JP6466630B1 - 監視装置、ネットワークシステム、トポロジ管理方法および監視プログラム - Google Patents

Abstract

監視装置（４０）の情報取得部（５３）は、リングネットワークに属するノード間での情報交換および情報共有によって各ノードで作成されたトポロジマップ情報を各ノードから取得する。トポロジマップ情報は、リングネットワークにおけるノード間の接続関係を示す情報である。監視装置（４０）のトポロジ比較部（５４）は、情報取得部（５３）により各ノードから取得されたトポロジマップ情報と、あらかじめメモリ（４２）に保持されているトポロジ定義情報とを比較して、リングネットワークの構成が設計通りになっているかどうかを判断する。トポロジ定義情報は、リングネットワークにおけるノード間の接続関係を定義する情報である。

Description

本発明は、監視装置、ネットワークシステム、トポロジ管理方法および監視プログラムに関するものである。

リングネットワークで使用するプロトコルとして、リングネットワーク上でユーザフレームを多重化してネットワークに接続された端末に配信し、ネットワーク障害発生時に５０ｍｓで経路切り替えを実施するＲＰＲおよびＥＲＰがある。「ＲＰＲ」は、Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｒｉｎｇの略語である。「ＥＲＰ」は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｒｉｎｇ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎの略語である。ＲＰＲはＩＥＥＥ ８０２．１７で、ＥＲＰはＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８０２３で標準化が完了している。ＲＰＲプロトコルにはＴｏｐｏｌｏｇｙ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙによるトポロジ検出機能があるため、ノードはリング内のトポロジ検出が可能だが、マルチリングネットワークを構成した場合のトポロジ検出に関する規定はない。ＥＲＰプロトコルではトポロジ検出機能の規定がない。

特許文献１に記載の方法では、従来のＲＰＲ装置でマルチリングネットワークを構成する場合にＲＰＲのトポロジ検出機能に加えて、リング間を接続するノードが冗長ノードであることを示す情報を送信して、リング内の各ノードがこの冗長ノード情報を含めたトポロジテーブルを作成する。このトポロジテーブルに基づいて、各ノードがパケットを配信したり、状態を監視したりする。

特開２００６−１２９０７１号公報

特許文献１に記載の方法では、ＴＴＬフィールドを減算しながら制御フレームを転送し、ＴＴＬの値に基づいて送信元ノードからのホップ数を算出してトポロジテーブルを生成している。この方法では、リング内の各ノードが保持するトポロジテーブルがリング内のノード間で整合しているか簡単に判断できない。「ＴＴＬ」は、Ｔｉｍｅ ｔｏ Ｌｉｖｅの略語である。

本発明は、リングネットワークの構成が所望の構成であるかどうかを簡単に確認できるようにすることを目的とする。

本発明の一態様に係る監視装置は、
リングネットワークに属するノード間での情報交換および情報共有によって各ノードで作成された、前記リングネットワークにおけるノード間の接続関係を示すトポロジマップ情報を各ノードから取得する情報取得部と、
前記情報取得部により各ノードから取得されたトポロジマップ情報と、あらかじめメモリに保持されている、前記リングネットワークにおけるノード間の接続関係を定義するトポロジ定義情報とを比較して、前記リングネットワークの構成が設計通りになっているかどうかを判断するトポロジ比較部と
を備える。

本発明では、リングネットワークの各ノードで作成されたトポロジマップ情報と、あらかじめメモリに保持されているトポロジ定義情報との比較により、リングネットワークの構成が設計通りになっているかどうかが判断される。そのため、本発明によれば、リングネットワークの構成が所望の構成であるかどうかを簡単に確認できる。

実施の形態１に係るノード装置のハードウェア構成を示すブロック図。 実施の形態１に係るノード装置の機能構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る監視装置のハードウェア構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る監視装置の機能構成を示すブロック図。 実施の形態１に係るネットワークシステムの構成例を示す図。 実施の形態１に係る隣接ノード情報の形式を示す表。 実施の形態１に係る隣接ノード情報の交換例を示す図。 実施の形態１に係る他ノード情報の形式を示す表。 実施の形態１に係る他ノード情報の共有例を示す表。 実施の形態１に係るトポロジマップテーブルの例を示す表。 実施の形態１に係るノード装置のステートマシンを示す図。 実施の形態１に係るトポロジ定義ファイルの照合例を示す図。 実施の形態１の変形例に係るノード装置のハードウェア構成を示すブロック図。 実施の形態１の変形例に係る監視装置のハードウェア構成を示すブロック図。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。なお、本発明は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、以下に説明する実施の形態は、部分的に実施されても構わない。

実施の形態１．
本実施の形態について、図１から図１２を用いて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１および図２を参照して、本実施の形態に係るノード装置１０の構成を説明する。

ノード装置１０は、コンピュータである。

図１に示すように、ノード装置１０は、プロセッサ１１を備えるとともに、メモリ１２、ＥＲＰ機能回路１３、リングネットワークインタフェース１４およびローカルリンクインタフェース１５といった他のハードウェアを備える。プロセッサ１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。

