JP6388434B2

JP6388434B2 - ネットワーク機器、通信方法、プログラム、記録媒体

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Publication number: JP6388434B2
Application number: JP2014147817A
Authority: JP
Inventors: 徳則池上
Original assignee: Allied Telesis Holdings KK
Current assignee: Allied Telesis Holdings KK
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Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2018-09-12
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Description

本発明は、ネットワーク機器（例えば、スイッチ）に係わるループの解消に関する。

ネットワーク機器を誤って接続すると、ループが生じる場合がある。

図１１は、従来技術にかかる、ループが生じるネットワーク構成の一例を示す図であり、ループが生じる前のネットワーク構成の一例（図１１（ａ））、ループが生じた後のネットワーク構成の一例（図１１（ｂ））を示す図である。

図１１（ａ）を参照して、スイッチ１００のポート１０１と、ハブ２００のポート２０１とがローカルエリアネットワーク(LAN : Local Area Network)によって正しく接続されている。なお、スイッチ１００は、ポート１０１の他に、ポート１０２、１０３を有し、ハブ２００のポート２０１の他に、ポート２０２、２０３を有している。

しかし、図１１（ｂ）を参照して、誤って、スイッチ１００のポート１０３と、ハブ２００のポート２０３とをもローカルエリアネットワークによって接続してしまったとする。このような場合にループが発生する。

例えば、ポート１０１から出力（ブロードキャスト）されたフレームが、ポート２０１およびハブ２００を経由して、ポート２０３から出力される。さらに、ポート２０３から出力されたフレームが、ポート１０３およびスイッチ１００を経由して、ポート１０１から出力される。

例えば、ポート１０３から出力（ブロードキャスト）されたフレームが、ポート２０３およびハブ２００を経由して、ポート２０１から出力される。さらに、ポート２０１から出力されたフレームが、ポート１０１およびスイッチ１００を経由して、ポート１０３から出力される。

このようなループが発生すると、通信の妨げになる。そこで、ＬＤＦ（ループ検出フレーム：Loop Detection Frame）によって、ループを検出して、ループを解消することが知られている。

図１２は、従来技術にかかる、ＬＤＦによるループの検出原理を示す図であり、ポート１０１からＬＤＦが出力された場合（図１２（ａ））、ポート１０３からＬＤＦが出力された場合（図１２（ｂ））を示す図である。

図１２（ａ）を参照して、ポート１０１からＬＤＦが出力されると、ポート２０１およびハブ２００を経由して、ポート２０３からＬＤＦが出力される。さらに、ポート２０３から出力されたＬＤＦが、ポート１０３において受信される。

図１２（ｂ）を参照して、ポート１０３からＬＤＦが出力されると、ポート２０３およびハブ２００を経由して、ポート２０１からＬＤＦが出力される。さらに、ポート２０１から出力されたＬＤＦが、ポート１０１において受信される。

ここで、スイッチ１００の各ポートからＬＤＦを定期的（例えば、１秒間隔）に出力しておき、スイッチ１００のいずれかのポートでＬＤＦを検出したならば、ループが発生していると判定することができる。スイッチ１００が、ループ発生と判定したならば、ループ発生にかかるポート（ポート１０１、１０３のいずれか一つ以上）における通信を遮断すれば、ループを解消することができる。

特開２００９−１９４７５２号公報特開２００９−２０７０２８号公報特開２００９−１１７８８９号公報特開２００６−２３８３０５号公報特開平１１−１９１７８２号公報

しかしながら、図１２に示すネットワーク構成において、ＬＤＦが検出される前に、スイッチ１０およびハブ２０の間でブロードキャストフレームが送受信される場合が考えられる。この場合、ブロードキャストストームが発生する可能性がある。

ブロードキャストストームが発生した場合、スイッチ１０が、ループ検出フレームＬＤＦを検出できない可能性がある。この場合、誤った接続にかかるポート１３の通信を遮断できず、ループを解消できない。

そこで、本発明は、ブロードキャストストームによるＬＤＦ検出不能を回避することを課題とする。

本発明にかかるネットワーク機器は、ローカルエリアネットワークに接続される複数のポートであって、リンクテストパルスおよびループ検出フレームの通信を除いて通信が遮断されている複数のポートを有するネットワーク機器であって、各ポートの通信を制御する通信制御器と、前記ポートのいずれかの通信の遮断を解除する通信遮断解除部とを備え、前記通信制御器が、前記各ポートのリンクアップを検出するリンクアップ検出部と、前記リンクアップ検出部によってリンクアップが検出された時点から所定時間後に、前記リンクアップが検出されたポートであるリンクアップ検出ポートから、ループ検出フレームを前記ローカルエリアネットワークに送出するループ検出フレーム送出部と、前記各ポートにおいて前記ループ検出フレームを受信した場合に、前記ループ検出フレームを検出するループ検出フレーム検出部とを有し、前記通信遮断解除部が、前記ループ検出フレーム検出部によって前記ループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、前記リンクアップ検出ポートにおける通信の遮断を解除するように構成される。

上記のように構成されたネットワーク機器によれば、ローカルエリアネットワークに接続される複数のポートであって、リンクテストパルスおよびループ検出フレームの通信を除いて通信が遮断されている複数のポートを有するネットワーク機器が提供される。

