JP5532445B2 - リング型ネットワークシステム - Google Patents

Description

本発明は、リング型ネットワークシステムに関する。

通信経路を冗長化するネットワークシステムとして、複数のネットワーク中継装置をリング状に接続したリング型ネットワークシステムがある。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システムに属するポートのうち何れか一つをブロッキング状態とすることにより、ユーザフレームのループを防止する。

例えば、特許文献１が開示する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システムの一部を構成する監視装置が、第１のリングポート及び第２のリングポートからヘルスチェックフレームを送信して、リング型ネットワークシステムの状態を監視する。

そして、監視装置は、第１のリングポート及び第２のリングポートのうち何れか一方で、又は両方で、ヘルスチェックフレームを受信しているときは、リング型ネットワークシステムの状態が正常であると判断し、第１のリングポート及び第２のリングポートのうち何れか一方を、ユーザフレームを送受信しないブロッキング状態とする。一方、監視装置は、第１のリングポート及び第２のリングポートの両方で、ヘルスチェックフレームを受信しなくなったときは、リング型ネットワークシステムの状態が異常であると判断し、ブロッキング状態としていたリングポートを、ユーザフレームを送受信するフォワーディング状態とする。

特開２００８−１３６０１３号公報

特許文献１が開示するリング型ネットワークシステムでは、片方向の断線が発生しているときでも、第１のリングポート及び第２のリングポートのうち何れか一方が、ブロッキング状態に設定される。このとき、片方向の断線が発生している間、ブロッキング状態に設定されている第１のポート又は第２のポートに加えて、片方向の断線箇所でも、ユーザフレームの流れが遮断される。このため、リング型ネットワークシステムに入って来たユーザフレームが、目的のネットワーク中継装置に到達できずに廃棄されることがある。つまり、特許文献１が開示するリング型ネットワークシステムには、片方向の断線の発生により、フレームロスが発生するという問題がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされ、その目的とするところは、リング型ネットワークシステムに片方向の断線が発生した場合でも、ループの発生が論理的に防止され、且つ、フレームロスの発生が防止される、リング型ネットワークシステムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の一態様によれば、複数のネットワーク中継装置をリング状に接続したリング型ネットワークシステムであって、前記複数のネットワーク中継装置は、フォワーディング状態に設定される第１制御ポートとブロッキング状態に設定される第２制御ポートとを有する１つのマスターノード、又は、前記第１制御ポートを有する第１マスターノードと前記第２制御ポートを有する第２マスターノードの２つのマスターノードと、前記第１制御ポートと前記第２制御ポートの間に配置されるリングノードと、からなり、前記マスターノードは、第１制御フレームと第２制御フレームを生成する制御フレーム生成部を有し、前記リングノードは、前記リング型ネットワークシステムに属する２つのリングポートと、前記第１制御フレームを受信したか否かを示す受信フラグを格納する受信フラグ格納部と、前記第１制御フレームを送信したか否かを示す送信フラグを格納する送信フラグ格納部と、を有し、前記マスターノードは、片方向の断線が発生した方向にて、前記第１制御ポート又は前記第２制御ポートから前記第１制御フレームを送信し、前記リングノードは、前記２つのリングポートの一方で前記第１制御フレームを受信した場合、前記受信フラグ格納部に前記第１制御フレームを受信したことを示す受信フラグを格納し、前記２つのリングポートの他方から前記第１制御フレームを送信した場合、前記送信フラグ格納部に前記第１制御フレームを送信したことを示す送信フラグを格納し、前記マスターノードは、前記第１制御フレームの送信後、片方向の断線が発生していない方向にて、前記第１制御ポート又は前記第２制御ポートから前記第２制御フレームを送信し、前記リングノードは、前記第２制御フレームを受信した場合であって、前記受信フラグ格納部に前記第１制御フレームを受信したことを示す受信フラグを格納されており、前記送信フラグ格納部に前記第１制御フレームを送信したことを示す送信フラグを格納されている場合、前記第２制御フレームを受信したリングポートで両方向の断線を発生させ、前記第２制御フレームを受信した場合であって、前記受信フラグ格納部に前記第１制御フレームを受信したことを示す受信フラグを格納されており、前記送信フラグ格納部に前記第１制御フレームを送信していないことを示す送信フラグを格納されている場合、前記２つのリングポートの両方で両方向の断線を発生させ、前記マスターノードは、両方向の断線が発生したことに基づいて、前記第２制御ポートをブロッキング状態からフォワーディング状態にする、リング型ネットワークシステムである。

本発明は、リング型ネットワークシステムに片方向の断線が発生した場合でも、ループの発生が論理的に防止され、且つ、フレームロスの発生が防止される、リング型ネットワークシステムを提供する。

第１実施形態のリング型ネットワークシステムの構成を概略的に示すブロック図である。 図１のマスターノードの物理的及び機能的な構成を概略的に示すブロック図である。 片断箇所特定フレームのフォーマットを概略的に示す図である。 図１の第１リングノードの物理的及び機能的な構成を概略的に示すブロック図である。 図１のリング型ネットワークシステムが正常状態にある場合における、制御フレームの流れを示す図である。 図１のリング型ネットワークシステムにおいて、片方向の断線発生から片断箇所特定フレームが送信されるまでの、制御フレームの流れを示す図である。 図１のリング型ネットワークシステムにおいて、両断発生通知フレームを送信したときの制御フレームの流れを示す図である。 図１のリング型ネットワークシステムにおいて、片方向の断線発生後にユーザフレームを転送可能な経路が切り替わった場合における、制御フレームの流れを示す図である。 図１のリング型ネットワークシステムにおいて、両方向の断線発生から両断発生通知フレームが送信されるまでの、制御フレームの流れを示す図である。 図１のリング型ネットワークシステムにおいて、第１リングノードでの内部故障による片方向の断線の発生から片断箇所特定フレームが送信されるまでの、制御フレームの流れを示す図である。 第２実施形態のリング型ネットワークシステムの構成を概略的に示すブロック図である。 図１１の第１マスターノードの物理的及び機能的な構成を概略的に示すブロック図である。 図１１のリング型ネットワークシステムが正常状態にある場合における、制御フレームの流れを示す図である。 図１１のリング型ネットワークシステムにおいて、片方向の断線発生から片断箇所特定フレームが送信されるまでの、制御フレームの流れを示す図である。 図１１のリング型ネットワークシステムにおいて、両断発生通知フレームを送信したときの制御フレームの流れを示す図である。 図１１のリング型ネットワークシステムにおいて、片方向の断線発生後にユーザフレームを転送可能な経路が切り替わった場合における、制御フレームの流れを示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態のリング型ネットワークシステム１０を示す図である。
リング型ネットワークシステム１０は、リング状に接続された４つのネットワーク中継装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄから構成される。なお、リング型ネットワークシステムを構成するネットワーク中継装置の数は、一例として示したものであり、特に限定はされない。

ネットワーク中継装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルにてレイヤ２レベルでフレームを中継するネットワーク中継装置であり、例えば、イーサネット（登録商標）スイッチである。以下では、ネットワーク中継装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを単にネットワーク中継装置１２ともいう。

ネットワーク中継装置１２ａとネットワーク中継装置１２ｂの間、ネットワーク中継装置１２ｂとネットワーク中継装置１２ｃの間、ネットワーク中継装置１２ｃとネットワーク中継装置１２ｄの間、及び、ネットワーク中継装置１２ｄとネットワーク中継装置１２ａの間は、例えば、１本の光通信ケーブル１４によってそれぞれ接続されている。光通信ケーブル１４は、２本の光ファイバー１４ａ，１４ｂを含む２芯タイプである。

ネットワーク中継装置１２は、光通信ケーブル１４が接続される複数のポート１６をそれぞれ有する。図１では、ポート１６の数は３つであるが、これに限定されることはない。ポート１６は、送信部１８ａ及び受信部１８ｂを有し、送信部１８ａ及び受信部１８ｂの各々に光ファイバー１４ａ，１４ｂの端が１つずつ接続される。
なお、ネットワーク中継装置１２には、リング型ネットワークシステム１０を構成するネットワーク中継装置１２以外の他のネットワーク中継装置が接続される。

ネットワーク中継装置１２のうち１つのネットワーク中継装置１２ａは、第１制御ポート及び第２制御ポートを有するネットワーク中継装置であるマスターノードに設定されている。以下では、ネットワーク中継装置１２ａをマスターノード１２ａという。
また、ネットワーク中継装置１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、第１制御ポートと第２制御ポートの間に配置されるネットワーク中継装置であるリングノードに設定されている。以下では、ネットワーク中継装置１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを、第１リングノード１２ｂ，１２ｃ，１２ｄという。

