WO2021171602A1 - ネットワークシステム及びネットワーク切替方法 - Google Patents

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英明 木村
章弘 森田
優平 川上
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日本電信電話株式会社
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    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/42—Centralised routing

Definitions

  • the present invention relates to a network system capable of switching an edge device accommodating a user device.
  • Another effect of adopting the device redundancy configuration is that it facilitates regular maintenance of the device, device replacement, and regular maintenance.
  • the user device 31 is connected to the network 1 via the route 411 and the edge device 21, and the user device 32 is connected to the network 1 via the route 421 and the edge device 22-1, and at the same time, the route 422 is connected. It is a network system that can be connected to the network 1 via the edge device 22-2.
  • the user device 31 cannot communicate with the network 1 when the edge device 21 is replaced or regularly maintained.
  • the user device 32 can continue communication with the network 1 via the edge device 22-2.
  • an optical switch is used to switch the connection destination of the user device to a new edge device and notify the edge device of the path state due to the switching of the optical switch.
  • the information of the edge device originally connected to the user device is transferred to the newly connected edge device by switching the optical switch, so that the communication can be continued without affecting the user device. ..
  • the present invention has been made by paying attention to the above circumstances, and an object of the present invention is to have a plurality of user devices without notifying each other of information between an edge device and a device that branches a signal to a plurality of edge devices.
  • An object of the present invention is to provide a network system capable of connecting to a network via a single edge device from among existing edge devices.
  • the viewpoint of the present invention includes the following components. That is, the edge device is a network system that has a branch device between the edge device and the user device and can communicate with each other via the network, and the edge device is based on information exchange via the network. Block the user accommodation port.
  • the network system is A network system in which a user device can connect to a network from a plurality of edge devices via a single edge device.
  • the plurality of edge devices have a user accommodating port and a network side port.
  • Each user accommodating port provided in the plurality of edge devices is connected to the user device via a branch device, and is connected to the user device.
  • Each network-side port provided in the plurality of edge devices is used for exchanging information about the user accommodation port between the plurality of edge devices. Based on the information about the exchanged user accommodation ports Only a single edge device among the plurality of edge devices sets the user accommodating port to the open state and enables traffic transfer with the user device.
  • the edge devices other than the single edge device among the plurality of edge devices set the user accommodation port to the blocked state and discard the traffic with the user device. It is a network system characterized by this.
  • the user device is physically connected to the plurality of edge devices via a branching device, and the user device is physically connected to the plurality of edge devices.
  • the plurality of edge devices include a user accommodation port connected to the branch device and a network side port connected to the network.
  • Each network-side port provided in the plurality of edge devices acquires information about the user accommodation port, and obtains information about the user accommodation port.
  • the plurality of edge devices are based on information about the user accommodation port.
  • Only a single edge device among the plurality of edge devices sets the user accommodating port to the open state and enables traffic transfer with the user device.
  • the edge devices other than the single edge device among the plurality of edge devices set the user accommodating port to the blocked state, discard the traffic with the user device, and discard the traffic with the user device.
  • This is a network switching method characterized by switching between an open user accommodation port and a closed user accommodation port.
  • the edge device accommodating the user device can be switched without the user device having a plurality of routes to the edge device.
  • the figure which shows the conventional network system which can switch an edge device The figure which shows the network system which realizes the connection with a network through a single edge device from among the edge device which has a plurality of user devices by exchanging information between edge devices.
  • a network system capable of switching the edge device according to the embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same operation is performed for the parts with the same number, and the description thereof will be omitted.
  • the network system capable of switching the edge device of the present disclosure can be applied to the information and communication industry.
  • a communication network that enables direct or indirect traffic communication between a plurality of devices is referred to as a network.
  • the network system that enables connection to the network via a single edge device from among the edge devices having a plurality of user devices is network 1 and a plurality of edge devices 21 to 2n (n is 2 or more arbitrarily).
  • the edge device 21 includes a user accommodation port database 211, an open user accommodation port determination unit 212, a port blockage setting unit 213, an NW (network) side port 214, and a user accommodation port 215.
  • the edge device 22 includes a user accommodating port database 221, an open user accommodating port determination unit 222, a port blockage setting unit 223, a NW side port 224, and a user accommodating port 225.
  • the user device 31 has connectivity with the user accommodating ports 215 and 225 of each edge device via the branch device 41.
  • the edge device 21 has connectivity with the edge device 22 via the NW side port 214 and the network 1.
  • the edge device 22 is a network system having connectivity with the edge device 21 via the NW side port 224 and the network 1.
  • the edge devices 21 and 22 exchange information, and at a certain moment, only one of the user accommodation ports 215 and 225 connected to the single user device 31 can communicate. It is characterized in that the user accommodation port is closed so as to be.
  • the branching device 41 is a device that duplicates one input signal into two or more output signals.
  • the formats of the input signal and the output signal are the same. That is, the input signal and the output signal may be a single optical input signal, or the electric input signal may be duplicated into two or more optical output signals or electric output signals.
  • An optical coupler corresponds to a device that duplicates an optical signal
  • an electric coupler corresponds to a device that duplicates an electric signal.