通信制御器が、各ポートの通信を制御する。通信遮断解除部が、前記ポートのいずれかの通信の遮断を解除する。前記通信制御器において、リンクアップ検出部が、前記各ポートのリンクアップを検出する。ループ検出フレーム送出部が、前記リンクアップ検出部によってリンクアップが検出された時点から所定時間後に、前記リンクアップが検出されたポートであるリンクアップ検出ポートから、ループ検出フレームを前記ローカルエリアネットワークに送出する。ループ検出フレーム検出部が、前記各ポートにおいて前記ループ検出フレームを受信した場合に、前記ループ検出フレームを検出する。前記通信遮断解除部が、前記ループ検出フレーム検出部によって前記ループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、前記リンクアップ検出ポートにおける通信の遮断を解除する。

なお、本発明にかかるネットワーク機器は、前記通信遮断解除部が、前記ループ検出フレームの送出から所定の検出時間内に、前記ループ検出フレーム検出部によって前記ループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、前記リンクアップ検出ポートにおける通信の遮断を解除するようにしてもよい。

なお、本発明にかかるネットワーク機器は、前記所定時間は、前記ネットワーク機器の利用者により設定可能であるようにしてもよい。

なお、本発明にかかるネットワーク機器は、前記所定時間が０であるようにしてもよい。

なお、本発明にかかるネットワーク機器は、前記ネットワーク機器には、他のネットワーク機器が接続されており、前記所定時間は、前記ネットワーク機器によるリンクアップの検出に要する時間と、前記他のネットワーク機器によるリンクアップの検出に要する時間との差よりも長いようにしてもよい。

本発明は、ローカルエリアネットワークに接続される複数のポートであってリンクテストパルスおよびループ検出フレームの通信を除いて通信が遮断されている複数のポートと、各ポートの通信を制御する通信制御器と、前記ポートのいずれかの通信の遮断を解除する通信遮断解除部とを有するネットワーク機器によって通信を行う通信方法であって、前記各ポートのリンクアップを検出するリンクアップ検出工程と、前記リンクアップ検出工程によってリンクアップが検出された時点から所定時間後に、前記リンクアップが検出されたポートであるリンクアップ検出ポートから、ループ検出フレームを前記ローカルエリアネットワークに送出するループ検出フレーム送出工程と、前記各ポートにおいて前記ループ検出フレームを受信した場合に、前記ループ検出フレームを検出するループ検出フレーム検出工程と、前記ループ検出フレーム検出工程によって前記ループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、前記リンクアップ検出ポートにおける通信の遮断を解除する通信遮断解除工程とを備えた通信方法である。

本発明は、ローカルエリアネットワークに接続される複数のポートであってリンクテストパルスおよびループ検出フレームの通信を除いて通信が遮断されている複数のポートと、各ポートの通信を制御する通信制御器と、前記ポートのいずれかの通信の遮断を解除する通信遮断解除部とを有するネットワーク機器による通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記通信処理が、前記各ポートのリンクアップを検出するリンクアップ検出工程と、前記リンクアップ検出工程によってリンクアップが検出された時点から所定時間後に、前記リンクアップが検出されたポートであるリンクアップ検出ポートから、ループ検出フレームを前記ローカルエリアネットワークに送出するループ検出フレーム送出工程と、前記各ポートにおいて前記ループ検出フレームを受信した場合に、前記ループ検出フレームを検出するループ検出フレーム検出工程と、前記ループ検出フレーム検出工程によって前記ループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、前記リンクアップ検出ポートにおける通信の遮断を解除する通信遮断解除工程とを備えたプログラムである。

本発明は、ローカルエリアネットワークに接続される複数のポートであってリンクテストパルスおよびループ検出フレームの通信を除いて通信が遮断されている複数のポートと、各ポートの通信を制御する通信制御器と、前記ポートのいずれかの通信の遮断を解除する通信遮断解除部とを有するネットワーク機器による通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、前記通信処理が、前記各ポートのリンクアップを検出するリンクアップ検出工程と、前記リンクアップ検出工程によってリンクアップが検出された時点から所定時間後に、前記リンクアップが検出されたポートであるリンクアップ検出ポートから、ループ検出フレームを前記ローカルエリアネットワークに送出するループ検出フレーム送出工程と、前記各ポートにおいて前記ループ検出フレームを受信した場合に、前記ループ検出フレームを検出するループ検出フレーム検出工程と、前記ループ検出フレーム検出工程によって前記ループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、前記リンクアップ検出ポートにおける通信の遮断を解除する通信遮断解除工程とを備えた記録媒体である。

