JP2580995B2 - ブリッジ - Google Patents

ブリッジ

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JP2580995B2
JP2580995B2 JP6068299A JP6829994A JP2580995B2 JP 2580995 B2 JP2580995 B2 JP 2580995B2 JP 6068299 A JP6068299 A JP 6068299A JP 6829994 A JP6829994 A JP 6829994A JP 2580995 B2 JP2580995 B2 JP 2580995B2
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孝伸 吉井
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はブリッジに関し、特にL
AN(Local Area Network)同士を
専用回線により接続するリモートブリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】ぬ一般に、リモートブリッジはLAN同
士を接続する場合に用いられる。すなわち、図7に示さ
れているようにLAN2―1、2―2、2―3には夫々
リモートブリッジ9―1、9―2、9―3が接続され、
更に各リモートブリッジの間に回線3―1、3―2、3
―3が接続されており、各LAN上の図示せぬ端末(ス
テーション)間でフレームデータの送受信が行われるの
である。
【0003】例えば、LAN2―1上の端末とLAN2
―3上の端末との間の送受信は、リモートブリッジ9―
1及び9―3並びに回線3―3を介することにより行わ
れるのである。
【0004】また、LAN2―1上の端末とLAN2―
2上の端末との間の送受信は、リモートブリッジ9―1
及び9―2の他、回線3―1及び3―2のいずれか一方
を介することにより行われる。なお、各ブリッジの内部
構成は同一であるものとする。
【0005】ここで、リモートブリッジ9―1と9―2
との間に2つの回線3―1及び3―2が設けられている
のは、本来一方を現用とし、かつ他方を予備として信頼
性を向上させるためである。つまり、二重化された回線
3―1及び3―2のいずれか一方のみを使用して送受信
処理を行い、障害が発生した場合には他方に切換えた後
その処理を続行するのである。
【0006】なお、接続できるLANの数は3つに限ら
れない。要はリモートブリッジを各LANに対応して設
け、各リモートブリッジ同士を回線で接続すれば良いの
である。
【0007】ここで、各リモートブリッジの主要機能に
ついて簡単に説明する。リモートブリッジは、一般にフ
ィルタリング機能、学習処理機能、フォワーディング機
能、スパニングツリー機能、ソースルーティング機能等
を有している。
【0008】フィルタリング機能とは、フレームのMA
C(Media Access Control)アド
レスを判断し、この判断結果に応じて不要なフレームの
送信を抑止する機能である。
【0009】学習処理機能とは、オーバフローを避ける
ために、ブリッジ内のアドレステーブルのエントリのう
ち一定時間経過した古いエントリを削除したりする機能
である。
【0010】フォワーディング機能とは、フィルタリン
グや学習処理のためにブリッジ内に一時的に格納された
フレームを、中継先のLAN等のポートに渡し、送信す
る機能である。
【0011】スパニングツリー機能及びソースルーティ
ング機能は、ISO10038に規定されている機能で
ある。
【0012】スパニングツリー(spanning t
ree)機能は、2つのLANがブリッジによって接続
された結果複数の経路ができる場合があり、かかる場合
に一方の経路の中継を中止することで強制的にツリー構
造とし、フレームが永遠に回り続けることを防ぐ機能で
ある。
【0013】また、ソースルーティング(source
routing)機能は、経由すべきブリッジのアド
レス(ポート番号も含む)をフレーム中に含めて送信す
る機能である。この機能においては、まず送信の前に予
め探索フレームと呼ばれるルート確認用のフレームを送
信し、その確認されたルート上のブリッジのアドレスを
フレーム中に含めて送信するのである。
