JP3738826B2 - ループにおける自動切離し - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子ネットワーク通信システムに関し、さらに具体的に述べると、ハブポートから、ノードもしくはループセグメントにデータを伝送するデータチャネルが故障したときに、ループネットワーク内のノードもしくはループセグメントを自動的に分離することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子データシステムはネットワーク通信システムを使用して相互に接続されることが多い。広域のネットワークとチャネルは、コンピュータネットワークのアーキテクチャのために開発された二つの方法である。伝統的なネットワーク（例えば、ＬＡＮやＷＡＮなど）は、大きなフレキシビリティと比較的長い距離の通信能力を提供する。The Enterprise System Connection（ＥＳＣＯＮ）およびThe Small Computer System Interface（ＳＣＳＩ）などのチャネルが、高性能と高い信頼性を求めて開発されている。チャネルは一般に、コンピュータ間またはコンピュータと周辺装置の間に専用の短距離の接続を使用している。
【０００３】
チャネルとネットワークの両者の特徴が、“ファイバーチャネル”（“Fiber Channel”）として知られている新しいネットワークの標準中に組み込まれている。ファイバーチャネルシステムは、チャネルの速度と信頼性およびネットワークのフレキシビリティと接続性を兼ね備えている。ファイバーチャネルの製品は、現在、非常に高いデータ速度、例えば２６６Ｍｂｐｓまたは１０６２Ｍｂｐｓで作動可能である。このような速度は非圧縮、フルモーション、高品質のビデオ（uncompressed、full motion、high-quality Video）などの全デマンディングアプリケーション（quite demanding application）を扱うのに十分な速度である。ＡＮＳＩの仕様（規格）、例えば、X3.230-1994は、ファイバーチャネルのネットワークを定義（規定）している。この仕様は、ファイバーチャネルの機能を、五つの層に分配している。ファイバーチャネルのこの五つの機能層は、ＦＣ−０層：物理的媒体層；ＦＣ−１層：コーディングとエンコーディングを行う層；ＦＣ−２層：実転送機構（フレーミングプロトコルとノード間のフロー制御を含む）；ＦＣ−３層：共通サービスの層；およびＦＣ−４層：上層のプロトコルである。
【０００４】
ファイバーチャネルのネットワークを配備する方法は一般に三つある。すなわち、単純なポイントツーポイント接続；アービトレーテッドループ（arbitrated loop）；および交換ファブリック（switched fabric）である。最も単純なトポロジーはポイントツーポイント配置構成であり、この場合、任意の二つのファイバーチャネルシステムが、単純に、直接、接続されている。アービトレーテッドループは、アービトレーションによって帯域幅に対する共用アクセスを提供するファイバーチャネルリングの接続である。交換ファイバーチャネルのネットワーク（“ファブリック”と呼称されている）は、クロスポイント交換（cross-point switching）の形態である。
【０００５】
従来のファイバーチャネルアービトレーテッドループ（“ＦＣ−ＡＬ”）のプロトコルは、装置またはループセグメントを、ノードポートを通じて相互に接続する際のループの機能に関するプロトコルである。しかし、ノードポートを、直接、相互接続することは、一つのループ内の一つのノードポートが故障すると、一般に、ループ全体が故障するという点が問題である。この難点は、従来のファイバーチャネルのテクノロジーにおいては、ハブを使用することによって克服される。ハブは、ループトポロジィで相互に接続されたいくつものハブポートを備えている。ノードポートは、ハブポートに接続され、中央のハブとスタートポロジィを形成している。ノードポートに接続されていないか、または故障したノードポートに接続されているハブポートはバイパスされる。このように、前記ループは、ノードポートが外されているかまた故障しているかにかかわらず維持される。
【０００６】
さらに詳しく述べると、ＦＣ−ＡＬネットワークは一般に、単一のデータ経路を形成するループ配置構成内の連結された二つ以上のノードポートで構成されている。このような配置構成を図１Ａに示す。図１Ａにおいて、六つのノードポート１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２がデータチャネル１１４、１１６、１１８、１２０、１２２、１２４によって連結されている。このように、ノードポート１０２からノードポート１０４までのデータチャネル１１４によるデータ経路、次にノードポート１０４からノードポート１０６までのデータチャネル１１６によるデータ経路などノードポート１０２までのデータチャネル１２４によるデータ経路によってループが形成されている。
【０００７】
ループ内のどこかに故障があると、ループのデータ経路が破壊され、ループによるすべての通信が停止する。図１Ｂは図１Ａに例示したループ内の故障の一例を示す。ノードポート１０４をノードポート１０６に接続するデータチャネル１１６に、ノードポート１０６に入る前に故障１２５がある。その故障１２５は、その場所で重大なデータのコラプション（破壊）もしくは損失を起こす電線の物理的な破断、または電磁干渉のような問題で起こる。ノードポート１０６は、データまたは有効なデータを、もはや、ノードポート１０４からデータチャネル１１６を通じて受信しない。この時点でループ１００は破断されてしまったのである。データは、もはや、環状経路を流れずそしてこれらノードポートはもはや互いに接続されていない。例えば、ノードポート１０４からのデータはノードポート１０６を通過しないので、ノードポート１０４はデータをノードポート１０８に伝送することはできない。ループは、実際には、ノードポートの一方向にリンクされた系列（list）になる。
【０００８】
従来のＦＣ−ＡＬシステムでは、標準にしたがって、回復が行われる。従って、ノードポート１０６が、有効データをデータチャネル１１６を通じてもはや受信していないことを検出すると、ノードポート１０６は、ループ初期設定（初期化）プリミティブ（loop initialization primitive）（“ＬＩＰ”）順序セット（ordered set）（代表的なものとしてＬＩＰ（Ｆ８，ＡＬ＿ＰＳ）またはＬＩＰ（Ｆ８，Ｆ７）（“ＬＩＰ Ｆ8”）順序セットがある）を生成し始める。“ＡＬ＿ＰＳ”は、ＬＩＰ Ｆ８順序セットを発しているノードポート（この場合はノードポート１０６）のアービトレーテッドループアドレス（arbitrated loop address）である。このＬＩＰ Ｆ８順序セットはループに伝播する。ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを受信するノードは各々、データまたは他の信号の生成を停止して、最少限の１２ ＬＩＰ Ｆ８順序セットを送る。三つの連続したＬＩＰ Ｆ８順序セットのシーケンスが、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを形成する。この時点で、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスおよびプリミティブシーケンスを構成する順序セットは、図１Ｂに示す破断されたループ１００に伝播する。ループ１００は、データチャネル１１６が、修復されるか、または物理的な取替えなどによって取替えられるかまたは第二の電線もしくはケーブルでバイパスされるまで、再び機能することはない。ノードポート１０６がＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを受信すると、ノードポート１０６はループ初期設定を開始する。
【０００９】
破断されたノードポート−ノードポートのループから回復するための従来の部分的な解決策は、ループ内にハブを導入することによって提供されている。ハブは、星形パターンの、ノードポートの物理的配置構成を形成するが、ノードポートの事実上の作動（virtual operation）がループパターンで続く。ハブとの接続プロセス（すなわちノードポート間でデータを送るプロセス）とハブとの相互作用は、ハブに接続されて、標準のＦＣ−ＡＬの配置構成として関連を感知するノードポートに対して効率的に透過的である。
【００１０】
