JP5092546B2

JP5092546B2 - 中継装置、ネットワーク及びそれらに用いるフレーム中継方法

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Publication number: JP5092546B2
Application number: JP2007142723A
Authority: JP
Inventors: 吉晴小畠
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2007-05-30
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2027-05-30
Also published as: CN101316235A; CN101316235B; EP1998504A1; JP2008301003A; US7843812B2; US20080298371A1; HK1124702A1; EP1998504B1

Description

本発明は中継装置、ネットワーク及びそれらに用いるフレーム中継方法に関し、特に中継装置を複数接続した場合にネットワーク上のループを回避しつつ冗長性を確保する技術に関する。

中継装置を複数接続した場合には、ネットワーク上のループを回避しつつ冗長性を確保する技術としてリング冗長方式が存在する。このリング冗長方式の一つとしては、下記の非特許文献１に記載の技術が公開されている。

しかしながら、このリング冗長方式で経路切替を行う場合には、フレームの到着順序逆転が起こる可能性があり、上位レイヤのフレーム転送に大きな影響を与えることになる。また、到着順序逆転が発生すると、ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレステーブルの誤学習が発生するため、到着順序逆転の発生以降の通信が不可能になる可能性もある。

図１０を用いて、障害が発生した場合に誤学習が発生する例について説明する。ここで、従来の中継装置のリング状接続について、障害が発生していない場合の動作について図２を参照して説明する。中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）、中継装置Ｃ（１０２）、中継装置Ｄ（１０３）がリング状に接続されている。このままではリング状に接続されているため、フレームを転送した際にフレームがループし、不要なフレームで通信路が溢れる現象が発生する。

そこで、通信路の一部を意図的に遮断してループ状態を解除する。図２では中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）間（セカンダリポート１０４）を遮断している（図１０のｅ２）。この場合、中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に転送するフレーム（１０５）が転送された場合、当該フレーム（１０５）は中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）、中継装置Ｃ（１０２）、中継装置Ｂ（１０１）という経路を辿り、宛先ＭＡＣアドレスに到着する。

この状態で、障害が発生した場合には、以下のように、ＭＡＣアドレステーブルの誤学習が発生する。

（１）フレーム＃０が中継装置Ａ（１００）から、中継装置Ｂ（１０１）に向けて送信される（図１０のｅ１）。これによって、各中継装置のＭＡＣアドレス学習テーブルが更新され、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）、中継装置Ｃ（１０２）、中継装置Ｂ（１０１）を通る経路が記録される。

（２）フレーム＃１が中継装置Ａ（１００）から、中継装置Ｂ（１０１）に向けて送信される（図１０のｅ３）。

（３）フレーム＃１（図１０のｅ３）が中継装置Ｄ（１０３）を転送し終えた時点で、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）間に障害が発生する（図１０のｅ４）。

（４）上記の障害（図１０のｅ４）が発生した区間に接するポートは遮断される。

（５）ループ状態を解除するために遮断（図１０のｅ２）されていた中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）間の通信が開放（図１０のｅ７）される。

（６）障害（図１０のｅ４）が発生したため、中継装置Ａ（１００）からＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームが送信される（図１０のｅ５）。

（７）ＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレーム（図１０のｅ５）を受け取った各中継装置は、ＭＡＣアドレス学習テーブルを消去する（図１０のｅ６，ｅ８，ｅ１０，ｅ１１）。

（８）中継装置Ａ（１００）が、フレーム＃２を中継装置Ｂ（１０１）に送信する（図１０のｅ９）。フレーム＃２（図１０のｅ９）は、ＭＡＣアドレス学習テーブルが消去され、経路が存在しないためにフラッディングが発生し、中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に直接送信される。

（９）中継装置Ｂ（１０１）にフレーム＃２（図１０のｅ９）が到着すると、中継装置Ｂ（１０１）のＭＡＣアドレス学習テーブルがフレーム＃２（図１０のｅ９）の情報で更新される。

（１０）中継装置Ｄ（１０３）から中継装置Ｂ（１０１）にフレーム＃１（図１０のｅ３）が到着し、中継装置Ｂ（１０１）のＭＡＣアドレス学習テーブルが古く間違った情報であるフレーム＃１（図１０のｅ３）の情報で更新される。

