JP4640039B2 - Switching hub and ring network system - Google Patents

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Description

本発明は、障害発生時のための経路冗長化が可能なリング型ネットワークを構成するスイッチングハブ及びそのリング型ネットワークを運用するリング型ネットワークシステムに係り、負荷分散が可能なスイッチングハブ及びリング型ネットワークシステムに関する。   The present invention relates to a switching hub that forms a ring network capable of path redundancy in the event of a failure, and a ring network system that operates the ring network. About the system.

従来のLAN構築において、物理的にはループを含むネットワークを構成し、論理的にループの一部を断線させることで、ネットワーク障害に対する冗長化を実現する技術が広く使われてきた。一般的には、スパニングツリープロトコルが古くから知られている。最近になって、あるトポロジに特化したプロトコルを使用して、簡易な運用方法でネットワーク障害発生時に高速なネットワーク経路切り替えを実現する技術が注目されている。その中で、リング型ネットワークシステムによる冗長化技術も提案されてきた。   In the conventional LAN construction, a technology that realizes redundancy for a network failure by physically configuring a network including a loop and logically disconnecting a part of the loop has been widely used. In general, the spanning tree protocol has been known for a long time. Recently, a technique for realizing high-speed network path switching when a network failure occurs by a simple operation method using a protocol specialized for a certain topology has been attracting attention. Among them, a redundancy technique using a ring network system has also been proposed.

従来のリング型ネットワークシステムで冗長化を実現する手法を以下に図面を用いて説明する。図8は、リング110内のネットワークが正常な場合のユーザフレーム407の通り道(図中、フレームはこのようにフレームの経路で示す;以下同)と制御フレーム307の送受信を示している。制御ハブ101のポート105はリングを通して制御ハブ101のポート103に制御フレーム307を送信し、制御ハブ101のポート103は制御フレーム307を受信している間はユーザフレーム407を中継せず破棄する。中間ハブ102はユーザフレーム407も制御フレーム307も単に中継する。この結果、リング型ネットワークシステムには、物理的にループが生じているが、論理的にループが切断されるため、ユーザフレーム407が無限ループすることはない。   A technique for realizing redundancy in a conventional ring network system will be described below with reference to the drawings. FIG. 8 shows transmission / reception of the control frame 307 and the path of the user frame 407 when the network in the ring 110 is normal (in the figure, the frame is shown by the path of the frame in this manner; the same applies hereinafter). The port 105 of the control hub 101 transmits a control frame 307 to the port 103 of the control hub 101 through the ring, and the port 103 of the control hub 101 discards the user frame 407 without relaying it while receiving the control frame 307. Intermediate hub 102 simply relays both user frame 407 and control frame 307. As a result, although a loop is physically generated in the ring type network system, the loop is logically disconnected, so that the user frame 407 does not loop infinitely.

図9に中間ハブ102間でネットワーク障害209が発生したときの様子を示す。このとき制御フレーム307はネットワーク障害209のためにポート103に到達できないので、ポート103はネットワーク障害が発生したことを検知することができ、その際にユーザフレーム407を中継可能な状態に遷移する。この結果、ネットワーク経路の切り替えが高速に実行され、ユーザフレーム407はネットワーク障害209を迂回することができる。   FIG. 9 shows a situation when a network failure 209 occurs between the intermediate hubs 102. At this time, since the control frame 307 cannot reach the port 103 due to the network failure 209, the port 103 can detect that the network failure has occurred, and at that time, the user frame 407 transits to a state where it can be relayed. As a result, the network path is switched at high speed, and the user frame 407 can bypass the network failure 209.

特開2004−201009号公報JP 2004-201209 A IEEE 802.1D,1998Edition,P58〜P109IEEE 802.1D, 1998 Edition, P58-P109

従来のリンク型ネットワークシステムでは、図8のように、ループを防止するためにネットワーク正常時には制御ハブ101のポート103におけるユーザフレーム407の中継を禁止する。そのため、制御ハブ101は2つのポートを使ってリング110を構成しているにもかかわらず、ネットワークが正常時には1ポート分の帯域しか使うことができないという問題がある。   In the conventional link type network system, as shown in FIG. 8, in order to prevent a loop, the relay of the user frame 407 at the port 103 of the control hub 101 is prohibited when the network is normal. Therefore, although the control hub 101 uses two ports to form the ring 110, there is a problem that when the network is normal, only the bandwidth for one port can be used.

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、負荷分散が可能なスイッチングハブ及びリング型ネットワークシステムを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a switching hub and a ring network system that can solve the above-described problems and can perform load distribution.

上記目的を達成するために本発明のスイッチングハブは、リング型ネットワークの一部を構成し、第1のポートが上記リング型ネットワークの伝送路(以下、リングという)の片回り側に接続され、第2のポートが該リングの逆回り側に接続されたスイッチングハブにおいて、上記リング型ネットワークが正常な場合ユーザフレームを上記ユーザフレームのヘッダ部に格納されている所定のヘッダ情報に基づいて第1のグループと第2のグループの2つのグループに分け、上記第1のグループに属するユーザフレームを上記第1のポートで中継するとともに上記第2のポートで廃棄し、上記第2のグループに属するユーザフレームを上記第1のポートで廃棄するとともに上記第2のポートで中継し、上記リング型ネットワークに障害が発生した場合両グループに属するユーザフレームを上記2つのポートのそれぞれ中継するものである。 Switching hub of the present invention in order to achieve the above object, constitutes a part of a ring network, the first port is a transmission path of the ring network (hereinafter, referred to as ring) is connected at one around the side of, In a switching hub in which the second port is connected to the reverse side of the ring, when the ring network is normal , the user frame is set based on predetermined header information stored in the header portion of the user frame. It is divided into two groups, one group and a second group, and user frames belonging to the first group are relayed through the first port, discarded at the second port, and belong to the second group the user frame is relayed by the second port along with discarding at the first port, to the ring network has failed If the user frames belonging to both groups are those relays in each of the two ports.

上記第1のポート及び上記第2のポートのそれぞれより定期的に制御フレームを送信し、これらの制御フレームを互いに他方のポートで監視し、これら互いに監視をするポートに共に制御フレームが受信されているあいだは、上記リング型ネットワークが正常であると認識し、上記監視をするポートいずれか1つでも制御フレームが受信されなくなると上記リング型ネットワークに障害が発生したと認識してもよい。 A control frame is periodically transmitted from each of the first port and the second port, these control frames are monitored by the other port, and the control frames are received by both of the ports that monitor each other. In the meantime, it may be recognized that the ring network is normal, and if no control frame is received at any one of the ports to be monitored, it may be recognized that a failure has occurred in the ring network.

また、本発明のリング型ネットワークシステムは、リング型ネットワークの一部を構成する第1のスイッチングハブの第1のポートが上記リング型ネットワークの伝送路(以下、リングという)の片回り側に接続され、上記第1のスイッチングハブの第2のポートが上記リング型ネットワークの一部を構成する第2のスイッチングハブの第3のポートに接続され、上記第2のスイッチングハブの第4のポートが上記リングの逆回り側に接続されたリング型ネットワークシステムにおいて、上記リング型ネットワークが正常な場合ユーザフレームを上記ユーザフレームのヘッダ部に格納されている所定のヘッダ情報に基づいて第1のグループと第2のグループの2つのグループに分け、上記第1のグループに属するユーザフレームを上記第1のスイッチングハブの第1のポートで中継するとともに上記第2のスイッチングハブの第4のポートで廃棄し、上記第2のグループに属するユーザフレームを上記第1のスイッチングハブの第1のポートで廃棄するとともに上記第2のスイッチングハブの第4のポートで中継し、上記リング型ネットワークに障害が発生した場合両グループに属するユーザフレームを上記第1のスイッチングハブの上記第1のポートと上記第2のスイッチングハブの上記第4のポートのそれぞれ中継するものである。 The ring network system of the present invention, a first transmission line of the first port of the switching hub is the ring network which constitutes a part of a ring network (hereinafter, referred to as ring) connected at one around the side of the And the second port of the first switching hub is connected to the third port of the second switching hub that forms part of the ring network, and the fourth port of the second switching hub is In the ring network system connected to the reverse side of the ring , when the ring network is normal , the first group is based on predetermined header information stored in the header portion of the user frame. When divided into two groups of the second group, the first user frames belonging to the first group Relay at the first port of the switching hub and discard at the fourth port of the second switching hub, discard user frames belonging to the second group at the first port of the first switching hub with relays in the fourth port of the second switching hub, said ring when a network failure occurs, the user frames belonging to both groups of the first switching hub the first port and the second The relay is relayed at each of the fourth ports of the switching hub.

