(57)【要約】【課題】複数の物理回線を用いて、複数の論理回線を構築する際に物理回線や、その帯域をより効率良く利用する技術を提供する。【解決手段】ネットワーク中継装置は、物理回線を接続するための複数のポートと、複数のポートに接続された複数の物理回線を用いて複数の論理回線を構築可能な中継制御部と、を備える。中継制御部は、複数の物理回線のうちの第１の物理回線を複数の異なる論理回線に割り当てることが可能である。【選択図】図１
2008153939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク中継装置であって、
物理回線を接続するための複数のポートと、
前記複数のポートに接続された複数の物理回線を用いて複数の論理回線を構築可能な中継制御部であって、前記複数の物理回線のうちの第１の物理回線を複数の異なる前記論理回線に割り当てることが可能である中継制御部と、
を備える、ネットワーク中継装置。
【請求項２】
請求項１に記載のネットワーク中継装置において、
前記第１の物理回線を複数の異なる前記論理回線に割り当てることは、前記第１の物理回線を仮想的な複数の仮想回線として扱い、前記複数の仮想回線をそれぞれ異なる前記論理回線に割り当てることにより実現される、ネットワーク中継装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のネットワーク中継装置において、
前記複数の論理回線は、前記複数の物理回線のうちの２以上の回線を論理的に束ねた複数のリンクアグリゲーショングループである、ネットワーク中継装置。
【請求項４】
請求項３に記載のネットワーク中継装置において、
前記第１の物理回線は、自身の所属する前記リンクアグリゲーショングループに所属する第２の物理回線に障害が発生したときに使用される待機回線である、ネットワーク中継装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３に記載のネットワーク中継装置において、
前記第１の物理回線には、複数の論理回線に割り当てられる帯域比が設定され、
前記中継制御部は、前記帯域比に基づいて前記第１の物理回線を使用する、ネットワーク中継装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５に記載のネットワーク中継装置において、
前記ネットワーク中継装置は、レイヤ３スイッチである、ネットワーク中継装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５に記載のネットワーク中継装置において、
前記ネットワーク中継装置は、レイヤ２スイッチである、ネットワーク中継装置。
【請求項８】
複数の物理回線を接続可能なネットワーク中継装置の制御方法であって、
複数の物理回線を用いて複数の論理回線を構築する際に、前記複数の物理回線のうちの第１の物理回線を複数の異なる前記論理回線に割り当てる、制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の制御方法において、
前記第１の物理回線を複数の異なる前記論理回線に割り当てることは、前記第１の物理回線を仮想的な複数の仮想回線として扱い、前記複数の仮想回線をそれぞれ異なる前記論理回線に割り当てることにより実現される、制御方法。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の制御方法において、
前記複数の論理回線は、前記複数の物理回線のうちの２以上の回線を論理的に束ねた複数のリンクアグリゲーショングループである、制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のネットワーク制御方法において、
前記第１の物理回線は、自身の所属する前記リンクアグリゲーショングループに所属する第２の物理回線に障害が発生したときに使用される待機回線である、制御方法。
【請求項１２】
請求項８ないし請求項１０に記載の制御方法において、
前記第１の物理回線には、複数の論理回線に割り当てられる帯域比が設定され、
前記中継制御部は、前記帯域比に基づいて前記第１の物理回線を使用する、制御方法。
【請求項１３】
請求項８ないし請求項１２に記載の制御方法において、
前記ネットワーク中継装置は、レイヤ３スイッチである、制御方法。
【請求項１４】
請求項８ないし請求項１２に記載の制御方法において、
前記ネットワーク中継装置は、レイヤ２スイッチである、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク中継システム、および、ネットワーク中継装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ネットワーク機器間を配線するためには、リピータハブやレイヤ２スイッチといったネットワーク中継装置が利用されている。リピータハブは、複数のネットワーク機器を電気的に単純に接続するための装置である。一方、レイヤ２スイッチは、入力したパケットをその宛先アドレスに応じて最適な物理ポートに転送する機能を備えている。近年のオフィスでは、ネットワーク機器の増加に伴うトラフィックの増大を抑制するため、リピータハブではなく、レイヤ２スイッチを用いることが多い。また、近年では、より大規模なネットワークを構築するため、レイヤ３スイッチと呼ばれるネットワーク中継装置も利用されている。レイヤ３スイッチは、レイヤ２スイッチのブリッジ機能に加え、ルータ機能も備えている。
【０００３】
