JP2013247623A - 通信装置及びそれを制御する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】帯域幅拡大、故障切替え時間の高速化、ＩＦカード故障発生時の通信帯域を維持したサービス継続を並立させる。
【解決手段】複数の物理ポートを有する通信装置であって、一つ以上の論理ポートの各々と、二つ以上の前記物理ポートとを対応付ける情報を保持し、前記複数の物理ポートのいずれかがユーザデータを含むデータを受信すると、前記受信したデータに含まれる宛先情報に基づいて、前記一つ以上の論理ポートの一つを前記データの出力先として特定し、前記データの少なくとも一部を用いた所定の方法によって、前記特定された論理ポートに対応する前記二つ以上の物理ポートの一つを、前記データの出力先として選択し、前記複数の物理ポートの一つに関する接続確認データを生成し、前記複数の物理ポートの一つから前記接続確認データを送信し、前記処理部によって前記出力先として選択された物理ポートから前記ユーザデータを含むデータを送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信ネットワークにおいて使用される通信装置に関し、特に、複数の物理リンクを仮想的に束ね、あたかも1本のリンクのように使用することのできるリンクアグリゲーションを用いて構築したリンクアグリゲーションポートを冗長化する通信装置に関する。

近年、クラウドサービスに代表される通信ネットワークを利用したＩＴサービス提供形態が増加している。これら通信ネットワークを利用したＩＴサービスにはサービス利用レスポンスと継続性が重要なことから、通信ネットワークには高速通信と高信頼性が求められる。

通信帯域を増強させる技術としてリンクアグリゲーションが知られている（特許文献１）。リンクアグリゲーションは、２台の装置間を接続する複数本の物理ポートを集約して１つのリンクアグリゲーション（ＬＡ）論理ポートとして利用する技術である。

リンクアグリゲーションでは、１本の論理ポートの帯域幅は、集約した個々のリンクの帯域幅の合計となるため、帯域幅が拡大するという利点がある。また、リンクアグリゲーションでは、集約した個々のリンクのうちＮ本を現用リンク、Ｍ本を予備リンクとして運用することで、いくつかの現用リンクにおいて障害が発生しても、予備リンクで通信を継続するという、いわゆる通信経路の冗長化を提供できる利点もある。

図２は、リンクアグリゲーションの説明図であり、具体的には、隣接する通信装置２００−１と２００−２との間でインタフェース（ＩＦ）カード２０２−１に属する６本の物理ポート２０４−１〜２０４―６を用いて装置間でＬＡ論理ポート２１０を構築することによって、通信帯域の増強及び物理リンクの冗長化を実現した一例を示す。

また、物理リンクを冗長化させる技術としてイーサネット（商標登録）プロテクションスイッチング機能がある（非特許文献１）。イーサネットプロテクションスイッチングは、ＡＰＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｃｈｉｎｇ）プロトコルを利用して２本の物理リンクを冗長化し、現用系の物理リンクで障害が発生した場合、通信経路を予備系の物理リンクに切替える技術である。以降、本技術をイーサネットＡＰＳと呼ぶ。

図３は、イーサネットプロテクションスイッチングの説明図であり、具体的には、隣接する通信装置３００−１及び３００−２のＩＦカード３０２−１及び３０２−２に属する物理リンク３０４−１と３０４−２との間でイーサネットＡＰＳを用いて冗長化を実現した一例を示す。

特開２００８−１６０２２７号公報

ＩＴＵ−Ｔ Ｇ.８０３１ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ

特許文献１に記載された技術は、Ｎ＋Ｍ本の物理リンクでリンクアグリゲーションを行い、そのうちＮ本を現用リンク、Ｍ本を予備リンクとして利用することで通信帯域の増強及び物理リンクの冗長化を実現する。図２の例ではＩＦカード２０１−１に属する物理ポート２０４−１〜−６でＬＡ論理ポートを構築し、物理ポート２０４−１〜−４をＡＣＴポート、２０４−５〜−６をＳＢＹポートとしている。ＳＢＹポートはリンクアグリゲーションを無効化して利用するため、ＡＣＴポートが故障した場合にＳＢＹポートを有効化する必要がある。このため、ＡＣＴポート故障発生時の切替え時間が長くなる課題がある。さらには、ＩＦカード２０２−１故障が発生した場合には通信を継続することが出来なくなる課題がある。

非特許文献１に記載に記載された技術では、２本の物理リンクによって冗長化グループを構築し、１本をＡＣＴポート、１本をＳＢＹポートとして使用することによって物理ポートを冗長化する。図３の例ではＩＦカード３０２−１に属する物理ポート３０４−１をＡＣＴポート、ＩＦカード３０２−２に属する物理ポート３０４−２をＳＢＹポートとして運用している。本方式ではＡＣＴポート及びＳＢＹポートの故障監視にイーサネットＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）機能を用いる。イーサネットＯＡＭは、監視対象区間に一定周期で正常性監視（以降ＣＣ（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ））フレームを送信し、受信側で本ＣＣフレームが受信できなくなると監視対象区間での故障発生と判定する機能である。本イーサネットＯＡＭはイーサネットＡＰＳと組み合わせて使用され、イーサネットＯＡＭの監視対象区間で故障を検出すると、イーサネットＡＰＳ機能によって当該監視対象単位での切替えが実行される。非特許文献１に記載された技術によれば、ＩＦカード３０２−１に属する物理ポート３０４−１での故障検出をトリガとして、イーサネットＡＰＳが起動し、ＩＦカード３０２−２に属する物理ポート３０４−２をＡＣＴに切替えることで通信が継続される。

本方式によって、特許文献１の課題であった、ＩＦカード故障発生時の通信を継続することが出来なくなるという課題は解決されるが、リンクアグリゲーションのように複数の物理リンクを束ねて、帯域幅を拡大して利用することはできない。

以上の点に鑑み、本発明の目的は、リンクアグリゲーションによる帯域幅拡大、故障切替え時間の高速化、及びＩＦカード故障発生時の通信帯域を維持したサービス継続を並立させることである。

本発明の代表的な一例を示せば次の通りである。すなわち、他の通信装置との間で信号を送受信する複数の物理ポートを有し、一つ以上の論理ポートの各々と、二つ以上の前記物理ポートとを対応付ける情報を保持し、前記複数の物理ポートのいずれかがユーザデータを含むデータを受信すると、前記受信したデータに含まれる宛先情報に基づいて、前記一つ以上の論理ポートの一つを前記ユーザデータを含むデータの出力先として特定する受信部と、前記ユーザデータを含むデータの少なくとも一部を用いた所定の方法によって、前記特定された論理ポートに対応する前記二つ以上の物理ポートの一つを、前記ユーザデータを含むデータの出力先として選択する第１処理部と、前記複数の物理ポートの一つと前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを生成する保守部と、を有し、前記複数の物理ポートの一つから前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを送信し、前記処理部によって前記出力先として選択された物理ポートから前記ユーザデータを含むデータを送信することを特徴とする。

本発明の通信装置によれば、リンクアグリゲーションによる帯域幅拡大、故障切替え時間の高速化、及びＩＦカード故障発生時の通信帯域を維持したサービス継続を並立させることができる。

本発明の第１の実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。 リンクアグリゲーションの説明図である。 イーサネットプロテクションスイッチングの説明図である。 本発明の第１の実施形態の通信装置に含まれるインタフェースカードの機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態の通信システムにおけるイーサネットフレームの流れの説明図である。 本発明の第１の実施形態のＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路の処理フローチャートである。 本発明の第１の実施形態の通信装置が保持するフロー出力先保持テーブル４５０の説明図である。 本発明の第１の実施形態の通信装置によって付与される内部ヘッダのフォーマットの説明図である。 本発明の第１の実施形態の通信装置が保持する論理ポート／物理ポート対応テーブルの説明図である。 本発明の第１の実施形態の通信装置が保持する論理ポート運用状態保持テーブルの説明図である。 本発明の第１の実施形態の通信装置が保持する物理ポート管理テーブルの説明図である。 本発明の第１の実施形態において、物理ポートの故障を検出した論理ポート切替え回路がＬＡ論理ポートを切り替える処理のシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態において、ＡＰＳフレームを受信した論理ポート切替え回路がＬＡ論理ポートを切り替える処理のシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態において、物理ポートの故障からの回復を検出した論理ポート切替え回路がＬＡ論理ポートを切り戻す処理のシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態において、ＡＰＳフレームを受信した論理ポート切替え回路がＬＡ論理ポートを切り戻す処理のシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態の通信システムにおけるイーサネットフレームの流れの説明図である。 本発明の第２の実施形態のＩｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路の処理フローチャートである。 本発明の第３の実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態の通信システムにおける通信装置の機能ブロック図である。 本発明の第３の実施形態の通信装置が保持する物理ポート管理テーブルの説明図である。 本発明の第３の実施形態におけるＯＡＭレベルに基づく正常性監視区間の分離の説明図である。 本発明の第４の実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態の通信システムにおける通信装置の機能ブロック図である。 本発明の第４の実施形態の通信装置によって変換される交絡フレームのフォーマットの説明図である。

（実施形態１）
以下、図面を参照しながら説明する本発明の第１の実施形態を詳細に説明する。本実施形態では複数の物理ポートを集約する機能としてリンクアグリゲーション方式を用いるが、リンクアグリゲーション以外の複数の物理リンクを集約する方式を採用しても同様の効果が得られる。また、本実施形態では物理ポートの故障監視にイーサネットＯＡＭを用いるが、イーサネットＯＡＭ以外の故障監視方式を採用しても本実施形態と同様の効果が得られる。同様に、本実施形態ではＬＡ論理ポートの切替えにはイーサネットＡＰＳを用いるが、イーサネットＡＰＳ以外の冗長化経路切替え方式を採用しても本実施形態と同様の効果が得られる。

図１は、本発明の第１の実施形態の通信システムの構成を示すブロック図であり、具体的には、通信装置間でリンクアグリゲーションを構築し、通信経路を冗長化して運用する通信システムの一例を示している。

本実施形態の通信システムは、少なくとも二つの通信装置１００−１、１００−２及びオペレーションシステム（ＯｐＳ）１３０から構成される。以下、いずれの通信装置にも共通する説明を行う場合、それらを総称して通信装置１００−ｎと記載することがある。後述するＩＦカード１０２−１〜１０２−４、物理ポート１０４−１〜１０４−８及びＬＡ論理ポート１１０−１〜１１０−２等についても、同様に、ＩＦカード１０２−ｎ、物理ポート１０４−ｎ及びＬＡ論理ポート１１０−ｎ等と記載することがある。上記以外の構成要素（例えば後述するＭＡＣ処理回路１０６−ｎ等）についても同様である。また、図示された上記の構成要素の数は一例であり、図１に表示された数以外の数の上記構成要素を含む通信システムにも本実施形態を適用することができる。

通信装置１００−ｎは、制御カード１０１、複数のＩＦ（インタフェース）カード１０２−ｎ及びＳＷ（スイッチ）カード１０３から構成される。

制御カード１０１は、通信装置１００−ｎの設定及び通信装置１００−ｎの状態を監視制御するＯｐＳ１３０と接続するためのインタフェース機能を有しており、ＯｐＳ通信経路１３１でＯｐＳと接続される。また、制御カード１０１は、各ＩＦカード１０２−ｎ及びＳＷカード１０３と通信をするためのインタフェース機能を有する。制御カード１０１は、ＯｐＳ１３０から通信装置１００−ｎ宛てに監視制御コマンドが送信されると、受信したコマンドを解析し、ＯｐＳ１３０からのコマンド指示に従い各ＩＦカード１０２−ｎ及びＳＷカード１０３への各種設定を実行したり、ＩＦカード１０２−ｎ及びＳＷカード１０３から監視情報を収集してＯｐＳ１３０へ送信したりする機能を有する。

ＳＷカード１０３は、各ＩＦカード１０２−ｎ間を接続しており、ＩＦカード１０２−ｎから受信したイーサネットフレームの宛先情報から出力先ＩＦカード１０２−ｎを特定してその出力先にイーサネットフレームを転送する機能を有する。

ＩＦカード１０２−ｎは、自装置（すなわちそのＩＦカード１０２−ｎを含む通信装置１００−ｎ）と本発明の他通信装置１００−ｎ及び本発明以外の通信装置を接続する機能を有する。各ＩＦカード１０２−ｎは、主要構成要素として、複数の物理ポート１０４−ｎ、論理ポート切替え回路１１１及び物理ポート保守回路１１２を含む。その他、構成要素については後述する。

図１では本実施形態の通信装置１００−１と１００−２との間が８本の物理ポート１０４−１〜１０４−８で接続される。さらに、ＩＦカード１０２−１に属する物理ポート１０４−１〜１０４−４が一つのＬＡ論理ポート１１０−１を構成し、ＩＦカード１０２−２に属する物理ポート１０４−５〜１０４−８が他のＬＡ論理ポート１１０−２を構成している。

