(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれに通信線が接続される複数の通信ポートと、通信ポートより通信線を介して通信信号を送信するとともに通信線より通信ポートを介して通信信号を受信する送受信手段と、送受信手段が何れかの通信ポートより受信した通信信号の宛先に基づいて当該宛先と対応する何れかの通信ポートから前記通信信号を送受信手段に送信させる制御手段と、複数の通信ポート毎にループを検出するループ検出手段と、ループ検出手段でループが検出されたことを報知する報知手段と、書換可能な不揮発性の記憶手段とを備え、
制御手段は、ループ検出手段の検出結果を記憶手段に記憶させるとともに所定のイベントが発生したときに記憶手段に記憶している検出結果を報知手段に報知させ、また、ループ検出手段が複数の通信ポートについてループを検出したときにループが検出された当該複数の通信ポートが特定可能なように報知手段に報知させ、さらに、ループ検出手段が単一の通信ポートについてループを検出したときは、複数の通信ポートについてループを検出した場合と識別可能なように報知手段に報知させることを特徴とするネットワーク通信装置。
【請求項２】
制御手段は、記憶手段に記憶している検出結果を報知手段に音で報知させることを特徴とする請求項１記載のネットワーク通信装置。
【請求項３】
報知手段は、ループ検出手段が複数の通信ポートについてループを検出したことを音で報知することを特徴とする請求項１又は２記載のネットワーク通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチングハブなどのネットワーク通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現状、広く普及しているネットワーク（例えば、100BASE-TXなどのＬＡＮ）では、ハブ（集線装置）を多段に接続してツリー形のトボロジーが構成されている。かかるツリー形トボロジーにおいては、ネットワーク内にループが形成されてしまうとブロードキャストなどの宛先指定のないフレームが際限なく回ってしまう状態（ブロードキャストストーム）が発生してネットワークが使用できなくなってしまうことがある。そして、ネットワークの規模が拡大するにつれてループ形成の危険度が増し、ネットワーク障害が頻発する虞がある。
【０００３】
これに対して特許文献１には、ループ検出機能を搭載し、ループが形成されていることを検出した場合にループ表示ＬＥＤを点滅させるとともに当該ループに寄与しているポートのリンク／アクトＬＥＤを点滅させるネットワーク通信装置（スイッチングハブ）が記載されている。すなわち、特許文献１に記載されているネットワーク通信装置（スイッチングハブ）を用いてネットワークを構築すれば、ブロードキャストストームなどのネットワーク障害が発生したときに、当該障害の発生要因となっているループの存在を容易に知ることができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３９９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ネットワークに障害が発生した場合、通常はネットワーク管理者やネットワークの施工業者あるいはネットワーク通信装置（スイッチングハブ）のメンテナンス業者などの専門家が障害の内容や発生箇所を特定して対処することが必要になる。しかしながら、上記特許文献１に記載されている従来例では、ネットワーク通信装置でループ検出が報知されることで利用者がループの形成箇所を容易に特定可能であるため、利用者自身がネットワーク通信装置の電源を切ったり、ネットワークケーブルを取り外すなどしてループを解消してしまうことが考えられる。このような場合、ネットワーク通信装置によるループ検出の報知が停止してしまうので、専門家がループ検出の事実を把握することができない。そして、専門家による適切な対処がされないままにネットワーク通信装置の電源を入れたり、ネットワークケーブルを接続されると再度ループが形成されてしまう可能性が高い。