JP5164623B2

JP5164623B2 - フレームデータ転送システム、フレームデータ転送装置

Info

Publication number: JP5164623B2
Application number: JP2008071740A
Authority: JP
Inventors: 浩中村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2028-03-19
Also published as: JP2009231924A

Description

本発明は、複数の転送網と、フレームデータ転送部および前記複数の転送網に接続される複数の同報ポートを有し前記複数の転送網に接続されるレイヤ２スイッチ装置を複数備え、フレームデータの送信元を示すアドレスとフレームデータを受信したポート情報を対応させてアドレス学習テーブル部に格納し、アドレス学習テーブル部に格納された情報に基づいて前記複数の転送網にフレームデータを転送する高信頼なレイヤ２フレームデータ転送システムに関するものである。

従来のＩＥＥＥ８０２．３のレイヤ２スイッチ（以下「スイッチ」という）を使ったレイヤ２フレームデータ転送システム（以下「フレームデータ転送システム」という）として、例えば特許文献１に示されるフレームデータ転送システムは、複数の転送網を冗長構成することにより、一つの転送網に障害が起きても、他の転送網を使ってフレームデータを転送することができるため、信頼性の高いフレームデータの転送を実現している。

特開２００６−３２４７９２号公報

上述した転送網に接続されている一のスイッチ（以下「Ａスイッチ」という）が一定の時間以上フレームデータを受信しないとき、Ａスイッチのアドレス学習テーブル部に格納されている情報は、エージング（スイッチが一定の時間以上フレームデータを受信しない場合、アドレス学習テーブル部の領域を有効利用するために、アドレス学習テーブル部に格納された情報を自動的に消去する動作）により、Ａスイッチのアドレス学習テーブル部に格納されている情報(受信しなかったフレームデータの送信元アドレス：Source Address。以下「ＳＡ」という）は消去されてしまう。

その後、Ａスイッチは、Ａスイッチに接続されている端末から、他のスイッチ（以下「Ｂスイッチ」という）に接続されている端末宛のフレームデータを受信すると、該フレームデータのアドレス学習（フレームデータを受信したスイッチにおいて、後述するアドレス学習テーブル部に、「ＳＡ」と該フレームデータを受信した「受信ポート情報」を組にして格納する動作）を行っていないため、フラッディング（アドレス学習がされていない送信先アドレス（Destination Address、以下「ＤＡ」という）を含むフレームデータを、ＤＡが示す端末に転送するためにスイッチで行われている動作)を起こし、フレームデータを全てのポートにフレームデータを転送する。

また、上述した転送網（以下「０系転送網」、「１系転送網」という）にＡスイッチとＢスイッチとＣスイッチがそれぞれ接続されている場合には、それぞれのスイッチが同一フレームデータを０系転送網と１系転送網の両方へ転送することによって信頼性の高いフレームデータの転送を行っている。ここで、Ａスイッチに接続されている端末とＢスイッチに接続されている端末とがフレームデータの送受信を継続して実施している場合、０系転送網と１系転送網それぞれでアドレス学習によりＣスイッチには当該フレームデータは転送されない。

しかし、例えば０系転送網の一部に障害が起きたが、その障害の場所は、ＡスイッチからＢスイッチの間の場所で、かつＡスイッチからＣスイッチの間以外の場所である場合、障害が起きた０系転送網でエージングがなされるとＡスイッチが障害が起きた転送網に送信したフレームデータは、フラッディングによりＣスイッチに送信されることになる。そのフレームデータを受信したＣスイッチは、同様にエージングしているため、ＣスイッチにおいてもフラッディングによりＣスイッチが接続している端末に転送されてしまう。

一方、例えば０系転送網に障害が発生した場合であっても、１系転送網にフレームデータが送信されているときは、１系転送網ではフラッディングを起こすことなく、Ｂスイッチにフレームデータ送信することが可能である。

上述の０系転送網ではフラッディングで不要なフレームデータにより帯域を消費しているが、障害復旧とともに復旧した０系転送網の障害箇所で転送が再開されていた。

すなわち、転送網に障害が起きた場合、その後一定の時間以上経過しエージングがなされたときは、不要なフラッディングが連続的に起こるため、障害が起きた転送網の通信回線の帯域と、当該転送網に接続されたスイッチの通信回線の帯域と、当該スイッチに接続される端末の通信回線の帯域が、当該不要なフラッディングのために消費され、伝送品質が悪化する、という課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、伝送品質の悪化を防止すること、即座に高信頼なフレームデータの転送を行うこと、が可能なフレームデータ転送システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ネットワークを形成する複数の転送網に接続されるスイッチ装置を複数備えたネットワークシステムにおいて、前記各スイッチ装置は、前記複数の転送網をそれぞれ接続する同報ポートと、端末装置を接続する端末ポートと、フレームデータの転送先を制御するフレームデータ転送部と、フレームデータの送信元を示すアドレスを格納するアドレス情報、フレームデータを受信したポートを示す受信ポート情報、および全ての同報ポートにフレームデータを転送すること、または前記受信ポート情報に示される同報ポートにフレームデータを転送することのいずれか一方を表す転送フラグ情報を対応させて格納するアドレス学習テーブル部と、前記転送フラグ情報を所定の間隔で変更するタイマ部と、を備え、前記タイマ部の動作により前記フレームデータ転送部の動作を制御し、全ての前記同報ポート、または前記受信ポート情報に示される同報ポートにフレームデータを転送することを特徴とする。

