JP3738980B2 - ネットワークシステム、アドレッシング方法、通信制御装置及び方法 - Google Patents
ネットワークシステム、アドレッシング方法、通信制御装置及び方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークシステム、アドレッシング方法、通信制御装置及び方法に関し、スパニングツリー(複数のノードが論理的にループを形成しないように接続された接続形態)を構成するネットワークに適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ネットワークに対するノード(情報機器)の増減に対して動的にノードID(ノード識別子)の割当てを行うノードIDの割当て方式(以下、アドレッシング方式と呼ぶ)として、種々の方式が提案されている。
【0003】
実際上、このようなアドレッシング方式として、例えばネットワークに対するノードの増減が発生するごとに、各ノードがそれまで保持していたそのネットワークのトポロジ(接続形態)情報を全て破棄し、新たにトポロジ情報を構築し直すIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)1394方式がある。
【0004】
またこれ以外のアドレッシング方式として、特別なノードが管理するアドレス空間をノードに対して動的に割り当てるDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)方式や、特別な装置にアドレス割当て機構を組み込み、その装置に予め付与された全世界でユニークなID(以下、これをUIDと呼ぶ)と各ノードのベンダユニークなID(以下、これをベンダIDと呼ぶ)とを加えて識別子とするATM(Asynchronous Transfer Mode)のILMIのような方式なども提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところがかかるIEEE1394方式では、上述のようにノードの増減が発生するごとにトポロジ情報の再構築が行われ、この際ノード間のデータ転送も中断されることから、転送データの欠落が生じることとなる。そしてこの転送データの欠落は特にリアルタイム通信時において重大な影響を及ぼし、例えばリアルタイムでの映像配信時には当該配信が停止したり、映像にちらつきを発生させるなどの不具合が生じる問題があった。
【0006】
またDHCP方式では、管理者が予め利用するアドレス空間を確保しておく必要があり、しかも多くの場合このアドレス空間は予想される利用者以上の数が確保されるため、実際の割り当て可能なアドレス空間が小さくなる問題があった。
【0007】
さらにATMのILMIのような方式では、各ノードのIDが長くなることから、これを記憶しておくメモリ領域を無駄に消費する問題があり、さらに通常のノードとは異なる機能をもつ特別なスイッチと呼ばれる装置を必要とするため、ネットワークの柔軟な拡張が難しい問題もある。
【0008】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ネットワークに対するノードの増減に伴うネットワークノードへの影響を与えない、簡易な構成のネットワークシステム、アドレッシング方法、通信制御装置及び方法を提案しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、それぞれ固有のノード識別子が付与された複数のノードが論理的にループを有しないネットワークを形成するように接続されたネットワークシステムにおいて、各ノードは、ネットワークにおいて利用されている全てのノード識別子を示す第1の情報を記憶する第1の記憶手段と、ポートごとの当該ポートに直接又は間接的に接続された全てのノードのノード識別子を示す第2の情報を記憶する第2の記憶手段と、下位のノードから通知される接続ノード数の合計に1を加えた値を自ノードの接続ノード数として上位のノードに通知する接続ノード数通知手段と、通知された接続ノード数に基づく最上位のノードをルートノードとして選定するルートノード選定手段とを有し、ネットワークに新規なノードが接続されたときには、ルートノードが、当該新規なノードに対してノード識別子を付与すると共に、これに応じた所定の通知を必要な他のノードに与えることにより当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させ、ネットワークからノードが切り離されたときには、当該ネットワークに残存する所定のノードが他のノードに対してこれに応じた所定の通知を与えることにより、当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させるようにした。
【0010】
この結果このネットワークシステムでは、ノードが増減されたことによる他のノード間での情報伝達に影響を及ぼさずにアドレッシングが可能であり、またアドレッシングのための特別な装置を必要としないことからシステム全体としての規模を簡易化させることができる。
【0011】
また本発明のアドレッシング方法においては、それぞれ固有のノード識別子が付与された複数のノードが論理的にループを有しないように形成されたネットワークにおけるアドレッシング方法において、下位のノードから通知される接続ノード数の合計に1を加えた値を自ノードの接続ノード数として上位のノードに通知する接続ノード数通知ステップと、通知された接続ノード数に基づく最上位のノードをルートノードとして選定するルートノード選定ステップと、各ノードに、ネットワークにおいて利用されている全てのノード識別子を示す第1の情報と、自ノードのポートごとの当該ポートに直接又は間接的に接続された全てのノードのノード識別子を示すポート毎の第2の情報を記憶させる情報記憶ステップと、ネットワークに新規なノードが接続されたときには、ルートノードが、当該新規なノードに対してノード識別子を付与すると共に、これに応じた所定の通知を必要な他のノードに与えることにより当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させ、ネットワークからノードが切り離されたときには、当該ネットワークに残存する所定のノードが他のノードに対してこれに応じた所定の通知を与えることにより、当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させる情報更新ステップとを設けるようにした。
【0012】
この結果このアドレッシング方法によれば、ノードが増減されたことによる他のノード間での情報伝達に影響を及ぼさずにアドレッシングが可能であり、またアドレッシングのための特別な装置を必要としないことからシステム全体としての規模を簡易化させることができる。
【0013】
さらに本発明の通信制御装置においては、自ノードが接続されたネットワークにおいて利用されている全てのノード識別子を示す第1の情報を記憶する第1の記憶手段と、自ノードのポートごとの当該ポートに直接又は間接的に接続された全てのノードのノード識別子を示す第2の情報を記憶する第2の記憶手段と、第1及び第2の情報に基づいて他のノードとの間の通信を制御する制御手段と、下位のノードから通知される接続ノード数の合計に1を加えた値を自ノードの接続ノード数として上位のノードに通知する接続ノード数通知手段と、通知された接続ノード数に基づいて最上位のノードをルートノードとして選定するルートノード選定手段と、自ノードがルートノードでありかつネットワークに新規なノードが接続されたときには、当該新規なノードに対してノード識別子を付与すると共に、これに応じた所定の通知を必要な他のノードに与えることにより当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させ、自ノードが他のノードと切り離されたときには、自ノードに接続されている他のノードに対してこれに応じた所定の通知を与えることにより、当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させる情報更新手段とを設けるようにした。
【0014】
この結果この通信制御装置では、ノードが増減されたことによる他のノード間での情報伝達に影響を及ぼさずにアドレッシングが可能であり、またアドレッシングのための特別な装置を必要としないことからシステム全体としての規模を簡略化させることができる。
【0015】
さらに本発明の通信制御方法においては、下位のノードから通知される接続ノード数の合計に1を加えた値を自ノードの接続ノード数として上位のノードに通知する接続ノード数通知ステップと、通知された接続ノード数に基づく最上位のノードをルートノードとして選定するルートノード選定ステップと、自ノードが接続されたネットワークにおいて利用されている全てのノード識別子を示す第1の情報と、自ノードのポートごとの当該ポートに直接又は間接的に接続された全てのノードの上記ノード識別子を示すポート毎の第2の情報とを記憶する情報記憶ステップと、自ノードがルートノードでありかつネットワークに新規なノードが接続されたときには、当該新規なノードに対してノード識別子を付与すると共に、これに応じた所定の通知を必要な他のノードに与えることにより当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させ、自ノードが他のノードと切り離されたときには、自ノードに接続されている他のノードに対してこれに応じた所定の通知を与えることにより、当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させる情報更新ステップとを設けるようにした。
