JP5938995B2

JP5938995B2 - 通信装置

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Publication number: JP5938995B2
Application number: JP2012080324A
Authority: JP
Inventors: 弘隆山田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: US8929200B2; US20130259059A1; JP2013211680A

Description

本発明は、通信装置に関する。

リンクアグリゲーションは、通信ポートごとに設けられた通信回線を束ね、統合された単一の通信回線として取り扱う技術である。このリンクアグリゲーションは、標準規格として、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄ（ＩＥＥＥ：ＴｈｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃ．）に規定されている。

リンクアグリゲーションは、通信の広帯域化、及び冗長化などの利点をもたらすが、複数の物理的な通信回線を統合して管理するために、保守運用機能（ＯＡＭ：ＯｐｅｒａｔｉｏｎＡｄｉｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎａｎｄＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）が複雑化する。例えば、特許文献１〜３には、他装置との間において、個々の物理的な通信回線のリンク状態を監視する技術が開示されている。また、イーサネット（登録商標、以下同様）のネットワークにおけるＯＡＭ機能は、標準規格として、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．８０１３／Ｙ．１７３１（ＩＴＵ−Ｔ：ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｏｎＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎＳｅｃｔｏｒ）に規定されている。

特開２００９−１７０３２号公報特開２０１０−１５４１２８号公報特開２００７−２４３４６６号公報

通信装置は、ＯＡＭ機能の管理端点（ＭＥＰ：ＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅｅｎｔｉｔｙｇｒｏｕｐＥｎｄＰｏｉｎｔ）が設けられた場合、他装置から受信したＯＡＭフレームに基づいて、障害の検出処理を行う。この管理端点が、リンクアグリゲーションに属する各通信ポートに対応して設けられた場合、個々の通信回線のリンク状態に関する装置内の障害検出と、ＯＡＭフレームに基づく装置間の障害検出とが並行して行われるため、障害の監視が複雑化する。

そこで、本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、障害の監視が容易な通信装置を提供することを目的とする。

本明細書に記載の通信装置は、他装置とフレームを送受信する第１送受信部と、１つのグループに統合された複数の物理的な通信回線をそれぞれ介し、フレームを送受信する複数の第２送受信部と、前記第１送受信部と前記複数の第２送受信部の間においてフレームを転送するスイッチ部とを有し、前記第１送受信部は、前記他装置から受信したフレームのうち、制御フレームを複製し、前記スイッチ部を介し前記複数の第２送受信部にそれぞれ出力する複製処理部を有し、前記複数の第２送受信部は、それぞれ、前記第１送受信部から入力された前記制御フレームに対する応答フレームを生成して、前記スイッチ部を介し前記第１送受信部に出力するフレーム生成部を有し、前記第１送受信部は、前記複数の第２送受信部から入力された前記応答フレームを前記他装置に送信する。

本明細書に記載の通信装置は、障害の監視を容易にするという効果がある。

スイッチ装置を含むネットワークの一例を示す構成図である。接続性の試験を示すネットワークの構成図である。ループバック試験を示すネットワークの構成図である。リンクトレースを示すネットワークの構成図である。比較例に係るスイッチ装置間におけるユーザフレーム、及びＯＡＭフレームの伝送経路を示す機能ブロック図である。図５の構成において、リンクダウンが発生した場合のユーザフレーム、及びＯＡＭフレームの伝送経路を示す機能ブロック図である。実施例に係るスイッチ装置間におけるユーザフレーム、及びＯＡＭフレームの伝送経路を示す機能ブロック図である。図７の構成における応答フレームの伝送経路を示す機能ブロック図である。スイッチ装置の機能構成を示すブロック図である。フレームの構成を示す構成図である。ＯＡＭフレームの種別と内容とを示す表である。ＬＡ状態テーブルの内容を示す表である。ＬＡ設定テーブルの内容を示す表である。重複監視部の機能構成を示すブロック図である。障害監視に関する制御部の処理を示すフローである。

図１は、スイッチ装置を含むネットワークの一例を示す構成図である。ネットワーク２は、例えばＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）であり、複数のスイッチ装置１ａ〜１ｄと、ルータ装置２０と、サーバ装置２１とを含む。

複数のスイッチ装置１ａ〜１ｄは、それぞれ、レイヤ２スイッチなどと称され、イーサネット（登録商標）のフレームを中継する通信装置であり、例えばリング型の形態により互いに接続されている。ルータ装置２０は、スイッチ装置１ａと接続され、例えばインターネットなどの外部ネットワークと送受信されるフレームを中継する。サーバ装置２１は、スイッチ装置１ｃと接続され、ネットワーク２の内部、または外部の端末装置に、所定のサービスを提供する。なお、複数のスイッチ装置１ａ〜１ｄは、リング型に限定されず、メッシュ型などの他の形態により互いに接続されていてもよい。

