ネットワークシステム
【課題】 冗長化された複数のレイヤ２ネットワーク網を持つネットワークシステムにおいて、フレームデータの同報転送処理を行う伝送経路に障害があると、フラッディングによる不要なトラフィックが発生し、ネットワークの通信回線の品質が悪化するという問題があった。
【解決手段】 ネットワーク監視装置を設けて、ネットワーク上の伝送経路の障害状況を監視するとともに、障害発生時に同報スイッチ装置の接続動作を制御することによって、不必要なフラッディング動作を抑制する。
【解決手段】 ネットワーク監視装置を設けて、ネットワーク上の伝送経路の障害状況を監視するとともに、障害発生時に同報スイッチ装置の接続動作を制御することによって、不必要なフラッディング動作を抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のネットワーク網において、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルの第２層のデータリンク層を介したフレームデータの同報転送処理を制御する、ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層（接続されている通信機器間の信号の授受を行う層）である第２層（以下、レイヤ２）を接続するネットワークシステムにおいて、ネットワークに障害が発生しても、経路の切替動作を要せずに無瞬断で通信を継続するために、複数のレイヤ２スイッチ装置を設けたシステムが知られている。このネットワークシステムは、複数のネットワーク網を接続した冗長構成を取ることで、同一のフレームデータを複数のネットワーク網に送信するとともに、複数のネットワーク網から転送されてきた同一のフレームデータを選択して受信することで、信頼性を高めた伝送技術が用いられている。このとき、複数のネットワーク網に同一フレームデータを送受信するレイヤ２スイッチ装置を同報スイッチ装置という。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．３で規定されるレイヤ２ネットワークの同報スイッチ装置では、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスと表記されるレイヤ２ネットワークのアドレスによってフレームデータを転送する経路を選択している。この経路選択の方法は、受信したポートと受信したフレームデータに格納されている送信元ノードを示すＭＡＣアドレスであるＳＡ（Ｓｏｕｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）を組にして記憶し、その後受信したフレームデータの送信先ノードを示すＭＡＣアドレスであるＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）が、既に記憶されているＭＡＣアドレスと同一の場合には、組として記憶した受信ポートにのみ送信する方法を用いている。但し、受信したフレームデータのＤＡと同一のＭＡＣアドレスが記憶されていない場合には、受信したポート以外のすべてのポートへ受信したフレームデータを送信するフラッディングと表記される動作を行う。
【０００４】
このフラッディングを行うことで、ＭＡＣアドレスが記憶されていない場合にもフレームデータのＤＡで指定されている送信先ノードまで転送できるようになるが、ＤＡで指定されている送信先ノードがない経路にまでフレームデータが送信されるため、送信先ノードがない経路に対して、フラッディングにより不必要な伝送帯域を消費することになる。受信したフレームデータのＳＡは、受信したポートの先に接続されているノードのＭＡＣアドレスであるため、記憶したＳＡのＭＡＣアドレスと同一のＭＡＣアドレスを送信先ノードとしたフレームデータは、組で記憶した受信ポートにのみ転送すればよく、前記した経路選択方法は、ＳＡのＭＡＣアドレスと受信ポートを記憶した後に効率的な転送を行うことができることになる。この経路選択方法で行われる受信したフレームデータのＳＡのＭＡＣアドレスと受信ポートを組で記憶する方法は、アドレス学習と一般的に表記されるので、以下の説明ではアドレス学習と記す。
【０００５】
レイヤ２ネットワークの接続が変更され、アドレス学習で記憶したＭＡＣアドレスと受信ポートの組が変更された場合、当該ＭＡＣアドレスをＳＡとするフレームデータを記憶した組のポートとは異なるポートで受信されることなる。レイヤ２スイッチ装置では、記憶したＭＡＣアドレスと受信ポートの組とは異なるポートで同じＭＡＣアドレスをＳＡとするフレームデータを受信した場合、新たに受信したポートに情報を書き換える動作を行う。また、アドレス学習で記憶したＭＡＣアドレスと受信ポートの組は、一定時間当該ＭＡＣアドレスをＳＡとしたフレームデータを受信しない場合には記憶した情報を削除する。この動作により、レイヤ２ネットワークの接続が変わった場合にも、一定時間後に新たな接続を記憶することできるようになる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３２４７９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、ネットワークシステムの課題を説明するために、冗長構成されたレイヤ２ネットワークシステムの一例について、参考例を用いて説明する。
図４は、冗長構成されたレイヤ２ネットワークシステムの一例を示した参考図である。レイヤ２ネットワークでは、同報スイッチ装置が複数のレイヤ２ネットワーク網に接続され、同一フレームデータを複数のレイヤ２ネットワーク網へ転送すると共に、複数のレイヤ２ネットワーク網から転送されてくるフレームデータを端末に転送する。この動作を行う中で、受信したフレームデータのＳＡのＭＡＣアドレスと受信ポートの組みを学習する。このとき、レイヤ２ネットワーク網から同報ポートに転送されてきたフレームデータは、複数の同報ポートを１つのポートとして記憶するアドレス学習を行うことで同報転送を実現する。
【０００８】
図４において、同報転送を行う複数のレイヤ２ネットワーク網のうちの一つのネットワーク網１を、Ａ系レイヤ２ネットワーク網とする。また、もう一つのレイヤ６ネットワーク網２を、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網とする。同報スイッチ装置１０は、Ａ系、Ｂ系二つのネットワークに接続される。同報スイッチ装置１０は、端末接続ポート１１と、Ａ系レイヤ２ネットワーク網に接続する同報ポートＡである接続ポート１２と、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網に接続する同報ポートＢである接続ポート１３を備えている。同様に、もう一つの同報スイッチ装置２０は、Ａ系、Ｂ系二つのネットワークに接続される。同報スイッチ装置２０は、端末接続ポート２１と、同報ポートＡである接続ポート２２と、同報ポートＢである接続ポート２３を備えている。また、同様に、もう一つの同報スイッチ装置３０は、Ａ系、Ｂ系二つのネットワークに接続される。同報スイッチ装置３０は、端末接続ポート３１と、同報ポートＡである接続ポート３２と、同報ポートＢである接続ポート３３を備えている。端末４０及び５０は、ネットワークシステムに加入している端末であり、端末４０は同報スイッチ装置１０に接続しており、端末５０は同報スイッチ装置３０に接続しているものとする。
【０００９】
次に、図４を用いて、ネットワークシステムに障害がない場合の動作を、端末４０から端末５０へと中継されるフレームデータの転送を例に説明する。
端末４０から端末５０宛に送信されたフレームデータは、同報スイッチ装置１０の端末接続ポート１１に入力されることにより、同報スイッチ装置１０は端末４０のＭＡＣアドレスと端末接続ポート１１を組みにしてアドレス学習を行う。同時に宛先アドレスである端末５０のＭＡＣアドレスを記憶しているポートがある場合、そのポートにフレームデータを転送する。端末５０のＭＡＣアドレスが記憶されていない場合は、同報スイッチ装置１０はこのフレームデータをフラッディングすることになる。
