JP2011234141A - Network apparatus, redundant network and loop avoidance method thereof - Google Patents

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尚樹 式谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a network apparatus that can avoid occurrence of a loop in a ring type PBB network.SOLUTION: A network apparatus (layer 2 switch 1) that constructs a redundant network includes: an FDB table (12) in which FDB information showing network routing information and the like is stored; and filtering processing means (filtering circuit 14) for performing filtering processing on a frame on the basis of the FDB table (12). Filtering processing means (filtering circuit 14) determines frame penetration and frame abolishment on the basis of the FDB information to get rid of unnecessary traffic that may become a loop on a redundant network.

Description

本発明はネットワーク機器、冗長ネットワーク及びそれに用いるループ回避方法に関し、特にＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１ａｈ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｂａｃｋｂｏｎｅ Ｂｒｉｄｇｅ）（以下、ＰＢＢとする）ネットワークの冗長ネットワークに関する。   The present invention relates to a network device, a redundant network, and a loop avoidance method used therefor, and more particularly, to a redundant network of an IEEE (Institut of Electrical and Electronic Engineers) 802.1ah (Provider Backbone Bridge) (hereinafter referred to as PBB) network.

近年の通信サービスでは保守、運用性が高く、高品質なネットワークが求められており、その中で冗長型のネットワークトポロジを構成するためのプロトコルが多数考案されている。   Recent communication services require high-quality networks with high maintenance and operability, and many protocols for configuring a redundant network topology have been devised.

例えば、このプロトコルとしては、ＳＴＰ（スパニング・ツリー・プロトコル）（例えば、特許文献１参照）やＥＲＰ［イーサネット（登録商標）・リング・プロテクション］といったものがあるが、これらは装置故障における経路切替えを行うが、装置故障によってループが発生した場合のループ回避方法までは規定していない。   For example, this protocol includes STP (Spanning Tree Protocol) (see, for example, Patent Document 1) and ERP [Ethernet (registered trademark) ring protection]. Although it does, it does not stipulate how to avoid the loop when a loop occurs due to a device failure.

ループが発生した際のネットワーク負荷を軽減する方法としては、自装置のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスをＳｏｕｒｃｅ（ソース） ＭＡＣアドレスに持つフレームを廃棄する機能やストームコントロール機能が考えられているが、これらはループを完全に排除できるものではない。そのため、レイヤ２ネットワークの冗長構成においては、ループ回避技術の必要性が高まっている。   As a method for reducing the network load when a loop occurs, a function of discarding a frame having a source MAC address as a MAC (Media Access Control) address of the own apparatus and a storm control function are considered. These cannot completely eliminate the loop. Therefore, in the redundant configuration of the layer 2 network, the need for a loop avoidance technique is increasing.

また、ＰＢＢネットワークにおけるループ回避手段の一つとしては、自装置のＭＡＣアドレスをＳｏｕｒｃｅ ＭＡＣアドレスに持つイーサネット（登録商標）フレームを受信した際に、ループを検出・廃棄するという方法がある。   Also, as one of loop avoidance means in the PBB network, there is a method of detecting and discarding a loop when an Ethernet (registered trademark) frame having the MAC address of its own device as a source MAC address is received.

特開２００９−２５３８７４号公報JP 2009-253874 A

上述したループ回避手段では、自装置のＭＡＣアドレスをＳｏｕｒｃｅ ＭＡＣアドレスに持つイーサネット（登録商標）フレームを受信した際に、ループを検出・廃棄しているため、自装置を含まない冗長ネットワーク内でループが発生した場合に、ループを回避することができないという課題がある。   In the loop avoidance means described above, a loop is detected and discarded when an Ethernet (registered trademark) frame having the MAC address of its own device as the source MAC address is received. When this occurs, there is a problem that a loop cannot be avoided.

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、リング型のＰＢＢネットワークにおいて、ループの発生を回避することができるネットワーク機器、冗長ネットワーク及びそれに用いるループ回避方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems and provide a network device, a redundant network, and a loop avoidance method used therefor that can avoid the occurrence of a loop in a ring-type PBB network.

本発明によるネットワーク機器は、冗長ネットワークを構成するネットワーク機器であって、
ネットワークの経路情報等を示すＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄａｔａｂａｓｅ）情報が登録されるＦＤＢテーブルと、前記ＦＤＢテーブルを基にフレームのフィルタリング処理を行う手段とを備え、
前記フィルタリング処理を行う手段は、前記ＦＤＢ情報を基に前記フレームの透過及び廃棄の判断を行い、前記冗長ネットワーク上のループとなり得る不要なトラフィックを廃棄している。 The network device according to the present invention is a network device constituting a redundant network,
An FDB table in which FDB (Forwarding Database) information indicating network route information and the like is registered, and means for performing a frame filtering process based on the FDB table,
The means for performing the filtering process determines whether to transmit and discard the frame based on the FDB information, and discards unnecessary traffic that may form a loop on the redundant network.

