JP5700295B2 - ネットワークシステム - Google Patents

Description

本発明は、スイッチングハブを２段に接続した２段構成のネットワークシステムに関する。

従来、ＦＡＴ Ｔｒｅｅのように、スイッチを多段に接続する構成のネットワークシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、２段構成のネットワークシステムは、下位層の複数のリーフスイッチ（下位スイッチ）と、上位層の複数のルートスイッチ（上位スイッチ）から構成される。下位スイッチのそれぞれは、全ての上位スイッチに接続されている。また、下位スイッチには、任意の数の端末装置が接続されている。異なる下位スイッチ間でのフレームの送受信は、複数の上位スイッチのうちいずれか一つの上位スイッチを介して行われる。

特開２０１０−２８８１６８号公報

２段構成のネットワークシステムにおいて、例えば、上位スイッチと下位スイッチを接続するネットワークケーブルの障害のために、一部の上位スイッチと一部の下位スイッチの間が接続されていない状態となることが想定される。
しかしながら、上位スイッチと下位スイッチの間の接続状態を確認する作業は、ネットワークの管理者にとって手間がかかるという問題がある。特に、上位スイッチの台数、下位スイッチの台数、及びこれらの間を接続する伝送媒体の数が多くなると、作業負荷が大きくなる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされ、その目的とするところは、上位スイッチと下位スイッチの間の接続状態を自動的に判定できるネットワークシステムを提供することにある。

上記の課題を解決するために本発明の一態様によれば、スイッチングハブを２段に接続した２段構成のネットワークシステムであって、スイッチングハブは、複数の下位スイッチと、下位スイッチと接続される複数の上位スイッチとからなり、上位スイッチは、上位スイッチに接続されている下位スイッチの識別情報からなる接続下位スイッチリスト情報を、上位スイッチに接続されている下位スイッチに通知する、接続情報通知手段を有し、下位スイッチは、接続情報通知手段によって通知された接続下位スイッチリスト情報同士を、上位スイッチと下位スイッチの間の接続状態を判定するために比較する比較判定手段を有する、ネットワークシステムが提供される。

本発明は、上位スイッチと下位スイッチの間の接続状態を自動的に判定できるネットワークシステムを提供する。

一実施形態のネットワークシステムの構成を概略的に示す図である。 図１中の上位スイッチの機能的な構成を概略的に示すブロック図である。 図１中の上位スイッチのＬＡＧテーブルの内容を示す表である。 図１中の下位スイッチの機能的な構成を概略的に示すブロック図である。 図４中のＬＡＧテーブルの内容を示す表である。 識別情報通知フレームのフォーマットを示す図である。 図２中の上位スイッチの識別情報テーブルの内容を示す表である。 図４中の接続情報通知フレームのフォーマットを示す図である。 図４中の接続情報テーブルの内容を示す表である。 一実施形態のネットワークシステムの動作例１を説明するための図である。 一実施形態のネットワークシステムの動作例２を説明するための図である。 図１１中の下位スイッチにおける、接続情報テーブルの内容を示す表である。 図１１中の下位スイッチにおける、接続情報テーブルの内容を示す表である。 図１１中の下位スイッチにおける、接続情報テーブルの内容を示す表である。 一実施形態のネットワークシステムの動作例３を説明するための図である。 図１５中の下位スイッチにおける、接続情報テーブルの内容を示す表である。

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。
図１は、一実施形態のネットワークシステムの構成を概略的に示す図である。

ネットワークシステム１０は、スイッチングハブを２段に接続した２段構成のネットワークシステムである。スイッチングハブは、複数の下位スイッチと、下位スイッチと接続される複数の上位スイッチとからなる。図１に示す一実施形態のネットワークシステム１０では、３台の上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃと３台の下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃとから構成されている。なお、図１に示す一実施形態のネットワークシステム１０は一例として示したものであり、上位スイッチと下位スイッチの台数はこれに限定されない。

上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ及び下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、例えばＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルにて、レイヤ２のデータ転送機能を備えたスイッチングハブであり、必要に応じてレイヤ３等のデータ転送機能を備える。一実施形態において、上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ及び下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、ボックス型のスイッチングハブである。
下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ及びネットワークシステム１０外部の通信機器２８と接続されている。通信機器２８は、具体的に、サーバ、スイッチングハブ、ルータ等である。

下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、複数のポートを有する。下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃが有する複数のポートのうち、ポート５０ａ，５０ｂは上位スイッチ３２ａと接続され、ポート５０ｃ，５０ｄは上位スイッチ３２ｂと接続され、ポート５０ｅ，５０ｆは上位スイッチ３２ｃと接続され、ポート５２ａ，５２ｂは通信機器２８と接続されている。

下位スイッチにおいて、上位スイッチと接続されているポートに対してＬＡＧが設定される。具体的に、下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃが有する複数のポートのうち上位スイッチと接続されている複数のポート５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆに対してＬＡＧ６０ａ，６０ｂ，６０ｃが設定されている。リンクアグリゲーションは、複数の回線を論理的に一つの回線のように扱う技術である。ＬＡＧが設定された複数のポートは、論理的に一つのポートのように動作する。