【００１０】
なお、同報スイッチ装置は同報ポートにフレームデータを中継する場合は同一のフレームデータをすべての同報ポートに転送する。Ａ系レイヤ２ネットワーク網１及びＢ系レイヤ２ネットワーク網２では、同様にフレームデータの中継を行うとともに端末４０のＭＡＣアドレスを学習する。こうして転送されてきた端末５０あてのフレームデータは、やがてＡ系レイヤ２ネットワーク網１及びＢ系レイヤ２ネットワーク網２から同報スイッチ装置３０の同報ポートＡ３２及び同報ポートＢ３３へと中継されてくる。ここで、同報スイッチ装置３０は、異なる複数のレイヤ２ネットワーク網から転送されてくる同一のフレームデータは、先に到着したフレームデータを転送し、後から到着したフレームデータはその時点で棄却する。これにより、複数のレイヤ２ネットワーク網を流れる同一のフレームデータは、唯一つのフレームデータのみが宛先の端末へと転送されることになる。このようにして端末４０が送信した端末５０宛のフレームデータが端末５０に到着する間に経路上の同報スイッチ装置及び各レイヤ２ネットワーク網は、端末４０のＭＡＣアドレスを学習することになる。同様な手順で他の端末もフレームデータを送信すれば経路上の同報スイッチ装置や各レイヤ２ネットワーク網が他の端末のＭＡＣアドレスを学習することになる。このようにしてネットワークシステムは、接続する端末のＭＡＣアドレスと接続ポートを自立的に学習しあい、不必要なフラッディング動作を自然に回避して効率的なフレームデータの中継を行うことになる。ここでレイヤ２ネットワーク網が複数存在しているのは、ネットワークの冗長経路を確保するのが目的であり、ネットワークシステムを高信頼化させるためである。
【００１１】
前記したように、冗長構成されたレイヤ２ネットワークシステムでは、ネットワーク経路上の同報スイッチやレイヤ２ネットワーク網が自立的にアドレス学習を行うことで、効率的なデータ中継を実現している。これはネットワークシステムが正常に動作している場合であり、ネットワーク経路上に障害などが発生し、信号伝送経路が分断された場合などはこの限りではなく、次の図５で説明する課題を生じる。
【００１２】
図５は、冗長構成されたレイヤ２ネットワークシステムの障害発生時の動作を説明するための参考図である。図５では図４と同一のものは同じ番号で示している。ここでは、Ａ系レイヤ２ネットワーク網１と同報スイッチ装置３０間との間で信号伝送経路が分断する障害が発生し、この間の通信が途絶えた場合の例を示している。
【００１３】
健全なレイヤ２ネットワークシステムでは、図４を用いて説明したとおり、同報スイッチ装置群及び複数のレイヤ２ネットワーク網は、自立的に端末のＭＡＣアドレス学習を行い、効率的なフレームデータの中継をしていた。ここで、図５のようにＡ系レイヤ２ネットワーク網１と同報スイッチ３０との間でケーブル切断による接続障害が発生し、通信が途絶えた状態を考えてみる。
【００１４】
このとき、Ａ系レイヤ２ネットワーク網１では、同報スイッチ装置３０の端末接続ポートに接続されている端末５０からのフレームデータが転送されなくなる。同報スイッチ装置では、一定時間転送されてこない送信元ＭＡＣアドレスと同一のアドレス学習の情報は削除する。このため、Ａ系レイヤ２ネットワーク網１では端末５０が送信するフレームデータが障害のために転送されてこないため、ある時間を経過したら端末５０のＭＡＣアドレスの情報はクリアされてしまう。
一方、Ｂ系ネットワーク網２では、正常に端末５０からのフレームデータが転送されるため、端末５０のアドレス学習情報は削除されることはない。
【００１５】
このように、ネットワーク上に障害が発生した場合、複数のレイヤ２ネットワーク網間でアドレス学習情報が異なることになる。
ここで、端末４０から端末５０に対してフレームデータが送信された場合を考えてみる。端末４０から送信された宛先ＭＡＣアドレスが端末５０のフレームデータは、同報スイッチ装置１０の端末接続ポート１１から入力され、同報スイッチ装置はアドレス学習情報により当該フレームデータを同報ポートＡ１２及び同報ポートＢへ同報転送を行う。このとき、端末５０のアドレス情報が学習されているＢ系レイヤ２ネットワーク網２は、正常に同報スイッチ３０の同報ポートＢ３３に向けてフレームデータが転送されることになる。
【００１６】
ところが、端末５０のアドレス情報が消去されたＡ系ネットワーク網１では、宛先ＭＡＣアドレスが学習されていないため、すべての接続ポートにフラッディングしてしまうことになる。図５では、同報スイッチ装置２０へ転送されるフラッディングの様子を表している。このようなフラッディングは、他の端末やネットワーク機器に不必要な負荷をかけ、動作に悪影響を及ぼす恐れがあるという問題を生じる。
【００１７】
この発明は、係る課題を解決するためになされたものであり、冗長構成されたレイヤ２ネットワークシステムにおいて、障害時におけるフラッディング動作を抑制し、障害時でも効率的なフレームデータの中継ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明によるネットワークシステムは、複数のネットワーク網と、異なる前記ネットワーク網の間をそれぞれのネットワーク網に対応した同報ポートにより接続し、接続されるネットワーク網の間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、前記ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生した前記ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートに接続されたネットワーク網に対する、フレームデータの同報転送を禁止する制御を行うネットワーク監視装置と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、冗長構成により複数のネットワーク網を接続してフレームデータの同報転送処理を行うネットワークシステムにおいて、ネットワーク網へ接続している同報スイッチ装置の物理的リンクが切断する障害が発生したときに、フラッディング動作が生じて他の同報スイッチ装置の不要なトラフィックが増加することを抑制し、より信頼性の高いネットワークシステムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１によるネットワークシステムの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１による障害発生時のネットワークシステムの動作を説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態２による障害発生時のネットワークシステムの動作を説明するための図である。
【図４】冗長構成をなすレイヤ２ネットワークシステムの構成例を示す参考図である。
【図５】冗長構成をなすレイヤ２ネットワークシステムの障害発生時の動作例を示す参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態１．
以下、図を用いてこの発明に係る実施の形態１によるネットワークシステムについて説明する。実施の形態１によるネットワークシステムは、レイヤ２ネットワークシステムの障害監視を行うネットワーク監視装置を設けることで、信号伝送経路の分断による接続障害の発生時に、同報スイッチ装置に対してフラッディング動作を抑止させる指示を行う。
【００２２】
図１は、実施の形態１によるネットワークシステムの構成例を示す図である。図１において、実施の形態１のネットワークシステムは、ネットワーク網１と、ネットワーク網２と、ネットワーク監視装置１００と、同報スイッチ装置１０と、同報スイッチ装置２０と、同報スイッチ装置３０とを、少なくとも備えて構成される。なお、ネットワーク網や同報スイッチ装置は、図１に示す数に限るものではなく、さらに多数のネットワーク網や同報スイッチ装置が設けられていてもよい。