【0016】
この結果この通信制御方法によれば、ノードが増減されたことによる他のノード間での情報伝達に影響を及ぼさずにアドレッシングが可能であり、またアドレッシングのための特別な装置を必要としないことからシステム全体としての規模を簡略化させることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【0018】
(1)本実施の形態によるネットワーク1の構成
図1において、1は全体として本実施の形態によるスパニングツリー型ネットワークの構成例を示すものであり、通信に関して同一の性能を有し、全二重通信を行い得る複数のノード2(2A〜2H)が光ファイバや同軸ケーブル等の接続ケーブル3を介してツリー状に接続されることにより構成されている。
【0019】
各ノード2においては、他のノード2との通信に関して図2に示すようなハードウェアを有しており、接続ケーブル3を介して他のノード2から送信される電気又は光信号をコネクタ10を介して信号送受信回路11において受信し、当該信号送受信回路11において意味をなすデータに変換する。
【0020】
そしてこのデータは、信号処理回路12において必要な信号処理を施された後MPU(Micro Processing Unit)13に与えられる。かくしてMPU13は、このデータと、後述する各種内部メモリに格納された各種データとに基づいて必要な処理を実行する。
【0021】
一方、MPU13は、他のノード2に対して送信すべきデータを信号処理回路12を介して信号送受信回路11に与える。そして信号送受信回路11は、このデータを所定フォーマットの電気又は光信号に変換し、これをコネクタ10を介してネットワーク1に出力する。
【0022】
なおノード2にポート4(図1)が複数設けられている場合には、ポート4ごとにコネクタ10、信号送受信回路11及び信号処理回路12がセットでMPU13に接続される。
【0023】
ここでかかるノード2において、内部メモリは、ノードID管理メモリ14、ポート先ノード情報管理メモリ15、入力データ記憶メモリ16、ルート方向記憶メモリ17、ノード固有情報メモリ18及び汎用メモリ19から構成される。
【0024】
この場合ノードID管理メモリ14は、そのノード2が属するネットワーク1内で利用されている全てのノードIDを格納するメモリとして利用される。この実施例においては、ネットワーク1全体の各種制御を司るノード(以下、これをルートノードと呼ぶ)2(2A)にはノードIDとして「0」を割り当て、他のノード2(2B〜2H)には「1」から順番に正数値をノードIDとして割り当てることとしているため、ノードID管理メモリ14には、そのノードID(0、1、2、3、……)が利用されているか否かを表す1ビットのデータが各ノードIDとそれぞれ対応付けて格納される。
【0025】
具体的には、ノードID管理メモリ14内には、図2(A)に示すように、「0」からそのネットワーク1の規模に応じて任意に設定された正数値「n」までのノードIDとそれぞれ対応させた各1ビット分の記憶領域(以下、これらをフラグ記憶領域と呼ぶ)14Aが設けられる。
【0026】
そして、例えば図1のようなトポロジのネットワーク1の場合には、この図2(A)のように、各ノード2(2A〜2H)のノードID管理メモリ14における「0」から「7」までのノードIDにそれぞれ対応する各フラグ記憶領域14A内に、それぞれその当該ノードIDが利用されていることを表すフラグである「1」が格納される。またこの状態から例えばノードIDが「3」のノード2(2D)がネットワーク1から取り外された場合には、図2(B)に示すように、ノードID管理メモリ14における「3」のノードIDに対応するフラグ記憶領域14Aに、当該ノードIDが利用されていないことを表す「0」が格納されることとなる。
【0027】
従って、このノードID管理メモリ14の記憶容量は、接続されるネットワーク1の規模により変化するが、ホームユースといったローカライズされた環境に対するネットワークに対しては有効である。なお以下においては、ノードID管理メモリ14に格納された、かかる自ネットワークで利用されている全てのノードIDについての情報を、適宜、ノードID管理情報と呼ぶ。
【0028】
ポート先ノード情報管理メモリ15は、そのノード2のポート4ごとに、当該ポート4の先に接続されている全ノード2のノードIDを記憶保持しておくために利用されるメモリである。そしてこの実施の形態においては、ポート4ごとに、そのポート4の先にそのノードIDが付与されたノード2が接続されているか否かを表す1ビットのデータが各ノードIDとそれぞれ対応させてポート先ノード情報管理メモリ15内に格納される。
【0029】
具体的には、ポート先ノード情報管理メモリ15内に、図3(A)に示すように、「0」からそのネットワーク1の規模に応じて任意に設定された正数値「n」までのノードIDとそれぞれ対応付けられた各1ビットの記憶領域(以下、これをフラグ記憶領域と呼ぶ)15Aからなるポート先ノード情報記憶領域15B0〜15Bm(mは、そのノード2のポート数)がポート4ごとに設けられる。そしてこれらポート先ノード情報記憶領域15B0〜15Bmごとに、対応するポート4の先に接続されている各ノード2のノードIDとそれぞれ対応する各フラグ記憶領域15Aに当該ノードIDのノード2が接続されていることを表すフラグである「1」が格納される。
【0030】
例えば図1のノード2Bにおけるポート番号が「0」のポート40の先には、ノードIDとして「2」が付与された1つのノード2Cが接続されているため、図3(B)に示すように、ノード2Bのポート先ノード情報管理メモリ15内のそのポート40と対応するポート先ノード情報記憶領域15B0における「2」のノードIDとそれぞれ対応する各フラグ記憶領域15Aに「1」が格納される。またノード2Bにおけるポート番号が「2」のポート42の先には、ノードIDとして「0」、「4」〜「7」が付与された5つのノード2A、2E〜2Hが接続されているため、図3(C)に示すように、ノード2Bのポート先ノード情報管理メモリ15内のそのポート42と対応するポート先ノード情報記憶領域15B2における「0」、「4」〜「7」のノードIDとそれぞれ対応する各フラグ記憶領域15Aに「1」が格納される。
【0031】
なおネットワーク1に新規なノード2が接続された場合、当該新規なノード2はルートノード2(2A)に対してノードIDの割り当てを要求(以下、これをノードID割当て要求と呼ぶ)するが、このときにこのノードID割当て要求が通過したノード2はどのポート4からかかるノードID割当て要求が入力したかを記憶しておき、ルートノード2(2A)から当該新規なノード2に対してノードIDが通知されるときに、そのノードIDをノードID管理メモリ14に格納すると共に、当該ノードIDを上述のポート4のポート番号と対応付けてポート先ノード情報管理メモリ15に記憶する。またかかるノードID割当て要求が通過しなかったノード2は、その後ルートノード2(2A)から各ノード2に送信されるブロードキャスト信号に基づいて、そのノードIDをノードID管理メモリ14に格納すると共に、当該ノードIDを、後述するルート方向記憶メモリ17に格納されたポート番号と対応付けてポート先ノード情報管理メモリ15に記憶する。なお以下においては、ポート先ノード情報管理メモリ15に格納された、かかるポート4ごとの当該ポート4に接続された全てのノード2のノードIDについての情報を、適宜、ポート先ノード情報と呼ぶ。
【0032】
入力データ記憶メモリ16は、ポート4ごとにその先に接続されている全ノード数を記憶するためのメモリであり、後述のようにノードIDの割当て処理の際に利用されるため、中長期的に記憶を保持する機能を有している。またルート方向記憶メモリ17は、ルートノード2(2A)からの各種メッセージを受信した場合にそのポート4のポート番号を記憶するためのメモリである。これら入力データ記憶メモリ16及びルート方向記憶メモリ17は、ともに数ビット程度の記憶容量を有するものである。
【0033】
さらにノード固有情報メモリ18は、そのノード2に固有な情報を保持するためのメモリであり、例えばそのノード2の全世界でユニークなID(以下、これをUIDと呼ぶ)やベンダユニークなID(以下、これをベンダIDと呼ぶ)などが格納される。
【0034】
さらに汎用メモリ19は、データの入出力や各種処理における一時的なデータの記憶を行うためのメモリであり、バスライン20を通じてMPU13に接続されている。
【0035】
そしてMPU13は、この汎用メモリ19をワークメモリとして用いながら、ノードID管理メモリ14、ポート先ノード情報管理メモリ15、入力データ記憶メモリ16及びルート方向記憶メモリ17等に格納された各種データに基づいて自ノードが接続されているネットワーク1のトポロジを認識し、これら各種データに基づいて他のノードとの間の通信を制御する。
【0036】
なおノード2の内部メモリ(ノードID管理メモリ14、ポート先ノード情報管理メモリ15、入力データ記憶メモリ16、ルート方向記憶メモリ17及びノード固有情報メモリ18)としては、読み書き可能で、かつ電源を切っても記憶が消滅しない例えばEEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)等の不揮発性メモリが用いられる。
