JP4527476B2 - ネットワーク、ノード及びそれらに用いるプロテクション方法 - Google Patents

Description

本発明はネットワーク、ノード及びそれらに用いるプロテクション方法に関し、特にイーサネット（登録商標）のリングネットワークにおけるプロテクション方法に関する。

ネットワークにおいては、その可用性を高めるために経路を冗長化することが良く行われている（例えば、特許文献１，２参照）。一方、イーサネット（登録商標）のネットワークにおいては、ループを構成することが禁止されていることが当業者には良く知られている。そのため、物理的にはループを構成しながら、論理的にそれを回避するためのプロトコルがいくつか存在している。しかしながら、従来のプロテクション方法では、高速なプロテクションを低コストに実現する方式が存在していない。

プロテクションの速度に着目すれば、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ） ８０２．１７で標準化が進められているＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｒｉｎｇ）が最速の５０ｍｓを実現している。しかしながら、この方式は処理が複雑であり、安価に実現することが困難である。

ＲＰＲに比べれば、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｄで規定されているＳＴＰ（Ｓｐａｎｎｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は実現コストがはるかに低い。しかしながら、要求される処理が相当に複雑であり、ハードウェアのみでこの機能を実現すると、回路規模が大きくなるため、現実的ではない。そのため、ソフトウェアで実現するのが一般的である。その場合、ハードウェアとしてはＣＰＵ（中央処理装置）及び周辺回路が必要で、その上、ソフトウェアを作成する必要がある。

また、ＳＴＰは障害発生時のプロテクションに数十秒の時間を要する。これを改善した方式として、ＩＥＥＥ ８０２．１ｗで規定されているＲＳＴＰ（Ｒａｐｉｄ Ｓｐａｎｎｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）がある。このＲＳＴＰは数秒でプロテクションすることを目指しているが、条件次第では数十秒を要することが知られている。

さらに、従来のプロトコルでは制御情報が多いことも課題である。ＳＴＰではＢＰＤＵ（Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）と呼ばれる制御情報が規定されている。この情報量は３５バイトである。また、ＳＴＰではイーサネット（登録商標）フレームに収容して転送するため、その仕様の制限上、６４バイト長にパディングされることとなり、オーバヘッドも大きい。ＲＰＲでは何種類かの制御用パケットが定義されており、転送される情報量が非常に多い。

特公平８−１９５７７０号公報 特開２００１−２５７７０４号公報

上述した従来のプロテクション方法では、ネットワークの可用性を高めるために経路を冗長化する必要があるが、イーサネット（登録商標）スイッチを用いたネットワークでは論理的にループ状態を構成することが禁止されている。そのため、経路を冗長化しながらループを回避するためのプロトコルが従来から存在している。

従来のプロトコルでは汎用性を重視しているため、切替えの制御に用いる情報量が多くなり、処理が複雑化しているため、高速な切替えを実現することが困難である。例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｄで規定されているＳＴＰでは切替えのために数十秒を要する。また、ＩＥＥＥ ８０２．１ｗで規定されているＲＳＴＰであっても切替えのために数秒の時間が必要である。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、ネットワーク障害発生時の経路切替えや障害回復時の切戻しを制御するための情報をたかだか４ビットで表現することができ、高速なプロテクション機能を低コストで実現することができるネットワーク、ノード及びそれらに用いるプロテクション方法を提供することにある。

本発明によるネットワークは、複数のノード間を接続してなる通信経路の冗長化を図るネットワークであって、
前記通信経路の障害の有無を示す警報転送情報と前記ノードのポートの状態を示す情報及びトポロジの変化を通知する情報とからなる切替え制御情報に基づいて障害発生時の経路切替え及び復旧時の経路切戻しを制御する手段を前記複数のノード各々に備え、
前記ポートにおけるデータの入出力を処理する処理手段を前記複数のノード各々に含み、
前記処理手段は、前記障害を検出する検出手段と、前記切替え制御情報から前記通信経路の障害の有無を示す警報転送情報と前記ノードのポートの状態を示す情報及びトポロジの変化を通知する情報からなるノード間通知情報とを分離する分離手段とを含み、
前記切替え制御情報は、前記警報転送情報の１ビットと、前記ノード間通知情報の３ビットとからなり、
前記警報転送情報は、最上流において警報なしの値がセットされ、これを隣のノードに転送し、受けたノードがさらに下流へと転送し、リンクに障害を検出した場合に上流及び下流の双方に対して警報ありの値をセットし、最下流のノードにて情報を廃棄し、
前記ノード間通知情報は、最上流において終端設定ノードのポートの状態をフォワーディング、非終端設定ノードのポートの状態をフォワーディング、トポロジ変化通知をディアサートの値に設定され、これを隣のノードに転送し、受けたノードがさらに下流へと転送している。

本発明によるノードは、通信経路の冗長化を図るネットワークに用いられるノードであって、
前記通信経路の障害の有無を示す警報転送情報と前記ノードのポートの状態を示す情報及びトポロジの変化を通知する情報とからなる切替え制御情報に基づいて障害発生時の経路切替え及び復旧時の経路切戻しを制御する手段を備え、
前記ポートにおけるデータの入出力を処理する処理手段を含み、
前記処理手段は、前記障害を検出する検出手段と、前記切替え制御情報から前記通信経路の障害の有無を示す警報転送情報と前記ノードのポートの状態を示す情報及びトポロジの変化を通知する情報からなるノード間通知情報とを分離する分離手段とを含み、
前記切替え制御情報は、前記警報転送情報の１ビットと、前記ノード間通知情報の３ビットとからなり、
前記警報転送情報は、最上流において警報なしの値がセットされ、これを隣のノードに転送し、受けたノードがさらに下流へと転送し、リンクに障害を検出した場合に上流及び下流の双方に対して警報ありの値をセットし、最下流のノードにて情報を廃棄し、
前記ノード間通知情報は、最上流において終端設定ノードのポートの状態をフォワーディング、非終端設定ノードのポートの状態をフォワーディング、トポロジ変化通知をディアサートの値に設定され、これを隣のノードに転送し、受けたノードがさらに下流へと転送している。