図２に示すように、ノード装置１０は、機能要素として、制御部２０と、ＥＲＰ機能部２１と、物理インタフェース部２２と、物理インタフェース部２３と、ＬＡＮインタフェース部２４とを備える。「ＬＡＮ」は、Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋの略語である。制御部２０は、テーブル作成部２５を備える。ＥＲＰ機能部２１は、ノード管理部２６と、カウンタ管理部２７と、ＥＲＰ通信部２８とを備える。ＥＲＰ通信部２８は、メッセージ送信部２９と、パケット配信部３０とを備える。

制御部２０は、ＥＲＰ機能部２１を制御し、リングネットワークのトポロジ情報を生成する機能を持つ。制御部２０のテーブル作成部２５は、ノード装置１０が認識したリングネットワークのトポロジ情報として、そのリングネットワークに接続されたＥＲＰノードの情報を記録したトポロジマップテーブル３２を作成する機能を持つ。制御部２０の機能は、ソフトウェアにより実現される。具体的には、制御部２０の機能は、制御プログラムにより実現される。制御プログラムは、制御部２０により行われる処理を制御処理としてコンピュータに実行させるプログラムである。制御プログラムは、コンピュータ読取可能な媒体に記録されて提供されてもよいし、記録媒体に格納されて提供されてもよいし、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。

ＥＲＰ機能部２１は、ＥＲＰ機能を持つ。ＥＲＰ機能部２１のノード管理部２６は、ノード装置１０に接続される隣接ノードのノード情報３１を収集する機能を持つ。ＥＲＰ機能部２１のカウンタ管理部２７は、トポロジマップテーブル３２のエントリの内容を示す固有値をトポロジカウンタとして演算する機能を持つ。ＥＲＰ機能部２１のメッセージ送信部２９は、制御部２０、ノード管理部２６およびカウンタ管理部２７が使用するメッセージをフレーム化して送信する機能を持つ。パケット配信部３０は、制御部２０、ノード管理部２６およびカウンタ管理部２７が使用するフレームを分離して、各機能要素に配信したり、ユーザフレームを物理インタフェース部２２、物理インタフェース部２３およびＬＡＮインタフェース部２４に転送したりする機能を持つ。ＥＲＰ機能部２１の機能は、ＥＲＰ機能回路１３により実現される。

物理インタフェース部２２および物理インタフェース部２３は、リングネットワーク内でノード装置１０に隣接するノードと接続するためのリングインタフェース機能を持つ。物理インタフェース部２２および物理インタフェース部２３の機能は、リングネットワークインタフェース１４により実現される。

ＬＡＮインタフェース部２４は、図示していない端末と接続したり、ノード装置１０が属するリングネットワークとは別のリングネットワークのノードと接続したりするためのローカルインタフェース機能を持つ。ＬＡＮインタフェース部２４の機能は、ローカルリンクインタフェース１５により実現される。

プロセッサ１１は、制御プログラムを実行する装置である。プロセッサ１１は、例えば、ＣＰＵである。「ＣＰＵ」は、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略語である。

メモリ１２は、制御プログラムをあらかじめまたは一時的に記憶する装置である。メモリ１２は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリまたはこれらの組み合わせである。「ＲＡＭ」は、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略語である。

メモリ１２には、ノード情報３１およびトポロジマップテーブル３２も記憶される。

ＥＲＰ機能回路１３は、ＥＲＰ機能部２１の機能を実現する回路である。ＥＲＰ機能回路１３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、または、これらのうちいくつか、もしくは、すべての組み合わせである。「ＩＣ」は、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。「ＧＡ」は、Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略語である。「ＦＰＧＡ」は、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略語である。「ＡＳＩＣ」は、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。

リングネットワークインタフェース１４は、リングネットワーク内でノード装置１０に隣接するノードからデータを受信するレシーバと、その隣接するノードにデータを送信するトランスミッタとを備える。リングネットワークインタフェース１４は、例えば、通信チップまたはＮＩＣである。「ＮＩＣ」は、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄの略語である。

ローカルリンクインタフェース１５は、ノード装置１０が属するリングネットワークとは別のリングネットワークのノードからデータを受信するレシーバと、その別のリングネットワークのノードにデータを送信するトランスミッタとを備える。ローカルリンクインタフェース１５は、例えば、通信チップまたはＮＩＣである。

制御プログラムは、メモリ１２からプロセッサ１１に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。メモリ１２には、制御プログラムだけでなく、ＯＳも記憶されている。「ＯＳ」は、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍの略語である。プロセッサ１１は、ＯＳを実行しながら、制御プログラムを実行する。なお、制御プログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。

制御プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置に記憶されていてもよい。補助記憶装置は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリまたはこれらの組み合わせである。「ＨＤＤ」は、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略語である。制御プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置に記憶されている場合、メモリ１２にロードされ、プロセッサ１１によって実行される。

ノード装置１０は、プロセッサ１１を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、制御プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、例えば、ＣＰＵである。

制御プログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値および変数値は、メモリ１２、補助記憶装置、または、プロセッサ１１内のレジスタまたはキャッシュメモリに記憶される。

