JPH07336379A - ハブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】他ハブ間でパケット転送中に、自ハブ下に接続
されるエンドノード装置間のローカルなパケット転送が
行えるハブを提供する。 【構成】上位ポート装置４−３が使用中にエンドノード
装置からのパケットを上りバッファ装置４−５−２に蓄
積する上りバッファ受信手段、パケットの宛先が自ハブ
に直結されるエンドノード装置の場合にパケットを宛先
エンドノード装置に送信する上りバッファ折り返し手
段、上位ポート装置４−３が未使用時にパケットを他ハ
ブに送信する上りバッファ送信手段を有し、下位ポート
装置４−４が使用中に上位ハブからのパケットを下りバ
ッファ装置４−５−３に蓄積する下りバッファ受信手
段、パケットの宛先が自ハブに直結されるエンドノード
装置の場合にパケットを破棄する下りバッファ破棄手
段、下位ポート装置４−４が未使用時にパケットを宛先
エンドノード装置に送信する下りバッファ送信手段を有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下位に接続されるエン
ドノード装置のアドレステーブルを内部に備え、転送さ
れてくるパケットの中継判定を行なうハブにおいて、複
数のハブを用いて階層的なスター型ＬＡＮを構成する場
合の上位のハブ、下位のハブおよびエンドノード装置間
のパケット転送権の調停方法とその装置の構成に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ワークステーションや周辺機器等
をネットワークに接続する方式として、中央にハブと呼
ばれる集線装置を備え、既存のＰＢＸ網に用いられてい
る電話線等を利用することでコストを低く抑えることの
できるスター型ＬＡＮが注目されている。また、このよ
うなスター型ＬＡＮにおいて、転送されてくるパケット
の宛先アドレスにより中継先の判定をハブで行う方式が
提案されている。

【０００３】中継判定の方式としては、下位ポートに接
続される装置があらかじめハブに認識され、装置がハブ
であるかエンドノードであるかの種別と接続される装置
がエンドノード装置の場合のみアドレスが設定されるア
ドレステーブルを備え、パケットの宛先がアドレステー
ブル内のアドレスと一致する場合はアドレスが一致する
エンドノード装置が接続される下位ポートと全てのハブ
が接続される下位ポートに、一致しない場合はハブが接
続される下位ポートのみにパケットを中継する方式があ
る。代表的な例としては、ＩＥＥＥ８０２．１２（Ｄｅ
ｍａｎｄ Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）で標準化が進められてい
る１００ＶＧ−ＡｎｙＬＡＮ（以下、１００ＶＧと略
す）がある。

【０００４】１００ＶＧは、ハブを中心に複数のエンド
ノード装置が４組のペア線により接続されるスター型Ｌ
ＡＮで、次のような特徴を持つ。

【０００５】各エンドノード装置からのパケット転送要
求を優先度に応じてハブが調停し、転送許可を与えるデ
マンド優先アクセス方式を採用している。

【０００６】また、高速化を実現するために、通信状態
を転送権調停時とパケット転送時に分けて、転送権調停
時には４組のペア線を送信と受信で２組ずつ使用し、パ
ケット転送時は４組を送信または受信の単方向で使用す
ることによりデータ転送効率を向上させている。

【０００７】図１は、１００ＶＧを大規模なＬＡＮに適
用するために、複数のハブを階層的に接続した例であ
る。

【０００８】デマンド優先アクセス方式では、各エンド
ノード装置にアクセス権を公平に与えるためラウンドロ
ビンによる調停を行い、１度に１組ずつパケット転送を
行っている。

【０００９】ハブを階層的に接続した場合の転送権の調
停は具体的には次のように行われる。

【００１０】転送したいパケットを持つエンドノード装
置は、上位に接続されたハブに対して、転送要求を送信
する。転送要求を受信したハブは、上位にハブが接続さ
れている場合は、さらに上位のハブに対して転送要求を
送信する。最終的に転送要求はネットワーク内の最上位
のハブまで送信される。

【００１１】最上位のハブは下位のハブまたはエンドノ
ード装置からの転送要求に対して優先度の高いものから
順番に転送許可を与え送信する。また、許可を与えた装
置以外の装置に対しては受信要求を送信する。転送許可
を与えられたハブも最上位ハブと同様に下位の装置の１
つに転送許可を与え、他の装置には受信要求を与える。
一方、受信準備要求を与えられたハブは、さらに下位の
ハブ及びエンドノード装置に対し、受信要求を与える。
最終的に転送許可はネットワーク内のエンドノード装置
のいずれか１つに送信され、他のエンドノード装置には
受信要求が送信される。

【００１２】エンドノード装置は転送許可を受信する
と、上位のハブにパケットの送信を行なう。ハブはパケ
ットを受信するとバッファに蓄積し、パケットの宛先ア
ドレスを自ハブに接続されるエンドノード装置のアドレ
スと比較する。アドレス一致時は、パケットは宛先エン
ドノード装置に送信される。また一致、不一致に関ら
ず、パケットは他のハブに送信される。

【００１３】各ハブは自ハブ下のエンドノード装置のア
ドレスしか知らないため、パケットはネットワーク内の
全てのハブに転送されるが、エンドノード装置について
は宛先のエンドノード装置にしか転送されず、通信の機
密性が保たれる。

