JP2014150350A - 通信装置及び通信装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リンクアグリゲーショングループを構成する複数ポートを有する通信装置の省電力を実現する。
【解決手段】パケット中継装置１０Ａは、複数の物理ポートのパケットを処理する複数の処理回路を含むＭＡＣ制御部１３６と、複数の処理回路それぞれへの給電を複数の物理ポートのトラヒックに基づいて制御するＬＰＩ制御部１３４と、複数の物理ポートを一つのグループに纏めてグループを一つの論理ポートとして使用するレイヤ２制御部１３１を含む。レイヤ２制御部は複数の物理ポートの給電制御における状態に基づいて、運用中状態の物理ポートから物理ポートを選択して待機状態に変更する、待機状態の物理ポートから物理ポートを選択して運用中状態に変更する、ことのうちの少なくとも一方を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は通信装置及び通信装置の制御方法に関する。

ネットワークを介した情報通信の利用の拡大により、ルータやスイッチ等の通信装置の数量が増大すると共に、ネットワークにおけるがトラヒック量が増大している。このような状況において、特許文献１は、通信装置の省電力化技術を開示している。

通信装置の消費電力を低減するいくつかの方法があるが、その一つは、通信装置の運用を工夫する。例えば、イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ：登録商標）の消費電力を低減する方法として、ＩＥＥＥ８０２．３ａｚにおいて規定されているＥｎｅｒｇｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（ＥＥＥ）が知られている。

ＥＥＥにおける通信装置は、トラヒックが発生していないリンク（ポート）を、Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｉｄｌｅ（ＬＰＩ）状態と呼ばれる省電力状態に移行する。通信装置は、ＬＰＩ状態の期間、定期的にリンクを保持するための信号（リフレッシュ信号と呼ぶ）のみを送受信する。これにより、ネットワークの物理層における消費電力が減少する。

一方、通信回線を冗長化する技術であるリンクアグリゲーションが知られている。リンクアグリゲーションは、複数のリンク（ポート）を論理的に一つのリンクにまとめることで、通信の帯域幅を広げることができる。さらに、リンクアグリゲーションは、一つのリンク（ポート）において障害が発生しても、他のリンクを使用して通信を継続することができるため、耐障害性を高めることができる。

特開２０１０−２１３２５９号公報

上記イーサネット制御（ＥＥＥ）は、ＬＰＩ状態の期間、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ（ＮＩＣ）において、ポートを介して送受信されるデータを処理する制御回路のへの供給電力を低下させることで、通信装置の消費電力を低減できる。つまり、制御回路は、ＬＰＩ状態の間、省電力状態にある。

ＬＰＩ状態の期間においてパケットがＮＩＣに到着すると、通信装置は、制御回路を、省電力状態からデータ処理可能なアクティブ状態に変化させる必要がある。省電力状態とアクティブ状態との間の状態移行は、そのオーバーヘッドにより省電力効果を低下させる。

リンクアグリゲーションは、複数のポート（リンク）をグループ化し、パケットを送信するポート（リンク）を適切に選択することで、トラヒックによる負荷を分散することができる。また、リンクアグリゲーションにおいて、運用中ポートの他に待機ポートを用意し、運用中ポートのリンクで障害が発生すると、その障害ポートから待機ポートに切り替える技術が知られている。

通信装置がリンクアグリゲーションと共にリンク省電力技術を利用する場合、通信装置が省電力技術によるポートの状態を参照することなく、当該ポートを運用中ポート又は待機ポートとして選択すると、省電力効果が大きく低減してしまう。

本発明の一態様は、複数の物理ポートのパケットを処理する複数の処理回路と、前記複数の処理回路それぞれへの給電を、前記複数の物理ポートのトラヒックに基づいて制御する、第１制御部と、第２制御部と、を含む通信装置である。前記第２制御部は、前記第１制御部による給電制御における前記複数の物理ポートの状態、を示す第１情報を保持する。前記第２制御部は、前記複数の物理ポートを一つのグループに纏めて、当該グループを一つの論理ポートとして使用する。前記第２制御部は、運用中状態と待機状態とを含む、前記グループにおける前記複数の物理ポートの運用についての状態、を示す第２情報を保持する。前記第２制御部は、前記第２情報を参照して、前記運用中状態の物理ポートにおいて、送信パケットを分散する複数の使用物理ポートを決定する。前記第２制御部は、前記第１情報における前記複数の物理ポートの状態に基づいて前記運用中状態の物理ポートから物理ポートを選択して前記待機状態に変更する、及び、前記第１情報における前記複数の物理ポートの状態に基づいて前記待機状態の物理ポートから物理ポートを選択して前記運用中状態に変更する、ことの少なくとも一方を行う。

本発明の一態様によれば、リンクアグリゲーショングループを構成する複数ポートを有する通信装置の省電力を実現することができる。

本実施形態におけるパケット中継装置の構成例を模式的に示すブロック図である。 本実施形態において、ＬＰＩ制御におけるポート状態及び各ポート状態における制御回路の消費電力を模式的に示す図である。 本実施形態のポート状態管理テーブルの構成例を示す図である。 本実施形態におけるＬＰＩ制御部によるポート状態変更の通知の処理例を示すフローチャートである。 本実施形態のＬＡ状態管理テーブルの構成例を示す図である。 本実施形態において、ＬＡグループの構成においてユーザ設定可能な項目例を示す図である。 本実施形態のＬＡ設定管理テーブルの構成例を示す図である。 本実施形態のレイヤ２制御部によるＬＡ使用ポートの制御処理の例を示すフローチャートである。 図８のフローチャートにおける、ステップＳ２０７の詳細を示すフローチャートである。 図９のフローチャートにおける、ステップＳ３０６の詳細を示すフローチャートである。 図８のフローチャートにおける、ステップＳ２０９の詳細を示すフローチャートである。 図１１のフローチャートにおける、ステップＳ５０６の詳細を示すフローチャートである。 本実施形態におけるパケット中継装置の他の構成例を模式的に示すブロック図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の説明及び添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施形態と実装例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。

本実施形態の通信装置は、物理ポート（物理リンク）の消費電力低減機能及び複数の物理リンク（物理ポート）を纏めて一つの論理リンク（論理ポート）として使用するリンクアグリゲーションの機能を有している。グループ化された複数物理ポート（物理リンク）をＬＡ（Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）グループとも呼ぶ。

本実施形態においては、リングアグリゲーショングループを構成するポート（リンク）から、消費電力制御におけるポート（リンク）の状態を考慮して、データ送信に使用するポート（リンク）を選択する例を説明する。

以下に説明する例では、イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ：登録商標）の消費電力を低減する技術であり、ＩＥＥＥ８０２．３ａｚにおいて規定されている、Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（ＥＥＥ）が採用されている。ＥＥＥにおける通信装置は、トラヒックが発生していないポート（リンク）を、Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｉｄｌｅ（ＬＰＩ）状態と呼ばれる省電力状態（図２を参照して後述する）に移行する。

ＬＰＩ状態において、リンクの両側の通信装置は、それぞれ、機能（回路）の一部を停止することで、消費電力を低減することができる。ＥＥＥは、データリンク層であるイーサネットにおける省消費電力技術であり、通信装置は、データリンク層のプロトコルを処理する回路（チップ）への電力供給を停止して、消費電力を低減する。

本実施形態において、ＬＡグループは、運用中ポート（リンク）（以下に説明する例においてＡＣＴポート）に加え、待機ポート（待機リンク）（以下に説明する例においてＳＢＹポート）を含む。通信装置は、運用中ポートのリンクにおいて障害が発生すると、運用するポートを、その障害リンクのポートから待機ポートに切り替える。つまり、通信装置は、待機ポートの状態（以下においてＬＡ状態と呼ばれる）を、待機から運用中に変更する。

本実施形態の通信装置は、ＬＡグループ内のポートのＬＰＩ制御における動作状態を参照し、それらの状態に基づいて、運用中ポートを待機ポートに変更する又は待機ポートを運用中ポートに変更する。

このように、消費電力制御におけるポート状態に基づいて、ポートを運用中ポートとするか待機ポートとするか決定することで、リンクアグリゲーショングループを構成する物理ポートを有する通信装置の効果的な省電力を実現する。

図１は、通信装置の一例である、パケット中継装置１０Ａの構成例を模式的に示すブロック図である。パケット中継装置１０Ａは、例えば、レイヤ２スイッチ又はレイヤ３スイッチである。本実施形態は、データリンク層（レイヤ２）における機能に特徴を有しており、図１は当該機能を説明するための構成を示している。