図３および図４を参照して、本実施の形態に係る監視装置４０の構成を説明する。

監視装置４０は、コンピュータである。

図３に示すように、監視装置４０は、プロセッサ４１を備えるとともに、メモリ４２、ＭＡＣ機能回路４３およびネットワークインタフェース４４といった他のハードウェアを備える。「ＭＡＣ」は、Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌの略語である。プロセッサ４１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。

図４に示すように、監視装置４０は、機能要素として、制御部５０と、フレーム送受信部５１と、物理インタフェース部５２とを備える。制御部５０は、情報取得部５３と、トポロジ比較部５４とを備える。フレーム送受信部５１は、メッセージ送信部５５と、メッセージ受信部５６とを備える。

制御部５０の情報取得部５３は、フレーム送受信部５１を制御し、ノード装置１０から必要なトポロジ情報を取得するためのコマンドフレームを送受する指示を出す機能を持つ。制御部５０のトポロジ比較部５４は、定期的にトポロジ定義ファイル５８にあらかじめ記録されたトポロジ情報とノード装置１０から収集されたトポロジ情報を記録したリング別トポロジマップテーブル５７内の情報とを比較し、比較結果を出力する機能を持つ。比較結果の出力形式は、任意の形式でよいが、本実施の形態では、図示していないディスプレイの画面に比較結果を表示する形式が用いられる。比較結果は、具体的には、トポロジ定義ファイル５８に記録されたトポロジ情報とリング別トポロジマップテーブル５７に記録された、ノード装置１０から受信されたリングごとのトポロジ情報とが一致するかどうかの確認結果である。制御部５０の機能は、ソフトウェアにより実現される。具体的には、制御部５０の機能は、監視プログラムにより実現される。監視プログラムは、情報取得部５３およびトポロジ比較部５４により行われる処理をそれぞれ情報取得処理およびトポロジ比較処理としてコンピュータに実行させるプログラムである。監視プログラムは、コンピュータ読取可能な媒体に記録されて提供されてもよいし、記録媒体に格納されて提供されてもよいし、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。

フレーム送受信部５１は、制御部５０からの指示により、リングごとのトポロジ情報をノード装置１０から収集するためのコマンドフレームを送受信して、収集したトポロジ情報をリング別トポロジマップテーブル５７に書き込む機能を持つ。フレーム送受信部５１のメッセージ送信部５５は、制御部５０からの指示により、ノード装置１０に対して情報収集のためのメッセージを生成して送信する機能を持つ。フレーム送受信部５１のメッセージ受信部５６は、ノード装置１０から受信したメッセージからトポロジ情報を取り出してリング別トポロジマップテーブル５７に書き込む機能を持つ。フレーム送受信部５１の機能は、ＭＡＣ機能回路４３により実現される。

物理インタフェース部５２は、ノード装置１０と接続するためのインタフェース機能を持つ。物理インタフェース部５２の機能は、ネットワークインタフェース４４により実現される。

プロセッサ４１は、監視プログラムを実行する装置である。プロセッサ４１は、例えば、ＣＰＵである。

メモリ４２は、監視プログラムをあらかじめまたは一時的に記憶する装置である。メモリ４２は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリまたはこれらの組み合わせである。

メモリ４２には、リング別トポロジマップテーブル５７およびトポロジ定義ファイル５８も記憶される。

ＭＡＣ機能回路４３は、フレーム送受信部５１の機能を実現する回路である。ＭＡＣ機能回路４３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、または、これらのうちいくつか、もしくは、すべての組み合わせである。

ネットワークインタフェース４４は、ノード装置１０が属するリングネットワークの各ノードからデータを受信するレシーバと、そのリングネットワークの各ノードにデータを送信するトランスミッタとを備える。ネットワークインタフェース４４は、例えば、通信チップまたはＮＩＣである。

監視プログラムは、メモリ４２からプロセッサ４１に読み込まれ、プロセッサ４１によって実行される。メモリ４２には、監視プログラムだけでなく、ＯＳも記憶されている。プロセッサ４１は、ＯＳを実行しながら、監視プログラムを実行する。なお、監視プログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。

監視プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置に記憶されていてもよい。補助記憶装置は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリまたはこれらの組み合わせである。監視プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置に記憶されている場合、メモリ４２にロードされ、プロセッサ４１によって実行される。

監視装置４０は、プロセッサ４１を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、監視プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、例えば、ＣＰＵである。

監視プログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値および変数値は、メモリ４２、補助記憶装置、または、プロセッサ４１内のレジスタまたはキャッシュメモリに記憶される。

図５を参照して、本実施の形態に係るネットワークシステム６０の構成例を説明する。

ネットワークシステム６０は、監視装置４０と、リングネットワークのノードである複数のノード装置１０とを備える。

図５に例示したネットワークシステム６０において、Ｍ１００は監視装置４０である。ＮＷ１００、ＮＷ２００、ＮＷ３００およびＮＷ４００はリングネットワークである。ＥＮ１０１からＥＮ１０８はＮＷ１００を構成するＥＲＰノードである。ＥＮ２０１からＥＮ２０６はＮＷ２００を構成するＥＲＰノードである。ＥＮ３０１からＥＮ３０６はＮＷ３００を構成するＥＲＰノードである。ＥＮ４０１からＥＮ４０６はＮＷ４００を構成するＥＲＰノードである。各ＥＲＰノードはノード装置１０である。

