JP5377399B2 - フレーム転送装置及びフレーム転送方法 - Google Patents

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Description

本発明は、フレーム転送装置及びフレーム転送方法に係り、特に、L2レイヤにおいて、機器情報をマルチキャストで伝達するネットワークシステム内の、フレーム転送装置及びフレーム転送方法に関する。
様々な端末がネットワークにつながるようになり、LAN(Local Area Network)内が複雑になる中、ネットワーク内の端末等の情報を自動的に収集する方法として、IEEE 802.1AB によりLLDP(Link Local Discovery Protocol)が考案されている。
LLDPはリンクレイヤ(L2レイヤ)のプロトコルとして、LAN内で用いられる。ネットワーク内の各端末およびフレーム転送装置は自身の機器情報をLLDPフレームとして宛先マルチキャストアドレスでネットワーク内に送信する。宛先マルチキャストアドレスのフレームをフレーム転送装置が受信すると、そのフレームは受信ポート以外の全ポートに転送される。そのため、各端末およびフレーム転送装置から送信されるLLDPフレームはネットワーク内の全ての端末に配送される。これにより、各端末およびフレーム転送装置が送信したLLDPフレームを収集することで、ネットワーク内の各端末の情報を自動的に収集することが可能となる。また、LLDPにはTTL(Time To Live)が規定されており、LLDPフレームを送信する各端末はこのTTLよりも短い周期でLLDPフレームを送信することで、各端末の生存確認を行うことができる。
LLDPでは、LLDPフレームの宛先MACアドレスにマルチキャストアドレスを指定する。そのため、LLDPフレームを受信する必要のない端末にまで、LLDPフレームが送信され、ネットワーク帯域を不要に圧迫してしまう。また、IEEE802.1AB以前に規定されたIEEE802.1dでは、IEEE802.1ABの規定する宛先マルチキャストのMACアドレスを、フレーム破棄の対象となるアドレス範囲に規定している。そのため、IEEE802.1ABをサポートしていないフレーム転送装置がネットワーク内に存在した場合、そのフレーム転送装置に接続した端末へLLDPフレームが到達しないという課題がある。これを改善するため、特許文献1ではLLDPフレームを転送するフレーム転送装置において、宛先MACアドレスをマルチキャストアドレスから、ユニキャストアドレスに変換している。それにより、LLDPフレームの受信の必要がある端末にのみ、LLDPフレームを送信することが可能となり、不要なLLDPフレームによるネットワーク帯域の圧迫を防いでいる。また、上記IEEE802.1ABをサポートしていないブリッジがネットワーク内に存在した場合も、宛先MACアドレスにユニキャストアドレスを指定しているため、当該ブリッジに接続した端末に対してもLLDPフレームの送信を可能としている。
特開2008−172381号公報
特許文献1による技術では、ネットワーク内の全端末がLLDPフレームの受信を必要とした場合、ネットワーク帯域の負荷はマルチキャストアドレスを指定した場合と変わらない。しかしながら、LLDPフレームの宛先MACアドレスを変換するフレーム転送装置の端末負荷は端末間の数に比例して増加してしまう。
IEEE802.1ABにおいて、LLDPフレームのTTLは0〜65535秒まで設定可能であり、LLDPフレームのTTLは、短ければ短いほど、生存確認のための送信周期が短くなりネットワーク内のトラフィック負荷が増加してしまう。そのため、TTLを長くすることで、LLDPフレームの送信周期を長くし、LLDPフレームのトラフィック負荷を軽減する方法が考えられる。しかしながら、上記方法では、LLDPフレームを送信した端末がネットワークから離脱した場合に、それを察知するまでの誤差時間が長くなってしまう。
以上の点に鑑み、本発明はネットワーク内のフレーム転送装置において、各端末が生存確認のために送信する周期的なLLDPフレーム転送を抑制し、適切なタイミングで当該端末のLLDPフレームの代理送信を行うことで、ネットワーク内のトラフィック負荷を軽減するフレーム転送装置及びフレーム転送方法を提供することを目的とする。
本発明におけるフレーム転送装置は、例えば、LLDPフレームを転送する際のTTLをその最大値である65535秒に変更して送信する。これにより、当該LLDPフレームを受信した端末は、65535秒の間、生存確認のためのLLDPフレームの受信が不要となる。また、当該LLDPフレームを送信した端末がネットワークから離脱した場合、フレーム転送装置において、当該LLDPフレームの変更前のTTL値満了を契機に、TTLを0に設定したLLDPフレームを送信端末に代わって代理送信する。これにより、当該端末の離脱も、他端末へ適切に通知することが可能である。また、ネットワークに新規で参加した端末に対しては、フレーム転送装置内で保持する当該端末以外の機器情報を新規で参加した当該端末に対してユニキャストで送信する。これにより、ネットワークに新規で参加した端末も、ネットワーク内の他端末の機器情報を即座に取得可能である。