〔マスターノード〕
図２は、マスターノード１２ａの物理的及び機能的な構成を概略的に示すブロック図である。マスターノード１２ａは、送受信モジュール２０、中継モジュール２２、メモリ２４、及び、リング制御モジュール２６を備える。

〔送受信モジュール〕
送受信モジュール２０は、複数の光トランシーバ２８と、光トランシーバ２８と接続されたＰＨＹ用ＬＳＩ（大規模集積回路）３０とを備える。

〔光トランシーバ〕
光トランシーバ２８は、ポート１６を有し、更に、電気光変換部（Ｅ／Ｏ部）３２、及び、光電気変換部（Ｏ／Ｅ部）３４を有する。電気光変換部３２は、ＬＤ（レーザダイオード）等の発光素子によって構成され、ポート１６の送信部１８ａに接続されている。光電気変換部３４は、ＰＤ（フォトダイオード）等の受光素子によって構成され、ポート１６の受信部１８ｂに接続されている。光トランシーバ２８は、例えば、脱着可能なＳＦＰ（Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ ｆａｃｔｏｒ Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ）型である。

〔ＰＨＹ用ＬＳＩ〕
ＰＨＹ用ＬＳＩ３０は、符号化又は復号化などの処理を行って、光トランシーバ２８から中継モジュール２２へ、又は、中継モジュール２２から光トランシーバ２８へ、フレームのデータを送る。また、ＰＨＹ用ＬＳＩ３０は、ポート操作部３６、リンク状態検出部３８、及び、リンク状態通知部４０を有する。

〔ポート操作部〕
ポート操作部３６は、所定の命令に基づいて、各ポート１６の有効化（ｅｎａｂｌｅ）及び無効化（ｄｉｓａｂｌｅ）を行う。ユーザフレームの送受信は、有効化されているポート１６によってのみ行われ、無効化されているポート１６では行われない。

〔リンク状態検出部〕
リンク状態検出部３８は、ポート１６別に、正常状態（リンクアップ）にあるか、又は、両方向の断線であるかを検出する。リンク状態検出部３８は、ＰＨＹ用ＬＳＩ３０と光トランシーバ２８との間の電気信号に基づいて、ＰＨＹ用ＬＳＩ３０が、送信と受信の両方向において、光通信ケーブル１４を介して接続される接続先のＰＨＹ用ＬＳＩと正常に接続されているか否かから、両方向の断線を検出する。なお、ポート操作部３６によってポート１６が無効化された場合、リンク状態検出部３８は、無効化されたポート１６を両方向の断線として検出する。

ここで本明細書において、「断線」には、光通信ケーブル１４の切断による、送信部１８ａ又は受信部１８ｂの通信不能状態のみならず、ネットワーク中継装置の故障による、送信部１８ａ又は受信部１８ｂの通信不能状態も含まれる。

〔リンク状態通知部〕
リンク状態通知部４０は、リンク状態検出部３８によって何れかのポート１６の状態がリンクアップから両方向の断線に変化したことが検出された場合、当該ポート１６の両方向の断線をリング制御モジュール２６へ通知する。具体的に、リンク状態通知部４０は、当該ポート１６の両方向の断線を通知する信号を、リング制御モジュール２６へ出力する。

〔中継モジュール〕
中継モジュール２２は、メモリ２４及びリング制御モジュール２６と協働して、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層の機能を担当し、必要に応じてＭＡＣ層以上の機能を担当する。
中継モジュール２２は、例えば、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）や、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等によって構成される。中継モジュール２２は、機能でみて、イングレス（入力）処理ユニット４２及びイーグレス（出力）処理ユニット４６を有する。

〔メモリ〕
メモリ２４は、読み出し及び書き込みが可能な記憶装置であり、ＦＤＢ（フォワーディングデータベース）４８を格納している。ＦＤＢ４８には、ポート１６の番号及びＭＡＣアドレスが相互に関連付けられて登録される。

〔リング管理ＤＢ〕
また、メモリ２４には、リング管理ＤＢ５０が格納されている。リング管理ＤＢ５０には、ネットワーク中継装置１２ａがリング型ネットワークシステム１０におけるマスターノードに設定されていること、第１制御ポートに設定されているポート１６の番号、第２制御ポートに設定されているポート１６の番号、並びに、第１制御ポート及び第２制御ポートの各々の状態が登録されている。

登録される第１制御ポート及び第２制御ポートの状態には、フォワーディング状態及びブロッキング状態がある。フォワーディング状態とは、ユーザフレーム及び制御フレームの両方を送受信可能な状態であり、ブロッキング状態とは、ユーザフレームの送受信は不可であって、制御フレームの送受信は可能な状態である。

第１制御ポートは、リング型ネットワークシステムに属し、リング型ネットワークシステムが正常な状態である場合、フォワーディング状態とされるポートである。第２制御ポートは、リング型ネットワークシステムに属し、リング型ネットワークシステムが正常な状態である場合、ブロッキング状態とされるポートである。

本実施形態では、第１リングノード１２ｂに接続されるマスターノード１２ａのポート１６が、第１制御ポートであり、第３リングノード１２ｄに接続されるマスターノード１２ａのポート１６が、第２制御ポートである。以下では、第１制御ポートに符号「１６Ｍ」を付し、第２制御ポートに符号「１６Ｓ」を付す。

〔イングレス処理ユニット〕
イングレス処理ユニット４２は、フレーム中の宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、ＦＤＢ４８及びリング管理ＤＢ５０を参照しながら、出力先のポート１６を設定し、フレームをイーグレス処理ユニット４６へ送る処理を行う。また、イングレス処理ユニット４２は、送受信モジュール２０から受け取ったフレーム中の送信元ＭＡＣアドレスを、フレームを受信したポート１６の番号と対応付けて、ＦＤＢ４８に登録する処理を行う。

イングレス処理ユニット４２は、ブロッキング状態の第２制御ポート１６Ｓによって受信されたユーザフレームは、破棄する処理を行う。つまり、ブロッキング状態の第２制御ポート１６Ｓは、ユーザフレームを実質的に受信しない。また、イングレス処理ユニット４２は、ブロッキング状態の第２制御ポート１６Ｓをユーザフレームの出力先に設定しない処理を行う。つまり、ブロッキング状態の第２制御ポート１６Ｓは、ユーザフレームの送信を行わない。
イングレス処理ユニット４２は、送受信モジュール２０から受け取ったフレームが制御フレームである場合、制御フレームをリング制御モジュール２６へ送る処理を行う。

〔イーグレス処理ユニット〕
イーグレス処理ユニット４６は、イングレス処理ユニット４２から受け取ったフレームを、ＰＨＹ用ＬＳＩ３０へ送る。

〔リング制御モジュール〕
リング制御モジュール２６は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）によって構成され、リングプロトコルを実行する。リング制御モジュール２６は、例えば、制御フレーム生成部５２、制御フレーム判定部５４、両断発生部５６、及び、リング管理部５８を有する。

〔制御フレーム生成部〕
制御フレーム生成部５２は、制御フレームを生成する。生成された制御フレームは、中継モジュール２２を通じて、第１制御ポート１６Ｍ及び第２制御ポート１６Ｓのうち一方又は両方から送信される。

制御フレームの宛先には、リング型ネットワークシステム１０に属する全てのネットワーク中継装置１２を宛先とするマルチキャストアドレスが設定される。従って、第１リングノード１２ｂ、第２リングノード１２ｃ及び第３リングノード１２ｄの各々は、リング型ネットワークシステム１０に属する２つのポート１６のうち一方で受信した制御フレームを、他方から送信する。つまり、第１リングノード１２ｂ、第２リングノード１２ｃ及び第３リングノード１２ｄの各々は、リング型ネットワークシステム１０に沿って流れるように制御フレームを転送する。

マスターノード１２ａの制御フレーム生成部５２によって生成される制御フレームには、接続確認フレーム（第４制御フレーム）Ｂ１，Ｂ２、接続再確認フレーム（第５制御フレーム）Ｂ３、片断箇所マーキングフレーム（第１制御フレーム）Ｂ４、及び片断箇所特定フレーム（第２制御フレーム）Ｂ５がある。なお、Ｂ１は、接続確認フレームのうち、第１制御ポート１６Ｍから送信されるものを指し、Ｂ２は、第２制御ポート１６Ｓから送信されるものを指す。

