JP6499625B2

JP6499625B2 - 通信装置及び通信方法

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Publication number: JP6499625B2
Application number: JP2016176488A
Authority: JP
Inventors: 英明木村; 元悟高橋; 匡史松本; 幸治廣納
Original assignee: Apresia Systems Ltd
Current assignee: Apresia Systems Ltd
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2019-04-10
Anticipated expiration: 2036-09-09
Also published as: JP2018042182A

Description

本開示は、装置冗長と経路冗長を共に実現するネットワークシステムおけるデータ配信方法に関する。

イーサネット（登録商標）技術に代表される、ＯＳＩ（ＯｐｅｎＳｙｓｔｅｍｓＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルにおけるレイヤ２の技術を用いたネットワークシステムが広く普及している。前記ネットワークシステムにおいて、信頼性向上と容量拡大を実現する技術としてＬＡＧ（ＬｉｎｋＡｇｇｒｅｇａｔｉｏｎＧｒｏｕｐ）技術がある。これは、装置間を複数の物理リンクで接続し、複数の物理リンクを１つの論理リンクとしてフレーム転送を実現するものである。

ＬＡＧは、簡易な方法で信頼性の向上と容量拡大が可能であり、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄで標準化されている。しかしながら、ＬＡＧは、経路冗長機能を実現することが可能であるが、装置冗長機能は実現できない。そこで、装置冗長機能を提供するためにマルチシャーシＬＡＧ（ＭＣ−ＬＡＧ）機能が提案されている。

マルチシャーシＬＡＧ機能は、複数台のネットワーク装置を仮想的に１台のネットワーク装置として動作させるものである。対向装置は、仮想的に１台のネットワーク装置とみなしたネットワーク装置群に対してＬＡＧ機能を用いて接続することが可能である。すなわち、標準技術を搭載した対向装置に変更を加えることなく利用可能であり、容易に装置冗長構成の導入が可能である。

一方、マルチシャーシＬＡＧ構成のネットワークにおいて流れるトラヒックとして、ユニキャスト、マルチキャストを問わず様々な形態が考えられる。特に、マルチキャストトラヒックについては、高解像度の映像配信に対する期待の高まりから、高効率な配信方法が期待されている。

ＩＰｖ６によるマルチキャスト配信を実現する方法として、ＭＬＤｖ２（ＭｕｌｔｉｃａｓｔＬｉｓｔｅｎｎｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙｖｅｒｓｉｏｎ２）技術がある（例えば非特許文献１）。これは、ＩＰｖ６形式の高効率なマルチキャスト配信を実現するために、Ｑｕｅｒｙと呼ばれる管理メッセージを送受信する。管理メッセージとして、配信開始要求メッセージと、配信停止要求メッセージがあり、前記管理メッセージの送受信を通じて、メッセージを受信したポートのマルチキャスト配信状態を変更し、マルチキャスト配信開始、および、配信停止を実現するものである。

例えば、あるネットワーク装置において配信開始要求メッセージを受信した場合、前記配信開始要求メッセージを受信したポートに対してマルチキャスト配信を開始するよう設定する。すなわち、当該ネットワーク装置がマルチキャスト配信に必要なデータを受信していた場合、前記配信開始要求メッセージを受信したポートに対してデータのコピーを実施する。

また、例えば、あるネットワーク装置において配信停止要求メッセージを受信した場合、前記配信停止要求メッセージを受信したポートに対してマルチキャスト配信を停止するよう設定する。すなわち、前記配信停止始要求メッセージを受信したポートに対するデータのコピーを停止する。

配信開始メッセージ、配信停止メッセージに基づく前記配信制御はＭＬＤＳｎｏｏｐｉｎｇ機能、およびＭＬＤＰｒｏｘｙ機能として標準化されている。

例えば、レイヤ２のネットワーク装置であるＬ２スイッチではＭＬＤＳｎｏｏｐｉｎｇ機能により、マルチキャスト配信を効率化することが可能である。これは、前記管理メッセージの内容を読み取りつつ、Ｌ２ネットワークに属する他の装置に前記管理メッセージを転送する機能である。これにより、ネットワーク装置において読み出した管理メッセージの情報に基づき、配信を要求するユーザが接続しているポートに対してのみマルチキャストトラヒックを転送することが可能となる。マルチキャストデータを転送する必要の無いポートへの配信を抑止することにより、マルチキャスト配信効率を向上させることが可能となる。

あるいは、ＭＬＤＰｒｏｘｙ機能により受信装置からの配信開始要求メッセージ、および、配信停止メッセージを集約することも可能である。ＭＬＤＰｒｏｘｙ機能においても、配信を要求するユーザが接続しているポートに対してのみマルチキャストトラヒックを転送することが可能となる。マルチキャストデータを転送する必要の無いポートへの配信を抑止することにより、マルチキャスト配信効率を向上させることが可能となる。

このように、ＭＬＤ機能を用いる事で、マルチキャスト配信要求のあるポートに対してのみマルチキャスト配信を実施することが可能となり、結果としてネットワーク帯域を節約することが可能となり、ネットワーク利用効率を向上させることが可能となる。

