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JP4421458B2 - Network node device and route information update method thereof - Google Patents
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JP4421458B2 - Network node device and route information update method thereof - Google Patents

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Description

この発明は、レイヤ2ネットワークに接続されるとともにレイヤ3ノードとしても動作するネットワークノード装置と、このネットワークノード装置の経路情報更新方法に関するものである。   The present invention relates to a network node device that is connected to a layer 2 network and also operates as a layer 3 node, and a route information updating method for the network node device.

レイヤ3ネットワークにおいて、OSPF(Open Shortest Path First)やRIP(Routing Information Protocol)に代表されるマルチアクセスネットワーク上で動作するルーティングプロトコルは、マルチアクセスネットワーク上に制御パケットを定期的に送ることで、隣接ノード間で互いの存在を認識し、また、所定の時間制御パケットが到着しないことで、隣接ノードの消失を認識する。   In a layer 3 network, a routing protocol that operates on a multi-access network represented by OSPF (Open Shortest Path First) or RIP (Routing Information Protocol) is connected to the multi-access network by sending control packets periodically. Recognizing each other's presence between nodes, and the arrival of a predetermined time control packet, the loss of an adjacent node is recognized.

たとえば、OSPFではHelloパケットを10秒ごとに送信し、40秒間隣接ノードからのHelloパケットが到着しなければ隣接ノードが消失したことを認識する。経路情報のネクストホップ(NextHop)として登録されていた隣接ノードが消失した場合、該経路を利用するデータ中継は停止されるが、ルーティングプロトコルによって代替経路が算出され、新たなネクストホップが登録されることで、データ中継の再開が可能となる(たとえば、非特許文献1参照)。   For example, OSPF transmits a Hello packet every 10 seconds, and recognizes that the adjacent node has disappeared if the Hello packet from the adjacent node does not arrive for 40 seconds. When an adjacent node registered as the next hop (NextHop) of the route information disappears, data relay using the route is stopped, but an alternative route is calculated by the routing protocol and a new next hop is registered. Thus, the data relay can be resumed (for example, see Non-Patent Document 1).

また、RIPでは、経路情報を格納したRIP Responseパケットを30秒ごとに送信し、他のノード装置が送信したRIP Responseパケットにより経路情報を学習する。また、各経路情報について、経路情報が格納されたRIP Responseパケットが送信元ノード装置から180秒間到着しなければ、該経路情報を無効化する。経路情報が無効化された後に、該経路情報を含む他のノード装置が送信するRIP Responseパケットを受信した場合に、該経路情報を学習し、有効化する(たとえば、非特許文献2参照)。   In RIP, an RIP response packet storing route information is transmitted every 30 seconds, and the route information is learned by RIP response packets transmitted by other node devices. For each route information, if the RIP Response packet storing the route information does not arrive from the source node device for 180 seconds, the route information is invalidated. When the RIP response packet transmitted by another node device including the route information is received after the route information is invalidated, the route information is learned and validated (for example, see Non-Patent Document 2).

一方、レイヤ2ネットワークの構成方法として、Resilient Packet Ring(以下、RPRという)が知られている。このRPRは、ノードをリング状に構成したネットワークにおいて、各ノード(以下、リングノードという)がそれぞれの物理アドレスをリング上に広告し、各リングノードはそれらの広告情報を収集してノードの並び順(トポロジマップ)を認識する。そして、リング上にユーザデータパケットを送信する際に宛先ノードの物理アドレスでトポロジマップを検索して、この宛先ノードの物理アドレスに近い系のリングを選択して送信するものである。このRPRでは、リング上のいずれかの物理リンクで障害が発生した場合、障害情報を即座に送信し、リング選択に反映させることで、高速な経路切り替えを行なうことが可能である(たとえば、非特許文献3参照)。   On the other hand, as a layer 2 network configuration method, Resilient Packet Ring (hereinafter referred to as RPR) is known. In this RPR, in a network in which nodes are configured in a ring shape, each node (hereinafter referred to as a ring node) advertises its physical address on the ring, and each ring node collects the advertisement information and arranges the nodes. Recognize the order (topology map). Then, when transmitting a user data packet on the ring, the topology map is searched with the physical address of the destination node, and a ring of the system close to the physical address of the destination node is selected and transmitted. In this RPR, when a failure occurs in any physical link on the ring, it is possible to perform high-speed path switching by immediately transmitting the failure information and reflecting it in ring selection (for example, non-linkage). (See Patent Document 3).

このRPRのように複数の装置(ノード)が同一のレイヤ2ネットワークに接続される構成において、各装置(ノード)をレイヤ3ノードとしても動作させる場合、レイヤ2ネットワークはマルチアクセスネットワークとして扱われる。   In a configuration in which a plurality of devices (nodes) are connected to the same layer 2 network as in this RPR, when each device (node) also operates as a layer 3 node, the layer 2 network is treated as a multi-access network.

J. Moy, "Request for Comments: 2328, OSPF Version 2", The Internet Engineering Tasking Force, April 1998, [online], retrieved from the Internet: <URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc2328.txt>J. Moy, "Request for Comments: 2328, OSPF Version 2", The Internet Engineering Tasking Force, April 1998, [online], retrieved from the Internet: <URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc2328 .txt> G. Malkin, "Request for Comments: 2453, RIP Version 2", The Internet Engineering Tasking Force, November 1998, [online], retrieved from the Internet: <URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc2453.txt?number=2453>G. Malkin, "Request for Comments: 2453, RIP Version 2", The Internet Engineering Tasking Force, November 1998, [online], retrieved from the Internet: <URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc2453 .txt? number = 2453> "IEEE Draft P802.17/D3.3, Part 17: Resilient packet ring (RPR) access method & physical layer specifications", The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., pages 309-315, April 21, 2004"IEEE Draft P802.17 / D3.3, Part 17: Resilient packet ring (RPR) access method & physical layer specifications", The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., pages 309-315, April 21, 2004

しかしながら、リング外への経路としてリングノードを経由する経路を複数用意して冗長化し、さらにリングノードをレイヤ3ノードとして動作させている場合に、主中継経路上のリングノードに故障が発生するとRPRでは代替経路への切り替えを行なうことができず、レイヤ3ルーティングプロトコルによる経路切り替えが必要となる。上述のように、従来のレイヤ3ルーティングプロトコル技術では、マルチアクセスネットワーク上での動作となるので、タイムアウトにより隣接ノード消失や経路情報消失を認識することとなっているため、リングノード障害発生から代替経路の取得を開始するまでに時間を要していた。そのため、データ中継が停止してから再開されるまでに長い時間を要してしまうという問題点があった。   However, if a plurality of routes passing through the ring node are prepared as a route to the outside of the ring for redundancy and the ring node is operated as a layer 3 node, if a failure occurs in the ring node on the main relay route, the RPR However, switching to an alternative route cannot be performed, and route switching by the layer 3 routing protocol is necessary. As described above, the conventional Layer 3 routing protocol technology operates on a multi-access network, and therefore, it is recognized that a loss of an adjacent node or a loss of path information is recognized by a timeout. It took time to start acquiring routes. Therefore, there is a problem that it takes a long time until the data relay is stopped and restarted.

この発明は、上記に鑑みてなされたもので、物理アドレスによりトポロジ状態を管理するマルチアクセスレイヤ2ネットワーク上で動作するレイヤ3ルーティングプロトコルを用いて経路制御を行うネットワークノード装置において、レイヤ2ネットワーク上の他のノード装置で障害が発生した時の経路切り替え時間を短縮させることが可能なネットワークノード装置を得ることを目的とする。また、マルチアクセスレイヤ2ネットワークの障害発生時におけるネットワークノード装置の経路情報更新方法を得ることも目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and in a network node device that performs routing control using a layer 3 routing protocol that operates on a multi-access layer 2 network that manages a topology state by a physical address, An object of the present invention is to obtain a network node device capable of shortening the path switching time when a failure occurs in another node device. Another object of the present invention is to obtain a route information update method for a network node device when a failure occurs in a multi-access layer 2 network.

上記目的を達成するため、この発明にかかるネットワークノード装置は、レイヤ2ネットワークのネットワークノード装置を構成するとともにレイヤ3ルーティングプロトコルにしたがってデータの中継処理を行うネットワークノード装置であって、所定の時間間隔のほかにリンク状態に変化が生じた場合に、自ノード装置に隣接するノード装置とのリンク状態を含むトポロジ情報を送信するとともに、他のノード装置から受信したトポロジ情報に基づいてレイヤ2ネットワークの接続状態を示すトポロジマップ情報を生成するレイヤ2制御手段と、レイヤ2ネットワーク内のノード装置についてレイヤ2で使用される物理アドレスから該物理アドレスに対応するレイヤ3で使用される論理アドレスを取得して、前記物理アドレスと論理アドレスとを対応付けるARPテーブルを生成するARPテーブル生成手段と、レイヤ3ルーティングプロトコルに基づいてルーティングテーブルを生成し、該ルーティングテーブルにしたがってデータの中継処理を行うレイヤ3ルーティングプロトコル処理手段と、レイヤ3ネットワーク上での自ノード装置に隣接するノード装置を含むネイバ登録テーブルを格納するネイバ登録テーブル格納手段と、前記トポロジマップ情報の変化を検出して、前記トポロジマップ情報から消失したノード装置の物理アドレスを含むトポロジ情報変化検出通知を接続情報更新手段に通知するトポロジ変化検出手段と、前記トポロジ情報変化検出通知の物理アドレスに対応する論理アドレスを前記ARPテーブルから取得し、取得した論理アドレスを有する前記ネイバ登録テーブル中のエントリを削除する接続情報更新手段と、を備え、前記レイヤ3ルーティングプロトコル処理手段は、前記ネイバ登録テーブルの更新を検出すると、ルーティングテーブルを再生成することを特徴とする。
To achieve the above object, a network node device according to the present invention is a network node device that constitutes a network node device of a layer 2 network and performs data relay processing in accordance with a layer 3 routing protocol, and has a predetermined time interval. In addition to the above, when a change occurs in the link state, topology information including a link state with a node device adjacent to the own node device is transmitted, and based on the topology information received from another node device, the layer 2 network A logical address used in layer 3 corresponding to the physical address is obtained from a layer 2 control means for generating topology map information indicating a connection state and a physical address used in layer 2 for a node device in the layer 2 network. The physical address and logical address And ARP table generating means for generating an ARP table for associating the scan, and generates a routing table based on Layer 3 routing protocols, and layer 3 routing protocol processing means for performing a relay processing of data in accordance with the routing table, the Layer 3 network Neighbor registration table storage means for storing a neighbor registration table including a node device adjacent to the above-mentioned own node device, and a change in the topology map information is detected, and a physical address of the node device lost from the topology map information is and topology change detecting means for notifying the topology information change detection notification to the connection information update means including, acquires the logical address corresponding to the physical address of the topology information change detection notification from the ARP table, the having a logical address obtained Comprising a connection information updating means for deleting the entry in the driver registration table, wherein the Layer 3 routing protocol processing unit detects an update of the neighbor registration table, characterized by regenerating the routing table.

この発明によれば、レイヤ2ネットワークに障害が発生すると、トポロジ変化検出手段が下位レイヤのトポロジ情報変化を検出し、この検出に基づいて接続情報更新手段がレイヤ3ルーティングプロトコル上のノード接続情報たとえばネイバ登録テーブルの内容を更新することによって、レイヤ2ネットワークのトポロジ情報の変更に伴うレイヤ3ネットワークにおける経路情報の更新を迅速に行うことができるという効果を有する。   According to the present invention, when a failure occurs in the layer 2 network, the topology change detecting means detects a change in the topology information of the lower layer, and based on this detection, the connection information updating means detects the node connection information on the layer 3 routing protocol, for example By updating the contents of the neighbor registration table, there is an effect that the route information in the layer 3 network can be quickly updated in accordance with the change in the topology information of the layer 2 network.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるネットワークノード装置およびその経路情報更新方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a network node device and a route information updating method thereof according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.

実施の形態1.
図1は、この発明にかかるネットワークノード装置が配置されるリング状のレイヤ2ネットワークを用いたネットワーク構成の一例を模式的に示す図であり、図2は、この発明にかかるネットワークノード装置の実施の形態1の機能構成を示すブロック図であり、図3は、図1のネットワーク構成をレイヤ3のレベルでみた場合のネットワークの論理構成図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a network configuration using a ring-shaped layer 2 network in which the network node device according to the present invention is arranged, and FIG. 2 shows the implementation of the network node device according to the present invention. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the first embodiment, and FIG. 3 is a logical configuration diagram of the network when the network configuration of FIG. 1 is viewed at the layer 3 level.

この実施の形態1では、レイヤ2(第2層)ネットワーク110は、双方向二重リング構成を有している。つまり、各ネットワークノード装置(以下、ノード装置ともいう)100〜104は、二重化された通信回線111,112で互いにリング状に接続された構成を有している。2本の通信回線のうち1本の通信回線111は時計回り(右回り)にデータを送信するもので、0系または0系リングというものとし、もう1本の通信回線112は反時計回り(左回り)にデータを送信するもので1系または1系リングというものとする。また、このレイヤ2ネットワークを構成するノード装置100〜104は、それぞれ同一のレイヤ2制御方式とレイヤ3(第3層)制御方式を備え、データの送受信を行う機能を有している。   In the first embodiment, the layer 2 (second layer) network 110 has a bidirectional double ring configuration. That is, each of the network node devices (hereinafter also referred to as node devices) 100 to 104 has a configuration in which the communication lines 111 and 112 are connected to each other in a ring shape. Of the two communication lines, one communication line 111 transmits data clockwise (clockwise) and is referred to as a 0 system or 0 system ring, and the other communication line 112 is counterclockwise ( It is assumed that the data is transmitted counterclockwise (1) or 1-system ring. The node devices 100 to 104 constituting the layer 2 network have the same layer 2 control method and layer 3 (third layer) control method, respectively, and have a function of transmitting and receiving data.

図1に示されるネットワーク構成では、レイヤ2制御方式とレイヤ3制御方式を備えるノード装置100〜104によって形成される双方向二重リング構成のレイヤ2ネットワーク110と、このレイヤ2ネットワーク110のノード装置100に接続される情報処理端末装置(以下、単に端末という)Aと、ノード装置102,103と接続され、ノード装置100〜104と同一のレイヤ3制御方式のみを備えるレイヤ3ノード装置105と、このレイヤ3ノード装置105に接続される端末Bと、を備えて構成される。なお、この実施の形態1では、レイヤ2制御方式としてRPRを用いるものとし、レイヤ3ノード装置105またはレイヤ3制御方式を備えるネットワークノード装置100〜104とネットワーク間の接続情報に基づいて経路制御を行う方式としてOSPFを用いるものとする。   In the network configuration shown in FIG. 1, a layer 2 network 110 having a bidirectional double ring configuration formed by node devices 100 to 104 having a layer 2 control method and a layer 3 control method, and the node device of this layer 2 network 110 An information processing terminal device (hereinafter simply referred to as a terminal) A connected to 100, and a node device 102, 103 and a layer 3 node device 105 having only the same layer 3 control method as the node devices 100 to 104, And a terminal B connected to the layer 3 node device 105. In the first embodiment, RPR is used as the layer 2 control method, and path control is performed based on the connection information between the network node devices 100 to 104 having the layer 3 node device 105 or the layer 3 control method and the network. It is assumed that OSPF is used as the method to be performed.

この図1に示されるネットワーク構成は、レイヤ3レベルで観察すると図3に示されるようになる。つまり、双方向二重リング構成を有するレイヤ2リングネットワークは、ノード装置を相互に接続するネットワーク(マルチアクセスネットワーク)N4となる。また、端末Aは、ネットワークN4のノード装置100に設定されるネットワークN5に収容され、端末Bは、レイヤ3ノード装置105に設定されるネットワークN1に収容される。さらに、レイヤ3ノード装置105とネットワークN4のノード装置102との間と、レイヤ3ノード装置105とネットワークN4のノード装置103との間とは、それぞれネットワークN2,N3によって接続されている。   The network configuration shown in FIG. 1 is as shown in FIG. 3 when observed at the layer 3 level. That is, the layer 2 ring network having a bidirectional double ring configuration is a network (multi-access network) N4 that connects node devices to each other. Further, the terminal A is accommodated in the network N5 set in the node device 100 of the network N4, and the terminal B is accommodated in the network N1 set in the layer 3 node device 105. Further, the layer 3 node device 105 and the node device 102 of the network N4 and the layer 3 node device 105 and the node device 103 of the network N4 are connected by networks N2 and N3, respectively.

なお、以下では、適宜図1と図3を用いて具体的な例を挙げて説明するが、そのときに必要な各ノードに設定されるアドレスや識別情報などを図4に示す。この図4には、各ノード装置(ネットワークノード装置100〜104とレイヤ3ノード装置105)の物理アドレス、各ノード装置(ネットワークノード装置100〜104)のIP(Internet Protocol)アドレスおよび各ノード装置(ネットワークノード装置100〜104とレイヤ3ノード装置105)を識別するためのルータID(Identification)を示している。   In the following, a specific example will be described with reference to FIGS. 1 and 3 as appropriate. FIG. 4 shows addresses, identification information, and the like set in each node necessary at that time. 4 shows the physical addresses of the node devices (network node devices 100 to 104 and the layer 3 node device 105), the IP (Internet Protocol) addresses of the node devices (network node devices 100 to 104), and the node devices ( A router ID (Identification) for identifying the network node devices 100 to 104 and the layer 3 node device 105) is shown.

レイヤ2ネットワーク110に配置されるネットワークノード装置100〜104は、二重化された通信回線111,112の制御を行う第一リンク制御部11、第二リンク制御部12と、レイヤ2でのデータ処理の制御を行うレイヤ2制御部13と、レイヤ2ネットワークのトポロジマップを格納するトポロジマップ格納部14と、レイヤ2ネットワークのARP(Address Resolution Protocol)テーブルを生成するARPテーブル生成部15と、ARPテーブルを格納するARPテーブル格納部16と、レイヤ3ルーティングプロトコルにしたがってパケットの中継に必要な処理を行うレイヤ3ルーティングプロトコル処理部17と、レイヤ3レベルで隣接するネットワークノード装置についての情報を格納するネイバ登録テーブル格納部18と、ルーティングテーブルを格納するルーティングテーブル格納部19と、レイヤ2ネットワーク110におけるトポロジ情報の変化を検出するトポロジ変化検出部20と、トポロジ情報に基づいてノード装置100〜104間の接続情報を更新する接続情報更新部21と、を備えて構成される。   The network node devices 100 to 104 arranged in the layer 2 network 110 include the first link control unit 11 and the second link control unit 12 that control the duplex communication lines 111 and 112, and the data processing in the layer 2 A layer 2 control unit 13 that performs control, a topology map storage unit 14 that stores a topology map of the layer 2 network, an ARP table generation unit 15 that generates an ARP (Address Resolution Protocol) table of the layer 2 network, and an ARP table ARP table storage unit 16 for storing, layer 3 routing protocol processing unit 17 for performing processing necessary for packet relay according to the layer 3 routing protocol, and neighbor registration for storing information on adjacent network node devices at the layer 3 level Table storage 18 and A routing table storage unit 19 that stores a routing table, a topology change detection unit 20 that detects a change in topology information in the layer 2 network 110, and connection information that updates connection information between the node devices 100 to 104 based on the topology information. And an updating unit 21.

