(57)【要約】【課題】ネットワーク障害が発生した時、速やかにスパニングツリー再構築を行うＬＡＮスイッチおよびその通信制御方法を提供する。【解決手段】ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃４）のルートポートに障害が発生しても、新たなスパニングツリーの構築ための経路探索学習に障害発生前の学習テーブルに記憶していたＭＡＣアドレスを活用して経路探索時間を短くして、復旧するまでの時間を短時間にすることが出来る。【選択図】  図１
2004297475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパニングツリースイッチ機能を有し、複数接続されることでネットワークを構成するＬＡＮスイッチにおいて、
スパニングツリーを構成する接続先のＭＡＣアドレスが記憶される学習テーブルと、
前記学習テーブルに基づいて前記ＬＡＮスイッチ間の通信制御を行う制御手段と、
ポートの通信障害を検出した時、その障害情報を前記ネットワーク上の全てのＬＡＮスイッチに通知する手段、および他のＬＡＮスイッチからの障害情報を受信する手段とを具備し、
障害が発生した伝送路と接続しているポートがある場合は、当該ポートを閉鎖するとともに、かつ前記学習テーブルに設定されていた当該ポートのＭＡＣアドレス情報を切替え先となるポートに記憶して前記学習テーブルを更新し、
通信を再開することを特徴とするＬＡＮスイッチ。
【請求項２】
前記障害情報を判読した時に起動する再接続タイマを設け、前記制御手段は前記再接続タイマがリセットした時に前記学習テーブルに基づき通信を再開することを特徴とする請求項１記載のＬＡＮスイッチ。
【請求項３】
前記障害が発生した伝送路と接続しているポートが無い場合、経路探索を開始して新たなスパニングツリーが作成されるまでは、前記学習テーブルに設定されたＭＡＣアドレスにより前記他のＬＡＮスイッチとの間で通信することを特徴とする請求項１記載のＬＡＮスイッチ。
【請求項４】
前記切替え先となるポートが前記学習テーブルに予め設定されていることを特徴とする請求項１記載のＬＡＮスイッチ。
【請求項５】
スパニングツリーを構成する接続先のＭＡＣアドレスが記憶される学習テーブルと、前記学習デーブルに基づいてＬＡＮスイッチ間の通信制御を行う制御手段と、ポートの通信障害を検出した時にその障害情報をネットワーク上の全てのＬＡＮスイッチに通知する手段、および他のＬＡＮスイッチからの障害情報を受信する手段とを有するＬＡＮスイッチが複数接続されているネットワークに用いるＬＡＮ  スイッチの通信制御方法であって、
前記ＬＡＮスイッチに障害が発生した伝送路と接続しているポートがある場合は、当該ポートを閉鎖するとともに、かつ前記学習テーブルに設定されていた当該ポートのＭＡＣアドレス情報を切替え先となるポートに記憶して前記学習テーブルに更新し、通信を再開することを特徴とするＬＡＮスイッチの通信制御方法。
【請求項６】
前記ＬＡＮスイッチに前記障害が発生した伝送路と接続しているポートが無い場合は、経路探索を開始して新たなスパニングツリーを作成して通信を再開することを特徴とする請求項５記載のＬＡＮスイッチの通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＡＮスイッチおよびその通信制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、ＬＡＮ（ローカル  エリア  ネットワーク）等のネットワークで、複数のＬＡＮスイッチにより伝送経路が構成されるとき、ネットワークに冗長性を持たせるためスパニングツリーが用いられる。
【０００３】
図６および図７は、従来のＬＡＮスイッチ間の接続にスパニングツリーを用いたネットワークの構成図であり、以下、図６および図７を用いてスパニングツリーについて説明する。
【０００４】
スパニングツリーは、ＬＡＮスイッチに内蔵された経路探索プログラムによって設定されるネットワークトポロジである。そして、スパニングツリーでは、ＬＡＮスイッチから送信されたパケットは、ＬＡＮの伝送路上をループしないように伝送手順と経路が設定されている。そして、ネットワークに障害が発生した時に新たにスパニングツリーを構築して、新たな伝送経路で通信するように切り替える機能は、スパニングツリースイッチと呼ばれる。
【０００５】
図６は、スパニングツリーが設定されているネットワークの物理的構成を示し、図７は、その論理的な接続構成を示している。
【０００６】
図６に示す例では、ネットワークは、３つのＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ、＃Ｍ、＃Ｎ）およびそれらのＬＡＮスイッチＢＧ間を接続する伝送路２ｂ（ｘ、ｙ、ｚ）、各ＬＡＮスイッチＢＧに接続される１つ、又は複数の端末３ｂ、およびサーバ４ｂから構成されている。
【０００７】
各ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ、＃Ｍ、＃Ｎ）は、伝送路２ｂ、又は端末３ｂ等と接続するためにポートｐｂ（＃１〜＃４）がそれぞれ設けられている。
【０００８】
