JP5169988B2 - ネットワーク装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク等の構成要素として用いられるルータやスイッチ等のネットワーク装置の省電力運転技術に関するものである。

昨今、企業等におけるネットワーク利用は、生産・製造ラインの制御や各種管理統制データの収集・伝播、コミュニケーションのためのドキュメント共有やメール利用など、多目的に行われている（例えば、特許文献１参照。）。そして、複数の活動拠点や多数のフロア・部門などに散在する小規模ネットワークを相互に接続し、複雑かつ大規模な構成となっている。

また、このようなネットワークに対する性能・信頼性の要求は高く、高性能なネットワーク装置を階層化して配置し、故障による業務停止を避けるために冗長化した構成をとることが多くなっている。

このようなネットワークの構成要素として用いられるネットワーク装置は、無停止運用であるため消費電力が高い。そのため、ＣＯ２削減による社会貢献・エコブランドの企業イメージ獲得の観点から、消費電力を低下しランニングコストを抑えたいというニーズが高い。

特開平１０−９３５４７号公報

しかしながら、ネットワーク製品の機能として、スケジューリングやトラフィック量によるスタンバイ運転の機能が具備されていても、ネットワーク構成や業務による利用時間の偏りのため、安全・確実にこれらの機能を使うことが困難である。

また、ネットワーク管理システムにより、最新ネットワーク構成の把握や遠隔操作によるネットワーク装置の省電力運転は可能であるが、高度な管理スキルが要求され、運用者が常時張り付いて対応しなければならないため、費用削減に至らない。

これらの問題により、スケジューリングやトラフィック量によるスタンバイ運転の機能が現実的に利用されるケースは、運用を固定化可能な小規模ネットワークに限定されていた。

上記の従来の問題点に鑑み、複雑かつ大規模なネットワークの省電力運転を自動で実現することのできるネットワーク装置を提供することを目的とする。

このネットワーク装置の一実施態様では、隣接装置と装置情報を交換する手段と、隣接装置を介して装置停止通知を受信した場合に、自装置を省電力移行可能モードに設定するとともに、当該装置停止通知を他の隣接装置に転送する手段と、自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置が省電力モードに移行可能な装置であるか否か判断する手段と、省電力モードに移行可能な装置であると判断した場合に、自装置を省電力モードに移行させる手段と、隣接装置を介して装置停止解除通知を受信した場合に、自装置を省電力移行不可能モードに設定するとともに、当該装置停止解除通知を他の隣接装置に転送する手段とを備える。

開示のネットワーク装置にあっては、自装置が省電力運転可能か否かを判断するための情報を自動的に収集し、これらの情報をもとに各ネットワーク装置が自律的に省電力運転モードに切り替える。そのため、安全・確実に高度なネットワークの省電力運転が可能となり、保守運用者の介在も不要となる。

一実施形態にかかるネットワーク装置の構成例を示す図である。 自装置情報および隣接装置情報のデータ構造例を示す図である。 ネットワーク装置の処理例を示すフローチャートである。 ＡＲＰを用いた階層情報要求（自装置）のフォーマット例を示す図である。 発信元の階層情報の確認処理の例を示すフローチャートである。 モード状態の確認処理の例を示すフローチャートである。 ポートリンクダウン時処理の例を示すフローチャートである。 ポートリンクアップ時処理の例を示すフローチャートである。 ＡＲＰを用いた装置停止通知および装置停止解除通知のフォーマット例を示す図である。 装置停止通知処理の例を示すフローチャートである。 装置停止解除通知処理の例を示すフローチャートである。 第１の動作例におけるネットワーク構成図である。 第１の動作例における処理シーケンス図である。 第１の動作例における自装置情報を示す図である。 第１の動作例における隣接装置情報を示す図である。 第２の動作例におけるネットワーク構成図である。 第２の動作例における処理シーケンス図である。 第２の動作例における自装置情報を示す図である。 第２の動作例における隣接装置情報を示す図である。 第３の動作例におけるネットワーク構成図である。 第３の動作例における処理シーケンス図である。 第３の動作例における自装置情報を示す図である。 第３の動作例における隣接装置情報を示す図である。 第４の動作例におけるネットワーク構成図である。 第４の動作例における処理シーケンス図である。 第４の動作例における自装置情報を示す図である。 第４の動作例における隣接装置情報を示す図である。 第５の動作例におけるネットワーク構成図である。 第５の動作例における処理シーケンス図である。 第５の動作例における自装置情報を示す図である。 第５の動作例における隣接装置情報を示す図である。 第６の動作例におけるネットワーク構成図である。 第６の動作例における処理シーケンス図である。 第６の動作例における自装置情報を示す図である。 第６の動作例における隣接装置情報を示す図である。 第７の動作例におけるネットワーク構成図である。 第７の動作例における処理シーケンス図である。 第７の動作例における自装置情報を示す図である。 第７の動作例における隣接装置情報を示す図である。 第８の動作例におけるネットワーク構成図である。 第８の動作例における処理シーケンス図である。 第８の動作例における自装置情報を示す図である。 第８の動作例における隣接装置情報を示す図である。 第９の動作例におけるネットワーク構成図である。 第９の動作例における処理シーケンス図である。 第９の動作例における自装置情報を示す図である。 第９の動作例における隣接装置情報を示す図である。 第１０の動作例におけるネットワーク構成図である。 第１０の動作例における処理シーケンス図である。 第１０の動作例における自装置情報を示す図である。 第１０の動作例における隣接装置情報を示す図である。 第１１の動作例におけるネットワーク構成図である。 第１１の動作例における処理シーケンス図である。 第１１の動作例における自装置情報を示す図である。 第１１の動作例における隣接装置情報を示す図である。 第１２の動作例におけるネットワーク構成図である。 第１２の動作例における処理シーケンス図である。 第１２の動作例における自装置情報を示す図である。 第１２の動作例における隣接装置情報を示す図である。 第１３の動作例におけるネットワーク構成図である。 第１３の動作例における木構造図である。 第１３の動作例における処理シーケンス図である。 第１３の動作例における自装置情報を示す図である。 第１３の動作例における隣接装置情報を示す図である。 第１４の動作例におけるネットワーク構成図である。 第１４の動作例における処理シーケンス図である。 第１４の動作例における自装置情報を示す図である。 第１４の動作例における隣接装置情報を示す図である。 現実的動作例におけるネットワーク構成図である。 サーバ装置を起動した状態を示す図である。 クライアント装置を接続した状態を示す図である。 階層状態を示す図である。 ルーティング機構が動作しているネットワーク装置の木構造を示す図である。 サーバ装置から装置停止通知を行ったことによる省電力モードへの移行の様子を示す図である。 クライアント装置の停止による状態変化を示す図である。 装置停止解除通通知による状態変化を示す図である。 各ネットワーク装置の階層情報の遷移を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。

