特許 7622325 ネットワークスイッチ及びそのデュアルホーミングのリンク回復方法

(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】

(24)【登録日】2025-01-20

(45)【発行日】2025-01-28

(54)【発明の名称】ネットワークスイッチ及びそのデュアルホーミングのリンク回復方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 45/247 20220101AFI20250121BHJP

   H04L 45/28 20220101ALI20250121BHJP

【ＦＩ】

H04L45/247

H04L45/28

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023126958

(22)【出願日】2023-08-03

(65)【公開番号】P2025001609

(43)【公開日】2025-01-08

【審査請求日】2023-08-03

(31)【優先権主張番号】112123137

(32)【優先日】2023-06-20

(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】高 長揚

【審査官】速水 雄太

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０７８１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２５７５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２６７０８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２４７７５４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０１５３４２１１（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ４５／２４７

Ｈ０４Ｌ ４５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ネットワークスイッチに用いられるデュアルホーミングのリンク回復方法であって、
前記ネットワークスイッチは、プライマリポートによってプライマリリンクを通じて第１のネットワーク装置にカップリングされ、かつ、バックアップポートによってバックアップリンクを通じて第２のネットワーク装置にカップリングされ、
前記リンク回復方法は、
前記バックアップポートがフォワーディング（ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）状態である時、前記バックアップポートによって第１の複数のデータパケットを受信し、第１のパケット情報を取得するステップと、
前記プライマリリンクの電気信号が検出されたことに応じて、前記プライマリポートを学習状態に変換し、かつ、前記プライマリポートによって第２の複数のデータパケットを受信し、第２のパケット情報を取得するステップと、
前記第１のパケット情報と前記第２のパケット情報を比較して、比較結果を取得するステップと、
前記比較結果に基づいてリンクを切り換えるステップとを含む、リンク回復方法。

【請求項2】

前記第２のネットワーク装置は、前記第１のネットワーク装置のバックアップを行う、請求項１に記載のリンク回復方法。

【請求項3】

前記第１のネットワーク装置と前記第２のネットワーク装置は同一の装置であり、かつ、前記プライマリリンクと前記バックアップリンクは異なるネットワークインターフェースコントローラ（ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＮＩＣ）にカップリングされる、請求項１に記載のリンク回復方法。

【請求項4】

前記第１のパケット情報は、前記第１の複数のデータパケットのソースメディアアクセス制御（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＭＡＣ）アドレスを含み、前記第２のパケット情報は、前記第２の複数のデータパケットのソースメディアアクセス制御アドレスを含む、請求項１に記載のリンク回復方法。

【請求項5】

前記比較結果に基づいてリンクを切り換えるステップは、前記比較結果が前記第２のパケット情報の中のソースメディアアクセス制御アドレスと前記第１のパケット情報の中のソースメディアアクセス制御アドレスとが同じであることを示した時、リンクを切り換えることを含む、請求項１に記載のリンク回復方法。

【請求項6】

前記比較結果に基づいてリンクを切り換えるステップは、前記プライマリポートの状態をフォワーディング状態に変換し、及び、前記バックアップポートの状態をブロッキング（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）状態に変換する、請求項１に記載のリンク回復方法。

【請求項7】

ネットワークスイッチであって、
プライマリリンクによって第１のネットワーク装置にカップリングされるプライマリポートと、
バックアップリンクによって第２のネットワーク装置にカップリングされるバックアップポートと、
プログラムコードを実行する処理ユニットと、
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して、前記処理ユニットに対しデュアルホーミングのリンク回復方法の実行を指示する記憶ユニットとを含み、
前記リンク回復方法は、
前記バックアップポートがフォワーディング（ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）状態である時、前記バックアップポートによって第１の複数のデータパケットを受信し、第１のパケット情報を取得するステップと、
前記プライマリリンクの電気信号が検出されたことに応じて、前記プライマリポートを学習状態に変換し、かつ、前記プライマリポートによって第２の複数のデータパケットを受信し、第２のパケット情報を取得するステップと、
前記第１のパケット情報と前記第２のパケット情報を比較して、比較結果を取得するステップと、
前記比較結果に基づいてリンクを切り換えるステップとを含む、ネットワークスイッチ。