【0037】
(2)本実施の形態によるノードIDの割当て処理
次に、このネットワーク1における各ノード2に対するノードIDの割当て処理について、全ノード2の電源が同時に投入されたときを例に説明する。
【0038】
図5は、ネットワーク1において全てのノード2の電源が切断されている初期状態を示すものである。この状態から全ノード2の電源が同時に投入されると、図6に示すように、各ノード2において、ポート4ごとにそのポート4が他のノード2と接続されているか否かが検出され、接続されたノード2が存在するポート4(以下、これをアクティブポート4Aと呼ぶ)が認識される。
【0039】
そして図7に示すように、アクティブポート4Aが1つしかないノード2(2C、2D、2G、2H)は、自ノードがリーフノード(他の1つのノードにのみ接続されたノード)であると認識し、この後そのアクティブポート4Aに接続されたノード2(2B、2E、2F)に対して自ノードに接続されたノード数(以下、これを単に接続ノード数と呼ぶ)が「1」であることを通知する。なお、以下の説明においては、リーフノードをそのネットワーク1の最下位のノード2として、接続順位がリーフノードに近い方のノード2を下位のノード2と呼び、接続順位がリーフノードに遠い方のノード2を上位のノードと呼ぶものとする。
【0040】
次にリーフノード2(2C、2D、2G、2H)から接続ノード数の通知を受けたノード2(2B、2E、2F)は、当該通知された接続ノード数をその通知を受けたポート4のポート番号と対応付けて入力データ記憶メモリ16に格納する一方、かかる通知が未だ到来しないアクティブポート4Aがいくつ残っているかを調べる。そしてこのノード2(2B、2E、2F)は、かかるアクティブポート4Aが1つである場合には、図8に示すように、そのアクティブポート4Aに接続されているノード2(2A、2E)に対し、他の各アクティブポート4Aを介してそれぞれ通知された接続ノード数の合計値に自ノード分の「1」を加えた値を接続ノード数として通知する。
【0041】
また図9に示すように、この通知を受けたノード2(2E)も、これと同様にして、当該通知された接続ノード数をその通知を受けたポート4のポート番号と対応付けて入力データ記憶メモリ16に格納する一方、かかる通知が供給されない最後の1つのアクティブポート4Aに接続されたノード2(2A)に対して、他の各アクティブポート4Aをそれぞれ介して通知された接続ノード数の合計値に自ノード分の「1」を加えた値を接続ノード数として通知する。なお図5〜図9においては示されていないが、ノード2Aよりもさらに上位のノード2が存在する場合には、これらノード2において同様の処理が順次行われる。
【0042】
そしてかかる処理によって、最終的に全てのアクティブポート4Aを介して接続ノード数が通知されたノード2(2A)が現れる。そしてこのノード2(2A)がこのネットワーク1のルートノードとなる。
【0043】
そしてルートノードが決定されると、そのルートノード2(2A)は、図10に示すように、各アクティブポート4Aをそれぞれ介して通知された接続ノード数に基づき、これらアクティブポート4Aにそれぞれ接続された各ノード2(2B、2E)に対してノードIDをそれぞれ割り当て、これをID割当てデータとしてそのノード(2B、2E)にそれぞれ送信する。
【0044】
実際上、ルートノード2(2A)は、まず自己のノードIDとして「0」を割り当て、その後最もポート番号の小さい第1のアクティブポート4Aに接続されたノード2(2B)に対してはノードIDとして「1」を割り当て、これをID割当てデータとしてそのノード2(2B)に送信する。
【0045】
またルートノード2(2A)は、第1のアクティブポート4Aの次にポート番号の小さい第2のアクティブポート4Aに接続されたノード2(2E)に対しては、入力データ記憶メモリ16に格納されている第1のアクティブポート4Aを介して通知された接続ノード数に「1」を加えた値をそのノード2(2E)のノードIDとして割り当て、これをID割当てデータとして送信する。
【0046】
なお図10には示されていないが、例えばルートノード2(2A)に第2のアクティブポート4Aの次にポート番号の小さい第3のアクティブポート4Aがある場合、ルートノード2(2A)は、当該第3のアクティブポート4Aに接続されたノード2に対しては、入力データ記憶メモリ16に格納されている第1及び第2のアクティブポート4Aをそれぞれ介して通知された各接続ノード数の合計に「1」を加えた値をそのノード2のノードIDとして割り当て、さらに第3のアクティブポート4Aの次にポート番号の小さい第4のアクティブポート4Aがある場合には、当該第4のアクティブポート4Aに接続されたノード2に対し、入力データ記憶メモリ16に格納されている第1〜第3のアクティブポート4Aをそれぞれ介して通知された各接続ノード数の合計に「1」を加えた値をそのノード2のノードIDとして割り当てて、これをID割当てデータとしてそのノード2に送信する。
【0047】
このようにルートノード2(2A)は、アクティブポート4Aのポート番号が小さい順に、そのアクティブポート4Aよりもポート番号が小さい他の各アクティブポート4Aを介して通知された各接続ノード数の合計に「1」を加えた値を、そのアクティブポート4Aに接続されたノード2(2B、2E)のノードIDとして順次割り当て、これをそのノード2(2B、2E)に通知する。
【0048】
一方、図11に示すように、上述のようにしてノードIDが割り当てられたノード2(2B、2E)は、それぞれ自己の各アクティブポート4Aに接続された各ノード2(2C、2D、2F、2H)に対し、自ノードに割り当てられたノードIDに基づいてノードIDを割り当てる。
【0049】
実際上、ノード2(2B、2E)は、自己の各アクティブポート4Aのうち、ルートノード2(2A)と接続されたアクティブポート4Aを除く最もポート番号の小さい第1のアクティブポート4Aに接続されたノード2(2C、2F)に対し、自ノードのノードIDの値に「1」を加えた値をそのノード2(2C、2F)のノードIDとして割り当て、これをID割当てデータとして当該ノード2(2C、2F)に送信する。
【0050】
またノード2(2B、2E)は、それぞれ自己の各アクティブポート4Aのうち、ルートノード2(2A)と接続されたアクティブポート4Aを除く2番目にポート番号の小さい第2のアクティブポート4Aに接続されたノード2(2D、2H)に対し、自ノードのノードIDの値と、上述のように先行して当該第2のアクティブポート4Aを介して通知された接続ノード数との合計に「1」を加えた値をそのノード2(2D、2H)のノードIDとして割り当て、これをID割当てデータとして当該ノード2(2D、2H)に送信する。
【0051】
さらに図11には示されていないが、例えばノード2(2B、2E)にルートノード2(2A)と接続されたアクティブポート4Aを除く3番目にポート番号の小さい第3のアクティブポート4Aがある場合、ノート2は、当該第3のアクティブポート4Aに接続されたノード2に対し、自ノードのノードIDの値と、第1及び第2のアクティブポート4Aをそれぞれ介して通知された各接続ノード数との合計に「1」を加えた値をそのノード2のノードIDとして割り当て、同様の4番目にポート番号の小さい第4のアクティブポート4Aがある場合には、ノード2(2B、2E)は、当該第4のアクティブポート4Aに接続されたノード2に対し、自ノードのノードIDの値と、第1〜第3のアクティブポート4Aをそれぞれ介して通知された各接続ノード数との合計値に「1」を加えた値をそのノード2のノードIDとして割り当て、これをID割当てデータとしてそのノード2に送信する。
【0052】
このようにノード2(2B、2E)は、そのアクティブポート4Aよりもポート番号が小さい各アクティブポート4Aをそれぞれ介して通知された接続ノード数の合計に「1」を加えた値をそのアクティブポート4Aに接続されたノード2のノードIDとして割り当て、これを通知する。
【0053】
そしてこれと同様の処理がリーフノード2(2C、2D、2G、2H)を除く全てのノード2(2B、2E、2F)において順次平行して行われ、かくして図12に示すように最終的に全てのノード2(2B〜2H)にノードIDが割り当てられることとなる。
【0054】
因みに、ルートノード2(2A)は、上述のようなノードIDの割当て処理と平行して、入力データ記憶メモリ16に格納されている各アクティブポート4Aをそれぞれ介して与えられた各接続ノード数に基づいて、ポート4ごとに、そのポート4の先に接続されている各ノード2(2B、2E)に付与されるノードIDの範囲を認識し、当該認識結果に基づいてポート先ノード情報管理メモリ15における各ポート先ノード情報記憶領域15B0〜15Bm(図4(A))の対応する各フラグ記憶領域15A(図4(A))内にそれぞれフラグを格納する一方、このネットワーク1において利用される全ノードIDを認識し、当該認識結果に基づいてノードID管理メモリ14における対応する各フラグ記憶領域14A(図3(A))内にフラグを格納する。
【0055】
またルートノード2(2A)は、上述のようにして全てのノード2に対するノードIDの割当て処理が終了したことを例えばリーフノード2(2C、2D、2G、2H)からの通知等によって認識すると、入力データ記憶メモリ16(図2)に格納されている各アクティブポート4Aをそれぞれ介して与えられた各接続ポート数に基づいて、このネットワーク1で利用されている全ノードID又は最大のノードIDを他の全てのノード2(2B〜2H)にブロードキャスト信号を送信することにより通知する。
