(57)【要約】【課題】スタッカブルスイッチで、スタックインタフェースの通信トラフィックへ影響させずにスタックメンバーの電源をＯＦＦにして、無駄な消費電力を抑える。【解決手段】電源をＯＦＦにする際にスイッチ内部にパケットをバイパス転送する経路を作り、電源ＯＦＦにする時にバイパス経路へ切り替えることで、通信を継続したままスタックメンバーの電源をＯＦＦにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタックインタフェース部と、スイッチ部と、回線インタフェース部を備えるスイッチにおいて、
前記スタックインタフェース部は、第１のスタックポートから受信したパケットを第２のスタックポートから送信するバイパス経路を有することを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチであって、
前記スタックインタフェース部は、前記第１のスタックポートに接続された前記スイッチ部と前記バイパス経路との選択回路をさらに有することを特徴とするスイッチ。
【請求項３】
請求項１に記載のスイッチであって、
前記選択回路が前記バイパス経路を選択したとき、少なくとも前記スイッチ部への電力供給を停止することを特徴とするスイッチ。
【請求項４】
複数のスイッチで構成されたスタックスイッチにおいて、
前記スイッチは、スタックインタフェース部と、スイッチ部と、回線インタフェース部を備え、
前記スタックインタフェース部は、第１のスタックポートから受信したパケットを第２のスタックポートから送信するバイパス経路を有することを特徴とするスタックスイッチ。
【請求項５】
請求項４に記載のスタックスイッチであって、
前記複数のスイッチの一つをマスタスイッチとし、他のスイッチをメンバスイッチとして、
前記メンバスイッチは、前記マスタスイッチからの指示に基づいて電力供給を削減および復旧することを特徴とするスタックスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチおよびスタックスイッチに係り、物理的には複数台の通信装置群であり、仮想的には１台の装置として運用・管理するスタックスイッチの省エネ運転機能に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の省エネ運転機能として、スタック構成ではない１台の装置について、非特許文献１は、リンクダウン検出したポートやコンフィギュレーションコマンドでｓｈｕｔｄｏｗｎの設定をした回線ポートを電力ダウンさせることで省エネ化を実現する機能を開示する。
【０００３】
一方、物理的には複数台の通信装置群であり、仮想的には１台の装置として運用・管理できるスタック構成装置においては、非特許文献２は、装置間を接続する双方向の相互接続パスに於いてケーブル切断等の要因により通信断が発生すると、自動的にフェイルオーバーを実行しループバックする機能を開示する。この機能では、双方向パスに於いてトラヒックの問題を検出すると、直ちにフェイルオーバーを実行し、全てのデータを双方向パスのうち動作している方へ短時間で切り替える。このため、通信断時間を短くすることができるが、切替時にはスタック構成装置間の帯域幅は切替以前の全容量の半分に減少する。
特許文献１は、複数のスイッチによるスタック構成装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００６６２１６明細書
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＡＸ１２４０Ｓシリーズ  データシート  Ｖｅｒ．２．２、５頁、（１１）省電力・ポート省電力、http://www.scs.co.jp/alaxala/pdf/ax1240s_ds_op_ver2_2.pdf
