JP2008294796A

JP2008294796A - 信号伝送装置

Info

Publication number: JP2008294796A
Application number: JP2007138758A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Miki; 茂生三木
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2008-12-04

Abstract

【課題】環状ネットワークの中に切替機能のないスイッチングハブが存在する場合でも、障害の発生した伝送ラインを迂回した通信を行うことが可能な信号伝送装置を提供する。
【解決手段】複数のスイッチングハブ間を伝送ラインによって接続した環状ネットワークと、環状ネットワークの通信状態を監視する監視装置と、を含む信号伝送装置であって、スイッチングハブのうちの少なくとも１つは、自身と接続する伝送ラインの１つでのフレームの伝送を禁止し、伝送ラインのいずれか１つにおいて生ずる障害を検出した場合にフレームの伝送が禁止されている伝送ラインでのフレームの伝送を許可する。他のスイッチングハブは、自身と接続する伝送ラインで生じる障害を検出して監視装置に障害通知を送信し、監視装置からの削除指令に応じて経路情報テーブルの記録内容を削除する。監視装置は、障害通知を受信した場合に他のスイッチングハブの各々に削除指令を送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のスイッチングハブの間を伝送ラインによって接続した形態の環状ネットワークを含む信号伝送装置に関する。

複数のスイッチングハブの間を伝送ラインによって接続した形態の環状ネットワークでは、ブロードキャストフレーム等のパケット信号フレーム（以下、単にフレームという）がフレームを中継するスイッチングハブ間で繰り返し中継され、フレームが環状ネットワークを永久に循環する現象が発生する。この現象を防止するために、環状に接続されている伝送ラインの少なくとも１つの伝送ラインでのフレームの伝送を禁止することが行われている。これにより、フレームの伝送経路が環状にならないようにして、フレームがネットワークを永久に循環することを防ぐ。

このような環状ネットワークを含む信号伝送装置において、環状ネットワークの１つの伝送ラインで障害が発生した場合、フレームの伝送を禁止している伝送ラインでのフレームの伝送の禁止を解除してフレームの伝送が行われるようにする。このことにより、障害の発生した伝送ラインを迂回した通信を行うことが可能になる。また、環状ネットワークにおいてフレームを中継するスイッチングハブの各々は、障害が発生したことを検出すると、自身が保持する経路情報を削除する。経路情報には、フレームの宛先毎に、そのフレームを中継する伝送ラインが記録されている。経路情報に受信したフレームの宛先が記録されている場合は、そのフレームの宛先に対応する伝送ラインに受信したフレームを送信する。経路情報に受信したフレームの宛先が記録されていない場合は、そのフレームを受信した伝送ライン以外の全ての伝送ラインにフレームを送信する。このように経路情報を削除することにより、障害の発生した伝送ラインを迂回してフレームの中継が行われるような伝送経路に切り替えることが出来る（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２０１００９号公報

上記した如く装置においては、環状ネットワークを構成するスイッチングハブの各々が障害の発生を検出して、フレームの伝送経路の切り替えを行っている。それ故、環状ネットワークを構成する全てのスイッチングハブが、環状ネットワークでの障害の発生を検出して、フレームの伝送経路を切り替える切替機能を持っている必要がある。環状ネットワークを構成するスイッチングハブの中に１台でも切替機能を持たないスイッチングハブが存在すると、そのスイッチングハブは、障害発生前と同様に障害の発生した伝送ラインを含む伝送経路でフレームの伝送が行われるようにフレームの中継を行う。それ故、障害の発生した伝送ラインを迂回した通信を行うことが出来ない。

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、環状ネットワークを構成するスイッチングハブの中に切替機能を持たないスイッチングハブが存在する場合でも、障害発生時に障害の発生した伝送ラインを迂回した通信を行うことが可能な信号伝送装置を提供することを目的とする。

