JP2010528505A - イーサネット保護スイッチングシステム - Google Patents

Abstract

イーサネットポート群を有する第１のトランシーバノードと、イーサネットポート群のそれぞれ１つのイーサネットポートに通信可能に接続される送信／受信回線群と、を備えるイーサネット保護スイッチシステムである。イーサネットポート群は、１つのアクティブ受信イーサネットポートと、少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートと、を含む。各送信／受信回線は、通信可能に接続される第２のトランシーバノードから送信されるデータパケットの複製データパケット群を伝送する。送信／受信回線からアクティブ受信イーサネットポートに入力する複製データパケットは第１のトランシーバノードで受信される。送信／受信回線から、少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートのそれぞれ１つのバックアップ受信イーサネットポートに入力する複製データパケットは第１のトランシーバノードで廃棄される。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２００６年８月７日出願の「仮想ローカルエリアネットワークを用いて外部ポートをマッピングすること（ＭＡＰＰＩＮＧ ＥＸＴＥＲＮＡＬ ＰＯＲＴ ＵＳＩＮＧ ＶＩＲＴＵＡＬ ＬＯＣＡＬ ＡＲＥＡ ＮＥＴＷＯＲＫ）」という表題を有する米国特許出願番号第１の１／４６２，７８２号（‘７８２出願）に関連する。当該‘７８２出願は、本明細書において参照されることにより本明細書に組み込まれる。

保護スイッチングは、ＳＯＮＥＴのようなキャリアクラスの電気通信ネットワークにおいて使用されて、通信を、リンクが故障した、又は遮断された場合でも維持することができる。基本的に、保護スイッチングを使用するシステムでは、冗長通信リンク、すなわちプライマリリンクとバックアップリンクをポイントＡとＢとの間に用いる。プライマリリンクが故障した場合、この故障が検出され、そしてポイントＡ及びＢがバックアップリンクに切り替わる。

しかしながら、イーサネット（登録商標。以下省略する。）保護スイッチングは利用することができない。

第１の態様では、イーサネット保護スイッチシステムは、イーサネットポート群を有する第１のトランシーバノードと、そしてイーサネットポート群のそれぞれ１つのイーサネットポートに通信可能に接続される送信／受信回線群と、を備える。イーサネットポート群は、１つのアクティブ受信イーサネットポートと、そして少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートと、を含む。各送信／受信回線は、通信可能に接続される第２のトランシーバノードから送信されるデータパケットの複製データパケット群を伝送する。送信／受信回線からアクティブ受信イーサネットポートに入力する複製データパケットは第１のトランシーバノードで受信される。送信／受信回線から少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートのそれぞれ１つのバックアップ受信イーサネットポートに入力する複製データパケットは第１のトランシーバノードで廃棄される。複製データパケットをアクティブ受信イーサネットポートに入力する送信／受信回線が故障した場合に、少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートのうちの１つのバックアップ受信イーサネットポートが、アクティブ受信イーサネットポートとして機能し始める。第１のトランシーバノードは、複製データパケット群を、イーサネットポート群の各イーサネットポートから出力して、送信／受信回線群の各送信／受信回線で伝送するように構成される。

第２の態様では、イーサネットポート群を保護切り替えする方法は、複製データパケットを、保護イーサネットスイッチのアクティブ受信イーサネットポートで受信するステップと、複製データパケットを、保護イーサネットスイッチのバックアップ受信イーサネットポートで受信するステップと、仮想ローカルエリアネットワークタグを、アクティブ受信イーサネットポートで受信する複製データパケットに付加するステップと、仮想ローカルエリアネットワーク識別子を仮想ローカルエリアネットワークタグに、複製データパケットを受信したイーサネットポートに基づいて割り当てて、修正データパケットを形成するステップと、バックアップ受信イーサネットポートで受信する複製データパケットを廃棄するステップと、そして修正データパケットをネットワークプロセッサポートに、仮想ローカルエリアネットワーク識別子に基づいて送信するステップと、を含む。

第３の態様では、イーサネットポート群を保護切り替えする方法は、複製データパケットを、保護イーサネットスイッチのアクティブ受信イーサネットポートで受信するステップと、複製データパケットを、保護イーサネットスイッチのバックアップ受信イーサネットポートで受信するステップと、バックアップ受信イーサネットポートで受信する複製データパケットを廃棄するステップと、そしてアクティブ受信イーサネットポートで受信する複製データパケットをネットワークプロセッサポートに送信するステップと、を含む。

第４の態様では、プログラム製品は、記憶媒体に記録されるプログラム命令を含み、プログラム命令は、プログラム命令によってプロセッサが、仮想ローカルエリアネットワークタグを、アクティブ受信イーサネットポートで受信する複製データパケットに付加し、仮想ローカルエリアネットワーク識別子を仮想ローカルエリアネットワークタグに、アクティブデータパケットを受信したアクティブ受信イーサネットポートに基づいて割り当てて、修正データパケットを形成し、バックアップ受信イーサネットポートで受信する複製データパケットを廃棄し、そして修正データパケットをイーサネットスイッチのネットワークプロセッサポートに、仮想ローカルエリアネットワーク識別子に基づいて送信するように作用することができる。

第５の態様では、プログラム製品は、記憶媒体に記録されるプログラム命令を含み、プログラム命令は、プログラム命令によってプロセッサが、保護イーサネットスイッチのバックアップ受信イーサネットポートで受信する複製データパケットを廃棄し、そして保護イーサネットスイッチのアクティブ受信イーサネットポートで受信する複製データパケットをネットワークプロセッサポートに送信するように作用することができる。

イーサネット保護スイッチシステムの種々の実施形態のブロック図を示す。 イーサネット保護スイッチシステムの種々の実施形態のブロック図を示す。 イーサネット保護スイッチシステムの種々の実施形態のブロック図を示す。 トランシーバノードに入力するときに修正される仮想ローカルエリアネットワークデータパケットの１つの実施形態のブロック図である。 未修正データパケットとしてトランシーバノードのイーサネットポートで受信する修正データパケットの内部経路群の１つの実施形態の説明図である。 未修正データパケットとしてトランシーバノードのイーサネットポート群から送信される修正データパケット群の内部経路群の１つの実施形態の説明図である。 トランシーバノードに入力するときに修正される仮想ローカルエリアネットワークデータパケットの１つの実施形態のブロック図である。 本発明による入力データパケット群を保護切り替えして入力する方法の１つの実施形態のフロー図である。 本発明による入力データパケット群を保護切り替えして入力する方法の１つの実施形態のフロー図である。 本発明による入力データパケット群を保護切り替えして入力する方法の１つの実施形態のフロー図である。 本発明による出力データパケット群を保護切り替えして出力する方法の１つの実施形態のフロー図である。

共通の実施形態に従って、記載される種々の特徴は寸法に比例して描かれておらず、本発明に係わる特徴を強調するように描かれている。参照記号は同様の構成要素を図及び文の全体を通じて指している。

以下の発明を実施するための形態では、記述の一部を構成する添付の図面が参照され、そしてこれらの図面には、例を通して、本発明を実施することができる特定の例示的な実施形態が示される。これらの実施形態を十分詳細に説明して、当業者が本発明を実施することができるようにしており、そして他の実施形態を利用することができ、そして論理的、機械的、及び電気的な変更を、本発明の範囲から逸脱しない限り加えることができることを理解されたい。従って、以下の詳細な記述は制限的な意味として捉えられるべきではない。

図１〜図３は、イーサネット保護スイッチシステム１０〜１２の種々の実施形態のブロック図をそれぞれ示している。イーサネット保護スイッチシステムは、イーサネットサービストランシーバノードの保護スイッチング機能を提供する。イーサネット保護スイッチシステム１０〜１２は第１のトランシーバノードを含み、第１のトランシーバノードは、１つのアクティブ受信イーサネットポートと、少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートと、を含む。１つの送信／受信回線がアクティブ受信イーサネットポートに通信可能に接続される。別の送信／受信回線が、バックアップ受信イーサネットポート群の各ポートに通信可能に接続される。各送信／受信回線は、通信可能に接続される第２のトランシーバノードから送信されるデータパケット群の複製データパケットを伝送する。

１つの送信／受信回線からアクティブ受信イーサネットポートに入力する複製データパケットは、第１のトランシーバノードで受信される。１つの送信／受信回線から、少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートのそれぞれ１つのポートに入力する複製データパケットは、第１のトランシーバノードで廃棄される。複製データパケットをアクティブ受信イーサネットポートに入力する送信／受信回線が故障した場合、バックアップ受信イーサネットポート群のうちの１つのポートがアクティブ受信イーサネットポートとして機能し始める。第１のトランシーバノードは、複製データパケットをイーサネットポート群（アクティブ受信イーサネットポート及びバックアップ受信イーサネットポートの両方）の各ポートから出力して、送信／受信回線群の各回線で伝送するように構成される。

イーサネット保護スイッチシステム１０〜１２は更に、第２のトランシーバノードを含み、第２のトランシーバノードは、１つのアクティブ受信イーサネットポートと、少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートと、を含む。送信／受信回線群は、第２のトランシーバノードのイーサネットポート群のそれぞれ１つのイーサネットポートに通信可能に接続されて、第２のトランシーバノードのイーサネットポート群が、第１のトランシーバノードのイーサネットポート群のそれぞれ１つのイーサネットポートに、ポイントツーポイント構成で通信可能に接続されるようになる。本明細書に説明する保護スイッチングは、全２重ポイントツーポイントリンクで実行される。保護スイッチングは、半２重構成及びポイントツーマルチポイントバス構成では実行されない。

各送信／受信回線は、第１のトランシーバノードから送信される複製データパケットを伝送する。１つの送信／受信回線から第２のトランシーバノードのアクティブ受信イーサネットポートに入力する複製データパケットは第２のトランシーバノードで受信される。１つの送信／受信回線から第２のトランシーバノードのバックアップ受信イーサネットポート群のそれぞれ１つのポートに入力する複製データパケットは第２のトランシーバノードで廃棄される。複製データパケットを第２のトランシーバノードのアクティブ受信イーサネットポートに入力する送信／受信回線が故障した場合、第２のトランシーバノードの少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートのうちの１つのポートがアクティブ受信イーサネットポートとして機能し始める。第２のトランシーバノードは、複製データパケットを、第２のトランシーバノードのイーサネットポート群の各ポートから出力して、送信／受信回線群の各回線で、第１のトランシーバノードに伝送するように構成される。

第１の及び第２のトランシーバノードを通信可能に接続する送信／受信回線群で送信及び受信されるデータパケットは、少なくとも１つの送信／受信回線で複製される。本明細書において使用される場合、「データパケット」、「複製されたデータパケット」、及び「複製データパケット」という用語は、同じ意味に使用される。１つの通信リンクは、２つのイーサネットポートを、１つの送信／受信回線を介して通信可能に接続される２つのそれぞれのトランシーバノードに含む。

この実施形態の１つの実装では、１つの通信リンクは、第１のトランシーバノードのバックアップ受信イーサネットポートと、第２のトランシーバノードのアクティブ受信イーサネットポートと、２つのイーサネットポートを通信可能に接続する送信／受信回線と、を含む。この場合、パラレル通信リンクは、第２のトランシーバノードのバックアップ受信イーサネットポートと、第１のトランシーバノードのアクティブ受信イーサネットポートと、これらの２つのイーサネットポートを通信可能に接続する送信／受信回線と、を含む。

この実施形態の別の実装では、１つの通信リンクは、第１のトランシーバノードのバックアップ受信イーサネットポートと、第２のトランシーバノードのバックアップ受信イーサネットポートと、２つのバックアップ受信イーサネットポートを通信可能に接続する送信／受信回線と、を含む。この場合、パラレル通信リンクは、第１のトランシーバノードのアクティブ受信イーサネットポートと、第２のトランシーバノードのアクティブ受信イーサネットポートと、これらの２つのアクティブ受信イーサネットポートを通信可能に接続する送信／受信回線と、を含む。１つのポートをアクティブポートとして、又はバックアップポートとして指定するのは、最初はユーザ構成オプションである。

