CN105743759A

CN105743759A - 中继系统以及交换机装置

Info

Publication number: CN105743759A
Application number: CN201510706517.7A
Authority: CN
Inventors: 坪田繁
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2016-07-06
Also published as: US20160191302A1; JP2016122896A; US9819536B2

Abstract

本发明提供一种中继系统以及交换机装置，能够任意决定故障恢复时打开的环端口。控制帧处理部(51)在发送R-APS(NR)帧时，将节点ID区域(34)的值决定为用户任意决定的优先级设定值。环控制部(52)通过从本装置发送的R-APS(NR)帧的节点ID区域的值、从其他装置发送的R-APS(NR)帧的节点ID区域的值来比较优先级，并根据该比较结果来决定：将环端口维持为阻塞状态、还是从阻塞状态变更为打开状态。

Description

中继系统以及交换机装置

技术领域

本发明涉及中继系统以及交换机装置，例如涉及使用了由ITU-T(InternationalTelecommunicationUnionTelecommunicationStandardizationSector，国际电信联盟电信标准化部门)G.8032规定的环协议的中继系统以及交换机装置。

背景技术

例如，在非专利文献1中示出了：在基于ITU-TG.8032的环网中，故障恢复时的处理内容。具体来说，隔着故障链路而被控制成阻塞状态的两个环端口中一个端口，根据具有该两个环端口的两个节点的优先级而被控制成打开状态。

现有技术文献

非专利文献1：ITU-TG.8032/Y.1344(02/2012)

作为一个环协议，例如非专利文献1所示，已知有由ITU-TG.8032规定的环协议。该环协议有时也被称为ERP(Ethernet(注册商标)RingProtection：以太网环保护)。在该环协议中，如上所述，在故障恢复时，被控制成阻塞状态的两个环端口的一个根据两个节点的优先级而被控制成打开状态。

具体来说，在故障恢复时，两个节点一起发送作为故障恢复通知帧而发挥功能的R-APS(NR)帧。该R-APS(NR)帧中包含本节点的节点ID。节点ID由48比特位(bit)的区域构成，通常被决定为MAC(MediaAccessControl，介质访问控制)地址。两个节点的一个接收来自另一个的R-APS(NR)帧，将该帧的节点ID与本节点的节点ID进行比较，并根据其比较结果来决定将本节点的环端口保持为阻塞状态、还是变更为打开状态。但是，MAC地址通常由装置供应商固定地决定。因此，用户难以任意地决定故障恢复时打开的环端口。

发明内容

本发明是鉴于上述内容而完成的，其目的之一在于提供一种能够任意地决定故障恢复时打开的环端口的中继系统以及交换机装置。

本发明的上述以及其他目的和新特征根据本说明书的描述和附图能够更加明确。

在本申请所公开的发明中，对代表性的实施方式的概要进行简单说明，其内容如下。

本实施方式涉及的中继系统具有构成环网的多个交换机装置。多个交换机装置的至少一个具有：环端口，其与环网连接；保持部，其保持由用户任意决定的优先级设定值；控制帧处理部；以及环控制部。控制帧处理部在检测出阻塞状态的环端口的故障恢复时，从环端口发送第一故障恢复通知帧，通过环端口来接收来自其他交换机装置的第二故障恢复通知帧。环控制部对环网进行控制。这里，控制帧处理部在发送第一故障恢复通知帧时，将第一故障恢复通知帧的预定区域的值决定为优先级设定值。环控制部通过第一故障恢复通知帧的预定区域的值、第二故障恢复通知帧的预定区域的值来比较优先级，并根据该比较结果来决定将环端口维持为阻塞状态、还是从阻塞状态变更为打开状态。

发明效果

对本申请所公开的发明中的、通过代表性的实施方式获得的效果简单来说，在使用了例如由ITU-TG.8032规定的环协议的中继系统以及交换机装置中，能够任意地决定故障恢复时打开的环端口。

附图说明

图1是表示在本发明的实施方式1涉及的中继系统中，成为其前提的结构例以及无故障时的动作例的概要图。

图2是表示在图1的中继系统中，故障监视方法以及故障检测时的动作例的概要图。

图3是表示在图1的中继系统中，故障恢复时的动作顺序的一例的图。

图4是表示在图1的中继系统中，R-APS帧的结构例的概要图。

图5是表示在图1的中继系统中，交换机装置的主要部分的结构例的概要图。

图6的(a)是表示图5中的R-APS处理部周围的主要部分的结构例以及动作例的概念图，图6的(b)是表示图5中的地址表的结构例的概要图。

图7的(a)是表示本发明的实施方式2涉及的交换机装置的主要部分的结构例的概要图，图7的(b)是表示(a)中的R-APS处理部周围的主要部分的结构例以及动作例的概念图。

图8是表示在图7的(a)的交换机装置中，优先级判定部的动作例的流程图。

图9的(a)是表示本发明的实施方式3涉及的交换机装置的主要部分的结构例的概要图，图9的(b)是表示图9的(a)中的R-APS处理部周围的主要部分的结构例以及动作例的概念图。

图10是表示在图9的(a)中，优先级判定部的动作例的流程图。

图11是表示在本发明的实施方式4涉及的交换机装置中，优先级判定部的动作例的流程图。

图12的(a)是表示本发明的实施方式5涉及的交换机装置的主要部分的结构例的概要图，图12的(b)是表示图12的(a)中的R-APS处理部周围的主要部分的结构例以及动作例的概念图。

符号说明

10环网

11a～11e用户网

12通信路径

15ab、15bc、15cd、15adCCM监视区间

20[1]、20[2]阻塞端口信息存储部

25～39区域

45接口部

46帧处理部

47存储部

48FDB处理部

49VID过滤器

50OAM处理部

51、60a、60b、65R-APS处理部

52、61a、61b、66ERP控制部

53优先级判定部

54选择部

55a、55b分组存储器

BK阻塞状态

CPU处理器部

FDB地址表

MEPa1～MEPd1、MEPa2～MEPd2监视点

Pr[1]、Pr[2]环端口

Pu[1]～Pu[m]用户端口

SW、SWa～SWd交换机装置

具体实施方式

在以下的实施方式中，为了方便起见，在需要的时候分成多个部分或者实施方式进行说明，但是，除了特别明示的情况以外，它们并非彼此无关联，而是一方是另一方的一部分或者全部的变形例、详细内容、补充说明等的关系。另外，在下面的实施方式中，在涉及要素的数等(包含个数、数值、量、范围等)时，除了特别明示的情况和从原理上明确限定为特定的数的情况等之外，并非限定于特定的数，可以是特定的数以上也可以是特定的数以下。

