JP6334260B2 - パケット交換装置 - Google Patents

Description

この発明は、リング状のネットワークに接続されたパケット交換装置に関するものである。

ネットワークの信頼性を高める技術として、パケット交換装置をリング状に接続する方法が一般的に知られている。この方法では、ネットワーク上の１台のパケット交換装置が停電等で停止した場合、その他のパケット交換装置は、停止した装置を逆周りに迂回してパケットを中継し、残りのパケット交換装置でネットワークの機能を維持できる。
しかし、ネットワーク上の離れた２台のパケット交換装置が停電等で同時に停止した場合、ネットワークが完全に２つに分割され、残りのパケット交換装置でネットワークの機能を維持できない。
これを解決する技術として、停電時に電池部から電源部に供給される電力を２つのリング回線終端部に供給して、２つのリング回線終端部の間で直接パケットを中継する方法（例えば、特許文献１参照）が提案されている。
この従来技術によれば、ネットワークの伝送路が光ケーブル、メタルケーブルを問わず停電時にネットワークの機能を維持できるパケット交換装置を得ることができる。

特開２００９−１１１４８２号公報（第４〜５頁、第１図）

従来の技術では、停電時にリング状ネットワーク上のパケット交換装置の２台以上が同時に停止した場合にもネットワーク中継経路を確保することができていたが、２台以上が電源の問題でなく、装置故障等でパケットのスイッチングが不可となった場合、リング状ネットワークの中継ができなくなるという問題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、装置故障時にもリング状ネットワーク中継経路を確保できるパケット交換装置を得ることを目的とする。

この発明に係わるパケット交換装置においては、支線回線に接続される支線ポート及びリング回線に接続される２つのリングポートを有し、リングポートを介してリング回線に接続されることによりリング状のネットワークを構成するパケット交換装置であって、支線ポートに接続される支線回線終端部、２つのリングポートに各別に接続され、互いに直接に接続可能な２つのリング回線終端部、支線回線終端部とリング回線終端部とに接続され、支線ポートまたはリングポートを介して入力されるパケットを中継するパケット交換部、及び自パケット交換装置の故障を検出するとともに、専用線により２つのリング回線終端部に接続された検出部を備え、検出部は、専用線を介して、２つのリング回線終端部に自パケット交換装置の故障か非故障かを通知し、リング回線終端部は、専用線を介して通知される故障か非故障かにより、パケットの中継方法を切り替えるように構成され、検出部により非故障が通知された場合には、パケット交換部を介してパケットを中継するとともに、故障が通知された場合には、２つのリング回線終端部の間で直接パケットを中継するものである。

この発明によれば、支線回線に接続される支線ポート及びリング回線に接続される２つのリングポートを有し、リングポートを介してリング回線に接続されることによりリング状のネットワークを構成するパケット交換装置であって、支線ポートに接続される支線回線終端部、２つのリングポートに各別に接続され、互いに直接に接続可能な２つのリング回線終端部、支線回線終端部とリング回線終端部とに接続され、支線ポートまたはリングポートを介して入力されるパケットを中継するパケット交換部、及び自パケット交換装置の故障を検出するとともに、専用線により２つのリング回線終端部に接続された検出部を備え、検出部は、専用線を介して、２つのリング回線終端部に自パケット交換装置の故障か非故障かを通知し、リング回線終端部は、専用線を介して通知される故障か非故障かにより、パケットの中継方法を切り替えるように構成され、検出部により非故障が通知された場合には、パケット交換部を介してパケットを中継するとともに、故障が通知された場合には、２つのリング回線終端部の間で直接パケットを中継するので、故障時にもネットワーク中継を可能にすることができる。

