JP2002368770A - Switching hub with delay time measurement function - Google Patents

Switching hub with delay time measurement function

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JP2002368770A
JP2002368770A JP2001174580A JP2001174580A JP2002368770A JP 2002368770 A JP2002368770 A JP 2002368770A JP 2001174580 A JP2001174580 A JP 2001174580A JP 2001174580 A JP2001174580 A JP 2001174580A JP 2002368770 A JP2002368770 A JP 2002368770A
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JP
Japan
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delay time
port
frame
cascade
time measurement
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JP2001174580A
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Japanese (ja)
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Ryoji Suzuki
亮司 鈴木
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching hub with a delay time measurement function that measures the number of cascade connections in an entire network and a delay time required for relaying frames. SOLUTION: A memory 103 stores a table to which the number of cascade connections of switching hubs led ahead to each port is stored, the number of cascade connections of all the ports 1-4 is set to '0' in the initial state, the switching hub 101 transmits a cascade connection number notice frame, to which a value resulting from adding '1' to a maximum value of the number of cascade connections of all the ports 2-4 except a port 1 is se, from the port 1, applies the transmission processing above to all the ports 1-4 periodically, rewrites the number of cascade connections of a port receiving a cascade connection number notice frame into the number of cascade connections set to the cascade connection number notice frame when receiving the cascade connection number notice frame from other switching hub and aborts the received cascade connection number notice frame without relaying the frame.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、イーサネット(登
録商標)・スイッチングハブに係り、特に、ネットワー
ク全体のカスケード接続数及びフレーム中継にかかる遅
延時間を測定する機能を備える遅延時間測定機能付きス
イッチングハブに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an Ethernet (registered trademark) switching hub, and more particularly, to a switching hub with a delay time measuring function having a function of measuring the number of cascade connections in the entire network and the delay time required for frame relay. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】イーサネットは、LAN用の通信方式と
して考案された技術であり、従来は社内LANやキャン
パスLANなどの組織内の限定された場所でのネットワ
ークとして用いられることが大部分であった。しかし、
最近は伝送速度が高速化され1Gbpsまで利用できる
ことや、1000BASE−LXやWDMにより数十k
m以上まで伝送距離が伸びたこと、IEEE802.1
Qにおいて規定されているVLAN技術により物理的な
トポロジに関わらず柔軟なグループ化が可能であるこ
と、さらにはイーサネットの主要な中継装置であるスイ
ッチングハブが比較的安価であることから、LAN用途
にとどまらず、都市内や全国規模の広域なネットワーク
にも使われるようになりつつある。
2. Description of the Related Art Ethernet is a technology devised as a communication method for a LAN, and has been mostly used as a network in a limited place within an organization such as an in-house LAN or a campus LAN. . But,
Recently, the transmission speed has been increased and can be used up to 1 Gbps, and several tens of kilograms are available with 1000BASE-LX and WDM.
m, the transmission distance has been extended to more than
Because the VLAN technology specified in Q allows flexible grouping regardless of the physical topology, and because the switching hub, which is the main relay device of Ethernet, is relatively inexpensive, it can be used for LAN applications. Not only that, it is also being used for wide-area networks in cities and nationwide.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】イーサネットが広域な
ネットワークに使われるようになると、従来よりも飛躍
的に多くのスイッチングハブがカスケード接続されるよ
うになる。ここでカスケード接続とは、ハブ等の中継装
置同士をケーブルで多段接続することである。即ち、あ
るスイッチングハブのポートに別のスイッチングハブの
ポートが繋がり、そのスイッチングハブの別のポートに
さらに別のスイッチングハブのポートが繋がるという接
続形態のことである。一繋がりになるスイッチングハブ
の個数(段数)をカスケード接続数という。
When Ethernet is used for a wide area network, a much larger number of switching hubs are connected in cascade than before. Here, the cascade connection means that relay devices such as hubs are connected in multiple stages by cables. In other words, this is a connection mode in which a port of a certain switching hub is connected to a port of another switching hub, and another port of the switching hub is connected to a port of another switching hub. The number of switching hubs (the number of stages) that are connected is called the number of cascade connections.

【0004】リピーティングハブでは、カスケード接続
数が増えると、遅延時間が大きくなり、CSMA/CD
(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detectio
n )のコリジョン(衝突)を検出できなくなるため、カ
スケード接続数の上限が10BASE−Tでは4段、1
00BASE−TXでは2段までと規定されている。一
方、スイッチングハブでは、CSMA/CDの制約を受
けないため、カスケード接続数の上限が規定されていな
い。
In a repeating hub, as the number of cascade connections increases, the delay time increases, and CSMA / CD
(Carrier Sense Multiple Access / Collision Detectio
n), the upper limit of the number of cascade connections is 4 steps, 1 step
00BASE-TX specifies up to two stages. On the other hand, since the switching hub is not restricted by CSMA / CD, the upper limit of the number of cascade connections is not specified.

【0005】しかし、現在一般的なストア・アンド・フ
ォワード方式と呼ばれるスイッチング方式では、受信フ
レームを一度バッファに格納し、エラーパケットをフィ
ルタしてから再送出するため、中継処理に若干時間がか
かる。このため、イーサネットの広域化により多くのス
イッチングハブがカスケード接続されるようになると、
中継処理時間が累積し、フレームが送信されてから宛先
に到着するまでの遅延時間が大きくなる。遅延時間が大
きくなると、FTP(File Transfer Protocolファイル
転送プロトコル)等の確認応答を行うプロトコルではス
ループットが低下してしまい、TelnetやVoIP
(Voice over IP )のような対話型アプリケーションで
は応答時間が長くなってしまうため、快適にネットワー
クを利用できなくなる。また、カスケード接続数が極端
に多い場合には、タイムアウトが発生して正常に通信で
きなくなる可能性もある。
[0005] However, in a switching system called a store-and-forward system that is generally used at present, a received frame is temporarily stored in a buffer, an error packet is filtered, and then the packet is retransmitted. For this reason, when many switching hubs are cascaded due to the wide area of Ethernet,
The relay processing time is accumulated, and the delay time from the transmission of the frame to the arrival at the destination increases. If the delay time increases, the throughput of a protocol that performs an acknowledgment response such as FTP (File Transfer Protocol) decreases, and Telnet or VoIP
In the case of an interactive application such as (Voice over IP), the response time becomes long, and the network cannot be used comfortably. If the number of cascade connections is extremely large, timeout may occur and normal communication may not be possible.