并且，在以下的实施方式中，关于其构成要素(包含要素步骤等)，除了特别明示的情况以及原理上明确认为必须这样的情况等之外，当然未必是必须这样。同样地，在以下的实施方式中，在涉及构成要素等的形状、位置关系等时，除了特别明示的情况以及原理上明确认为不是这样的情况等之外，实质上包含与其形状等近似或者类似的情况等。这对于上述数值和范围也是一样的。

以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在用于说明实施方式的所有附图中，作为原则对同一部件标记相同的标号，而省略其重复的说明。

(实施方式1)

《中继系统(前提)的概要结构以及无故障时的概要动作》

图1是表示成为本发明的实施方式1涉及的中继系统的前提的结构例以及无故障时的动作例的概要图。图1所示的中继系统具有：构成环网10的多个(这里是4个)交换机装置SWa～SWd。交换机装置SWa～SWd各自也被称为节点。交换机装置SWa～SWd各自具有两个环端口Pr[1]、Pr[2]、m个(m是1以上的整数)用户端口Pu[1]～Pu[m]。在该示例中，构成环网10的交换机装置的数量为4个，但是不限于此，只要是两个以上即可。

例如，根据由ITU-TG.8032规定的环协议来控制环网10。换言之，交换机装置SWa～SWd各自具有基于该环协议的各种控制功能。交换机装置SWa～SWd各自除了是进行OSI参考模型的层2(L2)的中继处理的L2交换机之外，还是进行层3(L3)的中继处理的L3交换机等。其中，由于根据L2来进行环网10上的中继处理，因此这里以交换机装置SWa～SWd各自是L2交换机的情况为例。

两个环端口Pr[1]、Pr[2]分别与环网10连接。换言之，各交换机装置SWa～SWd经由环端口Pr[1]、Pr[2]呈环状连接，由此形成环网10。在图1的示例中，交换机装置SWa、SWb、SWc、SWd的环端口Pr[1]分别经由通信线路与邻接的交换机装置SWb、SWc、SWd、SWa的环端口Pr[2]连接。

用户端口Pu[1]～Pu[m]与预定的用户网连接。在图1的示例中，交换机装置SWa～SWd的用户端口Pu[1]～Pu[m]分别与用户网11a～11d连接。在用户网11a～11d中分别适当配置交换机装置和各种信息处理装置(服务器装置和终端装置等)等。

这里，根据ITU-TG.8032，将交换机装置SWa设定为所有者节点(ownernode)，将交换机装置SWb设定为邻居节点(neighbornode)。所有者节点与邻居节点之间的链路称为RPL(RingProtectionLink，环保护链路)。当在环网10上没有故障时，交换机装置SWa将位于RPL的一端的环端口Pr[1]控制成阻塞状态BK(block)、交换机装置SWb将位于RPL的另一端的环端口Pr[2]控制成阻塞状态BK。

控制成阻塞状态BK的环端口禁止用户帧的通过。这里，所谓用户帧例如表示在用户网11a～11d间用于进行数据通信的通常的帧。另一方面，在帧中除了用户帧之外还存在控制帧。控制帧通过帧内的预定的识别符等而与用户帧区分，例如，是在有无监视故障时控制环网10时等所使用的帧。

当在环网10没有故障时，通过RPL来防止环网10上的通信路径的循环(loop)。即，如图1所示，在交换机装置SWa与交换机装置SWb之间形成经由交换机装置SWd、SWc的通信路径12。在该通信路径12上进行用户网11a～11d间的帧转发。

《中继系统(前提)的故障监视方法以及故障检测时的概要动作》

图2是表示在图1的中继系统中，故障监视方法以及故障检测时的动作例的概要图。如图2所示，交换机装置SWa～SWd分别与环端口Pr[1]对应地具有监视点MEPa1～MEPd1，与环端口Pr[2]对应地具有监视点MEPa2～MEPd2。

这里，在ITU-TG.8032中，为了对交换机装置间的链路有无故障进行监视，而规定使用以太网(注册商标)OAM的CC(ContinuityCheck，连续性检测)功能。作为用于监视装置间的通畅性的标准，在“ITU-TY.1731”和“IEEE802.1ag”等中对以太网OAM进行了标准化。如图2所示，在CC功能中通过称为MEP(MaintenanceEndPoint，维护终端节点)的监视点设定监视区间。各监视区间两端的MEP通过彼此定期收发作为通畅性监视帧的CCM(ContinuityCheckMessage，连续性检查消息)帧来监视各监视区间的通畅性。

在图2的示例中，交换机装置SWa的监视点MEPa1在与其他装置(SWb)的监视点MEPb2之间设定CCM监视区间15ab，由此，对本装置的环端口Pr[1]和与其连接的其他装置(SWb)的环端口Pr[2]之间的通畅性进行监视。与此相反地，交换机装置SWb的监视点MEPb2在与其他装置(SWa)的监视点MEPa1之间设定CCM监视区间15ab，由此，对本装置的环端口Pr[2]和与其连接的其他装置(SWa)的环端口Pr[1]之间的通畅性进行监视。

与此同样地，在环网10上依次设定CCM监视区间15bc、15cd、15ad。在各CCM监视区间(例如15ab)中，当一端的监视点(MEPa1)在预定的期间内没有接收到来自另一端的监视点(MEPb2)的CCM帧时，将针对另一端的监视点(MEPb2)的通畅性识别为LOC(LossOfContinuity，连续性丢失)状态。该预定的期间例如是CCM帧的发送间隔(代表性地是3.3ms)的3.5倍的期间。

该情况下，当一端的监视点(MEPa1)向另一端的监视点(MEPb2)发送CCM帧时，以在该CCM帧所包含的RDI(RemoteDefectIndication，远端失效指示)比特位树立了标记的状态进行发送。另一端的监视点(MEPb2)从一端的监视点(MEPa1)接收在RDI比特位树立了标记的CCM帧，由此，将针对一端的监视点(MEPa1)的通畅性识别为RDI状态。交换机装置SWa～SWd各自根据本装置的监视点(MEP)中的LOC状态或RDI状态的识别有无，对本装置的环端口Pr[1]、Pr[2]的有无故障进行判定。

