JP2000078194A - ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存ネットワークでのスイッチ／ルータのソ
フトウェア処理量を軽減し、ネットワーク機器を安価な
ものとし低価格化を図ることができ、かつ、各スイッチ
での処理速度の向上を図ることができるネットワークシ
ステム。 【解決手段】 ネットワークを構成するスイッチＡ〜Ｄ
は、複数の接続ポート〜を備えており、これらのポ
ートにネットワークを構成する伝送路、エンドシステム
ＥＳ、ネットワークサーバＳが接続される。ＥＳはデー
タ転送を行うに先立って、サーバに相手ＥＳのアドレス
を通知して経路情報を演算してもらい、この経路情報に
基づいてデータの転送を行う。経路情報は、転送データ
の先頭部に、経路内の各スイッチが使用して消去してし
まえるような形式を有する。ＥＳは、過去に通信を行っ
た相手ＥＳへの経路情報を保持しておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークシス
テムに係り、特に、スイッチ／ルータのソフトウェア処
理量を軽減し、ネットワーク機器を安価なものとしてネ
ットワークシステム全体のコストの低減を図ったネット
ワークシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は従来技術によるネットワークシ
ステムの構成を示すブロック図であり、以下、図１２を
参照して従来技術によるネットワークシステムの構成と
接続の動作とを説明する。図１２において、ＥＳはエン
ドシステム、Ａ〜Ｄはルータである。

【０００３】図１２に示すネットワークシステムは、ネ
ットワーク内の接続の制御を行う複数のルータＡ〜Ｄが
伝送路によりループ状に接続されて構成され、各ルータ
には、ＩＰアドレスを持つエンドシステムＥＳが接続さ
れている。図示例では、ルータＡ、Ｂ、Ｄのそれぞれ
に、ＩＰアドレスＩＰＡ１、ＩＰＡ２、ＩＰＡ３を有す
るエンドシステムＥＳ１〜ＥＳ３が接続されている。各
ルータＡ〜Ｄのそれぞれは、自ルータが持つ複数の接続
ポート〜と、これらのポートに接続されている機器
のＩＰアドレスとを対応付けるルーティングテーブルを
有しており、これを用いてネットワーク内の接続の制御
を行っている。

【０００４】前述のように構成されるネットワークシス
テムにおいて、いま、ネットワークプロトコルとしてＴ
ＣＰ／ＩＰを用いて、エンドシステムＥＳ１からＥＳ３
にＩＰパケットを送るものとする。この場合、ルータＡ
は、ＥＳ１から受けた宛先ＩＰアドレスからルーティン
グテーブルを検索して、ＩＰパケットを送出するポート
を選択し、そのポートに接続されているルータＤにＩＰ
パケットを送信する。このＩＰパケットを受信したルー
タＤも、前述と同様に自ルータ内のルーティングテーブ
ルを検索し、宛先にあるＥＳ３が接続されているポート
を選択してＩＰパケットを送信する。

【０００５】また、ルータに代わってデータセルをハー
ドウェアでスイッチングするＡＴＭスイッチを用いるネ
ットワークシステムも知られている。このネットワーク
システムは、通信に先立ってコネクションの設定を行う
コネクションオリエンティッドによる通信を行うもので
あり、ＡＴＭによりコネクションを設定するこの場合も
ＡＴＭアドレスによるシグナリングメッセージのルーテ
ィングを各ＡＴＭスイッチで行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
るネットワークシステムは、ＥＳ１からＥＳ３へのＩＰ
パケットの転送経路にある全てのルータが方路計算を行
うことになり、ルータ等のネットワーク機器のソフトウ
ェア処理性能が直接ネットワークシステムの性能に影響
してしまうという問題点を有している。同様に、ＡＴＭ
スイッチを使用するネットワークシステムも、コネクシ
ョン設定にＴＣＰ／ＩＰでのルータ同様にスイッチに処
理性能が直接ネットワークシステムの性能に影響してし
まうという問題点を有している。

【０００７】すなわち、前述した従来技術は、行き先ま
でのアドレスをネットワーク内の各機器が方路計算して
パケット等のデータを転送しており、この方路計算をネ
ットワーク内の機器であるルータ、スイッチが行わなけ
ればならないことが、ネットワーク内の装置の負荷を高
め、方路計算のためのソフトウェアと、そのソフトウェ
アを高速処理するための高性能なハードウェアとが必要
になりネットワーク機器のコストの増加を招いている。