図５に例示したネットワークシステム６０では、ＮＷ１００とＮＷ２００とがＥＮ１０７およびＥＮ２０１を介して接続されている。ＮＷ１００とＮＷ３００とがＥＮ１０５およびＥＮ３０１を介して接続されている。ＮＷ３００とＮＷ４００とがＥＮ３０３およびＥＮ４０６を介して接続されている。このようにリングが複数接続されたネットワークであるマルチリングネットワークにおいて、ＥＲＰノード間で情報をやり取りして、各ＥＲＰノードでリングネットワークのトポロジ情報が生成される。そして、Ｍ１００が各ＥＲＰノードで生成されたトポロジ情報を読み出して、構築されたネットワークがネットワーク設計通りに接続されているかどうかを確認する。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１から図５のほかに、図６から図１２を参照して、本実施の形態に係るネットワークシステム６０の動作を説明する。ネットワークシステム６０の動作は、本実施の形態に係るトポロジ管理方法に相当する。

ノード装置１０がトポロジ情報を生成する動作を、図５の例を用いて説明する。なお、以下に説明する動作は、ＮＷ１００に所属するノードの動作であるが、ＮＷ２００、ＮＷ３００およびＮＷ４００に所属するノードも同様の動作をする。図５の例において、リングネットワークの接続にはリングネットワークインタフェース１４が使用され、リング間接続にはローカルリンクインタフェース１５が使用される。

ＥＲＰネットワークには、一般的にＲＰＬオーナノード、ＲＰＬ隣接ノードおよびその他のノードがある。「ＲＰＬ」は、Ｒｉｎｇ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｌｉｎｋの略語である。本実施の形態では、その他のノードを一般ノードと呼ぶ。ＮＷ１００内のＥＮ１０７およびＥＮ１０５等、リングネットワーク同士を接続する一般ノードを網間ノードと呼ぶ。

ＮＷ１００において、ＥＮ１０１はＲＰＬオーナノードである。ＥＮ１０２はＲＰＬ隣接ノードである。ＥＮ１０３からＥＮ１０８は一般ノードである。ＥＲＰリングネットワークでは、ＲＰＬオーナノードとＲＰＬ隣接ノードとを直接接続する回線は、ＲＰＬと呼ばれ通常通信には使用されない。図５の例では、ＥＮ１０１とＥＮ１０２との間の回線がＲＰＬである。

ノード装置１０は起動後、図６に示す隣接ノード情報を図７に両矢印で示すようにＬｉｎｋ−ｂｙ−Ｌｉｎｋで定期的に送受し隣接ノード情報を収集する。本実施の形態では、隣接ノード情報はＥＲＰネットワーク特有のＲＰＬでも送受される。隣接ノードから受信された隣接ノード情報は、ノード情報３１の一部としてメモリ１２に書き込まれる。

ノード装置１０は、隣接ノード情報からローカルリンクインタフェース１５に異なるリングＩＤを持つ一般ノードが接続されたことを検出すると、ノード装置１０の属性を網間ノードとして識別する。「ＩＤ」は、Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒの略語である。

ノード装置１０は隣接接続状態が定常化した後、図８に示す情報を図９のようにリング幹線上のＡｌｌ Ｂｒｉｄｇｅで送受し、他ノード情報を収集する。本実施の形態では、他ノード情報のフレームは、ＲＰＬ上には流されない。ＥＲＰネットワーク上の他ノードから受信された他ノード情報も、ノード情報３１の一部としてメモリ１２に書き込まれる。

ノード装置１０は他ノード情報を受信した後、図８に示す通番４から８の情報をＭＡＣアドレス順でテーブルにて管理し、テーブルのＣＲＣ３２またはハッシュ値等の固有値を計算する。ＭＡＣアドレス順は、降順でもよいが、本実施の形態では昇順である。

ノード装置１０は計算した固有値をリング幹線上のＡｌｌ Ｂｒｉｄｇｅで送受し、ノード装置１０が計算した固有値と他ノードが計算した固有値とを比較する。ノード装置１０は、値が同じであればリング内のＥＲＰエントリがすべて検出されたことを認識する。

ノード装置１０はリング幹線上のすべての他ノードから受信した固有値がノード装置１０で計算した値と同じであることを確認した後、ノード情報３１をもとにリング幹線上の接続順に図１０に示すようなトポロジ情報を生成する。なお、図１０では、例として、ＥＮ１０６により作成されるトポロジマップテーブル３２を示しているが、ＥＮ１０６以外のノードも同様のトポロジマップテーブル３２を作成する。

