JP3296305B2 - スイッチングハブ及び通信方法 - Google Patents

スイッチングハブ及び通信方法

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JP3296305B2 JP28209198A JP28209198A JP3296305B2 JP 3296305 B2 JP3296305 B2 JP 3296305B2 JP 28209198 A JP28209198 A JP 28209198A JP 28209198 A JP28209198 A JP 28209198A JP 3296305 B2 JP3296305 B2 JP 3296305B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチングハブ
間を複数のポートを使用して接続することにより、スイ
ッチングハブ間の通信のスループットを向上させるよう
にしたスイッチングハブ及び通信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】スイッチングハブは、ネットワーク機器
同士を接続するために用いられている。ところが、接続
する端末の通信速度の高速化や端末数の増加により、ス
イッチングハブ間の通信のスループットがボトルネック
となっていた。
【0003】一方、サーバやバックボーンへ接続するた
めの高速ポートを持つスイッチングハブもあるが、性能
には限界がある。また、既存のネットワークケーブルが
使えない場合もあった。また、スイッチングハブ間を複
数のポートを使用して接続する機能を持つスイッチング
ハブもある。ところが、このようなスイッチングハブ
は、独自のプロトコルを用いるものであるため、他の機
器との相互接続は不可能である。しかも、スイッチング
ハブに対し、グループポートの設定やポート割り当ての
設定をする必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来のスイッチングハブでは、接続する端末の通信速度
の高速化や端末数の増加により、スイッチングハブ間の
通信のスループットの向上が妨げられている。また、サ
ーバやバックボーンへ接続するための高速ポートを持つ
スイッチングハブにあっては、既存のネットワークケー
ブルが使えない場合がある。さらに、スイッチングハブ
間を複数のポートを使用して接続する機能を持つスイッ
チングハブにあっては、独自のプロトコルを用いるもの
であるため、他の機器との相互接続は不可能となってい
る。しかも、スイッチングハブに対し、グループポート
の設定やポート割り当ての設定を要するという問題もあ
る。
【0005】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、性能の向上を図ることができるスイッチ
ングハブ及び通信方法を提供することができるようにす
るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のスイッ
チングハブは、MACアドレスを有する第1のスイッチ
ングハブの複数の第1のポートに接続された複数の第1
の端末と、第2のスイッチングハブの複数の第2のポー
トに接続された複数の第2の端末との間の通信を、第1
及び第2の複数のポートに分散して行うスイッチングハ
ブであって、第1のスイッチングハブには、第1のポー
トがグループポートであるかシングルポートであるかを
管理するとともに、グループポートに対し第1のポート
を均等に割り当てるポート管理テーブルと、第1のポー
トのリンク状態を検出するためのリンク検出信号を発生
するリンク検出部と、リンク検出信号に基づき第1のポ
ートへMACアドレス及び送信ポート番号を含むパケッ
トを送信するパケット送信部と、第1のポートからの送
信元のMACアドレスが自身のMACアドレスと一致し
たパケットを受信すると、パケット内に記録されている
送信ポート番号と、パケットを受信した送信ポート番号
とをグループポートとしてポート管理テーブルに登録す
るパケット受信部と、第1のポートから送られてくるパ
ケットのMACアドレス及びポート管理テーブルを参照
してスイッチング処理を行うスイッチ部とが備えられて
いることを特徴とする。また、パケット送信部から送信
されるパケットの送信ポート番号は、第1のスイッチン
グハブが有するMACアドレスに基づき、パケットのデ
ータ部分に記録されるようにすることができる。また、
パケット受信部は、リンク検出部からの第1のポートに
対するリンク検出信号がなくなると、該当ポートをシン
グルポートとしてポート管理テーブルに登録するように
することができる。また、スイッチ部によるスイッチン
グ処理には、グループポートから受信したパケットを、
そのグループポートに割り当てられたシングルポート以
外には転送しないとしたフィルタリング処理が含まれて
いるようにすることができる。請求項5に記載の通信方
法は、第1のスイッチングハブの第1のポートに第1の
端末あるいは第2のスイッチングハブの第2のポートが
接続されると、リンク検出信号を発生する工程と、第1
の端末あるいは第2のポートが接続されている第1のポ
ートへMACアドレス及び送信ポート番号を含むパケッ
トを送信する工程と、パケットを受けた第1のポートの
