JP6160151B2 - 中継装置、およびルーティング制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、中継装置、およびルーティング制御方法に関する。

ネットワークにおけるトラフィックの増大に応えるために、専用ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）でルーティングをおこなうレイヤ３スイッチ（Ｌ３ＳＷ）が知られている。また、ネットワークでは、通信経路が冗長性を有するメッシュ構成にして、信頼性を確保することがおこなわれる。

たとえば、中規模または大規模なネットワークでは、複数のレイヤ３スイッチをＬＡＮ（Local Area Network）に接続し、ＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol：仮想ルータ冗長プロトコル）により仮想的に１台のレイヤ３スイッチとして扱う冗長構成がある。マスタとなる１台のレイヤ３スイッチが仮想アドレスで動作し、その他のレイヤ３スイッチはスレーブとなる。スレーブとなったレイヤ３スイッチは、マスタのレイヤ３スイッチに障害が発生した場合に、マスタとなり仮想アドレスでの動作を引き継ぐ。

このとき、レイヤ３スイッチは、接続するネットワーク（たとえば、上位ＶＬＡＮ（Virtual LAN）と下位ＶＬＡＮ）ごとに、マスタであったり、スレーブであったりする場合に、非対称ルーティングの事象が発生する。

非対称ルーティングは、送信トラフィックと受信トラフィックの流路が異なるため、送信トラフィックと受信トラフィックが同一のサーバプロキシを経由しないという問題を生じる。このような問題に対して、トラフィックのリダイレクトにより送信トラフィックと受信トラフィックを同一のサーバプロキシを経由させるネットワークトラフィックの管理装置が知れられている。

特表２００８−５３６３６９号公報

しかしながら、レイヤ３スイッチが管理するＭＡＣ（Media Access Control）アドレステーブルのエージングタイムは、たとえば、５分程度である。これは、同じくレイヤ３スイッチが管理するＡＲＰ（Address Resolution Protocol）テーブルのエージングタイム、たとえば、４時間より短い。ＭＡＣテーブルおよびＡＲＰテーブルは、Ｒｅｐｌｙトラフィックにより更新されるため、非対称ルーティングが発生してＲｅｐｌｙトラフィックを受信しないレイヤ３スイッチは、ＭＡＣテーブルおよびＡＲＰテーブルを更新することができない。

Ｒｅｐｌｙトラフィックのないレイヤ３スイッチは、ＭＡＣテーブルのエージングタイム経過後にＭＡＣテーブルに登録されているアドレスを消去する。また、Ｒｅｐｌｙトラフィックのないレイヤ３スイッチは、ＡＲＰテーブルのエージングタイム経過後にＡＲＰテーブルに登録されているおよびＩＰ（Internet Protocol）アドレスとＭＡＣアドレスの対応情報を消去する。

ＭＡＣテーブルのエージングタイムとＡＲＰテーブルのエージングタイムの時間差は、Ｒｅｐｌｙトラフィックのないレイヤ３スイッチにおいてＭＡＣテーブルが保持する情報をＡＲＰテーブルが保持する情報よりも先に消去する。

これにより、Ｒｅｐｌｙトラフィックのないレイヤ３スイッチは、ユニキャストフラッディングを発生し、ネットワークに係る負荷を過大にする。
１つの側面では、本発明は、非対称ルーティングによるユニキャストフラッディングの発生を防止可能な中継装置、およびルーティング制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、以下に示すような、中継装置が提供される。中継装置は、マスタスレーブ関係にある対向中継装置とともに冗長構成されて、第１のネットワークと第２のネットワーク間の通信を中継可能であって、中継トラフィック情報取得部と、対向トラフィック情報取得部と、検出部と、切替制御部と、を備える。中継トラフィック情報取得部は、中継装置が中継する通信の宛先と送信元とを含む中継トラフィック情報を取得する。対向トラフィック情報取得部は、対向中継装置が中継する通信の宛先と送信元とを含む対向トラフィック情報を取得する。検出部は、中継トラフィック情報と対向トラフィック情報との比較から非対称ルーティングを検出する。切替制御部は、非対称ルーティングの検出により中継装置と対向中継装置のマスタ権の切替を制御する。

また、上記目的を達成するために、ルーティング制御方法が提供される。ルーティング制御方法は、以下に示すような処理を、マスタスレーブ関係にある対向中継装置とともに冗長構成されて、第１のネットワークと第２のネットワーク間の通信を中継可能な中継装置に実行させる。中継装置は、中継装置が中継する通信の宛先と送信元とを含む中継トラフィック情報を取得し、対向中継装置が中継する通信の宛先と送信元とを含む対向トラフィック情報を取得し、中継トラフィック情報と対向トラフィック情報との比較から非対称ルーティングを検出し、非対称ルーティングの検出により中継装置と対向中継装置のマスタ権の切替を制御する、処理を実行する。

１態様によれば、中継装置、およびルーティング制御方法において、非対称ルーティングによるユニキャストフラッディングの発生を防止できる。

第１の実施形態の中継装置の構成例を示す図である。 第２の実施形態のネットワークシステムの構成例を示す図である。 第２の実施形態のネットワークシステムの通常時の通信パスの一例を示す図である。 第２の実施形態のレイヤ３スイッチの通常時のルーティングの一例を示す図である。 第２の実施形態のＭＡＣアドレステーブルの一例を示す図である。 第２の実施形態のルーティングテーブルの一例を示す図である。 第２の実施形態のＡＲＰテーブルの一例を示す図である。 第２の実施形態のネットワークシステムの障害発生時の通信パスの一例を示す図である。 第２の実施形態のレイヤ３スイッチの障害発生時のルーティングの一例を示す図である。 第２の実施形態のレイヤ３スイッチの構成例を示す図である。 第２の実施形態の抑制制御部のハードウェア構成例を示す図である。 第２の実施形態のトラフィック監視処理のフローチャートを示す図である。 第２の実施形態のトラフィック情報転送処理のフローチャートを示す図である。 第２の実施形態のプライオリティ変更処理のフローチャートを示す図である。 第２の実施形態の通常時のトラフィック情報の一例を示す図である。 第２の実施形態の障害発生時のトラフィック情報の一例を示す図である。 第２の実施形態のマスタ権更新処理のフローチャートを示す図である。 第２の実施形態のトラフィック情報タイムアウト監視処理のフローチャートを示す図である。 第２の実施形態のネットワークシステムの障害対処時の通信パスの一例を示す図である。 第２の実施形態のレイヤ３スイッチの障害対処時のルーティングの一例を示す図である。 第２の実施形態のネットワークシステムの障害復旧時の通信パスの一例を示す図である。 第２の実施形態のレイヤ３スイッチの障害復旧時のルーティングの一例を示す図である。 第２の実施形態の障害復旧時のトラフィック情報の一例を示す図である。 第２の実施形態のネットワークシステムの通常状態復帰時の通信パスの一例を示す図である。 第２の実施形態のレイヤ３スイッチの通常状態復帰時のルーティングの一例を示す図である。

以下、実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施形態］
まず、第１の実施形態の中継装置について図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態の中継装置の構成例を示す図である。

中継装置１および対向中継装置２は、第１のネットワーク７と第２のネットワーク８との間の通信を中継する中継装置であり、マスタスレーブ関係にある。中継装置１と対向中継装置２は、第１のネットワーク７と第２のネットワーク８をメッシュ構成に接続し通信経路を冗長に構成する。

中継装置１および対向中継装置２は、ネットワークに対していずれか一方がマスタ権（たとえば、マスタ権６ａ，６ｂ）を有するマスタとなり、他方がマスタ権を有しないスレーブとなる。なお、マスタ権は、中継装置１および対向中継装置２が通信を中継するネットワークごとに設定される。たとえば、マスタ権６ａは、第１のネットワーク７に対するマスタ権であり、マスタ権６ｂは、第２のネットワーク８に対するマスタ権である。