本発明による冗長ネットワークは、上記のネットワーク機器から構成されていることを特徴とする。   A redundant network according to the present invention comprises the above-described network device.

本発明によるループ回避方法は、冗長ネットワークを構成するネットワーク機器に用いるループ回避方法であって、
前記ネットワーク機器にネットワークの経路情報等を示すＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄａｔａｂａｓｅ）情報が登録されるＦＤＢテーブルを配設し、
前記ＦＤＢテーブルを基にフレームのフィルタリング処理を行うステップを備え、
前記フィルタリング処理を行うステップにおいて、前記ＦＤＢ情報を基に前記フレームの透過及び廃棄の判断を行い、前記冗長ネットワーク上のループとなり得る不要なトラフィックを廃棄している。 A loop avoidance method according to the present invention is a loop avoidance method used for network devices constituting a redundant network,
An FDB table in which FDB (Forwarding Database) information indicating network route information and the like is registered in the network device is disposed.
Performing a frame filtering process based on the FDB table;
In the step of performing the filtering process, the transmission and discarding of the frame is determined based on the FDB information, and unnecessary traffic that may become a loop on the redundant network is discarded.

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、リング型のＰＢＢネットワークにおいて、ループの発生を回避することができるという効果が得られる。   By adopting the configuration and operation as described above, the present invention provides an effect that it is possible to avoid the occurrence of a loop in a ring-type PBB network.

本発明の第１の実施の形態によるレイヤ２スイッチの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the layer 2 switch by the 1st Embodiment of this invention. 図２は図１のＦＤＢテーブルの構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the FDB table of FIG. 図１に示すレイヤ２スイッチの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the layer 2 switch shown in FIG. 図１に示すレイヤ２スイッチの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the layer 2 switch shown in FIG. 図１に示すレイヤ２スイッチの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the layer 2 switch shown in FIG. 図１に示すレイヤ２スイッチの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the layer 2 switch shown in FIG. 図１に示すレイヤ２スイッチの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the layer 2 switch shown in FIG. 本発明の第１の実施の形態で用いるＬＯＣＫ解除フレームの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the LOCK cancellation | release frame used in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態によるレイヤ２スイッチの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the layer 2 switch by the 2nd Embodiment of this invention.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明によるネットワーク機器であるレイヤ２スイッチの概要について説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, an outline of a layer 2 switch that is a network device according to the present invention will be described.

本発明は、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１ａｈ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｂａｃｋｂｏｎｅ Ｂｒｉｄｇｅ）（以下、ＰＢＢとする）ネットワークの冗長ネットワークを構成するレイヤ２スイッチにおいて、ＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄａｔａｂａｓｅ）を基にイーサネット（登録商標）フレームのフィルタリング処理を行い、フレームの透過、廃棄を行うことにより、イーサネット（登録商標）フレームのループを回避することを特徴とする。   The present invention relates to an FDB (Forwarding Data) in a layer 2 switch that constitutes a redundant network of an IEEE (Institut of Electrical and Electronic Engineers) 802.1ah (Provider Backbone Bridge) (hereinafter referred to as PBB) network. It is characterized in that a loop of the Ethernet (registered trademark) frame is avoided by performing a filtering process of the registered trademark frame and transmitting and discarding the frame.

レイヤ２スイッチで構成されるＰＢＢネットワークの冗長ネットワークにおいては、冗長ネットワークを構成する全ての装置で、上記の本発明の機能を実装することで、ＰＢＢネットワークにおけるループを回避することが可能となる。   In a redundant network of a PBB network configured by layer 2 switches, it is possible to avoid a loop in the PBB network by implementing the above-described function of the present invention in all the devices that configure the redundant network.

本発明は、ＦＤＢと連動した動的フィルタリング機能を実装し、ネットワーク上のループとなり得る不要なトラフィックを廃棄することで、ネットワーク負荷を軽減することが可能となる。   The present invention can reduce a network load by implementing a dynamic filtering function linked to an FDB and discarding unnecessary traffic that may become a loop on the network.

図１は本発明の第１の実施の形態によるレイヤ２スイッチの構成例を示すブロック図であり、図２は図１のＦＤＢテーブル１２の構成例を示す図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the layer 2 switch according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the FDB table 12 of FIG.

図１において、レイヤ２スイッチ１は、ＣＰＵ（中央処理装置）１１と、ＦＤＢテーブル１２と、ＦＤＢ制御機能部１３と、フィルタリング回路１４と、インタフェース回路１５１〜１５ｎと、ＬＯＣＫ（ロック）解除フレーム判定回路１６とから構成されている。   In FIG. 1, the layer 2 switch 1 includes a CPU (central processing unit) 11, an FDB table 12, an FDB control function unit 13, a filtering circuit 14, interface circuits 151 to 15n, and a LOCK (lock) release frame determination. The circuit 16 is configured.