故障が、データパケットをアクティブ受信イーサネットポートに送信する通信リンクのいずれかの部分に検出される場合には、イーサネット保護スイッチシステムが保護切り替えされる。本明細書において使用さえる場合、保護スイッチングは、アクティブ受信イーサネットポートの状態を、「アクティブ」から「バックアップ」に変更すると同時に、バックアップ受信イーサネットポートの状態を「バックアップ」から「アクティブ」に変更することにより実行される。イーサネット保護スイッチシステムが保護切り替えされる場合、データパケットを、新規に作動するイーサネットポートに転送する通信リンクが、プライマリ通信リンクの機能を引き継ぐ。データパケット群を一方のトランシーバノードのアクティブ受信イーサネットポートに送信する送信／受信回線は、当該トランシーバノードのプライマリ通信リンクに含めることができることに留意されたく、それとともに、データパケット群を他方のトランシーバノードのアクティブ受信イーサネットポートに送信する別の送信／受信回線は、反対方向の通信を受信する当該他方のトランシーバノードのプライマリ通信リンクであることに留意されたい。

この実施形態の１つの実装では、各送信／受信回線は２つの個別回線であり、すなわち、送信回線及び受信回線である。この場合、イーサネット保護スイッチシステムは、データパケット群をトランシーバノードから送信する送信回線と、データパケット群を同じトランシーバノードで受信する受信回線と、を含む。イーサネット保護スイッチシステム１０〜１２はそれぞれ、データパケット群をトランシーバノードに入力し、そしてトランシーバノードから出力する間に、ＶＬＡＮ識別子を使用して、又は使用することなく保護するように動作することができる。

図１は、イーサネット保護スイッチシステム１０を表わすブロック図である。イーサネット保護スイッチシステム１０は、第１のネットワークプロセッサ１１５と、第２のネットワークプロセッサ１２５と、送信／受信回線１５１と、送信／受信回線１５３と、を含む。第１のネットワークプロセッサ１１５は、本明細書では、「ネットワークプロセッサ１１５」及び「トランシーバノード１０１」とも表記される。第２のネットワークプロセッサ１２５は、本明細書では、「ネットワークプロセッサ１２５」及び「トランシーバノード１０２」とも表記される。送信／受信回線１５１及び１５３は、データパケット群をネットワークプロセッサ１１５と１２５との間で伝送する。ネットワークプロセッサ１１５は、イーサネットポート１１２及びイーサネットポート１１４を含む。ネットワークプロセッサ１２５は、イーサネットポート１２２及びイーサネットポート１２４を含む。

イーサネットポート１１２及び１２２は、送信／受信回線１５１を介して通信可能に接続されて、番号１８０で一括指示されるイーサネットポートペアを形成する。イーサネットポート１１４及び１２４は、番号１８１で一括指示されるイーサネットポートペアを形成する。このようにして、それぞれのイーサネットポートペア１８０及び１８１は、ポイントツーポイント構成で通信可能に接続される。

イーサネット保護スイッチシステム１０は、複数のイーサネットポートを、単一の論理ポートとしてグルーピングすることにより、以下に更に詳細に説明するように、保護スイッチングを提供する。ネットワークプロセッサ１１５からは、イーサネットポート１１２及び１１４が単一の論理ポートとして見えるので、論理ポートは物理イーサネットポート群１１２及び１１４単位で保護される。イーサネットポート１１２及び１１４は、ネットワークプロセッサ１１５の１つの保護ポートペア１８８を形成する。同様に、ネットワークプロセッサ１２５の論理ポートは、物理イーサネットポート群１２２及び１２４単位で保護される。イーサネットポート１２２及び１２４は、ネットワークプロセッサ１２５の１つの保護ポートペア１８９を形成する。

この実施形態の１つの実装では、ネットワークプロセッサ１１５のコンフィグレーションテーブルで、どのポートが１つの保護ポートペアを形成するかを定義する。ネットワークプロセッサ１１５の場合、コンフィグレーションテーブルを表１に示す。ネットワークプロセッサ１２５のコンフィグレーションテーブルを表２に示す。

コンフィグレーションテーブルは、３つ以上の保護ポートペアがネットワークプロセッサに設けられる場合に重要となる。表３は、各論理ポートが１つの保護ポートペアを有する構成の２つの論理ポートを形成する４つのイーサネットポートを有する例示的なトランシーバノード又はネットワークプロセッサのコンフィグレーションテーブルの１つの実施形態を示している。

表４は、２つの論理ポートを形成する４つのイーサネットポートを有する例示的なトランシーバノードの別のコンフィグレーションテーブルを示している。

複製データパケット群は、送信／受信回線１５１で、そして送信／受信回線１５３で、第１のネットワークプロセッサ１１５から送信されるが、その理由は、ネットワークプロセッサ１１５が、データパケット群を送信／受信回線１５１及び１５３の両方から送信するように構成されるからである。同様に、ネットワークプロセッサ１１５は、複製データパケット群のうちの１つのデータパケットを、送信／受信回線１５１及び１５３のうちの一方の回線から受信するように構成される。アクティブ受信イーサネットポートだけでデータパケットを受信するのに対し、バックアップ受信イーサネットポートは、受信データパケットを廃棄する。

この実施形態の１つの実装では、イーサネットポート１１２が保護イーサネットポート又はアクティブ受信イーサネットポートであり、そしてイーサネットポート１１４がバックアップ受信イーサネットポートである。この場合、第１のネットワークプロセッサ１１５のプライマリ通信リンクは、アクティブ受信イーサネットポート１１２と、イーサネットポート１２２と、送信／受信回線１５１と、を含む。第１のネットワークプロセッサ１１５のバックアップ通信リンクは、バックアップ受信イーサネットポート１１４と、イーサネットポート１２４と、送信／受信回線１５３と、を含む。この同じ実装では、２つの可能なシナリオが第２のネットワークプロセッサ１２５に関して考えられる。第１のシナリオでは、イーサネットポート１２４が保護イーサネットポート又はアクティブ受信イーサネットポートであり、そしてイーサネットポート１２２が、バックアップ受信イーサネットポートである。この場合、第２のネットワークプロセッサ１１５のプライマリ通信リンクは、アクティブ受信イーサネットポート１２４と、イーサネットポート１１４と、送信／受信回線１５３と、を含む。第２のネットワークプロセッサ１２５のバックアップ通信リンクは、バックアップ受信イーサネットポート１２２と、イーサネットポート１１２と、そして送信／受信回線１５１と、を含む。

第２のシナリオでは、イーサネットポート１２２が保護イーサネットポート又はアクティブ受信イーサネットポートであり、そしてイーサネットポート１２４が、バックアップ受信イーサネットポートである。この場合、第２のネットワークプロセッサ１２５のプライマリ通信リンクは、アクティブ受信イーサネットポート１２２と、イーサネットポート１１２と、送信／受信回線１５１と、を含む。第２のネットワークプロセッサ１２５のバックアップ通信リンクは、バックアップ受信イーサネットポート１２４と、イーサネットポート１１４と、送信／受信回線１５３と、を含む。

第１のネットワークプロセッサ１１５のプライマリ通信リンクのいずれかの部分が故障すると、イーサネットポート１１４が、保護スイッチングプロセスの間、アクティブ受信イーサネットポートになる。例示的な場合では、送信／受信回線１５１が遮断される。この場合、第２のネットワークプロセッサ１２５のイーサネットポート１２４がアクティブ受信イーサネットポートのままである必要がある、又はアクティブ受信イーサネットポートになる必要があるが、その理由は、イーサネットポート１１２から送信されるデータパケット群をイーサネットポート１２２で、遮断された送信／受信回線１５１を介して受信することがないからである。

この実施形態の別の実装では、イーサネットポート１１４が保護イーサネットポート又はアクティブ受信イーサネットポートであり、そしてイーサネットポート１１２がバックアップ受信イーサネットポートである。この場合、第１のネットワークプロセッサ１１５のプライマリ通信リンクは、アクティブ受信イーサネットポート１１４と、イーサネットポート１２４と、送信／受信回線１５３と、を含む。ネットワークプロセッサ１２５のバックアップ通信リンクは、バックアップ受信イーサネットポート１１２と、イーサネットポート１２２と、送信／受信回線１５１と、を含む。第２のネットワークプロセッサ１２５の上述の第１の又は第２のシナリオのいずれかのシナリオをこの実施形態に適用することができる。

第１のネットワークプロセッサ１１５のプライマリ通信リンクのいずれかの部分が故障すると、送信／受信回線１５１がアクティブ回線になり、そしてイーサネットポート１１２が、保護スイッチングプロセスの間、第１のネットワークプロセッサのアクティブ受信イーサネットポートになる。

この実施形態の更に別の実装では、３つのイーサネットポートが各ネットワークプロセッサに設けられ、そして３つのイーサネットポートペアがポイントツーポイント構成で、これらのネットワークプロセッサの間に通信可能に接続される。このようなシステムを図２に示す。図２は、イーサネット保護スイッチシステム１１を表わすブロック図である。この実施形態では、送信／受信回線群はそれぞれ、１つの送信回線及び１つの受信回線を含む。イーサネット保護スイッチシステム１１は、第１のネットワークプロセッサ４１５と、第２のネットワークプロセッサ４２５と、第１のネットワークプロセッサ４１５の送信回線１５０，１５２，及び４５２と、第１のネットワークプロセッサ４１５の受信回線１５４，１５６，及び４５６と、を含む。第１のネットワークプロセッサ４１５の３つのイーサネットポート１１２，１１４，及び４１４が１つの保護ポートトライアド１９５を形成する。第２のネットワークプロセッサ４２５の３つのイーサネットポート１２２，１２４，及び４２４が１つの保護ポートトライアド１９６を形成する。

イーサネットポート４１４及びイーサネットポート４２４が番号１９７で一括指示される１つのイーサネットポートペアを形成する。イーサネットポート４１４及びイーサネットポート４２４、ならびに送信回線４５２及び受信回線４５６が、１つの通信リンクを形成する。

イーサネット保護スイッチシステム１１は、複数のイーサネットポートを単一の論理ポートとしてグルーピングすることにより、以下に更に詳細に説明するように、保護スイッチングを提供する。第１のネットワークプロセッサ４１５からは、保護ポートトライアド１９５のイーサネットポート１１２，１１４，及び４１４が単一の論理ポートとして見えるので、論理ポートは物理イーサネットポート群１１２，１１４，及び４１４単位で保護される。同様に、第２のネットワークプロセッサ４２５からは、保護ポートトライアド１９６のイーサネットポート１２２，１２４，及び４２４が単一の論理ポートとして見えるので、論理ポートはイーサネットポート群１２２，１２４，及び４２４単位で保護される。表５は、このような保護ポートトライアド１９６の１つの実装のコンフィグレーションテーブルを示している。

図２に示すように、図１の送信／受信回線１５１はこの場合は、２つの別々の回線：送信回線１５０及び受信回線１５４である。同様に、図１の送信／受信回線１５３は図２では、２つの別々の回線：送信回線１５２及び受信回線１５６として示される。イーサネットポート４１４及びイーサネットポート４２４は、送信回線４５２及び受信回線４５６を介して通信可能に接続される。送信回線１５０，１５２，及び４５２は、データパケット群を第１のネットワークプロセッサ４１５から第２のネットワークプロセッサ４２５に矢印の方向で示すように伝送する。同様に、受信回線１５４，１５６，及び４５６は、データパケット群を第１のネットワークプロセッサ４１５に第２のネットワークプロセッサ４２５から矢印の方向で示すように伝送する。