【0006】しかし、膨大な台数のスイッチングハブが
複雑に接続される広域ネットワークにおいては、カスケ
ード接続数や遅延時間を人手で調べることは容易でな
い。また、スイッチングハブの増設やネットワーク構成
の変更が行われる度に、カスケード接続数や遅延時間を
調べ直さなければならず、大変な労力が必要となる。
However, in a wide area network in which a huge number of switching hubs are connected in a complicated manner, it is not easy to manually check the number of cascade connections and the delay time. Further, every time a switching hub is added or a network configuration is changed, the number of cascade connections and the delay time must be checked again, which requires a great deal of labor.

【0007】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、ネットワーク全体のカスケード接続数及びフレーム
中継にかかる遅延時間を測定する機能を備える遅延時間
測定機能付きスイッチングハブを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a switching hub with a delay time measuring function having a function of measuring the number of cascade connections in the entire network and a delay time required for frame relay.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ネットワークに接続する複数のポートを有
し、受信したフレームの宛先アドレスと内部のアドレス
学習テーブルを照らし合わせ、宛先の端末が接続されて
いるポートにのみフレームを中継するイーサネット・ス
イッチングハブにおいて、各ポートの先に接続されてい
るスイッチングハブのカスケード接続数を格納するテー
ブルをメモリ上に保持し、初期状態では全てのポートの
カスケード接続数を0とし、あるポート以外の全てのポ
ートのカスケード接続数の最大値に1を加えた値を設定
したカスケード接続数通知フレームを前記あるポートか
ら送信し、この送信処理を全てのポートについて定期的
に実行し、他のスイッチングハブからカスケード接続数
通知フレームを受信した場合には、そのカスケード接続
数通知フレームを受信したポートのカスケード接続数を
カスケード接続数通知フレームに設定されているカスケ
ード接続数に書き替え、この受信したカスケード接続数
通知フレームは中継せずに破棄するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of ports connected to a network, compares a destination address of a received frame with an internal address learning table, and sets a destination terminal. In an Ethernet switching hub that relays frames only to the port to which it is connected, a table that stores the number of cascade connections of the switching hub connected to the end of each port is stored in memory, and in the initial state, all ports are Cascade connection number is set to 0, and a cascade connection number notification frame in which a value obtained by adding 1 to the maximum value of the cascade connection numbers of all ports other than a certain port is transmitted from the certain port. Executes periodically for the port and receives a cascade connection number notification frame from another switching hub. In this case, the cascade connection number of the port that received the cascade connection number notification frame is rewritten to the cascade connection number set in the cascade connection number notification frame, and the received cascade connection number notification frame is not relayed. Discard it.

【0009】ネットワーク管理装置から要求があった場
合には、各ポートのカスケード接続数をネットワーク管
理装置に通知してもよい。
When there is a request from the network management device, the number of cascade connections of each port may be notified to the network management device.

【0010】全てのポートのカスケード接続数の最大値
と2番目に大きい値との和に1を加えた値をネットワー
ク全体のカスケード接続数とし、この値が予め設定して
おいた上限を超えたことを検出した場合には、カスケー
ド接続数が最大のポート又は2番目に大きいポートを無
効にし、無効にしたポートを有効に戻してもネットワー
ク全体のカスケード接続数が予め設定しておいた上限を
超えないことを検出した場合には、前記無効にしたポー
トを有効に戻してもよい。
The value obtained by adding 1 to the sum of the maximum value of the number of cascade connections of all ports and the second largest value is the number of cascade connections of the entire network, and this value exceeds a preset upper limit. If it is detected, the port with the largest number of cascade connections or the second largest port is disabled, and even if the disabled port is returned to valid, the number of cascade connections of the entire network does not exceed the preset upper limit. When it is detected that the number does not exceed the above value, the invalidated port may be returned to valid.

【0011】カスケード接続数が最も大きいポートから
遅延時間測定要求フレームを送信するとともにタイマを
開始し、他のスイッチングハブから遅延時間測定要求フ
レームを受信した場合には、遅延時間測定要求フレーム
を受信したポート以外にもカスケード接続されているポ
ートがある場合には、それらのポートの中でカスケード
接続数が最も大きいポートに前記遅延時間測定要求フレ
ームを中継し、遅延時間測定要求フレームを受信したポ
ート以外にはカスケード接続されているポートがない場
合には、その受信ポートから遅延時間測定要求フレーム
の送元を宛先とする遅延時間測定応答フレームを送信
し、他のスイッチングハブから遅延時間測定応答フレー
ムを受信した場合には、前記遅延時間測定要求フレーム
を送信していないスイッチングハブにおいては、受信し
た遅延時間測定応答フレームを通常のフレームと同様に
中継し、前記遅延時間測定要求フレームを送信したスイ
ッチングハブにおいては、前記タイマを停止し、そのタ
イマの開始から停止までの経過時間を遅延時間として測
定するようにしてもよい。
A delay time measurement request frame is transmitted from a port having the largest number of cascade connections, a timer is started, and when a delay time measurement request frame is received from another switching hub, the delay time measurement request frame is received. If there are cascade-connected ports other than the ports, the delay time measurement request frame is relayed to the port having the largest number of cascade connections among those ports, and a port other than the port that received the delay time measurement request frame is used. If there is no cascade-connected port, a delay time measurement response frame destined to the source of the delay time measurement request frame is transmitted from the receiving port, and a delay time measurement response frame is transmitted from another switching hub. If the delay time measurement request frame is not transmitted, the In the switching hub, the received delay time measurement response frame is relayed in the same manner as a normal frame, and in the switching hub that has transmitted the delay time measurement request frame, the timer is stopped, and the time elapsed from the start to the stop of the timer is stopped. The time may be measured as the delay time.