ＣＰＵ１１は、本機能のＯＮ／ＯＦＦの制御及びＬＯＣＫ解除フレームの送受信を行う。ＣＰＵ１１は、ＬＯＣＫ解除フレームを受信した際に、ＦＤＢテーブル１２の全テーブルの“ＬＯＣＫ”を‘０’に変更する。また、ＣＰＵ１１は、冗長を構成するポートでリンクダウンを検出した場合に、冗長を構成する全ポートからＬＯＣＫ解除フレームを送信する。   The CPU 11 performs ON / OFF control of this function and transmits / receives a LOCK release frame. When receiving the LOCK release frame, the CPU 11 changes “LOCK” in all the tables of the FDB table 12 to “0”. Further, when the CPU 11 detects a link down at a port configuring redundancy, the CPU 11 transmits a LOCK release frame from all the ports configuring redundancy.

ＦＤＢテーブル１２には、ネットワークの経路情報等を示すＦＤＢ情報が登録され、この情報を基にフィルタリング回路１４がフレームの透過・廃棄の判断を行う。ＦＤＢテーブル１２の構成例を図２に示す。図２において、ＦＤＢテーブル１２は、“ＰＯＲＴ（ポート）”フィールド、“ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）”フィールド、“ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス”フィールド、“ＡＧＥ（エイジ）”フィールド、“ＬＯＣＫ”フィールドから構成されている。   In the FDB table 12, FDB information indicating network route information and the like is registered, and based on this information, the filtering circuit 14 determines whether the frame is transmitted or discarded. A configuration example of the FDB table 12 is shown in FIG. In FIG. 2, the FDB table 12 includes a “PORT (port)” field, a “VLAN (Virtual Local Area Network)” field, a “MAC (Media Access Control) address” field, an “AGE (age)” field, and “LOCK”. It consists of fields.

この図２に示すＦＤＢテーブル１２の構成は一例であるが、本機能の特徴である“ＬＯＣＫ”フィールドを持つ。“ＬＯＣＫ”フィールドに‘１’が設定されているテーブルはＣＰＵ１１からの命令によって削除が可能だが、その他のフィールドの変更は行えない。また、本機能をＯＦＦにした場合には、この“ＬＯＣＫ”フィールドに‘０’が設定される。   The configuration of the FDB table 12 shown in FIG. 2 is an example, but has a “LOCK” field that is a feature of this function. A table in which “1” is set in the “LOCK” field can be deleted by an instruction from the CPU 11, but other fields cannot be changed. Further, when this function is turned OFF, “0” is set in the “LOCK” field.

ＦＤＢ制御機能部１３は、ＦＤＢテーブル１２からＭＡＣアドレステーブルの検索・登録・変更を行う。   The FDB control function unit 13 searches, registers, and changes the MAC address table from the FDB table 12.

フィルタリング回路１４は、受信したイーサネット（登録商標）フレームのＳｏｕｒｃｅ（ソース） ＭＡＣアドレスからＦＤＢ制御機能部１３を使用してＭＡＣアドレステーブルの検索を行い、イーサネット（登録商標）フレームの透過・廃棄を行う。また、フィルタリング回路１４は、ＬＯＣＫ解除フレームの場合に、ＣＰＵ１１へのフレーム転送を行う。   The filtering circuit 14 searches the MAC address table using the FDB control function unit 13 from the source MAC address of the received Ethernet (registered trademark) frame, and transmits and discards the Ethernet (registered trademark) frame. . Further, the filtering circuit 14 performs frame transfer to the CPU 11 in the case of a LOCK release frame.

インタフェース回路１５１〜１５ｎは、受信したイーサネット（登録商標）フレームをフィルタリング回路１４への転送を行う。   The interface circuits 151 to 15 n transfer the received Ethernet (registered trademark) frame to the filtering circuit 14.

ＬＯＣＫ解除フレーム判定回路１６は、フィルタリング回路１４によって廃棄されなかったフレームに対してＬＯＣＫ解除フレームかどうかの判定を行う。
The LOCK release frame determination circuit 16 determines whether a frame that has not been discarded by the filtering circuit 14 is a LOCK release frame.

図３〜図７は図１に示すレイヤ２スイッチ１の動作を示すフローチャートである。これら図１〜図７を参照してレイヤ２スイッチ１の動作について説明する。尚、図３〜図７においては、イーサネット（登録商標）フレームをフレームと表記し、以下の説明においてｅフレームとする。   3 to 7 are flowcharts showing the operation of the layer 2 switch 1 shown in FIG. The operation of the layer 2 switch 1 will be described with reference to FIGS. 3 to 7, the Ethernet (registered trademark) frame is referred to as a frame, and is referred to as an e frame in the following description.

フィルタリング回路１４は、受信したｅフレームからＳｏｕｒｃｅ ＭＡＣアドレス情報の取得を行う（図３ステップＳ１）。ＦＤＢ制御機能部１３は、ＦＤＢテーブル１２からステップＳ１の処理で取得したＳｏｕｒｃｅ ＭＡＣアドレスのテーブルの検索を行う（図３ステップＳ２）。   The filtering circuit 14 acquires the source MAC address information from the received e frame (step S1 in FIG. 3). The FDB control function unit 13 searches the source MAC address table acquired from the FDB table 12 in step S1 (step S2 in FIG. 3).