【非特許文献２】ホワイトペーパー  Ｃｉｓｃｏ  ＳｔａｃｋＷｉｓｅおよびＳｔａｃｋＷｉｓｅ  Ｐｌｕｓテクノロジー、http://www.cisco.com/web/JP/product/hs/switches/cat3750/prodlit/prod_white_paper09186a00801b096a.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スタック構成の複数装置のうち、１台の装置が、コンフィギュレーションコマンド等により、ｓｈｕｔｄｏｗｎすると、非特許文献２によれば、両側の装置は、直ちにフェイルオーバーを実行し、全てのデータを双方向パスのうち動作している方へ切り替える。元々スタック構成では複数装置間の通信を相互接続パスの帯域幅で共用しており、帯域ネックが生じやすい方式である。非特許文献２の方式では、スタックの帯域幅も全容量の半分に急減するため、さらにパケット廃棄が発生しやすくなってしまうリスクがある。
【０００７】
物理的には複数台の通信装置群であり、仮想的には１台の装置として運用・管理できるスタック構成装置においても、省電力運転機能の実装は重要な課題である。スタックを構成する複数装置のうち任意の装置の外部接続ポートの一部または全てに対する省エネ運転機能を提供できれば、スタック構成による運用管理容易化のメリットと省電力化のメリットを両方受けることができる。
【０００８】
本発明では、スタック構成による運用管理容易化のメリットと省電力化のメリットを両方受けつつ、且つ、省エネ運転機能の実行時は、スタック装置間を接続する装置内の双方向の相互接続パスをフェイルオーバーすることなく通常運転する機能により、スタックの帯域幅の減少を防ぐ。すなわち、双方向の相互接続パスで発生し易くなるパケット廃棄を防ぐ。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
スタック構成のノード群のノード装置内に、スイッチ部とは独立したスタックインタフェース部を設け、スタックインタフェース部内には切替宛先回路を設ける（手段１）。
【００１０】
さらに、スタックインタフェース部とスイッチ部とは電源供給範囲を分離し、電力供給制御部はスタックインタフェース部に電力を供給しつつスイッチ部の電力を遮断する機能を備える（手段２）。さらに手段２の電力供給制御部は、マスターノードからの省エネ運転モード移行指示（手段３Ａ）を受信した後、スタックインタフェース部の切替宛先回路を、スタックポートからＳＷ部経由の中継から、スタックポートからスタックポートへの中継へ切替を指示し、その後ＰＨＹ部・ＳＷ部の電源をＯＦＦする手段を備える（手段２Ａ）。さらに、スタックインタフェース部のキューで、スイッチ向け送信パケットの送信量測定手段を備え、送信量が規定値を下回る場合に、スタックポートからスタックポートへの中継へ切替を指示する手段を備える（手段４）。手段４により切替時に発生する廃棄パケット数を抑制できる。
【００１１】
逆に、手段２は、マスターノードからの通常運転モード復旧指示（手段３Ｂ）を受信した後、ＰＨＹ部・ＳＷ部を電源ＯＮにして、スタックインタフェース部をスタックポート部からＳＷ部へ切替する。なお、省電力復旧信号は、マスターノード以外からも送信可能である。
【００１２】
上述した課題は、スタックインタフェース部と、スイッチ部と、回線インタフェース部を備えるスイッチにおいて、スタックインタフェース部は、第１のスタックポートから受信したパケットを第２のスタックポートから送信するバイパス経路を有するスイッチにより、達成できる。
【００１３】
また、複数のスイッチで構成されたスタックスイッチにおいて、スイッチは、スタックインタフェース部と、スイッチ部と、回線インタフェース部を備え、スタックインタフェース部は、第１のスタックポートから受信したパケットを第２のスタックポートから送信するバイパス経路を有するスタックスイッチにより、達成できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、運用管理性に勝れたスタック構成装置群において、省エネ運転モードに設定した場合も、スタック装置間を接続する双方向の相互接続パスをフェイルオーバーすることなく、通常運転することができるので、スタックの帯域幅がさらに減少することから防ぐことができ、双方向の相互接続パスでのパケット廃棄の発生を防ぐ効果がある。
