(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想ルータを構成する複数のルータのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）ネットワークに接続され、前記ＶＲＲＰネットワークに含まれる前記ルータに接続された複数のエッジスイッチと、クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチとを含み、
前記複数のエッジスイッチの各々は仮想スイッチを構成し、
前記複数のエッジスイッチのうちの前記代表ルータに接続しているエッジスイッチが、代表スイッチとして設定されていること
を特徴とするＰＢＢ（Provider Backbone Bridge）ネットワーク。
【請求項２】
前記複数のエッジスイッチの各々が、
前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを予め記憶する自装置ＭＡＣ記憶部と、
前記代表ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、０または１の２値データを記憶する代表スイッチフラグの値を１にするＶＲＲＰフレーム検出部と、
前記代表スイッチフラグの値が０である場合に、前記Ｌ２スイッチとの間又は前記ルータとの間のみで前記イーサネットフレームを転送するフレーム転送部と、
前記代表スイッチフラグの値が１である場合に、前記イーサネットフレームに前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを付加するフレーム変換部と、
前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを付加されたイーサネットフレームを、前記Ｌ２スイッチと前記ルータとの間で転送するＰＢＢフレーム転送部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載のＰＢＢネットワーク。
【請求項３】
前記ＶＲＲＰフレーム検出部が、
前記ルータから前記イーサネットフレームを受信した場合に、当該イーサネットフレームに含まれるプロトコル番号がＶＲＲＰフレームであるか否かを検出し、
前記ＶＲＲＰフレームである場合に、前記代表ルータから当該イーサネットフレームを受信したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項２に記載のＰＢＢネットワーク。
【請求項４】
クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチと共にＰＢＢ（Provider Backbone Bridge）ネットワークを構成し、複数のルータのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）ネットワークに含まれる前記ルータに接続され、
自装置を含む複数のＰＢＢエッジスイッチによって構成される仮想スイッチのＭＡＣアドレスを予め記憶する自装置ＭＡＣ記憶部と、
前記代表ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、０または１の２値データを記憶する代表スイッチフラグの値を１にするＶＲＲＰフレーム検出部と、
前記代表スイッチフラグの値が０である場合に、前記Ｌ２スイッチとの間又は前記ルータとの間のみで前記イーサネットフレームを転送するフレーム転送部と、
前記代表スイッチフラグの値が１である場合に、前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを用いて、前記イーサネットフレームを前記Ｌ２スイッチと前記ルータとの間で転送するＰＢＢフレーム転送部と
を備えることを特徴とするＰＢＢエッジスイッチ。
【請求項５】
前記ＰＢＢフレーム転送部が、
前記イーサネットフレームに前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを付加して前記ＰＢＢネットワーク内で転送するフレーム変換部を含む
ことを特徴とする請求項４に記載のＰＢＢエッジスイッチ。
【請求項６】
前記ルータから前記イーサネットフレームを受信した場合に、当該イーサネットフレームに含まれるプロトコル番号がＶＲＲＰフレームであるか否かを検出し、
前記ＶＲＲＰフレームである場合に、前記代表ルータから当該イーサネットフレームを受信したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のＰＢＢエッジスイッチ。
【請求項７】
仮想ルータを構成する複数のルータのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）ネットワークに接続され、前記ＶＲＲＰネットワークに含まれる前記ルータに接続された複数のエッジスイッチと、クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチとを備えるＰＢＢ（Provider Backbone Bridge）ネットワークにおけるフレーム転送方法であって、
前記ＰＢＢネットワークは、前記複数のエッジスイッチによって仮想スイッチが構成され、前記複数のエッジスイッチのうちの前記代表ルータに接続されているエッジスイッチが代表スイッチとして設定されており、
前記複数のエッジスイッチの各々が前記代表ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、０または１の２値データを記憶する代表スイッチフラグの値を１にし、
前記代表スイッチフラグの値が０である場合に、前記Ｌ２スイッチとの間又は前記ルータとの間のみで前記イーサネットフレームを転送し、
前記代表スイッチフラグの値が１である場合に、予め記憶された前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを用いて、前記イーサネットフレームを前記Ｌ２スイッチと前記ルータとの間で転送する
ことを特徴とするフレーム転送方法。
【請求項８】
前記Ｌ２スイッチと前記ルータとの間で前記イーサネットフレームを転送する工程が、
前記イーサネットフレームに前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを付加する工程を含む
ことを特徴とする請求項７に記載のフレーム転送方法。
【請求項９】
前記各エッジスイッチが前記ルータから前記イーサネットフレームを受信した場合に、当該イーサネットフレームに含まれるプロトコル番号がＶＲＲＰフレームであるか否かを検出し、
ＶＲＲＰフレームである場合に、前記代表ルータから当該イーサネットフレームを受信したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のフレーム転送方法。
【請求項１０】
仮想ルータを構成する複数のルータのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）ネットワークに接続され、前記ＶＲＲＰネットワークに含まれる前記ルータに接続された複数のエッジスイッチと、クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチとを備えるＰＢＢ（Provider Backbone Bridge）ネットワークにおける前記エッジスイッチのプログラムであって、
前記ＰＢＢネットワークは、前記複数のエッジスイッチによって仮想スイッチが構成され、前記複数のエッジスイッチのうちの前記代表ルータに接続されているエッジスイッチが代表スイッチとして設定されており、
前記複数のエッジスイッチの各々が前記代表ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、０または１の２値データを記憶する代表スイッチフラグの値を１にする処理と、
前記代表スイッチフラグの値が０である場合に、前記Ｌ２スイッチとの間又は前記ルータとの間のみで前記イーサネットフレームを転送する処理と、