本発明によるプロテクション方法は、複数のノード間を接続してなる通信経路の冗長化を図るネットワークに用いられるプロテクション方法であって、
前記複数のノード各々において、前記通信経路の障害の有無を示す警報転送情報と前記ノードのポートの状態を示す情報及びトポロジの変化を通知する情報とからなる切替え制御情報に基づいて障害発生時の経路切替え及び復旧時の経路切戻しを制御し、
前記複数のノード各々において、前記ポートにおけるデータの入出力を処理する処理手段が、前記障害を検出するとともに、前記切替え制御情報から前記通信経路の障害の有無を示す警報転送情報と前記ノードのポートの状態を示す情報及びトポロジの変化を通知する情報からなるノード間通知情報とを分離し、
前記切替え制御情報は、前記警報転送情報の１ビットと、前記ノード間通知情報の３ビットとからなり、
前記警報転送情報は、最上流において警報なしの値がセットされ、これを隣のノードに転送し、受けたノードがさらに下流へと転送し、リンクに障害を検出した場合に上流及び下流の双方に対して警報ありの値をセットし、最下流のノードにて情報を廃棄し、
前記ノード間通知情報は、最上流において終端設定ノードのポートの状態をフォワーディング、非終端設定ノードのポートの状態をフォワーディング、トポロジ変化通知をディアサートの値に設定され、これを隣のノードに転送し、受けたノードがさらに下流へと転送している。

すなわち、本発明のネットワークは、通信経路の冗長化を図っているネットワークにおいて、障害発生時の経路切替えや復旧時の経路切戻しを制御するための情報をたかだか４ビットで表現可能としている。

本発明のネットワークでは、切替え制御のために転送する情報量をたかだか４ビットとすることによって、各ノードにおける処理を簡単にしている。そのため、本発明のネットワークでは、実現コストも抑制可能となり、０．５秒以内の高速なプロテクションも実現可能としている。

本発明のネットワークでは、アルゴリズムを簡単にするために２つの制限を設けている。一つ目の制限は、ネットワークトポロジをリングに限定していることである。二つ目の制限は、ＳＴＰ（Ｓｐａｎｎｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のルートブリッジに相当するノードの決定をプロビジョニング（ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ）によるものとすることである。プロビジョニングとは需要の変化に応じてネットワークを柔軟に変更することである。

より具体的に説明すると、本発明のネットワークでは、ネットワーク側ポート＃１処理部及びネットワーク側ポート＃２処理部各々がリンク障害検出部と切替え制御情報分離部とを有し、検出したリンク障害とネットワーク側から受信した切替え制御情報とをプロトコル処理部へ出力する。また、ネットワーク側ポート１処理部及びネットワーク側ポート２処理部各々は切替え制御情報多重部を有し、プロトコル処理部で生成した送信用の切替え制御情報を入力してネットワーク側へ出力する。

ネットワーク側ポート＃１処理部及びネットワーク側ポート＃２処理部各々のカプセル化処理部では、イーサネット（登録商標）のフレームをネットワーク側へ送出するデータリンクフレームにカプセル化し、デカプセル化処理部ではその反対の処理を行う。これら２つの処理部ではプロトコル処理部から入力されるブロッキング制御信号にしたがって、フレームを転送したり、廃棄したりする機能も有する。

イーサネット（登録商標）スイッチ部はＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレステーブルの強制クリア機能を有する一般的なイーサネット（登録商標）スイッチである。ＭＡＣアドレステーブルのクリア実行タイミングは、プロトコル処理部で生成したＭＡＣアドレステーブルクリア制御信号にしたがう。イーサネット（登録商標）スイッチは、当業者にとってよく知られており、またその内部構成については本発明では関与しないので、詳細の説明は省略する。

プロトコル処理部では、ネットワーク側ポート＃１処理部とネットワーク側ポート＃２処理部とから入力されるリンク障害検出結果と切替え制御情報とに加えて終端情報に関するユーザ設定の３種類の入力情報を基に、各ポートのブロッキング制御信号の生成とＭＡＣアドレステーブルクリア制御信号の生成とを行う。尚、ここで終端情報に関するユーザ設定は、プロビジョニングによって決定されるものである。また、プロトコル処理部ではこれらの入力信号を基に送信用切替え制御信号の生成も行う。

上記の切替え制御情報は、警報転送情報の１ビットと、ノード間通知情報の３ビットとから構成される。本発明のリングネットワークでは、この４ビットの情報で障害時の切替えと復旧時の切戻しとを実現可能なようにプロトコル処理部の機能を規定している。

これによって、本発明のネットワークでは、ネットワーク障害発生時の経路切替えや障害回復時の切戻しを制御するための情報をたかだか４ビットで表現することが可能となり、高速なプロテクション機能が低コストで実現可能になる。

本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、ネットワーク障害発生時の経路切替えや障害回復時の切戻しを制御するための情報をたかだか４ビットで表現することができ、高速なプロテクション機能を低コストで実現することができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によるネットワークノードの構成例を示すブロック図である。図１において、ネットワークノード１はイーサネット（登録商標）スイッチ部（以下、スイッチ部とする）２と、プロトコル処理部３と、ネットワーク側ポート＃１処理部４と、ネットワーク側ポート＃２処理部５とから構成されている。

スイッチ部２において、２ポート（ポート＃１及びポート＃２）は、ネットワーク側ポート＃１処理部４とネットワーク側ポート＃２処理部５とを経由してネットワーク側（図示せず）へ接続されている。また、スイッチ部２において、上記以外のポートは端末側（図示せず）へ接続されるが、本発明の対象外であるので、それらのポートについての説明を省略する。

スイッチ部２は学習したＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスをＭＡＣアドレステーブルから強制的にクリアする機能を有していることが必要であり、プロトコル処理部３からの制御にしたがってＭＡＣアドレステーブルのクリアを実行する。スイッチ部２については、当業者にとってよく知られているので、内部構成の詳細についての説明を省略する。

ネットワーク側ポート＃１処理部４及びネットワーク側ポート＃２処理部５は全く同じ内部構成をとっており、各々、リンク障害検出部４１，５１と、切替え制御情報多重部４２，５２と、切替え制御情報分離部４３，５３と、カプセル化処理部４４，５４と、デカプセル化処理部４５，５５とから構成されている。

カプセル化処理部４４，５４はスイッチ部２から入力するフレームをネットワーク側のデータリンクフレームにカプセル化する処理を行う。尚、ネットワーク側のデータリンク方式については本発明では問わない。もしも、ネットワーク側のデータリンク方式がイーサネット（登録商標）であるなら、カプセル化処理部４４，５４は単なるバッファでも構わない。しかしながら、本発明による効果を最大限に生かすのであれば、最適なデータリンク方式を採用することが望ましい。