ここで、マルチシャーシＬＡＧを適用したネットワークにおいて、管理メッセージに基づく経路制御を適用する場合について考える。ここでは、具体例としてＭＬＤｖ２、およびＭＬＤＰｒｏｘｙに基づくマルチキャスト配信を実現する方法について記載するが、従来技術における課題、および、解決するための手段は、これらに限定されない。すなわち、ＭＬＤＰｒｏｘｙではなくＭＬＤＳｎｏｏｐｉｎｇ機能を持つ装置を用いたネットワークシステムにも適用可能である。さらには、管理メッセージに基づきポートの設定情報を変更する方法であれば良く、マルチキャスト配信に限定されない。また、以降ではＭＬＤｖ２、および、ＭＬＤＰｒｏｘｙに基づく配信ユーザの追加を例に、配信開始要求メッセージ送受信時の動作を記載するが、管理メッセージの送受信であれば適用可能であり、例えば、配信停止要求メッセージの送受信でも同様である。

例として、図１に示すように、マルチシャーシＬＡＧ構成のネットワーク装置であるスイッチ（以下、ＳＷと表記する）群ＳＷ１、ＳＷ２と、マルチキャスト配信を実施している上位装置８１と、マルチキャスト配信要求を送信する可能性のある下位装置９１、下位装置９２、下位装置９３からなるネットワークシステムであって、
ＳＷ１、ＳＷ２のポートＰ１は、上位装置８１と接続し、
ＳＷ１、ＳＷ２のポートＰ２は、下位装置９１と接続し、
ＳＷ１、ＳＷ２のポートＰ３は、下位装置９２と接続し、
ＳＷ１、ＳＷ２のポートＰ４は、下位装置９３と接続し、
ＳＷ１のポートＰ５は、ＳＷ２のポートＰ５と接続し、当該接続間でマルチシャーシＬＡＧの状態通知やデータ転送を行う
ネットワーク構成を考える。

下位装置９１からＳＷ２に対してＣｈ１配信開始要求メッセージが送信された場合を考える。図１の例では、シングルシャーシ構成と同様に、配信開始要求メッセージを受信した装置、すなわち、ＳＷ２の配信テーブルのみを更新し、上位装置８１に対して配信開始要求メッセージを転送している。この時、ＳＷ１の配信テーブルは更新されない。その後、上位装置８１は、前記配信開始要求メッセージに従いマルチキャスト配信を開始する。

ここで、上位装置８１のポートＰ１とポートＰ２はＬＡＧとして設定されているため、どちらのポートからマルチキャスト配信が開始されるかは、上位装置８１のＬＡＧ送信ポート決定規則に依存する。すなわち、上位装置８１のポートＰ１から、ＳＷ１に対してマルチキャスト配信が実施される可能性がある。図１の例では、ＳＷ１の配信テーブルが更新されておらずＳＷ１でマルチキャスト配信が廃棄されることとなり、結果として、下位装置９１に対するマルチキャスト配信は実施されない課題がある。

図２に、Ｃｈ１配信開始要求メッセージを受信したＳＷ２が、上位装置８１に加え、マルチシャーシＬＡＧの対となるＳＷ１に対して配信開始要求メッセージを送信する例を示す。ＭＬＤｖ２の配信開始要求メッセージを受信したネットワーク装置が、マルチシャーシＬＡＧの対となる装置に配信開始要求メッセージをそのまま転送することにより、マルチシャーシＬＡＧを構成する装置間で配信テーブルを共有することが可能である。この方法は、配信テーブルを共有するという目的を果たすことが可能である。しかしながら、ＳＷ１、ＳＷ２の両者が上位装置にフレームを転送可能な設定、いわゆる両系受信／両系送信構成、あるいは、Ａｃｔｉｖｅ／Ａｃｔｉｖｅ構成と呼ばれる設定、の場合、下位装置から配信開始要求メッセージを受信した装置（図２の場合はＳＷ２）と、マルチシャーシＬＡＧの組となる装置（図２の場合はＳＷ１）の双方から、上位装置に対して配信開始要求メッセージが送信される。ＭＬＤｖ２では、プロトコルの仕様上、多重送信が許容されているが、多重送信が許容されないプロトコルにおいては、本手法を適用できない。また、多重送信が許容されているプロトコルにおいても、上位装置に送信されるメッセージ数が増加するため、上位装置の負荷が増加するといった課題がある。

図３に、マルチシャーシＬＡＧ構成となるＳＷ１、ＳＷ２のいずれか一方のみが対向装置に対してデータ転送可能とする構成、すなわち、両系受信／片系送信構成、あるいは、Ａｃｔｉｖｅ／Ｓｔａｎｄｂｙ構成と呼ばれる設定の例を示す。この場合、図２と同様に、Ｃｈ１配信開始要求メッセージを受信したＳＷ２がマルチシャーシＬＡＧの対となるＳＷ１に対して配信開始要求メッセージを転送した場合であっても、ＳＷ１とＳＷ２の両方から上位装置８１に対して配信開始要求を転送することは無い。したがって、マルチシャーシＬＡＧ構成に属するネットワーク装置間で配信テーブル情報を共有し、上位装置に対して配信開始要求メッセージの二重配信抑止が可能となる。