【0014】図8は図7中のリモートブリッジ9―1の
内部構成を示すブロック図であり、図7と同等部分は同
一符号により示されている。この従来のリモートブリッ
ジ9―1はLANを1ポート、回線を3ポート接続でき
るものであり、LAN接続部4と、ブリッジ機能部5
と、送信キュー8―1〜8―3と、回線接続部7―1〜
7―3とを含んで構成されている。
【0015】LAN接続部4はLAN2−1から受信し
たフレームをブリッジ機能部5へ送り、また、ブリッジ
機能部5から受けたフレームをLAN2−1に送信す
る。
【0016】回線接続部7−1は、回線3−1から受信
したフレームをブリッジ機能部5へ送り、また、送信キ
ュー8−1の送信指示でフレームを回線3−1に送信す
る。回線接続部7−2は、回線3−2から受信したフレ
ームをブリッジ機能部5へ送り、また、送信キュー8−
2の送信指示でフレームを回線3−1に送信する。回線
接続部7−3は、回線3−3から受信したフレームをブ
リッジ機能部5へ送り、また、送信キュー8−3の送信
指示でフレームを回線3−1に送信する。
【0017】送信キュー8−1は、ブリッジ機能部5か
ら受けたフレームを一時保持し、回線接続部7−1が送
信可能状態であれば、すぐに回線接続部7−1に送信指
示を出し、送信終了後フレームを廃棄する。また、ブリ
ッジ機能部5からフレームを受け、回線接続部7−1が
別のフレームを送信中であれば、そのままフレームを保
持し、回線接続部7−1が送信中のフレームを送信終了
し送信可能状態になればブリッジ機能部5から受けた順
番に回線接続部7−1経由で保持していたフレームを送
出する。
【0018】送信キュー8−2は、ブリッジ機能部5か
ら受けたフレームを一時保持し、回線接続部7−2が送
信可能状態であれば、すぐに回線接続部7−2に送信指
示を出し、送信終了後フレームを廃棄する。また、ブリ
ッジ機能部5からフレームを受け、回線接続部7−2が
別のフレームを送信中であれば、そのままフレームを保
持し、回線接続部7−2が送信中のフレームを送信終了
し送信可能状態になればブリッジ機能部5から受けた順
番に回線接続部7−2経由で保持していたフレームを送
出する。
【0019】送信キュー8−3は、ブリッジ機能部5か
ら受けたフレームを一時保持し、回線接続部7−3が送
信可能状態であれば、すぐに回線接続部7−3に送信指
示を出し、送信終了後フレームを廃棄する。また、ブリ
ッジ機能部5からフレームを受け、回線接続部7−3が
別のフレームを送信中であれば、そのままフレームを保
持し、回線接続部7−3が送信中のフレームを送信終了
し送信可能状態になればブリッジ機能部5から受けた順
番に回線接続部7−3経由で保持していたフレームを送
出する。
【0020】ブリッジ機能部5は、LAN接続部4と回
線接続部7−1〜7−3とから受けたフレームのMAC
アドレスをみて、上述したフレームのフィルタリング処
理、フォワーディング処理、MACアドレスの学習処理
及びISO10038に規定されているスパニングツリ
ー機能またはソースルティング機能の処理を行う。
【0021】再び図7を用いて従来のリモートブリッジ
の動作について説明する。図中のリモートブリッジ2−
1及びリモートブリッジ2−2が、ISO10038で
規定されているスパニングツリー機能をもっている場
合、回線が重複している旨が検出され、回線3−1及び
回線3−2のどちらか一方が使用され、他方は予備回線
として使用されない状態になる。これは、リモートブリ
ッジ2−1→回線3−1→リモートブリッジ2−2→回
線3−2→リモートブリッジ2−1の経路でフレームが
永遠に回り続けることを防ぐためである。
【0022】また、リモートブリッジ2−1及びリモー
トブリッジ2−2が、ISO10038で規定されてい
るソースルーティング機能をもっている場合でも、LA
N2−1及びLAN2−2上の端末のうちソースルーテ
ィング機能をもっていないものは、リモートブリッジ2
−1とリモートブリッジ2−2との間は、探索フレーム
送信の際にも同様にスパニングツリー機能で中継するた
め、同様に一方の回線しか利用できない。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のリモー
トブリッジでは、LAN間接続の信頼性向上や容量拡大
のための複数の回線(図中の3−1及び3−2)を重複