前記代表スイッチフラグの値が１である場合に、予め記憶された前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを用いて前記イーサネットフレームを前記Ｌ２スイッチと前記ルータとの間で転送する処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＢＢネットワーク、ＰＢＢエッジスイッチ、フレーム転送方法および記憶媒体に関し、特にルータに不具合が生じてもそれによるネットワーク全体への悪影響を抑制することを可能とするＰＢＢネットワーク等に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータネットワークは拡大を続けていて、たとえば企業の本社と各支社、工場、研究所、物流拠点などといった複数の拠点を結ぶ仮想ＬＡＮ（ＶＬＡＮ: Virtual Local Area Network）が業務の根幹をなすネットワークとして機能していることは、既に珍しいことではない。そのようなネットワークに接続される端末装置（クライアントコンピュータ）の台数や転送されるデータの量は、増加を続けている。また、業務の内容などに応じて通信可能な範囲をきめ細かく設定したいなどのような要望が当然ある。【０００３】
このため、ＰＢＢ（Provider Backbone Bridge、IEEE802.1ah）、ＥｏＥ（Ethernet（登録商標） Over Ethernet、別名MAC(Media Access Control) in MAC）などといった技術を利用した、イーサネット（登録商標）フレームをさらにイーサネットフレームでカプセル化するプロトコルがある。当該プロトコルによって、上述したような端末装置の台数の増加やきめ細かい設定などのような要望に対応した広域イーサネットサービスが実現されている。以後、このようなネットワークを総称してＰＢＢネットワークという。【０００４】
もちろん、このＰＢＢネットワークは、業務の根幹をなすネットワークである以上、停止や遅延は許されない。特に、Ｌ３ネットワークとＬ２ネットワークの間を相互に接続して当該ネットワーク間でのデータの転送を司るエッジルータやエッジスイッチは、その動作に不具合が生じるとネットワーク全体に対して致命的な悪影響を及ぼすこととなる。なお、Ｌ３ネットワークはＯＳＩ(Open Systems Interconnection)参照モデルでいうネットワーク層、主にルータ相互間であり、Ｌ２ネットワークはＯＳＩ参照モデルでいうデータリンク層、主にスイッチ相互間である。【０００５】
このため、エッジルータを冗長化して当該ネットワークの信頼性を向上させるためのプロトコルとしてＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）が開発され、ＲＦＣ（Request for Comments）３７６８として標準化されている。また、ＰＢＢネットワークと通常のＬ２ネットワークをエッジスイッチによって分離することにより、コアネットワーク（ＰＢＢ）内でのスイッチ機器の負荷が軽減できる。このような、通常のＬ２ネットワークとＰＢＢネットワークとを相互に接続するスイッチは、特にＰＢＢエッジスイッチと呼ばれる。【０００６】
これに関連する技術文献として、次の各々がある。特許文献１は、冗長経路上の通信機器への電力供給を切断して消費電力を抑制するというネットワークシステムを開示する。特許文献２は、Ｌ２ネットワーク上でＳＴＰ（Spanning Tree Protocol）とＶＲＲＰとが共存するという冗長プロトコル共存システムについて開示する。【０００７】
特許文献３は、ＶＲＲＰルータを新規登録する際の設定方法について開示する。特許文献４は、設定された優先度に応じて主ルータから副ルータへの切り替えを行うということを開示する。非特許文献１は、前述したＰＢＢの概要について開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１４２３８９号公報
【特許文献２】特開２００９−２５３８７４号公報
【特許文献３】特開２００４−２６６８１９号公報
【特許文献４】特開２００４−１４６９８９号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】PBBとは（Networkキーワード）」、［平成２４年１１月１２日検索］、（株）日経ＢＰ、インターネット＜URL：http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/Keyword/20080212/293587/
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図１１は、既存のＰＢＢネットワーク９０１の構成について示す図である。ＰＢＢネットワーク９０１は、ＶＲＲＰネットワーク９０３を経由してインターネット９０４に接続している。そして、ＰＢＢネットワーク９０１は、複数のクライアント装置９０５ａ、９０５ｂと接続している。【００１１】
ＰＢＢネットワーク９０１は、エッジスイッチ９２０ａ〜ｂおよびＬ２スイッチ９１０ａ〜ｂという４台、ＶＲＲＰネットワーク９０３はエッジルータ９３０ａ〜ｂという２台によって各々構成されるものとする。そして、ＶＲＲＰネットワーク９０３においてエッジルータ９３０ａが代表（マスター）ルータとして通常時の動作を担い、エッジルータ９３０ｂは予備（バックアップ）ルータとしてエッジルータ９３０ａの動作に不具合が発生した時の動作をバックアップする。【００１２】
ただし、ＰＢＢネットワーク９０１において、エッジルータ９３０ａに直接接続されているのはエッジスイッチ９２０ａのみであり、エッジルータ９３０ｂに直接接続されているのはエッジスイッチ９２０ｂのみである。【００１３】
図１２は、図１１に示したＰＢＢネットワーク９０１の通常動作時に、クライアント装置９０５ａからＶＲＲＰネットワーク９０３（インターネット９０４）宛に送信されるイーサネットフレームについて示す図である。図１２は、通常動作時、即ちエッジルータ９３０ａが代表ルータとして正常に動作している状態を示している。【００１４】
図１２で、クライアント装置９０５ａからＰＢＢネットワーク９０１（Ｌ２スイッチ９１０ａ）に向けて送信されるイーサネットフレーム９５１は、データ本体であるペイロード９５１ａを含む。また、イーサネットフレーム９５１は、宛先および送信元のＩＰアドレスを含むＩＰヘッダ９５１ｂ、送信元であるクライアント装置９０５ａのＭＡＣアドレス９５１ｃ、および、宛先であるＶＲＲＰネットワーク９０３のＭＡＣアドレス９５１ｄを含む。【００１５】
このイーサネットフレーム９５１が、Ｌ２スイッチ９１０ａによってデータを付加されてＰＢＢフレーム９５２となり、エッジスイッチ９２０ａに向かう。付加されるデータは、ＰＢＢフレーム９５２の送信元であるＬ２スイッチ９１０ａのＭＡＣアドレス９５２ｅと、ＰＢＢフレーム９５２の宛先であるエッジスイッチ９２０ａのＭＡＣアドレス９５２ｆである。【００１６】
そして、エッジスイッチ９２０ａは、Ｌ２スイッチ９１０ａのＭＡＣアドレス９５２ｅとエッジスイッチ９２０ａのＭＡＣアドレス９５２ｆとを取り除いたイーサネットフレーム９５１を、ＶＲＲＰネットワーク９０３（エッジルータ９３０ａ）に向けて送信する。このイーサネットフレーム９５１は、ＶＲＲＰネットワーク９０３を経由して、インターネット９０４のＩＰヘッダ９５１ｂに含まれるＩＰアドレスのサーバに送られる。【００１７】
図１３は、図１１に示したＰＢＢネットワーク９０１の不具合発生時に、クライアント装置９０５ａからＶＲＲＰネットワーク９０３（インターネット９０４）宛に送信されるイーサネットフレームについて示す図である。図１３は、不具合発生時、即ちエッジルータ９３０ａの動作に不具合が生じて、代表ルータがエッジルータ９３０ｂに入れ替わった状態を示している。【００１８】
図１３で、クライアント装置９０５ａからＰＢＢネットワーク９０１（Ｌ２スイッチ９１０ａ）に向けて送信されるイーサネットフレーム９６１は、データ本体であるペイロード９６１ａと、宛先および送信元のＩＰアドレスを含むＩＰヘッダ９６１ｂとを含む。また、イーサネットフレーム９６１は、送信元であるクライアント装置９０５ａのＭＡＣアドレス９６１ｃと、宛先であるＶＲＲＰネットワーク９０３のＭＡＣアドレス９６１ｄとを含む。即ち、図１２に示した正常動作時と全く同一である。【００１９】