【0012】ネットワーク管理装置から要求があった場
合には、測定した遅延時間を通知し、測定した遅延時間
が予め設定しておいた上限を超えたことを検出した場合
には、その旨を自発的にネットワーク管理装置に通知し
てもよい。
When a request is received from the network management apparatus, the measured delay time is notified, and when it is detected that the measured delay time exceeds a preset upper limit, the fact is spontaneously notified. Alternatively, it may be notified to the network management device.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。
An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0014】図1に示されるように、本発明に係るスイ
ッチングハブ101は、CPU102、揮発性メモリ1
03、不揮発性メモリ104、スイッチングLSI10
5、ポート110〜113等から構成されている。さら
に、スイッチングLSI105は、さらにフレーム中継
手段106、アドレス学習テーブル107、遅延時間測
定フレーム処理手段108、タイマ109から構成され
ている。
As shown in FIG. 1, a switching hub 101 according to the present invention comprises a CPU 102, a volatile memory 1
03, nonvolatile memory 104, switching LSI 10
5, ports 110 to 113 and the like. The switching LSI 105 further includes a frame relay unit 106, an address learning table 107, a delay time measurement frame processing unit 108, and a timer 109.

【0015】スイッチングハブ101は、自局の各ポー
トの先に接続されているスイッチングハブのカスケード
接続数を図2に示すテーブル形式で揮発性メモリ103
に保持する。図2の201はポート番号、202はその
ポートの先のカスケード接続数、203はそのポートの
状態である。スイッチングハブ101に電源を投入した
直後、又はリセットした直後は、図2に示すようにカス
ケード接続数202は全て0に初期化され、状態203
は全て「有効」に初期化される。
The switching hub 101 determines the number of cascade connections of the switching hub connected to each port of its own station in a volatile memory 103 in a table format shown in FIG.
To hold. In FIG. 2, 201 is a port number, 202 is the number of cascade connections ahead of the port, and 203 is the state of the port. Immediately after turning on the power to the switching hub 101 or immediately after resetting, all the cascade connections 202 are initialized to 0 as shown in FIG.
Are all initialized to "valid".

【0016】ここで、本発明に係るスイッチングハブ1
01が使用するカスケード接続数通知フレームを説明す
るため、まず、イーサネットフレームのフォーマットを
図3により説明する。イーサネットフレームは、先頭か
ら宛先MAC(Media AccessControl)アドレス部30
1、送元MACアドレス部302、タイプ部303、デ
ータ部304、CRC部305から構成される。図中の
各部(フィールドともいう)の括弧内はそのフィールド
のバイト数を示している。
Here, the switching hub 1 according to the present invention
First, the format of the Ethernet frame will be described with reference to FIG. The Ethernet frame has a destination MAC (Media Access Control) address section 30 from the top.
1, a source MAC address section 302, a type section 303, a data section 304, and a CRC section 305. The number in the parentheses of each part (also referred to as a field) in the figure indicates the number of bytes of the field.

【0017】次に、カスケード接続数通知フレームのフ
ォーマット例を図4に示す。カスケード接続数通知フレ
ームの宛先MACアドレス部401には、カスケード接
続数通知用の適当なマルチキャストアドレスを設定す
る。また、送元MACアドレス部402には、フレーム
を送信するスイッチングハブのMACアドレスを設定す
る。タイプ部403には、このフレームがカスケード接
続数通知フレームであることを識別する適当な値を設定
する。その次の2バイトのフィールド404は、カスケ
ード接続数を設定する領域であり、以下では、この領域
をカスケード接続数部404と呼ぶ。405、406
は、それぞれパディング部、CRC部である。
Next, FIG. 4 shows a format example of the cascade connection number notification frame. In the destination MAC address section 401 of the cascade connection number notification frame, an appropriate multicast address for cascade connection number notification is set. In the source MAC address section 402, the MAC address of the switching hub that transmits the frame is set. In the type section 403, an appropriate value for identifying that this frame is a cascade connection number notification frame is set. The next 2-byte field 404 is an area for setting the number of cascade connections, and this area is hereinafter referred to as a cascade connection number section 404. 405, 406
Are a padding part and a CRC part, respectively.

【0018】次に、遅延時間測定フレームのフォーマッ
ト例を図5に示す。遅延時間測定要求フレームの場合、
宛先MACアドレス部501には、遅延時間測定用の適
当なマルチキャストアドレスを設定し、遅延時間測定応
答フレームの場合、宛先MACアドレス部501には、
遅延時間測定要求フレームの送元MACアドレスを設定
する。また、送元MACアドレス部502には、フレー
ムを送信するスイッチングハブのMACアドレスを設定
する。タイプ部503には、このフレームが遅延時間測
定要求(又は応答)フレームであることを識別する適当
な値を設定する。その次の2バイトのフィールド504
は、シーケンス番号を設定する領域である。505、5
06は、それぞれパディング部、CRC部である。尚、
遅延時間はフレームの長さによっても変化するので、遅
延時間測定フレームの長さを変えられるように実装して
もよい。
Next, FIG. 5 shows an example of the format of the delay time measurement frame. In the case of a delay time measurement request frame,
An appropriate multicast address for delay time measurement is set in the destination MAC address section 501, and in the case of a delay time measurement response frame, the destination MAC address section 501 has
The source MAC address of the delay time measurement request frame is set. In the source MAC address section 502, the MAC address of the switching hub that transmits the frame is set. In the type part 503, an appropriate value for identifying that this frame is a delay time measurement request (or response) frame is set. The next two-byte field 504
Is an area for setting a sequence number. 505, 5
06 is a padding part and a CRC part, respectively. still,
Since the delay time varies depending on the length of the frame, the delay time measurement frame may be mounted so that the length thereof can be changed.

