JP4931059B2 - Loop topology detection avoidance method, communication device, management device, and program - Google Patents
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Description
本発明は、ネットワークに誤って構成されたループトポロジを検出するループトポロジ検出回避方法、通信装置、管理装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a loop topology detection avoidance method, a communication apparatus, a management apparatus, and a program for detecting a loop topology that is mistakenly configured in a network.
現在のところ、LAN(Local Area Network)用のレイヤ2ネットワークとして、イーサネット(登録商標)技術が普及している。これに対し、近年、超高速のレイヤ2ネットワークとして、FTTH(Fiber To The Home)技術が用いられてきている。このFTTH技術や他の高速アクセスライン技術によって、アクセスネットワークの通信速度が増大するに伴って、コアネットワークやメトロネットワークも含めた通信ネットワークの大容量化が必要となっている。また、ネットワーク全体の通信速度の向上と共に、レイヤ2ネットワーク装置のような通信装置のスイッチング処理容量の増大や、レイヤ2ネットワーク装置間の通信速度の増大も必要となっている。
At present, Ethernet (registered trademark) technology is widely used as a
サービス事業者は、加入者に対して常に安定したサービスを提供するために、遠隔から接続線路の運用・保守・管理(OAM:Operation Administration and Maintenance)をする必要がある。そのために、ITU−T Y.1731又はIEEE802.1agによって、イーサネットOAMフレームが規定されてきている(例えば非特許文献1参照)。特に、ITU−T Y.1731は、イーサネット網にSONET(Synchronous Optical NETwork)とほぼ同等の運用保守管理機能を実現する規格である。 Service providers need to perform operation administration and maintenance (OAM) from a remote location in order to provide a stable service to subscribers at all times. Therefore, ITU-T Y.T. An Ethernet OAM frame has been defined by 1731 or IEEE802.1ag (see, for example, Non-Patent Document 1). In particular, ITU-T Y.M. 1731 is a standard that realizes an operation and maintenance management function almost equivalent to SONET (Synchronous Optical NETwork) in the Ethernet network.
イーサネットOAMフレームは、到達性管理(CFM: Connectivity Fault Management) や、エラー通知、リンク(回線)パフォーマンスモニタ等の機能やその情報を伝達する機能を有するフレームである。イーサネットOAMフレームは、宛先MAC(Media Access Control)アドレスと、送信元MACアドレスと、Ethernet OAM TLV(Type, Length, and Value)と、FCS(Frame Check Sequence)とを含む。MACアドレスは、運用保守管理対象となるレイヤ2ネットワーク装置固有の、又はネットワークインターフェイスカードに固有の、48ビットの識別番号である。Ethernet OAM TLVは、例えば、制御情報(要求/応答)、ステータス(電源状態、受信光状態、リンク断、故障等)、ベンダコード、モデルコード等を含む。
The Ethernet OAM frame is a frame having functions such as reachability management (CFM: Connectivity Fault Management), error notification, link (line) performance monitor, and the like and a function for transmitting the information. The Ethernet OAM frame includes a destination MAC (Media Access Control) address, a source MAC address, an Ethernet OAM TLV (Type, Length, and Value), and an FCS (Frame Check Sequence). The MAC address is a 48-bit identification number that is unique to the
図1は、ループトポロジが無い場合におけるリンクトレースフレームのシーケンス図である。 FIG. 1 is a sequence diagram of a link trace frame when there is no loop topology.
(S101)管理装置2は、対象となるネットワークへ、即ち隣接するレイヤ2ネットワーク装置1へ、トレース要求を送信する。トレース要求は、例えば、運用保守管理フレームであるイーサネットOAMフレームにおけるETH−LTM(ETHernet Link Trace Message)である。ETH−LTMについて、MACアドレスにはマルチキャストアドレス“01-80-C2-xx-xx-xy”が設定され、宛先アドレスには、イーサネットリンクトレースを実行する際にターゲットとなる管理点(MP:Maintenance Point)のMACアドレス情報が設定され、そのTTL(Time To Live)には、ネットワークの末端のレイヤ2ネットワーク装置に達するまでのホップ数の最大値が設定される。図1によれば、TTL=8が設定されている。
(S101) The
トレース要求を受信したレイヤ2ネットワーク装置1は、受信したETH−LTMのTTLを1減分して、宛先アドレスをマルチキャストとするトレース要求を他のポートから更にブロードキャストする。これは、TTLが0になるまで繰り返される。
The
(S102)ETH−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置1は、ETH−LTMの送信元MACアドレスを宛先MACアドレスとするトレース応答を返信する。トレース応答は、例えば、運用保守管理フレームであるイーサネットOAMフレームにおけるETH−LTR(ETHernet Link Trace Reply)である。レイヤ2ネットワーク装置1は、そのETH−LTRを、ETH−LTMを受信したポートへ返信する。これにより、ETH−LTMを送信した管理装置2へ、ETH−LTRが返信される。
(S102) The
図1に表されているように、ネットワーク内にループが無い場合、管理装置2は、ETH−LTMを送信すると、ネットワーク内の全てのレイヤ2ネットワーク装置1から、ETH−LTRを受信することができる。このとき、ネットワーク内の全てのレイヤ2ネットワーク装置1は、1つのETH−LTMしか受信しない。
As shown in FIG. 1, when there is no loop in the network, the
しかしながら、ネットワーク内に、ループトポロジが構成されている場合、ブロードキャストフレーム、マルチキャストフレーム、及び、学習されていない宛先を持つユニキャストフレームは、そのループトポロジの中を廃棄されることなく回り続けることとなる。 However, if a loop topology is configured in the network, broadcast frames, multicast frames, and unicast frames with unlearned destinations will continue to be routed through the loop topology without being discarded. Become.
