JP4035820B2

JP4035820B2 - 回線切替装置及びデータ伝送システム及び回線切替方法

Info

Publication number: JP4035820B2
Application number: JP2003016892A
Authority: JP
Inventors: 健雄笹井
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2023-01-27
Also published as: JP2004229152A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、０系と１系との回線を介してデータ伝送を行う装置を接続し、障害発生時に回線切替要求を送出して回線切替えを行う回線切替装置及びデータ伝送システム及び回線切替方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
データ伝送を行う装置間を接続する回線を０系と１系との冗長構成とし、０系を運用系としている時に、障害が発生すると、待機系であった１系を運用系に切替えることにより、データ伝送を継続するデータ伝送システムが知られている。このような二重化した回線を切替える構成に於いては、運用系の回線によりデータを伝送し、待機系の回線にはデータを伝送しない方式、運用系と待機系との両方の回線に同一のデータを伝送して、受信側で正常な回線側を選択して受信する方式、上位の監視管理装置がデータ伝送を行う装置からの障害情報を受信して、回線切替えを指示する方式等の各種の方式が知られている。
【０００３】
又ＩＥＥＥ８０２．３による１０ＢＡＳＥ５，１００ＢＡＳＥ−ＴＸ，１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等の標準仕様が定められたことにより、ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）に適用され、比較的安価なネットワークが構成されるようになった。
【０００４】
このようなネットワークの一部を図８に示すもので、５１，５２はデータ伝送を行う装置としての端末、５３，５４はブリッジ（ＳＷ）、５５，５６は回線を示す。この単純なデータ伝送システムに於いても、回線５３，５４によるループが形成されることになるが、ブリッジ５３，５４のＭＡＣアドレスやプライオリティを基に、ブリッジＩＤ（図８に於いては、ブリッジ５３のＩＤ＝１、ブリッジ５４のＩＤ＝２の場合を示す）を設定し、通常使用する経路を一つ設定し、他の経路は障害発生時の迂回経路として設定するＩＥＥＥ８０２．１Ｄによる標準仕様のスパニング・ツリー・プロトコルが知られている。
【０００５】
又図８に於いて、ａは端末５１，５２間で伝送する通常フレーム、ｂはブリッジ５３，５４間で伝送するＢＰＤＵ（ＢｒｉｄｇｅＰｒｏｔｏｃｏｌＤａｔａＵｎｉｔ）フレームを示す。このスパニング・ツリー・プロトコルによるＢＰＤＵフレームｂにより、例えば、回線５５を運用系（０系）、回線５６を待機系（１系）としてブリッジ５３，５４に設定し、通常フレームａは回線５５を介して伝送する。
【０００６】
又複数のブリッジ間をそれぞれ回線で接続したデータ伝送システムに於いて、各ブリッジにポート対応の優先順位等の情報を含むポリシーテーブルを設け、管理装置からポリシー情報を更新することにより、ブリッジ間の回線の切替えを行う伝送装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−４２３１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
多重化データ伝送システム等の比較的大規模の構成に於ける０系の回線と１系の回線との切替えの手段は、大型化すると共に高価な構成を有するものである。これに対して、前述のＬＡＮ間接続のブリッジ等を含むデータ伝送システムに於いては、比較的簡単な構成で０系の回線と１系の回線との切替えを行うことができる。しかし、回線に障害が発生した場合、スパニング・ツリーの再計算を行い、計算終了後に回線を切替えることになる。従って、障害発生から回線切替えが完了するまでに数１０秒程度の時間を要する問題がある。又各ブリッジにポリシーテーブルを設けて、上位の管理装置からポリシー情報を更新する手段は、ブリッジ数が多くなると、更新処理に要する処理が複雑化し、確実なポリシー情報の更新が完了したか否かの確認は困難である問題がある。
【０００９】
