JP6847334B2 - ネットワーク装置、ネットワークシステム、ネットワーク方法、およびネットワークプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク装置、ネットワークシステム、ネットワーク方法、およびネットワークプログラムに関する。

ＩＥＥＥ１５８８では、１個あるいは複数の時刻マスタに対して、スレーブが一定のタイミングで時刻マスタとの時差を算出し、その時差を使って自分の時刻を調整する方式を規定している。時刻マスタはグランドマスタとも呼ばれる。また、時刻マスタとの時差を使って時刻を調整する方式は、ＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ばれる。さらに、ＩＥＥＥ１５８８では、ネットワーク上の時刻マスタ、すなわちグランドマスタを選定するためのアルゴリズムを規定している。このアルゴリズムは、ＢＭＣＡ（Ｂｅｓｔ Ｍａｓｔｅｒ Ｃｌｏｃｋ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）と呼ばれる。

ＢＭＣＡは、時刻マスタを起点に、ネットワーク上の終端にあるスレーブまでの時刻配信パスを生成する。ＢＭＣＡは、ドメインという管理領域ごとに時刻配信パスを持つ。時刻マスタは、自分の時刻を時刻配信メッセージに入れてネットワークに送信し、時刻合わせを行うスレーブに向けて通知する。スレーブは、時刻配信パスを通して、時刻マスタから送信される時刻情報を取得し、時刻マスタとの時差を算出し、時刻を調整する。

ＩＥＥＥ１５８８は、レイヤ２プロトコルを規定するものではないため、レイヤ２プロトコルを下位レイヤとして適用する必要がある。一般的には、全世界で普及しているイーサネット（登録商標）規格、すなわちＩＥＥＥ８０２．３規格を適用する場合、ネットワーク構成、装置台数、および信頼性有無といった判断基準を用いて、適用するレイヤ２プロトコルを選択する。ループの形態を持つリングトポロジの場合、ブロードキャストストームを回避するために、閉塞ポートを持つ装置を設ける、あるいは、送信する際に終端装置を指定するといったネットワーク制御を実施するレイヤ２プロトコルが適用される。

また、信頼性を向上させるために、二重リングトポロジが多く適用される。二重リングトポロジの構成は、右回りおよび左回りの２つのリングネットワークを組み合わせたものであり、冗長化に対応している。二重リングトポロジの構成によれば、１箇所の障害、例えば、リンク断といった単一障害に対して、もう一方の経路を使って通信を回復させることができる。このような二重リングトポロジに対応したレイヤ２プロトコルが規定されている。主に、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８０３２規格のＥＲＰ、ＩＥＣ６２４３９−３規格のＨＳＲ、およびＩＥＥＥ８０２．１７規格のＲＰＲが挙げられる。ＥＲＰは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｒｉｎｇ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎの略語である。ＨＳＲは、Ｈｉｇｈ ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ Ｓｅａｍｌｅｓｓ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙの略語である。ＲＰＲは、Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｒｉｎｇの略語である。

特許文献１では、障害検出時、グランドマスタが両通信ポートに時刻同期メッセージを送信することにより、ネットワーク装置全体に時刻同期メッセージの到着を保証する技術が開示されている。

特開２０１１−１３９１９８号公報

ＩＥＥＥ１５８８で規定されているＢＭＣＡは、ネットワークのドメイン上で最も高優先の時刻マスタを決めるために利用される。時刻マスタは自分の時刻を時刻同期メッセージに入れて配信し、時刻合わせを行うスレーブに向けて通知する。また、時刻配信パスは、時刻マスタを起点としたスレーブまでの時刻情報の配信経路である。時刻配信パスは、従来のレイヤ２プロトコルを適用する場合、閉塞ポートあるいはネットワークの負荷状況に依存してしまう。よって、ネットワークシステムにおいて、時刻配信パスの冗長化の効果が得られない場合があるという課題があった。

本発明は、ポート閉塞あるいはネットワーク負荷に依存しない時刻配信パスを形成し、ネットワークシステムにおいて、時刻配信パスの冗長化の効果を確実に得ることを目的とする。

本発明に係るネットワーク装置は、フレームを送受信する複数のネットワーク装置を備え、前記複数のネットワーク装置から時刻の基準となる時刻マスタを選出するリング型のネットワークシステムに含まれるネットワーク装置において、
前記フレームを通信するためのリンクを生成するリンク処理部であって、ブロードキャストストームを回避するために前記フレームを廃棄するフレーム廃棄機能を有するリンク処理部と、
前記時刻マスタを起点とするとともに終点とする時刻配信パスであって前記フレームのうち前記複数のネットワーク装置の時刻同期に用いる時刻同期メッセージを通信する時刻配信パスを、前記時刻マスタの右回りと左回りとに生成するパス制御部と
を備え、
前記リンク処理部は、
前記時刻同期メッセージを取得すると、前記フレーム廃棄機能に関わらず前記時刻同期メッセージを通過させるフィルタリング部を備えた。

本発明に係るネットワーク装置では、パス制御部が、時刻マスタを起点とするとともに終点とする時刻配信パスであって時刻同期メッセージを通信する時刻配信パスを、時刻マスタの右回りと左回りとに生成する。フィルタリング部が、時刻同期メッセージを取得すると、フレーム廃棄機能に関わらず時刻同期メッセージを通過させる。よって、本発明に係るネットワーク装置によれば、ポート閉塞あるいはネットワーク負荷に依存しない時刻配信パスを形成できるので、各ネットワーク装置に対して、時刻配信パスの冗長化の効果を確実に与えることができる。

実施の形態１に係るネットワークシステムの構成図。 実施の形態１に係るネットワーク装置の機能構成図。 実施の形態１に係るネットワーク装置１００のハードウェア構成図。 実施の形態１に係るパス制御部のＢＭＣＡメッセージの送信時のフロー図。 実施の形態１に係る送信対応表の構成図。 実施の形態１に係るパス制御部のＰＴＰメッセージの送信時のフロー図。 実施の形態１に係るパス制御部のその他メッセージの送信時のフロー図。 実施の形態１に係るパス制御部のメッセージの受信時のフロー図。 実施の形態１に係る受信対応表の構成図。 実施の形態１に係るネットワーク装置のハードウェア構成の変形例。 実施の形態１に係るネットワーク装置のハードウェア構成の変形例の別例。 ＥＲＰによる二重リングネットワークで構成される時刻配信パスの比較例。 実施の形態１に係るネットワークシステムで構成される時刻配信パスの例。 実施の形態２に係るネットワーク装置の機能構成図。 ＨＳＲによる二重リングネットワーク上で構成される時刻配信パスの一例。 実施の形態２に係るＨＳＲによる二重リングネットワーク上で構成される時刻配信パスの例。 実施の形態３に係るネットワーク装置の機能構成図。 実施の形態４に係るネットワークシステムの構成図。 実施の形態５に係るネットワークシステムの構成図。 実施の形態５に係るネットワーク装置の機能構成図。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。

実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１は、本実施の形態に係るネットワークシステム５００の構成を示す図である。
ネットワークシステム５００は、フレームを送受信する複数のネットワーク装置１００を備える。また、ネットワークシステム５００は、複数のネットワーク装置１００から時刻の基準となる時刻マスタ２３を選出する。ネットワークシステム５００は、リング型である。

