特許 6981065 ネットワーク機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6981065

(24)【登録日】2021年11月22日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】ネットワーク機器

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/28 20060101AFI20211202BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/28 200Z

【請求項の数】5

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2017-135845(P2017-135845)

(22)【出願日】2017年7月12日

(65)【公開番号】特開2019-21974(P2019-21974A)

(43)【公開日】2019年2月7日

【審査請求日】2020年6月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100104938

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜澤 英久

(74)【代理人】

【識別番号】100210240

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 友幸

(72)【発明者】

【氏名】川岸 正幸

【審査官】 羽岡 さやか

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２３２１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１１７９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７６７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−００５２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−００５３７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １２／００−１２／９５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ネットワークの時刻同期及び冗長化を実行するネットワーク機器であって、
このネットワーク機器と同一のネットワークに属する当該ネットワーク機器と隣接する他のネットワーク機器との時刻同期に基づき当該ネットワークの時刻同期の品質を監視する監視部と、
前記品質に基づき前記ネットワークのスパニングツリーの再構成を実行させる経路制御部と、
前記ネットワークにおいて、ＩＥＥＥ１５８８に準じた時刻同期プロトコルが適用されると、当該ネットワークに属するネットワーク機器のクロックが当該ネットワークのマスタークロックとして機能する優先順位に基づく優先度を前記経路制御部による前記スパニングツリーのトポロジー設定に供する第一選択回路と、
前記ネットワークにおいて、前記時刻同期プロトコルが適用されると、前記監視部から出力された時刻同期の品質を前記経路制御部による前記スパニングツリーのトポロジー変更に供する第二選択回路と、
を備えたことを特徴とするネットワーク機器。

【請求項2】

前記品質の指標は、前記ネットワーク機器のポートのパスコストに反映されることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク機器。

【請求項3】

前記監視部から出力される前記品質の変動を緩衝するラッチ部をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のネットワーク機器。

【請求項4】

前記品質の指標は、前記時刻同期に基づく時刻補正量であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のネットワーク機器。

【請求項5】

前記ネットワーク機器のクロックが前記マスタークロックとして機能する場合、当該ネットワーク機器は当該ネットワークのルートブリッジとして機能することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のネットワーク機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レイヤ２ネットワークのネットワーク機器に関する。

【背景技術】

【0002】

伝送品質の監視のための要素技術の一つとして、時刻同期プロトコル（ＩＥＥＥ１５８８ 以下、ＰＴＰ）が利用されている。また、冗長性を確保して耐障害性を提供しながらループの発生を防ぐ方法として、スパニングツリープロトコル（ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ 以下、ＳＴＰ）が利用されている（特許文献１，２）。特に、特許文献１のネットワークにおいては、ＰＴＰとＳＴＰを併用することにより、ネットワークのトポロジー変更に伴う伝送経路の変更による伝送遅延の変動の影響が抑えられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−２４７５０６号公報

【特許文献2】特開２０１１−２１１４５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＰＴＰとＳＴＰを併用したネットワークは、ＳＴＰのルートブリッジ（以下、ルート）とＰＴＰのマスタークロック（以下、マスター）が同一のノードとなる保証がない。ＳＴＰが適用されたネットワークはＳＴＰのルートへの到達コストが最小化されるように伝送経路が構築される。ＰＴＰのマスターがＳＴＰのルートと同一のノードである場合、マスターとＰＴＰの各スレーブとの距離が最適となる。

【0005】

しかしながら、ＰＴＰのマスターがスパニングツリーの末端ノードである場合には、当該マスターとＰＴＰの各スレーブの距離のワースト値が大きくなり、時刻同期の品質低下につながることがある。

【0006】

また、ＳＴＰの経路選択は帯域の太さに基づいて評価され、時刻同期の品質は一切反映されない。ＳＴＰが適用されるネットワークはルートへの到達コストが最小化となるように経路が構成される。前記コストは、ノード間リンクの選好性を制御するためのパラメータであり、ユーザーが事前に設定することもできるが、一般にはＳＴＰの自動判定により決定する。

【0007】

ＳＴＰの自動判定では、コストは回線の帯域に対する関数となっており、リンクスピードで決定される。一方、ＰＴＰにおいては、往復の伝送時間が同じであること、また、その伝送時間の変動がないことが重要である。このように経路選好性の違いがあるので、ＳＴＰが時刻同期に適した経路を構成する保証がない。

【0008】

本発明は、上記の事情に鑑み、時刻同期及び冗長化が可能なネットワークの同期品質の向上を図ることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

そこで、本発明の一態様は、ネットワークの時刻同期及び冗長化を実行するネットワーク機器であって、このネットワーク機器と同一のネットワークに属する当該ネットワーク機器と隣接する他のネットワーク機器との時刻同期に基づき当該ネットワークの時刻同期の品質を監視する監視部と、前記品質に基づき前記ネットワークの通信経路の再構成を実行させる経路制御部を備える。