第一リンク制御部11は、0系リングからの入力と1系リングへの出力となるインタフェースである第一リンクを制御する機能を有する。また、第二リンク制御部12は、1系リングからの入力と0系リングへの出力となるインタフェースである第二リンクを制御する機能を有する。たとえば、第二リンク側に隣接して接続されるノード装置またはこのノード装置との間の通信回線に障害が発生した場合に、第一リンク制御部11は、リンク障害発生をレイヤ2制御部13に通知する。   The first link control unit 11 has a function of controlling the first link, which is an interface serving as an input from the 0 system ring and an output to the 1 system ring. Further, the second link control unit 12 has a function of controlling the second link which is an interface serving as an input from the 1-system ring and an output to the 0-system ring. For example, when a failure occurs in a node device connected adjacent to the second link side or a communication line with this node device, the first link control unit 11 determines that the link failure has occurred in the layer 2 control unit 13. Notify

レイヤ2制御部13は、レイヤ2ネットワーク110を構成する他のノード装置との間でトポロジ情報を交換し、トポロジマップを生成するとともに、生成したトポロジマップを管理する機能を有する。具体的には、レイヤ2制御部13は、自ノード装置のレイヤ2で使用される物理アドレスである物理アドレス情報と、自リングノード装置と隣接ノード装置との間の接続が正常か否かのリンク状態を示すリンク状態情報とを含むトポロジ情報113,114を、定期的に0系リング111と1系リング112にそれぞれ送信し、他のノード装置から受信したトポロジ情報113,114に基づいて、リング111,112上のノード装置の並び順を把握して、トポロジマップを生成する。また、レイヤ2制御部13は、隣接ノード装置との間のリンク状態を監視して、リング111,112上のいずれかの物理リンクで障害が発生してリンク状態に変化が生じた場合には、そのリンク状態を反映したトポロジ情報113,114を即座に送信する機能も有する。   The layer 2 control unit 13 has a function of exchanging topology information with other node devices configuring the layer 2 network 110, generating a topology map, and managing the generated topology map. Specifically, the layer 2 control unit 13 determines whether the physical address information, which is the physical address used in layer 2 of the own node device, and whether the connection between the own ring node device and the adjacent node device is normal. Based on the topology information 113, 114 periodically transmitted to the 0-system ring 111 and the 1-system ring 112, respectively, and topology information 113, 114 including link state information indicating the link state, respectively. A topology map is generated by grasping the arrangement order of the node devices on the rings 111 and 112. Further, the layer 2 control unit 13 monitors the link state with the adjacent node device, and when a failure occurs in any of the physical links on the rings 111 and 112 and the link state changes. Also, it has a function of immediately transmitting the topology information 113 and 114 reflecting the link state.

トポロジマップ格納部14は、レイヤ2制御部13によって生成されたトポロジマップを格納する。図5は、トポロジマップの構成の一例を示す図である。この図5に示されるトポロジマップ14aは、ノード装置100によって生成されたものであり、レイヤ2ネットワーク110全体のリンク状態が正常である場合を示している。トポロジマップ14aは、「物理アドレス」、「0系TTL(Time To Live)」、「1系TTL」、「第一リンク状態」、「第二リンク状態」の項目を含んで構成される。「物理アドレス」は、リング状のレイヤ2ネットワーク110を構成するノード装置の物理アドレスを示す。「0系TTL」は、0系リングすなわち時計回りのリング(通信回線)111を経由した場合の宛先までのホップ数を示し、「1系TTL」は、1系リングすなわち反時計回りのリング(通信回線)112を経由した場合の宛先までのホップ数を示している。また「第一リンク状態」は、第一リンク(すなわち、0系リングの入力側および1系リングの出力側)のリンク状態を表し、「第二リンク状態」は、第二リンク(すなわち、1系リングの入力側および0系リングの出力側)のリンク状態を表している。   The topology map storage unit 14 stores the topology map generated by the layer 2 control unit 13. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of the topology map. The topology map 14a shown in FIG. 5 is generated by the node device 100, and shows a case where the link state of the entire layer 2 network 110 is normal. The topology map 14a includes items of “physical address”, “0 system TTL (Time To Live)”, “1 system TTL”, “first link state”, and “second link state”. The “physical address” indicates a physical address of the node device configuring the ring-shaped layer 2 network 110. “0-system TTL” indicates the number of hops to the destination via the 0-system ring, that is, the clockwise ring (communication line) 111, and “1-system TTL” indicates the 1-system ring, that is, the counterclockwise ring ( The number of hops to the destination in the case of passing through the (communication line) 112 is shown. The “first link state” represents the link state of the first link (that is, the input side of the 0-system ring and the output side of the 1-system ring), and the “second link state” represents the second link (that is, 1 The link state on the input side of the system ring and the output side of the 0-system ring) is shown.

たとえば、トポロジマップ14aのエントリ502には、ノード装置101についてのトポロジ情報が格納されており、ノード装置100からのホップ数は、0系リング111の場合には「1」であり、1系リング112の場合には「4」であることが示されている。また、第一リンクと第二リンクのリンク状態はともに正常であることが示されている。他のエントリ501,503〜505に格納されるトポロジ情報も同様に解釈することができる。なお、0系TTLと1系TTLの値が「0」であるエントリは、自ノード装置を示すエントリである。このトポロジマップ14aから、物理アドレス「MAC0」のノード装置100から時計回りに「MAC1」,「MAC2」,「MAC3」,「MAC4」の各ノード装置101〜104が並んでおり、「MAC4」のノード装置104のつぎに「MAC0」のノード装置100が接続してリングを形成していることが把握される。   For example, the topology information about the node device 101 is stored in the entry 502 of the topology map 14a. The number of hops from the node device 100 is “1” in the case of the 0 system ring 111, and the 1 system ring In the case of 112, “4” is indicated. Moreover, it is shown that the link states of the first link and the second link are both normal. The topology information stored in the other entries 501, 503 to 505 can be similarly interpreted. An entry in which the values of the 0-system TTL and the 1-system TTL are “0” is an entry indicating the own node device. From this topology map 14a, the node devices 101 to 104 of “MAC1”, “MAC2”, “MAC3”, “MAC4” are arranged in a clockwise direction from the node device 100 of the physical address “MAC0”. It is understood that the node device 100 of “MAC0” is connected after the node device 104 to form a ring.

ARPテーブル生成部15は、IPアドレスに対応するノード装置の物理アドレスを自ノード装置の属するネットワーク内(レイヤ2ネットワーク110内)から取得する処理を行い、その結果をARPテーブル格納部16内のARPテーブルに格納する機能を有する。たとえば、取得したIPアドレスに対応するノード装置にデータを送信したい場合に、ARPテーブルを上記IPアドレスに基づいて検索したが対応する物理アドレスが見つからない場合に、上記IPアドレスを設定したARPリクエストパケットをレイヤ2ネットワーク110内に送信する。そして目的とするノード装置からのARPレスポンスパケットを受信して、そのIPアドレスと物理アドレスとの組をARPテーブルに格納する。   The ARP table generation unit 15 performs processing for acquiring the physical address of the node device corresponding to the IP address from the network to which the node device belongs (in the layer 2 network 110), and the result is the ARP in the ARP table storage unit 16. Has the function of storing in a table. For example, when it is desired to transmit data to the node device corresponding to the acquired IP address, the ARP request packet in which the IP address is set when the ARP table is searched based on the IP address but the corresponding physical address is not found. Are transmitted in the layer 2 network 110. Then, the ARP response packet from the target node device is received, and the set of the IP address and the physical address is stored in the ARP table.

ARPテーブル格納部16は、各ノード装置100〜104のインタフェースにおけるレイヤ3ネットワークで使用されるIPアドレス(論理アドレス)と、レイヤ2ネットワークで使用される物理アドレスとの対応付けを示すARPテーブルを格納する。このARPテーブルは、自ノード装置と同一のサブネット内にある装置のIPアドレスと物理アドレスの対応を示している。図6は、ARPテーブルの一例を示す図である。この図6では、ノード装置100によって生成されたARPテーブル16aが示されている。ARPテーブル16aは、同一サブネットであるレイヤ2ネットワーク110内のノード装置100〜104のIPアドレスを格納する項目「IPアドレス」と、このIPアドレスに対応する物理アドレスを格納する項目「物理アドレス」とを含んで構成される。このARPテーブル16aは、パケットを中継する際に参照され、宛先装置またはネクストホップへパケットを送信する際に使用する物理アドレスを取得するために使用される。   The ARP table storage unit 16 stores an ARP table indicating an association between an IP address (logical address) used in the layer 3 network and a physical address used in the layer 2 network in the interface of each of the node devices 100 to 104. To do. This ARP table shows correspondence between IP addresses and physical addresses of devices in the same subnet as the own node device. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the ARP table. In FIG. 6, the ARP table 16a generated by the node device 100 is shown. The ARP table 16a includes an item “IP address” that stores the IP addresses of the node devices 100 to 104 in the layer 2 network 110 that are in the same subnet, and an item “physical address” that stores a physical address corresponding to the IP address. It is comprised including. The ARP table 16a is referred to when relaying a packet, and is used to acquire a physical address used when transmitting the packet to the destination device or the next hop.

レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、レイヤ3レベルの隣接するノード装置の情報を管理してネイバ登録テーブルを生成するとともに、レイヤ3レベルの隣接するノード装置によって送信されるネットワーク接続情報に基づいてデータ(パケット)の転送経路を決定するためのルーティングテーブルを生成する機能を有する。また、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、後述する接続情報更新部21によってネイバ登録テーブルの内容が更新されると、ネットワーク接続情報に基づいてルーティングテーブルを再生成する機能を有する。さらに、受信したパケットをその宛先IPアドレスから、ルーティングテーブルに基づいて中継する機能も有する。   The layer 3 routing protocol processing unit 17 manages information of adjacent node devices at the layer 3 level to generate a neighbor registration table, and performs data based on network connection information transmitted by the adjacent node device at the layer 3 level. It has a function of generating a routing table for determining a (packet) transfer route. The layer 3 routing protocol processing unit 17 has a function of regenerating the routing table based on the network connection information when the contents of the neighbor registration table are updated by the connection information updating unit 21 described later. Furthermore, it has a function to relay the received packet from its destination IP address based on the routing table.

ここで、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17によるネイバ登録テーブルの生成処理と、ネイバ登録テーブルの内容の更新を検出するための精査処理について説明する。この実施の形態1で使用されるOSPFでは、ネイバ登録テーブルの生成にOSPF Helloパケットが使用され、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、定期的にOSPF Helloパケットを送信している。図7は、OSPF Helloパケットの内容を模式的に示す図である。OSPF Helloパケット200は、OSPFデータ部205と、IPヘッダ部201とからなる。OSPFデータ部205は、Helloパケット200を構成するHello情報部210と、このHello情報部210に付加されるOSPFヘッダ部206とからなる。OSPFヘッダ部206は、OSPFのバージョン情報などからなる領域207と、レイヤ3ルーティングプロトコルを実行するノード装置(ルータ)を示すルータID(図中では、RouterIDと表記)208と、OSPFパケットチェックサムなどを含む領域209とを含んで構成される。また、IPヘッダ部201には、IPのバージョン情報などからなる領域202と、送信元IPアドレス203と、宛先IPアドレス204とを含んで構成される。   Here, a neighbor registration table generation process by the layer 3 routing protocol processing unit 17 and a scrutiny process for detecting an update of the contents of the neighbor registration table will be described. In the OSPF used in the first embodiment, an OSPF Hello packet is used to generate a neighbor registration table, and the layer 3 routing protocol processing unit 17 periodically transmits an OSPF Hello packet. FIG. 7 is a diagram schematically showing the contents of an OSPF Hello packet. The OSPF Hello packet 200 includes an OSPF data part 205 and an IP header part 201. The OSPF data unit 205 includes a Hello information unit 210 constituting the Hello packet 200 and an OSPF header unit 206 added to the Hello information unit 210. The OSPF header section 206 includes an area 207 including OSPF version information, a router ID (denoted as RouterID in the figure) 208 indicating a node device (router) that executes the layer 3 routing protocol, an OSPF packet checksum, and the like. And a region 209 including The IP header section 201 includes an area 202 including IP version information, a source IP address 203, and a destination IP address 204.

図8−1は、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部によるネイバ登録テーブルの生成処理の手順を示すフローチャートである。レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、レイヤ3レベルの隣接ノード装置から定期的に送信されるOSPF Helloパケット200を受信し(ステップS11)、隣接ノード装置の存在を認識する。受信したOSPF Helloパケット200にはこのパケットを送信したノード装置の送信元IPアドレス203と、そのルータID208が格納されているので、その結果をネイバ登録テーブル格納部18内のネイバ登録テーブルに格納する(ステップS12)。そして、OSPF Helloパケット200の最終受信時間を更新して(ステップS13)、ネイバ登録テーブルの生成処理が終了する。   FIG. 8A is a flowchart of a procedure for generating a neighbor registration table by the layer 3 routing protocol processing unit. The layer 3 routing protocol processing unit 17 receives the OSPF Hello packet 200 periodically transmitted from the adjacent node device at the layer 3 level (step S11), and recognizes the presence of the adjacent node device. Since the received OSPF Hello packet 200 stores the source IP address 203 of the node device that transmitted this packet and its router ID 208, the result is stored in the neighbor registration table in the neighbor registration table storage unit 18. (Step S12). Then, the last reception time of the OSPF Hello packet 200 is updated (step S13), and the neighbor registration table generation process ends.

図8−2は、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部によるネイバ登録テーブルの精査処理の手順を示すフローチャートである。レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、ネイバ登録テーブル内の先頭エントリからその変更を検出するために順にループする(ステップS21)。最初のエントリについて、OSPF Helloパケット200の最終受信時間からRouterDeadIntervalで設定される所定時間以上経過したか否かを判定する(ステップS22)。このRouterDeadIntervalは、ネットワークが一時的に輻輳し、OSPF Helloパケット200が廃棄されてしまった場合でも、OSPFを安定して動作させるために、OSFP Helloパケット200の送信間隔であるHelloIntervalの3〜4倍の値に設定される。OSPF Helloパケット200の最終受信時間から所定時間が経過した場合(ステップS22でYesの場合)には、該エントリをネイバ登録テーブルから削除する(ステップS23)。その後、またはOSPF Helloパケット200の最終受信時間から所定時間が経過していない場合(ステップS22でNoの場合)には、検査したエントリがネイバ登録テーブル中の最終エントリか否かを判定する(ステップS24)。該エントリが最終エントリでない場合(ステップS24でNoの場合)には、ネイバ登録テーブル中のつぎのエントリに進み(ステップS25)、このエントリについてステップS22からの処理が繰り返し実行される。また、検査したエントリが最終エントリである場合(ステップS24でYesの場合)には、ネイバ登録テーブルの精査処理が終了する。   FIG. 8-2 is a flowchart illustrating a procedure of a neighbor registration table scrutiny process by the layer 3 routing protocol processing unit. The layer 3 routing protocol processing unit 17 loops in order to detect the change from the first entry in the neighbor registration table (step S21). For the first entry, it is determined whether or not a predetermined time set by RouterDeadInterval has passed since the last reception time of the OSPF Hello packet 200 (step S22). This RouterDeadInterval is 3 to 4 times the HelloInterval that is the transmission interval of the OSFP Hello packet 200 in order to operate the OSPF stably even when the network is temporarily congested and the OSPF Hello packet 200 is discarded. Is set to the value of If a predetermined time has elapsed from the last reception time of the OSPF Hello packet 200 (Yes in step S22), the entry is deleted from the neighbor registration table (step S23). Thereafter, or when a predetermined time has not elapsed since the last reception time of the OSPF Hello packet 200 (No in step S22), it is determined whether or not the examined entry is the last entry in the neighbor registration table (step S22). S24). If the entry is not the last entry (No in step S24), the process proceeds to the next entry in the neighbor registration table (step S25), and the processing from step S22 is repeatedly executed for this entry. If the examined entry is the last entry (Yes in step S24), the neighbor registration table scrutiny process ends.

また、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17によるルーティングテーブルの生成処理は、従来公知のOSPFを用いた場合のルーティングテーブルの生成処理と同様であり、ノード装置間でネットワーク接続情報を交換し、このネットワーク接続情報に基づいてネットワーク全体への経路を生成してルーティングテーブル格納部19内のルーティングテーブルに格納する。ただし、この実施の形態1では、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、トポロジマップ14aの内容の変化が検出された場合にも、ルーティングテーブルの生成処理を行うことを特徴とする。   Further, the routing table generation processing by the layer 3 routing protocol processing unit 17 is the same as the routing table generation processing in the case of using the conventionally known OSPF, and the network connection information is exchanged between the node devices. Based on the information, a route to the entire network is generated and stored in the routing table in the routing table storage unit 19. However, the first embodiment is characterized in that the layer 3 routing protocol processing unit 17 performs a routing table generation process even when a change in the contents of the topology map 14a is detected.

ネイバ登録テーブル格納部18は、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17によって生成されたネイバ登録テーブルを格納する機能を有する。図9は、ネイバ登録テーブル格納部に格納されるネイバ登録テーブルの内容の一例を示す図である。この図9のネイバ登録テーブル18aは、ノード装置100によって生成されたものを示している。ネイバ登録テーブル18aは、上述したように、隣接ノード装置の送信元IPアドレスを示す「IPアドレス」と、該隣接ノード装置に付与されている識別情報を示す「ルータID」の項目を含んで構成される。たとえば、エントリ601は、IPアドレスが「10.0.0.101」であり、ルータIDが「127.0.0.101」であるノード装置101がレイヤ3レベルの隣接ノード装置であることを示している。他のエントリ602〜604についても同様である。   The neighbor registration table storage unit 18 has a function of storing the neighbor registration table generated by the layer 3 routing protocol processing unit 17. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the contents of the neighbor registration table stored in the neighbor registration table storage unit. The neighbor registration table 18a of FIG. 9 shows the one generated by the node device 100. As described above, the neighbor registration table 18a includes an item of “IP address” indicating the transmission source IP address of the adjacent node device and “router ID” indicating identification information given to the adjacent node device. Is done. For example, the entry 601 indicates that the node device 101 whose IP address is “10.0.0.101” and whose router ID is “127.0.0.101” is an adjacent node device at the layer 3 level. Show. The same applies to the other entries 602-604.

ルーティングテーブル格納部19は、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17によって生成されたルーティングテーブルを格納する機能を有する。図10は、ルーティングテーブル格納部に格納されるルーティングテーブルのデータ構成の一例を示す図である。この図10では、ノード装置100によって生成されたルーティングテーブル19aが示されている。ルーティングテーブル19aは、中継するデータの宛先となるネットワークを示す「宛先アドレス」と、そのサブネットマスクを示す「宛先マスク」と、「宛先アドレス」と「宛先マスク」の組で指定されたネットワークにルーティングするためにつぎに送信するノード装置のIPアドレスを示す「ネクストホップ」と、使用されるレイヤ3ルーティングプロトコルの種類である「タイプ」の項目を含んで構成される。たとえば、この図10のエントリ701では、ノード装置100でOSPFにより学習したネットワークN1(図中では、「NetworkN1」、「MaskN1」と表記)への経路のネクストホップは、「10.0.0.103」すなわちノード装置103のIPアドレスであることが示されている。他のエントリ702〜705も同様である。   The routing table storage unit 19 has a function of storing the routing table generated by the layer 3 routing protocol processing unit 17. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the routing table stored in the routing table storage unit. In FIG. 10, a routing table 19a generated by the node device 100 is shown. The routing table 19a routes to a network designated by a combination of a “destination address” indicating a destination network of data to be relayed, a “destination mask” indicating its subnet mask, and a “destination address” and “destination mask”. In order to do so, it includes an item of “next hop” indicating the IP address of the node device to be transmitted next and “type” which is the type of the layer 3 routing protocol used. For example, in the entry 701 of FIG. 10, the next hop of the route to the network N1 (indicated as “NetworkN1” and “MaskN1” in the figure) learned by the node device 100 by OSPF is “10.0.0. 103 ”, that is, the IP address of the node device 103. The same applies to the other entries 702 to 705.