複数のスイッチ装置１ａ〜１ｄと、ルータ装置２０と、サーバ装置２１は、互いに接続され、例えば、１００ＢＡＳＥ−Ｔｘ、または１０００ＢＡＳＥ−Ｔなどの標準規格に準拠した通信を行う。ルータ装置２０とスイッチ装置１ａ、及び、サーバ装置２１とスイッチ装置１ｃは、ネットワーク２において、他部分よりフレームの送受信量が多いため、ネットワーク２全体のスループットが向上するように、リンクアグリゲーションＬＡにより接続されている。

リンクアグリゲーションＬＡは、上述したように、複数の物理的な通信回線を統合して仮想的な単一の通信回線として扱うことにより、通信容量を増加させ、また、通信回線を冗長化させる技術である。例えば、ルータ装置２０とスイッチ装置１ａの間において、リンクアグリゲーションＬＡが、６本の１０００ＢＡＳＥ−Ｔの物理的な通信回線を統合したものであるとすると、理論上、６（Ｇｂｐｓ）の通信速度によりフレームが送受信される。

また、複数のスイッチ装置１ａ〜１ｄは、管理用ネットワーク３を介して、管理装置３０と接続されている。管理装置３０は、ＮＥ−ＯｐＳ（ＮｅｔｗｏｒｋＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）などと称され、例えば、複数のスイッチ装置１ａ〜１ｄを監視、及び制御するためのソフトウェアが実装されたサーバ装置である。管理装置３０は、管理者による操作に応じて、複数のスイッチ装置１ａ〜１ｄに、イーサネットＯＡＭ機能の管理端点であるＭＥＰ、または管理中継点であるＭＩＰ（ＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅｅｎｔｉｔｙｇｒｏｕｐＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＰｏｉｎｔ）を設定する。図１では、ルータ装置２０と、スイッチ装置１ａとの間にリンクアグリゲーションＬＡが適用され、スイッチ装置１ａにＭＥＰが設定されている。また、サーバ装置２１と、スイッチ装置１ｃとの間にリンクアグリゲーションＬＡが適用され、スイッチ装置１ａにＭＥＰが設定されている。そして、他のスイッチ装置１ｂ，１ｄにＭＩＰが設定されている。なお、この形態は一例である。

管理装置３０は、ＭＥＰが設けられたスイッチ装置１ａとスイッチ装置１ｃとの間において、各種の試験を含む監視、及び制御を実行する。図２は、接続性試験（ＣｏｎｔｉｎｕｉｔｙＣｈｅｃｋ（ＣＣ））を実行した場合の様子を示している。図２の場合、一方のスイッチ装置１ｃは、自装置のＭＥＰから他方のスイッチ装置１ａのＭＥＰ宛てに、制御情報を含むＯＡＭフレームを、一定の時間間隔ΔＴ、つまり一定の周期により送信する。この周期の値は、制御情報としてＯＡＭフレームに含まれている。

そして、受信側のスイッチ装置１ａのＭＥＰが、当該周期の３．５倍以上の時間内にＯＡＭフレームを受信しないとき、接続性エラーの障害が検出される。なお、この試験において、ＯＡＭフレームが、スイッチ装置１ｂ，１ｄの何れを経由するかは、管理装置３０からの設定により決定する。

図３は、ループバック試験（ＬｏｏｐＢａｃｋ（ＬＢ））を実行した場合の様子を示している。この場合、一方のスイッチ装置１ａは、自装置のＭＥＰから他方のスイッチ装置１ｃのＭＥＰ宛てに、制御情報を含むＯＡＭフレームを送信する。そして、受信側のスイッチ装置１ｃは、自装置のＭＥＰにおいて当該ＯＡＭフレームを受信すると、これに応答し、折り返すように、ＯＡＭフレーム（応答フレーム）を送信元のスイッチ装置１ａのＭＥＰに送信する（点線の矢印参照）。送信元のスイッチ装置１ａは、自装置のＭＥＰにおいて、ＯＡＭフレームの送信時刻から所定時間内に、受信側のスイッチ装置１ｃのＭＥＰからＯＡＭフレームを受信しないとき、接続エラーの障害を検出する。

図４は、リンクトレース（ＬｉｎｋＴｒａｃｅ（ＬＴ））を実行した場合の様子を示している。リンクトレースは、ネットワーク２内の経路を調査するものである。この場合、一方のスイッチ装置１ａは、自装置のＭＥＰから、隣接ノードであるスイッチ装置１ｂのＭＩＰに、制御情報を含むＯＡＭフレームを送信する。なお、制御情報には、ＴＴＬ（ＴｉｍｅＴｏＬｉｖｅ）などのパラメータが含まれる。

スイッチ装置１ｂは、自装置のＭＩＰにおいて当該ＯＡＭフレームを受信すると、ＭＩＰから、送信元のスイッチ装置１ａに応答するＯＡＭフレーム（応答フレーム）を送信し、隣接ノードであるスイッチ装置１ｃのＭＥＰにＯＡＭフレームを転送する。スイッチ装置１ｃは、自装置のＭＥＰにおいて当該ＯＡＭフレームを受信すると、それ以上の転送は行わず、スイッチ装置１ｂを介して、送信元のスイッチ装置１ａに応答するＯＡＭフレーム（応答フレーム）を送信する。上記のＴＴＬは、スイッチ装置１ｂ，１ｃごとに１つずつ減じられ、応答フレームに含まれるため、リンクトレースの実行によりネットワーク２の形態が検出される。

