JP5521728B2

JP5521728B2 - ネットワーク中継装置、ネットワーク中継装置の制御方法、及びネットワークシステム

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Publication number: JP5521728B2
Application number: JP2010096686A
Authority: JP
Inventors: 憲司臼田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-04-20
Also published as: JP2011228921A

Description

本発明は、リンクアグリゲーション機能を用いて効率的に通信の冗長化を図るためのネットワーク中継装置、ネットワーク中継装置の制御方法、及びネットワークシステムに関するものである。

従来、「レイヤ２スイッチ」や「レイヤ３スイッチ」等のネットワーク中継装置には、リンクアグリゲーションと呼ばれる機能を有するものがある。リンクアグリゲーション機能は、複数の物理回線を論理的に束ねたリンクアグリゲーショングループ（ＬｉｎｋＡｇｇｒｅｇａｔｉｏｎＧｒｏｕｐ、以下「ＬＡＧ」と略称する。）を構成することで、ＬＡＧ全体としての帯域幅を拡張したり、いずれかの物理回線に障害が発生した場合の冗長性を確保したりするのに有効な技術である（例えば、特許文献１参照。）。

特に上記の先行技術は、複数のＬＡＧに対して共通の待機回線を備えており、いずれかのＬＡＧに所属する物理回線（通常回線）に障害が発生すると、その障害が発生した回線に代えて待機回線を用いて新たなＬＡＧを再構築することができる。このため先行技術（特許文献１）によれば、１つの物理回線に対して仮想的に複数の待機回線を設定することで、限りある物理ポートを有効に活用しつつ、通信の冗長化を図ることができると考えられる。

特開２００８−１５３９３９号公報

しかし上記の先行技術では、一度、通信障害の発生により新たなＬＡＧが構築された場合、その後は待機回線としての役割をもつ物理回線が存在しなくなるため、それ以上は通信の冗長性を維持することが困難である。このとき障害が発生した物理回線は、障害からの復旧後にＬＡＧの通常回線として設定し直し、元々の待機回線を再び待機状態に戻せば冗長性は回復する。ただし、こうした作業を行う場合、回線を切り替えている間は一時的にトラフィックが破棄されてしまうため、ネットワークの通信性能を大きく阻害するという問題がある。

そこで本発明は、ＬＡＧに対する待機回線を安定して確保することにより、障害発生後も通信の冗長化を維持することができる技術の提供を課題とする。

上記の目的を達成するための第１の発明は、個々に物理回線が接続される複数のポートと、複数のポートとそれぞれ物理回線を通じて接続された他のネットワーク中継装置との間にて、複数あるうちの２以上の物理回線が論理的に束ねられて構成されるリンクアグリゲーショングループを規定するリンクアグリゲーショングループ規定手段と、リンクアグリゲーショングループに属さない１以上の物理回線を待機回線として予め規定し、リンクアグリゲーショングループに属する物理回線に通信の障害が発生した場合、その障害が発生した物理回線に代えて待機回線をその他の物理回線と論理的に束ねて代替のリンクアグリゲーショングループを構成するとともに、障害が発生した物理回線を代替のリンクアグリゲーショングループに対する待機回線として新たに規定するリンクアグリゲーショングループ制御手段とを備えるネットワーク中継装置である。

第１の発明によれば、複数ある物理回線について、ＬＡＧの通常回線又は待機回線としてのそれぞれの役割を動的に変化させながら使用することができる。すなわち、あるＬＡＧ内でいずれかの物理回線に通信の障害が発生した場合、それまで待機回線としての役割が与えられていた回線が代わりに通常回線となり、新たなＬＡＧを代替的に構成することができる。その一方で、通信の障害が発生した物理回線は、その後は待機回線としての役割が自動的に与えられる。待機回線としての役割が与えられた物理回線は、実際に発生した障害から復旧することで、その後は代替のＬＡＧに対する待機回線として正常に利用可能となる。これにより、障害発生後も待機回線としての役割をもつ回線を引き続き確保することができ、ＬＡＧに対する通信の冗長化を安定して維持することができる。

第２の発明は、第１の発明の構成においてさらに、リンクアグリゲーショングループ制御手段は、リンクアグリゲーショングループに属さない物理回線の中から複数の待機回線を規定するとともに、複数のポートに接続される全ての物理回線に対してそれぞれに固有の優先度を予め規定することで、リンクアグリゲーショングループに含まれる物理回線に通信の障害が発生した場合、複数ある待機回線の中で優先度の高い待機回線を用いて代替のリンクアグリゲーショングループを構成することを特徴とする。

第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、複数の待機回線が規定された場合であっても、常に整然とＬＡＧの冗長化を実現することができる。すなわち、ＬＡＧに属するいずれかの物理回線で通信の障害が発生した場合、複数ある待機回線の中から最も優先度の高い待機回線を選択して代替のＬＡＧを構成することができる。この後、障害の発生した物理回線が新たな待機回線として規定された場合であっても、各物理回線には予め固有の優先度が設定されているため、次の障害発生時はそれぞれの優先度に基づいて整然と代替のＬＡＧを構成することができる。

第３の発明は、第２の発明の構成において、リンクアグリゲーショングループ規定手段は、複数のポートとそれぞれ物理回線を通じて接続された他のネットワーク中継装置との間にて、複数あるうちの２以上の物理回線が論理的に束ねられて構成されるリンクアグリゲーショングループを複数の単位で規定し、リンクアグリゲーショングループ制御手段は、複数の単位で規定されたリンクアグリゲーショングループのうち、いずれかのリンクアグリゲーショングループに属する物理回線に通信の障害が発生した場合、複数ある待機回線のうち、優先度の高い待機回線を用いて代替のリンクアグリゲーショングループを構成するとともに、障害が発生した物理回線を複数の単位で規定されたリンクアグリゲーショングループに対する待機回線として新たに規定することを特徴とする。