ネットワークシステム５００は、ネットワーク装置１００として、ネットワーク装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを備える。ネットワーク装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、二重リングトポロジを構成する。ネットワーク装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの一部のネットワーク装置あるいは全部のネットワーク装置をネットワーク装置１００という場合がある。
ネットワークシステム５００は、ＥＲＰにより構築されるリングネットワークである。ＥＲＰは、リングネットワークの一か所のポートを閉塞することにより、高信頼性を有する通信を可能とする。閉塞されるポートを閉塞ポート２１という。また、閉塞ポート２１により閉塞可能なリンク経路をＲＰＬ（Ｒｉｎｇ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｌｉｎｋ）という。リンク経路とは、ネットワーク装置と、そのネットワーク装置に隣接するネットワーク装置とを接続する経路をいう。ＲＰＬは、ネットワーク装置と隣接するネットワーク装置とを接続するリンク経路である。図１では、ネットワーク装置Ｃが閉塞ポート２１を有するＲＰＬオーナ２２である。ネットワーク装置１００、すなわちネットワーク装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各々は、ＥＲＰを実現する機能を実装する。

図２は、本実施の形態に係るネットワーク装置１００の機能構成を示す図である。
図３は、本実施の形態に係るネットワーク装置１００のハードウェア構成を示す図である。
図２および図３を用いて、本実施の形態に係るネットワーク装置１００の構成について説明する。
ネットワーク装置１００は、コンピュータである。
ネットワーク装置１００は、機能要素として、上位レイヤ処理部１０１、ＥＲＰ処理部１０２、第１通信インタフェース部１０４、第２通信インタフェース部１０５、第３通信インタフェース部１０６、同期制御部１０７、およびパス制御部１０８を備える。ＥＲＰ処理部１０２は、フィルタリング部１０３を備える。同期制御部１０７は、ＢＭＣＡ処理部、ＰＴＰ処理部、および情報管理部を備える。パス制御部１０８は、送信選択部１０９、メッセージ選択部１１０、時刻配信メッセージ受信部１１１、およびパスチェック部１１２を備える。

図３に示すように、ネットワーク装置１００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９３１を備える。また、メモリ９３１に加え、図示はないが、補助記憶装置、入出力インタフェース、および通信装置といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。

プロセッサ９１０は、ネットワークプログラムを実行する装置である。ネットワークプログラムは、上位レイヤ処理部１０１、ＥＲＰ処理部１０２、第１通信インタフェース部１０４、第２通信インタフェース部１０５、第３通信インタフェース部１０６、同期制御部１０７、およびパス制御部１０８の機能を実現するプログラムである。上位レイヤ処理部１０１、ＥＲＰ処理部１０２、第１通信インタフェース部１０４、第２通信インタフェース部１０５、第３通信インタフェース部１０６、同期制御部１０７、およびパス制御部１０８を、ネットワーク装置１００の各部と称する場合もある。
プロセッサ９１０は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ９１０の具体例は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。あるいは、プロセッサ９１０は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）でもよい。

メモリ９３１は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ９３１の具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、あるいはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。メモリ９３１には、対応表１８が記憶される。

補助記憶装置は、データを保管する記憶装置である。補助記憶装置の具体例は、ＨＤＤである。また、補助記憶装置は、ＳＤ（登録商標）メモリカード、ＣＦ、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬記憶媒体であってもよい。なお、ＨＤＤは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略語である。ＳＤ（登録商標）は、Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌの略語である。ＣＦは、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）の略語である。ＤＶＤは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋの略語である。

入出力インタフェースは、マウス、キーボード、タッチパネル、およびディスプレイといった入出力装置と接続されるポートである。ディスプレイは、具体的には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）である。入出力インタフェースは、具体的には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子あるいはＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子である。なお、入出力インタフェースは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と接続されるポートであってもよい。

通信装置は、レシーバとトランスミッタを有する。通信装置は、ＬＡＮ、インターネット、あるいは電話回線といった通信網に接続している。通信装置は、具体的には、通信チップまたはＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）である。本実施の形態では、ネットワーク装置１００は、通信装置として、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）チップ９２１，９２２，９２３を備える。ＰＨＹチップ９２１，９２２，９２３は、イーサネット（登録商標）ＰＨＹである。ＰＨＹチップ９２１，９２２は、第１通信インタフェース部１０４、第２通信インタフェース部１０５に接続されたＥＲＰポートである。ＰＨＹチップ９２３は、第３通信インタフェース部１０６に接続された非ＥＲＰポートである。ＰＨＹチップ９２３は、１または複数、設けられる。

ネットワークプログラムは、プロセッサ９１０に読み込まれ、プロセッサ９１０によって実行される。メモリには、ネットワークプログラムだけでなく、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。プロセッサ９１０は、ＯＳを実行しながら、ネットワークプログラムを実行する。ネットワークプログラムおよびＯＳは、補助記憶装置に記憶されていてもよい。補助記憶装置に記憶されているネットワークプログラムおよびＯＳは、メモリにロードされ、プロセッサ９１０によって実行される。なお、ネットワークプログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。

ネットワーク装置１００は、プロセッサ９１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、ネットワークプログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ９１０と同じように、ネットワークプログラムを実行する装置である。

ネットワークプログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値および変数値は、メモリ、補助記憶装置、または、プロセッサ９１０内のレジスタあるいはキャッシュメモリに記憶される。

ネットワーク装置１００の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えてもよい。またネットワーク装置１００の各部の「部」を「プログラム」、「プログラムプロダクト」または「プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体」に読み替えてもよい。
ネットワークプログラムは、上記の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程を、コンピュータに実行させる。また、ネットワーク方法は、ネットワーク装置１００がネットワークプログラムを実行することにより行われる方法である。
ネットワークプログラムは、コンピュータ読取可能な媒体、記録媒体、あるいは記憶媒体に格納されて提供されてもよい。また、ネットワークプログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。

＊＊＊機能の説明＊＊＊
上位レイヤ処理部１０１は、ＥＲＰ処理部１０２から情報を取得し、その情報の処理をさらに上位のレイヤで実施する。また、上位レイヤ処理部１０１は、上位のレイヤで処理された情報をＥＲＰ処理部１０２に転送する。なお、上位レイヤ処理部１０１は、情報を別のネットワークへの転送するための第３通信インタフェース部１０６でもよい。あるいは、上位レイヤ処理部１０１は、情報を他のネットワーク装置１００へ転送するための第１通信インタフェース部１０４、あるいは第２通信インタフェース部１０５でもよい。

ＥＲＰ処理部１０２は、イーサネット（登録商標）スイッチ、すなわちレイヤ２スイッチの機能およびＥＲＰ処理を実施する。ＥＲＰ処理部１０２は、アドレス学習テーブルを内部に持つ。ＥＲＰ処理部１０２は、各通信ポートへの転送処理、障害検知、ＥＲＰで使用する制御フレーム生成、および、フレーム多重および分離制御機能を持つ。
フレーム多重および分離制御機能は、リングポート出力処理部と上位レイヤ出力処理部と非リングポート出力処理部に機能分割されている。
リングポート出力処理部は、複数の通信ポートから入力されたフレームを１つの出力の通信ポートに多重化し、イーサネット（登録商標）リングに出力するフレームを決める送信調停を実施する。複数の通信ポートから入力されたフレームには、上位レイヤ処理部１０１から転送されたＡｄｄトラヒックと、第１通信インタフェース部１０４または第２通信インタフェース部１０５から転送されたＴｒａｎｓｉｔトラヒックとにおけるフレームがある。上位レイヤ出力処理部では、第１通信インタフェース部１０４または第２通信インタフェース部１０５から転送されたＤｒｏｐトラヒックにおけるフレームの多重化を行うための上位レイヤ処理部に出力する送信調停を実施する。
ＥＲＰ処理部１０２は、さらに、レイヤ２によるネットワーク制御プロトコルであるＥＲＰの制御を担っている。また、ＥＲＰ処理部１０２は、プロテクション機能、フレームフォワーディング機能を持つ。そして、ＥＲＰ処理部１０２は、上記のプロテクション機能で必要となるＥＲＰ制御で利用する制御フレームを生成して第１通信インタフェース部１０４または第２通信インタフェース部１０５に転送する。プロテクション機能は、障害検出およびＥＲＰ規格にしたがった手順で障害発生経路を回避するための機能である。フレームフォワーディング機能は、ＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ ＤａｔａＢａｓｅ）を利用して受け取ったフレームをどこのポート、または上位レイヤ処理部に転送するかを判断する機能である。