ＦＤＢ制御機能部１３は、ステップＳ２の処理で検索したＳｏｕｒｃｅ ＭＡＣアドレスがＦＤＢテーブル１２に登録されているかどうかを判定する（図３ステップＳ３）。   The FDB control function unit 13 determines whether or not the Source MAC address searched in the process of step S2 is registered in the FDB table 12 (step S3 in FIG. 3).

ＦＤＢ制御機能部１３は、Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣアドレスがＦＤＢテーブル１２に登録されている場合（図３ステップＳ３のＹ）、検索したＳｏｕｒｃｅ ＭＡＣアドレスがｅフレームの受信ポートでＦＤＢテーブル１２に登録されているかどうかを判定する（図３ステップＳ４）。   When the source MAC address is registered in the FDB table 12 (Y in step S3 in FIG. 3), the FDB control function unit 13 determines whether the retrieved source MAC address is registered in the FDB table 12 at the e-frame reception port. Is determined (step S4 in FIG. 3).

ＦＤＢ制御機能部１３は、検索したＳｏｕｒｃｅ ＭＡＣアドレスがｅフレームの受信ポートでＦＤＢテーブル１２に登録されている場合、ステップＳ２の処理で検索したテーブルの“ＬＯＣＫ”フィールドに‘１’を登録する（図３ステップＳ５）。その後に、フィルタリング回路１４は、ｅフレームの廃棄を行わず、ｅフレームを透過する（図３ステップＳ６）。   When the retrieved source MAC address is registered in the FDB table 12 at the e-frame receiving port, the FDB control function unit 13 registers “1” in the “LOCK” field of the table retrieved in the process of step S2 ( FIG. 3 step S5). Thereafter, the filtering circuit 14 does not discard the e frame and transmits the e frame (step S6 in FIG. 3).

ＦＤＢ制御機能部１３は、検索したＳｏｕｒｃｅ ＭＡＣアドレスがｅフレームの受信ポートでＦＤＢテーブル１２に登録されていない場合（図３ステップＳ４のＮ）、ステップＳ２の処理で検索したテーブルの“ＬＯＣＫ”フィールドが‘１’かどうかを判定する（図３ステップＳ７）。   When the retrieved source MAC address is not registered in the FDB table 12 at the e-frame receiving port (N in step S4 in FIG. 3), the FDB control function unit 13 searches the “LOCK” field of the table retrieved in step S2. Is "1" (step S7 in FIG. 3).

フィルタリング回路１４は、検索したテーブルの“ＬＯＣＫ”フィールドが‘１’である場合（図３ステップＳ７のＹ）、ｅフレームの廃棄を行う（図３ステップＳ８）。   When the “LOCK” field of the searched table is “1” (Y in step S7 in FIG. 3), the filtering circuit 14 discards the e frame (step S8 in FIG. 3).

ＦＤＢ制御機能部１３は、Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣアドレスがＦＤＢテーブル１２に登録されていない場合（図３ステップＳ３のＮ）、あるいは検索したテーブルの“ＬＯＣＫ”フィールドが‘１’でない場合（図３ステップＳ７のＮ）、受信したｅフレームのＳｏｕｒｃｅ ＭＡＣアドレスをＦＤＢテーブル１２に登録する（図３ステップＳ９）。この場合、ＦＤＢ制御機能部１３は、ＦＤＢテーブル１２にポート、ＶＬＡＮ、ＭＡＣアドレスを登録する。   The FDB control function unit 13 determines that the source MAC address is not registered in the FDB table 12 (N in step S3 in FIG. 3) or the “LOCK” field of the retrieved table is not “1” (in step S7 in FIG. 3). N) The source MAC address of the received e-frame is registered in the FDB table 12 (step S9 in FIG. 3). In this case, the FDB control function unit 13 registers the port, VLAN, and MAC address in the FDB table 12.

ＦＤＢ制御機能部１３は、ステップＳ９の処理で登録したＦＤＢテーブル１２の“ＬＯＣＫ”フィールドに‘１’を登録する（図３ステップＳ１０）。その後に、フィルタリング回路１４は、ｅフレームの廃棄を行わず、ｅフレームを透過する（図３ステップＳ１１）。   The FDB control function unit 13 registers “1” in the “LOCK” field of the FDB table 12 registered in the process of step S9 (step S10 in FIG. 3). Thereafter, the filtering circuit 14 does not discard the e frame and transmits the e frame (step S11 in FIG. 3).

図４は図３に示す処理で透過となったフレームに対して適用される処理の流れを示している。   FIG. 4 shows the flow of processing applied to a frame that has become transparent in the processing shown in FIG.

