JP2011188414A - Ring type switch, ring type ethernet system, method of controlling ring type switch, and method of controlling ring type ethernet system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リング型のイーサネット(登録商標)通信技術に関し、特にリング型イーサネットを複数接続するリング型スイッチの制御技術に関する。 The present invention relates to a ring-type Ethernet (registered trademark) communication technique, and more particularly to a control technique for a ring-type switch that connects a plurality of ring-type Ethernets.
ビル設備やプラント設備を監視制御する監視制御システムでは、情報収集機能や制御機能などの各種機能を有する通信機器をノードとして通信ネットワークを介して接続し、これらノードからの情報に基づき中央監視装置で個々の設備を監視制御するものとなっている。このような監視制御システムでは、通信ネットワークとして、各ノードを渡り配線方式で接続するリング型イーサネットが用いられる。
このリング型イーサネットは、通信経路内に存在するリングトポロジーによる通信エラーを回避するSTP(スパニング・ツリー・プロトコル:Spanning Tree Protocol/IEEE 802.1D)機能や、これを改良したRSTP(ラピッドSTP:Rapid STP/IEEE 802.1w)機能などのネットワーク制御機能を用いて、システムの冗長化を実現することが可能となる。
In a monitoring control system that monitors and controls building facilities and plant facilities, communication devices having various functions such as information collection functions and control functions are connected as nodes via a communication network, and a central monitoring device is used based on information from these nodes. It monitors and controls individual equipment. In such a supervisory control system, a ring type Ethernet that connects nodes by a crossover wiring system is used as a communication network.
This ring Ethernet has an STP (Spanning Tree Protocol / IEEE 802.1D) function that avoids communication errors due to ring topology existing in the communication path, and an improved RSTP (Rapid STP: Rapid STP). System redundancy can be realized using network control functions such as (IEEE 802.1w) function.
ここで、ビル設備やプラント設備などで用いられる大規模イーサネットを1つのリングで実現した場合、すべてのノードが1つのリングを共有するため、システムとして信頼性が低下する。
このような課題を解決する技術として、各ノードを複数のサブリングに分割して接続し、一般的なスイッチング部を利用してこれらサブリングを相互接続する方法が提案されている(例えば、特許文献1など参照)。これにより、リスクが各サブリングへ分散されるため、システムとして信頼性が改善される。
Here, when a large-scale Ethernet used in a building facility, a plant facility, or the like is realized by a single ring, all nodes share one ring, so that the reliability of the system is lowered.
As a technique for solving such a problem, a method has been proposed in which each node is divided and connected to a plurality of sub-rings, and these sub-rings are interconnected using a general switching unit (for example, a patent). Reference 1 etc.). Thereby, since the risk is distributed to each sub-ring, the reliability of the system is improved.
このような従来技術では、あるサブリングで障害が発生した場合、その障害発生サブリングで新たな通信経路の再構築が行われるだけでなく、障害発生サブリング以外のサブリングでも新たな通信経路の再構築が行われるため、正常なサブリングに接続されているノード間におけるイーサネット通信が一時的に阻害されてしまう。
このため、従来技術に関連する関連技術として、リング接続制御回路において、冗長化制御処理用の制御情報を含むMACフレームをサブリングから受信した場合、当該MACフレームに対して他のサブリングへの出力を規制する方法が考えられる。
In such a conventional technology, when a failure occurs in a certain subring, not only is a new communication route reconstructed in the failure occurrence subring, but also a new communication route in a subring other than the failure occurrence subring. Therefore, Ethernet communication between nodes connected to a normal sub-ring is temporarily hindered.
For this reason, as a related technique related to the prior art, when a MAC frame including control information for redundancy control processing is received from a sub ring in a ring connection control circuit, the MAC frame is transferred to another sub ring. A method of regulating the output can be considered.
図11は、関連技術によるリング型スイッチを持つリング型イーサネットの構成例である。このリング型スイッチ60では、2つのサブリング51,52に対応して設けられたリング接続制御回路61A,61Bがスイッチング部62を介して接続されている。
FIG. 11 is a configuration example of a ring Ethernet having a ring switch according to the related art. In the
リング接続制御回路61A,61Bにおいて、サブリング51,52に関する冗長化制御処理用の制御情報を含むMACフレームをサブリング51,52の一端のポートから受信した場合、当該MACフレームに対してスイッチング部62への出力を規制するとともに、当該MACフレームをサブリング51,52の他端のポートへ出力する。
これにより、スイッチング部62を介して接続されている他のサブリングに対して、サブリング51,52での冗長化制御処理の影響を抑止することができる。このため、任意のサブリングで障害が発生した場合でも、正常なサブリングでのイーサネット通信を維持することができる。
In the ring
Thereby, the influence of the redundancy control processing in the
このような関連技術では、例えばサブリング51からサブリング52へデータフレームが転送されている際に、何らかの原因で、リング接続制御回路61Bの受信バッファの空き容量が不足した場合、リング接続制御回路61Bからスイッチング部62に対して、データフレームの転送停止を指示するPAUSEフレームが送信される。これにより、スイッチング部62は、リング接続制御回路61Bに対するデータフレーム転送を停止する。
In such a related technique, for example, when a data frame is transferred from the
ここで、スイッチング部62は、自己の受信バッファの空き容量が不足するまで、リング接続制御回路61Aから転送されたデータフレームの受信を継続し、自己の受信バッファの空き容量が不足した時点で、スイッチング部62から接続制御回路61Aに対して、PAUSEフレームが送信される。これにより、リング接続制御回路61Aは、スイッチング部62に対するデータフレーム転送を停止する。
Here, the
一方、リング接続制御回路61A,61Bは、冗長化制御処理において通信経路の状態を定期的に監視するため、内部動作監視フレーム(IHCF:Internal Health Check Frame)などの監視フレームを、スイッチング部62を介してやり取りしており、一定期間にわたり監視フレームが届かなかった場合、障害発生と判断する機能を持っている。
このため、PAUSEフレームに応じてスイッチング部62を介したリング接続制御回路61A,61Bの通信が停止した場合、監視フレームも停止するため、単に受信バッファの空き容量が不足して一時的にフレーム送信が停止したに過ぎないのに、障害発生と判断されるという問題点がある。
On the other hand, the ring
For this reason, when the communication of the ring
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、リング型スイッチで受信バッファの空き容量の不足によりデータフレーム転送が停止した場合でも、監視フレームをやり取りできるリング型スイッチ、リング型イーサネットシステム、および通信制御方法を提供することを目的としている。 The present invention is intended to solve such problems, and a ring type switch and a ring type Ethernet system capable of exchanging monitoring frames even when data frame transfer is stopped due to a lack of free space in a reception buffer in the ring type switch. And a communication control method.
このような目的を達成するために、本発明にかかるリング型スイッチは、互いに異なる複数のノードをリング状に接続する第1のサブリングおよび第2のサブリングに接続されて、これら第1および第2のサブリング間を中継接続するリング型スイッチであって、第1のサブリングに接続された第1のリング接続制御回路と、第2のサブリングに接続された第2のリング接続制御回路と、これら第1および第2のリング接続制御回路間でやり取りする各種フレームを中継転送するスイッチング部と、第1および第2のリング接続制御回路間に接続されて、スイッチング部で中継転送されるフレームのうちデータフレームの転送停止を指示するデータフレーム転送停止信号を相互にやり取りするための制御信号線とを備え、第1(第2)のリング接続制御回路は、第2(第1)のリング接続制御回路からスイッチング部を介してフレームを受信している際、当該フレームを受信するための自己の受信バッファの空き容量の不足に応じて、制御信号線を介してデータフレーム転送停止信号を出力し、第2(第1)のリング接続制御回路は、制御信号線を介したデータフレーム転送停止信号の検出に応じて、スイッチング部へのデータフレームの転送を停止するようにしたものである。 In order to achieve such an object, a ring switch according to the present invention is connected to a first sub-ring and a second sub-ring that connect a plurality of different nodes in a ring shape. A ring-type switch that relay-connects between the second sub-rings, the first ring connection control circuit connected to the first sub-ring, and the second ring connection control connected to the second sub-ring A circuit, a switching unit that relays and transfers various frames exchanged between the first and second ring connection control circuits, and a relay unit that is connected between the first and second ring connection control circuits and relayed and transferred by the switching unit. A control signal line for exchanging data frame transfer stop signals for instructing data frame transfer stop among the frames to be transmitted to each other, and a first (second) link When the connection control circuit receives a frame from the second (first) ring connection control circuit via the switching unit, according to the lack of free space in its own reception buffer for receiving the frame, A data frame transfer stop signal is output via the control signal line, and the second (first) ring connection control circuit receives data to the switching unit in response to detection of the data frame transfer stop signal via the control signal line. Frame transfer is stopped.