【００２３】
ここで、同報転送を行う複数のレイヤ２ネットワーク網のうちの一つのネットワーク網１を、Ａ系レイヤ２ネットワーク網とする。また、もう一つのレイヤ６ネットワーク網２を、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網とする。同報スイッチ装置１０は、Ａ系、Ｂ系二つのネットワークに接続される。同報スイッチ装置１０は、端末接続ポート１１と、Ａ系レイヤ２ネットワーク網に接続する同報ポートＡである接続ポート１２と、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網に接続する同報ポートＢである接続ポート１３を備えている。同様に、もう一つの同報スイッチ装置２０は、Ａ系、Ｂ系二つのレイヤ２ネットワークに接続される。同報スイッチ装置２０は、端末接続ポート２１と、同報ポートＡである接続ポート２２と、同報ポートＢである接続ポート２３を備えている。また、同様に、もう一つの同報スイッチ装置３０は、Ａ系、Ｂ系二つのレイヤ２ネットワークに接続される。同報スイッチ装置３０は、端末接続ポート３１と、同報ポートＡである接続ポート３２と、同報ポートＢである接続ポート３３を備えている。端末４０及び５０は、ネットワークシステムに加入している端末であり、端末４０は同報スイッチ装置１０に接続しており、端末５０は同報スイッチ装置３０に接続しているものとする。
【００２４】
また、ネットワーク監視装置１００は、同報スイッチ１０、同報スイッチ装置２０、同報スイッチ装置３０のほか、Ａ系レイヤ２ネットワーク網１のレイヤ２スイッチ装置、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２のレイヤ２スイッチ装置などネットワークシステム全体の状態の稼動状態や接続状態を監視している。ネットワーク監視装置１００は、ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ばれる標準化された通信プロトコルによる通信装置（図示せず）を用いて、各々の同報スイッチ装置１０、２０、３０の管理情報を収集し、収集した管理情報に基づいて障害の発生状況を判断する監視制御を行う。また、ネットワーク監視装置１００は、ネットワークシステム全体において、フレームデータの伝送状況（例えば所定時間内での伝送有無）をモニタすることで、ケーブル切断や伝送回路故障等の信号伝送経路の分断による接続障害を検知し、障害箇所を特定することができるように構成される。
【００２５】
次に、実施の形態１による接続障害の発生時のネットワークシステムの動作について説明する。
図２は、実施の形態１のネットワークシステムにおける、接続障害の発生時の動作を説明するための図である。ここでは、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２と同報スイッチ装置３０間において、ケーブル切断によって信号伝送経路が分断する接続障害が発生した場合を例に動作を説明する。Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２と同報スイッチ装置３０との間で接続障害が発生した場合、同報スイッチ装置３０の同報ポートＢの物理リンクが切れて、フレームデータが伝送されなくなるといった状態の変化が生じる。
【００２６】
同報スイッチ装置３０は、同報ポートＢの物理リンクが切れると、その状態変化を内部の検知部（図示せず）が検出し、ＳＮＭＰの通信装置を用いてネットワーク監視装置１００へ通知する。また、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２においても、同報スイッチ装置３０と接続する物理ポートにおいて、同報スイッチ装置３０との物理リンクが切断されて状態の変化が生じたことを、内部の検知部（図示せず）が検出すると、同じようにＳＮＭＰの通信装置を用いてその状態変化がネットワーク監視装置１００へ通知されることになる。このようにして、ネットワーク監視装置１００では、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２に何らかの障害が発生していることを検知することができる。
【００２７】
ここで、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２からのフラッディングを回避するために、ネットワーク監視装置１００はすべての同報スイッチ装置に対して、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２へのフレームデータの転送を中止するように指示するための中止指令を送る。同報スイッチ装置１０、２０は、ネットワーク監視装置１００からの中止指令を受けると、同報ポートＢへのフレームデータの中継を実施しないように動作する。
【００２８】
これにより、図５で説明したような、レイヤ２ネットワークにおける接続障害の発生時に、不必要なフラッディング動作を回避することができる。この実施の形態１による回避動作によれば、ネットワークの信頼性を高めるために冗長化した複数のレイヤ２ネットワーク網において、障害が発生した場合に、そのレイヤ２ネットワーク網を破棄することによって、フラッディング動作を回避することができる。
【００２９】
以上説明したとおり、実施の形態１によるネットワークシステムは、冗長化された複数のレイヤ２ネットワーク網と、異なるレイヤ２ネットワーク網の間をそれぞれのレイヤ２ネットワーク網に対応した同報ポートにより接続し、接続されるレイヤ２ネットワーク網の間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、前記レイヤ２ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生した前記ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートに接続されたネットワーク網に対する、フレームデータの同報転送を禁止し、当該ネットワーク網をネットワークシステムから切り離す制御を行うネットワーク監視装置と、を備えることで、当該障害の発生に伴うネットワーク全系へのフラッディング動作の発生を防止することを特徴とする。
【００３０】
これによって、複数のレイヤ２ネットワーク網を持つ冗長化したレイヤ２ネットワークシステムにおいて、レイヤ２ネットワーク網へ接続している同報スイッチ装置の物理的リンクの切断による障害が発生した時に、フラッディング動作が生じて他の同報スイッチ装置の不要なトラフィック（負荷）が増加し、ネットワークシステム全体が悪影響を受けることを抑制することができるので、より信頼性の高いネットワークシステムを維持することができる。
【００３１】
実施の形態２．
次に、実施の形態２による接続障害の発生時のネットワークシステムの動作について説明する。図３は、実施の形態２による接続障害の発生時のネットワークシステムの動作を説明するための図であり、図中の図１と同一符号のものは同一相当のものを示す。図において、端末６０は同報スイッチ２０の端末接続ポート２１に接続されている。
【００３２】
実施の形態１では、接続障害が発生したレイヤ２ネットワーク網を冗長構成から切り離すことで、フラッディングを回避していた。このような回避方法の場合、仮に同報スイッチ装置３０とＢ系レイヤ２スイッチ網２間で接続障害が発生した場合においても、Ｂ系レイヤ２スイッチ網２はすべて破棄しなくてはならなくなる。この実施の形態２では、障害が発生したＢ系レイヤ２ネットワーク網２において、障害のない箇所を生かして冗長構成を確保し、ネットワークの信頼性を可能な限り維持できるようにしている。
【００３３】
