JP6432991B2 - ネットワーク機器及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク機器及びその制御方法に関し、更に詳しくは、複数のポートを有するネットワーク機器及びその制御方法に関する。

既存技術として、ネットワーク通信装置と複数のネットワークポートを用いて通信するネットワーク機器がある。ネットワーク通信装置は、複数のネットワークインタフェースカードを有しており、それら複数のネットワークインタフェースカードとＬＡＮ（local area network）スイッチなどのネットワーク機器の複数のネットワークポートとが、例えばＬＡＮケーブルなどを用いてそれぞれ接続される。そのような構成では、ネットワーク通信装置とネットワーク機器との間でネットワークポートが多重化されるため、通信の耐障害性を高めることができる。

上記構成の一例として、特許文献１には、複数のポートを有するネットワーク装置が記載されている。特許文献１に記載のネットワーク装置（レイヤ２ネットワーク装置）は複数のポートを有しており、それら複数のポートは相手側のレイヤ２ネットワーク装置の複数のポートと接続される。レイヤ２ネットワーク装置は、複数のポートを用いて、相手側のレイヤ２ネットワーク装置との間でリンクアグリゲーション機能を実現する。特許文献１では、２つのレイヤ２ネットワーク装置間で並行して張られた複数のリンク（回線）を統合し、論理的に１本のリンクとして取り扱うことで、大容量のリンクが実現できる。加えて、特許文献２では、複数のポートのうちの１つに故障が発生した場合でも、残りのポートを利用して通信を継続することが可能であり、通信の耐障害性が向上できる。

また、障害発生時のデータの送信をよりスムーズにすることを可能とした通信ネットワークが特許文献２に記載されている。特許文献２に記載の通信ネットワークシステムは、通信交換機と、その通信交換機と複数の経路で接続されるネットワーク機器とを含む。通信交換機及びネットワーク機器は、それぞれ例えばレイヤ２スイッチである。通信交換機は、ネットワーク機器との接続に用いられる複数のポートを有する幹線用インタフェースを備える。特許文献２では、例えば、通信交換機があるポートを用いてネットワーク機器との間で通信を行っている場合に、通信経路において障害が発生した場合、通信交換機は、通信に用いるポートを別のポートに切り替えて通信を継続する。

特開２００８−１３１６１５号公報 特開２００４−２２９００７号公報

特許文献１及び特許文献２では、ネットワーク装置（通信交換機）は、複数のポートを用いて他の装置（ネットワーク装置）と接続されている。このため、接続先となる他の装置も、ネットワーク装置と接続するための複数のポートを有している必要がある。つまり、特許文献１及び特許文献２では、ネットワーク装置自身と通信相手の装置との双方が複数のポートを有している場合に限り、通信の耐障害性を高めることができる。従って、特許文献１及び特許文献２では、複数のネットワークインタフェースカードやポート多重化のための制御手段を有していない既存のネットワーク通信装置を用いる場合、そのネットワーク通信装置とネットワーク機器との間で通信の耐障害性を高めることができない。

本発明は、上記に鑑み、ポート多重化ができない既存のネットワーク通信装置を用いる場合であっても、通信の耐障害性を高めることができるネットワーク機器及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、それぞれにネットワーク通信装置が接続可能な複数の通信ポートと、前記通信ポートを通じて前記ネットワーク通信装置との間でデータの送受信を行う複数の通信インタフェースと、前記複数の通信ポートと前記複数の通信インタフェースとを切替え可能に接続する接続切替部と、前記ネットワーク通信装置の通信異常を検出する通信異常検出部と、前記通信異常検出部が通信異常を検出した場合、前記接続切替部を制御し、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続される通信インタフェースを変更させる接続切替制御部とを備えるネットワーク機器を提供する。

本発明は、また、それぞれにネットワーク通信装置が接続可能な複数の通信ポートと、該通信ポートを通じて前記ネットワーク通信装置との間でデータの送受信を行う複数の通信インタフェースと有するネットワーク機器の制御方法であって、前記ネットワーク通信装置の通信を監視し、通信異常を検出するステップと、前記通信異常が検出された場合、該通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続される通信インタフェースを変更するステップとを有するネットワーク機器の制御方法を提供する。

本発明のネットワーク機器及びその制御方法は、ポート多重化ができない既存のネットワーク通信装置を用いる場合であっても、通信の耐障害性を高めることができる。

本発明のネットワーク機器を示すブロック図。 本発明の第１実施形態に係るネットワーク機器を示すブロック図。 ホームゲートウェイ装置をＬ２ＳＷ機能部の詳細な構成と共に示すブロック図。 ポート状態記憶部に記憶される情報の例を示す図。 ポート状態記憶部に記憶される情報の別の例を示す図。 故障発生時の判定処理の手順を示すフローチャート。 インタフェース部の検査の手順を示すフローチャート。 検査用パケットの一例を示すブロック図。 通信復旧処理の手順を示すフローチャート。 本発明の第２実施形態においてポート状態記憶部に記憶される情報の例を示す図。 本発明の第２実施形態においてポート状態記憶部１０６に記憶される情報の別の例を示す図。 第２実施形態における通信復旧処理の手順を示すフローチャート。

本発明の実施の形態の説明に先立って、本発明の概要を説明する。図１は、本発明のネットワーク機器を示す。ネットワーク機器１０は、複数の通信ポート１１と、複数の通信インタフェース１２と、接続切替部１３と、通信異常検出部１４と、接続切替制御部１５とを有する。なお、図１では、ｎを２以上の整数として、ネットワーク機器１０が、ｎ個の通信ポート１１−１〜１１−ｎと、ｎ個の通信インタフェース１２−１〜１２−ｎとを有する例を示している。

通信ポート１１−１〜１１−ｎは、それぞれにネットワーク通信装置が接続可能なポートである。通信インタフェース１２−１〜１２−ｎは、通信ポート１１−１〜１１−ｎを通じて、各ポートに接続されたネットワーク通信装置との間でデータの送受信を行う。

接続切替部１３は、複数の通信ポート１１−１〜１１−ｎと複数の通信インタフェース１２−１〜１２−ｎとを切替え可能に接続する。接続切替部１３は、例えば初期状態では、同じ枝番号が付与された通信ポート１１と通信インタフェース１２とを接続する。接続切替部１３は、初期状態では、例えば通信ポート１１−１と通信インタフェース１２−１とを接続し、通信ポート１１−ｎと通信インタフェース１２−１とを接続する。

通信異常検出部１４は、ネットワーク通信装置の通信異常を検出する。通信異常検出部１４は、例えばネットワーク通信装置が接続された通信ポート１１とその通信ポート１１に接続された通信インタフェース１２とを通じてネットワーク通信装置との間で実施される通信を監視し、通信異常を検出する。

接続切替制御部１５は、接続切替部１３における通信ポート１１と通信インタフェース１２との接続を制御する。接続切替制御部１５は、通信異常検出部１４が通信異常を検出した場合、接続切替部１３を制御し、通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポート１１と接続される通信インタフェース１２を別の通信ポート１１に変更させる。

例えば、通信異常が検出されたネットワーク通信装置が通信ポート１１−ｎに接続されており、接続切替部１３が通信ポート１１−ｎと通信インタフェース１２−ｎとを接続している場合を考える。この場合、接続切替制御部１５は、通信ポート１１−ｎに接続される通信インタフェースを、他の通信インタフェース、例えば通信インタフェース１２−３に変更させる。

本発明のネットワーク機器では、接続切替部１３を用いて、通信ポート１１と通信インタフェース１２との間の接続が切替可能に構成されている。接続切替制御部１５は、ネットワーク通信装置の通信異常が検出された場合、そのネットワーク通信装置が接続されている通信ポート１１に接続される通信インタフェースを変更させる。通信インタフェース１２の部分に故障がある場合、その通信インタフェース１２に接続された通信ポート１１の利用が不可能になり、ネットワーク通信装置は通信を継続することができない。通信異常が検出された場合に、通信ポート１１に接続される通信インタフェース１２を変更することで、その通信ポート１１に接続されているネットワーク通信装置は通信を継続して実施することが可能である。このようにすることで、ポート多重化ができない既存のネットワーク通信装置を用いる場合であっても、通信の耐障害性を高めることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係るネットワーク機器を示す。ネットワーク機器であるホームゲートウェイ装置１００は、Ｌ２ＳＷ（layer 2 switch）機能部１０２、接続切替部１０３、リンク状態検出部１０４、接続切替制御部１０５、ポート状態記憶部１０６、ルーティング部１０７、ＬＡＮ（local area network）側パケット送受信部１０８、ＷＡＮ（wide area network）側パケット送受信部１０９、インタフェース検査部１１０、及びポート３０１〜３０５を有する。ホームゲートウェイ装置１００は、ＬＡＮとＷＡＮとの間でパケットを転送できる機能（ルータ）と、複数のポート３０１〜３０５を制御できる機能（Ｌ２ＳＷ）とを有する。