【0019】本発明に係るスイッチングハブ101のポ
ートの状態遷移図を図6に示す。各ポートには、有効状
態601または無効状態602の2つの状態がある。ポ
ートが有効状態601にある場合は、フレームの中継と
カスケード接続数通知フレームの送受信とを行う。ポー
トが無効状態602にある場合は、カスケード接続数通
知フレームの送受信は行うが、フレームの中継は一切行
わない。但し、スパニングツリープロトコルを使用して
いる場合、ブロッキングポートにおいては、何れの状態
の場合でもカスケード接続数通知フレームの送受信は行
わない。スイッチングハブ101に電源を投入した直
後、又は、リセットした直後は、全てのポートは有効状
態601に初期化される。各状態間の遷移/継続は、事
象の発生に伴う処理に依存する。その事象及び処理を6
03〜606に示す。
FIG. 6 is a state transition diagram of the ports of the switching hub 101 according to the present invention. Each port has two states, a valid state 601 and an invalid state 602. When the port is in the valid state 601, the relay of the frame and the transmission and reception of the cascade connection number notification frame are performed. When the port is in the invalid state 602, transmission / reception of the cascade connection number notification frame is performed, but no frame relay is performed. However, when the spanning tree protocol is used, the blocking port does not transmit or receive the cascade connection number notification frame in any state. Immediately after turning on the power to the switching hub 101 or immediately after resetting, all the ports are initialized to the valid state 601. The transition / continuation between the states depends on the processing accompanying the occurrence of the event. The event and processing are 6
03 to 606.

【0020】以下、本発明に係るスイッチングハブ10
1がカスケード接続数を調べる手順を説明する。
Hereinafter, the switching hub 10 according to the present invention will be described.
A procedure in which 1 checks the number of cascade connections will be described.

【0021】(1)スイッチングハブ101は、カスケ
ード接続数通知フレームを自局の全てのポートから定期
的に送信する。カスケード接続数通知フレームのカスケ
ード接続数部404には、現在、カスケード接続数テー
ブルに格納してある値のうち、このカスケード接続数通
知フレームを送信するポート以外の有効状態601であ
る全てのポートのカスケード接続数の中で最も大きい値
に1を加えた値を設定する。
(1) The switching hub 101 periodically transmits a cascade connection number notification frame from all ports of its own station. The cascade connection number portion 404 of the cascade connection number notification frame includes, in the values currently stored in the cascade connection number table, all the ports in the valid state 601 other than the port transmitting the cascade connection number notification frame. A value obtained by adding 1 to the largest value in the number of cascade connections is set.

【0022】(2)有効状態601または無効状態60
2のポートにおいて、カスケード接続数通知フレームを
受信した場合、そのポートに対応するカスケード接続数
テーブルの記憶領域に、受信したカスケード接続数通知
フレームのカスケード接続数部404に設定されている
値を書き込む。これにより、カスケード接続数テーブル
に格納されている値は、現在、各ポートの先にカスケー
ド接続されているスイッチングハブの台数を示すことに
なる。従って、カスケード接続数テーブルに記憶されて
いる値のうち、最も大きい値と2番目に大きい値との和
に1を加えた値が、ネットワーク全体のカスケード接続
数となる。受信したカスケード接続数通知フレームは、
他のどのポートへも中継せずに破棄する。
(2) Valid state 601 or invalid state 60
When the cascade connection number notification frame is received at port 2, the value set in the cascade connection number unit 404 of the received cascade connection number notification frame is written to the storage area of the cascade connection number notification frame corresponding to that port. . As a result, the value stored in the cascade connection number table indicates the number of switching hubs cascade-connected at the end of each port. Therefore, a value obtained by adding 1 to the sum of the largest value and the second largest value among the values stored in the cascade connection number table is the cascade connection number of the entire network. The received cascade connection number notification frame is
Discard without relaying to any other port.

【0023】(3)有効状態601のポートにおいて、
カスケード接続数通知フレームを受信した場合、まず、
(2)の処理を行い、ネットワーク全体のカスケード接
続数が予め設定されている上限を超えていないことを検
出した場合には処理を終了する(図6の603)。ネッ
トワーク全体のカスケード接続数が予め設定されている
上限を超えていることを検出した場合には、その旨を通
知するSNMPトラップをネットワーク管理装置に送信
し、この事象を発生させた受信ポートを無効状態602
にする(図6の604)。
(3) In the port in the valid state 601,
When receiving the cascade connection number notification frame, first,
The process of (2) is performed, and when it is detected that the number of cascade connections of the entire network does not exceed a preset upper limit, the process ends (603 in FIG. 6). When it is detected that the number of cascade connections in the entire network exceeds a preset upper limit, an SNMP trap notifying the fact is transmitted to the network management device, and the receiving port that caused this event is invalidated. State 602
(604 in FIG. 6).

【0024】(4)無効状態602のポートにおいて、
カスケード接続数通知フレームを受信した場合、まず、
(2)の処理を行い、ネットワーク全体のカスケード接
続数が予め設定されている上限を超えていることを検出
した場合には処理を終了する(図6の605)。ネット
ワーク全体のカスケード接続数が予め設定されている上
限を超えていないことを検出した場合には、その旨を通
知するSNMPトラップをネットワーク管理装置に送信
し、この事象を発生させた受信ポートを有効状態601
にする(図6の606)。
(4) In the port in the invalid state 602,
When receiving the cascade connection number notification frame, first,
When the process of (2) is performed and it is detected that the number of cascade connections of the entire network exceeds a preset upper limit, the process is terminated (605 in FIG. 6). If it is detected that the number of cascade connections in the entire network does not exceed the preset upper limit, an SNMP trap notifying the fact is sent to the network management device, and the receiving port that caused this event is enabled. State 601
(606 in FIG. 6).

【0025】(5)有効状態601または無効状態60
2のポートにおいて、一定時間以上、カスケード接続数
通知フレームを受信しない場合、そのポートに対応する
カスケード接続数テーブルの記憶領域に0を書き込む。
(5) Valid state 601 or invalid state 60
When the port 2 does not receive the cascade connection number notification frame for a certain period of time or more, 0 is written to the storage area of the cascade connection number table corresponding to that port.

【0026】以下、カスケード接続数を調べる具体的な
例を説明する。図7に、12台のスイッチングハブ70
1〜712をカスケード接続して構成したネットワーク
を示す。このネットワークは、ループがある冗長な構成
になっており、スパニングツリープロトコルを動作させ
ているものとする。図中の×印は、スパニングツリープ
ロトコルによりブロッキングされているポートである。
この例では、スイッチングハブ701から702、70
3、704、705、706、712の経路では8台の
スイッチングハブがカスケード接続されているとする。
A specific example of checking the number of cascade connections will be described below. FIG. 7 shows twelve switching hubs 70.
1 shows a network formed by cascading 1 to 712. This network has a redundant configuration with loops, and runs the spanning tree protocol. The crosses in the figure are ports blocked by the spanning tree protocol.
In this example, the switching hubs 701 to 702, 70
It is assumed that eight switching hubs are connected in cascade on the routes 3, 704, 705, 706, and 712.