パケット中継装置１０Ａは、プロセッサであるＣＰＵ１０１、メモリ１０２及びパケット処理部１０３を含み、これらはバス１０４により通信可能に接続されている。メモリ１０２はＣＰＵ１０１が実行する複数のプログラムを格納し、図１において、レイヤ２制御プログラム１２１が例示されている。ＣＰＵ１０１は、レイヤ２制御プログラム１２１を含む、メモリ１０２に格納されているプログラムに従って動作することで、多様な処理を行う。

パケット中継装置１０Ａは、電気信号とデータの間の変換を行う複数のポート（物理ポート）１０５を含む。図１の例において、ポート１０５Ａ〜１０５Ｄが具体的に例示されている。ポート１０５は、任意の１つ又は複数のポートを示す。

パケット処理部１０３は、レイヤ２制御部１３１、パケットバッファ１３２、ポート振分制御部１３３を含む。パケット処理部１０３の機能は、プログラムに従って動作するプロセッサ、集積回路で設計されたハードウェア又はこれらの組み合わせで実現することができる。

レイヤ２制御部１３１は、ＬＡ使用ポート決定部３１５、ＬＡ（Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）状態管理テーブル１３７及びＬＡ設定管理テーブル１３８を含む。ＬＡ状態管理テーブル１３７は、ＬＡにおけるポート１０５の運用状態についての情報を管理する。運用状態は運用中状態と待機状態とを含む。ＬＡ設定管理テーブル１３８は、ＬＡについての設定を管理する。

ＬＡ使用ポート決定部３１５は、通信可能な運用中ポートを決定する。つまり、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、運用中状態の物理ポートにおいて、送信パケットを分散する複数の使用物理ポート（以下の説明においてＬＡ使用ポート）を決定する。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ポートの状態に基づいて、運用中状態のポートから選択したポートを待機状態に変更する又は待機状態のポートから選択したポートを運用中状態に変更する。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ポートの状態に基づいて一方向の状態変更のみを行ってもよい。

ポート振分制御部１３３は、ＬＰＩ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｉｄｌｅ）制御部１３４及びＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御部１３６を含む。ＭＡＣ制御部１３６は、ポート１０５のパケットを処理する。

ＬＰＩ制御部１３４は、ＭＡＣ制御部１３６のそれぞれへの給電を、ポート１０５のトラヒックに基づいて制御する。ＬＰＩ制御部１３４は、ポート状態変更通知部３４５及びポート状態管理テーブル１３５を含む。ポート状態管理テーブル１３５は、ポート１０５の状態（ＭＡＣ制御部１３６の給電制御におけるポートの状態）を管理するテーブルであり、ポート状態変更通知部３４５は、ポート１０５の状態が変化すると、それをレイヤ２制御部１３１に通知する。

パケット中継装置１０Ａは、複数ネットワークライン１０６を介して他のパケット中継装置１０Ｂと接続される。図１の例においては、ポート１０５Ａ〜１０５Ｄが接続するネットワークライン１０６Ａ〜１０６Ｄが具体的に例示されている。ネットワークライン１０６は、任意の１又は複数のネットワークラインを示す。本例において、ポート１０５Ａ〜１０５Ｄを含む複数ポートが、ＬＡグループを構成している。

ＭＡＣ制御部１３６は、ＭＡＣ層のプロトコルを処理する回路である。本例において、レイヤ２及びレイヤ３のデータユニットをパケットと呼ぶ。ＭＡＣ制御部１３６は、複数のポート１０５と接続し、それらを介して送受信されるパケットを処理する。例えば、ＭＡＣ制御部１３６は、対向装置との通信に必要なレイヤ２情報をパケットへ付与したり、レイヤ３のパケットを切り出したり、パケットの送受信を制御する。

ＭＡＣ制御部１３６は、複数の処理回路（例えばチップ）を含み、一つの処理回路が１又は複数の担当ポート１０５のパケットを処理する。ＬＰＩ制御部１３４は、ＭＡＣ制御部１３６内の処理回路毎に、給電を制御することができる。

以下の説明では、一つの処理回路が一つのポート１０５を担当し、ＬＰＩ制御部１３４は、ＥＥＥのプロトコルに従って、ＭＡＣ制御部１３６内の各処理回路の動作に必要な電力の供給の有無を制御する。動作に必要な電力の供給が停止されると、当該処理回路は、パケットの処理を行うことができない。ＬＰＩ制御部１３４は、例えば、ポートを指定してＭＡＣ制御部１３６に給電制御を指示し、ＭＡＣ制御部１３６は、指定されたポートを担当する処理回路の給電を停止する。

このように、ＬＰＩ制御部１３４は、一つのリンク（ポート）の状態をＭＡＣ制御部１３６の処理回路の給電を制御することで変化させる。図２は、ＬＰＩ制御によるリンク（ポート）の状態を説明する図である。

図２はリンク（ポート）の状態変化及び各状態における消費電力を模式的に示している。図２の下側のグラフにおいて、Ｘ軸は時間を示し、Ｙ軸はリンクの消費電力を示す。上述のように、ここでは、ＭＡＣ制御部１３６内の該当処理回路の消費電力（供給電力）を示す。なお、ＭＡＣ制御部１３６内の処理回路が複数ポートを担当する場合、当該複数ポートは同一の状態変化を示す。

ＬＰＩ制御において、リンク（ポート）の五つの状態が規定されている。それらは、アクティブ状態、スリープ状態、クワイエット状態、リフレッシュ状態、ウェイク状態である。以下の説明において、これらをポート状態と呼ぶ。ＬＰＩ状態は省電力状態であり、クワイエット状態又はリフレッシュ状態であり、ＬＰＩ状態の一期間は、連続するクワイエット状態又はリフレッシュ状態の期間である。

アクティブ状態は通常電力状態であって、この状態において、ＭＡＣ制御部１３６には動作に必要な電力が供給されている。アクティブ状態において、リンク（ポート）は、ＭＡＣ制御部１３６によるＭＡＣ層での処理が必要なトラヒックデータの送受信が可能ある。

クワイエット状態において、ＭＡＣ制御部１３６内の該当処理回路への給電が停止されており、パケットの送受信のための動作に必要な電力が供給されていない。スリープ状態は、アクティブ状態からクワイエット状態への移行状態である。また、ウェイク状態は、クワイエット状態からアクティブ状態への移行状態である。スリープ状態及びウェイク状態において、リンク（ポート）は、トラヒックデータの送信はできない。スリープ状態及びウェイク状態において、処理回路に対して電力は供給されている。

ポート状態がクワイエット状態に入ると、リンク両端のＬＰＩ制御部１３４が、定期的に、リフレッシュの制御メッセージ（リフレッシュ信号）を送受信する。この状態がリフレッシュ状態である。これにより、リンクが長期間クワイエット状態にあることを避ける。この制御メッセージは、ＭＡＣ制御部１３６をスキップして処理されるため、ＭＡＣ制御部１３６内の該当処理回路への給電は停止したままである。

ＭＡＣ制御部１３６は、限定的なＬＰＩ状態を提供するように構成されていてもよい。限定的なＬＰＩ状態において、ＭＡＣ制御部１３６は、送信側の回路のみを省電力状態に移行し、対向側からのパケットを受信する回路を起動させたままとする。例えば、ＬＰＩ制御部１３４は、対向パケット中継装置１０Ｂから、ＬＰＩ状態への移行を示す制御メッセージに対する同意を受信しない場合に、ＭＡＣ制御部１３６に、該当処理回路の限定的なＬＰＩ状態への移行を指示する。

ここで、ＬＰＩ制御部１３４によるポート状態の制御を説明する。図３は、ＬＰＩ制御部１３４が使用する、ポート状態管理テーブル１３５の構成例を示す。ポート状態管理テーブル１３５は、ポートの識別子であるポート番号を格納するカラム３５１と、ポート状態を示す値を格納するカラム３５２を有する。ＬＰＩ制御部１３４は、ポート状態管理テーブル１３５を参照して、各ポートの状態を知ることがでる。

図３に示していないが、ポート状態は、ＬＰＩ制御による状態に加え、障害が発生している状態を含む。この状態も、ポート状態管理テーブル１３５において管理される。ポート振分制御部１３３は、障害検出部を含み、ケーブル断やポート障害などの障害を検知すると、ポート状態管理テーブル１３５を更新すると共に、それをレイヤ２制御部１３１に通知する。障害検出部は、ポートの障害からの回復も検出する。障害検出部は、ポートの障害からの回復を検出すると、ポート状態管理テーブル１３５を更新すると共に、それをレイヤ２制御部１３１に通知する。

