JPWO2004102902A1 - ノード冗長制御方法およびノード冗長制御装置 - Google Patents
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Abstract
通信ネットワークシステムにおけるエッジに位置するノード装置Edge#1より受信した情報を複製し、後段の冗長グループ#Bの各ノード装置(ノード装置SW#3およびノード装置SW#4)のそれぞれへ現用回線および予備回線を介して送信する第1の送信ステップと、ノード装置SW#3およびノード装置SW#4において同一の情報を現用回線および予備回線を介して受信し、予備回線を介して受信された情報を破棄する受信ステップと、現用回線を介して受信された情報をつぎのノード装置Edge#2へ送信する第2の送信ステップと、障害発生時、現用回線を予備回線に切り替える切替ステップとを備えている。
Description
本発明は、通信ネットワークにおけるノードの冗長をとるためのノード冗長制御方法およびノード冗長制御装置に関するものであり、特に、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができるノード冗長制御方法およびノード冗長制御装置に関するものである。
従来より、主に伝送装置で使われる高速な回線冗長の方式としては、1+1リンク冗長方式と呼ばれる方式がある。この1+1リンク冗長方式では、ある2つのノード間を2組の回線(リンク)で接続し、両方の回線にデータをコピーして送る。
そして、受信側のノードでは、正常に動作している回線を運用系、他方の回線を予備系として選択しておき、その運用系からのデータを転送し、予備系からのデータは廃棄する。
ここで、運用系の回線に何らかの障害が発生した場合、受信側のノードでは、正常に動作している予備系の回線を新たに運用系の回線として選択し、該回線からのデータを転送する。
これらの冗長動作により、2つのノード間を接続する回線に発生した障害を回避することが可能となる。
しかしながら、1+1リンク冗長方式では、回線(リンク)の障害を回避できるものの、ノード自体に障害が発生した場合、通信を維持することができないという問題があった。
そこで、従来より、上述した問題を解決し、ノード冗長を実現するためのプロトコルとして、VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)が規定されている。
VRRPにおいては、2つ(または3つ以上)のノード(IPルータやEthernetスイッチ)で冗長グループを構成し、1つのノードに運用系ノードとして実際にフレームの送受信等を行わせ、他のノードを運用系ノードに障害が発生したときのための予備系ノードとして待機させている。
このように、VRRPでは、ノード(ルータ)に接続される各デバイスにとって、複数のノード(ルータ)があたかも1つのノード(ルータ)として動作しているように見せることができる。
VRRPでは、2つ以上のノード(ルータ)のうち、1つのノードを運用系に、残りのノード(ルータ)を予備系とするプロトコルであり、運用系のノードで障害が発生すると、予備系が運用系として動作し、障害が回避される。
また、Ethernetにおいては、従来よりSTP(Spanning Tree Protocol)と呼ばれるプロトコルが利用されている。STPでは、ループ接続の存在するネットワークにおいて、ST(Spanning Tree)と呼ばれる論理ツリー構造を作り、そのSTに沿ってデータを転送できるようにしたものである。
STPでは、ST上に障害が発生した場合、その障害を回避するSTを新しく構築することで、回線やノードの障害を回避するものである。このSTPでは、STの再計算を行うため、通信再開までに、30秒以上を要する。
特開2000−151634号公報
そして、受信側のノードでは、正常に動作している回線を運用系、他方の回線を予備系として選択しておき、その運用系からのデータを転送し、予備系からのデータは廃棄する。
ここで、運用系の回線に何らかの障害が発生した場合、受信側のノードでは、正常に動作している予備系の回線を新たに運用系の回線として選択し、該回線からのデータを転送する。
これらの冗長動作により、2つのノード間を接続する回線に発生した障害を回避することが可能となる。
しかしながら、1+1リンク冗長方式では、回線(リンク)の障害を回避できるものの、ノード自体に障害が発生した場合、通信を維持することができないという問題があった。
そこで、従来より、上述した問題を解決し、ノード冗長を実現するためのプロトコルとして、VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)が規定されている。
VRRPにおいては、2つ(または3つ以上)のノード(IPルータやEthernetスイッチ)で冗長グループを構成し、1つのノードに運用系ノードとして実際にフレームの送受信等を行わせ、他のノードを運用系ノードに障害が発生したときのための予備系ノードとして待機させている。
このように、VRRPでは、ノード(ルータ)に接続される各デバイスにとって、複数のノード(ルータ)があたかも1つのノード(ルータ)として動作しているように見せることができる。
VRRPでは、2つ以上のノード(ルータ)のうち、1つのノードを運用系に、残りのノード(ルータ)を予備系とするプロトコルであり、運用系のノードで障害が発生すると、予備系が運用系として動作し、障害が回避される。
また、Ethernetにおいては、従来よりSTP(Spanning Tree Protocol)と呼ばれるプロトコルが利用されている。STPでは、ループ接続の存在するネットワークにおいて、ST(Spanning Tree)と呼ばれる論理ツリー構造を作り、そのSTに沿ってデータを転送できるようにしたものである。
STPでは、ST上に障害が発生した場合、その障害を回避するSTを新しく構築することで、回線やノードの障害を回避するものである。このSTPでは、STの再計算を行うため、通信再開までに、30秒以上を要する。
ところで、前述したように、従来のVRRPやSTPでは、予備回線を選択することで、リンク障害はもちろんのこと、ノード障害においても、通信を復旧することが可能である。
しかしながら、従来のVRRPやSTPでは、障害発生箇所の周辺のノードで、転送テーブル(MAC(Media Access Control)アドレステーブル)の書き換えが必要となる。
Ethernetでは、通常、フレーム内のMACアドレスを学習して転送テーブルを作成するが、この障害発生時の転送テーブルの書き換えを実現するために、障害発生時に転送テーブルの内容を消去し、アドレス学習をやり直すことが一般的である。
しかしながら、転送テーブルの内容を消去した場合には、MACアドレスが学習されるまで、フラッディング(Flooding)と呼ばれるブロードキャストで通信が行われるため、輻輳の原因となってしまう。
このように、従来のVRRPやSTPでは、ノード障害における切り替え時に転送テーブルの書き換えに伴い、トラフィック負荷を高めたり、切り替えに時間を要するという問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができるノード冗長制御方法およびノード冗長制御装置を提供することを目的とする。
しかしながら、従来のVRRPやSTPでは、障害発生箇所の周辺のノードで、転送テーブル(MAC(Media Access Control)アドレステーブル)の書き換えが必要となる。
Ethernetでは、通常、フレーム内のMACアドレスを学習して転送テーブルを作成するが、この障害発生時の転送テーブルの書き換えを実現するために、障害発生時に転送テーブルの内容を消去し、アドレス学習をやり直すことが一般的である。
しかしながら、転送テーブルの内容を消去した場合には、MACアドレスが学習されるまで、フラッディング(Flooding)と呼ばれるブロードキャストで通信が行われるため、輻輳の原因となってしまう。
このように、従来のVRRPやSTPでは、ノード障害における切り替え時に転送テーブルの書き換えに伴い、トラフィック負荷を高めたり、切り替えに時間を要するという問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができるノード冗長制御方法およびノード冗長制御装置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、本発明は、ネットワークの各エッジに位置するノードと、グルーピングされた複数のノードを備えたネットワークシステムに適用されるノード冗長制御方法であって、前記エッジに位置するノードより受信した情報を複製し、後段のグループの各ノードのそれぞれへ現用回線および予備回線を介して送信する第1の送信工程と、同一の前記情報を前記現用回線および前記予備回線を介して受信し、前記予備回線を介して受信された前記情報を破棄する受信工程と、前記現用回線を介して受信された前記情報をつぎのノードへ送信する第2の送信工程と、障害発生時、前記現用回線を前記予備回線に切り替える切替工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明は、ネットワークの各エッジに位置するノードと、グルーピングされた複数のノードを備えたネットワークシステムに適用されるノード冗長制御装置であって、前記エッジに位置するノードより受信した情報を複製し、後段のグループの各ノードのそれぞれへ現用回線および予備回線を介して送信する第1の送信手段と、同一の前記情報を前記現用回線および前記予備回線を介して受信し、前記予備回線を介して受信された前記情報を破棄する受信手段と、前記現用回線を介して受信された前記情報をつぎのノードへ送信する第2の送信手段と、障害発生時、前記現用回線を前記予備回線に切り替える切替手段と、を備えたことを特徴とする。
かかる発明によれば、同一の情報を現用回線および予備回線を介して受信し、予備回線を介して受信された情報を破棄し、現用回線を介して受信された情報をつぎのノードへ送信し、障害発生時、現用回線を予備回線に切り替えることとしたので、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができる。
また、本発明は、ネットワークの各エッジに位置するノードと、グルーピングされた複数のノードを備えたネットワークシステムに適用されるノード冗長制御装置であって、前記エッジに位置するノードより受信した情報を複製し、後段のグループの各ノードのそれぞれへ現用回線および予備回線を介して送信する第1の送信手段と、同一の前記情報を前記現用回線および前記予備回線を介して受信し、前記予備回線を介して受信された前記情報を破棄する受信手段と、前記現用回線を介して受信された前記情報をつぎのノードへ送信する第2の送信手段と、障害発生時、前記現用回線を前記予備回線に切り替える切替手段と、を備えたことを特徴とする。
かかる発明によれば、同一の情報を現用回線および予備回線を介して受信し、予備回線を介して受信された情報を破棄し、現用回線を介して受信された情報をつぎのノードへ送信し、障害発生時、現用回線を予備回線に切り替えることとしたので、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができる。
第1図は、本発明にかかる実施の形態1の構成を示すブロック図であり、第2図は、同実施の形態1における冗長切り替え動作を説明するブロック図であり、第3図は、第1図に示したノード装置SW#1の構成を示すブロック図であり、第4図は、第1図および第3図に示した受信処理部Rx1〜Rx4の構成を示すブロック図であり、第5図は、第4図に示した転送情報テーブル23を示す図であり、第6図は、第4図に示した切替ペアテーブル24を示す図であり、第7図は、第3図に示した切替制御部10の構成を示すブロック図であり、第8図は、第7図に示したトランク管理テーブル11を示す図であり、第9図は、第4図に示した転送ポート決定部22の動作を説明するフローチャートであり、第10図は、第7図に示した切替判断部13の動作を説明するフローチャートであり、第11図は、本発明にかかる実施の形態2における動作例1を説明する図であり、第12図は、同実施の形態2における動作例2を説明する図であり、第13図は、同実施の形態2の動作を説明するフローチャートであり、第14図は、本発明にかかる実施の形態3の背景を説明する図であり、第15図は、同実施の形態3の構成を示すブロック図であり、第16図は、同実施の形態3における切替制御部30の構成を示すブロック図であり、第17図は、第16図に示した冗長グループ管理テーブル31を示す図であり、第18図は、同実施の形態3における障害検出処理を説明するフローチャートであり、第19図は、同実施の形態3における通知メッセージ受信処理を説明するフローチャートであり、第20図は、同実施の形態3における応答メッセージ受信処理を説明するフローチャートであり、第21図は、本発明にかかる実施の形態4の構成を示すブロック図であり、第22図は、同実施の形態4における送信処理部40の構成を示す図であり、第23図は、同実施の形態4における受信処理部50の構成を示す図であり、第24図は、同実施の形態4における切替制御部60の構成を示す図であり、第25図は、第24図に示した対向ノード管理テーブル61および自ノード管理テーブル62を示す図であり、第26図は、同実施の形態4における障害検出処理を説明するフローチャートであり、第27図は、同実施の形態4における通知メッセージ受信処理を説明するフローチャートであり、第28図は、本発明にかかる実施の形態5の動作を説明するブロック図であり、第29図は、同実施の形態5の動作を説明するブロック図であり、第30図は、本発明にかかる実施の形態5〜7における切替制御部70の構成を示すブロック図であり、第31図は、同実施の形態5における受信処理部80の構成を示すブロック図であり、第32図は、同実施の形態5における制御コマンド受信処理を説明するフローチャートであり、第33図は、本発明にかかる実施の形態6の動作を説明するブロック図であり、第34図は、同実施の形態6の動作を説明するブロック図であり、第35図は、同実施の形態6における制御コマンド入力処理を説明するフローチャートであり、第36図は、本発明にかかる実施の形態7の動作を説明するブロック図であり、第37図は、同実施の形態7の動作を説明するブロック図であり、第38図は、本発明にかかる実施の形態8の動作を説明するブロック図であり、第39図は、同実施の形態8における受信処理部90の構成を示すブロック図であり、第40図は、第39図に示した転送情報テーブル91を示す図であり、第41図は、第39図に示した切替ペアテーブル92を示す図であり、第42図は、第39図に示した冗長対象テーブル93を示す図であり、第43図は、本発明にかかる実施の形態9および10の構成を示すブロック図であり、第44図は、同実施の形態9における受信処理部100の構成を示すブロック図であり、第45図は、第44図に示した転送情報テーブル101を示す図であり、第46図は、第44図に示した切替ノードペアテーブル102を示す図であり、第47図は、第44図に示した切替リンクペアテーブル103を示す図であり、第48図は、同実施の形態9における切替制御部110の構成を示すブロック図であり、第49図は、第48図に示したノードトランク管理テーブル111を示す図であり、第50図は、第48図に示したリンクトランク管理テーブル112を示す図であり、第51図は、第44図に示した転送ポート決定部104の動作を説明するフローチャートであり、第52図は、第48図に示した切替判断部113の動作を説明するフローチャートであり、第53図は、本発明にかかる実施の形態10における受信処理部120の構成を示すブロック図であり、第54図は、第53図に示した切替リンクペアテーブル121を示す図であり、第55図は、同実施の形態10における切替制御部130の構成を示すブロック図であり、第56図は、第55図に示したリンクトランク管理テーブル131を示す図であり、第57図は、第53図に示した転送ポート決定部122の動作を説明するフローチャートであり、第58図は、第55図に示した切替判断部132の動作を説明するフローチャートであり、第59図は、本発明にかかる実施の形態11の動作を説明するブロック図であり、第60図は、同実施の形態11における自ノード管理テーブル140を示す図であり、第61図は、同実施の形態11における対向ノード管理テーブル150を示す図であり、第62図は、本発明にかかる実施の形態1〜11の変形例の構成を示すブロック図である。
以下、図面を参照して本発明にかかるノード冗長制御方法およびノード冗長制御装置の実施の形態1〜11について詳細に説明する。
(実施の形態1)
第1図は、本発明にかかる実施の形態1の構成を示すブロック図である。この図には、2台のノード装置Edge#1およびノード装置Edge#2と、4台のノード装置SW#1〜SW#4とから構成され、端末Xと端末Yとの間で通信を行うための通信ネットワークシステムが図示されている。
端末Xおよび端末Yは、通信機能を有するコンピュータ端末であり、所定の通信プロトコルに従って、上記通信ネットワークシステムを介して通信を行う。ノード装置Edge#1およびノード装置Edge#2は、エッジノードとしての機能を備ており、端末Xおよび端末Yに接続されている。
一方、ノード装置SW#1〜SW#4は、ノード装置Edge#1とノード装置Edge#2との間に設けられており、コアノードとしての機能を備えている。ここで、ノード装置SW#1〜SW#4においては、ノード装置SW#1およびノード装置SW#2が冗長グループ#Aを構成しており、ノード装置SW#3およびノード装置SW#4が冗長グループ#Bを構成している。なお、実施の形態1においては、冗長グループを3台以上のノード装置から構成してもよい。
また、ノード装置Edge#1、ノード装置Edge#2、ノード装置SW#1〜ノード装置SW#4のそれぞれは、ポートP1〜P4、スイッチSおよび切替制御部(図示略)を備えている。
ポートP1は、送信処理部Tx1および受信処理部Rx1を備えている。ポートP2は、送信処理部Tx2および受信処理部Rx2を備えている。ポートP3は、送信処理部Tx3および受信処理部Rx3を備えている。ポートP4は、送信処理部Tx4および受信処理部Rx4を備えている。
ノード装置Edge#1のポートP1は、回線を介して端末Xに接続されている。また、ノード装置Edge#1においては、ポートP3がノード装置SW#1のポートP1に回線を介して接続されているとともに、ポートP4がノード装置SW#2のポートP1に回線を介して接続されている。
また、ノード装置Edge#1においては、複数の物理的な回線(ポートP3の回線およびポートP4の回線)が、1本の論理的な回線としてのトランク(回線)T1として認識されている。
なお、ノード装置SW#1においては、ポートP1の回線を介して、ノード装置Edge#1のポートP3に接続されているが、そのポートP1の回線をトランクとして認識しない。同様にして、ノード装置SW#2においても、ポートP1の回線を介して、ノード装置Edge#1のポートP4に接続されているが、そのポートP1の回線をトランクとして認識しない。
また、冗長グループ#Aと冗長グループ#Bとの接続に関しては、各冗長グループを構成する2台のノード装置同士が相互接続する形態とされている。
具体的には、ノード装置SW#1においては、ポートP3がノード装置SW#3のポートP1に回線を介して接続されているとともに、ポートP4がノード装置SW#4のポートP1に回線を介して接続されている。
一方、ノード装置SW#2においては、ポートP3がノード装置SW#3のポートP2に回線を介して接続されているとともに、ポートP4がノード装置SW#4のポートP2に回線を介して接続されている。
また、ノード装置SW#1においては、複数の物理的な回線(ポートP3の回線およびポートP4の回線)が、1本の論理的な回線としてのトランク(回線)T1Aとして認識されている。
また、ノード装置SW#2においては、複数の物理的な回線(ポートP3の回線およびポートP4の回線)が、1本の論理的な回線としてのトランク(回線)T2Aとして認識されている。
また、ノード装置SW#3においては、複数の物理的な回線(ポートP1の回線およびポートP2の回線)が、1本の論理的な回線としてのトランク(回線)T3Bとして認識されている。
また、ノード装置SW#4においては、複数の物理的な回線(ポートP1の回線およびポートP2の回線)が、1本の論理的な回線としてのトランク(回線)T4Bとして認識されている。
ノード装置Edge#2のポートP3は、回線を介して端末Yに接続されている。また、ノード装置Edge#2においては、ポートP1がノード装置SW#3のポートP3に回線を介して接続されているとともに、ポートP2がノード装置SW#4のポートP3に回線を介して接続されている。
また、ノード装置Edge#2においては、複数の物理的な回線(ポートP1の回線およびポートP2の回線)が、1本の論理的な回線としてのトランク(回線)T2として認識されている。
なお、ノード装置SW#3においては、ポートP3の回線を介して、ノード装置Edge#2のポートP1に接続されているが、そのポートP3の回線をトランクとして認識しない。同様にして、ノード装置SW#4においても、ポートP3の回線を介して、ノード装置Edge#2のポートP2に接続されているが、そのポートP3の回線をトランクとして認識しない。
第3図は、第1図に示したノード装置SW#1の構成を示すブロック図である。この図において、第1図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。同図において、切替制御部10は、ポートP1〜P4を制御し、例えば、第4図に示した状態情報(運用/予備)を受信処理部Rx1〜Rx4へ通知する。状態情報は、各ポートに接続された回線が運用回線であるか予備回線であるかを表す情報である。
第4図は、第1図および第3図に示した受信処理部Rx1〜RX4の構成を示すブロック図である。この図において、回線終端部20は、回線からの電気信号や光信号を終端する機能を備えている。転送情報抽出部21は、受信されたフレームのヘッダから転送先を表す転送情報(Ethernetでは、宛先MACアドレスやVLAN−ID等)を抽出する。
転送ポート決定部22は、切替制御部10(第3図参照)からの状態情報(運用/予備)や転送情報抽出部21により抽出された転送情報(この場合、宛先のMACアドレス。なお、IPルータの場合、宛先のIPアドレス。MPLSの場合、Label。)に基づいて、受信されたフレームの転送先であるポートを決定する機能を備えている。
転送情報テーブル23は、第5図に示したように、MACアドレスとトランクID(ポートIDも含む)との対応関係を表すテーブルである。MACアドレスは、転送情報抽出部21により抽出された転送情報である。トランクIDは、当該ノード装置に設定されたトランクを識別するための識別子である。ポートIDは、ポートを識別するための識別子である。
例えば、第5図に示したトランクID=10が第1図に示したノード装置SW#1のトランクT1Aに対応しているとすると、ポートP1の受信処理部Rx1に受信されたフレーム(MACアドレス=AAAAに対応)は、転送情報テーブル23(第5図参照)に基づいて、トランクID=10のトランクT1A(ポートP3およびポートP4)へ転送される。
第4図に戻り、切替ペアテーブル24は、トランクがどの回線(ポート)で構成されているかを表すテーブルである。具体的には、第6図に示したように、切替ペアテーブル24は、トランクIDとポートID(回線)との対応関係を表すテーブルである。トランクIDは、当該ノード装置に設定されたトランクを識別するための識別子である。ポートIDは、該トランクを構成する複数の回線に対応するポートを識別するための識別子である。
トランクID=10が第1図に示したノード装置SW#1のトランクT1Aに対応しているとすると、ポートID(=4、6)は、トランクT1Aを構成する回線に対応するポートP3およびポートP4に対応している。なお、切替ペアテーブル24にトランクIDが複数設定されているが、これは、各ノード装置に複数のトランクが設定されている場合を表す。
転送/複製情報付加部25は、転送ポート決定部22における決定に基づいて、どのポートにフレームを転送するかを表すタグをフレームに付加して、スイッチSへ出力する。
第7図は、第3図に示した切替制御部10の構成を示すブロック図である。この図において、トランク管理テーブル11は、各ノード装置のトランクを管理するためのテーブルである。具体的には、トランク管理テーブル11は、第8図に示したように、トランク、回線、状態の対応関係を表すテーブルである。
同図において、トランクは、各ノード装置に設定されたトランクを表す。回線(ポート)は、上記トランクを構成する回線(ポート)を表す。状態は、運用/予備および正常性を表す。運用/予備は、当該回線(ポート)が運用回線であるかまたは予備回線であるかを表す。正常性は、当該回線(ポート)が正常であるか、障害発生により断であるかを表す。
例えば、第1図において、ノード装置Edge#1のポートP4(回線)、ノード装置SW#1のポートP3(回線)、ノード装置SW#2のポートP4(回線)、ノード装置SW#3のポートP1(回線)、ノード装置SW#4のポートP2(回線)およびノード装置Edge#2のポートP1(回線)は、運用回線に設定されている。
一方、ノード装置Edge#1のポートP3(回線)、ノード装置SW#1のポートP4(回線)、ノード装置SW#2のポートP3(回線)、ノード装置SW#3のポートP2(回線)、ノード装置SW#4のポートP1(回線)およびノード装置Edge#2のポートP2(回線)は、予備回線に設定されている。
ポート情報交換部12は、ポートP1〜P4(第3図参照)と情報を交換する。切替判断部13は、例えば、ポート情報交換部12を介して、あるポートから回線障害が発生した旨の障害通知を受けた場合、障害が発生した回線と、トランク管理テーブル11(第8図参照)とに基づいて、切替の判断を行い、関係するポートへ通知を行う。
つぎに、実施の形態1の動作について、第1図および第2図、第9図および第10図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。第2図は、実施の形態1における冗長切り替え動作を説明するブロック図である。第9図は、第4図に示した転送ポート決定部22の動作を説明するフローチャートである。第10図は、第7図に示した切替判断部13の動作を説明するフローチャートである。
以下では、第1図に示した端末Xから端末Yへフレームを送信する場合の動作について説明する。第9図に示したステップSA1では、各受信処理部の転送ポート決定部22(第4図参照)は、転送情報(フレーム)が入力されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
また、第10図に示したステップSB1では、切替判断部13(第7図参照)は、ポートで障害が検出されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
そして、第1図に示した端末Xから、端末Y宛のフレームが送信されると、該フレームは、ノード装置Edge#1の受信処理部Rx1に受信される。
すなわち、回線終端部20は、フレームに対応する電気信号や光信号を終端する。転送情報抽出部21は、受信されたフレームのヘッダから転送先を表す転送情報(この場合、端末Yに対応する宛先MACアドレス)を抽出し、転送ポート決定部22および転送/複製情報付加部25へ出力する。
これにより、転送ポート決定部22は、第9図に示したステップSA1の判断結果を「Yes」とする。ステップSA2では、転送ポート決定部22は、送信元MACアドレスと入力回線を構成するトランク(ポート)を関連付けて学習する。
ステップSA3では、転送ポート決定部22は、切替制御部10(第3図参照)からの状態情報(この場合、運用回線であるとする)に基づいて、入力回線(ポートP1に対応する回線)が運用回線であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
ステップSA4では、転送ポート決定部22は、転送情報抽出部21からの転送情報(宛先MACアドレス)をキーとして、転送情報テーブル23を検索し、出力トランク(この場合、トランクT1であるとする)の情報を取得する。
ステップSA5では、転送ポート決定部22は、上記出力トランク(この場合、トランクT1)をキーとして、切替ペアテーブル24を検索し、出力先ポート(回線)の情報を取得する。
この場合、出力先ポート(回線)は、トランクT1に対応するポートP3およびポートP4である。つぎに、転送ポート決定部22は、ポートP3およびポートP4に対応する上記出力先ポート(回線)の情報を転送/複製情報付加部25へ転送した後、ステップSA1の判断を行う。
これにより、転送/複製情報付加部25は、転送情報抽出部21からのフレームに、上記ポートP3およびポートP4に対応するタグを付加して、スイッチSへ出力する。
スイッチSは、タグを参照して、フレームを複製した後、各フレームをノード装置Edge#1のポートP3(送信処理部Tx3)と、ポートP4(送信処理部Tx4)とへ転送する。
つぎに、ノード装置Edge#1においては、ポートP3(送信処理部Tx3)からノード装置SW#1のポートP1(受信処理部Rx1)へフレームが送信されるとともに、ポートP4(送信処理部Tx4)からノード装置SW#2のポートP1(受信処理部Rx1)へフレームが送信される。
