JP2001111616A - Storage exchange switch and storage exchange method - Google Patents

Storage exchange switch and storage exchange method

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JP2001111616A
JP2001111616A JP28666399A JP28666399A JP2001111616A JP 2001111616 A JP2001111616 A JP 2001111616A JP 28666399 A JP28666399 A JP 28666399A JP 28666399 A JP28666399 A JP 28666399A JP 2001111616 A JP2001111616 A JP 2001111616A
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JP
Japan
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frame
switch
port
terminal address
terminal
Prior art date
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JP28666399A
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Japanese (ja)
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Yoshiyasu Azuma
淑靖 東
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a storage exchange switch and a storage exchange method that a plurality of paths between nodes can simultaneously be used and occurrence of a loop in frames can be prevented. SOLUTION: When the one storage exchange switch is started, the switch receives information denoting a reachable terminal address and denoting a required relay number up to each terminal from the other switch connected to itself, and registers paths to a path management table by each terminal address on the basis of the received information. The switch increments the relay numbers by one in the case of the registration. In the case of transferring frames, the switch retrieves the path management table by using a destination address of a frame by a key, selects an idle port corresponding to the least relay numbers and transfers the frames through the selected port. Looping of the frames is not sunstrantially caused according to this method and the switch can simultaneously use a plurality of paths.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、データ通信に関
し、特に、主としてイーサネット(登録商標)等のネッ
トワークに用いられる蓄積交換スイッチに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to data communication, and more particularly to a storage and switching switch mainly used for a network such as Ethernet (registered trademark).

【0002】[0002]

【従来の技術】イーサネット(Ethernet(登録
商標))等においては、ネットワークに接続された複数
の通信端末が通信線を共有し、CSMA/CD(Carrie
r Sense Multiple Access with Collision Detection)
などによって通信線の競合回避を制御する方式と、それ
ぞれの端末毎または端末のグループ毎に通信線を割り当
て、スイッチ装置がフレームの交換を行う方式とが存在
する。
2. Description of the Related Art In an Ethernet (registered trademark) or the like, a plurality of communication terminals connected to a network share a communication line and a CSMA / CD (Carrie).
r Sense Multiple Access with Collision Detection)
For example, there is a method of controlling contention avoidance of communication lines by a method such as the above, and a method of allocating a communication line to each terminal or each group of terminals and exchanging frames by a switch device.

【0003】前者の方式と比較して、後者の方式はネッ
トワーク構築のコストが高い反面、端末1台あたりの通
信帯域を広く確保することが可能で、フレームの衝突に
よる再送が少ないため実効通信速度を高くすることがで
きるという特徴がある。
[0003] Compared with the former method, the latter method has a higher network construction cost, but can secure a wider communication band per terminal, and has less effective retransmission due to frame collisions. Has the characteristic that it can be increased.

【0004】このようにスイッチを用いたネットワーク
の構成において、フレームの無限転送が起こらないよう
するために、閉路(ループ)が存在しないようなネット
ワークトポロジーが採用される場合がある。
In such a network configuration using switches, in order to prevent infinite transfer of frames, a network topology that does not have a closed loop may be adopted.

【0005】図4は、ツリー型で構成されたネットワー
クの一例を示すネットワーク構成図である。図4におい
ては、3台の4ポートスイッチS1,S2,S3が閉路
を構成しないように接続され、スイッチS1には端末N
1およびN2が、スイッチS2には端末N3,N5,N
6が、スイッチS3には端末N4,N7,N8がそれぞ
れ接続されている。このようなネットワークにおいて
は、フレーム転送の無限ループは通常は起こらない。
FIG. 4 is a network configuration diagram showing an example of a tree-type network. In FIG. 4, three 4-port switches S1, S2, and S3 are connected so as not to form a closed circuit, and the switch S1 has a terminal N
1 and N2 are connected to the terminals N3, N5, N
The terminal N4, N7, and N8 are connected to the switch S3. In such a network, an infinite loop of frame transfer usually does not occur.

【0006】また、閉路が存在するようなネットワーク
において、フレーム転送の無限ループを回避する方法と
しては、スパニングツリープロトコルがある。図3は、
メッシュ型で構成されたネットワークの一例を示すネッ
トワーク構成図である。図3においては、例えば、スイ
ッチS1−スイッチS2−スイッチS3−スイッチS5
−スイッチS1やスイッチS4−スイッチS5−スイッ
チS6−スイッチS2−スイッチS4といった閉路が存
在している。
As a method of avoiding an infinite loop of frame transfer in a network having a closed circuit, there is a spanning tree protocol. FIG.
FIG. 2 is a network configuration diagram illustrating an example of a network configured in a mesh type. In FIG. 3, for example, switch S1-switch S2-switch S3-switch S5
There are closed circuits such as switch S1 and switch S4-switch S5-switch S6-switch S2-switch S4.

【0007】このようなネットワークにおいてスパニン
グツリープロトコルを用いた場合、上記のような閉路の
特定のパスがメインパスとして使用され、別のパスは代
替パスと想定される。例えば、スイッチS1−スイッチ
S2−スイッチS3−スイッチS5−スイッチS1の閉
路において、スイッチS1−スイッチS2−スイッチS
3がメインパスとして使用されると、このメインパスが
障害にならない限り、代替パスであるスイッチS1−ス
イッチS5−スイッチS3は使用されない。スパニング
ツリープロトコルにおいては、このようにフレーム転送
の無限ループが回避される。
When the spanning tree protocol is used in such a network, a specific path of the above-described closed circuit is used as a main path, and another path is assumed to be an alternative path. For example, when the switch S1-switch S2-switch S3-switch S5-switch S1 is closed, switch S1-switch S2-switch S1
When the main path 3 is used as a main path, the switches S1-switch S5-switch S3, which are alternative paths, are not used unless this main path becomes a failure. In the spanning tree protocol, an infinite loop of frame transfer is avoided in this way.