【請求項8】

前記第２のネットワーク装置は前記第１のネットワーク装置のバックアップを行う、請求項７に記載のネットワークスイッチ。

【請求項9】

前記第１のネットワーク装置と前記第２のネットワーク装置は同一装置であり、かつ、前記プライマリリンクと前記バックアップリンクは異なるネットワークインターフェースコントローラ（ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＮＩＣ）にカップリングされる、請求項７に記載のネットワークスイッチ。

【請求項10】

前記リンク回復方法において、前記第１のパケット情報は、前記第１の複数のデータパケットのソースメディアアクセス制御（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＭＡＣ）アドレスを含み、前記第２のパケット情報は、前記第２の複数のデータパケットのソースメディアアクセス制御アドレスを含む、請求項７に記載のネットワークスイッチ。

【請求項11】

前記リンク回復方法において、前記比較結果に基づいてリンクを切り換えるステップは、前記比較結果が前記第２のパケット情報の中のソースメディアアクセス制御アドレスと前記第１のパケット情報の中のソースメディアアクセス制御アドレスとが同じであることを示した時、リンクを切り換えることを含む、請求項１０に記載のネットワークスイッチ。

【請求項12】

前記リンク回復方法において、前記比較結果に基づいてリンクを切り換えるステップは、前記プライマリポートの状態をフォワーディング状態に変換し、及び前記バックアップポートの状態をブロッキング（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）状態に変換する、請求項７に記載のネットワークスイッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はネットワーク装置及びリンク回復方法に関し、特にデュアルホーミングを用いたネットワーク装置及びそのリンク回復方法に関する。

【背景技術】

【0002】

生産力、コストに対する産業界の要求が益々高まるなか、生産設備をネットワークに接続する流れは定着しつつある。ネットワークへの接続により、機械装置を跨いだデータ収集と解析が可能になるため、製造工程のスピード、柔軟性及び効率を向上させ、コストを削減するとともに、より高品質の製品を生産できる。しかし、ネットワークへの依存度が高まるにつれて、ネットワーク接続の信頼性と安定性を如何に確保するかが関心を集める課題の一つになっている。

【0003】

ネットワークに接続されたデバイスの通信安定性を確保するために、従来技術は、デュアルホーミング（二重化とも称す、Ｄｕａｌ－ｈｏｍｉｎｇ）といった経路バックアップ機構を用いて、単一回線または単一ネットワーク装置の故障でネットワークが切断されるリスクを回避する方法を提案した。デュアルホーミング機構は、通常、２つの物理リンクを通じて、ネットワークスイッチの２つの異なる（通信）ポートから、同一装置の異なるネットワークインターフェースカード、または相互にバックアップする２つの異なる装置にそれぞれ接続される。デュアルホーミングにおいて、ネットワークスイッチのうちの一つのポートはプライマリポートとしてプライマリリンクに接続されてデータパケットを転送し、もう一つのポートはバックアップポートとしてバックアップリンクに接続されて、待機状態にある。プライマリポートに接続のプライマリリンクがリンクダウン（ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ）した場合、プライマリリンクのリンクアップ（ｌｉｎｋ－ｕｐ）が回復するまで、プライマリリンクの代わりにバックアップポートに接続されたバックアップリンクを用いてデータパケットを転送しなければならない。

【0004】

しかし、従来技術におけるリンクアップが回復したか否かの判断は、一般的に、物理層（ＯＳＩ Ｌ１）が電気信号を受信したか否かのみに頼るため、接続されたネットワーク装置が完全に正常な動作に回復したか否かを正確に判断できない。この場合、ネットワークスイッチがリンクの電気信号を受信したとしても、接続されたネットワーク装置は実際にデータの送受信を開始できない可能性がある。そのため、ネットワークスイッチがリンクの電気信号を受信して直ちにリンクを切り換える時、パケットロスが発生し、パケットロス率の低いアプリケーション要件を満せない。

【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、接続されたネットワーク装置の完全な動作回復を先に確保したうえで、リンクを切り換え、パケットロス率を最大限に低減させるデュアルホーミングを行うネットワークスイッチ及び方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施例は、ネットワークスイッチに用いられるデュアルホーミングのリンク回復方法を開示する。前記ネットワークスイッチは、プライマリポートがプライマリリンクによって第１のネットワーク装置に接続され、かつ、バックアップポートがバックアップリンクによって第２のネットワーク装置に接続される。前記リンク回復方法は、前記バックアップポートがフォワーディング状態である時、前記バックアップポートによって第１の複数のデータパケットを受信して第１のパケット情報を取得するステップと、前記プライマリリンクの電気信号が検出されたことに応じて、前記プライマリポートによって第２の複数のデータパケットを受信して第２のパケット情報を取得するステップと、前記第１のパケット情報と前記第２のパケット情報を比較して比較結果を取得するステップと、前記比較結果に基づいてリンクを切り換えるステップとを含む。