そして、ノード装置SW#1のポートP1(受信処理部Rx1)にフレームが受信されると、上述したノード装置Edge#1の動作と同様にして、フレームは、スイッチSで複製される。
つぎに、ノード装置SW#1においては、ポートP3(送信処理部Tx3)からノード装置SW#3のポートP1(受信処理部Rx1)へフレームが送信されるとともに、ポートP4(送信処理部Tx4)からノード装置SW#4のポートP1(受信処理部Rx1)へフレームが送信される。
一方、ノード装置SW#2のポートP1(受信処理部Rx1)にフレームが受信されると、上述したノード装置Edge#1の動作と同様にして、フレームは、スイッチSで複製される。
つぎに、ノード装置SW#2においては、ポートP3(送信処理部Tx3)からノード装置SW#3のポートP2(受信処理部Rx2)へフレームが送信されるとともに、ポートP4(送信処理部Tx4)からノード装置SW#4のポートP2(受信処理部Rx2)へフレームが送信される。
そして、ノード装置SW#3のポートP1(受信処理部Rx1:運用回線)にフレームが受信されると、上述した動作と同様にして、該フレームは、スイッチSを介して、ポートP3(送信処理部Tx3)からノード装置Edge#2のポートP1へ送信される。
また、ノード装置SW#3のポートP2(受信処理部Rx2:予備回線)にフレームが受信されると、上述した動作を経て、上記受信処理部Rx2の転送情報抽出部21は、第9図に示したステップSA1の判断結果を「Yes」とする。ステップSA2では、転送ポート決定部22は、送信元MACアドレスと入力回線を構成するトランク(ポート)を関連付けて学習する。
ステップSA3では、転送ポート決定部22は、切替制御部10(第3図参照)からの状態情報(この場合、予備回線であるとする)に基づいて、入力回線(ポートP2に対応する回線)が運用回線であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSA6では、転送ポート決定部22は、転送/複製情報付加部25にフレームを破棄させた後、ステップSA1の判断を行う。すなわち、ノード装置SW#3においては、受信側の2本の回線(ポートP1およびポートP2)のうち一方を運用回線として受信したフレームを転送し、他方を予備回線として受信したフレームを破棄している。
同様にして、ノード装置SW#4においても、受信側の2本の回線(ポートP1およびポートP2)のうち、ポートP2の回線を運用回線として受信したフレームをポートP3(送信処理部Tx3)からノード装置Edge#2のポートP2(受信処理部Rx2)へ転送する。また、ポートP1の回線を予備回線として受信したフレームが破棄される。
そして、ノード装置Edge#2のポートP1(受信処理部Rx1:運用回線)にフレームが受信されると、上述した動作と同様にして、該フレームは、スイッチSを介して、ポートP3(送信処理部Tx3)から端末Yへ送信される。
一方、ノード装置Edge#2のポートP2(受信処理部Rx2:予備回線)にフレームが受信されると、上述した動作と同様にして、該フレームは、破棄される。
上述した動作は、ネットワークが正常に動作している場合である。つぎに、冗長グループを構成するノード装置自体に障害(ノード障害)が発生した場合の動作について第2図を参照しつつ説明する。
同図において、冗長グループ#Aを構成する一方のノード装置SW#2にノード障害が発生すると、ノード装置SW#2をトランクの接続先としているノード装置Edge#1、ノード装置SW#3およびノード装置SW#4に影響があり、切り替えの可能性が生じる。
具体的には、ノード装置Edge#1、ノード装置SW#3およびノード装置SW#4のうち、ノード装置Edge#1およびノード装置SW#4については、ノード装置SW#2に接続された回線(ポートP4、ポートP2)が共に運用回線とされており、通信断の影響が出るため、運用回線を障害検出回線(障害発生時の運用回線)から予備回線へ切り替える必要がある。
すなわち、ノード装置SW#2でノード障害が発生すると、ノード装置Edge#1のポートP4(受信処理部Rx4)は、所定の信号や光を受信できなくなるため、ノード障害を検出し、切替制御部10(第3図および第7図)へ通知する。
これにより、切替制御部10の切替判断部13は、第10図に示したステップSB1の判断結果を「Yes」とする。ステップSB2では、切替判断部13は、トランク管理テーブル11(第8図参照)を参照して、障害検出回線(この場合、ノード装置Edge#1のポートP4の回線)にトランクの設定があるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
なお、ステップSB2の判断結果が「No」である場合、ステップSB6では、切替判断部13は、障害検出回線について、トランク管理テーブル11を更新(正常性を正常から断)する。
ステップSB3では、切替判断部13は、トランク管理テーブル11を参照して、障害検出回線が運用回線であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。なお、ステップSB3の判断結果が「No」である場合には、ステップSB6の処理が実行される。
ステップSB4では、切替判断部13は、トランク管理テーブル11を参照して、現在の運用回線(この場合、ノード装置Edge#1のポートP4の回線)に対応する予備回線(この場合、ノード装置Edge#1のポートP3の回線)が正常であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。なお、ステップSB4の判断結果が「No」である場合、ステップSB6の処理が実行される。
ステップSB5では、切替判断部13は、運用回線を障害検出回線から予備回線へ切り替えるための1+1切替を実行する。具体的には、切替判断部13は、障害検出回線であるポートP4(受信処理部Rx4および送信処理部Tx4)へ状態情報(予備回線)を通知するとともに、予備回線であるポートP3(受信処理部Rx3および送信処理部Tx3)へ状態情報(運用回線)を通知する。また、切替判断部13は、トランク管理テーブル11を更新する。
これにより、ノード装置Edge#1においては、ポートP3の回線が予備回線から運用回線に切り替えられるとともに、ポートP4の回線が運用回線から予備回線に切り替えられる。
同様にして、ノード装置SW#4においても、ノード装置Edge#1と同様にして、ポートP2の回線が運用回線から予備回線に切り替えられるとともに、ポートP1の回線が予備回線から運用回線に切り替えられる。
一方、ノード装置SW#3においては、障害検出回線(ポートP2の回線)が予備回線であるため、第10図に示したステップSB3の判断結果が「No」とされ、トランク管理テーブル11が更新されるだけで、運用回線の切り替えが実行されない。すなわち、ノード装置SW#3の場合には、ノード装置SW#2でノード障害が発生しても、通信断等の影響が出ないのである。
以上説明したように、実施の形態1によれば、同一のフレームを現用回線および予備回線を介して受信し、予備回線を介して受信されたフレームを破棄し、現用回線を介して受信されたフレームをつぎのノード装置へ送信し、障害発生時、現用回線を予備回線に切り替えることとしたので、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができる。
(実施の形態2)
さて、前述した実施の形態1では、トランクを構成しない回線(リンク)に障害が発生した場合や、一つのトランクを構成する全回線に同時に障害が発生した場合について、特に、言及しなかったが、障害が発生した回線に接続されているノード装置に障害を通知する構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態2として説明する。
第11図は、実施の形態2における動作例1を説明する図である。第11図(a)に示した通信ネットワークシステムは、ノード装置Edge#1、冗長グループ#A(ノード装置SW#1およびノード装置SW#2)、冗長グループ#B(ノード装置SW#3およびノード装置SW#4)、ノード装置Edge#2、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4から構成されている。
ノード装置Edge#1において、トランクT1は、ポートP1(例えば、現用回線)およびポートP2(例えば、予備回線)から構成されている。
ノード装置SW#1において、トランクT1Aは、ポートP2およびポートP3から構成されている。なお、ノード装置SW#1のポートP1は、トランクを構成しない。
ノード装置SW#2において、トランクT2Aは、ポートP2およびポートP3から構成されている。なお、ノード装置SW#2のポートP1は、トランクを構成しない。
ノード装置SW#3において、トランクT3Bは、ポートP1およびポートP2から構成されている。なお、ノード装置SW#3のポートP3、ポートP4およびポートP5のそれぞれは、トランクを構成しない。
ノード装置SW#4において、トランクT4Bは、ポートP1およびポートP2から構成されている。なお、ノード装置SW#4のポートP3、ポートP4およびポートP5のそれぞれは、トランクを構成しない。
ノード装置Edge#2において、トランクT2は、ポートP1およびポートP2から構成されている。ノード装置Edge#3において、トランクT3は、ポートP1およびポートP2から構成されている。ノード装置Edge#4において、トランクT4は、ポートP1およびポートP2から構成されている。なお、ポートP1〜P4は、実施の形態1と同様にして、受信処理部および送信処理部から構成されている。
つぎに、第11図(a)および(b)、第13図に示したフローチャートを参照しつつ、実施の形態2における動作例1について説明する。この動作例1では、トランクを構成しない回線K31(第11図(b)参照)に障害が発生した場合について説明する。
第13図に示したステップSC1では、各ノード装置は、接続されている回線で障害を検出したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。そして、第11図(a)に示した回線K31で障害(回線断)が発生すると、ノード装置Edge#2は、実施の形態1の動作と同様にして、現用回線を、ポートP1(障害検出回線)からポートP2(予備回線)へ切り替える。
ここで、回線K31で障害が発生すると、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4は、ノード装置SW#3および回線K31を経由してノード装置Edge#2と通信することができなくなる。
そこで、実施の形態2の動作例1では、ノード装置SW#3は、回線K31の影響がある全ポート(この場合、ポートP4およびポートP5)へ断状態とするように通知する。これにより、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4では、上記全ポートの回線を断状態(障害発生)として認識する。
具体的には、回線K31の障害を検出すると、ノード装置SW#3は、第13図に示したステップSC1の判断結果を「Yes」とする。ステップSC2では、ノード装置SW#3は、実施の形態1と同様にして、障害検出回線(この場合、ノード装置SW#3のポートP3の回線K31)にトランクの設定があるか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSC7では、ノード装置SW#3は、回線K31の影響がある全ポート(この場合、ポートP4およびポートP5)へ断状態とするように通知する。これにより、ポートP4およびポートP5では、接続されている回線を物理的に断(光や電気レベルを落とす)にして、擬似障害を発生させる。ステップSC6では、ノード装置SW#3は、実施の形態1と同様にして、トランク管理テーブル11(第8図参照)を更新する。
これにより、接続先のノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4では、第11図(b)に示したように、疑似障害の発生により、前述した1+1切替を実行し、運用回線を疑似障害検出回線から予備回線へ切り替えることにより、障害を回避し、接続を維持する。
なお、実施の形態2では、疑似障害を発生させずに、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4へ別回線(図示略)を介して、障害発生および1+1切替指示を明示的に通知してもよい。
また、第12図(a)に示したように、ノード装置SW#3のトランクT3Bを構成する全回線(回線K21および回線K22)で障害が発生すると、ノード装置SW#3に関する回線を運用回線とするノード装置で通信断の影響が出る。
そこで、実施の形態2では、動作例2として、かかる影響を回避すべく、動作例1と同様にして、ノード装置SW#3が、隣接する全ノード装置に対して、障害を通知する。障害の通知方法は、明示的な通知メッセージを通知したり、接続回線を物理的に断(光や電気レベルを落とす)にしたりする方法等が挙げられる。
具体的には、回線K21および回線K22の障害を検出すると、ノード装置SW#3は、第13図に示したステップSC1の判断結果を「Yes」とする。ステップSC2では、ノード装置SW#3は、実施の形態1と同様にして、障害検出回線(この場合、ノード装置SW#3のポートP1の回線K21およびポートP2の回線K22)にトランクの設定があるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
ステップSC3では、ノード装置SW#3は、障害検出回線に運用回線(この場合、回線K21)が含まれているか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。ステップSC4では、ノード装置SW#3は、予備回線(この場合、回線K22)が正常であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSC7では、ノード装置SW#3は、回線K21および回線K22の影響がある全ポート(この場合、ポートP3、ポートP4およびポートP5)へ断状態とするように通知する。これにより、ポートP3、ポートP4およびポートP5では、接続されている回線を物理的に断(光や電気レベルを落とす)にして、擬似障害を発生させる。ステップSC6では、ノード装置SW#3は、実施の形態1と同様にして、トランク管理テーブル11(第8図参照)を更新する。
これにより、接続先のノード装置Edge#2、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4では、第12図(b)に示したように、疑似障害の発生により、前述した1+1切替を実行し、運用回線を疑似障害検出回線から予備回線へ切り替えることにより、障害を回避し、接続を維持する。なお、ステップSC4の判断結果が「Yes」である場合、ステップSC5では、1+1切替が実行される。また、ステップSC3の判断結果が「No」である場合、ステップSC6の処理が実行される。
以上説明したように、実施の形態2によれば、障害発生時、障害の影響を受ける接続先のノード装置に対して障害発生を通知することとしたので、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができる。
(実施の形態3)
さて、前述した実施の形態2では、第14図(a)に示したノード装置Edge#2のトランクT2を構成する全回線で障害が発生(またはノード装置Edge#2自体でノード障害が発生)したという特殊な場合、第14図(b)に示したように、接続先のノード装置SW#3およびノード装置SW#4(冗長グループ#B)が完全に機能しなくなるという問題が発生する。
この場合には、本来、障害と無関係であるノード装置Edge#3とノード装置Edge#4との間の通信さえもできなくなってしまう。
以下に説明する実施の形態3では、第15図に示したように、同じ冗長グループを構成するノード装置間でお互いの状態を通知し合い、回線障害等で冗長グループ内の全ノード装置が完全に機能しなくなるという事態を回避するための構成例を示す。
すなわち、冗長グループ内の各ノード装置は、通常同じ接続先(ノード装置)を有している。これは、1つのノード装置が機能しなくなっても他のノード装置がその接続性を引き継ぐために必須である。
そこで、実施の形態3では、冗長グループ内のノード装置同士で、正常に動作しているトランク数(ノード装置Edge#1〜ノード装置Edge#4との接続のためのトランクとなっていない回線も含む)、正常に動作している回線数等の転送能力を通知し合い、冗長グループ内の全ノード装置を断にしなければならない状態でも、冗長グループ内で最低1台のノード装置が運用状態に残るようにしている。
第16図は、実施の形態3における切替制御部30の構成を示すブロック図である。切替制御部30は、第15図に示したノード装置Edge#1〜ノード装置Edge#4、ノード装置SW#1〜ノード装置SW#4にそれぞれ設けられている。
第16図において、第7図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。第16図においては、第7図に示した切替判断部13に代えて、切替判断部32が設けられているとともに、冗長グループ管理テーブル31が新たに設けられている。
冗長グループ管理テーブル31は、冗長グループを構成する各ノード装置を管理するためのテーブルであり、第17図に示したように、情報アイテム、自ノード、ペアノードというフィールドを備えている。
自ノードは、冗長グループ管理テーブル31が設けられているノード装置を表す。ペアノードは、自ノードとペアをなすノード装置に対応している。例えば、第15図に示した冗長グルーブ#Bにおいてノード装置SW#3に設けられている冗長グループ管理テーブル31の場合には、自ノードがノード装置SW#3に対応しており、ペアノードがノード装置SW#4に対応している。
情報アイテムは、有効トランク数、有効回線数、優先度および識別子である。有効トランク数は、当該ノード装置(自ノード、ペアノード)に設定されたトランクの有効数である。有効回線数は、当該ノード装置に接続された回線の有効数である。優先度は、自ノードおよびペアノードにおける優先度を表す。識別子は、当該ノード装置を識別するためのものであり、MACアドレス等である。
つぎに、実施の形態3の動作について、第18図〜第20図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。第18図に示したステップSD1では、各ノード装置(第15図に示したノード装置Edge#1〜ノード装置Edge#4、ノード装置SW#1〜ノード装置SW#4)は、障害を検出したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
また、第19図に示したステップSE1では、各ノード装置は、要求メッセージを受信したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。また、第20図に示したステップSF1では、各ノード装置は、応答メッセージを受信したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
そして、第15図に示したノード装置Edge#2のトランクT2の全回線(またはノード装置Edge#2自体)に障害が発生(第14図(a)参照)すると、ノード装置SW#3は、第18図に示したステップSD1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSD2では、ノード装置SW#3は、自ノードに関して、冗長グループ管理テーブル31(第17図参照)を更新する。この場合、ノード装置SW#3は、1本の回線(トランクT2に対応)に障害が発生しているため、第17図に示した自ノードの有効回線数を1デクリメントする。
また、ノード装置SW#3は、自ノードのトランクに関して、全回線で障害が発生している場合や、障害検出回線がトランクを構成しない場合、自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。この場合、障害検出回線(トランクT2に対応)がトランクを構成しないため、第17図に示した自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。
ステップSD3では、ノード装置SW#3は、障害検出回線にトランクが設定されているか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSD7では、ノード装置SW#3は、冗長グループ#Bを構成するペアノード(ノード装置SW#4)に対する要求メッセージを生成し、ペアノード(ノード装置SW#4)へ要求メッセージを送信する。この要求メッセージには、ペアノード(この場合、ノード装置SW#4)における冗長管理テーブルの更新内容を要求するためのメッセージである。
また、要求メッセージには、自ノード(ノード装置SW#3)における冗長テーブルの更新内容が含まれている。ノード装置SW#3は、ペアノード(ノード装置SW#4)からの応答待ち状態とされる。
同様にして、第15図に示したノード装置Edge#2のトランクT2の全回線(またはノード装置Edge#2自体)に障害が発生(第14図(a)参照)すると、ノード装置SW#4は、第18図に示したステップSD1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSD2では、ノード装置SW#4は、自ノードに関して、冗長グループ管理テーブル31(第17図参照)を更新する。この場合、ノード装置SW#4は、1本の回線(トランクT2に対応)に障害が発生しているため、第17図に示した自ノードの有効回線数を1デクリメントする。
また、ノード装置SW#4は、自ノードのトランクに関して、全回線で障害が発生している場合や、障害検出回線がトランクを構成しない場合、自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。この場合、障害検出回線(トランクT2に対応)がトランクを構成しないため、第17図に示した自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。
ステップSD3では、ノード装置SW#4は、障害検出回線にトランクが設定されているか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSD7では、ノード装置SW#4は、冗長グループ#Bを構成するペアノード(ノード装置SW#3)に対する要求メッセージを生成し、ペアノード(ノード装置SW#3)へ要求メッセージを送信する。この要求メッセージは、ペアノード(この場合、ノード装置SW#3)における冗長管理テーブルの更新内容を要求するためのメッセージである。
また、要求メッセージには、自ノード(ノード装置SW#4)における冗長テーブルの更新内容が含まれている。ノード装置SW#4は、ペアノード(ノード装置SW#3)からの応答待ち状態とされる。
そして、ノード装置SW#3からの要求メッセージがノード装置SW#4に受信されると、ノード装置SW#4は、第19図に示したステップSE1の判断結果を「Yes」とする。ステップSE2では、ノード装置SW#4は、要求メッセージに含まれる更新内容に基づいて、冗長グループ管理テーブル31のペアノード(ノード装置SW#3)の内容を更新する。
ステップSE3では、ノード装置SW#4は、冗長グループ#Bを構成するペアノード(ノード装置SW#3)に対する応答メッセージを生成し、ペアノード(ノード装置SW#3)へ応答メッセージを送信する。この応答メッセージには、自ノード(この場合、ノード装置SW#4)に設けられた冗長管理テーブルにおける自ノードの更新内容が含まれている。
ステップSE4では、ノード装置SW#4は、冗長グループ管理テーブル31において自ノードとペアノードとの情報(有効トランク数、有効回線数、優先度)を比較する。ステップSE5では、ノード装置SW#4は、ペアノードが自ノードよりも優れているか否かを判断する。ここで、優れているとは、有効トランク数がより多い、有効回線数がより多い、または優先度が高い状態であり、ノード装置の転送能力が高いことを意味する。
ステップSE5の判断結果が「Yes」である場合、ステップSE6では、ノード装置SW#4は、全ポートを断状態(光信号を断)とするように指示を出して、対向ノード装置(隣接する全ノード)にペアノード(ノード装置SW#3)に接続されている回線を運用回線とするように通知する。なお、ステップSE5の判断結果が「No」である場合、ノード装置SW#4は、ステップSE1の判断を行う。
これにより、ノード装置Edge#2のトランクT2に障害が発生したとしても、必要最小限の通信断に抑え、障害トランクに関係のない回線(例えば、ノード装置SW#3とノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4の回線)の通信を維持することが可能となる。
また、ノード装置SW#4からの応答メッセージがノード装置SW#3に受信されると、ノード装置SW#3は、第20図に示したステップSF1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSF2では、ノード装置SW#3は、応答メッセージに含まれる更新内容に基づいて、冗長グループ管理テーブル31のペアノード(ノード装置SW#4)の内容を更新する。
ステップSF3では、ノード装置SW#3は、冗長グループ管理テーブル31において自ノードとペアノードとの情報(有効トランク数、有効回線数、優先度)を比較する。ステップSF4では、ノード装置SW#3は、ステップSE5(第19図参照)と同様にして、ペアノードが自ノードよりも優れているか否かを判断する。
この場合、ステップSF4の判断結果が「No」であるとすると、ノード装置SW#3は、ステップSF1の判断を行う。なお、ステップSF4の判断結果が「Yes」である場合、ステップSF5では、ノード装置SW#3は、全ポート(回線)を断状態(光信号を断)とするように指示を出して、対向ノード装置に対して、ペアノード(ノード装置SW#4)に接続されている回線を運用回線とするように通知する。
なお、第18図に示したステップSD3の判断結果が「Yes」である場合、ステップSD4では、各ノード装置は、障害検出回線が運用回線であるか否かを判断する。ステップSD4の判断結果が「No」である場合、各ノード装置は、ステップSD1の判断を行う。
一方、ステップSD4の判断結果が「Yes」である場合、ステップSD5では、各ノード装置は、予備回線が正常であるか否かを判断する。ステップSD5の判断結果が「Yes」である場合、ステップSD6では、各ノード装置は、ステップSC5(第13図参照)と同様にして、1+1切替を実行する。なお、ステップSD5の判断結果が「No」である場合、ステップSD7の処理が実行される。
以上説明したように、実施の形態3によれば、冗長グループ内におけるノード装置間で通信能力を通知し合い、障害発生時、冗長グループ内における複数のノード装置うち、通信能力が高いノード装置が通信を担当することとしたので、より通信能力が高いノード装置を用いて通信を行うことができる。
(実施の形態4)
さて、前述した実施の形態3においては、冗長グループ内のノード装置間で、転送能力に関する情報(有効トランク数、有効回線数、優先度等)を交換した後、全ポート(回線)を断状態(光信号を断)とするように指示を出し、対向ノード装置に対して、ペアノード(ノード装置SW#4)に接続されている回線を運用回線とするように通知する構成例について説明したが、直接対向ノード装置に転送能力を通知する構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態4として説明する。
第21図は、本発明にかかる実施の形態4の構成を示すブロック図である。この図において、第14図(a)および第15図に対応する部分には同一の符号を付ける。
実施の形態4において、各ノード装置の各ポートには、第22図に示した送信処理部40が設けられている。送信処理部40において、通知メッセージ挿入部41は、障害発生時に、切替制御部60(第24図参照)により生成された通知メッセージを受信し、この通知メッセージを多重部42へ渡す。多重部42は、スイッチSからのフレームと通知メッセージとを多重化する。回線終端部43は、回線に接続されており、多重化されたフレームを送信する。
また、実施の形態4において、各ノード装置の各ポートには、第23図に示した受信処理部50が用いられている。同図において、第4図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
受信処理部50において、通知メッセージ抽出部51は、対向ノード装置から送信された多重化されたフレームから通知メッセージ(第22図参照)を抽出し、これを切替制御部60(第24図参照)へ渡す。
また、実施の形態4において、各ノード装置の各ポートには、第24図に示した切替制御部60が用いられている。同図において、第7図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
切替制御部60において、対向ノード管理テーブル61は、トランク単位で設定されており、当該ノード装置(自ノード)に対向する各対向ノード装置を管理するためのテーブルである。
具体的には、対向ノード管理テーブル61は、第25図(a)に示したように、情報アイテム、回線1の接続先ノード、回線2の接続先ノードというフィールドを備えている。なお、実際には、当該ノード装置は、対向ノード管理テーブル61をトランク毎に有している。