本発明の実施形態にかかるスイッチ１０を、ハブ２０と正しく接続した場合のネットワーク構成を示す図である。本発明の実施形態にかかるスイッチ１０の構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施形態にかかるスイッチ１０が有する通信制御器１１ａの構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施形態にかかるスイッチ１０が有する通信制御器１２ａの構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施形態にかかるスイッチ１０が有する通信制御器１３ａの構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施形態にかかるスイッチ１０の動作を示すフローチャートである。本発明の実施形態にかかるスイッチ１０の動作のタイミングを示す図である。本発明の実施形態にかかるスイッチ１０を、ハブ２０と正しく接続した場合のスイッチ１０の動作を示す図である。本発明の実施形態にかかるスイッチ１０を、ハブ２０と誤って接続した場合のスイッチ１０の動作を示す図である。所定時間Δtの好ましい例を示す図である。従来技術にかかる、ループが生じるネットワーク構成の一例を示す図であり、ループが生じる前のネットワーク構成の一例（図１１（ａ））、ループが生じた後のネットワーク構成の一例（図１１（ｂ））を示す図である。従来技術にかかる、ＬＤＦによるループの検出原理を示す図であり、ポート１０１からＬＤＦが出力された場合（図１２（ａ））、ポート１０３からＬＤＦが出力された場合（図１２（ｂ））を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかるスイッチ１０を、ハブ２０と正しく接続した場合のネットワーク構成を示す図である。

本発明の実施形態にかかるスイッチ（ネットワーク機器）１０は、複数のポート１１、１２、１３を有する。スイッチ１０には、ハブ（他のネットワーク機器）２０が接続されている。ハブ２０も、複数のポート２１、２２、２３を有する。スイッチ１０にはサーバ１が接続され、ハブ２０にはＰＣ（パーソナルコンピュータ）２が接続されている。

スイッチ１０のポート１１と、ハブ２０のポート２１とは、ローカルエリアネットワーク(LAN : Local Area Network)によって接続されている。例えば、両者は周知の通信ケーブル（例えば、1000BASE-Tのケーブル）によって接続されている。この接続により、サーバ１とＰＣ２とが、スイッチ１０およびハブ２０を介して、正しく通信を行うことができる。ここで、ポート１１とポート２１との接続を「正しい接続」という。

このように、スイッチ１０およびハブ２０の各ポートは、ローカルエリアネットワークに接続されるものである。

なお、図１において、スイッチ１０のサーバ１への接続ポートおよびハブ２０のＰＣ２への接続ポートは図示省略している。

図２は、本発明の実施形態にかかるスイッチ１０の構成を示す機能ブロック図である。

スイッチ１０は、通信制御器１１ａ、１２ａ、１３ａ、通信遮断解除部１４、タイマ１５を有する。

通信制御器１１ａ、１２ａ、１３ａは、スイッチ１０の各ポート１１、１２、１３の通信を制御する。通信制御器１１ａは、ポート１１に接続されており、ポート１１の通信を制御する。通信制御器１２ａは、ポート１２に接続されており、ポート１２の通信を制御する。通信制御器１３ａは、ポート１３に接続されており、ポート１３の通信を制御する。

通信遮断解除部１４は、ポート１１、１２、１３のいずれかの通信の遮断を解除する。ただし、ポート１１、１２および１３の通信は、リンクテストパルスおよびループ検出フレームの通信を除いて通信が遮断されている。

タイマ１５は、通信制御器１１ａ、１２ａ、１３ａからループ検出フレームを送出した旨の通知を受けてから、所定の検出時間（例えば、図７を参照して、Δtd）を経過するとその旨（タイムアップ）を通信遮断解除部１４に通知する。

なお、図２において、スイッチ１０のサーバ１への接続ポートおよび通信制御器１１ａ、１２ａ、１３ａ相互のデータのやりとりは図示省略している。

図３は、本発明の実施形態にかかるスイッチ１０が有する通信制御器１１ａの構成を示す機能ブロック図である。

通信制御器１１ａは、フレーム受信部１１０ａ、リンクアップ検出部１１２ａ、ループ検出フレーム検出部１１４ａ、ループ検出フレーム送出部１１６ａ、フレーム送信部１１８ａを有する。

フレーム受信部１１０ａは、ポート１１を介して、フレームを受信する。なお、フレーム受信部１１０ａは、フレームのあて先がサーバ１であれば、サーバ１に向けて、フレームを転送する。また、フレーム受信部１１０ａは、フレームのあて先が通信制御器１２ａであれば、通信制御器１２ａに向けて、フレームを転送する。さらに、フレーム受信部１１０ａは、フレームのあて先が通信制御器１３ａであれば、通信制御器１３ａに向けて、フレームを転送する。例えば、フレーム受信部１１０ａが、ブロードキャストされたフレームを、ポート１１を介して受信すると、サーバ１、通信制御器１２ａおよび通信制御器１３ａに向けて、フレームを転送する。

リンクアップ検出部１１２ａは、ポート１１のリンクアップを検出する。ポート１１のリンクアップとは、ポート１１が、他のネットワーク機器（例えば、ハブ２０）と接続されて（例えば、1000BASE-Tのケーブルで接続される）、通信が可能な状態となることをいう。

リンクアップ検出部１１２ａは、フレーム受信部１１０ａにより受信されたフレームを、フレーム受信部１１０ａから読みだして、読みだしたフレームが、リンクテストパルス（たとえば、ノーマルリンクパルス（NLP : Normal Link Pulse））であれば、ポート１１がリンクアップしたと検出する。

ループ検出フレーム送出部１１６ａは、リンクアップ検出部１１２ａによってリンクアップが検出された時点から所定時間（例えば、図７を参照して、Δt）の後に、フレーム送信部１１８ａを介して、リンクアップ検出ポートであるポート１１から、ローカルエリアネットワークに、ループ検出フレーム（LDF : Loop Detection Frame）を送出する。ループ検出フレームは、ブロードキャストされるようにしてもよい。なお、ループ検出フレームの一例としてＬＤＦを挙げたが、ループ検出フレームは、通常の通信に使用されるフレームと区別がつくようなものであればよい。

ただし、リンクアップ検出ポートは、リンクアップが検出されたポートである。リンクアップ検出部１１２ａによってリンクアップが検出された場合は、ポート１１がリンクアップ検出ポートとなる。

ループ検出フレーム検出部１１４ａは、ポート１１においてループ検出フレームを受信した場合に、ループ検出フレームを検出する。ループ検出フレームを検出した旨は、通信遮断解除部１４に通知される。

ループ検出フレーム検出部１１４ａは、フレーム受信部１１０ａにより受信されたフレームを、フレーム受信部１１０ａから読み出す。読み出されたフレームがループ検出フレームであれば、ループ検出フレーム検出部１１４ａはループ検出フレームを検出する。

フレーム送信部１１８ａは、ポート１１を介して、フレーム（例えば、ループ検出フレーム）を送信する。なお、フレーム送信部１１８ａは、サーバ１、通信制御器１２ａおよび通信制御器１３ａからフレームを受けると、そのフレームを、ポート１１を介して送信する。

タイマ１５は、ループ検出フレーム送出部１１６ａからループ検出フレームを送出した旨の通知を受けてから、所定の検出時間（例えば、図７を参照して、Δtd）を経過するとその旨（タイムアップ）を通信遮断解除部１４に通知する。

通信遮断解除部１４は、ループ検出フレームの送出から所定の検出時間Δtd内に、ループ検出フレーム検出部１１６ａによってループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、リンクアップ検出ポートであるポート１１における通信の遮断を解除する。

たとえば、通信遮断解除部１４は、タイマ１５からタイムアップの通知を受けた時点で、ループ検出フレーム検出部１１４ａからループ検出フレームを検出した旨の通知を受けていなければ、リンクアップ検出ポートであるポート１１における通信の遮断を解除する。

なお、ポート１１における通信の遮断とは、フレーム受信部１１０ａによる受信を停止し、しかも、フレーム送信部１１８ａによる送信をも停止することをいう。なお、フレーム受信部１１０ａによる受信の停止は、フレーム受信部１１０ａによってフレームを受信するものの、そのフレームを廃棄してしまうことを含む。

図４は、本発明の実施形態にかかるスイッチ１０が有する通信制御器１２ａの構成を示す機能ブロック図である。

通信制御器１２ａは、フレーム受信部１２０ａ、リンクアップ検出部１２２ａ、ループ検出フレーム検出部１２４ａ、ループ検出フレーム送出部１２６ａ、フレーム送信部１２８ａを有する。

フレーム受信部１２０ａ、リンクアップ検出部１２２ａ、ループ検出フレーム検出部１２４ａ、ループ検出フレーム送出部１２６ａおよびフレーム送信部１２８ａは、それぞれ、フレーム受信部１１０ａ、リンクアップ検出部１１２ａ、ループ検出フレーム検出部１１４ａ、ループ検出フレーム送出部１１６ａおよびフレーム送信部１１８ａと同様である。

ただし、フレーム受信部１２０ａ、リンクアップ検出部１２２ａ、ループ検出フレーム検出部１２４ａ、ループ検出フレーム送出部１２６ａおよびフレーム送信部１２８ａは、ポート１２に関する処理を行うものであり、その点が、ポート１１に関する処理を行うフレーム受信部１１０ａ、リンクアップ検出部１１２ａ、ループ検出フレーム検出部１１４ａ、ループ検出フレーム送出部１１６ａおよびフレーム送信部１１８ａとは異なる。

また、フレーム受信部１２０ａは、フレームのあて先が通信制御器１１ａであれば、通信制御器１１ａに向けて、フレームを転送する。例えば、フレーム受信部１２０ａが、ブロードキャストされたフレームを、ポート１２を介して受信すると、サーバ１、通信制御器１１ａおよび通信制御器１３ａに向けて、フレームを転送する。

さらに、フレーム送信部１２８ａは、ポート１２を介して、フレーム（例えば、ループ検出フレーム）を送信する。なお、フレーム送信部１２８ａは、サーバ１、通信制御器１１ａおよび通信制御器１３ａからフレームを受けると、そのフレームを、ポート１２を介して送信する。

タイマ１５は、ループ検出フレーム送出部１２６ａからループ検出フレームを送出した旨の通知を受けてから、所定の検出時間（例えば、図７を参照して、Δtd）を経過するとその旨（タイムアップ）を通信遮断解除部１４に通知する。

通信遮断解除部１４は、ループ検出フレームの送出から所定の検出時間Δtd内に、ループ検出フレーム検出部１２６ａによってループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、リンクアップ検出ポートであるポート１２における通信の遮断を解除する。

たとえば、通信遮断解除部１４は、タイマ１５からタイムアップの通知を受けた時点で、ループ検出フレーム検出部１２４ａからループ検出フレームを検出した旨の通知を受けていなければ、リンクアップ検出ポートであるポート１２における通信の遮断を解除する。