第３の発明は、第２の発明の作用に加えてさらに、障害の発生後も待機回線を継続的に確保しつつ、待機回線を複数のＬＡＧに対して柔軟に対応させることができる。すなわち、待機回線は個々のＬＡＧに対応して規定されているわけではなく、複数のＬＡＧのうちいずれか一つのＬＡＧに属する物理回線に通信の障害が発生した場合、複数の待機回線のうち優先度の高い待機回線がその障害が発生した物理回線に代わって通信を行う。さらに障害が発生した物理回線は、その後の待機回線として動的に設定される。このため、例えば障害が復旧した後に、その他のＬＡＧに属する物理回線で通信の障害が発生した場合、この物理回線に代わってＬＡＧを構成することができる。

第４の発明は、リンクアグリゲーション機能を用いたネットワーク中継装置の制御方法である。このネットワーク中継装置の制御方法は以下の工程を備える。

〔リンクアグリゲーショングループ規定工程〕
この工程では、複数のポートに対して個々に物理回線が接続されたネットワーク中継装置について、複数のポートとそれぞれ物理回線を通じて接続された他のネットワーク中継装置との間にて、複数あるうちの２以上の物理回線が論理的に束ねられて構成されるリンクアグリゲーショングループを規定する。

〔リンクアグリゲーショングループ制御工程〕
この工程では、リンクアグリゲーショングループに属さない１以上の物理回線を待機回線として予め規定し、リンクアグリゲーショングループに属する物理回線に通信の障害が発生した場合、その障害が発生した物理回線に代えて待機回線をその他の物理回線と論理的に束ねて代替のリンクアグリゲーショングループを構成するとともに、障害が発生した物理回線を代替のリンクアグリゲーショングループに対する待機回線として新たに規定する。

第４の発明によれば、第１の発明と同様に、複数ある物理回線について、ＬＡＧの通常回線又は待機回線としてのそれぞれの役割を動的に変化させながら使用することができる。したがって、障害発生後も複数ある物理回線の中で待機回線としての役割をもつ回線を引き続き確保することができ、ＬＡＧに対する通信の冗長化を安定して維持することができる。

第５の発明は、第４の発明の構成において、リンクアグリゲーショングループ制御工程では、リンクアグリゲーショングループに属さない物理回線の中から複数の待機回線を規定するとともに、複数のポートに接続される全ての物理回線に対してそれぞれに固有の優先度を予め規定することで、リンクアグリゲーショングループに含まれる物理回線に通信の障害が発生した場合、複数ある待機回線のうち優先度の高い待機回線を用いて代替のリンクアグリゲーショングループを構成することを特徴とする。

第５の発明によれば、第４の発明の作用に加えてさらに、リンクアグリゲーショングループ制御工程で複数の待機回線を規定した場合であっても、常に整然とＬＡＧの冗長化を実現することができる。すなわち、先のリンクアグリゲーショングループ規定工程でＬＡＧとして束ねられた複数の物理回線のうち、そのいずれかで通信の障害が発生した場合、複数ある待機回線の中から最も優先度の高い待機回線を選択して代替のＬＡＧを構成することができる。またこの後、障害の発生した物理回線が新たな待機回線として規定された場合であっても、各物理回線には予め固有の優先度が設定されているため、次の障害発生時はそれぞれの優先度に基づいて整然と代替のＬＡＧを構成することができる。

第６の発明は、リンクアグリゲーショングループ規定工程では、複数のポートとそれぞれ物理回線を通じて接続された他のネットワーク中継装置との間にて、複数あるうちの２以上の物理回線が論理的に束ねられて構成されるリンクアグリゲーショングループを複数の単位で規定する。そしてリンクアグリゲーショングループ制御工程では、複数の単位で規定されたリンクアグリゲーショングループのうち、いずれかのリンクアグリゲーショングループに属する物理回線に通信の障害が発生した場合、複数ある待機回線のうち、優先度の高い待機回線を用いて代替のリンクアグリゲーショングループを構成するとともに、障害が発生した物理回線を複数の単位で規定されたリンクアグリゲーショングループに対する待機回線として新たに規定することを特徴とする。

第６の発明によれば、障害の発生後も待機回線を継続的に確保するとともに、待機回線を複数のＬＡＧに対して柔軟に対応させることができる。すなわち、待機回線は個々のＬＡＧに対応して規定されているわけではなく、複数のＬＡＧのうちいずれか一つのＬＡＧに属する物理回線に通信の障害が発生した場合、複数の待機回線のうち優先度の高い待機回線がその障害が発生した物理回線に代わって通信を行う。さらに障害が発生した物理回線は、その後の待機回線として動的に設定される。このため、例えば障害が復旧した後に、その他のＬＡＧに属する物理回線で通信の障害が発生した場合、この物理回線に代わってＬＡＧを構成することができる。

第７の発明は、個々に物理回線が接続される複数のポートを有し、これら複数のポートからそれぞれの物理回線を通じて相互に通信を行う複数のネットワーク中継装置と、複数のネットワーク中継装置の間にて、複数あるうちの２以上の物理回線が論理的に束ねられて構成されるリンクアグリゲーショングループを規定するリンクアグリゲーショングループ規定手段と、リンクアグリゲーショングループに属さない１以上の物理回線を待機回線として予め規定し、リンクアグリゲーショングループに属する物理回線に通信の障害が発生した場合、その障害が発生した物理回線に代えて待機回線をその他の物理回線と論理的に束ねて代替のリンクアグリゲーショングループを構成するとともに、障害が発生した物理回線を代替のリンクアグリゲーショングループに対する待機回線として新たに規定するリンクアグリゲーショングループ制御手段とを備える。