回線1の接続先ノードは、当該トランクを構成する回線1の接続先ノード(対向ノード装置)に対応している。回線2の接続先ノードは、当該トランクを構成する回線2の接続先ノード(対向ノード装置)に対応している。すなわち、当該トランクは、回線1および回線2から構成されている。
情報アイテムは、有効トランク数、有効回線数、優先度および識別子である。有効トランク数は、各対向ノード装置(回線1、2の接続先ノード)に設定されたトランクの有効数である。有効回線数は、各対向ノード装置に接続された回線の有効数である。優先度は、各対向ノード装置における優先度を表す。識別子は、各対向ノード装置を識別するためのものであり、MACアドレス等である。
第24図に戻り、自ノード管理テーブル62は、自ノードを管理するためのテーブルであり、第25図(b)に示したように、自ノードに関する有効トランク数、有効回線数、優先度、識別子の情報を管理している。切替判断部63は、自ノード管理テーブル62の更新や、対向ノード管理テーブル61に基づいて、1+1切替に関する判断を行う。
つぎに、実施の形態4の動作について、第26図および第27図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。第26図に示したステップSG1では、各ノード装置(第21図に示したノード装置Edge#1〜ノード装置Edge#4、ノード装置SW#1〜ノード装置SW#4)の切替判断部63(第24図参照)は、障害を検出したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
また、第27図に示したステップSH1では、各ノード装置の切替判断部63は、対向ノード装置から通知メッセージを受信したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
そして、第21図に示したノード装置Edge#2のトランクT2の全回線(またはノード装置Edge#2自体)に障害が発生すると、ノード装置SW#3の切替判断部63は、第26図に示したステップSG1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSG2では、ノード装置SW#3の切替判断部63は、自ノードに関して、自ノード管理テーブル62(第25図(b)参照)を更新する。この場合、ノード装置SW#3の切替判断部63は、1本の回線(トランクT2に対応)に障害が発生しているため、第25図(b)に示した自ノードの有効回線数を1デクリメントする。
また、ノード装置SW#3の切替判断部63は、自ノードのトランクに関して、全回線で障害が発生している場合や、障害検出回線がトランクを構成しない場合、自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。この場合、障害検出回線(トランクT2に対応)がトランクを構成しないため、第25図(b)に示した自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。
ステップSG3では、ノード装置SW#3の切替判断部63は、障害検出回線にトランクが設定されているか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSG7では、ノード装置SW#3は、対向ノード装置(この場合、ノード装置SW#1、ノード装置SW#2、ノード装置Edge#2、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4)に対する通知メッセージを生成し、通知メッセージ挿入部41(第22図参照)へ渡して、各対向ノードへ通知メッセージを送信する。この通知メッセージには、自ノード(ノード装置SW#3)における冗長テーブルの更新内容が含まれている。
同様にして、第21図に示したノード装置Edge#2のトランクT2の全回線(またはノード装置Edge#2自体)に障害が発生(第14図(a)参照)すると、ノード装置SW#4の切替判断部63は、第26図に示したステップSG1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSG2では、ノード装置SW#4の切替判断部63は、自ノードに関して、自ノード管理テーブル62(第25図(b)参照)を更新する。この場合、ノード装置SW#4の切替判断部63は、1本の回線(トランクT2に対応)に障害が発生しているため、第25図(b)に示した自ノードの有効回線数を1デクリメントする。
また、ノード装置SW#4の切替判断部63は、自ノードのトランクに関して、全回線で障害が発生している場合や、障害検出回線がトランクを構成しない場合、自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。この場合、障害検出回線(トランクT2に対応)がトランクを構成しないため、第25図(b)に示した自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。
ステップSG3では、ノード装置SW#4の切替判断部63は、障害検出回線にトランクが設定されているか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSG7では、ノード装置SW#4は、対向ノード装置(この場合、ノード装置SW#1、ノード装置SW#2、ノード装置Edge#2、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4)に対する通知メッセージを生成し、通知メッセージ挿入部41(第22図参照)へ渡し、各対向ノードへ通知メッセージを送信する。この通知メッセージには、自ノード(ノード装置SW#4)における冗長テーブルの更新内容が含まれている。
そして、ノード装置SW#3およびノード装置SW#4からの各通知メッセージがノード装置Edge#3に受信されると、ノード装置Edge#3の切替判断部63は、第27図に示したステップSH1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSH2では、ノード装置Edge#3の切替判断部63は、通知メッセージに含まれるノード装置SW#3およびノード装置SW#4の自ノードテーブルの各更新内容に基づいて、対向ノード管理テーブル61の接続先ノード(ノード装置SW#3およびノード装置SW#4)の内容を更新する。
ステップSH3では、ノード装置Edge#3の切替判断部63は、対向ノード管理テーブル61において回線1の接続ノードと、回線2の接続先ノードとの情報(有効トランク数、有効回線数、優先度)を比較する。ステップSH4では、ノード装置Edge#3の切替判断部63は、ステップSH3の比較結果に基づいて、最も優れているノード装置に接続されている回線(ポート)を運用回線に切り替えた後、ステップSH1の判断を行う。
ここで、優れているとは、有効トランク数がより多い、有効回線数がより多い、または優先度が高い状態であり、ノード装置の転送能力が高いことを意味する。
また、通知メッセージを受信した他の対向ノード装置(ノード装置SW#1、ノード装置SW#2、ノード装置Edge#2およびノード装置Edge#4)においても、ノード装置Edge#3と同様の動作を経て、1+1切替が行われる。
なお、第26図に示したステップSG3の判断結果が「Yes」である場合、ステップSG4では、各ノード装置は、障害検出回線が運用回線であるか否かを判断する。ステップSG4の判断結果が「No」である場合、各ノード装置は、ステップSG1の判断を行う。
一方、ステップSG4の判断結果が「Yes」である場合、ステップSG5では、各ノード装置は、予備回線が正常であるか否かを判断する。ステップSG5の判断結果が「Yes」である場合、ステップSG6では、各ノード装置は、ステップSC5(第13図参照)と同様にして、1+1切替を実行する。なお、ステップSG5の判断結果が「No」である場合、ステップSG7の処理が実行される。
以上説明したように、実施の形態4によれば、冗長グループ内の全ポートを断状態にすることなく、冗長グループ内でもっとも優れた転送能力を持つノード装置が転送処理を続けることができる。
(実施の形態5)
さて、前述した実施の形態1においては、管理者により入力された制御コマンドにより1+1切替をリモートで強制的に実行できる構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態5として説明する。
第28図および第29図は、本発明にかかる実施の形態5の動作を説明するブロック図である。これらの図において、第1図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
実施の形態5において、各ノード装置の各ポートには、第30図に示した切替制御部70が用いられている。同図において、第7図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
切替制御部70において、コマンド入力部71は、管理者により制御コマンドを入力するためのものである。制御コマンドは、運用回線の接続先のノード装置に対して、当該運用回線の利用を禁止させて、強制的に1+1切替を指示するためのコマンドである。切替判断部71は、切替判断部13(第7図参照)の機能に加えて、制御コマンドに基づく処理も実行する。
また、実施の形態5において、各ノード装置の各ポートには、第31図に示した受信処理部80が用いられている。同図において、第4図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
受信処理部80において、制御コマンド抽出部81は、ノード装置から送信されたフレームから上記制御コマンドを抽出し、これを切替制御部70(第30図参照)へ渡す。
つぎに、実施の形態5の動作について、第32図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。同図に示したステップSI1では、各ノード装置の切替判断部72(第30図参照)は、制御コマンドを受信したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
ここで、第28図に示したように、管理者により、ノード装置SW#2のコマンド入力部71(第30図参照)に制御コマンドが入力されると、切替判断部72は、制御コマンドをノード装置SW#4へ送信する。この制御コマンドは、上記現用回線を利用しているノード装置SW#4に対して、現用回線の利用を禁止し、現用回線を予備回線に切り替えるための利用禁止コマンドである。
そして、制御コマンド(利用禁止コマンド)がノード装置SW#4に受信されると、ノード装置SW#4の切替判断部72は、第32図に示したステップSI1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSI2では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、制御コマンドが利用禁止コマンドであるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
ステップSI3では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、制御コマンド(利用禁止コマンド)を受信した回線が運用回線であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。ステップSI4では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、予備回線が正常であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
ステップSI5では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、第29図に示したように、現用回線をポートP2(現用回線)からポートP1(予備回線)に強制的に切り替える。
なお、ステップSI3またはステップSI4の判断結果が「No」である場合、ステップSI1の判断が行われる。また、ステップSI2の判断結果が「No」である場合、ステップSI6では、制御コマンド(利用禁止コマンド以外)を受信した回線が運用回線であるか否かが判断される。
ステップSI6の判断結果が「No」である場合、ステップSI5の処理が実行される。一方、ステップSI6の判断結果が「Yes」である場合、ステップSI1の判断が行われる。
以上説明したように、実施の形態5によれば、制御コマンド入力により、強制的に他ノード装置の現用回線を予備回線にリモートで切り替えることとしたので、管理者の利便性を高めることができる。
(実施の形態6)
さて、実施の形態5においては、第28図および第29図に示したように例えば、ノード装置SW#2で入力された制御コマンドに基づいて、ノード装置SW#4で1+1切替をリモートで行う構成例について説明したが、ノード装置SW#4で入力された制御コマンドに基づいて、該ノード装置SW#4で1+1切替をローカルで行う構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態6として説明する。
第33図および第34図は、本発明にかかる実施の形態6の動作を説明するブロック図である。なお、実施の形態6においては、実施の形態5の構成と同一である。
つぎに、実施の形態6の動作について、第35図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。同図に示したステップSJ1では、各ノード装置の切替判断部72(第30図参照)は、管理者によりコマンド入力部71で制御コマンドが入力されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として同判断を繰り返す。
ここで、第33図に示したように、管理者により、ノード装置SW#4のコマンド入力部71(第30図参照)に制御コマンドが入力されると、切替判断部72は、第35図に示したステップSJ1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSJ2では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、制御コマンドに対応する対象回線(この場合、ポートP2の回線)が運用回線であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
ステップSJ3では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、予備回線(この場合、ポートP1の回線)が正常であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
ステップSJ4では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、第34図に示したように、現用回線をポートP2(現用回線)からポートP1(予備回線)にローカルで強制的に切り替える。
なお、ステップSJ2またはステップSJ3の判断結果が「No」である場合、ステップSJ1の判断が行われる。
以上説明したように、実施の形態6によれば、制御コマンド入力により、強制的に自ノード装置の現用回線を予備回線にローカルで切り替えることとしたので、管理者の利便性を高めることができる。
(実施の形態7)
第36図および第37図は、本発明にかかる実施の形態7の動作を説明するブロック図である。実施の形態7は、前述した実施の形態5および実施の形態6の組み合わせの構成例である。
すなわち、第36図に示したノード装置SW#2で、ノード装置SW#4に対するリモート用の制御コマンド(利用禁止コマンド)が入力されると、ノード装置SW#4では、第37図に示したように、現用回線がポートP2(現用回線)からポートP1(予備回線)へリモートで強制的に切り替えられる。
また、第36図に示したノード装置SW#2で、該ノード装置SW#2に対するローカル用の制御コマンドが入力されると、ノード装置SW#2では、第37図に示したように、現用回線がポートP4(現用回線)からポートP3(予備回線)へローカルで強制的に切り替えられる。
以上説明したように、実施の形態7によれば、実施の形態5および実施の形態6と同様の効果を奏する。
(実施の形態8)
さて、前述した実施の形態1においては、VLAN(Virtual Local Area Ntwork)技術を用いて、通信ネットワークシステム上に二つのVLANを構築し、一方のVLANを冗長ありとし、他方のVLANを冗長無しとする構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態8として説明する。
VLANは、LANにおいて、物理的なケーブルやマシンの接続形態に依存せず、LAN上の特定のノードだけで仮想的なグループを作る技術であり、ルータやハブに対する付加機能として提供される。
VLANでは、物理的に離れたセグメント上に存在するノード同士を集め、論理的に同一セグメント上に存在するように見せかけることができる。そのため、ノードの物理的な接続形態によらずに柔軟にネットワークを構築したり、構成を変更したりできる。たとえば、別フロアにある2つの部署を1つの論理的なセグメントとみなしたり、離れた場所に置かれたノードを本来属するべきセグメントに仮想的に参加させたりできる。
第38図は、本発明にかかる実施の形態8の動作を説明するブロック図である。同図において、第1図に対応する部分には同一の符号を付ける。第38図に示した通信ネットワークシステムにおいては、二つのVLANとして、端末X1と端末X2との間を接続するVLAN−Xと、端末Y1と端末Y2との間を接続するVLAN−Yとが設定されている。
端末X1は、ノード装置Edge#1のポートP1に接続されている。端末X2は、ノード装置Edge#2のポートP3に接続されている。端末Y1は、ノード装置Edge#1のポートP2に接続されている。端末Y2は、ノード装置Edge#2のポートP4に接続されている。
VLAN−Xは、冗長ありの構成とされている。すなわち、VLAN−Xでは、運用回線の経路L1の他に、予備回線の経路L3およびL4が設定されている。従って、運用回線の経路L1に障害が発生した場合には、予備回線の経路L3や、経路L4により冗長がとられるため、障害を回避することができる。
一方、VLAN−Yは、冗長無しの構成とされている。すなわち、VLAN−Yでは、運用回線の経路L2の他に、予備回線の経路が設定されていない。従って、運用回線の経路L2に障害が発生した場合には、冗長がとられない。
また、実施の形態8において、各ノード装置の各ポートには、第39図に示した受信処理部90が用いられている。同図において、第4図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
受信処理部90において、転送情報テーブル91は、第40図に示したように、MACアドレス、VLAN−ID、トランクIDおよびポートIDの対応関係を表すテーブルである。MACアドレスは、転送情報抽出部21により抽出された転送情報である。
VLAN−IDは、VLAN−XまたはVLAN−Yに対応するフレームを識別するための識別子であり、IEEE802.1Qで規定されている。例えば、VLAN−ID=100は、VLAN−Xに対応するフレームの識別子である。一方、VLAN−ID=200は、VLAN−Yに対応するフレームの識別子である。
トランクIDは、当該ノード装置に設定されたトランクを識別するための識別子である。ポートIDは、ポートを識別するための識別子である。
第39図に戻り、切替ペアテーブル92は、トランクがどの回線(ポート)で構成されているかを表すテーブルである。具体的には、第41図に示したように、切替ペアテーブル92は、トランクIDとポートID(回線)との対応関係を表すテーブルである。トランクIDは、当該ノード装置に設定されたトランクを識別するための識別子である。ポートIDは、該トランクを構成する複数の回線に対応するポートを識別するための識別子である。
第39図に戻り、冗長対象テーブル93は、VLANが冗長対象であるか否かを管理するためのテーブルである。具体的には、第42図に示したように、冗長対象テーブル93は、VLAN−IDおよび冗長有無というフィールドを備えている。VLAN−IDは、VLAN−XまたはVLAN−Yに対応するフレームを識別するための識別子であり、第40図に示したVLAN−IDに対応している。冗長有無は、VLANに関して、冗長の有無を表す。
上記構成において、第38図に示したVLAN−X用に冗長を確保するため、運用回線の経路L1については、実施の形態7で説明した仕組みを利用して、双方向の運用回線がノード装置Edge#1−ノード装置SW#1−ノード装置SW#3−ノード装置Edge#2となるように設定される。
ここで、VLAN−Xにおいて、端末X1から端末X2宛のフレームが送信されると、該フレームは、ノード装置Edge#1の受信処理部Rx1(受信処理部90:第39図参照)に受信される。これにより、第39図に示した転送情報抽出部21は、受信されたフレームのヘッダから転送先を表す転送情報(この場合、端末X2に対応する宛先MACアドレス)およびVLAN−ID(この場合、100)を抽出し、転送ポート決定部94および転送/複製情報付加部25へ出力する。
転送ポート決定部94は、転送情報抽出部21からの転送情報(MACアドレス)およびVLAN−ID(=100)をキーとして、第40図に示した転送情報テーブル91を検索し、出力トランク(この場合、トランクT1であるとする)の情報を取得する。
つぎに、転送ポート決定部94は、上記出力トランク(この場合、トランクT1)をキーとして、切替ペアテーブル92(第41図参照)を検索し、出力先ポート(回線)の情報を取得する。また、転送ポート決定部94は、VLAN−IDをキーとして、第42図に示した冗長有無(この場合、1:有り)をチェックする。
転送ポート決定部94は、ポートP3およびポートP4に対応する上記出力先ポート(回線)の情報および上記チェック結果(冗長あり)を転送/複製情報付加部25へ転送する。
これにより、転送/複製情報付加部25は、転送情報抽出部21からのフレームに、上記ポートP3およびポートP4に対応するタグを付加して、スイッチSへ出力する。
スイッチSは、タグを参照して、フレームを複製した後、各フレームをノード装置Edge#1のポートP3(送信処理部Tx3)と、ポートP4(送信処理部Tx4)とへ転送する。
以後、上述した動作と同様にして、VLAN−Xのフレームは、運用回線の経路L1を介して、端末X2に受信される。なお、障害が発生した場合には、実施の形態1と同様にして、冗長がとられているため、運用回線から予備回線へ切り替わる。
一方、VLAN−Yにおいて、端末Y1から端末Y2宛のフレームが送信されると、該フレームは、ノード装置Edge#1の受信処理部Rx2(受信処理部90:第39図参照)に受信される。これにより、第39図に示した転送情報抽出部21は、受信されたフレームのヘッダから転送先を表す転送情報(この場合、端末Y2に対応する宛先MACアドレス)およびVLAN−ID(この場合、200)を抽出し、転送ポート決定部94および転送/複製情報付加部25へ出力する。
転送ポート決定部94は、転送情報抽出部21からの転送情報(MACアドレス)およびVLAN−ID(=200)をキーとして、第40図に示した転送情報テーブル91を検索し、出力ポート(この場合、ポートP3であるとする)の情報を取得する。
つぎに、転送ポート決定部94は、VLAN−IDをキーとして、第42図に示した冗長有無(この場合、0:無し)をチェックする。また、転送ポート決定部94は、出力ポート(この場合、ポートP3)および上記チェック結果(冗長無し)を転送/複製情報付加部25へ転送する。
これにより、転送/複製情報付加部25は、転送情報抽出部21からのフレームに、上記ポートP3に対応するタグを付加して、スイッチSへ出力する。
スイッチSは、タグを参照して、フレームをノード装置Edge#1のポートP3(送信処理部Tx3)のみに転送する。すなわち、VLAN−Yのフレームの場合には、運用回線のみにフレームが転送され、予備回線にフレームが転送されない。
以後、上述した動作と同様にして、VLAN−Yのフレームは、経路L2を介して、端末Y2に受信される。なお、障害が発生した場合には、冗長がとられていないため、端末Y1と端末Y2との間の通信が断となる等の影響が出る。
以上説明したように、実施の形態8によれば、冗長サービスを受けるフレームと受けないフレームを同一通信ネットワークシステムで提供することにより、高い信頼性が必要なトラフィックに関して、フレームを複製することで通信ネットワークシステムのリソースを消費するものの障害時であっても通信が可能となる冗長サービスを受けることができる。
一方、高い信頼性が必要無いトラフィックについて、フレームを複製することなく、ネットワーク帯域の使用を最小限にすることが可能となり、さまざまな要求を満たすことのできる通信ネットワークシステムを実現することができる。
(実施の形態9)
さて、前述した実施の形態1においては、第1図に示したように、各トランク(トランクT1、トランクT1A等)を設けて、ノード(ノード装置)の冗長をとるためのノード冗長を実現する構成例について説明したが、ノード冗長に加えて、ノード間を接続するリンク(回線)についても冗長をとるリンク冗長を実現する構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態9として説明する。
第43図は、本発明にかかる実施の形態9の構成を示すブロック図である。この図には、2台のノード装置Edge#1およびノード装置Edge#2と、4台のノード装置SW#1〜SW#4とから構成され、端末Xと端末Yとの間で通信を行うための通信ネットワークシステムが図示されている。
端末Xおよび端末Yは、通信機能を有するコンピュータ端末であり、所定の通信プロトコルに従って、上記通信ネットワークシステムを介して通信を行う。ノード装置Edge#1およびノード装置Edge#2は、エッジノードとしての機能を備ており、端末Xおよび端末Yに接続されている。
一方、ノード装置SW#1〜SW#4は、ノード装置Edge#1とノード装置Edge#2との間に設けられており、コアノードとしての機能を備えている。ここで、ノード装置SW#1〜SW#4においては、ノード装置SW#1およびノード装置SW#2が冗長グループ#Aを構成しており、ノード装置SW#3およびノード装置SW#4が冗長グループ#Bを構成している。なお、実施の形態9においては、冗長グループを3台以上のノード装置から構成してもよい。
また、ノード装置Edge#1、ノード装置Edge#2、ノード装置SW#1〜ノード装置SW#4のそれぞれは、ポートP1〜P8、スイッチSおよび切替制御部(図示略)を備えている。
ポートP1は、送信処理部Tx1および受信処理部Rx1を備えている。ポートP2は、送信処理部Tx2および受信処理部Rx2を備えている。ポートP3は、送信処理部Tx3および受信処理部Rx3を備えている。ポートP4は、送信処理部Tx4および受信処理部Rx4を備えている。
ポートP5は、送信処理部Tx5および受信処理部Rx5を備えている。ポートP6は、送信処理部Tx6および受信処理部Rx6を備えている。ポートP7は、送信処理部Tx7および受信処理部Rx7を備えている。ポートP8は、送信処理部Tx8および受信処理部Rx8を備えている。
ノード装置Edge#1のポートP1は、回線を介して端末Xに接続されている。また、ノード装置Edge#1においては、ポートP5がノード装置SW#1のポートP1に回線を介して接続されているとともに、ポートP6がノード装置SW#1のポートP2に回線を介して接続されている。
さらに、ノード装置Edge#1においては、ポートP7がノード装置SW#2のポートP1に回線を介して接続されているとともに、ポートP8がノード装置SW#2のポートP2に回線を介して接続されている。
また、ノード装置Edge#1においては、4本の物理的な回線(ポートP5の回線、ポートP6の回線、ポートP7の回線およびポートP8の回線)が、1本の論理的な回線としてのノードトランク(回線)TN1として認識されている。このノードトランクTN1は、ノード冗長を実現するためのものである。
また、ノードトランクTN1においては、ノード装置Edge#1とノード装置SW#1との間のリンクが冗長構成(ポートP5の回線およびポートP6の回線)とされている。ポートP5の回線およびポートP6の回線は、リンクトランクTL1として認識されている。このリンクトランクTL1は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#1側においては、ノード装置SW#1とノード装置Edge#1との間のリンクが冗長構成(ポートP1の回線およびポートP2の回線)とされている。ポートP1の回線およびポートP2の回線は、リンクトランクTL3として認識されている。このリンクトランクTL3は、リンク冗長を実現するためのものである。
同様にして、ノードトランクTN1においては、ノード装置Edge#1とノード装置SW#2との間のリンクが冗長構成(ポートP7の回線およびポートP8の回線)とされている。ポートP7の回線およびポートP8の回線は、リンクトランクTL2として認識されている。このリンクトランクTL2は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#2側においては、ノード装置SW#2とノード装置Edge#1との間のリンクが冗長構成(ポートP1の回線およびポートP2の回線)とされている。ポートP1の回線およびポートP2の回線は、リンクトランクTL4として認識されている。このリンクトランクTL4は、リンク冗長を実現するためのものである。