（１１）中継装置Ｂ（１０１）のアドレス学習テーブルが間違っているため、中継装置Ｂ（１０１）を介して通信した場合に、通信することができなくなる。

"ＥｘｔｒｅｍｅＮｅｔｗｏｒｋ’ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＳｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＥＡＰＳ）Ｖｅｒｓｉｏｎ１"，ＲＦＣ（ＲｅｑｕｅｓｔＦｏｒＣｏｍｍｅｎｔｓ）３６１９（Ｏｃｔｏｂｅｒ２００３）

リング冗長方式を用いて中継装置をリング状に接続した場合には、フレーム中継経路のループを解除するために制御プロトコルが必要である。しかしながら、現在の制御プロトコルでは、経路切替中の過渡状態において、フレームの到着順序逆転が起こる可能性があり、上位レイヤのフレーム転送に大きな影響を与えることがある。また、到着順序逆転が発生した場合には、ＭＡＣアドレステーブルの誤学習が発生するため、到着順序逆転の発生以降の通信が不可能になる可能性がある。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のリング構造の一部のリンクに障害が発生した場合、フレームの到着順序が逆転する現象が発生する。この到着順序の逆転によって、
（１）データの順序が逆転するため、上位レイヤに悪影響が出る
（２）新ルートからフレームが到着し、経路学習が行われた後に、旧ルートからフレームが到着すると、アドレス学習テーブルでは旧ルートが誤って学習され、その後の通信に支障が出る可能性がある
という問題が発生する。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、フレームの到着順序逆転及びＭＡＣアドレス学習テーブルの誤学習を防止することができる中継装置、ネットワーク及びそれらに用いるフレーム中継方法を提供することにある。

本発明による中継装置は、フレームの転送先を記録したＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレス学習テーブルを備え、他の中継装置に接続してリング冗長方式のネットワークを構成する中継装置であって、
リング冗長時の経路切替時に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに学習済みの経路以外からフレームが到着した場合に発生するポートムーブを検出するポートムーブ検出回路と、
前記リング冗長時の経路切替時に前記ポートムーブ検出回路で前記ポートムーブが検出された回数を計数するカウンタとを含み、
前記カウンタの計数値を基に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルの更新を制御し、
１回目のポートムーブの発生した場合に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを更新し、２回目以降のポートムーブが発生した場合に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを更新せず、前記ポートムーブを発生させたフレームの転送を抑止する。

本発明によるネットワークは、上記の中継装置を含むことを特徴とする。

本発明によるフレーム中継方法は、各々フレームの転送先を記録したＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレス学習テーブルを備え、他の中継装置に接続してリング冗長方式のネットワークを構成する中継装置に用いるフレーム中継方法であって、
前記中継装置が、リング冗長時の経路切替時に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに学習済みの経路以外からフレームが到着した場合に発生するポートムーブを検出するポートムーブ検出処理を実行し、
前記中継装置が、前記リング冗長時の経路切替時に前記ポートムーブ検出回路で前記ポートムーブが検出された回数を計数するカウンタ処理を実行し、前記カウンタ処理の計数値を基に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルの更新を制御し、
前記中継装置が、１回目のポートムーブの発生した場合に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを更新し、２回目以降のポートムーブが発生した場合に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを更新せず、前記ポートムーブを発生させたフレームの転送を抑止する。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、フレームの到着順序逆転及びＭＡＣアドレス学習テーブルの誤学習を防止することができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施例による中継装置の構成例を示すブロック図である。図１において、中継装置１は、ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレス学習テーブル１１と、タイマ１２と、フレームスイッチ回路１３と、ポート（＃１〜＃Ｎ）１４−１〜１４−Ｎと、ポートムーブ検出回路１５と、カウンタ１６とから構成されている。

ＭＡＣアドレス学習テーブル１１はフレームスイッチ回路１３に接続され、フレームの宛先ＭＡＣアドレスとフレームとを転送するポートを記録する。また、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１はタイマ１２からＭＡＣアドレス学習テーブル消去の通知を受けた場合、記録した内容をすべて消去する。

タイマ１２はフレームスイッチ回路１３によって計時が開始された後、一定時間経過した際にＭＡＣアドレス学習テーブル１１にＭＡＣアドレス学習テーブル消去を通知する。

フレームスイッチ回路１３はポートムーブ検出回路１５を通してフレームが転送されてきた場合、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１を参照し、フレームの処理を行う。また、フレームスイッチ回路１３はポートムーブ検出回路１５からＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームが転送されてきた場合、タイマ１２の計時を開始させる。さらに、フレームスイッチ回路１３はカウンタ１６を参照し、転送されてきたフレームの送信元ＭＡＣアドレスのポートムーブ発生回数が２回以上であればそのフレームの転送を行わない。

