(57)【要約】【課題】標準化されている８０２．１Ｑの機能のみを用いて、規定されている以上の独立したＶＬＡＮを構築可能とする。【解決手段】レイヤ２網上に複数のＶＬＡＮ経路を設定する際、重なり合わない複数のＶＬＡＮ経路よりなる部分網ごとにユニークなＶＬＡＮ−ＩＤを設定し、異なる部分網間では重複したＶＬＡＮ−ＩＤの設定を許容する初期構成設定手段と、上記部分網を統合する際重複するＶＬＡＮ−ＩＤを検出し、重複をなくすためにＶＬＡＮ−ＩＤの再割当を行う代替経路設定手段とを有する。レイヤ２網上に複数のＶＬＡＮ経路を設定する際、要求されたＶＬＡＮ経路が重なり合わない複数の領域に分割可能かを計算し、分割可能であれば特定の経路を使用禁止として一つのレイヤ２網を複数の部分網に構成し、それら部分網間では同一のＶＬＡＮ−ＩＤの重複使用を許してＶＬＡＮ−ＩＤの割当を行う。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レイヤ２網上に複数のＶＬＡＮ経路を設定する際、重なり合わない複数のＶＬＡＮ経路よりなる部分網ごとにユニークなＶＬＡＮ−ＩＤの設定を行い、異なる部分網間では重複したＶＬＡＮ−ＩＤの設定を許容する初期構成設定手段と、上記部分網を統合する際に重複するＶＬＡＮ−ＩＤを検出し、重複がなくなるようにＶＬＡＮ−ＩＤの再割当を行う代替経路設定手段とを有していることを特徴とするレイヤ２網制御装置。
【請求項２】
レイヤ２網上に複数のＶＬＡＮ経路を設定する際、要求されたＶＬＡＮ経路が重なり合わない複数の領域に分割可能かを計算し、分割可能であれば特定の経路を使用禁止とすることで一つのレイヤ２網を複数の部分網となるように構成を行い、それら部分網間では同一のＶＬＡＮ−ＩＤの重複使用を許してＶＬＡＮ−ＩＤの割当を行うレイヤ２網制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＡＮ上に仮想ＬＡＮを構築する際の制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、元々はその名の通り近距離の通信技術であったＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を、高速、安価な広域の通信手段として用いる例が増加している。ＬＡＮ技術はＩＳＯで定められたネットワーク階層モデルにおいてレイヤ２（データリンク層）に位置付けられていることから、ＬＡＮ技術を用いたネットワークはＬ２網とも呼ばれている。さて、元々ＬＡＮではＬＡＮ内の全ての機器の間で通信が行えたのであるが、ＬＡＮ技術が広域網に使われるようになると、全ての機器間ではなく、特定の機器間のみ通信を行いたいという要望が高まった。そこで、ＬＡＮ技術の標準化を行っているＩＥＥＥ（ｈｔｔｐ：／／ｓｔａｎｄａｒｄｓ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ）においてＬＡＮ上で特定の機器のみが属する仮想的なＬＡＮ、すなわちＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  ＬＡＮ）を構築するための技術が開発され、標準規格が策定された。この規格は規格書番号により通称８０２．１Ｑ方式と呼ばれており、規格書は非特許文献１として公開されている。
【０００３】
【非特許文献１】
「ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ｆｏｒ  Ｌｏｃａｌ  ａｎｄ  Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ：Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｂｒｉｄｇｅｄ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」１９９８年１２月８日、ＩＥＥＥ−ＳＡ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｂｏａｒｄ、［２００２年２月２８日検索］、インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｓｔａｎｄａｒｄｓ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／ｇｅｔｉｅｅｅ８０２／ｄｏｗｎｌｏａｄ／８０２．１Ｑ−１９９８．ｐｄｆ＞
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記８０２．１Ｑ方式では、それぞれ独立したＶＬＡＮを区別するために通信データ内に定義されているＶＬＡＮ−ＩＤの値は０〜４０９５であり、大規模なＬ２網を構築するには数が不十分である。そのため、ＬＡＮ機器ベンダー各社は独自にＶＬＡＮ−ＩＤの範囲を拡張する方式を開発、発表しているが、それらの方式は標準化された方式ではないため、複数ベンダー間での互換性はなく、Ｌ２網内の全てのＬＡＮ機器を同一ベンダー製の機器としなければ利用できないという制約があった。
【０００５】
したがって、本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、標準化されている８０２．１Ｑの機能のみを用いて、規定されている以上の独立したＶＬＡＮを構築可能とすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するための手段としては、Ｌ２網を互いに独立した複数の部分網に分割し、部分網内ではユニークなＶＬＡＮ−ＩＤを用いるが、部分網間ではＶＬＡＮ−ＩＤの重複を許すことがあげられる。このようにすると、個々の部分網の総計としては規定されている以上の独立したＶＬＡＮを定義することが可能となる。
【０００７】
ただし、一般にＬ２網内の機器は機器や回線の障害に備えて冗長経路で結ばれており、障害を検出すると自動的に経路を変更して通信の途絶を出来るだけ避けるように構築しているため、上記に示した独立した部分網は静的に定義可能とはならず、動的に再定義する必要がある。そこで、Ｌ２網にＶＬＡＮの構成を監視、設定する管理サーバを設置し、上記管理サーバが各ＬＡＮ機器の状態を監視し、障害が生じた場合は部分網の再計算を行い、必要に応じてＶＬＡＮ−ＩＤの再設定を行うことで、標準に規定された以上の独立したＶＬＡＮの設定が可能で、障害回復機能を持ったＬ２網の実現が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
本実施形態は、ＶＬＡＮ機能を持つレイヤ２スイッチ（以下、Ｌ２ＳＷ）から構成される一つのＬ２網上に、ＶＬＡＮ機能を用いて複数のネットワーク或いは機器間に互いに独立した通信路を作成して通信を行うネットワークシステムに関するものである。ここで、Ｌ２ＳＷとは複数の通信ポートを持ち、各ポートに入力されたパケットデータを、パケットの持つレイヤ２アドレスに従って、対応する他の一つ或いは複数のポートへと出力するＬＡＮ機器である。
【００１０】
