(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのリングに接続する相互接続ノードをリング間にそれぞれ１つ備えることにより複数のリングを環状に接続した通信システムにおける前記相互接続ノードであって、
前記通信システムでは、前記相互接続ノードのうちの１つを、前記相互接続ノードが接続するリングのうち１つのリングの２つのポートをブロッキング設定する２ポートブロッキングノードとし、
自ノードが２ポートブロッキングノードでない場合に、自ノードが接続する２つのリングのうちの一方から受信したフレームを他方のリングへ中継するリングＩ／Ｆと、
自ノードが接続するリングについて、１つのリング内で複数の故障が生じる多重故障を検出する多重故障検出部と、
前記多重故障を検出した場合、多重故障検出通知を他の前記相互接続ノードへ送信する多重故障通知部と、
自ノードが２ポートブロッキングノードである場合には、自ノードが接続する２つのリングのうちの一方に接続する２つのポートをブロッキングポートとして設定するとともに、前記多重故障を検出した場合または前記多重故障検出通知を受信した場合に、ブロックしている２ポートのうちの１つのブロッキングを解除するブロッキングポート制御部と、
前記ブロッキングポート制御部によりブロックしている２ポートのうちの１つのブロッキングが解除された場合に、前記通信システム内の他のノードに転送情報の初期化を指示する転送経路初期化部と、
を備えることを特徴とする相互接続ノード。
【請求項２】
前記通信システム内の全相互接続ノードに対して各々相互接続ノード識別子が付与され、
２ポートブロッキングノードが決定されていない場合に、送信元ノードの識別子として自ノードの前記相互接続ノード識別子を格納し、最小相互接続ノード識別子として自ノードの前記相互接続ノード識別子を格納した最小相互接続ノード識別子通知を自ノードが接続する一方のノードへ送信し、他の前記相互接続ノードから最小相互接続ノード識別子通知を受信すると、当該通知に含まれる最小相互接続ノード識別子が自ノードの前記相互接続ノード識別子より小さい場合には当該通知を受信元のリングと異なるリングへ転送し、当該通知に含まれる最小相互接続ノード識別子が自ノードの前記相互接続ノード識別子より大きい場合には当該通知内の最小相互接続ノード識別子を前記相互接続ノード識別子に書き換えて受信元のリングと異なるリングへ転送し、送信元ノードの識別子が自ノードの前記相互接続ノード識別子である最小相互接続ノード識別子を受信した場合には当該通知の最小相互接続ノード識別子に対応する相互接続ノードを２ポートブロッキングノードと認識する最小識別子通知部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の相互接続ノード。
【請求項３】
前記多重故障通知部は、前記多重故障の解消を検出した場合に、多重故障解消通知を他の前記相互接続ノードへ送信し、
前記最小識別子通知部は、前記多重故障解消通知を受信した場合に前記最小相互接続ノード識別子通知を送信する、ことを特徴とする請求項２に記載の相互接続ノード。
【請求項４】
ＥＲＰによる障害検出を行うＥＲＰ処理部と、
ネットワークトポロジを取得して保持するネットワークトポロジ管理部と、
をさらに備え、
前記多重故障検出部は、前記ネットワークトポロジと、ＥＲＰによる障害通知と、に基づいて前記多重故障を検出する、請求項１、２または３に記載の相互接続ノード。
【請求項５】
複数のリングを環状に接続した通信システムであって、
単一の前記リングに接続する単一リングノードと、
２つのリングに接続する請求項１〜４のいずれか１つに記載の相互接続ノードと、
を備え、前記相互接続ノードをリング間にそれぞれ１つ備える、ことを特徴とする通信システム。
【請求項６】
２つのリングに接続する相互接続ノードをリング間にそれぞれ１つ備えることにより複数のリングを環状に接続した通信システムにおける通信方法であって、
前記通信システムでは、前記相互接続ノードのうちの１つを、前記相互接続ノードが接続するリングのうち１つのリングの２つのポートをブロッキング設定する２ポートブロッキングノードとし、
前記相互接続ノードが、自ノードが接続する２つのリングのうちの一方から受信したフレームを他方のリングへ中継するリンク中継ステップと、
前記２ポートブロッキングノードが、自ノードが接続する２つのリングのうちの一方に接続する２つのポートをブロッキングポートとして設定するブロッキング設定ステップと、
前記相互接続ノードが、自ノードが接続するリングについて、１つのリング内で複数の故障が生じる多重故障を検出する多重故障検出ステップと、
前記相互接続ノードが、前記多重故障を検出した場合、多重故障検出通知を他の前記相互接続ノードへ送信する多重故障通知ステップと、
前記２ポートブロッキングノードが、前記多重故障を検出した場合または前記多重故障検出通知を受信した場合に、ブロックしている２ポートのうちの１つのブロッキングを解除するブロッキング解除ステップと、