この発明の実施の形態１によるパケット交換装置の内部を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１によるパケット交換装置を含むネットワーク構成を示す構成図である。 この発明の実施の形態１によるパケット交換装置の非停電時のパケット中継経路を示す図である。 この発明の実施の形態１によるパケット交換装置の停電時のパケット中継経路を示す図である。 この発明の実施の形態２によるパケット交換装置を含むネットワーク構成を示す構成図である。 この発明の実施の形態３によるパケット交換装置を含むネットワーク構成を示す構成図である。 この発明の実施の形態４によるパケット交換装置を含むネットワーク構成を示す構成図である。 この発明の実施の形態５によるパケット交換装置を含むネットワーク構成を示す構成図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるパケット交換装置の内部を示すブロック図である。
図１において、パケット交換装置１は、外部に、少なくとも１つの支線ポート２ａ〜２ｎと、２つのリングポート３ａ、３ｂと、装置外部から交流電圧または直流電圧を受ける外部電源端子４を有している。
パケット交換装置１は、内部に、支線ポート２ａ〜２ｎを終端する支線回線終端部５ａ〜５ｎと、リングポート３ａ、３ｂを終端するリング回線終端部６ａ、６ｂと、支線回線終端部５ａ〜５ｎとリング回線終端部６ａ、６ｂが接続され、いずれかのポートに入力されたパケットの宛先を識別して、他のいずれかのポートに中継するパケット交換部７と、外部電源端子４から供給される電圧を基に各部に適合した電圧に変換して供給する電源部８と、外部電源端子４から供給される電圧が低下した場合、代わりに電源部８に電圧を供給する電池部９と、電源部８から支線回線終端部５ａ〜５ｎとパケット交換部７に電圧を供給する第１の電源供給ライン１０と、電源部８からリング回線終端部６ａ、６ｂに電圧を供給する第２の電源供給ライン１１と、電源部８からリング回線終端部６ａ、６ｂに外部電源端子４から供給される電圧が低下したことを通知する停電通知信号線１２と、装置（自パケット交換装置）の故障を検出する検出部１３と、検出部１３からリング回線終端部６ａ、６ｂに装置の故障を通知する故障通知信号線１４（専用線）を有している。

リング回線終端部６ａ、６ｂの間には、通信線が接続されており、停電通知信号線１２により停電を検出した場合、または故障通知信号線１４により装置故障を検出した場合には、リング回線終端部６ａ、６ｂの間で直接にパケットを交換することができる。
図１におけるリング回線終端部６ａ、６ｂの間の矢印は、このことを意味している。

図２は、この発明の実施の形態１によるパケット交換装置を含むネットワーク構成を示す構成図である。
図２において、パケット交換装置１ａ〜１ｎは、リングポートを用いてお互いがリング状に接続されてネットワークを構成する。端末装置１５ａ〜１５ｎは、パケット交換装置１ａ〜１ｎの各支線ポートに接続され、パケット交換装置１ａ〜１ｎを通じて、お互いにパケットを送受信する。

図３は、この発明の実施の形態１によるパケット交換装置の装置非故障時のパケット中継経路を示す図である。
図３において、１、２ａ〜２ｎ、３ａ、３ｂ、４、５ａ〜５ｎ、６ａ、６ｂ、７〜１４は図１におけるものと同一のものである。図３では、装置非故障時のパケット中継経路を太線で示している。

図４は、この発明の実施の形態１によるパケット交換装置の装置故障時のパケット中継経路を示す図である。
図４において、１、２ａ〜２ｎ、３ａ、３ｂ、４、５ａ〜５ｎ、６ａ、６ｂ、７〜１４は図１におけるものと同一のものである。図４では、装置故障時のパケット中継経路を太線で示している。

次に、動作について説明する。
図１において、外部電源端子４からパケット交換装置１に電力が供給され、検出部１３が装置故障を検出していない場合、すなわち非停電でかつ非故障時、電源部８は、第１の電源供給ライン１０を用いて支線回線終端部５ａ〜５ｎとパケット交換部７に電力を供給し、第２の電源供給ライン１１を用いてリング回線終端部６ａ、６ｂに電力を供給し、停電通知信号線１２を用いてリング回線終端部６ａ、６ｂに非停電であることを通知する。検出部１３は、装置故障を検出しない場合、故障通知信号線１４を用いてリング回線終端部６ａ、６ｂに非故障であることを通知する。
この状態では、リング回線終端部６ａ、６ｂは、パケット交換部７を介してパケットを中継する状態になる。その経路を図３に太線で示す。

検出部１３は、装置故障を検出した場合でも回復できる見込みであれば、自パケット交換装置へリセットをかけ、復旧した場合は上記と同様に、故障通知信号線１４を用いてリング回線終端部６ａ、６ｂに非故障であることを通知する。
この結果、パケット交換装置１は、支線ポート２ａ〜２ｎとリングポート３ａ、３ｂのいずれかのポートに入力されたパケットの宛先に応じて、他のいずれかのポートに中継する。

図２で言えば、いずれの箇所も非停電時でかつ非故障時、例えば端末装置１５ａ→パケット交換装置１ａ→パケット交換装置１ｂ→パケット交換装置１ｃ→端末装置１５ｃの経路で、パケットを中継する場合、パケット交換装置１ｂは、図３に示す経路でパケットを中継する。

次に、図１において、外部電源端子４からパケット交換装置１に電力が供給されていない場合、すなわち停電時、電源部８は、電池部９から供給される電圧を基に第２の電源供給ライン１１を用いてリング回線終端部６ａ、６ｂのみに電力を供給し、停電通知信号線１２を用いてリング回線終端部６ａ、６ｂに停電であることを通知する。
リング回線終端部６ａ、６ｂは、リング回線終端部６ａとリング回線終端部６ｂとの間で直接パケットを中継する状態になる。その経路を図４に太線で示す。
この結果、パケット交換装置１は、リングポート３ａに入力されたパケットをリングポート３ｂに中継し、リングポート３ｂに入力されたパケットをリングポート３ａに中継する。

