(57)【要約】【課題】通信ネットワークの伝送異常の原因として疑わしいポートをネットワーク管理者に提示し、さらに伝送異常の早期解消を支援する。【解決手段】スイッチング処理部３とスパニングツリープロトコル４によってハブ１１〜１Ｎを切り替えるスイッチングハブ２のＭＡＣアドレステーブル７には変更カウンタ項目を設け、この変更カウンタにＭＡＣアドレスに対するポート変更頻度を記録し、伝送異常解析部５はポート変更頻度が高いポートを伝送異常原因として判定する。変更カウンタの値がある値以上になった回数を異常ＭＡＣアドレス数としてポート毎に集計する異常ポートテーブル８を設け、伝送異常解析部は異常ポートテーブルの集計処理を一定周期で行い、異常ＭＡＣアドレス数がある値以上になった各ポートをＬＥＤ表示器６に表示し、最も異常の多いポートを最も疑わしいポートとして表示器に点滅表示する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパニングツリー手段をもつスイッチングハブをＬＡＮ間接続装置とした通信ネットワークにおいて、伝送異常の解析を支援する伝送異常解析装置であって、
前記スイッチングハブで管理するＭＡＣアドレステーブルは変更カウンタ項目を設け、
前記変更カウンタにＭＡＣアドレスに対するポート変更頻度を記録し、このポート変更頻度が高いポートを伝送異常原因として判定する伝送異常解析部を備えたことを特徴とする通信ネットワークの伝送異常解析装置。
【請求項２】
前記ＭＡＣアドレステーブルの変更カウンタの値がある値以上になった回数を異常ＭＡＣアドレス数としてポート毎に集計する異常ポートテーブルを設け、
前記伝送異常解析部は、前記異常ポートテーブルの集計処理を一定周期で行い、前記異常ＭＡＣアドレス数がある値以上になったポートを表示器に表示し、最も異常ＭＡＣアドレス数の多いポートを最も疑わしいポートとして表示器に表示する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワークの伝送異常解析装置。
【請求項３】
スパニングツリー手段をもつスイッチングハブをＬＡＮ間接続装置とした通信ネットワークにおいて、伝送異常の解析を支援する伝送異常解析方法であって、
前記スイッチングハブがＭＡＣアドレステーブルを書替えたＭＡＣアドレスに対するポート変更頻度を記録する過程と、このポート変更頻度が高いポートを伝送異常原因として判定する過程とを有することを特徴とする通信ネットワークの伝送異常解析方法。
【請求項４】
前記ＭＡＣアドレステーブルのポート変更頻度の値がある値以上になった回数を異常ＭＡＣアドレス数としてポート毎に集計する過程と、
前記集計を一定周期で行い、前記異常ＭＡＣアドレス数がある値以上になったポートを表示器に表示し、異常ＭＡＣアドレス数が最も多いポートを最も疑わしいポートとして表示器に表示する過程とを有することを特徴とする請求項３に記載の通信ネットワークの伝送異常解析方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチングハブをＬＡＮ間接続装置とした通信ネットワークにおいて、伝送異常の解析を支援する伝送異常解析装置、解析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スイッチングハブは、端末から送られてきたパケットを取得し、そのデータリンク層から送信元を検出することで、ポートとＭＡＣアドレスを記録して送信する機能をもつ。これにより、パケットデータを送信先が存在する伝送路だけに送り、他の伝送路へ余計な伝送負荷を与えるのを防いでネットワーク全体の負荷を軽減し、セキュリティも向上させることができる。
【０００３】
しかし、スイッチングハブ間に複数の中継ポートを設定した場合、スイッチングハブは、学習されていないＭＡＣアドレスをもつパケット、あるいは既に一定時間が経過することにより無効になっているＭＡＣアドレスをもつパケットについては、入力ポート以外の全てのポートに送信してしまう。ネットワーク構成に問題がある場合、送受信にループが発生し、パケットが無限に転送されてしまい、最終的にネットワークが負荷渋滞に陥る。
【０００４】
このような現象を防止する手法として、ＩＥＥＥ．８０２．１Ｄ規格ではスパニングツリープロトコルが規定されている。このスパニングツリーは、伝送路がループ状態となっているためにパケットが戻ってきてしまう異常状態を検出し、該当伝送路を論理的に切り離し、ツリー構造を形成することで、パケットが永遠に循環するループを回避する。また、伝送障害が発生した場合は、論理的に切り離されていたポイントを接続し、障害のあった経路を迂回させる。