上記第1のスイッチングハブの上記第1のポートと上記第2のスイッチングハブの上記第4のポートのそれぞれより定期的に制御フレームを送信し、これらの制御フレームを互いに他方の制御フレームを送信するポートで監視し、これら監視をするポートに共に制御フレームが受信されているあいだは、上記リング型ネットワークが正常であると認識し、上記監視をするポートいずれか1つでも制御フレームが受信されなくなると上記リング型ネットワークに障害が発生したと認識してもよい。 Transmitting the first periodic control frames from each of the fourth port of the first port and the second switching hub of the switching hub, transmits together the other control frames these control frames While the monitoring is performed by the port and the control frame is received by both of the ports to be monitored, the ring network is recognized to be normal, and the control frame is not received by any one of the ports to be monitored. It may be recognized that a failure has occurred in the ring network.

また、本発明のスイッチングハブは、請求項2記載のスイッチングハブがその一部を構成するリング型ネットワーク、又は請求項4記載のリング型ネットワークシステムにおけるリング型ネットワークの一部を構成し、1つのポートが上記リングの片回り側に接続され、もう1つのポートが上記リングの逆回り側に接続されたスイッチングハブにおいて、上記リングから片回り及び逆回りに受信した上記制御フレームを上記2つのポート間で転送して上記リングに中継すると共に、これらの制御フレームを上記2つのポートで監視し、これら監視をする2つのポートに共に制御フレームが受信されているあいだは、上記リング型ネットワークが正常であると認識し、上記2つのポートいずれか1つでも制御フレームが受信されなくなると上記リング型ネットワークに障害が発生したと認識するものである。 The switching hub of the present invention, according to claim 2 switching hub according constitutes a part of a ring network in the ring network ring network system or claim 4 wherein, constitute a part, one port is connected to the piece around the side of the ring, another port in connected to the switching hub in opposite direction side of the ring, the control frame received on one around and reverse direction from the ring the two ports The network is forwarded and relayed to the ring, and these control frames are monitored by the two ports. While the control frames are received by the two ports to be monitored, the ring network is normal. If no control frame is received at any one of the two ports, the above It recognizes that a failure has occurred in the ring network.

また、本発明のリング型ネットワークシステムは、複数のスイッチングハブが伝送路により順次接続されてリング型ネットワークが形成されたリング型ネットワークシステムであって、上記リング型ネットワーク内に第1のポートと第2のポートを有し、上記リング型ネットワークが正常な場合ユーザフレームを上記ユーザフレームのヘッダ部に格納されている所定のヘッダ情報に基づいて第1のグループと第2のグループの2つのグループに分け、上記第1のグループに属するユーザフレームを上記第1のポートで中継するとともに上記第2のポートで廃棄し、上記第2のグループに属するユーザフレームを上記第1のポートで廃棄するとともに上記第2のポートで中継し、上記リング型ネットワークに障害が発生した場合両グループに属するユーザフレームをそれぞれ上記第1のポート及び上記第2のポートで中継するものである。
The ring network system of the present invention is a ring network system in which a plurality of switching hubs are sequentially connected by a transmission line to form a ring network, and the first port and the first port are included in the ring network. It has two ports, when the ring network is normal, the first group and two groups of the second group based on the user frame to the predetermined header information stored in the header portion of the user frame The user frames belonging to the first group are relayed at the first port and discarded at the second port, and the user frames belonging to the second group are discarded at the first port. relays in the second port, if the above-mentioned ring network fails, both groups Each user frames belonging is to relay at the first port and the second port.

いずれか1つ又は2つのスイッチングハブより片側回り及び逆回りに制御フレームを送信し、これら制御フレームを他のスイッチングハブで中継すると共に、これらの制御フレームを全てのスイッチングハブで監視し、両回りの制御フレームが共に受信されているあいだは、上記リング型ネットワークが正常であると認識し、片側回り又は逆回りいずれか1つでも制御フレームが受信されなくなると上記リング型ネットワークに障害が発生したと認識してもよい。   Control frames are transmitted from one or two switching hubs in one direction and in the opposite direction, these control frames are relayed by other switching hubs, and these control frames are monitored by all switching hubs. While the control frame is received together, it is recognized that the ring network is normal, and if one of the control frames is not received in either one direction or the reverse direction, the ring network has failed. You may recognize.

本発明は次の如き優れた効果を発揮する。   The present invention exhibits the following excellent effects.

(1)負荷分散が可能となる。   (1) Load distribution is possible.

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1に示されるように、5つのスイッチングハブ101,102(×4個)が伝送路(リング)110により順次接続されてリング型ネットワークが形成されている。全てのスイッチングハブ101,102は後に図4で説明する同じ構造を有するものである。   As shown in FIG. 1, five switching hubs 101 and 102 (× 4 pieces) are sequentially connected by a transmission line (ring) 110 to form a ring network. All the switching hubs 101 and 102 have the same structure described later with reference to FIG.

このリング型ネットワークを運用するリング型ネットワークシステムでは、それぞれのスイッチングハブ101,102に役割を与えており、その役割に応じて名称も変えてある。すなわち、制御フレームを発信するスイッチングハブは制御ハブ101、制御フレームを中継するスイッチングハブは中間ハブ102である。この実施形態では、リング型ネットワーク上に制御ハブ101が1個のみ存在する。従って、次に述べる片側ポートと逆側ポートが同じ制御ハブ101に設定される。   In the ring network system that operates this ring network, roles are given to the switching hubs 101 and 102, and the names are changed according to the roles. That is, the switching hub that transmits the control frame is the control hub 101, and the switching hub that relays the control frame is the intermediate hub 102. In this embodiment, there is only one control hub 101 on the ring network. Accordingly, the one-side port and the opposite-side port described below are set to the same control hub 101.

各々のスイッチングハブ101,102において、1つのポートがリング110の片回り側に接続され、もう1つのポートがリング110の逆回り側に接続されている。このうち、制御ハブ101のポートであって時計回り側に位置するポートを片側ポート105、反時計回り側に位置するポートを逆側ポート103と呼ぶことにする。   In each switching hub 101, 102, one port is connected to one side of the ring 110, and the other port is connected to the reverse side of the ring 110. Of these ports, the port of the control hub 101 located on the clockwise side is called the one-side port 105, and the port located on the counterclockwise side is called the reverse-side port 103.

制御ハブ101には、片側ポート105、逆側ポート103以外にも1つ以上のポートがあり、これらのポートは図示したリング型ネットワーク以外のネットワーク(図示せず)に接続されているが、ここでは特に名称も符号も与えない。中間ハブ102にも、図示したリング型ネットワークに接続する2つのポートとそれ以外のネットワークに接続する1つ以上のポートがあるが、中間ハブ102のポートについては特に名称も符号も与えない。   The control hub 101 has one or more ports in addition to the one-side port 105 and the reverse-side port 103, and these ports are connected to a network (not shown) other than the ring network shown in the figure. Then, no name or code is given. The intermediate hub 102 also has two ports connected to the ring network shown in the figure and one or more ports connected to the other networks. However, the ports of the intermediate hub 102 are not particularly given names or symbols.

