JP3608534B2

JP3608534B2 - Packet switching equipment

Info

Publication number: JP3608534B2
Application number: JP2001218005A
Authority: JP
Inventors: 雅彦本多
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2021-07-18
Also published as: JP2003032284A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケットの交換を行うパケット交換装置に関し、特に、二重化されたスイッチ部によってパケット交換を行うパケット交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットの普及によりインターネットを構成する装置の高性能化、高機能化、そして低価格化が進み、従来の信頼性を要求されるデータ通信網や電話網までもがインターネット機器を用いて構成されるようになってきている。しかしながら、高度な信頼性、すなわち障害に対する耐性については未解決のままである。今後もますます、一部の高信頼性のネットワークを構成するインターネット機器についても高信頼性が求められることが予想される。
インターネット等において、データ伝送に使用するパケットの交換にパケット交換装置が使用されている（例えば、特開平５−５６０６５号公報、特開平７−１４３１３８号公報、特開平８−２５１１８４号公報、特開平９−２８４３００号公報、特開平１１−８８３３８号公報参照）。
【０００３】
図５は、従来から使用されているパケット交換装置を示す図で、スイッチ部を２重化したパケット交換装置の例である。
図５に示すように、スイッチ部を２重化したパケット交換装置は、２つのスイッチ部１０、１１、（ｎ＋１）個の入力インタフェース部２０、２１、・・・、２ｎ、（ｎ＋１）個の出力インタフェース部３０、３１、・・・、３ｎにより構成されている。
【０００４】
入力インタフェース部２０と出力インタフェース部３０、入力インタフェース部２１と出力インタフェース部３１、・・・、入力インタフェース部２ｎと出力インタフェース部３ｎをそれぞれ対で、回線の入力および出力として使用する。
入力インタフェース部２０、２１、・・・、２ｎは各々、入力回線４０、４１、・・・、４ｎを介してパケットを受信し、受信したパケットをスイッチ部１０およびスイッチ部１１に各々送信する。スイッチ部１０、１１は各々、受信したパケットを回線インタフェース部３０、３１、・・・、３ｎに転送する。
【０００５】
１つの入力インタフェース部２０に着目して説明すると、入力インタフェース部２０は入力回線４０を介してパケットを受信し、該受信したパケットをスイッチ部１０及びスイッチ部１１に送出する。スイッチ部１０は、入力インタフェース部２０から受信したパケットを、出力インタフェース部３０、３１、・・・、３ｎのいずれかに送信する。同様にスイッチ部１１は、入力インタフェース部２０から受信したパケットを、出力インタフェース部３０、３１、・・・、３ｎのいずれかに送信する。
【０００６】
スイッチ部１０、１１が入力インタフェース部２０から受信したパケットを、いずれの出力インタフェース部３０、３１、・・・、３ｎに転送するかについては、周知の方法によって実現されるため詳細な説明は省略するが、概要を説明すると、例えば、入力インタフェース部２０は受信したパケットのヘッダ情報を解析し、入力インタフェース部２０自身がもつルーティングテーブルを参照して、どの出力インタフェース部３０、・・・３Ｎに転送するかを決定し、該パケットとともにその転送先の出力インタフェース部を指定する情報（転送先情報）をスイッチ部１０、１１に対して転送し、スイッチ部１０、１１はその転送先情報にしたがって、受信したパケットを指定された出力インタフェース部に対して転送する。
【０００７】
出力インタフェース部３０、３１、・・・、３ｎは、スイッチ部１０またはスイッチ部１１から受信したパケットを、対応する出力回線５０、５１、・・・、５ｎに出力する。回線インタフェース部２１、２２、・・・、２ｎについても同様である。
こうして、パケット交換装置は、入力回線４０、４１、・・・、４ｎから入力されるパケットを、出力回線５０、５１、・・・、５ｎのいずれかに対して出力するように動作する。
なお、図５では入力インタフェース部２０、２１、・・・、２ｎと出力インタフェース部３０、３１、・・・、３ｎを別の機能部としているが、物理的な接続先の装置が同じになることがほとんどなので、両方の機能部が同一のカードに搭載されていることが多い。
【０００８】
図５のパケット交換装置は、スイッチ１０またはスイッチ１１のいずれかが「アクト」、他方が「スタンバイ」という状態で運転する。入力インタフェース部２０〜２ｎからスイッチ部１０及びスイッチ部１１の両方に対してパケットが送信され、スイッチ部１０及びスイッチ部１１の両方が出力インタフェース部３０〜３ｎに対してパケットを送信するが、両方のスイッチ部１０、１１を経由するパケットが全て出力回線５０〜５ｎのそれぞれに対して出力されるわけではなく、出力インタフェース部３０〜３ｎは、アクト状態にあるスイッチ部から到達するパケットのみを転送し、スタンバイ状態にあるスイッチ部から到達するパケットは転送しない。
尚、入力インタフェース部２０〜２ｎがスイッチ部１０もしくはスイッチ部２０のいずれかにしかパケットを送信しないような方法もある。この場合はパケットが通過しないスイッチ部の状態を、コールドスタンバイと呼び、先に説明した状態をホットスタンバイと呼び区別する。このような運転形態のパケット交換装置は周知であるのでその説明は省略する。
【０００９】
出力インタフェース部３０〜３ｎは、スイッチ部１０及びスイッチ部１１のうちどちらがスタンバイ状態で、どちらがアクト状態であるかを認識している。スイッチ部１０、１１のアクト／スタンバイの状態を知る方法として、たとえば、スイッチ部１０およびスイッチ部１１から各出力インタフェース部３０〜３ｎに対して自身の状態（アクト状態なのかスタンバイ状態なのか）を通知するための状態通知信号を送信することによって行う。