【0007】

本発明の実施例は、さらに、プライマリポート、バックアップポート、処理ユニット及び記憶ユニットを含むネットワークスイッチを開示する。前記プライマリポートはプライマリリンクによって第１のネットワーク装置にされ、前記バックアップポートはバックアップリンクによって第２のネットワーク装置に接続され、前記処理ユニットはプログラムコードを実行し、前記記憶ユニットは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して、前記処理ユニットにデュアルホーミングのリンク回復方法の実行を指示する。前記リンク回復方法は、前記バックアップポートがフォワーディング状態である時、前記バックアップポートによって第１の複数のデータパケットを受信して第１のパケット情報を取得するステップと、前記プライマリリンクの電気信号が検出されたことに応じて、前記プライマリポートによって第２の複数のデータパケットを受信して、第２のパケット情報を取得するステップと、前記第１のパケット情報と前記第２のパケット情報を比較して、比較結果を取得するステップと、前記比較結果に基づいてリンクを切り換えるステップとを含む。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】ネットワークシステムの概略図である。

【図2】ネットワークシステムがバックアップを行う場合の概略図である。

【図3】ネットワークシステムのリンク切り換えが早過ぎる場合の概略図である。

【図4】本発明の実施例のリンク回復フローの概略図である。

【図5】本発明の実施例のネットワークシステムによるリンク回復フローの概略図である。

【図6】本発明の実施例のネットワークシステムによるリンク回復フローの概略図である。

【図7】本発明の実施例のネットワークスイッチが同一装置の異なるネットワークインターフェースコントローラーでデュアルホーミングを行うバックアップ機構である場合の概略図である。

【図8】本発明の実施例のバックアップ装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本明細書及び後述の特許請求の範囲において、特定の部材を示す一部用語が使用されている。当業者は、同じ部材であってもハードウェアメーカーによって名称が異なることを理解できる。本明細書及び後述の特許請求の範囲において、名称の違いで部材を区別するのではなく、部材の機能上の違いを区別の基準とする。本明細書及び後述の特許請求の範囲全体において言及される「含む」とは、オープンな用語であるため、「含むが、これに限定されない」と解すべきである。また、「カップリング」とは、直接及び間接的な電気的接続手段を含む。したがって、第１の装置が第２の装置にカップリングされると記載された場合、第１の装置が第２の装置に直接電気的に接続されるか、またはその他の装置若しくは接続手段によって間接的に第２の装置に電気的に接続されることを意味する。

【0010】

図１を参照すると、図１はネットワークシステム１の概略図である。ネットワークシステム１は、ネットワークスイッチ１０及び２つのネットワーク装置２０＿１、２０＿２を含み、かつ、ネットワーク装置２０＿１、２０＿２は相互にバックアップする装置であり、ネットワークスイッチ１０はそのデュアルホーミング機能を担うバックアップ機構である。具体的には、ネットワークスイッチ１０は、プライマリポートＰ１によって、プライマリリンクＬ１を通じてネットワーク装置２０＿１に接続されるとともに、プライマリポートＰ２によって、プライマリリンクＬ２を通じてネットワーク装置２０＿２に接続される。図１に示すように、一般的に、ネットワーク装置２０＿１は主要（プライマリ）装置としてデータパケットの送受信を行い、ネットワーク装置２０＿２はネットワーク装置２０＿１の予備（バックアップ）装置として待機する。

【0011】

具体的な動作において、ポートＰ１、Ｐ２の状態はブロッキング（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）状態とフォワーディング（ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）状態に分けられる。フォワーディング状態のポートをよって、ネットワークスイッチ１０は任意の種類のパケットを送受信することができ、これによってデータパケットの転送を行う。一方、ブロッキング状態のポートは、制御パケットのみを受信し、受信したその他の種類のパケットを破棄する。図１に示すように、一般的に、ネットワーク装置２０＿１及びプライマリリンクＬ１が正常に動作している場合、プライマリポートＰ１の状態がフォワーディング状態（Ｆと表示）であり、バックアップポートＰ２の状態がブロッキング状態（Ｂと表示）である。この場合、データパケットは、経路Ｒ１で伝送されて、通信が行われる。