この実施形態の１つの実装では、イーサネットポート１１２はアクティブ受信イーサネットポートであり、そしてイーサネットポート１１４及び４１４はバックアップ受信イーサネットポートである。この実装では、イーサネットポート１２２はデータパケット群をアクティブ受信イーサネットポート１１２に、第１のネットワークプロセッサ４１５のプライマリ受信回線である受信回線１５４を介して送信する。この同じ実装では、３つの可能なシナリオが第２のネットワークプロセッサ４２５に関して考えられる。第１のシナリオでは、イーサネットポート１２２が保護イーサネットポート又はアクティブ受信イーサネットポートであり、そしてイーサネットポート１２４及び４２４がバックアップ受信イーサネットポートである。第２のシナリオでは、イーサネットポート１２４が保護イーサネットポート又はアクティブ受信イーサネットポートであり、そしてイーサネットポート１２２及び４２４がバックアップ受信イーサネットポートである。第３のシナリオでは、イーサネットポート４２４が保護イーサネットポート又はアクティブ受信イーサネットポートであり、そしてイーサネットポート１２２及び１２４がバックアップ受信イーサネットポートである。通信リンク群は上に説明したように構成される。

この実施形態の１つの実装では、優先順位は、ユーザ構成可能なオプションである。例えば、この実施形態の第１の実装では、イーサネットポート１２２は、イーサネット保護スイッチシステム１１のアクティブ受信イーサネットポートであり、イーサネットポート１２４は、イーサネット保護スイッチシステム１１の第１のバックアップアクティブ受信イーサネットポートであり、そしてイーサネットポート４２４は、イーサネット保護スイッチシステム１１の第２のバックアップアクティブ受信イーサネットポートである。例えば、この実施形態の第２の実装では、イーサネットポート１２２は、イーサネット保護スイッチシステム１１のアクティブ受信イーサネットポートであり、イーサネットポート４２４は、イーサネット保護スイッチシステム１１の第１のバックアップアクティブ受信イーサネットポートであり、そしてイーサネットポート１２４は、イーサネット保護スイッチシステム１１の第２のバックアップアクティブ受信イーサネットポートである。

第２のネットワークプロセッサ４２５は、複製データパケット群を第１のネットワークプロセッサ４１５に、受信回線１５４，１５６，及び４５６の全てを介して送信するように構成される。第１のネットワークプロセッサ４１５の３つのイーサネットポート１１２，１１４，又は４１４のうちの１つのイーサネットポートのみが複製データパケットを受信するのに対し、イーサネットポート１１２，１１４，又は４１４のうちの他の２つのイーサネットポートは、受信したデータパケット群を廃棄する。

第１のネットワークプロセッサ４１５は、複製データパケット群を第２のネットワークプロセッサ４２５に、送信回線１５０，１５２，及び４５２の全てを介して送信するように構成される。第２のネットワークプロセッサ４２５の３つのイーサネットポート１２２，１２４，又は４２４のうちの１つのイーサネットポートのみが複製データパケットを受信するのに対し、イーサネットポート１２２，１２４，又は４２４のうちの他の２つのイーサネットポートは、受信したデータパケット群を廃棄する。

データの複製はＯＳＩモデルのレイヤ２で行なわれるので、保護スイッチングの少なくとも一部がレイヤ２で実行される。先行技術による保護スイッチング手法では、データパケットの複製は物理レイヤ（レイヤ１）で行なわれ、そして各回線に乗った送信信号群は同じに見える。保護スイッチングの一部を本明細書で説明したように、レイヤ２で実行することにより、これらの物理レイヤ信号はもはや同じである必要はない。物理レイヤ複製及びマッチングが必要ではないので、イーサネット保護スイッチシステム１１は物理レイヤの影響を受けることがない。従って、ポート群及び電線群は同じである必要はない。例えば、この実施形態の１つの実装では、アクティブポートは電気ポートであり、そしてバックアップポートは光ポートである。

この実施形態の１つの実装では、各バックアップ受信イーサネットの受信機能は無効化される。この実施形態の別の実装では、バックアップ受信イーサネットポートは、バックアップ回線に乗ったデータパケット群を受信し、そして次に、受信したデータパケット群に関する統計情報をネットワークプロセッサが取得した後に、受信したデータパケットを廃棄する。この場合、ネットワークプロセッサにおいて蓄積される統計情報を使用して、トランシーバノードのどの通信リンクが、データパケットを受信するために最も効率が高いかを判断する。

ネットワークプロセッサ４１５は、どの受信回線を使用してデータパケット群を所与の時点で受信すべきかについて判断する処理機能を含む。この実施形態の１つの実装では、非復帰型の保護スイッチングを実行する。この場合、トランシーバノードは、データパケット群を、アクティブ受信イーサネットポートに通信可能に接続される送信／受信回線から、アクティブ受信イーサネットポートを含む通信リンクに故障が生じるまで継続的に受け入れ、そして次に、トランシーバノードはデータパケット群を、バックアップ受信イーサネットポート群のうちの１つのポートに通信可能に接続される送信／受信回線群のうちの１つの回線から受け入れ始める。このような実施形態では、トランシーバノードはデータパケット群を、新規のアクティブ受信イーサネットポートから、新規のプライマリ通信リンクが故障するまで継続的に受け入れる。

この実施形態の別の実装では、復帰型の保護スイッチングを実装する。この場合、故障した通信リンクが復旧すると、イーサネット保護スイッチシステムは、当該リンクが復旧した後で、かつ設定可能なタイムアウト時間の後に、切り替えを行なって元に戻って元の通信リンクを利用する。このタイムアウト時間によって、システムが交互に切り替わるシステム不安定を防止する。

トランシーバノードのプライマリ通信リンクのいずれかの部分が故障した場合には必ず、バックアップ通信リンク群のうちの１つのバックアップリンクがプライマリ通信リンクになる。ネットワークプロセッサ４１５及び４２５は、現在のプライマリ通信リンクが故障した場合に、どのバックアップ通信リンクがプライマリ通信リンクになるかを判断する処理機能を有する。この実施形態の１つの実装では、どのバックアップ通信リンクがプライマリ通信リンクになるかについての判断は、ネットワークプロセッサが収集する統計情報に基づいて行なわれ、この統計情報はネットワークプロセッサ４１５及び４２５で受信するデータパケット群の品質に関する。この実施形態の別の実装では、どのバックアップ通信リンクがプライマリ通信リンクになるかについての判断は、物理レイヤ統計情報の品質に基づいて、又は単純なラウンドロビン方式に基づいて行なわれる。

システム１１のこの実施形態の１つの実装では、送信回線１５０，１５２，及び４５２、及び対応する受信回線１５４，１５６，及び４５６は、図１に示すように、単一の双方向送信／受信回線である。システム１１のこの実施形態の別の実装では、送信回線１５０，１５２，及び４５２、及び対応する受信回線１５４，１５６，及び４５６は、同じ経路に沿って配置されることがない。この実施形態の更に別の実装では、送信回線１５０，１５２，及び４５２、又は受信回線１５４，１５６，及び４５６のうちのどの回線も、同じ物理経路に沿って配置されることがない。これにより、送信回線及び／又は受信回線のうちの２つ以上の回線が、故障発生イベントに起因して同時に故障する可能性が低くなる。例えば、機械的故障は、パワーショベルで掘削していたときの送信回線及び／又は受信回線を含むケーブルの切断に起因する断線により起こり得る。この実施形態の別の実装では、送信回線１５０及び受信回線１５４は、送信回線１５２及び受信回線１５６で共有されるルートとは物理的に分離され、かつ送信回線４５２及び受信回線４５６で共有されるルートからも物理的に分離されるルートに沿って一括して設置される。これにより、ペアリングされた送信回線及び受信回線が、ペアリングされた他の送信回線及び受信回線と同時に機械的に故障する可能性が低くなる。

図３は、イーサネット保護スイッチシステム１２を表わすブロック図である。イーサネット保護スイッチシステム１２は、第１のトランシーバノード１０５及び第２のトランシーバノード１０６を含む。第１のトランシーバノード１０５は第１のイーサネットスイッチ２００及び第１のデバイス３２０を含む。第１のデバイス３２０は、第１のネットワークプロセッサ３００と、アプリケーション２５１と、アプリケーション２５２と、を含む。第１のネットワークプロセッサ３００は第１の内部ポート３０５を有する。

第１のイーサネットスイッチ２００は、第１のネットワークプロセッサ３００の第１の内部ポート３０５に通信可能に接続される第１のネットワークプロセッサポート２０５を含む。第１のイーサネットスイッチ２００は更に、２つのイーサネットポート１１２及び１１４を含む。イーサネットポート１１２及び１１４は、第１のイーサネットスイッチ２００内の第１のネットワークプロセッサポート２０５に通信可能に接続される。

第１のプロセッサ２２６、第１のメモリ２２５、及びコンピュータにより実行可能な命令３２４を記憶する記憶媒体３２２は、第１のイーサネットスイッチ２００内に配置される。この実施形態の１つの実装では、第１のメモリ２２５は出力ＶＬＡＮスイッチングテーブルと、入力ＶＬＡＮスイッチングテーブルと、ＶＬＡＮコンフィグレーションテーブルと、を記憶する。出力ＶＬＡＮスイッチングテーブル、入力ＶＬＡＮスイッチングテーブル、及びＶＬＡＮコンフィグレーションテーブルについて、図５及び図６をそれぞれ参照しながら以下に説明する。第１のメモリ２２５は第１のプロセッサ２２６及び記憶媒体３２２に通信可能に接続される。第１のプロセッサ２２６は更に、記憶媒体３２２に通信可能に接続される。

第１のプロセッサ２２６は、図４〜７を参照しながら以下に詳細に説明するように、第１のイーサネットスイッチ２００に入力するデータパケット群を、イーサネットポート１１２及び１１４と第１のネットワークプロセッサポート２０５との間で、データパケット内の仮想ローカルエリアネットワーク識別子に基づいて（そして、イーサネットポート１１２又は１１４のうちのどのポートがアクティブ受信イーサネットポートであるかに基づいて）誘導する。この誘導は更に、第１のメモリ２２５に記憶される入力及び出力ＶＬＡＮスイッチングテーブルに基づいて行なわれる。

第２のトランシーバノード１０６は、第２のイーサネットスイッチ２１０及び第２のデバイス３３０を含む。第２のデバイス３３０は、第２のネットワークプロセッサ３１０と、アプリケーション３５１と、アプリケーション３５２と、を含む。第２のネットワークプロセッサ３１０は第２の内部ポート３１５を有する。

第２のイーサネットスイッチ２１０は、第２のネットワークプロセッサ３１０の第２の内部ポート３１５に通信可能に接続される第２のネットワークプロセッサポート２１５を含む。第２のイーサネットスイッチ２１０は更に、２つのイーサネットポート１２２及び１２４を含む。イーサネットポート１２２及びイーサネットポート１２４は、第２のイーサネットスイッチ２１０内の第２のネットワークプロセッサポート２１５に通信可能に接続される。

第２のプロセッサ２３６、第２のメモリ２３５、及び記憶媒体３３２は、第２のイーサネットスイッチ２１０内に配置される。この記憶媒体３３２に、コンピュータにより実行可能な命令３３４を記憶する。この実施形態の１つの実装では、第２のメモリ２３５は出力ＶＬＡＮスイッチングテーブルと、入力ＶＬＡＮスイッチングテーブルと、ＶＬＡＮコンフィグレーションテーブルと、を記憶する。第２のメモリ２３５は第２のプロセッサ２３６及び記憶媒体３３２に通信可能に接続される。第２のプロセッサ２３６は更に、記憶媒体３３２に通信可能に接続される。

第２のプロセッサ２３６は、図４〜７を参照しながら以下に詳細に説明するように、イーサネットスイッチ２１０に入力するデータパケット群を、第３の及び第４のイーサネットポート１２２及び１２４のそれぞれと第２のネットワークプロセッサポート２１５との間で、データパケット内の仮想ローカルエリアネットワーク識別子に基づいて（そして、イーサネットポート１２２又は１２４のうちのどのポートがアクティブ受信イーサネットポートであるかに基づいて）誘導する。この誘導は更に、第２のメモリ２３５に記憶される入力及び出力ＶＬＡＮスイッチングテーブルに基づいて行なわれる。