【００１４】他のハブに転送されるパケットは、ハブが
下位からの転送要求を上位に転送することを抑止する制
御信号としても用いられる。下位からの転送要求を持っ
たハブは上位からのパケットの転送が終わると、転送要
求を上位に転送する。

【００１５】従って、ネットワーク内において１度に１
組のパケットの転送しか行われることはない。

【００１６】このような場合のハブの構成を図２に、状
態遷移図を図３に示す。

【００１７】また別の中継判定方式としては、下位ポー
トに接続される装置種別をハブが認識せず、パケット転
送時に下位に接続されるエンドノード装置のアドレスを
複数登録できるアドレステーブルを備え、パケットの宛
先がアドレステーブル内のアドレスと一致する場合は一
致した下位ポートに、一致しない場合は全ての下位ポー
トにパケットを中継する方式がある。

【００１８】以下の説明のため、前者の方式を中継判定
方式（Ａ）、後者の方式を中継判定方式（Ｂ）と呼ぶこ
とにする。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】前述のようなハブによ
る転送権の調停では、１つのネットワーク内において１
度に１組のエンドノード装置間でのパケット転送しかで
きないため、ネットワークの規模が大きくなりエンドノ
ード装置の数が多くなると、各エンドノード装置が転送
権を得る機会が少なくなり、パケットの転送要求が発生
してから宛先エンドノードに届くまでの時間が長くなる
という問題が生じる。

【００２０】また、パケット転送を行なうエンドノード
装置同士がネットワークの近い地点に位置し、最上位以
外のハブで折り返すことでパケット転送が可能な場合で
も、パケットが最上位ハブまで中継され、ネットワーク
全体が使えなくなるため、伝送路の有効な利用という点
から見て無駄が多い。

【００２１】本発明の目的は、階層的に構成されたスタ
ー型ＬＡＮにおいて、他ハブに接続されたエンドノード
装置間パケット転送の中継時であっても、自ハブで折り
返すパケット転送を可能にすることで、エンドノード装
置のパケット転送待ち時間を減少させ、伝送路を有効に
利用することができるハブを提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ハブは
上位ポート使用中にエンドノード装置からのパケットを
蓄積する上りバッファ装置と下位ポート使用中に上位ハ
ブからのパケットを蓄積する下りバッファ装置を備え
る。

【００２３】中継判定方式（Ａ）では、上りバッファ装
置と上位ポート装置の使用状態を検出し、上位ポート装
置が使用中で上りバッファ装置が未使用の時に、下位に
接続される装置からの転送要求を受け付け、パケットを
上りバッファ装置に受信する上りバッファ受信手段が提
供される。

【００２４】また、上りバッファ装置に受信中のパケッ
トの宛先を調べ、宛先アドレスとアドレステーブル内の
アドレスが一致した時に、パケットを一致したアドレス
を持つ下位ポート装置から送信する上りバッファ折り返
し手段が提供される。

【００２５】また、上りバッファ装置と上位ポート装置
の使用状態を検出し、上りバッファ装置にパケットがあ
り、上位ポート装置が未使用の時に、上位ハブに転送要
求を送信し、転送許可を獲得した後、上りバッファ装置
内のパケットを上位ポート装置と下位ハブが接続される
下位ポート装置から送信する上りバッファ送信手段が提
供される。

【００２６】また、下位ポート装置の使用状態を検出
し、下位ポート装置が使用中の時に、上位ハブから受信
要求を受け、パケットを下りバッファに受信する下りバ
ッファ受信手段が提供される。

【００２７】また、下りバッファ装置に受信中のパケッ
トの宛先を調べ、宛先が自ハブに接続されるエンドノー
ド装置以外だった場合に、受信中のパケットを破棄する
下りバッファ破棄手段が提供される。

【００２８】また、下りバッファ装置と下位ポート装置
の使用状態を検出し、下りバッファ装置にパケットがあ
り、下位ポート装置が未使用の時に、下りバッファ装置
内のパケットを宛先エンドノード装置が接続される下位
ポート装置から送信する下りバッファ送信手段が提供さ
れる。

【００２９】中継判定方式（Ｂ）では、中継判定方式
（Ａ）と同じ機能を持つ上りバッファ受信手段、上りバ
ッファ折り返し手段、下りバッファ受信手段が提供され
る。

【００３０】また、上りバッファ装置と上位ポート装置
の使用状態を検出し、上りバッファ装置にパケットがあ
り、上位ポート装置が未使用の時に、上位ハブに転送要
求を送信し、転送許可を獲得した後、上りバッファ装置
内のパケットを上位ポート装置と全ての下位ポート装置
から送信する上りバッファ送信手段が提供される。

【００３１】また、下りバッファ装置と下位ポート装置
の使用状態を検出し、下りバッファ装置にパケットがあ
り、パケットの宛先がアドレステーブル内のアドレスと
一致した場合は該当の下位ポート装置が未使用の時に下
りバッファ装置内のパケットを該当の下位ポート装置か
ら送信し、アドレスが一致しなかった場合は全ての下位
ポート装置が未使用の時に全ての下位ポートに送信する
下りバッファ送信手段が提供される。

【００３２】

【作用】本発明によれば、中継判定方式（Ａ）では、上
位ハブからのパケット受信時にパケットの宛先が自ハブ
下のエンドノード装置でなければ、上りバッファ受信手
段により、エンドノード装置に対してパケットの送信を
許可することができる。

