(57)【要約】  隣接情報を収集し、リンク状態アドバタイズメントを生成・配信し、ネットワークのトポロジ・データベースに入力し、ルートブリッジとして機能する各ブリッジに対するツリーを計算することにより、イーサネットＬＡＮ等のネットワークにおけるデータ・トラヒックの効率的な転送を実現するための方法および装置を開示する。好適な実施形態においては、方法およびシステムはまた、１つ以上のバックアップ・トポロジを準備し、ネットワークにおいて障害状態が検出されたときに使用するために、バックアップ・トポロジを記憶する。特に好適な実施形態では、生じる可能性のある様々な障害状態に確率値が割り当てられる。それらの確率値は、どのバックアップ・トポロジを計算、記憶、使用するかを決めるのに用いられる。
2010517350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブリッジを有するコンピュータ・ネットワークにおいて使用される、前記コンピュータ・ネットワークを通るデータのフローを容易にするための方法であって、
隣接情報を収集するステップと、
前記収集した隣接情報をアドバタイズするリンク状態アドバタイズメント・メッセージを配信するステップと、
前記アドバタイズされた隣接情報に基づいて、少なくとも１つのトポロジ・データベースを構築するステップと、
前記少なくとも１つのトポロジ・データベースに基づいて、前記複数のブリッジの各々をルートブリッジとして少なくとも１つのスパニングツリーを計算するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記コンピュータ・ネットワークはイーサネット・ネットワークであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のブリッジに前記計算されたツリーをアドバタイズするステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ツリーの計算は個々のツリーのルートを構成するブリッジによって実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数のブリッジからマスタブリッジを選択するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記マスタブリッジはネットワークオペレータによって選択されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つのバックアップ・トポロジを計算するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つのバックアップ・トポロジの計算はマスタブリッジにおいて実行されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
障害状態が検出された場合に使用するために前記少なくとも１つのバックアップ・トポロジを記憶するステップを更に有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
障害状態を検出するステップと、
前記少なくとも１つのバックアップ・トポロジをアクティブにするステップと、
を更に有することを特徴する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのバックアップ・トポロジはマスタブリッジにおいて計算され記憶されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのバックアップ・トポロジは、マスタブリッジにおいて計算され、アクティブ化メッセージを受信するまで、前記複数のブリッジの各々に、記憶のために配信されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
生じる可能性のある障害状態を解析するステップと、
各障害状態に確率値を割り当てるステップと、
を更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
最大の確率値を有する障害状態に対するバックアップ・トポロジを計算するステップを更に有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも１つのリンク状態アドバタイズメント・メッセージを検査するステップと、
前記リンク状態アドバタイズメント・メッセージを破棄すべきか転送すべきかを判断するステップと、
を更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
コンピュータ・ネットワークにおいて使用されるブリッジであって、
リンク状態アドバタイズメントに基づいてトポロジ・データベースを構築するように構成されており、かつ、
前記トポロジ・データベースにおける情報から、複数の他のネットワーク・ブリッジの各ブリッジをルートブリッジとするツリーを含むアクティブ・トポロジを計算し、当該アクティブ・トポロジを前記複数の他のネットワーク・ブリッジにアドバタイズするための、前記複数の他のネットワーク・ブリッジについての隣接発見情報を含む
ことを特徴とするブリッジ。
【請求項１７】
前記ブリッジは、トポロジ調整エンティティによって選択されたマスタブリッジであることを特徴とする請求項１６に記載のブリッジ。
【請求項１８】
前記ブリッジは、所定のプライオリティ値に基づいて選択されたマスタブリッジであることを特徴とする請求項１７に記載のブリッジ。
【請求項１９】
前記ブリッジは、更に、少なくとも１つのバックアップ・トポロジを計算し記憶するように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載のブリッジ。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのバックアップ・トポロジは前記ブリッジにおいて記憶されることを特徴とする請求項１９に記載のブリッジ。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのバックアップ・トポロジを、ネットワーク管理エンティティに、記憶のために転送する手段を更に有することを特徴とする請求項１９に記載のブリッジ。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのバックアップ・トポロジを、複数のネットワーク・ブリッジに、記憶のために転送する手段を更に有することを特徴とする請求項１９に記載のブリッジ。
【請求項２３】
マスタブリッジと、
前記マスタブリッジ以外の複数のブリッジと、
を含み、
前記マスタブリッジは、リンク状態アドバタイズメント・メッセージから取得した隣接情報が入力されているトポロジ・データベースに基づいて、アクティブ・トポロジを計算するように構成されている
ことを特徴とするコンピュータ・ネットワーク。
【請求項２４】
前記マスタブリッジは、更に、少なくとも１つのバックアップ・トポロジを計算するように構成されていることを特徴とする請求項２３に記載のコンピュータ・ネットワーク。
【請求項２５】
前記マスタブリッジは、更に、前記少なくとも１つのバックアップ・トポロジを、障害状態に陥ったときにアクティブにするために、記憶するように構成されていることを特徴とする請求項２４に記載のコンピュータ・ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願および優先権の主張）
本願は、２００７年１月１９日付け米国仮特許出願第６０／８８５，６６９号に関し、その出願日の利益を主張するものである。この引用により同号明細書の内容は全て、本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、コンピュータ・ネットワークにおけるデータ・トラヒックの制御に関し、具体的には、リンク状態法を用いてイーサネット等のネットワークにおける制御対象であるツリー管理の方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
コンピュータは、大まかに言うと、多くの場合データと呼ばれる情報を、有用な目的のために記憶し、そして操作することができる電子機械である。しばしば、多くのコンピュータは、互いにデータを送ることができるような方法で相互に接続される。そのように接続されたコンピュータ群は、一般にネットワークと呼ばれ、そして２つのネットワーク・ノード間の接続子は、リンクと呼ばれる。コンピュータ・ネットワークの一種類は、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）と呼ばれ、これは、例えば小規模企業の事務所や教育機関で用いられている。多くのＬＡＮまたは他のネットワークはまた、相互の通信に参加する場合がある。当然のことであるが、規約または設定手順の体系は、コンピュータおよびネットワークが相互に効率的に通信できるように導入されなければならない。そのような規約および手順の体系は、多くの場合プロトコルと呼ばれ、そしていくつかが、コンピュータ・ネットワークが関与する通信のために開発されてきている。
