JP2011109167A - 通信装置、インターフェースカードおよび障害対処方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リング網における耐障害性を向上させる技術を提供する。
【解決手段】実施の１形態の通信装置１２は、リング網の第１の方向に対するデータフレームの中継処理を行う第１ＩＦカード２０と、リング網の第２の方向に対するデータフレームの中継処理を行う第２ＩＦカード２２と、第１ＩＦカード２０から第２ＩＦカード２２に亘る通信状態を監視する通信状態判定部４６と、その通信状態が異常である場合、第１ＩＦカード２０および第２ＩＦカード２２のいずれか一方に新たなブロックポイントを設定させるブロック制御部４８と、新たなブロックポイントを設定した旨を示す、リング網におけるブロックポイントの切替を通知するための情報を、リング網を構成する他の通信装置へ通知するリングプロトコル処理部４０とを備える。
【選択図】図５

Description

この発明は、データ通信技術に関し、特に、リング網を構成する通信装置と、その通信装置に搭載されるインターフェースカードと、その通信装置により実行される障害対処方法とに関する。

信頼性の高い通信網として、データフレームを中継する複数の通信装置をリング状に接続した通信網、いわゆるリング網が構築されることがある。リング網ではデータフレームのループを防止する必要がある。そのため、リング制御用のプロトコル（以下、「リングプロトコル」とも呼ぶ）を用いて、通信装置の少なくとも１つのポートが、データフレームの中継を遮断するポート（以下、「ブロックポイント」）とも呼ぶ）として設定されることがある。

通信装置間の通信線路で障害が発生すると、障害が発生した通信線路へデータフレームが伝送されないように、リングプロトコルに基づき、ブロックポイントの設定位置が動的に変更される。これにより、障害が発生した通信線路を迂回する形で、データフレームの伝送が継続される。

特開２００６−２２９４７７号公報

これまでのリングプロトコルは、通信装置間の通信線路上で障害が発生した場合にデータフレームの伝送を維持することを目的としており、通信装置内部で障害が発生した場合はデータフレームの伝送を維持できないことがあった。

本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、リング網における耐障害性を向上させる技術を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の通信装置は、リング状に接続される複数の通信装置の少なくとも１つにデータフレームの中継を遮断するブロックポイントが設定されるリング網について、そのリング網を構成する通信装置であって、リング網の第１の方向に対するデータフレームの中継処理を行う第１中継部と、リング網の第１の方向とは異なる第２の方向に対するデータフレームの中継処理を行う第２中継部と、第１中継部から第２中継部に亘る通信状態を監視する監視部と、通信状態が異常である場合、第１中継部および第２中継部のいずれか一方に新たなブロックポイントを設定させるブロック制御部と、新たなブロックポイントを設定した旨を示す、リング網におけるブロックポイントの切替を通知するための情報を、リング網を構成する他の通信装置へ通知する通知部と、を備える。

第１中継部から第２中継部に亘る通信状態は、第１中継部の内部の通信状態、第１中継部と第２中継部との間の通信状態、第２中継部の内部の通信状態を全て含むものでもよく、これらの一部でもよい。また、通信状態の正常性の判定基準は、第１中継部と第２中継部間での疎通の有無、すなわち監視用のデータフレームが伝送されることでもよい。また、その監視用のデータフレームが誤りなく伝送されることでもよい。新たなブロックポイントを設定した旨を示す情報を受け付けた他の通信装置は、それまでのブロックポイントを解除、言い換えれば無効化してもよい。また、新たなブロックポイントを迂回するように、データフレームの経路設定を変更してもよい。また、この態様の通信装置は、リング網を構成する複数の通信装置の全てであってもよく、一部であってもよい。

この態様によると、通信装置の内部で障害が発生した際、その通信装置の新たなブロックポイントが設定される。その結果、リングプロトコルに基づいて、新たなブロックポイントを迂回するようにデータフレームの伝送経路が変更される。これにより、通信装置の内部で障害が発生した場合でも、データフレームの伝送を維持しやすくなる。

監視部は、第１中継部から第２中継部に亘る通信状態のうち、第１中継部の内部における通信状態を第１通信状態として監視し、第２中継部の内部における通信状態を第２通信状態として監視し、ブロック制御部は、第１通信状態が異常である場合は、第１中継部に新たなブロックポイントを設定させ、第２通信状態が異常である場合は、第２中継部に新たなブロックポイントを設定させてもよい。

監視部は、第１中継部および第２中継部の内部の通信状態を監視する際に、各中継部におけるリング網へのインターフェースと装置内部側へのインターフェースとの間の通信状態を監視してもよい。また、ブロック制御部は、第１中継部または第２中継部におけるリング網へのインターフェースにブロックポイントを設定させてもよく、装置内部側へのインターフェースにブロックポイントを設定させてもよい。

この態様によると、障害が発生した中継部にブロックポイントを設定させることができる。これにより、障害が発生していない中継部を介してリング網とのデータフレームの中継を維持でき、通信装置が中継すべきデータフレームを救済しやすくなる。

第１中継部と第２中継部とのそれぞれは、リング網とのインターフェースであるリングインターフェースと、そのリング網とは異なる他の通信網とのインターフェースである他インターフェースと、リングインターフェースを介するデータフレームと、他インターフェースを介するデータフレームとの両方を装置内部の他処理部へ一元的に中継するインターフェースである内部インターフェースと、を含んでもよい。ブロック制御部は、新たなブロックポイントを設定させるべき第１中継部または第２中継部に対して、少なくともその内部インターフェースに新たなブロックポイントを設定させてもよい。

装置内部の他処理部は、自身とは異なる他の中継部であってもよく、データフレームの伝送経路を制御する、すなわち複数の中継部に対するデータフレームの振分け処理を実行するスイッチ部であってもよい。ブロック制御部は、リングインターフェースにも新たなブロックポイントを設定させてもよい。