【００１５】
また、省エネ運転モードに設定した場合も双方向の相互接続パスが有効であり、耐障害性を維持できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】リング状のスタックスイッチの網構成を説明するブロック図である。
【図２】スタックスイッチを構成するノードのブロック図である。
【図３】ノード間のシーケンス図である。
【図４】ノードのスタックインタフェース部のブロック図である。
【図５】他のリング状のスタックスイッチの網構成を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【実施例１】
【００１８】
実施例１を図１ないし図４を参照して説明する。まず、図１を参照して、スタックスイッチ５００の構成を説明する。図１において、スタックスイッチ５００は、４台のＳＷ３００で構成されている。ＳＷ３００−１は、マスタスイッチである。ＳＷ３００−２、ＳＷ３００−３、ＳＷ３００−４は、スタックメンバーある。ＳＷ３００−２には、端末１００−Ａが接続されている。ＳＷ３００−３には、端末１００−Ｂ、端末１００−Ｃ、端末１００−Ｄが接続されている。ＳＷ３００−４には、端末１００−Ｅが接続されている。
【００１９】
図２を参照して、ノードの構成を説明する。図２において、ＳＷ３００は、２枚のスタックインタフェース部３１０と、スイッチ部３２０と、ＰＨＹ部３３０と、ｎ個の回線ポート３４０と、省エネスイッチ３５０と、内部バス３５５と、２個のスタックポート部３６０と、ＣＰＵ部３７０と、時計部３８０と、電力供給制御部３９０とから構成される。ＰＨＹ部３３０は、リンク監視部３３２を含む。回線ポート３４０は、図示しないリンクダウン検出回路を含んでいる。スタックインタフェース部３１０の詳細は、図４を参照して、後述する。省エネスイッチ３５０は、電力供給制御部３９０からの電源ＯＦＦまたは電源ＯＮ信号を受信して、ＳＷ部３２０およびリンク監視部３３２を除くＰＨＹ部３３０（図２の破線で囲まれた部位）への電源をＯＦＦまたはＯＮする。内部バス３５５は、スイッチ部３２０と、ＣＰＵ部３７０と、時計部３８０と、電力供給制御部３９０とを接続する。省エネ運転モードにおいて、リンク監視部３３２は、回線ポート３４０のいずれかがリンクアップしたとき、ＷａｋｅＵｐ信号を電力供給制御部３９０に送信する。電力供給制御部３９０は、電源ＯＮ信号を省エネスイッチに送り、省エネ運転モードから通常運転モードに遷移させる。
【００２０】
通常運転モードでは、ＳＷ３００は、スタックポート部３６０からのパケットも、回線ポート３４０からのパケットもＳＷ部３２０で交換され、宛先向けに出力する。省電力運転モードでは、ＳＷ３００は、回線ポート３４０をリンクダウン（通信断）状態とし、パケットは入力されない。スタックポート３６０−１からのパケットについて、ＳＷ３００は、ＳＷ部３２０経由ではなく、スタックインタフェース部３１０内の経路経由に切り替えられ、スタックポート３６０−２から出力する。同様に、スタックポート３６０−２からのパケットについて、ＳＷ３００は、ＳＷ部３２０経由ではなく、スタックインタフェース部３１０内の経路経由に切り替えられ、スタックポート３６０−１から出力する。このとき、ＳＷ３００は、ＳＷ部３２０およびリンク監視部３３２を除くＰＨＹ部３３０への電力供給をオフ状態とする。
【００２１】
