から構成される。本実施例の回線インタフェース320には、物理ポート310を１個有しているが、複数個の物理ポート310を有することもある。物理ポートおよびリンクでの障害検出はフレーム受信回路321で検出し、制御ユニットインタフェース325を経由してＣＰＵ341へと通知される。

スイッチ330は、フレームの中継先が記されている転送テーブル331と、リンクアグリゲーション（ＬＡＧ）ポートと物理ポートの関連付けが記されているＬＡＧ転送テーブル332を有する。ＬＡＧポートはリンクアグリゲーションを構成する複数の物理ポートを管理するための識別子として使用される。このＬＡＧポートの識別番号は後述のアグリゲータと一対一の管理に使われる。スイッチ330は転送テーブル331とＬＡＧ転送テーブル332の情報を基にデータ通信用フレームを中継する。

制御ユニット340には、各種テーブル設定およびアグリゲータ動作を行うＣＰＵ341と装置のＬＡＧ状態を管理するＬＡＧ管理データベース342を有する。

ここでは、回線インタフェース＃１ 320-1と＃２ 320-2と＃３ 320-3の物理ポート＃１ 310-1と＃２ 320-2と＃３ 320-3でもって本発明のネットワーク装置（以降、提案装置）と、リンクアグリゲーション設定プロトコルに対応する従来のネットワーク装置（以降、従来装置）との間でＮ＋１の冗長構成を取るリンクアグリゲーションを確立するまでの動作を図４と図５および図２のフローチャートを用いて説明する。図５では、図の簡単化のため回線インタフェースを記載していない。本機能を使用するためには提案装置のアグリゲータの設定は“Ａｃｔｉｖｅ”にすることが望ましい。

従来装置の設定は図１でもって解説した「ＬＡＣＰを使用したリンクアグリゲーション」と同様、物理ポート１〜３を同一のアグリゲータに登録していることとする。

まずＣＰＵ内のアグリゲータに対してリンクアグリゲーションを確立する物理ポートの登録をおこなうためにＬＡＧ管理データベースを生成する（S201）。ＬＡＧ管理データベースは、ＬＡＧポートの識別番号431、ＬＡＧポートに属する物理ポート432、リンクアグリゲーションの現用（ＡＣＴ）/予備（ＳＢＹ）を設定するＡＣＴ/ＳＢＹ433、現用リンクを障害等で未使用とする場合の予備リンク現用リンク昇格優先順位434、下位レイヤーでのリンク状態を示すＬｉｎｋ ｓｔａｔｅ435、対向装置とのリンクアグリゲーション確立状態を示すＬＡＧ ｓｔａｔｅ436から構成されている。このうち管理者はＬＡＧポート番号431とそれに属する物理ポート432とＡＣＴ/ＳＢＹ433とＬＡＧ優先順位434を設定する。

ＬＡＧ管理データベース342への前述の登録が完了すると、ＣＰＵ341の中で動作している複数のアグリゲータのうちＬＡＧポートが割当てられていないアグリゲータに対し、ＬＡＧ管理データベース342に登録されたＬＡＧポート番号と物理ポートが割り付けられる（S202）。

ＬＡＧポート番号と物理ポートが割り付けられたアグリゲータ（ＣＰＵ）はＬＡＧ転送テーブル332にＬＡＧポート番号422、設定の有効を表すＶａｌｉｄ421、物理ポート424を登録する（S203）。リンクアグリゲーションの確立を表すＥｎａｂｌｅ423はここでは設定しない。

アグリゲータはＬＡＣＰＤＵ510-1、510-2、510-3を生成し、登録されている物理ポートから対向装置に対して送信する（S204）。このとき、アグリゲータはＬＡＧ管理データベース342のＡＣＴ／ＳＢＹ433で“1”現用と設定されている物理ポートからはＬＡＣＰＤＵ510-1〜510-2の同期ビットと集約ビットを“１”として送信し、ＡＣＴ／ＳＢＹ433で“０”予備と設定されている物理ポートからはＬＡＣＰＤＵ510-3の同期ビットと集約ビットの少なくとも一方を“０”として送信する。