【0012】

次に、図２を参照すると、図２はネットワークシステム１がバックアップを行う概略図であり、ネットワーク装置２０＿１が故障した場合を示している。この場合、ネットワークスイッチ１０のプライマリポートＰ１の状態がブロッキング状態であり、バックアップポートＰ２の状態がフォワーディング状態である。この場合、ネットワーク装置２０＿２はネットワーク装置２０＿１のバックアップを行い、バックアップリンクＬ２はプライマリリンクＬ１に代わって、データパケットの転送を行う。この場合、データパケットは経路Ｒ２で伝送されて、通信を行うことができる。一方、ネットワーク装置２０＿１の動作が回復すると、プライマリリンクＬ１が再開通し、図１が示す動作状態に戻る。即ち、プライマリポートＰ１の状態が再びフォワーディング状態に変わり、データパケットの転送を再開し、バックアップポートＰ２の状態が再びブロッキング状態に変わって待機を続ける。このように、ネットワークシステム１は通常の動作モードに回復することができる。

【0013】

一般的に、従来技術は、ポートＰ１からプライマリリンクＬ１の電気信号を受信できるか否かに基づいて、プライマリリンクＬ１を再開通させて通常の動作モードに戻すか否かを決定する。しかし、実際には、このような方法でネットワーク装置２０＿１が完全に正常な動作に回復したか否かを正確に判断できない。図３を参照すると、図３はネットワーク装置２０＿１が準備未完のまま（正常な動作にまだ完全回復していない状態で）、ネットワークシステム１がリンクを切り換えた場合の概略図である。図３が示すように、従来技術において、ネットワークスイッチ１０１がプライマリリンクＬ１の電気信号を検出すると、直ちにリンクを切り換える。この時、プライマリポートＰ１の状態はデータパケットの転送を行うようにフォワーディング状態に変わり、バックアップポートＰ２の状態はブロッキング状態に変わって待機を続ける。ただし、注意すべきなのは、この時点でネットワーク装置２０＿１はまだ準備が整っていないためデータパケットの処理ができず、バックアップ用のネットワーク装置２０＿２との動作の交代も未完了であるため、ネットワーク通信が中断されることになる。例えば、ダウンリンクデータは経路Ｒ４を通って、プライマリポートＰ１及びプライマリリンクＬ１によって、準備が整っていないネットワーク装置２０＿１に送られるため、処理されない。一方、アップリンクデータは、経路Ｒ３を通って、バックアップリンクＬ２によってブロッキング状態のバックアップポートＰ２に送られるため、そのまま廃棄されることになる。そのため、この期間におけるデータパケットが失われるという重大な結果になる。

【0014】

したがって、先行技術の欠点を改善すべく、本発明の実施例は、ネットワーク装置２０＿１が完全に動作状態に回復するタイミングを検出し、それに応じてリンクを切り換えて、プライマリリンクＬ１の通信を再開できるデュアルホーミングのリンク回復方法を提供する。前記リンク回復方法について、図４が示すように、リンク回復プロセス４０にまとめることができる。リンク回復プロセス４０は、以下のステップを含む。

【0015】

ステップ４００：開始。

【0016】

ステップ４０２：バックアップポートＰ２がフォワーディング状態である時、バックアップポートＰ２によって第１の複数のデータパケットを受信して第１のパケット情報を取得する。

【0017】

ステップ４０４：プライマリリンクＬ１の電気信号が検出されたか否かを判断する。そうであれば（「はい」であれば）、ステップ４０６を実行し、そうでなければ（「いいえ」の場合）、ステップ４０２を実行する。

【0018】

ステップ４０６：プライマリポートＰ１を学習状態に変換する。

【0019】

ステップ４０８：プライマリポートＰ１によって第２の複数のデータパケットを受信し、第２のパケット情報を取得する。

【0020】

ステップ４１０：第１のパケット情報と第２のパケット情報を比較し、比較結果を取得する。

【0021】

ステップ４１２：比較結果に基づいて、経路を切り換えるか否かを判断する。そうであれば（「はい」であれば）、ステップ４１４を実行し、そうでなければ（「いいえ」であれば）、ステップ４０８を実行する。