〔制御フレーム判定部〕
第１制御ポート１６Ｍ又は第２制御ポート１６Ｓによって制御フレームが受信された場合、制御フレームは、イングレス処理ユニット４２を経て、制御フレーム判定部５４に送られる。
制御フレーム判定部５４は、制御フレームを受信したか否かを判定する。又、制御フレームは、受信した制御フレームが、接続確認フレームＢ１，Ｂ２、接続再確認フレームＢ３、片断箇所マーキングフレームＢ４、片断箇所特定フレームＢ５、及び両断発生通知フレームＬＤＴのうち何れであるかを判定する。
なお、両断発生通知フレームＬＤＴは、リングノードが送信する制御フレームである。

〔リング管理部〕
リング管理部５８は、第１制御ポート１６Ｍ及び第２制御ポート１６Ｓの状態を、リング管理ＤＢ５０に登録する。具体的に、第２制御ポート１６Ｓの状態をブロッキング状態に設定する場合、リング管理部５８は、第２制御ポート１６Ｓの状態をブロッキング状態としてリング管理ＤＢ５０に登録する。第２制御ポート１６Ｓの状態をフォワーディング状態に設定する場合、リング管理部５８は、第２制御ポート１６Ｓの状態をフォワーディング状態としてリング管理ＤＢ５０に登録する。

〔両断発生部〕
両断発生部５６は、第１制御ポート１６Ｍ又は第２制御ポート１６Ｓを無効化させる命令をポート操作部３６に送ることにより、第１制御ポート１６Ｍ又は第２制御ポート１６Ｓに両方向の断線を発生させる。

〔マスターノードの動作〕
マスターノード１２ａは、リング制御モジュール２６が実行するリングプロトコルにより、以下の動作を行う。
マスターノード１２ａは、初期設定として、第１制御ポート１６Ｍをフォワーディング状態、第２制御ポート１６Ｓをブロッキング状態に設定する。
マスターノード１２ａは、第１制御ポート１６Ｍから接続確認フレームＢ１を送信し、第２制御ポート１６Ｓから接続確認フレームＢ２を送信する。マスターノード１２ａは、接続確認フレームＢ１，Ｂ２を、定期的に繰り返し送信する。

マスターノード１２ａは、制御フレーム判定部５４により、第１制御ポート１６Ｍ及び第２制御ポート１６Ｓの両方において接続確認フレームＢ２，Ｂ１を受信したか否かを判定する。なお、制御フレーム判定部５４は、接続確認フレームＢ１，Ｂ２が受信されてから、予め規定された一定の待ち時間内に次の接続確認フレームＢ１，Ｂ２を受信しない場合に、接続確認フレームＢ１，Ｂ２を受信しないと判定する。

接続確認フレームＢ１，Ｂ２としては、例えば、ＩＴＵ‐Ｔ，Ｙ．１７３１及びＩＥＥＥ８０２．１ａｇに規定されているＣｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＣＣＭ）フレームを用いることができる。
マスターノード１２ａは、第１制御ポート１６Ｍ及び第２制御ポート１６Ｓのうち何れか一方の制御ポートで接続確認フレームＢ２，Ｂ１を受信しない場合、接続確認フレームＢ２，Ｂ１を受信しない制御ポートから接続再確認フレームＢ３を送信し、接続確認フレームＢ２，Ｂ１を受信している制御ポートから片断箇所マーキングフレームＢ４を送信する。

接続再確認フレームＢ３は、断線が発生していないことを再確認するために、リング型ネットワークシステムにおいて片方向の断線が発生していない方向にて送信されるフレームである。接続再確認フレームＢ３としては、例えば、ＣＣＭフレームを用いることができる。
片断箇所マーキングフレームＢ４は、リング型ネットワークシステムにおいて片方向の断線が発生している方向にて送信されるフレームである。片断箇所マーキングフレームＢ４としては、例えば、ＣＣＭフレームを用いることができる。

マスターノード１２ａは、接続再確認フレームＢ３を受信した場合、第１制御ポート１６Ｍ及び第２制御ポート１６Ｓのうち、接続確認フレームＢ２，Ｂ１を受信しない制御ポートから、片断箇所特定フレームＢ５を送信する。
片断箇所特定フレームＢ５は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１ａｂに規定されているＬｉｎｋ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＬＬＤＰ）フレームを用いることができる。

図３は、片断箇所特定フレームＢ５のフォーマットを示す図である。片断箇所特定フレームＢ５は、ＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）領域、ＳＡ（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）領域、タイプ領域、ペイロード領域、及び、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）領域からなる。

ＤＡ領域には、リング型ネットワークシステム１０に属するネットワーク中継装置１２を宛先とするマルチキャストアドレスが格納され、ＳＡ領域には、マスターノード１２ａのＭＡＣアドレスが格納される。タイプ領域には、片断箇所特定フレームＢ５であることを示すタイプ値が格納され、ペイロード領域には、片断検出用符号ＤＣが格納される。

片断検出用符号ＤＣには、片方向の断線が検出されていないことを示す値、又は、片方向の断線が検出されたことを示す値が格納される。本実施形態では、片方向の断線が検出されていないことを示す値として０が、片方向の断線が検出されたことを示す値として１が、片断検出用符号ＤＣに格納される。片断検出用符号ＤＣの初期値は０であり、第１リングノード１２ｂ、第２リングノード１２ｃ又は第３リングノード１２ｄの何れかで片方向の断線が検出された場合、その場で１に変更される。

マスターノード１２ａは、接続再確認フレームＢ３を受信しない場合、片断箇所特定フレームＢ５を生成しない。なお、制御フレーム判定部５４は、接続再確認フレームＢ３を送信してから、予め規定された一定の待ち時間内に接続再確認フレームＢ３を受信しない場合、接続再確認フレームＢ３を受信しないと判定する。接続再確認フレームＢ３のための待ち時間は、接続確認フレームＢ１，Ｂ２のための待ち時間よりも短いことが好ましい。

マスターノード１２ａは、片断箇所特定フレームＢ５を受信した場合であって、片断検出用符号ＤＣが０である場合、片断箇所特定フレームＢ５を受信した第１制御ポート１６Ｍ又は第２制御ポート１６Ｓを無効化し、両方向の断線を発生させる。

マスターノード１２ａは、両方向の断線が発生したことに基づいて、具体的に、両断発生通知フレームＬＤＴを受信したこと、第１制御ポート１６Ｍにおける両方向の断線を検出したこと、又は、第１制御ポート１６Ｍ及び第２制御ポート１６Ｓの両方で接続確認フレームＢ２，Ｂ１を受信しないことに基づいて、ブロッキング状態の第２制御ポート１６Ｓをフォワーディング状態に設定する。

〔リングノード〕
以下、図４を参照して、第１リングノード１２ｂの構成について説明する。ただしマスターノード１２ａと同一の構成については、同一の名称又は符号を付して説明を省略又は簡略化する。また、第２リングノード１２ｃ及び第３リングノード１２ｄの構成については、第１リングノード１２ｂの構成と同じであるので、説明を省略する。

〔リング管理ＤＢ〕
第１リングノード１２ｂのリング管理ＤＢ６０には、ネットワーク中継装置１２ｂがリング型ネットワークシステム１０におけるリングノードに設定されていること、リング型ネットワークシステム１０に属するポート１６の番号が登録されている。
以下、リングノードが有するポートのうち、リング型ネットワークシステムに属するポートをリングポートという。本実施形態では、リングノード１２ｂが有するポート１６のうち、リングノード１２ｃに接続されるポート１６が、第１リングポート１６Ａであり、マスターノード１２ａに接続されるポート１６が、第２リングポート１６Ｂである。

〔送信チェック部〕
イーグレス処理ユニット４６は送信チェック部６２を有し、送信チェック部６２は、リングポート１６から、片断箇所マーキングフレームＢ４が送信されることを検出可能である。

〔送信フラグ格納部〕
第１リングノード１２ｂのメモリ２４には、片断箇所マーキングフレームＢ４を送信したか否かを示す送信フラグを格納する送信フラグ格納部６４が設けられている。送信フラグ格納部６４には、リングポート１６別に送信フラグが登録されており、送信フラグは初期状態では、片断箇所マーキングフレームＢ４を送信していないことを示す０に設定される。
送信フラグ格納部６４に登録されている送信フラグは、送信チェック部６２によって片断箇所マーキングフレームＢ４の送信が検出された場合に、片断箇所マーキングフレームＢ４を送信したことを示す１に設定される。