上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、複数のポートを有する。上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが有する複数のポートのうち、ポート３８ａ，３８ｂは下位スイッチ３４ａと接続され、ポート３８ｃ，３８ｄは下位スイッチ３４ｂと接続され、ポート３８ｅ，３８ｆは下位スイッチ３４ｃと接続されている。
上位スイッチにおいて、同一の下位スイッチと接続されている複数のポートに対してＬＡＧが設定される。具体的に、上位スイッチ３２ａの場合、下位スイッチ３４ａと接続されているポート３８ａ，３８ｂに対してＬＡＧ４８ａが設定され、下位スイッチ３４ａと接続されているポート３８ｃ，３８ｄに対してＬＡＧ４８ｂが設定され、下位スイッチ３４ａと接続されているポート３８ｅ，３８ｆに対してＬＡＧ４８ｃが設定される。

本発明の実施形態のネットワークシステムは、上位スイッチと下位スイッチの間の接続状態を自動的に判定する動作を行うことを特徴とする。
以下、上位スイッチ及び下位スイッチの構成について、説明する。なお、以下の説明では、「上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ」、「下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ」をそれぞれ「上位スイッチ３２」、「下位スイッチ３４」ともいう。

〔上位スイッチ〕
図２は、図１に示す上位スイッチ３２ａの機能的な構成を概略的に示すブロック図である。なお、図１に示す上位スイッチ３２ｂ，３２ｃの機能的な構成については、上位スイッチ３２ａと同一であり、説明を省略する。
上位スイッチ３２ａは、複数のポート３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ，３８ｅ，３８ｆ、メモリ部４０、ＬＡＧ設定部４２、及びフレーム転送部４４を有している。

〔メモリ部〕
メモリ部４０は、例えば、揮発性の書き換え可能なＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）によって構成される。メモリ部４０は、ＦＤＢ（フォワーディングデータベース）４０ａ及びＬＡＧテーブル４０ｂを記憶している。

〔ポート〕
ポート３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ，３８ｅ，３８ｆは、下位スイッチ３４と接続されており、全二重通信に対応している。
図２に示す上位スイッチ３２ａにおいて、ポート３８ａ，３８ｂは、伝送媒体としてのネットワークケーブル４６ａ，４６ｂを介して、下位スイッチ３４ａと接続されている。ポート３８ｃ，３８ｄは、ネットワークケーブル４６ｃ，４６ｄを介して、下位スイッチ３４ｂと接続されている。ポート３８ｅ，３８ｆは、ネットワークケーブル４６ｅ，４６ｆを介して、下位スイッチ３４ｃと接続されている。

同様に、上位スイッチ３２ｂ，３２ｃも、ネットワークケーブルを介して下位スイッチ３４と接続されている。上位スイッチ３２ｂ，３２ｃと下位スイッチ３４とを接続するネットワークケーブルには、符号４６ｇ，４６ｈ，４６ｉ，４６ｊ，４６ｋ，４６ｌ，４６ｍ，４６ｎ，４６ｏ，４６ｑ，４６ｒを付す。
なお、以下の説明では、「ポート３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ，３８ｅ，３８ｆ」を「ポート３８」ともいい、「ネットワークケーブル４６ｇ，４６ｈ，４６ｉ，４６ｊ，４６ｋ，４６ｌ，４６ｍ，４６ｎ，４６ｏ，４６ｑ，４６ｒ」を「ネットワークケーブル４６」ともいう。ポート３８の数は、図示した数に限定されない。

〔ＬＡＧ設定部〕
ＬＡＧ設定部４２は、例えば管理者からの命令に基づいて、ＬＡＧテーブル４０ｂを作成及び更新する。ＬＡＧ設定部４２は、ＬＡＧテーブル４０ｂを利用することにより、同一の下位スイッチ３４に接続されているポート３８に対してＬＡＧを設定する。

〔ＬＡＧテーブル〕
図３は、上位スイッチ３２ａのＬＡＧテーブル４０ｂの内容を示す表である。ＬＡＧテーブル４０ｂでは、ポート３８の番号とＬＡＧの識別情報（ＬＡＧ ＩＤ）とが相互に対応付けて登録される。
具体的に、下位スイッチ３４ａに接続されたポート３８ａ，３８ｂとＬＡＧ４８ａ、下位スイッチ３４ｂに接続されたポート３８ｃ，３８ｄとＬＡＧ４８ｂ、及び、下位スイッチ３４ｃに接続されたポート３８ｅ，３８ｆとＬＡＧ４８ｃとが相互に対応付けられて登録されている。

