JP2007274305A - リングネットワーク、通信装置及びそれらに用いる運用管理方法 - Google Patents

リングネットワーク、通信装置及びそれらに用いる運用管理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 伝送容量の拡張とリングネットワークの高い信頼性とが実現可能な通信装置を提供する。
【解決手段】 フレーム転送機能部41,42はフレームをFDBの検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして機能し、フレームをリング選択部3に転送する場合、装置内ヘッダを付与して転送する。RPR機能部21,22はリング処理機能部211,221にて他の通信装置から受信したRPRフレームに対して、もしくはフレーム転送機能部41,42からのフレームに対してRPRプロトコル準拠の動作を実施する。リング選択部3はフレーム転送機能部41,42、RPR機能部21,22でフレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索し、得られた宛先へフレームを転送する。リング選択部3はあるポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とする。
【選択図】 図1

Description

本発明はリングネットワーク、通信装置及びそれらに用いる運用管理方法に関し、特にRPR(Resilient Packet Ring)機能をもつ通信装置に関する。
上記のRPR機能においては、伝送容量の有効利用、高速な障害切替え、二重リングネットワーク等を特徴とするRPRと呼ばれるネットワークプロトコル(例えば、非特許文献1参照)が用いられている。
"Resilient Packet Ring"(IEEE802.17,2004年9月)
IEEE802.17のRPRプロトコルは伝送容量の有効利用、高速な障害切替え、二重リングネットワーク等を特徴とし、RPRではSpatial Reuse、Fairnessと呼ばれる機能によってRPRリングネットワークの伝送容量の有効活用が図られている。しかしながら、物理的な伝送容量の上限を超えてRPRリングの伝送容量を増やしたい場合、実際の装置では物理的にさらに大容量の伝送媒体を利用可能なRPR装置もしくはRPR機能を備えたカードの交換を意味し、既存の装置、カードのままでは拡張できないという問題がある。
また、RPRプロトコルでは、リンクやノード障害に対して、Wrapping、Steeringのような障害時の転送ルートの切替え方式が規定されているが、これらの方式は障害が一箇所の場合には有効であるが、複数箇所で障害が発生した場合には、リング上の全てのノード間通信を保証できないという問題がある。
伝送容量の拡張及びリンクの冗長化の問題を解決する方法としては、IEEE802.3adのLink Aggregation技術があるが、これはリンクで接続される2つの装置間にしか適用できない。そのため、RPRリングのようなリング上に複数のノードを含むトポロジーのネットワークに対して、RPRリングの伝送容量の拡張及び冗長化を解決する手段がない。また、このような方式はIEEE802.17のRPRプロトコル自体には規定されていない。
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、伝送容量の拡張とリングネットワークの高い信頼性とを実現することができるリングネットワーク、通信装置及びそれらに用いる運用管理方法を提供することにある。
本発明によるリングネットワークは、RPR(Resilient Packet Ring)機能を持つ通信装置間を複数のRPRリングにて接続して構成している。
本発明による他のリングネットワークは、上記の構成において、前記通信装置が、前記複数のRPRリングにトラフィックを分配する分配手段と、前記複数のRPRリングにおいてリンク障害の発生を検出した時にそのリンク障害を発生したRPRリング以外の正常なRPRリングにトラフィックを集約させる集約手段とを備えている。
本発明による別のリングネットワークは、RPR(Resilient Packet Ring)機能をもつ通信装置間を複数のRPRリングにて接続し、
前記通信装置は、フレームをFDB(Forwarding Data Base)の検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして動作するフレーム転送機能と、前記フレームに対してRPRプロトコル準拠の処理を実施するリング処理機能及び前記フレーム転送機能からなるRPR機能と、前記RPR機能と前記フレーム転送機能との間の通信を仲介するリング選択手段とを備え、
前記フレーム転送機能は、前記フレームを前記リング選択手段に転送する際に装置内ヘッダを付与して転送し、
前記リング選択手段は、前記フレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索して得られた宛先へフレームを転送するポート選択機能と、ある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ機能とを具備している。
本発明による通信装置は、RPR(Resilient Packet Ring)機能を持ち、他の通信装置との間を複数のRPRリングにて接続してリングネットワークを構成し、
前記複数のRPRリングにトラフィックを分配する分配手段と、前記複数のRPRリングにおいてリンク障害の発生を検出した時にそのリンク障害を発生したRPRリング以外の正常なRPRリングにトラフィックを集約させる集約手段とを備えている。
本発明による他の通信装置は、RPR(Resilient Packet Ring)機能を持ち、他の通信装置との間を複数のRPRリングにて接続してリングネットワークを構成し、
フレームをFDB(Forwarding Data Base)の検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして動作するフレーム転送機能と、前記フレームに対してRPRプロトコル準拠の処理を実施するリング処理機能及び前記フレーム転送機能からなるRPR機能と、前記RPR機能と前記フレーム転送機能との間の通信を仲介するリング選択手段とを備え、
前記フレーム転送機能は、前記フレームを前記リング選択手段に転送する際に装置内ヘッダを付与して転送し、
前記リング選択手段は、前記フレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索して得られた宛先へフレームを転送するポート選択機能と、ある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ機能とを具備している。
本発明による運用管理方法は、RPR(Resilient Packet Ring)機能を持つ通信装置間を複数のRPRリングにて接続してリングネットワークを構成している。
本発明による他の運用管理方法は、上記の構成において、前記通信装置が、前記複数のRPRリングにトラフィックを分配する処理と、前記複数のRPRリングにおいてリンク障害の発生を検出した時にそのリンク障害を発生したRPRリング以外の正常なRPRリングにトラフィックを集約させる処理とを実行している。
本発明による別の運用管理方法は、RPR(Resilient Packet Ring)機能をもつ通信装置間を複数のRPRリングにて接続してリングネットワークを構成し、
前記通信装置が、フレームをFDB(Forwarding Data Base)の検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして動作するフレーム転送処理と、前記フレームに対してRPRプロトコル準拠の処理を実施するリング処理及び前記フレーム転送処理からなるRPR処理と、前記RPR処理と前記フレーム転送処理との間の通信を仲介するリング選択処理とを実行し、
前記フレーム転送処理が、前記フレームを前記リング選択処理に転送する際に装置内ヘッダを付与して転送し、
前記リング選択処理が、前記フレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索して得られた宛先へフレームを転送するポート選択処理と、ある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ処理とを含んでいる。
