CN1964307A - 传送路径系统以及该系统中的帧传送装置、传送路径切换方法、程序 - Google Patents

Abstract

本发明通过独自的网络协议，实现拓扑建立和拓扑修复的处理的高速化。各个节点(帧传送装置)(1～6)，与相邻的节点间交换第一控制帧进行传送路径的故障监视。检测到故障的节点，使用B系环路的传送路径(10)以多播方式发送第二控制帧，向其他节点通知自己已迁移成主节点，并使相邻节点迁移成终端局节点、使其他节点迁移成中间局节点。检测到故障的恢复的主节点，使用A系环路的传送路径(9)以多播方式发送第二控制帧，对在基于接收到了该第二控制帧的1个以上的主节点进行调停而被决定的唯一的主节点、与调停的结果迁移成终端局节点的节点间的网络进行重建。

Description

传送路径系统以及该系统中的帧传送装置、传送路径切换方法、程序

技术领域

本发明涉及一种具有多个端口的多个节点经由传送路径进行帧的传送的传送路径系统以及该系统中的帧传送装置、传送路径切换方法、程序。

背景技术

作为网络的一种形式，有IEEE802.3所规定的环形结构的第二层(OSI：Open Systems Interconnection参考模型7层中的第二层)的以太网(注册商标)。另外，公知的网络结构的协议有STP(Spanning Tree Protocol)(例如参照非专利文献1)。

STP是在第二层网络中，将网络逻辑上设为树结构而不生成环的协议。该STP作为信息传送根(root)，从包含有物理环路的拓扑中逻辑阻断冗余的路径(链路)，建立无环的逻辑树结构。另外，构成树结构的节点间产生了物理或逻辑的阻断(断线)时，能够将曾经建立的树结构再次建立起来。

为了建立上述树结构，将某一个节点决定为根，对于其他的节点，通过在相邻的节点间交换拓扑信息，来对所有的节点执行将节点的连接目的地距根近的节点决定为根端口，将距根远的节点决定为代表端口的处理。这样，将该上下关系的拓扑信息扩展到系统全体，建立树结构。

另外，为了重建树结构，使用拓扑恢复消息功能。该处理是为了在例如传送路径中发生了断线时，迅速通知系统全体并促使再调停，对从断线状态的迅速恢复进行支持而准备的功能。调停为了建立逻辑的拓扑而在相邻节点间进行，进行拓扑信息的交换、评价、端口状态控制等一系列的处理(例如参照专利文献1、2、3)。

但是，上述以前的STP的端口状态控制以及拓扑修复的方法，分别有如下所述的问题。

其一是，在逻辑的拓扑建立之前，需要数十秒量级的较长时间。相邻的节点之间，互相交换拓扑信息，并比较其优先顺序，通过这样来决定节点间的上下关系，决定端口的逻辑作用。也即，如果是根端口，便维持禁止各个端口中帧的转发的阻塞状态，如果是代表端口就能够迁移到允许的转发(forwarding)状态。但是，并不能够在选择了根端口或代表端口之后马上迁移到转发状态，而是要经过作为帧传送的准备状态的阻止暂时性的环路形成的监听状态，与作为帧传送的准备状态的监听状态中只允许帧的接收的学习(learning)状态之后，才到达上述转发状态，所以在实际上传送帧之前产生了相当的延迟时间。

另一是，在断线等传送路径中发生了故障时，到修复逻辑拓扑之前需要更多的时间。在发生了断线的情况下，必须建立迂回阻断处的新逻辑拓扑。为了迅速建立逻辑拓扑，需要通知网络全体发生了断线处。

STP中，作为向网络全体通知产生故障的手段，有TCN(TopologyChange Notification)消息，但这仅仅用来清空节点位置存储高速缓存，并没有作为拓扑信息交换的触发的意思。另外，TCN消息方式中，需要一次将TCN消息通知给根节点，接下来，执行由根节点通知网络全体的这种步骤，因此有些情况下花费了过多的时间。

非专利文献1：ANSI：IEEE Std802.ID the spanning tree algorithm andprotocol；

专利文献1：特开2004-129100号公报(第“0023”～“0027”段，图1)；

专利文献2：特开2004-282409号公报(第“0056”～“0078”段，图1)；

专利文献3：特开2004-147172号公报(第“0029”～“0035”段，图1)。

发明内容

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种使得用于拓扑建立与拓扑修复的处理高速化的传送路径系统以及该系统中的帧传送装置、传送路径切换方法、程序。