対向装置に対してＬＡＣＰＤＵ510-1〜510-3を送信すると、対向装置からもＬＡＣＰＤＵ520-1〜520-3が送信されてくる。アグリゲータは同期ビットと集約ビットが供に“１”のＬＡＣＰＤＵを受信しかつ、同期ビットと集約ビットに１を設定して自装置からＬＡＣＰＤＵ510-1〜510-3を送信した物理ポートに対してＬＡＧ転送テーブル332のＥｎａｂｌｅ423を“１”有効とする（S205）。対向装置から転送されるＬＡＣＰＤＵ520の同期ビットと集約化ビットは対向装置の設定が正常の場合は、自装置から送信するＬＡＣＰＤＵ510の同期ビットと集約化ビットの値に関係なく常に“１”が設定されている。

また、アグリゲータはＬＡＧ管理データベース342のＬＡＧ Ｓｔａｔｅ436を、リンクアグリゲーションが確立した物理ポートのみ“１”確立とする（S206）。

以上で対向装置との間でのリンクアグリゲーションが確立する。ここでは、物理ポート１と物理ポート２のリンクアグリゲーション対象となっており、物理ポート３がリンクアグリゲーション対象外となっている。この結果、物理ポート３は、提案装置内部では現用リンク障害発生時のバックアップとして確保でき、Ｎ+1の冗長構成を従来装置との間で確立することが出来る。

最初のＬＡＣＰＤＵの送受信が完了した後は、例えばＬＡＣＰの場合はＩＥＥＥで規定化されている送信周期でＬＡＣＰＤＵの交換が行われる。

なお、転送テーブル351は、装置が受信したフレームの転送先を決定するテーブルであり、例えば、管理者によって固定的に設定されることもある。また、ネットワーク装置が受信フレームのアドレスと受信したポートから自発的に学習することもある。

ここで、スイッチによるフレーム転送について簡単に述べると、スイッチでは、データ通信用フレームを受信すると、データ通信用フレームのヘッダから転送先を決定するための宛先アドレスを抽出し、宛先アドレスから転送テーブル331の検索を行う。転送テーブルの検索結果、データ通信用フレームの中継先がＬＡＧポートの場合、ＬＡＧ転送テーブル332の検索を行う。ＬＡＧ転送テーブル332はＬＡＧポートに属する物理ポートとそのＥｎａｂｌｅ423が格納されている。スイッチはＬＡＧポートでＥｎａｂｌｅが“１”有効の物理ポートへ対してあるフレーム振分け則でデータ通信用フレーム中継先の物理ポートを決定する。このとき、Ｅｎａｂｌｅが“０”無効の物理ポートは決してデータ通信用フレームの中継先の物理ポートとして選択されない。

次に障害検出後の現用/予備切り替え動作について解説する。障害の種類にはケーブル断によるリンクロス、物理ポートの故障、対向装置のアグリゲータの故障などが考えられる。リンクロスと物理ポートの故障は受信回路で検出してＣＰＵへ通知される。対向装置のアグリゲータの故障はＬＡＣＰＤＵ未受信により検出することが出来る。ここでは、物理ポート２で障害が発生して物理ポート３へと運用を切り替える例を持って、上述の障害検出後の現用/予備切り替えについて図６と図８と図９を用いて述べる。

障害を検出すると、アグリゲータは、障害検出ポートがＬＡＧ設定ポートかどうかの判定を行う（S601）。

ＬＡＧ設定ポートの場合、アグリゲータは、障害検出ポートがＡＣＴ／ＳＢＹ433が“１”現用設定されているかどうかの判定を行う（S602）。

現用設定ポートの場合、アグリゲータは、Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ435が“１”有効でかつＡＣＴ／ＳＢＹ433が“０”予備設定されている物理ポートがあるかどうかの判定を行う（S603）。