【0022】

ステップ４１４：リンクの切り換えを行う。

【0023】

ステップ４１６：終了。

【0024】

簡単に言うと、ネットワークスイッチ１０は、バックアップリンクＬ２を通してデータの転送を行う際に、バックアップポートＰ２によって第１の複数のデータパケットを受信し、第１のパケット情報（ステップ４０２）を取得する。ネットワークスイッチ１０がプライマリリンクＬ１の電気信号を検出した場合、さらに、プライマリリンクＬ１に接続されたネットワーク装置２０＿１が完全に動作を回復したか否かを判断する必要があり（ステップ４０４）、プライマリリンクＬ１の電気信号を受信しなかった場合、続けて第１のパケット情報を取得する。ネットワークスイッチ１０がプライマリリンクＬ１の電気信号を検出した場合、ネットワークスイッチ１０はまずプライマリポートＰ１の状態を学習（ｌｅａｒｎｉｎｇ）状態に変換する必要がある（ステップ４０６）。この状態において、プライマリポートＰ１はデータパケットの転送を行わないが、データパケットを受信することができる。したがって、ネットワークスイッチ１０は、プライマリポートＰ１によって、ネットワーク装置２０＿１からの第２の複数のデータパケットを受信して、第２のパケット情報を取得することができる（ステップ４０８）。ネットワークスイッチ１０は、第２のパケット情報と第１のパケット情報とを比較し（ステップ４１２）、かつ、比較結果に基づいて、リンクを切り換えて（ステップ４１４）プライマリリンクＬ１によるデータ転送を再開するか否かを決定する。これにより、ネットワークスイッチ１０は、ネットワーク装置２０＿１が完全に動作を再開した後、リンクを切り換えることができる。

【0025】

具体的には、ステップ４０２において、ネットワークシステム１の動作状態は図５が示すように、データパケットが経路Ｒ２を経由して、バックアップポートＰ２とバックアップリンクＬ２によって、ネットワークスイッチ１０とバックアップのネットワーク装置２０＿２との間に伝送される。この場合、バックアップポートＰ２はフォワーディング状態であり、ネットワークスイッチ１０は、バックアップポートＰ２によって、ネットワーク装置２０＿１から受信した第１の複数のデータパケットＤＰ１を転送することができる。第１の複数のデータパケットＤＰ１に基づき、ネットワークスイッチ１０は、第１のパケット情報を取得して記憶することができる。第１のパケット情報は、第１の複数のデータパケットＤＰ１のソースメディアアクセス制御（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＭＡＣ）アドレスを含むことができ、これにより、ネットワークスイッチ１０は、ネットワーク装置２０＿２によって転送されるデータパケットが、どのＭＡＣアドレスの装置に由来するかを観察することができる。ネットワークスイッチ１０は、各パケットのソースＭＡＣアドレスのエージング（ａｇｉｎｇ）時間を設定し、エージング時間内の情報のみを保持して、第１のパケット情報のデータ量が爆増することを回避できる。

【0026】

第１のパケット情報を取得すると同時に、ステップ４０４において、ネットワークスイッチ１０はプライマリリンクＬ１の状態を監視し続ける。ネットワークスイッチ１０はプライマリリンクＬ１の電気信号を検出すると、ステップ４０６でプライマリポートＰ１を学習状態に変換する。図６を参照すると、図６はネットワークシステム１がプライマリリンクＬ１の電気信号を検出した場合の概略図である。図６が示すように、この状態では、プライマリリンクＬ１の電気信号を検出したが、ネットワークスイッチ１０は依然としてネットワーク装置２０＿１の動作状態を取得できない。したがって、バックアップポートＰ２の状態はフォワーディング状態を維持し、データパケットは依然として経路Ｒ２で転送され、プライマリポートＰ１は学習状態に変換される（Ｌで表示）。ブロッキング状態と比較すると、この時のプライマリポートＰ１はデータパケットを受信し、かつ、ネットワーク装置２０＿１からのデータパケットの受信を待つことができる。ネットワーク装置２０＿１が動作を再開して、パケットの送信を開始すると、ネットワークスイッチ１０は、プライマリポートＰ１によって、ネットワーク装置２０＿１からのパケットを受信することができる。

