JP4614846B2 - ループ制御ブリッジ装置およびそれを用いるシステムにおける単数および複数ループ検出時の制御方法 - Google Patents
ループ制御ブリッジ装置およびそれを用いるシステムにおける単数および複数ループ検出時の制御方法 Download PDFInfo
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上記非特許文献1に記載の方法、つまりSTPによるポートのブロッキングでは、ブリッジ装置に割り当てられたブリッジIDからルートブリッジを決定し、ルートブリッジ以外のブリッジの持つポートのうち、ルートブリッジに最も近いポートをルートポートとし、ブリッジ間の各リンクのうち、ルートブリッジに最も近いポートを代表ポートとすることで、ルートポートでなく代表ポートでもないポートをブロッキングし、ルートブリッジをルートとするブリッジの木構造を形成することにより、ループのない転送経路を実現している。
ブリッジプライオリティ,ポートプライオリティにより、計画的なブロッキングポートの設定は可能であるが、障害や人為的ミスによる任意の組み合わせの接続では、通信路の重要度に応じた優先度の設定は不可能である。すなわち、STPでは、通信路の重要度に応じたポートのブロッキングを行うことができないという問題があった。
また、上述のブリッジ装置もしくはシステムにおいては、前記制御ポート判断部は、制御すべきポートが選択された際に、選択されたポートがすでに制御済みであるか否かを判定し、判定の結果、制御すべきポートとして選択されたポートが制御済みであった場合に、該ポートをループに関連するポートから削除し、再度制御ポートを選択することが好ましい。
図1は、本発明の一実施形態に係る機器設置の概略図である。
ブリッジ装置2001は、複数の物理ポート2110〜2140および各物理ポートをVLAN IDによって複数のポートとして識別する論理ポート2121〜2142を有し、これらのポートから入力されるトラヒックをVLANが定義されているならば、同一VLAN内の他のポートに転送し、定義されていないならば、他の物理ポートに転送する転送処理部2010を持つ。転送処理部2010は、受信フレームの送信元アドレスを受信ポートから学習することにより宛先アドレスと送信ポートの対応関係を保持する転送テーブル2011を保持する。
また、制御ポート判断部2040は、ループ検出・抽出部2030から通知されたループ関連ポート情報をループ関連ポート情報テーブル2041として持ち、ループ関連ポート情報を一定期間収集するためのループ関連ポート収集タイマー2042とループ制御後に一定期間ループ関連ポート情報を無視するためのループ制御タイマー2043を持つ。
制御ポート判断部2040において、選択されたポートのトラヒックに対して制御を行うポート制御部2050とを有する。
ループ検出・抽出部3030は、この間にループ関連ポートとして検出した、物理ポート3110と物理ポート3130,論理ポート3122と論理ポート3142を制御ポート判断部3040に通知する。
すでにそのポートのトラヒックに対する制御が行われていた場合、そのポートをループに関連するポートの情報から削除し(S408)、再度、制御すべきポートを決定する(S406)。
ポート制御部3050において、制御ポート判断部3040において決定されたポートのトラヒックに対して、ポート制御部3050もしくは各ポートに実装されているポート制御手段によって制御を行う(S409)。
この場合、物理ポート3110に対して、例えば、ポート閉塞を行う。これによってループ2091は解除される。
ループ制御タイマー3043のタイマーが切れた後、ループ関連ポート情報テーブル2041の情報を破棄し(S412)、ループ検出・ループ関連ポートの抽出を再開し(S401)、継続してループ検出ループ制御を行う。
これにより、ループ関連ポートとして収集された、物理ポート3110と物理ポート3130,論理ポート3122と論理ポート3142の情報は一旦破棄され、あらためて、ループの検出を再開する。
制御ポート判断S406により、論理ポート3122の優先度が25で論理ポート3142の優先度の45より低いため、論理ポート3122を制御ポートとして決定する。
このように、本発明によれば、複数のループが同時に発生した場合であっても、抽出した全てのループに関連するポートから重要度の低いポートのトラヒックを1つずつ制御することにより、発生した全てのループによる影響を削減させることが可能となる。
図4は、本発明の実施にかかわる機器設置の概略図である。
