JP2005099918A - 二重化管理ネットワーク装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 管理モジュールの切り替わり時の情報伝達を確実にする二重化管理ネットワーク装置を提供する。
【解決手段】 稼働している管理モジュール1からラインカード2に設定したいデータを待機している管理モジュール1に通知し、その待機している管理モジュール1からラインカード2に当該データを設定し、ラインカード2から待機している管理モジュール1へ設定の完了を通知するようにした。待機している管理モジュール1が稼働し始めたときに、ラインカード2への設定が完了したのか未完なのか判断することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 稼働している管理モジュール1からラインカード2に設定したいデータを待機している管理モジュール1に通知し、その待機している管理モジュール1からラインカード2に当該データを設定し、ラインカード2から待機している管理モジュール1へ設定の完了を通知するようにした。待機している管理モジュール1が稼働し始めたときに、ラインカード2への設定が完了したのか未完なのか判断することができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、1つの管理モジュールがダウンしても別の管理モジュールが管理を継続できる二重化管理ネットワーク装置に係り、特に、管理モジュールの切り替わり時の情報伝達を確実にする二重化管理ネットワーク装置に関するものである。
ネットワークに用いる中継装置などのネットワーク装置には、図23に示されるように、ネットワークに接続される通信回路を基板に搭載してなるラインカード2(2a〜2n)をシャーシ11に設けられたスロットに任意枚数差し込んで使用するシャーシ型ネットワーク装置12がある。この種のネットワーク装置では、各々のラインカード上にある複数のポートを介して行うネットワーク間の通信の処理は各々のラインカード2で行い、ユーザからの設定やラインカード2の状態を元にラインカード2に種々の設定を行うなどのネットワーク管理は管理モジュール1で行うようになっている。管理モジュール1は、管理回路を基板に搭載した管理カードから構成されており、ラインカード2と同様にシャーシ11の前面よりスロットに差し込んで使用し、交換が容易に構成されている。
管理モジュールを2個実装しておき、二重化管理を行うことがある。二重化管理方式では、1つの管理モジュール1aを稼働している状態(有効状態ともいう)とし、もう1つの管理モジュール1bを待機している状態とし、稼働している管理モジュール1aから各ラインカード2a〜2nに対して設定を行い、待機している管理モジュール1bは特に何も行わない。稼働している管理モジュール1aがダウンしたとき待機していた管理モジュール1bが稼働状態になってネットワーク管理を継続する。一方、ラインカード2a〜2nは稼働している管理モジュール1aに状態を通知し、待機している管理モジュール1bには何も通知しない。管理モジュール1a,1bにおいて稼働・待機状態が切り替われば、新しく稼働状態になった管理モジュール1bに状態を通知する。
この種のネットワーク装置とは直接的な関連はないが、二重化システム或いは二重化通信における先行技術文献として、特許文献1〜3がある。
管理モジュール1aがダウンする態様として、管理モジュール1aが突然壊れる態様と、管理者が明示的にダウンさせる態様とが有り得る。管理者が明示的にダウンさせるのは、管理モジュール1aを交換するときなどであり、明示的とは、ネットワーク装置12或いは管理モジュール1aに対してスイッチ操作などでこれから交換を行うことを認識させるという意味である。明示的に行う場合には、管理モジュール1aが予め設定や通知を保留してから稼働・待機状態の切り替えを行うので、次に述べるような不具合は未然に防止されるが、突然壊れる場合はそのタイミングは当然予測不能であるから次に述べるような不具合が有り得る。
管理モジュール1aが複数のラインカード2に対して設定を行っている最中に、その管理モジュール1aが壊れてしまうと設定が未完になってしまう。新たに稼働状態になった管理モジュール1bは当該ラインカード2への設定が完了したのか未完なのか知ることができない。このために、ラインカード2に設定の不具合が生じる。
