JP2004120447A

JP2004120447A - 二重化ｌａｎ間接続装置

Info

Publication number: JP2004120447A
Application number: JP2002282145A
Authority: JP
Inventors: Takamasa Nishimura; 西村　卓真; Shunji Inada; 稲田　俊司; Hisayuki Maruyama; 丸山　久幸; Hideaki Masuko; 益子　英昭; Yoshihiro Nakano; 中野　義弘
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】運用系動作中でも待機系の伝送系を含めた診断が可能であり、系切換え後に
ＬＡＮ間接続装置が正常動作することを保証する二重化ＬＡＮ間接続装置を提供すること。
【解決手段】基幹ＬＡＮ１の伝送フレームを生成するフレーム生成部４０９と、基幹ＬＡＮ１との伝送フレームを送受信する基幹ＬＡＮインタフェース部４０１と、支線ＬＡＮの伝送フレームを受信し基幹ＬＡＮインタフェース部４０１へ送信する支線ＬＡＮインタフェース部４０６と、自系の自己監視と相手系との相互監視により自系の状態を運用または待機に制御する機能と、フレーム生成部４０９と基幹ＬＡＮインタフェース部４０１と支線ＬＡＮインタフェース部４０６と伝送フレームの伝送経路を制御する制御部４１０と、フレーム生成部４０９が生成した伝送フレームが、フレーム伝送経路を伝送し、正常に受信されているか否かを監視する手段とを備えた。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークの高信頼化のため、待機系の診断を行える二重化ＬＡＮ間接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術は、
【特許文献１】に記載のように、二重化制御装置によって同一の支線ＬＡＮに接続されている運用系の支線ＬＡＮインタフェースに異常が発生した場合、待機系の支線ＬＡＮインタフェースを運用系に切換えて幹線ＬＡＮとの通信を継続できるようにし、また、支線ＬＡＮインタフェースから一定時間以上継続して状態通知コマンドが送信されなければ、その支線ＬＡＮインタフェースに異常が発生したと判断して、待機系の支線ＬＡＮインタフェースを運用系に切換えて幹線ＬＡＮとの通信を継続できるようにして、二重化したシステムの一方の支線ＬＡＮインタフェースに異常が発生した場合にも、通信を切断することなく継続するようにしたＬＡＮ制御装置がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−５３９５７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の二重化制御装置は、二重化制御装置からのコマンド応答のため、運用系の支線ＬＡＮインタフェースと待機系の支線ＬＡＮインタフェースのそれぞれへ支線ＬＡＮとは別に設けた経路で接続されている。二重化制御装置は、コマンド応答の有無により、運用系の支線ＬＡＮインタフェースと待機系の支線ＬＡＮインタフェースの健全性をチェックしている。このため、待機系の支線ＬＡＮインタフェースで生じる障害のうち、支線ＬＡＮと基幹ＬＡＮとのフレームの伝送経路で生じた障害については、運用系に切換えた後にフレームを伝送して通信障害に至るまで検出されないという問題があった。
【０００５】
本発明の第１の目的は、運用系が動作中でも待機系の伝送系を含めた診断が可能であり、系切換え後に二重化ＬＡＮ間接続装置が正常動作することを保証できる二重化ＬＡＮ間接続装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の第２の目的は、待機系の伝送経路に障害が発生した場合、障害の発生を運用系他に通知できる二重化ＬＡＮ間接続装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の二重化ＬＡＮ間接続装置は、基幹ＬＡＮの伝送フレームを生成するフレーム生成部と、基幹ＬＡＮとの伝送フレームを送受信する基幹ＬＡＮインタフェース部と、支線ＬＡＮの伝送フレームを受信し基幹ＬＡＮインタフェース部へ送信する支線ＬＡＮインタフェース部と、自系の自己監視と相手系との相互監視により自系の状態を運用または待機に制御する機能と、フレーム生成部と基幹ＬＡＮインタフェース部と支線ＬＡＮインタフェース部と伝送フレームの伝送経路を制御する制御部と、フレーム生成部が生成した伝送フレームが、フレーム伝送経路を伝送し、正常に受信されているか否かを監視する手段とを備える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図１から図５により説明する。図１に本実施例のＬＡＮシステムの構成図を示す。
【０００９】
ＬＡＮシステムは、基幹ＬＡＮ１に接続される複数の二重化ＬＡＮ間接続装置２，３と、二重化ＬＡＮ間接続装置２に接続される支線ＬＡＮ４と、支線ＬＡＮ４に接続されるホストコンピュータ，端末，ワークステーションなどの複数の端末４１，４２，４３，…４ｎと、二重化ＬＡＮ間接続装置３に接続される支線
ＬＡＮ５と、支線ＬＡＮ５に接続される複数の端末５１，５２，５３，…５ｎで構成される。
【００１０】
本実施例では、端末４１から端末５１へデータを送信する場合を例にとり、端末間でのデータの送受信を説明する。端末４１が送信先の端末５１に、図３に示す送信先アドレス７６，送信元アドレス７７，データ長７８，データ領域７９で構成される伝送フレームフォーマット７２の伝送フレームを送信すると、支線
ＬＡＮ４，二重化ＬＡＮ間接続装置２，基幹ＬＡＮ１を経由して支線ＬＡＮ５の二重化ＬＡＮ間接続装置３が受信する。
【００１１】
一方、基幹ＬＡＮ１には、図３に示すように同期信号部７３，フレーム占有／非占有識別部７４，自ＬＡＮ間接続装置アドレス７５で構成されるフレームヘッダ７１と支援ＬＡＮの伝送データ領域８０とで構成される基幹ＬＡＮ用の伝送フレームフォーマット７０の伝送フレームが周回している。二重化ＬＡＮ間接続装置２は、支線ＬＡＮの伝送データ領域が占有されているか否かを示す基幹ＬＡＮ１の伝送フレームの一部であるフレーム占有／非占有識別部７４を監視している。
【００１２】
基幹ＬＡＮ１の伝送フレームが占有されていない場合、二重化ＬＡＮ間接続装置２は、支線ＬＡＮの伝送データ領域８０に端末４１が送信した支線ＬＡＮの伝送フレームを書き込み、フレーム占有／非占有識別部７４を占有に変更し、自
ＬＡＮ間接続装置アドレス７５にアドレスを書き込んで、二重化ＬＡＮ間接続装置３に基幹ＬＡＮ１の伝送フレームを送信する。二重化ＬＡＮ間接続装置３は、二重化ＬＡＮ間接続装置２が送信した基幹ＬＡＮ１の伝送フレームを受信して、基幹ＬＡＮ１の伝送フレームに含まれる支線ＬＡＮの伝送データ領域８０を読込んで支線ＬＡＮの伝送フレームフォーマット７２として支線ＬＡＮ５に送信する。端末５１は、支線ＬＡＮ４と二重化ＬＡＮ間接続装置２と基幹ＬＡＮ１と二重化ＬＡＮ間接続装置３と支線ＬＡＮ５を経て、端末４１が送信した支線ＬＡＮの伝送フレームを受信する。
【００１３】
次に、二重化ＬＡＮ間接続装置内のフレームの伝送について説明する。図２は、本実施例の二重化ＬＡＮ間接続装置のブロック図である。
【００１４】
二重化ＬＡＮ間接続装置には、同じ構成である二重化ＬＡＮ間接続装置の第一の系３０と第二の系４０が設けられている。第二の系４０を例にとり説明すると、第二の系４０は、基幹ＬＡＮ１と接続される基幹ＬＡＮインタフェース部４０１，基幹ＬＡＮインタフェース部４０１に設けられるクロック抽出部４０２，発振器４０４，発振器４０４とクロック抽出部４０２及び制御部４１０と接続されるセレクタ４０３，セレクタ４０３の出力側と接続されるフレーム生成部４０９及び支線ＬＡＮインタフェース部４０６，フレーム生成部４０９と制御部４１０及び支線ＬＡＮインタフェース部４０６の出力側と接続されるセレクタ４０８，基幹ＬＡＮインタフェース部４０１とセレクタ４０８及び制御部４１０の出力側と接続されるセレクタ４０７，セレクタ４０８及び制御部４１０の出力側と接続されるゲート４０５で構成され、制御部４１０は基幹ＬＡＮインタフェース部４０１，支線ＬＡＮインタフェース部４０６，フレーム生成部４０９及び第一の系３０の制御部とそれぞれ接続され、フレーム生成部４０９は支線ＬＡＮインタフェース部４０６と接続され、セレクタ４０７の出力側はフレーム生成部４０９と接続され、ゲート４０５の出力側は基幹ＬＡＮインタフェース部４０１と接続され、支線ＬＡＮインタフェース部４０６は支線ＬＡＮ２０と接続されている。支線ＬＡＮ２０は、複数の端末２１，２２，２３，…２ｎと接続されている。制御部４１０は、自系の自己監視と相手系との相互監視により自系の状態を運用または待機に制御する。