本発明の信号伝送装置は、端末・ライン間のフレームの中継とライン相互間のフレームの中継を各々がなす複数のスイッチングハブの間を伝送ラインによって接続した形態の環状ネットワークと、環状ネットワークの通信状態を監視する監視装置と、を含む信号伝送装置であって、スイッチングハブのうちの少なくとも１つは、伝送ラインのいずれか１つにおいて生ずる障害を検出する障害検出手段と、自身と接続する伝送ラインの１つでのフレームの伝送を禁止する伝送禁止手段と、障害検出手段が障害を検出した場合にフレームの伝送が禁止されている伝送ラインでのフレームの伝送を許可する伝送許可手段と、を有し、当該少なくとも１つのスイッチングハブを除く他のスイッチングハブは、フレームの宛先毎に当該フレームを送信する伝送ラインを記録した経路情報テーブルと、受信したフレームの宛先が前記経路情報テーブルに記録されている場合に当該フレームの宛先に対応する伝送ラインへフレームを送信し受信したフレームの宛先が経路情報テーブルに記録されていない場合に当該フレームを伝送した伝送ライン以外の伝送ラインへフレームを送信する中継制御手段と、自身と接続する伝送ラインで生じる障害を検出して監視装置に障害通知を送信する障害通知手段と、監視装置からの削除指令に応じて経路情報テーブルの記録内容を削除する経路情報削除手段と、を有し、監視装置は、障害通知を受信した場合に他のスイッチングハブの各々に削除指令を送信する経路情報削除指令手段を有することを特徴とする。

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明に係る信号伝送装置の実施例を示している。信号伝送装置は、２台の切替機能付スイッチングハブ１ａ〜１ｂと、３台の切替機能無スイッチングハブ２ａ〜２ｃとが伝送ライン４１〜４５によって接続された環状ネットワークと、環状ネットワークの通信状態を監視する監視装置３から構成されている。環状ネットワークを構成する伝送ライン４１〜４５のうち伝送ライン４３は、フレームがループするのを防ぐ為、フレームの伝送が禁止されている。監視装置３は、切替機能無スイッチングハブ２ａ〜２ｃからの障害の発生を表す障害通知又は障害の復旧を表す復旧通知を受信した場合に、切替機能無スイッチングハブ２ａ〜２ｃの各々に経路情報を削除するように削除指令を送信する。

図２に、切替機能付スイッチングハブ１ａの構成を示す。切替機能付スイッチングハブ１ａは、環状ネットワークでの障害の発生を検出して、フレームの伝送経路を切り替える切替機能をもつスイッチングハブである。ポート入出力部１１は、複数の通信ポートを持ち、伝送ラインを介したフレームの送受信を行う。ポート制御部１２は、受信したフレームの中継先を制御する。フレームの中継先の制御は、経路情報に基づいて行われる。経路情報は、経路情報テーブルの形で経路情報管理部１４に記憶されている。経路情報テーブルには、フレームの宛先毎に、そのフレームを送信する伝送ラインが記録されている。経路情報テーブルに受信したフレームの宛先が記録されている場合は、そのフレームの宛先に対応する伝送ラインに受信したフレームを送信する。経路情報テーブルに受信したフレームの宛先が記録されていない場合は、そのフレームを受信した伝送ライン以外の全ての伝送ラインにフレームを送信する。伝送禁止制御部１３は、事前の設定に基づいて、切替機能付スイッチングハブ１ａと接続する伝送ライン４２又は４３のいずれか一方の伝送ラインでのフレームの伝送を禁止する制御を行う。ここでは、伝送ライン４３でのフレームの伝送を禁止しているとする。また、伝送禁止制御部１３は、環状ネットワークでの障害の発生が検出された場合に、フレームの伝送を禁止している伝送ラインでのフレームの伝送を許可する制御を行う。そして、発生した障害の復旧が検出された場合に、再び、伝送ライン４２又は４３のいずれか一方の伝送ラインでのフレームの伝送を禁止する制御を行う。経路情報管理部１４は、フレームの宛先毎に、そのフレームを送信する伝送ラインを記録した経路情報テーブルを記憶している。経路情報管理部１４は、受信したフレームの送信元を表すアドレスと、そのフレームを受信した伝送ラインを、フレームの宛先と、その宛先に対応する伝送ラインとして経路情報テーブルに記録する。また、経路情報管理部１４は、環状ネットワークでの障害の発生が検出された場合、又は、発生した障害の復旧が検出された場合に、経路情報テーブルの記録内容を削除する。通信状態検出部１５は、環状ネットワークでの障害の発生及び発生した障害の復旧の検出を行う。環状ネットワークでの障害の発生の検出は、環状ネットワークに送信した制御用フレームが受信できるか否かにより行う。環状ネットワークに送信した制御用フレームが受信できない場合に、通信状態検出部１５は、障害の発生を検出する。また、障害の発生を検出した後で、再び、制御用フレームの受信が出来るようになった場合に、通信状態検出部１５は、障害の復旧を検出する。尚、図示しないが他の切替機能付スイッチングハブ１ｂも切替機能付スイッチングハブ１ａと同様の構成である。

