CN115280727B - 中继装置、中继系统以及中继方法 - Google Patents

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Abstract

提供中继装置、中继系统以及中继方法。在中继装置(21)中设置有目的地决定部(41)，在检索部(43)无法从第一存储部(33)取得与包含在接收到的帧中的目的地地址对应的端口编号、并且在清空第一存储部(33)时开始计时的计时部(40)计时的时间为设定时间内的情况下，该目的地决定部(41)向与主干线路(61、64)连接的端口(511～512)转送帧，在计时部(40)计时的时间超过设定时间的情况下，向与主干线路(61、64)连接的端口(511～512)以及与支线线路(65)连接的端口(513)转送帧。

Description

中继装置、中继系统以及中继方法
技术领域
本公开涉及用于对经由网络收发的帧进行中继的中继装置、中继方法、中继程序、使用所述中继装置的中继系统。
背景技术
转送在通信设备之间收发的帧的网络包括通过线路将多个中继装置之间连接的主干网络、以及通过线路将各中继装置与作为端节点的通信设备连接的支线网络。在主干网络中产生通信故障时，对网络整体的影响较大，因此，实施通过多个路径对多个中继装置之间进行连接的冗余化而构成主干网络，由此提高网络的可靠性。
中继装置对在通信设备之间收发的帧进行中继，具备与主干网络或支线网络的线路连接的端口，经由该端口而收发帧。在各中继装置中，具备将通信设备的地址和包含与通信设备的地址对应的端口的识别编号的信息成对地存储的FDB(Filtering Data Base：过滤数据库)表等地址表，在地址表中，存储有与包含在接收到的帧中的目的地地址对应地进行输出的端口。以后，将端口的识别编号简称为端口编号。
中继装置在从其他的中继装置或者通信设备接收到帧时，从地址表取得对应于与包含在该帧中的目的地地址相同的地址的端口编号，从取得的端口编号所表示的端口转送接收到的帧，由此，向存在于该端口的目的地的通信设备进行帧的中继。
另一方面，中继装置在对帧进行中继的同时，进行学习地址表的学习处理。关于地址表的学习处理，通过将包含在中继装置接收到的帧中的发送源地址与接收到帧的端口的端口编号对应起来存储于地址表而进行学习。该地址表的学习处理在每次接收到帧时进行。
在网络内产生了故障的情况下，需要将向各目的地地址转送的帧的转送路径变更为冗余化的其他转送路径，根据变更后的其他转送路径，还需要改变在各中继装置中应输出帧的端口。在这样的情况下，网络内的各中继装置首先清空地址表，之后进行地址表的学习处理。
在清空了地址表时、中继装置从其他的中继装置或者通信设备接收到帧的情况下，有时尽管与包含在该帧中的目的地地址对应的端口的端口编号是单播地址，但在地址表中也还未对端口编号进行学习。在该情况下，由于未存储与目的地地址对应的端口编号，因此，进行从接收到的端口以外的全部端口转送接收到的帧的洪泛(flooding)。通过该洪泛，中继装置即使在地址表清空后转送帧时接收到未学习的目的地地址的帧的情况下，也能够对将帧中继到想要转送的通信设备。
但是，通过该洪泛，向原本不需要转送帧的目的地地址的通信设备转送的帧变多，因此，业务负荷增加，对通信设备的通信速度、品质造成不良影响。在专利文献1中公开了一种抑制由该洪泛产生的业务负荷的技术。
在专利文献1中，公开了以下的内容：在与作为冗余化的主干网络之一的环形网络所包含的线路连接的各中继装置中，预先存储有按照每个通信设备的地址而对应起来的输出端口是否为与环形网络的线路即环状线路连接的端口的信息，在接收到包含地址表未学习的目的地地址的帧时，在作为其输出目的地的输出端口是与环状线路连接的端口的情况下，对除了接收到帧的端口之外的全部端口中的与环状线路连接的端口进行洪泛，在输出端口不是与环状线路连接的端口、即是与支线网络的线路即支线线路连接的端口的情况下，对除了接收到帧的端口之外的全部端口进行洪泛。在输出端口是与环状线路连接的端口的情况下，无需向与中继装置连接的通信设备转送帧，因此，通过如专利文献1那样构成，防止了向与中继装置连接的通信设备转送不需要的帧，抑制了业务负荷。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-29829号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述的以往的中继装置中，在作为包含地址表未学习的目的地地址的帧的输出目的地的输出端口是与支线线路连接的端口的情况下，对除了接收到帧的端口之外的全部端口进行洪泛，因此，针对通信设备的业务负荷较大。
本公开是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种中继装置、中继系统、中继方法以及中继程序，在接收到包含地址表未学习的目的地地址的帧、并且作为被洪泛的帧的输出目的地的输出端口是与支线线路连接的端口的情况下，能够抑制针对与中继装置连接的通信设备的业务负荷。
用于解决问题的手段
本公开的中继装置具备：计时部，在切换对经由端口接收到的帧进行转送的主干网络的转送路径时清空第一存储部的情况下，所述计时部开始计时，其中，该第一存储部存储通信设备的地址和表示与通信设备的地址对应的端口的端口编号；以及目的地决定部，其在检索部取得了端口编号的情况下，向由端口编号表示的端口转送帧，在检索部无法取得端口编号、且计时部计时的时间为设定时间内的情况下，向与包含在冗余化的主干网络中的主干线路连接的端口和与通信设备所连接的支线网络中包含的支线线路连接的端口中的与主干线路连接的端口转送帧，在检索部无法取得端口编号、且计时部计时的时间超过所述设定时间的情况下，向与主干线路连接的端口和与支线线路连接的端口转送帧，其中，该检索部检索在第一存储部中是否存储有与包含在帧中的目的地地址相同的地址所对应的端口编号，在存储有所述端口编号的情况下，取得所存储的端口编号。
发明的效果
根据本公开，在接收到包含地址表未学习的目的地地址的帧、且由计时部计时到的时间为设定时间内的情况下，向与包含在主干网络中的主干线路连接的端口和与包含在支线网络中的支线线路连接的端口中的与主干线路连接的端口转送帧，因此，在设定时间内，在包含地址表未学习的目的地地址的帧的输出目的地即输出端口是与支线线路连接的端口的情况下，向与中继装置连接的通信设备转送的帧不会变多，能够抑制通信设备的业务负荷。
附图说明
图1是本实施方式1的中继系统的框图。
图2是本实施方式1的中继装置的框图。
图3是本实施方式1的中继装置的硬件结构图的一例。
图4是本实施方式1的中继装置的硬件结构图的另一例。
图5是示出本实施方式1的对设定时间进行设定的动作的流程图。
图6是本实施方式1的需要清空FDB表的情况下的中继系统1的框图。
图7是示出本实施方式1的ERP部检测到FDB表的清空条件的情况下的动作的流程图。
图8是本实施方式1的图1的故障产生前的各中继装置的FDB表的一例。
图9是示出本实施方式1的单播帧的转送动作的流程图。
图10是本实施方式1的帧的一例。
图11是本实施方式1的图6的故障产生后的各中继装置的FDB表的一例。
图12是本实施方式1的图1的故障产生前的各中继装置的端口设定信息表的一例。
图13是本实施方式1的图6的故障产生后的各中继装置的端口设定信息表的一例。
图14是示出作为本实施方式1的单播帧的转送动作的继续的处理A的流程图。
具体实施方式
实施方式1.