図１の例では、ＬＡ論理ポート１１０−１はＷｏｒｋｉｎｇ、ＬＡ論理ポート１１０−２はＰｒｔｅｃｔｉｏｎと名称がつけられており、ＬＡ論理ポート１１０−１の状態は、通信を実行するＡＣＴ（Ａｃｔｉｖｅ）、ＬＡ論理ポート１１０−２の状態は、ＬＡ論理ポート１１０−１に属する物理ポート１０４−ｎで故障が発生した時に利用するＳＢＹ（Ｓｔａｎｄ−ｂｙ）としている。この状態のことをＷｏｒｋｉｎｇ ＡＣＴ、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ＳＢＹと呼ぶ。

なお、「Ｗｏｒｋｉｎｇ」及び「Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ」は、各物理ポート１０４−ｎ（及び、複数の物理ポート１０４−ｎがＬＡ論理ポート１１０−ｎを構成する場合には、そのＬＡ論理ポート１１０−ｎ）に固定的に設定された種別を示すものであり、運用中に変更されることはない。これに対して、「ＡＣＴ」及び「ＳＢＹ」は、各ＬＡ論理ポート１１０−ｎの状態を示すものであり、物理ポート１０４−ｎにおける故障の発生及び回復に応じて変更される。後述するように、いずれの物理ポート１０４−ｎにも故障が発生していない場合には、Ｗｏｒｋｉｎｇ ＡＣＴ、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ＳＢＹの状態で通信システムが運用され、Ｗｏｒｋｉｎｇ側のＬＡ論理ポート１１０−ｎに含まれる物理ポート１０４−ｎに故障が発生してから、その物理ポート１０４−ｎが故障から回復するまでの間は、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側のＬＡ論理ポート１１０−ｎがＡＣＴとなる。また、ＡＣＴ／ＳＢＹの切り替えを指示するフレームは、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側の物理ポート１０４−ｎを介して通信装置１００−ｎ間でやり取りされる。

本実施形態では、イーサネットフレームはＡＣＴ側ＬＡ論理ポートのみを利用して転送され、ＳＢＹ側ＬＡ論理ポートではイーサネットフレームは転送されない。これを１：１冗長と呼ぶ。以降、本実施形態ではＩＦカード１０２−１のＬＡ論理ポート１１０−１とＩＦカード１０２−２のＬＡ論理ポート１１０−２とによって冗長化した場合を一例として説明する。

図５は、本発明の第１の実施形態の通信システムにおけるイーサネットフレームの流れの説明図である。

図示していないが、通信装置１００−１及び１００−２のＩＦカード１０２−３及び１０２−４には他装置（すなわち通信装置１００−１及び１００−２以外の通信装置）が接続されている。通信装置１００−１は他装置（図示せず）から受信したイーサネットフレームをまずはＳＷカード１０３へと転送する（１５１）。ＳＷカード１０３は、受信したイーサネットフレームの宛先が、冗長化されたＬＡ論理ポート１１０−１及び１１０−２である場合、受信したイーサネットフレームを複製し、ＬＡ論理ポート１１０−１及び１１０−２が属するＩＦカード１０２−１及び１０２−２へと転送する。

状態がＡＣＴであるＬＡ論理ポート１１０−１が属するＩＦカード１０２−１へ転送されたイーサネットフレームは、ＬＡ論理ポート１１０−１を構成する物理ポート１０４−１〜１０４−４のいずれかを経由して通信装置１００−２へと転送される（１５２）。

一方、状態がＳＢＹであるＬＡ論理ポート１１０―２が属するＩＦカード１０２−２へ転送されたイーサネットフレームは、ＩＦカード１０２−２内で廃棄される（１５３、１５４）。

図５の例では、ＬＡ論理ポートがＳＢＹとなるＩＦ宛てのイーサネットフレームが、ＳＢＹのＬＡ論理ポートが属するＩＦカード１０２−２内で廃棄される。しかし、ＳＷカード１０３がＬＡ論理ポート１１０−ｎ及びＩＦカード１０２−ｎの属性情報とＡＣＴ／ＳＢＹ情報（すなわちそれらがＡＣＴ又はＳＢＹのいずれの状態であるかを示す情報）を保持し、ＳＷカード１０３が常にＡＣＴのＬＡ論理ポートが属するＩＦカードへのみイーサネットフレームを転送しても、上記と同等の効果が得られる。後述するとおり、この場合、ＬＡ論理ポート１１０−ｎのＡＣＴ／ＳＢＹ情報はＩＦカード１０２−ｎからＳＷカード１０３へと通知される。

次に、上記のようなＬＡ論理ポートの冗長化を実現するための通信装置１００のＩＦカード１０２−ｎ内の機能ブロックの配置について、図４を参照して説明する。

図４は、本発明の第１の実施形態の通信装置１００に含まれるインタフェースカード１０２−ｎの機能ブロック図である。

図１にも示したように、通信装置１００は、制御カード１０１、複数のＩＦカード１０２−ｎ及びＳＷカード１０３から構成される。

ＩＦカード１０２−ｎは、複数の物理ポート１０４−ｎ、複数のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理回路１６０−ｎ、データマルチプレクサ（ＭＵＸ）回路１６１、Ｉｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２、ＳＷ送信回路１６３、ＳＷ受信回路１６４、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５、データデマルチプレクサ（ＤＭＸ）回路１６６、保守切替え回路部１７０、及び制御回路１７３から構成される。また、ＩＦカード１０２−ｎの保守切替え回路部１７０は、交絡線１８０を介して、ＬＡ論理ポートを冗長化するために当該ＩＦカード１０２−ｎ（例えばＩＦカード１０２−１）と組み合わされる別のＩＦカード１０２−ｎ（例えばＩＦカード１０２−２）の保守切替え回路部１７０と接続され、交絡線１８０を介してＩＦカードの状態を交換する。交絡線１８０は、後述する切替え要求コマンド等をＩＦカード１０２−ｎ間で相互に通信するために使用される通信線であり、いかなる種類のものであってもよい。

なお、図４には例としてＩＦカード１０２−１の構成要素を示す。ＩＦカード１０２−２の構成要素はＩＦカード１０２−１と同様であるため、保守切替え回路部１７０以外の部分の図示を省略する。

以下、ＩＦカード１０２−ｎの各構成要素（機能ブロック）について説明する。

制御回路１７３は、制御カード１０１との間の通信及び制御カード１０１のコマンドに従い、各機能ブロックに対して値の設定を実施する機能や、各機能ブロックの状態を読み出して、制御カード１０１へと通知する機能を有する。

物理ポート１０４−ｎは、隣接する通信装置と接続するためのＩＦである。

ＭＡＣ処理回路１６０−ｎは、データの受信機能と送信機能を有している。例えば、ＭＡＣ処理回路１６０−ｎは、受信機能として、物理ポート１０４−ｎで用いられる形式の通信信号を終端し、受信した通信信号からイーサネットフレームを識別し、イーサネットフレーム単位の正常性などを確認する機能を有し、送信機能として、データＤＭＸ回路１６６から受信したイーサフレームを物理ポート１０４−ｎで用いられる形式の通信信号に変換し、物理ポート１０４−ｎへと送信する機能を有する。

データＭＵＸ回路１６１は、各ＭＡＣ処理回路１６０−ｎから受信したイーサネットフレームを多重化し、ＩＦカード１０２−ｎ内の処理速度へと乗せ換える。また、データＭＵＸ回路１６１は、内部ヘッダ４１１を生成し、Ｐｏｒｔ ＩＤフィールド４１４にフレームを受信した物理ポート１０４の物理ポートＩＤを付与する。

Ｉｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２は、受信したイーサネットフレームが、ネットワーク利用ユーザがデータ通信に利用するイーサネットフレーム（ユーザフレーム）なのか、ＯＡＭフレームまたはＡＰＳフレームなのかを識別し、受信イーサネットフレームがユーザフレームの場合はＳＷ送信回路１６３へと転送し、ＯＡＭフレームまたはＡＰＳフレームの場合は物理ポート保守回路１７１へと転送する。

ＳＷ送信回路１６３は、受信したイーサネットフレームをＳＷカード１０３へと送信する。

ＳＷ受信回路１６４の詳細動作を図７、図８を参照しながら説明する。ＳＷカード１０３からＩＦカード１０２−ｎへ送信されたイーサネットフレームはＳＷ受信回路１６４で受信され、その宛先情報からフローが特定される。フローの特定には例えば、ＭＡＣアドレス、ＶＩＤ、ＭＰＬＳのＬＳＰ ＩＤ、ＩＰアドレス等を利用するとよい。フローの特定が出来ると、ＳＷ受信回路１６４は、次に図７に示すフロー出力先保持テーブル４５０を参照し、受信したイーサネットフレームの出力先ポートを特定する。

図７は、本発明の第１の実施形態の通信装置１００−ｎが保持するフロー出力先保持テーブル４５０の説明図である。

フロー出力先保持テーブル４５０は、例えばＳＷ受信回路１６４内に保持され、フローＩＤ４５１、Ｐｏｒｔ ＩＤ４５２及びポート種別４５３から構成される。フローＩＤはフローを識別する情報（例えばフロー番号のようなＩＤ）であり、Ｐｏｒｔ ＩＤ４５２は物理ポート１０４−ｎ又はＬＡ論理ポート１１０−ｎを識別する情報（例えばポート番号のようなＩＤ）である。ポート種別４５３は、Ｐｏｒｔ ＩＤ４５２によって識別されるポートが物理ポート１０４−ｎ又はＬＡ論理ポート１１０−ｎのいずれであるかを特定する情報である。

ＳＷ受信回路１６４は、受信したイーサネットフレームのフローが特定された後、特定されたフローのフロー番号（フローＩＤ）を検索キーとしてフロー出力先保持テーブル４５０を検索する。具体的には、ＳＷ受信回路１６４は、特定されたフローのフローＩＤと一致するフロー出力先保持テーブル４５０のフローＩＤ４５１を検索し、そのフローＩＤ４５１に対応するＰｏｒｔ ＩＤ４５２及びポート種別４５３を取得する。さらに、ＳＷ受信回路１６４は内部ヘッダ４１１を生成し、受信したイーサネットフレームの先頭部分に付与する。

図８は、本発明の第１の実施形態の通信装置１００−ｎによって付与される内部ヘッダ４１１のフォーマットの説明図である。

内部ヘッダ４１１は、ＯＡＭ／ユーザフレーム識別フィールド４１２、ＬＡ有効／無効フィールド４１３、及びＰｏｒｔ ＩＤフィールド４１４から構成される。

ＳＷ受信回路１６４は、受信したイーサネットフレームの内部ヘッダ４１１のＯＡＭ／ユーザフレーム識別フィールド４１２に、そのイーサネットフレームがユーザフレームであることを識別する情報を書きこむ。次に、ＳＷ受信回路１６４は、フロー出力先保持テーブル４５０から取得したポート種別４５３の値を内部ヘッダ４１１のＬＡ有効／無効フィールド４１３に設定する。さらに、ＳＷ受信回路１６４は、フロー出力先保持テーブル４５０から取得したＰｏｒｔ ＩＤ４５２の値を内部ヘッダ４１１のＰｏｒｔ ＩＤフィールド４１４に設定する。

上記処理が完了すると、ＳＷ受信回路１６４は受信したイーサネットフレームをＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５へと転送する。

保守切替え回路部１７０は、物理ポート保守回路１７１及び論理ポート切替え回路１７２で構成される。これらは、それぞれ、図１の物理ポート保守回路１１２及び論理ポート切替え回路１１１に相当する。保守切替え回路部１７０は、ＯＡＭフレーム又はＡＰＳフレームを生成し、生成したこれらのフレームの先頭に内部ヘッダ４１１を付与してＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５へと転送する。

保守切替え回路部１７０が生成する内部ヘッダ４１１に設定される値について説明する。保守切替え回路部１７０は、内部ヘッダ４１１のＯＡＭ／ユーザフレーム識別フィールド４１２に、生成したイーサネットフレームがＯＡＭフレーム（ＯＡＭフレーム及びＡＰＳフレームを含む）であることを示す情報を設定する。次に、保守切替え回路部１７０は、ＬＡ有効／無効フィールド４１３を「無効」に設定する。後述するように、本フィールドを無効に設定することで、ＯＡＭフレームを保守切替え回路部１７０が指定した物理ポート１０４−ｎから出力することができる。保守切替え回路部１７０は、Ｐｏｒｔ ＩＤフィールド４１４に当該フレームの出力先物理ポートＩＤを設定する。

Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、論理ポート／物理ポート対応テーブル４２０及び論理ポート運用状態保持テーブル４３０を有している。Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５の詳細な動作を図６、図９、図１０を参照しながら説明する。