図３に、切替機能無スイッチングハブ２ａの構成を示す。切替機能無スイッチングハブ２ａは、環状ネットワークでの障害の発生を検出して、フレームの伝送経路を切り替える切替機能をもたないスイッチングハブである。ポート入出力部２１は、複数の通信ポートを持ち、伝送ラインを介したフレームの送受信を行う。ポート制御部２２は、受信したフレームの中継先を制御する。フレームの中継先の制御は、経路情報テーブル２３に記録されている経路情報に基づいて行われる。経路情報テーブル２３には、フレームの宛先毎に、そのフレームを送信する伝送ラインが記録されている。経路情報テーブル２３に受信したフレームの宛先が記録されている場合は、そのフレームの宛先に対応する伝送ラインに受信したフレームを送信する。経路情報テーブル２３に受信したフレームの宛先が記録されていない場合は、そのフレームを受信した伝送ライン以外の全ての伝送ラインにフレームを送信する。尚、経路情報テーブル２３には、受信したフレームの送信元を表すアドレスと、そのフレームを受信した伝送ラインが、フレームの宛先と、その宛先に対応する伝送ラインとして記録される。状態監視手段２４は、切替機能無スイッチングハブ２ａと接続する伝送ライン４１及び４５での障害の発生及び復旧を検出する。状態監視手段２４は、障害の発生を検出した場合、障害の発生を表す障害通知を監視装置３に送信する。また、障害の復旧を検出した場合は、障害の復旧を表す復旧通知を監視装置３に送信する。伝送ラインでの障害の発生の検出は、伝送ラインを介して接続するスイッチングハブとの間で信号の送受信を行い、相手のスイッチングハブからの信号が受信できるか否かにより行う。相手のスイッチングハブからの信号が受信できない場合に、障害の発生を検出する。また、障害の発生を検出した後で、再び、相手のスイッチングハブからの信号の受信が出来るようになった場合に、障害の復旧を検出する。経路情報削除手段２５は、監視装置３からの削除指令に応じて、経路情報テーブル２３の記録内容を削除する。尚、図示しないが他の切替機能無スイッチングハブ２ｂ〜２ｃも切替機能無スイッチングハブ２ａと同様の構成である。

次に、環状ネットワークの内の１つの伝送ラインで障害が発生した場合の信号伝送装置の動作を説明する。ここでは、図４に示すように、伝送ライン４４で障害が発生したとする。このときの信号伝送装置の動作を、図５に示す。

切替機能付スイッチングハブ１ａは、伝送ライン４４で発生した障害を検出する（ステップＳ５０１）。障害の発生を検出すると、切替機能付スイッチングハブ１ａは、フレームの伝送を禁止している伝送ライン４３でのフレームの伝送を許可する（ステップＳ５０２）。そして、切替機能付スイッチングハブ１ａは、経路情報テーブルに記録されている経路情報を削除する（ステップＳ５０３）。このように、フレームの伝送を禁止している伝送ライン４３でのフレームの伝送を許可することにより、障害が発生した伝送ライン４４を迂回してフレームの送受信を行うことが可能になる。