在图2中示出了当在交换机装置SWc的监视点MEPc1与交换机装置SWd的监视点MEPd2之间的监视区间15cd产生了故障时(步骤S101)的概要性的动作例。该情况下，通过监视点MEPc1、MEPd2分别检测该故障。在交换机装置SWc使用监视点MEPc1检测出环端口Pr[1]的故障时，将该环端口Pr[1]控制成阻塞状态BK(步骤S102)，将R-APS(SF)帧发送到环网10上(步骤S103)。另外，在本说明书中，所谓环端口的故障除了该环网自身的故障之外，还包含与该环端口连接的通信电路(链路)的故障。

同样地，在交换机装置SWd使用监视点MEPd2检测出环端口Pr[2]的故障时，将该环端口Pr[2]控制成阻塞状态BK(步骤S102)，将R-APS(SF)帧发送到环网10上(步骤S103)。R-APS帧是基于以太网OAM的控制帧的一种，通过帧内的操作码区域(参照后述的图4)的值等来被识别。SF表示信号故障(SignalFail)，R-APS(SF)帧作为故障通知帧发挥功能。

作为所有者节点的交换机装置SWa在接收到R-APS(SF)帧时，将环端口Pr[1]从图1所示的阻塞状态BK变更为打开状态(步骤S104)。同样地，作为邻居节点的交换机装置SWb也在接收到R-APS(SF)帧时，将环端口Pr[2]从图1所示的阻塞状态BK变更为打开状态(步骤S104)。打开状态的环端口允许用户帧的通过。

《中继系统(前提)的故障恢复时的动作》

图3是表示在图1的中继系统中，故障恢复时的动作顺序的一例的图。图4是表示在图1的中继系统中，R-APS帧的结构例的概要图。首先，如图4所示，R-APS帧包含：发送目的地MAC地址(DA)区域25、发送源MAC地址(SA)区域26、以太网类型(TYP)区域27、以太网OAM公共标题区域28、以及R-APS特性信息区域29。SA区域26的值被决定为成为R-APS帧的发送源的交换机装置(SWa～SWd中的某一个)的MAC地址，DA区域25的值被决定为多播用的MAC地址。

TYP区域27的值被决定为表示以太网OAM的“0×8902”。以太网OAM公共标题区域28包含操作码区域30，在R-APS帧的情况下，操作码区域30的值被决定为“40”。R-APS特性信息区域29包含：4比特位的请求/态区域(Request/State)31、4比特位的子码区域(Sub-code)32、状态区域(Status)33、48比特位的节点ID区域(NodeID)34、以及24字节的保留区域(Reserved)35。

请求/态区域31的值表示R-APS帧是所述的R-APS(SF)帧，或者是后述的R-APS(NR)帧等。子码区域32的值通常决定为“0000”，除此之外的值为了将来而被预约。节点ID区域34的值通常决定为本节点的MAC地址。状态区域33包含：1比特位的RB区域36、1比特位的DNF区域37、1比特位的BPR(BlockedPortReference：阻塞端口参考)区域38、以及5比特位的保留区域39。

RB区域36的值表示图1的RPL是阻塞状态或者是打开状态。DNF区域37的值表示FDB(ForwardingDataBase，转发数据库)快闪(flash)的执行的有效或无效。BPR区域38的值例如表示在图2的交换机装置SWd中，两个环端口Pr[1]、Pr[2]中的某一个被阻塞。

接下来，对图3进行说明。在图3中如图2所示，假设如下情况：当在交换机装置SWc与交换机装置SWd之间的链路产生了故障时，该故障恢复。首先，在故障产生的状态下，交换机装置SWc的环端口Pr[1]以及交换机装置SWd的环端口Pr[2]一起被控制成阻塞状态BK。

并且，如图3所示，多个交换机装置SWa～SWd各自具有阻塞端口信息存储部20[1]、20[2]。在图3中，作为多个交换机装置SWa～SWd的代表示出了交换机装置SWc具有的阻塞端口信息存储部。交换机装置SWc在通过环端口Pr[1]接收到阻塞端口信息时，将该信息保持在阻塞端口信息存储部20[1]，在通过环端口Pr[2]接收到阻塞端口信息时，将该信息保持于阻塞端口信息存储部20[2]。

在所述的图2的步骤S103中，例如，在从交换机装置SWd发送的R-APS(SF)帧中包含被控制成阻塞状态BK的环端口的信息(称为阻塞端口信息)。在该示例中，阻塞端口信息是“{SWd}、{Pr[2]}”。例如，{SWd}表示交换机装置SWd的识别符(ID)，在本说明书中，同样地，{AA}表示“AA”的识别符。更具体来说，{SWd}是图4所示的节点ID区域34的值，通常，为交换机装置SWd的MAC地址。并且，具体来说，{Pr[2]}是图4所示的BPR区域38的值。

如图2所示，交换机装置SWc通过环端口Pr[2]来接收包含了阻塞端口信息“{SWd}、{Pr[2]}”的R-APS(SF)帧。由此，交换机装置SWc将“{SWd}、{Pr[2]}”保持于阻塞端口信息存储部20[2]。在所述的状态下，当故障恢复时(步骤S201)，进行以下的处理。

交换机装置SWc使用监视点MEPc1来对环端口Pr[1]的故障恢复进行检测。该情况下，交换机装置SWc启动保护定时器(步骤S202)，定期地从环端口Pr[1]、Pr[2]发送R-APS(NR)帧(步骤S203)。NR表示无请求(NoRequest)，通过图4的请求/态区域31的值而被识别。这里的R-APS(NR)帧作为故障恢复通知帧(第一故障恢复通知帧)发挥功能。并且，之所以设置保护定时器是为了防止接收预定功能块中的R-APS帧。

同样地，交换机装置SWd使用监视点MEPd2来对环端口Pr[2]的故障恢复进行检测。该情况下，交换机装置SWd使保护定时器启动(步骤S202)，定期地从环端口Pr[1]、Pr[2]发送R-APS(NR)帧(第二故障恢复通知帧)(步骤S203)。

