JPH05175962A

JPH05175962A - Ｌａｎ間接続方式およびその装置

Info

Publication number: JPH05175962A
Application number: JP3340888A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Yoneda; 光生米田; Takaharu Kajiwara; 隆治梶原; Masayuki Senoo; 雅之妹尾
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-12-24
Filing date: 1991-12-24
Publication date: 1993-07-13

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、パケット伝送を幹線ＬＡＮに持
つＬＡＮ間接続装置に関し、バースト・データの送信要
求が発生した場合に、直ちに伝送路上のパケットへパケ
ット分割したデータを連続的に挿入すること、および障
害時には多重化された伝送路の切り替え等は行わずに、
受信時にデータを選択することを目的とする。【構成】伝送路上をパケットデータが周回するＬＡＮ
において、支線ＬＡＮインタフェースからのデータをパ
ケット化して多ルートの伝送路上に挿入し、多ルートの
伝送路より受信したパケットの状態を監視しながら、送
信元アドレス毎にいち早く受信されたルートを認識し、
送信元アドレス毎の最適ルートを選択して、支線ＬＡＮ
インタフェースへ送信することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パケット伝送を幹線Ｌ
ＡＮ(ローカルエリアネットワーク)に持つ、ＬＡＮ間接
続方式およびその装置に関する。近年の高度情報化社会
の発展に伴い、オフィス・ビル，工場，学校などの構内
に分散的に設置されたパソコン，ワークステーション，
ホスト・コンピュータや入出力機器等を相互に接続した
情報通信ネットワークの利用が進んでいるが、ユーザー
ニーズとしては、例えばフロア内で閉じたネットワーク
間をバックボーンＬＡＮ（幹線ＬＡＮ）でさらに相互接
続する要求が高まってきている。また、伝送路において
は、操業系，公的機関などで高信頼度を要求される用途
では、高信頼度な伝送路を構築する必要がある。

【０００２】

【従来の技術】従来のＬＡＮ間接続装置においては、支
線ＬＡＮインタフェースからの非周期的で可変長なバー
ストデータを送信用バッファにバッファリングし、幹線
ＬＡＮ上のフレームフォーマットに変換して、伝送路上
を周回する唯一の送信許可パケット（トークンパケッ
ト）を獲得した時点で伝送路上の空きパケットにデータ
を転送するか、または予め割り当てられたパケットにデ
ータを転送していた。

【０００３】受信側では自分宛のパケットは受信用バッ
ファにバッファリングし、支線ＬＡＮインタフェースの
フレームフォーマットに変換して、支線ＬＡＮインタフ
ェースへ送信していた。また、伝送路上を運用系の伝送
路と予備系の伝送路を準備した多重化伝送路にすること
で、障害時に系を切り替えることにり信頼度を向上させ
ていた。また、ノード・ダウン時においても障害を起こ
したノードの両側のノードでループバックを行い、ルー
プの再構成を実現していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方式であれば、伝送路を完全二重化構成にした多ルート
からのルート選択を行う場合において、ノード障害時に
は伝送路がループ形態をとらないため、ループが途切れ
た状態となり、送信許可を促すトークン・パケットが伝
送路を周回しなくなり通信が途絶えるといった問題が生
じていた。

【０００５】本発明は以上の事情を考慮してなされたも
のであり、バースト・データの送信要求が発生した場合
に、直ちに伝送路上のパケットへパケット分割したデー
タを連続的に挿入することを目的とする。また、障害時
には多重化された伝送路の切り替え等は行わずに、受信
時にデータを選択することを目的とする。さらに、一部
の支線ＬＡＮ（端末）の異常を各ノード内のバッファ容
量で監視し、送信を停止することで、他の通信グループ
への影響を防止することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理を
説明するシステム構成図である。図中、１は多重化され
た伝送路であり、多重化した複数の伝送路をそれぞれ現
用系として多ルートの伝送路構成とすることで、一部の
ルートで障害が発生した場合も正常ルートの通信に影響
を与えないように構成されている。

