JP5765623B2 - 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。下位スイッチの各々は、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、下位スイッチが有するポートのうち、上位スイッチに接続されているポートに対してＬＡＧ（リンクアグリゲーショングループ）を設定することが考えられる。下位スイッチは、ＬＡＧにより、フレームを複数の上位スイッチに振り分けて送信する。これにより、下位スイッチ間でのフレームの送受信が、複数の上位スイッチに分散される。

ここで、２段構成のネットワークシステムでは、上位スイッチの台数及び下位スイッチの台数、又は、上位スイッチと下位スイッチとの間の伝送媒体による接続構成等が、ネットワークシステムの仕様の変更や障害の発生によって、変化する場合がある。このような変化が生じた場合、下位スイッチに対してＬＡＧの再設定を行う必要がある。
しかしながら、下位スイッチに対するＬＡＧの再設定作業を手動で行うことは、管理者にとって煩雑であるという問題がある。

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、２段構成のネットワークシステムにおいて、下位スイッチがＬＡＧを自動的に設定することが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接続台数情報を含む第１通知フレームを、上位スイッチに接続されている下位スイッチに送信し、下位スイッチは、受信した第１通知フレームに含まれる接続台数情報のうち最大値の接続台数情報を含む第１通知フレームを受信したポートに対してＬＡＧを設定する、ネットワークシステムが提供される。

本発明は、２段構成のネットワークシステムにおいて、下位スイッチがＬＡＧを自動的に設定することができるネットワークシステムを提供する。

第１実施形態のネットワークシステムを示す図である。 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２中の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２中のＬＡＧテーブルの内容を示す表である。 図２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７中の接続情報テーブルの内容を示す表である。 図７中のＬＡＧテーブルの内容を示す表である。 第１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。 図１０中の上位スイッチに登録されたＬＡＧテーブルの内容を示す表である。 図１０中の上位スイッチに登録されたＬＡＧテーブルの内容を示す表である。 第１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。 第１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１４中の上位スイッチに登録された識別情報テーブルの内容を示す表である。 図１４中の下位スイッチ登録されている、更新された接続情報テーブルの内容を示す表である。 図１４中の増設された下位スイッチに登録された接続情報テーブルの内容を示す表である。 図１４中の下位スイッチに登録されている、更新されたＬＡＧテーブルの内容を示す表である。 図１４中の下位スイッチに登録されている、更新されたＬＡＧテーブルの内容を示す表である。 図１４中の増設された下位スイッチに登録されているＬＡＧテーブルの内容を示す表である。 第１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。 第２実施形態に係る下位スイッチの機能的な構成を示すブロック図である。 図２２中の接続情報テーブルの内容を示す表である。 第２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。 第２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２５中の下位スイッチに登録された接続情報テーブルの内容を示す表である。 図２５中の下位スイッチに登録された接続情報テーブルの内容を示す表である。 図２５中の下位スイッチに登録された接続情報テーブルの内容を示す表である。 図１４に示す接続状態において、第２実施形態に係る下位スイッチに登録された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、第１実施形態のネットワークシステム１０を示す図である。

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に示す第１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２台の下位スイッチ３４ａ，３４ｂとから構成されている。なお、図１に示す第１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。第１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は、上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ及び外部の通信機器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は、複数のポートを有する。下位スイッチ３４ａ，３４ｂが有する複数のポートのうち、ポート５８ａ，５８ｂは上位スイッチ３２ａと接続され、ポート５８ｃ，５８ｄは上位スイッチ３２ｂと接続され、ポート５８ｅ，５８ｆは上位スイッチ３２ｃと接続され、ポート６０ａ，６０ｂ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５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆに対してＬＡＧ７２ａ，７２ｂ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ＬＡＧ５２ａが設定され、下位スイッチ３４ｂと接続されているポート３８ｃ，３８ｄに対してＬＡＧ５２ｂが設定されている。

本発明の実施形態のネットワークシステムは、下位スイッチ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ポートに対してＬＡＧを自動的に設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」を「上位スイッチ３２」ともいい、「下位スイッチ３４ａ，３４ｂ」を「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の機能的な構成は、上位スイッチ３２ａと同一であり、上位スイッチ３２ｂ，３２ｃについての説明は省略する。
上位スイッチ３２ａは、複数のポート３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ、フレーム転送部４０、及び、メモリ部４２を有している。

〔メモリ部〕
メモリ部４２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４２は、ＦＤＢ（フォワーディングデータベース）４２ａ及びＬＡＧテーブル４２ｂを記憶している。

〔ポート〕
ポート３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ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。
具体的に、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４４ａ，４４ｂを介して、下位スイッチ３４ａと接続されている。また、ポート３８ｃ，３８ｄは、ネットワークケーブル４４ｃ，４４ｄを介して、下位スイッチ３４ｂと接続されている。

なお、以下の説明では、「ポート３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ」を「ポート３８」ともいい、「ネットワークケーブル４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ」を「ネットワークケーブル４４」ともいう。
ポート３８の数は、図示した数に限定されない。また、ネットワークケーブル４４は、フレームを双方向へ同時に転送可能な全二重通信に対応しており、ポート３８の各々は、フレームの送信及び受信を同時に行うことができる。

〔フレーム転送部〕
フレーム転送部４０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４０は、ＦＤＢ４２ａ及びＬＡＧテーブル４２ｂ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４０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。
また、フレーム転送部４０は、フレーム中の送信元アドレス情報に基づいてＦＤＢ４２ａを作成及び更新する。ＦＤＢ４２ａ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。

第１実施形態において、上位スイッチ３２ａは、ＬＡＧテーブル４２ｂを作成及び更新するために、ＬＡＧ設定部４６、及び、識別情報特定部４８を更に有し、メモリ部４２に、識別情報テーブル４２ｃを更に有している。
また、下位スイッチ３４は、好ましい態様として、ＬＡＧテーブル４２ｂの設定に用いられる識別情報通知フレーム（ＩＤフレーム）５０を上位スイッチ３２に向けて送信する。