交换机装置SWa～SWd各自(这里以SWc为代表例)在接收R-APS(NR)帧时，消除阻塞端口信息存储部20[1]、20[2]的保持信息(步骤S204)。并且，作为所有者节点的交换机装置SWa在接收R-APS(NR)帧时，使WTR(WaitToRestore：等待恢复)定时器启动(步骤S205)。

交换机装置SWc、SWd各自构成为在保护定时器的时间届满时，通过预定的功能块能够接收R-APS帧。由此，交换机装置SWc在检测出阻塞状态BK的环端口Pr[1]的故障恢复的状态下，通过环端口Pr[2]来接收来自交换机装置SWd的R-APS(NR)帧(第二故障恢复通知帧)。然后，交换机装置SWc根据接收到的帧所包含的信息对本装置与交换机装置SWd中的哪一个是高优先级进行判定(步骤S206)。

同样地，交换机装置SWd也在检测出阻塞状态BK的环端口Pr[2]的故障恢复的状态下，通过环端口Pr[1]来接收来自交换机装置SWc的R-APS(NR)帧(第一故障恢复通知帧)。然后，交换机装置SWd根据接收到的帧所包含的信息来进行优先级的判定。图3以交换机装置SWd是高优先级的情况为例。该情况下，交换机装置SWc将环端口Pr[1]从阻塞状态BK变更为打开状态(步骤S206)。另一方面，交换机装置SWd将环端口Pr[2]维持为阻塞状态BK。

作为所有者节点的交换机装置SWa在WTR定时器的时间届满时，将环端口Pr[1]从打开状态变更为阻塞状态BK(步骤S207)。然后，交换机装置SWa从环端口Pr[1]、Pr[2]将包含了阻塞端口信息“{SWa}、{Pr[1]}”的第一次的R-APS(NR、RB)帧进行发送，进行本装置的FDB快闪(步骤S208)。RB表示PRL的阻塞(RPLBlocked)，通过图4的RB区域36的值而被识别。这里的R-APS(NR、RB)帧作为故障返回帧发挥功能。

交换机装置SWd在接收到R-APS(NR、RB)帧时，将环端口Pr[2]从阻塞状态BK变更为打开状态，停止R-APS(NR)帧的发送(步骤S209)。并且，作为邻居节点的交换机装置SWb在接收到R-APS(NR、RB)帧时，将环端口Pr[2]从打开状态变更为阻塞状态BK(步骤S210)。

并且，在交换机装置SWb～SWd(以SWc为代表)中，根据接收到的R-APS(NR、RB)帧的阻塞端口信息“{SWa}、{Pr[1]}”来产生阻塞端口信息存储部20[1]、20[2](这里是20[2])的变更。在ITU-TG.8032中，当在阻塞端口信息存储部20[1]、20[2]的一方的信息发生变更，且与另一方的信息不一致时，进行FDB快闪。据此，交换机装置SWb～SWd各自进行FDB快闪(步骤S211)。

然后，交换机装置SWa将第二次的R-APS(NR、RB)帧进行发送。但是该情况下，例如在交换机装置SWc的阻塞端口信息存储部20[1]、20[2]中，由于变更了的一方(这里是20[1])的信息与另一方的信息一致，因此不进行FDB快闪。另外，根据ITU-TG.8032，例如每3.3ms发送三次各R-APS帧，然后每5ms发送各R-APS帧。

《中继系统(前提)的问题点》

这里，所述的图3的步骤S206中的优先级的判定通常根据图4的节点ID区域34的值来进行。节点ID区域34的值通常决定为MAC地址。即，图3的交换机装置SWc通过将来自交换机装置SWd的R-APS(NR)帧所包含的MAC地址、与本装置的MAC地址进行比较来进行优先级的判定。但是，通常通过装置供应商而固定地决定MAC地址，因此，用户难以任意地决定故障恢复时打开的环端口。

《交换机装置(实施方式1)的结构以及动作》

图5是表示在图1的中继系统中，交换机装置的主要部分的结构例的概要图。图6的(a)是表示图5中的R-APS处理部周围的主要部分的结构例以及动作例的概念图，图6的(b)是表示图5中的地址表的结构例的概要图。图5所示的交换机装置SW应用于图1所示的交换机装置SWa～SWd中的至少一个。

图5所示的交换机装置SW具有：两个环端口Pr[1]、Pr[2]、多个用户端口Pu[1]～Pu[m]、以及各种处理部等。如图1所示，环端口Pr[1]、Pr[2]经由通信线路(例如以太网线路)与环网10连接。多个用户端口Pu[1]～Pu[m]与预定的用户网(11a～11d中的某一个)连接。以下，对各种处理部等进行说明。

接口部45在通过多个端口(环端口Pr[1]、Pr[2]以及用户端口Pu[1]～Pu[m])中的某一个接收到帧时，附加接收端口的识别符(称为接收端口识别符)，将其发送至帧处理部46或者处理器部CPU。并且，接口部45根据后述的发送目的地端口识别符将来自帧处理部46或者处理器部CPU的帧发送至多个端口中的某一个。

如图6的(b)所示，地址表FDB对MAC地址、VLAN(VirtualLAN，虚拟局域网)识别符(VID)、以及多个端口的对应关系进行保持。在图6的(b)中，例如，对用户网11a所包含的终端的MAC地址“MAa”、VID“1”、用户端口的端口识别符{Pu[1]}的对应关系进行保持。并且，对用户网11b所包含的终端的MAC地址“MAb”、VID“1”、环端口的端口识别符{Pr[2]}的对应关系进行保持。

帧处理部46具有：FDB处理部48、VID过滤器49、以及OAM处理部50。FDB处理部48进行针对地址表FDB的处理。具体来说，FDB处理部48在通过多个端口中的某一个接收到帧(例如用户帧)时，进行针对地址表FDB的学习处理、针对地址表FDB的检索处理。

在学习处理时，FDB处理部48将接收到的用户帧所包含的发送源MAC地址与预定的VID、通过接口部45附加的接收端口识别符对应起来学习到地址表FDB。预定的VID通过所谓标签VLAN、端口VLAN等而被决定。在检索处理时，FDB处理部48以接收到的用户帧所包含的发送目的地MAC地址、和与其对应的VID作为检索关键字，对地址表FDB进行检索。FDB处理部48将通过该检索结果而得到的端口识别符(称为发送目的地端口识别符)附加到用户帧，而发送至接口部45。