図５には、比較例に係るスイッチ装置間におけるユーザフレーム、及びＯＡＭフレームの伝送経路が示されている。図５において、点線は、各スイッチ装置９ａ，９ｂのＭＥＰ間におけるＯＡＭフレームの経路を示し、一点鎖線は、一方のスイッチ装置９ｂから他方のスイッチ装置９ａに向かう方向に伝送されるユーザフレームを示している。これは、以降の図６〜図８においても同様である。また、ユーザフレームは、ＯＡＭフレームとは異なり、ユーザが使用する端末装置において生成されたフレームを意味する。

各スイッチ装置９ａ，９ｂは、ポートＡ〜Ｅを備える複数の送受信部９１ａ〜９１ｅと、スイッチ部９０とを有している。ポートＡ〜Ｅは、外部とフレームを送受信するためのインターフェース部である。送受信部９１ａ〜９１ｅは、ポートＡ〜Ｅを介して、フレームを送受信し、スイッチ部９０を介して、他の送受信部９１ａ〜９１ｅとの間においてフレームを入出力する。また、ポートＢ、及びＣは、リンクアグリゲーションＬＡにより統合されている。

スイッチ部９０は、フレームに付与された識別情報に従って、複数の送受信部９１ａ〜９１ｅのポートＡ〜Ｅ間においてフレームを転送する。なお、複数の送受信部９１ａ〜９１ｅ、及びスイッチ部９０は、例えば、装置の筐体に収納される個別の回路基板として構成される。

ユーザフレームは、送信側のスイッチ装置９ｂにおいて、送受信部９１ｅのポートＥを介して受信され、スイッチ部９０により送受信部９１ｄに転送され、送受信部９１ｄのポートＤを介して送信される。そして、ユーザフレームは、受信側のスイッチ装置９ａにおいて、送受信部９１ａのポートＡを介して受信され、スイッチ部９０により送受信部９１ｂに転送され、送受信部９１ｂのポートＢを介して送信される。なお、ポートＢは、送受信部９１ｃのポートＣと統合されているため、ユーザフレームは、ポートＣから送信されてもよい。ユーザフレームの宛先が、リンクアグリゲーションＬＡにより統合されたポートＢ，Ｃの先に存在するノードである場合、受信元の送受信部９１ａにおいて、送信するポートＢ，Ｃが決定される。

一方、ＯＡＭフレームは、送信側のスイッチ装置９ｂのＭＥＰにおいて生成され、スイッチ部９０により送受信部９１ｄに転送され、送受信部９１ｄのポートＤを介して送信される。そして、ユーザフレームは、受信側のスイッチ装置９ａにおいて、送受信部９１ａのポートＡを介して受信され、スイッチ部９０により送受信部９１ｂのＭＥＰに転送され、ＯＡＭフレームの制御情報に従った処理が行われた後、廃棄される。

図５の構成において、リンクアグリゲーションＬＡにより統合されたポートＢ，Ｃの両方がリンクダウンした場合において、ＯＡＭフレームの取り扱いが問題となる。ここで、リンクダウンとは、ポートＡ〜Ｅを介して接続された他の装置との間における通信可能な接続状態が失われることを指す。リンクダウンは、例えば、接続先とを繋ぐケーブルが抜き去られた場合、または、送受信部９１ａ〜９１ｅが故障した場合に検出される。

図６は、図５の構成において、リンクダウンが発生した場合のユーザフレーム、及びＯＡＭフレームの伝送経路を示す機能ブロック図である。ここで、リンクダウンは、リンクアグリゲーションＬＡにより統合されたポートＢ，Ｃの両方において発生している（×印参照）。

この場合、送受信部９１ａは、ポートＢ，Ｃの両方がリンクダウンしているため、受信したユーザフレーム、及びＯＡＭフレームを、該当する転送先がないものとみなし、廃棄する（×印参照）。これは、リンクダウンによって、ポートＢ，Ｃにつながる他装置にユーザフレームを送信できず、また、送受信部９１ｂ，９１ｃの各ＭＥＰが無効になっている可能性があるからである。

ＯＡＭフレームが廃棄されると、図２〜図４を参照して説明した各種の試験において、エラーを生ずることとなる。例えば、図２の接続性試験において、ＯＡＭフレームが未受信となり、障害が検出される。図２、及び図３の試験についても、応答フレームが未受信となるため、同様である。また、図２〜図４の場合以外においても、ＯＡＭフレームの廃棄は、各種の制御情報の伝達を阻害するから、ＭＥＰが設定された監視区間Ｍ１内における正常な監視、及び制御の妨げとなる。