図３において、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２と同報スイッチ装置３０との間で接続障害が発生した場合の動作を説明する。Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２と同報スイッチ装置３０との間で接続障害が発生した場合、同報スイッチ装置３０の同報ポートＢの物理リンクが切れるなどの状態の変化が生じる。同報スイッチ装置３０では、同報ポートＢの物理リンクが切れると、その状態変化をＳＮＭＰの通信装置を用いて、ネットワーク監視装置１００へ通知する。また、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２においても、同報スイッチ装置３０と接続する物理ポートにおいて状態の変化が生じて同報スイッチ装置３０との物理リンクが切れるので、同じようにその状態変化がネットワーク監視装置１００へ通知されることになる。ここまでの動作は、実施の形態１と同じである。
【００３４】
次に、ネットワーク監視装置１００は、接続障害の発生状況が通知されたことによって、同報スイッチ装置３０とＢ系レイヤ２スイッチ網２との間で物理リンクが切断している接続障害があり、フレームデータの通信ができないことを把握すると、同報スイッチ装置３０に格納されたアドレスデータを参照し、端末接続ポート３１に学習されているＭＡＣアドレスを取得する。
【００３５】
図３の場合は、端末５０のＭＡＣアドレスとなる。そして、同報スイッチ装置３０以外の全ての同報スイッチ装置（１０、２０）に対して、同報スイッチ装置３０から取得した同報スイッチ装置３０に接続した端末５０のＭＡＣアドレスを送信し、端末５０のＭＡＣアドレスを宛先としたフレームデータはＢ系ネットワーク網２へ転送しないように指示するための非転送指令を送る。
【００３６】
同報スイッチ装置３０以外の同報スイッチ装置（１０、２０）は、ネットワーク監視装置１００からの非転送指令により、宛先が端末５０のフレームデータはＢ系レイヤ２ネットワーク網へは転送しないように制御する。
但し、端末５０のＭＡＣアドレス以外は、Ａ系、Ｂ系の二つのレイヤ２ネットワーク網へ同報転送を続けることになる。
【００３７】
図３において、端末４０から端末５０へ転送されるフレームデータは、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２と同報スイッチ装置３０間の接続障害のため、Ａ系レイヤ２ネットワーク網１のみを使用して転送されている。すなわち、同報ポートＢの接続ポート３３を用いることなく、他の同報スイッチ装置１０、２０や同報スイッチ装置３０の同報ポートＡを介した経路を使用して、端末５０にフレームデータの転送が行われることとなる。
【００３８】
一方、端末４０から端末６０へ転送されるフレームデータは、Ａ系、Ｂ系の二つのレイヤ２ネットワーク網を使用して、冗長構成による信頼の高い同報転送により、データ中継されている。これにより、接続障害の発生箇所に応じて、同報転送を可能な限り維持した状態で、冗長構成のレイヤ２ネットワークシステムを維持することができる。
【００３９】
このようにすることで、例えば接続障害の発生したＢ系レイヤ２ネットワーク網２と同報ポートＢの接続ポート３３と、端末接続ポート３１とを介して、端末５０にフレームデータを転送するためのＭＡＣアドレスに対しては、ネットワーク監視装置１００からの非転送指令によって、ネットワーク全系からの同報転送が行われなくなる。かくして、接続障害が発生してから所定時間経過した後、接続ポート３３及び端末接続ポート３１を介した端末５０を宛先とするＭＡＣアドレスが、各レイヤ２ネットワーク網や同報スイッチ装置の記憶ポートから削除されても、当該ＭＡＣアドレスを宛先としたフレームデータの転送自体が抑止されるので、当該ＭＡＣアドレスに起因したフラッディング動作の発生は防止されることとなる。
【００４０】
以上説明したとおり、実施の形態２によるネットワークシステムは、冗長化された複数のレイヤ２ネットワーク網と、異なる前記レイヤ２ネットワーク網の間をそれぞれのレイヤ２ネットワーク網に対応した同報ポートにより接続するとともに、端末への接続ポートを有し、接続されるレイヤ２ネットワーク網の間と端末との間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、前記レイヤ２ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生したレイヤ２ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートを介したフレームデータの同報転送を禁止するとともに、当該障害の発生した同報ポート及び接続ポートを介して同報スイッチ装置に接続される端末を宛先としたフレームデータの送信を禁止し、障害が発生していない前記同報スイッチ装置とネットワーク網を接続する同報ポートを介したフレームデータの転送処理を継続することで、前記端末へのフレームデータの転送が停止することによるフラデッィング動作の発生を抑止する制御を行うネットワーク監視装置と、を備えることによって、当該障害の発生に伴うネットワーク全系へのフラッディング動作を防止することを特徴とする。
【００４１】
これによって、複数のレイヤ２ネットワークを持つ冗長化したレイヤ２ネットワークシステムにおいて、レイヤ２ネットワーク網へ接続している同報スイッチ装置の物理的リンクの切断による障害発生時のフラッディング動作によってネットワークシステム全体が悪影響を受けることを抑制しつつ、障害の発生時でも障害発生箇所以外のネットワークリソースを最大限に利用することが可能な、信頼性の高いネットワークシステムを維持することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ Ａ系レイヤ２ネットワーク網、２ Ｂ系レイヤ２ネットワーク網、１０ 同報スイッチ装置、２０ 同報スイッチ装置、３０ 同報スイッチ装置、１１ 端末接続ポート、１２ 同報ポートＡ、１３ 同報ポートＢ、２１ 端末接続ポート、２２ 同報ポートＡ、２３ 同報ポートＢ、３１ 端末接続ポート、３２ 同報ポートＡ、３３ 同報ポートＢ、４０ 端末、５０ 端末、６０ 端末、１００ ネットワーク監視装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のネットワーク網において、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルの第２層のデータリンク層を介したフレームデータの同報転送処理を制御する、ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層（接続されている通信機器間の信号の授受を行う層）である第２層（以下、レイヤ２）を接続するネットワークシステムにおいて、ネットワークに障害が発生しても、経路の切替動作を要せずに無瞬断で通信を継続するために、複数のレイヤ２スイッチ装置を設けたシステムが知られている。このネットワークシステムは、複数のネットワーク網を接続した冗長構成を取ることで、同一のフレームデータを複数のネットワーク網に送信するとともに、複数のネットワーク網から転送されてきた同一のフレームデータを選択して受信することで、信頼性を高めた伝送技術が用いられている。このとき、複数のネットワーク網に同一フレームデータを送受信するレイヤ２スイッチ装置を同報スイッチ装置という。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．３で規定されるレイヤ２ネットワークの同報スイッチ装置では、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスと表記されるレイヤ２ネットワークのアドレスによってフレームデータを転送する経路を選択している。この経路選択の方法は、受信したポートと受信したフレームデータに格納されている送信元ノードを示すＭＡＣアドレスであるＳＡ（Ｓｏｕｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）を組にして記憶し、その後受信したフレームデータの送信先ノードを示すＭＡＣアドレスであるＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）が、既に記憶されているＭＡＣアドレスと同一の場合には、組として記憶した受信ポートにのみ送信する方法を用いている。但し、受信したフレームデータのＤＡと同一のＭＡＣアドレスが記憶されていない場合には、受信したポート以外のすべてのポートへ受信したフレームデータを送信するフラッディングと表記される動作を行う。