＜構成＞
図１は一実施形態にかかるネットワーク装置の構成例を示す図である。

図１において、ネットワーク装置１は、制御部１１とスイッチ部１２と記憶部１３とＩｎｇｒｅｓｓパケット処理部１４とＥｇｒｅｓｓパケット処理部１５と電源供給部１６と物理ポート部１７−１〜１７−４と省電力制御部１８とを備えている。

制御部１１は、ネットワーク装置１の全体的な制御を行う部分である。

スイッチ部１２は、Ｉｎｇｒｅｓｓパケット処理部１４とＥｇｒｅｓｓパケット処理部１５の間のパケットの接続を行う部分である。

記憶部１３は、制御部１１における処理に必要なデータを保持する部分である。

Ｉｎｇｒｅｓｓパケット処理部１４は、物理ポート部１７−１、１７−２から入力したパケットを処理する部分である。

Ｅｇｒｅｓｓパケット処理部１５は、スイッチ部１２から入力したパケットを処理し、物理ポート部１７−３、１７−４に出力する部分である。

電源供給部１６は、ネットワーク装置１内の各部に電源を供給する部分である。

物理ポート部１７−１〜１７−４は、外部のネットワークと接続する部分である。

省電力制御部１８は、省電力モードにおけるネットワーク装置１内の各部への電源供給を制御する部分である。すなわち、省電力モードへ移行する場合は、物理ポート部１７−１〜１７−４と省電力制御部１８以外への電源供給部１６からの電源供給を止める。省電力移行可能モードへ移行する場合は、物理ポート部１７−１または物理ポート部１７−２に隣接装置の起動により電気信号を受信し、それが省電力制御部１８へ通知されると、各部への電源供給を電源供給部１６へ依頼し、物理ポート部１７−３、１７−４のリフレッシュを行う。このリフレッシュにより、物理ポート部１７−３、１７−４に接続されている隣接装置へ電気信号を送信し、省電力モード中の隣接装置を起動する。

図２は記憶部１３（図１）に保持される自装置情報および隣接装置情報のデータ構造例を示す図である。

図２（ａ）に示すように、自装置情報は、「モード状態」と「自装置の階層情報」を含んでいる。モード状態には、省電力運転への移行を行わない「ＯＦＦ（０ｘ０００）」と、可能であれば省電力運転への移行を行う「ＯＮ（０ｘ１０００）」と、実際に省電力運転に入っていることを示す「中（０ｘ１１００）」とがある。デフォルトは「ＯＦＦ」である。自装置の階層情報は、デフォルトを「１０２４」としている。なお、自装置情報とは別に、自装置のＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス等の通信に必要な情報を装置内に保持しているのは言うまでもない。

図２（ｂ）に示すように、隣接装置情報は、「ポート番号」「ポート状態」「階層情報受信フラグ」「階層情報送信フラグ」「モード状態」「隣接装置のＭＡＣアドレス」「隣接装置のＩＰアドレス」「隣接装置の階層情報」を含んでいる。ポート番号は、複数のポートのそれぞれを識別する番号である。ポート状態は「動作中（１）」と「停止中（０）」のいずれかとなる。なお、以下の説明では、「動作中」は「アクティブ」、「停止中」は「ダウン」と表記する場合もある。階層情報受信フラグは「済（１）」と「未（０）」のいずれかとなる。階層情報送信フラグは「済（１）」と「未（０）」のいずれかとなる。モード状態は「ＯＦＦ（０ｘ０００）」「ＯＮ（０ｘ１０００）」「中（０ｘ１１００）」のいずれかとなる。隣接装置のＭＡＣアドレス、隣接装置のＩＰアドレス、隣接装置の階層情報はポート番号毎に設定される。

＜基本的動作＞
図３はネットワーク装置１の処理例を示すフローチャートである。なお、省電力運転のための処理についてのみ示しており、ネットワーク装置としての一般的な処理については省略してある。

図３において、ネットワーク装置１は、イベントが発生すると（ステップＳ１）、イベントの内容に応じて処理を分岐し（ステップＳ２）、それぞれの処理が完了すると次のイベントの待機に入る（ステップＳ１３）。

イベントの内容が、隣接装置との接続検出（省電力モードにおけるポートリンクアップを除く）であった場合、ネットワーク装置１は、階層情報要求（自装置）を作成して送信する（ステップＳ３）。階層情報要求（自装置）は、発信元のモード状態と階層情報を隣接装置に伝えるものである。