中継装置１は、中継トラフィック情報取得部３と、対向トラフィック情報取得部４と、検出部５と、切替制御部６と、を備える。中継トラフィック情報取得部３は、中継トラフィック情報（たとえば、中継トラフィック情報３ａ，３ｂ）を取得する。中継トラフィック情報は、中継装置１が中継する通信のトラフィック情報であり、中継装置１が中継する通信の宛先と送信元とを含む。

対向トラフィック情報取得部４は、対向トラフィック情報（たとえば、対向トラフィック情報４ａ，４ｂ）を取得する。対向トラフィック情報は、対向中継装置２が中継する通信のトラフィック情報であり、対向中継装置２が中継する通信の宛先と送信元とを含む。たとえば、中継装置１と対向中継装置２は、相互にトラフィック情報（中継トラフィック情報、対向トラフィック情報）を交換する。

検出部５は、中継トラフィック情報と対向トラフィック情報との比較から非対称ルーティングを検出する。
たとえば、中継トラフィック情報取得部３が取得した中継トラフィック情報３ａは、宛先を第１のネットワーク７、送信元を第２のネットワーク８とするトラフィックと、宛先を第２のネットワーク８、送信元を第１のネットワーク７とするトラフィックとを含む。また、対向トラフィック情報取得部４が取得した対向トラフィック情報４ａは、空であり、トラフィックがないことを示す。すなわち、中継装置１は、第１のネットワーク７から第２のネットワーク８に向かう通信パス９ａ（９）のトラフィックと、第２のネットワーク８から第１のネットワーク７に向かう通信パス９ｂ（９）のトラフィックとを中継している。対向中継装置２は、第１のネットワーク７と第２のネットワーク８間の通信を中継していない。したがって、検出部５は、中継トラフィック情報３ａと対向トラフィック情報４ａとの比較により、非対称ルーティングの発生を検出しない。

また、中継トラフィック情報取得部３が取得した中継トラフィック情報３ｂは、宛先を第２のネットワーク８、送信元を第１のネットワーク７とするトラフィックを含む。また、対向トラフィック情報取得部４が取得した対向トラフィック情報４ｂは、宛先を第１のネットワーク７、送信元を第２のネットワーク８とするトラフィックを含む。すなわち、中継装置１は、第１のネットワーク７から第２のネットワーク８に向かう通信パス９ａのトラフィックを中継し、対向中継装置２は、第２のネットワーク８から第１のネットワーク７に向かう通信パス９ｃ（９）のトラフィックを中継している。したがって、検出部５は、中継トラフィック情報３ｂと対向トラフィック情報４ｂとの比較により、非対称ルーティングの発生を検出する。

なお、非対称ルーティングの発生は、出力ポートと出力先とを関係付けた中継情報（たとえば、ＭＡＣアドレステーブルなど）の更新停止によるエージングタイム経過後の中継情報の喪失を惹起する。中継情報の喪失は、ユニキャストフラッディング発生の原因となる。

切替制御部６は、非対称ルーティングの検出により中継装置１と対向中継装置２のマスタ権の切替を制御する。たとえば、通信パス９ａと通信パス９ｃによる非対称ルーティングは、中継装置１と第２のネットワーク８との間で障害を検知して対向中継装置２がマスタ権６ｂを得た場合に発生し得る。切替制御部６は、対向中継装置２にマスタ権６ａを切り替える。これにより、宛先を第２のネットワーク８、送信元を第１のネットワーク７とするトラフィックは、通信パス９ａから通信パス９ｄ（９）に切り替わり、非対称ルーティングが解消する。

このように、中継装置１は、マスタ権の切替制御により非対称ルーティングを解消できる。中継装置１は、非対称ルーティングの解消によりユニキャストフラッディングの発生を防止できる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態のレイヤ３スイッチを備えるネットワークシステムについて図２を用いて説明する。図２は、第２の実施形態のネットワークシステムの構成例を示す図である。

ネットワークシステム１０は、複数のＩＰネットワークを複数のレイヤ３スイッチ２０によりメッシュ状に接続する。ネットワークシステム１０は、複数のＩＰネットワーク間に複数の通信パスを有する冗長構成をとり、たとえば、サーバ１１とクライアント１２を通信パス３１と通信パス３２で接続する。

レイヤ３スイッチは、ＩＰによる中継制御をおこなう中継装置であり、複数のＩＰネットワークを接続する。ＩＰネットワークは、ＬＡＮ、またはＷＡＮ（Wide Area Network）、通信キャリアが運用する基幹通信ネットワークなどであり、ＶＬＡＮであってもよい。レイヤ３スイッチは、ルーティングプロトコル（たとえば、ＲＩＰ（Routing Information Protocol）、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）、ＢＧＰ（Border Gateway Protocol）など）を用いてＩＰによる中継制御をおこなう。

レイヤ３スイッチ２０ａ，２０ｂは、ＬＡＮ（ｂ）とＬＡＮ（ｃ）を接続する。また、レイヤ３スイッチ２０ａとレイヤ３スイッチ２０ｂは、ルーティングプロトコルを用いて対向レイヤ３スイッチにＩＰネットワークのルート（経路）情報を通知する通信パス２１ａ（２１）を有する。対向レイヤ３スイッチは、マスタとスレーブの関係にあるレイヤ３スイッチ２０のうちの一方のレイヤ３スイッチ２０に対する他方のレイヤ３スイッチ２０である。レイヤ３スイッチ２０ａに対する対向レイヤ３スイッチは、レイヤ３スイッチ２０ｂであり、またレイヤ３スイッチ２０ｂに対する対向レイヤ３スイッチは、レイヤ３スイッチ２０ａである。すなわち、レイヤ３スイッチ２０ａとレイヤ３スイッチ２０ｂは、マスタスレーブ関係にある一群のレイヤ３スイッチ２０を構成する。

レイヤ３スイッチ２０ｃ，２０ｄは、ＬＡＮ（ａ）とＬＡＮ（ｂ）を接続する。また、レイヤ３スイッチ２０ｃとレイヤ３スイッチ２０ｄは、ルーティングプロトコルを用いて対向レイヤ３スイッチにＩＰネットワークのルート情報を通知する通信パス２１ｂ（２１）を有する。レイヤ３スイッチ２０ｃに対する対向レイヤ３スイッチは、レイヤ３スイッチ２０ｄであり、またレイヤ３スイッチ２０ｄに対する対向レイヤ３スイッチは、レイヤ３スイッチ２０ｃである。すなわち、レイヤ３スイッチ２０ｃとレイヤ３スイッチ２０ｄは、マスタスレーブ関係にある一群のレイヤ３スイッチ２０を構成する。

レイヤ３スイッチ２０は、中継装置の冗長化をサポートするＧＷ（GateWay）冗長化プロトコル（たとえば、ＶＲＲＰや、ＨＳＲＰ（Hot Standby Router Protocol）など）により、障害発生時に迂回経路を使用して通信の信頼性を確保する。

このようなネットワークシステム１０は、サーバ１１とクライアント１２との間で複数の通信パスが存在するため、サーバ１１向けのトラフィックとクライアント向けのトラフィックでルーティングが異なる非対称ルーティングが発生し得る。

次に、第２の実施形態のネットワークシステムの通常時の通信パスについて図３を用いて説明する。図３は、第２の実施形態のネットワークシステムの通常時の通信パスの一例を示す図である。

ネットワークシステム１０は、ＬＡＮ（ａ）としてのＶＬＡＮ（１０）、ＬＡＮ（ｂ）としてのＶＬＡＮ（２０）、およびＬＡＮ（ｃ）としてのＶＬＡＮ（３０）を複数のレイヤ３スイッチ２０で接続する。たとえば、ＶＬＡＮ（１０）はＩＰアドレスが「１９２．１６８．１０．０／２４」であり、ＶＬＡＮ（２０）はＩＰアドレスが「１９２．１６８．２０．０／２４」であり、ＶＬＡＮ（３０）はＩＰアドレスが「１９２．１６８．３０．０／２４」である。サーバ１１はＩＰアドレスが「１９２．１６８．３０．２５４」であり、クライアント１２はＩＰアドレスが「１９２．１６８．１０．１」である。