例えば、複数のラインカード2をまたいで存在している複数のポートのグループをVLAN設定するために、1つ1つのラインカード2に順次VLAN設定している際に、途中のラインカード2までVLAN設定したところで管理モジュール1aがダウンして当該ラインカード2へのVLAN設定が未完のまま、別の管理モジュール1bが次のラインカード2のVLAN設定に移行したり、別のVLAN設定に移行してしまうと、当初のVLAN設定が予定通りに達成されないことになる。
また、ラインカード2が管理モジュール1aに状態を通知している最中に、その管理モジュール1aが壊れてしまうと通知が未完になってしまう。新たに稼働状態になった管理モジュール1bは当該ラインカード2からの通知を受け取っていないにもかかわらず、当該ラインカード2は通知を済ませたものと判断し、通知をやり直すことがないので、稼働状態になった管理モジュール1bは当該ラインカード2の状態を正しく把握することができない。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、管理モジュールの切り替わり時の情報伝達を確実にする二重化管理ネットワーク装置を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明は、ネットワークに接続される通信回路を基板に搭載したラインカードを複数備え、ネットワーク管理のために各々のラインカードに設定を行う管理モジュールを2つ備え、稼働している管理モジュールがダウンしたときに待機している管理モジュールを稼働させるようにした二重化管理ネットワーク装置において、稼働している管理モジュールからラインカードに設定したいデータを待機している管理モジュールに通知し、その待機している管理モジュールからラインカードに当該データを設定し、ラインカードから待機している管理モジュールへ設定の完了を通知するようにしたものである。
また、本発明は、ネットワークに接続される通信回路を基板に搭載したラインカードを複数備え、ネットワーク管理のために各々のラインカードの状態を監視する管理モジュールを2つ備え、稼働している管理モジュールがダウンしたときに待機している管理モジュールを稼働させるようにした二重化管理ネットワーク装置において、ラインカードの状態をラインカードから稼働している管理モジュールに繰り返し通知し、稼働している管理モジュールはラインカードからの通知による処理を完了した後、当該ラインカードに処理完了を通知し、この処理完了の通知を受けたラインカードが上記繰り返しの通知を停止するようにしたものである。
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
(1)管理モジュールの切り替わり時の情報伝達が確実になる。
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
図1に示されるように、2つの管理モジュール1a,1b及び複数のラインカード2a〜2nには、ネットワーク管理のために互いに通知を行った記録を保持する通知記録テーブル3a,3b,4a〜4nがそれぞれ設けられている。
管理モジュール1の通知記録テーブル3a,3bには、コマンド送信キュー5とイベント受信キュー6の領域が設けられている。一方、ラインカード2a〜2nの通知記録テーブル4a〜4nは、イベント送信キュー7とコマンド受信キュー8の領域が設けられている。
コマンド送信キュー5及びコマンド受信キュー8は、コマンドCと完了フラグFとを対応付けて格納するようになっている。また、イベント受信キュー6及びイベント送信キュー7は、イベントEと完了フラグFとを対応付けて格納するようになっている。なお、コマンドは設定を意味し、イベントは状態通知を意味する。
管理モジュール1aと各ラインカード2a〜2nとは、図示しない通信線を介して相互に通信可能に接続されている。同様に、管理モジュール1bと各ラインカード2a〜2nとは、図示しない通信線を介して相互に通信可能に接続されている。管理モジュール1aと管理モジュール1bとは、図示しない通信線を介して相互に通信可能に接続されている。これら図示しない通信線は、図23のシャーシ11のスロットの奥に設けられた1対1の通信線或いはバスラインで実現されている。或いは、シャーシ11の前面に出ている図示しないネットワークポートを相互に接続して実現することも可能である。図1では、各管理モジュール1a,1b及びラインカード2a〜2n間を各々1対1の通信路9で繋いだイメージが示してある。
各通信路9における設定時の通信規約は以下の通りである。