このように、ループを回るフレームは、帯域を埋め尽くすまで蓄積され、最終的に通常の通信ができなくなる恐れがある。ユーザが比較的自由にネットワークを構築することができるイーサネットの場合、ネットワークにループトポロジが構成される可能性も高く、WANに拡張した広域イーサネットサービスを実現する上での弱点となっていた。従って、遠隔に位置する管理装置が、迅速に、ネットワークトポロジのループ箇所を検出し、且つ、そのループを回避する必要がある。 In this way, the frames that go around the loop are accumulated until the bandwidth is filled, and there is a possibility that normal communication cannot be performed finally. For Ethernet that allows users to build a network relatively freely, the loop topology is high possibility configured network, has been a weak point in realizing a wide-area Ethernet services extended WAN . Accordingly, it is necessary for a management apparatus located remotely to quickly detect a loop location of the network topology and avoid the loop.
そこで、本発明は、遠隔に位置する管理装置が、迅速に、ネットワークトポロジのループ箇所を検出し、且つ、そのループを回避するループトポロジ検出回避方法、通信装置、管理装置及びプログラムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a loop topology detection avoidance method, a communication device, a management device, and a program in which a remotely located management device quickly detects a loop location of a network topology and avoids the loop. With the goal.
本発明によれば、複数のポート間でレイヤ2フレームを中継する複数の通信装置と、該通信装置が接続されたネットワークのループトポロジを検出する管理装置とを有するシステムにおけるループトポロジ検出回避方法であって、
管理装置が、TTL(Time To Live)を含むトレース要求を通信装置へ送信する第1のステップと、
通信装置が、トレース要求を受信した個数を含むトレース応答を管理装置へ返信する第2のステップと、
管理装置が、通信装置から送信された全てのトレース応答に含まれる個数が1又は2となるように、TTLを減分し、第1及び第2のステップを更に繰り返す第3のステップと、
管理装置が、個数が2となるトレース応答を送信した通信装置について、ループトポロジが構成されていると判定する第4のステップと
を有することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a loop topology detection avoidance method in a system having a plurality of communication devices that relay
A first step in which the management device transmits a trace request including TTL (Time To Live) to the communication device;
A second step in which the communication device returns a trace response including the number of received trace requests to the management device;
A third step in which the management device decrements the TTL so that the number included in all the trace responses transmitted from the communication device is 1 or 2, and repeats the first and second steps;
The management device includes a fourth step of determining that the loop topology is configured for the communication device that has transmitted the trace response with the number of two.
本発明のループトポロジ検出回避方法における他の実施形態によれば、
管理装置が、ループトポロジを構成していると判定した通信装置へ、ポート閉塞要求を送信する第5のステップと、
ポート閉塞要求を受信した通信装置は、TTL=1のトレース要求を受信したポートを閉塞する第6のステップとを有することも好ましい。
According to another embodiment of the loop topology detection avoidance method of the present invention,
A fifth step in which the management device transmits a port blocking request to a communication device that has been determined to constitute a loop topology;
It is also preferable that the communication device that has received the port block request has a sixth step of blocking the port that has received the trace request with TTL = 1.
本発明のループトポロジ検出回避方法における他の実施形態によれば、
トレース要求及び/又はトレース応答は、運用保守管理フレームであるイーサネットOAM(Operation Administration and Maintenance)フレームであり、
トレース要求は、ETH−LTM(ETHernet Link Trace Message)であり、
トレース応答は、ETH−EXR(ETHernet EXperimental Reply)であることも好ましい。
According to another embodiment of the loop topology detection avoidance method of the present invention,
The trace request and / or trace response is an Ethernet OAM (Operation Administration and Maintenance) frame that is an operation and maintenance management frame.
The trace request is ETH-LTM (ETHernet Link Trace Message).
The trace response is preferably ETH-EXR (ETHernet EXperimental Reply).
本発明によれば、複数のポート間でレイヤ2フレームを中継するスイッチ制御手段を有する通信装置において、
複数のポートから、TTLを含むトレース要求を受信し、TTLが異なる同じトレース要求を受信した個数を計数するトレース要求計数手段と、
個数を含むトレース応答を、トレース要求の送信元装置へ返信するトレース応答送信手段とを有することを特徴とする。
According to the present invention, in a communication apparatus having switch control means for relaying a
Trace request counting means for receiving a trace request including a TTL from a plurality of ports and counting the number of the same trace requests having different TTLs;
Trace response transmission means for returning a trace response including the number to the trace request transmission source device.