前記２ポートブロッキングノードが、前記ブロッキング解除ステップにおいてブロックしている２ポートのうちの１つのブロッキングを解除した場合に、前記通信システム内の他のノードに転送情報の初期化を指示する転送経路初期化ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相互接続ノード、通信システムおよび通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来複数リングが接続されたネットワークにおいて、単一リングの複数箇所で故障が発生した場合、そのリング内では故障迂回が不可能になる。例えば、ＥＲＰ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  Ｒｉｎｇ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を適用したリング間を接続する際に、隣接するリング間を接続するノードを１台とすると、あるリング内の１箇所で故障発生した場合はＥＲＰによって迂回路が形成され通信復帰するが、単一リングの複数箇所で故障発生（以下、多重故障という）した場合は、そのリング内で迂回路が形成できない。
【０００３】
このような場合に、他リングを介した迂回経路を構成する手法が非特許文献１で規定されている。非特許文献１に記載の手法では、隣接するリング間をインターコネクション・ノードと呼ぶ２つのノードで接続する。
【０００４】
一方、ＥＲＰによる障害通知では、リング内で故障発生したことは分かるが、故障ノードを特定することができない。そのため、多重故障であることを判定できない。これを解決する手法としては、非特許文献２を用いた手法がある。非特許文献２では、ＥＲＰとネットワークトポロジを用いることにより、故障ノードを特定している。
【０００５】
また、隣接するリング間を接続するノードを各々１つとする場合でも、各リングが２つのリングとそれぞれ接続するようなネットワーク（以下、鎖状リングネットワークという）構成の場合、単一リング内で多重故障が発生し、そのリング内では故障迂回が不可能になったとしてもリング間中継を行えば故障迂回が可能である。鎖状ネットワークは、例えば、リングＲ１〜Ｒ４で構成される場合に、リングＲ１とリングＲ２がノードＭ１で相互接続され、リングＲ２とリングＲ３がノードＭ２で相互接続され、リングＲ３とリングＲ４がノードＭ３で相互接続され、リングＲ４とリングＲ１がノードＭ４で相互接続されるような数珠つなぎのネットワークである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“Ｇ．８０３２／Ｙ．１３４４  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  Ｒｉｎｇ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ”，  ＩＴＵ−Ｔ，  Ｊｕｎ  ２００８．
【非特許文献２】小川裕二，高橋克佳，鹿島和幸，“イーサネットリングにおけるレイヤ３故障切替高速化の検討”，電子情報通信学会総合大会２００９  Ｂ−８−４５，  Ｍａｒ  ２０１０．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記非特許文献１に記載の技術によれば、多重故障が生じた場合にも迂回経路を構成するためには、隣接するリング間をインターコネクション・ノードと呼ぶ２つのノードで接続する必要がある。このため、ノード数が増加してしまう、という問題があった。
【０００８】
また、鎖状ネットワーク構成の場合には、隣接するリング間を接続するノードを各々１つとして、多重故障が生じた場合にも迂回経路を構成することができるが、多重故障発生時以外にはループを形成してしまう問題があった。
【０００９】
また、故障ノードの特定については非特許文献２に記載されているが、非特許文献２には、複数リングの接続については記載されていない。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、鎖状ネットワーク構成において、ループを形成することなく、単一リング内で迂回不可能な多重故障発生時に、故障迂回経路を構築することができる相互接続ノード、通信システムおよび通信方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、２つのリングに接続する相互接続ノードをリング間にそれぞれ１つ備えることにより複数のリングを環状に接続した通信システムにおける前記相互接続ノードであって、前記通信システムでは、前記相互接続ノードのうちの１つを、前記相互接続ノードが接続するリングのうち１つのリングの２つのポートをブロッキング設定する２ポートブロッキングノードとし、自ノードが２ポートブロッキングノードでない場合に、自ノードが接続する２つのリングのうちの一方から受信したフレームを他方のリングへ中継するリングＩ／Ｆと、自ノードが接続するリングについて、１つのリング内で複数の故障が生じる多重故障を検出する多重故障検出部と、前記多重故障を検出した場合、多重故障検出通知を他の前記相互接続ノードへ送信する多重故障通知部と、自ノードが２ポートブロッキングノードである場合には、自ノードが接続する２つのリングのうちの一方に接続する２つのポートをブロッキングポートとして設定するとともに、前記多重故障を検出した場合または前記多重故障検出通知を受信した場合に、ブロックしている２ポートのうちの１つのブロッキングを解除するブロッキングポート制御部と、前記ブロッキングポート制御部によりブロックしている２ポートのうちの１つのブロッキングが解除された場合に、前記通信システム内の他のノードに転送情報の初期化を指示する転送経路初期化部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、相互接続ノードの数の増加を抑え、ループを形成することなく、単一リング内で迂回不可能な多重故障発生時に故障迂回経路を構築することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明にかかる通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、非特許文献１に記載の手法を適用した従来の通信システムの構成例を示す図である。
【図３】図３は、従来の鎖状リングネットワークの多重故障発生前の状態の一例を示す図である。
【図４】図４は、図３に示した鎖状リングネットワークの多重故障発生後の状態の一例を示す図である。
【図５】図５は、相互接続ノードの機能構成例を示す図である。
【図６】図６は、単一リングノードの機能構成例を示す図である。
【図７】図７は、通常動作時の様子の一例を示す図である。
【図８】図８は、最小相互接続ノードの検出手順の一例を示す図である。
【図９】図９は、多重故障発生時の動作の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、多重故障解消時の動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる相互接続ノード、通信システムおよび通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態．
図１は、本発明にかかる通信システムの構成例を示す図である。本実施の形態の通信システムは、図１に示すように、隣接するリング同士が１つのノードで接続され、全リングが数珠つなぎになっており、全リングで１つの大きなリングを形成するようなネットワーク（鎖状リングネットワーク）構成を前提とする。
【００１６】
図１の左側の鎖状リングネットワークは、イーサネット（登録商標）リング（リング）２−１〜２−４で構成され、ノード（通信装置）１−１〜１−４が隣接するリング間を接続する相互接続ノードとなっている。以下、このようにリング間を接続するノードを相互接続ノードとよぶこととする。図１に示すように、ノード１−１はリング２−１とリング２−２を接続し、ノード１−２はリング２−２とリング２−３を接続し、ノード１−３がリング２−３とリング２−４を接続し、ノード１−４がリング２−４とリング２−１を接続している。各リングは必ず２つのノードで、異なる２つのリングと接続している。例えば、リング２−１では、ノード１−１，１−４で、リング２−２，２−４と接続している。なお、図１では、図示を省略しているがリング２−１〜２−４には、相互接続ノード以外に、単一リングに接続するノードが接続されている。
【００１７】
同様に、図１の右側の鎖状リングネットワークは、リング２−５〜２−１０で構成され、ノード１−５〜１−１０が隣接するリング間を接続する相互接続ノードとなっている。図１では、リングが４つの場合（左側）とリングが５つの場合（右側）の２つを示しているが、鎖状リングネットワークを構成するリングの数はこれらに限定されない。
【００１８】
ここで、複数リングを接続して構成される従来の通信システムにおける故障検出について説明する。各リングがＥＲＰを適用している場合、リング内に故障が発生するとＥＲＰによりこの故障を避けた迂回経路が構成される。しかし、単一リング内で多重故障が発生した場合には、そのリング内では故障迂回が不可能になる。上記非特許文献１には、複数リングを接続し、単一リング内での故障迂回が不可能になった場合に、リング間で経由する迂回経路を構成する手法が記載されている。
【００１９】
図２は、非特許文献１に記載の手法を適用した従来の通信システムの構成例を示す図である。この通信システムは、リング１１０，１２０，１３０，１４０で構成され、リング１１０とリング１２０の間を相互接続ノードであるノード２０１およびノード２０２で接続している。同様に、リング１２０とリング１３０の間はノード２０３およびノード２０４で、リング１３０とリング１４０間はノード２０５およびノード２０６で、リング１４０とリング１１０の間はノード２０７およびノード２０８で、それぞれ接続している。各リングには、相互接続ノード以外に、単一リングにのみ接続する単一リングノードであるノード１１１，１１２，１１３，１１４，１２１，１３１，１３２，１４１が接続されている。なお、ここでは、ノード１１１，１１２，１１３，１１４，１２１，１３１，１３２，１４１のみを図示しているが各リングにこれら以外に単一リングノードが接続されていてもよい。
【００２０】
図２で例示するように、各リング間に２つの相互接続ノードを設けることにより非特許文献１に記載の方法で、多重故障により単一リング内での故障迂回が不可能になった場合に、リング間で経由する迂回経路を構成することができる。しかし、この手法では、各リング間を２つの相互接続ノードで接続する必要があり、ノード数が増加してしまう、という問題がある。
