(57)【要約】【課題】  伝送容量の拡張とリングネットワークの高い信頼性とが実現可能な通信装置を提供する。【解決手段】  フレーム転送機能部４１，４２はフレームをＦＤＢの検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして機能し、フレームをリング選択部３に転送する場合、装置内ヘッダを付与して転送する。ＲＰＲ機能部２１，２２はリング処理機能部２１１，２２１にて他の通信装置から受信したＲＰＲフレームに対して、もしくはフレーム転送機能部４１，４２からのフレームに対してＲＰＲプロトコル準拠の動作を実施する。リング選択部３はフレーム転送機能部４１，４２、ＲＰＲ機能部２１，２２でフレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索し、得られた宛先へフレームを転送する。リング選択部３はあるポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とする。【選択図】      図１
2007274305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能を持つ通信装置間を複数のＲＰＲリングにて接続して構成されたことを特徴とするリングネットワーク。
【請求項２】
前記通信装置は、前記複数のＲＰＲリングにトラフィックを分配する分配手段と、前記複数のＲＰＲリングにおいてリンク障害の発生を検出した時にそのリンク障害が発生したＲＰＲリング以外の正常なＲＰＲリングにトラフィックを集約する集約手段とを含むことを特徴とする請求項１記載のリングネットワーク。
【請求項３】
前記通信装置は、前記分配手段及び前記集約手段にて前記複数のＲＰＲリングを論理的に統合して一つのＲＰＲリングとして取り扱うことを特徴とする請求項２記載のリングネットワーク。
【請求項４】
ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能をもつ通信装置間を複数のＲＰＲリングにて接続し、
前記通信装置は、フレームをデータベースの検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして動作するフレーム転送機能と、前記フレームに対してＲＰＲプロトコル準拠の処理を実施するリング処理機能及び前記フレーム転送機能からなるＲＰＲ機能と、前記ＲＰＲ機能と前記フレーム転送機能との間の通信を仲介するリング選択手段とを有し、
前記フレーム転送機能は、前記フレームを前記リング選択手段に転送する際に装置内ヘッダを付与して転送し、
前記リング選択手段は、前記フレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索して得られた宛先へフレームを転送するポート選択機能と、ある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ機能とを含むことを特徴とするリングネットワーク。
【請求項５】
前記スイッチテーブルは、前記リング選択手段の入力ポート番号と前記装置内ヘッダ情報とを基に出力ポート番号を得るテーブルであり、その内容が装置運用開始時に固定設定されることを特徴とする請求項４記載のリングネットワーク。
【請求項６】
前記グループ機能は、前記リング選択手段に設けたグループテーブルにグループ化したい複数のポート番号を登録し、任意のポート選択条件を指定することによって登録したある一つのポート宛てのフレームを登録してある他の複数のポートへ前記ポート選択条件にしたがって分配することを特徴とする請求項４または請求項５記載のリングネットワーク。
【請求項７】
前記ＲＰＲ機能を装置に追加し、その追加したＲＰＲ機能に接続しているポートを前記グループテーブルに追加登録することを特徴とする請求項６記載のリングネットワーク。
【請求項８】
前記ＲＰＲリングの収容数を増加させたい場合に、前記リング選択手段のスイッチ容量のみを変更することを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか記載のリングネットワーク。
【請求項９】
ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能を持ち、他の通信装置との間を複数のＲＰＲリングにて接続してリングネットワークを構成し、
前記複数のＲＰＲリングにトラフィックを分配する分配手段と、前記複数のＲＰＲリングにおいてリンク障害の発生を検出した時にそのリンク障害が発生したＲＰＲリング以外の正常なＲＰＲリングにトラフィックを集約する集約手段とを有することを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
前記分配手段及び前記集約手段にて前記複数のＲＰＲリングを論理的に統合して一つのＲＰＲリングとして取り扱うことを特徴とする請求項９記載の通信装置。
【請求項１１】
ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能を持ち、他の通信装置との間を複数のＲＰＲリングにて接続してリングネットワークを構成し、
フレームをデータベースの検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして動作するフレーム転送機能と、前記フレームに対してＲＰＲプロトコル準拠の処理を実施するリング処理機能及び前記フレーム転送機能からなるＲＰＲ機能と、前記ＲＰＲ機能と前記フレーム転送機能との間の通信を仲介するリング選択手段とを有し、
前記フレーム転送機能は、前記フレームを前記リング選択手段に転送する際に装置内ヘッダを付与して転送し、
前記リング選択手段は、前記フレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索して得られた宛先へフレームを転送するポート選択機能と、ある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ機能とを含むことを特徴とする通信装置。
【請求項１２】
前記スイッチテーブルは、前記リング選択手段の入力ポート番号と前記装置内ヘッダ情報とを基に出力ポート番号を得るテーブルであり、その内容が装置運用開始時に固定設定されることを特徴とする請求項１１記載の通信装置。
【請求項１３】
前記グループ機能は、前記リング選択手段に設けたグループテーブルにグループ化したい複数のポート番号を登録し、任意のポート選択条件を指定することによって登録したある一つのポート宛てのフレームを登録してある他の複数のポートへ前記ポート選択条件にしたがって分配することを特徴とする請求項１１または請求項１２記載の通信装置。
【請求項１４】
前記ＲＰＲ機能を装置に追加し、その追加したＲＰＲ機能に接続しているポートを前記グループテーブルに追加登録することを特徴とする請求項１３記載の通信装置。
【請求項１５】
前記ＲＰＲリングの収容数を増加させたい場合に、前記リング選択手段のスイッチ容量のみを変更することを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれか記載の通信装置。
【請求項１６】
ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能を持つ通信装置間を複数のＲＰＲリングにて接続してリングネットワークを構成することを特徴とする運用管理方法。
【請求項１７】
前記通信装置が、前記複数のＲＰＲリングにトラフィックを分配する処理と、前記複数のＲＰＲリングにおいてリンク障害の発生を検出した時にそのリンク障害が発生したＲＰＲリング以外の正常なＲＰＲリングにトラフィックを集約する処理とを実行することを特徴とする請求項１６記載の運用管理方法。
【請求項１８】
前記通信装置が、前記トラフィックを分配する処理と前記トラフィックを集約させる処理とによって前記複数のＲＰＲリングを論理的に統合して一つのＲＰＲリングとして取り扱うことを特徴とする請求項１７記載の運用管理方法。
【請求項１９】
ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能をもつ通信装置間を複数のＲＰＲリングにて接続してリングネットワークを構成し、
前記通信装置が、フレームをデータベースの検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして動作するフレーム転送処理と、前記フレームに対してＲＰＲプロトコル準拠の処理を実施するリング処理及び前記フレーム転送処理からなるＲＰＲ処理と、前記ＲＰＲ処理と前記フレーム転送処理との間の通信を仲介するリング選択処理とを実行し、
前記フレーム転送処理が、前記フレームを前記リング選択処理に転送する際に装置内ヘッダを付与して転送し、
前記リング選択処理が、前記フレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索して得られた宛先へフレームを転送するポート選択処理と、ある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ処理とを含むことを特徴とする運用管理方法。
【請求項２０】