この態様によると、障害が発生した中継部の内部インターフェースにブロックポイントが設定されるため、その中継部が複数の通信網との外部インターフェースを有する場合であっても、その中継部を介したデータフレームの中継を一元的に遮断できる。例えば、複数のリング網と接続された中継部において、第１のリングインターフェースと内部インターフェースとの間で障害が検出された場合を考える。この場合、第１のリングインターフェースとは異なる第２のリングインターフェースを使用するリング網についても新たなブロックポイントが設定されることになり、そのリング網においても新たなブロックポイントを迂回するようにデータフレームの伝送経路が変更される。

監視部は、第１中継部から第２中継部に亘る通信状態のうち、第１中継部と第２中継部とのいずれか一方についてはその内部における通信状態を内部通信状態として監視し、ブロック制御部は、内部通信状態が異常である場合は、内部通信状態が監視される第１中継部または第２中継部に新たなブロックポイントを設定させてもよい。

この態様によると、第１中継部と第２中継部とのいずれか一方では内部通信状態が監視され、その内部通信状態の異常に応じて、その内部通信状態に対応する中継部にブロックポイントが設定される。すなわち、全ての中継部において内部通信状態が監視される必要はなく、監視区間が異なるインターフェースカードの混在を許容する通信装置が実現される。また、この通信装置においては中継部を単位とした段階的な機能拡張が実現される。

内部通信状態が監視される第１中継部または第２中継部は、リング網とのインターフェースであるリングインターフェースと、リング網とは異なる他の通信網とのインターフェースである他インターフェースと、リングインターフェースを介するデータフレームと、他インターフェースを介するデータフレームとの両方を装置内部の他処理部へ一元的に中継するインターフェースである内部インターフェースと、を含んでもよい。ブロック制御部は、内部通信状態が監視される第１中継部または第２中継部に新たなブロックポイントを設定させる際に、少なくともその内部インターフェースに新たなブロックポイントを設定させてもよい。

この態様によると、第１中継部と第２中継部とのいずれか一方については、複数の通信網との外部インターフェースを有する場合であっても、その中継部を介したデータフレームの中継を一元的に遮断できる。すなわち、全ての中継部において内部通信状態が監視される必要はなく、監視区間が異なるインターフェースカードの混在を許容する通信装置が実現される。また、この通信装置においては中継部を単位とした段階的な機能拡張が実現される。

リング網へ送出すべきデータフレームを受け付けて、第１中継部または第２中継部にブロックポイントが設定されている場合でも、ブロックポイントが未設定の第１中継部または第２中継部へ当該データフレームを送出するスイッチ部をさらに備えてもよい。この態様によると、１つの中継部に異常が発生した場合でも、ブロックポイントが未設定の中継部を介して、リング網とのデータフレームの中継が維持される。

本発明の別の態様は、インターフェースカードである。このインターフェースカードは、リング状に接続される複数の通信装置の少なくとも１つにデータフレームの中継を遮断するブロックポイントが設定されるリング網について、そのリング網を構成する通信装置に搭載されるインターフェースカードであって、リング網の第１の方向に対するデータフレームの中継処理を行う中継部と、リング網の第１の方向とは異なる第２の方向に対するデータフレームの中継処理を行う他のインターフェースカードとの通信状態を示す情報を所定の制御プロセスへ通知する通信状態検出部と、リング網におけるそれまでのブロックポイントに代わる新たなブロックポイントの設定を制御プロセスから指示されたとき、中継部によるデータフレームの中継を遮断するためのブロックポイントを当該インターフェースカードに設定するブロック設定部と、を備える。

この態様によると、他のインターフェースカードとの通信状態に応じて、リング網における新たなブロックポイントを設定させる対象となるインターフェースカードが実現される。言い換えれば、リング網における耐障害性を向上させるための好適なインターフェースカードが実現される。

本発明のさらに別の態様は、障害対処方法である。この方法は、リング状に接続される複数の通信装置の少なくとも１つにデータフレームの中継を遮断するブロックポイントが設定されるリング網について、そのリング網を構成する通信装置により実行される方法であって、リング網の第１の方向に対するインターフェースから、その第１の方向とは異なる第２の方向に対するインターフェースに亘る装置内部の通信状態を監視するステップと、通信状態が異常である場合、第１の方向に対するインターフェースおよび第２の方向に対するインターフェースのいずれか一方に新たなブロックポイントを設定するステップと、新たなブロックポイントを設定した旨を示し、リング網におけるブロックポイントの切替を通知するための情報を、リング網を構成する他の通信装置へ通知するステップと、を備える。この態様によると、上述のように、通信装置の内部で障害が発生した場合でも、データフレームの伝送を維持しやすくなる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、リング網における耐障害性を向上させることができる。

通信システムの構成を示す図である。 通信システムの構成を示す図である。 通信システムの構成を示す図である。 通信システムの構成を示す図である。 図１の通信装置について、第１の実施の形態における機能構成を示すブロック図である。 通信装置の動作を示すフローチャートである。 第１の実施の形態における監視区間を模式的に示す図である。 図１の通信装置について、第２の実施の形態における機能構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態における監視区間を模式的に示す図である。 図１の通信装置について、第３の実施の形態における機能構成を示すブロック図である。 第３の実施の形態における監視区間を模式的に示す図である。 第２の変形例における監視区間を模式的に示す図である。 第３の変形例における監視区間を模式的に示す図である。

図１は、通信システムの構成を示す。通信システム１００においては、通信装置１２で総称される第１の通信装置１２ａと、第２の通信装置１２ｂと、第３の通信装置１２ｃと、第４の通信装置１２ｄと、第５の通信装置１２ｅとがリング網１０を介して接続される。リング網１０は光ファイバ網であってもよい。

通信装置１２は、送信元のユーザ端末から送信された所定形式のデータフレーム（以下、「ユーザフレーム」とも呼ぶ）を、リング網１０とは異なる他通信網１４を介して受け付ける。そして、送信先のユーザ端末が接続された他の通信装置１２に対してそのユーザフレームを送信する。なお、図１には図示しないが、第２の通信装置１２ｂ、第４の通信装置１２ｄ、第５の通信装置１２ｅについてもユーザ端末１６が接続されてもよい。