同様に、上位スイッチ３２ｂ，３２ｃでも、ＬＡＧが設定される。上位スイッチ３２ｂ，３２ｃで設定されるＬＡＧには、符号４８ｃ，４８ｄ，４８ｅ，４８ｆ，４８ｇ，４８ｉを付す。
以下では、「ＬＡＧ４８ｃ，４８ｄ，４８ｅ，４８ｆ，４８ｇ，４８ｉ」を「ＬＡＧ４８」ともいう。各ＬＡＧ４８は、１つ以上のポート３８を含んでいればよい。
なお、図３では、ＬＡＧ４８の識別情報として符号を示した。

〔フレーム転送部〕
フレーム転送部４４は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等の集積回路により実現される。
フレーム転送部４４は、ＦＤＢ４０ａ及びＬＡＧテーブル４０ｂを参照しながら、フレームを転送する。即ち、フレーム転送部４４は、ポート３８によって受信されたフレームを、フレーム中の宛先アドレスに基づいて、フレームを送信するべきポート３８へ転送する。

具体的に、フレーム転送部４４は、ユーザフレームを下位スイッチ３４ａへ向けて送信する場合、ＬＡＧテーブル４０ｂを参照して、ＬＡＧ４８ａに所属するポート３８ａ，３８ｂの何れか一つから送信させる。同様に、フレーム転送部４４は、ユーザフレームを下位スイッチ３４ｂへ向けて送信する場合、ＬＡＧ４８ｂに所属するポート３８ｃ，３８ｄの何れか一つから送信し、下位スイッチ３４ｃへ向けて送信する場合、ＬＡＧ４８ｃに所属するポート３８ｅ，３８ｆの何れか一つから送信させる。

また、フレーム転送部４４は、フレーム中の送信元アドレス情報に基づいてＦＤＢ４０ａを作成及び更新する。ＦＤＢ４０ａには、ポート３８で受信したフレーム中の送信元アドレス情報と、受信したポート３８の番号とが相互に対応付けられて登録される。

〔下位スイッチ〕
図４は、下位スイッチ３４ａの機能的な構成を概略的に示すブロック図である。なお、図１中に示す下位スイッチ３４ｂ，３４ｃの構成については、下位スイッチ３４ａと同一の構成であり、説明を省略する。

下位スイッチ３４ａは、複数のポート５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆ，５２ａ，５２ｂ、メモリ部５４、ＬＡＧ設定部５６、及びフレーム転送部５８を有する。
メモリ部５４は、例えば、ＲＡＭによって構成され、ＦＤＢ５４ａ、及び、ＬＡＧテーブル５４ｂを記憶している。

〔ポート〕
ポート５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆは、上位スイッチ３２と接続されている。具体的に、下位スイッチ３４ａにおいて、ポート５０ａ，５０ｂは、ネットワークケーブル４６ａ，４６ｂを介して上位スイッチ３２ａと接続されている。ポート５０ｃ，５０ｄは、ネットワークケーブル４６ｇ，４６ｈを介して上位スイッチ３２ｂと接続されている。ポート５０ｅ，５０ｆは、ネットワークケーブル４６ｍ，４６ｎを介して上位スイッチ３２ｃと接続されている。ポート５２ａ，５２ｂは、ネットワークシステム１０外部の通信機器２８と接続されている。

なお、以下の説明では、「ポート５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆ」を「ポート５０」ともいい、「ポート５２ａ，５２ｂ」を「ポート５２」ともいう。ポート５０及びポート５２の数は、図示した数に限定されない。また、ポート５０の各々は全二重通信に対応する。

〔ＬＡＧ設定部〕
ＬＡＧ設定部５６は、例えば管理者からの命令に基づいて、ＬＡＧテーブル５４ｂを作成及び更新する。ＬＡＧ設定部５５は、ＬＡＧテーブル５４ｂを利用することにより、上位スイッチ３２に接続されているポート５０に対してＬＡＧを設定する。

〔ＬＡＧテーブル〕
図５は、下位スイッチ３４ａのＬＡＧテーブル５４ｂの内容を示す表である。ＬＡＧテーブル５４ｂでは、ポート５０の番号とＬＡＧの識別情報（ＬＡＧ ＩＤ）とが相互に対応付けられて登録されている。具体的には、上位スイッチ３２に接続された複数のポート５０に対してＬＡＧ６０ａが設定されている。
同様に、下位スイッチ３４ｂ，３４ｃでも、ＬＡＧが設定される。下位スイッチ３４ｂ，３４ｃで設定されるＬＡＧには、符号６０ｂ，６０ｃを付す。
以下では、「ＬＡＧ６０ａ，６０ｂ，６０ｃ」を「ＬＡＧ６０」ともいう。なお、図５では、ＬＡＧ６０の識別情報として符号を示した。

〔フレーム転送部〕
フレーム転送部５８は、例えば、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ等の集積回路により実現される。フレーム転送部５８は、ＦＤＢ５４ａ及びＬＡＧテーブル５４ｂを参照しながら、ポート５０又はポート５２によって受信されたフレームを、フレーム中の宛先アドレスに基づいて、フレームを送信すべきポート５０又はポート５２へ転送する。