ポートムーブ検出回路１４はポート（＃１〜＃Ｎ）１４−１〜１４−Ｎに接続され、従来、ポート（＃１）１４−１から転送されてきたフレームが、送信元ＭＡＣアドレスが同一にもかかわらず、他ポートであるポート（＃Ｎ）１４−Ｎに転送されてくるポートムーブを検出する。

ポートムーブ検出回路１４はポート（＃１〜＃Ｎ）１４−１〜１４−Ｎからフレームを受信した場合、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１を参照し、ポートムーブの発生の有無を検出する。ポートムーブ検出回路１４はポートムーブを検出した場合、カウンタ１６にポートムーブが発生したことを通知する。尚、ポートムーブ検出回路１４はポート（＃１〜＃Ｎ）１４−１〜１４−Ｎから転送されるフレームをフレームスイッチ回路１３に転送する。

カウンタ１６はポートムーブ検出回路１５からポートムーブが発生したことが通知された場合、フレームの送信元ＭＡＣアドレス毎に通知された回数をカウントする。ポート（＃１〜＃Ｎ）１４−１〜１４−Ｎは、それぞれ他中継装置＃１〜＃Ｎに接続され、通信内容をそのままポートムーブ検出回路１５に送信する。

図２及び図３は本発明の一実施例によるネットワークの動作を示す図である。まず、図２を参照して本発明に関連する中継装置のリング状接続について、障害が発生していない場合の動作について説明する。

このネットワークでは、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）、中継装置Ｃ（１０２）、中継装置Ｄ（１０３）がリング状に接続されている。このままではリング状に接続されているため、フレームを転送した際にフレームがループし、不要なフレームで通信路が溢れる現象が発生する。

そこで、通信路の一部［中継装置Ｂ（１０１）のセカンダリポート（１０４）］を意図的に遮断し、ネットワークのループ状態を解除する。図２では、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）間を遮断している。この場合、中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に転送するフレーム（中継装置Ａ、Ｂ間通信１０５）が転送された場合、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）、中継装置Ｃ（１０２）、中継装置Ｂ（１０１）という経路を辿り、宛先ＭＡＣアドレスに到着する。

次に、図３を参照して、図２を参照して説明したネットワークのうち中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）間に障害（１０７）が発生した場合の動作について説明する。

中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）間の通信が発生した場合、図２の通信経路に障害（１０７）が発生すると、その間の通信ができない、そのため、通信を遮断していたポート［中継装置Ｂ（１０１）のセカンダリポート（１０４）］を開放することによって、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）間の通信（１０６）を可能にする。

図４及び図５は本発明の一実施例による中継装置１の動作を示すフローチャートである。これら図１〜図５を参照してネットワークのうち中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）間に障害（１０７）が発生した場合の動作について説明する。

本実施例では、ネットワークに障害が発生した場合（図４ステップＳ１）、障害が発生したことを感知したマスタスイッチがＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームを送信する（図４ステップＳ２）。このＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームを受信した各中継装置は、障害区間に隣接しているか否かで（図４ステップＳ３，Ｓ４）、動作を決定する。

障害区間に隣接していた場合（図４ステップＳ４）、中継装置１は直ちにＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容を消去する（図４ステップＳ５）。また、障害区間に隣接していない場合、中継装置１はタイマ１２の計時を開始させ、カウンタ１６を初期化する（図４ステップＳ６）。そして、中継装置１はＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームを他の中継装置に転送する（図４ステップＳ７）。ＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームによって開始されたタイマ１２は、一定時間経過後に（図４ステップＳ８）、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容を消去する（図４ステップＳ９）。

図５において、中継装置１は、タイマ１２が起動していない場合（図５ステップＳ１１）、各中継装置が他装置に転送すべきフレームを他装置に転送する（図５ステップＳ１８）。中継装置１は、タイマが起動している場合（図５ステップＳ１１）、以下の動作を行う。

中継装置１は、フレームを受信した場合（図５ステップＳ１２）、ポートムーブ検出回路１５がポートムーブの発生を判定する（図５ステップＳ１３）。中継装置１は、ポートムーブが発生しない場合、通常通り、フレームを他の中継装置に転送する（図５ステップＳ１８）。