【０００８】また、前述した従来技術は、ソフトウェア
による処理が各機器毎に発生するため、データ転送を行
うまでの遅延時間が長くなるという問題点を有してい
る。

【０００９】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、既存のネットワークでのスイッチ／ルータのソ
フトウェア処理量を軽減し、ネットワーク機器を安価な
ものにとすることができ、これによりシステム全体の低
価格化を図ることのできるネットワークシステムを提供
することにある。

【００１０】また、本発明の目的は、経路選択の処理を
簡略化し各スイッチでの処理速度の向上を図ることがで
きるネットワークシステムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、複数のスイッチが相互に接続され、スイッチにデー
タの送受信を行うエンドシステムが接続されて構成され
るネットワークシステムにおいて、経路情報の生成、管
理、メンテナンスを行うネットワークサーバを備え、前
記エンドシステムは、データの転送を行う際、データの
転送単位に前記スイッチ内の経路情報を含む転送先まで
の経路情報を付与してデータの転送を行うことにより達
成される。

【００１２】また、前記目的は、前記スイッチが、デー
タに付与された経路情報の先頭部の経路情報により自ス
イッチ内のスイッチングを制御し、使用した経路情報を
廃棄することにより達成される。

【００１３】さらに、前記目的は、前記エンドシステム
が、データの転送に先立って前記ネットワークサーバに
転送先までの経路情報を要求し、前記ネットワークサー
バが、エンドシステムからの要求に基づいて経路情報を
算出し、算出した経路情報を要求を行ったエンドシステ
ムに返送することにより達成される。

【００１４】前述の経路情報は、各スイッチが、ハード
ウェアによって読み、直接スイッチングのために使用す
ることが可能であるため、スイッチは、ソフトウェアに
よる方路計算を行う必要がなく、高速なスイッチングと
データの転送とが可能になる。

【００１５】また、各スイッチは、回線状態と自スイッ
チ構成とポートの接続状況とをサーバに通知するソフト
ウェアを持つだけでよく、ルーティングの機能を備える
必要がなく、そのためスイッチとして高性能／高価なハ
ードウェアを必要としない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるネットワーク
システムの一実施形態を図面により詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施形態によるネットワ
ークシステムの構成を示すブロック図、図２はスイッチ
内での経路情報の使用方法を説明する図、図３は１つの
スイッチ内での経路情報の構成を説明する図、図４は２
つのスイッチを介したエンドシステム間データ転送を説
明する図、図５はエンドシステム内のアプリケーション
からパケット送出までの処理の流れを説明する図、図６
はサーバ内に保持される情報を説明する図、図７はスイ
ッチＡ内で保持される情報を説明する図、図８はエンド
システムＥＳ１内で保持される情報を説明する図、図９
はエンドシステムの登録からデータ転送までのメッセー
ジの交換を説明する図、図１０はサーバダウン時のメッ
セージの交換を説明する図、図１１は他のネットワーク
へのデータ送信における接続形態を説明する図である。
図１において、Ｓ１、Ｓ２はネットワークサーバであ
り、他の符号は図１２の場合と同一である。なお、Ａ〜
Ｄは図１２ではルータとしたが図１ではスイッチとして
いる。

【００１８】図１に示す本発明の一実施形態によるネッ
トワークシステムは、ネットワーク内の接続の制御を行
う複数のスイッチＡ〜Ｄが伝送路によりループ状に接続
されて構成され、各スイッチには、ＩＰアドレスを持つ
エンドシステムＥＳ及びネットワークサーバが接続され
ている。図示例では、スイッチＡ、Ｂ、Ｄのそれぞれ
に、ＩＰアドレスＩＰＡ１、ＩＰＡ２、ＩＰＡ３を有す
るエンドシステムＥＳ１〜ＥＳ３が接続され、スイッチ
Ｃ、Ｄに、ＩＰアドレスＩＰＡＳ１、ＩＰＡＳ２を有す
るネットワークサーバＳ１、Ｓ２が接続されている。