ポート３０１〜３０５は、ＬＡＮケーブル（通信ケーブル）などを介してネットワーク通信装置が接続されるネットワークポートである。ポート３０１〜３０５は、例えばＬＡＮケーブルが接続されるコネクタ（レセプタクル）を含む。ポート３０１〜３０５は、ＬＡＮポート又はＷＡＮポートとして使用される。図２の例では、ポート３０１〜３０４はＬＡＮポートとして使用されており、ポート３０５はＷＡＮポートとして使用されている。ＬＡＮポートとＷＡＮポートとの組み合わせは上記したものには限定されず、任意のポートをＬＡＮポート又はＷＡＮポートとして使用できる。

ＬＡＮポートであるポート３０１〜３０４には、通信ケーブルを介して、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ：personal computer）などのネットワーク通信装置がそれぞれ接続される。ＷＡＮポートであるポート３０５には、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）、光ファイバー、又はＣＡＴＶ（Common Antenna TeleVision）などを用いて通信を行うネットワーク通信装置に接続される。ポート３０１〜３０５は、図１の通信ポート１１−１〜１１−ｎに対応する。

ここで、本実施形態において、ポート３０１〜３０５に接続されるネットワーク通信装置は、ポート多重化機能を有していない。例えば、ＬＡＮポートであるポート３０１〜３０４のそれぞれに接続されるパーソナルコンピュータは、ポート多重化機能を有していない。別の言い方をすれば、ポート３０１〜３０４のそれぞれには、パーソナルコンピュータが１台ずつ接続可能である。ＷＡＮポートであるポート３０５に接続されるネットワーク通信装置も、同様に、ポート多重化機能を有していない。

Ｌ２ＳＷ機能部１０２は、接続切替部１０３を介してポート３０１〜３０５に接続される。また、Ｌ２ＳＷ機能部１０２は、ルーティング部１０７に接続される。ルーティング部１０７は、ＩＰ（internet protocol）ルーティング処理と各種プロトコルの終端とを行うプロトコルスタックを有する。Ｌ２ＳＷ機能部１０２は、ポート３０１〜３０５及びルーティング部１０７との間でＬ２ＳＷ機能を実現する。

図３は、ホームゲートウェイ装置１００を、Ｌ２ＳＷ機能部１０２の詳細な構成と共に示す。Ｌ２ＳＷ１０２は、インタフェース部２０１〜２０５と、ポートＶＬＡＮ（virtual LAN）制御部２０６と、Ｌ２ＳＷ制御部２０７と、パケット破棄制御部２０８と、ＭＡＣ（media access control）制御部２６１及び２６２とを有する。

インタフェース部２０１は、ＭＡＣ制御を行うＭＡＣ制御部２１１（ＭＡＣ１）と、信号を終端処理する物理層（ＰＨＹ（physical layer）１）２１２とを有する。インタフェース部２０２はＭＡＣ制御部２２１（ＭＡＣ２）と、物理層２２２（ＰＨＹ２）とを有し、インタフェース部２０３はＭＡＣ制御部２３１（ＭＡＣ３）と、物理層２３２（ＰＨＹ３）とを有し、インタフェース部２０４はＭＡＣ制御部２４１（ＭＡＣ４）と、物理層２４２（ＰＨＹ４）とを有し、インタフェース部２０５はＭＡＣ制御部２５１（ＭＡＣ５）と、物理層２５２（ＰＨＹ５）とを有する。

なお、図３においては、Ｌ２ＳＷ機能部１０２がインタフェース部を５つ有する例を示しているが、インタフェース部の数はホームゲートウェイ装置１００のポートの数に対応していればよく、５つには限定されない。インタフェース部２０１〜２０５は、図１の通信インタフェース１２−１〜１２−ｎに対応する。

接続切替部１０３は、例えばマルチプレクサ回路を含んでおり、インタフェース部２０１〜２０５と、ポート３０１〜３０５のコネクタとの間を切替え可能に接続する。接続切替部１０３は、例えば、ホームゲートウェイ装置１００の全ポートが未故障である初期状態では、インタフェース部２０１とポート３０１とを接続し、インタフェース部２０２とポート３０２とを接続し、インタフェース部２０３とポート３０３とを接続し、インタフェース部２０４とポート３０４とを接続し、インタフェース部２０５とポート３０５とを接続する。接続切替部１０３は、図１の接続切替部１３に対応する。

接続切替部１０３は、例えば端子Ｐ１１〜Ｐ１４、Ｐ２１〜Ｐ２４、Ｐ３１〜Ｐ３４、Ｐ４１〜Ｐ４４、及びＰ５１〜Ｐ５４を有している。端子Ｐ１１及びＰ１３は、インタフェース部２０１に接続されており、端子Ｐ１２及びＰ１４はポート３０１のコネクタに接続されている。端子Ｐ２１及びＰ２３は、インタフェース部２０２に接続されており、端子Ｐ２２及びＰ２４はポート３０２のコネクタに接続されている。端子Ｐ３１及びＰ３３は、インタフェース部２０３に接続されており、端子Ｐ３２及びＰ３４はポート３０３のコネクタに接続されている。端子Ｐ４１及びＰ４３は、インタフェース部２０４に接続されており、端子Ｐ４２及びＰ４４はポート３０４のコネクタに接続されている。端子Ｐ５１及びＰ５３は、インタフェース部２０５に接続されており、端子Ｐ５２及びＰ５４はポート３０５のコネクタに接続されている。

接続切替部１０３は、初期状態では端子Ｐ１１と端子Ｐ１２とを接続し、端子Ｐ１３と端子Ｐ１４とを接続する。このようにすることで、インタフェース部２０１とポート３０１とが接続される。接続切替部１０３は、例えばポート３０１に接続される端子Ｐ１２及びＰ１４の接続先を、インタフェース部２０２に接続された端子Ｐ２１及びＰ２３に切り替えることで、ポート３０１の接続先をインタフェース部２０１からインタフェース部２０２に切り替えることができる。接続切替部１０３は、端子Ｐ１１と端子Ｐ１３とを接続することもできる。その場合、接続切替部１０３は、インタフェース部２０１に対してループバック回路を構成することができる。

インタフェース部２０１〜２０５に含まれるＭＡＣ制御部２１１（ＭＡＣ１）、２２１（ＭＡＣ２）、２３１（ＭＡＣ３）、２４１（ＭＡＣ４）、及び２５１（ＭＡＣ５）は、接続切替部１０３を通じて接続されたポート３０１〜３０５に接続されるネットワーク通信装置のＭＡＣアドレスを学習する。また、ＭＡＣ制御２６１（ＭＡＣ０）は、ルーティング部１０７を介してＬＡＮ側パケット送受信部１０８に接続され、自装置のＬＡＮ側ＭＡＣアドレスを学習する。ＭＡＣ制御部２６２は、ルーティング部１０７を介してＷＡＮ側パケット送受信部１０９に接続され、自装置のＷＡＮ側ＭＡＣアドレスを学習する。ホームゲートウェイ装置１００において、特定のポートがリンクダウンした場合、そのポートにおけるＭＡＣアドレス学習結果は消去される。

Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、ＭＡＣアドレスを学習し、ＭＡＣ制御部間でのパケットの送受信を制御する。Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、例えばポート３０１に接続されているネットワーク通信装置（ＰＣ１）のＭＡＣアドレスをＭＡＣ制御部２１１（ＭＡＣ１）にて学習することで、ＰＣ１宛のパケットをＭＡＣ制御部２１１（ＭＡＣ１）を介してポート３０１に送信することができる。

ポートＶＬＡＮ制御部２０６は、ＭＡＣ制御部間でのＬＡＮ／ＷＡＮグルーピングを制御する。ポートＶＬＡＮ制御部２０６を用いることで、Ｌ２ＳＷ機能部１０２では、例えばＬＡＮ側（ＭＡＣ０〜ＭＡＣ４）とＷＡＮ側（ＭＡＣ５及びＭＡＣ６）とで、ＭＡＣアドレス学習テーブル及びフラッディング先が分離された構成とすることができる。パケット破棄制御部２０８は、特定のポート宛のパケットを破棄する。

ルーティング部１０７は、ＭＡＣ制御部２６１（ＭＡＣ０）及びＭＡＣ制御部２６２（ＭＡＣ６）からＩＰパケットを受信する。ルーティング部１０７は、受信したＩＰパケットの宛て先となるＩＰアドレスに基づいてルーティング処理を行う。ルーティング部１０７は、受信したＩＰパケットが自装置宛のものである場合は、プロトコルスタックにおいてそのパケットが使用しているプロトコルの終端処理を行う。

