JP3779544B2 - ループ初期設定の挿入を利用するループネットワークハブ - Google Patents
ループ初期設定の挿入を利用するループネットワークハブ Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ネットワークシステムに関し、さらに具体的に述べると、本発明は、新しいノードポートをループに挿入するとき、ループの初期設定(初期化)を強制することによって、ループアドレスの重複(conflict)を減らすように設計されたループネットワークのハブに関する
【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用い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アーキテクチャのために開発された二つの方法である。従来のネットワーク(例えばLANやWAN)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 Enterptise System Connection(ESCON)およびThe Small Computer System Interface(SCSI)などのチャネルは、高性能と高い信頼性を得るために開発されたものである。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間の専用の短距離接続を使用する。
【0003】
チャネルとネットワーク両者の特徴が、“ファイバーチャネル(Fibre Channel)”として知られている新しいネットワーク標準に組み込まれて来た。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仕様の例えばX3.230-1994には、ファイバーチャネルネットワークが定義されている。この仕様によれば、ファイバーチャネルの機能は五つの層に配分されている。そのファイバーチャネルの五つの機能層は、FC−0層:物理的媒体層;FC−1層:コーディングおよび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および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ネットワークを配備するのに一般に3種の方法がある。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。最も簡単なトポロジィは、ポイントツーポイントの配置構成であり、この場合、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】
通常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によって相互接続する際のループ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、一般に全ループ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ニックにおいては、ハブを使用することによって克服される。ハブは、ループトポロジーで相互に接続されたいくつものハブポートを有している。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ーを形成している。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、ノードポートが取り外されているかまたは故障されるかにかかわらず維持されるようになっている。
【0006】
さらに詳しく述べると、図1Aは通常のループの配置構成100を示す。ノードポートとノードポートとが接続された四つのノードポート101、102、104、106が示されている。各ノードポートは、装置または別のループへの接続部を表している。データがノードポート101からノードポート102へ伝送されるように、ノードポート101がノードポート102に接続されている。ノードポート102は順にノードポート104に接続され、そしてノードポート104は順にノードポート106に接続されている。ノードポート106は、最初のノードポートすなわちノードポート101に接続されている。このようにして、ループのデータ経路、すなわちノードポート101からノードポート102、ノードポート104、ノードポート106へ次いでノードポート101へ戻るループのデータ経路が樹立されている。
【0007】
図1Bは、ノードポート108、110、112、114が、中央のハブ116によって、物理的スタートポロジーに編成されているループ107を示す。ノードポート108はハブ116内のハブポート118に接続され、同様にノードポート110、112および114は、それら自体それぞれのハブポート120、122および124に接続されている。ハブ116内はループになっており、ハブ116のハブポート118〜124が、図1Aに示す通常のループ配置構成に類似のループのデータ経路を形成している。
【0008】
ループネットワークの中心要素としてハブを使用すると、一つ以上のハブポートがノードポートに接続されていないとき、または一つ以上のハブポートが故障したノードポートに接続されているときでも、このようなハブポートをバイパスすることによって作動(operation)可能となる。各ハブポートは一般に、ハブポートにバイパスモードを提供する回路系を備えている。ハブポートがバイパスモードの場合、そのハブポートが、ループの前のハブポートから受信したデータは、同ループの次のハブポートに直接送られる。
【0009】