【０００７】図中、インタフェース部Ａ〜Ｄにおいて、
２は多重化された共通部であり、デスタッフ／スタッフ
により伝送路からのクロックを各装置のクロックに乗せ
換えて、層分離／多重処理を行った後パケット処理を行
い、データの受信／中継を行う。３はデータを選択しフ
ォーマット変換をするラインセット部であり、多重化さ
れたデータを通信メッセージ毎に監視し選択すること
で、データの切り替えを行う。４は支線ＬＡＮを収容す
るブリッジ機能を持った支線ＬＡＮインタフェース部で
あり、支線ＬＡＮと幹線ＬＡＮのプロトコル変換を行
う。また、５は支線ＬＡＮであり、ＩＳＯ８８０２／３
に準拠したパソコンＬＡＮ（Ethernet）等の端末が接続
されている。

【０００８】図２は、本発明のインタフェース部Ａ〜Ｄ
の装置構成図である。図中、２は多重化された共通部で
あり受信／中継手段として機能する。１０は光／電気変
換部で光伝送路からのデータを電気レベルに変換する。
１１は直列／並列変換部であり、伝送路の帯域を多重層
に並列分離することで、下位では層毎の処理を行うため
に、層単位で同期系のデータ，バースト系のデータと区
別することが可能である。１２は受信パケット処理部で
あり、受信したパケットのヘッダ情報により、受信する
か中継するかの解析等を行う。

【０００９】また、システムで支線ＬＡＮのグループを
複数収容する場合、パケットヘッダ内のグループアドレ
スに対して可変的にビットをマスクすることにより、複
数のグループに対して受信を行うことができる。１３は
メッセージ挿入バッファ部であり、受信パケット処理部
１２の解析結果をもとに、中継すべきデータの場合はメ
ッセージ単位でバッでは、ノード・プロセッサから可変
的に設定可能なバッファの規定値を設け、蓄積データ量
が規定値を超えた場合は、再び蓄積データ量が規定値以
下になるまで支線ＬＡＮインタフェース部４からの送信
を停止することで、輻輳などによる伝送路のトラフィッ
クが異常に上昇するのを防止する。

【００１０】図中、３は接続制御手段として機能するラ
インセット部であり、１４は層セレクト部であり、共通
部２より受信した多層のパケットのうち、どの層を自ノ
ード内の支線ＬＡＮがアクセスするかを選択する。１５
はノードフィルタリング部であり、多ルートからのそれ
ぞれの受信パケットのヘッダ情報によりＣＲＣチェッ
ク，シーケンス番号チェック等を行い、正常なパケット
に関しては、送信元ノード単位で多ルートからの到着順
を解析し、一番早いルートからのパケットだけを受信す
ることで、多重化セレクトを行う。１６は受信バッファ
部であり、ノードフィルタリング部１５で選ばれたパケ
ットをそれぞれのルート毎にメッセージ単位でバッファ
リングし、順次読み出していく。

【００１１】図中、４は変換手段として機能する支線Ｌ
ＡＮインタフェース部である。１７はプロトコル変換部
であり、支線ＬＡＮ５のプロトコルに変換し、支線ＬＡ
Ｎ５へのアクセスを行うものである。２５は幹線ＬＡＮ
５へのプロトコル変換部であり、支線ＬＡＮ５から受信
したデータを変換しラインセット部３へ送信する。図
中、ラインセット部３の２４は送信バッファ部であり、
支線ＬＡＮインタフェース部４から受信したデータをそ
れぞれのルートの送信バッファ部２４に対して同一デー
タをメッセージ単位でバッファリングする。