ＥＲＰ処理部１０２は、フレームを通信するためのリンクを生成するリンク処理部２０の一例である。上述のように、リンク処理部２０は、ブロードキャストストームを回避するためにフレームを廃棄するフレーム廃棄機能を有する。リンク処理部２０は、本実施の形態では、フレーム廃棄機能として、フレームの受信時においてポートを閉塞するポート閉塞機能を有する。
フィルタリング部１０３は、フレームのうち時刻同期メッセージを取得すると、フレーム廃棄機能に関わらず時刻同期メッセージを通過させる。本実施の形態では、フィルタリング部１０３は、フレームのうち時刻同期メッセージを取得すると、ポート閉塞機能に関わらず時刻同期メッセージを通過させる。具体的には、フィルタリング部１０３は、通信ポートが閉塞ポートかどうかを識別し、時刻同期メッセージである場合は閉塞ポートであっても通過させる機能を持つ。フィルタリング部１０３は、閉塞ポート通過判定フィルタリング部ともいう。

第１通信インタフェース部１０４は、他のネットワーク装置と通信する第１通信ポートに対応する。第１通信インタフェース部１０４は、受信処理部と送信処理部に機能分割されている。
まず、受信処理部では、受け取ったフレームの識別、受け取ったフレームが有効であるか無効であるかのチェックを行う。受信処理部では、不正なプリアンブルを受け取る、またはＰＨＹからのエラー信号を受け取った場合には無効として認識し、後段に通知あるいは廃棄する。また、受信処理部では、受け取ったフレームからＦＤＢを検索するための情報を抽出し、転送する通信ポートを選択する。転送する通信ポートには、上位レイヤ処理部１０１、非リングポートの通信ポートインタフェースである第３通信インタフェース部１０６、あるいは第２通信インタフェース部１０５がある。
つぎに、送信処理部では、ＥＲＰ処理部１０２から転送されたフレームをイーサネット（登録商標）ＰＨＹに渡す。

第２通信インタフェース部１０５は、他のネットワーク装置と通信する第２通信ポートに対応する。第２通信インタフェース部１０５は、第１通信インタフェース部１０４と同様の機能を有する。ただし、選択する通信ポートには、上位レイヤ処理部１０１、第３通信インタフェース部１０６、あるいは第１通信インタフェース部１０４がある。

第３通信インタフェース部１０６は、ネットワークシステム５００以外のネットワークと通信する第３通信ポートに対応する。第３通信インタフェース部１０６は、ＥＲＰ制御におけるリングポートではないが、別のネットワークに接続するための通信ポート、すなわち非リングポートの通信ポートインタフェースである。第３通信インタフェース部１０６も、第１通信インタフェース部１０４および第２通信インタフェース部１０５と同様の機能を有する。第３通信インタフェース部１０６は、１個でも複数個でもよい。

同期制御部１０７は、ＩＥＥＥ１５８８、または派生規格といった時刻同期制御プロトコルの機能を有する。同期制御部１０７は、ＢＭＣＡ処理部、ＰＴＰ処理部、および情報管理部を備える。情報管理部は、時刻同期を実施するための設定情報、および、各種制御のために使用される情報を保持する。

パス制御部１０８は、時刻マスタを起点とするとともに終点とする時刻配信パスを生成する。時刻配信パスは、フレームのうち複数のネットワーク装置の時刻同期に用いる時刻同期メッセージを通信する。パス制御部１０８は、時刻配信パスを、時刻マスタの右回りと左回りとに生成する。時刻マスタは、時刻同期メッセージを終端する。
パス制御部１０８は、同期制御部１０７から渡される時刻同期メッセージをドメインの値によって、第１通信インタフェース部１０４あるいは第２通信インタフェース部１０５に振り分ける。時刻同期メッセージは、複数のネットワーク装置１００の時刻同期に用いる。時刻同期メッセージには、ＰＴＰメッセージおよびＢＭＣＡメッセージが含まれる。ＰＴＰメッセージは、時刻マスタからの時刻の基準が含まれる時刻配信メッセージの例である。また、ＢＭＣＡメッセージは、時刻マスタを選定するためのメッセージである。ＢＭＣＡメッセージは、時刻配信パスを生成するためのパス生成メッセージの例である。

また、時刻同期メッセージには、ドメインを示すドメイン情報といった制御情報が含まれる。ドメインは、時刻配信パスごとに設定されており、ＩＥＥＥ１５８８で定義されるものである。時刻同期はドメインごとに実施される。パス制御部１０８は、振り分けた時刻同期メッセージをフィルタリング部１０３に渡す。
また、パス制御部１０８は、フィルタリング部１０３から渡される時刻同期メッセージを識別する。パス制御部１０８は、時刻同期メッセージがＰＴＰメッセージであるか、あるいは、ＢＭＣＡメッセージであるかを識別する。時刻同期メッセージがＢＭＣＡメッセージの場合は、パス制御部１０８は、右回りおよび左回りの時刻配信パスが生成できたかどうかをチェックし、時刻同期メッセージを同期制御部１０７に転送する。

送信選択部１０９は、各通信ポートがどのドメインに該当するかを含む情報を同期制御部１０７から取得する。そして、送信選択部１０９は、同期制御部１０７から渡される時刻同期メッセージを、時刻同期メッセージをどの通信ポートに出力するかを指示する情報とともにフィルタリング部１０３に渡す。

メッセージ選択部１１０は、フィルタリング部１０３から渡された時刻同期メッセージについてＰＴＰメッセージかＢＭＣＡメッセージかを識別する。そして、メッセージ選択部１１０は、時刻同期メッセージを、後段の時刻配信メッセージ受信部１１１、あるいは、パスチェック部１１２に振り分ける。

時刻配信メッセージ受信部１１１は、メッセージ選択部１１０から渡されたＰＴＰメッセージを同期制御部１０７に転送する。時刻配信メッセージ受信部１１１は、ＰＴＰメッセージのドメインが受信した通信ポートに対応するかどうかをチェックする。

パスチェック部１１２は、メッセージ選択部１１０から渡されたＢＭＣＡメッセージから、ＢＭＣＡメッセージのドメインが受信した通信ポートが対応するドメインかどうかをチェックする。さらに、パスチェック部１１２は、ＳｔｅｐｓＲｅｍｏｖｅｄの値を保持している。パスチェック部１１２は、自ネットワーク装置１００が時刻マスタであるか否かを判定する。具体的には、パスチェック部１１２は、同期制御部１０７からの情報により、自ネットワーク装置１００が時刻マスタであるか否かを判定する。自ネットワーク装置１００が時刻マスタであると判定した場合、パスチェック部１１２は、第１通信インタフェース部１０４および第２通信インタフェース部１０５で受け取ったＳｔｅｐｓＲｅｍｏｖｅｄの値を比較し、右回りあるいは左回りの時刻配信パスの妥当性をチェックする。
なお、上記のチェック方法には、ネットワーク上の装置台数を静的に予め設定しておく方法がある。あるいはネットワークトポロジを動的に把握する機能により装置台数を把握し、その値とＳｔｅｐｓＲｅｍｏｖｅｄの値を比較してもよい。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
次に、本実施の形態に係るネットワーク装置１００の動作について説明する。
ネットワーク装置１００は、第１通信ポートと第２通信ポートとの各々と、右回りの時刻配信パスに対応するドメインと左回りの時刻配信パスに対応するドメインとの各々を対応付けた対応表１８をメモリ９３１に備える。パス制御部１０８は、対応表１８に基づいて、時刻同期メッセージを、時刻同期メッセージが属するドメインに対応する通信ポートに送出する。対応表１８には、時刻同期メッセージを送信する際に用いる送信対応表１８１と、時刻同期メッセージを受信した際に用いる受信対応表１８２とを有する。