ＬＡＮ側パケット送受信部１０８は、ルーティング部１０７を介して自装置宛のＬＡＮパケットを受け取る。また、ＬＡＮ側パケット送受信部１０８は、自装置から他装置宛のＬＡＮパケットを、ルーティング部１０７を介してＭＡＣ制御部２６１（ＭＡＣ０）に送信する。ＷＡＮ側パケット送受信部１０９は、ルーティング部１０７を介して自装置宛のＷＡＮパケットを受け取る。また、ＷＡＮ側パケット送受信部１０９は、自装置から他装置宛のＷＡＮのパケットを、ルーティング部１０７を介してＭＡＣ制御部２６２（ＭＡＣ６）に送信する。

リンク状態検出部１０４は、Ｌ２ＳＷ制御部２０７を介して、インタフェース部２０１〜２０５に接続された各ポートのリンク状態（通信状態）を監視する。つまり、リンク状態検出部１０４は、各ポートがリンクアップしているか、又はリンクダウンしているかを監視する。リンク状態検出部１０４は、各ポートのリンク状態を接続切替制御部１０５に通知する。リンク状態検出部１０４は、リンク状態を通じて、各ポートに接続されたネットワーク通信装置に通信異常が生じているか否かを監視する。リンク状態検出部１０４は、図１の通信異常検出部１４に対応する。

接続切替制御部１０５は、接続切替部１０３を制御し、インタフェース部２０１〜２０５とポート３０１〜３０５のコネクタとの間の接続を制御する。また、接続切替制御部１０５は、Ｌ２ＳＷ制御部２０７を介してポートＶＬＡＮ機能の制御やパケット破棄の制御を行い、インタフェース検査部１１０との間で検査情報のやり取りを行う。

接続切替制御部１０５は、リンク状態検出部１０４がリンクのダウンを検出すると、接続切替部１０３を制御して、リンクがダウンしたポートに接続されるインタフェース部を変更させる。接続切替制御部１０５は、インタフェース部の変更に先立って、リンクがダウンしたインタフェース部（ポート）に対する検査開始の通知をインタフェース検査部１１０に送信する。このとき、接続切替制御部１０５は、接続切替部１０３を制御して、検査対象のインタフェース部に対してループバック回路を構成させる。

インタフェース検査部１１０は、検査開始の通知を受けると、該当インタフェース部を宛て先とする検査用パケットを生成する。インタフェース検査部１１０は、生成した検査用パケットをＬＡＮ側パケット送受信部１０８を介して、又はＷＡＮ側パケット送受信部１０９を介してＬ２ＳＷ機能部１０２に送信する。検査用パケットは、特定の検査用データを含む。

Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、インタフェース検査部１１０から検査用パケットを受け取ると、ポート検査パケットを検査対象のインタフェース部に送信し、ループバック回路で折り返されたパケットを受信する。Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、受信したパケットが自身から送信された検査用パケットであると判定すると、受信したパケットを、ＭＡＣ制御部２６１（ＭＡＣ０）とルーティング部１０７とＬＡＮ側パケット送受信部１０８を介して、又は、ＭＡＣ制御部２６２（ＭＡＣ６）とルーティング部１０７とＷＡＮ側パケット送受信部１０９を介して、インタフェース検査部１１０に送信する。

インタフェース検査部１１０は、Ｌ２ＳＷ制御部２０７から受信したパケット（検査用パケット）に含まれる検査用データを、送信済みの検査用データと照合する。インタフェース検査部１１０は、受信したパケットに含まれる検査用データが送信済みの検査用データに一致する場合は検査対象のインタフェース部が正常であると判定する。インタフェース検査部１１０は、受信したパケットに含まれる検査用データが送信済みの検査用データと一致しない場合は検査対象のインタフェース部が故障であると判定する。

インタフェース検査部１１０は、判定結果を接続切替制御部１０５に通知する。接続切替制御部１０５は、判定結果が検査対象のインタフェース部が故障している旨を示す場合、接続切替部１０３を制御して、リンクがダウンしたポートに接続されるインタフェース部を、他のインタフェース部に変更させる。接続切替制御部１０５は、判定結果が検査対象のインタフェース部が正常である旨を示す場合は、インタフェース部の変更を実施させない。

ポート状態記憶部１０６はポート状態を記憶する記憶装置である。ポート状態記憶部１０６は、例えば半導体記憶装置などのメモリで構成される。ポート状態記憶部１０６は、複数のポートに関する各種情報を記憶する。ポート状態記憶部１０６が記憶する情報には、各ポートに対して設定された優先度に関する情報が含まれる。接続切替制御部１０５は、ポート状態記憶部１０６に対して、ポート状態の読み書きを行う。

図４Ａ及び図４Ｂは、ポート状態記憶部１０６に記憶される情報の例を示す。ポート状態記憶部１０６は、ポート番号、インタフェースタイプ、優先度、インタフェース番号、ポートステータス、及びリンクステータスの情報を記憶する。ポート番号は、各ポートの番号を示す。例えばポート３０１はポート番号“１”のポートに対応し、ポート３０５はポート番号“５”のポートに対応する。

インタフェースタイプは、各ポートが属するインタフェース種別を示す。インタフェースタイプがＬＡＮのポートはＬＡＮポートとして使用され、インタフェースタイプがＷＡＮのポートはＷＡＮポートとして使用される。優先度は、各ポートの使用優先度を示す。例えば優先度“１”が最も優先度が高いポートであり、優先度“５”が最も優先度が低いポートである。複数のポートのうち、インタフェースタイプがＷＡＮであるポートの優先度が高く設定されていることが好ましい。

インタフェース番号は、各ポートが使用するインタフェース部の番号を示す。例えば、インタフェース部２０１のインタフェース番号は“２０１”であり、インタフェース部２０５のインタフェース番号は“２０５”である。ポートステータスは、ポートが正常であるか、又は故障であるかを示す。リンクステータスは、各ポートにおいてリンクがアップしているか、又はダウンしているかを示す。

例えば、リンク状態検出部１０４がポート番号“５”においてリンクダウンを検出した場合、接続切替制御部１０５は、ポート番号“５”に対してリンクステータスｄｏｗｎを記録する。また、例えばインタフェース検査部１１０がインタフェース部２０５に対して検査を実施し、故障であると判定した場合、接続切替制御部１０５は、インタフェース部２０５が接続されたポート番号“５”に対して、ポートステータスＮＧを記録する（図４Ａを参照）。

接続切替制御部１０５は、ポート３０１〜３０５とインタフェース部２０１〜２０５との間の接続を変更させる場合、その変更に合わせてポート状態記憶部１０６が記憶する情報を書き換える。例えば、ポート番号“５”であるポート３０５が接続されるインタフェース部を、故障したインタフェース部２０５から正常なインタフェース部２０４に変更し、かつインタフェース部２０４が接続していたポート３０４（ポート番号“４”）が接続されるインタフェース部をインタフェース部２０５に変更する場合を考える。その場合、接続切替制御部１０５は、ポート番号“５”に対してインタフェース番号“２０４”を記録し、ポートステータスＯＫを記録し、リンクステータスｕｐを記録する（図４Ｂを参照）。また、接続切替制御部１０５は、ポート番号“４”に対して、インタフェース番号“２０５”を記録し、ポートステータスＮＧを記録し、リンクステータスｄｏｗｎを記録する。

なお、ポート状態記憶部１０６が記憶する各種情報は、管理者が事前に設定しておいてもよい。例えば、管理者は、ホームゲートウェイ装置１００を利用する際に、ＷｅｂＧＵＩ（Graphical User Interface）などを用いて、初期設定情報をポート状態記憶部１０６に記憶させてもよい。

続いて動作手順を説明する。図５は、故障発生時の判定処理の手順を示す。リンク状態検出部１０４は、Ｌ２ＳＷ制御部２０７を介して、各ポートのリンク状態を監視し、接続切替制御部１０５にリンク状態を通知する。接続切替制御部１０５は、通知されたリンク状態が、リンクダウンを示すものであるか否かを判断する（ステップＡ１）。接続切替制御部１０５は、ステップＡ１でリンク状態がリンクダウンを示すものではないと判断すると、ポート状態記憶部１０６の該当するポート番号のリンクステータスにｕｐを記録する（ステップＡ３）。その後、処理はステップＡ１に戻り、リンク状態の監視が継続される。

接続切替制御部１０５は、ステップＡ１で通知されたリンク状態がリンクダウンを示すものであると判断すると、ポート状態記憶部１０６の該当するポート番号のリンクステータスにｄｏｗｎを記録する（ステップＡ２）。接続切替制御部１０５は、リンク状態がリンクアップからリンクダウンに変化したか否かを判断する（ステップＡ４）。接続切替制御部１０５がステップＡ４でリンクアップからリンクダウンに変化していないと判断した場合、処理はステップＡ１に戻り、リンク状態の監視が継続される。

接続切替制御部１０５は、ステップＡ４でリンクアップからリンクダウンに変化したと判断した場合、、リンクダウンに変化したポート宛のパケット送信を停止するようにパケット破棄制御部２０８に要求する。パケット破棄制御部２０８は、パケット送信の停止要求を受け取ると、リンクダウンに変化したポート宛の検査パケット以外のパケットの破棄を開始する（ステップＡ５）。例えば、ポート３０５がリンクアップからリンクダウンに変化した場合、接続切替制御部１０５は、パケット破棄制御部２０８に、ポート３０５宛のパケットの送信を停止するように要求する。パケット破棄制御部２０８は、ポート３０５宛の検査パケット以外のパケットを破棄する。