【００１９】各スイッチＡ〜Ｄのそれぞれは、複数（図
１では８個）の接続ポート〜を備えており、これら
のポートにネットワークを構成する伝送路、エンドシス
テム、ネットワークサーバが接続される。また、図１示
す実施形態において、ネットワークサーバＳ１は現用の
サーバ、Ｓ２は予備のサーバとして使用される。エンド
システムＥＳ１〜ＥＳ３は、ワークステーション、パー
ソナルコンピュータ等により構成されればよい。なお、
サーバ、スイッチ、エンドシステムは、説明上ＩＰアド
レスにより識別されていることとする。また、以下の説
明において、単にサーバというときには、現用のサーバ
を意味するものとする。

【００２０】次に、スイッチ内での経路情報によるデー
タ転送の例を図２、図３を参照して説明する。

【００２１】本発明の実施形態は、従来のアドレスに代
わって、ＩＰパケットのデータに経路情報を付加し、こ
の経路情報によりデータの転送を可能にしている。この
場合の経路情報は、各スイッチ内のクロスポイントをど
のように通過するかという、入側ポートから出側ポート
までの経路を示す情報であり、後述するように、ネット
ワークサーバにより演算され、各エンドシステムに与え
られるものである。

【００２２】次に、経路情報によりデータ転送を行う回
路として、図２に示すような４つのクロスポイントを持
つスイッチを例として説明する。各クロスポイントは、
４つの方路の任意の２つの方路間を接続することが可能
であり、各方路が２ビットで方向付けられている。図２
に示す例においては、クロスポイントａ〜ｄのそれぞれ
の左方向の方路、右方向の方路、上方向の方路、下方向
の方路のそれぞれに、“００”、“１０”、“０１”、
“１１”が与えられている。従って、各クロスポイント
における経路情報は、入力側方路と出力側方路との４ビ
ットの情報により表されることになる。

【００２３】いま、スイッチの接続ポートと接続ポー
トとをクロスポイントａ、ｂ、ｄを用いて接続し、こ
の経路を用いてデータの転送を行うものとする。この場
合に、図２に示すように、接続ポートから接続ポート
にデータを転送する方向を経路１とし、接続ポート
から接続ポートにデータを転送する方向を経路２とし
て、これらの経路にデータを転送する場合の経路情報に
ついて説明する。

【００２４】経路情報は、図３に示すように伝送すべき
ＩＰパケット等のデータの前に付与され、スイッチを通
過するクロスポイントの順に、そのクロスポイントの入
力側方路、出力側方路の各情報が並べられて構成され
る。前述した経路１の場合、最初のクロスポイントａに
おける経路情報ａは、入力側方路“００”、出力側方路
“１０”であり、次のクロスポイントｂにおける経路情
報ｂは、入力側方路“００”、出力側方路“１１”であ
り、さらに、次のクロスポイントｃにおける経路情報ｃ
は、入力側方路“０１”、出力側方路“１０”であるの
で、このスイッチに対して転送データに付与される経路
情報は、図３（ａ）に示すように、前述の各方路の情報
を並べた“００１０００１１０１１０”となる。また、
経路２の場合、前述と逆になり、転送データに付与され
る経路情報は、図３（ｂ）に示すように、“１００１１
１００１０００”となる。

【００２５】図２に示すスイッチにおいて各クロスポイ
ントでの前述の経路情報は下記のように処理される。 １．クロスポイントａで、経路情報ａによるスイッチン
グを行う。 ２．経路情報ａを削除する。 ３．経路情報ｂ、経路情報ｄ、データ部を、クロスポイ
ントｂに転送する。

【００２６】その後、データは、クロスポイントｂ、ｄ
でも同様の処理が行われ、後段に接続されているスイッ
チ、エンドシステム、サーバ等の他のネットワーク機器
に転送される。

【００２７】前述のように、経路情報は、スイッチ内の
クロスポイントを通過する毎に削除されることになり、
各クロスポイントは、先頭からビットを読んで処理を行
えばよく、スイッチングの処理を簡略化することができ
る。また、各スイッチを通過するたびに経路情報が短く
なるため、経路情報を付加したことによるオーバヘッド
によるネットワークの転送効率の低下をも防ぐことがで
きる。