図６は、本発明の第１の実施形態のＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５の処理フローチャートである。

Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、イーサネットフレームを受信すると処理を開始する（Ｓ１０１）。

Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、イーサネットフレームを受信するとまず、受信したイーサネットフレームの内部ヘッダ４１１を解析し、内部ヘッダ４１１のＬＡ有効／無効フィールド４１３の値が「有効」又は「無効」のいずれであるかをチェックする（Ｓ１０２）。

ＬＡ有効／無効フィールド４１３の値が「有効」の場合、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、次に内部ヘッダ４１１からＰｏｒｔ ＩＤフィールド４１４を取得する（Ｓ１０３）。ＬＡ有効／無効フィールド４１３の値が「有効」であるため、内部ヘッダ４１１のＰｏｒｔ ＩＤフィールド４１４には物理ポートのＩＤではなく、ＬＡ論理ポートのＩＤが設定されている。

次に、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、取得したＬＡ論理ポートのＩＤを検索キーとして、論理ポート運用状態保持テーブル４３０を検索する（Ｓ１０４）。

図１０は、本発明の第１の実施形態の通信装置１００−ｎが保持する論理ポート運用状態保持テーブル４３０の説明図である。

論理ポート運用状態保持テーブル４３０は、論理ポートＩＤフィールド４３１及び運用状態フィールド４３２から構成されている。本テーブルは冗長化されているＬＡ論理ポート１１０−ｎが現時点でＡＣＴとして使用されているのか、ＳＢＹとして使用されているのかを示す情報を保持している。具体的には、論理ポートＩＤフィールド４３１には各ＬＡ論理ポート１１０−ｎを識別する情報（ポート番号等）が保持され、運用状態フィールド４３２には各ＬＡ論理ポート１１０−ｎがＡＣＴ又はＳＢＹのいずれの状態であるかを示す情報が保持される。

次に、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、論理ポート運用状態保持テーブル４３０から取得した運用状態がＡＣＴ又はＳＢＹのいずれであるかを判定する（Ｓ１０５）。

論理ポート運用状態保持テーブル４３０から取得した運用状態がＳＢＹの場合、１：１プロテクション設定しているＳＢＹポートからのフレーム出力が禁止されているため、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、当該受信したフレームを廃棄する（Ｓ１０９）。

Ｓ１０９のフレーム廃棄処理の効果によって、１：１冗長設定時にＳＢＹ状態のＬＡ論理ポート行きのフレームを当該ＩＦカードから出力することを抑止することができる。

論理ポート運用状態保持テーブル４３０から取得した運用状態がＡＣＴの場合、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、当該受信したフレームを出力するための物理ポート１０４−ｎを決定する。まず、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、内部ヘッダ４１１から取得したＰｏｒｔ ＩＤフィールド４１４の値をＬＡ ＩＤと読み替え、論理ポート／物理ポート対応テーブル４２０を検索し、当該ＬＡ ＩＤによって識別されるＬＡ論理ポートに属する物理ポートのＩＤを全て取得する（Ｓ１０６）。

図９は、本発明の第１の実施形態の通信装置１００−ｎが保持する論理ポート／物理ポート対応テーブル４２０の説明図である。

論理ポート／物理ポート対応テーブル４２０は、各物理ポート１０４−ｎを識別する物理ポートＩＤ４２１、及び、各物理ポート１０４−ｎが属する論理ポートを識別するＬＡ ＩＤ４２２から構成されており、当該テーブルを参照することでＬＡ論理ポートに属する物理ポートＩＤを取得することができる。例えば、受信フレームがＬＡ論理ポート宛てであり、かつ、Ｐｏｒｔ ＩＤフィールド４１４が「１」の場合、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５はＰｏｒｔ ＩＤ＝１をＬＡ ＩＤ＝１と読み替え、これをキーとして論理ポート／物理ポート対応テーブル４２０を検索する。図９の例では、検索の結果、ＬＡ ＩＤ＝１によって識別されるＬＡ論理ポートに属する物理ポートＩＤの値が１、２、３及び４であると特定することができる。

次に、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、内部ヘッダ４１１の次に続くイーサネットフレームから、ＭＡＣアドレス、ＶＩＤ、ＭＰＬＳのＬＳＰ ＩＤまたはＩＰアドレス等のアドレス情報を収集し、これらヘッダ情報をハッシュキーとしてハッシュ関数回路（図示せず）に入力し、出力先物理ポートＩＤを決定する（Ｓ１０７）。

ここで、ハッシュ関数回路とは、ハッシュキーをある関数に入力されると計算結果としてハッシュ値を出力する計算回路のことで、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５内に属している。例えば、ハッシュ計算結果が４通りとなるハッシュ関数回路に、ハッシュキーを入力すると、出力として１〜４のいずれかのハッシュ値が得られる。

例えば、物理ポート１０４−１をハッシュ値１、物理ポート１０４−２をハッシュ値２、物理ポート１０４−３をハッシュ値３、物理ポート１０４−４をハッシュ値４と対応付けると、受信したイーサネットフレームのアドレス情報から得たハッシュ値から、そのイーサネットフレームを出力する物理ポート１０４−ｎを決定することができる。

ハッシュ関数回路が使用するハッシュ関数は、ＬＡ論理ポートに属する物理ポート数に応じて使い分けることが望ましい。例えば、物理ポート数が３の場合、ハッシュ値が１、２または３の３通りとなるハッシュ関数が使用される。

次に、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、内部ヘッダ４１１のＰｏｒｔ ＩＤフィールド４１４の値を、ハッシュ関数の計算結果から決定した物理ポートＩＤで上書きする（Ｓ１０８）。これによって、当該イーサネットフレームの出力先物理ポートが決定する。

次に、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、データＤＭＸ回路１６６へイーサネットフレームを転送する（Ｓ１１０）。

リンクアグリゲーションが適用される場合、上記処理によって、ＬＡ論理ポート１１０−ｎを構成するどの物理ポート１０４−ｎからイーサネットフレームを出力するかが決定される。このため、通常は、特定のイーサネットフレームを、ＯｐＳ１３０などからの設定によって、意図したＬＡ論理ポート１１０−ｎを構成する特定の物理ポート１０４−ｎから出力することはできない。

次に、Ｓ１０２の判定論理によって、内部ヘッダ４１１のＬＡ有効／無効フィールド４１３の値が「無効」と判定された場合の処理について述べる。既に説明したように、ＯＡＭフレームのＬＡ有効／無効フィールド４１３は保守切替え回路部１７０によって「無効」に設定されるため、受信したフレームがＯＡＭフレームである場合にはＳ１０２において必ず「無効」と判定される。

Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、内部ヘッダ４１１のＯＡＭ／ユーザフレームフィールド４１２の値を取得し、受信したイーサネットフレームがユーザフレームであるかどうかの判定を行う（Ｓ１１１）。

Ｓ１１１の判定の結果、受信したイーサネットフレームがＯＡＭフレームの場合、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、データＤＭＸ回路１６６へ受信したイーサネットフレームを転送する（Ｓ１１０）。

このように、受信したイーサネットフレームがＯＡＭフレームの場合、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、保守切替え回路部１７０から受信したフレームを、その内部ヘッダ等の変更および当該フレームの廃棄のいずれもすることなく、データＤＭＸ回路１６６へと転送することができる。このため、ＯＡＭフレームは、リンクアグリゲーションの有効／無効、冗長設定ポートの運用状態のＡＣＴ／ＳＢＹのいずれにも関係することなく、保守切替え回路部１７０で指定された物理ポート１０４−ｎから送信されることになる。

Ｓ１１１の判定の結果、受信したイーサネットフレームがユーザフレームの場合、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、内部ヘッダ４１１からＰｏｒｔ ＩＤフィールド４１４を取得する（Ｓ１１２）。

次に、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、取得したＰｏｒｔ ＩＤを検索キーとして、物理ポート運用状態保持テーブル（図示せず）を検索する（Ｓ１１３）。物理ポート選択系保持テーブルは、物理ポートＩＤフィールド及び運用状態フィールドから構成されている。すなわち、物理ポート運用状態保持テーブルは、論理ポート運用状態保持テーブル４３０（図１０）の論理ポートＩＤフィールド４３１を物理ポートＩＤフィールドによって置き換えたものに相当する。本テーブルは冗長化のために使用される各物理ポート１０４−ｎが現時点でＡＣＴとして使用されているのか、ＳＢＹとして使用されているのかを示す情報を保持している。

次に、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、物理ポート選択系保持テーブルから取得した物理ポート１０４−ｎの運用状態がＡＣＴまたはＳＢＹのいずれであるかを判定する（Ｓ１１４）。

テーブルから取得した運用状態がＡＣＴの場合、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、当該受信したフレームをデータＤＭＸ回路へ転送する（Ｓ１１０）。

テーブルから取得した運用状態がＳＢＹの場合、１：１プロテクション設定しているＳＢＹポートからはフレーム出力が禁止されているため、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、当該受信したフレームを廃棄する（Ｓ１０９）。

Ｓ１０９のフレーム廃棄処理の効果によって、１：１冗長設定時にＳＢＹ状態の物理ポート行きのフレームを当該ＩＦカードから出力することを抑止することができる。

データＤＭＸ回路１６６は、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５から転送されたフレームの内部ヘッダ４１１のＰｏｒｔ ＩＤフィールド４１４の値を取得し、取得したＰｏｒｔ ＩＤと対応する物理ポート１０４−ｎが接続するＭＡＣ処理回路１６０−ｎにフレームを転送する。

次に、保守切替え回路部１７０の詳細な動作を、図１１を参照しながら説明する。保守切替え回路部は、物理ポート保守回路１７１、論理ポート切替え回路１７２及び物理ポート管理テーブル４４０によって構成される。

図１１は、本発明の第１の実施形態の通信装置１００−ｎが保持する物理ポート管理テーブル４４０の説明図である。

物理ポート管理テーブル４４０は、物理ポート保守回路１７１および論理ポート切替え回路１７２の双方から参照されるテーブルであり、物理ポートＩＤ４４１、リンクレイヤＯＡＭ４４２、リンクレイヤのステータス４４３、ＬＡ ＩＤ４４４、ＬＡ設定４４５、およびリンク名称４４６から構成される。

物理ポートＩＤ４４１は、各ＩＦカード１０２−ｎ内の各物理ポート１０４−ｎを識別する情報（ＩＤ）である。リンクレイヤＯＡＭ４４２は、各物理ポート１０４−ｎがイーサネットＯＡＭの接続性確認（ＣＣ）フレームを送受信するか否かを示す情報であり、「有効」は、当該物理ポート１０４−ｎがＣＣフレームを送受信することによってその物理ポート１０４−ｎを通る物理リンクが正常であるか否かを確認することを示す。状態４４３は、ＣＣフレームの送受信によって確認されたリンクの状態が「正常」又は「故障」のいずれであるかを示す。

ＬＡ ＩＤ４４４は、各物理ポート１０４−ｎが属するＬＡ論理ポート１１０−ｎを識別する情報（ＩＤ）である。ＬＡ設定４４５は、各物理ポート１０４−ｎがリンクアグリゲーションに使用されるか否かを示す情報であり、「有効」は、当該物理ポート１０４−ｎがリンクアグリゲーションに使用されることを示す。リンク名称４４６は、各物理ポート１０４−ｎを通る物理リンクの名称、その物理ポート１０４−ｎがＬＡ論理ポート１１０−ｎに属する場合には、そのＬＡ論理ポート１１０−ｎを通る論理リンクの名称であり、図１の例では、「Ｗｏｒｋｉｎｇ」又は「Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ」等である。

図１１は、例として、通信装置１００−１及び１００−２のＩＦカード１０２−１に保持される物理ポート管理テーブル４４０を示す。ＩＦカード１０２−１の物理ポート管理テーブル４４０のリンク名称４４６にはＷｏｒｋｉｎｇという名称が設定されている。一方、図１１では省略されているが、ＩＦカード１０２−１を冗長化するＩＦカード１０２−２（すなわち、ＩＦカード１０２−１内の物理ポート１０４−ｎが故障したときにそれと交代して使用される物理ポート１０４−ｎを有するＩＦカード１０２−２）の物理ポート管理テーブル４４０の物理ポートＩＤ４４１の値１〜４のリンク名称４４６にはＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎと設定されている。

この、Ｗｏｒｋｉｎｇ、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎの名称によって、故障が発生した場合にＡＰＳフレームを送信するＩＦカードが決定される。具体的には、ＡＰＳフレームは、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側の物理ポート１０４−ｎによって送受信される（図１２〜図１５参照）。

通信装置１００−ｎ（例えば通信装置１００−１）は、対向する通信装置１００−ｎ（例えば通信装置１００−２）との間を接続する物理リンクの正常性を確認するために、イーサネットＯＡＭの接続性確認（ＣＣ）フレームを利用することができる。