【0056】
そしてかかる通知を受けたルートノード2(2A)以外の各ノード2(2B〜2H)は、この通知を受けたポート4のポート番号をルート方向記憶メモリ17に格納すると共に、かかる通知からこのネットワーク1において利用される全ノードIDを認識し、当該認識結果に基づいてノードID管理メモリ14におけるこれら利用されている各ノードIDと対応する各記憶領域14A内にフラグを格納する。
【0057】
またこれら各ノード2(2B〜2H)は、かかる全ノードIDと、上述のようにして下位のノード(2C、2D、2F〜2H)に割り当てたノードIDとに基づいて、ポート4ごとに、そのポート4の先に接続されている各ノード2(2A〜2H)に付与されるノードIDの範囲を認識し、当該認識結果に基づいてポート先ノード情報管理メモリ15における各ポート先ノード情報記憶領域15B0〜15Bm(図4(A))の対応する各フラグ記憶領域15A(図4(A))内にそれぞれフラグを格納する。このようにして各ノード2(2A〜2H)は、ネットワーク1のトポロジ情報を構築する。
【0058】
なお、このようなノードIDの割当て処理時における各ノード2内のMPU13(図2)の処理を以下に示す。
【0059】
まず各ノード2のMPU13は、電源が投入されると図13及び図14に示すID割当て処理手順RT1をステップSP0において開始し、続くステップSP1において、自ノードの各ポート4(図1)について、そのポート4がアクティブポート4Aであるか否かを調査する。
【0060】
実際上、かかる調査は、各ポート4からピング(Ping)信号を出力して、これに対する応答があるかどうかにより行われる。そしてこの処理により自ノードにおけるアクティブポート数を認識する。
【0061】
次いでMPU13は、ステップSP2に進んでステップSP1において認識したアクティブポート4Aの数が1であるか否かを判断する。そしてMPU13は、このステップSP2において肯定結果を得ると、自ノードがリーフノードであると認識し、ステップSP3に進んで接続ノード数のデータ(以下、これを接続ノード数データと呼ぶ)をそのアクティブポート4Aから他のノード2に送信したことを意味する自己内部の送信フラグ(send flag)を「1」に設定すると共に、当該アクティブポート4Aに接続されたノード2に対して自己の接続ノード数を接続ノード数データ(c node)として送信する。なおこの場合、MPU13は、自ノードをリーフノードと認識しているため、接続ノード数としては「1」を送信することとなる。またMPU13は、この接続ノード数データの送信後、ステップSP4に進む。
【0062】
これに対してMPU13は、ステップSP2において否定結果を得ると、自ノードがリーフノードでないと認識してステップSP4に進み、この後ステップSP4及びステップSP5を繰り返しながら、いずれかのアクティブポート4Aを介して接続先のノード2からID割当てデータ又は接続ノード数データが送信されてくるのを待ち受ける。
【0063】
そしてMPU13は、やがていずれかのアクティブポート4Aを介して接続ノード数データが送信されてくることによりステップSP5において肯定結果を得ると、ステップSP6に進んでこの接続ノード数データに基づく値(接続ノード数)をそのアクティブポート4Aのポート番号と対応付けて入力データ記憶メモリ16(図2)に格納する。
【0064】
さらにMPU13は、この後ステップSP7、ステップSP8及びステップSP9において、自己内部の送信フラグ(send flag)が「1」となっているか否か、全てのアクティブポート4Aをそれそれ介して他のノード2から接続ノード数データを受信したか否か、及び接続ノード数データを受信していないアクティブポート4Aがあと1つだけとなったか否かをそれぞれ順次判断する。
【0065】
そしてMPU13は、これらステップSP7〜ステップSP9の全てのステップにおいて否定結果を得るとステップSP4に戻り、この後ステップSP7〜ステップSP9のいずれかのステップにおいて肯定結果を得るまでステップSP4〜ステップSP9〜ステップSP4のループを繰り返す。
【0066】
そしてMPU13は、やがてステップSP9において肯定結果を得ると、ステップSP10に進んで、その接続ノード数データを受信していないアクティブポート4A以外の各アクティブポート(すなわち接続ノード数データを受信した各アクティブポート)4Aをそれぞれ介して受信した各接続ノード数データに基づく各接続データ数の合計値に自ノードの「1」を加えた値を接続ノード数とし、これを接続ノード数データを受信していないアクティブポート4Aを介して当該アクティブポート4Aと接続された他のノード2に接続ノード数データとして送信する。そしてMPU13は、この後ステップSP4に戻る。
【0067】
これに対してMPU13は、ステップSP8において肯定結果を得ると、ステップSP11に進んで自ノードをルートノードと認識し、この後ステップSP16以降において後述のように当該ノード2に接続された各ノード2に対するノードIDの割当て処理を行う。
【0068】
なお上述のようにステップSP9において接続ノード数データを最後の1つのアクティブポート4Aを介して他のノード2に送信した後、ステップSP5において接続ノード数データを受信することがある。
【0069】
これは、そのノード2が図1に示すスパニングツリーの最上位に並列的に位置する2つのノード2の1つであった場合であり、かつこれら2つのノード2がほぼ同時に接続ノード数データを相互に送信し合ったときに発生するが、この場合にはこれら2つのノード2の各MPU13がステップSP7、ステップSP12〜ステップSP14までのステップをそれぞれ処理することにより、いずれか1つのノード2がルートノードとなる。
【0070】
すなわちかかる2つのノード2の各MPU13は、それぞれ接続ノード数データを最後の1つのアクティブポート4Aを介して他のノード2に送信した後、ステップSP5において接続ノード数データを受信すると、ステップSP6を介してステップSP7に進み、そのアクティブポート4Aに対応する送信フラグが「1」であるか否かを判断する。
【0071】
このときMPU13は、上述のようにかかるアクティブポート4Aを介して接続ノード数を送信した後であることからこのステップSP7において肯定結果を得、かくしてステップSP12に進んで、ノード固有情報メモリ18(図2)に予め格納されている全世界でそのノード2に固有のノードID(以下、これをUIDと呼ぶ)を読み出し、これをかかるアクティブポート4Aを介して相手側のノード2に送信する。
【0072】
そしてMPU13は、この後ステップSP13に進んで相手側のノード2からUIDが送信されてくるのを待ち受け、やがて当該UIDが送信されると、ステップSP14に進んで自ノードのUIDが相手側ノードのUIDよりも大きいか否かを判断する。
【0073】
そしてMPU13は、このステップSP14において肯定結果を得るとステップSP11に進んで自ノードをルートノードと認識してステップSP16に進み、これに対してステップSP14において否定結果を得るとステップSP15に進んで、この後ノードIDを割り当てるためのノードID割当てデータが与えられるのを待ち受ける待機状態となる。
【0074】
一方、ステップSP8又はステップSP14において肯定結果を得ることによりステップSP11において自ノードをルートノードと認識したMPU13は、続くステップSP16において自ノードのアクティブポート4Aと直接接続されたノード2に対してノードIDの割当て処理を行うための所定の初期化処理を実行する。
【0075】
実際上、MPU13は、かかる初期化処理として、処理対象のポート4のポート番号として「0」を設定すると共に、そのポート4を介して接続先のノード2から与えられた接続ポート数として「0」を設定する。
【0076】
続いてMPU13は、ステップSP17に進んで、ポート先ノード情報管理メモリ15(図2)に格納された情報に基づいて、そのポート(この場合はポート番号「0」のポート)4がアクティブポート4Aであるか否かを判断する。
【0077】
そしてMPU13は、このステップSP17において否定結果を得ると、ステップSP21に進んで処理対象のポート4のポート番号を「1」だけ増加させた後ステップSP16に戻り、この後このステップSP17において肯定結果を得るまでステップSP17−SP21−SP17のループを繰り返す。
【0078】
そしてMPU13は、やがてステップSP17において肯定結果を得ると、ステップSP18に進んで、入力データ記憶メモリ16(図2)に格納されている情報に基づいて、そのポート4から接続ノード数データを受信したか否かを判断する。
【0079】
ここで、このステップSP18において否定結果を得ることは、そのポート4に接続されたノード2が自ノードよりもそのネットワーク1において接続順位的にルートノードに近い上位のノード−SPであることを意味し、このときMPU13は、ステップSP21に進んで、この後ステップSP21−SP17−SP18−SP21のループを繰り返す。ただし、そのノード2がルートノードである場合には、ステップSP18において否定結果を得ることはない。
【0080】