デカプセル化処理部４５，５５はカプセル化処理部４４，５４と反対の処理を実施する。これら２つの処理部に対して、プロトコル処理部３からブロッキング制御信号が入力される。このブロッキング制御信号はブロッキングとフォワーディングとの２値をとる。ブロッキング制御信号がフォワーディングの値であれば入力フレームのカプセル化またはデカプセル化を行って出力し、ブロッキング制御信号がブロッキングであれば入力フレームを廃棄する。

切替え制御情報多重部４２，５２はカプセル化処理部４４，５４からのフレームとプロトコル処理部３からの切替え制御情報とを多重する処理を行う。多重化の方法はカプセル化方式に依存するので、本発明ではその詳細は問わない。また、カプセル化の際に自由に使用することができるオーバヘッド領域が存在する場合には、その領域に切替え制御情報を格納してもよい。さらに、制御用のフレームを規定しているようなカプセル化方式を採用する場合には、そのようなフレームに切替え制御情報を格納してもよい。

もしも、ネットワーク側のデータリンクがイーサネット（登録商標）である場合、すなわち、カプセル化を実施しないような場合には、切替え制御情報を格納するフレームであることがわかるような独自の目印をつけて該当情報を収容してもよい。

切替え制御情報分離部４３，５３は切替え制御情報多重部４２，５２と逆の機能を持ち、ネットワーク側から入力された切替え制御情報を抜き出してプロトコル処理部３へ出力する。

リンク障害検出部４１，５１はリンクの障害を検出した際にその旨の警報をプロトコル処理部３へ出力する機能を有する。リンク障害の詳細についてもカプセル化手段に依存するので、本発明ではその詳細は問わない。

プロトコル処理部３はネットワーク側ポート＃１処理部４及びネットワーク側ポート＃２処理部５から入力されるリンク障害検出結果及び切替え制御情報と、さらに終端情報とに関するユーザ設定の３種類の入力情報を基に処理を実施する。プロトコル処理部３はネットワーク側ポート＃１処理部４及びネットワーク側ポート＃２処理部５に対して、送信用切替え制御信号とブロッキング制御信号とを出力する。プロトコル処理部３はスイッチ部２に対して、ＭＡＣアドレステーブルクリア制御信号を出力する。

図２は本発明の一実施例によるネットワークの構成例を示すブロック図である。図２において、本発明の一実施例によるネットワークは４ノード（ネットワークノード１−１〜１−４）の構成となっており、ネットワークノード１−１〜１−４各々は図１に示すネットワークノード１と同様の構成となっている。つまり、ネットワークノード１−１〜１−４各々はスイッチ部２−１〜２−４と、プロトコル処理部３−１〜３−４と、ネットワーク側ポート＃１処理部４−１〜４−４と、ネットワーク側ポート＃２処理部５−１〜５−４とから構成されている。

本発明のアルゴリズムにしたがえば、ネットワークは最低１箇所ブロックされる。図２では、図面上側に記載したネットワークノード１−１のネットワーク側ポート＃１をブロックした例のイメージを示している。すなわち、物理的にはクローズドリングなトポロジであっても、論理的にはオープンリングとなる。

本実施例ではネットワークの最上流に位置するノードで切替制御情報が生成され、両方のポート＃１，＃２から出力され、ネットワーク内を双方向に転送されて行き、最下流ノードで廃棄される。但し、途中のノードで警報が発生したり、ブロッキング箇所が変更されたりした場合には、その情報が上書きされる。これらの動作の詳細については後述する。

図３は本発明の一実施例による切替え制御情報の詳細な構成を示す図である。図３において、切替え制御情報は全部で４ビットの情報であり、警報転送情報の１ビットと、ノード間通知情報の３ビットとから構成されている。

１ビット目の警報転送情報に関する処理は以下のように実施する。ネットワークの最上流では、警報なし（ＮＯＲ）の値をセットする。これを隣のノードに転送し、受けたノードはさらに下流に転送する。但し、リンクに障害を検出した場合には、ネットワークの上流及び下流の双方に対して警報あり（ＡＬＭ）の値をセットして転送する。そして、最下流ノードではこの情報を廃棄する。

２〜４ビット目のノード間通知情報に関する処理は以下のように実施する。ネットワークの最上流では、終端設定ノードのポートの状態（２ビット目）をフォワーディング、非終端設定ノードのポートの状態（３ビット目）をフォワーディング、トポロジ変化通知（４ビット目）をディアサートの値に設定する。これを隣のノードに転送し、受けたノードはさらに下流に転送する。

但し、途中でブロックされているノードを経由する際には、そのノードが終端設定ノードであれば終端設定ノードのポートの状態を、そのノードが非終端設定ノードであれば非終端設定ノードのポートの状態をブロッキングに上書きする。また、フォワーディングからブロッキングに状態が遷移した場合には、一定時間トポロジ変化通知をアサートする。そして最下流ノードでこれらの情報を廃棄する。

図４は図１のプロトコル処理部３の内部構成を示すブロック図である。図４において、プロトコル処理部３は切替え制御情報生成部３１と、ブロッキング判定処理部３２と、ＭＡＣアドレステーブルクリア制御信号生成部３３とから構成されている。

ポート＃１からの切替え制御情報とポート＃２からの切替え制御情報とポート＃１からの回線障害検出結果とポート＃２からの回線障害検出結果と終端情報とに関するユーザ設定が、切替え制御情報生成部３１とブロッキング判定処理部３２とにそれぞれ入力される。

ブロッキング判定処理部３２では上記の入力情報を基に各ポートをブロッキングするか、フォワーディングするかを判定し、ポート＃１へのブロッキング制御信号とポート＃２へのブロッキング制御信号とを出力する。

切替え制御情報生成部３１には上記に加えて、ブロッキング判定処理部３２から出力されるポート＃１へのブロッキング制御信号とポート＃２へのブロッキング制御信号とが入力され、送信する切替え制御情報を生成し、ポート＃１への切替え制御情報出力とポート＃２への切替え制御情報出力とを出力する。