为解决上述问题，本发明的传送路径系统，是一种具有多个端口的多个节点，经由传送路径进行帧的传送的传送路径系统，具备：建立网络的机构，其将上述节点的状态设定为一方终端状态、中间局状态和另一方终端状态中的某一个状态，建立网络，其中上述一方终端状态是对使用了上述多个端口中所特定的任一个的帧的发送进行阻塞，且对于上述帧的传送使用与上述所特定的端口不同的端口来进行的状态，上述中间局状态是使用上述多个端口中的至少1个端口进行上述帧的传送的状态，另一方终端状态是终结传送路径，使用上述多个端口中的与上述中间局连接的端口进行上述帧的传送的状态；在相邻的节点间交换第一控制帧，监视上述传送路径的故障的机构；以及上述监视的结果，通过使用传送路径发送第二控制帧，通知其他节点已迁移成一方的终端状态，并使相邻节点迁移到另一方终端状态、使其他节点迁移到中间局状态的机构。

通过本发明，能够提供一种实现拓扑建立与拓扑修复的处理的高速化的传送路径系统以及该系统中的帧传送装置、传送路径切换方法、程序。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式的相关传送路径系统的逻辑基本概念的图。

图2为表示本实施方式的相关传送路径系统中收发的帧的种类的图。

图3为表示本实施方式的相关传送路径系统中所使用的帧的数据形式的图，(a)表示相邻间帧的数据形式，(b)表示网络控制帧的数据形式，(c)表示用户帧的数据形式。

图4为表示本实施方式的相关数据传送装置的内部结构的框图。

图5为表示本实施方式的相关传送路径系统的物理基本结构的图。

图6为表示本实施方式的相关传送路径系统的故障发生时的网络控制的顺序的图。

图7为表示本实施方式的相关传送路径系统的故障发生时的网络控制的顺序的图。

图8为表示本实施方式的相关传送路径系统的故障恢复时的网络控制的顺序的图。

图9为表示本实施方式的相关传送路径系统的故障恢复时的网络控制的顺序的图。

图10为表示本实施方式的相关传送路径系统的多个环路综合时的网络控制的顺序的图。

图11为表示本实施方式的相关传送路径系统的多个环路综合时的网络控制的顺序的图。

图12为表示本实施方式的相关传送路径系统的电源接通时的网络控制的顺序的图。

图13为表示本实施方式的相关传送路径系统的电源接通时的网络控制的顺序的图。

图14为表示本实施方式的相关传送路径系统的模式间的状态迁移的图。

图中：1～6...节点(帧传送装置)，7、8...终端，9、10...传送路径(A系环路、B系环路)，11...端口A(第一端口)，12...端口B(第二端口)，13...端口状态控制部，14...接收缓冲器，15...接收帧控制部，16...发送缓冲器，17...发送帧控制部，18...网络控制部。

具体实施方式

图1为表示本发明的实施方式的相关传送路径系统，这里为双向双重环形传送路径系统的逻辑基本概念的图。

图1中，符号1～6是作为帧传送装置的节点，分别被分配了唯一的节点编号和节点状态，并经由A系环路(顺时针环路)与B系环路(逆时针环路)的两个传送路径9、10适当互相连接，由此建立网络。

图1中，符号1为一方的终端状态(主节点)(以下称作A端局)，是阻塞第二端口(端口B)侧的发送(图中通过||标记来表示)的节点。因此，A端局1中将第一端口(端口A)侧称作网内，将端口B侧称作网外。A端局1中，帧的传送只在端口A侧进行。另外，符号2为另一方的终端状态(终端局节点)(以下称作B端局)，是终结B系环路(逆时针环路)的传送路径10的节点。B端局2中将端口B侧称作网内，将端口A侧称作网外。B端局2中，帧的传送只在端口B侧进行。

符号3～符号6均为中间局，是能够对A系环路(顺时针环路)的传送路径9与B系环路(逆时针环路)的传送路径10这两个传送路径进行帧传送的节点。中间局3～6均与端口A、端口B一起连接在网内，帧传送在终端A侧、终端B侧的双方中双向进行。

另外，符号7、8是与作为A端局1、B端局2、中间局3～6分配的各个节点相连接的终端(PC：Personal Computer)。终端7、8生成用户帧，使用A系环路(顺时针环路)的传送路径9或B系环路(逆时针环路)的传送路径10进行数据交换。另外，图1中的粗线箭头用来示意数据交换。

图2为表示本实施方式的相关传送路径系统中所收发的帧的种类的图。图中，虚线表示环路型传送路径的环路图像。

这里，除了A端局与B端局间传送的用户帧c之外，还准备：作为在相邻节点间使用的第一控制帧的相邻间帧a；和A端局所生成并在网内多播发送最终返回(接收)到A端局的、作为网络控制用的第二控制帧的网络控制帧b。