【００１０】
次に、系切替の動作について説明する。先ず、スイッチ部１０がアクト状態、スイッチ部１１がスタンバイ状態にあるとする。出力インタフェース部３０〜３ｎは、スイッチ部１０から転送されるパケットのみを出力回線５０〜５ｎに対して出力するが、スイッチ部１０に故障が発生した場合には、スイッチ部１０内に備えた故障検出手段（図示せず）によってその故障を検出し、スイッチ部１０をアクト状態からスタンバイ状態に変更する。スイッチ部１１は、スイッチ部１０が故障したことを検出して、スタンバイ状態からアクト状態に移行する。
こうして、回線インタフェース部３０〜３ｎは、スイッチ部１０からのパケット受信を停止し、スイッチ部１１からのパケット受信を開始する。
【００１１】
尚、スイッチ部１０がスタンバイ状態、スイッチ部１１がアクト状態にあるときに、スイッチ部１１に故障が発生した場合には、スイッチ部１１内に備えた故障検出手段（図示せず）によってその故障を検出し、スイッチ部１１をアクト状態からスタンバイ状態に変更する。スイッチ部１０は、スイッチ部１１が故障したことを検出して、スタンバイ状態からアクト状態に移行する。回線インタフェース部３０〜３ｎは、スイッチ部１１からのパケット受信を停止し、スイッチ部１０からのパケット受信を開始する。
このようにすることにより、２つのスイッチ部１０、１１の中のパケットを転送しているスイッチ部１０、１１の一方が故障した場合、速やかに他方のスイッチ部１０、１１がパケットの転送を行うので、故障に強いパケット交換装置を実現することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のパケット交換装置では、故障検出をしてそれをスイッチ部のアクト／スタンバイの状態切替に反映させ、さらにそれにより出力インタフェース部がスイッチ部選択の制御を行うので、スイッチ切替に時間がかかるという問題がある。
また、スイッチ部のアクト／スタンバイの状態だけをみて、スイッチ部の切替を行うので、スイッチ部から転送中のパケットが切替によって分断されてしまう可能性がある。
【００１３】
本発明はスイッチ切替を迅速に行うことを可能にすることを課題としている。また、本発明は転送パケットの分断を防止することを課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、受信手段によって伝送路から受信したパケットを、二重化された第１、第２のスイッチ部を介して出力手段に出力し、前記出力手段が前記第１、第２のスイッチ部から受信したパケットのいずれかを選択して伝送路に送出するパケット交換装置において、前記受信手段は、前記伝送路から受信したパケットに誤り検出用の検査フィールドを付加して出力し、前記出力手段は、前記第１、第２のスイッチ部から受信したいずれかのパケットの前記検査フィールドに誤りを検出した場合、誤りのない方のスイッチ部から受信したパケットを前記伝送路に送出することを特徴とするパケット交換装置が提供される。
受信手段は、伝送路から受信したパケットに誤り検出用の検査フィールドを付加して出力する。出力手段は、第１、第２のスイッチ部から受信したいずれかのパケットの前記検査フィールドに誤りを検出した場合、誤りのない方のスイッチ部から受信したパケットを伝送路に送出する。
【００１５】
ここで、前記出力手段は、前記第１、第２のスイッチ部に対応して設けられ前記検査フィールドを用いて誤り検出を行う第１、第２の検査部と、前記第１、第２の検査部の検査結果に応じて、前記検査フィールドに誤りのないパケットを選択するための選択信号を出力する選択制御部と、前記選択信号に応答して前記第１、第２のスイッチ部のうちの誤りのない方のパケットを選択して伝送路へ送出するセレクタとを備えて成るように構成してもよい。
【００１６】
また、前記選択制御部は、前記第１、第２の検査部がいずれもパケットに誤りがないことを検出した場合、前記第１、第２のスイッチ部のうち、アクティブ状態にあるスイッチ部からのパケットを前記伝送路に送出するように前記セレクタを制御するように構成してもよい。
また、前記セレクタは、前記第１スイッチ部からのパケットと第２のスイッチ部からのパケットを切替えて前記伝送路に送出する場合、パケットの先頭で切替を行うように構成してもよい。
【００１７】
また、前記受信手段は、前記第１、第２のスイッチ部に対応して設けられた第１、第２の送信部を有し、前記第１、第２の送信部は、伝送路から受信したパケットに誤り検出用の検査フィールドを付加して対応する前記第１、第２のスイッチ部に送出するように構成してもよい。
また、前記受信手段は、前記第１、第２のスイッチ部を通る経路中の故障を検出して、前記第１、第２のスイッチ部に対応して設けられた送信部に、故障を検出したことを表す故障検出信号を出力する故障検出手段を有し、前記第１、第２の送信部は、前記故障検出信号を受信して、前記検査フィールドに誤りを表す信号を付加して送出するように構成してもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るパケット交換装置のブロック図で、図５と同一部分には同一符号を付している。尚、本第１の実施の形態に係るパケット交換装置は図５と同様に、スイッチ部１０、１１には、各々、複数の入力インタフェース部と複数の出力インタフェース部が接続された構成であるが、図１においては、図５に示したパケット交換装置の中の１組の入力インタフェース部２０および出力インタフェース部３０と、スイッチ部１０、１１のみを示している。
【００１９】
図１において、受信手段としての入力インタフェース部２０は、パケットを受信するための機能部である。また、出力手段としての出力インタフェース部３０はパケットを送出するための機能部である。
入力インタフェース部２０は、入力処理部２０５、複数の送信部２００、２０１を備えている。出力インタフェース部３０は、複数の検査部３００、３０１、セレクタ３０３、選択制御部３０４を備えている。