通信装置１００−ｎは、周期的にＣＣフレームを送受信し、対向装置からＣＣフレームを受信することで物理リンクが正常に動作していると判定する。また、ＣＣフレームを一定時間以上受信出来なかった場合、物理リンクに故障が発生していると判定する。物理ポート保守回路１７１はこれら一連の正常性確認処理を実行する機能ブロックである。

物理ポート保守回路１７１の処理はＯＡＭフレーム送信処理とＯＡＭフレーム受信処理の大きく２つに分けられる。

物理ポート保守回路１７１のＯＡＭフレーム送信処理についてまず説明する。

物理ポート保守回路１７１は、周期的に物理ポート管理テーブル４４０をポーリングし、リンクレイヤＯＡＭが有効となっている物理ポートＩＤに対してＣＣフレームを生成する。

物理ポート保守回路１７１は、ＣＣフレームを生成すると、ＣＣフレームの先頭部分に内部ヘッダ４１１を付与してＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５へとＣＣフレームを転送する。

ＣＣフレームに付与する内部ヘッダ４１１のＯＡＭ／ユーザフレーム識別フィールド４１２には、そのＣＣフレームがＯＡＭフレームであることを示す情報が設定される。ＬＡ有効／無効フィールド４１３には、「無効」が設定され、Ｐｏｒｔ ＩＤフィールド４１４には、物理ポート管理テーブル４４０から取得した物理ポートＩＤ４４１が設定される。このように、ＬＡ有効／無効フィールド４１３が「無効」と設定された内部ヘッダ４１１を生成することで、図６のＳ１１０の処理で述べたように、ＯＡＭフレームはＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５で廃棄されることなく、指定した通りの物理ポート１０４−ｎから出力される。したがって、本実施形態を用いることで、ＬＡ論理ポート１１０−ｎに属する各物理ポート１０４−ｎに対してＣＣフレームを送信することができる。

次に物理ポート保守回路１７１のＯＡＭフレーム受信処理について説明する。

物理ポート保守回路１７１は、ＣＣフレームを受信すると、そのＣＣフレームがどの物理ポート１０４−ｎから受信したものであるかを解析する。物理ポート管理テーブル４４０に設定されている物理ポート１０４−ｎからのＣＣフレームを受信した場合、物理ポート保守回路１７１は、ＣＣフレームを正常受信したと判定し、その物理ポート１０４−ｎに対応するステータス４４３を「正常」とする。

リンクレイヤＯＡＭ４４２が「有効」とされている物理ポート１０４−ｎで、ある一定時間以上、正常なＣＣフレームを受信できなかった場合、物理ポート保守回路１７１は、その物理ポート１０４−ｎに対応するステータス４４３を「故障」に書き換える。

ステータス４４３が「故障」になった物理ポート１０４−ｎは正常にデータ通信ができないと判定される。

物理ポート保守回路１７１は、「故障」と判定した物理ポート１０４−ｎから正常なＣＣフレームを所定のｎ回連続で受信すると、データ通信が復旧したと判定し、その物理ポート１０４−ｎに対応するステータス４４３を「正常」と書き換える。

本実施形態では、このようにＣＣフレームの周期受信を監視することでＬＡ論理ポート１１０−ｎに属する物理ポート１０４−ｎで故障が発生していないことを確認することができる。

次に論理ポート切替え回路１７２を説明する。

論理ポート切替え回路１７２は、周期的に物理ポート管理テーブル４４０をポーリングし、ステータス４４３の情報を監視する。

例えば、通信装置１００−１のＩＦカード１０２−１の論理ポート切替え回路１７２は、ステータス４４３が「正常」から「故障」に変化した物理ポートＩＤを検出すると、ＩＦカード１０２−１と共にＬＡ論理ポート１１０−ｎを冗長化するＩＦカード１０２−２に対して、交絡線１８０を利用して故障の発生及び切替えの指示を通知する。

一例として、通信装置１００−１のＩＦカード１０２−１に属するＬＡ論理ポート１１０−１を構成する物理ポート１０４−２で故障が発生した場合の論理ポート切替え回路１７２の処理動作を、図１２を参照しながら説明する。

図１２は、本発明の第１の実施形態において、物理ポート１０４−ｎの故障を検出した論理ポート切替え回路１７２がＬＡ論理ポート１１０−ｎを切り替える処理のシーケンス図である。

論理ポート切替え回路１７２は、物理ポート管理テーブル４４０のうち、物理ポートＩＤ４４１の値が２であるエントリをポーリングしたとき、ステータス４４３が正常から故障に変化していることを検出する。

論理ポート切替え回路１７２は、物理ポートＩＤ４４１の値が２であるエントリのＬＡ ＩＤ４４４、ＬＡ設定４４５及びリンク名称４４６（図１１の例では、それぞれ「１」、「有効」及び「Ｗｏｒｋｉｎｇ」）を取得する。

次に、論理ポート切替え回路１７２は、取得したＬＡ設定４４５が「有効」となっていることを確認し、物理ポート管理テーブル４４０から取得したＬＡ ＩＤ４４４の値（上記の例では、ＬＡ論理ポート１１０−１のＬＡ ＩＤの値「１」）を検索キーとして、論理ポート運用状態保持テーブル４３０を検索する。

検索によって得られた本テーブルの該当エントリの運用状態フィールド４３２が「ＡＣＴ」の場合、現在当該ＬＡ論理ポート１１０−１を利用してデータ通信が行われている。このため、論理ポート切替え回路１７２は、故障を検出した物理ポートＩＤが属するＬＡ論理ポート１１０−１でのデータ通信に問題が発生していると判定する（Ｓ２０１）。

ＩＦカード１０２−１の論理ポート切替え回路１７２は、交絡線１８０を利用して、ＩＦカード１０２−２の論理ポート切替え回路１７２へ、切替え要求コマンドとして、ＬＡ ＩＤ＝１及び状態＝「故障」を通知する（Ｓ２０２）。

ＩＦカード１０２−２の論理ポート切替え回路１７２は、上記の切替え要求コマンドを検出すると、通知を受けたＬＡ ＩＤによって識別されるＬＡ論理ポート１１０−ｎに属する物理ポート１０４−ｎ（以下、ＬＡ ＩＤに対応する物理ポート１０４−ｎとも記載する）の正常性を確認する（Ｓ２０３）。なお、以下の説明では、各ＬＡ論理ポート１１０−ｎに、それぞれのＩＦカード１０２−ｎ内で一意のＬＡ ＩＤが付与され、Ｗｏｒｋｉｎｇ側のＩＦカード１０２−１に属するＬＡ論理ポート１１０−１及びそれと対をなす（すなわちそれを冗長化する）Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側のＩＦカード１０２−２に属するＬＡ論理ポート１１０−２に、同一のＬＡ ＩＤ「１」が付されている例を示す。この場合、Ｓ２０３において、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側のＬＡ論理ポート１１０−２に属する物理ポート１０４−５〜１０４−８の正常性の確認が実行される。例えば、物理ポート管理テーブル４４０を、ＬＡ ＩＤを検索キーとして検索し、検索されたＬＡ ＩＤに対応する物理ポートＩＤのステータス４４３を確認することで、検索されたＬＡ ＩＤに対応する物理ポート１０４−ｎの正常性を確認することができる。

なお、対をなすＷｏｒｋｉｎｇ側のＬＡ論理ポート１１０−１及びＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側のＬＡ論理ポート１１０−１に異なるＬＡ ＩＤが付与されてもよいが、その場合は、所定の規則に従って定められたＬＡ ＩＤを付与するか、又は、対をなす二つのＬＡ論理ポート１１０−ｎのＬＡ ＩＤを対応付ける情報をＩＦカード１０２−ｎが保持する必要がある。この場合、Ｓ２０３では、通知されたＬＡ ＩＤに対応するＬＡ ＩＤを検索キーとした検索が実行される。

通知されたＬＡ ＩＤに対応する物理ポート１０４−ｎが正常であることが確認できると、ＩＦカード１０２−２の論理ポート切替え回路１７２は、切替え開始通知コマンドとしてＬＡ ＩＤ＝１及び運用状態＝ＡＣＴをＩＦカード１０２−１の論理ポート切替え回路１７２に送信する（Ｓ２０４）。

ＩＦカード１０２−２の論理ポート切替え回路１７２は、切替え開始通知コマンド送信後、当該ＬＡ ＩＤによって識別されるＬＡ論理ポート１１０−ｎに属する物理ポート１０４−ｎの一つ（上記の例では、ＬＡ ＩＤ＝１によって識別されるＬＡ論理ポート１１０−２に属する物理ポート１０４−５〜１０４−８の一つ）から、ＡＰＳフレームを送信し、Ｗｏｒｋｉｎｇで故障が発生したことを対向の通信装置１００−２に通知する（Ｓ２０６）。当該ＬＡ ＩＤに対応するどの物理ポート１０４−ｎがＡＰＳフレームを送信してもよいが、例えば、最若番の物理ポート（上記の例では、物理ポート１０４−５〜１０４−８のうち、最も若い（すなわち小さい）ＩＤを持つ物理ポート１０４−５）が送信してもよい。

ＡＰＳフレームは論理ポート切替え回路１７２で生成される。論理ポート切替え回路１７２は生成したＡＰＳフレームに内部ヘッダ４１１を付与し、そのＡＰＳフレームをＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５へ転送する。

内部ヘッダ４１１のＯＡＭ／ユーザフレーム識別フィールド４１２には、当該ＡＰＳフレームがＯＡＭフレームであることを示す情報が設定される。ＬＡ有効／無効フィールド４１３には、「無効」が設定され、Ｐｏｒｔ ＩＤフィールド４１４には、例えば、当該ＬＡ論理ポート１１０−ｎに属する最若番の物理ポートＩＤが設定される。このように、ＬＡ有効／無効フィールド４１３を「無効」と設定して内部ヘッダを生成することで、ＯＡＭフレームはＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５で廃棄されることなく、指定した通りの物理ポートから出力される。このように、本実施形態を用いることで、ＬＡ論理ポート１１０−ｎに属する任意の物理ポート１０４−ｎ（例えばＬＡ論理ポート１１０−２に属する物理ポート１０４−５）からＡＰＳフレームを送信することができる。

次に、ＩＦカード１０２−２の論理ポート切替え回路１７２は、当該ＬＡ ＩＤ（上記の例では「１」）を検索キーとして論理ポート運用状態保持テーブル４３０を検索し、該当するエントリの運用状態４３２をＳＢＹからＡＣＴに変更する（Ｓ２０７）。これまでＬＡ ＩＤ＝１のＬＡ論理ポート１１０−１宛てに送信されたユーザフレームは、ＬＡ論理ポート１１０−２を有する当該ＩＦカード１０２−２で廃棄されていたが、上記のように運用状態４３２を変更した結果、ユーザフレームがＩＦカード１０２−２で廃棄されることなく転送される。

ＩＦカード１０２−１の論理ポート切替え回路１７２は、切替え開始通知コマンド（Ｓ２０４）を受信すると、当該ＬＡ ＩＤ（上記の例では「１」）を検索キーとして論理ポート運用状態保持テーブル４３０を検索し、該当するエントリの運用状態４３２をＡＣＴからＳＢＹに変更する（Ｓ２０５）。これによって、ＬＡ ＩＤ＝１のＬＡ論理ポート宛てユーザフレームは当該ＩＦカード１０２−１で廃棄される。

次に、ＡＰＳフレームを受信する通信装置１００−２の論理ポート切替え回路１７２の処理について図１３を参照して説明する。ＡＰＳフレームはリンク名称がＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎのＬＡ論理ポート１１０−２でのみ送受信される。以下、通信装置１００−２がＬＡ論理ポート１１０−２に属する物理ポート１０４からイーサネットＡＰＳを受信した場合を例として説明する。

図１３は、本発明の第１の実施形態において、ＡＰＳフレームを受信した論理ポート切替え回路１７２がＬＡ論理ポート１１０−ｎを切り替える処理のシーケンス図である。

通信装置１００−２のＩＦカード１０２−２が受信したＡＰＳフレームは論理ポート切替え回路１７２へ転送される。

論理ポート切替え回路１７２は、ＡＰＳフレームの内容を解析する（Ｓ３０１）。受信したＡＰＳフレームが故障切替えを通知するものである場合、論理ポート切替え回路１７２は、切替え開始コマンドとして、ＬＡ ＩＤ＝１及び運用状態ＳＢＹを、交絡線１８０を利用してＩＦカード１０２−１へ送信する（Ｓ３０２）。