另外，用户帧c，包括从未图示的支线LAN(Local Area Network)所流入的帧的基础上，还包括和由自节点收发的TCP(Transmission ControlProtocol)和UDP(User Datagram Protocol)帧。

相邻间帧a是用来进行相邻节点间的传送路径的健全性(断开、连接)的确认的帧。具体而言，图1的各个节点1～6，通过交换相邻间帧而在相邻的邻接节点间互相通知现状下的自己的状态，进行握手(handshake)。这里，将完成了与相邻节点间的逻辑握手的状态定义为连线成功(link up)。通过该相邻间帧，进行传送路径故障监视以及对传送品质的降低的监视。

网络控制帧b包括竞争开始触发帧、故障相邻A声明帧、故障相邻A迁移帧、以及故障相邻A迁移应答帧。

竞争开始触发帧用来将网内存在的1个以上的A端局调停给1个节点，具体而言，在故障恢复时多个A端局互相进行竞争，此时成为用来根据优先级的调停而将1个以上的A终端调停给1个节点的契机。

故障相邻A声明帧，用来声明自端局是故障相邻A端局，具体而言，由于自端局作为A端局具有最高优先级，因此对根据竞争开始触发帧的竞争要求，中止竞争，要求其他节点迁移成中间局。

故障相邻A迁移帧，用来声明自端局已经迁移成故障相邻A端局，具体而言，由于自端局作为A端局具有最高优先级，因此对根据竞争开始触发帧的竞争要求，中止竞争，要求其他节点迁移成中间局。

故障相邻A迁移应答帧，用作对发送过故障相邻A迁移帧的节点的应答帧，具体而言，故障相邻A迁移应答帧，通知故障相邻A端局所发送的故障相邻A迁移帧已经发送到B端局，通过这样能够确保A端局～B端局间的传送路径。

图3为表示本实施方式的相关传送路径系统中所使用的帧的数据形式的图，(a)表示相邻间帧，(b)表示网络控制帧，(c)表示用户帧。

如图3(a)所示，相邻帧由目的地地址、发送源地址、标签(tag)、帧长/类型、数据区域、以及CRC(Cyclic Redundancy Check)的各字段构成。另外，如图3(b)所示，网络控制帧由目的地地址、发送源地址、标签、帧长/类型、数据区域、以及CRC的各字段构成。

另外，分配给数据区域的帧识别编号用来进行竞争开始触发帧、故障相邻A声明帧、故障相邻A迁移帧、故障相邻A迁移应答帧的识别，控制信息是在上述各个帧发生了竞争时，通过作为控制信息所附设的优先级将某一个帧设为有效的信息。另外，标签在用来让任意的端口属于多个VLAN(Virtual LAN)的识别中使用。另外，上述相邻间帧、网络控制帧的识别，通过固有的目的地地址的值来识别。

另外，如图3(c)所示，用户帧由目的地地址、发送源地址、帧长/类型、数据区域、以及CRC的各字段构成。

另外，上述相邻间帧以及网络控制帧，使用多播来发送。因此，图1的各个节点1～6，采用具有将多播区域虚拟地分割成多个的VLAN功能的节点。

图4为表示本实施方式的相关数据传送装置的内部结构的框图，具体而言，表示图1所示的各个节点1～6的内部结构。

本实施方式的相关数据传送装置，由端口A(11)、端口B(12)、端口状态控制部13、接收缓冲器14、接收帧控制部15、发送缓冲器16、发送帧控制部17、以及网络控制部18构成。

端口状态控制部13，在相邻的节点1～6之间交换相邻间帧，周期性地进行握手，监视A系环路、B系环路的传送路径9、10(图1)的故障。

另外，端口状态控制部13，判别经端口A(11)与端口B(12)所接收到的相邻间帧或网络控制帧的目的地地址，决定是转发还是阻塞对端口B(12)和端口A(11)的相邻间帧或网络控制帧的传送，经接收帧控制部15保存到接收缓冲器14中。

网络控制部18，对在通过调停一个以上的A端局而被决定的唯一个A端局、与相邻于该唯一的A端局并迁移成对通过端口B进行帧的传送的终结B系环路的传送路径10的故障相邻B端局的节点之间的传送路径进行重建，其中上述一个以上的A端局从通过检测出传送路径9(10)的故障而迁移成故障相邻A端局的节点，接收使用A系环路的传送路径9多播发送过来的网络控制帧，对在通过对使用端口B(12)的用户帧的传送进行阻塞。

