(57)【要約】【課題】スパニングツリープロトコル使用のＬＡＮにおけるループ発生の検出及び解除方法並びにＬＡＮ中継装置に関し、ループ伝送経路の発生によるネットワークの異常を短時間で検出し、該ループ伝送経路を自動的に解除し、ネットワークの機能ダウンを防ぐ。【解決手段】スパニングツリープロトコル使用のＬＡＮ内の１つの中継装置１から、該ＬＡＮ内にループ検出用テストフレームを送信し、該ループ検出用テストフレームがループ伝送経路を周回し、該ループ検出用テストフレームを送信した中継装置１に戻って受信されたか否かを検出し、該ループ検出用テストフレームが該中継装置１に戻って受信された場合に、ループ伝送経路が発生していると判断し、該ループ検出用フレームを受信した接続ポートを切断する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパニングツリープロトコル使用のＬＡＮ内の１つの中継装置から、該ＬＡＮ内にループ検出用テストフレームを送信するステップと、
該ループ検出用テストフレームがループ伝送経路を周回し、該ループ検出用テストフレームを送信した中継装置に戻って受信されたか否かを検出するステップと、
該ループ検出用テストフレームが該中継装置に戻って受信された場合に、ループ伝送経路が発生していると判断し、該ループ検出用フレームを受信した接続ポートを切断するステップと、
を含むことを特徴とするスパニングツリープロトコル使用のＬＡＮにおけるループ発生の検出及び解除方法。
【請求項２】
スパニングツリープロトコル使用のＬＡＮ内にループ検出用テストフレームを送信する手段と、該ループ検出用テストフレームがループ伝送経路を周回し、該中継装置に戻って受信されたか否かを検出する手段と、該ループ検出用テストフレームが該中継装置に戻って受信された場合に、ループ伝送経路が発生していると判断し、該ループ検出用フレームを受信した接続ポートを切断する手段と、を備えたことを特徴とするスパニングツリープロトコル使用のＬＡＮにおける中継装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパニングツリープロトコル使用のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）におけるループ発生の検出及び解除方法並びにＬＡＮ中継装置に関し、スパニングツリープロトコルを使用する冗長構成のＬＡＮにおいて、ＬＡＮの伝送経路にループ伝送経路が発生していることを自動検知し、かつ、該ループ伝送経路を自動解除する方法及びＬＡＮ中継装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＡＮの伝送経路が一筆書きで繋がっていれば、ＬＡＮに接続された通信機器間で種々の通信が可能であるが、ＬＡＮを構成する各中継装置の故障や中継装置間の伝送路の切断などの障害が発生しても、障害箇所を迂回する迂回経路を形成して通信が可能となるよう、ＬＡＮを構成する中継装置間の伝送経路に冗長構成が採られている。
【０００３】
このようなＬＡＮにおいて、冗長構成の伝送路上にループ伝送経路が形成され、パケットフレームが該ループ伝送経路を経由して各中継装置間で繰り返し中継され、無限ループ動作状態に陥るという現象が発生する。このような現象を防ぐために、ループ伝送経路の発生を検出し、該ループ伝送経路の論理的な接続ポートの少なくとも一つを切断して、ループ伝送経路の中継経路を断つためのプロトコルがスパニングツリープロトコルである。
【０００４】
いま、図２の（ａ）に示すように、ＬＡＮを構成する中継装置１、中継装置２、中継装置３がループ状に伝送路で接続されている場合、中継装置１、中継装置２、中継装置３はそれぞれ、該ループ伝送路上にパケットフレームを無限に中継し続け、同一のパケットフレームがＬＡＮ上に永久に周回し、トラフィック負荷が増大してネットワークの機能がダウンしてしまう。
【０００５】
これを防ぐため、図２（ｂ）に示すように、ループ伝送経路を形成する１つのリンク、例えば、中継装置２と中継装置３との間の接続ポートを論理的にブロックすることにより、中継装置２と中継装置３との間の論理的な接続路を遮断してＬＡＮのループ伝送経路を切断する。このループ伝送経路を検出し、論理的にループ伝送経路を切断するプロトコルがスパニングツリープロトコルである。なお、図において、論理的にブロックされた状態の接続ポートを点線で表している。
【０００６】
スパニングツリープロトコルでは、図３（ａ）に示すように、ルートブリッジの中継装置１からＢＰＤＵ（ブリッジプロトコルデータユニット）というフレームを定期的に送信し、下流の中継装置２、中継装置３は、該ＢＰＤＵフレームを受信すると、上流の伝送路又は中継装置に異常がないかを常に確認する。
【０００７】
なお、中継装置２と中継装置３との接続ポートが論理的にブロックされていても、ＢＰＤＵフレームは中継装置２と中継装置３との間で物理伝送路を通して伝達される。下流の中継装置２、中継装置３は、上流の伝送路又は中継装置からのＢＰＤＵフレームの受信が途切れた場合、上流の伝送路又は中継装置が異常であると判断し、該上流からの中継経路を他の中継経路に切り替える。
【０００８】
例えば、図３（ｂ）に示すように、中継装置２において上流の中継装置１からのＢＰＤＵフレームの受信が途切れたことを検知すると、中継装置２は、中継装置１との中継経路を、中継装置３との中継経路に切り替える。
【０００９】
このように自動的にループ状伝送経路を検出し、論理的に該ループ状伝送経路を切断し、また、上流の伝送路又は中継装置の異常を検出して迂回中継経路に切り替えるためのスパニングツリープロトコル及びＢＰＤＵフレームについては下記の非特許文献１等に記載されている。
【非特許文献１】