して付設した場合、一回線のみが使用され、他の回線は
予備として扱われ有効に利用されないという欠点があ
る。このため、送信が集中した場合には多くのフレーム
が送信キュー内に保持された状態となり、送信処理が遅
延するという欠点がある。
【0024】これを解決するには回線容量を拡大すれば
良いが、単に複数の回線をまとめて一回線として扱って
フレームの転送を行っても、フレームの順序性が保証さ
れず上位のアプリケーションに悪影響を及ぼすという欠
点がある。
【0025】ここで、ソースルーティング機能を改善す
る公知技術として特開平2−10951号公報がある
が、かかる技術によっても複数の回線を重複して付設し
た場合には上記と同様の欠点が生じる。また、特開平1
−258524号公報のフレームフォーマット変換を行
っても上記の欠点は解決できない。
【0026】本発明はこのような欠点を解決するもの
で、LAN間接続の信頼性向上や容量拡大のため複数の
回線を付設した場合に、スパニングツリー機能又はソー
スルーティング機能のもつ信頼性はそのままに、全ての
回線を有効活用すること及び容量を拡大することを目的
とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】本発明によるブリッジ
は、同一のブリッジに接続された第1及び第2の回線の
夫々に対応して設けられ対応回線に対して送信すべきフ
レームを一時保持し保持した順に送信する第1及び第2
の送信キューを含むブリッジであって、前記送信すべき
フレームの送信先と同一の送信先を有するフレームが前
記第1及び第2の送信キューのいずれかに保持されてい
るときその保持されている送信キューに対し前記送信す
べきフレームを送出するフレーム送出手段を有すること
を特徴とする。
【0028】
【作用】送信すべきフレームの送信先と同一の送信先を
有するフレームが2つの送信キューのいずれかに保持さ
れているときその保持されている送信キューに対してそ
の送信すべきフレームを送出する。同一の送信先を有す
るフレームがいずれの送信キューにも保持されていない
ときには、送信待ち状態のフレームが最も少ない送信
キュー、保持されているフレームのデータ量が最も少
ない送信キュー、保持されているフレームの転送時間
の合計が最も少ない送信キュー、のいずれかの送信キュ
ーに対してそのフレームを送出する。
【0029】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0030】図1は本発明によるブリッジの一実施例の
構成を示すブロック図であり図8と同等部分は同一符号
により示されている。図において、本実施例のリモート
ブリッジが従来のものと異なる点は、送信すべきフレー
ムを最適な送信キューに対して送出する機能を有する回
線選択部6が設けられている点である。
【0031】この回線選択部6は、回線3―1〜3―3
の正常動作しているもののうち、2回線以上重複して対
向するリモートブリッジに接続されていることを検出す
る機能と、重複している回線に対応するブリッジ機能部
5に対する入力の中から1つのみをイネーブル状態に
し、残りの入力をディセーブル状態にする機能とを有し
ている。
【0032】回線の重複の検出は以下の処理手順により
行う。まず、あるブリッジ(例えば、図2中のブリッジ
1―1)においていずれかの回線が転送可能になった場
合、発信元を示す識別子(ID)を含む重複検出フレー
ムを全ての回線に出力する。
【0033】次に、相手方のブリッジ(例えば、図2中
のブリッジ1―2及び1―3)において同じ発信元の識
別子を含む重複検出フレームを2回線以上から受信した
か否か判断する。同じ発信元の識別子を含む重複検出フ
レームを2回線以上から受信した場合には、回線が重複
しているものと判断できる。
【0034】例えば、図2においてブリッジ1―1から
全回線3―1〜3―3に重複検出フレームを出力すれ
ば、回線3―1と3―2とが重複しているため、ブリッ
ジ1―2では同じ発信元の識別子を含む重複検出フレー
ムを2回線以上から受信することになる。一方、ブリッ
ジ1―3では回線が重複していないため、同じ発信元の
識別子を含む重複検出フレームを2回線以上から受信す
ることはない。なお、この受信した重複検出フレームは
中継処理をせずに廃棄する。
【0035】回線の重複を検出したブリッジでは自ブリ