【００２１】
一方、各リング間を１つの相互接続ノードで接続する場合、図１で示したような鎖状リングネットワーク構成とすれば、単一リング内での故障迂回が不可能になった場合に、リング間で経由する迂回経路を構成することができる。
【００２２】
図３は、従来の鎖状リングネットワークの多重故障発生前の状態の一例を示す図である。図４は、図３に示した鎖状リングネットワークの多重故障発生後の状態の一例を示す図である。図３、４では、リング１２０，１３０，１４０で鎖状ネットワークが構成され、リング１１０とリング１２０の間を相互接続ノードであるノード２０１で接続している。同様に、リング１２０とリング１３０の間はノード２０２で、リング１３０とリング１４０間はノード２０３で、リング１４０とリング１１０の間はノード２０４で、それぞれ接続している。また、各リングには、相互接続ノード以外に、単一リングにのみ接続するノードであるノード１１１，１１２，１１３，１１４，１２１，１３１，１３２，１４１が接続されている。なお、ここでは、ノード１１１，１１２，１１３，１１４，１２１，１３１，１３２，１４１のみを図示しているが各リングにこれら以外に単一リングノードが接続されていてもよい。
【００２３】
図３に示すように、多重故障発生前は、リング１１０では、ノード１１２がＲＰＬ（Ｒｉｎｇ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｎｋ）オーナーとして設定され、ノード１１２にブロッキングポート１１５が設定されている。同様に、リング１２０では、ノード１２１がＲＰＬオーナーとして設定され、ノード１２１にブロッキングポート１２２が設定され、リング１３０では、ノード１３２がＲＰＬオーナーとして設定され、ノード１３２にブロッキングポート１３３が設定され、リング１４０では、ノード１４１がＲＰＬオーナーとして設定され、ノード１４１にブロッキングポート１４２が設定されている。
【００２４】
図３に示したネットワーク構成では、あるリング内の１箇所で故障発生した場合は、ＥＲＰによって迂回路が形成され通信が復帰するが、単一リングの複数箇所で故障発生（多重故障）した場合は、そのリング内で迂回路が形成できない。
【００２５】
図３に示したネットワーク構成で、リング１１０内に故障３０１，３０２が発生したとする。リング１１０内に、２つの故障が発生しているため、リング１１０内でＥＲＰによる迂回経路を構築することはできない。すなわち、この多重故障により、リング１１０内のノード１１１とノード１１２の間、およびノード１１３とノード１１４の間の通信は、リング１１０内では迂回不可能となる。
【００２６】
このとき、仮に、リング１１０以外のリング（リング１２０、リング１３０、リング１４０）を経由できれば迂回路を形成することができる。例えば、相互接続ノードであるノード２０１がリング１１０とリング１２０の間でフレーム中継を行い、相互接続ノード２０２がリング１２０とリング１３０の間でフレーム中継を行う、というように相互接続ノードがリング間でフレーム中継（以下、リング間中継）を行うとする。このとき、ノード１１１とノード１１２の間は、ノード２０１、リング１２０、１３０、１４０、ノード２０４を経由することにより通信が可能となる。また、ノード１１３とノード１１４の間も、同様に通信が可能になる。
【００２７】
けれども、多重故障が発生していない状態で、すべての相互接続ノードが上述のようにリング間中継を行うと、全リングを経由するループが形成され、ブロードキャストストームが発生してしまう問題がある。図４の例では、ノード１１３、ノード２０１、ノード２０２、ノード１３１、ノード２０３、ノード２０４、ノード１１４の経路でループが生じる。
【００２８】
そこで本実施の形態では、図１および図３，４等に示した鎖状リングネットワークにおいて、以下に説明する動作を行うことにより、相互接続ノードの数を増加させずに、ループを形成することなく、多重故障発生時に迂回経路を構築する。
【００２９】
また、ＥＲＰによる障害通知では、リング内で故障発生したことは分かるが、故障ノードを特定することができない。そのため、多重故障であることを判定できない。これを解決する手法として、本実施の形態では、上述の非特許文献２を用いた手法を適用する。
【００３０】
図５は、本実施の形態の相互接続ノード３の機能構成例を示す図である。本実施の形態の相互接続ノード３は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理部（ＭＡＣ）１１と、物理層処理部（ＰＨＹ）１２と、端末インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３と、ＥＲＰ処理部（ＥＲＰ）１５と、リングＩ／Ｆ１４，１６と、ネットワークトポロジ管理部１７と、多重故障検出部１９と、多重故障発生／解消通知部（多重故障通知部）２０、ブロッキングポート制御部２１と、ＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  ＤａｔａＢａｓｅ）フラッシュ通知部（転送経路初期化部）２２と、最小相互接続ノードＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）通知部（最小識別子通知部）２３と、ＦＤＢフラッシュ通知受信部２４と、を備える。
