特許 7618945 ネットワークスイッチ及びネットワーク結合とバックアップのためのネットワークアーキテクチャ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-14

(45)【発行日】2025-01-22

(54)【発明の名称】ネットワークスイッチ及びネットワーク結合とバックアップのためのネットワークアーキテクチャ

(51)【国際特許分類】

   H04L 41/0663 20220101AFI20250115BHJP

【ＦＩ】

H04L41/0663

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2023182205

(22)【出願日】2023-10-24

【審査請求日】2023-10-24

(31)【優先権主張番号】112134838

(32)【優先日】2023-09-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】506080739

【氏名又は名称】四零四科技股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｍｏｘａ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】楊 采薇

【審査官】速水 雄太

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００４／００７６１６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００１－１４４７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９５４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２５７３９７７（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ４１／０６６３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

メインネットワークにおけるスイッチグループに配置され、少なくとも１つの第一リンクを介して、サブネットワークグループにおける少なくとも１つの第一サブネットワークにカップリングされるプライマリネットワークスイッチであって、
プログラムコードを実行するための処理ユニット；及び
前記処理ユニットにカップリングされ、前記プログラムコードを記憶することで、前記処理ユニットがネットワーク結合とバックアップ方法を実行するように指示するために用いられる記憶ユニットを含み、
前記ネットワーク結合とバックアップ方法は、
前記スイッチグループにおけるバックアップネットワークスイッチからの第一制御パケットを受信し；
前記第一制御パケットの未受信に応じて、第一切り替え条件に基づいてリンク切り替えを行い；
前記第一制御パケットの受信に応じて、前記少なくとも１つの第一サブネットワークの連線状態を含む第一確認パケット（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ、ＡＣＫ）を送信し；
第二制御パケットを前記バックアップネットワークスイッチに送信し；及び
前記第二制御パケットの送信に応じて、前記バックアップネットワークスイッチから第二確認パケットを受信し、前記第二確認パケットを受信した後にリンク切り替えを行うことを含み、
前記第一切り替え条件は、前記バックアップネットワークスイッチの前記第一制御パケットを受信しない期間が所定時間に達しており、及び前記プライマリネットワークスイッチに接続されるリンクのリンク状態が連線状態（ｌｉｎｋｕｐ）であり、かつその対応する接続ポートが非転送（ｆｏｒｗａｒｄ）状態にあることであり、
前記第二制御パケットを前記バックアップネットワークスイッチに送信することは、前記プライマリネットワークスイッチが作動を回復したときに、あるいは、前記少なくとも１つの第一リンクのリンクが失効（ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ）になり又は連線（ｌｉｎｋ－ｕｐ）を回復したときに、前記第二制御パケットを前記バックアップネットワークスイッチに送信することである、プライマリネットワークスイッチ。

【請求項2】

請求項１に記載のプライマリネットワークスイッチであって、
前記第一制御パケット、前記第一確認パケット、前記第二制御パケット及び前記第二確認パケットはマルチキャスト（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）により送信され、かつ前記第一制御パケット、前記第一確認パケット、前記第二制御パケット及び前記第二確認パケットの目的アドレスは前記スイッチグループのグループ識別子（ＩＤ）を含む、プライマリネットワークスイッチ。

【請求項3】

請求項１に記載のプライマリネットワークスイッチであって、
前記バックアップネットワークスイッチは少なくとも１つの第二リンクを介して前記サブネットワークグループにおける少なくとも１つの第二サブネットワークにカップリングされ、前記第一制御パケットは前記少なくとも１つの第二サブネットワークの連線状態を含む、プライマリネットワークスイッチ。

【請求項4】

請求項３に記載のプライマリネットワークスイッチであって、
前記第一制御パケットにおける前記少なくとも１つの第二サブネットワークの連線状態に基づいてネットワーク配置のエラー検出を行う、プライマリネットワークスイッチ。

【請求項5】

請求項１に記載のプライマリネットワークスイッチであって、
前記スイッチグループがもう１つのバックアップネットワークスイッチを含むときに、前記もう１つのバックアップネットワークスイッチのメディアアクセス制御アドレス（ＭＡＣ ａｄｄｒｅｓｓ）が前記バックアップネットワークスイッチのメディアアクセス制御アドレスよりも大きければ、前記プライマリネットワークスイッチはエラー情報を報告する、プライマリネットワークスイッチ。

【請求項6】

請求項１に記載のプライマリネットワークスイッチであって、
前記第二制御パケットは少なくとも、リンク切り替えを行う必要のあるサブネットワークの連線状態を含む、プライマリネットワークスイッチ。

【請求項7】

メインネットワークにおけるスイッチグループに配置され、少なくとも１つの第一リンクを介して、サブネットワークグループにおける少なくとも１つの第一サブネットワークにカップリングされるバックアップネットワークスイッチであって、
プログラムコードを実行するための処理ユニット；及び
前記処理ユニットにカップリングされ、前記プログラムコードを記憶することで、前記処理ユニットがネットワーク結合とバックアップ方法を実行するように指示するために用いられる記憶ユニットを含み、
前記ネットワーク結合とバックアップ方法は、
前記少なくとも１つの第一サブネットワークの連線状態を含む第一制御パケットを前記スイッチグループにおける少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチに定期的に送信し；
前記第一制御パケットの送信に応じて、前記少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチから少なくとも１つの第一確認パケット（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ、ＡＣＫ）を受信し；
第一条件に基づいてリンク切り替えを行い；及び
前記少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチの第二制御パケットを受信したことに応じて、第二確認パケットを送信し、前記第二制御パケットに基づいてリンク切り替えを行うことを含み、
前記少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチのうちの各プライマリネットワークスイッチは少なくとも１つの第二リンクを介して、前記サブネットワークグループにおける少なくとも１つの第二サブネットワークにカップリングされ、
前記第一条件は、前記少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチのうちの１つのプライマリネットワークスイッチの前記第一確認パケットを受信しない回数であり、前記第一条件に基づいてリンク切り替えを行うことは、前記第一条件の前記回数が所定回数を超えたときに、前記プライマリネットワークスイッチの前記少なくとも１つの第二リンクを切り替えることであり、
前記第二制御パケットに基づいてリンク切り替えを行うことは、前記第二制御パケットにキャリーされる少なくとも１つのサブネットワークの連線状態に基づく、バックアップネットワークスイッチ。

【請求項8】

請求項７に記載のバックアップネットワークスイッチであって、
前記第一制御パケット、前記少なくとも１つの第一確認パケット、前記第二制御パケット及び前記第二確認パケットはマルチキャスト（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）により送信され、かつ前記第一制御パケット、前記少なくとも１つの第一確認パケット、前記第二制御パケット及び前記第二確認パケットの目的アドレスは前記スイッチグループのグループ識別子（ＩＤ）を含む、バックアップネットワークスイッチ。

【請求項9】

請求項７に記載のバックアップネットワークスイッチであって、
前記少なくとも１つの第一確認パケットのうちの各第一確認パケットは前記各プライマリネットワークスイッチの前記少なくとも１つの第二サブネットワークの連線状態を含む、バックアップネットワークスイッチ。

【請求項10】

請求項９に記載のバックアップネットワークスイッチであって、
前記ネットワーク結合とバックアップ方法はさらに、前記少なくとも１つの第一確認パケットにおける前記少なくとも１つの第二サブネットワークの連線状態に基づいてネットワーク配置のエラー検出を行うことを含む、バックアップネットワークスイッチ。

【請求項11】

請求項１０に記載のバックアップネットワークスイッチであって、
前記少なくとも１つの第一確認パケットのうちの１つの第一確認パケットに、前記少なくとも１つの第一サブネットワークに属しないサブネットワークの連線状態がキャリーされるときに、エラー情報を報告する、バックアップネットワークスイッチ。

【請求項12】

請求項１０に記載のバックアップネットワークスイッチであって、
前記少なくとも１つの第一確認パケットのうちの異なる第一確認パケットに、同一のサブネットワークの連線状態がキャリーされるときに、エラー情報を報告する、バックアップネットワークスイッチ。

【請求項13】

ネットワーク結合とバックアップのためのネットワークアーキテクチャであって、
複数のサブネットワークグループに属する複数のサブネットワーク；及び
複数のスイッチグループを含み、前記複数のスイッチグループのうちの各スイッチグループが前記複数のサブネットワークグループのうちの１つのサブネットワークグループにカップリングされるメインネットワークを含み、
前記メインネットワークは、
前記サブネットワークグループにカップリングされる少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチであって、前記少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチのうちの各プライマリネットワークスイッチが少なくとも１つの第一リンクを介して、前記サブネットワークグループにおける少なくとも１つの第一サブネットワークにカップリングされる、少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチ；及び
少なくとも１つの第二リンクを介して、前記サブネットワークグループにカップリングされるバックアップネットワークスイッチを含み、
前記複数のスイッチグループのうちの各スイッチグループはネットワーク結合とバックアップ方法を実行するために用いられ、
前記ネットワーク結合とバックアップ方法は、
前記バックアップネットワークスイッチが前記少なくとも１つの第二リンクの連線状態を含む第一制御パケットを定期的に送信し；
前記第一制御パケットの受信に応じて、前記少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチのうちの前記各プライマリネットワークスイッチが前記少なくとも１つの第一リンクの連線状態を含む第一確認パケット（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ、ＡＣＫ）を送信し；
前記バックアップネットワークスイッチが第一条件に基づいてリンク切り替えを行い；
前記少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチが第二条件に基づいて第二制御パケットを送信し；
前記第二制御パケットの受信に応じて、前記バックアップネットワークスイッチが第二確認パケットを返送し、前記第二制御パケットに基づいてリンク切り替えを行い；及び
前記第二確認パケットの受信に応じて、前記少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチがリンク切り替えを行うことを含み、
前記ネットワーク結合とバックアップ方法では、前記第一条件は前記バックアップネットワークスイッチが前記少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチのうちの１つのプライマリネットワークスイッチの前記第一確認パケットを受信しない回数であり、前記バックアップネットワークスイッチが前記第一条件に基づいてリンク切り替えを行うことは前記第一条件の前記回数が所定回数を超えたときに、前記プライマリネットワークスイッチの前記少なくとも１つの第一リンクを切り替えることであり、
前記ネットワーク結合とバックアップ方法では、前記第二条件は、前記少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチのうちの１つのプライマリネットワークスイッチが作動を回復したときに、あるいは、前記少なくとも１つの第一リンクのうちの１つのリンクが失効（ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ）になり又は連線（ｌｉｎｋ－ｕｐ）を回復したときに、前記プライマリネットワークスイッチが前記第二制御パケットを送信することであり、
前記第二制御パケットに基づいてリンク切り替えを行うことは、前記第二制御パケットにキャリーされる少なくとも１つのサブネットワークの連線状態に基づく、ネットワークアーキテクチャ。