一方、リンクダウンの障害は、ＭＥＰ間の監視区間Ｍ１の外部において検出される。つまり、リンクダウンは、送受信部９１ｂ，９１ｃと接続先装置との間におけるフレームの伝送区間Ｍ２において検出される。このように、比較例に係るスイッチ装置９ａ，９ｂは、２つの異なる監視対象区間Ｍ１，Ｍ２のうち、区間Ｍ２の障害検出を、区間Ｍ１より優先して行うため、ＯＡＭフレームによる正常な監視、及び制御が妨げられている。

図７には、実施例に係るスイッチ装置間におけるユーザフレーム、及びＯＡＭフレームの伝送経路が示されている。図７において、受信側のスイッチ装置１が、比較例のスイッチ装置９ａに代えて設けられている。スイッチ装置１は、送受信部１１ａ〜１１ｃと、スイッチ部１０とを有し、送受信部１１ｂ，１１ｃのポートＢ，Ｃが統合されている。

送受信部１１ａは、ポートＡを介して受信したＯＡＭフレームを複製し、スイッチ部を介し、送受信部１１ｂ，１１ｃの各ＭＥＰに転送する。つまり、ＯＡＭフレームは、装置１内におけるマルチキャストにより送受信部１１ｂ，１１ｃに分配される。そして、スイッチ装置１は、送受信部１１ｂ，１１ｃの何れかのＭＥＰが受信したＯＡＭフレームの制御情報に従って制御を行う。

したがって、スイッチ装置１は、仮に、送受信部１１ｂ，１１ｃの一方の故障によりＯＡＭフレームが受信されなくても、他方が受信したＯＡＭフレームにより制御を行うことができる。よって、ＭＥＰ間において、ＯＡＭフレームよる正常な監視、及び制御が行われる。なお、本実施例において、２つのポートＢ，Ｃが、リンクアグリゲーションＬＡにより統合されているが、統合されるポート数に制限はない。また、スイッチ装置１は、受信したユーザフレームを、スイッチ装置９ａと同様に、送受信部１１ａにおいて廃棄する（×印参照）。

また、上記の処理によって、送受信部１１ｂ，１１ｃの両方のＭＥＰが、ＯＡＭフレームを受信した場合、各々が個別に応答するため、複数の応答フレームが生成される場合がある。このような場合としては、例えば、図３のループバック試験、または、図４のリンクトレースなどが挙げられる。この場合、スイッチ装置９ｂが、複数の応答フレームを受信すると、制御情報に重複を生ずるため、正常な監視、及び制御が妨げられる。

図８には、図７の構成における応答フレームの伝送経路が示されている。送受信部１１ｂ，１１ｃは、各ＭＥＰから、スイッチ部１０を介して、送受信部１１ａに応答フレームを転送する。送受信部１１ａは、２つの応答フレームを受信するが、制御情報が重複するため、一方のＯＡＭフレームを廃棄する（×印参照）。そして、送受信部１１ａは、他方の応答フレームを、ポートＡを介して、スイッチ装置９ｂに送信する。これにより、スイッチ装置９ｂは、１つだけの応答フレームを受信することになるため、正常な監視、及び制御が行われる。なお、図８には、２個の重複する応答フレームが生成された場合が示されているが、重複するＯＡＭフレームの数に依らず、送受信部１１ａは、１個のみを送信し、その他を廃棄する。

次に、実施例に係るスイッチ装置１の詳細を説明する。図９は、スイッチ装置１の機能構成を示すブロック図である。スイッチ装置１は、上述した複数の送受信部１１、及びスイッチ部１０に加えて、制御部１２を有する。図９において、１つだけの送受信部１１について構成が示されているが、他の送受信部１１についても同様の構成を有している。すなわち、上述した送受信部１１ａ〜１１ｃは、互いに構成の差異はない。

制御部１２は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）などの演算処理回路と、プログラムや各種のデータを記憶するメモリなどの記憶手段とを含み、管理用ネットワークを介して、管理装置３０と通信する。通信は、例えば、ＳＮＭＰ（ＳｉｍｐｌｅＮｅｔｗｏｒｋＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）に従って行われる。

制御部１２は、管理装置３０の制御信号に応じて、ＭＥＰの設定、制御、及び、上述した各種の試験などを行い、また、ＭＥＰにより検出された障害を管理装置３０に通知する。なお、制御部１２は、このようにソフトウェアにより機能するものに限定されることはなく、特定用途向け集積回路などのハードウェアにより機能するものであってもよい。

複数の送受信部１１は、それぞれ、他装置との間においてフレームを送受信するためのポート１１０と、リンク検出部１１１と、受信フレーム処理部４と、送信フレーム処理部５とを含む。ポート１１０は、送受信部１１ごとに設けられ、例えば「＃ｎ」（ｎ＝１，２，３・・・Ｎ）のように、各ポート１１０を識別するためのポート番号が割り当てられている。

図９において、送受信部１１は、１個のポート１１０のみが設けられているが、これに限定されず、複数のポート１１０が設けられてもよい。この場合、ポート１１０の数に対応するリンク検出部１１１、受信フレーム処理部４、及び送信フレーム処理部５が設けられる。さらに、リンク検出部１１１、受信フレーム処理部４、及び送信フレーム処理部５は、他の送受信部１１にも設けられている。すなわち、受信フレーム処理部４、及び送信フレーム処理部５は、複数存在する。