図７に示す例では、図６の３つのＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ〜＃Ｎ）によって接続されたネットワークにおいて、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）からＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）への伝送ルートとして、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）−伝送路２ｂ（ｘ）−ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ）−伝送路２ｂ（ｙ）を経由してＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）へ信号が伝送される例を示している。
【０００９】
一方、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）と（＃Ｎ）との間にも、図の点線で表示した伝送路２ｂ（ｚ）があるが、スパニングツリーでは、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）に送信した信号が、伝送路２ｂ（ｚ）を経由してＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）へ伝送されてループすることを防ぐために、この間の論理的接続は切断されている。
【００１０】
このスパニングツリーを用いるネットワークでは、ＬＡＮスイッチＢＧのうち１つだけが、あらかじめネットワークの基本点となるルートスイッチとして設定されている。以下の説明では、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ）がそのルートスイッチの役目を司るものとする。
【００１１】
そして、上記ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）と（＃Ｎ）間の経路探索プログラムは、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ）に達する最短経路として、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）との間では伝送路２ｂ（ｘ）、およびＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）との間では伝送路２ｂ（ｙ）であることを見つける。
【００１２】
この最短経路である伝送路２ｂ（ｘ）に接続されるＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）のポート、および、伝送路２ｂ（ｘ）に接続されるＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）のポートは、ルートポートと呼ばれる。
【００１３】
即ち、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）では伝送路２ｂ（ｘ）と接続するポートｐｂ（＃３）が、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）では伝送路２ｂ（ｙ）と接続するポートｐｂ（＃３）がルートポートである。また、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ）では、伝送路２ｂ（ｘ）と接続するポートｐｂ（＃１）と、伝送路２ｂ（ｙ）と接続するポートｐｂ（＃２）が指定ポートである。
【００１４】
これらの各ポートｐｂと、伝送路２ｂ（ｘ）と（ｙ）がスパニングツリーに属している。
【００１５】
また、経路探索プログラムは、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）と（＃Ｎ）を伝送路（ｚ）で接続するとネットワークにループが生じることを検出して、伝送路２ｂ（ｚ）を論理的には接続しないように閉鎖（ブロック）する。
【００１６】
この伝送路２ｂ（ｚ）と接続しないようにするＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）のポートｐｂ（＃２）、およびＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）のポートｐｂ（＃１）は、閉鎖ポートと呼ばれる。
【００１７】
この閉鎖ポートに設定されたポートは、データフレームの送受信には使用されない。つまり、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）と（＃Ｍ）の間では監視制御信号のパケットが伝送路２ｂを介して入出力されるだけで、受信したパケットのデータフレームは廃棄され、データフレームの送受信は行われない。
【００１８】
図８は、従来の障害検出とそれに続くスパニングツリーを再構築するための経路探索学習の手順を示すフローチャートである。
【００１９】