  • the user accommodating port database 211 of the edge device 21 holds a set of user accommodating ports connected to a single user apparatus. That is, in the example of FIG. 2, the information that the user accommodating port 215 of the edge device 21 and the user accommodating port 225 of the edge device 22 are connected to a single user apparatus is held. In FIG. 2, two user accommodating ports are connected to a single user apparatus 31, but three or more user accommodating ports may be connected to a single user apparatus.
  • the open user accommodating port determination unit 212 exchanges information with another edge device, here, an edge device 22 having a user accommodating port connected to the same user device 31 via a branch device 41, and exchanges information with the user device 31. Determine the only user accommodation port that allows communication.
  • the open user accommodating port determining unit 212 of the edge device 21 communicates with the open user accommodating port determining unit 222 of the edge device 22, and which of the user accommodating port 215 of the edge device 21 and the user accommodating port 225 of the edge device 22 is the user device.
  • the information is used in all edge devices to determine an open user accommodation port based on a single rule. Details will be described later, but when a rule is used that compares the unique identification information of each device and determines the edge device and user accommodation port that communicate with the user device according to the size of the device, each device has its own unique identification information. Identification information is exchanged between each other's edge devices.
  • the network 1 is used for exchanging the information, and specifically, the information is exchanged using the NW side port 214 of the edge device 21, the network 1 and the NW side port 224 of the edge device 22.
  • a third port other than the user accommodation port and the NW side port for example, a port connected to the management network may be used.
  • any port may be used as long as it can be connected to other edge devices and is a port other than the user accommodating port.
  • the open user accommodation port determination unit 212 determines the open user accommodation port based on the information collected by exchanging information. For all edge devices, it is necessary to determine the open user accommodation port based on a single rule. For example, a method using a unique identifier of the user accommodating port, such as designating the user accommodating port having the lower MAC address of the user accommodating port as an open user accommodating port, may be used, or the user accommodating port of the edge device having a high priority may be used. A method of using a unique identifier of the edge device, such as designating it as an open user accommodation port, may be used.
  • the port blockage setting unit 213 controls the blockage of the user accommodation port based on the result of the open user accommodation port determination unit 212. Specifically, when the open user accommodating port determination unit 212 determines that the user accommodating port of the device is the open user accommodating port, the user accommodating port 215 is set to the open state. Further, when the open user accommodating port determination unit 212 determines that "the user accommodating port of the device is not an open user accommodating port", the user accommodating port 215 is closed.
  • the open user accommodating port may be determined from the edge devices excluding the edge device subject to replacement or regular maintenance, and the user accommodating port in the open state may be changed.
  • the open user accommodating port is changed from the originally set open user accommodating port to the newly set open user accommodating port, and at the same time, the open user accommodating port setting information originally set is newly set. It is desirable to take over to the containment port. That is, for all user accommodating ports that are connected to a single user device via a branch device regardless of the change of the open user accommodating port to transfer the user accommodating port setting information or the change of the open user accommodating port. It is necessary to enter the same settings from the beginning.
  • the user device 31 transmits and receives traffic using the edge device in which the user accommodating port is open among the plurality of directly connected edge devices.
  • an optical cable and an optical branching device may be used, or an electric cable and an electric branching device may be used.
  • the network system that enables connection to the network via a single edge device from among the edge devices having a plurality of user devices is network 1 and a plurality of edge devices 51 to 5n (n is 2 or more arbitrarily).
  • n is 2 or more arbitrarily.
  • the edge device 51 includes a user accommodation port information transmission unit 511, a port blockage setting unit 512, a NW side port 513, and a user accommodation port 514.
  • the edge device 52 includes a user accommodation port information transmission unit 521, a port blockage setting unit 522, a NW side port 523, and a user accommodation port 524.
  • the open user accommodation port determination device 61 includes a user accommodation port database 611, an open user accommodation port determination unit 612, a user accommodation port information collection unit 613, a user accommodation port open / close instruction unit 614, and a NW side port 615.
  • the user device 31 has connectivity with the user accommodating ports 514 and 524 of each edge device via the branch device 41.
  • the edge device 51 has connectivity with the open user accommodation port determination device 6 via the NW side port 513 and the network 1.
  • the edge device 52 is a network system having connectivity with the open user accommodation port determination device 6 via the NW side port 523 and the network 1.
  • the user device 31 is physically connected so that it can be connected to a plurality of edge devices 51 and 52 via the branch device 41.
  • the edge devices 51 and 52 exchange information via the open user accommodation port determination device 61, and at a certain moment, from among the user accommodation ports 514 and 524 connected to the single user device 31. It is characterized in that the user accommodation port is closed so that only one of the user accommodation ports can communicate.
  • the user accommodation port information transmission units 511, 521 of the edge devices 51 and 52 transmit information to the user accommodation port information collection unit 613 of the open user accommodation port determination device 61.
  • the information is information used to determine an open user accommodation port. Details will be described later, but when a rule is used in which the unique identification information of each of the edge devices 51 and 52 is compared and the edge device and the user accommodating port that communicate with the user device 31 are determined according to the magnitude of the identification information.
  • the unique identification information of each of the edge devices 51 and 52 is transmitted.