なお、ポート１２における通信の遮断とは、フレーム受信部１２０ａによる受信を停止し、しかも、フレーム送信部１２８ａによる送信をも停止することをいう。なお、フレーム受信部１２０ａによる受信の停止は、フレーム受信部１２０ａによってフレームを受信するものの、そのフレームを廃棄してしまうことを含む。

図５は、本発明の実施形態にかかるスイッチ１０が有する通信制御器１３ａの構成を示す機能ブロック図である。

通信制御器１３ａは、フレーム受信部１３０ａ、リンクアップ検出部１３２ａ、ループ検出フレーム検出部１３４ａ、ループ検出フレーム送出部１３６ａ、フレーム送信部１３８ａを有する。

フレーム受信部１３０ａ、リンクアップ検出部１３２ａ、ループ検出フレーム検出部１３４ａ、ループ検出フレーム送出部１３６ａおよびフレーム送信部１３８ａは、それぞれ、フレーム受信部１１０ａ、リンクアップ検出部１１２ａ、ループ検出フレーム検出部１１４ａ、ループ検出フレーム送出部１１６ａおよびフレーム送信部１１８ａと同様である。

ただし、フレーム受信部１３０ａ、リンクアップ検出部１３２ａ、ループ検出フレーム検出部１３４ａ、ループ検出フレーム送出部１３６ａおよびフレーム送信部１３８ａは、ポート１３に関する処理を行うものであり、その点が、ポート１１に関する処理を行うフレーム受信部１１０ａ、リンクアップ検出部１１２ａ、ループ検出フレーム検出部１１４ａ、ループ検出フレーム送出部１１６ａおよびフレーム送信部１１８ａとは異なる。

また、フレーム受信部１３０ａは、フレームのあて先が通信制御器１１ａであれば、通信制御器１１ａに向けて、フレームを転送する。例えば、フレーム受信部１２０ａが、ブロードキャストされたフレームを、ポート１３を介して受信すると、サーバ１、通信制御器１１ａおよび通信制御器１２ａに向けて、フレームを転送する。

さらに、フレーム送信部１３８ａは、ポート１３を介して、フレーム（例えば、ループ検出フレーム）を送信する。なお、フレーム送信部１３８ａは、サーバ１、通信制御器１１ａおよび通信制御器１２ａからフレームを受けると、そのフレームを、ポート１３を介して送信する。

タイマ１５は、ループ検出フレーム送出部１３６ａからループ検出フレームを送出した旨の通知を受けてから、所定の検出時間（例えば、図７を参照して、Δtd）を経過するとその旨（タイムアップ）を通信遮断解除部１４に通知する。

通信遮断解除部１４は、ループ検出フレームの送出から所定の検出時間Δtd内に、ループ検出フレーム検出部１３６ａによってループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、リンクアップ検出ポートであるポート１３における通信の遮断を解除する。

たとえば、通信遮断解除部１４は、タイマ１５からタイムアップの通知を受けた時点で、ループ検出フレーム検出部１３４ａからループ検出フレームを検出した旨の通知を受けていなければ、リンクアップ検出ポートであるポート１３における通信の遮断を解除する。

なお、ポート１３における通信の遮断とは、フレーム受信部１３０ａによる受信を停止し、しかも、フレーム送信部１３８ａによる送信をも停止することをいう。なお、フレーム受信部１３０ａによる受信の停止は、フレーム受信部１３０ａによってフレームを受信するものの、そのフレームを廃棄してしまうことを含む。

ただし、ループ検出フレームを検出した旨が、ループ検出フレーム検出部１１４ａ、１２４ａまたは１３４ａから通信遮断解除部１４に通知された場合は、リンクアップ検出ポートの通信の遮断は解除されない。

次に、本発明の実施形態の動作を説明する。

図６は、本発明の実施形態にかかるスイッチ１０の動作を示すフローチャートである。図７は、本発明の実施形態にかかるスイッチ１０の動作のタイミングを示す図である。図８は、本発明の実施形態にかかるスイッチ１０を、ハブ２０と正しく接続した場合のスイッチ１０の動作を示す図である。図９は、本発明の実施形態にかかるスイッチ１０を、ハブ２０と誤って接続した場合のスイッチ１０の動作を示す図である。なお、図８、図９においては、タイマ１５を図示省略している。

図８に示すように正しく接続してから、図９に示すように誤って接続するまでについて、本発明の実施形態の動作を、図６および図７を参照して、説明する。

図６を参照して、まず、ポート１１、１２および１３は、リンクテストパルスおよびループ検出フレームの通信を除いて通信が遮断されている（Ｓ１０）。リンクアップ検出部１１２ａ、１２２ａおよび１３２ａは、ポート１１、１２および１３がリンクアップするまで待機する（Ｓ１１、Ｎｏ）。ポート１１、１２または１３がリンクアップすると、リンクアップ検出部１１２ａ、１２２ａまたは１３２ａはリンクアップを検出する（Ｓ１１、Ｙｅｓ）。