ＭＡＣアドレステーブルクリア制御信号生成部３３では、ポート＃１からの切替え制御情報とポート＃２からの切替え制御情報とポート＃１へのブロッキング制御信号とポート＃２へのブロッキング制御信号とを入力し、ＭＡＣアドレステーブルクリア制御信号を生成して出力する。

図５は図４の切替え制御情報生成部３１の内部構成を示すブロック図である。図５において、切替え制御情報生成部３１は分離部３１１，３１２と、警報転送情報生成部３１３と、ノード間通知情報生成部３１４と、多重部３１５，３１６とから構成されている。

上述した通り、切替え制御情報は４ビットの情報である。分離部３１１では切替え制御情報を入力して１ビットの警報転送情報と３ビットのノード間通知情報とに分離する。分離部３１４も、上記の分離部３１１と同様の動作を行う。多重部３１５は１ビットの警報転送情報と３ビットのノード間通知情報とを多重して４ビットの切替え制御情報を出力する。多重部３１６も、上記の多重部３１５と同様の動作を行う。

警報転送情報生成部３１３では分離部３１１から出力されるポート＃１からの警報転送情報と分離部３１２から出力されるポート＃２からの警報転送情報とポート＃１からの回線障害検出結果とポート＃２からの回線障害検出結果とポート＃１へのブロッキング制御信号とポート＃２へのブロッキング制御信号とを入力し、送信する警報転送情報を生成する。警報転送情報生成部３１３はポート＃１へ送信する警報転送情報を多重部３１５へ出力し、ポート＃２へ送信する警報転送情報を多重部３１６へ出力する。

ノード間通知情報生成部３１４では、分離部３１１から出力されるポート＃１からのノード間通知情報と分離部３１２から出力されるポート＃２からのノード間通知情報とポート＃１からの回線障害検出結果とポート＃２からの回線障害検出結果とポート＃１へのブロッキング制御信号とポート＃２へのブロッキング制御信号と終端情報に関するユーザ設定とを入力し、送信するノード間通知情報を生成する。ノード間通知情報生成部３１４はポート＃１へ送信するノード間通知情報を多重部３１５へ出力し、ポート＃２へ送信するノード間通知情報を多重部３１６へ出力する。

図６は図４のブロッキング判定処理部３２の内部構成を示すブロック図である。図６において、ブロッキング判定処理部３２はポート＃１側のブロッキング判定主処理部３２１と、ポート＃２側のブロッキング判定主処理部３２２と、バス分離部３２３と、セット／リセット型のフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）３２４，３２５と、インバータ３２６とから構成されている。

終端情報に関するユーザ設定は、終端ノード設定と、終端ポート設定との２ビットから構成される。終端ノードはネットワーク内で１ノードのみ設定される。終端ポート設定はポート＃１とポート＃２とのどちらを終端するかの設定であり、終端ノードに設定されたノードでのみ意味がある。本実施例では、ネットワーク内に障害が発生していない場合、終端ノードに設定されたノードの終端ポートがブロックされるアルゴリズムとなっている。バス分離部３２３は終端情報に関するユーザ設定を２ビットに分離する。

ポート＃１側のブロッキング判定主処理部３２１及びポート＃２側のブロッキング判定主処理部３２２各々の内部構成は同一である。ポート＃１からの切替え制御情報とポート＃２からの切替え制御情報とポート＃１からの回線障害検出結果とポート＃２からの回線障害検出結果とがポート＃１側のブロッキング判定主処理部３２１とポート＃２側のブロッキング判定主処理部３２２とに入力される。但し、ポート＃１とポート＃２とから入力されるこれらの信号はテレコに接続される。

バス分離部３２３からの終端ノード設定ビットはポート＃１側のブロッキング判定主処理部３２１とポート＃２側のブロッキング判定主処理部３２２との両方に入力される。バス分離部３２３からの終端ポート設定ビットはポート＃１側のブロッキング判定主処理部３２１とポート＃２側のブロッキング判定主処理部３２２との両方に入力される。但し、その論理はインバータ３２６で反転してから入力する。

ブロッキング判定処理部３２の出力信号であるポート＃１へのブロッキング制御信号はポート＃２側のブロッキング判定主処理部３２２へ入力され、ポート＃２へのブロッキング制御信号はポート＃１側のブロッキング判定主処理部３２１へ入力される。ポート＃１側のブロッキング判定主処理部３２１とポート＃２側のブロッキング判定主処理部３２２とは上記の入力信号を基に、ブロック要求出力とフォワード要求出力とを生成する。

ポート＃１側のブロッキング判定主処理部３２１及びポート＃２側のブロッキング判定主処理部３２２ではブロッキング条件が成立すれば、ブロック要求がアサートされ、フォワーディング条件が成立すれば、フォワード要求がアサートされる。これらの信号はセット／リセット型のフリップフロップ３２４，３２５に入力され、最終的にポート＃１へのブロッキング制御信号とポート＃２へのブロッキング制御信号とが出力される。

図７は図６のポート＃１側のブロッキング判定主処理部３２１及びポート＃２側のブロッキング判定主処理部３２２における動作を規定する真理値表を示す図である。図８は図５の警報転送情報生成部３１３における動作を規定する真理値表を示す図である。

図９は図５のノード間通知情報生成部３１４の内部構成を示すブロック図である。図９において、ノード間通知情報生成部３１４はポート＃１におけるノード間通知情報生成部３１４１と、ポート＃２におけるノード間通知情報生成部３１４２と、ノード間通知情報選択部３１４３とから構成されている。

ポート＃１におけるノード間通知情報生成部３１４１とポート＃２におけるノード間通知情報生成部３１４２とは同じ内部構成となっている。ポート＃１におけるノード間通知情報生成部３１４１はポート＃１へのブロッキング制御信号と終端ノード設定とを入力とし、それらの信号を基にノード間通知情報を生成し、そのノード間通知信号をノード間通知情報選択部３１４３に出力する。ポート＃２におけるノード間通知情報生成部３１４２はポート＃２へのブロッキング制御信号と終端ノード設定とを入力とし、それらの信号を基にノード間通知情報を生成し、そのノード間通知信号をノード間通知情報選択部３１４３に出力する。