一方、障害の発生した伝送ライン４４と接続する切替機能無スイッチングハブ２ｃは、障害の発生を検出して（ステップＳ５０４）、障害通知を監視装置３に向けて送信する（ステップＳ５０５）。監視装置３は、障害通知を受信すると、切替機能無スイッチングハブ２ａ〜２ｃの各々に向けて、削除指令を送信する（ステップＳ５０６〜Ｓ５０８）。

切替機能無スイッチングハブ２ｃは、監視装置３からの削除指令を受信すると、経路情報テーブルの記録内容を削除する（ステップＳ５０９）。切替機能無スイッチングハブ２ｂは、監視装置３からの削除指令を受信すると、経路情報テーブルの記録内容を削除する（ステップＳ５１０）。切替機能無スイッチングハブ２ａは、監視装置３からの削除指令を受信すると、経路情報テーブルの記録内容を削除する（ステップＳ５１１）。

ここで、切替機能無スイッチングハブ２ｃが、自身と接続する端末からアドレス「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」宛のフレームを受信したとする（ステップＳ５１２）。この場合、経路情報テーブルの記録内容が削除されているので、フレームの宛先としてアドレス「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」は記録されていない状態である。それ故、宛先のアドレスが「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」のフレームは、伝送ライン４３及び４４に送信される。

伝送ライン４４で障害が発生する前は、伝送ライン４３でのフレームの伝送が禁止されている状態であったため、伝送ライン４３を経由しないでフレームが伝送されるように、経路情報テーブルにフレームの宛先毎のフレームの中継先が記録されていた。例えば、切替機能無スイッチングハブ２ｃの経路情報テーブルの内容は、図６に示すようになっていた。この場合、切替機能無スイッチングハブ２ｃは、フレームの伝送が禁止されている伝送ライン４３には、フレームを送信しない。一方、伝送ライン４４で障害が発生して、切替機能無スイッチングハブ２ｃの経路情報テーブルの記録内容が削除された後は、受信したフレームを、そのフレームを受信した伝送ライン以外の全ての伝送ラインに送信するため、伝送ライン４３にもフレームが送信されるようになる。このように、経路情報テーブルの記録内容を削除することにより、障害の発生によりフレームの伝送が許可された伝送ライン４３にもフレームを送信することが出来るようになる。

また、切替機能無スイッチングハブ２ｃは、伝送ライン４３を介して、送信元の端末のアドレスとして「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」が記録されたフレームを受信したとする（ステップＳ５１３）。この場合、切替機能無スイッチングハブ２ｃは、経路情報テーブルに、宛先としてアドレス「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」を、その宛先に対応する送信先の伝送ラインとして「伝送ライン４３」を記録する。このときの経路情報テーブルの例を図７に示す。これ以降、切替機能無スイッチングハブ２ｃは、宛先のアドレスが「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」のフレームを受信した場合は、そのフレームを伝送ライン４３に送信する。

このように、環状ネットワークの伝送ラインで障害が発生した場合、その伝送ラインと接続する切替機能無スイッチングハブが障害の発生を検出して、監視装置３に障害通知を送信する。監視装置３は、障害通知を受信すると、全ての切替機能無スイッチングハブに削除指令を送信する。切替機能無スイッチングハブは、削除指令を受信すると経路情報テーブルの記録内容を削除する。それ故、環状ネットワークでの障害の発生を検出して、フレームの伝送経路を切り替える切替機能をもたない切替機能無スイッチングハブにおいても、障害の発生時にフレームの伝送経路を切り替えることが可能となる。