上述したスパニングツリーによるネットワークが構築されている状況にあって、例えば、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ）のポートｐｂ（＃２）−伝送路２ｂ（ｙ）−ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）のポートｐｂ（＃３）との間で故障等が発生して、通信できなくなったとする。すると、そのネットワークでは、これまで閉鎖ポートとして通信していなかったポートを用い、新たなスパニングツリーを再構築するよう動作が開始される。
【００２０】
即ち、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）および（＃Ｌ）では、内蔵する障害検出手段がＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ）および（＃Ｍ）との間で定期的に送受信している監視制御信号が正常に受信できないことによって異常を検出する。そして、その通信障害が検出されると、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）および（＃Ｌ）では、障害検出後の新たなスパニングツリー作成に必要と想定される時間を内蔵された再接続タイマに設定して起動させる（図８のステップｓ１０１）。
【００２１】
次に、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ）はポートｐｂ（＃２）を、また、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）はポートｐｂ（＃３）を閉鎖（ブロック）する（図８のステップｓ１０２）。
【００２２】
そして、各ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ、＃Ｍ、＃Ｎ）は、スパニングツリーを再構築するために予め記憶、設定していた経路学習情報、即ち、ポートの接続先のＭＡＣアドレス情報を全てクリアし、新たな接続経路を捜す経路探索学習を開始する（図８のステップｓ１０３）。
【００２３】
経路探索学習では、ルートスイッチであるＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ）は、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）と（＃Ｌ）との間、および、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）と（＃Ｎ）との間を接続する新たなスパニングツリーを設定する（図８のステップｓ１０４）。
【００２４】
そこで、再接続タイマがタイムアウトして予め設定された再接続時間になると（図８のステップｓ１０５）、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ、＃Ｎ）は、新たなスパニングツリーの設定にしたがってＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）と（＃Ｎ）との間の閉鎖ポート、即ちＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）のポートｐｂ（＃２）と、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）のポートｐｂ（＃１）のブロックを解除する。これにより、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）のポートｐｂ（＃２）とＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）のポートｐｂ（＃１）間のルートが開設されたことになる。
【００２５】
そして、このネットワークに接続された端末３ｂおよびサーバ４ｂは、このネットワークに接続された他の端末３ｂとの間で新しいスパニングツリーにより通信を再開する（図８のステップｓ１０６）。例えば、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ）に接続された端末３ｂ（＃３）とＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）に接続されたサーバ４ｂとの間では、ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ）−伝送路２ｂ（ｘ）−ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｍ）−伝送路２ｂ（ｚ）−ＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｎ）を経由して通信を行う。
【００２６】
以上の説明は、ネットワークが最小の３つのＬＡＮスイッチＢＧ（＃Ｌ〜＃Ｎ）で構成した場合の経路切替えの動作手順であるが、実際にはＬＡＮスイッチＢＧの数は多く、障害検出後に多くのスパニングツリーを作成確認しなければならず、多くの時間を必要とする。
【００２７】
つまり、新たなスパニングツリーが完成する前にデータフレームを送信すると、一時的なループがネットワークに発生してしまう危険があり、それを避けるために経路探索学習の時間を長くして待機時間を設けている。したがって、障害検出から再接続タイマがリセットされてデータフレームの再送信を開始するまでに多くの時間を要していた。