しかしながら、図３の方法は、一方のネットワーク装置が、対向装置に対して、データ転送できない課題がある。これは、管理メッセージに限らず、すべてのデータ転送が該当する。すなわち、下位装置９１のポートＰ２から送信されたＣｈ１配信要求以外のフレームについても、ＳＷ１を経由して上位装置８１に送信される。また、対向装置に対してデータ転送を可能とする装置をマルチシャーシＬＡＧを構成する装置単位で指定する場合、図４に示すように、ｃｈ１配信データをＳＷ２において受信した場合に、ＳＷ２のポートＰ２から下位装置９１に対して配信データを直接送信することが出来ず、ＳＷ１を経由することとなる。このため、マルチシャーシＬＡＧ構成の利用による帯域容量拡大が期待出来ない。また、ＳＷ２で受信したフレームは、すべてＳＷ１に転送することとなり、ＳＷ１のポートＰ５とＳＷ２のポートＰ５間の必要帯域の増加や遅延の増加といった課題がある。

ＭｕｌｔｉｃａｓｔＬｉｓｔｅｎｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙＶｅｒｓｉｏｎ２（ＭＬＤｖ２）ｆｏｒＩＰｖ６ https://tools.ietf.org/html/rfc3810

そこで、本開示は、マルチシャーシＬＡＧ構成を採用したネットワークシステムにおいて、管理メッセージの送受信に基づき配信状態を管理する方法を提供することを目的とする。

具体的には、本開示に係る通信装置は、
複数の物理リンクを１つの論理リンクとして用いるリンクアグリゲーション機能を有するネットワーク対向装置から受信したトラヒックの中から予め定められた管理メッセージを分離する機能を有する管理メッセージ分離部と、
前記ネットワーク対向装置に接続されているネットワーク装置群における物理リンクの状態に基づき、前記ネットワーク装置群の中から特定のネットワーク装置のポート設定を管理する管理テーブルを更新する機能を有する管理テーブル更新方法決定部と、
前記ネットワーク装置群の管理テーブルを同期させる管理テーブル同期部と、
を備える。

具体的には、本開示に係る通信方法は、
管理メッセージ分離部が、複数の物理リンクを１つの論理リンクとして用いるリンクアグリゲーション機能を有するネットワーク対向装置から受信したトラヒックの中から予め定められた管理メッセージを分離するステップと、
管理テーブル更新方法決定部が、前記ネットワーク対向装置に接続されているネットワーク装置群における物理リンクの状態に基づき、前記ネットワーク装置群の中から特定のネットワーク装置のポート設定を管理する管理テーブルを更新するステップと、
管理テーブル同期部が、前記ネットワーク装置群の管理テーブルを同期させるステップと、を備える。

本開示によれば、マルチシャーシＬＡＧ構成を採用したネットワークシステムにおいて、管理メッセージの送受信に基づき配信状態を管理する方法を提供することができる。

マルチシャーシＬＡＧを構成する一方のネットワーク装置から上位装置に対して配信開始要求メッセージを送信する従来構成における管理手法を示す。マルチシャーシＬＡＧを構成する両方のネットワーク装置から上位装置に対して配信開始要求メッセージを送信する従来構成における管理手法を示す。マルチシャーシＬＡＧを構成するネットワーク装置のうち、上位装置に対して優先的にデータ列を送信可能なネットワーク装置から上位装置に対して配信開始要求メッセージ送信を送信する従来構成における管理手法を示す。図３の構成における管理メッセージ以外のデータ転送フローを示す。配信情報を優先的に管理するネットワーク装置と配信情報の管理が非優先となるネットワーク装置のマルチシャーシＬＡＧ構成からなるネットワークシステムを示す。図５のネットワークシステムにおいて、管理メッセージ以外のデータを転送する場合の動作を示す。配信情報を優先的に管理するネットワーク装置において、管理メッセージを受信した場合の動作を示す。管理テーブルの同期を示す。配信情報の管理が非優先となるネットワーク装置において、管理メッセージを受信した場合の動作を示す。配信情報を優先的に管理するネットワーク装置と対向装置間で故障が発生した場合の動作を示す。配信情報の管理が非優先となるネットワーク装置と対向装置間で故障が発生した場合の動作を示す。配信情報を優先的に管理するネットワーク装置と配信情報の管理が非優先となるネットワーク装置間で故障が発生した場合の動作を示す。

添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施例であり、本開示は、以下の実施形態に制限されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書および図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