本発明の第1の解決手段によると、
ネットワーク内の端末又はフレーム転送装置である機器が、自身の機器情報を送信し、各機器がフレーム転送装置で転送された他の機器の機器情報を取得する前記ネットワークにおけるフレーム転送装置であって、
第1機器から、該第1機器の機器情報と、該機器情報の予め定められた第1有効時間とを含む第1フレームを受信する受信部と、
受信した第1フレーム内の、前記第1機器の機器情報と第1有効時間とを記憶する記憶部と、
第1有効時間内に前記第1機器から前記第1フレームを再度受信することで、該第1機器の生存確認を行う監視部と、
前記第1機器の生存が確認されている間は、該第1機器の機器情報と、第1有効時間よりも長い第2有効時間とを含む第2フレームを、第1有効時間よりも長く第2有効時間よりも短い時間間隔で、ひとつ又は複数の第2機器に送信する送信部と
を備えた前記フレーム転送装置が提供される。
本発明の第2の解決手段によると、
ネットワーク内の端末又はフレーム転送装置である機器が自身の生存確認のためのフレームを送信し、各機器が、フレーム転送装置で転送された他の機器の前記生存確認のためのフレームを取得する前記ネットワークにおけるフレーム転送装置であって、
第1機器から、予め定められた生存確認の第1有効時間を含む第1フレームを受信する受信部と、
第1有効時間内に前記第1機器から前記第1フレームを再度受信することで、該第1機器の生存確認を行う監視部と、
前記第1機器の生存が確認されている間は、第1有効時間よりも長い生存確認の第2有効時間を含む第2フレームを、第1有効時間よりも長く第2有効時間よりも短い時間間隔で、ひとつ又は複数の第2機器に送信する送信部と
を備えた前記フレーム転送装置が提供される。
本発明の第3の解決手段によると、
ネットワーク内の端末又はフレーム転送装置である機器が、自身の機器情報を送信し、各機器が、フレーム転送装置で転送された他の機器の機器情報を取得する前記ネットワークにおけるフレーム転送方法であって、
第1機器から、該第1機器の機器情報と、予め定められた該機器情報の第1有効時間とを含む第1フレームを受信するステップと、
受信した第1フレーム内の、該第1機器の機器情報と第1有効時間とを記憶するステップと、
第1有効時間内に第1機器から前記第1フレームを再度受信することで、該第1機器の生存確認を行うステップと、
第1機器の生存が確認されている間は、該第1機器の機器情報と、第1有効時間よりも長い第2有効時間とを含む第2フレームを、第1有効時間よりも長く第2有効時間よりも短い時間間隔で、ひとつ又は複数の第2機器に送信するステップと、
を含む前記フレーム転送方法が提供される。
本発明によると、ネットワーク内のフレーム転送装置において、各端末が生存確認のために送信する周期的なLLDPフレーム転送を抑制し、適切なタイミングで当該端末のLLDPフレームの代理送信を行うことで、ネットワーク内のトラフィック負荷を軽減するフレーム転送装置及びフレーム転送方法を提供することができる。
本発明におけるネットワークシステムのハードウェアブロック図。 本発明におけるLLDPフレームのフォーマット図。 本発明における宛先MACアドレスがユニキャストアドレスのLLDPフレーム例。 本発明におけるフレーム転送装置の構成図。 本発明における機器情報テーブルの例。 本発明におけるLLDP受信処理部のフローチャートの図。 本発明におけるLLDP送信処理部のフローチャートの図。 本発明における端末A起動からTTLタイマ満了までのシーケンスを説明する図。 本発明におけるLLDPフレームの情報更新から機器停止までのシーケンスを説明する図。 本発明における端末Aが送信するLLDPフレームの例。 本発明におけるフレーム転送装置によるTTLを変換したLLDPフレームの例。 本発明におけるLLDPフレームの情報更新時のLLDPフレームの例。
図1は、ネットワークシステムのハードウェアブロック図である。
本実施の形態のネットワークは、LLDP(Link Layer Discovery Protocol)フレームを転送するフレーム転送装置と、自身の機器情報をLLDPフレームに設定し、ネットワーク内に送信する複数台の端末を備える。図1には、LLDPフレームを転送するフレーム転送装置101とLLDPフレームを送信する端末A102、端末B103、端末C104を示している。端末A102、端末B103、端末C104の各端末は、自身のMACアドレスと、LLDPにおいて機器情報を判別する機器IDと、ネットワーク内に通知する機器情報をそれぞれ有する。例えば、端末A102は、自身のMACアドレス(MAC A105)と機器ID(ID A106)と機器情報(A107)から、図10のLLDPフレーム701を作成し、ネットワーク内に送信する。図1では端末A102からのみ、LLDPフレーム701を送信しているが、実際のネットワーク内では、フレーム転送装置を含め、LLDPに対応した全ての機器がLLDPフレームを送信する。なお、本実施の形態において、端末とフレーム転送装置をまとめて単に機器と称することもある。