管理モジュール1は、ラインカード2に送信したいコマンドをコマンド送信キュー5に格納し、そのコマンドを他の管理モジュール1に送信する。このコマンドを受信した他の管理モジュール1は、そのコマンドを当該他の管理モジュール1のコマンド送信キュー5に格納する。このコマンドを他の管理モジュール1に送信した管理モジュール1は、そのコマンドをラインカード2に送信する。
コマンドを受信したラインカード2は、コマンド受信キュー8にコマンドを格納すると共にコマンドを受信したという完了フラグを立てた後、コマンドを送信してきた管理モジュール1に対してコマンド受信完了を通知する。コマンド受信完了の通知を受信した管理モジュール1は、当該コマンドを格納していたコマンド送信キュー5にコマンド受信完了を確認したという完了フラグを立てた後、他の管理モジュール1に対してコマンド受信完了を通知する。
管理モジュール1からコマンドを受信した他の管理モジュール1は、管理モジュール1からのコマンド受信完了の通知を受信すると、当該コマンドを格納していたコマンド送信キュー5にコマンド受信完了を確認したという完了フラグを立てる。
ここまでにより、管理モジュール1から1つのラインカード2へのコマンド送信(設定)のサイクルが完了する。管理モジュール1は、その次のラインカード2へのコマンド送信のサイクルに移行する。各管理モジュール1のコマンド送信キュー5には順次各ラインカード2に送信したコマンドや完了フラグの履歴が蓄積されていくことになる。各ラインカード2のコマンド受信キュー8には、受信したコマンドや完了フラグの履歴が蓄積されていくことになる。
最初に他の管理モジュール1にコマンドを送信していた管理モジュール1がダウンすると、他の管理モジュール1は従来の方法で管理モジュール1のダウンを認識し、自ら作成したコマンドを直接ラインカード2に送信するようになる。このとき、コマンド送信キュー5にはどこまでのコマンド受信が完了しているかが完了フラグによって示されている。そこで、管理モジュール1はコマンド送信キュー5のコマンド受信が未完の行からコマンド送信を開始する。
ダウンしていた管理モジュール1が復起したときには、コマンドを直接ラインカード2に送信していた管理モジュール1は、従来の方法で管理モジュール1のダウンを復起し、ラインカード2に送信したいコマンドを管理モジュール1に送信するようになる。
以上の通信規約により、稼働している管理モジュール1aからラインカード2に設定したいデータを待機している管理モジュール1bに通知し、管理モジュール1aからラインカード2に当該データを設定し、ラインカード2から管理モジュール1aへ設定の完了を通知し、稼働している管理モジュール1aから待機している管理モジュール1bに設定の完了を通知するという設定データの流れが実現されるので、この待機している管理モジュール1bが稼働し始めたときに、ラインカード2への設定が完了したのか未完なのか判断することができる。
設定の様子を具体例により説明する。
まず、管理モジュール1aからラインカード2a〜2nに対してコマンド送信が正常に行われた場合を説明する。
図2に示されるように、管理モジュール1aから管理モジュール1bへコマンドが送信されたとき、管理モジュール1aのコマンド送信キュー5は、コマンドCにコマンドである「1」が格納され、完了フラグFは空欄のままである。コマンドを受信した管理モジュール1bのコマンド送信キュー5のコマンドCにも「1」が格納され、完了フラグFは空欄のままである。ラインカード2a〜2nのコマンド受信キュー8のコマンドCは未だ空欄である。以下、空欄については、書き込みがないという意味である。
図3に示されるように、管理モジュール1aからラインカード2a〜2nへのコマンド送信が行われたとき、ラインカード2a〜2nのコマンド受信キュー8のコマンドCにも「1」が格納される。
この結果、図4に示されるように、ラインカード2a〜2nのコマンド受信キュー8完了フラグFが「完」になり、さらに、全てのラインカード2a〜2nから管理モジュール1aにコマンド受信完了が通知されるので、管理モジュール1aのコマンド送信キュー5の完了フラグFが「完」になる。
図5に示されるように、管理モジュール1aから管理モジュール1bにコマンド受信完了が通知されると、管理モジュール1bのコマンド送信キュー5の完了フラグFが「完」になる。
次に、管理モジュール1aからラインカード2a〜2nへのコマンド送信中に障害が発生した場合を説明する。