前記スイッチテーブルは、前記リング選択手段の入力ポート番号と前記装置内ヘッダ情報とを基に出力ポート番号を得るテーブルであり、その内容が装置運用開始時に固定設定されることを特徴とする請求項１９記載の運用管理方法。
【請求項２１】
前記グループ処理は、前記リング選択処理に設けたグループテーブルにグループ化したい複数のポート番号を登録し、任意のポート選択条件を指定することによって登録したある一つのポート宛てのフレームを登録してある他の複数のポートへ前記ポート選択条件にしたがって分配することを特徴とする請求項１９または請求項２０記載の運用管理方法。
【請求項２２】
前記ＲＰＲ機能を装置に追加し、その追加したＲＰＲ機能に接続しているポートを前記グループテーブルに追加登録することを特徴とする請求項２１記載の運用管理方法。
【請求項２３】
前記ＲＰＲリングの収容数を増加する場合に、前記リング選択処理を行うリング選択手段のスイッチ容量のみを変更することを特徴とする請求項１９から請求項２２のいずれか記載の運用管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリングネットワーク、通信装置及びそれらに用いる運用管理方法に関し、特にＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能をもつ通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のＲＰＲ機能においては、伝送容量の有効利用、高速な障害切替え、二重リングネットワーク等を特徴とするＲＰＲと呼ばれるネットワークプロトコル（例えば、非特許文献１参照）が用いられている。
【０００３】
【非特許文献１】“Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ”（ＩＥＥＥ８０２．１７，２００４年９月）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１７のＲＰＲプロトコルは伝送容量の有効利用、高速な障害切替え、二重リングネットワーク等を特徴とし、ＲＰＲではＳｐａｔｉａｌ  Ｒｅｕｓｅ、Ｆａｉｒｎｅｓｓと呼ばれる機能によってＲＰＲリングネットワークの伝送容量の有効活用が図られている。しかしながら、物理的な伝送容量の上限を超えてＲＰＲリングの伝送容量を増やしたい場合、実際の装置では物理的にさらに大容量の伝送媒体を利用可能なＲＰＲ装置もしくはＲＰＲ機能を備えたカードの交換を意味し、既存の装置、カードのままでは拡張できないという問題がある。
【０００５】
また、ＲＰＲプロトコルでは、リンクやノード障害に対して、Ｗｒａｐｐｉｎｇ、Ｓｔｅｅｒｉｎｇのような障害時の転送ルートの切替え方式が規定されているが、これらの方式は障害が一箇所の場合には有効であるが、複数箇所で障害が発生した場合には、リング上の全てのノード間通信を保証できないという問題がある。
【０００６】
伝送容量の拡張及びリンクの冗長化の問題を解決する方法としては、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄのＬｉｎｋ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ技術があるが、これはリンクで接続される２つの装置間にしか適用できない。そのため、ＲＰＲリングのようなリング上に複数のノードを含むトポロジーのネットワークに対して、ＲＰＲリングの伝送容量の拡張及び冗長化を解決する手段がない。また、このような方式はＩＥＥＥ８０２．１７のＲＰＲプロトコル自体には規定されていない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、伝送容量の拡張とリングネットワークの高い信頼性とを実現することができるリングネットワーク、通信装置及びそれらに用いる運用管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるリングネットワークは、ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能を持つ通信装置間を複数のＲＰＲリングにて接続して構成している。
【０００９】
本発明による他のリングネットワークは、上記の構成において、前記通信装置が、前記複数のＲＰＲリングにトラフィックを分配する分配手段と、前記複数のＲＰＲリングにおいてリンク障害の発生を検出した時にそのリンク障害を発生したＲＰＲリング以外の正常なＲＰＲリングにトラフィックを集約させる集約手段とを備えている。
【００１０】
本発明による別のリングネットワークは、ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能をもつ通信装置間を複数のＲＰＲリングにて接続し、
前記通信装置は、フレームをＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ）の検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして動作するフレーム転送機能と、前記フレームに対してＲＰＲプロトコル準拠の処理を実施するリング処理機能及び前記フレーム転送機能からなるＲＰＲ機能と、前記ＲＰＲ機能と前記フレーム転送機能との間の通信を仲介するリング選択手段とを備え、
前記フレーム転送機能は、前記フレームを前記リング選択手段に転送する際に装置内ヘッダを付与して転送し、
前記リング選択手段は、前記フレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索して得られた宛先へフレームを転送するポート選択機能と、ある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ機能とを具備している。
【００１１】
本発明による通信装置は、ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能を持ち、他の通信装置との間を複数のＲＰＲリングにて接続してリングネットワークを構成し、
前記複数のＲＰＲリングにトラフィックを分配する分配手段と、前記複数のＲＰＲリングにおいてリンク障害の発生を検出した時にそのリンク障害を発生したＲＰＲリング以外の正常なＲＰＲリングにトラフィックを集約させる集約手段とを備えている。
【００１２】
本発明による他の通信装置は、ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能を持ち、他の通信装置との間を複数のＲＰＲリングにて接続してリングネットワークを構成し、
フレームをＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ）の検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして動作するフレーム転送機能と、前記フレームに対してＲＰＲプロトコル準拠の処理を実施するリング処理機能及び前記フレーム転送機能からなるＲＰＲ機能と、前記ＲＰＲ機能と前記フレーム転送機能との間の通信を仲介するリング選択手段とを備え、
前記フレーム転送機能は、前記フレームを前記リング選択手段に転送する際に装置内ヘッダを付与して転送し、
前記リング選択手段は、前記フレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索して得られた宛先へフレームを転送するポート選択機能と、ある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ機能とを具備している。
【００１３】
本発明による運用管理方法は、ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能を持つ通信装置間を複数のＲＰＲリングにて接続してリングネットワークを構成している。
【００１４】
本発明による他の運用管理方法は、上記の構成において、前記通信装置が、前記複数のＲＰＲリングにトラフィックを分配する処理と、前記複数のＲＰＲリングにおいてリンク障害の発生を検出した時にそのリンク障害を発生したＲＰＲリング以外の正常なＲＰＲリングにトラフィックを集約させる処理とを実行している。
【００１５】
本発明による別の運用管理方法は、ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能をもつ通信装置間を複数のＲＰＲリングにて接続してリングネットワークを構成し、
前記通信装置が、フレームをＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ）の検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとして動作するフレーム転送処理と、前記フレームに対してＲＰＲプロトコル準拠の処理を実施するリング処理及び前記フレーム転送処理からなるＲＰＲ処理と、前記ＲＰＲ処理と前記フレーム転送処理との間の通信を仲介するリング選択処理とを実行し、
前記フレーム転送処理が、前記フレームを前記リング選択処理に転送する際に装置内ヘッダを付与して転送し、
