レイヤ2ネットワークにおけるループ障害のリモート診断方式

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  • レイヤ 2 ネットワーク ニ オケル ループ ショウガイ ノ リモート シンダン ホウシキ
  • Remote Discovery of Loop Trouble in Layer2 Networks

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抄録

IPスイッチの処理能力向上にともない，レイヤ2ネットワーク規模が拡大し，経済的に大規模なレイヤ2ネットワークの構築が可能となってきている．これにともない，障害の波及範囲も広域化し，障害復旧に時間を要し，可用性を低下させる要因となっている．レイヤ2ネットワークの典型的な大規模障害であるループ障害では，ループパケットは，消滅することなくネットワーク内を転送し続ける現象が起き，システム全体の稼働停止に至ることがよく知られている．この現象は，本来バス構造であったLANセグメントをスタートポロジにしたが，ブロードキャスト型のプロトコルを変えていないために起きる本質的問題である．これを回避する従来技術としてSTP（Spanning Tree Protocol）が適用されているが，十分な効果が得られない場合も多い．そこで，本論文では，ループ障害を対象に，従来の障害事前防止型のアプローチではなく，その原因箇所をリモートホストから迅速に探索発見する診断型のアプローチを提案する．本方式は，第1ステップとして，診断探索を行う端末から送信するロングパケットによってノード負荷の低減を行い，また，架空MACアドレスからのブロードキャストARP要求の送信によってMACアドレス誤学習を訂正し，本来の通信機能の回復を行う．次いで，第2ステップとして，誤学習の成否と大量パケット受信ポートの分析によってループ箇所の特定を行う2ステッププロセスからなるリモート診断を特徴としている．

Layer2 network expands widely for large networks as the layer2 switch improves the forwarding ability. Therefore, the impact of layer2 troubles is big, and it spends long time to find out the cause of the trouble because of geographical expanse. In the layer2 loop trouble which is a typical, large-scale trouble of layer2, the loop packets cause the phenomenon to keep forwarding in the network without disappearing, and it becomes the entire system failure. An essential issue is that the access protocol of the broadcast type has not been changed for long time. The existing technology to avoid loop failure such as STP is not enough. In this paper, it proposes not preventive approach to prevent a trouble but discovery approach to find out the cause part from a remote host system. After the node load is decreased with the long packet injection from the diagnosis terminal as the first step, and the recovery of the mis-learning of MAC address study, the layer2 network functions recover. In the next step, the loop point is identified by detecting the large amount traffic receiving port and reachability test by using the recovered network.

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