図３を参照して、省エネ運転機能を適用する際のスタックメンバー３００間の制御手順を説明する。図３において、マスタスイッチＳＷ１は、ＳＷ３を省エネ運転モードへ移行する契機（省電力移行指示）を検知する。マスタスイッチＳＷ１は、省電力切替スイッチＳＷ３の回線ポート向けのエントリを削除して（Ｓ１１）、ＳＷ３の回線ポート向けパケットの新たなエントリ作成を抑止する。また、マスタスイッチＳＷ１は、メンバスイッチＳＷ２へ、ＳＷ３の回線ポート向けのエントリ削除と追加登録の禁止指示を送信する（Ｓ１２）。スイッチ２は、省電力切替スイッチＳＷ３の回線ポート向けのエントリを削除して（Ｓ１３）、ＳＷ３の回線ポート向けパケットの新たなエントリ作成を抑止する。メンバスイッチＳＷ２は、マスタスイッチＳＷ１へ完了通知を送信する（Ｓ１４）。マスタスイッチＳＷ１は、メンバスイッチＳＷ４へ、ＳＷ３の回線ポート向けのエントリ削除と追加登録の禁止指示を送信する（Ｓ１６）。スイッチ４は、省電力切替スイッチＳＷ３の回線ポート向けのエントリを削除して（Ｓ１７）、ＳＷ３の回線ポート向けパケットの新たなエントリ作成を抑止する。メンバスイッチＳＷ４は、マスタスイッチＳＷ１へ完了通知を送信する（Ｓ１８）。
【００２２】
マスタスイッチＳＷ１は、省電力切替スイッチＳＷ３以外からの抑止完了通知を全て受け取ったことを確認すると、省電力切替スイッチＳＷ３へ省エネ運転モードへの切替指示を送信する（Ｓ１９）。省電力切替スイッチＳＷ３は、切替指示を受信すると、スタックインタフェース部３１０へ切替指示信号を送り、回線ポートをクローズし、スタックインタフェース部３１０での転送は維持する（Ｓ２１）。スイッチ３は、スイッチ１へ完了通知を送信する（Ｓ２２）。以上の制御手順により、ＳＷ３は配下の端末へのインタフェース向けの機能を省エネ運転モードで運用しつつ、少ない電力でスタックインタフェースの転送は維持できる。この結果、省電力化の効果を得つつ、スタックインタフェースの転送帯域も維持することができる。
【００２３】
次に、省エネ運転モードから通常運転モードへ切戻す制御手順を述べる。切戻について、切り戻り契機（省電力解除指示）を判定後、マスタスイッチＳＷ１は、ＳＷ３の回線ポート向けのエントリ作成抑止状態を解除する（Ｓ３１）。また、マスタスイッチＳＷ１は、メンバスイッチＳＷ２へ、抑止解除指示を送信する（Ｓ３２）。メンバスイッチＳＷ２は、抑止解除指示を受信すると、ＳＷ３の回線ポート向けのエントリ作成抑止状態を解除する（Ｓ３３）。解除動作が終了後に、メンバスイッチＳＷ２は、マスタスイッチへ解除完了通知をマスタスイッチＳＷ１へ伝える（Ｓ３４）。マスタスイッチＳＷ１は、メンバスイッチＳＷ４へ、抑止解除指示を送信する（Ｓ３６）。メンバスイッチＳＷ４は、抑止解除指示を受信すると、ＳＷ３の回線ポート向けのエントリ作成抑止状態を解除する（Ｓ３７）。解除動作が終了後に、メンバスイッチＳＷ２は、マスタスイッチへ解除完了通知をマスタスイッチＳＷ１へ伝える（Ｓ３８）。
【００２４】
マスタスイッチＳＷ１は、省電力切替スイッチＳＷ３以外からの解除完了通知を全て受け取ったことを確認すると、切戻り指示をスイッチＳＷ３へ送る。切戻スイッチＳＷ３で切戻り指示を受信すると、ＳＷ３は、スタックインタフェース部へ切替指示信号を送り、スタックインタフェースでの転送をスイッチ部に切替、回線ポートをオープンする（Ｓ４１）。ＳＷ３は、完了通知をＳＷ１に送信する（Ｓ４２）。以上の制御手順により、ＳＷ３は、配下の端末へのインタフェース向けの機能を省エネ運転モードから復旧しつつ、スタックインタフェースの転送は維持できる。この結果、省電力化の効果を得た後も、スタックインタフェースの転送帯域も維持することができる。
【００２５】
図４を参照して、スタックインタフェース部３１０の構成を説明する。図４において、スタックインタフェース部３１０は、出力セレクタ４１１と、入力セレクタ４１２と、切替制御部４０６と、キューセレクタ４１７と、スイッチ出力キュー４１３と、転送キュー４１４と、キュー長監視回路４１５と、キュー長監視回路４１６とから構成されている。
【００２６】
出力セレクタ４１１は、スタックポート部３６０から、受信したパケットをＳＷ部３２０または転送キュー４１４に送信する。入力セレクタ４１２は、キューセレクタ４１７の出力または転送キュー４１４の出力の一方を選択して、スタックポート部３６０に出力する。切替制御部４０６は、入力セレクタ４１２の入力を制御する。キューセレクタ４１７は、複数のスイッチ出力キュー４１３からの入力を選択する。