入力インタフェース部２０は、複数のパケットスイッチ部１０、１１と接続されており、両スイッチ部１０、１１に対してパケットを送信する。出力インタフェース部３０は、パケットスイッチ部１０、１１と接続されており、両パケットスイッチ部１０、１１からパケットを受信する。
【００２０】
以下、本第１の実施の形態に係るパケット交換装置の動作を説明する。
先ず、入力インタフェース部２０の動作について説明する。
入力処理部２０５は、回線４０を介して受信したパケットに対して、パケットヘッダに誤りが無いか否かの検査処理を行った後、送信部２００、２０１に出力する。例えば、受信したパケットがＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの場合、ＴＴＬ（生存時間：ＴｉｍｅＴｏＬｉｖｅ）値の減算を行い、チェックサムの再計算及び付与を行う。また、出力アドレスを読み取り、パケットを転送すべき出力インタフェースを調べる等の処理を行う。
【００２１】
送信部２００、２０１は、入力処理部２０５を介して回線４０から受信したパケットに対して、誤りを検出するためのフィールドを追加し、各々、対応するスイッチ部１０、１１に出力する。以下、これを検査フィールドと呼ぶことにする。たとえば、図２に示すようにパケットの末尾に検査フィールドを追加し、そのパケットに対してそのパケットに含まれるデータ全てに対するチェックサムを追加する。チェックサムは一例であり、他にパリティ演算結果やＣＲＣ演算結果を入れることも考えられる。こうして検査フィールドがついたパケットが送信部２００、２０１から、各々、対応するスイッチ部１０およびスイッチ部１１に対して送信される。
【００２２】
スイッチ部１０およびスイッチ部１１はスイッチング動作を行い、所望の出力インタフェース部に対してパケットを送信する。図１では簡単のため出力回線５０のみを示しており、この説明でも、スイッチ部１０、１１からの全てのパケットは出力インタフェース部３０に対してのみ転送されるものとして説明する。スイッチ部１０、１１は、各々、対応する検査部３００、３０１にパケットを出力する。
【００２３】
次に、出力インタフェース部３０の動作について説明する。
出力インタフェース部３０では、スイッチ部１０から受信したパケットは検査部３００、スイッチ部１１から受信したパケットは検査部３０１に入力される。検査部３００では、先に説明した送信部２００で付加された検査フィールドとパケットの内容を参照し、その検査フィールドの正常性を検査する。もし、検査結果が正常であれば選択制御部３０４に対して、パケット正常を示す検査信号を送信する。
検査部３０１でも同様に、先に説明した送信部２０１で付加された検査フィールドとパケットの内容を参照し、その検査フィールドの正常性を検査する。もし、検査結果が正常であれば選択制御部３０４に対して、パケット正常を示す検査信号を送信する。
【００２４】
選択制御部３０４は、いずれのスイッチ部１０、１１がアクト状態またはスタンバイ状態であるかを認識しているものとする。たとえば、図５の例で示したように、スイッチ部１０およびスイッチ部１１から送信されるアクトまたはスタンバイを示す信号でスイッチ部１０、１１のアクトもしくはスタンバイの状態を知ることができる。選択制御部３０４は、検査部３００および検査部３０１から送信される検査信号およびスイッチ部１０およびスイッチ部１１の状態をもとに、セレクタ３０３に対して選択信号を送信する。
【００２５】
セレクタ３０３は選択制御部３０４から送信された選択信号に従い、検査部３００もしくは検査部３０１のいずれかを選択して、出力回線５０に対してパケットを転送する。なお、セレクタ３０３の選択状態が切り替わるタイミングは、かならずパケットの先頭で行い、パケットの途中で選択状態を切り替えることはないようにする。これにより、転送中のパケットが切替によって分断されてしまうことを防止できる。
選択制御部３０４が出力する選択信号の種別の決定方法は以下のようである。検査部３００および検査部３０１の両方の検査結果が正常であれば、アクト状態にあるスイッチ部に接続されている検査部からのパケットを選択し、一方のみが正常であればスイッチ部がアクト状態にあるかスタンバイ状態にあるかに拘わらず検査結果が正常である検査部からのパケットを受信する。
【００２６】
この選択論理を表にすると図３のようになる。図３において、０系はスイッチ部１０を通る系、１系はスイッチ部１１を通る系を示している。図３に示すように、検査部３００による０系の検査および検査部３０１による１系の検査の両方の検査結果が正常であれば、アクト状態にあるスイッチ部（０系がアクトで１系がスタンバイの場合にはスイッチ部１０、０系がスタンバイで１系がアクトの場合にはスイッチ部１１）に接続されている検査部からのパケットを選択して出力回線５０に出力する。一方のみが正常であれば、０系と１系のうちのいずれの系がアクト状態にあるかスタンバイ状態にあるかに拘わらず、検査結果が正常である系のスイッチ部に接続された検査部からのパケットを選択して出力回線５０に出力する。
【００２７】
次にスイッチ部１０、１１、入力インタフェース部２０、出力インタフェース部３０の相互作業を説明する。ここで、スイッチ部１０がアクト状態、スイッチ部１１がスタンバイ状態にあるものとして説明する。
たとえば、スイッチ部１０と出力インタフェース部３０の間の伝送路上で断線等の何らかの故障が発生した場合には、出力インタフェース部３０側では、パケットや検査フィールドの値が正常とならない。この場合にはスイッチ部１０がたとえアクト状態であったとしても、スイッチ部１１からのパケットが結果として出力回線５０に出力される。
【００２８】
次に、スイッチ部１０の内部で何らかの故障が発生したとする。パケットを通過するルートの故障であった場合には、検査フィールドもしくはパケットに何らかの誤りが発生するので、スイッチ部１０と出力インタフェース部３０は前述した故障例と同様の動作を行う。即ち、スイッチ部１０がたとえアクト状態であったとしても、スイッチ部１１からのパケットが結果として出力回線５０に出力される。