また、フレーム転送部５８は、フレーム中の送信元アドレス情報に基づいてＦＤＢ５４ａを作成及び更新する。ＦＤＢ５４ａには、ポート５０又はポート５２で受信したフレーム中の送信元アドレス情報と、受信したポート５０又はポート５２の番号とが相互に対応付けられて登録される。

ここで、一実施形態のネットワークシステム１０は、ネットワークシステム１０における上位スイッチ３２と下位スイッチ３４との接続状態を判定するために、識別情報通知手段、接続情報通知手段、及び比較判定手段を有する。

〔識別情報通知手段〕
再び図４を参照すると、下位スイッチ３４ａは、識別情報通知手段としての識別情報通知フレーム生成部６４を更に有する。識別情報通知フレーム生成部６４は識別情報通知フレーム（ＩＤフレーム）６６を生成する。

〔識別情報通知フレーム〕
識別情報通知フレーム６６は、下位スイッチ３４ａが、自身に割り当てられた識別情報を、自身に接続されている上位スイッチ３２に通知するためのフレームである。
図６は、識別情報通知フレーム６６のフォーマットを示している。
識別情報通知フレーム６６は、複数の領域を含んでおり、具体的に、ＤＡ（宛先アドレス）領域６６ａ、ＳＡ（送信元アドレス）領域６６ｂ、ＴＹＰＥ領域６６ｃ、ペイロード領域６６ｄ、及び、ＦＣＳ領域６６ｅを含んでいる。

ＤＡ領域６６ａには、上位スイッチ３２を転送範囲とするマルチキャストアドレスが格納される。ＳＡ領域６６ｂには送信元の下位スイッチ３４に割り当てられたＭＡＣ（メディアアクセスコントロール）アドレスが格納される。ＴＹＰＥ領域６６ｃには、当該フレームが識別情報通知フレーム６６であることを示す識別子が格納される。ＦＣＳ領域６６ｅにはチェックサム符号が格納される。

また、ペイロード領域６６ｄにはデータが格納され、一実施形態では、識別情報通知フレーム６６の送信元である下位スイッチ３４の各々に割り当てられた下位スイッチ識別情報（識別情報）６６ｆが格納される。
下位スイッチ識別情報６６ｆは、例えば、下位スイッチ３４に割り当てられたＭＡＣアドレスや、ＩＰ（インターネットプロトコル）アドレス等、下位スイッチ３４を識別するための情報である。

識別情報通知フレーム生成部６４により識別情報通知フレーム６６が生成されると、フレーム転送部５８は、下位スイッチ３４ａに接続されている全ての上位スイッチ３２に向けて、ポート５０の各々から識別情報通知フレーム６６を一斉に送信する。ポート５０の各々から送信された識別情報通知フレーム６６は、ネットワークケーブル４６を通じて上位スイッチ３２によって受信される。なお、識別情報通知フレーム６６は、定期又は不定期にて繰り返し送信される。

〔接続情報通知手段〕
再び図２を参照すると、上位スイッチ３２ａは、接続情報通知手段として、識別情報特定部６８、接続情報通知フレーム生成部７０及びメモリ部４０に格納された識別情報テーブル４０ｃを更に有する。

下位スイッチ３４から送信された識別情報通知フレーム６６は、ポート３８によって受信されると、フレーム転送部４４を経て、識別情報特定部６８に転送される。
識別情報特定部６８は、識別情報通知フレーム６６に含まれる下位スイッチ識別情報６６ｆを読み込み、読み込んだ下位スイッチ識別情報６６ｆに基づいて識別情報テーブル４０ｃを作成及び更新する。

〔識別情報テーブル〕
図７は、識別情報テーブル４０ｃの内容を示す表である。識別情報テーブル４０ｃには、識別情報通知フレーム６６を受信したポート３８の番号と、識別情報通知フレーム６６に含まれていた下位スイッチ識別情報６６ｆとが相互に対応付けられて登録されている。なお、図７では、ポート３８の番号として、ポート３８の符号が用いられている。また、下位スイッチ識別情報６６ｆとして、下位スイッチ３４の符号が用いられている。
接続情報通知フレーム生成部７０は、識別情報テーブル４０ｃに登録された下位スイッチ識別情報６６ｆに基づいて、接続情報通知フレーム（ＣＩフレーム）７２を生成する。

〔接続情報通知フレーム〕
図８は、接続情報通知フレーム７２のフォーマットを示しており、接続情報通知フレーム７２は、ＤＡ領域７２ａ、ＳＡ領域７２ｂ、ＴＹＰＥ領域７２ｃ、ペイロード領域７２ｄ、及び、ＦＣＳ領域７２ｅを含んでいる。