また、本発明にかかるリング型イーサネットシステムは、複数のノードをリング状に接続する第1のサブリングと、この第1のサブリングのノードとは異なる複数のノードをリング状に接続する第2のサブリングと、前述のリング型スイッチからなり、第1のサブリングに接続されるとともに、第2のサブリングに接続されて、第1のサブリングと第2のサブリングとの間のイーサネット通信を中継接続することにより、第1のサブリングに接続されたノードと第2のサブリングに接続されたノードとの間のイーサネット通信を実現する第1のリング型スイッチとを備えている。 The ring Ethernet system according to the present invention includes a first sub-ring that connects a plurality of nodes in a ring shape, and a second sub-ring that connects a plurality of nodes different from the nodes of the first sub-ring in a ring shape. And a ring connected to the first sub-ring and connected to the second sub-ring, the Ethernet between the first sub-ring and the second sub-ring. A first ring type switch that realizes Ethernet communication between the node connected to the first sub-ring and the node connected to the second sub-ring by relaying communication is provided.
この際、前述のリング型スイッチからなり、第1のサブリングに接続されるとともに、第2のサブリングに接続されて、第1のサブリングと第2のサブリングとの間のイーサネット通信を中継接続することにより、第1のサブリングに接続されたノードと第2のサブリングに接続されたノードとの間のイーサネット通信を実現する第2のリング型スイッチをさらに備え、第1のリング型スイッチおよび第2のリング型スイッチは、互いにやり取りした自己と相手の動作状態に基づいて二重化制御処理を行うことにより、一方が現用系として動作して第1および第2のサブリング間のイーサネット通信を中継接続するとともに、他方が待機系として動作して第1および第2のサブリング間の中継接続を停止するようにしてもよい。 At this time, the ring-type switch described above is connected to the first sub-ring and is connected to the second sub-ring to perform Ethernet communication between the first sub-ring and the second sub-ring. The first ring further includes a second ring type switch that realizes Ethernet communication between the node connected to the first sub-ring and the node connected to the second sub-ring by relay connection. The type switch and the second ring type switch perform duplication control processing based on the operating state of the self and the other party exchanged with each other, so that one of them operates as the active system and the Ethernet between the first and second sub-rings. The communication may be relay-connected and the other may operate as a standby system to stop the relay connection between the first and second sub-rings.
また、本発明にかかるリング型スイッチ制御方法は、互いに異なる複数のノードをリング状に接続する第1のサブリングおよび第2のサブリングに接続されて、これら第1および第2のサブリング間を中継接続するリング型スイッチで用いるリング型スイッチ制御方法であって、リング型スイッチは、第1のサブリングに接続された第1のリング接続制御回路と、第2のサブリングに接続された第2のリング接続制御回路と、これら第1および第2のリング接続制御回路間でやり取りする各種フレームを中継転送するスイッチング部と、第1および第2のリング接続制御回路間に接続されて、スイッチング部で中継転送されるフレームのうちデータフレームの転送停止を指示するデータフレーム転送停止信号を相互にやり取りするための制御信号線とを備え、第1(第2)のリング接続制御回路が、第2(第1)のリング接続制御回路からスイッチング部を介してフレームを受信している際、当該フレームを受信するための自己の受信バッファの空き容量の不足に応じて、制御信号線を介してデータフレーム転送停止信号を出力するステップと、第2(第1)のリング接続制御回路が、制御信号線を介したデータフレーム転送停止信号の検出に応じて、スイッチング部へのデータフレームの転送を停止するステップとを備えている。 The ring-type switch control method according to the present invention is connected to a first sub-ring and a second sub-ring that connect a plurality of different nodes in a ring shape, and between these first and second sub-rings. A ring-type switch control method used in a ring-type switch for relay connection of a ring-type switch, wherein the ring-type switch is connected to a first ring connection control circuit connected to a first sub-ring and to a second sub-ring A second ring connection control circuit; a switching unit that relays and forwards various frames exchanged between the first and second ring connection control circuits; and a connection between the first and second ring connection control circuits, Control for exchanging data frame transfer stop signals to instruct transfer stop of data frame among frames relayed by switching unit And a first (second) ring connection control circuit for receiving the frame from the second (first) ring connection control circuit via the switching unit. A step of outputting a data frame transfer stop signal via a control signal line in response to a lack of free space in its own reception buffer, and a second (first) ring connection control circuit receiving data via the control signal line And a step of stopping the transfer of the data frame to the switching unit in response to the detection of the frame transfer stop signal.
また、本発明にかかるリング型イーサネットシステム制御方法は、互いに異なる複数のノードをリング状に接続する第1のサブリングおよび第2のサブリングの間を中継接続することにより、第1のサブリングに接続されたノードと第2のサブリングに接続されたノードとの間のイーサネット通信を実現するリング型イーサネットシステムで用いるリング型イーサネットシステム制御方法であって、リング型イーサネットシステムは、請求項1に記載のリング型スイッチからなり、第1のサブリングに接続されるとともに、第2のサブリングに接続された第1のリング型スイッチを備え、第1のリング型スイッチが、第1のサブリングと第2のサブリングとの間のイーサネット通信を中継接続することにより、第1のサブリングに接続されたノードと第2のサブリングに接続されたノードとの間のイーサネット通信を実現するステップを備えている。 Also, the ring type Ethernet system control method according to the present invention provides a first sub-ring by relay-connecting between a first sub-ring and a second sub-ring that connect a plurality of different nodes in a ring shape. A ring type Ethernet system control method used in a ring type Ethernet system for realizing Ethernet communication between a node connected to the node and a node connected to a second sub-ring, wherein the ring type Ethernet system is claimed in claim 1. And a first ring-type switch connected to the second sub-ring, the first ring-type switch being connected to the first sub-ring, wherein the first ring-type switch is connected to the first sub-ring. Connected to the first sub-ring by relaying Ethernet communication between the ring and the second sub-ring And a over de steps to implement Ethernet communication between the nodes connected to the second sub-ring.
この際、前述のリング型スイッチからなり、第1のサブリングに接続されるとともに、第2のサブリングに接続された第2のリング型スイッチをさらに備え、第1のリング型スイッチおよび第2のリング型スイッチが、互いにやり取りした自己と相手の動作状態に基づいて二重化制御処理を行うことにより、一方が現用系として動作して第1および第2のサブリング間のイーサネット通信を中継接続するとともに、他方が待機系として動作して第1および第2のサブリング間の中継接続を停止するステップを備えるようにしてもよい。 In this case, the ring-type switch described above is connected to the first sub-ring and further includes a second ring-type switch connected to the second sub-ring. The ring-type switch performs duplex control processing based on the operating state of the self and the other party exchanged with each other, so that one of them operates as the active system and relays the Ethernet communication between the first and second sub-rings. At the same time, the other may operate as a standby system to stop the relay connection between the first and second sub-rings.
本発明によれば、リング接続制御回路間で、データフレームの転送停止がスイッチング部を介さず、制御信号線を介して直接やり取りされるため、スイッチング部におけるフレーム転送動作の停止を回避できる。このため、受信バッファの空き容量不足状態であっても、通常状態と同様に、一方のリング接続制御回路から送信された内部動作監視フレームなどの監視フレームが、スイッチング部を介して、他方のリング接続制御回路へ届くことになる。このため、リング型スイッチで受信バッファの空き容量の不足によりデータフレーム転送が停止した場合でも、監視フレームをやり取りでき、データフレームの転送停止に起因して発生する障害発生の誤判断を抑止することが可能となる。 According to the present invention, since the data frame transfer stop is directly exchanged between the ring connection control circuits not via the switching unit but via the control signal line, it is possible to avoid the frame transfer operation from stopping in the switching unit. For this reason, even if the reception buffer has insufficient free space, a monitoring frame such as an internal operation monitoring frame transmitted from one ring connection control circuit is transmitted to the other ring via the switching unit, as in the normal state. It reaches the connection control circuit. For this reason, even if data frame transfer is stopped due to a lack of free space in the reception buffer in the ring type switch, monitoring frames can be exchanged, and erroneous determination of failure occurring due to data frame transfer stop is suppressed. Is possible.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるリング型イーサネットシステムおよびリング型スイッチについて説明する。図1は、第1の実施の形態にかかるリング型イーサネットシステムおよびリング型スイッチの構成を示すブロック図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, a ring type Ethernet system and a ring type switch according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a ring Ethernet system and a ring switch according to the first embodiment.