【００２８】
また、従来は、各ＬＡＮスイッチＢＧは、障害検出によりスパニングツリーを作成する際に、障害発生前に記憶していた経路探索学習による接続先の学習データ（ＭＡＣアドレス）を全て廃棄していたため、障害発生前の学習データを活用して経路探索時間を短縮することができなかった。
【００２９】
このように、従来のスパニングツリーの制御方法を用いているネットワークでは、ネットワークに障害が発生した時に、その回避復旧が多くの時間を必要とする問題があった。
【００３０】
この待機時間の短縮を図り、スパニングツリーをネットワーク上の各ＬＡＮスイッチが検索するのではなく、ネットワーク上に設けられた網監視制御装置がスパニングツリーを集中制御する方法も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしこの方法では、網監視制御装置へ全てのＬＡＮスイッチや接続端末等に関係する情報を入力するための準備作業が膨大になる問題が生じる。
【００３１】
【特許文献１】
特開２００２−２５２６２５号公報（第１０ページ、第１図）
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスパニングツリーを制御する方法を用いたネットワークでは、ネットワークに障害が発生した時に、その回避復旧に多くの時間を必要とする問題があった。
【００３３】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、ネットワーク障害が発生した時、速やかに復旧できるＬＡＮスイッチおよびその通信制御方法を提供することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のＬＡＮスイッチは、スパニングツリースイッチ機能を有し、複数接続されることでネットワークを構成するＬＡＮスイッチにおいて、スパニングツリーを構成する接続先のＭＡＣアドレスが記憶される学習テーブルと、前記学習デーブルに基づいて前記ＬＡＮスイッチ間の通信制御を行う制御手段と、ポートの通信障害を検出した時、その障害情報を前記ネットワーク上の全てのＬＡＮスイッチに通知する手段、および他のＬＡＮスイッチからの障害情報を受信する手段とを具備し、障害が発生した伝送路と接続しているポートがある場合は、当該ポートを閉鎖するとともに、かつ前記学習テーブルに設定されていた当該ポートのＭＡＣアドレス情報を切替え先となるポートに記憶して前記学習テーブルを更新し、通信を再開することを特徴とする。
【００３５】
また、本発明のＬＡＮスイッチの通信制御方法は、スパニングツリーを構成する接続先のＭＡＣアドレスが記憶される学習テーブルと、前記学習デーブルに基づいてＬＡＮスイッチ間の通信制御を行う制御手段と、ポートの通信障害を検出した時にその障害情報をネットワーク上の全てのＬＡＮスイッチに通知する手段、および他のＬＡＮスイッチからの障害情報を受信する手段とを有するＬＡＮスイッチが複数接続されているネットワークに用いるＬＡＮ  スイッチの通信制御方法であって、前記ＬＡＮスイッチに障害が発生した伝送路と接続しているポートがある場合は、当該ポートを閉鎖するとともに、かつ前記学習テーブルに設定されていた当該ポートのＭＡＣアドレス情報を切替え先となるポートに記憶して前記学習テーブルに更新し、通信を再開することを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３７】
図１は、本発明のＬＡＮスイッチを用いたネットワークの構成を示すブロック図である。
【００３８】
図１において、ネットワークは、ＬＡＮスイッチ１（ここでは、４つのＬＡＮスイッチ＃Ａ〜＃Ｄでの構成を示す）、およびそれらのＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）間を接続する伝送路２（ＡＢ、ＡＣ、ＢＣ、ＣＤ、ＤＡ、ＤＢ）、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）に接続される端末Ｔ１〜Ｔ４、およびルータＲから構成されている。
【００３９】
各ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）は、伝送路２、端末Ｔ１〜Ｔ４，ルータ等を接続するためにそれぞれがポートｐ（＃１〜＃４）を具備している。
【００４０】
図２は、ＬＡＮスイッチ１の構成要素を示すブロック図である。以下、図２を参照してＬＡＮスイッチ１の構成と動作について説明する。
【００４１】
図２において、ＬＡＮスイッチ１は、ポートｐ（＃１〜＃４）、障害検出部３、管理制御部４、再接続タイマ５、経路探索プログラム６、学習テーブル７から構成され、ポートｐ（＃１〜＃４）、障害検出部３、管理制御部４、再接続タイマ５は内部バスによって接続されている。また、管理制御部４は、経路探索プログラム６に基づいて動作し、学習テーブル７を使用して接続管理を行う。
【００４２】
ポートｐは、他のＬＡＮスイッチ１との間を接続する伝送路２、もしくはパーソナルコンピュータのような端末Ｔ、ルータＲ等との間を、例えば、１０／１００ＢＡＳＥ  Ｔのようなインタフェースによって接続している。
【００４３】