送信／受信回線１５１及び１５３は、図１を参照しながら上に説明したように、データパケット群をイーサネットスイッチ２００と２１０との間で伝送する。この実施形態の１つの実装では、送信／受信回線１５１は、図２を参照しながら上に説明したように、送信回線１５０及び受信回線１５４に置き換えられる。この実施形態の別の実装では、送信／受信回線１５３は、図２を参照しながら上に説明したように、送信回線１５２及び受信回線１５６に置き換えられる。

第１のネットワークプロセッサ３００の第１の内部ポート３０５から第１のイーサネットスイッチ２００で受信するデータパケット群は、送信／受信回線１５１及び１５３を介して、第１のイーサネットスイッチ２００から第２のイーサネットスイッチ２１０に送信される。第２のネットワークプロセッサ３１０の第２の内部ポート３１５から第２のイーサネットスイッチ２１０に送信されるデータパケット群は、送信／受信回線１５１及び１５３を介して、第２のイーサネットスイッチ２１０から第１のイーサネットスイッチ２００に送信される。

この実施形態の１つの実装では、送信／受信回線１５１及び１５３を介して、第１のイーサネットスイッチ２００から第２のイーサネットスイッチ２１０に送信されるデータパケット群は、第１のイーサネットスイッチ２００の第１のメモリ２２５に記憶される出力ＶＬＡＮスイッチングテーブルに基づいて送信される。この場合、第２のイーサネットスイッチ２１０から第１のイーサネットスイッチ２００に送信／受信回線１５１及び１５３を介して送信されるデータパケット群は、第２のイーサネットスイッチ２１０の第２のメモリ２３５に記憶される出力ＶＬＡＮスイッチングテーブルに基づいて送信される。

イーサネット保護スイッチシステム１２は、通信リンクの状態をモニタリングする状態アプリケーション２５３及び３５３を含む。第１のイーサネットスイッチ２００及び第２のイーサネットスイッチ２１０の状態アプリケーション２５３及び３５３はそれぞれ、通信リンクの状態をモニタリングする。例えば、第１のイーサネットスイッチ２００は、通信リンクの故障状態を受信するように構成され、当該通信リンクは、アクティブ受信イーサネットポート（イーサネットポート１１２又はイーサネットポート１１４）と、通信可能に接続される送信／受信回線（それぞれ、送信／受信回線１５１又は１５３）と、第２のイーサネットスイッチ２１０のイーサネットポート（それぞれ、イーサネットポート１２２又はイーサネットポート１２４）と、を含む。通信リンクが故障した場合、及び故障したときに、イーサネットスイッチはデータパケット群を、バックアップ受信イーサネットポート群のうちの１つのポートに通信可能に接続される送信／受信回線から受け入れ、そして前にアクティブになっていた受信イーサネットポートに通信可能に接続される送信／受信回線からのデータパケット群を、当該故障状態を受信すると廃棄する。この実施形態の１つの実装では、第１のデバイス３２０及び第２のデバイス３３０のアプリケーション２５１及び３５１は、通信リンクの状態をモニタリングする状態アプリケーション２５１及び３５１である。

この実施形態の１つの実装においては、第１のイーサネットスイッチ２００では、イーサネットポート１１２がアクティブ受信イーサネットポートであり、そしてイーサネットポート１１４がバックアップ受信イーサネットポートである。この場合、第１のイーサネットスイッチ２００は、送信／受信回線１５１で受信するデータパケット群を受け入れ、そして送信／受信回線１５３で受信するデータパケット群を廃棄するように構成される。この場合、上の説明から理解できるように、イーサネットポート１２２又はイーサネットポート１２４のいずれかのポートを、第２のイーサネットスイッチ２１０のアクティブ受信イーサネットポートとすることができる。

例示的な場合では、第１のイーサネットスイッチ２００は、第１のネットワークプロセッサ３００が、送信／受信回線１５１を含む通信リンクの故障状態を受信する場合には、送信／受信回線１５１からのデータパケット群を受け入れている。送信／受信回線１５１の故障状態は、通信リンクの送信／受信回線１５１が故障した、又は遮断されたことを示している。送信／受信回線１５１を含む通信リンクの故障状態を受信すると、第１のイーサネットスイッチ２００は、送信／受信回線１５３からのデータパケット群をイーサネットポート１１４で受け入れ始め、そして受け入れたこれらのデータパケットを第１のデバイス３２０に送信し始める。同時に、第１のイーサネットスイッチ２００は、送信／受信回線１５１からのデータパケット群をイーサネットポート１１２で廃棄し始める。データパケット群は第１のイーサネットスイッチ２００で廃棄される。

この例示的な場合の１つの実装では、送信／受信回線１５１が故障した後、イーサネット保護スイッチシステム１２は、送信／受信回線１５３への切り替えを行ない、そして送信／受信回線１５１が正常動作に復旧した後、イーサネット保護スイッチシステム１２は切り替えを行なって、第１のイーサネットスイッチ２００が、送信／受信回線１５１からのデータパケット群を受け入れ、そして送信／受信回線１５３からのデータパケット群を廃棄するようにする。この場合、第１のイーサネットスイッチ２００は、ノード動作を変更することにより、送信／受信回線１５３からのデータパケット群を、送信／受信回線１５１が故障モードになっている場合にのみ受け入れ、そして送信する。

この例示的な場合の別の実装では、送信／受信回線１５１が故障した後、イーサネット保護スイッチシステム１２は、送信／受信回線１５３への切り替えを行ない、そして送信／受信回線１５１が正常動作に復旧した後でも、イーサネット保護スイッチシステム１２は、切り替えを行なって元に戻ることがない。従って、第１のイーサネットスイッチ２００は、送信／受信回線１５３からのデータパケット群を受け入れ続け、そして送信／受信回線１５１からのデータパケット群を廃棄し続ける。この場合、第１のイーサネットスイッチ２００は単に、ノード動作を変更するだけでよく、これによって、送信／受信回線１５３からのデータパケット群を受け入れ、そして送信／受信回線１５３からのデータパケット群を、故障状態が送信／受信回線１５３に関して受信される場合に廃棄する。

第１のネットワークプロセッサ３００からは、イーサネットポート１１２及びイーサネットポート１１４が単一の論理ポートとして見えるので、論理ポートはイーサネットポート群１１２及び１１４単位で保護される。同様に、第２のネットワークプロセッサ３１０からは、イーサネットポート１２２及び１２４が単一の論理ポートとして見えるので、論理ポートはイーサネットポート群１２２及び１２４単位で保護される。

コンピュータプログラム命令及びデータを明白に具体化するために適する記憶デバイスは、全ての方式の不揮発性メモリを含み、これらの不揮発性メモリとして、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びフラッシュメモリデバイスのような半導体メモリデバイス、内部ハードディスク及びリムーバブルディスクのような磁気ディスク、光磁気ディスク、ならびにＤＶＤディスクを挙げることができる。上に挙げた要素のうちの幾つかは、特殊設計された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって補完する、又はＡＳＩＣに組み込むことができる。

第１のプロセッサ２２６は、ソフトウェア、ファームウェア、又は他のプログラムコードのようなコンピュータにより実行可能な命令３２４を実行し、命令３２４によって、第１のプロセッサ２２６は、図８〜１１を参照しながら以下に説明する方法８００〜１１００が行なわれている間に実行されるように、ここに説明される処理のうちの少なくとも幾つかの部分処理を実行するようになる。第１のプロセッサ２２６が実行するこのようなコンピュータにより実行可能な命令３２４及び／又はファームウェアの少なくとも一部、及びあらゆる関連データ構造は、記憶媒体３２２に実行中に記録される。第１のメモリ２２５は、例えば第１のプロセッサ２２６内のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、及び／又はレジスタのような現在公知の、又は後で開発されるいずれかの適切なメモリを含む。１つの実装では、第１のプロセッサ２２６はマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラを含む。更に、第１のプロセッサ２２６及び第１のメモリ２２５は別体の要素として図３に示されているが、１つの実装では、第１のプロセッサ２２６及び第１のメモリ２２５は、単一のデバイス（例えば、単一の集積回路デバイス）として動作する。第１のプロセッサ２２６は、ソフトウェア、ファームウェア、又は他のプログラムコードのようなコンピュータにより実行可能な命令３２４を実行し、図８〜１２を参照しながら以下に説明する方法８００〜１２００を実行する。コンピュータにより実行可能な命令３２４は、記憶媒体３２２に記録される、又は記憶媒体３２２上で実施される複数のプログラム命令を含む。１つの実装では、第１のプロセッサ２２６は、ＡＳＩＣのようなプロセッササポートチップ及び／又はシステムサポートチップを含む。

同様に、第２のプロセッサ２３６は、ソフトウェア、ファームウェア、又は他のプログラムコードのようなコンピュータにより実行可能な命令３３４を実行し、図８〜１２を参照しながら以下に説明する方法８００〜１２００を実行する。コンピュータにより実行可能な命令３３４は、記憶媒体３３２に記録される、又は記憶媒体３３２上で実施される複数のプログラム命令を含む。１つの実装では、第２のプロセッサ２３６は、ＡＳＩＣのようなプロセッササポートチップ及び／又はシステムサポートチップを含む。

第２のメモリ２３５は、例えば第２のプロセッサ２３６内のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、及び／又はレジスタのような現在公知の、又は後で開発されるいずれかの適切なメモリを含む。１つの実装では、第２のプロセッサ２３６はマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラを含む。更に、第２のプロセッサ２３６及び第２のメモリ２３５は別体の要素として図３に示されているが、１つの実施では、第２のプロセッサ２３６及び第２のメモリ２３５は単一のデバイス（例えば、単一の集積回路デバイス）として動作する。第２のプロセッサ２３６が実行するコンピュータにより実行可能な命令３３４及び／又はファームウェアは、記憶媒体３３２に記録される、又は記憶媒体３３２上で実施される複数のプログラム命令を含み、この記憶媒体３３２から、このようなプログラム命令の少なくとも一部を読み出して、第２のプロセッサ２３６が実行する。１つの実装では、第２のプロセッサ２３６は、ＡＳＩＣのようなプロセッササポートチップ及び／又はシステムサポートチップを含む。

この実施形態の別の実装では、システム１０，１１，又は１２は、システムユーザがアクティブポート及びバックアップポートを手動で切り替えることができるように構成される。例えば、ユーザがケーブルを、アクティブ受信イーサネットポートの１つ、例えばイーサネットポート１１２に切り替える場合、ユーザはユーザインターフェース（図示せず）のコマンドをタイプして、イーサネットポート１１２をアクティブポートにする。別の構成として、マニュアルコマンドによって保護スイッチングを無効化する。このようにして、イーサネットポート１１２に接続されるケーブルが取り外される場合、イーサネットポート１１４がデータパケット群を受信し続ける。ユーザは、当該ケーブルを切り替えた後に再度、保護スイッチングを有効化する。

システム１０，１１，又は１２がＶＬＡＮ識別子で動作する場合、データパケット群は仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）データパケット群であり、そしてＶＬＡＮタグが入力データパケット群に付加され、そして出力データパケット群から、トランシーバノード１０１−１０２，１０３−１０４，及び１０５−１０６のそれぞれで除去される。図４は、イーサネットスイッチ２０１（図５）に入力するときに修正されるＶＬＡＮデータパケット１６１の１つの実施形態のブロック図である。この場合、データパケット１６１を形成するために修正されるＶＬＡＮデータパケット１６０は本明細書では、「ｉ入力データパケット１６０」、「複製データパケット１６０」、又は「複製されたデータパケット１６０」とも表記される。図５は、トランシーバノード１０７のイーサネットポート１１７で複製データパケット１６０として受信する修正データパケット１６１の内部経路１８５及び１８７の１つの実施形態の説明図である。

トランシーバノード１０７は、トランシーバノード１０５（図３）と同じ物理構造を有する。トランシーバノード１０７は、ネットワークプロセッサ３０１及びイーサネットスイッチ２０１を含む。ネットワークプロセッサ３０１は、アクティブ受信イーサネットポート１１７及びバックアップ受信イーサネットポート１１６に、イーサネットスイッチ２０１のネットワークプロセッサポート２０６及びネットワークプロセッサ３０１の内部ポート３０６を介して通信可能に接続される。ネットワークプロセッサ３０１からは、イーサネットポート１１７及び１１６のような複数の外部ポートが単一の論理ポート１９０として見える。従って、ネットワークプロセッサ３０１の論理ポート１９０はイーサネットポート群１１７及び１１６単位で保護される。