図２で言えば、パケット交換装置１ｂが停電時、例えば端末装置１５ａ→パケット交換装置１ａ→パケット交換装置１ｂ→パケット交換装置１ｃ→端末装置１５ｃの経路でパケットを中継する場合、パケット交換装置１ｂは、図４に示す経路でパケットを中継する。
なお、パケット交換装置１ｂの支線ポートに接続された装置へのパケットは破棄する。

次に、図１において、外部電源端子４からパケット交換装置１に電力が供給されている状態で、検出部１３が装置故障を検出した場合、すなわち装置故障時、電源部８は、第１の電源供給ライン１０を用いて支線回線終端部５ａ〜５ｎとパケット交換部７に電力を供給し、第２の電源供給ライン１１を用いてリング回線終端部６ａ、６ｂに電力を供給する。
検出部１３は、故障検出時、自パケット交換装置へリセットをかけ、復旧できれば、故障通知信号線１４を用いてリング回線終端部６ａ、６ｂに非故障であることを通知する。
一方、短期間で複数回リセットをかけても復旧の見込みがない場合は、故障通知信号線１４を用いてリング回線終端部６ａ、６ｂに故障であることを通知し、リング回線終端部６ａ、６ｂは、リング回線終端部６ａとリング回線終端部６ｂとの間で直接パケットを中継する状態になる。その経路を図４に太線で示す。
この結果、パケット交換装置１は、リングポート３ａに入力されたパケットをリングポート３ｂに中継し、リングポート３ｂに入力されたパケットをリングポート３ａに中継する。

図２で言えば、パケット交換装置１ｂが装置故障時、例えば端末装置１５ａ→パケット交換装置１ａ→パケット交換装置１ｂ→パケット交換装置１ｃ→端末装置１５ｃの経路でパケットを中継する場合、パケット交換装置１ｂは、図４に示す経路でパケットを中継する。
なお、パケット交換装置１ｂの支線ポートに接続された装置へのパケットは破棄する。

実施の形態１によれば、以上のように、パケット交換装置１は、停電時に電力を２つのリング回線終端部６のみに供給して、２つのリング回線終端部６間で直接パケットを中継するため、電池駆動が可能な電力消費を抑えた状態で、ネットワークの機能を維持できることに加え、装置故障時でパケットスイッチング不可時にも、２つのリング回線終端部６間で直接パケットを中継でき、パケットがネットワーク中継されなくなることを防止できる。
また、リング回線終端部６は、電気回路であるため、ネットワークの伝送路がメタルケーブルでも光ファイバケーブルでもよく、柔軟にネットワークを構築できる。
さらに、リング回線終端部６で信号が減衰しないため、複数のパケット交換装置１が広域に渡って連続して停電、または故障しても、ネットワークの機能を維持できる。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２によるパケット交換装置を含むネットワーク構成を示す構成図である。
図５において、パケット交換装置１ａ〜１ｎは、リングポートを用いてお互いがリング状に接続されてネットワークを構成する。端末装置１５ａ〜１５ｎは、パケット交換装置１ａ〜１ｎの各支線ポートに接続され、パケット交換装置１ａ〜１ｎを通じてお互いにパケットを送受信する。図５では、パケット交換装置１ａで故障が発生している。
なお、パケット交換装置１ａ〜１ｎの内部構成は図１に示すものと同じである。

次に、動作について説明する。
故障の度合により、自装置（パケット交換装置１ａ）の故障を検出部１３で検出できない場合は、ネットワーク上の他のパケット交換装置１ｂ〜１ｎから故障を通知され、パケット交換装置１ａのリング回線終端部６間で直接パケットを中継する状態にすることで、ネットワーク中継を継続させる。

実施の形態２によれば、以上のように、装置故障時に自パケット交換装置にて故障が検出できない場合にも、他のパケット交換装置から故障状態を通知することで、故障したパケット交換装置の２つのリング回線終端部間で直接パケットを中継でき、パケットがネットワークで中継されなくなることを防止できる。

実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３によるパケット交換装置を含むネットワーク構成を示す構成図である。
図６において、１ａ〜１ｎ、１５ａ〜１５ｎは図５におけるものと同一のものである。図６では、故障が発生したパケット交換装置１ａが故障モード（リング回線終端部間でパケットを中継するモード）になっていることを通知するようにした。
なお、パケット交換装置１ａ〜１ｎの内部構成は図１に示すものと同じである。