【０００４】
ＬＡＮ通信に広く受け入れられている一連のプロトコルは、ＩＥＥＥ（電気電子学会）の主導で開発されてきている。一般にＩＥＥＥ  ８０２と呼ばれている標準は、たとえば、一般のネットワーク・アーキテクチャに及んでおり、ＩＥＥＥ  ８０２．１はブリッジングおよび管理を取り扱い、そしてＩＥＥＥ  ８０２．３はイーサネット・プロトコルである。イーサネットＬＡＮは、トラヒック、すなわち１つのコンピュータから１つ以上の他のコンピュータへのデータのフローを、衝突（collision）の検出および回避のシステムを用いて処理するものである。（‘衝突’は、２つ以上のコンピュータが同時に同じリンク上にデータを送ろうとする際に発生する。）これらの標準規格は、定期的に見直され、そしてネットワーク運用を改善し、そして技術における進展に責任を持つために必要に応じて更新される。
【０００５】
典型的なイーサネット・ネットワークでは、１つのコンピュータから別のコンピュータに、または１つのネットワークから別のネットワークに送られるデータは、一括してあるいは連続的に送信されるのではなく、個々の‘フレーム’に分割される。フレームは長さが変わる可能性はあるが、各フレームは、（実際のデータに加えて）所望の宛先または複数の宛先にパス選択できるのに十分なアドレス情報を含む。どのコンピュータも他の全てのコンピュータと直接には接続されないので、ルーティングが必要である。その代わりに、コンピュータおよびネットワークは中継装置に接続され、中継装置はデータを受信し、宛先アドレスを特定して、それに従って転送する。そのような中継装置はブリッジと呼ばれる。ブリッジは、ネットワーク要素上に存在する一種のソフトウェア・スイッチである。データのフレームは、発信元から宛先までの途上で多くのブリッジを通して送られる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図３は、本発明の実施形態が都合よく実装される、典型的なネットワーク１０のブリッジを説明する簡略図である。ネットワークは多くの構成要素を有することができるが、明確化ため、ブリッジ自身のみが図示されている。コンピュータおよびサブネットワークのような個々の構成要素が、ブリッジの１つに接続可能である。図３の実施形態では、１から９まで番号付けされた９つのブリッジがあるが、本発明は、より大きいか、あるいは、より小さいネットワークにおいても実装に適している。１から９までのこれらのブリッジの各々は、リンクにより１つ以上の他のブリッジに接続されている。図３では、リンクは接続しているブリッジに従って番号付けされており、たとえば、リンク２４はブリッジ２とブリッジ４とを接続している。ブリッジが、たとえば、ネットワーク・コンピュータまたは他のブリッジからデータ・フレームを受信する場合、アドレス情報を検査し、そしてそれに従ってフレームを転送する。データは、発信元から受信先までいくつかのブリッジを通過しなければならない場合がある。何らかの統御するプロトコルがないと、データのフレームが不用意にブリッジからブリッジに送られるかもしれず、結果的にそれまでに達したことのあるブリッジに一巡して戻り、フレームが同じループに再度送り戻されるようなことが起こり得る。これが望ましい現象ではないことは明らかであり、このループする問題を回避するための技術が進展している。
【０００７】
ループするのを回避する１つの技術は、構成を固定したネットワークを用いて、常に同じルートで特定の宛先に向けたフレームを送ることであろう。しかし、大抵のネットワークは変化するため、構成要素およびリンクにおける障害が生じうる。したがって、固定ルーティングのシステムは最善の解決策ではない。よりよい解決策では、‘スパニングツリー（spanning tree）’が、スパニングツリープロトコル（ＳＴＰ）に従って周期的に計算される。スパニングツリーは、ツリー計算時に存在するネットワークに対してパス定義を提供する。障害または他のイベントの場合に、ツリーは新たな状態に適応するように計算し直すことができる。
【０００８】
たとえばＩＥＥＥ  ８０２．１ａｑ仮想ブリッジ・ローカル・エリア・ネットワーク−改正９：最短パスブリッジング、草案Ｄ０．３、２００６年５月９日、で仕様が定められた最短パスブリッジング（ＳＰＢ）では、イーサネットの任意の２つのブリッジ間の最短パスを提供する試みがなされている。この提案されている解決策では、各ブリッジは個々のツリーを保持する。（または少なくとも各‘エッジ・ブリッジ’；他のブリッジだけに接続しており、そして任意の他のデバイスに接続していないブリッジは、自身のツリーのルートを形成しえない。）末端設備から直接ブリッジに到着するデータのフレームは、ブリッジから自身がルートブリッジであるブリッジのツリーに転送される。
【０００９】
現行のＳＰＢ提案は、パスベクトル手法に基づいている。パスベクトル方法は、任意の２つのブリッジが、それらの間に対称なパスを選ぶことができるようにしており、対称なパスはＭＡＣ（メディアアクセス制御）学習過程が正常に機能するために必要である。パスベクトル手法は、任意の２つのブリッジ間に最短パス（すなわち、管理コスト最小のパス）を提供する。しかし、パスベクトル手法は、単に最短パスを提供するのであり、たとえ望ましくはあっても他の目的が考慮されることができないということを意味している。そして、ＭＡＣ学習が様々なブリッジに関連する複数のスパニングツリーに適用されるので、ツリーが異なると、ツリーに対する収束時間が異なるという結果になりうる。このことは、過度なブロードキャストをもたらす可能性のある一時的な矛盾を引き起こす。しかし、パスベクトル手法がリンク状態手法と取り換えできれば、復旧時間は改善できると考えられる。
【００１０】
一般に、リンク状態手法は、ＯＳＰＦ（開放型最短パス第一（open shortest path first））およびＩＳ−ＩＳ（中間システム相互間（intermediate system to intermediate system））のようなプロトコルを用いて、トラヒック・エンジニアリングのアプリケーションを促進し、そして現用のトポロジを最適化できるようにする。しかし、これらのＩＰルーティング・プロトコルを直接実装することは、各ブリッジが自身の転送テーブルを設定しなければならないということを意味するであろう。この手順は、それ自体としては不利益なものではなく、そしてＳＰＢに適用できようが、一方で、少なくとも一過性のループをもたらす長期の不稼動期間を引き起こす可能性がある。別の面倒な事態として、イーサネット・フレームはＴＴＬ（生存時間）フィールドを（ＩＰパケットのようには）含まず、それで、現用のトポロジに変化が生じている場合、一過性のループは解決が難しい可能性がある、ということがある。勿論、トポロジが変化していることに気付いたブリッジは、新たなトポロジが計算されるまで、単純にデータ・フレームの転送を停止することはできる。しかし、この手順では、復旧を著しく遅れてしまう。
【００１１】
現在提案されているＳＰＢ手法での収束時間は、理論的には、主たるツリーおよびバックアップツリーの両方が保持される保護切り替え方法により、改善できる。しかし、実際には、シングルバックアップツリーは、全ての起こり得る障害に対する防御を提供できず、各ブリッジに対して１つのツリーを必要とする、ＳＰＢのようなシステムでマルチプルバックアップツリーを用いることは、著しくまたは一層厳しくシステム・リソースに重い負担をかける可能性がある。
【００１２】
したがって、当技術分野で、ＳＰＢで用いられるマルチプルスパニングツリーをサポートするリンク状態手法を実装する方法が必要である。本発明は、まさにそのような解決策を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した先行技術の問題点に対処するために、マルチプルスパニングツリーを用いるＳＰＢ（最短パスブリッジング）アプリケーションをサポートできるリンク状態スパニングツリー手法を実装するための方法および装置を提供することが、本発明の主たる目的である。本発明のさらなる目的は、ＳＰＢのツリーの上で任意のルートブリッジ対間で対称的な転送パスに関する強力な保証を提供することである。ネットワークにおける障害の場合に復旧時間を短縮しようと試みることも、本発明のさらなる目的である。
【００１４】