第７の発明（ネットワークシステム）によれば、複数のネットワーク中継装置間で互いのポートを接続する複数の物理回線について、ＬＡＧの通常回線又は待機回線としてのそれぞれの役割を動的に変化させながら使用することができる。すなわち、ネットワークシステムのあるＬＡＧ内でいずれかの物理回線に通信の障害が発生した場合、それまで待機回線としての役割が与えられていた回線が代わりに通常回線となり、新たなＬＡＧを代替的に構成することができる。その一方で、通信の障害が発生した物理回線は、その後は待機回線としての役割が自動的に与えられる。待機回線としての役割が与えられた物理回線は、実際に発生した障害から復旧することで、その後は代替のＬＡＧに対する待機回線として正常に利用可能となる。これにより、障害発生後も待機回線としての役割をもつ回線を引き続き確保することができ、ネットワークシステムにおいてＬＡＧに対する通信の冗長化を安定して維持することができる。

第８の発明は、第７の発明の構成において、リンクアグリゲーショングループ制御手段は、リンクアグリゲーショングループに属さない物理回線の中から複数の待機回線を規定するとともに、複数のポートに接続される全ての物理回線に対してそれぞれに固有の優先度を予め規定することで、リンクアグリゲーショングループに含まれる物理回線に通信の障害が発生した場合、複数ある待機回線のうち優先度の高い待機回線を用いて代替のリンクアグリゲーショングループを構成することを特徴とする。

第８の発明によれば、第７の発明の作用に加えてさらに、システム内に複数の待機回線が規定されている場合であっても、常に整然とＬＡＧの冗長化を実現することができる。すなわち、ＬＡＧに属するいずれかの物理回線で通信の障害が発生した場合、複数ある待機回線の中から最も優先度の高い待機回線を選択して代替のＬＡＧを構成することができる。この後、障害の発生した物理回線が新たな待機回線として規定された場合であっても、各物理回線には予め固有の優先度が設定されているため、次の障害発生時はそれぞれの優先度に基づいて整然と代替のＬＡＧを構成することができる。

第９の発明は、第８の発明の構成において、リンクアグリゲーショングループ規定手段は、複数のポートとそれぞれ物理回線を通じて接続された他のネットワーク中継装置との間にて、複数あるうちの２以上の物理回線が論理的に束ねられて構成されるリンクアグリゲーショングループを複数の単位で規定する。またリンクアグリゲーショングループ制御手段は、複数の単位で規定されたリンクアグリゲーショングループのうち、いずれかのリンクアグリゲーショングループに属する物理回線に通信の障害が発生した場合、複数ある待機回線のうち、優先度の高い待機回線を用いて代替のリンクアグリゲーショングループを構成するとともに、障害が発生した物理回線を複数の単位で規定されたリンクアグリゲーショングループに対する待機回線として新たに規定することを特徴とする。

第９の発明によれば、第８の発明の作用に加えてさらに、障害の発生後もシステム内で待機回線を継続的に確保しつつ、待機回線を複数のＬＡＧに対して柔軟に対応させることができる。すなわち、システム内の待機回線は個々のＬＡＧに対応して規定されているわけではなく、複数のＬＡＧのうちいずれか一つのＬＡＧに属する物理回線に通信の障害が発生した場合、複数の待機回線の中で優先度の高い待機回線がその障害が発生した物理回線に代わって通信を行う。さらに障害が発生した物理回線は、その後の待機回線として動的に設定される。このため、例えば障害が復旧した後に、その他のＬＡＧに属する物理回線で通信の障害が発生した場合、この物理回線に代わってＬＡＧを構成することができる。これにより、システム内で有限な物理回線を有効に活用して通信の冗長化を実現することができる。

本発明によれば、リンクアグリゲーションの機能を用いて帯域の拡張や通信の冗長性を実現しつつ、その後の状況の変化に合わせて動的に回線ごとの役割を変化させることにより、継続的に安定した通信の冗長性を確保することができる。したがって、障害が発生するたびに作業者や管理者が改めてＬＡＧを再構築したり、待機回線の設定をし直したりする必要がなく、メンテナンスフリーで長期にわたりリンクアグリゲーション機能を活用することができ、その管理負担を大幅に軽減することができる。

ネットワークシステムの構成例を概略的に示す図である。ネットワーク中継装置の機能的な構成を概略的に示すブロック図である。各ネットワーク中継装置に実装されたＬＡＧ設定テーブルの構成例を示す図である。ネットワーク中継装置のＬＡＧに関する制御方法の第１例を示す概念図である。制御方法の第１例による書き換え後のＬＡＧ設定テーブルの状態を示す図である。ネットワーク中継装置のＬＡＧに関する制御方法の第２例を示す概念図である。制御方法の第２例による書き換え後のＬＡＧ設定テーブルの状態を示す図である。リンクアグリゲーショングループ内で通信障害が発生した際にＣＰＵで実行される処理を概略的に示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態は、（１）ネットワーク中継装置としての形態、（２）ネットワーク中継装置の制御方法としての形態、（３）複数のネットワーク中継装置を含むネットワークシステムとしての形態を含むものとする。

〔ネットワークシステムの概要〕
図１は、ネットワークシステムの構成例を概略的に示す図である。ネットワークシステムは、例えば２つのネットワーク中継装置１，２を有している。これらネットワーク中継装置１，２は、例えば広域ネットワーク内でフレームを中継するレイヤ２スイッチ又はレイヤ３スイッチである。なおネットワークシステムには、ネットワーク中継装置１，２の他にも図示しない多数のネットワーク中継装置が含まれており、このようなネットワークシステムは、例えば、広域ネットワークの一部を構成する。