〔識別情報通知フレーム（第２通知フレーム）〕
識別情報通知フレーム５０は、下位スイッチ３４が、下位スイッチ３４の識別情報を下位スイッチ３４に接続されている上位スイッチ３２に通知するために、送信するフレームである。
図３は、下位スイッチ３４により送信される識別情報通知フレーム５０のフォーマットを概略的に示している。識別情報通知フレーム５０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５０ａ、ＳＡ（送信元アドレス）領域５０ｂ、ＴＹＰＥ領域５０ｃ、ペイロード領域５０ｄ、及び、ＦＣＳ領域５０ｅを含んでいる。

ＤＡ領域５０ａ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５０ｂ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５０ｃには、当該フレームが識別情報通知フレーム５０であることを示す識別子が格納される。ＦＣＳ領域５０ｅ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５０ｄにはデータが格納され、第１実施形態では、識別情報通知フレーム５０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）５０ｆが格納される。下位スイッチ識別情報５０ｆ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。

〔識別情報特定部］
識別情報通知フレーム５０は、ポート３８によって受信されると、フレーム転送部４０を経て、識別情報特定部４８に転送される。識別情報特定部４８は、識別情報通知フレーム５０に含まれる下位スイッチ識別情報５０ｆを読み込み、読み込んだ下位スイッチ識別情報５０ｆに基づいて識別情報テーブル４２ｃを作成及び更新する。

〔識別情報テーブル〕
図４は、識別情報テーブル４２ｃの内容を示す表である。識別情報テーブル４２ｃには、識別情報通知フレーム５０を受信したポート３８の番号と下位スイッチ識別情報５０ｆとが相互に対応付けられて登録されている。なお、図４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５０ｆとして、下位スイッチ３４の符号が用いられている。

〔ＬＡＧ設定部〕
ＬＡＧ設定部４６は、識別情報テーブル４２ｃに登録された情報に基づいて、ＬＡＧテーブル４２ｂを作成及び更新する。ＬＡＧ設定部４６は、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が設定されるように、ＬＡＧテーブル４２ｂを作成及び更新する。

〔ＬＡＧテーブル〕
図５は、ＬＡＧテーブル４２ｂの内容の内容を示す表である。ＬＡＧテーブル４２ｂ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られて登録されている。具体的には、ポート３８ａ，３８ｂに対して、ＬＡＧ５２ａが設定されている。ポート３８ｃ，３８ｄに対して、ＬＡＧ５２ｂが設定されている。

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５２ｃ，５２ｄ，５２ｅ，５２ｆを付す。
以下では、「ＬＡＧ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅ，５２ｆ」を「ＬＡＧ５２」ともいう。なお、図５では、ＬＡＧ５２の識別情報として符号を示した。

ＬＡＧ５２ａによれば、下位スイッチ３４ａに接続されたポート３８ａ，３８ｂが論理的に１つのポートとして束ねられる。また、ＬＡＧ５２ｂによれば、下位スイッチ３４ｂに接続されたポート３８ｃ，３８ｄが論理的に１つのポートとして束ねられる。

フレーム転送部４０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４２ｂを参照して、ＬＡＧ５２ａに所属するポート３８ａ，３８ｂのいずれか一つから送信させる。同様に、フレーム転送部４０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、ＬＡＧ５２ｂに所属するポート３８ｃ，３８ｄのいずれか一つから送信させる。
なお、ＬＡＧ５２は、１つ以上のポート３８を含んでいればよい。

第１実施形態において、上位スイッチ３２ａは、接続情報通知フレーム生成部５６を更に有する。接続情報通知フレーム生成部５６は、識別情報テーブル４２ｃに登録された下位スイッチ識別情報５０ｆに基づいて、接続情報通知フレーム（ＣＩフレーム）５４を生成する。

〔接続情報通知フレーム（第１通知フレーム）〕
接続情報通知フレーム５４は、上位スイッチ３２が、上位スイッチ３２に接続されている下位スイッチ３４の接続台数情報を上位スイッチ３２に接続されている下位スイッチ３４に通知するために、送信するフレームである。
図６は、接続情報通知フレーム５４のフォーマットを示している。接続情報通知フレーム５４には、ＤＡ領域５４ａ、ＳＡ領域５４ｂ、ＴＹＰＥ領域５４ｃ、ペイロード領域５４ｄ、及び、ＦＣＳ領域５４ｅが含まれている。

ＤＡ領域５４ａ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５４ｂ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５４ｃには、当該フレームが接続情報通知フレーム５４であることを示す識別子が格納される。ＦＣＳ領域５４ｅにはチェックサム符号が格納される。

ペイロード領域５４ｄには、少なくとも接続台数情報５４ｆが格納されている。更に、第１実施形態では、好ましい態様として、ペイロード領域５４ｄに、上位スイッチ識別情報５４ｇ、及びリスト情報としての接続下位スイッチリスト情報５４ｈが含まれている。
上位スイッチ識別情報５４ｇは、接続情報通知フレーム５４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。
また、ペイロード領域５４ｄに含まれる接続下位スイッチリスト情報５４ｈは、識別情報テーブル４２ｃに登録された下位スイッチ識別情報５０ｆのリストである。したがって、接続下位スイッチリスト情報５４ｈには、１つ以上の下位スイッチ３４の下位スイッチ識別情報５０ｆが含まれる。

接続台数情報５４ｆは、ネットワークケーブル４４を介して上位スイッチ３２に接続されている下位スイッチ３４の接続台数を示す情報である。接続台数は、識別情報テーブル４２ｃに登録された下位スイッチ識別情報５０ｆに基づいて、接続情報通知フレーム生成部５６により判定される。具体的に、接続情報通知フレーム生成部５６は、互いに異なる下位スイッチ識別情報５０ｆの数を接続台数と判定する。
なお、接続情報通知フレーム生成部５６は、識別情報テーブル４２ｃに下位スイッチ識別情報５０ｆが登録される前の初期段階では、接続情報通知フレーム５４の接続台数情報５４ｆに０を設定する。