ＤＡ領域７２ａには、例えば、下位スイッチ３４を転送範囲とするマルチキャストアドレスが格納され、ＳＡ領域７２ｂには、送信元の上位スイッチ３２に割り当てられたＭＡＣアドレスが格納される。
ＴＹＰＥ領域７２ｃには、当該フレームが接続情報通知フレーム７２であることを示す識別子が格納される。ＦＣＳ領域７２ｅにはチェックサム符号が格納される。
ペイロード領域７２ｄには、接続下位スイッチリスト情報７２ｆ、及び、上位スイッチ識別情報７２ｇが格納されている。

上位スイッチ識別情報７２ｇは、接続情報通知フレーム７２の送信元である上位スイッチ３２の識別情報であり、例えば、ＭＡＣアドレスや、ＩＰアドレス等である。
接続下位スイッチリスト情報７２ｆは、識別情報テーブル４０ｃに登録された下位スイッチ識別情報６６ｆのリストである。従って、接続下位スイッチリスト情報７２ｆには、１つ以上の下位スイッチ識別情報６６ｆが含まれる。

接続情報通知フレーム生成部７０により生成された接続情報通知フレーム７２は、フレーム転送部４４を経て、上位スイッチ３２ａに接続されている全ての下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃに向けてポート３８から送信される。なお、接続情報通知フレーム７２は、定期又は不定期にて繰り返し送信される。

〔比較判定手段〕
再び図４を参照すると、下位スイッチ３４は、比較判定手段として、接続情報特定部７４、比較判定部７６、及びメモリ部５４に格納された接続情報テーブル５４ｃを更に有する。

〔接続情報特定部〕
上位スイッチ３２から送信された接続情報通知フレーム７２は、下位スイッチ３４ａのポート５０にて受信され、フレーム転送部５８を介して接続情報特定部７４へ転送される。
接続情報特定部７４は、接続情報通知フレーム７２に含まれる接続下位スイッチリスト情報７２ｆ及び上位スイッチ識別情報７２ｇを読み込む。接続情報特定部７４は、読み込んだ接続下位スイッチリスト情報７２ｆ及び上位スイッチ識別情報７２ｇを、受信したポート５０に対応付けて接続情報テーブル５４ｃに登録する。

〔接続情報テーブル〕
図９は、接続情報テーブル５４ｃの内容を示している。接続情報テーブル５４ｃには、ポート５０の番号、接続下位スイッチリスト情報７２ｆ、及び上位スイッチ識別情報７２ｇが対応付けられて登録されている。

〔比較判定部〕
比較判定部７６は、上位スイッチ３２によって通知された接続下位スイッチリスト情報７２ｆ同士を、下位スイッチ３４と上位スイッチ３２の間の接続状態を判定するために比較する。
なお、この比較では、接続情報テーブル５４ｃにおいて、異なる上位スイッチ３２と対応して登録されている接続下位スイッチリスト情報７２ｆ同士が比較される。

〔接続状態の判定〕
ネットワークシステム１０の接続状態として、一部の上位スイッチが一部の下位スイッチと接続されていない状態が想定される。このような接続状態では、一部の下位スイッチと接続されていない上位スイッチはユーザフレームの転送に用いられないため、ネットワークシステム１０が有する全ての上位スイッチの帯域が有効に活用されない。
以下、一部の上位スイッチが一部の下位スイッチと接続されていない接続状態を「不完全な接続状態」と定義し、全ての上位スイッチの各々が全ての下位スイッチと接続されている接続状態を「完全な接続状態」と定義する。

また、ネットワークシステム１０の接続状態として、ネットワークシステム内に、全ての下位スイッチと接続している上位スイッチが１台もない状態が想定される。このような接続状態では、全ての上位スイッチにおいて、ユーザフレームを転送できない区間が一部の下位スイッチの間で発生する。
以下、全ての下位スイッチと接続している上位スイッチが１台もない接続状態を「通信不可能な状態」とし、全ての下位スイッチと接続している上位スイッチが１台以上ある接続状態を「通信可能な状態」と定義する。

比較判定部７６は、接続情報テーブル５４ｃに登録された接続下位スイッチリスト情報７２ｆ同士を比較した結果、異なる上位スイッチ３２から通知された全ての接続下位スイッチリスト情報７２ｆが相互に一致している場合、ネットワークシステム１０は完全な接続状態であると判定する。
一方、比較判定部７６は、登録されている接続下位スイッチリスト情報７２ｆ間に不一致がある場合、ネットワークシステム１０は不完全な接続状態であると判定する。

また、比較判定部７６は、接続情報テーブル５４ｃ中の接続下位スイッチリスト情報７２ｆに含まれる下位スイッチ識別情報６６ｆを全て抽出する。次に、比較判定部７６は、接続情報テーブル５４ｃに登録された接続下位スイッチリスト情報７２ｆのうち少なくとも１つが、抽出した全ての下位スイッチ識別情報６６ｆを含んでいるか否かを確認する。