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、ネットワーク内でループが形成されていること又は形成されていたことを確実に知らせることができるネットワーク通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、それぞれに通信線が接続される複数の通信ポートと、通信ポートより通信線を介して通信信号を送信するとともに通信線より通信ポートを介して通信信号を受信する送受信手段と、送受信手段が何れかの通信ポートより受信した通信信号の宛先に基づいて当該宛先と対応する何れかの通信ポートから前記通信信号を送受信手段に送信させる制御手段と、複数の通信ポート毎にループを検出するループ検出手段と、ループ検出手段でループが検出されたことを報知する報知手段と、書換可能な不揮発性の記憶手段とを備え、制御手段は、ループ検出手段の検出結果を記憶手段に記憶させるとともに所定のイベントが発生したときに記憶手段に記憶している検出結果を報知手段に報知させ、また、ループ検出手段が複数の通信ポートについてループを検出したときにループが検出された当該複数の通信ポートが特定可能なように報知手段に報知させ、さらに、ループ検出手段が単一の通信ポートについてループを検出したときは、複数の通信ポートについてループを検出した場合と識別可能なように報知手段に報知させることを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、一旦電源が切られた後やループが解消された後においても、記憶手段に記憶されている検出結果を報知手段に報知させることにより、ネットワーク内でループが形成されていること又は形成されていたことを確実に知らせることができる。さらに、自分自身がループ内に居る場合にのみ報知手段で報知されるため、自分自身がループの外に存在している場合にもループ内に存在している場合と同じように報知される場合と比較して、ネットワーク内でループが形成されている箇所を容易に特定可能となる。また、自分自身がループの外に居る場合にはループ内に居る場合と識別可能なように報知手段で報知されるので、ネットワーク内でループが形成されている箇所をさらに容易に特定することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、制御手段は、記憶手段に記憶している検出結果を報知手段に音で報知させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明によれば、ネットワーク通信装置が見え難い場所に設置されている場合でも検出結果を音で容易に知ることができる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、報知手段は、ループ検出手段が複数の通信ポートについてループを検出したことを音で報知することを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明によれば、ネットワーク通信装置が見え難い場所に設置されている場合に音を頼りにその所在を容易に知ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ネットワーク内でループが形成されていること又は形成されていたことを確実に知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上の外観斜視図である。
【図３】同上の動作説明用のネットワーク構成図である。
【図４】従来例のネットワーク構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、従来技術で説明したＬＡＮ用のネットワーク通信装置であるスイッチングハブに本発明の技術思想を適用した実施形態について説明する。
【００２０】
本実施形態のスイッチングハブＡは、100BASE-TXのイーサネット（登録商標）や1000BASE-Tのギガビット・イーサネット（登録商標）に対応したＩＰネットワークに接続されるものである。