前記リング選択処理が、前記フレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にスイッチテーブルを検索して得られた宛先へフレームを転送するポート選択処理と、ある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ処理とを含んでいる。
【００１６】
すなわち、本発明の通信装置は、上記の課題を解決するために、ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能をもつ通信装置間を複数のＲＰＲリングにて接続してリングネットワークを構成している。これによって、本発明の通信装置では、複数のＲＰＲリングにて伝送容量の拡張を図ることが可能となり、複数のＲＰＲリングのいずれかで障害が発生しても他のＲＰＲリングにてカバーすることが可能となるため、リングネットワークの高い信頼性を実現することが可能となる。
【００１７】
本発明の通信装置は、上記の構成において、トラフィックを分配する手段と、リンク障害が発生したＲＰＲリングを検出し、そのＲＰＲリングを除き、正常なＲＰＲリングにトラフィックを集約する手段とを備えているので、上記と同様に、伝送容量の拡張とリングネットワークの高い信頼性とを実現することが可能となる。
【００１８】
本発明の通信装置では、複数のＲＰＲリングと装置外部に伝送媒体を介して接続するためのインタフェースポートを収容可能な装置であり、複数のＲＰＲリングを論理的に統合し、一つのＲＰＲリングとして取り扱うことを可能とする機能ブロックを持つことで、伝送容量の高帯域化とＲＰＲリングの耐障害性の向上とを図ることを特徴とする。また、本発明の通信装置では、リングの容量拡張の設定として、運用開始時に固定テーブルを設定するだけでよく、装置の運用管理、設定が容易であることも特徴である。
【００１９】
より具体的に説明すると、本発明の通信装置は、リング選択部と、２つのＲＰＲ機能部と、２つのフレーム転送機能部とから構成されている。ＲＰＲ機能部及びフレーム転送機能部はリング選択部に接続されている。フレーム転送機能部はフレームをＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ）の検索によって得られる宛先へ転送するスイッチとしての機能を有している。フレームをリング選択部に転送する場合には、ヘッダ編集部にて装置内ヘッダを付与して転送する。
【００２０】
ＲＰＲ機能部は、リング処理機能部とフレーム転送機能部とを備えている。リング処理機能部は、他の通信装置から受信したＲＰＲフレームに対して、もしくはフレーム転送機能部からのフレームに対してＩＥＥＥ８０２．１７のＲＰＲプロトコル準拠の動作を実施する。
【００２１】
リング選択部は、上記の特徴を実現する本発明の通信装置の主要機能ブロックである。リング選択部はＲＰＲ機能部とフレーム転送機能部との間の通信を仲介するスイッチ機能を有する。リング選択部はフレーム転送機能部、ＲＰＲ機能部でフレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にＳＷ（スイッチ）テーブルを検索し、得られた宛先へフレームを転送する。ＳＷテーブルはリング選択部の入力ポート番号と装置内ヘッダ情報とを基に出力ポート番号を得るテーブルであり、装置運用開始時に固定設定されるテーブルである。
【００２２】
また、リング選択部はある一つのポート宛てのフレームを複数のポートに分配可能とするグループ機能を有する。このグループ機能は、リング選択部が備えるグループテーブルにグループ化したい複数のポート番号を登録し、任意のポート選択条件（アルゴリズム）を指定することによって、登録したある一つのポート宛てのフレームを、登録してある他の複数のポートへ、ポート選択条件にしたがって分配する。
【００２３】
リング選択部は上記の機能によって、登録したポート全てにトラフィックを転送可能となり、複数のポートをあたかも一つのポートのように扱うことが可能になるとともに、グループテーブルに登録したポート数倍だけ、転送可能なトラフィック量を増やすことが可能となる。この場合、グループテーブルは装置運用開始時に固定設定すればよい。
【００２４】
ＲＰＲリング容量の高帯域化は、上記のグループ機能によって実現する。ＲＰＲ機能部に接続しているポートをグループテーブルに登録することによって、ある一つのＲＰＲ機能部宛てのフレームは他の複数のＲＰＲ機能部に分配されるようになる。その結果、複数のＲＰＲリングにフレームが分配されることになるので、伝送容量を拡張した一つのＲＰＲリングのように扱うことが可能となる。さらに、ＲＰＲリングを追加して、容量を拡張するには、ＲＰＲ機能部を装置に追加して、その追加したＲＰＲ機能部に接続しているポートをグループテーブルに追加登録するだけでよい。
【００２５】
上記のように、本発明の通信装置では、リング選択部が備えるグループ機能で複数のＲＰＲ機能部にフレームを分配することによって、複数のＲＰＲリングを一つに束ねたＲＰＲリングのように扱い、束ねたＲＰＲリング数倍にＲＰＲリングの伝送容量を拡張することが可能となる。
【００２６】
また、本発明の通信装置では、上記の複数のＲＰＲリングを束ねる運用形態において、ある一つのＲＰＲリングにＲＰＲのプロテクション（Ｓｔｅｅｒｉｎｇ、Ｗｒａｐｐｉｎｇ）では回避できないリンク障害が発生し、リングに接続する全ノード間通信が不可能になった場合でも、その障害リングへのフレーム転送を停止し、残りの正常なリングにフレーム転送を集約することで、通信の継続を可能とする。この機能によって、ＲＰＲリングの冗長化が実現可能となり、ＲＰＲリングの耐障害性の向上が図れる。
【００２７】
この機能は、リング選択部が備えるＳＷテーブルにおいて、障害リングが接続するＲＰＲ機能部宛てのエントリの出力ポート番号を正常なリングが接続するＲＰＲ機能部のポートに変更するとともに、グループテーブルからその出力ポート番号を削除することによって実現している。この障害対応はＳＷテーブル、グループテーブルの変更のみで可能なため、高速に処理することが可能となる。また、これらのテーブルは障害が発生したリングを構成するＲＰＲ機能部の検出によって、自動的に変更することも可能である。
【００２８】
上記の複数のＲＰＲリングを束ねる運用形態を構成するためには、運用者が装置運用開始時に、リング選択部のスイッチ機能及びＲＰＲリングのグループ化の設定をＳＷテーブル、グループテーブルに対して行うだけでよいので、装置の運用管理、設定が容易である。加えて、ＲＰＲリングの収容数を増加させたい場合には、リング選択部のスイッチ容量のみを変更すればよい構成であり、他のＲＰＲ機能部、フレーム転送機能部はなんら変更の必要がないので、ＲＰＲ機能部、フレーム転送機能部の流用性も高い。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、伝送容量の拡張とリングネットワークの高い信頼性とを実現することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による通信装置の構成を示すブロック図である。図１において、通信装置１はリング選択部３と、２つのＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）機能部２１，２２と、２つのフレーム転送機能部４１，４２とから構成されている。以下の説明において、本発明の一実施例による通信装置は、例えば、イーサネット（登録商標）のフレームを扱うものとし、イーサネット（登録商標）のフレームを単にフレームと表記する。
【００３１】
ＲＰＲ機能部２１，２２はリング処理機能部２１１，２２１と、フレーム転送機能部４３，４４とを備えている。また、ＲＰＲ機能部２１，２２及びフレーム転送機能部４１，４２はリング選択部３に接続されており、フレーム転送機能部４１〜４３にはそれぞれを区別するために予め固有の識別子１〜４が付与されている。
【００３２】
フレーム転送機能部４１，４２は装置外部に伝送媒体を介して接続するためのポートを２つ備え（ポート４１１１，４１１２，４２１１，４２１２）、装置外部との間でフレームの送受信を行う。また、フレーム転送機能部４１，４２はリング選択部３に接続するためのポート４１１３，４２１３を備えている。
【００３３】
ＲＰＲ機能部２１，２２は上記のリング処理機能部２１１，２２１及びフレーム転送機能部４３，４４にＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１７の処理を実施する。フレーム転送機能部４１，４２のポートは装置外部と接続しているが、ＲＰＲ機能部２１，２２ではフレーム転送機能部４３，４４のポートをリング処理機能部２１１，２２１と接続しているポート４３１１，４４１１として扱う。また、フレーム転送機能部４３，４４はリング選択部３と接続するためのポート４３１２，４４１２を備えている。
【００３４】
リング処理機能部２１１，２２１はＲＰＲリング上の他の通信装置（図示せず）と伝送媒体を介して接続するため、Ｒｉｎｌｇｅｔ０とＲｉｎｇｌｅｔ１のＷｅｓｔポート、Ｅａｓｔポートの計４つの物理ポート２１１１〜２１１４、２２１１〜２２１４を備え、他の通信装置とＲＰＲフレームの送受信を行う。
【００３５】