レイヤ３スイッチ２０ａとレイヤ３スイッチ２０ｂは、ＶＬＡＮ（３０）に対して一群のレイヤ３スイッチ２０（仮想レイヤ３スイッチ）を構成する。ＶＬＡＮ（３０）に対してレイヤ３スイッチ２０ａはマスタであり、レイヤ３スイッチ２０ｂはスレーブである。レイヤ３スイッチ２０ａは、サーバ１１からの仮想レイヤ３スイッチ宛ての通信に応答して通信を中継する。

また、レイヤ３スイッチ２０ａとレイヤ３スイッチ２０ｂは、ＶＬＡＮ（２０）に対して一群のレイヤ３スイッチ２０（仮想レイヤ３スイッチ）を構成する。ＶＬＡＮ（２０）に対してレイヤ３スイッチ２０ａはマスタであり、レイヤ３スイッチ２０ｂはスレーブである。

レイヤ３スイッチ２０ｃとレイヤ３スイッチ２０ｄは、ＶＬＡＮ（１０）に対して一群のレイヤ３スイッチ２０（仮想レイヤ３スイッチ）を構成する。ＶＬＡＮ（１０）に対してレイヤ３スイッチ２０ｃはマスタであり、レイヤ３スイッチ２０ｄはスレーブである。レイヤ３スイッチ２０ｃは、クライアント１２からの仮想レイヤ３スイッチ宛ての通信に応答して通信を中継する。

また、レイヤ３スイッチ２０ｃとレイヤ３スイッチ２０ｄは、ＶＬＡＮ（２０）に対して一群のレイヤ３スイッチ２０（仮想レイヤ３スイッチ）を構成する。ＶＬＡＮ（２０）に対してレイヤ３スイッチ２０ｃはマスタであり、レイヤ３スイッチ２０ｄはスレーブである。

仮想レイヤ３スイッチのマスタ権は、仮想レイヤ３スイッチを構成するレイヤ３スイッチ２０のうちプライオリティの大きなレイヤ３スイッチ２０が得る。すなわち、プライオリティは、レイヤ３スイッチ２０ｃとレイヤ３スイッチ２０ｄのうちいずれが仮想レイヤ３スイッチのマスタ権を得るか判断するための評価値である。

仮想レイヤ３スイッチを構成するレイヤ３スイッチ２０は、ＶＲＲＰによりプライオリティを適宜通知し合う。たとえば、レイヤ３スイッチ２０ｃはプライオリティが「１５０」であり、レイヤ３スイッチ２０ｄはプライオリティが「１００」であるから、ＶＬＡＮ（１０）に対してレイヤ３スイッチ２０ｃがマスタ権を有する。また、レイヤ３スイッチ２０ｃはプライオリティが「１５０」であり、レイヤ３スイッチ２０ｄはプライオリティが「１００」であるから、ＶＬＡＮ（２０）に対してレイヤ３スイッチ２０ｃがマスタ権を有する。

これにより、サーバ１１からクライアント１２への通信は、通信パス３３を経由し、クライアント１２からサーバ１１への通信は、通信パス３４を経由する。したがって、図３に示すネットワークシステム１０は、非対称ルーティングが発生していない状態である。

次に、第２の実施形態のレイヤ３スイッチの通常時のルーティングについて図４を用いて説明する。図４は、第２の実施形態のレイヤ３スイッチの通常時のルーティングの一例を示す図である。図４に示すレイヤ３スイッチ２０ｃ，２０ｄは、図３に示すネットワークシステム１０のレイヤ３スイッチ２０ｃ，２０ｄであり、非対称ルーティングが発生していない状態である。

レイヤ３スイッチ２０（２０ｃ，２０ｄ）は、Ｌ２スイッチング部２２，２４と、ルーティング部２３とを有する。レイヤ３スイッチ２０は、Ｌ２スイッチング部２２，２４によりレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）としての機能を有する。また、レイヤ３スイッチ２０は、ルーティング部２３によりＩＰアドレスを用いたルーティング機能を有する。

Ｌ２スイッチング部２２，２４は、ポートごとに接続する通信機器（たとえば、クライアント１２ａ，１２ｂ）を、ＭＡＣアドレステーブルで管理する。Ｌ２スイッチング部２２，２４は、ＭＡＣアドレステーブルを参照して、宛先に対応するポートに対してイーサネット（登録商標）フレームを送出する。

ここで、ＭＡＣアドレステーブルについて図５を用いて説明する。図５は、第２の実施形態のＭＡＣアドレステーブルの一例を示す図である。ＭＡＣアドレステーブル８０は、ＰＣ（Personal Computer）の名前と、ＭＡＣアドレスと、ポート番号を対応付けた情報である。１番目のエントリは、ＭＡＣアドレスが「００：０１：０２：０３：０４：０５」のＰＣＡ（たとえば、クライアント１２ａ）が、ポート番号「１」のポートに接続されていることを示す。２番目以降のエントリについても同様である。

なお、レイヤ３スイッチ２０ｃのＬ２スイッチング部２２とレイヤ３スイッチ２０ｄのＬ２スイッチング部２２は、相互に接続し、ＶＬＡＮ（２０）内で通信可能である。また、レイヤ３スイッチ２０ｃのＬ２スイッチング部２４とレイヤ３スイッチ２０ｄのＬ２スイッチング部２４は、相互に接続し、ＶＬＡＮ（１０）内で通信可能である。

ルーティング部２３は、ルーティングテーブルを参照して、ＩＰネットワーク間のルーティングをおこなう。レイヤ３スイッチ２０は、Ｌ２スイッチング部２２，２４と、ルーティング部２３とにより、ＶＬＡＮ間のルーティングをおこなうことができる。

ここで、ルーティングテーブルについて図６を用いて説明する。図６は、第２の実施形態のルーティングテーブルの一例を示す図である。ルーティングテーブル８１は、宛先ネットワークと、ゲートウェイ、ＶＬＡＮ（宛先ネットワークの名称）を対応付けた情報である。１番目のエントリは、宛先ネットワークのＩＰアドレスが「１９２．１６８．１０．０／２４」であり、宛先ネットワークのゲートウェイのＩＰアドレスが「１９２．１６８．１０．２５４」であり、宛先ネットワークの名称がＶＬＡＮ（１０）であることを示す。２番目のエントリについても同様である。

また、ルーティング部２３は、ＩＰアドレスをＭＡＣアドレスに変換するためのＡＲＰ（Address Resolution Protocol）テーブルを保持する。ここで、ＡＲＰテーブルについて図７を用いて説明する。図７は、第２の実施形態のＡＲＰテーブルの一例を示す図である。ＡＲＰテーブル８２は、ＩＰアドレスと、ＭＡＣアドレスを対応付けた情報である。１番目のエントリは、ＩＰアドレスが「１９２．１６８．１０．１」であり、ＭＡＣアドレスが「００：０１：０２：０３：０４：０５」であることを示す。２番目のエントリについても同様である。

次に、第２の実施形態のネットワークシステムの障害発生時の通信パスについて図８を用いて説明する。図８は、第２の実施形態のネットワークシステムの障害発生時の通信パスの一例を示す図である。

図８に示すネットワークシステム１０は、レイヤ３スイッチ２０ｃとクライアント１２との間で、たとえば、通信ケーブルの断線や、コネクタの接触不良、通信インタフェースの故障などの障害が発生している状態を示す。