【００１２】２３は層セレクト部であり、どの層を自ノ
ード内の支線ＬＡＮがアクセスするかを選択するもの
で、層の選択後は、多重化された共通部２にそれぞれ送
信する。図中、共通部２の２２は送信セレクタ部であ
り、受信パケット処理部１２の解析結果をもとに、メッ
セージ挿入バッファ１３からの送信無し、またはシーケ
ンス番号によるメッセージの切れ目を判断して、ライン
セット部３からのデータを送信する。また、共通部２で
中継するデータを送信する場合は、ラインセット部３か
らのデータ無し、またはシーケンス番号によるメッセー
ジの切れ目を判断して、メッセージ挿入バッファ１３よ
り中継データを送信する。また、２１は並列／直列変換
部であり、並列に分解された層を多重するものである。
２０は電気／光変換部であり、電気信号を光に変換して
光伝送路へ送出する。

【００１３】

【作用】本発明では、図２の如く、伝送路のデータは全
て受信を行い、受信パケットの解析の結果、自ノード宛
のパケットはそのまま受信を行う。自ノード内からの送
信データがある場合には、送信バッファに送信データが
蓄積され、既パケットの解析結果の中のメッセージの最
終パケットを検出した時の次の先頭パケットのタイミン
グから、送信バッファ２４内の送信データの挿入を開始
する。この時、既パケットの中で自ノード宛以外のパケ
ットはメッセージ挿入バッファに蓄積され、送信バッフ
ァ２４内のデータ送出終了後に続いて、伝送路上に送信
される。従って、送信データは伝送路上のメッセージと
メッセージの間にデータを挿入させるため、少ない待ち
時間で送信することが可能となる。

【００１４】また、図１，図２の如く、多重化した伝送
路を多ルートとして使用し、受信部においてデータの状
態を監視し、正常なデータかつ先に受信したルートを選
択するため、多ルートの一部で障害が発生し、エラーを
起こした場合でも、そのデータに変わる正常なデータを
選択することができ、信頼度の高い伝送路を提供でき
る。

【００１５】さらに、支線ＬＡＮインタフェース部の異
常、もしくは輻輳を発生した際も、各中継ノードでトラ
フィック量を監視し、規定値異常のトラフィックを検出
した場合は、検出したノードの送信をストップさせるこ
とにより、システムダウンを回避することができる。

【００１６】

【実施例】図３は、本発明の一実施例の構成図である。
同図の如く、二重化された伝送路１に対応した二重化さ
れた共通部２でデータを受信し、自ノード宛であればラ
インセット部３へ送信し、他ノード宛であれば伝送路１
側へ折り返し、ラインセット部３で両系を解析して、正
常データかつ先着優先でデータを選択し、支線ＬＡＮイ
ンタフェース部４へ送る。

【００１７】支線ＬＡＮインタフェース部４から送信さ
れたデータは、ラインセット部３でフレーム・ヘッダを
解析し、プロセッサ間通信用であればノード・プロセッ
サ６に送信し、通常フレームであれば二重化された共通
部２に同一パケットを送信し、共通部２で他ノード宛の
折り返しデータと送信調停を行い、二重化された伝送路
１へ送信される。

【００１８】図４は、共通部２の構成を示すブロック図
である。同図の如く、受信した光信号の伝送路受信デー
タ１０１を光／電気変換２０１し、パケットの並列処理
を実現するために直列／並列変換２０２を行う。これ
は、それぞれ並列変換された層は独立であり、それぞれ
の層を同期系，バースト系と区別することで、同期系，
バースト系の混在を可能としている。

【００１９】パケット解析部２０３で自ノード宛，他ノ
ード宛かグループ宛等の解析結果を受信制御部２０４に
通知し、使用中受信パケットで、他ノード宛でないパケ
ットはメッセージ挿入バッファ部２０５を経由し、送信
セレクタ部２０７へ転送し、送信側へ送られる。ここ
で、予めメッセージ挿入バッファ部２０５にデータ量蓄
積可能な規定値を設定することで、伝送路のトラフィッ
ク量が増大し、規定値を超えた場合は、ラインセット部
３に対して送信許可２２４を通知せず、送信を停止させ
強制的にトラフィック量を低下させる。

