JP3952387B2 - ネットワーク処理装置及び設定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、冗長構成の伝送路によりリング状やカスケード状に接続してネットワークを構成するネットワーク処理装置及び設定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
2系統の伝送路を、0系と1系、又は、L系とR系として表す冗長構成の伝送路により、複数のネットワーク処理装置をカスケード状又はリング状に接続したネットワークが知られている。このような冗長構成の伝送路を用いることにより、一方の系に障害が発生しても、他方の系が正常の場合は、データ伝送を継続することができる。従って、ネットワークの信頼性を向上することができる。
【0003】
このようなネットワークに於けるネットワーク処理装置は、冗長構成の伝送路を接続する為のネットワーク・インタフェース部と、データの送受信処理等を行うデータ処理部とを含む構成を有するものである。又伝送路は、電気信号として伝送する為の同軸ケーブルや、光信号として伝送する為の光ファイバー・ケーブルが使用されており、ネットワーク・インタフェース部は、そのケーブル種別に対応した接続構成を有し、通常は、2系統のそれぞれの送受信ケーブル接続端子部分は、ネットワーク処理装置の筐体の一部にまとめて配置されている。又伝送方式としては、例えば、標準化されているSDH(Synchronous Digital Hierarchy)又はSONET(SynchronousOptical Network)等を適用することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
分散配置されたネットワーク処理装置間を冗長構成の伝送路により接続する場合に、送受信ケーブル接続端子に対する接続誤りが発生することがある。例えば、送信と受信との接続端子に対して逆に接続した接続誤りの場合は、送信の接続端子からデータが送出されないことにより、或いは、折り返し試験等による回線系障害検出により識別することが可能であるから、ネットワークの運用前に発見して、接続誤りを修正することができる。
【0005】
しかし、0系と1系との系(L系とR系との系)が反対に接続された場合、折り返し試験等によっては検出できないので、ネットワークの運用開始試験によって対向装置との間の系が相違することにより、接続誤りを検出することになる。その場合、接続替えを行うか、又は、系セレクタを設けて、系切替えを行うことになる。この系セレクタを設けることは、装置コストアップとなる問題があり、又高速データ伝送の伝送路に対しては現実的ではない。
【0006】
又カスケード状にネットワーク処理装置を接続したネットワークに於いて、終端位置のネットワーク処理装置は、伝送路を接続しない接続端子が存在することになるが、ネットワーク処理装置は、ネットワーク・インタフェース部の接続端子対応にデータの送受信処理を行うデータ処理部の構成を有するもので、伝送路を接続しない接続端子対応の構成は使用しないものであるが、その機能部分には動作電力が供給されるので、その場合の電力消費が無駄となる問題がある。
【0007】
本発明は、データ処理部を伝送路の接続構成に対応して自動的に構成し、接続誤りの問題を回避し、且つ無駄な機能部分を構成しないことにより、消費電力の削減を図ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のネットワーク処理装置は、図1を参照して説明すると、冗長構成の伝送路を介して相互に接続するネットワーク処理装置1であって、伝送路に接続する為のネットワーク・インタフェース部3と、FPGAにより構成されてコンフィグレーションデータの設定により前記ネットワーク・インタフェース部3を介してデータの送受信処理を行うデータ処理部2と、複数のコンフィグレーションデータを格納したコンフィグレーションデータ格納用メモリ5と、対向装置との接続状態を判定する選択判定部6と、この選択判定部6に於ける判定結果のコンフィグレーションデータ選択情報に従って、コンフィグレーションデータ格納用メモリ5からコンフィグレーションデータを選択読出して、FPGA構成のデータ処理部2に設定するコンフィグレーション制御部4とを備えている。
【0009】