図４はＡＲＰ（Address Resolution Protocol）を用いた階層情報要求（自装置）のフォーマット例を示す図である。図の右側に示す通常のＡＲＰ要求のフォーマットにおける「送信先のＭＡＣアドレス」に発信元のモード状態と階層情報を含ませている。この部分は、通常のＡＲＰ要求では全て「０ｘ００」であるため、本実施形態の拡張に対応していない場合、発信元のモード状態は「ＯＦＦ」に対応し、階層情報は「０」に対応する。また、階層情報要求（自装置）では、「送信先のＩＰアドレス」に発信元（自装置）のＩＰアドレスを設定する。

なお、ＡＲＰを用いた例について説明したが、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）やＢＯＯＴＰ（BOOTstrap Protocol）等のプロトコルを使用することも可能である。

図３に戻り、イベントの内容が、階層情報要求（自装置）の受信であった場合、ネットワーク装置１は、受信内容に基づいて隣接装置情報（図２（ｂ））の更新を行う（ステップＳ４）。続いて、発信元の階層情報の確認処理（ステップＳ５）とモード状態の確認処理（ステップＳ６）を行う。

図５は発信元の階層情報の確認処理の例を示すフローチャートである。この処理では、隣接装置から受信した階層情報要求（自装置）に基づき、自装置の階層情報（デフォルトは最大値「１０２４」）を更新し、階層情報に変化が生じる場合には隣接装置に階層情報要求（自装置）を送信する。自装置の階層情報としては、サーバやＰＣ（Personal Computer）の階層情報を「０」とし、それに自装置が隣接する場合には自装置の階層情報を「１」というように、階層情報を更新していく。

図５において、発信元の階層情報の確認処理を開始すると（ステップＳ１０１）、発信元の階層情報が「０」であるか否か判断する（ステップＳ１０２）。発信元の階層情報が「０」である場合（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、自装置の階層情報を「１」に更新する（ステップＳ１０３）。なお、発信元の階層情報が「０」であるか否かを判断せずに、次の処理に移行してもよい。発信元の階層情報が「０」である場合の処理を分けることで、複数の隣接装置情報をチェックする処理が省略でき、処理を若干軽くすることができる。

また、発信元の階層情報が「０」でない場合（ステップＳ１０２のＮｏ）、隣接装置情報の階層情報の中で一番小さい値に「１」を加算する（ステップＳ１０４）。そして、最大値「１０２４」より大きいか否か判断する（ステップＳ１０５）。

「１０２４」より大きい場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、自装置の階層情報を「１０２４」に更新する（ステップＳ１０６）。「１０２４」より大きくない場合（ステップＳ１０５のＮｏ）、自装置の階層情報を加算した値に更新する（ステップＳ１０７）。

その後、自装置の階層情報に変化があるか否か判断し（ステップＳ１０８）、変化がある場合（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、階層情報要求（自装置）を作成して送信し（ステップＳ１０９）、処理を終了する（ステップＳ１１０）。変化がない場合（ステップＳ１０８のＮｏ）、そのまま処理を終了する（ステップＳ１１０）。

図６はモード状態の確認処理の例を示すフローチャートである。この処理では、モード状態が「ＯＮ」である場合に、自装置が最周辺であるか、自装置がルーティングのブロッキングポートであるか、自装置が冗長化グループのスタンバイ側であるか等によって、自装置を省電力モードに移行させる。

図６において、モード状態の確認処理を開始すると（ステップＳ１１１）、自装置情報のモード状態は「ＯＮ」であるか否か判断する（ステップＳ１１２）。自装置情報のモード状態が「ＯＮ」でない場合（ステップＳ１１２のＮｏ）、処理を終了する（ステップＳ１２９）。

自装置情報のモード状態が「ＯＮ」である場合（ステップＳ１１２のＹｅｓ）、自装置においてルーティング機構が動作しているか否か判断する（ステップＳ１１３）。ルーティング機構が動作している場合（ステップＳ１１３のＹｅｓ）にはルーティングフラグを「ＯＮ」にする（ステップＳ１１４）。

次いで、自装置において冗長化機構が動作しているか否か判断し（ステップＳ１１５）、冗長化機構が動作している場合（ステップＳ１１５のＹｅｓ）には冗長化フラグを「ＯＮ」にする（ステップＳ１１６）。

次いで、次の４つの状態
・自装置情報の階層情報が全ての隣接装置情報の階層情報より大きく、かつ隣接装置情報が１つであるか否か（ステップＳ１１７、Ｓ１１８）
・ルーティングフラグが「ＯＮ」で、木構造でのブロッキングポートか否か（ステップＳ１１９、Ｓ１２０）
・冗長化フラグが「ＯＮ」で、冗長化グループはスタンバイ側か否か（ステップＳ１２１、Ｓ１２２）
・ルーティングフラグおよび冗長化フラグが「ＯＮ」で、冗長化グループはスタンバイ側で、かつ木構造でのブロッキングポートか否か（ステップＳ１２３〜Ｓ１２５）
を並行して判断する。

そして、これらのいずれかに該当する場合、自装置情報のモード状態を「中」に更新し（ステップＳ１２６）、階層情報要求（自装置）を作成して送信し（ステップＳ１２７）、自装置を省電力モードに移行させ（ステップＳ１２８）、処理を終了する（ステップＳ１２９）。

図３に戻り、イベントの内容が、ポートリンクダウン検出であった場合、ポートリンクダウン時処理を行う（ステップＳ７）。

図７はポートリンクダウン時処理の例を示すフローチャートである。この処理では、隣接装置のポートリンクダウンを隣接装置情報として記録するとともに、自装置の階層情報を更新する。