  • Network 1 is used to transmit the information. Specifically, for transmitting information from the user accommodation port information transmission unit 511 to the user accommodation port information collection unit 613, the NW side port 513 of the edge device 51, the network 1 and the NW side of the open user accommodation port determination device 61 are used. Port 615 is used. A third port other than the user accommodation port and the NW side port, for example, a port connected to the management network may be used for transmitting the information used to determine the open user accommodation port. Information used for determining the open user accommodation port may be transmitted by using any port that can be connected between the edge devices 51 and 52 and the open user accommodation port determination device 61.
  • the information transmitted from the user accommodation port information transmission units 511, 521 of each of the edge devices 51 and 52 is collected in the user accommodation port information collection unit 613 of the open user accommodation port determination device 61.
  • the user accommodation port database 611 of the open user accommodation port determination device 61 holds a set of user accommodation ports connected to a single user device. That is, in the example of FIG. 3, the information that the user accommodating port 514 of the edge device 51 and the user accommodating port 524 of the edge device 52 are connected to a single user apparatus 31 is held.
  • the open user accommodation port determination unit 612 determines the open user accommodation port based on the information collected by the user accommodation port database 611 and the user accommodation port information collection unit 613. For example, a method using a unique identifier of the user accommodating port, such as designating the user accommodating port having the lower MAC address of the user accommodating port as an open user accommodating port, may be used, or the user accommodating port of the edge device having a high priority may be used. A method of using a unique identifier of the edge device, such as designating it as an open user accommodation port, may be used.
  • the user accommodation port blockage control of each edge device is performed. Specifically, for the user accommodating port determined by the open user accommodating port determination unit 612 that "the user accommodating port is an open user accommodating port", the user accommodating port open / close instruction unit 614 is sent to the port blockage setting unit. Instruct the user not to set the blockage. Further, for the user accommodating port determined that "the user accommodating port of the device is not an open user accommodating port", the user accommodating port open / close instruction unit 614 instructs the port blockage setting unit to perform the blockage setting. When the user accommodating port open / close instruction unit 614 transmits an instruction regarding blockage or opening to the port blockage setting unit of each edge device, it is performed via network 1 or another network represented by the management network.