本発明の通信装置における他の実施形態によれば、
TTL=1のトレース要求を受信したポート番号を記録するポート番号記録手段と、
ポート閉塞要求を受信した際に、ポート番号記録手段に記録されたいずれか1つのポートの閉塞をスイッチ制御手段へ指示するポート閉塞指示手段と
を有することも好ましい。
According to another embodiment of the communication device of the present invention,
Port number recording means for recording the port number that has received the trace request of TTL = 1,
It is also preferable to have a port block instruction unit that instructs the switch control unit to block any one of the ports recorded in the port number recording unit when the port block request is received.
本発明の通信装置における他の実施形態によれば、
トレース要求及び/又はトレース応答は、運用保守管理フレームであるイーサネットOAMフレームであり、トレース要求は、ETH−LTMであり、トレース応答は、ETH−EXRであることも好ましい。
According to another embodiment of the communication device of the present invention,
It is also preferable that the trace request and / or the trace response is an Ethernet OAM frame that is an operation and maintenance management frame, the trace request is ETH-LTM, and the trace response is ETH-EXR.
本発明によれば、前述した複数の通信装置によって接続されたネットワークのループトポロジを検出する管理装置であって、
宛先アドレスがマルチキャストアドレスであって、TTLを含むトレース要求を、通信装置へ送信するトレース要求送信手段と、
複数の通信装置から、トレース応答を受信するトレース応答受信手段と、
通信装置から送信された全てのトレース応答に含まれる個数が1又は2となるまで、TTLを減分し、トレース要求送信手段へ指示するTTL制御手段と、
全てのトレース応答に含まれる個数が1又は2となった際に、個数が2となるトレース応答を送信した通信装置について、ループトポロジが構成されていると判定するループトポロジ判定手段と
を有することを特徴とする。
According to the present invention, a management device that detects a loop topology of a network connected by a plurality of communication devices as described above,
Trace request transmission means for transmitting a trace request including a TTL to a communication device, the destination address being a multicast address;
Trace response receiving means for receiving trace responses from a plurality of communication devices;
TTL control means for decrementing the TTL until the number included in all the trace responses transmitted from the communication device is 1 or 2, and instructing the trace request transmission means;
Loop topology determination means for determining that a loop topology is configured for a communication device that has transmitted a trace response with a number of 2 when the number included in all trace responses is 1 or 2. It is characterized by.
本発明の管理装置における他の実施形態によれば、ループトポロジ判定手段によってループトポロジを構成していると判定された通信装置へ、ポート閉塞要求を送信するポート閉塞要求送信手段を更に有することも好ましい。 According to another embodiment of the management device of the present invention, the management device may further include a port block request transmission unit that transmits a port block request to a communication device that has been determined to constitute a loop topology by the loop topology determination unit. preferable.
本発明によれば、複数のポート間でレイヤ2フレームを中継する通信装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
複数のポートから、TTLを含むトレース要求を受信し、TTLが異なる同じトレース要求を受信した個数を計数するトレース要求計数手段と、
個数を含むトレース応答を、トレース要求の送信元装置へ返信するトレース応答送信手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, in a program for causing a computer mounted on a communication device that relays a
Trace request counting means for receiving a trace request including a TTL from a plurality of ports and counting the number of the same trace requests having different TTLs;
The computer is caused to function as a trace response transmission unit that returns a trace response including the number to the trace request transmission source device.
本発明によれば、前述した複数の通信装置によって接続されたネットワークのループトポロジを検出する管理装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
宛先アドレスがマルチキャストアドレスであって、TTLを含むトレース要求を、通信装置へ送信するトレース要求送信手段と、
複数の通信装置から、トレース応答を受信するトレース応答受信手段と、
通信装置から送信された全てのトレース応答に含まれる個数が1又は2となるまで、TTLを減分し、トレース要求送信手段へ指示するTTL制御手段と、
全てのトレース応答に含まれる個数が1又は2となった際に、個数が2となるトレース応答を送信した通信装置について、ループトポロジが構成されていると判定するループトポロジ判定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a program for causing a computer mounted on a management device that detects a loop topology of a network connected by a plurality of communication devices to function.
Trace request transmission means for transmitting a trace request including a TTL to a communication device, the destination address being a multicast address;
Trace response receiving means for receiving trace responses from a plurality of communication devices;
TTL control means for decrementing the TTL until the number included in all the trace responses transmitted from the communication device is 1 or 2, and instructing the trace request transmission means;
When the number included in all the trace responses becomes 1 or 2, the computer functions as a loop topology determination unit that determines that the loop topology is configured for the communication device that has transmitted the trace response with the
本発明のループトポロジ検出回避方法、通信装置、管理装置及びプログラムによれば、遠隔に位置する管理装置が、迅速に、ネットワークトポロジのループ箇所を検出し、且つ、そのループを回避することができる。 According to the loop topology detection avoidance method, communication device, management device, and program of the present invention, a remotely located management device can quickly detect a loop location of the network topology and avoid the loop. .