ポート番号と、パケットの中に記録されている送信ポー
ト番号とから、第1のポートの接続先を検出する工程
と、接続先が第2のスイッチングハブである場合、第2
のスイッチングハブに接続されている第1のポートをグ
ループポートとしてポート管理テーブルに登録する工程
と、ポート管理テーブルに対し第2のスイッチングハブ
に接続されている第1のポートであるグループポート
に、第1のポートの残りを割り当てる工程と、パケット
のMACアドレス及びポート管理テーブルを参照し、グ
ループポートから受信したパケットを、そのグループポ
ートに割り当てられた第1のポート以外には転送しない
とした処理を行う工程とを備えることを特徴とする。本
発明に係るスイッチングハブ及び通信方法においては、
MACアドレスを有する第1のスイッチングハブの複数
の第1のポートに接続された複数の第1の端末と、第2
のスイッチングハブの複数の第2のポートに接続された
複数の第2の端末との間の通信を、第1及び第2の複数
のポートに分散して行う。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は、本発明のスイッチングハブの一実
施の形態を示すブロック図、図2は、図1のスイッチン
グハブの詳細を示すブロック図、図3は、図2のポート
管理テーブルを示す図である。
【0008】図1は、第1のスイッチングハブとしての
スイッチングハブ10に接続された第1の端末としての
端末17-1〜17-nと、第2のスイッチングハブとして
のスイッチングハブ20に接続された第2の端末として
の端末27-1〜27-nとの間の通信を、複数のポート
に分散して行う形態を示している。これにより、スイッ
チングハブ10とスイッチングハブ20との間の通信の
スループットを向上させることができるが、その詳細は
後述する。
【0009】次に、図2を用いてスイッチングハブ10
の詳細を説明する。図2に示すように、スイッチングハ
ブ10は、リンク検出部11、パケット送信部12、パ
ケット受信部13、ポート管理テーブル14、スイッチ
部15、ポート16-1〜16-nを備えて構成されてい
る。スイッチングハブ10は、装置自身にMAC(medi
a access control)アドレスを持っている。
【0010】リンク検出部11は、各ポート16-1〜1
6-nのリンク状態を調べ、リンク検出信号を発生する。
パケット送信部12は、各ポート16-1〜16-nとリン
ク検出部11とに接続され、リンク検出信号によってそ
のポートへブロードキャストパケットを送信する。ブロ
ードキャストパケットの送信元アドレスは、装置自身が
持つMACアドレスによってパケットのデータ部分に送
信元ポート番号として記録される。
【0011】パケット受信部13は、各ポート16-1〜
16-nとポート管理テーブル14とに接続されている。
パケット受信部13は、各ポート16-1〜16-nからの
送信元のMACアドレスが装置自身のMACアドレスと
一致したパケットを受信すると、パケット内に記録され
ている送信元ポート番号と、パケットを受信したポート
番号とをグループポートとしてポート管理テーブル14
に登録する。また、パケット受信部13は、リンク検出
部11にも接続され、各ポート16-1〜16-nのリンク
検出信号がなくなると、該当ポートをシングルポートと
してポート管理テーブル14に登録する。
【0012】ポート管理テーブル14は、図3に示すよ
うに、各ポート16-1〜16-nがグループポートである
かシングルポートであるかを管理するものである。ま
た、全てのポート状態は、シングルポートで初期化され
ている。また、ポート管理テーブル14には、たとえば
ポート16-4と16-5とがグループポートであるとき、
そのポート種別をグループAと登録し、残りのシングル
ポート16-1,16-2,16-3,16-6,16-7,16
-8をグループポート16-4,16-5に均等に割り当てる
ようになっている。図3では、グループAに対してシン
グルポート16-1,16-3,16-7とシングルポート1
6-2,16-6,16-8とが割り振られた場合を示してい
る。
【0013】スイッチ部15は、各ポート16-1〜16
-nに接続されている。スイッチ部15は、ポート16-1
〜16-nから送られてくるパケットのアドレスを参照し
てスイッチング処理を行う。このとき、ポート管理テー
ブル14も参照し、必要に応じてフィルタリング処理を
行う。すなわち、グループポートから受信したパケット
を、そのグループポートに割り当てられたシングルポー
ト以外には転送しないといった処理である。
【0014】次に、スイッチングハブ10の動作につい
て説明する。スイッチングハブ10のポート16-1に端
末17-1が接続されると、リンク検出部11はリンク検
出信号を発生する。リンク検出信号を受けたパケット送
信部12は、端末17-1が接続されているポート16-1
へブロードキャストパケットを送信する。パケットの中
には、送信ポート番号を記録しておく。送信したパケッ
トは、端末17-1によって受け取られる。受け取られた
パケットは、端末17-1にとって意味の無いパケットで
あるために破棄される。スイッチングハブ10のポート
16-2,16-3に端末17-2,17-3が接続されたとき
も同様の処理が行われる。
【0015】次に、図1のように、スイッチングハブ1