【００２０】バッファ量が規定値以下になれば、再び送
信許可２２４を与える。自ノード宛パケットでグループ
指定のパケットは、ラインセット部３に受信通知２２１
を与え、データを送信するとともに、メッセージ挿入バ
ッファ部２０５を経由し、送信セレクタ部２０７へ転送
し、送信側にも送られる。自ノードだけが受信するパケ
ットであるときにはラインセット部３に受信通知２２１
を与え、データ２２０を送信する。また、グループ宛パ
ケットの場合、ノード・プロセッサ６より任意にグルー
プアドレスをビット単位でマスクすることで、他グルー
プのパケットに関しても受信（モニタ）することが可能
である。

【００２１】一方、データ送信時には、送信制御部２０
６では、ラインセット部３からの送信要求２２３とパケ
ット解析部２０３からの未使用パケット有り，またはメ
ッセージの最終パケット有りの信号により、共通部２／
ラインセット部３間の送信権の調停を行う。ラインセッ
ト部３からのデータ２２２を送信する場合は、送信許可
２２４をラインセット部３に通知し、また、メッセージ
挿入バッファ部２０５を経由したデータを送信する場合
は、切り替え指示を送信セレクタ部２０７に通知する。

【００２２】ラインセット部３からのデータを送信中
は、受信した伝送路受信データ１０１はメッセージ挿入
バッファ部２０５にバッファリングされ、送信データ終
了（シーケンス番号で判断する）後に続けて送信され
る。送信セレクタ部２０７で選択された送信データは、
パケット化２０８し、並列／直列変換２０９し、電気／
光変換２１０され、伝送路送信データ１０２として伝送
路１へ送信される。

【００２３】図５は、ラインセット部３の構成図であ
る。同図の如く、０系共通部からのデータ２２０と１系
共通部からのデータ２２０の両系から受信したパケット
データのＣＲＣをチェックし、異常であれば廃棄し、正
常であればそれぞれ個別のタイミングで送信元ノードア
ドレスＳＡを解析３０１し、ＳＡ毎に先に到着した系か
らのパケットを受信することで、片系障害時の片系運用
を可能としている。

【００２４】受信したパケットのＳＡを認識し、受信調
停部３０２では、フィルタリング・テーブル３０３の該
当するアドレスのフラグの状態がイニシャル状態であれ
ばイネーブル状態に遷移させ、他系の該当フラグをディ
セーブル状態に遷移させる。イネーブル状態で他系より
ディセーブル要求が来た場合は他系に通知し、ディセー
ブル要求に対して応答がない場合は調停終了とみなし、
他系がイネーブル状態となり要求された系の方は、ディ
セーブル状態に遷移する。また、イネーブル状態または
ディセーブル状態でパケットを受信すると、ＳＡ毎に受
信メッセージ数をカウントする。

【００２５】テーブル制御部３０４では、一定周期（例
えば、１秒）でフィルタリング・テーブル３０３を監視
して、カウントアップしていないイネーブル状態のＳＡ
を検出した場合は、イニシャル状態に遷移し、ディセー
ブル状態にあるＳＡがカウントアップしている場合は、
他系のフラグがイニシャル状態もしくはディセーブル状
態であればイネーブル状態に遷移し、イネーブル状態で
あれば状態を保持する。

【００２６】受信調停の結果をもとに、それぞれの系か
らの受信データを受信バッファ３０５にメッセージ単位
でバッファリングし、それぞれの系の受信バッファ３０
５から順番に、または蓄積量に応じてメッセージ単位で
読み出し、パケット／フレームのフォーマット変換３０
６を行い、支線ＬＡＮインタフェースへのデータ３２２
として送信する。

【００２７】これらの制御により、多ルートから受信し
たパケットのデータ・セレクトをするとともに、片系障
害時の片系運用が実現可能となる。また、一定周期でノ
ード・プロセッサを経由してネットワーク・サービス・
プロセッサがノード・フィルタリング・テーブル３０３
の情報を吸い上げることにより、ノード毎の統計情報を
収集することが可能である。さらに、収集した結果をも
とにノード単位での伝送路の占有率を算出し、輻輳発生
時のデータ送信制御を行うことが可能である。