〔受信チェック部〕
イングレス処理ユニット４２は受信チェック部６６を有し、受信チェック部６６は、リングポート１６によって、片断箇所マーキングフレームＢ４が受信されたことを検出可能である。

〔受信フラグ格納部〕
第１リングノード１２ｂのメモリ２４には、片断箇所マーキングフレームＢ４を受信したか否かを示す受信フラグを格納する受信フラグ格納部６８が設けられている。受信フラグ格納部６８には、リングポート１６別に受信フラグが登録されており、受信フラグは初期状態では、片断箇所マーキングフレームＢ４を受信していないことを示す０に設定される。
受信フラグ格納部６８に登録されている受信フラグは、受信チェック部６６によって片断箇所マーキングフレームＢ４の受信が検出された場合に、片断箇所マーキングフレームＢ４を受信したことを示す１に設定される。

〔制御フレーム生成部〕
制御フレーム生成部（第２制御フレーム生成部）７０は、制御フレームを生成する。第１リングノード１２ｂの制御フレーム生成部７０によって生成される制御フレームは、両断発生通知フレーム（第３制御フレーム）ＬＤＴのみである。

〔両断発生部〕
両断発生部７２は、第１リングポート１６Ａ又は第２リングポート１６Ｂを無効化させる命令をポート操作部３６に送ることにより、第１リングポート１６Ａ又は第２リングポート１６Ｂに両方向の断線を発生させる。

〔リングノードの動作〕
リングノード１２ｂは、リング制御モジュール２６が実行するリングプロトコルにより、以下の動作を行う。
リングノード１２ｂは、初期設定として、第１リングポート１６Ａ及び第２リングポート１６Ｂをフォワーディング状態に設定し、第１リングポート１６Ａ及び第２リングポート１６Ｂの送信フラグ及び受信フラグをそれぞれ０に設定する。

リングノード１２ｂは、接続確認フレームＢ１，Ｂ２、又は接続再確認フレームＢ３を第１リングポート１６Ａ及び第２リングポート１６Ｂの一方のリングポートで受信した場合、他方のリングポートから接続確認フレームＢ１，Ｂ２、又は接続再確認フレームＢ３を送信する。
リングノード１２ｂは、第１リングポート１６Ａ及び第２リングポート１６Ｂの一方のリングポートで片断箇所マーキングフレームＢ４を受信した場合、当該一方のリングポートの受信フラグを１に設定する。

次に、リングノード１２ｂは、片断箇所マーキングフレームＢ４を第１リングポート１６Ａ及び第２リングポート１６Ｂの他方のリングポートに転送し、当該他方のリングポートから片断箇所マーキングフレームＢ４を送信する動作を行う。リングノード１２ｂは、第１リングポート１６Ａ及び第２リングポート１６Ｂの他方のリングポートから片断箇所マーキングフレームＢ４を送信した場合、当該他方のリングポートの送信フラグを１に設定する。一方、リングノード１２ｂ内部の故障により、第１リングポート１６Ａ及び第２リングポート１６Ｂの他方のリングポートから片断箇所マーキングフレームＢ４を送信できない場合、当該他方のリングポートの送信フラグは０のままとなる。
リングノード１２ｂは、片断検出用符号ＤＣに０が格納されている片断箇所特定フレームＢ５を受信した場合であって、送信フラグが０であり、受信フラグが０である場合、片断箇所特定フレームＢ５をそのまま転送する。

リングノード１２ｂは、片断検出用符号ＤＣに０が格納されている片断箇所特定フレームＢ５を受信した場合であって、送信フラグが０であり、受信フラグが１である場合、片断箇所特定フレームＢ５中の片断検出用符号ＤＣを１に設定して転送するとともに、送信フラグ及び受信フラグを０に設定する。その後、第１リングポート１６Ａ及び第２リングポート１６Ｂの両方で両方向の断線を発生させる。

リングノード１２ｂは、片断検出用符号ＤＣに０が格納されている片断箇所特定フレームＢ５を受信した場合であって、送信フラグが１であり、受信フラグが１である場合、片断箇所特定フレームＢ５を受信した一方のリングポートで両方向の断線を発生させるとともに、他方のリングポートから両断発生通知フレームＬＤＴを送信する。リングノード１２ｂは、片断箇所特定フレームＢ５中の片断検出用符号ＤＣを１に設定して転送するとともに、送信フラグ及び受信フラグを０に設定する。
リングノード１２ｂは、片断検出用符号ＤＣに１が格納されている片断箇所特定フレームＢ５を受信した場合、片断箇所特定フレームＢ５をそのまま転送する。

〔全体の動作〕
以下、リング型ネットワークシステム１０におけるマスターノード１２ａ、第１リングノード１２ｂ、第２リングノード１２ｃ及び第３リングノード１２ｄの動作について説明する。

〔正常時〕
まず、リング型ネットワークシステム１０が正常な状態である場合の、マスターノード１２ａ、第１リングノード１２ｂ、第２リングノード１２ｃ及び第３リングノード１２ｄの動作について説明する。

図５は、リング型ネットワークシステム１０が正常状態にある場合の、制御フレームの流れを示している。また、矢印７４は、リング型ネットワークシステム１０が正常状態にある場合の、ユーザフレームの経路を示している。マスターノード１２ａの第１制御ポート１６Ｍはフォワーディング状態にあり、第２制御ポート１６Ｓはブロッキング状態にある。第１リングノード１２ｂ、第２リングノード１２ｃ及び第３リングノード１２ｄの各々の送信フラグ及び受信フラグは、それぞれ０である。

マスターノード１２ａは、第１制御ポート１６Ｍ及び第２制御ポート１６Ｓから、接続確認フレームＢ１及び接続確認フレームＢ２をそれぞれ送信する。
接続確認フレームＢ１は、第１リングノード１２ｂ、第２リングノード１２ｃ及び第３リングノード１２ｄによって順次転送され、マスターノード１２ａの第２制御ポート１６Ｓによって受信される。同様に、接続確認フレームＢ２は、第３リングノード１２ｄ、第２リングノード１２ｃ及び第１リングノード１２ｂによって順次転送され、第１制御ポート１６Ｍによって受信される。

〔片方向の断線発生時（１）〕
以下、リング型ネットワークシステム１０において片方向の断線が発生した場合の、マスターノード１２ａ、第１リングノード１２ｂ、第２リングノード１２ｃ及び第３リングノード１２ｄの動作について説明する。

図６は、リング型ネットワークシステム１０において片方向の断線が発生した場合の、制御フレームの流れを示している。具体的には、第１リングノード１２ｂと第２リングノード１２ｃの間における、反時計回りのフレームの流れを担う光ファイバー１４ａで断線が発生したものとする。

片方向の断線が発生すると、第２制御ポート１６Ｓは、接続確認フレームＢ１を受信出来なくなる。マスターノード１２ａは、第２制御ポート１６Ｓにおいて接続確認フレームＢ１を受信しなくなったことを判定し、第２制御ポート１６Ｓから、接続再確認フレームＢ３を送信するととともに、第１制御ポート１６Ｍから、片断箇所マーキングフレームＢ４を送信する。

第１リングノード１２ｂは、第２リングポート１６Ｂで片断箇所マーキングフレームＢ４を受信すると、片断箇所マーキングフレームＢ４を、第１リングポート１６Ａから第２リングノード１２ｃへ送信する。
この場合、第１リングノード１２ｂでは、第２リングポート１６Ｂで片断箇所マーキングフレームＢ４を受信し、第１リングポート１６Ａで片断箇所マーキングフレームＢ４を送信するので、第２リングポート１６Ｂの受信フラグ及び第１リングポート１６Ａの送信フラグはそれぞれ１に設定される。

また、本例では、第１リングノード１２ｂと第２リングノード１２ｃの間で障害が発生しているので、第２リングノード１２ｃ及び第３リングノード１２ｄは、片断箇所マーキングフレームＢ４を送受信することはない。このため、第２リングノード１２ｃ及び第３リングノード１２ｄの各々において、第２リングポート１６Ｂの受信フラグ及び第１リングポート１６Ａの送信フラグは、いずれも０のままである。

一方、接続再確認フレームＢ３は、第３リングノード１２ｄ、第２リングノード１２ｃ及び第１リングノード１２ｂを経て、マスターノード１２ａの第１制御ポート１６Ｍによって受信される。
マスターノード１２ａは、接続再確認フレームＢ３を受信すると、第２制御ポート１６Ｓから、片断検出用符号ＤＣに０が格納されている片断箇所特定フレームＢ５を送信する。第３リングノード１２ｄ及び第２リングノード１２ｃでは、第１リングポート１６Ａの送信フラグ及び第２リングポート１６Ｂの受信フラグがそれぞれ０であるので、片断箇所特定フレームＢ５はそのまま転送される。