トポロジ変化検出部20は、トポロジマップ格納部14に格納されるトポロジマップ14aの変化から、それまで存在したノード装置の消失を検出して、接続情報更新部21にトポロジ情報の変化を示すトポロジ情報変化検出通知を通知する機能を有する。トポロジ情報変化検出通知には、消失したノード装置の物理アドレス情報が含まれている。   The topology change detection unit 20 detects the disappearance of the node device existing so far from the change of the topology map 14a stored in the topology map storage unit 14, and the topology information indicating the change of the topology information to the connection information update unit 21 It has a function of notifying a change detection notification. The topology information change detection notification includes the physical address information of the lost node device.

接続情報更新部21は、トポロジ変化検出部20からトポロジ情報変化検出通知を受け取ると、この通知に含まれる物理アドレス情報に対応するIPアドレスをARPテーブル16aから取得し、このIPアドレスに対応するノード装置の情報をネイバ登録テーブル18aから削除する機能を有する。   When the connection information update unit 21 receives the topology information change detection notification from the topology change detection unit 20, the connection information update unit 21 acquires an IP address corresponding to the physical address information included in the notification from the ARP table 16a, and a node corresponding to the IP address. It has a function of deleting device information from the neighbor registration table 18a.

このように、この実施の形態1では、トポロジ変化検出部20と接続情報更新部21を備えることによって、レイヤ2ネットワーク110に生じたトポロジ情報の変化を速やかにレイヤ3ネットワークのパケット転送に使用されるネイバ登録テーブル18aに反映させている。そして、このネイバ登録テーブル18aの更新を契機として、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17はルーティングテーブル19aを再生成する処理を行うので、レイヤ3レベルでの中継先の変更が速やかに行われる。   As described above, in the first embodiment, the topology change detection unit 20 and the connection information update unit 21 are provided so that the change in the topology information generated in the layer 2 network 110 can be quickly used for packet transfer in the layer 3 network. This is reflected in the neighbor registration table 18a. In response to the update of the neighbor registration table 18a, the layer 3 routing protocol processing unit 17 performs a process of regenerating the routing table 19a, so that the relay destination is quickly changed at the layer 3 level.

ここで、上述した構成のレイヤ2ネットワーク110内のノード装置100〜104のパケットの中継処理と、レイヤ2ネットワーク内110のノード装置に異常が発生した場合のノード装置100〜104における経路情報更新処理について説明する。   Here, the relay processing of packets of the node devices 100 to 104 in the layer 2 network 110 having the above-described configuration, and the route information update processing in the node devices 100 to 104 when an abnormality occurs in the node device of the layer 2 network 110 Will be described.

図11は、レイヤ2ネットワークが正常な場合のノード装置によるパケット中継の動作処理の手順を示すフローチャートである。まず、レイヤ2ネットワーク110内のノード装置100〜104のレイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、IPパケットを受信すると(ステップS31)、このIPパケットの宛先IPアドレスを用いてルーティングテーブル19aを検索する。つまり、IPパケットの宛先IPアドレスに対応する「宛先アドレス」と「宛先マスク」とを、ルーティングテーブル19aを用いて検索し(ステップS32)、ネクストホップのノード装置のIPアドレスを取得する(ステップS33)。   FIG. 11 is a flowchart illustrating a procedure of packet relay operation processing by the node device when the layer 2 network is normal. First, when receiving the IP packet (step S31), the layer 3 routing protocol processing unit 17 of the node devices 100 to 104 in the layer 2 network 110 searches the routing table 19a using the destination IP address of the IP packet. That is, the “destination address” and “destination mask” corresponding to the destination IP address of the IP packet are searched using the routing table 19a (step S32), and the IP address of the next hop node device is acquired (step S33). ).

ついで、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、取得したネクストホップのノード装置のIPアドレスに対応する物理アドレスがARPテーブル16aにあるか否かを検索する(ステップS34)。取得したIPアドレスに対応するエントリがARPテーブル16aにない場合(ステップS34でNoの場合)には、ARPテーブル生成部15は、ネクストホップのノード装置のIPアドレスをターゲットとするARPリクエストパケットをネットワークN4(レイヤ2ネットワーク110)内に送信する(ステップS35)。このARPリクエストを受信し対応する物理アドレスを有するノード装置によって、応答としてのARPレスポンスパケットが送信される。ノード装置100〜104のARPテーブル生成部15は、このARPレスポンスパケットを受信すると(ステップS36)、ARPレスポンスパケットに含まれる送信元装置の物理アドレスを取得し(ステップS37)、送信元プロトコルアドレスであるネクストホップのノード装置のIPアドレスと対応付けてARPテーブル16aに格納する(ステップS38)。   Next, the layer 3 routing protocol processing unit 17 searches the ARP table 16a for a physical address corresponding to the acquired IP address of the next hop node device (step S34). If there is no entry in the ARP table 16a corresponding to the acquired IP address (No in step S34), the ARP table generating unit 15 sends an ARP request packet targeting the IP address of the next hop node device to the network. N4 (layer 2 network 110) is transmitted (step S35). An ARP response packet as a response is transmitted by the node device having received the ARP request and having a corresponding physical address. When receiving the ARP response packet (step S36), the ARP table generation unit 15 of the node devices 100 to 104 acquires the physical address of the transmission source device included in the ARP response packet (step S37), and uses the transmission source protocol address. It is stored in the ARP table 16a in association with the IP address of a node device of a certain next hop (step S38).

その後、またはステップS34で取得したIPアドレスに対応するエントリがARPテーブル16aに存在する場合(ステップS34でYesの場合)には、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、ARPテーブル16aからステップS33で取得したノード装置のIPアドレスに対応する物理アドレスを取得し(ステップS39)、中継IPパケットを送信する処理を行う。ついで、レイヤ2制御部13は、受信した中継IPパケットをEthernet(登録商標)フレームに格納し(ステップS40)、その宛先物理アドレスをステップS39で取得した、ネクストホップとなるノード装置の物理アドレスに設定し(ステップS41)、トポロジマップ14aを参照してフレームを送信するリングを決定し、ネットワークN4内に送信する(ステップS42)。以上により、ノード装置100〜104によるパケット中継の動作処理が終了する。   After that, or when an entry corresponding to the IP address acquired in step S34 exists in the ARP table 16a (in the case of Yes in step S34), the layer 3 routing protocol processing unit 17 acquires it from the ARP table 16a in step S33. A physical address corresponding to the IP address of the node device obtained is acquired (step S39), and a process of transmitting a relay IP packet is performed. Next, the layer 2 control unit 13 stores the received relay IP packet in the Ethernet (registered trademark) frame (step S40), and obtains its destination physical address in the physical address of the node device serving as the next hop acquired in step S39. The ring is set (step S41), the ring for transmitting the frame is determined with reference to the topology map 14a, and transmitted within the network N4 (step S42). Thus, the packet relay operation processing by the node devices 100 to 104 is completed.

このように、レイヤ2ネットワーク110が正常な場合には、レイヤ3のIPアドレスで指定された宛先にパケットを中継するために、レイヤ2の物理アドレスとの対応関係をARPテーブル16aにより解決し、物理アドレスを指定して物理ネットワーク(レイヤ2ネットワーク110)上にデータ(パケット)が送信される。   In this way, when the layer 2 network 110 is normal, in order to relay the packet to the destination specified by the layer 3 IP address, the correspondence relationship with the physical address of the layer 2 is resolved by the ARP table 16a. Data (packet) is transmitted on the physical network (layer 2 network 110) by designating the physical address.

つぎに、レイヤ2ネットワーク110に異常が発生した場合のノード装置による経路情報更新処理について説明する。図12は、レイヤ2ネットワークにおける障害が発生したノード装置にレイヤ2レベルで隣接するノード装置の動作処理の手順を示すフローチャートである。障害が発生したノード装置にレイヤ2レベルで隣接するノード装置のレイヤ2制御部13は、障害が発生したノード装置と接続する側のリンクのリンク断を検出し(ステップS61)、リンク状態情報にそのリンクがリンク断であることを示したトポロジ情報パケットを逆側のリンクの出力側リングから送信する(ステップS62)。たとえば、第二リンク側のノード装置で障害が発生した場合には、レイヤ2制御部13は第二リンクがリンク断であることを表示したリンク状態情報を含むトポロジ情報パケットを第一リンク側の1系リング112に送信する。同様に、第一リンク側のノード装置で障害が発生した場合には、レイヤ2制御部13は第一リンクがリンク断であることを表示したリンク状態情報を含むトポロジ情報パケットを第二リンク側の0系リング111に送信する。これらのトポロジ情報パケットは、リング111,112にそって中継され、リングネットワークを構成するレイヤ2ネットワーク110上の全ノード装置100〜104に到達する。これにより、障害が発生したノード装置に隣接するノード装置の処理が終了する。   Next, route information update processing by the node device when an abnormality occurs in the layer 2 network 110 will be described. FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure of operation processing of a node device adjacent at a layer 2 level to a node device in which a failure has occurred in the layer 2 network. The layer 2 control unit 13 of the node device adjacent to the failed node device at the layer 2 level detects the link break of the link connected to the failed node device (step S61). A topology information packet indicating that the link is broken is transmitted from the output side ring of the reverse link (step S62). For example, when a failure occurs in the node device on the second link side, the layer 2 control unit 13 sends a topology information packet including link state information indicating that the second link is broken on the first link side. Transmit to system 1 ring 112. Similarly, when a failure occurs in the node device on the first link side, the layer 2 control unit 13 sends a topology information packet including link state information indicating that the first link is broken to the second link side. Is transmitted to the 0-system ring 111. These topology information packets are relayed along the rings 111 and 112 and reach all the node devices 100 to 104 on the layer 2 network 110 constituting the ring network. Thereby, the processing of the node device adjacent to the node device in which the failure has occurred is completed.

図13は、障害発生時におけるレイヤ2ネットワークにおけるノード装置の経路情報更新処理の動作手順を示すフローチャートである。まず、ノード装置100〜104のレイヤ2制御部13は、障害が発生したノード装置に隣接するノード装置から送信されたトポロジ情報パケットを受信すると(ステップS81)、トポロジマップの更新を実施し、その結果、障害を起こしたノード装置がトポロジマップ14aから除去される(ステップS82)。ついで、トポロジ変化検出部20は、上述のトポロジマップ14aの更新によって消失したノード装置を検出し(ステップS83)、消失したノード装置の物理アドレス情報を含むトポロジ情報変化検出通知を接続情報更新部21に通知する(ステップS84)。   FIG. 13 is a flowchart showing the operation procedure of the path information update process of the node device in the layer 2 network when a failure occurs. First, when receiving the topology information packet transmitted from the node device adjacent to the failed node device (step S81), the layer 2 control unit 13 of the node devices 100 to 104 updates the topology map, As a result, the failed node device is removed from the topology map 14a (step S82). Next, the topology change detection unit 20 detects the node device lost due to the update of the above-described topology map 14a (step S83), and sends a topology information change detection notification including the physical address information of the lost node device to the connection information update unit 21. (Step S84).

接続情報更新部21は、トポロジ情報変化検出通知を受けると、この通知に含まれる物理アドレス情報に対応するノード装置のIPアドレスをARPテーブル16aから検索し、上記物理アドレス情報に対応するノード装置のIPアドレスを取得する(ステップS85)。ついで、接続情報更新部21は、取得したIPアドレスをネイバ登録テーブル18aから検索し、そのIPアドレスを有するノード装置に対応するエントリをネイバ登録テーブル18aから削除する(ステップS86)。その後、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、ネイバ登録テーブル18aからノード装置の情報が削除されたことを検出し(ステップS87)、経路の再計算を行ってルーティングテーブル19aを生成し(ステップS88)、その結果をルーティングテーブル格納部19に格納して、障害が発生した場合のノード装置の経路情報更新処理が終了する。   Upon receiving the topology information change detection notification, the connection information update unit 21 searches the ARP table 16a for the IP address of the node device corresponding to the physical address information included in the notification, and the node information corresponding to the physical address information. An IP address is acquired (step S85). Next, the connection information updating unit 21 searches the acquired IP address from the neighbor registration table 18a, and deletes the entry corresponding to the node device having the IP address from the neighbor registration table 18a (step S86). Thereafter, the layer 3 routing protocol processing unit 17 detects that the node device information has been deleted from the neighbor registration table 18a (step S87), and recalculates the route to generate the routing table 19a (step S88). The result is stored in the routing table storage unit 19, and the route information update processing of the node device when a failure occurs is completed.

つぎに、上記で説明した正常時と障害発生時におけるノード装置の具体的な動作処理について、図1(図3)に示されるネットワーク構成おいて端末Aから端末Bへ送信されるパケットのノード装置100における中継処理を例に挙げて説明する。   Next, regarding the specific operation processing of the node device at the time of normality and failure occurrence described above, the node device of the packet transmitted from the terminal A to the terminal B in the network configuration shown in FIG. 1 (FIG. 3) The relay process in 100 will be described as an example.

最初に、レイヤ2ネットワーク110(ネットワークN4)のノード装置100〜104に障害が発生していない正常時の場合におけるノード装置100の端末Aから端末Bへのパケットの中継処理について説明する。まず、ノード装置100のレイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、端末AからIPパケットを受信すると、そのパケットの宛先IPアドレスに対応する宛先アドレス「NetworkN1」と宛先マスク「MaskN1」を有するエントリを図10のルーティングテーブル19aから検索する。その結果、エントリ701からネクストホップのノード装置のIPアドレスとして「10.0.0.103」を取得する。このIPアドレス「10.0.0.103」はノード装置103を示している。   First, a description will be given of a packet relay process from the terminal A to the terminal B of the node device 100 in a normal case where no failure has occurred in the node devices 100 to 104 of the layer 2 network 110 (network N4). First, when receiving an IP packet from the terminal A, the layer 3 routing protocol processing unit 17 of the node device 100 creates an entry having a destination address “NetworkN1” and a destination mask “MaskN1” corresponding to the destination IP address of the packet in FIG. From the routing table 19a. As a result, “10.0.0.103” is acquired from the entry 701 as the IP address of the next-hop node device. This IP address “10.0.0.103” indicates the node device 103.

ついで、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、取得したノード装置103のIPアドレス「10.0.0.103」に対応する物理アドレスを図6のARPテーブル16aから検索し、その物理アドレスとして「MAC3」を取得する。その後、レイヤ2制御部13は、端末Aからの中継IPパケットをEthernet(登録商標)フレームに格納し、その宛先物理アドレスをノード装置103の物理アドレス「MAC3」に設定し、レイヤ2ネットワーク110であるネットワークN4内に送信する。このフレーム送信時に、レイヤ2制御部13では、図5のトポロジマップ14aのエントリ504を参照し、宛先ノード装置103の物理アドレス「MAC3」からホップ数の少ない1系を選択して、図1でノード装置100→ノード装置104→ノード装置103の順にEthernet(登録商標)フレームを送信する。以上により、ノード装置100の正常時におけるパケット中継の動作処理が終了する。   Next, the layer 3 routing protocol processing unit 17 retrieves the physical address corresponding to the acquired IP address “10.0.0.103” of the node device 103 from the ARP table 16a of FIG. Is obtained. Thereafter, the layer 2 control unit 13 stores the relay IP packet from the terminal A in the Ethernet (registered trademark) frame, sets the destination physical address to the physical address “MAC3” of the node device 103, and Transmit within a network N4. At the time of this frame transmission, the layer 2 control unit 13 refers to the entry 504 in the topology map 14a in FIG. 5 and selects one system with a small number of hops from the physical address “MAC3” of the destination node device 103. Ethernet (registered trademark) frames are transmitted in the order of the node device 100 → the node device 104 → the node device 103. Thus, the packet relay operation process when the node device 100 is normal ends.

このように、レイヤ3のIPアドレスで指定された宛先にパケットを中継するために、IPアドレスとレイヤ2の物理アドレスとの対応関係をARPテーブル16aにより解決し、その物理アドレスからデータを送信するのに最適なリンクを決定して物理ネットワーク(リングネットワーク)上にデータが送信される。   As described above, in order to relay the packet to the destination specified by the layer 3 IP address, the correspondence between the IP address and the layer 2 physical address is resolved by the ARP table 16a, and data is transmitted from the physical address. Data is transmitted on a physical network (ring network) by determining an optimal link.

つぎに、レイヤ2ネットワーク110のノード装置103に障害が発生した場合におけるノード装置100の端末Aから端末Bへのパケットの中継処理について説明する。図14は、図1においてレイヤ2ネットワークに異常が発生した場合のネットワーク構成の一例を示す図である。図1の状態からこの図14に示されるようにノード装置103に障害が発生して停止した場合、ノード装置100からネットワークN1へパケットを中継する場合のネクストホップであるノード装置103がパケット中継に使用できなくなる。そのため、端末Aから端末Bへの通信は停止する状態となる。このとき、障害が発生したノード装置103に隣接するノード装置102のレイヤ2制御部13は、ノード装置103と接続する第二リンクのリンク断を検出し、第二リンクがリンク断であることを表示したリンク状態情報を含むトポロジ情報パケット116を1系リング112に送信する。同様に、障害が発生したノード装置103に隣接するノード装置104のレイヤ2制御部13も、ノード装置103と接続する第一リンクのリンク断を検出し、第一リンクがリンク断であることを表示したリンク状態情報を含むトポロジ情報パケット115を0系リング111に送信する。これらのトポロジ情報パケット115,116は、リング111,112に沿って中継され、リングネットワーク上の全ノード装置100〜104に到達する。   Next, a packet relay process from the terminal A to the terminal B of the node device 100 when a failure occurs in the node device 103 of the layer 2 network 110 will be described. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a network configuration when an abnormality occurs in the layer 2 network in FIG. When the node apparatus 103 is stopped due to a failure as shown in FIG. 14 from the state of FIG. 1, the node apparatus 103, which is the next hop when the packet is relayed from the node apparatus 100 to the network N1, is used for packet relay. Unusable. Therefore, communication from terminal A to terminal B is stopped. At this time, the layer 2 control unit 13 of the node device 102 adjacent to the node device 103 in which the failure has occurred detects the disconnection of the second link connected to the node device 103, and indicates that the second link is a link failure. A topology information packet 116 including the displayed link state information is transmitted to the 1-system ring 112. Similarly, the layer 2 control unit 13 of the node device 104 adjacent to the node device 103 in which the failure has occurred also detects the disconnection of the first link connected to the node device 103, and indicates that the first link is a link failure. A topology information packet 115 including the displayed link state information is transmitted to the 0-system ring 111. These topology information packets 115 and 116 are relayed along the rings 111 and 112 and reach all the node devices 100 to 104 on the ring network.