また通信装置１２は、ユーザフレームとは別に、通信線路の正常性を監視するための所定形式のデータフレーム（以下、「監視フレーム」とも呼ぶ）を他の通信装置１２との間で相互に通知する。この監視フレームの通知に関する態様は公知のリングプロトコルにより規定され、本実施の形態においてもそれにしたがう。

通信システム１００では、リングプロトコルにしたがって、少なくとも１つの通信装置１２が自身にブロックポイントを設定する。このブロックポイントの設定状況は、監視フレームにより、他の通信装置１２にも通知される。通信装置１２のそれぞれは、ブロックポイントを迂回するように、中継すべきユーザフレームの伝送経路を選択する規則（以下、「経路選択規則」とも呼ぶ）を決定する。そして、その経路選択規則にしたがって、ユーザフレームの伝送経路を決定する。

例えば図１では、第２の通信装置１２ｂにおける第３の通信装置１２ｃ側インターフェースにブロックポイント１８が設定されている。ユーザ端末Ａ１６ａからユーザ端末Ｂ１６ｂへ伝送されるべきユーザフレームは、ブロックポイント１８を迂回する経路、すなわち第１の通信装置１２ａ〜第５の通信装置１２ｅ〜第４の通信装置１２ｄ〜第３の通信装置１２ｃの経路で伝送される。

また通信装置１２は、監視フレームの送受により通信線路上での障害発生を検出する。通信経路上での障害発生を検出した通信装置１２は、その通信経路へのインターフェースに新たなブロックポイントを設定する。そして、新たなブロックポイントの設定状況を他の通信装置１２へ通知する。これにより、それまでブロックポイントを設定していた通信装置１２は、そのブロックポイントを解除してユーザフレームの中継を可能にする。また、通信装置１２のそれぞれは、新たなブロックポイントを迂回するように経路選択規則を変更する。

図２は、通信システムの構成を示す。同図は、図１の通信システム１００において第４の通信装置１２ｄ〜第５の通信装置１２ｅ間の通信線路に障害（光ファイバの断線等）が発生し、ブロックポイントの位置が切替えられた状況を示している。

図２では、新たなブロックポイントが第４の通信装置１２ｄにおける第５の通信装置１２ｅ側インターフェースと、第５の通信装置１２ｅにおける第４の通信装置１２ｄ側インターフェースに設定された。また、第２の通信装置１２ｂに設定されていたブロックポイントは解除された。これにより、ユーザ端末Ａ１６ａからユーザ端末Ｂ１６ｂへ伝送されるべきユーザフレームは、新たなブロックポイント１８を迂回する経路、すなわち第１の通信装置１２ａ〜第２の通信装置１２ｂ〜第３の通信装置１２ｃの経路で伝送される。

図２で示したように、リングプロトコルに基づくブロックポイントおよび経路選択規則の動的設定により、通信装置１２間の通信線路に障害が発生した場合でも迂回経路が設定され、ユーザフレームの伝送が維持される。しかし、監視フレームによる監視範囲は通信装置１２間の通信線路に留まるため、通信装置１２内部で障害が発生した場合、ブロックポイントが切替えられず、ユーザフレームの伝送を維持できないことがあった。

図３は、通信システムの構成を示す。同図は、図１の通信システム１００において第４の通信装置１２ｄの内部に障害（インターフェースカードのバッファ故障等）が発生したときの従来の状況を示している。この場合、第２の通信装置１２ｂのブロックポイント１８は維持され、第４の通信装置１２ｄでの中継処理が不可になるため、ユーザ端末Ａ１６ａからユーザ端末Ｂ１６ｂへユーザフレームを伝送できなくなってしまう。

そこで以下提案する通信装置１２は、装置内部の通信状態（以下、「内部通信状態」とも呼ぶ）も監視する。具体的には、リング網１０に対するインターフェース間で、ユーザフレームと同様の経路にて監視フレームを伝送させ、内部通信状態の正常性を定期的に監視する。通信装置１２は、内部通信状態が異常であれば、自身にブロックポイント１８を設定し、その旨を他の通信装置１２へ通知する。これにより、リングプロトコルにしたがって、それまでのブロックポイント１８の解除と経路選択規則の変更が行われる。すなわち、通信装置１２内部で障害が発生した場合に、リングプロトコルに規定されたデータフレームの救済処理を利用して、通信システム１００の耐障害性を向上させる。

図４は、通信システムの構成を示す。同図は、図１の通信システム１００において第４の通信装置１２ｄの内部に障害が発生したときの本実施の形態での状況を示している。第４の通信装置１２ｄは自身に新たなブロックポイント１８を設定し、第２の通信装置１２ｂはそれまで設定していた自身のブロックポイント１８を解除する。この場合、ユーザ端末Ａ１６ａからユーザ端末Ｂ１６ｂへ伝送されるべきユーザフレームは、新たなブロックポイント１８を迂回する経路、すなわち第１の通信装置１２ａ〜第２の通信装置１２ｂ〜第３の通信装置１２ｃの経路で伝送される。すなわち、通信装置１２内部で障害が発生した場合も、リングプロトコルを利用してデータフレームの伝送が維持される。

以下、図４で示した第４の通信装置１２ｄを実現するための構成を説明するが、通信システム１００の全ての通信装置１２に以下の構成を適用する必要はなく、その一部の通信装置１２のみに適用してもよい。

（第１の実施の形態）
図５は、図１の通信装置１２について、第１の実施の形態における機能構成を示すブロック図である。通信装置１２は、第１ＩＦカード２０と、第２ＩＦカード２２と、第３ＩＦカード２４と、スイッチ部２６と、動作制御部２８とを備える。

本明細書のブロック図において示される各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。例えば、図５の第１ＩＦカード２０・第２ＩＦカード２２・第３ＩＦカード２４・スイッチ部２６はハードウェアにより実現されてもよく、動作制御部２８はソフトウェアにより実現されてもよい。また、動作制御部２８の機能はプログラムとして実装され、通信装置１２のメインメモリに保持され、プロセッサにより読み出されて実行されてもよい。他の図面についても同様である。