また、冗長グループ#Aと冗長グループ#Bとの接続に関しては、各冗長グループを構成する2台のノード装置同士が相互接続する形態とされている。
具体的には、ノード装置SW#1においては、ポートP5がノード装置SW#3のポートP1に回線を介して接続されているとともに、ポートP6がノード装置SW#3のポートP2に回線を介して接続されている。
さらに、ノード装置SW#1においては、ポートP7がノード装置SW#4のポートP1に回線を介して接続されているとともに、ポートP8がノード装置SW#4のポートP2に回線を介して接続されている。
また、ノード装置SW#1においては、4本の物理的な回線(ポートP5の回線、ポートP6の回線、ポートP7の回線およびポートP8の回線)が、1本の論理的な回線としてのノードトランク(回線)TN1Aとして認識されている。このノードトランクTN1Aは、ノード冗長を実現するためのものである。
また、ノードトランクTN1Aにおいては、ノード装置SW#1とノード装置SW#3との間のリンクが冗長構成(ポートP5の回線およびポートP6の回線)とされている。ポートP5の回線およびポートP6の回線は、リンクトランクTL5として認識されている。このリンクトランクTL5は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#3側においては、ノード装置SW#3とノード装置SW#1との間のリンクが冗長構成(ポートP1の回線およびポートP2の回線)とされている。ポートP1の回線およびポートP2の回線は、リンクトランクTL9として認識されている。このリンクトランクTL9は、リンク冗長を実現するためのものである。
同様にして、ノードトランクTN1Aにおいては、ノード装置SW#1とノード装置SW#4との間のリンクが冗長構成(ポートP7の回線およびポートP8の回線)とされている。ポートP7の回線およびポートP8の回線は、リンクトランクTL6として認識されている。このリンクトランクTL6は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#4側においては、ノード装置SW#4とノード装置SW#1との間のリンクが冗長構成(ポートP1の回線およびポートP2の回線)とされている。ポートP1の回線およびポートP2の回線は、リンクトランクTL11として認識されている。このリンクトランクTL11は、リンク冗長を実現するためのものである。
また、ノード装置SW#2においては、ポートP5がノード装置SW#3のポートP3に回線を介して接続されているとともに、ポートP6がノード装置SW#3のポートP4に回線を介して接続されている。
さらに、ノード装置SW#2においては、ポートP7がノード装置SW#4のポートP3に回線を介して接続されているとともに、ポートP8がノード装置SW#4のポートP4に回線を介して接続されている。
また、ノード装置SW#2においては、4本の物理的な回線(ポートP5の回線、ポートP6の回線、ポートP7の回線およびポートP8の回線)が、1本の論理的な回線としてのノードトランク(回線)TN2Aとして認識されている。このノードトランクTN2Aは、ノード冗長を実現するためのものである。
また、ノードトランクTN2Aにおいては、ノード装置SW#2とノード装置SW#3との間のリンクが冗長構成(ポートP5の回線およびポートP6の回線)とされている。ポートP5の回線およびポートP6の回線は、リンクトランクTL7として認識されている。このリンクトランクTL7は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#3側においては、ノード装置SW#3とノード装置SW#2との間のリンクが冗長構成(ポートP3の回線およびポートP4の回線)とされている。ポートP3の回線およびポートP4の回線は、リンクトランクTL10として認識されている。このリンクトランクTL10は、リンク冗長を実現するためのものである。
同様にして、ノードトランクTN2Aにおいては、ノード装置SW#2とノード装置SW#4との間のリンクが冗長構成(ポートP7の回線およびポートP8の回線)とされている。ポートP7の回線およびポートP8の回線は、リンクトランクTL8として認識されている。このリンクトランクTL8は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#4側においては、ノード装置SW#4とノード装置SW#2との間のリンクが冗長構成(ポートP3の回線およびポートP4の回線)とされている。ポートP3の回線およびポートP4の回線は、リンクトランクTL12として認識されている。このリンクトランクTL12は、リンク冗長を実現するためのものである。
ノード装置SW#3においては、ポートP1〜P4の4本の回線がノードトランクTN3Bとして認識されている。
また、ノード装置Edge#2においては、ポートP5が端末Yに、ポートP1がノード装置SW#3のポートP5に回線を介して接続されているとともに、ポートP2がノード装置SW#3のポートP6に回線を介して接続されている。
さらに、ノード装置Edge#2においては、ポートP3がノード装置SW#4のポートP5に回線を介して接続されているとともに、ポートP4がノード装置SW#4のポートP6に回線を介して接続されている。
また、ノード装置Edge#2においては、4本の物理的な回線(ポートP1の回線、ポートP2の回線、ポートP3の回線およびポートP4の回線)が、1本の論理的な回線としてのノードトランク(回線)TN2として認識されている。このノードトランクTN2は、ノード冗長を実現するためのものである。
また、ノードトランクTN2においては、ノード装置Edge#2とノード装置SW#3との間のリンクが冗長構成(ポートP1の回線およびポートP2の回線)とされている。ポートP1の回線およびポートP2の回線は、リンクトランクTL15として認識されている。このリンクトランクTL15は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#3側においては、ノード装置SW#3とノード装置Edge#2との間のリンクが冗長構成(ポートP5の回線およびポートP6の回線)とされている。ポートP5の回線およびポートP6の回線は、リンクトランクTL13として認識されている。このリンクトランクTL13は、リンク冗長を実現するためのものである。
同様にして、ノードトランクTN2においては、ノード装置Edge#2とノード装置SW#4との間のリンクが冗長構成(ポートP3の回線およびポートP4の回線)とされている。ポートP3の回線およびポートP4の回線は、リンクトランクTL16として認識されている。このリンクトランクTL16は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#4側においては、ノード装置SW#4とノード装置Edge#2との間のリンクが冗長構成(ポートP5の回線およびポートP6の回線)とされている。ポートP5の回線およびポートP6の回線は、リンクトランクTL14として認識されている。このリンクトランクTL14は、リンク冗長を実現するためのものである。
ノード装置SW#4においては、ポートP1〜P4の4本の回線がノードトランクTN4Bとして認識されている。
また、実施の形態9においては、第43図に示した受信処理部Rx1〜Rx8として、第44図に示した受信処理部100が用いられている。この図において、第4図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
受信処理部100において、転送情報テーブル101は、第45図に示したように、MACアドレスとノードトランクID(ポートIDも含む)との対応関係を表すテーブルである。MACアドレスは、転送情報抽出部21により抽出された転送情報である。ノードトランクIDは、当該ノード装置に設定されたノードトランクを識別するための識別子である。
例えば、第45図に示したトランクID=10が第43図に示したノード装置SW#1のノードトランクTN1Aに対応しているとすると、ポートP1の受信処理部Rx1に受信されたフレーム(MACアドレス=AAAAに対応)は、転送情報テーブル101(第45図参照)に基づいて、トランクID=10のノードトランクTN1A(ポートP5、ポートP6、ポートP7およびポートP8)へ転送される。
第44図に戻り、切替ノードペアテーブル102は、ノードトランクがどのリンクトランクで構成されているかを表すテーブルである。具体的には、第46図に示したように、切替ノードペアテーブル102は、ノードトランクIDとリンクトランクIDとの対応関係を表すテーブルである。ノードトランクIDは、当該ノード装置に設定されたノードトランクを識別するための識別子である。リンクトランクIDは、該ノードトランクを構成する複数のリンクトランクを識別するための識別子である。
ノードトランクID=10が第43図に示したノード装置SW#1のノードトランクTN1Aに対応しているとすると、リンクトランクID(=4、6)は、ノードトランクTN1Aを構成するリンクトランクTL5およびTL6に対応している。
第44図に戻り、切替リンクペアテーブル103は、リンクトランクがどの回線(ポート)で構成されているかを表すテーブルである。具体的には、第47図に示したように、切替リンクペアテーブル103は、リンクトランクIDとポートID(回線)との対応関係を表すテーブルである。リンクトランクIDは、当該ノード装置に設定されたリンクトランクを識別するための識別子である。ポートIDは、該トランクを構成する複数の回線に対応するポートを識別するための識別子である。
また、実施の形態9においては、各ノード装置に第48図に示した切替制御部110が用いられている。この図において、第7図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
切替制御部110において、ノードトランク管理テーブル111は、各ノード装置のノードトランクを管理するためのテーブルである。具体的には、ノードトランク管理テーブル111は、第49図に示したように、ノードトランク、リンクトランク、状態の対応関係を表すテーブルである。
同図において、ノードトランクは、各ノード装置に設定されたノードトランクを表す。リンクトランクは、各ノード装置に設定されたリンクトランクを表す。状態は、運用/予備および正常性を表す。運用/予備は、当該リンクトランク(回線)が運用回線であるかまたは予備回線であるかを表す。正常性は、当該リンクトランク(回線)が正常であるか、障害発生により断であるかを表す。
第48図に戻り、リンクトランク管理テーブル112は、各ノード装置のリンクトランクを管理するためのテーブルである。具体的には、リンクトランク管理テーブル112は、第50図に示したように、リンクトランク、回線、状態の対応関係を表すテーブルである。
同図において、リンクトランクは、各ノード装置に設定されたリンクトランクを表す。回線(ポート)は、上記リンクトランクを構成する回線(ポート)を表す。状態は、運用/予備および正常性を表す。運用/予備は、当該回線(ポート)が運用回線であるかまたは予備回線であるかを表す。正常性は、当該回線(ポート)が正常であるか、障害発生により断であるかを表す。
第48図に戻り、切替判断部113は、ノードトランク管理テーブル111およびリンクトランク管理テーブル112に基づいて、切り替えを判断する。
つぎに、実施の形態9の動作について、第51図および第52図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。第51図は、第44図に示した転送ポート決定部104の動作を説明するフローチャートである。第52図は、第48図に示した切替判断部113の動作を説明するフローチャートである。
以下では、第43図に示した端末Xから端末Yへフレームを送信する場合の動作について説明する。第51図に示したステップSK1では、各受信処理部の転送ポート決定部104(第44図参照)は、転送情報(フレーム)が入力されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
また、第52図に示したステップSL1では、切替判断部113(第48図参照)は、ポートで障害が検出されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
そして、第43図に示した端末Xから、端末Y宛のフレームが送信されると、該フレームは、ノード装置Edge#1の受信処理部Rx1(受信処理部100:第44図参照)に受信される。
すなわち、回線終端部20は、フレームに対応する電気信号や光信号を終端する。転送情報抽出部21は、受信されたフレームのヘッダから転送先を表す転送情報(この場合、端末Yに対応する宛先MACアドレス)を抽出し、転送ポート決定部104および転送/複製情報付加部25へ出力する。
これにより、転送ポート決定部104は、第51図に示したステップSK1の判断結果を「Yes」とする。ステップSK2では、転送ポート決定部104は、送信元MACアドレスと入力回線を構成するノードトランクを関連付けて学習する。
ステップSK3では、転送ポート決定部104は、切替制御部110(第48図参照)からの状態情報(この場合、運用回線であるとする)に基づいて、入力回線(ポートP1に対応する回線)がリンクトランクの運用回線であるか否かを判断する。この場合、ポートP1がリンクトランクを構成していないが、ポートP1が運用回線であるため、転送ポート決定部104は、ステップSK3の判断結果を「Yes」とする。
ステップSK4では、転送ポート決定部104は、リンクトランクがノードトランクの運用系であるか否かを判断する。この場合、転送ポート決定部104は、ポートP1が運用回線であるため、ステップSK4の判断結果を「Yes」とする。
ステップSK5では、転送ポート決定部104は、転送情報抽出部21からの転送情報(宛先MACアドレス)をキーとして、転送情報テーブル101(第45図参照)を検索し、出力ノードトランク(この場合、ノードトランクTN1であるとする)の情報を取得する。
ステップSK6では、転送ポート決定部104は、上記出力ノードトランク(この場合、ノードトランクTN1)をキーとして、切替ノードペアテーブル102(第46図参照)を検索し、出力先リンクトランクの情報を取得する。この場合、出力先リンクトランクは、ノードトランクTN1を構成するリンクトランクTL1およびリンクトランクTL2である。
ステップSK7では、転送ポート決定部104は、上記出力先リンクトランク(この場合、リンクトランクTL1およびリンクトランクTL2)をキーとして、切替リンクペアテーブル103(第47図参照)を検索し、出力先ポート(回線)を取得する。
この場合、出力先ポートは、第43図に示したノード装置Edge#1におけるポートP5、ポートP6、ポートP7およびポートP8である。つぎに、転送ポート決定部104は、ポートP5、ポートP6、ポートP7およびポートP8に対応する上記出力先ポート(回線)の情報を転送/複製情報付加部25へ転送した後、ステップSK1の判断を行う。
これにより、転送/複製情報付加部25は、転送情報抽出部21からのフレームに、上記ポートP5、ポートP6、ポートP7およびポートP8に対応するタグを付加して、スイッチSへ出力する。
スイッチSは、タグを参照して、フレームを複製した後、各フレームをノード装置Edge#1のポートP5(送信処理部Tx5)、ポートP6(送信処理部Tx6)、ポートP7(送信処理部Tx7)およびポートP8(送信処理部Tx8)へそれぞれ転送する。
つぎに、ノード装置Edge#1においては、ポートP5(送信処理部Tx5)からノード装置SW#1のポートP1(受信処理部Rx1)へフレームが送信されるとともに、ポートP6(送信処理部Tx6)からノード装置SW#1のポートP2(受信処理部Rx2)へフレームが送信される。
同様にして、ノード装置Edge#1においては、ポートP7(送信処理部Tx7)からノード装置SW#2のポートP1(受信処理部Rx1)へフレームが送信されるとともに、ポートP8(送信処理部Tx8)からノード装置SW#2のポートP2(受信処理部Rx2)へフレームが送信される。
そして、ノード装置SW#1のポートP1(受信処理部Rx1)にフレームが受信されると、受信処理部Rx1の転送ポート決定部104は、第51図に示したステップSK1の判断結果を「Yes」とする。ステップSK2では、転送ポート決定部104は、送信元MACアドレスと入力回線を構成するノードトランクを関連付けて学習する。
ステップSK3では、転送ポート決定部104は、切替制御部110(第48図参照)からの状態情報(この場合、運用回線であるとする)に基づいて、入力回線(ポートP1に対応する回線)がリンクトランクの運用回線であるか否かを判断する。
この場合、入力回線(ポートP1に対応する回線)が運用回線であるため、転送ポート決定部104は、ステップSK3の判断結果を「Yes」とする。以後、上述した動作を経て、当該フレームは、スイッチSで複製され、ノードトランクTN1A(ポートP5、ポートP6、ポートP7およびポートP8)から送信される。
一方、ノード装置SW#1のポートP2(受信処理部Rx2)にフレームが受信されると、受信処理部Rx2の転送ポート決定部104は、第51図に示したステップSK1の判断結果を「Yes」とする。ステップSK2では、転送ポート決定部104は、送信元MACアドレスと入力回線を構成するノードトランクを関連付けて学習する。
ステップSK3では、転送ポート決定部104は、切替制御部110(第48図参照)からの状態情報(この場合、予備回線であるとする)に基づいて、入力回線(ポートP2に対応する回線)がリンクトランクの運用回線であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。ステップSK8では、転送ポート決定部104は、受信したフレームを破棄する。
また、リンクトンラクがノードトランクの予備系である場合、ステップSK4の判断結果が「No」とされ、ステップSK8では、当該フレームが破棄される。以後、各ノード装置で上述した動作を経て、フレームは、端末Yに受信される。
上述した動作は、ネットワークが正常に動作している場合である。つぎに、冗長グループを構成するノード装置自体に障害(ノード障害)が発生した場合の動作について説明する。
上記ノード障害が発生すると、障害が発生したノード装置に回線を介して接続されたノード装置の受信処理部の切替判断部113(第48図参照)は、第52図に示したステップSL1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSL2では、切替判断部113は、リンクトランク管理テーブル112(第50図参照)を参照して、障害検出回線にリンクトランクの設定があるか否かを判断する。この判断結果が「Yes」である場合、ステップSL3では、切替判断部113は、リンクトランク管理テーブル112を参照して、障害検出回線が運用回線であるか否かを判断する。
ステップSL3の判断結果が「Yes」である場合、ステップSL4では、切替判断部113は、予備回線が正常であるか否かを判断する。ステップSL4の判断結果が「Yes」である場合、ステップSL5では、切替判断部113は、現用回線(リンク)を障害検出回線(リンク)から予備回線(リンク)へ切り替えるための1+1リンク切替を実行する。
ステップSL6では、切替判断部113は、ノードトランク管理テーブル111およびリンクトランク管理テーブル112を更新する。
一方、ステップSL2、ステップSL3またはステップSL4の判断結果が「No」である場合、ステップSL7では、切替判断部113は、ノードトランク管理テーブル111(第49図参照)を参照して、障害検出回線(リンクトランク)にノードトランクの設定があるか否かを判断する。この判断結果が「Yes」である場合、ステップSL8では、切替判断部113は、ノードトランク管理テーブル111を参照して、障害検出回線(リンクトランク)が運用回線であるか否かを判断する。
ステップSL8の判断結果が「Yes」である場合、ステップSL9では、切替判断部113は、予備回線(リンクトランク)が正常であるか否かを判断する。ステップSL9の判断結果が「Yes」である場合、ステップSL10では、切替判断部113は、現用回線(リンクトランク)を障害検出回線(リンクトランク)から予備回線(リンクトランク)へ切り替えるための1+1ノード切替を実行する。
ステップSL6では、切替判断部113は、ノードトランク管理テーブル111およびリンクトランク管理テーブル112を更新する。
以上説明したように、実施の形態9によれば、リンク情報により現用回線および予備回線のそれぞれを複数設け、冗長構成としたので、通信ネットワークシステムの信頼性を高めることができる。
(実施の形態10)
さて、前述した実施の形態9においては、ノードトランクTN1における複数の現用回線(例えば、第43図:リンクトランクTL1等)のうち正常な1本の現用回線を介してフレームを送信するとともに、冗長構成とされた複数の予備回線(例えば、リンクトランクTL2)のうち正常な1本の予備回線を介してフレームを送信し、トラフィックを低減させる構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態10として説明する。
第43図は、本発明にかかる実施の形態10の構成を示すブロック図である。この実施の形態10においては、第43図に示した受信処理部Rx1〜Rx8として、第44図に示した受信処理部100に代えて、第53図に示した受信処理部120が用いられている。第53図において、第44図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
受信処理部120において、切替リンクペアテーブル121は、第54図に示したように、リンクトランクIDとポート(回線)および正常なポート数の対応関係を表すテーブルである。リンクトランクIDは、当該ノード装置に設定されたリンクトランクを識別するための識別子である。
ポート(回線)において、IDは、該トランクを構成する複数の回線に対応するポートを識別するための識別子である。状態は、該ポート(回線)の状態(正常または異常)を表す。正常なポート数は、当該リンクトランクにおいて正常なポート(回線)の数である。第53図に戻り、転送ポート決定部122は、転送ポートを決定する機能を備えている。
また、実施の形態10においては、第48図に示した切替制御部110に代えて、第55図に示した切替制御部130が用いられている。第55図において、第48図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
切替制御部130において、リンクトランク管理テーブル131は、各ノード装置のリンクトランクを管理するためのテーブルである。具体的には、リンクトランク管理テーブル131は、第56図に示したように、リンクトランクとポート(回線)および正常なポート数の対応関係を表すテーブルである。リンクトランクは、当該ノード装置に設定されたリンクトランクを識別するための識別子である。
ポート(回線)において、ポートは、該リンクトランクを構成する複数の回線に対応するポートを表す。状態は、該ポート(回線)の状態(正常または断)を表す。正常なポート数は、当該リンクトランクにおいて正常なポート(回線)の数である。第55図に戻り、切替判断部132は、ノードトランク管理テーブル111およびリンクトランク管理テーブル131に基づいて、切り替えを判断する。
つぎに、実施の形態10の動作について、第57図および第58図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。第57図は、第53図に示した転送ポート決定部122の動作を説明するフローチャートである。第58図は、第55図に示した切替判断部132の動作を説明するフローチャートである。
第57図に示したステップSM1では、各受信処理部の転送ポート決定部122(第53図参照)は、転送情報(フレーム)が入力されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
そして、ステップSM1の判断結果が「Yes」になると、ステップSM2では、転送ポート決定部122は、送信元MACアドレスと入力回線を構成するリンクトランクを関連付けて学習する。
ステップSM3では、転送ポート決定部122は、リンクトランクがノードトランクの運用系であるか否かを判断する。この場合、転送ポート決定部122は、ポートP1が運用回線であるとすると、ステップSM3の判断結果を「Yes」とする。
ステップSM4では、転送ポート決定部122は、転送情報抽出部21からの転送情報(宛先MACアドレス)をキーとして、転送情報テーブル101(第45図参照)を検索し、出力ノードトランクの情報を取得する。
ステップSM5では、転送ポート決定部122は、上記出力ノードトランクをキーとして、切替ノードペアテーブル102(第46図参照)を検索し、出力先リンクトランクの情報を取得する。
ステップSM6では、転送ポート決定部122は、上記出力先リンクトランクをキーとして、切替リンクペアテーブル121(第54図参照)を検索し、出力先ポート(回線)を取得する。
つぎに、転送ポート決定部122は、複数の出力先ポート(回線)のうち、例えば、1つの正常なポート(回線)を決定し、転送情報抽出部21からのフレームに、上記ポートに対応するタグを付加して、スイッチSへ出力する。スイッチSは、タグを参照して、フレームを一つのポートへそれぞれ転送する。なお、ステップSM3の判断結果が「No」である場合、ステップSM7では、フレームが破棄される。
上述した動作は、ネットワークが正常に動作している場合である。つぎに、冗長グループを構成するノード装置自体に障害(ノード障害)が発生した場合の動作について説明する。
第58図に示したステップSN1では、各ノード装置の切替制御部130の切替判断部132(第55図参照)は、障害が検出されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
そして、ノード障害が発生すると、障害が発生したノード装置に回線を介して接続されたノード装置の受信処理部の切替判断部132は、第58図に示したステップSN1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSN2では、切替判断部132は、障害検出回線にリンクトランクの設定があるか否かを判断する。この判断結果が「Yes」である場合、ステップSN3では、切替判断部132は、当該リンクトランクへ振り分けアルゴリズムパラメータを変更し、全てのポートに通知する。
ステップSN4では、切替判断部132は、障害検出回線にノードトランクの設定があるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。ステップSN5では、切替判断部132は、障害検出回線が運用回線であるか否かを判断する。
ステップSN5の判断結果が「Yes」である場合、ステップSN6では、切替判断部132は、予備回線が正常であるか否かを判断する。ステップSN6の判断結果が「Yes」である場合、ステップSN7では、切替判断部132は、現用回線(ノード)を障害検出回線(ノード)から予備回線(ノード)へ切り替えるための1+1ノード切替を実行する。
ステップSN8では、切替判断部132は、ノードトランク管理テーブル111およびリンクトランク管理テーブル131を更新する。
一方、ステップSN2、ステップSN4、ステップSN5またはステップSN6の判断結果が「No」である場合、ステップSN8では、切替判断部132は、前述した処理を実行する。
以上説明したように、実施の形態10によれば、冗長構成とされた複数の現用回線のうち正常な1本の現用回線を介して情報を送信するとともに、冗長構成とされた複数の予備回線のうち正常な1本の予備回線を介して情報を送信することとしたので、実施の形態9に比してトラフィックを低減させることができる。
(実施の形態11)
さて、前述した実施の形態4においては、通信ネットワークシステム上に複数のVLANを構築する構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態11として説明する。
第59図は、本発明にかかる実施の形態11の動作を説明するブロック図である。同図において、第21図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。実施の形態11においては、第59図に示した通信ネットワークシステムに複数のVLAN(例えば、VLAN#1およびVLAN#2)が構築されている。
また、実施の形態11において、各ノード装置の切替制御部では、第25図(a)に示した対向ノード管理テーブル61に代えて、第61図に示した対向ノード管理テーブル150が用いられているとともに、第25図(b)に示した自ノード管理テーブル62に代えて、第60図に示した自ノード管理テーブル140が用いられている。
第61図に示した対向ノード管理テーブル150は、対向ノード管理テーブル61(第25図(a)参照)と同様の情報を含んでいるが、トランク単位かつVLAN単位(例えば、VLAN#1、VLAN#2)で設定されている。