次に、ＩＦカード１０２−２の論理ポート切替え回路１７２は、当該ＬＡ ＩＤ＝１を検索キーとして論理ポート運用状態保持テーブル４３０を検索し、該当するエントリの運用状態４３２をＳＢＹからＡＣＴに変更する（Ｓ３０３）。これによって、ＬＡ ＩＤ＝１のＬＡ論理ポート１１０−２宛てユーザフレームは当該ＩＦカード１０２−２で廃棄されることなく転送される。

ＩＦカード１０２−１の論理ポート切替え回路１７２は、切替え開始通知コマンド（Ｓ３０２）を受信すると、当該ＬＡ ＩＤ＝１を検索キーとして論理ポート運用状態保持テーブル４３０を検索し、該当するエントリの運用状態４３２をＡＣＴからＳＢＹに変更する（Ｓ３０４）。これによって、ＬＡ ＩＤ＝１のＬＡ論理ポート１１０−１宛てユーザフレームは当該ＩＦカード１０２−１で廃棄される。

次に、Ｗｏｒｋｉｎｇ側ＬＡ論理ポート１１０−１に属する物理ポートの故障が回復したのちに、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側からＷｏｒｋｉｎｇ側へデータ通信経路を切り戻す手順について図１４を参照しながら説明する。

図１４は、本発明の第１の実施形態において、物理ポート１０４−ｎの故障からの回復を検出した論理ポート切替え回路１７２がＬＡ論理ポート１１０−ｎを切り戻す処理のシーケンス図である。

ここでは一例として、通信装置１００−１のＩＦカード１０２−１に属するＬＡ論理ポート１１０−１を構成する物理ポート１０４−２の故障が回復した場合について説明する。

物理ポート保守回路１７１は、例えば、ステータス４４３が「故障」となっている物理ポート１０４−ｎからＣＣフレームを所定の周期で所定の回数以上受信した場合、当該物理ポート１０４−ｎが故障から回復したと判定し、当該物理ポート１０４−ｎに対応する物理ポート管理テーブル４４０のステータス４４３を「正常」に変更する。

論理ポート切替え回路１７２は、周期的に物理ポート管理テーブル４４０をポーリングし、ステータス４４３の情報を監視する。

論理ポート切替え回路１７２は、ＩＦカード１０２−１の、物理ポートＩＤ４４１の値「２」に対応するステータス４４３が「故障」から「正常」に変化していることを検出（Ｓ４０１）すると、物理ポートＩＤ４４１の値が「２」であるエントリのＬＡ ＩＤ４４４、ＬＡ設定４４５、リンク名称４４６を取得する。

ＩＦカード１０２−１の論理ポート切替え回路１７２は、交絡線１８０を利用して、ＩＦカード１０２−２の論理ポート切替え回路１７２へ、切替え要求コマンドとして、ＬＡ ＩＤ＝１及び状態＝「回復」を通知する（Ｓ４０２）。

ＩＦカード１０２−２の論理ポート切替え回路１７２は、前記切替え要求コマンドを検出すると、切替え開始通知コマンドとしてＬＡ ＩＤ＝１及び運用状態＝ＡＣＴをＩＦカード１０２−１の論理ポート切替え回路１７２に送信する（Ｓ４０３）。

ＩＦカード１０２−２の論理ポート切替え回路１７２は、切替え開始通知コマンド送信後、当該ＬＡ ＩＤに対応する物理ポート１０４−ｎの一つ（上記の例では、ＬＡ ＩＤ＝１によって識別されるＬＡ論理ポート１１０−２に属する物理ポート１０４−５〜１０４−８の一つ）から、ＡＰＳフレームを送信し、Ｗｏｒｋｉｎｇ側へＬＡ論理ポートを切り戻すことを対向の通信装置１００−２に通知する（Ｓ４０４）。図１２のＳ２０６と同様、最若番の物理ポート１０４−ｎがＡＰＳフレームを送信してもよい。

ＡＰＳフレームは、論理ポート切替え回路１７２で生成される。論理ポート切替え回路１７２は生成したＡＰＳフレームに内部ヘッダ４１１を付与し、そのＡＰＳフレームをＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５へ転送する。

内部ヘッダ４１１のＯＡＭ／ユーザフレーム識別フィールド４１２には、生成したＡＰＳフレームがＯＡＭフレームであることを示す情報が設定される。ＬＡ有効／無効フィールド４１３には、「無効」が設定され、Ｐｏｒｔ ＩＤフィールド４１４には当該ＬＡ論理ポートに属する最若番の物理ポートＩＤが設定される。このように、ＬＡ有効／無効フィールド４１３を「無効」と設定して内部ヘッダを生成することで、ＯＡＭフレームはＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５で廃棄されることなく、指定した通りの物理ポートから出力される。このように、本実施形態を用いることで、ＬＡ論理ポート１１０−ｎに属する任意の物理ポート１０４−ｎからＡＰＳフレームを送信することができる。

次に、ＩＦカード１０２−２の論理ポート切替え回路１７２は、当該ＬＡ ＩＤ（上記の例では「１」）を検索キーとして論理ポート運用状態保持テーブル４３０を検索し、該当するエントリの運用状態４３２をＡＣＴからＳＢＹに変更する（Ｓ４０５）。これによって、ＬＡ ＩＤ＝１のＬＡ論理ポート１１０−２宛てユーザフレームは当該ＩＦカード１０２−２で廃棄される。

ＩＦカード１０２−１の論理ポート切替え回路１７２は、切替え開始通知コマンド（Ｓ４０３）を受信すると、当該ＬＡ ＩＤを検索キーとして論理ポート運用状態保持テーブル４３０を検索し、該当するエントリの運用状態４３２をＳＢＹからＡＣＴに変更する（Ｓ４０６）。これによって、ＬＡ ＩＤ＝１のＬＡ論理ポート１１０−１宛てユーザフレームは当該ＩＦカード１０２−１で廃棄されることなく転送される。

次に、ＡＰＳフレームを受信する通信装置１００−２の論理ポート切替え回路１７２の処理について図１５を参照して説明する。以下の説明では通信装置１００−２がＬＡ論理ポート１１０−２に属する物理ポート１０４からイーサネットＡＰＳフレームを受信した場合を例として説明する。

図１５は、本発明の第１の実施形態において、ＡＰＳフレームを受信した論理ポート切替え回路１７２がＬＡ論理ポート１１０−ｎを切り戻す処理のシーケンス図である。

通信装置１００−２のＩＦカード１０２−２が受信したＡＰＳフレームは論理ポート切替え回路１７２へ転送される。

論理ポート切替え回路１７２は、ＡＰＳフレームの内容を解析する（Ｓ５０１）。受信したＡＰＳフレームが切り戻しを通知するものである場合、論理ポート切替え回路１７２は、切替え開始コマンドとして、ＬＡ ＩＤ＝１及び運用状態＝ＡＣＴを、交絡線１８０を利用してＩＦカード１０２−１へ送信する（Ｓ５０２）。

次に、ＩＦカード１０２−２の論理ポート切替え回路１７２は、当該ＬＡ ＩＤ（上記の例ではＬＡ ＩＤ＝１を検索キーとして論理ポート運用状態保持テーブル４３０を検索し、該当するエントリの運用状態４３２をＡＣＴからＳＢＹに変更する（Ｓ５０３）。これによって、ＬＡ ＩＤ＝１のＬＡ論理ポート１１０−２宛てユーザフレームは当該ＩＦカード１０２−２で廃棄される。

ＩＦカード１０２−１の論理ポート切替え回路１７２は、切替え開始通知コマンド（Ｓ５０２）を受信すると、当該ＬＡ ＩＤを検索キーとして論理ポート運用状態保持テーブル４３０を検索し、該当するエントリの運用状態４３２をＳＢＹからＡＣＴに変更する（Ｓ５０４）。これによって、ＬＡ ＩＤ＝１のＬＡ論理ポート１１０−１宛てユーザフレームは当該ＩＦカード１０２−１で廃棄されることなく転送される。

ここで、物理ポート保守回路１７１及び論理ポート切替え回路１７２による物理ポート管理テーブル４４０のポーリング周期を例えば３．３３ミリ秒などの短い時間にすることによって、ＣＣフレーム及び故障検出時間が短縮化され、ＬＡ論理ポート切替え時間を５０ミリ秒以下に抑える事が可能となる。

また、論理ポート運用状態保持テーブル４３０をＳＷカード１０３に保持し、それに従ってＳＷカード１０３がＡＣＴ側のＬＡ論理ポート１１０−ｎのみにデータを転送することで、ＳＷカード１０３からＳＢＹ側のＬＡ論理ポート１１０−ｎ向けのデータ転送を抑止することもできる。このようにすることで、ＳＷカード１０３からＩＦカード１０２−ｎに無駄なフレームが転送されることが無くなり、ＩＦカード１０２−ｎにその他データを送信することも可能となる。

本実施形態によると、リンクアグリゲーションによる帯域幅拡大、１：１のイーサネットＡＰＳによる故障切替え時間の高速化、及び、ＩＦカード故障発生時の通信帯域を維持したサービス継続を並立させることができる。

（実施形態２）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態を詳細に説明する。本発明の第２の実施形態と第１の実施形態の構成上の差分は、第１の実施形態が１：１冗長構成であったのに対し、第２の実施形態は１＋１冗長構成を取ることにある。本実施形態の通信システムの構成要素のうち、第１の実施形態の通信システムの構成要素と同一の参照符号が付されたものは、以下に説明する相違点を除いて、当該同一の参照符号が付された第１の実施形態の通信システムの構成要素と同一の機能を有するため、それらの説明は省略する。

図１６は、本発明の第２の実施形態の通信システムにおけるイーサネットフレームの流れの説明図であり、具体的には、通信装置１００−１及び１００−２が１＋１冗長構成を取った時のイーサネットフレームの流れを図示している。１＋１冗長構成ではＬＡ論理ポート１１０−１及び１１０−２に同じイーサネットフレームが転送される。

図示していないが、通信装置１００−１及び１００−２のＩＦカード１０２−３及び１０２−４には他装置（すなわち通信装置１００−１及び１００−２以外の通信装置）が接続されている。通信装置１００−１は他装置（図示せず）から受信したイーサネットフレームをまずはＳＷカード１０３へと転送する（５５１）。ＳＷカード１０３は、受信したイーサネットフレームの宛先が、冗長化されたＬＡ論理ポート１１０−１及び１１０−２である場合、受信したイーサネットフレームを複製し、ＬＡ論理ポート１１０−１及び１１０−２が属するＩＦカード１０２−１及び１０２−２へと転送する。ＩＦカード１０２−１及び１０２−２は、それぞれ、物理ポート１０４−ｎのいずれかからイーサネットフレームを送信する（５５２、５５３）。

１＋１冗長構成が適用される場合、イーサネットフレームは、ＡＣＴ状態のＬＡ論理ポート１１０−ｎ及びＳＢＹ状態のＬＡ論理ポート１１０−ｎの両方を利用して対向の通信装置１００−ｎへ転送され、受信側の通信装置１００−ｎのＳＢＹ状態のＬＡ論理ポート１１０−ｎを通過して転送されたイーサネットフレームは廃棄される（５５４）。

第２の実施形態の通信装置１００の構成要素と第１の実施形態の通信装置１００の構成要素との差は、図９に示す論理ポート／物理ポート対応テーブル４２０がＩｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２からも参照することができる点と、図１０に示す論理ポート運用状態保持テーブル４３０がＩｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路に配備される点であり、それ以外はすべて同じとなる。

よって、第１の実施形態の通信装置１００と第２の実施形態の通信装置１００との違いはＩｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２及びＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５のみとなる。

その他の処理回路は全て第１の実施形態の通信装置１００と同じ処理動作となるため、ここではＩｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２及びＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５の動作のみ解説する。

Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は論理ポート／物理ポート対応テーブル４２０を有している。Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５の詳細動作を、図９を参照しながら説明する。

Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、イーサネットフレームを受信すると、そのイーサネットフレームに付された内部ヘッダ４１１を解析し、ＬＡ有効／無効フィールド４１３の値が「有効」又は「無効」のいずれであるかをチェックする。

ＬＡ有効／無効フィールド４１３の値が「有効」の場合、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、次に内部ヘッダ４１１からＰｏｒｔ ＩＤフィールド４１４を取得する。