図２Ａは、中央にハブを接続されたアービトレーテッドループ２００を示す。図１Ａと１Ｂに示すループ１００と同様に、ループ２００は六つのノードポート２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２を有し、これらノードポートは各々ハブ２１４に取り付けられている。ハブ２１４は六つのハブポート２１６、２１８、２２０、２２２、２２４、２２６を有し、そして各ハブポートは、一連の内部ハブリンクによって、ループトポロジィで他のハブポートに接続されている。このように、ノードポート２０２〜２１２は各々、対応するハブポート２１６〜２２６に接続されている。したがって、ノードポート２０２〜２１２は、あたかも、図１Ａに示すようなループ方式で接続されているように作動する。
【００１１】
データをノードポートからハブポートに運ぶデータチャネルに故障が起こると、ループは、その故障したノードポートをバイパスすることによって維持される。従来のハブの場合、ハブポートがノードポートからもはやデータを受信しないと、そのハブポートはバイパスモードに入り、受信したデータをノードポートからのデータチャネルで送るのではなくて、ハブポートは受信したデータを、前のハブポートからの内部ハブリンクに沿って送る。例えば、ノードポート２０６をハブポート２２０に接続するデータチャネル２３４が、例えば物理的な切断もしくは干渉によって故障すると、有効なデータがもはやノードポート２０６からハブポート２２０に到達しない。ハブポート２２０は、ノードポート２０６からの有効データが中断していることを検出してバイパスモードに入る。このようにして、ループの完全性が維持される。図１Ｂに示す場合のように、ループを破断するのではなくて、ハブポートのバイパスモードによってループを保存できる。図２Ａに示すように、ハブポート２２０はバイパスモードで作動してノードポート２０６を分離するので、データチャネル２３４が故障しても、データはループをめぐって流れ続ける。
【００１２】
図２Ｂは、従来のハブ技法では解決されない別の問題を示す。図２Ｂでは、データを、ハブポート２２０からノードポート２０６へ運ぶデータチャネル２３６が故障している。この場合、ハブポート２２０は、データを、ノードポート２０６から、データチャネル２３４にそって受信し続ける。ノードポート２０６はループからデータをもはや受信していないので、従来のＦＣ−ＡＬプロトコル下のノードポート２０６は一般にリンクの故障を検出して、ＬＩＰ Ｆ８順序セットを生成し始める。従来のハブ２１４のハブポートは、取り付けられたノードポートから受信される信号のタイプを識別することができない。その結果、図２Ｂに示す状況で、ハブポート２２０は、ノードポート２０６から受信されているＬＩＰ Ｆ８シーケンスが、ノードポート２０６から受信される標準的なデータと異なるものであることを認識しない。したがって、ハブポート２２０は、バイパスモードに入らないで、ノードポート２０６からのデータをハブポート２２２に送る。ＬＩＰ Ｆ８順序セットは、ノードポート２０６によって送られ続けると、先に述べたように、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを形成する。ループの他のノードポートがＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを受信すると、これらのノードは、通常のデータの処理と伝送を停止して、ＬＩＰ Ｆ８順序セットを生成し始める。この時点で、故障したノードのバイパスによってループの事実上の性質が維持できるとはいえ、ハブポート２２０のような従来のハブポートは、接続されているノードポート２０６から送られているデータのＬＩＰ Ｆ８性を認識しないので、図１Ｂに示したのと類似の状況が起こる。ＬＩＰ Ｆ８順序セットは、すべてのノードポートがループ初期設定を試みるまで、ループ全体に伝播する。
【００１３】
本発明者は、取りつけられたノードポートからＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを検出すると、自動的なバイパスを起こすことができるハブポートを提供することが望ましいと決定した。
【００１４】
【発明の概要】
本発明の好ましい実施様態は、特定のループ故障初期設定シーケンスを生成しているノードポートを自動的にバイパスするハブポートを、ループネットワークのハブ内に設けている。そのハブポートは、それに取り付けられたノードポートから受信されるループ故障初期設定データを、ハブポートが検出できるようにする検出回路を備えている。取り付けられたノードポートから、上記のデータを検出すると、ハブポートは、このデータをバッファデータと取替えて、次のハブポートに送る。取り付けられたノードポートからのループ故障初期設定シーケンスが完了したことを検出すると、ハブポートはバイパスモードに入る。そのハブポートは、それに取り付けられたノードポートからの出力をもはや伝達せず、代わりに、ハブループ内の前のハブポートから受信したデータを、内部ハブリンクに沿って送る。上記バイパスは、取り付けられたノードポートが回復したことを示すプリミティブシーケンスをハブポートが受信するまで維持される。
【００１５】
一実施態様は、ファイバーチャネルアービトレーテッドループのハブ内に、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを生成しているノードポートを自動的にバイパスするハブポートを設けている。好ましい実施態様のハブポートは、それに取り付けられたノードポートがＬＩＰ Ｆ８順序セットを生成しているのを該ハブポートが検出できるようにするＬＩＰ検出回路を備えている。好ましい実施態様のハブポートは、取り付けられたノードポートからＬＩＰ Ｆ８順序セットを受信すると、充填ワードを生成して次のハブポートに送る。取り付けられたノードポートからのＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスが完了すると、好ましい実施態様のハブポートは、バイパスモードに入り、そして取り付けられたノードポートからの出力をもはや伝達せず、代わりに、ハブループ内の先行ハブポートから内部ハブリンクに沿って受信したデータを送る。ハブポートが、取り付けられたノードポートからの、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンス以外のＬＩＰプリミティブシーケンスを受信するまで、そのバイパスは維持される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
好ましい実施態様は、ハブポートに取り付けられたノードポートまたはループセグメントが、ＬＩＰ（Ｆ８，ＡＬ＿ＰＳ）プリミティブシーケンスまたはＬＩＰ（Ｆ８，Ｆ７）プリミティブシーケンス（“ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンス類”）などのループ故障初期設定シーケンスを送っている場合に、前記ノードポートまたはループセグメントを自動的にバイパスする機構を提供している。本発明を、好ましい実施態様の例示として、ファイバーチャネルアービトレーテッドループ（“ＦＣ−ＡＬ”）を利用して以下に説明する。しかし、本発明は、ＦＣ−ＡＬネットワークと類似の特性を有するネットワークに適用できる。
【００１７】
ネットワークのハブポートからノードポートまたはループセグメントにデータを運ぶデータチャネルがリンクの故障を起こすと、そのノードポートまたはループセグメントはハブループから分離されて、故障したノードポートまたはループセグメントがループ（ハブループ）から分離されている間、そのハブループの他のノードポートが通信を続けることができる。
【００１８】
好ましい実施態様が、ノードポートにより生成されたループ故障初期設定シーケンスを検出することによって、そのノードポートに対する接続の故障を検出するハブポートを提供する。そのハブポートは次に、上記ノードポートを分離して、ループの残りの部分を、ハブポートのバイパスモードで誤りを隠されて除かれたリンクで機能させる。
【００１９】
好ましい実施態様のハブポートが、取り付けられたノードポートからループ故障初期設定データを受信すると、ハブポートは、ループ故障初期設定データを、ループにそって次のハブポートへ送らない。ハブポートは、ループ故障初期設定データを、ループ内の次のハブポートに送られるバッファデータと取替える。ループ故障初期設定シーケンス（すなわち、ループ故障初期設定データのある種の指定の組合せ）が受信されると、そのループ故障初期設定データの源（ソース）（すなわち、そのループ故障初期設定データを生成しているノードポートまたはループのセグメント）は、ループ故障初期設定シーケンス以外のループ初期設定プリミティブシーケンスがそのノードポートから受信され、かつハブポートで検出されるまで分離される。
【００２０】
例えば、ＦＣ−ＡＬの実施において、ハブポートが、取り付けられたノードポートからＬＩＰ Ｆ８順序セットを受取ると、ハブポートが、ＬＩＰ Ｆ８順序セットを「現行充填ワード」で取替える。もし、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンス（例えば、３つの連続した同一のＬＩＰ Ｆ８順序セット）が生じると、ＬＩＰ Ｆ８順序セットを発生しているノードポートまたはループセグメントはバイパスされる。ハブポートが、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンス以外のＬＩＰプリミティブシーケンスを受信するまで、そのバイパスは維持される。