另外，网络控制部18在检测到发生了故障的A系环路或B系环路的传送路径9(10)的恢复时，根据存储在接收缓冲器14中的网络控制帧中所包括的帧识别编号，判别网络控制帧是竞争开始触发帧、故障相邻A声明帧、故障相邻A迁移帧、或故障相邻A迁移应答帧中的哪一个，根据该判别结果控制各个节点的状态迁移。

网络控制部18，还根据各个节点状态，在发送相邻间帧、网络控制帧的情况下，经发送帧控制部17从发送缓冲器16读取该帧并发送给端口状态控制部13，此时，端口状态控制部13判别所接收到的该帧中所包括的标签，决定发送给端口A(11)或发送给端口B(12)。

也即，上述端口状态控制部13和网络控制部18，通过与其他节点中的端口状态控制部以及网络控制部协作，起到如下所述机构(1)～(4)的功能。

(1)对自身的节点的状态，设定为A端局、终端局节点和中间局中的某一个而建立网络的机构，其中该A端局对使用了端口B(12)的帧的发送进行阻塞，关于帧传送使用端口A(11)进行，该终端局节点终结B系环路的传送路径10，使用端口B(12)进行帧的传送，该中间局在传送路径上传送帧，使用端口A(11)、端口B(12)双方进行帧的双向传送。

(2)在相邻的节点之间交换相邻间帧，监视A系环路的传送路径9和B系环路的传送路径10的故障的机构。

(3)监视的结果，检测到故障的节点，使用B系环路的传送路径10以多播方式发送网络控制帧，向其他节点通知自身迁移成了A端局，使与B系环路相邻的节点迁移成终端局节点，使其他节点迁移成中间局的机构。

(4)监视的结果检测到了故障的恢复的A端局，使用A系环路的传送路径9以多播方式发送网络控制帧，对在基于接收到了该网络控制帧的1个以上的A端局进行调停而所决定的唯一的A端局，与经由调停的结果迁移成中间局的其他节点而迁移成终端局节点的节点之间的网络进行重建的机构。

上述任一个机构将在后面详细说明。

图6～图13为表示本实施方式的相关传送路径系统之动作的图。均根据图5所示的本发明的传送路径系统的物理结构来表示。

另外，图6、图7表示故障发生时的网络控制的顺序，图8、图9表示故障恢复时的网络控制的顺序，图10、图11表示多个环路综合时的网络控制的顺序，图12、图13表示电源接通时的网络控制的顺序。另外，图6～图13中，○标记表示分配为中继端口的端口，●表示分配为逻辑切换端口的端口，||表示阻塞(逻辑阻断)状态。另外，图中赋予给各个节点的#1～#6的编号，分别相当于图1中所示的各个节点的编号1～6。

下面对照图6～图13，对本实施方式的相关传送路径系统的动作进行详细说明。

首先参照图6、图7，对故障发生时的网络控制进行说明。这里，对于设为将节点#1分配给A端局并阻塞端口B，将节点#2分配给B端局并阻塞端口A，节点#3～#6分别作为中间局而建立成网络的情况进行说明。

各个节点#1～#6，通过周期性地执行相邻间帧通信来确认传送路径9(10)的健全性(图6(a))。设为相邻间帧连续n次失败而产生故障，这里设为通过检测出3次连续失败而在节点#4～#5间因断线引起故障(图6(b))。

通过这样，检测到故障的节点#4迁移成故障相邻A端局模式，将声明迁移成了故障相邻A端局的帧(故障相邻A迁移帧)多播发送给B系环路。接收到该帧的节点#5，迁移成故障相邻B端局模式(图6(c))。

另外，节点#1通过接收故障相邻A迁移帧，识别出存在其他A端局，迁移成中间局并解除阻塞。另外，节点#2根据节点#1变为中间局，而识别出自节点不是B端局后，迁移成中间局并解除阻塞(图7(d))。

接下来，由于节点#5迁移成故障相邻B端局模式，因此如果接收到故障相邻A迁移帧，便将应答帧(故障相邻A迁移应答帧)多播发送给A系环路(图7(e))。

节点#4根据接收到故障相邻A迁移应答帧而识别出有从B端局有应答，停止故障相邻A迁移帧的发送。另外，各个节点#1～#6以后也周期通信相邻间帧，继续确认传送路径的健全性(图7(f))。

接下来，参照图8、图9，对故障恢复时的网络控制进行说明。这里，节点#4～#5间发生断线等故障，节点#4变为故障相邻A端局而端口B被阻塞，节点#5变为故障相邻B端局而端口A被阻塞，节点#1～#3、#6作为中间，由此建立了网络。