同じデータパケット１６０及び１６３（図５）は、ローカル及びメトロポリタンエリアネットワーク仮想ブリッジローカルエリアネットワークのための規格を確立するために米国電気電子技術学会（ＩＥＥＥ）が策定した規格８０２．１Ｑ ＶＬＡＮ仕様に従って送信される。従って、データパケット１６０及び１６３のフォーマットは、ローカル及びメトロポリタンエリアネットワーク仮想ブリッジローカルエリアネットワークのための規格を確立するために米国電気電子技術学会（ＩＥＥＥ）が策定した規格８０２．１Ｑ ＶＬＡＮ仕様に準拠している。

複製データパケット１６０及び複製データパケット１６３（図４のデータパケット１６０として示される）は、図４に示すように、プリアンブルフィールド１７０と、宛先アドレスフィールド１７１と、送信元アドレスフィールド１７２と、８０２．１Ｑ ＶＬＡＮタグ１７３と、タイプフィールド／レングス１７４と、データフィールド１７５と、フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）フィールド１７６と、を含む。８０２．１Ｑ ＶＬＡＮタグ１７３は、タグプロトコル識別子と、当該識別子に続く２オクテットのタグ制御情報と、を含む。２オクテットのタグ制御情報は３つのフィールドから成る。第１のフィールドは、ユーザ優先度を示す３ビットを含む。第２のフィールドは、１ビットのカノニカルフォーマット識別子（ｃａｎｏｎｉｃａｌ ｆｏｒｍａｔ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＣＦＩ）を含む。残りの１２ビットは、ネットワークを利用する仮想ローカルエリアネットワーク識別子であり、この識別子は、データパケット１６０を、通信ネットワークを介して送信するために必要とされる。

図５の例示的な実施形態では、データパケット１６０は、送信／受信回線１５１で送信され、そして複製データパケット１６３は、送信／受信回線１５３で送信される。データパケット１６０は、ネットワークプロセッサ３０１に送信される修正データパケット１６１として構成される。修正データパケット１６１をイーサネットスイッチ２０１のネットワークプロセッサポート２０６で受信する場合、修正データパケット１６１を、データパケット１６０のフォーマットで再形成して、ネットワークプロセッサ３０１に内部ポート３０６を介して供給する。バックアップ受信イーサネットポート１１６で受信する複製データパケット１６３は、修正を加えることなく廃棄されるが、その理由は、物理レイヤでのレシーバパス識別子の接続が解除されるからである。これは、イーサネットポート１１６とネットワークプロセッサポート２０６との間の内部経路１８６に位置するＸで指示される。

送信／受信回線１５１が故障した場合、トランシーバノード１０７は保護切り替えを行なって、イーサネットポート１１６がアクティブ受信イーサネットポートになり、そして複製データパケット１６３をイーサネットスイッチ２０１で受信するようにする。保護スイッチングプロセス中に、物理レイヤでのイーサネットポート１１６との接続を確立して、データパケット１６３を修正し、そしてネットワークプロセッサポート３０１に送信するようにする。同時に、物理レイヤでのイーサネットポート１１７との接続を解除して、データパケット１６０を、当該パケットがイーサネットポート１１７に到着するときに廃棄するようにする。

プライマリデータパケット１６０を修正して、ＶＬＡＮタグ１７７を送信元アドレスフィールド１７２と８０２．１Ｑ ＶＬＡＮタグ１７３との間にデータパケット１６１を入れることにより形成する（図４）。「ＶＬＡＮタグ」という用語は、本明細書においては「ポートＶＬＡＮタグ」とも表記される。ポートＶＬＡＮタグ１７７は、仮想ローカルエリアネットワーク識別子（ＶＬＡＮ ＩＤ）を示す情報を含み、そしてＩＥＥＥ ８０２．１Ｑ規格に従って構成される。詳細には、ポートＶＬＡＮタグ１７７は、タグプロトコル識別子と、それに続く２オクテットのタグ制御情報と、を含む。ポートＶＬＡＮタグ１７７は、８０２．１Ｑ ＶＬＡＮタグ１７３と同じようにして構成され、そして上に説明したように、３つのフィールドから成る２オクテットのタグ制御情報を含む。

図５では、トランシーバノード１０７の各ポートは、括弧内に示すポート番号と一緒に示される。詳細には、ネットワークプロセッサ３０１の内部ポート３０６はポート識別子（ＩＤ）番号「１」を有する。イーサネットスイッチ２０１のネットワークプロセッサポート２０６は識別子番号「３」を有する。イーサネットスイッチ２０１のアクティブ受信イーサネットポート１１７及びバックアップ受信イーサネットポート１１６は識別子番号「１」及び「２」をそれぞれ有する。入力ＶＬＡＮスイッチングテーブルは、イーサネットスイッチ２０１のメモリ３２５に記憶される。メモリ３２５は、図３を参照しながら上に説明した第１のメモリ２２５と機能及び構造が類似する。図５において実装される入力ＶＬＡＮスイッチングテーブルを表６に示す。入力ＶＬＡＮスイッチングテーブルは、ＶＬＡＮ識別子（Ｎ）と、イーサネットスイッチ２０１における通信可能に接続されるポートとの相関を示している。ＭＡＣアドレス学習は無効化される。

表６に示す例示的な入力ＶＬＡＮスイッチングテーブルに表示されるように、ポート１（イーサネットポート１１７）で受信する複製データパケット１６０は、ＶＬＡＮ識別子２を含むポートＶＬＡＮタグ１７７（図４）の付いた修正データパケット１６１になるように形成される。イーサネットスイッチ２０１は、修正データパケット１６１をポート１（イーサネットポート１１７）から内部経路１８５を介してポート３（ネットワークプロセッサポート２０６）に送信する。

同様に、表６に示す例示的な入力ＶＬＡＮスイッチングテーブルは、ポート２（イーサネットポート１１６）で受信する複製データパケット１６３が、送信／受信回線１５３がアクティブ送信／受信回線である場合に、ＶＬＡＮ識別子３を含むポートＶＬＡＮタグ１７７（図４）の付いたデータパケット１６１になるように形成されることを示している。データパケット１６１はポート３（ネットワークプロセッサポート２０６）に送信される。

この実施形態の１つの実装では、例示的なデータパケット１６０は、図３に示すように、トランシーバノード１０５の第１のデバイス３２０及び第１のイーサネットスイッチ２００を含む通信ネットワーク（図示せず）内で送信されている。この実施形態の別の実装では、例示的なデータパケット１６０は、図２に示すように、ネットワークプロセッサ４１５を含む通信ネットワーク（図示せず）内で送信されている。この実施形態の更に別の実装では、処理時間を短くするために、ＶＬＡＮタグ１７７を付加する場合には、イーサネットパケットの末尾のフレームチェックシーケンスは再計算されることがない。データパケットは、ＶＬＡＮタグ１７７を除去しても同じままであり、そしてフレームチェックシーケンスは有効になったままである。

更に別の実施形態では、トランシーバノードは、図３のトランシーバノード１０５であり、そして第１のデバイス３２０はプロバイダーブリッジ（図示せず）を含む。この場合、第１のデバイス３２０で受信するデータパケットはプロバイダーブリッジＶＬＡＮタグを含み、このタグは、ＩＥＥＥ ８０２．１ＡＤ規格に従って構成される。プロバイダーブリッジＶＬＡＮタグの挿入及び除去についての詳細は、‘７８２出願に記載されている。

この実施形態の更に別の実装では、複製データパケット１６３は、パケットレイヤ（レイヤ２）で処理され、そして受信した複製データパケット群１６３の全てが、廃棄される前に、ポート２（イーサネットポート１１６）でポート品質及び完全性に関してチェックされる。例えば、巡回冗長検査エラー、長さエラー、及び／又は廃棄データパケットに関する統計情報は、イーサネットポート１１７及び１１６の両方で収集することができる。蓄積した統計情報を使用して、イーサネットポート１１７及び１１６、及びこれらのポートにそれぞれ通信可能に接続される送信／受信回線１５１及び１５３の相対性能を判断する。この場合、性能のより良い方のイーサネットポート回線を選択してアクティブ受信イーサネットポートとする。統計情報が複製データパケット１６３に関して収集される場合、ＶＬＡＮタグ及びＶＬＡＮ ＩＤはデータパケット１６３に、当該パケットが廃棄される前に付加されることはない。

この実施形態の更に別の実装では、コンフィグレーションテーブルは、イーサネットスイッチ２１０に、入力スイッチングテーブル及び出力スイッチングテーブルと一緒に記録される。コンフィグレーションテーブルは、イーサネットスイッチ２０１が、１つの論理ポートに対応する保護ポートペア１９０を形成するポート群の構成を開始するときに実行される。イーサネットスイッチ２０１の場合、開始中に実行されるコンフィグレーションテーブルを表７に示す。表７は、イーサネットポート１１７及び１１６が、トランシーバノード１０７の単一の論理ポートに対応する保護ポートペア１９０であることを示している。

ＶＬＡＮコンフィグレーションテーブルでは、デフォルトのＶＬＡＮ ＩＤを１つの所与のポートに対して指定する。この実施形態の１つの実装では、これらのポートは、これらのポートに関連する２つ以上のＶＬＡＮ ＩＤを有し、そして、ユーザが別のＶＬＡＮ ＩＤを指定しない限りデフォルトのＶＬＡＮが使用される。データパケットがイーサネットポートに到着すると、デフォルトのＶＬＡＮを指定するコンフィグレーションテーブルを使用して、どのＶＬＡＮをデータパケットに割り当てるべきかを判断する。例示的なＶＬＡＮコンフィグレーションテーブルを表８に示す。

本明細書において説明するスイッチングは、ポート多重化が行なわれない場合には、ＶＬＡＮタグを用いることなく実行することができる。スイッチ群に明示的なタグが必要とされない場合、データパケットはタグ付けされないが、説明したプロセスの残りの部分は同じである。スイッチにＶＬＡＮタグを使用することがない例示的な場合では、データパケットはポート１（イーサネットポート１１７）に到着し、デフォルトのＶＬＡＮ ＩＤはＶＬＡＮ２であり、データパケットをＶＬＡＮ２に従ってスイッチングテーブルエントリに基づいて切り替えるが、ＶＬＡＮタグはパケットに付加されることがない。

バックアップ受信イーサネットポート１１６の物理レイヤでのレシーバパス識別子との接続が解除されても、バックアップ受信イーサネットポート１１６はアクティブのままで、データパケット群をイーサネットスイッチ２０１から送信する。これを図６に示す。図６は、トランシーバノード１０７のイーサネットポート１１７及び１１６から未修正データパケット群１６０として送信される修正データパケット群１６１の内部経路１８２，１８３，及び１８４の１つの実施形態の説明図である。図６のトランシーバノード１０７は、図５のトランシーバノード１０５と同じであるが、出力中のデータパケット群１６１が取る内部経路１８２，１８３，及び１８４は、入力中のプライマリデータパケット群１６１が取る内部経路１８５，１８６，及び１８７とは異なる。出力方向及び入力方向は、個別のＶＬＡＮスイッチングテーブルに書き込まれる。イーサネットスイッチ２０１の各ポートに関連付けられるＶＬＡＮ識別子（ＩＤ）は、図５におけるものと同じである。