本実施形態は、上記課題を解決するために、受信ポートにおいて受信した管理メッセージと管理メッセージ以外のデータを分離する機能を有する管理メッセージ分離部と、マルチシャーシＬＡＧ状態監視部が有する故障発生情報に基づき、マルチシャーシＬＡＧ構成の装置群の中から特定の管理テーブルを更新する機能を有する管理テーブル更新方法決定部と、マルチシャーシＬＡＧ構成のネットワーク装置群の全てのネットワーク装置の管理テーブルを同期する機能を有する管理テーブル同期部と、を有するネットワーク装置をマルチシャーシＬＡＧ構成で接続し、前記ネットワーク装置を管理メッセージに基づく管理テーブル更新を行う配信情報を優先的に管理するネットワーク装置と、管理メッセージに基づく管理テーブル更新を行わず配信情報を優先的に管理するネットワーク装置の管理テーブルとの同期により管理テーブルを更新することを特徴とする配信情報の管理が非優先となるネットワーク装置からなるネットワークシステムを提供する。
これにより、マルチシャーシＬＡＧを構成するネットワーク装置すべてで管理メッセージ以外のデータを転送することが可能としつつ、マルチシャーシＬＡＧ構成のネットワーク装置間で配信テーブル情報の同期を実現するとともに、上位装置に対して配信開始要求や配信停止要求など管理メッセージの二重送信を回避することが可能となる。

（実施形態１）
図５に、本実施形態に係るシステム構成の概略図を示す。本実施形態に係るネットワークシステムは、マルチシャーシＬＡＧを構成するネットワーク装置群からなり、各ネットワーク装置が持つ配信テーブル情報を同期するとともに、上位装置に対して管理メッセージの二重配信を回避し、管理メッセージ以外のデータ転送についてはマルチシャーシＬＡＧ構成のネットワーク装置群全てで転送することを可能とする。

実施形態に係る前記ネットワークシステムは、マルチシャーシＬＡＧを構成するネットワーク装置ＳＷ１、ＳＷ２、マルチシャーシＬＡＧを構成するネットワーク装置群に対してＬＡＧで接続する対向装置３、対向装置４、対向装置５を備える。ネットワーク装置ＳＷｘは、対向装置接続ポートｘ０１、ｘ０２、ｘ０３、管理メッセージ分離部ｘ０４、管理メッセージ解析部ｘ０５、管理テーブル更新方法決定部ｘ０６、管理テーブル更新部ｘ０７、管理テーブルｘ０８、管理テーブル同期部ｘ０９、管理メッセージ生成部ｘ１０、ＭＣ−ＬＡＧ状態監視部ｘ１１、送信ポート決定部ｘ１２、ＳＷ間接続ポートｘ１３を備える。対向装置ｙはＳＷ接続ポートｙ１、ｙ２を備える。

本実施形態では、物理リンクなどの故障が発生していない状態において、マルチシャーシＬＡＧを構成するネットワーク装置ＳＷ１の配信情報を優先的に管理する特定のネットワーク装置、ネットワーク装置ＳＷ２を配信情報の管理が非優先となるネットワーク装置とする。また、対向装置３、対向装置４はマルチシャーシＬＡＧを構成するネットワーク装置群に対して管理メッセージを発出する下位装置、対向装置５はマルチシャーシＬＡＧを構成するネットワーク装置群から管理メッセージを発出される上位装置とする。

ここで、本実施形態の特徴とするところは、管理メッセージ分離部１０４、２０４において管理メッセージと管理メッセージ以外のデータを区別するとともに、前記管理メッセージについてはマルチシャーシＬＡＧ状態監視部１１１、２１１が保持する状態情報にしたがって管理テーブル１０８、２０８の更新方法を決定するところにある。管理テーブル１０８及び２０８は、それぞれ、自装置であるＳＷ１及びＳＷ２におけるポート設定を管理する。ポート設定は、自装置において流れるトラヒックの送受信についてのポート毎の設定である。これにより、管理メッセージ以外のデータはマルチシャーシＬＡＧを構成する両装置から対向装置３、４、５への送信を可能にするとともに、管理メッセージについてはマルチシャーシＬＡＧを構成する一方の装置からのみ対向装置３、４、５への送信を可能にする送信規則を実現可能となる。さらに、マルチシャーシＬＡＧ状態監視部１１１、２１１が保持する物理リンクの状態情報にしたがって管理テーブル１０８、２０８の更新方法を決定することにより、装置故障や物理リンク及びポートなどの経路故障が発生した場合においても管理メッセージの送受信、および、管理テーブル情報の共有を可能とする。

図６に下位装置である対向装置３からマルチシャーシＬＡＧ構成のＳＷ１、ＳＷ２に対して管理メッセージ以外のデータが送信された時のフレーム転送例を示す。なお、本例では、配信情報を優先的に管理するネットワーク装置をＳＷ１とする。