各个节点#1～#6，通过周期性地执行相邻间帧通信来确认传送路径9(10)的健全性(图8(a))。

接下来，设为通过将节点#4～#5间所产生的断线连接而恢复故障。这里，检测出相邻间帧通信连续3次成功，由此识别出节点#4～#5间的故障恢复(图8(b))。

节点#4以端口B连接成功为契机，从故障相邻A端局模式迁移成逻辑阻断A端局竞争模式，将竞争开始触发帧多播发送给A系环路。通过这样，节点#5以端口A连接成功为契机，从故障相邻B端局模式迁移成逻辑阻断B端局模式(图8(c))。

中间局和B端局，忽略从节点#4发送的竞争开始触发帧。因此，节点#4通过接收到自身所发送的竞争开始触发帧，由此识别出网内只有自己这一个A端局。通过这样，节点#4从逻辑阻断A端局竞争模式迁移成逻辑阻断A端局模式(图9(d))。

另外，各个节点#1～#6以后也周期性地交换相邻间帧，继续确认传送路径9(10)的健全性(图9(e))。

接下来，对照图10、图11对多个环路综合时的网络控制进行说明。这里，设为节点#1～#2间、节点#4～#5间发生了故障，节点#1和节点#4变为故障相邻A端局而阻塞端口B，节点#2和节点#5变为故障相邻B端局而阻塞端口A，节点#3和节点#6作为中间局，由此建立网络。

各个节点#1～#6，通过周期性地执行相邻间帧通信来确认传送路径9(10)的健全性(图10(a))。

这里，设为节点#1～#2间的故障已恢复。也即，通过检测出相邻间帧通信连续3次成功，由此成为故障相邻A端局的节点#1，检测出节点#1～#2间的故障恢复(图10(b))。

接下来，节点#1以端口B连接成功为契机，从故障相邻A端局模式迁移成逻辑阻断A端局竞争模式，将竞争开始触发帧多播发送给A系环路。再有，节点#2以端口A连接成功为契机，从故障相邻B端局模式迁移成逻辑阻断B端局模式(图10(c))。

作为中间局的节点#3、#6和作为B端局的节点#2、#5，忽略从节点#1发送的竞争开始触发帧。因此，节点#4虽然接收到竞争开始触发帧，但此时节点#4为故障相邻A端局模式，优先级最大。因此向作为竞争开始触发帧的发送源的节点#1发送故障相邻A声明帧，通知自节点的优先级高(图11(d))。

节点#1接收到故障相邻A声明帧，识别出网内存在优先级高的A端局。因此从逻辑阻断A端局竞争模式迁移成中间局，而解除阻塞。另外，节点#2根据节点#1变为中间局，识别出自节点不是B端局，迁移成中间局并解除阻塞。各个节点以后也周期性地交换相邻间帧，继续确认传送路径的健全性(图11(e))。

最后，对照图12、图13，对电源接通时的网络控制的顺序进行说明。这里，设为将3个节点中节点#1和节点#2接通电源，节点#3保持电源关闭(图12(a))。

首先，电源接通了的节点#1、#2从电源断开的状态迁移成孤立模式。接下来，以相邻间帧连续3次成功，而节点#1、#2连接成功为契机，节点#1从孤立模式迁移成故障相邻B端局，节点#2迁移成故障相邻A端局模式(图12(b))。

接下来，设为节点#3接通。通过这样，节点#3从电源断开状态迁移成孤立模式(图12(c))。

接下来，通过相邻间帧连续3次成功，节点#3从孤立模式迁移成故障相邻B端局模式。另外，节点#1以端口A连接成功为契机，从故障相邻B端局模式迁移成中间局，解除阻塞(图13(d))。

接下来，通过节点#2与节点#3间的相邻间帧连续3次成功，由此节点#3从故障相邻B端局模式迁移成逻辑阻断B端局模式。另外，节点#2以端口B连接成功为契机，从故障相邻A端局模式迁移成逻辑阻断A端局竞争模式，将竞争开始触发帧多播发送给A系环路(图13(e))。

此时，作为中间局的节点#1和作为B端局的节点#3，忽略从节点#2发送的竞争开始触发帧。再有，节点#2通过接收到自身所发送的竞争开始触发帧，由此识别出网内只有自己这一个A端局。这样，节点#2从逻辑阻断A端局竞争模式迁移成逻辑阻断A端局模式。

另外，各个节点#1、#3以后也周期性地交换相邻间帧，继续确认传送路径的健全性(图13(f))。

图14为表示本实施方式的相关传送路径系统的模式间的状态迁移的图。示意表示使用图6～图13所说明的动作。图中“通(up)”表示与相邻点逻辑连接的状态，“断(down)”表示与相邻点逻辑阻断的状态。