【００２８】次に、図４を参照して、エンドシステム相
互間で複数のスイッチを経由してデータを転送する場合
の例を説明する。

【００２９】エンドシステムＥＳ１からＥＳ３にデータ
を送信する場合、図４（ａ）に示す経路１を通って行わ
れることになる。この場合、スイッチＡの経路情報Ａ、
スイッチＤの経路情報Ｄを前述したスイッチの経路情報
を作成したと同様に作成して、これらを順番にデータ
(ＩＰパケット)の前に付けて送信する。この場合の経路
情報は、図４（ｂ）に示すようなものとなる。同様に、
エンドシステムＥＳ３からＥＳ１へのデータの送信は、
経路２により行われることになり、この場合の経路情報
は、図４（ｃ）に示すようなものとなる。

【００３０】エンドシステム内では、図５に示すように
して経路情報が付与される。すなわち、エンドシステム
は、アプリケーションから送られた転送データに対し
て、ＴＣＰ／ＩＰ処理部がＩＰヘッダを付与してＴＣＰ
／ＩＰパケットを生成し、これに経路情報を付加する。
経路情報が付加されたデータは、自エンドシステムが接
続されているスイッチの接続ポートに送出される。経路
情報は、各スイッチでのみ使用されるため、図４に示す
経路１の経路情報Ａは、スイッチＡを通過する時点で削
除され、スイッチＤは、データの先頭から経路情報Ｄを
読むことが可能になる。

【００３１】次に、図６を参照してネットワークサーバ
内に保持される情報について説明する。

【００３２】ネットワークサーバが持つ情報は、図６に
示すように、自サーバが管理するネットワーク内の各ス
イッチの構成、接続トポロジと回線状態、エンドシステ
ムの接続情報、スイッチ間の接続情報、予備サーバの接
続情報、他ネットワークのネットワークサーバへの接続
情報、経路情報を回答済のエンドシステムへの経路情
報、回答済のエンドシステム間の経路情報である。

【００３３】スイッチの構成は、スイッチがネットワー
クに接続された時点で、そのスイッチからサーバに対し
て送られてくる。エンドシステムの接続情報とスイッチ
間の接続情報とは、スイッチにエンドシステムやスイッ
チが接続された時点でスイッチからサーバに送られてく
る。また、接続のトポロジーは、新規接続ネットワーク
機器のコンフィグレーションが終わった時点でサーバが
計算する。

【００３４】ネットワークサーバは、新規接続時以外、
下記のような処理を行う。

【００３５】ａ．エンドシステムへの経路情報の回答、 ｂ．他ネットワークサーバが管理するネットワークとの
情報交換、 ｃ．スイッチから送信される回線使用率、状態、ポート
接続状況の受信と、それらをもとにしたサーバ内の各デ
ータのメンテナンス、 ｄ．回線使用率／状態による回答済経路情報の変更通
知。

【００３６】ネットワークサーバは、前述の処理を行っ
ているので、既存のネットワークで各ネットワーク機器
に分散していたルーティング処理が集中することになる
が、各エンドシステムが一度サーバから得た経路情報を
保持し、経路情報が既知の送信先にはサーバへの問い合
わせを行うことなくデータの転送を行うことを可能にし
ておくことにより、サーバの処理量の増大によるパフォ
ーマンスの低下を生じにくくすることができる。また、
ネットワークサーバのダウンによるネットワークシステ
ムの信頼性の低下も考えられるが、エンドシステムが新
規の接続要求をサーバに送り、経路情報を求める場合以
外、エンドシステムは、経路情報が既知の接続先とのデ
ータ転送を行うことができるので、ネットワークサーバ
のダウンによるネットワークへの影響は少ない。

【００３７】さて、図１に示すネットワークシステムお
いて、エンドシステムとスイッチとは、ネットワークに
接続された時点でネットワークサーバとの情報交換のた
めサーバまでの経路情報を得る必要がある。そのため、
既存のスイッチは、エンドシステムまたはスイッチが新
規に自スイッチに接続された時点で、エンドシステムま
たはスイッチにサーバまでの経路情報を通知する。エン
ドシステムとスイッチとは、サーバへの経路情報と予備
サーバへの経路情報とを保持する。