フレーム転送機能部４１，４２はフレームを所定の宛先に転送するスイッチとしての機能を有し、受信したフレームをその宛先によって自身のフレーム転送機能部の他のポートへ、もしくはリング選択部３を介して他のフレーム転送機能部のポートへ、もしくはリング選択部３を介してＲＰＲ機能部２１，２２へ転送する。
【００３６】
図２は図１のフレーム転送機能部４１の構成を示すブロック図である。図２において、フレーム転送機能部４１はＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ：フォワーディングデータベース）４１３と、ＦＤＢ管理機能４１２と、ヘッダ編集機能４１４とを備えている。
【００３７】
ＦＤＢ４１３はフレーム転送機能部４１のＦＤＢ管理機能４１２によって作成、管理され、フレームをフレーム転送機能部４１のどのポートから出力するのかを決定するために参照される。尚、図示していないが、他のフレーム転送機能部４２〜４４もこのフレーム転送機能部４１と同様の構成となっている。
【００３８】
図３は図２のＦＤＢ４１３の構成を示す図である。図３において、ＦＤＢ４１３に格納される情報には、フレームのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスと、フレーム転送機能部４１のポート番号と、識別子とがある。ここで、ポート番号フィールドには物理ポート番号（ＲＰＲ機能部２１，２２の場合にはリング処理機能部２１１，２２１と接続しているポート番号）が格納される。
【００３９】
ＦＤＢ４１３は通信が行われない限り、未登録状態である。フレーム転送機能部４１がフレームを自フレーム転送機能部４１の装置外部と接続されているポートから受信した時にＦＤＢ４１３を参照し、送信元ＭＡＣアドレスが登録されているかをチェックする。送信元ＭＡＣアドレスが登録されていない場合には、ＦＤＢ管理機能４１２が動作する。ＦＤＢ管理機能４１２は受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスがＦＤＢ４１３に登録されていない場合、ＦＤＢ４１３にそのＭＡＣアドレスと、そのフレームを受信したフレーム転送機能部４１の入力ポート番号と識別子とを登録する。
【００４０】
フレーム転送機能部４１が受信したフレームがユニキャストフレームの場合、宛先ＭＡＣアドレスがＦＤＢ４１３に登録されているかをチェックする。宛先ＭＡＣアドレスが登録されている場合、フレーム転送機能部４１はＦＤＢ４１３の識別子フィールドの値と自フレーム転送機能部４１の識別子とを比較する。識別子が一致しない場合、フレーム転送機能部４１はそのフレームを他のフレーム転送機能部４２宛てのフレームと判断し、ヘッダ編集機能４１４が動作する。
【００４１】
ヘッダ編集機能４１４ではフレームの出力ポートがリング選択部３と接続されているポートに決定した場合、ＦＤＢ４１３の情報を参照して装置内ヘッダを作成し、フレームの先頭に付与する。また、フレームをリング選択部３から受信した場合、フレーム転送機能部４１では、フレームの装置内ヘッダを削除し、そのヘッダ情報をＦＤＢ管理機能４１２に渡し、ＦＤＢ４１３に登録させる。
【００４２】
図４は図２のヘッダ編集機能４１４にて付与される装置内ヘッダの構成を示す図である。図４において、装置内ヘッダに格納される情報にはフレームタイプ、宛先ポート番号、宛先識別子、送信元ポート番号、送信元識別子がある。フレームタイプはフレームがユニキャストフレームなら“１”が、ブロードキャストフレームなら“２”が格納される。宛先／送信元ポート番号は宛先／送信元のフレーム転送機能部のポート番号を示す。宛先／送信元識別子は宛先／送信元のフレーム転送機能部の識別子を示す。
【００４３】
宛先ポート番号／宛先識別子はＦＤＢ４１３のポート番号／識別子から、送信元ポート番号／送信元識別子は自フレーム転送機能部４１の入力ポート番号／識別子から得られる。但し、ブロードキャストフレームの場合、宛先ポート番号／宛先識別子は格納されない。ヘッダ編集機能４１４にて装置内ヘッダが付与されたフレームは、リング選択部３へ転送される。
【００４４】
識別子が一致する場合、フレーム転送機能部４１はＦＤＢ４１３のポート番号フィールドの値を自フレーム転送機能部４１の出力ポートと判断し、伝送媒体へ出力する。フレーム転送機能部４１が受信したフレームがブロードキャストフレーム、もしくは宛先ＭＡＣアドレスがＦＤＢ４１３に登録されていない場合、フレーム転送機能部４１の入力ポートを除く全てのポートへ出力される。
【００４５】
図５は図１のＲＰＲ機能部２１の構成を示すブロック図である。図５において、ＲＰＲ機能部２１はＩＥＥＥ８０２．１７を実施するリング処理機能部２１１とフレーム転送機能部４３とを備えている。ＲＰＲ機能部２１のフレーム転送機能部４３は、上記のフレーム転送機能部４１，４２と同様の構成及び動作であり、ＦＤＢ４３３とＦＤＢ管理機能４３２とヘッダ編集機能４３４とを備え、リング選択部３とのフレームの送受信の場合に機能する。
【００４６】
リング処理機能部２１１は、ＲＰＲリング上の他の通信装置から受信したＲＰＲフレームのＲＰＲヘッダに格納されている宛先ＭＡＣアドレスが自装置のＭＡＣアドレスと一致しない場合、同一Ｒｉｎｇｌｅｔの受信ポートと反対側のポートへと転送する（Ｔｒａｎｓｉｔ処理）。宛先ＭＡＣアドレスが自装置のＭＡＣアドレスと一致する場合、リング処理機能部２１１はＲＰＲヘッダを削除し、フレーム転送機能部４３にて宛先のフレーム転送機能部（４１か４２）を決定し、それをリング選択部３へ転送する（Ｄｒｏｐ処理）。
【００４７】
また、リング処理機能部２１１は、フレーム転送機能部４１，４２からリング選択部３を介してフレームが転送されてきた場合、ＩＥＥＥ８０２．１７のプロトコルにしたがってＲＰＲヘッダでカプセル化し、選択されたＲｉｎｇｌｅｔのポートから他の通信装置へ送信する（Ａｄｄ処理）。リング処理機能部２１１は、ＩＥＥＥ８０２．１７準拠の動作を実施し、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成及び動作の説明については省略する。尚、図示していないが、ＲＰＲ機能部２２は上記のＲＰＲ機能部２１と同様の構成及び動作となっている。
【００４８】
図６は図１のリング選択部３の構成を示すブロック図である。図６において、リング選択部３は複数のポート３１〜３４とＳＷテーブル３５とグループテーブル３６とを備え、ＲＰＲ機能部２１，２２とフレーム転送機能部４１，４２とにそれぞれ１対１で接続され、各ポート３１〜３４には固有のポート番号が割り当てられている。また、リング選択部３はフレーム転送機能部４１，４２、ＲＰＲ機能部２１，２２でフレームに付与された装置内ヘッダの情報を基にＲＰＲ機能部２１，２２とフレーム転送機能部４１，４２との間の通信を仲介するＳＷ（スイッチ）機能３７と、ポート選択機能３８と、グループ機能３９とを備えている。
【００４９】
図７は図６のＳＷテーブル３５の構成を示す図であり、図８は図６のグループテーブル３６の構成を示す図である。これら図１と図５〜図８とを参照してリング選択部３について説明する。リング選択部３には、図７に示すように、装置内ヘッダに格納された転送先の機能部の識別子と入力ポート番号とから出力ポート番号を一意に求めることが可能なＳＷテーブル３５が設けられており、ＳＷテーブル３５にはそれらの値が予め固定で設定されている。
【００５０】
リング選択部３のポート選択機能３８は、入力されたフレームの装置内ヘッダ情報を基にＳＷテーブル３５を検索して出力ポートを決定してＳＷ機能３７に指示し、そのフレームを転送先のフレーム転送機能部へと転送する。
【００５１】
ＲＰＲ機能部２１，２２からフレーム転送機能部４１，４２へのフレーム転送の場合、リング選択部のポート選択機能３８は転送元のＲＰＲ機能部２１，２２が接続されたリング選択部３の入力ポート番号と、装置内ヘッダにある転送先のフレーム転送機能部４１，４２の識別子とを基にＳＷテーブル３５を検索して出力ポート番号を決定してＳＷ機能３７に指示し、そのポートに接続されたフレーム転送機能部４１，４２へとフレームを転送する。
【００５２】
また、リング選択部３は複数のポートを束ね、仮想的に一つのポートとして扱うことで転送容量の拡大を実現するグループ機能３９を有している。このグループ機能３９では、複数のポートをグループ化し、任意の条件を基にフレームを複数のポートへ分配して出力することができる。このグループ機能３９のために、リング選択部３には、図７に示すように、入力ポート番号から、グループに属するポート番号（グループポート番号）とその中から出力ポート番号とを選択する条件（アルゴリズム）が得られるグループテーブル３６を備えており、グループテーブル３６にはそれらの値が予め固定で設定されている。出力ポート選択条件（アルゴリズム）は任意に設定可能であり、グループポート番号にはグループに所属させたいポート番号を登録する。
【００５３】