【００１５】
このように構成された二重化ＬＡＮ間接続装置について第二の系４０が運用系の時の動作を説明する。
【００１６】
自系が運用系で動作していることを認識している制御部４１０は、基幹ＬＡＮ１上を伝送される伝送信号からクロック抽出部４０２で送信および受信クロック信号を抽出して送受信クロック信号を生成し、基幹ＬＡＮインタフェース部４０１及びセレクタ４０３を制御してフレーム生成部４０９，支線ＬＡＮインタフェース部４０６に出力する。
【００１７】
フレーム生成部４０９で生成される基幹ＬＡＮの伝送フレームフォーマット７０のような基幹ＬＡＮの伝送フレームは、支線ＬＡＮインタフェース部４０６と、セレクタ４０８に出力される。支線ＬＡＮインタフェース部４０６が、基幹ＬＡＮの伝送フレームに含まれる支線ＬＡＮの伝送データ領域７２に、支線ＬＡＮ２０から受信した支線ＬＡＮのフレームフォーマット８０のような支線ＬＡＮの伝送データを書き込む場合、支線ＬＡＮインタフェース部４０６は、制御部４１０に支線ＬＡＮのデータを送信することを通知する。ここで、支線ＬＡＮインタフェース部４０６は、支線ＬＡＮ間のフレームフォーマット７２に含まれる送信先アドレス７６および送信元アドレス７７から支線ＬＡＮの伝送フレームの送受信をコントロールするブリッジ機能を有していてもよい。通知を受けた制御部４１０は、セレクタ４０８及びゲート４０５を制御して支線ＬＡＮインタフェース４０６が出力する基幹ＬＡＮの伝送フレームを、基幹ＬＡＮインタフェース部４０１へ出力する。
【００１８】
支線ＬＡＮインタフェース部４０６が、基幹ＬＡＮの伝送フレームに含まれる支線ＬＡＮの伝送データ領域７２に、支線ＬＡＮの伝送フレームを書き込まない場合は、支線ＬＡＮインタフェース部４０６は、制御部４１０に支線ＬＡＮのデータを送信しないことを通知する。通知を受けた制御部４１０は、セレクタ４０８及びゲート４０５を制御してフレーム生成部４０９が出力する基幹ＬＡＮの伝送フレームを、基幹ＬＡＮインタフェース部４０１へ出力する。基幹ＬＡＮインタフェース部４０１は、電気的な並列信号である基幹ＬＡＮの伝送フレームを光または電気的な伝送信号に変換し、基幹ＬＡＮ１へ送信する。
【００１９】
一方、基幹ＬＡＮインタフェース部４０１が、基幹ＬＡＮ１上の光または電気的な伝送信号である基幹ＬＡＮの伝送フレームを受信すると、受信した伝送フレームを電気的な並列信号に変換してセレクタ４０７に出力する。自系が運用系で動作していることを認識している制御部４１０は、セレクタ４０７を制御して基幹ＬＡＮインタフェース部４０１が出力する基幹ＬＡＮの伝送フレームをフレーム生成部４０９に出力する。このように、自系が運用系の場合は、基幹ＬＡＮ１の伝送フレームはフレーム生成部４０９で送受信される。
【００２０】
次に、二重化ＬＡＮ間接続装置の第二の系４０が待機系の時の動作を説明する。自系が待機系で動作していることを認識している制御部４１０は、図５に示す待機系の診断処理を行う。ステップ８０２，８０３で、制御部４１０は、リセット信号などを送信して、フレーム生成部４０９と支線ＬＡＮインタフェース部４０６を停止させておく。ステップ８０４で、制御部４１０は、基幹ＬＡＮの伝送フレームが基幹ＬＡＮ１に送出されないようにゲート４０５を閉じ、第二の系４０内を基幹ＬＡＮの伝送フレームが一巡するように、セレクタ４０７を制御してセレクタ４０８の出力をフレーム生成部４０９に入力している。
【００２１】