レイヤ３スイッチ２０ｃは、クライアント１２との間の通信不良を検出して、ＶＬＡＮ（１０）に対するマスタ権のプライオリティを１５０から９０に更新する。これにより、レイヤ３スイッチ２０ｃとともにＶＬＡＮ（１０）に対して仮想レイヤ３スイッチを構成するレイヤ３スイッチ２０ｄは、レイヤ３スイッチ２０ｃよりもマスタ権のプライオリティが大きくなりマスタ権を獲得する。したがって、ＶＬＡＮ（１０）に対して仮想レイヤ３スイッチは、レイヤ３スイッチ２０ｄがマスタとなり、レイヤ３スイッチ２０ｃがスレーブとなる。

なお、ＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチは、マスタ権の変更が生じない。これにより、サーバ１１からクライアント１２への通信は、通信パス３５を経由し、クライアント１２からサーバ１１への通信は、通信パス３６を経由する。このとき、図８に示すネットワークシステム１０は、非対称ルーティングが発生する。

なお、このような非対称ルーティングは、上位ＶＬＡＮと下位ＶＬＡＮとで異なるレイヤ３スイッチ２０がマスタ権を有する場合に発生し得る。また、非対称ルーティングは、障害発生時の他、保守切替等によっても生じ得る。

次に、第２の実施形態のレイヤ３スイッチの障害発生時のルーティングについて図９を用いて説明する。図９は、第２の実施形態のレイヤ３スイッチの障害発生時のルーティングの一例を示す図である。図９に示すレイヤ３スイッチ２０ｃ，２０ｄは、図８に示すネットワークシステム１０のレイヤ３スイッチ２０ｃ，２０ｄであり、非対称ルーティングが発生している状態である。

レイヤ３スイッチ２０ｃとクライアント１２ｂとの間で障害が発生している場合、レイヤ３スイッチ２０ｃは、ＶＬＡＮ（２０）に対してマスタであっても、ＶＬＡＮ（１０）に対してスレーブである。このとき、ＶＬＡＮ（２０）からＶＬＡＮ（１０）への通信パス３５１は、レイヤ３スイッチ２０ｃのルーティング部２３を通る。ＶＬＡＮ（１０）からＶＬＡＮ（２０）への通信パス３６１は、ＶＬＡＮ（１０）に対してマスタのレイヤ３スイッチ２０ｄのルーティング部２３を通る。

レイヤ３スイッチ２０ｃのルーティング部２３は、ＡＲＰによりＩＰアドレスと、ＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスとを学習し、ＡＲＰテーブルを更新する。ＡＲＰテーブルの学習内容は、ＡＲＰタイマ２５がタイムアップするまで保持される。ＡＲＰタイマ２５は、たとえば、デフォルトで４時間が設定されるが、設定変更可能である。

また、レイヤ３スイッチ２０ｃのＬ２スイッチング部２４は、ＡＲＰのＲｅｐｌｙによりポート番号と、ポート番号に対応するＭＡＣアドレスとを学習し、ＭＡＣアドレステーブルを更新する。ＭＡＣアドレステーブルの学習内容は、ＭＡＣエージングタイマ２６がタイムアップするまで保持される。ＭＡＣエージングタイマ２６は、たとえば、デフォルトで５分が設定されるが、設定変更可能である。

しかしながら、レイヤ３スイッチ２０ｃは、ＶＬＡＮ（１０）に対してスレーブであることから、ＡＲＰのＲｅｐｌｙを受信しないので、ＡＲＰテーブルおよびＭＡＣアドレステーブルは、新規に学習することがない。そのため、ＡＲＰテーブルは、ＡＲＰタイマ２５のタイムアップにより保持している学習内容を喪失する。また、ＭＡＣアドレステーブルは、ＭＡＣエージングタイマ２６のタイムアップにより保持している学習内容を喪失する。ＡＲＰタイマ２５とＭＡＣエージングタイマ２６との差分から、ＭＡＣアドレステーブルは、ＡＲＰテーブルより先に学習内容を喪失する。

ＭＡＣアドレステーブルが学習内容を保持しないことにより、レイヤ３スイッチ２０ｃのＬ２スイッチング部２４は、すべてのポートに対してイーサネットフレームを送出するユニキャストフラッディングを生じる。ユニキャストフラッディングは、本来の宛先以外の物理回線に不必要なトラフィックが流入することによる通信回線の輻輳や、レイヤ３スイッチ２０におけるフラッディング処理のためのトラフィック複製処理による機器負荷の増大を生じる。また、ユニキャストフラッディングは、サーバ１１やクライアント１２などに不要なトラフィックを受信させて、ＮＩＣ（Network Interface Card）やＣＰＵ（Central Processing Unit）などの装置負荷を増大させる。

レイヤ３スイッチ２０は、ユニキャストフラッディングを生じる非対称ルーティングを以下のような構成により防止する。次に、レイヤ３スイッチ２０の構成について図１０を用いて説明する。図１０は、第２の実施形態のレイヤ３スイッチの構成例を示す図である。

レイヤ３スイッチ２０は、制御モジュール５０とトラフィック処理部７０を備える。制御モジュール５０は、レイヤ３スイッチ２０のトラフィック制御、およびルーティング制御、マスタ権切替制御などをおこなう。トラフィック処理部７０は、レイヤ３スイッチ２０を通るトラフィックを処理する。

トラフィック処理部７０は、インタフェース処理部７１と、複数のインタフェース部７２を備える。インタフェース部７２は、ネットワークポートなどの物理インタフェースであり、トラフィックの出入口である。レイヤ３スイッチ２０は、インタフェース部７２を介して対向レイヤ３スイッチ２９を含む、通信機器と接続する。インタフェース処理部７１は、各インタフェース部７２の状態管理を含め、各インタフェース部７２を流出入するトラフィックを処理する。

制御モジュール５０は、抑制制御部６０と、ルーティング制御部５３を備える。ルーティング制御部５３は、Ｌ３ＳＷ設定情報５１にもとづいて、ルーティングプロトコルの処理と、ルーティングテーブル５２の管理をおこなう。Ｌ３ＳＷ設定情報５１は、レイヤ３スイッチ２０に設定される情報であり、制御モジュール５０が備える図示しない不揮発性メモリに記憶される。Ｌ３ＳＷ設定情報５１は、ＡＲＰタイマ２５やＭＡＣエージングタイマ２６の設定時間、ＶＲＲＰのプライオリティ、ＶＬＡＮ設定などを含む。

抑制制御部６０は、非対称ルーティングを抑制する制御をおこなう。抑制制御部６０は、冗長構成制御部６２と、トラフィック監視部６３と、トラフィックデータベース部６５を備える。トラフィック監視部６３は、インタフェース処理部７１が処理するトラフィックを監視する。トラフィック監視部６３は、インタフェース処理部７１が処理するトラフィックの宛先と送信元を収集し、タイムアウト値６４で設定される時間がタイムアウトするまでの間、トラフィック情報としてトラフィックデータベース部６５に保持する。トラフィックデータベース部６５、およびタイムアウト値６４は、制御モジュール５０が備える図示しないメモリ上に構成される。

冗長構成制御部６２は、非対称ルーティングの発生を検知する。冗長構成制御部６２は、トラフィックデータベース部６５に格納するトラフィック情報を待機時間６１で設定されるタイミングで対向レイヤ３スイッチに送信する。すなわち、待機時間６１は、対向レイヤ３スイッチ２９にとってトラフィックデータベース部６５に格納するトラフィック情報の取得間隔時間である。

待機時間６１は、制御モジュール５０が備える図示しないメモリ上に構成される。なお、待機時間６１は、フラッディングを防止するために、ＭＡＣエージングタイマ２６より小さな値であることが望ましい。たとえば、待機時間６１は、ＭＡＣエージングタイマ２６の８割程度の大きさである。また、待機時間６１は、ＭＡＣエージングタイマ２６の設定変更があった場合に、ＭＡＣエージングタイマ２６の８割程度の大きさとして、あるいは所定の差分だけ小さな値として、ＭＡＣエージングタイマ２６の設定変更に連動して更新されることが望ましい。

冗長構成制御部６２は、対向レイヤ３スイッチ２９からも対向レイヤ３スイッチ２９が収集したトラフィック情報を受信する。冗長構成制御部６２は、トラフィックデータベース部６５が保持するトラフィック情報と、対向レイヤ３スイッチ２９から取得したトラフィック情報とから非対称ルーティングの発生を検知する。

冗長構成制御部６２は、非対称ルーティングの発生を検知すると、非対称ルーティングを解消するため、Ｌ３ＳＷ設定情報５１を更新する。具体的には、冗長構成制御部６２は、非対称ルーティングの発生を検知したＶＬＡＮに対するマスタ権のプライオリティを変更する。プライオリティの変更を受けて、ルーティング制御部５３は、ＶＲＲＰにより対向レイヤ３スイッチ２９との間で、マスタ権の更新をおこなう。非対称ルーティングの発生の検知、および非対称ルーティングの解消の詳細については、後で詳述する。

これにより、レイヤ３スイッチ２０は、非対称ルーティングの発生の検知と、非対称ルーティングの解消をおこなうことができる。したがって、レイヤ３スイッチ２０は、非対称ルーティングの解消によりユニキャストフラッディングの発生を防止できる。

次に、抑制制御部６０ハードウェア構成について図１１を用いて説明する。図１１は、第２の実施形態の抑制制御部のハードウェア構成例を示す図である。
抑制制御部６０は、プロセッサ６０１、ワークメモリ６０２、不揮発性メモリ６０３、入出力インタフェース６０４、バス６０５を備える。抑制制御部６０は、プロセッサ６０１によって装置全体が制御されている。プロセッサ６０１には、バス６０５を介して複数の周辺機器が接続されている。プロセッサ６０１は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ６０１は、たとえばＣＰＵ、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＰＬＤ（Programmable Logic Device）である。またプロセッサ６０１は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤのうちの２以上の要素の組み合わせであってもよい。

ワークメモリ６０２は、たとえばＲＡＭ（Random Access Memory）であって、抑制制御部６０の主記憶装置として使用される。ワークメモリ６０２には、プロセッサ６０１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ワークメモリ６０２には、プロセッサ６０１による処理に必要な各種データが格納される。

不揮発性メモリ６０３は、抑制制御部６０の電源遮断時において記憶内容を保持する。不揮発性メモリ６０３は、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリなどの半導体記憶装置や、ＨＤＤなどである。また、不揮発性メモリ６０３は、抑制制御部６０の補助記憶装置として使用される。不揮発性メモリ６０３には、ＯＳのプログラムやファームウェア、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。また、不揮発性メモリ６０３は、トラフィックデータベース部６５、タイムアウト値６４、および待機時間６１を格納する。

入出力インタフェース６０４は、ルーティング制御部５３やインタフェース処理部７１と接続する。プロセッサ６０１は、入出力インタフェース６０４を介してルーティング制御部５３やインタフェース処理部７１との間で情報の入出力をおこなうことができる。

なお、抑制制御部６０は、図示しない機器接続インタフェースを設けてもよい。機器接続インタフェースは、抑制制御部６０に周辺機器を接続するための通信インタフェースである。たとえば機器接続インタフェースには、メモリ装置やメモリリーダライタを接続することができる。メモリ装置は、機器接続インタフェースとの通信機能を搭載した記録媒体である。メモリリーダライタは、メモリカードへのデータの書き込み、またはメモリカードからのデータの読み出しをおこなう装置である。メモリカードは、カード型の記録媒体である。

以上のようなハードウェア構成によって、第２の実施の形態の処理機能を実現することができる。なお、ルーティング制御部５３や、インタフェース処理部７１も抑制制御部６０と同様のハードウェアにより実現することができ、全体としてレイヤ３スイッチ２０を実現することができる。第１の実施の形態に示した中継装置１も同様である。

抑制制御部６０は、たとえばコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより、第２の実施の形態の処理機能を実現する。抑制制御部６０（コンピュータ）に実行させる処理内容を記述したプログラムは、様々な記録媒体に記録しておくことができる。たとえば、抑制制御部６０に実行させるプログラムを不揮発性メモリ６０３に格納しておくことができる。プロセッサ６０１は、不揮発性メモリ６０３内のプログラムの少なくとも一部をワークメモリ６０２にロードし、プログラムを実行する。また抑制制御部６０に実行させるプログラムを、メモリ装置、メモリカードなどの可搬型記録媒体に記録しておくこともできる。可搬型記録媒体に格納されたプログラムは、たとえばプロセッサ６０１からの制御により、不揮発性メモリ６０３にインストールされた後、実行可能となる。またプロセッサ６０１が、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み出して実行することもできる。また抑制制御部６０に実行させるプログラムを、通信可能に接続された管理装置などの外部装置から送信することもできる。管理装置から受信したプログラムは、たとえばプロセッサ６０１からの制御により、不揮発性メモリ６０３にインストールされた後、実行可能となる。

次に、第２の実施形態のトラフィック監視処理について図１２を用いて説明する。図１２は、第２の実施形態のトラフィック監視処理のフローチャートを示す図である。
トラフィック監視処理は、インタフェース処理部７１が処理するトラフィックを監視する処理である。トラフィック監視処理は、トラフィック監視部６３がレイヤ３スイッチ２０の稼働中に実行する処理である。

［ステップＳ１１］トラフィック監視部６３は、インタフェース処理部７１へのトラフィックの流入を監視する。トラフィック監視部６３は、インタフェース処理部７１へのトラフィックの流入を検出するとステップＳ１２にすすむ。

［ステップＳ１２］トラフィック監視部６３は、検出したトラフィックのうちからトラフィック情報を取得する。
［ステップＳ１３］トラフィック監視部６３は、取得したトラフィック情報をトラフィックデータベース部６５に格納して、ステップＳ１１にすすむ。

これにより、レイヤ３スイッチ２０は、レイヤ３スイッチ２０の稼働中のトラフィック情報をトラフィックデータベース部６５に保持することができる。
次に、第２の実施形態のトラフィック情報転送処理について図１３を用いて説明する。図１３は、第２の実施形態のトラフィック情報転送処理のフローチャートを示す図である。

トラフィック情報転送処理は、トラフィックデータベース部６５が保持するトラフィック情報を対向レイヤ３スイッチ２９に向けて送信する処理である。トラフィック情報転送処理は、冗長構成制御部６２がレイヤ３スイッチ２０の稼働中に実行する処理である。

［ステップＳ２１］冗長構成制御部６２は、トラフィックデータベース部６５が保持するトラフィック情報を読み出す。
［ステップＳ２２］冗長構成制御部６２は、読み出したトラフィック情報の転送をルーティング制御部５３に依頼する。ルーティング制御部５３は、冗長構成制御部６２からの依頼を受けて、対向レイヤ３スイッチ２９にトラフィック情報を転送する。

［ステップＳ２３］冗長構成制御部６２は、待機時間６１を取得する。
［ステップＳ２４］冗長構成制御部６２は、待機時間６１が経過するまで待機した後、ステップＳ２１にすすむ。すなわち、待機時間６１は、レイヤ３スイッチ２０にとってトラフィックデータベース部６５に格納するトラフィック情報の取得間隔時間（読みだし間隔時間）である。

これにより、レイヤ３スイッチ２０は、待機時間６１ごとに、対向レイヤ３スイッチ２９にトラフィック情報を転送できる。
次に、第２の実施形態のプライオリティ変更処理について図１４を用いて説明する。図１４は、第２の実施形態のプライオリティ変更処理のフローチャートを示す図である。

プライオリティ変更処理は、非対称ルーティングの発生を検知してプライオリティの変更をおこなう処理である。プライオリティ変更処理は、冗長構成制御部６２がレイヤ３スイッチ２０の稼働中に実行する処理である。