また、第60図に示した自ノード管理テーブル140は、VLAN毎に設定された自ノードに関する有効トランク数、有効回線数、優先度、識別子の情報を管理している。
なお、実施の形態11においては、実施の形態4で説明した動作がVLAN毎に実行される。
以上説明したように、実施の形態11によれば、複数のVLANについても、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができる。
以上本発明にかかる実施の形態1〜11について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成例はこれらの実施の形態1〜11に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、前述した実施の形態1〜11においては、各ノード装置の機能(ノード冗長制御)を実現するためのプログラムを第62図に示したコンピュータ読み取り可能な記録媒体300に記録して、この記録媒体300に記録されたプログラムを同図に示したコンピュータ200に読み込ませ、実行することにより各機能を実現してもよい。
同図に示したコンピュータ200は、上記プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)210と、キーボード、マウス等の入力装置220と、各種データを記憶するROM(Read Only Memory)230と、演算パラメータ等を記憶するRAM(Random Access Memory)240と、記録媒体300からプログラムを読み取る読取装置250と、ディスプレイ、プリンタ等の出力装置260と、装置各部を接続するバス270とから構成されている。
CPU210は、読取装置250を経由して記録媒体300に記録されているプログラムを読み込んだ後、プログラムを実行することにより、前述した機能を実現する。なお、記録媒体300としては、光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等が挙げられる。
以上説明したように、本発明によれば、同一の情報を現用回線および予備回線を介して受信し、予備回線を介して受信された情報を破棄し、現用回線を介して受信された情報をつぎのノードへ送信し、障害発生時、現用回線を予備回線に切り替えることとしたので、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、障害発生時、障害の影響を受ける接続先のノードに対して障害発生を通知することとしたので、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、グループ内におけるノード間で通信能力を通知し合い、障害発生時、グループ内における複数のノードのうち、通信能力が高いノードが通信を担当することとしたので、より通信能力が高いノードを用いて通信を行うことができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、対向する複数のノードへ自ノードの通信能力を通知し、障害発生時、対向する複数のノードのうち通信能力が高いノードに通信を担当させることとしたので、より通信能力が高いノードを用いて通信を行うことができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、コマンド入力により、強制的に現用回線を予備回線に切り替えることとしたので、管理者の利便性を高めることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、コマンド入力により、強制的に他ノードの現用回線を予備回線にリモートで切り替えることとしたので、管理者の利便性を高めることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、コマンド入力により、強制的に自ノードの現用回線を予備回線にローカルで切り替えることとしたので、管理者の利便性を高めることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、現用回線および予備回線による冗長がとられた第1通信方式と、現用回線のみであって冗長がとられていない第2の通信方式とを共存させることとしたので、高い信頼性が必要なトラフィックに関して、第1の通信方式を利用し、一方、高い信頼性が必要無いトラフィックについて、第2通信方式を利用するすることにより、ネットワーク帯域の使用を最小限にすることが可能となり、さまざまな要求を満たすことのできる通信ネットワークシステムを実現することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、現用回線および予備回線のそれぞれを複数設け、冗長構成としたので、通信ネットワークシステムの信頼性を高めることができる。
また、本発明によれば、冗長構成とされた複数の現用回線のうち正常な1本の現用回線を介して情報を送信するとともに、冗長構成とされた複数の予備回線のうち正常な1本の予備回線を介して情報を送信することとしたので、トラフィックを低減させることができるという効果を奏する。
(実施の形態1)
第1図は、本発明にかかる実施の形態1の構成を示すブロック図である。この図には、2台のノード装置Edge#1およびノード装置Edge#2と、4台のノード装置SW#1〜SW#4とから構成され、端末Xと端末Yとの間で通信を行うための通信ネットワークシステムが図示されている。
端末Xおよび端末Yは、通信機能を有するコンピュータ端末であり、所定の通信プロトコルに従って、上記通信ネットワークシステムを介して通信を行う。ノード装置Edge#1およびノード装置Edge#2は、エッジノードとしての機能を備ており、端末Xおよび端末Yに接続されている。
一方、ノード装置SW#1〜SW#4は、ノード装置Edge#1とノード装置Edge#2との間に設けられており、コアノードとしての機能を備えている。ここで、ノード装置SW#1〜SW#4においては、ノード装置SW#1およびノード装置SW#2が冗長グループ#Aを構成しており、ノード装置SW#3およびノード装置SW#4が冗長グループ#Bを構成している。なお、実施の形態1においては、冗長グループを3台以上のノード装置から構成してもよい。
また、ノード装置Edge#1、ノード装置Edge#2、ノード装置SW#1〜ノード装置SW#4のそれぞれは、ポートP1〜P4、スイッチSおよび切替制御部(図示略)を備えている。
ポートP1は、送信処理部Tx1および受信処理部Rx1を備えている。ポートP2は、送信処理部Tx2および受信処理部Rx2を備えている。ポートP3は、送信処理部Tx3および受信処理部Rx3を備えている。ポートP4は、送信処理部Tx4および受信処理部Rx4を備えている。
ノード装置Edge#1のポートP1は、回線を介して端末Xに接続されている。また、ノード装置Edge#1においては、ポートP3がノード装置SW#1のポートP1に回線を介して接続されているとともに、ポートP4がノード装置SW#2のポートP1に回線を介して接続されている。
また、ノード装置Edge#1においては、複数の物理的な回線(ポートP3の回線およびポートP4の回線)が、1本の論理的な回線としてのトランク(回線)T1として認識されている。
なお、ノード装置SW#1においては、ポートP1の回線を介して、ノード装置Edge#1のポートP3に接続されているが、そのポートP1の回線をトランクとして認識しない。同様にして、ノード装置SW#2においても、ポートP1の回線を介して、ノード装置Edge#1のポートP4に接続されているが、そのポートP1の回線をトランクとして認識しない。
また、冗長グループ#Aと冗長グループ#Bとの接続に関しては、各冗長グループを構成する2台のノード装置同士が相互接続する形態とされている。
具体的には、ノード装置SW#1においては、ポートP3がノード装置SW#3のポートP1に回線を介して接続されているとともに、ポートP4がノード装置SW#4のポートP1に回線を介して接続されている。
一方、ノード装置SW#2においては、ポートP3がノード装置SW#3のポートP2に回線を介して接続されているとともに、ポートP4がノード装置SW#4のポートP2に回線を介して接続されている。
また、ノード装置SW#1においては、複数の物理的な回線(ポートP3の回線およびポートP4の回線)が、1本の論理的な回線としてのトランク(回線)T1Aとして認識されている。
また、ノード装置SW#2においては、複数の物理的な回線(ポートP3の回線およびポートP4の回線)が、1本の論理的な回線としてのトランク(回線)T2Aとして認識されている。
また、ノード装置SW#3においては、複数の物理的な回線(ポートP1の回線およびポートP2の回線)が、1本の論理的な回線としてのトランク(回線)T3Bとして認識されている。
また、ノード装置SW#4においては、複数の物理的な回線(ポートP1の回線およびポートP2の回線)が、1本の論理的な回線としてのトランク(回線)T4Bとして認識されている。
ノード装置Edge#2のポートP3は、回線を介して端末Yに接続されている。また、ノード装置Edge#2においては、ポートP1がノード装置SW#3のポートP3に回線を介して接続されているとともに、ポートP2がノード装置SW#4のポートP3に回線を介して接続されている。
また、ノード装置Edge#2においては、複数の物理的な回線(ポートP1の回線およびポートP2の回線)が、1本の論理的な回線としてのトランク(回線)T2として認識されている。
なお、ノード装置SW#3においては、ポートP3の回線を介して、ノード装置Edge#2のポートP1に接続されているが、そのポートP3の回線をトランクとして認識しない。同様にして、ノード装置SW#4においても、ポートP3の回線を介して、ノード装置Edge#2のポートP2に接続されているが、そのポートP3の回線をトランクとして認識しない。
第3図は、第1図に示したノード装置SW#1の構成を示すブロック図である。この図において、第1図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。同図において、切替制御部10は、ポートP1〜P4を制御し、例えば、第4図に示した状態情報(運用/予備)を受信処理部Rx1〜Rx4へ通知する。状態情報は、各ポートに接続された回線が運用回線であるか予備回線であるかを表す情報である。
第4図は、第1図および第3図に示した受信処理部Rx1〜RX4の構成を示すブロック図である。この図において、回線終端部20は、回線からの電気信号や光信号を終端する機能を備えている。転送情報抽出部21は、受信されたフレームのヘッダから転送先を表す転送情報(Ethernetでは、宛先MACアドレスやVLAN−ID等)を抽出する。
転送ポート決定部22は、切替制御部10(第3図参照)からの状態情報(運用/予備)や転送情報抽出部21により抽出された転送情報(この場合、宛先のMACアドレス。なお、IPルータの場合、宛先のIPアドレス。MPLSの場合、Label。)に基づいて、受信されたフレームの転送先であるポートを決定する機能を備えている。
転送情報テーブル23は、第5図に示したように、MACアドレスとトランクID(ポートIDも含む)との対応関係を表すテーブルである。MACアドレスは、転送情報抽出部21により抽出された転送情報である。トランクIDは、当該ノード装置に設定されたトランクを識別するための識別子である。ポートIDは、ポートを識別するための識別子である。
例えば、第5図に示したトランクID=10が第1図に示したノード装置SW#1のトランクT1Aに対応しているとすると、ポートP1の受信処理部Rx1に受信されたフレーム(MACアドレス=AAAAに対応)は、転送情報テーブル23(第5図参照)に基づいて、トランクID=10のトランクT1A(ポートP3およびポートP4)へ転送される。
第4図に戻り、切替ペアテーブル24は、トランクがどの回線(ポート)で構成されているかを表すテーブルである。具体的には、第6図に示したように、切替ペアテーブル24は、トランクIDとポートID(回線)との対応関係を表すテーブルである。トランクIDは、当該ノード装置に設定されたトランクを識別するための識別子である。ポートIDは、該トランクを構成する複数の回線に対応するポートを識別するための識別子である。
トランクID=10が第1図に示したノード装置SW#1のトランクT1Aに対応しているとすると、ポートID(=4、6)は、トランクT1Aを構成する回線に対応するポートP3およびポートP4に対応している。なお、切替ペアテーブル24にトランクIDが複数設定されているが、これは、各ノード装置に複数のトランクが設定されている場合を表す。
転送/複製情報付加部25は、転送ポート決定部22における決定に基づいて、どのポートにフレームを転送するかを表すタグをフレームに付加して、スイッチSへ出力する。
第7図は、第3図に示した切替制御部10の構成を示すブロック図である。この図において、トランク管理テーブル11は、各ノード装置のトランクを管理するためのテーブルである。具体的には、トランク管理テーブル11は、第8図に示したように、トランク、回線、状態の対応関係を表すテーブルである。
同図において、トランクは、各ノード装置に設定されたトランクを表す。回線(ポート)は、上記トランクを構成する回線(ポート)を表す。状態は、運用/予備および正常性を表す。運用/予備は、当該回線(ポート)が運用回線であるかまたは予備回線であるかを表す。正常性は、当該回線(ポート)が正常であるか、障害発生により断であるかを表す。
例えば、第1図において、ノード装置Edge#1のポートP4(回線)、ノード装置SW#1のポートP3(回線)、ノード装置SW#2のポートP4(回線)、ノード装置SW#3のポートP1(回線)、ノード装置SW#4のポートP2(回線)およびノード装置Edge#2のポートP1(回線)は、運用回線に設定されている。
一方、ノード装置Edge#1のポートP3(回線)、ノード装置SW#1のポートP4(回線)、ノード装置SW#2のポートP3(回線)、ノード装置SW#3のポートP2(回線)、ノード装置SW#4のポートP1(回線)およびノード装置Edge#2のポートP2(回線)は、予備回線に設定されている。
ポート情報交換部12は、ポートP1〜P4(第3図参照)と情報を交換する。切替判断部13は、例えば、ポート情報交換部12を介して、あるポートから回線障害が発生した旨の障害通知を受けた場合、障害が発生した回線と、トランク管理テーブル11(第8図参照)とに基づいて、切替の判断を行い、関係するポートへ通知を行う。
つぎに、実施の形態1の動作について、第1図および第2図、第9図および第10図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。第2図は、実施の形態1における冗長切り替え動作を説明するブロック図である。第9図は、第4図に示した転送ポート決定部22の動作を説明するフローチャートである。第10図は、第7図に示した切替判断部13の動作を説明するフローチャートである。
以下では、第1図に示した端末Xから端末Yへフレームを送信する場合の動作について説明する。第9図に示したステップSA1では、各受信処理部の転送ポート決定部22(第4図参照)は、転送情報(フレーム)が入力されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
また、第10図に示したステップSB1では、切替判断部13(第7図参照)は、ポートで障害が検出されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
そして、第1図に示した端末Xから、端末Y宛のフレームが送信されると、該フレームは、ノード装置Edge#1の受信処理部Rx1に受信される。
すなわち、回線終端部20は、フレームに対応する電気信号や光信号を終端する。転送情報抽出部21は、受信されたフレームのヘッダから転送先を表す転送情報(この場合、端末Yに対応する宛先MACアドレス)を抽出し、転送ポート決定部22および転送/複製情報付加部25へ出力する。
これにより、転送ポート決定部22は、第9図に示したステップSA1の判断結果を「Yes」とする。ステップSA2では、転送ポート決定部22は、送信元MACアドレスと入力回線を構成するトランク(ポート)を関連付けて学習する。
ステップSA3では、転送ポート決定部22は、切替制御部10(第3図参照)からの状態情報(この場合、運用回線であるとする)に基づいて、入力回線(ポートP1に対応する回線)が運用回線であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
ステップSA4では、転送ポート決定部22は、転送情報抽出部21からの転送情報(宛先MACアドレス)をキーとして、転送情報テーブル23を検索し、出力トランク(この場合、トランクT1であるとする)の情報を取得する。
ステップSA5では、転送ポート決定部22は、上記出力トランク(この場合、トランクT1)をキーとして、切替ペアテーブル24を検索し、出力先ポート(回線)の情報を取得する。
この場合、出力先ポート(回線)は、トランクT1に対応するポートP3およびポートP4である。つぎに、転送ポート決定部22は、ポートP3およびポートP4に対応する上記出力先ポート(回線)の情報を転送/複製情報付加部25へ転送した後、ステップSA1の判断を行う。
これにより、転送/複製情報付加部25は、転送情報抽出部21からのフレームに、上記ポートP3およびポートP4に対応するタグを付加して、スイッチSへ出力する。
スイッチSは、タグを参照して、フレームを複製した後、各フレームをノード装置Edge#1のポートP3(送信処理部Tx3)と、ポートP4(送信処理部Tx4)とへ転送する。
つぎに、ノード装置Edge#1においては、ポートP3(送信処理部Tx3)からノード装置SW#1のポートP1(受信処理部Rx1)へフレームが送信されるとともに、ポートP4(送信処理部Tx4)からノード装置SW#2のポートP1(受信処理部Rx1)へフレームが送信される。
そして、ノード装置SW#1のポートP1(受信処理部Rx1)にフレームが受信されると、上述したノード装置Edge#1の動作と同様にして、フレームは、スイッチSで複製される。
つぎに、ノード装置SW#1においては、ポートP3(送信処理部Tx3)からノード装置SW#3のポートP1(受信処理部Rx1)へフレームが送信されるとともに、ポートP4(送信処理部Tx4)からノード装置SW#4のポートP1(受信処理部Rx1)へフレームが送信される。
一方、ノード装置SW#2のポートP1(受信処理部Rx1)にフレームが受信されると、上述したノード装置Edge#1の動作と同様にして、フレームは、スイッチSで複製される。
つぎに、ノード装置SW#2においては、ポートP3(送信処理部Tx3)からノード装置SW#3のポートP2(受信処理部Rx2)へフレームが送信されるとともに、ポートP4(送信処理部Tx4)からノード装置SW#4のポートP2(受信処理部Rx2)へフレームが送信される。
そして、ノード装置SW#3のポートP1(受信処理部Rx1:運用回線)にフレームが受信されると、上述した動作と同様にして、該フレームは、スイッチSを介して、ポートP3(送信処理部Tx3)からノード装置Edge#2のポートP1へ送信される。
また、ノード装置SW#3のポートP2(受信処理部Rx2:予備回線)にフレームが受信されると、上述した動作を経て、上記受信処理部Rx2の転送情報抽出部21は、第9図に示したステップSA1の判断結果を「Yes」とする。ステップSA2では、転送ポート決定部22は、送信元MACアドレスと入力回線を構成するトランク(ポート)を関連付けて学習する。
ステップSA3では、転送ポート決定部22は、切替制御部10(第3図参照)からの状態情報(この場合、予備回線であるとする)に基づいて、入力回線(ポートP2に対応する回線)が運用回線であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSA6では、転送ポート決定部22は、転送/複製情報付加部25にフレームを破棄させた後、ステップSA1の判断を行う。すなわち、ノード装置SW#3においては、受信側の2本の回線(ポートP1およびポートP2)のうち一方を運用回線として受信したフレームを転送し、他方を予備回線として受信したフレームを破棄している。
同様にして、ノード装置SW#4においても、受信側の2本の回線(ポートP1およびポートP2)のうち、ポートP2の回線を運用回線として受信したフレームをポートP3(送信処理部Tx3)からノード装置Edge#2のポートP2(受信処理部Rx2)へ転送する。また、ポートP1の回線を予備回線として受信したフレームが破棄される。
そして、ノード装置Edge#2のポートP1(受信処理部Rx1:運用回線)にフレームが受信されると、上述した動作と同様にして、該フレームは、スイッチSを介して、ポートP3(送信処理部Tx3)から端末Yへ送信される。
一方、ノード装置Edge#2のポートP2(受信処理部Rx2:予備回線)にフレームが受信されると、上述した動作と同様にして、該フレームは、破棄される。
上述した動作は、ネットワークが正常に動作している場合である。つぎに、冗長グループを構成するノード装置自体に障害(ノード障害)が発生した場合の動作について第2図を参照しつつ説明する。
同図において、冗長グループ#Aを構成する一方のノード装置SW#2にノード障害が発生すると、ノード装置SW#2をトランクの接続先としているノード装置Edge#1、ノード装置SW#3およびノード装置SW#4に影響があり、切り替えの可能性が生じる。
具体的には、ノード装置Edge#1、ノード装置SW#3およびノード装置SW#4のうち、ノード装置Edge#1およびノード装置SW#4については、ノード装置SW#2に接続された回線(ポートP4、ポートP2)が共に運用回線とされており、通信断の影響が出るため、運用回線を障害検出回線(障害発生時の運用回線)から予備回線へ切り替える必要がある。
すなわち、ノード装置SW#2でノード障害が発生すると、ノード装置Edge#1のポートP4(受信処理部Rx4)は、所定の信号や光を受信できなくなるため、ノード障害を検出し、切替制御部10(第3図および第7図)へ通知する。
これにより、切替制御部10の切替判断部13は、第10図に示したステップSB1の判断結果を「Yes」とする。ステップSB2では、切替判断部13は、トランク管理テーブル11(第8図参照)を参照して、障害検出回線(この場合、ノード装置Edge#1のポートP4の回線)にトランクの設定があるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
なお、ステップSB2の判断結果が「No」である場合、ステップSB6では、切替判断部13は、障害検出回線について、トランク管理テーブル11を更新(正常性を正常から断)する。
ステップSB3では、切替判断部13は、トランク管理テーブル11を参照して、障害検出回線が運用回線であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。なお、ステップSB3の判断結果が「No」である場合には、ステップSB6の処理が実行される。
ステップSB4では、切替判断部13は、トランク管理テーブル11を参照して、現在の運用回線(この場合、ノード装置Edge#1のポートP4の回線)に対応する予備回線(この場合、ノード装置Edge#1のポートP3の回線)が正常であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。なお、ステップSB4の判断結果が「No」である場合、ステップSB6の処理が実行される。
ステップSB5では、切替判断部13は、運用回線を障害検出回線から予備回線へ切り替えるための1+1切替を実行する。具体的には、切替判断部13は、障害検出回線であるポートP4(受信処理部Rx4および送信処理部Tx4)へ状態情報(予備回線)を通知するとともに、予備回線であるポートP3(受信処理部Rx3および送信処理部Tx3)へ状態情報(運用回線)を通知する。また、切替判断部13は、トランク管理テーブル11を更新する。
これにより、ノード装置Edge#1においては、ポートP3の回線が予備回線から運用回線に切り替えられるとともに、ポートP4の回線が運用回線から予備回線に切り替えられる。
同様にして、ノード装置SW#4においても、ノード装置Edge#1と同様にして、ポートP2の回線が運用回線から予備回線に切り替えられるとともに、ポートP1の回線が予備回線から運用回線に切り替えられる。
一方、ノード装置SW#3においては、障害検出回線(ポートP2の回線)が予備回線であるため、第10図に示したステップSB3の判断結果が「No」とされ、トランク管理テーブル11が更新されるだけで、運用回線の切り替えが実行されない。すなわち、ノード装置SW#3の場合には、ノード装置SW#2でノード障害が発生しても、通信断等の影響が出ないのである。
以上説明したように、実施の形態1によれば、同一のフレームを現用回線および予備回線を介して受信し、予備回線を介して受信されたフレームを破棄し、現用回線を介して受信されたフレームをつぎのノード装置へ送信し、障害発生時、現用回線を予備回線に切り替えることとしたので、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができる。
(実施の形態2)
さて、前述した実施の形態1では、トランクを構成しない回線(リンク)に障害が発生した場合や、一つのトランクを構成する全回線に同時に障害が発生した場合について、特に、言及しなかったが、障害が発生した回線に接続されているノード装置に障害を通知する構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態2として説明する。
第11図は、実施の形態2における動作例1を説明する図である。第11図(a)に示した通信ネットワークシステムは、ノード装置Edge#1、冗長グループ#A(ノード装置SW#1およびノード装置SW#2)、冗長グループ#B(ノード装置SW#3およびノード装置SW#4)、ノード装置Edge#2、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4から構成されている。
ノード装置Edge#1において、トランクT1は、ポートP1(例えば、現用回線)およびポートP2(例えば、予備回線)から構成されている。
ノード装置SW#1において、トランクT1Aは、ポートP2およびポートP3から構成されている。なお、ノード装置SW#1のポートP1は、トランクを構成しない。
ノード装置SW#2において、トランクT2Aは、ポートP2およびポートP3から構成されている。なお、ノード装置SW#2のポートP1は、トランクを構成しない。
ノード装置SW#3において、トランクT3Bは、ポートP1およびポートP2から構成されている。なお、ノード装置SW#3のポートP3、ポートP4およびポートP5のそれぞれは、トランクを構成しない。
ノード装置SW#4において、トランクT4Bは、ポートP1およびポートP2から構成されている。なお、ノード装置SW#4のポートP3、ポートP4およびポートP5のそれぞれは、トランクを構成しない。
ノード装置Edge#2において、トランクT2は、ポートP1およびポートP2から構成されている。ノード装置Edge#3において、トランクT3は、ポートP1およびポートP2から構成されている。ノード装置Edge#4において、トランクT4は、ポートP1およびポートP2から構成されている。なお、ポートP1〜P4は、実施の形態1と同様にして、受信処理部および送信処理部から構成されている。
つぎに、第11図(a)および(b)、第13図に示したフローチャートを参照しつつ、実施の形態2における動作例1について説明する。この動作例1では、トランクを構成しない回線K31(第11図(b)参照)に障害が発生した場合について説明する。
第13図に示したステップSC1では、各ノード装置は、接続されている回線で障害を検出したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。そして、第11図(a)に示した回線K31で障害(回線断)が発生すると、ノード装置Edge#2は、実施の形態1の動作と同様にして、現用回線を、ポートP1(障害検出回線)からポートP2(予備回線)へ切り替える。
ここで、回線K31で障害が発生すると、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4は、ノード装置SW#3および回線K31を経由してノード装置Edge#2と通信することができなくなる。
そこで、実施の形態2の動作例1では、ノード装置SW#3は、回線K31の影響がある全ポート(この場合、ポートP4およびポートP5)へ断状態とするように通知する。これにより、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4では、上記全ポートの回線を断状態(障害発生)として認識する。
具体的には、回線K31の障害を検出すると、ノード装置SW#3は、第13図に示したステップSC1の判断結果を「Yes」とする。ステップSC2では、ノード装置SW#3は、実施の形態1と同様にして、障害検出回線(この場合、ノード装置SW#3のポートP3の回線K31)にトランクの設定があるか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSC7では、ノード装置SW#3は、回線K31の影響がある全ポート(この場合、ポートP4およびポートP5)へ断状態とするように通知する。これにより、ポートP4およびポートP5では、接続されている回線を物理的に断(光や電気レベルを落とす)にして、擬似障害を発生させる。ステップSC6では、ノード装置SW#3は、実施の形態1と同様にして、トランク管理テーブル11(第8図参照)を更新する。