【０００５】
さらに、スパニングツリープロトコルによるループ状態解消の機能拡張方式として、優先度の高いポートまたは若いポートのみを有効として他のポートをブロック状態とするのを回避する提案もなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１４−０５１０６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記のスパニングツリープロトコルをもつスイッチングハブを利用してパケット伝送経路を制御する通信方式は、ループ伝送異常を回避できるが、ポート間の接続異常やネットワーク伝送負荷異常には対応できない。
【０００８】
例えば、イーサネット（登録商標）で使用される各種伝送装置には高度な各種機能があり、誤まった設定などを行ってしまうと想定できない接続異常や伝送負荷異常などの伝送異常を起こすことがある。また、これらの装置の伝送能力は高いことが多く、伝送異常がネットワーク全体に影響を与えることがある。この伝送異常は、ループ状態とは現象が異なるためにスパンニングツリーの機能では回避できない。
【０００９】
これには、ネットワーク管理者は接続異常や伝送負荷異常がおきたとき、異常原因となっている装置を探し出し、それをネットワークから切り離すことで異常状態を解消することになる。しかし、異常原因となる装置の探し出しに試行錯誤を繰り返すことになり、ネットワーク異常の復旧が遅れるという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、通信ネットワークの伝送異常の原因として疑わしいポートをネットワーク管理者に提示でき、さらに伝送異常の解消を支援できる伝送異常解析装置および解析方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するため、スイッチングハブで管理するＭＡＣアドレステーブルにはＭＡＣアドレスに対するポート変更頻度を変更カウンタとして記録することで、短時間に変更が多いポートが伝送異常原因として判定できるようにする。また、本発明は、ＭＡＣアドレステーブルの変更カウンタの値がある値以上になった回数を異常ＭＡＣアドレス数としてポート毎に集計し、異常ＭＡＣアドレス数がある値以上になった各ポートを表示器の点灯で表示させ、異常ＭＡＣアドレス数が最も多いポートを表示器の点滅表示で最も疑わしいポートとして表示することで、伝送異常原因となるポートを判定できるようにする。したがって、本発明は、以下の構成および方法を特徴とする。
【００１２】
（１）スパニングツリー手段をもつスイッチングハブをＬＡＮ間接続装置とした通信ネットワークにおいて、伝送異常の解析を支援する伝送異常解析装置であって、
前記スイッチングハブで管理するＭＡＣアドレステーブルは変更カウンタ項目を設け、
前記変更カウンタにＭＡＣアドレスに対するポート変更頻度を記録し、このポート変更頻度が高いポートを伝送異常原因として判定する伝送異常解析部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
（２）前記ＭＡＣアドレステーブルの変更カウンタの値がある値以上になった回数を異常ＭＡＣアドレス数としてポート毎に集計する異常ポートテーブルを設け、
前記伝送異常解析部は、前記異常ポートテーブルの集計処理を一定周期で行い、前記異常ＭＡＣアドレス数がある値以上になったポートを表示器に表示し、最も異常ＭＡＣアドレス数の多いポートを最も疑わしいポートとして表示器に表示する手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
（３）スパニングツリー手段をもつスイッチングハブをＬＡＮ間接続装置とした通信ネットワークにおいて、伝送異常の解析を支援する伝送異常解析方法であって、
前記スイッチングハブがＭＡＣアドレステーブルを書替えたＭＡＣアドレスに対するポート変更頻度を記録する過程と、このポート変更頻度が高いポートを伝送異常原因として判定する過程とを有することを特徴とする。
【００１５】
（４）前記ＭＡＣアドレステーブルのポート変更頻度の値がある値以上になった回数を異常ＭＡＣアドレス数としてポート毎に集計する過程と、