図6に示されるように、管理モジュール1aから管理モジュール1bへコマンドが送信されたとき、管理モジュール1aのコマンド送信キュー5は、コマンドCにコマンドである「1」が格納され、完了フラグFは空欄のままである。コマンドを受信した管理モジュール1bのコマンド送信キュー5のコマンドCにも「1」が格納され、完了フラグFは空欄のままである。ラインカード2a〜2nのコマンド受信キュー8のコマンドCは未だ空欄である。
図7に示されるように、管理モジュール1aから1枚目のラインカード2aへのコマンド送信が正常に行われたところで、管理モジュール1aに障害が発生したとする。
図8に示されるように、管理モジュール1aはスタンバイに、管理モジュール1bはアクティブに切り替わる。新たにアクティブになった管理モジュール1bは、コマンド送信キュー5のコマンドCに「1」が格納され、完了フラグFが空欄であるから、「1」のコマンド送信が完了していないことを認識し、全てのラインカード2a〜2nへ「1」のコマンドを送信する。その結果、ラインカード2a〜2nのコマンド受信キュー8のコマンドCに「1」が格納される。
図9に示されるように、ラインカード2a〜2nのコマンド受信キュー8完了フラグFが「完」になり、さらに、全てのラインカード2a〜2nから管理モジュール1bにコマンド受信完了が通知されるので、管理モジュール1bのコマンド送信キュー5の完了フラグFが「完」になる。
各通信路9における状態通知時の通信規約は以下の通りである。
ラインカード2は、管理モジュール1に送信したいイベントをイベント送信キュー7に格納し、そのイベントを当該管理モジュール1に対して所定の時間間隔で定期的に繰り返し送信する。イベントを受信した管理モジュール1は、そのイベントをイベント受信キュー6に格納すると共にイベントを受信したという完了フラグを立てた後、イベントを送信してきたラインカード2に対してイベント受信完了を通知する。
イベント受信完了の通知を受信したラインカード2は、当該イベントを格納していたイベント送信キュー7にイベント受信完了を確認したという完了フラグを立てた後、上記繰り返しの通知を停止する。
ここまでにより、1つのラインカード2から管理モジュール1へのイベント送信(状態通知)のサイクルが完了する。その後は、他のラインカード2が同様のサイクルを行うことになる。各ラインカード2のイベント送信キュー7には管理モジュール1に送信したイベントや完了フラグの履歴が蓄積されていくことになる。イベントを受信している管理モジュール1のイベント受信キュー6には各ラインカード2から受信したイベントや完了フラグの履歴が蓄積されていくことになる。イベントを受信していない管理モジュール1のイベント受信キュー6は不変のままである。なお、複数のラインカード2が管理モジュール1へイベント送信を試みる順序は、従来より知られている衝突回避の方法や管理モジュール1からのポーリングなどで容易に決めることができる。
ラインカード2からイベントを受信していた管理モジュール1がダウンすると、次のようになる。管理モジュール1,1間、管理モジュール1とラインカード2間は相互に接続されているので、管理モジュール1,1間の接続を使って相互の確認を行い、管理モジュール1の障害が検出されると、今まで待機していた管理モジュール1からラインカード2に対して切り替わりの通知が行われる。
ラインカード2は今まで待機していた管理モジュール1に対してイベントを送信するようになる。イベント送信の繰り返しの最中であった場合には、そのイベントの送信先が切り替わるだけで、繰り返しは継続される。ダウンしていた管理モジュール1が復起したときも、ラインカード2は送信先を切り替えないで同じ管理モジュール1にイベントを送信する。
以上の通信規約により、ラインカード2の状態をラインカード2から稼働している管理モジュール1aに繰り返し通知し、稼働している管理モジュール1aはラインカード2からの通知による処理を完了した後、当該ラインカード2に処理完了を通知し、この処理完了の通知を受けたラインカード2が上記繰り返しの通知を停止するという状態通知の完了確認動作が実現されるので、新たに稼働状態になった管理モジュール1bは直ちにラインカード2からの通知を確実に受け取ることができ、ラインカード2における通知完了の認識とのずれがなくなる。
状態通知の様子を具体例により説明する。
まず、ラインカード2aからアクティブの管理モジュール1aへ正常に状態が通知された場合を説明する。
図10に示されるように、ラインカード2aのイベント送信キュー7のイベントEにイベントである「A」が格納されている。
このイベントがラインカード2aからアクティブの管理モジュール1aへ送信されると、図11に示されるように、管理モジュール1aのイベント受信キュー6においては、イベントEに「A」が格納され、完了フラグFに「完」が格納される。