0のポート16-4にスイッチングハブ20のポート26
-4が接続されると、リンク検出部11はリンク検出信号
を発生する。リンク検出信号を受けたパケット送信部1
2は、スイッチングハブ20が接続されているポート1
6-4へブロードキャストパケットを送信する。パケット
の中には、送信ポート番号を記録しておく。送信したパ
ケットは、スイッチングハブ20に接続されている端末
27-1〜27-nに転送される。転送されたパケットは、
端末27-1〜27-nにとって意味の無いパケットである
ために破棄される。
【0016】また、図1のように、スイッチングハブ1
0のポート16-5にスイッチングハブ20のポート26
-5が接続されると、リンク検出部11はリンク検出信号
を発生する。リンク検出信号を受けたパケット送信部1
2は、スイッチングハブ20が接続されているポート1
6-5へブロードキャストパケットを送信する。パケット
の中には、送信ポート番号を記録しておく。送信したパ
ケットは、スイッチングハブ20に接続された端末27
-1〜27-nに転送される。これと同時に、スイッチング
ハブ20のポート26-4からスイッチングハブ10のポ
ート16-4へも転送される。端末27-1〜27-nに転送
されたパケットは、端末27-1〜27-nにとっては意味
の無いパケットであるため破棄される。
【0017】スイッチングハブ10のポート16-4へ転
送されたパケットは、パケット受信部13に送られる。
パケット受信部13では、パケットの送信元であるMA
Cアドレスを参照することで、そのパケットがスイッチ
ングハブ10自身が送信したものであることを検出でき
る。また、パケットを受けたポート16-4のポート番号
と、パケットの中に記録されている送信ポート番号か
ら、ポート16-4とポート16-5との接続先が同じスイ
ッチングハブ20であることを検出できる。パケット受
信部13は、ポート16-4とポート16-5とをグループ
ポートAとしてポート管理テーブル14に登録する。
【0018】スイッチ部15は、各ポート16-1〜16
-nから受信したパケットのスイッチング処理を行うが、
送信元のMACアドレスとスイッチングハブ10自身が
持つMACアドレスとが一致するパケットは転送しない
ように設定しておく。これにより、スイッチングハブ1
0が出したパケットがスイッチングハブ20との間でル
ープするのを防げる。
【0019】パケット受信部13は、ポート16-4と1
6-5がグループポートであることを検出したら、図3に
示したポート管理テーブル14にそのポートのポート種
別をグループAと登録し、残りのシングルポート16-
1,16-2,16-3,16-6,16-7,16-8をグルー
プポート16-4,16-5に均等に割り当てる。
【0020】スイッチ部15は、パケットの発信元アド
レス、宛先アドレスを参照して通常のスイッチング処理
をする。このとき、ポート管理テーブル14も参照し
て、次のようなフィルタリング処理を行う。すなわち、
スイッチ部15は、グループポートから受信したパケッ
トを、そのグループポートに割り当てられたシングルポ
ート以外には転送しない。つまり、スイッチ部15は、
ポート16-4から受信したパケットを、ポート16-1,
16-3,16-7以外には転送しない。また、スイッチ部
15は、ポート16-5から受信したパケットを、ポート
16-2,16-6,16-8以外には転送しない。
【0021】スイッチ部15は、シングルポートから受
信したパケットを、他のシングルポートか、割り当てら
れたグループポート以外には転送しない。つまり、スイ
ッチ部15は、ポート16-1,16-3,16-7から受信
したパケットを、ポート16-5には転送しない。また、
スイッチ部15は、ポート16-2,16-6,16-8から
受信したパケットを、ポート16-4には転送しない。
【0022】こうすることにより、スイッチングハブ1
0は、スイッチングハブ20へ転送するパケットを、ポ
ート16-4と16-5に振り分けるようになる。また、ス
イッチングハブ20にとっては、ポート16-1,16-
3,16-7に接続された端末はポート26-4の先に接続
されているように見え、ポート16-2,16-6,16-8
に接続された端末17-1〜17-nはポート26-5の先に
接続されているように見える。このため、スイッチング
ハブ20は、スイッチングハブ10へ転送するパケット
を、ポート26-4と26-5に振り分けるようになる。以
上により、スイッチングハブ10とスイッチングハブ2
0との間の通信は、2つのポートに分散されて行われ
る。
【0023】このように、本実施の形態では、スイッチ
ングハブ10に接続された端末17-1〜17-nと、スイ
ッチングハブ20に接続された端末27-1〜27-nと
の間の通信を、複数のポート16-1〜16-nに分散して
行うようにしたので、スイッチングハブ10,20間の
スループットを向上させることができる。また、本実施
の形態では、スイッチングハブ10,20間を接続する
ケーブルに障害が発生した場合、スイッチングハブ1
0,20間を接続している他のポート16-1〜16-nに
自動的に切り替わるようにしたので、スイッチングハブ
10,20間の少なくとも1本のケーブルが通信可能で
あれば、スイッチングハブ10,20間の通信を途絶え
ることなく行うことができる。