すなわち、本発明の通信装置は、上記の課題を解決するために、RPR(Resilient Packet Ring)機能をもつ通信装置間を複数のRPRリングにて接続してリングネットワークを構成している。これによって、本発明の通信装置では、複数のRPRリングにて伝送容量の拡張を図ることが可能となり、複数のRPRリングのいずれかで障害が発生しても他のRPRリングにてカバーすることが可能となるため、リングネットワークの高い信頼性を実現することが可能となる。
本発明の通信装置は、上記の構成において、トラフィックを分配する手段と、リンク障害が発生したRPRリングを検出し、そのRPRリングを除き、正常なRPRリングにトラフィックを集約する手段とを備えているので、上記と同様に、伝送容量の拡張とリングネットワークの高い信頼性とを実現することが可能となる。
本発明の通信装置では、複数のRPRリングと装置外部に伝送媒体を介して接続するためのインタフェースポートを収容可能な装置であり、複数のRPRリングを論理的に統合し、一つのRPRリングとして取り扱うことを可能とする機能ブロックを持つことで、伝送容量の高帯域化とRPRリングの耐障害性の向上とを図ることを特徴とする。また、本発明の通信装置では、リングの容量拡張の設定として、運用開始時に固定テーブルを設定するだけでよく、装置の運用管理、設定が容易であることも特徴である。
より具体的に説明すると、本発明の通信装置は、リング選択部と、2つのRPR機能部と、2つのフレーム転送機能部とから構成されている。RPR機能部及びフレーム転送機能部はリング選択部に接続されている。フレーム転送機能部はフレームをFDB(Forwarding Data Base)の検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとしての機能を有している。フレームをリング選択部に転送する場合には、ヘッダ編集部にて装置内ヘッダを付与して転送する。
RPR機能部は、リング処理機能部とフレーム転送機能部とを備えている。リング処理機能部は、他の通信装置から受信したRPRフレームに対して、もしくはフレーム転送機能部からのフレームに対してIEEE802.17のRPRプロトコル準拠の動作を実施する。
リング選択部は、上記の特徴を実現する本発明の通信装置の主要機能ブロックである。リング選択部はRPR機能部とフレーム転送機能部との間の通信を仲介するスイッチ機能を有する。リング選択部はフレーム転送機能部、RPR機能部でフレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にSW(スイッチ)テーブルを検索し、得られた宛先へフレームを転送する。SWテーブルはリング選択部の入力ポート番号と装置内ヘッダ情報とを基に出力ポート番号を得るテーブルであり、装置運用開始時に固定設定されるテーブルである。
また、リング選択部はある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ機能を有する。このグループ機能は、リング選択部が備えるグループテーブルにグループ化したい複数のポート番号を登録し、任意のポート選択条件(アルゴリズム)を指定することによって、登録したある一つのポート宛てのフレームを、登録してある他の複数のポートへ、ポート選択条件にしたがって分配する。
リング選択部は上記の機能によって、登録したポート全てにトラフィックを転送可能となり、複数のポートをあたかも一つのポートのように扱うことが可能になるとともに、グループテーブルに登録したポート数倍だけ、転送可能なトラフィック量を増やすことが可能となる。この場合、グループテーブルは装置運用開始時に固定設定すればよい。
RPRリング容量の高帯域化は、上記のグループ機能によって実現する。RPR機能部に接続しているポートをグループテーブルに登録することによって、ある一つのRPR機能部宛てのフレームは他の複数のRPR機能部に分配されるようになる。その結果、複数のRPRリングにフレームが分配されることになるので、伝送容量を拡張した一つのRPRリングのように扱うことが可能となる。さらに、RPRリングを追加して、容量を拡張するには、RPR機能部を装置に追加して、その追加したRPR機能部に接続しているポートをグループテーブルに追加登録するだけでよい。
上記のように、本発明の通信装置では、リング選択部が備えるグループ機能で複数のRPR機能部にフレームを分配することによって、複数のRPRリングを一つに束ねたRPRリングのように扱い、束ねたRPRリング数倍にRPRリングの伝送容量を拡張することが可能となる。
また、本発明の通信装置では、上記の複数のRPRリングを束ねる運用形態において、ある一つのRPRリングにRPRのプロテクション(Steering、Wrapping)では回避できないリンク障害が発生し、リングに接続する全ノード間通信が不可能になった場合でも、その障害リングへのフレーム転送を停止し、残りの正常なリングにフレーム転送を集約することで、通信の継続を可能とする。この機能によって、RPRリングの冗長化が実現可能となり、RPRリングの耐障害性の向上が図れる。
この機能は、リング選択部が備えるSWテーブルにおいて、障害リングが接続するRPR機能部宛てのエントリの出力ポート番号を正常なリングが接続するRPR機能部のポートに変更するとともに、グループテーブルからその出力ポート番号を削除することによって実現している。この障害対応はSWテーブル、グループテーブルの変更のみで可能なため、高速に処理することが可能となる。また、これらのテーブルは障害が発生したリングを構成するRPR機能部の検出によって、自動的に変更することも可能である。
上記の複数のRPRリングを束ねる運用形態を構成するためには、運用者が装置運用開始時に、リング選択部のスイッチ機能及びRPRリングのグループ化の設定をSWテーブル、グループテーブルに対して行うだけでよいので、装置の運用管理、設定が容易である。加えて、RPRリングの収容数を増加させたい場合には、リング選択部のスイッチ容量のみを変更すればよい構成であり、他のRPR機能部、フレーム転送機能部はなんら変更の必要がないので、RPR機能部、フレーム転送機能部の流用性も高い。
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、伝送容量の拡張とリングネットワークの高い信頼性とを実現することができるという効果が得られる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例による通信装置の構成を示すブロック図である。図1において、通信装置1はリング選択部3と、2つのRPR(Resilient Packet Ring)機能部21,22と、2つのフレーム転送機能部41,42とから構成されている。以下の説明において、本発明の一実施例による通信装置は、例えば、イーサネット(登録商標)のフレームを扱うものとし、イーサネット(登録商標)のフレームを単にフレームと表記する。
RPR機能部21,22はリング処理機能部211,221と、フレーム転送機能部43,44とを備えている。また、RPR機能部21,22及びフレーム転送機能部41,42はリング選択部3に接続されており、フレーム転送機能部41〜43にはそれぞれを区別するために予め固有の識別子1〜4が付与されている。
フレーム転送機能部41,42は装置外部に伝送媒体を介して接続するためのポートを2つ備え(ポート4111,4112,4211,4212)、装置外部との間でフレームの送受信を行う。また、フレーム転送機能部41,42はリング選択部3に接続するためのポート4113,4213を備えている。
RPR機能部21,22は上記のリング処理機能部211,221及びフレーム転送機能部43,44にIEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.17の処理を実施する。フレーム転送機能部41,42のポートは装置外部と接続しているが、RPR機能部21,22ではフレーム転送機能部43,44のポートをリング処理機能部211,221と接続しているポート4311,4411として扱う。また、フレーム転送機能部43,44はリング選択部3と接続するためのポート4312,4412を備えている。
リング処理機能部211,221はRPRリング上の他の通信装置(図示せず)と伝送媒体を介して接続するため、Rinlget0とRinglet1のWestポート、Eastポートの計4つの物理ポート2111〜2114、2211〜2214を備え、他の通信装置とRPRフレームの送受信を行う。
フレーム転送機能部41,42はフレームを所定の宛先に転送するスイッチとしての機能を有し、受信したフレームをその宛先によって自身のフレーム転送機能部の他のポートへ、もしくはリング選択部3を介して他のフレーム転送機能部のポートへ、もしくはリング選択部3を介してRPR機能部21,22へ転送する。