ＬＯＣＫ解除フレーム判定回路１６は、受信したｅフレームからＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣアドレス情報の取得を行い（図４ステップＳ２１）、ステップＳ２１の処理で取得したＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣアドレスが“ＸＸ”かどうかを判定する（図４ステップＳ２２）。   The LOCK release frame determination circuit 16 acquires the destination MAC address information from the received e-frame (step S21 in FIG. 4), and determines whether the destination MAC address acquired in the process of step S21 is “XX” (FIG. 4). Step S22).

ＬＯＣＫ解除フレーム判定回路１６は、取得したＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣアドレスが“ＸＸ”である場合（図４ステップＳ２２のＹ）、受信したｅフレームからＥｔｈｅｒ Ｔｙｐｅの取得処理を行う（図４ステップＳ２３）。   When the acquired Destination MAC address is “XX” (Y in step S22 in FIG. 4), the LOCK release frame determination circuit 16 performs an Ether Type acquisition process from the received e frame (step S23 in FIG. 4).

ＬＯＣＫ解除フレーム判定回路１６は、ステップＳ３で取得したＥｔｈｅｒ Ｔｙｐｅが“０ｘＺＺ”かどうかを判定し（図４ステップＳ２４）、取得したＥｔｈｅｒ Ｔｙｐｅが“０ｘＺＺ”である場合（図４ステップＳ２４のＹ）、受信したｅフレームがＬＯＣＫ解除フレームだと判断してＣＰＵ１１への転送を行う（図４ステップＳ２５）。   The LOCK release frame determination circuit 16 determines whether the Ether Type acquired in step S3 is “0xZZ” (FIG. 4, step S24), and if the acquired Ether Type is “0xZZ” (Y in step S24 in FIG. 4). The received e frame is determined to be a LOCK release frame, and is transferred to the CPU 11 (step S25 in FIG. 4).

ＬＯＣＫ解除フレーム判定回路１６は、取得したＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣアドレスが“ＸＸ”でない場合（図４ステップＳ２２のＮ）、または取得したＥｔｈｅｒ Ｔｙｐｅが“０ｘＺＺ”でない場合（図４ステップＳ２４のＮ）、受信したｅフレームがＬＯＣＫ解除フレームではないと判断して廃棄する（図４ステップＳ２６）。   The LOCK release frame determination circuit 16 receives the received destination MAC address when it is not “XX” (N in step S22 in FIG. 4), or when the acquired Ether Type is not “0xZZ” (N in step S24 in FIG. 4). It is determined that the e frame is not a LOCK release frame and discarded (step S26 in FIG. 4).

図５はＬＯＣＫ解除フレームを受信した際のＣＰＵ１１の動作を示している。   FIG. 5 shows the operation of the CPU 11 when a LOCK release frame is received.

ＣＰＵ１１は、ＬＯＣＫ解除フレームを受信すると、ＦＤＢテーブル１２に登録されている全てのテーブルの“ＬＯＣＫ”フィールドを‘０’に変更し（図５ステップＳ３１）、受信したＬＯＣＫ解除フレームを、冗長を構成するその他のポートへ転送し（図５ステップＳ３２）、ＬＯＣＫ解除フレーム受信時の動作を終了する。   When receiving the LOCK release frame, the CPU 11 changes the “LOCK” field of all the tables registered in the FDB table 12 to “0” (step S31 in FIG. 5), and configures the received LOCK release frame to be redundant. (Step S32 in FIG. 5), and the operation at the time of receiving the LOCK release frame is terminated.

図６は冗長を構成するポートがリンクダウンした際のＣＰＵ１１の動作を示している。   FIG. 6 shows the operation of the CPU 11 when the ports constituting the redundancy are linked down.

ＣＰＵ１１は、冗長を構成するポートがリンクダウンした際に、ＬＯＣＫ解除フレームを論理ブロックポートではない、冗長を構成する全てのポートへ送信し（図６ステップＳ４１）、冗長ポートがリンクダウンした際の処理を終了する。   The CPU 11 transmits a LOCK release frame to all the ports constituting the redundancy other than the logical block port when the ports constituting the redundancy are linked down (step S41 in FIG. 6), and when the redundancy ports are linked down. The process ends.

図７はレイヤ２スイッチ１においてフィルタリング機能の設定を変更する際の動作を示している。   FIG. 7 shows an operation when the setting of the filtering function is changed in the layer 2 switch 1.

ＣＰＵ１１は、フィルタリング機能の設定を変更する際に、フィルタリング機能がＯＮか、ＯＦＦかを判定する（図７ステップＳ５１）。   When changing the setting of the filtering function, the CPU 11 determines whether the filtering function is ON or OFF (step S51 in FIG. 7).

ＦＤＢ制御機能部１３は、フィルタリング機能がＯＮである場合（図７ステップＳ５１のＹ）、ＦＤＢテーブル１２の“ＬＯＣＫ”フィールドを‘１’または‘０’に変更可能とし（図７ステップＳ５２）、ＬＯＣＫ解除フレームとしてＣＰＵ１１への転送を行う（図７ステップＳ５４）。   When the filtering function is ON (Y in step S51 in FIG. 7), the FDB control function unit 13 can change the “LOCK” field of the FDB table 12 to “1” or “0” (step S52 in FIG. 7). Transfer to the CPU 11 as a LOCK release frame (step S54 in FIG. 7).