いずれかのポートのポート状態を変更すると、ＬＰＩ制御部１３４（具体的にはポート状態変更通知部３４５）は、その変更を反映するようにポート状態管理テーブル１３５を更新する。さらに、後述するように、ＬＰＩ制御部１３４（具体的にはポート状態変更通知部３４５）は、いずれかのポートの状態が変化すると、それをレイヤ２制御部１３１に通知する。

ＬＰＩ制御部１３４は、ポートでのトラヒックデータに基づいて、ポート状態を制御する。例えば、ＬＰＩ制御部１３４は、ポートでのトラヒックデータの送信が所定期間ない場合、ポート状態をアクティブ状態からＬＰＩ状態に変化させる。また、ＬＰＩ制御部１３４は、ＬＰＩに関する制御メッセージを受信すると、そのメッセージに従ってポート状態を制御する。

ＬＰＩ制御部１３４は、ＭＡＣ制御部１３６の該当処理回路を停止させることによってポート１０５をＬＰＩ状態に移行させ、ＭＡＣ制御部１３６の該当処理回路を起動させることによってポート１０５をアクティブ状態に復帰させる。

まず、ＬＰＩ制御部１３４が、ポート状態を、アクティブ状態からＬＰＩ状態に変化させる方法を説明する。この状態変化は、ＬＰＩ制御部１３４により所定条件に応じて決定される、又は、外部からＬＰＩ制御部１３４へのＬＰＩ状態への移行を示す制御メッセージにより指示される。

この状態変化において、ＬＰＩ制御部１３４は、ＭＡＣ制御部１３６に、該当処理回路への給電停止を指示する。ＭＡＣ制御部１３６は、当該メッセージに応じて、当該ポートのトラヒックデータ（トラヒックパケット）を送受信するための処理回路を停止して、省電力状態にする。

ＬＰＩ制御部１３４は、当該ポートでのトラヒックデータの送信が所定期間ない場合、ポート状態をアクティブ状態からＬＰＩ状態に変化させる。トラヒックを含む信号がパケットバッファ１３２又はレイヤ２制御部１３１などの上流から所定時間送られていないことを検知した場合、ＬＰＩ制御部１３４は、アクティブ状態からＬＰＩ状態の移行を決定し、ＭＡＣ制御部１３６における該当処理回路を停止する。

ＬＰＩ制御部１３４は、ＬＰＩ状態への移行を示す制御メッセージを、当該ポートから対向のパケット中継装置１０Ｂに送信する。ＬＰＩ制御部１３４は、ポート状態管理テーブル１３５を更新し、ポート状態の変化をレイヤ２制御部１３１に通知する。

次に、制御メッセージによる状態移行を説明する。ＬＰＩ制御部１３４は、パケット中継装置１０Ａ内の要素、例えばレイヤ２制御部１３１やＣＰＵ１０１から、又は、ネットワークライン１０６を介して対向パケット中継装置１０Ｂから、ＬＰＩ状態への移行を指示する制御メッセージを受信すると、該当ポートの状態をアクティブ状態からＬＰＩ状態に変化させる。ポート振分制御部１３３は、ポート１０５から受信したデータ種別を判定し、制御メッセージを、ＭＡＣ制御部１３６を介することなく、ＬＰＩ制御部１３４に転送する。

ＬＰＩ制御部１３４は、ＬＰＩ状態への移行を示す制御メッセージを受信すると、対象ポートに対応する処理回路（パケット送受信のための回路）の停止をＭＡＣ制御部１３６に指示する。ＭＡＣ制御部１３６は、指示に従って処理回路を停止する。ＬＰＩ制御部１３４は、対向パケット中継装置１０ＢからのＬＰＩ状態への移行を示す制御メッセージに対して、同意メッセージを当該ポート１０５及びネットワークライン１０６を介して送信する。ＬＰＩ制御部１３４は、ポート状態を変更すると、ポート状態管理テーブル１３５を更新し、ポート状態の変化をレイヤ２制御部１３１に通知する。

次に、ＬＰＩ制御部１３４が、ポート状態を、アクティブ状態に復帰させる方法を説明する。ＬＰＩ制御部１３４は、アクティブ状態への復帰を示す制御メッセージを受信すると、指定されたポートの状態をアクティブ状態に移行させる。アクティブ状態への復帰を示す制御メッセージは、パケット中継装置１０Ａ内の他の要素、例えばレイヤ２制御部１３１やＣＰＵ１０１から送信され、また、ＬＰＩ制御部１３４は、リンクの対向パケット中継装置１０Ｂから、ネットワークライン１０６及びポート１０５を介して受信する。

ＬＰＩ制御部１３４は、自装置内の他の要素、例えば、レイヤ２制御部１３１から、ポートを指定したアクティブ状態への復帰を示す制御メッセージを受信すると、当該ポート１０５及び対応ネットワークライン１０６を介して、対向パケット中継装置１０Ｂに、アクティブ状態への復帰を示す制御メッセージを送信する。また、ＬＰＩ制御部１３４は、ＭＡＣ制御部１３６に、指定されたポートに対応する処理回路の起動を指示する。

ＬＰＩ制御部１３４は、ＭＡＣ制御部１３６及び対向パケット中継装置１０Ｂから応答を受信すると、ポート状態管理テーブル１３５を更新し、さらに、指定ポートのアクティブ状態への復帰が完了した旨を、制御メッセージ送信元、例えば、レイヤ２制御部１３１に通知する。制御メッセージ送信元がレイヤ２制御部１３１でない場合には、ＬＰＩ制御部１３４は、さらに、ポート状態の変更をレイヤ２制御部１３１に通知する。

ＬＰＩ制御部１３４は、対向パケット中継装置１０Ｂからアクティブ状態への復帰を示す制御メッセージを受信すると、ＭＡＣ制御部１３６に、指定されたポートに対応する処理回路の起動を指示する。ＬＰＩ制御部１３４は、ＭＡＣ制御部１３６から、当該指示への応答を受信すると、対向パケット中継装置１０Ｂに、制御メッセージに対する応答を送信する。ＬＰＩ制御部１３４は、ポート状態管理テーブル１３５を更新し、さらに、ポート状態の変更を、レイヤ２制御部１３１に通知する。

図４のフローチャートを参照して、ＬＰＩ制御部１３４によるポート状態変更の通知を説明する。ＬＰＩ制御部１３４のポート状態変更通知部３４５が、この処理を行う。ポート状態変更通知部３４５は、ＬＰＩ制御のプロトコル処理において、いずれかのポート１０５の状態を変化させると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ポート状態管理テーブル１３５における該当エントリのポート状態カラム３７３の値を変更する（Ｓ１０２）。

ポート状態変更通知部３４５は、さらに、ポート状態の変更を、レイヤ２制御部１３１に通知する（Ｓ１０３）。具体的には、ポート状態変更通知部３４５は、ポート状態を変更したポートの、ポート番号及び新たなポート状態を示す値を、レイヤ２制御部１３１へ送信する。レイヤ２制御部１３１は、受信したポート番号をＬＡ状態管理テーブル１３７で検索し、該当エントリのポート状態カラム３７３の値を、新たな状態を示す値に更新する。

次に、ＬＰＩの制御メッセージと異なる、トラヒックパケットの処理を説明する。トラヒックパケットは、ＭＡＣ制御部１３６によって処理される。本例において、レイヤ２制御部１３１は、リンクアグリゲーションを利用する。リンクアグリゲーションは、複数の物理リンク（物理ポート）をグループ化し、一つの論理リンク（論理ポート）として使用する。リンクアグリゲーションにより、通信帯域を広げると共に、耐障害性を高めることができる。

図５は、レイヤ２制御部１３１が、本実施形態のリンクアグリゲーションにおいて使用するＬＡ状態管理テーブル１３７の構成例を示している。ＬＡ状態管理テーブル１３７は、ＬＡ番号カラム３７１、ポート番号カラム３７２、ポート状態カラム３７３、ＬＡ状態カラム３７４、ＬＡＣＰ（Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）状態カラム３７５、ポート優先度カラム３７６、障害回数カラム３７７を有する。

ＬＡ番号カラム３７１は、ポート（物理ポート）１０５が属するＬＡグループ（リンクアグリゲーションにより纏められた物理ポートのグループ）の識別子である、ＬＡ番号を格納する。ポート番号カラム３７２は、ポート１０５の識別子であるポート番号、を格納する。ポート状態カラム３７３は、ＬＰＩ制御におけるポート１０５の状態を示す値を格納する。