各ネットワーク中継装置１，２は、それぞれ複数のポート１ａ〜１ｆ、ポート２ａ〜２ｆを備えている。ここでは例としてネットワーク中継装置１，２に６つずつポート１ａ〜１ｆ，２ａ〜２ｆを示しているが、ネットワーク中継装置１，２はさらに図示しない多数のポートを有していてもよい。ネットワーク中継装置１，２の各ポート１ａ〜１ｆ，２ａ〜２ｆにはそれぞれネットワークケーブル等の物理回線４〜１４が接続されており、ネットワーク中継装置１とネットワーク中継装置２とは、複数の物理回線４〜１４を通じて互いに接続されている。また各ネットワーク中継装置１，２は、図示しない別のポートが別の物理回線を通じて図示しない他のネットワーク中継装置に接続されている。

〔リンクアグリゲーショングループ〕
ネットワークシステムにおいて、２つのネットワーク中継装置１，２の間を接続する複数ある物理回線４〜１４のうち、２つの物理回線４，６が論理的に束ねられて１つのリンクアグリゲーショングループ（ＬｉｎｋＡｇｇｒｅｇａｔｉｏｎＧｒｏｕｐ、以下「ＬＡＧ」と略称する。）１を構成している。この他にも、例えば複数あるうちの２つの物理回線１０，１２が論理的に束ねられて別のＬＡＧ２を構成している。公知のようにＬＡＧ１，２においては、それぞれ２つの物理回線４，６又は物理回線１０，１２が１つの論理回線として機能することにより、その帯域幅を単一の場合よりも増大することができる。

また本実施形態では、２つのＬＡＧ１，２についてそれぞれ冗長性が確保されている。すなわち本実施形態では、いずれのＬＡＧ１，２にも属していない物理回線８がＬＡＧ１，２に対する「待機回線」として予め規定（確保）されている。この物理回線８（待機回線）は、ＬＡＧ１，２に属する物理回線４，６又は物理回線１０，１２がいずれも正常に通信可能な状態ではデータの送受信を行わないが、物理回線４，６又は物理回線１０，１２のいずれかで通信の障害（例えば断線、ポートの故障等）が発生した場合、その障害が発生した物理回線（符号の特定はない）に代わって通常回線に移行する。なお、ここでは物理回線８を複数のＬＡＧ１，２に対する待機回線として共通化する例を挙げているが、いずれのＬＡＧ１，２にも属さない他の物理回線１４を別の待機回線として用いることもできる。また、ＬＡＧ１，２の冗長構成についてはさらに具体例を挙げて後述する。

図２は、ネットワーク中継装置１，２の機能的な構成を概略的に示すブロック図である。
ネットワーク中継装置１，２は、それぞれフレームの中継に必要な構成として、例えばインターフェース制御部２０、メモリ２２及びＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）２４を備えている。インターフェース制御部２０は、各ネットワーク中継装置１，２が有する複数のポート（参照符号１ａ，１ｂ，・・・等）でのフレームの入出力を制御している。またメモリ２２は、ＲＡＭ等のメモリデバイスにより構成されており、そのメモリ領域内にＬＡＧ設定テーブル２２ａが構築されている。本実施形態では、ＣＰＵ２４がＬＡＧ設定テーブル２２ａを用いてＬＡＧ１，２に関する制御を実行することができる。なおメモリ２２には、フレームの中継（転送）に必要なＦＤＢ（ＦｏｒｗａｒｄｉｎｇＤａｔａＢａｓｅ）も構築されている（特に図示していない）。

ＣＰＵ２４は、上記のようにネットワーク中継装置１，２によるフレームの中継動作を制御するほか、ＬＡＧ設定テーブル２２ａに基づいてＬＡＧ１，２に対応する各ポート（１ａ，１ｂ，・・・等）の状態を制御する。これに伴い、一方のネットワーク中継装置１では、複数あるポート（参照符号１ａ，１ｂ，・・・等）のうち、例えば予め２つのポート１ａ，１ｂがＬＡＧ１に属する通常ポートとして設定され、さらに他の２つのポート１ｄ，１ｅがＬＡＧ２に属する通常ポートとして設定される。また他方のネットワーク中継装置２でも、複数あるポート（参照符号２ａ，２ｂ，・・・等）のうち、例えば予め２つのポート２ａ，２ｂがＬＡＧ１に属する通常ポートとして設定され、さらに他の２つのポート２ｄ，２ｅがＬＡＧ２に属する通常ポートとして設定される。これにより、２つのネットワーク中継装置１，２間では、２つの物理回線４，６がＬＡＧ１の通常回線となり、他の２つの物理回線１０，１２がＬＡＧ２の通常回線となる。

またＣＰＵ２４はＬＡＧ設定テーブル２２ａに基づき、各ＬＡＧ１，２に対する待機ポートを設定する。すなわち、各ネットワーク中継装置１，２において、ＬＡＧ１，２のいずれにも属さないポート１ｃ，２ｃが待機ポートとして設定される。これにより、２つのネットワーク中継装置１，２間では、待機ポート１ｃ，２ｃ間を接続する物理回線８がＬＡＧ１，２に対する待機回線として規定される。また本実施形態では、ＬＡＧ１，２に対する待機回線を複数に規定することもでき、この場合、障害発生時にはＬＡＧ設定テーブル２２ａに定められた「待機状態優先度」の高い順に待機回線から通常回線へ移行させる制御が行われる。なお「待機状態優先度」については、ＬＡＧ設定テーブル２２ａの例とともに後述する。