［ステップＳ３１］冗長構成制御部６２は、対向レイヤ３スイッチ２９のトラフィック情報を取得する。対向レイヤ３スイッチ２９のトラフィック情報は、対向レイヤ３スイッチ２９からルーティング制御部５３が一旦取得することから、冗長構成制御部６２は、ルーティング制御部５３を介して対向レイヤ３スイッチ２９のトラフィック情報を取得することができる。

［ステップＳ３２］冗長構成制御部６２は、トラフィックデータベース部６５が保持するトラフィック情報を取得する。
［ステップＳ３３］冗長構成制御部６２は、対向レイヤ３スイッチ２９のトラフィック情報とトラフィックデータベース部６５が保持するトラフィック情報とを比較する。冗長構成制御部６２は、対向レイヤ３スイッチ２９のトラフィック情報とトラフィックデータベース部６５が保持するトラフィック情報とで、送信元と宛先が逆のトラフィックがあるか否かを判定する。冗長構成制御部６２は、送信元と宛先が逆のトラフィックがある場合にステップＳ３４にすすみ、送信元と宛先が逆のトラフィックがない場合にステップＳ４０にすすむ。

ここで、通常時のトラフィック情報と、障害発生時のトラフィック情報について図１５および図１６を用いて説明する。まず、通常時のトラフィック情報について図１５を用いて説明する。図１５は、第２の実施形態の通常時のトラフィック情報の一例を示す図である。

Ｌ３ＳＷ＃１トラフィック情報８３は、レイヤ３スイッチ２０のトラフィック情報の一例であり、Ｌ３ＳＷ＃２トラフィック情報８４は、対向レイヤ３スイッチ２９のトラフィック情報の一例である。

通常時、すなわち非対称ルーティングが発生していない時、ＶＬＡＮ（１０）に対する仮想レイヤ３スイッチのトラフィックは、上りトラフィックと下りトラフィックのいずれもがレイヤ３スイッチ２０を通り、対向レイヤ３スイッチ２９を通らない。したがって、Ｌ３ＳＷ＃１トラフィック情報８３は、上りトラフィックと下りトラフィックのトラフィック情報を有するが、Ｌ３ＳＷ＃２トラフィック情報８４は、上りトラフィックと下りトラフィックのいずれのトラフィック情報も有しない。

これにより、冗長構成制御部６２は、Ｌ３ＳＷ＃１トラフィック情報８３にあるトラフィックと比較して、送信元と宛先が逆のトラフィックがＬ３ＳＷ＃２トラフィック情報８４にないことから、非対称ルーティングが発生していないと判定できる。

なお、トラフィック情報は、たとえば、Ｌ３ＳＷ＃１トラフィック情報８３のように、ＶＲＲＰ情報を含むものであってもよい。ＶＲＲＰ情報は、ＵｐＬｉｎｋの所属ＶＬＡＮおよびＳｔａｔｅ情報と、ＤｏｗｎＬｉｎｋの所属ＶＬＡＮおよびＳｔａｔｅ情報とを含む。ＵｐＬｉｎｋの所属ＶＬＡＮは、上位ＶＬＡＮの識別情報であり、ＵｐＬｉｎｋのＳｔａｔｅ情報は、上位ＶＬＡＮに対するマスタ権の種別（Ｍａｓｔｅｒ（マスタ）、Ｂａｃｋｕｐ（スレーブ））である。ＤｏｗｎＬｉｎｋの所属ＶＬＡＮは、下位ＶＬＡＮの識別情報であり、ＤｏｗｎＬｉｎｋのＳｔａｔｅ情報は、下位ＶＬＡＮに対するマスタ権の種別である。

次に、障害発生時のトラフィック情報について図１６を用いて説明する。図１６は、第２の実施形態の障害発生時のトラフィック情報の一例を示す図である。
Ｌ３ＳＷ＃１トラフィック情報８５は、レイヤ３スイッチ２０のトラフィック情報の一例であり、Ｌ３ＳＷ＃２トラフィック情報８６は、対向レイヤ３スイッチ２９のトラフィック情報の一例である。

障害発生時、すなわち非対称ルーティングが発生している時、ＶＬＡＮ（１０）に対する仮想レイヤ３スイッチのトラフィックは、下りトラフィックがレイヤ３スイッチ２０を通り、上りトラフィックが対向レイヤ３スイッチ２９を通る。したがって、Ｌ３ＳＷ＃１トラフィック情報８５は、下りトラフィックのトラフィック情報を有し、Ｌ３ＳＷ＃２トラフィック情報８６は、上りトラフィックのトラフィック情報を有する。

これにより、冗長構成制御部６２は、Ｌ３ＳＷ＃１トラフィック情報８５にあるトラフィックと、送信元と宛先が逆のトラフィックがＬ３ＳＷ＃２トラフィック情報８６にあることから、非対称ルーティングが発生していると判定できる。

［ステップＳ３４］冗長構成制御部６２は、トラフィックデータベース部６５が保持するトラフィック情報に非対称ルーティングフラグの状態を確認する。冗長構成制御部６２は、トラフィックデータベース部６５が保持するトラフィック情報に非対称ルーティングフラグがセットされていればステップＳ３７にすすみ、非対称ルーティングフラグがリセット（クリア）されていればステップＳ３５にすすむ。

非対称ルーティングフラグは、レイヤ３スイッチ２０が非対称ルーティングの検出状態を示し、トラフィック情報に含まれる。非対称ルーティングフラグは、レイヤ３スイッチ２０が非対称ルーティングを検出したときにセットされ、非対称ルーティングが解消したとされたときにリセットされる。たとえば、非対称ルーティングが検出されていないとき、非対称ルーティングフラグは、「無（リセット）」（Ｌ３ＳＷ＃１トラフィック情報８３参照）である。非対称ルーティングが検出されたとき、非対称ルーティングフラグは、「無」から「有（セット）」に更新される（Ｌ３ＳＷ＃１トラフィック情報８５参照）。

［ステップＳ３５］冗長構成制御部６２は、非対称ルーティングフラグをセットする。
［ステップＳ３６］冗長構成制御部６２は、ＵｐＬｉｎｋ側のＶＬＡＮに対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権に対するプライオリティを設定値に変更する。設定値は、非対称ルーティングフラグがリセットされている状態で非対称ルーティングを検出した時に設定する値であり、非対称ルーティングが発生しているＶＬＡＮに対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権を喪失する程度の、予め設定した値である。なお、冗長構成制御部６２は、プライオリティの設定値への変更に代えて、プライオリティから設定値を減算するものであってもよい。

［ステップＳ３７］冗長構成制御部６２は、非対称ルーティングフラグをリセットする。
［ステップＳ３８］冗長構成制御部６２は、ＵｐＬｉｎｋ側のＶＬＡＮに対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権に対するプライオリティをデフォルト値に変更する。デフォルト値は、非対称ルーティングフラグがセットされている状態で非対称ルーティングを検出した時に設定する値である。

［ステップＳ３９］冗長構成制御部６２は、待機時間６１を取得する。
［ステップＳ４０］冗長構成制御部６２は、待機時間６１が経過するまで待機した後、ステップＳ３１にすすむ。

これにより、レイヤ３スイッチ２０は、非対称ルーティングの発生の検知と、検知時の状態に応じたプライオリティの変更をおこなうことができる。
次に、第２の実施形態のマスタ権更新処理について図１７を用いて説明する。図１７は、第２の実施形態のマスタ権更新処理のフローチャートを示す図である。

マスタ権更新処理は、マスタ権を更新する処理である。マスタ権更新処理は、プライオリティ変更処理におけるプライオリティの変更にもとづいてルーティング制御部５３が実行する処理である。なお、マスタ権更新処理は、所定時間ごとに実行されるものであってもよい。