第１ＩＦカード２０は、リング網１０の１つの方向（以下便宜的に「第１方向」と呼ぶ）に対するインターフェース機能を提供するインターフェースカードである。第２ＩＦカード２２は、リング網１０の第１方向とは反対方向（以下便宜的に「第２方向」と呼ぶ）に対するインターフェース機能を提供するインターフェースカードである。第１ＩＦカード２０と第２ＩＦカード２２とのそれぞれは、フレーム取得部３０と、フレーム出力部３２と、ブロック設定部３４とを含む。

フレーム取得部３０は、リング網１０からユーザフレームを取得して、そのユーザフレームをスイッチ部２６へ送出する。また、通信装置１２間の通信線路の通信状態を監視するための監視フレーム（以下、「リング監視フレーム」とも呼ぶ）をリング網１０から取得して、そのリング監視フレームを動作制御部２８へ送出する。また、動作制御部２８からの指示に応じて、通信装置１２の内部の通信状態を監視するための監視フレーム（以下、「内部監視フレーム」とも呼ぶ）をスイッチ部２６へ送出する。

フレーム出力部３２は、スイッチ部２６からユーザフレームを取得して、そのユーザフレームをリング網１０へ送出する。また、動作制御部２８からリング監視フレームを取得して、そのリング監視フレームをリング網１０へ送出する。また、スイッチ部２６から内部監視フレームを取得して、内部監視フレームが到達した旨を動作制御部２８へ通知する。

ブロック設定部３４は、ブロックポイントの設定を指示する信号を動作制御部２８から受け付ける。その信号を受け付けると、ブロック設定部３４は、自身のインターフェースカードにリング網１０のブロックポイントを設定する。ブロックポイントが設定された場合、フレーム取得部３０は、リング網１０からのユーザフレームの取得処理を停止し、フレーム出力部３２は、リング網１０へのユーザフレームの送出処理を停止する。

第３ＩＦカード２４は、他通信網１４に対するインターフェース機能を提供するインターフェースカードである。第３ＩＦカード２４は、他通信網１４からユーザフレームを取得して、そのユーザフレームをスイッチ部２６へ送出する。また、スイッチ部２６からユーザフレームを取得して、そのユーザフレームを他通信網１４へ送出する。

スイッチ部２６は、第１ＩＦカード２０、第２ＩＦカード２２、第３ＩＦカード２４からユーザフレームを受け付ける。そして、リング網１０のブロックポイントを迂回するように伝送経路を定める経路選択規則を参照して、ユーザフレームで指定された送信先アドレスにしたがってユーザフレームの送出先（ここでは第１ＩＦカード２０、第２ＩＦカード２２、第３ＩＦカード２４のいずれか）を決定する。そして、その送出先へユーザフレームを送出する。

また、スイッチ部２６は、第１ＩＦカード２０および第２ＩＦカード２２から内部監視フレームを受け付ける。第１ＩＦカード２０から送出された内部監視フレームには第２ＩＦカード２２が送信先として指定されるため、スイッチ部２６はその内部監視フレームを第２ＩＦカード２２へ送出する。その一方、第２ＩＦカード２２から送出された内部監視フレームには第１ＩＦカード２０が送信先として指定されるため、スイッチ部２６はその内部監視フレームを第１ＩＦカード２０へ送出する。すなわち、内部監視フレームはユーザフレームと同じ経路で通信装置１２の内部を伝送される。

動作制御部２８は、通信装置１２内部の通信状態の監視処理や、通信装置１２のブロックポイントの設定処理等、通信装置１２の動作態様を制御する。動作制御部２８は、リングプロトコル処理部４０と、監視態様設定部４２と、監視フレーム設定部４４と、通信状態判定部４６と、ブロック制御部４８とを含む。

リングプロトコル処理部４０は、リングプロトコルに基づき、通信装置１２間の通信線路上の通信状態を検出する。具体的には、他の通信装置１２から送信されたリング監視フレームを、フレーム取得部３０を介して受け付ける。また、自身の通信装置１２から送信すべきリング監視フレームを、フレーム出力部３２を介して他の通信装置１２へ送信する。リングプロトコル処理部４０は、リング監視フレームの送受により、リング網１０におけるブロックポイントの設定位置を検出し、そのブロックポイントを迂回するように経路選択規則を定めてスイッチ部２６へ通知する。

本実施の形態のリングプロトコル処理部４０は、さらに、後述するブロック制御部４８により自身のインターフェースカードに新たなブロックポイントが設定された場合、その旨を示すリング監視フレームを他の通信装置１２へ送信する。それとともに、その新たなブロックポイントを迂回するように更新した経路選択規則をスイッチ部２６へ通知する。

監視態様設定部４２は、通信装置１２内部の通信状態の監視態様（例えば、監視間隔や監視フレームの形式・内容、通信状態を正常と判定するための基準等）の設定を通信装置１２の運用管理者から受け付ける。監視フレーム設定部４４は、運用管理者により設定された監視間隔で内部監視フレームを設定し、第１ＩＦカード２０のフレーム取得部３０および第２ＩＦカード２２のフレーム取得部３０からその内部監視フレームを送出させる。

通信状態判定部４６は、第１ＩＦカード２０のフレーム出力部３２および第２ＩＦカード２２のフレーム出力部３２から、内部監視フレームが到達した旨の通知を受け付ける。通信状態判定部４６は、運用管理者により設定された判定基準にしたがって、通信装置１２内部の通信状態、具体的には第１ＩＦカード２０〜第２ＩＦカード２２間の双方向の通信状態について正常か異常かを判定する。

例えば、通信状態判定部４６は、内部監視フレームが到達した旨の通知が所定時間以上（例えば監視間隔の時間以上）受け付けられない場合に、装置内部の通信状態が異常であると判定してもよい。また、フレーム出力部３２において受け付けられた内部監視フレームの形式や内容が、フレーム取得部３０において出力された内部監視フレームの形式や内容と合致しない場合に、装置内部の通信状態が異常であると判定してもよい。

