JP2002314543A - トポロジ修正方法および通信ノード - Google Patents

トポロジ修正方法および通信ノード

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JP2002314543A JP2001115202A JP2001115202A JP2002314543A JP 2002314543 A JP2002314543 A JP 2002314543A JP 2001115202 A JP2001115202 A JP 2001115202A JP 2001115202 A JP2001115202 A JP 2001115202A JP 2002314543 A JP2002314543 A JP 2002314543A
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敏博 巽
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の通信ノードを有するネットワークにお
いて、環状接続が生じても、通信の継続を可能とする。 【解決課題】 新たな伝送路が追加された際（ＳＡ１）
に、当該追加伝送路の両端に位置する通信ノードのうち
少なくともいずれか一方が、確認信号を、当該追加伝送
路から送信する（ＳＡ４）。送信した確認信号が自己の
他の伝送路から戻るか否かによって、新たな環状経路が
形成されるか否かを判定する（ＳＡ５，ＳＡ６）。新た
な環状経路が形成されると判定されたとき、追加伝送路
を論理的または物理的に使用不能な状態にし、環状経路
の形成を防ぐ（ＳＡ７）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の通信ノード
を有するネットワークに関するものであり、特に、通信
ノードを環状に接続した場合に通信不能となるインタフ
ェースにおいて、自動的にトポロジの論理的構成を修正
して通信を継続可能にする技術に属する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ネットワーク上で通信ノードを
環状に接続すると、通信ノード間のデータ伝送経路が複
数発生するため、伝送路の障害に強くなるという利点が
生まれる反面、異なる経路から複数の同じデータが送信
されてきたり、同じデータが無限に伝送路上を伝播し続
けるといった可能も生じる。
【０００３】そこで、例えばＩＥＥＥ８０２．３に規定
された１０ＢＡＳＥ−Ｔ等によって環状接続されたネッ
トワークでは、スイッチが、データの宛先からデータを
伝送する経路を判断して、不必要なデータの伝播は行わ
ない等の処理を行うことにより、伝送経路を管理してい
る。
【０００４】また、ＬＡＮ間接続等では、ＩＥＥＥ８０
２．１に規定されたスパニングツリープロトコル等を用
いて、環状のネットワークトポロジであっても、常にツ
リー構造として使用できるように伝送経路を管理・運用
している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来技術
では、データの伝送経路の管理やネットワークトポロジ
の管理、アドレスの割り付けなどを行うために、ホスト
やスイッチなど、ネットワークの管理者が必要となる。
【０００６】したがって、全ての通信ノードが対等であ
り、ホストなしでも通信を行わなくてはならないＩＥＥ
Ｅ１３９４などで規定されているインタフェースでは、
上記の従来技術は適用できない。このため、ＩＥＥＥ１
３９４では、環状接続を行った場合、全ての通信ノード
が通信不能になってしまうという問題があった。
【０００７】また ＩＥＥＥ１３９４では、接続可能な
通信ノード数が最大６３台、各通信ノードに割り当てら
れるポート（通信ケーブルをつなぐ口）数が最大１６個
と多く、かつ、どの通信ノードのどの伝送路が原因で環
状接続が生じているのかという情報をバスから得ること
ができない。このため、ユーザが誤って通信ノードを環
状に接続してしまった場合に、通信ノードが少数であれ
ば、ユーザ自身が環状接続を検索して伝送路を修正する
（ケーブルを抜く）ことも可能であるが、伝送路が複数
の部屋にまたがったり、１０００本以上の伝送路が接続
されている場合などを考慮すると、ユーザが環状経路を
調べあげ、修正を加えることは極めて困難であるといえ
る。
【０００８】前記の問題に鑑み、本発明は、複数の通信
ノードを有するネットワークにおいて、環状接続が生じ
ても、通信の継続を可能とすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、「環状接続
が行われる直前までは環状接続は存在しない」すなわ
ち、「環状接続が行われた場合、その接続のみを無効に
すれば環状接続は発生しない」という点に着目してい
る。
【００１０】すなわち、本発明では、通信ケーブルの挿
入や通信ノードの電源投入などによってネットワーク内