中継装置１は、ポートムーブが発生する場合、カウンタ１６に記録されたポートムーブの発生した回数を参照し、０回であれば（図５ステップＳ１４）、カウンタ１６の値を＋１で更新し（図５ステップＳ１５）、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１を更新し（図５ステップＳ１６）、フレームを他の中継装置に転送する（図５ステップＳ１８）。中継装置１は、ポートムーブの発生した回数が０回でなければ（図５ステップＳ１４）、フレームを削除し（図５ステップＳ１９）、そのフレームを他の中継装置に転送することはない。

図６〜図９は本発明の一実施例によるネットワークの動作例を示すシーケンスチャートである。これら図１〜図９を参照して本発明の一実施例によるネットワークの動作及び効果について説明する。まず、図６を参照して、転送経路がＭＡＣアドレス学習テーブル１１に記録されている場合に、障害が発生し、フレームの到着順序が逆転する場合の動作例について説明する。尚、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）、中継装置Ｃ（１０２）、中継装置Ｄ（１０３）各々の構成は図１に示す中継装置１と同様の構成とする。

（１）フレーム＃０が中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に向けて送信される（図６のａ１）。これによって、各中継装置のＭＡＣアドレス学習テーブル１１が更新され、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１に中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）、中継装置Ｃ（１０２）、中継装置Ｂ（１０１）を通る経路が記録される。尚、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）間は、ネットワークのループ状態を解除するために遮断されている（図６のａ２）。

（２）フレーム＃１が中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に向けて送信される（図６のａ３）。

（３）フレーム＃１が中継装置Ｄ（１０３）を転送し終えた時点で、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）間に障害（１０７）が発生する（図６のａ４）。

（４）遮断（図６のａ２）されていた中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）間の通信を開放する（図６のａ７）。

（５）障害が発生したため、ＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームが中継装置Ａ（１００）から送信され（図６のａ５）、また、障害区間に隣接した中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）はＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームを受信し次第、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容を消去する（図６のａ６，ａ１３）。

（６）フレーム＃２が中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に向けて送信される（図６のａ８）。フレーム＃２は、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容が消去され、経路が存在しないためにフラッディングが発生し、中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に直接送信される。

（７）中継装置Ｂ（１０１）にフレーム＃２が到着すると、フレーム＃０と異なる経路から到着したため、ポートムーブが発生し、中継装置Ｂ（１０１）のＭＡＣアドレス学習テーブル１１がフレーム＃２の情報で更新され、カウンタ１６がカウントアップされる。

（８）その後、中継装置Ｂ（１０１）にフレーム＃１が到着するが、２度目のポートムーブとなるため、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１は更新されず、フレームも転送されない。

（９）中継装置Ｂ（１０１）、中継装置Ｃ（１０２）にＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームが到着すると、一定時間経過の後（図６のａ９，ａ１１）、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容が消去される（図６のａ１０，ａ１２）。

次に、図７を参照して、転送経路がＭＡＣアドレス学習テーブル１１に記録されている場合に障害が発生し、フレームが送信順序通り到着する場合の動作例について説明する。

（１）フレーム＃０が中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に向けて送信される（図７のｂ１）。これによって、各中継装置のＭＡＣアドレス学習テーブル１１が更新され、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）、中継装置Ｃ（１０２）、中継装置Ｂ（１０１）を通る経路が記録される。尚、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）間は、ネットワークのループ状態を解除するために遮断されている（図７のｂ２）。

（２）フレーム＃１が中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に向けて送信される（図７のｂ３）。

（３）フレーム＃１が中継装置Ｄ（１０３）を転送し終えた時点で、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）間に障害が発生する（図７のｂ４）。

（４）障害が発生したため、遮断（図７のｂ２）されていた中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）間の通信が開放される（図７のｂ７）。

（５）障害が発生したため、ＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームが中継装置Ａ（１００）から送信され（図７のｂ５）、また、障害区間に隣接した中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）はＭＡＣアドレス学習テーブル消去フームを受信し次第、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容を消去する（図７のｂ６，ｂ１３）。

（６）フレーム＃２が中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に向けて送信される（図７のｂ８）。フレーム＃２は、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容が消去され、経路が存在しないためにフラッディングが発生し、中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に直接送信される。

（７）中継装置Ｂ（１０１）にフレーム＃１が到着する。この場合、フレーム＃１がフレーム＃０と同経路から到着しているため、ポートムーブは発生しない。

（８）中継装置Ｂ（１０１）にフレーム＃２が到着する。この場合、中継装置Ｂ（１０１）はＭＡＣアドレス学習テーブル１１の更新を行う。

（９）中継装置Ｂ（１０１）、中継装置Ｃ（１０２）にＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームが到着すると、一定時間経過後（図７のｂ９，ｂ１１）、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容が消去される（図７のｂ１０，ｂ１２）。