本实施方式1的中继装置能够应用于由冗余化的主干网络以及将主干网络与通信设备连接的支线网络构成的网络系统。作为主干网络的一例，存在由作为环形的主干网络之一的标准规格ITU-T(International Telecommunication Union TelecommunicationStandardization Sector：国际电信联盟电信标准化部门)G.8032定义的ERP(Ethernet(注册商标)Ring Protection：以太网环保护)系统。在本实施方式1中，针对在ERP系统中应用了本公开的中继装置的中继系统1进行说明。
图1是本实施方式1的中继系统1的框图。中继系统1具备4台通信设备11～14、4台中继装置21～24、将相邻的中继装置之间连接的环状线路61～64、以及将中继装置21～24与通信设备11～14连接的外部线路65～68。
由中继装置21～24和环状线路61～64形成环形的主干网络，由中继装置21、外部线路68以及通信设备11形成支线网络。同样，由中继装置22、外部线路65以及通信设备12形成支线网络，由中继装置23、外部线路66以及通信设备13形成支线网络，由中继装置24、外部线路67以及通信设备14形成支线网络。这里，构成冗余化的环形的主干网络的一部分的主干线路是环状线路61～64，构成连接有通信设备11～14的支线网络的一部分的支线线路是外部线路65～68。
中继装置21～24是转送在本中继系统1上收发的帧的交换机，在图1中，中继装置21记载为SW1，中继装置22记载为SW2，中继装置23记载为SW3，中继装置24记载为SW4。
各中继装置21～24分别具备3个端口，具体而言，中继装置21具备与环状线路61连接的端口511、与环状线路64连接的端口512、以及与外部线路68连接的端口513。同样，中继装置22具备与环状线路62连接的端口521、与环状线路61连接的端口522、以及与外部线路65连接的端口523，中继装置23具备与环状线路63连接的端口531、与环状线路62连接的端口532、以及与外部线路66连接的端口533，中继装置24具备与环状线路64连接的端口541、与环状线路63连接的端口542、以及与外部线路67连接的端口543。另外，在图1中，端口P1～P3是示出各中继装置21～24分别具备的端口的端口编号，与环状线路连接的端口记载为P1和P2，与外部线路连接的端口记载为P3。
各中继装置21～24通过将从任意的端口接收到的帧向其他的端口转送而作为交换机进行动作，例如是使用ERP的二层交换机，但只要能够转送帧即可，不限于二层交换机。
通信设备11～14例如是系统监视装置和系统控制装置等在本系统上进行数据的收发的终端，但只要是经由网络收发帧的设备即可，也可以是PC(个人计算机)、家电产品等任意的设备。在图1中，通信设备11记载为通信设备A，通信设备12记载为通信设备B，通信设备13记载为通信设备C，通信设备14记载为通信设备D。
图1所示的中继系统1中的主干网络是连接为环状的环形网络，在维持环状的连接的状态下帧持续循环，由于不需要的帧而发生线路溢出的现象，因此，将环状的路径的一部分例如中继装置22与中继装置23之间的环状线路62封闭。具体而言，将中继装置22的端口521设定为封闭端口。在进行了这样的设定的情况下，例如，在从通信设备12向通信设备13发送帧的情况下，由端口523接收到从通信设备12发送的帧的中继装置22从端口522输出该帧，之后该帧按照中继装置21、中继装置24、中继装置23的顺序转送，从中继装置23的端口533被发送到通信设备13。
这样，通过预先将主干网络设为使连接多个中继装置之间的路径成为多个的冗余化的结构，即使在某个线路中产生了故障的情况下，也能够通过将通信路径切换为其他路径而维持能够通信的状态。在这样的冗余化的网络中，以下详细说明应用了本公开的情况。
图2是本实施方式1的中继装置21的框图。中继装置21具备：端口511、512，它们与作为主干线路的环状线路61、64分别连接，该环状线路61、64构成上述那样的冗余化的环形的主干网络的一部分；端口513，其与构成支线网络的一部分的作为支线线路的外部线路68连接；输入处理部31a～31c，其进行从各端口511～513接收到的帧的输入处理；复用部32，其进行聚合由输入处理部31a～31c进行了输入处理的帧的复用；作为第一存储部的FDB表33，其存储通信设备的地址和表示与该地址对应的端口的端口编号；以及ERP部34，其在切换对经由端口511～513接收的帧进行转送的主干网络的转送路径时清空FDB表33的情况下，将FDB表33清空，并使计时部40开始计时。在切换转送路径时清空FDB表33的情况是指，检测到与主干网络的转送路径的切换相伴的FDB表33的清空条件的情况。该ERP部34根据故障通知帧的接收状态、装置的状态等来检测网络内的故障产生，在需要切换主干网络的转送路径的情况下，生成用于对FDB表33进行清空的指示，进行故障通知帧的生成和转送等。另外，在检测到与主干网络的转送路径的切换相伴的FDB表33的清空条件的情况下，例如，相当于如下情况等：接收到存储有包含FDB表33的清空请求的信息的故障通知帧的情况；接收到存储信息发生了变化的故障通知帧的情况；由中继装置21自身检测到主干线路的故障的情况；以及通过设定而强制地切换转送路径的情况等。
此外，中继装置21具备：控制部35，其使用存储有每个端口的运用状态的信息的端口设定信息表36、FDB表33以及端口设定信息表36，来决定作为接收到的帧的输出目的地的输出端口，并且进行FDB表33的学习；分离部37，将由控制部35决定出作为输出目的地的输出端口的帧转送到连接有决定出的输出端口的输出处理部38a～38c；以及输出处理部38a～38c，其进行从分离部37转送的帧的输出处理。
接着，对控制部35的结构进行说明。控制部35具备：学习部39，其进行如下学习处理，即，存储对应于与包含在经由端口接收到的帧中的发送源地址相同的地址而存储于FDB表33的端口编号作为表示接收到帧的端口的端口编号；检索部43，其检索在FDB表33中是否存储有与包含在经由端口接收到的帧中的目的地地址相同的地址所对应的端口编号，在存储了的情况下，取得所存储的端口编号；输入部42，其受理设定时间的值的输入；计时部40，其将输入到输入部42的值设定为设定时间，在切换对经由端口511～513接收到的帧进行转送的主干网络的转送路径时清空FDB表33的情况下，开始计时，计时至由输入部42受理的设定时间；以及目的地决定部41，其在检索部43检索FDB表33的结果是取得了与目的地地址对应的端口编号的情况下，向端口编号所表示的端口转送帧，在检索部43检索FDB表33的结果是无法取得与目的地地址对应的端口编号、且计时部40计时的时间为设定时间内的情况下，向与环状线路连接的端口511～512和与外部线路连接的端口513中的与环状线路连接的端口511～512转送帧，在检索部43检索FDB表33的结果是无法取得与目的地地址对应的端口编号、且由计时部40计时的时间超过设定时间的情况下，向与环状线路连接的端口511～512和与外部线路连接的端口513转送帧。该目的地决定部41在使用端口设定信息表36确认作为要转送的帧的输出目的地的输出端口的运用状态之后，将帧和输出端口的信息向分离部37转送。
另外，中继装置22～24的结构也是与图2所示的中继装置21同样的结构。此外，在图1中，对中继装置22～24的各端口分别标注不同的标号。
接着，对实施方式1中的中继装置21的硬件结构进行说明。
中继装置21可以由专用的硬件的处理电路实现，也可以由执行存储于存储器的程序的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等实现。
首先，针对中继装置21由专用的硬件的处理电路实现的情况进行说明。
图3是本实施方式1的中继装置21的硬件结构图的一例。使用图3，对本实施方式1的中继装置21的结构进行说明。
作为一例，中继装置21由总线70、处理电路71以及输入接口72构成。
总线70是将中继装置21内的各部之间电连接且进行数据的交换的信号路径。使用的通信可以是有线通信，也可以是无线通信。
处理电路71例如是单一电路、复合电路、程序化的处理器、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等、或者它们的组合。输入处理部31a～31c、复用部32、FDB表33、ERP部34、学习部39、检索部43、目的地决定部41、计时部40、端口设定信息表36、分离部37、输出处理部38a～38c、端口511～513的各功能由处理电路71实现。处理电路71经由总线70而与输入接口72连接。
另外，也可以由不同的处理电路71分别实现中继装置21的各部的功能，还可以统一由1个处理电路71实现各部的功能。
输入接口72是能够输入设定时间的值的信息的装置。输入接口72例如是能够输入值的键盘、检测显示于画面的按钮的输入的触摸面板等预先提示多个设定时间的值的候选并从其中选择设定时间的值而受理输入的装置、将设定时间的值本身设为数字而受理输入的装置等。输入部42由输入接口72实现。输入接口72经由总线70而与处理电路71连接。