本実施形態ではＣＰＵ２４の機能を用いてＬＡＧ１，２に関する制御を実行しているが、ＬＡＧ１，２の制御に関する機能は、例えばＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）等の集積回路を用いた専用ハードウェアとして実現されていてもよい。

〔ＬＡＧ設定テーブル〕
図３は、ＬＡＧ設定テーブル２２ａの構成例を示す図である。このうち、図３中（Ａ）が一方のネットワーク中継装置１のＬＡＧ設定テーブル２２ａに対応し、図３中（Ｂ）が他方のネットワーク中継装置２のＬＡＧ設定テーブル２２ａに対応する。２つのネットワーク中継装置１，２は、互いに対になったＬＡＧ設定テーブル２２ａを用いるものとする。

ＬＡＧ設定テーブル２２ａは、例えば「Ｇｒｏｕｐ」の欄、「Ｇｒｏｕｐ所属ポート及び待機状態時の優先度」の欄、「ＬＡＧＩＤ」の欄、及び「ＬＡＧ所属ポート」の欄により構成されている。また「Ｇｒｏｕｐ所属ポート及び待機状態時の優先度」の欄は、さらに「ポート」の欄と「待機状態時優先度」の欄とに分けられる。「ポート」の欄には、各ポート番号（ここでは参照符号１ａ〜１ｆ，２ａ〜２ｆ）が示されており、これに対応して「待機状態時優先度」の欄には、各ポート１ａ〜１ｆ，２ａ〜２ｆが「待機ポート」に設定された場合、いずれのポート１ａ〜１ｆ，２ａ〜２ｆから先に「通常ポート」へ移行させるかの優先度を定めた値が示されている。この優先度を表す値には、例えば優先度の高い順に「１」〜「６」が割り当てられている。以下、より具体的に説明する。

〔図３中（Ａ）：ネットワーク中継装置１のテーブル〕
ネットワーク中継装置１のＬＡＧ設定テーブル２２ａは、「Ｇｒｏｕｐ」の欄にグループ番号として「１（＝グループ１）」が定められており、この「グループ１」にはポート１ａ〜１ｆが所属している。また「待機状態時優先度」の欄には、各ポート１ａ〜１ｆの優先度として「１」〜「６」が予め規定されている。

次に「ＬＡＧＩＤ」の欄には、ＬＡＧ番号として「ＬＡＧ１」及び「ＬＡＧ２」が規定されている。また、「ＬＡＧ１」，「ＬＡＧ２」のＬＡＧ番号に対応して、それぞれ予め所属する物理ポート番号が「ＬＡＧ所属ポート」の欄に規定されている。この例では、「ＬＡＧ１」に所属する物理ポート番号としてポート１ａ，１ｂが規定されており、「ＬＡＧ２」に所属する物理ポート番号としてポート１ｄ，１ｅが規定されている。

さらに、「ＬＡＧＩＤ」の欄には「待機」を表す値が規定されている。「待機」を表す値は、これに対応する物理ポート番号を「待機ポート」に設定することを意味している。したがってこの例では、２つのポート１ｃ，１ｆが「待機ポート」として設定されることになる。このとき「待機状態時優先度」の値を参照すると、ポート１ｃの方がポート１ｆよりも優先度が高いことが分かる。このため、例えばＬＡＧ１に所属するポート１ａでの通信に障害が発生した場合、このポート１ａに代わって優先度の高いポート１ｃがＬＡＧ１の通常ポートに移行されることになる。

〔図３中（Ｂ）：ネットワーク中継装置２のテーブル〕
ネットワーク中継装置２のＬＡＧ設定テーブル２２ａは、ネットワーク中継装置１のＬＡＧ設定テーブル２２ａと対になっている。したがって、ここでも「グループ１」にポート２ａ〜２ｆが所属しており、これらポート２ａ〜２ｆの「待機状態時優先度」はそれぞれ「１」〜「６」である。

また、「ＬＡＧ１」に所属する物理ポート番号はポート２ａ，２ｂであり、「ＬＡＧ２」に所属する物理ポート番号はポート２ｄ，２ｅである。同様に、２つのポート２ｃ，２ｆが「待機ポート」に設定されており、このとき「待機状態時優先度」の値はポート２ｃの方がポート２ｆよりも高い。

〔制御方法の第１例〕
図４は、ネットワーク中継装置１，２のＬＡＧ１，２に関する制御方法の第１例を示す概念図である。制御方法の第１例は、ネットワーク中継装置１，２間にＬＡＧ１，２が構成されている状態で、ＬＡＧ１内に通信の障害が発生した場合を想定している。

初期の状態（正常時）において、上記のように各ネットワーク中継装置１，２のＬＡＧ設定テーブル２２ａに基づき、２つのＬＡＧ１，２が構成されている（リンクアグリゲーショングループ規定工程）。

図４中（Ａ）：物理回線４に何らかの通信障害が発生した場合、ネットワーク中継装置１，２の各ＣＰＵ２４は、「待機ポート」に設定されているポート１ｃ，２ｃ及びポート１ｆ，２ｆのうち、それぞれ「待機状態時優先度」が高い方のポート１ｃ，２ｃをＬＡＧ１に属する「通常ポート」に移行させる。これにより、ネットワーク中継装置１，２のＬＡＧ設定テーブル２２ａにおいて、「ＬＡＧ１」に属するポート番号は、それぞれポート１ｂ，１ｃ、ポート２ｂ，２ｃに書き換えられる。

