(57)【要約】【課題】レイヤ２ネットワークにおいて、ループ制御技術とループ検出技術とを組み合わせ、どこでループが発生しているかを検出するネットワーク接続装置を提供する。【解決手段】複数のネットワークインターフェースと、フレーム受信部と、フレーム送信部と、プロトコル処理部と、ループ検出処理部とからなり、プロトコル処理部は、複数のネットワークインターフェースに、ループを検出するポートまたはループを検出しないポートを割り振り、ループ検出処理部は、ループ検出用フレームを受信したとき、ループ検出用フレームを受信したネットワークインターフェースがループを検出するポートかループを検出しないポートによって、処理を変えるパケット転送装置により、達成できる。【選択図】図３
2008160213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネットワークインターフェースと、フレーム受信部と、フレーム送信部と、プロトコル処理部と、ループ検出処理部とからなるパケット転送装置であって、
前記プロトコル処理部は、前記複数のネットワークインターフェースに、ループを検出するポートまたはループを検出しないポートを割り振り、
前記ループ検出処理部は、ループ検出用フレームを受信したとき、前記ループ検出用フレームを受信したネットワークインターフェースがループを検出するポートかループを検出しないポートによって、処理を変えることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパケット転送装置であって、
前記ループ検出処理部は、ループを検出しないポートをアサインされたネットワークインターフェースから、前記ループ検出用フレームを受信したとき、ループ検出フレームを送信するように前記送信部を制御することを特徴とするパケット転送装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパケット転送装置であって、
前記ループ検出処理部は、ループを検出するポートをアサインされたネットワークインターフェースから、前記ループ検出用フレームを受信したとき、当該ネットワークインターフェースの送受信を停止することを特徴とするパケット転送装置。
【請求項４】
複数のネットワークインターフェースと、フレーム受信部と、フレーム送信部と、プロトコル処理部と、ループ検出処理部とからなるパケット転送装置であって、
前記プロトコル処理部は、前記複数のネットワークインターフェースに、ルートポート、デジグネィティッドポート、オルタネイトポート、バックアップポートから選択される一つのポート役割をアサインし、
前記ループ検出部は、前記ルートポートをアサインされたネットワークインターフェースから、前記ループ検出用フレームを受信したとき、ループ検出フレームを送信するように前記送信部を制御し、前記デジグネィティッドポートをアサインされたネットワークインターフェースから、前記ループ検出用フレームを受信したとき、当該ネットワークインターフェースの送受信を停止し、前記オルタネイトポートまたは前記バックアップポートをアサインされたネットワークインターフェースから、前記ループ検出用フレームを受信したとき、該ループ検出用フレームを廃棄することを特徴とするパケット転送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット転送装置に係り、特にループの検出が容易なパケット転送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冗長構成を有するレイヤ２ネットワークにおいて、ループを回避する技術（ループ制御技術）としてＳＴＰ（Spanning Tree Protocol）、ＧＳＲＰ（Gigabit Switch Redundancy Protocol）がある。しかし、ネットワークに接続されている全てのスイッチがＳＴＰまたはＧＳＲＰをサポートしている訳ではないため、非サポートのスイッチで接続ミスがあるとループが発生する。また、ＳＴＰ、ＧＳＲＰなどのループ制御プロトコルが、装置の過負荷・バグのため、正常動作しなくなることもある。その対策として、ループ制御とは別にループ検出が必要となっている。
【０００３】