リンク検出部１１１は、ポート１１０のリンク状態を検出し、制御部１２に通知する。具体的には、リンク検出部１１１は、リンクダウンの障害の発生、及び復旧（つまり、リンクアップ）を通知する。リンク検出部１１１は、例えば、イーサネット（登録商標）の通信を処理する回路である。

受信フレーム処理部４は、ポート１１０を介して受信したフレームを処理する。受信フレーム処理部４は、ＭＡＣアドレス学習テーブル４０と、宛先判定部４１と、ＬＡ状態テーブル４２と、分配処理部４４と、複製処理部４５とを含む。

宛先判定部４１は、受信したフレームの宛先に基づいて、転送先のポート１１０を判定する。図１０には、ＯＡＭフレームの構成が示されている。ＯＡＭフレームは、ヘッダと、ＯＡＭデータと、ＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）とを含む。ＦＣＳは、エラー訂正用のデータである。なお、図１０は、ＯＡＭフレームの構成を示しているが、ヘッダ、及びＦＣＳは、ユーザフレームと共通である。

ヘッダは、ＤＡ（ＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＡｄｄｒｅｓｓ）、ＳＡ（ＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓ）、及びＴｙｐｅを含む。ＳＡは、送信元のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ：ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）を示し、ＤＡは、宛先のＭＡＣアドレスを示す。Ｔｙｐｅは、フレームの種別であり、図１０の場合、ＯＡＭフレームの識別コードの値となる。

ＯＡＭデータは、ＯＡＭフレーム種別、及び、その他の制御情報を含む。ＯＡＭフレーム種別は、図１１に示されるように、ＯＡＭフレームの種類を示し、対応する識別コードが書き込まれている。図１１に示されるように、ＣＣＭは、図２の接続性試験に用いられ、ＬＢＭ、及びＬＢＲは、図３のループバック試験に用いられる。また、ＬＴＭ、及びＬＴＲは、図４のリンクトレースに用いられる。

ＡＩＳは、ネットワーク２において、装置１の上流側において検出された障害を通知する。ＭＥＰにおいて、ＡＩＳが受信されると、その旨が制御部１２に通知される。なお、ＯＡＭフレーム種別は、図１１に示されたものに限定されず、他に、ＴＳＴ（Ｔｅｓｔ）、ＬＣＫ（Ｌｏｃｋｓｉｇｎａｌ）、ＡＰＳ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）などのフレームがある。

ＭＡＣアドレス学習テーブル４０は、フレームの宛先であるＤＡ、及び転送先のポート１１０のポート番号（＃１〜＃ｎ）が、互いに対応付けられて登録されている。宛先判定部４１は、ＭＡＣアドレス学習テーブル４０を参照して、フレームのＤＡに対応するポート番号を取得する。なお、宛先判定部４１は、受信したフレームのＤＡが、ＭＡＣアドレス学習テーブル４０に登録されていない場合、受信したポート１１０を除く全ポート１１０に該フレームを転送する。そして、該フレームに対する応答として受信されたフレームのＳＡと、当該受信ポート１１０のポート番号が、ＭＡＣアドレス学習テーブル４０に対応付けて登録される。

宛先判定部４１は、ポート１１０を介して、複数の物理的な通信回線を統合するグループに属するポート、つまり、リンクアグリゲーションが適用されたポート１１０を宛先（ＤＡ）とするフレームを受信した場合、該フレームを分配処理部４４に出力する。なお、この種のポートを、以降において統合ポートと表記する。

宛先判定部４１は、ＭＡＣアドレス学習テーブル４０から取得したポート番号に基づいて、フレームの宛先に関する判断処理を行う。宛先判定部４１は、統合ポートではない他のポート１１０を宛先（ＤＡ）とするフレームを受信した場合、フレームに、該当するポート番号を付与して、フレームをスイッチ部１０に出力する。

スイッチ部１０は、複数のポート１１０の１つを介して受信したフレームを、フレームに付与された識別情報であるポート番号に基づいて選択した他のポート１１０宛てに転送する。なお、ポート番号は、転送先のポート１１０から送信される前に、削除される。また、図９において、スイッチ部１０は、複数の送受信部１１から独立して設けられているが、これに限定されず、各送受信部１１に付属して設けられてもよい。

分配処理部４４は、ＬＡ状態テーブル４２を参照し、フレームを、各統合ポート１１０に宛てて分配する。図１２には、ＬＡ状態テーブル４２の内容の一例が示されている。ＬＡ状態テーブル４２には、リンクアグリゲーションのグループを識別するグループ番号（「グループ」欄参照）、各グループに属する全統合ポート１１０のポート番号（「ポート」欄参照）、及び、各統合ポート１１０のリンク状態（「リンク状態」参照）が、互いに対応付けられて登録されている。