このリング型イーサネットシステム1には、ルートRやノードNなどの複数のノードをリング状に接続するサブリング(第1のサブリング)51と、このサブリング51のノードとは異なるルートRやノードNなどの複数のノードをリング状に接続するサブリング(第2のサブリング)52と、サブリング51に直列接続されるとともに、サブリング52に直列接続されて、サブリング51とサブリング52との間のイーサネット通信を中継接続することにより、サブリング51に接続されたノードとサブリング52に接続されたノードとの間のイーサネット通信を実現するリング型スイッチ10とが設けられている。
This ring Ethernet system 1 includes a sub-ring (first sub-ring) 51 that connects a plurality of nodes such as a route R and a node N in a ring shape, and a route R or node different from the node of the sub-ring 51. A sub-ring (second sub-ring) 52 that connects a plurality of nodes such as N in a ring shape is connected in series to the sub-ring 51, and is connected in series to the sub-ring 52. A
本実施の形態は、リング型スイッチ10に、サブリング51に直列接続されたリング接続制御回路(第1のリング接続制御回路)11Aと、サブリング52に直列接続されたリング接続制御回路(第2のリング接続制御回路)11Bと、これらリング接続制御回路11A,11Bのイーサネット通信を中継接続するスイッチング部12と、リング接続制御回路11A,11B間に接続されて、スイッチング部12を介したデータフレーム転送の停止を指示するデータフレーム転送停止信号を相互にやり取りするための制御信号線14とを備え、リング接続制御回路11A(11B)は、リング接続制御回路11B(11A)からスイッチング部12を介してデータフレームを受信している際、当該データフレームを受信するための自己の受信バッファの空き容量の不足有無に応じて、制御信号線14を介したデータフレーム転送停止信号の出力を制御し、リング接続制御回路11B(11A)は、制御信号線14を介したデータフレーム転送停止信号の検出有無に応じて、スイッチング部12を介したリング接続制御回路11B(11A)へのデータフレームの転送を制御するようにしたものである。
In this embodiment, a ring connection control circuit (first ring connection control circuit) 11A connected in series to the sub-ring 51 and a ring connection control circuit (first connection) connected in series to the sub-ring 52 are connected to the
[リング型スイッチ]
次に、図2を参照して、本実施の形態にかかるリング型スイッチの構成について説明する。図2は、第1の実施の形態にかかるリング型スイッチの構成を示すブロック図である。
リング型スイッチ10には、主な構成として、リング接続制御回路11A,11B、スイッチング部12、中継接続通信路13、および制御信号線14(14A,14B)が設けられている。
[Ring type switch]
Next, the configuration of the ring type switch according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the ring type switch according to the first embodiment.
The
リング接続制御回路11Aは、サブリング51に直列接続されて、サブリング51のノード間でやり取りされるデータフレームや制御用フレームなどの各種フレームを転送する機能と、サブリング51のノードからサブリング52のノードへ送信されたデータフレームや制御用フレームなどの各種フレームをサブリング51から受信してスイッチング部12を介してリング接続制御回路11Bへ中継転送する機能と、サブリング52のノードからサブリング51のノードへ送信されたデータフレームや制御用フレームなどの各種フレームをリング接続制御回路11Bからスイッチング部12を介して受信してサブリング51へ中継転送する機能とを有している。
The ring connection control circuit 11 </ b> A is connected in series to the sub-ring 51, functions to transfer various frames such as data frames and control frames exchanged between the nodes of the sub-ring 51, and from the node of the sub-ring 51 to the sub-ring A function of receiving various frames such as data frames and control frames transmitted to the
これに加え、リング接続制御回路11Aは、リング接続制御回路11Bからスイッチング部12を介してデータフレームを受信している際、当該データフレームを受信するための自己の受信バッファの空き容量の不足有無に応じて、制御信号線14を介したデータフレーム転送停止信号の出力を制御する機能と、制御信号線14を介したリング接続制御回路11Bからのデータフレーム転送停止信号の検出有無に応じて、スイッチング部12を介したリング接続制御回路11Bへのデータフレームの転送を制御する機能と、サブリング51から障害検出用の監視フレームを受信した場合は、データフレームの転送制御状態にかかわらずスイッチング部12へ監視フレームを転送する機能とを有している。
In addition, when the ring
リング接続制御回路11Bは、サブリング52に直列接続されて、サブリング52のノード間でやり取りされるデータフレームや制御用フレームなどの各種フレームを転送する機能と、サブリング52のノードからサブリング51のノードへ送信されたデータフレームや制御用フレームなどの各種フレームをサブリング52から受信してスイッチング部12を介してリング接続制御回路11Aへ中継転送する機能と、サブリング51のノードからサブリング52のノードへ送信されたデータフレームや制御用フレームなどの各種フレームをリング接続制御回路11Aからスイッチング部12を介して受信してサブリング52へ中継転送する機能とを有している。
The ring
これに加え、リング接続制御回路11Bは、リング接続制御回路11Aからスイッチング部12を介してデータフレームを受信している際、当該データフレームを受信するための自己の受信バッファの空き容量の不足有無に応じて、制御信号線14を介したデータフレーム転送停止信号の出力を制御する機能と、制御信号線14を介したリング接続制御回路11Aからのデータフレーム転送停止信号の検出有無に応じて、スイッチング部12を介したリング接続制御回路11Aへのデータフレームの転送を制御する機能と、サブリング52から障害検出用の監視フレームを受信した場合は、スイッチング部12に対するデータフレームの転送制御状態にかかわらずスイッチング部12へ監視フレームを転送する機能とを有している。
In addition, when the ring
スイッチング部12は、中継接続通信路13を介してリング接続制御回路11Aとリング接続制御回路11Bとを中継接続する一般的なスイッチング部からなり、リング接続制御回路11Aから中継接続通信路13へ出力されたデータフレームや制御用フレームなどの各種フレームを、自己の受信バッファで受信し、中継接続通信路13を介してリング接続制御回路11Bへ転送する機能と、リング接続制御回路11Bから中継接続通信路13へ出力されたデータフレームや制御用フレームなどの各種フレームを、自己の受信バッファで受信し、中継接続通信路13を介してリング接続制御回路11Aへ転送する機能とを有している。
The switching
[リング接続制御回路]
次に、図2を参照して、本実施の形態にかかるリング型スイッチで用いられるリング接続制御回路の構成について詳細に説明する。図2は、第1の実施の形態にかかるリング接続制御回路の構成を示すブロック図である。
[Ring connection control circuit]
Next, the configuration of the ring connection control circuit used in the ring type switch according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the ring connection control circuit according to the first embodiment.