又本発明のネットワーク処理装置の設定方法は、冗長構成の伝送路を介して相互に接続し、FPGA構成のデータ処理部2を含むネットワーク処理装置1に於けるデータ処理部2にコンフィグレーションデータを設定する設定方法であって、FPGA構成のデータ処理部2の機能を実現する為の複数のコンフィグレーションデータを格納したコンフィグレーションデータ格納用メモリ5を備え、伝送路を介した対向装置からの系情報を受信して冗長構成の伝送路の系を判定した後、装置固有情報部7等によるMACアドレス等の装置識別情報を送出し、対向装置から折り返し送出された装置識別情報を受信した受信部の系と、装置識別情報を送出した送信部の系とを異なる系として判定し、系判定結果に対応したコンフィグレーションデータを、コンフィグレーション制御部4の制御によってコンフィグレーションデータ格納用メモリ5から読出して、FPGA構成のデータ処理部2に設定する過程を含むものである。
【0010】
又伝送路を介して系情報を受信する過程又は装置識別情報を折り返し受信する過程に於ける系情報又は装置識別情報を受信できない伝送路は未接続と判定して、この未接続の伝送路に対応するデータ処理部2の機能を含まないコンフィグレーションデータを選択して、FPGA構成のデータ処理部に設定する過程を含むことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態の説明図であり、1はネットワーク処理装置、2はデータ処理部(FPGA)、3はネットワーク・インタフェース部、4はコンフィグレーション制御部、5はコンフィグレーションデータ格納用メモリ、6は選択判定部、7は装置固有情報部、11,13は入力インタフェース部(入力IF)、12,14は出力インタフェース部(出力IF)、15,16は物理インタフェース変換部、17,19はフレーム抽出部、18,20はフレーム挿入部を示す。
【0012】
データ処理部2は、FPGA(Field Programmable Gate Array)により構成したもので、大規模のゲートアレイと、そのゲートアレイによる接続構成を実現する為のコンフィグレーションデータを設定する設定部を含むものである。又コンフィグレーションデータ格納用メモリ5には、データ処理部2の各種の機能を実現する為の複数種類のコンフィグレーションデータを、例えば、データ1,データ2,・・・として示すように、予め格納した構成を有するものである。
【0013】
このコンフィグレーションデータ格納用メモリ5に格納されたコンフィグレーションデータは、コンフィグレーション制御部4の制御により選択的に読出して、FPGA構成のデータ処理部2に設定するものである。このコンフィグレーションデータの設定により、例えば、図示のように、ネットワーク・インタフェース部3を介して高速伝送路を構成する2系統の伝送路によるデータの送受信処理及び低速伝送路を介したデータの送受信処理等を行う入力インタフェース部11,13と、出力インタフェース部12,14とを含む機能を実現することができる。なお、コンフィグレーションデータを設定する前は、データ処理部2は、ゲートアレイ構成の状態で、どのような回路機能が実現されるかは未定の状態である。
【0014】
又ネットワーク・インタフェース部3は、2系統の伝送路を接続する為のもので、0系と1系(又はL系とR系)との各系に対応した物理インタフェース変換部15,16と、フレーム抽出部17,19と、フレーム挿入部18,20とを含み、物理インタフェース変換部15,16は、例えば、伝送路を光ファイバー・ケーブルにより構成した場合、光信号と電気信号との相互間の変換機能等を含むものである。又フレーム抽出部17,19は、伝送フレーム内の所定のデータを抽出する機能を有し、又フレーム挿入部18,20は、伝送フレーム内に所定のデータを挿入する機能を有するものである。
【0015】
又装置固有情報部7は、ネットワーク処理部1として固有の情報、例えば、MAC(Media Access Control)アドレス等を装置識別情報として格納したものである。又選択判定部6は、ネットワーク・インタフェース部3を介して対向装置との間で送受信したことによる系判定データに従って、コンフィグレーション制御部4に、コンフィグレーション選択情報を転送し、コンフィグレーション制御部4は、この選択情報に従ってコンフィグレーションデータ格納用メモリ5からのコンフィグレーションデータを選択して、FPGA構成のデータ処理部2に設定する。