図2は図1のフレーム転送機能部41の構成を示すブロック図である。図2において、フレーム転送機能部41はFDB(Forwarding Data Base:フォワーディングデータベース)413と、FDB管理機能412と、ヘッダ編集機能414とを備えている。
FDB413はフレーム転送機能部41のFDB管理機能412によって作成、管理され、フレームをフレーム転送機能部41のどのポートから出力するのかを決定するために参照される。尚、図示していないが、他のフレーム転送機能部42〜44もこのフレーム転送機能部41と同様の構成となっている。
図3は図2のFDB413の構成を示す図である。図3において、FDB413に格納される情報には、フレームのMAC(Media Access Control)アドレスと、フレーム転送機能部41のポート番号と、識別子とがある。ここで、ポート番号フィールドには物理ポート番号(RPR機能部21,22の場合にはリング処理機能部211,221と接続しているポート番号)が格納される。
FDB413は通信が行われない限り、未登録状態である。フレーム転送機能部41がフレームを自フレーム転送機能部41の装置外部と接続されているポートから受信した時にFDB413を参照し、送信元MACアドレスが登録されているかをチェックする。送信元MACアドレスが登録されていない場合には、FDB管理機能412が動作する。FDB管理機能412は受信したフレームの送信元MACアドレスがFDB413に登録されていない場合、FDB413にそのMACアドレスと、そのフレームを受信したフレーム転送機能部41の入力ポート番号と識別子とを登録する。
フレーム転送機能部41が受信したフレームがユニキャストフレームの場合、宛先MACアドレスがFDB413に登録されているかをチェックする。宛先MACアドレスが登録されている場合、フレーム転送機能部41はFDB413の識別子フィールドの値と自フレーム転送機能部41の識別子とを比較する。識別子が一致しない場合、フレーム転送機能部41はそのフレームを他のフレーム転送機能部42宛てのフレームと判断し、ヘッダ編集機能414が動作する。
ヘッダ編集機能414ではフレームの出力ポートがリング選択部3と接続されているポートに決定した場合、FDB413の情報を参照して装置内ヘッダを作成し、フレームの先頭に付与する。また、フレームをリング選択部3から受信した場合、フレーム転送機能部41では、フレームの装置内ヘッダを削除し、そのヘッダ情報をFDB管理機能412に渡し、FDB413に登録させる。
図4は図2のヘッダ編集機能414にて付与される装置内ヘッダの構成を示す図である。図4において、装置内ヘッダに格納される情報にはフレームタイプ、宛先ポート番号、宛先識別子、送信元ポート番号、送信元識別子がある。フレームタイプはフレームがユニキャストフレームなら“1”が、ブロードキャストフレームなら“2”が格納される。宛先/送信元ポート番号は宛先/送信元のフレーム転送機能部のポート番号を示す。宛先/送信元識別子は宛先/送信元のフレーム転送機能部の識別子を示す。
宛先ポート番号/宛先識別子はFDB413のポート番号/識別子から、送信元ポート番号/送信元識別子は自フレーム転送機能部41の入力ポート番号/識別子から得られる。但し、ブロードキャストフレームの場合、宛先ポート番号/宛先識別子は格納されない。ヘッダ編集機能414にて装置内ヘッダが付与されたフレームは、リング選択部3へ転送される。
識別子が一致する場合、フレーム転送機能部41はFDB413のポート番号フィールドの値を自フレーム転送機能部41の出力ポートと判断し、伝送媒体へ出力する。フレーム転送機能部41が受信したフレームがブロードキャストフレーム、もしくは宛先MACアドレスがFDB413に登録されていない場合、フレーム転送機能部41の入力ポートを除く全てのポートへ出力される。
図5は図1のRPR機能部21の構成を示すブロック図である。図5において、RPR機能部21はIEEE802.17を実施するリング処理機能部211とフレーム転送機能部43とを備えている。RPR機能部21のフレーム転送機能部43は、上記のフレーム転送機能部41,42と同様の構成及び動作であり、FDB433とFDB管理機能432とヘッダ編集機能434とを備え、リング選択部3とのフレームの送受信の場合に機能する。
リング処理機能部211は、RPRリング上の他の通信装置から受信したRPRフレームのRPRヘッダに格納されている宛先MACアドレスが自装置のMACアドレスと一致しない場合、同一Ringletの受信ポートと反対側のポートへと転送する(Transit処理)。宛先MACアドレスが自装置のMACアドレスと一致する場合、リング処理機能部211はRPRヘッダを削除し、フレーム転送機能部43にて宛先のフレーム転送機能部(41か42)を決定し、それをリング選択部3へ転送する(Drop処理)。
また、リング処理機能部211は、フレーム転送機能部41,42からリング選択部3を介してフレームが転送されてきた場合、IEEE802.17のプロトコルにしたがってRPRヘッダでカプセル化し、選択されたRingletのポートから他の通信装置へ送信する(Add処理)。リング処理機能部211は、IEEE802.17準拠の動作を実施し、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成及び動作の説明については省略する。尚、図示していないが、RPR機能部22は上記のRPR機能部21と同様の構成及び動作となっている。
図6は図1のリング選択部3の構成を示すブロック図である。図6において、リング選択部3は複数のポート31〜34とSWテーブル35とグループテーブル36とを備え、RPR機能部21,22とフレーム転送機能部41,42とにそれぞれ1対1で接続され、各ポート31〜34には固有のポート番号が割り当てられている。また、リング選択部3はフレーム転送機能部41,42、RPR機能部21,22でフレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にRPR機能部21,22とフレーム転送機能部41,42との間の通信を仲介するSW(スイッチ)機能37と、ポート選択機能38と、グループ機能39とを備えている。
図7は図6のSWテーブル35の構成を示す図であり、図8は図6のグループテーブル36の構成を示す図である。これら図1と図5〜図8とを参照してリング選択部3について説明する。リング選択部3には、図7に示すように、装置内ヘッダに格納された転送先の機能部の識別子と入力ポート番号とから出力ポート番号を一意に求めることが可能なSWテーブル35が設けられており、SWテーブル35にはそれらの値が予め固定で設定されている。
リング選択部3のポート選択機能38は、入力されたフレームの装置内ヘッダ情報を基にSWテーブル35を検索して出力ポートを決定してSW機能37に指示し、そのフレームを転送先のフレーム転送機能部へと転送する。
RPR機能部21,22からフレーム転送機能部41,42へのフレーム転送の場合、リング選択部のポート選択機能38は転送元のRPR機能部21,22が接続されたリング選択部3の入力ポート番号と、装置内ヘッダにある転送先のフレーム転送機能部41,42の識別子とを基にSWテーブル35を検索して出力ポート番号を決定してSW機能37に指示し、そのポートに接続されたフレーム転送機能部41,42へとフレームを転送する。
また、リング選択部3は複数のポートを束ね、仮想的に一つのポートとして扱うことで転送容量の拡大を実現するグループ機能39を有している。このグループ機能39では、複数のポートをグループ化し、任意の条件を基にフレームを複数のポートへ分配して出力することができる。このグループ機能39のために、リング選択部3には、図7に示すように、入力ポート番号から、グループに属するポート番号(グループポート番号)とその中から出力ポート番号とを選択する条件(アルゴリズム)が得られるグループテーブル36を備えており、グループテーブル36にはそれらの値が予め固定で設定されている。出力ポート選択条件(アルゴリズム)は任意に設定可能であり、グループポート番号にはグループに所属させたいポート番号を登録する。