ノード装置１０が生成したトポロジ情報には、リングＩＤの異なるＥＲＰノードの接続情報が含まれる。図１０の例では、ＥＮ２０１およびＥＮ３０１の接続情報が含まれている。図１０のトポロジマップテーブル３２では、トポロジ情報を生成したノードであるＥＮ１０６が起点となっている。そのため、ＥＮ１０６の「ホップ数」は、「幹線ポート１」および「幹線ポート２」のいずれについても０になっている。「幹線ポート１」は図５の右回りホップ数、「幹線ポート２」は左回りホップ数である。「網間接続」は、「ノード種別」が網間ノードであった場合のリンクアグリゲーションポートである。「ＭＡＣアドレス」は、各ノードのＭＡＣアドレスである。「ノード種別」は、各ノードのノード種別である。「リングＩＤ」は、各ノードにあらかじめ設定されたリングＩＤである。「網間ノードＭＡＣアドレス」は、リングＩＤが異なるノードが接続されている網間ノードのＭＡＣアドレスである。

さらに細かいレベルでノード装置１０のトポロジ検出動作を説明する。

図１１は、ノード装置１０の制御部２０に実装されるステートマシンを示している。

Ｓ１は初期状態である。初期状態は、ＥＲＰ初期化を行うステートである。このステートでは、スイッチポートは学習状態に設定され、転送テーブルはクリアされ、ＥＲＰデーモンが起動される。

Ｓ２はノード装置１０が隣接するＥＲＰノードを検出するステートである。このステートでは、図７に示したようにＬｉｎｋ−ｂｙ−Ｌｉｎｋで周期的に隣接ノード情報を送信する動作が開始される。隣接ノード情報には、ノード装置１０固有のＩＤが含まれる。これにより、隣接ノードに送信元がノード装置１０であることが通知される。

さらに、このステートでは隣接ＥＲＰ検出機能が起動される。これにより、隣接ノードから隣接ノード情報が受信され、図６に示した形式の情報が記憶される。具体的には、送信元ノードのＭＡＣアドレス、リングＩＤ、ノード種別およびフレーム送信ポートを示す情報が記憶される。なお、リングＩＤと、ノード種別のうち、ＲＰＬオーナノードおよびＲＰＬ隣接ノードとしては保守者によって設定された値が通知される。ノード種別は、ＲＰＬオーナノード、ＲＰＬ隣接ノード、網間ノードおよび一般ノードのいずれかである。ノード装置１０は任意のＬＡＮポートに接続されたＥＲＰノードを検出した場合に、ノード装置１０が網間ノードであることを認識する。ノード装置１０は、ＲＰＬオーナノード＝ＲＰＬ隣接ノード＞網間ノード＞一般ノードの優先順でノード種別を選択する。

Ｓ３はノード装置１０が隣接するＥＲＰノードを除く他のＥＲＰノードを検出するステートである。このステートでは、図９に示したようにリング幹線上のＡｌｌ Ｂｒｉｄｇｅで他ノード情報を送受し合う動作が開始される。

さらに、このステートでは、カウンタ管理部２７が有効化される。カウンタ管理部２７では、他ノード情報が受信された後、図８に示した通番４から８の情報がＭＡＣアドレス順でテーブルにて管理され、テーブルのＣＲＣ３２またはハッシュ値がトポロジカウンタ値として計算される。ＭＡＣアドレス順は、降順でもよいが、本実施の形態では昇順である。リング幹線上のノードからＡｌｌ Ｂｒｉｄｇｅで周期的に転送されてくるトポロジカウンタ値とカウンタ管理部２７が計算したトポロジカウンタ値とが照合される。

Ｓ４は収集された情報からトポロジ情報を生成するステートである。制御部２０はテーブル作成部２５を起動し、ノード管理部２６のノード情報３１から各ノードの接続状態を確認し、リングネットワークのトポロジ情報を生成する。図１０に示したトポロジマップテーブル３２では、ＥＮ１０１からＥＮ１０８という８台のノードが接続された、リングＩＤ＝１であるリング内の接続関係が示されている。リングＩＤ＝１であるリングと、リングＩＤ＝２であるＥＮ２０１およびリングＩＤ＝３であるＥＮ３０１の２台のノードとの接続関係も示されている。トポロジマップテーブル３２のエントリは、ノード装置１０の所属するリングネットワークのリングＩＤを持つノードから生成される。リングＩＤの異なるノードのエントリは、リングＩＤの昇順で生成される。その後、ノード装置１０をテーブルの先頭として、ポート１のホップ数が昇順となるようにテーブルがソートされる。

Ｓ５はリングネットワークのトポロジ生成が完了した状態である。再びトポロジカウンタが不一致になった場合はＳ３への遷移が発生する。リンク断または隣接ノード追加等の隣接接続状態変化が検出されるとＳ２への遷移が発生する。

以上のように、ネットワークシステム６０の複数のノード装置１０は、リングネットワークに属するノード間での情報交換および情報共有によって得られた情報からトポロジマップ情報を作成する。本実施の形態では、それぞれのノード装置１０により情報交換および情報共有によって得られた情報は、ノード情報３１としてメモリ１２に記憶される。トポロジマップ情報は、リングネットワークにおけるノード間の接続関係を示すトポロジ情報である。本実施の形態では、それぞれのノード装置１０により作成されたトポロジマップ情報は、トポロジマップテーブル３２としてメモリ１２に記憶される。