しかしながら、それ以外の故障であった場合には検査フィールドおよびパケットが誤りとならない可能性がある。そういったことを防ぐために、スイッチ部１０内に設けられた故障検出手段（図示せず）で何らかの故障を検出した場合に、擬似的に検査フィールドに対して誤りパターンを発生させる。こうすることにより、出力インタフェース部３０ではスイッチ部１０からの誤りを検出し、結果として、スイッチ系切替（スイッチ部１０からスイッチ部１１への切替）が発生する。
【００２９】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係るパケット交換装置のブロック図であり、図１と同一部分には同一符号を付している。
本第２の実施の形態が前記第１の実施の形態と相違する点は、入力インタフェース部２０側にスイッチ部１０で実現したような擬似的に検査フィールドに誤りを混入させる機能を有する点であり、そのための構成として、入力インタフェース部２０が故障検出部２０２を備えている点である。第１の実施の形態と同一部分についての説明は省略し、相違点についてのみ動作を説明する。
【００３０】
故障検出部２０２は、スイッチ部１０側又はスイッチ部１１側で故障が発生したことを検出すると、故障が発生した経路の送信部２００又は送信部２０１に対して、故障が発生した旨を表す故障検出信号を出力する。送信部２００と送信部２０１のうち、前記故障検出信号を受信した方の送信部は、前記検査フィールドに誤りを混入させて送出する。これにより、出力インタフェース部３０では、誤りが混入されていない検査フィールドを有するパケットを選択して、セレクタ３０３から回線５０に出力する。
これにより、入力インタフェース部３０側でどちらのスイッチ部１０、１１を通過したパケットを出力インタフェース部３０に渡すかを指定することができる。この機能を用いれば、スイッチ部１０、１１の状態をあらかじめ決定しておかなくても、入力インタフェース部２０側でどちらのスイッチ部１０、１１をアクト、スタンバイとして用いるかを指定することも可能である。
【００３１】
以上述べたように、前記各実施の形態に係るパケット交換装置は、受信手段によって伝送路から受信したパケットを、二重化された第１、第２のスイッチ部を介して出力手段に出力し、前記出力手段が前記第１、第２のスイッチ部から受信したパケットのいずれかを選択して伝送路に送出するパケット交換装置において、前記受信手段は、前記伝送路から受信したパケットに誤り検出用の検査フィールドを付加して出力し、前記出力手段は、前記第１、第２のスイッチ部から受信したいずれかのパケットの前記検査フィールドに誤りを検出した場合、誤りのない方のスイッチ部から受信したパケットを前記伝送路に送出することを特徴としているので、出力インタフェース部３０〜３ｎで自律的にいずれのスイッチ部１０、１１から転送されるパケットを選択するかを決定できるため、ソフトウェア等を利用したスイッチ部の状態決定による切り替えの遅れが発生しなくなり、迅速なスイッチ系切り替えが実現できる。
また、単純な構成によりパケットの選択回路を実現でき、複雑な系切替制御回路が不要となり、パケット交換装置を構成するためのハードウェアコストを低減できる。
さらに、パケット毎に切替制御を実行するので、切替に伴うパケットの紛失が少ないスイッチ系切替を実現することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、迅速なスイッチ系切り替えを実現することが可能になる。
また、複雑な系切替制御回路が不要となり、ハードウェアコストを低減することが可能になる。
さらに、切替に伴うパケットの紛失が少ないスイッチ系切替を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に使用するパケットを示す図である。
【図３】本発明の実施の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図５】従来のパケット交換装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０、１１・・・スイッチ部
２０〜２ｎ・・・入力手段としての入力インタフェース部
３０〜３ｎ・・・出力手段としての出力インタフェース部
４０〜４ｎ・・・入力回線
５０〜５ｎ・・・出力回線
２００、２０１・・・送信部
２０２・・・故障検出部
２０５・・・入力処理部
３００、３０１・・・検査部
３０３・・・セレクタ
３０４・・・選択制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a packet switching apparatus for exchanging packets, and more particularly to a packet switching apparatus for exchanging packets with a duplex switch unit.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the spread of the Internet, high performance, high functionality, and low prices of devices that make up the Internet have advanced, and even conventional data communication networks and telephone networks that require reliability are configured using Internet devices. It has come to be. However, a high degree of reliability, i.e. fault tolerance, remains unresolved. In the future, it is expected that high reliability will be required for Internet devices constituting some high reliability networks.