対向装置３のＳＷ接続ポート３１から送信された管理メッセージ以外のデータは、ＳＷ１の対向装置接続ポート１０１で受信した後、管理メッセージ分離部１０４に転送される。管理メッセージ分離部１０４は、「非管理メッセージ」と判定し、送信ポート決定部１１２に転送する。管理メッセージか否かは、例えば、フレームの記載に基づいて判定する。フレームの記載は、例えば、ＩＰｖ６によるマルチキャスト配信であればＱｕｅｒｙの記載である。送信ポート決定部１１２は、ＭＣ−ＬＡＧ状態監視部１１１から与えられる故障発生情報と、前記故障発生情報から決定するマルチシャーシＬＡＧの送信規則に従い、データを対向装置接続ポート１０３に転送する。これにより、非管理メッセージが対向装置接続ポート１０３から送信される。故障発生情報は、装置故障及び経路故障の情報を含む。図６では、対向装置接続ポート１０３から、対向装置５のＳＷ接続ポート５１に対して、「非管理メッセージ」が送信される。

ＳＷ１、ＳＷ２は、管理メッセージの送受信に基づき、対向装置接続ポート１０１、１０２、２０１、２０２のポート設定を変更することが可能である。例えば、管理メッセージに基づき、フィルタ設定やＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）に関する情報を変更しても良い。マルチキャスト配信であれば、管理メッセージに基いてフィルタ設定を変更し、対向装置接続ポート１０１、１０２、２０１、２０２から配信を行うか否かを動的に変更する。管理テーブル１０８は対向装置接続ポート１０１、１０２のポート設定情報を保持し、管理テーブル２０８は対向装置接続ポート２０１、２０２のポート設定情報を保持する。

同様に、対向装置３のＳＷ接続ポート３２から送信される管理メッセージ以外のデータについても、管理メッセージ分離部２０４が「非管理メッセージ」と判定した後、送信ポート決定部２１２に転送する。送信ポート決定部２１２は、ＭＣ−ＬＡＧ状態監視部２１１から与えられる故障発生情報と、前記故障発生情報から決定するマルチシャーシＬＡＧの送信規則に従い、データを対向装置接続ポート２０３に転送する。これにより、非管理メッセージが対向装置接続ポート２０３から送信される。図６では、対向装置接続ポート２０３から、対向装置５のＳＷ接続ポート５２に対して送信する。

図７に、対向装置３のＳＷ接続ポート３１からネットワーク装置ＳＷ１に対して管理メッセージが送信された場合の動作を示す。ＳＷ１の対向装置接続ポート１０１で受信した管理メッセージは、管理メッセージ分離部１０４において「管理メッセージ」と判断された後、管理メッセージ解析部１０５に送信される。

管理メッセージ解析部１０５は、管理メッセージの内容を解読し、以降の動作を規定する。例えば、管理メッセージとして、ＭＬＤＰｒｏｘｙの配信管理を実現するメッセージの１つである配信開始要求メッセージを受信した場合は、管理テーブル１０８への追加、および、必要に応じて上位装置に配信開始要求メッセージの送信動作が必要となる。また、管理メッセージとして、ＭＬＤＰｒｏｘｙの配信管理を実現するメッセージの１つである配信停止要求メッセージを受信した場合は、管理テーブル１０８からの削除、および、必要に応じて上位装置に配信停止要求メッセージの送信動作が必要となる。

ＭＣ−ＬＡＧ状態監視部１１１は、ＳＷ１と対向装置３、４及び５の間、ＳＷ２と対向装置３、４及び５の間の物理リンクの状態を検出し、状態情報として保持する。状態情報は、故障発生情報を含む。管理テーブル更新方法決定部１０６は、ＭＣ−ＬＡＧ状態監視部１１１が保持する故障発生情報に基づき、特定のネットワーク装置を判定する。特定のネットワーク装置は、ネットワーク装置群における各ネットワーク装置の中で優先的に配信情報を管理する装置である。本実施形態においては、管理テーブル更新方法決定部１０６は、ＳＷ１とＳＷ２のどちらが配信情報を優先的に管理するネットワーク装置であるかの優先度を判定し、ＳＷ１、ＳＷ２のどちらの管理テーブルを更新するか決定する。本技術は、配信情報を優先的に管理する優先度の高いネットワーク装置の管理テーブル１０８のみを直接更新し、配信情報の管理が非優先となる優先度の低いネットワーク装置の管理テーブル２０８は同期機能によって更新する。図７の例では、管理テーブル更新方法決定部１０６が管理テーブル更新部１０７に対して管理テーブル更新動作をするための指令（以下、管理テーブル更新動作指令と表記する）をして、管理テーブル更新部１０７は、管理テーブル１０８を更新する。

なお、管理テーブル更新部１０７において管理テーブル１０８を更新した際に、上位装置に対して管理メッセージを送信する必要があると判断した場合、管理テーブル更新部１０７は、管理メッセージ生成部１１０に対して、管理メッセージを送信するよう指令する。管理メッセージを送信する必要があると判断する場合の例として、上位装置である対向装置５から配信されていないデータに対してＳＷ１が配信開始要求メッセージを受信した場合がある。