本発明は、ＭＡＣフレームを利用して、迅速に且つ確実に回線切替えを可能とすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の回線切替装置は、図１を参照して説明すると、データ伝送を行う装置間を接続する０系と１系との回線を切替える回線切替装置であって、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに回線切替要求情報を挿入して送出するＭＡＣアドレス挿入部３と、受信したＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに挿入された回線切替要求情報を検出するＭＡＣアドレス検出部２と、回線異常検出情報に従ってＭＡＣアドレス挿入部３に於ける回線切替要求情報の挿入の制御と、ＭＡＣアドレス検出部２に於いて検出した回線切替要求情報に従って、０系と１系との回線をセレクタ４により切替える制御とを行う監視・制御部５とを備えている。
【００１１】
又０系の回線と１系の回線とを終端し、回線異常を検出する機能を有する物理回線終端部１−１，１−２を有し、監視・制御部５は、物理回線終端部１−１，１−２からの回線異常検出情報に従って、回線切替要求情報を送出する制御機能と、受信した回線切替要求情報に従って回線切替えを行い、且つ切替応答の送出制御機能とを有するものである。
【００１２】
本発明のデータ伝送システムは、データ伝送を行う装置間を接続する０系と１系との回線を切替える回線切替装置を接続したデータ伝送システムであって、回線切替装置は、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに回線切替要求情報を挿入して対向装置へ送出するＭＡＣアドレス挿入部３と、対向装置から受信したＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに挿入された回線切替要求情報を検出するＭＡＣアドレス検出部２と、ＭＡＣアドレス挿入部３に於ける回線切替要求情報の挿入の制御と、ＭＡＣアドレス検出部２に於いて検出した回線切替要求情報に従って、０系と１系との回線をセレクタ４により切替える制御とを行う監視・制御部５とを有するものである。
【００１３】
本発明の回線切替方法は、データ伝送を行う端末やホストコンピュータ等の装置間を接続する０系と１系との回線を切替える回線切替方法であって、０系と１系との回線の切替えが必要な時にＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに回線切替要求情報を挿入して対向装置へ送出する過程と、回線切替要求情報を受信した装置は、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに挿入された回線切替要求情報を検出して、異常発生回線側から正常回線側に切替える過程と、切替終了により回線切替応答情報をＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに挿入して送出する過程とを含むものである。又宛先ＭＡＣアドレスに挿入する回線切替要求情報及び切替応答情報は、宛先ＭＡＣアドレスのビット構成により、切替要因を示す切替要求種類と、切替要求を行う回線と、現在運用中か否かの状態と、切替構成と、回線の状態とを定義したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の回線切替装置の説明図であり、１−１，１−２は物理回線終端部、２はＭＡＣアドレス検出部、３はＭＡＣアドレス挿入部、４はセレクタ（ＳＥＬ）、５は監視・制御部、６は物理回線終端部を示す。物理回線終端部１−１，１−２に０系，１系の回線を介して対向装置（回線切替装置）と接続し、物理回線終端部６に端末等のデータ伝送を行う装置を接続し、他の図示を省略した回線切替装置間を０系と１系との回線を介して接続してデータ伝送システムを構成する。この回線切替装置は、図８に於けるブリッジの機能の一部を示すものとなる。
【００１５】
０系と１系との何れか一方を運用系とし、他方を待機系とする手段は、既に知られている各種の手段により形成することができる。即ち、データ伝送経路にループが形成されないように設定する。そして、障害が発生すると、ＭＡＣフレームを用いて回線切替要求を送出する。この場合、監視・制御部５によりＭＡＣアドレス挿入部３を制御して、ＭＡＣフレームの宛先アドレスに回線切替要求情報を挿入したＭＡＣフレームを、障害が発生していない回線を介して対向装置へ送出する。
【００１６】
このような回線切替要求情報を宛先ＭＡＣアドレスに挿入されたＭＡＣフレームを運用系の回線を接続した例えば物理回線終端部１−１により受信すると、ＭＡＣアドレス検出部２により宛先ＭＡＣアドレスに回線切替要求情報が挿入されていることを検出して監視・制御部５に通知する。監視・制御部５は、物理回線終端部１−１，１−２とセレクタ４とを制御して、運用系側から待機系に切替える。