リンクアップ検出から所定時間Δt経過後、リンクアップを検出したリンクアップ検出部１１２ａ、１２２ａまたは１３２ａが接続されているループ検出フレーム送出部１１６ａ、１２６ａまたは１３６ａが、フレーム送信部１１８ａ、１２８ａまたは１３８ａを介して、リンクアップ検出ポートであるポート１１、１２または１３から、ループ検出フレームＬＤＦを送出する（Ｓ１２）。なお、ループ検出フレーム送出部１１６ａ、１２６ａまたは１３６ａは、ループ検出フレームを送出した旨の通知をタイマ１５に送り、タイマ１５が計時を開始する。

ループ検出フレーム検出部１１４ａ、１２４ａおよび１３４ａは、ループ検出フレームＬＤＦを検出するまで待機する（Ｓ１４、Ｎｏ）。しかし、ループ検出フレームＬＤＦは検出されない。結局、ループ検出フレームの送出から所定の検出時間Δtdが経過した時点で、タイマ１５が通信遮断解除部１４にタイムアップを通知するが、通信遮断解除部１４がループ検出フレームを検出した旨の通知を受けていないので、リンクアップ検出ポートであるポート１１における通信の遮断を解除する（Ｓ１６）。

例えば、図８に示すように、スイッチ１０のポート１１と、ハブ２０のポート２１とを、正しく接続したとする。すると、ハブ２０のポート２１から、スイッチ１０のポート１１へ、リンクテストパルスの一種であるノーマルリンクパルスＮＬＰが送信される。ノーマルリンクパルスＮＬＰは、通信制御器１１ａのリンクアップ検出部１１２ａにより検出される（図６の「Ｓ１１、Ｙｅｓ」参照）。図７および図８の「（１）リンクアップ検出」を参照されたい。この場合、ポート１１がリンクアップ検出ポートである。

すると、リンクアップ検出から所定時間Δt経過後、通信制御器１１ａにおいてリンクアップを検出したリンクアップ検出部１１２ａが接続されているループ検出フレーム送出部１１６ａが、フレーム送信部１１８ａを介して、リンクアップ検出ポートであるポート１１から、ループ検出フレームＬＤＦを送出する（図６の「Ｓ１２」参照）。図７および図８の「（２）ＬＤＦ送出」を参照されたい。

なお、所定時間Δtは、スイッチ１０の利用者により設定可能であるようにしてもよい。ただし、所定時間Δtを、スイッチ１０の出荷時に固定することも可能である。

図８を参照して、ループ検出フレームＬＤＦを送出しても、ハブ２０からスイッチ１０に戻ることもないので、ループ検出フレームＬＤＦの送出から検出時間Δtd経過しても、ループ検出フレーム検出部１１４ａ、１２４ａおよび１３４ａは、ループ検出フレームＬＤＦを検出することはない（図６の「Ｓ１４、Ｎｏ」参照）。図７および図８の「（３）ＬＤＦ未検出」を参照されたい。そこで、リンクアップ検出ポートであるポート１１の通信遮断が解除される（図６の「Ｓ１６」参照）。図７および図８の「（４）通信遮断の解除」を参照されたい。

図６に戻り、ループ検出フレーム送出部１１６ａ、１２６ａまたは１３６ａが、ループ検出フレームＬＤＦを検出すると（Ｓ１４、Ｙｅｓ）、検出した旨を通信遮断解除部１４に与える。すると、通信遮断解除部１４による通信遮断の解除は行われず、リンクアップ検出（Ｓ１１、Ｙｅｓ）を待機する。これにより、ループが未然に防止される。

例えば、図８に示すように正しく接続された状態において、誤って、スイッチ１０のポート１３と、ハブ２０のポート２３とをも接続してしまった（「誤った接続」という）とする。この誤った接続におけるスイッチ１０の動作が、図９に図示されている。

すると、図９を参照して、ポート１２および１３は、リンクテストパルスおよびループ検出フレームの通信を除いて通信が遮断されている（Ｓ１０）。ただし、ポート１１は、上述のとおり、すでに通信の遮断が解除されている。さらに、ハブ２０のポート２３から、スイッチ１０のポート１３へ、ノーマルリンクパルスＮＬＰが送信される。ノーマルリンクパルスＮＬＰは、通信制御器１３ａのリンクアップ検出部１３２ａにより検出される（図６の「Ｓ１１、Ｙｅｓ」参照）。図７および図９の「（５）リンクアップ検出」を参照されたい。この場合、ポート１３がリンクアップ検出ポートである。

すると、リンクアップ検出から所定時間Δt経過後、通信制御器１３ａにおいてリンクアップを検出したリンクアップ検出部１３２ａが接続されているループ検出フレーム送出部１３６ａが、フレーム送信部１３８ａを介して、リンクアップ検出ポートであるポート１３から、ループ検出フレームＬＤＦを送出する（図６の「Ｓ１２」参照）。図７および図９の「（６）ＬＤＦ送出」を参照されたい。

なお、所定時間Δtは、スイッチ１０の利用者により設定可能であるようにしてもよいことは、先に説明したとおりである。ただし、所定時間Δtを、スイッチ１０の出荷時に固定することも可能である。