図４中（Ｂ）：そして、２つのネットワーク中継装置１，２間では、それまで「待機回線」であった物理回線８がＬＡＧ１に属する「通常回線」に切り替わることで、新たに２つの物理回線６，８を論理的に束ねたＬＡＧ１が代替的に構成される。また、ネットワーク中継装置１，２の各ＣＰＵ２４はＬＡＧ設定テーブル２２ａの値を書き換え、障害が発生した物理回線４に対応するポート１ａ及びポート２ａをそれぞれ新たな「待機ポート」に設定する。これにより、通信障害が発生した物理回線４は、その障害から復旧すると、今度はＬＡＧ１，２に対する「待機回線」として用いられる（リンクアグリゲーショングループ制御工程）。

図５は、制御方法の第１例による書き換え後のＬＡＧ設定テーブル２２ａの状態を示す図である。このうち図５中（Ａ）がネットワーク中継装置１に対応し、図５中（Ｂ）がネットワーク中継装置２に対応する。以下、書き換えに伴う変更点について説明する。

図５中（Ａ）：一方のネットワーク中継装置１では、「ＬＡＧ１」に所属するポート番号は、障害発生前の「ポート１ａ，１ｂ」から「ポート１ｂ，１ｃ」に変更されている。また、このとき「待機」に該当するポート番号は、障害発生前の「ポート１ｃ，１ｆ」から「ポート１ａ，１ｆ」に変更されており、これにより、新たにポート１ａが「待機ポート」として規定されたことが分かる。なお「待機状態時優先度」は、ポート１ａの値が「１」であり、ポート１ｆの値が「６」であることから、次の障害発生時にはポート１ａが優先して「通常ポート」に移行され、これ以降もポートの属性は動的に変化することになる。

図５中（Ｂ）：他方のネットワーク中継装置２においても、「ＬＡＧ１」に所属するポート番号が障害発生前の「ポート２ａ，２ｂ」から「ポート２ｂ，２ｃ」に変更されていることが分かる。また「待機」に該当するポート番号は、障害発生前の「ポート２ｃ，２ｆ」から「ポート２ａ，２ｆ」に変更されており、一方のネットワーク中継装置１と対応して新たにポート２ａが「待機ポート」として規定されたことが分かる。「待機状態時優先度」についても同様に、ポート２ａの値が「１」であり、ポート２ｆの値が「６」であることから、次の障害発生時にはポート２ａが優先して「通常ポート」に移行されることで、やはりポートの属性は動的に変化する。

〔制御方法の第２例〕
次に図６は、ネットワーク中継装置１，２のＬＡＧ１，２に関する制御方法の第２例を示す概念図である。制御方法の第２例は、先の第１例でＬＡＧ１が代替的に構成された状態で、今度はＬＡＧ２内に通信の障害が発生した場合を想定している。なお、第１例で障害が発生した物理回線４については、その後の復旧作業により正常化されているものとする。

障害の発生前（正常時）において、図５に示される書き換え後のＬＡＧ設定テーブル２２ａに基づき、ネットワーク中継装置１，２間に２つのＬＡＧ１，２が構成されている（リンクアグリゲーショングループ規定工程）。このうちＬＡＧ１は、上記の第１例を通じて初期の状態から代替的に構成されたものである。

図６中（Ａ）：ＬＡＧ２に属する物理回線１２に何らかの通信障害が発生した場合、ネットワーク中継装置１，２の各ＣＰＵ２４は、「待機ポート」に設定されているポート１ａ，２ａ及びポート１ｆ，２ｆのうち、それぞれ「待機状態時優先度」が高い方のポート１ａ，２ａをＬＡＧ２に属する「通常ポート」に移行させる。これにより、ネットワーク中継装置１，２のＬＡＧ設定テーブル２２ａにおいて、「ＬＡＧ２」に属するポート番号は、それぞれポート１ａ，１ａ、ポート２ｄ，２ｄに書き換えられる。

図６中（Ｂ）：そして、２つのネットワーク中継装置１，２間では、それまで「待機回線」であった物理回線４がＬＡＧ２に属する「通常回線」に切り替わることで、今度は新たに２つの物理回線４，１０を論理的に束ねたＬＡＧ２が代替的に構成される。また、ネットワーク中継装置１，２の各ＣＰＵ２４はＬＡＧ設定テーブル２２ａの値を書き換え、障害が発生した物理回線１２に対応するポート１ｅ及びポート２ｅをそれぞれ新たな「待機ポート」に設定する。これにより、通信障害が発生した物理回線１２は、その障害から復旧すると、今度はＬＡＧ１，２に対する「待機回線」として用いられる（リンクアグリゲーショングループ制御工程）。

図７は、制御方法の第２例による書き換え後のＬＡＧ設定テーブル２２ａの状態を示す図である。このうち図７中（Ａ）がネットワーク中継装置１に対応し、図７中（Ｂ）がネットワーク中継装置２に対応する。以下、制御方法の第２例による書き換えに伴う変更点について説明する。

図７中（Ａ）：一方のネットワーク中継装置１では、「ＬＡＧ２」に所属するポート番号は、障害発生前の「ポート１ｄ，１ｅ」から「ポート１ａ，１ｄ」に変更されている。また、このとき「待機」に該当するポート番号は、障害発生前の「ポート１ａ，１ｆ」から「ポート１ｅ，１ｆ」に変更されており、これにより、新たにポート１ｅが「待機ポート」として規定されたことが分かる。なお「待機状態時優先度」は、ポート１ｅの値が「５」であり、ポート１ｆの値が「６」であることから、次の障害発生時にはポート１ｅが優先して「通常ポート」に移行され、これ以降もポートの属性は動的に変化することになる。