１つの態様では、本発明は、イーサネットＬＡＮ等のネットワークを構成するための方法であって、隣接情報を収集し、リンク状態アドバタイズメントを生成して転送し、ネットワークのためのトポロジ・データベースに入力し、ルートブリッジとして機能する各ブリッジについてツリーを計算することによって、データ・トラヒックを効率よく転送するための方法である。ツリーは、それぞれのルートブリッジ自身の中で計算することができ、またはマスタブリッジが選択されていれば、マスタブリッジの中で計算される。いずれの場合でも、計算は入力されたデータベースまたは複数のデータベースに基づく。本方法はさらに、ツリーアドバタイズメント・メッセージを選択的に配信することによりツリーをアドバタイズし、ネットワークのブリッジにおいてツリーアドバタイズメント・メッセージを受信し、アドバタイズメント・メッセージに従って各ブリッジのポートを構築することを含むことができる。本方法はまた、さらに、ネットワーク・ブリッジにおいて、リンク状態アドバタイズメントが既に処理済であることを認識し、アドバタイズメント・メッセージを転送するのではなく破棄することも含むことができる。このようにして、融通性のある一連のルーティング目的のアプリケーションを可能にする、リンク状態ＳＴＰのためのプロトコルが規定される。好適な実施形態では、本方法はさらに、１つ以上のバックアップ・トポロジを用意し、ネットワークにおいて障害状態が検出されたときに使用するために、バックアップ・トポロジを記憶することを含むことができる。
【００１５】
別の態様では、本発明は、上述した方法を行うために構成されたマスタブリッジである。さらに別の態様では、本発明は、本発明の方法を行うように構成された、イーサネットＬＡＮ等のネットワークである。
【００１６】
前述したことは、当業者が次に続く本発明の詳細な説明をよりよく理解できるように、本発明の特徴および技術的長所を広く概説したものである。本発明の請求項の主題を形成する、本発明のさらなる特徴および長所は、下文で説明することとする。当業者には、当然のことながら、本発明と同じ目的を遂行するために、他の構造を変える、または設計する基礎として、開示された発想および特定の実施形態を容易に用いることができる。また当然のことながら、当業者にとって、そのような均等な構成は、本発明の最も広い形態において本発明の主旨および範囲から逸脱するものではない。
【００１７】
詳細な説明に入る前に、本明細書を通じて用いる特定の語句に関する定義を説明することが好都合であろう。用語“含む（include）”および“備える（comprise）”だけでなく、それらの派生語も、限定なき包含（inclusion without limitation）を意味する。用語“または、（or,）”は、両立的であり、および／または（and/or）を意味している。句“に関連する（associated with）”および“それに関連する（associated therewith）”だけでなく、その派生語も、含む（include）、中に含まれる（be included within）、と相互接続する（interconnect with）、入っている（contain）、中に入っている（be contained within）、に接続するまたはと接続する（connect to or with）、に連結するまたはと連結する（couple to or with）、と通信できる（be communicable with）、と協調する（cooperate with）、交互配置する（interleave）、並置する（juxtapose）、に近接する（be proximate to）、に結び付いているまたはと結びついている（be bound to or with）、有する（have）、の所有権を有する（have a property of）、または同様のものを意味しうる。そして用語“制御装置（controller）”は、少なくとも１つの動作を制御する任意のデバイス、システムまたはその一部を意味し、そのようなデバイスは、ハードウェア、ファームウェアまたはソフトウェア、または前記同じものの少なくとも２つのある組み合わせに実装できる。注目すべきは、任意の特定の制御装置に関連する機能は、局所的であろうと遠隔的であろうと、集中型か、または分散型が可能である。特に、制御装置は、１つ以上のアプリケーション・プログラムおよび／またはオペレーション・システム・プログラムを実行する、１つ以上のデータ・プロセッサ、および関連の入出力デバイスおよび記憶装置を備える。特定の語句に対する定義は、本明細書を通じて提供され、当業者は、多くの場合、殆どの事例とは言えないまでも、そのような定義は、そのように定義された語句の従来の用法だけでなく、将来の用法にも適用されることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に従ってマスタブリッジにおけるツリー計算の方法を説明するフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態に従ってマスタブリッジにおけるツリー計算の方法を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態が都合よく実装される、典型的なネットワークのブリッジを説明する簡略図である。
【図４】本発明の実施形態に従ってデータ・トラヒック・フローを円滑にする方法を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に従って隣接の発見を行う方法を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に従ってリンク状態アドバタイズメント（ＬＳＡ）を処理する方法を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に従ってツリー構築メッセージを処理する方法を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に従ってルートでないブリッジにおけるツリー構築の方法を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に従ったＬＳＳＴＰ＿ＢＰＤＵ（リンク状態スパニングツリープロトコル  ブリッジ・プロトコル・データ・ユニット）を示す図である。
【図１０ａ】、
【図１０ｂ】、
【図１０ｃ】本発明の実施形態に従ったＬＳＡ＿ＢＰＤＵに対するＬＳＳＴＰパラメータを説明する図である。
【図１１】本発明の実施形態に従ったＴＡ＿ＢＰＤＵ（ツリーアドバタイズメントＢＰＤＵ）に対するＬＳＳＴＰパラメータを説明する図である。
【図１２】本発明の別の実施形態に従ったＴＡ＿ＢＰＤＵに対する簡略化したＬＳＳＴＰパラメータを説明する図である。
【図１３】本発明の実施形態が都合よく実装される典型的なスパニングツリートポロジを説明する図である。
【図１４】本発明の実施形態に従った、図１３に示されているブリッジ１に対するツリーの記述を説明する図である。
【図１５】本発明の実施形態に従った、図１３に示されているブリッジ２に対するツリーの記述を説明する図である。
【図１６】本発明の実施形態に従った、図１３に示されているブリッジ３に対するツリーの記述を説明する図である。
【図１７】本発明の実施形態に従ったブリッジ・アーキテクチャを説明する図である。
【図１８】本発明の実施形態に従ってルーティング・プロトコルにおけるスパニングツリープロトコルの働きを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本明細書において本発明の原理を説明するために使用する、図１から図１８まで、および様々な実施形態は、単に実例に過ぎず、そして決して本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。当業者には、本発明の原理が任意の適切に構成されたコンピュータ・ネットワークに実装できることを理解されよう。
【００２０】
本発明は、コンピュータ・ネットワーク、たとえばイーサネットＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）においてデータ・トラヒックのフローを円滑にするためのＳＰＢ（最短パスブリッジング）方法の実装にリンク状態プロトコル原理を用いる方法を対象としている。図４は、本発明の実施形態に従ってデータ・トラヒック・フローを円滑にする方法２０を説明するフローチャートである。スタート（START）では、複数のブリッジを経由してデータを伝えるように動作できるネットワークが、図３で示されているもののように形成されていることが仮定されている。ネットワークは、たとえば、ＩＥＥＥ８０２プロトコル群に従って動作できるイーサネットＬＡＮネットワークであるが、同様に構成された他のネットワークでもよい。ネットワークが構築され運用が開始されたとき、あるいは、ネットワークオペレータにより決定されてからしばらく経過後に、処理が始まる。
【００２１】
図４の方法２０に戻ると、ステップ１０５で、ネットワーク・ブリッジの各々が、接続されている他のブリッジを学習できるように、隣接の発見が実行される。隣接の発見ステップ１０５で得られた情報は、ＬＳＡ（リンク状態アドバタイズメント）によって他のブリッジに送信される（ステップ１１０）。ＬＳＡはネットワークに大量に送られるけれども、好適な実施形態では、たとえば特定のＬＳＡに含まれる情報を既に学習済みであることに気付くブリッジにより、ＬＳＡは破棄される（工程は図示されていない）。