ＦＤＢ制御機能部１３は、フィルタリング機能がＯＦＦである場合（図７ステップＳ５１のＮ）、ＦＤＢテーブル１２の“ＬＯＣＫ”フィールドを‘０’に固定設定とし、書き込み禁止にし（図７ステップＳ５３）、ＬＯＣＫ解除フレームとしてＣＰＵ１１への転送を行う（図７ステップＳ５４）。   When the filtering function is OFF (N in Step S51 in FIG. 7), the FDB control function unit 13 sets the “LOCK” field of the FDB table 12 to “0”, and disables writing (Step S53 in FIG. 7). Transfer to the CPU 11 as a LOCK release frame (step S54 in FIG. 7).

図８は本発明の第１の実施の形態で用いるＬＯＣＫ解除フレームの一例を示す図である。図８において、ＬＯＣＫ解除フレームでは、独自の送信先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレス、Ｅｔｈｅｒ Ｔｙｐｅを規定し、ＬＯＣＫ解除フレームの識別に使用する。   FIG. 8 is a diagram showing an example of the LOCK release frame used in the first embodiment of the present invention. In FIG. 8, in the LOCK release frame, a unique transmission destination MAC address, transmission source MAC address, and Ether Type are defined and used to identify the LOCK release frame.

送信先ＭＡＣアドレスには、独自の値“ＸＸ”、送信元ＭＡＣアドレスには独自の値“ＹＹ”、Ｅｔｈｅｒ Ｔｙｐｅには独自の値“０ｘＺＺ”を使用する。ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）にはＬＯＣＫ解除フレームである識別子（ＤＥＬＥＴＥ ＦＬＧ）とＬＯＣＫ解除フレームの終わり（ＥＮＤ ＰＤＵ）を示すパターンとを設定する。   A unique value “XX” is used as the transmission destination MAC address, a unique value “YY” is used as the transmission source MAC address, and a unique value “0xZZ” is used as the Ether Type. In the PDU (Protocol Data Unit), an identifier (DELETE FLG) which is a LOCK release frame and a pattern indicating the end of the LOCK release frame (END PDU) are set.

図９は本発明の第１の実施の形態の効果を説明するための図である。以下、図９に示すレイヤ２のリング型ネットワークの構成例を用いて本発明の第１の実施の形態の効果について説明する。   FIG. 9 is a diagram for explaining the effect of the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the effect of the first exemplary embodiment of the present invention will be described using a configuration example of a layer 2 ring network shown in FIG.

図９は、リング型のＰＢＢネットワークであり、ネットワーク機器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄによるリング型ネットワークと、ネットワーク機器Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆによるリング型ネットワークとの複合ネットワークである。また、Ａ−Ｆは本実施の形態の機能を有するレイヤ２スイッチである。   FIG. 9 shows a ring-type PBB network, which is a composite network of a ring network composed of network devices A, B, C, and D and a ring network composed of network devices C, D, E, and F. A-F is a layer 2 switch having the function of the present embodiment.

図９に示す冗長ネットワークにおいて、ループが発生するパターンとしてループ＃１，＃２，＃３があるが、本実施の形態の機能によってこれらのループ＃１，＃２，＃３の発生を防ぐことが可能である。   In the redundant network shown in FIG. 9, there are loops # 1, # 2, and # 3 as patterns in which loops are generated. The function of this embodiment prevents these loops # 1, # 2, and # 3 from occurring. Is possible.

例えば、ネットワーク機器Ｃのポート１とネットワーク機器Ｆのポート２とを論理ブロックポートとして、ネットワーク機器Ａとネットワーク機器Ｃとの間、ネットワーク機器Ｄとネットワーク機器Ｆとの間が仮想的に切断されているものとする。   For example, the port 1 of the network device C and the port 2 of the network device F are logical block ports, and the network device A and the network device C, and the network device D and the network device F are virtually disconnected. It shall be.

その際、ノードａからノードｂ宛にマルチキャストフレームの送信を行った場合、ネットワーク機器Ｂのポート０で受信したフレームは、リング内のネットワーク上ではネットワーク機器ＢのＳＹＳＴＥＭ ＭＡＣアドレス、またはフレーム送信先ポートのＭＡＣアドレスをＳｏｕｒｃｅ ＭＡＣアドレスとしたＰＢＢヘッダでカプセル化される。   At that time, when a multicast frame is transmitted from node a to node b, the frame received at port 0 of network device B is the system MAC address of network device B or the frame destination port on the network in the ring. Is encapsulated in a PBB header with the source MAC address as the source MAC address.

また、そのＭＡＣアドレスは、ネットワーク機器Ａのポート２、ネットワーク機器Ｄのポート１、ネットワーク機器Ｃのポート３、ネットワーク機器Ｅのポート２、ネットワーク機器Ｆのポート１でＦＤＢテーブルに登録される。   The MAC address is registered in the FDB table at port 2 of network device A, port 1 of network device D, port 3 of network device C, port 2 of network device E, and port 1 of network device F.