ネットワークシステム６０の複数のノード装置１０は、互いに隣接するノード間のリンクのうち、リングネットワークに属するノードの１つであるオーナノードとオーナノードに隣接する隣接ノードとの間の閉塞リンクと、残りのリンクとの両方を介して、互いに隣接するノード間での情報交換を行う。閉塞リンクは、正常時にはループを回避するために閉塞される。本実施の形態では、ＲＰＬが閉塞リンクに相当する。

ネットワークシステム６０の複数のノード装置１０は、リングネットワークに属するノードのうち、リングネットワークとは別のリングネットワークに属する網間ノードに接続するノードと網間ノードとの間のリンクも介して、互いに隣接するノード間での情報交換を行う。

ネットワークシステム６０の複数のノード装置１０は、情報交換によって得られた情報を、閉塞リンクを除く残りのリンクを介して各ノードに通知することで、情報共有を行う。

ネットワークシステム６０の複数のノード装置１０は、情報交換および情報共有によって得られた情報を共通の手順で符号化し、得られた符号を、残りのリンクを介して各ノードに通知する。これら複数のノード装置１０は、各ノードで得られた符号が一致する場合、情報交換および情報共有によって得られた情報からトポロジマップ情報を作成する。本実施の形態では、符号として、ＣＲＣ３２またはハッシュ値が計算される。

監視装置４０は、ＮＷ１００、ＮＷ２００、ＮＷ３００およびＮＷ４００のすべてのトポロジ情報をあらかじめ持つ。監視装置４０は、ＮＷ１００、ＮＷ２００、ＮＷ３００およびＮＷ４００に所属する複数のノード装置１０から、これら複数のノード装置１０が生成したトポロジ情報を収集する。監視装置４０は、収集したトポロジ情報を監視装置４０が持つトポロジ情報と照合することで、マルチリングネットワーク全体が所望のネットワーク構成であるかどうかを確認する。

監視装置４０での照合動作を説明する。

監視装置４０は、制御部５０からの指示により、フレーム送受信部５１のメッセージ送信部５５からネットワーク内の各ノード装置１０に対してＳＮＭＰ等の任意のプロトコルに準拠したフレームを、物理インタフェース部５２を介して送信する。監視装置４０は、物理インタフェース部５２から受信した各ノード装置１０からの応答をメッセージ受信部５６で受信し、フレームからリングごとのトポロジマップ情報を分離して、各ノード装置１０がトポロジマップテーブル３２として持つトポロジマップ情報をリング別トポロジマップテーブル５７に書き込む。

監視装置４０は、あらかじめ設定されたトポロジ定義情報をトポロジ定義ファイル５８に持っている。監視装置４０は、トポロジ定義ファイル５８とリング別トポロジマップテーブル５７に格納された情報との比較を制御部５０の指示によりトポロジ比較部５４にて行う。なお、トポロジ定義ファイル５８はリング別トポロジマップテーブル５７と同様にリングＩＤごとのトポロジ情報と隣接リングの網間ノードの情報とを含んでもよいし、マルチリングネットワーク全体のトポロジ情報を含んでもよい。

監視装置４０は、各ノード装置１０の持つトポロジ情報を、監視装置４０が持つトポロジ情報とリングごとに比較することで、トポロジマップ異常有無を判断する。

具体的手順は、以下の通りである。

監視装置４０は、ノードＥＮｎからトポロジマップ情報を取得した場合、トポロジ定義ファイル５８内のノードＥＮｍに対して図１２に示すようなチェックを行う。以下の条件が１つでも満たされない場合は、監視装置４０は、ノードＥＮｍについてトポロジマップ異常が発生したと判定する。チェックは、すべての定義ノードを順にノードＥＮｍとして行われる。
条件１：トポロジマップ内にノードＥＮｍが存在すること。
条件２：定義ファイル上でノードＥＮｍとノードＥＮｎのＰｏｒｔ１側との距離が、トポロジマップ上のノードＥＮｍエントリの距離に等しいこと。
条件３：定義ファイル上でノードＥＮｍとノードＥＮｎのＰｏｒｔ２側との距離が、トポロジマップ上のノードＥＮｍエントリの距離に等しいこと。

ノードＥＮｍのトポロジマップ異常検出元ノードとして、ノードＥＮｎが管理される。そして、定義ファイル上の次のノードに対するチェックが実施される。

なお、トポロジマップ、トポロジマップ異常状態およびトポロジマップ異常検出元ノード等の情報または状態は、監視周期ごとにリセットされ、常に最後の監視周期で取得された情報を用いて検出が行われる。

以上のように、監視装置４０の情報取得部５３は、リングネットワークに属するノード間での情報交換および情報共有によって各ノードで作成されたトポロジマップ情報を各ノードから取得する。前述したように、トポロジマップ情報は、リングネットワークにおけるノード間の接続関係を示す情報である。本実施の形態では、情報取得部５３により各ノードから取得されたトポロジマップ情報は、リング別トポロジマップテーブル５７としてメモリ４２に保存される。