［ステップＳ４１］ルーティング制御部５３は、ＶＲＲＰのメッセージを生成し、対向レイヤ３スイッチ２９に通知する。ＶＲＲＰのメッセージは、プライオリティ変更処理において変更したプライオリティを含む。

［ステップＳ４２］ルーティング制御部５３は、ＶＲＲＰにしたがい対向レイヤ３スイッチ２９との間でマスタ権の更新をおこなう。
次に、第２の実施形態のトラフィック情報タイムアウト監視処理について図１８を用いて説明する。図１８は、第２の実施形態のトラフィック情報タイムアウト監視処理のフローチャートを示す図である。

トラフィック情報タイムアウト監視処理は、トラフィックデータベース部６５に格納したトラフィック情報のタイムアウトを監視する処理である。トラフィック情報タイムアウト監視処理は、トラフィック監視部６３がレイヤ３スイッチ２０の稼働中に実行する処理である。

［ステップＳ５１］トラフィック監視部６３は、タイムアウト値６４を取得する。
［ステップＳ５２］トラフィック監視部６３は、トラフィックデータベース部６５への格納からタイムアウト値６４だけ時間経過（タイムアウト）したトラフィック情報の有無を判定する。トラフィック監視部６３は、タイムアウトしたトラフィック情報がある場合にステップＳ５３にすすむ。

なお、トラフィックデータベース部６５は、トラフィック情報の格納時にトラフィック情報と併せてトラフィック情報の格納時間を保持することで、トラフィック監視部６３は、トラフィック情報のタイムアウトを判定できる。

［ステップＳ５３］トラフィック監視部６３は、トラフィックデータベース部６５からタイムアウトしたトラフィック情報を削除する。
これにより、トラフィックデータベース部６５は、タイムアウト値６４の時間分の最新のトラフィック情報を保持することができる。すなわち、タイムアウト値６４は、レイヤ３スイッチ２０にとって冗長構成制御部６２が取得するトラフィック情報の取得対象を決定する時間（取得対象時間）である。

ここで、レイヤ３スイッチ２０がおこなう非対称ルーティングの発生の検知と、検知時の状態に応じたプライオリティの変更について、図８および図９に示した障害発生例に適用して説明する。図８および図９に示した障害が発生すると、レイヤ３スイッチ２０ｃは、トラフィック監視処理によりＬ３ＳＷ＃１トラフィック情報８５をトラフィックデータベース部６５に保持する。レイヤ３スイッチ２０ｃは、トラフィック情報転送処理によりＬ３ＳＷ＃１トラフィック情報８５をレイヤ３スイッチ２０ｄ（対向レイヤ３スイッチ２９）に通知するとともに、レイヤ３スイッチ２０ｄよりＬ３ＳＷ＃２トラフィック情報８６を取得する。レイヤ３スイッチ２０ｃは、プライオリティ変更処理により、ＶＬＡＮ（１０）に対する非対称ルーティングの発生を検知し、非対称ルーティングフラグをセット（Ｌ３ＳＷ＃１トラフィック情報８５参照）する。レイヤ３スイッチ２０ｃは、ＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権に対するプライオリティを変更する。非対称ルーティングは、ＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権に対するプライオリティの変更により解消する。

非対称ルーティングの解消について、図１９を用いて説明する。図１９は、第２の実施形態のネットワークシステムの障害対処時の通信パスの一例を示す図である。
レイヤ３スイッチ２０ｃは、ＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権に対するプライオリティを「１５０」から「９０」に変更する。レイヤ３スイッチ２０ｃは、変更後のプライオリティ「９０」を含むＶＲＲＰパケット５５をレイヤ３スイッチ２０ｄに通知する。レイヤ３スイッチ２０ｃとレイヤ３スイッチ２０ｄは、ＶＲＲＰによりＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権をレイヤ３スイッチ２０ｃからレイヤ３スイッチ２０ｄに引き継ぐ。

なお、ＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチは、マスタ権の変更により、サーバ１１からクライアント１２への通信は、通信パス３７を経由し、クライアント１２からサーバ１１への通信は、通信パス３８を経由する。

この障害対処時の、レイヤ３スイッチのルーティングについて図２０を用いて説明する。図２０は、第２の実施形態のレイヤ３スイッチの障害対処時のルーティングの一例を示す図である。図２０に示すレイヤ３スイッチ２０ｃ，２０ｄは、図１９に示すネットワークシステム１０のレイヤ３スイッチ２０ｃ，２０ｄであり、非対称ルーティングを解消した状態である。

ＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権の引継により、レイヤ３スイッチ２０ｃは、ＶＬＡＮ（１０）およびＶＬＡＮ（２０）に対してスレーブである。また、レイヤ３スイッチ２０ｄは、ＶＬＡＮ（１０）およびＶＬＡＮ（２０）に対してマスタである。

このとき、ＶＬＡＮ（２０）からＶＬＡＮ（１０）への通信パス３７１およびＶＬＡＮ（１０）からＶＬＡＮ（２０）への通信パス３８１は、いずれもレイヤ３スイッチ２０ｄのルーティング部２３を通る。このように、レイヤ３スイッチ２０は、非対称ルーティングを解消する。したがって、レイヤ３スイッチ２０は、非対称ルーティングの解消によりユニキャストフラッディングの発生を防止できる。

次に、第２の実施形態のネットワークシステムの障害復旧時の通信パスについて図２１を用いて説明する。図２１は、第２の実施形態のネットワークシステムの障害復旧時の通信パスの一例を示す図である。

図８および図９に示した障害発生が復旧すると、レイヤ３スイッチ２０ｃは、障害原因が除去されたことから、ＶＬＡＮ（１０）に対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権に対するプライオリティを「９０」（障害発生時）から「１５０」（通常時）に戻す。

これにより、レイヤ３スイッチ２０ｃは、ＶＬＡＮ（１０）に対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権を得る。一方、レイヤ３スイッチ２０ｄは、ＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権を得ていることから、ネットワークシステム１０は、ＶＬＡＮ（１０）に対して再び非対称ルーティングが発生する。

次に、第２の実施形態のレイヤ３スイッチの障害復旧時のルーティングについて図２２を用いて説明する。図２２は、第２の実施形態のレイヤ３スイッチの障害復旧時のルーティングの一例を示す図である。図２２に示すレイヤ３スイッチ２０ｃ，２０ｄは、図２１に示すネットワークシステム１０のレイヤ３スイッチ２０ｃ，２０ｄであり、非対称ルーティングが発生している状態である。

障害原因が除去された後、レイヤ３スイッチ２０ｃは、ＶＬＡＮ（１０）に対してマスタであっても、ＶＬＡＮ（２０）に対してスレーブである。このとき、ＶＬＡＮ（２０）からＶＬＡＮ（１０）への通信パス４０１は、レイヤ３スイッチ２０ｄのルーティング部２３を通る。ＶＬＡＮ（１０）からＶＬＡＮ（２０）への通信パス３９１は、ＶＬＡＮ（１０）に対してマスタのレイヤ３スイッチ２０ｃのルーティング部２３を通る。

このときのレイヤ３スイッチ２０ｃおよびレイヤ３スイッチ２０ｄのトラフィック情報について、図２３を用いて説明する。図２３は、第２の実施形態の障害復旧時のトラフィック情報の一例を示す図である。

図２１および図２２に示した障害原因が除去された後の非対称ルーティングが発生すると、レイヤ３スイッチ２０ｃは、トラフィック監視処理によりＬ３ＳＷ＃１トラフィック情報８７をトラフィックデータベース部６５に保持する。レイヤ３スイッチ２０ｃは、トラフィック情報転送処理によりＬ３ＳＷ＃１トラフィック情報８７をレイヤ３スイッチ２０ｄ（対向レイヤ３スイッチ２９）に通知するとともに、レイヤ３スイッチ２０ｄよりＬ３ＳＷ＃２トラフィック情報８８を取得する。レイヤ３スイッチ２０ｃは、プライオリティ変更処理により、ＶＬＡＮ（１０）に対する非対称ルーティングの発生を検知し、非対称ルーティングフラグをリセット（Ｌ３ＳＷ＃１トラフィック情報８７参照）する。レイヤ３スイッチ２０ｃは、ＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権に対するプライオリティをデフォルト値に戻す。非対称ルーティングは、ＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権に対するプライオリティの変更により解消する。