図６に示す例示的なデータパケット１６０及び１６１は、図４を参照しながら上に説明したデータパケットである。出力データパケット１６０を、トランシーバノード１０７からアクティブ受信イーサネットポート１１７及びバックアップ受信イーサネットポート１１６の両方を介して出力中に切り替えるために、データパケット１６０は、更に別のＶＬＡＮタグを付けてネットワークプロセッサ３０１内で構成される。図６に示すように、データパケット１６０をネットワークプロセッサ３０１でアプリケーションから受信する場合に、ＶＬＡＮタグ１７７のＶＬＡＮ識別子１をデータパケット１６０に付加して修正データパケット１６１を形成する。２つ以上のポートが、２つ以上のイーサネットスイッチ２０１に接続されるネットワークプロセッサ３０１に配設される場合、本明細書を一読して理解することができるように、スイッチングテーブルをネットワークプロセッサ３０１に常駐させる。データパケット１６１はイーサネットスイッチ２０１に、内部ポート３０６及びネットワークプロセッサポート２０６を介して供給される。

この実施形態の１つの実装では、ＶＬＡＮ ＩＤは、ネットワークプロセッサ３０１の内部ポート３０６で付加される。この実施形態の別の実施では、ＶＬＡＮ ＩＤは、イーサネットスイッチ２０１のネットワークプロセッサポート２０６で付加される。この実施形態の更に別の実装では、ＶＬＡＮ ＩＤがデータパケット１６０に付加されることがなく、そしてデータパケット１６０は、経路１８３及び１８４を介してそれぞれのイーサネットポート１１７及び１１６に送信される。

イーサネットスイッチ２０１はデータパケット１６１をイーサネットポート１１７及び１１６に、ＶＬＡＮ識別子１に従って切り替える。出力ＶＬＡＮスイッチングテーブルは、イーサネットスイッチ２０１内のメモリ３２５に記憶される。図６において実行される出力ＶＬＡＮスイッチングテーブルを表９に示す。
ＭＡＣアドレス学習は無効化される。

表８に示す例示的な出力ＶＬＡＮスイッチングテーブルに示されるように、ポート３（ネットワークプロセッサポート２０６）で受信するデータパケット１６０にＶＬＡＮ識別子１を付与し、そしてデータパケット１６０は保護ポートペア１９０の両方のポート、すなわちポート１（イーサネットポート１１７）及びポート２（イーサネットポート１１６）に送信される。

この実施形態の１つの実装では、トランシーバノード１０７で受信するデータパケットは、８０２．１Ｑ ＶＬＡＮタグ１７３を含まない。図７は、イーサネットスイッチ２０１（図５）に入力するときに修正されるＶＬＡＮデータパケット３６１の１つの実施形態のブロック図である。この場合、ＶＬＡＮデータパケット３６０は「入力データパケット３６０」又は「複製データパケット３６０」と表記される。データパケット３６０はデータパケット１６０と、８０２．１Ｑ ＶＬＡＮタグ１７３が無いことを除き、同様である。詳細には、データパケット３６０は、イーサネットフレームのＩＥＥＥ８０２．３−２００２規格に従って、仮想ローカルエリアネットワークタグを付けることなく構成される。データパケット３６０は、ＶＬＡＮタグを付加することにより、トランシーバノード１０５における切り替えを可能にして、データパケット３６１が形成されるように構成される。データパケット３６１はイーサネットフレームであり、このイーサネットフレームを修正して、更に別のポートＶＬＡＮタグ３７７を含むようにする。

データパケット１６０及び１６１を参照して行なわれる図５及び６に関する上の説明は、データパケット３６０及び３６１のそれぞれにも当てはめることができる。唯一の違いは、データパケット３６１をネットワークプロセッサ３０１とイーサネットスイッチ２０１のイーサネットポート１１７及び１１６との間で切り替える場合に、データパケット３６１が、ポートＶＬＡＮタグ３７７を送信元アドレスフィールド１７２とタイプフィールド／レングス１７４との間に挿入した状態で構成されることである。

ポートＶＬＡＮタグ３７７は、図４のポートＶＬＡＮタグ１７７と等価である。従って、ポートＶＬＡＮタグ３７７は、仮想ローカルエリアネットワーク識別子（ＶＬＡＮ ＩＤ）を示す情報を含み、そしてＩＥＥＥ８０２．１Ｑ規格に従って構成される。詳細には、ポートＶＬＡＮタグ３７７は、タグプロトコル識別子と、当該識別子に続く２オクテットのタグ制御情報と、を含む。ポートＶＬＡＮタグ３７７は、図４を参照しながら上に説明したように、３つのフィールドから成る２オクテットのタグ制御情報を含む。

ＶＬＡＮタグを付加し、そして除去する方法について、図９〜１２の方法８００〜１２００をそれぞれ参照しながら以下に要約する。方法８００〜１２００について、図３のイーサネット保護スイッチシステム１２を参照しながら、かつ図４〜６を参照しながら説明する。方法８００〜１２００についての説明は、１つのトランシーバノード１０５（図３）のみを参照しながら行なわれるので、「第１のイーサネットスイッチ２００」は「イーサネットスイッチ２００」と表記され、「第１のネットワークプロセッサポート２０５」は「ネットワークプロセッサポート２０５」と表記され、「第１のメモリ２２５」は「メモリ２２５」と表記され、「第１の内部ポート３０５」は「内部ポート３０５」と表記され、「第１のネットワークプロセッサ３００」は「ネットワークプロセッサ３００」と表記され、そして「第１のデバイス３２０」は「デバイス３２０」と表記される。

図８は、本発明による入力データパケット群を保護切り替えして入力する方法８００の１つの実施形態のフロー図である。方法８００では、入力データパケット１６０がアクティブ受信イーサネットポート１１２及びバックアップ受信イーサネットポート１１４からネットワークプロセッサポート２０５に入力するプロセス（図３）を記述する。ブロック８０２では、複製データパケット１６０を、保護イーサネットスイッチ２００のアクティブ受信イーサネットポート１１２で、送信／受信回線１５１を介して受信する。「イーサネットスイッチ」及び「保護イーサネットスイッチ」という用語は、本明細書では同じ意味に使用される。ブロック８０４では、複製データパケット１６０を、保護イーサネットスイッチ２００のバックアップ受信イーサネットポート１１４で、送信／受信回線１５３を介して受信する。ブロック８０６では、バックアップ受信イーサネットポート１１４で受信する複製データパケット１６０を、イーサネットスイッチ２００で、仮想ローカルエリアネットワークタグ及び識別子を複製データパケット１６０に付加することなく廃棄する。従って、仮想ローカルエリアネットワーク識別子（ＶＬＡＮ ＩＤ）は、バックアップ受信イーサネットポート１１４で受信する複製データパケットの仮想ローカルエリアネットワークタグ１７７のデータ構造に挿入されることがない。

ブロック８０８では、仮想ローカルエリアネットワーク識別子（ＶＬＡＮ ＩＤ）のデフォルト値をアクティブ受信イーサネットポートに関して設定する。ＶＬＡＮ ＩＤの値は、データパケットを受信したアクティブ受信イーサネットポートに基づいて設定される。

ブロック８１０では、ＶＬＡＮタグ付けがシステムにおいて行なわれているかどうかを判断する。ＶＬＡＮタグ付けが行なわれている場合、方法８００のフローはブロック８１２に進む。ブロック８１２では、仮想ローカルエリアネットワークタグ１７７の４バイトのデータ構造を、アクティブ受信イーサネットポート１１２で受信する複製データパケット１６０に付加する。ブロック８１４では、ＶＬＡＮ識別子を、ブロック８０８で設定されるデフォルトＶＬＡＮに基づいて割り当てる。従って、ＶＬＡＮ ＩＤの値が仮想ローカルエリアネットワークタグ１７７のデータ構造に挿入されて、修正データパケット１６１を形成する（図４）。方法８００のフローはブロック８１４からブロック８１６に進む。

ブロック８１０において、ＶＬＡＮタグ付けがシステムにおいて行なわれていないと判断された場合、方法８００のフローはブロック８１６に進む。ブロック８１６では、データパケット１６０又は修正データパケットを、イーサネットスイッチ２００のネットワークプロセッサポート２０５に、ブロック８０８で設定される仮想ローカルエリアネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤに基づいて送信する。ネットワークプロセッサポート２０５に送信されるデータパケットは、ＶＬＡＮタグ付けが行なわれておらず、かつブロック８１２及び８１４が行なわれない場合のデータパケット１６０である。ネットワークプロセッサポート２０５に送信されるデータパケットは、ＶＬＡＮタグ付けが行なわれており、かつブロック８１２及び８１４が行なわれた場合のデータパケット１６１である。

図９は、本発明による入力データパケット群を保護切り替えして入力する方法９００の１つの実施形態のフロー図である。方法９００では、データパケット１６０又は修正データパケット１６１が、ネットワークプロセッサポート２０５からデバイス３２０のアプリケーション２５２に入力するプロセス（図３）を記述する。方法９００のＶＬＡＮタグ除去プロセスは、ネットワークプロセッサポート２０５、又はネットワークプロセッサ３００の内部ポート３０５のいずれにおいても行なうことができる。このフローを以下に、方法９００のＶＬＡＮタグ除去プロセスがネットワークプロセッサポート２０５において行なわれる場合について説明する。しかしながら、方法９００についての記述を一読する当業者であれば、どのようにして、方法９００のＶＬＡＮタグ除去プロセスを内部ポート３０５において行なうことができるかが分かるであろう。

ブロック９０２では、修正データパケット１６１又はデータパケット１６０をイーサネットスイッチ２００のネットワークプロセッサポート２０５で受信する。ブロック９０４では、ＶＬＡＮタグ付けがシステムによって行なわれているかどうかを判断する。ネットワークプロセッサポート２０５で受信するデータパケットがデータパケット１６０である場合、ＶＬＡＮタグ付けは行なわれていない。ネットワークプロセッサポート２０５で受信するデータパケットが修正データパケット１６１である場合、ＶＬＡＮタグ付けが行なわれている。ＶＬＡＮタグ付けがシステムによって行なわれていると判断される場合、方法９００のフローはブロック９０６に進む。

ブロック９０６では、仮想ローカルエリアネットワーク識別子を、修正データパケット１６１のポートＶＬＡＮタグ１７７から抽出する。この実施形態の１つの実装では、イーサネットスイッチ２００のプロセッサ２２６は、仮想ローカルエリアネットワーク識別子を、修正データパケット１６１のポートＶＬＡＮタグ１７７から抽出する。ブロック９０８では、論理ポートを、アクティブ受信イーサネットポート、及び上に示す表７のようなＶＬＡＮコンフィグレーションテーブルに基づいて設定する。ブロック９１０では、仮想ローカルエリアネットワークタグ１７７を修正データパケット１６１から除去して、複製データパケット１６０を再形成する。この実施形態の１つの実装では、イーサネットスイッチ２００のプロセッサ２２６は、ポートＶＬＡＮタグ１７７を修正データパケット１６１から除去して、複製データパケット１６０を再形成する。ブロック９０６〜９１０は、タグ除去プロセスに必要なステップである。

フローはブロック９１２に進み、そして再形成された複製データパケット１６０をネットワークプロセッサ３００にネットワークプロセッサポート３０５を介して送信する。ブロック９１２では、複製データパケット１６０を、ネットワークプロセッサ３００を含むデバイス３２０内のアプリケーション２５１又は２５２に渡す。再形成された複製データパケット１６０は、デバイス３２０のネットワークプロセッサ３００の内部ポート３０５を介して渡される。

ＶＬＡＮタグ付け（及びタグ除去）がシステムによって行なわれていないと判断される場合、方法９００のフローはブロック９１４に進む。ブロック９１４では、論理ポートを、データパケット１６０のアクティブ受信イーサネットポート、及び上に示す表７のようなコンフィグレーションテーブルに基づいて設定する。フローはブロック９１４からブロック９１２に進む。ブロック９１２では、複製データパケット１６０を、ネットワークプロセッサ３００を含むデバイス３２０内のアプリケーション２５１又は２５２に渡す。形成された複製データパケット１６０は、デバイス３２０のネットワークプロセッサ３００の内部ポート３０５を介して渡される。

方法９００のプロセスが、ネットワークプロセッサ３００の内部ポート３０５で行なわれる場合、データパケット１６０又は修正データパケット１６１を、ネットワークプロセッサポート２０５から内部ポート３０５に渡す。修正データパケット１６１を内部ポート３０５に渡す場合、ＶＬＡＮタグを修正データパケット１６１から内部ポート３０５で除去する。