【0010】

本発明の一態様は、前記ネットワーク機器において、前記経路制御部は、前記品質に基づき前記ネットワークのスパニングツリーの再構成を実行させる。

【0011】

本発明の一態様は、前記ネットワーク機器において、前記品質の指標は、前記ネットワーク機器のポートのパスコストに反映される。

【0012】

本発明の一態様は、前記ネットワーク機器において、前記監視部から出力される前記品質の変動を緩衝するラッチ部をさらに備える。

【0013】

本発明の一態様は、前記ネットワーク機器において、前記品質の指標は、前記時刻同期に基づく時刻補正量である。

【0014】

本発明の一態様は、前記ネットワーク機器のクロックが前記ネットワークのマスタークロックとして機能する場合、当該ネットワーク機器は当該ネットワークのルートブリッジとして機能する。

【発明の効果】

【0015】

以上の本発明によれば、時刻同期及び冗長化が可能なネットワークの同期品質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態のネットワークに属するノードのブロック構成図。

【図2】本発明の実施形態のネットワークを例示したネットワーク構成図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0018】

図１に例示された本実施形態のネットワーク機器１は、ネットワーク（レイヤ２ネットワーク）２に属するノードの一態様であり、ネットワーク２をＰＴＰ並びにＳＴＰに基づき時刻同期及び冗長化させるスイッチングハブの態様を成す。ネットワーク機器１は図２に例示されたように同一のネットワーク２において複数配置されている。また、このネットワーク２のネットワーク機器１ａ，１ｂには端末３ａ，３ｂが各々接続されている。

【0019】

ネットワーク機器１は、ＯＡＭ部（監視部）１１，ＳＴＰ制御部（経路制御部）１２，ブリッジ優先度格納部１３，ＰＴＰ優先度格納部１４，ポートパスコスト格納部１５及びラッチ部１６を備える。

【0020】

ＯＡＭ部１１は、ネットワーク２の運用（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ），管理（Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）及び保守（Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）を実行する。例えば、図２に示されたネットワーク機器１ａのＯＡＭ部１１は、ネットワーク２においてネットワーク機器１ａと隣接する他のネットワーク機器１ｂとの時刻同期に基づきネットワーク２の時刻同期の品質を監視する。

【0021】

ブリッジ優先度格納部１３は、ネットワーク２のルートブリッジを決定するためのパラメータが予め設定されている。例えば、ネットワーク２のスパニングツリーのトポロジー変更の際にルートブリッジにしたい任意のノード（例えば、図２のネットワーク機器１ａ）に対して最も高い優先度が設定される。

【0022】

ＰＴＰ優先度格納部１４は、ネットワーク２のマスタークロックを決定するためのパラメータが予め設定されている。例えば、ネットワーク機器１ａ〜１ｄのクロックがマスタークロックとして機能する優先順位がパラメータとして設定されている。

【0023】

ポートパスコスト格納部１５は、ネットワーク２の通信経路を決定するパラメータが予め設定されている。例えば、ネットワーク２のスパニングツリーのトポロジー設計において、前記ブリッジ優先度に基づき決定されるルートブリッジに対する個々のネットワーク機器１のパスコストが設定されている。

【0024】

ラッチ部１６は、ＯＡＭ部１１から出力される前記時刻同期の品質の変動を緩衝する。

【0025】

ＳＴＰ制御部１２は、ブリッジ優先度格納部１３、ＰＴＰ優先度格納部１４、ポートパスコスト格納部１５から受けたパラメータ情報に基づきネットワーク２のスパニングツリーのトポロジー設定を行う。また、ＯＡＭ部１１で監視された時刻同期の品質に基づきネットワーク２のスパニングツリーの再構成を実行させる。前記品質の指標としては、例えば、前記時刻同期に基づく時刻補正量の変動が挙げられる。

【0026】

ＳＴＰ制御部１２には、第一選択回路１７，第二選択回路１８が付加されている。

【0027】

第一選択回路１７は、ブリッジ優先度とＰＴＰ優先度のいずれかを選択する。例えば、ネットワーク２においてＳＴＰ及びＰＴＰが適用されると、第一選択回路１７により選択されたＰＴＰ優先度がＳＴＰ制御部１２に出力されて前記スパニングツリーのトポロジー設定に供される。

【0028】

第二選択回路１８は、「ポートパスコスト格納部１５から引き出されたパラメータ情報」「ポート１０を介して他のネットワーク機器１と連絡する通信経路の回線速度」「ＯＡＭ部１１から出力される時刻同期の品質」のいずれかを選択する。例えば、ネットワーク２においてＰＴＰが適用されると、第二選択回路１８により選択された「ＯＡＭ部１１から出力された時刻同期の品質」がＳＴＰ制御部１２に出力されてネットワーク２のスパニングツリーのトポロジー変更に供される。