グループ機能３９はポート選択機能３８で出力ポート番号が決定したフレームに対して、入力ポートに対応するグループテーブル３６のエントリからその出力ポート番号がグループポート番号と一致しているかをチェックする。それらの番号が一致した場合、グループ機能３９はグループポート番号の中から設定された条件にしたがって選択した出力ポート番号にフレームを出力するようにＳＷ機能３７に指示する。それらの番号が一致しない場合、グループ機能３９はポート選択機能３８から得られた出力ポート番号にフレームを出力するようにＳＷ機能３７に指示する。また、転送フレームがブロードキャストの場合、グループ機能３９はそのフレームを、入力ポートを除いた他の全てのポートに転送するようにＳＷ機能３７に指示する。但し、グループに属するポートへは、グループ機能３９にて、出力ポート選択条件にしたがってグループポートの中から選択した一つのポートにのみ転送する。
【００５４】
フレーム転送機能部４１，４２からＲＰＲ機能部２１，２２へのフレーム転送の場合、このグループ機能３９で、複数のＲＰＲ機能部２１，２２が接続されたポートを１つのグループとして設定すれば、複数のＲＰＲ機能部２１，２２にトラフィックが転送可能となり、複数のＲＰＲ機能部２１，２２があたかも１つのＲＰＲ機能部として機能し、ＲＰＲリングの容量拡大を実現することができる。尚、グループ機能３９では、リング処理機能部２１１，２２１のリングチェック機能によるＲＰＲリングのチェックで障害が検出された時に送られてくる障害情報を基に複数のポートのグループ化の更新を行っている。
【００５５】
グループテーブル３６のポート選択条件は、この通信装置１に入力するトラフィックの特性を考慮して、ポート選択の偏りがないよう、複数のＲＰＲ機能部２１，２２に適切に振り分けられるように設定することで、拡張したＲＰＲリング容量を効率的に使用することができる。ポート選択条件としてはラウンドロビンやフレーム、及びＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットのヘッダ情報、またはこれらの組み合わせを基にハッシュ計算した結果を利用してもよい。
【００５６】
図９は本発明の一実施例によるリングネットワークの構成を示すブロック図であり、図１０（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例によるＦＤＢの保持内容を示す図である。これら図１〜図１０を参照して本発明の一実施例によるリングネットワークの動作について説明する。以下の説明では、図９に示すホスト９１とホスト９２との間で通信する場合の通信装置１１の動作について述べる。尚、以下の説明では通信装置１１の動作に着目するので、通信装置１２の動作についての説明は省略する。また、通信装置１２は通信装置１１と同様の動作を行う。
【００５７】
図９において、本発明の一実施例によるリングネットワークは、通信装置１１，１２が複数のＲＰＲリングに接続されており、それぞれのリング選択部３のポート選択機能３８及びグループ機能３９によって、一つのＲＰＲリングとして扱われる。通信装置１１では、フレーム転送機能部４１のポート４１１１に直接ホスト９１が接続されており、通信装置１２でも同様にフレーム転送機能部のポートに直接ホスト９２が接続されているものとし、ホスト９１，９２のＭＡＣアドレスをそれぞれ「Ａ」，「Ｂ」とする。
【００５８】
通信装置１１，１２においては、それぞれＳＷテーブル３５及びグループテーブル３６に図７及び図８に示す内容が予め登録されている。ＳＷテーブル３５にはフレーム転送機能部４１，４２からの入力を識別子によって他のどのフレーム転送機能部へも出力可能なように登録している。フレーム転送機能部４３，４４からの入力はＲＰＲフレームのＤＲＯＰトラフィックであり、再度、ＲＰＲリングに送信してはならないので、フレーム転送機能部４１，４２にのみ出力可能なように登録している。
【００５９】
グループテーブル３６ではポート３３，３４をグループポートとして登録している。本実施例ではアルゴリズムをラウンドロビンとし、ポートは交互に選択されるものとする。通信装置１１のポート２１１１〜２１１４と通信装置１２とを接続しているリングをリング１とし、通信装置１１のポート２２１１〜２２１４と通信装置１２とを接続しているリングをリング２とする。
【００６０】
通信装置１１，１２間のＲＰＲフレーム転送については、リング処理機能部２１１，２２１でのＩＥＥＥ８０２．１７のプロトコル処理にしたがって、通信装置１１から通信装置１２への出力ではポート２１１１，２２１１が、通信装置１２から通信装置１１への入力ではポート２１１２，２２１２がそれぞれ選択されるものとする。
【００６１】
最初に、ホスト９１からホスト９２にフレームを転送する場合について説明する。ホスト９１はホスト９２のＭＡＣアドレスを知らないため、宛先ＭＡＣアドレスをブロードキャストアドレス、送信元ＭＡＣアドレスを「Ａ」としてフレームを通信装置１１のポート４１１１に送信する。
【００６２】
フレーム転送機能部４１ではＦＤＢ４１３を参照し、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレス：Ａが登録されているかをチェックするが、登録されていないので、ＦＤＢ管理機能４１２によってＦＤＢ４１３にＭＡＣアドレス：Ａ、識別子：１、ポート番号４１１１を登録する［図１０（ａ）参照］。
【００６３】
ホスト９１からのフレームはブロードキャストフレームなので、フレーム転送機能部４１の入力ポート４１１１を除く全てのポート４１１２，４１１３から出力される。そのフレームはポート４１１３からリング選択部３へ転送されるので、ヘッダ編集機能４１４にてＦＤＢ４１３を参照して、装置内ヘッダがフレームの先頭に付与される。装置内ヘッダにはフレームタイプ：２、送信元ポート番号：４１１１、送信元識別子：１が格納される。このフレームはブロードキャストフレームのため、宛先ポート番号／宛先識別子には値が格納されない。
【００６４】
リング選択部３のポート選択機能３８は装置内ヘッダを参照し、フレームタイプ：２なのでブロードキャストフレームと判断し、入力ポート３１を除く全てのポート３２，３３，３４を出力ポートとする。リング選択部３のグループ機能３９は入力ポート３１のグループテーブル３６のグループポート番号とポート３２，３３，３４とを比較する。ポート３３，３４が一致するので、アルゴリズムにしたがってポート３３，３４のどちらかからＲＰＲ機能部２１，２２に出力される。本実施例ではラウンドロビンのアルゴリズムにしたがって、ポート３３が選択されたものとする。
【００６５】
また、ポート３２はグループテーブル３６のグループポート番号と一致しないため、そのままフレーム転送機能部４２に転送される。フレーム転送機能部４２の動作は後述するフレーム転送機能部４１の動作と同様のため、その説明を省略する。
【００６６】
ポート３３からＲＰＲ機能部２１のフレーム転送機能部４３に入力されたフレームはヘッダ編集機能４３４にて装置内ヘッダが削除され、ＦＤＢ管理機能４３２に渡される。ＦＤＢ管理機能４３２に渡されたヘッダ情報の送信元ポート番号：４１１１、送信元識別子：１と送信元ＭＡＣアドレス：ＡとがＦＤＢ４３３に登録される［図１０（ｂ）参照］。
【００６７】
このフレームはフレームタイプ：２なのでブロードキャストフレームと判断され、フレーム転送機能部４３の入力ポート４３１２を除く全てのポート４３１１からリング処理機能部２１１に出力される。リング処理機能部２１１はＲＰＲプロトコルにしたがって、ＲＰＲフレームをポート２１１１から通信装置１２に送信する。通信装置１２は後述する通信装置１１の動作と同様に動作するので、ＲＰＲフレームがホスト９２に送信される。
【００６８】
次に、ホスト９２からホスト９１にフレームを転送する場合について説明する。ホスト９２はホスト９１のＭＡＣアドレスをラーニングしたため、宛先ＭＡＣアドレスを「Ａ」とし、送信元ＭＡＣアドレスを「Ｂ」として通信装置１２にフレームを送信する。通信装置１１でのリング選択と同様に、通信装置１２でＲＰＲリング選択が行われ、リング１が選択されたとする。ＲＰＲフレームはポート２１１２からＲＰＲ機能部２１のリング処理機能部２１１に入力される。ＲＰＲプロトコルのＤＲＯＰ処理を行い、ポート４３１１へ転送される。
【００６９】
フレーム転送機能部４３では図１０（ｂ）に示すＦＤＢ４３３を参照し、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレス：Ｂが登録されているかをチェックするが、登録されていないので、ＦＤＢ管理機能４３２によってＦＤＢ４３３にＭＡＣアドレス：Ｂ、識別子：３、ポート番号４３１１が登録される［図１０（ｄ）参照］。
【００７０】
フレーム転送機能部４３はホスト９２からのフレームがユニキャストフレームなので、宛先ＭＡＣアドレス：ＡのエントリがＦＤＢ４３３に登録されているかをチェックする。この場合、ＦＤＢ４３３には宛先ＭＡＣアドレス：Ａのエントリが登録されているので、識別子フィールドの値：１とフレーム転送機能部４３の識別子：３とを比較する。これらの識別子が一致しないので、フレーム転送機能部４３は出力ポート４３１２からリング選択部３への転送と判断し、ヘッダ編集機能４３４を動作させる。
【００７１】
ヘッダ編集機能４３４はフレームタイプ：１、送信元ポート番号：４３１１、送信元識別子：３とＦＤＢ４３３とを参照して、ポート番号から宛先ポート番号：４１１１、宛先識別子：１を装置内ヘッダに格納し、フレームの先頭に付与する。装置内ヘッダを付与したフレームはポート４３１２からリング選択部３のポート３３へ転送される。