また、管理メッセージを送信する必要があると判断する場合の例として、ＳＷ１が受信した配信終了要求メッセージに基づき管理テーブル１０８から配信情報を更新した結果、管理テーブル１０８から当該配信情報が廃棄された場合がある。この場合、上位装置である対向装置５からマルチシャーシＬＡＧを構成するネットワーク装置群に対してデータを送信する必要が不要となり、ネットワーク利用効率向上のためには前記対向装置５からのデータ送信を停止することが望ましい。

なお、ＭＬＤＰｒｏｘｙではなくＭＬＤＳｎｏｏｐｉｎｇによる配信制御を行う場合には、常に上位装置に対して管理メッセージを転送する。

管理メッセージ生成部１１０は、生成した管理メッセージを送信ポート決定部１１２の送信ポート決定規則に従い、上位装置である対向装置５に管理メッセージを送信する。なお、送信ポート決定部１１２は、ＭＣ−ＬＡＧ状態監視部１１１の故障発生情報に基づき、送信ポートを決定する。送信ポート決定部１１２は、管理メッセージ以外のデータを送信する規則と同様の規則を用いてもよい。

以上のように、下位装置である対向装置３から、配信情報を優先的に管理する優先度の高いネットワーク装置であるＳＷ１に管理メッセージが送信された場合、前記配信情報を優先的に管理する優先度の高いネットワーク装置であるＳＷ１の管理テーブルのみを更新する。また、上位装置に管理メッセージを送信する必要があると判断した場合は、配信情報を優先的に管理する優先度の高いネットワーク装置であるＳＷ１から上位装置に対して管理メッセージを送信する。

図８に、管理テーブル１０８、２０８の同期を示す。管理テーブル１０８、２０８の同期は、図７に示した配信情報を優先的に管理するネットワーク装置の管理テーブル１０８を更新した直後に実施しても良いし、前記更新とは無関係に一定の時間間隔で定期的に実行しても良い。また、ネットワーク装置が起動、あるいは、再起動した直後に実施しても良い。さらに、ネットワーク装置群間の接続を行うＳＷ間接続ポートの故障が復旧した後に管理テーブル１０８、２０８の同期を実施しても良い。これらの管理テーブル１０８、２０８の同期方法を組み合わせて実行しても良く、配信情報を優先的に管理するネットワーク装置と、配信情報の管理が非優先となるネットワーク装置の管理テーブル１０８、２０８を常に最新化することにより、意図しない配信データ廃棄を防ぐことが可能となる。

管理テーブル１０８、２０８の同期は、ＳＷ１の管理テーブル同期部１０９とＳＷ２の管理テーブル同期部２０９において管理テーブル情報を交換し、管理テーブルが保持する内容を共通化することによって実現する。配信情報の管理が非優先となるネットワーク装置の管理テーブル２０８が保持する内容を、配信情報を優先的に管理するネットワーク装置の管理テーブル１０８が保持する内容に一致させることにより、管理テーブル１０８、２０８の同期を実現する。管理テーブル１０８、２０８の同期を実現する方法としては、配信情報の管理が非優先となるネットワーク装置から配信情報を優先的に管理するネットワーク装置に対して同期要求を送信する方法や、配信情報を優先的に管理するネットワーク装置から配信情報の管理が非優先となるネットワーク装置に対して同期のために必要となる情報を一方的に送信する方法が考えられる。

図９に、対向装置３のＳＷ接続ポート３２から配信情報の管理が非優先となる優先度の低いネットワーク装置であるＳＷ２に対して管理メッセージが送信された場合の動作を示す。ＳＷ２の対向装置接続ポート２０１で受信した管理メッセージは、管理メッセージ分離部２０４において「管理メッセージ」と判断した後、管理メッセージ解析部２０５に転送される。

管理テーブル更新方法決定部２０６は、ＭＣ−ＬＡＧ状態監視部２１１が保持する故障発生情報に基づき、ネットワーク装置群における各ネットワーク装置の中で優先的に配信情報を管理するネットワーク装置であるかを決定する優先度を判定する。そして、管理テーブル更新方法決定部２０６は、判定した優先度の高低に基づき、ＳＷ１とＳＷ２のどちらが配信情報を優先的に管理するネットワーク装置であるかを判定し、ＳＷ１、ＳＷ２のどちらの管理テーブルを更新するか決定する。本技術は、配信情報を優先的に管理する優先度の高いネットワーク装置の管理テーブルのみを直接更新し、配信情報の管理が非優先となる優先度の低いネットワーク装置の管理テーブルは同期機能によって更新する。図９の例では、管理テーブル更新方法決定部２０６が管理テーブル更新部１０７に対して管理テーブル更新動作指令をし、管理テーブル更新部１０７は、管理テーブル１０８の更新を実施する。配信情報の管理が非優先となる優先度の低いネットワーク装置であるＳＷ２の管理テーブル２０８は直接更新を行わない。

ＳＷ２の管理テーブル更新方法決定部２０６からＳＷ１の管理テーブル更新部１０７に管理テーブル更新を実施するための管理テーブル更新動作指令を発出するためには、ネットワーク装置を跨いでの通信が必要となる。管理テーブル更新方法決定部２０６は、配信情報の管理が非優先となる優先度の低いネットワーク装置であるＳＷ２のＳＷ間接続ポート２１３、および、配信情報を優先的に管理する優先度の高いネットワーク装置であるＳＷ１のＳＷ間接続ポート１１３を介して管理テーブル更新部１０７に管理テーブル更新動作指令を発出する。