【００３３】そして、エンドノード装置からのパケット
の宛先が自ハブ下のエンドノード装置であれば、上りバ
ッファ折り返し手段により、パケットを他のハブに送信
することなく、宛先エンドノード装置に送信することが
できる。

【００３４】また、エンドノード装置からのパケットの
宛先が自ハブに接続されるエンドノード装置でなけれ
ば、上りバッファ送信手段により、上位ハブのパケット
転送が終了後、他ハブにパケットを送信することができ
る。

【００３５】一方、上位ハブからのパケット受信中にエ
ンドノード装置に対してパケット送信を許可することに
より、エンドノード装置からのパケット受信中に、上位
ハブが次のパケットの送信を開始する状態が発生する。

【００３６】このような場合でも、下りバッファ受信手
段により、上位ハブからのパケットを取りこぼすことは
なく、パケットの宛先が自ハブに接続されるエンドノー
ド装置であれば、下りバッファ送信手段により、エンド
ノード装置のパケット転送が終了後、宛先のエンドノー
ド装置にパケットを送信することができる。

【００３７】また、上位ハブからのパケットの宛先が自
ハブに接続されるエンドノード装置でなければ、下りバ
ッファ破棄手段により下りバッファ装置の内容が破棄さ
れるため、下りバッファ装置の容量を小さく抑えること
ができる。

【００３８】中継判定方式（Ｂ）では、上位ハブからの
パケット受信時にパケットの宛先がアドレステーブル内
のアドレスと一致し、該当の下位ポート装置に転送中で
あれば、上りバッファ受信手段により、他の下位ポート
装置に対してパケットの送信を許可することができる。

【００３９】そして、エンドノード装置からのパケット
の宛先がアドレステーブル内のアドレスと一致した時
は、上りバッファ折り返し手段により、パケットを他の
ハブに送信することなく、該当の下位ポート装置に送信
することができる。

【００４０】また、エンドノード装置からのパケットの
宛先がアドレステーブル内のアドレスと一致しなかった
時は、上りバッファ送信手段により、上位ハブのパケッ
ト転送が終了後、全ての下位ポート装置にパケットを送
信することができる。

【００４１】一方、上位ハブからのパケット受信中に下
位に接続される装置に対してパケット送信を許可するこ
とにより、下位ポート装置でパケット受信中に、上位ハ
ブが次のパケットの送信を開始する状態が発生する。

【００４２】このような場合でも、下りバッファ受信手
段により、上位ハブからのパケットを取りこぼすことは
なく、パケットの宛先が自ハブに接続されるエンドノー
ド装置であれば、下りバッファ送信手段により、パケッ
トのエンドノード装置のパケット転送が終了後、宛先の
エンドノード装置にパケットを送信することができる。

【００４３】

【実施例】図１は複数のハブが階層的に接続されるスタ
ー型ＬＡＮの構成例である。

【００４４】図１において、１−１−１，１−２−１，
１−２−ｎ，１−３−４，１−５−１，１−５−ｎはハ
ブ装置を表し、１−３−１〜３，１−４−１〜ｎはエン
ドノード装置を表す。

【００４５】最上位のハブ（１−１−１）以外のハブは
全ての上位の伝送路を通して他のハブと接続される。ま
た、下位の伝送路を通して他のハブまたはエンドノード
と接続される。下位に接続される装置はハブおよびエン
ドノード装置の両方である場合（１−２−１）やハブの
みである場合（１−２−ｎ）やエンドノードのみである
場合（１−３−４）がある。

【００４６】図４は本発明によるハブの一実施例であ
る。

【００４７】図４において点線で囲まれた部分４−１は
ハブを表わす。ハブは伝送路４−７により上位のハブ
と、伝送路４−８−１〜ｎにより下位のハブまたはエン
ドノード装置と接続される。４−１において、４−２，
５を除く４−３，４，６は従来のハブと同じ機能を持
つ。

【００４８】４−２はハブ制御装置であり、ハブ内の各
装置間でのデータ転送を制御する。また、上位と下位の
各ポート装置を介して、上位のハブ、下位のハブ、エン
ドノード装置との間で転送権の調停を行う。ハブ制御装
置内部の詳細については、図５、図６で後述する。

【００４９】４−３は上位ポート装置であり、上位ハブ
との間で、パケット転送時はパケットの送受信を、転送
権調停時は制御信号の送受信を行う。

【００５０】４−４−１〜ｎは下位ポート装置であり、
下位ハブまたはエンドノード装置との間で、パケット転
送時はパケットの送受信を、転送権調停時は制御信号の
送受信を行う。

【００５１】４−５はバッファ装置であり、上位ハブ、
下位ハブおよびエンドノード装置から転送されてきたパ
ケットの一時的な蓄積を行う。従来のハブのバッファ装
置２−５と異なる点は、用途に応じて３種類のバッファ
を設けた点である。

【００５２】４−５−１は下位転送バッファ装置であ
り、従来のハブのバッファ装置２−５と同じく、受信し
たパケットを中継判定のために一時的に蓄積する。

【００５３】４−５−２は上りバッファ装置であり、上
位ポート装置４−３が使用中の時にエンドノード装置が
接続された下位ポート装置４−４からのパケットを一時
的に蓄積する。