【００２１】
充填ワードは、従来のＦＣ−ＡＬプロトコル下で、データフレーム間のバッファとして使用される。ノードポートから受信されるデータは、一般に、ハブポート内のバッファ内に一時的に記憶される。このデータは、一般に、先入れ先出し方式（“ＦＩＦＯ”）でバッファからでる。ハブポートからの出力のデータ速度は、ノードポートからの入力のデータ速度と必ずしも同じではない。その結果、ノードポートのデータ速度がハブポートのデータ速度より低いと、バッファ内のデータが“枯渇する”ことがある。従来のＦＣ−ＡＬプロトコルは、この問題を、ノードポートから供給されるバッファ内のデータが少ない場合、フレーム間充填ワードを供給することによって解決している。このように、充填ワードを使用して、ループに沿ってデータ流の連続性が維持される。一般に、六つの充填ワードのシーケンスがフレーム間に使用される。しかし、ハブポートとノードポートは、存在する充填ワードの数を増減して、ＦＣ−ＡＬプロトコルによって決定されているデータの完全性が維持される。データの連続した流れのみは、ＦＣ−ＡＬのプロトコル下では不適当であり、プロトコル違反のエラーとなり得る。“現行充填ワード”は、ＦＣ−ＡＬプロトコルで定義されている充填ワードであり、ループトラヒック（ループ通信量）に応じて変わる。したがって、取り付けられたノードポートからのＬＩＰ Ｆ８順序セットを受信しているハブポートによる充填ワードの生成は、従来のＦＣ−ＡＬプロトコルと矛盾しない。
【００２２】
現行のＦＣ−ＡＬプロトコル下では、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスは、三つの連続した同一のＬＩＰ Ｆ８順序セットを含んでいる。ＦＣ−ＡＬの実施態様において本発明によれば、ノードポートのバイパスは、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスがハブポートによって受信されるまで起こらない。取り付けられたノードポートから第一ＬＩＰ Ｆ８順序セットを受信すると、ハブポートはそのＬＩＰ Ｆ８順序セットを“使いきって（consume）”、代わりに、現行充填ワードを次のハブポートに送る。ハブポートが、第二の連続した同一のＬＩＰ Ｆ８順序セットを受信すると、ハブポートは、次のハブポートへの伝送を、現行充填ワードで再び置き換える。ハブポートが第二の連続した同一のＬＩＰ Ｆ８順序セットを受信しない場合、ハブポートは、その適正に定様式化されたデータを送って、通常の作動に戻る。
【００２３】
第三の連続した同一のＬＩＰ Ｆ８順序セットが、取り付けられたノードポートから、ハブポートによって受信されると、ハブポートは、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスが受信されたことおよび連結されたノードポートが故障したことを認識する。この時点で、ハブポートはバイパスモードに入り、データを、ループ内の前のハブポートから次のハブポートへ送る。このバイパスは、ハブポートがノードポートに全く取り付けられていない場合と類似の作動である。その場合、ハブポートはバイパスモードにある（例えば、ｎ個のハブポートを含有するハブが、ｎ個未満のいくらかの数のノードポートに接続されている場合）。ノードポートに取り付けられていないこれらのハブポートはバイパスモードにあり、そして、情報を、前のハブポートから次のハブポートに中継している。
【００２４】
ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスの受信によってバイパスモードに入ったハブポートは、ハブポートが、取り付けられたノードポートから、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンス以外のＬＩＰプリミティブシーケンスを受信するまで、バイパスモードに留まる。代替の実施の形態では、ハブポートは、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを受信すると、バイパスモードに入る前に、ループ内の次のハブポートへ第３の現行充填ワードを通過させる。
【００２５】
好ましい実施態様によるハブポートの作動を、図３に示す要素を参照して説明する。図３に示すハブポート３００は、図２Ａまたは２Ｂに示す従来のハブポート例えばハブポート２１６〜２２６に類似の方式で使用されるが、以下に説明するように変形されている。
【００２６】
入ってくる内部ハブリンク（入力側内部ハブリンク）３０２はハブポート３００に入り、前のハブポート（図示せず）の出力へ接続される。入ってくる内部ハブリンク３０２は、ハブポート伝送回路３０４と、マルチプレクサ３０６のようなスイッチング装置の入力Ｂへ接続される。ハブポート伝送回路３０４は、入ってくる内部ハブリンク３０２からデータを受信し、ノードポート３１０が使用できる形式にそのデータを変換した後、そのデータをデータチャネル３０８を通じて、ノードポート３１０へ通過させる。ノードポート３１０は作動装置またはループセグメントへの接続を表す。
【００２７】
ノードポート３１０は、その機能に固有のもので、かつ適当なネットワークプロトコル（例えば、ＦＣ−ＡＬプロトコル）に準拠している処理を行った後、データチャネル３１２を通じて、ハブポート３００へデータを送り返す。データチャネル３１２は、ハブポート受信回路３１４に接続している。ハブポート受信回路３１４は、データを、ハブが使用できる形式に変換する。ハブポート受信回路３１４は、ループ初期設定データ検出回路３１６とハブポート出力制御回路３１８を含む。ＦＣ−ＡＬの実施において、ループ初期設定データ検出回路３１６はＬＩＰ検出回路である。ハブポート出力制御ライン３２０は、ハブポート出力制御回路３１８をマルチプレクサ３０６の制御入力へ接続する。ハブポート受信回路３１４は、ハブポート出力ライン３２２によって、マルチプレクサ３０６の入力Ａに接続されている。マルチプレクサ３０６の入力Ｂは、入ってくる内部ハブリンク３０２へ接続されている。現行充填ワードジェネレータ３２４は、現行充填ワードライン３２６を介して、マルチプレクサ３０６の入力Ｃに接続されている。マルチプレクサ３０６の出力は、外へでる内部ハブリンク（出力側内部ハブリンク）３２８へ接続されている。外へでる内部ハブリンク３２８は、ハブループにおける次のハブポート（図示せず）の入力へ接続されている。
【００２８】
通常の作動下、ハブポート３００が、適正にかつネットワークプロトコルに準拠して作動しその結果ループ故障初期設定シーケンスを生成していないノードポートを取り付けられているとき、ハブポート出力制御回路３１８は、マルチプレクサ３０６に、外へでる内部ハブリンク３２８に出力すべき入力Ａを選択させる。このようにして、ノードポート３１０の出力は、外へでる内部ハブリンク３２８に送られる。その代わりに、ノードポート３１０がハブポート３００に取りつけられていない場合、ハブポート３００はバイパスモードに入る。バイパスモードでは、ハブポート出力制御回路３１８は、入力Ｂが外へでる内部ハブリンク３２８上に出力されるように、マルチプレクサ３０６に入力Ｂを選択させる。このようにして、入ってくる内部ハブリンク３０２上のデータは、マルチプレクサ３０６を通じて、直接、外へでる内部ハブリンク３２８へ通過される。
【００２９】
ループ初期設定データ検出回路３１６が、ハブポート受信回路３１４によってノードポート３１０から受信されたデータがループ故障初期設定データであることを検出すると、ループ初期設定データ検出回路３１６は、充填ワードフラグを、ハブポート出力制御回路３１８へ送る。ＦＣ−ＡＬの実施態様において、ループ初期設定データ検出回路３１６は上記のようにＬＩＰ検出回路である。ＬＩＰ検出回路３１６が、ハブポート受信回路３１４によってノードポート３１０から受信されたデータがＬＩＰ Ｆ８順序セットであることを検出すると、ＬＩＰ検出回路３１６は、充填ワードフラグを、ハブポート出力制御回路３１８に送る。これに応答して、ハブポート出力制御回路３１８は、マルチプレクサ３０６に入力Ｃを選択させて、現行充填ワードを、現行充填ワードジェネレータ３２４から外へでる内部ハブリンク３２８に送らせる。ハブポート受信回路３１４が第二連続同一ＬＩＰ Ｆ８順序セットを受信すると、ＬＩＰ検出回路３１６は、前記充填ワードフラグを設定したままに保持する。ハブポート出力制御回路３１８は、マルチプレクサ３０６の入力Ｃの選択を維持して、第二現行充填ワードを、現行充填ワードジェネレータ３２４から外へでる内部ハブリンク３２８に送らせる。第二連続同一ＬＩＰ Ｆ８順序セットが受信されないと、ＬＩＰ検出回路３１６は充填ワードフラグをクリアする。ハブポート出力制御回路３１８は、マルチプレクサ３０６の入力Ａの選択を設定して、ハブポート受信回路３１４がノードポート３１０から受信したデータを、外へでる内部ハブリンク３２８に出力させる。