【0027】

引き続き図６を参照すると、ステップ４０８において、ネットワーク装置２０＿１が動作を再開すると、自らバックアップのネットワーク装置２０＿２と交代を行って、リンクアップデータの転送を開始する。これと同時に、ネットワークスイッチ１０はネットワーク装置２０＿１の動作状態を知らないが、プライマリポートＰ１経由でネットワーク装置２０＿１からのパケットを断続的に受信することができる。これにより、ネットワークスイッチ１０は、第２の複数のデータパケットＤＰ２を取得し、第２の複数のデータパケットＤＰ２から第２のパケット情報を取得する。第２のパケット情報は、主に、第２の複数のデータパケットＤＰ２のソースＭＡＣアドレスを含み、これにより、ネットワークスイッチ１０は、ネットワーク装置２０＿１によって転送されるデータパケットが、どのＭＡＣアドレスの装置に由来するかを観察することができる。

【0028】

ステップ４１０において、ネットワークスイッチ１０は、断続的に取得した第２のパケット情報と第１のパケット情報とを比較して、比較結果を取得する。第２のパケット情報に第１のパケット情報と同じソースＭＡＣアドレスが含まれている場合（言い換えれば、本来リンクＬ２によって送信されたデータストリームは、リンクＬ１によって送信されるように変更された）、ネットワークスイッチ１０は、ネットワーク装置２０＿１が完全に動作を再開したと判断できる。即ち、ネットワーク装置２０＿１は、ネットワーク装置２０＿２との交代を完了し、かつデータの転送動作を開始している。このように、ネットワークスイッチ１０は、比較結果に基づいてリンクの切り換えが必要であるか判断できる。逆に、第２のパケット情報に第１のパケット情報と同じソースＭＡＣアドレスが含まれていない場合、ネットワーク装置２０＿１の準備はまだ十分ではないことを意味する。この場合、リンクの切り換えを保留し、ステップ４０８に戻って第２の複数のデータパケットＤＰ２の受信を待機し続ける。

【0029】

最後に、ステップ４１４において、ネットワークスイッチ１０はリンクの切り替えを行う。この時、ネットワークスイッチ１０はデータパケットのソースＭＡＣアドレスを観測することにより、既にネットワーク装置２０＿１が完全に動作を再開したことを検出しているため、プライマリポートＰ１とリンクＬ１でデータ転送を行う通常の状態に回復する必要がある。即ち、ネットワークスイッチ１０は、バックアップポートＰ２の状態をフォワーディングからブロッキングに変換し、プライマリポートの状態を学習からフォワーディングに変換し、データパケットを再び経路Ｒ１で転送するように、即ち、図１が示す状態にする必要がある。

【0030】

これにより、ネットワークスイッチ１０は、データパケットのソースＭＡＣアドレスを観察することにより、ネットワーク装置２０＿１が完全に動作を再開したか否かを検出し、ネットワーク装置２０＿１が完全に動作を再開すると直ちに経路を切り換える。この場合、ネットワークスイッチ１０は、ネットワーク装置２０＿１に追加の制御パケットを送信して確認を行う必要がないため、本発明の実施例の方法は様々な異なるメーカーの設備に適用可能である。また、ネットワークスイッチ１０は、リンク回復プロセス４０における検出方法により、ネットワーク装置２０＿１の完全なる動作再開を待つための余分な遅延時間を設ける必要がないため、設備故障後の再起動時に時間差によって発生するパケットロス率を大幅に低減できる。

【0031】

なお、ネットワークシステム１において、ネットワーク装置２０＿１、２０＿２は相互にバックアップする装置であり、ネットワークスイッチ１０はそのデュアルホーミングを実行するバックアップ機構である。しかし、本発明の実施例の方法は、１対２の装置接続方式に限定されない。例えば、ネットワーク装置１０は、複数ペアの相互にバックアップするネットワーク装置それぞれにおいて、デュアルホーミングのバックアップ機構を同時に実行することができる。さらに、本発明の実施例の方法は、ネットワーク装置２０＿１、２０＿２間の協力方式を干渉することなく、リンクの状態及び伝送されるパケットのみに基づいて検出を行って、デュアルホーミングのバックアップ効果を達成できる。

【0032】

別の側面として、ネットワークスイッチ１０は、同じ装置の異なるネットワークインタフェースコントローラ（ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＮＩＣ）のための、デュアルホーミングのバックアップ機構を実行することもできる。図７を参照すると、図７は、ネットワークスイッチ１０が、同じ装置の異なるネットワークインタフェースコントローラのデュアルホーミングのバックアップ機構を実行する概略図である。図７が示すように、ネットワーク装置２０＿３は大型のサーバであり、２つのネットワークインターフェースコントローラ（図示せず）を含み、それぞれポートＰ５、Ｐ６に接続されるものであってもよい。ネットワークスイッチ１０のプライマリポートＰ１は、プライマリリンクＬ１によってネットワーク装置２０＿３のポートＰ５に接続され、バックアップポートＰ２はバックアップリンクＬ２によってポートＰ６に接続される。一般的に、データパケットは経路Ｒ５で転送され、ポートＰ５に対応するネットワークインタフェースコントローラが故障または無効になった場合、データパケットは経路Ｒ６で転送されるように変更される。