に新たに伝送路が追加された場合、その伝送路の両端に
位置する通信ノードのみが、追加された伝送路によって
環状経路が新たに構成されるか否かを判断し、環状経路
が構成される場合には、当該伝送路を論理的または物理
的に使用不能な状態にすることによって、環状経路が発
生するのを防止する。
【００１１】逆に、通信ケーブルの障害や通信ノードの
電源切断などによって、任意の伝送路が削除された場合
には、論理的または物理的に使用不能な状態になってい
る伝送路について、環状経路の一部になっているか否か
を再確認し、既に環状経路の構成要素となっていない場
合は使用可能な状態に戻すことによって、使用可能な最
大限の伝送路を用いて通信を継続することが可能にな
る。
【００１２】具体的には、請求項１の発明が講じた解決
手段は、複数の通信ノードを含むネットワークにおい
て、トポロジを修正する方法として、新たな伝送路が追
加された際に、当該追加伝送路の両端に位置する通信ノ
ードのうち少なくともいずれか一方が、判定ノードとし
て、当該追加伝送路によって新たな環状経路が形成され
るか否かを判定する環状経路判定処理と、前記環状経路
判定処理によって新たな環状経路が形成されると判定さ
れたとき、当該追加伝送路の両端に位置する通信ノード
のうち少なくともいずれか一方が、当該追加伝送路を論
理的または物理的に使用不能な状態にし、環状経路の形
成を防ぐ伝送路切断処理とを備えたものである。
【００１３】請求項１の発明によると、新たな伝送路が
追加された際に、追加伝送路の両端の通信ノードの少な
くともいずれか一方によって、この追加伝送路によって
新たに環状経路が形成されるか否かが判定される。ここ
で、新たに環状経路が形成されると判定された場合に
は、その伝送路は論理的または物理的に使用不能な状態
にされ、これにより、環状経路の形成が防止される。こ
のため、通信ノードを環状に接続した場合に通信不能と
なるようなインタフェースであっても、環状接続に対応
できる、すなわち環状接続後も通信が継続できるように
なる。
【００１４】そして、請求項２の発明では、前記請求項
１のトポロジ修正方法における判定ノードは、当該追加
伝送路の両端に位置する通信ノードのいずれか一方の通
信ノードであるものとする。
【００１５】請求項２の発明によると、環状経路の形成
の有無を確認するための処理時間を短縮することができ
る。
【００１６】また、請求項３の発明では、前記請求項１
のトポロジ修正方法において、新たな伝送路が一の通信
ノードの電源投入によって追加された場合に、前記環状
経路判定処理において、電源投入された前記一の通信ノ
ードのみが前記判定ノードとなるものとする。
【００１７】請求項３の発明によると、環状接続の判定
処理を行う通信ノードが不必要に分散することを防止す
ることができるので、効率的かつ正確に伝送路切断処理
を実行することができる。
【００１８】また、請求項４の発明では、前記請求項１
のトポロジ修正方法における環状経路判定処理におい
て、前記判定ノードは、確認信号を当該追加伝送路から
送信し、自己が持つ当該追加伝送路とは別の伝送路か
ら、前記確認信号が戻るか否かを判定することによって
新たな環状経路が形成されるか否かを判定するものとす
る。
【００１９】請求項４の発明によると、環状経路の有無
の判定が、ホスト機器等の特殊な能力を持った機器を特
に必要とすることなく、極めて効率的かつ容易に実現可
能となる。
【００２０】そして、請求項５の発明では、前記請求項
４のトポロジ修正方法における各通信ノードは、互いに
異なる固有の待機時間が予め設定されており、前記環状
経路判定処理において、前記判定ノードは予め設定され
た待機時間だけ待機した後、前記確認信号を送信するも
のとする。
【００２１】また、請求項６の発明では、前記請求項１
のトポロジ修正方法における伝送路切断処理は、当該追
加伝送路の両端に位置する通信ノードのいずれか一方
が、その追加伝送路を構成するポートの属性を、論理的
または物理的に使用不能な状態にするステップを備えて
いるものとする。
【００２２】また、請求項７の発明が講じた解決手段
は、複数の通信ノードを含むネットワークにおいて、ト
ポロジを修正する方法として、任意の伝送路が削除され
た際に、論理的または物理的に使用不能な状態にされて
いる伝送路について、当該使用不能伝送路の両端に位置
する通信ノードのうち少なくともいずれか一方が、判定
ノードとして、当該使用不能伝送路が使用可能になった
とき環状経路が形成されるか否かを判定する環状経路判
定処理と、前記環状経路判定処理によって環状経路が形
成されないと判定されたとき、当該使用不能伝送路の両
端に位置する通信ノードのうち少なくともいずれか一方
が、当該使用不能伝送路を使用可能な状態に戻す伝送路
回復処理とを備えているものである。
【００２３】請求項７の発明によると、任意の伝送路が
削除された際に、使用不能伝送路の両端の通信ノードの
少なくともいずれか一方によって、この使用不能伝送路