ここで、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ規格ではＶＬＡＮ機能を実現するため、各Ｌ２ＳＷのポートにＶＬＡＮ−ＩＤを割当て、そのポートから受信したパケットにはＶＬＡＮ−ＩＤの値を付加して送出し、Ｌ２ＳＷが同じＶＬＡＮ−ＩＤを持つ他のポートを自動的に見つけ出してそのポート宛にパケットを送るという方式を採用している。従って、予めＬ２ＳＷ間に冗長な経路を設定しておけば、あるポートあるいはポート間の伝送路に障害が起きても、自動的に経路を再計算し、新経路に従ってパケットが送られるため、回線断期間が最小限の期間ですむという特徴がある。こうしたＬ２ＳＷ間の冗長経路の取り扱いはＩＥＥＥにより８０２．１Ｄ規格（ｈｔｔｐ：／／ｓｔａｎｄａｒｄｓ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／ｇｅｔｉｅｅｅ８０２／ｄｏｗｎｌｏａｄ／８０２．１Ｄ−１９９８．ｐｄｆ）の一部であるＳＴＰ（Ｓｐａｎｎｉｎｇ  Ｔｒｅｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）として標準化され、広く使われている。
【００１１】
このようなＶＬＡＮ対応Ｌ２網は、そこに接続している各ネットワークからは、各々がそれぞれ専用のＬ２網に接続しているように見えながら、Ｌ２網提供者にとっては全体で一つのＬ２網を構築して提供すればよいため、ユーザごとに別個のＬ２網を構築するのに比べて大幅なコストダウンが可能となる。以下においては図１などに示すようなネットワークシステムを例にしてＬ２網で異なるＶＬＡＮ経路に同一のＶＬＡＮ−ＩＤを利用可能なＬ２網システムを説明する。
【００１２】
図１に示すネットワークシステムは一つのＬ２網１と、複数のＬ３ネットワーク４、及び管理サーバ２からなる。Ｌ２網１は複数のＬ２ＳＷ３（３ａから３ｄ）により構成される。Ｌ２網１上には
ネットワーク４ａとネットワーク４ｘ（ＶＬＡＮ−ＩＤ＝１００）
ネットワーク４ａとネットワーク４ｙ（ＶＬＡＮ−ＩＤ＝１０１）
ネットワーク４ｂとネットワーク４ｚ（ＶＬＡＮ−ＩＤ＝１００）
という３通りのＶＬＡＮが構築されている。Ｌ２網１は特定のＬ２ＳＷ間の経路を一時的に使用禁止とすることで、Ｌ２ＳＷ３ａとＬ２ＳＷ３ｂからなる部分網と、Ｌ２ＳＷ３ｂとＬ２ＳＷ３ｄよりなる部分網の二つの部分網に論理的に分割されており、その結果ＶＬＡＮ−ＩＤ値の１００が二つの異なるＶＬＡＮを構築するために利用可能となっている。
【００１３】
管理サーバ２はＬ２網１内の各Ｌ２ＳＷ３に対してＶＬＡＮ構成やポートの一次利用禁止といった機器の構成情報を設定し、また各Ｌ２ＳＷ３から機器の状態の報告を受け取る。この管理サーバ２は図２に示すようにＬ２ＳＷ３との通信を行う通信手段２５と、ユーザの操作を受け付ける操作部２４と、操作結果などが表示される表示部２３と、所定の情報やプログラムが記憶される記憶手段２２と、全体を制御する制御手段２１とを含んで構成される処理装置である。
【００１４】
このような管理サーバ２で行われるＬ２網１の構成管理処理を図３に示す例を用いて簡単に説明する。
【００１５】
図３〜図６は種々の各ネットワーク４間のＶＬＡＮ接続要求により、Ｌ２網１内の各Ｌ２ＳＷ３の構成状態がどのように変更されるかを示した図である。ここで、ネットワーク４ａとネットワーク４ｂはインターネットプロバイダ等のサービス提供者のネットワーク、ネットワーク４ｘ、４ｙ、４ｚはそれらサービス提供者の顧客のネットワークであり、Ｌ２網１はサービス提供者のネットワークと顧客のネットワークをＶＬＡＮを用いて接続するサービスを提供するものとする。
【００１６】
図３はＶＬＡＮ接続要求が何もない初期状態であり、
Ｌ２ＳＷ３ａとＬ２ＳＷ３ｂ、
Ｌ２ＳＷ３ａとＬ２ＳＷ３ｃ、
Ｌ２ＳＷ３ａとＬ２ＳＷ３ｄ、
Ｌ２ＳＷ３ｂとＬ２ＳＷ３ｃ、
Ｌ２ＳＷ３ｂとＬ２ＳＷ３ｄ、
の各々のＬ２ＳＷ３間が回線により結ばれている。また、
ネットワーク４ａとＬ２ＳＷ３ａ（２回線）、
ネットワーク４ｂとＬ２ＳＷ３ｂ（２回線）、
ネットワーク４ｘとＬ２ＳＷ３ｃ（１回戦）、