【００２８】送信側では、支線ＬＡＮインタフェースか
らのデータ３２１をフレーム解析部３０７で伝送路１へ
送信するデータか、ノード・プロセッサ６へ送信するデ
ータかを解析し、伝送路側へ送信するデータであればフ
レーム／パケットのフォーマット変換３０８を行いなが
ら、メッセージ単位でシーケンス番号を付加し、メッセ
ージの連続性を保障するとともに、それぞれの系の送信
バッファ３０９に同一データをメッセージ単位でバッフ
ァリングし、それぞれの共通部に対して送信要求２２３
を挙げ、共通部２で送信権の調停後、送信許可２２４が
通知されるとメッセージ単位でそれぞれのタイミングで
送信バッファ３０９からの読み出しを開始し、並列に分
離されている三層のうち予め決められている層に対して
データ２２２を送信する。

【００２９】ここで、トラフィック量に応じて予めアク
セス可能な層を多層選択することにより、バースト系デ
ータの帯域を増やすことが可能である。支線ＬＡＮと幹
線ＬＡＮとでお互いの状態を把握するために、お互いの
プロセッサ間で通信を行っている。

【００３０】ラインセット部３には両系のノード・プロ
セッサ６からアクセス可能な送信バッファ３１０，受信
バッファ３１１が実装されてあり、伝送路の状態に関係
なくリード／ライトが行える。ノード・プロセッサ６か
らデータを送信する場合は、送信バッファ３１０へメッ
セージ単位で転送する。ラインセット部３では、伝送路
側から送られてきたデータ２２０と受信調停を行い、支
線ＬＡＮインタフェース５へ送信する。

【００３１】支線ＬＡＮインタフェース５からデータを
送信する場合は、ノード・プロセッサ６宛のフレームを
ラインセット部３に送信すれば、ラインセット部３のフ
レームヘッダ解析部３０７で判断し、受信バッファ３１
１に１メッセージのデータをバッファリングし、ノード
・プロセッサ６に対して割り込みを発生させデータの読
み出しを行わせる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば多重
化した伝送路を多ルートとして使用し、その多ルートに
対応した共通部を持ち、伝送路の信頼を高め、各ルート
からパケットを受信する受信部においてデータの状態を
監視し、正常なデータでかつ先に到着したデータを選択
するため、多ルートの一部で障害が発生し、エラーを起
こした場合でも、そのデータに変わる正常なデータを選
択することができ、従来、上位レイヤで行っていた再送
処理を必要とせずに信頼度の高い伝送路を提供すること
ができる。また、支線ＬＡＮインタフェースからの非周
期で可変長なバースト・データも伝送路上のメッセージ
とメッセージの間、もしくは空き領域を見つけ、データ
を連続的に挿入するため、データの遅延を少なくして通
信することができ、したがって効率の良い伝送路を提供
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明のインターフェイス部の構成図である。