如上所述，本发明中，多个节点#1～#6使用A系环路的传送路径9、B系环路的传送路径10进行帧的传送，各个节点被分配为A端局、终端局节点和中间节点中的任一个，来建立传送路径系统，其中该A端局对使用了端口B的控制帧的发送进行阻塞，使用端口A进行帧的发送，该终端局节点终结B系环路的传送路径，使用端口B进行帧传送，该中间节点对(3)传送路径双方收发帧，使用端口A、端口B双方进行帧的双向传送。

此时，各个节点#1～#6(帧传送装置)，在相邻节点之间交换第一控制帧，进行传送路径的故障监视。之后，检测到了故障的节点，使用B系环路的传送路径10以多播方式发送第二控制帧，由此向其他节点通知自身迁移成了A端局，使相邻的节点迁移成终端局节点，使其他节点迁移成中间节点。另外，检测到了故障的恢复的A端局，使用A系环路的传送路径9以多播方式发送第二控制帧，对在基于接收到了该第二控制帧的1个以上的A端局调停进行而所决定的唯一的A端局、与经由调停的结果迁移成中间节点的其他节点而迁移成终端局节点的节点之间的网络进行重建。

通过这样，通过在相邻节点间交换第一控制帧的握手，来能够实现双向双重环路型系统中的传送路径的故障发生和恢复的检测，另外，检测到发生故障的节点迁移成A端局，多播第二控制帧进行调停，重建网络，通过这样能够缩短逻辑的拓扑建立所需要的时间。

另外，第二控制帧还具有作为拓扑信息交换的触发器的意思，以多播方式将第二控制帧同时通知给各个节点，因此能够实现用于拓扑建立以及拓扑修复的处理的高速化。

另外，上述本发明的实施方式，仅仅例示了传送路径的断线作为故障进行说明，但对于节点故障也一样，相邻的故障检测节点作为A端局进行动作，能够得到同样的效果。

另外，图5中所示的端口状态控制部13、接收帧控制部15、发送帧控制部17、网络控制部18分别所具有的功能能够通过程序来实现，将该程序存储到计算机可读取的记录介质中，成为各个节点的控制中枢的CPU逐次读出并执行该程序，通过这样也能够建立本发明的双向双重环路型传送路径系统以及帧传送装置。

Claims (13)

1.一种传送路径系统，是具有多个端口的多个节点，经传送路径进行帧的传送的传送路径系统，具备：

建立部，其将所述节点的状态设定为一方终端状态、中间局状态和另一方终端状态中的某一个状态，建立网络，其中所述一方终端状态是对使用了所述多个端口中所特定的任一个的帧的发送进行阻塞，且对于所述帧的传送使用与所述所特定的端口不同的端口来进行的状态，所述中间局状态是使用所述多个端口中的至少1个端口进行所述帧的传送的状态，另一方终端状态是终结传送路径，使用所述多个端口中的与所述中间局连接的端口进行所述帧的传送的状态；

监视部，其在相邻的节点间交换第一控制帧，监视所述传送路径的故障；以及

迁移命令部，所述监视的结果，通过使用传送路径发送第二控制帧，通知其他节点已迁移成一方的终端状态，并使相邻节点迁移成另一方终端状态、使其他节点迁移成中间局状态。

2.一种传送路径系统，是具有第一端口和第二端口的多个节点，使用A系环路和B系环路的传送路径进行帧的传送的传送路径系统，具备：

建立部，其将所述节点的状态设定为主节点、终端局节点和中间局节点中的某一个，建立网络，其中所述主节点对使用了第二端口的帧的发送进行阻塞，并对于所述帧的传送使用第一端口来进行，所述终端局节点终结B系环路的传送路径，并使用第二端口进行所述帧的传送，所述中间局节点对传送路径传送所述帧，并使用第一端口和第二端口的双方进行帧的双向传送；

监视部，其在相邻的节点间交换第一控制帧，监视所述传送路径的故障；

迁移命令部，所述监视的结果，通过使用B系环路的传送路径以多播方式发送第二控制帧，通知其他节点已迁移成主节点，并使相邻节点迁移成终端局节点、其他节点迁移成中间局节点；以及

重建部，所述监视的结果，检测到了所述故障的恢复的所述主节点，使用A系环路的传送路径以多播方式发送第二控制帧，对基于接收到了所述第二控制帧的1个以上的主节点进行调停而决定的唯一的主节点、与经由所述调停的结果迁移成中间局节点的其他节点而迁移成终端局节点的节点间的网络进行重建。