続いて、図８を参照して、転送経路がＭＡＣアドレス学習テーブル１１に記録されていない場合に障害が発生し、フレームの到着順序が逆転する場合の動作例について説明する。

（１）フレーム＃１が中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に向けて送信される（図８のｃ１）。尚、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）間は、ネットワークのループ状態を解除するために遮断されている（図８のｃ２）。

（２）フレーム＃１が中継装置Ｄ（１０３）を転送し終えた時点で、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）間に障害が発生する（図８のｃ３）。

（３）障害が発生したため、遮断（図８のｃ２）されていた中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）間の通信が開放される（図８のｃ６）。

（４）障害が発生したため、ＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームが中継装置Ａ（１００）から送信され（図８のｃ４）、また、障害区間に隣接した中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）はＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームを受信し次第、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容を消去する（図８のｃ５，ｃ１２）。

（５）、フレーム＃２が中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に向けて送信される（図８のｃ７）。フレーム＃２は、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容が消去され、経路が存在しないためにフラッディングが発生し、中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に直接送信される。

（６）中継装置Ｂ（１０１）にフレーム＃２が到着すると、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１に経路情報が記録されていないため、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１はフレーム＃２の情報で更新される。また、カウンタ１６がカウントアップされる。

（７）その後、中継装置Ｂ（１０１）にフレーム＃１が到着するが、２度目のポートムーブとなるため、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１は更新されず、フレームも転送されない。

（８）中継装置Ｂ（１０１）、中継装置Ｃ（１０２）にＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームが到着すると、一定時間経過後（図８のｃ８，ｃ１０）、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容が消去される（図８のｃ９，ｃ１１）。

さらに、図９を参照して、転送経路がＭＡＣアドレス学習テーブル１１に記録されていない場合に障害が発生し、フレームが送信順序通りに到着する場合の動作例について説明する。

（１）フレーム＃１が中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に向けて送信される（図９のｄ１）。尚、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）間は、ネットワークのループ状態を解除するために遮断されている（図９のｄ２）。

（２）フレーム＃１が中継装置Ｄ（１０３）を転送し終えた時点で、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）間に障害が発生する（図９のｄ３）。

（３）障害が発生したため、遮断（図９のｄ２）されていた中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）間の通信が開放される（図９のｄ６）。

（４）障害が発生したため、ＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームが中継装置Ａ（１００）から送信され（図９のｄ４）、また、障害区間に隣接した中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｄ（１０３）はＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームを受信し次第、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容を消去する（図９のｄ５，ｄ１２）。

（５）フレーム＃２が中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に向けて送信される（図９のｄ４）。フレーム＃２は、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１が消去され、経路が存在しないためにフラッディングが発生し、中継装置Ａ（１００）から中継装置Ｂ（１０１）に直接送信される。

（６）中継装置Ｂ（１０１）にフレーム＃１が到着すると、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１に経路情報が記録されていないため、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１はフレーム＃１の情報で更新される。また、カウンタ１６がカウントアップされる。

（７）その後、中継装置Ｂ（１０１）にフレーム＃２が到着するが、２度目のポートムーブとなるため、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１は更新されず、フレームも転送されない。

（８）中継装置Ｂ（１０１）、中継装置Ｃ（１０２）にＭＡＣアドレス学習テーブル消去フレームが到着すると、一定時間経過後（図９のｄ８，ｄ１０）、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容が消去される（図９のｄ９，ｄ１１）。これによって、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１においては、後に到着したフレーム＃１によって記録された、誤った経路が削除される。

このように、本実施例では、中継装置Ａ（１００）、中継装置Ｂ（１０１）、中継装置Ｃ（１０２）、中継装置Ｄ（１０３）を複数接続した場合に、ループを回避しつつ冗長性を確保する技術であるリング冗長方式を用いたネットワークにおいて、経路切替時の前後に学習済みの経路以外からフレームが到着した場合、これを検知し、適切な処理を行うことによって、経路切替中の過渡状態にフレームの到着順序逆転及び到着順序逆転に起因して発生する可能性のある通信障害を防止することができる。