S601〜S603まで全て「ＹＥＳ」の場合、パス切り替え処理を行う。

アグリゲータはＬＡＧ管理データベース342の障害検出物理ポートのテーブル設定値のＡＣＴ/ＳＢＹを“０”予備に設定し、障害検出物理ポートから同期ビットまたは集約化ビットの少なくともどちらかが“０”であるＬＡＣＰＤＵ840を対向装置へ送信し、ＬＡＧ転送テーブルの障害検出ポートのＥｎａｂｌｅを“０”無効に設定する（S604）。障害検出物理ポートに対して、同期ビットまたは集約化ビットの少なくともどちらかが“０”であるＬＡＣＰＤＵを対向装置へ送信するのは、障害が回復した後に自動的に本物理ポートでリンクアグリゲーションが確立されることを防ぐためである。

アグリゲータは自管理下の物理ポートでかつＬｉｎｋ Ｓｔａｔｅ“１”であり、ＡＣＴ／ＳＢＹが“０”予備である物理ポートのうち最もＬＡＧ優先度（ＬＡＧ優先度は“１”が一番高い）が高い物理ポートのＡＣＴ／ＳＢＹを“１”現用に設定し、前期物理ポートから同期ビットと集約化ビットの双方が“１”であるＬＡＣＰＤＵ860を対向装置へ送信し、ＬＡＧ転送テーブルの前記物理ポートのエントリのＥｎａｂｌｅを“１”有効に設定する（S605）。

図８の（ａ）と図９の（ａ）は障害検出前の提案装置と従来装置の間でのＬＡＣＰＤＵの送受信と、提案装置のＬＡＧ管理データベース342の設定値を図示している。

図８の（ｂ）と図９の（ｂ）は障害検出後の提案装置と従来装置の間でのＬＡＣＰＤＵの送受信と、提案装置のＬＡＧ管理データベース342の設定値を図示している。図８の（ｂ）の物理ポート２で送受信するＬＡＣＰＤＵ840とＬＡＣＰＤＵ850はリンク障害または物理ポートの障害の場合は提案装置と従来装置間で送受信されない場合もある。

従来装置は提案装置から同期ビットまたは集約ビットが“１”のＬＡＣＰＤＵを受信する物理ポート３をリンクアグリゲーション確立とし、同期ビットまたは集約ビットのいずれかが“０”のＬＡＣＰＤＵを受信、またはＬＡＣＰＤＵが未受信となった物理ポート２をリンクアグリゲーション対象外とする。

図６に示す障害検出時のフロー処理を行うことにより、障害を検出した現用リンクに換えて予備リンクを利用して対向装置とリンクアグリゲーションを確立するため、障害検出後の縮退運転の抑止ができる。さらに、予備となる物理ポートを複数個用意し、優先順位をつけることができるため、２箇所以上の同時障害発生時にも縮退運転の抑止に対応することができる。

また、ＬＡＧポートに属さない物理ポート、予備リンクの障害、障害を検出したアグリゲータに予備リンクが存在しない場合は現用リンクと予備リンクの切り替えは発生しない。

S605およびS606のＬＡＣＰＤＵ送信は、ＬＡＣＰＤＵの送信周期とは関係なく障害検出後直ちに行うことが望ましい。障害検出後直ちにＬＡＣＰＤＵを送信することで、定期的なＬＡＣＰＤＵ送信周期で障害切り替えをする場合よりも、高速に障害切り替えが出来る。

次に正常運用中の意図的な現用リンクと予備リンクの切り替え動作について図７と図８と図９を用いて解説する。意図的な切り替えは、例えば物理ポートや物理ポートを結線するケーブルのメンテナンスなどを行うときに必要となる。