リング接続制御回路11A,11Bは、半導体チップに形成された電子回路からなり、複数のノード(ルートノードR,ノードN)をリング状に直列接続するサブリング51,52をリング型スイッチ10に接続する際の接続制御機能を有している。リング接続制御回路11A,11Bは、互いに同一構成を有しており、ここでは、リング接続制御回路11Aを例として説明する。
The ring
リング接続制御回路11Aには、主な処理部として、MAC処理部21,22、RSTP処理部23、MAC処理部24、および転送処理部25が設けられている。
The ring
MAC処理部21は、リング接続用のポートP2を介してサブリング51の一端と接続し、ノードから受信したデータフレームを転送処理部25へ転送するとともに、転送処理部25から受信したデータフレームをノードへ送信する機能と、ノードから受信した制御用フレームをRSTP処理部23へ転送するとともに、RSTP処理部23から受信した制御用フレームをノードへ送信する機能とを有している。
The
MAC処理部22は、リング接続用のポートP1を介してサブリング51の他端と接続し、ノードから受信したデータフレームを転送処理部25へ転送するとともに、転送処理部25から受信したデータフレームをノードへ送信する機能と、ノードから受信した制御用フレームをRSTP処理部23へ転送するとともに、RSTP処理部23から受信した制御用フレームをノードへ送信する機能とを有している。
The
RSTP処理部23は、MAC処理部21,22とそれぞれ接続し、サブリング51の各ノードとの間で制御用フレームをやり取りすることにより、RSTP(ラピッド・スパニング・ツリー・プロトコル)に基づいて、サブリング51に対する冗長化制御処理を行う機能を有している。
冗長化制御処理としては、サブリング51の設定処理、およびサブリング51での障害発生に応じたブロッキング解除によるバックアップ系通信経路への切替処理、障害復旧に伴うサブリング51の再設定処理などがある。
The
The redundancy control processing includes
MAC処理部24は、非リング接続用のポートP3と接続して、中継接続通信路13に接続されているスイッチング部12との間でデータフレームや制御用フレームなどの各種フレームを送受信する機能と、RSTP処理部23との間でやり取りする内部動作監視フレーム(IHCF:Internal Health Check Frame)を送受信する機能とを有している。
The
また、MAC処理部24は、リング接続制御回路11BのMAC処理部24に対して、スイッチング部を介したデータフレーム転送の停止を指示するデータフレーム転送停止信号(以下、PAUSE信号という)を相互にやり取りするための制御信号線14(14A,14B)で接続されている。このうち、制御信号線14Aは、PAUSE信号送信用の信号線であり、制御信号線14Bは、PAUSE信号受信用の信号線である。
In addition, the
MAC処理部24は、このようなPAUSE信号を用いたフロー制御機能として、中継接続通信路13を介してスイッチング部12からデータフレームを受信している際、当該データフレームを受信するための自己の受信バッファの空き容量の不足有無に応じて、制御信号線14Aを介したPAUSE信号の出力を制御する機能と、制御信号線14Bを介したPAUSE信号の検出有無に応じて、スイッチング部12へのデータフレームの転送を制御する機能と、RSTP処理部23により送信される内部動作監視フレームを受信した場合は、スイッチング部12に対するデータフレームの転送制御状態にかかわらず当該内部動作監視フレームをスイッチング部12へ転送する機能とを有している。
As a flow control function using such a PAUSE signal, the
転送処理部25は、MAC処理部21,22,24から出力されたデータフレームを、当該データフレームに含まれる宛先情報に基づいて、これらMAC処理部21,22,24のいずれかへ転送する機能と、RSTP処理部23により設定されて記憶部(図示せず)に保持されている自己の動作モードに基づいてMAC処理部24とのデータフレームのやり取りに対する規制を制御する機能とを有している。
The
[第1の実施の形態の動作]
次に、本実施の形態にかかるリング型スイッチの動作について説明する。ここでは、サブリング52のノードからサブリング51のノードへデータフレームを送信している状況を想定し、リング接続制御回路11Bにおける、スイッチング部12を介したMAC処理部24でのフレーム送信制御動作と、リング接続制御回路11Aにおける、スイッチング部12を介したMAC処理部24でのフレーム受信制御動作とについてそれぞれ説明する。なお、リング接続制御回路11A,11Bで実行されるフレーム送信制御動作およびフレーム受信制御動作は、いずれにおいても同一の処理内容である。
[Operation of First Embodiment]
Next, the operation of the ring type switch according to the present embodiment will be described. Here, assuming a situation in which a data frame is transmitted from the node of the
[フレーム送信制御動作]
まず、図3を参照して、本実施の形態にかかるフレーム送信制御動作について説明する。図3は、第1の実施の形態にかかるフレーム送信制御処理を示すフローチャートである。
リング型スイッチ10のリング接続制御回路11Bは、スイッチング部12を介してリング接続制御回路11Aへデータフレームや制御用フレームなどの各種フレームを送信するフレーム送信動作と並行して、MAC処理部24で図3に示すフレーム送信制御処理を実行する。
[Frame transmission control operation]
First, the frame transmission control operation according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart illustrating a frame transmission control process according to the first embodiment.
The ring
MAC処理部24は、まず、制御信号線14Aを監視して、リング接続制御回路11AからのPAUSE信号の出力有無を確認する(ステップ100)。
ここで、PAUSE信号が検出されなかった場合(ステップ100:NO)、MAC処理部24は、フレーム送信動作において、ポートP3から中継接続通信路13を介してスイッチング部12へ送信するデータフレームの送信を許可し(ステップ101)、ステップ100へ戻る。
First, the
If no PAUSE signal is detected (step 100: NO), the
一方、PAUSE信号が検出された場合(ステップ100:YES)、MAC処理部24は、フレーム送信動作において、ポートP3から中継接続通信路13を介してスイッチング部12へ送信するデータフレームの送信を停止し(ステップ102)、ステップ100へ戻る。
これにより、PAUSE信号が検出されている場合、フレーム送信動作において、データフレームのみが送信停止される。なお、内部動作監視フレームなど、データフレーム以外のフレームは、PAUSE信号が検出されている場合でも、フレーム送信動作により送信される。
On the other hand, when the PAUSE signal is detected (step 100: YES), the
Thereby, when the PAUSE signal is detected, the transmission of only the data frame is stopped in the frame transmission operation. Note that a frame other than a data frame, such as an internal operation monitoring frame, is transmitted by a frame transmission operation even when a PAUSE signal is detected.
[フレーム受信制御動作]
次に、図4を参照して、本実施の形態にかかるフレーム受信制御動作について説明する。図4は、第1の実施の形態にかかるフレーム受信制御処理を示すフローチャートである。
リング型スイッチ10のリング接続制御回路11Aは、スイッチング部12を介してリング接続制御回路11Bからデータフレームや制御用フレームなどの各種フレームを受信するフレーム受信動作と並行して、MAC処理部24で図4に示すフレーム受信制御処理を実行する。
[Frame reception control operation]
Next, the frame reception control operation according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart illustrating a frame reception control process according to the first embodiment.
The ring
まず、MAC処理部24は、自己の受信バッファの使用状況を確認する(ステップ110)。この際、受信バッファには最大記憶容量に対して余裕を持たせた記憶容量がしきい値として設定されており、受信バッファの使用容量がしきい値に達したか否かに応じて、容量の不足有無が確認される。
First, the
ここで、受信バッファの空き容量が不足していない場合(ステップ110:NO)、MAC処理部24は、制御信号線14Aからリング接続制御回路11BのMAC処理部24に対するPAUSE信号の出力を停止し(ステップ111)、ステップ110へ戻る。
If the free capacity of the reception buffer is not insufficient (step 110: NO), the
一方、受信バッファの空き容量が不足している場合(ステップ110:YES)、MAC処理部24は、制御信号線14Aからリング接続制御回路11BのMAC処理部24に対してPAUSE信号を出力し(ステップ112)、ステップ110へ戻る。
これにより、リング接続制御回路11BのMAC処理部24で、スイッチング部12へのデータフレーム送信が停止される。
On the other hand, when the free capacity of the reception buffer is insufficient (step 110: YES), the
As a result, data frame transmission to the
この際、受信バッファの空き容量不足状態において、PAUSE信号を出力している場合でも、受信バッファのフレームは、障害が発生していない限り、MAC処理部24により、順次、読み出されて転送処理部25へ転送される。このため、受信バッファの使用容量は徐々に低減する。
したがって、受信バッファの使用容量がしきい値を下回り、受信バッファの空き容量不足が解消された場合(ステップ110:NO)、MAC処理部24は、リング接続制御回路11BのMAC処理部24に対するPAUSE信号の出力を停止し(ステップ111)、データフレームの送信再開を指示する。
At this time, even when the PAUSE signal is output in a state where the free space of the reception buffer is insufficient, the frames of the reception buffer are sequentially read out and transferred by the
Therefore, when the used capacity of the reception buffer falls below the threshold value and the lack of free space in the reception buffer is resolved (step 110: NO), the
ここで、PAUSE信号は、リング接続制御回路11BのMAC処理部24に対して、制御信号線14Aを介して直接出力されるため、スイッチング部12には出力されない。このため、スイッチング部12におけるフレーム転送動作の停止が回避されて、通常状態と同様に、リング接続制御回路11BのMAC処理部24から送信された各種フレームが受信されてリング接続制御回路11AのMAC処理部24へ転送される。
Here, since the PAUSE signal is directly output to the
また、受信バッファの空き容量不足状態において、PAUSE信号を出力している場合でも、MAC処理部24は、フレーム受信動作により、受信バッファでスイッチング部12からのフレームを受信している。
したがって、データフレームの転送停止状態において、リング接続制御回路11BのMAC処理部24から内部動作監視フレームが送信された場合、スイッチング部12で留まることなく、リング接続制御回路11AのMAC処理部24で受信される。
Further, even when the PAUSE signal is output when the reception buffer has insufficient free space, the
Therefore, when the internal operation monitoring frame is transmitted from the