【００３０】
ループ故障初期設定シーケンスが受信されると、ループ初期設定データ検出回路３１６がバイパスフラグを設定する。そのループ故障初期設定シーケンスが完了しないと、ループ初期設定データ検出回路３１６は充填ワードフラグをクリアし、そしてハブポート出力制御回路３１８はマルチプレクサ３０６の入力Ａを選択する。前記バイパスフラグに応答して、ハブポート出力制御回路３１８は、マルチプレクサ３０６の入力の選択を入力Ｂに変更する。マルチプレクサ３０６が入力Ｂを選択したことは、ハブポート３００に対するバイパスモードが始まったことを反映している。別の実施態様では、マルチプレクサ３０６が入力Ｂを選択する時機を、第三現行充填ワードを現行充填ワードジェネレータ３２４から外へでる内部ハブリンク３２８に送った後に合わせている。ＦＣ−ＡＬの実施態様で、第三連続同一ＬＩＰ Ｆ８順序セットが受信されると、ＬＩＰ検出回路３１６はバイパスフラグを設定する。第三連続同一ＬＩＰ Ｆ８順序セットが受信されないと、ＬＩＰ Ｆ８順序セット受信フラグがＬＩＰ検出回路３１６によってクリアされ、ハブポート出力制御回路３１８はマルチプレクサ３０６の入力Ａを選択する。
【００３１】
ノードポート３１０からのループ故障初期設定シーケンスの受信によって、ハブポート３００が、一旦バイパスモードに入ると、ハブポート３００は、ハブポート受信回路３１４によってノードポート３１０からの回復シーケンスが受信されるまで、バイパスモードを維持する。ハブポート受信回路３１４は、ハブポート受信回路３１４によって受信されたデータの性質（すなわち、データがループ故障初期設定データ、回復シーケンス他であるか否か）を検出する。回復シーケンス（例えば、同じＬＩＰ型の、３つの連続した同一のＬＩＰ順序セットであるが、これはＬＩＰ Ｆ８順序セットではない）が、検出されたとき、バイパスフラグはクリアされる。それに応答して、ハブポート出力制御回路３１８は、マルチプレクサ３０６の入力の選択を入力Ａに設定し、ノードポート３１０の出力を外へでる内部ハブリンク３２８へ接続する。ＦＣ−ＡＬの実施において、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンス以外のＬＩＰプリミティブシーケンスが検出されると、バイパスフラグはクリアされる。
【００３２】
ＦＣ−ＡＬの実施において、ＬＩＰ検出回路３１６は、ハブポート受信回路３１４によって受信されたノードポート３１０からのデータのいずれかがＬＩＰ順序セットを含むかどうか検出する。ＬＩＰ順序セットが検出された場合、ＬＩＰ検出回路は、ＬＩＰ順序セットがＬＩＰ Ｆ８順序セットであるか否かを判定する。一旦、ハブポート３００がバイパスモードに入ると、ＬＩＰ検出回路は、取り付けられたノードポートからのＬＩＰ順序セットの受信を検出するために使用される。ＬＩＰ検出回路によってＬＩＰプリミティブシーケンスが検出された時、かつ受信したＬＩＰプリミティブシーケンスがＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスではない時、ＬＩＰ検出回路はバイパスフラグをクリアする。
【００３３】
ノードポート３１０からのループ故障初期設定シーケンスを検出したとき、ノードポート３１０が自動的にバイパスされると、データチャネルの故障の発生が隠ぺいされる。ループの作動は、図１Ａ、１Ｂ、２Ａおよび図２Ｂに見られるように、その作動が完全に崩壊することなしに続く。ループ故障初期設定データ、例えば受信された最初の二つのＬＩＰ Ｆ８順序セットを、現行充填ワードで取替えることによって、不必要でかつ破壊的になる可能性があるループ故障初期設定データはループに導入されない。
【００３４】
本発明の好ましい実施態様を、いくつもの別の実施態様によって説明してきた。しかし、本願の特許請求の範囲の範囲内に入る変形は本発明の範囲内にある。したがって、本発明は、上記実施態様に限定されず本願の特許請求の範囲にのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 直接相互接続したノードポートの従来技術のループを示す。
【図１Ｂ】 故障したデータチャネルを含む従来技術のループを示す。
【図２Ａ】 ハブを含む従来技術のループを示す。
【図２Ｂ】 データチャネルが故障した場合の、ハブを含む従来技術のループを示す。
【図３】 好ましい実施の形態のハブポートのブロック図を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は電子ネットワーク通信システムに関し、さらに具体的に述べると、ハブポートから、ノードもしくはループセグメントにデータを伝送するデータチャネルが故障したときに、ループネットワーク内のノードもしくはループセグメントを自動的に分離することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子データシステムはネットワーク通信システムを使用して相互に接続されることが多い。広域のネットワークとチャネルは、コンピュータネットワークのアーキテクチャのために開発された二つの方法である。伝統的なネットワーク（例えば、ＬＡＮやＷＡＮなど）は、大きなフレキシビリティと比較的長い距離の通信能力を提供する。The Enterprise System Connection（ＥＳＣＯＮ）およびThe Small Computer System Interface（ＳＣＳＩ）などのチャネルが、高性能と高い信頼性を求めて開発されている。チャネルは一般に、コンピュータ間またはコンピュータと周辺装置の間に専用の短距離の接続を使用している。
【０００３】
チャネルとネットワークの両者の特徴が、“ファイバーチャネル”（“Fiber Channel”）として知られている新しいネットワークの標準中に組み込まれている。ファイバーチャネルシステムは、チャネルの速度と信頼性およびネットワークのフレキシビリティと接続性を兼ね備えている。ファイバーチャネルの製品は、現在、非常に高いデータ速度、例えば２６６Ｍｂｐｓまたは１０６２Ｍｂｐｓで作動可能である。このような速度は非圧縮、フルモーション、高品質のビデオ（uncompressed、full motion、high-quality Video）などの全デマンディングアプリケーション（quite demanding application）を扱うのに十分な速度である。ＡＮＳＩの仕様（規格）、例えば、X3.230-1994は、ファイバーチャネルのネットワークを定義（規定）している。この仕様は、ファイバーチャネルの機能を、五つの層に分配している。ファイバーチャネルのこの五つの機能層は、ＦＣ−０層：物理的媒体層；ＦＣ−１層：コーディングとエンコーディングを行う層；ＦＣ−２層：実転送機構（フレーミングプロトコルとノード間のフロー制御を含む）；ＦＣ−３層：共通サービスの層；およびＦＣ−４層：上層のプロトコルである。
【０００４】
ファイバーチャネルのネットワークを配備する方法は一般に三つある。すなわち、単純なポイントツーポイント接続；アービトレーテッドループ（arbitrated loop）；および交換ファブリック（switched fabric）である。最も単純なトポロジーはポイントツーポイント配置構成であり、この場合、任意の二つのファイバーチャネルシステムが、単純に、直接、接続されている。アービトレーテッドループは、アービトレーションによって帯域幅に対する共用アクセスを提供するファイバーチャネルリングの接続である。交換ファイバーチャネルのネットワーク（“ファブリック”と呼称されている）は、クロスポイント交換（cross-point switching）の形態である。
【０００５】
従来のファイバーチャネルアービトレーテッドループ（“ＦＣ−ＡＬ”）のプロトコルは、装置またはループセグメントを、ノードポートを通じて相互に接続する際のループの機能に関するプロトコルである。しかし、ノードポートを、直接、相互接続することは、一つのループ内の一つのノードポートが故障すると、一般に、ループ全体が故障するという点が問題である。この難点は、従来のファイバーチャネルのテクノロジーにおいては、ハブを使用することによって克服される。ハブは、ループトポロジィで相互に接続されたいくつものハブポートを備えている。ノードポートは、ハブポートに接続され、中央のハブとスタートポロジィを形成している。ノードポートに接続されていないか、または故障したノードポートに接続されているハブポートはバイパスされる。このように、前記ループは、ノードポートが外されているかまた故障しているかにかかわらず維持される。
【０００６】