ノード装置100のレイヤ2制御部13は、トポロジ情報パケット115,116を受信すると、トポロジ情報パケットの内容にしたがってトポロジマップを更新し、その結果、トポロジマップ14aから障害を起こしたノード装置103についてのエントリ504が除去される。図15は、レイヤ2ネットワークの異常発生後に生成されたトポロジマップの一例を示す図であり、図5と同様に装置100の生成するトポロジマップ14bを示している。このトポロジマップ14bのエントリ513は、物理アドレスが「MAC2」であるノード装置102の第二リンク側がリンク断となっていることを表しており、エントリ514は、物理アドレスが「MAC4」であるノード装置104の第一リンク側がリンク断となっていることを表している。また、「0系TTL」の項目では、「MAC0」のノード装置100から0系リング111では「MAC4」のノード装置104へは接続できないことを示している。同様に、「1系TTL」の項目では、「MAC0」のノード装置100から1系リング112では「MAC1」のノード装置101と「MAC2」のノード装置102へは接続できないことを示している。さらに、図5のトポロジマップ14aと比較して明らかなように、ノード装置103を示す「MAC3」のエントリ504が削除されており、ノード装置103を経由した方向のリンク状態も変更されている。   Upon receiving the topology information packets 115 and 116, the layer 2 control unit 13 of the node device 100 updates the topology map according to the contents of the topology information packet, and as a result, the node device 103 that has failed from the topology map 14a. Entry 504 is removed. FIG. 15 is a diagram showing an example of a topology map generated after the occurrence of an abnormality in the layer 2 network, and shows a topology map 14b generated by the device 100 as in FIG. The entry 513 of the topology map 14b represents that the second link side of the node device 102 whose physical address is “MAC2” is broken, and the entry 514 is a node whose physical address is “MAC4”. This indicates that the first link side of the device 104 is disconnected. The item “0-system TTL” indicates that the “MAC0” node device 100 cannot be connected to the “MAC4” node device 104 in the 0-system ring 111. Similarly, the item “1 system TTL” indicates that connection from the node device 100 of “MAC0” to the node device 101 of “MAC1” and the node device 102 of “MAC2” cannot be established in the 1 system ring 112. Further, as apparent from the topology map 14a of FIG. 5, the entry “504” of “MAC3” indicating the node device 103 has been deleted, and the link state in the direction via the node device 103 has also been changed.

ついで、ノード装置100のトポロジ変化検出部20は、図5から図15に示されるトポロジマップ14a,14bの変化から消失したノード装置103を検出して、この消失したノード装置103の物理アドレス情報「MAC3」を含むトポロジ情報変化検出通知を接続情報更新部21に通知する。接続情報更新部21は、トポロジ情報変化検出通知に含まれる物理アドレス情報「MAC3」に対応するノード装置103のIPアドレスを図6のARPテーブル16aから検索して、ノード装置103のIPアドレス「10.0.0.103」を取得する。さらに、接続情報更新部21は、取得したノード装置103のIPアドレスから図9のネイバ登録テーブル18aを検索し、そのIPアドレスすなわちノード装置103に対応するエントリ603をネイバ登録テーブル18aから削除する。図16は、ノード装置103に関するエントリが削除されたネイバ登録テーブルの一例を示す図である。   Next, the topology change detection unit 20 of the node device 100 detects the lost node device 103 from the changes in the topology maps 14a and 14b shown in FIGS. 5 to 15, and the physical address information “ The topology information change detection notification including “MAC3” is notified to the connection information update unit 21. The connection information updating unit 21 retrieves the IP address of the node device 103 corresponding to the physical address information “MAC3” included in the topology information change detection notification from the ARP table 16a of FIG. 0.0.103 ". Further, the connection information updating unit 21 searches the neighbor registration table 18a of FIG. 9 from the acquired IP address of the node device 103, and deletes the IP address, that is, the entry 603 corresponding to the node device 103 from the neighbor registration table 18a. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a neighbor registration table from which entries related to the node device 103 are deleted.

レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、図9から図16に示されるネイバ登録テーブル18a,18bの変化からノード装置103のエントリ603が削除されたことを検出すると、経路の再計算を行ってルーティングテーブルを再生成し、その結果をルーティングテーブル格納部19に格納する。図17は、再計算されたルーティングテーブルの一例を示す図である。このルーティングテーブル19bでは、端末Bが収容される宛先アドレス「ネットワークN1」(図中、「NetworkN1」、「MaskN1」で表記される組)へのネクストホップが、エントリ711に示されるように、障害発生前のノード装置103のIPアドレス「10.0.0.103」(図10のエントリ701参照)からノード装置102のIPアドレス「10.0.0.102」に変更されている。   When the layer 3 routing protocol processing unit 17 detects that the entry 603 of the node device 103 has been deleted from the change in the neighbor registration tables 18a and 18b shown in FIGS. 9 to 16, the layer 3 routing protocol processing unit 17 recalculates the route and performs the routing table. And the result is stored in the routing table storage unit 19. FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a recalculated routing table. In this routing table 19b, the next hop to the destination address “network N1” (the group represented by “NetworkN1” and “MaskN1” in the figure) in which the terminal B is accommodated is shown in the entry 711 as a failure. The IP address “10.0.0.103” (see entry 701 in FIG. 10) of the node device 103 before the occurrence is changed to the IP address “10.0.0.102” of the node device 102.

ネクストホップが変更された後は、端末Aから端末Bに送信されたIPパケットを、ノード装置100がルーティングテーブル19bにしたがって新たなネクストホップであるノード装置102へ中継するため、ノード装置103の障害の発生によって中断された端末Aから端末Bへの通信は再開される。このとき、ノード装置100のレイヤ2制御部13は、図15のトポロジマップ14aを参照して、ノード装置の物理アドレス「MAC2」へのデータの送信は0系を採用するので、データは図14でノード装置100→ノード装置101→ノード装置102の順に0系リング111を使用して送信されることになる。   After the next hop is changed, the node device 100 relays the IP packet transmitted from the terminal A to the terminal B to the node device 102 which is the new next hop according to the routing table 19b. Communication from terminal A to terminal B that was interrupted due to the occurrence of is resumed. At this time, the layer 2 control unit 13 of the node device 100 refers to the topology map 14a in FIG. 15 and uses the 0 system for data transmission to the physical address “MAC2” of the node device. Thus, transmission is performed using the 0-system ring 111 in the order of the node device 100 → the node device 101 → the node device 102.

なお、上述した説明において、ARPテーブル生成部15は、レイヤ2ネットワーク110上の隣接する各ノード装置に対し、隣接ノード装置を認識した時点でARPリクエストを送信するほか、定期的にARPリクエストを送信するようにしてもよい。これにより、レイヤ2ネットワーク110上の隣接ノード装置のARPテーブル16aのエントリは常に存在するようになるので、トポロジ情報変化検出通知が発行された際にARP手順を実行する必要がなく、対応する隣接ノード装置の情報(IPアドレス)を必ず取得可能となり、経路変更を即座にかつ確実に行なうことが可能となる。   In the above description, the ARP table generation unit 15 transmits an ARP request to each adjacent node device on the layer 2 network 110 when the adjacent node device is recognized, and periodically transmits an ARP request. You may make it do. As a result, an entry in the ARP table 16a of the adjacent node device on the layer 2 network 110 always exists, so that it is not necessary to execute the ARP procedure when the topology information change detection notification is issued, and the corresponding adjacent The node device information (IP address) can always be acquired, and the path can be changed immediately and reliably.

この実施の形態1によれば、トポロジマップの変更を即座にネイバ登録テーブルに反映させるようにしたので、レイヤ2ネットワーク110を構成するノード装置が故障してから新たな経路情報を確立して中継が再開されるまでの時間は、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17がネイバ登録テーブルのエントリのタイムアウトすなわちRouterDeadIntervalで設定される時間経過による経路切り替えを実施するまでの時間に比べて、格段に短くすることができるという効果を有する。   According to the first embodiment, the topology map change is immediately reflected in the neighbor registration table, so that the new route information is established and relayed after the node device constituting the layer 2 network 110 fails. The time until the restart is remarkably shortened compared to the time until the layer 3 routing protocol processing unit 17 performs the entry switching in the neighbor registration table, that is, the time for switching the route due to the passage of time set in RouterDeadInterval. Has the effect of being able to.

実施の形態2.
実施の形態1では、レイヤ3ルーティングプロトコルとしてOSPFを用いた場合を説明したが、この実施の形態2ではレイヤ3ルーティングプロトコルとして、レイヤ3ノードの経路情報を交換することによって経路制御を行うRIPを用いる場合を説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the case where OSPF is used as the layer 3 routing protocol has been described. However, in this second embodiment, as the layer 3 routing protocol, RIP that performs route control by exchanging route information of layer 3 nodes is used. The case where it is used will be described.

図18は、この発明にかかるネットワークノード装置の実施の形態2の機能構成を示すブロック図である。このネットワークノード装置100〜104は、実施の形態1の図1や図3におけるレイヤ2ネットワーク110(ネットワークN4)で使用されるノード装置であり、2重化された通信回線111,112の制御を行う第一リンク制御部11、第二リンク制御部12と、レイヤ2でのデータ処理の制御を行うレイヤ2制御部13と、トポロジマップを格納するトポロジマップ格納部14と、レイヤ2ネットワーク110のARPテーブルを生成するARPテーブル生成部15と、ARPテーブルを格納するARPテーブル格納部16と、RIPに基づいてルーティングテーブルを生成してパケットの中継処理を行うレイヤ3ルーティングプロトコル処理部17と、ルーティングテーブルを格納するルーティングテーブル格納部22と、レイヤ2ネットワークにおけるトポロジ情報の変化を検出するトポロジ変化検出部20と、トポロジマップの変更によってネットワークノード装置間の経路情報を更新する経路情報更新部23と、を備えて構成される。なお、実施の形態1と同一の機能を有する構成要素には同一の名称と同一の符号を付してその説明を省略し、以下では、実施の形態1と異なる処理部についてのみ説明する。   FIG. 18 is a block diagram showing a functional configuration of the network node device according to the second embodiment of the present invention. The network node devices 100 to 104 are node devices used in the layer 2 network 110 (network N4) in FIGS. 1 and 3 of the first embodiment, and control the duplex communication lines 111 and 112. The first link control unit 11, the second link control unit 12, the layer 2 control unit 13 that controls data processing in layer 2, the topology map storage unit 14 that stores the topology map, and the layer 2 network 110 An ARP table generation unit 15 that generates an ARP table, an ARP table storage unit 16 that stores an ARP table, a layer 3 routing protocol processing unit 17 that generates a routing table based on RIP and performs packet relay processing, and a routing A routing table storage unit 22 for storing the table; A topology change detection unit 20 for detecting a change in the topology information in the second network, and includes a routing information updating unit 23 for updating the routing information between network node apparatus, the by a change of the topology map. Note that components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same names and the same reference numerals and description thereof is omitted, and only processing units different from those of the first embodiment will be described below.

ルーティングテーブル格納部22は、レイヤ3ルーティングテーブルプロトコル処理部によって生成されるルーティングテーブルを格納する機能を有するが、この実施の形態2では、RIPに基づいて生成されるルーティングテーブルが格納される。図19は、ルーティングテーブルの一例を示す図である。この図19では、ノード装置100によって生成されたルーティングテーブル22aが示されている。実施の形態1の図10に示されるルーティングテーブル19aに示される項目に加えて、「宛先アドレス」と「宛先マスク」との組で指定されたネットワークへのホップ数である「メトリック」の項目を含んで構成される。たとえば、エントリ721は、宛先アドレス「NetworkN1」と宛先マスク「MaskN1」の組で表される宛先のネクストホップは「10.0.0.103」で、該エントリのネットワーク経路を学習したレイヤ3ルーティングプロトコルのタイプは「RIP」であり、ネクストホップまでのメトリックは「3」であることが示されている。他のエントリ722〜725についても同様である。   The routing table storage unit 22 has a function of storing a routing table generated by the layer 3 routing table protocol processing unit. In the second embodiment, a routing table generated based on RIP is stored. FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a routing table. In FIG. 19, a routing table 22a generated by the node device 100 is shown. In addition to the items shown in the routing table 19a shown in FIG. 10 of the first embodiment, an item “metric” which is the number of hops to the network specified by the combination of “destination address” and “destination mask” is added. Consists of including. For example, in the entry 721, the next hop of the destination represented by the combination of the destination address “NetworkN1” and the destination mask “MaskN1” is “10.0.0.103”, and the layer 3 routing that learned the network path of the entry The protocol type is “RIP”, and the metric to the next hop is “3”. The same applies to the other entries 722 to 725.

レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、RIPに基づいてレイヤ3レベルの隣接するネットワークノード装置との間でやり取りされる経路情報に基づいてルーティングテーブルを作成するとともに、受信したパケットの中継処理を行う機能を有する。ルーティングテーブルの作成機能は、具体的には、自ノード装置のルーティングテーブルの各エントリの内容である経路エントリを格納したRIP Responseメッセージを定期的(30秒ごと)に送信し、また、他のノード装置から受信したRIP Responseパケットに格納される経路エントリの宛先情報を自ノード装置の有するルーティングテーブルと比較して、ルーティングテーブルの内容を追加または更新する処理を行う。また、後述する経路情報更新部23によって無効化された経路を、他のノード装置から受信したRIP Responseパケットから宛先ネットワークへのネクストホップとして該メッセージを送信したノード装置のIPアドレスを学習し、またこのパケットに含まれる経路エントリの情報を用いてルーティングテーブルの該当するエントリを更新して、経路を有効化する処理も行う。   The layer 3 routing protocol processing unit 17 creates a routing table based on route information exchanged with adjacent network node devices at the layer 3 level based on RIP, and performs a relay process on received packets Have Specifically, the routing table creation function periodically transmits a RIP Response message storing a route entry that is the content of each entry in the routing table of its own node device (every 30 seconds), and other nodes The route entry destination information stored in the RIP response packet received from the device is compared with the routing table of the own node device, and processing for adding or updating the contents of the routing table is performed. In addition, a route invalidated by the route information update unit 23 described later is learned from the RIP response packet received from another node device as the next hop to the destination network, and the IP address of the node device that transmitted the message is learned. The route entry information included in this packet is used to update the corresponding entry in the routing table to validate the route.

図20は、RIPで使用されるRIP Responseパケットの構造の一例を示す図である。RIP Responseパケット300は、ヘッダ部301と経路エントリ部310,320とからなる。ヘッダ部301には、IPヘッダ302、UDPヘッダ303、commandフィールドを格納する領域304やVersionなどのフィールドを格納する領域305などのRIPヘッダを含む。また、経路エントリ部310,320は、アドレスファミリフィールド311,321、宛先ネットワークのIPアドレスを示すIPアドレスフィールド312,322、宛先ネットワークのサブネットマスクを示すサブネットマスクフィールド313,323、宛先ネットワークへのネクストホップを示すネクストホップ(NestHop)フィールド314,324、宛先ネットワークまでのメトリックを示すメトリック(Metric)フィールド315,325を含んで構成される。この経路エントリ部310,320は、ルーティングテーブルのエントリの内容が格納されるものであり、最大25個の経路エントリが格納される。ここでは、2つの経路エントリ310,320が含まれる場合を例示している。   FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the structure of a RIP Response packet used in RIP. The RIP response packet 300 includes a header part 301 and route entry parts 310 and 320. The header section 301 includes RIP headers such as an IP header 302, a UDP header 303, an area 304 for storing a command field, and an area 305 for storing a field such as Version. The route entry units 310 and 320 include address family fields 311 and 321, IP address fields 312 and 322 indicating the IP address of the destination network, subnet mask fields 313 and 323 indicating the subnet mask of the destination network, and the next to the destination network. It includes a next hop (NestHop) field 314, 324 indicating a hop, and a metric field 315, 325 indicating a metric to the destination network. The route entry units 310 and 320 store the contents of routing table entries, and store a maximum of 25 route entries. Here, a case where two route entries 310 and 320 are included is illustrated.

図21は、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部によるルーティングテーブルの生成処理の手順を示すフローチャートである。レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、レイヤ3レベルの隣接ノードから定期的に送信されるRIP Responseパケットを受信すると(ステップS101)、そのパケット中の経路エントリが自ノード装置のルーティングテーブルに含まれていないかを判定する(ステップS102)。その経路エントリが自ノード装置のルーティングテーブルに含まれていない場合(ステップS102でYesの場合)には、ルーティングテーブルに該当するエントリを追加し(ステップS103)、追加したエントリについて経路情報エントリタイマを起動する(ステップS104)。   FIG. 21 is a flowchart showing the procedure of the routing table generation process by the layer 3 routing protocol processing unit. When the layer 3 routing protocol processing unit 17 receives the RIP response packet periodically transmitted from the adjacent node at the layer 3 level (step S101), the route entry in the packet is included in the routing table of the own node device. It is determined whether there is any (step S102). If the route entry is not included in the routing table of the own node device (Yes in step S102), an entry corresponding to the routing table is added (step S103), and a route information entry timer is set for the added entry. Start (step S104).

ステップS102でパケット中の経路エントリが自ノード装置のルーティングテーブルに含まれている場合(ステップS102でNoの場合)には、RIP Responseパケットのネクストホップアドレスが自ノード装置のルーティングテーブルの該当するエントリのネクストホップ情報と異なるか否かを判定する(ステップS105)。なお、RIP Responseパケットのネクストホップフィールド値が「0.0.0.0」の場合は、ネクストホップアドレスは送信元ノード装置のIPアドレスであり、ネクストホップフィールド値に「0.0.0.0」以外のアドレスが格納されている場合は、該アドレスがネクストホップとみなされる。RIP Responseパケットのネクストホップアドレスとネクストホップ情報とが異なる場合(ステップS105でYesの場合)には、そのパケットの経路エントリのメトリックが自ノード装置のルーティングテーブルの該当するエントリのメトリックよりも小さいか否かを判定する(ステップS106)。経路エントリのメトリックが自ノード装置のメトリックよりも小さい場合(ステップS106でYesの場合)には、自ノード装置のルーティングテーブルの該当するエントリのネクストホップ情報をRIP Responseパケットのネクストホップアドレスに変更し、経路エントリに基づいてメトリックの値も変更し(ステップS107)、このエントリについての経路情報エントリタイマを再起動する(ステップS109)。また、経路エントリのメトリックが自ノード装置のメトリック以上である場合(ステップS106でNoの場合)には、該当するエントリの更新は行われない。   If the route entry in the packet is included in the routing table of the own node device in Step S102 (No in Step S102), the next hop address of the RIP Response packet is the corresponding entry in the routing table of the own node device. It is determined whether or not the next hop information is different (step S105). When the next hop field value of the RIP Response packet is “0.0.0.0”, the next hop address is the IP address of the source node device, and the next hop field value is “0.0.0.0. If an address other than “0” is stored, the address is regarded as the next hop. If the next hop address of the RIP Response packet is different from the next hop information (Yes in step S105), is the metric of the route entry of the packet smaller than the metric of the corresponding entry in the routing table of the own node device? It is determined whether or not (step S106). When the metric of the route entry is smaller than the metric of the own node device (Yes in step S106), the next hop information of the corresponding entry in the routing table of the own node device is changed to the next hop address of the RIP Response packet. The metric value is also changed based on the route entry (step S107), and the route information entry timer for this entry is restarted (step S109). Further, when the metric of the route entry is equal to or more than the metric of the own node device (No in step S106), the corresponding entry is not updated.

また、ステップS105でネクストホップ情報が同じ場合(ステップS105でNoの場合)には、自ノード装置のルーティングテーブルの該当するエントリのメトリックを、RIP Responseパケットの該当する経路エントリのメトリックに設定し(ステップS108)、このエントリについての経路情報エントリタイマを再起動する(ステップS109)。   If the next hop information is the same in step S105 (No in step S105), the metric of the corresponding entry in the routing table of the own node device is set as the metric of the corresponding route entry in the RIP Response packet ( In step S108), the route information entry timer for this entry is restarted (step S109).

以上のステップS104,S106,S109の後で、RIP Responseパケット中に他の経路エントリが存在するか否かを判定し(ステップS110)、他の経路エントリが存在する場合(ステップS110でYesの場合)には、再びステップS102へと戻り、他の経路エントリについて上述した処理を繰り返し実行する。また、他の経路エントリが存在しない場合(ステップS110でNoの場合)には、ルーティングテーブルの生成処理が終了する。   After the above steps S104, S106, and S109, it is determined whether or not another route entry exists in the RIP Response packet (step S110). If another route entry exists (Yes in step S110). ) Again returns to step S102, and the above-described processing is repeatedly executed for other route entries. If there is no other route entry (No in step S110), the routing table generation process ends.