【００３１】
リングＩ／Ｆ１４，１６は、各々２つのポート（リング内の隣接する２つノードとそれぞれ接続する２つのポート）を備えている。リングＩ／Ｆ１４、１６は、リング４−１，４−２から受信したフレームの宛先に基づいて自ノードが保持するＦＤＢ（転送情報）に基づいて転送処理を実施する。ＦＤＢを用いた転送方法は、従来のリングネットワークのノードと同様であり、ＦＤＢに登録されていない宛先のフレームを受信した場合は、全ポートにフレームを転送し、ＦＤＢに登録されたフレームを受信した場合は登録された転送先（ポート）へフレームを受信する。
【００３２】
端末Ｉ／Ｆ１３は、自ノードに接続する端末等との通信のインタフェース処理を実施し、物理層処理部１２は、端末との間の送受信データおよびリング４−１，４−２との間の送受信データについて所定の物理層処理を実施する。ＭＡＣ処理部１１は、送受信データに対して所定のＭＡＣ層処理を行い、隣接情報等のネットワークトポロジの作成に必要な情報をネットワークトポロジ管理部１７へ渡す。ＥＲＰ処理部１５は、リング４−１，４−２からの送受信データに対してＥＲＰ処理を実施し、ＥＲＰによる障害通知を受信した場合には、当該通知を多重故障検出部１９へ渡す。
【００３３】
ＭＡＣ処理部１１、物理層処理部１２、端末インタフェース１３、ＥＲＰ処理部１５およびリングＩ／Ｆ１４，１６については、例えば非特許文献１に記載されているような従来の相互接続ノードと同様であるため、説明は省略する。
【００３４】
図６は、本実施の形態の相互接続ノード以外のノード（単一リングノード）５の機能構成例を示す図である。ノード５は、単一のリング４に接続するノードである。
【００３５】
単一リングノード５は、ＭＡＣ処理部１１と、物理層処理部１２と、端末インタフェース１３と、ＥＲＰ処理部１５と、リングＩ／Ｆ１４と、ＦＤＢフラッシュ通知受信部２４と、ＥＲＰブロッキングポート制御部２５と、を備える。ＭＡＣ処理部１１、物理層処理部１２、端末インタフェース１３、ＥＲＰ処理部１５およびリングＩ／Ｆ１４は、相互接続ノード３と同様であるため説明を省略する。ただし、単一リングノード５は、多重故障検出部１９およびネットワークトポロジ管理部１７を備えないため、ＥＲＰ処理部１５は障害通知を多重故障検出部１９へ渡す動作を行わず、ＭＡＣ処理部１１はネットワークトポロジ管理部１７へ情報を渡す動作を行わない。
【００３６】
図７は、本実施の形態の通信システムの通常動作時の様子の一例を示す図である。図７に示すように、この通信システムは、リングＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより鎖状リングネットワークを構成しており、相互接続ノード３−１〜３−４を備える。相互接続ノード３−１〜３−４は、図５で示した相互接続ノード３の構成を有する。また、リングＡには、単一リングノードであるノード５−１〜５−４が接続し、リングＢには、単一リングノードであるノード５−５が接続し、リングＣには、単一リングノードであるノード５−６，５−７が接続し、リングＤには、単一リングノードであるノード５−８が接続している。ノード５−１〜５−８は、図６に示したノード５の構成を有する。
【００３７】
ネットワークトポロジ管理部１７は、ネットワークトポロジをトポロジリスト１８として保持する。リング内で発生した故障が多重故障であることを判定するために、トポロジリスト１８を利用する。トポロジリスト１８は、どのような方法で作成してもよいが、例えば、非特許文献２に記載されている手法で作成する。
【００３８】
多重故障検出部１９は、ネットワークトポロジ管理部１７が保持するトポロジリスト１８とＥＲＰによる障害通知とに基づいて故障発生ノードを特定し、多重故障の発生を検出する。故障発生ノードの特定は、例えば、非特許文献２に記載されている手法で実施する。
【００３９】
多重故障発生／解消通知部２０は、多重故障検出部１９が多重故障の検出結果に基づいて、多重故障の発生または解消を通信システム内のすべての相互接続ノードに通知する（図７の構成例の場合、例えば相互接続ノード３−１は相互接続ノード３−２〜３−４に通知する）。
【００４０】
ブロッキングポート制御部２１は、通常時にループ発生を防止し、多重故障発生時には複数リングを介する迂回路形成を行うために、多重故障発生の有無に応じて、ポートのブロッキング設定または解除を行う。また、自ノードが接続しているリングにおいて、ＥＲＰで設定されているＲＰＬオーナーのブロッキングポート解除を行う。
【００４１】
ブロッキングポート制御部２１が行うブロッキング設定は、複数の相互接続ノードにうち１つのノードだけが行うため、そのノードを選出する必要がある。最小相互接続ノードＩＤ通知部２３は、その選出処理で必要になる最小相互接続ノードＩＤ通知の送受信を行う。最小相互接続ノードＩＤ通知については後述する。
【００４２】
ＦＤＢフラッシュ通知部２２は、多重故障発生により複数リングを介した経路に変更する際に、全ノードに対してＦＤＢフラッシュ（転送情報の初期化）を指示する。
【００４３】
ＦＤＢフラッシュ通知受信部２４は、相互接続ノード３のＦＤＢフラッシュ通知部２２が送信したＦＤＢフラッシュ通知を受信すると、ＦＤＢフラッシュを実行する。