比較判定部７６は、抽出した全ての下位スイッチ識別情報６６ｆを含む接続下位スイッチリスト情報７２ｆが接続情報テーブル５４ｃに一つでも登録されている場合、ネットワークシステム１０は通信可能な状態であると判定する。
一方、比較判定部７６は、抽出された全ての下位スイッチ識別情報６６ｆを含む接続下位スイッチリスト情報７２ｆが接続情報テーブル５４ｃに一つも登録されていない場合、ネットワークシステム１０は通信不可能な状態であると判定する。

そして、一実施形態では、好ましい態様として、比較判定部７６は、判定した結果を監視端末７８へ通知する。判定結果を監視端末７８へ通知する手法としては、例えば、ＳＮＭＰ（シンプルネットワークマネージメントプロトコル）のＴｒａｐ機能を用いることができる。通知された判定結果は、監視端末７８のモニタに出力され、管理者は、モニタに出力された判定結果に基づいて配線の追加等の必要な処置を講ずることができる。
なお、比較判定部７６は、判定を行うことが出来ない場合には、その旨を監視端末７８に通知してもよく、あるいは、通知を行わなくてもよい。

以下、一実施形態のネットワークシステム１０の動作を説明する。
〔動作例１：完全な接続状態である場合〕
図１０は、ネットワークシステム１０の動作例１を説明するための図である。図１０に示すネットワークシステム１０は、全ての上位スイッチ３２が全ての下位スイッチ３４に接続されている完全な接続状態となっている。

下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃへ向けて識別情報通知フレーム６６を送信する。
上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、識別情報通知フレーム６６を受信して、下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃの下位スイッチ識別情報６６ｆを識別情報テーブル４０ｃに登録する。上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、識別情報テーブル４０ｃに登録された下位スイッチ識別情報６６ｆに基づいて、上位スイッチ識別情報７２ｇと接続下位スイッチリスト情報７２ｆを含む接続情報通知フレーム７２を生成し、下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃへ向けて送信する。

下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、接続情報通知フレーム７２を受信して、接続情報通知フレーム７２を受信したポート５０、上位スイッチ識別情報７２及び接続下位スイッチリスト情報７２ｆを対応付けて接続情報テーブル５４ｃに登録する。

下位スイッチ３４ａにおいて登録される接続情報テーブル５４ｃでは、図９に示すように、ポート５０ａ，５０ｂに対応して接続下位スイッチリスト情報７２ｆとしての「３４ａ，３４ｂ，３４ｃ」及び上位スイッチ識別情報７２ｇとしての「３２ａ」が登録されている。ポート５０ｃ，５０ｄに対応して接続下位スイッチリスト情報７２ｆとしての「３４ａ，３４ｂ，３４ｃ」及び上位スイッチ識別情報７２ｇとしての「３２ｂ」が登録されている。ポート５０ｅ，５０ｆに対応して下位スイッチリスト情報５４ｈとしての「３４ａ，３４ｂ，３４ｃ」及び上位スイッチ識別情報７２ｇとしての「３２ｃ」が登録されている。

〔接続状態の判定〕
下位スイッチ３４ａの比較判定部７６は、接続情報テーブル５４ｃに登録された接続下位スイッチリスト情報７２ｆ及び上位スイッチ識別情報７２ｇに基づいて、接続状態を判定する。

接続情報テーブル５４ｃにおいて、上位スイッチ識別情報７２ｇとしての「３２ａ」、「３２ｂ」、及び、「３２ｃ」の各々と関連付けて登録されている接続下位スイッチリスト情報７２ｆは、全て「３４ａ，３４ｂ，３４ｃ」であり、相互に一致する。
従って、下位スイッチ３４ａの比較判定部７６は、完全な接続状態であると判定し、判定結果を監視端末７８へ通知する。

また、下位スイッチ３４ｂ，３４ｃの接続情報テーブル５４ｃに登録された下位スイッチリスト情報５４ｈも、全て「３４ａ，３４ｂ，３４ｃ」であり、相互に一致する。従って、下位スイッチ３４ｂ，３４ｃの比較判定部７６は、完全な接続状態であるという判定結果を監視端末７８へ通知する。
なお、完全な接続状態である場合、通信可能な状態であるため、通信状態の判定は行わなくてもよい。

〔動作例２：不完全な接続状態であり、通信不可能な状態である場合〕
図１１は、ネットワークシステム１０の動作例２を説明するための図である。図１０に示すネットワークシステム１０は、一部の上位スイッチが一部の下位スイッチと接続されていない不完全な接続状態であり、かつ、全ての下位スイッチと接続している上位スイッチが１台もない通信不可能な状態となっている。

具体的に、図１１に示すネットワークシステム１０では、上位スイッチ３２ａは、下位スイッチ３４ａ，３４ｂと接続されており、上位スイッチ３２ｂは、下位スイッチ３４ａ，３４ｃと接続されており、上位スイッチ３２ｃは、下位スイッチ３４ｂ，３４ｃと接続されている。