さらに詳しく述べると、ＦＣ−ＡＬネットワークは一般に、単一のデータ経路を形成するループ配置構成内の連結された二つ以上のノードポートで構成されている。このような配置構成を図１Ａに示す。図１Ａにおいて、六つのノードポート１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２がデータチャネル１１４、１１６、１１８、１２０、１２２、１２４によって連結されている。このように、ノードポート１０２からノードポート１０４までのデータチャネル１１４によるデータ経路、次にノードポート１０４からノードポート１０６までのデータチャネル１１６によるデータ経路などノードポート１０２までのデータチャネル１２４によるデータ経路によってループが形成されている。
【０００７】
ループ内のどこかに故障があると、ループのデータ経路が破壊され、ループによるすべての通信が停止する。図１Ｂは図１Ａに例示したループ内の故障の一例を示す。ノードポート１０４をノードポート１０６に接続するデータチャネル１１６に、ノードポート１０６に入る前に故障１２５がある。その故障１２５は、その場所で重大なデータのコラプション（破壊）もしくは損失を起こす電線の物理的な破断、または電磁干渉のような問題で起こる。ノードポート１０６は、データまたは有効なデータを、もはや、ノードポート１０４からデータチャネル１１６を通じて受信しない。この時点でループ１００は破断されてしまったのである。データは、もはや、環状経路を流れずそしてこれらノードポートはもはや互いに接続されていない。例えば、ノードポート１０４からのデータはノードポート１０６を通過しないので、ノードポート１０４はデータをノードポート１０８に伝送することはできない。ループは、実際には、ノードポートの一方向にリンクされた系列（list）になる。
【０００８】
従来のＦＣ−ＡＬシステムでは、標準にしたがって、回復が行われる。従って、ノードポート１０６が、有効データをデータチャネル１１６を通じてもはや受信していないことを検出すると、ノードポート１０６は、ループ初期設定（初期化）プリミティブ（loop initialization primitive）（“ＬＩＰ”）順序セット（ordered set）（代表的なものとしてＬＩＰ（Ｆ８，ＡＬ＿ＰＳ）またはＬＩＰ（Ｆ８，Ｆ７）（“ＬＩＰ Ｆ8”）順序セットがある）を生成し始める。“ＡＬ＿ＰＳ”は、ＬＩＰ Ｆ８順序セットを発しているノードポート（この場合はノードポート１０６）のアービトレーテッドループアドレス（arbitrated loop address）である。このＬＩＰ Ｆ８順序セットはループに伝播する。ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを受信するノードは各々、データまたは他の信号の生成を停止して、最少限の１２ ＬＩＰ Ｆ８順序セットを送る。三つの連続したＬＩＰ Ｆ８順序セットのシーケンスが、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを形成する。この時点で、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスおよびプリミティブシーケンスを構成する順序セットは、図１Ｂに示す破断されたループ１００に伝播する。ループ１００は、データチャネル１１６が、修復されるか、または物理的な取替えなどによって取替えられるかまたは第二の電線もしくはケーブルでバイパスされるまで、再び機能することはない。ノードポート１０６がＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを受信すると、ノードポート１０６はループ初期設定を開始する。
【０００９】
破断されたノードポート−ノードポートのループから回復するための従来の部分的な解決策は、ループ内にハブを導入することによって提供されている。ハブは、星形パターンの、ノードポートの物理的配置構成を形成するが、ノードポートの事実上の作動（virtual operation）がループパターンで続く。ハブとの接続プロセス（すなわちノードポート間でデータを送るプロセス）とハブとの相互作用は、ハブに接続されて、標準のＦＣ−ＡＬの配置構成として関連を感知するノードポートに対して効率的に透過的である。
【００１０】
図２Ａは、中央にハブを接続されたアービトレーテッドループ２００を示す。図１Ａと１Ｂに示すループ１００と同様に、ループ２００は六つのノードポート２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２を有し、これらノードポートは各々ハブ２１４に取り付けられている。ハブ２１４は六つのハブポート２１６、２１８、２２０、２２２、２２４、２２６を有し、そして各ハブポートは、一連の内部ハブリンクによって、ループトポロジィで他のハブポートに接続されている。このように、ノードポート２０２〜２１２は各々、対応するハブポート２１６〜２２６に接続されている。したがって、ノードポート２０２〜２１２は、あたかも、図１Ａに示すようなループ方式で接続されているように作動する。
【００１１】
データをノードポートからハブポートに運ぶデータチャネルに故障が起こると、ループは、その故障したノードポートをバイパスすることによって維持される。従来のハブの場合、ハブポートがノードポートからもはやデータを受信しないと、そのハブポートはバイパスモードに入り、受信したデータをノードポートからのデータチャネルで送るのではなくて、ハブポートは受信したデータを、前のハブポートからの内部ハブリンクに沿って送る。例えば、ノードポート２０６をハブポート２２０に接続するデータチャネル２３４が、例えば物理的な切断もしくは干渉によって故障すると、有効なデータがもはやノードポート２０６からハブポート２２０に到達しない。ハブポート２２０は、ノードポート２０６からの有効データが中断していることを検出してバイパスモードに入る。このようにして、ループの完全性が維持される。図１Ｂに示す場合のように、ループを破断するのではなくて、ハブポートのバイパスモードによってループを保存できる。図２Ａに示すように、ハブポート２２０はバイパスモードで作動してノードポート２０６を分離するので、データチャネル２３４が故障しても、データはループをめぐって流れ続ける。
【００１２】
図２Ｂは、従来のハブ技法では解決されない別の問題を示す。図２Ｂでは、データを、ハブポート２２０からノードポート２０６へ運ぶデータチャネル２３６が故障している。この場合、ハブポート２２０は、データを、ノードポート２０６から、データチャネル２３４にそって受信し続ける。ノードポート２０６はループからデータをもはや受信していないので、従来のＦＣ−ＡＬプロトコル下のノードポート２０６は一般にリンクの故障を検出して、ＬＩＰ Ｆ８順序セットを生成し始める。従来のハブ２１４のハブポートは、取り付けられたノードポートから受信される信号のタイプを識別することができない。その結果、図２Ｂに示す状況で、ハブポート２２０は、ノードポート２０６から受信されているＬＩＰ Ｆ８シーケンスが、ノードポート２０６から受信される標準的なデータと異なるものであることを認識しない。したがって、ハブポート２２０は、バイパスモードに入らないで、ノードポート２０６からのデータをハブポート２２２に送る。ＬＩＰ Ｆ８順序セットは、ノードポート２０６によって送られ続けると、先に述べたように、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを形成する。ループの他のノードポートがＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを受信すると、これらのノードは、通常のデータの処理と伝送を停止して、ＬＩＰ Ｆ８順序セットを生成し始める。この時点で、故障したノードのバイパスによってループの事実上の性質が維持できるとはいえ、ハブポート２２０のような従来のハブポートは、接続されているノードポート２０６から送られているデータのＬＩＰ Ｆ８性を認識しないので、図１Ｂに示したのと類似の状況が起こる。ＬＩＰ Ｆ８順序セットは、すべてのノードポートがループ初期設定を試みるまで、ループ全体に伝播する。
【００１３】
本発明者は、取りつけられたノードポートからＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを検出すると、自動的なバイパスを起こすことができるハブポートを提供することが望ましいと決定した。
【００１４】
【発明の概要】
本発明の好ましい実施様態は、特定のループ故障初期設定シーケンスを生成しているノードポートを自動的にバイパスするハブポートを、ループネットワークのハブ内に設けている。そのハブポートは、それに取り付けられたノードポートから受信されるループ故障初期設定データを、ハブポートが検出できるようにする検出回路を備えている。取り付けられたノードポートから、上記のデータを検出すると、ハブポートは、このデータをバッファデータと取替えて、次のハブポートに送る。取り付けられたノードポートからのループ故障初期設定シーケンスが完了したことを検出すると、ハブポートはバイパスモードに入る。そのハブポートは、それに取り付けられたノードポートからの出力をもはや伝達せず、代わりに、ハブループ内の前のハブポートから受信したデータを、内部ハブリンクに沿って送る。上記バイパスは、取り付けられたノードポートが回復したことを示すプリミティブシーケンスをハブポートが受信するまで維持される。