まず、図４を用いて、本実施の形態に係るパス制御部１０８のＢＭＣＡメッセージの送信時の動作について説明する。

ステップＳ１０１において、送信選択部１０９は、同期制御部１０７からＢＭＣＡメッセージの到着を待つ。送信選択部１０９は、ＢＭＣＡメッセージを受け取るとステップＳ１０２に進む。ＢＭＣＡメッセージには、ドメイン情報および通信ポート情報が制御情報として含まれる。
ステップ１０２において、送信選択部１０９は、送信対応表１８１に基づいて、ＢＭＣＡメッセージを送信する通信ポートを判定する。

図５は、本実施の形態に係る送信対応表１８１の構成を示す図である。
送信対応表１８１には、ドメイン情報と送信ポート情報が対応付けられている。
例えば、ＢＭＣＡメッセージの送信ポート情報がリング第１通信ポートであり、ドメイン情報がＸの場合、ＢＭＣＡメッセージは第１通信ポートに送信する。また、例えば、ＢＭＣＡメッセージの送信ポート情報がリング第２通信ポートであり、ドメイン情報がＸの場合、ＢＭＣＡメッセージは廃棄される。また、例えば、ＢＭＣＡメッセージの送信ポート情報が非リング第３通信ポートである場合は、通常の機能に準じて送信される。つまり、ＢＭＣＡメッセージの送信ポート情報が非リング第３通信ポートであり、かつ、ネットワーク装置１００のポートが閉塞ポートである場合は、ＢＭＣＡメッセージは廃棄される。
このように、ＢＭＣＡメッセージは送信対応表１８１にしたがって送信する。このように送信することで、時刻マスタを起点に、右回り、左回りの時刻配信パスが生成される。生成後は、そのパスに沿って、ＰＴＰメッセージが順に転送される。

ステップＳ１０２において、送信選択部１０９は、ＢＭＣＡメッセージを送信する通信ポートが未対応（例えば、廃棄）と判定した場合、異常検出を通知し、ＢＭＣＡメッセージを廃棄する（ステップＳ１０３）。また、送信選択部１０９は、ＢＭＣＡメッセージを送信する通信ポートが第１通信ポートであると判定した場合、ＢＭＣＡメッセージを第１通信ポートに送信する送信指示を出力する（ステップＳ１０４）。また、送信選択部１０９は、ＢＭＣＡメッセージを送信する通信ポートが第２通信ポートであると判定した場合、ＢＭＣＡメッセージを第２通信ポートに送信する送信指示を出力する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０６において、送信選択部１０９は、上記の送信指示とともに、後段のフィルタリング部１０３にＢＭＣＡメッセージを送信する。
その後、フィルタリング部１０３は、送信先が閉塞ポートの場合でもＢＭＣＡメッセージを通過させる。
これにより、ＢＭＣＡメッセージは、二重リングネットワークに対して、どちらか一方のリング（右回りまたは左回り）にのみ送出される。各ネットワーク装置１００がドメインごとに右回りあるいは左回りのポートにのみＢＭＣＡメッセージを送信することで、右回りおよび左回りの時刻配信パスを形成する。

次に、図６を用いて、本実施の形態に係るパス制御部１０８のＰＴＰメッセージの送信時の動作について説明する。
パス制御部１０８の送信選択部１０９は、時刻同期メッセージのうち時刻の基準が含まれる時刻配信メッセージ、すなわちＰＴＰメッセージを取得すると、時刻配信パスが完成したか否かを判定する。送信選択部１０９は、時刻配信パスが完成していると判定した場合に、時刻配信メッセージをリンク処理部２０に送出する。

ステップＳ２０１において、送信選択部１０９は、同期制御部１０７からＰＴＰメッセージの到着を待つ。送信選択部１０９は、ＰＴＰメッセージを受け取るとステップＳ２０２に進む。
ステップ２０２において、送信選択部１０９は、時刻配信パスが完成しているか否かを判定する。具体的には、送信選択部１０９は、パスチェック部１１２によるチェック結果を用いて、時刻配信パスが完成したか否かを判定する。パスチェック部１１２は、ＢＭＣＡメッセージを受信した際に時刻配信パスの妥当性をチェックする機能を有する。

ステップＳ２０２において、送信選択部１０９は、時刻配信パスが未完成と判定した場合、異常検出を通知し、ＰＴＰメッセージを廃棄する（ステップＳ２０３）。また、送信選択部１０９は、時刻配信パスが完成し、かつ、ＰＴＰメッセージを送信する通信ポートが第１通信ポートであると判定した場合、ＰＴＰメッセージを第１通信ポートに送信する送信指示を出力する（ステップＳ２０４）。また、送信選択部１０９は、時刻配信パスが完成し、かつ、ＰＴＰメッセージを送信する通信ポートが第２通信ポートであると判定した場合、ＰＴＰメッセージを第２通信ポートに送信する送信指示を出力する（ステップＳ２０５）。なお、送信選択部１０９は、送信対応表１８１と、ＰＴＰメッセージのドメイン情報と通信ポート情報とに基づいて、送信する通信ポートを判定する。

ステップＳ２０６において、送信選択部１０９は、送信指示とともに、後段のフィルタリング部１０３にＰＴＰメッセージを送信する。
その後、フィルタリング部１０３は、送信先が閉塞ポートの場合でもＰＴＰメッセージを通過させる。

次に、図７を用いて、本実施の形態に係るパス制御部１０８のその他メッセージの送信時の動作について説明する。その他メッセージとは、ＢＭＣＡメッセージおよびＰＴＰメッセージのいずれでもないメッセージを指すものとする。

ステップＳ３０１において、送信選択部１０９は、同期制御部１０７からその他メッセージの到着を待つ。送信選択部１０９は、その他メッセージを受け取るとステップＳ３０２に進む。その他メッセージには、ドメイン情報が含まれる。
ステップ３０２において、送信選択部１０９は、送信対応表１８１と、その他メッセージのドメイン情報とに基づいて、その他メッセージを送信する通信ポートを判定する。

ステップＳ３０２において、送信選択部１０９は、その他メッセージを送信する通信ポートが未対応と判定した場合、異常検出を通知し、その他メッセージを廃棄する（ステップＳ３０３）。また、送信選択部１０９は、その他メッセージを送信する通信ポートが第１通信ポートであると判定した場合、その他メッセージを第１通信ポートに送信する送信指示を出力する（ステップＳ３０４）。また、送信選択部１０９は、その他メッセージを送信する通信ポートが第２通信ポートであると判定した場合、その他メッセージを第２通信ポートに送信する送信指示を出力する（ステップＳ３０５）。そして、ステップＳ３０６において、送信選択部１０９は、送信指示とともに、後段のフィルタリング部１０３にその他メッセージを送信する。

図８は、本実施の形態に係るパス制御部１０８のメッセージの受信時の動作について説明する。
フィルタリング部１０３は、フレームを受信すると、フレームが時刻同期メッセージであるか否かを識別する。フレームが時刻同期メッセージである場合、フィルタリング部１０３は、閉塞ポートの場合でも時刻同期メッセージを通過させ、パス制御部１０８に送出する。フィルタリング部１０３は、パス制御部１０８の受信時の前段となる構成である。

ステップＳ４０１において、メッセージ選択部１１０は、フィルタリング部１０３から時刻同期メッセージの到着を待つ。メッセージ選択部１１０は、時刻同期メッセージを受け取るとステップＳ４０２に進む。時刻同期メッセージには、ＢＭＣＡメッセージとＰＴＰメッセージが含まれる。時刻同期メッセージには、ドメイン情報および通信ポート情報が含まれる。