【００２２】
この実装形態ではその後、ブリッジの各々は、トポロジ・データベースを編集する（ステップ１１５）。それから、マスタブリッジがネットワークに対して選択済みであるかどうかが判断される（ステップ１２０）。次に、各ブリッジに対するツリーが計算される（ステップ１２５）。これは、マスタブリッジが選択され済みである場合は当該マスタブリッジにより行われる。あるいは、ルートブリッジとして自身のツリーを構築する各ブリッジにより行われる。また、各ブリッジをルートブリッジとしてそれぞれのツリーを計算することは、ツリーの各々におけるルートでないブリッジに対するポート設定を決定することを含む。次に、ツリーコンフィグレーションは、ＴＡを用いて、選択されたネットワーク構成要素にアドバタイズされる（ステップ１３０）。各ブリッジは、ＴＡメッセージを処理し、ＴＡに入っている指示に従ってポートを設定する（ステップ１３５）。スパニングツリーは、この時点で、本発明の実施形態に従って構築済みであり、データ・トラヒックのルーティングが始まるか、または継続される（ステップ１４０）。
【００２３】
次に、本発明の好適な実施形態に従って、１つ以上のバックアップ・トポロジが構築される（ステップ１４５）。これは，主たる現用のトポロジが確立済みであって、そしてネットワークが定常である場合に最も良好に行われるが、しかしまた、早期に行われ（図示されていない）、そして現用のトポロジと同時にアドバタイズされることもできる。好適な実施形態では、バックアップ・トポロジまたは複数のトポロジが記憶される（ステップ１５０）。利用できる記憶装置の選択肢は多くある。バックアップ・トポロジは、マスタブリッジが選択済みであれば、マスタブリッジで記憶されることができよう。（多分、マスタブリッジが選択済みであると、バックアップ・トポロジもマスタブリッジで計算済みである。）バックアップ・トポロジはまた、対応するツリーコンフィグレーションをツリーアドバタイズメント・メッセージに含め、そして対応するツリーコンフィグレーションを配信することにより、記憶されることもできよう。受信ブリッジは、バックアップツリー・アドバタイズメント・メッセージを受信すると、好適にはメッセージなどを認識し、そして単に記憶する。受信ブリッジは、バックアップツリーの各ルートブリッジであってもよいし、または、ツリー内のブリッジの全てを含めてもよい。
【００２４】
いずれの場合でも、障害状態が検出された場合（ステップ１５５）、すなわち、データ転送が何らかの原因で現用トポロジに従って進展できない場合、バックアップ・トポロジがアクティブにされる（ステップ１６０）。アクティブ化の方法は、選択された記憶方法に従って変わるであろう。たとえば、マスタブリッジに記憶されていれば、バックアップ・トポロジは、通常の手順でアドバタイズされる。しかし、バックアップツリー・アドバタイズメント・メッセージが既に配信済みであれば、何らかのアクティブ化メッセージが送られ、影響を受けたブリッジに、記憶されているアドバタイズメント・メッセージを読み出し、そのメッセージに基づいて動作するようにアラートする。もちろん、複数のバックアップ・トポロジが計算済みであれば、バックアップ・トポロジが１つだけアクティブ化のために通常選択される。
【００２５】
特に好適な実施形態では、生じる可能性のある障害状態の解析が行われ（図示されていない）、そして各障害に確率値が割り当てられる。これがなされる場合、バックアップツリーの計算は発生の確率がより高いようなシナリオのみに限定可能である。確率値はまた、実装のためにこれまでに記憶された多くのバックアップ・トポロジから１つが選択される場合に用いられる可能性がある。
【００２６】
以下では、本発明の実施形態に関連する多様な運用について、更に詳しく説明する。このために、上述した様々なメッセージ、たとえばＬＳＡおよびＴＡなどは、本発明に従ってそれぞれの目的のために修正済みの、標準的なＢＰＤＵ（ブリッジ・プロトコル・データ・ユニット）のフォーマットの中にあることが仮定されるであろう。このように修正されたＢＰＤＵを用いることは、好適ではあるが必須ではない。
【００２７】
図５は、本発明の実施形態に従って隣接の発見を行う方法２５を説明するフローチャートである。再度、スタート（START）では、ネットワークは、本発明の方法に従って物理的に構築され、動作していると仮定されている。この実施形態では、隣接情報は、隣接発見メッセージ、そして好適にはＮＤ＿ＢＰＤＵにより収集される（ステップ２０５）。他の実施形態では隣接情報の収集には他の種類のメッセージを用いることもできる。この実施形態では、ＮＤ＿ＢＰＤＵが所定の時間間隔（送信間隔（Hellow Time））に従って送られ、受信される。受信したＮＤ＿ＢＰＤＵが検査され、そして情報が、後で参照するためにトポロジ・データベースに記憶される（工程は図示されていない）。
【００２８】
ＮＤ＿ＢＰＤＵは、送信間隔ごとに受信されるので、何度もＮＤ＿ＢＰＤＵには、トポロジ・データベースに既に記憶されている情報が入っているであろう。またある時には、新しい隣接が現われる場合があり、または予期されているＮＤ＿ＢＰＤＵが受信されず、ネットワークの構成の変更が示唆される。したがって、各送信間隔で各ブリッジは、受信したＮＤ＿ＢＰＤＵを検査し、そして新しいリンクが出現しているかまたは現存のリンクがタイムアウトしてしまっているかどうかを判断する（ステップ２１０）。すなわち、トポロジ・データベース内のエントリは、エントリの有効性を確認するＮＤ＿ＢＰＤＵが受信されていないと、所定の回数の送信間隔の後にタイムアウトして、そして抹消される可能性がある。変更が生じていないと、処理は単に、ステップ２０５に戻り、そして送信間隔ごとに周知される隣接情報を収集する。変更が検出済みであれば、ブリッジは変更をアドバタイズするためにＬＳＡ＿ＢＰＤＵを配信（distribute）する（ステップ２１５）。トポロジ・データベースはまた、この時点で更新可能である（ステップは図示されていない）。各ブリッジは、それから新たなツリーの計算が必要であるかどうかを判断し（ステップ２２０）、その必要がある場合には、新たに得たネットワーク情報でツリーの計算を行う（ステップ２２５）。本発明に従って、ネットワーク構成要素からデータを受信する各ブリッジは、ツリーの計算処理を行うことに注意されたい。本発明に従って、ブリッジは、ツリーを構築するために任意の現用トポロジ・アルゴリズムを実行することができる。
【００２９】
ステップ２１５で配信されたＬＳＡ＿ＢＰＤＵは、その後様々なネットワーク・ブリッジで受信される。図６は、本発明の実施形態に従ってリンク状態アドバタイズメント（ＬＳＡ）を処理する方法３０を説明するフローチャートである。ＬＳＡ＿ＢＰＤＵがブリッジで受信されると（ステップ２３０）、ＬＳＡ＿ＢＰＤＵが失効しているか、またはそれまでに受信済みであるかどうかが判断される（ステップ２３５）。これは、１つ以上の技術を用いて行われる。たとえば、受信ブリッジは、ＬＳＡ＿ＢＰＤＵのシーケンス番号および送信ブリッジ識別子を検査することができる。最新のＬＳＡ＿ＢＰＤＵが既に送信ブリッジから受信済みであれば、検査されたＬＳＡ＿ＢＰＤＵは破棄可能である。別の実施形態では、パスベクトル法が採用され、受信ブリッジは、ＬＳＡ＿ＢＰＤＵが以前に見られたことがあるかどうかを判断するために、自身のビットが設定されているかどうかを確かめる。さらに別の実施形態では、ＴＴＬ（Time-to-Live）フィールドが利用され、ＬＳＡ＿ＢＰＤＵが長期にわたって検査される。１つ以上のこれらの方法が、ＬＳＡ＿ＢＰＤＵが最早有用ではないということを示すと、ＬＳＡ＿ＢＰＤＵは破棄される（ステップ２４０）。これは、ＬＳＡ＿ＢＰＤＵが最早有用でない場合、ネットワーク内で不必要にＬＳＡ＿ＢＰＤＵが循環し続けることを防止するのに役立つ（けれども、判断するのに用いられる技術に依存して、ＬＳＡ＿ＢＰＤＵは、ある状態の下で、同じブリッジにおいて再三処理される場合がある）。
【００３０】
ＬＳＡ＿ＢＰＤＵが以前に受信されたことがなければ、ＬＳＡ＿ＢＰＤＵは、受信したポートを除いて、ブリッジの各ポート上に転送され（ステップ２４５）、ブリッジのトポロジ・データベースが更新される（ステップ２５０）。図５にあるように、トポロジ・データベースを更新済みの各ブリッジは、それからツリーの変更が必要であるかどうかを判断し（ステップ２５５）、その変更が必要である場合には、新たに得たネットワーク情報でツリーの計算を行う（ステップ２６０）。
【００３１】
ＳＰＣ転送パス制御では、各ブリッジ（または少なくともデータが末端の構成要素から受信される各ブリッジ）は、トポロジ・データベースに基づいて、自身がルートのブランチの立場であると想定して自身のツリーを計算する。本発明の代替の実施形態では、マスタブリッジが全ての必要な現用トポロジを計算する。
【００３２】