接続情報通知フレーム生成部５６により接続情報通知フレーム５４が生成されると、フレーム転送部４０は、生成された接続情報通知フレーム５４を、接続されている全ての下位スイッチ３４に向けて、ポート３８から一斉に送信する。したがって、接続情報通知フレーム５４は、上位スイッチ３２のポート３８から、下位スイッチ３４ａ，３４ｂへ向けて送信される。

〔下位スイッチ〕
図７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、下位スイッチ３４ｂの構成については、下位スイッチ３４ａの構成と同一であり、説明を省略する。

下位スイッチ３４ａは、複数のポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆ，６０ａ，６０ｂ、フレーム転送部６２、及びメモリ部６４を有する。
メモリ部６４は、例えば、ＲＡＭによって構成され、ＦＤＢ６４ａ、及び、ＬＡＧテーブル６４ｂを記憶している。

〔ポート〕
ポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆは、上位スイッチ３２と接続されている。下位スイッチ３４において、ポート５８ａ，５８ｂは、ネットワークケーブル４４ａ，４４ｂを介して上位スイッチ３２ａと接続されている。ポート５８ｃ，５８ｄは、ネットワークケーブル４４ｅ，４４ｆを介して上位スイッチ３２ｂと接続されている。そして、ポート５８ｅ，５８ｆは、ネットワークケーブル４４ｉ，４４ｊを介して上位スイッチ３２ｃと接続されている。ポート６０ａ，６０ｂは、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５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆ」を「ポート５８」ともいい、「ポート６０ａ，６０ｂ」を「ポート６０」ともいう。ポート５８及びポート６０の数は、図示した数に限定されない。また、ポート５８の各々は全二重通信に対応する。

フレーム転送部６２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６２は、ＦＤＢ６４ａ及びＬＡＧテーブル６４ｂを参照しながら、ポート５８又はポート６０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５８又はポート６０へ転送する。

また、フレーム転送部６２は、フレーム中の送信元アドレス情報に基づいてＦＤＢ６４ａを作成及び更新する。ＦＤＢ６４ａには、ポート５８又はポート６０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５８又はポート６０の番号とが相互に対応付けられて登録される。

第１実施形態において、好ましい態様として、下位スイッチ３４ａは、識別情報通知フレーム生成部６６を更に有する。識別情報通知フレーム生成部６６は、識別情報通知フレーム（ＩＤフレーム）５０を生成する。前述したように、識別情報通知フレーム５０は、送信元の下位スイッチ３４の下位スイッチ識別情報５０ｆをペイロード領域５０ｄに含む。

識別情報通知フレーム生成部６６により識別情報通知フレーム５０が生成されると、フレーム転送部６２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５８の各々から識別情報通知フレーム５０を一斉に送信する。ポート５８の各々から送信された識別情報通知フレーム５０は、ネットワークケーブル４４を通じて上位スイッチ３２によって受信される。

また、第１実施形態において、下位スイッチ３４ａは、ＬＡＧテーブル６４ｂを作成及び更新するために、ＬＡＧ設定部６８、及び、接続情報特定部７０を更に有し、メモリ部６４は、接続情報テーブル６４ｃを更に有している。

〔接続情報特定部〕
上位スイッチ３２が送信した接続情報通知フレーム（ＣＩフレーム）５４は、ポート５８によって受信されると、フレーム転送部６２によって、接続情報特定部７０に転送される。
接続情報特定部７０は、受け取った接続情報通知フレーム５４に含まれる接続台数情報５４ｆを読み込み、読み込んだ接続台数情報５４ｆに基づいて、接続情報テーブル６４ｃを作成及び更新する。

〔接続情報テーブル〕
図８は、接続情報テーブル６４ｃの内容を示す表である。接続情報テーブル６４ｃには、接続情報通知フレーム５４を受信したポート５８と接続台数情報５４ｆとが相互に対応付けられて登録されている。

〔ＬＡＧ設定部〕
ＬＡＧ設定部６８は、接続情報テーブル６４ｃに登録された情報に基づいて、ＬＡＧテーブル６４ｂを作成及び更新する。
具体的に、ＬＡＧ設定部６８は、まず、接続情報テーブル６４ｃに登録された接続台数情報５４ｆの中から最大値を見つけ出す。そして、ＬＡＧ設定部６８は、接続情報テーブル６４ｃにおいて最大値と関連付けられているポート５８に対してＬＡＧを設定するように、ＬＡＧテーブル６４ｂを作成及び更新する。

第１実施形態では、図８に示す接続情報テーブル６４ｃにおいて、接続台数情報５４ｆの最大値は「２」であり、この最大値と関連付けて、ポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆが登録されている。ＬＡＧ設定部６８は、これらポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆに対してＬＡＧを設定するように、ＬＡＧテーブル６４ｂを作成及び更新する。

〔ＬＡＧテーブル〕
図９は、ＬＡＧテーブル６４ｂの内容を示す表である。ＬＡＧテーブル６４ｂでは、ポート５８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、ＬＡＧテーブル６４ｂでは、ポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆに対して、ＬＡＧ７２ａが設定されている。なお、図９では、ＬＡＧの識別情報として符号を示した。
同様に、下位スイッチ３４ｂでも、ＬＡＧが設定される。下位スイッチ３４ｂで設定されるＬＡＧには、符号７２ｂを付す。
以下の説明では、「ＬＡＧ７２ａ，７２ｂ」を「ＬＡＧ７２」ともいう。

フレーム転送部６２は、ユーザフレームを上位スイッチ３２へ向けて送信する場合、ＬＡＧ７２に属するポート５８のうちいずれか一つから送信する。
なお、ＬＡＧ７２に属さないポート５８は、ＬＡＧ７２に属するポート５８とともに、識別情報通知フレーム５０の送信及び接続情報通知フレーム５４の受信には用いられる。