接続切替制御部１０５は、接続切替部１０３を制御し、リンクダウンしたポートに対応するインタフェース部に対して、ループバック回路を構成させる（ステップＡ６）。接続切替制御部１０５は、例えばポート３０５がリンクダウンに変化した場合は、接続切替部１０３における端子Ｐ５１と端子Ｐ５２との間の接続、及び端子Ｐ５３と端子Ｐ５４との間の接続を解除し、端子Ｐ５１と端子Ｐ５３とを接続させることで、ポート３０５に接続していたインタフェース部２０５に対してループバック回路を構成させる。

接続切替制御部１０５は、ループバック回路が構成された後、リンクダウンしたポート（それに対応するインタフェース部）がリンクアップした旨の通知をリンク状態検出部１０４から受けたか否かを判断する（ステップＡ７）。接続切替制御部１０５は、例えばポート番号が“５”のポートがリンクダウンしていた場合に、インタフェース部２０５に対してループバック回路を構成することで、当該ポートのリンクがアップしたか否かを判断する。

接続切替制御部１０５は、ステップＡ７でリンクアップした旨の通知を受けていないと判断した場合、リンクダウンしたポートに接続されていたインタフェース部が故障していると判定し、ポート状態記憶部１０６のポートステータスにＮＧを記録する（ステップＡ１３）。接続切替制御部１０５は、ステップＡ１３では、例えばポート番号“５”のポートステータスにＮＧを記録する。接続切替制御部１０５は、接続切替部１０３を制御して、ループバック回路を解除させる（ステップＡ１４）。接続切替制御部１０５は、例えば接続切替部１０３における端子Ｐ５１と端子Ｐ５２とを接続させ、端子Ｐ５３と端子Ｐ５４とを接続させることで、ループバック回路を解除させる。パケット破棄制御部２０８は、故障ポート宛のパケットの破棄を継続する（ステップＡ１５）。

接続切替制御部１０５は、ステップＡ７でリンクアップした旨の通知を受けたと判断した場合、インタフェース検査部１１０に対して、リンクアップしたインタフェース部の検査を要求する（ステップＡ８）。接続切替制御部１０５は、検査対象のインタフェース部を識別する情報をインタフェース検査部１１０に通知し、そのインタフェース部の検査を要求する。また、接続切替制御部１０５は、ポート状態記憶部１０６から検査対象のインタフェース部のインタフェースタイプの情報を取得し、検査対象のインタフェース部のインタフェースタイプも通知する。インタフェース検査部１１０は、接続切替制御部１０５から検査の要求を受け取ると、検査対象のインタフェース部が正常か否かを検査する（ステップＡ８）。

図６は、インタフェース部の検査の手順を示す。インタフェース検査部１１０は、接続切替制御部１０５から検査の要求を受け取ると、特定の検査用データを含む検査用パケットを生成する（ステップＢ１）。図７は、検査用パケットの一例を示す。検査用パケット７００は、例えば一般的なイーサネット（登録商標）フレームのフォーマットに準じる。検査用パケット７００は、送信先ＭＡＣアドレス７０１と、送信元ＭＡＣアドレス７０２と、検査用データ７０３とを含む。検査用データ７０３は、特定のパターンのデータを含む。

送信先ＭＡＣアドレス７０１は、第１オクテット７１１から第６オクテット７１６から成る。第１オクテット７１１は、グローバルアドレスとローカルアドレスとを識別するビットであるＧ／Ｌビットを有する。具体的には、第１オクテット７１１の第２ビットがＧ／Ｌビットとして用いられる。検査用パケット７００において、Ｇ／Ｌビットには、ローカルアドレスを示す値である“１”がセットされる。なお、送信先がローカルアドレスのパケット、つまりＧ／Ｌビットが１にセットされたパケットは、一般に、装置内部での試験用途などで使用される。送信先がローカルアドレスのパケットでは、送信先ＭＡＣアドレス７０１の内容を自由に定めることができる。

送信先ＭＡＣアドレス７０１は、Ｇ／Ｌビット以外の任意のビットにおいて、送信元ＭＡＣ、送信先ＭＡＣ、及び転送済みを示す情報を指定する。図７の例では、第５オクテット７１５の最上位ビットが、転送済みか否かを示す情報を指定するビットと使用されている。第５オクテット７１５の残りのビットは送信先ＭＡＣを指定するビットとして使用される。より詳細には、第５オクテット７１５の残りのビットはＭＡＣ０からＭＡＣ６に対応しており、それらビットの何れかを“１”とすることで送信先ＭＡＣが指定される。例えば第５オクテット７１５の第２ビットを“１”とすることで、そのビットに対応したＭＡＣ１が、検査用パケット７００の送信先ＭＡＣとして指定される。同様に、第６オクテット７１６の最下位ビットから第７ビットは、送信元ＭＡＣを指定するビットとして使用される。より詳細には、第６オクテット７１６の最下位ビットから第７ビットはＭＡＣ０からＭＡＣ６に対応しており、それらビットの何れかを“１”とすることで送信元ＭＡＣが指定される。

なお、図７の例においては、送信元ＭＡＣアドレスは送信先ＭＡＣアドレス７０１の第６オクテット７１６で指定されるため、インタフェース部の検査は、送信元ＭＡＣアドレス７０２を参照しなくても実施できる。便宜上、本実施形態において、送信元ＭＡＣアドレス７０２には、検査対象のインタフェース部のインタフェースタイプがＬＡＮの場合は、検査用パケットを送信する際に使用されるＬＡＮ側パケット送受信部１０８の不揮発性メモリなどに保存されている自装置のＬＡＮ側ＭＡＣアドレスが格納される。検査対象のインタフェース部のインタフェースタイプがＷＡＮの場合は、送信元ＭＡＣアドレス７０２には、ＷＡＮ側パケット送受信部１０９の不揮発性メモリなどに保存されている自装置のＷＡＮ側ＭＡＣアドレスが格納される。

インタフェース検査部１１０は、図６のステップＢ１では、送信元ＭＡＣがＭＡＣ６で、送信先ＭＡＣがＭＡＣ５である検査用パケットを生成する。具体的には、送信先ＭＡＣアドレス７０１の第６オクテット７１６の第７ビットが“１”であり、かつ第５オクテット７１５の第６ビットが“１”である検査用パケット７００を生成する。インタフェース検査部１１０は、ステップＢ１で生成する検査用パケット７００において、第５オクテット７１５の最上位ビットを転送済みではない旨を示す値“０”にセットし、検査対象のインタフェース部に対して未転送である状態としておく。

図６に戻り、インタフェース検査部１１０は、ＷＡＮ側パケット送受信部１０９、ルーティング部１０７、及びＭＡＣ制御部２６２（ＭＡＣ６）を介して、Ｌ２ＳＷ制御部２０７にパケット（検査用パケット）を送信する（ステップＢ２）。Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、ＭＡＣ制御部２６２（ＭＡＣ６）からパケットを受け取ると、受け取ったパケットが検査用パケットであるか否かを判定する（ステップＢ３）。Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、ステップＢ３では、送信先ＭＡＣアドレス７０１（図７を参照）を解析し、Ｇ／Ｌビットがローカルアドレスを示しているか否かを調べる。Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、Ｇ／Ｌビットがローカルアドレスを示している場合、受け取ったパケットが検査用パケットであると判定する。

Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、送信先ＭＡＣアドレス７０１において転送済みを示すビットとして使用されるビットを参照し、そのビットが０であるか否かを調べる。Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、転送済みを示すビットが０である場合、検査対象のインタフェース部に対して検査用パケットがまだ転送されていないと判断し、当該ビットを１に設定する（ステップＢ４）。Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、送信先ＭＡＣアドレス７０１において送信先ＭＡＣを示すビットとして使用されるビットを参照して送信先のＭＡＣを調べる（ステップＢ５）。Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、送信先ＭＡＣとして指定されてＭＡＣを有するインタフェース部に、検査用パケットを転送する（ステップＢ６）。

Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、例えば検査用パケット７００の送信先ＭＡＣアドレス７０１の第５オクテット７１５において、第６ビットに１が設定されていた場合は、ＭＡＣ５（ＭＡＣ制御部２５１）を有するインタフェース部２０５に、検査用パケットを送信する。パケット破棄制御部２０８は、インタフェース部２０５を通じてポート３０５に向けて送信されるパケットの破棄する実施しているが、検査用パケットについては送信を許可し、検査用パケットを破棄しない。

接続切替制御部１０５は、インタフェース部に対する検査用パケットの転送に先立って、図５のステップＡ６で、検査対象のインタフェース部に対してループバック回路を構成させている。インタフェース部に送信された検査用パケットは、ループバック回路でループバックする（ステップＢ７）。インタフェース部は、ループバックしたパケット（検査用パケット）を、Ｌ２ＳＷ制御部２０７に送信する（ステップＢ８）。

Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、パケットを受信すると、送信先ＭＡＣアドレス７０１を解析し、Ｇ／Ｌビットがローカルアドレスを示すか否かを調べる。Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、Ｇ／Ｌビットがローカルアドレスを示す場合、受信したパケットが検査用パケットであると判定する（ステップＢ９）。Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、検査用パケットであると判定すると、送信先ＭＡＣアドレス７０１において転送済みを示すビットとして使用されるビットを参照し、検査用パケットがインタフェース部に対して送信済みであるか否かを判断する。検査用パケットがループバック回路をループバックしたものである場合、転送済みを示すビットはステップＢ４で１にセットされている。Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、転送済みを示すビットが１である場合、検査対象のインタフェース部への転送は既に行われたと判断する。

Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、送信先ＭＡＣアドレス７０１において送信元ＭＡＣを示すビットとして使用されるビットを参照し、検査用パケットの送信先を決定する（ステップＢ１０）。Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、例えば送信先ＭＡＣアドレス７０１の第６オクテット７１６において第７ビットに１が設定されていた場合は、ＭＡＣ６（ＭＡＣ制御部２６２）を検査用パケットの送信先として決定する。Ｌ２ＳＷ制御部２０７は、例えばＭＡＣ制御部２６２（ＭＡＣ６）、ルーティング部１０７、及びＷＡＮ側パケット送受信部１０９を介して、インタフェース検査部１１０に検査用パケットを送信する（ステップＢ１１）。

インタフェース検査部１１０は、受け取った検査用パケットの検査用データを、ステップＢ２で送信した検査用パケットに含まれる検査用データと照合する（ステップＢ１２）。インタフェース検査部１１０は、照合の結果、両者が一致している場合は、検査対象のインタフェース部が正常であると判断する。インタフェース検査部１１０は、両者が一致しない場合は、検査対象のインタフェース部が故障していると判断する。インタフェース検査部１１０は、接続切替制御部１０５に検査結果を通知する。

図５に戻り、接続切替制御部１０５は、インタフェース検査部１１０から受け取った通知が、インタフェース部が正常である旨（検査ＯＫ）を示すか否かを判断する（ステップＡ９）。接続切替制御部１０５は、ステップＡ９で、検査結果がインタフェース部が正常である旨を示すものではないと判断した場合、ステップＡ１３に進み、ポート状態記憶部１０６のポートステータスにＮＧを記録する。また、接続切替制御部１０５は、ステップＡ１４で接続切替部１０３を制御してループバック回路を解除させる。パケット破棄制御部２０８は、ステップＡ１５で、故障ポート宛のパケットの破棄を継続する。

接続切替制御部１０５は、ステップＡ９でインタフェース検査部１１０から受け取った通知がインタフェース部が正常である旨を示すと判断すると、ポート状態記憶部１０６における該当するインタフェース番号のポートのポートステータスにＯＫを記録する（ステップＡ１０）。接続切替制御部１０５は、接続切替部１０３を制御して、ループバック回路を解除させる（ステップＡ１１）。接続切替制御部１０５は、ステップＡ１１では、例えば接続切替部１０３における端子Ｐ５１と端子Ｐ５２とを接続させ、端子Ｐ５３と端子Ｐ５４とを接続させることで、ループバック回路を解除させる。接続切替制御部１０５は、パケット破棄制御部２０８にパケット破棄の解除を要求し、パケット破棄制御部２０８は、パケットの破棄を解除する（ステップＡ１２）。

ここで、リンクダウンした後にステップＡ１０に至るケースとしては、あるポートに接続されていた通信ケーブルが抜けることで、そのポートがリンクアップからリンクダウンに変化したが、ポート（インタフェース部）自体は故障していないケースが考えられる。あるいは、ホームゲートウェイ装置１００のポートからネットワーク通信装置までの間で、例えば通信ケーブルの断線などが生じ、ホームゲートウェイ装置１００とネットワーク通信装置との間の通信が実施できなくなったケースなどが考えられる。

続いて、故障時の通信復旧処理を説明する。図８は、通信復旧処理の手順を示す。接続切替制御部１０５は、ポート状態記憶部１０６におけるポートステータスを参照し、新たにポートステータスにＮＧが記録されたポートが存在するか否か、つまり、新たに故障が発生したポートが存在するか否かを判断する（ステップＣ１）。ステップＣ１で、新たに故障が発生したポートが存在しないと判断された場合、処理はステップＣ１に戻り、ポートステータスの監視が継続される。

接続切替制御部１０５は、ステップＣ１で新たに故障が発生したポートが存在すると判断すると、ポート状態記憶部１０６における優先度を参照し、故障が発生したポートよりも優先度が低く、かつポートステータスが正常である旨を示すポートが存在するか否かを判断する（ステップＣ２）。接続切替制御部１０５は、ステップＣ２で、優先度が低くかつポートステータスが正常を示すポートが存在しないと判断した場合、故障したポートに接続されるインタフェース部を変更しないと決定する。その場合、パケット破棄制御部２０８は、故障ポート宛のパケットの破棄を継続する（ステップＣ７）。

例えば、図４Ａに示すポート状態記憶部１０６が記憶する情報においてポート番号“５”のポートのポートステータスがＮＧとなった場合、接続切替制御部１０５は、ポート番号“５”のポートに設定された優先度“１”を取得する。接続切替制御部１０５は、ステップＣ２では、ポートステータスがＯＫで、かつ優先度“１”よりも低いポートが存在するか否かを判断する。図４Ａの例では、ポート番号“５”のポート以外はポートステータスＯＫであり、また、他のポートは全て故障したポート番号“５”のポートよりも優先度が低いため、ステップＣ２においてそのようなポートが存在すると判断される。

接続切替制御部１０５は、ステップＣ２で、優先度が低く、かつポートステータスが正常を示すポートが存在すると判断した場合、故障したポートに接続されるインタフェース部を変更すると決定する。その場合、接続切替制御部１０５は、ポートステータスが正常を示すポートのうち、優先度が最も低いポートが使用している（そのポートに接続されている）インタフェース部を、故障したポートの変更先のインタフェース部として決定する。接続切替制御部１０５は、接続切替部１０３を制御し、故障が発生したポートと変更先として決定したインタフェース部とを接続させる（ステップＣ３）。また、接続切替制御部１０５は、接続切替部１０３を制御し、故障が発生したポートと接続されていたインタフェース部と、変更先として決定されたインタフェース部が接続されていたポートとを接続させる。

例えば図４Ａを参照すると、ポートステータスがＯＫのポートのうち、ポート番号“４”のポートが最も優先度が低い。接続切替制御部１０５は、ポート番号“４”のポート（ポート３０４）が接続されているインタフェース部２０４を、故障したポート番号“５”のポート（ポート３０５）の新たな接続先として決定する。また、接続切替制御部１０５は、故障したポート３０５に接続されていたインタフェース部２０５を、ポート３０４の新たな接続先とする。

接続切替制御部１０５は、接続切替部１０３の端子Ｐ４１と端子Ｐ４２との間の接続、及び端子Ｐ４３と端子Ｐ４４との間の接続を解除させ、インタフェース部２０４とポート３０４との接続を解除させる。その後、接続切替制御部１０５は、端子Ｐ４１と端子Ｐ５２とを接続させ、端子Ｐ４３と端子Ｐ５４とを接続させることで、インタフェース部２０４の接続先をポート３０４からポート３０５に変更する。また、接続切替制御部１０５は、端子Ｐ５１と端子Ｐ４２とを接続させ、端子Ｐ５３と端子Ｐ４４とを接続させることで、インタフェース部２０５の接続先をポート３０４へ変更する。

なお、インタフェース部２０４におけるＭＡＣアドレス学習結果は、ポート３０４との接続が解除され、リンクがダウンすることで消去される。インタフェース部２０５のＭＡＣアドレス学習結果は、図５のステップＡ１でリンクダウンが検出されたときに、消去される。

接続切替制御部１０５は、ポートとインタフェース部との接続を変更したことに伴い、ポート状態記憶部１０６が記憶する情報を、変更に合わせて更新する（ステップＣ４）。例えば、ポート番号“５”のポート（ポート３０５）が接続されるインタフェース部がインタフェース部２０４に変更になった場合、接続切替制御部１０５は、ポート番号“５”のインタフェース番号に２０４を記録する（図４Ｂを参照）。また、接続切替制御部１０５は、ポート番号“５”のポートステータスにＯＫを記録する。ポート番号“５”のインタフェースタイプはＷＡＮであるため、接続切替制御部１０５は、インタフェース部２０４のインタフェースタイプをＬＡＮからＷＡＮに変更する。接続切替制御部１０５は、ポート番号“４”のポート（ポート３０４）については、インタフェース番号に２０５を記録し、ポートステータスにＮＧを記録し、かつインタフェースタイプをＷＡＮからＬＡＮに変更する。