【請求項14】

請求項１３に記載のネットワークアーキテクチャであって、
前記第一制御パケット、前記第一確認パケット、前記第二制御パケット及び前記第二確認パケットはマルチキャスト（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）により送信され、かつ前記第一制御パケット、前記第一確認パケット、前記第二制御パケット及び前記第二確認パケットの目的アドレスは所属するスイッチグループのグループ識別子（ＩＤ）を含む、ネットワークアーキテクチャ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ネットワーク結合（カップリング）のバックアップ方法、装置及びネットワークアーキテクチャに関し、特に、ネットワーク結合において１つのバックアップネットワークスイッチにより複数のプライマリネットワークスイッチに対してバックアップを行うバックアップ方法、装置及びネットワークアーキテクチャに関する。

【背景技術】

【0002】

生産能力やコストに対する業界の要求が日々高まっているため、生産設備をネットワークに接続する傾向が高まっている。ネットワークの接続を通じて、機具間のデータ収集と分析が可能になり、これによって、製造プロセスの速度、柔軟性、及び効率を改善し、コストを削減するとともに、より高い品質の製品を生産することもできる。しかし、従来の産業環境では、往々にして、複数の独立したローカルエリアネットワーク（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＬＡＮ）が同時に存在し、これらのローカルエリアネットワークが複数種の冗長ネットワーク技術からなるため、統合と管理が困難になる。このような場合に、従来技術ではネットワーク結合技術が提案されており、それは複数のローカルエリアネットワークを直列接続することで、異なるローカルエリアネットワークの間でデータと機能の共有又は統合を実現できる。このような技術は、異なるローカルエリアネットワークの間の相互運用性と互換性の問題を解決し、システムの効率と信頼性を向上させることができる。

【0003】

ネットワーク結合を行うときに、単一線路（回線）故障時にネットワークが作動できなくなることを避けるために、第二線路をバックアップ線路として構築することで、ネットワーク結合の信頼性と安定性を高めることが一般的である。しかし、現在の解決方法では、２つのネットワークスイッチによりネットワーク結合を行うことがほとんどであり、そのうち、１つがプライマリスイッチとして作動し、もう１つがバックアップスイッチとして待機する。言い換えれば、１つのサブネットワークが接続される度に、２つのスイッチを増設する必要がある。このような場合に、接続されるサブネットワークの数が多くなると、必要なネットワークスイッチ装置の数もそれに応じて増加し、これによって、構築コストが増大するだけでなく、関連する制御パケットの量（数）も大幅に増加するため、パフォーマンスに影響を与える恐れがある。また、産業用制御ネットワークに適用されるときに、複数の異なるサブネットワークを基幹ネットワークに接続する必要があるというようなニーズが避けられない。よって、このような問題をさらに改善することで、効率を向上させ、コストを削減する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】台湾特許出願公開第Ｉ３５６６１６Ｂ号明細書

【文献】台湾特許出願公開第Ｉ３２１４１５Ｂ号明細書

【文献】台湾特許出願公開第Ｉ４５９７５７Ｂ号明細書

【文献】米国特許出願公開第２０１７０３０２４７３Ａ１号明細書

【文献】欧州特許出願公開第２５６６１１１Ａ１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

したがって、本発明の目的は、ネットワーク結合を行うときに、冗長メカニズムを実現するとともに、コストを削減し、効率を向上させることができる一対多のバックアップ方法及びネットワークスイッチを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施例によれば、プライマリネットワークスイッチが提供され、それはメインネットワークにおけるスイッチグループに配置され、少なくとも１つの第一リンクにより、サブネットワークグループにおける少なくとも１つの第一サブネットワークにカップリングされる。該プライマリネットワークスイッチは処理ユニット及び記憶ユニットを含む。該処理ユニットはプログラムコードを実行するために用いられ、該記憶ユニットは該処理ユニットにカップリングされ、該プログラムコードを記憶することで、該処理ユニットがネットワーク結合とバックアップ方法を実行するように指示するために用いられる。該ネットワーク結合とバックアップ方法は、該スイッチグループにおけるバックアップネットワークスイッチからの第一制御パケットを受信し；該第一制御パケットの受信に応じて、該少なくとも１つの第一サブネットワークの連線状態（接続状態）を含む第一確認パケットを送信し；第二制御パケットを該バックアップネットワークスイッチに送信し；及び、該第二制御パケットの送信に応じて、該バックアップネットワークスイッチから第二確認パケットを受信し、第二確認パケットを受信した後にリンク切り替えを行うことを含む。

【0007】

本発明の実施例によれば、バックアップネットワークスイッチがさらに提供され、それはメインネットワークにおけるスイッチグループに配置され、少なくとも１つの第一リンクにより、サブネットワークグループにおける少なくとも１つの第一サブネットワークにカップリングされる。該バックアップネットワークスイッチは処理ユニット及び記憶ユニットを含む。該処理ユニットはプログラムコードを実行するために用いられ、該記憶ユニットは該処理ユニットにカップリングされ、該プログラムコードを記憶することで、該処理ユニットがネットワーク結合とバックアップ方法を実行するように指示するために用いられる。該ネットワーク結合とバックアップ方法は、該少なくとも１つの第一サブネットワークの連線状態を含む第一制御パケットを該スイッチグループにおける少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチに定期的に送信し；該第一制御パケットの送信に応じて、該少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチから少なくとも１つの第一確認パケットを受信し；第一条件に基づいてリンク切り替えを行い；及び、該少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチの第二制御パケットを受信したことに応じて、第二確認パケットを送信し、該第二制御パケットに基づいてリンク切り替えを行うことを含む。

【0008】

本発明の実施例によれば、ネットワーク結合とバックアップのためのネットワークアーキテクチャが提供され、それは複数のサブネットワーク及びメインネットワークを含む。該複数のサブネットワークは複数のサブネットワークグループに属する。該メインネットワークは複数のスイッチグループを含み、該複数のスイッチグループのうちの各スイッチグループは該複数のサブネットワークグループのうちの１つのサブネットワークグループにカップリングされ、かつ少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチ及びバックアップネットワークスイッチを含む。該少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチは少なくとも１つの第一リンクにより該サブネットワークグループにおける少なくとも１つの第一サブネットワークにカップリングされる。該バックアップネットワークスイッチは少なくとも１つの第二リンクにより該サブネットワークグループにおける少なくとも１つの第二サブネットワークにカップリングされる。そのうち、該複数のサブネットワークグループのうちの各サブネットワークグループはネットワーク結合とバックアップ方法を実行するために用いられ、該方法は、該バックアップネットワークスイッチが該少なくとも１つの第二サブネットワークの連線状態を含む第一制御パケットを定期的に送信し；該第一制御パケットの受信に応じて、該少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチが該少なくとも１つの第一サブネットワークの連線状態を含む第一確認パケットを送信し；該バックアップネットワークスイッチが第一条件に基づいてリンク切り替えを行い；該少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチが第二条件に基づいて第二制御パケットを送信し；該第二制御パケットの受信に応じて、該バックアップネットワークスイッチが第二確認パケットを返送し、該第二制御パケットに基づいてリンク切り替えを行い；及び、該第二確認パケットの受信に応じて、該プライマリネットワークスイッチがリンク切り替えを行うことを含む。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ネットワークシステムを示す図である。