監視装置４０のトポロジ比較部５４は、情報取得部５３により各ノードから取得されたトポロジマップ情報と、あらかじめメモリ４２に保持されているトポロジ定義情報とを比較して、リングネットワークの構成が設計通りになっているかどうかを判断する。トポロジ定義情報は、リングネットワークにおけるノード間の接続関係を定義する情報である。本実施の形態では、トポロジ定義情報は、トポロジ定義ファイル５８として、あらかじめメモリ４２に記憶されている。

トポロジ比較部５４は、情報取得部５３によりノードＥＮｎから取得されたトポロジマップ情報Ｉｎに、トポロジ定義情報で定義された、リングネットワークに属する別のノードＥＮｍの情報が含まれていない場合、リングネットワークの構成が設計通りになっていないと判断する。

トポロジ比較部５４は、トポロジマップ情報Ｉｎとトポロジ定義情報との間で、第１方向でのノードＥＮｎからノードＥＮｍまでの距離が一致しない場合、リングネットワークの構成が設計通りになっていないと判断する。

トポロジ比較部５４は、トポロジマップ情報Ｉｎとトポロジ定義情報との間で、第１方向とは逆の第２方向でのノードＥＮｎからノードＥＮｍまでの距離が一致しない場合、リングネットワークの構成が設計通りになっていないと判断する。

＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
本実施の形態では、リングネットワークの各ノードで作成されたトポロジマップ情報と、あらかじめメモリ４２に保持されているトポロジ定義情報との比較により、リングネットワークの構成が設計通りになっているかどうかが判断される。そのため、本実施の形態によれば、リングネットワークの構成が所望の構成であるかどうかを簡単に確認できる。

本実施の形態では、マルチリングネットワークにおけるリングの隣接接続関係が正常であることを監視装置４０で簡易な方法で判断するための情報がノードで収集される。本実施の形態によれば、マルチリングネットワークを構成する各リング内のノードが保持するトポロジマップ情報がリング内のノード間で整合しているか監視装置４０で簡易な方法で判断できる。

本実施の形態によれば、ＥＲＰノードで構成された図５に例示したリングネットワークで、監視装置４０が保持するトポロジ情報と各ノードが生成したトポロジ情報とを照合し、トポロジ異常を簡易な方式で検出できる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
本実施の形態では、ノード装置１０の制御部２０の機能がソフトウェアにより実現されるが、変形例として、制御部２０の機能がハードウェアにより実現されてもよい。この変形例について、主に本実施の形態との差異を説明する。

図１３を参照して、本実施の形態の変形例に係るノード装置１０の構成を説明する。

ノード装置１０は、電子回路１６、ＥＲＰ機能回路１３、リングネットワークインタフェース１４およびローカルリンクインタフェース１５といったハードウェアを備える。

電子回路１６は、制御部２０の機能を実現する専用のハードウェアである。電子回路１６は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、または、これらのうちいくつか、もしくは、すべての組み合わせである。

ノード装置１０は、電子回路１６を代替する複数の電子回路を備えていてもよい。これら複数の電子回路は、全体として制御部２０の機能を実現する。それぞれの電子回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、または、これらのうちいくつか、もしくは、すべての組み合わせである。

別の変形例として、制御部２０の機能がソフトウェアとハードウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。すなわち、制御部２０の機能の一部が専用のハードウェアにより実現され、残りがソフトウェアにより実現されてもよい。

プロセッサ１１および電子回路１６は、いずれも処理回路である。すなわち、ノード装置１０のハードウェア構成が図１および図１３のいずれに示した構成であっても、制御部２０の動作は、処理回路により行われる。

本実施の形態では、監視装置４０の制御部５０の機能がソフトウェアにより実現されるが、変形例として、制御部５０の機能がハードウェアにより実現されてもよい。この変形例について、主に本実施の形態との差異を説明する。

図１４を参照して、本実施の形態の変形例に係る監視装置４０の構成を説明する。

監視装置４０は、電子回路４５、ＭＡＣ機能回路４３およびネットワークインタフェース４４といったハードウェアを備える。

電子回路４５は、制御部５０の機能を実現する専用のハードウェアである。電子回路４５は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、または、これらのうちいくつか、もしくは、すべての組み合わせである。

監視装置４０は、電子回路４５を代替する複数の電子回路を備えていてもよい。これら複数の電子回路は、全体として制御部５０の機能を実現する。それぞれの電子回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、または、これらのうちいくつか、もしくは、すべての組み合わせである。

別の変形例として、制御部５０の機能がソフトウェアとハードウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。すなわち、制御部５０の機能の一部が専用のハードウェアにより実現され、残りがソフトウェアにより実現されてもよい。

プロセッサ４１および電子回路４５は、いずれも処理回路である。すなわち、監視装置４０のハードウェア構成が図３および図１４のいずれに示した構成であっても、制御部５０の動作は、処理回路により行われる。