【0016】
図2は装置識別情報折り返し受信処理の説明図であり、ネットワーク処理装置1A,1B間を冗長構成の伝送路で接続した要部を示し、図1と数字の符号が同一の部分は同一部分を示し、ネットワーク処理装置1A内は符号Aを付加し、ネットワーク処理装置1B内は符号Bを付加して示している。ネットワーク処理装置1Aに於いて、(1)〜(4)の処理により接続状態を判定するものである。即ち、選択判定部6Aは、(1)装置識別情報作成とチェックとの機能を有し、装置固有情報部7AからのMACアドレス等を基に装置識別情報を作成し、その装置識別情報を、系判定データの一つとしてネットワーク・インタフェース部3Aのフレーム挿入部18Aに転送する。即ち、識別情報(送信)として示すように転送する。なお、選択判定部6Aは、フレーム抽出部とフレーム挿入部とを識別可能の構成を有し、系判定処理時に、フレーム挿入部18A,20Aの何れか一方を選択する。
【0017】
選択指定されたフレーム挿入部18Aは、(2)装置識別情報(送信)挿入として示すように、選択判定部6Aから転送された装置識別情報を伝送フレームに挿入して、物理インタフェース変換部15Aに転送する。物理インタフェース変換部15Aは、伝送路の種別に従った伝送型式に変換して、伝送路に、識別情報(送信)として示すように送信する。
【0018】
このネットワーク処理装置1Aと伝送路を介して接続された対向装置としてのネットワーク処理装置1Bに於いて、物理インタフェース変換部15Bにより受信し、フレーム抽出部17Bに於いて装置識別情報を抽出し、フレーム挿入部20Bへ転送する場合を示している。即ち、(3)装置識別情報折り返しとして示す処理を行う。そして、フレーム挿入部20Bは、受信抽出した装置識別情報を伝送フレームに挿入し、物理インタフェース変換部16Bから、識別情報(折り返し)として示すように伝送路に送出する。この折り返し処理は、対向装置のネットワーク処理装置1Bに予め設定するか、又は選択判定部6Aから装置識別情報と折り返し指示情報とを、送信する出力データに挿入するように、フレーム挿入部18Aを制御することも可能である。この場合、ネットワーク処理装置1Bのデータ処理部はコンフィグレーションデータが設定済みとする。
【0019】
ネットワーク処理装置1Aは、物理インタフェース変換部16Aで受信したとすると、フレーム抽出部19Aに於いて装置識別情報を抽出する。即ち、(4)装置識別情報(折り返し)抽出として示すように抽出し、選択判定部6Aに、系判定データ(受信)の一つとして転送する。即ち、識別情報(折り返し)として示すように転送する。選択判定部6Aは、送出した装置識別情報と、折り返し受信した装置識別情報とをチェックし、両者が一致の場合は、フレーム挿入部18Aとフレーム抽出部20Aとについて、例えば、フレーム挿入部18AをL系とすると、フレーム抽出部20をR系とする。この場合、選択判定部6Aは、装置識別情報を転送したフレーム挿入部18Aを認識できると共に、折り返し受信した装置識別情報を抽出したフレーム抽出部19Aも認識できるから、フレーム挿入部18Aの系に対して、フレーム抽出部19Aは、他の系と判定することができる。
【0020】
前述と同様な装置識別情報の折り返し受信の処理により、例えば、フレーム挿入部17Aとフレーム抽出部20Aとを組として判定することができる。このような判定結果に基づいて、選択判定部6Aは、コンフィグレーションデータ選択情報をコンフィグレーション制御部4(図1参照)に転送し、コンフィグレーション制御部4は、コンフィグレーションデータ格納用メモリ5からコンフィグレーションデータを選択して読出し、FPGA構成のデータ処理部2に設定することにより、入力インタフェース部と出力インタフェース部との機能を含む構成を実現することができる。
【0021】
図3は、コンフィグレーションデータを設定済みのネットワーク処理装置1a,1b間に、コンフィグレーションデータを設定していないネットワーク処理装置1を接続し、このネットワーク処理装置1に於いてL系とR系との伝送路の接続状態を検出する場合を、段階1〜段階4として示すものである。又L系OUT,L系INは、L系の送信部と受信部とを示し、R系OUT,R系INは、R系の送信部と受信部とを示し、各送信部と受信部とはケーブルの接続端子を含む機能部分を示す。
【0022】