管理制御部４は、ポートｐを以下の３つの状態に制御し、ポートｐを介して入出力するパケット信号の送受信制御を行う。
【００４４】
図３は、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）間で送受信されるパケット信号のフレーム構成を示す図である。
【００４５】
パケット信号は、データフレームＤＦに情報が搭載されたメッセージ信号と、ＭＡＣ制御フレームＭＦにパケット信号の送受信制御データが設定された動作監視制御信号との２つの信号を含んでいる。
【００４６】
ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）におけるパケット信号の送受信制御は、管理制御部４がポートｐ（＃１〜＃４）を介して入力されるパケット信号のＭＡＣ制御フレームＭＦを判読して受信制御を行い、また、出力時にはＭＡＣ制御フレームＭＦに所定の制御情報を設定することによって送信制御を行う。そして、パケット信号のデータフレームＤＦに搭載された情報が各ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）の間で送受信される。
【００４７】
ＭＡＣ制御フレームＭＦには、パケット信号の送信先となるＬＡＮスイッチ１のＭＡＣアドレスと送信元のＬＡＮスイッチ１のＭＡＣアドレス、および上位の通信レイヤにおける論理アドレスなどを含めたアドレス情報、およびポートｐの状態や障害等を示すフラグ、ならびにその他の通信制御のための補助情報が設定されている。
【００４８】
ポートｐの第１の状態は、フォーワーディングモードと呼ばれ、動作監視制御信号とともにデータフレームＤＦを送受信している。
【００４９】
第２の状態は、ラーニング（学習）モードで、スパニングツリーの経路（ＭＡＣアドレス）探索を行い、動作監視制御信号は送受信するが、データフレームＤＦの送受信は行わない。
【００５０】
第３の状態は、リスニングモード（受信状態）で、動作監視制御信号等を受信するが、データフレームＤＦの送受信処理は行わないもので、閉鎖ポートはこの状態にある。
【００５１】
管理制御部４は、上記構成のパケット信号を受信すると、その受信したパケットを他のＬＡＮスイッチ１に送信するか、もしくは、自分のポートｐに接続されている端末Ｔ、ルータＲ等へ出力するため、ＭＡＣ制御フレームＭＦのアドレス情報を判読する。そして、他のＬＡＮスイッチ１に受信したパケット信号を送信する場合には、予め学習テーブル７に設定された接続先（ＭＡＣアドレス）を参照して、当該送信先のＬＡＮスイッチ１が接続されるポートｐを選択し、そのパケット信号を送信する。
【００５２】
すなわち、ＭＡＣ制御フレームＭＦに送信先アドレスと送信元となるＭＡＣアドレス（それぞれのＬＡＮスイッチ１のＭＡＣアドレスと、その接続先の端末Ｔ、ルータＲ等の識別情報）を設定し、選択したポートｐを介して当該送信先のＬＡＮスイッチ１へ送信する。
【００５３】
障害検出部３は、ポートｐ（＃１〜＃４）の動作を監視して、ポートｐ（＃１〜＃４）を介して入出力される信号や、機器接続に異常を検出するとアラーム信号を発生する。この障害検出は、例えば、接続先のＬＡＮスイッチ１との間で定期的に受信される動作監視制御信号が受信できなくなることによって検出され、アラーム信号を管理制御部４に送信する。
【００５４】
一方、管理制御部４は、このアラーム信号を受信すると、再接続タイマ５を起動して再接続するまでの時間を設定するとともに、ＭＡＣ制御フレームＭＦに障害発生のフラグを立てたパケット信号を生成して、正常なポートｐからネットワーク上のＬＡＮスイッチ１へ障害発生を通知する。そして、管理制御部４は、経路探索プログラム６を起動して新しいスパニングツリーの再構築を開始する。
【００５５】
管理制御部４によって実行される経路探索プログラム６は、ネットワーク上でループを作ることなく、パケット信号を所定の接続先のＬＡＮスイッチ１まで送信するのに最適な経路（ルート）を探索するプログラムで、通常、最短経路を探し出し、その経路上の各ＬＡＮスイッチ１に、どの端末ＴやルータＲが接続されているかを設定して、スパニングツリーを構築するプログラムである。
【００５６】
学習テーブル７は、経路探索プログラム６によって決定されたルートポート上のＬＡＮスイッチ１のＭＡＣアドレス、およびそのＬＡＮスイッチ１のポートｐに接続されている端末Ｔ、ルータＲ等のＭＡＣアドレスを記憶したテーブルである。この学習テーブル７は、スパニングツリーが作成される度に更新される。
【００５７】
まず、障害が発生したＬＡＮスイッチ１から障害発生のフラグが設定されたパケット信号を受信したＬＡＮスイッチ１の管理制御部４は、再接続タイマ５を起動させるとともに、経路探索プログラム６を実行して新しいスパニングツリーの作成を開始する。
【００５８】
次に、ネットワークにおけるスパニングツリーの再構築の動作手順を、図１乃至図５を参照して説明する。なお、図１において、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）がルートスイッチに設定されていると想定して説明する。
【００５９】