ＬＡ状態テーブル４２の各項目は、制御部１２により登録される。リンク状態は、リンク検出部１１１に基づいて、「正常」である場合、該当する統合ポート１１０が、リンクダウンしていないことを示し、「異常」である場合、リンクダウンしていることを示す。

分配処理部４４は、制御部１２から通知される分配設定情報に応じて、ＯＡＭフレームについて異なる処理を行う。分配設定情報は、統合ポート１１０が設けられた各送受信部１１におけるＭＥＰ（符号５０参照）の設定の有無（つまり、有効、または無効）を示す。制御部１２は、各統合ポート１１０に対応するＭＥＰ５０を一括して設定し、また、新たな統合ポート１１０が追加に伴ってＭＥＰ５０も追加する。なお、ユーザフレームの処理は、ＭＥＰ５０の設定の有無に依らない。

まず、ＭＥＰ５０の設定が無効である場合の処理について述べる。分配処理部４４は、フレームを、該フレームの宛先となるグループについて、リンク状態が「正常」である各ポート１１０に対し、所定のアルゴリズムに従って分配する。なお、グループ番号は、宛先判定部４１から分配処理部４４に通知される。

分配処理部４４は、該アルゴリズムにより決定したポート１１０のポート番号をフレームに付与し、スイッチ部１０に出力する。ここで、該当するグループ内の全ポート１１０のリンク状態が「異常」である場合、分配処理部４４は、有効なポート１１０がないために、フレームを廃棄する。この処理は、ユーザフレーム、及びＯＡＭフレームについて共通である。

一方、ＭＥＰ５０の設定が有効である場合、分配処理部４４は、ＯＡＭフレームを、該当するグループに属する各統合ポート１１０のポート番号とともに、複製処理部４５に出力する。分配処理部４４は、図１０の「Ｔｙｐｅ」に基づいて、ＯＡＭフレームを識別する。

複製処理部４５は、ポート１１０を介して受信した該ＯＡＭフレームを複製し、複製により得た複数の複製フレームに、該グループに属する統合ポート１１０の各々を示すポート番号をそれぞれ付与して、複数の複製フレームをスイッチ部１０に出力する。この処理は、先の場合とは異なり、ＬＡ状態テーブル４２内のリンク状態とは無関係に行われるため、リンクダウンが発生したポート１１０に対しても、ＯＡＭフレーム（複製フレーム）が転送される。なお、本処理は、ユーザフレームに対しては行われない。

複製処理部４５の処理は、図７を参照して述べた処理に対応する。すなわち、複製処理部４５（図８の符号１１ａ参照）は、受信したＯＡＭフレームを複製して、各統合ポートのＭＥＰ（図８の符号１１ｂ、１１ｃ参照）にそれぞれ転送する。転送されたＯＡＭフレーム（複製フレーム）は、転送先の送受信部１１内において、送信フレーム処理部５のＭＥＰ５０において受信される。

送信フレーム処理部５は、ＭＥＰ５０と、重複監視部５１と、フレーム選別部５３とを含む。ＭＥＰ５０は、フレーム生成部５００と、受信処理部５０１とを含む。

フレーム選別部５３は、スイッチ部１０から転送されたフレームの種類、及び宛先に応じて、フレームの出力先を選択する。ここで、フレームの種類、及び宛先は、図１０に示された「Ｔｙｐｅ」、及び「ＤＡ」に基づいてそれぞれ判定される。フレーム選別部５３は、ＭＥＰ５０を宛先とするＯＡＭフレームを受信処理部５０１に出力し、その他のＯＡＭフレームを重複監視部５１に出力する。また、フレーム選別部５３は、ユーザフレームを、ポート１１０を介して送信する。

受信処理部５０１は、ＭＥＰ５０を宛先とするＯＡＭフレームを受信する。受信処理部５０１は、ポート１１０が統合ポートである場合、複製処理部４５から出力された複数の複製フレームを受信する。これは、図７を参照して述べた送受信部１１ｂ，１１ｃのＭＥＰに対応する。なお、ＭＥＰ５０には、個別にＭＡＣアドレスが割り当てられており、フレーム選別部５３は、ＤＡが該ＭＡＣアドレスに一致する場合、ＯＡＭフレームを受信処理部５０１に出力する。

また、受信処理部５０１は、ＯＡＭフレームに含まれる制御情報に従って所定の処理を行う。このＯＡＭフレームとしては、例えば、図１１に示されたものが挙げられる。

受信処理部５０１は、ＯＡＭフレームがＣＣＭである場合、接続性試験の結果を制御部１２に通知し、ＯＡＭフレームがＬＢＲである場合、ループバック試験の結果を制御部１２に通知する。また、受信処理部５０１は、ＯＡＭフレームがＬＴＲである場合、リンクトレースの結果を制御部１２に通知し、ＯＡＭフレームがＡＩＳである場合、ＡＩＳの検出を制御部１２に通知する。受信処理部５０１は、ＯＡＭフレームがＬＢＭ、またはＬＴＭである場合、該制御情報を制御部１２に通知する。なお、受信処理部５０１は、これらの処理を行った後、該ＯＡＭフレームを廃棄する。