  • edge devices 51 and 52 information is exchanged between the edge devices 51 and 52 and the open user accommodating port determination device 61, and only one user accommodating port is opened from the user accommodating ports connected to the same user device 31, and the other user accommodating ports are opened.
  • By closing the user accommodation port it is possible to explicitly determine the edge device to be used by the user device 31.
  • the open user accommodating port may be determined from the edge devices excluding the edge device subject to replacement or regular maintenance, and the user accommodating port in the open state may be changed.
  • the open user accommodating port is changed from the originally set open user accommodating port to the newly set open user accommodating port, and at the same time, the open user accommodating port setting information originally set is newly set. It is desirable to take over to the containment port. That is, for all user accommodating ports that are connected to a single user device via a branch device regardless of the change of the open user accommodating port to transfer the user accommodating port setting information or the change of the open user accommodating port. It is necessary to enter the same settings from the beginning.
  • the user device 31 transmits and receives traffic using the edge device in which the user accommodating port is open among the plurality of directly connected edge devices.
  • an optical cable and an optical branching device may be used, or an electric cable and an electric branching device may be used.
  • the apparatus of the present disclosure can also be realized by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided through a network.
  • This disclosure can be applied to the information and communication industry.

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Abstract

本開示は、エッジ装置と複数のエッジ装置に信号を分岐する装置との間で情報を通知しあうことなく、ユーザ装置が複数存在するエッジ装置の中から単一のエッジ装置を介してネットワークとの接続を可能とすることにある。　本開示に係るネットワークシステムは、複数のエッジ装置は、ユーザ収容ポートとネットワーク側ポートを有し、ユーザ収容ポートはユーザ装置に接続されている分岐装置に接続され、ネットワーク側ポートはユーザ収容ポートに関する情報を取得し、ユーザ収容ポートに関する情報に基づいて、複数のエッジ装置のうちの単一のエッジ装置のみが、ユーザ収容ポートを開放状態に設定し、ユーザ装置とトラヒック転送を可能とし、複数のエッジ装置のうちの単一のエッジ装置を除くエッジ装置は、ユーザ収容ポートを閉塞状態に設定し、ユーザ装置とのトラヒックを廃棄することを特徴としたネットワークシステムである。

Description

ネットワークシステム及びネットワーク切替方法
　この発明は、ユーザ装置を収容するエッジ装置の切替が可能なネットワークシステムに関する。