レイヤ２のループ検出技術として、フラッディングされるフレームの受信を抑止するストリームコントロールがあるが、接続ミスによるフラッディングの解消には結びつかない。他のループ検出技術として、Ｌ２パケットを受信すると送信元を記憶し、同じ送信元からのＬ２パケットを複数のポートで受信したとき、受信ポートの一つを閉じるＭＡＣ学習ばたつき検出がある。しかし、同じＭＡＣアドレスを別々の装置で使うとき、アクティブ側を誤停止ことがある。さらに、ループ検出用フレームを送信して戻ってきたら、ループと判定する検査フレーム（パケット）検出技術がある。
【０００４】
検査フレーム（パケット）検出技術として、ＥＬＲＰ（Extreme Loop Recovery Protocol）がある。ＥＬＲＰでは、ネットワークにループ検出装置を接続して、検査フレームを送信し、ループ検出装置のいずれかのポートが検査フレームを受信したとき、ループを判定する。しかし、ＥＬＲＰでは、検査フレームの送信元と、検査フレームの検出先が同じ装置であるので、ループがあることと検査フレームを受信したポートは分かるが、受信ポートの先のどこがループしているかは分からない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようにレイヤ２ネットワークにおいて、ループを回避する技術、ループを検出する技術はあるものの、ループが発生したとき、そのループの発生箇所が分からないという問題点がある。
【０００６】
上述した問題点を解消するため、ループ制御技術とループ検出技術とを組み合わせ、どこでループが発生しているかを検出するネットワーク接続装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、複数のネットワークインターフェースと、フレーム受信部と、フレーム送信部と、プロトコル処理部と、ループ検出処理部とからなり、プロトコル処理部は、複数のネットワークインターフェースに、ループを検出するポートまたはループを検出しないポートを割り振り、ループ検出処理部は、ループ検出用フレームを受信したとき、ループ検出用フレームを受信したネットワークインターフェースがループを検出するポートかループを検出しないポートによって、処理を変えるパケット転送装置により、達成できる。
【０００８】
また、複数のネットワークインターフェースと、フレーム受信部と、フレーム送信部と、プロトコル処理部と、ループ検出処理部とからなり、プロトコル処理部は、複数のネットワークインターフェースに、ルートポート、デジグネィティッドポート、オルタネイトポート、バックアップポートから選択される一つのポート役割をアサインし、ループ検出部は、ルートポートをアサインされたネットワークインターフェースから、ループ検出用フレームを受信したとき、ループ検出フレームを送信するように送信部を制御し、デジグネィティッドポートをアサインされたネットワークインターフェースから、ループ検出用フレームを受信したとき、当該ネットワークインターフェースの送受信を停止し、オルタネイトポートまたはバックアップポートをアサインされたネットワークインターフェースから、ループ検出用フレームを受信したとき、該ループ検出用フレームを廃棄するパケット転送装置により、達成できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レイヤ２のループの発生箇所を絞り込むことが可能なネットワーク接続装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。ここで、図１ないし図４はＳＴＰネットワークのトポロジとループ検出を説明する図である。図５はパケット転送装置の機能ブロック図である。図６はパケット転送装置のハードウェアブロック図である。図７はパケット転送装置の役割とポートの動作を説明する図である。図８はルートブリッジの動作を説明するシーケンス図である。図９および図１０はデジグネィティッドブリッジの動作を説明するシーケンス図である。
【００１１】
図１ないし図４を参照して、ＳＴＰネットワークのトポロジとループ検出を説明する。
図１において、ＳＴＰネットワーク５００は、４台のパケット転送装置１００−１〜１００−４から構成される。ＳＴＰネットワーク５００のパケット転送装置１００−４には、ＳＴＰを実装しないスイッチ２００が、接続されている。パケット転送装置１００−３には、クライアント３００−１と３００−２が接続される。また、スイッチ２００には、クライアント３００−３と３００−４が接続される。