ＬＡ状態カラム３７４は、リンクアグリゲーションにおいて、ポートが運用中であることを示す値（図５においてＡＣＴ）、又は待機中であることを示す値（図５においてＳＢＹ）を格納する。以下において、ＬＡ状態が「ＡＣＴ」であるポートをＡＣＴポート、ＬＡ状態がＳＢＹであるポートをＳＢＹポートと呼ぶ。

ＬＡＣＰ状態カラム３７５は、ＬＡＣＰによりリンクが確立されているか、未確立であるかを示す値を格納する。ＬＡＣＰによるリンクが確立されている場合のみ、トラヒックパケットを通信できる。後述するように、本例において、パケット中継装置１０Ａは、複数のＬＡモードをサポートし、その一つが、ＬＡＣＰモードである。他のモードが選択されているＬＡのエントリは、例えば、ＬＡＣＰ状態カラム３７５にＮＵＬＬ値を格納する。

ポート優先度カラム３７６は、ユーザ指定されたポートの優先度を格納する。レイヤ２制御部１３１は、ポートの優先度に基づいて、ＳＢＹポート（ＡＣＴポート）を選択する。以下に説明する例においては、ポート優先度が高いポートが、ＡＣＴポートとして優先的に選択される。レイヤ２制御プログラム１２１は、ＬＡグループの定義時に、ポート優先度をレイヤ２制御部１３１に渡す。

障害回数カラム３７７は、各ポートのリンクにおいて発生した障害の回数を格納する。所定のカウント開始タイミング後、例えば、起動後の障害回数が、レイヤ２制御部１３１によるカウントされる。カウントされる障害は、例えば、ケーブル断や自装置１０Ａ又は対向装置１０Ｂにおけるポートのハードウェエ障害、ＬＡＣＰにより検出されるリンク障害を含む。

例えば、ポート振分制御部１３３はポート１０５のハードウェエ障害を検出し、レイヤ２制御部１３１にそれを通知する。レイヤ２制御部１３１は、ポート番号を指定した障害の通知を受けると、ＬＡ状態管理テーブル１３７において、そのエントリのポート状態カラム３７３と障害回数カラム３７７の値を更新する。

また、レイヤ２制御プログラム１２１は、ＬＡＣＰにより障害を検出することができる。リンク両端のレイヤ２制御プログラム１２１は、ＬＡＣＰに従いパケット（ＬＡＣＰパケット）を通信することで、障害を検出することができる。検出結果はレイヤ２制御部１３１に通知され、レイヤ２制御部１３１は、通知に応じてＬＡ状態管理テーブル１３７において、そのエントリのポート状態カラム３７３と障害回数カラム３７７の値を更新する。ＬＡＣＰは、ケーブルやポート以外の要素、例えばパケット処理部１０３における障害も検出することができる。

ＬＡ状態について説明する。本例において、ＬＡグループは、ＡＣＴポートに加え、ＳＢＹポート（ＳＢＹリンク）を含むことができる。ＬＡグループ内に予めＳＢＹポートが用意される。レイヤ２制御部１３１は、ＡＣＴポートのリンクにおいて障害が検出されると、データ通信に使用するポートを、その障害リンクのポートからＳＢＹポートに切り替える。これにより、ＬＡグループ内で使用できるリンクの数を維持する。

検出される障害は、例えば、ケーブル断や自装置１０Ａ又は対向装置１０Ｂにおけるポートのハードウェエ障害、ＬＡＣＰにより検出されるリンク障害を含む。ポート振分制御部１３３はハードウェエア障害を検出し、ポート状態管理テーブル１３５を更新し、レイヤ２制御部１３１にこれを通知する。ポート振分制御部１３３からのポート障害の通知に応答して、レイヤ２制御部１３１はＬＡ状態管理テーブル１３７を更新する。後述するように、ＬＡＣＰにより検出された障害（リンク未確立）も、ＬＡ状態管理テーブル１３７に反映される。

レイヤ２制御部１３１は、ＡＣＴポートにおいて、ポート状態が「障害」に変化する又はＬＡＣＰ状態が「未確立」に変化すると、ＳＢＹポートから選択したポートのＬＡ状態を、「ＡＣＴ」に変更する。障害発生したＡＣＴポートのＬＡ状態は、「ＡＣＴ」に維持される。レイヤ２制御部１３１は、ＡＣＴポートが障害から回復すると、ＡＣＴポートから選択したポートのＬＡ状態を「ＳＢＹ」に変更する。この点は後述する。

本例において、ユーザは、管理計算機を使用して、パケット中継装置１０Ａに、各ＬＡグループの構成についての設定を行うことができる。レイヤ２制御プログラム１２１は、入力された情報をメモリ１０２及びレイヤ２制御部１３１内のメモリに格納する。図６は、ＬＡグループの構成についてのユーザ設定項目の一例を示す。

図６に示すように、ユーザは、例えば、ＬＡグループのＬＡ番号、ＬＡグループを構成する複数ポートの各識別子（ここではポート番号）、各ポートの優先度、運用最大リンク数、及びＬＡモードを指定することができる。ＬＡ構成のユーザ設定は、レイヤ２制御プログラム１２１により、パケット中継装置１０Ａの管理テーブル１３５、１３７、１３８に反映される。

図７は、ＬＡ設定管理テーブル１３８の構成例を示す。ＬＡ設定管理テーブル１３８は、ＬＡ番号カラム３８１、ＬＡモードカラム３８２、最大運用リンク数カラム３８３を有する。ＬＡ設定管理テーブル１３８は、各ＬＡグループの、ユーザ指定された、ＬＡモード及び最大運用リンク数の情報を格納する。最大運用リンク数については後述する。

図６及び図７に示すように、本例において、ユーザは、リンクアグリゲーションのモード（ＬＡモード）を指定することができる。パケット中継装置１０Ａは、ＬＡモードとして、ＬＡＣＰモード及びスタティックモードをサポートする。本例において、ユーザは、ＬＡグループ毎にリンクアグリゲーションモードを選択することができる。

スタティックリンクモードは、ネゴシエーションを行うことなく、ＬＡグループとして指定されたリンクがリンクアップ（物理接続における通信可能状態）されると、運用を開始する。

ＬＡＣＰモードは、ＬＡＣＰ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｄに規定）を利用したリンクアグリゲーションである。ＬＡＣＰモードは、リンクアップ後のポートのグループ化において、ＬＡＣＰに従った装置間のネゴシエーションを行う。

例えば、リンク両端のパケット中継装置１０Ａ、１０Ｂのレイヤ２制御プログラム１２１は、制御メッセージ（ＬＡＣＰパケットと呼ぶ）を送受信することで、ネゴシエーションを行う。ＬＡＣＰパケットが正常に交換されると、当該ポート間の論理リンク（データリンク層のリンク）が確立される。レイヤ２制御プログラム１２１は、当該リンクが確立された後も定期的にＬＡＣＰパケットを交換し、リンクを維持する。ＬＡＣＰの利用によって、装置間の整合性確認、リンクの正常性確認・障害検知の確度を向上できる。

レイヤ２制御プログラム１２１は、ＬＡグループ内のリンクにおいて規定時間内にＬＡＣＰパケットを受信しないと、それをレイヤ２制御部１３１に通知する。レイヤ２制御部１３１は、ＬＡ状態管理テーブル１３７において、当該リンクのエントリのＬＡＣＰ状態カラム３７５の値を、「確立」から「未確立」に変更する。これは、ＡＣＴリンク（ポート）の障害の一つである。

一方、ＬＡＣＰ状態が「未確立」であったＡＣＴポートが障害から回復し、ＬＡＣＰに従ったネゴシエーションが可能となると、レイヤ２制御プログラム１２１は、それをレイヤ２制御部１３１に通知する。レイヤ２制御部１３１は、ＬＡ状態管理テーブル１３７において、当該リンクのエントリのＬＡＣＰ状態カラム３７５の値を、「未確立」から「確立」に変更する。

レイヤ２制御部１３１は、通信に使用するポート）を、障害が発生したＡＣＴポートからＳＢＹポートに切り替える。レイヤ２制御部１３１は、ＬＡ状態管理テーブル１３７において、障害ＡＣＴポートのエントリのＬＡ状態カラム３７４の値を「ＡＣＴ」で維持し、切替先のＳＢＹポートのエントリのＬＡ状態カラム３７４の値を「ＡＣＴ」に変更する。

レイヤ２制御プログラム１２１は、実際のパケット通信に使用されていないＳＢＹポートにおいてネゴシエーションを行わず、そのＬＡＣＰ状態は、「未確立」である。レイヤ２制御プログラム１２１は、新たなＡＣＴポートにおいてＬＡＣＰに従ったネゴシエーションを行い、リンクを確立する。