しかしながら、ＶＲＲＰネットワーク９０３の代表ルータであるエッジルータ９３０ｂにデータを送信するには、エッジスイッチ９２０ｂを経由する必要がある。そこで、Ｌ２スイッチ９１０ａは、このイーサネットフレーム９５１にデータを付加したＰＢＢフレーム９６２を、エッジスイッチ９２０ｂに送信する。ここで付加されるデータは、ＰＢＢフレーム９６２の送信元であるＬ２スイッチ９１０ａのＭＡＣアドレス９６２ｅと、ＰＢＢフレーム９６２の宛先であるエッジスイッチ９２０ｂのＭＡＣアドレス９６２ｆである。【００２０】
そして、エッジスイッチ９２０ｂは、Ｌ２スイッチ９１０ａのＭＡＣアドレス９６２ｅとエッジスイッチ９２０ｂのＭＡＣアドレス９６２ｆとを取り除いたイーサネットフレーム９６１を、ＶＲＲＰネットワーク９０３（エッジルータ９３０ｂ）に向けて送信する。すなわち、エッジスイッチ９２０ｂが送信するイーサネットフレーム９６１は、図１２に示した正常動作時と同じである。【００２１】
以上に示したケースで問題となるのは、ＶＲＲＰネットワーク９０３において不具合発生によって代表ルータが入れ替わった場合に、ＰＢＢネットワーク９０１内部でのイーサネットフレームの宛先や送信元として付加されるべきＭＡＣアドレスが変わることである。このような場合、ＰＢＢネットワーク９０１内部の全てのエッジスイッチが、学習して保持している宛先情報を一度クリアして、再学習する必要がある。そのため、学習情報のクリアから再学習完了までの間が障害発生時間となり、具体的には６０秒前後の障害発生時間となりうる。【００２２】
ＶＲＲＰネットワークを利用すれば、クライアント装置から送信されるイーサネットフレームのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスに仮想的な値を用いることによって、不具合発生時の悪影響を最小限に抑えることができる。しかしながら、ＶＲＲＰネットワークとＰＢＢネットワークとが相互に接続された図１１のような構成では、ＶＲＲＰの仮想ＭＡＣアドレスが隠蔽されてしまい、結果として仮想ＭＡＣアドレスによる利点を生かしきれていない状態となっている。【００２３】
前述の特許文献１〜４および非特許文献１のいずれも、上述の問題点を解決することを目的とはしておらず、当然ながらこの問題点を解決しうる技術はこれらの文献のうちのいずれにも記載されていない。【００２４】
本発明の目的は、ＰＢＢネットワークでルータに障害が発生した場合に短時間で代表ルータを切り替えて、当該ネットワーク全体への悪影響を抑制することを可能とするＰＢＢネットワーク、ＰＢＢエッジスイッチ、フレーム転送方法および記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明に係るＰＢＢネットワークは、仮想ルータを構成する複数のルータのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）ネットワークに接続され、前記ＶＲＲＰネットワークに含まれる前記ルータに接続された複数のエッジスイッチと、クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチとを含み、前記複数のエッジスイッチの各々は仮想スイッチを構成し、前記複数のエッジスイッチのうちの前記代表ルータに接続しているエッジスイッチが、代表スイッチとして設定されていることを特徴とする。【００２６】
本発明に係るＰＢＢエッジスイッチは、クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチと共にＰＢＢ（Provider Backbone Bridge）ネットワークを構成し、複数のルータのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）ネットワークに含まれる前記ルータに接続され、自装置を含む複数のＰＢＢエッジスイッチによって構成される仮想スイッチのＭＡＣアドレスを予め記憶する自装置ＭＡＣ記憶部と、前記代表ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、０または１の２値データを記憶する代表スイッチフラグの値を１にするＶＲＲＰフレーム検出部と、前記代表スイッチフラグの値が０である場合に、前記Ｌ２スイッチとの間又は前記ルータとの間のみで前記イーサネットフレームを転送するフレーム転送部と、前記代表スイッチフラグの値が１である場合に、前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを用いて、前記イーサネットフレームを前記Ｌ２スイッチと前記ルータとの間で転送するＰＢＢフレーム転送部とを備えることを特徴とする。【００２７】
本発明に係るフレーム転送方法は、仮想ルータを構成する複数のルータのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）ネットワークに接続され、前記ＶＲＲＰネットワークに含まれる前記ルータに接続された複数のエッジスイッチと、クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチとを備えるＰＢＢ（Provider Backbone Bridge）ネットワークにおけるフレーム転送方法であって、前記ＰＢＢネットワークは、前記複数のエッジスイッチによって仮想スイッチが構成され、前記複数のエッジスイッチのうちの前記代表ルータに接続されているエッジスイッチが代表スイッチとして設定されており、前記複数のエッジスイッチの各々が前記代表ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、０または１の２値データを記憶する代表スイッチフラグの値を１にし、前記代表スイッチフラグの値が０である場合に、前記Ｌ２スイッチとの間又は前記ルータとの間のみで前記イーサネットフレームを転送し、前記代表スイッチフラグの値が１である場合に、予め記憶された前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを用いて、前記イーサネットフレームを前記Ｌ２スイッチと前記ルータとの間で転送することを特徴とする。【００２８】
本発明に係る記憶媒体は、仮想ルータを構成する複数のルータのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）ネットワークに接続され、前記ＶＲＲＰネットワークに含まれる前記ルータに接続された複数のエッジスイッチと、クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチとを備えるＰＢＢ（Provider Backbone Bridge）ネットワークにおける前記エッジスイッチのプログラムを記憶した記憶媒体であって、前記ＰＢＢネットワークは、前記複数のエッジスイッチによって仮想スイッチが構成され、前記複数のエッジスイッチのうちの前記代表ルータに接続されているエッジスイッチが代表スイッチとして設定されており、前記複数のエッジスイッチの各々が前記代表ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、０または１の２値データを記憶する代表スイッチフラグの値を１にする処理と、前記代表スイッチフラグの値が０である場合に、前記Ｌ２スイッチとの間又は前記ルータとの間のみで前記イーサネットフレームを転送する処理と、前記代表スイッチフラグの値が１である場合に、予め記憶された前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを用いて前記イーサネットフレームを前記Ｌ２スイッチと前記ルータとの間で転送する処理とをコンピュータに実行させるプログラムを記憶することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、ＰＢＢネットワークでルータに障害が発生した場合に短時間で代表ルータを切り替えて、当該ネットワーク全体への悪影響を抑制することが可能であるＰＢＢネットワーク、ＰＢＢエッジスイッチ、フレーム転送方法および記憶媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＰＢＢネットワークの構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るエッジスイッチの構成を示す図である。