これにより、接続先のノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4では、第11図(b)に示したように、疑似障害の発生により、前述した1+1切替を実行し、運用回線を疑似障害検出回線から予備回線へ切り替えることにより、障害を回避し、接続を維持する。
なお、実施の形態2では、疑似障害を発生させずに、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4へ別回線(図示略)を介して、障害発生および1+1切替指示を明示的に通知してもよい。
また、第12図(a)に示したように、ノード装置SW#3のトランクT3Bを構成する全回線(回線K21および回線K22)で障害が発生すると、ノード装置SW#3に関する回線を運用回線とするノード装置で通信断の影響が出る。
そこで、実施の形態2では、動作例2として、かかる影響を回避すべく、動作例1と同様にして、ノード装置SW#3が、隣接する全ノード装置に対して、障害を通知する。障害の通知方法は、明示的な通知メッセージを通知したり、接続回線を物理的に断(光や電気レベルを落とす)にしたりする方法等が挙げられる。
具体的には、回線K21および回線K22の障害を検出すると、ノード装置SW#3は、第13図に示したステップSC1の判断結果を「Yes」とする。ステップSC2では、ノード装置SW#3は、実施の形態1と同様にして、障害検出回線(この場合、ノード装置SW#3のポートP1の回線K21およびポートP2の回線K22)にトランクの設定があるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
ステップSC3では、ノード装置SW#3は、障害検出回線に運用回線(この場合、回線K21)が含まれているか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。ステップSC4では、ノード装置SW#3は、予備回線(この場合、回線K22)が正常であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSC7では、ノード装置SW#3は、回線K21および回線K22の影響がある全ポート(この場合、ポートP3、ポートP4およびポートP5)へ断状態とするように通知する。これにより、ポートP3、ポートP4およびポートP5では、接続されている回線を物理的に断(光や電気レベルを落とす)にして、擬似障害を発生させる。ステップSC6では、ノード装置SW#3は、実施の形態1と同様にして、トランク管理テーブル11(第8図参照)を更新する。
これにより、接続先のノード装置Edge#2、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4では、第12図(b)に示したように、疑似障害の発生により、前述した1+1切替を実行し、運用回線を疑似障害検出回線から予備回線へ切り替えることにより、障害を回避し、接続を維持する。なお、ステップSC4の判断結果が「Yes」である場合、ステップSC5では、1+1切替が実行される。また、ステップSC3の判断結果が「No」である場合、ステップSC6の処理が実行される。
以上説明したように、実施の形態2によれば、障害発生時、障害の影響を受ける接続先のノード装置に対して障害発生を通知することとしたので、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができる。
(実施の形態3)
さて、前述した実施の形態2では、第14図(a)に示したノード装置Edge#2のトランクT2を構成する全回線で障害が発生(またはノード装置Edge#2自体でノード障害が発生)したという特殊な場合、第14図(b)に示したように、接続先のノード装置SW#3およびノード装置SW#4(冗長グループ#B)が完全に機能しなくなるという問題が発生する。
この場合には、本来、障害と無関係であるノード装置Edge#3とノード装置Edge#4との間の通信さえもできなくなってしまう。
以下に説明する実施の形態3では、第15図に示したように、同じ冗長グループを構成するノード装置間でお互いの状態を通知し合い、回線障害等で冗長グループ内の全ノード装置が完全に機能しなくなるという事態を回避するための構成例を示す。
すなわち、冗長グループ内の各ノード装置は、通常同じ接続先(ノード装置)を有している。これは、1つのノード装置が機能しなくなっても他のノード装置がその接続性を引き継ぐために必須である。
そこで、実施の形態3では、冗長グループ内のノード装置同士で、正常に動作しているトランク数(ノード装置Edge#1〜ノード装置Edge#4との接続のためのトランクとなっていない回線も含む)、正常に動作している回線数等の転送能力を通知し合い、冗長グループ内の全ノード装置を断にしなければならない状態でも、冗長グループ内で最低1台のノード装置が運用状態に残るようにしている。
第16図は、実施の形態3における切替制御部30の構成を示すブロック図である。切替制御部30は、第15図に示したノード装置Edge#1〜ノード装置Edge#4、ノード装置SW#1〜ノード装置SW#4にそれぞれ設けられている。
第16図において、第7図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。第16図においては、第7図に示した切替判断部13に代えて、切替判断部32が設けられているとともに、冗長グループ管理テーブル31が新たに設けられている。
冗長グループ管理テーブル31は、冗長グループを構成する各ノード装置を管理するためのテーブルであり、第17図に示したように、情報アイテム、自ノード、ペアノードというフィールドを備えている。
自ノードは、冗長グループ管理テーブル31が設けられているノード装置を表す。ペアノードは、自ノードとペアをなすノード装置に対応している。例えば、第15図に示した冗長グルーブ#Bにおいてノード装置SW#3に設けられている冗長グループ管理テーブル31の場合には、自ノードがノード装置SW#3に対応しており、ペアノードがノード装置SW#4に対応している。
情報アイテムは、有効トランク数、有効回線数、優先度および識別子である。有効トランク数は、当該ノード装置(自ノード、ペアノード)に設定されたトランクの有効数である。有効回線数は、当該ノード装置に接続された回線の有効数である。優先度は、自ノードおよびペアノードにおける優先度を表す。識別子は、当該ノード装置を識別するためのものであり、MACアドレス等である。
つぎに、実施の形態3の動作について、第18図〜第20図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。第18図に示したステップSD1では、各ノード装置(第15図に示したノード装置Edge#1〜ノード装置Edge#4、ノード装置SW#1〜ノード装置SW#4)は、障害を検出したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
また、第19図に示したステップSE1では、各ノード装置は、要求メッセージを受信したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。また、第20図に示したステップSF1では、各ノード装置は、応答メッセージを受信したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
そして、第15図に示したノード装置Edge#2のトランクT2の全回線(またはノード装置Edge#2自体)に障害が発生(第14図(a)参照)すると、ノード装置SW#3は、第18図に示したステップSD1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSD2では、ノード装置SW#3は、自ノードに関して、冗長グループ管理テーブル31(第17図参照)を更新する。この場合、ノード装置SW#3は、1本の回線(トランクT2に対応)に障害が発生しているため、第17図に示した自ノードの有効回線数を1デクリメントする。
また、ノード装置SW#3は、自ノードのトランクに関して、全回線で障害が発生している場合や、障害検出回線がトランクを構成しない場合、自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。この場合、障害検出回線(トランクT2に対応)がトランクを構成しないため、第17図に示した自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。
ステップSD3では、ノード装置SW#3は、障害検出回線にトランクが設定されているか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSD7では、ノード装置SW#3は、冗長グループ#Bを構成するペアノード(ノード装置SW#4)に対する要求メッセージを生成し、ペアノード(ノード装置SW#4)へ要求メッセージを送信する。この要求メッセージには、ペアノード(この場合、ノード装置SW#4)における冗長管理テーブルの更新内容を要求するためのメッセージである。
また、要求メッセージには、自ノード(ノード装置SW#3)における冗長テーブルの更新内容が含まれている。ノード装置SW#3は、ペアノード(ノード装置SW#4)からの応答待ち状態とされる。
同様にして、第15図に示したノード装置Edge#2のトランクT2の全回線(またはノード装置Edge#2自体)に障害が発生(第14図(a)参照)すると、ノード装置SW#4は、第18図に示したステップSD1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSD2では、ノード装置SW#4は、自ノードに関して、冗長グループ管理テーブル31(第17図参照)を更新する。この場合、ノード装置SW#4は、1本の回線(トランクT2に対応)に障害が発生しているため、第17図に示した自ノードの有効回線数を1デクリメントする。
また、ノード装置SW#4は、自ノードのトランクに関して、全回線で障害が発生している場合や、障害検出回線がトランクを構成しない場合、自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。この場合、障害検出回線(トランクT2に対応)がトランクを構成しないため、第17図に示した自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。
ステップSD3では、ノード装置SW#4は、障害検出回線にトランクが設定されているか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSD7では、ノード装置SW#4は、冗長グループ#Bを構成するペアノード(ノード装置SW#3)に対する要求メッセージを生成し、ペアノード(ノード装置SW#3)へ要求メッセージを送信する。この要求メッセージは、ペアノード(この場合、ノード装置SW#3)における冗長管理テーブルの更新内容を要求するためのメッセージである。
また、要求メッセージには、自ノード(ノード装置SW#4)における冗長テーブルの更新内容が含まれている。ノード装置SW#4は、ペアノード(ノード装置SW#3)からの応答待ち状態とされる。
そして、ノード装置SW#3からの要求メッセージがノード装置SW#4に受信されると、ノード装置SW#4は、第19図に示したステップSE1の判断結果を「Yes」とする。ステップSE2では、ノード装置SW#4は、要求メッセージに含まれる更新内容に基づいて、冗長グループ管理テーブル31のペアノード(ノード装置SW#3)の内容を更新する。
ステップSE3では、ノード装置SW#4は、冗長グループ#Bを構成するペアノード(ノード装置SW#3)に対する応答メッセージを生成し、ペアノード(ノード装置SW#3)へ応答メッセージを送信する。この応答メッセージには、自ノード(この場合、ノード装置SW#4)に設けられた冗長管理テーブルにおける自ノードの更新内容が含まれている。
ステップSE4では、ノード装置SW#4は、冗長グループ管理テーブル31において自ノードとペアノードとの情報(有効トランク数、有効回線数、優先度)を比較する。ステップSE5では、ノード装置SW#4は、ペアノードが自ノードよりも優れているか否かを判断する。ここで、優れているとは、有効トランク数がより多い、有効回線数がより多い、または優先度が高い状態であり、ノード装置の転送能力が高いことを意味する。
ステップSE5の判断結果が「Yes」である場合、ステップSE6では、ノード装置SW#4は、全ポートを断状態(光信号を断)とするように指示を出して、対向ノード装置(隣接する全ノード)にペアノード(ノード装置SW#3)に接続されている回線を運用回線とするように通知する。なお、ステップSE5の判断結果が「No」である場合、ノード装置SW#4は、ステップSE1の判断を行う。
これにより、ノード装置Edge#2のトランクT2に障害が発生したとしても、必要最小限の通信断に抑え、障害トランクに関係のない回線(例えば、ノード装置SW#3とノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4の回線)の通信を維持することが可能となる。
また、ノード装置SW#4からの応答メッセージがノード装置SW#3に受信されると、ノード装置SW#3は、第20図に示したステップSF1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSF2では、ノード装置SW#3は、応答メッセージに含まれる更新内容に基づいて、冗長グループ管理テーブル31のペアノード(ノード装置SW#4)の内容を更新する。
ステップSF3では、ノード装置SW#3は、冗長グループ管理テーブル31において自ノードとペアノードとの情報(有効トランク数、有効回線数、優先度)を比較する。ステップSF4では、ノード装置SW#3は、ステップSE5(第19図参照)と同様にして、ペアノードが自ノードよりも優れているか否かを判断する。
この場合、ステップSF4の判断結果が「No」であるとすると、ノード装置SW#3は、ステップSF1の判断を行う。なお、ステップSF4の判断結果が「Yes」である場合、ステップSF5では、ノード装置SW#3は、全ポート(回線)を断状態(光信号を断)とするように指示を出して、対向ノード装置に対して、ペアノード(ノード装置SW#4)に接続されている回線を運用回線とするように通知する。
なお、第18図に示したステップSD3の判断結果が「Yes」である場合、ステップSD4では、各ノード装置は、障害検出回線が運用回線であるか否かを判断する。ステップSD4の判断結果が「No」である場合、各ノード装置は、ステップSD1の判断を行う。
一方、ステップSD4の判断結果が「Yes」である場合、ステップSD5では、各ノード装置は、予備回線が正常であるか否かを判断する。ステップSD5の判断結果が「Yes」である場合、ステップSD6では、各ノード装置は、ステップSC5(第13図参照)と同様にして、1+1切替を実行する。なお、ステップSD5の判断結果が「No」である場合、ステップSD7の処理が実行される。
以上説明したように、実施の形態3によれば、冗長グループ内におけるノード装置間で通信能力を通知し合い、障害発生時、冗長グループ内における複数のノード装置うち、通信能力が高いノード装置が通信を担当することとしたので、より通信能力が高いノード装置を用いて通信を行うことができる。
(実施の形態4)
さて、前述した実施の形態3においては、冗長グループ内のノード装置間で、転送能力に関する情報(有効トランク数、有効回線数、優先度等)を交換した後、全ポート(回線)を断状態(光信号を断)とするように指示を出し、対向ノード装置に対して、ペアノード(ノード装置SW#4)に接続されている回線を運用回線とするように通知する構成例について説明したが、直接対向ノード装置に転送能力を通知する構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態4として説明する。
第21図は、本発明にかかる実施の形態4の構成を示すブロック図である。この図において、第14図(a)および第15図に対応する部分には同一の符号を付ける。
実施の形態4において、各ノード装置の各ポートには、第22図に示した送信処理部40が設けられている。送信処理部40において、通知メッセージ挿入部41は、障害発生時に、切替制御部60(第24図参照)により生成された通知メッセージを受信し、この通知メッセージを多重部42へ渡す。多重部42は、スイッチSからのフレームと通知メッセージとを多重化する。回線終端部43は、回線に接続されており、多重化されたフレームを送信する。
また、実施の形態4において、各ノード装置の各ポートには、第23図に示した受信処理部50が用いられている。同図において、第4図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
受信処理部50において、通知メッセージ抽出部51は、対向ノード装置から送信された多重化されたフレームから通知メッセージ(第22図参照)を抽出し、これを切替制御部60(第24図参照)へ渡す。
また、実施の形態4において、各ノード装置の各ポートには、第24図に示した切替制御部60が用いられている。同図において、第7図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
切替制御部60において、対向ノード管理テーブル61は、トランク単位で設定されており、当該ノード装置(自ノード)に対向する各対向ノード装置を管理するためのテーブルである。
具体的には、対向ノード管理テーブル61は、第25図(a)に示したように、情報アイテム、回線1の接続先ノード、回線2の接続先ノードというフィールドを備えている。なお、実際には、当該ノード装置は、対向ノード管理テーブル61をトランク毎に有している。
回線1の接続先ノードは、当該トランクを構成する回線1の接続先ノード(対向ノード装置)に対応している。回線2の接続先ノードは、当該トランクを構成する回線2の接続先ノード(対向ノード装置)に対応している。すなわち、当該トランクは、回線1および回線2から構成されている。
情報アイテムは、有効トランク数、有効回線数、優先度および識別子である。有効トランク数は、各対向ノード装置(回線1、2の接続先ノード)に設定されたトランクの有効数である。有効回線数は、各対向ノード装置に接続された回線の有効数である。優先度は、各対向ノード装置における優先度を表す。識別子は、各対向ノード装置を識別するためのものであり、MACアドレス等である。
第24図に戻り、自ノード管理テーブル62は、自ノードを管理するためのテーブルであり、第25図(b)に示したように、自ノードに関する有効トランク数、有効回線数、優先度、識別子の情報を管理している。切替判断部63は、自ノード管理テーブル62の更新や、対向ノード管理テーブル61に基づいて、1+1切替に関する判断を行う。
つぎに、実施の形態4の動作について、第26図および第27図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。第26図に示したステップSG1では、各ノード装置(第21図に示したノード装置Edge#1〜ノード装置Edge#4、ノード装置SW#1〜ノード装置SW#4)の切替判断部63(第24図参照)は、障害を検出したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
また、第27図に示したステップSH1では、各ノード装置の切替判断部63は、対向ノード装置から通知メッセージを受信したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
そして、第21図に示したノード装置Edge#2のトランクT2の全回線(またはノード装置Edge#2自体)に障害が発生すると、ノード装置SW#3の切替判断部63は、第26図に示したステップSG1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSG2では、ノード装置SW#3の切替判断部63は、自ノードに関して、自ノード管理テーブル62(第25図(b)参照)を更新する。この場合、ノード装置SW#3の切替判断部63は、1本の回線(トランクT2に対応)に障害が発生しているため、第25図(b)に示した自ノードの有効回線数を1デクリメントする。
また、ノード装置SW#3の切替判断部63は、自ノードのトランクに関して、全回線で障害が発生している場合や、障害検出回線がトランクを構成しない場合、自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。この場合、障害検出回線(トランクT2に対応)がトランクを構成しないため、第25図(b)に示した自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。
ステップSG3では、ノード装置SW#3の切替判断部63は、障害検出回線にトランクが設定されているか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSG7では、ノード装置SW#3は、対向ノード装置(この場合、ノード装置SW#1、ノード装置SW#2、ノード装置Edge#2、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4)に対する通知メッセージを生成し、通知メッセージ挿入部41(第22図参照)へ渡して、各対向ノードへ通知メッセージを送信する。この通知メッセージには、自ノード(ノード装置SW#3)における冗長テーブルの更新内容が含まれている。
同様にして、第21図に示したノード装置Edge#2のトランクT2の全回線(またはノード装置Edge#2自体)に障害が発生(第14図(a)参照)すると、ノード装置SW#4の切替判断部63は、第26図に示したステップSG1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSG2では、ノード装置SW#4の切替判断部63は、自ノードに関して、自ノード管理テーブル62(第25図(b)参照)を更新する。この場合、ノード装置SW#4の切替判断部63は、1本の回線(トランクT2に対応)に障害が発生しているため、第25図(b)に示した自ノードの有効回線数を1デクリメントする。
また、ノード装置SW#4の切替判断部63は、自ノードのトランクに関して、全回線で障害が発生している場合や、障害検出回線がトランクを構成しない場合、自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。この場合、障害検出回線(トランクT2に対応)がトランクを構成しないため、第25図(b)に示した自ノードの有効トランク数を1デクリメントする。
ステップSG3では、ノード装置SW#4の切替判断部63は、障害検出回線にトランクが設定されているか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。
ステップSG7では、ノード装置SW#4は、対向ノード装置(この場合、ノード装置SW#1、ノード装置SW#2、ノード装置Edge#2、ノード装置Edge#3およびノード装置Edge#4)に対する通知メッセージを生成し、通知メッセージ挿入部41(第22図参照)へ渡し、各対向ノードへ通知メッセージを送信する。この通知メッセージには、自ノード(ノード装置SW#4)における冗長テーブルの更新内容が含まれている。
そして、ノード装置SW#3およびノード装置SW#4からの各通知メッセージがノード装置Edge#3に受信されると、ノード装置Edge#3の切替判断部63は、第27図に示したステップSH1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSH2では、ノード装置Edge#3の切替判断部63は、通知メッセージに含まれるノード装置SW#3およびノード装置SW#4の自ノードテーブルの各更新内容に基づいて、対向ノード管理テーブル61の接続先ノード(ノード装置SW#3およびノード装置SW#4)の内容を更新する。
ステップSH3では、ノード装置Edge#3の切替判断部63は、対向ノード管理テーブル61において回線1の接続ノードと、回線2の接続先ノードとの情報(有効トランク数、有効回線数、優先度)を比較する。ステップSH4では、ノード装置Edge#3の切替判断部63は、ステップSH3の比較結果に基づいて、最も優れているノード装置に接続されている回線(ポート)を運用回線に切り替えた後、ステップSH1の判断を行う。
ここで、優れているとは、有効トランク数がより多い、有効回線数がより多い、または優先度が高い状態であり、ノード装置の転送能力が高いことを意味する。
また、通知メッセージを受信した他の対向ノード装置(ノード装置SW#1、ノード装置SW#2、ノード装置Edge#2およびノード装置Edge#4)においても、ノード装置Edge#3と同様の動作を経て、1+1切替が行われる。
なお、第26図に示したステップSG3の判断結果が「Yes」である場合、ステップSG4では、各ノード装置は、障害検出回線が運用回線であるか否かを判断する。ステップSG4の判断結果が「No」である場合、各ノード装置は、ステップSG1の判断を行う。
一方、ステップSG4の判断結果が「Yes」である場合、ステップSG5では、各ノード装置は、予備回線が正常であるか否かを判断する。ステップSG5の判断結果が「Yes」である場合、ステップSG6では、各ノード装置は、ステップSC5(第13図参照)と同様にして、1+1切替を実行する。なお、ステップSG5の判断結果が「No」である場合、ステップSG7の処理が実行される。
以上説明したように、実施の形態4によれば、冗長グループ内の全ポートを断状態にすることなく、冗長グループ内でもっとも優れた転送能力を持つノード装置が転送処理を続けることができる。
(実施の形態5)
さて、前述した実施の形態1においては、管理者により入力された制御コマンドにより1+1切替をリモートで強制的に実行できる構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態5として説明する。
第28図および第29図は、本発明にかかる実施の形態5の動作を説明するブロック図である。これらの図において、第1図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
実施の形態5において、各ノード装置の各ポートには、第30図に示した切替制御部70が用いられている。同図において、第7図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
切替制御部70において、コマンド入力部71は、管理者により制御コマンドを入力するためのものである。制御コマンドは、運用回線の接続先のノード装置に対して、当該運用回線の利用を禁止させて、強制的に1+1切替を指示するためのコマンドである。切替判断部71は、切替判断部13(第7図参照)の機能に加えて、制御コマンドに基づく処理も実行する。
また、実施の形態5において、各ノード装置の各ポートには、第31図に示した受信処理部80が用いられている。同図において、第4図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
受信処理部80において、制御コマンド抽出部81は、ノード装置から送信されたフレームから上記制御コマンドを抽出し、これを切替制御部70(第30図参照)へ渡す。
つぎに、実施の形態5の動作について、第32図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。同図に示したステップSI1では、各ノード装置の切替判断部72(第30図参照)は、制御コマンドを受信したか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
ここで、第28図に示したように、管理者により、ノード装置SW#2のコマンド入力部71(第30図参照)に制御コマンドが入力されると、切替判断部72は、制御コマンドをノード装置SW#4へ送信する。この制御コマンドは、上記現用回線を利用しているノード装置SW#4に対して、現用回線の利用を禁止し、現用回線を予備回線に切り替えるための利用禁止コマンドである。
そして、制御コマンド(利用禁止コマンド)がノード装置SW#4に受信されると、ノード装置SW#4の切替判断部72は、第32図に示したステップSI1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSI2では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、制御コマンドが利用禁止コマンドであるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
ステップSI3では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、制御コマンド(利用禁止コマンド)を受信した回線が運用回線であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。ステップSI4では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、予備回線が正常であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