上述したレイヤ２スイッチやレイヤ３スイッチの中には、リンクアグリゲーションと呼ばれる機能を備えるものもある。かかる機能は、各スイッチ間等を接続する複数の物理回線を１つの論理回線として扱うことにより帯域の拡大や冗長性の確保を実現する機能である（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４９７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のリンクアグリゲーション機能では、物理回線や、その帯域を十分に効率良く利用できているとは言えなかった。このような課題は、リンクアグリゲーションに限らず、複数の物理回線を用いて、複数の論理回線を構築する際に共通する課題であった。本発明は、複数の物理回線を用いて、複数の論理回線を構築する際に物理回線や、その帯域をより効率良く利用する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、ネットワーク中継装置を提供する。第１の態様に係るネットワーク中継装置は、物理回線を接続するための複数のポートと、前記複数のポートに接続された複数の物理回線を用いて複数の論理回線を構築可能な中継制御部であって、前記複数の物理回線のうちの第１の物理回線を複数の異なる前記論理回線に割り当てることが可能である中継制御部と、を備える。
【０００７】
第１の態様に係るネットワーク中継装置によれば、複数の物理回線のうちの第１の物理回線を複数の異なる論理回線に割り当てることができる。このため、物理回線や、その帯域をより効率良く用いたネットワーク中継システムを構築することができる。
【０００８】
第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記第１の物理回線を複数の異なる前記論理回線に割り当てることは、前記第１の物理回線を仮想的な複数の仮想回線として扱い、前記複数の仮想回線をそれぞれ異なる前記論理回線に割り当てることにより実現されても良い。こうすれば、第１の物理回線を複数の異なる前記論理回線に割り当てることを容易に実現できる。
【０００９】
第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記複数の論理回線は、前記複数の物理回線のうちの２以上の回線を論理的に束ねた複数のリンクアグリゲーショングループであっても良い。こうすれば、物理回線やその帯域をより効率良く用いて、柔軟なリンクアグリゲーションを構築することができる。
【００１０】
第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記第１の物理回線は、自身の所属する前記リンクアグリゲーショングループに所属する第２の物理回線に障害が発生したときに使用される待機回線であっても良い。こうすれば、リンクアグリゲーションの冗長性を確保しつつ、待機回線として必要な物理回線の本数を減らすことができる。
【００１１】
第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記第１の物理回線には、複数の論理回線に割り当てられる帯域比が設定され、前記中継制御部は、前記帯域比に基づいて前記第１の物理回線を使用しても良い。こうすれば、より効率良く物理回線やその帯域を用いて、多様なリンクアグリゲーションを構築することができる。
【００１２】
第１の態様に係るネットワーク中継装置において、前記ネットワーク中継装置は、レイヤ３スイッチであっても良く、レイヤ２スイッチであっても良い。
【００１３】
本発明の第２の態様は、複数の物理回線を接続可能なネットワーク中継装置の制御方法を提供する。第２の態様に係る制御方法は、複数の物理回線を用いて複数の論理回線を構築する際に、前記複数の物理回線のうちの第１の物理回線を複数の異なる前記論理回線に割り当てる。
【００１４】
第２の態様に係る制御方法によれば、第１の態様に係るネットワーク中継装置と同様の作用・効果を得ることができる。また、第２の態様に係る制御方法は、第１の態様に係るネットワーク中継装置と同様に、種々の態様で実現され得る。
【００１５】
なお、本発明は、さらに、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、上記第１の態様に係るネットワーク中継装置を含むネットワーク中継システムや、かかるネットワーク中継システムの制御方法として実現することができる。また、これらのシステムや装置、方法の態様に加えて、システム、装置または方法を構築するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の態様で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
Ａ．第１実施例：
・ネットワーク中継システムの構成：
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１〜図４を参照して、第１実施例に係るネットワーク中継システムの構成について説明する。図１は、第１実施例に係るネットワーク中継システムの概略構成を示すブロック図である。図２は、第１実施例に係るネットワーク中継システムに含まれるネットワーク中継装置の内部構成を示すブロック図である。図３は、イーサネットフレームのデータ構造を概念的に示す図である。図４は、第１の中継装置に格納された各種テーブルを概念的に示す図である。図５は、第２の中継装置に格納された各種テーブルを概念的に示す図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施例に係るネットワーク中継システム１０００は、２つのネットワーク中継装置、すなわち、第１の中継装置１００ａと第２の中継装置１００ｂとを含んでいる。以下では、２つのネットワーク中継装置を区別する必要がない場合は、符号の末尾のアルファベットを省略し、ネットワーク中継装置１００と記述する。
【００１８】
ネットワーク中継装置１００は、図２に示すように、複数の物理ポート１１０と、送受信処理回路１２０と、フレーム処理回路１３０と、装置制御部１４０とを含んでいる。
【００１９】
物理ポート１１０は、同軸ケーブルや光ファイバなどの物理回線ＣＶを介してネットワークに接続するためのインタフェースである。物理ポート１１０は、本実施例では、イーサネット（登録商標）規格に準拠したポートである。
【００２０】