ステップ８０５で、制御部４１０は、発振器４０４が生成するクロック信号を基幹ＬＡＮインタフェース部４０１，セレクタ４０３を制御してフレーム生成部４０９及び支線ＬＡＮインタフェース部４０６に出力する。第二の系４０が待機系の時に、制御部４１０がセレクタ４０３を制御して発振器４０４のクロック信号を出力する理由は、図４に示すように、クロック信号にはクロック抽出部４０２で生成されるクロック信号と発振器４０４で生成したクロック信号とがあり、これらはセレクタ４０３を制御することにより出力選択が可能となっているが、クロック抽出部４０２で生成されるクロック信号は基幹ＬＡＮの伝送路擾乱で途切れることがあるため、待機時には基幹ＬＡＮ１とは独立した発振器４０４で生成したより安定なクロック信号を基幹ＬＡＮインタフェース部４０１，フレーム生成部４０９，支線ＬＡＮインタフェース部４０６に与えている。
【００２２】
ステップ８０６で、制御部４１０はフレーム生成部を起動させ、ステップ８０９でフレーム生成部４０９にフレーム送出指示を与える。
【００２３】
ステップ８１０で、制御部４１０は、フレーム生成部４０９が送出した基幹
ＬＡＮの伝送フレームを基幹ＬＡＮインタフェース部４０１が受信したか否かを監視し、基幹ＬＡＮの伝送フレームが設定された時間内に受信されず受信タイムアウトと判断されたときは、ステップ８１６で異常であることを運用系として動作している第一の系３０に通知する。異常であることを通知された第一の系３０は、ネットワーク管理装置等などのネットワークの状態伝達手段でユーザに待機系の異常を報告する。ここで、制御部４１０は、基幹ＬＡＮの伝送フレームが基幹ＬＡＮ１に送信されないように、基幹ＬＡＮインタフェース部４０１を制御する。
【００２４】
伝送フレームが正常に受信されている場合は、ステップ８１１で支線ＬＡＮインタフェース部を起動する。ステップ８１２で、制御部４１０は、支線ＬＡＮインタフェース部４０６にテストパターンの送受信指示を与える。支線ＬＡＮインタフェース部４０６は、基幹ＬＡＮの伝送フレームに含まれる支線ＬＡＮの伝送データ領域８０に送受信チェックをするためのテストパターンを書き込み、制御部４１０にテストパターン書き込みを通知する。通知を受けた制御部４１０は、セレクタ４０８を制御して支線ＬＡＮインタフェース部４０６の出力をゲート４０５に入力させるとともに、セレクタ４０７に入力させる。フレーム生成部４０９が送出した基幹ＬＡＮの伝送フレームは、支線ＬＡＮインタフェース部４０６，セレクタ４０８，セレクタ４０７を経て、フレーム生成部４０９に入力され、第二の系４０内を一巡する。
【００２５】
ステップ８１３で、制御部４１０は、支線ＬＡＮインタフェース部４０６が送受するテストパターンが一致しているか否か監視し、一致しない場合は、ステップ８１６で運用系として動作している第一の系３０に通知する。通知された第一の系３０は、ネットワーク管理装置等などのネットワークの状態伝達手段でユーザに待機系の異常を報告する。一致している場合には、ステップ８１５で、第一の系３０からネットワーク管理装置等などのネットワークの状態伝達手段でユーザに待機系が正常であることが報告される。このようにして、二重化ＬＡＮ間接続装置のうち、待機系として動作している系の伝送系を含めた診断が実現できる。
【００２６】
以上説明したように、本実施例によれば、二重化構成が可能なＬＡＮ間接続装置において、自系内で一巡するフレーム伝送経路を設けて伝送経路選択により自系内で一巡させることで、運用系が動作中でも待機系の伝送経路を含めた診断が可能となり、系切換え後にＬＡＮ間接続装置が正常動作することを保証することができるのでネットワークの信頼性を高めることができる。また、待機系を非動作状態にしておいた場合、待機系の信頼度は時間の経過とともに徐々に低下していく傾向にあるが、待機系の診断を実施して動作させているので待機系の信頼度を回復させることができる。
【００２７】
また、待機系に対しては、基幹ＬＡＮを伝送するフレームから抽出されるクロック信号から、自系内に具備した発振器で生成されたクロック信号を送受信クロック信号に切換えて、より安定なクロック信号により、基幹ＬＡＮとは独立した基幹ＬＡＮの伝送フレームを送受信して、待機系の診断をすることができる。
【００２８】
また、待機系内に基幹ＬＡＮの伝送フレームでテストパターンを伝送し、テストパターンの送受信が一致していることをチェックすることで特徴系の健全性を診断することができる。
【００２９】