この発明によれば、タイマ部の動作により前記フレームデータ転送部の動作を制御し、全ての同報ポート、または受信ポート情報に示される同報ポートにフレームデータを転送するようにしているので、フレームデータの伝送品質の悪化を防止すること、即座に高信頼なフレームデータの転送を行うことができる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかるフレームデータ転送システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるスイッチが適用されるフレームデータ転送システム３００の構成を示す図である。図１において、フレームデータ転送システム３００は、主たる構成部として、０系転送網１００と１系転送網２００と、転送網に接続される複数のスイッチ（以下「Ａスイッチ１」、「Ｂスイッチ２」、「Ｃスイッチ３」という）と、各スイッチに接続される端末装置（以下「端末」とする）を有して構成される。なお、転送網およびスイッチの数は、図１に示すものに限定されるものではなく、また各スイッチは、図示されていない端末間との間でもフレームデータを送受信することができるものとする。

各スイッチは、転送網の任意の場所に接続することが可能であるが、一例として、転送網の一端にＡスイッチ１、他端にＢスイッチ２が接続され、その間にＣスイッチ３が接続されているものとする。

各スイッチは、０系転送網１００を接続するポート（以下「０系同報ポート」という）、１系転送網２００を接続するポート（以下「１系同報ポート」という）、端末を接続するポート（以下「端末ポート」という）、受信したフレームデータを各ポートに転送するフレームデータ転送部４０、およびタイマ部４５を備えている。また、Ａスイッチ１にはＡ端末４、Ｂスイッチ２にはＢ端末５、Ｃスイッチ３にはＣ端末６がそれぞれ接続されているものとする。なお、各スイッチが備えるポートの数および種類はこれに限定されるものではない。

フレームデータ転送部４０は、アドレス学習テーブル部４１を備えている。アドレス学習テーブル部４１は、受信したフレームデータの「ＳＡ」を格納するアドレス情報４２と、フレームデータを受信したポート（端末ポートまたは同報ポート）を示す情報を格納する受信ポート情報４３と、転送フラグ情報４４で構成されている。

転送フラグ情報４４には、全ての同報ポートにフレームデータを転送すること（以下「１」とする）、または受信ポート情報４３に格納されている同報ポートにフレームデータを転送すること（以下「０」とする）のいずれか一方が表される。なお、転送フラグ情報４４は、一例として「１」または「０」という数値を記載しているが、これらに限定されるものではない。

タイマ部４５は、転送フラグ情報４４を、所定の間隔で「０」から「１」に変えるためのものである。すなわち、フレームデータ転送部４０は、タイマ部４５の動作により、所定の間隔で、全ての同報ポートにフレームデータを転送することが可能である。なお、上述した所定の間隔は、等しい間隔に限定されるものではない。また図１において、Ｃスイッチ３は、アドレス学習テーブル部４１とタイマ部４５を省略しているが、Ａスイッチ１と同様に、これらを備えているものとする。

各端末から送信されるフレームデータには、上述したように「ＳＡ」と「ＤＡ」が格納されている。例えば、Ａ端末４のアドレスを「ＸＸ」、Ｂ端末５のアドレスを「ＹＹ」とした場合、Ａ端末４がＢ端末５宛にフレームデータを送信すると、このフレームデータには、ＳＡ「ＸＸ」、ＤＡ「ＹＹ」が格納され、Ｂ端末５からＡ端末４宛にフレームデータを送信すると、ＳＡ「ＹＹ」、ＤＡ「ＸＸ」が格納される。

各スイッチは、新たにフレームデータを受信した場合、上述したアドレス学習を行う。その後、再びフレームデータを受信すると、各スイッチは、受信したフレームデータの「ＳＡ」（例えば「ＸＸ」）が、アドレス学習テーブル部４１に格納されているアドレスと一致するか否かを判別する。一致しない場合、すなわち、アドレス学習されていないアドレスを含むフレームデータを受信したとき、「ＸＸ」とフレームデータを受信したポート（端末ポートまたは同報ポート）を一組にして格納するが、一致する場合、アドレス学習が済んでいるため、それらを格納しない。同時に各スイッチは、受信したフレームデータの「ＤＡ」（例えば「ＹＹ」）が、アドレス学習テーブル部４１に格納されているアドレスと一致するか否かを判別し、一致しない場合は、上述したフラッディング動作により全てのポートから受信したフレームデータを送信し、一致する場合は、アドレスと組で格納されている受信したポートからのみフレームデータを送信する。