[第1の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、サブリング51に直列接続されたリング接続制御回路11Aと、サブリング52に直列接続されたリング接続制御回路11Bと、これらリング接続制御回路11A,11B間でやり取りする各種フレームを中継転送するスイッチング部12と、第1および第2のリング接続制御回路間に接続されて、スイッチング部12で中継転送されるフレームのうちデータフレームの転送停止を指示するデータフレーム転送停止信号を相互にやり取りするための制御信号線14とを備え、リング接続制御回路11Aは、リング接続制御回路11Bからスイッチング部12を介してフレームを受信している際、当該フレームを受信するための自己の受信バッファの空き容量の不足有無に応じて、制御信号線14を介したデータフレーム転送停止信号の出力を制御し、リング接続制御回路11Bは、制御信号線14を介したデータフレーム転送停止信号の検出有無に応じて、スイッチング部12へのデータフレームの転送を制御する。
[Effect of the first embodiment]
As described above, in this embodiment, the ring
これにより、データフレームの転送停止がスイッチング部12を介さず、リング接続制御回路11Aからリング接続制御回路11Bへ、制御信号線14を介して直接送信されるため、スイッチング部12におけるフレーム転送動作の停止を回避できる。
このため、受信バッファの空き容量不足状態であっても、通常状態と同様に、リング接続制御回路11BのMAC処理部24から送信された各種フレームが、スイッチング部12を介して、リング接続制御回路11AのMAC処理部24へ転送される。
As a result, the data frame transfer stop is not transmitted via the
For this reason, even in a state where the free space of the reception buffer is insufficient, various frames transmitted from the
したがって、受信バッファの空き容量不足によりデータフレーム転送が停止した場合でも、リング接続制御回路11BのMAC処理部24から送信された内部動作監視フレームなどの監視フレームは、スイッチング部12を介して、リング接続制御回路11AのMAC処理部24へ届くことになる。
このため、リング型スイッチで受信バッファの空き容量の不足によりデータフレーム転送が停止した場合でも、監視フレームをやり取りでき、データフレームの転送停止に起因して発生する障害発生の誤判断を抑止することが可能となる。
Therefore, even when data frame transfer is stopped due to a lack of free space in the reception buffer, a monitoring frame such as an internal operation monitoring frame transmitted from the
For this reason, even if data frame transfer is stopped due to a lack of free space in the reception buffer in the ring type switch, monitoring frames can be exchanged, and erroneous determination of failure occurring due to data frame transfer stop is suppressed. Is possible.
また、本実施の形態では、MAC処理部24のフレーム受信動作において、受信バッファにより、スイッチング部12を介して内部動作監視フレームなどの監視フレームを受信した場合には、他のフレームより優先して当該監視フレームの転送処理を実行するようにしてもよい。これにより、MAC処理部24における監視フレームの転送遅延を短縮でき、より正確な障害監視処理、さらには冗長化制御処理を実現できる。
In the present embodiment, in the frame reception operation of the
[第2の実施の形態]
次に、図5を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかるリング型イーサネットシステムおよびリング型スイッチについて説明する。図5は、第2の実施の形態にかかるリング型イーサネットシステムおよびリング型スイッチの構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、第1の実施の形態で説明したリング型スイッチ10を並列的に用いることにより、サブリング51,52を中継接続するリング型スイッチを二重化する場合について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a ring type Ethernet system and a ring type switch according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a ring Ethernet system and a ring switch according to the second embodiment.
In the present embodiment, a case will be described in which the
このリング型イーサネットシステム2は、サブリング51に直列接続されるとともに、サブリングに直列接続されたリング型スイッチ(第1のリング型スイッチ)10Xと、サブリング51に直列接続されるとともに、サブリングに直列接続されたリング型スイッチ(第2のリング型スイッチ)10Yとが設けられている。
これにより、リング型イーサネットシステム2は、2つのサブリング51,52を中継接続するリング型スイッチが、2つのリング型スイッチ10Xとリング型スイッチ10Yとにより二重化された構成を有している。
The
As a result, the ring
本実施の形態では、これらリング型スイッチ10X,10Yにおいて、互いにやり取りした自己と相手の動作状態に基づいて二重化制御処理を行うことにより、一方が現用系として動作してサブリング51,52間を中継接続するとともに、他方が待機系として動作してサブリング51,52間の中継接続を停止する。 In the present embodiment, in these ring type switches 10X and 10Y, by performing duplexing control processing based on the operating state of the self and the other party exchanged with each other, one of them operates as the active system, and between the sub-rings 51 and 52 In addition to the relay connection, the other operates as a standby system and stops the relay connection between the sub-rings 51 and 52.
これらリング型スイッチ10X,10Yには、リング型スイッチ10と同様に、2つのリング接続制御回路11A、リング接続制御回路11B、およびスイッチング部12が設けられている。リング接続制御回路11A,11Bには、それぞれ2つのポートP1,P2が設けられている。
Similar to the
サブリング51のリング端点は、リング型スイッチ10Xのリング接続制御回路11AにあるポートP2とリング型スイッチ10Yのリング接続制御回路11AにあるポートP2に接続されている。同じく、サブリング52のリング端点は、リング型スイッチ10Xのリング接続制御回路11BにあるポートP2とリング型スイッチ10Yのリング接続制御回路11BにあるポートP2に接続されている。
The ring end point of the
また、リング型スイッチ10Xのリング接続制御回路11AにあるポートP1とリング型スイッチ10Yのリング接続制御回路11AにあるポートP1が中継路53Aにより接続されており、サブリング51を介して一方のリング端点に届いたフレームが、リング型スイッチ10X,10Y、および中継路53Aにより他端に中継される。同じく、リング型スイッチ10Xのリング接続制御回路11BにあるポートP1とリング型スイッチ10Yのリング接続制御回路11BにあるポートP1が中継路53Bにより接続されており、サブリング52を介して一方のリング端点に届いたフレームが、リング型スイッチ10X,10Y、および中継路53Bにより他端に中継される。
The port P1 in the ring
リング型スイッチ10X,10Yは、自己および相手の動作状態に基づいて、一方が現用系で動作し、他方が待機系で動作する。現用系で動作した場合、スイッチング部12を介してサブリング51とサブリング52との間の通信が可能となり、待機系で動作した場合、スイッチング部12によりサブリング51とサブリング52との間の通信は遮断される。
本実施の形態では、現用系で動作している際の動作モードをアクティブ(ACTIVE)モードと呼び、待機系として動作している際の動作モードをバックアップ(BACKUP)モードと呼ぶ。また、電源投入直後や障害復旧直後に実行する初期化処理中の動作モードを初期(INITIAL)モードと呼び、障害発生時の動作モードを障害(FAILURE)モードと呼ぶ。
One of the ring-
In the present embodiment, an operation mode when operating in the active system is called an active mode, and an operation mode when operating as a standby system is called a backup mode. An operation mode during initialization processing executed immediately after power-on or immediately after failure recovery is called an initial (INITIAL) mode, and an operation mode when a failure occurs is called a failure (FAILURE) mode.
電源投入直後や障害復旧直後におけるリング型スイッチ10X,10Yの動作モードは、初期化処理で自動的に決定される。この動作モード決定方法としては、例えば、相手からのBPDUから相手MACアドレスを取得して自己のMACアドレスと比較し、MACアドレスの小さい方がアクティブモードで動作を開始し、MACアドレスの大きい方がバックアップモードで動作を開始する方法がある。 The operation mode of the ring type switches 10X and 10Y immediately after power-on or immediately after failure recovery is automatically determined by the initialization process. As this operation mode determination method, for example, the other party's MAC address is acquired from the BPDU from the other party and compared with its own MAC address, the one with the smaller MAC address starts operation in the active mode, and the one with the larger MAC address There is a way to start operation in backup mode.
また、初期化処理後、リング型スイッチ10X,10Yのうち、バックアップモードで動作している側で二重化制御処理を実行することにより、アクティブモードで動作中の一方で障害が発生した場合、バックアップモードで動作中の他方がアクティブモードで動作を開始する。動作モード切替後、障害が復旧した場合、一方のリング型スイッチで、初期化処理が実行され、バックアップモードで動作を再開する。 In addition, after the initialization process, by executing the duplex control process on the ring type switches 10X and 10Y that are operating in the backup mode, if a failure occurs while operating in the active mode, the backup mode The other operating in the mode starts in the active mode. When the failure is recovered after switching the operation mode, the initialization process is executed in one of the ring type switches, and the operation is resumed in the backup mode.