〔接続状態の判定〕
図１２、図１３及び図１４は、下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃに登録される接続情報テーブル５４ｃの内容をそれぞれ示している。
図１２の接続情報テーブル５４ｃにおいて、上位スイッチ識別情報７２ｇとしての「３２ａ」と関連付けて登録された接続下位スイッチ識別情報７２ｆである「３４ａ，３４ｂ」と、上位スイッチ識別情報７２ｇとしての「３２ｂ」と関連付けて登録された接続下位スイッチ識別情報７２ｆである「３４ａ，３４ｃ」とは相互に一致していないため、下位スイッチ３４ａの比較判定部７６は、不完全な接続状態であると判定する。

次に、下位スイッチ３４ａの比較判定部７６は、図１２に示す接続情報テーブル５４ｃに登録された接続下位スイッチリスト情報７２ｆから、「３４ａ」、「３４ｂ」及び「３４ｃ」を抽出する。比較判定部７６は、接続情報テーブル５４ｃに、「３４ａ」、「３４ｂ」及び「３４ｃ」を全て含む接続下位スイッチリスト情報７２ｆが登録されているか否かを判定する。本動作例では、判定の結果は否であり、下位スイッチ３４ａの比較判定部７６は、ネットワークシステム１０は通信不可能な状態であると判定する。

同様に、下位スイッチ３４ｂ，３４ｃの比較判定部７６も、不完全な接続状態であり、かつ、通信不可能な状態であると判定する。
そして、各下位スイッチ３４の比較判定部７６は、判定した結果を監視端末７８へ通知する。

〔動作例３：不完全な接続状態であり、通信可能な状態である場合〕
図１５は、ネットワークシステム１０の動作例３を説明するための図である。図１５に示すネットワークシステム１０は、一部の上位スイッチが一部の下位スイッチと接続されていない不完全な接続状態であり、かつ、全ての下位スイッチと接続している上位スイッチが１台以上ある通信可能な状態となっている。

図１５に示すネットワークシステム１０では、上位スイッチ３２ａ，３２ｂは、下位スイッチ３４ａ，３４ｂと接続されている。上位スイッチ３２ｃは、下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃと接続されている。すなわち、上位スイッチ３２ａ，３２ｂは、下位スイッチ３４ｃと接続されていない。

〔接続状態の判定〕
下位スイッチ３４ａ，３４ｂでは、図１６に示す接続情報テーブル５４ｃが作成される。接続情報テーブル５４ｃにおいて、上位スイッチ識別情報７２ｇとしての「３２ａ」又は「３２ｂ」と関連付けて登録された接続下位スイッチリスト情報７２ｆとしての「３４ａ，３４ｂ」と、上位スイッチ識別情報７２ｇとしての「３２ｃ」と関連付けて登録された接続下位スイッチリスト情報７２ｆとしての「３４ａ，３４ｂ，３４ｃ」とは相互に一致していない。このため、下位スイッチ３４ａ，３４ｂの比較判定部７６は、ネットワークシステム１０が不完全な接続状態であると判定する。

次に、下位スイッチ３４ａ，３４ｂの比較判定部７６は、図１６の接続情報テーブル５４ｃに登録された接続下位スイッチリスト情報７２ｆの中から、「３４ａ」、「３４ｂ」及び「３４ｃ」を抽出する。接続情報テーブル５４ｃでは、上位スイッチ識別情報７２ｇとしての「３２ｃ」と関連付けて登録された接続下位スイッチリスト情報７２ｆが、「３４ａ」、「３４ｂ」及び「３４ｃ」の全ての下位スイッチ識別情報６６ｆを含んでいる。従って、下位スイッチ３４の比較判定部７６は、ネットワークシステム１０が通信可能な状態であると判定する。

そして、下位スイッチ３４ａ，３４ｂの比較判定部７６は、判定した結果を監視端末７８へ通知する。
なお、下位スイッチ３４ｃの比較判定部７６は、接続情報テーブル５４ｃ（図示せず）に登録されている上位スイッチ識別情報７２ｇが「３２ｃ」の１つだけであるので、接続状態について比較及び判定を行わない。

上述した一実施形態のネットワークシステム１０によれば、上位スイッチ３２は、接続下位スイッチリスト情報７２ｆを、上位スイッチ３２に接続されている全ての下位スイッチ３４へ通知し、下位スイッチ３４は、上位スイッチ３２の各々から通知された接続下位スイッチリスト情報７２ｆ同士を、下位スイッチ３４と上位スイッチ３２の接続状態を判定するために比較する、という動作を行う。このネットワークシステム１０によれば、比較結果に基づいて、上位スイッチ３２と下位スイッチ３４との間の接続状態を自動的に判定することができる。
このため、ネットワークシステム１０の管理者は、配線の検査に煩わされることがなく、接続状態の判定結果に基づいて、必要に応じて配線を追加・修正等すればよい。