【０００４】
このフラッディングを行うことで、ＭＡＣアドレスが記憶されていない場合にもフレームデータのＤＡで指定されている送信先ノードまで転送できるようになるが、ＤＡで指定されている送信先ノードがない経路にまでフレームデータが送信されるため、送信先ノードがない経路に対して、フラッディングにより不必要な伝送帯域を消費することになる。受信したフレームデータのＳＡは、受信したポートの先に接続されているノードのＭＡＣアドレスであるため、記憶したＳＡのＭＡＣアドレスと同一のＭＡＣアドレスを送信先ノードとしたフレームデータは、組で記憶した受信ポートにのみ転送すればよく、前記した経路選択方法は、ＳＡのＭＡＣアドレスと受信ポートを記憶した後に効率的な転送を行うことができることになる。この経路選択方法で行われる受信したフレームデータのＳＡのＭＡＣアドレスと受信ポートを組で記憶する方法は、アドレス学習と一般的に表記されるので、以下の説明ではアドレス学習と記す。
【０００５】
レイヤ２ネットワークの接続が変更され、アドレス学習で記憶したＭＡＣアドレスと受信ポートの組が変更された場合、当該ＭＡＣアドレスをＳＡとするフレームデータを記憶した組のポートとは異なるポートで受信されることなる。レイヤ２スイッチ装置では、記憶したＭＡＣアドレスと受信ポートの組とは異なるポートで同じＭＡＣアドレスをＳＡとするフレームデータを受信した場合、新たに受信したポートに情報を書き換える動作を行う。また、アドレス学習で記憶したＭＡＣアドレスと受信ポートの組は、一定時間当該ＭＡＣアドレスをＳＡとしたフレームデータを受信しない場合には記憶した情報を削除する。この動作により、レイヤ２ネットワークの接続が変わった場合にも、一定時間後に新たな接続を記憶することできるようになる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３２４７９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、ネットワークシステムの課題を説明するために、冗長構成されたレイヤ２ネットワークシステムの一例について、参考例を用いて説明する。
図４は、冗長構成されたレイヤ２ネットワークシステムの一例を示した参考図である。レイヤ２ネットワークでは、同報スイッチ装置が複数のレイヤ２ネットワーク網に接続され、同一フレームデータを複数のレイヤ２ネットワーク網へ転送すると共に、複数のレイヤ２ネットワーク網から転送されてくるフレームデータを端末に転送する。この動作を行う中で、受信したフレームデータのＳＡのＭＡＣアドレスと受信ポートの組みを学習する。このとき、レイヤ２ネットワーク網から同報ポートに転送されてきたフレームデータは、複数の同報ポートを１つのポートとして記憶するアドレス学習を行うことで同報転送を実現する。
【０００８】
図４において、同報転送を行う複数のレイヤ２ネットワーク網のうちの一つのネットワーク網１を、Ａ系レイヤ２ネットワーク網とする。また、もう一つのレイヤ６ネットワーク網２を、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網とする。同報スイッチ装置１０は、Ａ系、Ｂ系二つのネットワークに接続される。同報スイッチ装置１０は、端末接続ポート１１と、Ａ系レイヤ２ネットワーク網に接続する同報ポートＡである接続ポート１２と、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網に接続する同報ポートＢである接続ポート１３を備えている。同様に、もう一つの同報スイッチ装置２０は、Ａ系、Ｂ系二つのネットワークに接続される。同報スイッチ装置２０は、端末接続ポート２１と、同報ポートＡである接続ポート２２と、同報ポートＢである接続ポート２３を備えている。また、同様に、もう一つの同報スイッチ装置３０は、Ａ系、Ｂ系二つのネットワークに接続される。同報スイッチ装置３０は、端末接続ポート３１と、同報ポートＡである接続ポート３２と、同報ポートＢである接続ポート３３を備えている。端末４０及び５０は、ネットワークシステムに加入している端末であり、端末４０は同報スイッチ装置１０に接続しており、端末５０は同報スイッチ装置３０に接続しているものとする。
【０００９】
次に、図４を用いて、ネットワークシステムに障害がない場合の動作を、端末４０から端末５０へと中継されるフレームデータの転送を例に説明する。
端末４０から端末５０宛に送信されたフレームデータは、同報スイッチ装置１０の端末接続ポート１１に入力されることにより、同報スイッチ装置１０は端末４０のＭＡＣアドレスと端末接続ポート１１を組みにしてアドレス学習を行う。同時に宛先アドレスである端末５０のＭＡＣアドレスを記憶しているポートがある場合、そのポートにフレームデータを転送する。端末５０のＭＡＣアドレスが記憶されていない場合は、同報スイッチ装置１０はこのフレームデータをフラッディングすることになる。
【００１０】
なお、同報スイッチ装置は同報ポートにフレームデータを中継する場合は同一のフレームデータをすべての同報ポートに転送する。Ａ系レイヤ２ネットワーク網１及びＢ系レイヤ２ネットワーク網２では、同様にフレームデータの中継を行うとともに端末４０のＭＡＣアドレスを学習する。こうして転送されてきた端末５０あてのフレームデータは、やがてＡ系レイヤ２ネットワーク網１及びＢ系レイヤ２ネットワーク網２から同報スイッチ装置３０の同報ポートＡ３２及び同報ポートＢ３３へと中継されてくる。ここで、同報スイッチ装置３０は、異なる複数のレイヤ２ネットワーク網から転送されてくる同一のフレームデータは、先に到着したフレームデータを転送し、後から到着したフレームデータはその時点で棄却する。これにより、複数のレイヤ２ネットワーク網を流れる同一のフレームデータは、唯一つのフレームデータのみが宛先の端末へと転送されることになる。このようにして端末４０が送信した端末５０宛のフレームデータが端末５０に到着する間に経路上の同報スイッチ装置及び各レイヤ２ネットワーク網は、端末４０のＭＡＣアドレスを学習することになる。同様な手順で他の端末もフレームデータを送信すれば経路上の同報スイッチ装置や各レイヤ２ネットワーク網が他の端末のＭＡＣアドレスを学習することになる。このようにしてネットワークシステムは、接続する端末のＭＡＣアドレスと接続ポートを自立的に学習しあい、不必要なフラッディング動作を自然に回避して効率的なフレームデータの中継を行うことになる。ここでレイヤ２ネットワーク網が複数存在しているのは、ネットワークの冗長経路を確保するのが目的であり、ネットワークシステムを高信頼化させるためである。
【００１１】
前記したように、冗長構成されたレイヤ２ネットワークシステムでは、ネットワーク経路上の同報スイッチやレイヤ２ネットワーク網が自立的にアドレス学習を行うことで、効率的なデータ中継を実現している。これはネットワークシステムが正常に動作している場合であり、ネットワーク経路上に障害などが発生し、信号伝送経路が分断された場合などはこの限りではなく、次の図５で説明する課題を生じる。
【００１２】
図５は、冗長構成されたレイヤ２ネットワークシステムの障害発生時の動作を説明するための参考図である。図５では図４と同一のものは同じ番号で示している。ここでは、Ａ系レイヤ２ネットワーク網１と同報スイッチ装置３０間との間で信号伝送経路が分断する障害が発生し、この間の通信が途絶えた場合の例を示している。