段階1に於いて、ネットワーク処理装置1aは、L系送信部L系OUTからL系情報LDを送出し、ネットワーク処理装置1bは、R系送信部R系OUTからR系情報RDを伝送フレームに挿入して送出する。ネットワーク処理装置1は、ネットワーク・インタフェース部3(図1参照)に於いて受信し、系情報を抽出する。それにより、段階2に示すように、ネットワーク処理装置1は、L系情報LDを受信した受信部をL系受信部L系INとし、R系情報RDを受信した受信部を、R系受信部R系INと決定する。
【0023】
段階3に於いては、図2に於いて説明したように、ネットワーク処理装置1から装置識別情報EDを送出する。対向装置のネットワーク処理装置1aは、装置識別情報EDを折り返してネットワーク処理装置1側に送出する。ネットワーク処理装置1は、L系受信部L系INに於いて装置識別情報EDを受信検出すると、この装置識別情報EDをネットワーク処理装置1a側に送出した送信部は、L系受信部L系INに於いて装置識別情報EDを受信したので、R系送信部R系OUTであると判定する。
【0024】
同様に、対向装置のネットワーク処理装置1bは、装置識別情報EDを折り返してネットワーク処理装置1側に送出する。ネットワーク処理装置1は、R系受信部R系INに於いて装置識別情報EDを受信検出すると、装置識別情報EDをネットワーク処理装置1b側に送出した送信部を、L系送信部L系OUTであると判定する。即ち、段階4に示すように、ネットワーク処理装置1は、各系の送信部と受信部とを設定することができる。従って、対向装置のネットワーク処理装置1aのL系送信部L系OUTと、ネットワーク処理装置1のL系受信部L系INとの間を伝送路を介して接続し、ネットワーク処理装置1aのR系受信部R系INと、ネットワーク処理装置1のR系送信部R系OUTとの間を伝送路を介して接続し、同様に、対向装置のネットワーク処理装置1bとの間に於いても、ネットワーク処理装置1のL系送信部L系OUTと、ネットワーク処理装置1bのL系受信部L系INとの間、及びネットワーク処理装置1のR系受信部R系INと、ネットワーク処理装置1bのR系送信部R系OUTとの間を伝送路を介して接続し、冗長構成の伝送路を有するネットワークを構成して、データ伝送を可能とするとができる。
【0025】
図4は前述の設定処理により構成されたネットワーク処理装置1を示すもので、前述の系情報の受信及び装置識別情報EDの折り返し受信により系判定を行った結果に基づいて、コンフィグレーション制御部4の制御により、コンフィグレーションデータ格納用メモリ5から読出したコンフィグレーションデータを、FPGA構成のデータ処理部2に設定する。それにより、ネットワーク・インタフェース部3のフレーム抽出部17と接続したL系入力インタフェース部11と、フレーム挿入部18と接続したL系出力インタフェース部12と、フレーム抽出部19に接続したR系入力インタフェース部13と、フレーム挿入部20に接続したR系出力インタフェース部14との機能を、データ処理部2に構成することができる。
【0026】
そして、ネットワーク・インタフェース部3の物理インタフェース変換部15は、L系入力インタフェース部11とL系出力インタフェース部12とに対応して、L系受信部L系INとL系送信部L系OUTとしてL系の伝送路に接続し、又物理インタフェース変換部16は、R系入力インタフェース部13とR系出力インタフェース部14とに対応して、R系受信部R系INとR系送信部R系OUTとしてR系の伝送路に接続した構成で、データ処理部2は送受信処理を行う機能を実現できることになる。
【0027】
又図4に於けるL系送信部L系OUTの接続端子に、R系送信部R系OUTの接続端子に接続するケーブルを接続した場合、図示のL系送信部L系OUTから装置識別情報EDを送出した時、折り返してその装置識別情報EDを受信できる接続端子は、図示のR系受信部R系INとなるから、装置識別情報EDを送出した接続端子は、R系送信部R系OUTと判定することができる。従って、接続端子に対するケーブルの接続替えを行うことなく、データ処理部2の構成を、コンフィグレーションデータの設定によって自動的に実現することができる。
【0028】