これに対して、ステップSP18において肯定結果を得ることは、そのポート4に接続されたノード2が自ノードよりもそのネットワーク1において接続順位的にルートノードよりも遠い下位のノード2であることを意味し、このときMPU13は、ステップSP19に進んで、自ノードに割り当てたノードID又は上位のノード2から自ノードに割り当てられたノードID(以下、これを割当てノードIDと呼ぶ)に自ノード分の「1」を加えた値を当該ポート11を介してこのポート4に接続されているノード2にノードID割当てデータとして送信する。ただし、自ノードがルートノードのときには、割当てノードIDは「0」となる。
【0081】
またMPU13は、これと共に、かかるノードID割当てデータに基づく値と、入力データ記憶メモリ16に記憶されている当該ポート4を介して与えられた接続ノード数データに基づく値とを加算することにより得られる値を、新たな割当てノードIDとして記憶する。
【0082】
さらにMPU13は、続くステップSP20において、ポート番号が自ノードにおける最後のポート番号であるか否かを判断し、否定結果を得るとステップSP21に進んでこの後ステップSP20において肯定結果を得るまでステップSP17〜ステップSP21を繰り返す。そしてMPU13は、やがてステップSP20において肯定結果を得ると、ステップSP22に進んでこのID割当て処理手順RT1を終了する。
【0083】
他方、ルートノードからノードID割当てデータを送信されたノード2のMPU13は、ステップSP4又はステップSP15において肯定結果を得ることによりステップSP16に進む。そしてこのノード2のMPU13は、この後ステップSP16〜ステップSP22を上述と同様にして処理することにより、自ノードの各アクティブポート4Aにそれぞれ接続された各ノード2に対して順次ノードIDを割り当てる。
【0084】
またこのノード2よりもさらに下位の各ノード2も、それぞれこれと同様にして自ノードの各アクティブポート4Aと接続された各ノード2に対して順次ノードIDを割り当てて行く。この結果、このネットワーク1に接続された全てのノード2にそれぞれノードIDが割り当てられることとなる。
【0085】
このようにしてこのネットワークシステム1においては、全ノード2の電源が同時に投入されたときに各ノード2に対してノードIDを割り当てる。
【0086】
なお、かかるネットワーク1を構成するノード2のうち、一部のノード2の電源が同時に投入された場合には、当該ネットワーク1の中の電源が投入された2以上のノード2によって構成される各部分的なネットワーク内においてそれぞれ上述と同様のノードID割当て処理が行われる。これによりこれら各部分的なネットワーク内において、それぞれ各ノード2にノードIDが割り当てられることとなる。
【0087】
(3)新規ノードの接続時の処理
次にこのネットワーク1に新規なノード2(以下、これを単に新規ノード2と呼ぶ)が接続された場合の処理について、図15に示すように、複数のノード2(2I〜2K)からなる第1のネットワーク30と、複数のノード2(2L、2M)からなる第2のネットワーク31とが接続される場合を例に説明する。
【0088】
この場合、各ノード2は、他のノード2との間で通信を行っていないときには所定のアイドリング信号を各ポート4から出力するようになされており、このアイドリング信号に基づいて、自ノードに新規なノード2が接続されたことを検知できるようになされている。
【0089】
そして例えば図15のように第1のネットワーク30内の任意のノード2(2K)と、第2のネットワーク31内の任意のノード2(2M)とが接続された場合、これら接続端点の各ノード2(2K、2M)は、当該接続を検知すると、自ノードのUIDを相互に送信し合い、図16に示すように、UIDが大きい方のノード2(2K)を含むネットワーク30が親ネットワーク、UIDが小さい方のノード2(2M)を含むネットワーク31が子ネットワークとなって、子ネットワーク(第2のネットワーク31)側の接続端点のノード2(2M)が親ネットワーク(第1のネットワーク30)側の接続端点のノード2(2K)を介して当該親ネットワーク(第1のネットワーク30)のルートノード2(2I)に対して子ネットワーク(第2のネットワーク31)内の全ノード2(2M、2L)の登録を要求する。
【0090】
そして親ネットワーク(第1のネットワーク30)側のルートノード2(2I)は、かかる登録要求が与えられると、これに応じてノードID管理メモリ14に格納された親ネットワーク(第1のネットワーク30)内の各ノード2(2I〜2K)のノードIDを参照しながら、そのとき使用されていないノードIDをビットの小さい順に要求された割当て数だけ用意し、図17に示すように、これらノードIDを親ネットワーク(第1のネットワーク30)側の接続端点のノード2(2K)を介して子ネットワーク(第2のネットワーク31)側の接続端点のノード2(2M)に送信する。
【0091】
また親ネットワーク(第1のネットワーク30)のルートノード2(2I)は、この後かかるノードIDの割り当てを行ったことを親ネットワーク(第1のネットワーク30)内の他の各ノード2(2J、2K)に通知し、これによりこれらノード2(2J、2K)内のポート先ノード情報管理メモリ15に格納されたポート先ノード情報及びノードID管理メモリ14に格納されたノードID管理情報を更新させる。
【0092】
他方、子ネットワーク(第2のネットワーク31)側の接続端点のノード2(2M)は、かかる割り当て分のノードIDを受信すると、図18に示すように、これらを自ノードを含めて子ネットワーク(第2のネットワーク31)内の各ノード2(2M、2L)にそれぞれ割り当てる。
【0093】
このようにしてこのネットワーク1においては、2つのネットワーク30、31の接続が行われたときに、必要なノードIDの割り当てを行うことができ、これと同様にして、例えば1つのノード2がネットワーク30、31に接続されたときも当該ノード2に対するノードIDの割り当てを行うことができるようになされている。
【0094】
ここで上述のように2つのネットワーク30、31が接続されたときや、ネットワーク30、31に1つのノード2が接続されたときの接続端点における各ノード2内のMPU13(図2)の処理について説明する。
【0095】
この場合かかる接続された2つのノード2(2K、2M)のMPU13は、それぞれ相手側のノード2(2M、2K)からのアイドリング信号に基づいて接続を検知すると、図19に示す接続処理手順RT2ステップSP30において開始し、続くステップSP31において相手側のノード2(2M、2K)に自ノードのUIDを送信する。
【0096】
そしてMPU13は、この後ステップSP32において相手側のノード2(2M、2K)から当該ノード2(2M、2K)のUIDが送信されてくるのを待ち受け、やがて当該UIDを受信することによりこのステップSP32において肯定結果を得ると、ステップSP33に進んで自ノードのUIDが相手側のノード2(2M、2K)のUIDよりも大きいか否かを判断する。
【0097】
そしてMPU13は、このステップSP33において否定結果を得ると、ステップSP34に進んで相手側のノード2(2M、2K)に対して登録要求と共に必要なノードIDの割当て希望数(自ネットワーク30、31におけるノード数と同じ数)を通知し、この後ステップSP35に進んでかかる割当て希望数分のノードIDが相手側のノード2(2M、2K)から送信されるのを待ち受ける。
【0098】
またMPU13は、この後相手側のノード2(2M、2K)から割当て希望数分のノードIDが送信されることによりステップSP35において肯定結果を得ると、ステップSP36に進んでこれら割り当てられたノードIDを自ネットワーク31、30内の自ノードを含む各ノード2(2I、2J、2L)に割り当て、ステップSP37において自ネットワーク31、30内の全てのノード2(2I、2J、2L)にノードIDの割当てが完了したことを確認後、ステップSP42に進んでこの接続処理手順RT2を終了する。
【0099】
これに対してMPU13は、ステップSP33において肯定結果を得ると、ステップSP38に進んで相手側のノード2(2M、2K)から必要なノードIDの割当て希望数が送信されてくるのを待ち受け、やがてこの割当て希望数を受信することによりステップSP38において肯定結果を得ると、ステップSP39に進んでかかる受信した割当て希望ノード数を自ネットワーク30、31のルートノード2(2I)に送信する。
【0100】
そしてMPU13は、この後ステップSP40に進んでルートノード2(2I)からかかる割当て希望ノード数分のノードIDが送信されてくるのを待ち受け、やがて当該割当て希望ノード数分のノードIDを受信すると、ステップSP41に進んでこれを相手側のノード2(2M、2K)に転送し、この後ステップSP42に進んでこの接続処理手順RT2を終了する。
【0101】
(4)ネットワークコネクションの切断時の処理
次に、図20に示す本願発明によるネットワーク40において、ノード2(2Q、2R)間の物理的接続が切断された場合の処理について説明する。
【0102】
本願発明によるネットワーク40の場合、上述のように各ノード2は他のノード2との間において通信を行っていないときには、所定のアイドリング信号を各ポート4から出力するようになされており、このためいずれかのノード2間の物理的接続が切断されたときには、当該切断により切り離された各ノード2(2Q、2R)(以下、これらをそれぞれ切断端部ノード2(2Q、2R)と呼ぶ)がこれを認識できるようになされている。
【0103】