【００４４】
ＥＲＰブロッキングポート制御部２５は、自ノードがＲＰＬオーナーとして動作している場合に、相互接続ノードのブロッキングポート制御部２１が送信するブロッキングポート解除指示を受信して、自ノードがＲＰＬオーナーとして設定しているブロッキングを解除する。
【００４５】
本実施の形態の通常時（故障が発生していない状態）の動作を、図７を用いて説明する。図７では、ＥＲＰにより設定されるブロッキングポートの例をブロッキングポート６−１〜６−４として図示している。ＥＲＰにより、各リングでは、１箇所のブロッキングポートが設定される。
【００４６】
本実施の形態では、複数リングを経由するループの発生を防ぐために、相互接続ノード３−１〜３−４のうちの１つのノードは、ブロッキングポート制御部２１の動作により、一方のリングと接続している２つのポートをブロッキング設定し、リング間のフレーム中継を行わないようにする。このように２つのポートをブロッキングするノードを、以下、２ポートブロッキングノードと呼ぶこととする。
【００４７】
２ポートブロッキングノードでない相互接続ノード３−１〜３−４では、２ポートのブロッキングを行わないため、リング間のフレーム中継が行われる。すなわち、リングＩ／Ｆ１４経由で受信したフレームを、リングＩ／Ｆ１４経由でリング内中継を行うとともに、リングＩ／Ｆ１６経由で他リングへも中継する。同様に、リングＩ／Ｆ１６経由で受信したフレームを、リングＩ／Ｆ１６経由でリング内中継を行うとともに、リングＩ／Ｆ１４経由で他リングへも中継する。ただし、２ポートブロッキングノードが未定の状態では、リングＩ／Ｆ１４，１６は、リング内中継を行い、リング間中継は行わない。
【００４８】
図７では、相互接続ノード３−２が２ポートブロッキングノードになっている例を示しており、リングＢと接続している２つのポート７−１，７−２をブロッキングしている。他の相互接続ノード３−１、３−３、３−４は２ポートブロッキングノードでないため、２ポートのブロッキングを行っていない。
【００４９】
リングＢでは、相互接続ノード３−２のポート７−１、７−２によりブロッキングしているため、リングＢ内でこれらのポート以外のポートにブロッキングを設定すると、通信できないノードが発生してしまう。そのため、リングＢでは、相互接続ノード３−２のブロッキングポート制御部２１が、ＥＲＰで設定されているＲＰＬオーナーのブロッキングポート６−２の解除を指示する。他のリングＡ、Ｃ、Ｄでは、ＥＲＰで設定されているブロッキングポート６−１、６−３、６−４を解除しない。
【００５０】
２ポートブロッキングノードの選定は、相互接続ノード３−１〜３−４間の通信によって行う。相互接続ノード３−１〜３−４には、それぞれ固有の相互接続ノードＩＤが設定されているとし、最も小さな相互接続ノードＩＤを持つ相互接続ノードが２ポートブロッキングノードになる。なお、ここでは、最も小さな相互接続ノードＩＤを持つ相互接続ノードを２ポートブロッキングノードとするようにしたが、これに限らず、最も大きな相互接続ノードＩＤを持つ相互接続ノードを２ポートブロッキングノードとする等、２ポートブロッキングノードの選定方法はこれに限定されない。
【００５１】
相互接続ノード３−１〜３−４は、自ノードが２ポートブロッキングノードとなるか否かを判断するために、通信システム内で最小相互接続ノードＩＤを持つノード（最小相互接続ノード）を検出する。この最小相互接続ノードの検出は、相互接続ノード３−１〜３−４それぞれが、自ノードが把握している最小の相互接続ノードＩＤを通知するための最小相互接続ノードＩＤ通知を送信することで実現する。最小相互接続ノードＩＤ通知の送受信は最小相互接続ノードＩＤ通知部２３が行う。
【００５２】
図８は、最小相互接続ノードの検出手順の一例を示す図である。図８では、例として、相互接続ノード３−３が、最小相互接続ノードの検出を行う例を示している。相互接続ノード３−１、３−２、３−３、３−４の相互接続ノードＩＤは、それぞれ１、２、３、４とする。
【００５３】
まず、手順１では、２ポートブロッキングノードの選出は未完了であるとする。この段階では、すべての相互接続ノード３−１〜３−４はリング間中継を停止している（ステップＳ１）。すなわち、相互接続ノード３−１〜３−４は、受信したフレームを、当該フレームを受信したリング内に中継し、他のリングには中継しない。
【００５４】
そして、手順２ではすべての相互接続ノード３−１〜３−４は、最小相互接続ノードＩＤ通知部２３の動作により、最小相互接続ノードＩＤ通知を送信する（ステップＳ２）。なお図８では、図の簡素化のため、相互接続ノード３−３からの相互接続ノードＩＤ通知のみを示しているが、他の相互接続ノードからも同様のそれぞれ最小相互接続ノードＩＤ通知が送信される。最小相互接続ノードＩＤ通知には、送信元の相互接続ノードＩＤと最小相互接続ノードＩＤとの情報が含まれるとする。自ノードから最小相互接続ノードＩＤ通知を送信する（自ノードが送信元である）場合には、最小相互接続ノードＩＤには自ノードの相互接続ノードＩＤを格納する。従って、図８の手順２では、最小相互接続ノードＩＤに自ノードの相互接続ノードＩＤを格納して送信する。この最小相互接続ノードＩＤ通知は、接続している２つのリングの内、どちらか一方のリングに対してだけ送信する。図８の例では、相互接続ノード３−３は、接続するリングＣ，ＤのうちリングＤに最小相互接続ノードＩＤ通知を送信したとする。