【００５４】４−５−３は下りバッファ装置であり、下
位ポート装置４−４が使用中の時に上位ポート装置４−
３からのパケットを一時的に蓄積する。

【００５５】４−６はアドレス比較装置であり、中継判
定を行うためのアドレステーブルを持つ。

【００５６】図９は中継判定方式（Ａ）の場合のアドレ
ステーブルの一実施例である。中継判定方式（Ａ）で
は、各下位ポート装置４−４毎に接続される装置がハブ
であるかエンドノード装置であるかを表す種別フラグお
よびエンドノード装置のアドレス格納フィールドを持
ち、全ての情報は初期化時に設定される。

【００５７】図１０は中継判定方式（Ｂ）の場合のアド
レステーブルの一実施例である。中継判定方式（Ｂ）で
は、各下位ポート装置４−４毎に下位に接続される複数
のエンドノード装置のアドレス格納フィールドを持ち、
各フィールドはパケット転送時に追加される。下位ポー
ト装置４−４にエンドノード装置が接続される場合には
アドレスが１つだけ登録され、ハブが登録される場合に
はアドレスは複数登録される。

【００５８】アドレス比較装置４−６は、バッファ装置
４−５より渡されたパケットの宛先アドレスとアドレス
テーブル内のアドレスを比較し、いずれかと一致した場
合は該当の下位ポート装置４−４の番号をハブ制御装置
４−２に通知する。また、一致しなかった場合は該当な
しと通知する。

【００５９】４−７は上位ハブと上位ポート装置４−３
とを接続する伝送路である。

【００６０】４−８は下位ハブまたはエンドノード装置
と下位ポート装置４−４とを接続する伝送路である。

【００６１】Ｃ１〜Ｃ６は制御信号線であり、従来のハ
ブと同じ機能を持つ。

【００６２】Ｃ１はハブ制御装置４−２から上位ポート
装置４−３の送受信の切り替えを指示するために用いら
れる。

【００６３】Ｃ２−１〜ｎはハブ制御装置４−２から下
位ポート装置４−４−１〜ｎの送受信を切り替えを指示
するために用いられる。

【００６４】Ｃ３はアドレス比較装置４−６からハブ制
御装置４−２に、バッファ装置４−５のパケットの宛先
アドレスがアドレステーブル内のアドレスと一致したか
どうか、および一致した場合は該当の下位ポート装置４
−４の番号を通知するために用いられる。

【００６５】Ｃ４はアドレス比較装置４−６からバッフ
ァ装置４−５に、パケットの宛先アドレスがアドレステ
ーブル内のアドレスと一致したかどうかを通知するため
に用いられる。

【００６６】Ｃ５は上位ポート装置４−３に接続されて
いる上位ハブからの受信要求、転送許可等の制御信号を
ハブ制御装置４−２に通知するために用いられる。

【００６７】Ｃ６は下位ポート装置４−４に接続されて
いる下位ハブまたはエンドノード装置からの転送要求等
の制御信号をハブ制御装置４−２に通知するために用い
られる。

【００６８】図５、図６はハブ制御装置４−２の内部構
成の実施例を表わす。

【００６９】図５は上位ハブ、下位ハブおよびエンドノ
ード装置からのパケットを他の装置に転送する際の経路
として、個別経路と共通経路の２種類備えているハブ制
御装置４−２の実施例であり、中継判定方式（Ａ）の場
合に適用できる。

【００７０】本実施例において、ハブ制御装置４−２は
制御部５−１、セレクタ５−２，５−３、内部フラグ５
−４，５−５から構成される。

【００７１】また、上位ポート装置とセレクタ５−３を
同一経路でセレクタ５−２に接続する共通経路とセレク
タ５−３を個々にセレクタ５−２に接続する個別経路を
備える。

【００７２】制御部５−１は制御信号線Ｃ１，Ｃ２によ
りポート装置４−３，４−４の動作モード（転送権調
停、パケット送信、受信）を切り換え、制御信号線Ｃ
５，Ｃ６により他の装置からの転送要求を監視する。

【００７３】また、セレクタ５−２，５−３に制御信号
を与えることにより、ハブ制御装置４−２内でのパケッ
トの転送経路を制御する。

【００７４】さらに、バッファ装置４−５の状態を管理
し、内部フラグＢｕ５−４に上りバッファ装置４−５−
２が使用中か未使用かを、内部フラグＢｄ５−５に下り
バッファ装置４−５−３が使用中か未使用かを設定す
る。

【００７５】セレクタ５−２はバッファ装置４−５に入
出力を行う経路の選択を行う。バッファ装置４−５へは
バッファの種類に対応して３種類の経路が用意されてお
り、それぞれ同時に入出力を行うことができる。

【００７６】セレクタ５−３は下位ポート装置４−４に
入出力を行う経路の選択を行う。

【００７７】内部フラグＢｕ５−４は制御部５−１によ
り、上りバッファ装置４−５−２にパケットが蓄積され
ている時は１が、蓄積されていない時は０が設定され
る。

【００７８】内部フラグＢｄ５−５は制御部５−１によ
り、下りバッファ装置４−５−３にパケットが蓄積され
ている時は１が、蓄積されていない時は０が設定され
る。

【００７９】例えば上位ハブからパケットを受信する場
合は、次のようにしてパケットの転送が行われる。

【００８０】ｎ個の下位ポート装置４−４のうち、ハブ
が接続されているものに対しては、制御部５−１により
セレクタ５−３のａ側が選択され、共通経路と接続され
る。また、それ以外のエンドノードが接続されている下
位ポート装置４−４に対しては、セレクタ５−３のｂ側
が選択され、個別経路と接続される。また、下位転送バ
ッファ装置はセレクタ５−２のＢｔとＵが選択され、共
通経路が接続される。上位のハブから送信されたパケッ
トは上位ポート装置４−３で受信され、共通経路により
セレクタ５−２を経由して下位転送バッファ装置４−５
−１に転送されると共に、ハブが接続された下位ポート
４−４に転送され、下位のハブに送信される。