図2を参照して、LLDPフレームの内容について説明する。図2のLLDPフレーム201は、LLDPヘッダ202とLLDPDU(LLDP Data Unit)203から構成される。LLDPヘッダ202は宛先MACアドレス204、送信元MACアドレス205、Type206を含む。宛先MACアドレス204にはLLDPで予め規定されたマルチキャストアドレス(01:80:C2:00:00:0E)を設定し、送信元MAC205には送信元となる端末のMACアドレスを設定する。また、Type206にはLLDPを示す88CCを設定する。
LLDPDU203はLLDPで規定されたTLV(type−length−value)(207〜212)により構成される。Chassis ID207、Port ID208は、これら2つのTLVの組み合わせにより、LLDPフレームの機器情報を特定可能なユニークな値を設定する。例えば、端末のMACアドレスや、ネットワーク内で端末ごとに割り振られる一意なローカルIDが設定される。Chassis ID207、Port ID208の設定項目はsubtypeとして指定可能であり、どのような値を設定するかはLLDPフレームを送信する端末によって異なる。本実施の形態においては、LLDPのChassis ID207 、Port ID208の、各TLVの設定項目や設定値の詳細な説明は省略する。Chassis ID207およびPort ID208の役割は、この2つのTLV(207〜208)の組み合わせにより、送信するLLDPフレームの機器情報が一意に特定できることである。そのため、単に2つのTLV(207〜208)を合わせて機器ID213と呼ぶことにして以降の説明を行う。
TTL209にはLLDPフレームに設定される情報の有効期間が設定される。Optional TLV(210〜211)には端末の保持する機器情報が設定される。機器情報としては、端末の製造番号、VLAN ID、種類、設定情報、能力情報など端末、フレーム転送装置などの機器に関する様々な情報が設定可能である。どのような情報が設定されるかはシステムおよび、端末によって異なり、予め定めることができる。そのため、Optional TLV(210211)の詳細な説明は省略し、Optional TLV(210211)に設定される情報は単に機器情報214として以降の説明を行う。なお、配送された機器情報の受信及び使用の要否は各端末の判断によるが、機器情報を受信し処理する端末はネットワーク内に例えば複数存在でき、このような端末(Manager)は機器情報として取得したフレーム転送装置のポートごとのMACアドレス学習テーブルや、各端末のMACアドレスなどの情報を解析することでネットワーク内の物理的な接続構成(トポロジー)を把握することが可能である。
図4を参照し、本実施の形態におけるフレーム転送装置の構成を説明する。
フレーム転送装置101は、例えば、フレーム受信部301と、フレーム送信部302と、LLDP受信処理部303と、機器情報テーブル(記憶部)304と、LLDP送信処理部305と、テーブル監視部(監視部)306とを備える。なお、本実施の形態において、フレーム受信部301とLLDP受信処理部303とをまとめて受信部、フレーム送信部302とLLDP送信処理部305とをまとめて送信部と称することもある。
本実施の形態におけるフレーム転送装置では、まずフレーム受信部301によりLLDPフレーム201を受信する。フレーム受信部301は、端末又は他のフレーム転送装置101に接続するための各ポートを介してLLDPフレームを受信できる。フレーム受信部301では、LLDPヘッダ202のType206を参照し、LLDPフレーム201か否かの判定を行う。受信したフレームがLLDPフレーム201でなければ、そのままフレーム送信部302でフレームの転送を行う。フレーム送信部302は、フレームの宛先に応じたポートからフレームを出力する。一方、受信したフレームがLLDPフレーム201の場合、LLDP受信処理部303でLLDPフレーム201の受信処理を行う。
LLDP受信処理部303では、受信したLLDPフレーム201について、機器情報テーブル304(詳細は図5を参照して後述する)へのエントリ更新判定を行う。また、LLDP受信処理部303は、当該エントリのTTLタイマ406の更新を行う。LLDP受信処理部303において、受信したLLDPフレーム201の転送が必要な場合には、当該エントリの送信タイマ407の設定を行う。当該エントリの送信タイマをタイマ満了として設定することで、即座に当該エントリの送信処理が行われ、当該LLDPフレーム201が送信される。
後述する機器情報テーブル304には、受信したLLDPフレーム201の機器ID213をキーに、機器情報エントリが保持される。また、各エントリはTTLタイマ406および送信タイマ407を有する。
テーブル監視部306では、機器情報テーブル304を監視し、新規追加エントリおよび、TTLタイマ406、送信タイマ407のタイマ満了エントリをLLDP送信処理部305へ通知する。