【００２７】
スイッチ出力キュー４１３は、ＳＷ部３２０からの出力をＱＯＳごとに保持する。転送キュー４１４は、出力セレクタ４１１から転送されたパケットを保持する。キュー長監視回路４１５は、複数のスイッチ出力キュー４１３のキュー長を監視する。キュー長監視回路４１６は、転送キュー４１４のキュー長を監視する。
【００２８】
スタックポート部３６０から入力されたパケットは、出力セレクタ４１１によって経路切替が行なわれる。切替信号を受信すると、出力セレクタ４１１は、スタックインタフェース部３６０からのパケットの転送先を、ＳＷ部３２０から、転送キュー４１４に切り替える。この結果、スタックポート部３６０から入力されたパケットは、他のスタックポート部３６０から出力される。このとき、スイッチ出力キュー４１３に蓄積されたパケット数を計測するキュー長監視回路４１５は、予め設定された閾値を下回った場合に、切替制御部４０６経由で切替指示を入力セレクタ４１２に出すことにより、廃棄されるパケット数を低減する。
【００２９】
本実施例によれば、スタックスイッチにおいて、省エネ運転モードに設定した場合も、スタック装置間を接続する双方向の相互接続パスをフェイルオーバーすることなく、通常運転することができる。この結果、スタックの帯域幅がさらに減少することから防ぐことができ、双方向の相互接続パスでのパケット廃棄の発生を防ぐ効果がある。また、省エネ運転モードに設定した場合も双方向の相互接続パスが有効であり、耐障害性を維持できる。
【実施例２】
【００３０】
図５を参照して、他のスタックスイッチの動作を説明する。図５は、スタッカブルスイッチの第２の構成である。ＳＷ３００−１がマスタスイッチであり、ＳＷ３００−２、ＳＷ３００−３、ＳＷ３００−４がスタックメンバーで、計４台でスタックスイッチ５００Ａを構成している。
【００３１】
ここでも、ＳＷ３００−３を省エネ運転モードへ切り替えを行なうとする。第２の実施例では、端末１００−ＢがＳＷ３００−３とＳＷ３００−４に接続され、リンクアグリゲーション運用している。省エネ運転機能を用いると、ＳＷ３００−３配下の端末１００−Ｂ，端末１００−Ｃ、端末１００−Ｄへの送受信はクローズされる。しかし、ＳＷ３００−３の双方向のスタックインタフェース部は、通信状態を保つ為、省エネ運転機能がオンになっても、経路１から経路２への切替を行なう必要はなく、ノード間の帯域の減少も発生しない。
【００３２】
さらに、端末１００−ＢとＳＷ３００−４間の通信に不具合が発生した場合および通信量が閾値を上回ったことを検知した場合、予めマスターＳＷ１経由で受けた指示の条件に基づいてＳＷ３００−３のＣＰＵ３７０は、端末１００−ＢとＳＷ３００−３間の通信をリンクアップする。これにより、通信品質を維持することができる。なお、端末１００−ＢとＳＷ３００−４間の通信に不具合が発生した場合、ＰＨＹ部３３０は、リンク断およびビット誤り率が閾値を超えたことで、それを検出する。ＰＨＹ部３３０は、その結果をＣＰＵ部３７０に通知する。また、通信量が閾値を上回ったことは、ＰＨＹ部３３０またはＳＷ部３２０で入力トラヒック量を監視し、ＣＰＵ部３７０に通知する。
【符号の説明】
【００３３】
１００…端末、３００…スイッチ（スタッカブルスイッチ）、３１０…スタックインタフェース部、３２０…スイッチ部、３３０…ＰＨＹ部（回線インタフェース部）、３４０…回線ポート、３５０…省エネスイッチ、３５５…内部バス、３６０…スタックポート部、３７０…ＣＰＵ部、３８０…時計部、３９０…電力供給制御部、４１１…出力セレクタ、４１２…入力セレクタ、４０６…切替制御部、４１７…キューセレクタ、４１３…スイッチ出力キュー、４１４…転送キュー、４１５…キュー長監視回路、４１６…キュー長監視回路、５００…スタックスイッチ。
【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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