接続切替制御部１０５は、ステップＣ３の実施に伴いインタフェースタイプが変更になったインタフェース部が存在する場合、ポートＶＬＡＮ制御部２０６にその旨を通知する。接続切替制御部１０５は、例えばインタフェース部２０５のインタフェースタイプがＷＡＮからＬＡＮに変更になった旨、及びインタフェース部２０４のインタフェースタイプがＬＡＮからＷＡＮに変更になった旨を、ポートＶＬＡＮ制御部２０６に通知する。ポートＶＬＡＮ制御部２０６は、インタフェースタイプが変更になった旨の通知を受けると、ＬＡＮ又はＷＡＮに属するＭＡＣ０からＭＡＣ６のグルーピングを再設定する。例えば、ポートＶＬＡＮ制御部２０６は、ポートＶＬＡＮ設定に関して、ＭＡＣ０、ＭＡＣ１、ＭＡＣ２、ＭＡＣ３、及びＭＡＣ５をＬＡＮとし、ＭＡＣ６及びＭＡＣ４をＷＡＮにする。

接続切替制御部１０５は、故障したインタフェース部に接続されることとなったポートへのパケット送信を停止するようにパケット破棄制御部２０８に要求する（ステップＣ５）。接続切替制御部１０５は、ステップＣ５では、例えば故障したインタフェース部２０５に接続されることとなったポート番号“４”のポートに対するパケット送信の停止を要求する。このようにすることで、故障したインタフェース部に接続されることとなったポートに対してパケットを送信せずに廃棄させることが、パケット破棄制御部２０８を介してＬ２ＳＷ制御部２０７に設定される。

接続切替制御部１０５は、パケット破棄制御部２０８に、正常なインタフェース部に接続されることとなったポートに対するパケットの破棄の解除を要求する（ステップＣ６）。接続切替制御部１０５は、ステップＣ６では、例えば正常なインタフェース部２０４に接続されることとなったポート番号“５”のポートに対する、図５のステップＡ５で開始されたパケット破棄を解除することを要求する。このようにすることで、正常なインタフェース部に接続されることとなったポートに対するパケット送信が可能になることが、パケット破棄制御部２０８を介してＬ２ＳＷ制御部２０７に設定される。

ポート番号“５”のポートが正常なインタフェース部２０４に接続されると、そのポートはリンクアップする。ポート番号“５”のポートがリンクアップした後、ポート３０５の接続先のネットワーク通信装置とホームゲートウェイ装置１００との間で、Ｌ２ＳＷの一般的な機能を用いてアドレス解決が行われる。以上の動作を経て、優先度が低いポートが使用不可となることと引き換えに、故障と判定されたポート番号“５”のポートが継続使用可能となる。

本実施形態では、ホームゲートウェイ装置１００が有する複数のポートのうち、あるポートに故障が発生した場合、そのポートに接続されたインタフェース部を、別のインタフェース部に変更する。故障したポートに接続されるインタフェース部を変更することで、当該ポートの通信を復旧することができる。ポートとインタフェース部との付け替えはホームゲートウェイ装置１００において実施されるため、ポートに接続されるネットワーク通信装置は、ホームゲートウェイ装置１００の複数のポートに対して接続している必要がない。このように、本実施形態では、ホームゲートウェイ装置１００のあるポートに故障が発生した場合に、そのポートにポート多重化ができない既存のネットワーク通信装置が接続されている場合でも、通信を継続して実施することが可能である。

本実施形態では、ポートに優先度が設定されており、接続切替制御部１０５は、故障したポートの変更先のインタフェース部を、ポートの優先度に従って決定する。接続切替制御部１０５は、例えばあるポートに故障が発生した場合は、そのポートに設定された優先度より低い優先度が設定されたポートが存在する場合に、その低優先度のポートが使用しているインタフェース部を変更先のインタフェース部として決定する。例えば、重要度が高いネットワーク通信装置が接続されるポートには、高い優先度が設定されている。重要度が高いネットワーク通信装置が接続されるポートが故障した場合、優先度が低いポートが使用する正常なインタフェース部が存在する場合には、重要度が高いネットワーク通信装置の通信を継続して実施することができる。また、あるポートに故障が発生した場合に、重要度が高いネットワーク通信装置が通信に使用しているインタフェース部が、故障したポートの変更先のインタフェース部として選択されることを回避することができる。

本実施形態では、ホームゲートウェイ装置１００が有する複数のポートのそれぞれに、個別にネットワーク通信装置を接続することができる。本実施形態では、ホームゲートウェイ装置の各ポートが正常に機能している場合、故障に備えた待機用のポートを設ける必要がなく、各ポートに異なるネットワーク通信装置を接続して通信を実施することができる。

本実施形態では、パケット破棄制御部２０８は、故障したポート宛のパケットを破棄する。また、パケット破棄制御部２０８は、故障したポートに接続されるインタフェース部が変更された場合、故障したインタフェース部に接続されることとなったポート宛のパケットを破棄する。このようにすることで、故障したインタフェース部が使用されるポート宛のパケットをホームゲートウェイ装置１００の内部で破棄することができる。その場合、宛て先不明となったパケットが他のポートにフラッディングされてネットワーク負荷が増大することを防止することが可能である。

続いて、本発明の第２実施形態を説明する。本発明の第２実施形態に係るホームゲートウェイ装置の構成は、図２及び図３に示す第１実施形態で説明したホームゲートウェイ装置１００の構成と同様である。第１実施形態では、故障したポートの変更先のインタフェース部が、ポートに設定された優先度に従って決定された。本実施形態では、ポートが使用中であるか否かを調べ、未使用ポートを優先的に故障したポートの変更先として決定する点が、第１実施形態と相違する。その他の点は、第１実施形態と同様でよい。

接続切替制御部１０５（図３を参照）は、故障が発生したポートがある場合、まず、未使用のポートが存在するか否かを調べる。接続切替制御部１０５は、例えばポート状態記憶部１０６を参照し、ポートステータスがＯＫで、かつリンクステータスがｄｏｗｎのポートが存在するか否かを調べる。接続切替制御部１０５は、そのようなポートを、ポートにネットワーク通信装置が接続されていない未使用のポートであると判断する。接続切替制御部１０５は、未使用のポートが存在する場合は、その未使用のポートに接続されているインタフェース部を、故障したポートの変更先のインタフェース部として決定する。

図９Ａ及び図９Ｂは、本実施形態においてポート状態記憶部１０６に記憶される情報の例を示す。ホームゲートウェイ装置１００の５つのポート３０１〜３０５のうち、ポート３０３にはネットワーク通信装置が接続されていないものとする。その場合、未使用のポート番号“３”のポートのリンクステータスにはｄｏｗｎが記録される（図９Ａを参照）。このポートに接続されたインタフェース部２０３には特に故障が発生していないため、ポートステータスはＯＫが記録されている。

ポート３０２に故障が発生した場合、図５のステップＡ２でポート番号“２”のリンクステータスにｄｏｗｎが記録され、ステップＡ１３でポート番号“２”のポートステータスにＮＧが記録される（図９Ａを参照）。故障したポート番号“２”のポートが接続されるインタフェース部が、未使用ポートであるポート番号“３”のポートに接続されていたインタフェース部２０３に変更されると、ポート番号“２”のインタフェース番号に“２０３”が記録される（図９Ｂを参照）。また、ポート番号“２”のポートのポートステータスにはＯＫが記録され、リンクステータスにはｕｐが記録される。

未使用ポートであるポート番号“３”のポートが接続されるインタフェース部が、故障したポート番号“２”のポートに接続されていたインタフェース部２０２に変更されると、ポート番号“３”のインタフェース番号に“２０２”が記録される（図９Ｂを参照）。また、ポート番号“２”のポートのポートステータスにはＮＧが記録され、リンクステータスにはｄｏｗｎが記録される。ポート番号“２”のポート及びポート番号“３”のポートのインタフェースタイプは共にＬＡＮであるため、インタフェースタイプは変更されない。

図１０は、通信復旧処理の手順を示す。接続切替制御部１０５は、ポート状態記憶部１０６におけるポートステータスを参照し、新たにポートステータスに記録されたポートが存在するか否か、つまり、新たに故障が発生したポートが存在するか否かを判断する（ステップＤ１）。ステップＤ１で、新たに故障が発生したポートが存在しないと判断された場合、処理はステップＤ１に戻り、ポートステータスの監視が継続される。

接続切替制御部１０５は、ステップＤ１で新たに故障が発生したポートが存在すると判断すると、ポート状態記憶部１０６における優先度を参照し、かつポートステータスが正常である旨を示すポートが存在するか否かを判断する（ステップＤ２）。接続切替制御部１０５は、ステップＤ２で、優先度が低くかつポートステータスが正常を示すポートが存在しないと判断した場合、故障したポートに接続されるインタフェース部を変更しないと決定する。その場合、パケット破棄制御部２０８は、故障ポート宛のパケットの破棄を継続する（ステップＤ９）。

