JPH06338896A - ループ伝送システムの障害処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御プロセッサ等に対する割込み経路等に障
害が発生しても障害処理を行い、障害の発生したノード
をループ伝送路から確実に切り離せるようにする。 【構成】 複数の通信用ノードが伝送路によってループ
状に接続されているループ伝送システムにおいて、各ノ
ードから自ノード宛のデータフレームを所定時間毎に送
出し、伝送路を周回した該データフレームが自ノードに
正常に受信されたか否かを判定し、その判定結果により
自ノードにおける所定の障害処理を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークステーション、
パソコン等のコンピュータ機器をループ状に接続して構
成する構内通信網（ローカルエリアネットワーク）シス
テムの障害処理方法に係り、特に障害発生時にループ伝
送システム全体への影響を軽微にすることが要求される
ループ伝送システムの障害処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワークステーション、パソコン等
のコンピュータ機器をループ状に接続して構成するルー
プ型伝送システムにおいては、１ノードの障害がループ
全体のダウンに至らないよう様々な工夫がなされてき
た。

【０００３】特に、ループ伝送システムの１つである１
００ＭｂｐｓのＦＤＤＩ（Fiber Distributed Data Int
erface）ＬＡＮ（Local Area Netwark）ではＡＮＳＩ
（American National Standards Institute）により取
り決められたＦＤＤＩ規格（ANSI X3T9/SMT Rev6.2）に
従い、次に示す障害処理方法により障害の軽微化を行っ
ている。

【０００４】図３は、従来のループ伝送システム技術の
例を示すブロック図であり、１次系の伝送路１ａと２次
系の伝送路１ｂとから成るループ伝送路１に３個のノー
ド２，３，４が接続されている。

【０００５】ここで、ノード４に対する下流ノードはノ
ード２、上流ノードはノード３である。

【０００６】各ノードの構成についてノード４を代表し
て説明する。

【０００７】ノード４は、１次系および２次系の受信回
路６，９および送信回路７，８を備え、伝送路インター
フェースを制御する伝送路インターフェース部５と、自
ノード内の伝送制御及びＦＤＤＩ規格で定められた障害
処理の制御を行うループ伝送制御部１０とから構成され
ている。

【０００８】このループ伝送制御部１０は、伝送路イン
ターフェース部５の送受信切替を行う切替スイッチ１
１、受信制御部１２、送信制御部１３、ビーコン受信監
視タイマ１４、トークン受信監視タイマ１５、内部バス
１６、ループ伝送制御部１０の制御を行う制御プロセッ
サ１７で構成されている。

【０００９】ここで、リング状のループ伝送路１が形成
されたならば、いずれかのノードがトークンと呼ばれる
制御フレームを発行する。このトークンは一定時間毎に
ループ伝送路１を周回するが、各ノードは何等かのデー
タをループ伝送路１を通じて送信する必要が生じた場
合、トークンを捕捉することによって送信権を取得し、
そのトークンにデータフレームを付加してループ伝送路
１に送り出す。受信側のノードはデータフレームのみを
取り込み、トークンはループ伝送路１に送り出す。

【００１０】このトークンは一定時間ごとにループ伝送
路１を周回しているので、ネットワークの異常を検出す
るために利用される。

【００１１】以上の構成において、各ノード２，３，４
のトークン監視タイマ１５はループ伝送路１をトークン
が一定時間毎に周回しているかどうかを監視している
が、ネットワーク内のいずれかのノードに障害が発生
し、トークンが一定時間以内に到着しない場合はタイム
アウトし、制御プロセッサ１７に対しタイムアウトの割
込みを発行する。

【００１２】割込みを受けた制御プロセッサ１７は、ネ
ットワークの障害を再確認するために、ビーコン１８と
呼ばれる制御フレームを送信制御部１３に送信する。こ
のビーコン１８は送信制御部１３、切替スイッチ１１お
よび送信回路７を通じてループ伝送路１に送信される。

【００１３】この時、制御プロセッサ１７はビーコン受
信監視タイマ１４を起動し、ビーコン１８をループ伝送
路１を経由して正しく受信できるかどうかを監視する。
また、同時に制御プロセッサ１７は上流側のノードに対
して自己診断を要求ために直上のノード、例えばノード
４においては直上のノード３に対しＭＬＳ（マスタライ
ンステート）１９と呼ばれる制御フレームを送信制御部
１３、切替スイッチ１１および送信回路８、ループ伝送
路１を通じて送信する。

【００１４】そこで、ビーコン受信監視タイマ１４での
監視において該監視タイマ１４がタイムアウトを検出す
ると、制御プロセッサ１７に対しタイムアウトの割込を
発行する。この割込みを受信した制御プロセッサ１７
は、自ノード４内の伝送インタフェース部５及びループ
伝送制御部１０に対し自己診断テスト命令を発行する。