このとき、内部ヘッダ４１１のＰｏｒｔ ＩＤフィールド４１４の値は物理ポートのＩＤではなく、ＬＡ論理ポートのＩＤである。

次に、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、当該受信したイーサネットフレームを出力するための物理ポート１０４−ｎを決定する。まず、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、内部ヘッダ４１１から取得したＰｏｒｔ ＩＤフィールド４１４の値をＬＡ ＩＤと読み替え、論理ポート／物理ポート対応テーブル４２０を検索し、当該ＬＡ論理ポート１１０−ｎ（すなわちＰｏｒｔ ＩＤフィールド４１４のＬＡ ＩＤの値によって識別される論理ポート１１０−ｎ）に属する物理ポートを全て取得する。図９に示すように、論理ポート／物理ポート対応テーブル４２０は物理ポートＩＤ４２１及びＬＡ ＩＤ４２２から構成されており、当該テーブルを参照することで物理ポート１０４−ｎが属するＬＡ論理ポート１１０−ｎのＬＡ ＩＤを取得することができる。例えば、受信フレームがＬＡ論理ポート１１０−ｎ宛てであり、かつ、Ｐｏｒｔ ＩＤフィールド４１４が「１」の場合、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５はＰｏｒｔ ＩＤ＝１をＬＡ ＩＤ＝１と読み替え、論理ポート／物理ポート対応テーブル４２０を検索することで、ＬＡ論理ポート１１０−ｎに属する物理ポートのＩＤが１、２、３及び４であることを特定することができる。

次に、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、内部ヘッダ４１１の次に続くイーサネットフレームから、ＭＡＣアドレス、ＶＩＤ、ＭＰＬＳのＬＳＰ ＩＤ、又はＩＰアドレス等のアドレス情報を収集し、これらヘッダ情報をハッシュキーとしてハッシュ関数回路（図示せず）に入力し、出力先物理ポートＩＤを決定する。使用されるハッシュ関数回路及びハッシュ値に基づく物理ポートの決定方法は第１の実施形態と同様であってよいため、ここでは説明を省略する。

次に、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、内部ヘッダ４１１のＰｏｒｔ ＩＤフィールド４１４値を、ハッシュ関数の計算結果から決定した物理ポートＩＤで上書きする。これによって、当該イーサネットフレームの出力先物理ポートが決定する。

上記処理完了後、Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、データＤＭＸ回路１６６へと受信したイーサネットフレームを転送する。

第２の実施形態のＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５には、ＳＷ受信回路から受信したイーサネットフレームを廃棄処理する機能（図６のＳ１０９）が無い。これによって、ＬＡ論理ポート１１０−ｎの状態がＡＣＴ又はＳＢＹのいずれであるかに関係なくＬＡ論理ポート１１０−ｎへとイーサネットフレームを出力することが可能となる。

次に、内部ヘッダ４１１のＬＡ有効／無効フィールド４１３値が「無効」であるフレームを受信した場合の動作を説明する。Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、ＬＡ有効／無効フィールド値が「無効」なフレームを受信した場合、何も処理をせずに、データＤＭＸ回路１６６へと受信したイーサネットフレームを転送する。

ＯＡＭフレーム及びＡＰＳフレームの内部ヘッダ４１１のＬＡ有効／無効フィールド４１３は常に「無効」に設定されている。そのため、保守切替え回路部１７０から受信したイーサネットフレームがＬＡ論理ポート１１０−ｎ宛てであっても、それがＯＡＭフレーム又はＡＰＳフレームであれば、そのフレームを保守切替え回路部１７０で指定された物理ポート１０４−ｎから出力することができる。

上記の説明をまとめると、第２の実施形態のＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５は、Ｓ１０２において内部ヘッダ４１１のＬＡ有効／無効フィールド４１３が「無効」であると判定した場合に、Ｓ１１１〜Ｓ１１４を実行せずにＳ１１０を実行し、Ｓ１０５において運用状態がＳＢＹであると判定した場合に、Ｓ１０９を実行せずにＳ１１０を実行する、という点を除いて、図６に示した第１の実施形態のＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５と同様の処理を実行する。このため、本実施形態のＥｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６５の処理を示すフローチャートの図示は省略する。

次に、Ｉｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２の処理を、図９、図１０及び図１７を参照しながら説明する。

図１７は、本発明の第２の実施形態のＩｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２の処理フローチャートである。

Ｉｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２は、イーサネットフレームを受信すると、イーサネットフレームの解析を行い、受信フレームがユーザフレーム又はＯＡＭフレームのいずれであるかを識別する（Ｓ６０２）。受信フレームのＭＡＣヘッダのＴｙｐeフィールドを参照することによって、受信フレームがユーザフレーム又はＯＡＭフレームのいずれであるかを識別することができる。ＯＡＭフレームのＴｙｐeフィールドはある固定の値を取る。

受信したイーサネットフレームがＯＡＭフレームの場合、Ｉｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２は、受信したイーサネットフレームを保守切替え回路部１７０へと転送する（Ｓ６０９）。

受信したイーサネットフレームがユーザフレームの場合、Ｉｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２は、内部ヘッダ４１１のＰｏｒｔＩＤフィールド４１４からＰｏｒｔ ＩＤを取得する（Ｓ６０３）。

次に、Ｉｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２は、取得したＰｏｒｔ ＩＤを検索キーとして、論理／物理対応テーブル４２０を検索し、当該Ｐｏｒｔ ＩＤに対応するＬＡ ＩＤを取得する（Ｓ６０４）。

次に、Ｉｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２は、論理／物理対応テーブル４２０から取得したＬＡ ＩＤを検索キーとして論理ポート運用状態保持テーブル４３０を検索し、当該ＬＡ ＩＤに対応する運用状態４３２の情報を取得する（Ｓ６０５）。

次に、Ｉｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２は、論理ポート運用状態保持テーブル４３０から取得した運用状態４３２がＡＣＴか否かを判定する（Ｓ６０６）。

運用状態４３２がＡＣＴの場合は、Ｉｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２は、イーサネットフレームをＳＷ送信回路１６３へと転送する（Ｓ６０７）。

運用状態４３２がＳＢＹの場合は、Ｉｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路１６２は、イーサネットフレームを廃棄処理する。

これによって、１＋１冗長構成が適用された場合のＳＢＹ側ＬＡ論理ポート１１０−ｎから受信したイーサネットフレームを廃棄することができる。

本実施形態によると、リンクアグリゲーションによる帯域幅拡大、１＋１冗長構成が適用された場合のイーサネットＡＰＳによる故障切替え時間の高速化、及びＩＦカード故障発生時の通信帯域を維持したサービス継続を並立させることができる。

（実施形態３）
以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態を詳細に説明する。本発明の第３の実施形態と、第１および第２の実施形態との構成上の差分は、第１および第２の実施形態が、隣接する通信装置１００−１と１００−２の間で、ＬＡ論理ポート１１０−ｎの冗長化を実現する方式であったのに対し、第３の実施形態が、通信装置５００−１とそれに対向する通信装置５００−２の間に、複数の他通信装置によって構築された通信キャリアの中継ネットワークが存在する場合にＬＡ論リポートの冗長化を実現する方式であるという点である。

第３の実施形態では、遠隔地にある通信装置５００−１と通信装置５００−２との間でＬＡ論理ポートが構築され、ＯＡＭ機能によってＬＡ論理ポートに属する物理ポートの正常性が確認され、物理ポートに故障が発生した場合に、ＡＰＳ機能によってＬＡ論理ポートの切替えを実現するために、通信装置５００−１及び５００−２が遠隔ポート保守回路５７１を有する。

本実施形態の通信システムの構成要素のうち、第１又は第２の実施形態の通信システムの構成要素と同一の参照符号が付されたものは、以下に説明する相違点を除いて、当該同一の参照符号が付された第１又は第２の実施形態の通信システムの構成要素と同一の機能を有するため、それらの説明は省略する。

図１８は、本発明の第３の実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。

図１８において、本発明の通信装置５００−１及び５００−２の間は、キャリアＡ中継ネットワーク５２２−１とキャリアＢ中継ネットワーク５２２−２とを利用して相互に接続されている。

各キャリア中継ネットワークは複数の中継装置５２１で構築されている。

通信装置５００−１及び５００−２は、物理ポート１０４−１及び１０４−２を介してキャリアＡ中継ネットワークを構成する中継装置５２１と接続し、物理ポート１０４−３及び１０４−４を介してキャリアＢ中継ネットワークを構成する中継装置５２１と接続する。中継装置５２１は、通信装置５００−ｎからイーサネットフレームを受信すると、キャリア中継ネットワークで利用する通信プロトコルへ変換またはカプセル化することで、キャリア中継ネットワーク内でのデータ転送を実行する装置である。

通信装置５００−１及び５００−２の物理ポート１０４−１及び１０４−２は、リンクアグリゲーション機能によって集約化されており、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−１として扱われる。同様に通信装置５００−１及び５００−２の物理ポート１０４−３及び１０４−４はリンクアグリゲーション機能によって集約化されており、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−２として扱われる。なお、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−１及び５１０−２は冗長構成を取る。

なお、図１８に図示する制御カード１０１、ＳＷカード１０３及び物理ポート１０４−ｎは第１及び第２の実施形態において説明したものと同等の機能を有するため、説明を割愛する。

図１８の例では、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−１にはＷｏｒｋｉｎｇ、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−２にはＰｒｔｅｃｔｉｏｎと名称がつけられており、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−１の状態は通信を実行するＡＣＴ、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−２の状態は遠隔ＬＡ論理ポート５１０−１に属する物理ポートで故障が発生した時に利用されるＳＢＹとなっている。この状態のことをＷｏｒｋｉｎｇ ＡＣＴ、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ＳＢＹと呼ぶ。第３の実施形態では、以降、ＩＦカード５０２−１の遠隔ＬＡ論理ポート５１０−１とＩＦカード５０２−２の遠隔ＬＡ論理ポート５１０−２との間で１：１冗長化及び１＋１冗長化を実現する手段を説明する。

上記のように遠隔ＬＡ論理ポートの冗長化を実現するための通信装置５００−ｎのＩＦカード５０２−ｎの機能ブロック構成を、図１９を参照しながら説明する。

図１９は、本発明の第３の実施形態の通信システムにおける通信装置５００−ｎの機能ブロック図である。

通信装置５００−ｎは、制御カード１０１、ＩＦカード５０２−ｎ及びＳＷカード１０３から構成される。

本実施形態と第１及び第２の実施形態との差分は、キャリア中継ネットワークを利用して接続する通信装置５００−１と通信装置５００−２との間の物理ポート１０４−１〜１０４−４の正常性確認を実現するための遠隔ポート保守回路５７１及び論理ポート切替え回路５７２のＯＡＭフレーム生成時の処理動作の一部のみである。それ以外の本実施形態の構成要素は全て第１及び第２の実施形態と同等の機能を有するため、それらに関する説明を割愛する。

遠隔ポート保守回路５７１及び論理ポート切替え回路５７２は、図２０に示す物理ポート管理テーブル５４０を有している。

図２０は、本発明の第３の実施形態の通信装置５００−ｎが保持する物理ポート管理テーブル５４０の説明図である。

第３の実施形態の物理ポート管理テーブル５４０の構成は、ＯＡＭレベル５４１が追加されている点を除いて、第１及び第２の実施形態の物理ポート管理テーブル４４０と同様である。

イーサネットＯＡＭではＯＡＭによる正常性監視区間をＯＡＭレベルによって分離することができる。

図２１は、本発明の第３の実施形態におけるＯＡＭレベルに基づく正常性監視区間の分離の説明図である。

例えば図２１に示すように、キャリア中継ネットワーク内の中継装置５２１間でイーサネットＯＡＭによる保守管理を実施し、かつ通信装置５００−ｎ間でもイーサネットＯＡＭによる保守管理を実施することができる。

イーサネットＯＡＭの規格では、イーサネットＯＡＭを運用する装置で使用するＯＡＭレベルと同じ又はそれよりもレベルの低いＯＡＭフレームを受信すると、当該装置で終端処理することが規定されている。そのため、図２１の例にあるように、キャリア中継ネットワーク内の中継装置５２１間でイーサネットＯＡＭのＯＡＭレベル０を使用している場合、通信装置５００−ｎ間ではイーサネットＯＡＭのＯＡＭレベルとして１以上の値を使用する必要がある。

物理ポート管理テーブル５４０では、ＯＡＭレベル５４１で各物理ポート１０４−ｎから送信するＯＡＭフレームのレベルを任意に指定することができる。

遠隔ポート保守回路５７１及び論理ポート切替え回路５７２は、物理ポート管理テーブル５４０を参照し、ＯＡＭフレーム生成時に物理ポート管理テーブル５４０に設定されているＯＡＭレベル５４１の値をＯＡＭフレームのペイロードに設定する。物理ポート管理テーブル５４０に設定するＯＡＭレベル５４１を中継ネットワーク内で使用しているＯＡＭレベルよりも大きな値とすることによって、通信装置５００−ｎが送信したＯＡＭフレームが中継装置５２１で廃棄されることが無くなる。