以下、第１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］
図１０は、第１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。
ネットワークシステム１０は、２台の下位スイッチ３４と、３台の上位スイッチ３２とからなり、各下位スイッチ３２の各々が、全ての上位スイッチ３２に接続されている。
例えば、ネットワークの管理者が、図１０に示すネットワークシステム１０を構築したのちに、上位スイッチ３２及び下位スイッチ３４を起動させると、ネットワークシステム１０は以下の動作を開始する。

図１０に示すように、下位スイッチ３４ａは、下位スイッチ３４ａの下位スイッチ識別情報５０ｆを含む識別情報通知フレーム５０を生成する。同様に、下位スイッチ３４ｂは、下位スイッチ３４ｂの下位スイッチ識別情報５０ｆを含む識別情報通知フレーム５０を生成する。

そして、下位スイッチ３４ａ，３４ｂは、生成した識別情報通知フレーム５０を、全てのポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆから、下位スイッチ３４ａ，３４ｂに接続されている上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃに送信する。送信された識別情報通知フレーム５０は、上位スイッチ３２のポート３８によって受信される、なお、識別情報通知フレーム５０は、定期又は不定期にて繰り返し送信される。

上位スイッチ３２は、識別情報通知フレーム５０を受信すると、識別情報特定部４８により、識別情報通知フレーム５０中の下位スイッチ識別情報５０ｆに基づいて識別情報テーブル４２ｃを作成する。上位スイッチ３２は、識別情報テーブル４２ｃに、図４に示すように、ポート３８ａ，３８ｂと下位スイッチ３４ａの下位スイッチ識別情報５０ｆとを対応づけて、及び、ポート３８ｃ，３８ｄと下位スイッチ３４ｂの下位スイッチ識別情報５０ｆとを対応付けて登録する。

次に、上位スイッチ３２のＬＡＧ設定部４６は、作成された識別情報テーブル４２ｃに基づいてＬＡＧテーブル４２ｂを作成する。具体的に、上位スイッチ３２のＬＡＧ設定部４６は、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を設定するように、ＬＡＧテーブル４２ｂを作成する。これによりＬＡＧ５２が設定される。

この結果、図５に示すように、上位スイッチ３２ａのＬＡＧテーブル４２ｂには、ポート３８ａ，３８ｂに対してＬＡＧ５２ａが設定され、ポート３８ｃ，３８ｄに対してＬＡＧ５２ｂが設定される。上位スイッチ３２ｂのＬＡＧテーブル４２ｂには、図１１に示すように、ポート３８ａ，３８ｂに対してＬＡＧ５２ｃが設定され、ポート３８ｃ，３８ｄに対してＬＡＧ５２ｄが設定される。上位スイッチ３２ｃのＬＡＧテーブル４２ｂには、図１２に示すように、ポート３８ａ，３８ｂに対してＬＡＧ５２ｅが設定され、ポート３８ｃ，３８ｄに対してＬＡＧ５２ｆが設定される。

上位スイッチ３２は、識別情報テーブル４２ｃに登録された下位スイッチ識別情報５０ｆに基づいて、接続情報通知フレーム５４を生成する。図１３に示すように、上位スイッチ３２は、生成した接続情報通知フレーム５４を、ポート３８を通じて、下位スイッチ３４に向けて送信する。

具体的に、上位スイッチ３２の識別情報テーブル４２ｃには、図４に示すように、下位スイッチ３４ａ，３４ｂの下位スイッチ識別情報５０ｆが登録されている。したがって、上位スイッチ３２は、接続台数情報５４ｆに「２」が格納された接続情報通知フレーム５４を生成・送信する。
なお、接続情報通知フレーム５４は、定期又は不定期にて繰り返し送信される。

下位スイッチ３４は、接続情報通知フレーム５４を受信すると、接続情報特定部７０により、接続情報通知フレーム５４に含まれる接続台数情報５４ｆと、接続情報通知フレーム５４を受信したポート５８の番号とを対応付けた接続情報テーブル６４ｃを作成する。
本動作例では、下位スイッチ３４の各々の接続情報テーブル６４ｃには、図８に示す接続情報テーブル６４ｃのように、ポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆの各々に対応して、接続台数情報５４ｆとして「２」が登録される。

次に、下位スイッチ３４のＬＡＧ設定部６８は、接続情報テーブル６４ｃに登録された接続台数情報５４ｆの中から最大値を見つけ出す。本動作例では、最大値は「２」である。
それから、下位スイッチ３４のＬＡＧ設定部６８は、最大値と対応付けられたポート５８に対してＬＡＧを設定するように、ＬＡＧテーブル６４ｂを作成及び更新する。
本動作例では、下位スイッチ３４ａのポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆに対してＬＡＧ７２ａが設定され、同様に、下位スイッチ３４ｂのポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆに対してＬＡＧ７２ｂが設定される。

以上の動作例のとおり、図１０の示すようにネットワークシステム１０を構築すると、下位スイッチ３４ａ，３４ｂには、上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃと接続されるポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆに対してＬＡＧ７２ａ，７２ｂが設定される。これにより、以後、下位スイッチ３４ａ，３４ｂは、上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを介して、ユーザフレームの送受信を行うことができる。

〔動作例２〕
図１４は、第１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１４に示すネットワークシステム１０は、図１に示すネットワークシステム１０に下位スイッチ３４ｃが増設されたものである。下位スイッチ３４ｃのポート５８ｅ，５８ｆは、上位スイッチ３２ｃのポート３８ｅ，３８ｆに接続されている。

下位スイッチ３４ａ，３４ｂは、上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃへ向けて識別情報通知フレーム５０を送信する。また、新たに増設された下位スイッチ３４ｃは、上位スイッチ３２ｃへ向けて識別情報通知フレーム５０を送信する。

上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、受信した識別情報通知フレーム５０に基づいて識別情報テーブル４２ｃの内容を更新する。ただし、上位スイッチ３２ａ，３２ｂでは、識別情報テーブル４２ｃの内容に変更はなく、更新後の識別情報テーブル４２ｃの内容は、図４に示す識別情報テーブル４２ｃの内容と同一である。上位スイッチ３２ｃでは、図１５に示す識別情報テーブル４２ｃのように、増設された下位スイッチ３４ｃの下位スイッチ識別情報５０ｆとポート３８ｅ，３８ｆとが対応付けられて識別情報テーブル４２ｃに追加登録される。