【図2】本発明の実施例におけるネットワークシステムを示す図である。

【図3】本発明の実施例における制御パケットを示す図である。

【図4】本発明の実施例におけるネットワーク結合とバックアップ方法のフローチャートである。

【図5A】本発明の実施例において一グループがネットワーク結合とバックアップフローを行う一実施態様を示す図（その１）である。

【図5B】本発明の実施例において一グループがネットワーク結合とバックアップフローを行う一実施態様を示す図（その２）である。

【図6A】本発明の実施例において一グループがネットワーク結合とバックアップフローを行うもう１つの実施態様を示す図（その１）である。

【図6B】本発明の実施例において一グループがネットワーク結合とバックアップフローを行うもう１つの実施態様を示す図（その２）である。

【図7A】本発明の実施例においてバックアップネットワークスイッチがネットワーク結合とバックアップ方法を実現するフローチャート（その１）である。

【図7B】本発明の実施例においてバックアップネットワークスイッチがネットワーク結合とバックアップ方法を実現するフローチャート（その２）である。

【図8A】本発明の実施例においてプライマリネットワークスイッチがネットワーク結合とバックアップ方法を実現するフローチャート（その１）である。

【図8B】本発明の実施例においてプライマリネットワークスイッチがネットワーク結合とバックアップ方法を実現するフローチャート（その２）である。

【図9】本発明の実施例における誤った配置を示す図である。

【図10】本発明の実施例における誤った配置を示す図である。

【図11】本発明の実施例における誤った配置を示す図である。

【図12】本発明の実施例におけるネットワーク装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の上述した及び他の技術的内容、特徴、機能、及び効果は、添付した図面に基づく次のような好適な実施例の詳細な説明により明確になる。なお、以下の実施例に言及びされている方向についての用語、例えば、上、下、左、右、前、後などは、添付した図面の方向に過ぎない。よって、使用されている方向の用語は、本発明を説明するためだけのものであり、本発明を限定するためのものではない。また、特に記載しない限り、ここでの「含む」という用語は開放（ｏｐｅｎ）形式の用語であり、また、「カップリング（結合）」という用語には任意の直接及び間接的な電気的な接続手段が含まれる。よって、例えば、第一装置が第二装置にカップリングされるという記載がある場合に、第一装置が直接第二装置に電気的にカップリングされ、あるいは、他の装置又は接続手段により間接的に第二装置に電気的にカップリングされ得ることを意味する。

【0011】

図１を参照するに、図１はネットワークシステム１を示す図である。ネットワークシステム１では、メインネットワーク１０に複数のサブネットワーク１２＿１～１２＿４が結合される。具体的に言えば、メインネットワーク１０は複数のプライマリネットワークスイッチ１４＿１～１４＿４により複数の主要リンク１５＿１～１５＿４を介してサブネットワーク１２＿１～１２＿４にカップリングされると同時に、メインネットワーク１０はさらに、複数のバックアップネットワークスイッチ１６＿１～１６＿４により複数のバックアップリンク１７＿１～１７＿４を介してサブネットワーク１２＿１～１２＿４にカップリングされる。そのうち、複数のバックアップネットワークスイッチ１６＿１～１６＿４及び複数のバックアップリンク１７＿１～１７＿４は複数のプライマリネットワークスイッチ１４＿１～１４＿４及び複数の主要リンク１５＿１～１５＿４のバックアップとされ、待機状態にある。図１から分かるように、ネットワークシステム１は一対一のネットワーク結合とバックアップ方式を採用している。言い換えれば、メインネットワーク１０に１つのサブネットワークが接続される度に、ネットワーク結合の信頼性と安定性を確保するために、１つのプライマリネットワークスイッチ及び１つのバックアップネットワークスイッチを対応して配置する必要がある。このような場合に、大量のサブネットワークの接続を要するときに、必要なネットワークスイッチの数も倍増する。また、ネットワークスイッチの数の増加に伴って、ネットワークスイッチにより送信される制御パケットの数も増加し得るため、パフォーマンスに影響を与える恐れがある。

【0012】

したがって、本発明ではネットワーク結合とバックアップ方法が提供され、これによって、バックアップネットワークスイッチがサブネットワークに接続される複数の作動中のプライマリネットワークスイッチに対して同時にバックアップを行うようにさせることができ、また、グループの方式により、バックアップネットワークスイッチ及びそのバックアップするプライマリネットワークスイッチが同一のグループ（以下、スイッチグループという）に属するように配置（設定）することで、メインネットワークが複数のスイッチグループにより複数の異なるサブネットワークグループに接続され得るようにさせることができる。このアーキテクチャでは、ネットワークスイッチが同一のスイッチグループに属する制御パケットのみを処理すれば良く、かつ制御パケットに複数のサブネットワークの接続状態が同時に含まれ得るため、制御パケットの処理量をさらに減少させることができる。

【0013】

図２を参照するに、図２は本発明の実施例におけるネットワークシステム２を示す図である。この実施例において、ネットワークシステム２はメインネットワーク２０及び複数のサブネットワークＮ１～Ｎ１０を含み、かつ複数のグループＧ１～Ｇ３に分けることができる。メインネットワーク２０は待機状態にある複数のバックアップネットワークスイッチ２２＿１、２４＿１及び２６＿１及びデータ転送用の複数のプライマリネットワークスイッチ２２＿２～２２＿５、２４＿２～２４＿３及び２６＿２を含む。なお、メインネットワーク２０は図２で環状ネットワークと示されているが、これに限定されず、メインネットワーク２０は様々な類型のネットワークトポロジーであっても良く、かつ異なる冗長プロトコルに適用可能である。また、図２に示すサブネットワークの数、グループの数、及びネットワークスイッチの数は説明のためのものであり、本発明はこれらに限られず、当業者は実際のニーズに応じて調整や変更を行うことができる。

【0014】

詳細に言えば、グループＧ１はスイッチグループＣ１及びサブネットワークグループＳ１を含み、スイッチグループＣ１はバックアップネットワークスイッチ２２＿１及び複数のプライマリネットワークスイッチ２２＿２～２２＿５を含み、サブネットワークグループＳ１はサブネットワークＮ１～Ｎ４を含む。複数のプライマリネットワークスイッチ２２＿２～２２＿５は複数のリンクＬ５～Ｌ８によりそれぞれサブネットワークＮ１～Ｎ４にカップリングされ、バックアップネットワークスイッチ２２＿１はプライマリネットワークスイッチ２２＿２～２２＿５のバックアップとされ、複数のリンクＬ１～Ｌ４によりサブネットワークＮ１～Ｎ４にカップリングされる。同様に、グループＧ２はスイッチグループＣ２及びサブネットワークグループＳ２を含み、スイッチグループＣ２はバックアップネットワークスイッチ２４＿１及び複数のプライマリネットワークスイッチ２４＿２～２４＿３を含み、サブネットワークグループＳ２はサブネットワークＮ５～Ｎ７を含む。プライマリネットワークスイッチ２４＿２はリンクＬ１２、Ｌ１３によりそれぞれサブネットワークＮ５、Ｎ６にカップリングされ、プライマリネットワークスイッチ２４＿３はリンクＬ１４によりサブネットワークＮ７にカップリングされる。バックアップネットワークスイッチ２４＿１はプライマリネットワークスイッチ２４＿２、２４＿３のバックアップとされ、リンクＬ９～Ｌ１１によりサブネットワークＮ５～Ｎ７にカップリングされる。グループＧ３はバックアップネットワークスイッチ２６＿１及びプライマリネットワークスイッチ２６＿２からなるスイッチグループＣ３、及びサブネットワークＮ８～Ｎ１０からなるサブネットワークグループＳ３を含む。プライマリネットワークスイッチ２６＿２はリンクＬ１８～Ｌ２０によりそれぞれサブネットワークＮ８～Ｎ１０にカップリングされ、バックアップネットワークスイッチ２６＿１はプライマリネットワークスイッチ２６＿２のバックアップとされ、リンクＬ１５～Ｌ１７によりサブネットワークＮ８～Ｎ１０にカップリングされる。

【0015】

説明の便宜のため、図２に示すネットワークシステム２は異なるネットワーク結合方式を含む。具体的に言えば、グループＧ１において、サブネットワークＮ１～Ｎ４はそれぞれプライマリネットワークスイッチ２２＿２～２２＿５により接続され、データ転送を行い、バックアップネットワークスイッチ２２＿１はグループＧ１におけるすべてのサブネットワークＮ１～Ｎ４に接続され、グループＧ１におけるすべてのプライマリネットワークスイッチ２２＿２～２２＿５に対してバックアップを行う。グループＧ３において、すべてのサブネットワークＮ８～Ｎ１０は何れも同一のプライマリネットワークスイッチ２６＿２により接続され、データ転送を行い、また、バックアップネットワークスイッチ２６＿１はグループＧ３におけるすべてのサブネットワークＮ８～Ｎ１０を接続し、プライマリネットワークスイッチ２６＿２に対してバックアップを行う。また、グループＧ２において、プライマリネットワークスイッチ２４＿２は２つのサブネットワークＮ５、Ｎ６に接続され、プライマリネットワークスイッチ２４＿３は同グループのもう１つのサブネットワークＮ７に接続され、バックアップネットワークスイッチ２４＿１はサブネットワークＮ５～Ｎ７を接続し、２つのプライマリネットワークスイッチ２４＿２、２４＿３のバックアップのために待機する。言い換えれば、同一のグループにおいて、プライマリネットワークスイッチは一対一（例えば、グループＧ１）、一対多（例えば、グループＧ３）又は混合（例えば、グループＧ２）の方式でサブネットワークに接続され、また、１つのバックアップネットワークスイッチによってバックアップされ得る。

【0016】

ネットワークシステム２において、同一のスイッチグループにおけるネットワークスイッチは制御パケット（ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｒａｍｅ）の交換により情報を伝送することで、他のネットワークスイッチと、その接続するサブネットワークとの間の連線状態（接続状態）を得ることができる。本発明の実施例において、制御パケットはマルチキャスト（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）の方式によりメインネットワーク２０又はサブネットワークＮ１～Ｎ１０で伝送でき、また、制御パケットのヘッダー（ｈｅａｄｅｒ）における目的アドレスに、グループ識別子（ＩＤ）を、メインネットワーク２０上のネットワークスイッチが識別するために含める（キャリー（ｃａｒｒｙ）する）ことができる。そのため、ネットワークスイッチは、同じグループ識別子を有する制御パケットのみを読み取ることができ、異なるグループ識別子を有する制御パケットについては処理せず直接転送する。