例えば、ポート番号“２”のポートステータスがＮＧとなった場合（図９Ａを参照）、接続切替制御部１０５は、ポート番号“２”のポートに設定された優先度“３”を取得する。接続切替制御部１０５は、ステップＤ２では、ポートステータスがＯＫで、かつ優先度“３”よりも低いポートが存在するか否かを判断する。図９Ａの例では、ポート番号“２”のポート以外はポートステータスＯＫであり、また、ポート番号“３”及び“４”のポートはポート番号“２”のポートよりも優先度が低いため、ステップＤ２においてそのようなポートが存在すると判断される。接続切替制御部１０５は、ステップＤ２で、優先度が低く、かつポートステータスが正常を示すポートが存在すると判断した場合、故障したポートに接続されるインタフェース部を変更すると決定する。

接続切替制御部１０５は、優先度が低く、かつポートステータスが正常を示すポートに、リンク状態がリンクダウンを示すポートが存在するか否かを判断する（ステップＤ３）。言い換えれば、接続切替制御部１０５は、優先度が低く、かつ故障を発生していないポートに、未使用のものが存在するか否かを判断する。接続切替制御部１０５は、ステップＤ３でリンクダウンしているポートが存在すると判断すると、リンクダウンしているポートのうち最も優先度が低いポートが使用している（そのポートに接続されている）インタフェース部を、故障したポートの変更先のインタフェース部として決定する。接続切替制御部１０５は、接続切替部１０３を制御し、故障が発生したポートと変更先として決定したインタフェース部とを接続させる（ステップＤ４）。また、接続切替制御部１０５は、接続切替部１０３を制御し、故障が発生したポートと接続されていたインタフェース部と、変更先として決定されたインタフェース部が接続されていたポートとを接続させる。

例えば、図９Ａを参照すると、ポート番号“３”及び“４”のポートは、ポート番号“２”のポートよりも優先度が低く、かつポートステータスがＯＫのポートである。これらのうち、ポート番号“３”のポートのリンクステータスはｄｏｗｎであり、このポートは未使用のポートである。この場合、接続切替制御部１０５は、ポート番号“３”のポート（ポート３０３）が接続されているインタフェース部２０３を、故障したポート番号“２”のポート（ポート３０２）の新たな接続先として決定する。また、接続切替制御部１０５は、故障したポート３０２に接続されていたインタフェース部２０２を、未使用のポート３０３の新たな接続先とする。

接続切替制御部１０５は、接続切替部１０３の端子Ｐ３１と端子Ｐ３２との間の接続、及び端子Ｐ３３と端子Ｐ３４との間の接続を解除させ、インタフェース部２０３とポート３０３との接続を解除させる。その後、接続切替制御部１０５は、端子Ｐ３１と端子Ｐ２２とを接続させ、端子Ｐ３３と端子Ｐ２４とを接続させることで、インタフェース部２０３の接続先をポート３０３からポート３０２に変更する。また、接続切替制御部１０５は、端子Ｐ２１と端子Ｐ３２とを接続させ、端子Ｐ２３と端子Ｐ３４とを接続させることで、インタフェース部２０２の接続先をポート３０３へ変更する。

接続切替制御部１０５は、ステップＤ３で、リンクダウンしているポートが存在しないと判断した場合は、第１実施形態と同様に、ポートステータスが正常を示すポートのうち、優先度が最も低いポートが使用している（そのポートに接続されている）インタフェース部を、故障したポートの変更先のインタフェース部として決定する。接続切替制御部１０５は、接続切替部１０３を制御し、故障が発生したポートと変更先として決定したインタフェース部とを接続させる（ステップＤ５）。また、接続切替制御部１０５は、接続切替部１０３を制御し、故障が発生したポートと接続されていたインタフェース部と、変更先として決定されたインタフェース部が接続されていたポートとを接続させる。

接続切替制御部１０５は、ポートとインタフェース部との接続を変更したことに伴い、ポート状態記憶部１０６が記憶する情報を、変更後の情報に更新する（ステップＤ６）。例えば、ポート番号“２”のポート（ポート３０２）が接続されるインタフェース部がインタフェース部２０３に変更になった場合、接続切替制御部１０５は、ポート番号“２”のインタフェース番号に“２０３”を記録する（図９Ｂを参照）。また、接続切替制御部１０５は、ポート番号“２”のポートステータスにＯＫを記録する。接続切替制御部１０５は、ポート番号“３”のポート（ポート３０３）については、インタフェース番号に２０２を記録し、かつポートステータスにＮＧを記録する。

接続切替制御部１０５は、故障したインタフェース部に接続されることとなったポートへのパケット送信を停止するようにパケット破棄制御部２０８に要求する（ステップＤ７）。接続切替制御部１０５は、ステップＤ７では、例えば故障したインタフェース部２０２に接続されることとなったポート番号“３”のポートに対するパケット送信の停止を要求する。このようにすることで、故障したインタフェース部に接続されることとなったポートに対してパケットを送信せずに廃棄させることが、パケット破棄制御部２０８を介してＬ２ＳＷ制御部２０７に設定される。

接続切替制御部１０５は、パケット破棄制御部２０８に、正常なインタフェース部に接続されることとなったポートに対するパケットの破棄の解除を要求する（ステップＤ８）。接続切替制御部１０５は、ステップＤ８では、例えば正常なインタフェース部２０３に接続されることとなったポート番号“２”のポートに対する、図５のステップＡ５で開始されたパケット破棄を解除することを要求する。このようにすることで、正常なインタフェース部に接続されることとなったポートに対するパケット送信が可能になることが、パケット破棄制御部２０８を介してＬ２ＳＷ制御部２０７に設定される。

ポート番号“２”のポートが正常なインタフェース部２０３に接続されると、そのポートはリンクアップする。ポート番号“２”のポートがリンクアップした後、ポート３０２の接続先のネットワーク通信装置とホームゲートウェイ装置１００との間で、Ｌ２ＳＷの一般的な機能を用いてアドレス解決が行われる。以上の動作を経て、優先度が低い正常なポートのうちで未使用のポート又は優先度が最も低いポートが使用不可となることと引き換えに、故障と判定されたポート番号“２”のポートが継続使用可能となる。なお、図１０のステップＤ６〜Ｄ８の処理は、図８のステップＣ４〜Ｃ６の処理と同様でよい。

第１実施形態では、優先度が最も低く、かつポートステータスがＯＫであるポートが使用するインタフェース部が、故障したポートの変更先のインタフェース部として決定された。この場合、インタフェース部の接続が変更されると、故障したポートに接続されていたネットワーク通信装置は通信を継続できるものの、優先度が最も低く、かつポートステータスがＯＫであるポートに接続されたネットワーク通信装置は、通信を継続することができない。本実施形態では、優先度が低く、かつポートステータスがＯＫであるポートに、未使用のポートが含まれるか否かを判断する。本実施形態では、未使用のポートがある場合には、未使用ポートに接続されたインタフェース部を優先的に故障したポートの変更先のインタフェース部として決定する。このようにすることで、使用中の他のポートを継続使用できる可能性を高めることができる。

なお、上記各実施形態では、ネットワーク機器がホームゲートウェイ装置である例について説明したが、これには限定されない。ネットワーク機器は、それぞれにネットワーク通信装置が接続可能な複数の通信ポートと、通信ポートを通じてネットワーク通信装置との間でデータの送受信を行う複数の通信インタフェースとを有していればよく、ネットワーク機器はＬ２ＳＷ機能とルータ機能とを有するものには限定されない。

以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に対して変更や修正を加えたものも、本発明に含まれる。

例えば、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

［付記１］
それぞれにネットワーク通信装置が接続可能な複数の通信ポートと、
前記通信ポートを通じて前記ネットワーク通信装置との間でデータの送受信を行う複数の通信インタフェースと、
前記複数の通信ポートと前記複数の通信インタフェースとを切替え可能に接続する接続切替部と、
前記ネットワーク通信装置の通信異常を検出する通信異常検出部と、
前記通信異常検出部が通信異常を検出した場合、前記接続切替部を制御し、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続される通信インタフェースを変更させる接続切替制御部とを備えるネットワーク機器。

［付記２］
前記接続切替制御部は、前記複数の通信ポートと、該通信ポートに対して設定された優先度とを対応付けて記憶するポート状態記憶部を参照し、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートに対して設定された優先度よりも低い優先度が設定された通信ポートと接続されている通信インタフェースを、変更先の通信インタフェースとして決定する付記１に記載のネットワーク機器。

［付記３］
前記接続切替制御部は、前記複数の通信ポートのうち前記ネットワーク通信装置が接続されていない通信ポートが存在するか否かを調べ、前記ネットワーク通信装置が接続されていない通信ポートが存在する場合は、当該通信ポートと接続されている通信インタフェースを変更先の通信インタフェースとして決定する付記１に記載のネットワーク機器。