VID筛选器(VIDFilter)49针对帧决定可否进行与VID对应的中继等。例如，图1等所示的阻塞状态BK通过该VID筛选器49来实现。OAM处理部50具有图2所示的监视点(MEP)，进行基于以太网OAM的畅通性的监视。并且，OAM处理部50具有R-APS处理部(控制帧处理部)51。

R-APS处理部(控制帧处理部)51进行基于ITU-TG.8032的各种R-APS帧的发送以及接收。例如，R-APS处理部51如图3的交换机装置SWc的步骤S203所示，在检测出阻塞状态BK的环端口Pr[1]的故障恢复时，从环端口Pr[1]、Pr[2]发送R-APS(NR)帧(第一故障恢复通知帧)。并且，该R-APS处理部51通过环端口Pr[2]来接收来自其他交换机装置(例如SWd)的R-APS(NR)帧(第二故障恢复通知帧)。

并且，R-APS处理部51例如，如图2的交换机装置SWc的步骤S103所示，在检测出环端口Pr[1]的故障时，从环端口Pr[1]、Pr[2]发送R-APS(SF)帧。另外，R-APS处理部51在接收到R-APS帧时，将R-APS帧所包含的各种控制信息(例如，图4的R-APS特性信息区域29的信息)发送至后述的ERP控制部52。相反地，R-APS处理部51生成从ERP控制部52发送的包含了各种控制信息的R-APS帧，发送至预定的环端口。

处理器部CPU根据存储部47所保存的软件(固件)，与帧处理部46协作进行复杂的处理所必须的各种通信协议处理，或者进行交换机装置整体的管理等。存储部47除了所述的固件外，还具有图3所示的阻塞端口信息存储部20[1]、20[2]等。

处理器部CPU具有通过执行固件而构成的ERP控制部(环控制部)52。ERP控制部(环控制部)52根据由ITU-TG.8032规定的环协议来控制环网。例如，如图2的步骤S102所示，ERP控制部52在经由OAM处理部50内的监视点(MEP)检测出环端口的故障时，经由VID筛选器49将该环端口控制成阻塞状态BK。并且，如图3的步骤S209所示，ERP控制部52在检测出环端口的故障恢复时接收到预定的R-APS帧，该情况下，经由VID筛选器49将该环端口控制成打开状态。ERP控制部52包含所述的处理，整体性地进行基于图2、图3所述的换协议的各种处理。

在所述的结构中，R-APS处理部51例如概念性地具有图6的(a)所示的结构。图6的(a)所示的R-APS处理部51具有：对发送的R-APS帧内的各种信息进行保持的分组存储器55a、55b、以及选择读出分组存储器55a、55b中哪一个的保持信息的选择部54。这里，分组存储器55a保持R-APS(NR)帧内的各种信息，分组存储器55b保持除R-APS(NR)帧以外的R-APS帧(例如，R-APS(SF)帧、R-APS(NR、RB)帧)内的各种信息。

这里，例如，在发送R-APS(NR)帧时，ERP控制部52针对R-APS处理部51下达表示读出分组存储器55a旨意的指示。分组存储器(保持部)55a将用户任意决定的优先级设定值保持在预定区域。这里，预定区域是节点ID区域34。具体来说，用户例如使用管理终端等预先对交换机装置SW设定优先级设定值，分组存储器55a保持该优先级设定值。其结果为，R-APS处理部51根据ERP控制部52的指示经由选择部54发送R-APS(NR)帧时，将该R-APS(NR)帧的预定区域(节点ID区域34)的值决定为优先级设定值。

另一方面，例如，在发送除R-APS(NR)帧以外的R-APS帧(例如，R-APS(SF)帧等)时，ERP控制部52针对R-APS处理部51下达表示读出分组存储器55b旨意的指示。分组存储器55b通常将本装置的MAC地址保持于节点ID区域34。其结果为，R-APS处理部51根据ERP控制部52的指示经由选择部54发送R-APS(SF)帧等时，将该R-APS(SF)帧等的节点ID区域34的值决定为本装置的MAC地址。另外，各R-APS帧(即分组存储器55a、55b)中的除了节点ID区域34以外的各区域的信息，通过ERP控制部52而被适当决定。

并且，在图5中，ERP控制部(环控制部)52例如具有：优先级判定部53，其用于进行所述的图3的交换机装置SWc中的步骤S206的处理。环控制部(具体来说是优先级判定部53)通常通过本装置发送的R-APS(NR)帧(第一故障恢复通知帧)的节点ID区域34的值、由其他装置发送的R-APS(NR)帧(第二故障恢复通知帧)的节点ID区域34的值来对优先级进行比较。然后，优先级判定部53并根据该比较结果来决定：将环端口维持为阻塞状态BK、还是将环端口从阻塞状态BK变更为打开状态。

《本实施方式1的主要效果》

以上，通过使用本实施方式1的中继系统以及交换机装置，用户能够针对交换机装置任意地决定优先级设定值(具体来说是节点ID区域34的值)，能够任意地决定故障恢复时打开的环端口。其结果为，例如有时实现中继系统的高可靠性。具体来说，交换机装置SWa～SWd分别根据装置内部的各种冗余功能的有无、或者根据将多台交换机装置视为一台交换机装置的装置冗余功能的有无等，有时使得可靠性不同。例如，在上述情况下，将节点ID区域34的值决定成打开可靠性更高的交换机装置的环端口，由此实现作为中继系统的高可靠性。

但是，若考虑到在交换机装置SWa～SWd的一部分中应用图5的交换机装置SW(即与已有的交换机装置并用)的情况，那么任意决定节点ID区域34的值则可能产生其他问题。具体来说，首先，如图3所示，在R-APS(SF)帧、R-APS(NR、RB)帧等中，为了判定FDB快闪的需要与否而使用节点ID区域34的值。

为了正常进行所述的判定动作，环网10内的某个节点的节点ID区域34的值需要决定为与其他所有的节点不重复。并且，例如，在两侧的节点是已有的交换机装置时，用于获得所述效果的节点ID区域34的值通过该两侧节点的MAC地址而被限制，在这种限制下，另外还需要考虑与其他节点的重复来进行设定。因此，用户的负担增大，也容易产生用户的设定错误。