【００１７】
図２はＭＡＣフレームの説明図であり、７バイトのプリアンブルと、１バイトの有効フレーム先頭記号（ＳＦＤ；ＳｔａｒｔＦｒａｍｅＤｅｌｉｍｉｔｅｒ）と、６バイトの宛先ＭＡＣアドレスと、６バイトの送信元ＭＡＣアドレスと、２バイトのフレーム長と、４６〜１５００バイトのＬＬＣ（ＬｏｇｉｃａｌＬｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌ）データと、４バイトのＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）とを含むものである。
【００１８】
前述の回線切替要求情報は、宛先ＭＡＣアドレスを用いて送出するものであり、その場合のビット割当ては、例えば、図３に示すように、６バイトの宛先ＭＡＣアドレスの合計４８ビットｂ１〜ｂ４８の中のビットｂ３３〜ｂ４８を利用することができる。ビットｂ３３〜ｂ４０の１バイト目のビットｂ３３〜ｂ３６を切替要求種類、ビットｂ３７〜ｂ４０を切替要求を送出した現用伝送路（運用系回線）番号、ビットｂ４１〜ｂ４８の２バイト目のビットｂ４１〜ｂ４４を現在使用されている伝送路（運用系回線）番号、ビットｂ４５を切替構成、ビットｂ４６〜ｂ４８を伝送路の状態として定義した場合を示す。
【００１９】
図４は回線切替要求情報を送出する為の宛先アドレスの各ビットとその内容との一例を示すもので、ビットｂ３３〜ｂ３６は、切替要求種類として、強制切替“１１１０”、ＬＩＮＫ断検出“１１００”、切替応答“００１０”、切替なし“００００”とし、その他は未定義とする。又ビットｂ３７〜ｂ４０の切替要求を送出した伝送路（回線）番号として、１系への切替要求“００１０”、０系への切替要求“０００１”、切替要求なし“００００”とし、その他は未定義とする。
【００２０】
又ビットｂ４１〜ｂ４４は、現在使用されている伝送路（回線）番号として、１系運用中“００１０”、０系運用中“０００１”とし、その他は未定義とする。又ビットｂ４５は、切替構成として、１：Ｎ切替えを“１”、１：１切替えを“０”とする。又ビットｂ４６〜ｂ４８は、伝送路（回線）の状態として、ＬＩＮＫ断“１１１”、装置異常“１１０”、正常“０００”とし、その他は未定義とする。
【００２１】
前述のＭＡＣアドレス検出部２は、宛先ＭＡＣアドレスのビットｂ３３〜ｂ４８を監視し、通常の宛先ＭＡＣアドレスでなはく、前述のように定義した回線切替要求情報を検出すると、監視・制御部５に通知する。監視・制御部５は、回線切替要求情報に従って物理回線終端部１−１，１−２及びセレクタ４を制御して回線切替えを行う。又監視・制御部５は、物理回線終端部１−１，１−２の何れかからの異常発生通知、又は強制切替要求等に従って回線切替要求情報を生成して、ＭＡＣアドレス挿入部３に転送し、宛先アドレスのビットｂ３３〜ｂ４８に挿入して送出する。なお、ＭＡＣアドレス検出部２による回線切替要求情報の検出機能を、監視・制御部５に設けることも可能であり、又回線切替要求情報の生成機能をＭＡＣアドレス挿入部３に設けることも可能である。
【００２２】
図５は本発明の実施の形態のデータ伝送システムの説明図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、７−１，７−２は０系の回線、８−１，８−２は１系の回線、１１，１２はそれぞれ同一の構成の回線切替装置、１３，１４は端末等のデータ伝送を行う装置を示す。なお、回線切替装置１１，１２は、ブリッジ等の機能の一部の構成とすることができるものであり、図示を省略しているが、更に多数の回線切替装置を介して多数の端末等の装置を接続してデータ伝送システムを構成している。
【００２３】
以下、回線切替装置１１，１２の各部の構成を同一符号を用いて説明する。回線７−１，７−２，８−１，８−２が正常な場合、装置１３，１４間のＭＡＣフレームについては、ＭＡＣアドレス検出部２及びＭＡＣアドレス挿入部３に於ける処理はなく、又運用系を０系の回線７−１，７−２として設定した場合に於いて、例えば、回線７−２の断を回線切替装置１１の物理回線終端部１−１が受信信号断等によって検出すると、監視・制御部５に通知する。
【００２４】
この０系の回線７−２の断検出情報を受信した監視・制御部５は、ＭＡＣアドレス挿入部３を制御し、図４を参照して説明すると、ビットｂ３３〜ｂ３６＝“１１００”（ＬＩＮＫ断検出）、ビットｂ３７〜ｂ４０＝“００１０”（１系への切替要求）、ビットｂ４１〜ｂ４４＝“０００１”（０系運用中）、ビットｂ４５＝“０”（１：１切替）、ビットｂ４６〜ｂ４８＝“１１１”（ＬＩＮＫ断）の内容の回線切替要求情報を宛先ＭＡＣアドレスに挿入し、監視・制御部５から物理回線終端部１−１を制御し、未だ異常が発生していない０系の回線７−１を介して回線切替要求情報を挿入したＭＡＣフレームを回線切替装置１２側へ送出する。