In the Internet or the like, a packet switching apparatus is used for exchanging packets used for data transmission (for example, JP-A-5-56065, JP-A-7-143138, JP-A-8-251184, JP-A-Hei. 9-284300 and JP-A-11-88338).
[0003]
FIG. 5 is a diagram showing a packet switching apparatus conventionally used, and is an example of a packet switching apparatus in which a switch unit is duplicated.
As shown in FIG. 5, the packet switching apparatus having a double switch unit includes two switch units 10, 11, (n + 1) input interface units 20, 21,..., 2n, (n + 1) units. It is comprised by the output interface part 30, 31, ..., 3n.
[0004]
The input interface unit 20 and the output interface unit 30, the input interface unit 21 and the output interface unit 31,..., The input interface unit 2 n and the output interface unit 3 n are used as a line input and output, respectively.
The input interface units 20, 21,..., 2n receive the packets via the input lines 40, 41,..., 4n, respectively, and transmit the received packets to the switch unit 10 and the switch unit 11, respectively. Each of the switch units 10 and 11 transfers the received packet to the line interface units 30, 31,..., 3n.
[0005]
The description will be made by paying attention to one input interface unit 20. The input interface unit 20 receives a packet via the input line 40 and sends the received packet to the switch unit 10 and the switch unit 11. The switch unit 10 transmits the packet received from the input interface unit 20 to any one of the output interface units 30, 31, ..., 3n. Similarly, the switch unit 11 transmits the packet received from the input interface unit 20 to any one of the output interface units 30, 31,..., 3n.
[0006]
Since the switch units 10 and 11 transfer packets received from the input interface unit 20 to which output interface units 30, 31,..., 3n, a detailed description is omitted. However, to explain the outline, for example, the input interface unit 20 analyzes the header information of the received packet and refers to the routing table of the input interface unit 20 itself, to which output interface unit 30. It decides whether to transfer, and transfers the information (transfer destination information) designating the output interface unit of the transfer destination together with the packet to the switch units 10 and 11, and the switch units 10 and 11 follow the transfer destination information. The received packet is transferred to the designated output interface unit.
[0007]
The output interface units 30, 31,..., 3n output the packets received from the switch unit 10 or the switch unit 11 to the corresponding output lines 50, 51,. The same applies to the line interface units 21, 22,..., 2n.
Thus, the packet switching apparatus operates to output a packet input from the input lines 40, 41,..., 4n to any one of the output lines 50, 51,.
5, the input interface units 20, 21,..., 2n and the output interface units 30, 31,..., 3n are separate function units, but the physical connection destination devices are the same. Most of the time, both functions are often mounted on the same card.
[0008]
The packet switching apparatus of FIG. 5 operates in a state where either the switch 10 or the switch 11 is “ACT” and the other is “STANDBY”. Packets are transmitted from the input interface units 20 to 2n to both the switch unit 10 and the switch unit 11, and both the switch unit 10 and the switch unit 11 transmit packets to the output interface units 30 to 3n. Not all packets that pass through the switch units 10 and 11 are output to the output lines 50 to 5n, and the output interface units 30 to 3n transfer only packets that arrive from the switch unit in the act state. However, packets that arrive from the switch unit in the standby state are not transferred.
There is also a method in which the input interface units 20 to 2n transmit packets only to either the switch unit 10 or the switch unit 20. In this case, the state of the switch unit through which no packet passes is called cold standby, and the state described above is called hot standby. Since the packet switching apparatus of such an operation mode is well known, the description thereof is omitted.
[0009]
The output interface units 30 to 3n recognize which of the switch unit 10 and the switch unit 11 is in the standby state and which is in the act state. As a method of knowing the act / standby state of the switch units 10 and 11, for example, the switch unit 10 and the switch unit 11 can determine their own state (whether it is an act state or a standby state) from the output interface units 30 to 3n. This is done by transmitting a status notification signal for notification.
[0010]
Next, the system switching operation will be described. First, it is assumed that the switch unit 10 is in an act state and the switch unit 11 is in a standby state. The output interface units 30 to 3n output only the packets transferred from the switch unit 10 to the output lines 50 to 5n. However, when a failure occurs in the switch unit 10, the failure provided in the switch unit 10 The failure is detected by detection means (not shown), and the switch unit 10 is changed from the act state to the standby state. The switch unit 11 detects that the switch unit 10 has failed, and shifts from the standby state to the act state.