グループ機能39はポート選択機能38で出力ポート番号が決定したフレームに対して、入力ポートに対応するグループテーブル36のエントリからその出力ポート番号がグループポート番号と一致しているかをチェックする。それらの番号が一致した場合、グループ機能39はグループポート番号の中から設定された条件にしたがって選択した出力ポート番号にフレームを出力するようにSW機能37に指示する。それらの番号が一致しない場合、グループ機能39はポート選択機能38から得られた出力ポート番号にフレームを出力するようにSW機能37に指示する。また、転送フレームがブロードキャストの場合、グループ機能39はそのフレームを、入力ポートを除いた他の全てのポートに転送するようにSW機能37に指示する。但し、グループに属するポートへは、グループ機能39にて、出力ポート選択条件にしたがってグループポートの中から選択した一つのポートにのみ転送する。
フレーム転送機能部41,42からRPR機能部21,22へのフレーム転送の場合、このグループ機能39で、複数のRPR機能部21,22が接続されたポートを1つのグループとして設定すれば、複数のRPR機能部21,22にトラフィックが転送可能となり、複数のRPR機能部21,22があたかも1つのRPR機能部として機能し、RPRリングの容量拡大を実現することができる。尚、グループ機能39では、リング処理機能部211,221のリングチェック機能によるRPRリングのチェックで障害が検出された時に送られてくる障害情報を基に複数のポートのグループ化の更新を行っている。
グループテーブル36のポート選択条件は、この通信装置1に入力するトラフィックの特性を考慮して、ポート選択の偏りがないよう、複数のRPR機能部21,22に適切に振り分けられるように設定することで、拡張したRPRリング容量を効率的に使用することができる。ポート選択条件としてはラウンドロビンやフレーム、及びIP(Internet Protocol)パケットのヘッダ情報、またはこれらの組み合わせを基にハッシュ計算した結果を利用してもよい。
図9は本発明の一実施例によるリングネットワークの構成を示すブロック図であり、図10(a)〜(f)は本発明の一実施例によるFDBの保持内容を示す図である。これら図1〜図10を参照して本発明の一実施例によるリングネットワークの動作について説明する。以下の説明では、図9に示すホスト91とホスト92との間で通信する場合の通信装置11の動作について述べる。尚、以下の説明では通信装置11の動作に着目するので、通信装置12の動作についての説明は省略する。また、通信装置12は通信装置11と同様の動作を行う。
図9において、本発明の一実施例によるリングネットワークは、通信装置11,12が複数のRPRリングに接続されており、それぞれのリング選択部3のポート選択機能38及びグループ機能39によって、一つのRPRリングとして扱われる。通信装置11では、フレーム転送機能部41のポート4111に直接ホスト91が接続されており、通信装置12でも同様にフレーム転送機能部のポートに直接ホスト92が接続されているものとし、ホスト91,92のMACアドレスをそれぞれ「A」,「B」とする。
通信装置11,12においては、それぞれSWテーブル35及びグループテーブル36に図7及び図8に示す内容が予め登録されている。SWテーブル35にはフレーム転送機能部41,42からの入力を識別子によって他のどのフレーム転送機能部へも出力可能なように登録している。フレーム転送機能部43,44からの入力はRPRフレームのDROPトラフィックであり、再度、RPRリングに送信してはならないので、フレーム転送機能部41,42にのみ出力可能なように登録している。
グループテーブル36ではポート33,34をグループポートとして登録している。本実施例ではアルゴリズムをラウンドロビンとし、ポートは交互に選択されるものとする。通信装置11のポート2111〜2114と通信装置12とを接続しているリングをリング1とし、通信装置11のポート2211〜2214と通信装置12とを接続しているリングをリング2とする。
通信装置11,12間のRPRフレーム転送については、リング処理機能部211,221でのIEEE802.17のプロトコル処理にしたがって、通信装置11から通信装置12への出力ではポート2111,2211が、通信装置12から通信装置11への入力ではポート2112,2212がそれぞれ選択されるものとする。
最初に、ホスト91からホスト92にフレームを転送する場合について説明する。ホスト91はホスト92のMACアドレスを知らないため、宛先MACアドレスをブロードキャストアドレス、送信元MACアドレスを「A」としてフレームを通信装置11のポート4111に送信する。
フレーム転送機能部41ではFDB413を参照し、受信したフレームの送信元MACアドレス:Aが登録されているかをチェックするが、登録されていないので、FDB管理機能412によってFDB413にMACアドレス:A、識別子:1、ポート番号4111を登録する[図10(a)参照]。
ホスト91からのフレームはブロードキャストフレームなので、フレーム転送機能部41の入力ポート4111を除く全てのポート4112,4113から出力される。そのフレームはポート4113からリング選択部3へ転送されるので、ヘッダ編集機能414にてFDB413を参照して、装置内ヘッダがフレームの先頭に付与される。装置内ヘッダにはフレームタイプ:2、送信元ポート番号:4111、送信元識別子:1が格納される。このフレームはブロードキャストフレームのため、宛先ポート番号/宛先識別子には値が格納されない。
リング選択部3のポート選択機能38は装置内ヘッダを参照し、フレームタイプ:2なのでブロードキャストフレームと判断し、入力ポート31を除く全てのポート32,33,34を出力ポートとする。リング選択部3のグループ機能39は入力ポート31のグループテーブル36のグループポート番号とポート32,33,34とを比較する。ポート33,34が一致するので、アルゴリズムにしたがってポート33,34のどちらかからRPR機能部21,22に出力される。本実施例ではラウンドロビンのアルゴリズムにしたがって、ポート33が選択されたものとする。
また、ポート32はグループテーブル36のグループポート番号と一致しないため、そのままフレーム転送機能部42に転送される。フレーム転送機能部42の動作は後述するフレーム転送機能部41の動作と同様のため、その説明を省略する。
ポート33からRPR機能部21のフレーム転送機能部43に入力されたフレームはヘッダ編集機能434にて装置内ヘッダが削除され、FDB管理機能432に渡される。FDB管理機能432に渡されたヘッダ情報の送信元ポート番号:4111、送信元識別子:1と送信元MACアドレス:AとがFDB433に登録される[図10(b)参照]。
このフレームはフレームタイプ:2なのでブロードキャストフレームと判断され、フレーム転送機能部43の入力ポート4312を除く全てのポート4311からリング処理機能部211に出力される。リング処理機能部211はRPRプロトコルにしたがって、RPRフレームをポート2111から通信装置12に送信する。通信装置12は後述する通信装置11の動作と同様に動作するので、RPRフレームがホスト92に送信される。
次に、ホスト92からホスト91にフレームを転送する場合について説明する。ホスト92はホスト91のMACアドレスをラーニングしたため、宛先MACアドレスを「A」とし、送信元MACアドレスを「B」として通信装置12にフレームを送信する。通信装置11でのリング選択と同様に、通信装置12でRPRリング選択が行われ、リング1が選択されたとする。RPRフレームはポート2112からRPR機能部21のリング処理機能部211に入力される。RPRプロトコルのDROP処理を行い、ポート4311へ転送される。
フレーム転送機能部43では図10(b)に示すFDB433を参照し、受信したフレームの送信元MACアドレス:Bが登録されているかをチェックするが、登録されていないので、FDB管理機能432によってFDB433にMACアドレス:B、識別子:3、ポート番号4311が登録される[図10(d)参照]。
フレーム転送機能部43はホスト92からのフレームがユニキャストフレームなので、宛先MACアドレス:AのエントリがFDB433に登録されているかをチェックする。この場合、FDB433には宛先MACアドレス:Aのエントリが登録されているので、識別子フィールドの値:1とフレーム転送機能部43の識別子:3とを比較する。これらの識別子が一致しないので、フレーム転送機能部43は出力ポート4312からリング選択部3への転送と判断し、ヘッダ編集機能434を動作させる。
ヘッダ編集機能434はフレームタイプ:1、送信元ポート番号:4311、送信元識別子:3とFDB433とを参照して、ポート番号から宛先ポート番号:4111、宛先識別子:1を装置内ヘッダに格納し、フレームの先頭に付与する。装置内ヘッダを付与したフレームはポート4312からリング選択部3のポート33へ転送される。