【００２５】
回線切替装置１２は、この回線切替要求情報を挿入したＭＡＣフレームを回線７−１を介して物理回線終端部１−１により受信し、ＭＡＣアドレス検出部２に於いて宛先アドレスに挿入された回線切替要求情報を検出して監視・制御部５に通知する。監視・制御部５は、物理回線終端部１−１，１−２と共にセレクタ４を制御して、回線８−１，８−２を介してデータの送受信を行うように、０系の回線７−１，７−２から１系の回線８−１，８−２に切替える。
【００２６】
この切替えが完了すると、回線切替装置１２側の監視・制御部５は、ＭＡＣアドレス挿入部３を制御して、切替応答情報を宛先アドレスに挿入し、物理回線終端部１−２から回線８−２を介して回線切替装置１１へ送出する。この場合の切替応答情報は、図４を参照すると、ビットｂ３３〜ｂ３６＝“００１０”（切替応答）、ビットｂ３７〜ｂ４０＝“００１０”（１系への切替）、ビットｂ４１〜ｂ４４＝“００１０”（１系運用中）、ビットｂ４５＝“０”（１：１切替）、ビットｂ４６〜ｂ４８＝“０００”（正常）の内容となる。
【００２７】
回線切替装置１１は、回線８−２を介して切替応答情報を含むＭＡＣフレームを物理回線終端部１−２により受信し、ＭＡＣアドレス検出部２により宛先アドレスに挿入された切替応答情報を検出し、監視・制御部５に通知する。監視・制御部５は、物理回線終端部１−２側を選択するようにセレクタ４を制御する。それによって、０系の回線から１系の回線への切替えが完了する。
【００２８】
又回線切替装置１１，１２間の運用中の０系の回線７−１，７−２が同時的に断となると、回線切替装置１１，１２に於いては、前述のように、それぞれ回線切替要求情報を挿入したＭＡＣフレームを、０系の回線７−１，７−２を介して送出することができないから、１系の回線８−１，８−２を介して送出する。この回線切替要求情報をＭＡＣアドレス検出部３に於いて検出し、監視・制御部５の制御によりセレクタ４により、０系側から１系側へ切替える。この切替完了により、切替応答情報を宛先アドレスに挿入して送出する。この場合の切替応答情報は、図４を参照すると、ビットｂ３３〜ｂ３６＝“００１０”（切替応答）、ビットｂ３７〜ｂ４０＝“００００”（切替なし）、ビットｂ４１〜ｂ４４＝“００１０”（１系運用中）、ビットｂ４５＝“０”（１：１切替）、ビットｂ４６〜ｂ４８＝“０００”（正常）の内容となる。
【００２９】
又一方の回線切替装置から他方の回線切替装置に対して、宛先ＭＡＣアドレスのビットｂ３３〜ｂ３６を“１１１０”（強制切替）とした回線切替要求情報を挿入して送出することにより、障害発生時以外でも必要に応じて対向装置に於ける回線切替えを実行させることができる。又宛先ＭＡＣアドレスのビットにより定義は前述の実施の形態に限定されるものではなく、種々付加変更することが可能である。
【００３０】
図６は本発明の実施の形態の片側断時のフローチャートを示し、１１，１２は図５に於ける回線切替装置を示す。前述のように、０系の回線７−１，７−２の片側の回線７−２が断となった場合、回線切替装置１１から回線切替要求情報を宛先ＭＡＣアドレスに挿入して回線切替装置１２に、回線７−１を介して送出する。回線切替装置１２は、この回線切替要求情報に従って回線切替えを行い、切替応答情報を回線８−２を介して回線切替装置１１に送出し、この切替応答情報を受信した回線切替装置１２は、回線切替えが完了したことを確認することができる。
【００３１】
図７は本発明の実施の形態の両側断時のフローチャートを示し、１１，１２は図５に於ける回線切替装置を示す。例えば、０系の回線７−１，７−２の両方が同時的に断となった場合、回線切替装置１１から回線切替要求情報を回線切替装置１２側へ送出し、又回線切替装置１２から回線切替情報を回線切替装置１１側へ送出する。この回線切替要求情報により、回線切替装置１１，１２は、何れも回線切替えを実行し、切替応答をそれぞれ対向装置側へ送出する。それにより、回線断による回線切替えが完了する。