図２ないし図５は、フレームデータ転送システム３００の転送網に障害が起きていないときの、Ａスイッチ１のアドレス学習テーブル部４１の状態を示す図である。以下、このフレームデータ転送システム３００におけるフレームデータの転送動作を説明する。なお、図１において、０系転送網１００に「障害発生」という記号を付しているが、これは、後述する、該システムの一部に障害が発生したときの説明に用いるものであり、ここでは、０系転送網は正常な状態として説明する。また、後述する他の実施の形態を説明する図の記号に関しても同様である。

図２は、Ａスイッチ１がアドレス学習を行っていない場合に、Ａ端末４がＢ端末５宛に、ＳＡ「ＸＸ」とＤＡ「ＹＹ」を含むフレームデータを送信したときの状態を示す図である。Ａスイッチ１は、アドレス学習を行い、アドレス情報４２に「ＸＸ」と受信ポート情報４３に「Ａ端末ポート１２」と転送フラグ情報４４に「０」の組を格納する。フレームデータは、フラッディングによって、Ａ０系同報ポート１０とＡ１系同報ポート１１に同時に転送（以下「同報転送」という）され、０系転送網１００と１系転送網２００を経由して、Ｂスイッチ２に送信される。

Ｂスイッチ２は、Ａスイッチ１から送信されたフレームデータを受信すると、一方のフレームデータだけ選択して、Ｂ端末ポート２２に転送する。なお、Ｂスイッチ２においてもアドレス学習が行われるが、Ａスイッチと同様であるため、説明は省略する。以下、Ｂスイッチ２における動作説明においても同様である。

次に、Ｂ端末５がＡ端末４宛に、ＳＡ「ＹＹ」とＤＡ「ＸＸ」を含むフレームデータを送信すると、フレームデータは、Ｂスイッチ２のフレームデータ転送部４０によって、０系転送網１００と１系転送網２００に同報転送される。

図３は、Ｂスイッチ２から送信されたフレームデータを受信したＡスイッチ１が、上述したアドレス学習テーブル部４１に加えて、アドレス情報４２に「ＹＹ」と受信ポート情報４３に「Ａ０系同報ポート１０、Ａ１系同報ポート１１」と転送フラグ情報４４に「０」の組を格納した状態を示す図である。同報ポートは同一フレームデータを送受信するポートであるため、上述したように受信ポート情報４３に複数の同報ポートを格納する。ＤＡ「ＸＸ」に対応する、受信ポート情報４３は「Ａ端末ポート１２」なので、該フレームデータは、アドレス学習テーブル部４１の内容に従い、Ａ端末ポート１２に転送される。

最後に、Ａ端末４がＢ端末５宛に、ＳＡ「ＸＸ」とＤＡ「ＹＹ」を含むフレームデータを送信すると、Ａスイッチ１は、アドレス情報４２を確認する。その結果、アドレス学習テーブル部４１には、ＤＡ「ＹＹ」に対応する、アドレス「ＹＹ」と受信ポート「Ａ０系同報ポート１０、Ａ１系同報ポート１２」と転送フラグ「０」の組が格納されていることが確認される。

ここで、アドレス情報４２のアドレス「ＹＹ」に対応する転送フラグ情報４４は「０」なので、フレームデータは、アドレス学習テーブル部４１の内容に従い、アドレス「ＹＹ」に対応する受信ポート情報４３のＡ０系同報ポート１０とＡ１系同報ポート１１の両方に転送され、Ｂスイッチ２に同報転送される。

図４は、上述した転送フラグ情報４４が、所定の間隔で「０」から「１」に変更された後の状態を示す図である。転送フラグ情報４４が「１」のときに、Ａ端末４から受信したフレームデータは、受信ポート情報４３の内容に関わらずＡ０系同報ポート１０とＡ１系同報ポート１１の全ての同報ポートに転送され、Ｂスイッチ２に同報転送される。

図５は、一つのフレームデータを転送した後、転送フラグ情報４４が「１」から「０」に変更された後の状態を示す図である。転送フラグ情報４４が「０」のときに、Ａ端末４から受信したフレームデータは、受信ポート情報４３の内容に従ってＡ０系同報ポート１０とＡ１系同報ポート１１の両方に転送され、Ｂスイッチ２に同報転送される。

このように、転送網に障害が起きていない場合に、転送フラグ情報４４が変化しても、０系転送網と１系転送網の両方にフレームデータを転送することができるため、信頼性の高いフレームデータの転送が可能である。なお、上述した実施の形態は、レイヤ２以外のスイッチにも適用可能であり、以下の実施の形態においても同様である。