送受信処理回路１２０は、各物理ポート１１０と接続され、物理ポート１１０を介して受信された電気信号を解釈して、データリンク層において用いられるデータの固まり（以下、フレームと呼ぶ。本実施例では、イーサネット（登録商標）・フレームである。）に変換する受信処理を行う。送受信処理回路１２０は、変換したイーサネットフレームをフレーム処理回路１３０に送る。また、送受信処理回路１２０は、フレーム処理回路１３０から転送すべきイーサネットフレームと、送信すべき物理ポートを特定するためのポート情報を受け取り、イーサネットフレームを電気信号に変換し、ポート情報に基づいて特定した物理ポートから送信する送信処理を行う。
【００２１】
ここで、図３を参照してイーサネットフレームについて説明する。イーサネットフレーム８００は、ペイロード８３０と、ＩＰヘッダ８２０と、イーサネットヘッダ８１０を含んでいる。ペイロード８３０は、転送対象であるデータ本体である。ＩＰヘッダ８２０は、ネットワーク層における処理に用いられる情報が記述されたヘッダである。ＩＰヘッダ８２０は、図３に示すように、ＴＯＳ（Type of Service）フィールドと、送信元ＩＰアドレス（以下、ＳＩＰとも呼ぶ。）と、宛先ＩＰアドレス（以下、ＤＩＰとも呼ぶ。）を含んでいる。ＴＯＳフィールドには、本実施例では、そのフレームの優先度を指定する情報（以下、ＴＯＳ値と呼ぶ）が記述される。本実施例では、ＴＯＳ値が「０」である場合には、そのフレームは優先度の低いフレーム（低優先フレーム）であることを示し、ＴＯＳ値が「１」である場合には、フレームは優先度の高いフレーム（高優先フレーム）であることを示すものとする。
【００２２】
イーサネットヘッダ８１０は、宛先ＭＡＣアドレス（以下、ＤＭＡＣとも呼ぶ。）と、送信元ＭＡＣアドレス（以下、ＳＭＡＣとも呼ぶ。）と、ＣＯＳ（Class of Service）フィールドと、イーサタイプフィールドを含んでいる。ＣＯＳフィールドは、省略される場合もある。
【００２３】
フレーム処理回路１３０は、検索処理部１３１と、メモリ１３４とを備えている。メモリ１３４には、ルーティングテーブル１３５と、アドレス−ポート対応テーブル１３６と、ＬＡＧ（Link Aggregation Group）設定テーブル１３７とが格納されている。ルーティングテーブル１３５は、宛先ＩＰアドレスなどの転送対象のイーサネットフレームに含まれる情報と、転送先装置のＩＰアドレスを対応付ける情報が記述されたテーブルである。アドレス−ポート対応テーブル１３６は、転送先装置のＩＰアドレスと、その転送先装置のＭＡＣアドレスと、その転送先装置に転送するためのポート（対応ポート）とを対応付ける情報が記述されたテーブルである。ＬＡＧ設定テーブル１３７は、複数の物理回線を１つの論理回線として扱うリンクアグリゲーションが構築される場合に、リンクアグリゲーションの定義が記述されたテーブルである。ルーティングテーブル１３５と、アドレス−ポート対応テーブル１３６と、ＬＡＧ設定テーブル１３７については、さらに、後述する。
【００２４】
検索処理部１３１は、後述する本回路の機能を実現するために設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）であり、後述する本回路の機能をハードウェア処理により実行する。検索処理部１３１は、送受信処理回路１２０から受け取ったイーサネットフレームを転送するための転送処理を行う回路である。具体的には、検索処理部１３１は、そのイーサネットフレームに含まれる宛先ＩＰアドレスに基づいて、イーサネットフレームを転送する転送先装置のＩＰアドレスを特定する。転送先装置のＩＰアドレスの特定は、後述するように、メモリ１３４に格納されたルーティングテーブル１３５を参照して実行される。検索処理部１３１は、さらに、特定された転送先装置のＭＡＣアドレスを特定すると共に、特定された転送先装置にイーサネットフレームを転送するための対応ポートを特定する。かかるＭＡＣアドレスおよび対応ポートの特定は、メモリ１３４に格納されたアドレス−ポート対応テーブル１３６を参照して実行される。
【００２５】
ここで、アドレス−ポート対応テーブル１３６を参照して特定される対応ポートは、物理回線に対応する物理ポートである場合に限らず、上述したリンクアグリゲーションによる論理回線に対応する論理ポートである場合もある。検索処理部１３１は、特定されたポートが論理ポートである場合には、上述したＬＡＧ設定テーブル１３７を参照して、イーサネットフレームを転送するための物理ポートを特定する。
【００２６】
検索処理部１３１は、イーサネットフレームに含まれる宛先ＭＡＣアドレスを特定された転送先装置のＭＡＣアドレスに変更し、変更後のイーサネットフレームを、特定された物理ポートを指定して送受信処理回路１２０に送信する。この結果、イーサネットフレームは、当該物理ポートから転送先装置へと転送される。検索処理部１３１により対応ポートを特定して行われる転送は、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルの第３層であるネットワーク層のアドレスであるＩＰアドレスに基づいて行われるため、以下、レイヤ３転送と呼ぶ。
【００２７】
装置制御部１４０は、ネットワーク中継装置１００全体を制御する。装置制御部１４０は、周知の計算機であり、制御プログラムを実行することにより、装置制御部としての機能を実現する。装置制御部１４０は、ＲＩＰ（Routing Information Protocol）や、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）などのルーティングプロトコルの処理を行う機能や、上述した各種テーブル１３５、１３６、１３７を作成して、フレーム処理回路１３０のメモリ１３４に格納する機能などを実行する。
【００２８】
図１に戻って、説明を続ける。図１において、黒丸は各装置が備えるポートを示している。例えば、各ネットワーク中継装置１００ａ、１００ｂのポートＰ１〜Ｐ５は、図２における物理ポート１１０のいずれかに対応している。