ネットワーク４ｙとＬ２ＳＷ３ｃ（１回戦）、
ネットワーク４ｚとＬ２ＳＷ３ｄ（１回戦）、
というようにＬ２網１と各ネットワーク４間に回線が設置されている。
【００１７】
次に、図４は
ネットワーク４ａとネットワーク４ｘ、
ネットワーク４ａとネットワーク４ｙ、
ネットワーク４ｂとネットワーク４ｚ、
間を接続する設定を行った状態である。この場合、
Ｌ２ＳＷ３ａとＬ２ＳＷ３ｂ、
Ｌ２ＳＷ３ａとＬ２ＳＷ３ｄ、
Ｌ２ＳＷ３ｂとＬ２ＳＷ３ｃ、
の三箇所の回線を一時的に利用禁止とすることで、Ｌ２網１は論理的に独立した二つの部分網に分割が可能である。従って
ネットワーク４ａとネットワーク４ｘ間の接続はＶＬＡＮ−ＩＤ＝１００、
ネットワーク４ａとネットワーク４ｙ間の接続はＶＬＡＮ−ＩＤ＝１０１、
ネットワーク４ｂとネットワーク４ｚ間の接続はＶＬＡＮ−ＩＤ＝１００、
というようにＶＬＡＮ−ＩＤ値１００を二組のＶＬＡＮ接続に利用している。
【００１８】
図５は
ネットワーク４ａとネットワーク４ｘ、
ネットワーク４ｂとネットワーク４ｙ、
ネットワーク４ｂとネットワーク４ｚ、
間を接続する設定を行った状態である。この場合、独立した部分網を構築することは出来ないため、ＶＬＡＮ−ＩＤは
ネットワーク４ａとネットワーク４ｘ間の接続はＶＬＡＮ−ＩＤ＝１０２、
ネットワーク４ａとネットワーク４ｙ間の接続はＶＬＡＮ−ＩＤ＝１０１、
ネットワーク４ｂとネットワーク４ｚ間の接続はＶＬＡＮ−ＩＤ＝１００、
と、全て異なる値を使用する。
【００１９】
最後に、図６は、図４の構成でＬ２ＳＷ３ｂとＬ２ＳＷ３ｄの間の回線に障害が発生した場合の新たな構成である。障害発生により独立した部分網を構築することが不可能となったため、一時的に使用禁止としていた回線の使用を再開して、ネットワーク４ｂとネットワーク４ｚ間のＶＬＡＮ接続が可能となるように構成を変更している。この際、元々ネットワーク４ｂとネットワーク４ｚ間のＶＬＡＮに使用していたＶＬＡＮ−ＩＤ値１００はネットワーク４ａとネットワーク４ｘ間のＶＬＡＮに使用しているＶＬＡＮ−ＩＤ値と重なってしまうため、ネットワーク４ｂとネットワーク４ｚ間のＶＬＡＮ接続はＶＬＡＮ−ＩＤ値１０２を使用するようにあわせて構成を変更する。ＶＬＡＮ構築に使用されるＶＬＡＮ−ＩＤ値はＬ２網１の内部でだけ使われる値であり、ＶＬＡＮ−ＩＤ値が変更になってもネットワーク４側での設定変更は不要なため、ネットワーク４ｂとネットワーク４ｚ間のＶＬＡＮ接続は新しい経路を利用してそのまま継続が可能である。
【００２０】
このようにＬ２網１の構成を管理する管理サーバ２の処理内容について、図７などを参照して以下に説明する。
【００２１】
図７は管理サーバ２が行うＬ２網１の初期設定処理を示している。
【００２２】
まず、ステップＳ１０１でＶＬＡＮ構成情報を入力し、ステップＳ１０２でＬ２網１内の各Ｌ２ＳＷ３の構成情報を入力する。これら情報に基づいてステップＳ１０３でＶＬＡＮ経路設定を計算する。
【００２３】
次にステップＳ１０４で上記経路設定結果を参照し、Ｌ２網１は複数の部分網に分割可能かどうかを判定する。分割可能な場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）はステップＳ１０５に進んで、部分網に分割するために一時使用禁止とすべき回線を選び出し、続いてステップＳ１０６で分割された部分網毎にＶＬＡＮ経路に対してＶＬＡＮ−ＩＤを割当てる。そしてステップＳ１０７でこれら構成情報を各Ｌ２ＳＷ３に対して設定し、処理を終了する。
【００２４】
網が分割不可能な場合（ステップＳ１０４でＮｏ）はステップＳ１０８へと進み、Ｌ２網１全体でＶＬＡＮ経路に対してＶＬＡＮ−ＩＤを割当て、ステップＳ１０７に進んで構成情報を設定し、処理を終了する。