図6は、第2の実施の形態にかかるリング接続制御回路の構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、図6に示すように、リング型スイッチ10X,10Yのリング接続制御回路11A,11Bは、第1の実施の形態と同様の機能を有しており、リング接続制御回路11AのMAC処理部24とリング接続制御回路11BのMAC処理部24とが、制御信号線14(14A,14B)で接続されている。これにより、リング接続制御回路11A,11B相互間で、スイッチング部12を介したデータフレーム転送の停止を指示するPAUSE信号がやり取りされる。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a ring connection control circuit according to the second embodiment.
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the ring
本実施の形態にかかるリング型スイッチ10X,10Yは、二重化制御処理のための機能として、次のような機能を有している。
まず、リング接続制御回路11A(11B)のRSTP処理部23は、第1の実施の形態で説明した、RSTPに基づいてサブリング51(52)に対する冗長化制御処理を行う機能に加え、リング型スイッチの二重化制御を行う機能を有している。
The ring type switches 10X and 10Y according to the present embodiment have the following functions as functions for duplex control processing.
First, the
図7は、RSTP処理部のリング型スイッチの二重化制御部分の構成例である。RSTP処理部23には、二重化制御処理のための主な機能として、内部動作監視機能31、相手電源確認機能32、相手動作監視機能33、MACアドレス比較機能34、初期化処理機能35、および二重化制御処理機能36が設けられている。
FIG. 7 is a configuration example of the duplex control part of the ring type switch of the RSTP processing unit. The
内部動作監視機能31は、スイッチング部12を介して内部動作監視フレーム(IHCF:Internal Health Check Frame)をリング接続制御回路11A,11B間でやり取りすることにより互いの正常性を確認する機能である。この際、内部動作監視フレームについては、例えば、宛先MACアドレス、送信元MACアドレス、およびフレーム長を含む一般的なMACフレームヘッダに、自己のリング接続制御回路の動作状態を示すステータス情報を付加した構成とすればよい。
The internal
相手電源確認機能32は、相手リング型スイッチからの電源状態信号(POS:Power ON Status)に基づき相手リング型スイッチの電源状態を確認する機能である。
相手動作監視機能33は、中継路53A,53Bを介して相手リング型スイッチとの間で拡張BPDUフレーム(BPDU_e:Bridge Protocol Data Unit external)により互いの動作状態をやり取りする機能である。
The partner
The partner
MACアドレス比較機能34は、相手動作監視機能33により拡張BPDUフレームで取得した相手MACアドレスと自己のMACアドレスとを比較する機能である。
初期化処理機能35は、電源投入直後や障害復旧直後に初期化処理を実行して、自己および相手の動作状態に基づいて、動作開始時における自己の動作モードを決定する機能である。
二重化制御処理機能36は、初期化処理以降に二重化制御処理を実行して、自己および相手の動作状態に基づいて自己の動作モードを切り替える機能である。
The MAC
The
The duplexing
また、転送処理部25は、MAC処理部21,22,24から出力されたMACフレームを、当該MACフレームに含まれる宛先情報に基づいて、これらMAC処理部21,22,24のいずれかへ転送する機能に加えて、RSTP処理部23により設定されて記憶部(図示せず)に保持されている自己の動作モードに基づいてMAC処理部24とのMACフレームのやり取りに対する規制を制御する機能とを有している。
Further, the
この際、自己がアクティブモードで動作している場合、転送処理部25は、MAC処理部24とのMACフレームのやり取りの規制を解除して、スイッチング部12を介したサブリング51とサブリング52との間の通信を可能とし、自己がバックアップモードで動作している場合、転送処理部25は、MAC処理部24とのMACフレームのやり取りを規制して、スイッチング部12を介したサブリング51とサブリング52との間の通信を遮断する。
At this time, when the self is operating in the active mode, the
[第2の実施の形態の動作]
次に、図8〜図10を参照して、本実施の形態にかかるリング型スイッチおよびリング接続制御回路の動作について説明する。図8は、リング型スイッチの動作モードを示す遷移図である。図9は、リング接続制御回路の初期化処理を示すフローチャートである。図10は、リング接続制御回路の二重化制御処理を示すフローチャートである。
[Operation of Second Embodiment]
Next, operations of the ring type switch and the ring connection control circuit according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a transition diagram showing the operation mode of the ring type switch. FIG. 9 is a flowchart showing the initialization process of the ring connection control circuit. FIG. 10 is a flowchart showing the duplex control process of the ring connection control circuit.
リング型スイッチ10X,10Yは、図8の遷移図にしたがって4つの動作モードを遷移する。リング型スイッチ10X,10Yは、電源投入直後や障害復旧直後に初期化処理を行う初期モードでは、内部動作監視機能31により自己で内部障害を検出した場合、障害モードへ移行する。また、内部障害が検出されず、初期動作決定機能により、自己より相手のMACアドレスが大きい場合にはアクティブモードへ遷移し、逆の場合はバックアップモードへ遷移する。
The ring-
一方、アクティブモードおよびバックアップモードにおいて、内部動作監視機能31により自己で内部障害を検出した場合、障害モードへ遷移することになる。また、バックアップモードにおいて、二重化制御処理機能36により、相手リング型スイッチでの障害が検出された時点で、アクティブモードへ遷移する。
On the other hand, when an internal failure is detected by the internal
[初期化処理]
次に、図9を参照して、リング接続制御回路の初期化処理について詳細に説明する。ここでは、リング型スイッチ10Xのリング接続制御回路11Aにおける初期化処理を例として説明する。
リング型スイッチ10Xのリング接続制御回路11Aは、電源投入直後、あるいは障害からの復旧直後、RSTP処理部23の初期化処理機能35により、図9の初期化処理を実行する。この際、リング型スイッチ10Xのリング接続制御回路11Bにおいても、RSTP処理部23の初期化処理機能35により、図9の初期化処理が並行して実行される。
[Initialization]
Next, the initialization process of the ring connection control circuit will be described in detail with reference to FIG. Here, the initialization process in the ring
The ring
リング接続制御回路11Aに設けられたRSTP処理部23の初期化処理機能35は、初期化処理において、まず、記憶部(図示せず)で保持している自己の動作状態を初期モードに設定する(ステップ200)。
次に、初期化処理機能35は、内部動作監視機能31により、内部動作監視フレームをスイッチング部12を介して、リング型スイッチ10X内の相手リング接続制御回路11BのRSTP処理部23との間で内部動作監視フレームをやり取りすることにより、相手リング接続制御回路11Bおよびスイッチング部12の正常動作を確認する(ステップ201)。
In the initialization process, the
Next, the
ここで、相手リング接続制御回路11Bおよびスイッチング部12の正常動作を確認できなかった場合(ステップ201:NO)、初期化処理機能35は、自己の動作状態を障害モードに設定し(ステップ210)、一連の初期化処理を終了する。
一方、相手リング接続制御回路11Bおよびスイッチング部12の正常動作を確認できた場合(ステップ201:YES)、初期化処理機能35は、相手電源確認機能32により、相手リング型スイッチ10Yからの電源状態信号に基づき相手リング型スイッチ10Yの電源状態を確認する(ステップ202)。
Here, when normal operation of the partner ring
On the other hand, when the normal operation of the counterpart ring
ここで、相手リング型スイッチ10Yの電源状態として電源オフが確認された場合(ステップ202:NO)、初期化処理機能35は、自己の動作状態をアクティブモードに設定し(ステップ208)、一連の初期化処理を終了する。
一方、相手リング型スイッチ10Yの電源状態として電源オンが確認できた場合(ステップ202:YES)、初期化処理機能35は、相手動作監視機能33により、MAC処理部22および中継路53Aを介して、相手リング型スイッチ10YのRSTP処理部22との間で拡張BPDUフレームをやり取りすることにより、相手リング型スイッチ10Yの動作状態を確認する(ステップ203)。
Here, when power-off is confirmed as the power state of the partner
On the other hand, when power-on can be confirmed as the power state of the partner
ここで、相手リング型スイッチ10Yの動作状態が障害モードの場合(ステップ203:YES)、初期化処理機能35は、自己の動作状態をアクティブモードに設定し(ステップ208)、一連の初期化処理を終了する。
また、相手リング型スイッチ10Yの動作状態が障害モードではなく(ステップ203:NO)、アクティブモードの場合(ステップ204:YES)、初期化処理機能35は、自己の動作状態をパックアップモードに設定し(ステップ209)、一連の初期化処理を終了する。
Here, when the operation state of the partner
When the operation state of the partner
一方、相手リング型スイッチ10Yの動作状態が障害モードでもアクティブモードでもなく(ステップ204:NO)、バックアップモードの場合(ステップ205:YES)、初期化処理機能35は、自己の動作状態をアクティブモードに設定し(ステップ208)、一連の初期化処理を終了する。
また、相手リング型スイッチ10Yの動作状態が障害モードでもアクティブモードでもバックアップモードでもない、すなわち相手リング型スイッチ10Yも初期化処理状態になっている場合(ステップ205:NO)、初期化処理機能35は、MACアドレス比較機能34により、相手動作監視機能33を用いて拡張BPDUフレームで取得した相手MACアドレスと自己のMACアドレスとを比較する(ステップ206)。
On the other hand, when the operation state of the partner
Further, when the operation state of the partner
ここで、自MACアドレスが相手MACアドレスより小さい場合(ステップ207:YES)、初期化処理機能35は、自己の動作状態をアクティブモードに設定し(ステップ208)、一連の初期化処理を終了する。一方、自MACアドレスが相手MACアドレスより大きいか、または等しい場合(ステップ207:NO)、初期化処理機能35は、自己の動作状態をバックアップモードに設定し(ステップ209)、一連の初期化処理を終了する。
Here, when the own MAC address is smaller than the partner MAC address (step 207: YES), the
[二重化制御処理]
次に、図10を参照して、リング接続制御回路の二重化制御処理について詳細に説明する。ここでは、リング型スイッチ10Xのリング接続制御回路11Aにおける二重化制御処理を例として説明する。
リング型スイッチ10Xのリング接続制御回路11Aは、初期化処理後、自己がバックアップモードで動作している場合、RSTP処理部23の二重化制御処理機能36により、図10の二重化制御処理を実行する。