【0027】例えば、スイッチングハブ702の場合、
ポート1、2、3、4の先にはそれぞれ2台、5台、0
台、1台のスイッチングハブがカスケード接続されてい
る。スイッチングハブ702のカスケード接続数テーブ
ルは、初期状態では図2に示すようにカスケード接続数
が全て0に初期化されるが、一定時間が経過すると、ス
イッチングハブ702はポート1、2、4において、そ
れぞれカスケード接続数部404に値2、5、1が設定
されたカスケード接続数通知フレームを受信するように
なる。図には、各スイッチングハブ間におけるカスケー
ド接続数通知フレームを矢印で、各カスケード接続数通
知フレームに格納されるカスケード接続数を四角枠内の
数字で示す。この結果、スイッチングハブ702のカス
ケード接続数テーブルは、図8に示す内容に更新され
る。従って、スイッチングハブ702はカスケード接続
数テーブルの最大値5と2番目に大きい値2との和7に
1をたした値8がネットワーク全体のカスケード接続数
であることを認識する。同様にして、スイッチングハブ
707のカスケード接続数テーブルは、初期状態から一
定時間が経過すると、図9に示す内容に更新される。
尚、スイッチングハブ707のポート4は、スパニング
ツリープロトコルによりブロッキング状態になっている
ので、カスケード接続数通知フレームの送受信もテーブ
ルの更新も行わない。
For example, in the case of the switching hub 702,
Ports 1, 2, 3, and 4 have two, five, and zero ports, respectively.
And one switching hub is cascaded. In the cascade connection number table of the switching hub 702, in the initial state, the cascade connection number is all initialized to 0 as shown in FIG. The cascade connection number notification frames in which the values 2, 5, and 1 are set in the cascade connection number unit 404 are received. In the figure, the cascade connection number notification frame between the switching hubs is indicated by an arrow, and the cascade connection number stored in each cascade connection number notification frame is indicated by a numeral in a square frame. As a result, the cascade connection number table of the switching hub 702 is updated to the contents shown in FIG. Therefore, the switching hub 702 recognizes that the value 8 obtained by adding 1 to the sum 7 of the maximum value 5 and the second largest value 2 in the cascade connection number table is the cascade connection number of the entire network. Similarly, the cascade connection number table of the switching hub 707 is updated to the contents shown in FIG. 9 after a certain period of time has elapsed from the initial state.
Since the port 4 of the switching hub 707 is in a blocking state by the spanning tree protocol, neither transmission / reception of the cascade connection number notification frame nor updating of the table is performed.

【0028】ここで、図10に示すように、スイッチン
グハブ707のポート3に新たにスイッチングハブ71
3が接続されたとする。スイッチングハブ707のポー
ト3において、カスケード接続数部404に値1が設定
されたカスケード接続数通知フレームを受信し、カスケ
ード接続数テーブルを図11に示すように更新する。こ
のとき、スイッチングハブ707は、ネットワーク全体
のカスケード接続数が7+1+1=9になり、予め設定
されている上限8を超えていることを検出し、ポート1
又はポート3の何れかを無効状態602にする。何れの
ポートを無効状態602にした場合もネットワーク全体
のカスケード接続数は8以下になり、予め設定されてい
る上限が自動的に保たれる。ここでは、ポート3を無効
状態602にしたことにする。
Here, as shown in FIG. 10, a switching hub 71 is newly added to the port 3 of the switching hub 707.
3 is connected. At the port 3 of the switching hub 707, the cascade connection number notification frame in which the value 1 is set in the cascade connection number section 404 is received, and the cascade connection number table is updated as shown in FIG. At this time, the switching hub 707 detects that the number of cascade connections of the entire network is 7 + 1 + 1 = 9, which exceeds the preset upper limit of 8, and
Alternatively, one of the ports 3 is set to the invalid state 602. Regardless of which port is set to the invalid state 602, the number of cascade connections of the entire network becomes eight or less, and the preset upper limit is automatically maintained. Here, it is assumed that the port 3 is set to the invalid state 602.

【0029】その後、図10において、スイッチングハ
ブ712が撤去されたとすると、スイッチングハブ70
7がスイッチングハブ701から通知されるカスケード
接続数が7から6に変化し、スイッチングハブ707は
無効化したポート3を有効に戻してもネットワーク全体
のカスケード接続数が6+1+1=8となり、予め設定
されている上限8を超えないことを検出し、ポート3を
有効に戻す。
Thereafter, assuming that the switching hub 712 is removed in FIG.
7, the number of cascade connections notified from the switching hub 701 changes from 7 to 6, and the switching hub 707 sets the number of cascade connections of the entire network to 6 + 1 + 1 = 8 even if the invalidated port 3 is returned to valid. Port 8 is detected not to exceed the upper limit 8, and port 3 is returned to valid.

【0030】次に、本発明に係るスイッチングハブ10
1が遅延時間を測定する手順を説明する。スイッチング
ハブ101のハードウェア構成は図1の通りである。
Next, the switching hub 10 according to the present invention will be described.
The procedure for measuring the delay time by the device 1 will be described. The hardware configuration of the switching hub 101 is as shown in FIG.

【0031】(1)スイッチングハブ101は、ネット
ワーク管理者又はネットワーク管理装置から遅延時間の
測定を指示された場合には、カスケード接続数が最も大
きいポートから遅延時間測定要求フレームを送信すると
ともにタイマ109による時間計測を開始する。このと
き、遅延時間測定要求フレームのシーケンス番号部50
4には適当な値を設定して送信し、その値をスイッチン
グハブ101に保持しておく。
(1) The switching hub 101 transmits the delay time measurement request frame from the port having the largest number of cascade connections and the timer 109 when the network manager or the network management device instructs to measure the delay time. Start time measurement by. At this time, the sequence number part 50 of the delay time measurement request frame
4, an appropriate value is set and transmitted, and the value is stored in the switching hub 101.