ブリッジ装置50100,50200,50300は、それぞれ、複数の物理ポート51110〜51130,51210〜51230,51310〜51330および各物理ポートをVLAN IDによって複数のポートとして識別する論理ポート51131〜51132,51231〜51232,51331〜51332を有し、これらのポートから入力されるトラヒックをVLANが定義されているならば、同一VLAN内の他のポートに転送し、定義されていないならば、他の物理ポートに転送する、転送処理部50110,50210,50310を持つ。
各ブリッジ装置の各ポートは、複数の重要度の異なるネットワーク53110〜53342、および、各ブリッジ装置50100,50200,50300間の中継を行う通信路50060に接続している。
各ループ検出・抽出部は、送信ポートおよび送信ブリッジ装置の識別子の情報を含み、宛先アドレスにマルチキャスト,ブロードキャストもしくはアンノウンユニキャストアドレスとなるように選択されたアドレスを持つループ検出フレームを全物理ポートおよび論理ポートから定期的に送信し、ループ検出フレームを受信した際に、送信ブリッジ装置の識別子が自ブリッジ装置の識別子と一致し、再度同じ送信ポートから送信される転送条件である場合に、ループを検出し、該ループに関連するポートとして、検出フレームの送信ポートおよび受信ポート祖抽出するものであってもよいし、自ブリッジ装置の各ポートに入力されるマルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの帯域占有率を視測し、該帯域占有率の値が予め設定する閾値を超過する場合にループを検出し、該ループに関連するポートとして、マルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの大域占有率が閾値を超過したポートを抽出するものであってもよいし、自ブリッジ装置の各ポートに入出力されたループフレームを観測し、予め定められた時間保存し、予め定められた回数を超過して同一のフレームが観測された場合に、ループを検出し、該ループに関連するポートとして、同一フレームが観測されたポートを抽出するものであっても、また、ループの発生を検出し、ループに関連するポート情報を抽出することができれば、これらの例に限定されるものではなく、上記記載を含めたループ検出・抽出方法のうち複数を組み合わせることにより、ループを検出し、該ループに関連するポートを抽出するものであってもよい。
また、各ブリッジ装置は、管理装置50000の制御ポート判断部50400において決定されたポート情報の通知を受け、選択されたポートのトラヒックに対して制御を行うポート制御部50150,50250,50350をそれぞれ有する。
ここで、異なるポートは異なる優先度を持つとするが、同じ優先度を持ってもよい。ただし、同じ優先度の場合には、その中から1つを選択できる方法を持つ。また、管理装置5000は、各ブリッジ装置のループ情報伝達部から伝達されるループに関連するポート情報を収集するループ情報収集部50030を持ち、収集した各ポートに対応する優先度情報をポート優先度管理部50020から取得し、その優先度から制御すべきポートを選択し、対応するブリッジ装置に伝達する制御ポート判断部50040を有する。
図5にあるように、ここではブリッジ装置60100の物理ポート61110とブリッジ装置60200の物理ポート61220をつなぐループ60091と、ブリッジ装置60100の論理ポート61132とブリッジ装置60300の論理ポート61332をつなぐループ60092が存在するとする。
各ブリッジ装置は、それぞれのループ検出・抽出部60130,60230,60330において抽出したポートに識別子およびブリッジ識別子を、それぞれのループ情報伝達部60140,60240,60340により、通信路60060を経由し、SNMP(Simple Network Management Protocol)のTrapもしくは参照要求コマンドを用いて、管理装置60000のループ情報収集部60030に伝達する(S7102)。
また、管理装置60000と各ブリッジ装置60100,60200,60300との間の通信路60060は、転送処理部60110,60210,60310によりフレームを転送する各ブリッジ装置60100,60200,60300間の通信路と別に設けてもよい。
この間に各ブリッジ装置は、ループ関連ポートとして検出したループ関連ポート情報をそれぞれのループ情報伝達部から管理装置60000のループ情報収集部60030に通知する。
同様に、ブリッジ装置60200は、ループ検出・抽出部60230にて検出した物理ポート61220をループ情報伝達部60240から、ブリッジ装置60300は、ループ検出・抽出部60330にて検出した論理ポート61332をループ情報伝達部60340から管理装置60000のループ情報収集部60030に伝達する。