【0008】また、特開平5−244299号、特開平
5−344120号、特開平7−131459号、特開
平8−288982号といった発明においては、フレー
ムが中継装置によって中継された回数をカウントし、中
継回数が所定の値を越えたときに無限ループに陥ってい
ると判断し、そのフレームの転送を中止する方法が取ら
れている。
Also, in the inventions disclosed in JP-A-5-244299, JP-A-5-344120, JP-A-7-131459, and JP-A-8-288982, the number of times a frame is relayed by a relay device is counted. When the number of relays exceeds a predetermined value, it is determined that an infinite loop has occurred, and the transfer of the frame is stopped.

【0009】また、特開平8−204879号の発明に
おいては、中継装置間で、中継されるデータとともにこ
のデータを一意に識別する識別情報の受け渡しが行わ
れ、この識別情報を用いて既に中継したデータが再度同
じ中継装置によって受信された場合に、無限ループに陥
っていると判断される。
In the invention of Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-204879, data to be relayed and identification information for uniquely identifying the data are exchanged between the relay devices, and the relay has already been performed using this identification information. When data is received again by the same relay device, it is determined that the data is in an infinite loop.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上に述べた従来技術に
は、それぞれに問題点がある。まず、図4に示したよう
に閉路を作らないネットワーク構成にする場合は、例え
ば、端末N1から端末N7への通信と端末N2から端末
N8への通信が同時に発生した場合、スイッチS1とス
イッチS3との間のパスが1つしかないため、どちらか
の通信が待たされてしまうという問題がある。
Each of the above-mentioned prior arts has its own problems. First, in the case of a network configuration that does not create a closed circuit as shown in FIG. 4, for example, when communication from the terminal N1 to the terminal N7 and communication from the terminal N2 to the terminal N8 occur simultaneously, the switches S1 and S3 Since there is only one path between the two, there is a problem in that either communication is kept waiting.

【0011】また、閉路を持たないようなネットワーク
の場合は、あるノードとあるノードとの間を結ぶパスは
1通りしかなく、そのパス上の通信路に障害が起こった
場合の代替パスがないため、障害児にはそれらのノード
間での通信ができなくなってしまうという問題がある。
In the case of a network having no closed circuit, there is only one path connecting one node to another node, and there is no alternative path when a failure occurs in a communication path on the path. Therefore, there is a problem that a disabled child cannot communicate between those nodes.

【0012】次に、図3に示すような閉路を持つネット
ワークにおいてスパニングツリープロトコルによって無
限ループを回避する場合は、ループを形成するようなパ
スの一部は代替パスとなり、通常時には使用されないた
め、通信路が有効に使われないという問題がある。例え
ば、図3において、端末N1から端末N5への通信と端
末N2から端末N6への通信が同時に発生した場合、ス
イッチS1−スイッチS2−スイッチS3のパスとスイ
ッチS1−スイッチS5−スイッチS3のパスのどちら
か一方しか使われないため、どちらかの通信が待たされ
てしまう。つまり、メインパスがボトルネックとなって
エンドトゥエンドの伝送効率が悪くなってしまう。
Next, when avoiding an infinite loop by a spanning tree protocol in a network having a closed circuit as shown in FIG. 3, a part of a path forming a loop is an alternative path and is not used at normal times. There is a problem that the communication path is not used effectively. For example, in FIG. 3, when the communication from the terminal N1 to the terminal N5 and the communication from the terminal N2 to the terminal N6 occur at the same time, the path of the switch S1-switch S2-switch S3 and the path of switch S1-switch S5-switch S3 Because only one of these is used, either communication is kept waiting. That is, the main path becomes a bottleneck, and the end-to-end transmission efficiency deteriorates.

【0013】また、特開平5−244299号、特開平
5−344120号、特開平7−131459号、特開
平8−288982号などの発明のように、中継回数の
カウントによってループの検出を行う方式では、フレー
ム内にカウンタの領域を必要とするだけでなく、実際に
ループが起こって初めてそれを検出するため、無駄なフ
レーム転送を未然に防止することができず、ネットワー
ク資源を無駄に消費してしまうという問題がある。
Also, a method for detecting a loop by counting the number of relays, as in the inventions of JP-A-5-244299, JP-A-5-344120, JP-A-7-131459, and JP-A-8-288982. Not only requires a counter area in the frame, but also detects it only when a loop actually occurs, so that unnecessary frame transfer cannot be prevented beforehand and network resources are wasted. Problem.

【0014】また、特開平8−204879号の発明の
ように、データを一意に識別することによりループの検
出を行う方式では、すべてのデータに識別情報を付加し
て送信するというオーバヘッドが発生するとともに、実
際にループが起こって初めてそれを検出するため、上の
方式と同様に、ネットワーク資源を無駄に消費してしま
うという問題がある。
Further, in the method of detecting a loop by uniquely identifying data, as in the invention of Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-204879, an overhead of transmitting identification data with identification information added to all data is generated. At the same time, since a loop is actually detected only when it occurs, there is a problem that network resources are wasted similarly to the above method.