また、待機系内の伝送経路を制御してテストを行えるので、伝送経路の障害のある部位を特定することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、二重化構成が可能なＬＡＮ間接続装置において、自系内で一巡するフレーム伝送経路を設けて伝送経路選択により自系内で一巡させることで、運用系動作中でも待機系の伝送経路を含めた診断が可能となり、系切換え後にＬＡＮ間接続装置が正常動作することを保証することができるのでネットワークの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である二重化ＬＡＮ間接続装置のブロック図である。
【図２】ＬＡＮ間接続装置の一の運用例を示す図である。
【図３】伝送フレームのフォーマット例を示す図である。
【図４】選択可能な二つのフレーム伝送用クロック信号を示す図である。
【図５】制御部が行う待機系診断処理の流れ図である。
【符号の説明】
１…基幹ＬＡＮ、２，３…二重化ＬＡＮ間接続装置、４，５，２０…支線ＬＡＮ、２１，２２，２３，２ｎ，４１，４２，４３，４ｎ，５１，５２，５３，５ｎ…端末、３０…二重化ＬＡＮ間接続装置の第一の系、４０…二重化ＬＡＮ間接続装置の第二の系、４０１…基幹ＬＡＮインタフェース部、４０２…クロック抽出部、４０３，４０７，４０８…セレクタ、４０４…発振器、４０５…ゲート、
４０６…支線ＬＡＮインタフェース部、４０９…フレーム生成部、４１０…制御部。

Claims

基幹ＬＡＮに接続される基幹ＬＡＮインタフェース部と、支線ＬＡＮに接続される支線ＬＡＮインタフェース部と、伝送フレームを生成するフレーム生成部と、前記基幹ＬＡＮインタフェース部と支線ＬＡＮインタフェース部とフレーム生成部及び前記伝送フレームの通信経路を切換えるためのセレクタとゲートを制御するための制御部とを備え、前記制御部が前記フレーム生成部に伝送フレーム送出指示を行い、前記伝送フレームを基幹ＬＡＮインタフェース部に送信するように前記セレクタとゲートを切換えた通信経路において前記伝送フレームを前記基幹ＬＡＮインタフェース部が正常に受信しているか否かの監視を行う二重化ＬＡＮ間接続装置。
基幹ＬＡＮに接続される基幹ＬＡＮインタフェース部と、支線ＬＡＮに接続される支線ＬＡＮインタフェース部と、伝送フレームを生成するフレーム生成部と、前記基幹ＬＡＮインタフェース部と支線ＬＡＮインタフェース部とフレーム生成部を制御する及び前記伝送フレームの通信経路を切換えるためのセレクタとゲートを制御するための制御部とを備え、前記制御部が前記フレーム生成部に伝送フレーム送出指示を行い、前記伝送フレームが支線ＬＡＮインタフェース部を経由してフレーム生成部に送信されるように前記セレクタとゲートを切換えた通信経路において、前記伝送フレームに前記支線ＬＡＮインタフェース部がテストパターンを書き込み、前記フレーム生成部が正常に受信しているか否かの監視を行う二重化ＬＡＮ間接続装置。
前記伝送フレームが支線ＬＡＮインタフェース部を経由してフレーム生成部に送信されるように前記セレクタとゲートを切換えた通信経路において、前記伝送フレームに前記支線ＬＡＮインタフェース部がテストパターンを書き込み、前記フレーム生成部が正常に受信しているか否かの監視を行う請求項１に記載の二重化ＬＡＮ間接続装置。
前記二重化ＬＡＮ接続装置が、基幹ＬＡＮを伝送するフレームからクロック信号を抽出するクロック抽出部と、クロック信号を生成する発振器と、クロック抽出部と発振器との出力切換えるためのセレクタを備え、前記制御部が該セレクタを制御して、フレームを送受信させるためのクロック信号の選択を行う請求項１から３のいずれかに記載の二重化ＬＡＮ間接続装置。
前記正常に受信しているか否かの監視により、伝送経路の障害部位を特定する請求項３に記載の二重化ＬＡＮ間接続装置。
前記二重化ＬＡＮ間接続装置が前記支線ＬＡＮがホストコンピュータ，端末，ワークステーションに接続される支線ＬＡＮとネットワークの基幹ＬＡＮとの間に設けられ、運用系と待機系の二重化で構成されるものであって、待機系の二重化ＬＡＮ間接続装置の正常な受信を監視している請求項１から３のいずれかに記載の二重化ＬＡＮ間接続装置。