因此，在本实施方式1中，如图6的(a)所示，在只发送R-APS(NR)帧的情况下，能够使用用户任意决定的节点ID区域34的值。R-APS(NR)帧中的节点ID区域34的值如图3所示，为了判定节点的优先级而被使用，与FDB快闪的需要与否判定等没有关系。因此，用户不需要考虑环网10内的所有节点地决定节点ID区域34的值，只要考虑两侧的节点来决定节点ID区域34的值即可。即，假设即使该节点ID区域34的值与除了两侧的节点之外的各节点的节点ID区域34的值重复，也不会特别产生问题。由此，能够大大降低用户的负担。

另外，在图6的(a)中示出了R-APS处理部51的概念性的结构，但是实际结构可以使用各种方式。例如，也可以是如下结构：R-APS处理部51从一个分组存储器发送所有的R-APS帧，ERP控制部52根据各R-APS帧来适当变更该一个分组存储器的保持信息。该情况下，ERP控制部52例如在指示R-APS处理部51发送R-APS(NR)帧时，一并发送由用户决定的优先级设定值，R-APS处理部51将该优先级设定值写入到节点ID区域34。

(实施方式2)

《交换机装置(实施方式2)的结构以及动作》

图7的(a)是表示本发明的实施方式2涉及的交换机装置的主要部分的结构例的概要图，图7的(b)是表示图7的(a)中的R-APS处理部周围的主要部分的结构例以及动作例的概念图。图7的(a)所示的交换机装置SW与所述的图5的结构例相比较，R-APS处理部(控制帧处理部)60a和ERP控制部(环控制部)52内的优先级判定部61a的结构以及动作局部不同。以下，着眼于该局部的不同点进行说明。

如图7的(b)所示，R-APS处理部(控制帧处理部)60a通过与图6的(a)的情况大致相同的结构来进行大致相同的动作。其中，图7的(b)的R-APS处理部60a中的分组存储器(保持部)55a，与图6的(a)相比较，保持优先级设定值的预定区域不同。这里，该分组存储器(保持部)55a将由用户任意决定的优先级设定值保持于与节点ID区域34不同的子码区域(第一区域)32。其结果为，R-APS处理部60a根据ERP控制部52的指示经由选择部54发送R-APS(NR)帧(第一故障恢复通知帧)时，将该R-APS(NR)帧的预定区域(子码区域32)的值决定为优先级设定值。

另一方面，分组存储器55b通常将由ITU-TG.8032规定的预定值(具体来说是“0000”)保持于子码区域(第一区域)32。其结果为，R-APS处理部60a根据ERP控制部52的指示经由选择部54发送R-APS(SF)帧等，此时，将该R-APS(SF)帧等的子码区域32的值决定为预先决定的预定值(“0000”)。

图8是表示在图7的(a)的交换机装置中，优先级判定部的动作例的流程图。图7的(a)的环控制部(优先级判定部61a)概要性地根据图7的(b)，通过从本装置发送的R-APS(NR)帧(第一故障恢复通知帧)的子码区域(第一区域)32的值、从其他装置发送的R-APS(NR)帧(第二故障恢复通知帧)的子码区域32的值来对优先级进行比较。然后，优先级判定部61a根据该比较结果来决定：将环端口维持为阻塞状态BK、还是将环端口从阻塞状态BK变更为打开状态。

更详细来说，如图8所示，首先，环控制部(优先级判定部61a)在检测出阻塞状态BK的环端口的故障恢复时，判定是否接收到来自其他装置的R-APS(NR)帧(第二故障恢复通知帧)(步骤S301)。接下来，优先级判定部61a对来自其他装置的R-APS(NR)帧所包含的子码区域(第一区域)32的值是否是预先决定的预定值(“0000”)进行判定(步骤S302)。

在子码区域(第一区域)32的值是预定值(“0000”)时，优先级判定部61a通过从本装置发送的R-APS(NR)帧的节点ID区域34的值、来自其他装置的R-APS(NR)帧的节点ID区域34的值来对优先级进行比较(步骤S303)。即，优先级判定部61a将本装置的MAC地址与其他装置的MAC地址进行比较。然后，优先级判定部61a根据该比较结果来决定：将本装置的环端口维持为阻塞状态BK、还是从阻塞状态BK变更为打开状态(步骤S304、S305)。

具体来说，优先级判定部61a在本装置的节点ID区域34的值的优先级比其他装置的节点ID区域34的值高时，将本装置的环端口维持为阻塞状态BK(步骤S304)。相反，在是低优先级时，优先级判定部61a将本装置的环端口从阻塞状态BK变更为打开状态(步骤S305)。

并且，在步骤S302中在子码区域(第一区域)32的值不是预定值(“0000”)时，优先级判定部61a进行基于子码区域32的优先级的比较(步骤S306、S307)。具体来说，优先级判定部61a对本装置的子码区域32的值与其他装置的子码区域32的值是否不一致进行判定(步骤S306)。在一致时，优先级判定部61a进行步骤S303的处理。另一方面，在不一致时，优先级判定部61a根据使用了子码区域32的值的优先级的比较结果来决定：将本装置的环端口维持为阻塞状态BK、还是从阻塞状态BK变更为打开状态(步骤S304、S305)。

以上，通过使用本实施方式2的中继系统以及交换机装置，与实施方式1的情况一样，用户能够任意地决定故障恢复时打开的环端口。并且，与实施方式1的情况一样，还能够与已有的交换机装置并用。即，已有的交换机装置通常将各种R-APS帧的子码区域32的值决定为(“0000”)。因此，当在图7的(a)的交换机装置SW与已有的交换机装置之间进行优先级的比较时，图7的(a)的交换机装置SW通过使用节点ID区域34的值(步骤S302、S303)能够在与已有的交换机装置之间保持互换性。

另外，若基于ITU-TG.8032，则子码区域32的值在请求/态区域31的值是特定值的情况下有含义。具体来说，子码区域32的值在请求/态区域31的值是“1110”，子码区域32的值是“0000”的情况下(即，在成为请求FDB快闪的R-APS帧的情况下)有含义，在所述的R-APS(NR)帧，R-APS(SF)帧以及R-APS(NR、RB)帧中没有特别含义。