通常状態復帰（障害原因除去後の非対称ルーティングの解消）について、図２４を用いて説明する。図２４は、第２の実施形態のネットワークシステムの通常状態復帰時の通信パスの一例を示す図である。

レイヤ３スイッチ２０ｃは、ＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権に対するプライオリティを「９０」から「１５０（デフォルト値）」に変更する。レイヤ３スイッチ２０ｃは、変更後のプライオリティ「１５０」を含むＶＲＲＰパケット５６をレイヤ３スイッチ２０ｄに通知する。レイヤ３スイッチ２０ｃとレイヤ３スイッチ２０ｄは、ＶＲＲＰによりＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権をレイヤ３スイッチ２０ｄからレイヤ３スイッチ２０ｃに引き継ぐ。

なお、ＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチは、マスタ権の変更により、サーバ１１からクライアント１２への通信は、通信パス４１を経由し、クライアント１２からサーバ１１への通信は、通信パス４２を経由する。

この通常状態復帰時の、レイヤ３スイッチのルーティングについて図２５を用いて説明する。図２５は、第２の実施形態のレイヤ３スイッチの通常状態復帰時のルーティングの一例を示す図である。図２５に示すレイヤ３スイッチ２０ｃ，２０ｄは、図２４に示すネットワークシステム１０のレイヤ３スイッチ２０ｃ，２０ｄであり、非対称ルーティングを解消した状態である。

ＶＬＡＮ（２０）に対する仮想レイヤ３スイッチのマスタ権の引継により、レイヤ３スイッチ２０ｃは、ＶＬＡＮ（１０）およびＶＬＡＮ（２０）に対してマスタである。また、レイヤ３スイッチ２０ｄは、ＶＬＡＮ（１０）およびＶＬＡＮ（２０）に対してスレーブである。

このとき、ＶＬＡＮ（２０）からＶＬＡＮ（１０）への通信パス４１１およびＶＬＡＮ（１０）からＶＬＡＮ（２０）への通信パス４２１は、いずれもレイヤ３スイッチ２０ｃのルーティング部２３を通る。このように、レイヤ３スイッチ２０は、非対称ルーティングを解消して通常状態に復帰する。したがって、レイヤ３スイッチ２０は、障害発生時だけでなく障害復旧時の非対称ルーティングも解消することによりユニキャストフラッディングの発生を防止できる。

以上、中継装置１、レイヤ３スイッチ２０を例示して説明したが、その他の情報処理装置においても適用可能である。
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、中継装置１、レイヤ３スイッチ２０が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記憶装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷなどがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。

プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

また、上記の処理機能の少なくとも一部を、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤなどの電子回路で実現することもできる。

１ 中継装置
２ 対向中継装置
３ 中継トラフィック情報取得部
３ａ，３ｂ 中継トラフィック情報
４ 対向トラフィック情報取得部
４ａ，４ｂ 対向トラフィック情報
５ 検出部
６ 切替制御部
６ａ，６ｂ マスタ権
７ 第１のネットワーク
８ 第２のネットワーク
９，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，２１，２１ａ，２１ｂ 通信パス
１０ ネットワークシステム
１１ サーバ
１２，１２ａ，１２ｂ クライアント
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ レイヤ３スイッチ
２２，２４ Ｌ２スイッチング部
２３ ルーティング部
２５ ＡＲＰタイマ
２６ ＭＡＣエージングタイマ
２９ 対向レイヤ３スイッチ
５０ 制御モジュール
５１ Ｌ３ＳＷ設定情報
５２ ルーティングテーブル
５３ ルーティング制御部
５５，５６ ＶＲＲＰパケット
６０ 抑制制御部
６１ 待機時間
６２ 冗長構成制御部
６３ トラフィック監視部
６４ タイムアウト値
６５ トラフィックデータベース部
７０ トラフィック処理部
７１ インタフェース処理部
７２ インタフェース部
６０１ プロセッサ
６０２ ワークメモリ
６０３ 不揮発性メモリ
６０４ 入出力インタフェース
６０５ バス

Claims (8)

1. マスタスレーブ関係にある対向中継装置とともに冗長構成されて、第１のネットワークと第２のネットワーク間の通信を中継可能な中継装置であって、
   前記中継装置が中継する通信の宛先と送信元とを含む中継トラフィック情報を取得する中継トラフィック情報取得部と、
   前記対向中継装置が中継する通信の宛先と送信元とを含む対向トラフィック情報を取得する対向トラフィック情報取得部と、
   前記中継トラフィック情報と前記対向トラフィック情報との比較から非対称ルーティングを検出する検出部と、
   前記非対称ルーティングの検出により前記中継装置と前記対向中継装置のマスタ権の切替を制御する切替制御部と、
   を備えることを特徴とする中継装置。
2. 前記検出部が検出した前記非対称ルーティングの検出情報を保持する保持部を備え、
   前記保持部が前記検出情報を保持した状態で前記検出部が前記非対称ルーティングを検出した場合に、
   前記保持部は、前記検出情報をクリアし、
   前記切替制御部は、前記マスタ権の切替を復帰制御する、
   ことを特徴とする請求項１記載の中継装置。
3. 前記マスタ権は、前記中継装置の評価値と前記対向中継装置の評価値との比較により前記中継装置または前記対向中継装置が獲得するものであって、
   前記切替制御部は、前記中継装置の評価値の変更により、前記中継装置と前記対向中継装置のマスタ権の切替を制御する、
   ことを特徴とする請求項２記載の中継装置。
4. 前記検出部は、前記中継トラフィック情報に含まれる宛先と送信元が、前記対向トラフィック情報に送信元と宛先として含まれている場合に、前記非対称ルーティングを検出する、
   ことを特徴とする請求項１記載の中継装置。
5. 前記中継トラフィック情報取得部は、あらかじめ設定する取得間隔時間ごとに前記中継トラフィック情報を取得し、
   前記対向トラフィック情報取得部は、前記取得間隔時間ごとに前記対向トラフィック情報を取得する、
   ことを特徴とする請求項１記載の中継装置。
6. 前記中継装置は、インターネットプロトコル通信を中継するレイヤ３スイッチであって、
   前記取得間隔時間は、前記インターネットプロトコル通信の中継に用いるＭＡＣアドレステーブルのエージングタイマ値より小さい、
   ことを特徴とする請求項５記載の中継装置。
7. 前記中継装置は、インターネットプロトコル通信を中継するレイヤ３スイッチであって、
   前記中継トラフィック情報取得部は、タイムアウト値で設定される時間が経過するまで前記中継トラフィック情報をデータベースに保持し、タイムアウトした前記中継トラフィック情報を前記データベースから削除し、
   前記タイムアウト値は、前記レイヤ３スイッチが前記中継トラフィック情報の取得対象を決定する取得対象時間である、
   ことを特徴とする請求項１記載の中継装置。
   
8. マスタスレーブ関係にある対向中継装置とともに冗長構成されて、第１のネットワークと第２のネットワーク間の通信を中継可能な中継装置のルーティング制御方法であって、
   前記中継装置は、
   前記中継装置が中継する通信の宛先と送信元とを含む中継トラフィック情報を取得し、
   前記対向中継装置が中継する通信の宛先と送信元とを含む対向トラフィック情報を取得し、
   前記中継トラフィック情報と前記対向トラフィック情報との比較から非対称ルーティングを検出し、
   前記非対称ルーティングの検出により前記中継装置と前記対向中継装置のマスタ権の切替を制御する、
   処理を実行することを特徴とするルーティング制御方法。

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