ノード間通知情報選択部３１４３では、ポート＃１におけるノード間通知情報生成部３１４１の出力とポート＃２におけるノード間通知情報生成部３１４２の出力とポート＃１からの回線障害検出結果とポート＃１からのノード間通知情報入力とポート＃１へのブロッキング制御信号入力とポート＃２へのブロッキング制御信号入力とポート＃２からのノード間通知情報入力とポート＃２からの回線障害検出結果とを入力し、ポート＃１へのノード間通知情報出力とポート＃２へのノード間通知情報出力とを生成する。

図１０は図９のポート＃１におけるノード間通知情報生成部３１４１の内部構成を示すブロック図である。図１０において、ポート＃１におけるノード間通知情報生成部３１４１はフォワード→ブロック（Ｆｏｒｗａｒｄ→Ｂｌｏｃｋ）変化点検出部３１４１１と、ポートの状態のマッピング部３１４１２と、バス多重部３１４１３とから構成されている。

ポート＃１へのブロッキング制御信号と終端ノード設定とはポート状態のマッピング部３１４１２へ入力される。ここでは、ブロッキング制御が終端設定ノードと非終端設定ノードとのどちらに対するものなのかが対応付けられて出力される。

ポート＃１へのブロッキング制御信号はフォワード→ブロック変化点検出部３１４１１に入力され、その変化が検出された際に、一定時間、出力信号がアサートされる。

バス多重部３１４１３ではフォワード→ブロック変化点検出部３１４１１からの出力１ビットと、ポートの状態のマッピング部３１４１２からの出力２ビットとを多重して３ビットとし、ポート＃１におけるノード間通知情報として出力される。

図１１は図１０のポートの状態のマッピング部３１４１２の動作を規定する真理値表を示す図であり、図１２は図９のノード間通知情報選択部３１４３の動作を規定する真理値表を示す図である。

図１３は図４のＭＡＣアドレステーブルクリア制御信号生成部３３の内部構成を示すブロック図である。図１３において、ＭＡＣアドレステーブルクリア制御信号生成部３３はトポロジ変化通知ビット抽出部３３１，３３２と、フォワード→ブロック変化点検出部３３３〜３３６と、ＯＲ（論理和）回路３３７とから構成されている。

４ビットで構成されるポート＃１からの切替え制御情報入力はトポロジ変化通知ビット抽出部３３１に入力され、その中からトポロジ変化通知ビットの１ビットだけが抽出されて出力される。トポロジ変化通知ビット抽出部３３２はトポロジ変化通知ビット抽出部３３１と同様の動作を行い、ポート＃２からの切替え制御情報を入力とする。

フォワード→ブロック変化点検出部３３３ではトポロジ変化通知ビット抽出部３３１からのトポロジ変化通知ビットがブロックに変化したことを検出すると、一定時間出力信号をアサートする。フォワード→ブロック変化点検出部３３４はフォワード→ブロック変化点検出部３３３と同様の動作を行い、トポロジ変化通知ビット抽出部３３２からのトポロジ変化通知ビットを入力とする。

フォワード→ブロック変化点検出部３３５はフォワード→ブロック変化点検出部３３３と同様の動作を行い、ポート＃１へのブロッキング制御信号を入力とする。フォワード→ブロック変化点検出部３３６はフォワード→ブロック変化点検出部３３３と同様の動作を行い、ポート＃２へのブロッキング制御信号を入力とする。

上記４つのフォワード→ブロック変化点検出部３３３〜３３６の出力は、ＯＲ回路３３７にて論理和をとり、その演算結果がＭＡＣアドレステーブルクリア制御信号として出力される。

図１４は本発明の一実施例によるネットワークにおけるプロテクション動作を示す図である。図１４は図１のネットワークノード１を６ノード接続した構成のネットワークにおけるプロテクション動作のシーケンス例を示している。

図１４ではスイッチ部２とネットワーク側ポート＃１処理部４とネットワーク側ポート＃２処理部５との３つのコンポーネントで一つのネットワークノード１を模式的に表現している。スイッチ部２との接続が直線の箇所はフォワーディング状態であることを意味し、黒丸の箇所はブロッキング状態であることを意味している。太い線で囲まれたノードは終端点に関するユーザ設定において終端ノードに設定されていることを意味する。いくつかのノードにまたがって囲んでいる破線は、ネットワークの論理的なトポロジを表している。

また、ノード間の矢印に付随している文字列は、切替え制御情報の内容を示している。左側から順に、ネットワーク内の警報転送、終端設定ノードのポートの状態、非終端設定ノードのポートの状態、トポロジ変化通知を意味している。

図１４（１）はネットワーク内に障害が発生していない状態を示している。この状態では、終端点に関するユーザ設定にしたがって、ネットワーク内の１箇所がブロッキングされる。そして、切替え制御情報としては、ネットワーク内の警報転送がＮＯＲ（警報なし）、終端設定ノードのポートの状態がＢ（ブロッキング）、非終端設定ノードのポートの状態がＦ（フォワーディング）、トポロジ変化通知が０（ディアサート）という値を終端ノードが生成し、その切替え制御情報がネットワーク内に転送される。

図１４（２）はネットワーク内に障害が発生した直後の状態を示している。右上のノードでリンク障害が発生すると、そのポートがブロッキングされる。この動作は図７に示す真理値表で規定されており、図７の（１）の条件に合致する。この状態変更によって、ネットワーク内にブロッキングが２箇所となる。したがって、論理的なトポロジを破線で示した通り、ネットワークは２つに分断されることとなる。

終端ノードから送出される切替え制御情報は上述した内容から変更はないが、リンク障害を検出したノードから出力される切替え制御情報は、ネットワーク内の警報転送がＡＬＭ（警報あり）、終端設定ノードのポートの状態がＦ（フォワーディング）、非終端設定ノードのポートの状態がＢ（ブロッキング）、トポロジ変化通知が１（アサート）という値をとる。

ところで、一般に、スイッチ部２はポートに到着したフレームのソースＭＡＣアドレスを自動学習し、ＭＡＣアドレステーブル（図示せず）に登録する。学習されていないアドレスのフレームについてはセグメント内にフラッディングされるが、学習されているアドレスのフレームについては、このＭＡＣアドレステーブルにしたがって該当のポートにのみフレームを転送する。そして、通信が中断してから一定時間経過後に、該当エントリをＭＡＣアドレステーブルからエージングアウトする機能も有している。