このスイッチングハブＡは、図１に示すようにＣＰＵからなる制御部１と、書換不可能な不揮発性の半導体メモリ（ＲＯＭ）からなる第１記憶部２と、書換可能な不揮発性の半導体メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなど）からなる第２記憶部３と、制御部１が生成する伝送フレーム（ＭＡＣフレーム）を符号化するとともに受信したＭＡＣフレームを復号化する複数（図示は２つのみ）の符号化／復号化部４と、符号化されたＭＡＣフレームのビット列を電気信号（通信信号）に変換するとともに受信した電気信号（通信信号）を波形整形してビット列を再生する複数（図示は２つのみ）の波形整形部５と、ＲＪ４５のモジュラジャックからなる複数（図示は２つのみ）の通信ポート６と、発光ダイオードなどの表示素子を有する表示部７と、ブザーを駆動して報知音を鳴動させる報知音鳴動部８と、後述する押釦スイッチ（図示せず）の押操作による操作入力を受け付ける操作入力受付部９とを備えている。なお、通信線Ｌｓは、エンハンスト・カテゴリ５やカテゴリ６などのツイストペアケーブルからなり、先端に付設されているＲＪ４５のモジュラプラグ１０が通信ポート６に挿抜自在に接続される。
【００２１】
符号化／復号化部４は従来周知のＭＡＣチップからなり、ＭＡＣフレームの符号化及び復号化だけでなく、受信したＭＡＣフレームの宛先アドレス（ＭＡＣアドレス）が自己のＭＡＣアドレス若しくはブロードキャストアドレス又はマルチキャストアドレスに一致すれば当該ＭＡＣフレームを制御部１に渡し、一致しなければ当該ＭＡＣフレームを破棄する処理も行う。なお、ＭＡＣアドレスはＭＡＣチップが有するメモリ（図示せず）に格納されている。
【００２２】
波形整形部５は従来周知のＰＨＹチップからなり、上述したビット列と電気信号を相互に変換する機能以外にも、いわゆるオート・ネゴシエーション機能を有している。イーサネット（登録商標）においては種々のリンク速度（１０Ｍビット／秒，１００Ｍビット／秒，１Ｇビット／秒など）並びに通信モード（全二重モード／半二重モード）が混在して使われる可能性があるため、そうした場合にリンク速度や通信モードを自動的に決定するための機能が「オート・ネゴシエーション」である。但し、オート・ネゴシエーションについては従来周知であるから説明を省略する。
【００２３】
制御部１は、種々のアプリケーションソフトウェアと、アプリケーションソフトウェアから渡されるデータをＩＰパケットに分割するとともに当該ＩＰパケットをカプセル化してＭＡＣフレームを作成する送信処理、受信したＭＡＣフレームからカプセル化されているＩＰパケットを取り出すとともに当該ＩＰパケットのデータをつなぎ合わせて元のデータを再構成し且つ当該データをアプリケーションソフトウェアに渡す受信処理を行う通信用ソフトウェアと、通信用ソフトウェアと符号化／復号化部４の間でＭＡＣフレームを受け渡しするドライバソフトウェアとを実行する。制御部１で実行されるアプリケーションソフトウェアには、例えば、ネットワークに接続されている他のネットワーク機器を介して機器の制御や監視を行う監視制御用ソフトウェア、利用者による操作入力を受け付けるためのウェブページを通信相手のネットワーク端末（例えば、利用者が使用するコンピュータ装置など）に搭載されているウェブブラウザに配信するとともにウェブブラウザを通じて利用者の操作入力を受け付けるウェブサーバ用ソフトウェア、さらに、ネットワーク内に形成されているループを検出するループ検出用ソフトウェア等がある。
【００２４】
図２はスイッチングハブＡの外観斜視図である。図１に示した各部を構成する回路部品を実装したプリント配線板が金属製の矩形箱形のケース２０に収納されている。ケース２０の前面にはＬＡＮケーブルＬｓのモジュラプラグ１０が挿抜自在に接続される通信ポート６の差込口６ａが上下二段に分けて各々６個ずつ並設されている。またケース２０前面の端部には、押釦スイッチを押操作するための操作釦９ａが前後方向に進退自在に露設されている。ただし、符号化／復号化部４と波形整形部５は４つの入出力ポートを有し、１組の符号化／復号化部４と波形整形部５で４つの通信ポート６を担当しているので、本実施形態のスイッチングハブＡでは符号化／復号化部４と波形整形部５を３つずつ備えている。また、これら１２個の差込口６ａのうち、上段６個の差込口６ａの上側並びに下段６個の差込口６ａの下側にそれぞれ各差込口６ａと１対１に対応する表示素子７ａが並設されている。但し、図２では通信ポート６の個数を１２個としているが、特に１２個に限定されるものではない。
【００２５】