が使用可能になったとき環状経路が形成されるか否かが
判定される。ここで、環状経路が形成されないと判定さ
れた場合には、この使用不能伝送路は使用可能な状態に
戻される。このため、通信ノードを環状に接続した場合
に通信不能となるようなインタフェースにおいて、使用
可能な最大限の伝送路を用いて通信を継続することが可
能になる。
【００２４】そして、請求項８の発明では、前記請求項
７のトポロジ修正方法における環状経路判定処理におい
て、前記判定ノードは、確認信号を当該使用不能伝送路
から送信し、自己が持つ、当該使用不能伝送路とは別の
伝送路から、前記確認信号が戻るか否かを判定すること
によって、環状経路が形成されるか否かを判定するもの
とする。
【００２５】請求項８の発明によると、環状経路が形成
されるか否かの判定が、ホスト機器等の特殊な能力を持
った機器を特に必要とすることなく、極めて効率的かつ
容易に実現可能となる。
【００２６】また、請求項９の発明では、前記請求項８
のトポロジ修正方法における各通信ノードは、互いに異
なる固有の待機時間が予め設定されており、前記環状経
路判定処理において、前記判定ノードは予め設定された
待機時間だけ待機した後、前記確認信号を送信するもの
とする。
【００２７】請求項９の発明によると、複数の通信ノー
ドが確認信号を送信する場合、各通信ノードが互いに異
なる固有の待機時間だけ待機した後、確認信号を送信す
るので、処理の開始時間に時間差を付けることができ、
不必要な伝送路の復旧を行わなずにすむ。
【００２８】また、請求項１０の発明が講じた解決手段
は、ネットワークを構成する通信ノードとして、自己の
ポートに新たな伝送路が追加されたとき、確認信号を当
該追加伝送路から送信し、自己が持つ当該追加伝送路と
は別の伝送路から、前記確認信号が戻るか否かを判定す
ることによって、前記ネットワークにおいて新たな環状
経路が形成されるか否かを判定するものである。
【００２９】また、請求項１１の発明が講じた解決手段
は、ネットワークを構成する通信ノードとして、前記ネ
ットワークにおいて任意の伝送路が削除された際に、自
己のポートが論理的または物理的に使用不能な状態にさ
れている伝送路と接続されているとき、確認信号を当該
使用不能伝送路から送信し、自己が持つ当該使用不能伝
送路とは別の伝送路から、前記確認信号が戻るか否かを
判定することにって、当該使用不能伝送路が使用可能に
なったとき環状経路が形成されるか否かを判定するもの
である。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。ここでは、本発明がＩＥＥ
Ｅ１３９４の規定によるケーブル物理層において実現さ
れる場合を前提に、ＩＥＥＥ１３９４の制約を考慮して
実施の形態を説明する。
【００３１】（第１の実施形態）本発明の第１の実施形
態では、複数の通信ノードを含むネットワークについ
て、ケーブル挿入によって伝送路を新たに追加する場合
におけるトポロジ修正の過程を、図１〜図６を用いて説
明する。
【００３２】図１は５個の通信ノードＮＤ１〜ＮＤ５を
含むネットワークを概念的に示す図である。図１におい
て、通信ノードＮＤ１はポートＰ１を有し、同様に、通
信ノードＮＤ２はポートＰ２〜Ｐ５を、通信ノードＮＤ
３はポートＰ６，Ｐ７，Ｐ１０を、通信ノードＮＤ４は
ポートＰ８，Ｐ９を、通信ノードＮＤ５はポートＰ１１
を有している。
【００３３】なお、「通信ノード」とは、ネットワーク
を構成する機器を概念的に示すものであり、例えばネッ
トワークが家庭内ＬＡＮであるとき、パソコン、テレ
ビ、ビデオ機器、プリンタ等に相当する。また、「ポー
ト」とは、各通信ノードに設けられたケーブルの口に相
当する。ただし、「通信ノード」は、ネットワーク機器
において通信機能を司る部分、例えば通信用ＬＳＩ自体
を表す場合もある。本願明細書では、場合によっては、
通信ノードのことを単に「ノード」と称する。
【００３４】図１では、ポートＰ１とポートＰ２、ポー
トＰ３とポートＰ６、ポートＰ７とポートＰ８、ポート
Ｐ１０とポートＰ１１が、それぞれ通信ケーブルによっ
て接続されている。以下、ポートＡとポートＢを接続す
る伝送路を「伝送路Ａ−Ｂ」と表記する。すなわち、図
１のネットワークでは、伝送路Ｐ１−Ｐ２、伝送路Ｐ３
−Ｐ６、伝送路Ｐ７−Ｐ８および伝送路Ｐ１０−Ｐ１１
がすでに形成されている。
【００３５】ここで、ポートＰ４とポートＰ９をケーブ
ルによって接続した場合、すなわち伝送路Ｐ４−Ｐ９を
新たに追加した場合の処理について、説明する。
【００３６】図２は通信ノードの電源投入や通信ノード
間の接続によって新たな伝送路が追加された場合に、伝
送路が追加されたことを検出した機器、すなわち追加さ
れた伝送路の両端に位置する機器が行う処理を示すフロ
ーチャートである。なお、図２の処理が行われている
間、新たな伝送路が追加されたことを認識したポートの
状態は、ＯＦＦ状態からＴＥＳＴ状態に遷移する。ステ
ップＳＡ４〜ＳＡ６が環状経路判定処理に相当し、ステ