次に上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、ＬＡＧテーブル４２ｂの内容を更新する。上位スイッチ３２ａ，３２ｂでは、識別情報テーブル４２ｃの内容に変更はないため、更新後のＬＡＧテーブル４２ｂの内容は、図５に示すＬＡＧテーブル４２ｂの内容と同一である。上位スイッチ３２ｃのＬＡＧテーブル４２ｂでは、ポート３８ｅ，３８ｆが追加登録され、ポート３８ｅ，３８ｆに対してＬＡＧ５２ｇが設定される。

上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、更新後の識別情報テーブル４２ｃの内容を参照して、接続情報通知フレーム５４を生成する。ここで、上位スイッチ３２ａ，３２ｂにおける下位スイッチ３４の接続台数は２台であり、上位スイッチ３２ｃにおける下位スイッチ３４の接続台数は３台である。上位スイッチ３２ａ，３２ｂは、接続台数情報５４ｆとして「２」を含む接続情報通知フレーム５４を生成する。また、上位スイッチ３２ｃは、接続台数情報５４ｆとして「３」を含む接続情報通知フレーム５４を生成する。

上位スイッチ３２ａ，３２ｂは、生成した接続情報通知フレーム５４を下位スイッチ３４ａ，３４ｂへ向けて送信する。上位スイッチ３２ｃは、生成した接続情報通知フレーム５４を下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃへ向けて送信する。

下位スイッチ３４は、受信した接続情報通知フレーム５４に基づいて、接続情報テーブル６４ｃ及びＬＡＧテーブル６４ｂを順次更新し、ＬＡＧ７２の再設定を行う。

図１６は、下位スイッチ３４ａ，３４ｂにおいて更新された接続情報テーブル６４ｃの内容を示している。更新後の下位スイッチ３４ａ，３４ｂの接続情報テーブル６４ｃには、ポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄに対応して、接続台数情報５４ｆとして「２」が登録され、ポート５８ｅ，５８ｆに対応して、接続台数情報５４ｆとして「３」が登録される。

図１７は、新たに増設された下位スイッチ３４ｃにおいて作成された接続情報テーブル６４ｃの内容を示している。下位スイッチ３４ｃの接続情報テーブル６４ｃには、ポート５８ｅ，５８ｆに対応して、接続台数情報５４ｆとして「３」が登録される。

次に、下位スイッチ３４ａ，３４ｂのＬＡＧ設定部６８は、図１６の接続情報テーブル６４ｃを参照して、最大値として「３」を見つけ出し、「３」と関連付けられているポート５８ｅ，５８ｆに対して、図１８，図１９に示すＬＡＧテーブル６４ｂのように、ＬＡＧ７２ａ，７２ｂを設定する。同様に、下位スイッチ３４ｃのＬＡＧ設定部６８は、図１７の接続情報テーブル６４ｃを参照して、最大値として「３」を見つけ出し、「３」と関連付けられているポート５８ｅ，５８ｆに対して、図２０に示すＬＡＧテーブル６４ｂのように、ＬＡＧ７２ｃを設定する。

以上の動作例のとおり、図１４に示すように下位スイッチ３４ｃを増設すると、下位スイッチ３４ａ，３４ｂのＬＡＧ７２ａ，７２ｂから、上位スイッチ３２ａ，３２ｂが除外される。一方、下位スイッチ３４ｃには、上位スイッチ３２ｃと接続されるポート５８ｅ，５８ｆに対してＬＡＧ７２ｃが設定される。これにより、以後、下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、上位スイッチ３２ｃを介して、ユーザフレームの送受信を行うことができる。下位スイッチ３４ｃと接続されていない上位スイッチ３２ａ，３２ｂには、ユーザフレームは転送されない。

〔動作例３〕
図２１は、第１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２１に示すネットワークシステム１０は、図１に示すネットワークシステム１０に対し、下位スイッチ３４ｃを増設した後に、更に上位スイッチ３２ｄを増設したものである。ここでは、下位スイッチ３４ｃを上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃに接続した後に、上位スイッチ３２ｄを下位スイッチ３４ｃに接続して増設した場合を説明する。
下位スイッチ３４ｃは、ポート５８ａ，５８ｂが上位スイッチ３２ａのポート３８ｅ，３８ｆと接続され、ポート５８ｃ，５８ｄが上位スイッチ３２ｂのポート３８ｅ，３８ｆと接続され、ポート５８ｅ，５８ｆが上位スイッチ３２ｃのポート３８ｅ，３８ｆと接続されている。上位スイッチ３２ｄは、ポート３８ｅが下位スイッチ３４ｃのポート５８ｇと接続されている。

下位スイッチ３４ａ，３４ｂは、上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃへ向けて識別情報通知フレーム５０を送信する。また、下位スイッチ３４ｃは、上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄへ向けて識別情報通知フレーム５０を送信する。

上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃから識別情報通知フレーム５０を受信すると、下位スイッチ３４ｃの下位スイッチ識別情報５０ｆとポート３８ｅ，３８ｆとを対応付けて識別情報テーブル４２ｃに追加登録する。また、新たに増設された上位スイッチ３２ｄは、下位スイッチ３４ｃの下位スイッチ識別情報５０ｆとポート３８ｅとを対応付けて識別情報テーブル４２ｃに新規登録する。