すなわち、通信不能となったノードもエージングアウトするまでの間はＭＡＣアドレステーブルから削除されることはない。これによって、ネットワークのトポロジが変化した際にエージングアウトするまでの間通信が不能となる可能性がある。トポロジの変化は、フォワーディング箇所をブロッキングに変更する場合と、反対にブロッキング箇所をフォワーディングに変更する場合とがある。後者の場合にはそれまで学習していた内容と矛盾が生じることはないが、前者の場合にはトポロジがＭＡＣアドレステーブルに反映されていない状態である。

例えば、ポート＃１を通じて通信していたノードが、ポート＃２で通信するようにトポロジが変化した場合、エージングアウトするまでの間は通信不能となる可能性がある。この回避策として、本実施例ではネットワークのトポロジが変化した際にＭＡＣアドレステーブルを一旦クリアしてアドレスを再度学習させている。そのトリガとなるのが、切替え制御情報の中のトポロジ変化通知ビットである。

図１４（３）は終端設定ノードがフォワーディングに変更される様子を示している。終端設定ノードはネットワーク内の非終端設定ノードがブロッキングされたことによって、フォワーディングへと変更される。この動作は図７に示す真理値表で規定されており、図７の（４）の条件に合致する。この状態変化によって、論理的なトポロジは破線で示した通り、一つのネットワークとなる。そして、リンク障害を検出したノードから出力される切替え制御情報がネットワーク内を一周することとなる。

図１４（４）はネットワーク内の障害が回復した直後の状態を示している。右上のノードでリンク障害が復旧しているので、このノードから出力される切替え制御情報は、ネットワーク内の警報転送がＮＯＲ（警報なし）、終端設定ノードのポートの状態がＦ（フォワーディング）、非終端設定ノードのポートの状態がＢ（ブロッキング）、トポロジ変化通知が０（ディアサート）となる。この切替え制御情報がネットワーク内を一周する。

図１４（５）は終端設定ノードがブロッキングに変更される様子を示している。ネットワーク内に障害が存在しない状態となったため、終端設定ノードはブロッキングへと変更される。この動作は図７に示す真理値表で規定されており、図７の（２）の条件に合致する。この状態変更によって、ネットワーク内にブロッキングが２箇所となり、論理的なトポロジは破線で示した通り、ネットワークが２つに分断されることとなる。

リンク障害が復旧した右上のノードから送出される切替え制御情報は上述した内容から変更はないが、終端設定ノードノードから出力される切替え制御情報は、ネットワーク内の警報転送がＮＯＲ（警報なし）、終端設定ノードのポートの状態がＢ（ブロッキング）、非終端設定ノードのポートの状態がＦ（フォワーディング）、トポロジ変化通知が１（アサート）という値をとる。尚、トポロジ変化通知がアサートされているため、これをトリガにネットワーク内の各ノードでは一旦ＭＡＣアドレステーブルがクリアされる。

図１４（６）は障害復旧ノードがフォワーディングに変更される様子を示している。終端設定ノードがブロッキングされたことによって、非終端設定ノードはフォワーディングの条件が成立する。この条件は図７に示す真理値表の（７）に合致する。この状態変化によって、論理的なトポロジは破線で示したように、一つのネットワークとなる。

上述したように、終端設定ノードはユーザがプロビジョニングで決定するものである。すなわち、ネットワークに障害が発生していない場合には、その箇所でブロッキングすることが望ましい。上記のように、本実施例は障害発生時に経路切替えを実施し、障害復旧時に経路切戻しを実施する方式となっている。

このように、本実施例では、ネットワーク障害発生時の経路切替えや障害回復時の切戻しを制御するための情報をたかだか４ビットで表現することができるので、処理対象の情報量を少なくすることができ、従来手法と比較して高速なプロテクション機能を低コストで実現することができる。

本実施例によって、高速なプロテクションを実現することができることはシミュレーションによって確認されている。そのシミュレーションの結果を示すグラフを図１５に示す。

このシミュレーションは、本発明の方式をノードモデルとしてプログラミングし、そのノードを１２８ノード接続したネットワークモデルを構成して実施している。グラフの上段はあるノードにおけるフレームの送信レートを示している。中段は別なノードにおけるフレームの受信レートを示している。下段はフレームが到着するまでの遅延量を示している。グラフの横軸は時間軸であり、スケールの単位は秒である。

グラフの中段を見ると、約１２秒の時と約１４秒の時とに受信フレームが瞬断している様子が示されている。約１２秒の時はネットワーク障害が発生して経路の切替えが実行されており、約１４秒の時にネットワーク障害が発生して経路の切戻しが実行されている。いずれも約０．５秒で通信が回復している様子が示されている。

グラフの下段には、遅延量が変化している様子が示されている。ネットワークの初期状態では、対象の通信が遠い経路を通るように終端点が設定されている。経路が切替わると、近い経路を通るようにトポロジが変更される。そして、切戻しによって元のトポロジに戻ると、通信経路も元の状態に戻る。すなわち、初期状態では遅延量が大きく、切替えによって遅延量が小さくなり、切戻しによってまた遅延量が大きくなる。グラフにはその様子が示されており、切替えと切戻しとが実行されていることがわかる。

また、図１中のプロトコル処理部３を回路で構成すると、ゲート数換算にして６０００未満で実現できることがわかっている。これは８ビットのＣＰＵと同程度の回路規模であり、実現コストも低く抑えられているといえる。

さらに、イーサネット（登録商標）フレームをカプセル化して切替え制御情報と独立させているため、切替え制御情報を転送するための帯域を必要最小限にすることができるという効果もある。ＳＴＰ（Ｓｐａｎｎｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の従来手法では、イーサネット（登録商標）フレームで制御情報を転送しているが、イーサネット（登録商標）ではフレームの最低長が６４オクテットと定められているため、数ビットの情報を転送する場合であっても６４オクテットの帯域を消費してしまう。尚、必要帯域はカプセル化手法に依存するが、本実施例ではその内容は問わない。

図１６は本発明の他の実施例によるネットワークノードの構成を示すブロック図である。図１６において、本発明の他の実施例によるネットワークノード６では、イーサネット（登録商標）フレームをＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ） Ｇ．７０４１にて規格化されたＧＦＰ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｆｒａｍｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）でカプセル化し、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０７にて規格化されたＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）に収容することを前提とした構成をとっている。