次に、環状ネットワークの内の１つの伝送ラインで発生した障害が復旧した場合の信号伝送装置の動作を説明する。ここでは、伝送ライン４４で発生した障害が復旧したとする。このときの信号伝送装置の動作を、図８に示す。

切替機能付スイッチングハブ１ａは、伝送ライン４４で発生した障害の復旧を検出する（ステップＳ８０１）。発生した障害の復旧を検出すると、切替機能付スイッチングハブ１ａは、伝送ライン４３でのフレームの伝送を禁止する（ステップＳ８０２）。そして、切替機能付スイッチングハブ１ａは、経路情報テーブルに記録されている経路情報を削除する（ステップＳ８０３）。このように、障害の復旧を検出した場合に、伝送ライン４３でのフレームの伝送を禁止することにより、フレームの伝送経路が環状にならないようにして、フレームがネットワークを永久に循環することを防ぐ。

一方、障害の復旧した伝送ライン４４と接続する切替機能無スイッチングハブ２ｃは、障害の復旧を検出して（ステップＳ８０４）、復旧通知を監視装置３に向けて送信する（ステップＳ８０５）。監視装置３は、復旧通知を受信すると、切替機能無スイッチングハブ２ａ〜２ｃの各々に向けて、削除指令を送信する（ステップＳ８０６〜Ｓ８０８）。

切替機能無スイッチングハブ２ｃは、監視装置３からの削除指令を受信すると、経路情報テーブルの記録内容を削除する（ステップＳ８０９）。切替機能無スイッチングハブ２ｂは、監視装置３からの削除指令を受信すると、経路情報テーブルの記録内容を削除する（ステップＳ８１０）。切替機能無スイッチングハブ２ａは、監視装置３からの削除指令を受信すると、経路情報テーブルの記録内容を削除する（ステップＳ８１１）。

ここで、切替機能無スイッチングハブ２ｃが、自身と接続する端末からアドレス「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」宛のフレームを受信したとする（ステップＳ８１２）。この場合、経路情報テーブルの記録内容が削除されているので、フレームの宛先としてアドレス「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」は記録されていない状態である。それ故、宛先のアドレスが「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」のフレームは、伝送ライン４３及び４４に送信される。

伝送ライン４４で発生した障害が復旧する前は、伝送ライン４３でのフレームの伝送が禁止されていない状態であったため、伝送ライン４３を経由してフレームが伝送されるように、経路情報テーブルにフレームの宛先毎のフレームの中継先が記録されていた。例えば、切替機能無スイッチングハブ２ｃの経路情報テーブルの内容は、図７に示すようになっていた。この場合、切替機能無スイッチングハブ２ｃは、宛先「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」のフレームを伝送ライン４３のみに送信し、伝送ライン４４には送信しない。一方、伝送ライン４４で発生した障害が復旧して、切替機能無スイッチングハブ２ｃの経路情報テーブルの記録内容が削除された後は、受信したフレームを、そのフレームを受信した伝送ライン以外の全ての伝送ラインに送信するため、伝送ライン４４にもフレームが送信されるようになる。このように、経路情報テーブルの記録内容を削除することにより、障害が復旧した伝送ライン４４にもフレームを送信することが出来るようになる。

また、切替機能無スイッチングハブ２ｃは、伝送ライン４４を介して、送信元の端末のアドレスとして「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」が記録されたフレームを受信したとする（ステップＳ８１３）。この場合、切替機能無スイッチングハブ２ｃは、経路情報テーブルに、宛先としてアドレス「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」を、その宛先に対応する送信先の伝送ラインとして「伝送ライン４４」を記録する。このときの経路情報テーブルの例を図９に示す。これ以降、切替機能無スイッチングハブ２ｃは、宛先のアドレスが「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」のフレームを受信した場合は、そのフレームを伝送ライン４４に送信する。