図１におけるルートポートは、伝送路２（ＡＢ）、伝送路２（ＡＣ）、および伝送路２（ＣＤ）に接続されているポートｐで、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）のポートｐ（＃２、＃３）、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｂ）のポートｐ（＃１）、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）のポートｐ（＃１、＃３）、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｄ）のポートｐ（＃４）である。そして閉鎖ポートは、伝送路２（ＤＢ）、（ＣＢ）に接続されているポートｐで、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｂ）のポートｐ（＃２、＃３）、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）のポートｐ（＃２）、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｄ）のポートｐ（＃１）である。
【００６０】
スパニングツリーを構成するにあたり、各ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）のＭＡＣアドレス、およびポートｐ（＃１〜＃４）に接続される装置のＭＡＣアドレスが学習テーブル７に記憶される。
【００６１】
図４は、図１のネットワークが構築しているスパニングツリーにおけるＭＡＣアドレスを記憶した学習テーブル７の一例で、各ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）それぞれが学習テーブルとして自身のポートｐ（＃１〜＃４）の接続先となる端末等を記憶している内容をまとめて表にしたものである。
【００６２】
図４の学習テーブル７ａは、ネットワークが正常動作している時のスパニングツリーを示し、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）の各ポート（＃１〜＃４）に接続される装置のＭＡＣアドレスが記憶されている。
【００６３】
また、学習テーブル７ｂは、ネットワーク上の伝送路２（ＣＤ）間で障害が発生し、伝送路２（ＤＢ）をバックアップ経路として使用して通信を行う時の新しいスパニングツリーを示し、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）の各ポート（＃１〜＃４）に接続される装置のＭＡＣアドレスが記憶される。
【００６４】
例えば、ネットワークが正常に通信をしている時の学習テーブル７ａでは、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）では、ポートｐ（＃１）にはルータＲが接続されていることが記憶されている。また、ポートｐ（＃３）には、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）の端末Ｔ４（＃Ｃ−Ｔ４と表記）のＭＡＣアドレス、更に、そのＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）と接続関係を有するＬＡＮスイッチ１（＃Ｄ）の端末Ｔ２，Ｔ３（＃Ｄ−Ｔ２，Ｔ３）のＭＡＣアドレスが記憶されている。また、ポートｐ（＃２）には、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｂ）の端末Ｔ１（＃Ｂ−Ｔ１）のＭＡＣアドレスが記憶されている。
【００６５】
更に、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｂ）のポートｐ（＃２および＃３）は閉鎖ポートであるので、ＭＡＣアドレスは無く、閉鎖されていることが記憶されている。なお、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）のルータＲは、外部ネットワークとの接続装置となるので、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）のポートｐ（＃１）を除き学習テーブル７には登録されない。
【００６６】
学習テーブル７ａには、各ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）のポートｐ（＃１〜＃４）に接続される装置のＭＡＣアドレス、もしくは閉鎖ポート等であることが記憶される。
【００６７】
図５は、ＬＡＮスイッチ１のスパニングツリースイッチとしての動作手順を説明するフローチャートである。
【００６８】
以下、図５を参照して、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）をルートスイッチに設定した場合のＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）のスパニングツリースイッチ動作手順を説明する。
【００６９】
いま、図１に示すように、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）と（＃Ｄ）との間の伝送路２（ＣＤ）で通信障害が発生したとする。すると、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）とＬＡＮスイッチ１（＃Ｄ）では、その通信障害を障害検出部３が検出して、アラーム信号を管理制御部４に出力する。これにより、管理制御部４は、再接続タイマ５を起動する（図５のステップｓ１）。