接着，针对中继装置21由执行存储于存储器的程序的CPU实现的情况进行说明。
图4是本实施方式1的中继装置21的硬件结构图的另一例。使用图4对本实施方式1的中继装置21的结构进行说明。
作为另一例，中继装置21由总线70、处理器73、存储器74以及输入接口72构成。
与图3同样，总线70是将中继装置21内的各部之间电连接且进行数据的交换的信号路径。使用的通信可以是有线通信，也可以是无线通信。
处理器73是执行存储于存储器74的程序的CPU。处理器73由软件、固件、或者软件与固件的组合实现。处理器73加载存储于存储器74的OS(Operating System：操作系统)的至少一部分，一边执行OS，一边读出并执行存储于存储器74的程序，由此，实现各部的功能。处理器73是进行处理的IC(Integrated Circuit：集成电路)即可，因此，也可以是中央处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、处理器、DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)等、或者它们的组合。输入处理部31a～31c、复用部32、FDB表33、ERP部34、学习部39、检索部43、目的地决定部41、计时部40、端口设定信息表36、分离部37、输出处理部38a～38c、端口511～513的各功能通过处理器73读入并执行加载于存储器74的程序而实现。处理器73经由总线70而与存储器74及输入接口72连接。
另外，可以由不同的处理器分别实现中继装置21的各部的功能，也可以统一由1个处理器实现各部的功能。
存储器74存储记述有软件、固件、或者软件与固件的组合的程序、OS以及各种信息等。存储器74例如是RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)、闪存、EPROM(Erasable Programmable ROM：可擦可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM：电可擦可编程只读存储器)、HDD(Hard Disk Drive)等非易失性或易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、高密度盘、迷你盘、DVD(Digital Versatile Disc：数字通用光盘)等。输入处理部31a～31c、复用部32、FDB表33、ERP部34、学习部39、检索部43、目的地决定部41、计时部40、端口设定信息表36、分离部37、输出处理部38a～38c、端口511～513的各功能由存储于存储器74的程序实现。存储器74经由总线70而与处理器73及输入接口72连接。
另外，关于存储器74，可以由不同的存储器分别实现各部的功能，也可以统一由1个存储器实现各部的功能。
与图3同样，输入接口72是能够输入设定时间的值的信息的装置。输入接口72例如是能够输入值的键盘、检测显示于画面的按钮的输入的触摸面板等预先提示多个设定时间的值的候选并从其中选择设定时间的值而受理输入的装置、将设定时间的值本身设为数字而受理输入的装置等。输入部42由输入接口72实现。输入接口72经由总线70而与处理器73及存储器74连接。
中继装置21的各部的功能能够由硬件、软件、固件、或者硬件、软件以及固件的组合实现。关于中继装置21的各部的功能，也可以由专用的硬件实现一部分，由软件或固件实现一部分。例如，也可以是，中继装置21的一部分通过作为专用的硬件的处理电路来实现其功能，剩余的部分通过CPU读出并执行存储于存储器的程序来实现其功能。
另外，中继装置22～24的硬件结构也是与图3和图4所示的中继装置21同样的结构。
接着，对中继装置21的动作进行说明。首先，对设定设定时间的动作进行说明。
图5是示出本实施方式1的对设定时间进行设定的动作的流程图。以下使用图5来说明设定设定时间的动作。
在步骤S1中，输入部42接收包含FDB表33未学习的目的地地址的帧，受理向与环状线路连接的端口和与外部线路连接的端口中的与环状线路连接的端口转送帧的设定时间的值的输入。输入部42可以预先提示多个设定时间的值的候选，从其中选择设定时间的值而受理输入，还可以将设定时间的值本身设为数字而受理输入。输入部42在存在设定时间的值的输入的情况下，成为步骤S1：是。输入部42将设定时间的值的信息向计时部40发送，进入步骤S2。另一方面，输入部42在不存在设定时间的值的输入的情况下，成为步骤S1：否，返回步骤S1。
另外，设定时间是估计将用于切换转送帧的转送路径的切换时间与FDB表33的第一学习时间合计得到的时间而设定的。切换时间是将在中继装置21接收到故障检测帧等而检测到故障的情况下清空FDB表33的时间与向连接于环状线路的中继装置21～24发送故障通知帧的时间合计而得到的时间。作为一例，切换时间为使用清空FDB表33的时间、环状线路的线路速度、故障检测帧在中继装置内的滞留时间、中继装置间的帧的传播迟延时间、以及与环状线路连接的其他中继装置的台数而计算的最大值。切换时间期望是至少使用故障检测帧在中继装置内的滞留时间和与环状线路连接的其他中继装置的台数而计算的值。作为一例，FDB表33的第一学习时间是在包含中继装置、通信设备的设备之间周期性地流动的帧的1个周期量的时间。关于该帧，例如如果是检测列车的位置并控制列车的无线装置，则该帧是包含周期性地通知位置信息、控制信息等的数据、进行控制的数据等的帧等，如果是FA，则该帧是包含对在工厂的制造线中移动的设备进行控制的数据的帧等，如果是监视摄像头，则该帧是包含定期发送的影像图像的数据的帧等。FDB表33的第一学习时间例如是使用在网络中流动的业务的周期而计算的值。
通过设定这样的值，能够降低所计时的时间超过设定时间的情况下的向与环状线路连接的端口和与外部线路连接的端口双方转送帧的洪泛，能够抑制业务负荷。
在步骤S2中，计时部40在从输入部42接收到设定时间的值的信息的情况下，将接收到的值设定为设定时间。具体而言，计时部40存储从输入部42接收到的设定时间的值的信息。
在执行步骤S2之后也返回到步骤S1，重复进行上述那样的处理，直至存在将电源断开或者进行结束操作等处理结束的触发。另外，虽然重复进行了上述那样的处理，但也可以不重复而仅进行一次。
接着，针对ERP部34检测到与环状线路的转送路径的切换相伴的FDB表33的清空条件的情况下的动作进行说明。
图6是本实施方式1的需要清空FDB表33的情况下的中继系统1的框图。以下，使用图6对在图1的环状线路内例如产生了故障的情况进行说明。另外，在图6的框图中，与图1的不同点仅在于封闭的位置，针对与图1相同的结构标注相同的编号。
图6示出在图1的中继系统1的网络内在中继装置23与中继装置24之间的环状线路63中产生了故障的情况。在中继系统1中，在中继装置23与中继装置24之间的环状线路63中产生故障时，中继装置23和中继装置24发送故障通知帧，将中继装置23与中继装置24之间的环状线路63封闭。具体而言，将中继装置23的端口531和中继装置24的端口542设定为封闭端口。另一方面，中继系统1解除中继装置22与中继装置23之间的环状线路62的封闭。具体而言，在中继装置22和中继装置23接收到故障通知帧的情况下，解除中继装置22的端口521的封闭端口的设定。这样，通过解除中继装置22的端口521的封闭，能够通过新的转送路径来转送帧。具体而言，例如，在从通信设备12向通信设备13发送帧的情况下，通过端口523接收到从通信设备12发送的帧的中继装置22将该帧从端口521输出，之后该帧被转送到中继装置23，从中继装置23的端口533被发送到通信设备13。
这样，在中继系统1的网络内产生了故障的情况下，需要将向各目的地地址转送的帧的转送路径变更为冗余化的其他转送路径，根据变更后的其他转送路径，也需要在各中继装置中改变应输出帧的端口。在这样的情况下，网络内的各中继装置首先从地址表中删除对应于与环状线路连接的端口的地址信息而清空地址表，与产生故障前同样地进行地址表的学习处理。
例如在如下情况下中继装置21接收故障通知帧：由于从封闭图1那样的环状线路62的状态在图6那样的环状线路63中产生了故障而封闭环状线路63并解除环状线路62的封闭，由此帧的转送路径被变更。
这里，故障通知帧是包含FDB表33的清空请求的状态通知帧的一例，是通知R-APS(Ring Auto Protection Switching：环网自动保护倒换)等网络的故障状态、即通知需要清空FDB表33、即包含进行FDB表33的清空请求的帧即可。清空请求也包含通过本装置来检测网络的故障状态并在本装置内通知该信息。另外，检测到与主干网络的转送路径的切换相伴的FDB表33的清空条件的情况例如相当于：接收到存储有包含FDB表33的清空请求的信息的故障通知帧等、包含FDB表33的清空请求的状态通知帧的情况；接收到存储信息发生了变化的故障通知帧的情况；通过中继装置21自身检测到主干线路的故障的情况；以及通过设定而强制地切换转送路径的情况等，是在切换对经由端口511～513接收到的帧进行转送的主干网络的转送路径时清空FDB表33的情况的一例。