ッジの識別子を含む重複確認フレームを重複した回線に
のみ送出する。よって、この重複確認フレームを受けた
ブリッジでは同じ識別子を含む重複確認フレームを受け
た回線同士が重複していることを検出できる。
【0036】例えば、図2においてブリッジ1―2から
重複した回線3―1及び3―2に自ブリッジの識別子を
含む重複確認フレームを送出する。この重複確認フレー
ムを受けたブリッジ1―1では同じ識別子が含まれてい
ることを検出し、回線3―1と3―2とが重複している
ことを検出できる。なお、この受信した重複検出フレー
ムは中継処理をせずに廃棄する。
【0037】ところで、回線同士が重複しているか否か
はシステムの構築時にわかっているので、上記のような
手順で検出するのではなく予め固定的に設定しておく方
式も考えられる。しかし、回線の接続が誤っている場合
も考えられるので、一般的には上記の手順により検出す
るのが得策である。
【0038】また回線選択部6は、重複している回線に
対応する送信キュー8―1〜8―3のいずれかの中に同
じ宛先MACアドレス宛のフレームがあればそのフレー
ムが存在する送信キューに転送されるべきフレームを渡
す機能と、同じ宛先MACアドレス宛のフレームがなけ
れば送信キュー8―1〜8―3のうち最適な送信キュー
に対して転送されるべきフレームを渡す機能とを有して
いる。
【0039】以下、これらの機能について図3〜図6を
参照して説明する。
【0040】図3は重複している回線に対応する送信キ
ューのいずれかの中に同じ宛先MACアドレス宛のフレ
ームがあればそのフレームが存在する送信キューにフレ
ームを渡す機能の処理手順を示すフローチャートであ
る。なお、図2に示されているように、回線3―1と3
―2とが重複し、回線3―3は重複しないものとする。
【0041】まず、回線選択部6が回線3―1で接続さ
れたブリッジに送信すべきフレームをブリッジ機能部5
から受信する(ステップ31)。
【0042】次に、送信キュー8―1の中にたまってい
る(保持されている)全てのフレームの宛先MACアド
レスを調べる(ステップ32)。調べた結果、同じ宛先
のフレームがあれば、その送信キュー8―1にフレーム
を渡す(ステップ33→34)。これにより、フレーム
の順序性を保証することができる。フレームを渡すこと
により、処理は終了となる(ステップ34→40)。
【0043】一方、調べた結果、同じ宛先のフレームが
なければ、今度は送信キュー8―2の中にたまっている
全てのフレームの宛先MACアドレスを調べる(ステッ
プ33→35)。調べた結果、同じ宛先のフレームがあ
れば、その送信キュー8―2にフレームを渡す(ステッ
プ36→37)。これにより、フレームの順序性を保証
することができる。フレームを渡すことにより、処理は
終了となる(ステップ37→40)。
【0044】一方、調べた結果、同じ宛先のフレームが
なければ、今度は送信キュー8―1及び8―2のうち最
適な送信キューはどちらであるか調べる(ステップ36
→38)。この場合、後述する図4〜6に示されている
3つの処理手順のいずれかを用いて、条件にあった方の
送信キューにフレームを渡す(ステップ39)。フレー
ムを渡すことにより、処理は終了となる(ステップ39
→40)。
【0045】次に、図3のステップ38における3つの
処理手順について説明する。
【0046】まず、図4に示されている第1の手順は、
保持されているフレーム数、すなわち送信待ち状態のフ
レーム数が最も少ない送信キューにフレームを渡す手順
である。すなわち、図4において、送信キューに格納さ
れているフレーム数を数える(ステップ41)。これを
重複している回線に接続された全ての送信キューに対し
て行う(ステップ42→41→42→41…)。そし
て、数えたフレーム数同士を比較し、最も小さい送信キ
ューを選ぶのである(ステップ42→43)。このフレ
ーム数の最も小さい送信キューにフレームを渡すことに
より、各回線を有効に使用できフレームの転送効率が向
上するのである。
【0047】次に、図5に示されている第2の手順は、
保持されているフレームのデータ量が最も少ない送信キ
ューにフレームを渡す手順である。すなわち、図5にお
いて、送信キューに格納されているフレームのデータ長
さを合計し、合計データ量とする(ステップ51)。こ
れを重複している回線に接続された全ての送信キューに