なお、経路情報エントリタイマが所定の期間再起動されずに満了した場合は、その経路情報(エントリ)は無効とされる。具体的には、そのエントリのメトリックに「16」が設定されて宛先到達不能となる。ここで、一般的に経路情報エントリタイマに設定される所定の期間(満了時間)は180秒である。   If the route information entry timer expires without being restarted for a predetermined period, the route information (entry) is invalidated. Specifically, “16” is set in the metric of the entry, and the destination becomes unreachable. Here, the predetermined period (expiration time) generally set in the route information entry timer is 180 seconds.

また、RIPでは、無効化されていたインタフェースのリンクが有効化した場合に、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17が該インタフェースへRIP Requestパケットを送信してもよい。図22は、RIP Requestパケットの構造の一例を示す図である。RIP Requestパケット400は、ヘッダ部401と経路エントリ部410とからなる。ヘッダ部401には、IPヘッダ402、UDPヘッダ403、commandフィールドを格納する領域404やVersionなどを格納する領域405などのRIPヘッダを含む。また、経路エントリ部410は、アドレスファミリフィールド411、宛先ネットワークのIPアドレスを示すIPアドレスフィールド412、宛先ネットワークのサブネットマスクを示すサブネットマスクフィールド413、宛先ネットワークへのネクストホップを示すネクストホップ(NextHop)フィールド414、宛先ネットワークまでのメトリックを示すメトリック(Metric)フィールド415を含んで構成される。   Further, in RIP, when a link of an invalidated interface is validated, the layer 3 routing protocol processing unit 17 may transmit a RIP Request packet to the interface. FIG. 22 is a diagram illustrating an example of the structure of a RIP Request packet. The RIP Request packet 400 includes a header part 401 and a route entry part 410. The header portion 401 includes RIP headers such as an IP header 402, a UDP header 403, an area 404 for storing a command field, and an area 405 for storing Version. The route entry unit 410 also includes an address family field 411, an IP address field 412 indicating the IP address of the destination network, a subnet mask field 413 indicating the subnet mask of the destination network, and a next hop (NextHop) indicating the next hop to the destination network. The field 414 includes a metric field 415 indicating a metric to the destination network.

RIP Requestパケット400を受信した同一ネットワーク上のノード装置は、自ノード装置の持つルーティングテーブルの内容をRIP Responseパケットで返送する。ここで、受信したRIP Requestパケット400において、そのアドレスファミリフィールド411およびメトリックフィールド414がそれぞれ「0」に設定されて全経路が指定された場合には、レイヤ3レベルの隣接ノード装置は、ルーティングテーブルの内容の全てを応答する。応答する際には、RIP Responseパケットを送信するインタフェースから学習した情報については、応答パケットに含めないかまたはメトリックを「16」とする。このように応答パケットに含めないかまたはメトリックを「16」とすることで、該RIP Responseパケットを受信した同一ネットワーク上のノード装置はその該経路情報を学習せず、経路のループを防ぐことが可能となる。この処置は、Split Horizon技術として広く知られている。定期的に送信するRIP Responseパケットの場合にもSplit Horizon技術は用いられる。また、RIP Requestパケット400において、そのアドレスファミリフィールド411が「AF_INET」すなわち「2」に設定され、かつIPアドレスフィールド412およびサブネットマスクフィールド413で特定の経路が指定された場合には、レイヤ3レベルの隣接ノード装置は、ルーティングテーブルの内容のうち、指定された経路の情報のみをRIP Responseパケットに格納し、応答する。特定の経路が指定された場合には、RIP Responseパケットを送信するインタフェースから学習した情報については、メトリックとしてルーティングテーブル上の値を設定する。この場合にはSplit Horizonは行われない。   The node device on the same network that has received the RIP Request packet 400 returns the contents of the routing table of the own node device as a RIP Response packet. Here, in the received RIP Request packet 400, when the address family field 411 and the metric field 414 are set to “0” and all routes are designated, the adjacent node device at the layer 3 level Reply all of the contents of. When responding, information learned from the interface that transmits the RIP Response packet is not included in the response packet or the metric is “16”. Thus, by not including it in the response packet or setting the metric to “16”, the node device on the same network that has received the RIP Response packet does not learn the route information and prevents a route loop. It becomes possible. This procedure is widely known as Split Horizon technology. The Split Horizon technique is also used for RIP Response packets that are transmitted periodically. In the RIP Request packet 400, when the address family field 411 is set to “AF_INET”, that is, “2”, and a specific route is specified in the IP address field 412 and the subnet mask field 413, the layer 3 level The neighboring node device stores only the information of the designated route in the contents of the routing table in the RIP Response packet and responds. When a specific route is specified, a value on the routing table is set as a metric for information learned from the interface that transmits the RIP Response packet. In this case, Split Horizon is not performed.

経路情報更新部23は、トポロジ変化検出部20からトポロジ情報変化検出通知を受けると、該通知に含まれる物理アドレス情報を基にARPテーブル16aを検索して、該物理アドレス情報に対応するノード装置のIPアドレスを取得し、取得したIPアドレスをネクストホップに設定しているルーティングテーブル中のエントリのメトリックを「16」にしてその経路を無効化する機能を有する。   When the path information update unit 23 receives the topology information change detection notification from the topology change detection unit 20, the path information update unit 23 searches the ARP table 16a based on the physical address information included in the notification, and the node device corresponding to the physical address information The IP address is acquired, and the metric of the entry in the routing table in which the acquired IP address is set as the next hop is set to “16” to invalidate the route.

ARPテーブル生成部15は、レイヤ2ネットワーク上の各ノード装置に対して、RIP Responseパケットを受信してノード装置を認識した時点でARPリクエストを送信するほか、所定の時間ごとにARPリクエストを送信する機能を有する。また、他のノード装置から受信したARPレスポンスパケットを用いてARPテーブル16aを生成する機能を有する。   The ARP table generation unit 15 transmits an ARP request to each node device on the layer 2 network upon receiving the RIP Response packet and recognizing the node device, and also transmits an ARP request every predetermined time. It has a function. In addition, the ARP table 16a is generated using the ARP response packet received from another node device.

ここで、このような構成のネットワークノード装置による動作処理について説明する。ただし、ネットワーク構成は、実施の形態1の図1(図3)に示されるものと同一のものとする。また、ノード装置のパケットの中継処理と、レイヤ2ネットワーク110において障害が発生したノード装置にレイヤ2レベルで隣接するノード装置の動作処理の手順については、レイヤ3ルーティングプロトコルが異なるが実施の形態1で説明したOSPFの場合と同様であるので、それらの説明を省略し、レイヤ2ネットワーク110内のノード装置に異常が発生した場合の経路情報更新処理についてのみ説明する。   Here, an operation process performed by the network node device having such a configuration will be described. However, the network configuration is the same as that shown in FIG. 1 (FIG. 3) of the first embodiment. In addition, although the layer 3 routing protocol differs between the node device packet relay processing and the operation processing procedure of the node device adjacent to the node device that has failed in the layer 2 network 110 at the layer 2 level, the first embodiment is different. Therefore, the description thereof is omitted, and only the path information update process when an abnormality occurs in the node device in the layer 2 network 110 will be described.

図23は、障害発生時のレイヤ2ネットワークにおけるノード装置の経路情報更新処理の手順を示すフローチャートである。まず、ノード装置100〜104は、障害が発生したノード装置にレイヤ2レベルで隣接するノード装置から送信されたトポロジ情報パケットを受信すると(ステップS131)、トポロジ情報パケットの内容にしたがってトポロジマップを更新し(ステップS132)、その結果、トポロジマップ14aから障害を起こしたノード装置103についてのエントリ504が除去される。ついで、トポロジ変化検出部20は、上述のトポロジマップの更新によって消失したノード装置を検出し(ステップS133)、消失したノード装置の物理アドレス情報を含むトポロジ情報変化検出通知を経路情報更新部23に通知する(ステップS134)。   FIG. 23 is a flowchart showing the procedure of the route information update processing of the node device in the layer 2 network when a failure occurs. First, upon receiving a topology information packet transmitted from a node device adjacent to the failed node device at the layer 2 level (step S131), the node devices 100 to 104 update the topology map according to the contents of the topology information packet. As a result (step S132), the entry 504 for the node device 103 that has failed is removed from the topology map 14a. Next, the topology change detection unit 20 detects the node device that has disappeared due to the above-described update of the topology map (step S133), and sends a topology information change detection notification including the physical address information of the lost node device to the route information update unit 23. Notification is made (step S134).

経路情報更新部23は、トポロジ情報変化検出通知を受けると、ARPテーブルを検索し、上記物理アドレス情報に対応するノード装置のIPアドレスを取得する(ステップS135)。ついで、経路情報更新部23は、取得したIPアドレスをネクストホップとするエントリをルーティングテーブル22aから検索し、そのエントリのメトリックを「16」に変更して、そのエントリによって示される経路を無効化する(ステップS136)。   Upon receiving the topology information change detection notification, the path information update unit 23 searches the ARP table and acquires the IP address of the node device corresponding to the physical address information (step S135). Next, the route information update unit 23 searches the routing table 22a for an entry having the acquired IP address as the next hop, changes the metric of the entry to “16”, and invalidates the route indicated by the entry. (Step S136).

その後、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、レイヤ2ネットワーク上の隣接するノード装置が定期的に送信しているRIP Responseパケットを受信し(ステップS137)、そのRIP Responseパケットに含まれる経路エントリの情報から学習して、無効化した経路のネクストホップとメトリックを更新し、経路を有効化する(ステップS138)。ただし、無効化した経路のうち、行き着くことができない宛先ネットワークに対しては、無効化した状態のままとする。以上によって、障害が発生した場合のノード装置の経路情報の更新処理が終了する。   Thereafter, the layer 3 routing protocol processing unit 17 receives the RIP response packet periodically transmitted by the adjacent node device on the layer 2 network (step S137), and information on the route entry included in the RIP response packet Then, the next hop and metric of the invalidated route are updated, and the route is validated (step S138). However, the disabled network is left in a disabled state for a destination network that cannot be reached. Thus, the update process of the route information of the node device when a failure occurs is completed.

つぎに、上記で説明した障害発生時におけるノード装置の具体的なパケットの中継処理について、図1(図3)に示されるネットワーク構成において端末Aから端末Bへ送信されるパケットを中継するノード装置100における中継処理を例に挙げて説明する。ただし、ノード装置100は正常な状態(障害が発生する前)において、図19のルーティングテーブル22aと、図6のARPテーブル16aと、図5のトポロジマップ14aとを有しているものとする。   Next, regarding the specific packet relay processing of the node device at the time of the failure described above, the node device that relays the packet transmitted from the terminal A to the terminal B in the network configuration shown in FIG. 1 (FIG. 3) The relay process in 100 will be described as an example. However, the node device 100 is assumed to have the routing table 22a in FIG. 19, the ARP table 16a in FIG. 6, and the topology map 14a in FIG. 5 in a normal state (before a failure occurs).

図1の状態から図14に示されるようにノード装置103に障害が発生して停止した場合、ノード装置100からネットワークN1へ中継されるパケットのネクストホップであるノード装置103はパケット中継に使用できなくなるために、端末Aから端末Bへの通信は停止する状態となる。このとき、障害が発生したノード装置103にレイヤ2レベルで隣接するノード装置102は、ノード装置103と接続する第二リンクのリンク断を検出し、第二リンクがリンク断であることを表示したトポロジ情報パケット116を1系リング112に送信する。同様に、障害が発生したノード装置103にレイヤ2レベルで隣接するノード装置104も、ノード装置103と接続する第一リンクのリンク断を検出し、第一リンクがリンク断であることを表示したトポロジ情報パケット115を0系リング111に送信する。これらのトポロジ情報パケット115,116は、リングに沿って中継され、リングネットワークであるレイヤ2ネットワーク110上の全ノード装置100〜102,104に到達する。なお、ノード装置103の障害の発生によってネットワークN3もダウンした状態にあるものとする。   As shown in FIG. 14 from the state of FIG. 1, when a failure occurs in the node device 103 and stops, the node device 103 that is the next hop of the packet relayed from the node device 100 to the network N1 can be used for packet relay. Therefore, communication from terminal A to terminal B is stopped. At this time, the node device 102 adjacent to the node device 103 in which the failure has occurred at the layer 2 level detected the link failure of the second link connected to the node device 103, and displayed that the second link was a link failure. The topology information packet 116 is transmitted to the system 1 ring 112. Similarly, the node device 104 adjacent to the node device 103 in which the failure has occurred at the layer 2 level also detects the disconnection of the first link connected to the node device 103 and displays that the first link is a link failure. The topology information packet 115 is transmitted to the 0-system ring 111. These topology information packets 115 and 116 are relayed along the ring and reach all the node devices 100 to 102 and 104 on the layer 2 network 110 that is a ring network. It is assumed that the network N3 is also down due to the failure of the node device 103.

ノード装置100のレイヤ2制御部13は、トポロジ情報パケット115,116を受信すると、トポロジ情報パケットの内容にしたがってトポロジマップを更新し、その結果、トポロジマップ14aから障害を起こしたノード装置103についてのエントリ504が除去される。レイヤ2ネットワークの障害発生後にノード装置100によって生成されたトポロジマップ14bは、図15に示されるものと同じである。ついで、ノード装置100のトポロジ変化検出部20は、図5のトポロジマップ14aから図15に示されるトポロジマップ14bの変化から消失したノード装置103を検出して、この消失したノード装置103の物理アドレス情報「MAC3」を含むトポロジ情報変化検出通知を経路情報更新部23に通知する。経路情報更新部23は、図6のARPテーブル16aを検索して、トポロジ情報変化検出通知に含まれる物理アドレス情報「MAC3」に対応するノード装置103のIPアドレス「10.0.0.103」を取得する。さらに、経路情報更新部23は、図19のルーティングテーブル22aを検索して、取得したIPアドレス「10.0.0.103」をネクストホップとするエントリ181,183を抽出し、そのメトリックを「16」にして経路を無効化する。図24は、障害発生時のルーティングテーブルの内容の一例を示す図である。この図24は、図19と同様にノード装置100が生成したルーティングテーブル22bである。この図24に示されるように、ノード装置103のIPアドレス「10.0.0.103」をネクストホップとしている宛先ネットワークN1,ネットワークN3に対応するエントリ721,723のメトリックが、到達不可能を示す値「16」に変更されている。   Upon receiving the topology information packets 115 and 116, the layer 2 control unit 13 of the node device 100 updates the topology map according to the contents of the topology information packet, and as a result, the node device 103 that has failed from the topology map 14a. Entry 504 is removed. The topology map 14b generated by the node device 100 after the failure of the layer 2 network is the same as that shown in FIG. Next, the topology change detecting unit 20 of the node device 100 detects the lost node device 103 from the change in the topology map 14b shown in FIG. 15 from the topology map 14a in FIG. 5, and the physical address of the lost node device 103 is detected. The topology information change detection notification including the information “MAC3” is notified to the route information update unit 23. The path information update unit 23 searches the ARP table 16a of FIG. To get. Further, the route information update unit 23 searches the routing table 22a of FIG. 19 to extract entries 181 and 183 having the acquired IP address “10.0.0.103” as the next hop, and sets the metric to “ 16 ”to invalidate the route. FIG. 24 is a diagram illustrating an example of the contents of the routing table when a failure occurs. FIG. 24 shows a routing table 22b generated by the node device 100 as in FIG. As shown in FIG. 24, the metrics of the entries 721 and 723 corresponding to the destination network N1 and the network N3 having the IP address “10.0.0.103” of the node device 103 as the next hop are unreachable. The value shown is changed to “16”.

その後、ノード装置100のレイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、レイヤ3レベルの隣接するノード装置102が定期的に送信しているRIP Responseパケットを受信する。このRIP Responseパケットには、ノード装置102が有するルーティングテーブルの内容が経路エントリとして含まれており、その中にはネットワークN1とネットワークN2へ経路が含まれている。このパケットに含まれる経路エントリの情報から、宛先ネットワークN1へのネクストホップとして、RIP Responseパケットを送信したノード装置102のIPアドレスを学習し、ルーティングテーブル22bの該当するエントリを更新して経路を有効化する。図25は、経路を有効化した後のルーティングテーブルの内容の一例を示す図である。この図25も、図24と同様にノード装置100が生成したルーティングテーブル22cである。このルーティングテーブル22cに示されるように、宛先アドレスが「ネットワークN1(「NetworkN1」と「MaskN1」の組」に対応するエントリ721のネクストホップは、ノード装置102のIPアドレスである「10.0.0.102」に変更されるとともに、メトリックも「16」から「3」に変更されている。なお、宛先アドレスが「ネットワークN3」のエントリについては、Split Horizonによって、パケット中にその経路エントリが含まれないので、無効化されたままの状態となっている。   Thereafter, the layer 3 routing protocol processing unit 17 of the node device 100 receives the RIP response packet periodically transmitted by the adjacent node device 102 at the layer 3 level. This RIP Response packet includes the contents of the routing table of the node device 102 as a path entry, and includes paths to the network N1 and the network N2. From the information of the route entry included in this packet, the IP address of the node device 102 that has transmitted the RIP Response packet is learned as the next hop to the destination network N1, and the corresponding entry in the routing table 22b is updated to validate the route. Turn into. FIG. 25 is a diagram illustrating an example of the contents of the routing table after the route is validated. FIG. 25 is also a routing table 22c generated by the node device 100 as in FIG. As shown in the routing table 22c, the next hop of the entry 721 corresponding to the destination address “network N1 (a pair of“ NetworkN1 ”and“ MaskN1 ””) is “10.0. And the metric is also changed from “16” to “3.” For an entry whose destination address is “network N3”, Split Horizon changes the route entry in the packet. Since it is not included, it remains disabled.

図25のようにネクストホップが変更されてルーティングテーブル22cが更新された後は、端末Aから端末Bに送信されたIPパケットは、ノード装置100がルーティングテーブル22cにしたがって新たなネクストホップであるノード装置102へ中継されることになるので、ノード装置103の障害の発生によって中断された端末Aから端末Bへの通信は再開される。   After the next hop is changed and the routing table 22c is updated as shown in FIG. 25, the IP packet transmitted from the terminal A to the terminal B is a node whose node device 100 is a new next hop according to the routing table 22c. Since it is relayed to the device 102, the communication from the terminal A to the terminal B, which has been interrupted due to the occurrence of the failure of the node device 103, is resumed.

この実施の形態2によれば、レイヤ2ネットワーク110で障害が発生してパケットの中継が停止した場合に、最大でもRIP Responseパケット送信間隔の時間だけ経過すれば通信を再開することが可能となるため、通信復旧までの時間を大幅に短縮することが可能となる。つまり、従来のようにルーティングテーブル中の経路情報エントリタイマの満了時間経過後まで待って障害の発生を認識し、それから経路情報の変更処理を行って通信を再開する場合に比して、時間を大幅に短縮することができるという効果を有する。   According to the second embodiment, when a failure occurs in the layer 2 network 110 and the relay of the packet is stopped, it is possible to resume the communication after the maximum time of the RIP Response packet transmission interval elapses. For this reason, it is possible to significantly reduce the time until communication recovery. In other words, as compared with the conventional case of waiting until the expiration time of the route information entry timer in the routing table elapses and recognizing the occurrence of the failure, and then performing the route information change process and restarting communication, the time is reduced. This has the effect that it can be greatly shortened.