本実施形態では、制御ハブ101において、ユーザフレームを2つのグループに分ける。図1には、それぞれ別のグループに分けられた2つのユーザフレーム107,108が示されている。   In the present embodiment, the control hub 101 divides user frames into two groups. FIG. 1 shows two user frames 107 and 108 that are divided into different groups.

リング型ネットワークが正常な場合は、制御ハブ101の2つのポート103,105は互いに異なるグループに属するユーザフレーム107,108を中継又は廃棄するようになっている。例えば、片側ポート105は一方のグループに属するユーザフレーム107のみを中継し、他方のグループに属するユーザフレーム108は廃棄する。逆側ポート103は、他方のグループに属するユーザフレーム108のみを中継し、一方のグループに属するユーザフレーム107は廃棄する。   When the ring network is normal, the two ports 103 and 105 of the control hub 101 relay or discard user frames 107 and 108 belonging to different groups. For example, the one-side port 105 relays only the user frame 107 belonging to one group, and discards the user frame 108 belonging to the other group. The reverse port 103 relays only the user frames 108 belonging to the other group, and discards the user frames 107 belonging to one group.

中間ハブ102はグループによらず、ユーザフレーム107,108を中継するようになっている。   The intermediate hub 102 relays the user frames 107 and 108 regardless of the group.

以上のように各スイッチングハブに役割が与えてあるため、ユーザフレーム107は図示の実線のような経路で中継される。すなわち、リング型ネットワーク外から制御ハブ101に到着したユーザフレーム107は、片側ポート105からリング型ネットワーク内に中継され、逆側ポート103では廃棄される(実線○内×印)。制御ハブ101の片側ポート105からリング型ネットワーク内に中継されたユーザフレーム107は、時計回りに中間ハブ102を順次中継され適正な中間ハブ102からリング型ネットワーク外に中継される。また、リング型ネットワーク外から中間ハブ102に到着したユーザフレーム107は、中間ハブ102の両方のポートからリング型ネットワーク内に中継される。中間ハブ102からリング型ネットワーク内に中継されたユーザフレーム107は、時計回り又は反時計回りに中間ハブ102を順次中継され適正な中間ハブ102からリング型ネットワーク外に中継される。反時計回りに中継されたユーザフレーム107が制御ハブ101の片側ポート105に到着すると、制御ハブ101はこのユーザフレーム107をリング型ネットワーク外に中継する。しかし、時計回りに中継されたユーザフレーム107が制御ハブ101の逆側ポート103に到着すると、逆側ポート103はこれを廃棄する。   Since each switching hub has a role as described above, the user frame 107 is relayed through a route shown by a solid line in the figure. That is, the user frame 107 arriving at the control hub 101 from outside the ring network is relayed from the one-side port 105 into the ring network, and discarded at the reverse port 103 (solid line circled x). The user frame 107 relayed from the one-side port 105 of the control hub 101 into the ring network is sequentially relayed through the intermediate hub 102 in the clockwise direction and relayed from the appropriate intermediate hub 102 to the outside of the ring network. The user frame 107 that has arrived at the intermediate hub 102 from outside the ring network is relayed from both ports of the intermediate hub 102 into the ring network. The user frame 107 relayed from the intermediate hub 102 into the ring network is sequentially relayed through the intermediate hub 102 clockwise or counterclockwise, and relayed from the appropriate intermediate hub 102 to the outside of the ring network. When the user frame 107 relayed counterclockwise arrives at the one-side port 105 of the control hub 101, the control hub 101 relays the user frame 107 outside the ring network. However, when the user frame 107 relayed clockwise reaches the reverse port 103 of the control hub 101, the reverse port 103 discards it.

ユーザフレーム108は図示の破線のような経路で中継される。すなわち、リング型ネットワーク外から制御ハブ101に到着したユーザフレーム108は、逆側ポート103からリング型ネットワーク内に中継され、片側ポート105では廃棄される(実線○内×印)。制御ハブ101の逆側ポート103からリング型ネットワーク内に中継されたユーザフレーム108は、反時計回りに中間ハブ102を順次中継され適正な中間ハブ102からリング型ネットワーク外に中継される。また、リング型ネットワーク外から中間ハブ102に到着したユーザフレーム108は、中間ハブ102の両方のポートからリング型ネットワーク内に中継される。中間ハブ102からリング型ネットワーク内に中継されたユーザフレーム108は、時計回り又は反時計回りに中間ハブ102を順次中継され適正な中間ハブ102からリング型ネットワーク外に中継される。時計回りに中継されたユーザフレーム108が制御ハブ101の逆側ポート103に到着すると、制御ハブ101はこのユーザフレーム108をリング型ネットワーク外に中継する。しかし、反時計回りに中継されたユーザフレーム108が制御ハブ101の片側ポート105に到着すると、片側ポート105はこれを廃棄する。   The user frame 108 is relayed through a route shown by a broken line in the figure. That is, the user frame 108 that has arrived at the control hub 101 from outside the ring network is relayed from the reverse port 103 into the ring network and discarded at the one port 105 (solid line circled x). User frames 108 relayed from the reverse port 103 of the control hub 101 into the ring network are sequentially relayed through the intermediate hub 102 in the counterclockwise direction, and relayed from the appropriate intermediate hub 102 to the outside of the ring network. Further, the user frame 108 that has arrived at the intermediate hub 102 from outside the ring network is relayed from both ports of the intermediate hub 102 into the ring network. The user frame 108 relayed from the intermediate hub 102 into the ring network is sequentially relayed through the intermediate hub 102 clockwise or counterclockwise, and relayed from the appropriate intermediate hub 102 to the outside of the ring network. When the user frame 108 relayed clockwise reaches the reverse port 103 of the control hub 101, the control hub 101 relays the user frame 108 outside the ring network. However, when the user frame 108 relayed counterclockwise arrives at the one-side port 105 of the control hub 101, the one-side port 105 discards it.

この結果、全てのユーザフレーム107,108はリング型ネットワークをループすることがない。つまり、物理的なループに対し論理的にループの一部を断線させる冗長化が達成される。   As a result, all user frames 107 and 108 do not loop the ring network. That is, redundancy is achieved in which a part of the loop is logically disconnected from the physical loop.

そして、同時に、制御ハブ101を経由する全てのユーザフレーム107,108は、制御ハブ101がリング110に接続している2つのポート103,105のどちらかを通ることになる。その結果、2つのポートの帯域が使用されることになる。   At the same time, all user frames 107 and 108 passing through the control hub 101 pass through one of the two ports 103 and 105 connected to the ring 110 by the control hub 101. As a result, the bandwidth of the two ports is used.

なお、ユーザフレームを2つのグループに分けるには、ユーザフレーム中のヘッダ部に格納されているVLANのID、MACアドレス、IPアドレスなどのヘッダ情報のうち適宜な情報を利用することができる。制御ハブ101にて、あらかじめこれらの情報に基づくユーザフレームのグループ分けを決めておき、2つのポート103,105のどちらでどのグループのユーザフレームを中継するかを決定しておけば、それぞれのポート103,105でグループ別にユーザフレームを中継・廃棄することができる。   In order to divide user frames into two groups, appropriate information can be used among header information such as VLAN ID, MAC address, and IP address stored in the header portion of the user frame. If the control hub 101 determines in advance the grouping of user frames based on these pieces of information, and determines which group of user frames is to be relayed by which of the two ports 103 and 105, the respective ports are determined. 103 and 105 can relay / discard user frames for each group.

次に、リング型ネットワークに障害が発生した場合を図2により説明する。   Next, a case where a failure occurs in the ring network will be described with reference to FIG.