　多くのネットワークシステムは、２以上の冗長経路を有している。これにより、経路の故障や経路に対する定期的なメンテナンスを行う際は、対象となる経路を利用しているユーザを迂回させることにより、長時間にわたる通信断を回避することが可能となる。
　さらに、経路の冗長のみならず、装置を冗長することにより高い信頼性を確保することも可能である。複数の装置を用いることにより、装置の故障に対しても、長時間にわたる通信断を回避することが可能となる。
　また、装置冗長構成を採用することによる効果として、装置の定期的なメンテナンスや装置交換や定期的なメンテナンスの実施が容易になる、といった観点も挙げられる。
　今、図１のようなネットワークを考える。図１のネットワークシステムは、ユーザ装置３１が経路４１１、エッジ装置２１を介してネットワーク１と接続し、ユーザ装置３２が経路４２１及びエッジ装置２２－１を介してネットワーク１と接続すると同時に、経路４２２及びエッジ装置２２－２を介してもネットワーク１と接続することが可能なネットワークシステムである。
　この時、ユーザ装置３１は、エッジ装置２１の交換や定期的なメンテナンス時において、ネットワーク１との通信を行うことが出来なくなる。一方、ユーザ装置３２は、エッジ装置２２－１の交換や定期的なメンテナンスを実施する場合、エッジ装置２２－２を経由してネットワーク１との通信を継続することが可能となる。
　このように、エッジ装置とエッジ装置に至る経路を複数用いることでネットワークとユーザ装置を接続する装置の交換や定期的なメンテナンスを実施する場合においても通信が継続できるようになる。しかしながら、エッジ装置の対向装置であるユーザ装置に複数のポートを要求する、複数の経路を用意する必要がある、といった課題もある。特に、エッジ装置とユーザ装置の距離が離れている場合には、長距離の経路を複数用意する必要があり、コストが上昇するといった課題が生じる。
　このような課題を解決する方法として、エッジ装置とユーザ装置間に光スイッチを挿入する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。光スイッチとエッジ装置間は、エッジ装置に応じてそれぞれ異なる経路を用意する必要があるが、光スイッチとユーザ装置間は単一経路に集約することが可能となる。このため、光スイッチをエッジ装置に極めて近い場所に配置することにより、長距離の経路を複数用意するといった課題を解消することが出来る。
　特許文献１の方法では、光スイッチを用いて、ユーザ装置の接続先を新たなエッジ装置に切り替えるとともに、光スイッチ切替による経路状態をエッジ装置に通知する。これにより、ユーザ装置がもともと接続していたエッジ装置の情報を光スイッチの切替により新たに接続したエッジ装置に移行することにより、ユーザ装置に影響を与えることなく通信を継続することが可能となる。
　特許文献１の方法を用いた場合、エッジ装置と光スイッチ間の連携が必要となる。このため、エッジ装置と光スイッチといった全く異なる製品間で正しく状態を通知しあう手法、例えば情報連携インタフェース、が必要となる。
特許６０５３１７２号公報
　この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、エッジ装置と複数のエッジ装置に信号を分岐する装置との間で情報を通知しあうことなく、ユーザ装置が複数存在するエッジ装置の中から単一のエッジ装置を介してネットワークとの接続を可能とするネットワークシステムを提供することにある。
　上記目的を達成するためにこの発明の観点は、以下のような構成要素を備えている。すなわち、エッジ装置とユーザ装置との間に分岐装置を有するとともに、エッジ装置はネットワークを介して互いに通信することが可能であるネットワークシステムであって、ネットワークを介した情報交換に基づいてエッジ装置のユーザ収容ポートを閉塞する。
　具体的には、本開示に係るネットワークシステムは、
　ユーザ装置が複数のエッジ装置の中から単一のエッジ装置を介してネットワークとの接続を可能とするネットワークシステムであって、
　前記複数のエッジ装置は、ユーザ収容ポートとネットワーク側ポートを有し、
　前記複数のエッジ装置に備わる各ユーザ収容ポートは、分岐装置を介して前記ユーザ装置と接続され、
　前記複数のエッジ装置に備わる各ネットワーク側ポートは、ユーザ収容ポートに関する情報を前記複数のエッジ装置同士で交換するために用いられ、
　前記交換したユーザ収容ポートに関する情報に基づいて、
　前記複数のエッジ装置のうちの単一のエッジ装置のみが、ユーザ収容ポートを開放状態に設定し、前記ユーザ装置とトラヒック転送を可能とし、
　前記複数のエッジ装置のうちの前記単一のエッジ装置を除くエッジ装置は、ユーザ収容ポートを閉塞状態に設定し、前記ユーザ装置とのトラヒックを廃棄する、
　ことを特徴としたネットワークシステムである。
　具体的には、本開示に係るネットワーク切替方法は、
　１つのネットワークに複数のエッジ装置が接続されているネットワークシステムにおいて、前記複数のエッジ装置のうちのユーザ装置とトラヒックの転送を行う単一のエッジ装置を切り替えるネットワーク切替方法であって、
　前記ユーザ装置は、分岐装置を介して前記複数のエッジ装置と物理的に接続され、
　前記複数のエッジ装置は、前記分岐装置に接続されるユーザ収容ポート、及び前記ネットワークに接続されるネットワーク側ポートを備え、
　前記複数のエッジ装置に備わる各ネットワーク側ポートは、ユーザ収容ポートに関する情報を取得し、
　前記複数のエッジ装置は、ユーザ収容ポートに関する情報に基づいて、
　前記複数のエッジ装置のうちの単一のエッジ装置のみが、ユーザ収容ポートを開放状態に設定し、前記ユーザ装置とトラヒック転送を可能とし、
　前記複数のエッジ装置のうちの前記単一のエッジ装置を除くエッジ装置は、ユーザ収容ポートを閉塞状態に設定し、前記ユーザ装置とのトラヒックを廃棄し、
　開放状態とするユーザ収容ポートと閉塞状態とするユーザ収容ポートを切り替える
　ことを特徴とするネットワーク切替方法である。
　この発明によれば、ユーザ装置がエッジ装置に至る複数の経路を有することなく、ユーザ装置を収容するエッジ装置を切替えることができる。