ップＳＡ７が伝送路切断処理に相当する。
【００３７】まず、通信ノードＮＤ２，ＮＤ４が伝送路
の追加によるトポロジの変化を検知する（ステップＳＡ
１）。これらの通信ノードＮＤ２，ＮＤ４のみが、以降
の処理を行う。
【００３８】次に、確認処理を行う通信ノードを決定す
る（ステップＳＡ２）。この決定方法として、ＩＥＥＥ
１３９４に規定されたポート間の親子関係を決定する手
法を利用する。すなわち、図１の場合、ポートＰ４とポ
ートＰ９との間でＰＡＲＥＮＴ＿ＮＯＴＩＦＹ，ＣＨＩ
ＬＤ＿ＮＯＴＩＦＹ信号をやりとりすることによって親
子関係を決定し、親側のポートを持つことになった通信
ノードを確認信号の送信側通信ノードとして定める。
【００３９】ここでは、ポートＰ９が親側のポートにな
ったものとし、通信ノードＮＤ４が確認信号を送信する
側になったものとする。すなわち、以降の処理は、判定
ノードとしての通信ノードＮＤ４のみが実行する（ステ
ップＳＡ３）。
【００４０】図３に示すように、通信ノードＮＤ４はま
ず、確認信号ＣＳをポートＰ９から送信する（ステップ
ＳＡ４）。各通信ノードは、受信した確認信号ＣＳを、
受信したポートを除く全てのＯＮ状態のポートに対して
伝播させる性質を持っている。すなわち図４に示すよう
に、確認信号ＣＳは、ネットワークの全ての伝送路、具
体的には伝送路Ｐ１−Ｐ２、伝送路Ｐ３−Ｐ６、伝送路
Ｐ７−Ｐ８および伝送路Ｐ１０−Ｐ１１をそれぞれ伝搬
する。
【００４１】次に、通信ノードＮＤ４は、ポートＰ９か
ら送信した確認信号ＣＳが他のポート（この場合はポー
トＰ８）から戻ってくるか否かを判定する（ステップＳ
Ａ５，ＳＡ６）。戻ってきたとき（ＳＡ５でＹｅｓ）は
ステップＳＡ７に進み、環状経路が形成されると判定
し、当該ポートをＳＵＳＰＥＮＤ状態に切り替える。一
方、十分な時間が経過しても戻ってこないとき（ＳＡ６
でＹｅｓ）はステップＳＡ８にすすみ、環状経路が形成
されないと判定し、当該ポートをＯＮ状態に切り替え
る。
【００４２】ここでは、ポートＰ８から確認信号ＣＳは
戻ってきたので、ステップＳＡ７にすすみ、ノードＮＤ
４は伝送路Ｐ４−Ｐ９の追加によって環状経路が形成さ
れると判定し、ポートＰ９をＳＵＳＰＥＮＤ状態に切り
替える。
【００４３】最後にステップＳＡ１０の条件判定を行
い、ここではＯＮ状態に切り替わったポートは存在しな
いので、処理を終了する（ステップＳＡ１１）。すなわ
ち、伝送路Ｐ４−Ｐ９の追加処理では、これが環状経路
を構成する伝送路であるため、バスリセットは発生しな
い。図５は処理結果を示す図である。伝送路Ｐ４−Ｐ９
は、ケーブルで接続されているにもかかわらず、ポート
Ｐ９がＳＵＳＰＥＮＤ状態にされているため、使用不能
な状態になる。
【００４４】ここで、ポートをＳＵＳＰＥＮＤ状態にす
る手法としては、ポートの属性値のみを変更する等によ
って論理的にＳＵＳＰＥＮＤ状態にする手法と、ポート
をハイインピーダンスにする等によって物理的にＳＵＳ
ＰＥＮＤ状態にする手法が考えられる。論理的にＳＵＳ
ＰＥＮＤ状態にする場合は、伝送路を構成するもう一方
のポート（この場合ポートＰ４）も論理的にＳＵＳＰＥ
ＮＤ状態にする必要があると考えられる。逆に物理的に
ＳＵＳＰＥＮＤ状態にした場合は、自動的にポートＰ４
はＯＦＦ状態となる。
【００４５】このことは、物理的にＳＵＳＰＥＮＤ状態
にする方が、伝送路追加時のポートのＳＵＳＰＥＮＤ処
理、および将来ポートをＯＮ状態に復活させるための処
理が容易にできることを示している。このため、一方の
ポートのみを物理的にＳＵＳＰＥＮＤ状態にする手法を
採用するのが好ましい。
【００４６】なお、本実施形態では、ポート間の親子関
係を決定する手法を用いて、確認処理を行う通信ノード
を決定するものとしたが、他の手法を用いてもかまわな
い。
【００４７】また、追加伝送路の両端の通信ノードの両
方が、確認処理を行うようにしてもよい。すなわち、本
実施形態の例では、通信ノードＮＤ２，ＮＤ４の両方と
もが確認処理を行い、確認信号を送信するようにするこ
とももちろん可能である。
【００４８】図６は確認処理に要する時間の概念図であ
る。確認処理に要する処理時間は、通信ノード数の増加
にほぼ比例して増加する。したがって、図６（ａ）に示
すように、通信ノード数が少ない場合には、確認処理を
行うノードを選択する処理Ｃを実行しないで、両方のノ
ードから確認処理Ａを行う方が、全体の処理時間は短く
なる。ところが、通信ノードが多い場合には、両方のノ
ードから確認処理Ｂを行うよりも、まず最初に、確認処
理を行うノードを決定する処理Ｃを実行する方が、全体
の処理時間を短縮できる。
【００４９】なお、本実施形態では、環状経路の形成の
有無を判定する通信ノードすなわちノードＮＤ４が、ポ
ートＰ９をＳＵＳＰＥＮＤ状態にするものとしたが、環
状経路の形成の有無を判定する通信ノードと、追加伝送
路を使用不能にするためにポートをＳＵＳＰＥＮＤ状態
にする通信ノードとが異なっていてもかまわない。ま