第１リングノード１２ｂでは、第１リングポート１６Ａの送信フラグ及び第２リングポート１６Ｂの受信フラグがそれぞれ１であるため、片断箇所特定フレームＢ５を受信した第１リングポート１６Ａが無効化され、両方向の断線にされる。そして、片断箇所特定フレームＢ５は、片断検出用符号ＤＣが１に設定された後に第２リングポート１６Ｂから送信され、送信フラグ及び受信フラグがそれぞれ０に設定される。

図７に示すように、第１リングノード１２ｂは、第１リングポート１６Ａの両方向の断線を検出して、第２リングポート１６Ｂから両断発生通知フレームＬＤＴを送信する。
一方、第１リングノード１２ｂの第１リングポート１６Ａにおいて両方向の断線が発生した場合、第２リングノード１２ｃでも、第２リングポート１６Ｂにおける両方向の断線が検出される。これにより、第２リングノード１２ｃでも第１リングポート１６Ａから両断発生通知フレームＬＤＴが送信される。

マスターノード１２ａは、両断発生通知フレームＬＤＴを受信すると、第２制御ポート１６Ｓをフォワーディング状態に設定する。
このように、リング型ネットワークシステム１０において片方向の断線が発生した場合、第１リングノード１２ｂの第１リングポート１６Ａで両方向の断線を発生させるとともに、第２制御ポート１６Ｓがフォワーディング状態に設定されることにより、図８の矢印７６に示すように、リング型ネットワークシステム１０における、ユーザフレームを転送可能な経路が切り替わる。

〔両方向の断線発生時〕
以下、リング型ネットワークシステム１０において両方向の断線が発生した場合の、マスターノード１２ａ、第１リングノード１２ｂ、第２リングノード１２ｃ及び第３リングノード１２ｄの動作について説明する。
図９は、リング型ネットワークシステム１０において両方向の断線が発生した場合の、制御フレームの流れを示している。具体的には、第１リングノード１２ｂと第２リングノード１２ｃの間におけるフレームの流れを担う光ファイバー１４ａ，１４ｂで断線が発生したものとする。

光ファイバー１４ａ，１４ｂが断線すると、第１リングノード１２ｂの第１リングポート１６Ａ及び第２リングノード１２ｃの第２リングポート１６Ｂにおいて、両方向の断線が検出される。両方向の断線が検出された場合、第１リングノード１２ｂ及び第２リングノード１２ｃの各々において、第１リングノード１２ｂの第２リングポート１６Ｂ及び第２リングノード１２ｃの第１リングポート１６Ａから両断発生通知フレームＬＤＴが送信される。

マスターノード１２ａは、両断発生通知フレームＬＤＴを受信すると、第２制御ポート１６Ｓをフォワーディング状態に設定する。
あるいは、光ファイバー１４ａ，１４ｂで断線が発生すると、マスターノード１２ａが接続確認フレームＢ１及び接続確認フレームＢ２の両方を受信出来なくなる。マスターノードは、接続確認フレームＢ１及び接続確認フレームＢ２の両方を受信しないことを判定して、第２制御ポート１６Ｓをフォワーディング状態に設定する。
最終的に、図８に示したようにユーザフレームの経路が切り替えられる。

〔片方向の断線発生時（２）〕
以下、図１０を参照して、第１リングノード１２ｂの内部において故障が発生し、片方向の断線が発生した場合について説明する。図１０では、第１リングノード１２ｂの内部故障により、反時計回りの制御フレームの流れが、第１リングノード１２ｂにおいて遮断されている。

この場合、第１リングノード１２ｂでは、第２リングポート１６Ｂで片断箇所マーキングフレームＢ４を受信し、第１リングポート１６Ａで片断箇所マーキングフレームＢ４を送信しないので、第２リングポート１６Ｂの受信フラグは１に設定されるが、第１リングポート１６Ａの送信フラグは０のままである。
第１リングノード１２ｂは、片断検出用符号ＤＣに０が格納されている片断箇所特定フレームＢ５を受信すると、送信フラグが０で受信フラグが１であるため、第１リングポート１６Ａ及び第２リングポート１６Ｂの両方で両方向の断線を発生させる。

第２リングノード１２ｃは、第２リングポート１６Ｂで両方向の断線を検出し、第１リングポート１６Ａから両断発生通知フレームＬＤＴを送信する。
マスターノード１２ａは、第１制御ポート１６Ｍで両方向の断線を検出して、又は、両断発生通知フレームＬＤＴを受信して、第２制御ポート１６Ｓをフォワーディング状態に設定する。

上述した第１実施形態のリング型ネットワークシステム１０においては、リング型ネットワークシステム１０に片方向の断線が発生した場合、片方向の断線が発生した箇所に隣接するマスターノード又はリングノードにおいて、両方向の断線が発生させられる。マスターノードは、両方向の断線が発生したことに基づいて、ブロッキング状態の第２制御ポートをフォワーディング状態に設定する。これにより、リング型ネットワークシステム１０では、片方向の断線が発生した場合でも、ループの発生が論理的に防止され、且つ、フレームロスの発生が防止される。

すなわち、片方向の断線発生時に、片方向の断線のまま、第２制御ポート１６Ｓがフォワーディング状態に設定された場合、リング型ネットワークシステム１０内において、一方向にてループが生じるが、そのような事態は発生しない。また、片方向の断線発生時に、第２制御ポート１６Ｓがフォワーディング状態に設定されないと、リング型ネットワークシステム１０内において、一部のネットワーク中継装置１２が他のネットワーク中継装置１２から分離されることがあるが、そのような事態も発生しない。

また、上述した第１実施形態のリング型ネットワークシステム１０においては、片方向の断線がネットワーク中継装置１２同士の間で発生している場合、及び、片方向の断線がネットワーク中継装置１２内で発生している場合のいずれでも、片方向の断線が発生した箇所に応じた、両方向の断線を発生させる動作を行うことができる。

〔第２実施形態〕
図１１は、第２実施形態のリング型ネットワークシステム１００を示す図である。
第２実施形態のリング型ネットワークシステム１００は、２つのマスターノードを備える点で、第１実施形態のリング型ネットワークシステム１０と異なる。

具体的に、第２実施形態のリング型ネットワークシステム１００では、ネットワーク中継装置１０２ａが第１制御ポートを有するネットワーク中継装置である第１マスターノードに設定されており、ネットワーク中継装置１０２ｄが第２制御ポートを有するネットワーク中継装置である第２マスターノードに設定されている。以下では、ネットワーク中継装置１０２ａを第１マスターノード１０２ａ、ネットワーク中継装置１０２ｄを第２マスターノード１０２ｄという。

また、ネットワーク中継装置１２ｂ，１２ｃは、第１制御ポートと第２制御ポートの間に配置されるネットワーク中継装置であるリングノードに設定されている。以下では、ネットワーク中継装置１２ｂ，１２ｃを、第１リングノード１２ｂ，１２ｃという。
リング型ネットワークシステム１００において、第１マスターノード１０２ａと第１リングノード１２ｂの間、第１リングノード１２ｂと第２リングノード１２ｃの間、第２リングノード１２ｃと第２マスターノード１０２ｄの間、及び、第２マスターノード１０２ｄと第１マスターノード１０２ａの間は、例えば、１本の光通信ケーブル１４によってそれぞれ接続されている。

第１リングノード１２ｂに接続される第１マスターノード１０２ａのポート１６が、第１制御ポートに設定され、第２リングノード１２ｃに接続される第２マスターノードのポート１６が、第２制御ポートに設定されている。以下では、第１制御ポートに符号「１６Ｍ」を付し、第２制御ポートに符号「１６Ｓ」を付す。

また、以下では、第１マスターノード１０２ａ及び第２マスターノード１０２ｄの各々において、第１マスターノード１０２ａと第２マスターノード１０２ｄを相互に接続するポート１６を、インターコネクションポート１６Ｉという。