実施の形態３は、実施の形態１及び実施の形態２で述べたように、装置故障が発生したパケット交換装置１ａのリング回線終端部６間でパケットを中継するモードである故障モードに切り替えた場合、ＬＥＤなどの表示により、外部にモードを切り替えたことを通知できるようにする。

実施の形態３によれば、以上のように、ネットワークのパケット中継を止めずにパケット交換装置の故障を検出することが可能となる。

実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４によるパケット交換装置を含むネットワーク構成を示す構成図である。
図７において、１ａ〜１ｎ、１５ａ〜１５ｎは図５におけるものと同一のものである。図７では、故障が発生したパケット交換装置１ａが故障モードになっていることを、ネットワーク上の他のパケット交換装置に通知するようにした。
なお、パケット交換装置１ａ〜１ｎの内部構成は図１に示すものと同じである。

実施の形態３は、実施の形態１及び実施の形態２で述べたように、装置故障が発生したパケット交換装置１ａのリング回線終端部６間でパケットを中継するモードである故障モードに切り替えた場合、接点機能などにより、ネットワーク上の他のパケット交換装置１ｂ〜１ｎにモードを切り替えたことを通知できるようにする。

実施の形態４によれば、以上のように、ネットワークのパケット中継を止めずに他のパケット交換装置の故障を検出することが可能となる。

実施の形態５．
図８は、この発明の実施の形態５によるパケット交換装置を含むネットワーク構成を示す構成図である。
図８において、１ａ〜１ｎ、１５ａ〜１５ｎは図５におけるものと同一のものである。図８では、装置故障が発生したパケット交換装置１ａのリング回線終端部６間でパケットを中継するモードになった場合に、エッジ装置であるパケット交換装置１ｎで、リング回
線終端部６間でパケットを中継するモードに切り替えることを中止するようになっている。
なお、パケット交換装置１ａ〜１ｎの内部構成は図１に示すものと同じである。

実施の形態５は、実施の形態１及び実施の形態２で述べたように、装置故障が発生したパケット交換装置１ａのリング回線終端部６間でパケットを中継するモードに切り替えた場合、リング状ネットワーク上でパケットのストームを防ぐために仮想的にネットワークを切ることを制御するエッジ装置であるパケット交換装置１ｎにおいて、パケットのストームが発生する可能性が想定される場合は、リング回線終端部６間でパケットを中継するモードに切り替えることを中止することができるようにする。

実施の形態５によれば、以上のように、ネットワークのパケットストームを防ぐことが可能となる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ パケット交換装置、２ 支線ポート、３ リングポート、４ 外部電源端子、
５ 支線回線終端部、６ リング回線終端部、７ パケット交換部、８ 電源部、
９ 電池部、１０ 第１の電源供給ライン、１１ 第２の電源供給ライン、
１２ 停電通知信号線、１３ 検出部、１４ 故障通知信号線、１５ 端末装置。

Claims (4)

1. 支線回線に接続される支線ポート及びリング回線に接続される２つのリングポートを有し、上記リングポートを介して上記リング回線に接続されることによりリング状のネットワークを構成するパケット交換装置であって、
   上記支線ポートに接続される支線回線終端部、
   ２つの上記リングポートに各別に接続され、互いに直接に接続可能な２つのリング回線終端部、
   上記支線回線終端部と上記リング回線終端部とに接続され、上記支線ポートまたは上記リングポートを介して入力されるパケットを中継するパケット交換部、
   及び自パケット交換装置の故障を検出するとともに、専用線により２つの上記リング回線終端部に接続された検出部を備え、
   上記検出部は、上記専用線を介して、２つの上記リング回線終端部に自パケット交換装置の故障か非故障かを通知し、
   上記リング回線終端部は、上記専用線を介して通知される上記故障か上記非故障かにより、上記パケットの中継方法を切り替えるように構成され、
   上記検出部により上記非故障が通知された場合には、上記パケット交換部を介して上記パケットを中継するとともに、
   上記故障が通知された場合には、２つの上記リング回線終端部の間で直接パケットを中継することを特徴とするパケット交換装置。
2. 他のパケット交換装置から自パケット交換装置の故障が通知されるように構成され、故障通知されたパケット交換装置では、２つの上記リング回線終端部の間で直接パケットを中継することを特徴とする請求項１記載のパケット交換装置。
3. ２つの上記リング回線終端部の間で直接パケットを中継する場合に、上記直接パケットを中継していることをＬＥＤに表示することを特徴とする請求項１または請求項２記載のパケット交換装置。
4. 故障が検出されたパケット交換装置が、仮想的にネットワークを切ることを制御するエッジ装置である場合には、２つの上記リング回線終端部の間で直接パケットを中継しないようにすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載のパケット交換装置。

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