た、環状経路の形成を防ぐために、追加伝送路以外の伝
送路、例えば伝送路Ｐ３−Ｐ６や伝送路Ｐ７−Ｐ８を使
用不能にしてもかまわない。
【００５０】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態では、通信ノードの電源を投入することによって、伝
送路が同時に複数個追加される場合におけるトポロジ修
正の過程を、図２および図７〜図１６を用いて説明す
る。
【００５１】図７は５個の通信ノードＮＤ１〜ＮＤ５を
含むネットワークを概念的に示す図である。図７におい
て、ポートＰ１とポートＰ２、ポートＰ３とポートＰ
６、ポートＰ４とポートＰ９、ポートＰ７とポートＰ８
およびポートＰ１０とポートＰ１１は、それぞれ、通信
ケーブルによって接続されている。ただし、通信ノード
ＮＤ２の電源が切れているため、伝送路Ｐ１−Ｐ２、伝
送路Ｐ３−Ｐ６および伝送路Ｐ４−Ｐ９はＯＦＦ状態に
なっている（一点鎖線で図示）。
【００５２】ここで、通信ノードＮＤ２の電源を投入し
た場合の処理について、図２のフローに従って、説明す
る。
【００５３】まず、通信ノードＮＤ２の電源を投入する
と、４個の通信ノードＮＤ１〜ＮＤ４が伝送路の追加に
よるトポロジの変化を検知する（ステップＳＡ１）。
【００５４】次に、４個の通信ノードＮＤ１〜ＮＤ４の
うち、確認信号を送信するノードを決定する（ステップ
ＳＡ２）。本実施形態では、通信ノードの電源が投入さ
れた場合には、電源投入された機器が能動的に確認信号
の送信側になり、追加された伝送路について順に確認す
るものとする。
【００５５】これに対して、第１の実施形態で説明した
親子関係を決定する手法をそのまま用いた場合には、図
８に示すように、確認信号を送信する側の通信ノードが
複数に分散する可能性がある。すなわち、図８の例で
は、伝送路Ｐ１−Ｐ２に関してはノードＮＤ２が確認信
号を送信し、伝送路Ｐ３−Ｐ６に関してはノードＮＤ３
が確認信号を送信し、伝送路Ｐ４−Ｐ９に関してはノー
ドＮＤ４が確認信号を送信する。
【００５６】そして、各通信ノードＮＤ２，ＮＤ３，Ｎ
Ｄ４がこのまま協調動作を行わず、例えば同時に確認処
理を行ったとすると、図９に示すように、ポートＰ２か
ら送信された確認信号ＣＳ１、ポートＰ６から送信され
た確認信号ＣＳ２、およびポートＰ９から送信された確
認信号ＣＳ３は、全て元のノードには戻らない。したが
って、環状経路は形成されないと判定され、追加された
伝送路すなわち伝送路Ｐ１−Ｐ２、伝送路Ｐ３−Ｐ６お
よび伝送路Ｐ４−Ｐ９はすべてＯＮ状態になってしま
う。
【００５７】この結果、図１０に示すように、環状経路
が構成されてしまい、本ネットワークでは通信を継続で
きなくなってしまう。
【００５８】このような不具合をなくすためには、確認
信号を送信する側の機器が複数に分散された場合、各機
器の処理タイミングが重複しないように協調動作させる
必要がある。例えば、図８の場合、まず通信ノードＮＤ
３が確認処理を行い、伝送路Ｐ３−Ｐ６をＯＮ状態にし
た後に、通信ノードＮＤ４が確認処理を行えば、図１１
に示すように環状経路の形成が確認でき、伝送路Ｐ４−
Ｐ９をＯＮ状態にすることはなくなる。
【００５９】しかし、このような処理を実現するために
は、複数の通信ノードの協調動作が必要となる。
【００６０】そこで、本実施形態では、通信ノードの電
源が投入された場合、電源投入された機器が能動的に確
認信号の送信側になり、追加された伝送路について順に
確認するものとする。これにより、上述したような煩雑
な協調動作を考慮する必要がなくなり、処理を簡略化す
ることが可能となる。
【００６１】なお、具体的なステップＳＡ２の決定方法
としては、電源が投入された機器について、ＩＥＥＥ１
３９４に規定されたｆｏｒｃｅ＿ｒｏｏｔ ｂｉｔがア
サートされている場合の処理と同様に、意図的にＰＡＲ
ＥＮＴ＿ＮＯＴＩＦＹ信号の送信を遅らせることによっ
て、全てのポートで親になるように処理を行う。
【００６２】図１２は上記の処理の結果、通信ノードＮ
Ｄ２のみが確認信号送信側のノードになった状態を示す
図である。以降、通信ノードＮＤ２はステップＳＡ４以
下の処理を行う。一方、ノードＮＤ２以外の通信ノード
は、ステップＳＡ１１にすすみ、処理を終了する。
【００６３】ステップＳＡ４以降の処理は、第１の実施
形態と同様である。ただし、本実施形態のように、確認
信号を送信すべきポートが複数存在する場合には、ポー
ト番号の小さいものから順に送信を行うものとする。
【００６４】図１３に示すように、まずポート番号０番
のポートＰ２から確認信号ＣＳ１が送信される。ここで
通信ノードＮＤ１は他にＯＮ状態のポートを持っていな
いため、確認信号ＣＳ１はこれ以上伝播せず、従って十
分な時間が経過した後、ステップＳＡ６の条件が成立す
る。そこでステップＳＡ８を実行し、その後、ステップ
ＳＡ９の条件を満たさないためにステップＳＡ４に戻
る。
【００６５】引き続き、図１４に示すように、ポート番