因此，子码区域32的值如图7的(a)所示，不限定于发送R-APS(NR)帧的情况，也可以是在发送其他的R-APS帧(其中，除去请求FDB快闪的R-APS帧)的情况下决定为优先级设定值。但是，从防止难以预料的事态、进一步提高安全性的观点出发，优选的是限定为R-APS(NR)帧。

(实施方式3)

《交换机装置(实施方式3)的结构以及动作》

图9的(a)是表示本发明的实施方式3涉及的交换机装置的主要部分的结构例的概要图，图9的(b)是表示图9的(a)中的R-APS处理部周围的主要部分的结构例以及动作例的概念图。图9的(a)所示的交换机装置SW与所述的图7的(a)的结构例相比较，R-APS处理部(控制帧处理部)60b与ERP控制部(环控制部)52内的优先级判定部61b的结构以及动作局部不同。以下，着眼于该局部的不同点进行说明。

R-APS处理部(控制帧处理部)60b如图9的(b)所示，通过与图7的(b)的情况大致相同的结构来进行大致相同的动作。其中，图9的(b)的R-APS处理部60b中的分组存储器(保持部)55a，与图7的(b)的情况一样，除了将优先级设定值保持于子码区域(第一区域)32之外，并且还将动作识别值(这里是“1”)保持于BPR区域(第二区域)38。其结果为，R-APS处理部60b根据ERP控制部52的指示经由选择部54将R-APS(NR)帧(第一故障恢复通知帧)进行发送，此时，将该R-APS(NR)帧的BPR区域38的值决定为动作识别值。

并且，图9的(b)的R-APS处理部60b中的分组存储器55b与图7的(b)的情况一样，除了将预定值(“0000”)保持于子码区域32之外，还将基于ITU-TG.8032的值(“X”)保持于BPR区域38。如图4所示，值(“X”)为表示阻塞的环端口的值(“0”或“1”)。

如图3所示，BPR区域(第二区域)38的值在R-APS(SF)帧等中在判定FDB快闪的需要与否时等被使用，但是在R-APS(NR)帧中没有特别使用。因此，在本实施方式3中，将R-APS(NR)帧中的BPR区域38的值用作用于判定可否执行基于子码区域32的优先级的比较的标记(动作识别值)。

图10是表示在图9的(a)中，优先级判定部的动作例的流程图。图10所示的流程与图8所示的流程相比较，为图8中的步骤S302的处理置换为图10中的步骤S401的处理的流程。即，在图8的步骤S302中，优先级判定部61a通过子码区域32的值是否是预定值(“0000”)来选择是根据子码区域32来进行优先级的比较，还是根据节点ID区域34来进行优先级的比较。另一方面，在图10的步骤S401中，优先级判定部61b通过BPR区域(第二区域)38中有无标记(动作识别值)来进行该选择。

具体来说，图9的(a)的环控制部(优先级判定部61b)在步骤S401中，在来自其他装置的R-APS(NR)帧(第二故障恢复通知帧)的BPR区域(第二区域)38的值是动作识别值(“1”)时，向步骤S306转移，根据子码区域(第一区域)32来进行优先级的比较。另一方面，优先级判定部61b在步骤S401中，在BPR区域38的值不是动作识别值时，向步骤S303转移，根据节点ID区域34进行优先级的比较。然后，优先级判定部61b经由与图8的情况相同的各处理，根据优先级的比较结果来决定：将本装置的环端口维持为阻塞状态BK、还是从阻塞状态BK变更为打开状态(步骤S304、S305)。

以上，通过使用本实施方式3的中继系统以及交换机装置，与实施方式1一样，用户能够任意地决定故障恢复时打开的环端口。并且，与实施方式1的情况一样，能够与已有的交换机装置并用。即，已有的交换机装置通常将R-APS(NR)帧的BPR区域38的值决定为默认值‘0’。因此，当在图9的(a)的交换机装置SW与已有的交换机装置之间进行优先级的比较时，图9的(a)的交换机装置SW通过使用节点ID区域34的值(步骤S401、S303)，能够在与已有的交换机装置之间保持互换性。

(实施方式4)

《交换机装置(实施方式4)的结构以及动作》

图11是表示在本发明的实施方式4涉及的交换机装置中，优先级判定部的动作例的流程图。本实施方式4涉及的交换机装置具有与图9的(a)以及图9的(b)所述的结构相同的结构，但是优先级判定部的动作与图10不同。图11所示的流程与图10所示的流程相比较，为追加了步骤S501的处理的流程。

在图11中，环控制部(优先级判定部)与图10的情况一样，判定BPR区域38中有无标记(动作识别值)(步骤S401)。在没有标记的情况下，优先级判定部与图10的情况一样，向步骤S303转移，根据节点ID区域34来进行优先级的比较。另一方面，在有标记的情况下，优先级判定部向步骤S501转移，与图8的步骤S302的情况一样，判定子码区域32的值是否是预定值(“0000”)。

优先级判定部在步骤S501中，在子码区域32的值是预定值(“0000”)时，向步骤S303转移，根据节点ID区域34来进行优先级的比较。另一方面，优先级判定部在步骤S501中，在子码区域32的值不是预定值(“0000”)时，向步骤S306转移，根据节点ID区域34来进行优先级的比较。然后，优先级判定部经由与图10的情况同样的各种处理，根据优先级的比较结果来决定：将本装置的环端口维持为阻塞状态BK、还是从阻塞状态BK变更为打开状态(步骤S304、S305)。

如上所述，本实施方式4的中继系统以及交换机装置为将实施方式2与实施方式3进行组合而得。由此，除了获得与实施方式2以及实施方式3的情况同样的效果之外，还能够进一步提升安全性。即，在已有的交换机装置中，考虑到R-APS(NR)帧的BPR区域38的值还会在某些情况下为“1”，子码区域32的值也会在某些情况下为非“0000”。但是，同时满足两者的可能性低，因此能够充分地确保安全性。

即，在图3中，假设交换机装置SWc根据子码区域32来进行优先级的比较，已有的交换机装置SWd通常根据节点ID区域34来进行优先级的比较，该情况下，交换机装置SWc、SWd的环端口可能一起处于打开状态。通过使用本实施方式4的方式，能够防止这样的事态。

(实施方式5)