【００２５】
図８は管理サーバ２が行う、Ｌ２網１が部分網に分割されている場合の障害発生時の代替経路設定処理を示している。
【００２６】
まず、ステップＳ２０１で障害情報を入力し、どの回線が使えないかを特定する。Ｌ２ＳＷ３から管理サーバ２に障害情報を通知するにはＳＭＮＰ等の手段を用いる。続いてステップＳ２０２で障害が発生した部分網内で代替経路の設定が可能かどうかを計算する。設定が可能な場合（ステップＳ２０３でＹｅｓ）はステップＳ２０９に進み、各Ｌ２ＳＷ３に新しい構成情報を設定して、処理を終了する。
【００２７】
部分網内では代替経路の設定が出来ない場合（ステップＳ２０３でＮｏ）はステップＳ２０４へ進み、部分網を統合して代替経路が設定可能かを計算する。設定が可能な場合（ステップＳ２０５でＹｅｓ）は、引き続き統合した部分網内にＶＬＡＮ−ＩＤの重複があるかどうかを調べる。重複がない場合（ステップＳ２０６でＮｏ）はステップＳ２０９に進み、構成設定を行って終了する。
【００２８】
ＶＬＡＮ−ＩＤの重複がある場合（ステップＳ２０６でＹｅｓ）は、ステップＳ２０７へと進んで、統合した部分網内に未使用のＶＬＡＮ−ＩＤが残っているかどうかを調べる。残っている場合（ステップＳ２０７でＹｅｓ）はステップＳ２０８へ進み、重複するＶＬＡＮ−ＩＤの片方をそれまで未使用であったＶＬＡＮ−ＩＤを使用するように構成を変更し、ステップＳ２０９に進んで構成設定を行って終了する。
【００２９】
代替経路が見つからない場合（ステップＳ２０５でＮｏ）や、未使用ＶＬＡＮ−ＩＤが残っていない場合（ステップＳ２０７でＮｏ）は、代替経路の設定が出来ないため、その旨を管理サーバ２の使用者に通知し、代替経路設定を断念して処理を終了する。
【００３０】
このように、本実施形態によれば、Ｌ２網１上に複数のＶＬＡＮ経路を設定する際、Ｌ２網１をＶＬＡＮ経路が重ならない複数の部分網に分割し、各部分網毎に固有のＶＬＡＮ−ＩＤを利用し、異なる部分網間でのＶＬＡＮ−ＩＤの重複利用を認めることで、８０２．１Ｑ仕様の限度数以上のＶＬＡＮ経路の設定を可能とする。また、管理サーバ２が動的に部分網の分割境界の変更と、その結果重複したＶＬＡＮ−ＩＤの再割当処理を行うことで、Ｌ２網１の障害時の回復処理を自動化でき、使い勝手が向上する。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、各Ｌ２ＳＷのＶＬＡＮの標準仕様のみを利用し、ベンダごとの拡張仕様を利用せずに、標準仕様以上のＶＬＡＮ経路の設定が可能となる。また、障害発生時にＶＬＡＮ−ＩＤの再割当を自動的に行うことで、障害発生時の使い勝手が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態としてあげられるネットワークシステムの構成図である。
【図２】管理サーバの構成を示すブロック図である。
【図３】Ｌ２網の構成状態を説明する図である。
【図４】Ｌ２網の構成状態を説明する図である。
【図５】Ｌ２網の構成状態を説明する図である。
【図６】Ｌ２網の構成状態を説明する図である。
【図７】Ｌ２網の初期設定処理を示すフローチャートである。
【図８】Ｌ２網の代替経路設定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…レイヤ２網、２…管理サーバ、３…レイヤ２スイッチ、４…ネットワーク（レイヤ３ネットワーク）、２１…制御手段、２２…記憶手段、２３…表示部、２４…操作部、２５…通信手段。
【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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