リング選択部3のポート選択機能38は装置内ヘッダを参照し、フレームタイプ:1なのでユニキャストフレームと判断し、入力ポート33と装置内ヘッダの宛先識別子:1とをキーにSWテーブル35を検索すると、出力ポート31が得られる。この場合、リング選択部3のグループ機能39にて入力ポート33のグループテーブル36のエントリを検索するが、存在しないため、出力ポート31が決定する。ポート31からフレームが入力されたフレーム転送機能部41ではヘッダ編集機能414にて装置内ヘッダが削除され、ヘッダ情報がFDB管理機能412に渡される。
フレーム転送機能部41は図10(a)に示すFDB413を参照し、受信したフレームの送信元MACアドレス:Bが登録されているかをチェックする。フレーム転送機能部41はFDB413に送信元MACアドレス:Bが登録されていないので、FDB管理機能412によってFDB413にMACアドレス:B、識別子:3、ポート番号4311を登録する[図10(c)参照]。装置内ヘッダを参照すると、フレームタイプ:1なのでユニキャストフレームと判断されるため、出力ポートは宛先ポート番号:4111となる。フレームはフレーム転送機能部41のポート4111からホスト91に送信される。
次に、ホスト91からホスト92にフレームを再度転送する場合について説明する。ホスト91はホスト92のMACアドレスをラーニングしたため、宛先MACアドレスをB、送信元MACアドレスをAとして通信装置11のポート4111に送信する。
フレーム転送機能部41では図9(c)に示すFDB413を参照し、受信したフレームの送信元MACアドレス:Aが登録されているかをチェックすると、送信元MACアドレス:Aが登録されているので、次の処理を行う。フレーム転送機能部41はこのフレームがユニキャストフレームなので、宛先MACアドレス:BのエントリがFDB413に登録されているかをチェックする。この場合、FDB413に宛先MACアドレス:Bのエントリが登録されているので、フレーム転送機能部41は識別子フィールドの値:3とフレーム転送機能部41の識別子:1とを比較する。
これらの識別子が一致しないので、フレーム転送機能部41は出力ポート4112からリング選択部3への転送と判断し、ヘッダ編集機能414を動作させる。ヘッダ編集機能414はフレームタイプ:1、送信元ポート番号:4111、送信元識別子:1とFDB413とを参照して、ポート番号から宛先ポート番号:4311、宛先識別子:3を装置内ヘッダに格納し、フレームの先頭に付与する。装置内ヘッダを付与したフレームはポート4112からリング選択部3のポート31へ転送される。
リング選択部3のポート選択機能38は装置内ヘッダを参照すると、フレームタイプ:1なのでユニキャストフレームと判断し、入力ポート31と装置内ヘッダの宛先識別子:3とをキーにSWテーブル35を検索し、出力ポート33を得る。リング選択部3のグループ機能39は入力ポート31のグループテーブル36のグループポート番号33,34と出力ポート33とを比較する。ポート33が一致するので、リング選択部3はアルゴリズムにしたがってポート33,34のどちらかからRPR機能部21,22に出力する。この場合、前回のフレーム転送ではポート33が選択されたので、ラウンドロビンでポート34が選択される。
ポート34からフレームが入力されたRPR機能部22のフレーム転送機能部44ではヘッダ編集機能444にて装置内ヘッダが削除され、ヘッダ情報がFDB管理機能442に渡される。フレーム転送機能部44はFDB443を参照し、受信したフレームの送信元MACアドレス:Aが登録されているかをチェックする。FDB443に送信元MACアドレス:Aが登録されていないので、フレーム転送機能部44はFDB管理機能442によってFDB443にMACアドレス:A、識別子に1、ポート番号にポート4111を登録する[図10(e)参照]。
この場合には、装置内ヘッダのフレームタイプ:1なので、ユニキャストフレームと判断される。ここで、装置内ヘッダの宛先ポート番号には宛先ポート4311のポート番号が格納されており、フレーム転送機能部44のポート4411と宛先ポート4311のポート番号とが一致しない場合、転送ができなくなる。そのため、グループ機能によってグループ化したRPR機能部のリング処理機能部とフレーム転送機能部とを接続するポートには同一のポート番号を割り当てるものとする。このように、ポート4311とポート4411とのポート番号を同じ値とすることで、宛先ポート4311のポート番号のフレームもポート4411からリング処理機能部221に転送することが可能となる。
リング処理機能部221はRPRプロトコルにしたがって、RPRフレームをポート2211から通信装置12に送信する。通信装置12は通信装置11と同様に動作し、ホスト92にフレームを送信する。
次に、ホスト92からホスト91にフレームを再度転送する場合について説明する。ホスト92はホスト91のMACアドレスをラーニングしたため、宛先MACアドレスをA、送信元MACアドレスをBとして通信装置12に送信する。通信装置12では、通信装置11でのリング選択と同様に、RPRリング選択が行われ、前回のフレーム転送ではリング1が選択されたので、今回はラウンドロビンでリング2が選択される。RPRフレームはポート2212からRPR機能部22のリング処理機能部221に入力される。RPRプロトコルのDROP処理を行い、ポート4411へ転送される。
フレーム転送機能部44では図10(e)に示すFDB443を参照し、受信したフレームの送信元MACアドレス:Bが登録されているかをチェックするが、FDB443に送信元MACアドレス:Bが登録されていないので、FDB管理機能442によってFDB443にMACアドレス:B、識別子:4、ポート番号4411を登録する[図10(f)参照]。
フレーム転送機能部44ではこのフレームがユニキャストフレームなので、宛先MACアドレス:AのエントリがFDB443に登録されているかをチェックする。FDB443に宛先MACアドレス:Aのエントリが登録されているので、フレーム転送機能部44は識別子フィールドの値:1とフレーム転送機能部44の識別子:4とを比較する。
フレーム転送機能部44はそれらの識別子が一致しないので、出力ポート4412からリング選択部3への転送と判断し、ヘッダ編集機能444を動作させる。ヘッダ編集機能444はフレームタイプ:1、送信元ポート番号:4411、送信元識別子:4とFDB443とを参照して、ポート番号から宛先ポート番号:4111、宛先識別子:1を装置内ヘッダに格納し、フレームの先頭に付与する。装置内ヘッダを付与したフレームはポート4412からリング選択部3のポート34へ転送される。
リング選択部3のポート選択機能38は装置内ヘッダを参照すると、フレームタイプ:1なのでユニキャストフレームと判断し、入力ポート34と装置内ヘッダの宛先識別子:1とをキーにSWテーブル35を検索し、出力ポート31を得る。リング選択部3のグループ機能39は入力ポート34のグループテーブル36のエントリを検索するが、一致するポートが存在しないため、出力ポート31が決定される。
ポート31からフレームが入力されたフレーム転送機能部41ではヘッダ編集機能414にて装置内ヘッダが削除され、ヘッダ情報がFDB管理機能412に渡される。フレーム転送機能部41は図10(c)に示すFDB413を参照し、受信したフレームの送信元MACアドレス:Bが登録されているかをチェックする。
ここで、FDB413には送信元MACアドレス:B、識別子:3、ポート:4311のエントリが登録されているので、フレーム転送機能部41は受信フレームのMACアドレス:B、識別子:4、ポート:4411のエントリ登録を行わず、次の処理に移行することとなる。FDB413がこの状態の時に、宛先MACアドレスがBのフレームをポート4111またはポート4112から受信した場合、FDB413の検索では、常に識別子:3の装置内ヘッダが付与され、フレーム転送機能部43宛てとして、リング選択部3に転送されることとなり、識別子:4のフレーム転送機能部44宛てとはならない。しかしながら、フレーム転送機能部43,44と接続するポート33,34はリング選択部3のグループ機能39にてグループ化され、どちらかのポートが選択されるため、フレーム転送機能部44宛てでなくとも、フレーム転送機能部44にも転送されるため、問題とはならない。
フレーム転送機能部41は装置内ヘッダを参照すると、フレームタイプ:1なのでユニキャストフレームと判断するため、出力ポートが宛先ポート番号:4111となる。フレームはフレーム転送機能部41のポート4111からホスト91に送信される。