【0015】この発明は、上記事情を考慮してなされた
ものであり、ノード間に複数のパスがある場合にはそれ
らのパスを同時に使うことができ、フレームのループが
発生してからそれを検出するのではなく、そもそもその
ようなループを発生させないようにフレームを中継する
蓄積交換スイッチおよび蓄積交換方法を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when there are a plurality of paths between nodes, these paths can be used at the same time. It is an object of the present invention to provide a storage and exchange switch and a storage and exchange method for relaying a frame so that such a loop is not generated in the first place, instead of detecting the loop.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、データ通信ネットワー
クにおいてフレームの中継を行う蓄積交換スイッチであ
って、フレームの送受信のための複数のポートと、端末
アドレスと、該端末アドレスにフレームを送出する際に
経由するポートと、該ポート経由でのフレーム送出後該
端末アドレスに到達するまでのフレーム中継回数とを保
持する経路テーブルと、前記経路テーブルを参照して、
前記フレームの宛先の前記端末アドレスに応じたポート
に前記フレームを送出する転送手段とを具備することを
特徴とする蓄積交換スイッチを要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a storage and switching switch for relaying a frame in a data communication network, wherein a plurality of switches for transmitting and receiving the frame are provided. A port table that holds the port, the terminal address, the port through which a frame is transmitted to the terminal address, and the number of frame relays until the terminal address is reached after transmitting the frame via the port. Referring to the routing table,
And a transfer unit for sending the frame to a port corresponding to the terminal address of the destination of the frame.

【0017】請求項2に記載の発明は、前記転送手段
は、前記経路テーブルを参照して、前記フレームの宛先
の前記端末アドレスに関して最もフレーム中継回数の少
ないポートに前記フレームを送出することを特徴とす
る。
The invention according to claim 2 is characterized in that the transfer means refers to the routing table and sends the frame to a port having the least number of frame relays with respect to the terminal address of the destination of the frame. And

【0018】請求項3に記載の発明は、前記転送手段
は、前記経路テーブルを参照して、前記フレームの宛先
の前記端末アドレスに応じたポートが使用中である場合
で、このフレームの宛先の前記端末アドレスに応じた別
のポートが使用可能である場合には、この別のポートに
前記フレームを送出することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the transfer unit refers to the routing table when a port corresponding to the terminal address of the destination of the frame is in use, and When another port corresponding to the terminal address is available, the frame is transmitted to the other port.

【0019】請求項4に記載の発明は、経路テーブル初
期化手段を備え、装置起動時にこの経路テーブル初期化
手段は、接続された他の蓄積交換スイッチから前記経路
テーブルの情報を受け取り、受け取った情報に基づいて
到達可能な端末アドレスに関する情報を構成し、自己の
経路テーブルに書き込むことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a routing table initializing means. The routing table initializing means receives and receives the information of the routing table from another connected storage and exchange switch when the apparatus is started. It is characterized in that information on a reachable terminal address is constructed based on the information, and is written in its own route table.

【0020】請求項5に記載の発明は、蓄積交換スイッ
チに、端末アドレスと該端末アドレス宛のフレームを送
出するポートと該ポート経由で該端末アドレスに到達す
るまでに必要なフレーム中継回数とを保持する経路テー
ブルを備え、前記蓄積交換スイッチは、自己に直接接続
された端末に関しては、自己の持つ情報に基づいて端末
アドレスとポートと中継回数を前記経路テーブルに記憶
し、前記蓄積交換スイッチは、他の蓄積交換スイッチ経
由で接続された端末に関しては、この他の蓄積交換スイ
ッチから前記経路テーブルの情報を受け取り、受け取っ
た情報に基づいて端末アドレスとポートと中継回数とを
自己の前記経路テーブルに記憶し、フレーム転送の際に
は、フレームの宛先の端末アドレスをキーとして前記経
路テーブルを参照することによって、選択されたポート
にこのフレームを送出することを特徴とする蓄積交換方
法を要旨とする。
According to a fifth aspect of the present invention, the store-and-forward switch stores a terminal address, a port for transmitting a frame addressed to the terminal address, and the number of frame relays required to reach the terminal address via the port. A path table for storing, for the terminal directly connected to the switch, the switch stores the terminal address, the port, and the number of relays in the path table based on information held by the switch, For a terminal connected via another store-and-forward switch, the route table information is received from the other store-and-forward switch, and based on the received information, a terminal address, a port, and a relay count are stored in the own route table. When forwarding a frame, refer to the routing table using the terminal address of the destination of the frame as a key. By Rukoto, and gist store-method characterized by sending the frame to the selected port.

【0021】請求項6に記載の発明は、フレーム転送の
際には、フレームの宛先の端末アドレスをキーとして前
記経路テーブルを参照し、該端末アドレスに関して中継
回数が最も少ないポートを選択することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, when transferring a frame, the route table is referred to by using a terminal address of a frame destination as a key, and a port having the least number of relays for the terminal address is selected. Features.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しこの発明の一
実施形態について説明する。本実施形態によるスイッチ
(蓄積交換スイッチ)は、電源が投入されると、まず、
接続されている他のスイッチと情報を受け渡しすること
により、自身の経路テーブルに経路情報を書き込む処理
を行う。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. When the power supply is turned on, the switch (storage and exchange switch) according to the present embodiment first
By passing information to and from other connected switches, a process of writing the route information to its own route table is performed.