ブロック制御部４８は、通信状態判定部４６により通信装置１２内部の通信状態が異常と判定された場合に、第１ＩＦカード２０または第２ＩＦカード２２にブロックポイントを設定させる。具体的には、第１ＩＦカード２０または第２ＩＦカード２２のブロック設定部３４に対して、ブロックポイントの設定を指示する信号を送出する。

以上の構成による動作を以下説明する。
図６は、通信装置１２の動作を示すフローチャートである。所定の監視間隔が経過すると（Ｓ２０のＹ）、監視フレーム設定部４４は、第１ＩＦカード２０のフレーム取得部３０に、第２ＩＦカード２２のフレーム出力部３２へ内部監視フレームを送出させる。また、第２ＩＦカード２２のフレーム取得部３０に、第１ＩＦカード２０のフレーム出力部３２へ内部監視フレームを送出させる（Ｓ２２）。所定時間以内に、内部監視フレームが第２ＩＦカード２２のフレーム出力部３２へ到達せず、または、第１ＩＦカード２０のフレーム出力部３２へ到達しない場合（Ｓ２４のＮ）、通信状態判定部４６は、通信装置１２内部の通信状態を異常であると判定する。そして、ブロック制御部４８は、第１ＩＦカード２０または第２ＩＦカード２２に新たなブロックポイントを設定させる（Ｓ２６）。リングプロトコル処理部４０は、新たなブロックポイントを設定した旨を示すリング監視フレームを他の通信装置１２へ通知する（Ｓ２８）。

続いてリングプロトコル処理部４０は、その新たなブロックポイントを迂回するように経路選択規則を更新し、更新後の経路選択規則をスイッチ部２６へ通知する（Ｓ３０）。その結果、スイッチ部２６は、ブロックポイントが未設定の第１ＩＦカード２０または第２ＩＦカード２２へユーザフレームを送出することとなり、リング網１０へのユーザフレームの中継処理が維持される。所定時間以内に内部監視フレームが、第２ＩＦカード２２のフレーム出力部３２へ到達し、かつ、第１ＩＦカード２０のフレーム出力部３２へ到達した場合（Ｓ２４のＹ）、通信状態判定部４６は、通信装置１２内部の通信状態を正常と判定し、Ｓ２６〜Ｓ３０の処理はスキップされる。所定の監視間隔が未経過であれば（Ｓ２０のＮ）、Ｓ２２以降の処理はスキップされて本図のフローが終了する。

なお、新たなブロックポイントを設定した旨を示すリング監視フレームを受け付けた他の通信装置１２においても、その新たなブロックポイントを迂回するように経路選択規則が更新される。また、新たなブロックポイントの設定時点までブロックポイントを設定していた通信装置１２は、そのブロックポイントを開放する。

図７は、本実施の形態における監視区間を模式的に示す。本実施の形態では、従来の監視区間である通信装置１２間の通信線路に加えて、通信装置１２内部も監視区間として追加される。

本実施の形態の通信装置１２によれば、通信装置１２内部の異常が発生した場合、その通信装置１２にブロックポイントを設けることにより、リングプロトコルによるデータフレームの救済が実現される。具体的には、内部異常が発生した通信装置１２に新たなブロックポイントが設定されることで、通信システム１００の全体において、その新たなブロックポイントを迂回するようにデータフレームの伝送経路が変更される。これにより、通信装置１２の内部で障害が発生しても、データフレームの伝送を維持可能な通信システム１００が実現される。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、第１ＩＦカード２０〜第２ＩＦカード２２に亘る１つの監視区間を設け、通信装置１２内部で障害が発生した際に、第１ＩＦカード２０または第２ＩＦカード２２にブロックポイントを設定する。したがって、障害の発生箇所が第１ＩＦカード２０の内部であっても、第２ＩＦカード２２側にブロックポイントが設定される場合がある。この場合、第２ＩＦカード２２は正常であっても、通信装置１２とリング網１０との間でのデータフレームの中継ができなくなる。そこで本実施の形態では、第１ＩＦカード２０〜第２ＩＦカード２２に亘る監視区間を細分化し、ブロックポイントを適切なインタフェースカードに設定させる。

図８は、図１の通信装置１２について、第２の実施の形態における機能構成を示すブロック図である。同図では、図５の機能ブロックと同じ機能ブロックに対しては同じ符号を付しており、重複する説明は以下省略する。

第１ＩＦカード２０は、インタフェースカード内部におけるリング網１０側の端点となる外部ＩＦ処理部５０と、スイッチ部２６側、言い換えれば、第２ＩＦカード２２側の端点となる内部ＩＦ処理部６０とを含む。外部ＩＦ処理部５０と内部ＩＦ処理部６０との間には、図示しない各種の機能ブロックを含んでもよく、例えばデータフレームを一時的に保持するバッファを含んでもよい。第２ＩＦカード２２も同様の構成である。

外部ＩＦ処理部５０は、フレーム取得部３０と、フレーム出力部３２と、ブロック設定部３４とを含む。内部ＩＦ処理部６０は、内部出力部６２と内部取得部６４とを含む。

フレーム取得部３０は、ユーザフレームをリング網１０から取得して内部出力部６２へ送出する。また、動作制御部２８からの指示に応じて内部監視フレームを内部出力部６２へ送出する。フレーム出力部３２は、ユーザフレームを内部取得部６４から受け付けてリング網１０へ送出する。また、内部監視フレームを内部取得部６４から受け付けて、内部監視フレームが到達した旨を動作制御部２８へ通知する。

内部出力部６２は、ユーザフレームをフレーム取得部３０から受け付けてスイッチ部２６へ送出する。また、内部監視フレームをフレーム取得部３０から受け付けて、内部監視フレームが到達した旨を動作制御部２８へ通知する。さらに、動作制御部２８からの指示に応じて内部監視フレームをスイッチ部２６へ送出する。