上述した動作によって、ホスト91とホスト92との複数リングを介した通信のためのFDBの構築が完了したので、以降の通信はユニキャストフレーム転送動作の繰り返しとなる。
図11及び図12は本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合の構成を示す図であり、図13(a)は本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合のSWテーブルの内容を示す図であり、図13(b)は本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合のグループテーブルの内容を示す図である。これら図11〜図13を参照して、リングに障害が発生した場合の動作について説明する。本実施例ではリングの障害の分類によって、その運用管理の動作が異なる。
図11に示すように、リングのリンク障害が一つのリングにつき、一箇所だけ発生した場合には、どのRPRリングにフレームを転送しても、RPR機能部でのRPRプロトコルのWrappingもしくはSteeringによって、障害を回避してRPRリング上の全ての通信装置11,12間でフレーム転送が可能のため、通信装置11,12は全てのRPRリングを利用可能である。そのため、通信装置11,12内のRPR機能部以外の機能部分は特に障害対応のための動作を行わない。
図12に示すように、一つのRPRリングにつき、リンク障害が2箇所以上発生し、そのリング1で全ての通信装置11,12間のフレーム転送が不可となり、残りのリング(最低1リング)でしか全ての通信装置11,12間での通信ができない場合には、通信装置11,12で残りのRPRリングにフレーム転送を集約するように動作する。
このようにすることで、障害のあるRPRリングにフレームを転送することがなくなり、全ての通信装置11,12間の通信を保つことができるので、耐障害性を向上させることができる。
図12に示すように、リング1が転送不可となり、RPR機能部のリング処理機能部でRPRプロトコルによって、リンク断の障害を検知すると、リング2にフレームを集約し、リング1にフレームを転送しないようにするため、リング選択部3はリング処理機能部からの障害情報の通知を契機にSWテーブル35、グループテーブル36を書換える。つまり、図13(a)に示すSWテーブル35では図7に示すSWテーブル35に対して宛先識別子:3のエントリの出力ポート番号を33から34に変更し、リング1に接続するRPR機能部21に転送しないようにする。また、図13(b)に示すグループテーブル36では図8に示すグループテーブル36に対して、グループポート番号からポート33を削除し、リング1に接続するRPR機能部21に転送しないようにする。
次に、上述したホスト間通信によって、FDB413,433,443が図10(c),(d),(f)に示す状態で図12に示すリング1の障害が発生した場合の通信装置11の動作について説明する。ホスト91からホスト92にフレームを転送する場合、ホスト91は宛先MACアドレスをB、送信元MACアドレスをAとして通信装置11のポート4111に送信する。
フレーム転送機能部41では図10(c)に示すFDB413を参照し、送信元MACアドレス:Aが登録されているかをチェックし、FDB413に送信元MACアドレス:Aが登録されているので、次の処理を行う。フレーム転送機能部41はこのフレームがユニキャストフレームなので、宛先MACアドレス:BのエントリがFDB413に登録されているかをチェックする。FDB413に宛先MACアドレス:Bが登録されているので、フレーム転送機能部41は識別子フィールドの値:3とフレーム転送機能部41の識別子:1とを比較する。フレーム転送機能部41はこれらの識別子が一致しないので、出力ポート4112からリング選択部3への転送と判断し、ヘッダ編集機能414を動作させる。
ヘッダ編集機能414はフレームタイプ:1、送信元ポート番号:4111、送信元識別子:1とFDB413とを参照して、ポート番号から宛先ポート番号:4311、宛先識別子:3を装置内ヘッダに格納し、フレームの先頭に付与する。装置内ヘッダを付与したフレームはポート4112からリング選択部3のポート31へ転送される。
リング選択部3のポート選択機能38は装置内ヘッダを参照すると、フレームタイプ:1なのでユニキャストフレームと判断し、入力ポート31と装置内ヘッダの宛先識別子:3とをキーにSWテーブル35を検索し、出力ポート34を得る。リング選択部3のグループ機能39は入力ポート31のグループテーブル36のグループポート番号34と出力ポート34とを比較する。これらのポートが一致するので、リング選択部3はそのフレームをポート34からRPR機能部22に出力する。
ポート34からフレームが入力されたRPR機能部22のフレーム転送機能部44ではヘッダ編集機能444にて装置内ヘッダが削除され、ヘッダ情報がFDB管理機能442に渡される。フレーム転送機能部44はFDB443を参照し、受信したフレームの送信元MACアドレス:Aが登録されているかをチェックし、FDB443に送信元MACアドレス:Aが登録されているので、次の処理を行う。
フレーム転送機能部44は装置内ヘッダを参照すると、フレームタイプ:1なのでユニキャストフレームと判断し、宛先ポート番号:4311を出力ポートとし、上述した処理と同様にして、宛先ポート番号がポート4311の値であっても、ポート4411の値と同値なので、そのフレームをポート4411からリング処理機能部221に転送する。
リング処理機能部221はRPRプロトコルにしたがって、RPRフレームをポート2211からリング2を介して通信装置12に送信する。通信装置12は通信装置11と同様に動作し、ホスト92にフレームを送信する。以降のホスト91とホスト92との間の通信は、上記と同じ手順で、リング2を介して転送可能となるので、その説明を省略する。
このように、本実施例では、リング選択部3の2つの固定テーブル(SWテーブル35及びグループテーブル36)のエントリを書換えるだけで、リング2へのフレーム転送の集約が可能である。
フレーム転送の集約の別の方法としては、FDBの転送不可のフレーム転送機能部の識別子を変更する方法(識別子:3を4に変更)も考えられる。しかしながら、フレーム転送機能部のFDBは装置内に分散して複数あり、FDBのエントリ数も多数となる場合が多い。そのため、SWテーブル35、グループテーブル36の変更にかかる作業量の方が、特定のFDBの識別子の変更にかかる作業量に比べて、少ないことは容易に想像できる。したがって、SWテーブル35、グループテーブル36の変更によるリング集約方式の方がより高速に障害に対応可能となる。
図14は本発明の一実施例によるRPRリングの容量を増大させる際の通信装置1の構成を示すブロック図である。図14においては、2つのRPR機能部23,24と2つのフレーム転送機能部45,46とを追加してRPRリングのグループにリング3,4を追加することで、RPRリングの容量を4倍に増大させた時の通信装置1の構成を示している。
RPR機能部23,24はリング処理機能部231,241と、フレーム転送機能部47,48とを備えている。また、RPR機能部23,24及びフレーム転送機能部45,46はリング選択部3に接続されており、フレーム転送機能部45〜48にはそれぞれを区別するために予め固有の識別子が付与されている。
この場合、上記の2つのRPR機能部23,24と2つのフレーム転送機能部45,46と既存のRPR機能部とフレーム転送機能部との間でフレーム転送できるように、SWテーブル35には、フレーム転送機能部41,42からフレーム転送機能部45,46,47,48へ、フレーム転送機能部45,46から自身を除く他のフレーム転送機能部へ出力可能なようにエントリを追加登録する。このようにすることで、フレーム転送機能部41,42,45,46のいずれかから入力されたフレームも、リング1,2,3,4のグループからなるリングに転送可能となる。
さらに、フレーム転送機能部43,44,47,48からの入力はRPRフレームのDROPトラフィックであり、再度、RPRリングに送信してはならないので、フレーム転送機能部43,44からフレーム転送機能部45,46へ、フレーム転送機能部47,48からフレーム転送機能部41,42,45,46へのみ出力可能なようにエントリを追加登録する。また、グループテーブル36のグループポート番号にRPR機能部23,24と接続しているリング選択部3のポート番号を追加する。このように、2つの固定テーブル(SWテーブル35及びグループテーブル36)に設定を追加するだけで、RPRリングの容量を4倍に拡大することができる。ここで、リング選択部3は上記のRPRリングのグループを収容するのに適切な容量のスイッチ機能を有しているものとする。