【0032】(2)他のスイッチングハブからフレーム
を受信した場合には、まず、遅延時間測定フレーム処理
手段108がそのフレームの宛先MACアドレス部50
1などを見てこのフレームが遅延時間測定要求(又は応
答)フレームであるかどうか調べ、遅延時間測定要求
(又は応答)フレームでない場合は、そのフレームをフ
レーム中継手段106に渡す。フレーム中継手段106
は、アドレス学習テーブル107を参照して通常の中継
処理を行う。受信したフレームが遅延時間測定要求フレ
ームである場合は、遅延時間測定フレーム処理手段10
8は、その遅延時間測定要求フレームを受信したポート
以外にもカスケード接続されているポートがあるかどう
かを調べ、ポートがある場合はそれらのポートの中でカ
スケード接続数が最も大きいポートにその遅延時間測定
要求フレームを中継し、ポートがない場合は、その遅延
時間測定要求フレームを受信したポートから遅延時間測
定要求フレームの送元を宛先とする遅延時間測定応答フ
レームを返信する。ここで、遅延時間測定応答フレーム
のシーケンス番号部504には遅延時間測定要求フレー
ムと同じ値を使用する。
(2) When a frame is received from another switching hub, first, the delay time measurement frame processing means 108 transmits the frame to the destination MAC address section 50 of the frame.
1 and the like, it is checked whether this frame is a delay time measurement request (or response) frame. If the frame is not a delay time measurement request (or response) frame, the frame is passed to the frame relay means 106. Frame relay means 106
Performs normal relay processing with reference to the address learning table 107. If the received frame is a delay time measurement request frame, the delay time measurement frame processing means 10
8 checks whether there is a cascade-connected port other than the port that has received the delay time measurement request frame, and if there is a port, assigns the delay to the port with the largest number of cascade connections among those ports. The time measurement request frame is relayed. If there is no port, the port receiving the delay time measurement request frame returns a delay time measurement response frame destined to the source of the delay time measurement request frame. Here, the same value as the delay time measurement request frame is used for the sequence number portion 504 of the delay time measurement response frame.

【0033】受信したフレームが遅延時間測定応答フレ
ームである場合は、遅延時間測定フレーム処理手段10
8は、その遅延時間測定応答フレームのMACアドレス
を調べ、宛先が自局MACアドレスでない場合はその遅
延時間測定応答フレームをフレーム中継手段106に渡
し通常の中継処理を行う。宛先が自局MACアドレスで
ある場合は、シーケンス番号が遅延時間測定要求フレー
ムを送信した時の値と同じであるかどうか調べ、同じで
ない場合にはフレームを破棄して終了する。同じである
場合には、フレームを破棄し、タイマ109を停止し、
送信してから戻ってくるまでの経過時間を読み取る。こ
の経過時間の2分の1が中継遅延時間に等しいとみなす
ことができる。測定した遅延時間が予め設定されている
上限を超えたことを検出した場合には、その旨を通知す
るSNMPトラップをネットワーク管理装置に送信す
る。尚、遅延時間測定要求フレームにシーケンス番号を
付けることにより、遅延時間の測定を短時間に繰り返し
行い、一時的なネットワーク障害などにより遅延時間測
定応答フレームの到着順番が入れ替わった場合でも要求
フレームと応答フレームとを正しく対応付けることがで
きる。
If the received frame is a delay time measurement response frame, the delay time measurement frame processing means 10
8 examines the MAC address of the delay time measurement response frame, and if the destination is not its own MAC address, passes the delay time measurement response frame to the frame relay means 106 to perform normal relay processing. If the destination is its own MAC address, it is checked whether the sequence number is the same as the value when the delay time measurement request frame was transmitted, and if not, the frame is discarded and the processing is terminated. If they are the same, discard the frame, stop timer 109,
Read the elapsed time from sending to returning. One half of this elapsed time can be considered equal to the relay delay time. When it is detected that the measured delay time exceeds a preset upper limit, an SNMP trap notifying the fact is transmitted to the network management device. Note that by assigning a sequence number to the delay time measurement request frame, the delay time measurement is repeated in a short time, and even if the arrival order of the delay time measurement response frame is changed due to a temporary network failure or the like, the request frame and the response are returned. Frames can be correctly associated.

【0034】以下、図12の構成においてスイッチング
ハブ707に遅延時間の測定を指示した場合の具体的な
例を説明する。スイッチングハブ707は、カスケード
接続数が最も大きいポート1から遅延時間測定要求フレ
ームを送信するとともにタイマ109による時間計測を
開始する。スイッチングハブ707から遅延時間測定要
求フレームを受信したスイッチングハブ701は、その
遅延時間測定要求フレームを受信したポート4以外でカ
スケード接続数が最も大きいポート1にその遅延時間測
定要求フレームを中継する。同様にして、遅延時間測定
要求フレームはスイッチングハブ702、703、70
4、705、706、712の順に中継される。スイッ
チングハブ706から遅延時間測定要求フレームを受信
したスイッチングハブ712は、フレームを受信したポ
ート以外はカスケード接続されているポートがないの
で、遅延時間測定要求フレームの送元、即ち、スイッチ
ングハブ707のMACアドレスを宛先とする遅延時間
測定応答フレームを遅延時間測定要求フレームの受信ポ
ート1から送信する。スイッチングハブ712から遅延
時間測定応答フレームを受信したスイッチングハブ70
6は、遅延時間測定要求フレームを中継したときにスイ
ッチングハブ707のMACアドレスがポート1の先に
接続されていることを学習済みなので、遅延時間測定応
答フレームをポート1に中継する。同様にして、遅延時
間測定応答フレームは、スイッチングハブ705、70
4、703、702、701、707の順に中継され
る。スイッチングハブ701から遅延時間測定応答フレ
ームを受信したスイッチングハブ707は、フレームの
宛先が自局MACアドレスなのでフレームを中継せずに
破棄し、タイマ109を停止し、経過時間を読み取る。
Hereinafter, a specific example in the case of instructing the switching hub 707 to measure the delay time in the configuration of FIG. 12 will be described. The switching hub 707 transmits a delay time measurement request frame from the port 1 having the largest number of cascade connections, and starts time measurement by the timer 109. The switching hub 701 that has received the delay time measurement request frame from the switching hub 707 relays the delay time measurement request frame to the port 1 having the largest number of cascade connections other than the port 4 that has received the delay time measurement request frame. Similarly, the delay time measurement request frame includes the switching hubs 702, 703, 70
4, 705, 706, and 712 are relayed in this order. The switching hub 712 that has received the delay time measurement request frame from the switching hub 706 has no cascade-connected ports other than the port that has received the frame. A delay time measurement response frame addressed to the address is transmitted from the delay time measurement request frame receiving port 1. Switching hub 70 that has received the delay time measurement response frame from switching hub 712
6 relays the delay time measurement response frame to the port 1 because it has learned that the MAC address of the switching hub 707 is connected to the end of the port 1 when relaying the delay time measurement request frame. Similarly, the delay time measurement response frame includes the switching hubs 705 and 70
4, 703, 702, 701, and 707 are relayed in this order. Upon receiving the delay time measurement response frame from the switching hub 701, the switching hub 707 discards the frame without relaying it because the destination of the frame is its own MAC address, stops the timer 109, and reads the elapsed time.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
The present invention exhibits the following excellent effects.