【0024】また、本実施の形態では、相手のスイッチ
ングハブ20に対して、あたかも複数のスイッチングハ
ブ10が接続されているように見せるようにしたので、
接続する相手のスイッチングハブ20に依存することが
なくなり、他の機器との相互接続を行うことができる。
また、本実施の形態では、ブロードキャストパケットを
送信することにより、スイッチングハブ10,20間が
複数のポート16-1〜16-nで接続されていることを検
出できるため、スイッチングハブ10において、グルー
プポートの設定やポート割り当ての設定を不要とするこ
とができる。
【0025】
【発明の効果】以上の如く本発明に係るスイッチングハ
ブ及び通信方法によれば、MACアドレスを有する第1
のスイッチングハブの複数の第1のポートに接続された
複数の第1の端末と、第2のスイッチングハブの複数の
第2のポートに接続された複数の第2の端末との間の通
信を、第1及び第2の複数のポートに分散して行うよう
にしたので、性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスイッチングハブの一実施の形態を示
すブロック図である。
【図2】図1のスイッチングハブの詳細を示すブロック
図である。
【図3】図2のポート管理テーブルを示す図である。
【符号の説明】
1 累積位相加算回路

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 MACアドレスを有する第1のスイッチ
    ングハブの複数の第1のポートに接続された複数の第1
    の端末と、第2のスイッチングハブの複数の第2のポー
    トに接続された複数の第2の端末との間の通信を、前記
    第1及び第2の複数のポートに分散して行うスイッチン
    グハブであって、 前記第1のスイッチングハブには、 前記第1のポートがグループポートであるかシングルポ
    ートであるかを管理するとともに、前記グループポート
    に対し前記第1のポートを均等に割り当てるポート管理
    テーブルと、 前記第1のポートのリンク状態を検出するためのリンク
    検出信号を発生するリンク検出部と、 前記リンク検出信号に基づき前記第1のポートへMAC
    アドレス及び送信ポート番号を含むパケットを送信する
    パケット送信部と、 前記第1のポートからの送信元のMACアドレスが自身
    のMACアドレスと一致したパケットを受信すると、前
    記パケット内に記録されている送信ポート番号と、前記
    パケットを受信した送信ポート番号とをグループポート
    として前記ポート管理テーブルに登録するパケット受信
    部と、 前記第1のポートから送られてくるパケットのMACア
    ドレス及び前記ポート管理テーブルを参照してスイッチ
    ング処理を行うスイッチ部と が備えられている ことを特徴とするスイッチングハブ。
  2. 【請求項2】 前記パケット送信部から送信されるパケ
    ットの送信ポート番号は、前記第1のスイッチングハブ
    が有するMACアドレスに基づき、前記パケットのデー
    タ部分に記録されることを特徴とする請求項1に記載の
    スイッチングハブ。
  3. 【請求項3】 前記パケット受信部は、前記リンク検出
    部からの前記第1のポートに対するリンク検出信号がな
    くなると、該当ポートをシングルポートとして前記ポー
    ト管理テーブルに登録することを特徴とする請求項1
    記載のスイッチングハブ。
  4. 【請求項4】 前記スイッチ部によるスイッチング処理
    には、グループポートから受信したパケットを、そのグ
    ループポートに割り当てられたシングルポート以外には
    転送しないとしたフィルタリング処理が含まれているこ
    とを特徴とする請求項1に記載のスイッチングハブ。
  5. 【請求項5】 第1のスイッチングハブの第1のポート
    第1の端末あるいは第2のスイッチングハブの第2の
    ポートが接続されると、リンク検出信号を発生する工程
    と、 前記第1の端末あるいは前記第2のポートが接続されて
    いる前記第1のポートへMACアドレス及び送信ポート
    番号を含むパケットを送信する工程と、 前記パケットを受けた前記第1のポートのポート番号
    と、前記パケットの中に記録されている送信ポート番号
    とから、前記第1のポートの接続先を検出する工程と、 前記接続先が前記第2のスイッチングハブである場合、
    前記第2のスイッチングハブに接続されている前記第1
    のポートをグループポートとしてポート管理テーブル
    登録する工程と、 前記ポート管理テーブルに対し前記第2のスイッチング
    ハブに接続されている第1のポートであるグループポー
    トに、前記第1のポートの残りを割り当てる工程と、 前記パケットのMACアドレス及びポート管理テーブル
    を参照し、前記グループポートから受信したパケット
    を、そのグループポートに割り当てられた前記第1のポ
    ート以外には転送しないとした処理を行う工程と を備えることを特徴とする通信方法。
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