上述した一実施形態のネットワークシステム１０によれば、下位スイッチ３４の比較判定部７６は、異なる上位スイッチ識別情報７２ｇと関連付けて接続情報テーブル５４ｃに登録された接続下位スイッチリスト情報７２ｆが相互に一致するか否かを判定する。これにより、下位スイッチ３４の比較判定部７６は、ネットワークシステム１０が完全な接続状態又は不完全な接続状態のいずれであるかを判定することができる。

上述した一実施形態のネットワークシステム１０によれば、下位スイッチ３４の比較判定部７６は、接続情報テーブル５４ｃに登録された接続下位スイッチリスト情報７２ｆのうち少なくとも１つが、抽出した全ての下位スイッチ識別情報６６ｆを含んでいるか否かを判定する。これにより、下位スイッチ３４の比較判定部７６は、ネットワークシステム１０が通信可能な状態又は通信不可能な状態のいずれであるかを判定することができる。

上述した一実施形態のネットワークシステム１０によれば、下位スイッチ３４は、判定結果を監視端末７８へ通知している。このためネットワークシステム１０の管理者等は、判定結果を容易に知ることができる。

本発明は、上述した一実施形態に限定されることなく、一実施形態に種々の変形を加えた形態も含む。
上述した一実施形態では、接続下位スイッチリスト情報７２ｆ及び上位スイッチ識別情報７２ｇが接続情報通知フレーム７２に含まれているが、接続情報通知フレーム７２のフォーマットは、図８に示すものに限定されることはない。例えば、下位スイッチ３４が、接続情報通知フレーム７２の送信元アドレスに基づいて上位スイッチ３２を識別可能であれば、接続情報通知フレーム７２のペイロード７２ｄに上位スイッチ識別情報７２ｇが含まれていなくても良い。

上述した一実施形態では、上位スイッチ３２の識別情報特定部６８が、下位スイッチ３４から受信した識別情報通知フレーム６６に基づいて、識別情報テーブル４２ｃを作成している。変形例として、管理者が下位スイッチ３４の下位スイッチ識別情報６６ｆを手動で入力することにより、識別情報テーブル４２ｃを作成してもよい。

１０ ネットワークシステム
３２ 上位スイッチ
３４ 下位スイッチ
３８，５０，５２ ポート
４０ｃ 識別情報テーブル
４６ ネットワークケーブル（伝送媒体）
６６ 識別情報通知フレーム
６６ｆ 下位スイッチ識別情報
５４ｃ 接続情報テーブル
６６ 識別情報通知フレーム生成部（識別情報通知手段）
６８ 識別情報特定部
７０ 接続情報通知フレーム生成部（接続情報通知手段）
７２ 接続情報通知フレーム
７２ｆ 接続下位スイッチリスト情報
７２ｇ 上位スイッチ識別情報
７４ 接続情報特定部
７６ 比較判定部（比較判定手段）

Claims (6)

1. スイッチングハブを２段に接続した２段構成のネットワークシステムであって、
   前記スイッチングハブは、複数の下位スイッチと、前記下位スイッチと接続される複数の上位スイッチとからなり、
   前記上位スイッチは、前記上位スイッチに接続されている前記下位スイッチの識別情報からなる接続下位スイッチリスト情報を、前記上位スイッチに接続されている前記下位スイッチに通知する、接続情報通知手段を有し、
   前記下位スイッチは、前記接続情報通知手段によって通知された接続下位スイッチリスト情報同士を、前記上位スイッチと前記下位スイッチの間の接続状態を判定するために比較する比較判定手段を有する、
   ネットワークシステム。
2. 請求項１に記載のネットワークシステムにおいて、
   前記比較判定手段は、
   異なる前記上位スイッチから通知された全ての前記接続下位スイッチリスト情報が相互に一致する場合、全ての上位スイッチが全ての下位スイッチと接続されていると判定する、
   ネットワークシステム。
3. 請求項１又は２に記載のネットワークシステムにおいて、
   前記比較判定手段は、
   前記接続下位スイッチリスト情報に含まれる識別情報を全て抽出し、前記接続下位スイッチリスト情報のうち少なくとも１つが、抽出した全ての識別情報を含んでいるか否かを判定し、抽出した全ての識別情報を含む接続下位スイッチリスト情報がない場合、全ての下位スイッチと接続している上位スイッチが１台もない接続状態であると判定する、
   ネットワークシステム。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載のネットワークシステムにおいて、
   前記上位スイッチは、前記接続情報通知手段として、前記接続下位スイッチリスト情報を含む接続情報通知フレームを生成する接続情報通知フレーム生成部を有する、
   ネットワークシステム。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載のネットワークシステムにおいて、
   前記下位スイッチは、前記下位スイッチの識別情報を前記上位スイッチに通知する識別情報通知手段を有する、
   ネットワークシステム。
6. 請求項５に記載のネットワークシステムにおいて、
   前記下位スイッチは、前記識別情報通知手段として、前記下位スイッチの前記識別情報を含む識別情報通知フレームを生成する識別情報通知フレーム生成部を有する、
   ネットワークシステム。
   
   
   

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