ハブを使用することの追加の利点は、ノードポートを熱間挿入できる(hot insertable)ことである。熱間挿入できるという機能によって、全ループまたはハブをパワーダウンし次いで再びリスタートすることなしに、ノードポートをループに挿入し、及びループから取り出すことができる。しかし、この熱間挿入が可能なため、ループに取り付けられるノードポートのアドレスは、必ずしも適正に維持されない。
【0010】
FC−ALプロトコル下で、ループの初期設定プロセスを利用して、ループに接続されている各ノードポートに、固有のアドレス(アービトレーテッドループ物理アドレス(Arbitrated Loop Physical Address)(“AL_PA “)と呼称される)を付与する。ループの初期設定は、FC−ALプロトコル下、ループ初期設定プリミティブ(“LIP“)順序付けセット(Loop Initialization Primitive(”LIP)ordered set)のシーケンスを生成する事によって、呼び出される。熱間挿入することができないループの場合、ノードポートの挿入または取り出しを行った後、ループ全体がリスタートされ、再び初期設定がなされる。熱間挿入可能なループの場合、ループは、必ずしもリスタートされないので、(ノードポートの)各挿入または取外しごとに、必ずしも再初期設定は行われない。その結果、新しいノードポートがループに挿入されるとき、固有のアドレスは、そのループが再び初期設定されないならば、必ずしも生成されない。
【0011】
さらに、ハブポートは、他のハブのハブポートに接続できる。ハブが、一つのハブから別のハブに、ハブポートを通じてリンクされると、ハブは、特に休止ハブの場合(すなわち、挿入時にループトラヒックが全くない場合)、挿入時に、初期設定ルーティンを適正に開始しないことがしばしばある。この時点で、第一ハブのノードポートと第二ハブのノードポートとの間にアドレス重複が起こる可能性がある。
【0012】
このようなアドレス重複の問題を図2Aと2Bに例示する。図2Aに示すように、四つのノードポートA1、B1、C1、D1がハブ200にリンクされている。三つのノードポートA2,B2,C2がハブ202に接続されている。番号1と2は、例示しているだけであり、事実、各ノードポートのアドレスはやはり文字のA、B、CまたはDで表されている。この時点で、各ノードポートは、それ自身のループ内に、固有のアドレスをもっている。しかし、ハブ200と202が、図2Bに示すように連結されると、これらノードポートのアドレスは、もはや必ずしも固有のものではない。図2Bに示す単一ループでは、二つのノードポートがアドレスAを有し、二つのノードポートがアドレスBを有し、そして二つのノードポートがアドレスCを有している。アドレス重複が検出されると、初期設定のシーケンスを開始するエラーが発生し、結局、各ノードポートに固有のアドレスがもたらされる。しかし、その重複(矛盾)が検出される前は、不適当なノードポートによって受信されるメッセージは通過し続け、その結果、データの破壊 (data corruption)をもたらす可能性がある。
【0013】
例えば図2Aに示す状態の場合、ノードポートB1がデータをノードポートA1に送ると、ハブポートが隣接しているので、ノードポートA1は恐らく、エラーなしで、ノードポートB1からのデータを受信する。図2Bに示すように、ノードポートB1からノードポートA1への接続は、アドレス重複を生じることなく開始することができる。というのは、B1からのメッセージは、ノードポートB2がアービトレーテイング(arbitrating)しなかった限り、該ループにそってノードポートA1すなわち目的とする行き先にうまく達するからである。
【0014】
しかし、ノードポートA1が、ノードポートB1にデータを送ろうとすると、データ破壊が起こることがある。図2Aに示す状態の場合、上記データは、ノードポートA1から、ノードポートC1を通り、ノードポートD1を通り次いでノードポートB1すなわち目的とする行き先に送られる。しかし、図2Bに示す状況の場合、データは、ノードポートA1からノードポートC1を通り、ノードポートD1を通り、ハブ200とハブ202を接続するハブポートを通り、ノードポートC2を通り次いでノードポートB2に受信される。上記のように、数字は、ハブ200からのノードポートとハブ202からノードポートの違いだけを示している。ノードポートA1からみて、ノードポートB2は、ノードポートB1と区別できない。ノードポートA1は、ノードポートBにアドレス指定されたデータを送る。同様に、ノードポートB2は、ノードポートBにアドレス指定されているデータを受け入れる。したがって、ノードポートA1は、前記データがノードポートB1によって受信されることを意図しているにもかかわらず、ノードポートB2が、ノードポートBにアドレス指定されたデータを受信する。したがって“B”は固有のアドレスではない。ノードポートA1またはノードポートB2は、ノードポートB2またはノードポートA1が存在していることに気付いていない。その結果、入ってくるトランザクションの性質によっては、データコラプションが起こることがある。ある時点で、固有のエラーが生じて、初期設定シーケンスになることがある。しかし、それは遅すぎて、不要のデータコラプションを防止したりまたは該コラプションから回復できないことがある。
【0015】
本発明の発明者らは、データコラプションが起こる前に、ループを強制的に初期設定させることによって、新しいノードポートまたは新しいハブをループの中に挿入したときに、固有のアドレスを提供できるループネットワークハブを提供することが望ましいと決定した。
【0016】
【発明の概要】