対して行う(ステップ52→51→52→51…)。そ
して、各送信キューの合計データ量同士を比較し、最も
小さい送信キューを選ぶのである(ステップ52→5
3)。この合計データ量の最も小さい送信キューにフレ
ームを渡すことにより、各回線を有効に使用できフレー
ムの転送効率が向上するのである。
【0048】更に、図6に示されている第3の手順は、
保持されているフレームの転送時間の合計が最も少ない
送信キューにフレームを渡す手順である。すなわち、図
6において、送信キューに格納されているフレームのデ
ータ長さを合計し、合計データ量とする(ステップ6
1)。次に、この合計データ量を回線速度で割算し(合
計データ量/回線速度)、残留データ時間(フレームの
転送時間の合計)とする(ステップ62)。これを重複
している回線に接続された全ての送信キューに対して行
う(ステップ63→61→62→63→61…)。そし
て、各送信キューの残留データ時間同士を比較し、最も
小さい送信キューを選ぶのである(ステップ63→6
4)。この合計データ量の最も小さい送信キューにフレ
ームを渡すことにより、各回線を有効に使用できフレー
ムの転送効率が向上するのである。
【0049】図1に戻り、ブリッジ1―1からブリッジ
1―3にフレームを送信する場合は、重複する回線がな
いので、回線選択部6がブリッジ機能部5からブリッジ
1―3宛のフレームを受信したら、そのまま送信キュー
8―3にそのフレームを渡すことになる。
【0050】つまり、回線選択部6はブリッジ機能部5
から送信キュー8―1〜8―3へのフレームを受信した
ら、回線3―1及び3―2のように回線が重複する場合
は送信キュー8―1及び8―2のうちの一方に対するフ
レームの送信をイネーブル状態、他方に対するフレーム
の送信をディセーブル状態にするのである。また、回線
3―3のように回線が重複しない場合はそのまま送信キ
ュー8―3に対するフレームの送信をイネーブル状態に
するのである。
【0051】さらに、システム全体の概略構成を示す図
2を参照して説明する。
【0052】この図には図8の場合と同様にリモートブ
リッジを3台使用したシステムが示されている。そし
て、LAN2−1とLAN2−2がリモートブリッジ9
−1及びリモートブリッジ9−2により重複して回線3
−1、回線3−2で結ばれている。LAN2−1とLA
N2−3は、リモートブリッジ9−1及びリモートブリ
ッジ9−3により回線3−3で結ばれている。なお各ブ
リッジの内部構成は同一であるものとする。
【0053】本発明の実施例では、回線3−1と回線3
−2とがリモートブリッジ1−1とリモートブリッジ1
−2との間に重複して存在している。回線3−3は他の
回線と重複していない。この場合、回線選択部6は、回
線3−3に対応するブリッジ機能部5からの入力をイネ
ーブルにし、回線3−1と回線3−2とに対応するブリ
ッジ機能部5からの入力の一方をイネーブルに、他方を
ディセーブルにする。
【0054】従って、ブリッジ機能部5からみると、リ
モートブリッジ1−1とリモートブリッジ1−2との間
に1つの回線、リモートブリッジ1−1とリモートブリ
ッジ1−3との間に1つの回線があるようにみえる。ブ
リッジ機能部5は、2つの回線が別々のリモートブリッ
ジに接続されている場合の動作、すなわち通常のブリッ
ジ動作を行う。
【0055】回線選択部6は、リモートブリッジ1−3
へ転送されるフレームを受取ると、送信キュー8−3へ
そのまま渡す。また、回線選択部6は、リモートブリッ
ジ1−2へ転送されるフレームを受取ると、送信キュー
8−1又は送信キュー8−2内に同じ宛先MACアドレ
ス宛のフレームがあるか否かを確認する。同じ宛先MA
Cアドレス宛のフレームがあった場合、そのフレームを
保持している送信キュー8−1又は、送信キュー8−2
に、転送すべきフレームを渡す。同じ宛先MACアドレ
ス宛のフレームがない場合は、以下の〜のいずれか
の処理を行う。
【0056】送信キュー8−1及び8−2のうち保持
しているフレーム数の最も少ない方の送信キューに、転
送すべきフレームを渡す。
【0057】送信キュー8−1及び8−2のうち保持
しているデータ量の最も少ない方の送信キューに、転送
すべきフレームを渡す。
【0058】送信キュー8−1及び8−2のうち保持
している残留データ転送時間(データ量合計/回線速
度)の最も少ない方の送信キューに、転送すべきフレー