【図３】図２に示したエッジスイッチを含むＰＢＢネットワークの構成を示す図である。
【図４】図２に示した代表ルータポート記憶部の記憶内容を示す図である。
【図５】図２に示したエッジスイッチが上位側接続ポートからフレームを受信した場合の動作を示す図である。
【図６】図２に示したエッジスイッチが下位側接続ポートからフレームを受信した場合の動作を示す図である。
【図７】図２及び図３に示したＰＢＢネットワークの通常動作時に、クライアント装置からＶＲＲＰネットワーク（インターネット）宛に送信されるイーサネットフレームを示す図である。
【図８】図７で示したイーサネットフレームの返信として、ＶＲＲＰネットワーク（インターネット）からクライアント装置宛に送信されるイーサネットフレームを示す図である。
【図９】図２及び図３に示したＰＢＢネットワークの不具合発生時に、クライアント装置からＶＲＲＰネットワーク（インターネット）宛に送信されるイーサネットフレームを示す図である。
【図１０】図９で示したイーサネットフレームの返信として、ＶＲＲＰネットワーク（インターネット）からクライアント装置宛に送信されるイーサネットフレームを示す図である。
【図１１】既存のＰＢＢネットワークの構成を示す図である。
【図１２】図１１に示したＰＢＢネットワークの通常動作時に、クライアント装置からＶＲＲＰネットワーク（インターネット）宛に送信されるイーサネットフレームを示す図である。
【図１３】図１１に示したＰＢＢネットワークの不具合発生時に、クライアント装置からＶＲＲＰネットワーク（インターネット）宛に送信されるイーサネットフレームを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の構成について図面を参照して説明する。
【００３２】
最初に、第１の実施形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
【００３３】
第１の実施形態に係るＰＢＢネットワーク１は、複数のルータ３０ａ〜ｂによって仮想ルータを構成し、そのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰネットワークに接続している。そして、ＰＢＢネットワーク１は、当該ＶＲＲＰネットワーク中のルータに直接接続された複数のエッジスイッチ２０ａ〜ｂ、および、クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチ１０ａ〜ｂを備える。そして、各エッジスイッチ２０ａ〜ｂは仮想スイッチを構成すると共に、各エッジスイッチ２０ａ〜ｂのうち代表ルータに直接接続されているエッジスイッチが代表スイッチとして設定されている。
【００３４】
以上の構成を備える事により、ＰＢＢネットワーク１は、ルータに障害が発生した場合に短時間で代表ルータを切り替えることが可能となる。
【００３５】
以下、これをより詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＰＢＢネットワーク１の構成について示す図である。ＰＢＢネットワーク１は、ＶＲＲＰネットワーク３を経由してインターネット４に接続している。ＰＢＢネットワーク１は、複数のクライアント装置５ａ、５ｂと接続している。
【００３７】
ＰＢＢネットワーク１は複数のエッジスイッチを含み、ＶＲＲＰネットワーク３は複数のエッジルータを含み、相互に接続されている。本発明の第１の実施形態において、ＰＢＢネットワーク１はＬ２スイッチ１０ａ〜ｂおよびエッジスイッチ２０ａ〜ｂという４台によって、ＶＲＲＰネットワーク３はエッジルータ３０ａ〜ｂという２台によって、各々構成されるものとする。
【００３８】
そして、ＶＲＲＰネットワーク３において、エッジルータ３０ａが代表（マスター）ルータとして通常時の動作を担い、エッジルータ３０ｂは予備（バックアップ）ルータとしてエッジルータ３０ａの動作に不具合が発生した時の動作をバックアップする。
【００３９】
ＰＢＢネットワーク１において、エッジルータ３０ａに直接接続されているのはエッジスイッチ２０ａのみであり、エッジルータ３０ｂに直接接続されているのはエッジスイッチ２０ｂのみである。ここで、エッジスイッチ２０ａ〜ｂが、仮想スイッチ２を構成している。仮想スイッチ２において、エッジスイッチ２０ａが代表（マスター）スイッチとして通常時の動作を担い、エッジスイッチ２０ｂは予備（バックアップ）スイッチとしてエッジスイッチ２０ａの動作に不具合が発生した時の動作をバックアップする。
【００４０】
ＰＢＢネットワーク１において、仮想スイッチ２を構成するエッジスイッチ２０ａ〜ｂは、各々エッジルータ３０ａ〜ｂに接続している。そしてＬ２スイッチ１０ａ〜ｂは、各々のクライアント装置５ａ、５ｂに接続している。
【００４１】
このように構成することにより、各クライアント装置とＶＲＲＰネットワーク３（を経由してインターネット４）との通信で使用されるＭＡＣアドレスは、ＶＲＲＰネットワーク３（仮想ルータ）のＭＡＣアドレスと、仮想スイッチ２のＭＡＣアドレスのみでよくなる。即ち、代表ルータがエッジルータ３０ａから３０ｂに、代表スイッチがエッジスイッチ２０ａから２０ｂに各々入れ替わっても、同一のＭＡＣアドレスを使用すればよく、新たなＭＡＣアドレスを学習する必要はない。
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態の構成について図２及び図３に基づいて説明する。
【００４２】
最初に、本第２の実施形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
【００４３】
第２の実施形態に係るＰＢＢネットワーク１は、複数のルータ３０ａ〜ｂによって仮想ルータを構成し、そのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰネットワークに接続される。当該複数のルータ３０ａ〜ｂは、クライアント装置と接続された複数のＬ２スイッチ１０ａ〜ｂ、および、ＶＲＲＰネットワーク中のルータに直接接続されたエッジスイッチ２０ａ〜ｂを備える。そして、各エッジスイッチ２０ａ〜ｂは仮想スイッチを構成すると共に、各エッジスイッチ２０ａ〜ｂのうち代表ルータに直接接続されているエッジスイッチが代表スイッチとして設定されている。
【００４４】
各エッジスイッチ２０ａ〜ｂは、仮想スイッチのＭＡＣアドレスを予め記憶する自装置ＭＡＣ記憶部２９と、代表ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、予め備えられた代表スイッチフラグ２９ｂの値を１にするＶＲＲＰフレーム検出部２３とを備える。また、各エッジスイッチ２０ａ〜ｂは、代表スイッチフラグの値が０である場合に、Ｌ２スイッチとの間もしくはルータとの間のみでイーサネットフレームを転送するフレーム転送部２４を備える。また、各エッジスイッチ２０ａ〜ｂは、代表スイッチフラグの値が１である場合に、イーサネットフレームに仮想スイッチのＭＡＣアドレスを付加するフレーム変換部２６を備える。さらに、各エッジスイッチ２０ａ〜ｂは、仮想スイッチのＭＡＣアドレスを付加されたイーサネットフレームを、Ｌ２スイッチとルータとの間で転送するＰＢＢフレーム転送部２５とを備える。
【００４５】
また、ＶＲＲＰフレーム検出部２３は、ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、当該イーサネットフレームに含まれるプロトコル番号がＶＲＲＰフレームであるか否かを検出する。そして、ＶＲＲＰフレーム検出部２３は、ＶＲＲＰフレームである場合に代表ルータから当該イーサネットフレームを受信したか否かを判定する。
【００４６】
以上の構成を備えることにより、ＰＢＢネットワーク１は、当該ＰＢＢネットワーク１においてルータに障害が発生した場合に、短時間で代表ルータを切り替えて、ネットワーク全体への悪影響を抑制することが可能となる。
【００４７】
以下、これをより詳細に説明する。
【００４８】
図２は、本発明の第２の実施形態に係るエッジスイッチ２０の構成例について示す図である。図３は、図２に示したエッジスイッチ２０を含むＰＢＢネットワーク１の構成について示す図である。