【００５５】
図８では、最小相互接続ノードＩＤ通知に格納した相互接続ノードＩＤと最小相互接続ノードＩＤとを括弧内に示しており、ステップＳ２で送信された通知は、送信元相互接続ノードＩＤは、自身の相互接続ノードＩＤである３に、最小相互接続ノードＩＤも自身のＩＤである３にセットされている（図８では、（３，３）と記載）。
【００５６】
図８の手順３では、相互接続ノード３−３がリングＤ内に送信した最小相互接続ノードＩＤ通知を相互接続ノード３−４が受信し、リングＡへ（相互接続ノード３−１に）転送する（ステップＳ３）。相互接続ノード３−４の最小相互接続ノードＩＤ通知部２３は、この転送を行う際に、受信した最小相互接続ノードＩＤ通知内の最小相互接続ノードＩＤを、すなわち、自ノードの相互接続ノードＩＤと比較し、自ノードの相互接続ノードＩＤの方が小さい場合には最小相互接続ノードＩＤを自ノードの相互接続ノードＩＤに書き換え、自ノードの相互接続ノードＩＤの方が大きい場合には最小相互接続ノードＩＤを書き換えずに、転送する。図８のステップＳ３では、自ノードの相互接続ノードＩＤ（すなわち、４）が最小相互接続ノードＩＤ通知内の最小相互接続ノードＩＤ（すなわち、３）より大きいため、最小相互接続ノードＩＤを書き換えずに、転送する。
【００５７】
同様に、相互接続ノード３−１は、相互接続ノード３−４経由で相互接続ノード３−３から送信された最小相互接続ノードＩＤ通知を受信し、当該通知内の最小相互接続ノードＩＤより自ノードの相互接続ノードＩＤの方が小さい値であるため、最小相互接続ノードＩＤを自ノードの相互接続ノードＩＤ（すなわち、１）に変更して、リングＢへ転送する（ステップＳ４）。このようにして、最小相互接続ノードＩＤ通知は鎖状リングネットワーク上で相互接続ノード間を転送されていく。
【００５８】
図８の手順４では、相互接続ノード３−３が送信した最小相互接続ノードＩＤ通知が鎖状リングを一周して、送信元の相互接続ノードＩＤ３−３で受信される（ステップＳ５）。相互接続ノード３−３は、最小相互接続ノードＩＤ通知内の送信元相互接続ノードＩＤが、自身の相互接続ノードＩＤである３と等しいことから、自身が送信した最小相互接続ノードＩＤ通知が鎖状リングを一周してきたと判断し、もう一方のリングへの転送は行わない。相互接続ノード３−３は、この受信した最小相互接続ノードＩＤ通知内の最小相互接続ノードＩＤから、通信システム内で最小相互接続ノードＩＤを持つ相互接続ノードが相互接続ノード３−１であることを検出する。同様にして、他の相互接続ノード３−１、３−２、３−４も、通信システム内で最小相互接続ノードＩＤを持つ相互接続ノードが相互接続ノード３−１であることを検出する。この場合、相互接続ノード３−１が２ポートブロッキングとして選定される。
【００５９】
相互接続ノード３−１〜３−４は、このように最小相互接続ノードＩＤ通知を鎖状リングネットワーク上で一周させた結果、最小相互接続ノードＩＤを持つ相互接続ノードが自ノードでないと分かった場合は、２ポートブロッキングを行わず、リング間中継を開始する（ステップＳ６）。最小相互接続ノードＩＤを持つ相互接続ノードが自ノードであると分かった場合は、ブロッキングポート制御部２１が自ノードに２ポートブロッキングを設定する。
【００６０】
また、２ポートブロッキングを設定する相互接続ノードは、ブロッキングポート制御部２１の動作により、２ポートブロッキングを設定したポートが接続しているリングのＲＰＬオーナーに対してブロッキングポート解除指示を送信する。ブロッキングポート解除指示を受信したＲＰＬオーナー（図７の例ではノード５−５）は、ＥＲＰブロッキングポート制御部２５の動作により、ＲＰＬオーナーとして設定しているブロッキングを解除する。
【００６１】
最小相互接続ノードＩＤの検出が完了した相互接続ノード３−１〜３−４は、自身が保持しているＦＤＢのフラッシュを行う。そして、ＦＤＢフラッシュ通知部２２の動作により、自ノードが接続しているリング内の全ノードに対してＦＤＢフラッシュ通知を送信する（ステップＳ６）。相互接続ノード以外のノード５−１〜５−８では、ＦＤＢフラッシュ通知を受信すると、ＦＤＢフラッシュ通知受信部２４がＦＤＢフラッシュを行う。
【００６２】
次に、多重故障発生時の動作を、図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態の多重故障発生時の動作の一例を示す図である。リングＡ内で故障９−１、９−２による多重故障が発生したとする。なお、図９の例では、図７の例と同様に、相互接続ノード３−２が２ポートブロッキングであるとする。
【００６３】
リングＡと接続する相互接続ノード３−１、３−４は、ＥＲＰの故障検出機能により、リングＡでの故障発生を検出する。ＥＲＰの機能だけでは、故障がノード５−１とノード５−２の間、ノード５−３とノード５−４の間で発生したことを検出できない。そのため、本実施の形態では、非特許文献２の手法により、故障発生ノードを特定する。
【００６４】