図１０は、本発明による入力データパケット１６０を保護切り替えして入力する方法１０００の１つの実施形態のフロー図である。ブロック１００２では、イーサネットポート群を含む通信リンク群の故障状態をモニタリングする。この実施形態の１つの実施では、イーサネットスイッチ２００のプロセッサ２２６は、アクティブ受信イーサネットポート１１２、送信／受信回線１５１、及びイーサネットポート１２２を含む通信リンクを故障状態に関してモニタリングする。この実施形態の別の実装では、イーサネットスイッチ２００のプロセッサ２２６は、アクティブ受信イーサネットポート１１２、送信／受信回線１５１、及びイーサネットポート１２２を含む通信リンク、ならびにバックアップ受信イーサネットポート１１４、送信／受信回線１５３、及びイーサネットポート１２４を含む通信リンクの両方を故障状態に関してモニタリングする。

ブロック１００４では、これらの通信リンクのうちの１つの通信リンクの故障状態を受信する。この実施形態の１つの実装では、プロセッサ２２６は、アクティブ受信イーサネットポート１１２、送信／受信回線１５１、及びイーサネットポート１２２を含むアクティブ通信リンクの故障状態を受信する。

ブロック１００６では、故障通信リンクから受信する入力データパケット１６０を、故障状態の受信に応じて廃棄する。プロセッサ２２６は、複製データパケット１６０を伝送し、かつアクティブ受信イーサネットポートを含む通信リンクが故障した場合に、アクティブ受信イーサネットポートを無効にする。

この実施形態の１つの実装では、故障状態を送信／受信回線１５１を含む通信リンクに関して受信したときに、複製データパケット１６０をアクティブ送信／受信回線１５１から受け入れている場合に、プロセッサ２２６は、イーサネットスイッチ２００を再構成して、送信／受信回線１５１から受信したデータパケット１６０を廃棄する。この実施形態の別の実装では、故障状態を送信／受信回線１５３を含む通信リンクに関して受信したときに、複製データパケット１６０をアクティブ送信／受信回線１５３から受信している場合に、プロセッサ２２６は、イーサネットスイッチ２００を再構成して、送信／受信回線１５３から受信したデータパケット１６０を廃棄する。この実施形態の更に別の実装では、故障状態を送信／受信回線１５１を含む通信リンクに関して受信したときに、複製データパケット１６０を送信／受信回線１５３から受信している場合、イーサネットスイッチ２００は再構成されない。この実施形態の更に別の実装では、故障状態を送信／受信回線１５３を含む通信リンクに関して受信したときに、複製データパケット１６０を送信／受信回線１５１から受信している場合、イーサネットスイッチ２００は再構成されない。

ブロック１００８では、動作状態の送信／受信回線で受信するデータパケット１６０をネットワークプロセッサ３００に送信する。この実施形態の１つの実装では、動作状態の送信／受信回線で受信する複製データパケット１６０をイーサネットスイッチ２０１で修正し、そして修正データパケット１６１をネットワークプロセッサ３０１に送信する（図５）。

図１１は、本発明による出力データパケット１６０を保護切り替えして出力する方法１１００の１つの実施形態のフロー図である。方法１１００では、データパケット１６０がアプリケーションからイーサネットポート１１２及び１１４に出力するプロセス（図３）を記述する。方法１１００のＶＬＡＮタグ付けプロセスは、イーサネットスイッチ２００のネットワークプロセッサポート２０５、又はネットワークプロセッサ３００の内部ポート３０５のいずれにおいても行なうことができる。このフローを以下に、方法１１００のＶＬＡＮタグ付けプロセスがネットワークプロセッサポート２０５において行なわれる場合について説明する。しかしながら、方法１１００についての記述を一読する当業者であれば、どのようにして、方法１１００のプロセスをネットワークプロセッサ３００の内部ポート３０５において行なうことができるかが分かるであろう。

ブロック１１０２では、出力データパケット１６０をデバイス３２０のアプリケーション２５１からネットワークプロセッサ３００で受信する（図３）。ブロック１１０４では、データパケット１６０をイーサネットスイッチ２００で受信する。出力データパケット１６０は、ネットワークプロセッサ３００の内部ポート３０５から、イーサネットスイッチ２００のネットワークプロセッサポート２０５で受信する。ブロック１１０６では、ＶＬＡＮタグ付けが行なわれているかどうかを判断する。ＶＬＡＮタグ付けがシステムによって行なわれていると判断される場合、方法１１００のフローはブロック１１０８に進む。ブロック１１０８では、仮想ローカルエリアネットワークタグ１７７を、出力データパケット１６０に付加してデータパケット１６１を形成する。ブロック１１１０では、ＶＬＡＮ１のような仮想ローカルエリアネットワーク識別子を仮想ローカルエリアネットワークタグ１７７に割り当てる。ブロック１１１２では、データパケット１６１を、アクティブ受信イーサネットポート１１２及びバックアップ受信イーサネットポート１１４で受信する。

ＶＬＡＮタグ付けがシステムにより行なわれていないと判断される場合、方法１１００のフローはブロック１１０６からブロック１１１２に進み、そしてデータパケット１６０を、アクティブ受信イーサネットポート１１２及びバックアップ受信イーサネットポート１１４で受信する。

ブロック１１１４では、ＶＬＡＮタグ付けが行なわれているかどうかを判断する。ＶＬＡＮタグ付けがシステムにより行なわれていると判断される場合、方法１１００のフローはブロック１１１６に進む。ブロック１１１６では、ＶＬＡＮタグをデータパケット１６１から除去する。詳細には、ＶＬＡＮ ＩＤ１のような仮想ローカルエリアネットワーク識別子を、アクティブ受信イーサネットポート１１２及びバックアップ受信イーサネットポート１１４で受信するデータパケット群１６１のＶＬＡＮタグ１７７から抽出し、そして仮想ローカルエリアネットワークタグ１７７を、アクティブ受信イーサネットポート１１２及びバックアップ受信イーサネットポート１１４で受信するデータパケット群１６１から除去して出力データパケット１６０を形成する。フローはブロック１１１８に進む。

ＶＬＡＮタグ付けがシステムにより行なわれていないと判断される場合、方法１１００のフローはブロック１１１４からブロック１１１８に進む。ブロック１１１８では、出力データパケット１６０を（複製データパケットとして）、アクティブ受信イーサネットポート１１２及びバックアップ受信イーサネットポート１１４の両方から送信する。

ここに説明する方法及び手法は、デジタル電子回路で実行する、又はプログラマブルプロセッサ（例えば、特定用途向けプロセッサ、又はコンピュータのような汎用プロセッサ）、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせで実行することができる。これらの手法を具体化する装置は、適切な入力デバイス及び出力デバイス、プログラマブルプロセッサ、及びプログラマブルプロセッサが実行するプログラム命令を明白に具体化する記憶媒体を含むことができる。これらの手法を具体化するプロセスは、プログラマブルプロセッサが命令プログラムを実行して、所望の機能を、入力データを操作し、そして適切な出力を生成することにより実行することができる。これらの手法は、プログラマブルシステムで実行することができる１つ以上のプログラムで実行すると有利であり、当該プログラマブルシステムは、データ及び命令をデータストレージシステムから受信し、そしてデータ及び命令をデータストレージシステムに送信するように接続される少なくとも１つのプログラマブルプロセッサと、少なくとも１つの入力デバイスと、少なくとも１つの出力デバイスと、を含む。一般的に、プロセッサは命令及びデータをリードオンリメモリ及び／又はランダムアクセスメモリから受信する。

特定の実施形態を本明細書において示し、そして説明してきたが、当業者であれば、同じ目的を達成すると考えられるどのような構造も、提示した特定の実施形態の代わりに用いることができることが理解できるであろう。本出願は、本発明のあらゆる適応形態及び変形形態を含むものである。従って、本発明が請求項及び請求項の等価物によってのみ制限されるものであることは明白である。

Claims (24)