号１番であるポートＰ３から確認信号ＣＳ２が送信され
る。その後、ステップＳＡ５またはＳＡ６のいずれかが
成立するまで条件判定を繰り返す。この場合も、十分な
時間が経過した後ステップＳＡ７が成立するため、ステ
ップＳＡ８を実行し、ステップＳＡ９の条件を満たさな
いために再度ステップＳＡ４に戻る。
【００６６】続いて、図１５に示すように、ポート番号
２番であるポートＰ４から確認信号ＣＳ３が送信され
る。この確認信号ＣＳ３は、通信ノードＮＤ４，ＮＤ３
を経由して、ポート番号１番であるポートＰ３から通信
ノードＮＤ２に戻ってくる。そこで、図１６に示すよう
に、ステップＳＡ７に従って、ポートＰ４をＳＵＳＰＥ
ＮＤ状態に切り替える。
【００６７】このとき、ステップＳＡ９が成立し、その
後、ステップＳＡ１０の条件が成立するため、ステップ
ＳＡ１２に進み、バスリセット発生処理が実行される。
以後はＩＥＥＥ１３９４で規定された通りの通常処理を
行うことによって、本ネットワークを問題なく動作させ
ることが可能となる。
【００６８】なお、複数の機器の電源が同時に投入され
た場合を考慮して、各通信ノードには、例えばそのＩＤ
等から算出される、互いに異なる固有の待機時間を予め
設定するのが好ましい。すなわち、確認信号を送信する
通信ノードは、予め設定された待機時間だけ待機した
後、確認信号を送信する。これにより、複数の機器の電
源が同時に投入された場合でも、各機器から確認信号が
送信されるタイミングがずれるので、確実に環状経路の
有無の確認を行うことができる。
【００６９】（第３の実施形態）本発明の第３の実施形
態では、通信ケーブルの障害や通信ノードの電源切断等
によって伝送路が切断された場合におけるトポロジ修正
の過程を、図１６および図１７〜図２１を用いて説明す
る。
【００７０】図１７は伝送路が切断されたことを検知し
た場合に行われる処理の流れを示すフローチャートであ
る。ステップＳＢ４〜ＳＢ７が環状経路判定処理に相当
し、ステップＳＢ８が伝送路回復処理に相当する。
【００７１】ここでは、まず、図１６のトポロジ構成に
おいて、ポートＰ１０から通信ケーブルを抜き、伝送路
Ｐ１０−Ｐ１１を切断した場合について説明する。
【００７２】ステップＳＢ１，ＳＢ２において、各通信
ノードＮＤ１〜ＮＤ５に、トポロジに変化があったこと
が通知される。その後、各通信ノードＮＤ１〜ＮＤ５
は、自ノードにＳＵＳＰＥＮＤ状態のポートが存在する
か否かを判定する（ステップＳＢ３）。この場合、ＳＵ
ＳＰＥＮＤ状態のポートを持つのは通信ノードＮＤ２の
みであるので、それ以外の通信ノードはステップＳＢ１
２に移行し、処理を終了する。
【００７３】判定ノードとしての通信ノードＮＤ２は、
各ノードＩＤに従って決定される待機時間だけ待機する
（ステップＳＢ４）。ここで、各ノードＩＤに従った時
間だけ待機し、各通信ノードの処理タイミングに時間差
を付けるのは、ネットワーク上に複数のＳＵＳＰＥＮＤ
ポートが存在する場合に、それぞれのＳＵＳＰＥＮＤポ
ートについて、以降の処理を同時に行うと、第２の実施
形態で示した例と同様に、不必要な伝送路の復旧処理ま
で行ってしまい、環状経路を復活させてしまうおそれが
あるためである。そこで、各通信ノード固有の時間だけ
待機してから以降の処理を行うことによって、以降の処
理が各通信ノード間で時間的に重複することを防ぎ、不
必要な伝送路の復旧を行わないようにすることが可能と
なる。
【００７４】なお、ここでは待機時間をノードＩＤに従
って決定する方法を採っているが、お互いの通信ノード
が、以降の処理を阻害しあわない程度の間隔を持った待
機時間を用いるのであれば、どのように待機時間を決定
しても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００７５】その後、通信ノードＮＤ２は、図１８に示
すように、ＳＵＳＰＥＮＤ状態のポートＰ４から確認信
号ＣＳ１を送信する。送信された確認信号ＣＳ１は、ポ
ートＰ４から通信ノードＮＤ４，ＮＤ３と伝播してポー
トＰ３に返ってくる。すなわち、ステップＳＢ６の条件
が成立し、依然、環状接続が解消されていないと判定さ
れるので、ポートＰ４はＳＵＳＰＥＮＤ状態のままとさ
れる。
【００７６】そして、ステップＳＢ１０が成立し、さら
にステップＳＢ１１の条件が成立しないので、ステップ
ＳＢ１２に進み、処理が終了する。この結果、ネットワ
ークの状態は図１９のようになる。
【００７７】次に図１９において、通信ノードＮＤ３の
電源を切り、これにより伝送路Ｐ３−Ｐ６および伝送路
Ｐ７−Ｐ８が切断された場合の処理について説明する。
【００７８】上述した処理と同様に、ステップＳＢ１〜
ＳＢ４において、ＳＵＳＰＥＮＤポートを持たない通信
ノードＮＤ１，ＮＤ３〜ＮＤ５はステップＳＢ１２に進
み、判定ノードとしての通信ノードＮＤ２は指定の待機
時間だけ待機する（ステップＳＢ４）。
【００７９】その後、通信ノードＮＤ２は、図２０に示
すように、ポートＰ４から確認信号ＣＳ２を送信する