本実施例による中継装置１は、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１に学習済みの経路以外から、フレームが到着した場合に発生するポートムーブを検出するポートムーブ検出回路１５と、ポートムーブ検出回路１５でポートムーブが検出された回数を数えるカウンタ１６と、中継装置１にフレームが転送された場合に処理を決定するフレームスイッチ回路１３と、フレームの転送先を記録したＭＡＣアドレス学習テーブル１１と、フレームスイッチ回路１３がリング状の接続に障害が発生したことを検知してからの時間を計測するタイマ１２とを含んでいる。

中継装置１では、障害が検出されると、ポートムーブをポートムーブ検出回路１５によって監視する。１度目のポートムーブが発生した場合にはＭＡＣアドレス学習テーブル１１を更新し、２度目以降のポートムーブが発生した場合にはＭＡＣアドレス学習テーブル１１を更新せず、ポートムーブを発生させたフレームも転送しない。このように、本実施例では、フレームを転送しないことで、到着順序逆転を防止する。

また、中継装置１では、タイマ１２が障害が検出されて一定時間が経過したことを検出すると、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容を消去する。本実施例では、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容の消去によって、誤った情報が継続されることはない。

さらに、中継装置１では、ＭＡＣアドレス学習テーブル１１の記憶内容が消去された後、再び障害が発生するまでタイマ１２、カウンタ１６が動作することはない。

本発明の一実施例による中継装置の構成例を示すブロック図である。本発明の一実施例によるネットワークの動作を示す図である。本発明の一実施例によるネットワークの動作を示す図である。本発明の一実施例による中継装置１の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例による中継装置１の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例によるネットワークの動作例を示すシーケンスチャートである。本発明の一実施例によるネットワークの動作例を示すシーケンスチャートである。本発明の一実施例によるネットワークの動作例を示すシーケンスチャートである。本発明の一実施例によるネットワークの動作例を示すシーケンスチャートである。本発明に関連するネットワークの動作例を示すシーケンスチャートである。

符号の説明

１中継装置
１１ＭＡＣアドレス学習テーブル
１２タイマ
１３フレームスイッチ回路
１４−１〜１４−Ｎポート（＃１〜＃Ｎ）
１５ポートムーブ検出回路
１６カウンタ
１００中継装置Ａ
１０１中継装置Ｂ
１０２中継装置Ｃ
１０３中継装置Ｄ
１０４セカンダリポート
１０５，１０６中継装置Ａ、Ｂ間通信
１０７障害

Claims

フレームの転送先を記録したＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレス学習テーブルを備え、他の中継装置に接続してリング冗長方式のネットワークを構成する中継装置であって、
リング冗長時の経路切替時に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに学習済みの経路以外からフレームが到着した場合に発生するポートムーブを検出するポートムーブ検出回路と、
前記リング冗長時の経路切替時に前記ポートムーブ検出回路で前記ポートムーブが検出された回数を計数するカウンタとを含み、
前記カウンタの計数値を基に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルの更新を制御し、
１回目のポートムーブの発生した場合に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを更新し、２回目以降のポートムーブが発生した場合に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを更新せず、前記ポートムーブを発生させたフレームの転送を抑止することを特徴とする中継装置。
前記リング冗長時の経路切替時にリング状の接続に障害が発生したことを検知してからの時間を計測するタイマを含み、
前記タイマにて一定時間の経過を検出した時に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルの記憶内容を消去することを特徴とする請求項１記載の中継装置。
請求項１または２記載の中継装置を含むことを特徴とするネットワーク。
各々フレームの転送先を記録したＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレス学習テーブルを備え、他の中継装置に接続してリング冗長方式のネットワークを構成する中継装置に用いるフレーム中継方法であって、
前記中継装置が、リング冗長時の経路切替時に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに学習済みの経路以外からフレームが到着した場合に発生するポートムーブを検出するポートムーブ検出処理を実行し、
前記中継装置が、前記リング冗長時の経路切替時に前記ポートムーブ検出回路で前記ポートムーブが検出された回数を計数するカウンタ処理を実行し、前記カウンタ処理の計数値を基に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルの更新を制御し、
前記中継装置が、１回目のポートムーブの発生した場合に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを更新し、２回目以降のポートムーブが発生した場合に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを更新せず、前記ポートムーブを発生させたフレームの転送を抑止することを特徴とするフレーム中継方法。
前記中継装置が、前記リング冗長時の経路切替時にリング状の接続に障害が発生したことを検知してからの時間を計測するタイマ処理を実行し、前記タイマ処理にて一定時間の経過を検出した時に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルの記憶内容を消去することを特徴とする請求項４記載のフレーム中継方法。