ステップ４０２において、メッセージ選択部１１０は、時刻同期メッセージがＢＭＣＡメッセージであるか非ＢＭＣＡメッセージであるかを判定する。時刻同期メッセージがＢＭＣＡメッセージである場合、ステップＳ４０４に進む。時刻同期メッセージが非ＢＭＣＡメッセージである場合、ステップＳ４０３に進む。
ステップＳ４０３において、時刻配信メッセージ受信部１１１は、時刻同期メッセージのうちの非ＢＭＣＡメッセージ、すなわちＰＴＰメッセージを、後段の機能ブロックである同期制御部１０７に送信する。

ステップ４０４において、メッセージ選択部１１０は、受信対応表１８２に基づいて、ＢＭＣＡメッセージのドメインと通信ポートを判定する。

図９は、本実施の形態に係る受信対応表１８２の構成を示す図である。
受信対応表１８２には、ドメイン情報と受信ポート情報が含まれる。受信対応表１８１とは逆の設定内容となる。
例えば、ＢＭＣＡメッセージの受信ポート情報がリング第１通信ポートであり、ドメイン情報がＹの場合、ＢＭＣＡメッセージに対して受信処理を行う。また、例えば、ＢＭＣＡメッセージの受信ポート情報がリング第２通信ポートであり、ドメイン情報がＹの場合、ＢＭＣＡメッセージは廃棄される。また、例えば、ＢＭＣＡメッセージの受信ポート情報が非リング第３通信ポートである場合は、通常の機能に準じて受信される。つまり、ＢＭＣＡメッセージの受信ポート情報が非リング第３通信ポートであり、かつ、ネットワーク装置１００のポートが閉塞ポートである場合は、ＢＭＣＡメッセージは廃棄される。
なお、ＢＭＣＡメッセージが受信対応表１８２でのチェック処理の対象となる。ＢＭＣＡメッセージ以外のメッセージでは、受信対応表１８２でのチェック処理では不要である。受信対応表１８２において、非リング第３通信ポートでのメッセージ受信の場合は、ＥＲＰ処理部１０２から同期制御部１０７の流れでメッセージが転送される。

ステップＳ４０４において、メッセージ選択部１１０は、ＢＭＣＡメッセージを送信する通信ポートが未対応と判定した場合、異常検出を通知し、ＢＭＣＡメッセージを廃棄する（ステップＳ４０５）。また、メッセージ選択部１１０は、ＢＭＣＡメッセージのドメインに対応する通信ポートが第１通信ポートであると判定した場合、ＢＭＣＡメッセージが第１通信ポートに到着したことを表す到着情報を出力する（ステップＳ４０６）。また、メッセージ選択部１１０は、ＢＭＣＡメッセージのドメインに対応する通信ポートが第２通信ポートであると判定した場合、ＢＭＣＡメッセージが第２通信ポートに到着したことを表す到着情報を出力する（ステップＳ４０７）。

また、ステップＳ４０６あるいはステップＳ４０７の後、メッセージ選択部１１０は、時刻配信パスの完成チェックを実施し、チェック結果を送信選択部１０９に通知する（ステップＳ４０８）。具体的には、メッセージ選択部１１０により通知されたチェック結果は、ステップＳ２０２における送信選択部１０９による時刻配信パスの完成判定に用いられる。

ステップＳ４０８において、パスチェック部１１２は、時刻同期メッセージのうちパス生成メッセージ、すなわちＢＭＣＡメッセージを取得すると、パス生成メッセージを受信した通信ポートとドメイン情報とに基づいて、時刻配信パスが完成しているか否かをチェックする。そして、パスチェック部１１２は、チェック結果を送信選択部１０９に通知する。パスチェック部１１２は、時刻マスタの情報更新回数を含むマスタ更新情報を用いて、時刻配信パスが完成しているか否かをチェックする。具体的には、以下の通りである。
パスチェック部１１２は、自分が時刻マスタであれば、第１通信ポートと第２通信ポートとの両通信ポートにおける受信したＢＭＣＡメッセージ内のＳｔｅｐｓＲｅｍｏｖｅｄ（およびトレース情報）をチェックする。両通信ポートにおいて同一の値であれば、時刻マスタを起点に、右回りおよび左回りの時刻配信パスが完成したと判定する。パスチェック部１１２は、完成または未完成という状態を、ネットワーク異常を検出する情報に利用してもよい。

ステップＳ４０９において、メッセージ選択部１１０は、到着情報とともに、後段の機能ブロックである同期制御部１０７にＢＭＣＡメッセージを送信する。

以上のように、受信時は、通信ポートから受信した時刻同期メッセージを、メッセージ選択部１１０で、ＢＭＣＡメッセージとそれ以外のメッセージに振り分ける。ＢＭＣＡメッセージの場合は、ドメインと通信ポートの受信対応表１８２を使って、受信した通信ポートとＢＭＣＡメッセージ内にあるドメイン情報とをチェックし、受信対応表１８２にマッチするならば、後段の機能ブロックにＢＭＣＡメッセージを転送する。

＊＊＊他の構成＊＊＊
図１０は、本実施の形態に係るネットワーク装置１００のハードウェア構成の変形例を示す図である。
図１０は、ＦＰＧＡベースのハードウェア構成である。図１０では、同期制御部１０７とパス制御部１０８とはＦＰＧＡに実装されている。

図１１は、本実施の形態に係るネットワーク装置１００のハードウェア構成の変形例の別例を示す図である。
図１１は、ＣＰＵベースのハードウェア構成である。図１１では、同期制御部１０７とパス制御部１０８とはＣＰＵに実装されている。

図３では、ネットワーク装置１００の各部の機能がソフトウェアで実現される場合について説明したが、ネットワーク装置１００の各部の機能が電子回路といったハードウェアで実現されてもよい。
電子回路は、ネットワーク装置１００の機能を実現する専用の電子回路である。
電子回路は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＡＳＩＣ、または、ＦＰＧＡである。ＧＡは、Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略語である。ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略語である。
ネットワーク装置１００の機能は、１つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。
ネットワーク装置１００の機能の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。

プロセッサと電子回路の各々は、プロセッシングサーキットリとも呼ばれる。つまり、ネットワーク装置１００の機能である、上位レイヤ処理部１０１、ＥＲＰ処理部１０２、第１通信インタフェース部１０４、第２通信インタフェース部１０５、第３通信インタフェース部１０６、同期制御部１０７、およびパス制御部１０８は、プロセッシングサーキットリにより実現される。

なお、本実施の形態では、ＥＲＰ制御によるネットワークシステムについて説明したが、特にＥＲＰではなくても閉塞ポートによるネットワーク制御を実施するものであれば、本実施の形態を適用できる。

＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
図１２は、ＥＲＰによる二重リングネットワークで構成される時刻配信パスの比較例を示した図である。図１２のネットワークシステムでは、ネットワーク装置Ａとネットワーク装置Ｂとの間で障害が発生すると、時刻配信パスを冗長化しているにも関わらず、ＰＴＰメッセージがネットワーク装置Ｂに届かない。このように、図１２のネットワークシステムでは、ＢＭＣＡで時刻配信パスの経路変更が完了するまでＰＴＰメッセージが届かないことがある。

図１３は、本実施の形態に係るネットワークシステム５００で構成される時刻配信パスの例を示した図である。本実施の形態では、時刻配信パスが右回りおよび左回りのリングに沿って確実に構築される。すなわち、本実施の形態に係るネットワーク装置１００は、装置自らが意図した時刻配信パスとなるように、時刻マスタを起点とし、さらに終点とした右回りおよび左回りの時刻配信パスを生成することができる。図１３の本実施の形態に係るネットワークシステム５００では、障害箇所に依らず、単一障害に耐えることができ、冗長化の効果が得られる。これは、単一障害の際、全ネットワーク装置が確実にどちらかの通信ポートでＰＴＰメッセージを受けることができるためである。