図示のようにリング110が断線するなどしてリング型ネットワークに障害209が発生し、その障害発生がなんらかの方法により、制御ハブ101に認識されたとする。制御ハブ101は、図1で説明したグループ別中継・廃棄を行う状態から、グループに関係なく中継を行う状態に遷移する。中間ハブ102は、図1の場合と同様、グループによらず、ユーザフレーム107,108を中継する。   Assume that a failure 209 occurs in the ring network due to the disconnection of the ring 110 as shown in the figure, and the failure is recognized by the control hub 101 by some method. The control hub 101 makes a transition from the state of relaying / discarding by group described in FIG. 1 to the state of relaying regardless of the group. As in the case of FIG. 1, the intermediate hub 102 relays the user frames 107 and 108 regardless of the group.

以上のように各スイッチングハブに役割が与えてあるため、ユーザフレーム107は図示の実線のような経路で中継される。   As described above, since each switching hub has a role, the user frame 107 is relayed through a route shown by a solid line in the figure.

すなわち、リング型ネットワーク外から制御ハブ101に到着したユーザフレーム107は、片側ポート105と逆側ポート103の両方からリング型ネットワーク内に中継される。   That is, the user frame 107 that has arrived at the control hub 101 from outside the ring network is relayed from both the one-side port 105 and the reverse port 103 into the ring network.

制御ハブ101の片側ポート105からリング型ネットワーク内に中継されたユーザフレーム107は、時計回りに中間ハブ102を順次中継され適正な中間ハブ102からリング型ネットワーク外に中継される。また、リング型ネットワーク外から中間ハブ102を経てリング型ネットワーク内に中継されたユーザフレーム107は、時計回り又は反時計回りに中間ハブ102を順次中継され適正な中間ハブ102からリング型ネットワーク外に中継される。もちろん、障害209から先に中継されることはない。反時計回りに中継されたユーザフレーム107が制御ハブ101の片側ポート105に到着すると、制御ハブ101はこのユーザフレーム107をリング型ネットワーク外に中継するか又は逆側ポート103に転送する。   The user frame 107 relayed from the one-side port 105 of the control hub 101 into the ring network is sequentially relayed through the intermediate hub 102 in the clockwise direction and relayed from the appropriate intermediate hub 102 to the outside of the ring network. Further, the user frame 107 relayed from outside the ring network through the intermediate hub 102 into the ring network is sequentially relayed through the intermediate hub 102 in the clockwise or counterclockwise direction, and from the appropriate intermediate hub 102 to the outside of the ring network. Relayed. Of course, the failure 209 is not relayed first. When the user frame 107 relayed counterclockwise arrives at the one-side port 105 of the control hub 101, the control hub 101 relays this user frame 107 outside the ring network or transfers it to the reverse-side port 103.

制御ハブ101の逆側ポート103からリング型ネットワーク内に中継されたユーザフレーム107は、反時計回りに中間ハブ102を順次中継され適正な中間ハブ102からリング型ネットワーク外に中継される。また、リング型ネットワーク外から中間ハブ102を経てリング型ネットワーク内に中継されたユーザフレーム107は、時計回り又は反時計回りに中間ハブ102を順次中継され適正な中間ハブ102からリング型ネットワーク外に中継される。もちろん、障害209から先に中継されることはない。   User frames 107 relayed from the reverse port 103 of the control hub 101 into the ring network are sequentially relayed through the intermediate hub 102 in the counterclockwise direction and relayed from the appropriate intermediate hub 102 to the outside of the ring network. Further, the user frame 107 relayed from outside the ring network through the intermediate hub 102 into the ring network is sequentially relayed through the intermediate hub 102 in the clockwise or counterclockwise direction, and from the appropriate intermediate hub 102 to the outside of the ring network. Relayed. Of course, the failure 209 is not relayed first.

ユーザフレーム108は、ユーザフレーム107と全く同様に中継されるので、説明は省略する。   Since the user frame 108 is relayed in exactly the same way as the user frame 107, description thereof is omitted.

このように、リング型ネットワークに障害が発生した場合は、両グループに属するユーザフレームを2つのポート103,105のそれぞれより中継するので、障害209を迂回してユーザフレームを宛先まで中継することが可能となる。   As described above, when a failure occurs in the ring network, user frames belonging to both groups are relayed from the two ports 103 and 105, respectively, so that the user frame can be relayed to the destination bypassing the failure 209. It becomes possible.

次に、障害発生検知のための制御フレームの送受信について説明する。   Next, transmission / reception of a control frame for detecting a failure occurrence will be described.

図3に示したリング型ネットワークは、図1のリング型ネットワークと同じ構成のものである。既に述べたように、制御フレームを発信する制御ハブ101がリング型ネットワーク上に1個のみ存在し、その同じ制御ハブ101に片側ポート105と逆側ポート103が設定されている。他のスイッチングハブは制御フレームを中継する中間ハブ102である。   The ring network shown in FIG. 3 has the same configuration as the ring network shown in FIG. As already described, only one control hub 101 that transmits a control frame exists on the ring network, and the one-side port 105 and the reverse-side port 103 are set in the same control hub 101. The other switching hub is an intermediate hub 102 that relays the control frame.

逆側ポート103は、片側ポート105に向けて反時計回りに制御フレーム308(破線)を発信する(破線○印)。中間ハブ102で順次中継された制御フレーム308が片側ポート105に到着する(破線○印)。片側ポート105は、制御フレーム308を受信している間はリング型ネットワークが正常であると認識し、一方のグループに属するユーザフレーム107のみを中継し、他方のグループに属するユーザフレーム108は廃棄するという状態を保持する。しかし、制御フレーム308を受信しなくなると、リング型ネットワークに障害が発生したと認識し、両方のグループに属するユーザフレーム107,108を中継する状態に移行する。   The reverse port 103 transmits a control frame 308 (broken line) in a counterclockwise direction toward the single port 105 (dashed circle mark). The control frame 308 sequentially relayed by the intermediate hub 102 arrives at the one-side port 105 (broken line ◯). The one-side port 105 recognizes that the ring network is normal while receiving the control frame 308, relays only the user frame 107 belonging to one group, and discards the user frame 108 belonging to the other group. Hold the state. However, when the control frame 308 is not received, it is recognized that a failure has occurred in the ring network, and the state shifts to a state in which the user frames 107 and 108 belonging to both groups are relayed.

片側ポート105は、逆側ポート103に向けて時計回りに制御フレーム307(実線)を発信する(実線○印)。中間ハブ102で順次中継された制御フレーム307が逆側ポート103に到着する(実線○印)。逆側ポート103は、制御フレーム307を受信している間はリング型ネットワークが正常であると認識し、他方のグループに属するユーザフレーム108のみを中継し、一方のグループに属するユーザフレーム107は廃棄するという状態を保持する。しかし、制御フレーム307を受信しなくなると、リング型ネットワークに障害が発生したと認識し、両方のグループに属するユーザフレーム107,108を中継する状態に移行する。   The one-side port 105 transmits a control frame 307 (solid line) in a clockwise direction toward the reverse-side port 103 (solid line ○ mark). The control frame 307 sequentially relayed by the intermediate hub 102 arrives at the reverse port 103 (solid line circle). While receiving the control frame 307, the reverse port 103 recognizes that the ring network is normal, relays only the user frame 108 belonging to the other group, and discards the user frame 107 belonging to the other group. Hold the state of being. However, when the control frame 307 is not received, it is recognized that a failure has occurred in the ring network, and the state shifts to a state in which the user frames 107 and 108 belonging to both groups are relayed.