【００８１】本実施例によれば、他のハブへ転送される
パケットはバッファを経由せず直接転送されるので、中
継時のハブによる転送遅延は小さくて済む。

【００８２】図６は上位ハブ、下位ハブおよびエンドノ
ード装置からのパケットを他の装置に転送する際にバッ
ファを経由する別の実施例であり、中継判定方式
（Ａ）、中継判定方式（Ｂ）の両方に適用できる。

【００８３】本実施例において、ハブ制御装置４−２は
制御部６−１、セレクタ６−２、内部フラグ６−３，６
−４から構成される。

【００８４】また、上位ポート装置、下位ポート装置を
個々にセレクタ６−２に接続する経路を備える。

【００８５】制御部６−１は図５の実施例と同じく、ポ
ート装置の動作モード切り換え、転送要求監視、バッフ
ァの管理を行う。

【００８６】また、セレクタ６−２に制御信号を与える
ことにより、ハブ制御装置４−２内でのパケットの転送
経路を制御する。

【００８７】中継判定方式（Ａ）では、上位ハブからパ
ケットを受信する場合は、次のようにパケットの転送制
御が行われる。

【００８８】制御部６−１はセレクタ６−２のＵとＢｔ
を選択し、上位ポート装置４−３と上位転送バッファ装
置４−５−１を接続する。上位ハブから送信されたパケ
ットは上位ポート装置４−３で受信され、セレクタ６−
２を経由して下位転送バッファ装置４−５−１に転送さ
れる。

【００８９】パケットの宛先アドレスが蓄積されると、
アドレス比較装置４−６によりアドレステーブル内のア
ドレスと比較され、結果がＣ３により制御部に通知され
る。

【００９０】次に制御部６−１はセレクタ６−２のハブ
が接続された下位ポート装置４−４の入力、およびＣ３
により通知された下位ポート装置４−４の入力とＢｔを
選択し、各装置を接続する。下位転送バッファ装置４−
５−１に蓄積されているパケットはセレクタ６−２を経
由して、それぞれの下位ポート装置４−４に転送され、
下位ハブおよび宛先のエンドノード装置に送信される。

【００９１】中継判定方式（Ｂ）では、上位ハブからパ
ケットを受信する場合は、次のようにパケットの転送制
御が行われる。

【００９２】制御部６−１はセレクタ６−２のＵとＢｔ
を選択し、上位ポート装置４−３と下位転送バッファ装
置４−５−１を接続する。上位ハブから送信されたパケ
ットは上位ポート装置４−３で受信され、セレクタ６−
２を経由して下位転送バッファ装置４−５−１に転送さ
れる。

【００９３】パケットの宛先アドレスが蓄積されると、
アドレス比較装置４−６によりアドレステーブル内のア
ドレスと比較され、結果がＣ３により制御部に通知され
る。

【００９４】次に制御部６−１はセレクタ６−２のＣ３
により通知された下位ポート装置４−４の入力とＢｔを
選択し、各装置を接続する。下位転送バッファ装置４−
５−１に蓄積されているパケットはセレクタ６−２を経
由して、該当の下位ポート装置４−４に転送され、宛先
の装置に送信される。

【００９５】このようにして構成されるハブの動作を図
７，８を用いて説明する。

【００９６】最初に、中継判定方式（Ａ）の動作を図７
を用いて説明する。

【００９７】図７において、「アイドル状態」とは、上
位ポート装置４−３、下位ポート装置４−４共に未使用
の状態を表わす。

【００９８】「下位ハブ／エンドノード通常転送」と
は、従来の転送権調停手順により上位ハブから転送許可
を与えられ、下位ハブまたはエンドノード装置から受信
したパケットを他の下位ハブ、宛先エンドノード装置お
よび上位ハブに送信している状態を表す。

【００９９】「上位ハブ通常転送」とは、従来の転送権
調停手順により上位ハブから受信要求を与えられ、上位
ハブから受信したパケットを下位ハブおよび宛先のエン
ドノード装置に送信している状態を表す。

【０１００】「上位ハブ中継転送」とは、「上位ハブ通
常転送」でパケットの宛先アドレスがアドレステーブル
内のアドレスと一致しなくて、上位ハブからのパケット
を下位ハブにのみ転送している状態を表す。また、下位
ハブを接続していない場合は、上位ハブからのパケット
をどこにも転送せず破棄している状態を表す。

【０１０１】「ローカル転送」とは、「上位ハブ中継転
送」時にエンドノード装置からの転送要求を受け付けエ
ンドノード装置から受信したパケットを自ハブ下に直結
されるエンドノード装置に送信している、もしくは上り
バッファ装置４−５−２内に蓄積している状態を表す。

【０１０２】「上りバッファ転送」とは、上りバッファ
装置４−５−２に蓄積されたパケットを転送権調停手順
により転送許可獲得後、上位ハブおよび下位ハブに転送
している状態を表す。