また、ARPテーブル生成部15によって、RPRネットワーク(レイヤ2ネットワーク110)上の隣接ノード装置に対応するARPテーブル16aのエントリが常に存在するようにARPテーブル16aの内容が管理されるので、トポロジ情報変化検出通知が発行された際に、対応する隣接ノード装置の情報(IPアドレス)を必ず取得可能となり、経路変更を確実に行なうことが可能となる。   Further, since the ARP table generation unit 15 manages the contents of the ARP table 16a so that there is always an entry of the ARP table 16a corresponding to the adjacent node device on the RPR network (layer 2 network 110), the topology information change When the detection notification is issued, the information (IP address) of the corresponding adjacent node device can always be acquired, and the path can be changed reliably.

実施の形態3.
実施の形態2では、ノード装置がトポロジ情報変化検出通知によりルーティングテーブルの該当エントリを無効化した後に、レイヤ2ネットワーク上のノード装置が定期的に送信するRIP Responseパケットを用いてルーティングテーブルの更新、つまり無効化されたエントリを有効化するようにしていたが、この実施の形態3では、エントリを無効化したノード装置が、ルーティングテーブルの該当するエントリを無効化した際にネットワーク上のノード装置に対して経路情報を要求するRIP Requestパケットを送信して、その結果得られるRIP Responseパケットを用いてルーティングテーブルの更新を行う場合について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, after the node device invalidates the corresponding entry in the routing table by the topology information change detection notification, the routing device is updated using the RIP Response packet periodically transmitted by the node device on the layer 2 network. In other words, the invalidated entry is validated, but in the third embodiment, the node device that invalidates the entry becomes a node device on the network when the corresponding entry in the routing table is invalidated. A case will be described in which a RIP Request packet for requesting route information is transmitted and a routing table is updated using the RIP Response packet obtained as a result.

図26は、この発明にかかるネットワークノード装置の実施の形態3の機能構成を模式的に示すブロック図である。このネットワークノード装置100〜104は、実施の形態2の図18において、経路情報更新部23によってトポロジ情報変化検出通知に含まれる物理アドレス情報に該当するルーティングテーブル内のエントリを無効化した際に、レイヤ2ネットワーク110のレイヤ3レベルの隣接ノード装置に対してRIP Requestパケットを送信して経路情報の問合せを行う経路情報問合部24をさらに備える構成を有している。なお、実施の形態2の図18と同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略している。   FIG. 26 is a block diagram schematically showing a functional configuration of the network node device according to the third embodiment of the present invention. When the network node devices 100 to 104 invalidate the entry in the routing table corresponding to the physical address information included in the topology information change detection notification by the route information update unit 23 in FIG. 18 of the second embodiment, The configuration further includes a route information inquiry unit 24 that transmits RIP request packets to adjacent node devices at the layer 3 level of the layer 2 network 110 to inquire route information. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as FIG. 18 of Embodiment 2, and the detailed description is abbreviate | omitted.

このような構成を有するノード装置において、レイヤ2ネットワーク110に障害が発生した場合の経路情報更新処理における経路情報の取得処理について説明すると、ノード装置の経路情報問合部24は、図22において、RIPヘッダ部のcommandフィールド404に「要求」を設定し、経路エントリ部410のアドレスファミリフィールド411に「0」を設定し、メトリックフィールド415に「16」を設定した全経路指定のRIP Requestパケット400を送信する。   In the node device having such a configuration, the route information acquisition processing in the route information update processing when a failure occurs in the layer 2 network 110 will be described. The route information query unit 24 of the node device in FIG. An RIP request packet 400 for specifying all routes in which “request” is set in the command field 404 of the RIP header portion, “0” is set in the address family field 411 of the route entry portion 410, and “16” is set in the metric field 415. Send.

一方、このようなRIP Requestパケット400を受信したレイヤ2ネットワーク110上のノード装置のレイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、自ノード装置のルーティングテーブルの内容を格納したRIP Responseパケットを送信する。   On the other hand, the layer 3 routing protocol processing unit 17 of the node device on the layer 2 network 110 that has received the RIP request packet 400 transmits a RIP response packet storing the contents of the routing table of the own node device.

RIP Requestパケット400を送信したノード装置のレイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、RIP Responseパケットを受信すると、パケットに含まれる経路エントリから無効化された宛先ネットワークへの経路を学習してルーティングテーブルを更新する。つまり、ルーティングテーブル中の該当するエントリの「ネクストホップ」にRIP Responseパケットを送信したノード装置の送信元IPアドレスを用い、また、「メトリック」をRIP Responseパケットの経路エントリのメトリックフィールド415の値を用いて更新し、無効化された宛先ネットワークへの経路を有効化する。   Upon receiving the RIP Response packet, the Layer 3 routing protocol processing unit 17 of the node device that has transmitted the RIP Request packet 400 learns the route from the route entry included in the packet to the invalid destination network and updates the routing table. To do. That is, the source IP address of the node device that has transmitted the RIP Response packet is used as the “next hop” of the corresponding entry in the routing table, and the value of the metric field 415 of the route entry of the RIP Response packet is used as the “metric”. Use to update and validate the route to the invalidated destination network.

ここで、隣接するノード装置に障害が発生した場合のノード装置の経路情報の取得処理の具体例について説明する。ここでは、実施の形態2と同じように、図1(図3)に示されるネットワーク構成で、ノード装置103に障害が発生した後のノード装置100の経路情報更新の動作処理について説明する。実施の形態2と同様に、ノード装置103に障害が発生したことによって、ノード装置100のトポロジマップ14aが更新されると、トポロジ変化検出部20によってトポロジ情報変化検出通知が経路情報更新部23に通知される。経路情報更新部23によって、その通知に含まれる物理アドレス情報に対応するIPアドレスをネクストホップとするエントリが無効化される際に、経路情報問合部24は、レイヤ2ネットワーク110(ネットワークN4)上のノード装置に対して図22に示されるRIP Requestパケット400を送信する。つまり、上述したように、commandフィールド404に「要求」を設定し、アドレスファミリフィールド411に「0」を設定し、メトリックフィールド415を「16」に設定した全経路指定のRIP Requestパケット400を送信する。   Here, a specific example of the process of acquiring the path information of the node device when a failure occurs in the adjacent node device will be described. Here, as in the second embodiment, a description will be given of an operation process for updating route information of the node device 100 after a failure has occurred in the node device 103 in the network configuration shown in FIG. 1 (FIG. 3). As in the second embodiment, when the topology map 14a of the node device 100 is updated due to the failure of the node device 103, the topology change detection unit 20 sends a topology information change detection notification to the route information update unit 23. Be notified. When the route information update unit 23 invalidates an entry having the IP address corresponding to the physical address information included in the notification as the next hop, the route information query unit 24 uses the layer 2 network 110 (network N4). The RIP Request packet 400 shown in FIG. 22 is transmitted to the upper node device. In other words, as described above, the RIP Request packet 400 for specifying all routes in which “request” is set in the command field 404, “0” is set in the address family field 411, and the metric field 415 is set to “16” is transmitted. To do.

このRIP Requestパケット400を受信したノード装置102は、自ノード装置のルーティングテーブルの内容を格納したRIP Responseパケットを送信する。ただし、このとき送信されるRIP Responseパケット300は、図20に示されるように、宛先IPアドレスが「ネットワークN1」、「ネットワークN2」への経路である経路エントリ310,320を含んでいるが、Split Horizonにより宛先IPアドレスが「ネットワークN3」、「ネットワークN4」、「ネットワークN5」への経路である経路エントリを含んでいない。   The node device 102 that has received the RIP Request packet 400 transmits an RIP Response packet that stores the contents of the routing table of the own node device. However, the RIP Response packet 300 transmitted at this time includes route entries 310 and 320 whose destination IP addresses are routes to “network N1” and “network N2,” as shown in FIG. Split Horizon does not include a route entry whose destination IP address is a route to “network N3”, “network N4”, and “network N5”.

ノード装置100は、このRIP Responseパケット300を受信すると、RIP Responseパケット300に含まれる経路エントリ310から宛先ネットワークが「ネットワークN1」への経路を学習する。つまり、このRIP Responseパケット300のネクストホップフィールドが「0.0.0.0」ならば「ネクストホップ」としてIPヘッダ302に含まれる送信元のノード装置102のIPアドレスを、または、ネクストホップフィールドが「0.0.0.0」以外ならば「ネクストホップ」としてネクストホップフィールドの値を用い、また、「メトリック」として経路エントリ310のメトリックフィールド325の値を用いて、ルーティングテーブル22bの該当するエントリ721を更新し、「ネットワークN1」への経路を有効化する。このようにして、図25に示されるルーティングテーブル22cが得られる。なお、ネットワークN3に障害が発生していると仮定しているために、ルーティングテーブル22bのエントリ723に関しては無効化されたままとなる。   When receiving the RIP response packet 300, the node device 100 learns the route from the route entry 310 included in the RIP response packet 300 to the “network N1”. That is, if the next hop field of the RIP Response packet 300 is “0.0.0.0”, the IP address of the source node device 102 included in the IP header 302 as the “next hop”, or the next hop field If the value is other than “0.0.0.0”, the value of the next hop field is used as “next hop”, and the value of the metric field 325 of the route entry 310 is used as “metric”. The entry 721 to be updated is updated, and the route to the “network N1” is validated. In this way, the routing table 22c shown in FIG. 25 is obtained. Since it is assumed that a failure has occurred in the network N3, the entry 723 in the routing table 22b remains invalidated.

この実施の形態3によれば、レイヤ2ネットワーク110での障害発生によるルーティングテーブルの該当するエントリが無効化されて宛先経路が消失した後すぐに、経路情報問合部24が、RIP Requestパケットを送信することによって、レイヤ3レベルの隣接するノード装置から代替経路の情報を取得することが可能となる。そのため、障害が発生してから通信が復旧するまでの時間を従来に比べて大幅に短縮することができるという効果を有する。また、RIP Responseパケットを送信する他のノード装置がこの実施の形態3の機能を実装していない場合でも、この実施の形態3の機能を実装するノード装置においては、上述の効果を得ることができる。つまり、レイヤ2ネットワーク110上で必要な箇所のノード装置のみにこの実施の形態3の機能を実装させれば、レイヤ2ネットワーク110全体のノード装置100〜104の変更を行なうことなく、低コストで信頼性の高いネットワークを構築することが可能となる。   According to the third embodiment, immediately after the corresponding entry in the routing table due to the failure occurrence in the layer 2 network 110 is invalidated and the destination route is lost, the route information query unit 24 sends the RIP Request packet. By transmitting, it becomes possible to acquire information on alternative routes from adjacent node devices at the layer 3 level. Therefore, it has an effect that the time from the occurrence of a failure until the communication is restored can be significantly reduced as compared with the conventional case. Even if another node device that transmits the RIP Response packet does not implement the function of the third embodiment, the above-described effects can be obtained in the node device that implements the function of the third embodiment. it can. In other words, if the function of the third embodiment is implemented only in the node device at a necessary place on the layer 2 network 110, the cost is reduced without changing the node devices 100 to 104 of the entire layer 2 network 110. It becomes possible to construct a highly reliable network.

実施の形態4.
実施の形態3では、レイヤ3ルーティングプロトコルとしてRIPを用いた場合において、トポロジ情報変化検出通知によってルーティングテーブルの該当するエントリを無効化する際にレイヤ3レベルの隣接するノード装置のすべての経路情報について指定されていないRIP Requestパケットを送信する場合を説明したが、この実施の形態4では、無効化した経路情報の宛先ネットワークに関する情報のみをRIP Requestパケットで要求する場合を説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, when RIP is used as the layer 3 routing protocol, all the route information of adjacent node devices at the layer 3 level is invalidated when the corresponding entry in the routing table is invalidated by the topology information change detection notification. Although the case where a non-designated RIP Request packet is transmitted has been described, in the fourth embodiment, a case will be described in which only information related to the destination network of invalidated route information is requested by the RIP Request packet.

図27は、この発明にかかるネットワークノード装置の実施の形態4の機能構成を模式的に示すブロック図である。このネットワークノード装置100〜104は、実施の形態2の図18において、レイヤ3レベルの隣接ノード装置に特定の経路情報の問合せを行なう特定経路情報問合部26と、ルーティングテーブルのメトリック変更前の情報を保存する更新前経路情報保存処理部27と、更新前の経路情報と特定経路情報問合部26による問い合わせの結果取得した経路情報とを比較する経路情報比較部28と、をさらに備える構成を有する。なお、実施の形態2の図18と同一の機能を有する構成要素には同一の名称と同一の符号を付してその説明を省略している。   FIG. 27 is a block diagram schematically showing a functional configuration of the network node device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 18 of the second embodiment, the network node devices 100 to 104 include a specific route information inquiry unit 26 that inquires specific layer information to an adjacent node device at the layer 3 level, and before the metric change of the routing table. A pre-update route information storage processing unit 27 for storing information, and a route information comparison unit 28 for comparing the route information before the update with the route information acquired as a result of the inquiry by the specific route information query unit 26 Have In addition, the same name and the same code | symbol are attached | subjected to the component which has the same function as FIG. 18 of Embodiment 2, and the description is abbreviate | omitted.

特定経路情報問合部26は、RPRによって構成されるレイヤ2ネットワーク110上のノード装置に対して、経路情報更新部23によってルーティングテーブルの無効化されたエントリに相当する特定の経路エントリについての情報を送信するように指定したRIP Requestパケットを送信する機能を有する。   The specific route information query unit 26 provides information on a specific route entry corresponding to the entry invalidated in the routing table by the route information update unit 23 to the node device on the layer 2 network 110 configured by RPR. Has a function of transmitting a RIP Request packet designated to transmit.

更新前経路情報保存処理部27は、トポロジ変化検出部20からのトポロジ情報変化検出通知を受けて経路情報更新部23がルーティングテーブルの該当するエントリを無効化する際に、更新前の経路情報(以下、更新前経路情報という)を保存する処理を行う機能を有する。より具体的には、この更新前経路情報として、ルーティングテーブルの無効化されるエントリのメトリック情報であり、ルーティングテーブルにオールドメトリック情報として保存される。   The pre-update route information storage processing unit 27 receives the topology information change detection notification from the topology change detection unit 20, and when the route information update unit 23 invalidates the corresponding entry in the routing table, the pre-update route information ( (Hereinafter referred to as pre-update route information). More specifically, this pre-update route information is metric information of an entry to be invalidated in the routing table, and is stored as old metric information in the routing table.

経路情報比較部28は、レイヤ3レベルの隣接するノード装置によって送信されたRIP Requestパケットに対する応答であるRIP Responseパケットを受信すると、ルーティングテーブル中の更新前経路情報すなわち無効化されたエントリのオールドメトリック情報と、このエントリに対応するRIP Responseパケットに含まれる経路エントリと比較して、RIP Responseパケット中の経路エントリを新たな経路情報として採用するか否かを判定する機能を有する。具体的には、RIP Responseパケットの経路エントリのメトリック情報が、ルーティングテーブル内の該当する無効化されたエントリのオールドメトリック情報よりも小さいか否かを判定し、小さい場合にRIP Responseパケットの経路エントリを新たな経路情報として採用し、それ以外の場合には経路情報として採用しない。   When receiving the RIP Response packet that is a response to the RIP Request packet transmitted by the adjacent node device at the layer 3 level, the route information comparing unit 28 receives the pre-update route information in the routing table, that is, the old metric of the invalidated entry. Compared with the information and the route entry included in the RIP Response packet corresponding to this entry, it has a function of determining whether or not the route entry in the RIP Response packet is adopted as new route information. Specifically, it is determined whether or not the metric information of the route entry of the RIP Response packet is smaller than the old metric information of the corresponding invalidated entry in the routing table, and if so, the route entry of the RIP Response packet is smaller. Is adopted as new route information, and is not adopted as route information in other cases.

ルーティングテーブル格納部19は、ルーティングテーブルを格納する機能を有する点で実施の形態2と同様であるが、この実施の形態4では更新前経路情報保存処理部27によって付加された「オールドメトリック」を新たな項目として含むルーティングテーブルを格納する点で実施の形態2のものと異なる。図28は、更新前経路情報を含むルーティングテーブルの一例を示す図である。この図28には、実施の形態2の図19と同様に、ノード装置100によって生成されたルーティングテーブル25aが示されている。項目「オールドメトリック」には、更新前経路情報保存処理部27によって保存される該当するエントリが無効化される前のメトリック情報が格納される。   The routing table storage unit 19 is similar to the second embodiment in that it has a function of storing a routing table. In the fourth embodiment, the “old metric” added by the pre-update route information storage processing unit 27 is used. It differs from that of the second embodiment in that a routing table included as a new item is stored. FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a routing table including pre-update route information. FIG. 28 shows the routing table 25a generated by the node device 100, as in FIG. 19 of the second embodiment. The item “old metric” stores metric information before the corresponding entry saved by the pre-update route information saving processing unit 27 is invalidated.

また、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、実施の形態2に示した機能に加えて、他のノード装置の特定経路情報問合部26から送信されたRIP Requestパケットに対する応答メッセージとして、自ルーティングテーブル中のこのパケットに格納されている特定の経路のエントリのみをRIP Responseパケットに設定して送信する機能をさらに有する。   Further, in addition to the function shown in the second embodiment, the layer 3 routing protocol processing unit 17 uses its own routing table as a response message to the RIP Request packet transmitted from the specific route information query unit 26 of another node device. It further has a function of setting and transmitting only the entry of a specific route stored in this packet in the RIP Response packet.

ここで、このような構成のネットワークノード装置による動作処理について説明する。ただし、ネットワーク構成は、実施の形態1の図1(図3)に示されるものと同一のものとする。また、ノード装置のパケットの中継処理と、レイヤ2ネットワーク110において障害が発生したノード装置にレイヤ2レベルで隣接するノード装置の動作処理の手順については、レイヤ3ルーティングプロトコルが異なるが実施の形態1で説明したOSPFの場合と同様であるので、それらの説明を省略し、レイヤ2ネットワーク110内のノード装置に異常が発生した場合の経路情報更新処理についてのみ説明する。   Here, an operation process performed by the network node device having such a configuration will be described. However, the network configuration is the same as that shown in FIG. 1 (FIG. 3) of the first embodiment. In addition, although the layer 3 routing protocol differs between the node device packet relay processing and the operation processing procedure of the node device adjacent to the node device that has failed in the layer 2 network 110 at the layer 2 level, the first embodiment is different. Therefore, the description thereof is omitted, and only the path information update process when an abnormality occurs in the node device in the layer 2 network 110 will be described.

図29は、レイヤ2ネットワークで障害が発生した場合におけるノード装置の経路情報更新処理の手順を示すフローチャートである。まず、実施の形態2の図23で説明したステップS131〜S135と同じ処理を行って、更新前のトポロジマップ14aと更新されたトポロジマップ14bから消失したノード装置のIPアドレスを取得する処理を行う(ステップS151〜S155)。すなわち、ノード装置のレイヤ2制御部13が、障害が発生したノード装置にレイヤ2レベルで隣接するノード装置から送信されたトポロジ情報パケットを受信して、障害を起こしたノード装置をトポロジマップ14aから除去するようにトポロジマップ14bを更新すると、トポロジ変化検出部20は、上述のトポロジマップ14bの更新によって消失したノード装置を検出し、消失したノード装置の物理アドレス情報を含むトポロジ情報変化検出通知を経路情報更新部23に通知する。ついで、トポロジ変化検出通知を受けた経路情報更新部23は、この通知に含まれる物理アドレス情報に対応するノード装置のIPアドレスをARPテーブル16aから取得する。   FIG. 29 is a flowchart illustrating the procedure of the path information update process of the node device when a failure occurs in the layer 2 network. First, the same processing as steps S131 to S135 described in FIG. 23 of the second embodiment is performed, and processing for acquiring the IP address of the lost node device from the topology map 14a before update and the updated topology map 14b is performed. (Steps S151 to S155). That is, the layer 2 control unit 13 of the node device receives the topology information packet transmitted from the node device adjacent to the failed node device at the layer 2 level, and identifies the failed node device from the topology map 14a. When the topology map 14b is updated so as to be removed, the topology change detection unit 20 detects a node device that has disappeared due to the update of the topology map 14b described above, and sends a topology information change detection notification including physical address information of the lost node device. The route information update unit 23 is notified. Next, the path information update unit 23 that has received the topology change detection notification acquires the IP address of the node device corresponding to the physical address information included in the notification from the ARP table 16a.