このように、逆側ポート103と片側ポート105との間で、制御フレーム307,308を双方向に送受信し、受信する側のみで障害の有無を判断することで、逆側ポート103と片側ポート105の状態遷移をそれぞれ個別に(独立に)高速で行うことができる。   In this way, the control ports 307 and 308 are bidirectionally transmitted and received between the reverse port 103 and the single port 105, and the presence or absence of a failure is determined only on the receiving side, whereby the reverse port 103 and the single port are determined. 105 state transitions can be performed individually (independently) at high speed.

ここで「制御フレームを受信している間」、及び「制御フレームを受信しなくなる」の意味を詳述しておく。制御フレームがあらかじめ定めた所定時間おきに発信されるとすると、受信する側では発信の時間間隔よりも長い期限時間を設定しており、1つの制御フレームを受信してから期限時間内に次の制御フレームが受信されると、現在は「制御フレームを受信している間」であると判断し、1つの制御フレームを受信してから期限時間を過ぎても次の制御フレームが受信されないとき「制御フレームを受信しなくなった」と判断するということである。   Here, the meanings of “while receiving the control frame” and “no longer receiving the control frame” will be described in detail. If the control frame is transmitted at a predetermined time interval, the receiving side sets a time limit longer than the time interval of transmission, and after receiving one control frame, the next time is within the time limit. When a control frame is received, it is determined that it is currently “while receiving the control frame”, and when the next control frame is not received even after the expiration time has elapsed after receiving one control frame, It is determined that the control frame is no longer received.

本発明に係るスイッチングハブは、ハードウェア構成としては従来公知のものと同じでよく、また、基本的な機能として従来公知の機能を過不足なく備えていればよい。以下に、スイッチングハブのハードウェア構成と基本的な機能について簡単に説明しておく。   The switching hub according to the present invention may have the same hardware configuration as a conventionally known one, and may have a conventionally known function as a basic function without excess or deficiency. The hardware configuration and basic functions of the switching hub will be briefly described below.

図4に示されるように、スイッチングハブは、各ポートに個別に直結している複数の外部I/F回路901と、それらの外部I/F回路901間の中継路のオン/オフを切り替えるスイッチング制御部902と、中継したユーザフレームの送信元MACアドレスを学習してユーザフレームを転送するポートの検索に使用するMACアドレス学習テーブル903と、従来技術及び本発明に関する種々の制御を行う制御用CPU904と、これら制御に使用する諸定数・諸変数を格納する制御用メモリ(図示せず)とを備える。   As shown in FIG. 4, the switching hub switches a plurality of external I / F circuits 901 that are individually directly connected to each port, and switches on / off of a relay path between these external I / F circuits 901. A control unit 902, a MAC address learning table 903 used for searching a port for transferring a user frame by learning a transmission source MAC address of a relayed user frame, and a control CPU 904 for performing various controls related to the conventional technique and the present invention. And a control memory (not shown) for storing various constants and variables used for these controls.

スイッチングハブでは、ユーザフレームを中継する際に、ユーザフレームの送信元MACアドレスを読み取ってそのユーザフレームが到着したポートと共にMACアドレス学習テーブル903に保存する。ユーザフレームを中継する場合には、そのユーザフレームの宛先MACアドレスが既にMACアドレス学習テーブル903に保存されていれば転送するべきポートを特定することができるので、そのポートのみからユーザフレームを中継することができる。このように、スイッチング制御部902は、MACアドレス学習テーブル903の保存・検索及びユーザフレームの転送先ポートの決定を行っている。   When switching the user frame, the switching hub reads the source MAC address of the user frame and stores it in the MAC address learning table 903 together with the port where the user frame arrived. When relaying a user frame, if the destination MAC address of the user frame is already stored in the MAC address learning table 903, the port to be transferred can be specified. Therefore, the user frame is relayed only from that port. be able to. In this way, the switching control unit 902 performs storage / retrieval of the MAC address learning table 903 and determination of a user frame transfer destination port.

制御用CPU904は、外部I/F回路901及びスイッチング制御部902と制御バスによって接続されている。制御用CPU904は、自身が発生させた制御フレーム又は中継するべき制御フレームを制御バス経由で外部I/F回路901から送信することができる。一方、外部I/F回路901は、受信した制御フレームを制御バス経由で制御用CPU904にコピーすることができる。外部I/F回路901は、受信した制御フレームをカウントすることができる。   The control CPU 904 is connected to the external I / F circuit 901 and the switching control unit 902 through a control bus. The control CPU 904 can transmit the control frame generated by itself or the control frame to be relayed from the external I / F circuit 901 via the control bus. On the other hand, the external I / F circuit 901 can copy the received control frame to the control CPU 904 via the control bus. The external I / F circuit 901 can count received control frames.

スイッチングハブは、到達した制御フレームをカウントするためのハードウェアを備えておく必要がある。   The switching hub needs to have hardware for counting the arrived control frames.

スイッチングハブが制御フレームを認識するために、宛先MACアドレス、送信元MACアドレス、イーサタイプなどを使用することができる。MACアドレスは、世界的にユニークなアドレスであり、内部に製造メーカを識別するための数字列とメーカで自由に指定できる数字列が含まれており、このメーカで自由に指定できる数字列において本発明の制御フレームを識別する情報を付与することができる。イーサタイプも同様にメーカごとに割り当てられており、この値によって本発明の制御フレームを識別することができる。   In order for the switching hub to recognize the control frame, a destination MAC address, a source MAC address, an ether type, or the like can be used. The MAC address is a globally unique address, and contains a numeric string for identifying the manufacturer and a numeric string that can be freely specified by the manufacturer. Information for identifying the control frame of the invention can be added. Similarly, the ether type is assigned to each manufacturer, and the control frame of the present invention can be identified by this value.

本発明では、双方向で制御フレームの送受信を行うことから、2方向の制御フレームについて別々の情報をこれらMACアドレスとイーサタイプに付与して、2方向の制御フレームを別々に識別することを可能にしておくとよい。   In the present invention, since control frames are transmitted and received in both directions, it is possible to separately identify the control frames in two directions by assigning different information to the MAC address and the ether type for the control frames in two directions. It is good to keep it.

スイッチングハブは、ソフトウェアの設定によって自身が制御ハブであるか中間ハブであるかを認識することができる。よって、本発明のリング型ネットワークシステムでは、リング型ネットワークが構築されたとき、各々のスイッチングハブについて制御ハブか中間ハブのどちらかに設定する必要がある。ただし、ハードウェアでもって制御ハブか中間ハブかが決まっているスイッチングハブを構成し使用することは妨げない。   The switching hub can recognize whether it is a control hub or an intermediate hub by software setting. Therefore, in the ring network system of the present invention, when a ring network is constructed, it is necessary to set each switching hub as either a control hub or an intermediate hub. However, configuring and using a switching hub in which the control hub or intermediate hub is determined by hardware is not precluded.

また、後述する実施形態では、制御ハブの機能を2つのスイッチングハブに分散するが、このとき両者の制御ハブにおけるポートの役割分担はソフトウェアの設定によって決めることができる。   In the embodiment described later, the functions of the control hub are distributed to two switching hubs. At this time, the role sharing of the ports in both control hubs can be determined by software settings.

図1と図2を比較して分かるようにネットワークの障害発生時と障害復旧時には、リング110を流れるユーザフレーム107,108の経路が大幅に変更される。一般にスイッチングハブはユーザフレームの送信元MACアドレスと受信ポートとを対応させて登録しておくことで、次に受信したユーザフレームの宛先MACアドレスが登録されたMACアドレスに一致した場合にそのMACアドレスに対応するポートへユーザフレームを転送する機能を備えており、ネットワーク経路の切替時にはこの登録されたMACアドレスをクリアする。   As can be seen by comparing FIG. 1 and FIG. 2, the path of the user frames 107 and 108 flowing through the ring 110 is significantly changed when a network failure occurs and when the failure is restored. In general, a switching hub registers a user frame transmission source MAC address and a reception port in association with each other, and when the destination MAC address of the next received user frame matches the registered MAC address, the MAC address And a function of transferring a user frame to a port corresponding to, and the registered MAC address is cleared when the network path is switched.