【００１５】
一実施態様は、ファイバーチャネルアービトレーテッドループのハブ内に、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを生成しているノードポートを自動的にバイパスするハブポートを設けている。好ましい実施態様のハブポートは、それに取り付けられたノードポートがＬＩＰ Ｆ８順序セットを生成しているのを該ハブポートが検出できるようにするＬＩＰ検出回路を備えている。好ましい実施態様のハブポートは、取り付けられたノードポートからＬＩＰ Ｆ８順序セットを受信すると、充填ワードを生成して次のハブポートに送る。取り付けられたノードポートからのＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスが完了すると、好ましい実施態様のハブポートは、バイパスモードに入り、そして取り付けられたノードポートからの出力をもはや伝達せず、代わりに、ハブループ内の先行ハブポートから内部ハブリンクに沿って受信したデータを送る。ハブポートが、取り付けられたノードポートからの、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンス以外のＬＩＰプリミティブシーケンスを受信するまで、そのバイパスは維持される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
好ましい実施態様は、ハブポートに取り付けられたノードポートまたはループセグメントが、ＬＩＰ（Ｆ８，ＡＬ＿ＰＳ）プリミティブシーケンスまたはＬＩＰ（Ｆ８，Ｆ７）プリミティブシーケンス（“ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンス類”）などのループ故障初期設定シーケンスを送っている場合に、前記ノードポートまたはループセグメントを自動的にバイパスする機構を提供している。本発明を、好ましい実施態様の例示として、ファイバーチャネルアービトレーテッドループ（“ＦＣ−ＡＬ”）を利用して以下に説明する。しかし、本発明は、ＦＣ−ＡＬネットワークと類似の特性を有するネットワークに適用できる。
【００１７】
ネットワークのハブポートからノードポートまたはループセグメントにデータを運ぶデータチャネルがリンクの故障を起こすと、そのノードポートまたはループセグメントはハブループから分離されて、故障したノードポートまたはループセグメントがループ（ハブループ）から分離されている間、そのハブループの他のノードポートが通信を続けることができる。
【００１８】
好ましい実施態様が、ノードポートにより生成されたループ故障初期設定シーケンスを検出することによって、そのノードポートに対する接続の故障を検出するハブポートを提供する。そのハブポートは次に、上記ノードポートを分離して、ループの残りの部分を、ハブポートのバイパスモードで誤りを隠されて除かれたリンクで機能させる。
【００１９】
好ましい実施態様のハブポートが、取り付けられたノードポートからループ故障初期設定データを受信すると、ハブポートは、ループ故障初期設定データを、ループにそって次のハブポートへ送らない。ハブポートは、ループ故障初期設定データを、ループ内の次のハブポートに送られるバッファデータと取替える。ループ故障初期設定シーケンス（すなわち、ループ故障初期設定データのある種の指定の組合せ）が受信されると、そのループ故障初期設定データの源（ソース）（すなわち、そのループ故障初期設定データを生成しているノードポートまたはループのセグメント）は、ループ故障初期設定シーケンス以外のループ初期設定プリミティブシーケンスがそのノードポートから受信され、かつハブポートで検出されるまで分離される。
【００２０】
例えば、ＦＣ−ＡＬの実施において、ハブポートが、取り付けられたノードポートからＬＩＰ Ｆ８順序セットを受取ると、ハブポートが、ＬＩＰ Ｆ８順序セットを「現行充填ワード」で取替える。もし、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンス（例えば、３つの連続した同一のＬＩＰ Ｆ８順序セット）が生じると、ＬＩＰ Ｆ８順序セットを発生しているノードポートまたはループセグメントはバイパスされる。ハブポートが、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンス以外のＬＩＰプリミティブシーケンスを受信するまで、そのバイパスは維持される。
【００２１】
充填ワードは、従来のＦＣ−ＡＬプロトコル下で、データフレーム間のバッファとして使用される。ノードポートから受信されるデータは、一般に、ハブポート内のバッファ内に一時的に記憶される。このデータは、一般に、先入れ先出し方式（“ＦＩＦＯ”）でバッファからでる。ハブポートからの出力のデータ速度は、ノードポートからの入力のデータ速度と必ずしも同じではない。その結果、ノードポートのデータ速度がハブポートのデータ速度より低いと、バッファ内のデータが“枯渇する”ことがある。従来のＦＣ−ＡＬプロトコルは、この問題を、ノードポートから供給されるバッファ内のデータが少ない場合、フレーム間充填ワードを供給することによって解決している。このように、充填ワードを使用して、ループに沿ってデータ流の連続性が維持される。一般に、六つの充填ワードのシーケンスがフレーム間に使用される。しかし、ハブポートとノードポートは、存在する充填ワードの数を増減して、ＦＣ−ＡＬプロトコルによって決定されているデータの完全性が維持される。データの連続した流れのみは、ＦＣ−ＡＬのプロトコル下では不適当であり、プロトコル違反のエラーとなり得る。“現行充填ワード”は、ＦＣ−ＡＬプロトコルで定義されている充填ワードであり、ループトラヒック（ループ通信量）に応じて変わる。したがって、取り付けられたノードポートからのＬＩＰ Ｆ８順序セットを受信しているハブポートによる充填ワードの生成は、従来のＦＣ−ＡＬプロトコルと矛盾しない。
【００２２】
現行のＦＣ−ＡＬプロトコル下では、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスは、三つの連続した同一のＬＩＰ Ｆ８順序セットを含んでいる。ＦＣ−ＡＬの実施態様において本発明によれば、ノードポートのバイパスは、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスがハブポートによって受信されるまで起こらない。取り付けられたノードポートから第一ＬＩＰ Ｆ８順序セットを受信すると、ハブポートはそのＬＩＰ Ｆ８順序セットを“使いきって（consume）”、代わりに、現行充填ワードを次のハブポートに送る。ハブポートが、第二の連続した同一のＬＩＰ Ｆ８順序セットを受信すると、ハブポートは、次のハブポートへの伝送を、現行充填ワードで再び置き換える。ハブポートが第二の連続した同一のＬＩＰ Ｆ８順序セットを受信しない場合、ハブポートは、その適正に定様式化されたデータを送って、通常の作動に戻る。
【００２３】
第三の連続した同一のＬＩＰ Ｆ８順序セットが、取り付けられたノードポートから、ハブポートによって受信されると、ハブポートは、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスが受信されたことおよび連結されたノードポートが故障したことを認識する。この時点で、ハブポートはバイパスモードに入り、データを、ループ内の前のハブポートから次のハブポートへ送る。このバイパスは、ハブポートがノードポートに全く取り付けられていない場合と類似の作動である。その場合、ハブポートはバイパスモードにある（例えば、ｎ個のハブポートを含有するハブが、ｎ個未満のいくらかの数のノードポートに接続されている場合）。ノードポートに取り付けられていないこれらのハブポートはバイパスモードにあり、そして、情報を、前のハブポートから次のハブポートに中継している。
【００２４】
ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスの受信によってバイパスモードに入ったハブポートは、ハブポートが、取り付けられたノードポートから、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンス以外のＬＩＰプリミティブシーケンスを受信するまで、バイパスモードに留まる。代替の実施の形態では、ハブポートは、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを受信すると、バイパスモードに入る前に、ループ内の次のハブポートへ第３の現行充填ワードを通過させる。