一方、フレーム生成部５００は、制御部１２からの制御に従い、ＯＡＭフレームを生成する。フレーム生成部５００は、受信処理部５０１がＬＢＭ、またはＬＴＭなどの複製フレームを受信した場合、複製フレームの制御情報に対する応答フレームを生成する。例えば、受信処理部５０１がＬＢＭを受信した場合、フレーム生成部５００は、応答フレームとしてＬＢＲを生成する。また、受信処理部５０１がＬＴＭを受信した場合、フレーム生成部５００は、ＬＴＲを生成する。

フレーム生成部５００により生成されたＯＡＭフレームは、ＭＡＣアドレス学習テーブル４０から取得した転送先のポート番号、及び、当該ＭＥＰ５０に対応する転送元のポート番号を付与されて、スイッチ部１０に出力される。なお、転送先のポート番号、及び転送元のポート番号は、ポート１００から送信される前に削除される。

重複監視部５１は、ポート１１０を介して、他の装置に送信されるＯＡＭフレーム（複製フレーム）の重複の有無を監視し、重複するＯＡＭフレームが検出された場合、当該ＯＡＭフレームを廃棄する。これは、図８を参照して述べた送受信部１１ａに対応する。

図１４は、重複監視部５１の機能構成を示すブロック図である。重複監視部５１は、フレーム種別判定部５２０と、第１〜第Ｎのバッファ５２１と、送信制御部５２２と、廃棄処理部５２３と、ＬＡ設定テーブル５２４とを含む。ＬＡ設定テーブル５２４には、図１３に示されるように、制御部１２によって、リンクアグリゲーションの各グループに属する統合ポートのポート番号が登録されている。

第１〜第Ｎのバッファ５２１は、図１１に示されたＯＡＭフレームの種類ごとに設けられ、それぞれ、対応するＯＡＭフレームを蓄積する。例えば、第１のバッファ５２１には、ＬＢＲが蓄積され、第２のバッファ５２１には、ＬＴＲが蓄積される。

フレーム種別判定部５２０は、図１０に示されたＯＡＭフレーム種別に基づいて、ＯＡＭフレームの種類を判定する。そして、フレーム種別判定部５２０は、ＯＡＭフレームを、該当する第１〜第Ｎのバッファ５２１に出力する。送信制御部５２２は、廃棄処理部５２３からの制御に基づき、第１〜第Ｎのバッファ５２１に蓄積されたＯＡＭフレームを読み出して、ポート１１０に出力する。

廃棄処理部５２３は、第１〜第Ｎのバッファ５２１内に蓄積されたＯＡＭフレームのうち、重複するものを廃棄する。重複監視部５１は、ＬＡ設定テーブル５２４を参照し、ＯＡＭフレームに付与された転送元のポート番号が統合ポート１１０の何れかを示す場合、当該ＯＡＭフレームの重複を検出する。他方、転送元のポート番号が、統合ポートではない他のポート１１０を示す場合、重複監視部５１は、送信制御部５２２を制御して、該ＯＡＭフレームを、ポート１１０を介して送信する。

前者の場合において、廃棄処理部５２３は、ＯＡＭフレームが第１〜第Ｎのバッファ５２１に蓄積された後、一定時間内に第１〜第Ｎのバッファ５２１に蓄積された、重複するＯＡＭフレームを廃棄する。具体的には、重複するＯＡＭフレームが検出されない場合、廃棄処理部５２３は、送信制御部５２２を制御して、該ＯＡＭフレームを第１〜第Ｎのバッファ５２１内に保持するとともに複製し、該複製により得たＯＡＭフレームを、ポート１１０を介して送信する。そして、廃棄処理部５２３は、第１〜第Ｎのバッファ５２１内に保持されたＯＡＭフレームを、上記の一定時間の経過後に廃棄する。なお、上述した処理は、統合ポートのグループごと、及びバッファ５２１ごとに行われる。

上記の時間は、制御部１２から廃棄処理部５２３に対して設定され、例えば１０（ｍｓ）である。この場合、廃棄処理部５２３は、第１〜第Ｎのバッファ５２１内にＯＡＭフレームを保持した後、１０（ｍｓ）の間、重複する他のＯＡＭフレームを、受信するたびに廃棄する。したがって、該ＯＡＭフレームが、他の統合ポート１１０のフレーム生成部５００がそれぞれ生成した複数の応答フレームである場合、上記の時間の調整により、装置１内部におけるフレームの伝送遅延の影響を排除して、廃棄処理を効果的に行うことができる。

上記の処理は、図８を参照して述べた処理に対応する。各統合ポート１１０のフレーム生成部５００（図８の符号１１ｂ、１１ｃ参照）は、他のポート１１０の複製処理部４５から受信した複製フレームに対して、個別に応答フレームを生成する。このため、宛先のポート１１０（図８の符号Ａ参照）に、制御情報が重複する複数の応答フレームが転送される。廃棄処理部５２３（図８の符号１１ａ参照）は、複数の応答フレームのうち、１個のみを該ポート１１０から送信し、他を廃棄することによって、ＭＥＰ５０間の正常な監視、及び制御を実現する。