内部取得部６４は、ユーザフレームをスイッチ部２６から取得してフレーム出力部３２へ送出する。また、内部監視フレームをスイッチ部２６から受け付けて、内部監視フレームが到達した旨を動作制御部２８へ通知する。さらに、動作制御部２８からの指示に応じて内部監視フレームをフレーム出力部３２へ送出する。

監視フレーム設定部４４は、運用管理者により定められた監視間隔で内部監視フレームを設定し、第１ＩＦカード２０のフレーム取得部３０、内部出力部６２、内部取得部６４のそれぞれから、その内部監視フレームを送出させる。また、第２ＩＦカード２２のフレーム取得部３０、内部出力部６２、内部取得部６４のそれぞれからも、その内部監視フレームを送出させる。

通信状態判定部４６は、第１ＩＦカード２０の内部出力部６２、内部取得部６４、フレーム出力部３２のそれぞれから、内部監視フレームが到達した旨の通知を受け付ける。また、第２ＩＦカード２２の内部取得部６４、フレーム出力部３２、内部出力部６２のそれぞれからも、内部監視フレームが到達した旨の通知を受け付ける。

通信状態判定部４６は、フレーム取得部３０〜内部出力部６２間の通信状態と、内部取得部６４〜フレーム出力部３２間の通信状態との少なくとも一方が異常である場合、第１ＩＦカード２０内部の通信状態が異常であると判定する。第２ＩＦカード２２内部の通信状態の判定についても同様である。また、第１ＩＦカード２０の内部出力部６２〜第２ＩＦカード２２の内部取得部６４間の通信状態と、第２ＩＦカード２２の内部出力部６２〜第１ＩＦカード２０の内部取得部６４間の通信状態との少なくとも一方が異常である場合、第１ＩＦカード２０〜第２ＩＦカード２２間の通信状態が異常であると判定する。

ブロック制御部４８は、通信状態判定部４６により第１ＩＦカード２０内部の通信状態が異常と判定された場合に、第１ＩＦカード２０にブロックポイントを設定させる。また、第２ＩＦカード２２内部の通信状態が異常と判定された場合に、第２ＩＦカード２２にブロックポイントを設定させる。また、第１ＩＦカード２０〜第２ＩＦカード２２間の通信状態が異常と判定された場合に、第１ＩＦカード２０または第２ＩＦカード２２にブロックポイントを設定させる。

以上の構成による動作を以下説明する。
監視フレーム設定部４４は、監視間隔の経過をトリガとして、第１ＩＦカード２０の内部、第２ＩＦカード２２の内部、第１ＩＦカード２０〜第２ＩＦカード２２間のそれぞれを監視区間として内部監視フレームを伝送させる。通信状態判定部４６は、それぞれの監視区間における通信状態の正常性を判定する。ブロック制御部４８は、異常と判定された監視区間に対応するインターフェースカードにブロックポイントを設定させる。

図９は、本実施の形態における監視区間を模式的に示す。本実施の形態では、従来の監視区間である通信装置１２間の通信線路に加えて、通信装置１２内部も監視区間として追加される。さらに、通信装置１２内部の監視区間は、第１ＩＦカード２０の内部、第２ＩＦカード２２の内部、第１ＩＦカード２０〜第２ＩＦカード２２間に細分化されており、それぞれの監視区間で通信状態の正常性が判定される。

本実施の形態の通信装置１２によれば、通信状態が異常になったインターフェースカードにブロックポイントを設定させることができる。これにより、障害が発生していない中継部を介してリング網１０とのデータフレームの中継を一層確実に維持できる。例えば、第１ＩＦカード２０内部で故障が発生した場合は第１ＩＦカード２０にブロックポイントが設定されるため、リング網１０に対するデータフレームの中継を第２ＩＦカード２２が継続できる。したがって、リング網１０〜第２ＩＦカード２２〜スイッチ部２６〜第３ＩＦカード２４〜他通信網１４に亘るデータフレームの伝送が継続されることになる。

（第３の実施の形態）
インターフェースカードの中には、複数のポートを備え、各ポートが異なる通信網（以下、「第１リング網１０ａ」、「第２リング網１０ｂ」と呼ぶこととする）に接続されるものがある。このようなインターフェースカードは、図８における外部ＩＦ処理部５０を複数個備える。以下では、「外部ＩＦ処理部Ａ５０ａ」、「外部ＩＦ処理部Ｂ５０ｂ」と呼ぶこととする。内部ＩＦ処理部６０は、外部ＩＦ処理部Ａ５０ａと外部ＩＦ処理部Ｂ５０ｂとのそれぞれから出力されたデータフレームを取得して一元的にスイッチ部２６へ送出する。

このようなインタフェースカードにおいて、外部ＩＦ処理部Ａ５０ａ〜内部ＩＦ処理部６０間の通信状態、外部ＩＦ処理部Ｂ５０ｂ〜内部ＩＦ処理部６０間の通信状態に応じてブロックポイントを設定すべきとき、少なくとも１つのブロックポイントは内部ＩＦ処理部６０に設定されることが望ましい。すなわち、障害が検出された通信経路がどちらであっても、少なくともインターフェースカード内部に障害が発生しているため、第１リング網１０ａおよび第２リング網１０ｂの両方にその障害の影響が波及する可能性がある。内部ＩＦ処理部６０にブロックポイントを設定することにより、両方の通信網へのデータフレームの伝送を一元的に遮断できる。

図１０は、図１の通信装置１２について、第３の実施の形態における機能構成を示すブロック図である。同図は、図８の第１ＩＦカード２０の構成を詳細に示している。図８の第２ＩＦカード２２についても同様の構成になる。図１０の各機能ブロックは、第２の実施の形態における機能と同様の機能を有する。

内部出力部６２は、外部ＩＦ処理部Ａ５０ａのフレーム取得部３０および外部ＩＦ処理部Ｂ５０ｂのフレーム取得部３０からユーザフレームおよび内部監視フレームを一元的に受け付ける。内部取得部６４は、外部ＩＦ処理部Ａ５０ａのフレーム取得部３０および外部ＩＦ処理部Ｂ５０ｂのフレーム取得部３０に対してユーザフレームおよび内部監視フレームを一元的に送出する。なお、第１ＩＦカード２０は、外部ＩＦ処理部Ａ５０ａに関するデータフレームおよび外部ＩＦ処理部Ｂ５０ｂに関するデータフレームを合成、分離、振り分け等を行う図示しないデータ処理部をさらに含んでもよい。