図７において、ポートリンクダウン時処理を開始すると（ステップＳ１３１）、隣接装置情報の対象ポートのポート状態を「ダウン」へ変更する（ステップＳ１３２）。

次いで、隣接装置情報のポート状態が「アクティブ」であるものが１つ以上存在するか否か判断する（ステップＳ１３３）。

隣接装置情報のポート状態が「アクティブ」であるものが１つ以上存在しない場合（ステップＳ１３３のＮｏ）、自装置の階層情報を「１０２４」へ更新し、自装置のモード状態を「ＯＦＦ］へ更新し（ステップＳ１３４）、処理を終了する（ステップＳ１４３）。

また、隣接装置情報のポート状態が「アクティブ」であるものが１つ以上存在する場合（ステップＳ１３３のＹｅｓ）、隣接装置情報のポート状態が「アクティブ」で階層情報が「０」の情報が存在するか否か判断する（ステップＳ１３５）。存在しない場合（ステップＳ１３５のＮｏ）、処理を終了する（ステップＳ１４３）。

隣接装置情報のポート状態が「アクティブ」で階層情報が「０」の情報が存在する場合（ステップＳ１３５のＹｅｓ）、自装置の階層情報が「１」か否か判断する（ステップＳ１３６）。

自装置の階層情報が「１」である場合（ステップＳ１３６のＹｅｓ）、自装置の階層情報を「１０２４」に更新し（ステップＳ１３７）、階層情報要求（自装置）を作成して送信し（ステップＳ１３８）、処理を終了する（ステップＳ１４３）。

自装置の階層情報が「１」でない場合（ステップＳ１３６のＮｏ）、隣接装置情報のポート状態が「アクティブ」の階層情報中で一番小さい値に「１」を加算する（ステップＳ１３９）。

次いで、加算した値と自装置の階層情報は同じか否か判断し（ステップＳ１４０）、同じである場合（ステップＳ１４０のＹｅｓ）は処理を終了する（ステップＳ１４３）。

加算した値と自装置の階層情報は同じでない場合（ステップＳ１４０のＮｏ）、自装置の階層情報を加算した値に更新し（ステップＳ１４１）、モード状態の確認処理（ステップＳ１４２）を行い、処理を終了する（ステップＳ１４３）。モード状態の確認処理（ステップＳ１４２）は、図６に示したものと同様である。

図３に戻り、イベントの内容が、省電力モードにおけるポートリンクアップ検出であった場合、ポートリンクアップ時処理を行う（ステップＳ８）。

図８はポートリンクアップ時処理の例を示すフローチャートである。この処理では、省電力モードから省電力移行可能モードへの復帰を行う。

図８において、ポートリンクアップ時処理を開始すると（ステップＳ１５１）、接続ポートのリフレッシュを行う（ステップＳ１５２）。

そして、自装置のモード状態を「ＯＮ」へ更新し（ステップＳ１５３）、処理を終了する（ステップＳ１５４）。

図３に戻り、イベントの内容が、装置停止通知の受信である場合、隣接装置情報の更新を行い（ステップＳ９）、装置停止通知処理（ステップＳ１０）を行う。

また、イベントの内容が、装置停止解除通知の受信である場合、隣接装置情報の更新を行い（ステップＳ１１）、装置停止解除通知処理（ステップＳ１２）を行う。

図９はＡＲＰを用いた装置停止通知および装置停止解除通知のフォーマット例を示す図であり、（ａ）は装置停止通知を示し、（ｂ）は装置停止解除通知を示している。図４に示した階層情報要求（自装置）と異なる点は、プロトコルタイプ（Protocol type）が「０ｘ０８０７」に変更されている点、オペレーション番号が、装置停止通知の場合は「０ｘ０００１」、装置停止解除通知の場合は「０ｘ０００２」となっている点、送信先のＩＰアドレスが「０．０．０．０」となっている点である。

なお、ＡＲＰを用いた例について説明したが、ＤＨＣＰやＢＯＯＴＰ等のプロトコルを使用することも可能である。

図１０は装置停止通知処理の例を示すフローチャートである。この処理では、モード状態を「ＯＮ」とした上で、他のアクティブポートに装置停止通知を転送する。また、自装置が最周辺であるか、自装置がルーティングのブロッキングポートであるか、自装置が冗長化グループのスタンバイ側であるか等によって、自装置を省電力モードに移行させる。

図１０において、装置停止通知処理を開始すると（ステップＳ１６１）、自装置情報のモード状態を「ＯＮ」に更新し（ステップＳ１６２）、装置停止通知を作成して、全アクティブポートへ送信する（ステップＳ１６３）。

次いで、自装置においてルーティング機構が動作しているか否か判断する（ステップＳ１６４）。ルーティング機構が動作している場合（ステップＳ１６４のＹｅｓ）にはルーティングフラグを「ＯＮ」にする（ステップＳ１６５）。

次いで、自装置において冗長化機構が動作しているか否か判断し（ステップＳ１６６）、冗長化機構が動作している場合（ステップＳ１６６のＹｅｓ）には冗長化フラグを「ＯＮ」にする（ステップＳ１６７）。

次いで、次の４つの状態
・自装置情報の階層情報が全ての隣接装置情報の階層情報より大きく、かつ隣接装置情報が１つであるか否か（ステップＳ１６８、Ｓ１６９）
・ルーティングフラグが「ＯＮ」で、木構造でのブロッキングポートか否か（ステップＳ１７０、Ｓ１７１）
・冗長化フラグが「ＯＮ」で、冗長化グループはスタンバイ側か否か（ステップＳ１７２、Ｓ１７３）
・ルーティングフラグおよび冗長化フラグが「ＯＮ」で、冗長化グループはスタンバイ側で、かつ木構造でのブロッキングポートか否か（ステップＳ１７４〜Ｓ１７６）
を並行して判断する。