【００２５】
好ましい実施態様によるハブポートの作動を、図３に示す要素を参照して説明する。図３に示すハブポート３００は、図２Ａまたは２Ｂに示す従来のハブポート例えばハブポート２１６〜２２６に類似の方式で使用されるが、以下に説明するように変形されている。
【００２６】
入ってくる内部ハブリンク（入力側内部ハブリンク）３０２はハブポート３００に入り、前のハブポート（図示せず）の出力へ接続される。入ってくる内部ハブリンク３０２は、ハブポート伝送回路３０４と、マルチプレクサ３０６のようなスイッチング装置の入力Ｂへ接続される。ハブポート伝送回路３０４は、入ってくる内部ハブリンク３０２からデータを受信し、ノードポート３１０が使用できる形式にそのデータを変換した後、そのデータをデータチャネル３０８を通じて、ノードポート３１０へ通過させる。ノードポート３１０は作動装置またはループセグメントへの接続を表す。
【００２７】
ノードポート３１０は、その機能に固有のもので、かつ適当なネットワークプロトコル（例えば、ＦＣ−ＡＬプロトコル）に準拠している処理を行った後、データチャネル３１２を通じて、ハブポート３００へデータを送り返す。データチャネル３１２は、ハブポート受信回路３１４に接続している。ハブポート受信回路３１４は、データを、ハブが使用できる形式に変換する。ハブポート受信回路３１４は、ループ初期設定データ検出回路３１６とハブポート出力制御回路３１８を含む。ＦＣ−ＡＬの実施において、ループ初期設定データ検出回路３１６はＬＩＰ検出回路である。ハブポート出力制御ライン３２０は、ハブポート出力制御回路３１８をマルチプレクサ３０６の制御入力へ接続する。ハブポート受信回路３１４は、ハブポート出力ライン３２２によって、マルチプレクサ３０６の入力Ａに接続されている。マルチプレクサ３０６の入力Ｂは、入ってくる内部ハブリンク３０２へ接続されている。現行充填ワードジェネレータ３２４は、現行充填ワードライン３２６を介して、マルチプレクサ３０６の入力Ｃに接続されている。マルチプレクサ３０６の出力は、外へでる内部ハブリンク（出力側内部ハブリンク）３２８へ接続されている。外へでる内部ハブリンク３２８は、ハブループにおける次のハブポート（図示せず）の入力へ接続されている。
【００２８】
通常の作動下、ハブポート３００が、適正にかつネットワークプロトコルに準拠して作動しその結果ループ故障初期設定シーケンスを生成していないノードポートを取り付けられているとき、ハブポート出力制御回路３１８は、マルチプレクサ３０６に、外へでる内部ハブリンク３２８に出力すべき入力Ａを選択させる。このようにして、ノードポート３１０の出力は、外へでる内部ハブリンク３２８に送られる。その代わりに、ノードポート３１０がハブポート３００に取りつけられていない場合、ハブポート３００はバイパスモードに入る。バイパスモードでは、ハブポート出力制御回路３１８は、入力Ｂが外へでる内部ハブリンク３２８上に出力されるように、マルチプレクサ３０６に入力Ｂを選択させる。このようにして、入ってくる内部ハブリンク３０２上のデータは、マルチプレクサ３０６を通じて、直接、外へでる内部ハブリンク３２８へ通過される。
【００２９】
ループ初期設定データ検出回路３１６が、ハブポート受信回路３１４によってノードポート３１０から受信されたデータがループ故障初期設定データであることを検出すると、ループ初期設定データ検出回路３１６は、充填ワードフラグを、ハブポート出力制御回路３１８へ送る。ＦＣ−ＡＬの実施態様において、ループ初期設定データ検出回路３１６は上記のようにＬＩＰ検出回路である。ＬＩＰ検出回路３１６が、ハブポート受信回路３１４によってノードポート３１０から受信されたデータがＬＩＰ Ｆ８順序セットであることを検出すると、ＬＩＰ検出回路３１６は、充填ワードフラグを、ハブポート出力制御回路３１８に送る。これに応答して、ハブポート出力制御回路３１８は、マルチプレクサ３０６に入力Ｃを選択させて、現行充填ワードを、現行充填ワードジェネレータ３２４から外へでる内部ハブリンク３２８に送らせる。ハブポート受信回路３１４が第二連続同一ＬＩＰ Ｆ８順序セットを受信すると、ＬＩＰ検出回路３１６は、前記充填ワードフラグを設定したままに保持する。ハブポート出力制御回路３１８は、マルチプレクサ３０６の入力Ｃの選択を維持して、第二現行充填ワードを、現行充填ワードジェネレータ３２４から外へでる内部ハブリンク３２８に送らせる。第二連続同一ＬＩＰ Ｆ８順序セットが受信されないと、ＬＩＰ検出回路３１６は充填ワードフラグをクリアする。ハブポート出力制御回路３１８は、マルチプレクサ３０６の入力Ａの選択を設定して、ハブポート受信回路３１４がノードポート３１０から受信したデータを、外へでる内部ハブリンク３２８に出力させる。
【００３０】
ループ故障初期設定シーケンスが受信されると、ループ初期設定データ検出回路３１６がバイパスフラグを設定する。そのループ故障初期設定シーケンスが完了しないと、ループ初期設定データ検出回路３１６は充填ワードフラグをクリアし、そしてハブポート出力制御回路３１８はマルチプレクサ３０６の入力Ａを選択する。前記バイパスフラグに応答して、ハブポート出力制御回路３１８は、マルチプレクサ３０６の入力の選択を入力Ｂに変更する。マルチプレクサ３０６が入力Ｂを選択したことは、ハブポート３００に対するバイパスモードが始まったことを反映している。別の実施態様では、マルチプレクサ３０６が入力Ｂを選択する時機を、第三現行充填ワードを現行充填ワードジェネレータ３２４から外へでる内部ハブリンク３２８に送った後に合わせている。ＦＣ−ＡＬの実施態様で、第三連続同一ＬＩＰ Ｆ８順序セットが受信されると、ＬＩＰ検出回路３１６はバイパスフラグを設定する。第三連続同一ＬＩＰ Ｆ８順序セットが受信されないと、ＬＩＰ Ｆ８順序セット受信フラグがＬＩＰ検出回路３１６によってクリアされ、ハブポート出力制御回路３１８はマルチプレクサ３０６の入力Ａを選択する。
【００３１】
ノードポート３１０からのループ故障初期設定シーケンスの受信によって、ハブポート３００が、一旦バイパスモードに入ると、ハブポート３００は、ハブポート受信回路３１４によってノードポート３１０からの回復シーケンスが受信されるまで、バイパスモードを維持する。ハブポート受信回路３１４は、ハブポート受信回路３１４によって受信されたデータの性質（すなわち、データがループ故障初期設定データ、回復シーケンス他であるか否か）を検出する。回復シーケンス（例えば、同じＬＩＰ型の、３つの連続した同一のＬＩＰ順序セットであるが、これはＬＩＰ Ｆ８順序セットではない）が、検出されたとき、バイパスフラグはクリアされる。それに応答して、ハブポート出力制御回路３１８は、マルチプレクサ３０６の入力の選択を入力Ａに設定し、ノードポート３１０の出力を外へでる内部ハブリンク３２８へ接続する。ＦＣ−ＡＬの実施において、ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンス以外のＬＩＰプリミティブシーケンスが検出されると、バイパスフラグはクリアされる。
【００３２】
ＦＣ−ＡＬの実施において、ＬＩＰ検出回路３１６は、ハブポート受信回路３１４によって受信されたノードポート３１０からのデータのいずれかがＬＩＰ順序セットを含むかどうか検出する。ＬＩＰ順序セットが検出された場合、ＬＩＰ検出回路は、ＬＩＰ順序セットがＬＩＰ Ｆ８順序セットであるか否かを判定する。一旦、ハブポート３００がバイパスモードに入ると、ＬＩＰ検出回路は、取り付けられたノードポートからのＬＩＰ順序セットの受信を検出するために使用される。ＬＩＰ検出回路によってＬＩＰプリミティブシーケンスが検出された時、かつ受信したＬＩＰプリミティブシーケンスがＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスではない時、ＬＩＰ検出回路はバイパスフラグをクリアする。
【００３３】
ノードポート３１０からのループ故障初期設定シーケンスを検出したとき、ノードポート３１０が自動的にバイパスされると、データチャネルの故障の発生が隠ぺいされる。ループの作動は、図１Ａ、１Ｂ、２Ａおよび図２Ｂに見られるように、その作動が完全に崩壊することなしに続く。ループ故障初期設定データ、例えば受信された最初の二つのＬＩＰ Ｆ８順序セットを、現行充填ワードで取替えることによって、不必要でかつ破壊的になる可能性があるループ故障初期設定データはループに導入されない。
【００３４】
本発明の好ましい実施態様を、いくつもの別の実施態様によって説明してきた。しかし、本願の特許請求の範囲の範囲内に入る変形は本発明の範囲内にある。したがって、本発明は、上記実施態様に限定されず本願の特許請求の範囲にのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 直接相互接続したノードポートの従来技術のループを示す。