3.如权利要求1或2所述的传送路径系统，其特征在于：

所述多个节点，通过第一控制帧，在相邻节点之间周期性地进行握手，互相通知自节点的状态而监视传送路径的故障，并且以与相邻节点之间的逻辑握手已完作为契机，允许所述节点的状态迁移的执行。

4.如权利要求1或2所述的传送路径系统，其特征在于：

所述多个节点识别各个所述第二控制帧，根据该识别结果控制各个节点的状态迁移，其中所述第二控制帧由下述帧构成：

(1)在检测到发生了故障的传送路的故障恢复时，成为用来促使1个以上的主节点竞争而进行调停的契机的竞争开始触发帧；

(2)由于自节点是具有最高优先级的主节点，因此中止由所述竞争开始触发帧所引起的竞争，要求其他节点迁移成中间局节点而进行声明的故障相邻A声明帧；

(3)由于自节点具有作为主节点的最高优先级，因此中止由所述竞争开始触发帧所引起的竞争，要求其他节点迁移成中间局节点，声明检测出所述故障而已迁移成故障相邻A端局的情况的故障相邻A迁移帧；以及

(4)通知自节点所发送的所述故障相邻A迁移帧已经到达终端局节点，表示已经确保了所述故障相邻A端局与所述终端局节点间的传送路径的故障相邻A迁移应答帧。

5.一种帧传送装置，用于具有第一端口和第二端口的多个节点，使用A系环路和B系环路的传送路径进行帧传送的传送路径系统中，具备：

端口状态控制部，其在相邻的所述节点间交换第一控制帧而周期性地进行握手，从而监视所述传送路径的故障；以及

网络控制部，其对接收第二控制帧并将阻塞使用了所述第二端口的用户帧的传送的1个以上的主节点调停而被决定的唯一的主节点、与相邻于该唯一的主节点并通过第二端口进行所述帧的传送且终结的B系环路的传送路径的终端局节点间的传送路径进行重建，其中所述第二控制帧是通过检测出所述传送路径的故障而迁移成主节点的节点，使用A系环路的传送路径以多播方式所发送的帧。

6.如权利要求5所述的帧传送装置，其特征在于：

所述端口状态控制部，判别经由所述第一端口和所述第二端口所接收的所述第一控制帧和第二控制帧的目的地地址，决定对所述第二端口和所述第一端口的控制帧的传送进行转发还是进行阻塞，并将经由接收帧控制部所接收的所述控制帧保存到接收缓冲器中。

7.如权利要求6所述的帧传送装置，其特征在于：

所述网络控制部，根据所述第二控制帧中所包括的帧识别编号，判别所述第二控制帧是：(1)在检测到发生了故障的传送路径的故障恢复时，成为用来促使1个以上的主节点竞争从而进行调停的契机的竞争开始触发帧；还是(2)由于自节点是检测到了所述传送路径中发生了故障的具有最高优先级的主节点，因此中止由竞争开始触发帧所引起的竞争，要求其他节点迁移成中间局节点，而进行声明的故障相邻A声明帧；还是(3)由于自节点具有作为主节点的最高优先级，因此中止由竞争开始触发帧所引起的竞争，要求其他节点迁移成中间局节点，声明迁移成故障相邻A端局的故障相邻A迁移帧；还是(4)通知自节点所发送的所述故障相邻A迁移帧已经到达终端局节点，表示已经确保了主节点与终端局节点间的传送路径的故障相邻A迁移应答帧，

根据所述判别结果，控制所述节点的状态迁移。

8.如权利要求7所述的帧传送装置，其特征在于：

所述网络控制部，在根据所述节点状态发送所述第一、第二控制帧时，经由发送帧控制部从发送缓冲器读取，并将该控制帧发送给所述端口状态控制部，所述端口状态控制部判别所接收到的所述相应控制帧中所包括的标签，决定发送给第一端口还是发送给第二端口后进行发送。

9.一种传送路径系统中的传送路径切换方法，用于具有第一端口与第二端口的多个节点使用A系环路和B系环路的传送路径进行帧的收发的传送路径系统中，具有：

所述各个节点，在相邻的节点间交换第一控制帧进行握手，监视所述传送路径中发生的故障的第一步骤；

所述监视的结果，(1)检测到了故障的节点，对使用了第二端口的帧的发送进行阻塞，从第一端口使用B系环路的传送路径以多播方式发送第二控制帧，通知其他节点迁移成主节点，通过这样，(2)与所述迁移过的主节点相邻的节点，迁移成终结所述B系环路的传送路径、且使用第二端口进行帧传送的终端局节点，(3)其他节点迁移成对所述传送路径传送所述第二控制帧、且使用第一端口和第二端口双方进行帧的传送的中间局节点，的第二步骤；以及