監視フレーム設定部４４は、第１ＩＦカード２０内部の通信状態を監視するために、外部ＩＦ処理部Ａ５０ａのフレーム取得部３０〜内部出力部６２間、外部ＩＦ処理部Ｂ５０ｂのフレーム取得部３０〜内部出力部６２間のそれぞれで監視フレームを伝送させる。また、内部取得部６４〜外部ＩＦ処理部Ａ５０ａのフレーム出力部３２間、内部取得部６４〜外部ＩＦ処理部Ｂ５０ｂのフレーム出力部３２間のそれぞれでも監視フレームを伝送させる。

通信状態判定部４６は、上記区間それぞれにおける通信状態の正常性を判定する。ブロック制御部４８は、上記区間いずれかの通信状態が異常と判定された場合、第１ＩＦカード２０にブロックポイントを設定させる。具体的には、内部ＩＦ処理部６０にブロックポイントを設定させるとともに、通信状態が異常と判定された外部ＩＦ処理部Ａ５０ａまたは外部ＩＦ処理部Ｂ５０ｂにブロックポイントを設定させる。

図１１は、本実施の形態における監視区間を模式的に示す。本実施の形態では、インタフェースカード内部の通信状態として、複数の外部ＩＦ処理部５０と、内部ＩＦ処理部６０との組み合わせごとの通信状態が監視される。そして、内部ＩＦ処理部６０に対してもブロックポイントが設定される。

本実施の形態の通信装置１２によれば、障害が発生したインターフェースカードの内部インターフェースにブロックポイントが設定される。これにより、インターフェースカードが複数の通信網と接続されている場合でも、そのインタフェースカードを介したデータフレームの中継を一元的に遮断できる。例えば、１つのインターフェースカードが複数のリング網と接続されている場合、通信状態の異常が検出された外部インターフェースと接続されたリング網だけでなく、そのインターフェースカードに接続された別のリング網についても新たなブロックポイントを設定できる。したがって、複数のリング網のそれぞれでリングプロトコルによるデータフレームの救済処理を実行させることができる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下変形例を示す。

第１の変形例を説明する。第２または第３の実施の形態において記載した第１ＩＦカード２０および第２ＩＦカード２２の構成について、第１ＩＦカード２０または第２ＩＦカード２２のいずれか一方にのみ適用されてもよい。この変形例によれば、第２または第３の実施の形態に記載の構成を適用したインターフェースカードについては、その内部故障に応じてリング網１０における新たなブロックポイントをそのインターフェースカードに設定できる。また、従来の機能のみを有するインターフェースカードと、第２または第３の実施の形態に記載の機能を有するインターフェースカードとを同一の通信装置１２内に混在させることができる。この場合、複数のインターフェースカードのそれぞれを、機能拡張されたインターフェースカードへ個別にアップグレードさせていくことができる。

第２の変形例を説明する。第２の実施の形態において記載した第１ＩＦカード２０および第２ＩＦカード２２の構成について、第１ＩＦカード２０と第２ＩＦカード２２とのいずれか一方にのみ適用し、他方は第１の実施の形態で記載した構成であってもよい。図１２は、本変形例における監視区間を模式的に示す。同図は、第２の実施の形態に記載の構成を適用した第１ＩＦカード２０と、第１の実施の形態に記載の構成を適用した第２ＩＦカード２２とが混在する通信装置１２における監視区間を示している。この場合、第１ＩＦカード２０内部の障害の場合には第１ＩＦカード２０の外部インターフェースにブロックポイントが設定されてもよい。また、スイッチ部２６および第２ＩＦカード２２における障害の場合には第２ＩＦカード２２の外部インターフェースにブロックポイントが設定されてもよい。

第２の変形例によれば、第２の実施の形態に記載の構成を適用したインターフェースカードについては、その内部故障に応じてリング網１０における新たなブロックポイントをそのインターフェースカードに設定できる。また、第１の実施の形態に記載の構成を適用したインターフェースカードについても、適切な位置にブロックポイントを設定できる。また、第２の実施の形態に記載のインターフェースカードは第１の実施の形態に記載のインターフェースカードよりも実装ポイントが多い分、製造コストは一般的に大きくなる。そのため、本変形例によれば、通信装置１２のインターフェースカードに拠出可能な費用に応じて、複数のインターフェースカードのそれぞれを、機能拡張されたインターフェースカードへ個別にアップグレードさせていくことができる。

第３の変形例を説明する。第３の実施の形態において記載した第１ＩＦカード２０および第２ＩＦカード２２の構成について、第１ＩＦカード２０と第２ＩＦカード２２とのいずれか一方にのみ適用し、他方は第１の実施の形態で記載した構成であってもよい。図１３は、本変形例における監視区間を模式的に示す。同図は、第３の実施の形態に記載の構成を適用した第１ＩＦカード２０と、第１の実施の形態に記載の構成を適用した第２ＩＦカード２２とが混在する通信装置１２における監視区間を示している。この場合、第１ＩＦカード２０内部の障害の場合には第１ＩＦカード２０の外部インターフェースおよび内部インターフェースにブロックポイントが設定されてもよい。また、スイッチ部２６および第２ＩＦカード２２における障害の場合には第２ＩＦカード２２の外部インターフェースにブロックポイントが設定されてもよい。

第３の変形例によれば、第３の実施の形態に記載の構成を適用したインターフェースカードについては、その内部故障に応じてリング網１０における新たなブロックポイントをそのインターフェースカードに設定できる。また、第１の実施の形態に記載の構成を適用したインターフェースカードについても、適切な位置にブロックポイントを設定できる。また、第３の実施の形態に記載のインターフェースカードは第１の実施の形態に記載のインターフェースカードよりも実装ポイントが多い分、製造コストは一般的に大きくなる。そのため、本変形例によれば、通信装置１２のインターフェースカードに拠出可能な費用に応じて、複数のインターフェースカードのそれぞれを、機能拡張されたインターフェースカードへ個別にアップグレードさせていくことができる。