【0029】

図１，２を参照しながら本実施形態のネットワーク機器１の動作例について説明する。

【0030】

先ず、ブリッジ優先度格納部１３，ＰＴＰ優先度格納部１４，ポートパスコスト格納部１５に各々格納されたブリッジ優先度，ＰＴＰ優先度，ポートパスコストに基づきネットワーク２のスパニングツリーが構築される。尚、図２に例示されたネットワーク２においては、ネットワーク２のマスタークロックとして設定されネットワーク機器１ａがネットワーク２のルートブリッジとして選択される。

【0031】

前記スパニングツリーが構築されたネットワーク２において、ネットワーク機器１ａのＯＡＭ部１１は、ネイバー（ネットワーク２に属する隣接する他のネットワーク機器１ｂ）との間で試験的な同期を行う。この同期の結果は、時刻同期の品質を評価するためのものであるので、ネットワーク機器１のクロックには反映されない。

【0032】

ＯＡＭ部１１は、前記試験的な同期の毎に時刻補正量の変位を計測する。この時刻補正量の変動が安定しない場合、ネットワーク機器１の同期品質として低いスコアが付けられる。そして、このスコアが最終的にネットワーク機器１におけるスパニングツリーのポートのパスコストとして反映される。

【0033】

また、同期品質の指標自体も変動することが想定されるが、ポートのパスコストが頻繁に変化すると、スパニングツリーの経路変更が頻繁に生じることになり、ネットワーク２の運用面から好ましくない。

【0034】

そこで、ラッチ部１６は、前記変位の測定をある程度終えた時点で当該変位の測定値をラッチ（保持）することによりの前記時刻補正量の細かい変動をフィルターする。そして、前記時刻補正量の現在値と前記ラッチした値との偏差が閾値を超えた状態で所定時間が継続した場合、前記ラッチが再度行われて、ポートパスコスト格納部１５に格納されたポートのパスコストが変更される。次いで、ＯＡＭ部１１は第二選択回路１８を介してＳＴＰ制御部１２に対してネットワーク２の通信経路の再構成させるトリガー信号を出力する。ＳＴＰ制御部１２は前記トリガー信号を受けると前記変更されたポートのパスコストに基づくＢＰＤＵ（ブリッジ プロトコル データユニット）を作成する。ネットワーク機器１ａは前記ＢＰＤＵをネットワーク機器１ｂ〜１ｄに通知して前記スパニングツリーの経路変更を実行させる。

【0035】

以上のネットワーク２によれば、このネットワーク２に属するネットワーク機器（例えば、ネットワーク機器１ａ）と隣接する他のネットワーク機器（例えば、ネットワーク機器１ｂ）との時刻同期に基づきネットワーク２の時刻同期の品質が監視される。そして、前記品質に基づきネットワーク２の通信経路の再構成が実行される。したがって、時刻同期及び冗長化が可能なネットワークの同期品質の向上とその維持が図られる。

【0036】

特に、前記監視された品質に基づきネットワーク２のスパニングツリーの再構成が実行されるので、ネットワーク２の冗長性が安定維持される。

【0037】

また、前記監視された品質の指標は、ネットワーク機器１のポートのパスコストに反映されるので、ネットワーク２の運用状況に応じた時刻同期と冗長性の保守管理が行える。特に、隣接のネットワーク機器１での時刻同期の品質が監視されることにより、当該品質がスパニングツリーの再構成の選好性に反映される。したがって、帯域の大小よりも同期品質の高いパスがより選好されてスパニングツリーの経路が再構成されるので、ネットワーク２の同期品質に貢献する。

【0038】

さらに、ネットワーク機器１においてＯＡＭ部１１からＳＴＰ制御部１２に供される時刻同期の品質の変動がラッチ部１６により緩衝されるので、ネットワーク２の同期品質及び冗長性の維持にあたり、ネットワーク機器１の負担が軽減される。

【0039】

尚、ネットワーク機器１はそのクロックがネットワーク２のマスタークロックとして機能する場合、ネットワーク２のルートブリッジとして選択されることにより、ＰＴＰマスターとＰＴＰスレーブのネットワーク的な距離のワースト値が最小化する。したがって、ネットワーク２の同期品質の向上がさらに図られる。

【0040】

本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲内で様々な態様で実施が可能である。

【符号の説明】

【0041】

１，１ａ〜１ｄ…ネットワーク機器
２…ネットワーク
３ａ，３ｂ…端末
１０…ポート
１１…ＯＡＭ部（監視部）
１２…ＳＴＰ制御部（経路制御部）
１３…ブリッジ優先度格納部
１４…ＰＴＰ優先度格納部
１５…ポートパスコスト格納部
１６…ラッチ部
１７…第一選択回路
１８…第二選択回路

【図1】

【図2】