次に、上位スイッチ３２ａは、ＬＡＧテーブル４２ｂにおいて、ＬＡＧ５２ａ，５２ｂに加えて、更に、ポート３８ｅ，３８ｆに対してＬＡＧ５２ｈを設定する。同様に、上位スイッチ３２ｂは、ＬＡＧテーブル４２ｂにおいて、ＬＡＧ５２ｃ，５２ｄに加えて、更に、ポート３８ｅ，３８ｆに対してＬＡＧ５２ｉを設定する。上位スイッチ３２ｃは、ＬＡＧテーブル４２ｂにおいて、ポート３８ａ，３８ｂに対してＬＡＧ５２ｅ設定し、ポート３８ｃ，３８ｄに対してＬＡＧ５２ｆを設定する。また、上位スイッチ３２ｃは、ポート３８ｅ，３８ｆに対してＬＡＧ５２ｇを設定する。新たに増設された上位スイッチ３２ｄは、ＬＡＧテーブル４２ｂにおいて、下位スイッチ３４ｃの下位スイッチ識別情報５０ｆを受信したポート３８ｅに対して、ＬＡＧ５２ｊの設定を行う。

次に、上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、識別情報テーブル４２ｃに登録された内容に基づいて、接続台数情報５４ｆとして「３」を格納した接続情報通知フレーム５４を下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃへ送信する。また、上位スイッチ３２ｄは、接続台数情報５４ｆとして「１」を格納した接続情報通知フレーム５４を下位スイッチ３４ｃへ送信する。

下位スイッチ３４ａ，３４ｂでは、下位スイッチ３４ａ，３４ｂに接続された全ての上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃから、接続台数情報５４ｆとして「３」を受信している。したがって、下位スイッチ３４ａは、ＬＡＧテーブル６４ｂにおいて、ポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆに対してＬＡＧ７２ａを設定する。また、下位スイッチ３４ｂは、ＬＡＧテーブル６４ｂにおいて、ポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆに対してＬＡＧ７２ｂを設定する。

下位スイッチ３４ｃでは、上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃから接続台数情報５４ｆとして「３」を受信し、上位スイッチ３２ｄから接続台数情報５４ｆとして「１」を受信している。下位スイッチ３４ｃは、ＬＡＧテーブル６４ｂにおいて、接続台数情報５４ｆとして「３」を受信したポート５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆに対し、ＬＡＧ７２ｃを設定する。なお、下位スイッチ３４ｃは、接続台数情報５４ｆとして「１」を受信したポート５８ｇに対しては、ＬＡＧ７２ｃの設定を行わない。

以上の動作例のとおり、図２１の示すように下位スイッチ３４ｃと上位スイッチ３２ｄを増設すると、下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃには、ＬＡＧ７２ａ，７２ｂ，７２ｃが、上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃに接続されるポートを含み、上位スイッチ３２ｄに接続されるポートは除外されて、設定される。これにより、以後、下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、上位スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを介して、ユーザフレームの送受信を行うことができる。下位スイッチ３４ａ，３４ｂと接続されていない上位スイッチ３２ｄには、ユーザフレームは転送されない。

上述した第１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が有する複数のポートのうち上位スイッチ３２と接続されているポートに対して、ＬＡＧを自動的に設定することができる。

また、上述した第１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、接続台数情報５４ｆを含む接続情報通知フレーム５４を下位スイッチ３４へ送信し、下位スイッチ３４は、接続情報通知フレーム５４が含む接続台数情報５４ｆのうち最大値の接続台数情報５４ｆを含む接続情報通知フレーム５４を受信したポートに対してＬＡＧを設定するように動作する。これにより、下位スイッチ３４は、全ての下位スイッチ３４と接続された上位スイッチ３２に接続されたポートに対して、ＬＡＧを自動的に設定することができる。

また、上述した第１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、下位スイッチ識別情報５０ｆを含む識別情報通知フレーム５０を上位スイッチ３２に送信し、上位スイッチ３２は、識別情報通知フレーム５０が含む下位スイッチ識別情報５０ｆの数に基づいて、上位スイッチ３２に接続されている下位スイッチ３４の接続台数を判定するように動作する。これにより、上位スイッチ３２は、上位スイッチ３２に接続されている下位スイッチ３４の接続台数を自動的に判定することができる。

また、上位スイッチは、同一の下位スイッチ識別情報５０ｆを含む識別情報通知フレーム５０を受信したポートに対してＬＡＧを設定するように動作する。これにより、上位スイッチ３２が有する複数のポートのうち同一の下位スイッチ３４と接続されているポートに対して、自動的にＬＡＧを設定することができる。

上述した第１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、定期又は不定期に接続情報通知フレーム５４を繰り返し送信している。このため、ネットワークシステム１０内で、上位スイッチ３２や下位スイッチ３４の台数が変更された場合や、断線等の障害が発生した場合であっても、下位スイッチ３４は、ＬＡＧ７２を自動的に再設定することができる。

上述した第１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、定期又は不定期に識別情報通知フレーム５０を繰り返し送信している。このため、ネットワークシステム１０内で、上位スイッチ３２や下位スイッチ３４の台数が変更された場合や、断線等の障害が発生した場合であっても、上位スイッチ３２は、自動的に、下位スイッチの接続台数を判定できるとともに、ＬＡＧ５２を再設定することができる。

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について説明する。
例えばネットワークシステムを構築する際の管理者による配線の接続誤りや、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が一部の下位スイッチと接続されていない接続状態になることが想定される。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状態を「完全な接続状態」と定義する。
また、配線の接続誤りやネットワークケーブルの障害のために、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台もない接続状態となることも想定される。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ある一部の下位スイッチの間に発生する。

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」とする。
第２実施形態のネットワークシステムは、完全な接続状態又は不完全な接続状態であること、及び、通信可能な状態又は通信不可能な状態であることを判定する機能を有することを特徴とする。

〔下位スイッチ〕
図２２は、第２実施形態における下位スイッチ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、第１実施形態の下位スイッチ３４に含まれる構成要素と同一の構成要素については、同一の名称又は符号を付して、説明を簡略化若しくは省略する。