このときこれら切断端部ノード2(2Q、2R)は、図21に示すように、それぞれかかる切断を認識すると、ポート先ノード情報管理メモリ15に格納された情報に基づいてどのノード2がネットワーク40から外れたかを認識し、当該認識結果に基づいて、かかるネットワーク40から外れた各ノード2に関する情報をノードID管理メモリ14とポート先ノード情報管理メモリ15から削除する。
【0104】
また切断端部ノード2(2Q、2R)は、図22に示すように、この認識結果から元のネットワーク40におけるルートノード2(2N)が現在の自ネットワーク41、42内に存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、かかる切断が発生したことを自ネットワーク41内のルートノード2(2N)を含む各ノード2(2N、2P)に対してブロードキャスト信号を送信することにより通知する。
【0105】
この結果この情報を受信した各ノード2(2N、2P)は、当該通知に基づいて、元のネットワーク40から外れた各ノード2(2R、2S)に関する情報をノードID管理メモリ14とポート先ノード情報管理メモリ15から削除する。これによりこのネットワーク41が独立した1つのネットワークとなる。
【0106】
これに対して切断端部ノード2(2Q、2R)は、図23に示すように、ルートノード2(2N)が自ネットワーク42内に存在しないと判断した場合には、自らが自ネットワーク42のルートノードとなって自ノードのノードIDをルートノードのノードIDである「0」に設定すると共に、かかる切断が発生したことを自ネットワーク42内の各ノード2(2S)に対してブロードキャスト信号を送信することにより通知する。
【0107】
この結果この情報を受信した各ノード2(2S)は、当該通知に基づいて、そのネットワーク42から外れた各ノード2(2N〜2Q)に関する情報をノードID管理メモリ14とポート先ノード情報管理メモリ15から削除すると共に、かかる切断端部ノード2(2R)がルートノードになったことに伴うノードID管理メモリ14及びポート先ノード情報管理メモリ15にそれぞれ格納された各情報の更新処理を行う。これにより図24に示すように、このネットワーク42も独立した1つのネットワークとなる。
【0108】
このようにしてこのネットワーク40においては、ノード2間の物理的接続が切断した場合にも速やかに対応して当該切り離された各ネットワーク41、42がそれぞれ独立したネットワークとしてトポロジを構築し得るようになされている。
【0109】
なお、かかる切断時の切断端部ノード2(2Q、2R)におけるMPU13の処理は、図25に示す切断処理手順RT3に従って行われる。
【0110】
すなわち接続端部ノード2(2Q、2R)のMPU13は、相手ノード2(2R、2Q)からのアイドリング信号に基づいて当該ノード2(2R、2Q)との物理的切断が発生したことを検知すると、この切断処理手順RT3をステップSP50において開始し、続くステップSP51においてポート先ノード情報管理メモリ15、ルート方向記憶メモリ16に格納された各情報に基づいてルートノード2(2N)がそのとき自ノードが属しているネットワーク41、42内にあるか否かを判断する。
【0111】
そしてMPU13は、このステップSP51において肯定結果を得るとステップSP53に進んでポート先ノード情報管理メモリ15に格納された情報に基づいて、かかる切断によってそのとき自ノードが属するネットワーク41、42から切り離された全てのノード2(2R、2S又は2N〜2Q)を検出し、検出結果を自ネットワーク41、42内の全ノード2(2N〜2Q又は2R、2S)にブロードキャスト信号を送信することにより通知した後、ステップSP54に進んでこの切断処理手順RT3を終了する。
【0112】
これに対してMPU13は、ステップSP51において否定結果を得ると、ステップSP52に進んで自ノードのノードIDとして新たに「0」を割り当てることにより、自ノードを元のネットワーク40から切り離された新たなネットワーク42のルートノードに設定する。
【0113】
そしてMPU13は、この後ステップSP53に進んで自ノードのノードIDが「0」となったことを自ネットワーク42内の全てのノード2(2S)にブロードキャスト信号を送信することにより通知し、この後ステップSP54に進んでこの切断処理手順RT3を終了する。
【0114】
(5)本実施の形態の動作及び効果
以上の構成において、この実施の形態によるネットワーク1では、各ノード2がそれぞれ当該ネットワーク1において利用されている全てのノードIDをノードID管理メモリ14に保持すると共に、自ノードのポート4ごとに、当該ポート4に直接又は間接的に接続された全てのノード2の各ノードIDをポート先ノード情報管理メモリ15に保持し、これらノードID管理メモリ14に保持されたノードID管理情報及びポート先ノード情報管理メモリ15に保持されたポート先ノード情報に基づいて他のノード2との間の通信を制御する。
【0115】
そして、例えば図15のようにネットワーク30に新規なノード2が接続されたときには、ルートノード2が当該新規なノード2に対してノードIDを付与すると共に、これに応じた通知を必要な他のノード2に与えることにより当該他のノード2におけるノードID管理メモリ14に保持されたノードID管理情報及び又はポート先ノード情報管理メモリ15に格納されたポート先ノード情報を更新させ、これに対して例えば図20のようにネットワーク40からノード2又は当該ネットワーク40の一部が切り離されたときには、当該ネットワーク40の切断端部のノード2が他のノード2に対してこれに応じた通知を与えることにより、当該他のノード2におけるノードID管理メモリ14に保持されたノードID管理情報及び又はポート先ノード情報管理メモリ15に格納されたポート先ノード情報を更新させる。
【0116】
従って、本実施の形態によるネットワーク1では、ノード2が増減されたことによる他のノード2間での情報伝達に影響を及ぼさずにアドレッシングが可能であり、またアドレッシングのための特別な装置を必要としないことからシステム全体としての規模を簡易化させることができる。
【0117】
またこの場合において、ネットワーク1において利用されているノードIDを、予め定められた当該ネットワーク1において利用可能なノードID(0、1、2……)にそれぞれ対応させて設けられた各フラグ記憶領域14A内のフラグの有無としてノードID管理メモリ14に記憶すると共に、これと同様にして、自ノードのポート4に直接又は間接的に接続された全てのノード2のノードIDを、ポート4ごとに、予め定められた当該ネットワーク1において利用可能なノードIDにそれぞれ対応させて設けられた各フラグ記憶領域15A内のフラグの有無として記憶するようにしているため、アドレッシングのために必要なメモリ容量を格段的に少なくすることができ、その分システム全体の簡易化やローコスト化を図ることができる。
【0118】
以上の構成によれば、各ノード2がそれぞれ当該ネットワーク1において利用されている全てのノードIDをノードID管理メモリ14に保持すると共に、自ノードのポート4ごとに、当該ポート4に直接又は間接的に接続された全てのノード2の各ノードIDをポート先ノード情報管理メモリ15に保持し、これらノードID管理メモリ14に保持されたノードID管理情報及びポート先ノード情報管理メモリ15に保持されたポート先ノード情報に基づいて他のノード2との間の通信を制御する一方、ネットワーク30に新規なノード2が接続されたときには、ルートノード2が当該新規なノード2に対してノードIDを付与すると共に、これに応じた通知を必要な他のノード2に与えることにより当該他のノード2におけるノードID管理メモリ14に保持されたノードID管理情報及び又はポート先ノード情報管理メモリ15に格納されたポート先ノード情報を更新させ、これに対してネットワーク40からノード2又は当該ネットワーク40の一部が切り離されたときには、当該ネットワーク40の切断端部のノード2が他のノード2に対してこれに応じた通知を与えることにより、当該他のノード2におけるノードID管理メモリ14に保持されたノードID管理情報及び又はポート先ノード情報管理メモリ15に格納されたポート先ノード情報を更新させるようにしたことにより、ノード2が増減されたことによる他のノード2間での情報伝達に影響を及ぼさずにアドレッシングが可能であり、またアドレッシングのための特別な装置を必要としないことからシステム全体としての規模を簡易化させることができ、かくしてネットワークに対するノードの増減に伴うネットワークノードへの影響を与えない、簡易な構成のネットワークを実現できる。
【0119】
(6)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明による通信制御装置を図2のように構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成を広く適用することができる。
【0120】
また上述の実施の形態においては、ノード識別子として「0」から始まる整数を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の識別子を広く適用することができる。
【0121】