LLDP送信処理部305では、テーブル監視部306から通知された当該エントリの情報から、送信フレームを作成する。TTLタイマ406満了、送信タイマ407満了によって作成した場合、LLDPフレーム201のTTL209を変更し、フレーム送信部302により当該LLDPフレーム201を送信する。また、次回LLDPフレーム送信の送信タイマ407を設定する。また、新規エントリが追加された場合には、機器情報テーブルの新規追加エントリ以外の機器情報エントリを当該新規エントリに対応する端末に対してユニキャストで送信する。例えば、当該エントリの送信元MACアドレスを宛先として送信する。これにより、ネットワークに新規に参加した端末も、ネットワーク内の他端末の機器情報を即座に取得可能である。
図5を参照し、機器情報テーブル304で保持するエントリとタイマの内容を説明する。
機器情報テーブル304には、エントリとして、テーブル内のエントリNo(エントリ番号、エントリ識別子)401、機器ID402、LLDPフレームの受信Port403、受信したLLDPフレームの送信元MACアドレス404及び機器情報214を含む情報を一つのエントリとして保持する。また、各エントリにはTTLタイマ406、送信タイマ407が設定される。TTLタイマ406もしくは、送信タイマ407満了時はテーブル監視部306により即座にLLDP送信処理部305へ通知され、当該エントリの送信処理が行われる。
図6を参照し、LLDP受信処理部303の処理を説明する。
LLDP受信処理部303では、受信したLLDPフレーム201の機器ID213が機器情報テーブル304に存在する情報であるか判定する(S501)。LLDPフレーム201の機器ID213が機器情報テーブル304に存在しない新規の情報であった場合、LLDP受信処理部303は、機器情報テーブル304に新規エントリを追加する(S502)。
例えば、LLDP受信処理部303は、機器IDと、送信元MACアドレスと、機器情報を受信したLLDPフレーム201から抽出し、機器情報テーブル301の新規エントリに記憶する。また、LLDP受信処理部303は、LLDPフレーム201を受信した受信ポートの識別情報を機器情報テーブル301の上記新規エントリに記憶する。また、追加したエントリのTTLタイマ406を受信したLLDPフレームのTTL209で設定する(S503)。新規追加したエントリの、LLDPフレーム201は、他端末へ転送する必要があるため、LLDP受信処理部303は、当該エントリの送信タイマ407を0(タイマ満了)に設定する(S504)。これにより、当該エントリはテーブル監視部306により即座にタイマ満了と判断され、LLDP送信処理部303で送信処理が行われる。
LLDPフレーム201の機器ID213が機器情報テーブル304に存在した場合(S501)、LLDP受信処理部303は、当該エントリのTTLタイマ406をLLDPフレーム201のTTL209で更新する(S505)。また、LLDP受信処理部303は、LLDPフレーム201の機器情報214と当該エントリの機器情報405を比較し、機器情報214に変更があるか判定する(S506)。機器情報214に変更があった場合、LLDP受信処理部303は、当該エントリの機器情報405を、受信したLLDPフレームの機器情報214に更新する。当該端末の機器情報が変更になった場合は、他端末に対して、その変更を通知する必要がある。例として、当該端末のVLAN IDが変更になった場合を考えると、当該端末との通信を維持するためには他端末は即座にその情報を知る必要がある。その他、当該端末の機器情報がどのように利用されるかはシステムまたは受信側の端末に依存し、フレーム転送装置101ではその情報の変更通知の要・不要が判断できない場合がある。そのため、当該端末の機器情報が変更になった場合は、当該エントリの送信タイマ407を0に設定し、即時送信処理を行う。一方、当該端末の機器情報214に変更がなかった場合(S506)、不要なフレーム転送を抑えるため、送信処理は行わずにそのまま処理を終了する。また、上記手順により、受信したLLDPフレーム201のTTL209のみが変更されていた場合、当該エントリのTTLタイマ406のみが更新され、LLDPフレームの転送は行わないこととなる。
なお、上述の例では、新規エントリの追加時及び機器情報更新時に送信タイマを0としているが、これ以外にも送信タイマに基づく次回の送信タイミングよりも早いタイミングで送信処理が行われるようにしてもよい。
ここで、テーブル監視部306(図示せず)の処理について説明する。テーブル監視部306では、機器情報テーブル304を監視し、TTLタイマ406および送信タイマ407満了のエントリについてそのエントリNo401をLLDP送信処理部305に通知する。また、送信タイマ407満了のエントリが機器情報テーブル304に新規追加されたエントリの場合は、エントリが新規追加エントリであることをLLDP送信処理部305に通知する。
図7を参照し、LLDP送信処理部305の処理を説明する。