[Redundant control processing]
Next, the duplex control process of the ring connection control circuit will be described in detail with reference to FIG. Here, a duplex control process in the ring
When the ring
リング接続制御回路11Aに設けられたRSTP処理部23の二重化制御処理機能36は、二重化制御処理において、まず、内部動作監視機能31により、内部動作監視フレームをスイッチング部12を介して、リング型スイッチ10X内の相手リング接続制御回路11BのRSTP処理部23との間で内部動作監視フレームをやり取りすることにより、相手リング接続制御回路11Bおよびスイッチング部12の正常動作を確認する(ステップ220)。
The duplexing
ここで、相手リング接続制御回路11Bおよびスイッチング部12の正常動作を確認できなかった場合(ステップ220:NO)、二重化制御処理機能36は、自己の動作状態を障害モードに設定し(ステップ224)、一連の二重化制御処理を終了する。
一方、相手リング接続制御回路11Bおよびスイッチング部12の正常動作を確認できた場合(ステップ220:YES)、二重化制御処理機能36は、相手電源確認機能32により、相手リング型スイッチ10Yからの電源状態信号に基づき相手リング型スイッチ10Yの電源状態を確認する(ステップ221)。
Here, when the normal operation of the counterpart ring
On the other hand, when the normal operation of the counterpart ring
ここで、相手リング型スイッチ10Yの電源状態として電源オフが確認された場合(ステップ221:NO)、二重化制御処理機能36は、自己の動作状態をアクティブモードに設定し(ステップ223)、一連の二重化制御処理を終了する。
一方、相手リング型スイッチ10Yの電源状態として電源オンが確認できた場合(ステップ221:YES)、二重化制御処理機能36は、相手動作監視機能33により、MAC処理部22および中継路53Aを介して、相手リング型スイッチ10YのRSTP処理部23との間で拡張BPDUフレームをやり取りすることにより、相手リング型スイッチ10Yの動作状態を確認する(ステップ222)。
Here, when power-off is confirmed as the power state of the partner
On the other hand, when the power-on state can be confirmed as the power state of the partner
ここで、相手リング型スイッチ10Yの動作状態が障害モードではない場合(ステップ222:NO)、前述したステップ220へ戻る。
一方、相手リング型スイッチ10Yの動作状態が障害モードの場合(ステップ222:YES)、二重化制御処理機能36は、自己の動作状態をアクティブモードに設定し(ステップ223)、一連の二重化制御処理を終了する。
Here, when the operation state of the counterpart
On the other hand, when the operation state of the partner
[第2の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、第1の実施の形態の構成に加えて、2つのサブリングを接続するリング型スイッチを二重化するようにしたので、リング型スイッチで受信バッファの空き容量の不足によりデータフレーム転送が停止した場合でも、監視フレームをやり取りでき、データフレームの転送停止に起因して発生する障害発生の誤判断を抑止することが可能となる、という第1の実施の形態にかかる効果に加えて、一方のリング型スイッチで障害が発生した場合でも、正常なリング型スイッチでサブリング間のイーサネット通信を維持することができる。
[Effect of the second embodiment]
Thus, in this embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the ring type switch connecting the two sub-rings is duplicated. In the first embodiment, even when data frame transfer is stopped due to a shortage, the monitoring frame can be exchanged, and it is possible to suppress erroneous determination of the occurrence of a failure caused by the stop of data frame transfer. In addition to this effect, even when a failure occurs in one ring type switch, Ethernet communication between sub-rings can be maintained with a normal ring type switch.
したがって、サブリングごとにリング接続制御回路を設けて、個々のサブリングに関する冗長化制御処理用の制御情報を含むMACフレームについて、他方のサブリングへの転送を規制することにより、個々のサブリングでの冗長化制御処理の影響を抑止するような場合でも、サブリング間のイーサネット通信について十分な信頼性を得ることができる。 Therefore, by providing a ring connection control circuit for each sub-ring and restricting transfer of the MAC frame including control information for redundancy control processing related to each sub-ring to the other sub-ring, Even in the case where the influence of the redundancy control processing in the network is suppressed, sufficient reliability can be obtained for the Ethernet communication between the sub-rings.
[実施の形態の拡張]
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
[Extended embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
1,2…リング型イーサネットシステム、10…リング型スイッチ、10X…リング型スイッチ(第1のリング型スイッチ)、10Y…リング型スイッチ(第2のリング型スイッチ)、11…リング接続制御回路、11A…リング接続制御回路(第1のリング接続制御回路)、11B…リング接続制御回路(第2のリング接続制御回路)、12…スイッチング部、13…中継接続通信路、14,14A,14B…制御信号線、21,22…MAC処理部、23…RSTP処理部、24…MAC処理部、25…転送処理部、31…内部動作監視機能、32…相手電源確認機能、33…相手動作監視機能、34…MACアドレス比較機能、35…初期化処理機能、36…二重化制御処理機能、51…サブリング(第1のサブリング)、52…サブリング(第2のサブリング)、P1,P2…ポート(リング接続用)、P3…ポート(非リング接続用)。
1, 2 ... Ring type Ethernet system, 10 ... Ring type switch, 10X ... Ring type switch (first ring type switch), 10Y ... Ring type switch (second ring type switch), 11 ... Ring connection control circuit, 11A ... Ring connection control circuit (first ring connection control circuit), 11B ... Ring connection control circuit (second ring connection control circuit), 12 ... Switching unit, 13 ... Relay connection communication path, 14, 14A, 14B ... Control signal lines, 21, 22 ... MAC processing unit, 23 ... RSTP processing unit, 24 ... MAC processing unit, 25 ... transfer processing unit, 31 ... internal operation monitoring function, 32 ... counterpart power supply confirmation function, 33 ... counterpart
Claims (6)
前記第1のサブリングに接続された第1のリング接続制御回路と、前記第2のサブリングに接続された第2のリング接続制御回路と、これら第1および第2のリング接続制御回路間でやり取りする各種フレームを中継転送するスイッチング部と、前記第1および第2のリング接続制御回路間に接続されて、前記スイッチング部で中継転送されるフレームのうちデータフレームの転送停止を指示するデータフレーム転送停止信号を相互にやり取りするための制御信号線とを備え、
前記第1(第2)のリング接続制御回路は、前記第2(第1)のリング接続制御回路から前記スイッチング部を介してフレームを受信している際、当該フレームを受信するための自己の受信バッファの空き容量の不足に応じて、前記制御信号線を介して前記データフレーム転送停止信号を出力し、
前記第2(第1)のリング接続制御回路は、前記制御信号線を介した前記データフレーム転送停止信号の検出に応じて、前記スイッチング部へのデータフレームの転送を停止する
ことを特徴とするリング型スイッチ。 A ring-type switch that is connected to a first sub-ring and a second sub-ring that connect a plurality of different nodes in a ring shape and relay-connects between the first and second sub-rings,
A first ring connection control circuit connected to the first sub-ring; a second ring connection control circuit connected to the second sub-ring; and between the first and second ring connection control circuits Data that is connected between the switching unit that relays and forwards various frames exchanged by the first and second ring connection control circuits, and that instructs to stop forwarding data frames among the frames that are relayed and forwarded by the switching unit A control signal line for exchanging frame transfer stop signals with each other,
When the first (second) ring connection control circuit is receiving a frame from the second (first) ring connection control circuit via the switching unit, the first (second) ring connection control circuit is configured to receive the frame. In response to a lack of free space in the reception buffer, the data frame transfer stop signal is output via the control signal line,
The second (first) ring connection control circuit stops transfer of a data frame to the switching unit in response to detection of the data frame transfer stop signal via the control signal line. Ring type switch.