【００３８】スイッチは、サーバ及び予備サーバまでの
経路情報を、既存のスイッチと新規に接続した場合に既
存のスイッチから受け取り、また、サーバと新規に接続
された場合サーバから経路情報を受け取る。スイッチ
は、サーバまでの経路情報を図７に示すように保持して
いる。すなわち、サーバへの経路情報として、サーバの
ＩＰアドレス対応に経路情報を持ち、また、自スイッチ
の接続ポート番号に対応して、そのポートに接続されて
いるスイッチ名及び接続ポート番号、エンドシステムま
たはサーバのＩＰアドレスを持つ。そして、スイッチ
は、自スイッチにスイッチまたはエンドシステムが新規
に接続された場合、サーバまでの経路情報を接続された
スイッチまたはエンドシステムに通知する。

【００３９】エンドシステムは、新たにスイッチに接続
された場合、スイッチに自ＩＰアドレスを通知し、スイ
ッチは、接続ポート、ＩＰアドレス、機器名をサーバに
通知する。エンドシステムは、例えば、図８に示すよう
な情報を持つ。すなわち、エンドシステムは、予備を含
めたサーバまでの経路情報を、サーバのＩＰアドレスと
それに対応する経路情報とにより持ち、また、サーバに
問合せて得られた他のエンドシステムとの間の経路情報
を、それらのエンドシステムのＩＰアドレスと経路情報
とにより持つ。

【００４０】エンドシステムは、上位のプロトコルから
データの送信指示と転送先のＩＰアドレスとを受ける
と、前述で説明した図８に示すような経路情報テーブル
を検索し、経路情報が登録されていれば、その経路情報
を使用して宛て先のエンドシステムに向けてパケットを
送信する。また、エンドシステムは、図８に示すテーブ
ル内に宛て先のエンドシステムまでの経路情報が登録さ
れていない場合、サーバに問い合わせを行い、回答とし
て送られた経路情報を使用してデータであるＩＰパケッ
トを宛先のエンドシステムに送信する。

【００４１】いま、エンドシステムＥＳ１が、まだ、エ
ンドシステムＥＳ３へのデータ転送のための経路情報を
持たない状態で、エンドシステムＥＳ３にデータ転送を
行うものとする。この場合、エンドシステムＥＳ１は、
まず、自システム内に保持しているサーバへの経路情報
を使用して、サーバにＥＳ３までの経路情報を問い合わ
せる。

【００４２】サーバは、各装置から送られた接続情報を
図６により説明したように管理しており、経路情報の問
合せに対して、自サーバで管理している接続情報と問い
合わせの要求に含まれるデータとから宛て先までの経路
情報を計算する。前述の例の場合、エンドシステムＥＳ
１は、サーバに接続先のエンドシステムＥＳ３のＩＰア
ドレスＩＰＡ３を送ってくる。サーバは、図６により説
明した接続情報テーブルから要求のあったＩＰアドレス
ＩＰＡ３がスイッチＤの５番の接続ポートに接続されて
いることを検索する。また、サーバは、図６により説明
した接続トポロジと回線状態から、回線のトラフィック
状況とホップ数とに基づいて、スイッチＡからスイッチ
Ｄへの経路を選択する。

【００４３】サーバは、トポロジ上の経路決定後、各ス
イッチの構成、ネットワーク構成から経路情報を計算す
る。この場合、サーバは、図１において、エンドシステ
ムＥＳ１からスイッチＡの接続ポートと接続ポート
６、スイッチＤの接続ポートと接続ポートを通って
エンドシステムＥＳ３に行く経路を計算してエンドシス
テムＥＳ１に伝える。また、サーバは、エンドシステム
ＥＳ３からＥＳ１への返信のために、エンドシステムＥ
Ｓ３にもＥＳ１へ伝えた経路情報を逆にした経路情報を
連絡し、さらに、回答として送信した経路情報を自サー
バ内の図６により説明した経路情報テーブルに保持す
る。

【００４４】エンドシステムＥＳ１は、サーバからの回
答による経路情報に従ってエンドシステムＥＳ３にデー
タを送信する。また、エンドシステムＥＳ１は、サーバ
からの回答による経路情報を図８に示すテーブルに追加
登録して、次の同一の宛先へのデータの送信に利用可能
とする。