【0023】図1は、電源投入時の経路テーブル初期化
手順を示すフローチャートである。電源投入後、まずス
テップ1000においてメッシュ構造に構成されたネッ
トワークのスイッチ段数を取得し、記憶する。
FIG. 1 is a flowchart showing a procedure for initializing the route table when the power is turned on. After the power is turned on, first, in step 1000, the number of switch stages of the network configured in the mesh structure is acquired and stored.

【0024】次にステップ1001において、各ポート
を通して接続されている隣接ノードの装置が端末である
のかスイッチであるのかを判別する。端末である場合に
は、その端末のアドレスを到達可能アドレスとして記憶
する。また、その端末とはスイッチによる中継なしでフ
レームを送ることが可能であるため、そのアドレスに関
するスイッチ経由回数は「0」であることを記憶する。
このようにして収集したアドレス情報をもとに、ステッ
プ1002において、各ポート毎に経路テーブルを作成
し、そのテーブルに到達可能アドレスとスイッチ経由回
数の情報を書き込む。
Next, in step 1001, it is determined whether the device of the adjacent node connected through each port is a terminal or a switch. If the terminal is a terminal, the address of the terminal is stored as a reachable address. Also, since the frame can be sent to the terminal without relaying by the switch, the fact that the number of times of passing through the switch related to the address is “0” is stored.
Based on the address information collected in this manner, in step 1002, a route table is created for each port, and information on reachable addresses and the number of times of passing through the switch is written in the table.

【0025】ステップ1003での隣接ノードの判別の
結果、隣接ノードがスイッチである場合には、ステップ
1004〜1007の処理を行う。ステップ1004に
おいては、各ポート毎に隣接スイッチの経路テーブルの
情報を獲得し、ここで獲得した情報をもとに、自身の各
ポート毎の経路テーブルに情報を追加する。隣接するス
イッチからは到達可能アドレスとそのアドレスに関する
スイッチ経由回数の情報を受け取る。この情報を経路テ
ーブルに登録する際には、フレーム転送の際に必要とな
るその隣接スイッチへの中継回数が加わるため、スイッ
チ経由回数に1を加算する。ステップ1006〜100
7のループ制御処理により、ステップ1000で記憶し
たスイッチ段数分、このステップ1004〜1005の
処理を繰り返す。
If it is determined in step 1003 that the adjacent node is a switch, the processing in steps 1004 to 1007 is performed. In step 1004, the information of the route table of the adjacent switch is acquired for each port, and the information is added to the route table of each port based on the acquired information. Information on the reachable address and the number of times the address has passed through the switch is received from the adjacent switch. When registering this information in the routing table, 1 is added to the number of times of passing through the switch because the number of relays to the adjacent switch required for frame transfer is added. Steps 1006 to 100
By the loop control process of No. 7, the processes of Steps 1004 to 1005 are repeated by the number of switch stages stored in Step 1000.

【0026】図2は、上記の手順で作成した経路テーブ
ルを参照しながらフレームの転送先のポートを判断する
手順を示すフローチャートである。フレームを受信する
と、そのフレーム内に書かれている宛先アドレスを読み
出し、ステップ2001においてその宛先アドレスが経
路テーブル上に存在しているかどうかを判断する。もし
存在していなければ、ステップ2002において、エラ
ーとしてそのフレームを廃棄する。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for determining a frame transfer destination port while referring to the routing table created in the above procedure. When a frame is received, the destination address written in the frame is read, and in step 2001, it is determined whether the destination address exists on the routing table. If not, step 2002 discards the frame as an error.

【0027】次にステップ2003において、現在転送
処理中のフレームの宛先アドレスが経路テーブル上に複
数エントリーされているかどうか、つまりその宛先アド
レスへのフレーム送達ルートが複数存在するかどうかを
判断する。そのようなルートが単数であれば、ステップ
2004において、その宛先アドレスを到達可能アドレ
スとして登録しているポートへフレームを転送する。複
数のルートが存在する場合は、ステップ2005におい
て、その宛先アドレスに関するエントリーの中からスイ
ッチ経由回数が最も少ないポートを選択して、そのポー
トへフレームを転送する。
Next, in step 2003, it is determined whether or not a plurality of destination addresses of the frame currently being transferred are entered in the routing table, that is, whether or not there are a plurality of frame delivery routes to the destination address. If there is only one such route, in step 2004, the frame is transferred to the port whose destination address is registered as a reachable address. When there are a plurality of routes, in step 2005, a port having the least number of times of passing through the switch is selected from the entries related to the destination address, and the frame is transferred to the selected port.

【0028】選択したポートにおいて、通信線が使用中
であるとき、あるいは入出力関連の資源が使用中であり
使用できないとき、そのポートと同じスイッチ経由回数
の別のポートが存在していれば、代替ルートとして、こ
の別ポートへの転送を試みるようにする。このようにす
ることにより、同一のスイッチ経由回数で複数の経路が
ある場合に、1つの経路が使用中であっても、その経路
が空くまで待つことなく別の経路を利用してフレームを
送ることができる。
At the selected port, when the communication line is in use, or when the input / output related resources are in use and cannot be used, if another port having the same number of times of passing through the switch as the port exists, Attempt to transfer to this different port as an alternate route. In this way, when there are a plurality of routes with the same number of times of passing through the switch, even if one route is in use, the frame is transmitted using another route without waiting for the route to be free. be able to.