次に、上記のフレームデータ転送システム３００において、転送網の一部（例えば０系転送網）に障害が起きたときの動作を説明する。

図１は、上述したように、Ｂスイッチ２とＣスイッチ３を繋ぐ０系転送網１００の途中において、障害が発生した場所に「障害発生」という記号を付している。この場合、Ａスイッチ１のＡ１系同報ポート１１から送信されたフレームデータは、Ｂスイッチ２に対しては、１系転送網２００を経由して到達する。この障害が発生し、一定の時間が経過すると、０系転送網１００でエージングにより、Ｂ端末５の情報はアドレス学習テーブル４１から削除される。その結果、０系転送網１００でフラッディングが発生するため、Ａ０系同報ポート１０から送信されたＢ端末５宛のフレームデータは、０系転送網１００を経由して、転送不要なＣスイッチ３に到達する状態となる。

図６ないし図１０は、フレームデータ転送システム３００における、Ａスイッチ１のアドレス学習テーブル部４１の状態を示す図である。

図６は、Ａスイッチ１がアドレス学習を行っていない場合に、Ａ端末４がＢ端末５宛に、ＳＡ「ＸＸ」とＤＡ「ＹＹ」を含むフレームデータを送信したときの状態を示す図である。Ａスイッチ１は、アドレス学習を行い、アドレス情報４２に「ＸＸ」と受信ポート情報４３に「Ａ端末ポート１２」と転送フラグ情報４４に「０」の組を格納する。フレームデータは、フラッディングによって、Ａ０系同報ポート１０とＡ１系同報ポート１１に転送されるが、０系転送網１００に障害が起きているため、１系転送網２００を経由して、Ｂ１系同報ポート２１に送信される。

Ｂスイッチ２は、Ａスイッチ１から送信されたフレームデータを受信すると、Ａスイッチ１と同様にアドレス学習を行うとともに、フレームデータをＢ端末ポート２２に転送する。

次に、Ｂ端末５がＡ端末４宛に、ＳＡ「ＹＹ」とＤＡ「ＸＸ」を含むフレームデータを送信すると、フレームデータは、Ｂ０系同報ポート２０とＢ１系同報ポート２１に同時に転送されるが、０系転送網１００に障害が起きているため、１系転送網２００を経由してＡ１系同報ポート１１に送信される。

図７は、フレームデータを受信したＡスイッチ１が、上述したアドレス学習テーブル部４１に加えて、アドレス情報４２に「ＹＹ」と受信ポート情報４３に「Ａ１系同報ポート１１」と転送フラグ情報４４に「０」の組を格納した状態を示す図である。ＤＡ「ＸＸ」に対応する、受信ポート情報４３は「Ａ端末ポート１２」なので、該フレームデータは、アドレス学習テーブル部４１の内容に従い、Ａ端末ポート１２に転送される。

最後に、Ａ端末４がＢ端末５宛に、ＳＡ「ＸＸ」とＤＡ「ＹＹ」を含むフレームデータを送信すると、Ａスイッチ１は、アドレス情報４２を確認する。その結果、アドレス学習テーブル部４１には、ＳＡ「ＸＸ」に対応する、アドレス「ＸＸ」と受信ポート「Ａ端末ポート１２」と転送フラグ「０」の組が格納されており、アドレス「ＸＸ」は学習済みであることが確認される。ＤＡ「ＹＹ」に対応する、アドレス「ＹＹ」と受信ポート「Ａ１系同報ポート１１」と転送フラグ「０」の組が格納されていることが確認される。

ここで、アドレス情報４２のアドレス「ＹＹ」に対応する転送フラグ情報４４は「０」なので、フレームデータは、アドレス学習テーブル部４１の内容に従い、アドレス「ＹＹ」に対応する受信ポート情報４３のＡ１系同報ポート１１だけに転送され、１系転送網２００を経由してＢスイッチ２に送信される。０系転送網１００にフレームデータが転送されないため、０系転送網１００でフラッディングによりＣスイッチ３にフレームデータが転送されることがない。

図８は、上述した転送フラグ情報４４が、所定の間隔で「０」から「１」に変更された後の状態を示す図である。このとき、受信ポート情報４３が同報ポートである組の転送フラグ情報４４を変更する。転送フラグ情報４４が「１」のときに、Ａ端末４から受信したフレームデータは、Ａ１系同報ポート１１だけでなく、Ａ０系同報ポート１０にも転送される。すなわち、全ての同報ポートへの転送動作を行う。

図９は、一つのフレームデータを転送した後、転送フラグ情報４４が「１」から「０」に変更された後の状態を示す図である。転送フラグ情報４４が「０」のときに、Ａ端末４から受信したフレームデータは、Ａ１系同報ポート１１だけに転送される。すなわち、転送フラグ情報４４が「１」から「０」に変わると、フレームデータ転送部４０は、受信ポート情報４３に格納されている同報ポートにフレームデータを転送する転送動作に戻る。

Ｂスイッチ２においても上述同様の動作をしているため、転送網の障害が復旧した場合、障害から復旧した０系転送網１００からのフレームデータを受信し、その後Ｂスイッチ２がＡスイッチ１宛に送信するフレームデータは、０系転送網１００と１系転送網２００の両方に送信される。