【００４９】
エッジスイッチ２０は、複数の上位側接続ポート２１ａ、２１ｂと、複数の下位側接続ポート２２ａ、２２ｂと、ＶＲＲＰフレーム検出部２３、フレーム転送部２４、ＰＢＢフレーム転送部２５、フレーム変換部２６といった各動作部を有する。また、エッジスイッチ２０は、代表ルータポート記憶部２７、ＭＡＣ学習情報記憶部２８、自装置ＭＡＣ記憶部２９、代表スイッチフラグ２９ｂといった各記憶部を有する。
【００５０】
ＶＲＲＰフレーム検出部２３、フレーム転送部２４、ＰＢＢフレーム転送部２５およびフレーム変換部２６は、プロセッサで動作するコンピュータプログラムによって実現されてもよい。また、ＶＲＲＰフレーム検出部２３、フレーム転送部２４、ＰＢＢフレーム転送部２５およびフレーム変換部２６は、電子回路あるいはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）によってハードウェア的に実現されてもよい。
【００５１】
ＶＲＲＰフレーム検出部２３は、上位側接続ポート２１ａ、２１ｂ（ＶＲＲＰネットワーク３）から受信したイーサネットフレーム（以後、単に「フレーム」という）に含まれるプロトコル番号が「１１２」であるか否か（即ち、ＶＲＲＰフレームであるか否か）を判定する。さらに、ＶＲＲＰフレーム検出部２３は、当該イーサネットフレームが代表ルータから受信したものであるか否かを判定して、代表ルータから受信したＶＲＲＰフレームである場合に代表スイッチフラグ２９ｂの値を「１」とする。
【００５２】
フレーム変換部２６は、上位側接続ポート２１ａ、２１ｂ（ＶＲＲＰネットワーク３）から受信したフレームにＰＢＢネットワーク１内部の送信元および宛先のＭＡＣアドレスを付加する。また、フレーム変換部２６は、下位側接続ポート２２ａ、２２ｂ（Ｌ２スイッチ１０ａ〜ｂ）から受信したフレームからＰＢＢネットワーク１内部の送信元および宛先のＭＡＣアドレスを除去する。言い換えると、フレーム変換部２６は、フレームの「カプセル化」を行う。
【００５３】
フレーム転送部２４は、代表スイッチフラグ２９ｂの値が「０」である場合に、ＭＡＣ学習情報記憶部２８に記憶された情報を利用して、当該フレームを、上位側接続ポート２１ａ、２１ｂ同士の間、または、下位側接続ポート２２ａ、２２ｂ同士の間のみで転送する。
【００５４】
ＰＢＢフレーム転送部２５は、代表スイッチフラグ２９ｂの値が「１」である場合に、当該フレームを、上位側接続ポート２１ａ、２１ｂおよび下位側接続ポート２２ａ、２２ｂ同士の間で転送する。この場合に、ＰＢＢフレーム転送部２５は、ＭＡＣ学習情報記憶部２８および自装置ＭＡＣ記憶部２９に記憶された情報を利用する。
【００５５】
代表ルータポート記憶部２７は、上位側接続ポート２１ａ、２１ｂのいずれが代表ルータに接続されているかについて、あらかじめ与えられた情報を記憶している。ＭＡＣ学習情報記憶部２８は、Ｌ２スイッチの一般的な動作として、フレームの宛先のＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスについて学習した情報を記憶する。
【００５６】
自装置ＭＡＣ記憶部２９は、エッジスイッチ２０ａ〜ｂによって構成されている仮想スイッチ２の仮想ＭＡＣアドレスを、あらかじめ記憶している。代表スイッチフラグ２９ｂは、ＶＲＲＰフレーム検出部２３の動作によって決定される「０」または「１」の２値データを記憶する。
【００５７】
ＰＢＢネットワーク１は、ＶＲＲＰネットワーク３を経由して、インターネット４に接続している。そして、ＰＢＢネットワーク１は、複数のクライアント装置５ａ、５ｂと接続している。
【００５８】
ＰＢＢネットワーク１は複数のエッジスイッチを含み、ＶＲＲＰネットワーク３は複数のエッジルータを含み、相互に接続されている。本発明の第２の実施形態において、ＰＢＢネットワーク１はＬ２スイッチ１０ａ〜ｂおよびエッジスイッチ２０ａ〜ｂという４台によって、ＶＲＲＰネットワーク３はエッジルータ３０ａ〜ｂという２台によって、各々構成されるものとする。
【００５９】
そして、ＶＲＲＰネットワーク３において、エッジルータ３０ａが代表（マスター）ルータとして通常時の動作を担い、エッジルータ３０ｂは予備（バックアップ）ルータとしてエッジルータ３０ａの動作に不具合が発生した時の動作をバックアップする。
【００６０】
ＰＢＢネットワーク１において、エッジルータ３０ａに直接接続されているのはエッジスイッチ２０ａのみであり、エッジルータ３０ｂに直接接続されているのはエッジスイッチ２０ｂのみである。ここで、エッジスイッチ２０ａ〜ｂは、仮想スイッチ２を構成している。仮想スイッチ２において、エッジスイッチ２０ａが代表（マスター）スイッチとして通常時の動作を担い、エッジスイッチ２０ｂは予備（バックアップ）スイッチとしてエッジスイッチ２０ａの動作に不具合が発生した時の動作をバックアップする。
【００６１】
仮想スイッチ２を構成するエッジスイッチ２０ａ〜ｂは、図２に示すエッジスイッチ２０の内部構成を備えている。Ｌ２スイッチ１０ａ〜ｂは、エッジスイッチ２０ａ〜ｂから送信されたフレームを受信することによって、自装置ＭＡＣ記憶部２９に記憶された仮想スイッチ２の仮想ＭＡＣアドレスを学習する。したがって、Ｌ２スイッチ１０ａ〜ｂは、ＶＲＲＰネットワーク３（インターネット４）宛のフレームに当該仮想ＭＡＣアドレスを付加して、ＰＢＢネットワーク１内部に送信することができる。
【００６２】
ＰＢＢネットワーク１において、エッジスイッチ２０ａ〜ｂは、図２に示す構成を備える。また、エッジスイッチ２０ａ〜ｂは、仮想スイッチ２を構成している。さらに、エッジスイッチ２０ａ〜ｂは、各々エッジルータ３０ａ〜ｂに接続している。Ｌ２スイッチ１０ａ〜ｂは、各々のクライアント装置５ａ、５ｂに接続している。
【００６３】
図２は、図３のエッジスイッチ２０の構成例を示したものである。上位側接続ポート２１ａ、２１ｂには、エッジルータ３０ａ（３０ｂ）が接続される。そして、下位側接続ポート２２ａ、２２ｂには、Ｌ２スイッチ１０ａ〜ｂなどが接続される。
【００６４】
図４は、図２に示した代表ルータポート記憶部２７の記憶内容について示す図である。この代表ルータポート記憶部２７は、いずれの上位側接続ポート２１ａ、２１ｂに代表ルータが接続されているかについて、予め与えられた設定内容が記憶されている。図４に示した例では、上位側接続ポート２１ａに接続されたエッジルータ３０ａが代表ルータとなっている。上位側接続ポート２１ｂには、代表ルータは接続されていない。
【００６５】
図５は、図２に示したエッジスイッチ２０（２０ａ）が上位側接続ポート２１ａ、２１ｂからフレームを受信した場合の動作について示す図である。ＶＲＲＰフレーム検出部２３が、まず、上位側接続ポート２１ａ、２１ｂで受信されたフレームに対して、フレーム解析を行う（ステップＳ１０１）。そして、ＶＲＲＰフレーム検出部２３は、当該フレームのプロトコル番号＝「１１２」であるか否か、即ちＶＲＲＰフレームであるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ＶＲＲＰフレームでなければ（ステップＳ１０２のノー）、後述のステップＳ１０７の処理に進む。
【００６６】
ＶＲＲＰフレームであれば（ステップＳ１０２のイエス）、ＶＲＲＰフレーム検出部２３は、代表ルータポート記憶部２７から代表ルータが接続されたポート名を読み出す（ステップＳ１０３）。そして、ＶＲＲＰフレーム検出部２３は、読み出したポート名に対応するポートから受信したフレームであるか否か、即ち代表ルータから受信したフレームであるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ＶＲＲＰフレーム検出部２３は、代表ルータから受信したフレームであれば（ステップＳ１０４のイエス）、代表スイッチフラグ２９ｂ＝「１」（ステップＳ１０５）とする。一方、ＶＲＲＰフレーム検出部２３は、代表ルータから受信したフレームでなければ（ステップＳ１０４のノー）、代表スイッチフラグ２９ｂ＝「０」（ステップＳ１０６）とする。
【００６７】