そして、これらのいずれかに該当する場合、自装置情報のモード状態を「中」に更新し（ステップＳ１７７）、階層情報要求（自装置）を作成して送信し（ステップＳ１７８）、自装置を省電力モードに移行させ（ステップＳ１７９）、処理を終了する（ステップＳ１８０）。

図１１は装置停止解除通知処理の例を示すフローチャートである。この処理では、モード状態「ＯＮ」から「ＯＦＦ」への復帰を行う。

図１１において、装置停止解除通知処理を開始すると（ステップＳ１８１）、自装置情報のモード状態を「ＯＦＦ」へ更新する（ステップＳ１８２）。

次いで、接続ポートのリフレッシュを行い（ステップＳ１８３）、装置停止解除通知を作成して全アクティブポートへ送信し（ステップＳ１８４）、処理を終了する（ステップＳ１８５）。

＜動作例＞
次に、具体的な動作例について説明する。

（第１の動作例）
図１２Ａに示すように、ネットワーク装置１＃１とネットワーク装置１＃２の２つがあり、ネットワーク装置１＃１のポート１番とネットワーク装置１＃２のポート１番とを接続した場合を考える。

この場合、図１２Ｂに示すように、階層情報要求（自装置）を送信し合い、お互いの情報を交換し、隣接装置情報を更新する。図１２Ｃに自装置情報を、図１２Ｄに隣接装置情報をそれぞれ示す。

（第２の動作例）
図１３Ａに示すように、ネットワーク装置１＃１とネットワーク装置１＃２が接続された状態（第１の動作例の結果）において、ネットワーク装置１＃１のポート２番にサーバ装置ＳＶを接続した場合を考える。

この場合、図１３Ｂに示すように、サーバ装置ＳＶはＡＲＰ要求の送信先のＩＰアドレスに自装置のＩＰアドレスを設定して送信する。

サーバ装置ＳＶからＡＲＰ要求を受信したネットワーク装置１＃１は、送信元のＭＡＣアドレスが全て０ｘ００であることから、階層情報交換の拡張に対応していない装置であると判断し、自装置の階層情報を「１」へ変更し、隣接装置情報を更新後に、アクティブポートへ階層情報要求（自装置）を送信する。

ネットワーク装置１＃１からの階層情報要求を受信したネットワーク装置１＃２は、自装置の階層情報を「２」へ変更し、隣接装置情報を更新後に、階層情報要求（自装置）を送信する。

ネットワーク装置１＃２からの階層情報要求を受信したネットワーク装置１＃１は、隣接装置情報を更新する。自装置の階層情報に変更がないので、階層情報要求（自装置）は送信しない。

（第３の動作例）
図１４Ａに示すように、サーバ装置ＳＶとネットワーク装置１＃１とネットワーク装置１＃２が接続された状態（第２の動作例の結果）において、ネットワーク装置１＃２のポート２番にネットワーク装置１＃３のポート１番を接続した場合を考える。

この場合、図１４Ｂに示すように、ネットワーク装置１＃２とネットワーク装置１＃３が接続された時に、お互いに階層情報要求（自装置）を送信し合い、隣接装置情報を更新する。

ネットワーク装置１＃３は、ネットワーク装置１＃２の階層情報「２」を受けて、自装置の階層情報を「３」へ変更し、アクティブポートへ階層情報要求（自装置）を送信する。

ネットワーク装置１＃３からの階層情報要求を受信したネットワーク装置１＃２は、隣接装置情報を更新する。

（第４の動作例）
図１５Ａ（ａ）に示すように、サーバ装置ＳＶとネットワーク装置１＃１とネットワーク装置１＃２とネットワーク装置１＃３が接続された状態（第３の動作例の結果）において、ネットワーク装置１＃３のポート２番にクライアント装置ＰＣを接続した場合を考える。

この場合、図１５Ｂに示すように、クライアント装置ＰＣはＡＲＰ要求の送信先のＩＰアドレスに自装置のＩＰアドレスを設定して送信する。

クライアント装置ＰＣからＡＲＰ要求を受信したネットワーク装置１＃３は、送信元のＭＡＣアドレスが全て０ｘ００であることから、階層情報交換の拡張に対応していない装置であると判断し、自装置の階層情報を「１」へ変更し、隣接装置情報を更新後に、アクティブポートへ階層情報要求（自装置）を送信する。

ネットワーク装置１＃３からの階層情報要求を受信したネットワーク装置１＃２は、隣接装置情報を更新する。自装置の階層情報に変更がないので、階層情報要求（自装置）は送信しない。

階層情報を反映したネットワーク構成を図１５Ａ（ｂ）に示す。

（第５の動作例）
図１６Ａ（ａ）に示すように、サーバ装置ＳＶとネットワーク装置１＃１とネットワーク装置１＃２とネットワーク装置１＃３とクライアント装置ＰＣが接続された状態（第４の動作例の結果）において、クライアント装置ＰＣの電源停止等で接断を行った場合を考える。

この場合、図１６Ｂに示すように、ネットワーク装置１＃３はポート２番のリンクダウンを検知して、隣接装置の階層情報に「０」がなくなったことを判断する。

他の隣接装置の階層情報で一番小さい値に「２」があるので、自装置の階層情報を「３」へ変更し、隣接装置情報を更新後に、アクティブポートへ階層情報要求（自装置）を送信する。隣接装置情報が一つもない場合は、自装置の階層情報を「１０２４」へ変更する。