LLDP送信処理部305ではテーブル監視部306から通知されたタイマ満了エントリについて、LLDPフレームの送信処理を行う。まず、LLDP送信処理部305は、テーブル監視部306から通知されたエントリNoで特定されるエントリの機器ID402、送信元MACアドレス404、機器情報405からLLDPフレーム201を作成する(S521)。これらの情報は、機器情報テーブル304から取得できる。また、LLDPフレーム201の宛先MACアドレス204にはマルチキャストアドレスを設定する。LLDP送信処理部305は、当該エントリの満了したタイマが、送信タイマかTTLタイマかを判定し(S522)、当該エントリがTTLタイマ406満了の場合、LLDPフレーム201のTTL209に0を設定し(S523)、作成した送信フレームをフレーム送信部302へ通知する(S525)。また、LLDP送信処理部305は、機器情報テーブル304から当該エントリを削除する(S524)。
一方、当該エントリが送信タイマ407満了であった場合(S522)、LLDP送信処理部305は、LLDPフレーム201のTTL209を最大値である65535に変更し(S526)、作成した送信フレームをフレーム送信部302へ通知する(S528)。また、LLDP送信処理部305は、当該エントリの送信タイマ407を設定する(S527)。このときの送信タイマ407は、例えば、TTL209として設定した65535よりも短い時間(但し、TTLタイマより長い時間)に設定する。これにより、TTLよりも短い間隔でLLDPフレームを送信できる。
なお、当該エントリのTTLタイマ406と送信タイマ407が同時に満了していた場合は、当該端末はすでにネットワークから離脱したと考えることができる。そのため、他端末に対しては生存確認のためにTTL209に65535を設定したフレーム送信ではなく、当該端末の離脱を通知するために、TTL209に0を設定したフレーム送信を行う。そのため、当該エントリのTTLタイマ406と送信タイマ407が同時に満了していた場合は、TTLタイマ406満了を優先するようにしてもよい。なお、TTL209には、ネットワーク内で設定可能な最大値である65535に設定する以外にも、受信したLLDPフレームのTTLより長い適宜の時間を設定してもよい。
また、テーブル監視部306から通知されたエントリが新規追加エントリであった場合(S529)、フレーム送信部302は、当該エントリの端末に対して、他端末の機器情報をユニキャストで送信する。その場合、フレーム送信部302は、機器情報テーブル304に保持している当該エントリ以外のエントリを順次探索し、各エントリの情報を含み、当該端末を宛先とするユニキャストLLDPフレームを作成(S531)し、作成したフレームをフレーム送信部302へ通知する(S532)。機器情報テーブル304の探索がすべて終了すると、未送信エントリなしとして処理を終了する(S530)。これにより、ネットワークに新規に参加した端末も、ネットワーク内の他端末の機器情報を即座に取得可能である。図3では、例として、端末B103のエントリ409を端末A102へ送信する際の、ユニキャストLLDPフレーム0を示す。
作成したLLDPフレーム201はフレーム送信部302により送信する。その際、当該LLDPフレーム201の宛先MACアドレスがマルチキャストアドレスの場合は、当該エントリの受信ポート403以外の全ポートへのフレーム送信を行う。
図8、図9及び図10〜図12を参照し、LLDPフレーム転送シーケンスを説明する。
図8、図9には、図1のネットワーク構成における、端末A102から端末B103へ転送されるLLDPフレームの流れをシーケンスとして示している。また、図8、図9では端末C104へのLLDPフレームの流れを示していないが、端末B103へ転送されるLLDPフレームは、同様に端末C104へも転送されていることとする。他のフレーム転送装置が接続されている場合も同様である。
図8を参照し、端末A102が起動(601)し、新規にネットワークに参加してからのLLDPフレームの転送シーケンスを説明する。
図8において、端末A101が起動すると(601)、端末A102は自身の機器情報107を設定したLLDPフレーム1(701)を、接続するフレーム転送装置101に対して送信する(602)。この時、端末A102はLLDPフレーム1(701)のTTL708を設定する。図8、図10では例としてTTLを180秒に設定している。端末A102からのLLDPフレーム1(701)を受信したフレーム転送装置101は、LLDPフレーム1(701)の情報を新規エントリとして機器情報テーブル304へ記憶する。また、端末B103に対して、フレームの転送を行う(603)。その際、LLDPフレーム1(701)のTTL708を最大値(65535秒)に変換したLLDPフレーム2(711)を送信する。これにより、LLDPフレーム2(711)を受信した端末B103は65535秒の間、端末A102の生存確認のための、LLDPフレームを受信する必要がなくなる(604)。また、新規でネットワークに参加した端末A102に対して、フレーム転送装置101は内部で保持する当該端末以外の機器情報をユニキャストLLDPフレームで送信する。図8ではフレーム転送装置が内部で保持するエントリNo2(409)、エントリNo3(410)の機器情報を端末A102に対して送信している(605)。