エッジ装置の切替が可能な従来のネットワークシステムを示す図。 エッジ装置間の情報交換によりユーザ装置が複数存在するエッジ装置の中から単一のエッジ装置を介してネットワークとの接続を実現するネットワークシステムを示す図。 エッジ装置と開放ユーザ収容ポート決定装置間の情報交換によりユーザ装置が複数存在するエッジ装置の中から単一のエッジ装置を介してネットワークとの接続を実現するネットワークシステムを示す図。
　以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態のエッジ装置切替が可能なネットワークシステムを説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。なお、本開示のエッジ装置切替が可能なネットワークシステムは情報通信産業に適用することができる。以降、複数の装置間で直接的、あるいは、間接的にトラヒック疎通を可能とした通信網をネットワークと呼ぶ。
［第１の実施形態］
　ユーザ装置が複数存在するエッジ装置の中から単一のエッジ装置を介してネットワークとの接続を可能とするネットワークシステムは、ネットワーク１と、複数台のエッジ装置２１～２ｎ（ｎは２以上の任意の整数。図２では、２台のエッジ装置２１、２２としている）と、ユーザ装置３１と、分岐装置４１と、を備えるネットワークシステムであって、
　エッジ装置２１は、ユーザ収容ポートデータベース２１１と、開放ユーザ収容ポート決定部２１２と、ポート閉塞設定部２１３と、ＮＷ（ネットワーク）側ポート２１４と、ユーザ収容ポート２１５と、を備え、
　エッジ装置２２は、ユーザ収容ポートデータベース２２１と、開放ユーザ収容ポート決定部２２２と、ポート閉塞設定部２２３と、ＮＷ側ポート２２４と、ユーザ収容ポート２２５と、を備え、
　ユーザ装置３１は分岐装置４１を介して各エッジ装置のユーザ収容ポート２１５、２２５との接続性を有しており、
　エッジ装置２１は、ＮＷ側ポート２１４及びネットワーク１を介してエッジ装置２２との接続性を有し、
　エッジ装置２２は、ＮＷ側ポート２２４及びネットワーク１を介してエッジ装置２１との接続性を有する
　ネットワークシステムである。
　ユーザ装置３１は、分岐装置４１を介して複数のエッジ装置２１、２２と接続することが可能なよう、物理的な接続性が担保されている。本ネットワークシステムでは、エッジ装置２１、２２が情報交換を行い、ある瞬間において、単一のユーザ装置３１と接続したユーザ収容ポート２１５及び２２５の中からいずれか１つのユーザ収容ポートのみが通信可能になるようユーザ収容ポートの閉塞を行うことを特徴とする。
　分岐装置４１は、１つの入力信号を２以上の出力信号に複製する装置である。ここで、入力信号と出力信号の形式は同一であることが特徴である。すなわち、入力信号及び出力信号が単一の光入力信号であってもよいし、あるいは、電気入力信号を２以上の光出力信号又は電気出力信号に複製してしてもよい。光信号を複製する装置としては光カプラ、電気信号を複製する装置としては電気カプラが該当する。
　エッジ装置２１のユーザ収容ポートデータベース２１１は、単一のユーザ装置と接続するユーザ収容ポートの組を保持する。すなわち、図２の例では、エッジ装置２１のユーザ収容ポート２１５とエッジ装置２２のユーザ収容ポート２２５が単一のユーザ装置と接続する、といった情報を保持する。図２では、２つのユーザ収容ポートが単一のユーザ装置３１と接続しているが、３以上のユーザ収容ポートが単一のユーザ装置と接続しても良い。
　開放ユーザ収容ポート決定部２１２は、他のエッジ装置、ここでは、分岐装置４１を介して同一のユーザ装置３１と接続するユーザ収容ポートを有するエッジ装置２２と情報交換を行い、ユーザ装置３１との疎通を可能とする唯一のユーザ収容ポートを決定する。
　すなわち、エッジ装置２１の開放ユーザ収容ポート決定部２１２はエッジ装置２２の開放ユーザ収容ポート決定部２２２と通信し、エッジ装置２１のユーザ収容ポート２１５とエッジ装置２２のユーザ収容ポート２２５のどちらがユーザ装置３１と疎通するかを決めるために必要な情報を交換する。前記情報は、すべてのエッジ装置において、単一の規則に基づき開放ユーザ収容ポートを決定するために用いる情報である。詳細は後述するが、各装置が持つ固有の識別情報を比較し、その大小によりユーザ装置と疎通するエッジ装置及びユーザ収容ポートを決定するような規則を用いた場合には、各装置が持つ固有の識別情報を互いのエッジ装置で交換する。
　また、前記情報の交換には、ネットワーク１を利用し、具体的には、エッジ装置２１のＮＷ側ポート２１４、ネットワーク１及びエッジ装置２２のＮＷ側ポート２２４を用いて情報交換を行う。あるいは、ユーザ収容ポートに関する情報の交換には、ユーザ収容ポート、ＮＷ側ポート以外の第３のポート、例えば管理用ネットワークと接続するポートを用いても良い。開放ユーザ収容ポートを決定するために必要な情報交換は、他のエッジ装置との接続が可能でありかつユーザ収容ポート以外のポートであればどのポートを使用しても良い。
　開放ユーザ収容ポート決定部２１２は、情報交換により収集した情報に基づき、開放ユーザ収容ポートを決定する。すべてのエッジ装置において、単一の規則に基づき開放ユーザ収容ポートを決定する必要がある。例えば、ユーザ収容ポートのＭＡＣアドレス若番となるユーザ収容ポートを開放ユーザ収容ポートと指定するなどユーザ収容ポートが持つ固有の識別子を用いる方法でも良いし、優先度の高いエッジ装置のユーザ収容ポートを開放ユーザ収容ポートと指定するなどエッジ装置が持つ固有の識別子を併用する方法を用いても良い。
　ポート閉塞設定部２１３は、開放ユーザ収容ポート決定部２１２の結果に基づき、ユーザ収容ポートの閉塞制御を行う。具体的には、開放ユーザ収容ポート決定部２１２において「当該装置のユーザ収容ポートが開放ユーザ収容ポートである」と判断した場合はユーザ収容ポート２１５を開放状態とする。また、開放ユーザ収容ポート決定部２１２において「当該装置のユーザ収容ポートが開放ユーザ収容ポートでない」と判断した場合はユーザ収容ポート２１５を閉塞する。
　このように、エッジ装置が持つユーザ収容ポート以外のポートを用いて情報交換を行い、同じユーザ装置３１と接続するユーザ収容ポートの中から唯一のユーザ収容ポートのみを排他的に開放し、それ以外のユーザ収容ポートを閉塞することにより、ユーザ装置３１が利用するエッジ装置を明示的に決定する。