以下において、トラヒックパケットの転送について説明する。レイヤ２制御部１３１は、ＬＡグループを一つの論理リンクとして使用した複数トラヒックパケットの送信において、ＬＡグループから選択した複数ポートに複数トラヒックパケットを分散する。以下において、ＬＡグループにおいて、トラヒックパケットの送信に使用され、トラヒックパケットが分散される複数ポートを、ＬＡ使用ポートと呼ぶ。

レイヤ２制御部１３１は、例えば、ＬＡ使用ポートから所定のアルゴリズムに従って一つのポートを選択し、当該選択したポートから受信した一つのトラヒックパケットを送信する。これにより、複数のトラヒックパケットが複数ＬＡ使用ポートに分散される。以下で説明する例において、ＬＡ使用ポートは、障害が発生していないＡＣＴポートである。この詳細は後述する。

まず、トラヒックパケットの転送（外部からのパケットの受信及びその送信）における、パケット中継装置１０内でのトラヒックパケットの流れ及び各部の処理の例を説明する。

ポート振分制御部１３３は、外部からネットワークライン１０６を介してポート１０５において受信されたトラヒックパケットを、ＭＡＣ制御部１３６に送る。ポート振分制御部１３３は、さらに、パケットの到着をＬＰＩ制御部１３４に通知する。

ＭＡＣ制御部１３６における当該ポート１０５の担当処理回路は、受信トラヒックパケットに対して符号化などの処理を行い、レイヤ２制御部１３１に転送する。レイヤ２制御部１３１は、ＭＡＣ制御部１３６から受信したトラヒックパケットを、パケットバッファ１３２に一時的に格納する。

トラヒックパケットは、宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレス、宛先ＴＣＰポート番号、送信元ＴＣＰポート番号、データ等の情報を含む。以下の説明において、宛先アドレスは、宛先ＭＡＣアドレスのことをいうものとする。宛先ＩＰアドレスを使用してもよい。

レイヤ２制御部１３１は、経路テーブルを参照し、トラヒックパケットに含まれる宛先アドレスをキーとして、その出力先を検索する。経路テーブルは、受信したトラヒックパケットの宛先アドレスと、その出力先ポートを関連付ける。一つの出力先ポートは、一つの物理ポート１０５又はＬＡグループが対応する一つの論理ポートである。例えば、物理ポート１０５はポート番号により示され、論理ポートはＬＡ番号により示される。

経路テーブルは、例えば、管理用計算機を用いてユーザが設定する、又は、レイヤ２制御プログラム１２１が、ＭＡＣアドレス学習処理によって、宛先アドレスの出力先を自動的に設定してもよい。

トラヒックパケットの出力先が不明である場合、レイヤ２制御プログラム１２１は、不明な宛先の宛先解決を行う。レイヤ２制御プログラム１２１は、この他、パケット中継装置１０Ａ内の情報の更新及びエージング処理等を行う。

出力先ポートが物理ポート１０５である場合、レイヤ２制御部１３１は、ポート番号を指定して、パケットバッファ１３２からトラヒックパケットをＭＡＣ制御部１３６に送る。ＭＡＣ制御部１３６は、受信したトラヒックパケットに対して、出力先ポート１０５の担当処理回路により符号化などの処理を行い、処理されたトラヒックパケットをポート１０５へ送る。

出力先ポート１０５のポート状態がアクティブ状態ではない場合、レイヤ２制御部１３１は、トラヒックパケットをＭＡＣ制御部１３６に送る前に、ＬＰＩ制御部１３４に、当該ポート１０５のポート状態をアクティブ状態に変更することを指示する制御メッセージを送る。

例えば、ＬＡ状態管理テーブル１３７はいずれのＬＡグループにも属さないポートを含む全ポート１０５の情報を格納している、又は、全ポート１０５のポート状態を管理する他のテーブルが用意されている。レイヤ２制御部１３１は、これらを参照して当該ポートのポート状態を知ることができる。

レイヤ２制御部１３１は、当該ポート１０５（ＭＡＣ制御部１３６の対応処理回路）がアクティブ状態になるのを待つ。レイヤ２制御部１３１は、ＬＰＩ制御部１３４から、指定ポート１０５がアクティブ状態になった旨の通知を受けると、トラヒックパケットをＭＡＣ制御部１３６に送信する。

経路テーブルが、出力先ポートとして論理ポート、つまりＬＡグループを示す場合、レイヤ２制御部１３１は、当該ＬＡグループから出力先物理ポート１０５選択する。出力先物理ポート１０５を選択した後の処理は、経路テーブルが物理ポート１０５を出力先ポートとして示す場合と同様である。

レイヤ２制御部１３１は、ＬＡグループにおいて、ＬＡ使用ポートを、ポート状態に基づいて決定する。さらに、レイヤ２制御部１３１は、ＬＡ使用ポートから、受信した一つのトラヒックパケットの出力先ポートを、所定の負荷分散アルゴリズムに従って選択する。

レイヤ２制御部１３１は、任意の負荷分散アルゴリズムを使用することができるが、例えば、ラウンドロビンアルゴリズム、アドレスベースアルゴリズム又はポートベースアルゴリズムを使用することができる。ラウンドロビンアルゴリズムは、例えば、ＬＡ使用ポートのポート番号順に、トラヒックパケット送信ポートを選択する。

アドレスベースアルゴリズムは、トラヒックパケットの宛先アドレスの一部又は全部からハッシュ値を生成して、そのハッシュ値に対応付けられているポートを、ＬＡ使用ポートから選択する。宛先アドレスとして、例えば、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス又はＴＣＰポート番号のいずれかが使用される。ポートベースアルゴリズムは、パケットを受信したポートに対応付けられているポートを、ＬＡ使用ポートから選択する。

以下において、ＬＡグループにおけるＬＡ使用ポートの決定方法を説明する。以下に説明する例において、レイヤ２制御部１３１は、障害が発生していないＡＣＴポート（通信可能と判定されているＡＣＴポート）を、ＬＡ使用ポートと決定する。つまり、ＬＡ状態管理テーブル１３７において、ポート状態カラム３７３の値が「障害」と異なり、ＬＡ状態カラム３７４の値が「ＡＣＴ」であり、ＬＡＣＰ状態カラム３７５の値が「未確立」ではない（「確立」又はＮＵＬＬ値）エントリのポートが、ＬＡ使用ポートである。

さらに、レイヤ２制御部１３１は、ＬＡ使用ポートの数が所定数に一致するように、ＬＡ使用ポートを決定する。これにより、データ送信における要求される負荷分散性能を実現する。以下に説明する例において、レイヤ２制御部１３１は、ＬＡ使用ポートの数を、ユーザ指定された最大運用リンク数に一致させる。ＬＡ使用ポートの数が、最大運用リンク数と異なる値に変化すると、レイヤ２制御部１３１は、ＬＰＩ制御におけるポート状態に基づき、ＬＡ使用ポートを新たに決定する。これにより、効果的なＬＰＩ制御による消費電力低減効果を得る。

例えば、レイヤ２制御部１３１は、ＡＣＴポートでの障害の発生又は障害からの回復により通信可能なＡＣＴポートの数（ＬＡ使用ポートの数）が増減すると、ＬＡ使用ポートを新たに決定する。若しくは、最大運用リンク数が変更されると、レイヤ２制御部１３１は、ＬＡ使用ポートを新たに決定する。これにより、ユーザの指定に沿った通信性能を得ることができる。

以下に説明する例において、レイヤ２制御部１３１は、ＬＡ使用ポートの数が最大運用リンク数に一致するように、ＬＡ使用ポートから削除するポート又はＬＡ使用ポートに追加するポートを決定する。これにより、ＬＡ使用ポートの変更が、ＬＰＩ制御の省電力効果に与える影響を低減する。

例えば、ＬＡ使用ポートに含まれるポートにおいて障害が発生すると、ＬＡ使用ポート（通信可能なＡＣＴポート）の数が減少する。レイヤ２制御部１３１は、ＬＰＩ制御におけるポート状態に基づきＳＢＹポートの中からポートを選択し、そのＬＡ状態を「ＡＣＴ」に変更してＬＡ使用ポートに追加する。

一方、ＡＣＴポートが障害から回復すると、ＬＡ使用ポート（通信可能なＡＣＴポート）の数が増加する。レイヤ２制御部１３１は、通信可能なＡＣＴポートの中からＬＰＩ制御におけるポート状態に基づきポートを選択し、そのＬＡ状態を「ＳＢＹ」に変更して、ＬＡ使用ポートから削除する。