図７中（Ｂ）：他方のネットワーク中継装置２においても、「ＬＡＧ２」に所属するポート番号が障害発生前の「ポート２ｄ，２ｅ」から「ポート２ａ，２ｄ」に変更されていることが分かる。また「待機」に該当するポート番号は、障害発生前の「ポート２ａ，２ｆ」から「ポート２ｅ，２ｆ」に変更されており、一方のネットワーク中継装置１と対応して新たにポート２ｅが「待機ポート」として規定されたことが分かる。「待機状態時優先度」についても同様に、ポート２ｅの値が「５」であり、ポート２ｆの値が「６」であることから、次の障害発生時にはポート２ｅが優先して「通常ポート」に移行され、やはりポートの属性は動的に変化していくことになる。

図８は、リンクアグリゲーショングループ内で通信障害が発生した際にＣＰＵ２４で実行される処理を概略的に示すフローチャートである。ネットワーク中継装置１，２の各ＣＰＵ２４は、現在使用中であるＬＡＧ１，２内でいずれかの物理回線に通信の障害（リンクダウン）が発生したことを検知すると、以下の制御処理を実行する。

ステップＳ１００：先ずＣＰＵ２４は、メモリ２２に格納されているＬＡＧ設定テーブル２２ａを参照し、通信障害の発生が検知されたポートの所属する「グループ番号」及び「ＬＡＧＩＤ」をそれぞれ特定する。なお、本実施形態ではＬＡＧ設定テーブル２２ａ中に「グループ１」だけを挙げているが、実際の物理ポートが十数〜数十個ある場合、その他にＬＡＧ設定テーブル２２ａ中に「グループ２」，「グループ３」，・・・，「グループＮ」が設定されていてもよい。この場合、ＬＡＧ設定テーブル２２ａでは１つのグループに対し、それぞれ５〜６のポートが割り当てられる。そしてＣＰＵ２４は、実際に通信障害の発生が検知されたポートの所属するグループ番号（１〜Ｎのいずれか）を特定した上で、以下の手順を実行する。

ステップ１０２：次にＣＰＵ２４は、上記のグループ内で「待機」に設定されているポートのうち、待機状態優先度の高いポートを特定し、このポートを通信障害の発生しているポートに代えて通常ポートに移行させる。これにより、ＬＡＧ設定テーブル２２ａ上で「ＬＡＧＩＤ」に所属するポート番号が書き換えられることとなる。またこれに伴い、実際に障害の発生した物理回線に代わって「待機回線」が「通常回線」に変更され、ＬＡＧを構成する物理回線の組み合わせが変化する。

ステップＳ１０４：合わせてＣＰＵ２４は、このとき通信障害の発生が検知されたポートを新たな「待機ポート」に設定する。これにより、ＬＡＧ設定テーブル２２ａ上で「待機」に該当するポート番号が書き換えられることになる。またこれに伴い、障害の発生した物理回線は、その復旧作業後に「待機回線」として利用可能となる。

このように本実施形態では、ＬＡＧを構成するいずれかの物理回線で通信の障害が発生すると、「待機回線」を「通常回線」に変更して代替のＬＡＧが構築される。またこれに伴い、各ネットワーク中継装置１，２では新たな「待機ポート」が動的に設定される。このとき障害が発生した物理回線は、その後の復旧作業を経て「待機回線」として利用可能になることから、引き続き代替後のＬＡＧに対する冗長性を確保することができる。

また、ＬＡＧ１又はＬＡＧ２の「通常ポート」に設定されているいずれかのポートで通信障害が発生すると、そのポートに対する「通常ポート」としての設定が自動的に解除されるとともに、その後は「待機ポート」としての設定が動的に割り当てられる。そして、実際に障害が発生したポートは、その復旧後に「待機ポート」の設定が維持される。したがって、２つのネットワーク中継装置１，２間で「待機回線」が使い果たされてしまうことがなく、常に冗長性を確保してリンクアグリゲーション機能を効果的に発揮することができる。

また本実施形態では、各ネットワーク中継装置１，２のＬＡＧ設定テーブル２２ａ上でそれぞれ２つのポートを「待機ポート」に設定しているが、「待機ポート」の設定は１つだけでもよい。この場合、１つの物理回線を複数のＬＡＧ１，２に対する「待機回線」として利用可能であることから、「待機回線」として確保しておく物理回線の本数（「待機ポート」に設定するポート数）を少なくすることができる。

本発明は、上述した実施形態に制約されることなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々に変更して実施できる。例えば、通信障害が発生して「待機ポート」が「通常ポート」に変更された場合、ＬＡＧ設定テーブル２２ａ上で待機状態優先度の値を再構成してもよい。例えば、制御方法の第１例（図４，図５）において、それまで「待機」に設定されていたポート１ｆ，２ｆの優先度を「６」から「５」に変更し、新たに「待機」に設定されたポート１ａ，２ａの優先度を「１」から「６」に変更してもよい。この場合、次の障害発生時はポート１ｆ，２ｆが優先して「通常ポート」に変更されることから、「待機ポート」に設定される物理的なポートの入れ替え（ローテーション）が可能になる。