【0029】次に、図1で述べた経路テーブルの初期化
の具体例について説明する。この例においては、ネット
ワークは図3のように構成されているものとする。ま
た、スイッチS1〜S6の電源はほぼ同時に投入され、
スイッチS1〜S6は同期を取りながら初期化処理を行
い、それぞれ隣接のスイッチから経路テーブルを獲得す
る。
Next, a specific example of the initialization of the routing table described with reference to FIG. 1 will be described. In this example, it is assumed that the network is configured as shown in FIG. The switches S1 to S6 are turned on almost at the same time.
The switches S1 to S6 perform initialization processing while synchronizing with each other, and acquire a routing table from an adjacent switch.

【0030】スイッチS1〜S6はそれぞれ、まず図1
のステップ1000に示すように、変数Hの値をこの場
合のスイッチ段数である「3」に設定する。そして、同
じくステップ1002において各ポート毎に到達可能ア
ドレスとスイッチ経由回数のテーブルを作成する。
Each of the switches S1 to S6 is shown in FIG.
, The value of the variable H is set to “3” which is the number of switch stages in this case. Then, in step 1002, a table of the reachable address and the number of times of passing through the switch is created for each port.

【0031】図5は、この時点での各スイッチの経路テ
ーブルが保持する値を示す図である。図5(a)〜
(d)は、それぞれスイッチS1、S3、S4、および
S6が保持する情報内容を示している。例えば、図5
(a)に示すスイッチS1の経路テーブルは、2個の到
達可能アドレスがエントリーされており、ポートP1を
介して中継回数「0」で端末N1に到達可能であり、ま
た、ポートP2を介して中継回数「0」で端末N2に到
達可能であることを表している。図5(b)〜(d)に
ついても同様であり、各スイッチに直接接続された端末
のアドレスがエントリーされている。
FIG. 5 is a diagram showing the values held in the path table of each switch at this time. FIG.
(D) shows the information contents held by the switches S1, S3, S4, and S6, respectively. For example, FIG.
In the path table of the switch S1 shown in (a), two reachable addresses are entered, and the terminal N1 can be reached via the port P1 with the number of relays “0”, and via the port P2. This indicates that the terminal N2 can be reached with the relay count “0”. The same applies to FIGS. 5B to 5D, in which addresses of terminals directly connected to the respective switches are entered.

【0032】スイッチS2およびS5には、直接接続さ
れている端末が存在しないため、この時点では、経路テ
ーブルにエントリーされている情報はない。
Since there is no terminal directly connected to the switches S2 and S5, there is no information entered in the routing table at this time.

【0033】次に、図1のステップ1004において、
スイッチS1〜S6は、それぞれの隣接スイッチから経
路テーブル情報を獲得し、ステップ1005において、
その情報を自己の経路テーブルに反映させる。図6
(a)および(b)は、それぞれスイッチS2およびS
5の経路テーブルがこの時点で保持する情報内容を示し
ている。
Next, in step 1004 of FIG.
The switches S1 to S6 obtain the routing table information from each adjacent switch, and in step 1005,
The information is reflected in its own route table. FIG.
(A) and (b) show switches S2 and S2, respectively.
The routing table No. 5 shows the information contents held at this point.

【0034】スイッチS2は、端末N1およびN2のア
ドレスに関する情報をポートP1を介してスイッチS1
から獲得し、中継回数に1を加算して「1」として、テ
ーブルに登録する。同様に、端末N3およびN4の情報
をポートP2経由でスイッチS4から、端末N5および
端末N6の情報をポートP3経由でスイッチS3から、
端末N7およびN8の情報をポートP4経由でスイッチ
S6から獲得し、テーブルに登録する。
The switch S2 transmits information on the addresses of the terminals N1 and N2 via the port P1 to the switch S1.
, And 1 is added to the number of relays, and registered as “1” in the table. Similarly, information of the terminals N3 and N4 is transmitted from the switch S4 via the port P2, and information of the terminals N5 and N6 is transmitted from the switch S3 via the port P3.
The information of the terminals N7 and N8 is obtained from the switch S6 via the port P4 and registered in the table.

【0035】スイッチS5も同様に隣接スイッチから情
報を獲得し、経路テーブルへの登録を行う。スイッチS
1、S3、S4、およびS6も、それぞれ、隣接テーブ
ルであるスイッチS2およびS5から情報を受け取る
が、スイッチS2およびS5のテーブルに登録されてい
るアドレスがまだなかったため、この段階では、スイッ
チS1、S3、S4、およびS6のテーブルに新たに追
加される情報はなく、図5に示したままの状態である。
The switch S5 similarly obtains information from an adjacent switch and registers the information in the routing table. Switch S
1, S3, S4, and S6 also receive information from switches S2 and S5, which are adjacent tables, respectively. However, since there is no address registered in the tables of switches S2 and S5, switches S1, There is no information to be newly added to the tables of S3, S4, and S6, and the state is as shown in FIG.

【0036】次に、ステップ1006において変数Hの
値が1減ぜられて「2」となり、再度ステップ1004
からの処理が繰り返される。
Next, at step 1006, the value of the variable H is reduced by 1 to "2", and again at step 1004.
Are repeated.