在实施方式1中，作为在切换对经由端口511～513接收到的帧进行转送的主干网络的转送路径时清空FDB表33的情况的一例，针对接收到存储有包含FDB表33的清空请求的信息的故障通知帧的情况进行说明。
图7是示出本实施方式1的ERP部34检测到FDB表33的清空条件的情况下的动作的流程图。以下，使用图7对ERP部34检测到FDB表33的清空条件的情况下的动作进行说明。
在步骤S11中，ERP部3在切换对经由端口511～513接收到的帧进行转送的主干网络的转送路径时清空FDB表33的情况下，指示对FDB表33进行清空。具体而言，ERP部34在经由端口511～513、输入处理部31a～31c、复用部32接收到故障通知帧的情况下，指示对FDB表33进行清空。另外，FDB表33在所存储的端口属性的信息表示与端口属性对应的端口编号所表示的端口是与外部线路连接的端口的情况下，即使在切换转送路径时清空FDB表33的情况下，也不清空与端口属性对应的端口编号。
图8是本实施方式1的图1的故障产生前的各中继装置21～24的FDB表33的一例。FDB表331存储在中继装置21的FDB表33中，FDB表332存储在中继装置22的FDB表33中，FDB表333存储在中继装置23的FDB表33中，FDB表334存储在中继装置24的FDB表33中。在各个表中，将端口的端口属性的信息、输出端口的信息、以及MAC(Media Access Control：介质访问控制)地址的信息对应起来而存储。
MAC地址的信息是指通信设备的地址的信息。将通信设备11的MAC地址设为MAC地址A，将通信设备12的MAC地址设为MAC地址B，将通信设备13的MAC地址设为MAC地址C，将通信设备14的MAC地址设为MAC地址D。输出端口的信息是表示与通信设备的地址对应的端口的端口编号的信息，是输出向MAC地址转送的帧的端口的端口编号的信息。端口属性的信息是表示与对应于MAC地址的端口编号所表示的端口连接的线路的属性的信息。具体而言，是表示与输出端口连接的线路是环状线路还是外部线路的信息。在FDB表33中，在开始运用网络时，至少预先设定端口属性与外部线路对应的信息。
例如，在图8的FDB表331中，示出在中继装置21接收到发往MAC地址A的帧的情况下，输出发往MAC地址A的帧的端口的端口编号是P3，端口编号P3的端口属性表示是外部线路。即，FDB表33按照每个MAC地址而存储有输出端口的信息和端口属性的信息。
另外，FDB表33是第一存储部的一例，只要存储有通信设备的地址和表示与该地址对应的端口的端口编号即可，也可以是任意的存储部。此外，在FDB表33中存储有MAC地址，但只要是能够判别目的地的通信设备的地址的信息即可，不限于MAC地址。输出端口的信息是输出向MAC地址转送的帧的端口的端口编号的信息，但端口编号也包含与端口对应的记号等与端口对应的信息等。关于端口属性的信息，在网络包含环形的主干网络的情况下，存储有是环状线路还是外部线路的信息，但也可以为是否为环状线路的信息，还可以存储与是环状线路还是外部线路对应的编号等，不限于是环状线路还是外部线路的信息。在应用于不是环形的主干网络的情况下，也可以为连接目的地是否为中继装置的信息，还可以为是与中继装置连接的线路即中继线路还是与通信设备连接的外部线路的信息等。
此外，FDB表33不仅可以存储端口属性的信息、输出端口的信息、以及MAC地址的信息，还可以存储VLAN(Virtual LAN：虚拟网络)等其他信息。
返回图7，在步骤S11中，关于FDB表33，具体而言，在FDB表33的清空时，将存储于FDB表33的端口属性为环状线路的输出端口的信息和MAC地址的信息清空，不清空存储于FDB表33的端口属性为外部线路的输出端口的信息和MAC地址的信息而直接保留。即，关于FDB表33，将图8的中继装置21具备的FDB表331所存储的端口属性为环状线路的MAC地址B～D、以及与MAC地址B～D对应的输出端口的信息清空，进入步骤S12。
另外，FDB表33不清空端口属性为外部线路的MAC地址A和对应于MAC地址A的输出端口的信息。通过这种方式，在将FDB表33清空且与包含在帧中的目的地地址的MAC地址相同的地址的MAC地址所对应的端口的端口属性的信息是外部线路的情况下，如果能够在清空FDB表33之前进行与包含在帧中的目的地地址的MAC地址相同的地址的MAC地址所对应的端口编号的学习处理，则在FDB表33的清空时，由于不清空存储于FDB表33的端口属性为外部线路的输出端口的信息和MAC地址的信息而直接保留，因此，能够从FDB表33取得与包含在帧中的目的地地址的MAC地址相同的地址的MAC地址所对应的端口编号。然后，中继装置21向取得的端口编号所表示的端口转送帧，由此，即使在产生故障而清空了FDB表33的情况下，也能够向通信设备进行帧的中继。具体而言，例如，在中继装置21经由端口接收到发往通信设备11的帧的情况下，即使在产生故障而清空了FDB表33时，也能够向通信设备11进行帧的中继。
在步骤S12中，ERP部34在检测到FDB表33的清空条件的情况下，指示对FDB表33进行清空，并且，向计时部40发送使其开始计时的指示，使得计时部40开始计时。具体而言，ERP部34在经由端口511～513、输入处理部31a～31c、复用部32接收到故障通知帧的情况下，指示对FDB表33进行清空，同时，向计时部40发送使其开始计时的指示，使得计时部40开始计时。计时部40在从ERP部34接收到使其开始计时的指示的情况下，开始计时，结束图7所示的ERP部34检测到FDB表33的清空条件的情况下的动作。
另外，计时部40进行计时直至预先存储在计时部40中的设定时间的值，但只要是能够计时至设定时间的装置即可，例如从设定时间递减的定时器、或者递加至设定时间的定时器等。此外，计时部40在从ERP部34接收到使其开始计时的指示时，开始计时，但只要是在清空FDB表33的情况下能够开始计时即可，不限于此，例如在端口511～513接收到故障通知帧的情况下开始计时等。
此外，ERP部34在结束步骤S12的动作之后，根据需要而转送故障通知帧。在转送的情况下，ERP部34向分离部37转送故障通知帧。
此外，在图7中，按照步骤S11、步骤S12的顺序进行动作，但可以先处理任意一方也可以同时处理。
在执行步骤S12之后也返回步骤S11，重复进行上述那样的处理，直至存在将电源断开或者进行结束操作等处理结束的触发。另外，虽然重复进行了上述那样的处理，但也可以不重复而仅进行一次。
接着，对单播帧的转送的动作进行说明。
图9是示出本实施方式1的单播帧的转送的动作的流程图。以下，使用图9对单播帧的转送的动作进行说明。
在步骤S21中，中继装置21的端口511在从连接的环状线路61接收到帧时，向输入处理部31a转送帧。输入处理部31a在从端口511接收到帧时，进行帧的识别等而进行复用部32的预处理。输入处理部31a向复用部32转送进行了预处理的帧，进入步骤S22。
同样，端口512在从连接的环状线路64接收到帧时，向输入处理部31b转送帧。输入处理部31b在从端口512接收到帧时，进行帧的识别等而进行复用部32的预处理。输入处理部31b向复用部32转送进行了预处理的帧，进入步骤S22。端口513在从连接的外部线路68接收到帧时，向输入处理部31c转送帧。输入处理部31c在从端口513接收到帧时，进行帧的识别等而进行复用部32的预处理。输入处理部31c向复用部32转送进行了预处理的帧，进入步骤S22。
在步骤S22中，复用部32在从输入处理部31a～31c接收到帧的情况下，提取接收到的帧的目的地地址和发送源地址，进行对从单个或多个端口接收到的帧进行聚合的复用的处理以进行帧处理。复用部32向学习部39和检索部43转送包含故障通知帧的ERP控制用的帧以外的复用后的帧，进入步骤S23和步骤S24。另外，在实施方式1中，步骤S23和步骤S24并行地进行处理。
复用部32在接收到包含故障通知帧的ERP控制用的帧的情况下，向ERP部34转送故障通知帧。此外，关于是否为ERP控制用的帧的判定，复用部32对帧头、数据的指令等进行解析来判定，但也可以由输入处理部31a～31c进行判定。
在步骤S23中，学习部39在从复用部32接收到帧的情况下，进行如下学习处理：将对应于与包含在经由端口接收到的帧中的发送源地址的MAC地址相同的地址的MAC地址而存储于FDB表33的端口编号登记或更新为表示接收到帧的端口的端口编号而进行学习。
图10是本实施方式1的帧80的一例。帧80包含作为目的地地址的目的地MAC地址的信息、作为发送源地址的发送源MAC地址的信息、以及发送内容数据的信息。例如，在图1中想要从通信设备11向通信设备12发送某些内容的发送内容数据的信息的情况下，从通信设备11向通信设备12发送帧80，中继装置21和中继装置22进行帧的中继。在该情况下，帧80在目的地MAC地址中存储有作为通信设备12的MAC地址的MAC地址B，在发送源MAC地址中存储有作为通信设备11的MAC地址的MAC地址A。另外，在帧80中还存储有未图示的帧的种类的信息等。