检测到了所述故障的恢复的所述主节点，使用A系环路的传送路径以多播方式发送第二控制帧，促使基于接收到了所述第二控制帧的1个以上的主节点进行的调停，所述调停的结果所决定的唯一的主节点，对经由所述调停的结果迁移成所述中间局节点的其他节点而迁移成终端局节点的节点与自己之间的网络进行重建的第3步骤。

10.如权利要求9所述的传送路径系统中的传送路径切换方法，其特征在于：

所述第二步骤具有：

通过所述握手的失败而检测出传送路径中的故障并迁移成故障相邻A端局模式的主节点，将作为声明迁移成故障相邻A端局模式的第二控制帧的故障相邻A迁移帧，使用B系环路的传送路径以多播方式发送给其他节点的子步骤；

接收到了所述故障相邻A迁移帧的与所述主节点相邻的节点，迁移成故障相邻B端局模式的子步骤；

所述故障发生前作为主节点进行动作的节点，接收到所述故障相邻A迁移帧而得知其他主节点的存在，为了迁移成中间局模式而解除第二端口的阻塞的子步骤；

所述传送路径的故障发生前作为终端局节点进行动作的节点，接收到作为主节点进行动作的节点迁移成中间局节点的消息，迁移成中间局节点，为此解除第一端口的阻塞的子步骤；

迁移成所述故障相邻B端局模式的新的终端局节点，接收所述故障相邻A迁移帧，将作为第二控制帧的故障相邻A迁移应答帧，使用A系循环的传送路径以多播方式发送给其他节点的子步骤；以及

迁移成所述故障相邻A端局模式的所述主节点，接收到所述故障相邻A迁移应答帧而识别出有来自终端局节点的应答，停止以多播方式发送所述故障相邻A迁移帧的子步骤。

11.如权利要求9所述的传送路径系统中的传送路径切换方法，其特征在于：

所述第3步骤具有：

检测到故障恢复的主节点，识别出在第二端口握手成功，从故障相邻A端局模式迁移成进行1个以上的主节点的调停的逻辑阻断A端局竞争模式，将成为竞争开始的契机的作为第二控制帧的竞争开始触发帧，使用A系环路的传送路径以多播方式发送给其他节点的子步骤；

与所述主节点相邻的终端局节点，识别出在第一端口握手成功，从所述故障相邻B端局模式迁移成逻辑阻断B端局模式的子步骤；以及

所述主节点通过接收到自身所发送的所述竞争开始触发帧，而识别出网内只有自己这一个主节点，从逻辑阻断A端局竞争模式迁移成逻辑阻断A端局模式的子步骤。

12.如权利要求9所述的传送路径系统中的传送路径切换方法，其特征在于：

所述第3步骤具有：

检测到故障的恢复的第一主节点，识别出在第二端口握手成功，从故障相邻A端局模式迁移成进行1个以上的主节点的调停的逻辑阻断A端局竞争模式，将成为竞争开始的契机的作为第二控制帧的竞争开始触发帧，使用A系环路的传送路径以多播方式发送给其他节点的子步骤；

与所述第一主节点相邻的第一终端局节点，识别出在第一端口握手成功，从所述故障相邻B端局模式迁移成逻辑阻断B端局模式的子步骤；

接收到所述竞争开始触发帧的第二主节点，将自身处于故障相邻A端局模式并具有最高优先级的消息，当作作为第二控制帧的故障相邻A声明帧，发送给作为所述竞争开始触发帧的发送源的所述第一主节点的子步骤；

接收到故障相邻A声明帧的所述第一主节点，识别出网内存在优先级高的第二主节点，从逻辑阻断A端局模式迁移成中间局模式，解除第二端口的阻塞的子步骤；以及

所述第一终端局节点，接收到所述第一主节点迁移成中间局模式的消息，识别出自身不是终端局节点，而迁移成中间局模式，解除第一端口的阻塞的子步骤。

13.一种程序，用于具有第一端口与第二端口的多个节点，使用A系环路与B系环路的传送路径进行帧的传送的传送路径系统中的帧传送装置，使计算机执行：

在相邻的所述节点间交换第一控制帧而周期性地进行握手，监视所述传送路径的故障的处理；

对通过根据所述握手检测出所述传送路径的故障而迁移成主节点的节点，使用A系环路的传送路径以多播方式发送的第二控制帧进行接收的处理；以及

对通过调停将使用了第二端口的用户帧的传送阻塞的1个以上的主节点而被决定的唯一的主节点、与通过第二端口进行所述帧的传送并终结B系环路的传送路径的终端局节点之间的传送路径进行重建的处理。

Images