【0037】図7は、この処理によって更新されたスイ
ッチS1の経路テーブルが保持する情報を示している。
図7におけるエントリー701および702は、もとも
とこのテーブルに登録されていた端末N1およびN2の
ための経路情報である。また、エントリー703〜71
0は、スイッチS1がスイッチS2から獲得した情報で
あり、ポート情報としてP3となっており、中継回数は
スイッチS2に登録されている数に1が加算され「2」
となっている。また、エントリー711〜718は、同
じく、スイッチS5から獲得され登録された情報であ
る。
FIG. 7 shows information held in the path table of the switch S1 updated by this processing.
The entries 701 and 702 in FIG. 7 are path information for the terminals N1 and N2 originally registered in this table. Also, entries 703-71
0 is information obtained by the switch S1 from the switch S2, which is P3 as port information, and the number of relays is “2” by adding 1 to the number registered in the switch S2.
It has become. The entries 711 to 718 are information acquired and registered from the switch S5.

【0038】スイッチS3、S4、およびS6も、それ
ぞれスイッチS2とS5から情報を獲得し、自己の経路
テーブルを更新する。また、スイッチS2およびS5
も、隣接スイッチから情報を受け取るが、このとき受け
取るスイッチS1、S3、S4、S6の経路テーブルは
前回受け取ったときの状態と同一であるため、スイッチ
S2およびS5のテーブルに追加登録される情報はな
い。
Switches S3, S4, and S6 also acquire information from switches S2 and S5, respectively, and update their own route tables. Also, switches S2 and S5
Also receives the information from the adjacent switch, but since the route tables of the switches S1, S3, S4, and S6 received at this time are the same as the state received at the previous time, the information additionally registered in the tables of the switches S2 and S5 is Absent.

【0039】ステップ1006において、再度、変数H
の値が減ぜられることによって、ステップ1007にお
いてH=1であるため、処理のループを抜け出して、各
スイッチの経路テーブルの初期化を完了する。ここで、
各スイッチはレディー状態となり、上記のようにして作
成された経路情報を用いたフレームの転送を開始する。
In step 1006, the variable H
Is decreased, and since H = 1 in step 1007, the processing exits from the loop and completes the initialization of the path table of each switch. here,
Each switch is in a ready state, and starts transferring a frame using the path information created as described above.

【0040】スイッチS1が、例えば、端末N1宛のフ
レームを受け取った場合には、図7に示す情報が検索さ
れ、N1のアドレスのエントリーの中で、中継回数最少
であるポートP1が選択される。また、例えば、端末N
7宛のフレームを受け取った場合には、中継回数が最少
で「2」である2つのエントリーが存在し、ポートP3
またはポートP4にそのフレームが送出される。このよ
うに、複数の最少中継回数エントリーが存在する場合に
おいて、もし最初に送出を試行したポートがビジー状態
であった場合には、他のポートによる送出再試行が行わ
れる。よって、複数の経路を同時に使用してネットワー
ク資源を有効に利用したスイッチングを行うことが可能
である。
When the switch S1 receives, for example, a frame addressed to the terminal N1, the information shown in FIG. 7 is searched, and the port P1 having the minimum number of relays is selected from the entry of the address of N1. . Also, for example, the terminal N
When a frame addressed to port P3 is received, there are two entries with the minimum number of relays being "2".
Alternatively, the frame is transmitted to the port P4. As described above, when there are a plurality of minimum relay count entries, if the port to which transmission is first attempted is busy, transmission retry by another port is performed. Therefore, it is possible to perform switching using network resources effectively by simultaneously using a plurality of paths.

【0041】以上説明したように、本実施形態による蓄
積交換スイッチを用いれば、閉路を含むように構成され
たネットワークにおいても、中継回数最少となるような
経路を選択してフレームを転送することが可能であり、
また中継回数最少となるようなルートが複数存在する場
合、障害時に限らず、それらすべてのルートが利用さ
れ、ネットワーク資源の利用効率が上がる。
As described above, by using the storage and exchange switch according to the present embodiment, it is possible to select a route that minimizes the number of relays and transfer a frame even in a network configured to include a closed circuit. Is possible,
In addition, when there are a plurality of routes that minimize the number of relays, not only at the time of failure but also all of the routes are used, and the utilization efficiency of network resources increases.

【0042】次に、本発明の方式による、フレームのル
ープの抑止について説明する。図8は、上述したスイッ
チを用いて構成したネットワークの一部分の接続形態を
示すネットワーク構成図である。
Next, suppression of a frame loop by the method of the present invention will be described. FIG. 8 is a network configuration diagram showing a connection form of a part of a network configured using the above-described switches.

【0043】図8(a)のように途中に閉路を持たない
場合においても、図8(b)のように途中に閉路を持つ
場合においても、宛先である端末N11への最少中継回
数は、隣接する2つのスイッチ間で1の差を持つか、隣
接する2つのスイッチ間で等しいかのどちらかである。
The minimum number of relays to the destination terminal N11 can be either the case where there is no closed path as shown in FIG. 8A or the case where there is a closed path as shown in FIG. 8B. Either it has a difference of 1 between two adjacent switches or it is equal between two adjacent switches.