【００１３】
健全なレイヤ２ネットワークシステムでは、図４を用いて説明したとおり、同報スイッチ装置群及び複数のレイヤ２ネットワーク網は、自立的に端末のＭＡＣアドレス学習を行い、効率的なフレームデータの中継をしていた。ここで、図５のようにＡ系レイヤ２ネットワーク網１と同報スイッチ３０との間でケーブル切断による接続障害が発生し、通信が途絶えた状態を考えてみる。
【００１４】
このとき、Ａ系レイヤ２ネットワーク網１では、同報スイッチ装置３０の端末接続ポートに接続されている端末５０からのフレームデータが転送されなくなる。同報スイッチ装置では、一定時間転送されてこない送信元ＭＡＣアドレスと同一のアドレス学習の情報は削除する。このため、Ａ系レイヤ２ネットワーク網１では端末５０が送信するフレームデータが障害のために転送されてこないため、ある時間を経過したら端末５０のＭＡＣアドレスの情報はクリアされてしまう。
一方、Ｂ系ネットワーク網２では、正常に端末５０からのフレームデータが転送されるため、端末５０のアドレス学習情報は削除されることはない。
【００１５】
このように、ネットワーク上に障害が発生した場合、複数のレイヤ２ネットワーク網間でアドレス学習情報が異なることになる。
ここで、端末４０から端末５０に対してフレームデータが送信された場合を考えてみる。端末４０から送信された宛先ＭＡＣアドレスが端末５０のフレームデータは、同報スイッチ装置１０の端末接続ポート１１から入力され、同報スイッチ装置はアドレス学習情報により当該フレームデータを同報ポートＡ１２及び同報ポートＢへ同報転送を行う。このとき、端末５０のアドレス情報が学習されているＢ系レイヤ２ネットワーク網２は、正常に同報スイッチ３０の同報ポートＢ３３に向けてフレームデータが転送されることになる。
【００１６】
ところが、端末５０のアドレス情報が消去されたＡ系ネットワーク網１では、宛先ＭＡＣアドレスが学習されていないため、すべての接続ポートにフラッディングしてしまうことになる。図５では、同報スイッチ装置２０へ転送されるフラッディングの様子を表している。このようなフラッディングは、他の端末やネットワーク機器に不必要な負荷をかけ、動作に悪影響を及ぼす恐れがあるという問題を生じる。
【００１７】
この発明は、係る課題を解決するためになされたものであり、冗長構成されたレイヤ２ネットワークシステムにおいて、障害時におけるフラッディング動作を抑制し、障害時でも効率的なフレームデータの中継ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明によるネットワークシステムは、複数のネットワーク網と、異なる前記ネットワーク網の間をそれぞれのネットワーク網に対応した同報ポートにより接続し、接続されるネットワーク網の間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、前記ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生した前記ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートに接続されたネットワーク網に対する、フレームデータの同報転送を禁止する制御を行うネットワーク監視装置と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、冗長構成により複数のネットワーク網を接続してフレームデータの同報転送処理を行うネットワークシステムにおいて、ネットワーク網へ接続している同報スイッチ装置の物理的リンクが切断する障害が発生したときに、フラッディング動作が生じて他の同報スイッチ装置の不要なトラフィックが増加することを抑制し、より信頼性の高いネットワークシステムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１によるネットワークシステムの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１による障害発生時のネットワークシステムの動作を説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態２による障害発生時のネットワークシステムの動作を説明するための図である。
【図４】冗長構成をなすレイヤ２ネットワークシステムの構成例を示す参考図である。
【図５】冗長構成をなすレイヤ２ネットワークシステムの障害発生時の動作例を示す参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態１．
以下、図を用いてこの発明に係る実施の形態１によるネットワークシステムについて説明する。実施の形態１によるネットワークシステムは、レイヤ２ネットワークシステムの障害監視を行うネットワーク監視装置を設けることで、信号伝送経路の分断による接続障害の発生時に、同報スイッチ装置に対してフラッディング動作を抑止させる指示を行う。
【００２２】
図１は、実施の形態１によるネットワークシステムの構成例を示す図である。図１において、実施の形態１のネットワークシステムは、ネットワーク網１と、ネットワーク網２と、ネットワーク監視装置１００と、同報スイッチ装置１０と、同報スイッチ装置２０と、同報スイッチ装置３０とを、少なくとも備えて構成される。なお、ネットワーク網や同報スイッチ装置は、図１に示す数に限るものではなく、さらに多数のネットワーク網や同報スイッチ装置が設けられていてもよい。
【００２３】
ここで、同報転送を行う複数のレイヤ２ネットワーク網のうちの一つのネットワーク網１を、Ａ系レイヤ２ネットワーク網とする。また、もう一つのレイヤ６ネットワーク網２を、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網とする。同報スイッチ装置１０は、Ａ系、Ｂ系二つのネットワークに接続される。同報スイッチ装置１０は、端末接続ポート１１と、Ａ系レイヤ２ネットワーク網に接続する同報ポートＡである接続ポート１２と、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網に接続する同報ポートＢである接続ポート１３を備えている。同様に、もう一つの同報スイッチ装置２０は、Ａ系、Ｂ系二つのレイヤ２ネットワークに接続される。同報スイッチ装置２０は、端末接続ポート２１と、同報ポートＡである接続ポート２２と、同報ポートＢである接続ポート２３を備えている。また、同様に、もう一つの同報スイッチ装置３０は、Ａ系、Ｂ系二つのレイヤ２ネットワークに接続される。同報スイッチ装置３０は、端末接続ポート３１と、同報ポートＡである接続ポート３２と、同報ポートＢである接続ポート３３を備えている。端末４０及び５０は、ネットワークシステムに加入している端末であり、端末４０は同報スイッチ装置１０に接続しており、端末５０は同報スイッチ装置３０に接続しているものとする。
【００２４】
また、ネットワーク監視装置１００は、同報スイッチ１０、同報スイッチ装置２０、同報スイッチ装置３０のほか、Ａ系レイヤ２ネットワーク網１のレイヤ２スイッチ装置、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２のレイヤ２スイッチ装置などネットワークシステム全体の状態の稼動状態や接続状態を監視している。ネットワーク監視装置１００は、ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ばれる標準化された通信プロトコルによる通信装置（図示せず）を用いて、各々の同報スイッチ装置１０、２０、３０の管理情報を収集し、収集した管理情報に基づいて障害の発生状況を判断する監視制御を行う。また、ネットワーク監視装置１００は、ネットワークシステム全体において、フレームデータの伝送状況（例えば所定時間内での伝送有無）をモニタすることで、ケーブル切断や伝送回路故障等の信号伝送経路の分断による接続障害を検知し、障害箇所を特定することができるように構成される。