管理モジュール1aからラインカード2aへイベント受信完了が通知されることにより、図12に示されるように、ラインカード2aのイベント送信キュー7の完了フラグFに「完」が格納される。
次に、ラインカード2aからアクティブの管理モジュール1aへの状態通知の途中に障害が発生した場合を説明する。
図13に示されるように、ラインカード2aのイベント送信キュー7のイベントEにイベントである「A」が格納されている。
ラインカード2aはこのイベントをアクティブの管理モジュール1aへ送信するが、図14に示されるように、管理モジュール1aにおいてこの受信したイベントの処理を行う前に管理モジュール1aに障害が発生したとする。
ラインカード2aは管理モジュール1aからイベント受信完了が通知されないので、管理モジュール1aへイベントを繰り返し送信するが、上記障害の発生で管理モジュール1bがアクティブになったという切り替わりの通知を受信した後は、イベントを管理モジュール1bに送信する。よって、図15に示されるように、管理モジュール1bのイベント受信キュー6は、イベントEに「A」が格納され、完了フラグFに「完」が格納される。
管理モジュール1bからラインカード2aへイベント受信完了が通知されることにより、図16に示されるように、ラインカード2aのイベント送信キュー7の完了フラグFに「完」が格納される。
次に、さらに具体的な実施の形態を説明する。
図17に示されるように、2個の管理モジュール1a、1bと3個のラインカード2a,2b,2cを実装し、各ラインカード2a,2b,2cにポートが10個あるネットワーク装置において仮想LANの設定を行う場合を説明する。
今、全てのポートがVIDが1の仮想LANに所属しているものとする。ここで、ラインカード2aの1〜5(図示左端から順の番号)のポートとラインカード2bの1〜5(同上)のポートをVIDが2の仮想LANに所属するよう変更することを考える。その場合、管理者は、現在アクティブな管理モジュール1aに仮想LAN設定のコマンドを入力し、管理モジュール1aがその設定のコマンドをラインカード2a,2bに送信する。その途中で、ラインカード2aへの送信が完了したところで、管理モジュール1aに障害が発生したとする。
従来技術では、図18に示されるように、ラインカード2aの1〜5のポートはVIDが2の仮想LANに設定されるが、ラインカード2bの1〜5のポートはVIDが1の仮想LANに設定されたままである。このため、ラインカード2aの1〜5のポートはラインカード2bの1〜5のポートへ通信できない状態となる。
本発明では、障害が発生したことにより、一時的には図18の状態になるが、新しくアクティブになった管理モジュール1bにおいて、コマンド送信キューを確認することで、ラインカード2bへの設定が完了していないことが判明する。そこで、管理モジュール1bはラインカード2a,2bへの仮想LAN設定のコマンドを通知する。これにより、図19に示されるように、ラインカード2aの1〜5のポートもラインカード2bの1〜5のポートもVIDが2の仮想LANに設定される。
仮想LANの設定に限らず、IEEE(米国電気電子技術者協会)802.3で定義されているリンクアグリゲーション機能や複数ポート間で接続の冗長性を図るポートリダンダント機能などを複数のラインカードを跨いで設定する場合でも、本発明を用いれば障害発生時に設定がちぐはぐになることが回避できる。
もう一つの具体的な実施の形態として、ラインカードで発生したイベントを処理する場合を説明する。
図20に示されるように、2個の管理モジュール1a、1bと3個のラインカード2a,2b,2cを実装し、各ラインカード2a,2b,2cにポートが10個あるネットワーク装置において、ラインカード2aの1のポートとラインカード2bの1のポートとが冗長構成であるために、ポートリダンダント機能を使用しているものとする。ここでは、ラインカード2aの1のポートがアクティブ状態、ラインカード2bの1のポートがスタンバイ状態とする。もし、ラインカード2aの1のポートに障害が発生したら、ポートリダンダント機能はラインカード2bの1のポートをアクティブ状態にしなければならない。
今ここで、図21に示されるように、ラインカード2aの1のポートに障害が発生し、ラインカード2aがそのイベントを管理モジュール1aに送信した直後に、管理モジュール1aに障害が発生し、管理モジュール1bがアクティブになったとする。