好ましい実施態様のループネットワークハブは、ループ初期設定挿入機構を有するハブポートを備えている。そのループ初期設定挿入機構は、新しい接続を検出するハブポートに、ループ初期設定データの生成を自動的に開始させる。ハブポートは、そのハブポートがループ初期設定シーケンスを受信するまで、ループ初期設定データを生成し続ける。該ループ初期設定データは、ハブのループに伝播して、通常の処理を停止する。このように、ループ全体がクリアされる。ループ初期設定シーケンスを受信すると、ループ初期設定データを生成するハブポートは、そのループ初期設定データを送ることを停止して、新しいノードポートをループに挿入する。この時点で、ループの初期設定が始まり、そしてループネットワーク内の各ノードポートが、固有のループネットワークアドレスを得る。
【0017】
FC−ALの実施態様では、好ましい実施態様のハブは、LIP挿入機構を有するハブポートを備えている。前記ループ初期設定挿入機構は、新しい接続を検出するハブポートに、LIP(F7,F7)順序付けセット(ordered set)の生成を自動的に開始させる。前記ハブポートは、そのハブポートがLIPプリミティブシーケンスを受信するまで、LIP(F7,F7)順序付けセットを生成し続ける。そのLIPプリミティブシーケンス(LIP primitive sequence)は、三つの連続した同一のLIP順序付けセットを含んでいる。そのLIP(F7,F7)順序付けセットはハブのループに伝播し、通常の処理を停止する。このようにしてループ全体がクリアされる。LIPプリミティブシーケンスを受信すると、LIP(F7,F7)順序付けセットを生成するハブポートは、LIP(F7,F7)順序付けセットの挿入を停止し、次に新しいノードポートをループに挿入する。この時点で、ループの初期設定が始まり、次いで各ノードポートは、公知のFC−ALプロトコルにしたがって、固有の物理アドレス(アービトレーテッドループ物理アドレス“AL_PA“)を得る。
【0018】
【発明の実施の形態】
好ましい実施態様は、ノードポートをループネットワークに挿入したとき、ループの初期設定を強制する機構を提供する。本発明を、その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(Fibre Channel Arbitrated Loop)(“FC−AL”)との関連において以下に説明する。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する事ができる。
【0019】
ループネットワークのループ作動の概要を、図3に示す配置構成を参照して以下に述べる。図3は六つのハブポート302、304、306、308、310および312を有するハブ300を示す。各ハブポートは、内部ハブループを形成する単方向内部ハブリンクによって、他のハブポートに接続されている。図3において、データは、ハブポート302からハブポート304へ、したがって左回りで流れる。あるいは、これらハブポートは、ループのトポロジーが維持される限り、データが右回りで流れるように接続することができる。
【0020】
三つのハブポート302、310、312に対し、三つのノードポート314、316、318が取り付けられている。ノードポート314がハブポート302に取り付けられ、ノードポート316がハブポート312に取り付けられ、そしてノードポート318がハブポート310に取り付けられている。各ノードポートは、ハブポートに、以下の二つのデータチャネルによって取り付けられることが好ましい。一方のデータチャネルはデータをハブポートからノードポートへ送り、もう一方のデータチャネルはデータをノードポートからハブポートへ送る。したがってデータチャネルは、データを、ハブポート302からノードポート314に運び、もう一つのデータチャネルがデータをノードポート314からハブポート302に運ぶ。ノードポート314から出てノードポート316によって受信されるデータは、ノードポート314からデータチャネルを通ってハブポート302に至り、次にハブポート302からハブポート304に、次にハブポート306に、ハブポート308に、ハブポート310に到達する。ノードポート318が、当該ループ内で作動している場合、そのデータはデータチャネルを通ってノードポート318に至り、次いでデータチャネルを通ってハブポート310に戻り、次いでハブポート312に至る。そのデータは、ハブポート312からのデータチャネルを通過して、ノードポート316で受信される。
【0021】
好ましい実施態様で、ループ内の前のハブポートからハブポートに入ってくるデータは、そのハブポートに接続されているノードポートがあるならば、そのノードポートに送られる。そのハブポートがバイパスモードの場合、前記入ってくるデータは、入ってくるデータに応答してノードポートからのデータを含まずに、前記ハブポートから、ループ内の次のハブポートに直接送られる。好ましい実施態様は、図4を参照して以下に説明するように、マルチプレクサなどのような切換え装置を使用して、上記バイパスを達成する。その上に、取り付けられたノードポートは、ハブポートから受信したデータが、そのノードポートにアドレスされているか否かを認識し、次いで適切に応答する。上記バイパスは該ハブポート内で達成されるが、該ノードポート内では達成されない。したがって、該ループはノードポートの故障から保護される。ノードポートが取り付けられていないハブポート、例えば図3に示すハブポート304、306または308は、常にバイパスモードであり、データを次のハブポートに直接送る。このように、ハブポート304が受信するハブポート302からの信号は、ハブポート306に直接送られる。ノードポートが取り付けられているハブポート、例えば図3に示すハブポート310、312または302が、ループの前のハブポートからデータを受信すると、そのハブポートはそのデータを、取り付けられているノードポートに送る。そのノードポートは、適切に応答し、次いで、そのデータを該ハブポートに戻す。