図９を参照して、ポート１３からループ検出フレームＬＤＦが送出されると、ポート２３およびハブ２０を経由して、ポート２１からループ検出フレームＬＤＦが出力される。さらに、ハブ２０のポート２１から出力されたループ検出フレームＬＤＦが、スイッチ１０のポート１１において受信される。そこで、ループ検出フレームＬＤＦは、通信制御器１１ａのループ検出フレーム検出部１１４ａにより検出される（図６の「Ｓ１４、Ｙｅｓ」参照）。図７および図９の「（７）ＬＤＦ検出」を参照されたい。

ループ検出フレーム検出部１１４ａは、ループ検出フレームを検出した旨を、通信遮断解除部１４に通知する。通信遮断解除部１４は、この通知を受け、リンクアップ検出ポートであるポート１３の通信の遮断を解除しない。

ポート１３の通信の遮断を解除すれば、ループが発生し、通信の妨げとなる。しかし、ポート１３による通信の遮断を解除せずに、遮断し続けることで、ループを未然に防止できる。

本発明の実施形態によれば、ポート１３による通信が遮断され続けるため、ループを未然に防止できる。ループが未然に防止されるため、ブロードキャストストームも発生しない。このため、ブロードキャストストームによって、ＬＤＦが検出不能となることもない。

リンクアップ検出を契機として、ループ検出フレームＬＤＦを送出するようにしているからこそ、上記のような効果を奏するのである。単に、定期的にループ検出フレームＬＤＦを送出するようにしただけでは、上記のような効果を奏することは無い。なお、所定時間Δtを０とすることも考えられる。

なお、本発明の実施形態については、以下のような変形例が考えられる。

図１０は、所定時間Δtの好ましい例を示す図である。

所定時間Δt（図７参照）は、スイッチ１０によるリンクアップの検出に要する時間と、ハブ２０によるリンクアップの検出に要する時間との差ΔtLよりも長くすることが好ましい。例えば、Δtを0.5秒とすることが考えられる。ただし、リンクアップの検出に要する時間とは、ポートを通信ケーブルにより物理的に接続してから、リンクアップを検出するまでに要する時間である。

一般的に、スイッチ１０はハブ２０よりも高速なデータ処理が可能なため、スイッチ１０によるリンクアップの検出は、ハブ２０によるリンクアップの検出よりも早く終わる。また、ハブ２０においては、あるポート（例えば、ポート２３）についてリンクアップを検出するまでは、そのポートによる通信を遮断する設定になっていることがある。

ここで、スイッチ１０によるポート１３のリンクアップの検出の直後に、ループ検出フレームＬＤＦを送出してしまうと、ハブ２０によるポート２３のリンクアップの検出が未だ行われていないという事態が生じることがある。すると、ハブ２０によって、ポート２３に向けて送信されたループ検出フレームＬＤＦが遮断されてしまい、スイッチ１０がループ検出フレームＬＤＦを検出できないこととなる。これでは、誤った接続にもかかわらず、通信の遮断が行われないので、ループの解消ができない。

そこで、ループ検出フレームＬＤＦの送出を、ハブ２０によるリンクアップの検出の後にすることが好ましい。そのために、所定時間Δt（図７参照）を、スイッチ１０によるリンクアップの検出に要する時間と、ハブ２０によるリンクアップの検出に要する時間との差ΔtLよりも長くすることが好ましいのである。

また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど）読み取り装置を備えたコンピュータに、上記の各部分、例えばスイッチ１０の各部分を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。

１０スイッチ（ネットワーク機器）
１１、１２、１３ポート
１１ａ、１２ａ、１３ａ通信制御器
１１０ａ、１２０ａ、１３０ａフレーム受信部
１１２ａ、１２２ａ、１３２ａリンクアップ検出部
１１４ａ、１２４ａ、１３４ａループ検出フレーム検出部
１１６ａ、１２６ａ、１３６ａループ検出フレーム送出部
１１８ａ、１２８ａ、１３８ａフレーム送信部
１４通信遮断解除部
２０ハブ（他のネットワーク機器）
Δt 所定時間
Δtd 検出時間
ＬＤＦループ検出フレーム
ＮＬＰノーマルリンクパルス