【0017】

図３を参照するに、図３は本発明の実施例における制御パケット３を示す図である。制御パケット３はネットワークシステム２に用いることができ、ヘッダー３０～３３、ペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）３４、及びフレームチェックシーケンス（ｆｒａｍｅ ｃｈｅｃｋ ｓｅｑｕｅｎｃｅ、ＦＣＳ）３５を含む。ヘッダー３０～３３はそのキャリー（ｃａｒｒｙ）するデータに従って、プレフィックス（前文）３０、目的アドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣ）３１、ソースアドレス（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ）３２、及びイーサタイプ（Ｅｔｈｅｒｔｙｐｅ）３３を含んでも良い。そのうち、目的アドレス３１はメディアアクセス制御アドレス（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｄｄｒｅｓｓ、ＭＡＣ ａｄｄｒｅｓｓ）であっても良く、そのうち、特定（所定）のＭＡＣアドレスにおける特定のバイト（ｂｙｔｅ）又はビットに異なるグループ識別子を含めても良く、又は、複数の特定のＭＡＣアドレスをそれぞれ異なるグループの識別子とすることで、マルチキャストアドレスとしてメインネットワーク２０で伝送されても良いが、これらの実現方式に限定されない。特定のＭＡＣアドレスにおける特定のバイトに異なるグループ識別子が含まれることを例にとり、この場合に、グループＧ１に属し、かつグループ識別子１を有するバックアップネットワークスイッチ２２＿１は制御パケットを送信するときに、目的アドレスがｘｘ－ｘｘ－ｘｘ－ｘｘ－ｘｘ－０１である制御パケットを送り出すことができる。バックアップネットワークスイッチ２２＿１は目的アドレスがｘｘ－ｘｘ－ｘｘ－ｘｘ－ｘｘ－０１である制御パケットを受信したときに、この制御パケットが同じくグループ識別子１を有する他のネットワークスイッチにより送信されるものであると即時に判断できるので、パケットの内容を読み取って解析する必要があり、また、目的アドレスがｘｘ－ｘｘ－ｘｘ－ｘｘ－ｘｘ－０２又はｘｘ－ｘｘ－ｘｘ－ｘｘ－ｘｘ－０３である制御パケットを受信したときに、この制御パケットがグループ識別子２又は３を有するネットワークスイッチにより送信されるものであると判断できるので、この制御パケットを処理する必要にあらず、直接転送する。このような方式によれば、メインネットワーク２０上のネットワークスイッチは同グループの制御パケットを認識（識別）し、同グループからの制御パケットを読み取ることで情報の交換（やり取り）を行うことができる。なお、ＭＡＣアドレスにおける特定のバイトにグループ識別子を含めてマルチキャストアドレスとすることは本発明の実施例においてグループを識別する一実施方式であり、本発明はこれに限定されず、当業者は実際のニーズに応じて適切な方法を採用してマルチキャストアドレスにより異なるグループの識別を行うことができる。

【0018】

さらに、制御パケット３のペイロード３４は命令３４０、送信者（送信元）アドレス３４１、パートナー（送信先）アドレス３４２、リンク数３４３、少なくとも１つのリンク識別子３４４及びその対応する連線状態３４５を含む。そのうち、命令３４０は異なる制御パケットを識別するために用いられ、送信者アドレス３４１は制御パケットを送信するプライマリネットワークスイッチ又はバックアップネットワークスイッチのＭＡＣアドレスであり、パートナーアドレス３４２は制御パケットの伝送対象（伝送先）である。例を挙げて言うと、プライマリネットワークスイッチが制御パケットを送信するときに、パートナーアドレス３４２は同一のグループに属するバックアップネットワークスイッチのＭＡＣアドレスであり得る。また、リンク数３４３はこの制御パケットにキャリーされるリンク連線状態の数であり、リンク識別子３４４はリンクに接続されるサブネットワーク識別子であり、連線状態３４５は対応するサブネットワークのリンク連線状態（言い換えれば、サブネットワークの連線状態）である。連線状態３４５は、リンクの電気信号を受信したかどうかに基づいて、連線（ｌｉｎｋ－ｕｐ）又は非連線（ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ）状態と判断できる。なお、制御パケット３は本発明の実施例を実現するに必要な域（フィールド）を例示するものであり、本発明はこれらに限定されず、当業者は実際のニーズに応じて制御パケット３の具体的な内容を調整できる。

【0019】

本発明の実施例におけるグループＧ１～Ｇ３はネットワークシステム２においてネットワーク結合とバックアップ方法を実施（実行）する最小単位と見なすことができる。言い換えれば、各グループではメインネットワーク２０がサブネットワークグループに結合（カップリング）され、少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチによりデータ転送が行われ、また、バックアップネットワークスイッチの待機によりバックアップが行われる。ネットワークシステム２のネットワーク結合とバックアップ方法は、図４に示すように、ネットワーク結合とバックアップフロー４と要約できる。ネットワーク結合とバックアップフロー４は以下のステップを含む。

【0020】

ステップ４００：開始（スタート）する。

【0021】

ステップ４０２：バックアップネットワークスイッチが第一制御パケットを定期的に送信する。

【0022】

ステップ４０４：第一制御パケットの受信に応じて、少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチが第一確認パケット（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ、ＡＣＫ）を送信する。

【0023】

ステップ４０６：バックアップネットワークスイッチが少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチのうちの１つのプライマリネットワークスイッチの第一確認パケットを受信せず、第一条件が満足されたときに、リンク切り替えを行う。

【0024】

ステップ４０８：第二条件が満足されたときに、プライマリネットワークスイッチが第二制御パケットを送信する。

【0025】

ステップ４１０：第二制御パケットの受信に応じて、バックアップネットワークスイッチが第二確認パケットを送信し、また、該第二制御パケットに基づいてリンク切り替えを行う。

【0026】

ステップ４１２：第二確認パケットの受信に応じて、プライマリネットワークスイッチがリンク切り替えを行う。

【0027】

ステップ４１４：終了（エンド）する。

【0028】

ネットワーク結合とバックアップフロー４によれば、バックアップネットワークスイッチは第一制御パケットを定期的に送信し（ステップ４０２）、また、プライマリネットワークスイッチが返送する第一確認パケットに基づいてプライマリネットワークスイッチの状態を確認する（ステップ４０４）。第一条件が満足されたときに、プライマリネットワークスイッチが失効になった（例えば、故障になった又は接続できなくなった）と判断し、リンク切り替えを行うことでバックアップを行うことができる（ステップ４０６）。また、第二条件が満足されたときに、プライマリネットワークスイッチはリンク切り替えを行う必要があると判断するので、第二制御パケットをバックアップネットワークスイッチに送信する（ステップ４０８）。バックアップネットワークスイッチは第二確認パケットを返送し、また、第二制御パケットの情報に基づいてリンク切り替えを行う（ステップ４１０）。最後に、第二確認パケットを受信した後に、プライマリネットワークスイッチはリンク切り替えを行う（ステップ４１２）。そのうち、第一制御パケット、第一確認パケット、第二制御パケット及び第二確認パケットについては図３の制御パケット３を参照でき、それは本発明に使用される制御パケットの具体的なフォーマットと内容を示している。

【0029】

詳細に言えば、図５Ａ及び図５Ｂを同時に参照するに、図５Ａ及び図５Ｂは図２におけるネットワークシステム２のグループＧ２がネットワーク結合とバックアップフロー４を行う一実施態様を示している。先に図５Ａを参照する。ステップ４０２において、バックアップネットワークスイッチ２４＿１はメインネットワーク２０又はサブネットワークＮ５～Ｎ７で第一制御パケットＰ１を定期的に送信し（メインネットワーク２０で第一制御パケットＰ１を送信することのみが示されている）、第一制御パケットＰ１のペイロード３４の内容は以下の表１に示すとおりであっても良い。そのうち、送信元アドレス３４１はバックアップネットワークスイッチ２４＿１のアドレスＭＡＣ１である。リンク数３４３はバックアップネットワークスイッチ２４＿１に接続されるサブネットワークの数を表し、リンク識別子３４４及び連線状態３４５はそれぞれ、ネットワークスイッチ２４＿１からサブネットワークＮ５～Ｎ７へのリンクＬ９～Ｌ１１の接続の連線状態を記録する。表１に示すように、連線状態３４５がすべてｌｉｎｋ－ｕｐのときに、バックアップネットワークスイッチ２４＿１がサブネットワークＮ５～Ｎ７のために随時に線路切り替えを行ってバックアップを行い得ることを表す。なお、第一制御パケットＰ１は、バックアップネットワークスイッチ２４＿１に接続されるすべてのサブネットワークＮ５～Ｎ７の連線状態をキャリーする必要がある。

【0030】

【表1】

引き続き、図５Ａを参照する。ステップ４０４において、第一制御パケットＰ１を受信した後に、プライマリネットワークスイッチ２４＿２、２４＿３は第一確認パケットＰ１＿ＡＣＫを送信して連線状態を報告する必要がある。プライマリネットワークスイッチ２４＿２が送信する第一確認パケットＰ１＿ＡＣＫのペイロード３４の内容は以下の表２に示すとおりであって良い。そのうち、送信元アドレス３４１はプライマリネットワークスイッチ２４＿２のアドレスＭＡＣ２であり、パートナーアドレス（送信先）３４２はバックアップネットワークスイッチ２４＿１のアドレスＭＡＣ１である。リンク数３４３はプライマリネットワークスイッチ２４＿２に接続されるサブネットワークの数を表し、リンク識別子３４４及び連線状態３４５はそれぞれ、プライマリネットワークスイッチ２４＿２からサブネットワークＮ５、Ｎ６へのリンクＬ１２、Ｌ１３の接続の連線状態を記録する。表２に示すように、連線状態３４５がすべてｌｉｎｋ－ｕｐのときに、プライマリネットワークスイッチ２４＿２がサブネットワークＮ５、Ｎ６に接続されるリンクＬ１２、Ｌ１３がすべて正常作動中であることを表す。なお、第一確認パケットＰ１＿ＡＣＫはプライマリネットワークスイッチ２４＿２に接続されるすべてのサブネットワークＮ５、Ｎ６の連線状態をキャリーする必要がある。