【図１Ｂ】 故障したデータチャネルを含む従来技術のループを示す。
【図２Ａ】 ハブを含む従来技術のループを示す。
【図２Ｂ】 データチャネルが故障した場合の、ハブを含む従来技術のループを示す。
【図３】 好ましい実施の形態のハブポートのブロック図を示す。
Claims (16)
- ループネットワークへ複数のノードポートを接続するための、ハブ内のハブポートであって：
（ａ）バッファデータを生成するためのバッファデータジェネレータ；および
（ｂ）故障ノードポートからのループ故障初期設定データに応答して、前記故障ノードポートをバイパスするために作動的に連結されるループ初期設定データ検出回路；を備え、前記バイパスすることは、生成されたバッファデータを、前記ループ故障初期設定データに代えて、前記ループネットワークを通して次のハブポートへ送信することを含み、前記ループ初期設定データ検出回路は、前記故障ノードポートから引続いて受信される回復シーケンスを検出すると、同故障ノードのバイパスを解除する；
ハブポート。 - ハブへノードポートを接続するための、および前記ノードポートが故障したときに同ノードポートを切離すための、ハブ内のハブポートであって：
（ａ）前記ハブから前記ハブポートへデータを供給するリンク；
（ｂ）バッファデータを生成するバッファデータジェネレータ；
（ｃ）前記ノードポートから受信されたデータ中のループ初期設定データを検出する、同ノードポートへ接続されたループ初期設定データ検出回路；および
（ｄ）前記ループ初期設定データ検出回路へ接続され、かつ前記ノードポート、前記リンクおよび前記バッファデータジェネレータ、へ接続されたデータ入力を含むスイッチング装置：を備え、前記スイッチング装置は前記ループ初期設定データ検出回路からの信号に応答して前記ハブへ出力されるべきデータ入力を選択する；
ハブポート。 - 前記ハブポートがファイバーチャネルアービトレイティッドループネットワーク内にある、
請求項２に記載のハブポート。 - 前記バッファデータジェネレータが、ファイバーチャネルアービトレイティッドループプロトコルに従う現行充填ワードを生成する、
請求項２に記載のハブポート。 - 前記ループ初期設定データ検出回路が、ファイバーチャネルアービトレイティッドループプロトコルに従う、ＬＩＰ Ｆ８順序セットとＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを検出するＬＩＰ検出回路である、
請求項２に記載のハブポート。 - ハブポートであって：
（ａ）制御入力、第１入力、第２入力、および第３入力、を含むマルチプレクサ；
（ｂ）ハブポート伝送回路；
（ｃ）前記マルチプレクサの前記第２入力と、前記ハブポート伝送回路とへ接続される入ってくる内部ハブリンク；
（ｄ）前記ハブポート伝送回路へ接続され同ハブポート伝送回路からノードポートへのデータを通過させる第１データチャネル；
（ｅ）ループ初期設定データ検出回路とハブポート出力制御回路とを含むハブポート受信回路；
（ｆ）前記ハブポート受信回路へ接続され前記ノードポートから同ハブポート受信回路へのデータを通過させる第２データチャネル；
（ｇ）前記ハブポート出力制御回路を前記マルチプレクサの前記制御入力へ接続するハブポート出力制御ライン；
（ｈ）前記ハブポート受信回路を前記マルチプレクサの前記第１入力へ接続するハブ出力ライン；
（ｉ）現行充填ワードジェネレータ；
（ｊ）前記現行充填ワードジェネレータを前記マルチプレクサの前記第３入力へ接続する現行充填ワードライン；および
（ｋ）前記マルチプレクサへ接続される外へでる内部ハブリンク；
を備えるハブポート。 - ノードポートをハブへ接続するためのハブポートであって：そのハブが複数のハブポートを有し、
（ａ）前記ノードポートを前記ハブポートへ接続するデータチャネル；
（ｂ）前記ハブポートを上流ハブポートへ接続する入ってくる内部ハブリンク；
（ｃ）前記ハブポートを下流ハブポートへ接続する外へでる内部ハブリンク；
（ｄ）前記データチャネルへ連結されるループ初期設定データ検出回路；
（ｅ）現行充填ワードジェネレータ；および
（ｆ）前記ループ初期設定データ検出回路に連結されるハブポート出力制御回路；を備え、前記ハブポート出力制御回路が、前記外へでる内部ハブリンクを、前記データチャネル、前記入ってくる内部ハブリンク、または前記現行充填ワードジェネレータのいずれかに接続する；
ハブポート。 - ノードポートをハブへ接続するためのハブポートであって：そのハブが複数のハブポートを有し、
（ａ）前記ノードポートを前記ハブポートへ接続するデータチャネル；
（ｂ）前記ハブポートを上流ハブポートへ接続する入ってくる内部ハブリンク；
（ｃ）前記ハブポートを下流ハブポートへ接続する外へでる内部ハブリンク；
（ｄ）前記データチャネルへ連結されるループ初期設定データ検出回路；
（ｅ）前記データチャネルに連結されるハブポート受信回路；
（ｆ）現行充填ワードジェネレータ；および
（ｇ）前記ループ初期設定データ検出回路に連結されるハブポート出力制御回路；を備え、前記ハブポート出力制御回路が、外へでる内部ハブリンクを、前記ハブポート受信回路、前記入ってくる内部ハブリンク、または前記現行充填ワードジェネレータのいずれかに接続する；
ハブポート。 - ループネットワークにおける故障ノードを確認してバイパスする方法であって、：
（ａ）故障ノードによって生成されたループ故障初期設定データを検出し；
（ｂ）前記ループ故障初期設定データをバッファデータと取替え；そして
（ｃ）前記故障ノードをバイパスする方式で、前記ループ故障初期設定データの代りに、前記バッファデータを、前記ループネットワークを通じて次のハブポートに伝送する；
ハブポートの実施するステップを含む方法。 - 更に：
（ａ）前記故障ノードが現在作動中のノードであることを示す、前記故障ノードから戻された回復シーケンスを検出し；そして
（ｂ）前記ループネットワークを通じての前記バッファデータの送信を終了させることによって、前記作動中のノードのバイパスを解除する；
ステップを含む、
請求項９に記載の方法。 - ＬＩＰ Ｆ８順序セットからなるＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスを生成しているファイバーチャネルアービトレーテッドループ（ＦＣＡＬ）ネットワーク内の故障ノードポートを確認しバイパスする方法であって；
（ａ）故障ノードポートから受信されるＬＩＰ Ｆ８順序セットを検出し；
（ｂ）前記故障ノードポートから受信されるＬＩＰ Ｆ８順序セットを、現行充填ワードで置き換え；
（ｃ）前記故障ノードポートからのＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスの終了を検出し；次いで
（ｄ）ＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスの終了を検出すると、前記故障ノードポートをバイパス方式で、現行充填ワードを、前記ＦＣＡＬネットワークを通じて次のハブポートに伝送する；
ステップを含んでなる方法。 - 現行充填ワードの前記バイパスが、前記ＦＣＡＬネットワークにおいて前記故障ノードポートに先行する上流ノードポートから、前記故障ノードポートに続く下流に配置された前記次のハブポートへデータを通過させることを含む、
請求項１１に記載の方法。 - 更に、
（ａ）前記故障ノードポートがバイパスされた後で、同故障ノードポートからの受信されたＬＩＰプリミティブシーケンスを検出し；そして
（ｂ）バイパス後に受信された前記ＬＩＰプリミティブシーケンスがＬＩＰ Ｆ８プリミティブシーケンスではないとき、前記故障ノードポートのバイパスを解除する；
ステップを含む、
請求項１１に記載の方法。 - 前記故障ノードポートのバイパスを解除するステップが、前記故障ノードポートを前記ネットワークループ中に論理的に挿入し、その結果、同ノードポートで生成したデータがその下流に位置する次のハブポートに送られることを含んでいる請求項１３に記載の方法。
- ループネットワーク内の故障ノードを確認しバイパスするシステムであって；
（ａ）故障ノードが生成するループ故障初期設定データを検出する手段；
（ｂ）前記ループ故障初期設定データをバッファデータと取替える手段；および
（ｃ）前記バッファデータを、前記ループ故障初期設定データの代わりに、ループネットワークを通じて次のハブポートへ、前記故障ノードをバイパスする方式で伝送する手段；
を備えたシステム。 - 更に、
（ａ）前記故障ノードが現在作動中のノードであることを示す、同故障ノードから戻された回復シーケンスを検出する手段；および
（ｂ）前記ループネットワークを通じたバッファデータの送信を終了させることによって、前記作動中のノードのバイパスを解除する手段；を含む、
請求項１５に記載のシステム。
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