次に、本実施形態のスイッチングハブＡにおけるループ検出処理について説明する。本実施形態におけるループ検出方法には以下の３つの方法がある。第１の検出方法は、ブロードキャストパケットやマルチキャストパケットの使用帯域率（単位はビット毎秒）、あるいは宛先のＭＡＣアドレスが未学習であるユニキャストパケットの使用帯域率がしきい値以上となればループが形成されていると判断する検出方法である。第２の検出方法は、複数の通信ポートで同一のＭＡＣアドレスが接続先のアドレスとして認識（学習）されればループが形成されていると判断する検出方法である。第３の検出方法は、何れかの通信ポートから送信したパケットと同一内容のパケットを当該通信ポートで受信したらループが形成されていると判断する検出方法である。なお、第１の検出方法におけるしきい値は、ディップスイッチや可変抵抗器などのハードウェアによる設定の他、ウェブサーバ用ソフトウェアで提供されるウェブページ上での設定も可能である。
【００２６】
ここで、図３に示すように１台のスイッチングハブＡ１の通信ポート６に通信線Ｌｓを介して接続されている別のスイッチングハブＡ２が他の複数（例えば、２台）のスイッチングハブＡ３，Ａ４とともにループを形成している状況を想定する。但し、図３に図示されている５台のスイッチングハブＡ１〜Ａ５は全て上述した本実施形態のスイッチングハブＡと同一のものである。
【００２７】
例えば、最上位のスイッチングハブＡ１からブロードキャストパケットが送信されたとすると、当該スイッチングハブＡ１の通信ポート６に接続されている下位のスイッチングハブＡ２に当該ブロードキャストパケットが伝送される。そして、スイッチングハブＡ２の通信ポート６にそれぞれ接続されている下位のスイッチングハブＡ３，Ａ４にも当該ブロードキャストパケットが伝送される。一方のスイッチングハブＡ３は上位のスイッチングハブＡ２から受信したブロードキャストパケットを他方のスイッチングハブＡ４に送信し、他方のスイッチングハブＡ４は上位のスイッチングハブＡ２から受信したブロードキャストパケットをもう一方のスイッチングハブＡ３に送信する。そして、スイッチングハブＡ３，Ａ４では相互に受信したブロードキャストパケットを各々上位のスイッチングハブＡ２に送信し、さらにスイッチングハブＡ２が最上位のスイッチングハブＡ１に当該ブロードキャストパケットを送信する。このようにしてブロードキャストパケットがスイッチングハブＡ１〜Ａ４の間を際限なく回る現象（ブロードキャストストーム）が発生し、他のパケットの伝送が不能となってネットワークが使用不能に陥ってしまう。
【００２８】
そこで、ループ内に存在しているスイッチングハブＡ２〜Ａ４の制御部１では、何れかの検出方法（今の場合は第１の検出方法）により複数（この場合は２つ）の通信ポート６でループを検出するとループ検出報知の制御信号を表示部７と報知音鳴動部８に出力する。表示部７は、当該制御信号を受け取ると、制御信号において指定されている表示素子７ａ（ループが検出された２つの通信ポート６に対応する２個の表示素子７ａ，７ａ）を発光（点灯）させる。また報知音鳴動部８は、当該制御信号を受け取ると、ブザーを駆動して報知音を鳴動させる。
【００２９】
ここで、ネットワークに障害が発生した場合、通常はネットワーク管理者やネットワークの施工業者あるいはネットワーク通信装置（スイッチングハブＡ）のメンテナンス業者などの専門家が障害の内容や発生箇所を特定して対処することが必要になる。しかしながら、上述のようにスイッチングハブＡでループ検出が報知されることで利用者がループの形成箇所を容易に特定可能であるため、利用者自身がスイッチングハブＡの電源を切ってしまったり、あるいは通信線Ｌｓを取り外すなどしてループを解消してしまうことも考えられる。このような場合、電源が切られたり、あるいは通信線Ｌｓが外されることで別のネットワークトラブルが発生する可能性もあるため、ループ解消後にループが検出された結果（履歴）を専門家が確認できることが望ましい。
【００３０】
そのために本実施形態のスイッチングハブＡでは、制御部１によるループの検出結果（ループが検出された通信ポート６の番号や検出時刻など）を第２記憶部３に記憶させている。そして、所定のイベント、例えば、ケース２０前面の操作釦９ａが操作されて操作入力受付部９が操作入力を受け付けたときに、制御部１が第２記憶部３に記憶されている検出結果を読み出し、当該検出結果を報知するための制御信号を出力する。そうすると、当該制御信号に基づいて表示部７あるいは表示部７と報知音鳴動部８がそれぞれ光と音によって検出結果を報知する。故に、電源が切られたり、ループが解消された後においても、記憶手段（第２記憶部３）に記憶されている検出結果からネットワーク内でループが形成されていたことや形成されていることを専門家に確実に報知することができる。ただし、操作釦９ａの押操作だけでなく、ウェブサーバ用ソフトウェアで提供されるウェブページ上のボタン操作がされたときに検出結果を報知するようにしても構わない。