すなわち、ネットワークノード６はスイッチ部６１と、プロトコル処理部６２と、ネットワーク側ポート＃１処理部６３と、ネットワーク側ポート＃２処理部６４とから構成されている。ネットワーク側ポート＃１処理部６３及びネットワーク側ポート＃２処理部６４は全く同じ内部構成をとっており、各々、ＳＴＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｍｏｄｕｌｅ）マッパ／デマッパ処理部６３１，６４１と、ＧＦＰ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｆｒａｍｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）カプセル化処理部６３２，６４２と、ＧＦＰデカプセル化処理部６３３，６４３とから構成されている。

ＧＦＰカプセル化処理部６３２，６４２はスイッチ６１から入力するフレームをＧＦＰにカプセル化する処理を行い、ＧＦＰデカプセル化処理部６３３，６４３はその反対の処理を行う。これらの処理部は内部にバッファ（図示せず）を有している。これら２つの処理部に対しては、プロトコル処理部６２からブロッキング制御信号が入力される。

このブロッキング制御信号はブロッキングとフォワーディングとの２値をとる。このブロッキング制御信号がフォワーディングの値であれば、入力フレームのカプセル化またはデカプセル化を行って出力し、ブロッキングであれば、入力フレームを廃棄する。

ＧＦＰデカプセル処理部６３３，６４３は受信したＧＦＰのフレーム同期機能を有している。この同期が確立しないとフレームの内容を解釈することができない。したがって、フレームの同期が確立することと、ＧＦＰのリンクが確立することとは同義である。よって、このフレーム同期確立信号をリンク障害の検出信号としてプロトコル処理部６２へ出力している。

ＳＴＭマッパ／デマッパ処理部６３１，６４１はＳＤＨのＳＴＭペイロードに対して、信号をマッピングしたり、デマッピングしたりする処理を実行する。ＳＤＨではユーザが利用できるオーバヘッドバイトが規定されているので、切替え制御情報をそのオーバヘッドを利用して転送することができる。

切替え制御情報は４ビット長の情報なので、１オクテットのオーバヘッドに収容することが可能である。切替え制御情報をオーバヘッドバイトに収容したり、抽出したりする処理もＳＴＭマッパ／デマッパ処理部６３１，６４１で実行可能である。そのため、ＳＴＭマッパ／デマッパ処理部６３１，６４１で受信した切替え制御情報をプロトコル処理部６２へ入力し、また反対に、プロトコル処理部６２で生成した切替え制御情報をＳＴＭマッパ／デマッパ処理部６３１，６４１へ入力している。

これによって、本実施例では、上記の構成において、切替え制御情報をオーバヘッドを利用して転送しているため、ペイロードの帯域を消費することがないという利点がある。

本発明の一実施例によるネットワークノードの構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施例によるネットワークの構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施例による切替え制御情報の詳細な構成を示す図である。 図１のプロトコル処理部の内部構成を示すブロック図である。 図４の切替え制御情報生成部の内部構成を示すブロック図である。 図４のブロッキング判定処理部の内部構成を示すブロック図である。 図６のポート＃１側のブロッキング判定主処理部及びポート＃２側のブロッキング判定主処理部における動作を規定する真理値表を示す図である。 図５の警報転送情報生成部における動作を規定する真理値表を示す図である。 図５のノード間通知情報生成部の内部構成を示すブロック図である。 図９のポート＃１におけるノード間通知情報生成部の内部構成を示すブロック図である。 図１０のポートの状態のマッピング部の動作を規定する真理値表を示す図である。 図９のノード間通知情報選択部の動作を規定する真理値表を示す図である。 図４のＭＡＣアドレステーブルクリア制御信号生成部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例によるネットワークにおけるプロテクション動作を示す図である。 本発明の一実施例によるシミュレーションの結果を示す図である。 本発明の他の実施例によるネットワークノードの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１，１−１〜１−４，６ ネットワークノード
２，２−１〜２−４，６１ イーサネット（登録商標）スイッチ部
３，３−１〜３−４，６２ プロトコル処理部
４，４−１〜４−４，６３ ネットワーク側ポート＃１処理部
５，５−１〜５−４，６４ ネットワーク側ポート＃２処理部
３１ 切替え制御情報生成部
３２ ブロッキング判定処理部
３３ ＭＡＣアドレステーブルクリア制御信号生成部
４１，５１ リンク障害検出部
４２，５２ 切替え制御情報多重部
４３，５３ 切替え制御情報分離部
４４，５４ カプセル化処理部
４５，５５ デカプセル化処理部
３１１，３１２ 分離部
３１３ 警報転送情報生成部
３１４ ノード間通知情報生成部
３１５，３１６ 多重部
３２１ ポート＃１側のブロッキング判定主処理部
３２２ ポート＃２側のブロッキング判定主処理部
３２３ バス分離部
３２４，３２５ フリップフロップ
３２６ インバータ
３３１，３３２ トポロジ変化通知ビット抽出部
３３３〜３３６ フォワード→ブロック変化点検出部
３３７ ＯＲ回路
６３１，６４１ ＳＴＭマッパ／デマッパ処理部
６３２，６４２ ＧＦＰカプセル化処理部
６３３，６４３ ＧＦＰデカプセル化処理部
３１４１ ポート＃１におけるノード間通知情報生成部
３１４２ ポート＃２におけるノード間通知情報生成部
３１４３ ノード間通知情報選択部
３１４１１ フォワード→ブロック変化点検出部
３１４１２ ポートの状態のマッピング部
３１４１３ バス多重部

Claims (15)