ネットワーク装置１＃３からの階層情報要求を受信したネットワーク装置１＃２は、隣接装置情報を更新する。自装置の階層情報に変更がないので、階層情報要求（自装置）は送信しない。

階層情報を反映したネットワーク構成を図１６Ａ（ｂ）に示す。

（第６の動作例）
図１７Ａに示すように、サーバ装置ＳＶとネットワーク装置１＃１とネットワーク装置１＃２とネットワーク装置１＃３とクライアント装置ＰＣが接続された状態（第４の動作例の結果）において、サーバ装置ＳＶより装置停止通知を行った場合を考える。

この場合、図１７Ｂに示すように、装置停止通知を受信したネットワーク装置１＃１は、自装置情報のモード状態を「ＯＮ」とする。また、隣接装置情報の受信フラグ／送信フラグをクリアする。装置停止通知（＃１）を受信済なので、ポート番号２の受信フラグは済とする。また、装置停止通知（＃２）／（＃３）を行い、送信フラグを済とする。その後に装置停止通知（＃４）を受信して、ポート番号１の受信フラグは済とする。

同様に、各装置に装置停止通知を伝搬していく。

（第７の動作例）
図１８Ａに示すように、装置停止通知後にクライアント装置ＰＣの電源停止等で接断を行った場合を考える。

この場合、図１８Ｂに示すように、クライアント装置ＰＣが停止すると、階層構成が変わる。

この際、ネットワーク装置１＃３においては、自装置情報よりモード状態が「ＯＮ」であり、隣接装置情報の階層情報より末端装置であることを認識し、自装置情報のモード状態を「中」とし階層情報要求（自装置）を送り、装置の省電力モードへ移行する。

ネットワーク装置１＃２においては、ネットワーク装置１＃３のモード状態「中」への移行をうけて、ネットワーク装置１＃２も自装置情報のモード状態を「中」とし階層情報要求（自装置）を送り、装置の省電力モードへ移行する。

（第８の動作例）
図１９Ａ（ａ）に示すように、ネットワーク装置１＃２とネットワーク装置１＃３が省電力モードに移行した後に、クライアント装置ＰＣを起動した場合を考える。

この場合、図１９Ｂに示すように、ネットワーク装置１＃３のクライアント装置ＰＣを接続したポートがリンクアップすると、それを契機に省電力モードから定常状態に戻る。

その時に、自装置情報のモード状態を「ＯＮ」とし、クライアント装置ＰＣからＡＲＰ要求を受ける。

その後は、図１９Ａ（ｂ）に示すように、第４の動作例と同様の状態となる。

（第９の動作例）
図２０Ａに示すように、第８の動作例の後に、サーバ装置ＳＶより装置停止解除通知を行った場合を考える。

この場合、図２０Ｂに示すように、装置停止解除通知を受信したネットワーク装置１＃１は、自装置情報のモード状態を「ＯＦＦ」とする。また、隣接装置情報の受信フラグ／送信フラグをクリアする。装置停止解除通知（＃１）を受信済なので、ポート番号２の受信フラグは済とする。また、装置停止解除通知（＃２）／（＃３）を行い、送信フラグを済とする。装置停止解除通知（＃４）を受信して、ポート番号１の受信フラグは済とする。

同様に、各装置に装置停止解除通知を伝搬していく。

（第１０の動作例）
図２１Ａに示すように、第７の動作例の後に、装置停止解除通知を行った場合を考える。

この場合、図２１Ｂに示すように、装置停止解除通知を受信したネットワーク装置１＃１は、自装置情報のモード状態を「ＯＦＦ」とする。また、隣接装置情報の受信フラグ／送信フラグをクリアする。装置停止解除通知（＃１）を受信済なので、ポート番号２の受信フラグは済とする。装置停止解除通知（＃２）／（＃３）を行い、送信フラグを済とする。装置停止解除通知（＃４）を受信して、ポート番号１の受信フラグは済とする。

ネットワーク装置１＃２は、装置停止解除通知を受けて、省電力モードから定常状態に戻り、自装置情報のモード状態を「ＯＦＦ］とし、アクティブなポートに対して、装置停止解除通知（＃４）／（＃５）を送信する。

（第１１の動作例）
図２２Ａ（ａ）に示すように、サーバ装置ＳＶより装置停止通知を行った場合を考える。

ここで、ネットワーク装置１＃３とネットワーク装置１＃４は、Ａｃｔ／Ｓｔａｎｄ−ｂｙ冗長化構成をとり、ネットワーク装置１＃４はＳｔａｎｄ−ｂｙ側である。

図２２Ｂに示すように、装置停止通知を受信したネットワーク装置１＃１は、自装置情報のモード状態を「ＯＮ」とする。また、隣接装置情報の受信フラグ／送信フラグをクリアする。装置停止通知（＃１）を受信済なので、ポート番号２の受信フラグは済とする。装置停止通知（＃２）／（＃３）／（＃４）を行い、送信フラグを済とする。装置停止通知（＃６）／（＃８）を受信して、ポート番号１／３の受信フラグは済とする。

以下、各装置に装置停止通知を伝搬していく。

その結果、図２２Ａ（ｂ）に示すように、ネットワーク装置１＃４が省電力モードに入る。

（第１２の動作例）
図２３Ａ（ａ）に示すように、サーバ装置ＳＶより装置停止解除通知を行った場合を考える。

ここで、ネットワーク装置１＃３とネットワーク装置１＃４は、Ａｃｔ／Ｓｔａｎｄ−ｂｙ冗長化構成をとり、ネットワーク装置１＃４はＳｔａｎｄ−ｂｙ側である。

図２３Ｂに示すように、装置停止解除通知を受信したネットワーク装置１＃１は、自装置情報のモード状態を「ＯＦＦ」とする。また、隣接装置情報の受信フラグ／送信フラグをクリアする。装置停止解除通知（＃１）を受信済なので、ポート番号２の受信フラグは済とする。装置停止解除通知（＃２）／（＃３）／（＃４）を行い、送信フラグを済とする。装置停止解除通知（＃６）／（＃８）を受信して、ポート番号１／３の受信フラグは済とする。