このように、本実施例では、複数のRPRリングを収容することができ、それらを束ねて一つのRPRリングとして扱えるので、RPRリングの伝送容量を束ねたリング数倍だけ拡張することができる。
また、本実施例では、複数のRPRリングを束ね、一つのRPRリングとして扱うことによって、RPRプロトコルのプロテクション機能だけでは回避できない全ての通信装置間の通信を不可とするようなリンク障害にも対応可能なリング集約機能を備えるので、RPRリングの耐障害性を向上させることができる。
さらに、本実施例では、上記のリング集約機能が装置内の一箇所の機能ブロック(リング選択部)に配備されている2つの固定テーブル(SWテーブル35及びグループテーブル36)の変更のみで可能なので、障害に対しても高速に処理することができる。
さらにまた、本実施例では、上記の複数のRPRリングを束ね、一つのRPRリングとして扱う機能が装置内の一箇所の機能ブロック(リング選択部)に配備されている2つの固定テーブル(SWテーブル35及びグループテーブル36)に設定するのみで可能なので、装置運用を容易に行うことができる。
本実施例では、RPRリング及ポートの収容数を増加もしくは減少させたい場合、RPR機能部やフレーム転送機能部と接続するリング選択部のスイッチ容量のみを変更すればよく、RPR機能部やフレーム転送機能部をなんら変更する必要がないので、適切なスイッチ容量を選択することで、様々なRPRリング、ポート収容数の装置を柔軟に設計することが可能となる。
図15は本発明の他の実施例によるRPRリングの数を増大させる際の通信装置1の構成を示すブロック図である。図15においては、2つのRPR機能部23,24と2つのフレーム転送機能部45,46とを追加して新たにRPRリングのグループ(リング3,4からなるグループ)を構成することで、リング容量2倍のRPRリングを2つ構築した時の通信装置1の構成を示している。RPR機能部23,24はリング処理機能部231,241と、フレーム転送機能部47,48とを備えている。また、RPR機能部23,24及びフレーム転送機能部45,46はリング選択部3に接続されており、フレーム転送機能部45〜48にはそれぞれを区別するために予め固有の識別子が付与されている。
この場合、上記の2つのRPR機能部23,24と2つのフレーム転送機能部45,46と既存のRPR機能部とフレーム転送機能部との間でフレーム転送できるように、SWテーブル35には、フレーム転送機能部41,42からフレーム転送機能部45,46,47,48へ、フレーム転送機能部45,46から自身を除く他のフレーム転送機能部へ出力可能なようにエントリを追加登録する。このようにすることで、フレーム転送機能部41,42,45,46のいずれかから入力されたフレームも、リング1,2のグループからなるリングもしくはリング3,4のグループからなるリングのどちらにも転送可能となる。
さらに、フレーム転送機能部43,44,47,48からの入力はRPRフレームのDROPトラフィックであり、再度、RPRリングに送信してはならないので、フレーム転送機能部43,44からフレーム転送機能部45,46へ、フレーム転送機能部47,48からフレーム転送機能部41,42,45,46へのみ出力可能なようにエントリを追加登録する。また、グループテーブル36にフレーム転送機能部45,46と接続しているリング選択部3のポート番号を入力ポート番号とし、RPR機能部23,24と接続しているリング選択部3のポート番号をグループポート番号とするグループテーブルを新たに追加する。このように、2つの固定テーブル(SWテーブル35及びグループテーブル36)に設定を追加するだけで、リング容量が2倍のRPRリングを2つ構築することができる。ここで、リング選択部3は上記のRPRリングのグループを収容するのに適切な容量のスイッチ機能を有しているものとする。
図16は本発明の他の実施例による通信装置の構成を示すブロック図である。図16において、本発明の他の実施例による通信装置5は、上記の図14に示す本発明の一実施例による通信装置1におけるRPR機能部21〜24内のフレーム転送機能部43,44,47,48とフレーム転送機能部41,42,45,46とをリング選択部3内に収容するようにした以外は本発明の一実施例と同様の構成となっている。
すなわち、通信装置5はリング処理機能部611,621,631,641を備えRPR機能部61〜64と、SW機能部71とフレーム転送機能部81〜88とを備えたリング選択部7とから構成されており、その動作は上述した本発明の一実施例の動作と同様であり、効果も本発明の一実施例と同様である。尚、リング選択部7においてはフレーム転送機能部81,82,85,86をまとめて1つのフレーム転送機能部とすることも、またフレーム転送機能部83,84,87,88をまとめて1つのフレーム転送機能部とすることも可能である。
尚、本発明では、上記の実施例において、RPR機能部、フレーム転送機能部をそれぞれ2つとしているが、少なくともRPR機能部とフレーム転送機能部とを1つずつ接続する必要がある。RPR機能部が一つの場合には、単一リングのRPR装置として正常に動作する。RPRリングの容量拡大はRPR機能部が2つ以上であれば可能である。フレーム転送機能部の数はRPR機能部と同数でなくても構わない。
上記と同様に、リング選択部3のポート数は最低2ポート必要であり、それ以上は搭載するRPR機能部とフレーム転送機能部との合計と同数必要である。しかしながら、予めそれ以上のポート数を持つリング選択部を用意しておいてもよい。このような例として、RPR機能部、もしくはフレーム転送機能部を異なるインタフェースカード上に搭載し、装置に挿抜可能な形態をとる場合が考えられる。この場合、リング選択部の何も接続されていないポートには必要なインタフェースカードを増設することも可能となる。
上述したように、本発明では、RPR機能部、フレーム転送機能部の数、リング選択部3のポート数が上記の最低数以上であれば、任意の数でよいので、目的に応じて最適な容量の装置が自由に構成可能である。フレーム転送機能部の装置外部と接続するポートは2つ以上も可能である。
本発明の一実施例による通信装置の構成を示すブロック図である。 図1のフレーム転送機能部の構成を示すブロック図である。 図2のFDBの構成を示す図である。 図2のヘッダ編集機能にて付与される装置内ヘッダの構成を示す図である。 図1のRPR機能部の構成を示すブロック図である。 図1のリング選択部の構成を示すブロック図である。 図5のSWテーブルの構成を示す図である。 図5のグループテーブルの構成を示す図である。 本発明の一実施例によるリングネットワークの構成を示すブロック図である。 (a)〜(f)は本発明の一実施例によるFDBの保持内容を示す図である。 本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合の構成を示す図である。 本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合の構成を示す図である。 (a)は本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合のSWテーブルの内容を示す図、(b)は本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合のグループテーブルの内容を示す図である。 本発明の一実施例によるRPRリングの容量を増大させる際の通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施例によるRPRリングの数を増大させる際の通信装置の別の構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施例による通信装置の構成を示すブロック図である。
符号の説明
1,11,12,6 通信装置
3,7 リング選択部
21〜24,61〜64 RPR機能部
31〜34,
2111〜2114,
2211〜2214,
4111〜4113,
4211〜4214,
4311,4312,
4411,4412 ポート
41〜48,81〜88 フレーム転送機能部
71 SW機能部
211,221,231,
241,611,621,
631,641 リング処理機能部
412,432 FDB管理機能
413,433 FDB
414,434 ヘッダ編集機能

Claims (23)