【００４５】次に、図９を参照してエンドシステムの登
録からデータ転送までのメッセージの交換について説明
する。この例は、ネットワーク内のあるスイッチにエン
ドシステムＥＳａが新たに接続され、エンドシステムＥ
Ｓｂへのデータ転送が可能になるまでのメッセージの交
換の例を示している。

【００４６】（１）スイッチにＥＳａが接続されると、
スイッチは、エンドシステムＥＳａにサーバと予備サー
バへの経路情報を送信する（ステップａ、ｂ）。

【００４７】（２）エンドシステムＥＳａは、スイッチ
に自システムのＩＰアドレスを送信する（ステップ
ｃ）。

【００４８】（３）スイッチは、サーバにエンドシステ
ムＥＳａのＩＰアドレスとスイッチの接続ポートとを報
告する（ステップｄ）。

【００４９】（４）サーバは、スイッチからの報告に基
づいて、エンドシステムＥＳａの機器名、接続ポート、
ＩＰアドレスを登録する。これにより、新規接続のエン
ドシステムの登録が完了する（ステップｅ）。

【００５０】（５）その後、エンドシステムＥＳａがエ
ンドシステムＥＳｂにデータの転送を行おうとする場
合、エンドシステムＥＳａは、まだエンドシステムＥＳ
ｂまでの経路情報を持っていないので、サーバにエンド
システムＥＳｂまでの経路情報を要求する（ステップ
ｆ）。

【００５１】（６）サーバは、前述で説明したように、
エンドシステムＥＳａからエンドシステムＥＳｂまでの
経路情報を演算し、その経路情報をエンドシステムＥＳ
aに通知すると共に、エンドシステムＥＳｂからエンド
システムＥＳａまでの経路情報をエンドシステムＥＳｂ
に通知する（ステップｇ、ｈ）。

【００５２】（７）サーバは、エンドシステムＥＳaか
らエンドシステムＥＳｂまでの経路情報、エンドシステ
ムＥＳｂからエンドシステムＥＳａまでの経路情報、及
び、自サーバからエンドシステムＥＳａ、ＥＳｂまでの
各経路情報をＩＰアドレスと組合わせて自サーバ内に登
録する（ステップｉ）。

【００５３】（８）エンドシステムＥＳａは、サーバか
ら通知された経路情報に基づいてエンドシステムＥＳｂ
との間でのデータ転送を行い、終了後、エンドシステム
ＥＳｂまでの経路情報を自システム内に登録する（ステ
ップｊ、ｋ）。

【００５４】（９）一方、エンドシステムＥＳｂも、エ
ンドシステムＥＳａからのデータ転送を終了した後、エ
ンドシステムＥＳａまでの経路情報を登録する（ステッ
プｌ）。

【００５５】各スイッチは、すでに説明したようにスイ
ッチ間の回線状態をモニタリングして図７に示すような
経路情報とポート状態とのテーブルを持つが、前述した
ように新たなエンドシステムが自スイッチを介してネッ
トワークに加えられた場合、サーバへその旨の通知を行
う。また、各スイッチは、回線使用率、状態を一定時間
単位にサーバへ通知し、隣接するスイッチのダウンと回
線障害によるポートの使用不可が生じた場合、即時にサ
ーバへ障害を通知する。また、各スイッチは、自ポート
へ新規にエンドシステム、他のスイッチが接続されたと
き、ポートの接続状況をサーバに通知する。

【００５６】サーバは、これらの情報に基づいて、エン
ドシステムからの経路情報の問い合わせに対して回答を
行う。また、サーバは、回線使用率がある回線で高まっ
た場合、その回線を迂回する経路情報をエンドシステム
に通知する。エンドシステムは、この通知により、図８
に示す経路情報を新しい経路情報に再登録する。

【００５７】サーバのダウンとサーバが接続されるスイ
ッチのダウンとによる、ネットワークのダウンは、予備
のサーバを設置することにより回避することが可能であ
る。予備サーバＳ２は、現用としてのサーバＳ１内の情
報のコピーを持ち、サーバＳ１内の情報が変更されるた
びに、同様に予備サーバＳ２内の情報も変更される。ス
イッチとエンドシステムとは、予備サーバＳ２への経路
情報をも登録して持っており、現用のサーバＳ１への経
路情報の要求に対する回答が得られない場合、予備サー
バＳ２へ経路情報を要求する。