1. イーサネットポート群を有する第１のトランシーバノードであって、前記イーサネットポート群が１つのアクティブ受信イーサネットポートと、そして少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートと、を含む、前記第１のトランシーバノードと、
   前記イーサネットポート群のそれぞれ１つのイーサネットポートに通信可能に接続される送信／受信回線群であって、各送信／受信回線が、通信可能に接続される第２のトランシーバノードから送信されるデータパケットの複製データパケット群を伝送する、前記送信／受信回線群と、を備え、
   送信／受信回線から前記アクティブ受信イーサネットポートに入力する前記複製データパケットは前記第１のトランシーバノードで受信され、
   送信／受信回線から前記少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートのそれぞれ１つのバックアップ受信イーサネットポートに入力する前記複製データパケットは前記第１のトランシーバノードで廃棄され、かつ、
   前記複製データパケットを前記アクティブ受信イーサネットポートに入力する前記送信／受信回線が故障した場合に、前記少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートのうちの１つのバックアップ受信イーサネットポートが前記アクティブ受信イーサネットポートとして機能し始め、前記第１のトランシーバノードは、複製データパケット群を、前記イーサネットポート群の各イーサネットポートから出力して、前記送信／受信回線群の各送信／受信回線で伝送するように構成される、イーサネット保護スイッチシステム。
2. 前記システムは、
   イーサネットポート群を有する第２のトランシーバノードであって、前記イーサネットポート群が１つのアクティブ受信イーサネットポートと、そして少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートと、を含む、第２のトランシーバノードを備え、
   前記送信／受信回線群は、前記第２のトランシーバノードの前記イーサネットポート群のそれぞれ１つのイーサネットポートに通信可能に接続され、
   前記第２のトランシーバノードの前記イーサネットポート群は、前記第１のトランシーバノードの前記イーサネットポート群のそれぞれ１つのイーサネットポートにポイントツーポイント構成で通信可能に接続され、
   各送信／受信回線は、前記第１のトランシーバノードから送信される複製データパケットを伝送し、
   送信／受信回線から前記第２のトランシーバノードの前記アクティブ受信イーサネットポートに入力する前記複製データパケットは前記第２のトランシーバノードで受信され、
   送信／受信回線から前記第２のトランシーバノードの前記少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートのそれぞれ１つのバックアップ受信イーサネットポートに入力する前記複製データパケットは前記第２のトランシーバノードで廃棄され、かつ、
   前記複製データパケットを前記第２のトランシーバノードの前記アクティブ受信イーサネットポートに入力する前記送信／受信回線が故障した場合に、前記第２のトランシーバノードの前記少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートのうちの１つのバックアップ受信イーサネットポートが前記アクティブ受信イーサネットポートとして機能し始め、前記第２のトランシーバノードは、複製データパケット群を、前記第２のトランシーバノードの前記イーサネットポート群の各イーサネットポートから出力して、前記送信／受信回線群の各送信／受信回線で前記第１のトランシーバノードに伝送するように構成される、請求項１記載のイーサネット保護スイッチシステム。
3. 各トランシーバノードは、前記１つのアクティブ受信イーサネットポートと、そして前記少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートと、を有するネットワークプロセッサを含み、前記ネットワークプロセッサは、前記アクティブ受信イーサネットポートに通信可能に接続される前記送信／受信回線から入力する前記データパケットを受け入れ、そして前記送信／受信回線群のうちの他の送信／受信回線から入力する前記複製データパケットを廃棄するように構成され、前記ネットワークプロセッサは更に、複製データパケット群を前記ネットワークプロセッサの前記イーサネットポート群の各イーサネットポートから出力して、前記送信／受信回線群の各送信／受信回線で伝送するように構成される、請求項２記載のイーサネット保護スイッチシステム。
4. 第１のネットワークプロセッサのイーサネットポートを第２のネットワークプロセッサのイーサネットポートに通信可能に接続する各送信／受信回線は、
   前記第１のネットワークプロセッサの前記イーサネットポートから前記第２のネットワークプロセッサの通信可能に接続される前記イーサネットポートに出力するデータパケット群を伝送する送信回線と、
   前記第２のネットワークプロセッサの前記イーサネットポートから前記第１のネットワークプロセッサの通信可能に接続される前記イーサネットポートに出力するデータパケット群を伝送する受信回線と、を含む、請求項３記載のイーサネット保護スイッチシステム。
5. 各トランシーバノードは、
   内部ポートを有するネットワークプロセッサと、
   イーサネットスイッチと、を含み、
   該イーサネットスイッチは、
   前記ネットワークプロセッサの前記内部ポートに通信可能に接続されるネットワークプロセッサポートと、
   前記ネットワークプロセッサポートに通信可能に接続されるイーサネットポート群と、
   前記イーサネットスイッチ内に配置され、かつスイッチングテーブルを記憶するメモリと、
   を含む、請求項２記載のイーサネット保護スイッチシステム。
6. 各トランシーバノードの前記イーサネットスイッチは、前記アクティブ受信イーサネットポートと、そして前記少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートと、を含み、
   第１のネットワークプロセッサの第１の内部ポートから第１のイーサネットスイッチで受信するデータパケット群は、前記第１のイーサネットスイッチの前記アクティブ受信イーサネットポート、及び前記第１のイーサネットスイッチの前記少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートの各バックアップ受信イーサネットポートから出力されて、前記送信／受信回線群を介して前記第２のイーサネットスイッチに送信され、かつ
   第２のネットワークプロセッサの第２の内部ポートから第２のイーサネットスイッチで受信するデータパケット群は、前記第２のイーサネットスイッチの前記アクティブ受信イーサネットポート、及び前記第２のイーサネットスイッチの前記少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートの各バックアップ受信イーサネットポートから出力されて、前記送信／受信回線群を介して前記第２のイーサネットスイッチに送信される、請求項５記載のイーサネット保護スイッチシステム。
7. 更に、
   前記第１のイーサネットスイッチの第１のメモリに記憶される出力ＶＬＡＮスイッチングテーブルと、
   前記第２のイーサネットスイッチの第２のメモリに記憶される出力ＶＬＡＮスイッチングテーブルと、を備え、前記送信／受信回線群を介して前記第１のイーサネットスイッチから前記第２のイーサネットスイッチに送信される複製データパケット群は、前記第１のメモリに記憶される前記出力ＶＬＡＮスイッチングテーブルに基づいて送信され、そして前記送信／受信回線群を介して前記第２のイーサネットスイッチから前記第１のイーサネットスイッチに送信される複製データパケット群は、前記第２のメモリに記憶される前記出力ＶＬＡＮスイッチングテーブルに基づいて送信される、請求項６記載のイーサネット保護スイッチシステム。
8. 前記ネットワークプロセッサは、データパケット群を前記イーサネットスイッチから入力ＶＬＡＮスイッチングテーブルに基づいて受信するように構成され、前記システムは更に、
   前記アクティブ受信イーサネットポートを含む前記通信リンクの状態をモニタリングする状態アプリケーションを備え、前記イーサネットスイッチは、前記アクティブ受信イーサネットポートを含む前記通信リンクの故障状態を、前記アクティブ受信イーサネットポートを含む前記通信リンクが故障したときに受信するように構成され、前記イーサネットスイッチはデータパケット群を、前記少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートのうちの１つのバックアップ受信イーサネットポートに通信可能に接続される前記送信／受信回線から受け入れ、かつ前記故障状態を受信すると、前記アクティブ受信イーサネットポートに通信可能に接続される前記送信／受信回線からのデータパケット群を廃棄する、請求項７記載のイーサネット保護スイッチシステム。
9. 更に、
   前記第１のネットワークプロセッサと、少なくとも１つのアプリケーションと、を含む第１のデバイスと、
   前記第２のネットワークプロセッサと、少なくとも１つのアプリケーションと、を含む第２のデバイスと、
   を備える、請求項６記載のイーサネット保護スイッチシステム。
10. 更に、
    前記アクティブ受信イーサネットポートを含む前記通信リンクの状態をモニタリングする状態アプリケーションを備え、前記イーサネットスイッチは、前記アクティブ受信イーサネットポートを含む前記通信リンクの故障状態を、前記アクティブ受信イーサネットポートを含む前記通信リンクが故障したときに受信するように構成され、前記イーサネットスイッチはデータパケット群を、前記少なくとも１つのバックアップ受信イーサネットポートのうちの１つのバックアップ受信イーサネットポートに通信可能に接続される前記送信／受信回線から受け入れ、そして前記故障状態を受信すると、前記アクティブ受信イーサネットポートに通信可能に接続される前記送信／受信回線からのデータパケット群を廃棄する、請求項６記載のイーサネット保護スイッチシステム。
11. イーサネットポート群を保護切り替えする方法であって、該方法は、
    複製データパケットを、保護イーサネットスイッチのアクティブ受信イーサネットポートで受信するステップと、
    複製データパケットを、前記保護イーサネットスイッチのバックアップ受信イーサネットポートで受信するステップと、
    仮想ローカルエリアネットワークタグを、前記アクティブ受信イーサネットポートで受信する前記複製データパケットに付加するステップと、
    仮想ローカルエリアネットワーク識別子を前記仮想ローカルエリアネットワークタグに、前記複製データパケットを受信した前記イーサネットポートに基づいて割り当てて、修正データパケットを形成するステップと、
    前記バックアップ受信イーサネットポートで受信する前記複製データパケットを廃棄するステップと、
    前記修正データパケットをネットワークプロセッサポートに、前記仮想ローカルエリアネットワーク識別子に基づいて送信するステップと、
    を含む、方法。
12. 入力データパケット群を保護切り替えして入力するステップは更に、
    前記修正データパケットを前記イーサネットスイッチの前記ネットワークプロセッサポートで受信するステップと、
    前記仮想ローカルエリアネットワーク識別子を抽出するステップと、
    前記仮想ローカルエリアネットワークタグを除去して、前記複製データパケットを再形成するステップと、
    再形成された前記複製データパケットをネットワークプロセッサにネットワークプロセッサポートを介して送信するステップと；
    再形成された前記複製データパケットを前記ネットワークプロセッサで内部ポートを介して受信するステップと、
    再形成された前記複製データパケットを、前記ネットワークプロセッサを含むデバイス内のアプリケーションに渡すステップと、
    を含む、請求項１１記載の方法。
13. 更に、
    前記イーサネットポート群を含む通信リンク群の故障状態をモニタリングするステップを含む、請求項１２記載の方法。
14. 更に、
    前記通信リンク群のうちの１つの通信リンクの故障状態を受信するステップと、
    故障状態の前記通信リンクの前記送信／受信回線から受信する前記データパケット群を、前記故障状態の受信に応じて廃棄するステップと、
    動作状態の前記通信リンクの前記送信／受信回線から受信する前記データパケットを送信するステップと、
    を含む、請求項１３記載の方法。
15. 更に、
    出力データパケットをデバイス内のアプリケーションから前記デバイスのネットワークプロセッサの内部ポートで受信するステップと、
    仮想ローカルエリアネットワークタグを、前記出力データパケットに付加するステップと、
    前記仮想ローカルエリアネットワーク識別子を前記仮想ローカルエリアネットワークタグに、前記内部ポートに基づいて割り当てるステップと、
    を含む、請求項１２記載の方法。
16. 更に、
    前記出力データパケットを前記イーサネットスイッチのネットワークプロセッサポートで受信するステップと、
    前記出力データパケットを、アクティブ受信イーサネットポート及び前記バックアップ受信イーサネットポートで受信するステップと、
    前記仮想ローカルエリアネットワーク識別子を抽出するステップと、
    前記仮想ローカルエリアネットワークタグを除去するステップと、
    前記出力データパケットを前記アクティブ受信イーサネットポート及び前記バックアップ受信イーサネットポートから送信するステップと、
    を含む、請求項１５記載の方法。
17. イーサネットポート群を保護切り替えする方法であって、該方法は、
    複製データパケットを、保護イーサネットスイッチのアクティブ受信イーサネットポートで受信するステップと、
    複製データパケットを、前記保護イーサネットスイッチのバックアップ受信イーサネットポートで受信するステップと、
    前記バックアップ受信イーサネットポートで受信する前記複製データパケットを廃棄するステップと、
    前記アクティブ受信イーサネットポートで受信する前記複製データパケットをネットワークプロセッサポートに送信するステップと、
    を含む、方法。
18. 更に、
    前記複製データパケットをネットワークプロセッサで受信するステップと、
    前記複製データパケットを、前記ネットワークプロセッサを含むデバイス内のアプリケーションに渡すステップと、
    を含む、請求項１７記載の方法。
19. 更に、
    前記出力データパケットを、ネットワークプロセッサを含むデバイス内のアプリケーションから受信するステップと、
    前記出力データパケットを前記イーサネットスイッチで受信するステップと、
    前記出力データパケットを前記アクティブ受信イーサネットポート及び前記バックアップ受信イーサネットポートで受信するステップと、
    前記出力データパケットを前記アクティブ受信イーサネットポート及び前記バックアップ受信イーサネットポートから送信するステップと、
    を含む、請求項１７記載の方法。
20. 記憶媒体に記録されるプログラム命令を含むプログラム製品であって、該プログラム命令は、該プログラム命令によってプロセッサが、
    仮想ローカルエリアネットワークタグを、アクティブ受信イーサネットポートで受信する複製データパケットに付加し、
    仮想ローカルエリアネットワーク識別子を前記仮想ローカルエリアネットワークタグに、前記アクティブデータパケットを受信した前記アクティブ受信イーサネットポートに基づいて割り当てて、修正データパケットを形成し、
    バックアップ受信イーサネットポートで受信する前記複製データパケットを廃棄し、かつ
    前記修正データパケットを前記イーサネットスイッチのネットワークプロセッサポートに、前記仮想ローカルエリアネットワーク識別子に基づいて送信するように作用することができる、プログラム製品。
21. 記憶媒体に記録されるプログラム命令を含むプログラム製品であって、該プログラム命令は更に、該プログラム命令によってプロセッサが、
    前記仮想ローカルエリアネットワーク識別子を、前記イーサネットスイッチの前記ネットワークプロセッサポートで受信する前記修正データパケットから抽出し、
    前記仮想ローカルエリアネットワークタグを除去して、前記複製データパケットを再形成し、かつ
    再形成された前記複製データパケットをネットワークプロセッサにネットワークプロセッサポートを介して送信するように作用することができる、請求項２０記載のプログラム製品。
22. 記憶媒体に記録されるプログラム命令を含むプログラム製品であって、該プログラム命令は更に、該プログラム命令によってプロセッサが、
    仮想ローカルエリアネットワークタグを、デバイス内のアプリケーションから前記デバイス内のネットワークプロセッサの内部ポートで受信する出力データパケットに付加し、かつ
    前記仮想ローカルエリアネットワーク識別子を、前記仮想ローカルエリアネットワークタグに前記内部ポートに基づいて割り当てるように作用することができる、請求項２０記載のプログラム製品。
23. 記憶媒体に記録されるプログラム命令を含むプログラム製品であって、該プログラム命令は更に、該プログラム命令によってプロセッサが、
    前記仮想ローカルエリアネットワーク識別子を、前記アクティブ受信イーサネットポート及び前記バックアップ受信イーサネットポートで前記ネットワークプロセッサポートから受信する前記出力データパケットから抽出し、
    前記仮想ローカルエリアネットワークタグを除去し、かつ
    前記出力データパケットを前記アクティブ受信イーサネットポート及び前記バックアップ受信イーサネットポートから送信するように作用することができる、請求項２２記載のプログラム製品。
24. 記憶媒体に記録されるプログラム命令を含むプログラム製品であって、該プログラム命令は、該プログラム命令によってプロセッサが、
    保護イーサネットスイッチのバックアップ受信イーサネットポートで受信する複製データパケットを廃棄し、かつ
    前記保護イーサネットスイッチのアクティブ受信イーサネットポートで受信する複製データパケットをネットワークプロセッサポートに送信するように作用することができる、プログラム製品。

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