【００７２】
リング選択部３のポート選択機能３８は装置内ヘッダを参照し、フレームタイプ：１なのでユニキャストフレームと判断し、入力ポート３３と装置内ヘッダの宛先識別子：１とをキーにＳＷテーブル３５を検索すると、出力ポート３１が得られる。この場合、リング選択部３のグループ機能３９にて入力ポート３３のグループテーブル３６のエントリを検索するが、存在しないため、出力ポート３１が決定する。ポート３１からフレームが入力されたフレーム転送機能部４１ではヘッダ編集機能４１４にて装置内ヘッダが削除され、ヘッダ情報がＦＤＢ管理機能４１２に渡される。
【００７３】
フレーム転送機能部４１は図１０（ａ）に示すＦＤＢ４１３を参照し、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレス：Ｂが登録されているかをチェックする。フレーム転送機能部４１はＦＤＢ４１３に送信元ＭＡＣアドレス：Ｂが登録されていないので、ＦＤＢ管理機能４１２によってＦＤＢ４１３にＭＡＣアドレス：Ｂ、識別子：３、ポート番号４３１１を登録する［図１０（ｃ）参照］。装置内ヘッダを参照すると、フレームタイプ：１なのでユニキャストフレームと判断されるため、出力ポートは宛先ポート番号：４１１１となる。フレームはフレーム転送機能部４１のポート４１１１からホスト９１に送信される。
【００７４】
次に、ホスト９１からホスト９２にフレームを再度転送する場合について説明する。ホスト９１はホスト９２のＭＡＣアドレスをラーニングしたため、宛先ＭＡＣアドレスをＢ、送信元ＭＡＣアドレスをＡとして通信装置１１のポート４１１１に送信する。
【００７５】
フレーム転送機能部４１では図９（ｃ）に示すＦＤＢ４１３を参照し、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレス：Ａが登録されているかをチェックすると、送信元ＭＡＣアドレス：Ａが登録されているので、次の処理を行う。フレーム転送機能部４１はこのフレームがユニキャストフレームなので、宛先ＭＡＣアドレス：ＢのエントリがＦＤＢ４１３に登録されているかをチェックする。この場合、ＦＤＢ４１３に宛先ＭＡＣアドレス：Ｂのエントリが登録されているので、フレーム転送機能部４１は識別子フィールドの値：３とフレーム転送機能部４１の識別子：１とを比較する。
【００７６】
これらの識別子が一致しないので、フレーム転送機能部４１は出力ポート４１１２からリング選択部３への転送と判断し、ヘッダ編集機能４１４を動作させる。ヘッダ編集機能４１４はフレームタイプ：１、送信元ポート番号：４１１１、送信元識別子：１とＦＤＢ４１３とを参照して、ポート番号から宛先ポート番号：４３１１、宛先識別子：３を装置内ヘッダに格納し、フレームの先頭に付与する。装置内ヘッダを付与したフレームはポート４１１２からリング選択部３のポート３１へ転送される。
【００７７】
リング選択部３のポート選択機能３８は装置内ヘッダを参照すると、フレームタイプ：１なのでユニキャストフレームと判断し、入力ポート３１と装置内ヘッダの宛先識別子：３とをキーにＳＷテーブル３５を検索し、出力ポート３３を得る。リング選択部３のグループ機能３９は入力ポート３１のグループテーブル３６のグループポート番号３３，３４と出力ポート３３とを比較する。ポート３３が一致するので、リング選択部３はアルゴリズムにしたがってポート３３，３４のどちらかからＲＰＲ機能部２１，２２に出力する。この場合、前回のフレーム転送ではポート３３が選択されたので、ラウンドロビンでポート３４が選択される。
【００７８】
ポート３４からフレームが入力されたＲＰＲ機能部２２のフレーム転送機能部４４ではヘッダ編集機能４４４にて装置内ヘッダが削除され、ヘッダ情報がＦＤＢ管理機能４４２に渡される。フレーム転送機能部４４はＦＤＢ４４３を参照し、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレス：Ａが登録されているかをチェックする。ＦＤＢ４４３に送信元ＭＡＣアドレス：Ａが登録されていないので、フレーム転送機能部４４はＦＤＢ管理機能４４２によってＦＤＢ４４３にＭＡＣアドレス：Ａ、識別子に１、ポート番号にポート４１１１を登録する［図１０（ｅ）参照］。
【００７９】
この場合には、装置内ヘッダのフレームタイプ：１なので、ユニキャストフレームと判断される。ここで、装置内ヘッダの宛先ポート番号には宛先ポート４３１１のポート番号が格納されており、フレーム転送機能部４４のポート４４１１と宛先ポート４３１１のポート番号とが一致しない場合、転送ができなくなる。そのため、グループ機能によってグループ化したＲＰＲ機能部のリング処理機能部とフレーム転送機能部とを接続するポートには同一のポート番号を割り当てるものとする。このように、ポート４３１１とポート４４１１とのポート番号を同じ値とすることで、宛先ポート４３１１のポート番号のフレームもポート４４１１からリング処理機能部２２１に転送することが可能となる。
【００８０】
リング処理機能部２２１はＲＰＲプロトコルにしたがって、ＲＰＲフレームをポート２２１１から通信装置１２に送信する。通信装置１２は通信装置１１と同様に動作し、ホスト９２にフレームを送信する。
【００８１】
次に、ホスト９２からホスト９１にフレームを再度転送する場合について説明する。ホスト９２はホスト９１のＭＡＣアドレスをラーニングしたため、宛先ＭＡＣアドレスをＡ、送信元ＭＡＣアドレスをＢとして通信装置１２に送信する。通信装置１２では、通信装置１１でのリング選択と同様に、ＲＰＲリング選択が行われ、前回のフレーム転送ではリング１が選択されたので、今回はラウンドロビンでリング２が選択される。ＲＰＲフレームはポート２２１２からＲＰＲ機能部２２のリング処理機能部２２１に入力される。ＲＰＲプロトコルのＤＲＯＰ処理を行い、ポート４４１１へ転送される。
【００８２】
フレーム転送機能部４４では図１０（ｅ）に示すＦＤＢ４４３を参照し、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレス：Ｂが登録されているかをチェックするが、ＦＤＢ４４３に送信元ＭＡＣアドレス：Ｂが登録されていないので、ＦＤＢ管理機能４４２によってＦＤＢ４４３にＭＡＣアドレス：Ｂ、識別子：４、ポート番号４４１１を登録する［図１０（ｆ）参照］。
【００８３】
フレーム転送機能部４４ではこのフレームがユニキャストフレームなので、宛先ＭＡＣアドレス：ＡのエントリがＦＤＢ４４３に登録されているかをチェックする。ＦＤＢ４４３に宛先ＭＡＣアドレス：Ａのエントリが登録されているので、フレーム転送機能部４４は識別子フィールドの値：１とフレーム転送機能部４４の識別子：４とを比較する。
【００８４】
フレーム転送機能部４４はそれらの識別子が一致しないので、出力ポート４４１２からリング選択部３への転送と判断し、ヘッダ編集機能４４４を動作させる。ヘッダ編集機能４４４はフレームタイプ：１、送信元ポート番号：４４１１、送信元識別子：４とＦＤＢ４４３とを参照して、ポート番号から宛先ポート番号：４１１１、宛先識別子：１を装置内ヘッダに格納し、フレームの先頭に付与する。装置内ヘッダを付与したフレームはポート４４１２からリング選択部３のポート３４へ転送される。
【００８５】
リング選択部３のポート選択機能３８は装置内ヘッダを参照すると、フレームタイプ：１なのでユニキャストフレームと判断し、入力ポート３４と装置内ヘッダの宛先識別子：１とをキーにＳＷテーブル３５を検索し、出力ポート３１を得る。リング選択部３のグループ機能３９は入力ポート３４のグループテーブル３６のエントリを検索するが、一致するポートが存在しないため、出力ポート３１が決定される。
【００８６】
ポート３１からフレームが入力されたフレーム転送機能部４１ではヘッダ編集機能４１４にて装置内ヘッダが削除され、ヘッダ情報がＦＤＢ管理機能４１２に渡される。フレーム転送機能部４１は図１０（ｃ）に示すＦＤＢ４１３を参照し、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレス：Ｂが登録されているかをチェックする。
【００８７】
ここで、ＦＤＢ４１３には送信元ＭＡＣアドレス：Ｂ、識別子：３、ポート：４３１１のエントリが登録されているので、フレーム転送機能部４１は受信フレームのＭＡＣアドレス：Ｂ、識別子：４、ポート：４４１１のエントリ登録を行わず、次の処理に移行することとなる。ＦＤＢ４１３がこの状態の時に、宛先ＭＡＣアドレスがＢのフレームをポート４１１１またはポート４１１２から受信した場合、ＦＤＢ４１３の検索では、常に識別子：３の装置内ヘッダが付与され、フレーム転送機能部４３宛てとして、リング選択部３に転送されることとなり、識別子：４のフレーム転送機能部４４宛てとはならない。しかしながら、フレーム転送機能部４３，４４と接続するポート３３，３４はリング選択部３のグループ機能３９にてグループ化され、どちらかのポートが選択されるため、フレーム転送機能部４４宛てでなくとも、フレーム転送機能部４４にも転送されるため、問題とはならない。
【００８８】
フレーム転送機能部４１は装置内ヘッダを参照すると、フレームタイプ：１なのでユニキャストフレームと判断するため、出力ポートが宛先ポート番号：４１１１となる。フレームはフレーム転送機能部４１のポート４１１１からホスト９１に送信される。