【００１２】
ＳＴＰネットワーク５００のパケット転送装置１００−１は、ＳＴＰネットワーク５００のルートブリッジであり、パケット転送装置１００−２〜１００−４は、ＳＴＰネットワーク５００のデジグネィティッドブリッジである。ここで、パケット転送装置１００は、いずれも等価な装置である。ルートブリッジ、デジグネィティッドブリッジは、ＳＴＰネットワークの管理者が、定める。
【００１３】
ＳＴＰネットワーク５００において、ルートブリッジは、ループ検出用のフレームの送出と、ループ検出用のフレームの検出を行う。デジグネィトィッドブリッジは、ループ検出用のフレームの検出のみを行う。
図１において、ルートブリッジはパケット転送装置１００−１であり、デジグネィティッドブリッジはパケット転送装置１００−２〜１００−４である。ルートブリッジ１００−１のポートは、いずれもデジグネィティッドポート１６０−Ｄである。一方、デジグネィティッドブリッジ１００−２〜１００−４のポートのうち、ルートブリッジ１００−１と直接、またはデジグネィティッドブリッジを介して接続されたポート１６０は、ルートポート１６０−Ｒとして定義される。なお、ルートポート１６０−Ｒは、ＳＴＰの計算結果により、決定される。一方、デジグネィティッドブリッジ１００−２〜１００−４のポートのうち、ルートブリッジ１００−１と接続されていないポート１６０は、デジグネィティッドポート１６０−Ｄ、オルタネイトポート１６０−Ａである。なお、通信に使用しないバックアップポートが含まれてもよい。
【００１４】
ここで、ルートポート１６０−Ｒは、ループ検出を行わないポートである。デジグネィティッドポート１６０−Ｄは、ループ検出を行うポートである。オルタネイトポート１６０−Ａおよびバックアップポートは、ループ検出を行わないポートである。ＳＴＰネットワーク５００において、ＳＴＰネットワーク５００の外と接続するポート１６０は、デジグネィティッドポート１６０−Ｄとしている。これにより、ＳＴＰネットワーク外で発生するループとの接続ポートを、監視対象としている。
なお、デジグネィティッドポート、ルートポート、オルタネイトポート、バックアップポートをポート役割と呼ぶ。
【００１５】
図２において、ルートブリッジであるパケット転送装置１００−１は、その各ポート１６０−Ｄからループ検出用フレームを送出する。ループ検出用フレームを受信したデジグネィティッドブリッジであるパケット転送装置１００−２〜１００−４は、フラッディングにより、受信ポート以外のポートからコピーしたループ検出用フレームを送出する。
【００１６】
図３において、スイッチ２００のポート間にループ４００があると、ループ検出用フレームは、スイッチ２００と接続されたパケット転送装置１００−４に転送される。これによって、パケット転送装置１００−４は、ループを検出する。ループを検出したパケット転送装置１００−４は、ループを検出したポートの送受信を停止する。この結果、スイッチ２００のポート間にループ４００があっても、その影響をＳＴＰネットワーク５００の一部に限定できる。
【００１７】
図４において、ループを検出したパケット転送装置１００−４は、ループを検出したポートに対しても定期的に、ループ検出用フレームを送信し、送信したループ検出用フレームが戻ってこないとき、ループを検出したポートの送受信を再開する。
【００１８】
上述した実施例に拠れば、ループの発生箇所の特定箇所が容易で、ループの解消が容易である。また、ループした箇所以外の通信に影響を与えないという、効果がある。
【００１９】
図５において、パケット転送装置１００は、フレーム送信部１１０、フレーム受信部１２０、ＳＴＰ処理部１３０、ループ検出処理部１４０、設定データベース１５０、ネットワークインターフェース１６０とから構成される。ここで、フレーム送信部１１０は、パケットフレームを送信する。フレーム受信部１２０は、受信したフレームを解析し、ＳＴＰ処理部１３０またはループ検出処理１４０に転送する。ループ検出処理部１４０は、ＳＴＰ処理部１３０またはフレーム受信部１２０からの通知を解析し、その結果をネットワークインターフェース１６０またはフレーム送信部１１０に転送する。
なお、図５では、パケット転送装置１００のループ検出に関する部分のみを記載して説明した。それは、パケット転送の各機能は当業者において容易に遂考だからである。