続いて、ＰＢＢフレーム転送部２５が、代表スイッチフラグ２９ｂの値を判定する（ステップＳ１０７）。ＰＢＢフレーム転送部２５は、代表スイッチフラグ２９ｂ＝「１」であれば（ステップＳ１０７のイエス）、ＭＡＣ学習情報記憶部２８および自装置ＭＡＣ記憶部２９の情報を読み出す（ステップＳ１０８）。その後、フレーム変換部２６が、ＭＡＣ学習情報記憶部２８に記憶された通常のＭＡＣアドレス、および、自装置ＭＡＣ記憶部２９に記憶された仮想ＭＡＣアドレスを付加してフレームの変換（カプセル化）を行う。そして、ＰＢＢフレーム転送部２５が当該フレームを転送する（ステップＳ１０９）。この場合、下位側接続ポート２２ａ、２２ｂ、上位側接続ポート２１ａ、２１ｂの各々間で通信ができる。
【００６８】
代表スイッチフラグ２９ｂ＝「０」であれば（ステップＳ１０７のノー）、フレーム転送部２４がこのフレームを転送する（ステップＳ１１０）。この場合、上位接続ポート２１ａと２１ｂとの間でのみ通信することができる。下位側接続ポート２２ａ及び２２ｂとは、通信ができない。
【００６９】
図６は、図２に示したエッジスイッチ２０（２０ａ）が下位側接続ポート２２ａ、２２ｂからフレームを受信した場合の動作について示す図である。フレームを受信したことに応じて、まず、フレーム転送部２４が、代表スイッチフラグ２９ｂの値を読み出し（ステップＳ２０１）、代表スイッチフラグ２９ｂ＝「１」か否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００７０】
代表スイッチフラグ２９ｂ＝「１」であれば（ステップＳ２０２のイエス）、ＰＢＢフレーム転送部２５が、ＭＡＣ学習情報記憶部２８および自装置ＭＡＣ記憶部２９の情報を読み出す（ステップＳ２０３）。そして、フレーム変換部２６が、図５のステップＳ１０９と逆のフレームの変換（デカプセル化）を行い、フレーム転送部２４が当該フレームを転送する（ステップＳ２０４）。この場合、下位側接続ポート２２ａ、２２ｂ、上位側接続ポート２１ａ、２１ｂの各々の間で通信ができる。代表スイッチフラグ２９ｂ＝「０」であれば（ステップ２０２のノー）、ＰＢＢフレーム転送部２５がこのフレームを転送する（ステップＳ２０５）。この場合、上位接続ポート２１ａと２１ｂとの間でのみ通信ができる。下位側接続ポート２２ａ及び２２ｂとは通信ができない。
【００７１】
代表スイッチフラグ２９ｂを利用することによって、エッジスイッチ２０が、ＰＢＢエッジのフレーム処理を行って、下位接続ポートと上位接続ポート間の通信を行うか否かを判断することが可能となる。また、他のＬ２スイッチ１０ａ〜ｂは、自装置ＭＡＣ記憶部２９に記憶された仮想スイッチ２の仮想ＭＡＣアドレスを学習し、ＶＲＲＰネットワーク３（インターネット４）宛のフレームに、学習した当該仮想ＭＡＣアドレスを付加してＰＢＢネットワーク１内部に送信する。このＭＡＣアドレスの学習は、Ｌ２スイッチの通常の動作の範囲である。従って、本発明の第２の実施形態のエッジスイッチ２０は、不具合発生時にもＭＡＣアドレスを再学習する必要はなく、通常と変わらない動作を行うことが可能となる。
（正常時の動作）
図７は、図２及び図３に示したＰＢＢネットワーク１の通常動作時に、クライアント装置５ａからＶＲＲＰネットワーク３（インターネット４）宛に送信されるイーサネットフレームについて示す図である。図８は、図７で示したイーサネットフレームの返信として、ＶＲＲＰネットワーク３（インターネット４）からクライアント装置５ａ宛に送信されるイーサネットフレームについて示す図である。
【００７２】
なお、図７〜１０においては、図３に示したネットワーク構成において直接通信に関与するものだけを図示することにする。
【００７３】
図７及び８は、通常動作時、即ちエッジルータ３０ａが代表ルータとして、エッジスイッチ２０ａが代表スイッチとして、各々正常に動作している状態を示している。図７において、クライアント装置５ａからＰＢＢネットワーク１（Ｌ２スイッチ１０ａ）に向けて送信されるイーサネットフレーム５１は、データ本体であるペイロード５１ａを含む。また、イーサネットフレーム５１は、宛先および送信元のＩＰアドレスを含むＩＰヘッダ５１ｂ、送信元であるクライアント装置５ａのＭＡＣアドレス５１ｃ、および、宛先であるＶＲＲＰネットワーク３のＭＡＣアドレス５１ｄを含む。
【００７４】
イーサネットフレーム５１は、Ｌ２スイッチ１０ａのフレーム変換部２６によってデータを付加されてＰＢＢフレーム５２となり、エッジスイッチ２０ａに向かう。付加されるデータは、ＰＢＢフレーム５２の送信元であるＬ２スイッチ１０ａのＭＡＣアドレス５２ｅと、ＰＢＢフレーム５２の宛先である仮想スイッチ２のＭＡＣアドレス５２ｆである。
【００７５】
そして、仮想スイッチ２の代表スイッチであるエッジスイッチ２０ａは、Ｌ２スイッチ１０ａのＭＡＣアドレス５２ｅと仮想スイッチ２のＭＡＣアドレス５２ｆとを取り除いたイーサネットフレーム５１を、ＶＲＲＰネットワーク３（エッジルータ３０ａ）に向けて送信する。当該イーサネットフレーム５１は、ＶＲＲＰネットワーク３を経由してインターネット４のＩＰヘッダ５１ｂに含まれるＩＰアドレスに対応するサーバに送られる。
【００７６】
図８は、エッジルータ３０ａが、図７で送られたイーサネットフレーム５１に対する返信を受信した場合の動作である。エッジルータ３０ａから仮想スイッチ２に対して送られるイーサネットフレーム６１は、データ本体であるペイロード６１ａ、宛先および送信元のＩＰアドレスを含むＩＰヘッダ６１ｂ、送信元であるＶＲＲＰネットワーク３のＭＡＣアドレス６１ｃ、および、宛先であるクライアント装置５ａのＭＡＣアドレス６１ｄからなる。
【００７７】
イーサネットフレーム６１が、エッジスイッチ２０ａのフレーム変換部２６によってデータを付加され、ＰＢＢフレーム６２となってＬ２スイッチ１０ａに向かう。ここで付加されるデータは、ＰＢＢフレーム６２の送信元である仮想スイッチ２のＭＡＣアドレス６２ｅと、ＰＢＢフレーム５２の宛先であるＬ２スイッチ１０ａのＭＡＣアドレス６２ｆである。
【００７８】
そして、Ｌ２スイッチ１０ａは、仮想スイッチ２のＭＡＣアドレス６２ｅとＬ２スイッチ１０ａのＭＡＣアドレス６２ｆとを取り除いたイーサネットフレーム６１を、クライアント装置５ａに返す。以上の動作によって、たとえばクライアント装置５ａからインターネット４上の特定のウェブサーバに閲覧要求などをした場合の動作が成立する。
（不具合発生時の動作）
ここで、ＶＲＲＰネットワーク３でエッジルータ３０ａの動作に不具合が生じて、代表ルータがエッジルータ３０ｂに入れ替わったとする。同時に、仮想スイッチ２の代表スイッチもエッジスイッチ２０ｂに入れ替わったとする。
【００７９】
図９は、図２及び３に示したＰＢＢネットワーク１の不具合発生時に、クライアント装置５ａからＶＲＲＰネットワーク３（インターネット４）宛に送信されるイーサネットフレームについて示す図である。図１０は、図９で示したイーサネットフレームの返信として、ＶＲＲＰネットワーク３（インターネット４）からクライアント装置５ａ宛に送信される、イーサネットフレームについて示す図である。
【００８０】
図９において、クライアント装置５ａからＰＢＢネットワーク１（Ｌ２スイッチ１０ａ）に向けて送信されるイーサネットフレーム５１は、データ本体であるペイロード５１ａを含む。また、イーサネットフレーム５１は、宛先および送信元のＩＰアドレスを含むＩＰヘッダ５１ｂ、送信元であるクライアント装置５ａのＭＡＣアドレス５１ｃ、および、宛先であるＶＲＲＰネットワーク３のＭＡＣアドレス５１ｄを含む。即ち、当該イーサネットフレーム５１は、図７に示した正常動作時のイーサネットフレーム５１と全く同一である。
【００８１】
このイーサネットフレーム５１が、Ｌ２スイッチ１０ａのフレーム変換部２６によってデータを付加され、ＰＢＢフレーム５２となってエッジスイッチ２０ａに向かう。ここで付加されるデータは、ＰＢＢフレーム５２の送信元であるＬ２スイッチ１０ａのＭＡＣアドレス５２ｅと、ＰＢＢフレーム５２の宛先である仮想スイッチ２のＭＡＣアドレス５２ｆである。付加されるデータについても、図７に示した正常動作時に付加されるデータと全く同一である。
【００８２】