【0031】

【表2】

プライマリネットワークスイッチ２４＿３が送信する第一確認パケットＰ１＿ＡＣＫのペイロード３４の内容は以下の表３に示すとおりであっても良い。そのうち、送信者（送信元）アドレス３４１はプライマリネットワークスイッチ２４＿３のアドレスＭＡＣ３であり、パートナー（送信先）アドレス３４２はバックアップネットワークスイッチ２４＿１のアドレスＭＡＣ１である。リンク数３４３はプライマリネットワークスイッチ２４＿３に接続されるサブネットワークの数を表し、リンク識別子３４４及び連線状態３４５はプライマリネットワークスイッチ２４＿３からサブネットワークＮ７へのリンクＬ１４の接続の連線状態を記録する。表３に示すように、連線状態３４５がすべてｌｉｎｋ－ｕｐのときに、プライマリネットワークスイッチ２４＿３がサブネットワークＮ７に接続されるリンクＬ１４が正常作動中であることを表す。

【0032】

【表3】

ステップ４０６において、バックアップネットワークスイッチ２４＿１はプライマリネットワークスイッチ２４＿２、２４＿３から送信される第一確認パケットＰ１＿ＡＣＫを受信する。第一確認パケットＰ１＿ＡＣＫにより、バックアップネットワークスイッチ２４＿１はプライマリネットワークスイッチ２４＿２、２４＿３とサブネットワークＮ５～Ｎ７の連線状態を得ることができる。バックアップネットワークスイッチ２４＿１はそのうちの１つのプライマリネットワークスイッチの第一確認パケットＰ１＿ＡＣＫを受信しないときに、第一条件が満足されたかを確認することで、リンク切り替えを行うかを決定する。第一条件は同一のプライマリネットワークスイッチの第一確認パケットＰ１＿ＡＣＫを受信しない回数が所定回数を超えたことであっても良く、又は、同一のプライマリネットワークスイッチの第一確認パケットＰ１＿ＡＣＫを受信しない期間が所定時間を超えたことなどであっても良いが、これらに限定されない。第一条件が満足されたときに、バックアップネットワークスイッチ２４＿１は該プライマリネットワークスイッチが既に失効又は故障になったと判断し、そして、リンク切り替えを行ってそのためにバックアップを行うことができる。図５Ｂを参照するに、それは、プライマリネットワークスイッチ２４＿２が失効になったときの状況を示している。プライマリネットワークスイッチ２４＿２が失効になったときに、バックアップネットワークスイッチ２４＿１はプライマリネットワークスイッチ２４＿２が送信する第一確認パケットＰ１＿ＡＣＫを受信できない。第一条件が満足されたときに、例えば、バックアップネットワークスイッチ２４＿１が連続して３回第一制御パケットＰ１をメインネットワーク２０に送信するが、プライマリネットワークスイッチ２４＿３から返送される第一確認パケットＰ１＿ＡＣＫのみを受信し、プライマリネットワークスイッチ２４＿２より返送される第一確認パケットＰ１＿ＡＣＫを受信しない場合に、バックアップネットワークスイッチ２４＿１はプライマリネットワークスイッチ２４＿２が既に失効又は故障になったと判断できる。このような場合に、バックアップネットワークスイッチ２４＿１はプライマリネットワークスイッチ２４＿２に対してのバックアップのためにリンク切り替えを行うことができる。図５Ｂに示すように、バックアップネットワークスイッチ２４＿１はサブネットワークＮ５、Ｎ６に接続される接続ポート（ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇとする）をオープン（オン）し、リンクＬ９、Ｌ１０によりメインネットワークとサブネットワークＮ５、Ｎ６の間のデータ転送を行う。これにより、バックアップネットワークスイッチはそのバックアップするプライマリネットワークスイッチが失効になったかを検出し、そのためにバックアップを行うことができる。なお、バックアップネットワークスイッチ２４＿１はそれぞれ、プライマリネットワークスイッチ２４＿２、２４＿３に接続されるサブネットワークに関する情報（装置が失効になる前に第一確認パケットＰ１＿ＡＣＫによって取得される）を記憶できるから、プライマリネットワークスイッチ２４＿２、２４＿３が失効になっていると判断したときに、記憶した情報をロードし、これに基づいて、失効になったプライマリネットワークスイッチに接続されるサブネットワークのリンクを切り替えることができる。

【0033】

図６Ａ及び図６Ｂを参照するに、図６Ａ及び図６Ｂは、図２におけるネットワークシステム２のグループＧ２がネットワーク結合とバックアップフロー４を行うもう１つの実施態様を示している。先に図６Ａを参照する。ステップ４０８において、プライマリネットワークスイッチ２４＿２は、第二条件が満足されたときに、第二制御パケットＰ２を送信することで、リンク切り替えを行うように要求する。第二条件は、プライマリネットワークスイッチ２４＿２が起動し又は作動を回復したときに、バックアップネットワークスイッチ２４＿１によりバックアップされた元の径路に切り替える必要があること、及びプライマリネットワークスイッチ２４＿２により、その接続するリンクが失効状態から連線状態に戻ったことを検出したときに、元の径路に切り替える必要があることを含んでも良い。また、第二条件はさらに、プライマリネットワークスイッチ２４＿２により、その接続するリンクが失効になったことを検出したときに、バックアップネットワークスイッチ２４＿１にバックアップしてもらうことを含んでも良い。第二制御パケットＰ２は少なくとも、切り替えを行う必要のあるリンクに対応するサブネットワークの連線状態をキャリーし、これによって、バックアップネットワークスイッチは第二制御パケットＰ２に基づいてリンク切り替えを行うことができる。

【0034】

図６Ａにおけるプライマリネットワークスイッチ２４＿２により、それとサブネットワークＮ５との間のリンクＬ１２が失効になっていると検出したことを例にとり、この場合に、プライマリネットワークスイッチ２４＿２はメインネットワーク２０で第二制御パケットＰ２を送信することで、バックアップネットワークスイッチ２４＿１がリンクを切り替えてバックアップを行うように通知できる。プライマリネットワークスイッチ２４＿２が送信する第二制御パケットＰ２のペイロード３４の内容は以下の表４に示すとおりであっても良い。そのうち、送信元アドレス３４１はプライマリネットワークスイッチ２４＿２のアドレスＭＡＣ２であり、送信先アドレス３４２はバックアップネットワークスイッチ２４＿１のアドレスＭＡＣ１である。リンク数３４３はプライマリネットワークスイッチ２４＿２に接続されるサブネットワークのうち、リンクを変更する必要のあるサブネットワークの数を表し、リンク識別子３４４及び連線状態３４５はプライマリネットワークスイッチ２４＿２からサブネットワークＮ５、Ｎ６へのリンクＬ１２、Ｌ１３の接続の連線状態を記録するために用いられ得る。表４に示すように、プライマリネットワークスイッチ２４＿２に接続されるサブネットワークＮ５のサブネットワーク識別子３４４は５であり、その対応する連線状態３４５はｌｉｎｋ－ｄｏｗｎである。言い換えれば、第二制御パケットＰ２にはプライマリネットワークスイッチ２４＿２がサブネットワークＮ５に接続されるリンクＬ１２の作動状況（非連線状態）がキャリーされている。なお、第二制御パケットＰ２にはリンク切り替えを行う必要のあるリンクＬ１２のみのリンク状態をキャリーする必要があり、連線状態が変わらないリンクＬ１３のリンク状態をキャリーする必要がない。

【0035】

【表4】

図６Ｂを参照する。ネットワーク結合とバックアップフロー４によれば、ステップ４１０において、第二制御パケットＰ２を受信したバックアップネットワークスイッチ２４＿１は第二確認パケットＰ２＿ＡＣＫを送信する。バックアップネットワークスイッチ２４＿１が送信する第二確認パケットＰ２＿ＡＣＫのペイロード３４の内容は以下の表５に示すとおりであっても良い。そのうち、送信元アドレス３４１はバックアップネットワークスイッチ２４＿１のアドレスＭＡＣ１であり、送信先アドレス３４２は第二制御パケットＰ２を送り出すプライマリネットワークスイッチ２４＿２のアドレスＭＡＣ２である。リンク数３４３はバックアップネットワークスイッチ２４＿１に接続されるサブネットワークのうち、リンクが変わる必要のあるサブネットワークの数を表し、リンク識別子３４４及び連線状態３４５はバックアップネットワークスイッチ２４＿１からサブネットワークＮ５～Ｎ７へのリンクＬ９～Ｌ１１の接続の連線状態を記録するために用いられ得る。表５に示すように、第二確認パケットＰ２＿ＡＣＫにキャリーされる、バックアップネットワークスイッチ２４＿１に接続されるサブネットワークＮ５のサブネットワーク識別子３４４は５であり、その対応する連線状態３４５はｌｉｎｋ－ｕｐであり、これによって、メインネットワーク２０とサブネットワークＮ５の間の連線はプライマリネットワークスイッチ２４＿２に接続される失効リンクＬ１２から、バックアップネットワークスイッチ２４＿１に接続されるリンクＬ９に切り替えることができる。この過程において、バックアップネットワークスイッチ２４＿１はリンクＬ９に接続される通信ポートをブロッキング（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）状態から転送（ｆｏｒｗａｒｄ）状態に変える必要があり、これによって、メインネットワーク２０とサブネットワークＮ５の間のデータ転送を行うことができる。なお、第二確認パケットＰ２＿ＡＣＫには第二制御パケットＰ２におけるサブネットワークに対応するリンク状態の情報、即ち、サブネットワークＮ５に対応するリンクＬ９のリンク状態のみをキャリーする必要がある。