前記集計を一定周期で行い、前記異常ＭＡＣアドレス数がある値以上になったポートを表示器に表示し、異常ＭＡＣアドレス数が最も多いポートを最も疑わしいポートとして表示器に表示する過程とを有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示し、伝送異常解析装置を付加したスイッチングハブの構成図である。ポートＰ１〜ＰＮから伝送されるパケットデータはハブ１１〜１Ｎを通してスイッチングハブ本体２に取り込まれる。スイッチングハブ本体２は、スイッチング処理部３によってパケットデータのＭＡＣアドレスを書替えて所期のポートへのスイッチング制御を行う。このスイッチング制御には、スパニングツリープロトコル４によって、伝送路のループ状態を検出したときに該当伝送路を論理的に切り離し、パケットが永遠に循環するループを回避する機能をもたせる。
【００１７】
ここで、本実施形態では、スイッチングハブ本体２に伝送異常解析装置を設ける。この装置は、伝送異常解析部５と、解析結果表示器としてのＬＥＤ表示器６と、伝送異常解析用に変更カウンタ項目を追加したＭＡＣアドレステーブル７および異常ポートテーブル８で構成する。
【００１８】
ＭＡＣアドレステーブル７は、スイッチングハブが受信したパケットから送信元のＭＡＣアドレスを取り出して記録しておくことで、受信した伝送路上にその送信元が存在していることを示す。このＭＡＣアドレステーブル７に記録されているＭＡＣアドレスについて、伝送路の記録変更をするのは次の５つの場合がある。
【００１９】
（１）ＭＡＣアドレスの記録にはタイムアウトを設け、その時間経過によりＭＡＣアドレスを消去した場合。
【００２０】
（２）送信元のノードが別の伝送路に移設された場合。
【００２１】
（３）スイッチングハブに接続されたケーブルを別のポートに接続し直した場合。
【００２２】
（４）送信元装置の修理などによりＭＡＣアドレスが変更となった場合。
【００２３】
（５）特殊なソフトウェアによりＭＡＣアドレスを自由に変更して送信可能な場合。なお、この場合の変更は、伝送テスト装置、またはハッキングによる動作であり得る。
【００２４】
上記のＭＡＣアドレスの変更が生じた場合、スイッチングハブ内のＭＡＣアドレステーブルが書き換えらる。ただし、（５）を除き、正常であれば短時間のうちにＭＡＣアドレスが移動することはない、。
【００２５】
本実施形態では、上記のように、ＭＡＣアドレスの変更でＭＡＣアドレスと伝送路の関係が崩れ、その変更頻度が高い場合には伝送異常があると判定する。このため、ＭＡＣアドレステーブル７は、下記の表に例示するように、ＭＡＣアドレスとそのアドレスが存在しているポート番号（ポートＮｏ．）のほか、ＭＡＣアドレス（伝送路）の変更回数をカウント値として記録する変更カウンタ項目を設けておく。そして、伝送異常解析部５は、ＭＡＣアドレスが変更された場合にはその都度カウンタを＋１（インクリメント）しておく。
【００２６】
【表１】
2005027129.tif 000003
【００２７】
この処理は、図２に示すようになる。伝送異常解析部５は、受信した送信元ＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレステーブルから検索し、一致するデータからポートＮｏ．を読み出し（Ｓ１）、ＭＡＣアドレステーブルのポートＮｏ．と受信ポートＮｏ．の一致／不一致を判定し（Ｓ２）、不一致の場合にＭＡＣアドレステーブルのポートＮｏ．を変更し、当該ＭＡＣアドレスの変更カウンタを＋１する（Ｓ３）。
【００２８】
なお、ハブ間を複数ケーブルで接続して伝送帯域を増やす場合がある。この場合、複数ポートは同一のＭＡＣアドレスのパケットを受信するため、変更カウンタが増大する。このような接続形態の場合はその複数ポートを１つのポートとして扱う。
【００２９】
以上のように、スイッチングハブ内にはＭＡＣアドレスとポートＮｏ．の関係を記録したＭＡＣアドレステーブルがあり、これに追加した変更カウンタの値を一定時間（例えば、１分）毎にチェックすることで伝送異常原因として疑わしいポートを判定する。上記のＭＡＣアドレステーブルの例では、１０−５Ｃ−ＣＣ−ＥＦ−０２−３０の装置からのポートＮｏ．が１分間に１０回変化しており伝送異常原因として疑わしいＭＡＣアドレスと判定する。
【００３０】
この変更カウンタ数からの判定は、原因不明であるがＭＡＣアドレスから送受信方向に関する異常を検出することができる。従来の手法になる伝送量より異常を発見するのでは、アナライザにより詳細に調査しないと伝送路の判定が困難であるのに対し、変更カウンタ数からの判定ではすべての障害に対応できるわけではないが、ＭＡＣアドレスが関連した障害が発生したことをＬＥＤ表示器の表示から容易に判定できる。