以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図2は、奇数個のレイヤ2ネットワーク装置によってループトポロジが構成されている場合に、TTL=7のトレース要求が送信されたシーケンス図である。
FIG. 2 is a sequence diagram in which a trace request of TTL = 7 is transmitted when a loop topology is configured by an odd number of
図2によれば、レイヤ2ネットワーク装置SW4、5、6、8、9の間で、ループトポロジが構成されている。即ち、ループトポロジは、5個(奇数個)のレイヤ2ネットワーク装置によって構成されている。
According to FIG. 2, a loop topology is configured between the
(S201)管理装置2は、TTL=7のトレース要求(ETM−LTM)を送信する。ここで、TTLは、ループ発生箇所までのレイヤ2ネットワーク装置の数と、ループトポロジを構成しているレイヤ2ネットワーク装置の数と、の和よりも大きい値とする。図1によれば、2個(ループ発生箇所までのレイヤ2ネットワーク装置の数)と、5個(ループトポロジを構成しているレイヤ2ネットワーク装置の数)との和であるTTL=7(以上)でなければならない。但し、この値は、最初から特定できる値ではないために、ネットワークにおいて、なるべく最大のTTLを予め決定しておくことが好ましい。
(S201) The
(S202)レイヤ2ネットワーク装置SW2は、ETM−LTM(TTL=7)を受信し、TTLを1減分し、ETM−LTM(TTL=6)をSW3及びSW4へマルチキャストする。TTL=6であるために、ループしたETM−LTMが、レイヤ2ネットワーク装置SW2まで、戻ってくることもない。1個のETM−LTMしか受信しないレイヤ2ネットワーク装置SW2は、受信個数1とするETH−EXRをマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(1)は、管理装置2に到達する。
(S202) The
(S203)レイヤ2ネットワーク装置SW3は、ETM−LTM(TTL=6)を受信する。1個のETM−LTMしか受信しないレイヤ2ネットワーク装置SW3は、受信個数1とするETH−EXR(1)をマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(1)は、管理装置2に到達する。
(S203) The
(S204)レイヤ2ネットワーク装置SW4は、ETM−LTM(TTL=6)を受信し、TTLを1減分し、ETM−LTM(TTL=5)をSW5及びSW8へマルチキャストする。ここで、レイヤ2ネットワーク装置SW4は、SW4->SW8->SW9->SW6->SW5->SW4とループしたTTL=1のETM−LTMと、SW4->SW5->SW6->SW9->SW8->SW4とループしたTTL=1のETM−LTMとを更に受信する。合計3個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW4は、受信個数3とするETH−EXRをマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(3)は、管理装置2に到達する。
(S204) The
(S205)レイヤ2ネットワーク装置SW5は、ETM−LTM(TTL=5)を受信し、TTLを1減分し、ETM−LTM(TTL=4)をSW6へマルチキャストする。ここで、レイヤ2ネットワーク装置SW5は、SW4->SW8->SW9->SW6->SW5とループしたTTL=2のETM−LTMを更に受信する。合計2個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW5は、受信個数2とするETH−EXRをマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(2)は、管理装置2に到達する。
(S205) The
(S206)レイヤ2ネットワーク装置SW8は、ETM−LTM(TTL=5)を受信し、TTLを1減分し、ETM−LTM(TTL=4)をSW9へマルチキャストする。ここで、レイヤ2ネットワーク装置SW8は、SW4->SW5->SW6->SW9->SW8とループしたTTL=2のETM−LTMを更に受信する。合計2個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW8は、受信個数2とするETH−EXRをマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(2)は、管理装置2に到達する。
(S206) The
(S207)レイヤ2ネットワーク装置SW6は、ETM−LTM(TTL=4)を受信し、TTLを1減分し、ETM−LTM(TTL=3)をSW7及びSW9へマルチキャストする。ここで、レイヤ2ネットワーク装置SW6は、SW4->SW8->SW9->SW6とループしたTTL=3のETM−LTMを更に受信する。合計2個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW6は、受信個数2とするETH−EXRをマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(2)は、管理装置2に到達する。
(S207) The
(S208)レイヤ2ネットワーク装置SW9は、ETM−LTM(TTL=4)を受信し、TTLを1減分し、ETM−LTM(TTL=3)をSW6及びSW10へマルチキャストする。ここで、レイヤ2ネットワーク装置SW9は、SW4->SW5->SW6->SW9とループしたTTL=3のETM−LTMを更に受信する。合計2個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW9は、受信個数2とするETH−EXRをマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(2)は、管理装置2に到達する。
(S208) The
(S209)レイヤ2ネットワーク装置SW7は、SW4->SW5->SW6->SW7と転送されたTTL=3のETM−LTMと、SW4->SW8->SW9->SW6->SW7と転送されたTTL=2のETM−LTMとを受信する。2個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW7は、受信個数2とするETH−EXR(2)をマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(2)は、管理装置2に到達する。
(S209) The
(S210)レイヤ2ネットワーク装置SW10は、SW4->SW5->SW6->SW9->SW10と転送されたTTL=2のETM−LTMと、SW4->SW8->SW9->SW10と転送されたTTL=3のETM−LTMとを受信する。2個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW10は、受信個数2とするETH−EXR(2)をマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(2)は、管理装置2に到達する。
(S210) The
(S211)レイヤ2ネットワーク装置SW11は、SW4->SW5->SW6->SW9->SW10->SW11と転送されたTTL=1のETM−LTMと、SW4->SW8->SW9->SW10->SW11と転送されたTTL=2のETM−LTMとを受信する。2個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW11は、受信個数2とするETH−EXR(2)をマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(2)は、管理装置2に到達する。
(S211) The
図3は、図2の構成について、TTL=6のトレース要求が送信されたシーケンス図である。 FIG. 3 is a sequence diagram in which a trace request of TTL = 6 is transmitted for the configuration of FIG.