下位スイッチ３４ａの接続情報特定部８０は、接続情報通知フレーム５４に基づいて、接続下位スイッチリスト情報５４ｈ及び上位スイッチ識別情報５４ｇを接続情報テーブル８２ｃに登録する。
〔接続情報テーブル〕
図２３は、第２実施形態に係る下位スイッチ３４ａで作成及び更新される、接続情報テーブル８２ｃの内容を示している。接続情報テーブル８２ｃには、接続情報通知フレーム５４を受信したポート５８の番号と、接続情報通知フレーム５４に含まれていた接続下位スイッチリスト情報５４ｈ及び上位スイッチ識別情報５４ｇとが、対応付けられて登録されている。

〔比較判定部〕
下位スイッチ３４ａは、比較判定部７４を更に有する。比較判定部７４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５４ｈ同士を比較する。なお、この比較では、接続情報テーブル８２ｃ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５４ｈ同士が比較される。

比較判定部７４は、接続情報テーブル８２ｃに登録された接続下位スイッチリスト情報５４ｈ同士を比較した結果、全ての接続下位スイッチリスト情報５４ｈ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７４は、登録されている接続下位スイッチリスト情報５４ｈ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７４は、接続情報テーブル８２ｃ中の接続下位スイッチリスト情報５４ｈに含まれる下位スイッチ識別情報５０ｆを全て抽出する。次に、比較判定部７４は、接続情報テーブル８２ｃに登録された接続下位スイッチリスト情報５４ｈ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５０ｆを含んでいるか否かを判定する。

抽出した全ての下位スイッチ識別情報５０ｆを含む接続下位スイッチリスト情報５４ｈが接続情報テーブル８２ｃに一つでも登録されている場合、比較判定部７４は、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７４は、抽出された全ての下位スイッチ識別情報５０ｆを含む接続下位スイッチリスト情報５４ｈが接続情報テーブル８２ｃ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、第２実施形態では、好ましい態様として、比較判定部７４は、判定結果を監視端末７６へ通知する。判定結果を監視端末７６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７６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７４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７６に通知してもよく、あるいは、通知を行わなくてもよい。

〔動作例１：完全な接続状態である場合〕
図２４は、完全な接続状態である場合における、ネットワークシステム１０の判定動作を説明するための図である。

図２４に示すネットワークシステム１０は、３台の上位スイッチ３２と３台の下位スイッチ３４とからなり、３台の上位スイッチ３２の各々が３台の下位スイッチ３４と接続されている。

図２４の下位スイッチ３４において登録される接続情報テーブル８２ｃでは、図２３に示すように、ポート５８ａ，５８ｂに対応して接続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５４ｇとしての「３２ａ」が登録されている。また、ポート５８ｃ，５８ｄに対応して接続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５４ｇとしての「３２ｂ」が登録されている。また、ポート５８ｅ，５８ｆ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５４ｇとしての「３２ｃ」が登録されている。

接続情報テーブル８２ｃにおいて、上位スイッチ識別情報５４ｇ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５４ｈは、全て「３４ａ，３４ｂ，３４ｃ」であり、相互に一致する。
したがって、下位スイッチ３４ａの比較判定部７４は、完全な接続状態であると判定し、判定結果を監視端末７６へ通知する。

また、下位スイッチ３４ｂ，３４ｃの接続情報テーブル８２ｃ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。したがって、下位スイッチ３４ｂ，３４ｃの比較判定部７４は、完全な接続状態であるという判定結果を監視端末７６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２５は、不完全な接続状態であり、通信不可能な状態である場合における、ネットワークシステム１０の判定動作を説明するための図である。

図２５に示すネットワークシステム１０は、３台の上位スイッチ３２と３台の下位スイッチ３４とからなり、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と接続されている。また、上位スイッチ３２ｃは、下位スイッチ３４ｂ，３４ｃと接続されている。

図２６，図２７及び図２８は、下位スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃに登録される接続情報テーブル８２ｃの内容を各々示している。
図２６に示す下位スイッチ３４ａの接続情報テーブル８２ｃにおいて、上位スイッチ識別情報５４ｇ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５４ｈである「３４ａ，３４ｂ」と、上位スイッチ識別情報５４ｇ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５４ｈ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７４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７４は、まず、図２６に示す接続情報テーブル８２ｃに登録された接続下位スイッチリスト情報５４ｈから、「３４ａ」、「３４ｂ」及び「３４ｃ」を抽出する。比較判定部７４は、接続情報テーブル８２ｃに、「３４ａ」、「３４ｂ」及び「３４ｃ」を全て含む接続下位スイッチリスト情報５４ｈ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７４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７４も、不完全な接続状態であり、通信不可能な状態であると各々判定する。
そして、各下位スイッチ３４の比較判定部７４は、判定した結果を監視端末７６へ通知する。

ここで判定結果を検証する。図２５を参照すれば明らかなように、下位スイッチ３４ａから下位スイッチ３４ｂにユーザフレームを送信する場合、ユーザフレームが上位スイッチ３２ｂで中継されると、上位スイッチ３２ｂは下位スイッチ３４ｂに接続されていないので、ユーザフレームが届かない。したがって、通信不可能な状態という判定結果は正しいことがわかる。

〔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１４を参照して、不完全な接続状態であり、通信可能な状態である場合における、ネットワークシステム１０の判定動作を説明する。

下位スイッチ３４ａ，３４ｂでは、図２９に示す接続情報テーブル８２ｃが作成される。接続情報テーブル８２ｃにおいて、上位スイッチ識別情報５４ｇ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５４ｈとしての「３４ａ，３４ｂ」と、上位スイッチ識別情報５４ｇ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５４ｈ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７４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，３４ｂの比較判定部７４は、図２９の接続情報テーブル８２ｃに登録された接続下位スイッチリスト情報５４ｈの中から、「３４ａ」、「３４ｂ」及び「３４ｃ」を抽出する。接続情報テーブル８２ｃでは、上位スイッチ３２ｃから送られて来た接続下位スイッチリスト情報５４ｈが、「３４ａ」、「３４ｂ」及び「３４ｃ」の全ての下位スイッチ識別情報５０ｆを含んでいる。したがって、下位スイッチ３４の比較判定部７４は、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７４は、判定した結果を監視端末７６へ通知する。
なお、下位スイッチ３４ｃの比較判定部７４は、接続情報テーブル８２ｃ（図示せず）に登録されている上位スイッチ識別情報５４ｇが「３２ｃ」の１つだけであるので、判定の動作は行わない。