【００３１】
ところで、特許文献１に記載されているネットワーク通信装置においては、ループ検出のためのパケット（ループチェックパケット）を全てのポートからブロードキャストし、当該ループチェックパケットが何れかのポートで受信された場合にループが形成されていると判断している。ここで、図４に示すように１台のスイッチングハブＳＨ１のポートＰ１に接続されている別のスイッチングハブＳＨ２が他の複数（例えば、２台）のスイッチングハブＳＨ３，ＳＨ４とともにループを形成している状況を想定する。この状況において、スイッチングハブＳＨ１がループチェックパケットをブロードキャストすれば、ポートＰ１から送信されたループチェックパケットが３台のスイッチングハブＳＨ２〜ＳＨ４で形成されたループを回ってポートＰ１に戻ってくる。故に、スイッチングハブＳＨ１ではループ表示ＬＥＤを点滅させるとともにループに寄与しているポートＰ１のリンク／アクトＬＥＤを点滅させることになる。なお、ループを形成している３台のスイッチングハブＳＨ２〜ＳＨ４がループチェックパケットをブロードキャストした場合、互いに相手のスイッチングハブＳＨ２〜ＳＨ４と接続された２つのポートのリンク／アクトＬＥＤとループ表示ＬＥＤを点滅させることになる。
【００３２】
このように特許文献１に記載されている従来例では、ループを形成していない（ループの外にある）スイッチングハブＳＨ１までもがループを検出したことを表示するため、実際にループを形成しているスイッチングハブＳＨ２〜ＳＨ４が特定し難くなってしまう虞があった。
【００３３】
これに対して本実施形態では、ループ外に存在しているスイッチングハブＡ１の制御部１は、スイッチングハブＡ２が接続されている単一の通信ポート６のみでループが検出されるためにスイッチングハブＡ２〜Ａ４と同様の報知は行わない。その代わり、スイッチングハブＡ１の制御部１は表示部７のみに別の制御信号を出力する。表示部７では、当該別の制御信号において指定されている単一の表示素子７ａ（ループが検出された１つの通信ポート６に対応する１個の表示素子７ａ）のみを短い周期で点滅させる。つまり、ループ外に存在しているスイッチングハブＡ１とループ内に存在しているスイッチングハブＡ２〜Ａ４とでは、発光する表示素子７ａの個数だけでなく発光のパターン（常時発光と短い周期の点滅発光）も異なっている。
【００３４】
而して本実施形態のスイッチングハブＡでは、自分自身がループ内に居る場合にのみ報知手段（表示部７並びに報知音鳴動部８）で報知されるため、自分自身がループの外に存在している場合にもループ内に存在している場合と同じように報知される従来例と比較して、ネットワーク内でループが形成されている箇所が容易に特定可能となる。しかも、光（表示部７）だけでなく音（報知音鳴動部８）によってもループを検出したことを報知するので、スイッチングハブＡ２〜Ａ４が見え難い場所に設置されている場合に音を頼りにその所在を容易に知ることができるという利点がある。また、制御部１は単一の通信ポート６についてループを検出したときは、上述のように複数の通信ポートについてループを検出した場合と識別可能なように報知手段（表示部７）に報知させるので、ネットワーク内でループが形成されている箇所をさらに容易に特定することができる。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ  スイッチングハブ（ネットワーク通信装置）
１  制御部（制御手段，ループ検出手段）
３  第２記憶部（記憶手段）
４  符号化／復号化部（送受信手段）
５  波形整形部（送受信手段）
６  通信ポート
７  表示部（報知手段）
８  報知音鳴動部（報知手段）
９  操作入力受付部
Ｌｓ  通信線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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