本発明の１つの実施形態に従ってルートブリッジにより実行されるツリーの計算処理が、図１に示されている。図１は、本発明の実施形態に従ってマスタブリッジを用いるツリーの計算の方法３５を説明するフローチャートである。スタート（START）では、再度、動作できるネットワークが準備万端整っており、そしてこの実施形態では適切なマスタブリッジが選択され、構築済みであると仮定されている。マスタブリッジは、ネットワーク内で利用できる最も強力なブリッジであり、または、別のブリッジが他の理由で選択されうる。マスタブリッジは、マスタブリッジの機能を行うに必要な性能を有している限り、あるアプリケーション内で、単にランダムに選択されうる。もっとも、マスタブリッジがし損なうと、別のブリッジを選択する必要があり、このために前もってバックアップが指定される。マスタブリッジの選択は、最も高いプライオリティを有するブリッジとすることができる。ネットワークオペレータが、マスタブリッジの選択に影響を及ぼすように、１つ以上のブリッジのプリ降りティを構築することもできる。すべてのツリーの計算のためにマスタブリッジを用いる長所は、唯一の（または恐らく唯一にバックアップ１つを加えて）ブリッジだけが、役割に対して必要な性能を有する必要があるということである。ツリーの計算を行わなければならないようには見込まれない他のブリッジは、設計上、より簡単であってよく、入手に費用がよりかからないものとすることができる。
【００３３】
図１の方法３５は、少なくとも１つの新たなツリーの計算を必要とするような変更がネットワーク・トポロジに生じているかどうかを判断することから始める（ステップ２６５）。（全てのトポロジ変更が再計算を必要とするとは限らないであろう。）この判断は、定期的に、またはトリガとなるイベントが発生したとき、またはその両方で、実行されうる。ツリーの変更が必要でなければ、勿論、ネットワークの通常の運用が単に継続しうる。少なくとも１つのツリーの変更が必要であると判断されると、その場合、方法３５が現行のトポロジ・データベースを用いて全ての必要な新たなツリーの計算に進む（ステップ２７０）。その後、マスタブリッジは、廃棄ポートを構築し（ステップ２７５）、続いて転送ポートが構築される（ステップ２８０）。ネットワークを通して、たとえばＴＡ＿ＢＰＤＵメッセージを用いて、ツリーコンフィグレーションが配信される（ステップ２８５）。
【００３４】
この実施形態では、ＴＡ＿ＢＰＤＵ（または他のツリーアドバタイズメント・メッセージ）がマスタでないブリッジで受信される場合、ＴＡ＿ＢＰＤＵが処理され、そして必要に応じて転送される。図７は、本発明の実施形態に従って、マスタでないブリッジ内でツリーコンフィグレーションメッセージを処理する方法４０を説明するフローチャートである。処理は、ＴＡ＿ＢＰＤＵが受信済みであるかどうかを判断することから始める（ステップ２９０）。受信済みでなければ、勿論、データ・トラヒックのルーティングが、もしあれば、通常通りに継続しうる。受信済みであれば、ＴＡ＿ＢＰＤＵが読み出され（ステップ２９５）、廃棄ポートがもしあれば、構築される（ステップ３０５）。廃棄ポートは必ずしも最初に構築しなくてもよいが、しかし、この構築の順序は好適で、そしてループの無いトポロジを創出するのに有用である。転送ポートは、もしあれば、その場合構築される（ステップ３１０）。少なくとも１つの転送ポートが構築済みであると想定して、ＴＡ＿ＢＰＤＵはそれから、ブリッジの転送ポートの各々上で転送される（ステップ３１５）。
【００３５】
ネットワーク内の各ブリッジは、上述した隣接の発見およびＬＳＡ配信を通してネットワーク・トポロジを知るので、各ブリッジは、トポロジの変更が検出される場合（またはその後一定の間隔内で）発信元がマスタブリッジであるＴＡ＿ＢＰＤＵの到着を予期するように設定されうる。この場合、ＴＡ＿ＢＰＤＵが期待されている時機に到着しない場合は、マスタブリッジの障害が示される可能性があり、そして新しいマスタが、問題のネットワークに対するバックアップ手順に従って選択されなければならないであろう。代わりに、マスタブリッジの障害を検出すると、ブリッジは、自身のツリーの計算を実行してもよい。図２は、本発明の実施形態に従って、マスタでないブリッジ内でツリーを構築する方法５０を説明するフローチャートである。この手法は、ＲＣＯＰＢ（ルート制御最適パスブリッジング（Root Controlled Optimal Path Bridging））と呼ばれる。処理は、ブリッジ所有のツリーに新たなツリーの計算を必要とする変更が生じているかを判断することから始まる（ステップ４５０）。必ずしも全てのトポロジ変更が、勿論、ツリーの再計算を必要とするとは限らない。たとえば、ブリッジに所有されているツリーの一部ではなかったリンクまたはブリッジの撤廃が検出される場合には、新たなツリーは計算される必要がない。ツリーの計算が必要でなければ、勿論、データ・トラヒックのルーティングが、もしあれば、通常通り継続しうる。計算のし直しが必要であると、しかしながら、ブリッジは、自身がルートブリッジとして、自身のツリーを計算する（ステップ４５５）。その後、転送ポートが構築され（ステップ４６０）、続いて廃棄ポートが、もしあれば、構築される（ステップ４６５）。廃棄ポートはまた、転送ポートの前に、最初に構築されうる。次に、計算されたツリーをアドバタイズするＴＡ＿ＢＰＤＵが、ブリッジの転送ポートの各々上で転送される（ステップ４７０）。図２の方法、ＲＣＯＰＢはまた、マスタブリッジの障害以外の理由のために用いられる場合があり、そして勿論、マスタブリッジの指定がなされないネットワークで用いられる可能性がある。
【００３６】
ＴＡ＿ＢＰＤＵ（または他のツリーアドバタイズメント・メッセージ）が、特定のツリーのルートでないブリッジで受信される場合、ＴＡ＿ＢＰＤＵが処理され、そして必要に応じて転送される。図８は、本発明の実施形態に従って、ルートでないブリッジにおいてツリーを構築する方法５５を説明するフローチャートである。処理は、ＴＡ＿ＢＰＤＵが受信済みであるかどうかを判断することから始まる（ステップ４７５）。受信済みでなければ、勿論、データ・トラヒックのルーティングが、もしあれば、通常通り継続しうる。受信済みであれば、ＴＡ＿ＢＰＤＵが読み取られ（ステップ４８０）、そして廃棄ポートが、もしあれば、構築される（ステップ４８５）。廃棄ポートは最初に構築される必要はないが、しかし、この構築の順序は好適で、そしてループのないトポロジを創出するのに有用である。転送ポートは、もしあれば、それから構築される（ステップ４９０）。少なくとも１つの転送ポートが構築済みであると想定して、ＴＡ＿ＢＰＤＵが、それからブリッジの転送ポートの各々上で転送される（ステップ４９５）。
【００３７】
ＢＰＤＵメッセージのフォーマットは、一般にＩＥＥＥ  ８０２のＭＳＴＰ  ＢＰＤＵフォーマットに従っており、以下にそして図９から図１７で説明されているように、ある種の差異および特別の考慮を伴っている。図９は、本発明の実施形態に従った、ＬＳＳＴＰ＿ＢＰＤＵ（リンク状態スパニングツリープロトコル  ＢＰＤＵ）４５を示している。本発明の実装に特に関連するＬＳＳＴＰ＿ＢＰＤＵのフィールドに関して、ＢＰＤＵタイプフィールド３２０は、これがＬＳＳＴＰ＿ＢＰＤＵメッセージであることを反映するであろう。送信間隔（Hellow Time）フィールド３２５はＮＤ＿ＢＰＤＵ内でのみ用いられ、他の種類のＬＳＳＴＰ＿ＢＰＤＵ内では用いられない。ツリーコンフィグレーション識別子フィールド３３０は、ＩＥＥＥ  ８０２．１ａｑ仮想ブリッジ・ローカル・エリア・ネットワーク−改正９：最短パスブリッジング、草案Ｄ０．３、２００６年５月９日付、で提案されているのと同じであることに注意されたい。ＬＳＳＴＰパラメータ３３５は、以下でより詳細に説明するように、ＬＳＳＴＰ＿ＢＰＤＵのタイプに従って変わる。
【００３８】
本発明に従ったＮＤ＿ＢＰＤＵに対しては、ＬＳＳＴＰパラメータ３３５は、必要な対応リンクのブリッジおよびポート識別子が、提案されているＩＥＥＥ  ８０２  ＭＳＴＰ  ＢＰＤＵで現在仕様が定められているように、空である。言い換えると、隣接の発見処理は、上首尾な運用には付加的なＬＳＳＴＰパラメータを必要としない。
【００３９】
本発明に従ったＬＳＡ＿ＢＰＤＵに対しては、利用できる選択肢がいくつかある。これらの選択肢は、一般に、ＬＳＡが失効しているか、または最早有用でない場合にＬＳＡを破棄する状況において上述した、異なる実施形態に一致する。これらの選択肢は図１０ａから図１０ｃに説明されており、各図は本発明の３つの実施形態に従った、ＬＳＡ＿ＢＰＤＵに対するＬＳＳＴＰパラメータを示している。これらの実施形態の各々において、それぞれのＬＳＳＴＰパラメータは、フラグ・フィールド３４０およびＬＳＳＴＰ計算プロトコル識別子フィールド３４５を含み、続いてリンク記述情報３５５がある。図１０ａで、選択肢のＬＳＡ除去フィールド３５０ａは、送出ブリッジのブリッジＩＤと併せてシーケンス番号を含む。図１０ｂで、選択肢のＬＳＡ除去フィールド３５０ｂは、パスベクトルを含む。これらのＬＳＡ除去フィールドの各々に関連するＬＳＡ除去選択肢は、上で説明済みである（図６を参照）。第３の実施形態では、標準ＢＰＤＵメッセージのＴＴＬ情報の既存部が代わりに用いられる。したがって、図１０ｃで示されているように、ＬＳＡ除去フィールドは不要である。これらのＬＳＡ除去選択肢の２つ以上が、必要であればＬＳＳＴＰパラメータになされる適切な変更とともに、用いられる場合があるが、しかし、２つ以上の選択肢を用いることは現状では好適ではない。代替の実施形態では、ＬＳＡ除去選択肢は少しも用いられないが、しかしこれは推奨されない。