端末A102は自身が設定したTTL(180秒)よりも短い送信周期でLLDPフレーム1(701)を周期的に送信する(607)。図8では例として端末A102の送信周期を120秒としている(606)。フレーム転送装置101は端末A102からのLLDPフレーム1(701)を受信する度に、機器情報テーブル304に保持した情報と比較する。その際、受信したLLDPフレームに変更がなければLLDPフレーム1(701)の転送を行わない(607)。これにより、端末A102が周期的に送信するLLDPフレームのネットワーク内のトラフィック負荷を抑制することが可能である。
また、フレーム転送装置101が転送したLLDPフレーム2(711)は65535秒経過すると有効期間が切れるため、フレーム転送装置101は、LLDPフレーム2(711)を端末A102に代わって代理送信する。フレーム転送装置101はLLDPフレーム2(711)の送信時に送信タイマ407を設定し、その時刻満了により、LLDPフレーム2を代理送信する(609)。図8では送信タイマとして、65500秒を設定している(608)。これにより、LLDPフレーム2(711)を受信する端末B103は、端末A102の生存確認が可能となる。
フレーム転送装置は受信したLLDPフレーム1(701)に設定されたTTL708からTTLタイマ406を設定する。図8ではLLDPフレーム1(701)のTTL708は180秒のため、TTLタイマ406を180秒で設定する(611)。端末A102がネットワークから離脱(610)するなどの理由で、端末A102からのLLDPフレームの送信がなかった場合、フレーム転送装置101は180秒のTTLタイマ満了契機で、機器情報テーブル304から当該エントリを削除する。また、フレーム転送装置101は、端末Bに対して、TTLに0を設定したLLDPフレーム3(713)を代理送信する(612)。これにより、端末B103に対しても、端末Aのネットワークからの離脱を通知することが可能である。
図9を参照して、端末A102の機器情報が更新された場合のLLDPフレーム転送シーケンスを説明する。
前述の通り、端末A102からのLLDPフレーム1(701)を受信するフレーム転送装置101は、受信したLLDPフレームの機器情報に変更がなければ、端末B103に対して、LLDPフレームを転送しない(621)。しかし、端末Aの設定変更(622)などにより、LLDPフレーム4(715)のように、端末A102からのLLDPフレームの機器情報716が変更されていた場合(623)、フレーム転送装置101は機器情報テーブル304の当該エントリの機器情報405を更新し、LLDPフレーム5(717)を端末B103へ送信する(624)。その際、LLDPフレーム5(717)に設定するTTLを、同様に最大値の65535秒に変更する。これにより、端末B103に対しても、端末A102の機器情報の変更を即座に通知することが可能である。また、LLDPフレーム5(717)を送信した際に、次回のLLDPフレームの送信タイマ407を設定し(625)、送信タイマ満了契機でLLDPフレーム5(717)を代理送信する(626)。
図9において、端末Aの停止(627)により、フレーム転送装置101がTTLに0を設定された、LLDPフレーム3(713)を受信した場合(628)、フレーム転送装置は機器情報テーブル304中の当該エントリ408を削除する。また、端末B103に対してLLDPフレーム3(713)を送信する。これにより端末B103に対しても、端末A102の停止を通知することが可能である。
なお、上述の実施の形態においては、フレーム転送装置がひとつの場合について説明したが、ネットワーク内に複数のフレーム転送装置を備えてもよい。この場合、各ネットワーク装置が上述のように構成されてもよいし、ネットワーク内の複数のフレーム転送装置の一部が上述のように構成されてもよい。
本実施の形態のフレーム転送装置により、転送するLLDPフレームのTTLを最大値の65535秒に変更して転送することで、周期的に送信される当該LLDPフレームのネットワーク内のトラフィック負荷を軽減することが可能となる。また、フレーム転送装置において、当該LLDPフレームのTTLが満了した場合、TTLを0に設定したLLDPフレームを代理送信することで、当該端末のネットワークからの離脱を適切に他端末に対して通知することが可能である。また、ネットワーク内に新規で参加した端末に対しては、フレーム転送装置内の当該端末以外の機器情報をユニキャストで送信することで、ネットワークに新規で参加した端末もネットワーク内の機器情報を即座に取得可能である。
本実施の形態は、ネットワーク内のフレーム転送装置の転送動作のみを変更しているため、従来の送信側、受信側端末については変更不要である。そのため、すでにLLDPを用いた既存システムにおいても適用が容易である。また、ネットワーク内におけるフレーム転送装置が複数存在した場合、全てのフレーム転送装置に対して、本実施の形態を適用することで、トラフィック負荷抑制の効果を最も得ることができる。しかしながら、ネットワーク内の一つのフレーム転送装置に対して、本実施の形態を適用した場合においても、ネットワーク内のトラフィック負荷を抑制することが可能である。そのため、本実施の形態におけるフレーム転送装置および転送方法は実用性が高いといえる。
(変形例)