【0036】

【表5】

ネットワーク結合とバックアップフロー４によれば、ステップ４１０において、プライマリネットワークスイッチ２４＿２がバックアップネットワークスイッチ２４＿１から返送される第二確認パケットＰ２＿ＡＣＫを受信した後に、プライマリネットワークスイッチ２４＿２はリンクＬ１２に接続される通信ポートを転送状態からブロッキング状態に変え、メインネットワーク２０とサブネットワークＮ５の間のデータ転送をバックアップネットワークスイッチ２４＿１にリンクＬ９を介してしてもらう必要がある。

【0037】

また、ネットワーク結合とバックアップフロー４によれば、プライマリネットワークスイッチ２４＿２により、それとサブネットワークＮ５の間のリンクＬ１２が連線状態に戻っていると検出したときに、ステップ４０８において、プライマリネットワークスイッチ２４＿２はメインネットワーク２０で再び、リンク切り替えを要求する第二制御パケットＰ２を送り出すことができ、そのペイロード３４の内容は以下の表６に示すとおりであっても良い。そのうち、キャリーされる、プライマリネットワークスイッチ２４＿２に接続されるサブネットワークＮ５のサブネットワーク識別子３４４は５であり、その対応する連線状態３４５はｌｉｎｋ－ｕｐであり、言い換えれば、リンクＬ１２は既に連線状態に戻っている。バックアップネットワークスイッチ２４＿１は第二制御パケットＰ２を受信したときに、第二確認パケットＰ２＿ＡＣＫを返送し、リンク切り替えを行う。言い換えれば、メインネットワーク２０とサブネットワークＮ５の間の連線はバックアップネットワークスイッチ２４＿１に接続されるリンクＬ９から、プライマリネットワークスイッチ２４＿２に接続されるリンクＬ１２に切り替えることができる。この過程において、バックアップネットワークスイッチ２４＿１は、リンクＬ９に接続される通信ポートを、バックアップとして継続して待機するように、転送状態からブロッキング状態に変える必要があり、プライマリネットワークスイッチ２４＿２はリンクＬ１２に接続される通信ポートを、メインネットワーク２０とサブネットワークＮ５の間のデータ転送を再び行うように、ブロッキング状態から転送状態に変える必要がある。

【0038】

【表6】

これにより、ネットワークシステム２はグループの方式により、メインネットワーク２０のネットワークスイッチを複数のスイッチグループに分け、それぞれ、複数のサブネットワークグループに接続することができる。制御パケットにおいて特別に設定されるマルチキャストアドレス（目的アドレス３１）により、グループ同士が互いに干渉しないようにさせることができる。各スイッチグループでは、１つのバックアップネットワークスイッチが複数のプライマリネットワークスイッチを同時にバックアップできるので、必要な装置の数を減少させることができる。また、スイッチグループが制御パケットの交換によりネットワーク結合とバックアップ方法を実現し、また、制御パケットに複数のリンクの連線状態が同時にキャリーされることで、伝送される制御パケットの数を有効に減少させることができるとともに、プライマリネットワークスイッチ及びサブネットワークとの複数種の接続方式をサポートすることもできる。

【0039】

バックアップネットワークスイッチがネットワーク結合とバックアップを実現する上述の方法は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、バックアップネットワークスイッチ２４＿１を例にして、フロー７０、７２と要約できる。フロー７０は以下のステップを含む。

【0040】

ステップ７００：開始（スタート）する。

【0041】

ステップ７０１：第一制御パケットを定期的に送信する。

【0042】

ステップ７０２：第一確認パケットを受信する。

【0043】

ステップ７０３：第一条件が満足されたかを判断し、はいの場合に、ステップ７０４を実行し、いいえの場合に、ステップ７０２を実行する。

【0044】

ステップ７０４：バックアップを行い、リンク切り替えを実行する。

【0045】

ステップ７０５：終了（エンド）する。

【0046】

フロー７０によれば、ステップ７０１において、バックアップネットワークスイッチ２４＿１は定期的にメインネットワーク２０又はサブネットワークＮ５～Ｎ７で第一制御パケットを送信し、第一制御パケットはバックアップネットワークスイッチ２４＿１とサブネットワークＮ５～Ｎ７の間の連線状態を含む。ステップ７０２において、バックアップネットワークスイッチ２４＿１は同グループに属するプライマリネットワークスイッチ２４＿２、２４＿３からの第一確認パケットを受信する。ステップ７０３において、バックアップネットワークスイッチ２４＿１は受信した第一確認パケットに基づいてプライマリネットワークスイッチ２４＿２、２４＿３の作動状態を判断する。受信した第一確認パケットが第一条件を満足したときに、プライマリネットワークスイッチ２４＿２、２４＿３のうちの１つが既に失効になっていると判断し、そして、ステップ７０４を実行する。プライマリネットワークスイッチ２４＿２が失効になったことを例にとり、この場合に、ステップ７０４において、バックアップネットワークスイッチ２４＿１はプライマリネットワークスイッチ２４＿２のためにバックアップを行い、また、リンク切り替えを行って、元々プライマリネットワークスイッチ２４＿２に接続されるサブネットワークＮ５、Ｎ６を、リンクＬ９、Ｌ１０を介してバックアップネットワークスイッチ２４＿１に接続するように変えることで、メインネットワーク２０とサブネットワークＮ５、Ｎ６の間のデータ転送を行う。

【0047】

バックアップネットワークスイッチがフロー７０を実行するときに、フロー７２をも同期実行することで、メインネットワーク交換機（スイッチ）からの第二制御パケットがあるかをモニタリングする。フロー７２は以下のステップを含む。

【0048】

ステップ７２０：開始（スタート）する。

【0049】

ステップ７２１：第二制御パケットを待つ。

【0050】

ステップ７２２：第二制御パケットを受信したかを判断し、はいの場合に、ステップ７２３を実行し、いいえの場合に、ステップ７２１を実行する。

【0051】

ステップ７２３：第二確認パケットを送信する。

【0052】

ステップ７２４：バックアップを行い、リンク切り替えを実行する。

【0053】

ステップ７２５：終了（エンド）する。

【0054】

フロー７２によれば、ステップ７２１において、バックアップネットワークスイッチ２４＿１は同グループのプライマリネットワークスイッチ２４＿２、２４＿３からの第二制御パケットを持続的にモニタリングし、第二制御パケットはプライマリネットワークスイッチと、それに接続されるサブネットワークとの間の連線状態を含む。ステップ７２２において、バックアップネットワークスイッチ２４＿１は第二制御パケットを受信したかを判断し、はいの場合に、ステップ７２３を実行する。バックアップネットワークスイッチ２４＿１がプライマリネットワークスイッチ２４＿２からの第二制御パケットを受信したことを例にとり、この場合に、ステップ７２３において、バックアップネットワークスイッチ２４＿１は第二確認パケットをプライマリネットワークスイッチ２４＿２に送信する。続いて、ステップ７２４において、バックアップネットワークスイッチ２４＿１は第二制御パケットにキャリーされるリンクの連線状態に基づいてリンク切り替えを行う。

【0055】

プライマリネットワークスイッチがネットワーク結合とバックアップを実現する上述の方法は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、プライマリネットワークスイッチ２４＿２を例にして、フロー８０、８２と要約できる。フロー８０は以下のステップを含む。

【0056】

ステップ８００：開始（スタート）する。

【0057】

ステップ８０１：第一制御パケットを待つ。

【0058】

ステップ８０２：第一制御パケットを受信したかを判断し、はいの場合に、ステップ８０３を実行し、いいえの場合に、ステップ８０４を実行する。

【0059】

ステップ８０３：第一確認パケットを送信する。

【0060】

ステップ８０４：第三条件が満足されたかを判断し、はいの場合に、ステップ８０５を実行し、いいえの場合に、ステップ８０１を実行する。

【0061】

ステップ８０５：リンク切り替えを実行する。

【0062】

ステップ８０６：終了（エンド）する。

【0063】

フロー８０によれば、ステップ８０１において、プライマリネットワークスイッチ２４＿２は同グループのバックアップネットワークスイッチ２４＿１からの第一制御パケットを待ち、また、ステップ８０２において、第一制御パケットを受信したかを判断する。プライマリネットワークスイッチ２４＿２は第一制御パケットを受信した場合に、バックアップネットワークスイッチ２４＿１の作動が正常であると判断でき、そして、ステップ８０３において、第一確認パケットをバックアップネットワークスイッチ２４＿１に送信する。プライマリネットワークスイッチ２４＿２は第一制御パケットを受信しない場合に、ステップ８０４において、第三条件が満足されたかを、後続の処理を行うために判断する必要がある。第三条件は、バックアップネットワークスイッチ２４＿１が既に失効になっており、及びプライマリネットワークスイッチ２４＿２に接続されるリンク状態が連線状態であり、かつ対応する接続ポートが非転送（ｆｏｒｗａｒｄ）状態にあることを判断することを含む。バックアップネットワークスイッチ２４＿１が既に失効になっているかの判断は、バックアップネットワークスイッチ２４＿１の第一制御パケットを受信しない期間が所定時間を超えていることに基づいて行われても良いが、これに限定されない。第三条件が満足されたときに、プライマリネットワークスイッチ２４＿２はステップ８０５でリンク切り替えを行い、これによって、元も既に失効になっているバックアップネットワークスイッチ２４＿１によりバックアップされていたリンクを置き換える。そのうち、第一確認パケットは、プライマリネットワークスイッチ２４＿２と、それに接続されるサブネットワークＮ５、Ｎ６との間のリンクＬ１２、Ｌ１３の連線状態を含む。