以下、各装置に装置停止解除通知を伝搬していく。

その結果、図２３Ａ（ｂ）に示すように、ネットワーク装置１＃４が省電力移行不可能モードに復帰する。

（第１３の動作例）
図２４Ａ１（ａ）に示すように、サーバ装置ＳＶより装置停止通知を行った場合を考える。

ここで、ネットワーク装置１＃３、１＃４、１＃５、１＃６は、ルーティング機構により図２４Ａ２に示す木構造を持つ。

図２４Ｂに示すように、装置停止通知を受信したネットワーク装置１＃１は、自装置情報のモード状態を「ＯＮ」とする。また、隣接装置情報の受信フラグ／送信フラグをクリアする。装置停止通知（＃１）を受信済なので、ポート番号２の受信フラグは済とする。装置停止通知（＃２）／（＃３）／（＃４）を行い、送信フラグを済とする。装置停止通知（＃６）／（＃８）を受信して、ポート番号１／３の受信フラグは済とする。

以下、各装置に装置停止通知を伝搬していく。

その結果、図２４Ａ１（ｂ）に示すように、ネットワーク装置１＃６が省電力モードに入る。

（第１４の動作例）
図２５Ａ（ａ）に示すように、サーバ装置ＳＶより装置停止解除通知を行った場合を考える。

ここで、ネットワーク装置１＃３、１＃４、１＃５、１＃６は、ルーティング機構を持つ。

図２５Ｂに示すように、装置停止解除通知を受信したネットワーク装置１＃１は、自装置情報のモード状態を「ＯＦＦ」とする。また、隣接装置情報の受信フラグ／送信フラグをクリアする。装置停止解除通知（＃１）を受信済なので、ポート番号２の受信フラグは済とする。装置停止解除通知（＃２）／（＃３）／（＃４）を行い、送信フラグを済とする。装置停止解除通知（＃６）／（＃８）を受信して、ポート番号１／３の受信フラグは済とする。

以下、各装置に装置停止解除通知を伝搬していく。

その結果、図２５Ａ（ｂ）に示すように、ネットワーク装置１＃６が省電力移行不可能モードに復帰する。

＜現実的動作例＞
図２６は現実的動作例におけるネットワーク構成図であり、ネットワーク装置１＃１〜ネットワーク装置１＃１６が接続されている。ネットワーク装置１＃１、１＃２、１＃１５、１＃１６はＬ２ＳＷ（Layer 2 switch）を想定している。ネットワーク装置１＃３、１＃４、１＃１１〜１＃１４はＬ３ＳＷ（Layer 3 switch）を想定している。ネットワーク装置１＃５〜１＃１０はルータを想定している。また、ネットワーク装置１＃３、１＃４と、ネットワーク装置１＃１１、１＃１２と、ネットワーク装置１＃１３、１＃１４とは、それぞれ二重化（冗長化）構成をとっており、網掛けした側がスタンバイ側であるものとする。

以下、階層情報を自動生成する流れを説明する。

（１）全装置はデフォルトで階層情報「１０２４」を持ち、全ての装置が起動されると、階層情報を付与したＡＲＰにより隣接装置間で階層情報要求を交換する。

（２）図２７に示すように、サーバ装置ＳＶを起動した場合、サーバ装置ＳＶより階層情報「０」のＡＲＰがネットワーク装置１＃１、１＃２へ送信される。

（３）ネットワーク装置１＃１、１＃２は階層情報を「１」へ生成し直し、その階層情報要求を載せたＡＲＰを送信する。

（４）ネットワーク装置１＃３、１＃４は階層情報を「２」へ生成し直し、その階層情報要求を載せたＡＲＰを送信する。同様に、各装置は階層情報要求を伝搬する。

（５）図２８に示すように、ネットワーク装置１＃１５、１＃１６にクライアント装置ＰＣ１、ＰＣ２を接続する。

（６）階層状態は図２９に示すようになる。

（７）サーバ装置ＳＶより装置停止通知を送信すると、ネットワーク装置が全てモード状態「ＯＮ」となる。また、装置停止通知が伝搬する過程で、冗長化構成のネットワーク装置１＃３、１＃１１、１＃１３がモード状態「中」となり停止する。

（８）ルーティング機構が動作している、階層３／４のネットワーク装置１＃５〜１＃１０の木構造は図３０に示すものとなり、ブロッキングポートがネットワーク装置１＃７側となる。

（９）装置停止通知が全体へ伝搬した結果、図３１に「×」を付して示すように、ネットワーク装置１＃３、１＃５、１＃７、１＃９、１＃１１、１＃１３が省電力モードへ移行する。

（１０）この状態から、クライアント装置ＰＣ２を停止すると、階層状態が図３２に示すように変わる。更に、末端にあるネットワーク装置１＃１４、１＃１６も省電力モードへ移行する。

（１１）この状態において、サーバ装置ＳＶから装置停止解除通知を送信すると、ネットワーク装置は、全てモード状態が「ＯＦＦ」となる。また、図３３に示すように、省電力モードであったネットワーク装置１＃３、１＃５、１＃７、１＃９、１＃１１、１＃１３、１＃１４、１＃１６も省電力移行不可能モードへ戻る。