以下では、図2と異なる点のみについて説明する。
(S304)レイヤ2ネットワーク装置SW4は、ETM−LTM(TTL=5)を受信し、TTLを1減分し、ETM−LTM(TTL=4)をSW5及びSW8へマルチキャストする。ここで、図2(TTL=7)と比較してTTL=6の場合、レイヤ2ネットワーク装置SW4は、ループしたETM−LTMが到達しない。1個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW4は、受信個数1とするETH−EXRをマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(1)は、管理装置2に到達する。
Only the points different from FIG. 2 will be described below.
(S304) The
(S311)レイヤ2ネットワーク装置SW11は、SW4->SW8->SW9->SW10->SW11と転送されたTTL=1のETM−LTMのみを受信する。即ち、図2(TTL=7)と比較してTTL=6の場合、SW4->SW5->SW6->SW9->SW10と転送されたETM−LTMは、レイヤ2ネットワーク装置SW11に到達しない。1個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW11は、受信個数1とするETH−EXR(1)をマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(1)は、管理装置2に到達する。
(S311) The
図4は、図3の構成について、TTL=5のトレース要求が送信されたシーケンス図である。 FIG. 4 is a sequence diagram in which a trace request of TTL = 5 is transmitted for the configuration of FIG.
以下では、図3と異なる点のみについて説明する。 Only the points different from FIG. 3 will be described below.
(S405)レイヤ2ネットワーク装置SW5は、ETM−LTM(TTL=3)を受信し、TTLを1減分し、ETM−LTM(TTL=2)をSW6へマルチキャストする。ここで、図3(TTL=6)と比較してTTL=5の場合、SW4->SW8->SW9->SW6とループしたETM−LTMは、レイヤ2ネットワーク装置SW5に到達しない。1個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW5は、受信個数1とするETH−EXRをマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(1)は、管理装置2に到達する。
(S405) The
(S406)レイヤ2ネットワーク装置SW8は、ETM−LTM(TTL=3)を受信し、TTLを1減分し、ETM−LTM(TTL=2)をSW9へマルチキャストする。ここで、図3(TTL=6)と比較してTTL=5の場合、SW4->SW5->SW6->SW9とループしたETM−LTMは、レイヤ2ネットワーク装置SW5に到達しない。1個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW8は、受信個数1とするETH−EXRをマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(1)は、管理装置2に到達する。
(S406) The
(S409)レイヤ2ネットワーク装置SW7は、SW4->SW5->SW6->SW7と転送されたTTL=1のETM−LTMのみを受信する。即ち、SW4->SW8->SW9->SW6->SW7と転送されたETM−LTMは、レイヤ2ネットワーク装置SW7に到達しない。1個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW7は、受信個数1とするETH−EXR(1)をマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(1)は、管理装置2に到達する。
(S409) The
(S410)レイヤ2ネットワーク装置SW10は、SW4->SW8->SW9->SW10と転送されたTTL=1のETM−LTMのみを受信する。即ち、SW4->SW5->SW6->SW9と転送されたETM−LTMは、レイヤ2ネットワーク装置SW10に到達しない。1個のETM−LTMを受信したレイヤ2ネットワーク装置SW10は、受信個数1とするETH−EXR(1)をマルチキャストする。マルチキャストされたETH−EXR(1)は、管理装置2に到達する。
(S410) The
(S411)レイヤ2ネットワーク装置SW11は、ETM−LTMを受信しない。
(S411) The
管理装置2が、TTLを1ずつ減分したETH−LTMを送信することにより、複数のETH−LTMを受信するレイヤ2ネットワーク装置が減少していくことが理解できる。最終的に、管理装置2が受信する全てのETH−EXRは、ETH−LTMの受信回数を1又は2とするものに限られる。そして、ETH−LTMの受信回数を2とするレイヤ2ネットワーク装置が、ループトポロジを構成した原因があると判定することができる。
It can be understood that the
(S412)管理装置2は、ループトポロジを構成するレイヤ2ネットワーク装置SW9へ、ポート閉塞要求(ETH−EXM)を送信する。ポート閉塞要求を受信したレイヤ2ネットワーク装置SW9は、TTL=1を受信したポートについて閉塞する。例えば、TTL=1を複数のポートで受信した場合、ポート管理番号の若番側を閉塞する。これにより、ループトポロジが回避される。
(S412) The
その後、更に、S401に戻って、管理装置2が、TTL=5のETH−LTMを送信し、全て、受信回数1のETH−EXRを受信した場合、ループトポロジが回避されたことを確認することができる。
Thereafter, returning to S401, when the
図5は、偶数個のレイヤ2ネットワーク装置によってループトポロジが構成されている場合に、TTL=5のトレース要求が送信されたシーケンス図である。