【0064】

プライマリネットワークスイッチはフロー８０を実行するときに、フロー８２をも同期実行し、これによって、リンク切り替えを行う必要のある場合にその旨をバックアップネットワークスイッチに通知する。フロー８２は以下のステップを含む。

【0065】

ステップ８２０：開始（スタート）する。

【0066】

ステップ８２１：リンクの接続状態を検出する。

【0067】

ステップ８２２：第二条件が満足されたかを判断し、はいの場合に、ステップ８２３を実行し、いいえの場合に、ステップ８２１を実行する。

【0068】

ステップ８２３：第二制御パケットを送信する。

【0069】

ステップ８２４：第二確認パケットを受信する。

【0070】

ステップ８２５：リンク切り替えを実行する。

【0071】

ステップ８２６：終了（エンド）する。

【0072】

フロー８２によれば、ステップ８２１において、プライマリネットワークスイッチ２４＿２はサブネットワークＮ５、Ｎ６との間のリンクＬ１２、Ｌ１３の連線状態を持続的に検出する。ステップ８２２において、プライマリネットワークスイッチ２４＿２は第二条件が満足されたかを判断し、はいの場合に、ステップ８２３を実行する。プライマリネットワークスイッチ２４＿２とサブネットワークＬ５の間のリンクＬ１２が失効になっていることを例にとり、この場合に、ステップ８２３において、プライマリネットワークスイッチ２４＿２は第二制御パケットをバックアップネットワークスイッチ２４＿１に送信する。そのうち、第二制御パケットのペイロード３４は上述の表４に示すとおりである、そのうち、サブネットワークＬ５に接続されるリンクＬ１２が非連線状態にあり、バックアップネットワークスイッチ２４＿１はこれに基づいてリンク切り替えを行うことができる。続いて、ステップ８２４において、プライマリネットワークスイッチ２４＿２はバックアップネットワークスイッチ２４＿１からの第二確認パケットを受信する。最後に、ステップ８２５に基づいて、プライマリネットワークスイッチ２４＿２はリンク切り替えを行う。

【0073】

本発明の実施例において、第一制御パケット及び第一確認パケットには複数のサブネットワークに関するリンク接続状態が同時にキャリーされ得るため、パケットの数を有効に減少させることができ、また、第二制御パケット及び第二確認パケットにはリンク切り替えを行う必要のあるサブネットワーク及び対応するリンク情報のみがキャリーされ得るため、パケットの情報量を減少させることができる。また、このメカニズムにより、ネットワークの誤配置（誤設定）の検出及びフォールトトレランスを行い、エラー情報をフィードバック（報告）することもできる。

【0074】

図９を参照するに、図９は本発明の実施例における誤った配置を示す図である。図９はネットワークシステム２におけるもう１つのグループＧ４のネットワーク結合の配置を示している。具体的に言えば、グループＧ４はサブネットワークＮ１１～Ｎ１３、プライマリネットワークスイッチ２７＿２、２７＿３、及びバックアップネットワークスイッチ２７＿１、２７＿４を含む。そのうち、バックアップネットワークスイッチ２７＿１はリンクＬ２１、Ｌ２２を介してサブネットワークＮ１１、Ｎ１２にカップリングされ、バックアップネットワークスイッチ２７＿４はリンクＬ２３を介してサブネットワークＮ１３にカップリングされる。プライマリネットワークスイッチ２７＿２はリンクＬ２４、Ｌ２６を介してサブネットワークＮ１１、Ｎ１３にカップリングされ、プライマリネットワークスイッチ２７＿３はリンクＬ２５を介してサブネットワークＮ１２にカップリングされる。図９から分かるように、グループＧ４では２つのバックアップネットワークスイッチが誤って配置されている。バックアップネットワークスイッチ２７＿１、２７＿４は第一制御パケットを送信し、かつプライマリネットワークスイッチ２７＿２、２７＿３から送信される第一確認パケットを受信するときに、第一確認パケットにより、誤った連線状態を検出できる。具体的に言えば、バックアップネットワークスイッチ２７＿１はプライマリネットワークスイッチ２７＿２の第一確認パケットを受信したときに、第一確認パケットを解析した後に、リンク識別子３４４により、プライマリネットワークスイッチ２７＿２がサブネットワークＮ１１、Ｎ１３に接続されるという情報を得ることができる。サブネットワークＮ１３がバックアップネットワークスイッチ２７＿１に接続されるサブネットワークＮ１１、Ｎ１２に属しないので、バックアップネットワークスイッチ２７＿１はグループＧ４に誤ったネットワーク配置があると検出できる。同様に、バックアップネットワークスイッチ２７＿４も第一確認パケットにより、プライマリネットワークスイッチ２７＿２、２７＿３に、それぞれ、バックアップネットワークスイッチ２７＿４に接続されないサブネットワークＮ１１及びサブネットワークＮ１２が接続されていることを発見できるので、バックアップネットワークスイッチ２７＿４はグループＧ４に誤ったネットワーク配置があると検出できる。このような場合に、サブネットワークとの接続方式に衝突が発生しないときに、バックアップネットワークスイッチ２７＿１、２７＿４は持続的に作動し、エラー情報をフィードバック（報告）することができる。

【0075】

図１０を参照するに、図１０は本発明の実施例におけるもう１つの誤った配置を示す図である。図１０はネットワークシステム２におけるまたもう１つのグループＧ５のネットワーク結合の配置を示している。具体的に言えば、グループＧ５はサブネットワークＮ１４、Ｎ１５、プライマリネットワークスイッチ２８＿２、２８＿３、及びバックアップネットワークスイッチ２８＿１、２８＿４を含む。そのうち、バックアップネットワークスイッチ２８＿１はリンクＬ２７、Ｌ２８を介してサブネットワークＮ１４、Ｎ１５にカップリングされ、バックアップネットワークスイッチ２８＿４はリンクＬ２９を介してサブネットワークＮ１５にカップリングされる。プライマリネットワークスイッチ２８＿２はリンクＬ３０を介してサブネットワークＮ１４にカップリングされ、プライマリネットワークスイッチ２８＿３はリンクＬ３１を介してサブネットワークＮ１５にカップリングされる。図１０から分かるように、グループＧ５では２つのバックアップネットワークスイッチ２８＿１、２８＿４が誤って配置されており、かつ２つのバックアップネットワークスイッチ２８＿１、２８＿４がサブネットワークＮ１５に同時に接続されている。このような場合に、プライマリネットワークスイッチ２８＿２、２８＿３はバックアップネットワークスイッチ２８＿１、２８＿４からの第一制御パケット又は第二確認パケットにより、誤った連線状態を検出できる。具体的に言えば、プライマリネットワークスイッチ２８＿３はバックアップネットワークスイッチ２８＿１からの第一制御パケットを受信し、第一制御パケットを解析した後に、リンク識別子３４４により、バックアップネットワークスイッチ２８＿１がサブネットワークＮ１５に接続されるという情報を得ることができる。同様に、プライマリネットワークスイッチ２８＿３もバックアップネットワークスイッチ２８＿４からの第一制御パケットを受信し、第一制御パケットを解析した後に、リンク識別子３４４により、バックアップネットワークスイッチ２８＿４もサブネットワークＮ１５に接続されるという情報を得ることができる。これに基づいて、プライマリネットワークスイッチ２８＿３はグループＧ４に誤ったネットワーク配置があると検出し、エラー情報を報告できる。このような場合に、プライマリネットワークスイッチ２８＿３が第一確認パケットを送信するときに、送信対象（送信先）は２つのバックアップネットワークスイッチ２８＿１、２８＿４のうち、ＭＡＣアドレスが小さいものである。仮にバックアップネットワークスイッチ２８＿１のＭＡＣアドレスが比較的小さいとし、言い換えれば、プライマリネットワークスイッチ２８＿３が送信する第一確認パケットには、パートナーアドレス３４２がバックアップネットワークスイッチ２８＿１のＭＡＣアドレスに設定される。このような場合に、プライマリネットワークスイッチ２８＿３はリンクＬ３１の失効を検出したときに、第二制御パケットをバックアップネットワークスイッチ２８＿１に送信する。言い換えれば、プライマリネットワークスイッチ２８＿３が送信する第二制御パケットには、パートナーアドレス３４２もバックアップネットワークスイッチ２８＿１のＭＡＣアドレスに設定される。

【0076】

なお、プライマリネットワークスイッチ２８＿３が第一確認パケット及び第二制御パケットをバックアップネットワークスイッチ２８＿１に送信するが、同一のグループＧ５に属するバックアップネットワークスイッチ２８＿４は同様に、プライマリネットワークスイッチ２８＿３が送信する第一確認パケット及び第二制御パケットを受信できる。具体的に言えば、前述のように、同一のグループの制御パケットの送信がすべて、グループ識別子を含む目的アドレス３１により、メインネットワーク２０において、マルチキャストの方式で行われるので、同一のグループに属するネットワークスイッチ２８＿１～２８＿４はすべて、互いに送信される制御パケットを読み取って解析できる。したがって、バックアップネットワークスイッチ２８＿４は同様に、プライマリネットワークスイッチ２８＿３がバックアップネットワークスイッチ２８＿１に送信する第一確認パケット及び第二制御パケットを解析し、そして、パートナーアドレス３４２に基づいて、もう１つのバックアップネットワークスイッチ２８＿１がバックアップを行うという情報を得ることができる。このような場合に、プライマリネットワークスイッチ２８＿３が失効になったときに、バックアップネットワークスイッチ２８＿４はリンク切り替えを行ってバックアップを行う必要がない。これにより、ネットワークシステム２はエラーを有効に検出し、フォールトトレランスを行うことができる。