【００５８】次に、図１０を参照して、現用サーバがダ
ウン時、すなわち、エンドシステムからの経路情報の要
求に対してサーバからの回答がタイムアウトした場合の
メッセージの交換を説明する。

【００５９】（１）現用のサーバＳ１は、エンドシステ
ムＥＳ１が接続された報告を受けて、サーバＳ１までの
経路情報をすでにエンドシステムＥＳ１に報告してある
ものとする（ステップａ、ｂ）。

【００６０】（２）前述の状態で、エンドシステムＥＳ
１は、データ転送のための経路情報をサーバＳ１に要求
し、サーバＳ１からの経路情報の回答が一定時間得られ
なかった場合、すなわち、サーバからの回答がタイムア
ウトした場合、予備サーバＳ２に対してサーバダウンの
通知を行う（ステップｃ、ｄ）。

【００６１】（３）予備サーバＳ２は、現用サーバダウ
ン中に新規接続されるエンドシステムＥＳ、スイッチの
ために、全てのエンドシステムＥＳだけでなく全てのス
イッチに対して現用サーバＳ１のダウンを通知し、現用
サーバとして自サーバを起動する（ステップｅ）。

【００６２】（４）エンドシステムＥＳ１は、予備サー
バＳ２に現用サーバダウンを報告後、現用サーバＳ１へ
送信した経路情報の要求を改めて行い、予備サーバＳ２
から得られた経路情報を使用してデータの転送を行う
（ステップｇ）。

【００６３】（５）現用サーバＳ１は、サーバダウンか
ら復旧すると、予備サーバＳ２に復旧通知を送り、経路
情報、ネットワーク接続状況等の予備サーバ内の情報を
自サーバ内にコピーする（ステップｈ、ｉ）。

【００６４】（６）現用サーバとして動作していた予備
サーバＳ２は、その後、全エンドシステムＥＳ、スイッ
チに現用サーバＳ１の復旧を通知し、予備サーバとして
復帰する（ステップｊ、ｋ）。

【００６５】サーバは、自サーバの管理下にある限られ
た範囲のデータしかもたないが、他のサーバとの情報交
換を行うことにより、他のネットワークに接続されてい
るエンドシステム間のデータ転送を行うことができる。

【００６６】図１１に示す例は、スイッチＡに他のネッ
トワークを構成するスイッチＥが接続されて構成される
ネットワークシステムの例である。この例において、ス
イッチＡとスイッチＥとは、異なるサーバに属してお
り、通常、スイッチＡがサーバＳ１により管理され、ス
イッチＥがサーバＳ３により管理されている。そして、
この例の場合、スイッチＡ、Ｅは、相互に自己が管理さ
れているサーバへの経路情報を交換し、サーバに接続ポ
ートと相手側のネットワークアドレスとを通知する。

【００６７】いま、エンドシステムＥＳ４がエンドシス
テムＥＳ１への経路情報の要求をサーバＳ３に行ったも
のとする。この場合、サーバＳ３は、自サーバが管理し
ているネットワークの経路情報を計算すると共に、サー
バＳ１が管理しているネットワーク内の経路情報の計算
をスイッチＥ、Ａを介してサーバＳ１に依頼する。サー
バＳ２は、サーバＳ１での経路計算結果と自サーバＳ２
の経路計算結果をあわせて、エンドシステムＥＳ４から
ＥＳ１への経路情報を作成して、その経路情報をエンド
システムＥＳ４に通知する。これにより、エンドシステ
ムＥＳ４は、異なるネットワークに収容されているエン
ドシステムＥＳ１との間でデータの転送を行うことがで
きる。

【００６８】サーバは、すでに説明した図６に示すよう
に、他サーバへの経路情報とネットワークアドレスとの
対応をテーブルとして持っており、この接続情報テーブ
ルにデータがない場合、他サーバへの経路情報テーブル
を検索し、隣接するサーバに問い合わせることにより、
前述したように他のネットワークへの経路情報を得て、
これをテーブル内に登録しておくことができる。

【００６９】前述した本発明の実施形態は、ルーティン
グ（経路）の計算と、転送データの通り道のネットワー
クを分離しているので、既存ネットワークでのスイッチ
／ルータのソフトウェア処理量を軽減することができ、
これまで高価だったネットワーク機器を安価なものにし
て、ネットワークシステム全体のコストダウンを図るこ
とができる。