　開放ユーザ収容ポートを有するエッジ装置について、交換や定期的なメンテナンスを行う場合は、開放ユーザ収容ポートを変更する。すなわち、交換や定期的なメンテナンス対象となるエッジ装置を除いたエッジ装置の中から開放ユーザ収容ポートを決定し、開放状態にあるユーザ収容ポートを変更すれば良い。この時、もともと設定されていた開放ユーザ収容ポートから新たに設定する開放ユーザ収容ポートに開放ユーザ収容ポートを変更すると同時に、もともと設定されていた開放ユーザ収容ポートの設定情報を新たに設定する開放ユーザ収容ポートへ引き継ぐことが望ましい。すなわち、開放ユーザ収容ポートの変更を契機としてユーザ収容ポート設定情報を移行する、あるいは、開放ユーザ収容ポートの変更によらず分岐装置を介して単一のユーザ装置と接続するすべてのユーザ収容ポートについて当初より同一の設定を入れておく、といったことが必要となる。
　ユーザ装置３１は、直接接続する複数のエッジ装置のうち、ユーザ収容ポートが開放状態にあるエッジ装置を用いてトラヒックの送受信を行う。
　エッジ装置とユーザ装置間の接続は、光ケーブル、および、光分岐装置を用いても良いし、電気ケーブル、および、電気分岐装置を用いても良い。
［第２の実施形態］
　ユーザ装置が複数存在するエッジ装置の中から単一のエッジ装置を介してネットワークとの接続を可能とするネットワークシステムは、ネットワーク１と、複数台のエッジ装置５１～５ｎ（ｎは２以上の任意の整数。図３では、２台のエッジ装置５１、５２としている）と、ユーザ装置３１と、分岐装置４１と、開放ユーザ収容ポート決定装置６１を備えるネットワークシステムであって、
　エッジ装置５１は、ユーザ収容ポート情報送信部５１１と、ポート閉塞設定部５１２と、ＮＷ側ポート５１３と、ユーザ収容ポート５１４と、を備え、
　エッジ装置５２は、ユーザ収容ポート情報送信部５２１と、ポート閉塞設定部５２２と、ＮＷ側ポート５２３と、ユーザ収容ポート５２４と、を備え、
　開放ユーザ収容ポート決定装置６１は、ユーザ収容ポートデータベース６１１と、開放ユーザ収容ポート決定部６１２と、ユーザ収容ポート情報収集部６１３と、ユーザ収容ポート開閉指示部６１４と、ＮＷ側ポート６１５と、を備え、
　ユーザ装置３１は分岐装置４１を介して各エッジ装置のユーザ収容ポート５１４、５２４との接続性を有しており、
　エッジ装置５１は、ＮＷ側ポート５１３、ネットワーク１を介して開放ユーザ収容ポート決定装置６との接続性を有し、
　エッジ装置５２は、ＮＷ側ポート５２３、ネットワーク１を介して開放ユーザ収容ポート決定装置６との接続性を有する
　ネットワークシステムである。
　ユーザ装置３１は、分岐装置４１を介して複数のエッジ装置５１、５２と接続することが可能なように物理的に接続されている。一方、本ネットワークシステムでは、エッジ装置５１、５２が開放ユーザ収容ポート決定装置６１を介して情報交換を行い、ある瞬間において、単一のユーザ装置３１と接続したユーザ収容ポート５１４及び５２４の中からいずれか１つのユーザ収容ポートのみが通信可能になるようユーザ収容ポートの閉塞を行うことを特徴とする。
　各エッジ装置５１，５２のユーザ収容ポート情報送信部５１１，５２１は、開放ユーザ収容ポート決定装置６１のユーザ収容ポート情報収集部６１３に情報を送信する。前記情報は、開放ユーザ収容ポートを決定するために用いる情報である。詳細は後述するが、各エッジ装置５１，５２が持つ固有の識別情報を比較し、その大小によりユーザ装置３１と疎通するエッジ装置及びユーザ収容ポートを決定するような規則を用いた場合には、各エッジ装置５１，５２が持つ固有の識別情報を送信する。
　前記情報の送信には、ネットワーク１を利用する。具体的には、ユーザ収容ポート情報送信部５１１からユーザ収容ポート情報収集部６１３への情報の送信には、エッジ装置５１のＮＷ側ポート５１３、ネットワーク１及び開放ユーザ収容ポート決定装置６１のＮＷ側ポート６１５を用いる。開放ユーザ収容ポートを決定するために用いる情報の送信にはユーザ収容ポート及びＮＷ側ポート以外の第３のポート、例えば管理用ネットワークと接続するポートを用いても良い。開放ユーザ収容ポートを決定するために用いる情報の送信は、エッジ装置５１及び５２と開放ユーザ収容ポート決定装置６１の間の接続が可能なポートであればどのポートを使用しても良い。
　各エッジ装置５１，５２のユーザ収容ポート情報送信部５１１，５２１から送信された情報は、開放ユーザ収容ポート決定装置６１のユーザ収容ポート情報収集部６１３に集約される。
　開放ユーザ収容ポート決定装置６１のユーザ収容ポートデータベース６１１は、単一のユーザ装置と接続するユーザ収容ポートの組を保持する。すなわち、図３の例では、エッジ装置５１のユーザ収容ポート５１４とエッジ装置５２のユーザ収容ポート５２４が単一のユーザ装置３１と接続する、といった情報を保持する。
　開放ユーザ収容ポート決定部６１２は、ユーザ収容ポートデータベース６１１、および、ユーザ収容ポート情報収集部６１３で収集した情報に基づき、開放ユーザ収容ポートを決定する。例えば、ユーザ収容ポートのＭＡＣアドレス若番となるユーザ収容ポートを開放ユーザ収容ポートと指定するなどユーザ収容ポートが持つ固有の識別子を用いる方法でも良いし、優先度の高いエッジ装置のユーザ収容ポートを開放ユーザ収容ポートと指定するなどエッジ装置が持つ固有の識別子を併用する方法を用いても良い。
　開放ユーザ収容ポート決定部６１２の結果に基づき、各エッジ装置のユーザ収容ポート閉塞制御を行う。具体的には、開放ユーザ収容ポート決定部６１２において「当該ユーザ収容ポートが開放ユーザ収容ポートである」と判断したユーザ収容ポートに対しては、ユーザ収容ポート開閉指示部６１４からポート閉塞設定部に対して閉塞設定を行わないよう指示する。また、「当該装置のユーザ収容ポートが開放ユーザ収容ポートでない」と判断したユーザ収容ポートに対しては、ユーザ収容ポート開閉指示部６１４からポート閉塞設定部に対して閉塞設定を行うよう指示する。ユーザ収容ポート開閉指示部６１４から各エッジ装置のポート閉塞設定部に閉塞、あるいは開放に関する指示を送信する際には、ネットワーク１、あるいは管理用ネットワークに代表される他のネットワークを介して行う。
　このように、エッジ装置５１、５２と開放ユーザ収容ポート決定装置６１とで情報交換を行い、同じユーザ装置３１と接続するユーザ収容ポートの中から１つのユーザ収容ポートのみを開放し、それ以外のユーザ収容ポートを閉塞することにより、ユーザ装置３１が利用するエッジ装置を明示的に決定することが可能となる。