そして、仮想スイッチ２の代表スイッチであるエッジスイッチ２０ｂは、Ｌ２スイッチ１０ａのＭＡＣアドレス５２ｅと仮想スイッチ２のＭＡＣアドレス５２ｆとを取り除いたイーサネットフレーム５１を、ＶＲＲＰネットワーク３（エッジルータ３０ｂ）に向けて送信する。このイーサネットフレーム５１は、ＶＲＲＰネットワーク３を経由して、インターネット４のＩＰヘッダ５１ｂに含まれるＩＰアドレスのサーバに送られる。以上の動作において、イーサネットフレーム５１およびＰＢＢフレーム５２は、図７に示した正常動作時のイーサネットフレーム５１およびＰＢＢフレーム５２と全く同一である。
【００８３】
図１０は、エッジルータ３０ｂが、図９で送られたイーサネットフレーム５１に対する返信を受信した場合の動作である。エッジルータ３０ｂから仮想スイッチ２に対して送られるイーサネットフレーム６１は、データ本体であるペイロード６１ａを含む。また、イーサネットフレーム６１は、宛先および送信元のＩＰアドレスを含むＩＰヘッダ６１ｂ、送信元であるＶＲＲＰネットワーク３のＭＡＣアドレス６１ｃ、および、宛先であるクライアント装置５ａのＭＡＣアドレス６１ｄを含む。即ち、イーサネットフレーム６１は、図８に示した正常動作時のイーサネットフレーム６１と全く同一である。
【００８４】
このイーサネットフレーム６１が、エッジスイッチ２０ｂのフレーム変換部２６によってデータを付加され、ＰＢＢフレーム６２となってＬ２スイッチ１０ａに向かう。ここで付加されるデータは、ＰＢＢフレーム６２の送信元である仮想スイッチ２のＭＡＣアドレス６２ｅと、ＰＢＢフレーム５２の宛先であるＬ２スイッチ１０ａのＭＡＣアドレス６２ｆである。付加されるデータについても、図８に示した正常動作時に付加されるデータと全く同一である。
【００８５】
そして、Ｌ２スイッチ１０ａは、仮想スイッチ２のＭＡＣアドレス６２ｅとＬ２スイッチ１０ａのＭＡＣアドレス６２ｆとを取り除いたイーサネットフレーム６１を、クライアント装置５ａに返す。以上の動作において、イーサネットフレーム６１およびＰＢＢフレーム６２は、図８に示した正常動作時のイーサネットフレーム６１およびＰＢＢフレーム６２と全く同一である。
【００８６】
以上、図９及び図１０に示したように、不具合発生によって、データの疎通経路はエッジルータ３０ａから３０ｂへ、エッジスイッチ２０ａから２０ｂへと入れ替わっているが、イーサネットフレーム自体は図７及び８に示した正常動作時と全く同一である。従って、Ｌ２スイッチ１０ａの動作は全く同一でよく、当該Ｌ２スイッチ１０ａがＭＡＣアドレスを新たに学習する必要などは特にない。即ち、前述した既存技術にあったような、学習情報クリアから再学習完了という動作に伴う障害発生時間もない。
（第２の実施形態の全体的な動作）
次に、上記の第２の実施形態の全体的な動作について説明する。
【００８７】
第２の実施形態に係るフレーム転送方法は、ルータに接続された複数のエッジスイッチと、クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチとを備えるＰＢＢ（Provider Backbone Bridge）ネットワークにおけるフレーム転送方法である。当該ＰＢＢネットワークは、仮想ルータを構成する複数のルータのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）ネットワークに接続している。また、当該ルータは、当該ＶＲＲＰネットワークに含まれる。また、当該ＰＢＢネットワークは、当該複数のエッジスイッチによって仮想スイッチが構成され、当該複数のエッジスイッチのうちの当該代表ルータに接続されているエッジスイッチが代表スイッチとして設定されている。
【００８８】
当該フレーム転送方法は、当該複数のエッジスイッチの各々が当該代表ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、０または１の２値データを記憶する代表スイッチフラグの値を１にする（図５・ステップＳ１０４〜１０５）。そして、当該フレーム転送方法は、当該代表スイッチフラグの値が０である場合に、当該Ｌ２スイッチとの間又は当該ルータとの間のみで当該イーサネットフレームを転送する（図５・ステップＳ１０７〜１０９、図６・ステップＳ２０３〜２０４）。一方、当該フレーム転送方法は、当該代表スイッチフラグの値が１である場合に、予め記憶された当該仮想スイッチのＭＡＣアドレスを用いて、当該イーサネットフレームを当該Ｌ２スイッチと当該ルータとの間で転送する（図５・ステップＳ１１０、図６・ステップＳ２０５）。ここで、当該Ｌ２スイッチと当該ルータとの間で当該イーサネットフレームを転送する工程（図５・ステップＳ１０７〜１０９、図６・ステップＳ２０３〜２０４）が、当該イーサネットフレームに当該仮想スイッチのＭＡＣアドレスを付加する工程を含むものである。
【００８９】
ここで、上記各動作ステップをコンピュータで実行可能にプログラム化し、当該プログラムを、前記各ステップを直接実行するエッジスイッチ２０が備えるプロセッサに実行させるようにしてもよい。本プログラムは、非一時的な記録媒体、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ、フラッシュメモリ等に記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
【００９０】
上記の動作により、第２の実施形態は以下のような効果を奏する。
【００９１】
第２の実施形態によれば、エッジルータの発生した不具合に伴って代表ルータが移行しても、それに伴って代表スイッチを移行させるだけでよく、新たにＭＡＣアドレスを再学習する必要はなくなる。従って、当該再学習に伴う通信障害が発生することも特にない。
【００９２】
これまで本発明について図面に示した特定の第２の実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した第２の実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができる。
【００９３】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００９４】
［付記１］
仮想ルータを構成する複数のルータのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）ネットワークに接続され、前記ＶＲＲＰネットワークに含まれる前記ルータに接続された複数のエッジスイッチと、クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチとを含み、
前記複数のエッジスイッチの各々は仮想スイッチを構成し、
前記複数のエッジスイッチのうちの前記代表ルータに接続しているエッジスイッチが、代表スイッチとして設定されていること
を特徴とするＰＢＢ（Provider Backbone Bridge）ネットワーク。
【００９５】
［付記２］
前記複数のエッジスイッチの各々が、
前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを予め記憶する自装置ＭＡＣ記憶部と、
前記代表ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、０または１の２値データを記憶する代表スイッチフラグの値を１にするＶＲＲＰフレーム検出部と、
前記代表スイッチフラグの値が０である場合に、前記Ｌ２スイッチとの間又は前記ルータとの間のみで前記イーサネットフレームを転送するフレーム転送部と、
前記代表スイッチフラグの値が１である場合に、前記イーサネットフレームに前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを付加するフレーム変換部と、
前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを付加されたイーサネットフレームを、前記Ｌ２スイッチと前記ルータとの間で転送するＰＢＢフレーム転送部と
を備えることを特徴とする付記１に記載のＰＢＢネットワーク。
【００９６】
［付記３］
前記ＶＲＲＰフレーム検出部が、
前記ルータから前記イーサネットフレームを受信した場合に、当該イーサネットフレームに含まれるプロトコル番号がＶＲＲＰフレームであるか否かを検出し、
前記ＶＲＲＰフレームである場合に、前記代表ルータから当該イーサネットフレームを受信したか否かを判定する
ことを特徴とする付記２に記載のＰＢＢネットワーク。
【００９７】