以上のように、本実施の形態に係るネットワークシステム５００では、図１３に示すような時刻配信パスを形成することができる。さらに、本実施の形態に係るネットワークシステム５００は、ＩＥＥＥ１５８８で規定される時刻同期で使用される時刻同期メッセージをそのまま利用できる。よって、本実施の形態を実現するためには、既存のネットワーク装置に本実施の形態の機能を追加すればよい。よって、本実施の形態に係るネットワークシステム５００によれば開発コストを抑えることができる。

以上のように、本実施の形態に係るネットワークシステム５００では、既存の同期制御部１０７からの時刻同期メッセージを送信する際、ドメインの値と通信ポートを対応させて時刻同期メッセージをどの通信ポートに送信するかを選択する。これにより、ネットワークシステム５００では、ドメインごとにＢＭＣＡメッセージを１つのリングの通信ポートに送信することになる。よって、ネットワークシステム５００では、時刻マスタの情報を持つＢＭＣＡメッセージが、時刻マスタを起点に、途中の閉塞ポートを持つ装置を通過し、最終的に時刻マスタを終点とした右回りおよび左回りの時刻配信パスを生成することが可能となる。これにより、ＥＰＲ対応二重リングネットワークにおいて単一障害の箇所に関係なく、単一障害発生においてもどちらかの時刻配信パスにより、時刻マスタからの時刻情報を取得することが可能となり、時刻同期を継続することができる。また、ネットワークシステム５００では、既存の同期制御部１０７を変更することなく、パス制御部１０８およびフィルタリング部１０３の機能を追加することで本効果を得ることが可能となる。

以上のように、本実施の形態に係るネットワークシステム５００では、時刻マスタは、到着したＢＭＣＡメッセージ内のＳｔｅｐｓＲｅｍｏｖｅｄの情報をチェックする。そして、時刻マスタは、左右両通信ポートからの上記情報を比較し、上記値が等しい場合には、希望する時刻配信パスができていると判定する。これにより、信頼性向上を図ることができる。

実施の形態２．
本実施の形態では、主に、実施の形態１と異なる点について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図１４は、本実施の形態に係るネットワーク装置１００ａの機能構成を示す図である。
ネットワーク装置１００ａは、ＨＳＲ制御によるネットワークシステム５００ａ上に配置されるネットワーク装置である。
図１４のネットワーク装置１００ａは、リンク処理部２０として、図２のＥＲＰ処理部１０２に替えて、ＨＳＲ処理部２０２を備える。また、ネットワーク装置１００ａは、図２のフィルタリング部１０３に替えて、フィルタリング部２０３を備える。フィルタリング部２０３は、同報受信廃棄・通過判定フィルタリング部ともいう。

リンク処理部２０であるＨＳＲ処理部２０２は、フレーム廃棄機能として、フレームの受信時においてフレームを選択的に廃棄するフレーム選択廃棄機能を有する。フィルタリング部２０３は、フレームのうち時刻同期メッセージを受信すると、フレーム選択廃棄機能に関わらず時刻同期メッセージを通過させる。

ＨＳＲ処理部２０２は、イーサネット（登録商標）スイッチ（レイヤ２スイッチ）の機能およびＨＳＲ処理を実施している。ＨＳＲ処理部２０２は、アドレス学習テーブルを内部に持つ。ＨＳＲ処理部２０２は、各通信ポートへの転送処理、障害検知、ＨＳＲで使用する制御フレーム生成、および、フレーム多重および分離制御機能を持つ。
フレーム多重および分離制御機能は、リングポート出力処理部と上位レイヤ出力処理部と非リングポート出力処理部に機能分割されている。
リングポート出力処理部は、複数の通信ポートから入力されたフレームを１つの出力の通信ポートに多重化し、イーサネット（登録商標）リングに出力するフレームを決める送信調停を実施する。複数の通信ポートから入力されたフレームには、上位レイヤ処理部１０１から転送されたＡｄｄトラヒックと、第１通信インタフェース部１０４または第２通信インタフェース部１０５から転送されたＴｒａｎｓｉｔトラヒックとにおけるフレームがある。上位レイヤ出力処理部では、第１通信インタフェース部１０４または第２通信インタフェース部１０５から転送されたＤｒｏｐトラヒックにおけるフレームの多重化を行うための上位レイヤ処理部に出力する送信調停を実施する。
ＨＳＲ処理部２０２は、さらに、レイヤ２によるネットワーク制御プロトコルであるＥＲＰの制御を担っている。ＨＳＲ処理部２０２は、送信時には両方のリングポートである第１通信ポートと第２通信ポートに同報で送信する。ＨＳＲ処理部２０２は、受信側ではどちらからのリングポートで受信または廃棄するかを決定する機能、ＦＤＢを利用して受け取ったフレームをどこのポート（または上位レイヤ処理部）に転送するかを判断するフレームフォワーディング機能を持つ。
フィルタリング部２０３は、同報送信されたフレームに対して受信または廃棄するかを識別し、時刻同期メッセージである場合は廃棄する場合であっても通過させる機能を持つ。

その他の機能要素の機能は、ネットワークシステムがＥＲＰ制御からＨＳＲ制御に替わる点を除いて、実施の形態１と同様である。例えば、第１通信インタフェース部１０４の受信処理部では、受け取ったフレームからＦＤＢを検索するための情報に加えてＨＳＲタグの情報も抽出する。

図１５は、ＨＳＲによる二重リングネットワーク上で構成される時刻配信パスの一例を示した図である。障害発生時、時刻配信パスを冗長化しているにも関わらず、障害箇所によってはＰＴＰメッセージが届かないことがあり得る。図１５の二重リングネットワークでは、ＢＭＣＡで時刻配信パスの経路変更が完了するまでＰＴＰメッセージは届かない。

図１６は、本実施の形態に係るＨＳＲによる二重リングネットワーク上で構成される時刻配信パスの例を示した図である。図１６のように、時刻配信パスを右回りおよび左回りのリングに沿って確実に構築する。図１６のＨＳＲによる二重リングネットワークでは、障害箇所に依らず、単一障害に耐えることができ、冗長化の効果が得られる。これは、単一障害の際、全ネットワーク装置に対して確実にどちらかの通信ポートでＰＴＰメッセージを受けることができるためである。

このように、本実施の形態に係るネットワーク装置１００ａによれば、ＨＳＲ対応二重リングネットワークにおいても、単一障害の箇所に関係なく、単一障害発生においてもどちらかの時刻配信パスにより、時刻マスタからの時刻情報を取得することが可能となり、時刻同期を継続することができる。また、本実施の形態に係るネットワーク装置１００ａによれば、既存の同期制御部を変更することなく、パス制御部およびフィルタリング部の機能を追加することで本効果を得ることが可能となる。

なお、本実施の形態では、ＨＳＲ制御によるネットワークシステムについて説明したが、特にＨＳＲではなくてもＨＳＲと同等のネットワーク制御を実施するものであれば、本実施の形態を適用できる。

実施の形態３．
本実施の形態では、主に、実施の形態１と異なる点について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図１７は、本実施の形態に係るネットワーク装置１００ｂの機能構成を示す図である。
ネットワーク装置１００ｂは、ＲＰＲ制御によるネットワークシステム５００ｂ上に配置されるネットワーク装置である。
図１７のネットワーク装置１００ｂは、リンク処理部２０として、図２のＥＲＰ処理部１０２に替えて、ＲＰＲ処理部３０２を備える。また、ネットワーク装置１００ｂは、図２のフィルタリング部１０３に替えて、フィルタリング部３０３を備える。フィルタリング部３０３は、フレーム終端・通過判定フィルタリング部ともいう。