【００２９】
図１に示すように、第１の中継装置１００ａの物理ポートＰ１〜Ｐ４は、第２の中継装置１００ｂの物理ポートＰ１〜Ｐ４と、それぞれ物理回線ＣＶ１〜ＣＶ４を介して、それぞれ接続されている。また、第１の中継装置１００ａの物理ポートＰ５は、外部ネットワークＮＴ１と接続されており、第２の中継装置１００ｂの物理ポートＰ５は、外部ネットワークＮＴ２と接続されている。第１の中継装置１００ａおよび第２の中継装置１００ｂは、他の物理ポートを介して、さらに多数の外部ネットワークと接続されていても良い。
【００３０】
次に、図４および図５を参照して、第１の中継装置１００ａおよび第２の中継装置１００ｂに格納されている各種テーブルの内容について説明する。第１の中継装置１００ａに格納されているテーブルには符号の末尾にａを付し、第２の中継装置１００ｂに格納されているテーブルには符号の末尾にｂを付して示す。本実施例では、図４に示すように、第１の中継装置１００ａのルーティングテーブル１３５ａには、宛先ＩＰアドレスと、上述したＴＯＳ値に基づいて、転送先装置のＩＰアドレス（転送先アドレス）が特定できるように、対応関係が記述されている。図４に示す例では、宛先ＩＰアドレスがＩＰ＿Ｘであり、ＴＯＳ値が「１」であるイーサネットフレームは、転送先装置のＩＰアドレスとしてＩＰ＿Ｂ１が特定される。宛先ＩＰアドレスがＩＰ＿Ｘであり、ＴＯＳ値が「０」であるイーサネットフレームは、転送先装置のＩＰアドレスとしてＩＰ＿Ｂ２が特定される。すなわち、宛先アドレスが同じＩＰ＿Ｘであるイーサネットフレームのうち高優先フレームの転送先ＩＰアドレスはＩＰ＿Ｂ１となり、低優先フレームの転送先ＩＰアドレスはＩＰ＿Ｂ２となる。
【００３１】
第１の中継装置１００ａのアドレス−ポート対応テーブル１３６ａには、転送先装置のＩＰアドレスに基づき、転送先装置のＭＡＣアドレスと、対応ポートが特定できるように、対応関係が記述されている。図４に示す例では、転送先装置のＩＰアドレスＩＰ＿Ｂ１に対応するＭＡＣアドレスとしてＭＡＣ＿Ｂ１が記述され、対応ポートとしてリンクアグリゲーションに対応する論理ポートであるＬＡＧ１が記述されている。そして、転送先装置のＩＰアドレスＩＰ＿Ｂ２に対応するＭＡＣアドレスとしてＭＡＣ＿Ｂ２が記述され、対応ポートとしてリンクアグリゲーションに対応する論理ポートであるＬＡＧ２が記述されている。
【００３２】
第１の中継装置１００ａのＬＡＧ設定テーブル１３７ａには、論理ポートＬＡＧ１およびＬＡＧ２に割り当てられた物理ポート（所属ポート）が記述されている。これにより、リンクアグリゲーションが定義される。論理ポートＬＡＧ１には、物理ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３が割り当てられ、論理ポートＬＡＧ２には、物理ポートＰ３、Ｐ４が割り当てられている。ここで、物理ポートＰ３は、論理ポートＬＡＧ１と論理ポートＬＡＧ２の両方に割り当てられている。図４に示すように、物理ポートＰ３は１つの物理ポートであるが、仮想的に２つのポートＰ３−１とＰ３−２として扱われる。そして、図４に示すように、ＬＡＧ設定テーブル１３７ａにおいて、仮想ポートＰ３−１が論理ポートＬＡＧ１に割り当てられ、仮想ポートＰ３−２が論理ポートＬＡＧ２に割り当てられているように記述される。
【００３３】
第１の中継装置１００ａと同様にして、図５に示すように、第２の中継装置１００ｂのルーティングテーブル１３５ｂには、宛先ＩＰアドレスと、上述したＴＯＳ値に基づいて、転送先装置のＩＰアドレス（転送先アドレス）が特定できるように、対応関係が記述されている。図５に示す例では、宛先ＩＰアドレスがＩＰ＿Ｙであり、ＴＯＳ値が「１」であるイーサネットフレームは、転送先装置のＩＰアドレスとしてＩＰ＿Ａ１が特定される。宛先ＩＰアドレスがＩＰ＿Ｙであり、ＴＯＳ値が「０」であるイーサネットフレームは、転送先装置のＩＰアドレスとしてＩＰ＿Ａ２が特定される。
【００３４】
第１の中継装置１００ａと同様にして、第２の中継装置１００ｂのアドレス−ポート対応テーブル１３６ｂには、転送先装置のＩＰアドレスに基づき、転送先装置のＭＡＣアドレスと、対応ポートが特定できるように、対応関係が記述されている。図５に示す例では、転送先装置のＩＰアドレスＩＰ＿Ａ１に対応するＭＡＣアドレスとしてＭＡＣ＿Ａ１が記述され、対応ポートとしてリンクアグリゲーションに対応する論理ポートであるＬＡＧ１が記述されている。そして、転送先装置のＩＰアドレスＩＰ＿Ａ２に対応するＭＡＣアドレスとしてＭＡＣ＿Ａ２が記述され、対応ポートとしてリンクアグリゲーションに対応する論理ポートであるＬＡＧ２が記述されている。
【００３５】
第２の中継装置１００ｂのＬＡＧ設定テーブル１３７ｂには、論理ポートＬＡＧ１およびＬＡＧ２に割り当てられた物理ポート（所属ポート）が記述されている。これにより、リンクアグリゲーションが定義される。ここで、各リンクアグリゲーションの定義は、リンクアグリゲーションの相手側の装置である第１の中継装置１００ａにおけるリンクアグリゲーションの定義（ＬＡＧ設定テーブル１３７ａ）と矛盾が生じないように適切に設定されている。図５に示すように、論理ポートＬＡＧ１には、物理ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３が割り当てられ、論理ポートＬＡＧ２には、物理ポートＰ３、Ｐ４が割り当てられている。そして、第１の中継装置１００ａ側における定義と同様に、物理ポートＰ３は、論理ポートＬＡＧ１と論理ポートＬＡＧ２の両方に割り当てられている。図５に示すように、第１の中継装置１００ａ側の定義と同様に、物理ポートＰ３は１つの物理ポートであるが、仮想的に２つのポートＰ３−１とＰ３−２として扱われる。これは、物理ポートＰ３に接続されている物理回線ＣＶ３が、２つの仮想的な回線として扱われることと同義である。そして、図５に示すように、ＬＡＧ設定テーブル１３７ｂにおいて、仮想ポートＰ３−１が論理ポートＬＡＧ１に割り当てられ、仮想ポートＰ３−２が論理ポートＬＡＧ２に割り当てられているように記述される。