図１０は、Ｂスイッチ２から送信されたフレームデータを受信したＡスイッチ１が、上述したアドレス学習テーブル部４１に加えて、アドレス情報４２に「ＹＹ」と受信ポート情報４３に「Ａ０系同報ポート１０、Ａ１系同報ポート１１」と転送フラグ情報４４に「０」の組を格納した状態を示す図である。その結果、アドレス学習テーブル部４１の格納状態は、転送網に障害が起きていないときのアドレス学習テーブル部４１の状態を示す図３と同様になる。

このように、実施の形態１のフレームデータ転送システム３００によれば、転送網に障害が起きた場合、不要なフラッディングが連続的に起こることを抑止することができ、また転送網が復旧した場合、所定の間隔で復旧した転送網で同報転送を開始することができる。その結果、転送網に障害が起きているときは、フレームデータの伝送品質の悪化を防止することができ、また転送網が復旧したときは、即座に高信頼なフレームデータの転送を行うことができる。なお、転送フラグ情報４４は、一つのフレームデータを転送すると、「１」から「０」に変わるように説明したが、複数のフレームデータを転送すると、「１」から「０」に変わるようにしてもよい。

実施の形態２．
図１１は、本発明の実施の形態２にかかるスイッチが適用されるフレームデータ転送システム４００の構成を示す図である。実施の形態１のスイッチと異なる点は、同報学習テーブル部４６が追加されていることである。

同報学習テーブル部４６は、Ａ０系同報ポート１０とＡ１系同報ポート１１の一方または双方が、他のスイッチからフレームデータを受信したときに、同報ポート毎に、フレームデータの同報転送を行ったスイッチ装置を表す情報を格納する部分である。例えば、転送網に障害が起きていない場合、Ｂスイッチ２がＡスイッチ１宛にフレームデータを送信すると、Ａ０系同報ポート１０とＡ１系同報ポート１１の両方にフレームデータが送信される。そのため、Ａ０系同報ポート情報４７とＡ１系同報ポート情報４８の両方に、同報転送を行ったスイッチ装置を示す「Ｂスイッチ２」という情報が格納される。すなわち、Ａ０系同報ポート情報４７とＡ１系同報ポート情報４８に格納された情報の数量は等しく、有意差がない（０系転送網１００と１系転送網２００の一方又は双方に、障害が起きていないといえる）状態である。一方、上述したように０系転送網１００の一部に障害が起きた場合、Ｂスイッチ２がＡスイッチ１宛にフレームデータを送信すると、Ａ１系同報ポート１１だけでフレームデータが受信される。そのため、Ａ１系同報ポート情報４８だけに、同報転送を行ったスイッチ装置を示す「Ｂスイッチ２」という情報が格納される。すなわち、Ａ０系同報ポート情報４７とＡ１系同報ポート情報４８に格納された情報の数量は異なり、有意差がある（０系転送網１００と１系転送網２００の一方又は双方に、障害が起きていないとはいえない）状態である。

実施の形態２におけるスイッチは、同報学習テーブル部４６に格納された情報の数量が同じであるか否かを判別して、フレームデータ転送部４０の動作を制御するものである。

以下、フレームデータ転送システム４００において、転送網に障害が起きた場合の動作を説明する。

図１２ないし図１６は、上述したフレームデータ転送システム４００における、Ａスイッチ１のアドレス学習テーブル部４１の状態を示す図である。

図１２は、Ａスイッチ１がアドレス学習を行っていない場合に、Ａ端末４がＢ端末５宛に、ＳＡ「ＸＸ」とＤＡ「ＹＹ」を含むフレームデータを送信したときの状態を示す図である。Ａスイッチ１は、アドレス学習を行い、アドレス情報４２に「ＸＸ」と受信ポート情報４３に「Ａ端末ポート１２」と転送フラグ情報４４に「０」の組を格納する。フレームデータは、フラッディングによって、Ａ０系同報ポート１０とＡ１系同報ポート１１に転送されるが、０系転送網１００に障害が起きているため、１系転送網２００を経由して、Ｂ１系同報ポート２１で受信される。

次に、Ｂ端末５がＡ端末４宛に、ＳＡ「ＹＹ」とＤＡ「ＸＸ」を含むフレームデータを送信すると、フレームデータは、Ｂ０系同報ポート２０とＢ１系同報ポート２１に同時に転送されるが、０系転送網１００に障害が起きているため、１系転送網２００を経由してＡ１系同報ポート１１で受信される。

図１３は、Ｂスイッチ２から送信されたフレームデータを受信したＡスイッチ１が、上述したアドレス学習テーブル部４１に加えて、アドレス情報４２に「ＹＹ」と受信ポート情報４３に「Ａ１系同報ポート１１」と転送フラグ情報４４に「０」の組と、さらにＡ１系同報ポート情報４８に「Ｂスイッチ２」を格納した状態を示す図である。ＤＡ「ＸＸ」に対応する、受信ポート情報４３は「Ａ端末ポート１２」なので、該フレームデータは、アドレス学習テーブル部４１の内容に従い、Ａ端末ポート１２に転送される。