リンク処理部２０であるＲＰＲ処理部３０２は、フレーム廃棄機能として、複数のネットワーク装置１００ｂのうち時刻マスタ以外のネットワーク装置１００ｂにフレームを終端させるフレーム終端装置を備えたフレーム終端機能を有する。
フィルタリング３０３部は、フレームのうち時刻同期メッセージを受信すると、フレーム終端機能に関わらず時刻同期メッセージを通過させる。

ＲＰＲ処理部３０２は、イーサネット（登録商標）スイッチ、すなわちレイヤ２スイッチの機能およびＲＰＲ処理を実施する。ＲＰＲ処理部３０２は、リングポート出力処理部と上位レイヤ出力処理部と非リングポート出力処理部に機能分割されている。
リングポート出力処理部は、複数の通信ポートから入力されたフレームを１つの出力の通信ポートに多重化し、イーサネット（登録商標）リングに出力するフレームを決める送信調停を実施する。複数の通信ポートから入力されたフレームには、上位レイヤ処理部１０１から転送されたＡｄｄトラヒックと、第１通信インタフェース部１０４または第２通信インタフェース部１０５から転送されたＴｒａｎｓｉｔトラヒックとにおけるフレームがある。上位レイヤ出力処理部では、第１通信インタフェース部１０４または第２通信インタフェース部１０５から転送されたＤｒｏｐトラヒックにおけるフレームの多重化を行うための上位レイヤ処理部に出力する送信調停を実施する。

ＥＲＰ処理部１０２は、さらに、レイヤ２によるネットワーク制御プロトコルであるＲＰＲの制御を担っている。ＥＲＰ処理部１０２は、ＲＰＲの制御のための以下の機能を有する。
（１）ＲＰＲヘッダの生成、付与、削除、障害検出および障害発生経路を迂回するための機能であるプロテクション機能。（２）高優先のトラヒックを優先的に選択出力、必要な帯域を保証するための機能であるＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）機能。（３）上流の通信装置によってネットワーク上の帯域を圧迫する際に回避させる制御を行い、各通信装置で未使用の帯域を共用する機能であるフェアネス制御機能。（４）ネットワーク上に配置された通信装置の並びを把握して通信装置が持つテーブル（トポロジ情報テーブル）に登録する機能であるトポロジディスカバリ機能。（５）上記のトポロジ情報テーブルを利用して受け取ったフレームをどこのポート（または上位レイヤ処理部）に転送するかを判断するフレームフォワーディング機能。（６）上記機能で必要となるＲＰＲで利用する制御フレームを生成してリングポート（第１通信インタフェース部１０４または第２通信インタフェース部１０５）に送信する機能。

フィルタリング部３０３は、送信時に終端かどうかを指定されたフレームに対して受信して終端または廃棄するかを識別する。フィルタリング部３０３は、時刻同期メッセージである場合は終端する場合であっても通過させる機能を持つ。

その他の機能要素の機能は、ネットワークシステムがＥＲＰ制御からＲＰＲ制御に替わる点を除いて、実施の形態１と同様である。

ＲＰＲを適用したネットワークの効果についても図１５および図１６と同様であり、実施の形態２と同一の効果が得られる。

このように、本実施の形態に係るネットワーク装置１００ｂによれば、ＲＰＲ対応二重リングネットワークにおいても、単一障害の箇所に関係なく、単一障害発生においてもどちらかの時刻配信パスにより、時刻マスタからの時刻情報を取得することが可能となり、時刻同期を継続することができる。また、本実施の形態に係るネットワーク装置１００ｂによれば、既存の同期制御部１０７を変更することなく、パス制御部１０８およびフレーム終端フィルタリング部３０３の機能を追加することで本効果を得ることが可能となる。

なお、本実施の形態では、ＲＰＲ制御によるネットワークシステムについて説明したが、特にＲＰＲではなくてもＲＰＲと同等のネットワーク制御を実施するものであれば、本実施の形態を適用できる。

実施の形態４．
本実施の形態では、主に、実施の形態１と異なる点について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図１８は、本実施の形態に係るネットワークシステム５００ｃの構成を示す図である。ネットワークシステム５００ｃにおける各ネットワーク装置１００の機能構成および動作は、実施の形態１と同様である。
本実施の形態に係るネットワークシステム５００ｃは、複数の時刻マスタを備える。パス制御部１０８は、複数の時刻マスタの各々について、右回りと左回りとに時刻配信パスを生成する。

図１８のネットワークシステム５００ｃでは、ＥＲＰによる二重リングネットワーク上で構成される時刻配信パスを示している。ネットワークシステム５００ｃは、時刻マスタを２台とした冗長化構成である。ネットワークシステム５００ｃの構成においても、各時刻マスタに対して右回りおよび左回りの時刻配信パスとする２つのドメインを設定する。図１８では、時刻マスタ１についてドメイン＃１とドメイン＃２を設定している。時刻マスタ２についてドメイン＃３とドメイン＃４を設定している。そして、ネットワーク装置１００では、パス制御部を４つのドメインで動作するように拡張することで、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

また、図１８はＥＲＰ制御によるネットワークシステムに２つの時刻マスタを適用した例であるが、上記のＨＳＲ制御またはＲＰＲ制御のネットワークシステムにおいても同様である。すなわち、同報受信廃棄・通過判定フィルタリング部またはフレーム終端・通過判定フィルタリング部と、パス制御部１０８により、２つの時刻マスタに対応可能である。

実施の形態５．
本実施の形態では、主に、実施の形態１と異なる点について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図１９は、本実施の形態に係るネットワークシステム５００ｄの構成を示す図である。
本実施の形態に係るネットワークシステム５００ｄは、時刻マスタ２３を共有する複数のリング型ネットワークシステムを備える。パス制御部１０８，１０８ｄは、複数のリング型ネットワークシステムの各々について、時刻配信パスの右回りと左回りとに時刻配信パスを生成する。

図１９のネットワークシステム５００ｄでは、ＥＲＰによる二重リングネットワーク上で構成される時刻配信パスを示している。ネットワークシステム５００ｄは、複数リングの構成である。ネットワークシステム５００ｄの構成においても、個々のリングにおいて時刻マスタ２３に対して右回りおよび左回りの時刻配信パスとする２つのドメインを設定する。そして、ネットワーク装置１００ｄでは、パス制御部１０８，１０８ｄを４つのドメインで動作するように拡張することで、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

図２０は、本実施の形態に係るネットワーク装置１００ｄの機能構成を示す図である。図２０では、上位レイヤ処理部１０１と第３通信インタフェース部１０６は記載していない。
図１９の構成を実現するために、ネットワーク装置１００ｄはリングごとに、フィルタリング部１０３，１０３ｄ、第１通信インタフェース部１０４，１０４ｄ、第２通信インタフェース部１０５，１０５ｄ、パス制御部１０８，１０８ｄを備える。

また、図１９はＥＲＰ制御によるネットワークシステムに複数リングを適用した例であるが、上記のＨＳＲ制御またはＲＰＲ制御のネットワークシステムにおいても同様である。すなわち、同報受信廃棄・通過判定フィルタリング部２０３またはフレーム終端・通過判定フィルタリング部３０３と、パス制御部１０８により、複数リングに対応可能である。

実施の形態１では、ネットワーク装置の各部を独立した機能要素として説明した。しかし、ネットワーク装置の構成は、上述した実施の形態のような構成でなくてもよい。ネットワーク装置の機能要素は、上述した実施の形態で説明した機能を実現することができれば、どのような構成でもよい。

実施の形態１から５のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つの部分を実施しても構わない。その他、これらの実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
なお、上述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明の範囲、本発明の適用物の範囲、および本発明の用途の範囲を制限することを意図するものではない。上述した実施の形態は、必要に応じて種々の変更が可能である。