図１２は、第１マスターノード１０２ａの構成を概略的に示すブロック図である。第２マスターノード１０２ｄの構成は、制御ポートの設定と動作が異なる以外、第１マスターノード１０２ａと同一である。従って、第２マスターノード１０２ｄは、図を省略し、第１マスターノード１０２ａと異なる部分のみ説明する。なお、第１マスターノード１０２ａの構成のうち、第１実施形態のマスターノード１２ａと共通する構成は、説明を省略する。
また、第１リングノード１２ｂ及び第２リングノード１２ｃの構成は、第１実施形態のリング型ネットワークシステム１０におけるリングノードの構成と同一であるので、説明を省略する。

〔制御フレーム生成部〕
制御フレーム生成部１０４は、接続確認フレームＢ１，Ｂ２、接続再確認フレームＢ３、片断箇所マーキングフレームＢ４、片断箇所特定フレームＢ５、受信問い合わせフレーム（第６制御フレーム）Ｂ６、受信応答フレーム（第７制御フレーム）Ｂ７、第２受信応答フレーム（第８制御フレーム）、Ｂ４送信及びＢ３受信通知依頼フレーム（第９制御フレーム）Ｂ８、及びＢ３受信通知フレーム（第１０制御フレーム）Ｂ９を生成する。

［リング管理ＤＢ］
リング管理ＤＢ５０には、第１マスターノード１０２ａの場合、第１制御ポートに設定されているポート１６の番号として、第１リングノード１２ｂに接続される第１マスターノード１０２ａのポート１６が設定されており、第１制御ポートの状態として、フォワーディング状態が登録されている。また、リング管理ＤＢには、インターコネクションポート１６Ｉに設定されているポート１６の番号として、第２リングノード１０２ｄに接続される第１マスターノード１０２ａのポート１６が設定されている。

リング管理ＤＢには、第２マスターノード１０２ｄの場合、第２制御ポートに設定されているポート１６の番号として、第２リングノード１２ｃに接続される第２マスターノード１０２ｄのポート１６が設定されており、第２制御ポートの状態として、ブロッキング状態が登録されている。また、リング管理ＤＢには、インターコネクションポート１６Ｉに設定されているポート１６の番号として、第１リングノード１０２ａに接続される第２マスターノード１０２ｄのポート１６が設定されている。

〔第１マスターノードの動作、第２マスターノードの動作〕
第１マスターノード１０２ａ及び第マスターノード１２ｄは、リング制御モジュール２６が実行するリングプロトコルにより、以下の動作を行う。
第１マスターノード１０２ａは、初期設定として、第１制御ポート１６Ｍをフォワーディング状態に設定する。第２マスターノード１０２ｄは、第２制御ポート１６Ｓをブロッキング状態に設定する。

第１マスターノード１０２ａは、第１制御ポート１６Ｍから接続確認フレームＢ１を送信する。第２マスターノード１０２ｄは、第２制御ポート１６Ｓから接続確認フレームＢ２を送信する。第１マスターノード１０２ａ及び第２マスターノード１０２ｄは、接続確認フレームＢ１，Ｂ２を、定期的に繰り返し送信する。

第１マスターノード１０２ａ及び第２マスターノード１０２ｄは、接続確認フレームＢ２，Ｂ１を受信しない場合、インターコネクションポート１６Ｉから受信問い合わせフレームＢ６を送信する。
第１マスターノード１０２ａ及び第２マスターノード１０２ｄは、受信問い合わせフレームＢ６を受信した場合であって、接続確認フレームＢ２，Ｂ１を受信している場合、受信応答フレームＢ７をインターコネクションポート１６Ｉから送信する。

第１マスターノード１０２ａ及び第２マスターノード１０２ｄは、受信問い合わせフレームＢ６を受信した場合であって、接続確認フレームＢ２，Ｂ１を受信していない場合、第２受信応答フレームをインターコネクションポート１６Ｉから送信する。
第１マスターノード１０２ａ及び第２マスターノード１０２ｄは、第２受信応答フレームを受信した場合、第１マスターノード１０２ａはなにもせず、第２マスターノード１０２ｄはブロッキング状態の第２制御ポート１６Ｓをフォワーディング状態とする。なお、このケースは、リング型ネットワークシステム１００に両方向の断線が発生している場合である。

第１マスターノード１０２ａ及び第２マスターノード１０２ｄは、受信応答フレームＢ７を受信した場合、第１制御ポート１６Ｍ又は第２制御ポート１６Ｓから接続再確認フレームＢ３を送信し、インターコネクションポート１６ＩからＢ４送信及びＢ３受信通知依頼フレームＢ８を送信する。
第１マスターノード１０２ａ及び第２マスターノード１０２ｄは、Ｂ４送信及びＢ３受信通知依頼フレームＢ８を受信した場合、第１制御ポート１６Ｍ又は第２制御ポート１６Ｓから片断箇所マーキングフレームＢ４を送信する。

第１マスターノード１０２ａ及び第２マスターノード１０２ｄは、接続再確認フレームＢ３を受信した場合、インターコネクションポート１６ＩからＢ３受信通知フレームＢ９を送信する。
第１マスターノード１０２ａ及び第２マスターノード１０２ｄは、Ｂ３受信通知フレームＢ９を受信した場合、第１制御ポート１６Ｍ又は第２制御ポート１６Ｓから、片断箇所特定フレームＢ５を送信する。

第２マスターノード１０２ｄは、両方向の断線が発生したことに基づいて、具体的に、両断発生通知フレームＬＤＴを受信したこと、第２制御ポート１６Ｓで接続確認フレームＢ１を受信せず、第２受信応答フレームを受信したことに基づいて、ブロッキング状態の第２制御ポート１６Ｓをフォワーディング状態に設定する。

〔全体の動作〕
以下、リング型ネットワークシステム１００における第１マスターノード１０２ａ、第２マスターノード１０２ｄ、第１リングノード１２ｂ及び第２リングノード１２ｃの動作について説明する。

〔正常時〕
まず、リング型ネットワークシステム１００が正常な状態である場合の、第１マスターノード１０２ａ、第２マスターノード１０２ｄ、第１リングノード１２ｂ及び第２リングノード１２ｃの動作について説明する。
図１３は、リング型ネットワークシステム１００が正常状態にある場合の、制御フレームの流れを示している。また、矢印１０８は、リング型ネットワークシステム１００が正常状態にある場合における、ユーザフレームを転送可能な経路を示している。

リング型ネットワークシステム１００が正常状態にある場合、第１マスターノード１０２ａは、第１制御ポート１６Ｍから接続確認フレームＢ１を送信する。接続確認フレームＢ１は、第１リングノード１２ｂ及び第２リングノード１２ｃによって順次転送され、第２マスターノード１０２ｄの第２制御ポート１６Ｓによって受信される。

同様に、第２マスターノード１０２ｄは、第２制御ポート１６Ｓから接続確認フレームＢ２を送信する。第２制御ポート１６Ｓから送信された接続確認フレームＢ２は、第２リングノード１２ｃ及び第１リングノード１２ｂによって順次転送され、第１マスターノード１０２ａの第１制御ポート１６Ｍによって受信される。

なお、リング型ネットワークシステム１００が正常状態である場合、第１マスターノード１０２ａの第１制御ポート１６Ｍはフォワーディング状態であり、第２制御ポート１６Ｓはブロッキング状態である。そして、第１リングノード１２ｂ及び第２リングノード１２ｃの各々の送信フラグ及び受信フラグは、それぞれ０である。

〔片方向の断線発生時（１）〕
以下、リング型ネットワークシステム１００において片方向の断線が発生した場合の、第１マスターノード１０２ａ、第２マスターノード１０２ｄ、第１リングノード１２ｂ及び第２リングノード１２ｃの動作について説明する。

図１４は、リング型ネットワークシステム１００において片方向の断線が発生した場合の、制御フレームの流れを示している。具体的には、第１リングノード１２ｂと第２リングノード１２ｃの間における、反時計回りのフレームの流れを担う光ファイバー１４ａで断線が発生したものとする。
片方向の断線が発生すると、第２制御ポート１６Ｓは、接続確認フレームＢ１を受信出来なくなる。これにより、第２マスターノード１０２ｄは、接続確認フレームＢ１を受信しないことを判定し、インターコネクションポート１６Ｉから受信問い合わせフレームＢ６を送信する。

第１マスターノード１０２ａは、受信問い合わせフレームＢ６を受信すると、接続確認フレームＢ２を受信しているか否かを判定する。第１マスターノード１０２ａは、接続確認フレームＢ２を受信しているので、インターコネクションポート１６Ｉから受信応答フレームＢ７を送信する。
第２マスターノード１０２ｄは、受信応答フレームＢ７を受信すると、第２制御ポート１６Ｓから接続再確認フレームＢ３を送信し、インターコネクションポート１６ＩからＢ４送信及びＢ３受信通知依頼フレームＢ８を送信する。