まず、図７の（ａ）のフロー処理を用いて現用リンクを予備リンクにする手順について述べる。

管理者は、ＬＡＧ管理データベースのリンクアグリゲーションから解除したい物理ポートのＡＣＴ／ＳＢＹを“０”ＳＢＹにする（S701）。

アグリゲータは管理者によりＳＢＹ設定されたとリンクの物理ポートから同期ビットまたは集約化ビットの少なくともいずれかが“０”であるＬＡＣＰＤＵ840-2を対向装置へ転送し、ＳＢＹとする物理ポートのＬＡＧ転送テーブルのＥｎａｂｌｅを“０”無効設定とする（S702）。同期ビットまたは集約化ビットのいずれかが“０”であるＬＡＣＰＤＵ840-2を受信した従来装置は前記ＬＡＣＰＤＵを受信した物理ポートをリンクアグリゲーションから解除する。

上記処理により、意図的に１本のリンクをリンクアグリゲーションから解除することが可能となる。

次に、図７の（ｂ）のフロー処理を用いて予備リンクを現用リンクにする手順について述べる。

管理者は、ＬＡＧ管理データベースのリンクアグリゲーションを確立したい予備リンクのＡＣＴ／ＳＢＹを“１”ＡＣＴにする（S711）。

アグリゲータは管理者によりＡＣＴ設定されてリンクの物理ポートから同期ビットと集約化ビットが“１”であるＬＡＣＰＤＵ860-2を対向装置へ転送し、ＡＣＴとする物理ポートのＬＡＧ転送テーブルのＥｎａｂｌｅを“１”有効設定とする（S712）。同期ビットと集約化ビットが“１”であるＬＡＣＰＤＵ860-2を受信した従来装置は前記ＬＡＣＰＤＵを受信した物理ポートでリンクアグリゲーションの対象とする。

上記処理により、意図的に１本のリンクをリンクアグリゲーションへ組み込むことが可能となる。

図８の（ａ）と図９の（ａ）はメンテナンス前の提案装置と従来装置の間でのＬＡＣＰＤＵの送受信と、提案装置のＬＡＧ管理データベース342の設定値を図示している。

図８の（ｂ）と図９の（ｂ）はメンテナンスのための現用リンクと予備リンクの切り替え後の提案装置と従来装置の間でのＬＡＣＰＤＵの送受信と、提案装置のＬＡＧ管理データベース342の設定値を図示している。

従来装置は提案装置から同期ビットまたは集約ビットが“１”のＬＡＣＰＤＵを受信する物理ポート３をリンクアグリゲーション対象とし、同期ビットまたは集約ビットのいずれかが“０”のＬＡＣＰＤＵを受信、またはＬＡＣＰＤＵが未受信となった物理ポート２をリンクアグリゲーション解除とする。

前述の図７のフロー処理（ａ）とフロー処理（ｂ）を組み合わせて行うことにより、メンテナンスを行いたい現用物理ポートに換えて予備の物理ポートを利用して対向装置とリンクアグリゲーションを確立するため、メンテナンス時の縮退運転の抑止ができる。さらに、予備となる物理ポートを複数個用意し、優先順位をつけることができるため、２箇所以上の同時メンテナンス時にも縮退運転の抑止に対応することができる。

S702およびS712のＬＡＣＰＤＵ送信は、ＬＡＣＰＤＵの送信周期とは関係なくＬＡＧ管理データベースが変更されると直ちに行うことが望ましい。ＬＡＧ管理データベース変更後直ちにＬＡＣＰＤＵを送信することで、定期的なＬＡＣＰＤＵ送信周期でリンク切り替えをする場合よりも、高速にリンク切り替えが出来る。

図１０はＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）機能を有するインタフェース1012-1〜1012-2を有する光アクセス集線装置1000に本発明のリンクアグリゲーション機能を適用した例である。