このように、障害の有無により通信可能なＡＣＴポートの数が増減すると、レイヤ２制御部１３１は、ＬＡ使用ポートを削除又は追加して、ＬＡ使用ポートの数を最大運用リンク数に一致させる。また、ユーザにより最大運用リンク数が変更されると、ＬＡ使用ポートの数が変更された値に一致するように、レイヤ２制御部１３１は、ＬＡ使用ポートを追加又は削除する。

図８は、本例のＬＡ使用ポートの決定処理の例を示すフローチャートである。レイヤ２制御部１３１のＬＡ使用ポート決定部３１５がこの処理を行う。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ポート障害、ＬＡＣＰ状態の変更及び運用最大リンク数変更を監視する（Ｓ２０１）。具体的には、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ポート振分制御部１３３からのポート障害通知、レイヤ２制御プログラム１２１からＬＡＣＰ状態の変更通知、レイヤ２制御プログラム１２１からの最大運用リンク数の変更通知を監視する。

監視するポート振分制御部１３３からのポート障害通知は、ポート１０５における障害発生及びポート１０５による障害からの回復の通知である。監視するレイヤ２制御プログラム１２１からＬＡＣＰ状態の変更通知は、ＬＡＣＰ状態の「確立」への変更及び「未確立」への変更の通知である。

ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ステップＳ２０１に示す事象の発生をトリガとして、図８における以降のステップを実行する。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ステップＳ２０１の通知を受けると、その通知内容に従って、ＬＡ状態管理テーブル１３７を更新する（Ｓ２０２）。

ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７又はＬＡ設定管理テーブル１３８を参照して、ステップＳ２０１からの通知に対応するＬＡグループを特定する。対応するＬＡグループが存在しない場合、以下のステップを実行する必要はない。

ＬＡ使用ポート決定部３１５は、特定したＬＡグループに属するポートにおいて、ＡＣＴポートであって、ポート状態が障害ではない、ＬＡ使用ポート候補として選択する（Ｓ２０３）。具体的には、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７から、対応する上記ＬＡ番号を有し、ＬＡ状態カラム３７４の値が「ＡＣＴ」であり、ポート状態カラム３７３の値が「障害」と異なる、エントリのポート番号を選択する。

次に、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、上記ＬＡグループのリンクアグリゲーションモードを特定する（Ｓ２０４）。具体的には、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ設定管理テーブル１３８のＬＡモードカラム３８２から、上記ＬＡグループのエントリの値を取得する。

上記ＬＡグループのリンクアグリゲーションモードがＬＡＣＰモードである場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ使用ポート候補を絞る（Ｓ２０５）。

具体的には、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ステップＳ２０３で選択されたＬＡ使用ポート候補（ＬＡ状態カラム３７４の値が「ＡＣＴ」のポート）の内、ＬＡＣＰによるリンクが確立しているポートを、新たなＬＡ使用ポート候補として選択する。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７のＬＡ状態カラム３７４及びＬＡＣＰ状態カラム３７５を参照し、ＬＡ状態が「ＡＣＴ」であって、ＬＡＣＰ状態が「確立」であるエントリのポート番号を取得する。これにより、障害リンクの選択を避ける。

上記ＬＡグループのリンクアグリゲーションモードがＬＡＣＰモードではない（Ｓ２０４：ＮＮＯ）、つまり、スタティックモードである場合、ステップＳ２０５はスキップされる。

次に、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ使用ポート候補の数とユーザ指定された運用最大リンク数とを比較する（Ｓ２０６、Ｓ２０８）。運用最大リンク数は、ＬＡ設定管理テーブル１３８から取得される。

ＬＡ使用ポート候補の数とユーザ指定された運用最大リンク数とが一致する場合（Ｓ２０６：ＮＯ、Ｓ２０８：ＮＯ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ使用ポート候補の内、ポート状態がアクティブ状態又ウェイク状態以外のポートのポート状態を、アクティブ状態に変更するように、ＬＰＩ制御部１３４に指示する（Ｓ２１０）。

具体的には、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７を参照し、ＬＡ使用ポート候補のエントリにおいて、ポート状態カラム３７３の値が「ＡＣＴＩＶＥ」又は「ＷＡＫＥ」以外の値のエントリのポート番号を取得する。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、これら取得したポート番号を指定して、ＬＰＩ制御部１３４にポート状態の変更を指示する。ＬＰＩ制御部１３４は、指示されたポートのポート状態を変更すると、ポート状態管理テーブル１３５を更新し、さらに、その変更をレイヤ２制御部１３１に通知する。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、その変更をＬＡ状態管理テーブル１３７に反映する。

これにより、全てのＬＡ使用ポートをすぐに使用してトラヒックパケットを送信することができる。レイヤ２制御部１３１は、ステップＳ２１０を実行しなくともよいし、他の一部のＬＰＩ状態のポートをアクティブ状態に変更してもよい。

ＬＡ使用ポート候補の数が、運用最大リンク数よりも多い場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、それらの値が一致するように、ＬＡ使用ポート候補のうち、一部のポートをＳＢＹポートに変更し、ＬＡ使用ポート候補から除外する（Ｓ２０７）。

ＬＡ使用ポート候補の数が、運用最大リンク数よりも少ない場合（Ｓ２０６：ＮＯ、Ｓ２０８：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、それらの値が一致するように、１又は複数のＳＢＹポートをＡＣＴポートに変更して、ＬＡ使用ポート候補に追加する（Ｓ２０９）。

まず、図９及び図１０のフローチャートを参照して、ＬＡ使用ポート候補から除外するポートを選択するステップ（Ｓ２０７）の詳細を説明する。図９のフローチャートにおいて、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、現在のＬＡ使用ポート候補の数と運用最大リンク数とを比較する（Ｓ３０１）。これらが一致する場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、このフローを終了する。

ＬＡ使用ポート候補の数と運用最大リンク数とが一致しない場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ使用ポート候補のポート優先度の値を比較する（Ｓ３０２）。具体的には、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７を参照し、ＬＡ使用ポート候補のエントリにおけるポート優先度カラム３７６の値を比較する。

最も低いポート優先度をもつポートが一つの場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、そのポートを選択し、それをＳＢＹポートに変更して、ＬＡ使用ポート候補から除外する（Ｓ３０３）。ポート優先度に応じてポートを選択することで、ユーザ要求に応じた選択ができる。

ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７において、当該ポートのＬＡ状態カラム３７４の値を「ＡＣＴ」から「ＳＢＹ」に変更する。ステップＳ３０３の後、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ステップＳ３０１に戻る。

ステップＳ３０２において、ＬＡ使用ポート候補の全てのポート優先度が一致している場合や最低優先度のポート優先度をもつポートが複数ある場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ使用ポート候補の障害回数を比較する（Ｓ３０４）。具体的には、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７を参照し、ＬＡ使用ポート候補のエントリにおける障害回数カラム３７７の値を比較する。

障害回数の値が異なる場合（Ｓ３０４：ＮＯ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、障害回数が最も多い一つのポートを選択し、それを待機ポートに変更して、ＬＡ使用ポート候補から除外する（Ｓ３０５）。これにより、障害が発生しやすいポートをＬＡ使用ポートから削除できる。

ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７において、当該ポートのＬＡ状態カラム３７４の値を「ＡＣＴ」から「ＳＢＹ」に変更する。ステップＳ３０５の後、レイヤ２制御部１３１は、ステップＳ３０１に戻る。

ステップＳ３０４において、ＬＡ使用ポート候補の内、Ｓ３０２で絞り込んだポートの障害回数が一致している場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ使用ポート候補のＬＰＩ制御におけるポート状態に基づいて、ＳＢＹポートに変更してＬＡ使用ポート候補から除外するポートを選択する（Ｓ３０６）。このステップＳ３０６の詳細は、図１０を参照して後述する。

ステップＳ３０６において複数の除外候補が選択された場合には、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、例えば、最大ポート番号のポートを選択し、それをＳＢＹポートに変更して、ＬＡ使用ポート候補から除外する（Ｓ３０７）。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７において、当該ポートのＬＡ状態カラム３７４の値を「ＡＣＴ」から「ＳＢＹ」に変更する。ステップＳ３０７の後、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ステップＳ３０１に戻る。

次に、図１０のフローチャートを参照して、図９のフローチャートにおける、ポート状態に基づくＬＡ使用ポート候補からの除外ポート候補の選択ステップ（Ｓ３０６）の詳細を説明する。図１０のフローチャートにおいて、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ使用ポート候補において、ポート状態がクワイエット状態又はリフレッシュ状態（ＬＰＩ状態）にあるポートが存在するか判定する（Ｓ４０１）。