【００７０】
そして、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）の管理制御部４は、障害が発生したポートｐ（＃１）での通信を禁止して無効化する。また同様に、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｄ）のポートｐ（＃４）も無効化される（図５のステップｓ２）。
【００７１】
そして、各管理制御部４は、障害が発生していないＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）のポートｐ（＃３）とＬＡＮスイッチ１（＃Ｄ）のポート（＃１）からＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）と（＃Ｂ）に対して障害発生通知（フラグ）を設定したパケット信号を生成して送信する（図５のステップｓ３）。
【００７２】
続いて、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）と（＃Ｄ）の各管理制御部４は、それぞれ経路探索プログラム６を起動して新たなスパニングツリーの再構築を開始する。そして、障害発生ポートであるＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）のポートｐ（＃１）とＬＡＮスイッチ１（＃Ｄ）のポートｐ（＃４）をリスニングモード（受信状態）に遷移させる（図５のステップｓ４）。
【００７３】
また、新たなスパニングツリーの再構築を指示する信号をＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）と（＃Ｄ）から受け取ったＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）と（＃Ｂ）では、夫々再接続タイマ５が起動される（図５のステップｓ５）。
【００７４】
この時点では、各ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）では経路探索プログラム６が各管理制御部４によって実行され、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）のポートｐでは障害が発生していないので、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）をそのままルートスイッチとした新たなスパニングツリー再構築のための経路探索学習に入っている（図５のステップｓ６）。
【００７５】
そして、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）の管理制御部４は、ポートｐ（＃１）の代わりにポートｐ（＃２）を用いるか、それともポートｐ（＃３）を用いたルートがあることを発見する。また、障害発生まで使用していた学習テーブル７には、ポートｐ（＃２）が閉鎖にあって、これを使用するとループが発生することが記憶されている（図示せず）ことも判読する。
【００７６】
また、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｄ）の管理制御部４は、ポートｐ（＃４）では通信できないので、自装置がネットワークから孤立することを防ぐために閉鎖されていたポート（＃１）を使用して伝送路２（ＤＢ）を介してＬＡＮスイッチ１（＃Ｂ）と通信する経路を発見する。
【００７７】
また、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）の管理制御部４は、ポートｐ（＃２）と（＃３）を介してＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）と（＃Ｂ）に接続されている端末Ｔ１〜端末Ｔ４を検索し、同様にＬＡＮスイッチ１（＃Ｂ）の管理制御部４は、閉鎖状態にあったポートｐ（＃２）と（３＃）を用いる場合の経路探索を行う。
【００７８】
本発明では、この再接続タイマ５の設定時間は短く設定されているため、新しいスパニングツリーの作成が開始されると、再接続タイマ５は、直ぐにタイムアウトになる（図５のステップｓ７）。
【００７９】
すると、各ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ〜＃Ｄ）の各管理制御部４は、障害発生した伝送路２（ＣＤ）に自身の接続ポートが接続されているか否かを判断し、接続ポートがある場合には、当該ポートｐについて自身の学習テーブル７に記憶されているＭＡＣアドレスを、障害検出によって切り替えられる切替え先ポートｐに設定するよう学習テーブル７を変更する制御を行う（図５のステップｓ８がＹｅｓの場合）。
【００８０】
即ち、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）と（＃Ｄ）の管理制御部４は、切替え先ポートｐに障害が発生した伝送路２（ＣＤ）に接続されるポートｐに対し記憶されていたＭＡＣアドレスをコピーし、図４の学習テーブル７ｂを作成する。