その後、更新前経路情報保存処理部27は、ルーティングテーブル中の取得したノード装置のIPアドレスをネクストホップとするエントリのメトリック情報を保存する(ステップS156)。また、経路情報更新部23は、ルーティングテーブル中の取得したIPアドレスをネクストホップとするエントリの経路を無効化する(ステップS157)。ついで、特定経路情報問合部26は、レイヤ2ネットワーク110上のノード装置に対して、ステップS157で経路を無効化したルーティングテーブル中のエントリに相当する経路エントリを特定の経路として経路エントリ部に設定したRIP Requestパケットを送信する(ステップS158)。   Thereafter, the pre-update route information storage processing unit 27 stores the metric information of the entry having the acquired IP address of the node device in the routing table as the next hop (step S156). Further, the route information update unit 23 invalidates the route of the entry having the acquired IP address in the routing table as the next hop (step S157). Next, the specific route information query unit 26 sets the route entry corresponding to the entry in the routing table in which the route is invalidated in step S157 as a specific route for the node device on the layer 2 network 110 to the route entry unit. The set RIP Request packet is transmitted (step S158).

このRIP Requestパケットを受信したレイヤ3レベルの隣接ノード装置は、RIP Requestパケット内の特定の経路エントリに相当するメトリック情報を自ノード装置のルーティングテーブルから抽出してRIP Responseパケットに設定して、RIP Requestパケットを送信したノード装置に送信する。   The adjacent node device at the layer 3 level that has received this RIP Request packet extracts the metric information corresponding to the specific route entry in the RIP Request packet from the routing table of the own node device, sets it in the RIP Response packet, and sets the RIP Response packet. The request packet is transmitted to the node device that transmitted the request packet.

このRIP Responseパケットを受信すると(ステップS159)、ノード装置の経路情報比較部28は、ルーティングテーブル中の無効化されたエントリのオールドメトリックとRIP Responseパケットに含まれる経路エントリのメトリックとを比較して、所定の条件を満たすか否かを判定する(ステップS160)。ここで、所定の条件とは、たとえばRIP Responseパケットに含まれる経路エントリのメトリックが、無効化されたエントリのオールドメトリックの値よりも小さい場合などを例示することができる。   When this RIP Response packet is received (step S159), the path information comparison unit 28 of the node device compares the old metric of the invalidated entry in the routing table with the metric of the path entry included in the RIP Response packet. Then, it is determined whether or not a predetermined condition is satisfied (step S160). Here, examples of the predetermined condition include a case where the metric of the route entry included in the RIP Response packet is smaller than the value of the old metric of the invalidated entry.

経路情報比較部28によってRIP Responseパケット内の経路エントリが所定の条件を満たすと判定された場合(ステップS160でYesの場合)には、経路情報比較部28はそのパケットに含まれる経路エントリを新たな経路情報として採用して、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17はルーティングテーブルの対応するエントリを更新する(ステップS161)。これにより、ステップS157で無効化された経路が有効化され、障害発生時におけるノード装置の処理が終了する。一方、経路情報比較部28によってRIP Responseパケット内の経路エントリが所定の条件を満たさないと判定された場合(ステップS160でNoの場合)には、経路情報比較部28は、そのパケットに含まれる経路エントリを新たな経路情報として採用しない(ステップS162)。つまり、ルーティングテーブル内の無効化された経路をその状態のままとする。以上によって、レイヤ2ネットワーク110に障害が発生した場合のノード装置の経路情報更新処理が終了する。   When the route information comparison unit 28 determines that the route entry in the RIP Response packet satisfies the predetermined condition (Yes in step S160), the route information comparison unit 28 newly sets the route entry included in the packet. The layer 3 routing protocol processor 17 updates the corresponding entry in the routing table (step S161). As a result, the route invalidated in step S157 is validated, and the processing of the node device at the time of occurrence of the failure ends. On the other hand, when the route information comparison unit 28 determines that the route entry in the RIP Response packet does not satisfy the predetermined condition (No in step S160), the route information comparison unit 28 includes the packet. The route entry is not adopted as new route information (step S162). That is, the invalid route in the routing table is left in that state. Thus, the route information update processing of the node device when a failure occurs in the layer 2 network 110 is completed.

つぎに、上記で説明した障害発生時におけるノード装置の具体的なパケットの中継処理について、図1(図3)に示されるネットワーク構成において端末Aから端末Bへ送信されるパケットを中継するノード装置100における中継処理を例に挙げて説明する。ただし、ノード装置100は正常な状態(障害が発生する前)において、図28のルーティングテーブル25aと、図6のARPテーブル16aと、図5のトポロジマップ14aとを有しているものとする。また、ノード装置102はネットワークN3への経路をノード装置100から学習しているが、この実施の形態4の機能を実装しておらず、ノード装置103の故障による経路消失を検出していないものとする。   Next, regarding the specific packet relay processing of the node device at the time of the failure described above, the node device that relays the packet transmitted from the terminal A to the terminal B in the network configuration shown in FIG. 1 (FIG. 3) The relay process in 100 will be described as an example. However, it is assumed that the node device 100 has the routing table 25a in FIG. 28, the ARP table 16a in FIG. 6, and the topology map 14a in FIG. 5 in a normal state (before a failure occurs). Further, the node device 102 has learned the route to the network N3 from the node device 100, but does not implement the function of the fourth embodiment and has not detected the loss of the route due to the failure of the node device 103. And

図1の状態から図14に示されるようにレイヤ2ネットワーク110のノード装置103に障害が発生して停止した場合、ノード装置100からネットワークN1(レイヤ2ネットワーク110)へ中継されるパケットのネクストホップであるノード装置103がパケット中継に使用できなくなるため、端末Aから端末Bへの通信は停止する状態となる。このとき、障害が発生したノード装置103にレイヤ2レベルで隣接するノード装置102は、ノード装置103と接続する第二リンクのリンク断を検出し、第二リンクがリンク断であることを表示したトポロジ情報パケットを1系リング112に送信する。同様に、障害が発生したノード装置103にレイヤ2レベルで隣接するノード装置104も、ノード装置103と接続する第一リンクのリンク断を検出し、第一リンクがリンク断であることを表示したトポロジ情報パケットを0系リング111に送信する。これらのトポロジ情報パケットは、リング111,112にそって中継され、リングネットワークであるレイヤ2ネットワーク110上の全ノード装置100〜104に到達する。   When the node device 103 of the layer 2 network 110 fails and stops from the state of FIG. 1 as shown in FIG. 14, the next hop of the packet relayed from the node device 100 to the network N1 (layer 2 network 110) Since the node device 103 is not usable for packet relay, the communication from the terminal A to the terminal B is stopped. At this time, the node device 102 adjacent to the node device 103 in which the failure has occurred at the layer 2 level detects the link failure of the second link connected to the node device 103 and displays that the second link is a link failure. The topology information packet is transmitted to the system 1 ring 112. Similarly, the node device 104 adjacent to the node device 103 in which the failure has occurred at the layer 2 level also detects the disconnection of the first link connected to the node device 103 and displays that the first link is a link failure. A topology information packet is transmitted to the 0-system ring 111. These topology information packets are relayed along the rings 111 and 112 and reach all the node devices 100 to 104 on the layer 2 network 110 which is a ring network.

ノード装置100のレイヤ2制御部13は、トポロジ情報パケット115,116を受信すると、トポロジマップ14aから障害を起こしたノード装置103についてのエントリを除去するとともに、障害発生後のノード装置間の接続関係を反映させるようにトポロジマップ14aを更新する。レイヤ2ネットワーク110の障害発生後にノード装置100によって生成されたトポロジマップ14bは、図15に示されるものと同じである。ついで、ノード装置100のトポロジ変化検出部20は、図5から図15に示されるトポロジマップ14a,14bの変化から消失したノード装置103を検出して、この消失したノード装置103の物理アドレス情報「MAC3」を含むトポロジ情報変化検出通知を経路情報更新部23に通知する。経路情報更新部23は、図6のARPテーブル16aを検索して、トポロジ情報変化検出通知に含まれる物理アドレス情報「MAC3」に対応するノード装置103のIPアドレス「10.0.0.103」を取得する。このとき、更新前経路情報保存処理部27は、経路情報更新部23によって取得されたIPアドレスをネクストホップとするエントリをルーティングテーブルから抽出し、その「メトリック」の値を「オールドメトリック」に格納し、さらに、経路情報更新部23は、その「メトリック」の値を「16」にして経路を無効化する。図30は、障害発生時のルーティングテーブルの内容の一例を示す図である。この図30は、図28と同様にノード装置100が生成したルーティングテーブル25cである。この図30に示されるように、ノード装置103のIPアドレス「10.0.0.103」をネクストホップとしている宛先アドレスが「ネットワークN1」、「ネットワークN3」に対応するエントリ731,733のメトリックの値が、到達不可能を示す値「16」に変更され、「オールドメトリック」には無効化される前のメトリック値である「3」、「2」がそれぞれ入力されている。   Upon receiving the topology information packets 115 and 116, the layer 2 control unit 13 of the node device 100 removes the entry for the failed node device 103 from the topology map 14a, and the connection relationship between the node devices after the failure has occurred. The topology map 14a is updated to reflect the above. The topology map 14b generated by the node device 100 after the failure of the layer 2 network 110 is the same as that shown in FIG. Next, the topology change detection unit 20 of the node device 100 detects the lost node device 103 from the changes in the topology maps 14a and 14b shown in FIGS. 5 to 15, and the physical address information “ The topology information change detection notification including “MAC3” is notified to the route information update unit 23. The path information update unit 23 searches the ARP table 16a of FIG. To get. At this time, the pre-update route information storage processing unit 27 extracts an entry having the IP address acquired by the route information update unit 23 as the next hop from the routing table, and stores the value of “metric” in “old metric”. Furthermore, the route information update unit 23 invalidates the route by setting the value of the “metric” to “16”. FIG. 30 is a diagram illustrating an example of the contents of the routing table when a failure occurs. FIG. 30 shows a routing table 25c generated by the node device 100 as in FIG. As shown in FIG. 30, the metrics of the entries 731 and 733 corresponding to the destination addresses “network N1” and “network N3” having the IP address “10.0.0.103” of the node device 103 as the next hop are shown. Is changed to a value “16” indicating unreachable, and “old metric” is inputted with metric values “3” and “2” before being invalidated.

その後、ノード装置100の特定経路情報問合部26は、レイヤ3レベルの隣接ノード装置に対して、無効化したエントリを特定の経路として経路エントリ部に設定したRIP Requestパケットを送信する。図31は、特定経路情報問合部によって送信されるRIP Requestパケットの内容の一例を示す図である。このRIP Requestパケット400aの構成は図22で説明したものと同様であるが、ヘッダ部401のcommandフィールド404には「要求」が設定され、経路エントリ部420,430にはルーティングテーブル中の経路を無効化したエントリ731,733に相当する経路エントリが格納される。つまり、経路エントリ420には宛先アドレスが「ネットワークN1」の経路が設定され、経路エントリ430には宛先アドレスが「ネットワークN3」の経路が設定されている。このとき、アドレスファミリフィールド421には「2」が設定される。   Thereafter, the specific route information inquiry unit 26 of the node device 100 transmits an RIP Request packet in which the invalidated entry is set as a specific route in the route entry unit to the adjacent node device at the layer 3 level. FIG. 31 is a diagram illustrating an example of the contents of the RIP Request packet transmitted by the specific route information inquiry unit. The configuration of the RIP Request packet 400a is the same as that described with reference to FIG. 22, except that “request” is set in the command field 404 of the header section 401, and the route entry sections 420 and 430 indicate routes in the routing table. A path entry corresponding to the invalidated entries 731 and 733 is stored. In other words, the route entry 420 is set with the route having the destination address “network N1”, and the route entry 430 is set with the route having the destination address “network N3”. At this time, “2” is set in the address family field 421.

このRIP Requestパケット400aを受信したレイヤ3レベルの隣接するノード装置102は、RIP Requestパケット400aによって指定された特定の経路に対応する自ノード装置102の有するルーティングテーブル中のエントリのみを経路エントリ部に設定したRIP Responseパケットを送信する。図32は、このRIP Responseパケットの内容の一例を示す図である。このRIP Responseパケット300aの構成は図20で説明したものと同様であり、この例では、図31のRIP Requestパケット400aに対する応答として、経路エントリ330には宛先ネットワークとして「ネットワークN1」の経路が設定され、経路エントリ340には宛先ネットワークとして「ネットワークN3」の経路が設定されている。   The adjacent node device 102 at the layer 3 level that has received the RIP request packet 400a uses only the entry in the routing table of the node device 102 corresponding to the specific route specified by the RIP request packet 400a as the route entry unit. The set RIP response packet is transmitted. FIG. 32 is a diagram showing an example of the contents of this RIP Response packet. The configuration of the RIP response packet 300a is the same as that described with reference to FIG. 20. In this example, the route of the “network N1” is set as the destination network in the route entry 330 as a response to the RIP request packet 400a of FIG. In the route entry 340, the route of “network N3” is set as the destination network.

ノード装置100は、ノード装置102からのRIP Responseパケット300aを受信し、経路情報比較部28は、このパケットに含まれる経路エントリ330のIPアドレスフィールドがルーティングテーブル25bの無効化したエントリ731の「宛先アドレス」と等しく、メトリックの値「2」が保存されたオールドメトリックの値「3」よりも小さいため、経路エントリ330を新たな経路情報として採用する。その結果、レイヤ3ルーティングプロトコル処理部17は、ルーティングテーブルエントリ731のネクストホップにはノード装置102のIPアドレス「10.0.0.102」を格納し、メトリックには受信した経路エントリ260のメトリックに1を加えた値である「3」を格納してエントリを有効化する。また、受信したパケットの経路エントリ340については、メトリックの値「2」がルーティングテーブル25bの対応するエントリ733の保存されたオールドメトリックの値「2」と等しいため、新たな経路情報としては採用しない。つまり、エントリ733は、無効化されたままの状態となる。図33は、更新されたルーティングテーブルの内容の一例を示す図である。この図33も、図28と同様にノード装置100が生成したルーティングテーブル25cである。このルーティングテーブル25cに示されるように、エントリ731に対応するネクストホップとメトリックの値が図30の無効化された状態から有効化されている。   The node device 100 receives the RIP response packet 300a from the node device 102, and the route information comparison unit 28 sets the “destination” of the entry 731 in which the IP address field of the route entry 330 included in this packet is invalidated in the routing table 25b. Since the metric value “2” is smaller than the stored old metric value “3”, the route entry 330 is adopted as new route information. As a result, the layer 3 routing protocol processing unit 17 stores the IP address “10.0.0.102” of the node device 102 in the next hop of the routing table entry 731, and the metric of the received route entry 260 as the metric. “3” which is a value obtained by adding 1 to is stored and the entry is validated. Also, for the route entry 340 of the received packet, since the metric value “2” is equal to the stored old metric value “2” of the corresponding entry 733 in the routing table 25b, it is not adopted as new route information. . That is, the entry 733 remains invalidated. FIG. 33 is a diagram illustrating an example of the contents of the updated routing table. FIG. 33 is also a routing table 25c generated by the node device 100, as in FIG. As shown in the routing table 25c, the next hop and metric values corresponding to the entry 731 are validated from the invalidated state of FIG.

なお、ノード装置104などレイヤ3レベルの他の隣接ノード装置も、ノード装置100の送信するRIP Requestメッセージを受信すると、宛先アドレスが「ネットワークN1」と「ネットワークN3」の情報を格納したRIP Responseメッセージを送信する。しかし、ノード装置104の送信するRIP Responseメッセージに含まれる経路エントリは、ノード装置102またはノード装置103の送信するRIP Responseメッセージにより学習したものであり、そのメトリックの値はノード装置102またはノード装置103の送信するRIP Responseメッセージ内のメトリックの値に1を加えたものとなっている。したがって、ノード装置104からのRIP Responseメッセージを受信したノード装置100において、保存されたオールドメトリックの値と受信した経路エントリのメトリックの値が等しいため、ノード装置100がノード装置104の送信した経路情報を採用することはなく、経路のループを防ぐことが可能となる。   When another adjacent node device at the layer 3 level, such as the node device 104, also receives the RIP Request message transmitted from the node device 100, the RIP Response message that stores information on the destination addresses “network N1” and “network N3”. Send. However, the route entry included in the RIP Response message transmitted from the node device 104 is learned by the RIP Response message transmitted from the node device 102 or the node device 103, and the value of the metric is the node device 102 or the node device 103. 1 is added to the metric value in the RIP Response message transmitted by Therefore, in the node device 100 that has received the RIP Response message from the node device 104, the stored old metric value is equal to the metric value of the received route entry, so that the route information transmitted from the node device 104 by the node device 100. It is possible to prevent loops in the path.

この実施の形態4によれば、トポロジ情報の変化を検出したノード装置は、無効化した経路情報の宛先ネットワークに関する情報のみをレイヤ3レベルの隣接するノード装置に要求し、隣接するノード装置からは指定した無効化された経路についての情報(経路情報)のみが応答されるので、レイヤ2ネットワーク110の負荷を低減する効果を有する。そして、ネットワーク規模が大きく、リング外の経路が多数あるほど、有効となる。   According to the fourth embodiment, the node device that has detected the change in the topology information requests only the information related to the destination network of the invalidated route information from the adjacent node device at the layer 3 level. Since only the information (route information) about the designated invalidated route is responded, there is an effect of reducing the load on the layer 2 network 110. The larger the network scale and the more routes out of the ring, the more effective.

以上のように、この発明にかかるネットワークノード装置およびその経路情報更新方法
は、RPRネットワークでレイヤ2ネットワークを構成するとともに、そのノード装置がレイヤ3ルーティングプロトコル処理機能を有する場合に適している。
As described above, the network node device and the route information update method thereof according to the present invention are suitable when a layer 2 network is configured with an RPR network and the node device has a layer 3 routing protocol processing function.