【0022】
例えば、ノードポート318からノードポート314にアドレスされているデータは、ノードポート318からハブポ−ト310に流れ、次にハブポート312に流れる。ハブポート312は、ノードポート316がバイパスされていないならば、データをノードポート316に送る。ノードポート316は、データがノードポート316にアドレスされていないことを認識してそのデータをハブポート312に戻す。ハブポート312はそのデータをハブポート302に送る。ハブポート302は、ノードポート314がバイパスされていないならば、該データをノードポート314に送る。ノードポート314は、該データがノードポート314にアドレスされていることを認識して、適切に応答する。
【0023】
図4は、好ましい実施態様によるハブポートの内部要素を示す。図4に示すハブポート400は、図3に示すハブポート302、304、306、308、310および312と等価のハブポートである。入ってくる内部ハブリンク402が、ループ内の前のハブポート(図示せず)からハブポート400に入っている。入ってくる内部ハブリンク402はハブポート伝送回路404に接続されている。したがって、前のハブポートからのデータは、内部ハブリンク402にそってハブポート400に入り、次にハブポート伝送回路404内に入る。ハブポート伝送回路404は、受信された前記データを、ノードポート408によって利用可能な形態に変換した後、データチャネル406を介して、ノードポート408に送り出す。あるいは、データチャネル406は、異なるハブの中のハブポートに接続され、ハブとハブを相互に接続することができる。
【0024】
ノードポート408は、データを、データチャネル410を介してハブポート400に出力する。データチャネル410はハブポート受信回路412に接続されている。ハブポート受信回路412は、ノードポート408から受信したデータを、ハブ内で利用可能な形態に変換する。一実施態様で、ハブポート受信回路412は、データをシリアルからパラレルに変換し、次いでそのデータをデコードする。また、ハブポート受信回路412は、ループ初期設定データ検出回路414とハブポート出力制御回路416も備えている。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414はLIP検出回路である。ハブポート受信回路412は、データを、ハブポート出力ライン418を介して出力する。ハブポート出力制御回路416は、制御信号を、ハブポート出力制御ライン420を介して出力する。ハブポート出力ライン418は、切換え装置422、例えばマルチプレクサの第一入力Aに接続されている。入ってくる内部ハブリンク402は切換え装置422の第二入力Bに接続されている。ループ初期設定データジェネレータ424は、ループ初期設定データを生成し、これらデータの順序付けセットを、ループ初期設定データライン426に出力する。FC−ALの実施態様で、ループ初期設定データジェネレータ424はLIPジェネレータであり、LIP(F7,F7)順序付けセットを生成する。ループ初期設定データライン426は、切換え装置422の第三入力Cに接続されている。ハブポート出力制御ライン420は切換え装置422の制御入力に接続されている。このように、切換え装置422は、ハブポート出力制御回路416が生成する制御信号に応じて出力すべき単一の入力A、BまたはCを選択する。切換え装置422の出力は出ていく内部ハブリンク428へ送られる。出ていく内部ハブリンク428は、内部ハブリンク402がハブポート400内に入って、図3に示すようなループを生成するのと同じ方式で、ハブ内の次のハブポートにデータを送る。
【0025】
装置がハブ400に取り付けられていない場合、ハブポート出力制御回路416は、ハブポート400を、バイパスモードに保持する。切換え装置422の入力Bを選択することによって、前のハブポートから受信された入ってくる内部ハブリンク402上のデータが、出ていく内部ハブリンク428に出力される。バイパスモードでは、入ってくる内部ハブリンク402上のデータは、切換え装置422の入力Bに入り、そして変更されずに、出ていく内部ハブリンク428に出力されて、ループ内の次のハブポート(図示せず)に送られる。
【0026】
しかし、ノードポート408で表される、例えばFC−AL NL_ポートまたはループセグメントなどの操作装置がハブポート400に取り付けられると、ハブポート受信回路412が受信したノードポート408からの信号は、出ていく内部ハブリンク428を介して次のハブポートに送られる。データを、ハブポート受信回路412から出ていく内部ハブリンク428に送るため、ハブポート出力制御回路416は、切換え装置422の入力Aを、ハブポート出力制御ライン420を通じて選択する。
【0027】
従来のFC−ALハブポートの場合、一般に、操作装置を、ノードポート408に最初に取り付けたとき、ハブポート受信回路412が、ノードポート408からのデータの受信を検出して、バイパスモード(切換え装置422の入力Bが選択される)を終了する。ノードポート408から受信されたデータは、切換え装置422の入力Aを選択することによって、ループに挿入される。ハブポート受信回路412が受信したノードポート408からのデータは、出ていく内部ハブリンク428を通じて、次のハブポートへ直ちに送られる。しかし、先に考察したように、新しい装置またはハブのループ内へのこのような直ちの挿入は、アドレス重複を起こして望ましくないデータ破壊をもたらすことがある。
【0028】