本実施の形態は、ＥＲＰネットワーク以外のリングネットワークにも適用可能である。

１０ ノード装置、１１ プロセッサ、１２ メモリ、１３ ＥＲＰ機能回路、１４ リングネットワークインタフェース、１５ ローカルリンクインタフェース、１６ 電子回路、２０ 制御部、２１ ＥＲＰ機能部、２２ 物理インタフェース部、２３ 物理インタフェース部、２４ ＬＡＮインタフェース部、２５ テーブル作成部、２６ ノード管理部、２７ カウンタ管理部、２８ ＥＲＰ通信部、２９ メッセージ送信部、３０ パケット配信部、３１ ノード情報、３２ トポロジマップテーブル、４０ 監視装置、４１ プロセッサ、４２ メモリ、４３ ＭＡＣ機能回路、４４ ネットワークインタフェース、４５ 電子回路、５０ 制御部、５１ フレーム送受信部、５２ 物理インタフェース部、５３ 情報取得部、５４ トポロジ比較部、５５ メッセージ送信部、５６ メッセージ受信部、５７ リング別トポロジマップテーブル、５８ トポロジ定義ファイル、６０ ネットワークシステム。

Claims (10)

1. リングネットワークに属する複数のノード間での情報交換および情報共有によって各ノードで作成された、前記リングネットワークにおけるノード間の接続関係と前記リングネットワークとは別のリングネットワークに属する網間ノードの情報とを示すトポロジマップ情報を前記複数のノードから取得する情報取得部と、
   前記情報取得部により前記複数のノードから取得された複数のトポロジマップ情報と、あらかじめメモリに保持されている、前記リングネットワークにおけるノード間の接続関係及びリングネットワーク同士を接続する網間ノードの情報を定義するトポロジ定義情報とを比較して、前記リングネットワークの構成が設計通りになっているかどうかを判断するトポロジ比較部と
   を備える監視装置。
2. 前記トポロジ比較部は、前記情報取得部によりノードＥＮｎから取得されたトポロジマップ情報Ｉｎに、前記トポロジ定義情報で定義された、前記リングネットワークに属する別のノードＥＮｍの情報が含まれていない場合、前記リングネットワークの構成が設計通りになっていないと判断する請求項１に記載の監視装置。
3. 前記トポロジ比較部は、前記トポロジマップ情報Ｉｎと前記トポロジ定義情報との間で、第１方向での前記ノードＥＮｎから前記ノードＥＮｍまでの距離が一致しないか、前記第１方向とは逆の第２方向での前記ノードＥＮｎから前記ノードＥＮｍまでの距離が一致しない場合、前記リングネットワークの構成が設計通りになっていないと判断する請求項２に記載の監視装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の監視装置と、
   前記リングネットワークのノードである複数のノード装置と
   を備えるネットワークシステム。
5. 前記複数のノード装置は、互いに隣接するノード間のリンクのうち、正常時にループを回避するために閉塞される、前記リングネットワークに属するノードの１つであるオーナノードと前記オーナノードに隣接する隣接ノードとの間の閉塞リンクと、残りのリンクとの両方を介して、互いに隣接するノード間での前記情報交換を行う請求項４に記載のネットワークシステム。
6. 前記複数のノード装置は、前記リングネットワークに属するノードのうち、前記リングネットワークとは別のリングネットワークに属する網間ノードに接続するノードと前記網間ノードとの間のリンクも介して、互いに隣接するノード間での前記情報交換を行う請求項５に記載のネットワークシステム。
7. 前記複数のノード装置は、前記情報交換によって得られた情報を、前記閉塞リンクを除く前記残りのリンクを介して各ノードに通知することで、前記情報共有を行う請求項５または６に記載のネットワークシステム。
8. 前記複数のノード装置は、前記情報交換および前記情報共有によって得られた情報を共通の手順で符号化し、得られた符号を、前記残りのリンクを介して各ノードに通知し、各ノードで得られた符号が一致する場合、前記情報交換および前記情報共有によって得られた情報から前記トポロジマップ情報を作成する請求項５から７のいずれか１項に記載のネットワークシステム。
9. リングネットワークのノードである複数のノード装置が、前記リングネットワークに属する複数のノード間での情報交換および情報共有によって得られた情報から、前記リングネットワークにおけるノード間の接続関係と前記リングネットワークとは別のリングネットワークに属する網間ノードの情報とを示す複数のトポロジマップ情報をそれぞれ作成し、
   監視装置が、前記複数のノード装置により作成された前記複数のトポロジマップ情報を取得し、取得した前記複数のトポロジマップ情報と、あらかじめメモリに保持されている、前記リングネットワークにおけるノード間の接続関係及びリングネットワーク同士を接続する網間ノードの情報を定義するトポロジ定義情報とを比較して、前記リングネットワークの構成が設計通りになっているかどうかを判断するトポロジ管理方法。
10. コンピュータに、
    リングネットワークに属する複数のノード間での情報交換および情報共有によって各ノードで作成された、前記リングネットワークにおけるノード間の接続関係と前記リングネットワークとは別のリングネットワークに属する網間ノードの情報とを示すトポロジマップ情報を前記複数のノードから取得する情報取得処理と、
    前記情報取得処理により前記複数のノードから取得された複数のトポロジマップ情報と、あらかじめメモリに保持されている、前記リングネットワークにおけるノード間の接続関係及びリングネットワーク同士を接続する網間ノードの情報を定義するトポロジ定義情報とを比較して、前記リングネットワークの構成が設計通りになっているかどうかを判断するトポロジ比較処理と
    を実行させる監視プログラム。

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