【００８１】
この例では、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）の管理制御部４は、切替え先ポートとしてポートｐ（＃３）とポートｐ（＃２）があることを発見しているが、ポートｐ（＃２）を用いるとループが発生してスパニングツリーが構築できないことを認識してポートｐ（＃３）を切替え先ポートｐに設定する。
【００８２】
なお、障害発生時の切替え先ポートｐは、経路探索プログラム６と学習テーブル７に優先度を予め設定しておき、例えば、ポートｐ（＃３）を障害発生時の切替え先ポートｐとして設定しておいても良い。
【００８３】
そこで、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）の管理制御部４は、ポートｐ（＃１）に設定されていたＭＡＣアドレス「＃Ｄ−Ｔ２、Ｔ３」を切替え先ポートｐ（＃３）に追加記憶する。その結果、ポートｐ（＃３）のＭＡＣアドレスは「＃Ｂ−Ｔ１：＃Ｄ−Ｔ２，Ｔ３」となる。そして、同様にＬＡＮスイッチ１（＃Ｄ）においても、ポートｐ（＃４）のＭＡＣアドレスがポートｐ（＃１）へコピー記憶され、ＭＡＣアドレスは「＃Ｂ−Ｔ１：＃Ｃ−Ｔ４」となる（図５のステップｓ９）。
【００８４】
この再構築作業が終了すると、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｄ）の管理制御部４は、ポートｐ（＃１）を閉鎖ポートからフォワードポートに遷移させ、通信を再開する（図５のステップｓ１０）。
【００８５】
また、同様にスパニングツリーの変更作業がＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）においても実行され、ＬＡＮスイッチ１（＃Ｃ）のポートｐ（＃３）は、再構築されたＭＡＣアドレス「＃Ｂ−Ｔ１：＃Ｄ−Ｔ２、Ｔ３」にしたがって、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）のポートｐ（＃３）との間の通信（データフレームＤＦの送受信）を再開する。
【００８６】
一方、ＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）と（＃Ｂ）では、障害発生した伝送路２（ＣＤ）と接続するポートｐを有していないので（図５のステップｓ８がＮｏの場合）、両方の管理制御部４は、経路探索プログラム６を実行して各ポートｐ（＃１〜＃４）に記憶されていたＭＡＣアドレスをクリアしてスパニングツリーを作成するための経路探索学習を実施する（図５のステップｓ１１）。
【００８７】
ただし、これらのＬＡＮスイッチ１（＃Ａ）と（＃Ｂ）では、障害発生前に用いていた経路をそのまま利用して通信を行っても、ループ障害が発生しない設定になっている。したがって、両方の管理制御部４は、新たなスパニングツリーが構築されるまでは、クリアされる前のＭＡＣアドレスを保持して通信を再開する（図５のステップｓ１２）。そして、経路探索学習を終了して新たなスパニングツリーが構築された時点でスパニングツリーの再設定を行う。
【００８８】
また、経路探索が速やかに終了するようなネットワークであれば、両方の管理制御部４は、新しいスパニングツリーが構築されて、その学習テーブル７が完成してから通信再開をするように設定してもよい。
【００８９】
したがって、本発明を用いたネットワークでは、ネットワークに障害が発生しても、スパニングツリーの構築に障害発生前に記憶していたＭＡＣアドレスを活用できるので、経路探索学習時間が少なくて済み、復旧するまでの時間を短時間にすることが出来る。
【００９０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ネットワークにおいて障害が発生し、スパニングツリーを再構築する場合に、障害発生前の経路データをコピーして活用するので、短時間でスパニングツリーを構築して通信障害を速やかに解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＬＡＮスイッチにより構成したネットワークの一例の構成図。
【図２】本発明のＬＡＮスイッチの構成要素の一例を示す構成図。
【図３】本発明のＬＡＮスイッチが伝送するパケット信号のデータ構成の説明図。
【図４】ＬＡＮスイッチの経路学習テーブル図の例。
【図５】本発明のＬＡＮスイッチのスパニングツリーの作成手順を説明するフローチャート。
【図６】従来のＬＡＮスイッチ間接続にスパニングツリーを用いているネットワークの構成図。
【図７】図６で示されるネットワークの論理的接続図
【図８】従来のスパニングツリーの作成手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１  ＬＡＮスイッチ
２  伝送路
３  障害検出部
４  管理制御部
５  再接続タイマ
６  経路探索プログラム
７  学習テーブル７
Ｔ  端末
ｐ  ポート
Ｒ  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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