返回图9，学习部39在从端口编号为P1的端口511接收到在目的地MAC地址中存储有通信设备11的MAC地址即MAC地址A、在发送源MAC地址中存储有通信设备13的MAC地址即MAC地址C的图10那样的帧80的情况下，进行以下的学习处理：将帧80的发送源MAC地址即MAC地址C设为MAC地址、并将表示接收到帧80的端口511的端口编号P1设为与MAC地址的信息对应的输出端口的信息而存储于图8的中继装置21具备的FDB表331，对FDB表33进行学习。
此时，例如，在相对于图1的那样的封闭环状线路62的状态没有变更且帧的转送路径没有变更的情况下，FDB表33所存储的内容保持不变。但是，例如，在从图1那样的封闭环状线路62的状态在图6那样的环状线路63中产生故障而使帧的转送路径变更的情况下、或者在网络中产生了新的通信设备的连接等的情况下，需要变更FDB表33所存储的内容。
图11是本实施方式1的图6的故障产生后的各中继装置21～24的FDB表33的一例。存储于FDB表33的信息的项目与图8的本实施方式1的图1的故障产生前的各中继装置21～24的FDB表33的一例相同。
例如在从图1那样的封闭环状线路62的状态在图6那样的环状线路63中产生了故障从而封闭环状线路63并解除环状线路62的封闭，由此帧的转送路径被变更的情况下，学习部39使用帧80，从图8的FDB表33向图11的FDB表33重新学习。从图8到图11的变更点为，与作为FDB表331的MAC地址的MAC地址C对应的输出端口的信息从P2变更为P1，与作为FDB表332的MAC地址的MAC地址C对应的输出端口的信息从P2变更为P1，与作为FDB表333的MAC地址的MAC地址A、MAC地址B、MAC地址D对应的输出端口的信息从P1变更为P2，与作为FDB表334的MAC地址的MAC地址C对应的输出端口的信息从P2变更为P1。
学习部39在FDB表33的学习处理后，结束学习处理的动作。
在步骤S24中，检索部43检索在FDB表33中是否存储有与包含在经由端口接收到的帧中的目的地地址相同的地址所对应的端口编号。
具体而言，例如，检索部43在图1那样的封闭环状线路62的状态下从通信设备11向通信设备12发送帧的情况下，在从复用部32接收到在目的地地址中存储有通信设备12的MAC地址即MAC地址B且在发送源MAC地址中存储有通信设备11的MAC地址即MAC地址A的图10那样的帧80时，检索在图8的中继装置21具备的FDB表331中是否存储有与包含在接收到的帧80中的目的地地址的MAC地址B相同的地址所对应的端口编号。在图8的FDB表331的情况下，存储有输出端口的端口编号的信息P1，因此，成为步骤S24：是，进入步骤S25。
此外，例如，在由于在图6那样的环状线路63中产生了故障而封闭环状线路63并解除环状线路62的封闭、由此帧的转送路径被变更且FDB表33被清空了的状态下从通信设备12向通信设备11发送帧的情况下，在从复用部32接收到在目的地地址中存储有通信设备11的MAC地址即MAC地址A且在发送源MAC地址中存储有通信设备12的MAC地址即MAC地址B的图10那样的帧80时，检索部43检索在清空后的FDB表331中是否存储有与包含在接收到的帧80中的目的地地址的MAC地址A相同的地址所对应的端口编号。这里，在图7的步骤S11中，FDB表331的端口属性为外部线路的MAC地址A和对应于MAC地址A的输出端口的信息没有清空，因此，图8的中继装置21具备的FDB表331的输出端口的端口编号的信息P3保持不变地存储在清空后的FDB表331中，成为步骤S24：是，进入步骤S25。
另一方面，检索部43在清空FDB表331之后还未学习与包含在经由端口接收到的帧中的目的地地址相同的地址所对应的端口编号的情况下，成为步骤S24：否。检索部43从FDB表33接收未学习信息，该未学习信息表示FDB表33未学习与帧80的目的地地址相同的地址所对应的端口编号的信息和端口属性的信息。检索部43向目的地决定部41转送表示接收到帧80的端口的端口编号、接收到帧80的端口的端口属性的信息、未学习信息、以及帧80，进入后述的图14的处理A。
在步骤S25中，检索部43从FDB表33取得端口编号，该端口编号对应于包含在经由端口接收到的帧中的目的地地址相同的地址。这里，由取得的端口编号表示的端口成为输出端口的候选。此外，检索部43从FDB表33接收学习完毕信息，该学习完毕信息表示FDB表33已经学习了与帧80的目的地地址相同的地址所对应的端口编号的信息和端口属性的信息。
具体而言，例如，在图1那样的封闭环状线路62的状态下从通信设备11向通信设备12发送帧的情况下，在从复用部32接收到在目的地地址中存储有通信设备12的MAC地址即MAC地址B且在发送源MAC地址中存储有通信设备11的MAC地址即MAC地址A的图10那样的帧80时，检索部43从图8的中继装置21具备的FDB表331取得与作为目的地MAC地址的MAC地址B对应的输出端口的信息即存储的端口编号的信息P1、作为端口属性的信息的环状线路、以及学习完毕信息。检索部43向目的地决定部41转送帧80、表示转送帧80的端口的端口编号的信息P1、作为端口属性的信息的环状线路、以及学习完毕信息，进入步骤S26。
此外，例如，检索部43在由于在图6那样的环状线路63中产生了故障而封闭环状线路63并解除环状线路62的封闭、由此帧的转送路径被变更且FDB表33被清空了的状态下从通信设备12向通信设备11发送帧的情况下，在从复用部32接收到在目的地地址中存储有通信设备11的MAC地址即MAC地址A且在发送源MAC地址中存储有通信设备12的MAC地址即MAC地址B的图10那样的帧80时，检索部43从中继装置21具备的被清空的FDB表331取得与作为保持不变地存储的目的地MAC地址的MAC地址A对应的输出端口的信息即存储的端口编号的信息P3、作为端口属性的信息的外部线路、以及学习完毕信息。检索部43向目的地决定部41转送帧80、表示转送帧80的端口的端口编号的信息P3、作为端口属性的信息的外部线路、以及学习完毕信息，进入步骤S26。
在步骤S26中，目的地决定部41在从检索部43接收到学习完毕信息的情况下，如果FDB表33所存储的对应于与帧80的目的地地址相同的地址的端口编号所表示的端口为运用中，则将该端口设为输出端口。目的地决定部41根据中继装置21具备的端口设定信息表36来确认从FDB表33取得的端口编号是否为运用中。
具体而言，例如，在图1那样的封闭环状线路62的状态下从通信设备11向通信设备12发送帧的情况下，目的地决定部41在从检索部43接收到在目的地地址中存储有通信设备12的MAC地址即MAC地址B且在发送源MAC地址中存储有通信设备11的MAC地址即MAC地址A的图10那样的帧80、表示转送帧80的端口的端口编号的信息P1、作为端口属性的信息的环状线路、以及学习完毕信息时，从端口设定信息表36取得如下的端口的运用状态的信息：从FDB表33取得的表示要转送的端口的端口编号为P1，且端口属性的信息为环状线路。
图12是本实施方式1的图1的故障产生前的各中继装置21～24的端口设定信息表36的一例。端口设定信息表36是将输出端口的信息、输出端口的端口属性的信息以及输出端口的运用状态的信息对应起来存储的表。端口设定信息表361存储在中继装置21的端口设定信息表36中，端口设定信息表362存储在中继装置22的端口设定信息表36中，端口设定信息表363存储在中继装置23的端口设定信息表36中，端口设定信息表364存储在中继装置24的端口设定信息表36中。
输出端口的信息是表示作为帧的输出目的地的输出端口的端口编号的信息。端口属性的信息是表示与端口编号所表示的端口连接的线路的属性的信息。具体而言，是表示与输出端口连接的线路是环状线路还是外部线路的信息。运用状态的信息是表示端口编号所表示的端口的运用状态的信息，如果为1，则表示输出端口为运用中，如果为0，则表示输出端口为封闭中。
例如，在图12的端口设定信息表361中，在中继装置21取得输出端口P1的端口属性的信息和运用状态的信息的情况下，输出端口P1的端口属性为环状线路，输出端口P1的运用信息为1，表示是运用中。即，端口设定信息表36按照每个输出端口而存储有端口属性的信息和端口的运用状态的信息。
另外，端口设定信息表36是一例，也可以是任意的存储部。例如，在FDB表33中与输出端口的信息对应地存储有输出端口的运用状态的信息的情况下，代替参照端口设定信息表36，参照FDB表33即可。此外，端口设定信息表36也可以不具有端口属性的信息，而将输出端口的信息与输出端口的运用状态的信息对应起来存储，还可以将VLAN等其他信息与输出端口对应起来存储。
在端口设定信息表36中，输出端口的信息为表示作为帧的输出目的地的输出端口的端口编号的信息，但端口编号也包含与端口对应的记号等与端口对应的信息等。此外，端口属性的信息存储有是环状线路还是外部线路的信息，但也可以为是否为环状线路的信息，还可以存储与是环状线路还是外部线路对应的编号等，不限于是环状线路还是外部线路的信息。在应用于不是环形的主干网络的情况下，也可以为连接目的地是否为中继装置的信息，还可以为是与中继装置连接的线路即中继线路还是与通信设备连接的外部线路的信息等。如果运用状态的信息为1，则表示输出端口为运用中，如果运用状态的信息为0，则表示输出端口为封闭中，但只要是表示输出端口的运用状态的信息即可，不限于此。