本発明においては、このリング型ネットワークに含まれる制御ハブ101の逆側ポート103と片側ポート105で、制御フレーム307,308を受信しなくなったことで障害発生を認識し、制御フレーム307,308を受信しはじめたことで障害復旧を認識することができる。既に説明したユーザフレームの中継状態を変化させながら、MACアドレス学習テーブル903に登録されたMACアドレスをクリアすることで、制御ハブ101において問題なくネットワーク経路の切り替えが実行可能である。   In the present invention, the reverse side port 103 and the one side port 105 of the control hub 101 included in the ring network recognize the occurrence of the failure by not receiving the control frames 307 and 308, and the control frames 307 and 308 are It is possible to recognize failure recovery by starting to receive. The network path can be switched without any problem in the control hub 101 by clearing the MAC address registered in the MAC address learning table 903 while changing the relay state of the user frame already described.

また、このリング型ネットワークに含まれる中間ハブ102においては、ネットワーク正常時には図3のように制御フレーム307,308の両方をリング110に接続する2ポートで受信することができる。   Further, the intermediate hub 102 included in the ring network can receive both control frames 307 and 308 through two ports connected to the ring 110 as shown in FIG. 3 when the network is normal.

しかし、図2のようにネットワーク障害発生時には、片側ポート105と障害209の間に位置する中間ハブ102は片側ポート105から送信される制御フレーム307(図示せず;図3参照)のみしか受信できず、逆側ポート103と障害209の間に位置する中間ハブ102は逆側ポート103から送信される制御フレーム308(図示せず;図3参照)のみしか受信できない。このことから、中間ハブ102でも制御ハブ101と同様に2つの制御フレームを認識するハードウェアを備えておくことで、両方の制御フレームを共に受信していることによってネットワークが正常であることを認識し、片方の制御フレームが受信できなくなったことによってネットワークに障害が発生したことを認識することができる。   However, as shown in FIG. 2, when a network failure occurs, the intermediate hub 102 located between the one-side port 105 and the failure 209 can receive only the control frame 307 (not shown; see FIG. 3) transmitted from the one-side port 105. In other words, the intermediate hub 102 located between the reverse port 103 and the failure 209 can receive only the control frame 308 (not shown; see FIG. 3) transmitted from the reverse port 103. Therefore, the intermediate hub 102 also has hardware that recognizes two control frames in the same way as the control hub 101, and recognizes that the network is normal by receiving both control frames together. Then, it is possible to recognize that a failure has occurred in the network due to the fact that one of the control frames cannot be received.

このようにして中間ハブ102がネットワークに障害が発生したことを認識し、それによってネットワーク経路の切り替えが発生したことを検知したら、中間ハブ102が登録されたMACアドレスをクリアすることで、中間ハブ102でも問題なくネットワーク経路の切り替えが実行可能である。   In this way, when the intermediate hub 102 recognizes that a failure has occurred in the network and thereby detects that a network path has been switched, the intermediate hub 102 clears the registered MAC address, so that the intermediate hub 102 Even in the case of 102, switching of network paths can be executed without any problem.

制御ハブ101と各々の中間ハブ102が経路の切り替えの発生を検知することで、ネットワーク全体のスイッチングハブがそれまで学習したMACアドレスをクリアすることになる。   When the control hub 101 and each intermediate hub 102 detect the occurrence of path switching, the switching hub of the entire network clears the MAC address learned so far.

以上のような制御ハブ101と中間ハブ102を用いることで制御フレームを双方向で送受信するリング型ネットワークシステムを構築することが可能となる。   By using the control hub 101 and the intermediate hub 102 as described above, it is possible to construct a ring network system that transmits and receives control frames bidirectionally.

ところで、既に述べたように逆側ポート103と片側ポート105は、それぞれ独立にネットワークの正常性を監視することができる。このことにより、逆側ポート103と片側ポート105を別々のスイッチングハブに設定し、リング型ネットワーク内に2つの制御ハブ101を設ける形態が可能である。   By the way, as already described, the reverse side port 103 and the one side port 105 can independently monitor the normality of the network. As a result, a configuration is possible in which the reverse port 103 and the single port 105 are set as separate switching hubs, and two control hubs 101 are provided in the ring network.

図5に示されるように、6つのスイッチングハブ101(×2個),102(×4個)が伝送路(リング)110により順次接続されてリング型ネットワークが形成されている。全てのスイッチングハブ101,102は図4で説明した同じ構造を有するものである。   As shown in FIG. 5, six switching hubs 101 (× 2) and 102 (× 4) are sequentially connected by a transmission path (ring) 110 to form a ring network. All the switching hubs 101 and 102 have the same structure described in FIG.

このリング型ネットワークを運用する実施形態では、リング型ネットワーク上に制御ハブ101が2個存在し、片側ポート105と逆側ポート103が異なる制御ハブ101に設定される。具体的には、図示右側の制御ハブ101の1つのポート105がリング型ネットワークの伝送路(リング110)の片回り側に接続され、該右側の制御ハブ101のもう1つのポート(符号なし)が図示左側の制御ハブ101の1つのポート(符号なし)に接続され、該左側の制御ハブ101のもう1つのポート103がリング110の逆回り側に接続されている。   In the embodiment in which this ring network is operated, there are two control hubs 101 on the ring network, and the one side port 105 and the opposite side port 103 are set to different control hubs 101. Specifically, one port 105 of the control hub 101 on the right side of the figure is connected to one side of the transmission line (ring 110) of the ring network, and the other port (not indicated) of the control hub 101 on the right side. Is connected to one port (not shown) of the left control hub 101, and the other port 103 of the left control hub 101 is connected to the reverse side of the ring 110.

この実施形態においても、前述の実施形態と同様にユーザフレームをユーザフレーム107のグループとユーザフレーム108のグループとに分ける。リング型ネットワークが正常な場合、片側ポート105は一方のグループに属するユーザフレーム107のみを中継し、他方のグループに属するユーザフレーム108は廃棄する(破線○内×印)。逆側ポート103は、他方のグループに属するユーザフレーム108のみを中継し、一方のグループに属するユーザフレーム107は廃棄する(実線○内×印)。片側ポート105の役割と逆側ポート103の役割とは互いに正反対であるが、どちらがどの役割を分担するかは2つの制御ハブ101間で統一しておくものとする。   Also in this embodiment, the user frame is divided into a group of user frames 107 and a group of user frames 108 as in the above-described embodiment. When the ring network is normal, the one-side port 105 relays only the user frame 107 belonging to one group, and discards the user frame 108 belonging to the other group (indicated by a cross mark in the broken line ○). The reverse port 103 relays only the user frames 108 belonging to the other group, and discards the user frames 107 belonging to the other group (solid line circled x). Although the role of the one-side port 105 and the role of the reverse-side port 103 are opposite to each other, it is assumed that which role is shared between the two control hubs 101.

前述の実施形態と同様に中間ハブ102はグループによらず、ユーザフレーム107,108を中継するようになっている。   Similar to the previous embodiment, the intermediate hub 102 relays the user frames 107 and 108 regardless of the group.

このような役割分担により、ユーザフレーム107は図示の実線のような経路で中継され、また、ユーザフレーム108は図示の破線のような経路で中継される。   Due to such division of roles, the user frame 107 is relayed through a route as shown by a solid line, and the user frame 108 is relayed through a route as shown by a broken line.