本発明のリンクアグリゲーション機能を有する光アクセス集線装置1000はＰＯＮ−ＩＦ1012-1〜1012-2と、リンクアグリゲーション機能を有する従来装置1050を接続する物理ポート1020-1〜1020-4と、転送情報1031とＬＡＧ転送テーブル1032から受信フレームの中継処理をするスイッチ1030と、各種インタフェースおよびスイッチへの設定をするＣＰＵ1041およびＬＡＧ管理データベース1042を有する制御ユニット1040から構成される。

ＰＯＮは、局側装置ＯＬＴ（Optical Line Terminal）1012（1012-1〜1012-2）と、各ＯＬＴに光ファイバ網を介して接続された複数の加入者接続装置ＯＮＵ（Optical Network Unit）1011-1〜1011-nとからなる。ＯＬＴ：1012とＯＮＵ：1011-1〜1011-nとの接続が示すように、ＰＯＮでは、ＯＬＴに接続された集線光ファイバが、光カプラ（スプリッタ）1120によって複数の分岐光ファイバに分岐され、各分岐光ファイバにそれぞれ複数のユーザ端末を収容可能なＯＮＵが接続される。ＰＯＮは、複数のＯＮＵが集線光ファイバを共用できるため、光ファイバの敷設コストが安価で、高速のアクセス網を提供できる。

光アクセス集線装置1000であっても、本発明のアグリゲータ、ＬＡＧ管理データベース1042、転送テーブル1031、ＬＡＧ転送テーブル1032を有することで、リンクアグリゲーション設定プロトコルに対応する従来装置1010とＥｔｈｅｒｎｅｔで接続する物理ポート１〜物理ポート４に対して同様の冗長化の機能を提供することが出来る。

本発明は、例えば、リンクアグリゲーション機能を有するネットワーク装置に利用することができる。

リンクアグリゲーションの説明図。 本発明を適応した装置のリンクアグリゲーション確立までのフローチャート。 本発明を適応したネットワーク装置の説明図。 各テーブルの構成例を示す図。 本発明を適応したネットワーク装置と従来装置とのリンクアグリゲーション確立を説明する図。 障害検出時の現用リンク／予備リンク切り替え動作を説明するフローチャート。 障害非検出時の現用リンク／予備リンク切り替え動作を説明するフローチャート。 現用リンクと予備リンクの切り替え前及び後で送受信するＬＡＣＰＤＵの説明図。 現用リンクと予備リンクの切り替え前及び後のＬＡＧ管理データベースの構成例を示す図。 ＰＯＮ-ＩＦを有する光アクセス集線装置に本発明を適用した時の説明図。

符号の説明

300・・・リンクアグリゲーションによる冗長パス管理機能を有するネットワーク装置
310・・・物理ポート
320・・・回線インタフェース
330・・・スイッチ
331・・・転送テーブル
332・・・ＬＡＧ管理データベース
340・・・制御ユニット
341・・・ＣＰＵ
342・・・ＬＡＧ管理データベース。

Claims (9)