【００３６】
この結果、図１に示すように、物理回線ＣＶ１〜ＣＶ３を仮想的に１つの論理回線として取り扱うリンクアグリゲーショングループＬＡＧ１（理解の容易のためリンクアグリゲーションに対応する論理ポートと同じ符号を用いる。）と、物理回線ＣＶ３、ＣＶ４を仮想的に１つの論理回線として取り扱うリンクアグリゲーショングループＬＡＧ２が定義されることになる。ハッチングで示す物理回線ＣＶ３は、複数のリンクアグリゲーショングループ（ＬＡＧ１とＬＡＧ２）に所属することになる。以下、本実施例における物理回線ＣＶ３のように、複数のリンクアグリゲーショングループに所属する物理回線を共有物理回線とも呼ぶ。
【００３７】
また、第１の中継装置１００ａのＬＡＧ設定テーブル１３７ａおよび第２の中継装置１００ｂのＬＡＧ設定テーブル１３７ｂには、各リンクアグリゲーショングループに属する物理ポートの属性が記述されている。これらから解るように、共有物理回線ＣＶ３は、２つのリンクアグリゲーショングループにおける待機回線に設定されている。待機回線は、リンクアグリゲーショングループに属する他の物理回線（通常回線）になんらかの障害（例えば、回線の切断）が発生した場合に、障害が発生した通常回線に代わって用いられる回線である。
【００３８】
・ネットワーク中継システムの動作：
図６を参照して、ネットワーク中継システム１０００の動作について説明する。図６は、各ネットワーク中継装置の動作ステップを示すフローチャートである。具体例として、第１の中継装置１００ａが、外部ネットワークＮＴ２の先にある装置Ｘ（ＩＰ＿Ｘ）宛の高優先フレーム、すなわち、宛先ＩＰアドレスがＩＰ＿Ｘであり、優先値が「１」であるイーサネットフレームＰＸを、外部ネットワークＮＴ１を介して受信した場合の動作について説明する。
【００３９】
第１の中継装置１００ａは、自身を宛先とするＭＡＣアドレスを有するイーサネットフレームＰＸを物理ポートＰ５から受信する（ステップＳ１１０）。イーサネットフレームを受信すると、第１の中継装置１００ａのフレーム処理回路１３０ａにおいて、検索処理部１３１ａは、イーサネットフレームＰＸの転送先（具体的には、転送先装置のＩＰ＿アドレス）を特定する（ステップＳ１２０）。具体的には、検索処理部１３１ａは、イーサネットフレームＰＸのＩＰヘッダに記述されている宛先ＩＰアドレス「ＩＰ＿Ｘ」と、ＴＯＳフィールドに記述されている優先値「１」とに基づいて、ルーティングテーブル１３５ａを参照し、転送先ＩＰアドレス「ＩＰ＿Ａ」を特定する。
【００４０】
次に、検索処理部１３１ａは、イーサネットフレームＰＸを転送先に転送するための対応ポートを特定する（ステップＳ１３０）。具体的には、検索処理部１３１ａは、ステップＳ１２０で特定された転送先ＩＰアドレス「ＩＰ＿Ａ」に基づいて、アドレス−ポート対応テーブル１３６ａを参照し、対応ポートとして論理ポートＬＡＧ１を特定する。
【００４１】
次に、検索処理部１３１ａは、特定された対応ポートが論理ポートであるか物理ポートであるかを判断する（ステップＳ１４０）。特定された対応ポートが論理ポートでない場合、すなわち、物理ポートである場合（例えば、アドレス−ポート対応テーブル１３６ａにおけるＰ８）には（ステップＳ１４０：ＮＯ）、ステップＳ１６０に移行し、送受信処理回路１２０は、特定された対応ポートである物理ポートからイーサネットフレームを転送する（ステップＳ１６０）。
【００４２】
一方、特定された対応ポートが論理ポートである場合には（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、検索処理部１３１ａは、特定された論理ポートに割り当てられている物理ポートの中から、イーサネットフレームを転送すべき物理ポートを特定する（ステップＳ１５０）。例えば、具体例のように対応ポートとしてＬＡＧ１（上述したようにリンクアグリゲーショングループに対応する論理ポート）が特定された場合には、ＬＡＧ設定テーブル１３７ａを参照して、ＬＡＧ１に割り当てられた所属ポートの中からイーサネットフレームを転送すべき物理ポートを特定する。本具体例では、ＬＡＧ１に割り当てられている物理ポートのうち、Ｐ１およびＰ２は通常回線ＣＶ１、ＣＶ２が接続された物理ポートであり、Ｐ３（仮想ポートＰ３−１として記述されている）は待機回線ＣＶ３が接続された物理ポートであるため（ＬＡＧ設定テーブル１３７ａ参照）、通常回線ＣＶ１、ＣＶ２に障害が発生していない場合には、検索処理部１３１ａは、通常回線ＣＶ１、ＣＶ２に接続されている物理ポートＰ１、Ｐ２のうちの一方を、イーサネットフレームを転送すべき物理ポートとして特定する。物理ポートＰ１、Ｐ２のうちのいずれを選択するかは、周知の方式を用いて良い。例えば、通常回線ＣＶ１、ＣＶ２の帯域使用量を均一にするため、交互に選択されても良いし、イーサネットフレーム内の情報（例えば、ＴＣＰヘッダ内の送信元ポート番号、宛先ポート番号など）に基づく所定のルールに従って選択されても良い。
【００４３】
そして、検索処理部１３１ａは、通常回線ＣＶ１に障害が発生している場合、通常回線ＣＶ２に接続されている物理ポートＰ２と、待機回線ＣＶ３に接続されている物理ポートＰ３（仮想ポートＰ３−１）のうちの一方を、イーサネットフレームを転送すべき物理ポートとして特定する。同様にして、検索処理部１３１ａは、通常回線ＣＶ２に障害が発生している場合、通常回線ＣＶ１に接続されている物理ポートＰ２と、待機回線ＣＶ３に接続されている物理ポートＰ３（仮想ポートＰ３−１）のうちの一方を、イーサネットフレームを転送すべき物理ポートとして特定する。また、検索処理部１３１ａは、通常回線ＣＶ１、ＣＶ２の両方に障害が発生している場合には、待機回線ＣＶ３に接続されている物理ポートＰ３（仮想ポートＰ３−１）を、イーサネットフレームを転送すべき物理ポートとして特定する。
【００４４】