この難点を克服するために、好ましい実施態様は、ループ初期設定挿入機構を提供する。操作装置またはハブがハブポート400に取り付けられると、ハブポート受信回路412は、以前はデータが全くなかったデータチャネル410を通じて定様式データの受信を検出することによって、前記新しい装置またはハブを検出する。ノードポート408からのデータは、ハブポート出力ライン418を通じて、出ていく内部ハブリンク428に、直ちに送られずに、ハブポート出力制御回路416は、切換え装置422の入力Cを選択する。ループ初期設定データジェネレータ424は、新しい装置またはハブが取り付けられたことを、ループ内の他のハブポートに示すループ初期設定のデータの一定の流れを生成する。ループ内の他のハブポートは、ループ初期設定シーケンスを受信すると、そのシーケンスを送り出す。ループ初期設定シーケンスはループ初期設定データの指定された組合せである。FC−ALの実施態様において、LIPプリミティブシーケンスは、同じタイプの連続の同一LIP順序付けセット三つで構成されている。このように、ループのトランザクションの処理が停止し、次いで、各ハブポートが、ループ初期設定データの送り出しすなわち生成を開始する。ループ初期設定データジェネレータ424は、好ましくはループネットワークに対して適切なフレームシーケンスと協調して、ループ初期設定データを繰り返し生成する。
【0029】
ハブポート出力制御回路416は、ループ初期設定データ検出回路414が、ノードポート408から受信したループ初期設定シーケンスを検出するまで、ハブポート切換え装置422の入力Cを選択し続ける。ノードポート408は、先に述べたように、入ってくる内部ハブリンク402からの信号を、ハブポート伝送回路404を通じて受信する。切換え装置422の入力の選択は、ノードポート408によるデータの受信に影響しない。というのは、切換え装置422は、ハブポート400のループへの出力を制御し、ループからの入力を制御しないからである。
【0030】
FC−ALの実施態様で、ループ初期設定データはLIP(F7,F7)順序付けセットである。これらのLIP(F7,F7)順序付けセットは、好ましくは、FC−ALプロトコルに準拠した形態(K28.5 D21.0 D23.7 D23.7)である。
【0031】
このように、ループの前のポート(この同じポートということもあり得る)から生成したループ初期設定シーケンスは、入ってくる内部ハブリンク402上のハブポート400に入り、次いで、ハブポート伝送回路404を通じて、ノードポート408に送られる。ノードポート408は、上記ループ初期設定シーケンスをハブポート受信回路412に送る。ループ初期設定データ検出回路414が上記ループ初期設定シーケンスを検出する。かようなループ初期設定シーケンスが検出されると、ハブポート出力制御回路416は、切換え装置422の入力Cの選択から、切換え装置422の入力Aの選択への切換えを行う。この時点で、ループ初期設定手続きが、適当なネットワークプロトコルにしたがって始まる。
【0032】
LIP検出回路414は、LIPプリミティブシーケンス(必ずしも同じLIP(F7,F7)プリミティブシーケンスではない)を検出すると、肯定検出信号(affirmative detection signal)を生成する。検出されるLIPプリミティブシーケンスは、新しい装置またはハブを検出してLIP(F7,F7)順序付けセットの生成を最初に開始したハブポートと同じハブポートからのシーケンスである必要はない。
【0033】
ループ初期設定データを生成するハブポート以外のハブポートにあっては、ノードポートがループ初期設定データをハブポートから受信したとき、そのノードポートは上記ループ初期設定データのいくらかを上記ハブポートに戻す。好ましい実施態様で、該ハブポートはノードポートからのデータを(図4に示す切換え装置の入力Aを選択することによって)送り出す。
【0034】
したがって、既存のハブに新しい操作装置または新しいハブが取り付けられると、ループ初期設定が強制される。好ましい実施態様で、ループ初期設定シーケンスが生成し伝播すると、通常のループ作動が停止して、ループの初期設定が始まる。上記のように、ループの初期設定は、新しい装置を接続する際または第二ループを第一ループに接続する際に行われることが望ましい。というのは、ループ初期設定のプロセスは、FC−ALプロトコルなどのネットワークプロトコルのもとで、新しく確立されたループ上の各装置に固有の物理アドレスを割り当てるのに確実な方法だからである。
【0035】
図5Aと5Bは、好ましい実施態様にしたがって、ループ内に操作装置を挿入する実施例を示す。図5Aは、新しい装置を挿入する前のループと要素を示す。ハブ500は四つのハブポート502、504、506、508を有している。図5Aに示すように、ハブ500は四つしかハブポートをもっていないが、ハブは四つを超えるかまたは四つ未満のハブポートを有していてもよい。図5Aに示すハブポートの数は、例示だけを目的とする数である。ハブポート502、504、506、508は、内部ハブリンクによって互いに接続されてループを形成している。二つのノードポート510、512がそれぞれ、ハブポート502、508に取り付けられている。ノードポート510からノードポート512に向かうデータは、データチャネルを通じてハブポート502に流入する。ハブポート502は、上記データを、内部ハブリンクにそって、ハブポート504に出力する。ハブポート504には操作装置が取り付けられていないので、バイパスモードになっている。したがって、ハブポート504はハブポート502からのデータを、内部ハブリングにそってハブポート506に送る。ハブポート506もバイパスモードになっているので、上記データを内部ハブリンクを通じてハブポート508に送る。ハブポート508は、ノードポート512に操作装置が取り付けられているのでバイパスモードではない。同様に、ノードポート512からノードポート510に送られるデータはデータチャンネルを通じてハブポート508に至り、次いで内部ハブリンクにそってハブポート502に至る。ハブポート502は、前記データを、データチャネルにそってノードポート510に送る。このように、ハブポート502〜508とハブ500は、ループトポロジィを維持するように作動する。