In this way, the line interface units 30 to 3 n stop receiving packets from the switch unit 10 and start receiving packets from the switch unit 11.
[0011]
If a failure occurs in the switch unit 11 when the switch unit 10 is in the standby state and the switch unit 11 is in the act state, the failure is detected by a failure detection means (not shown) provided in the switch unit 11. Is detected, and the switch unit 11 is changed from the act state to the standby state. The switch unit 10 detects that the switch unit 11 has failed and shifts from the standby state to the act state. The line interface units 30 to 3 n stop receiving packets from the switch unit 11 and start receiving packets from the switch unit 10.
By doing in this way, when one of the switch units 10 and 11 transferring the packet in the two switch units 10 and 11 fails, the other switch unit 10 and 11 quickly transfers the packet. Therefore, a packet switching device that is resistant to failure can be realized.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional packet switching device, the failure is detected and reflected in the switching of the act / standby state of the switch unit, and further, the output interface unit controls the switch unit selection. There is a problem that it takes.
Further, since the switching of the switch unit is performed only by looking at the act / standby state of the switch unit, there is a possibility that the packet being transferred from the switch unit is divided by the switching.
[0013]
An object of the present invention is to make it possible to perform switch switching quickly. Another object of the present invention is to prevent transfer packets from being divided.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the packet received from the transmission path by the receiving unit is output to the output unit via the duplexed first and second switch units, and the output unit is configured to output the first and second switch units. In the packet switching apparatus that selects any one of the packets received from the transmission path and sends it to the transmission line, the reception means adds a test field for error detection to the packet received from the transmission path and outputs the packet, and the output means When an error is detected in the inspection field of one of the packets received from the first and second switch units, the packet received from the switch unit with no error is sent to the transmission path. Is provided.
The receiving means adds a test field for error detection to the packet received from the transmission path and outputs it. When the output unit detects an error in the inspection field of any of the packets received from the first and second switch units, the output unit transmits the packet received from the switch unit having no error to the transmission path.
[0015]
Here, the output means is provided corresponding to the first and second switch units and performs error detection using the test field, and the first and second test units. A selection control unit that outputs a selection signal for selecting a packet having no error in the inspection field according to the inspection result of the inspection unit, and among the first and second switch units in response to the selection signal And a selector that selects and sends out the packet with no error to the transmission line.
[0016]
In addition, when the first and second inspection units detect that there is no error in the packet, the selection control unit starts from the switch unit in the active state among the first and second switch units. The selector may be controlled to send out the packet to the transmission path.
The selector may be configured to perform switching at the head of the packet when the packet from the first switch unit and the packet from the second switch unit are switched and sent to the transmission path.
[0017]
The reception means includes first and second transmission units provided corresponding to the first and second switch units, and the first and second transmission units receive signals from a transmission path. An inspection field for error detection may be added to the received packet and sent to the corresponding first and second switch units.
The receiving means detects a failure in a route passing through the first and second switch units, and detects a failure in a transmission unit provided corresponding to the first and second switch units. A failure detection means for outputting a failure detection signal indicating that the failure has occurred, wherein the first and second transmission units receive the failure detection signal, add a signal indicating an error to the inspection field, and send it out You may comprise.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram of a packet switching apparatus according to the first embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG. The packet switching apparatus according to the first embodiment has a configuration in which a plurality of input interface units and a plurality of output interface units are connected to the switch units 10 and 11, respectively, as in FIG. 1 shows only one set of the input interface unit 20 and the output interface unit 30 and the switch units 10 and 11 in the packet switching apparatus shown in FIG.
[0019]
In FIG. 1, an input interface unit 20 as a receiving unit is a functional unit for receiving a packet. The output interface unit 30 as an output unit is a functional unit for sending a packet.
The input interface unit 20 includes an input processing unit 205 and a plurality of transmission units 200 and 201. The output interface unit 30 includes a plurality of inspection units 300 and 301, a selector 303, and a selection control unit 304.
The input interface unit 20 is connected to the plurality of packet switch units 10 and 11 and transmits packets to both the switch units 10 and 11. The output interface unit 30 is connected to the packet switch units 10 and 11 and receives packets from both the packet switch units 10 and 11.
[0020]
Hereinafter, the operation of the packet switching apparatus according to the first embodiment will be described.
First, the operation of the input interface unit 20 will be described.
The input processing unit 205 performs an inspection process on the packet received via the line 40 to determine whether there is an error in the packet header, and then outputs the packet to the transmission units 200 and 201. For example, when the received packet is an IP (Internet Protocol) packet, a TTL (Time To Live) value is subtracted to recalculate and add a checksum. Also, processing such as reading the output address and examining the output interface to which the packet is to be transferred is performed.