（ステップＳＢ５）。確認信号ＣＳ２は通信ノードＮＤ
４から先には伝播されず、したがってステップＳＢ７が
成立する。このため、環状経路は形成されないと判定
し、ＳＵＳＰＥＮＤ状態のポートＰ４をＯＮ状態に切り
替える。
【００８０】ここで、ステップＳＢ１０が成立し、ステ
ップＳＢ１１も成立するため、ステップＳＢ１３に移行
して、バスリセット発生処理が行われる。これらの処理
の結果、図２１に示すように、伝送路Ｐ４−Ｐ９が復活
し、ポートＰ９がＯＮ状態になる。
【００８１】なお、上記の各実施形態では、ＩＥＥＥ１
３９４の規定に従ったネットワークを前提として説明を
行ったが、これ以外のネットワークであっても、本発明
は容易に適用可能であることはいうまでもない。
【００８２】
【発明の効果】以上のように本発明によると、新たな伝
送路が追加された際に、追加伝送路の両端の通信ノード
の少なくともいずれか一方によって、この追加伝送路に
よって新たに環状経路が形成されるか否かが判定され
る。ここで、新たに環状経路が形成されると判定された
場合には、その伝送路は論理的または物理的に使用不能
な状態にされ、これにより、環状経路の形成が防止され
る。
【００８３】また、本発明によると、任意の伝送路が削
除された際に、使用不能伝送路の両端の通信ノードの少
なくともいずれか一方によって、この使用不能伝送路が
使用可能になったとき環状経路が形成されるか否かが判
定される。ここで、環状経路が形成されないと判定され
た場合には、この使用不能伝送路は使用可能な状態に戻
される。
【００８４】このため、通信ノードを環状に接続した場
合に通信不能となるようなインタフェースであっても、
環状接続後も通信が継続できるようになり、また、使用
可能な最大限の伝送路を用いて通信を継続することが可
能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数の通信ノードを含むネットワークを概念的
に示す図である。
【図２】本発明の第１および第２の実施形態に係る，新
たな伝送路が追加されたときの処理を示すフローチャー
トである。
【図３】図１のネットワークにおいて、通信ノードＮＤ
２から確認信号が送信された状態を示す図である。
【図４】図３の結果、確認信号が伝播されてポートＰ３
から返ってきた状態を示す図である。
【図５】図４の結果、伝送路Ｐ４−Ｐ９接続後の定常状
態を示す図である。
【図６】確認処理に要する時間の概念図である。
【図７】図１のネットワークにおいて、通信ノードＮＤ
２の電源が切れているときの状態を示す図である。
【図８】確認信号送信側の通信ノードが分散した例を示
す図である。
【図９】分散した確認信号送信ノードから確認信号が同
時に送信された状態を示す図である。
【図１０】確認信号が同時に送信された結果、環状経路
が形成された状態を示す図である。
【図１１】確認信号を順に送信する例を示す図である。
【図１２】図７の状態から、電源が投入された通信ノー
ドＮＤ２のみが確認信号送信側ノードとして決定された
状態を示す図である。
【図１３】通信ノードＮＤ２のポートＰ２から確認信号
が送信された図である。
【図１４】通信ノードＮＤ２のポートＰ３から確認信号
が送信された図である。
【図１５】通信ノードＮＤ２のポートＰ４から確認信号
が送信された図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る修正処理後の
バストポロジ図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る，伝送路が削
除された場合における処理を示すフローチャートであ
る。
【図１８】伝送路Ｐ１０−Ｐ１１が切断された際に、通
信ノードＮＤ２から確認信号が送信された状態を示す図
である。
【図１９】伝送路Ｐ１０−Ｐ１１の切断後に修正された
バストポロジ図である。
【図２０】図１９から、通信ノードＮＤ３の電源が切ら
れた際に、通信ノードＮＤ２から確認信号が送信された
状態を示す図である。
【図２１】通信ノードＮＤ３の電源切断後に修正された
バストポロジ図である。
【符号の説明】
ＮＤ１〜ＮＤ５ 通信ノード Ｐ１〜Ｐ１１ ポート ＣＳ，ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３ 確認信号

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の通信ノードを含むネットワークに
    おいて、トポロジを修正する方法であって、 新たな伝送路が追加された際に、当該追加伝送路の両端
    に位置する通信ノードのうち少なくともいずれか一方
    が、判定ノードとして、当該追加伝送路によって新たな
    環状経路が形成されるか否かを判定する環状経路判定処
    理と、 前記環状経路判定処理によって新たな環状経路が形成さ
    れると判定されたとき、当該追加伝送路の両端に位置す