この第1のサブリングのノードとは異なる複数のノードをリング状に接続する第2のサブリングと、
請求項1に記載のリング型スイッチからなり、前記第1のサブリングに接続されるとともに、前記第2のサブリングに接続されて、前記第1のサブリングと前記第2のサブリングとの間のイーサネット通信を中継接続することにより、前記第1のサブリングに接続されたノードと前記第2のサブリングに接続されたノードとの間のイーサネット通信を実現する第1のリング型スイッチと
を備えることを特徴とするリング型イーサネットシステム。 A first sub-ring connecting a plurality of nodes in a ring shape;
A second sub-ring for connecting a plurality of nodes different from the nodes of the first sub-ring in a ring shape;
The ring-type switch according to claim 1, wherein the switch is connected to the first sub-ring and connected to the second sub-ring, and the first sub-ring and the second sub-ring are connected to each other. A first ring-type switch that realizes Ethernet communication between a node connected to the first sub-ring and a node connected to the second sub-ring by relaying Ethernet communication between the first sub-ring and the second sub-ring A ring type Ethernet system characterized by comprising:
請求項1に記載のリング型スイッチからなり、前記第1のサブリングに接続されるとともに、前記第2のサブリングに接続されて、前記第1のサブリングと前記第2のサブリングとの間のイーサネット通信を中継接続することにより、前記第1のサブリングに接続されたノードと前記第2のサブリングに接続されたノードとの間のイーサネット通信を実現する第2のリング型スイッチをさらに備え、
前記第1のリング型スイッチおよび前記第2のリング型スイッチは、互いにやり取りした自己と相手の動作状態に基づいて二重化制御処理を行うことにより、一方が現用系として動作して前記第1および第2のサブリング間のイーサネット通信を中継接続するとともに、他方が待機系として動作して前記第1および第2のサブリング間の中継接続を停止する
ことを特徴とするリング型イーサネットシステム。 The ring type Ethernet system according to claim 2,
The ring-type switch according to claim 1, wherein the switch is connected to the first sub-ring and connected to the second sub-ring, and the first sub-ring and the second sub-ring are connected to each other. A second ring-type switch that realizes Ethernet communication between the node connected to the first sub-ring and the node connected to the second sub-ring by relay-connecting the Ethernet communication therebetween In addition,
The first ring type switch and the second ring type switch perform duplex control processing based on the operating state of the self and the other party exchanged with each other, so that one of them operates as an active system and the first and second ring switches A ring-type Ethernet system, wherein the Ethernet communication between two sub-rings is relay-connected, and the other operates as a standby system to stop the relay connection between the first and second sub-rings.
前記リング型スイッチは、前記第1のサブリングに接続された第1のリング接続制御回路と、前記第2のサブリングに接続された第2のリング接続制御回路と、これら第1および第2のリング接続制御回路間でやり取りする各種フレームを中継転送するスイッチング部と、前記第1および第2のリング接続制御回路間に接続されて、前記スイッチング部で中継転送されるフレームのうちデータフレームの転送停止を指示するデータフレーム転送停止信号を相互にやり取りするための制御信号線とを備え、
前記第1(第2)のリング接続制御回路が、前記第2(第1)のリング接続制御回路から前記スイッチング部を介してフレームを受信している際、当該フレームを受信するための自己の受信バッファの空き容量の不足に応じて、前記制御信号線を介して前記データフレーム転送停止信号を出力するステップと、
前記第2(第1)のリング接続制御回路が、前記制御信号線を介した前記データフレーム転送停止信号の検出に応じて、前記スイッチング部へのデータフレームの転送を停止するステップと
を備えることを特徴とするリング型スイッチ制御方法。 Ring-type switch control used in a ring-type switch that is connected to a first sub-ring and a second sub-ring that connect a plurality of different nodes in a ring shape and relay-connects between the first and second sub-rings A method,
The ring switch includes a first ring connection control circuit connected to the first sub-ring, a second ring connection control circuit connected to the second sub-ring, and the first and second A switching unit that relays and forwards various frames exchanged between the ring connection control circuits, and a data frame that is connected between the first and second ring connection control circuits and is relayed and forwarded by the switching unit. A control signal line for exchanging data frame transfer stop signals to instruct transfer stop,
When the first (second) ring connection control circuit is receiving a frame from the second (first) ring connection control circuit via the switching unit, the first (second) ring connection control circuit is configured to receive the frame. Outputting the data frame transfer stop signal via the control signal line in response to a lack of free space in the reception buffer;
The second (first) ring connection control circuit includes a step of stopping transfer of the data frame to the switching unit in response to detection of the data frame transfer stop signal via the control signal line. A ring type switch control method characterized by the above.
前記リング型イーサネットシステムは、請求項1に記載のリング型スイッチからなり、前記第1のサブリングに接続されるとともに、前記第2のサブリングに接続された第1のリング型スイッチを備え、
前記第1のリング型スイッチが、前記第1のサブリングと前記第2のサブリングとの間のイーサネット通信を中継接続することにより、前記第1のサブリングに接続されたノードと前記第2のサブリングに接続されたノードとの間のイーサネット通信を実現するステップを備える
ことを特徴とするリング型イーサネットシステム制御方法。 A relay connection between a first sub-ring and a second sub-ring that connect a plurality of different nodes in a ring shape allows a node connected to the first sub-ring and the second sub-ring to be connected to each other. A ring type Ethernet system control method used in a ring type Ethernet system for realizing Ethernet communication with a connected node,
The ring-type Ethernet system includes the ring-type switch according to claim 1, and includes a first ring-type switch connected to the first sub-ring and connected to the second sub-ring.
The first ring-type switch relays Ethernet communication between the first sub-ring and the second sub-ring, so that the node connected to the first sub-ring and the second sub-ring A method for controlling a ring-type Ethernet system, comprising the step of realizing Ethernet communication with a node connected to the sub-ring.
請求項1に記載のリング型スイッチからなり、前記第1のサブリングに接続されるとともに、前記第2のサブリングに接続された第2のリング型スイッチをさらに備え、
前記第1のリング型スイッチおよび前記第2のリング型スイッチが、互いにやり取りした自己と相手の動作状態に基づいて二重化制御処理を行うことにより、一方が現用系として動作して前記第1および第2のサブリング間のイーサネット通信を中継接続するとともに、他方が待機系として動作して前記第1および第2のサブリング間の中継接続を停止するステップ
を備えることを特徴とするリング型イーサネットシステム制御方法。 The ring type Ethernet system control method according to claim 5,
The ring-type switch according to claim 1, further comprising a second ring-type switch connected to the first sub-ring and connected to the second sub-ring,
The first ring type switch and the second ring type switch perform duplexing control processing based on the operating state of the self and the other party exchanged with each other, so that one of the first ring type switch and the second ring type switch operates as an active system and A ring-type Ethernet system comprising: a step of relay-connecting Ethernet communication between two sub-rings, and the other operating as a standby system to stop relay connection between the first and second sub-rings Control method.
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