【００４０】
図１１は、本発明の実施形態に従ったＴＡ＿ＢＰＤＵ（ツリーアドバタイズメントＢＰＤＵ）に対するＬＳＳＴＰパラメータを説明している。このタイプのメッセージはまた、フラグ・フィールド３６０およびＬＳＳＴＰ計算プロトコル識別子フィールド３６５を含む。ツリーＩＤフィールド３７０が続き、そしてブリッジ数フィールド３７５が続いており、ブリッジ数フィールドは、勿論ツリーにおけるブリッジの数を指定する。特定のツリーにおけるブリッジごとに１つの、個々のブリッジ・フィールド３８０が続く。個々のブリッジ・フィールドは各々、ツリーにおけるブリッジのうちの１つに対するポート・コンフィグレーションを特定する。この実施形態では、各ブリッジに対して指定された転送ポートが特定され、そして当該ブリッジでの残りのポートが廃棄ポートであると想定され、そしてそれに応じて構成される。上述したように、これらの廃棄ポートは、転送ノードを設定するのに先立って、最初に好適に構築される。ルートポートはまた、この実施形態では各ブリッジＩＤの直ぐ後に、特定される。また、ルートブリッジに向かう代替のポートが挙げられる場合がある（しかし図１１には示されていない）。
【００４１】
図１２は、本発明の別の実施形態に従ったＴＡ＿ＢＰＤＵに対する、簡略化されたＬＳＳＴＰパラメータを説明している。ここで、ツリーＩＤフィールド３７０に続いて、リンク数フィールド３８５は、ブリッジの数よりもむしろツリーにおけるリンクの数に関連している。リンク・フィールド３９０はしたがって、リンク数フィールド３８５に続き、そしてブリッジ間のリンクの観点からツリーを記述する。これは、ＴＡ＿ＢＰＤＵの大きさを縮小するが、しかし、各ブリッジが、受信したツリーの記述に基づいてポートをどのように設定するかを決定しなければならないので、処理の複雑性を増大させる。このトレードオフが望ましいかどうかは、ネットワークごとに変わる可能性がある。
【００４２】
さらに一層簡略にされた形式は、一部のアプリケーションでは有用となる場合がある。図１３の典型的なツリートポロジは、たとえば図１４から図１６に説明されているＴＡ＿ＢＰＤＵシーケンスを用いてアドバタイズされる。図１３に見ることができるように、ブリッジ１は２つの指定されたポートを有し、そしてそれ故、ブリッジ１から、具体的にはブリッジ２およびブリッジ３に至る２つのブランチを有している。ブリッジ２は、今度は、ブリッジ４、ブリッジ５およびブリッジ６に至る３つのブランチを有しており、そしてブリッジ３は、ブリッジ７に至る１つのブランチを有している。ブリッジ４からブリッジ７までは、リーフブリッジであり、そしてしたがってブリッジ４からブリッジ７までから至るブランチは有しない。
【００４３】
この実施形態に従って、第１のＴＡ＿ＢＰＤＵメッセージがブリッジ１で受信される。このメッセージ（またはむしろそれの関係のある部分）が、図１０に説明されている。この種類のメッセージはまた、フラグ・フィールド４０５およびＬＳＳＴＰ計算プロトコル識別子フィールド４１０を含む。ツリーＩＤフィールド４１５が続く。ツリーＩＤフィールド４１５の後には、第１のツリー記述フィールド４２０がある。第１のツリー記述フィールドは、ブリッジ１で必要とされる情報、すなわち、リンクとそれに続くブリッジとの関係を含む。図１４に示されているように、第１群の括弧は、ブリッジ１のポート１に関連するリンクおよびブリッジの全てに関する識別子を囲んでおり、そして第２群の括弧は、ブリッジ１のポート２に関連する全てのリンクおよびブリッジに関する識別子を囲んでいる。後者に関して、ポート２はブリッジ３へのリンクに指定され、そしてブリッジ３のポート１はブリッジ７へのリンクに指定されている。ブリッジ１のポート１はまた、単一のブリッジ、ブリッジ２へのリンクに指定されているが、しかしブリッジ２は３つのポートを有しているので、各ポートは、ブリッジ４、ブリッジ５およびブリッジ６のうちのそれぞれの１つへのリンクに指定され、ブリッジ２のポートの指定は各々、図１４のツリー記述フィールド４２０内の一群の内部括弧内に分離されている。
【００４４】
必然的に、ブリッジ１は、自身のポート１およびポート２を構築するために、ツリー記述フィールド４２０内の情報を用いる。ブリッジ１は、それから適切なポートを用いて、ＴＡ＿ＢＰＤＵメッセージの１つの修正版をブリッジ２に、そして別の修正版をブリッジ３に送信する。いずれの場合も、受信側のブリッジに適用できないポート指定は、送る前にブリッジ１により除去される。ブリッジ２に送られるＴＡ＿ＢＰＤＵが図１５に説明されている。図１５で、ツリー記述フィールド４２０−２において、残っている全ては、ブリッジ２に対するポート割り当てであり、たとえば、ポート１はブリッジ４へのリンクに指定されているということを見ることができる。同様に、図１６は、ブリッジ１からブリッジ３に送信されるＴＡ＿ＢＰＤＵを説明している。図１６で、ツリー記述フィールド４２０−３において、残っている全ては、ブリッジ３のポート１に対するポート割り当てであり、ポート１はブリッジ７へのリンクに指定されているということを見ることができる。たとえば、ブリッジ４へのリンクに指定されている。ブリッジ４からブリッジ７までは、リーフブリッジであり、そしてそれ自体は設定される転送ポートを有しないことに注意されたい。これらのブリッジに送られるＴＡ＿ＢＰＤＵ（図示されていない）は、図１４から図１６までで描かれているものと同様であるが、しかし、それらのツリー記述フィールドに対してはＮＵＬＬ値を有するであろう。
【００４５】
図１７は、本発明の実施形態に従ったブリッジ・アーキテクチャを説明している。ＯＳＰＦまたはＩＳ−ＩＳのようなＩＰリンク状態ルーティング・プロトコルは、ループの防止が保証されないので、修正しなければイーサネット・ネットワークにおける転送制御への適用には相応しくない。しかし、本発明に従えば、ルーティング・プロトコル・エンティティは、図１７に示されているように、高位レイヤとして実装される。ＳＴＰ（スパニングツリープロトコル）エンティティの高位レイヤ・エンティティとしての運用は、図１８に説明されている。ルーティング・プロトコル・エンティティは、ＳＴＰエンティティと同じようにブリッジの各ポートに繋がれる。このようにして、ルーティング・プロトコル・エンティティは、各ポート上でフレームを送信および受信できる。ネットワークに大量に送るべきルーティング・プロトコル・メッセージに対して、ルーティング・プロトコル・エンティティは、メッセージが受信されたポートを除いて、各ポート上にメッセージを送り出す。他のメッセージは、ルーティング・プロトコル・エンティティにより処理され、そして指定されたポート上に送り出されるだけである。
【００４６】
上述のように、ルーティング・プロトコルは、多少修正しなければ適用できない。第１に、ＩＰアドレスは、ルーティング・プロトコルにおいてＭＡＣアドレスで置き換えられ、そして各フレームは、それからヘッダ内のＭＡＣアドレスに従って転送される。第２に、ツリーアドバタイズメントが、ルーティング・プロトコル・メッセージ内に挿入され、そしてツリーアドバタイズメントの処理が、上でより詳細に説明したように、ネットワーク・ブリッジに実装される。ツリーアドバタイズメントは、ルーティング・プロトコルの拡張への備えができているルーティング・プロトコル・オブジェクト内に担われることができる。ＯＳＰＦルーティングに対して、たとえば、新しい種類のオパークＬＳＡ（Opaque LSA）が必要となる場合がある。ＯＳＰＦにおけるオパークＬＳＡは、プロトコル拡張に向けた一般化を提供し、そしてツリーアドバタイズメントは、一種の拡張と考えられることができる。好適な実施形態では、タイプ９（リンク・ローカル）がツリーアドバタイズメント・オパークＬＳＡに対して用いられる。ツリーアドバタイズメントはまた、そこで適用できる同様なプロトコル拡張を用いて、ＩＳ−ＩＳルーティング・プロトコルに実装できる。
【００４７】
本発明に従って、ツリーアドバタイズメント・メッセージ（たとえば、ＴＡ＿ＢＰＤＵ）は、偶発的なループを回避するために、大量に送られるべきではない。むしろ、ツリーアドバタイズメント・メッセージは、知らせるツリーの一部であるリンク上にのみ転送され、そして自身の所有するツリー上のリーフに向けてルートブリッジから送られる。ツリートポロジが、マスタブリッジ内で計算されようと、または各ルートブリッジ内（ＲＣＯＰＢにおけるように）で計算されようと、全ての他の影響を受けるブリッジが、受信したツリーアドバタイズメントに従って、自身のポートを構築する。
【００４８】