リング状のレイヤ2ネットワークを用いたネットワーク構成の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the network structure using a ring-shaped layer 2 network. この発明によるネットワークノード装置の実施の形態1の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of Embodiment 1 of the network node apparatus by this invention. 図1のネットワーク構成をレイヤ3のレベルでみた場合のネットワークの論理構成図である。FIG. 2 is a logical configuration diagram of a network when the network configuration of FIG. 1 is viewed at a layer 3 level. 図1のネットワークにおける各ノードに設定されるアドレスや識別情報などを示す表である。2 is a table showing addresses, identification information, and the like set for each node in the network of FIG. 1. トポロジマップの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a topology map. ARPテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an ARP table. OSPF Helloパケットの内容を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the content of an OSPF Hello packet. ネイバ登録テーブルの生成処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the production | generation process of a neighbor registration table. ネイバ登録テーブルの精査処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the close examination process of a neighbor registration table. ネイバ登録テーブルの内容の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the content of a neighbor registration table. ルーティングテーブルのデータ構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a data structure of a routing table. レイヤ2ネットワークが正常な場合のノード装置によるパケット中継の動作処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the operation | movement process of the packet relay by the node apparatus when a layer 2 network is normal. レイヤ2ネットワークにおける障害が発生したノード装置に隣接するノード装置の動作処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the operation | movement process of the node apparatus adjacent to the node apparatus in which the failure in a layer 2 network generate | occur | produced. 障害発生時におけるレイヤ2ネットワークにおけるノード装置の動作処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the operation process of the node apparatus in a layer 2 network at the time of a failure generation. 図1においてレイヤ2ネットワークに異常が発生した場合のネットワーク構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a network configuration when an abnormality occurs in a layer 2 network in FIG. 1. レイヤ2ネットワークの異常発生後に生成されたトポロジマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the topology map produced | generated after abnormality occurrence of a layer 2 network. エントリが削除されたネイバ登録テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the neighbor registration table from which the entry was deleted. 再計算されたルーティングテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the recalculated routing table. この発明によるネットワークノード装置の実施の形態2の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of Embodiment 2 of the network node apparatus by this invention. ルーティングテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a routing table. RIP Responseパケットの構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of a RIP Response packet. ルーティングテーブルの生成処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the production | generation process of a routing table. RIP Requestパケットの構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of a RIP Request packet. 障害発生時のレイヤ2ネットワークにおけるノード装置の動作処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the operation process of the node apparatus in the layer 2 network at the time of a failure occurrence. 障害発生時のルーティングテーブルの内容の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the content of the routing table at the time of failure occurrence. 経路を有効化した後のルーティングテーブルの内容の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the content of the routing table after enabling a path | route. この発明によるネットワークノード装置の実施の形態3の機能構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the function structure of Embodiment 3 of the network node apparatus by this invention. この発明によるネットワークノード装置の実施の形態4の機能構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the function structure of Embodiment 4 of the network node apparatus by this invention. 更新前経路情報を含むルーティングテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the routing table containing the route information before update. 障害発生時におけるレイヤ2ネットワークにおけるノード装置の動作処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the operation process of the node apparatus in a layer 2 network at the time of a failure generation. 障害発生時のルーティングテーブルの内容の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the content of the routing table at the time of failure occurrence. 特定経路情報問合部によって送信されるRIP Requestパケットの内容の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the content of the RIP Request packet transmitted by the specific route information inquiry part. このRIP Responseパケットの内容の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the content of this RIP Response packet. 更新されたルーティングテーブルの内容の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the content of the updated routing table.

符号の説明Explanation of symbols

11 第一リンク制御部
12 第二リンク制御部
13 レイヤ2制御部
14 トポロジマップ格納部
15 ARPテーブル生成部
16 ARPテーブル格納部
17 レイヤ3ルーティングプロトコル処理部
18 ネイバ登録テーブル格納部
19,22,25 ルーティングテーブル格納部
20 トポロジ変化検出部
21 接続情報更新部
23 経路情報更新部
24 経路情報問合部
26 特定経路情報問合部
27 更新前経路情報保存処理部
28 経路情報比較部
100〜104 ネットワークノード装置(ノード装置)
105 レイヤ3ノード装置
111 0系リング
112 1系リング
11 First link control unit 12 Second link control unit 13 Layer 2 control unit 14 Topology map storage unit 15 ARP table generation unit 16 ARP table storage unit 17 Layer 3 routing protocol processing unit 18 Neighbor registration table storage units 19, 22, 25 Routing table storage unit 20 Topology change detection unit 21 Connection information update unit 23 Route information update unit 24 Route information inquiry unit 26 Specific route information inquiry unit 27 Pre-update route information storage processing unit 28 Route information comparison units 100 to 104 Network node Device (node device)
105 Layer 3 node device 111 0 system ring 112 1 system ring

Claims (10)

レイヤ2ネットワークのネットワークノード装置を構成するとともにレイヤ3ルーティングプロトコルにしたがってデータの中継処理を行うネットワークノード装置であって、
所定の時間間隔のほかにリンク状態に変化が生じた場合に、自ノード装置に隣接するノード装置とのリンク状態を含むトポロジ情報を送信するとともに、他のノード装置から受信したトポロジ情報に基づいてレイヤ2ネットワークの接続状態を示すトポロジマップ情報を生成するレイヤ2制御手段と、
レイヤ2ネットワーク内のノード装置についてレイヤ2で使用される物理アドレスから該物理アドレスに対応するレイヤ3で使用される論理アドレスを取得して、前記物理アドレスと論理アドレスとを対応付けるARPテーブルを生成するARPテーブル生成手段と、
レイヤ3ルーティングプロトコルに基づいてルーティングテーブルを生成し、該ルーティングテーブルにしたがってデータの中継処理を行うレイヤ3ルーティングプロトコル処理手段と、
レイヤ3ネットワーク上での自ノード装置に隣接するノード装置を含むネイバ登録テーブルを格納するネイバ登録テーブル格納手段と、
前記トポロジマップ情報の変化を検出して、前記トポロジマップ情報から消失したノード装置の物理アドレスを含むトポロジ情報変化検出通知を接続情報更新手段に通知するトポロジ変化検出手段と、
前記トポロジ情報変化検出通知の物理アドレスに対応する論理アドレスを前記ARPテーブルから取得し、取得した論理アドレスを有する前記ネイバ登録テーブル中のエントリを削除する接続情報更新手段と、
を備え、
前記レイヤ3ルーティングプロトコル処理手段は、前記ネイバ登録テーブルの更新を検出すると、ルーティングテーブルを再生成することを特徴とするネットワークノード装置。
A network node device that constitutes a network node device of a layer 2 network and performs data relay processing according to a layer 3 routing protocol,
When the link state changes in addition to the predetermined time interval, the topology information including the link state with the node device adjacent to the own node device is transmitted and based on the topology information received from the other node device. Layer 2 control means for generating topology map information indicating a connection state of the layer 2 network;
For a node device in the layer 2 network, a logical address used in layer 3 corresponding to the physical address is acquired from a physical address used in layer 2, and an ARP table that associates the physical address with the logical address is generated. ARP table generation means;
A layer 3 routing protocol processing means for generating a routing table based on the layer 3 routing protocol and performing data relay processing according to the routing table;
A neighbor registration table storage means for storing a neighbor registration table including a node device adjacent to the node device on the layer 3 network;
Topology change detection means for detecting a change in the topology map information and notifying a connection information update means of a topology information change detection notification including a physical address of a node device lost from the topology map information ;
Connection information update means for acquiring a logical address corresponding to the physical address of the topology information change detection notification from the ARP table and deleting an entry in the neighbor registration table having the acquired logical address ;
With
The network node device, wherein the layer 3 routing protocol processing means regenerates a routing table when detecting an update of the neighbor registration table.
レイヤ2ネットワークのネットワークノード装置を構成するとともにレイヤ3ルーティングプロトコルにしたがってデータの中継処理を行うネットワークノード装置であって、
所定の時間間隔のほかにリンク状態に変化が生じた場合に、自ノード装置に隣接するノード装置とのリンク状態を含むトポロジ情報を送信するとともに、他のノード装置から受信したトポロジ情報に基づいてレイヤ2ネットワークの接続状態を示すトポロジマップ情報を生成するレイヤ2制御手段と、
レイヤ2ネットワーク内のノード装置についてレイヤ2で使用される物理アドレスから該物理アドレスに対応するレイヤ3で使用される論理アドレスを取得して、前記物理アドレスと論理アドレスとを対応付けるARPテーブルを生成するARPテーブル生成手段と、
受信したデータを宛先ネットワークに中継するためのつぎの中継先を含み、受信したデータの宛先ネットワークに中継するためのつぎの中継先であるネクストホップと、宛先ネットワークまでのホップ数であるメトリックをエントリとして有するルーティングテーブルを有し、定期的にレイヤ3レベルの隣接するノード装置間で前記ルーティングテーブルの内容を含む経路情報を交換してルーティングテーブルを生成し、該ルーティングテーブルに基づいてデータの中継処理を行うレイヤ3ルーティングプロトコル処理手段と、
前記トポロジマップ情報の変化を検出して、前記トポロジマップ情報から消失したノード装置の物理アドレスを含むトポロジ情報変化検出通知を経路情報更新手段に通知するトポロジ変化検出手段と、
前記トポロジ情報変化検出通知の物理アドレスに対応する論理アドレスを前記ARPテーブルから取得し、取得した論理アドレスをネクストホップとして有する前記ルーティングテーブル中のエントリを無効化する経路情報更新手段と、
前記経路情報更新手段によってエントリが無効化された場合に、レイヤ3レベルの隣接するノード装置に対して経路情報の送信を要求する経路情報問合手段と、
を備え
前記レイヤ3ルーティングプロトコル処理手段は、前記エントリの無効化後にレイヤ3レベルの隣接するノード装置から受信した経路情報の内容に基づいてルーティングテーブルを更新することを特徴とすることを特徴とするネットワークノード装置。
A network node device that constitutes a network node device of a layer 2 network and performs data relay processing according to a layer 3 routing protocol,
When the link state changes in addition to the predetermined time interval, the topology information including the link state with the node device adjacent to the own node device is transmitted and based on the topology information received from the other node device. Layer 2 control means for generating topology map information indicating a connection state of the layer 2 network;
For a node device in the layer 2 network, a logical address used in layer 3 corresponding to the physical address is acquired from a physical address used in layer 2, and an ARP table that associates the physical address with the logical address is generated. ARP table generation means;
Look including the following relay destination for relaying the received data to the destination network, and the next hop is the next relay destination for relaying to the destination network of the received data, the metric is the number of hops to the destination network A routing table having an entry , and periodically exchanging route information including the contents of the routing table between adjacent node devices at the layer 3 level to generate a routing table, and relaying data based on the routing table Layer 3 routing protocol processing means for processing;
Topology change detection means for detecting a change in the topology map information and notifying a path information update means of a topology information change detection notification including a physical address of a node device lost from the topology map information ;
Path information update means for acquiring a logical address corresponding to the physical address of the topology information change detection notification from the ARP table, and invalidating an entry in the routing table having the acquired logical address as a next hop ;
Route information inquiry means for requesting transmission of route information to an adjacent node device at the layer 3 level when an entry is invalidated by the route information update means;
Equipped with a,
The Layer 3 routing protocol processing means, the network characterized by features and to Rukoto to update the routing table based on the contents of the route information received from the adjacent node device layer 3 level after the invalidation of the entry Node device.
前記経路情報問合手段は、無効化されたエントリに対する経路情報の送信のみをレイヤ3レベルの隣接するノード装置に要求する機能をさらに備えることを特徴とする請求項に記載のネットワークノード装置。 The network node device according to claim 2 , wherein the route information inquiry unit further includes a function of requesting an adjacent node device at the layer 3 level to transmit only the route information for the invalidated entry. 前記接続情報更新手段によって前記ルーティングテーブル内のエントリが無効化されるときに、該エントリのメトリックをオールドメトリックとして保存する更新前経路情報保存処理手段と、
前記経路情報更新手段によってエントリが無効化された場合に、無効化された前記エントリに対する経路情報の送信のみをレイヤ3レベルの隣接するノード装置に要求する特定経路情報問合手段と、
前記特定経路情報問合手段によって得られた経路情報中の前記無効化されたエントリに対応するメトリックが、前記更新前経路情報保存処理手段によって保存されたオールドメトリックに対して所定の条件を満たすか否か判定する経路情報比較手段と、
をさらに備え、
前記レイヤ3ルーティングプロトコル処理手段は、前記経路情報比較手段によって前記経路情報中が前記所定の条件を満たす場合に、前記経路情報を用いて前記ルーティングテーブルを更新することを特徴とする請求項2または3に記載のネットワークノード装置。
Pre-update route information storage processing means for storing a metric of the entry as an old metric when an entry in the routing table is invalidated by the connection information update means;
Specific route information inquiry means for requesting the adjacent node device of the layer 3 level only to transmit route information for the invalidated entry when the entry is invalidated by the route information update means;
Whether the metric corresponding to the invalidated entry in the route information obtained by the specific route information inquiry means satisfies a predetermined condition with respect to the old metric saved by the pre-update route information saving processing means Route information comparison means for determining whether or not,
Further comprising
The Layer 3 routing protocol processing unit, when by the path information comparison means in said path information satisfies the predetermined condition, and updates the routing table using the routing information according to claim 2 or 4. The network node device according to 3 .
前記ARPテーブル生成手段は、前記レイヤ2ネットワーク内のノード装置に対して、論理アドレスと物理アドレスとの対応を定期的に問い合わせる機能を有することを特徴とする請求項のいずれか1つに記載のネットワークノード装置。 The ARP table generating means, to the node device of the layer 2 network, any one of claims 2 to 4, characterized in that it has a function of inquiring the correspondence between logical addresses and physical addresses periodically The network node device described in 1. レイヤ2ネットワークのネットワークノード装置を構成するとともにレイヤ3ルーティングプロトコルにしたがってデータの中継処理を行うネットワークノード装置の経路情報更新方法であって、
レイヤ2ネットワークのノード装置間のリンク状態が変化した場合に送信されるトポロジ情報に基づいてレイヤ2ネットワークの接続状態を示すトポロジマップ情報を更新するトポロジマップ情報更新工程と、
前記トポロジマップ情報の変化を検出すると、前記トポロジマップ情報中の消去されたエントリのレイヤ2ネットワークで使用される物理アドレスに対応するレイヤ3ネットワークで使用される論理アドレスを、レイヤ2ネットワーク内のノード装置に対して、レイヤ2で使用される物理アドレスとレイヤ3で使用される論理アドレスとを対応付けたARPテーブルから取得し、この論理アドレスを含むエントリを、レイヤ3ネットワーク上での自ノード装置に隣接するノード装置を含むネイバ登録テーブルから除去するネイバ登録テーブル更新工程と、
前記ネイバ登録テーブルの更新を検出すると、ルーティングテーブルの再生成を行うルーティングテーブル再生成工程と、
を含むことを特徴とするネットワークノード装置の経路情報更新方法。
A method of updating path information of a network node device that constitutes a network node device of a layer 2 network and performs data relay processing according to a layer 3 routing protocol,
A topology map information update step of updating topology map information indicating a connection state of the layer 2 network based on topology information transmitted when a link state between node devices of the layer 2 network changes;
When a change in the topology map information is detected, a logical address used in the layer 3 network corresponding to a physical address used in the layer 2 network of the deleted entry in the topology map information is changed to a node in the layer 2 network. The device acquires from the ARP table in which the physical address used in layer 2 and the logical address used in layer 3 are associated with the device , and an entry including this logical address is stored in the local node device on the layer 3 network. A neighbor registration table update step for removing from a neighbor registration table including a node device adjacent to
When detecting the update of the neighbor registration table, a routing table regeneration step for regenerating the routing table;
A path information update method for a network node device, comprising:
レイヤ2ネットワークのネットワークノード装置を構成するとともにレイヤ3ルーティングプロトコルにしたがってデータの中継処理を行うネットワークノード装置の経路情報更新方法であって、
隣接するノード装置との間で、自ノード装置の有するルーティングテーブルの内容を含む経路情報を定期的に交換して、受信したデータの宛先ネットワークに中継するためのつぎの中継先であるネクストホップと、宛先ネットワークまでのホップ数であるメトリックをエントリとして有するルーティングテーブルを生成するルーティングテーブル生成工程と、
レイヤ2ネットワークのノード装置間のリンク状態が変化した場合に送信されるトポロジ情報に基づいてレイヤ2ネットワークの接続状態を示すトポロジマップ情報を更新するトポロジマップ情報更新工程と、
前記トポロジマップ情報の変化を検出すると、前記トポロジマップ情報中の消去されたエントリのレイヤ2ネットワークで使用される物理アドレスに対応するレイヤ3ネットワークで使用される論理アドレスを取得し、この論理アドレスをネクストホップとする前記ルーティングテーブル中のエントリを無効化するエントリ無効化工程と、
前記エントリ無効化工程でエントリが無効化された場合に、レイヤ3レベルの隣接するノード装置に対して経路情報の送信を要求する経路情報問合工程と、
前記経路情報問合工程の結果、前記エントリの無効化後にレイヤ3レベルの隣接するノード装置から受信した経路情報の内容に基づいてルーティングテーブルの更新を行うルーティングテーブル更新工程と、
を含むことを特徴とするネットワークノード装置の経路情報更新方法。
A route information updating method for a network node device that constitutes a network node device of a layer 2 network and performs data relay processing according to a layer 3 routing protocol,
Next hop as a next relay destination for periodically exchanging route information including the contents of the routing table of the own node device with the adjacent node device and relaying to the destination network of the received data A routing table generating step for generating a routing table having as an entry a metric that is the number of hops to the destination network ;
A topology map information update step of updating topology map information indicating a connection state of the layer 2 network based on topology information transmitted when a link state between node devices of the layer 2 network changes;
When a change in the topology map information is detected, a logical address used in the layer 3 network corresponding to a physical address used in the layer 2 network of the deleted entry in the topology map information is acquired, and this logical address is obtained. An entry invalidation step of invalidating an entry in the routing table as a next hop ;
A route information inquiry step for requesting transmission of route information to an adjacent node device at the layer 3 level when an entry is invalidated in the entry invalidation step;
As a result of the route information query step, a routing table update step for updating the routing table based on the contents of the route information received from the adjacent node device at the layer 3 level after invalidation of the entry ;
A path information update method for a network node device, comprising:
前記経路情報問合工程では、無効化されたエントリに対する経路情報の送信のみをレイヤ3レベルの隣接するノード装置に要求することを特徴とする請求項に記載のネットワークノード装置の経路情報更新方法。 8. The route information updating method for a network node device according to claim 7 , wherein, in the route information inquiry step, the adjacent node device at the layer 3 level is requested only to transmit the route information for the invalidated entry. . 前記ルーティングテーブル更新工程で前記ルーティングテーブル内のエントリが無効化されるときに、該エントリのメトリックをオールドメトリックとして保存する処理をさらに行い、
前記ルーティングテーブル更新工程でエントリが無効化された場合に、無効化された前記エントリに対する経路情報の送信のみをレイヤ3レベルの隣接するノード装置に要求する特定経路情報問合工程と、
前記特定経路情報問合工程によって得られた経路情報中の前記無効化されたエントリに対応するメトリックが、保存された前記オールドメトリックに対して所定の条件を満たす場合に、前記経路情報を用いて前記ルーティングテーブルを更新する経路情報比較工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項7または8に記載のネットワークノード装置の経路情報更新方法。
When an entry in the routing table is invalidated in the routing table update step, a process of storing a metric of the entry as an old metric is further performed.
A specific route information query step for requesting an adjacent node device at a layer 3 level only to transmit route information for the invalidated entry when an entry is invalidated in the routing table update step;
When the metric corresponding to the invalidated entry in the route information obtained by the specific route information query step satisfies a predetermined condition with respect to the stored old metric, the route information is used. A route information comparison step for updating the routing table;
The route information update method for a network node device according to claim 7 or 8 , further comprising:
前記レイヤ2ネットワーク内のネットワークノード装置の物理アドレスと論理アドレスとを定期的に対応付けるアドレス対応付け工程をさらに含むことを特徴とする請求項のいずれか1つに記載のネットワークノード装置の経路情報更新方法。 The network node device according to any one of claims 7 to 9 , further comprising an address association step of periodically associating a physical address and a logical address of the network node device in the layer 2 network. Route information update method.
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