【0036】
ノードポート514に取り付けられる新しい装置を挿入すると、図4について先に述べたプロセスが進行する。ノードポート514はハブポート504に取り付けられている。ハブポート504は、特定のデータ構成でハブポート504に入ってくるデータが存在していることから新しいノードポート514を検出する。ハブポート504は、ノードポート514を検出すると、ノードポート514からのデータをすぐには送らない。ハブポート504は、タイミングとフレームを、ノードポート514からのデータと同期化させて、ノードポート514の適正な作動を確認する。上記のように、ハブポート504は、ループ初期設定データジェネレータに対応するハブポート504の中の切換え装置の入力を選択することによって、ループ初期設定データ(例えば、LIP(F7,F7)順序付けセット)を、内部ハブリンクにそって送り始める。上記ループ初期設定データが内部ハブリンクにそってハブポート506に至る。
【0037】
ハブポート506は、ノードポートがハブポート506に取り付けられていないので、バイパスモードである。したがって、前記ループ初期設定データは、内部ハブリンクにそって、ハブポート508に至る。
【0038】
ハブポート508は、ノードポート512がすでにバイパスされていない場合、ループ初期設定データをノードポート512に送る。ノードポート512に取り付けられた操作装置は、好ましくは、前記ループ初期設定データに応答し、次いでノードポート512は、該ループ初期設定データをハブポート508に戻す。ノードポート512に取り付けられた操作装置は、前記ループ初期設定データに対して適正な応答を生成するので、好ましい実施態様においては、ハブポート508は、ノードポート512から受信した信号を選択して、ハブ500の内部ハブリンクにそって送る。ハブポート508などのハブポートは、ノードポートを通じて操作装置に取り付けられているが、図4に示すようなハブポート切換え装置の入力Aを選択することによって、そのノードポートから受信されるループ初期設定データを送る。したがって、上記ループ初期設定データは、好ましくは、内部ハブリンクにそって、次のハブポートに送られる。
【0039】
図5Bに示すように、ハブポート508は、ループ初期設定データを、ハブポート502に送る。ハブポート502にもノードポート510で表される操作装置が取り付けられているので、ハブポート502はハブポート508と類似のプロセスを踏襲する。したがって、ループ初期設定データはハブポート502からハブポート504に至る。
【0040】
ハブポート504は、上記ループ初期設定データを受信して、ノードポート514がまだバイパスされていない場合、そのループ初期設定データをノードポート514に伝送する。ノードポート514は、ノードポート512や510と同様に、上記ループ初期設定データをハブポート504に戻す。ハブポート504のハブポート受信回路内のループ初期設定データ検出回路(図4に示す414)は、上記ループ初期設定データを検出する。ハブポート504は、ループ初期設定シーケンスが受信されたとき、ループ初期設定データの出力を停止する。この場合、ハブポート504は、ハブポート504で生成したループ初期設定シーケンスを受信していたかもしれない。しかし上記のように、ハブポート504は、任意のソース(起源)からのループ初期設定シーケンスを検出すると、ループ初期設定データの出力を停止する。FC−ALの実施態様では、ハブポートは、任意のタイプのLIPプリミティブシーケンスを検出すると、LIP(F7,F7)順序付けセットの出力を停止する。別の実施態様では、ハブポート伝送論理回路(hub port transmit logic)は、内部ハブリンクにそって受信されるループ初期設定シーケンスを検出して、接続されているノードポートからの応答を必ずしも待たない。何れの場合でも、ハブポート504は、(図4に示すように切換え装置の入力Cを選択することにより)ループ初期設定データを出力することから、適当なネットワークプロトコルによって規定(定義)されるループ初期設定手続きへ切換える。
【0041】
図6Aと6Bは、一つのハブループの第二のハブループへの接続を示す。一般に、このプロセスは、新しい操作装置を、単一のハブループに挿入する図5Aと5Bに示すプロセスと類似している。
【0042】
図6Aは、六つのハブポート602、604、606、608、610、612を有する第一ハブ600を示す。三つのノードポート614、616および618がそれぞれ、ハブポート602、604および606に接続されている。また第二ハブ620も六つのハブポート622、624、626、628、630、632をもっている。三つのノードポート634、636および638がそれぞれ、三つのハブポート622、624および626に接続されている。各ハブのハブポートは、一つのループ内で接続されている。
【0043】