在端口设定信息表36中，在开始运用网络时，至少预先设定端口属性与外部线路对应的信息，或者在运用开始时等端口连接时自动地收集连接装置的属性的信息并随时更新。通过这种方式，在清空FDB表33之后经由端口接收到帧的情况下，从FDB表33取得与包含在帧中的目的地地址相同的地址所对应的端口编号，向取得的端口编号所表示的端口转送帧，由此，能够向存在于该端口的目的地的通信设备进行帧的中继。
返回图9，在图1那样的封闭环状线路62的状态下从通信设备11向通信设备12发送帧的情况下，目的地决定部41在从检索部43接收到在目的地地址中存储有通信设备12的MAC地址即MAC地址B且在发送源MAC地址中存储有通信设备11的MAC地址即MAC地址A的图10那样的帧80、表示转送帧80的端口的端口编号的信息P1、作为端口属性的信息的环状线路、以及学习完毕信息时，从图12的中继装置21具备的端口设定信息表361取得与作为输出端口的信息的端口编号为P1且端口属性的信息为环状线路的信息对应的端口的运用状态的信息，确认该输出端口是否正在被运用。在图12中，运用状态为1，即，为运用中，因此，成为步骤S26：是，进入步骤S27。
此外，例如，在由于在图6那样的环状线路63中产生了故障而封闭环状线路63并解除环状线路62的封闭、由此帧的转送路径被变更且FDB表33被清空的状态下从通信设备12向通信设备11发送帧的情况下，在从检索部43接收到在目的地地址中存储有通信设备11的MAC地址即MAC地址A且在发送源MAC地址中存储有通信设备12的MAC地址即MAC地址B的图10那样的帧80、表示转送帧80的端口的端口编号的信息P3、作为端口属性的信息的外部线路、以及学习完毕信息时，目的地决定部41从端口设定信息表36取得如下的端口的运用状态的信息：从FDB表33取得的表示要转送的端口的端口编号为P3，且端口属性的信息为外部线路。
图13是本实施方式1的图6的故障产生后的各中继装置21～24的端口设定信息表36的一例。存储于端口设定信息表36的信息的项目与图12的本实施方式1的图1的故障产生前的各中继装置21～24的端口设定信息表36的一例相同。在从图1那样的封闭环状线路62状态在图6那样的环状线路63中产生了故障而封闭环状线路63并解除环状线路62的封闭、由此帧的转送路径被变更时，从图12的端口设定信息表36向图13的端口设定信息表36重新学习。学习的方法是任意的。从图12到图13的变更点为，端口设定信息表361不存在变更，端口设定信息表362的与作为输出端口的信息的P1对应的运用状态的信息从表示封闭中的0被学习为表示运用中的1，端口设定信息表363的与作为输出端口的信息的P1对应的运用状态的信息从表示运用中的1被学习为表示封闭中的0，端口设定信息表363的与作为输出端口的信息的P2对应的运用状态的信息从表示封闭中的0被学习为表示运用中的1，端口设定信息表364的与作为输出端口的信息的P2对应的运用状态的信息从表示运用中的1被学习为表示封闭中的0。
返回图9，在由于在图6那样的环状线路63中产生了故障而封闭环状线路63并解除环状线路62的封闭由此帧的转送路径被变更且FDB表33被清空了的状态下从通信设备12向通信设备11发送帧的情况下，在从检索部43接收到在目的地地址中存储有通信设备11的MAC地址即MAC地址A且在发送源MAC地址中存储有通信设备12的MAC地址即MAC地址B的图10那样的帧80、表示转送帧80的端口的端口编号的信息P3、作为端口属性的信息的外部线路、以及学习完毕信息时，目的地决定部41从图13的中继装置21具备的端口设定信息表361取得与作为输出端口的信息的端口编号为P3且端口属性的信息为外部线路的信息对应的端口的运用状态的信息，确认该输出端口是否正在被运用。在图13中，运用状态为1，即，为运用中，因此，成为步骤S26：是，进入步骤S27。
另一方面，例如，与图12、图13不同，在中继装置21具备的端口设定信息表361中，在与帧80对应的运用状态的信息为0即为封闭中的情况下、或者在与作为输出端口的信息的端口编号及端口属性的信息对应的端口的运用状态的信息不存在的情况下，成为步骤S26：否，进入步骤S30。
在步骤S27中，目的地决定部41将检索部43从FDB表33取得的端口编号所表示的端口设为输出端口，向分离部37转送帧和端口编号。
具体而言，在图1那样的封闭环状线路62的状态下从通信设备11向通信设备12发送帧的情况下，在从检索部43接收到在目的地地址中存储有通信设备12的MAC地址即MAC地址B且在发送源MAC地址中存储有通信设备11的MAC地址即MAC地址A的图10那样的帧80、表示转送帧80的端口的端口编号的信息P1、作为端口属性的信息的环状线路、以及学习完毕信息时，目的地决定部41将作为是运用中的输出端口的信息的端口编号的信息即P1设为帧80的输出目的地的输出端口，向分离部37转送帧80和表示转送帧80的端口的端口编号的信息即P1，进入步骤S28。
此外，例如，在由于在图6那样的环状线路63中产生了故障而封闭环状线路63并解除环状线路62的封闭由此帧的转送路径被变更且FDB表33被清空了的状态下从通信设备12向通信设备11发送帧的情况下，在从检索部43接收到在目的地地址中存储有通信设备11的MAC地址即MAC地址A且在发送源MAC地址中存储有通信设备12的MAC地址即MAC地址B的图10那样的帧80、表示转送帧80的端口的端口编号的信息P3、作为端口属性的信息的外部线路、以及学习完毕信息时，目的地决定部41将作为是运用中的输出端口的信息的端口编号的信息即P3设为帧80的输出目的地的输出端口，向分离部37转送帧80和表示转送帧80的端口的端口编号的信息即P3，进入步骤S28。
另外，在存在多个转送帧80的端口的情况下，目的地决定部41向分离部37转送要转送的多个端口编号的信息。
在步骤S28中，分离部37在从目的地决定部41接收到帧80和输出端口的信息时，按照帧80的输出目的地的输出端口而将帧80分离。分离部37在输出端口为端口511的情况下，向输出处理部38a转送帧80，进入步骤S29。同样，分离部37在输出端口为端口512的情况下，向输出处理部38b转送帧80，进入步骤S29。分离部37在输出端口为端口513的情况下，向输出处理部38c转送帧，进入步骤S29。
在步骤S29中，输出处理部38a在从分离部37接收到帧80时，进行将端口511设为输出端口的帧80的转送的预处理，向端口511转送帧80。端口511在从输出处理部38a接收到帧80时，向连接的环状线路61转送接收到的帧80，中继装置21结束动作。同样，输出处理部38b在从分离部37接收到帧80时，进行将端口512设为输出端口的帧80的转送的预处理，向端口512转送帧80。端口512在从输出处理部38b接收到帧80时，向连接的环状线路64转送接收到的帧80，中继装置21结束动作。输出处理部38c在从分离部37接收到帧80时，进行将端口513设为输出端口的帧80的转送的预处理，向端口513转送帧80。端口513在从输出处理部38c接收到帧80时，向连接的外部线路68转送接收到的帧80，中继装置21结束动作。
另一方面，在步骤S30中，目的地决定部41在从端口设定信息表36取得的作为输出端口的信息的端口编号所对应的端口的运用状态的信息不是运用中、即是封闭中的情况下，或者在与作为输出端口的信息的端口编号及端口属性的信息对应的端口的运用状态的信息不存在的情况下，无法向从FDB表33取得的端口编号转送帧80，因此，将帧80丢弃，结束动作。
在执行步骤S23、步骤S29、步骤S30之后也返回步骤S21，重复进行上述那样的处理，直至存在将电源断开或者进行结束操作等处理结束的触发。各步骤也可以分别作为独立的处理，按照每个步骤重复进行处理。
图14是示出作为本实施方式1的单播帧的转送动作的继续的处理A的流程图。以下，使用图14，来说明作为图9的继续的在FDB表33中未学习与接收到的帧80的目的地地址对应的端口编号的情况下的处理A。另外，关于在FDB表33中未学习与接收到的帧80的目的地地址对应的端口编号的情况，例如是在图6那样的环状线路63中产生故障且清空了FDB表33并且还没有怎么进行FDB表33的学习的情况、产生了新的通信业务的情况等。作为例子，图14针对在图6那样的环状线路63中产生故障且清空了FDB表33并且还没有怎么进行FDB表33的学习的情况进行说明。
在步骤S31中，目的地决定部41进行如下情况下的处理：在从检索部43接收到帧80、表示接收到帧80的端口的端口编号、接收到帧80的端口的端口属性的信息、以及未学习信息的情况下，由于接收到未学习信息，因此，在FDB表33中未学习与接收到的帧80的目的地地址对应的端口编号。目的地决定部41询问由计时部40计时的时间是否为设定时间内。计时部40在从以下时间开始的计时为设定时间内的情况下，成为步骤S31：是，其中，该时间是从ERP部34接收到与用于进行FDB表33的清空的指示相伴的计时开始的指示的时间。计时部40向目的地决定部41转送表示设定时间内的信息，进入步骤S32。