本発明に従ったツリーアドバタイズメント・メッセージの処理は、ブリッジのルーティング・プロトコル・エンティティに実装される新しい機能を表わしうることに注意されたい。この新しい機能には、ツリーの一部であるポートの適切なコンフィグレーションを含む。すなわち、ブリッジは、ツリーアドバタイズメントを、全てのポートに大量に送る代わりに選択された隣接ブリッジにのみ送る。ブリッジは、（上述したような）いくつかの実施形態において、ツリーアドバタイズメントを指定されたポート上に転送する前に調整しなければならない場合がある。上述したツリー記述方法はまた、適切な機能を有するルーティング・プロトコルに実装可能である。
【００４９】
このようにして、リンク状態プロトコルは、ＳＰＢイーサネット・ネットワークにおいて、転送の制御に、すなわち、現用トポロジの構築に適用可能である。
【００５０】
上述したように、ＳＰＢ環境において適切に機能するように学習するＭＡＣに対して、それぞれのツリーが任意のエッジ・ブリッジ対の間で対称なパスを提供するということは重要である。本発明に従って、対称なパスの保証を提供する限り、任意のツリー計算アルゴリズム、たとえばダイクストラ・アルゴリズム（Dijkstra algorithm）が用いることができる。これは、問題のブリッジ対間でのパスコストが一意であると、生じるであろう。本発明は、このような場合を保証する方法を提供する。
【００５１】
本発明に従って、パス計算に用いられるブリッジＩＤのリストは、各パスに対する一意のパスコストを提供するような方法で編集される。これは、複合パスコスト（compound path costs）を用いることにより達成される。本明細書で用いられているように、複合パスコストの用語は、各コストの数値が整数部および小数部を含むということを意味している。整数部は、パス内各リンクのコストの総和を表わしている。小数部は、計算されないが、実際にパスのいずれかの端点上にあるブリッジのＩＤを連結した値をとる。たとえば、ブリッジＩＤがそれぞれ１２０１および２３９を有する２つのブリッジが、それぞれのコストが３および５を有する２つのリンクにより隔てられていると、パスコストは、８．１２０１２３９のように表わされうる。このパスコストは常に、別の利用できるパスが実際のコストの総和が８であるリンクにより形成されていても、パスコストが形成される方法ゆえに、一意であるであろう。２つのブリッジ間のパス対称性は、パスコストが必ずしも全てではないが大抵のトポロジ最適化アルゴリズムに対して一意であるので、保証される。
【００５２】
本発明はまた、ネットワークにおける保護切り替えに対するサポートを提供する。保護切り替えでは、保護ツリーは、障害の場合に用いるために前もって計算される。ネットワークに依存して、これらの保護ツリーは、マスタブリッジにより、個々のルートブリッジ内で、または使用されていれば、別個のネットワーク管理エンティティ内で計算される。計算は、ネットワークが定常である期間中に行われ、そして後で用いるために記憶される。１つの実施形態では、バックアップツリーは直ぐにはアドバタイズされないが、しかし障害が検出された場合、記憶している代替のトポロジがＴＡ＿ＢＰＤＵ内に記述され、そして早急に実装できるように配信される。
【００５３】
別の実施形態では、バックアップツリーが計算される場合、バックアップツリーは、それからバックアップツリーをアドバタイズするものであると特定されるＴＡ＿ＢＰＤＵ内に記述され、そして配信される。バックアップツリーと特定されるＴＡ＿ＢＰＤＵは、受信され、そして影響を受けるブリッジに記憶されるが、しかし直ぐには作用しない。障害が検出される場合、トポロジ制御エンティティ（たとえば、マスタブリッジ）は、バックアップツリーが考慮されるべきであることを告げるように特別に構成されたＢＰＤＵメッセージを単に送る。複数の代替トポロジが創出されていると、特別に構成されたＢＰＤＵがまた、どの代替トポロジが実装されるべきであるかを示すことができよう。
【００５４】
別の実施形態では、様々な障害イベントの発生確率が計算され、そして代替のトポロジが、一定の閾値を超える確率を有するようなイベントに対してのみ計算される。その代わりに、代替トポロジの所望の数が特定され、そして代替トポロジが所望の数に達するまで計算される。複数の代替トポロジが計算される場合には、いくつかは１つの配信方法に従って配信され、そして他は異なる配信方法に従って配信されることができよう。本発明に従った、上述した方法に加えて、勿論、任意の既存方法も用いられることができる。
【００５５】
以上、本発明を詳細に説明したが、当業者は、最大限の形で本発明の主旨および範囲を逸脱することなく、上述の実施形態に様々な変更、置換、改変を行うことができることを理解するべきである。
【図１】
2010517350.tif 000003
【図２】
2010517350.tif 000004
【図３】
2010517350.tif 000005
【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】
2010517350.tif 000011
【図１０ａ】
2010517350.tif 000012
【図１０ｂ】
2010517350.tif 000013
【図１０ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2010517350.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月25日(2009.3.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンク状態法で制御される複数のブリッジを含むイーサネット・ネットワークであって各ネットワークノードでトポロジ・データベースが利用可能であり、各ブリッジは当該ブリッジのシングル転送ツリーを有するイーサネット・ネットワークにおけるマルチプルツリーを設定し更新する方法であって、
ルートブリッジでシングル転送ツリーを計算するステップと、
前記ルートブリッジが、前記転送ツリーを、当該転送ツリーに関係する他のブリッジにアドバタイズするステップと、
受信したアドバタイズメントに応じて前記転送ツリーを構築するステップと、
前記転送ツリー内のみで前記ツリーアドバタイズメントを配信するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
各ルートブリッジは、最短パスブリッジング（ＳＰＢ）における自身のツリーを管理し、
少なくとも１つのツリーが各ブリッジに割り当てられる
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ルートブリッジのみが、最短パスブリッジング（ＳＰＢ）・ネットワークにおけるツリーを、当該ネットワークにおける全体的な演算量を低減するために、当該ルートブリッジのリンク状態トポロジ・データベースに基づいて計算することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ルートブリッジは、当該ツリーを、当該ツリーに関係する非ルートのブリッジにアドバタイズすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記非ルートのブリッジは、
受信したツリーアドバタイズメントに応じて前記非ルートのブリッジに関連するツリーを設定し、
アクティブ・リンクに先立って、ブロックされるリンクを設定し、
構築される前記ツリーに沿うリーフの方向の関連するサブツリーのみを含む修正ツリーアドバタイズメントを送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ルートブリッジのみが、トポロジ変更の後に前記ツリーを再計算し、新たなツリーアドバタイズメント・メッセージを発行することにより非ルートのブリッジにおけるツリーの更新を起動することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ツリーは、前記ルートブリッジのアクティブ・トポロジを決定するスパニングツリーであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ツリーはサービスに属し、前記サービスによる相互接続性を提供するように運用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
最短パスブリッジング（ＳＰＢ）・ネットワークの全てのツリーは、マスタブリッジによって管理され、前記マスタブリッジは、当該ルートブリッジのリンク状態トポロジ・データベースに基づいて全てのツリーを計算し、全てのツリーに対してツリーアドバタイズメント・メッセージを発行することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