具体的には、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７を参照し、ＬＡ使用ポート候補のエントリにおいて、ポート状態カラム３７３の値が「ＱＵＩＥＴ」又は「ＲＥＦＲＥＳＨ」であるエントリを検索する。

ポート状態がクワイエット状態又はリフレッシュ状態にあるポートが存在する場合（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、該当するポートを除外ポート候補として選択し（Ｓ４０５）、本フローを終了する。ポート状態がクワイエット状態又はリフレッシュ状態にあるポートが存在しない場合（Ｓ４０１：ＮＯ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ステップＳ４０２に進む。

ステップＳ４０２において、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ使用ポート候補において、ポート状態がスリープ状態にあるポートが存在するか判定する。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７を参照し、ＬＡ使用ポート候補のエントリにおいて、ポート状態カラム３７３の値が「ＳＬＥＥＰ」であるエントリを検索する。

ポート状態がスリープ状態にあるポートが存在する場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、該当するポートを除外ポート候補として選択し（Ｓ４０５）、本フローを終了する。ポート状態がスリープ状態にあるポートが存在しない場合（Ｓ４０２：ＮＯ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３において、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ使用ポート候補において、ポート状態がアクティブ状態にあるポートが存在するか判定する。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７を参照し、ＬＡ使用ポート候補のエントリにおいて、ポート状態カラム３７３の値が「ＡＣＴＩＶＥ」であるエントリを検索する。

ポート状態がアクティブ状態にあるポートが存在する場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、該当するポートを除外ポート候補として選択し（Ｓ４０５）、本フローを終了する。ポート状態がスリープ状態にあるポートが存在しない場合（Ｓ４０３：ＮＯ）、ＬＡ使用ポート候補においてポート状態がウェイク状態のポートを、ＬＡ状態管理テーブル１３７から除外ポート候補として選択する（Ｓ４０４）。

このように、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＰＩ制御におけるポート状態移行順序においてＬＰＩ状態に近いポート状態（ＬＰＩ状態に移行するまでの状態数が少ないポート状態）のポートから、優先して削除ポート候補として選択する。これにより、削除ポートの選択によるＬＰＩ制御による省電力効果の影響を小さくできる。

次に、図１１及び図１２のフローチャートを参照して、ＡＣＴポートに変更してＬＡ使用ポート候補に追加するＳＢＹポートを選択するステップ（Ｓ２０９）の詳細を説明する。図１１のフローチャートにおいて、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、現在のＬＡ使用ポート候補の数と運用最大リンク数とを比較する（Ｓ５０１）。これらが一致する場合（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、このフローを終了する。

ＬＡ使用ポート候補の数と運用最大リンク数とが一致しない場合（Ｓ５０１：ＮＯ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡグループにおけるＳＢＹポートのポート優先度の値を比較する（Ｓ５０２）。具体的には、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７を参照し、ポート状態が「障害」であるポートを除く、ＬＡグループにおけるＳＢＹポートのエントリにおける、ポート優先度カラム３７６の値を比較する。

最も高いポート優先度をもつポートが一つの場合（Ｓ５０２：ＮＯ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、そのポートを選択し、それをＡＣＴポートに変更して、ＬＡ使用ポート候補に追加する（Ｓ５０３）。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７において、当該ポートのＬＡ状態カラム３７４の値を「ＳＢＹ」から「ＡＣＴ」に変更する。ステップＳ５０３の後、レイヤ２制御部１３１は、ステップＳ５０１に戻る。

ステップＳ５０２において、全てのポート優先度が一致している場合や最高優先度のポート優先度をもつポートが複数ある場合（Ｓ５０２：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、待機ポートの障害回数を比較する（Ｓ５０４）。具体的には、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７を参照し、ポート状態が「障害」であるポートを除くＳＢＹポートのエントリにおける障害回数カラム３７７の値を比較する。

障害回数の値が異なる場合（Ｓ５０４：ＮＯ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、障害回数が最も少ない一つのポートを選択し、それをＡＣＴポートに変更して、ＬＡ使用ポート候補に追加する（Ｓ５０５）。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７において、当該ポートのＬＡ状態カラム３７４の値を「ＳＢＹ」から「ＡＣＴ」に変更する。ステップＳ５０５の後、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ステップＳ５０１に戻る。

ステップＳ５０４において、Ｓ５０２で絞り込んだポートの障害回数が一致している場合（Ｓ５０４：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＳＢＹポートのＬＰＩ制御によるポート状態に基づいて、ＡＣＴポートに変更してＬＡ使用ポート候補に追加するポートを選択する（Ｓ５０６）。このステップＳ５０６の詳細は、図１２を参照して後述する。

ステップＳ５０６において複数の追加候補が選択された場合には、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、例えば、最小ポート番号のポートを選択し、それを運用中ポートに変更して、ＬＡ使用ポート候補に追加する（Ｓ５０７）。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７において、当該ポートのＬＡ状態カラム３７４の値を「ＡＣＴ」から「ＳＢＹ」に変更する。ステップＳ５０７の後、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ステップＳ５０１に戻る。

図１２のフローチャートを参照して、図１１のフローチャートにおける、ポート状態に基づくＬＡ使用ポート候補への追加ポート候補の選択ステップ（Ｓ５０６）の詳細を説明する。図１２のフローチャートにおいて、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、当該ＬＡグループのＳＢＹポートにおいて、ポート状態がアクティブ状態にあるポートが存在するか判定する（Ｓ６０１）。

具体的には、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７を参照し、当該ＬＡグループのＳＢＹポートのエントリにおいて、ポート状態カラム３７３の値が「ＡＣＴＩＶＥ」であるエントリを検索する。

ポート状態がアクティブ状態にあるＳＢＹポートが存在する場合（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、該当するポートを追加ポート候補として選択し（Ｓ６０５）、本フローを終了する。ポート状態がアクティブ状態にあるＳＢＹポートが存在しない場合（Ｓ６０１：ＮＯ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ステップＳ６０２に進む。

ステップＳ６０２において、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、当該ＬＡグループのＳＢＹポートにおいて、ポート状態がウェイク状態にあるポートが存在するか判定する。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７を参照し、当該ＬＡグループのＳＢＹポートのエントリにおいて、ポート状態カラム３７３の値が「ＷＡＫＥ」であるエントリを検索する。

ポート状態がウェイク状態にあるＳＢＹポートが存在する場合（Ｓ６０２：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、該当するポートを追加ポート候補として選択し（Ｓ６０５）、本フローを終了する。ポート状態がウェイク状態にあるＳＢＹポートが存在しない場合（Ｓ６０２：ＮＯ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ステップＳ６０３に進む。

ステップＳ６０３において、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、当該ＬＡグループのＳＢＹポートにおいて、ポート状態がクワイエット状態又はリフレッシュ状態（ＬＰＩ状態）にあるポートが存在するか判定する。ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ＬＡ状態管理テーブル１３７を参照し、当該ＬＡグループのＳＢＹポートのエントリにおいて、ポート状態カラム３７３の値が「ＱＵＩＥＴ」又は「ＲＥＦＲＥＳＨ」であるエントリを検索する。

ポート状態がクワイエット状態又はリフレッシュ状態にあるＳＢＹポートが存在する場合（Ｓ６０３：ＹＥＳ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、該当するポートを追加ポート候補として選択し（Ｓ６０５）、本フローを終了する。ポート状態がクワイエット状態又はリフレッシュ状態にあるＳＢＹポートが存在しない場合（Ｓ６０３：ＮＯ）、ＬＡ使用ポート決定部３１５は、ポート状態がスリープ状態のＳＢＹポートを、ＬＡ状態管理テーブル１３７から追加ポート候補として選択する（Ｓ６０４）。

このように、ＬＡ使用ポート決定部３１５（レイヤ２制御部１３１）は、ＬＰＩ制御におけるポート状態移行順序においてアクティブ状態に近いポート状態（アクティブ状態に移行するまでの状態数が少ないポート状態）のポートから、優先して追加ポート候補として選択する。これにより、削除ポートの選択によるＬＰＩ制御による省電力効果の影響を小さくできる。

上記例は、ポート選択条件として、ポート優先度、障害回数、ポート状態の順で、これらを参照する。ポート優先度を最優先の条件として参照することで、ユーザ指定に応じたポート選択を行うことができる。また、障害回数をポート状態よりも優先して参照して、ＬＡ使用ポートにおける障害発生の可能性をより効果的に低減できる。なお、これら選択条件の参照順序（優先順序）は、これと異なっていてもよい。また、ポート優先度及び障害回数が選択条件として使用されなくともよい。