  1. RPR(Resilient Packet Ring)機能を持つ通信装置間を複数のRPRリングにて接続して構成されたことを特徴とするリングネットワーク。
  2. 前記通信装置は、前記複数のRPRリングにトラフィックを分配する分配手段と、前記複数のRPRリングにおいてリンク障害の発生を検出した時にそのリンク障害が発生したRPRリング以外の正常なRPRリングにトラフィックを集約する集約手段とを含むことを特徴とする請求項1記載のリングネットワーク。
  3. 前記通信装置は、前記分配手段及び前記集約手段にて前記複数のRPRリングを論理的に統合して一つのRPRリングとして取り扱うことを特徴とする請求項2記載のリングネットワーク。
  4. RPR(Resilient Packet Ring)機能をもつ通信装置間を複数のRPRリングにて接続し、
    前記通信装置は、フレームをデータベースの検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして動作するフレーム転送機能と、前記フレームに対してRPRプロトコル準拠の処理を実施するリング処理機能及び前記フレーム転送機能からなるRPR機能と、前記RPR機能と前記フレーム転送機能との間の通信を仲介するリング選択手段とを有し、
    前記フレーム転送機能は、前記フレームを前記リング選択手段に転送する際に装置内ヘッダを付与して転送し、
    前記リング選択手段は、前記フレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索して得られた宛先へフレームを転送するポート選択機能と、ある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ機能とを含むことを特徴とするリングネットワーク。
  5. 前記スイッチテーブルは、前記リング選択手段の入力ポート番号と前記装置内ヘッダ情報とを基に出力ポート番号を得るテーブルであり、その内容が装置運用開始時に固定設定されることを特徴とする請求項4記載のリングネットワーク。
  6. 前記グループ機能は、前記リング選択手段に設けたグループテーブルにグループ化したい複数のポート番号を登録し、任意のポート選択条件を指定することによって登録したある一つのポート宛てのフレームを登録してある他の複数のポートへ前記ポート選択条件にしたがって分配することを特徴とする請求項4または請求項5記載のリングネットワーク。
  7. 前記RPR機能を装置に追加し、その追加したRPR機能に接続しているポートを前記グループテーブルに追加登録することを特徴とする請求項6記載のリングネットワーク。
  8. 前記RPRリングの収容数を増加させたい場合に、前記リング選択手段のスイッチ容量のみを変更することを特徴とする請求項4から請求項7のいずれか記載のリングネットワーク。
  9. RPR(Resilient Packet Ring)機能を持ち、他の通信装置との間を複数のRPRリングにて接続してリングネットワークを構成し、
    前記複数のRPRリングにトラフィックを分配する分配手段と、前記複数のRPRリングにおいてリンク障害の発生を検出した時にそのリンク障害が発生したRPRリング以外の正常なRPRリングにトラフィックを集約する集約手段とを有することを特徴とする通信装置。
  10. 前記分配手段及び前記集約手段にて前記複数のRPRリングを論理的に統合して一つのRPRリングとして取り扱うことを特徴とする請求項9記載の通信装置。
  11. RPR(Resilient Packet Ring)機能を持ち、他の通信装置との間を複数のRPRリングにて接続してリングネットワークを構成し、
    フレームをデータベースの検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして動作するフレーム転送機能と、前記フレームに対してRPRプロトコル準拠の処理を実施するリング処理機能及び前記フレーム転送機能からなるRPR機能と、前記RPR機能と前記フレーム転送機能との間の通信を仲介するリング選択手段とを有し、
    前記フレーム転送機能は、前記フレームを前記リング選択手段に転送する際に装置内ヘッダを付与して転送し、
    前記リング選択手段は、前記フレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索して得られた宛先へフレームを転送するポート選択機能と、ある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ機能とを含むことを特徴とする通信装置。
  12. 前記スイッチテーブルは、前記リング選択手段の入力ポート番号と前記装置内ヘッダ情報とを基に出力ポート番号を得るテーブルであり、その内容が装置運用開始時に固定設定されることを特徴とする請求項11記載の通信装置。
  13. 前記グループ機能は、前記リング選択手段に設けたグループテーブルにグループ化したい複数のポート番号を登録し、任意のポート選択条件を指定することによって登録したある一つのポート宛てのフレームを登録してある他の複数のポートへ前記ポート選択条件にしたがって分配することを特徴とする請求項11または請求項12記載の通信装置。
  14. 前記RPR機能を装置に追加し、その追加したRPR機能に接続しているポートを前記グループテーブルに追加登録することを特徴とする請求項13記載の通信装置。
  15. 前記RPRリングの収容数を増加させたい場合に、前記リング選択手段のスイッチ容量のみを変更することを特徴とする請求項11から請求項14のいずれか記載の通信装置。
  16. RPR(Resilient Packet Ring)機能を持つ通信装置間を複数のRPRリングにて接続してリングネットワークを構成することを特徴とする運用管理方法。
  17. 前記通信装置が、前記複数のRPRリングにトラフィックを分配する処理と、前記複数のRPRリングにおいてリンク障害の発生を検出した時にそのリンク障害が発生したRPRリング以外の正常なRPRリングにトラフィックを集約する処理とを実行することを特徴とする請求項16記載の運用管理方法。
  18. 前記通信装置が、前記トラフィックを分配する処理と前記トラフィックを集約させる処理とによって前記複数のRPRリングを論理的に統合して一つのRPRリングとして取り扱うことを特徴とする請求項17記載の運用管理方法。
  19. RPR(Resilient Packet Ring)機能をもつ通信装置間を複数のRPRリングにて接続してリングネットワークを構成し、
    前記通信装置が、フレームをデータベースの検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして動作するフレーム転送処理と、前記フレームに対してRPRプロトコル準拠の処理を実施するリング処理及び前記フレーム転送処理からなるRPR処理と、前記RPR処理と前記フレーム転送処理との間の通信を仲介するリング選択処理とを実行し、
    前記フレーム転送処理が、前記フレームを前記リング選択処理に転送する際に装置内ヘッダを付与して転送し、
    前記リング選択処理が、前記フレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索して得られた宛先へフレームを転送するポート選択処理と、ある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ処理とを含むことを特徴とする運用管理方法。
  20. 前記スイッチテーブルは、前記リング選択手段の入力ポート番号と前記装置内ヘッダ情報とを基に出力ポート番号を得るテーブルであり、その内容が装置運用開始時に固定設定されることを特徴とする請求項19記載の運用管理方法。
  21. 前記グループ処理は、前記リング選択処理に設けたグループテーブルにグループ化したい複数のポート番号を登録し、任意のポート選択条件を指定することによって登録したある一つのポート宛てのフレームを登録してある他の複数のポートへ前記ポート選択条件にしたがって分配することを特徴とする請求項19または請求項20記載の運用管理方法。
  22. 前記RPR機能を装置に追加し、その追加したRPR機能に接続しているポートを前記グループテーブルに追加登録することを特徴とする請求項21記載の運用管理方法。
  23. 前記RPRリングの収容数を増加する場合に、前記リング選択処理を行うリング選択手段のスイッチ容量のみを変更することを特徴とする請求項19から請求項22のいずれか記載の運用管理方法。
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