【０１０３】「下りバッファ転送」とは、「ローカル転
送」中に上位ハブからの受信要求を受け付け、上位ハブ
から受信したパケットを下位ハブに送信し、また宛先ア
ドレスがアドレステーブル内のアドレスと一致した時は
下りバッファ装置４−５−３に蓄積している状態を表
す。また、「ローカル転送」終了後は下りバッファ装置
４−５−３に蓄積してるパケットを宛先のエンドノード
装置に送信している状態を表す。

【０１０４】Ｂｕは上りバッファ装置の使用状態を表わ
す内部フラグで、Ｂｕ＝１は上りバッファ装置４−５−
２にパケットが蓄積されていることを、Ｂｕ＝０は上り
バッファ装置にパケットが蓄積されていないことを示
す。Ｂｄは下りバッファ装置４−５−３の使用状態を表
わす内部フラグで、Ｂｄ＝１は下りバッファ装置にパケ
ットが蓄積されていることを、Ｂｄ＝０は下りバッファ
装置にパケットが蓄積されていないことを示す。

【０１０５】以上の内部状態と内部フラグの組み合わせ
により、７−１から７−１２までの状態が定義される。

【０１０６】次に、各状態が他の状態に遷移する時の遷
移条件を説明する。

【０１０７】「〜転送終了」は「〜」のパケット転送が
終了したことを表す。

【０１０８】「上位ハブから受信要求」とは、アイドル
状態で上位ハブから受信要求を受信した、あるいは上位
ハブに転送要求を送信し、その応答として受信要求を受
信したことを表す。

【０１０９】「パケット宛先アドレス不一致」とは、上
位ハブから受信したパケットの宛先がアドレステーブル
内のアドレスと一致しなかったことを表わす。

【０１１０】「エンドノード転送要求」とは、上りバッ
ファ装置４−５−２が未使用で、上位ハブ中継転送中
に、エンドノード装置から転送要求を受信したことを表
す。

【０１１１】「ローカル転送終了（アドレス一致）」と
は、パケットの宛先がアドレステーブル内のアドレスと
一致した場合のローカル転送が終了したことを表わす。

【０１１２】「ローカル転送終了（アドレス不一致）」
とは、パケットの宛先がアドレステーブル内のアドレス
と一致しなかった場合のローカル転送が終了したことを
表わす。

【０１１３】具体的な例として、（１）上位ハブから他
ハブへパケット転送中にエンドノード装置から転送要求
を受け付けた場合の動作と、（２）エンドノード装置間
でパケット転送中に上位ハブからの受信要求を受け付け
た場合の動作を説明する。

【０１１４】（１）上位ハブ中継から他ハブへパケット
転送中にエンドノード装置から転送要求を受け付けた場
合 Ｂｕ＝０，Ｂｄ＝０で上位ハブ中継転送時（７−４）は
エンドノード装置からの転送要求を受け付けることがで
きる。エンドノード装置から転送要求を受け付けるとハ
ブは上位ハブ中継転送と並行してローカル転送を開始す
る（７−５）。ローカル転送ではエンドノード装置から
のパケットの宛先がアドレステーブル内のアドレスと一
致した場合は、上りバッファ装置４−５−２を経由して
宛先エンドノード装置に転送し、宛先が一致しなかった
場合は、転送終了まで上りバッファ装置４−５−２に蓄
積するため、Ｂｕ＝１を設定する。

【０１１５】上位ハブ中継転送よりローカル転送が先に
終了した場合で、ローカル転送のパケットの宛先がアド
レステーブル内のアドレスと一致していたら、Ｂｕ＝０
にクリアし、再びエンドノード装置からの転送要求の受
付が可能な状態（７−４）に戻る。

【０１１６】また、ローカル転送のパケットの宛先がア
ドレステーブル内のアドレスと一致していなければ、Ｂ
ｕ＝１のままで上位ハブ中継転送は続行されるがエンド
ノード装置からの転送要求は受け付けられない（７−
６）。上りバッファ装置４−５−２に蓄積されたパケッ
トは上位ハブ中継転送終了後（７−８）、上位ハブに転
送要求を送信し、転送許可を与えられると上位ハブと下
位ハブに転送される（７−９）。

【０１１７】ローカル転送より上位ハブ中継転送が先に
終了した場合は上位ハブからの受信要求の受付が可能に
なる（７−７）。上位ハブからの受信要求を受け付けた
場合の動作は（２）で後述する。上位ハブからの受信要
求を受け付ける前にローカル転送が終了し、ローカル転
送のパケットの宛先がアドレステーブル内のアドレスと
一致していたら、Ｂｕ＝０にクリアし、アイドル状態
（７−１）に遷移する。また、ローカル転送のパケット
の宛先がアドレステーブル内のアドレスと一致していな
ければ、Ｂｕ＝１のまま上位ハブから転送許可が与えら
れるのを待つ（７−８）。転送許可が与えられると上り
バッファ装置４−５−２に蓄積されたパケットは上位ハ
ブと下位ハブに転送される（７−９）。

【０１１８】（２）エンドノード装置間でパケット転送
中に上位ハブからの受信要求を受け付けた場合 ローカル転送中に上位ハブが送受信を行っていない時
（７−７）は、上位ハブからの次の受信要求を受け付け
ることができる。