ここで、実施の形態１は、転送フラグ情報４４を認識して転送動作を行っていたが、実施の形態２は、上述したように、同報学習テーブル部４６の状態を認識して転送動作を行うものである。Ａ０系同報ポート情報４７には情報が格納されていないが、Ａ１系同報ポート情報４８には「Ｂスイッチ２」という情報が格納されている。そのため、フレームデータ転送部４０は、Ａ１系同報ポート情報４８に多くの情報が格納されていることを認識して、Ａ１系同報ポート１１だけにフレームデータを転送する。０系転送網１００にフレームデータが転送されないため、０系転送網１００でフラッディングによりＣスイッチ３にフレームデータが転送されることがない。

図１４は、上述した転送フラグ情報４４が、所定の間隔で「０」から「１」に変更された後の状態を示す図である。このとき、受信ポート情報４３が同報ポートである組の転送フラグ情報４４を変更する。転送フラグ情報４４が「１」のときに、Ａ端末４から受信したフレームデータは、Ａ１系同報ポート１１だけでなく、Ａ０系同報ポート１０にも転送される。すなわち、全ての同報ポートへの転送動作を行う。

図１５は、一つのフレームデータを転送した後、転送フラグ情報４４が「１」から「０」に変更された後の状態を示す図である。転送フラグ情報４４が「０」のときに、Ａ端末４から受信したフレームデータは、Ａ１系同報ポート１１だけに転送される。すなわち、転送フラグ情報４４が「１」から「０」に変わると、フレームデータ転送部４０は、受信ポート情報４３に格納されている同報ポートにフレームデータを転送する転送動作に戻る。

図１６は、Ｂスイッチ２から送信されたフレームデータを受信したときのアドレス学習テーブル部４１の状態を示す図である。Ａスイッチ１は、上記のアドレス学習テーブル部４１の情報に加えて、ＳＡ「ＹＹ」と受信ポート「Ａ０系同報ポート１０、Ａ１系同報ポート１１」と転送フラグ「０」の組を格納する。さらに、Ａ０系同報ポート情報４７には「Ｂスイッチ２」が格納されるため、Ａ０系同報ポート情報４７とＡ１系同報ポート情報４８に格納される情報数は等しくなる。

その後、Ａスイッチ１は、Ａ端末４からフレームデータを受信すると、フレームデータ転送部４０は、Ａ０系同報ポート情報４７とＡ１系同報ポート情報４８の情報数が同じであることを認識して、該フレームデータをＡ１系同報ポート１１とＡ０系同報ポート１０に転送する。

このように、実施の形態２のスイッチは、フレームデータ転送部４０が同報学習テーブル部４６の情報数が同じであるか否かを認識することで、実施の形態１のスイッチと同様の転送動作を可能にしている。すなわち、転送網に障害が起きた場合は、不要なフラッディングが連続的に起こることを抑止することができ、また転送網が復旧した場合、所定の間隔で復旧した転送網で同報転送を開始することができる。その結果、転送網に障害が起きているときは、フレームデータの伝送品質の悪化を防止することができ、また転送網が復旧したときは、即座に高信頼なフレームデータの転送を行うことができる。なお、転送網に障害が起きていない場合の動作の説明は省略する。

実施の形態３．
図１７は、本発明の実施の形態３にかかるスイッチが適用されるフレームデータ転送システム５００の構成を示す図である。

実施の形態１のスイッチと異なる点は、各スイッチが、同報ポートに転送されたフレームデータの大きさ（量）を格納する転送量情報４９を備えていることである。この転送量情報４９に格納されたデータ量が、所定の値未満（以下「Ｘ byte」という）の場合は、受信ポート情報４３に格納されているポートだけにフレームデータを転送し、所定の値以上（以下「Ｙ byte」という）場合は、全ての同報ポートにフレームデータを転送することが可能である。このように、実施の形態３におけるスイッチは、転送量情報４９に格納された情報の量が所定の値未満であるか否かを判別して、フレームデータ転送部４０の動作を制御するものである。

以下、フレームデータ転送システム５００において、転送網に障害が起きた場合の動作を説明する。

図１８ないし図２２は、上述したフレームデータ転送システム５００における、Ａスイッチ１のアドレス学習テーブル部４１の状態を示す図である。

図１８は、Ａスイッチ１がアドレス学習を行っていない場合に、Ａ端末４がＢ端末５宛に、ＳＡ「ＸＸ」とＤＡ「ＹＹ」を含むフレームデータを送信したときの状態を示す図である。Ａスイッチ１は、アドレス学習を行い、アドレス情報４２に「ＸＸ」と受信ポート情報４３に「Ａ端末ポート１２」と転送量情報４９に「Ｘ byte」を格納する。フレームデータは、フラッディングによって、Ａ０系同報ポート１０とＡ１系同報ポート１１に転送されるが、０系転送網１００に障害が起きているため、１系転送網２００を経由して、Ｂ１系同報ポート２１で受信される。