【図３】本発明の一実施例の構成図である。

【図４】本発明の一実施例に係る共通部の構成図であ
る。

【図５】本発明の一実施例に係るラインセット部の構成
図である。

【符号の説明】

１伝送路２共通部３ラインセット部４支線ＬＡＮインタフェース部５支線ＬＡＮ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者妹尾雅之神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送路上をパケットデータが周回するＬ
ＡＮにおいて、支線ＬＡＮインタフェースからのデータ
をパケット化して多ルートの伝送路上に挿入し、多ルー
トの伝送路より受信したパケットの状態を監視しなが
ら、送信元アドレス毎にいち早く受信されたルートを認
識し、送信元アドレス毎の最適ルートを選択して、支線
ＬＡＮインタフェースへ送信することを特徴としたＬＡ
Ｎ間接続方式。
【請求項２】伝送路上をパケットデータが周回するＬ
ＡＮにおいて、２系統のｎ多重した伝送路(１)と、該伝送路(１)と接続
され、伝送路(１)からの２系統のパケットをそれぞれ受
信し、自ノード宛であれば取り込み、他ノード宛であれ
ば伝送路へ折り返す受信／中継手段(２)と、該受信／中
継手段(２)と接続され２系統の受信バッファおよび送信
バッファを有し、受信時には２系統の受信パケットのヘ
ッダ情報をそれぞれ解析し、正常かつ先着した受信パケ
ットを優先的に受信バッファに受信し、また、送信時に
は、伝送路上の最終パケットを検出した後に、送信バッ
ファに蓄積している送信データを伝送路(１)に送信し、
さらに、送信中に発生した他ノード宛パケットは受信バ
ッファに一時的に受信し、送信終了後に続けて伝送路に
送信する接続制御手段(３)と、該接続制御手段(３)と支
線ＬＡＮ(５)とに接続され、支線ＬＡＮ(５)と幹線ＬＡ
Ｎのプロトコル変換を行う変換手段(４)とを備えてなる
ＬＡＮ間接続装置。
【請求項３】請求項２記載のＬＡＮ間接続装置におい
て、伝送路を多層構造にすることにより、層別に同期系
データと非同期系データを収容することを特徴とした通
信装置。
【請求項４】請求項３記載の通信装置にさらに支線Ｌ
ＡＮインタフェースを接続し、通信装置が、支線ＬＡＮ
インタフェースのトラフィック状態に応じて、スタティ
ックに通信可能な層を可変する手段を備えたことを特徴
とする通信装置。
【請求項５】請求項２記載のＬＡＮ間接続装置におい
て、支線ＬＡＮを複数グループで定義した場合に、グル
ープアドレスの数ビットを任意にマスクする手段を有
し、それにより、自装置が属するグループ以外のデータ
に関してもモニタすることを特徴とするグループアドレ
スモニタ回路。
【請求項６】請求項２記載のＬＡＮ間接続装置に支線
ＬＡＮインタフェースを接続し、接続装置が、自装置内
における中継パケットの蓄積量を監視し、予め任意に設
定された蓄積量規定値を超えた場合に、支線ＬＡＮイン
タフェースからの送信を停止させる手段を備えたことを
特徴とする帯域制限回路。
【請求項７】請求項２記載のＬＡＮ間接続装置に支線
ＬＡＮインタフェースを接続し、接続装置が、支線ＬＡ
ＮインタフェースのプロセッサとＬＡＮ間接続装置のプ
ロセッサとで専用の通信インタフェースを備え、伝送路
の障害時においても、お互いの状態を通信できることを
特徴とするプロセッサ間通信回路。
【請求項８】請求項２記載のＬＡＮ間接続装置に支線
ＬＡＮインタフェースを接続し、接続装置が、支線ＬＡ
Ｎインタフェースからのデータをパケット化し、シーケ
ンス番号を付加して送出することで、他のＬＡＮ間接続
装置はデータとデータの境界点を検出し、そこへパケッ
トを連続で挿入することにより、受信側でパケットの連
続性を保証することを特徴とするデータ連続性保証回
路。
【請求項９】請求項１記載のＬＡＮ間接続方式におい
て、多ルートから受信したパケットの送信元アドレス毎
に受信パケットをカウントし、一定周期毎に監視するこ
とにより、ＬＡＮ内の通信遮断を検出することを特徴と
する多ルートセレクト方式。
【請求項１０】請求項９記載の多ルートセレクト方式
において、収集した情報をテーブルデータとして保持し
ネットワーク・サービス・プロセッサから情報を抽出す
ることを特徴とする統計情報収集方式。
【請求項１１】請求項１０記載の統計情報収集方式に
おいて、統計情報を収集した結果を基にノード単位での
伝送路の占有率を算出し、輻輳発生時のデータ送信制御
を行うことを特徴とした通信制御方式。