上述の実施の形態では、LLDPを用いて機器情報を送信するネットワークを例に説明したが、機器情報を送信する以外にも、端末の生存確認のためのフレームを送信するネットワークであってもよい。例えば、上述の実施の形態の機器情報を含まなくてもよく、上述のLLDPフレームが生存確認のためのフレームであってもよい。
本変形例におけるフレーム転送装置は、例えば、ネットワーク内の端末又はフレーム転送装置である機器が自身の生存確認のためのフレームを送信し、各機器が、フレーム転送装置で転送された他の機器の生存確認のためのフレームを取得するネットワークにおけるフレーム転送装置であって、
第1機器から、予め定められた生存確認の第1有効時間を含む第1フレームを受信する受信部と、
第1有効時間内に第1機器から第1フレームを再度受信することで、該第1機器の生存確認を行う監視部と、
第1機器の生存が確認されている間は、第1有効時間よりも長い生存確認の第2有効時間を含む第2フレームを、第1有効時間よりも長く第2有効時間よりも短い時間間隔で、ひとつ又は複数の第2機器に送信する送信部と
を備える。
本発明は、例えば、機器情報をマルチキャストで伝達するネットワークシステムに利用可能である。
101 フレーム転送装置
102 端末A
103 端末B
104 端末C
105 端末AのMACアドレス(MAC A)
106 端末Aの機器ID(ID A)
107 端末Aの機器情報(A)
201 LLDPフレーム
202 LLDPヘッダ
203 LLDPDU
204 宛先MACアドレス
205 送信元MACアドレス
206 Type
207 Chassis ID
208 Port ID
209 TTL
210 Optional TLV
211 追加Optional TLV
212 End Of LLDPDU
213 機器ID
214 機器情報
221 ユニキャストで送信するLLDPフレーム
222 ユニキャストLLDPフレーム送信時のLLDPヘッダ
223 宛先MACアドレス(MAC A)
224 送信元MACアドレス(MAC B)
225 端末Bの機器情報を送信する際のLLDPDU
226 機器ID(ID=ID B)
227 TTL(TTL=65535)
228 機器情報(機器情報=B)
301 フレーム受信部
302 フレーム送信部
303 LLDP受信処理部
304 機器情報テーブル
305 LLDP送信処理部
306 テーブル監視部
401 エントリNo
402 機器ID
403 受信Port
404 送信元MACアドレス
405 機器情報
406 TTLタイマ
407 送信タイマ
408 エントリ1
409 エントリ2
410 エントリ3
S501 機器ID判定
S502 新規エントリ追加処理
S503 TTLタイマ設定処理
S504 送信タイマ設定(送信タイマ=0)
S505 TTLタイマ更新処理
S506 情報変更判定処理
S507 機器情報更新処理
S521 マルチキャスト送信フレーム作成処理
S522 タイマ判定処理
S523 TTL設定処理(TTL=0)
S524 既存エントリ削除処理
S525 TTL満了時のフレーム送信部への送信フレーム通知処理
S526 TTL設定処理(TTL=6535)
S527 送信タイマ設定処理
S528 送信タイマ満了時の送信フレーム通知処理
S529 新規エントリ判定
S530 ユニキャスト送信終了判定
S531 ユニキャスト送信フレーム作成処理
S532 ユニキャストフレーム送信時のフレーム送信部への通知処理
601 端末A起動
602 端末A起動時のLLDPフレーム送信
603 フレーム転送装置のLLDPフレーム転送
604 端末Bにおける端末AのLLDPフレームの有効期間
605 端末AへのユニキャストLLDPフレーム送信
606 端末AのLLDPフレーム送信周期
607 端末Aの周期的LLDPフレーム送信
608 送信タイマ
609 送信タイマ満了時のLLDPフレーム代理送信
610 端末A停止
611 フレーム転送装置におけるLLDPフレーム1のTTLタイマ
612 TTL=0のLLDPフレームの代理送信
621 端末Aからの周期的なLLDPフレーム送信
622 端末Aの機器情報変更
623 機器情報変更時のLLDPフレーム送信
624 機器情報変更時のLLDPフレームの代理送信
625 送信タイマ
626 送信タイマ満了時のLLDPフレームの代理送信
627 端末A停止
628 端末A停止時のTTL=0のLLDPフレーム送信
629 TTL=0のLLDPフレームの転送
701 LLDPフレーム1
702 LLDPヘッダ1
703 LLDPDU1
704 マルチキャストアドレスを設定した宛先MACアドレス1
705 端末AのMACアドレスを設定した送信元MACアドレス1
706 LLDPのTypeを設定したType
707 LLDPフレーム1の機器IDを設定した機器ID
708 LLDPフレーム1のTTL
709 LLDPフレーム1の機器情報を設定した機器情報
710 LLDPフレーム1のLLDPDU終端
711 フレーム転送装置が代理送信するLLDPフレーム2
712 代理送信時に変更したTTL(TTL=65535)
713 TTL満了時に送信するTTL=0のLLDPフレーム3
714 変更したTTL(TTL=0)
715 端末Aから送信する機器情報変更時のLLDPフレーム4
