JP3873837B2 - ハブシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハブシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、特開平１１−２６１５６１号のようにハブの障害によって端末間のデータパケットの転送が不可状態になった場合、バックアップのハブによって代替ルートを提供するものであった。この方式は全く同じ２台のハブに同じＭＡＣアドレスを付与し、ハブ間で専用接続ケーブル無しにネットワークを使ってヘルスチェックを交換することを特徴としている。第１のハブと第２のハブは全く同じ構成の装置であり、それぞれの第１のポートは第１のセグメントへ、第２のポートは第２のセグメントへ、ｎ番目のポートはｎ番目のセグメントへと、全く同じ接続形態になっている。第１のハブの二重化制御機能と第２のハブの二重化制御機能は互いにヘルスチェック機能によりどちらのハブが現用系として実施されているかを認識している。第１のハブと第２のハブはＭＡＣアドレスが同じ設定になっているため、両方ともに同じデータを受信できるが、送信できるのは現用系のハブだけである。例えば、第１のハブが現用系、第２のハブが待機系として動作しているときに第１のセグメントに接続された端末から、第２のセグメントに接続された端末への通信が発生したとする。第１の端末の送信データは第１のハブと第２のハブの両方が受け取れる。両方のハブは受信したＭＡＣフレームから宛先アドレスを決定し、第２の端末が接続されているポートへデータを送出するが実際にＭＡＣフレームが送出されるのは現用系である第１のハブである。現用系のハブが故障した場合に、第２のハブは二重化機能によって第１のハブの故障を認識し、待機系だった第２のハブが現用系として動作するため、端末間のデータ転送が継続される。このように、ハブの各ポートがそれぞれ別のセグメントへと接続される構成となっている為、同一セグメント内にある端末間でデータが送受信される場合、ハブは別ポートへデータを転送する必要が無い。データ転送ルートが二重化されているのは、あるセグメントから別のセグメントへのデータ転送が生じたときのセグメント間ルートのみである。よって、端末とハブのポートとが１対１で接続されることの多い１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔを使ったＬＡＮでは、現用系と待機系を担う２台のハブと１台の端末を繋ぐための信号分岐部がなく、周期的に送出されるリンクパルスの混信を考慮していない。
【０００３】
また、特開２０００−１３４３０号のように予備系ハブからのデータの送信処理は行わないことが記載されている。つまり、送信データの送信について切替える点について考慮されているが、１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔを使った場合のリンクパルスについては考慮されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術文献では、端末とハブのポートとが１対１で接続される多重化については考慮されていない。
【０００５】
本発明の目的は、ネットワークの障害回避のための二重化構成が可能なハブを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、多重化構成が可能なハブにおいて、待機系ハブの電気信号送出を止めるスイッチを具備したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図３に本発明の実施例を示す。この構成は、第１のハブ５００，第１のハブの保守用ポート５１０，第１のハブの通信用ポート５１１〜５１ｎ，１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔケーブル５２１〜５２ｎ，第２のハブ６００，第２のハブの保守用ポート６１０,第２のハブの通信用ポート６１１〜６１ｎ,１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔケーブル６２１〜６２ｎ，二重化ハブ間ケーブル７００，信号分岐部８０１〜８０ｎ，１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔケーブル９０１〜９０ｎ，端末１００１〜１００ｎからなる。第１のハブ５００と第２のハブ６００はそれぞれの保守用ポートに接続された二重化ハブ間ケーブルを介して、健全性を監視するための相互監視を行い、自ハブが現用系か待機系かを認識する。ハブとは、ＭＡＣ層でパケットの送信をコントロールするスイッチングハブと、全ノードへパケットを送信するリピータハブの両方をいう。
【０００８】