[0021]
The transmission units 200 and 201 add a field for detecting an error to the packet received from the line 40 via the input processing unit 205, and output the field to the corresponding switch units 10 and 11, respectively. Hereinafter, this is called a test field. For example, as shown in FIG. 2, a check field is added to the end of the packet, and a checksum for all data included in the packet is added to the packet. The checksum is an example, and it is also conceivable to include a parity calculation result or a CRC calculation result. Thus, the packet with the inspection field is transmitted from the transmission units 200 and 201 to the corresponding switch unit 10 and switch unit 11, respectively.
[0022]
The switch unit 10 and the switch unit 11 perform a switching operation and transmit a packet to a desired output interface unit. In FIG. 1, only the output line 50 is shown for the sake of simplicity. In this description, it is assumed that all packets from the switch units 10 and 11 are transferred only to the output interface unit 30. The switch units 10 and 11 output packets to the corresponding inspection units 300 and 301, respectively.
[0023]
Next, the operation of the output interface unit 30 will be described.
In the output interface unit 30, the packet received from the switch unit 10 is input to the inspection unit 300, and the packet received from the switch unit 11 is input to the inspection unit 301. The inspection unit 300 refers to the inspection field and the packet content added by the transmission unit 200 described above, and inspects the normality of the inspection field. If the inspection result is normal, an inspection signal indicating packet normality is transmitted to the selection control unit 304.
Similarly, the inspection unit 301 refers to the inspection field and the contents of the packet added by the transmission unit 201 described above, and inspects the normality of the inspection field. If the inspection result is normal, an inspection signal indicating packet normality is transmitted to the selection control unit 304.
[0024]
It is assumed that the selection control unit 304 recognizes which switch units 10 and 11 are in the act state or the standby state. For example, as shown in the example of FIG. 5, the act or standby state of the switch units 10 and 11 can be known from the signal indicating the act or standby transmitted from the switch unit 10 and the switch unit 11. The selection control unit 304 transmits a selection signal to the selector 303 based on the inspection signals transmitted from the inspection unit 300 and the inspection unit 301 and the states of the switch unit 10 and the switch unit 11.
[0025]
The selector 303 selects either the inspection unit 300 or the inspection unit 301 according to the selection signal transmitted from the selection control unit 304 and transfers the packet to the output line 50. Note that the selection state of the selector 303 is always switched at the beginning of the packet, and the selection state is not switched in the middle of the packet. Thereby, it is possible to prevent a packet being transferred from being divided by switching.
The method for determining the type of the selection signal output by the selection control unit 304 is as follows. If the inspection results of both the inspection unit 300 and the inspection unit 301 are normal, the packet from the inspection unit connected to the switch unit in the act state is selected, and if only one is normal, the switch unit is in the act state Regardless of whether it is in the standby state or the standby state, a packet from the inspection unit having a normal inspection result is received.
[0026]
This selection logic is tabulated as shown in FIG. In FIG. 3, the 0 system indicates a system passing through the switch unit 10, and the 1 system indicates a system passing through the switch unit 11. As shown in FIG. 3, if the inspection results of both the 0-system inspection by the inspection unit 300 and the 1-system inspection by the inspection unit 301 are normal, the switch unit in the act state (the 0 system is an act and the 1 system is In the case of standby, the switch unit 10 selects the packet from the inspection unit connected to the switch unit 11) when the 0 system is in the standby state and the 1 system is in the act, and is output to the output line 50. If only one is normal, the inspection unit connected to the switch unit of the system in which the inspection result is normal regardless of which of the 0 system and the 1 system is in the act state or the standby state Are selected and output to the output line 50.
[0027]
Next, the mutual work of the switch units 10 and 11, the input interface unit 20, and the output interface unit 30 will be described. Here, it is assumed that the switch unit 10 is in the act state and the switch unit 11 is in the standby state.
For example, when a failure such as a disconnection occurs on the transmission path between the switch unit 10 and the output interface unit 30, the value of the packet or the inspection field does not become normal on the output interface unit 30 side. In this case, even if the switch unit 10 is in the act state, the packet from the switch unit 11 is output to the output line 50 as a result.
[0028]
Next, it is assumed that some failure occurs in the switch unit 10. If there is a failure in the route that passes through the packet, an error occurs in the inspection field or packet, so that the switch unit 10 and the output interface unit 30 perform the same operation as the above-described failure example. That is, even if the switch unit 10 is in the act state, the packet from the switch unit 11 is output to the output line 50 as a result.
However, in the case of a failure other than that, there is a possibility that the inspection field and the packet do not become an error. In order to prevent such a situation, when a failure is detected by a failure detection means (not shown) provided in the switch unit 10, an error pattern is generated in a pseudo manner for the inspection field. By doing so, the output interface unit 30 detects an error from the switch unit 10, and as a result, switch system switching (switching from the switch unit 10 to the switch unit 11) occurs.
[0029]
FIG. 4 is a block diagram of a packet switching apparatus according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG.
The second embodiment is different from the first embodiment in that it has a function of artificially mixing errors in the inspection field as realized by the switch unit 10 on the input interface unit 20 side. There is a configuration for this purpose, in which the input interface unit 20 includes a failure detection unit 202. A description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted, and only the differences will be described.