日経コミュニケーション編集「２００１年版  通信・ネットワーク用語ハンドブック」日経ＢＰ社、２００１年３月２３日、ｐ．５４，ｐ．５６２
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、中継装置に以下の（１）〜（３）のような特殊な故障が発生した場合、中継経路の切り替えが適正に行われず、ループ伝送経路が発生する場合がある。
（１）ＢＰＤＵフレームを送信している接続ポートの送信機能のみが故障し、該接続ポートの受信機能が正常な場合、
（２）ＢＰＤＵフレームを受信している接続ポートの受信機能のみが故障し、該接続ポートの送信機能が正常な場合、
（３）中継装置の受信ポートから先におけるスパニングツリープロトコルのＢＰＤＵフレームを中継する機能（スパニングツリープロトコルエンジン）のみが故障し、他の中継装置とのパケットフレーム送受信機能が正常な場合。
【００１１】
例えば、図４（ａ）に示すように、上記（１）又は（２）の故障が中継装置１と中継装置２との間で発生した場合、又は上記（３）の故障が中継装置２で発生した場合、中継装置２は、中継装置１からのＢＰＤＵフレームの受信がないため、中継装置３との接続ポートのブロック状態を解除し、中継装置３とのパケットフレームの送受信を開始するが、中継装置２から中継装置１への接続ポートの送信動作は正常に機能するため、図４（ｂ）に示すように、中継装置１→中継装置２→中継装置３→中継装置１のループ伝送経路が発生し、ネットワークの機能ダウンを招いてしまう。
【００１２】
このようなスパニングツリープロトコル使用のＬＡＮにおけるループ伝送経路を自動検出し、ループ伝送経路を解除する技術はこれまでになく、実際のネットワークの運用において、ループ伝送経路が発生してネットワークの機能ダウンが発生した場合、人手を介してループ伝送経路の発生によるネットワーク機能ダウンの復旧措置を行っていたため、障害切り分け作業等にも時間が掛かるという問題があった。ループ伝送経路の発生によるネットワークの機能ダウンは被害が大きく、復旧に要する時間は最短であることがが要求される。
【００１３】
本発明は、スパニングツリープロトコル使用のＬＡＮにおけるループ伝送経路の発生によるネットワークの異常を短時間で検出し、該ループ伝送経路を自動的に解除することができるループ発生の検出及び解除方法並びにその機能を有する中継装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のスパニングツリープロトコル使用のＬＡＮにおけるループ発生の検出及び解除方法は、（１）スパニングツリープロトコル使用のＬＡＮ内の１つの中継装置から、該ＬＡＮ内にループ検出用テストフレームを送信するステップと、該ループ検出用テストフレームがループ伝送経路を周回し、該ループ検出用テストフレームを送信した中継装置に戻って受信されたか否かを検出するステップと、該ループ検出用テストフレームが該中継装置に戻って受信された場合に、ループ伝送経路が発生していると判断し、該ループ検出用フレームを受信した接続ポートを切断するステップと、を含むものである。
【００１５】
また、本発明のスパニングツリープロトコル使用のＬＡＮにおける中継装置は、（２）スパニングツリープロトコル使用のＬＡＮ内にループ検出用テストフレームを送信する手段と、該ループ検出用テストフレームがループ伝送経路を周回し、該中継装置に戻って受信されたか否かを検出する手段と、該ループ検出用テストフレームが該中継装置に戻って受信された場合に、ループ伝送経路が発生していると判断し、該ループ検出用フレームを受信した接続ポートを切断する手段と、を備えたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明によるループ発生の検出及びその解除を、図１を参照して説明する。ＬＡＮ内の或る一つの中継装置１から、ループ検出用テストフレームを定期的に全接続ポートより送信する。そして、そのループ検出用テストフレームがループ伝送経路を周回して、該中継装置１に戻ってきた場合、中継装置１は、ループ伝送経路が発生していると判断し、該ループ検出用フレームを受信した接続ポートを強制的に切断する。
【００１７】
例えば、図１（ａ）に示すように、中継装置１からループ検出用テストフレームを送信した場合、該ループ検出用テストフレームが、中継装置１→中継装置３→中継装置２→中継装置１のループ伝送経路を周回して戻って来た場合、図１（ｂ）に示すように中継装置１は中継装置２との接続ポートを切断することにより、ループ伝送経路を解除する。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＬＡＮ内の中継装置から、ループ検出用テストフレームを送信し、該ループ検出用テストフレームがループ伝送経路を周回して、該中継装置に戻って受信された場合に、該中継装置はループ伝送経路が発生していると判断し、該ループ検出用フレームを受信した接続ポートを強制的に切断することにより、ループ伝送経路の発生によるネットワークの異常を短時間で検出して自動的に中継経路を矯正し、ネットワークの機能ダウンを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるループ発生の検出及びその解除の説明図である。
【図２】ループ伝送経路の中継経路を断つためのスパニングツリープロトコルの説明図である。
【図３】ＢＰＤＵフレームによる異常検出と中継経路切り替えの説明図である。
【図４】特殊な故障が発生した場合にループ伝送経路が発生する例の説明図である。
【符号の説明】
１，２，３  ＬＡＮを構成する中継装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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