図6に示したリング型ネットワークは、図5のリング型ネットワークと同じ構成のものである。既に述べたように、制御フレームを発信する制御ハブ101がリング型ネットワーク上に2個存在し、別々の制御ハブ101に片側ポート105と逆側ポート103が設定されている。他のスイッチングハブは制御フレームを中継する中間ハブ102である。   The ring network shown in FIG. 6 has the same configuration as the ring network of FIG. As already described, there are two control hubs 101 that transmit control frames on the ring network, and one-side port 105 and reverse-side port 103 are set in different control hubs 101. The other switching hub is an intermediate hub 102 that relays the control frame.

この実施形態においても、図3の実施形態と同様に、逆側ポート103が片側ポート105に向けて反時計回りに制御フレーム308(破線)を発信し(破線○印)、片側ポート105が逆側ポート103に向けて時計回りに制御フレーム307(実線)を発信する(実線○印)。   Also in this embodiment, similarly to the embodiment of FIG. 3, the reverse port 103 transmits the control frame 308 (broken line) counterclockwise toward the single port 105 (broken line ○), and the single port 105 is reversed. A control frame 307 (solid line) is transmitted clockwise toward the side port 103 (solid line circled).

片側ポート105におけるリング型ネットワークの正常、障害発生の判断、逆側ポート103におけるリング型ネットワークの正常、障害発生の判断、及び中間ハブ102の各ポートにおけるリング型ネットワークの正常、障害発生の判断は、図3の実施形態と同様である。   The normality of the ring network at the one-side port 105, determination of failure occurrence, the normality of the ring-type network at the reverse port 103, determination of failure occurrence, and the determination of the normality of the ring network at each port of the intermediate hub 102, failure occurrence This is the same as the embodiment of FIG.

図7に示されるように、リング型ネットワークに障害209が発生した場合は、両グループに属するユーザフレーム107,108を右側の制御ハブ101の片側ポート105と左側の制御ハブ101の逆側ポート103のそれぞれより中継する。よって、ユーザフレーム107は図示の実線のような経路で中継され、また、ユーザフレーム108は図示の破線のような経路で中継される。このように、リング型ネットワークに障害が発生した場合は、両グループに属するユーザフレーム107,108を2つのポート103,105のそれぞれより中継するので、障害209を迂回してユーザフレームを宛先まで中継することが可能となる。   As shown in FIG. 7, when a failure 209 occurs in the ring network, the user frames 107 and 108 belonging to both groups are transferred to the one-side port 105 of the right control hub 101 and the reverse-side port 103 of the left control hub 101. Relay from each of the. Therefore, the user frame 107 is relayed along a route as shown by a solid line, and the user frame 108 is relayed along a route as shown by a broken line. In this way, when a failure occurs in the ring network, the user frames 107 and 108 belonging to both groups are relayed from the two ports 103 and 105, respectively, so that the user frame is relayed to the destination by bypassing the failure 209. It becomes possible to do.

なお、2つの制御ハブ101間を互いに繋ぐポート601,601間は、ユーザフレーム107,108を両方通すことができればよく、制御フレーム307,308を通す必要はない。   Note that it is only necessary that both user frames 107 and 108 can be passed between the ports 601 and 601 that connect the two control hubs 101 to each other, and it is not necessary to pass the control frames 307 and 308.

この実施形態では、制御ハブ101を2つ設けた。言い換えると、制御ハブに必要な機能を2つのスイッチングハブに分散させた。これにより、制御フレーム307,308の送受信と監視、ポート103,105の状態遷移といった処理を2つのスイッチングハブに分散させることができる。よって、制御ハブ101の制御用CPU904にかかる負荷を下げ、より高速な経路切り替えを実現することができる。   In this embodiment, two control hubs 101 are provided. In other words, the functions required for the control hub were distributed to two switching hubs. As a result, processing such as transmission / reception and monitoring of the control frames 307 and 308 and state transition of the ports 103 and 105 can be distributed to the two switching hubs. Therefore, it is possible to reduce the load applied to the control CPU 904 of the control hub 101 and realize faster path switching.

以上説明したように、本発明によれば、ユーザフレームを2つのグループに分けておき、これら2つのグループをユーザフレームを各々一方のポートのみから中継するようにしたので、2つのポートの一方のみ使用され他方のポートが不使用になってしまう従来技術に比べて、負荷が分散され、スイッチングハブの帯域が効率よく利用できる。   As described above, according to the present invention, user frames are divided into two groups, and user frames are relayed from only one port in each of these two groups, so only one of the two ports is used. The load is distributed and the bandwidth of the switching hub can be efficiently used as compared with the related art in which the other port is used but not used.

本発明によれば、2つのポート間で双方向の制御フレームを送受信することによって、これら2つのポートにおいてそれぞれ独立にネットワークの正常性を確認することができると共に、障害発生時には経路の切り替えをこれら2つのポートにおいて互いに独立に実行することが可能になる。また、制御ハブの機能を2つのスイッチングハブに分散することが可能になる。   According to the present invention, by transmitting and receiving bidirectional control frames between two ports, the normality of the network can be confirmed independently at each of these two ports, and the path can be switched when a failure occurs. It becomes possible to execute the two ports independently of each other. In addition, the function of the control hub can be distributed to the two switching hubs.

本発明によれば、中間ハブにおいても制御フレームを利用してネットワークの正常性を監視することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to monitor the normality of a network using a control frame even in an intermediate hub.

さらに、本発明の実施形態によれば、経路の切り替えの際に、MACアドレス学習テーブル903に登録されたMACアドレスをクリアすることで、正常にユーザフレームの経路を切り替えることが可能になる。   Furthermore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to normally switch the route of the user frame by clearing the MAC address registered in the MAC address learning table 903 when switching the route.

本発明の一実施形態を示すリング型ネットワークのネットワーク構成図(経路付き)である。1 is a network configuration diagram (with a route) of a ring network showing an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態を示すリング型ネットワークのネットワーク構成図(経路付き)である。1 is a network configuration diagram (with a route) of a ring network showing an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態を示すリング型ネットワークのネットワーク構成図(経路付き)である。1 is a network configuration diagram (with a route) of a ring network showing an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態を示すスイッチングハブの内部構成図である。It is an internal block diagram of the switching hub which shows one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態を示すリング型ネットワークのネットワーク構成図(経路付き)である。It is a network block diagram (with a path | route) of the ring type network which shows other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態を示すリング型ネットワークのネットワーク構成図(経路付き)である。It is a network block diagram (with a path | route) of the ring type network which shows other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態を示すリング型ネットワークのネットワーク構成図(経路付き)である。It is a network block diagram (with a path | route) of the ring type network which shows other embodiment of this invention. 従来のリング型ネットワークのネットワーク構成図(経路付き)である。It is a network block diagram (with a path | route) of the conventional ring type network. 従来のリング型ネットワークのネットワーク構成図(経路付き)である。It is a network block diagram (with a path | route) of the conventional ring type network.