以下、リングネットワーク内の論理ブロックポートを持つ装置が故障したケースについて説明する。   Hereinafter, a case where a device having a logical block port in the ring network has failed will be described.

ケース１の場合は、ネットワーク機器Ｃが故障、または論理ブロックポートがなくなってしまい、ループ＃１が発生した場合である。この場合、ループ＃１の時計周りのフレームは、ネットワーク機器Ｄのポート３で本実施の形態の機能により廃棄される。ループ＃１の反時計周りのフレームは、ネットワーク機器Ａのポート１で本実施の形態の機能により廃棄される。   Case 1 is a case where the network device C has failed or the logical block port has disappeared and loop # 1 has occurred. In this case, the clockwise frame of loop # 1 is discarded at the port 3 of the network device D by the function of the present embodiment. The counterclockwise frame of loop # 1 is discarded by the function of the present embodiment at port 1 of network device A.

ケース２の場合は、ネットワーク機器Ｆが故障、または論理ブロックポートがなくなってしまい、ループ＃２が発生した場合である。ループ＃２の時計周りのフレームは、ネットワーク機器Ｄのポート２で本実施の形態の機能により廃棄される。ループ２の反時計回りのフレームは、ネットワーク機器Ｅのポート１で本実施の形態の機能により廃棄される。   Case 2 is a case where the network device F has failed or the logical block port has disappeared and loop # 2 has occurred. The clockwise frame in loop # 2 is discarded by the function of the present embodiment at port 2 of network device D. The counterclockwise frame of loop 2 is discarded by the function of the present embodiment at port 1 of network device E.

ケース３の場合は、ネットワーク機器Ｃ及びネットワーク機器Ｆが故障し、ループ＃３が発生した場合である。ループ＃３の時計周りのフレームは、ネットワーク機器Ｄのポート３及びネットワーク機器Ｄのポート２で本実施の形態の機能により廃棄される。ループ＃３の反時計周りのフレームは、ネットワーク機器Ａのポート１及びネットワーク機器Ｅのポート１で本実施の形態の機能により廃棄される。   Case 3 is a case where network device C and network device F fail and loop # 3 occurs. The clockwise frame of loop # 3 is discarded by the function of the present embodiment at port 3 of network device D and port 2 of network device D. The counterclockwise frame of loop # 3 is discarded by the function of the present embodiment at port 1 of network device A and port 1 of network device E.

したがって、本実施の形態では、上記の機能を有するレイヤ２スイッチ１で構成されるリング型のＰＢＢネットワークにおいて、ループの発生を回避することが可能となる。   Therefore, in the present embodiment, it is possible to avoid the occurrence of a loop in the ring type PBB network configured by the layer 2 switch 1 having the above function.

図１０は本発明の第２の実施の形態によるレイヤ２スイッチの構成例を示すブロック図である。図１０において、本発明の第２の実施の形態によるレイヤ２スイッチ１ａは、ＣＰＵ１１の代わりにＬＯＣＫフレーム送受信回路１７を設けた以外は図１に示す本発明の第１の実施の形態によるレイヤ２スイッチ１と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は、本発明の第１の実施の形態と同様である。   FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of the layer 2 switch according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 10, the layer 2 switch 1a according to the second embodiment of the present invention is the layer 2 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, except that a LOCK frame transmission / reception circuit 17 is provided instead of the CPU 11. The configuration is the same as that of the switch 1, and the same components are denoted by the same reference numerals. The operation of the same component is the same as that of the first embodiment of the present invention.

ＬＯＣＫフレーム送受信回路１７は、図５及び図６に示す動作を行う機能を持つハードウェア回路である。これによって、本実施の形態は、上述した本発明の第１の実施の形態と同様の効果を奏する。   The LOCK frame transmission / reception circuit 17 is a hardware circuit having a function of performing the operations shown in FIGS. As a result, the present embodiment has the same effects as those of the first embodiment of the present invention described above.

本発明は、ＰＢＢネットワークの冗長ネットワークに使用するリング型ネットワークを構成するレイヤ２スイッチに適用することができる。   The present invention can be applied to a layer 2 switch constituting a ring network used for a redundant network of a PBB network.