【００２０】
図６において、パケット転送装置１００は、バス１７１に接続されたネットワークインターフェース１６０と、メモリ１７２と、中央処理装置（ＣＰＵ）１７３と、外部記憶装置１７４とから構成されている。メモリ１７２は、ＣＰＵ１７３が実行するプログラムと設定データベースを保持する。すなわち、図５の各機能は、図６のＣＰＵ１７３が実行するプログラムにより、実現される。
なお、図６は実施例であり、図５の各ブロックをハードウェアで実現することも可能である。
【００２１】
図７において、図７（ａ）のパケット送信動作は、パケット転送装置がルートブリッジのとき、ルートポートまたはオルタネイトポートは存在せず、デジグネィティッドポートはループ検出用フレームを送信する。また、バックアップポートは何もしない。また、図７（ｂ）のパケット受信動作は、パケット転送装置がルートブリッジのとき、ルートポートまたはオルタネイトポートは存在せず、デジグネィティッドポートはループを検出する。また、バックアップポートは受信フレームを廃棄する。
【００２２】
一方、デジグネィティッドブリッジにおいて、送信に関して、図７（ａ）のルートポート、デジグネイティドポート、オルタネイトまたはバックアップポートは、何もしない。なお、ここで送信には転送を含まない。
【００２３】
受信に関して、図７（ｂ）において、デジグネィティッドブリッジは、ルートポートから受信したループ検出用フレームをデジグネィティッドポートに転送する。デジグネィティッドブリッジは、ループ検出用フレームをデジグネィテッィドポートで検出したとき、受信したポートの送受信を停止する。デジグネィティッドブリッジは、ループ検出用フレームをオルタネイトまたはバックアップポートで検出したとき、このフレームを廃棄する。
ルートブリッジは、ループ検出用フレームをデジグネィティッドポートで検出したとき、受信したポートの送受信を停止する。ルートブリッジは、ループ検出用フレームをバックアップポートで検出したとき、このフレームを廃棄する。
【００２４】
図８および図９を用いて、パケット転送装置１００の初期設定を説明する。
図８において、ＳＴＰネットワーク５００の制御により、ルートブリッジに指定されたパケット転送装置１００のＳＴＰ処理部１３０は、ループ検出処理部１４０に状態変更通知を送信する（Ｔ１１）。なお、この状態変更通知には、Root Bridgeが指定されている。状態変更通知を受信したループ検出処理部１４０は、フレーム送信部１１０に検出用フレーム送信設定通知を送信する（Ｔ１２）。検出用フレーム送信設定通知を受信したフレーム送信部１１０は、インターフェース１６０−１〜１６０−３から検出用フレームを送信する（Ｔ１３〜Ｔ１５）。なお、ポート１６０のデフォルト設定は、デジグネィティッドポートである。
【００２５】
図９において、ＳＴＰネットワーク５００の制御により、デジグネィティッドブリッジに指定されたパケット転送装置１００のＳＴＰ処理部１３０は、状態変更通知を受信したループ検出処理部１４０は、フレーム送信部１１０に検出用フレーム停止設定通知を送信する（Ｔ２２）。ＳＴＰ処理部１３０は、ループ検出処理部１４０に状態変更通知を送信する（Ｔ２３）。なお、この状態変更通知には、インターフェース１６０−１をRoot Portとすることが指定されている。ループ検出処理部１４０は、インターフェース１６０−１に検出用フレーム転送設定を通知する（Ｔ２４）。これにより、インターフェース１６０−１は、ルートポート１６０−Ｒとして動作する。ＳＴＰ処理部１３０は、ループ検出処理部１４０に状態変更通知を送信する（Ｔ２５）。なお、この状態変更通知には、インターフェース１６０−２をDesignated Portとすることが指定されている。ループ検出処理部１４０は、インターフェース１６０−２に検出用フレーム転送設定を通知する（Ｔ２６）。これにより、インターフェース１６０−１は、デジグネィティッドポート１６０−Ｄとして動作する。さらに、ＳＴＰ処理部１３０は、ループ検出処理部１４０に状態変更通知を送信する（Ｔ２７）。なお、この状態変更通知には、インターフェース１６０−３をAlternate Portとすることが指定されている。ループ検出処理部１４０は、インターフェース１６０−３に検出用フレーム転送設定を通知する（Ｔ２８）。これにより、インターフェース１６０−３は、オルタネイトポート１６０−Ａとして動作する。