ここで、判定結果について検証すると、上位スイッチ３２ｃは、全ての下位スイッチ３４に接続されている。したがって、全ての下位スイッチ３４は上位スイッチ３２ｃを介して通信可能であり、判定結果が正しいことがわかる。

上述した第２実施形態のネットワークシステム１０によれば、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であるかを判定できる。この判定結果を利用することにより、ネットワークの管理者は不完全な接続状態を知ることができる。管理者は、判定結果に基づいて配線の追加等を行い、ネットワークシステム１０を完全な接続状態とすることにより、全ての上位スイッチの帯域を有効に活用することができる。

また、上述した第２実施形態のネットワークシステム１０によれば、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であるかを判定できる。この判定結果を利用することにより、ネットワークの管理者は通信不可能な状態を知ることができる。管理者は、判定結果に基づいて配線の追加等を行い、ネットワークシステム１０を通信可能な状態へと移行させることができる。

本発明は、上述した第１及び第２実施形態に限定されることなく、第１及び第２実施形態の各々に変形を加えた形態も含む。
上述した第１実施形態及び第２実施形態では、接続台数情報５４ｆ、上位スイッチ識別情報５４ｇ、及び接続下位スイッチリスト情報５４ｈが接続情報通知フレーム５４に含まれているが、接続情報通知フレーム５４のフォーマットは、図６に示すものに限定されることはない。

例えば、接続下位スイッチリスト情報５４ｈが接続情報通知フレーム５４に含まれていれば、接続下位スイッチリスト情報５４ｈを接続台数情報として用いることができる。すなわち、下位スイッチ３４では、受信した接続下位スイッチリスト情報５４ｈに基づいて下位スイッチ３４の接続台数を算出すれば、算出した接続台数に従いポート５８に対してＬＡＧ７２の設定を行うことができる。すなわち、接続下位スイッチリスト情報５４ｈを下位スイッチ３４に通知することは、上位スイッチ３２から接続台数情報を通知することに等しい。
また、下位スイッチ３４が、接続情報通知フレーム５４中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５４のペイロード５４ｄに上位スイッチ識別情報５４ｇが含まれていなくても良い。

上述した第１実施形態及び第２実施形態における上位スイッチ３２の識別情報特定部４８では、下位スイッチ３４から受信した識別情報通知フレーム５０に基づいて、識別情報テーブル４２ｃを作成している。しかし、ポート３８とポート５８との間におけるリンクの設定時に、管理者が設定情報として下位スイッチ３４の下位スイッチ識別情報５０ｆを手動で入力した場合、上位スイッチ３２の識別情報特定部４８は、設定情報に含まれる下位スイッチ識別情報５０ｆに基づいて識別情報テーブル４２ｃを作成してもよい。

つまり、下位スイッチ３４から識別情報通知フレーム５０を受信していなくても、下位スイッチ３４に接続台数を通知することができるように、上位スイッチ３２を構成してもよい。
また、上位スイッチ３２は、下位スイッチ３４から下位スイッチ識別情報５０ｆが通知されていなくても、管理者により入力された下位スイッチ識別情報５０ｆに基づいてＬＡＧ５２の設定を行ってもよい。

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
３８，５８，６０ ポート
４２ｂ，６４ｂ ＬＡＧテーブル
４２ｃ，６４ｃ 識別情報テーブル
４４ ネットワークケーブル（伝送媒体）
４６，６８ ＬＡＧ設定部
４８ 識別情報特定部
５０ 識別情報通知フレーム
５０ｆ 下位スイッチ識別情報
５２，７２ ＬＡＧ
５４ 接続情報通知フレーム
５４ｆ 接続台数情報
５４ｇ 上位スイッチ識別情報
５４ｈ 接続下位スイッチリスト情報
５６ 接続情報通知フレーム生成部
６６ 識別情報通知フレーム生成部
７４ 比較判定部

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接続台数情報を含む第１通知フレームを、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送信し、
   前記下位スイッチは、受信した前記第１通知フレームに含まれる前記接続台数情報のうち最大値の前記接続台数情報を含む前記第１通知フレームを受信したポートに対してＬＡＧを設定する、
   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、
   前記下位スイッチは、前記下位スイッチの識別情報を含む第２通知フレームを、前記下位スイッチに接続されている前記上位スイッチに送信し、
   前記上位スイッチは、受信した前記第２通知フレームに含まれる前記識別情報に基づいて、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接続台数を判定する、
   ネットワークシステム。
3. 請求項２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、受信した前記第２通知フレームに含まれる前記識別情報のうち同一の前記識別情報を含む前記第２通知フレームを受信したポートに対してＬＡＧを設定する、
   ネットワークシステム。
4. 請求項２又は３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、前記上位スイッチに接続されている前記下位スイッチの前記識別情報からなるリスト情報を含む前記第１通知フレームを、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送信し、
   前記下位スイッチは、受信した前記第１通知フレームに含まれる前記リスト情報のうち、異なる前記上位スイッチから送信された前記第１通知フレームに含まれる前記リスト情報同士が一致しない場合、一部の前記上位スイッチが一部の前記下位スイッチと接続されていない接続状態であると判定する、
   ネットワークシステム。
5. 請求項２又は３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、前記上位スイッチに接続されている前記下位スイッチの前記識別情報からなるリスト情報を含む前記第１通知フレームを、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送信し、
   前記下位スイッチは、受信した前記第１通知フレームに含まれる前記リスト情報に含まれる識別情報を全て抽出し、前記リスト情報の全てが抽出した全ての識別情報を含んでいない場合、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。
6. 請求項４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、受信した前記第１通知フレームに含まれる前記リスト情報に含まれる識別情報を全て抽出し、前記リスト情報の全てが抽出した全ての識別情報を含んでいない場合、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。
   

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