【0044】隣接するスイッチ間で1の差を持つ場合
は、その端末宛のフレームは常に最少中継回数の多い方
から少ない方へ転送され、逆方向に転送されることはな
い。従って、スイッチ間で1回転送される都度、フレー
ムが宛先の端末に到達するまでの所要中継回数は単調に
減っていく。このように、あるフレームの転送中には、
同じスイッチを2回経由することは決してなく、従って
フレームのループは発生しない。
When there is a difference of 1 between adjacent switches, the frame addressed to the terminal is always transferred from the one with the largest number of minimum relays to the one with the smallest number of relays, and is not transferred in the reverse direction. Therefore, each time the frame is transferred once between the switches, the required number of relays until the frame reaches the destination terminal monotonously decreases. Thus, during the transfer of a frame,
It never goes through the same switch twice, so no frame loops occur.

【0045】また、隣接するスイッチ間で最少中継回数
が等しい可能性があるのは、例えば図8(b)に示すス
イッチS11とS21のように、それらのスイッチが閉
路上に存在する場合である。そのような場合には、例え
ばスイッチS11から見れば、スイッチS21よりも中
継回数の少ない転送先であるスイッチS12が存在して
おり、スイッチS11に到達した端末N11宛のフレー
ムは、スイッチS21ではなくスイッチS12に転送さ
れる。従って、スイッチS11とS21との間でフレー
ムのループが発生する可能性はない。
There is a possibility that the minimum number of relays may be equal between adjacent switches when the switches are on a closed circuit, for example, as in switches S11 and S21 shown in FIG. 8B. . In such a case, for example, from the viewpoint of the switch S11, there is a switch S12 that is a transfer destination having a smaller number of relays than the switch S21, and a frame addressed to the terminal N11 that has reached the switch S11 is not a switch S21. The data is transferred to the switch S12. Therefore, there is no possibility that a frame loop occurs between the switches S11 and S21.

【0046】なお、上記実施形態においては、各スイッ
チが経路テーブルをポート毎に作成し維持するようにな
っているが、ポート毎である必然性はなく、到達可能な
端末アドレスと中継回数とポートとの関連を保持できる
他の形態のテーブル構造であっても良い。
In the above embodiment, each switch creates and maintains a path table for each port. However, it is not necessary that each switch has a port table. The table structure of another form which can hold the relationship of the table may be used.

【0047】上述したスイッチおよび交換方法は、種々
の蓄積交換型ネットワークに適用可能である。例えば、
イーサネットフレームの転送に適用する場合、イーサネ
ットフレームのヘッダには、MAC(Media Access Con
trol)アドレスによる宛先ハードウェアアドレスおよび
送信元ハードウェアアドレスが格納されており、スイッ
チはこのMACアドレスにより経路管理テーブルを作成
・維持し、フレームの転送を行う。
The above-described switch and switching method are applicable to various store-and-forward networks. For example,
When applied to the transfer of an Ethernet frame, the header of the Ethernet frame contains a MAC (Media Access Control).
trol) address stores a destination hardware address and a transmission source hardware address. The switch creates and maintains a route management table based on the MAC address, and transfers a frame.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、スイッチの起動時に隣接するノードから情報を得て
経路テーブルを作成し、その経路テーブルにはポートご
とかつ宛先端末アドレスごとの中継回数を保持し、フレ
ームの転送時には中継回数最少となるような経路が選択
されるため、フレームをループさせることなく転送する
ことが可能である。
As described above, according to the present invention, when a switch is activated, information is obtained from an adjacent node to create a routing table, and the routing table stores the relay count for each port and each destination terminal address. Is held, and a route that minimizes the number of relays is selected at the time of frame transfer, so that the frame can be transferred without looping.

【0049】また、従来技術のようにカウンター等によ
る計数値が閾値を超えたときにループを検出したり、フ
レームに識別情報を付加して中継中にその識別情報を記
録することによってループを検出する方式ではなく、上
記のように、そもそもフレームのループを発生させない
方式であるため、ループ検出までの間の無駄なネットワ
ーク資源の浪費を防ぐことが可能である。
Further, a loop is detected by detecting a loop when a count value of a counter or the like exceeds a threshold value as in the prior art, or by adding identification information to a frame and recording the identification information during relaying. As described above, since the method does not generate a frame loop in the first place as described above, it is possible to prevent wasteful use of network resources until the loop is detected.

【0050】また、メッシュ型にスイッチを構成して、
宛先に対して複数の経路を持つようなネットワークとし
た場合にも、従来技術のスパニングツリープロトコルの
ようにメインパスの障害が発生するまで代替パスが使用
されないのではなく、それら複数の経路が同時に使用さ
れるため、特定の箇所におけるボトルネックを緩和する
ことが可能で、また、ネットワーク資源を効率的に使用
することができる。
Further, a switch is configured in a mesh type,
Even if the network has multiple routes to the destination, instead of using the alternative path until the main path fails, unlike the spanning tree protocol of the prior art, these multiple routes are simultaneously used. Since it is used, it is possible to alleviate a bottleneck at a specific place, and it is possible to use network resources efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の一実施形態による経路テーブル初
期化の手順を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a procedure for initializing a routing table according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同実施形態による経路テーブルを参照してフ
レームの転送先を決定する手順を示すフローチャートで
ある。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for determining a frame transfer destination with reference to a route table according to the embodiment;

【図3】 同実施形態によるスイッチを用いたメッシュ
型のネットワーク構成を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a mesh network configuration using switches according to the embodiment;

【図4】 閉路を持たないネットワーク構成を示す構成
図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a network configuration having no closed circuit.

【図5】 この発明の一実施形態による経路テーブルが
保持する情報内容を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing information contents held by a route table according to an embodiment of the present invention.