另一方面，计时部40在从以下时间开始的计时超过设定时间的情况下，成为步骤S31：否，其中，该时间是从ERP部34接收到与用于进行FDB表33的清空的指示相伴的计时开始的指示的时间。计时部40向目的地决定部41转送表示超过设定时间的信息，进入步骤S37。
在步骤S32中，目的地决定部41在从计时部40接收到表示设定时间内的信息的情况下，从端口设定信息表36取得接收到帧80的端口以外的与环状线路连接的端口中的与是运用中的信息对应的全部的输出端口的信息即表示端口的端口编号。另外，例如，在从与外部线路连接的端口接收到帧80的情况下，向与多个环状线路连接的端口转送帧80，因此，目的地决定部41有时取得多个端口的输出端口的信息即表示端口的端口编号。
具体而言，目的地决定部41从图13的中继装置21具备的端口设定信息表361取得表示接收到帧80的端口以外的与环状线路连接的端口中的是运用中的端口的端口编号。例如，在从端口编号P1所表示的端口511接收到帧80的情况下，目的地决定部41从端口编号P1所表示的端口511以外的由P2和P3表示的端口512和端口513中取得端口属性为环状线路且运用状态为表示运用中的1的端口编号P2，成为步骤S32：是，进入步骤S33。
另一方面，例如，与图13不同，在中继装置21具备的端口设定信息表361中，在与端口编号P2对应的运用状态是表示封闭中的0、或者与端口编号P2对应的端口属性是外部线路的情况下，不存在表示接收到帧80的端口以外的与环状线路连接的端口中的是运用中的端口的端口编号，因此，目的地决定部41连1个端口编号也无法从端口设定信息表361取得，成为步骤S32：否，进入步骤S36。
在步骤S33中，目的地决定部41将从图13的端口设定信息表36取得的表示接收到帧80的端口以外的与环状线路连接的端口中的是运用中的端口的端口编号P2的端口设为帧80的输出目的地的输出端口，向分离部37转送帧80和表示转送帧80的端口的端口编号的信息即P2，进入步骤S34。另外，例如，在从与外部线路连接的端口接收到帧80的情况下，有时向与多个环状线路连接的端口转送帧80，目的地决定部41取得多个端口的输出端口的信息即表示端口的端口编号，向分离部37转送多个端口的端口编号。
另外，目的地决定部41在存在多个转送帧80的端口的情况下，向分离部37转送要转送的多个端口编号的信息。
步骤S34及步骤S35与图9的步骤S28及步骤S29相同。
另一方面，在步骤S36中，目的地决定部41在无法从端口设定信息表36取得表示接收到帧80的端口以外的与环状线路连接的端口中的是运用中的端口的端口编号的情况下，由于不存在转送帧80的端口，因此将帧80丢弃，结束动作。
目前为止，在步骤S31中对由计时部40计时的时间为设定时间内的情况进行了说明，接下来针对由计时部40计时的时间超过设定时间的情况、即步骤S31：否的情况进行说明。
在步骤S37中，目的地决定部41在从计时部40接收到表示超过设定时间的信息的情况下，从端口设定信息表36取得接收到帧80的端口以外的端口中的与是运用中的信息对应的全部的输出端口的信息即表示端口的端口编号。这里，接收到帧80的端口以外的端口与环状线路、外部线路无关，是指接收到帧80的端口以外的全部端口。
目的地决定部41从图13的中继装置21具备的端口设定信息表361取得表示接收到帧80的端口以外的端口中的是运用中的端口的全部的端口编号。例如，在从端口编号P1所表示的端口511接收到帧80的情况下，目的地决定部41从端口编号P1所表示的端口511以外的由P2和P3表示的端口512和端口513中取得运用状态为表示运用中的1的端口编号P2和P3，成为步骤S37：是，进入步骤S38。
另一方面，例如，与图13不同，在中继装置21具备的端口设定信息表361中，在与端口编号P2及P3对应的运用状态为表示封闭中的0的情况下，表示接收到帧80的端口以外的端口中的是运用中的端口的端口编号不存在，因此，目的地决定部41无法从端口设定信息表361取得端口编号，成为步骤S37：否，进入步骤S41。
在步骤S38中，目的地决定部41将从端口设定信息表36取得的表示接收到帧80的端口以外的端口中的是运用中的端口的端口编号P2和P3的端口设为帧80的输出目的地的输出端口，向分离部37转送帧80和表示转送帧80的端口的端口编号的信息即P2和P3，进入步骤S39。
另外，目的地决定部41在存在多个转送帧80的端口的情况下，向分离部37转送要转送的多个端口编号的信息。
步骤S39及步骤S40与图9的步骤S28及步骤S29、图14的步骤S34及步骤S35相同。
另一方面，在步骤S41中，目的地决定部41在无法从端口设定信息表36取得表示接收到帧80的端口以外的端口中的是运用中的端口的端口编号的情况下，由于不存在转送帧80的端口，因此将帧80丢弃，结束动作。
在执行步骤S35、步骤S36、步骤S40、步骤S41之后也返回图9的步骤S21，重复进行上述那样的处理，直至存在将电源断开或者进行结束操作等处理结束的触发。各步骤也可以分别作为独立的处理，按照每个步骤而重复进行处理。
另外，中继装置22～24的流程图也是与图5、图7、图9、图14所示的中继装置21相同的流程图。此外，在图6中，与图1同样地针对中继装置22～24的各端口分别标注不同的标号。
如以上所述，实施方式1的中继系统1具备：计时部40，其在从检测到FDB表33的清空条件的ERP部34接收到用于进行FDB表33的清空的指示的情况下，开始计时，其中，该FDB表33存储通信设备11～14的地址和表示与通信设备11～14的地址对应的端口的端口编号；以及目的地决定部41，其在检索部43无法取得端口编号、且计时部40计时的时间为设定时间内的情况下，向与冗余化的主干网络所包含的主干线路连接的端口和与连接有通信设备的支线网络所包含的支线线路连接的端口中的与主干线路连接的端口转送帧，在检索部43无法取得端口编号、且计时部40计时的时间超过设定时间的情况下，向与主干线路连接的端口和与支线线路连接的端口转送帧，其中，该检索部43检索在FDB表33中是否存储有与包含在经由端口接收到的帧中的目的地地址相同的地址所对应的端口编号，因此，在接收到包含FDB表33未学习的目的地地址的帧且由计时部40计时的时间为设定时间内的情况下，向与环状线路连接的端口和与外部线路连接的端口中的与环状线路连接的端口转送帧，因此，在设定时间内，在帧的输出端口是与外部线路连接的端口的情况下，向与中继装置21～24连接的通信设备11～14转送的帧不会变多，能够抑制通信设备11～14的业务负荷。
此外，在实施方式1中，关于FDB表33，基于来自ERP部34的指示，将与包含在帧中的目的地地址的MAC地址相同的地址的MAC地址所对应的端口的端口属性的信息为环状线路的端口编号清空，不清空端口属性的信息为外部线路的端口编号。通过这种方式，在将FDB表33清空且与包含在帧中的目的地地址的MAC地址相同的地址的MAC地址所对应的端口的端口属性的信息是外部线路的情况下，如果能够在清空FDB表33之前进行与包含在帧中的目的地地址的MAC地址相同的地址的MAC地址所对应的端口编号的学习处理，则由于不清空存储于FDB表33的端口属性为外部线路的输出端口的信息和MAC地址的信息而直接保留，因此，能够从FDB表33取得与包含在帧中的目的地地址的MAC地址相同的地址的MAC地址所对应的端口编号。然后，中继装置21向取得的端口编号所表示的端口转送帧，由此，即使在产生故障而清空了FDB表33的情况下，也能够向通信设备进行帧的中继。
在实施方式1中，中继装置21～24不需要制作仅用于学习的特殊的帧并发送该特殊的帧，因此，不会增大业务负荷，能够抑制通信设备11～14的业务负荷。
另外，在实施方式1中，中继装置21～24具备受理设定时间的值的输入的输入部42，计时部40在从输入部42接收到设定时间的值的信息的情况下，将接收到的设定时间的值设定为设定时间，由此，用户容易调整中继系统1，但也可以省略输入部42，在计时部40中预先存储有设定时间。
在实施方式1中，在图9的步骤S23中，学习部39进行如下的学习处理，即，将对应于与包含在经由端口接收到的帧中的发送源地址的MAC地址相同的地址的MAC地址而存储于FDB表33的端口编号登记或更新为表示接收到帧的端口的端口编号而进行学习，但是，进而，针对FDB表33的端口属性的信息和端口设定信息表36，也可以在运用开始时等端口连接时自动地收集连接装置的属性的信息并随时更新而进行学习。
在实施方式1的图9的步骤S26中，目的地决定部41根据端口设定信息表36确认了从FDB表33取得的端口编号是否为运用中，但也可以不进行该确认，向分离部37直接转送帧和从FDB表33取得的端口编号。在该情况下，在端口编号所表示的端口为运用中的情况下，能够转送帧，在端口编号所表示的端口为封闭中的情况下，只是无法从端口编号所表示的端口转送帧。