【0036】(1)請求項1に記載するスイッチングハ
ブを使ってネットワークを構築すると、カスケード接続
数を自動的に調べることができるので、人手で調べる場
合に比べて大幅に負担が軽減される。また、スパニング
ツリープロトコルを動作させている場合でも使用するこ
とができる。
(1) When a network is constructed by using the switching hub according to the first aspect, the number of cascade connections can be automatically checked, so that the burden is greatly reduced as compared with the case of manually checking. Also, it can be used even when the spanning tree protocol is operating.

【0037】(2)請求項2に記載するスイッチングハ
ブを使ってネットワークを構築すると、カスケード接続
数をネットワーク経由で取得することができるので、わ
ざわざ現地に出向く必要がない。
(2) When a network is constructed using the switching hub described in claim 2, the number of cascade connections can be obtained via the network, so that it is not necessary to go to the site.

【0038】(3)請求項3に記載するスイッチングハ
ブを使ってネットワークを構築すると、ネットワーク全
体のカスケード接続数が予め設定しておいた上限に保た
れるので、ネットワーク障害を防ぎ、通信品質を保つこ
とができる。
(3) When a network is constructed using the switching hub according to the third aspect, the number of cascade connections of the entire network is maintained at a preset upper limit, so that network failure is prevented and communication quality is reduced. Can be kept.

【0039】(4)請求項4に記載するスイッチングハ
ブを使ってネットワークを構築すると、ネットワーク全
体の中継遅延時間を自動的に調べることができるので、
人手で調べる場合に比べて大幅に負担が軽減される。
(4) When a network is constructed using the switching hub according to the fourth aspect, the relay delay time of the entire network can be automatically checked.
The burden is greatly reduced as compared with the case where the inspection is performed manually.

【0040】(5)請求項5に記載するスイッチングハ
ブを使ってネットワークを構築すると、遅延時間をネッ
トワーク経由で取得することができるので、わざわざ現
地に出向く必要がない。また、ネットワーク構成の変更
により、遅延時間が予め設定しておいた上限を超えた場
合には、スイッチングハブが自発的にネットワーク管理
装置に通知するため、ネットワーク管理者は通信品質が
劣化したことを直ちに検知することができる。
(5) When a network is constructed using the switching hub described in claim 5, the delay time can be acquired via the network, so that it is not necessary to go to the site. When the delay time exceeds a preset upper limit due to a change in the network configuration, the switching hub voluntarily notifies the network management device. It can be detected immediately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示すスイッチングハブの
ハードウェア構成図である。
FIG. 1 is a hardware configuration diagram of a switching hub according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明のスイッチングハブがメモリ上に保持す
るカスケード接続数テーブルの構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a cascade connection number table held in a memory by the switching hub of the present invention.

【図3】イーサネットフレームのフォーマット図であ
る。
FIG. 3 is a format diagram of an Ethernet frame.

【図4】本発明に用いるカスケード接続数通知フレーム
のフォーマット図である。
FIG. 4 is a format diagram of a cascade connection number notification frame used in the present invention.

【図5】本発明に用いる遅延時間測定フレームのフォー
マット図である。
FIG. 5 is a format diagram of a delay time measurement frame used in the present invention.

【図6】図1のスイッチングハブのポートの状態遷移図
である。
FIG. 6 is a state transition diagram of a port of the switching hub of FIG. 1;

【図7】本発明のスイッチングハブを用いたネットワー
クの構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a network using the switching hub of the present invention.

【図8】本発明においてカスケード接続数テーブルの値
が更新された構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram in which values of a cascade connection number table are updated in the present invention.

【図9】本発明においてカスケード接続数テーブルの値
が更新された構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram in which values of a cascade connection number table are updated in the present invention.

【図10】図7のネットワークにスイッチングハブを追
加した構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram in which a switching hub is added to the network of FIG. 7;

【図11】本発明においてカスケード接続数テーブルの
値が更新された構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram in which values of a cascade connection number table are updated in the present invention.