FIG. 5 is a sequence diagram in which a trace request of TTL = 5 is transmitted when a loop topology is configured by an even number of
図5によれば、図4と比較して、最終的に、管理装置2が受信する全てのETH−EXRは、ETH−LTMの受信回数を1又は2とするものに限られるが、ETH−LTMの受信回数を2とするレイヤ2ネットワーク装置が、1個のみとなっている。
According to FIG. 5, as compared with FIG. 4, finally, all the ETH-EXRs received by the
このように、ループトポロジを構成するレイヤ2ネットワーク装置の台数が、奇数の場合、ETH−LTMの受信回数2とする装置が2台発生し、偶数の場合、ETH−LTMの受信回数2とする装置が1台発生する。最終的に、ETH−LTMの受信回数2とするレイヤ2ネットワーク装置によって、ループトポロジが構成されていることを検出することができる。
As described above, when the number of
図6は、本発明におけるレイヤ2ネットワーク装置及び管理装置の機能構成図である。
FIG. 6 is a functional configuration diagram of the
図6によれば、レイヤ2ネットワーク装置1は、複数のポート101と、スイッチ制御部102と、トレース要求計数部103と、トレース応答送信部104と、ポート番号記録部105と、ポート閉塞指示部106とを有する。これら機能部は、レイヤ2ネットワーク装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。
6, the
スイッチ制御部102は、複数のポート1間でレイヤ2フレームを中継する。
The
トレース要求計数部103は、複数のポートから、TTLを含むトレース要求(イーサネットOAMのETH−LTM)を受信し、TTLが異なる同じトレース要求を受信した個数を計数する。計数された個数は、トレース応答送信部104へ通知される。
The trace
トレース応答送信部104は、計数した個数を含むトレース応答(イーサネットOAMETH−EXR)を生成する。トレース応答の宛先アドレスには、マルチキャストアドレスが含められる。マルチキャストされたトレース応答は、管理装置2に到達する。
The trace
ポート番号記録部105は、TTL=1のトレース要求を受信したポート番号を記録する。そのポート番号は、ポート閉塞の際に用いられる。
The port
ポート閉塞指示部106は、ポート閉塞要求を受信した際に、ポート番号記録部105に記録されたいずれか1つのポートの閉塞をスイッチ制御部102へ指示する。例えば、TTL=1を複数のポートで受信した場合、ポート管理番号の若番側を閉塞する。これにより、ループトポロジが回避される。
When the port
また、図6によれば、管理装置2は、トレース要求送信部201と、トレース応答受信部202と、TTL制御部203と、ループトポロジ判定部204と、ポート閉塞要求送信部205とを有する。これら機能部は、管理装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。
Further, according to FIG. 6, the
トレース要求送信部201は、宛先アドレスがマルチキャストアドレスであって、TTLを含むトレース要求(ETH−LTM)を、レイヤ2ネットワーク装置へ送信する。
The trace
トレース応答受信部202は、複数のレイヤ2ネットワーク装置から、トレース応答(ETH−EXR)を受信する。トレース応答に含まれる受信個数は、TTL制御部203及びループトポロジ判定部204へ通知される。
The trace
TTL制御部203は、通信装置から送信された全てのトレース応答に含まれる個数が1又は2となるまで、TTLを減分し、トレース要求送信部201へ指示する。
The
ループトポロジ判定部204は、全てのトレース応答に含まれる個数が1又は2となった際に、個数が2となるトレース応答を送信したレイヤ2ネットワーク装置について、ループトポロジが構成されていると判定する。
The loop
ポート閉塞要求送信部205は、ループトポロジ判定部204によって判定されたレイヤ2ネットワーク装置へ、ポート閉塞要求を送信する。
The port block
図7は、本発明によって用いられるフレーム構成図である。 FIG. 7 is a frame configuration diagram used by the present invention.
本発明によれば、トレース要求にETH−LTM(ETHernet Link Trace Message)を用いる。ETH−LTMの宛先MACアドレスには、マルチキャストアドレスが含まれる。また。トレース応答には、新たに定義されたETH−EXR(ETHernet EXperimental Reply)を用いる。ETH−EXRの宛先MACアドレスにも、マルチキャストアドレスが含められる。更に、ポート閉塞要求には、新たに定義されたETH−EXM(ETHernet EXperimental Message)を用いる。 According to the present invention, ETH-LTM (ETHernet Link Trace Message) is used for the trace request. The ETH-LTM destination MAC address includes a multicast address. Also. The newly defined ETH-EXR (ETHernet EXperimental Reply) is used for the trace response. The multicast address is also included in the destination MAC address of ETH-EXR. Further, a newly defined ETH-EXM (ETHernet EXperimental Message) is used for the port blocking request.