さらに上述の実施の形態においては、各ノード2において、ネットワーク1、30、31、40で利用されている全てのノードIDを示す第1の情報(ノード管理情報)を記憶する第1の記憶手段としてのノード管理メモリ14が、ネットワーク1、30、31、40において利用されているノードIDを、予め定められた当該ネットワーク1、30、31、40において利用可能なノードIDにそれぞれ対応させて設けられた各フラグ記憶領域14A内の1ビットのフラグの有無として記憶するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ノード管理メモリ14におけるノードIDの記憶方法としてはこの他種々の形態を広く適用することができる。この場合において、各フラグ記憶領域14A内の2ビット以上のデータとして記憶するようにしても良い。
【0122】
さらに上述の実施の形態においては、各ノード2において、ポート4ごとの当該ポート4に直接又は間接的に接続された全てのノード2のノードIDを示す第2の情報(ポート先ノード情報)を記憶する第2の記憶手段としてのポート先ノード情報管理メモリ15が、かかるノードIDを、ポート4ごとに、予め定められた当該ネットワーク1、30、31、40において利用可能なノードIDにそれぞれ対応させて設けられた各フラグ記憶領域15A内のフラグの有無として記憶するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ポート先ノード情報管理メモリ15におけるノードIDの記憶方法としてはこの他種々の形態を広く適用することができる。この場合において、各フラグ記憶領域15A内の2ビット以上のデータとして記憶するようにしても良い。
【0123】
さらに上述の実施の形態においては、初期時、ネットワーク1の最下位のノード2(2C、2D、2G、2H)でなるリーフノードから順に、自ノードに接続された下位のノード数の合計に1を加えた値を接続ノード数として順次上位のノード2に通知するようにしてルートノード(ノード2(2A))を決定すると共に、ルートノード(ノード2(2A))の決定後、当該ルートノード(ノード2(2A))から順に、自ノードと直接接続された下位の各ノード2に対して、当該各ノード2からそれぞれ通知された接続ノード数に基づいてノードIDを順次割り当てるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ルートノードの決定方法及び各ノード2に対するノードIDの割当て方法としては、この他種々の方法を広く適用することができる。
【0124】
さらに上述の実施の形態においては、ネットワーク40(図20)からノード2が切り離されたときに、他のノード2に対してこれに応じた所定の通知を与えるノード2として、ルートノードが存在するネットワーク40側の切断端部のノード2を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、当該切断端部のルート2からのかかる通知を受けたルートノードが当該通知を他のルート2に与えるようにしても良い。
【0125】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、ネットワークシステムにおいて、各ノードに、ネットワークにおいて利用されている全てのノード識別子を示す第1の情報を記憶する第1の記憶手段と、ポートごとの当該ポートに直接又は間接的に接続された全てのノードのノード識別子を示す第2の情報を記憶する第2の記憶手段と、下位のノードから通知される接続ノード数の合計に1を加えた値を自ノードの接続ノード数として上位のノードに通知する接続ノード数通知手段と、通知された接続ノード数に基づく最上位のノードをルートノードとして選定するルートノード選定手段とを設け、ネットワークに新規なノードが接続されたときには、ルートノードが、当該新規なノードに対してノード識別子を付与すると共に、これに応じた所定の通知を必要な他のノードに与えることにより当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させ、ネットワークからノードが切り離されたときには、当該ネットワークに残存する所定のノードが他のノードに対してこれに応じた所定の通知を与えることにより、当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させるようにしたことにより、ノードが増減されたことによる他のノード間での情報伝達に影響を及ぼさずにアドレッシングが可能であり、またアドレッシングのための特別な装置を必要としないことからシステム全体としての規模を簡易化させることができ、かくしてネットワークに対するノードの増減に伴うネットワークノードへの影響を与えない、簡易な構成のネットワークシステムを実現できる。
【0126】
また本発明によれば、アドレッシング方法において、下位のノードから通知される接続ノード数の合計に1を加えた値を自ノードの接続ノード数として上位のノードに通知する接続ノード数通知ステップと、通知された接続ノード数に基づく最上位のノードをルートノードとして選定するルートノード選定ステップと、各ノードに、ネットワークにおいて利用されている全てのノード識別子を示す第1の情報と、自ノードのポートごとの当該ポートに直接又は間接的に接続された全てのノードのノード識別子を示すポート毎の第2の情報を記憶させる情報記憶ステップと、ネットワークに新規なノードが接続されたときには、ルートノードが、当該新規なノードに対してノード識別子を付与すると共に、これに応じた所定の通知を必要な他のノードに与えることにより当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させ、ネットワークからノードが切り離されたときには、当該ネットワークに残存する所定のノードが他のノードに対してこれに応じた所定の通知を与えることにより、当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させる情報更新ステップとを設けるようにしたことにより、ノードが増減されたことによる他のノード間での情報伝達に影響を及ぼさずにアドレッシングが可能であり、またアドレッシングのための特別な装置を必要としないことからシステム全体としての規模を簡易化させることができ、かくしてネットワークに対するノードの増減に伴うネットワークノードへの影響を与えない、簡易な構成のネットワークを実現できる。
【0127】
さらに本発明によれば、通信制御装置において、自ノードが接続されたネットワークにおいて利用されている全てのノード識別子を示す第1の情報を記憶する第1の記憶手段と、自ノードのポートごとの当該ポートに直接又は間接的に接続された全てのノードのノード識別子を示す第2の情報を記憶する第2の記憶手段と、第1及び第2の情報に基づいて他のノードとの間の通信を制御する制御手段と、下位のノードから通知される接続ノード数の合計に1を加えた値を自ノードの接続ノード数として上位のノードに通知する接続ノード数通知手段と、通知された接続ノード数に基づいて最上位のノードをルートノードとして選定するルートノード選定手段と、自ノードがルートノードでありかつネットワークに新規なノードが接続されたときには、当該新規なノードに対してノード識別子を付与すると共に、これに応じた所定の通知を必要な他のノードに与えることにより当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させ、自ノードが他のノードと切り離されたときには、自ノードに接続されている他のノードに対してこれに応じた所定の通知を与えることにより、当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させる情報更新手段とを設けるようにしたことにより、ネットワークに他のノードが接続されたことによる第1及び第2の情報の更新を、他のノードとの間の情報伝達に影響を及ぼさずに行うことができ、またアドレッシングのための特別な装置を必要としないことからシステム全体としての規模を簡易化させることができ、かくしてネットワークに対するノードの増減に伴うネットワークノードへの影響を与えない、簡易な構成の通信制御装置を実現できる。
【0128】
さらに本発明によれば、通信制御方法において、下位のノードから通知される接続ノード数の合計に1を加えた値を自ノードの接続ノード数として上位のノードに通知する接続ノード数通知ステップと、通知された接続ノード数に基づく最上位のノードをルートノードとして選定するルートノード選定ステップと、自ノードが接続されたネットワークにおいて利用されている全てのノード識別子を示す第1の情報と、自ノードのポートごとの当該ポートに直接又は間接的に接続された全てのノードの上記ノード識別子を示すポート毎の第2の情報とを記憶する情報記憶ステップと、自ノードがルートノードでありかつネットワークに新規なノードが接続されたときには、当該新規なノードに対してノード識別子を付与すると共に、これに応じた所定の通知を必要な他のノードに与えることにより当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させ、自ノードが他のノードと切り離されたときには、自ノードに接続されている他のノードに対してこれに応じた所定の通知を与えることにより、当該他のノードにおける第1及び又は第2の情報を更新させる情報更新ステップとを設けるようにしたことにより、ネットワークに他のノードが接続されたことによる第1及び第2の情報の更新を、他のノードとの間の情報伝達に影響を及ぼさずに行うことができ、またアドレッシングのための特別な装置を必要としないことからシステム全体としての規模を簡易化させることができ、かくしてネットワークに対するノードの増減に伴うネットワークノードへの影響を与えず、通信制御装置の構成を簡易化させ得る通信制御方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態によるネットワークの構成例を示す略線図である。