【0033】

リンク回復プロセス４０によって、ポートＰ５に対応するネットワークインターフェースコントローラが故障または無効になった場合、ネットワークスイッチ１０はバックアップポートＰ２を通じて第１の複数のデータパケットを受信して第１のパケット情報を取得する（ステップ４０２）。ポートＰ５に対応するネットワークインターフェースコントローラが運転を回復する可能性がある時、ネットワークスイッチ１０はまずプライマリポートＰ１でプライマリリンクＬ１の電気信号（ステップ４０４）を検出し、かつ、プライマリポートＰ１の状態を学習状態（ステップ４０６）に変換する。次に、ネットワークスイッチ１０は、プライマリポートＰ１を通じて第２の複数のデータパケットを受信し、第２のパケット情報を取得する（ステップ４０８）。第１のパケット情報と第２のパケット情報とを比較した後（ステップ４１０）、ネットワークスイッチ１０は、ポートＰ５に対応するネットワークインターフェースコントローラが完全に動作を回復したか否かを判断し（ステップ４１２）、最後に、これに基づいてリンクを切り換える（ステップ４１４）。

【0034】

さらに、図８を参照すると、本発明の実施例の装置８の概略図である。装置８は、本発明の実施例のネットワークスイッチ１０を実現できる。図８が示すように、装置８は、処理ユニット８０及び記憶ユニット８２を含む。処理ユニット８０は、汎用プロセッサ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）など、またはこれらの組み合わせであってもよい。記憶ユニット８２は、処理ユニット８０にカップリングされる、任意のデータ記憶装置であって、プログラムコード８２０を記憶し、かつ処理ユニット８０によってプログラムコード８２０を読み取って実行することができる。例えば、記憶ユニット８２は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ（ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスク及び光学データ記憶装置（ｏｐｔｉｃａｌ ｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｅｖｉｃｅ）、及び非揮発性記憶ユニットなどであってもよいが、これらに限定されない。また、装置８はさらに複数のポート（図示せず）を含み、それぞれデュアルホーミングのバックアップを行う異なる装置または異なるネットワークインタフェースコントローラに接続される。

【0035】

装置８は本発明の実施例を実施するために必要な要素を表し、当業者は様々な修飾、調整を行うことができるが、これに限定されない。例えば、装置８によりネットワークスイッチ１０を実現する場合、リンク回復プロセス４０をプログラムコード８２０にコンパイルして、記憶ユニット８２に記憶し、処理ユニット８０によってリンク回復方法を実行することができる。また、記憶ユニット８２は、第１のパケット情報、第２のパケット情報などのリンク回復方法の実行に必要な情報も記憶するが、これに限定されない。

【0036】

前記のように、本発明は、デュアルホーミングを実行するネットワークスイッチ及び方法を提供し、データパケットのソースＭＡＣアドレスを観察することによって、接続されたネットワーク装置が完全に動作を再開したか否かを検出する。これにより、接続されたネットワーク装置の準備が整った後に、リンクを切り換えることができ、パケットロス率を最大限に低減することができる。

【0037】

以上は本発明の好ましい実施例であり、本発明の特許請求の範囲において行われた均等な変更及び修飾は、すべて本発明の範囲に属する。

【符号の説明】

【0038】

１ ネットワークシステム
１０ ネットワークスイッチ
２０＿１， ２０＿２， ２０＿３ ネットワーク装置
Ｐ１ プライマリポート
Ｐ２ バックアップポート
Ｐ３～Ｐ５ ポート
Ｌ１ プライマリリンク
Ｌ２ バックアップリンク
Ｒ１～Ｒ６ 経路
ＤＰ１ 第１の複数のデータパケット
ＤＰ２ 第２の複数のデータパケット
Ｆ フォワーディング状態
Ｂ ブロッキング状態
Ｌ 学習状態
４０ プロセス
４００～４１６ ステップ
８ 装置
８０ 処理ユニット
８２ 記憶ユニット
８２０ プログラムコード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】