符号の説明Explanation of symbols

101 制御ハブ
102 中間ハブ
103 逆側ポート
105 片側ポート
107,108 ユーザフレーム
110 リング
307,308 制御フレーム
101 Control hub 102 Intermediate hub 103 Reverse port 105 Single port 107,108 User frame 110 Ring 307,308 Control frame

Claims (7)

リング型ネットワークの一部を構成し、第1のポートが上記リング型ネットワークの伝送路(以下、リングという)の片回り側に接続され、第2のポートが該リングの逆回り側に接続されたスイッチングハブにおいて、
上記リング型ネットワークが正常な場合ユーザフレームを上記ユーザフレームのヘッダ部に格納されている所定のヘッダ情報に基づいて第1のグループと第2のグループの2つのグループに分け、上記第1のグループに属するユーザフレームを上記第1のポートで中継するとともに上記第2のポートで廃棄し、上記第2のグループに属するユーザフレームを上記第1のポートで廃棄するとともに上記第2のポートで中継し、
上記リング型ネットワークに障害が発生した場合両グループに属するユーザフレームを上記2つのポートのそれぞれ中継することを特徴とするスイッチングハブ。
Form part of a ring network, the first port is a transmission path of the ring network (hereinafter, referred to as ring) is connected at one around the side of the second port is connected to the opposite direction side of the ring Switching hub
When the ring network is normal, the user frame is divided into two groups of first and second groups based on a predetermined header information stored in the header portion of the user frame, the first User frames belonging to the group are relayed at the first port and discarded at the second port, and user frames belonging to the second group are discarded at the first port and relayed at the second port And
If the above ring network fails, switching hub, characterized in that relays the user frames belonging to both groups in each of the two ports.
上記第1のポート及び上記第2のポートのそれぞれより定期的に制御フレームを送信し、これらの制御フレームを互いに他方のポートで監視し、これら互いに監視をするポートに共に制御フレームが受信されているあいだは、上記リング型ネットワークが正常であると認識し、上記監視をするポートいずれか1つでも制御フレームが受信されなくなると上記リング型ネットワークに障害が発生したと認識することを特徴とする請求項1記載のスイッチングハブ。 A control frame is periodically transmitted from each of the first port and the second port, these control frames are monitored by the other port, and the control frames are received by both of the ports that monitor each other. In the meantime, it is recognized that the ring network is normal, and when any one of the monitoring ports does not receive a control frame, it is recognized that a failure has occurred in the ring network. The switching hub according to claim 1. リング型ネットワークの一部を構成する第1のスイッチングハブの第1のポートが上記リング型ネットワークの伝送路(以下、リングという)の片回り側に接続され、上記第1のスイッチングハブの第2のポートが上記リング型ネットワークの一部を構成する第2のスイッチングハブの第3のポートに接続され、上記第2のスイッチングハブの第4のポートが上記リングの逆回り側に接続されたリング型ネットワークシステムにおいて、
上記リング型ネットワークが正常な場合ユーザフレームを上記ユーザフレームのヘッダ部に格納されている所定のヘッダ情報に基づいて第1のグループと第2のグループの2つのグループに分け、上記第1のグループに属するユーザフレームを上記第1のスイッチングハブの第1のポートで中継するとともに上記第2のスイッチングハブの第4のポートで廃棄し、上記第2のグループに属するユーザフレームを上記第1のスイッチングハブの第1のポートで廃棄するとともに上記第2のスイッチングハブの第4のポートで中継し、
上記リング型ネットワークに障害が発生した場合両グループに属するユーザフレームを上記第1のスイッチングハブの上記第1のポートと上記第2のスイッチングハブの上記第4のポートのそれぞれ中継することを特徴とするリング型ネットワークシステム。
First transmission path of the first port of the switching hub is the ring network which constitutes a part of a ring network (hereinafter, referred to as ring) is connected at one around the side of the second of said first switching hub Is connected to the third port of the second switching hub that forms part of the ring network, and the fourth port of the second switching hub is connected to the reverse side of the ring. Type network system ,
When the ring network is normal, the user frame is divided into two groups of first and second groups based on a predetermined header information stored in the header portion of the user frame, the first The user frames belonging to the group are relayed by the first port of the first switching hub and discarded at the fourth port of the second switching hub, and the user frames belonging to the second group are discarded by the first port. Discard at the first port of the switching hub and relay at the fourth port of the second switching hub,
If the above ring network fails to relay user frames belonging to both groups in each of the fourth port of the first of said first switching hub port and the second switching hub A ring network system featuring
上記第1のスイッチングハブの上記第1のポートと上記第2のスイッチングハブの上記第4のポートのそれぞれより定期的に制御フレームを送信し、これらの制御フレームを互いに他方の制御フレームを送信するポートで監視し、これら監視をするポートに共に制御フレームが受信されているあいだは、上記リング型ネットワークが正常であると認識し、上記監視をするポートいずれか1つでも制御フレームが受信されなくなると上記リング型ネットワークに障害が発生したと認識することを特徴とする請求項3記載のリング型ネットワークシステムTransmitting the first periodic control frames from each of the fourth port of the first port and the second switching hub of the switching hub, transmits together the other control frames these control frames While the monitoring is performed by the port and the control frame is received by both of the ports to be monitored, the ring network is recognized to be normal, and the control frame is not received by any one of the ports to be monitored. 4. The ring network system according to claim 3, wherein a fault occurs in the ring network . 請求項2記載のスイッチングハブがその一部を構成するリング型ネットワーク、又は請求項4記載のリング型ネットワークシステムにおけるリング型ネットワークの一部を構成し、1つのポートが上記リングの片回り側に接続され、もう1つのポートが上記リングの逆回り側に接続されたスイッチングハブにおいて、
上記リングから片回り及び逆回りに受信した上記制御フレームを上記2つのポート間で転送して上記リングに中継すると共に、これらの制御フレームを上記2つのポートで監視し、これら監視をする2つのポートに共に制御フレームが受信されているあいだは、上記リング型ネットワークが正常であると認識し、上記2つのポートいずれか1つでも制御フレームが受信されなくなると上記リング型ネットワークに障害が発生したと認識することを特徴とするスイッチングハブ。
The switching hub according to claim 2 constitutes a ring network constituting a part thereof, or a part of the ring network in the ring network system according to claim 4 , and one port is provided on one side of the ring. connected, another port in connected to the switching hub in opposite direction side of the ring,
The control frame received on one around and reverse direction from the ring and transferred between the two ports as well as relayed to the ring, these control frames monitored by the two ports, the two of them monitoring While the control frame is received at both ports, the ring network is recognized as being normal, and if no control frame is received at any one of the two ports, the ring network has failed. A switching hub characterized by recognizing
複数のスイッチングハブが伝送路により順次接続されてリング型ネットワークが形成されたリング型ネットワークシステムであって、
上記リング型ネットワーク内に第1のポートと第2のポートを有し、
上記リング型ネットワークが正常な場合ユーザフレームを上記ユーザフレームのヘッダ部に格納されている所定のヘッダ情報に基づいて第1のグループと第2のグループの2つのグループに分け、上記第1のグループに属するユーザフレームを上記第1のポートで中継するとともに上記第2のポートで廃棄し、上記第2のグループに属するユーザフレームを上記第1のポートで廃棄するとともに上記第2のポートで中継し、
上記リング型ネットワークに障害が発生した場合両グループに属するユーザフレームをそれぞれ上記第1のポート及び上記第2のポートで中継することを特徴とするリング型ネットワークシステム。
A ring network system in which a plurality of switching hubs are sequentially connected by a transmission line to form a ring network,
A first port and a second port in the ring network;
When the ring network is normal, the user frame is divided into two groups of first and second groups based on a predetermined header information stored in the header portion of the user frame, the first User frames belonging to the group are relayed at the first port and discarded at the second port, and user frames belonging to the second group are discarded at the first port and relayed at the second port And
If the above ring network fails, ring network system characterized by relaying user frames belonging to both groups in each of the first port and the second port.
いずれか1つ又は2つのスイッチングハブより片側回り及び逆回りに制御フレームを送信し、これら制御フレームを他のスイッチングハブで中継すると共に、これらの制御フレームを全てのスイッチングハブで監視し、両回りの制御フレームが共に受信されているあいだは、上記リング型ネットワークが正常であると認識し、片側回り又は逆回りいずれか1つでも制御フレームが受信されなくなると上記リング型ネットワークに障害が発生したと認識することを特徴とする請求項6記載のリング型ネットワークシステム。   Control frames are transmitted from one or two switching hubs in one direction and in the opposite direction, these control frames are relayed by other switching hubs, and these control frames are monitored by all switching hubs. While the control frame is received together, it is recognized that the ring network is normal, and if one of the control frames is not received in either one direction or the reverse direction, the ring network has failed. The ring network system according to claim 6, wherein the ring network system is recognized.
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