【００２５】
次に、実施の形態１による接続障害の発生時のネットワークシステムの動作について説明する。
図２は、実施の形態１のネットワークシステムにおける、接続障害の発生時の動作を説明するための図である。ここでは、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２と同報スイッチ装置３０間において、ケーブル切断によって信号伝送経路が分断する接続障害が発生した場合を例に動作を説明する。Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２と同報スイッチ装置３０との間で接続障害が発生した場合、同報スイッチ装置３０の同報ポートＢの物理リンクが切れて、フレームデータが伝送されなくなるといった状態の変化が生じる。
【００２６】
同報スイッチ装置３０は、同報ポートＢの物理リンクが切れると、その状態変化を内部の検知部（図示せず）が検出し、ＳＮＭＰの通信装置を用いてネットワーク監視装置１００へ通知する。また、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２においても、同報スイッチ装置３０と接続する物理ポートにおいて、同報スイッチ装置３０との物理リンクが切断されて状態の変化が生じたことを、内部の検知部（図示せず）が検出すると、同じようにＳＮＭＰの通信装置を用いてその状態変化がネットワーク監視装置１００へ通知されることになる。このようにして、ネットワーク監視装置１００では、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２に何らかの障害が発生していることを検知することができる。
【００２７】
ここで、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２からのフラッディングを回避するために、ネットワーク監視装置１００はすべての同報スイッチ装置に対して、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２へのフレームデータの転送を中止するように指示するための中止指令を送る。同報スイッチ装置１０、２０は、ネットワーク監視装置１００からの中止指令を受けると、同報ポートＢへのフレームデータの中継を実施しないように動作する。
【００２８】
これにより、図５で説明したような、レイヤ２ネットワークにおける接続障害の発生時に、不必要なフラッディング動作を回避することができる。この実施の形態１による回避動作によれば、ネットワークの信頼性を高めるために冗長化した複数のレイヤ２ネットワーク網において、障害が発生した場合に、そのレイヤ２ネットワーク網を破棄することによって、フラッディング動作を回避することができる。
【００２９】
以上説明したとおり、実施の形態１によるネットワークシステムは、冗長化された複数のレイヤ２ネットワーク網と、異なるレイヤ２ネットワーク網の間をそれぞれのレイヤ２ネットワーク網に対応した同報ポートにより接続し、接続されるレイヤ２ネットワーク網の間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、前記レイヤ２ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生した前記ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートに接続されたネットワーク網に対する、フレームデータの同報転送を禁止し、当該ネットワーク網をネットワークシステムから切り離す制御を行うネットワーク監視装置と、を備えることで、当該障害の発生に伴うネットワーク全系へのフラッディング動作の発生を防止することを特徴とする。
【００３０】
これによって、複数のレイヤ２ネットワーク網を持つ冗長化したレイヤ２ネットワークシステムにおいて、レイヤ２ネットワーク網へ接続している同報スイッチ装置の物理的リンクの切断による障害が発生した時に、フラッディング動作が生じて他の同報スイッチ装置の不要なトラフィック（負荷）が増加し、ネットワークシステム全体が悪影響を受けることを抑制することができるので、より信頼性の高いネットワークシステムを維持することができる。
【００３１】
実施の形態２．
次に、実施の形態２による接続障害の発生時のネットワークシステムの動作について説明する。図３は、実施の形態２による接続障害の発生時のネットワークシステムの動作を説明するための図であり、図中の図１と同一符号のものは同一相当のものを示す。図において、端末６０は同報スイッチ２０の端末接続ポート２１に接続されている。
【００３２】
実施の形態１では、接続障害が発生したレイヤ２ネットワーク網を冗長構成から切り離すことで、フラッディングを回避していた。このような回避方法の場合、仮に同報スイッチ装置３０とＢ系レイヤ２スイッチ網２間で接続障害が発生した場合においても、Ｂ系レイヤ２スイッチ網２はすべて破棄しなくてはならなくなる。この実施の形態２では、障害が発生したＢ系レイヤ２ネットワーク網２において、障害のない箇所を生かして冗長構成を確保し、ネットワークの信頼性を可能な限り維持できるようにしている。
【００３３】
図３において、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２と同報スイッチ装置３０との間で接続障害が発生した場合の動作を説明する。Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２と同報スイッチ装置３０との間で接続障害が発生した場合、同報スイッチ装置３０の同報ポートＢの物理リンクが切れるなどの状態の変化が生じる。同報スイッチ装置３０では、同報ポートＢの物理リンクが切れると、その状態変化をＳＮＭＰの通信装置を用いて、ネットワーク監視装置１００へ通知する。また、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２においても、同報スイッチ装置３０と接続する物理ポートにおいて状態の変化が生じて同報スイッチ装置３０との物理リンクが切れるので、同じようにその状態変化がネットワーク監視装置１００へ通知されることになる。ここまでの動作は、実施の形態１と同じである。
【００３４】
次に、ネットワーク監視装置１００は、接続障害の発生状況が通知されたことによって、同報スイッチ装置３０とＢ系レイヤ２スイッチ網２との間で物理リンクが切断している接続障害があり、フレームデータの通信ができないことを把握すると、同報スイッチ装置３０に格納されたアドレスデータを参照し、端末接続ポート３１に学習されているＭＡＣアドレスを取得する。
【００３５】
図３の場合は、端末５０のＭＡＣアドレスとなる。そして、同報スイッチ装置３０以外の全ての同報スイッチ装置（１０、２０）に対して、同報スイッチ装置３０から取得した同報スイッチ装置３０に接続した端末５０のＭＡＣアドレスを送信し、端末５０のＭＡＣアドレスを宛先としたフレームデータはＢ系ネットワーク網２へ転送しないように指示するための非転送指令を送る。
【００３６】
同報スイッチ装置３０以外の同報スイッチ装置（１０、２０）は、ネットワーク監視装置１００からの非転送指令により、宛先が端末５０のフレームデータはＢ系レイヤ２ネットワーク網へは転送しないように制御する。
但し、端末５０のＭＡＣアドレス以外は、Ａ系、Ｂ系の二つのレイヤ２ネットワーク網へ同報転送を続けることになる。
【００３７】
図３において、端末４０から端末５０へ転送されるフレームデータは、Ｂ系レイヤ２ネットワーク網２と同報スイッチ装置３０間の接続障害のため、Ａ系レイヤ２ネットワーク網１のみを使用して転送されている。すなわち、同報ポートＢの接続ポート３３を用いることなく、他の同報スイッチ装置１０、２０や同報スイッチ装置３０の同報ポートＡを介した経路を使用して、端末５０にフレームデータの転送が行われることとなる。