【００７０】また、前述した本発明は、経路情報を常に
パケットの先頭に固定長で置き、各スイッチが順次消費
していくように構成されるので、スイッチにおける経路
選択の処理を簡略化して各スイッチでの処理速度の向上
を図ることができる。

【００７１】さらに、前述した本発明の実施形態は、エ
ンドシステムがサーバに経路情報を問い合わせる場合、
ソフトウェアの処理が必要であるため従来ルーティング
と同等の遅延が生じるが、エンドシステム内に保持する
既知の経路情報を使用してデータの送信を行う場合、ハ
ードウェアレベルによる高速なデータの転送が可能であ
る。

【００７２】前述した本発明の実施形態は、スイッチの
構成を２×２の４つのクロスポイントを持つものとして
説明したが、本発明は、スイッチとして、クロスポイン
ト数がさらに多数ものを使用することもできる。また、
前述した本発明の実施形態は、経路情報として、スイッ
チ内の各クロスポイントの方路を規定したものとした
が、本発明は、スイッチの入力及び出力のポート番号に
より経路情報を作成し、スイッチ内の転送制御をスイッ
チ自身に行わせるようにしてもよい。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ネ
ットワークサーバが転送データに対する経路情報を算出
しているので、ネットワーク内のスイッチ／ルータでの
それぞれが経路の演算を行う必要がなくなり、スイッチ
／ルータでのソフトウェア処理量が軽減され、ネットワ
ーク機器を安価なものにとすることができ、これにより
ネットワークシステム全体の低価格化を図ることができ
る。

【００７４】また、本発明によれば、ネットワーク内の
スイッチが経路情報の先頭から自スイッチで必要な部分
のみを利用して消去してしまうので、経路選択の処理を
簡略化し各スイッチでの処理速度の向上を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるネットワークシステ
ムの構成を示すブロック図である。

【図２】スイッチ内での経路情報の使用方法を説明する
図である。

【図３】１つのスイッチ内での経路情報の構成を説明す
る図である。

【図４】２つのスイッチを介したエンドシステム間デー
タ転送を説明する図である。

【図５】エンドシステム内のアプリケーションからパケ
ット送出までの処理の流れを説明する図である。

【図６】サーバ内に保持される情報を説明する図であ
る。

【図７】スイッチＡ内で保持される情報を説明する図で
ある。

【図８】エンドシステムＥＳ１内で保持される情報を説
明する図である。

【図９】エンドシステムの登録からデータ転送までのメ
ッセージの交換を説明する図である。

【図１０】サーバダウン時のメッセージの交換を説明す
る図である。

【図１１】他のネットワークへのデータ送信における接
続形態を説明する図である。

【図１２】従来技術によるネットワークシステムの構成
を示すブロック図である。Ａ〜Ｄはルータである。

【符号の説明】

ＥＳ エンドシステム Ａ〜Ｄ ルータまたはスイッチ Ｅ スイッチ Ｓ１〜Ｓ３ ネットワークサーバ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のスイッチが相互に接続され、スイ
   ッチにデータの送受信を行うエンドシステムが接続され
   て構成されるネットワークシステムにおいて、経路情報
   の生成、管理、メンテナンスを行うネットワークサーバ
   を備え、前記エンドシステムは、データの転送を行う
   際、データの転送単位に前記スイッチ内の経路情報を含
   む転送先までの経路情報を付与してデータの転送を行う
   ことを特徴とするネットワークシステム。
2. 【請求項２】 前記スイッチは、データに付与された経
   路情報の先頭部の経路情報により自スイッチ内のスイッ
   チングを制御し、使用した経路情報を廃棄することを特
   徴とする請求項１記載のネットワークシステム。
3. 【請求項３】 前記エンドシステムは、データの転送に
   先立って前記ネットワークサーバに転送先までの経路情
   報を要求し、前記ネットワークサーバは、エンドシステ
   ムからの要求に基づいて経路情報を算出し、算出した経
   路情報を要求を行ったエンドシステムに返送することを
   特徴とする請求項１または２記載のネットワークシステ
   ム。