[0030]
When the failure detection unit 202 detects that a failure has occurred on the switch unit 10 side or the switch unit 11 side, the failure detection unit 202 indicates that a failure has occurred to the transmission unit 200 or the transmission unit 201 on the path where the failure has occurred. A detection signal is output. Of the transmission unit 200 and the transmission unit 201, the transmission unit that has received the failure detection signal transmits an error mixed in the inspection field. As a result, the output interface unit 30 selects a packet having a check field in which no error is mixed, and outputs the packet from the selector 303 to the line 50.
As a result, it is possible to specify which switch unit 10, 11 through which the packet that has passed through the input interface unit 30 is passed to the output interface unit 30. If this function is used, it is possible to specify which switch unit 10 or 11 is used as an act or standby on the input interface unit 20 side without determining the states of the switch units 10 and 11 in advance. is there.
[0031]
As described above, the packet switching apparatus according to each of the embodiments outputs a packet received from the transmission path by the receiving unit to the output unit via the duplexed first and second switch units, and In the packet switching apparatus in which the output means selects one of the packets received from the first and second switch sections and sends it to the transmission line, the receiving means adds an error detection packet to the packet received from the transmission line. When an error is detected in the check field of one of the packets received from the first and second switch units, the output means receives from the switch unit with no error. Since the output packet is sent to the transmission path, the output interface units 30 to 3n autonomously transfer the packet from any of the switch units 10 and 11. Because it can determine whether to select the packet switching delays by the state determination of the switch unit using software like is not generated, rapid switching system switching can be realized.
Further, a packet selection circuit can be realized with a simple configuration, a complicated system switching control circuit is not required, and the hardware cost for configuring the packet switching apparatus can be reduced.
Furthermore, since the switching control is executed for each packet, it is possible to realize switch system switching with little loss of packets due to switching.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to realize a rapid switch system switching.
In addition, a complicated system switching control circuit is not required, and the hardware cost can be reduced.
Furthermore, it is possible to realize switch system switching with little loss of packets due to switching.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a packet used in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional packet switching apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 11 ... Switch part 20-2n ... Input interface part 30-3n as an input means Output interface part 40-4n as an output means ... Input line 50-5n ... Output line 200, 201 ... transmission unit 202 ... failure detection unit 205 ... input processing unit 300, 301 ... inspection unit 303 ... selector 304 ... selection control unit

Claims

The packet received from the transmission path by the receiving unit is output to the output unit via the duplexed first and second switch units, and the output unit receives any of the packets received from the first and second switch units. In the packet switching device that selects and sends to the transmission line,
The receiving means detects a failure in a path passing through the first and second transmission units provided corresponding to the first and second switch units and the first and second switch units. Failure detection means for outputting a failure detection signal indicating that a failure has been detected with respect to the first transmission unit or the second transmission unit on the path where the failure has occurred, and the first and second The transmission unit adds a test field for error detection to the packet received from the transmission path, sends the packet to the corresponding first and second switch units, receives the failure detection signal, and receives the test field. Add an error signal to the
The output means, when detecting an error in the inspection field of one of the packets received from the first and second switch units, sends out the packet received from the switch unit with no error to the transmission line. A packet switching apparatus.

The output means is provided corresponding to the first and second switch units, and performs first and second test units for detecting errors using the test field, and the first and second test units. A selection control unit that outputs a selection signal for selecting a packet having no error in the inspection field according to the inspection result, and an error in the first switch unit or the second switch unit in response to the selection signal. 2. The packet switching apparatus according to claim 1, further comprising a selector that selects a non-existing packet and sends it to the transmission path.

The selection control unit, when the first and second inspection units detect that there is no error in the packet, the packet from the switch unit in the active state among the first and second switch units. 3. The packet switching apparatus according to claim 2, wherein the selector is controlled so as to be sent to the transmission path.

4. The selector according to claim 2, wherein when the packet from the first switch unit and the packet from the second switch unit are switched and sent to the transmission path, the selector performs switching at the head of the packet. Packet switching equipment.

The packet received from the transmission path by the receiving unit is output to the output unit via the duplexed first and second switch units, and the output unit receives any of the packets received from the first and second switch units. In the packet switching device that selects and sends to the transmission path,
The receiving means detects a failure in a path passing through the first and second transmission units provided corresponding to the first and second switch units and the first and second switch units. Failure detection means for outputting a failure detection signal indicating that a failure has been detected with respect to the first transmission unit or the second transmission unit on the path where the failure has occurred, and the first and second The transmission unit adds a test field for error detection to the packet received from the transmission path, sends the packet to the corresponding first and second switch units, receives the failure detection signal, and receives the test field. Add an error signal to the
The output means is provided corresponding to the first and second switch units, and performs first and second test units for detecting errors using the test field, and the first and second test units. A selection control unit that outputs a selection signal for selecting a packet having no error in the inspection field according to the inspection result, and an error in the first switch unit or the second switch unit in response to the selection signal. When the packet from the first switch section and the packet from the second switch section are switched and sent to the transmission path by selecting the packet that is not present and sent to the transmission path, switching is performed at the head of the packet. Comprising a selector,
The selection control unit, when the first and second inspection units detect that there is no error in the packet, the packet from the switch unit in the active state among the first and second switch units. A packet switching apparatus , wherein the selector is controlled so as to be sent to the transmission line .