在实施方式1中，中继装置21～24并行地进行图9的步骤S23的FDB表33的学习处理、以及步骤S24以后的表示转送帧的端口的端口编号等的检索和要输出的端口的决定，但也可以按照FDB表33的学习处理、表示转送帧的端口的端口编号等的检索、要输出的端口的决定的顺序进行处理，还可以按照表示转送帧的端口的端口编号等的检索、要输出的端口的决定、FDB表33的学习处理的顺序进行处理等。此外，表示转送帧的端口的端口编号等的检索、要输出的端口的决定、FDB表33的学习处理也可以在对帧进行复用之前由输入处理部31a～31c刚刚进行了输入处理之后实施。在该情况下，针对向FDB表33的访问，进行从多个端口的输入处理部31a～31c进行表示转送帧的端口的端口编号等的检索的处理、用于发送学习处理的请求的竞争处理。此外，也可以划分为表示转送帧的端口的端口编号等的检索、要输出的端口的决定、FDB表33的学习处理的各处理来进行处理。例如，也可以在输入处理之后进行表示转送帧的端口的端口编号等的检索、要输出的端口的决定，之后进行竞争处理，在复用后进行学习处理。
在实施方式1中，针对在作为环形的主干网络的一例的ERP系统中应用了本公开的中继装置21～24的中继系统1进行了说明，但不限于ERP系统，只要是连接中继装置和通信设备的网络，就能够应用本公开。在应用于不是环形的主干网络的情况下，目的地决定部41在检索部43无法取得端口编号且由计时部40计时的时间为设定时间内的情况下，向与中继装置连接的端口和与通信设备连接的端口中的与中继装置连接的端口转送帧80，在检索部43无法取得端口编号且由计时部40计时的时间超过设定时间的情况下，向与中继装置连接的端口和与通信设备连接的端口转送帧80即可。另外，FDB表33在所存储的端口属性的信息表示与端口属性对应的端口编号所表示的端口是与外部线路连接的端口的情况下，即使在切换转送路径时清空FDB表33的情况下，也同样地不清空与端口属性对应的端口编号，在所存储的端口属性的信息表示与端口属性对应的端口编号所表示的端口是与连接到中继装置的线路即中继线路连接的端口的情况下，清空与端口属性对应的端口编号。
在实施方式1中，中继系统1具备4台中继装置21～24和4台通信设备11～14，但只要中继装置具备多台，则可以是任意台数。此外，只要通信设备为1台以上，则可以是任意台数。此外，在实施方式1中，1台中继装置连接有1台通信设备，但也可以是1台中继装置连接多台通信设备。在该情况下，中继装置按照每个外部设备而具备输入处理部31、输出处理部38。
在实施方式1中，针对中继系统1具有1个冗余化的环形的主干网络的情况进行了说明，但也可以连接多个冗余化的主干网络。
然而，上述的实施方式所示的中继装置、中继系统、中继方法以及中继程序只不过是一例，能够适当与其他装置组合而构成，不限于实施方式单独的结构。
附图标记说明
1中继系统，
11～14通信设备，21～24中继装置，
31a、31b、31c输入处理部，
32复用部，33FDB表，34ERP部，
35控制部，36端口设定信息表，
37分离部，38a、38b、38c输出处理部，
39学习部，40计时部，41目的地决定部，
42输入部，43检索部，
61～64环状线路，65～68外部线路，
70总线，71处理电路，72输入接口，
73处理器，74存储器，
80帧，331～334FDB表，
361～364端口设定信息表，
511～513端口，521～523端口，
531～533端口，541～543端口。

Claims (15)

1.一种中继装置，其中，
所述中继装置具备：
与包含在冗余化的主干网络中的主干线路连接的端口；
与通信设备所连接的支线网络中包含的支线线路连接的端口；
第一存储部，其存储所述通信设备的地址和表示与所述地址对应的所述端口的端口编号；
计时部，在切换对经由所述端口接收到的帧进行转送的所述主干网络的转送路径时清空所述第一存储部的情况下，所述计时部开始计时；
检索部，其检索在所述第一存储部中是否存储有与包含在所述帧中的目的地地址相同的所述地址所对应的所述端口编号，在存储有所述端口编号的情况下，取得所存储的所述端口编号；以及
目的地决定部，其在所述检索部取得了所述端口编号的情况下，向由所述端口编号表示的所述端口转送所述帧，在所述检索部无法取得所述端口编号、且所述计时部计时的时间为设定时间内的情况下，向与所述主干线路连接的端口和与所述支线线路连接的端口中的与所述主干线路连接的端口转送所述帧，在所述检索部无法取得所述端口编号、且所述计时部计时的时间超过所述设定时间的情况下，向与所述主干线路连接的端口和与所述支线线路连接的端口转送所述帧。
2.根据权利要求1所述的中继装置，其中，
所述主干网络是环形的主干网络。
3.根据权利要求1所述的中继装置，其中，
所述第一存储部存储端口属性的信息，该端口属性表示由对应于所述地址的所述端口编号表示的所述端口所连接的线路的属性，在存储于所述第一存储部的所述端口属性的信息表示由对应于所述端口属性的所述端口编号表示的所述端口是与所述支线线路连接的端口的情况下，即使在切换所述转送路径时清空所述第一存储部的情况下，也不清空与所述端口属性对应的所述端口编号。
4.根据权利要求2所述的中继装置，其中，
所述第一存储部存储端口属性的信息，该端口属性表示由对应于所述地址的所述端口编号表示的所述端口所连接的线路的属性，在存储于所述第一存储部的所述端口属性的信息表示由对应于所述端口属性的所述端口编号表示的所述端口是与所述支线线路连接的端口的情况下，即使在切换所述转送路径时清空所述第一存储部的情况下，也不清空与所述端口属性对应的所述端口编号。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的中继装置，其中，
所述设定时间是将对转送所述帧的转送路径进行切换的切换时间与所述第一存储部的第一学习时间合计而得到的时间。
6.根据权利要求5所述的中继装置，其中，
所述切换时间是至少使用表示清空所述第一存储部的清空请求的帧在中继装置内的滞留时间以及与所述主干线路连接的其他中继装置的台数而计算出的值。
7.根据权利要求5所述的中继装置，其中，
所述第一学习时间是使用在所述网络中流动的业务的周期而计算出的值。
8.根据权利要求6所述的中继装置，其中，
所述第一学习时间是使用在所述网络中流动的业务的周期而计算出的值。
9.根据权利要求1至4中的任意一项所述的中继装置，其中，
所述中继装置具备输入部，该输入部受理所述设定时间的值的输入，
所述计时部将输入到所述输入部的值设定为所述设定时间。
10.根据权利要求5所述的中继装置，其中，
所述中继装置具备输入部，该输入部受理所述设定时间的值的输入，
所述计时部将输入到所述输入部的值设定为所述设定时间。
11.根据权利要求6所述的中继装置，其中，
所述中继装置具备输入部，该输入部受理所述设定时间的值的输入，
所述计时部将输入到所述输入部的值设定为所述设定时间。
12.根据权利要求7所述的中继装置，其中，
所述中继装置具备输入部，该输入部受理所述设定时间的值的输入，
所述计时部将输入到所述输入部的值设定为所述设定时间。
13.根据权利要求8所述的中继装置，其中，
所述中继装置具备输入部，该输入部受理所述设定时间的值的输入，
所述计时部将输入到所述输入部的值设定为所述设定时间。
14.一种中继系统，其具备多个中继装置和通信设备，该多个中继装置通过包含在冗余化的主干网络中的主干线路而连接，该通信设备通过包含在支线网络中的支线线路而与所述中继装置连接，其中，
所述多个中继装置中的至少1个所述中继装置具有：
与所述主干线路连接的端口；
与所述支线线路连接的端口；
第一存储部，其存储所述通信设备的地址和表示与所述地址对应的所述端口的端口编号；
计时部，在切换对经由所述端口接收到的帧进行转送的所述主干网络的转送路径时清空所述第一存储部的情况下，所述计时部开始计时；
检索部，其确认在所述第一存储部中是否存储有与包含在所述帧中的目的地地址相同的所述地址所对应的所述端口编号，在存储有所述端口编号的情况下，取得所存储的所述端口编号；以及
目的地决定部，其在所述检索部取得了所述端口编号的情况下，向由所述端口编号表示的所述端口转送所述帧，在所述检索部无法取得所述端口编号、且所述计时部计时的时间为设定时间内的情况下，向与所述主干线路连接的端口和与所述支线线路连接的端口中的与所述主干线路连接的端口转送所述帧，在所述检索部无法取得所述端口编号、且所述计时部计时的时间超过所述设定时间的情况下，向与所述主干线路连接的端口和与所述支线线路连接的端口转送所述帧。
15.一种中继方法，其中，
所述中继方法具有以下步骤：
存储通信设备的地址和表示与所述地址对应的端口的端口编号，该端口与包含在冗余化的主干网络中的主干线路连接、或者与所述通信设备所连接的支线网络中包含的支线线路连接；
在切换对经由所述端口接收到的帧进行转送的所述主干网络的转送路径时清空所存储的所述通信设备的地址和表示与所述地址对应的所述端口的端口编号的情况下，开始计时；
确认是否存储有与包含在所述帧中的目的地地址相同的所述地址所对应的所述端口编号，在存储有所述端口编号的情况下，取得所存储的所述端口编号；以及
在取得了所述端口编号的情况下，向由所述端口编号表示的所述端口转送所述帧，在无法取得所述端口编号、且计时的时间为设定时间内的情况下，向与所述主干线路连接的端口和与所述支线线路连接的端口中的与所述主干线路连接的端口转送所述帧，在无法取得所述端口编号、且所述计时的时间超过所述设定时间的情况下，向与所述主干线路连接的端口和与所述支线线路连接的端口转送所述帧。
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