管理テーブル更新部１０７が管理テーブル１０８を更新して以降の動作は、図７で説明した動作と同様である。管理テーブル１０８の更新を契機として上位装置に対して管理メッセージを送信する必要があると判断した場合は、上位装置に管理メッセージを送信する。また、管理テーブル１０８の更新を契機として、図８を用いた説明において述べた、管理テーブル１０８、２０８の同期を行っても良い。

図１０に、配信情報を優先的に管理するネットワーク装置であるＳＷ１と対向装置５間で故障が発生した場合の動作を示す。ＳＷ１のＭＣ−ＬＡＧ状態監視部１１１は、ＳＷ１と対向装置５間で故障が発生したことを検知する。また、ＳＷ１とマルチシャーシＬＡＧを構成するＳＷ２のＭＣ−ＬＡＧ状態監視部２１１に対して故障発生情報を通知することにより、マルチシャーシＬＡＧを構成する両装置が故障発生情報を保持する。

マルチシャーシＬＡＧを構成するネットワーク装置群と対向装置間で故障が発生した場合であっても、配信情報を優先的に管理する優先度の高いネットワーク装置、配信情報の管理が非優先となる優先度の低いネットワーク装置といった設定を変更しない。すなわち、管理テーブル更新方法決定部１０６、２０６の動作は、故障が発生していない状態と同様とし、優先的に更新を行う管理テーブル１０８、２０８についても変更しない。

しかしながら、上位装置である対向装置５に対して管理メッセージを送信する場合は、故障が発生していない場合の動作とは異なる。送信ポート決定部１１２は、ＭＣ−ＬＡＧ状態監視部１１１の情報に基づき、管理メッセージを送信するポートを決定する。この時、対向装置接続ポート１０３から対向装置に対して、直接、管理メッセージを送信することが出来ないため、マルチシャーシＬＡＧの組となるポートである対向装置接続ポート２０３に迂回してメッセージを送信する。これは、管理メッセージ以外のデータ送信にも共通した動作となる。

図１１に、配信情報の管理が非優先となるネットワーク装置であるＳＷ２と対向装置５間で故障が発生した場合の動作を示す。図１０の説明でも述べた通り、マルチシャーシＬＡＧを構成するネットワーク装置群と対向装置間で故障が発生した場合であっても、配信情報を優先的に管理する優先度の高いネットワーク装置、配信情報の管理が非優先となる優先度の低いネットワーク装置といった設定を変更しない。また、故障が発生していない場合においても、配信情報の管理が非優先となるネットワーク装置から対向装置に対して管理メッセージを送信しない。このため、管理メッセージに基づく配信管理に係るメッセージ、配信データの送受信については、配信情報の管理が非優先となる優先度の低いネットワーク装置と対向装置間の故障発生状況に依らない。

図１２に、配信情報を優先的に管理する優先度の高いネットワーク装置と配信情報の管理が非優先となる優先度の低いネットワーク装置間で故障が発生した場合の動作を示す。配信情報を優先的に管理する優先度の高いネットワーク装置と配信情報の管理が非優先となる優先度の低いネットワーク装置間で故障が発生した場合、故障発生前に配信情報の管理が非優先となるネットワーク装置であったＳＷ２の管理テーブル更新方法決定部２０６から配信情報を優先的に管理するネットワーク装置であったＳＷ１の管理テーブル１０８を参照することが出来なくなる。

そこで、ＳＷ２を、配信情報の管理が非優先となる優先度の低いネットワーク装置から配信情報を優先的に管理する優先度の高いネットワーク装置に設定変更する。これにより、マルチシャーシＬＡＧを構成する両装置ともに、配信情報を優先的に管理するネットワーク装置として動作する。この結果、ＳＷ１は管理テーブル１０８を、ＳＷ２は管理テーブル２０８をそれぞれ更新するようになる。

ＳＷ間接続ポート１１３とＳＷ間接続ポート２１３間で故障が発生した場合、ＭＣ−ＬＡＧ状態監視部２１１は前記故障を検知する。故障が発生していない場合、配信情報の管理が非優先となる優先度の低いネットワーク装置であるＳＷ２の管理テーブル更新方法決定部２０６は、管理テーブル１０７に管理テーブル更新の指令を送信していた。一方で、管理テーブル更新方法決定部２０６は、ＭＣ−ＬＡＧ状態監視部２１１から故障情報を受信すると、管理テーブル更新動作指令を管理テーブル更新部２０７に送付し、管理テーブル２０８を更新する。

このように故障が発生した場合に更新する管理テーブル２０８に変更することで、更新した管理テーブル２０８を有するネットワーク装置に配信データが送信された場合に通信を継続することが可能となる。また、ネットワーク装置間の故障が復旧した後に、管理テーブル１０８、２０８を統合することで通信を継続することも可能である。