１，２ネットワーク中継装置
１ａ〜１ｆ，２ａ〜２ｆポート
４，６，８，１０，１２，１４物理回線
２２メモリ
２２ａＬＡＧ設定テーブル
２４ＣＰＵ

Claims

個々に物理回線が接続される複数のポートと、
前記複数のポートとそれぞれ前記物理回線を通じて接続された他のネットワーク中継装置との間にて、複数あるうちの２以上の前記物理回線が論理的に束ねられて構成されるリンクアグリゲーショングループを規定するリンクアグリゲーショングループ規定手段と、
前記リンクアグリゲーショングループに属さない１以上の前記物理回線を待機回線として予め規定し、前記リンクアグリゲーショングループに属する前記物理回線に通信の障害が発生した場合、その障害が発生した前記物理回線に代えて前記待機回線をその他の前記物理回線と論理的に束ねて代替のリンクアグリゲーショングループを構成するとともに、前記障害が発生した前記物理回線を前記代替のリンクアグリゲーショングループに対する前記待機回線として新たに規定するリンクアグリゲーショングループ制御手段と
を備え、
前記リンクアグリゲーショングループ規定手段は、
前記他のネットワーク中継装置との間にて、前記リンクアグリゲーショングループを複数の単位で規定し、
前記リンクアグリゲーショングループ制御手段は、
前記複数の単位で規定された前記リンクアグリゲーショングループのうち、いずれかの前記リンクアグリゲーショングループに属する前記物理回線に通信の障害が発生した場合、前記待機回線を用いて前記代替のリンクアグリゲーショングループを構成するとともに、前記障害が発生した前記物理回線を前記複数の単位で規定されたリンクアグリゲーショングループに対する前記待機回線として新たに規定する
ネットワーク中継装置。
請求項１に記載のネットワーク中継装置において、
前記リンクアグリゲーショングループ制御手段は、
前記リンクアグリゲーショングループに属さない前記物理回線の中から複数の前記待機回線を規定するとともに、前記複数のポートに接続される全ての前記物理回線に対してそれぞれに固有の優先度を予め規定することで、前記リンクアグリゲーショングループに属する前記物理回線に通信の障害が発生した場合、複数ある前記待機回線の中で優先度の高い前記待機回線を用いて前記代替のリンクアグリゲーショングループを構成することを特徴とするネットワーク中継装置。
複数のポートに対して個々に物理回線が接続されたネットワーク中継装置について、前記複数のポートとそれぞれ前記物理回線を通じて接続された他のネットワーク中継装置との間にて、複数あるうちの２以上の前記物理回線が論理的に束ねられて構成されるリンクアグリゲーショングループを規定するリンクアグリゲーショングループ規定工程と、
前記リンクアグリゲーショングループに属さない１以上の前記物理回線を待機回線として予め規定し、前記リンクアグリゲーショングループに属する前記物理回線に通信の障害が発生した場合、その障害が発生した前記物理回線に代えて前記待機回線をその他の前記物理回線と論理的に束ねて代替のリンクアグリゲーショングループを構成するとともに、前記障害が発生した前記物理回線を前記代替のリンクアグリゲーショングループに対する前記待機回線として新たに規定するリンクアグリゲーショングループ制御工程と
を備え、
前記リンクアグリゲーショングループ規定工程では、
前記他のネットワーク中継装置との間にて、前記リンクアグリゲーショングループを複数の単位で規定し、
前記リンクアグリゲーショングループ制御工程は、
前記複数の単位で規定された前記リンクアグリゲーショングループのうち、いずれかの前記リンクアグリゲーショングループに属する前記物理回線に通信の障害が発生した場合、前記待機回線を用いて前記代替のリンクアグリゲーショングループを構成するとともに、前記障害が発生した前記物理回線を前記複数の単位で規定されたリンクアグリゲーショングループに対する前記待機回線として新たに規定する
ネットワーク中継装置の制御方法。
請求項３に記載のネットワーク中継装置の制御方法において、
前記リンクアグリゲーショングループ制御工程では、
前記リンクアグリゲーショングループに属さない前記物理回線の中から複数の前記待機回線を規定するとともに、前記複数のポートに接続される全ての前記物理回線に対してそれぞれに固有の優先度を予め規定することで、前記リンクアグリゲーショングループに含まれる前記物理回線に通信の障害が発生した場合、複数ある前記待機回線の中で優先度の高い前記待機回線を用いて前記代替のリンクアグリゲーショングループを構成することを特徴とするネットワーク中継装置の制御方法。
個々に物理回線が接続される複数のポートを有し、これら複数のポートからそれぞれの前記物理回線を通じて相互に通信を行う複数のネットワーク中継装置と、
前記複数のネットワーク中継装置の間にて、複数あるうちの２以上の前記物理回線が論理的に束ねられて構成されるリンクアグリゲーショングループを規定するリンクアグリゲーショングループ規定手段と、
前記リンクアグリゲーショングループに属さない１以上の前記物理回線を待機回線として予め規定し、前記リンクアグリゲーショングループに属する前記物理回線に通信の障害が発生した場合、その障害が発生した前記物理回線に代えて前記待機回線をその他の前記物理回線と論理的に束ねて代替のリンクアグリゲーショングループを構成するとともに、前記障害が発生した前記物理回線を前記代替のリンクアグリゲーショングループに対する前記待機回線として新たに規定するリンクアグリゲーショングループ制御手段と
を備え、
前記リンクアグリゲーショングループ規定手段は、
前記他のネットワーク中継装置との間にて、前記リンクアグリゲーショングループを複数の単位で規定し、
前記リンクアグリゲーショングループ制御手段は、
前記複数の単位で規定された前記リンクアグリゲーショングループのうち、いずれかの前記リンクアグリゲーショングループに属する前記物理回線に通信の障害が発生した場合、前記待機回線を用いて前記代替のリンクアグリゲーショングループを構成するとともに、前記障害が発生した前記物理回線を前記複数の単位で規定されたリンクアグリゲーショングループに対する前記待機回線として新たに規定する
ネットワークシステム。
請求項５記載のネットワークシステムにおいて、
前記リンクアグリゲーショングループ制御手段は、
前記リンクアグリゲーショングループに属さない前記物理回線の中から複数の前記待機回線を規定するとともに、前記複数のポートに接続される全ての前記物理回線に対してそれぞれに固有の優先度を予め規定することで、前記リンクアグリゲーショングループに含まれる前記物理回線に通信の障害が発生した場合、複数ある前記待機回線の中で優先度の高い前記待機回線を用いて前記代替のリンクアグリゲーショングループを構成することを特徴とするネットワークシステム。