1. 複数のノード間を接続してなる通信経路の冗長化を図るネットワークであって、
   前記通信経路の障害の有無を示す警報転送情報と前記ノードのポートの状態を示す情報及びトポロジの変化を通知する情報とからなる切替え制御情報に基づいて障害発生時の経路切替え及び復旧時の経路切戻しを制御する手段を前記複数のノード各々に有し、
   前記ポートにおけるデータの入出力を処理する処理手段を前記複数のノード各々に含み、
   前記処理手段は、前記障害を検出する検出手段と、前記切替え制御情報から前記通信経路の障害の有無を示す警報転送情報と前記ノードのポートの状態を示す情報及びトポロジの変化を通知する情報からなるノード間通知情報とを分離する分離手段とを含み、
   前記切替え制御情報は、前記警報転送情報の１ビットと、前記ノード間通知情報の３ビットとからなり、
   前記警報転送情報は、最上流において警報なしの値がセットされ、これを隣のノードに転送し、受けたノードがさらに下流へと転送し、リンクに障害を検出した場合に上流及び下流の双方に対して警報ありの値をセットし、最下流のノードにて情報を廃棄し、
   前記ノード間通知情報は、最上流において終端設定ノードのポートの状態をフォワーディング、非終端設定ノードのポートの状態をフォワーディング、トポロジ変化通知をディアサートの値に設定され、これを隣のノードに転送し、受けたノードがさらに下流へと転送することを特徴とするネットワーク。
2. ネットワークトポロジがリングであることを特徴とする請求項１記載のネットワーク。
3. 前記処理手段から入力される前記障害の検出結果と前記切替え制御情報と前記ノードの終端情報とを基に各ポートのブロッキング制御信号の生成と前記ポートのスイッチングに用いられるアドレステーブルのクリア制御信号の生成とを行うプロトコル処理手段を前記複数のノード各々に含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載のネットワーク。
4. 前記プロトコル処理手段は、前記障害の検出結果と前記切替え制御情報と前記ノードの終端情報とを基に送信用切替え制御信号を生成し、
   前記処理手段は、前記プロトコル処理部で生成された送信用の切替え制御情報を多重して出力する切替え制御情報多重手段を含むことを特徴とする請求項３記載のネットワーク。
5. 前記処理手段は、前記プロトコル処理部からの前記ブロッキング制御信号にしたがってフレーム転送及びフレーム廃棄のいずれかを行う手段を含むことを特徴とする請求項３または請求項４記載のネットワーク。
6. 通信経路の冗長化を図るネットワークに用いられるノードであって、
   前記通信経路の障害の有無を示す警報転送情報と前記ノードのポートの状態を示す情報及びトポロジの変化を通知する情報とからなる切替え制御情報に基づいて障害発生時の経路切替え及び復旧時の経路切戻しを制御する手段を有し、
   前記ポートにおけるデータの入出力を処理する処理手段を含み、
   前記処理手段は、前記障害を検出する検出手段と、前記切替え制御情報から前記通信経路の障害の有無を示す警報転送情報と前記ノードのポートの状態を示す情報及びトポロジの変化を通知する情報からなるノード間通知情報とを分離する分離手段とを含み、
   前記切替え制御情報は、前記警報転送情報の１ビットと、前記ノード間通知情報の３ビットとからなり、
   前記警報転送情報は、最上流において警報なしの値がセットされ、これを隣のノードに転送し、受けたノードがさらに下流へと転送し、リンクに障害を検出した場合に上流及び下流の双方に対して警報ありの値をセットし、最下流のノードにて情報を廃棄し、
   前記ノード間通知情報は、最上流において終端設定ノードのポートの状態をフォワーディング、非終端設定ノードのポートの状態をフォワーディング、トポロジ変化通知をディアサートの値に設定され、これを隣のノードに転送し、受けたノードがさらに下流へと転送することを特徴とするノード。
7. 前記ネットワークのトポロジがリングであることを特徴とする請求項６記載のノード。
8. 前記処理手段から入力される前記障害の検出結果と前記切替え制御情報と前記ノードの終端情報とを基に各ポートのブロッキング制御信号の生成と前記ポートのスイッチングに用いられるアドレステーブルのクリア制御信号の生成とを行うプロトコル処理手段を含むことを特徴とする請求項６または請求項７記載のノード。
9. 前記プロトコル処理手段は、前記障害の検出結果と前記切替え制御情報と前記ノードの終端情報とを基に送信用切替え制御信号を生成し、
   前記処理手段は、前記プロトコル処理部で生成された送信用の切替え制御情報を多重して出力する切替え制御情報多重手段を含むことを特徴とする請求項８記載のノード。
10. 前記処理手段は、前記プロトコル処理部からの前記ブロッキング制御信号にしたがってフレーム転送及びフレーム廃棄のいずれかを行う手段を含むことを特徴とする請求項８または請求項９記載のノード。
11. 複数のノード間を接続してなる通信経路の冗長化を図るネットワークに用いられるプロテクション方法であって、
    前記複数のノード各々において、前記通信経路の障害の有無を示す警報転送情報と前記ノードのポートの状態を示す情報及びトポロジの変化を通知する情報とからなる切替え制御情報に基づいて障害発生時の経路切替え及び復旧時の経路切戻しを制御し、
    前記複数のノード各々において、前記ポートにおけるデータの入出力を処理する処理手段が、前記障害を検出するとともに、前記切替え制御情報から前記通信経路の障害の有無を示す警報転送情報と前記ノードのポートの状態を示す情報及びトポロジの変化を通知する情報からなるノード間通知情報とを分離し、
    前記切替え制御情報は、前記警報転送情報の１ビットと、前記ノード間通知情報の３ビットとからなり、
    前記警報転送情報は、最上流において警報なしの値がセットされ、これを隣のノードに転送し、受けたノードがさらに下流へと転送し、リンクに障害を検出した場合に上流及び下流の双方に対して警報ありの値をセットし、最下流のノードにて情報を廃棄し、
    前記ノード間通知情報は、最上流において終端設定ノードのポートの状態をフォワーディング、非終端設定ノードのポートの状態をフォワーディング、トポロジ変化通知をディアサートの値に設定され、これを隣のノードに転送し、受けたノードがさらに下流へと転送することを特徴とするプロテクション方法。
12. 前記ネットワークのトポロジがリングであることを特徴とする請求項１１記載のプロテクション方法。
13. 前記複数のノード各々において、プロトコル処理手段が前記処理手段から入力される前記障害の検出結果と前記切替え制御情報と前記ノードの終端情報とを基に各ポートのブロッキング制御信号の生成と前記ポートのスイッチングに用いられるアドレステーブルのクリア制御信号の生成とを行うことを特徴とする請求項１１または請求項１２記載のプロテクション方法。
14. 前記プロトコル処理手段が前記障害の検出結果と前記切替え制御情報と前記ノードの終端情報とを基に送信用切替え制御信号を生成し、
    前記処理手段が前記プロトコル処理部で生成された送信用の切替え制御情報を多重して出力することを特徴とする請求項１３記載のプロテクション方法。
15. 前記処理手段が前記プロトコル処理部からの前記ブロッキング制御信号にしたがってフレーム転送及びフレーム廃棄のいずれかを行うことを特徴とする請求項１３または請求項１４記載のプロテクション方法。

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