このように、環状ネットワークの伝送ラインで発生した障害が復旧した場合、その伝送ラインと接続する切替機能無スイッチングハブが発生した障害の復旧を検出して、監視装置３に復旧通知を送信する。監視装置３は、復旧通知を受信すると、全ての切替機能無スイッチングハブに削除指令を送信する。切替機能無スイッチングハブは、削除指令を受信すると経路情報テーブルの記録内容を削除する。それ故、フレームの伝送経路を切り替える機能をもたない切替機能無スイッチングハブにおいても、発生した障害が復旧したときにフレームの伝送経路を切り替えることが可能となる。

上記説明したように、本発明の信号伝送装置は、障害が発生した伝送ラインと接続する切替機能無スイッチングハブが障害の発生を検出して、監視装置に障害通知を送信し、監視装置は、障害通知を受信すると、全ての切替機能無スイッチングハブに削除指令を送信している。切替機能無スイッチングハブは、削除指令を受信すると経路情報テーブルの記録内容を削除している。それ故、環状ネットワークでの障害の発生を検出して、フレームの伝送経路を切り替える切替機能をもたない切替機能無スイッチングハブにおいても、障害の発生時にフレームの伝送経路を切り替えることが可能となる。

本発明の実施例である信号伝送装置を示すブロック図である。図１の信号伝送装置の切替機能付スイッチングハブを示すブロック図である。図１の信号伝送装置の切替機能無スイッチングハブを示すブロック図である。図１の信号伝送装置を示すブロック図である。図１の信号伝送装置の障害発生時の動作を示すシーケンス図である。図１の信号伝送装置の経路情報テーブルの例を示す図である。図１の信号伝送装置の経路情報テーブルの例を示す図である。図１の信号伝送装置の障害復旧時の動作を示すシーケンス図である。図１の信号伝送装置の経路情報テーブルの例を示す図である。

符号の説明

１ａ〜１ｂ切替機能付スイッチングハブ
２ａ〜２ｃ切替機能無スイッチングハブ
３監視装置
４１〜４５伝送ライン

Claims

端末・ライン間のフレームの中継とライン相互間のフレームの中継を各々がなす複数のスイッチングハブの間を伝送ラインによって接続した形態の環状ネットワークと、前記環状ネットワークの通信状態を監視する監視装置と、を含む信号伝送装置であって、
前記スイッチングハブのうちの少なくとも１つは、前記伝送ラインのいずれか１つにおいて生ずる障害を検出する障害検出手段と、自身と接続する伝送ラインの１つでのフレームの伝送を禁止する伝送禁止手段と、前記障害検出手段が障害を検出した場合にフレームの伝送が禁止されている伝送ラインでのフレームの伝送を許可する伝送許可手段と、を有し、
当該少なくとも１つのスイッチングハブを除く他のスイッチングハブは、フレームの宛先毎に当該フレームを送信する伝送ラインを記録した経路情報テーブルと、受信したフレームの宛先が前記経路情報テーブルに記録されている場合に当該フレームの宛先に対応する伝送ラインへ前記フレームを送信し受信したフレームの宛先が前記経路情報テーブルに記録されていない場合に当該フレームを伝送した伝送ライン以外の伝送ラインへ前記フレームを送信する中継制御手段と、自身と接続する伝送ラインで生じる障害を検出して前記監視装置に障害通知を送信する障害通知手段と、前記監視装置からの削除指令に応じて前記経路情報テーブルの記録内容を削除する経路情報削除手段と、を有し、
前記監視装置は、前記障害通知を受信した場合に前記他のスイッチングハブの各々に前記削除指令を送信する経路情報削除指令手段を有することを特徴とする信号伝送装置。
前記他のスイッチングハブは、自身と接続する伝送ラインで生じた障害が復旧したことを検出して前記監視装置に復旧通知を送信する復旧通知手段を有し、
前記監視装置は、前記復旧通知を受信した場合に前記他のスイッチングハブの各々に前記削除指令を送信する復旧時経路情報削除指令手段を有することを特徴とする請求項１記載の信号伝送装置。