ステップSI5では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、第29図に示したように、現用回線をポートP2(現用回線)からポートP1(予備回線)に強制的に切り替える。
なお、ステップSI3またはステップSI4の判断結果が「No」である場合、ステップSI1の判断が行われる。また、ステップSI2の判断結果が「No」である場合、ステップSI6では、制御コマンド(利用禁止コマンド以外)を受信した回線が運用回線であるか否かが判断される。
ステップSI6の判断結果が「No」である場合、ステップSI5の処理が実行される。一方、ステップSI6の判断結果が「Yes」である場合、ステップSI1の判断が行われる。
以上説明したように、実施の形態5によれば、制御コマンド入力により、強制的に他ノード装置の現用回線を予備回線にリモートで切り替えることとしたので、管理者の利便性を高めることができる。
(実施の形態6)
さて、実施の形態5においては、第28図および第29図に示したように例えば、ノード装置SW#2で入力された制御コマンドに基づいて、ノード装置SW#4で1+1切替をリモートで行う構成例について説明したが、ノード装置SW#4で入力された制御コマンドに基づいて、該ノード装置SW#4で1+1切替をローカルで行う構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態6として説明する。
第33図および第34図は、本発明にかかる実施の形態6の動作を説明するブロック図である。なお、実施の形態6においては、実施の形態5の構成と同一である。
つぎに、実施の形態6の動作について、第35図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。同図に示したステップSJ1では、各ノード装置の切替判断部72(第30図参照)は、管理者によりコマンド入力部71で制御コマンドが入力されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として同判断を繰り返す。
ここで、第33図に示したように、管理者により、ノード装置SW#4のコマンド入力部71(第30図参照)に制御コマンドが入力されると、切替判断部72は、第35図に示したステップSJ1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSJ2では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、制御コマンドに対応する対象回線(この場合、ポートP2の回線)が運用回線であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
ステップSJ3では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、予備回線(この場合、ポートP1の回線)が正常であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。
ステップSJ4では、ノード装置SW#4の切替判断部72は、第34図に示したように、現用回線をポートP2(現用回線)からポートP1(予備回線)にローカルで強制的に切り替える。
なお、ステップSJ2またはステップSJ3の判断結果が「No」である場合、ステップSJ1の判断が行われる。
以上説明したように、実施の形態6によれば、制御コマンド入力により、強制的に自ノード装置の現用回線を予備回線にローカルで切り替えることとしたので、管理者の利便性を高めることができる。
(実施の形態7)
第36図および第37図は、本発明にかかる実施の形態7の動作を説明するブロック図である。実施の形態7は、前述した実施の形態5および実施の形態6の組み合わせの構成例である。
すなわち、第36図に示したノード装置SW#2で、ノード装置SW#4に対するリモート用の制御コマンド(利用禁止コマンド)が入力されると、ノード装置SW#4では、第37図に示したように、現用回線がポートP2(現用回線)からポートP1(予備回線)へリモートで強制的に切り替えられる。
また、第36図に示したノード装置SW#2で、該ノード装置SW#2に対するローカル用の制御コマンドが入力されると、ノード装置SW#2では、第37図に示したように、現用回線がポートP4(現用回線)からポートP3(予備回線)へローカルで強制的に切り替えられる。
以上説明したように、実施の形態7によれば、実施の形態5および実施の形態6と同様の効果を奏する。
(実施の形態8)
さて、前述した実施の形態1においては、VLAN(Virtual Local Area Ntwork)技術を用いて、通信ネットワークシステム上に二つのVLANを構築し、一方のVLANを冗長ありとし、他方のVLANを冗長無しとする構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態8として説明する。
VLANは、LANにおいて、物理的なケーブルやマシンの接続形態に依存せず、LAN上の特定のノードだけで仮想的なグループを作る技術であり、ルータやハブに対する付加機能として提供される。
VLANでは、物理的に離れたセグメント上に存在するノード同士を集め、論理的に同一セグメント上に存在するように見せかけることができる。そのため、ノードの物理的な接続形態によらずに柔軟にネットワークを構築したり、構成を変更したりできる。たとえば、別フロアにある2つの部署を1つの論理的なセグメントとみなしたり、離れた場所に置かれたノードを本来属するべきセグメントに仮想的に参加させたりできる。
第38図は、本発明にかかる実施の形態8の動作を説明するブロック図である。同図において、第1図に対応する部分には同一の符号を付ける。第38図に示した通信ネットワークシステムにおいては、二つのVLANとして、端末X1と端末X2との間を接続するVLAN−Xと、端末Y1と端末Y2との間を接続するVLAN−Yとが設定されている。
端末X1は、ノード装置Edge#1のポートP1に接続されている。端末X2は、ノード装置Edge#2のポートP3に接続されている。端末Y1は、ノード装置Edge#1のポートP2に接続されている。端末Y2は、ノード装置Edge#2のポートP4に接続されている。
VLAN−Xは、冗長ありの構成とされている。すなわち、VLAN−Xでは、運用回線の経路L1の他に、予備回線の経路L3およびL4が設定されている。従って、運用回線の経路L1に障害が発生した場合には、予備回線の経路L3や、経路L4により冗長がとられるため、障害を回避することができる。
一方、VLAN−Yは、冗長無しの構成とされている。すなわち、VLAN−Yでは、運用回線の経路L2の他に、予備回線の経路が設定されていない。従って、運用回線の経路L2に障害が発生した場合には、冗長がとられない。
また、実施の形態8において、各ノード装置の各ポートには、第39図に示した受信処理部90が用いられている。同図において、第4図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
受信処理部90において、転送情報テーブル91は、第40図に示したように、MACアドレス、VLAN−ID、トランクIDおよびポートIDの対応関係を表すテーブルである。MACアドレスは、転送情報抽出部21により抽出された転送情報である。
VLAN−IDは、VLAN−XまたはVLAN−Yに対応するフレームを識別するための識別子であり、IEEE802.1Qで規定されている。例えば、VLAN−ID=100は、VLAN−Xに対応するフレームの識別子である。一方、VLAN−ID=200は、VLAN−Yに対応するフレームの識別子である。
トランクIDは、当該ノード装置に設定されたトランクを識別するための識別子である。ポートIDは、ポートを識別するための識別子である。
第39図に戻り、切替ペアテーブル92は、トランクがどの回線(ポート)で構成されているかを表すテーブルである。具体的には、第41図に示したように、切替ペアテーブル92は、トランクIDとポートID(回線)との対応関係を表すテーブルである。トランクIDは、当該ノード装置に設定されたトランクを識別するための識別子である。ポートIDは、該トランクを構成する複数の回線に対応するポートを識別するための識別子である。
第39図に戻り、冗長対象テーブル93は、VLANが冗長対象であるか否かを管理するためのテーブルである。具体的には、第42図に示したように、冗長対象テーブル93は、VLAN−IDおよび冗長有無というフィールドを備えている。VLAN−IDは、VLAN−XまたはVLAN−Yに対応するフレームを識別するための識別子であり、第40図に示したVLAN−IDに対応している。冗長有無は、VLANに関して、冗長の有無を表す。
上記構成において、第38図に示したVLAN−X用に冗長を確保するため、運用回線の経路L1については、実施の形態7で説明した仕組みを利用して、双方向の運用回線がノード装置Edge#1−ノード装置SW#1−ノード装置SW#3−ノード装置Edge#2となるように設定される。
ここで、VLAN−Xにおいて、端末X1から端末X2宛のフレームが送信されると、該フレームは、ノード装置Edge#1の受信処理部Rx1(受信処理部90:第39図参照)に受信される。これにより、第39図に示した転送情報抽出部21は、受信されたフレームのヘッダから転送先を表す転送情報(この場合、端末X2に対応する宛先MACアドレス)およびVLAN−ID(この場合、100)を抽出し、転送ポート決定部94および転送/複製情報付加部25へ出力する。
転送ポート決定部94は、転送情報抽出部21からの転送情報(MACアドレス)およびVLAN−ID(=100)をキーとして、第40図に示した転送情報テーブル91を検索し、出力トランク(この場合、トランクT1であるとする)の情報を取得する。
つぎに、転送ポート決定部94は、上記出力トランク(この場合、トランクT1)をキーとして、切替ペアテーブル92(第41図参照)を検索し、出力先ポート(回線)の情報を取得する。また、転送ポート決定部94は、VLAN−IDをキーとして、第42図に示した冗長有無(この場合、1:有り)をチェックする。
転送ポート決定部94は、ポートP3およびポートP4に対応する上記出力先ポート(回線)の情報および上記チェック結果(冗長あり)を転送/複製情報付加部25へ転送する。
これにより、転送/複製情報付加部25は、転送情報抽出部21からのフレームに、上記ポートP3およびポートP4に対応するタグを付加して、スイッチSへ出力する。
スイッチSは、タグを参照して、フレームを複製した後、各フレームをノード装置Edge#1のポートP3(送信処理部Tx3)と、ポートP4(送信処理部Tx4)とへ転送する。
以後、上述した動作と同様にして、VLAN−Xのフレームは、運用回線の経路L1を介して、端末X2に受信される。なお、障害が発生した場合には、実施の形態1と同様にして、冗長がとられているため、運用回線から予備回線へ切り替わる。
一方、VLAN−Yにおいて、端末Y1から端末Y2宛のフレームが送信されると、該フレームは、ノード装置Edge#1の受信処理部Rx2(受信処理部90:第39図参照)に受信される。これにより、第39図に示した転送情報抽出部21は、受信されたフレームのヘッダから転送先を表す転送情報(この場合、端末Y2に対応する宛先MACアドレス)およびVLAN−ID(この場合、200)を抽出し、転送ポート決定部94および転送/複製情報付加部25へ出力する。
転送ポート決定部94は、転送情報抽出部21からの転送情報(MACアドレス)およびVLAN−ID(=200)をキーとして、第40図に示した転送情報テーブル91を検索し、出力ポート(この場合、ポートP3であるとする)の情報を取得する。
つぎに、転送ポート決定部94は、VLAN−IDをキーとして、第42図に示した冗長有無(この場合、0:無し)をチェックする。また、転送ポート決定部94は、出力ポート(この場合、ポートP3)および上記チェック結果(冗長無し)を転送/複製情報付加部25へ転送する。
これにより、転送/複製情報付加部25は、転送情報抽出部21からのフレームに、上記ポートP3に対応するタグを付加して、スイッチSへ出力する。
スイッチSは、タグを参照して、フレームをノード装置Edge#1のポートP3(送信処理部Tx3)のみに転送する。すなわち、VLAN−Yのフレームの場合には、運用回線のみにフレームが転送され、予備回線にフレームが転送されない。
以後、上述した動作と同様にして、VLAN−Yのフレームは、経路L2を介して、端末Y2に受信される。なお、障害が発生した場合には、冗長がとられていないため、端末Y1と端末Y2との間の通信が断となる等の影響が出る。
以上説明したように、実施の形態8によれば、冗長サービスを受けるフレームと受けないフレームを同一通信ネットワークシステムで提供することにより、高い信頼性が必要なトラフィックに関して、フレームを複製することで通信ネットワークシステムのリソースを消費するものの障害時であっても通信が可能となる冗長サービスを受けることができる。
一方、高い信頼性が必要無いトラフィックについて、フレームを複製することなく、ネットワーク帯域の使用を最小限にすることが可能となり、さまざまな要求を満たすことのできる通信ネットワークシステムを実現することができる。
(実施の形態9)
さて、前述した実施の形態1においては、第1図に示したように、各トランク(トランクT1、トランクT1A等)を設けて、ノード(ノード装置)の冗長をとるためのノード冗長を実現する構成例について説明したが、ノード冗長に加えて、ノード間を接続するリンク(回線)についても冗長をとるリンク冗長を実現する構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態9として説明する。
第43図は、本発明にかかる実施の形態9の構成を示すブロック図である。この図には、2台のノード装置Edge#1およびノード装置Edge#2と、4台のノード装置SW#1〜SW#4とから構成され、端末Xと端末Yとの間で通信を行うための通信ネットワークシステムが図示されている。
端末Xおよび端末Yは、通信機能を有するコンピュータ端末であり、所定の通信プロトコルに従って、上記通信ネットワークシステムを介して通信を行う。ノード装置Edge#1およびノード装置Edge#2は、エッジノードとしての機能を備ており、端末Xおよび端末Yに接続されている。
一方、ノード装置SW#1〜SW#4は、ノード装置Edge#1とノード装置Edge#2との間に設けられており、コアノードとしての機能を備えている。ここで、ノード装置SW#1〜SW#4においては、ノード装置SW#1およびノード装置SW#2が冗長グループ#Aを構成しており、ノード装置SW#3およびノード装置SW#4が冗長グループ#Bを構成している。なお、実施の形態9においては、冗長グループを3台以上のノード装置から構成してもよい。
また、ノード装置Edge#1、ノード装置Edge#2、ノード装置SW#1〜ノード装置SW#4のそれぞれは、ポートP1〜P8、スイッチSおよび切替制御部(図示略)を備えている。
ポートP1は、送信処理部Tx1および受信処理部Rx1を備えている。ポートP2は、送信処理部Tx2および受信処理部Rx2を備えている。ポートP3は、送信処理部Tx3および受信処理部Rx3を備えている。ポートP4は、送信処理部Tx4および受信処理部Rx4を備えている。
ポートP5は、送信処理部Tx5および受信処理部Rx5を備えている。ポートP6は、送信処理部Tx6および受信処理部Rx6を備えている。ポートP7は、送信処理部Tx7および受信処理部Rx7を備えている。ポートP8は、送信処理部Tx8および受信処理部Rx8を備えている。
ノード装置Edge#1のポートP1は、回線を介して端末Xに接続されている。また、ノード装置Edge#1においては、ポートP5がノード装置SW#1のポートP1に回線を介して接続されているとともに、ポートP6がノード装置SW#1のポートP2に回線を介して接続されている。
さらに、ノード装置Edge#1においては、ポートP7がノード装置SW#2のポートP1に回線を介して接続されているとともに、ポートP8がノード装置SW#2のポートP2に回線を介して接続されている。
また、ノード装置Edge#1においては、4本の物理的な回線(ポートP5の回線、ポートP6の回線、ポートP7の回線およびポートP8の回線)が、1本の論理的な回線としてのノードトランク(回線)TN1として認識されている。このノードトランクTN1は、ノード冗長を実現するためのものである。
また、ノードトランクTN1においては、ノード装置Edge#1とノード装置SW#1との間のリンクが冗長構成(ポートP5の回線およびポートP6の回線)とされている。ポートP5の回線およびポートP6の回線は、リンクトランクTL1として認識されている。このリンクトランクTL1は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#1側においては、ノード装置SW#1とノード装置Edge#1との間のリンクが冗長構成(ポートP1の回線およびポートP2の回線)とされている。ポートP1の回線およびポートP2の回線は、リンクトランクTL3として認識されている。このリンクトランクTL3は、リンク冗長を実現するためのものである。
同様にして、ノードトランクTN1においては、ノード装置Edge#1とノード装置SW#2との間のリンクが冗長構成(ポートP7の回線およびポートP8の回線)とされている。ポートP7の回線およびポートP8の回線は、リンクトランクTL2として認識されている。このリンクトランクTL2は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#2側においては、ノード装置SW#2とノード装置Edge#1との間のリンクが冗長構成(ポートP1の回線およびポートP2の回線)とされている。ポートP1の回線およびポートP2の回線は、リンクトランクTL4として認識されている。このリンクトランクTL4は、リンク冗長を実現するためのものである。
また、冗長グループ#Aと冗長グループ#Bとの接続に関しては、各冗長グループを構成する2台のノード装置同士が相互接続する形態とされている。
具体的には、ノード装置SW#1においては、ポートP5がノード装置SW#3のポートP1に回線を介して接続されているとともに、ポートP6がノード装置SW#3のポートP2に回線を介して接続されている。
さらに、ノード装置SW#1においては、ポートP7がノード装置SW#4のポートP1に回線を介して接続されているとともに、ポートP8がノード装置SW#4のポートP2に回線を介して接続されている。
また、ノード装置SW#1においては、4本の物理的な回線(ポートP5の回線、ポートP6の回線、ポートP7の回線およびポートP8の回線)が、1本の論理的な回線としてのノードトランク(回線)TN1Aとして認識されている。このノードトランクTN1Aは、ノード冗長を実現するためのものである。
また、ノードトランクTN1Aにおいては、ノード装置SW#1とノード装置SW#3との間のリンクが冗長構成(ポートP5の回線およびポートP6の回線)とされている。ポートP5の回線およびポートP6の回線は、リンクトランクTL5として認識されている。このリンクトランクTL5は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#3側においては、ノード装置SW#3とノード装置SW#1との間のリンクが冗長構成(ポートP1の回線およびポートP2の回線)とされている。ポートP1の回線およびポートP2の回線は、リンクトランクTL9として認識されている。このリンクトランクTL9は、リンク冗長を実現するためのものである。
同様にして、ノードトランクTN1Aにおいては、ノード装置SW#1とノード装置SW#4との間のリンクが冗長構成(ポートP7の回線およびポートP8の回線)とされている。ポートP7の回線およびポートP8の回線は、リンクトランクTL6として認識されている。このリンクトランクTL6は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#4側においては、ノード装置SW#4とノード装置SW#1との間のリンクが冗長構成(ポートP1の回線およびポートP2の回線)とされている。ポートP1の回線およびポートP2の回線は、リンクトランクTL11として認識されている。このリンクトランクTL11は、リンク冗長を実現するためのものである。
また、ノード装置SW#2においては、ポートP5がノード装置SW#3のポートP3に回線を介して接続されているとともに、ポートP6がノード装置SW#3のポートP4に回線を介して接続されている。
さらに、ノード装置SW#2においては、ポートP7がノード装置SW#4のポートP3に回線を介して接続されているとともに、ポートP8がノード装置SW#4のポートP4に回線を介して接続されている。
また、ノード装置SW#2においては、4本の物理的な回線(ポートP5の回線、ポートP6の回線、ポートP7の回線およびポートP8の回線)が、1本の論理的な回線としてのノードトランク(回線)TN2Aとして認識されている。このノードトランクTN2Aは、ノード冗長を実現するためのものである。
また、ノードトランクTN2Aにおいては、ノード装置SW#2とノード装置SW#3との間のリンクが冗長構成(ポートP5の回線およびポートP6の回線)とされている。ポートP5の回線およびポートP6の回線は、リンクトランクTL7として認識されている。このリンクトランクTL7は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#3側においては、ノード装置SW#3とノード装置SW#2との間のリンクが冗長構成(ポートP3の回線およびポートP4の回線)とされている。ポートP3の回線およびポートP4の回線は、リンクトランクTL10として認識されている。このリンクトランクTL10は、リンク冗長を実現するためのものである。
同様にして、ノードトランクTN2Aにおいては、ノード装置SW#2とノード装置SW#4との間のリンクが冗長構成(ポートP7の回線およびポートP8の回線)とされている。ポートP7の回線およびポートP8の回線は、リンクトランクTL8として認識されている。このリンクトランクTL8は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#4側においては、ノード装置SW#4とノード装置SW#2との間のリンクが冗長構成(ポートP3の回線およびポートP4の回線)とされている。ポートP3の回線およびポートP4の回線は、リンクトランクTL12として認識されている。このリンクトランクTL12は、リンク冗長を実現するためのものである。
ノード装置SW#3においては、ポートP1〜P4の4本の回線がノードトランクTN3Bとして認識されている。
また、ノード装置Edge#2においては、ポートP5が端末Yに、ポートP1がノード装置SW#3のポートP5に回線を介して接続されているとともに、ポートP2がノード装置SW#3のポートP6に回線を介して接続されている。
さらに、ノード装置Edge#2においては、ポートP3がノード装置SW#4のポートP5に回線を介して接続されているとともに、ポートP4がノード装置SW#4のポートP6に回線を介して接続されている。
また、ノード装置Edge#2においては、4本の物理的な回線(ポートP1の回線、ポートP2の回線、ポートP3の回線およびポートP4の回線)が、1本の論理的な回線としてのノードトランク(回線)TN2として認識されている。このノードトランクTN2は、ノード冗長を実現するためのものである。
また、ノードトランクTN2においては、ノード装置Edge#2とノード装置SW#3との間のリンクが冗長構成(ポートP1の回線およびポートP2の回線)とされている。ポートP1の回線およびポートP2の回線は、リンクトランクTL15として認識されている。このリンクトランクTL15は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#3側においては、ノード装置SW#3とノード装置Edge#2との間のリンクが冗長構成(ポートP5の回線およびポートP6の回線)とされている。ポートP5の回線およびポートP6の回線は、リンクトランクTL13として認識されている。このリンクトランクTL13は、リンク冗長を実現するためのものである。
同様にして、ノードトランクTN2においては、ノード装置Edge#2とノード装置SW#4との間のリンクが冗長構成(ポートP3の回線およびポートP4の回線)とされている。ポートP3の回線およびポートP4の回線は、リンクトランクTL16として認識されている。このリンクトランクTL16は、リンク冗長を実現するためのものである。
一方、対向するノード装置SW#4側においては、ノード装置SW#4とノード装置Edge#2との間のリンクが冗長構成(ポートP5の回線およびポートP6の回線)とされている。ポートP5の回線およびポートP6の回線は、リンクトランクTL14として認識されている。このリンクトランクTL14は、リンク冗長を実現するためのものである。
ノード装置SW#4においては、ポートP1〜P4の4本の回線がノードトランクTN4Bとして認識されている。
また、実施の形態9においては、第43図に示した受信処理部Rx1〜Rx8として、第44図に示した受信処理部100が用いられている。この図において、第4図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
受信処理部100において、転送情報テーブル101は、第45図に示したように、MACアドレスとノードトランクID(ポートIDも含む)との対応関係を表すテーブルである。MACアドレスは、転送情報抽出部21により抽出された転送情報である。ノードトランクIDは、当該ノード装置に設定されたノードトランクを識別するための識別子である。
例えば、第45図に示したトランクID=10が第43図に示したノード装置SW#1のノードトランクTN1Aに対応しているとすると、ポートP1の受信処理部Rx1に受信されたフレーム(MACアドレス=AAAAに対応)は、転送情報テーブル101(第45図参照)に基づいて、トランクID=10のノードトランクTN1A(ポートP5、ポートP6、ポートP7およびポートP8)へ転送される。
第44図に戻り、切替ノードペアテーブル102は、ノードトランクがどのリンクトランクで構成されているかを表すテーブルである。具体的には、第46図に示したように、切替ノードペアテーブル102は、ノードトランクIDとリンクトランクIDとの対応関係を表すテーブルである。ノードトランクIDは、当該ノード装置に設定されたノードトランクを識別するための識別子である。リンクトランクIDは、該ノードトランクを構成する複数のリンクトランクを識別するための識別子である。
ノードトランクID=10が第43図に示したノード装置SW#1のノードトランクTN1Aに対応しているとすると、リンクトランクID(=4、6)は、ノードトランクTN1Aを構成するリンクトランクTL5およびTL6に対応している。
第44図に戻り、切替リンクペアテーブル103は、リンクトランクがどの回線(ポート)で構成されているかを表すテーブルである。具体的には、第47図に示したように、切替リンクペアテーブル103は、リンクトランクIDとポートID(回線)との対応関係を表すテーブルである。リンクトランクIDは、当該ノード装置に設定されたリンクトランクを識別するための識別子である。ポートIDは、該トランクを構成する複数の回線に対応するポートを識別するための識別子である。
また、実施の形態9においては、各ノード装置に第48図に示した切替制御部110が用いられている。この図において、第7図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
切替制御部110において、ノードトランク管理テーブル111は、各ノード装置のノードトランクを管理するためのテーブルである。具体的には、ノードトランク管理テーブル111は、第49図に示したように、ノードトランク、リンクトランク、状態の対応関係を表すテーブルである。
同図において、ノードトランクは、各ノード装置に設定されたノードトランクを表す。リンクトランクは、各ノード装置に設定されたリンクトランクを表す。状態は、運用/予備および正常性を表す。運用/予備は、当該リンクトランク(回線)が運用回線であるかまたは予備回線であるかを表す。正常性は、当該リンクトランク(回線)が正常であるか、障害発生により断であるかを表す。
第48図に戻り、リンクトランク管理テーブル112は、各ノード装置のリンクトランクを管理するためのテーブルである。具体的には、リンクトランク管理テーブル112は、第50図に示したように、リンクトランク、回線、状態の対応関係を表すテーブルである。
同図において、リンクトランクは、各ノード装置に設定されたリンクトランクを表す。回線(ポート)は、上記リンクトランクを構成する回線(ポート)を表す。状態は、運用/予備および正常性を表す。運用/予備は、当該回線(ポート)が運用回線であるかまたは予備回線であるかを表す。正常性は、当該回線(ポート)が正常であるか、障害発生により断であるかを表す。
第48図に戻り、切替判断部113は、ノードトランク管理テーブル111およびリンクトランク管理テーブル112に基づいて、切り替えを判断する。