Ｂスイッチ２は、Ａスイッチ１から同報転送されたフレームデータを受信すると、Ａスイッチ１と同様にアドレス学習を行うとともに、フレームデータをＢ端末ポート２２に転送する。

図１９は、Ｂスイッチ２から送信されたフレームデータを受信したＡスイッチ１が、上述したアドレス学習テーブル部４１に加えて、アドレス情報４２に「ＹＹ」と受信ポート情報４３に「Ａ１系同報ポート１１」と転送量情報４９に「Ｘ byte」の組を格納した状態を示す図である。ＤＡ「ＸＸ」に対応する、受信ポート情報４３は「Ａ端末ポート１２」なので、該フレームデータは、アドレス学習テーブル部４１の内容に従い、Ａ端末ポート１２に転送される。

最後に、Ａ端末４がＢ端末５宛に、ＳＡ「ＸＸ」とＤＡ「ＹＹ」を含むフレームデータを送信すると、Ａスイッチ１は、アドレス情報４２を確認する。その結果、アドレス学習テーブル部４１には、ＳＡ「ＸＸ」に対応する、アドレス「ＸＸ」と受信ポート「Ａ端末ポート１２」と転送フラグ「０」の組が格納されており、アドレス「ＸＸ」は学習済みであることが確認される。ＤＡ「ＹＹ」に対応する、アドレス「ＹＹ」と受信ポート「Ａ１系同報ポート１１」と転送量情報「Ｘ byte」の組が格納されていることが確認される。

ここで、Ａ１系同報ポート１１に転送されたフレームデータの量は、上述したように、「Ｘ byte」である。そのため、Ａ端末４から受信したフレームデータは、アドレス学習テーブル部４１の内容に従い、アドレス「ＹＹ」に対応する受信ポート情報４３のＡ１系同報ポート１１だけに転送され、１系転送網２００を経由してＢスイッチ２に転送される。このとき、同報ポートに転送したフレームデータの量を「Ｘ byte」に加算する。０系転送網１００にフレームデータが転送されないため、０系転送網１００でフラッディングによりＣスイッチ３にフレームデータが転送されることがない。

図２０は、同報ポートに転送されたフレームデータの量が「Ｙ byte」に達し、転送量情報４９の値が「Ｘ byte」から「Ｙ byte」に変更された後の状態を示す図である。転送量情報４９の値が「Ｙ byte」のとき、Ａ端末４から受信したフレームデータは、Ａ１系同報ポート１１だけでなく、Ａ０系同報ポート１０にも転送される。すなわち、全ての同報ポートへの転送動作を行う。

図２１は、同報ポートに転送されたフレームデータの量が「Ｙ byte」の場合にフレームデータを転送した後、転送量情報４９の値が「Ｙ byte」から「Ｘ byte」に変更された後の状態を示す図である。転送フラグ情報４４の値が「Ｘ byte」のときに、Ａ端末４から受信したフレームデータは、Ａ１系同報ポート１１だけ転送される。すなわち、転送量情報４９の値が「Ｙ byte」から「Ｘ byte」に変わると、フレームデータ転送部４０は、受信ポート情報４３に格納されている同報ポートにフレームデータを転送する転送動作に戻る。

Ｂスイッチ２においても上述同様の動作をしているため、転送網の障害が復旧した場合、障害から復旧した０系転送網１００からのフレームデータを受信し、その後Ｂスイッチ２がＡスイッチ１宛に送信するフレームデータは、０系転送網１００と１系転送網２００に送信される。

図２２は、Ｂスイッチ２から送信されたフレームデータを受信したときの状態を示す図である。Ａスイッチ１は、該フレームデータを受信すると、アドレス学習を行い、上記のアドレス学習テーブル部４１の情報に加えて、アドレス情報４２に「ＹＹ」と受信ポート情報４３に「Ａ０系同報ポート１０、Ａ１系同報ポート１１」と転送量情報４９に「Ｘ byte」の組を格納する。すなわち、転送網に障害が起きていないときのアドレス学習テーブル部４１と同じ状態になる。

このように、フレームデータ転送システム５００は、実施の形態１におけるフレームデータ転送システム３００と同様の転送動作を可能にしている。すなわち、転送網に障害が起きているときは、フレームデータの伝送品質の悪化を防止することができ、また転送網が復旧したときは、高信頼なフレームデータの転送を行うことができる。なお、転送網に障害が起きていない場合の動作の説明は省略する。