【図12】本発明のスイッチングハブを用いたネットワ
ークの構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram of a network using the switching hub of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 スイッチングハブ 103 揮発性メモリ 105 スイッチングLSI 108 遅延時間測定フレーム処理手段 109 タイマ 201 ポート番号 202 カスケード接続数 203 ポートの状態 401 宛先MACアドレス部 402 送元MACアドレス部 403 タイプ部 404 カスケード接続数部 501 宛先MACアドレス部 502 送元MACアドレス部 503 タイプ部 504 シーケンス番号部 601 有効状態 602 無効状態 701〜712 スイッチングハブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Switching hub 103 Volatile memory 105 Switching LSI 108 Delay time measurement frame processing means 109 Timer 201 Port number 202 Cascade connection number 203 Port status 401 Destination MAC address part 402 Source MAC address part 403 Type part 404 Cascade connection number part 501 Destination MAC address part 502 Source MAC address part 503 Type part 504 Sequence number part 601 Valid state 602 Invalid state 701-712 Switching hub

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ネットワークに接続する複数のポートを
有し、受信したフレームの宛先アドレスと内部のアドレ
ス学習テーブルを照らし合わせ、宛先の端末が接続され
ているポートにのみフレームを中継するイーサネット
(登録商標)・スイッチングハブにおいて、各ポートの
先に接続されているスイッチングハブのカスケード接続
数を格納するテーブルをメモリ上に保持し、初期状態で
は全てのポートのカスケード接続数を0とし、あるポー
ト以外の全てのポートのカスケード接続数の最大値に1
を加えた値を設定したカスケード接続数通知フレームを
前記あるポートから送信し、この送信処理を全てのポー
トについて定期的に実行し、他のスイッチングハブから
カスケード接続数通知フレームを受信した場合には、そ
のカスケード接続数通知フレームを受信したポートのカ
スケード接続数をカスケード接続数通知フレームに設定
されているカスケード接続数に書き替え、この受信した
カスケード接続数通知フレームは中継せずに破棄するこ
とを特徴とする遅延時間測定機能付きスイッチングハ
ブ。
An Ethernet that has a plurality of ports connected to a network, compares a destination address of a received frame with an internal address learning table, and relays a frame only to a port to which a destination terminal is connected (registered (Trademark)-In a switching hub, a table for storing the number of cascade connections of switching hubs connected to the end of each port is stored in a memory. 1 for the maximum number of cascade connections for all ports
When the cascade connection number notification frame in which the value obtained by adding the cascade connection number notification frame is transmitted from the certain port, this transmission process is periodically executed for all the ports, and when the cascade connection number notification frame is received from another switching hub, Rewrite the cascade connection number of the port that received the cascade connection number notification frame to the cascade connection number set in the cascade connection number notification frame, and discard this received cascade connection number notification frame without relaying. Switching hub with delay time measurement function.
【請求項2】 ネットワーク管理装置から要求があった
場合には、各ポートのカスケード接続数をネットワーク
管理装置に通知することを特徴とする請求項1記載の遅
延時間測定機能付きスイッチングハブ。
2. The switching hub with a delay time measurement function according to claim 1, wherein when requested by the network management device, the number of cascade connections of each port is notified to the network management device.
【請求項3】 全てのポートのカスケード接続数の最大
値と2番目に大きい値との和に1を加えた値をネットワ
ーク全体のカスケード接続数とし、この値が予め設定し
ておいた上限を超えたことを検出した場合には、カスケ
ード接続数が最大のポート又は2番目に大きいポートを
無効にし、無効にしたポートを有効に戻してもネットワ
ーク全体のカスケード接続数が予め設定しておいた上限
を超えないことを検出した場合には、前記無効にしたポ
ートを有効に戻すことを特徴とする請求項1又は2記載
の遅延時間測定機能付きスイッチングハブ。
3. A value obtained by adding 1 to the sum of the maximum value of the number of cascade connections of all ports and the second largest value is defined as the number of cascade connections of the entire network, and this value is a preset upper limit. If it is detected that the number of cascade connections has exceeded the number of cascade connections for the entire network, the port with the largest number of cascade connections or the second largest port is disabled, and the disabled port is re-enabled. The switching hub with a delay time measurement function according to claim 1, wherein when it is detected that the upper limit is not exceeded, the disabled port is returned to valid.
【請求項4】 カスケード接続数が最も大きいポートか
ら遅延時間測定要求フレームを送信するとともにタイマ
を開始し、 他のスイッチングハブから遅延時間測定要求フレームを
受信した場合には、 遅延時間測定要求フレームを受信したポート以外にもカ
スケード接続されているポートがある場合には、それら
のポートの中でカスケード接続数が最も大きいポートに
前記遅延時間測定要求フレームを中継し、 遅延時間測定要求フレームを受信したポート以外にはカ
スケード接続されているポートがない場合には、その受
信ポートから遅延時間測定要求フレームの送元を宛先と
する遅延時間測定応答フレームを送信し、 他のスイッチングハブから遅延時間測定応答フレームを
受信した場合には、 前記遅延時間測定要求フレームを送信していないスイッ
チングハブにおいては、受信した遅延時間測定応答フレ
ームを通常のフレームと同様に中継し、 前記遅延時間測定要求フレームを送信したスイッチング
ハブにおいては、 前記タイマを停止し、そのタイマの開始から停止までの
経過時間を遅延時間として測定することを特徴とする請
求項1〜3いずれか記載の遅延時間測定機能付きスイッ
チングハブ。
4. A delay time measurement request frame is transmitted from a port having the largest number of cascade connections and a timer is started. When a delay time measurement request frame is received from another switching hub, the delay time measurement request frame is transmitted. If there are cascade-connected ports other than the received port, the delay time measurement request frame is relayed to the port having the largest number of cascade connections among those ports, and the delay time measurement request frame is received. If there is no cascade-connected port other than the port, a delay time measurement response frame destined to the source of the delay time measurement request frame is transmitted from the receiving port, and the delay time measurement response If a frame has been received, the delay time measurement request frame has not been transmitted. In the switching hub, the received delay time measurement response frame is relayed in the same manner as a normal frame, and in the switching hub that has transmitted the delay time measurement request frame, the timer is stopped, and the time from the start to the stop of the timer is stopped. The switching hub with a delay time measurement function according to any one of claims 1 to 3, wherein the elapsed time is measured as a delay time.
【請求項5】 ネットワーク管理装置から要求があった
場合には、測定した遅延時間を通知し、測定した遅延時
間が予め設定しておいた上限を超えたことを検出した場
合には、その旨を自発的にネットワーク管理装置に通知
することを特徴とする請求項4記載の遅延時間測定機能
付きスイッチングハブ。
5. When a request is received from the network management device, the measured delay time is notified, and when it is detected that the measured delay time exceeds a preset upper limit, the fact is notified. The switching hub with a delay time measurement function according to claim 4, wherein the switching hub automatically notifies the network management device of the switching hub.
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Cited By (4)

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