１８ 対応表、２０ リンク処理部、２１ 閉塞ポート、２２ ＲＰＬオーナ、２３ 時刻マスタ、１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｄ ネットワーク装置、１０１ 上位レイヤ処理部、１０２ ＥＲＰ処理部、１０３，２０３，３０３ フィルタリング部、１０４ 第１通信インタフェース部、１０５ 第２通信インタフェース部、１０６ 第３通信インタフェース部、１０７ 同期制御部、１０８ パス制御部、１０９ 送信選択部、１１０ メッセージ選択部、１１１ 時刻配信メッセージ受信部、１１２ パスチェック部、１８１ 送信対応表、１８２ 受信対応表、２０２ ＨＳＲ処理部、３０２ ＲＰＲ処理部、５００，５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄ ネットワークシステム、９１０ プロセッサ、９２１，９２２，９２３ ＰＨＹチップ、９３１ メモリ。

Claims (14)

1. フレームを送受信する複数のネットワーク装置を備え、前記複数のネットワーク装置から時刻の基準となる時刻マスタを選出するリング型のネットワークシステムに含まれるネットワーク装置において、
   前記フレームを通信するためのリンクを生成するリンク処理部であって、ブロードキャストストームを回避するために前記フレームを廃棄するフレーム廃棄機能を有するリンク処理部と、
   前記時刻マスタを起点とするとともに終点とする時刻配信パスであって前記フレームのうち前記複数のネットワーク装置の時刻同期に用いる時刻同期メッセージを通信する時刻配信パスを、前記時刻マスタの右回りと左回りとに生成するパス制御部と
   を備え、
   前記リンク処理部は、
   前記時刻同期メッセージを取得すると、前記フレーム廃棄機能に関わらず前記時刻同期メッセージを通過させるフィルタリング部を備えたネットワーク装置。
2. 前記パス制御部は、
   前記時刻同期メッセージのうち前記時刻の基準が含まれる時刻配信メッセージを取得すると、前記時刻配信パスが完成したか否かを判定し、前記時刻配信パスが完成していると判定した場合に、前記時刻配信メッセージを前記リンク処理部に送出する送信選択部を備える請求項１に記載のネットワーク装置。
3. 前記ネットワーク装置は、
   第１通信ポートと、
   第２通信ポートと、
   前記第１通信ポートと前記第２通信ポートとの各々と、右回りの時刻配信パスに対応するドメインと左回りの時刻配信パスに対応するドメインとの各々を対応付けた対応表と
   を備え、
   前記パス制御部は、
   前記対応表に基づいて、前記時刻同期メッセージを、前記時刻同期メッセージが属するドメインに対応する通信ポートに送出する請求項２に記載のネットワーク装置。
4. 前記リンク処理部は、
   前記フレーム廃棄機能として、前記フレームの受信時においてポートを閉塞するポート閉塞機能を有し、
   前記フィルタリング部は、
   前記フレームのうち前記時刻同期メッセージを受信すると、前記ポート閉塞機能に関わらず前記時刻同期メッセージを通過させる請求項３に記載のネットワーク装置。
5. 前記リンク処理部は、
   前記フレーム廃棄機能として、前記フレームの受信時において前記フレームを選択的に廃棄するフレーム選択廃棄機能を有し、
   前記フィルタリング部は、
   前記フレームのうち前記時刻同期メッセージを受信すると、前記フレーム選択廃棄機能に関わらず前記時刻同期メッセージを通過させる請求項３に記載のネットワーク装置。
6. 前記リンク処理部は、
   前記フレーム廃棄機能として、前記複数のネットワーク装置のうち前記時刻マスタ以外のネットワーク装置に前記フレームを終端させるフレーム終端装置を備えたフレーム終端機能を有し、
   前記フィルタリング部は、
   前記フレームのうち前記時刻同期メッセージを受信すると、前記フレーム終端機能に関わらず前記時刻同期メッセージを通過させる請求項３に記載のネットワーク装置。
7. 前記パス制御部は、
   前記時刻同期メッセージのうち前記時刻配信パスを生成するためのパス生成メッセージを取得すると、前記パス生成メッセージを受信した通信ポートとドメイン情報とに基づいて、前記時刻配信パスが完成しているか否かをチェックするパスチェック部を備え、
   前記送信選択部は、
   前記パスチェック部によるチェック結果を用いて、前記時刻配信パスが完成したか否かを判定する請求項２から請求項６のいずれか１項に記載のネットワーク装置。
8. 前記パスチェック部は、
   前記時刻マスタの情報更新回数を含むマスタ更新情報を用いて、前記時刻配信パスが完成しているか否かをチェックする請求項７に記載のネットワーク装置。
9. フレームを送受信する複数のネットワーク装置を備え、前記複数のネットワーク装置から時刻の基準となる時刻マスタを選出するリング型のネットワークシステムにおいて、
   前記ネットワークシステムは、
   前記フレームを通信するためのリンクを生成するリンク処理部であって、ブロードキャストストームを回避するために前記フレームを廃棄するフレーム廃棄機能を有するリンク処理部と、
   前記時刻マスタを起点とするとともに終点とする時刻配信パスであって前記フレームのうち前記複数のネットワーク装置の時刻同期に用いる時刻同期メッセージを通信する時刻配信パスを、前記時刻マスタの右回りと左回りとに生成するパス制御部と
   を備え、
   前記リンク処理部は、
   前記時刻同期メッセージを取得すると、前記フレーム廃棄機能に関わらず前記時刻同期メッセージを通過させるフィルタリング部を備えたネットワークシステム。
10. 前記時刻マスタは、前記時刻同期メッセージを終端する請求項９に記載のネットワークシステム。
11. 前記ネットワークシステムは、複数の時刻マスタを備え、
    前記パス制御部は、
    前記複数の時刻マスタの各々について、右回りと左回りとに前記時刻配信パスを生成する請求項９または請求項１０に記載のネットワークシステム。
12. 前記ネットワークシステムは、前記時刻マスタを共有する複数のリング型ネットワークシステムを備え、
    前記パス制御部は、
    前記複数のリング型ネットワークシステムの各々について、前記時刻配信パスの右回りと左回りとに前記時刻配信パスを生成する請求項９または請求項１０に記載のネットワークシステム。
13. フレームを送受信する複数のネットワーク装置を備え、前記複数のネットワーク装置から時刻の基準となる時刻マスタを選出するリング型のネットワークシステムに含まれるネットワーク装置のネットワーク方法において、
    リンク処理部が、前記フレームを通信するためのリンクを生成するリンク処理部であって、ブロードキャストストームを回避するために前記フレームを廃棄するフレーム廃棄機能を有し、
    パス制御部が、前記時刻マスタを起点とするとともに終点とする時刻配信パスであって前記フレームのうち前記複数のネットワーク装置の時刻同期に用いる時刻同期メッセージを通信する時刻配信パスを、前記時刻マスタの右回りと左回りとに生成し、
    フィルタリング部が、前記時刻同期メッセージを取得すると、前記フレーム廃棄機能に関わらず前記時刻同期メッセージを通過させるネットワーク方法。
14. フレームを送受信する複数のネットワーク装置を備え、前記複数のネットワーク装置から時刻の基準となる時刻マスタを選出するリング型のネットワークシステムに含まれるネットワーク装置のネットワークプログラムにおいて、
    前記フレームを通信するためのリンクを生成するリンク処理であって、ブロードキャストストームを回避するために前記フレームを廃棄するフレーム廃棄機能を有するリンク処理と、
    前記時刻マスタを起点とするとともに終点とする時刻配信パスであって前記フレームのうち前記複数のネットワーク装置の時刻同期に用いる時刻同期メッセージを通信する時刻配信パスを、前記時刻マスタの右回りと左回りとに生成するパス制御処理と、
    前記時刻同期メッセージを取得すると、前記フレーム廃棄機能に関わらず前記時刻同期メッセージを通過させるフィルタリング処理と
    をコンピュータである前記ネットワーク装置に実行させるネットワークプログラム。

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