　開放ユーザ収容ポートを有するエッジ装置について、交換や定期的なメンテナンスを行う場合は、開放ユーザ収容ポートを変更する。すなわち、交換や定期的なメンテナンス対象となるエッジ装置を除いたエッジ装置の中から開放ユーザ収容ポートを決定し、開放状態にあるユーザ収容ポートを変更すれば良い。この時、もともと設定されていた開放ユーザ収容ポートから新たに設定する開放ユーザ収容ポートに開放ユーザ収容ポートを変更すると同時に、もともと設定されていた開放ユーザ収容ポートの設定情報を新たに設定する開放ユーザ収容ポートへ引き継ぐことが望ましい。すなわち、開放ユーザ収容ポートの変更を契機としてユーザ収容ポート設定情報を移行する、あるいは、開放ユーザ収容ポートの変更によらず分岐装置を介して単一のユーザ装置と接続するすべてのユーザ収容ポートについて当初より同一の設定を入れておく、といったことが必要となる。
　ユーザ装置３１は、直接接続する複数のエッジ装置のうち、ユーザ収容ポートが開放状態にあるエッジ装置を用いてトラヒックの送受信を行う。
　エッジ装置とユーザ装置間の接続は、光ケーブル、および、光分岐装置を用いても良いし、電気ケーブル、および、電気分岐装置を用いても良い。
　なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。また、本開示の装置は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
　本開示は情報通信産業に適用することができる。
１：ネットワーク
２１、２２、２２－１、２２－２：エッジ装置
３１、３２：ユーザ装置
４１：分岐装置
６１：開放ユーザ収容ポート決定装置
４１１、４２１、４２２：経路
２１１、２２１：ユーザ収容ポートデータベース
２１２、２２２：開放ユーザ収容ポート決定部
２１３、２２３：ポート閉塞設定部
２１４、２２４、５１３、５２３、６１５：ネットワーク側ポート
２１５、２２５：ユーザ収容ポート
５１１、５２１：ユーザ収容ポート情報送信部
５１２、４２２：ポート閉塞設定部
６１１：ユーザ収容ポートデータベース
６１２：開放ユーザ収容ポート決定部
６１３：ユーザ収容ポート情報収集部
６１４：ユーザ収容ポート開閉指示部

Claims (4)

  1. 　ユーザ装置が複数のエッジ装置の中から単一のエッジ装置を介してネットワークとの接続を可能とするネットワークシステムであって、
    　前記複数のエッジ装置は、ユーザ収容ポートとネットワーク側ポートを有し、
    　前記複数のエッジ装置に備わる各ユーザ収容ポートは、分岐装置を介して前記ユーザ装置と接続され、
    　前記複数のエッジ装置に備わる各ネットワーク側ポートは、ユーザ収容ポートに関する情報を前記複数のエッジ装置同士で交換するために用いられ、
    　前記交換したユーザ収容ポートに関する情報に基づいて、
    　前記複数のエッジ装置のうちの単一のエッジ装置のみが、ユーザ収容ポートを開放状態に設定し、前記ユーザ装置とトラヒック転送を可能とし、
    　前記複数のエッジ装置のうちの前記単一のエッジ装置を除くエッジ装置は、ユーザ収容ポートを閉塞状態に設定し、前記ユーザ装置とのトラヒックを廃棄する、
    　ことを特徴としたネットワークシステム。
  2. 　前記複数のエッジ装置に備わる各ネットワーク側ポートは、前記複数のエッジ装置のうちの他のエッジ装置から、ユーザ収容ポートに関する情報を取得し、
    　前記複数のエッジ装置は、
    　取得した情報に基づいて、自装置のユーザ収容ポートを開放状態にするか否かを判定し、
    　自装置のユーザ収容ポートを開放状態にすると判定した場合、自装置に備わるユーザ収容ポートを開放状態に設定し、前記ユーザ装置とトラヒック転送を可能とし、
    　自装置のユーザ収容ポートを開放状態にしないと判定した場合、自装置に備わるユーザ収容ポートを閉塞状態に設定し、前記ユーザ装置とのトラヒックを廃棄する、
    　ことを特徴とした請求項１に記載のネットワークシステム。
  3. 　ユーザ収容ポートに関する情報を前記複数のエッジ装置から収集し、収集した情報に基づいて、ユーザ収容ポートを開放状態にする前記単一のエッジ装置を決定する開放ユーザ収容ポート決定装置を備え、
    　前記複数のエッジ装置に備わる各ネットワーク側ポートは、前記開放ユーザ収容ポート決定装置から指示を取得し、
    　前記複数のエッジ装置は、
    　前記ネットワーク側ポートの取得した指示がユーザ収容ポートを開放状態にする旨の指示である場合、自装置に備わるユーザ収容ポートを開放状態に設定し、前記ユーザ装置とトラヒック転送を可能とし、
    　前記ネットワーク側ポートの取得した指示がユーザ収容ポートを閉塞状態にする旨の指示である場合、自装置に備わるユーザ収容ポートを閉塞状態に設定し、前記ユーザ装置とのトラヒックを廃棄する、
    　ことを特徴とした請求項１に記載のネットワークシステム。
  4. 　１つのネットワークに複数のエッジ装置が接続されているネットワークシステムにおいて、前記複数のエッジ装置のうちのユーザ装置とトラヒックの転送を行う単一のエッジ装置を切り替えるネットワーク切替方法であって、
    　前記ユーザ装置は、分岐装置を介して前記複数のエッジ装置と物理的に接続され、
    　前記複数のエッジ装置は、前記分岐装置に接続されるユーザ収容ポート、及び前記ネットワークに接続されるネットワーク側ポートを備え、
    　前記複数のエッジ装置に備わる各ネットワーク側ポートは、ユーザ収容ポートに関する情報を取得し、
    　前記複数のエッジ装置は、ユーザ収容ポートに関する情報に基づいて、
    　前記複数のエッジ装置のうちの単一のエッジ装置のみが、ユーザ収容ポートを開放状態に設定し、前記ユーザ装置とトラヒック転送を可能とし、
    　前記複数のエッジ装置のうちの前記単一のエッジ装置を除くエッジ装置は、ユーザ収容ポートを閉塞状態に設定し、前記ユーザ装置とのトラヒックを廃棄し、
    　開放状態とするユーザ収容ポートと閉塞状態とするユーザ収容ポートを切り替える
    　ことを特徴とするネットワーク切替方法。
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