本発明の実施の形態１にかかるスイッチが適用されるフレームデータ転送システムの構成を示す図である。本発明の実施の形態１にかかるフレームデータ転送システムに障害が起きていない場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。本発明の実施の形態１にかかるフレームデータ転送システムに障害が起きていない場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きていない場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きていない場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。本発明の実施の形態２にかかるスイッチが適用されるフレームデータ転送システムの構成を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。本発明の実施の形態３にかかるスイッチが適用されるフレームデータ転送システムの構成を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。フレームデータ転送システムに障害が起きている場合のスイッチのアドレス学習テーブル部の一例を示す図である。

符号の説明

１Ａスイッチ
２Ｂスイッチ
３Ｃスイッチ
４Ａスイッチに接続されるＡ端末
５Ｂスイッチに接続されるＢ端末
６Ｃスイッチに接続されるＣ端末
１０Ａスイッチが備えるＡ０系同報ポート
１１Ａスイッチが備えるＡ１系同報ポート
１２Ａスイッチが備えるＡ端末ポート
２０Ｂスイッチが備えるＢ０系同報ポート
２１Ｂスイッチが備えるＢ１系同報ポート
２２Ｂスイッチが備えるＢ端末ポート
３０Ｃスイッチが備えるＣ０系同報ポート
３１Ｃスイッチが備えるＣ１系同報ポート
３２Ｃスイッチが備えるＣ端末ポート
４０受信したフレームの転送先を判断するフレームデータ転送部
４１アドレス学習テーブル部
４２アドレス情報
４３受信ポート情報
４４転送フラグ情報
４５転送フラグ情報を所定の間隔で変更するタイマ部
４６同報学習テーブル部
４７Ａ０系同報ポート情報
４８Ａ１系同報ポート情報
４９転送したフレームデータの量を示す転送量情報
１０００系転送網
２００１系転送網
３００実施の形態１のフレームデータ転送システム
４００実施の形態２のフレームデータ転送システム
５００実施の形態３のフレームデータ転送システム
ＸＸＡ端末のアドレス
ＹＹＢ端末のアドレス

Claims

ネットワークを形成する複数の転送網に接続されるスイッチ装置を複数備えたネットワークシステムにおいて、
前記各スイッチ装置は、
前記複数の転送網をそれぞれ接続する同報ポートと、
端末装置を接続する端末ポートと、
フレームデータの転送先を制御するフレームデータ転送部と、
フレームデータの送信元を示すアドレスを格納するアドレス情報、フレームデータを受信したポートを示す受信ポート情報、および全ての同報ポートにフレームデータを転送すること、または前記受信ポート情報に示される同報ポートにフレームデータを転送することのいずれか一方を表す転送フラグ情報を対応させて格納するアドレス学習テーブル部と、
前記転送フラグ情報を所定の間隔で変更するタイマ部と、
を備え、
前記タイマ部の動作により前記フレームデータ転送部の動作を制御し、
全ての前記同報ポート、または前記受信ポート情報に示される同報ポートにフレームデータを転送すること、
を特徴とするネットワークシステム。
前記スイッチ装置は、
前記ネットワークから送信されたフレームデータを受信した前記同報ポート毎にフレームデータの同報転送を行ったスイッチ装置を表す情報を０系同報ポート情報および１系同報ポート情報として格納する同報学習テーブル部をさらに備え、
前記転送フラグ情報が前記受信ポート情報に示される同報ポートにフレームデータを転送することを表し、かつ前記同報学習テーブル部に格納された前記０系同報ポート情報の数と前記１系同報ポート情報の数との差があるときは、前記受信ポート情報に示される同報ポートにフレームデータを転送すること、
を特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
前記スイッチ装置は、
前記ネットワークから送信されたフレームデータを受信した前記同報ポート毎にフレームデータの同報転送を行ったスイッチ装置を表す情報を０系同報ポート情報および１系同報ポート情報として格納する同報学習テーブル部をさらに備え、
前記転送フラグ情報が前記受信ポート情報に示される同報ポートにフレームデータを転送することを表し、かつ前記同報学習テーブル部に格納された前記０系同報ポート情報の数と前記１系同報ポート情報の数との差がないときは、全ての前記同報ポートにフレームデータを転送すること、
を特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
ネットワークを形成する複数の転送網に接続されるスイッチ装置を複数備えたネットワークシステムにおいて、
前記各スイッチ装置は、
前記複数の転送網をそれぞれ接続する同報ポートと、
端末装置を接続する端末ポートと、
フレームデータの転送先を制御するフレームデータ転送部と、
フレームデータの送信元を示すアドレスを格納するアドレス情報、フレームデータを受信したポートを示す受信ポート情報、および前記フレームデータ転送部が前記同報ポートに転送したフレームデータの量を格納する転送量情報を対応させて格納するアドレス学習テーブル部と、
を備え、
前記転送量情報の状態に応じて前記フレームデータ転送部の動作を制御し、全ての前記同報ポート、または前記受信ポート情報に示される同報ポートにフレームデータを転送すること、
を特徴とするネットワークシステム。