［付記４］
前記接続切替制御部は、前記ネットワーク通信装置が接続されていない通信ポートが存在しない場合は、前記複数の通信ポートと、該通信ポートに対して設定された優先度とを対応付けて記憶するポート状態記憶部を参照し、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートに対して設定された優先度よりも低い優先度が設定された通信ポートと接続されている通信インタフェースを、変更先の通信インタフェースとして決定する付記３に記載のネットワーク機器。

［付記５］
前記接続切替制御部は、前記接続切替部を制御し、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと、前記変更先の通信インタフェースとして決定された通信インタフェースと接続させる付記２から４何れか１項に記載のネットワーク機器。

［付記６］
前記接続切替制御部は、前記接続切替部を制御し、前記変更先の通信インタフェースとして決定された通信インタフェースが接続されていた通信ポートと、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートに接続されていた通信インタフェースとを接続させる付記５に記載のネットワーク機器。

［付記７］
前記通信インタフェースに向けて送信される通信パケットを破棄するパケット破棄制御部を更に備え、
前記パケット破棄制御部は、前記通信異常検出部が通信異常を検出すると、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続される通信インタフェースに向けて送信される通信パケットを破棄する付記１から６何れか１項に記載のネットワーク機器。

［付記８］
前記通信インタフェースが正常であるか否かを検査するインタフェース検査部を更に備え、
前記接続切替制御部は、前記通信異常検出部が通信異常を検出すると、前記インタフェース検査部に、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続されている通信インタフェースが正常であるか否かを検査させ、該検査の結果が正常ではない旨を示す場合、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続される通信インタフェースを変更させる付記１から６何れか１項に記載のネットワーク機器。

［付記９］
前記インタフェース検査部は、前記通信インタフェースに検査用データを送信し、該検査用データを前記通信インタフェースから受信し、前記送信した検査用データと前記受信した検査用データとを照合し、該照合結果に基づいて前記通信インタフェースが正常であるか否かを判定する付記８に記載のネットワーク機器。

［付記１０］
前記接続切替部は、前記複数の通信インタフェースに対し、前記通信インタフェースの出力を当該通信インタフェースの入力にループバックするループバック回路を構成可能であり、
前記接続切替制御部は、前記接続切替部を制御して、前記前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続されている通信インタフェースに対して前記ループバック回路を構成させ、前記インタフェース検査部に前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続されている通信インタフェースが正常であるか否かを検査させる付記８又は９に記載のネットワーク機器。

［付記１１］
前記通信インタフェースに向けて送信される通信パケットを破棄するパケット破棄制御部を更に備え、
前記パケット破棄制御部は、前記通信異常検出部が通信異常を検出すると、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続される通信インタフェースに向けて送信される通信パケットを破棄する付記８から１０何れか１項に記載のネットワーク機器。

［付記１２］
前記パケット破棄制御部は、前記通信インタフェース検査部の検査の結果が前記通信インタフェースが正常である旨を示す場合、前記通信パケットの破棄を解除する付記１１に記載のネットワーク機器。

［付記１３］
前記通信異常検出部は、前記通信インタフェースと前記ネットワーク通信装置との間のリンクの有無に基づいて、前記通信異常を検出する付記１から１２何れか１項に記載のネットワーク機器。

［付記１４］
それぞれにネットワーク通信装置が接続可能な複数の通信ポートと、該通信ポートを通じて前記ネットワーク通信装置との間でデータの送受信を行う複数の通信インタフェースと有するネットワーク機器の制御方法であって、
前記ネットワーク通信装置の通信を監視し、通信異常を検出するステップと、
前記通信異常が検出された場合、該通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続される通信インタフェースを変更するステップとを有するネットワーク機器の制御方法。

１０：ネットワーク機器
１１：通信ポート
１２：通信インタフェース
１３：接続切替部
１４：通信異常検出部
１５：接続切替制御部
１００：ホームゲートウェイ装置（ネットワーク機器）
１０２：Ｌ２ＳＷ機能部
１０３：接続切替部
１０４：リンク状態検出部
１０５：接続切替制御部
１０６：ポート状態記憶部
１０７：ルーティング部
１０８：ＬＡＮ側パケット送受信部
１０９：ＷＡＮ側パケット送受信部
１１０：インタフェース検査部
２０１〜２０５：インタフェース部
２０６：ポートＶＬＡＮ制御部
２０７：Ｌ２ＳＷ制御部
２０８：パケット破棄制御部
２１１、２２１、２３１、２４１、２５１：ＭＡＣ制御部
２１２、２２２、２３２、２４２、２５２：物理層
２６１、２６２：ＭＡＣ制御部
３０１〜３０５：ポート
７００：検査用パケット
７０１：送信先ＭＡＣアドレス
７０２：送信元ＭＡＣアドレス
７０３：検査用データ

Claims (10)

1. それぞれにネットワーク通信装置が接続可能な複数の通信ポートと、
   前記通信ポートを通じて前記ネットワーク通信装置との間でデータの送受信を行う複数の通信インタフェースと、
   前記複数の通信ポートと前記複数の通信インタフェースとを切替え可能に接続する接続切替部と、
   前記ネットワーク通信装置の通信異常を検出する通信異常検出部と、
   前記通信異常検出部が通信異常を検出した場合、前記接続切替部を制御し、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートに接続される通信インタフェースを、当該通信ポートとは異なる通信ポートに接続されていた通信インタフェースに変更させる接続切替制御部とを備えるネットワーク機器。
2. 前記接続切替制御部は、前記複数の通信ポートと、該通信ポートに対して設定された優先度とを対応付けて記憶するポート状態記憶部を参照し、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートに対して設定された優先度よりも低い優先度が設定された通信ポートと接続されている通信インタフェースを、変更先の通信インタフェースとして決定する請求項１に記載のネットワーク機器。
3. 前記接続切替制御部は、前記複数の通信ポートのうち前記ネットワーク通信装置が接続されていない通信ポートが存在するか否かを調べ、前記ネットワーク通信装置が接続されていない通信ポートが存在する場合は、当該通信ポートと接続されている通信インタフェースを変更先の通信インタフェースとして決定する請求項１に記載のネットワーク機器。
4. 前記接続切替制御部は、前記ネットワーク通信装置が接続されていない通信ポートが存在しない場合は、前記複数の通信ポートと、該通信ポートに対して設定された優先度とを対応付けて記憶するポート状態記憶部を参照し、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートに対して設定された優先度よりも低い優先度が設定された通信ポートと接続されている通信インタフェースを、変更先の通信インタフェースとして決定する請求項３に記載のネットワーク機器。
5. 前記通信インタフェースに向けて送信される通信パケットを破棄するパケット破棄制御部を更に備え、
   前記パケット破棄制御部は、前記通信異常検出部が通信異常を検出すると、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続される通信インタフェースに向けて送信される通信パケットを破棄する請求項１から４何れか１項に記載のネットワーク機器。
6. 前記通信インタフェースが正常であるか否かを検査するインタフェース検査部を更に備え、
   前記接続切替制御部は、前記通信異常検出部が通信異常を検出すると、前記インタフェース検査部に、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続されている通信インタフェースが正常であるか否かを検査させ、該検査の結果が正常ではない旨を示す場合、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続される通信インタフェースを変更させる請求項１から４何れか１項に記載のネットワーク機器。
7. 前記接続切替部は、前記複数の通信インタフェースに対し、前記通信インタフェースの出力を当該通信インタフェースの入力にループバックするループバック回路を構成可能であり、
   前記接続切替制御部は、前記接続切替部を制御して、前記前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続されている通信インタフェースに対して前記ループバック回路を構成させ、前記インタフェース検査部に前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続されている通信インタフェースが正常であるか否かを検査させる請求項６に記載のネットワーク機器。
8. 前記通信インタフェースに向けて送信される通信パケットを破棄するパケット破棄制御部を更に備え、
   前記パケット破棄制御部は、前記通信異常検出部が通信異常を検出すると、前記通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートと接続される通信インタフェースに向けて送信される通信パケットを破棄する請求項６又は７に記載のネットワーク機器。
9. 前記パケット破棄制御部は、前記インタフェース検査部の検査の結果が前記通信インタフェースが正常である旨を示す場合、前記通信パケットの破棄を解除する請求項８に記載のネットワーク機器。
10. それぞれにネットワーク通信装置が接続可能な複数の通信ポートと、該通信ポートを通じて前記ネットワーク通信装置との間でデータの送受信を行う複数の通信インタフェースと有するネットワーク機器の制御方法であって、
    前記ネットワーク通信装置の通信を監視し、通信異常を検出するステップと、
    前記通信異常が検出された場合、該通信異常が検出されたネットワーク通信装置が接続された通信ポートに接続される通信インタフェースを、当該通信ポートとは異なる通信ポートに接続されていた通信インタフェースに変更するステップとを有するネットワーク機器の制御方法。

Images