Claims

ローカルエリアネットワークに接続される複数のポートであって、リンクテストパルスおよびループ検出フレームの通信を除いて通信が遮断されている複数のポートを有するネットワーク機器であって、
各ポートの通信を制御する通信制御器と、
前記ポートのいずれかの通信の遮断を解除する通信遮断解除部と、
を備え、
前記通信制御器が、
前記各ポートのリンクアップを検出するリンクアップ検出部と、
前記リンクアップ検出部によってリンクアップが検出された時点から所定時間後に、前記リンクアップが検出されたポートであるリンクアップ検出ポートから、ループ検出フレームを前記ローカルエリアネットワークに送出するループ検出フレーム送出部と、
前記各ポートにおいて前記ループ検出フレームを受信した場合に、前記ループ検出フレームを検出するループ検出フレーム検出部と、
を有し、
前記通信遮断解除部が、
前記ループ検出フレーム検出部によって前記ループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、前記リンクアップ検出ポートにおける通信の遮断を解除し、
前記リンクアップは、前記各ポートにおいて送受信が可能な状態であり、
前記ネットワーク機器には、他のネットワーク機器が接続されており、
前記所定時間は、
前記ネットワーク機器のポートを通信ケーブルにより物理的に接続してから送受信が可能な状態になるまでの時間と、前記ネットワーク機器と前記他のネットワーク機器とを前記通信ケーブルにより物理的に接続してから送受信が可能な状態になるまでの時間との差よりも長い、
ネットワーク機器。
請求項１に記載のネットワーク機器であって、
前記通信遮断解除部が、
前記ループ検出フレームの送出から所定の検出時間内に、前記ループ検出フレーム検出部によって前記ループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、前記リンクアップ検出ポートにおける通信の遮断を解除する、
ネットワーク機器。
請求項１に記載のネットワーク機器であって、
前記所定時間は、前記ネットワーク機器の利用者により設定可能である、
ネットワーク機器。
ローカルエリアネットワークに接続される複数のポートであってリンクテストパルスおよびループ検出フレームの通信を除いて通信が遮断されている複数のポートと、各ポートの通信を制御する通信制御器と、前記ポートのいずれかの通信の遮断を解除する通信遮断解除部とを有するネットワーク機器によって通信を行う通信方法であって、
前記各ポートのリンクアップを検出するリンクアップ検出工程と、
前記リンクアップ検出工程によってリンクアップが検出された時点から所定時間後に、前記リンクアップが検出されたポートであるリンクアップ検出ポートから、ループ検出フレームを前記ローカルエリアネットワークに送出するループ検出フレーム送出工程と、
前記各ポートにおいて前記ループ検出フレームを受信した場合に、前記ループ検出フレームを検出するループ検出フレーム検出工程と、
前記ループ検出フレーム検出工程によって前記ループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、前記リンクアップ検出ポートにおける通信の遮断を解除する通信遮断解除工程と、
を備え、
前記リンクアップは、前記各ポートにおいて送受信が可能な状態であり、
前記ネットワーク機器には、他のネットワーク機器が接続されており、
前記所定時間は、
前記ネットワーク機器のポートを通信ケーブルにより物理的に接続してから送受信が可能な状態になるまでの時間と、前記ネットワーク機器と前記他のネットワーク機器とを前記通信ケーブルにより物理的に接続してから送受信が可能な状態になるまでの時間との差よりも長い、
通信方法。
ローカルエリアネットワークに接続される複数のポートであってリンクテストパルスおよびループ検出フレームの通信を除いて通信が遮断されている複数のポートと、各ポートの通信を制御する通信制御器と、前記ポートのいずれかの通信の遮断を解除する通信遮断解除部とを有するネットワーク機器による通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記通信処理が、
前記各ポートのリンクアップを検出するリンクアップ検出工程と、
前記リンクアップ検出工程によってリンクアップが検出された時点から所定時間後に、前記リンクアップが検出されたポートであるリンクアップ検出ポートから、ループ検出フレームを前記ローカルエリアネットワークに送出するループ検出フレーム送出工程と、
前記各ポートにおいて前記ループ検出フレームを受信した場合に、前記ループ検出フレームを検出するループ検出フレーム検出工程と、
前記ループ検出フレーム検出工程によって前記ループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、前記リンクアップ検出ポートにおける通信の遮断を解除する通信遮断解除工程と、
を備え、
前記リンクアップは、前記各ポートにおいて送受信が可能な状態であり、
前記ネットワーク機器には、他のネットワーク機器が接続されており、
前記所定時間は、
前記ネットワーク機器のポートを通信ケーブルにより物理的に接続してから送受信が可能な状態になるまでの時間と、前記ネットワーク機器と前記他のネットワーク機器とを前記通信ケーブルにより物理的に接続してから送受信が可能な状態になるまでの時間との差よりも長い、
プログラム。
ローカルエリアネットワークに接続される複数のポートであってリンクテストパルスおよびループ検出フレームの通信を除いて通信が遮断されている複数のポートと、各ポートの通信を制御する通信制御器と、前記ポートのいずれかの通信の遮断を解除する通信遮断解除部とを有するネットワーク機器による通信処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
前記通信処理が、
前記各ポートのリンクアップを検出するリンクアップ検出工程と、
前記リンクアップ検出工程によってリンクアップが検出された時点から所定時間後に、前記リンクアップが検出されたポートであるリンクアップ検出ポートから、ループ検出フレームを前記ローカルエリアネットワークに送出するループ検出フレーム送出工程と、
前記各ポートにおいて前記ループ検出フレームを受信した場合に、前記ループ検出フレームを検出するループ検出フレーム検出工程と、
前記ループ検出フレーム検出工程によって前記ループ検出フレームが検出されなかった場合にのみ、前記リンクアップ検出ポートにおける通信の遮断を解除する通信遮断解除工程と、
を備え、
前記リンクアップは、前記各ポートにおいて送受信が可能な状態であり、
前記ネットワーク機器には、他のネットワーク機器が接続されており、
前記所定時間は、
前記ネットワーク機器のポートを通信ケーブルにより物理的に接続してから送受信が可能な状態になるまでの時間と、前記ネットワーク機器と前記他のネットワーク機器とを前記通信ケーブルにより物理的に接続してから送受信が可能な状態になるまでの時間との差よりも長い、
記録媒体。