イーサネットフレームを転送すべき物理ポートが特定されると、送受信処理回路１２０は、検索処理部１３１から取得した転送すべき物理ポートを特定する情報に基づいて、イーサネットフレームを転送すべき物理ポートから転送する（ステップＳ１６０）。その際、送受信処理回路１２０は、転送すべき物理ポートを特定する情報が「Ｐ３−１」である場合も、「Ｐ３−２」である場合も、同じ物理ポートＰ３からイーサネットフレームを転送する。
【００４５】
ここで、ステップＳ１３０において、対応ポートとしてＬＡＧ２が特定された場合におけるステップＳ１５０の処理を説明する。かかる場合には、検索処理部１３１ａは、ＬＡＧ設定テーブル１３７ａを参照して、ＬＡＧ２に割り当てられた所属ポートの中からイーサネットフレームを転送すべき物理ポートを特定する。本具体例では、ＬＡＧ２に割り当てられている物理ポートのうち、Ｐ４は通常回線ＣＶ４が接続された物理ポートであり、Ｐ３（仮想ポートＰ３−２として記述されている）は待機回線ＣＶ３が接続された物理ポートであるため（ＬＡＧ設定テーブル１３７ａ参照）、通常回線ＣＶ４に障害が発生していない場合には、検索処理部１３１ａは、通常回線ＣＶ４に接続されている物理ポートＰ４を、イーサネットフレームを転送すべき物理ポートとして特定する。そして、検索処理部１３１ａは、通常回線ＣＶ４に障害が発生している場合、待機回線ＣＶ３に接続されている物理ポートＰ３（仮想ポートＰ３−２）を、イーサネットフレームを転送すべき物理ポートとして特定する。
【００４６】
以上の説明から解るように、本実施例では、送受信処理回路１２０、フレーム処理回路１３０、装置制御部１４０が、特許請求の範囲における中継制御部に対応する。
【００４７】
以上説明した本実施例によれば、待機回線ＣＶ３を、複数のリンクアグリゲーショングループに所属する共有物理回線として設定しているので、複数のリンクアグリゲーショングループの冗長化を実現しつつ、物理回線の数を減らすことができる。
【００４８】
理解の容易のため、従来のネットワーク中継システムについて説明する。図７は、従来のネットワーク中継システムの構成を示す図である。図を見やすくするため、２つのネットワーク中継装置間の接続関係のみを図示し、他の接続関係（外部ネットワークなど）は省略している。従来のネットワーク中継装置３００ａと、ネットワーク中継装置３００ｂとの間で複数のリンクアグリゲーショングループを設定する場合、１つの物理回線は１つのリンクアグリゲーショングループにしか所属することができなかった。このため、図７に示すように、例えば、２つのリンクアグリゲーショングループＬＡＧ１とＬＡＧ２を設定し、両方に物理回線が故障した場合の冗長性を確保しようとすると、各リンクアグリゲーショングループにそれぞれ待機回線を所属させる必要があった。図７に示す例では、リンクアグリゲーショングループＬＡＧ１用に待機回線ＣＶ３を用意し、リンクアグリゲーショングループＬＡＧ２用に待機回線ＣＶ５を用意していることが解る。
【００４９】
しかしながら、本実施例では、両方のリンクアグリゲーショングループＬＡＧ１、ＬＡＧ２のいずれに属する通常回線に障害が発生した場合であっても、共有物理回線ＣＶ３を代用の回線として用いることができるので、上述したように、複数のリンクアグリゲーショングループの冗長化を実現しつつ、物理回線の数を減らすことができる。
【００５０】
Ｂ．第２実施例：
図８を参照して第２実施例におけるネットワーク中継システムについて説明する。第２実施例におけるネットワーク中継システムの装置構成および動作は、図１〜図６を参照して説明した第１実施例におけるネットワーク中継システム１０００の構成と、基本的に同じであるので、異なる部分のみを説明する。
【００５１】
第２実施例において、第１実施例と異なる点は、ＬＡＧ設定テーブルの内容と、動作におけるステップＳ１５０（図６）である。図８は、第２実施例におけるＬＡＧ設定テーブルを示す図である。第２実施例において第１の中継装置１００ａに設定されているＬＡＧ設定テーブル１３７ａ２は、第１実施例におけるＬＡＧ設定テーブル１３７ａの属性の設定欄に代えて、帯域使用率の設定欄が設けられている。帯域使用率の設定欄には、物理ポートごとに、すなわち、各物理ポートに接続されている物理回線ごとに、その物理回線の帯域使用率（パーセント単位）が記述されている。図８に示すように、１つのリンクアグリゲーショングループにのみ所属している物理回線ＣＶ１、ＣＶ２、Ｃ４に対応する物理ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ４については、それぞれ帯域使用率１００％と記述されている。一方、２つのリンクアグリゲーショングループに所属する共有物理回線であるＣＶ３に対応する物理ポートＰ３（仮想ポートＰ３−１とＰ３−２が対応する）については、所属する複数のリンクアグリゲーションにおける帯域使用率の合計が１００％になるように、帯域使用率が記述されている。図８に示す例では、共有物理回線ＣＶ３は、リンクアグリゲーショングループＬＡＧ１のために５０％、リンクアグリゲーショングループＬＡＧ２のために５０％の帯域が使用されるように設定されている。この帯域使用率は、任意に設定することができ、例えば、共有物理回線ＣＶ３は、リンクアグリゲーショングループＬＡＧ１のために８０％、リンクアグリゲーショングループＬＡＧ２のために２０％の帯域が使用されるように設定されても良い。
【００５２】
第２実施例において第２の中継装置１００ｂに設定されているＬＡＧ設定テーブル１３７ｂ２は、図８に示すように、相手側の装置である第１の中継装置１００ａにおけるリンクアグリゲーションの定義（ＬＡＧ設定テーブル１３７ａ２）と矛盾が生じないように適切に設定されている。
【００５３】