図5はカスケード状にネットワーク処理装置を接続したネットワークの終端位置のネットワーク処理装置1に於ける設定処理を示すもので、図3に於ける対向装置のネットワーク処理装置1bが接続されていないネットワーク構成に於ける接続状態検出処理を示し、段階1に於いて、ネットワーク処理装置1は、対向装置のネットワーク処理装置1aのL系送信部L系OUTから送信したL系情報LDを受信する。
【0029】
次の段階2に於いて、ネットワーク処理装置1は、L系情報LDを受信した受信部は、L系受信部L系INと判定することができる。又対向装置からの系情報を受信できない受信部、この場合、R系受信部については、ケーブルが未接続と判定する。そして、ネットワーク処理装置1は、段階3に於いて、装置識別情報EDを伝送フレームに挿入して送出する。この装置識別情報EDを送出したケーブルが図示のように接続されていると、対向装置のネットワーク処理装置1aから装置識別情報EDを折り返して、ネットワーク処理装置1に送出され、ネットワーク処理装置1は、L系受信部L系INに於いて受信することができる。
【0030】
なお、ケーブルが接続されていない送信部、この場合、L系送信部から装置識別情報EDを送出しても、折り返し受信することができないので、伝送路が未接続と判定することができる。即ち、段階1に於ける系情報を受信できない受信部又は段階3に於ける折り返した装置識別情報を受信できない受信部は、未接続と判定する。そして、段階4に於いて、ネットワーク処理装置1は、L系受信部L系INと、R系送信部R系OUTとを決定することができる。そして、FPGA構成のデータ処理部に対してコンフィグレーションデータを設定することにより、未接続対応の回路構成は形成されず、対向装置と接続される回路構成のみが実現されることになる。
【0031】
図6は図5に示す接続状態の場合の構成を示し、図1及び図4と同一符号は同一部分を示す。即ち、L系受信部L系INと、R系送信部R系OUTとを決定し、選択判定部6からコンフィグレーション制御部4を制御して、ネットワーク・インタフェース部3のフレーム抽出部17とフレーム挿入部20とに対応する入力インタフェース部11と出力インタフェース部14とを含む機能を、データ処理部2に構成する為のコンフィグレーションデータを、コンフィグレーションデータ格納用メモリ5から読出して、FPGA構成のデータ処理部2に設定することになる。
【0032】
この場合、図4に於けるL系出力インタフェース部12と、R系入力インタフェース部13との機能は省略された構成となり、そられに於ける電力消費はなくなる。従って、データ処理部2に於いては、コンフィグレーションデータにより設定されたL系入力インタフェース部11と、R系出力インタフェース部14との機能部分に於いてのみ電力が消費される構成となり、終端装置の低消費電力化を図ることができる。
【0033】
又カスケード状又はリング状の伝送路により複数のネットワーク処理装置を接続したネットワークに於いて、既設のネットワーク処理装置間に増設ネットワーク処理装置を接続した場合は、図3に示すように、両側の対向装置からの系情報の受信判定と、自装置からの装置識別情報の折り返し受信による判定とに従って接続状態を検出し、FPGA構成のデータ処理部2にコンフィグレーションデータを設定し、接続状態に対応した機能を実現することができる。
【0034】
又カスケード状に複数のネットワーク処理装置を接続したネットワークに於ける終端装置に対して、増設ネットワーク処理装置を接続した場合は、図6に於けるネットワーク処理装置1の未接続として示す接続端子にケーブルを接続して他のネットワーク処理装置を増設することになる。この場合、図5に示すように、ネットワーク処理装置1aを既設の装置、ネットワーク処理装置1を増設装置として、段階1〜段階4の処理によって系識別を行い、接続状態に対応して、増設ネットワーク処理装置のデータ処理部に、コンフィグレーションデータを設定し、終端装置として必要なデータ処理部の機能を実現することができる。
【0035】