管理装置60000では、ループ関連ポート収集タイマー60042のタイマー切れ(S704)を受けて、抽出された単数もしくは複数のループ関連ポート情報のテーブルであるループ関連ポート情報テーブル60041を元に、制御ポートの判断を行う。
制御ポート判断部60040においてループ関連ポートに対応する優先度情報をポート優先度管理部60020から抽出し、優先度の値が最も低いポートを制御ポートとして決定する(S706)。
ここで、優先度は回線の重要度が高いものが優先度が高い価として設定されており、重要度が低く、優先度の値が低い値を持つポートを制御ポートとして決定しているが、優先度の値のマッピングは重要度の高いものの優先度を低く、重要度の低いものの優先度の値を高く設定し、優先度の高いものを制御ポートとして決定してもよい。
決定された制御ポートに対して、すでにループ制御を行っているかを判断する(S707)。
すでにそのポートのトラヒックに対する制御が行われていた場合、そのポートをループに関連するポートの情報から削除し(S708)、再度制御すべきポートを決定する(S706)。
管理装置60000では、決定された制御済みでない制御ポートを決定し、制御ポート判断部60040から当該ポートを持つブリッジのポート制御部に対して、管理用の通信路60070を経由し、SNMP(Simple Network Management Protocol)のTrapもしくは参照要求コマンドを用いて、当該ポートの制御指示の通信を行う。
この場合は、管理装置60000は制御ポート判断部60040からブリッジ装置60100のポート制御部60150へ、物理ポート61110を制御ポートとして制御指示を行う(S709)。
この場合、物理ポート61110に対して、例えば、ポート閉塞を行う。これにより、ループ60091は解除される。
ループ制御タイマー60043のタイマーが切れた後、ループ関連ポート情報テーブル60041の情報を破棄し(S712)、ループ検出・ループ関連ポートの収集を再開し(S701)、継続してループ検出・ループ制御を行う。
これにより、ループ関連ポートとして収集された、物理ポート61110と物理ポート61220、論理ポート61132と論理ポート61332の情報は一旦破棄され、あらためてループの検出を再開する。
この場合は、管理装置60000は制御ポート判断部60040からブリッジ装置60300のポート制御部60350へ、論理ポート61332を制御ポート61332が決定される。
2010,3010,5011,50210,50310,60110,60210,60310 転送処理部
2011,3011,50111,50211,50311,60111,60211,60311 転送テーブル
2020,3020,50020,60020 ポート優先度管理部
2030,3030,50130,50230,50330,60130,60230,60330 ループ検出・抽出部
50030,60030 ループ情報収集部
2040,3040,50040,60040 制御ポート判断部
2041,3041,50041,60041 ループ関連ポート情報テーブル
2042,3042,50042,60042 ループ関連ポート収集タイマー
2043,3043,50043,60043 ループ制御タイマー
50140,50240,50340,60140,60240,60340 ループ情報伝達部
50150,50250,50350,60150,60250,60350 ポート制御部
2110,2130,3110,3130,50070,50170,50270,50370,51110,51120,51210,51220,51310,51320 物理ポート
2120,2140,3120,3140,51130,51230,51330 論理ポート
2121,2122,2141,2142,3121,3122,3141,3142 VLAN
2310,2321,2322,2341,2342,50060,53110,53120,53131,53132,53210,53220,53231,53232,53310,53320,53331,53332 ネットワーク
2091,2092,60091,60092 ループ
Claims (5)
- イーサネット(登録商標)フレームを送受信する複数の物理ポートもしくは論理ポートを備え、該ポートから受信したイーサネット(登録商標)フレームを他のポートに転送する転送処理部を備えた1つ以上のブリッジ装置からなるブリッジネットワークと、それらを制御する管理装置からなる通信システムにおけるループ検出時の制御方法であって、
ブリッジ装置において、
ループを検出した際に、当該ループに関連する単数もしくは複数のポートを抽出するステップと、