第１マスターノード１０２ａは、Ｂ４送信及びＢ３受信通知依頼フレームＢ８を受信すると、第１制御ポート１６Ｍから片断箇所マーキングフレームＢ４を送信する。
第１リングノード１２ｂは、第２リングポート１６Ｂで片断箇所マーキングフレームＢ４を受信すると、第１リングポート１６Ａから送信する。第１リングノード１２ｂでは、第２リングポート１６Ｂで片断箇所マーキングフレームＢ４を受信し、第１リングポート１６Ａで片断箇所マーキングフレームＢ４を送信したので、第２リングポート１６Ｂの受信フラグ及び第１リングポート１６Ａの送信フラグはそれぞれ１に設定される。

第１リングノード１２ｂと第２リングノード１２ｃの間で障害が発生しているので、第２リングノード１２ｃは、片断箇所マーキングフレームＢ４を送受信することはない。このため、第２リングノード１２ｃにおいて、第２リングポート１６Ｂの受信フラグ及び第１リングポート１６Ａの送信フラグはいずれも０のままである。
一方、第２マスターノード１０２ｄから送信された接続再確認フレームＢ３は、第２リングノード１２ｃ及び第１リングノード１２ｂによって順次転送され、第１マスターノード１０２ａの第１制御ポート１６Ｍによって受信される。

第１マスターノード１０２ａは、接続再確認フレームＢ３を受信すると、インターコネクションポート１６ＩからＢ３受信通知フレームＢ９を送信する。
第２マスターノード１０２ｄは、Ｂ３受信通知フレームＢ９を受信すると、第２制御ポート１６Ｓから、片断検出用符号ＤＣに０が格納されている片断箇所特定フレームＢ５を送信する。

第２リングノード１２ｃは、片断箇所特定フレームＢ５を受信すると、第１リングポート１６Ａの送信フラグ及び第２リングポート１６Ｂの受信フラグがそれぞれ０であるため、片断箇所特定フレームＢ５をそのまま第２リングノード１２ｃから送信する。
第１リングノード１２ｂは、片断箇所特定フレームＢ５を受信すると、第１リングポート１６Ａの送信フラグ及び第２リングポート１６Ｂの受信フラグがそれぞれ１であるため、片断箇所特定フレームＢ５を受信した第１リングポート１６Ａを無効化し、両方向の断線を発生させる。そして、片断箇所特定フレームＢ５は、片断検出用符号ＤＣが１に設定された後に第２リングポート１６Ｂから送信され、送信フラグ及び受信フラグはそれぞれ０に設定される。

第１マスターノード１０２ａは、片断検出用符号ＤＣに１が格納されている片断箇所特定フレームＢ５を受信しても、なにもしない。
図１５に示すように、第１リングノード１２ｂでは、第１リングポート１６Ａにおいて両方向の断線が発生しており、この両方向の断線が検出されて、第２リングポート１６Ｂから両断発生通知フレームＬＤＴを送信する。

一方、第１リングノード１２ｂの第１リングポート１６Ａにおいて両方向の断線が発生すると、第２リングノード１２ｃでも、第２リングポート１６Ｂにおける両方向の断線が検出される。これにより、第２リングノード１２ｃは、第１リングポート１６Ａから両断発生通知フレームＬＤＴを送信する。
第２マスターノード１０２ｄは、両断発生通知フレームＬＤＴを受信すると、第２制御ポート１６Ｓをフォワーディング状態に設定する。

このように、リング型ネットワークシステム１００において片方向の断線が発生した場合、第１リングノード１２ｂの第１リングポート１６Ａで両方向の断線を発生させるとともに、第２マスターノード１０２ｄの第２制御ポート１６Ｓがフォワーディング状態に設定されることにより、図１６の矢印１１０に示すように、ユーザフレームを転送可能な経路が切り替わる。

〔両方向の断線発生時〕
以下、リング型ネットワークシステム１００において両方向の断線が発生した場合の、第１マスターノード１０２ａ、第２マスターノード１０２ｄ、第１リングノード１２ｂ、及び、第２リングノード１２ｃ及びの動作について説明する。
第１実施形態の図９と同様に、第１リングノード１２ｂと第２リングノード１２ｃの間におけるフレームの流れを担う光ファイバー１４ａ，１４ｂで断線が発生したものとする。この場合、第１リングノード１２ｂの第１リングポート１６Ａ及び第２リングノード１２ｃの第２リングポート１６Ｂにおいて、両方向の断線が検出される。

両方向の断線が検出された場合、第１リングノード１２ｂ及び第２リングノード１２ｃの各々において、第１リングノード１２ｂの第２リングポート１６Ｂ及び第２リングノード１２ｃの第１リングポート１６Ａから両断発生通知フレームＬＤＴが送信される。
第２マスターノード１０２ｄは、両断発生通知フレームＬＤＴを受信すると、第２制御ポート１６Ｓをフォワーディング状態に設定する。
片方向の断線発生時（１）の場合と同様に、最終的に、図１６に示したように経路が切り替えられる。

〔片方向の断線発生時（２）〕
以下、第１リングノード１２ｂの内部において故障が発生し、片方向の断線が発生した場合について説明する。
第１実施形態の図１０と同様に、第１リングノード１２ｂの故障により、反時計回りの制御フレームの流れが、第１リングノード１２ｂにおいて遮断されている。この場合、第１リングノード１２ｂでは、第２リングポート１６Ｂで片断箇所マーキングフレームＢ４を受信し、第１リングポート１６Ａで片断箇所マーキングフレームＢ４を送信しない。このため、第２リングポート１６Ｂの受信フラグは１に設定されるが、第１リングポート１６Ａの送信フラグは０のままである。

第１リングノード１２ｂは、片断検出用符号ＤＣに０が格納されている片断箇所特定フレームＢ５を受信すると、受信フラグが１で送信フラグが０であるため、第１リングポート１６Ａ及び第２リングポート１６Ｂの両方を無効化して両方向の断線を発生させる。
第２リングノード１２ｃは、第２リングポート１６Ｂで両方向の断線を検出し、第１リングポート１６Ａから両断発生通知フレームＬＤＴを送信する。

第２マスターノード１０２ｄは、両断発生通知フレームＬＤＴを受信すると、第２制御ポート１６Ｓをフォワーディング状態に設定する。
上述した第２実施形態のリング型ネットワークシステム１００においても、第１実施形態のリング型ネットワークシステム１０の場合と同様に、片方向の断線が発生した場合でも、ループの発生が論理的に防止され、且つ、フレームロスの発生が防止される。

〔変形例〕
本発明は、上述した第１実施形態及び第２実施形態に限定されることなく、第１実施形態及び第２実施形態を組み合わせた形態や、これらの形態に変形を加えた形態も含む。

第１実施形態及び第２実施形態において片断箇所特定フレームＢ５に格納されている片断検出用符号ＤＣを省略してもよい。この場合、例えば、送信フラグ及び受信フラグの少なくとも一方が１であるリングノードは、片断箇所特定フレームＢ５を受信すると、片断箇所特定フレームＢ５を転送せずに廃棄する動作を行う。また、マスターノードにも、送信フラグ格納部及び受信フラグ格納部を設け、リングノードと同様の動作で、両方向の断線を発生させるように動作させる。

また、上述した第１実施形態及び第２実施形態における接続再確認フレームＢ３の送信を省略してもよい。例えば、第１実施形態では、接続再確認フレームＢ３の受信後に片断箇所特定フレームＢ５を送信しているが、変形例として、片断箇所マーキングフレームＢ４を送信後、一定時間待って、片断箇所特定フレームＢ５を送信するように動作させてもよい。すなわち、片断箇所マーキングフレームＢ４を送信し、片断箇所マーキングフレームＢ４を送信した後に、片断箇所特定フレームＢ５を送信するよう動作させればよい。
また、送信フラグ格納部６４及び受信フラグ格納部６８は、メモリ２４に設けられていたけれども、リング制御モジュール２６を構成するＣＰＵのレジスタに設けられていてもよい。