《交换机装置(实施方式5)的结构以及动作》

图12的(a)是表示本发明的实施方式5涉及的交换机装置的主要部分的结构例的概要图，图12的(b)是表示图12的(a)中的R-APS处理部周围的主要部分的结构例以及动作例的概念图。图12的(a)所示的交换机装置SW与所述的图9的(a)结构例相比较，R-APS处理部(控制帧处理部)65与ERP控制部(环控制部)52内的优先级判定部66的结构以及动作局部不同。以下，着眼于该局部的不同点进行说明。

如图12的(b)所示，R-APS处理部(控制帧处理部)65通过与图9的(b)的情况大致相同的结构来进行大致相同的动作。其中，图12的(b)的R-APS处理部65中的分组存储器(保持部)55a与图9的(b)相比较，保持优先级设定值的预定区域不同。这里，该分组存储器55a将由用户任意决定的优先级设定值保持于预约区域35。另一方面，分组存储器55b将没有特别限定的某些值保持于预约区域35。与此对应地，优先级判定部66在图10中进行将子码区域32置换成预约区域35的动作。

如上所述，保持优先级设定值的区域未必限于子码区域32，如图12的(b)所示，也可以是预约区域35，同样地也可以是图4的预约区域39。并且，虽然省略图示，但是保持标记(动作识别符)的区域也未必限于BPR区域38，也能够使用预约区域35、39(例如，其一部分的比特位区域等)。但是，已有的交换机装置中的预约区域35、39的值由于难以预测，因此在本观点中利用能够在某种程度预测出值的子码区域32、BPR区域38是有益的。

以上，根据实施方式对本发明者完成的发明具体进行了说明，但是本发明不限定于所述实施方式，在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变更。例如，所述的实施方式是为了使本发明容易理解而详细进行的说明，本发明并不一定限定于具有上文所说明的全部结构。另外，可以将某实施方式的结构的一部分置换成其他实施方式的结构，另外，也可以在某实施方式的结构中增加其他实施方式的结构。此外，对于各实施方式的结构的一部分，可以进行其他结构的追加、删除和置换。

Claims

1.一种中继系统，其具有构成环网的多个交换机装置，其特征在于，

所述多个交换机装置的至少一个具有：

环端口，其与所述环网连接；

保持部，其保持由用户任意决定的优先级设定值；

控制帧处理部，其在检测出阻塞状态的所述环端口的故障恢复时，从所述环端口发送第一故障恢复通知帧，通过所述环端口接收来自其他交换机装置的第二故障恢复通知帧；以及

环控制部，其控制所述环网，

所述控制帧处理部在发送所述第一故障恢复通知帧时，将所述第一故障恢复通知帧的预定区域的值决定为所述优先级设定值，

所述环控制部通过所述第一故障恢复通知帧的所述预定区域的值、所述第二故障恢复通知帧的所述预定区域的值来比较优先级，并根据该比较结果来决定：将所述环端口维持为所述阻塞状态、还是从所述阻塞状态变更为打开状态。

2.根据权利要求1所述的中继系统，其特征在于，

所述环控制部根据由ITU-TG.8032规定的环协议来控制所述环网，

所述第一故障恢复通知帧以及所述第二故障恢复通知帧是R-APS(NR)帧，

所述预定区域是所述R-APS(NR)帧的节点ID区域。

3.根据权利要求2所述的中继系统，其特征在于，

所述控制帧处理部还在检测出所述环端口的故障时，从所述环端口发送R-APS(SF)帧，在发送所述R-APS(SF)帧时，将所述R-APS(SF)帧的所述节点ID区域的值决定为本装置的MAC地址，

所述环控制部在检测出所述环端口的故障时，将该环端口控制成所述阻塞状态。

4.根据权利要求1所述的中继系统，其特征在于，

所述预定区域是与所述R-APS(NR)帧的节点ID区域不同的第一区域。

5.根据权利要求4所述的中继系统，其特征在于，

所述环控制部还在所述第二故障恢复通知帧的所述第一区域的值不是预先决定的预定值时，根据所述第一区域来进行优先级的比较，在所述第二故障恢复通知帧的所述第一区域的值是所述预定值时，通过所述第一故障恢复通知帧的所述节点ID区域的值、所述第二故障恢复通知帧的所述节点ID区域的值来比较优先级，并根据该比较结果来决定：将所述环端口维持为所述阻塞状态、还是从所述阻塞状态变更为打开状态。

6.根据权利要求4或5所述的中继系统，其特征在于，

所述第一区域是子码区域。

7.根据权利要求4所述的中继系统，其特征在于，

所述控制帧处理部在发送所述第一故障恢复通知帧时，还将与所述第一故障恢复通知帧的所述节点ID区域以及所述第一区域不同的第二区域的值决定为预先决定的动作识别值，

所述环控制部还在所述第二故障恢复通知帧的所述第二区域的值是所述动作识别值时，根据所述第一区域来进行优先级的比较，在所述第二故障恢复通知帧的所述第二区域的值不是所述动作识别值时，通过所述第一故障恢复通知帧的所述节点ID区域的值、所述第二故障恢复通知帧的所述节点ID区域的值来比较优先级，并根据该比较结果来决定：将所述环端口维持为所述阻塞状态、还是从所述阻塞状态变更为打开状态。

8.根据权利要求7所述的中继系统，其特征在于，

所述第一区域是子码区域，

所述第二区域是BPR区域。

9.根据权利要求4所述的中继系统，其特征在于，

所述第一区域是预约区域。

10.一种交换机装置，其构成环网，其特征在于，

所述交换机装置具有：

环端口，其与所述环网连接；

保持部，其保持由用户任意决定的优先级设定值；

环控制部，其控制所述环网，

11.根据权利要求10所述的交换机装置，其特征在于，

所述预定区域是所述R-APS(NR)帧的节点ID区域。

12.根据权利要求11所述的交换机装置，其特征在于，

13.根据权利要求10所述的交换机装置，其特征在于，

14.根据权利要求13所述的交换机装置，其特征在于，

15.根据权利要求13或14所述的交换机装置，其特征在于，

所述第一区域是子码区域。

16.根据权利要求13所述的交换机装置，其特征在于，

17.根据权利要求16所述的交换机装置，其特征在于，

所述第一区域是子码区域，

所述第二区域是BPR区域。

18.根据权利要求13所述的交换机装置，其特征在于，

所述第一区域是预约区域。