既に述べたように、ＭＥＰ５０間の監視、及び制御は、管理装置３０の指示に基づいて、制御部１２により行われる。図１５には、ＯＡＭフレームを複製して各統合ポート１１０に転送した場合（図７参照）における、障害監視に関する制御部の処理が示されている。

制御部１２は、統合ポート１１０の何れかに対応するＭＥＰ５０から障害情報を受信すると（ステップＳｔ１）、障害情報の内容を判定する（ステップＳｔ２）。制御部１２は、判定の結果、障害情報が、接続性試験（図２参照）のエラー、またはループバック試験（図３参照）のエラーを通知するものである場合（ステップＳｔ３のＹＥＳ）、全ての統合ポート１１０のＭＥＰ５０において、同一の障害が検出されたか否かを判定する（ステップＳｔ４）。

判定の結果、全ての統合ポート１１０のＭＥＰ５０において、同一の障害が検出されている場合（ステップＳｔ４のＹＥＳ）、制御部１２は、管理装置３０に障害の発生を通知する（ステップＳｔ５）。一方、少なくとも１つのＭＥＰ５０において、障害が検出されていない場合（ステップＳｔ４のＮＯ）、障害の発生を通知することなく、処理を終了する。また、制御部１２は、障害情報の受信がない場合（ステップＳｔ１のＮＯ）も、同様に処理を終了する。

ステップＳｔ３の判断処理において、検出された障害が、接続性試験のエラー、またはループバック試験のエラーを通知するものではない場合（ステップＳｔ３のＮＯ）、制御部１２は、管理装置３０に障害の発生を通知する（ステップＳｔ５）。このような場合としては、例えば、ＭＥＰ５０においてＡＩＳ（図１１参照）が検出された場合が挙げられる。この場合、制御部１２は、少なくとも１つのＭＥＰ５０において、ＡＩＳが検出されると、ＡＩＳの発生を管理装置３０に通知する。

上述したように、ＭＥＰ５０において、受信処理部５０１において受信した複製フレーム（つまり、ＯＡＭフレーム）に含まれる制御情報に基づいて障害が検出される。したがって、制御部１２は、複数の複製フレームのうち、複数の受信処理部５０１の何れかが受信した複製フレームに含まれる制御情報に従って制御を行うこととなる。これは、障害監視の場合に限定されず、リンクトレースなどの他の制御を行った場合も同様である。この場合、制御部１２は、１つのＭＥＰ５０において検出されたリンクトレースの結果を、管理装置３０に通知する。

これまで述べたように、本実施例のスイッチ装置１は、ポート１１０を介して受信したフレームを複製し、該複製により得た複数の複製フレームを、リンクアグリゲーションのグループに属するポート１１０の各々に転送する。そして、制御部１２は、各ポート１１０のＭＥＰ５０（つまり、受信処理部５０１）が受信した複製フレームの１つに含まれる制御情報に従って制御を行う。したがって、送受信部１１の何れかが故障してリンクダウンが検出されている場合においても、他の正常な送受信部１１が複製フレームを受信することによって、制御部１２は、統合ポート１１０のリンク状態とは無関係に、制御情報に基づいて制御を行うことが可能である。よって、ネットワーク２において、正常な監視、及び制御が行われるため、障害の監視が容易となる。

本実施例において、通信装置の例として、スイッチ装置を挙げたが、これに限定されない。上述した内容は、例えば、レイヤ２の機能を備えるルータ装置、またはメディアコンバータなどの伝送装置にも適用可能である。

以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

１スイッチ装置
１０スイッチ部
１１送受信部
１２制御部
１１０ポート
４５複製処理部
５００フレーム生成部
５０１受信処理部
５２１バッファ
５２３廃棄処理部

Claims

他装置とフレームを送受信する第１送受信部と、
１つのグループに統合された複数の物理的な通信回線をそれぞれ介し、フレームを送受信する複数の第２送受信部と、
前記第１送受信部と前記複数の第２送受信部の間においてフレームを転送するスイッチ部とを有し、
前記第１送受信部は、前記他装置から受信したフレームのうち、制御フレームを複製し、前記スイッチ部を介し前記複数の第２送受信部にそれぞれ出力する複製処理部を有し、
前記複数の第２送受信部は、それぞれ、前記第１送受信部から入力された前記制御フレームに対する応答フレームを生成して、前記スイッチ部を介し前記第１送受信部に出力するフレーム生成部を有し、
前記第１送受信部は、前記複数の第２送受信部から入力された前記応答フレームを前記他装置に送信することを特徴とする通信装置。
前記第１送受信部は、前記複数の第２送受信部から入力された前記応答フレームのうち、重複するものを廃棄する廃棄処理部を、さらに有することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記第１送受信部は、前記応答フレームを蓄積するバッファを、さらに有し、
前記廃棄処理部は、前記応答フレームが前記バッファに蓄積された後、一定時間内に前記バッファに蓄積された、重複する応答フレームを廃棄することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。