【図2】本実施の形態によるノードの通信に関するハードウェア構成を示すブロック図である。
【図3】ノードID管理メモリの具体的構成を示す略線図である。
【図4】ポート先ノード情報管理メモリの具体的構成を示す略線図である。
【図5】ネットワークにおけるノードIDの割当て処理の説明に供する略線図である。
【図6】ネットワークにおけるノードIDの割当て処理の説明に供する略線図である。
【図7】ネットワークにおけるノードIDの割当て処理の説明に供する略線図である。
【図8】ネットワークにおけるノードIDの割当て処理の説明に供する略線図である。
【図9】ネットワークにおけるノードIDの割当て処理の説明に供する略線図である。
【図10】ネットワークにおけるノードIDの割当て処理の説明に供する略線図である。
【図11】ネットワークにおけるノードIDの割当て処理の説明に供する略線図である。
【図12】ネットワークにおけるノードIDの割当て処理の説明に供する略線図である。
【図13】ID割当て処理手順を示すフローチャートである。
【図14】ID割当て処理手順を示すフローチャートである。
【図15】ネットワークに新規ノードが接続されたときに行われる処理の説明に供する略線図である。
【図16】ネットワークに新規ノードが接続されたときに行われる処理の説明に供する略線図である。
【図17】ネットワークに新規ノードが接続されたときに行われる処理の説明に供する略線図である。
【図18】ネットワークに新規ノードが接続されたときに行われる処理の説明に供する略線図である。
【図19】接続処理手順を示すフローチャートである。
【図20】ネットワークに切断が発生したときに行われる処理の説明に供する略線図である。
【図21】ネットワークに切断が発生したときに行われる処理の説明に供する略線図である。
【図22】ネットワークに切断が発生したときに行われる処理の説明に供する略線図である。
【図23】ネットワークに切断が発生したときに行われる処理の説明に供する略線図である。
【図24】ネットワークに切断が発生したときに行われる処理の説明に供する略線図である。
【図25】切断処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1、30、31、41、42……ネットワーク、2、2A〜2S……ノード、4……ポート、4A……アクティブポート、13……MPU、14……ノードID管理メモリ、14A、15A……フラグ記憶領域、15……ポート先ノード情報管理メモリ、15B0〜15Bm……ポート先ノード情報記憶領域、16……入力データ記憶メモリ、17……ルート方向記憶メモリ、18……ノード固有情報メモリ、RT1……ID割当て処理手順、RT2……接続処理手順、RT3……切断処理手順。
Claims (8)
- それぞれ固有のノード識別子が付与された複数のノードが論理的にループを有しないネットワークを形成するように接続されたネットワークシステムにおいて、
各上記ノードは、
上記ネットワークにおいて利用されている全ての上記ノード識別子を示す第1の情報を記憶する第1の記憶手段と、
ポートごとの当該ポートに直接又は間接的に接続された全ての上記ノードの上記ノード識別子を示す第2の情報を記憶する第2の記憶手段と、
下位のノードから通知される接続ノード数の合計に1を加えた値を自ノードの接続ノード数として上位のノードに通知する接続ノード数通知手段と、
上記通知された接続ノード数に基づく最上位のノードをルートノードとして選定するルートノード選定手段と
を具え、
上記ネットワークに新規な上記ノードが接続されたときには、上記ルートノードが、当該新規なノードに対して上記ノード識別子を付与すると共に、これに応じた所定の通知を必要な他の上記ノードに与えることにより当該他のノードにおける上記第1及び又は第2の情報を更新させ、上記ネットワークから上記ノードが切り離されたときには、当該ネットワークに残存する所定の上記ノードが他の上記ノードに対してこれに応じた所定の通知を与えることにより、当該他のノードにおける上記第1及び又は第2の情報を更新させる
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 上記ルートノードの決定後、当該ルートノードから順に、自ノードと直接接続された下位の各上記ノードに対して、当該各ノードからそれぞれ通知された上記接続ノード数に基づいて上記ノード識別子を順次割り当てる
ことを特徴とする請求項1に記載のネットワークシステム。 - それぞれ固有のノード識別子が付与された複数のノードが論理的にループを有しないように形成されたネットワークにおけるアドレッシング方法において、
下位のノードから通知される接続ノード数の合計に1を加えた値を自ノードの接続ノード数として上位のノードに通知する接続ノード数通知ステップと、
上記通知された接続ノード数に基づく最上位のノードをルートノードとして選定するルートノード選定ステップと、
各上記ノードに、上記ネットワークにおいて利用されている全ての上記ノード識別子を示す第1の情報と、自ノードのポートごとの当該ポートに直接又は間接的に接続された全ての上記ノードの上記ノード識別子を示すポート毎の第2の情報を記憶させる情報記憶ステップと、
上記ネットワークに新規な上記ノードが接続されたときには、上記ルートノードが、当該新規なノードに対して上記ノード識別子を付与すると共に、これに応じた所定の通知を必要な他の上記ノードに与えることにより当該他のノードにおける上記第1及び又は第2の情報を更新させ、上記ネットワークから上記ノードが切り離されたときには、当該ネットワークに残存する所定の上記ノードが他の上記ノードに対してこれに応じた所定の通知を与えることにより、当該他のノードにおける上記第1及び又は第2の情報を更新させる情報更新ステップと
を具えることを特徴とするアドレッシング方法。 - 上記ルートノードの決定後、当該ルートノードから順に、自ノードと直接接続された下位の各上記ノードに対して、当該各ノードからそれぞれ通知された上記接続ノード数に基づいて上記ノード識別子を順次割り当てる
ことを特徴とする請求項3に記載のアドレッシング方法。 - 自ノードが接続されたネットワークにおいて利用されている全ての上記ノード識別子を示す第1の情報を記憶する第1の記憶手段と、
上記自ノードのポートごとの当該ポートに直接又は間接的に接続された全ての上記ノードの上記ノード識別子を示す第2の情報を記憶する第2の記憶手段と、
上記第1及び第2の情報に基づいて他の上記ノードとの間の通信を制御する制御手段と、
下位のノードから通知される接続ノード数の合計に1を加えた値を自ノードの接続ノード数として上位のノードに通知する接続ノード数通知手段と、
上記通知された接続ノード数に基づいて最上位のノードをルートノードとして選定するルートノード選定手段と、
自ノードが上記ルートノードでありかつ上記ネットワークに新規な上記ノードが接続されたときには、当該新規なノードに対して上記ノード識別子を付与すると共に、これに応じた所定の通知を必要な他の上記ノードに与えることにより当該他のノードにおける上記第1及び又は第2の情報を更新させ、自ノードが他の上記ノードと切り離されたときには、自ノードに接続されている他の上記ノードに対してこれに応じた所定の通知を与えることにより、当該他のノードにおける上記第1及び又は第2の情報を更新させる情報更新手段と
を具えることを特徴とする通信制御装置。 - 上記ルートノードの決定後、当該ルートノードから順に、自ノードと直接接続された下位の各上記ノードに対して、当該各ノードからそれぞれ通知された上記接続ノード数に基づいて上記ノード識別子を順次割り当てる
ことを特徴とする請求項5に記載の通信制御装置。 - 下位のノードから通知される接続ノード数の合計に1を加えた値を自ノードの接続ノード数として上位のノードに通知する接続ノード数通知ステップと、
上記通知された接続ノード数に基づく最上位のノードをルートノードとして選定するルートノード選定ステップと、
自ノードが接続されたネットワークにおいて利用されている全ての上記ノード識別子を示す第1の情報と、上記自ノードのポートごとの当該ポートに直接又は間接的に接続された全ての上記ノードの上記ノード識別子を示すポート毎の第2の情報とを記憶する情報記憶ステップと、
自ノードが上記ルートノードでありかつ上記ネットワークに新規な上記ノードが接続されたときには、当該新規なノードに対して上記ノード識別子を付与すると共に、これに応じた所定の通知を必要な他の上記ノードに与えることにより当該他のノードにおける上記第1及び又は第2の情報を更新させ、自ノードが他の上記ノードと切り離されたときには、自ノードに接続されている他の上記ノードに対してこれに応じた所定の通知を与えることにより、当該他のノードにおける上記第1及び又は第2の情報を更新させる情報更新ステップと
を具えることを特徴とする通信制御方法。 - 上記ルートノードの決定後、当該ルートノードから順に、自ノードと直接接続された下位の各上記ノードに対して、当該各ノードからそれぞれ通知された上記接続ノード数に基づいて上記ノード識別子を順次割り当てる
ことを特徴とする請求項3に記載の通信制御方法。
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