上記例において、クワイエット状態とリフレッシュ状態は、ポート選択条件の優先度が同一であるが、ＬＰＩ制御における他の複数ポート状態が、ポート選択条件の同一優先度を有していてもよい。例えば、図１０のフローチャートにおいて、クワイエット状態、リフレッシュ状態及びスリープ状態が同一優先度を有し、アクティブ状態とウェイク状態が、他の状態よりも低い同一優先度を有していてもよい。図１２のフローチャートについても同様である。

図１３は、本発明を適用可能なパケット中継装置１０Ａの他の構成例を模式的に示している。図１３は、シャーシ型パケット中継装置の例を示す。ユーザは、シャーシ型パケット中継装置１０Ａにおいて、ネットワークインタフェース部（ポート数）を増減することができる。以下において、図１に示すボックス型パケット中継装置との相違点を説明する。

図１３において、シャーシ型パケット中継装置１０Ａは、複数のネットワークインタフェース部１０８を含む。ネットワークインタフェース部１０８は、それぞれ、ポート振分制御部１３３及び複数ポート１０５を含む。図１３に示す構成において、各ポートの識別子は、例えば、ネットワークインタフェース部１０８の番号とポート番号とで構成される。ポート振分制御部１３３の構成は、図１に示すポート振分制御部１３３と同様である。

シャーシ型パケット中継装置１０Ａは、複数のパケット処理部１００３を含む。パケット処理部１００３は、図１のパケット処理部１０３と異なり、それぞれ中継処理部１３９を含む。中継処理部１３９は、ネットワークインタフェース部１０８間のデータ転送を行う。パケット処理部１００３は、それぞれ、担当するネットワークインタフェース部１０８からのトラヒックパケットの送信において、上記ポート状態に基づくリングアグリゲーションを行う。レイヤ２制御部１３１の構成は、図１に示すレイヤ２制御部１３１と同様である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施例の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換、削除することが可能である。

例えば、パケット中継装置１０Ａは、一つのみのＬＡモードを提供してもよい。本発明は、パケット中継装置に限らず、ネットワーク通信におけるエッジの通信装置に適用でき、ＥＥＥと異なるポートの電力制御に適用できる。

上記例において、レイヤ２制御部１３１は、ＬＡ状態管理テーブル１３７においてＬＰＩ制御における全ての状態を管理するが、それらの一部の状態のみを管理してもよい。例えば、ＬＡ状態管理テーブル１３７はリフレッシュ状態を示さなくともよい。また、本発明は、通常電力状態と省電力状態のみ管理する通信装置に適用することができる。

上記例は、通信可能なＡＣＴポートとＬＡ使用ポートの数とが一致するが、これらは異なっていてもよい。例えば、レイヤ２制御部１３１は、通信可能なＡＣＴポートの数を運用最大リンク数に一致させ、さらに、他の条件に従って通信可能なＡＣＴポートから負荷分散に使用するＬＡ使用ポートを選択してもよい。

上記例において、ＬＡ状態はＡＣＴ状態とＳＢＹ状態の二つであるが、他の状態、例えば障害を示す状態含むことができる。例えば、ＬＡＣＰ又はポート振分制御部１３３により障害が検出されると、そのポートのＬＡ状態が障害状態に変更される。この例において、全てのＡＣＴポートが、通信可能なＡＣＴポートである。

１０Ａ、１０Ｂ パケット中継装置、１０２ メモリ、１０３ パケット処理部、１０４ バス、１０５Ａ−１０５Ｄ ポート、１０６Ａ−１０６Ｄ ネットワークライン、１０８ ネットワークインタフェース部、１２１ 制御プログラム、１３１ レイヤ２制御部、１３２ パケットバッファ、１３３ ポート振分制御部、１３４ ＬＰＩ制御部、１３５ ポート状態管理テーブル、１３６ ＭＡＣ制御部、１３７ ＬＡ状態管理テーブル、１３８ ＬＡ設定管理テーブル、１３９ 中継処理部、１００３ パケット処理部

Claims (9)

1. 複数の物理ポートと、
   前記複数の物理ポートのパケットを処理する複数の処理回路と、
   前記複数の処理回路それぞれへの給電を、前記複数の物理ポートのトラヒックに基づいて制御する、第１制御部と、
   第２制御部と、を含み、
   前記第２制御部は、
   前記第１制御部による給電制御における前記複数の物理ポートの状態、を示す第１情報を保持し、
   前記複数の物理ポートを一つのグループに纏めて、当該グループを一つの論理ポートとして使用し、
   運用中状態と待機状態とを含む、前記グループにおける前記複数の物理ポートの運用についての状態、を示す第２情報を保持し、
   前記第２情報を参照して、前記運用中状態の物理ポートにおいて、送信パケットを分散する複数の使用物理ポートを決定し、
   前記第１情報における前記複数の物理ポートの状態に基づいて前記運用中状態の物理ポートから物理ポートを選択して前記待機状態に変更する、及び、前記第１情報における前記複数の物理ポートの状態に基づいて前記待機状態の物理ポートから物理ポートを選択して前記運用中状態に変更する、ことの少なくとも一方を行う、通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置であって、
   前記第２制御部は、通信可能な前記運用中状態の物理ポートの数が所定数と異なる場合に、前記通信可能な前記運用中状態の物理ポートから削除する物理ポートを選択して前記待機状態に変更する、又は、前記待機状態の物理ポートから前記通信可能な前記運用中状態の物理ポートに追加する物理ポートを選択して前記運用中状態に変更する、通信装置。
3. 請求項１又は２に記載の通信装置であって、
   前記第２制御部は、前記追加する物理ポートの選択において、前記第１情報を参照して、通常電力状態の物理ポート及びパケット送信不能な省電力状態から前記通常電力状態への移行状態の物理ポートを、他の状態の物理ポートよりも優先して選択する、通信装置。
4. 請求項３に記載の通信装置であって、
   前記第２制御部は、前記追加する物理ポートの選択において、前記通常電力状態の物理ポートを前記移行状態の物理ポートよりも優先して選択し、前記省電力状態の物理ポートを前記通常電力状態から省電力状態への移行状態の物理ポートよりも優先して選択する、通信装置。
5. 請求項１又は２に記載の通信装置であって、
   前記第２制御部は、前記削除する物理ポートの選択において、前記第１情報を参照して、パケット送信不能な省電力状態の物理ポート及び通常電力状態から前記省電力状態への移行状態の物理ポートを、他の状態の物理ポートよりも優先して選択する、通信装置。
6. 請求項５に記載の通信装置であって、
   前記第２制御部は、前記削除する物理ポートの選択において、前記省電力状態の物理ポートを前記移行状態の物理ポートよりも優先して選択し、前記通常電力状態の物理ポートを前記省電力状態から前記通常電力状態への移行状態の物理ポートよりも優先して選択する、通信装置。
7. 請求項１又は２に記載の通信装置であって、
   前記第２制御部は、
   前記複数の物理ポートのそれぞれに対してユーザに指定されたポート優先度の値を保持し、
   前記複数の物理ポートの前記ポート優先度に基づいて、前記複数の使用物理ポートから削除する物理ポートを選択して前記待機状態に変更する、又は、前記待機状態の物理ポートから前記複数の使用物理ポートに追加する物理ポートを選択して前記運用中状態に変更する、通信装置。
8. 通信装置の制御方法であって、
   複数の物理ポートを一つのグループに纏めて、当該グループを一つの論理ポートとして使用し、
   前記複数の物理ポートのパケットを処理する複数の処理回路それぞれへ給電を、前記複数の物理ポートのトラヒックに基づいて制御し、
   運用中状態と待機状態とを含む前記グループにおける前記複数の物理ポートの運用についての状態、を示す第１情報を参照して、前記運用中状態の物理ポートにおいて、送信パケットを分散する複数の使用物理ポートを決定し、
   前記給電の制御における前記複数の物理ポートの状態を示す第２情報を参照し、
   前記第２情報における前記複数の物理ポートの状態に基づいて前記運用中状態の物理ポートから物理ポートを選択して前記待機状態に変更する、及び、前記第２情報における前記複数の物理ポートの状態に基づいて前記待機状態の物理ポートから物理ポートを選択して前記運用中状態に変更する、ことの少なくとも一方を行う、通信装置の制御方法。
9. 請求項８に記載の通信装置の制御方法であって、
   前記複数の使用物理ポートの数が所定数と異なる場合に、前記複数の使用物理ポートから削除する物理ポートを選択して前記待機状態に変更する、又は、前記待機状態の物理ポートから前記複数の使用物理ポートに追加する物理ポートを選択して前記運用中状態に変更する、通信装置の制御方法。

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