第２実施例では、上述したステップＳ１５０において、イーサネットフレームを転送すべき物理ポートを特定する際に、帯域使用率の欄も参照する。例えば、対応ポートとしてＬＡＧ１が特定された場合には、検索処理部１３１ａは、ＬＡＧ設定テーブル１３７ａ２を参照して、ＬＡＧ１に割り当てられた所属ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３（仮想ポートＰ３−１として記述されている）の中からイーサネットフレームを転送すべき物理ポートとして特定する。その際、物理ポートＰ１、Ｐ２に接続された物理回線ＣＶ１、ＣＶ２の帯域は１００％使用するものとし、物理ポートＰ３に接続された共有物理回線ＣＶ３の帯域は５０％使用することができるものとして、イーサネットフレームを転送すべき物理ポートを決定する。言い換えれば、各物理回線ＣＶ１〜ＣＶ３が１０Ｇｂｐｓ（ギガビット毎秒）の帯域を持つ物理回線であるとすると、検索処理部１３１は、１０Ｇｂｐｓの物理回線２本（ＣＶ１とＣＶ２）、５Ｇｂｐｓの物理回線１本（ＣＶ３）がリンクアグリゲーショングループＬＡＧ１を構成しているものとして扱う。
【００５４】
同様にして、対応ポートとしてＬＡＧ２が特定された場合には、検索処理部１３１ａは、ＬＡＧ設定テーブル１３７ａ２を参照して、ＬＡＧ２に割り当てられた所属ポートＰ４、Ｐ３（仮想ポートＰ３−２として記述されている）の中からイーサネットフレームを転送すべき物理ポートとして特定する。その際、物理ポートＰ４に接続された物理回線ＣＶ４の帯域は１００％使用するものとし、物理ポートＰ３に接続された共有物理回線ＣＶ３の帯域は５０％使用することができるものとして、イーサネットフレームを転送すべき物理ポートを決定する。すなわち、各物理回線ＣＶ３、ＣＶ４が１０Ｇｂｐｓ（ギガビット毎秒）の帯域を持つ物理回線であるとすると、検索処理部１３１は、１０Ｇｂｐｓの物理回線１本（ＣＶ４）、５Ｇｂｐｓの物理回線１本（ＣＶ３）がリンクアグリゲーショングループＬＡＧ２を構成しているものとして扱う。
【００５５】
また、第２実施例においては、いずれかの物理回線に障害が発生した場合には、障害が発生した物理回線の所属するリンクアグリゲーショングループの他の物理回線のみを用いて、転送が行われることになる。
【００５６】
以上説明した本実施例によれば、物理回線ＣＶ３を、複数のリンクアグリゲーショングループに所属する共有物理回線として設定している。そして、共有物理回線ＣＶ３の帯域のうち、各リンクアグリゲーショングループに割り当てられる帯域比を設定している。これにより、物理回線やその帯域などのリソースを効率的に活用して、柔軟なリンクアグリゲーショングループが設定することができる。
【００５７】
理解の容易のため、従来のネットワーク中継システムについて説明する。図９は、従来のネットワーク中継システムの構成を示す図である。図を見やすくするため、２つのネットワーク中継装置間の接続関係のみを図示し、他の接続関係（外部ネットワークなど）は省略している。従来のネットワーク中継装置４００ａと、ネットワーク中継装置４００ｂとの間で複数のリンクアグリゲーショングループを設定する場合、１つの物理回線は１つのリンクアグリゲーショングループにしか所属することができなかった。このため、例えば、１０Ｇｂｐｓの帯域を有する物理回線を用いて、２５Ｇｂｐｓの帯域を確保したリンクアグリゲーショングループと、１５Ｇｂｐｓの帯域を確保したリンクアグリゲーショングループとを設定したい場合、図９に示すように、５本の物理回線を用いて、３０ＧｂｓのリンクアグリゲーショングループＬＡＧ１と、２０ＧｂｐｓのリンクアグリゲーショングループＬＡＧ２を設定せざるを得なかった。
【００５８】
しかしながら、本実施例では、共有物理回線ＣＶ３を、複数のリンクアグリゲーショングループに所属させ、各リンクアグリゲーショングループごとに帯域比を設定できるので、１０Ｇｂｐｓの帯域を有する物理回線を４本用いて、２５Ｇｂｐｓの帯域を有するリンクアグリゲーショングループと、１５Ｇｂｐｓの帯域を有するリンクアグリゲーショングループを設定することが可能になる。もちろん帯域比は自由に設定できるため、２２Ｇｂｐｓの帯域を有するリンクアグリゲーショングループと、１８Ｇｂｐｓの帯域を有するリンクアグリゲーショングループも設定可能である。このように、リソースを効率的に活用して、柔軟なリンクアグリゲーショングループが設定することができる。
【００５９】
Ｃ．変形例：
・第１変形例：
上記実施例では、２本の物理回線ＣＶ３を共有物理回線として設定しているが、これに限らず、２本以上の物理回線を共有物理回線として設定しても良い。図１０にその一例を示す。図１０は、第１変形例に係るネットワーク中継システムの概略構成を示すブロック図である。図を見やすくするため、２つのネットワーク中継装置間の接続関係のみを図示し、他の接続関係（外部ネットワークなど）は省略している。第１変形例に係るネットワーク中継システム１００１において、第１の中継装置１０１ａと第２の中継装置１０１ｂの間には、７本の物理回線ＣＶ１〜ＣＶ７を用いて２つのリンクアグリゲーショングループＬＡＧ１とＬＡＧ２が設定されている。そして、２本の物理回線ＣＶ４、ＣＶ５が共有物理回線として、２つのリンクアグリゲーショングループＬＡＧ１とＬＡＧ２に所属している。２本の共有物理回線は、例えば、第１実施例と同様に待機回線として用いられる。この結果、より少ない回線でより幅広い回線障害に対応できる冗長性の高いシステムを構築することができる。
【００６０】
・第２変形例：
１または複数本の共有物理回線を３以上のリンクアグリゲーショングループに所属させても良い。係る場合は、例えば、共有物理回線の接続されている物理ポートをＰ３−１、Ｐ３−２、Ｐ３−３のように３以上の仮想ポートとして扱い、それぞれを異なるリンクアグリゲーショングループに所属させれば良い。
【００６１】
・第３変形例：
上記実施例では、共有物理回線ＣＶ３を２つのリンクアグリゲーショングループＬＡＧ１とＬＡＧ２に所属させているが、共有物理回線ＣＶ３は、リンクアグリゲーショングループに限らず、他のタイプの論理回線（論理ポート）に所属させても良い。図１１にその一例を示す。図１１は、第３変形例に係るネットワーク中継システムの概略構成を示すブロック図である。図を見やすくするため、２つのネットワーク中継装置間の接続関係のみを図示し、他の接続関係（外部ネットワークなど）は省略している。第３変形例に係るネットワーク中継システム１００２において、第１の中継装置１０２ａと第２の中継装置１０２ｂの間には、１０Ｇｂｐｓの帯域を有する３本の物理回線ＣＶ１〜ＣＶ３を用いて２５ＧｂｐｓのリンクアグリゲーショングループＬＡＧ１と５Ｇｂｐｓの論理回線がＳＣＶ設定されている。すなわち、共有物理回線ＣＶ３は、帯域の５０％をリンクアグリゲーショングループＬＡＧ１に割り当てられると共に、帯域の５０％をリンクアグリゲーションではない論理回線ＳＣＶに割り当てられている。こうすれば、１０Ｇｂｐｓの帯域を有する３本の物理回線ＣＶ１〜ＣＶ３を用いて、２５Ｇｂｐｓの論理回線と、５Ｇｂｐｓの論理回線を容易に構築することができる。この結果、より柔軟に帯域を有効活用できるシステムを構築することができる。