図8は、本発明によって用いられるユーザのホームネットワークにループトポロジが構成された第1のシーケンス図である。 FIG. 8 is a first sequence diagram in which a loop topology is configured in the home network of the user used by the present invention.
図8によれば、ユーザのホームネットワークにセットトップボックスが接続されており、そのセットトップボックスは、本発明のレイヤ2ネットワーク装置に機能を有するとする。この場合、S804からも明らかなとおり、セットトップボックスは、ループトポロジによって戻ってきたETH−LTMを検出することができる。この場合、セットトップボックスが、ETM−LTMの受信個数を含むETH−EXRを返信することによって、管理装置は、ユーザのホームネットワークにおけるループトポロジの存在を検出することができる。
According to FIG. 8, it is assumed that a set top box is connected to the user's home network, and the set top box has a function in the
図9は、本発明によって用いられるユーザのホームネットワークにループトポロジが構成された第2のシーケンス図である。 FIG. 9 is a second sequence diagram in which a loop topology is configured in the user's home network used by the present invention.
図9によれば、ユーザのホームネットワークに接続されたセットトップボックスが、本発明のレイヤ2ネットワーク装置に機能を有さないとする。この場合、S901からも明らかなとおり、セットトップボックスから上流に接続されたレイヤ2ネットワーク装置SW2について、ホームネットワークから戻ってきたETH−LTMを検出することができる。この場合、レイヤ2ネットワーク装置SW2が、ETM−LTMの受信個数を含むETH−EXRを返信することによって、管理装置は、ユーザのホームネットワークにおけるループトポロジの存在を検出することができる。
According to FIG. 9, it is assumed that the set top box connected to the user's home network has no function in the
以上、詳細に説明したように、本発明のループトポロジ検出回避方法、通信装置、管理装置及びプログラムによれば、遠隔に位置する管理装置が、迅速に、ネットワークトポロジのループ箇所を検出し、且つ、そのループを回避することができる。 As described above in detail, according to the loop topology detection avoidance method, communication device, management device, and program of the present invention, a remotely located management device can quickly detect a loop location of the network topology, and That loop can be avoided.
前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。 According to the various embodiments of the present invention described above, those skilled in the art can easily make various changes, modifications and omissions within the scope of the technical idea and the viewpoint of the present invention. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.
1 レイヤ2ネットワーク装置
101 ポート
102 スイッチ制御部
103 トレース要求計数部
104 トレース応答送信部
105 ポート番号記録部
106 ポート閉塞指示部
2 管理装置
201 トレース要求送信部
202 トレース応答受信部
203 TTL制御部
204 ループトポロジ判定部
205 ポート閉塞要求送信部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記管理装置が、TTL(Time To Live)を含むトレース要求を前記通信装置へ送信する第1のステップと、
前記通信装置が、前記トレース要求を受信した個数を含むトレース応答を前記管理装置へ返信する第2のステップと、
前記管理装置が、前記通信装置から送信された全ての前記トレース応答に含まれる前記個数が1又は2となるように、前記TTLを減分し、第1及び第2のステップを更に繰り返す第3のステップと、
前記管理装置が、前記個数が2となる前記トレース応答を送信した前記通信装置について、ループトポロジが構成されていると判定する第4のステップと
を有することを特徴とするループトポロジ検出回避方法。 A loop topology detection avoidance method in a system having a plurality of communication devices that relay layer 2 frames between a plurality of ports and a management device that detects a loop topology of a network to which the communication devices are connected,
A first step in which the management device transmits a trace request including TTL (Time To Live) to the communication device;
A second step in which the communication device returns a trace response including the number of received trace requests to the management device;
The management device decrements the TTL so that the number included in all the trace responses transmitted from the communication device is 1 or 2, and further repeats the first and second steps. And the steps
A loop topology detection avoidance method comprising: a fourth step in which the management device determines that a loop topology is configured for the communication device that has transmitted the trace response in which the number is two.
前記ポート閉塞要求を受信した前記通信装置は、TTL=1のトレース要求を受信したポートを閉塞する第6のステップと
を有することを特徴とする請求項1に記載のループトポロジ検出回避方法。 A fifth step in which the management device transmits a port closing request to the communication device determined to constitute the loop topology;
The loop topology detection avoidance method according to claim 1, wherein the communication apparatus that has received the port blocking request has a sixth step of blocking the port that has received the trace request with TTL = 1.