従来技術では、図21に示されるように、ラインカード2aの1のポートに障害が発生していることを管理モジュール1bが把握しておらず、管理モジュール1bはラインカード2bに1のポートをアクティブ状態にするコマンドを出さないため、いずれのポートも通信をすることができない。
本発明ならば、ラインカード2aはイベント送信キューを確認することで、管理モジュール1aへのイベント送信が完了していないことを認識し、当該イベント送信を管理モジュール1bに対して行う。このイベントに対して管理モジュール1bはラインカード2bに1のポートをアクティブ状態にするコマンドを出すので、図22に示されるように、ラインカード2bの1のポートはアクティブになる。
IEEE802.3で定義されているリンクアグリゲーション機能において、複数のラインカードに跨がってポートのリンク状態が設定される場合にも本発明は有効である。
1(1a,1b) 管理モジュール
2(2a〜2n) ラインカード
3a,3b,4a〜4n 通知記録テーブル
5 コマンド送信キュー
6 イベント受信キュー
7 イベント送信キュー
8 コマンド受信キュー
2(2a〜2n) ラインカード
3a,3b,4a〜4n 通知記録テーブル
5 コマンド送信キュー
6 イベント受信キュー
7 イベント送信キュー
8 コマンド受信キュー
Claims (2)
- ネットワークに接続される通信回路を基板に搭載したラインカードを複数備え、ネットワーク管理のために各々のラインカードに設定を行う管理モジュールを2つ備え、稼働している管理モジュールがダウンしたときに待機している管理モジュールを稼働させるようにした二重化管理ネットワーク装置において、稼働している管理モジュールからラインカードに設定したいデータを待機している管理モジュールに通知し、その待機している管理モジュールからラインカードに当該データを設定し、ラインカードから待機している管理モジュールへ設定の完了を通知するようにしたことを特徴とする二重化管理ネットワーク装置。
- ネットワークに接続される通信回路を基板に搭載したラインカードを複数備え、ネットワーク管理のために各々のラインカードの状態を監視する管理モジュールを2つ備え、稼働している管理モジュールがダウンしたときに待機している管理モジュールを稼働させるようにした二重化管理ネットワーク装置において、ラインカードの状態をラインカードから稼働している管理モジュールに繰り返し通知し、稼働している管理モジュールはラインカードからの通知による処理を完了した後、当該ラインカードに処理完了を通知し、この処理完了の通知を受けたラインカードが上記繰り返しの通知を停止するようにしたことを特徴とする二重化管理ネットワーク装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003330006A JP2005099918A (ja) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | 二重化管理ネットワーク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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Country Status (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007088736A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Hitachi Cable Ltd | ネットワーク装置 |
JP2008054089A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Alaxala Networks Corp | パケットを中継する装置および方法 |
JP2008079056A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Nec Corp | 通信装置及びそれに用いる検索テーブル管理方法 |
JP2009252009A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Nec Corp | コンピュータ管理システム、コンピュータシステムの管理方法、及びコンピュータシステムの管理プログラム |
-
2003
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