図１は本発明の第１の実施形態を示す模式的ブロック構成図である。このハブは、中継処理部１１０，保守ポート用ＰＨＹ１２０，通信ポート用ＰＨＹ１２１〜１２ｎ，通信ポート用送信ゲート１３１〜１３ｎ，保守ポート用Trans１４０,通信ポート用Trans１４１〜１４ｎを備えている。通信ポート用送信ゲート131〜１３ｎはＣ−ＭＯＳスイッチのように、電気信号を通過／阻止する機能を有する。二重化制御部１５０は保守ポート用ＰＨＹ１２０を介して相手ハブからのデータを送受信し、自ハブが現用系か待機系かを認識する。二重化制御部は自ハブが待機系のとき、通信用ポートの送信ゲート１３１〜１３ｎを開きハブに接続された端末へとデータを送信する。
【０００９】
図４は二重化制御部１５０が行う二重化制御処理を示すフローチャートである。ハブの電源を入れ、二重化制御部が起動する。二重化制御部は相手ハブの二重化制御部へping送信し応答を待つ。相手のハブも同様にping送信し、そのping送信に対して応答するには二重化制御装置が持つループコネクタのような信号の折り返し手段により、中継処理部を介して相手のハブへ応答する。相手からの応答があった場合には、送信元ＭＡＣアドレスの若いハブを待機系と認識する。待機系のハブの二重化制御部は通信ポート用送信ゲートを閉じる。相手からの応答がなかった場合、ping応答を受信できなかったハブは、二重化制御部からping応答を送信しなかった相手ハブへ動作停止要求をし、現用系となる。ping応答をしなかったハブの二重化制御部は動作停止要求を受け付け、通信ポート用送信ゲート１３１〜１３ｎを閉じ待機系となる。動作要求を受けた二重化制御部はＬＥＤ等によりユーザへ自ハブの故障を通知する。
【００１０】
信号分岐部８０１〜８０ｎは図６のように、第１のハブ５００と第２のハブ６００とを信号線の結線、またはトランス等による誘導結合により電気的に繋ぐ機能をもつ。信号分岐部８０１〜８０ｎはＬＡＮ構築を簡単にするためＲＪ４５モジュラージャックを備え１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔケーブル５２１と６２１と９０１，１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔケーブル５２２と６２２と９０２，１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔケーブル５２ｎと６２ｎと９０ｎを簡単に接続できる。１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔではデータの送受信をしていない間、定期的に送信ライン上にリンクパルスと呼ばれるパルス信号を送出し、受信側はこのリンクパルスを受信することで接続状態を監視する。本実施例では、待機系ハブからのリンクパルスは通信ポート用送信ゲート１３１〜１３ｎにより止められる。そのため現用系ハブと待機系ハブのリンクパルスが混信することはない。
【００１１】
図３の実施例を用いて、第１のハブ５００が現用系、第２のハブ６００が待機系の場合の端末間通信を説明する。端末１００１が端末１００２にデータパケットを送信すると、データパケットは信号分岐部８０１により、現用系である第１のハブ５００と待機系である第２のハブ６００の両方に届けられる。第１のハブ５００と第２のハブは図１のハブと同じであり、中継処理部１１０が受信したデータパケットの宛先ポートを学習していない場合、ハブ１００は全通信用ポートにパケットを転送する。中継処理部１１０が受信したデータパケットの宛先ポートを学習している場合、ハブ１００は宛先の通信用ポートのみにパケットを転送する。待機系である第２のハブ６００は二重化制御部１５０によりゲートコントロールされる通信ポート用送信ゲート１３１〜１３ｎが閉じているため、電気信号が送出されることはない。現用系である第１のハブは二重化制御部１５０によりゲートコントロールされる通信ポート用送信ゲート１３１〜１３ｎが開いているため、中継処理部で送信先を振り分けてデータパケットを送出することができる。第１のハブから端末ｎへ転送されるデータパケットは信号分岐部８０ｎにより宛先の端末１００ｎと第２のハブへと送られ、端末１００ｎはデータパケットを受け取ることができる。
【００１２】
このように、二重化されたハブ同士を接続し互いの健全性を監視するための保守用ポートと、保守用ポートによる相手ハブとのデータ送受信で得られる状態情報により自ハブが現用系か待機系かを認識する二重化制御部と、自ハブが待機系の場合、二重化制御部がＯＮ／ＯＦＦするゲートによりノードへ送出される電気信号を止める機能を有するハブを用いることで、リンクパルスの混信を止めつつ相互監視を行うことができる。また、待機系ハブから送信される電気信号を二重化制御部によってＯＮ／ＯＦＦされるゲートで止めるため、待機系ハブの中継処理部は現用系運用中でも動作できる状態にあり、待機系ハブの健全性を現用系ハブが動作中でも確認できる。
【００１３】
図２は本発明の第２の実施形態を示す模式的ブロック構成図である。この構成は、第１のハブ２００，第１のハブの中継処理部２１０，第１のハブの通信ポート用送信ゲート２２０，第１のハブの保守用ポート２３０，第１のハブの通信用ポート２３１〜２３ｎ，第２のハブ３００，第２のハブの中継処理部３１０，第２のハブの通信ポート用送信ゲート３２０，第２のハブの保守用ポート３３０，第２のハブの通信用ポート３３１〜３３ｎからなる。図１の二重化制御部１５０を現用系ハブと待機系ハブとで共通にし、図２の二重化制御部４００のように二重化制御部をハブの外に配置した実施例である。