指定されたトポロジ変更に対するバックアップツリーを計算するツリー制御部を更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記バックアップツリーは前記ルートブリッジに記憶され、
前記バックアップツリーは、対応するトポロジ変更が生じたときにアドバタイズされる
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記バックアップツリーは非ルートのブリッジに記憶され、
前記ルートブリッジは、トポロジ変更が生じたときに、対応するバックアップツリーのアクティブ化の要求を、非ルートのブリッジに送信のみ行う
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記非ルートのブリッジが前記バックアップツリーを設定することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月26日(2009.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンク状態法で制御される複数のブリッジを含むイーサネット・ネットワークであって各ネットワークノードでトポロジ・データベースが利用可能であり、各ブリッジは当該ブリッジの転送ツリーを有するイーサネット・ネットワークにおけるマルチプルツリーを設定し更新する方法であって、
前記ツリーの前記ルートブリッジで転送ツリーを計算するステップと、
前記ルートブリッジが、前記転送ツリーを、当該転送ツリーに関係する他のブリッジにアドバタイズするステップと、
受信したアドバタイズメントに応じて前記転送ツリーを構築するステップと、
前記転送ツリー内のみで前記ツリーアドバタイズメントを配信するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
各ルートブリッジは、最短パスブリッジング（ＳＰＢ）における自身のツリーを管理し、
少なくとも１つのツリーが各ブリッジに割り当てられる
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ルートブリッジのみが、最短パスブリッジング（ＳＰＢ）・ネットワークにおけるツリーを、当該ネットワークにおける全体的な演算量を低減するために、当該ルートブリッジのリンク状態トポロジ・データベースに基づいて計算することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ルートブリッジは、当該ツリーを、当該ツリーに関係する非ルートのブリッジにアドバタイズすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
フレーム転送を提供し一過性のループの発生を防止するために、前記非ルートのブリッジは、
受信したツリーアドバタイズメントに応じて前記非ルートのブリッジに関連するツリーを設定し、
アクティブ・リンクに先立って、ブロックされるリンクを設定し、
構築される前記ツリーに沿うリーフの方向の関連するサブツリーのみを含む修正ツリーアドバタイズメントを送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ルートブリッジのみが、トポロジ変更の後に前記ツリーを再計算し、新たなツリーアドバタイズメント・メッセージを発行することにより非ルートのブリッジにおけるツリーの更新を起動することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ツリーは、前記ルートブリッジのアクティブ・トポロジを決定するスパニングツリーであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ツリーはサービスに属し、前記サービスによる相互接続性を提供するように運用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
最短パスブリッジング（ＳＰＢ）・ネットワークの全てのツリーは、マスタブリッジによって管理され、前記マスタブリッジは、当該ルートブリッジのリンク状態トポロジ・データベースに基づいて全てのツリーを計算し、全てのツリーに対してツリーアドバタイズメント・メッセージを発行することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
指定されたトポロジ変更に対するバックアップツリーを計算するツリー制御部を更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記バックアップツリーは前記ルートブリッジに記憶され、
前記バックアップツリーは、対応するトポロジ変更が生じたときにアドバタイズされる
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記バックアップツリーは非ルートのブリッジに記憶され、
前記ルートブリッジは、トポロジ変更が生じたときに、対応するバックアップツリーのアクティブ化の要求を、非ルートのブリッジに送信のみ行う
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記非ルートのブリッジが前記バックアップツリーを設定することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
コンピュータ・ネットワークにおいて使用されるブリッジであって、
前記ブリッジは、リンク状態法で制御される複数のブリッジを含むイーサネット・ネットワークであって各ブリッジでトポロジ・データベースが利用可能であり、各ブリッジは当該ブリッジの転送ツリーを有するイーサネット・ネットワークにおけるマルチプルツリーを設定し更新するように構成され、
前記ブリッジは、更に、
当該ブリッジの転送ツリーを計算し、
前記転送ツリーを、当該転送ツリーに関係する他のブリッジにアドバタイズし、
受信したアドバタイズメントに応じて他のブリッジの転送ツリーを構築し、
前記転送ツリー内のみでツリーアドバタイズメントを送信する
ように構成されていることを特徴とするブリッジ。
【請求項１５】
前記ブリッジは、所定のプライオリティ値に基づいて、又は、トポロジ調整エンティティによって、マスタブリッジとして選択され、前記マスタブリッジは、当該マスタブリッジのリンク状態トポロジ・データベースに基づいて全てのツリーを計算し、バックアップツリーを含む全てのツリーに対してツリーアドバタイズメント・メッセージを発行することを特徴とする請求項１４に記載のブリッジ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
別の実施形態では、様々な障害イベントの発生確率が計算され、そして代替のトポロジが、一定の閾値を超える確率を有するようなイベントに対してのみ計算される。その代わりに、代替トポロジの所望の数が特定され、そして代替トポロジが所望の数に達するまで計算される。複数の代替トポロジが計算される場合には、いくつかは１つの配信方法に従って配信され、そして他は異なる配信方法に従って配信されることができよう。本発明に従った、上述した方法に加えて、勿論、任意の既存方法も用いられることができる。
実施形態によれば、本発明は、コンピュータ・ネットワークにおいて使用されるブリッジにも関する。このブリッジは、リンク状態アドバタイズメントに基づいてトポロジ・データベースを構築するように構成されており、かつ、前記トポロジ・データベースにおける情報から、複数の他のネットワーク・ブリッジの各ブリッジをルートブリッジとするツリーを含むアクティブ・トポロジを計算し、当該アクティブ・トポロジを前記複数の他のネットワーク・ブリッジにアドバタイズするための、前記複数の他のネットワーク・ブリッジについての隣接発見情報を含む。
前記ブリッジは、トポロジ調整エンティティによって選択されたマスタブリッジであり、また、前記ブリッジは、所定のプライオリティ値に基づいて選択されたマスタブリッジである。
前記ブリッジは、更に、少なくとも１つのバックアップ・トポロジを計算し記憶するように構成され、前記少なくとも１つのバックアップ・トポロジは前記ブリッジにおいて記憶されうる。
前記ブリッジは、前記少なくとも１つのバックアップ・トポロジを、ネットワーク管理エンティティ又は複数のネットワーク・ブリッジに、記憶のために転送するように構成されうる。
コンピュータ・ネットワークは、マスタブリッジと、前記マスタブリッジ以外の複数のブリッジとを含み、前記マスタブリッジは、リンク状態アドバタイズメント・メッセージから取得した隣接情報が入力されているトポロジ・データベースに基づいて、アクティブ・トポロジを計算するように構成されうる。前記マスタブリッジは、少なくとも１つのバックアップ・トポロジを計算し、更に、前記少なくとも１つのバックアップ・トポロジを、障害状態に陥ったときにアクティブにするために、記憶するように構成されうる。
【国際調査報告】
2010517350.tif 000023
2010517350.tif 000024