716 変更された機器情報(機器情報=X)
717 変更された機器情報を転送する際の、LLDPフレーム5
718 代理送信時に変更したTTL(TTL=65535)
719 変更された機器情報(機器情報=X)

Claims (10)

  1. ネットワーク内の端末又はフレーム転送装置である機器が、自身の機器情報を送信し、各機器がフレーム転送装置で転送された他の機器の機器情報を取得する前記ネットワークにおけるフレーム転送装置であって、
    第1機器から、該第1機器の機器情報と、該機器情報の予め定められた第1有効時間とを含む第1フレームを受信する受信部と、
    受信した第1フレーム内の、前記第1機器の機器情報と第1有効時間とを記憶する記憶部と、
    第1有効時間内に前記第1機器から前記第1フレームを再度受信することで、該第1機器の生存確認を行う監視部と、
    前記第1機器の生存が確認されている間は、該第1機器の機器情報と、第1有効時間よりも長い第2有効時間とを含む第2フレームを、第1有効時間よりも長く第2有効時間よりも短い時間間隔で、ひとつ又は複数の第2機器に送信する送信部と
    を備えた前記フレーム転送装置。
  2. 前記監視部が、第1有効時間内に前記第1機器から前記第1フレームを再度受信されないことを検知すると、前記送信部は、機器情報の有効時間を0に設定した第3フレームを前記ひとつ又は複数の第2機器に送信する請求項1に記載のフレーム転送装置。
  3. 前記第2有効時間は、前記ネットワーク内で設定可能な有効時間の最大値である請求項1に記載のフレーム転送装置。
  4. 前記受信部が、前記第1機器から、該第1機器の機器情報が変更された新たな機器情報を含む第4フレームを受信すると、前記送信部は、該新たな機器情報と、前記第2有効時間とを含む第5フレームを、前記時間間隔に基づく次回の送信タイミングより早いタイミングで又は即時に、前記ひとつ又は複数の第2機器に送信する請求項1に記載のフレーム転送装置。
  5. 前記第1及び第4フレームは、前記第1機器の識別情報をさらに含み、
    前記記憶部により該第1機器の識別情報に対応して該第1機器の機器情報を管理することで、前記受信部は機器情報の変更を検知する請求項4に記載のフレーム転送装置。
  6. 前記受信部が、新たに接続された第3機器から、該第3機器の機器情報と、該機器情報の予め定められた第3有効時間とを含む第6フレームを受信すると、受信した第6フレーム内の、該第3機器の機器情報と第3有効時間とを前記記憶部に記憶し、
    前記記憶部に記憶されている、該第3機器以外の機器情報を、該第3機器に送信する請求項1に記載のフレーム転送装置。
  7. 前記第1フレームは、前記第1機器の識別情報をさらに含み、
    前記第6フレームは、前記第3機器の識別情報をさらに含み、
    前記受信部は、前記第1フレームを受信した際に、該第1機器の識別情報を前記記憶部に記憶し、前記第6フレームを受信した際に、該第3機器の識別情報が前記記憶部に記憶されていないことにより、該第3機器が新たに接続された機器であることを判断する請求項6に記載のフレーム転送装置。
  8. 前記記憶部は、前記第1機器の識別情報と、該第1機器の機器情報と、第1有効時間と、前記時間間隔とが対応して記憶される機器情報テーブルを有する請求項1に記載のフレーム転送装置。
  9. ネットワーク内の端末又はフレーム転送装置である機器が自身の生存確認のためのフレームを送信し、各機器が、フレーム転送装置で転送された他の機器の前記生存確認のためのフレームを取得する前記ネットワークにおけるフレーム転送装置であって、
    第1機器から、予め定められた生存確認の第1有効時間を含む第1フレームを受信する受信部と、
    第1有効時間内に前記第1機器から前記第1フレームを再度受信することで、該第1機器の生存確認を行う監視部と、
    前記第1機器の生存が確認されている間は、第1有効時間よりも長い生存確認の第2有効時間を含む第2フレームを、第1有効時間よりも長く第2有効時間よりも短い時間間隔で、ひとつ又は複数の第2機器に送信する送信部と
    を備えた前記フレーム転送装置。
  10. ネットワーク内の端末又はフレーム転送装置である機器が、自身の機器情報を送信し、各機器が、フレーム転送装置で転送された他の機器の機器情報を取得する前記ネットワークにおけるフレーム転送方法であって、
    第1機器から、該第1機器の機器情報と、予め定められた該機器情報の第1有効時間とを含む第1フレームを受信するステップと、
    受信した第1フレーム内の、該第1機器の機器情報と第1有効時間とを記憶するステップと、
    第1有効時間内に第1機器から前記第1フレームを再度受信することで、該第1機器の生存確認を行うステップと、
    第1機器の生存が確認されている間は、該第1機器の機器情報と、第1有効時間よりも長い第2有効時間とを含む第2フレームを、第1有効時間よりも長く第2有効時間よりも短い時間間隔で、ひとつ又は複数の第2機器に送信するステップと、
    を含む前記フレーム転送方法。
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