又既設の終端装置としてのネットワーク処理装置は、増設したネットワーク処理装置に対して装置識別情報を送出し、折り返して受信することにより、系識別を行って、コンフィグレーション制御部4の制御により、追加分のコンフィグレーションデータをデータ処理部2に設定するか、又は全接続状態を基に、コンフィグレーション制御部4の制御により、コンフィグレーションデータ格納用メモリ5からコンフィグレーションデータを読出して、データ処理部2に再設定することができる。又ネットワーク処理装置を撤去したことにより、ケーブルの接続変更を行った場合も、前述のような処理によってコンフィグレーションデータの再設定を行うことにより、接続誤りがあったとしても、自動的にデータ処理部1の機能を設定することができる。即ち、ネットワーク処理装置の増設,撤去,接続替え等によるネットワーク構成の変更に対応してデータ処理部2の機能を、前述の処理によって自動的に変更することができる。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ネットワーク処理装置1のデータ処理部2をFPGAにより構成し、複数種類のコンフィグレーションデータを格納したコンフィグレーションデータ格納用メモリ5を設け、ネットワーク処理装置1と冗長構成の伝送路との接続構成を、系情報の受信と、装置識別情報の折り返し受信とによって判定し、その判定結果に対応した構成を実現できるコンフィグレーションデータを、コンフィグレーション制御部4の制御によってコンフィグレーションデータ格納用メモリ5から読出して、FPGA構成のデータ処理部2に設定するものであり、ネットワーク処理装置間の冗長構成の伝送路の系間の接続誤りが発生しない利点がある。又データ処理部2に於ける未接続の伝送路対応の構成を実現しないので、不要な回路構成を含まないから、低消費電力化を図ることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の説明図である。
【図2】装置識別情報折り返し受信処理の説明図である。
【図3】接続状態検出処理の説明図である。
【図4】設定処理による構成説明図である。
【図5】接続状態検出処理の説明図である。
【図6】設定処理による構成説明図である。
【符号の説明】
1 ネットワーク処理装置
2 データ処理部(FPGA)
3 ネットワーク・インタフェース部
4 コンフィグレーション制御部
5 コンフィグレーションデータ格納用メモリ
6 選択判定部
7 装置固有情報部
11,13 入力インタフェース部(入力IF)
12,14 出力インタフェース部(出力IF)
15,16 物理インタフェース変換部
17,19 フレーム抽出部
18,20 フレーム挿入部
Claims (3)
- 冗長構成の伝送路を介して相互に接続するネットワーク処理装置に於いて、
前記伝送路に接続する為のネットワーク・インタフェース部と、FPGAにより構成されてコンフィグレーションデータの設定により前記ネットワーク・インタフェース部を介してデータの送受信処理を行うデータ処理部と、複数のコンフィグレーションデータを格納したコンフィグレーションデータ格納用メモリと、対向装置との接続状態を判定する選択判定部と、該選択判定部に於ける判定結果のコンフィグレーションデータ選択情報に従って前記コンフィグレーションデータ格納用メモリからコンフィグレーションデータを選択読出して前記FPGA構成のデータ処理部に設定するコンフィグレーション制御部とを備えた
ことを特徴とするネットワーク処理装置。 - 冗長構成の伝送路を介して相互に接続し、FPGA構成のデータ処理部を含むネットワーク処理装置に於ける前記データ処理部にコンフィグレーションデータを設定する設定方法に於いて、
前記FPGA構成のデータ処理部の機能を実現する為の複数のコンフィグレーションデータを格納したコンフィグレーションデータ格納用メモリを備え、
前記伝送路を介した対向装置からの系情報を受信して冗長構成の伝送路の系を判定した後、装置識別情報を送出し、前記対向装置から折り返し送出された前記装置識別情報を受信した受信部の系と、前記装置識別情報を送出した送信部の系とを異なる系として判定し、系判定結果に対応したコンフィグレーションデータを前記コンフィグレーションデータ格納用メモリから読出して前記FPGA構成のデータ処理部に設定する過程を含む
ことを特徴とするネットワーク処理装置の設定方法。 - 前記伝送路を介して系情報を受信する過程又は前記装置識別情報を折り返し受信する過程に於ける前記系情報又は装置識別情報を受信できない伝送路は未接続と判定して、該未接続の伝送路に対応する前記データ処理部の機能を含まないコンフィグレーションデータを選択して前記FPAG構成のデータ処理部に設定する過程を含むことを特徴とする請求項2記載のネットワーク処理装置の設定方法。
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