【図6】 同実施形態による経路テーブルが保持する情
報内容を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing information contents held by a route table according to the embodiment;

【図7】 同実施形態による経路テーブルが保持する情
報内容を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing information contents held by a route table according to the embodiment;

【図8】 同実施形態によるスイッチの接続形態の例を
示す構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of a connection configuration of switches according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

N1〜N8,N11 端末 P1〜P4 ポート S1〜S6,S11〜S13,S21,S22 スイッ
N1 to N8, N11 Terminal P1 to P4 Port S1 to S6, S11 to S13, S21, S22 Switch

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 データ通信ネットワークにおいてフレー
ムの中継を行う蓄積交換スイッチであって、 フレームの送受信のための複数のポートと、 端末アドレスと、該端末アドレスにフレームを送出する
際に経由するポートと、該ポート経由でのフレーム送出
後該端末アドレスに到達するまでのフレーム中継回数と
を保持する経路テーブルと、 前記経路テーブルを参照して、前記フレームの宛先の前
記端末アドレスに応じたポートに前記フレームを送出す
る転送手段と、 を具備することを特徴とする蓄積交換スイッチ。
1. A storage and switching switch for relaying frames in a data communication network, comprising: a plurality of ports for transmitting and receiving frames; a terminal address; and a port via which frames are transmitted to the terminal address. A route table that holds the number of times the frame is relayed until the terminal address is reached after sending the frame via the port, and referring to the route table, the port corresponding to the terminal address of the destination of the frame is assigned to the port. A storage and exchange switch, comprising: transfer means for transmitting a frame.
【請求項2】 前記転送手段は、前記経路テーブルを参
照して、前記フレームの宛先の前記端末アドレスに関し
て最もフレーム中継回数の少ないポートに前記フレーム
を送出することを特徴とする請求項1に記載の蓄積交換
スイッチ。
2. The transfer unit according to claim 1, wherein the transfer unit refers to the routing table and sends the frame to a port having the least number of frame relays with respect to the terminal address of the destination of the frame. Storage switch.
【請求項3】 前記転送手段は、前記経路テーブルを参
照して、前記フレームの宛先の前記端末アドレスに応じ
たポートが使用中である場合で、このフレームの宛先の
前記端末アドレスに応じた別のポートが使用可能である
場合には、この別のポートに前記フレームを送出するこ
とを特徴とする請求項1または請求項2に記載の蓄積交
換スイッチ。
3. The transfer means refers to the route table, and when a port corresponding to the terminal address of the destination of the frame is in use, the transfer unit performs another processing according to the terminal address of the destination of the frame. 3. The storage and switching switch according to claim 1, wherein the frame is transmitted to another port when the port is available.
【請求項4】 経路テーブル初期化手段を備え、 装置起動時にこの経路テーブル初期化手段は、 接続された他の蓄積交換スイッチから前記経路テーブル
の情報を受け取り、受け取った情報に基づいて到達可能
な端末アドレスに関する情報を構成し、自己の経路テー
ブルに書き込むことを特徴とする請求項1〜3のいずれ
かに記載の蓄積交換スイッチ。
4. A routing table initializing means, which receives information of the routing table from another connected storage and exchange switch when the apparatus is started, and can be reached based on the received information. 4. The storage and exchange switch according to claim 1, wherein information relating to the terminal address is configured and written into its own route table.
【請求項5】 蓄積交換スイッチに、端末アドレスと該
端末アドレス宛のフレームを送出するポートと該ポート
経由で該端末アドレスに到達するまでに必要なフレーム
中継回数とを保持する経路テーブルを備え、 前記蓄積交換スイッチは、自己に直接接続された端末に
関しては、自己の持つ情報に基づいて端末アドレスとポ
ートと中継回数とを前記経路テーブルに記憶し、 前記蓄積交換スイッチは、他の蓄積交換スイッチ経由で
接続された端末に関しては、この他の蓄積交換スイッチ
から前記経路テーブルの情報を受け取り、受け取った情
報に基づいて端末アドレスとポートと中継回数とを自己
の前記経路テーブルに記憶し、 フレーム転送の際には、フレームの宛先の端末アドレス
をキーとして前記経路テーブルを参照することによっ
て、選択されたポートにこのフレームを送出することを
特徴とする蓄積交換方法。
5. A storage-and-forward switch comprising a path table for storing a terminal address, a port for transmitting a frame addressed to the terminal address, and the number of frame relays required to reach the terminal address via the port, The store-and-forward switch stores a terminal address, a port, and the number of relays in the routing table based on information held by the store-and-forward switch based on information held by the store-and-forward switch. With respect to the terminal connected via, the information of the routing table is received from the other storage and switching switch, and based on the received information, the terminal address, the port, and the number of relays are stored in the routing table of the terminal itself, and the frame transfer is performed. In this case, by referring to the routing table using the terminal address of the destination of the frame as a key, A store-and-forward method, wherein the frame is transmitted to a selected port.
【請求項6】 フレーム転送の際には、フレームの宛先
の端末アドレスをキーとして前記経路テーブルを参照
し、該端末アドレスに関して中継回数が最も少ないポー
トを選択することを特徴とする請求項5に記載の蓄積交
換方法。
6. The frame transfer device according to claim 5, wherein the frame table is referred to by using the terminal address of the destination of the frame as a key, and a port having the least number of relays for the terminal address is selected. The store-and-forward method described.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003087290A (en) * 2001-09-17 2003-03-20 Fujitsu Ltd Switch and bridged network
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