【０１１９】上位ハブから受信要求を受け付けるとロー
カル転送と並行して下りバッファ転送が開始される（７
−１１）。下りバッファ転送では上位ハブからのパケッ
トは下位ハブへ転送されると同時に下りバッファ装置４
−５−３への転送が行われ、Ｂｄ＝１が設定される。

【０１２０】ローカル転送が終了し、ローカル転送のパ
ケットの宛先がアドレステーブル内のアドレスと一致し
ていたら、Ｂｕ＝０にクリアし、下りバッファ転送の残
りを行なう（７−１０）。また、ローカル転送のパケッ
トの宛先がアドレステーブル内のアドレスと一致しなけ
れば、Ｂｕ＝１のまま下りバッファ転送の残りを行なう
（７−１２）。

【０１２１】ローカル転送が終了する前に下りバッファ
転送が終了し、次の受信要求が上位ハブより送信された
ら、下りバッファ転送を再び行なう。

【０１２２】下りバッファ転送では、上位ハブからのパ
ケットの宛先が自ハブ下に直結されるエンドノード装置
でなければ、下りバッファ装置４−５−３の内容を破棄
する。パケットの転送が終了した時点で下りバッファ装
置４−５−３にパケットが蓄積されていなければＢｄ＝
０にクリアする。

【０１２３】次に、中継判定方式（Ｂ）の動作を図８を
用いて説明する。

【０１２４】図８において、「アイドル状態」とは、上
位ポート装置、下位ポート装置共に未使用の状態を表わ
す。

【０１２５】「下位ハブ／エンドノード通常転送」と
は、従来の転送権調停手順により上位ハブから転送許可
を与えられ、下位ハブまたはエンドノード装置から受信
したパケットをアドレスが一致した下位ポート装置４−
４または、上位ポート装置４−３および受信した下位ポ
ート装置４−４以外の全ての下位ポート装置４−４に送
信している状態を表す。

【０１２６】「上位ハブ通常転送」とは、従来の転送権
調停手順により上位ハブから受信要求を与えられ、上位
ハブから受信したパケットをアドレスが一致した下位ポ
ート装置４−４または、全ての下位ポート装置４−４に
送信している状態を表す。

【０１２７】「宛先ポート中継転送」とは、「上位ハブ
通常転送」でパケットの宛先アドレスがアドレステーブ
ル内のアドレスと一致して、上位ハブからのパケットを
宛先下位ポート装置４−４のみに転送している状態を表
す。

【０１２８】「ローカル転送」とは、「宛先ポート中継
転送」時に転送を行っていない下位ポート装置４−４か
らの転送要求を受け付け、受信したパケットをアドレス
が一致した下位ポート装置４−４に送信している、もし
くは上りバッファ装置４−５−２内に蓄積している状態
を表す。

【０１２９】「上りバッファ転送」とは、上りバッファ
装置４−５−２に蓄積されたパケットを転送権調停手順
により転送許可獲得後、上位ハブおよび全ての下位ポー
ト装置４−４に転送している状態を表す。

【０１３０】「下りバッファ転送」とは、「ローカル転
送」中に上位ハブからの受信要求を受け付け、上位ハブ
から受信したパケットをアドレス一致時は一致した下位
ポート装置４−４にのみ、不一致時は下りバッファ装置
４−５−３に蓄積している状態を表す。また、「ローカ
ル転送」終了後は下りバッファ装置４−５−３に蓄積し
てるパケットを全ての下位ポート装置に送信している状
態を表す。

【０１３１】Ｂｕ，Ｂｄは図７と同じ状態を表す内部フ
ラグである。

【０１３２】以上の内部状態と内部フラグの組み合わせ
により、８−１から８−１２までの状態が定義される。

【０１３３】次に、各状態が他の状態に遷移する時の遷
移条件を説明する。

【０１３４】「〜転送終了」は「〜」のパケット転送が
終了したことを表す。

【０１３５】「上位ハブから受信要求」とは、アイドル
状態で上位ハブから受信要求を受信した、あるいは上位
ハブに転送要求を送信し、その応答として受信要求を受
信したことを表す。

【０１３６】「パケット宛先アドレス一致」とは、上位
ハブから受信したパケットの宛先がアドレステーブル内
のアドレスと一致したことを表わす。

【０１３７】「エンドノード転送要求」とは、上りバッ
ファ装置４−５−２が未使用で、宛先ポート中継転送中
に、エンドノード装置から転送要求を受信したことを表
す。

【０１３８】「ローカル転送終了（アドレス一致）」と
は、パケットの宛先がアドレステーブル内のアドレスと
一致した場合のローカル転送が終了したことを表わす。

【０１３９】「ローカル転送終了（アドレス不一致）」
とは、パケットの宛先がアドレステーブル内のアドレス
と一致しなかった場合のローカル転送が終了したことを
表わす。

【０１４０】図７と図８は個々の内部状態、遷移条件は
異なるが動作の流れは同じであるので、具体的な例によ
る説明は省略する。

【０１４１】以上の構成および動作により、ハブが上位
ハブからのパケットを転送中でも、下位からの転送要求
を受け付けることができ、下位からのパケットの宛先が
アドレステーブル内のアドレスと一致した場合は、ハブ
内で折り返して転送することが可能である。パケットの
宛先がアドレステーブル内のアドレスと一致しない場合
は、上りバッファ装置４−５−２に一時的に蓄積し上位
ハブの転送終了後転送するため、パケットの衝突は発生
しない。