【００８９】
上述した動作によって、ホスト９１とホスト９２との複数リングを介した通信のためのＦＤＢの構築が完了したので、以降の通信はユニキャストフレーム転送動作の繰り返しとなる。
【００９０】
図１１及び図１２は本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合の構成を示す図であり、図１３（ａ）は本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合のＳＷテーブルの内容を示す図であり、図１３（ｂ）は本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合のグループテーブルの内容を示す図である。これら図１１〜図１３を参照して、リングに障害が発生した場合の動作について説明する。本実施例ではリングの障害の分類によって、その運用管理の動作が異なる。
【００９１】
図１１に示すように、リングのリンク障害が一つのリングにつき、一箇所だけ発生した場合には、どのＲＰＲリングにフレームを転送しても、ＲＰＲ機能部でのＲＰＲプロトコルのＷｒａｐｐｉｎｇもしくはＳｔｅｅｒｉｎｇによって、障害を回避してＲＰＲリング上の全ての通信装置１１，１２間でフレーム転送が可能のため、通信装置１１，１２は全てのＲＰＲリングを利用可能である。そのため、通信装置１１，１２内のＲＰＲ機能部以外の機能部分は特に障害対応のための動作を行わない。
【００９２】
図１２に示すように、一つのＲＰＲリングにつき、リンク障害が２箇所以上発生し、そのリング１で全ての通信装置１１，１２間のフレーム転送が不可となり、残りのリング（最低１リング）でしか全ての通信装置１１，１２間での通信ができない場合には、通信装置１１，１２で残りのＲＰＲリングにフレーム転送を集約するように動作する。
【００９３】
このようにすることで、障害のあるＲＰＲリングにフレームを転送することがなくなり、全ての通信装置１１，１２間の通信を保つことができるので、耐障害性を向上させることができる。
【００９４】
図１２に示すように、リング１が転送不可となり、ＲＰＲ機能部のリング処理機能部でＲＰＲプロトコルによって、リンク断の障害を検知すると、リング２にフレームを集約し、リング１にフレームを転送しないようにするため、リング選択部３はリング処理機能部からの障害情報の通知を契機にＳＷテーブル３５、グループテーブル３６を書換える。つまり、図１３（ａ）に示すＳＷテーブル３５では図７に示すＳＷテーブル３５に対して宛先識別子：３のエントリの出力ポート番号を３３から３４に変更し、リング１に接続するＲＰＲ機能部２１に転送しないようにする。また、図１３（ｂ）に示すグループテーブル３６では図８に示すグループテーブル３６に対して、グループポート番号からポート３３を削除し、リング１に接続するＲＰＲ機能部２１に転送しないようにする。
【００９５】
次に、上述したホスト間通信によって、ＦＤＢ４１３，４３３，４４３が図１０（ｃ），（ｄ），（ｆ）に示す状態で図１２に示すリング１の障害が発生した場合の通信装置１１の動作について説明する。ホスト９１からホスト９２にフレームを転送する場合、ホスト９１は宛先ＭＡＣアドレスをＢ、送信元ＭＡＣアドレスをＡとして通信装置１１のポート４１１１に送信する。
【００９６】
フレーム転送機能部４１では図１０（ｃ）に示すＦＤＢ４１３を参照し、送信元ＭＡＣアドレス：Ａが登録されているかをチェックし、ＦＤＢ４１３に送信元ＭＡＣアドレス：Ａが登録されているので、次の処理を行う。フレーム転送機能部４１はこのフレームがユニキャストフレームなので、宛先ＭＡＣアドレス：ＢのエントリがＦＤＢ４１３に登録されているかをチェックする。ＦＤＢ４１３に宛先ＭＡＣアドレス：Ｂが登録されているので、フレーム転送機能部４１は識別子フィールドの値：３とフレーム転送機能部４１の識別子：１とを比較する。フレーム転送機能部４１はこれらの識別子が一致しないので、出力ポート４１１２からリング選択部３への転送と判断し、ヘッダ編集機能４１４を動作させる。
【００９７】
ヘッダ編集機能４１４はフレームタイプ：１、送信元ポート番号：４１１１、送信元識別子：１とＦＤＢ４１３とを参照して、ポート番号から宛先ポート番号：４３１１、宛先識別子：３を装置内ヘッダに格納し、フレームの先頭に付与する。装置内ヘッダを付与したフレームはポート４１１２からリング選択部３のポート３１へ転送される。
【００９８】
リング選択部３のポート選択機能３８は装置内ヘッダを参照すると、フレームタイプ：１なのでユニキャストフレームと判断し、入力ポート３１と装置内ヘッダの宛先識別子：３とをキーにＳＷテーブル３５を検索し、出力ポート３４を得る。リング選択部３のグループ機能３９は入力ポート３１のグループテーブル３６のグループポート番号３４と出力ポート３４とを比較する。これらのポートが一致するので、リング選択部３はそのフレームをポート３４からＲＰＲ機能部２２に出力する。
【００９９】
ポート３４からフレームが入力されたＲＰＲ機能部２２のフレーム転送機能部４４ではヘッダ編集機能４４４にて装置内ヘッダが削除され、ヘッダ情報がＦＤＢ管理機能４４２に渡される。フレーム転送機能部４４はＦＤＢ４４３を参照し、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレス：Ａが登録されているかをチェックし、ＦＤＢ４４３に送信元ＭＡＣアドレス：Ａが登録されているので、次の処理を行う。
【０１００】
フレーム転送機能部４４は装置内ヘッダを参照すると、フレームタイプ：１なのでユニキャストフレームと判断し、宛先ポート番号：４３１１を出力ポートとし、上述した処理と同様にして、宛先ポート番号がポート４３１１の値であっても、ポート４４１１の値と同値なので、そのフレームをポート４４１１からリング処理機能部２２１に転送する。
【０１０１】
リング処理機能部２２１はＲＰＲプロトコルにしたがって、ＲＰＲフレームをポート２２１１からリング２を介して通信装置１２に送信する。通信装置１２は通信装置１１と同様に動作し、ホスト９２にフレームを送信する。以降のホスト９１とホスト９２との間の通信は、上記と同じ手順で、リング２を介して転送可能となるので、その説明を省略する。
【０１０２】
このように、本実施例では、リング選択部３の２つの固定テーブル（ＳＷテーブル３５及びグループテーブル３６）のエントリを書換えるだけで、リング２へのフレーム転送の集約が可能である。
【０１０３】
フレーム転送の集約の別の方法としては、ＦＤＢの転送不可のフレーム転送機能部の識別子を変更する方法（識別子：３を４に変更）も考えられる。しかしながら、フレーム転送機能部のＦＤＢは装置内に分散して複数あり、ＦＤＢのエントリ数も多数となる場合が多い。そのため、ＳＷテーブル３５、グループテーブル３６の変更にかかる作業量の方が、特定のＦＤＢの識別子の変更にかかる作業量に比べて、少ないことは容易に想像できる。したがって、ＳＷテーブル３５、グループテーブル３６の変更によるリング集約方式の方がより高速に障害に対応可能となる。
【０１０４】
図１４は本発明の一実施例によるＲＰＲリングの容量を増大させる際の通信装置１の構成を示すブロック図である。図１４においては、２つのＲＰＲ機能部２３，２４と２つのフレーム転送機能部４５，４６とを追加してＲＰＲリングのグループにリング３，４を追加することで、ＲＰＲリングの容量を４倍に増大させた時の通信装置１の構成を示している。
【０１０５】
ＲＰＲ機能部２３，２４はリング処理機能部２３１，２４１と、フレーム転送機能部４７，４８とを備えている。また、ＲＰＲ機能部２３，２４及びフレーム転送機能部４５，４６はリング選択部３に接続されており、フレーム転送機能部４５〜４８にはそれぞれを区別するために予め固有の識別子が付与されている。
【０１０６】
この場合、上記の２つのＲＰＲ機能部２３，２４と２つのフレーム転送機能部４５，４６と既存のＲＰＲ機能部とフレーム転送機能部との間でフレーム転送できるように、ＳＷテーブル３５には、フレーム転送機能部４１，４２からフレーム転送機能部４５，４６，４７，４８へ、フレーム転送機能部４５，４６から自身を除く他のフレーム転送機能部へ出力可能なようにエントリを追加登録する。このようにすることで、フレーム転送機能部４１，４２，４５，４６のいずれかから入力されたフレームも、リング１，２，３，４のグループからなるリングに転送可能となる。
【０１０７】
さらに、フレーム転送機能部４３，４４，４７，４８からの入力はＲＰＲフレームのＤＲＯＰトラフィックであり、再度、ＲＰＲリングに送信してはならないので、フレーム転送機能部４３，４４からフレーム転送機能部４５，４６へ、フレーム転送機能部４７，４８からフレーム転送機能部４１，４２，４５，４６へのみ出力可能なようにエントリを追加登録する。また、グループテーブル３６のグループポート番号にＲＰＲ機能部２３，２４と接続しているリング選択部３のポート番号を追加する。このように、２つの固定テーブル（ＳＷテーブル３５及びグループテーブル３６）に設定を追加するだけで、ＲＰＲリングの容量を４倍に拡大することができる。ここで、リング選択部３は上記のＲＰＲリングのグループを収容するのに適切な容量のスイッチ機能を有しているものとする。