1. フレームを転送するネットワークネットワーク装置であって、
   対向するネットワーク装置との間で複数本のリンクを接続する複数個の物理ポートと、
   リンクアグリゲーション設定プロトコルの制御フレームを周期的に対向装置との間で送受信して前記複数本のリンクを集約して、論理的に１本の集約リンクとして管理する機能を有するアグリゲータを備え、
   前記アグリゲータは、前記集約リンクのうち、少なくとも１本のリンクを障害発生時の予備リンクとしてリンクアグリゲーション対象外とし、
   前記リンクアグリゲーションに属する現用リンクで障害を検出すると、前記アグリゲータは、
   障害を検出した現用リンクの物理ポートから、前記リンクアグリゲーション設定プロトコルの制御フレーム内の情報の一部を障害検出前と障害検出後で変更した制御フレームを、前記制御フレームの周期的な送信タイミングと関係なく、障害検出後直ちに対向装置に送信して前記障害を検出した現用リンクをリンクアグリゲーション対象外とし、前記予備リンクの物理ポートから、前記リンクアグリゲーション設定プロトコルの制御フレーム内の情報の一部を障害検出前と障害検出後で変更した制御フレームを、前記制御フレームの周期的な送信タイミングと関係なく、障害検出後直ちに対向装置に送信して前記予備リンクをリンクアグリゲーション対象とし、
   前記リンクアグリゲーションに属する予備リンクに障害を検出した場合には、前記アグリゲータは、リンクアグリゲーションの構成を変化させないことを特徴とするネットワーク装置。
2. リングアグリゲーションポート番号情報、リングアグリゲーションポートに属する物理ポート番号情報、予備リンクの現用リンク昇格優先順位、物理ポートのリンク状態、対向装置とのリンクアグリゲーション確立状態を保持するリングアグリゲーション管理データベースを備え、
   前記アグリゲータは、前記予備リンクを現用リンクに切り替えるよう設定されると、前記リングアグリゲーション管理データベースを検索し、切り替え先となる、物理ポートのリンク状態を検索し、前記物理ポートのリンク状態が正常である場合に、前記予備リンクから現用系に切り替えるように設定された物理ポートから、前記リンクアグリゲーション設定プロトコルの制御フレーム内の情報の一部を変更した制御フレームを、前記制御フレームの周期的な送信タイミングと関係なく、対向装置に送信することで、前記リンクアグリゲーションに属する予備リンクをリンクアグリゲーションの対象とするとこを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
3. 前記リンクアグリゲーション設定プロトコルの制御フレーム内の情報のうち “同期ビット”及び“集約化ビット”は１である制御フレームを対向装置に送信することで、前記リンクアグリゲーションに属する予備リンクをリンクアグリゲーションの対象とすることを特徴とする請求項１または２に記載のネットワーク装置。
4. 前記リンクアグリゲーション設定プロトコルの制御フレーム内の情報のうち “同期ビット”及び“集約化ビット”のいづれかは１である制御フレームを対向装置に送信することで、前記リンクアグリゲーションに属する該現用リンクをリンクアグリゲーション対象外とすることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
5. 請求項１記載のネットワーク装置であって、
   前記障害発生時の予備リンクが２本以上の場合に、
   リンクアグリゲーション優先順位を付けておき、
   障害が発生した場合は優先順位の高い前記障害発生時の予備リンクからリンクアグリゲーション対象とすることを特徴とするネットワーク装置。
6. 請求項１記載のネットワーク装置であって、
   前記アグリゲータは、前記現用系リンクを予備系リンクに切り替えるよう設定されると、該設定された現用リンクの物理ポートから、前記リンクアグリゲーション設定プロトコルの制御フレーム内の情報の一部を変更した制御フレームを、前記制御フレームの周期的な送信タイミングと関係なく、対向装置に送信することで、前記リンクアグリゲーションに属する該現用リンクをリンクアグリゲーション対象外とすることを特徴とするネットワーク装置。
7. 請求項１記載のネットワーク装置であって、
   前記アグリゲータは、前記予備系リンクを現用系リンクに切り替えるよう設定されると該設定された予備リンクの物理ポートから、前記リンクアグリゲーション設定プロトコルの制御フレーム内の情報の一部を変更した制御フレームを、前記制御フレームの周期的な送信タイミングと関係なく、対向装置に送信することで、前記リンクアグリゲーションに属する該予備系リングをリンクアグリゲーションの対象とすることを特徴とするネットワーク装置。
8. 請求項１に記載のネットワーク装置であって、
   前記制御フレーム内の変更する情報が“同期ビット”であることを特徴とするネットワーク装置。
9. 請求項１に記載のネットワーク装置であって、
   前記制御フレーム内の変更する情報が“集約化ビット”であることを特徴とするネットワーク装置。

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