このように、管理メッセージ分離部１０４、２０４によって管理メッセージのみを抽出し、ＭＣ−ＬＡＧ状態監視部１１１、２１１が保持する情報をもとに管理テーブル１０８、２０８の更新方法を決定し、管理テーブル同期部１０９、２０９によってマルチシャーシＬＡＧを構成するネットワーク装置間の管理テーブル情報を共通化することにより、マルチシャーシＬＡＧを構成するネットワーク装置すべてで管理メッセージ以外のデータを転送することが可能としつつ、ネットワーク装置間で配信テーブル情報の同期を実現するとともに、上位装置に対して管理メッセージの二重送信を回避するネットワークシステムを実現することが出来る。

なお、管理メッセージの送受信に基づき、ポートの設定情報を変更することにより、通信経路の効率化を図る方法は、実施形態に限定されない。すなわち、管理メッセージは配信開始要求メッセージ及び配信停止要求メッセージに限定されず、管理メッセージの送受信により特定ポートの動作を規定することで、多様なネットワーク構成を動的に再構成することが可能となる。今後、様々なアプリケーションにおいて、管理メッセージの送受信に基づく経路制御が実行される可能性がある。

本開示は情報通信産業に適用することができる。

１、２：ＳＷ
１０１、１０２、１０３、２０１、２０２、２０３：対向装置接続ポート
１０４、２０４：管理メッセージ分離部
１０５、２０５：管理メッセージ解析部
１０６、２０６：管理テーブル更新方法決定部
１０７、２０７：管理テーブル更新部
１０８、２０８：管理テーブル
１０９、２０９：管理テーブル同期部
１１０、２１０：管理メッセージ生成部
１１１、２１１：ＭＣ−ＬＡＧ状態監視部
１１２、２１２：送信ポート決定部
３、４、５：対向装置
３１、３２、４１、４２、５１、５２：ＳＷ接続ポート

Claims

複数の物理リンクを１つの論理リンクとして用いるリンクアグリゲーション機能を有するネットワーク対向装置から受信したトラヒックの中から予め定められた管理メッセージを分離する機能を有する管理メッセージ分離部と、
前記ネットワーク対向装置に接続されているネットワーク装置群における物理リンクの状態に基づき、前記ネットワーク装置群の中から特定のネットワーク装置のポート設定を管理する管理テーブルを更新する機能を有する管理テーブル更新方法決定部と、
前記ネットワーク装置群の管理テーブルを同期させる管理テーブル同期部と、
を備えることを特徴とする通信装置。
管理メッセージを自装置からネットワーク対向装置へ送信する管理メッセージ生成部をさらに備え、
前記管理テーブル更新方法決定部は、
物理リンクの状態に基づいて前記ネットワーク装置群における各ネットワーク装置の優先度を判定し、
自装置の優先度が高い場合、前記ネットワーク対向装置から受信した管理メッセージに基づき、自装置のポート設定を変更するために自装置に備わる管理テーブルを更新し、当該管理メッセージを前記管理メッセージ生成部に送信させ、
自装置の優先度が低い場合、当該管理メッセージを前記ネットワーク装置群のうちの優先度の高いネットワーク装置に、管理テーブル更新動作指令と共に転送する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
管理メッセージを管理テーブル更新動作指令と共に他のネットワーク装置から受信した場合、受信した管理メッセージに基づき、自装置のポート設定を変更するために自装置に備わる管理テーブルを更新し、当該管理メッセージを自装置からネットワーク対向装置へ送信する、
請求項２に記載の通信装置。
前記管理テーブル更新方法決定部は、
自装置の優先度が高い場合に、前記管理メッセージを送信する物理リンクにおける故障を検知すると、当該管理メッセージを前記ネットワーク装置群のうちの他のネットワーク装置に転送する、
請求項２又は３に記載の通信装置。
前記管理テーブル更新方法決定部は、
物理リンクの状態に基づいて前記ネットワーク装置群における物理リンクの故障を判定し、
自装置と前記ネットワーク装置群における他のネットワーク装置とを接続する物理リンクの故障を検出した場合、前記ネットワーク対向装置から受信した管理メッセージに基づき、自装置のポート設定を変更するために自装置に備わる管理テーブルを更新し、当該管理メッセージを自装置からネットワーク対向装置へ送信する、
請求項２から４のいずれかに記載の通信装置。
管理メッセージ分離部が、複数の物理リンクを１つの論理リンクとして用いるリンクアグリゲーション機能を有するネットワーク対向装置から受信したトラヒックの中から予め定められた管理メッセージを分離するステップと、
管理テーブル更新方法決定部が、前記ネットワーク対向装置に接続されているネットワーク装置群における物理リンクの状態に基づき、前記ネットワーク装置群の中から特定のネットワーク装置のポート設定を管理する管理テーブルを更新するステップと、
管理テーブル同期部が、前記ネットワーク装置群の管理テーブルを同期させるステップと、
を有することを特徴とする通信方法。