    る通信ノードのうち少なくともいずれか一方が、当該追
    加伝送路を論理的または物理的に使用不能な状態にし、
    環状経路の形成を防ぐ伝送路切断処理とを備えたことを
    特徴とするトポロジ修正方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のトポロジ修正方法におい
    て、 前記判定ノードは、当該追加伝送路の両端に位置する通
    信ノードのいずれか一方の通信ノードであることを特徴
    とするトポロジ修正方法。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のトポロジ修正方法におい
    て、 新たな伝送路が、一の通信ノードの電源投入によって、
    追加された場合に、 前記環状経路判定処理において、電源投入された前記一
    の通信ノードのみが、前記判定ノードとなることを特徴
    とするトポロジ修正方法。
  4. 【請求項４】 請求項１記載のトポロジ修正方法におい
    て、 前記環状経路判定処理において、前記判定ノードは、 確認信号を、当該追加伝送路から送信し、 自己が持つ，当該追加伝送路とは別の伝送路から、前記
    確認信号が戻るか否かを判定することによって、新たな
    環状経路が形成されるか否かを判定することを特徴とす
    るトポロジ修正方法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載のトポロジ修正方法におい
    て、 各通信ノードは、互いに異なる固有の待機時間が、予め
    設定されており、 前記環状経路判定処理において、前記判定ノードは、予
    め設定された待機時間だけ待機した後、前記確認信号を
    送信することを特徴とするトポロジ修正方法。
  6. 【請求項６】 請求項１記載のトポロジ修正方法におい
    て、 前記伝送路切断処理は、 当該追加伝送路の両端に位置する通信ノードのいずれか
    一方が、その追加伝送路を構成するポートの属性を、論
    理的または物理的に使用不能な状態にするステップを備
    えていることを特徴とするトポロジ修正方法。
  7. 【請求項７】 複数の通信ノードを含むネットワークに
    おいて、トポロジを修正する方法であって、 任意の伝送路が削除された際に、論理的または物理的に
    使用不能な状態にされている伝送路について、当該使用
    不能伝送路の両端に位置する通信ノードのうち少なくと
    もいずれか一方が、判定ノードとして、当該使用不能伝
    送路が使用可能になったとき環状経路が形成されるか否
    かを判定する環状経路判定処理と、 前記環状経路判定処理によって環状経路が形成されない
    と判定されたとき、当該使用不能伝送路の両端に位置す
    る通信ノードのうち少なくともいずれか一方が、当該使
    用不能伝送路を使用可能な状態に戻す伝送路回復処理と
    を備えていることを特徴とするトポロジ修正方法。
  8. 【請求項８】 請求項７記載のトポロジ修正方法におい
    て、 前記環状経路判定処理において、前記判定ノードは、 確認信号を、当該使用不能伝送路から送信し、 自己が持つ、当該使用不能伝送路とは別の伝送路から、
    前記確認信号が戻るか否かを判定することによって、環
    状経路が形成されるか否かを判定することを特徴とする
    トポロジ修正方法。
  9. 【請求項９】 請求項８記載のトポロジ修正方法におい
    て、 各通信ノードは、互いに異なる固有の待機時間が、予め
    設定されており、 前記環状経路判定処理において、前記判定ノードは、予
    め設定された待機時間だけ待機した後、前記確認信号を
    送信することを特徴とするトポロジ修正方法。
  10. 【請求項１０】 ネットワークを構成する通信ノードで
    あって、 自己のポートに、新たな伝送路が追加されたとき、 確認信号を、当該追加伝送路から送信し、 自己が持つ，当該追加伝送路とは別の伝送路から、前記
    確認信号が戻るか否かを判定することによって、前記ネ
    ットワークにおいて新たな環状経路が形成されるか否か
    を判定することを特徴とする通信ノード。
  11. 【請求項１１】 ネットワークを構成する通信ノードで
    あって、 前記ネットワークにおいて任意の伝送路が削除された際
    に、自己のポートが論理的または物理的に使用不能な状
    態にされている伝送路と接続されているとき、確認信号
    を、当該使用不能伝送路から送信し、 自己が持つ、当該使用不能伝送路とは別の伝送路から、
    前記確認信号が戻るか否かを判定することにって、当該
    使用不能伝送路が使用可能になったとき環状経路が形成
    されるか否かを判定することを特徴とする通信ノード。
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