１，１ａ レイヤ２スイッチ
１１ ＣＰＵ
１２ ＦＤＢテーブル
１３ ＦＤＢ制御機能部
１４ フィルタリング回路
１５１〜１５ｎ インタフェース回路
１６ ＬＯＣＫ解除フレーム判定回路
１７ ＬＯＣＫフレーム送受信回路
Ａ〜Ｆ ネットワーク機器 1,1a Layer 2 switch
11 CPU
12 FDB table
13 FDB control function
14 Filtering circuit 151-15n Interface circuit
16 LOCK release frame determination circuit
17 LOCK frame transceiver circuit
A to F Network equipment

Claims (9)

冗長ネットワークを構成するネットワーク機器であって、
ネットワークの経路情報等を示すＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄａｔａｂａｓｅ）情報が登録されるＦＤＢテーブルと、前記ＦＤＢテーブルを基にフレームのフィルタリング処理を行う手段とを有し、
前記フィルタリング処理を行う手段は、前記ＦＤＢ情報を基に前記フレームの透過及び廃棄の判断を行い、前記冗長ネットワーク上のループとなり得る不要なトラフィックを廃棄することを特徴とするネットワーク機器。 A network device constituting a redundant network,
An FDB table in which FDB (Forwarding Database) information indicating network route information and the like is registered, and means for performing a frame filtering process based on the FDB table,
The network device characterized in that the means for performing the filtering process determines whether to transmit and discard the frame based on the FDB information, and discards unnecessary traffic that may be a loop on the redundant network. 前記ＦＤＢテーブルは、少なくともポートフィールドと、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスフィールドと、ＬＯＣＫフィールドとを含み、
前記フィルタリング処理を行う手段は、受信フレームからソースＭＡＣアドレスを取得し、当該ソースＭＡＣアドレスが前記ＦＤＢテーブルに登録されているか前記ＬＯＣＫフィールドの値とに応じて前記フレームの透過及び廃棄の判断を行うことを特徴とする請求項１記載のネットワーク機器。 The FDB table includes at least a port field, a MAC (Media Access Control) address field, and a LOCK field.
The means for performing the filtering process acquires a source MAC address from the received frame, and determines whether the frame is transparent or discarded according to whether the source MAC address is registered in the FDB table or the value of the LOCK field. The network device according to claim 1, wherein: 前記冗長ネットワークが、ＩＥＥＥ８０２．１ａｈ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｂａｃｋｂｏｎｅ Ｂｒｉｄｇｅ）ネットワークに使用する冗長ネットワークであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のネットワーク機器。   3. The network device according to claim 1, wherein the redundant network is a redundant network used for an IEEE 802.1ah (Provider Backbone Bridge) network. 前記冗長ネットワークを構成するレイヤ２スイッチであることを特徴とする請求項３記載のネットワーク機器。   4. The network device according to claim 3, wherein the network device is a layer 2 switch constituting the redundant network. 上記の請求項１から請求項４のいずれかに記載のネットワーク機器から構成されていることを特徴とする冗長ネットワーク。   A redundant network comprising the network device according to any one of claims 1 to 4. 冗長ネットワークを構成するネットワーク機器に用いるループ回避方法であって、
前記ネットワーク機器にネットワークの経路情報等を示すＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄａｔａｂａｓｅ）情報が登録されるＦＤＢテーブルを配設し、
前記ＦＤＢテーブルを基にフレームのフィルタリング処理を行うステップを有し、
前記フィルタリング処理を行うステップにおいて、前記ＦＤＢ情報を基に前記フレームの透過及び廃棄の判断を行い、前記冗長ネットワーク上のループとなり得る不要なトラフィックを廃棄することを特徴とするループ回避方法。 A loop avoidance method used for a network device constituting a redundant network,
An FDB table in which FDB (Forwarding Database) information indicating network route information and the like is registered in the network device is disposed.
Performing a frame filtering process based on the FDB table;
A loop avoidance method characterized in that, in the step of performing the filtering process, the transmission and discarding of the frame is determined based on the FDB information, and unnecessary traffic that may become a loop on the redundant network is discarded. 前記ＦＤＢテーブルは、少なくともポートフィールドと、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスフィールドと、ＬＯＣＫフィールドとを含み、
前記フィルタリング処理を行うステップにおいて、受信フレームからソースＭＡＣアドレスを取得し、当該ソースＭＡＣアドレスが前記ＦＤＢテーブルに登録されているか前記ＬＯＣＫフィールドの値とに応じて前記フレームの透過及び廃棄の判断を行うことを特徴とする請求項６記載のループ回避方法。 The FDB table includes at least a port field, a MAC (Media Access Control) address field, and a LOCK field.
In the step of performing the filtering process, a source MAC address is acquired from the received frame, and the transmission and discard of the frame are determined according to whether the source MAC address is registered in the FDB table or the value of the LOCK field. The loop avoidance method according to claim 6. 前記冗長ネットワークが、ＩＥＥＥ８０２．１ａｈ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｂａｃｋｂｏｎｅ Ｂｒｉｄｇｅ）ネットワークに使用する冗長ネットワークであることを特徴とする請求項６または請求項７記載のループ回避方法。   The loop avoidance method according to claim 6 or 7, wherein the redundant network is a redundant network used for an IEEE 802.1ah (Provider Backbone Bridge) network. 前記ネットワーク機器が、前記冗長ネットワークを構成するレイヤ２スイッチであることを特徴とする請求項３記載のループ回避方法。   4. The loop avoidance method according to claim 3, wherein the network device is a layer 2 switch constituting the redundant network.
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