【００３１】
次に，本実施形態では、下記の表に例示するように、異常ポートテーブル８を用意し、これには伝送異常解析部５が、一定時間毎で、ポート毎の異常ＭＡＣアドレス数を記録する。
【００３２】
【表２】
2005027129.tif 000004
【００３３】
この異常ポートテーブル８は、ＭＡＣアドレステーブル７の変更カウンタの値がある値以上になる度に異常発生として、ポート毎に異常の数を集計したデータになる。
【００３４】
伝送異常解析部５は、異常ポートテーブル８のテーブルデータ生成には、例えば、１分周期で図３に示す以下の処理を繰り返す。
【００３５】
（Ｓ１１）異常ポートテーブルをすべて０クリアする。
【００３６】
（Ｓ１２）ＭＡＣアドレステーブルの変更カウンタの値を調査し、これが設定値をオーバーしているならばそのデータのポートＮｏ．を取り出し、異常ポートテーブルの該当ポートＮｏ．について異常ＭＡＣアドレス数を＋１する。さらに、異常ポートテーブルに１つでも記録されたポートは異常発生があり得るとしてＬＥＤ表示器６の当該ポートＮｏ．に対応させたＬＥＤを点灯させる。
【００３７】
（Ｓ１３）異常ポートテーブルの異常ＭＡＣアドレス数が最大になるポートを探し、ＬＥＤ表示器６の当該ポートＮｏ．のＬＥＤを点滅させる。
【００３８】
上記表の異常ポートテーブルの例では、ポート１とポート３が伝送異常原因として疑わしいとしてＬＥＤ表示器６でそれぞれ点灯表示し、ポート１が異常ＭＡＣアドレス数が最大になることからポート１が伝送異常原因として最も疑わしいとしてＬＥＤ表示器６で点滅表示する。
【００３９】
このような点灯表示と点滅表示によって、疑わしい伝送路を絞り込むことが簡単にできる。したがって、ネットワーク管理者は、伝送異常発生時に、ＬＥＤ表示器６の表示を基に、疑わしいポートの伝送路を外してみることで伝送異常の解消が可能となる。この解消には、点滅しているポートが伝送異常に最も疑わしいため、まずこのポートを切り離し、２分以上（異常ポートテーブルの生成周期よりも長い時間）様子を見るため待ち、これですべてのポートのＬＥＤが消灯するならば、外したポートが伝送異常原因であって、異常復旧したと判定できる。ＬＥＤ表示器で点滅表示していたポートの切り離しにも伝送異常が解消されないときは、異常ＭＡＣアドレス数が次に多いポートの点滅表示が行われるため、そのポートについて同様の切り離し処理を行って異常復旧の有無を判定する。このような操作を繰り返すことで、問題のあるポート（装置）が存在する伝送路を探し出し、その修復によって伝送異常を解消することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、ＭＡＣアドレスに対するポート変更頻度を変更カウンタに記録することで、短時間に変更が多いポートが伝送異常原因として判定できるようににしたため、伝送異常の原因は不明であるがＭＡＣアドレスからポートに関する伝送異常を検出し、ネットワーク管理者が伝送異常原因として疑わしいポートを容易に知ることができる。
【００４１】
また、本発明は、変更カウンタの値がある値以上になった回数を異常ＭＡＣアドレス数としてポート毎に集計し、異常ＭＡＣアドレスの値がある値以上になったポートを表示器の点灯で表示させ、異常ＭＡＣアドレスの値最も多いポートを表示器の点滅表示で最も疑わしいポートとして表示するようにしたため、ネットワーク管理者が伝送異常原因として疑わしいポートを容易に知ることができ、さらには伝送異常を早期に解消することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すスイッチングハブの構成図。
【図２】実施形態における変更カウンタの変更処理手順。
【図３】実施形態における一定時間毎の異常処理手順。
【符号の説明】
１１〜１Ｎ…ハブ
２…スイッチングハブ
３…スイッチング処理部
４…スパニングツリープロトコル
５…伝送異常解析部
６…ＬＥＤ表示器
７…ＭＡＣアドレステーブル
８…異常ポートテーブル
【図１】
2005027129.tif 000005
【図２】
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【図３】
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