前記トレース要求は、ETH−LTM(ETHernet Link Trace Message)であり、
前記トレース応答は、ETH−EXR(ETHernet EXperimental Reply)である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のループトポロジ検出回避方法。 The trace request and / or the trace response is an Ethernet OAM (Operation Administration and Maintenance) frame which is an operation maintenance management frame,
The trace request is ETH-LTM (ETHernet Link Trace Message),
The loop topology detection avoidance method according to claim 1, wherein the trace response is ETH-EXR (ETHernet EXperimental Reply).
複数の前記ポートから、TTLを含むトレース要求を受信し、TTLが異なる同じトレース要求を受信した個数を計数するトレース要求計数手段と、
前記個数を含むトレース応答を、前記トレース要求の送信元装置へ返信するトレース応答送信手段と
を有することを特徴とする通信装置。 In a communication apparatus having a switch control means for relaying a layer 2 frame between a plurality of ports,
Trace request counting means for receiving a trace request including a TTL from a plurality of the ports and counting the number of the same trace requests received by different TTLs;
A communication apparatus, comprising: a trace response transmission unit that returns a trace response including the number to the trace request transmission source apparatus.
ポート閉塞要求を受信した際に、前記ポート番号記録手段に記録されたいずれか1つのポートの閉塞を前記スイッチ制御手段へ指示するポート閉塞指示手段と
を有することを特徴とする請求項4に記載の通信装置。 Port number recording means for recording the port number that has received the trace request of TTL = 1,
Upon receiving a port closure request, claim 4, characterized in that it comprises a port closure instruction means for instructing the closure of said port number storage means to the recorded one of the ports to the switch control means The communication apparatus as described in.
前記トレース要求は、ETH−LTMであり、
前記トレース応答は、ETH−EXRである
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の通信装置。 The trace request and / or the trace response is an Ethernet OAM frame that is an operation maintenance management frame.
The trace request is ETH-LTM,
The communication apparatus according to claim 4, wherein the trace response is ETH-EXR.
宛先アドレスがマルチキャストアドレスであって、前記TTLを含む前記トレース要求を、前記通信装置へ送信するトレース要求送信手段と、
複数の前記通信装置から、前記トレース応答を受信するトレース応答受信手段と、
前記通信装置から送信された全ての前記トレース応答に含まれる前記個数が1又は2となるまで、前記TTLを減分し、前記トレース要求送信手段へ指示するTTL制御手段と、
全ての前記トレース応答に含まれる前記個数が1又は2となった際に、前記個数が2となる前記トレース応答を送信した前記通信装置について、ループトポロジが構成されていると判定するループトポロジ判定手段と
を有することを特徴とする管理装置。 A management device for detecting a loop topology of a network connected by a plurality of communication devices according to any one of claims 4 to 6,
Trace request transmission means for transmitting the trace request including the TTL to the communication device, the destination address being a multicast address;
Trace response receiving means for receiving the trace response from a plurality of the communication devices;
TTL control means for decrementing the TTL until the number contained in all the trace responses transmitted from the communication device is 1 or 2, and instructing the trace request transmission means;
Loop topology determination for determining that a loop topology is configured for the communication device that has transmitted the trace response with the number of 2 when the number included in all the trace responses is 1 or 2. And a management device.
複数の前記ポートから、TTLを含むトレース要求を受信し、TTLが異なる同じトレース要求を受信した個数を計数するトレース要求計数手段と、
前記個数を含むトレース応答を、前記トレース要求の送信元装置へ返信するトレース応答送信手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする通信装置用のプログラム。 In a program for causing a computer mounted on a communication device that relays a layer 2 frame between a plurality of ports to function,
Trace request counting means for receiving a trace request including a TTL from a plurality of the ports and counting the number of the same trace requests received by different TTLs;
A program for a communication apparatus, which causes a computer to function as a trace response transmission unit that returns a trace response including the number to the trace request transmission source apparatus.
宛先アドレスがマルチキャストアドレスであって、前記TTLを含む前記トレース要求を、前記通信装置へ送信するトレース要求送信手段と、
複数の前記通信装置から、前記トレース応答を受信するトレース応答受信手段と、
前記通信装置から送信された全ての前記トレース応答に含まれる前記個数が1又は2となるまで、前記TTLを減分し、前記トレース要求送信手段へ指示するTTL制御手段と、
全ての前記トレース応答に含まれる前記個数が1又は2となった際に、前記個数が2となる前記トレース応答を送信した前記通信装置について、ループトポロジが構成されていると判定するループトポロジ判定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする管理装置用のプログラム。 A program for causing a computer mounted on a management device that detects a loop topology of a network connected by a plurality of communication devices according to any one of claims 4 to 6 to function,
Trace request transmission means for transmitting the trace request including the TTL to the communication device, the destination address being a multicast address;
Trace response receiving means for receiving the trace response from a plurality of the communication devices;
TTL control means for decrementing the TTL until the number contained in all the trace responses transmitted from the communication device is 1 or 2, and instructing the trace request transmission means;
Loop topology determination for determining that a loop topology is configured for the communication device that has transmitted the trace response with the number of 2 when the number included in all the trace responses is 1 or 2. A program for a management apparatus, which causes a computer to function as means.
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