相互接続ノード３−１〜３−４は、故障発生ノードを特定するために、事前に自身が接続しているリング内のネットワークトポロジを非特許文献２の手法により把握し、ネットワークトポロジ管理部１７内のトポロジリスト１８として保持する。故障発生時は、多重故障検出部１９が、ＥＲＰの故障検出機能により受信した障害通知とトポロジリスト１８とに基づいての、故障発生ノードを特定し、多重故障の発生を検出する。
【００６５】
図９の例では、相互接続ノード３−１の多重故障検出部１９は、ノード５−１、ノード５−２で故障発生したことを検出する。同様に、相互接続ノード３−４は、ノード５−３、ノード５−４で故障発生したことを検出する。
【００６６】
多重故障を検出した相互接続ノード３−１，３−４は、多重故障発生／解消通知部２０の動作により、すべての相互接続ノードに多重故障通知Ｔ１、Ｔ２を送信する。なお、自ノードが２ポートブロッキングであった場合には、多重故障通知Ｔ１、Ｔ２を送信せず、後述の２ポートブロッキングを設定している相互接続ノードの動作に移行してもよい。
【００６７】
２ポートブロッキングを設定している相互接続ノード３−２では、ブロッキングポート制御部２１は、多重故障発生通知Ｔ１またはＴ２を受信すると、ブロッキングしている２ポートの内、１ポートのブロッキングを解除する。図９では、ブロッキングしているポート７−１、７−２の内、ポート７−２のブロッキングを解除した例を示している。
【００６８】
相互接続ノード３−２では、ポート７−２のブロッキング解除後に、ＦＤＢフラッシュ通知部２２が、ＦＤＢのエントリの消去を指示するＦＤＢフラッシュ通知Ｔ３、Ｔ４をネットワーク内の全ノードに送信することにより、中継経路の変更を促す。
【００６９】
ＦＤＢフラッシュ通知Ｔ３またはＴ４を受信したノード（相互接続ノード３−１、３−３、３−４、ノード５−１〜５−８）では、ＦＤＢフラッシュ通知受信部２４が、ＦＤＢフラッシュを実行する。これにより、リングＡ内のノードは、リングＢ、Ｃ、Ｄを経由する迂回路Ｒ１を使った通信が可能になる。
【００７０】
次に、多重故障が解消した時の動作を、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態における多重故障が解消した時の動作の一例を示す図である。図１０では、図９で説明した故障９−１、９−２が解消した場合の動作を示している。
【００７１】
リングＡ内で発生していた故障９−１、９−２による多重故障が解消（故障９−１、９−２の少なくとも一方が解消）すると、リングＡと接続している相互接続ノード３−１、３−４は、ＥＲＰの機能により、リングＡ内での多重故障の解消を検出する。
【００７２】
多重故障解消を検出した相互接続ノード３−１、３−４では、多重故障発生／解消通知部２０が、すべての相互接続ノードに対して多重故障解消通知Ｔ５、Ｔ６を送信する。多重故障解消を検出した相互接続ノード３−１、３−４および多重故障解消通知Ｔ５またはＴ６を受信した相互接続ノード３−２、３−３は、リング間中継を停止し、図８で説明した最小相互接続ノードの検出を行い、２ポートブロッキングを行う相互接続ノードを選定する。以降は、多重故障が生じる前の動作と同様である。
【００７３】
このように、本実施の形態では、隣接するリング間をそれぞれ１つの相互接続ノード３で接続し、全ての相互接続ノード３が２つのリングに接続することにより各リングを環状にした鎖状ネットワークを構成し、多重故障が生じていない場合には、相互接続ノード３のうちの１つが２ポートブロッキングを行うようにした。そして、相互接続ノード３は、多重故障を検出すると多重故障通知を送信し、多重故障通知を受信した２ポートブロッキングを設定している相互接続ノード３は、ブロックしている２ポートのうちの１つを解除し、ＦＤＢフラッシュ通知を全てのノードに送信するようにした。このため、相互接続ノード数を抑えて、ループを形成することなく、多重故障が生じた場合にも故障迂回経路を構築することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明にかかる相互接続ノード、通信システムおよび通信方法は、リングネットワークに有用であり、特に、複数のリングネットワークを接続する通信システムに適している。
【符号の説明】
【００７５】
１−１〜１−１０,５−１〜５−８，１１１，１１２，１１３，１１４，１２１，１３１，１３２，１４１，２０１〜２０８  ノード
２−１〜２−１０，１１０，１２０，１３０，１４０  リング
３，３−１〜３−４  相互接続ノード
７−１，７−２  ポート
９−１，９−２，３０１，３０２  故障
１１  ＭＡＣ処理部（ＭＡＣ）
１２  物理層処理部（ＰＨＹ）
１３  端末インタフェース（Ｉ／Ｆ）
１４，１６  リングＩ／Ｆ
１５  ＥＲＰ処理部（ＥＲＰ）
１７  ネットワークトポロジ管理部
１８  トポロジリスト
１９  多重故障検出部
２０  多重故障発生／解消通知部
２１  ブロッキングポート制御部
２２  ＦＤＢフラッシュ通知部
２３  最小相互接続ノードＩＤ通知部
２４  ＦＤＢフラッシュ通知受信部
２５  ＥＲＰブロッキングポート制御部
１１５，１２２，１３３，１４２，６−１〜６−４  ブロッキングポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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