【００３８】
一方、端末４０から端末６０へ転送されるフレームデータは、Ａ系、Ｂ系の二つのレイヤ２ネットワーク網を使用して、冗長構成による信頼の高い同報転送により、データ中継されている。これにより、接続障害の発生箇所に応じて、同報転送を可能な限り維持した状態で、冗長構成のレイヤ２ネットワークシステムを維持することができる。
【００３９】
このようにすることで、例えば接続障害の発生したＢ系レイヤ２ネットワーク網２と同報ポートＢの接続ポート３３と、端末接続ポート３１とを介して、端末５０にフレームデータを転送するためのＭＡＣアドレスに対しては、ネットワーク監視装置１００からの非転送指令によって、ネットワーク全系からの同報転送が行われなくなる。かくして、接続障害が発生してから所定時間経過した後、接続ポート３３及び端末接続ポート３１を介した端末５０を宛先とするＭＡＣアドレスが、各レイヤ２ネットワーク網や同報スイッチ装置の記憶ポートから削除されても、当該ＭＡＣアドレスを宛先としたフレームデータの転送自体が抑止されるので、当該ＭＡＣアドレスに起因したフラッディング動作の発生は防止されることとなる。
【００４０】
以上説明したとおり、実施の形態２によるネットワークシステムは、冗長化された複数のレイヤ２ネットワーク網と、異なる前記レイヤ２ネットワーク網の間をそれぞれのレイヤ２ネットワーク網に対応した同報ポートにより接続するとともに、端末への接続ポートを有し、接続されるレイヤ２ネットワーク網の間と端末との間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、前記レイヤ２ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生したレイヤ２ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートを介したフレームデータの同報転送を禁止するとともに、当該障害の発生した同報ポート及び接続ポートを介して同報スイッチ装置に接続される端末を宛先としたフレームデータの送信を禁止し、障害が発生していない前記同報スイッチ装置とネットワーク網を接続する同報ポートを介したフレームデータの転送処理を継続することで、前記端末へのフレームデータの転送が停止することによるフラデッィング動作の発生を抑止する制御を行うネットワーク監視装置と、を備えることによって、当該障害の発生に伴うネットワーク全系へのフラッディング動作を防止することを特徴とする。
【００４１】
これによって、複数のレイヤ２ネットワークを持つ冗長化したレイヤ２ネットワークシステムにおいて、レイヤ２ネットワーク網へ接続している同報スイッチ装置の物理的リンクの切断による障害発生時のフラッディング動作によってネットワークシステム全体が悪影響を受けることを抑制しつつ、障害の発生時でも障害発生箇所以外のネットワークリソースを最大限に利用することが可能な、信頼性の高いネットワークシステムを維持することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ Ａ系レイヤ２ネットワーク網、２ Ｂ系レイヤ２ネットワーク網、１０ 同報スイッチ装置、２０ 同報スイッチ装置、３０ 同報スイッチ装置、１１ 端末接続ポート、１２ 同報ポートＡ、１３ 同報ポートＢ、２１ 端末接続ポート、２２ 同報ポートＡ、２３ 同報ポートＢ、３１ 端末接続ポート、３２ 同報ポートＡ、３３ 同報ポートＢ、４０ 端末、５０ 端末、６０ 端末、１００ ネットワーク監視装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネットワーク網と、
異なる前記ネットワーク網の間をそれぞれのネットワーク網に対応した同報ポートにより接続し、接続されるネットワーク網の間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、
前記ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生した前記ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートに接続されたネットワーク網に対する、フレームデータの同報転送を禁止し、当該ネットワーク網をネットワークシステムから切り離す制御を行うネットワーク監視装置と、
を備えたネットワークシステム。
【請求項２】
複数のネットワーク網と、
異なる前記ネットワーク網の間をそれぞれのネットワーク網に対応した同報ポートにより接続するとともに、端末への接続ポートを有し、接続されるネットワーク網の間と端末との間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、
前記ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生した前記ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートを介したフレームデータの同報転送を禁止するとともに、当該障害の発生した同報ポート及び接続ポートを介して同報スイッチ装置に接続される端末を宛先としたフレームデータの送信を禁止し、障害が発生していない前記同報スイッチ装置とネットワーク網を接続する同報ポートを介したフレームデータの転送処理を継続することで、前記端末へのフレームデータの転送が停止することによるフラデッィング動作の発生を抑制する制御を行うネットワーク監視装置と、
を備えたネットワークシステム。
【請求項１】
複数のネットワーク網と、
異なる前記ネットワーク網の間をそれぞれのネットワーク網に対応した同報ポートにより接続し、接続されるネットワーク網の間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、
前記ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生した前記ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートに接続されたネットワーク網に対する、フレームデータの同報転送を禁止し、当該ネットワーク網をネットワークシステムから切り離す制御を行うネットワーク監視装置と、
を備えたネットワークシステム。
【請求項２】
複数のネットワーク網と、
異なる前記ネットワーク網の間をそれぞれのネットワーク網に対応した同報ポートにより接続するとともに、端末への接続ポートを有し、接続されるネットワーク網の間と端末との間でフレームデータの同報転送処理を行う複数の同報スイッチ装置と、
前記ネットワーク網と同報スイッチ装置との物理的リンクの切断による障害の発生を監視し、障害の発生を検出した時に、障害の発生した前記ネットワーク網と同報スイッチ装置とを接続する同報ポートを介したフレームデータの同報転送を禁止するとともに、当該障害の発生した同報ポート及び接続ポートを介して同報スイッチ装置に接続される端末を宛先としたフレームデータの送信を禁止し、障害が発生していない前記同報スイッチ装置とネットワーク網を接続する同報ポートを介したフレームデータの転送処理を継続することで、前記端末へのフレームデータの転送が停止することによるフラデッィング動作の発生を抑制する制御を行うネットワーク監視装置と、
を備えたネットワークシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１６５１０９（Ｐ２０１２−１６５１０９Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２７２２（Ｐ２０１１−２２７２２）
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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