ムを渡す。
【0059】これにより複数の回線が有効に利用され、
かつ、LAN上に同時にある同一MACアドレス宛のフ
レームは、同じ経路を通ることから、上位アプリケーシ
ョンに必要な順序性は保証される。したがって回線3−
1及び回線3−2の両方を常時使用して、効率の良い通
信、さらにはリモートブリッジ1−1とリモートブリッ
ジ1−2との間の回線転送容量の拡大が可能になる。ま
た、さらに容量拡大のためブリッジ1−1と1−2との
間に回線を追加し、3つ以上の回線を重複させても全て
有効に利用することができる。なお、以上の処理によれ
ば、ソースルーティングの際の探索フレーム送信の際に
も、回線容量拡大の効果がある。
【0060】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、フレーム
の順序性を保証しつつ最適な送信キューにフレームを渡
すことにより、ブリッジ間にLAN間接続の信頼性向上
や容量拡大のため複数の回線を付設した場合において、
スパニングツリー機能又はソースルーティング機能をも
つ信頼性はそのままに、全ての回線を有効活用するこ
と、容量を拡大することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるブリッジの構成を示すブ
ロック図である。
【図2】図1のブリッジを含むシステムの概略構成図で
ある。
【図3】図1中の回線選択部における送信キュー選択処
理手順を示すフローチャートである。
【図4】図1中の回線選択部におけるフレーム数の少な
い送信キューの選択処理手順を示すフローチャートであ
る。
【図5】図1中の回線選択部における保持データ量の少
ない送信キューの処理手順を示すフローチャートであ
る。
【図6】図1中の回線選択部における残留データ転送時
間の少ない送信キューの処理手順を示すフローチャート
である。
【図7】従来のブリッジを含むシステムの概略構成図で
ある。
【図8】図7中のブリッジの構成を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1―1、1―2、1―3 リモートブリッジ 2―1、2―2、2―3 LAN 3―1、3―2、3―3 回線 4 LAN接続部 5 ブリッジ機能部 6 回線選択部 7―1、7―2、7―3 回線接続部 8―1、8―2、8―3 送信キュー

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一のブリッジに接続された第1及び第
    2の回線の夫々に対応して設けられ対応回線に対して送
    信すべきフレームを一時保持し保持した順に送信する第
    1及び第2の送信キューを含むブリッジであって、前記
    送信すべきフレームの送信先と同一の送信先を有するフ
    レームが前記第1及び第2の送信キューのいずれかに保
    持されているときその保持されている送信キューに対し
    前記送信すべきフレームを送出するフレーム送出手段を
    有することを特徴とするブリッジ。
  2. 【請求項2】 前記送信すべきフレームの送信先と同一
    の送信先を有するフレームが前記第1及び第2の送信キ
    ューのいずれにも保持されていないとき送信待ち状態の
    フレームが最も少ない送信キューに対し前記送信すべき
    フレームを送出する手段を有することを特徴とする請求
    項1記載のブリッジ。
  3. 【請求項3】 前記送信すべきフレームの送信先と同一
    の送信先を有するフレームが前記第1及び第2の送信キ
    ューのいずれにも保持されていないとき保持されている
    フレームのデータ量が最も少ない送信キューに対し前記
    送信すべきフレームを送出する手段を有することを特徴
    とする請求項1記載のブリッジ。
  4. 【請求項4】 前記送信すべきフレームの送信先と同一
    の送信先を有するフレームが前記第1及び第2の送信キ
    ューのいずれにも保持されていないとき保持されている
    フレームの転送時間の合計が最も少ない送信キューに対
    し前記送信すべきフレームを送出する手段を有すること
    を特徴とする請求項1記載のブリッジ。
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