つぎに、実施の形態9の動作について、第51図および第52図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。第51図は、第44図に示した転送ポート決定部104の動作を説明するフローチャートである。第52図は、第48図に示した切替判断部113の動作を説明するフローチャートである。
以下では、第43図に示した端末Xから端末Yへフレームを送信する場合の動作について説明する。第51図に示したステップSK1では、各受信処理部の転送ポート決定部104(第44図参照)は、転送情報(フレーム)が入力されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
また、第52図に示したステップSL1では、切替判断部113(第48図参照)は、ポートで障害が検出されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
そして、第43図に示した端末Xから、端末Y宛のフレームが送信されると、該フレームは、ノード装置Edge#1の受信処理部Rx1(受信処理部100:第44図参照)に受信される。
すなわち、回線終端部20は、フレームに対応する電気信号や光信号を終端する。転送情報抽出部21は、受信されたフレームのヘッダから転送先を表す転送情報(この場合、端末Yに対応する宛先MACアドレス)を抽出し、転送ポート決定部104および転送/複製情報付加部25へ出力する。
これにより、転送ポート決定部104は、第51図に示したステップSK1の判断結果を「Yes」とする。ステップSK2では、転送ポート決定部104は、送信元MACアドレスと入力回線を構成するノードトランクを関連付けて学習する。
ステップSK3では、転送ポート決定部104は、切替制御部110(第48図参照)からの状態情報(この場合、運用回線であるとする)に基づいて、入力回線(ポートP1に対応する回線)がリンクトランクの運用回線であるか否かを判断する。この場合、ポートP1がリンクトランクを構成していないが、ポートP1が運用回線であるため、転送ポート決定部104は、ステップSK3の判断結果を「Yes」とする。
ステップSK4では、転送ポート決定部104は、リンクトランクがノードトランクの運用系であるか否かを判断する。この場合、転送ポート決定部104は、ポートP1が運用回線であるため、ステップSK4の判断結果を「Yes」とする。
ステップSK5では、転送ポート決定部104は、転送情報抽出部21からの転送情報(宛先MACアドレス)をキーとして、転送情報テーブル101(第45図参照)を検索し、出力ノードトランク(この場合、ノードトランクTN1であるとする)の情報を取得する。
ステップSK6では、転送ポート決定部104は、上記出力ノードトランク(この場合、ノードトランクTN1)をキーとして、切替ノードペアテーブル102(第46図参照)を検索し、出力先リンクトランクの情報を取得する。この場合、出力先リンクトランクは、ノードトランクTN1を構成するリンクトランクTL1およびリンクトランクTL2である。
ステップSK7では、転送ポート決定部104は、上記出力先リンクトランク(この場合、リンクトランクTL1およびリンクトランクTL2)をキーとして、切替リンクペアテーブル103(第47図参照)を検索し、出力先ポート(回線)を取得する。
この場合、出力先ポートは、第43図に示したノード装置Edge#1におけるポートP5、ポートP6、ポートP7およびポートP8である。つぎに、転送ポート決定部104は、ポートP5、ポートP6、ポートP7およびポートP8に対応する上記出力先ポート(回線)の情報を転送/複製情報付加部25へ転送した後、ステップSK1の判断を行う。
これにより、転送/複製情報付加部25は、転送情報抽出部21からのフレームに、上記ポートP5、ポートP6、ポートP7およびポートP8に対応するタグを付加して、スイッチSへ出力する。
スイッチSは、タグを参照して、フレームを複製した後、各フレームをノード装置Edge#1のポートP5(送信処理部Tx5)、ポートP6(送信処理部Tx6)、ポートP7(送信処理部Tx7)およびポートP8(送信処理部Tx8)へそれぞれ転送する。
つぎに、ノード装置Edge#1においては、ポートP5(送信処理部Tx5)からノード装置SW#1のポートP1(受信処理部Rx1)へフレームが送信されるとともに、ポートP6(送信処理部Tx6)からノード装置SW#1のポートP2(受信処理部Rx2)へフレームが送信される。
同様にして、ノード装置Edge#1においては、ポートP7(送信処理部Tx7)からノード装置SW#2のポートP1(受信処理部Rx1)へフレームが送信されるとともに、ポートP8(送信処理部Tx8)からノード装置SW#2のポートP2(受信処理部Rx2)へフレームが送信される。
そして、ノード装置SW#1のポートP1(受信処理部Rx1)にフレームが受信されると、受信処理部Rx1の転送ポート決定部104は、第51図に示したステップSK1の判断結果を「Yes」とする。ステップSK2では、転送ポート決定部104は、送信元MACアドレスと入力回線を構成するノードトランクを関連付けて学習する。
ステップSK3では、転送ポート決定部104は、切替制御部110(第48図参照)からの状態情報(この場合、運用回線であるとする)に基づいて、入力回線(ポートP1に対応する回線)がリンクトランクの運用回線であるか否かを判断する。
この場合、入力回線(ポートP1に対応する回線)が運用回線であるため、転送ポート決定部104は、ステップSK3の判断結果を「Yes」とする。以後、上述した動作を経て、当該フレームは、スイッチSで複製され、ノードトランクTN1A(ポートP5、ポートP6、ポートP7およびポートP8)から送信される。
一方、ノード装置SW#1のポートP2(受信処理部Rx2)にフレームが受信されると、受信処理部Rx2の転送ポート決定部104は、第51図に示したステップSK1の判断結果を「Yes」とする。ステップSK2では、転送ポート決定部104は、送信元MACアドレスと入力回線を構成するノードトランクを関連付けて学習する。
ステップSK3では、転送ポート決定部104は、切替制御部110(第48図参照)からの状態情報(この場合、予備回線であるとする)に基づいて、入力回線(ポートP2に対応する回線)がリンクトランクの運用回線であるか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」とする。ステップSK8では、転送ポート決定部104は、受信したフレームを破棄する。
また、リンクトンラクがノードトランクの予備系である場合、ステップSK4の判断結果が「No」とされ、ステップSK8では、当該フレームが破棄される。以後、各ノード装置で上述した動作を経て、フレームは、端末Yに受信される。
上述した動作は、ネットワークが正常に動作している場合である。つぎに、冗長グループを構成するノード装置自体に障害(ノード障害)が発生した場合の動作について説明する。
上記ノード障害が発生すると、障害が発生したノード装置に回線を介して接続されたノード装置の受信処理部の切替判断部113(第48図参照)は、第52図に示したステップSL1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSL2では、切替判断部113は、リンクトランク管理テーブル112(第50図参照)を参照して、障害検出回線にリンクトランクの設定があるか否かを判断する。この判断結果が「Yes」である場合、ステップSL3では、切替判断部113は、リンクトランク管理テーブル112を参照して、障害検出回線が運用回線であるか否かを判断する。
ステップSL3の判断結果が「Yes」である場合、ステップSL4では、切替判断部113は、予備回線が正常であるか否かを判断する。ステップSL4の判断結果が「Yes」である場合、ステップSL5では、切替判断部113は、現用回線(リンク)を障害検出回線(リンク)から予備回線(リンク)へ切り替えるための1+1リンク切替を実行する。
ステップSL6では、切替判断部113は、ノードトランク管理テーブル111およびリンクトランク管理テーブル112を更新する。
一方、ステップSL2、ステップSL3またはステップSL4の判断結果が「No」である場合、ステップSL7では、切替判断部113は、ノードトランク管理テーブル111(第49図参照)を参照して、障害検出回線(リンクトランク)にノードトランクの設定があるか否かを判断する。この判断結果が「Yes」である場合、ステップSL8では、切替判断部113は、ノードトランク管理テーブル111を参照して、障害検出回線(リンクトランク)が運用回線であるか否かを判断する。
ステップSL8の判断結果が「Yes」である場合、ステップSL9では、切替判断部113は、予備回線(リンクトランク)が正常であるか否かを判断する。ステップSL9の判断結果が「Yes」である場合、ステップSL10では、切替判断部113は、現用回線(リンクトランク)を障害検出回線(リンクトランク)から予備回線(リンクトランク)へ切り替えるための1+1ノード切替を実行する。
ステップSL6では、切替判断部113は、ノードトランク管理テーブル111およびリンクトランク管理テーブル112を更新する。
以上説明したように、実施の形態9によれば、リンク情報により現用回線および予備回線のそれぞれを複数設け、冗長構成としたので、通信ネットワークシステムの信頼性を高めることができる。
(実施の形態10)
さて、前述した実施の形態9においては、ノードトランクTN1における複数の現用回線(例えば、第43図:リンクトランクTL1等)のうち正常な1本の現用回線を介してフレームを送信するとともに、冗長構成とされた複数の予備回線(例えば、リンクトランクTL2)のうち正常な1本の予備回線を介してフレームを送信し、トラフィックを低減させる構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態10として説明する。
第43図は、本発明にかかる実施の形態10の構成を示すブロック図である。この実施の形態10においては、第43図に示した受信処理部Rx1〜Rx8として、第44図に示した受信処理部100に代えて、第53図に示した受信処理部120が用いられている。第53図において、第44図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
受信処理部120において、切替リンクペアテーブル121は、第54図に示したように、リンクトランクIDとポート(回線)および正常なポート数の対応関係を表すテーブルである。リンクトランクIDは、当該ノード装置に設定されたリンクトランクを識別するための識別子である。
ポート(回線)において、IDは、該トランクを構成する複数の回線に対応するポートを識別するための識別子である。状態は、該ポート(回線)の状態(正常または異常)を表す。正常なポート数は、当該リンクトランクにおいて正常なポート(回線)の数である。第53図に戻り、転送ポート決定部122は、転送ポートを決定する機能を備えている。
また、実施の形態10においては、第48図に示した切替制御部110に代えて、第55図に示した切替制御部130が用いられている。第55図において、第48図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
切替制御部130において、リンクトランク管理テーブル131は、各ノード装置のリンクトランクを管理するためのテーブルである。具体的には、リンクトランク管理テーブル131は、第56図に示したように、リンクトランクとポート(回線)および正常なポート数の対応関係を表すテーブルである。リンクトランクは、当該ノード装置に設定されたリンクトランクを識別するための識別子である。
ポート(回線)において、ポートは、該リンクトランクを構成する複数の回線に対応するポートを表す。状態は、該ポート(回線)の状態(正常または断)を表す。正常なポート数は、当該リンクトランクにおいて正常なポート(回線)の数である。第55図に戻り、切替判断部132は、ノードトランク管理テーブル111およびリンクトランク管理テーブル131に基づいて、切り替えを判断する。
つぎに、実施の形態10の動作について、第57図および第58図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。第57図は、第53図に示した転送ポート決定部122の動作を説明するフローチャートである。第58図は、第55図に示した切替判断部132の動作を説明するフローチャートである。
第57図に示したステップSM1では、各受信処理部の転送ポート決定部122(第53図参照)は、転送情報(フレーム)が入力されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
そして、ステップSM1の判断結果が「Yes」になると、ステップSM2では、転送ポート決定部122は、送信元MACアドレスと入力回線を構成するリンクトランクを関連付けて学習する。
ステップSM3では、転送ポート決定部122は、リンクトランクがノードトランクの運用系であるか否かを判断する。この場合、転送ポート決定部122は、ポートP1が運用回線であるとすると、ステップSM3の判断結果を「Yes」とする。
ステップSM4では、転送ポート決定部122は、転送情報抽出部21からの転送情報(宛先MACアドレス)をキーとして、転送情報テーブル101(第45図参照)を検索し、出力ノードトランクの情報を取得する。
ステップSM5では、転送ポート決定部122は、上記出力ノードトランクをキーとして、切替ノードペアテーブル102(第46図参照)を検索し、出力先リンクトランクの情報を取得する。
ステップSM6では、転送ポート決定部122は、上記出力先リンクトランクをキーとして、切替リンクペアテーブル121(第54図参照)を検索し、出力先ポート(回線)を取得する。
つぎに、転送ポート決定部122は、複数の出力先ポート(回線)のうち、例えば、1つの正常なポート(回線)を決定し、転送情報抽出部21からのフレームに、上記ポートに対応するタグを付加して、スイッチSへ出力する。スイッチSは、タグを参照して、フレームを一つのポートへそれぞれ転送する。なお、ステップSM3の判断結果が「No」である場合、ステップSM7では、フレームが破棄される。
上述した動作は、ネットワークが正常に動作している場合である。つぎに、冗長グループを構成するノード装置自体に障害(ノード障害)が発生した場合の動作について説明する。
第58図に示したステップSN1では、各ノード装置の切替制御部130の切替判断部132(第55図参照)は、障害が検出されたか否かを判断し、この場合、判断結果を「No」として、同判断を繰り返す。
そして、ノード障害が発生すると、障害が発生したノード装置に回線を介して接続されたノード装置の受信処理部の切替判断部132は、第58図に示したステップSN1の判断結果を「Yes」とする。
ステップSN2では、切替判断部132は、障害検出回線にリンクトランクの設定があるか否かを判断する。この判断結果が「Yes」である場合、ステップSN3では、切替判断部132は、当該リンクトランクへ振り分けアルゴリズムパラメータを変更し、全てのポートに通知する。
ステップSN4では、切替判断部132は、障害検出回線にノードトランクの設定があるか否かを判断し、この場合、判断結果を「Yes」とする。ステップSN5では、切替判断部132は、障害検出回線が運用回線であるか否かを判断する。
ステップSN5の判断結果が「Yes」である場合、ステップSN6では、切替判断部132は、予備回線が正常であるか否かを判断する。ステップSN6の判断結果が「Yes」である場合、ステップSN7では、切替判断部132は、現用回線(ノード)を障害検出回線(ノード)から予備回線(ノード)へ切り替えるための1+1ノード切替を実行する。
ステップSN8では、切替判断部132は、ノードトランク管理テーブル111およびリンクトランク管理テーブル131を更新する。
一方、ステップSN2、ステップSN4、ステップSN5またはステップSN6の判断結果が「No」である場合、ステップSN8では、切替判断部132は、前述した処理を実行する。
以上説明したように、実施の形態10によれば、冗長構成とされた複数の現用回線のうち正常な1本の現用回線を介して情報を送信するとともに、冗長構成とされた複数の予備回線のうち正常な1本の予備回線を介して情報を送信することとしたので、実施の形態9に比してトラフィックを低減させることができる。
(実施の形態11)
さて、前述した実施の形態4においては、通信ネットワークシステム上に複数のVLANを構築する構成例としてもよい。以下では、この構成例を実施の形態11として説明する。
第59図は、本発明にかかる実施の形態11の動作を説明するブロック図である。同図において、第21図の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。実施の形態11においては、第59図に示した通信ネットワークシステムに複数のVLAN(例えば、VLAN#1およびVLAN#2)が構築されている。
また、実施の形態11において、各ノード装置の切替制御部では、第25図(a)に示した対向ノード管理テーブル61に代えて、第61図に示した対向ノード管理テーブル150が用いられているとともに、第25図(b)に示した自ノード管理テーブル62に代えて、第60図に示した自ノード管理テーブル140が用いられている。
第61図に示した対向ノード管理テーブル150は、対向ノード管理テーブル61(第25図(a)参照)と同様の情報を含んでいるが、トランク単位かつVLAN単位(例えば、VLAN#1、VLAN#2)で設定されている。
また、第60図に示した自ノード管理テーブル140は、VLAN毎に設定された自ノードに関する有効トランク数、有効回線数、優先度、識別子の情報を管理している。
なお、実施の形態11においては、実施の形態4で説明した動作がVLAN毎に実行される。
以上説明したように、実施の形態11によれば、複数のVLANについても、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができる。
以上本発明にかかる実施の形態1〜11について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成例はこれらの実施の形態1〜11に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、前述した実施の形態1〜11においては、各ノード装置の機能(ノード冗長制御)を実現するためのプログラムを第62図に示したコンピュータ読み取り可能な記録媒体300に記録して、この記録媒体300に記録されたプログラムを同図に示したコンピュータ200に読み込ませ、実行することにより各機能を実現してもよい。
同図に示したコンピュータ200は、上記プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)210と、キーボード、マウス等の入力装置220と、各種データを記憶するROM(Read Only Memory)230と、演算パラメータ等を記憶するRAM(Random Access Memory)240と、記録媒体300からプログラムを読み取る読取装置250と、ディスプレイ、プリンタ等の出力装置260と、装置各部を接続するバス270とから構成されている。
CPU210は、読取装置250を経由して記録媒体300に記録されているプログラムを読み込んだ後、プログラムを実行することにより、前述した機能を実現する。なお、記録媒体300としては、光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等が挙げられる。
以上説明したように、本発明によれば、同一の情報を現用回線および予備回線を介して受信し、予備回線を介して受信された情報を破棄し、現用回線を介して受信された情報をつぎのノードへ送信し、障害発生時、現用回線を予備回線に切り替えることとしたので、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、障害発生時、障害の影響を受ける接続先のノードに対して障害発生を通知することとしたので、ノード障害における切り替え時のトラフィック負荷を低減し、高速で切り替えることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、グループ内におけるノード間で通信能力を通知し合い、障害発生時、グループ内における複数のノードのうち、通信能力が高いノードが通信を担当することとしたので、より通信能力が高いノードを用いて通信を行うことができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、対向する複数のノードへ自ノードの通信能力を通知し、障害発生時、対向する複数のノードのうち通信能力が高いノードに通信を担当させることとしたので、より通信能力が高いノードを用いて通信を行うことができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、コマンド入力により、強制的に現用回線を予備回線に切り替えることとしたので、管理者の利便性を高めることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、コマンド入力により、強制的に他ノードの現用回線を予備回線にリモートで切り替えることとしたので、管理者の利便性を高めることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、コマンド入力により、強制的に自ノードの現用回線を予備回線にローカルで切り替えることとしたので、管理者の利便性を高めることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、現用回線および予備回線による冗長がとられた第1通信方式と、現用回線のみであって冗長がとられていない第2の通信方式とを共存させることとしたので、高い信頼性が必要なトラフィックに関して、第1の通信方式を利用し、一方、高い信頼性が必要無いトラフィックについて、第2通信方式を利用するすることにより、ネットワーク帯域の使用を最小限にすることが可能となり、さまざまな要求を満たすことのできる通信ネットワークシステムを実現することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、現用回線および予備回線のそれぞれを複数設け、冗長構成としたので、通信ネットワークシステムの信頼性を高めることができる。
また、本発明によれば、冗長構成とされた複数の現用回線のうち正常な1本の現用回線を介して情報を送信するとともに、冗長構成とされた複数の予備回線のうち正常な1本の予備回線を介して情報を送信することとしたので、トラフィックを低減させることができるという効果を奏する。
以上のように、本発明にかかるノード冗長制御方法およびノード冗長制御装置は、複数のノードからなる通信ネットワークに対して有用である。
Claims (22)
- ネットワークの各エッジに位置するノードと、グルーピングされた複数のノードを備えたネットワークシステムに適用されるノード冗長制御方法であって、
前記エッジに位置するノードより受信した情報を複製し、後段のグループの各ノードのそれぞれへ現用回線および予備回線を介して送信する第1の送信工程と、
同一の前記情報を前記現用回線および前記予備回線を介して受信し、前記予備回線を介して受信された前記情報を破棄する受信工程と、
前記現用回線を介して受信された前記情報をつぎのノードへ送信する第2の送信工程と、
障害発生時、前記現用回線を前記予備回線に切り替える切替工程と、
を含むことを特徴とするノード冗長制御方法。 - 前記障害発生時、障害の影響を受ける接続先のノードに対して前記障害発生を通知する障害通知工程を含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のノード冗長制御方法。
- グループ内におけるノード間で通信能力を通知し合う通知工程と、前記障害発生時、前記グループ内における複数のノードのうち、通信能力が高いノードが通信を担当する通信担当工程と、を含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のノード冗長制御方法。
- 対向する複数のノードへ自ノードの通信能力を通知する通知工程と、前記障害発生時、前記対向する複数のノードのうち通信能力が高いノードに通信を担当させる通信担当工程と、を含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のノード冗長制御方法。
- コマンド入力により、強制的にノードにおける前記現用回線を前記予備回線に切り替える強制切替工程を含むことを特徴とする請求の範囲第1項〜第4項のいずれか一つに記載のノード冗長制御方法。
- 前記強制切替工程では、前記コマンド入力により、強制的に他ノードの前記現用回線を前記予備回線にリモートで切り替えることを特徴とする請求の範囲第5項に記載のノード冗長制御方法。
- 前記強制切替工程では、前記コマンド入力により、強制的に自ノードの前記現用回線を前記予備回線にローカルで切り替えることを特徴とする請求の範囲第5項に記載のノード冗長制御方法。
- 前記ネットワークシステムでは、前記現用回線および前記予備回線による冗長がとられた第1の通信方式と、前記現用回線のみであって冗長がとられていない第2の通信方式とが共存していることを特徴とする請求の範囲第1項〜第7項のいずれか一つに記載のノード冗長制御方法。
- 前記現用回線および前記予備回線のそれぞれは、複数設けられ、冗長構成とされていることを特徴とする請求の範囲第1項〜第7項のいずれか一つに記載のノード冗長制御方法。
- 前記第1の送信工程では、前記冗長構成とされた複数の現用回線のうち正常な1本の現用回線を介して前記情報を送信するとともに、前記冗長構成とされた複数の予備回線のうち正常な1本の予備回線を介して前記情報を送信することを特徴とする請求の範囲第9項に記載のノード冗長制御方法。
- 前記ネットワークシステムには、複数のVLANが構築されており、前記切替工程では、前記障害発生時、VLAN毎に前記現用回線を前記予備回線に切り替えることを特徴とする請求の範囲第4項に記載のノード冗長制御方法。
- ネットワークの各エッジに位置するノードと、グルーピングされた複数のノードを備えたネットワークシステムに適用されるノード冗長制御装置であって、
前記エッジに位置するノードより受信した情報を複製し、後段のグループの各ノードのそれぞれへ現用回線および予備回線を介して送信する第1の送信手段と、
同一の前記情報を前記現用回線および前記予備回線を介して受信し、前記予備回線を介して受信された前記情報を破棄する受信手段と、
前記現用回線を介して受信された前記情報をつぎのノードへ送信する第2の送信手段と、
障害発生時、前記現用回線を前記予備回線に切り替える切替手段と、
を備えたことを特徴とするノード冗長制御装置。 - 前記障害発生時、障害の影響を受ける接続先のノードに対して前記障害発生を通知する障害通知手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第12項に記載のノード冗長制御装置。
- グループ内におけるノード間で通信能力を通知し合う通知手段と、前記障害発生時、前記グループ内における複数のノードのうち、通信能力が高いノードが通信を担当する通信担当手段と、を備えたことを特徴とする請求の範囲第12項に記載のノード冗長制御装置。
- 対向する複数のノードへ自ノードの通信能力を通知する通知手段と、前記障害発生時、前記対向する複数のノードのうち通信能力が高いノードに通信を担当させる通信担当手段と、を備えたことを特徴とする請求の範囲第12項に記載のノード冗長制御装置。
- コマンド入力により、強制的にノードにおける前記現用回線を前記予備回線に切り替える強制切替手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第12項〜第15項のいずれか一つに記載のノード冗長制御装置。
- 前記強制切替手段では、前記コマンド入力により、強制的に他ノードの前記現用回線を前記予備回線にリモートで切り替えることを特徴とする請求の範囲第16項に記載のノード冗長制御装置。
- 前記強制切替手段では、前記コマンド入力により、強制的に自ノードの前記現用回線を前記予備回線にローカルで切り替えることを特徴とする請求の範囲第16項に記載のノード冗長制御装置。
- 前記ネットワークシステムでは、前記現用回線および前記予備回線による冗長がとられた第1の通信方式と、前記現用回線のみであって冗長がとられていない第2の通信方式とが共存していることを特徴とする請求の範囲第12項〜第18項のいずれか一つに記載のノード冗長制御装置。
- 前記現用回線および前記予備回線のそれぞれは、複数設けられ、冗長構成とされていることを特徴とする請求の範囲第12項〜第18項のいずれか一つに記載のノード冗長制御装置。
- 前記第1の送信手段では、前記冗長構成とされた複数の現用回線のうち正常な1本の現用回線を介して前記情報を送信するとともに、前記冗長構成とされた複数の予備回線のうち正常な1本の予備回線を介して前記情報を送信することを特徴とする請求の範囲第20項に記載のノード冗長制御装置。
- 前記ネットワークシステムには、複数のVLANが構築されており、前記切替手段では、前記障害発生時、VLAN毎に前記現用回線を前記予備回線に切り替えることを特徴とする請求の範囲第15項に記載のノード冗長制御装置。
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