第４の変形例を説明する。第３の実施の形態においてブロックポイントは内部ＩＦ処理部６０にのみ設定されてもよい。この変形例においても、複数の通信網に対して一元的にブロックポイントを設定できる。また、複数の外部ＩＦ処理部５０のそれぞれにブロックポイントを設定する必要がないため、実装ポイントが低減され、インターフェースカードの製造コストが低減される。

請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連係によって実現されることも当業者には理解されるところである。

１０ リング網、 １２ 通信装置、 １８ ブロックポイント、 ２０ 第１ＩＦカード、 ２２ 第２ＩＦカード、 ２６ スイッチ部、 ３０ フレーム取得部、 ３２ フレーム出力部、 ３４ ブロック設定部、 ４０ リングプロトコル処理部、 ４２ 監視態様設定部、 ４４ 監視フレーム設定部、 ４６ 通信状態判定部、 ４８ ブロック制御部、 ６２ 内部出力部、 ６４ 内部取得部、 １００ 通信システム。

Claims (8)

1. リング状に接続される複数の通信装置の少なくとも１つにデータフレームの中継を遮断するブロックポイントが設定されるリング網について、そのリング網を構成する前記通信装置であって、
   前記リング網の第１の方向に対するデータフレームの中継処理を行う第１中継部と、
   前記リング網の前記第１の方向とは異なる第２の方向に対するデータフレームの中継処理を行う第２中継部と、
   前記第１中継部から前記第２中継部に亘る通信状態を監視する監視部と、
   前記通信状態が異常である場合、前記第１中継部および第２中継部のいずれか一方に新たなブロックポイントを設定させるブロック制御部と、
   前記新たなブロックポイントを設定した旨を示す、前記リング網におけるブロックポイントの切替を通知するための情報を、前記リング網を構成する他の通信装置へ通知する通知部と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
2. 前記監視部は、前記第１中継部から前記第２中継部に亘る通信状態のうち、前記第１中継部の内部における通信状態を第１通信状態として監視し、前記第２中継部の内部における通信状態を第２通信状態として監視し、
   前記ブロック制御部は、前記第１通信状態が異常である場合は、前記第１中継部に新たなブロックポイントを設定させ、前記第２通信状態が異常である場合は、前記第２中継部に新たなブロックポイントを設定させることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記第１中継部と前記第２中継部とのそれぞれは、
   前記リング網とのインターフェースであるリングインターフェースと、
   前記リング網とは異なる他の通信網とのインターフェースである他インターフェースと、
   前記リングインターフェースを介するデータフレームと、前記他インターフェースを介するデータフレームとの両方を装置内部の他処理部へ一元的に中継するインターフェースである内部インターフェースと、
   を含み、
   前記ブロック制御部は、新たなブロックポイントを設定させるべき第１中継部または第２中継部に対して、少なくともその内部インターフェースに新たなブロックポイントを設定させることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
4. 前記監視部は、前記第１中継部から前記第２中継部に亘る通信状態のうち、前記第１中継部と前記第２中継部とのいずれか一方についてはその内部における通信状態を内部通信状態として監視し、
   前記ブロック制御部は、前記内部通信状態が異常である場合は、前記内部通信状態が監視される第１中継部または第２中継部に新たなブロックポイントを設定させることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
5. 前記内部通信状態が監視される第１中継部または第２中継部は、
   前記リング網とのインターフェースであるリングインターフェースと、
   前記リング網とは異なる他の通信網とのインターフェースである他インターフェースと、
   前記リングインターフェースを介するデータフレームと、前記他インターフェースを介するデータフレームとの両方を装置内部の他処理部へ一元的に中継するインターフェースである内部インターフェースと、
   を含み、
   前記ブロック制御部は、前記内部通信状態が監視される第１中継部または第２中継部に新たなブロックポイントを設定させる際に、少なくともその内部インターフェースに新たなブロックポイントを設定させることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
6. 前記リング網へ送出すべきデータフレームを受け付けて、前記第１中継部または前記第２中継部にブロックポイントが設定されている場合でも、ブロックポイントが未設定の前記第１中継部または前記第２中継部へ当該データフレームを送出するスイッチ部をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の通信装置。
7. リング状に接続される複数の通信装置の少なくとも１つにデータフレームの中継を遮断するブロックポイントが設定されるリング網について、そのリング網を構成する前記通信装置に搭載されるインターフェースカードであって、
   前記リング網の第１の方向に対するデータフレームの中継処理を行う中継部と、
   前記リング網の前記第１の方向とは異なる第２の方向に対するデータフレームの中継処理を行う他のインターフェースカードとの通信状態を示す情報を所定の制御プロセスへ通知する通信状態検出部と、
   前記リング網におけるそれまでのブロックポイントに代わる新たなブロックポイントの設定を前記制御プロセスから指示されたとき、前記中継部によるデータフレームの中継を遮断するためのブロックポイントを当該インターフェースカードに設定するブロック設定部と、
   を備えることを特徴とするインターフェースカード。
8. リング状に接続される複数の通信装置の少なくとも１つにデータフレームの中継を遮断するブロックポイントが設定されるリング網について、そのリング網を構成する前記通信装置により実行される方法であって、
   前記リング網の第１の方向に対するインターフェースから、その第１の方向とは異なる第２の方向に対するインターフェースに亘る装置内部の通信状態を監視するステップと、
   前記通信状態が異常である場合、前記第１の方向に対するインターフェースおよび前記第２の方向に対するインターフェースのいずれか一方に新たなブロックポイントを設定するステップと、
   前記新たなブロックポイントを設定した旨を示し、前記リング網におけるブロックポイントの切替を通知するための情報を、前記リング網を構成する他の通信装置へ通知するステップと、
   を備えることを特徴とする障害対処方法。

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