具体的には、例えば図２０に示すように各物理ポート１０４−ｎのＯＡＭレベルが「４」と設定されている場合において、いずれかの物理ポート１０４−ｎが、「４」のＯＡＭレベルが設定されたＣＣフレーム（ＯＡＭフレーム）を所定の時間にわたって受信しなかった場合、遠隔ポート保守回路５７１は、その物理ポート１０４−ｎに故障が発生したと判定し、その後、「４」のＯＡＭレベルが設定されたＣＣフレームを所定の周期で所定の回数以上受信した場合、その物理ポート１０４−ｎが回復したと判定する。一方、物理ポート１０４−ｎが「４」を超えるＯＡＭレベルが設定されたＣＣフレームを受信した場合、遠隔ポート保守回路５７１はそのＣＣフレームを物理ポート１０４−ｎの正常性の確認に使用せず、通信装置５００−ｎは、そのＣＣフレームを他の通信装置５００−ｎ又は中継装置５２１に送信する。

第３の実施形態の遠隔ポート保守回路５７１の処理動作及び論理ポート切替え回路５７２の処理動作は、上記のＯＡＭレベルを考慮した物理ポートの正常性確認処理を除いて、第１及び第２の実施形態の物理ポート保守回路１７１及び論理ポート切替え回路１７２の処理動作と同様であるため、その説明は割愛する。具体的には、本実施形態の通信装置５００−ｎ内でのフレームの処理は、図６又は図７と同様である。本実施形態の通信装置５００−ｎによる遠隔ＬＡ論理ポート５１０−ｎの状態（ＡＣＴ／ＳＢＹ）切替えの処理は、図１２〜図１５と同様である。

従来のリンクアグリゲーション（例えば特許文献１）及びプロテクションスイッチング（例えば非特許文献１）は、いずれも、隣接する通信装置間の物理リンク冗長化には利用できるが、物理リンク冗長化を実行したい通信装置が中継ネットワークを介して接続される形態では利用できなかった。これに対して、本実施形態によると、リンクアグリゲーションによる帯域幅拡大、１：１冗長化又は１＋１冗長化が採用された場合のイーサネットＡＰＳによる故障切替え時間の高速化、及び、ＩＦカード故障発生時の通信帯域を維持したサービス継続を、通信装置間に他の通信装置によって構成された中継ネットワークが介在する利用形態でも並立させることができる。

（実施形態４）
以下、図面を参照しながら本発明の第４の実施形態を詳細に説明する。本発明の第４の実施形態と第３の実施形態との構成上の差分は第３の実施形態において通信装置５００−１と通信装置５００−２との間で遠隔ＬＡ論理ポートが冗長化されるのに対し、第４の実施形態では通信装置５００−１に対向する通信装置が、通信装置７００−１及び７００−２に分離される点にある。

本実施形態の通信システムの構成要素のうち、第１から第３の実施形態の通信システムの構成要素と同一の参照符号が付されたものは、以下に説明する相違点を除いて、当該同一の参照符号が付された第１から第３の実施形態の通信システムの構成要素と同一の機能を有するため、それらの説明は省略する。

図２２は、本発明の第４の実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。

図２２において、通信装置７００−１と通信装置７００−２との間が交絡ＩＦカード７２０を介して接続されている。通信装置７００−１はキャリアＡ中継ネットワーク５２２−１を介して通信装置５００−１と接続し、通信装置７００−２はキャリアＢ中継ネットワーク５２２−２を介して通信装置５００−１と接続されている。

各キャリア中継ネットワーク５２２−ｎ、複数の中継装置５２１−ｎ及び通信装置５００−１は、それぞれ、第３の実施形態の各キャリア中継ネットワーク５２２−ｎ、複数の中継装置５２１及び通信装置５００−１（又は通信装置５００−２）と同等の機能を有するため、それらに関する説明を割愛する。

通信装置７００−１は、物理ポート７０４−１及び７０４−２を介してキャリアＡ中継ネットワーク５２２−１を構成する中継装置５２１−１及び５２１−２と接続する。

通信装置７００−２は、物理ポート７０４−１及び７０４−２を介してキャリアＢ中継ネットワーク５２２−２を構成する中継装置５２１−１及び５２１−２と接続する。

通信装置７００−１の物理ポート７０４−１及び７０４−２はリンクアグリゲーション機能により集約化されており、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−１として扱われる。

同様に通信装置７００−２の物理ポート７０４−１及び７０４−２はリンクアグリゲーション機能により集約化されており、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−２として扱われる。なお、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−１及び５１０−２は、属している通信装置が異なるが、冗長構成を取る。

なお、図２２に示す制御カード１０１、ＳＷカード１０３及び物理ポート１０４−ｎは、第１及び第２の実施形態の制御カード１０１、ＳＷカード１０３及び物理ポート１０４−ｎと同等の機能を有するため、それらに関する説明を割愛する。

図２２の例では、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−１にはＷｏｒｋｉｎｇ、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−２にはＰｒｔｅｃｔｉｏｎと名称がつけられており、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−１の状態は通信を実行するＡＣＴ、遠隔ＬＡ論理ポート５１０−２の状態は遠隔ＬＡ論理ポート５１０−１に属する物理ポートで故障が発生した時に利用するＳＢＹとなっている。この状態のことをＷｏｒｋｉｎｇ ＡＣＴ、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ＳＢＹと呼ぶ。第４の実施形態では、以降、通信装置７００−１の遠隔ＬＡ論理ポート５１０−１と通信装置７００−２の遠隔ＬＡ論理ポート５１０−２との間で１：１冗長化及び１＋１冗長化を実現する手段を説明する。

上記のように異なる通信装置に属する遠隔ＬＡ論理ポート５１０−ｎの冗長化を実現するための通信装置７００の機能ブロック構成を、図２３を参照しながら説明する。

図２３は、本発明の第４の実施形態の通信システムにおける通信装置７００−ｎの機能ブロック図である。

通信装置７００−ｎは、制御カード１０１、ＩＦカード５０２−ｎ、交絡ＩＦカード７２０及びＳＷカード１０３から構成される。

本実施形態と第３の実施形態との差分は、交絡ＩＦカード７２０が存在する点、及び、ＩＦカード５０２−ｎの交絡線１８０が交絡ＩＦカード７２０に接続される点のみである。それ以外の本実施形態の構成要素は全て第３の実施形態と同等の機能を有するため、それらに関する説明を割愛する。

交絡ＩＦカード７２０は、交絡データ生成回路７２１、制御回路７７０及びＭＡＣ処理回路１６０から構成される。

制御回路７７０及びＭＡＣ処理回路１６０は第３の実施形態の制御回路１７３及びＭＡＣ処理回路１６０−１等と同等の機能を有するため、これらに関する説明を割愛する。

交絡データ生成回路７２１は、ＩＦカード５０２−ｎから「切替え開始コマンド」又は「切替え要求コマンド」を受信すると、受信したコマンドを、図２４に示すイーサネットフレームのフォーマットの交絡フレーム７８０に変換する。また、交絡データ生成回路７２１は、交絡フレーム７８０を受信すると、その内容を解析し、「切替え開始コマンド」又は「切替え要求コマンド」を生成して、ＩＦカード５０２−ｎへと通知する。

図２４は、本発明の第４の実施形態の通信装置７００−ｎによって変換される交絡フレーム７８０のフォーマットの説明図である。

交絡フレーム７８０は、ＭＡＣヘッダ７８１、イーサネットＯＡＭ識別子７８２、コマンド識別子７８３、ＬＡ ＩＤ７８４及びアクションフィールド７８５から構成される。

ＭＡＣヘッダ７８１は、イーサネットフレームのＭＡＣアドレスが格納されるフィールドである。

イーサネットＯＡＭ識別子７８２は、本フレームがイーサネットＯＡＭであり、かつ、交絡フレーム７８０であることを特定するための識別子である。イーサネットＯＡＭには通信装置製造メーカが独自に使用できるＶｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＯＡＭが定義されている。これを交絡フレームとして定義して使用することができる。

コマンド識別子７８３は、本フレームが「切替え開始コマンド」又は「切替え要求コマンド」のいずれであるかを特定するための識別子である。

ＬＡ ＩＤ７８４は、本コマンドを発行した遠隔ＬＡ論理ポート５１０−ｎを識別するＬＡ ＩＤである。

アクションフィールド７８５は、本フレームが「切替え開始コマンド」の場合は「運用状態」として使用し、本フレームが「切替え要求コマンド」の場合は「状態」として使用する。

通信装置７００−ｎは、交絡ＩＦカード７２０を用いて切替え要求コマンド及び切替え開始コマンドを交換することができるため、物理的に離れた通信装置７００−１と７００−２との間で遠隔ＬＡ論理ポート５１０−ｎの冗長化を実現することができる。

本実施形態の通信装置７００−ｎ内でのフレームの処理は、図６又は図７と同様である。本実施形態の通信装置７００−ｎによる遠隔ＬＡ論理ポート５１０−ｎの状態（ＡＣＴ／ＳＢＹ）切替えの処理は、切替え要求コマンド及び切替え開始コマンドが交絡線１８０だけでなく交絡ＩＦカード７２０及び物理ポート７２４を介して通信される点を除いて、図１２〜図１５と同様である。このため、本実施形態の通信装置７００−ｎによって実行される詳細な処理の説明は省略する。

従来のリンクアグリゲーション（例えば特許文献１）及びプロテクションスイッチング（例えば非特許文献１）のいずれにおいても、冗長化する物理リンクは同一の通信装置に属している必要があった。これに対して、本実施形態によると、リンクアグリゲーションによる帯域幅拡大、１：１冗長化または１＋１冗長化が採用された場合のイーサネットＡＰＳによる故障切替え時間の高速化、及び、ＩＦカード故障発生時の通信帯域を維持したサービス継続を、通信装置間に他の通信装置によって構成された中継ネットワークが介在し、かつ、異なる通信装置間で論理ポートが冗長化される利用形態も並立させることができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１００−１、１００−２、５００−１、５００−２、７００−１、７００−２ 通信装置
１０１ 制御カード
１０２−１〜１０２−４、５０２−１〜５０２−４ ＩＦカード
１０３ ＳＷカード
１０４−５〜１０４−８、７０４−１、７０４−２、７２４ 物理ポート
１１０−１、１１０−２、５１０−１、５１０−２ ＬＡ論理ポート
１１１、１７２、５７２ 論理ポート切替回路
１１２、１７１ 物理ポート保守回路
１３０ ＯｐＳ（オペレーションシステム）
１３１ ＯｐＳ通信経路
１６０−１〜１６０−ｎ、７２２ ＭＡＣ処理回路
１６１ データＭＵＸ回路
１６２ Ｉｎｇｒｅｓｓフレーム処理回路
１６３ ＳＷ送信回路
１６４ ＳＷ受信回路
１６５ Ｅｇｒｅｓｓフレーム処理回路
１６６ データＤＭＸ回路
１７０ 保守切替え回路部
１７３、７７０ 制御回路
１８０ 交絡線
５２１、５２１−１〜５２１−４ 中継装置
５２２−１ キャリアＡ中継ネットワーク
５２２−２ キャリアＢ中継ネットワーク
５７１ 遠隔ポート保守回路
７２０ 交絡ＩＦ
７２１ 交絡データ生成回路

Claims (14)