図6Bは、ハブ600のハブ620への接続を示す。一対のデータチャネルが、ハブポート608をハブポート632に接続している。一方のデータチャネルが、データをハブポート608からハブポート632に運ぶ。もう一つのデータチャネルが、データをハブポート632からハブポート608に運ぶ。このように、二つの別個のハブに含まれている二つのループが連結されて単一のループを形成する。ハブポート間の新しい循環のデータ経路は以下のパターンをもっている。すなわちハブポート608→610→612→602→604→606→608に戻る、次に→ハブポート632→622→624→626→628→630→632に戻り、次いで→ハブポート608に戻ってサークルを完了するパターンである。データがハブポート606からハブポート608に入ると、データはハブポート608の伝送回路を通過し(図4参照)、次いで、データチャネルを通じてハブポート632に至る。データは、ハブポート608の受信回路にまだ入っておらず、また、データがハブポート632から戻るまでハブポート608の受信回路に入らない。このように、データは二つのハブを通じて循環パターンで流れ、そして、以前は物理的に別個であった二つのループが事実上一つのループとして作動する。
【0044】
しかし、一方のハブを別のハブに接続すると、図2Aと2Bについて先に述べたように、アドレス重複と望ましくないデータ破壊が起こる可能性がある。好ましい実施態様によって提供されるループ初期設定挿入機構は、この問題を克服して、ループの初期設定を強制する。ハブポート608は、適正にフォーマットされたデータを新たに受信することによって、ハブ620のハブポート632への接続を検出する。ハブポート632が検出されると、ハブポート608は、新しい装置を検出するための上記ように定められた手続きを踏襲する。ハブポート608は、ハブポート608の内部のループ初期設定データジェネレータを選択し、次いでハブループにそってループ初期設定データを出力する。したがって、ループ初期設定データは、ハブポート608からハブポート610に至る。ハブポート610にはノードポートが取り付けられていないので、バイパスモードである。ハブポート610は、ループ初期設定データを次のハブポートに送り、そしてそのプロセスは、図5Bについて先に述べたように続く。同様にハブポート632は、ハブ600のハブポート608への接続を検出する。したがって、ハブポート632は、ハブポート632の内部のループ初期設定データジェネレータを選択して、ループ初期設定データを、ハブ620のハブループに出力する。
【0045】
したがって、ハブポート608と632は各々、ループにそって送られているループ初期設定データを生成している。ハブポート608からのループ初期設定データは、ハブポート608から→610→612→602→ノードポート614(ノードポート614がバイパスされていない場合)→ハブポート602→604→ノードポート616(ノードポート616がバイパスされていない場合)→ハブポート604→606→ノードポート618(ノードポート618がバイパスされていない場合)→ハブポート606次いで608に戻る。しかし好ましい実施態様においては、この時点で、ハブポート608はループ初期設定データを検出しない。なぜならば、ハブポート608のループ初期設定データ検出回路は、ハブポート608のハブポート受信回路内にあるからである。ハブポート606から内部ハブリンクにそって受信されるループ初期設定データは、ハブポート608のハブポート伝送回路内にある。したがって、ループ初期設定データはハブポート632に至る。ハブポート632は、そのハブポート受信回路で、そのループ初期設定データを受信し、次いで、そのループ初期設定データを、そのループ初期設定データ検出回路を使用して検出する。ハブポート632が、この場合、ハブポート608が生成したループ初期設定データから、ループ初期設定シーケンスを検出したとき、ハブポート632は、ループ初期設定が進行するように、ハブポート632の内部の切換え装置の入力の選択を変更する。ループ初期設定データジェネレータを選択することによってハブポート632の内部に達成されたバイパスが終了して、ループ初期設定が始まる。
【0046】
同様に、ハブポート608は、ハブポート632が生成するループ初期設定データを受信する。このデータは、ハブ620内部ハブリンクにそって結局ハブポート632からハブポート608に至る。ハブポート608のハブポート受信回路内のループ初期設定データ検出回路が、ループ初期設定シーケンスを検出し、バイパスを終了し、次いで標準のFC−ALプロトコルにしたがってループ初期設定処理を開始する。したがって、ハブポート608と632の両者が、ループ初期設定処理を開始する。ループ初期設定の処理は、FC−ALプロトコルなどのネットワークのプロトコルにしたがって、従来どおりに理解され、また定められる。その上、この技法は、相互に連結されているハブのうち一つが通常のハブであっても、ループ内の少なくとも一つのハブが本発明にしたがって作動する限り、やはり有効である。
【0047】
本発明の各種実施態様を図面を参照して説明してきたが、本発明の範囲はここに提供された説明によって限定すべきではなく、本願の特許請求の範囲によってのみ限定される。また、特許請求の範囲の範囲内に入る別の実施態様は、当業技術者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1A】 ノードポートからノードポートへとつながる従来技術のループを示す。
【図1B】 ハブを含む従来技術のループを示す。
【図2A】 二つの別個の従来技術のループを示す。
【図2B】 単一のループを生成させるために接続された従来技術の二つのループを示す。
【図3】 ハブを含むループを示す。
【図4】 好ましい実施態様によるハブポートのブロック図である。
【図5A】 二つのノードポートを有するハブを示す。
【図5B】 三つのノードポートを有するハブを示す。
【図6A】 ハブを含む二つの別個のループを示す。