このように、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスを利用して、回線切替要求とそれに対する切替応答とを送受信することができるから、短時間で回線切替えが可能となり、数１００ｍｓ程度以下で回線切替えを完了することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ＭＡＣフレームによりデータ伝送を行う構成及び方法に於いて、０系と１系との二重化された回線を介して回線切替装置を接続し、回線切替時に、ＭＡＣアドレス挿入部３に於いてＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに回線切替要求情報を挿入して送出し、対向装置側のＭＡＣアドレス検出部２に於いて宛先ＭＡＣアドレスから回線切替要求情報を検出して回線切替えを行うもので、宛先ＭＡＣアドレスに対する回線切替要求情報の挿入及び検出の機能のセレクタ４等の機能を付加することにより、経済的に且つ短時間でＭＡＣフレームを用いた回線切替えを実行することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の説明図である。
【図２】ＭＡＣフレームの説明図である。
【図３】宛先ＭＡＣアドレスに挿入する回線切替要求情報の説明図である。
【図４】定義内容の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態のデータ伝送システムの説明図である。
【図６】本発明の実施の形態の片側断時のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態の両側断時のフローチャートである。
【図８】従来のデータ伝送システムの説明図である。
【符号の説明】
１−１，１−２物理回線終端部
２ＭＡＣアドレス検出部
３ＭＡＣアドレス挿入部
４セレクタ（ＳＥＬ）
５監視・制御部
６物理回線終端部

Claims

データ伝送を行う装置間を接続する０系と１系との回線を切替える回線切替装置に於いて、
ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに回線切替要求情報を挿入して送出するＭＡＣアドレス挿入部と、
受信したＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに挿入された回線切替要求情報を検出するＭＡＣアドレス検出部と、
前記ＭＡＣアドレス挿入部に於ける前記回線切替要求情報の挿入の制御と、前記ＭＡＣアドレス検出部に於いて検出した前記回線切替要求情報に従って前記０系と１系との回線をセレクタにより切替える制御とを行う監視・制御部と
を備えたことを特徴とする回線切替装置。
前記０系の回線と前記１系の回線とを終端し、回線異常を検出する機能を有する物理回線終端部を有し、前記監視・制御部は、前記物理回線終端部からの回線異常検出情報に従って前記回線切替要求情報を送出する制御機能と、受信した回線切替要求情報に従って回線切替えを行い、且つ切替応答の送出制御機能とを有することを特徴とする請求項１記載の回線切替装置。
データ伝送を行う装置間を接続する０系と１系との回線を切替える回線切替装置を接続したデータ伝送システムに於いて、
前記回線切替装置は、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに回線切替要求情報を挿入して対向装置へ送出するＭＡＣアドレス挿入部と、対向装置から受信したＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに挿入された回線切替要求情報を検出するＭＡＣアドレス検出部と、回線異常検出情報に従って前記ＭＡＣアドレス挿入部に於ける前記回線切替要求情報の挿入の制御と、前記ＭＡＣアドレス検出部に於いて検出した前記回線切替要求情報に従って前記０系と１系との回線をセレクタにより切替える制御とを行う監視・制御部と有する
ことを特徴とするデータ伝送システム。
データ伝送を行う装置間を接続する０系と１系との回線を切替える回線切替方法に於いて、
０系と１系との回線の切替えが必要な時にＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに回線切替要求情報を挿入して対向装置へ送出し、
該回線切替要求情報を受信した装置は、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに挿入された回線切替要求情報を検出して、異常発生回線側から正常回線側に切替え、切替終了により回線切替応答情報をＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに挿入して送出する過程を含む
ことを特徴とする回線切替方法。
前記宛先ＭＡＣアドレスに挿入する回線切替要求情報及び切替応答情報は、前記宛先ＭＡＣアドレスのビット構成により、切替要因を示す切替要求種類と、切替要求を行う回線と、現在運用中か否かの状態と、切替構成と、回線の状態とを定義したこことを特徴とする請求項４記載の回線切替方法。