【００６２】
・第４変形例：
上記実施例では、ＴＯＳフィールドに記述された優先値に基づいて、イーサネットフレームを、高優先フレームと低優先フレームとに分けて、これに応じて転送に用いるリンクアグリゲーショングループを選択していた。イーサネットフレームの種別の分け方は、これに限らず、例えば、実データと制御データに分けて、これに応じて転送に用いるリンクアグリゲーショングループを選択しても良い。また、イーサネットフレームの種別の判別方法としては、ＴＯＳフィールドに記述された情報に代えて、その他の情報を用いても良い。例えば、図３に示すイーサネットフレーム８００に含まれる情報のうち、ＩＰヘッダ８２０の宛先ＩＰアドレス（ＤＩＰ）、送信元ＩＰアドレス（ＳＩＰ）、プロトコルフィールドに記述された情報を用いても良い。あるいはＩＰｖ６のＩＰヘッダに含まれるトラフィッククラスのフィールドに記述された情報を用いても良い。あるいは、イーサネットフレーム８００に含まれる情報のうち、イーサネットヘッダ８１０の宛先ＭＡＣアドレス（ＤＭＡＣ）、送信元ＭＡＣアドレス（ＳＭＡＣ）、イーサタイプフィールドに記述された情報を用いても良い。
【００６３】
・第５変形例：
上記実施例では、共有物理回線ＣＶ３の用い方として、待機回線として用いる手法と、帯域使用率（帯域比）を設定して用いる手法とを示したが、これに限られない。例えば、装置制御部１４０が、常時、リンクアグリゲーショングループごとにフレーム流量を監視し、フレーム流量の変動に応じて、動的に帯域使用率を変更することとしても良い。こうすれば、フレーム流量の時間的変化に応じて、より多くの帯域を必要とするリンクアグリゲーショングループに共有物理回線ＣＶ３の帯域を割り当てることができ、より効率良く帯域を活用することができる。
【００６４】
・第６変形例：
上記実施例では、各ネットワーク中継装置１００ａ、１００ｂは、レイヤ３転送を行う装置であるが、各ネットワーク中継装置１００ａ、１００ｂは、レイヤ２転送を行うレイヤ２スイッチであっても良い。かかる場合には、各ネットワーク中継装置１００ａ、１００ｂには、ルーティングテーブル１３５やアドレス−ポート対応テーブル１３６に代えて、例えば、イーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスと、ＣＯＳ値などに基づいて、転送先装置や対応ポートを特定するテーブルが備えられる。
【００６５】
・その他の変形例：
上記実施例および変形例では、データリンク層のアドレスとしてＭＡＣアドレスを用いており、ネットワーク層のアドレスとしてＩＰアドレスを用いているが、これは、本実施例において各装置を接続するネットワークが、データリンク層のプロトコルとしてEthernet（登録商標）を用い、ネットワーク層のプロトコルとしてIP(internet protocol)を用いているからである。もちろん、データリンク層およびネットワーク層のプロトコルに他のプロトコルを用いる場合には、それらのプロトコルにおいて用いられるアドレスを用いても良い。かかる場合は、転送されるデータはイーサネットフレームではなく、データリンク層のプロトコルに用いられるデータとなる。
【００６６】
上記実施例および変形例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えてもよい。
【００６７】
以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】第１実施例に係るネットワーク中継システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】第１実施例に係るネットワーク中継システムに含まれるネットワーク中継装置の内部構成を示すブロック図。
【図３】イーサネットフレームのデータ構造を概念的に示す図。
【図４】第１の中継装置に格納された各種テーブルを概念的に示す図。
【図５】第２の中継装置に格納された各種テーブルを概念的に示す図。
【図６】各ネットワーク中継装置の動作ステップを示すフローチャート。
【図７】従来のネットワーク中継システムの構成を示す図。
【図８】第２実施例におけるＬＡＧ設定テーブルを示す図。
【図９】従来のネットワーク中継システムの構成を示す図。
【図１０】第１変形例に係るネットワーク中継システムの概略構成を示すブロック図。
【図１１】第３変形例に係るネットワーク中継システムの概略構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６９】
１００、１０１、１０２…ネットワーク中継装置
１１０…物理ポート
１２０…送受信処理回路
１３０…フレーム処理回路
１３１…検索処理部
１３４…メモリ
１３５…ルーティングテーブル
１３６…アドレス−ポート対応テーブル    
１３７…ＬＡＧ設定テーブル
１４０…装置制御部
８００…イーサネットフレーム
８１０…イーサネットヘッダ
８３０…ペイロード
１０００、１００１、１００２…ネットワーク中継システム
【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】
2008153939.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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