【０１０８】
このように、本実施例では、複数のＲＰＲリングを収容することができ、それらを束ねて一つのＲＰＲリングとして扱えるので、ＲＰＲリングの伝送容量を束ねたリング数倍だけ拡張することができる。
【０１０９】
また、本実施例では、複数のＲＰＲリングを束ね、一つのＲＰＲリングとして扱うことによって、ＲＰＲプロトコルのプロテクション機能だけでは回避できない全ての通信装置間の通信を不可とするようなリンク障害にも対応可能なリング集約機能を備えるので、ＲＰＲリングの耐障害性を向上させることができる。
【０１１０】
さらに、本実施例では、上記のリング集約機能が装置内の一箇所の機能ブロック（リング選択部）に配備されている２つの固定テーブル（ＳＷテーブル３５及びグループテーブル３６）の変更のみで可能なので、障害に対しても高速に処理することができる。
【０１１１】
さらにまた、本実施例では、上記の複数のＲＰＲリングを束ね、一つのＲＰＲリングとして扱う機能が装置内の一箇所の機能ブロック（リング選択部）に配備されている２つの固定テーブル（ＳＷテーブル３５及びグループテーブル３６）に設定するのみで可能なので、装置運用を容易に行うことができる。
【０１１２】
本実施例では、ＲＰＲリング及ポートの収容数を増加もしくは減少させたい場合、ＲＰＲ機能部やフレーム転送機能部と接続するリング選択部のスイッチ容量のみを変更すればよく、ＲＰＲ機能部やフレーム転送機能部をなんら変更する必要がないので、適切なスイッチ容量を選択することで、様々なＲＰＲリング、ポート収容数の装置を柔軟に設計することが可能となる。
【０１１３】
図１５は本発明の他の実施例によるＲＰＲリングの数を増大させる際の通信装置１の構成を示すブロック図である。図１５においては、２つのＲＰＲ機能部２３，２４と２つのフレーム転送機能部４５，４６とを追加して新たにＲＰＲリングのグループ（リング３，４からなるグループ）を構成することで、リング容量２倍のＲＰＲリングを２つ構築した時の通信装置１の構成を示している。ＲＰＲ機能部２３，２４はリング処理機能部２３１，２４１と、フレーム転送機能部４７，４８とを備えている。また、ＲＰＲ機能部２３，２４及びフレーム転送機能部４５，４６はリング選択部３に接続されており、フレーム転送機能部４５〜４８にはそれぞれを区別するために予め固有の識別子が付与されている。
【０１１４】
この場合、上記の２つのＲＰＲ機能部２３，２４と２つのフレーム転送機能部４５，４６と既存のＲＰＲ機能部とフレーム転送機能部との間でフレーム転送できるように、ＳＷテーブル３５には、フレーム転送機能部４１，４２からフレーム転送機能部４５，４６，４７，４８へ、フレーム転送機能部４５，４６から自身を除く他のフレーム転送機能部へ出力可能なようにエントリを追加登録する。このようにすることで、フレーム転送機能部４１，４２，４５，４６のいずれかから入力されたフレームも、リング１，２のグループからなるリングもしくはリング３，４のグループからなるリングのどちらにも転送可能となる。
【０１１５】
さらに、フレーム転送機能部４３，４４，４７，４８からの入力はＲＰＲフレームのＤＲＯＰトラフィックであり、再度、ＲＰＲリングに送信してはならないので、フレーム転送機能部４３，４４からフレーム転送機能部４５，４６へ、フレーム転送機能部４７，４８からフレーム転送機能部４１，４２，４５，４６へのみ出力可能なようにエントリを追加登録する。また、グループテーブル３６にフレーム転送機能部４５，４６と接続しているリング選択部３のポート番号を入力ポート番号とし、ＲＰＲ機能部２３，２４と接続しているリング選択部３のポート番号をグループポート番号とするグループテーブルを新たに追加する。このように、２つの固定テーブル（ＳＷテーブル３５及びグループテーブル３６）に設定を追加するだけで、リング容量が２倍のＲＰＲリングを２つ構築することができる。ここで、リング選択部３は上記のＲＰＲリングのグループを収容するのに適切な容量のスイッチ機能を有しているものとする。
【０１１６】
図１６は本発明の他の実施例による通信装置の構成を示すブロック図である。図１６において、本発明の他の実施例による通信装置５は、上記の図１４に示す本発明の一実施例による通信装置１におけるＲＰＲ機能部２１〜２４内のフレーム転送機能部４３，４４，４７，４８とフレーム転送機能部４１，４２，４５，４６とをリング選択部３内に収容するようにした以外は本発明の一実施例と同様の構成となっている。
【０１１７】
すなわち、通信装置５はリング処理機能部６１１，６２１，６３１，６４１を備えＲＰＲ機能部６１〜６４と、ＳＷ機能部７１とフレーム転送機能部８１〜８８とを備えたリング選択部７とから構成されており、その動作は上述した本発明の一実施例の動作と同様であり、効果も本発明の一実施例と同様である。尚、リング選択部７においてはフレーム転送機能部８１，８２，８５，８６をまとめて１つのフレーム転送機能部とすることも、またフレーム転送機能部８３，８４，８７，８８をまとめて１つのフレーム転送機能部とすることも可能である。
【０１１８】
尚、本発明では、上記の実施例において、ＲＰＲ機能部、フレーム転送機能部をそれぞれ２つとしているが、少なくともＲＰＲ機能部とフレーム転送機能部とを１つずつ接続する必要がある。ＲＰＲ機能部が一つの場合には、単一リングのＲＰＲ装置として正常に動作する。ＲＰＲリングの容量拡大はＲＰＲ機能部が２つ以上であれば可能である。フレーム転送機能部の数はＲＰＲ機能部と同数でなくても構わない。
【０１１９】
上記と同様に、リング選択部３のポート数は最低２ポート必要であり、それ以上は搭載するＲＰＲ機能部とフレーム転送機能部との合計と同数必要である。しかしながら、予めそれ以上のポート数を持つリング選択部を用意しておいてもよい。このような例として、ＲＰＲ機能部、もしくはフレーム転送機能部を異なるインタフェースカード上に搭載し、装置に挿抜可能な形態をとる場合が考えられる。この場合、リング選択部の何も接続されていないポートには必要なインタフェースカードを増設することも可能となる。
【０１２０】
上述したように、本発明では、ＲＰＲ機能部、フレーム転送機能部の数、リング選択部３のポート数が上記の最低数以上であれば、任意の数でよいので、目的に応じて最適な容量の装置が自由に構成可能である。フレーム転送機能部の装置外部と接続するポートは２つ以上も可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の一実施例による通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のフレーム転送機能部の構成を示すブロック図である。
【図３】図２のＦＤＢの構成を示す図である。
【図４】図２のヘッダ編集機能にて付与される装置内ヘッダの構成を示す図である。
【図５】図１のＲＰＲ機能部の構成を示すブロック図である。
【図６】図１のリング選択部の構成を示すブロック図である。
【図７】図５のＳＷテーブルの構成を示す図である。
【図８】図５のグループテーブルの構成を示す図である。
【図９】本発明の一実施例によるリングネットワークの構成を示すブロック図である。
【図１０】（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例によるＦＤＢの保持内容を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合の構成を示す図である。
【図１２】本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合の構成を示す図である。
【図１３】（ａ）は本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合のＳＷテーブルの内容を示す図、（ｂ）は本発明の一実施例によるリングネットワークに障害が発生した場合のグループテーブルの内容を示す図である。
【図１４】本発明の一実施例によるＲＰＲリングの容量を増大させる際の通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の他の実施例によるＲＰＲリングの数を増大させる際の通信装置の別の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の他の実施例による通信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１，１１，１２，６  通信装置
３，７  リング選択部
２１〜２４，６１〜６４  ＲＰＲ機能部
３１〜３４，
２１１１〜２１１４，
２２１１〜２２１４，
４１１１〜４１１３，
４２１１〜４２１４，
４３１１，４３１２，
４４１１，４４１２  ポート
４１〜４８，８１〜８８  フレーム転送機能部
７１  ＳＷ機能部
２１１，２２１，２３１，
２４１，６１１，６２１，
６３１，６４１  リング処理機能部
４１２，４３２  ＦＤＢ管理機能
４１３，４３３  ＦＤＢ
４１４，４３４  ヘッダ編集機能
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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