1. 他の通信装置との間で信号を送受信する複数の物理ポートを有し、
   一つ以上の論理ポートの各々と、二つ以上の前記物理ポートとを対応付ける情報を保持し、
   前記複数の物理ポートのいずれかがユーザデータを含むデータを受信すると、前記受信したデータに含まれる宛先情報に基づいて、前記一つ以上の論理ポートの一つを前記ユーザデータを含むデータの出力先として特定する受信部と、
   前記ユーザデータを含むデータの少なくとも一部を用いた所定の方法によって、前記特定された論理ポートに対応する前記二つ以上の物理ポートの一つを、前記ユーザデータを含むデータの出力先として選択する第１処理部と、
   前記複数の物理ポートの一つと前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを生成する保守部と、を有し、
   前記複数の物理ポートの一つから前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを送信し、前記処理部によって前記出力先として選択された物理ポートから前記ユーザデータを含むデータを送信することを特徴とする通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置であって、
   前記受信部は、前記受信したデータがユーザデータを含むデータであることを示すデータ種別情報、前記特定された論理ポートを識別するポート識別情報、及び前記ポート識別情報が前記論理ポートの識別情報であることを示すポート種別情報を前記受信したデータに付与し、前記データ種別情報、前記ポート識別情報及び前記ポート種別情報が付与されたデータを前記第１処理部に送信し、
   前記保守部は、前記生成したデータが前記他の通信装置との接続を確認するためのデータであることを示すデータ種別情報、前記複数の物理ポートの一つを識別するポート識別情報、及び、前記ポート識別情報が前記物理ポートの識別情報であることを示すポート種別情報を前記生成したデータに付与し、前記データ種別情報、前記ポート識別情報及び前記ポート種別情報が付与されたデータを前記第１処理部に送信し、
   前記第１処理部は、受信したデータに付与された前記ポート識別情報が前記物理ポートの識別情報である場合、前記ポート識別情報を変更せず、受信したデータに付与された前記ポート識別情報が前記論理ポートの識別情報である場合、前記付与されたポート識別情報を、前記ユーザデータを含むデータの少なくとも一部を用いた所定の方法によって選択した物理ポートの識別情報に変更することを特徴とする通信装置。
3. 請求項２に記載の通信装置であって、
   前記通信装置は、前記各論理ポートが、前記ユーザデータを含むデータを転送するために使用される第１状態、又は、前記第１状態の論理ポートの予備である第２状態のいずれの状態であるかを示す情報を保持し、
   前記第１処理部は、前記ユーザデータを含むデータに付与された前記ポート識別情報が、前記第２状態の論理ポートの識別情報である場合、前記ユーザデータを含むデータを破棄し、
   前記通信装置は、前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを送受信した結果に基づいて、前記第１状態の論理ポートに対応するいずれかの前記物理ポートの故障が検出された場合、故障した前記物理ポートに対応する前記論理ポートの状態を前記第１状態から前記第２状態に変更し、前記第２状態に変更された論理ポートと対をなす前記論理ポートの状態を前記第１状態に変更する切替部を有することを特徴とする通信装置。
4. 請求項３に記載の通信装置であって、
   前記通信装置は、複数のインタフェース装置、及び前記複数のインタフェース装置間を接続する通信線を有し、
   前記複数のインタフェース装置は、第１インタフェース装置及び第２インタフェース装置を含み、
   前記各インタフェース装置は、前記受信部、前記第１処理部、前記保守部、前記切替部、及び複数の前記物理ポートを有し、
   前記第１インタフェース装置の前記複数の物理ポートのうち、前記第１状態の論理ポートに対応するいずれかの前記物理ポートの故障が検出された場合、前記第１インタフェース装置の前記切替部は、故障した前記物理ポートに対応する前記論理ポートの識別情報及び故障による前記論理ポートの切り替えを通知する切替え要求コマンドを、前記通信線を介して前記第２インタフェースに送信し、
   前記切替え要求コマンドを受信した前記第２インタフェース装置の前記切替部は、
   前記通知された識別情報によって識別される前記論理ポートに含まれる前記各物理ポートが故障していないことを確認し、
   前記通知された論理ポートの識別情報を含む切替え開始コマンドを、前記通信線を介して前記第１インタフェースに送信し、
   前記通知された論理ポートの識別情報を含む、故障によるポートの切り替えを通知するデータを、前記通知された識別情報によって識別される前記論理ポートに含まれるいずれかの前記物理ポートを介して、他の通信装置に送信し、
   前記通知された識別情報によって識別される前記論理ポートの状態を前記第２状態から前記第１状態に変更し、
   前記切替え開始コマンドを受信した前記第１インタフェース装置の前記切替部は、前記故障した物理ポートに対応する前記論理ポートの状態を前記第１状態から前記第２状態に変更することを特徴とする通信装置。
5. 請求項４に記載の通信装置であって、
   故障によるポートの切り替えを通知するデータを受信した前記第２インタフェース装置の前記切替部は、
   前記通知された論理ポートの識別情報を含む切替え開始コマンドを、前記通信線を介して前記第１インタフェースに送信し、
   前記通知された論理ポートの識別情報によって識別される前記論理ポートの状態を前記第２状態から前記第１状態に変更することを特徴とする通信装置。
6. 請求項４に記載の通信装置であって、
   前記第１インタフェース装置において、前記故障した物理ポートに対応する前記論理ポートの状態が前記第１状態から前記第２状態に変更された後に、前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを送受信した結果に基づいて、前記故障した物理ポートの回復が検出された場合、前記第１インタフェース装置の前記切替部は、回復した前記物理ポートに対応する前記論理ポートの識別情報及び故障回復による前記論理ポートの切り替えを通知する切替え要求コマンドを、前記通信線を介して前記第２インタフェースに送信し、
   前記切替え要求コマンドを受信した前記第２インタフェース装置の前記切替部は、
   前記通知された論理ポートの識別情報を含む切替え開始コマンドを、前記通信線を介して前記第１インタフェースに送信し、
   前記通知された論理ポートの識別情報を含む、故障回復によるポートの切り替えを通知するデータを、前記通知された識別情報によって識別される前記論理ポートに含まれるいずれかの前記物理ポートを介して、他の通信装置に送信し、
   前記通知された識別情報によって識別される前記論理ポートの状態を前記第１状態から前記第２状態に変更し、
   前記切替え開始コマンドを受信した前記第１インタフェース装置の前記切替部は、前記回復した物理ポートに対応する前記論理ポートの状態を前記第２状態から前記第１状態に変更することを特徴とする通信装置。
7. 請求項６に記載の通信装置であって、
   故障回復によるポートの切り替えを通知するデータを受信した前記第２インタフェース装置の前記切替部は、
   前記通知された論理ポートの識別情報を含む切替え開始コマンドを、前記通信線を介して前記第１インタフェースに送信し、
   前記通知された論理ポートの識別情報によって識別される前記論理ポートの状態を前記第１状態から前記第２状態に変更することを特徴とする通信装置。
8. 請求項２に記載の通信装置であって、
   前記通信装置は、前記各論理ポートが、前記ユーザデータを含むデータを転送するために使用される第１状態、又は、前記第１状態の論理ポートの予備である第２状態のいずれの状態であるかを示す情報を保持し、
   前記通信装置は、
   前記複数の物理ポートの一つが受信した前記ユーザデータを含むデータに、前記ポート識別情報として、前記第２状態の論理ポートの識別情報が付与されている場合、前記ユーザデータを含むデータを破棄する第２処理部と、
   前記通信装置は、前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを送受信した結果に基づいて、前記第１状態の論理ポートに対応するいずれかの前記物理ポートの故障が検出された場合、故障した前記物理ポートに対応する前記論理ポートの状態を前記第２状態に変更し、前記第２状態に変更された論理ポートと対をなす前記論理ポートの状態を前記第１状態に変更する切替部と、を有することを特徴とする通信装置。
9. 請求項３に記載の通信装置であって、
   前記複数の物理ポートの一つが前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを所定の時間にわたって受信しなかった場合、当該複数の物理ポートの一つの故障を検出し、
   前記故障が検出された物理ポートが前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを所定の間隔で所定の回数受信した場合、当該故障が検出された物理ポートの回復を検出することを特徴とする通信装置。
10. 請求項９に記載の通信装置であって、
    前記通信装置は、前記各物理ポートに付与されたレベルを示す情報を保持し、
    前記他の通信装置との接続を確認するためのデータにはいずれかのレベルが付与され、
    前記複数の物理ポートの一つが、当該物理ポートのレベル以下のレベルが付与された前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを所定の時間にわたって受信しなかった場合、当該複数の物理ポートの一つの故障を検出して、前記受信したデータを廃棄し、
    前記故障が検出された物理ポートが、当該物理ポートのレベル以下のレベルが付与された前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを所定の間隔で所定の回数受信した場合、当該故障が検出された物理ポートの回復を検出して、前記受信したデータを廃棄し、
    前記各物理ポートが、当該物理ポートのレベルを超えるレベルが付与された前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを受信した場合、前記受信したデータを当該物理ポートの故障及び回復の検出に使用せずに、さらに他の通信装置に送信することを特徴とする通信装置。
11. 請求項３に記載の通信装置であって、
    前記通信装置は、インタフェース装置及び前記インタフェース装置に通信線を介して接続される交絡インタフェース装置を有し、
    前記インタフェース装置は、前記受信部、前記第１処理部、前記保守部、前記切替部、及び複数の前記物理ポートを有し、
    前記交絡インタフェース装置は、他の通信装置の交絡インタフェース装置に接続される物理ポートを有し、
    前記インタフェース装置の前記複数の物理ポートのうち、前記第１状態の論理ポートに対応するいずれかの前記物理ポートの故障が検出された場合、前記インタフェース装置の前記切替部は、故障した前記物理ポートに対応する前記論理ポートの識別情報及び故障による前記論理ポートの切り替えを通知する切替え要求コマンドを、前記通信線を介して前記交絡インタフェース装置に送信し、
    前記交絡インタフェース装置は、前記切替え要求コマンドを含むデータを、他の通信装置の交絡インタフェース装置に送信し、
    前記通知された論理ポートの識別情報を含む前記切替え開始コマンドを含むデータを受信した前記交絡インタフェース装置は、前記受信したデータに含まれる切り替え開始コマンドを、前記通信線を介して前記インタフェース装置に送信し、
    前記切替え開始コマンドを受信した前記インタフェース装置の前記切替部は、前記故障した物理ポートに対応する前記論理ポートの状態を前記第１状態から前記第２状態に変更することを特徴とする通信装置。
12. 請求項３に記載の通信装置であって、
    前記通信装置は、インタフェース装置及び前記インタフェース装置に通信線を介して接続される交絡インタフェース装置を有し、
    前記インタフェース装置は、前記受信部、前記第１処理部、前記保守部、前記切替部、及び複数の前記物理ポートを有し、
    前記交絡インタフェース装置は、
    第１の他の通信装置の交絡インタフェース装置に接続される物理ポートを有し、
    前記論理ポートの識別情報及び故障による前記論理ポートの切り替えを通知する切替え要求コマンドを含むデータを前記第１の他の通信装置の交絡インタフェース装置から受信すると、前記受信したデータに含まれる前記切替え要求コマンドを、前記通信線を介して前記インタフェース装置に送信し、
    前記切替え要求コマンドを受信した前記インタフェース装置の前記切替部は、
    前記通知された識別情報によって識別される前記論理ポートに含まれる前記各物理ポートが故障していないことを確認し、
    前記通知された論理ポートの識別情報を含む切替え開始コマンドを、前記通信線を介して前記交絡インタフェース装置に送信し、
    前記通知された論理ポートの識別情報を含む、故障によるポートの切り替えを通知するデータを、前記通知された識別情報によって識別される前記論理ポートに含まれるいずれかの前記物理ポートを介して、第２の他の通信装置に送信し、
    前記通知された識別情報によって識別される前記論理ポートの状態を前記第２状態から前記第１状態に変更し、
    前記交絡インタフェース装置は、前記切替え開始コマンドを含むデータを、前記第１の他の通信装置の交絡インタフェース装置に送信することを特徴とする通信装置。
13. 通信装置を制御する方法であって、
    前記通信装置は、
    他の通信装置との間で信号を送受信する複数の物理ポートと、受信部と、第１処理部と、保守部と、を有し、
    一つ以上の論理ポートの各々と、二つ以上の前記物理ポートとを対応付ける情報を保持し、
    前記方法は、
    前記受信部が、前記複数の物理ポートのいずれかがユーザデータを含むデータを受信すると、前記受信したデータに含まれる宛先情報に基づいて、前記一つ以上の論理ポートの一つを前記ユーザデータを含むデータの出力先として特定する第１手順と、
    前記第１処理部が、前記ユーザデータを含むデータの少なくとも一部を用いた所定の方法によって、前記特定された論理ポートに対応する前記二つ以上の物理ポートの一つを、前記ユーザデータを含むデータの出力先として選択する第２手順と、
    前記保守部が、前記複数の物理ポートの一つと前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを生成する第３手順と、
    前記複数の物理ポートの一つから前記他の通信装置との接続を確認するためのデータを送信し、前記処理部によって前記出力先として選択された物理ポートから前記ユーザデータを含むデータを送信する第４手順と、を含むことを特徴とする方法。
14. 請求項１３に記載の方法であって、
    前記第１手順は、前記受信部が、前記受信したデータがユーザデータを含むデータであることを示すデータ種別情報、前記特定された論理ポートを識別するポート識別情報、及び前記ポート識別情報が前記論理ポートの識別情報であることを示すポート種別情報を前記受信したデータに付与し、前記データ種別情報、前記ポート識別情報及び前記ポート種別情報が付与されたデータを前記第１処理部に送信する手順を含み、
    前記第３手順は、前記保守部が、前記生成したデータが前記他の通信装置との接続を確認するためのデータであることを示すデータ種別情報、前記複数の物理ポートの一つを識別するポート識別情報、及び、前記ポート識別情報が前記物理ポートの識別情報であることを示すポート種別情報を前記生成したデータに付与し、前記データ種別情報、前記ポート識別情報及び前記ポート種別情報が付与されたデータを前記第１処理部に送信する手順を含み、
    前記第２手順は、前記第１処理部が、受信したデータに付与された前記ポート識別情報が前記物理ポートの識別情報である場合、前記ポート識別情報を変更せず、受信したデータに付与された前記ポート識別情報が前記論理ポートの識別情報である場合、前記付与されたポート識別情報を、前記ユーザデータを含むデータの少なくとも一部を用いた所定の方法によって選択した物理ポートの識別情報に変更する手順を含むことを特徴とする方法。