抽出したループに関連するポートの情報と自ブリッジ識別子を管理装置に通知するステップと、
管理装置において、
前記ブリッジ装置から通知されたループに関連する単数もしくは複数のポートの情報(ループ関連ポート情報)を、予め定めた一定時間、収集するステップと、
収集したループに関連するポートから、各ポートに予めポート毎に異なるように定められた優先度に基づいて制御すべきポートを一つ選択するステップと、
制御すべきポートが選択された際に、選択されたポートがすでに制御済みであるか否かを判定するステップと、
判定の結果、制御すべきポートとして選択されたポートが制御済みであった場合に、該ポートをループに関連するポートから削除し、再度、制御ポートを選択するステップに戻るステップと、
選択したポートを有するブリッジ装置に対して制御すべきポートの情報を送信するステップと、
ブリッジ装置において、
管理装置から受信した制御すべきポートの情報を基に、該ポートのトラヒックに対して制御を行い、ループによる影響を削除もしくは削減するステップと、
管理装置において、ブリッジ装置がトラヒック制御したポートのループ関連ポート情報を破棄するステップと、
を含み、ループが検出されなくなるまで、前記各ステップを繰り返すことを特徴とするループ検出時の制御方法。 - 請求項1に記載のループ検出時の制御方法であって、
ループ制御後、予め定めた一定時間経過後に、収集したループ関連ポート情報を破棄もしくは、無視した後にループ検出のステップを再開することを特徴とするループ検出時の制御方法。 - 請求項2に記載のループ検出時の制御方法において、
前記ポートが制御済みであるか否かの判定では、
該ポートを有する装置に対して、該ポートが制御済みであるか否かを確認する要求を送信し、その応答から判定するか、
または、制御すべきポートの決定をすると同時に、その時刻と制御すべきポートの情報を記憶しておき、その履歴情報を参照し、一定時間内に同一のポートが再度制御すべきポートとして決定されていた場合には、制御済みであると判断することを特徴とするループ検出時の制御方法。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のループ検出時の制御方法において、
前記ポートのトラヒックに対する制御は、
指定されたポートの入出力トラヒックを遮断するものであるか、
または、指定されたポートの入出力トラヒックの流量を予め設定した値に制限するものであるか、
または、指定されたポートの入出力トラヒックのうちマルチキャストフレーム,ブロードキャストフレームもしくはアンノウンユニキャストフレームのうちの1つもしくは2つもしくは全てを遮断するか、
もしくは該ポートに流れる流量を予め設定した値に制限する
ものであることを特徴とするループ検出時の制御方法。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のループ検出時の制御方法において、
前記ループを検出してポートを抽出するステップは、
送信ポートおよび送信ブリッジ装置の識別子の情報を含み、宛先アドレスにマルチキャスト,ブロードキャストもしくはアンノウンユニキャストアドレスとなるように選択されたアドレスを持つループ検出フレームを全物理ポートおよび論理ポートから定期的に送信し、ループ検出フレームを受信した際に、送信ブリッジ装置の識別子が自ブリッジ装置の識別子と一致し、再度同じ送信ポートから送信される転送条件である場合に、ループを検出し、該ループに関連するポートとして、検出フレームの送信ポートおよび受信ポートを抽出するものであるか、
または、自ブリッジ装置の各ポートに入力されるマルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの帯域占有率を視測し、該帯域占有率の値が予め設定する閾値を超過する場合にループを検出し、該ループに関連するポートとして、マルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの帯域占有率が閾値を超過したポートを抽出するものであるか、
または、自ブリッジ装置の各ポートに入出力されたループフレームを観測し、予め定められた時間保存し、予め定められた回数を超過して同一のフレームが観測された場合に、ループを検出し、該ループに関連するポートとして、同一フレームが観測されたポートを抽出するものであるか、
または、上記記載のループ検出・抽出方法のうち複数を組み合わせることにより、ループを検出し、該ループに関連するポートを抽出するものである
ことを特徴とするループ検出時の制御方法。
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