【００２６】
図１０を参照して、デジグネィティッドブリッジの動作を説明する。なお、ルートブリッジは、ルートポート１６０−Ｒまたはオルタネイトポート１６０−Ａにアサインされたインターフェースはない点を除いて、同様に動作する。また、図１０のシーケンスは、全てが連続したシーケンスではないことは、当業者は容易に理解可能である。
【００２７】
図１０において、ルートポート１６０−Ｒが検出用フレームを受信したとき、ルートポート１６０−Ｒは、フレーム受信部１２０に転送する（Ｔ３１）。フレーム受信部１２０は、検出用フレーム受信通知をループ検出処理部１４０に送信する（Ｔ３２）。ループ検出処理部１４０は、受信したポートがルートポート１６０−Ｒであることから、フレーム送信部１１０に検出用フレーム送信要求を送信する（Ｔ３３）。フレーム送信部１１０は、検出用フレームをデジグネィティッドポート１６０−Ｄから送信する（Ｔ３４）。
【００２８】
デジグネィティッドポート１６０−Ｄが検出用フレームを受信したとき、デジグネィティッドポート１６０−Ｄは、フレーム受信部１２０に転送する（Ｔ４１）。フレーム受信部１２０は、検出用フレーム受信通知をループ検出処理部１４０に送信する（Ｔ４２）。ループ検出処理部１４０は、受信したポートがデジグネィティッドポート１６０−Ｄであることから、当該ネィティッドポート１６０−Ｄの送受信停止設定を実施する（Ｔ４３）。
【００２９】
オルタネイトポート１６０−Ａが検出用フレームを受信したとき、オルタネイトポート１６０−Ａは、フレーム受信部１２０に転送する（Ｔ５１）。フレーム受信部１２０は、検出用フレーム受信通知をループ検出処理部１４０に送信する（Ｔ５２）。ループ検出処理部１４０は、受信したポートがオルタネイトポート１６０−Ａであることから、検出用フレーム受信通知を廃棄する（Ｔ５３）。
【００３０】
上述した説明は、ＳＴＰネットワークで説明したが、ＧＳＲＰネットワークに適用することも可能である。パケット転送装置として、ルータ、スイッチ、ブリッジ等があり、これらに限られない。
【００３１】
本実施例によれば、パケット転送装置を、ルートブリッジにも、デジグネィティッドブリッジにもアサインできる。また、レイヤ２のループの発生箇所を絞り込むことが可能なネットワーク接続装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】ＳＴＰネットワークのトポロジとループ検出を説明する図（その１）である。
【図２】ＳＴＰネットワークのトポロジとループ検出を説明する図（その２）である。
【図３】ＳＴＰネットワークのトポロジとループ検出を説明する図（その３）である。
【図４】ＳＴＰネットワークのトポロジとループ検出を説明する図（その４）である。
【図５】パケット転送装置の機能ブロック図である。
【図６】パケット転送装置のハードウェアブロック図である。
【図７】パケット転送装置の役割とポートの動作を説明する図である。
【図８】ルートブリッジの動作を説明するシーケンス図である。
【図９】デジグネィティッドブリッジの動作を説明するシーケンス図（その１）である。
【図１０】デジグネィティッドブリッジの動作を説明するシーケンス図（その２）である。
【符号の説明】
【００３３】
１００…パケット転送装置、１１０…フレーム送信部、１２０…フレーム受信部、１３０…ＳＴＰ処理部、１４０…ループ検出処理部、１５０…設定データベース、１６０…インターフェース（ポート）、１７１…バス、１７２…メモリ、１７３…ＣＰＵ、１７４…外部記憶装置、２００…スイッチ、３００…クライアント、４００…ループ、５００…ＳＴＰネットワーク。
【図１】
2008160213.tif 000003
【図２】
2008160213.tif 000004
【図３】
2008160213.tif 000005
【図４】
2008160213.tif 000006
【図５】
2008160213.tif 000007
【図６】
2008160213.tif 000008
【図７】
2008160213.tif 000009
【図８】
2008160213.tif 000010
【図９】
2008160213.tif 000011
【図１０】
2008160213.tif 000012