最後に、上述した第１及び第２実施形態で用いられている装置の具体的な構成や処理手順はいずれも好ましいものであって、これらに限定されることはないのは勿論である。

１０ リング型ネットワークシステム
１２ａ ネットワーク中継装置（マスターノード）
１２ｂ ネットワーク中継装置（第１リングノード）
１２ｃ ネットワーク中継装置（第２リングノード）
１２ｄ ネットワーク中継装置（第３リングノード）
１６ ポート
１６Ａ 第１リングポート
１６Ｂ 第２リングポート
１６Ｍ 第１制御ポート
１６Ｓ 第２制御ポート
１８ａ 送信部
１８ｂ 受信部
２０ 送受信モジュール
２２ 中継モジュール
２４ メモリ
２６ リング制御モジュール
３８ リンク状態検出部
５２ 制御フレーム生成部
５６ 両断発生部
６２ 送信チェック部
６４ 送信フラグ格納部
６６ 受信チェック部
６８ 受信フラグ格納部
７２ 両断発生部

Claims (7)

1. 複数のネットワーク中継装置をリング状に接続したリング型ネットワークシステムであって、
   前記複数のネットワーク中継装置は、
   フォワーディング状態に設定される第１制御ポートとブロッキング状態に設定される第２制御ポートとを有する１つのマスターノード、又は、前記第１制御ポートを有する第１マスターノードと前記第２制御ポートを有する第２マスターノードの２つのマスターノードと、
   前記第１制御ポートと前記第２制御ポートの間に配置されるリングノードと、
   からなり、
   前記マスターノードは、第１制御フレームと第２制御フレームを生成する制御フレーム生成部を有し、
   前記リングノードは、前記リング型ネットワークシステムに属する２つのリングポートと、前記第１制御フレームを受信したか否かを示す受信フラグを格納する受信フラグ格納部と、前記第１制御フレームを送信したか否かを示す送信フラグを格納する送信フラグ格納部と、を有し、
   前記マスターノードは、片方向の断線が発生した方向にて、前記第１制御ポート又は前記第２制御ポートから前記第１制御フレームを送信し、
   前記リングノードは、前記２つのリングポートの一方で前記第１制御フレームを受信した場合、前記受信フラグ格納部に前記第１制御フレームを受信したことを示す受信フラグを格納し、前記２つのリングポートの他方から前記第１制御フレームを送信した場合、前記送信フラグ格納部に前記第１制御フレームを送信したことを示す送信フラグを格納し、
   前記マスターノードは、前記第１制御フレームの送信後、片方向の断線が発生していない方向にて、前記第１制御ポート又は前記第２制御ポートから前記第２制御フレームを送信し、
   前記リングノードは、
   前記第２制御フレームを受信した場合であって、前記受信フラグ格納部に前記第１制御フレームを受信したことを示す受信フラグを格納されており、前記送信フラグ格納部に前記第１制御フレームを送信したことを示す送信フラグを格納されている場合、前記第２制御フレームを受信したリングポートで両方向の断線を発生させ、
   前記第２制御フレームを受信した場合であって、前記受信フラグ格納部に前記第１制御フレームを受信したことを示す受信フラグを格納されており、前記送信フラグ格納部に前記第１制御フレームを送信していないことを示す送信フラグを格納されている場合、前記２つのリングポートの両方で両方向の断線を発生させ、
   前記マスターノードは、両方向の断線が発生したことに基づいて、前記第２制御ポートをブロッキング状態からフォワーディング状態にする、
   リング型ネットワークシステム。
2. 前記第２制御フレームは、片方向の断線が検出されたか否かを示す片断検出用符号を含み、
   前記リングノードは、
   片方向の断線が検出されていないことを示す片断検出用符号を含む前記第２制御フレームを受信した場合であって、前記受信フラグ格納部に前記第１制御フレームを受信したことを示す受信フラグを格納されており、前記送信フラグ格納部に前記第１制御フレームを送信したことを示す送信フラグを格納されている場合、片方向の断線が検出されたことを示す値を片断検出用符号に設定して前記第２制御フレームを転送するとともに、前記第２制御フレームを受信したリングポートで両方向の断線を発生させ、
   片方向の断線が検出されていないことを示す片断検出用符号を含む前記第２制御フレームを受信した場合であって、前記受信フラグ格納部に前記第１制御フレームを受信したことを示す受信フラグを格納されており、前記送信フラグ格納部に前記第１制御フレームを送信していないことを示す送信フラグを格納されている場合、片方向の断線が検出されたことを示す値を片断検出用符号に設定して前記第２制御フレームを転送するとともに、前記２つのリングポートの両方で両方向の断線を発生させ、
   前記マスターノードは、片方向の断線が検出されていないことを示す片断検出用符号を含む前記第２制御フレームを受信した場合、前記第２制御フレームを受信した前記第１制御ポート又は前記第２制御ポートで両方向の断線を発生させる、
   請求項１に記載のリング型ネットワークシステム。
3. 前記リングノードは、前記リングポートにおいて両方向の断線を検出した場合に第３制御フレームを生成する第２制御フレーム生成部を有し、
   前記リングノードは、
   一方のリングポートで両方向の断線を検出した場合、他方のリングポートから前記第３制御フレームを送信し、
   前記マスターノードは、前記第３制御フレームを受信した場合、前記第２制御ポートをブロッキング状態からフォワーディング状態にする、
   請求項１に記載のリング型ネットワークシステム。
4. 前記第１制御ポート及び前記第２制御ポートを有する１つの前記マスターノードを備え、
   前記制御フレーム生成部は、第４制御フレームを生成し、
   前記マスターノードは、
   前記第４制御フレームを前記第１制御ポート及び前記第２制御ポートの両方から送信し、
   前記第１制御ポート及び前記第２制御ポートのうち何れか一方の制御ポートで前記第４制御フレームを受信しない場合、前記第４制御フレームを受信する制御ポートから、前記第１制御フレームを送信し、前記第４制御フレームを受信しない制御ポートから、前記第２制御フレームを送信する、
   請求項１に記載のリング型ネットワークシステム。
5. 前記制御フレーム生成部は、第５制御フレームを生成し、
   前記マスターノードは、
   前記第１制御ポート及び前記第２制御ポートのうち何れか一方の制御ポートで前記第４制御フレームを受信しない場合、前記第４制御フレームを受信しない制御ポートから前記第５制御フレームを送信し、前記第４制御フレームを受信する制御ポートから前記第１制御フレームを送信し、
   前記第５制御フレームを受信した場合、前記第４制御フレームを受信しない制御ポートから、前記第２制御フレームを送信する、
   請求項４に記載のリング型ネットワークシステム。
6. 前記第１マスターノードと、前記第２マスターノードの２つの前記マスターノードを備え、
   前記第１マスターノード及び前記第２マスターノードは、前記第１マスターノードと前記第２マスターノードを相互に接続するインターコネクションポートを有し、
   前記制御フレーム生成部は、第４制御フレーム、第６制御フレーム、第７制御フレーム、第８制御フレーム及び第９制御フレームを生成し、
   前記第１マスターノード及び前記第２マスターノードは、
   前記第１制御ポート又は前記第２制御ポートから前記第４制御フレームを送信し、
   前記第４制御フレームを受信しない場合、前記インターコネクションポートから前記第６制御フレームを送信し、
   前記第６制御フレームを受信した場合であって、前記第４制御フレームを受信している場合、前記第７制御フレームを前記インターコネクションポートから送信し、
   前記第６制御フレームを受信した場合であって、前記第４制御フレームを受信していない場合、前記第８制御フレームを前記インターコネクションポートから送信し、
   前記第７制御フレームを受信した場合、前記インターコネクションポートから前記第９制御フレームを送信し、
   前記第８制御フレームを受信した場合、前記第２マスターノードは、前記第２制御ポートをブロッキング状態からフォワーディング状態にし、
   前記第９制御フレームを受信した場合、前記第４制御フレームを受信する前記第１制御ポート又は前記第２制御ポートから前記第１制御フレームを送信し、
   前記第１制御フレームを送信後、前記第４制御フレームを受信しない前記第１制御ポート又は前記第２制御ポートから前記第２制御フレームを送信する、
   請求項４に記載のリング型ネットワークシステム。
7. 前記制御フレーム生成部は、第５制御フレームと第１０制御フレームを生成し、
   前記第１マスターノード及び前記第２マスターノードは、
   前記第７制御フレームを受信した場合、前記インターコネクションポートから前記第８制御フレームを送信するとともに、前記第１制御ポート又は前記第２制御ポートから前記第５制御フレームを送信し、
   前記第５制御フレームを受信した場合、前記インターコネクションポートから前記第１０制御フレームを送信し、
   前記第１０制御フレームを受信した場合に、前記第１制御ポート又は前記第２制御ポートから前記第２制御フレームを送信する、
   請求項６に記載のリング型ネットワークシステム。
   

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