【００１４】
図５は二重化制御部４００が行う第２の実施形態の二重化制御処理を示すフローチャートである。
【００１５】
ハブの電源を入れ、二重化制御部が起動する。両ハブの診断をする為、二重化制御部はそれぞれの中継処理部から応答を待つ。両系とも応答があった場合には、送信元ＭＡＣアドレスの若いハブを待機系と認識する。待機系のハブの二重化制御部は通信ポート用送信ゲートを閉じる。片系のみ応答が有った場合、ping応答を受信できなかったハブは二重化制御部からping応答を送信しなかったハブへ動作停止要求をし現用系となる。ping応答をしなかったハブの二重化制御部は動作停止要求を受け付け、通信ポート用送信ゲートを閉じ待機系となる。動作停止要求を受けた二重化制御部はＬＥＤ等によりユーザへ自ハブの故障を通知する。両系とも応答が無かった場合、二重化制御部は二重化ハブ間ケーブル７００の断線などの障害を検出し、障害をユーザに通知する。両系とも待機系となる。
【００１６】
上記の様に二重化のハブについて例を挙げたが、多重化されたものにも適用できる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、ネットワークの障害回避のための多重化構成が可能なハブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す模式的ブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す模式的ブロック図である。
【図３】本発明の多重化されたハブシステムの実施例を示す構成図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の二重化制御処理フローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態の二重化制御処理フローチャートである。
【図６】本発明の通信ポート送信ゲートの説明図である。
【符号の説明】
１００…ハブ、１１０,２１０,３１０…中継処理部、１２０…保守ポート用ＰＨＹ、１２１〜１２ｎ…通信ポート用ＰＨＹ、１３１〜１３ｎ,２２０,３２０…通信ポート用送信ゲート、１４０…保守ポート用Trans 、１４１〜１４ｎ…通信ポート用Trans 、１６０…保守ポート送信信号、１６１〜１６ｎ…通信ポート送信信号、１７０…保守ポート受信信号、１７１〜１７ｎ…通信ポート受信信号、２００，５００…第１のハブ、２３０,５１０,６１０…保守用ポート、２３１〜２３ｎ，５１１〜５１ｎ，６１１〜６１ｎ…通信用ポート、２４０，３４０…保守ポート送受信信号、２４１〜２４ｎ，３４１〜３４ｎ…通信ポート送受信信号（１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔ）、３００，６００…第２のハブ、３３０…保守ポート、３３１〜３３ｎ…通信ポート、４００…二重化制御部、５２１〜５２ｎ，９０１〜９０ｎ…１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔケーブル、６２１〜６２ｎ…通信用１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔケーブル、７００…二重化ハブ間ケーブル、８０１〜８０ｎ…信号分岐部、１００１〜１００ｎ…端末。

Claims (1)

1. 第１のハブ及び第２のハブを有し、前記第１のハブ及び第２のハブは、各々、コンピュータと通信する為の通信用ポートと、他のハブと通信する為の保守用ポートと、前記通信用ポートを介して受信したデータパケットに含まれる宛先に相当する宛先ポートに前記受信したデータパケットを振り分ける中継処理部と、前記中継処理部からのデータパケット及びリンクパルスを前記通信用ポートから出力しないようにゲートする送信ゲート部と、前記保守用ポートを介して他方のハブと通信して現用系或いは待機系のいずれかであることを認識する二重化制御部を備えるものであって、前記コンピュータは複数配されており、前記各々のコンピュータの信号線を各々分岐して前記第１のハブの通信用ポートの各々の信号線及び第２のハブの通信用ポートの各々の信号線に分岐するよう前記コンピュータ毎に別個に設けられた通信分岐部を有し、前記複数のコンピュータの各々は、前記各々の分岐部から、前記第１のハブの互いに異なる通信用ポートに互いに異なる通信線を介して接続されると共に、前記第２のハブの互いに異なる通信用ポートに互いに異なる通信線を介して接続され、前記第１のハブ及び第２のハブの各々の二重化制御部は、待機系である場合に、リンクパルスが前記通信用ポートを介して通信ラインに出力されないように前記ゲートを有効とするように構成したことを特徴とするハブシステム。

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