【図6B】 ハブポートで接続されたハブを含む二つのループを示す。
Claims (9)
- ノードポートをループネットワーク内に挿入するためのハブポートであって:
a.ループネットワークに接続され同ループネットワークからノードポートへデータを供給する内部ハブリンク;
b.ループ初期設定データを生成する、ループ初期設定データジェネレータ;
c.前記ノードポートおよび前記ループ初期設定データジェネレータに接続されたループ初期設定挿入機構;を含んでなり、
前記ループ初期設定挿入機構は、ノードポートが最初に取り付けられたとき、前記内部ハブリンクを通じて同ノードポートが受信した同ノードポートからのループ初期設定シーケンスを検出するまで、同ノードポートから受信されるデータを、前記ループ初期設定データで置換えて前記ループネットワークに対し出力する;ハブポート。 - ハブ内のハブポートであって;
a.第一入力、第二入力、第三入力および制御入力を有し、同制御入力に入力される制御信号に応じて第一入力、第二入力及び第三入力に入力される信号の一つを選択してループネットワークに出力する切換え装置;
b.前記切換え装置の第一入力とノードポートとの間に接続され同ノードポートからのデータを供給するライン、
c.前記切換え装置の第二入力に接続されるとともに前記ノードポートにデータを供給する内部ハブリンク;
d.前記切換え装置の第三入力に接続されたループ初期設定データジェネレータ;
e.前記ノードポート及び前記切換え装置の制御入力に接続され、同ノードポートからの信号に応じて同切換え装置の制御入力に供給する制御信号を変更するループ初期設定データ検出回路;
を備えてなるハブポート。 - ループ初期設定データジェネレータが、LIP(F7,F7)順序付けセットを生成する請求項2に記載のハブポ−ト
- ループ初期設定データ検出回路が、LIP順序付けセットとLIP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。
- ノードポートをハブに接続するハブポートであって:
a.第一入力、第二入力、第三入力および制御入力を含む切換え装置;
b.ハブポート伝送回路;
c.前記切換え装置の第二入力および前記ハブポート伝送回路に接続されている、入ってくる内部ハブリンク;
d.前記ハブポート伝送回路と前記ノードポ−トに接続されている第一データチャネル;
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を備えているハブポート受信回路;
f.前記ノードポートと前記ハブポート受信回路に接続されている第二データチャネル;
g.前記ハブポート出力制御回路を、前記切替え装置の制御入力に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、前記切換え装置の第一入力に接続するハブ出力ライン;
i.ループ初期設定データジェネレータ;
j.前記ループ初期設定データジェネレータを、前記切換え装置の第三入力に接続するループ初期設定データライン;及び
k.前記切換え装置に接続された外へでる内部ハブリンク;
を備えてなるハブポート。 - 順序付けたループの配置構成で相互に接続された複数のハブポートを備えたハブに、ノードポートを接続するためのハブポートであって:
a.前記ノードポートを前記ハブポートに接続するデータチャネル;
b.前記ハブポートを、先行するハブポートに接続する、入ってくる内部ハブリンク;
c.前記ハブポートを後続のハブポートに接続する、外にでる内部ハブリンク;
d.前記データチャネルに連結されたループ初期設定データ検出回路;
e.ループ初期設定データジェネレータ;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、かつ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ループ初期設定プリミティブジェネレータのうちの一つに接続するハブポート出力制御回路;
を備えてなるハブポ−ト。 - ノードをループネットワーク内に挿入する方法であって:
a.前記ノードを前記ループネットワークに接続し;
b.前記ノードが生成したデータを検出し;
c.前記ノードが生成したデータを、ループ初期設定データで置換え;次いで
d.前記ノードから受信したループ初期設定シーケンスを検出し;
e.前記ループ初期設定シーケンスの検出に応答して前記ノードを前記ループネットワーク内に挿入する;
ことを含んでなる方法。 - ノードポートをファイバーチャネルアービトレーテッドループネットワーク内に挿入する方法であって:
a.前記ノードポートを前記ファイバーチャネルアービトレーテッドループネットワークに接続し;
b.前記ノードポートが生成するデータを検出し;
c.前記ノードポートが生成するデータを、LIP(F7,F7)順序付けセットで置換え;
d.前記ノードポートから受信されるLIPプリミティブシーケンスを検出し;
e.前記LIPプリミティブシーケンスの検出に応答して前記ノードポートを前記ファイバーチャネルアービトレーテッドループネットワーク内に挿入する;
ことを含んでなる方法。 - ノードをループネットワークに挿入するシステムであって:
a.前記ノードを前記ループネットワークに接続する手段;
b.前記ノードが生成するデータを検出する手段;
c.前記ノードが生成するデータを、ループ初期設定データで置換える手段;
d.前記ノードから受信されるループ初期設定シーケンスを検出する手段;
e.前記ループ初期設定シーケンスの検出に応答して、前記ノードを前記ループネットワーク内に挿入する手段;
を備えてなるシステム。
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