上述した（２）（５）（１０）における各装置の階層情報の遷移を図３４に示す。

＜総括＞
以上説明したように、本実施形態によれば、自装置が省電力運転可能か否かを判断するための情報（周辺装置の構成およびネットワークトポロジ上の自装置の設置階層）を自動的に収集し、これらの情報をもとに各ネットワーク装置が自律的に省電力運転モードに切り替える。そのため、安全・確実に高度なネットワークの省電力運転が可能となり、保守運用者の介在も不要となる。

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
（付記１）
隣接装置と装置情報を交換する手段と、
隣接装置を介して装置停止通知を受信した場合に、自装置を省電力移行可能モードに設定するとともに、当該装置停止通知を他の隣接装置に転送する手段と、
自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置が省電力モードに移行可能な装置であるか否か判断する手段と、
省電力モードに移行可能な装置であると判断した場合に、自装置を省電力モードに移行させる手段と、
隣接装置を介して装置停止解除通知を受信した場合に、自装置を省電力移行不可能モードに設定するとともに、当該装置停止解除通知を他の隣接装置に転送する手段と
を備えたことを特徴とするネットワーク装置。
（付記２）
付記１に記載のネットワーク装置において、
自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置が最周辺の不要な装置である場合に省電力モードに移行可能な装置であると判断する
ことを特徴とするネットワーク装置。
（付記３）
付記１または２のいずれか一項に記載のネットワーク装置において、
自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置がスタンバイ側の装置である場合に省電力モードに移行可能な装置であると判断する
ことを特徴とするネットワーク装置。
（付記４）
付記１乃至３のいずれか一項に記載のネットワーク装置において、
自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置が未利用の迂回経路にある装置である場合に省電力モードに移行可能な装置であると判断する
ことを特徴とするネットワーク装置。
（付記５）
隣接装置と装置情報を交換する工程と、
隣接装置を介して装置停止通知を受信した場合に、自装置を省電力移行可能モードに設定するとともに、当該装置停止通知を他の隣接装置に転送する工程と、
自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置が省電力モードに移行可能な装置であるか否か判断する工程と、
省電力モードに移行可能な装置であると判断した場合に、自装置を省電力モードに移行させる工程と、
隣接装置を介して装置停止解除通知を受信した場合に、自装置を省電力移行不可能モードに設定するとともに、当該装置停止解除通知を他の隣接装置に転送する工程と
を備えたことを特徴とするネットワーク装置制御方法。
（付記６）
付記５に記載のネットワーク装置制御方法において、
自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置が最周辺の不要な装置である場合に省電力モードに移行可能な装置であると判断する
ことを特徴とするネットワーク装置制御方法。
（付記７）
付記５または６のいずれか一項に記載のネットワーク装置制御方法において、
自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置がスタンバイ側の装置である場合に省電力モードに移行可能な装置であると判断する
ことを特徴とするネットワーク装置制御方法。
（付記８）
付記５乃至７のいずれか一項に記載のネットワーク装置制御方法において、
自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置が未利用の迂回経路にある装置である場合に省電力モードに移行可能な装置であると判断する
ことを特徴とするネットワーク装置制御方法。

１、１＃１〜１＃１６ ネットワーク装置
１１ 制御部
１２ スイッチ部
１３ 記憶部
１４ Ｉｎｇｒｅｓｓパケット処理部
１５ Ｅｇｒｅｓｓパケット処理部
１６ 電源供給部
１７−１〜１７−４ 物理ポート部
１８ 省電力制御部
ＳＶ サーバ装置
ＰＣ、ＰＣ１、ＰＣ２ クライアント装置

Claims (5)

1. 隣接装置と装置情報を交換する手段と、
   隣接装置を介して装置停止通知を受信した場合に、自装置を省電力移行可能モードに設定するとともに、当該装置停止通知を他の隣接装置に転送する手段と、
   自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置が省電力モードに移行可能な装置であるか否か判断する手段と、
   省電力モードに移行可能な装置であると判断した場合に、自装置を省電力モードに移行させる手段と、
   隣接装置を介して装置停止解除通知を受信した場合に、自装置を省電力移行不可能モードに設定するとともに、当該装置停止解除通知を他の隣接装置に転送する手段と
   を備えたことを特徴とするネットワーク装置。
2. 請求項１に記載のネットワーク装置において、
   自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置が最周辺の不要な装置である場合に省電力モードに移行可能な装置であると判断する
   ことを特徴とするネットワーク装置。
3. 請求項１または２のいずれか一項に記載のネットワーク装置において、
   自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置がスタンバイ側の装置である場合に省電力モードに移行可能な装置であると判断する
   ことを特徴とするネットワーク装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のネットワーク装置において、
   自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置が未利用の迂回経路にある装置である場合に省電力モードに移行可能な装置であると判断する
   ことを特徴とするネットワーク装置。
5. 隣接装置と装置情報を交換する工程と、
   隣接装置を介して装置停止通知を受信した場合に、自装置を省電力移行可能モードに設定するとともに、当該装置停止通知を他の隣接装置に転送する工程と、
   自装置が省電力移行可能モードである場合に、自装置および隣接装置の装置情報から、自装置が省電力モードに移行可能な装置であるか否か判断する工程と、
   省電力モードに移行可能な装置であると判断した場合に、自装置を省電力モードに移行させる工程と、
   隣接装置を介して装置停止解除通知を受信した場合に、自装置を省電力移行不可能モードに設定するとともに、当該装置停止解除通知を他の隣接装置に転送する工程と
   を備えたことを特徴とするネットワーク装置制御方法。

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