【０１４２】また、各装置からの転送要求のタイミング
のずれにより、下位間でパケット転送中に、上位ハブか
らの受信要求が来たときでも、下りバッファ装置４−５
−３に一時的に蓄積することにより、下位間のパケット
転送が終了してから、上位ハブからのパケットを宛先に
転送することができる。

【０１４３】

【発明の効果】本発明によれば、ハブ装置によりパケッ
ト転送権の調停が行われるスター型ＬＡＮにおいて、ス
ター型トポロジーを利用して、同時に複数のエンドノー
ド装置間でパケット転送が可能になるため、ネットワー
ク全体で共有していた伝送帯域幅と同じ伝送帯域幅を各
ハブ単位毎に使用することができるネットワークが構築
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハブ装置を階層接続した場合のネットワーク構
成例を示す図である。

【図２】従来のハブ装置の内部構成を示す構成図であ
る。

【図３】従来のハブ装置の動作を示す状態遷移図であ
る。

【図４】本発明によるハブ装置の内部構成を示す構成図
である。

【図５】ハブ制御装置の内部構成を示す実施例１を示す
図である。

【図６】ハブ制御装置の内部構成を示す実施例２を示す
図である。

【図７】中継判定方式（Ａ）の場合のハブ装置の動作を
示す状態遷移図である。

【図８】中継判定方式（Ｂ）の場合のハブ装置の動作を
示す状態遷移図である。

【図９】中継判定方式（Ａ）の場合のアドレステーブル
の実施例を示す図である。

【図１０】中継判定方式（Ｂ）の場合のアドレステーブ
ルの実施例を示す図である。

【符号の説明】

１−１−１，１−２−１，１−３−４，１−２−ｎ，２
−１，４−１…ハブ装置、 １−３−１，１−３−２，１−３−３，１−４−１，１
−４−２，１−４−ｎ，１−５−１，１−５−２，１−
５−ｎ…エンドノード装置、 ２−２，４−２…ハブ制御装置、 ２−３，４−３…上位ポート装置、 ２−４〜ｎ，４−４〜ｎ…下位ポート装置、 ２−５，４−５…バッファ装置、 ４−５−１…下位転送バッファ装置、 ４−５−２…上りバッファ装置、 ４−５−３…下りバッファ装置、 ２−６，４−６…アドレス比較装置、 ２−７，２−８，４−７，４−８…伝送路、 Ｃ１〜Ｃ６…制御信号線、 ５−１，６−１…制御部、 ５−２，５−３，６−２…セレクタ、 ５−４，５−５，６−３，６−４…内部フラグ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上位にハブ装置が接続され、下位にハブ装
   置またはエンドノード装置が接続され、下位に接続され
   るエンドノード装置の宛先アドレスを格納するアドレス
   テーブルを備え、転送されてくるパケットの宛先アドレ
   スにより中継先を判定する手段を備える複数のハブ装置
   を階層的に接続し構成されるスター型ＬＡＮにおいて、 上位ハブ装置がパケット転送中にエンドノード装置から
   のパケットを蓄積する上りバッファ装置を備え、前記パ
   ケット転送中にエンドノード装置からの転送要求を受け
   付け、前記上りバッファ装置にパケットを蓄積する上り
   バッファ受信手段と、前記パケットの宛先が下位に接続
   されるエンドノード装置の時にエンドノード装置からの
   パケットを宛先のエンドノード装置に転送する上りバッ
   ファ折り返し手段と、上位ハブ装置のパケット転送終了
   後に上りバッファ装置内のパケットを前記中継先判定手
   段により該当する装置へ転送する上りバッファ送信手段
   を有することを特徴とするハブ装置。
2. 【請求項２】上位にハブ装置が接続され、下位にハブ装
   置またはエンドノード装置が接続され、下位に接続され
   るエンドノード装置の宛先アドレスを格納するアドレス
   テーブルを備え、転送されてくるパケットの宛先アドレ
   スにより中継先を判定する手段を備える複数のハブ装置
   を階層的に接続し構成されるスター型ＬＡＮにおいて、 エンドノード装置がパケット転送中に、上位ハブ装置か
   らのパケットを蓄積する下りバッファ装置を備え、エン
   ドノード装置がパケット転送中に上位ハブ装置からの受
   信要求を受け付け、下りバッファ装置にパケットを蓄積
   する下りバッファ受信手段と、エンドノード装置からの
   パケット転送終了後に下りバッファ装置内のパケットを
   前記中継先判定手段により該当する装置に転送する下り
   バッファ送信手段を有することを特徴とするハブ装置。
3. 【請求項３】請求項２において、ハブ制御装置内部に上
   位ハブ装置からバッファ装置までの経路と上位ハブ装置
   から下位ハブ装置までの経路を備えることで、上位ハブ
   装置からのパケットを下りバッファ装置に蓄積すると同
   時に、下位ハブ装置に転送することができ、中継時の転
   送遅延が低いことを特徴とするハブ装置。
4. 【請求項４】請求項２において、下りバッファ受信手段
   により、入力したパケットの宛先が自ハブに接続される
   エンドノード装置以外である場合に、下りバッファ装置
   に蓄積されているパケットを破棄する下りバッファ破棄
   手段を有し、下りバッファ装置の容量を小さく抑えるこ
   とができることを特徴とするハブ装置。