【0077】

図１１を参照するに、図１１は本発明の実施例におけるまたもう１つの誤った配置を示す図である。図１１はネットワークシステム２における他のグループＧ６のネットワーク結合の配置を示している。具体的に言えば、グループＧ６はサブネットワークＮ１６、Ｎ１７、プライマリネットワークスイッチ２９＿２、２９＿３、及びバックアップネットワークスイッチ２９＿１を含む。そのうち、バックアップネットワークスイッチ２９＿１はリンクＬ３２、Ｌ３３を介してサブネットワークＮ１６、Ｎ１７にカップリングされる。プライマリネットワークスイッチ２９＿２はリンクＬ３４を介してサブネットワークＮ１６にカップリングされ、プライマリネットワークスイッチ２９＿３はリンクＬ３５、Ｌ３６を介してサブネットワークＮ１６、Ｎ１７にカップリングされる。図１１から分かるように、グループＧ６では誤って、サブネットワークＬ１６に接続される２つのプライマリネットワークスイッチ２９＿２、２９＿３が同時に配置されている。このような場合に、バックアップネットワークスイッチ２９＿１はプライマリネットワークスイッチ２９＿２、２９＿３からの第一確認パケット又は第二制御パケットにより、誤った連線状態を検出し、エラー情報を報告できる。具体的に言えば、バックアップネットワークスイッチ２９＿１は第一制御パケットを送り出した後に、プライマリネットワークスイッチ２９＿２からの第一確認パケットを受信し、第一確認パケットを解析した後に、リンク識別子３４４により、プライマリネットワークスイッチ２９＿２がサブネットワークＮ１６に接続されるという情報を得ることができる。同様に、バックアップネットワークスイッチ２９＿１はプライマリネットワークスイッチ２９＿３からの第一確認パケットを受信し、第一確認パケットを解析した後に、リンク識別子３４４により、プライマリネットワークスイッチ２９＿３がサブネットワークＮ１６、Ｎ１７に接続されるとの情報を得ることができる。したがって、バックアップネットワークスイッチ２９＿１は、プライマリネットワークスイッチ２９＿２、２９＿３がサブネットワークＬ１６に同時に接続されることを検出できる。

【0078】

さらに、図１２を参照するに、それは本発明の実施例におけるネットワーク装置１２０を示す図である。ネットワーク装置１２０は本発明の実施例におけるプライマリネットワークスイッチ２２＿２～２２＿５、２４＿２～２４＿３、２６＿２、２７＿２、２４＿３、２８＿２、２８＿３、２９＿２、２９＿３、及びバックアップネットワークスイッチ２２＿１、２４＿１、２６＿１、２７＿１、２７＿４、２８＿１、２８＿４、２９＿１を実現するために用いられ得る。図１２に示すように、ネットワーク装置１２０は処理ユニット１２００及び記憶ユニット１２０２を含んでも良い。処理ユニット１２００は汎用処理器、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）など又はその組み合わせであり得る。記憶ユニット１２０２は処理ユニット１２００にカップリングされ、任意のデータ記憶装置であっても良く、プログラムコード１２０４を記憶し、また、処理ユニット１２００によりプログラムコード１２０４を読み取って実行するために用いられる。例を挙げて言うと、記憶ユニット１２０２はＲＯＭ、ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ、ハードディスク、光学的データ記憶装置（ｏｐｔｉｃａｌ ｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｅｖｉｃｅ）及び不揮発性記憶ユニットなどであっても良いが、これらに限定されない。また、装置１２０はさらに、複数の接続ポート（図示せず）を、複数のサブネットワーク及びメインネットワークの複数のネットワーク装置を接続するために含み得る。

【0079】

ネットワーク装置１２０は本発明の実施例の実現に必要な素子（装置）を表すために用いられるが、本発明はこれに限定されず、当業者はニーズに応じて適切な変更や調整を行うことができる、例を挙げて言うと、ネットワーク装置１２０によりプライマリネットワークスイッチを実現するときに、ネットワーク結合とバックアップ方法のフロー８０、８２をコンパイルしてプログラムコード１２０４とし、記憶ユニット１２０２に記憶し、処理ユニット１２００にネットワーク結合とバックアップ方法を実行してもらっても良い。ネットワーク装置１２０によりバックアップネットワークスイッチを実現するときに、ネットワーク結合とバックアップ方法のフロー７０、７２をコンパイルしてプログラムコード１２０４とし、記憶ユニット１２０２に記憶し、処理ユニット１２００にネットワーク結合とバックアップ方法を実行してもらっても良い。また、記憶ユニット１２０２は、同一のスイッチグループにおけるネットワークスイッチと、それに接続されるサブネットワークとの連線状態の情報、及びネットワーク結合とバックアップ方法の実行時に必要なデータを記憶するために用いられても良いが、これらに限られない。

【0080】

以上のことから、本発明はネットワーク結合とバックアップ方法、装置及びネットワークアーキテクチャを提供し、ネットワーク結合時に、１つのバックアップネットワークスイッチにより複数のプライマリネットワークスイッチに対してバックアップを行うことで、必要な装置の数を減少させることができる。また、グループ分けにより、ネットワークスイッチを複数のグループに分けることで、グループ同士が互いに干渉しないようにさせ、処理を行う必要のある制御パケットの数を減少させることができる。さらに、制御パケットが複数のリンクの連線状態を同時にキャリーすることができるため、制御パケットの数をより一層減少させることができる。これにより、ネットワーク結合の信頼性と安定性を確保できるとともに、コストを削減し、パフォーマンスを向上させ、従来技術の欠点を克服することもできる。

【0081】

本発明は、前述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、前述した好適な実施例は、本発明を限定するためのものでなく、当業者は、本発明の思想と範囲を離脱しない限り、本発明に対して些細な変更と潤色を行うことができるので、本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本発明の何れの実施例又は特許請求の範囲は、本発明に開示された全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の一部と発明の名称は、文献の検索を助けるためのみのものであり、本発明の権利範囲を限定するものでない。また、本明細書又は特許請求の範囲に言、及びされている「第一」、「第二」などの用語は、要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）に名前を付け、又は、異なる実施例又は範囲を区別するためのもののみであり、要素の数上の上限又は下限を限定するためのものでない。

【符号の説明】

【0082】

１：ネットワークシステム
１０：メインネットワーク
１２＿１～１２＿４：サブネットワーク
１４＿１～１４＿４：プライマリネットワークスイッチ
１６＿１～１６＿４：バックアップネットワークスイッチ
１５＿１～１５＿４、１７＿１～１７＿４：リンク
２：ネットワークシステム
２０：メインネットワーク
Ｎ１～Ｎ１０：サブネットワーク
Ｌ１～Ｌ２０：リンク
Ｇ１～Ｇ３：グループ
Ｃ１～Ｃ３：スイッチグループ
Ｓ１～Ｓ３：サブネットワークグループ
２２＿１、２４＿１、２６＿１：バックアップネットワークスイッチ
２２＿２～２２＿５、２４＿２、２４＿３、２６＿２：プライマリネットワークスイッチ
３：制御パケット
３０：前文（ｐｒｅｆｉｘ）
３１：目的アドレス
３２：ソースアドレス
３３：イーサタイプ
３４：ペイロード
３５：フレームチェックシーケンス
３４０：命令
３４１：送信者アドレス
３４２：パートナーアドレス
３４３：リンク数
３４４：リンク識別子
３４５：連線状態
４：フロー
４００～４１４：ステップ
Ｐ１：第一制御パケット
Ｐ１＿ＡＣＫ：第一確認パケット
Ｐ２：第二制御パケット
Ｐ２＿ＡＣＫ：第二確認パケット
７０、７２、８０、８２：フロー
７００～７０５、７２０～７２５、８００～８０６、８２０～８２６：ステップ
Ｇ４～Ｇ６：グループ
Ｌ２１～Ｌ３６：リンク
Ｎ１１～Ｎ１７：サブネットワーク
２７＿１、２７＿４、２８＿１、２８＿４、２９＿１：バックアップネットワークスイッチ
２７＿２、２７＿３、２８＿２、２８＿３、２９＿２：プライマリネットワークスイッチ
１２０：ネットワーク装置
１２００：処理ユニット
１２０２：記憶ユニット
１２０４：プログラムコード

【要約】

【課題】本発明は、ネットワークスイッチ及びネットワーク結合とバックアップのためのネットワークアーキテクチャを提供する。
【解決手段】ネットワーク結合とバックアップ方法は、バックアップネットワークスイッチが第一制御パケットを定期的に送信し；第一制御パケットの受信に応じて、少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチが第一確認パケットを送信し；バックアップネットワークスイッチが第一条件に基づいてリンク切り替えを行い；少なくとも１つのプライマリネットワークスイッチが第二条件に基づいて第二制御パケットを送信し；第二制御パケットの受信に応じて、バックアップネットワークスイッチが第二確認パケットを返送し、第二制御パケットに基づいてリンク切り替えを行い；及び、第二確認パケットの受信に応じて、プライマリネットワークスイッチがリンク切り替えを行うことを含む。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】