［付記４］
クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチと共にＰＢＢ（Provider Backbone Bridge）ネットワークを構成し、複数のルータのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）ネットワークに含まれる前記ルータに接続され、
自装置を含む複数のＰＢＢエッジスイッチによって構成される仮想スイッチのＭＡＣアドレスを予め記憶する自装置ＭＡＣ記憶部と、
前記代表ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、０または１の２値データを記憶する代表スイッチフラグの値を１にするＶＲＲＰフレーム検出部と、
前記代表スイッチフラグの値が０である場合に、前記Ｌ２スイッチとの間又は前記ルータとの間のみで前記イーサネットフレームを転送するフレーム転送部と、
前記代表スイッチフラグの値が１である場合に、前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを用いて、前記イーサネットフレームを前記Ｌ２スイッチと前記ルータとの間で転送するＰＢＢフレーム転送部と
を備えることを特徴とするＰＢＢエッジスイッチ。
【００９８】
［付記５］
前記ＰＢＢフレーム転送部が、
前記イーサネットフレームに前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを付加して前記ＰＢＢネットワーク内で転送するフレーム変換部を含む
ことを特徴とする付記４に記載のＰＢＢエッジスイッチ。
【００９９】
［付記６］
前記ルータから前記イーサネットフレームを受信した場合に、当該イーサネットフレームに含まれるプロトコル番号がＶＲＲＰフレームであるか否かを検出し、
前記ＶＲＲＰフレームである場合に、前記代表ルータから当該イーサネットフレームを受信したか否かを判定する
ことを特徴とする付記４又は５に記載のＰＢＢエッジスイッチ。
【０１００】
［付記７］
仮想ルータを構成する複数のルータのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）ネットワークに接続され、前記ＶＲＲＰネットワークに含まれる前記ルータに接続された複数のエッジスイッチと、クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチとを備えるＰＢＢ（Provider Backbone Bridge）ネットワークにおけるフレーム転送方法であって、
前記ＰＢＢネットワークは、前記複数のエッジスイッチによって仮想スイッチが構成され、前記複数のエッジスイッチのうちの前記代表ルータに接続されているエッジスイッチが代表スイッチとして設定されており、
前記複数のエッジスイッチの各々が前記代表ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、０または１の２値データを記憶する代表スイッチフラグの値を１にし、
前記代表スイッチフラグの値が０である場合に、前記Ｌ２スイッチとの間又は前記ルータとの間のみで前記イーサネットフレームを転送し、
前記代表スイッチフラグの値が１である場合に、予め記憶された前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを用いて、前記イーサネットフレームを前記Ｌ２スイッチと前記ルータとの間で転送する
ことを特徴とするフレーム転送方法。
【０１０１】
［付記８］
前記Ｌ２スイッチと前記ルータとの間で前記イーサネットフレームを転送する工程が、
前記イーサネットフレームに前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを付加する工程を含む
ことを特徴とする付記７に記載のフレーム転送方法。
【０１０２】
［付記９］
前記各エッジスイッチが前記ルータから前記イーサネットフレームを受信した場合に、当該イーサネットフレームに含まれるプロトコル番号がＶＲＲＰフレームであるか否かを検出し、
ＶＲＲＰフレームである場合に、前記代表ルータから当該イーサネットフレームを受信したか否かを判定する
ことを特徴とする付記７又は８に記載のフレーム転送方法。
【０１０３】
［付記１０］
仮想ルータを構成する複数のルータのうちの１台が代表ルータとして設定されているＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）ネットワークに接続され、前記ＶＲＲＰネットワークに含まれる前記ルータに接続された複数のエッジスイッチと、クライアント装置に接続された複数のＬ２スイッチとを備えるＰＢＢ（Provider Backbone Bridge）ネットワークにおける前記エッジスイッチのプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記ＰＢＢネットワークは、前記複数のエッジスイッチによって仮想スイッチが構成され、前記複数のエッジスイッチのうちの前記代表ルータに接続されているエッジスイッチが代表スイッチとして設定されており、
前記複数のエッジスイッチの各々が前記代表ルータからイーサネットフレームを受信した場合に、０または１の２値データを記憶する代表スイッチフラグの値を１にする処理と、
前記代表スイッチフラグの値が０である場合に、前記Ｌ２スイッチとの間又は前記ルータとの間のみで前記イーサネットフレームを転送する処理と、
前記代表スイッチフラグの値が１である場合に、予め記憶された前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを用いて前記イーサネットフレームを前記Ｌ２スイッチと前記ルータとの間で転送する処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムを記憶した記憶媒体。
【０１０４】
［付記１１］
前記エッジスイッチと前記ルータとの間で前記イーサネットフレームを転送する処理が、前記イーサネットフレームに前記仮想スイッチのＭＡＣアドレスを付加する処理を含むことを特徴とする付記１０に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
【０１０５】
［付記１２］
前記各エッジスイッチが前記ルータから前記イーサネットフレームを受信した場合に、当該イーサネットフレームに含まれるプロトコル番号がＶＲＲＰフレームであるか否かを検出する処理と、
ＶＲＲＰフレームである場合に、前記代表ルータから当該イーサネットフレームを受信したか否かを判定する処理と
を含むことを特徴とする付記１０又は１１に記載のフレーム転送方法。
【０１０６】
以上、好ましい実施の形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することが出来る。
【０１０７】
この出願は、２０１２年１１月２２日に出願された日本出願特願２０１２−２５６７９２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は仮想ＬＡＮ、その中でも特にＶＲＲＰネットワークとＰＢＢネットワークとが接続された構成のネットワークで仮想ＬＡＮを実現する際に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  ＰＢＢネットワーク
２  仮想スイッチ
３  ＶＲＲＰネットワーク
４  インターネット
５ａ、５ｂ、…  クライアント装置
１０ａ、１０ｂ  Ｌ２スイッチ
２０、２０ａ、２０ｂ  エッジスイッチ
２１ａ、２１ｂ、…  上位側接続ポート
２２ａ、２２ｂ、…  下位側接続ポート
２３  ＶＲＲＰフレーム検出部
２４  フレーム転送部
２５  ＰＢＢフレーム転送部
２６  フレーム変換部
２７  代表ルータポート記憶部
２８  ＭＡＣ学習情報記憶部
２９  自装置ＭＡＣ記憶部
２９ｂ  代表スイッチフラグ
３０ａ、３０ｂ  エッジルータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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