【００１５】これにより、ノード４はループ伝送路１か
ら離脱し、自ノード４内の各回路部の正常性を確認する
ために自己診断テストを行う。

【００１６】一方、ＭＬＳ１９を受信した上流側のノー
ド３ｂもループ伝送路１から離脱し、自ノード３の各回
路部の正常性を確認するために自己診断テストを行う。

【００１７】このような自己診断テストの結果が正常で
あったノードは、ループ伝送路１に再加入するが、異常
が検出されたノードはループ伝送路１に再加入せず、切
り離されたままになる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、次に示すよ
うな障害モードの場合、各ノード２，３４は障害を検知
できず、その障害ノードを伝送路１から切り離すことが
できなくなり、システム全体が運用不能になってしまう
という問題がある。

【００１９】すなわち、図３に「×」印で示す障害箇所
２０，２１に障害が発生した場合、まず障害箇所２０に
対しては、受信制御部１２がトークンを受信できない。
このため、トークン監視タイマ１５がタイムアウトとな
り、制御プロセッサ１７に対しタイムアウトの割込みを
発行しする。この割込みを受信した制御プロセッサ１７
は送信制御部１３にビーコン１８を送信し、送信回路７
を通じてビーコン１８をループ伝送路１に送信する。

【００２０】これに対し、ビーコン受信監視タイマ１４
は、ループ伝送路１に送信されたビーコン１８をループ
伝送路１を経由して正しく受信できるかを監視している
が、障害箇所２０に障害があるため、受信制御部１２が
ビーコン１８を受信できない。このため、ビーコン受信
監視タイマ１４はタイムアウトと同時に制御プロセッサ
１７に対しタイムアウトの割込みを発行する。

【００２１】この割込みに対し、本来ならば、制御プロ
セッサ１７は伝送インタフェース部５及びループ伝送制
御部１０に対し自己診断テスト命令を発行するが、割込
み信号ライン上の障害箇所２１に障害が発生しているた
め、制御プロセッサ１７はタイムアウト割込を受信でき
ない。従って、伝送インタフェース部５及びループ伝送
制御部１０に対し自己診断テスト命令を発行できない。
同様に、ＭＬＳ１９の送信も行えない。

【００２２】以上のことから、障害箇所２０、２１の両
方に障害が発生しているノード４と、その上流側のノー
ド３はループ伝送路１からの離脱及び自ノードの自己診
断テストが行なえず、障害ノードを伝送路１から切り離
すことができない。その結果、システム全体が運用不能
になってしまう。

【００２３】本発明の目的は、トークンおよびビーコン
の受信経路や制御プロセッサに対する割込み経路等に障
害が発生しても障害処理を行い、障害の発生したノード
をループ伝送路から確実に切り離すことができるループ
伝送システムの障害処理方式を提供することである。

【００２４】

【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、複数の通信用ノードが伝送路によってルー
プ状に接続されているループ伝送システムにおいて、各
ノードから自ノード宛のデータフレームを所定時間毎に
送出し、伝送路を周回した該データフレームが自ノード
に正常に受信されたか否かを判定し、その判定結果によ
り自ノードにおける所定の障害処理を実行するようにし
たものである。

【００２５】

【作用】上記手段によれば、通常はループ伝送システム
の規格で定められた障害処理方法により伝送路の障害処
理を行うが、該規格で定められている障害処理方法を制
御しているループ伝送制御部等の故障時にも障害処理が
行えるように、自ノード宛のデータフレームを所定時間
毎に送出し、伝送路を周回した該データフレームが自ノ
ードに正常に受信されたか否かを判定し、その判定結果
により自ノードにおける所定の障害処理を実行する。

【００２６】これによって、伝送路の正常性のみならず
制御プロセッサの正常性も確認でき、ループ伝送制御部
及び制御プロセッサの故障時も障害処理を行うことがで
きる。

【００２７】そして、この障害処理によって異常検知さ
れた場合は、自ノードを伝送路から一旦切離し、自ノー
ドの自己診断テストを行う。この結果、テスト結果が正
常であれば、伝送路に再加入し、異常が検出された場合
は伝送路から切り離されたままとなり、システムは故障
ノードを除いた縮退運転を行う。これによって、障害の
軽微化が図れる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明によるループ伝システムにおけ
る障害処理方式を図面により詳細に説明する。

【００２９】図１は、本発明が適用されるループ伝シス
テムの一実施例を示すブロック図であり、図３と同一部
分は同一記号を用いて表している。また、図２はその動
作を説明するためのフローチャートである。

【００３０】図１において、従来と異なる点は、制御プ
ロセッサ１７の上位プロセッサであるノード制御部２２
を付加したことである。

【００３１】このノード制御部２２は、監視フレーム送
受信制御部２３、監視フレーム受信タイマ２４、監視フ
レームチェック部２５、受信フレーム受信タイマ２６と
から構成されている。

【００３２】ここで、監視フレーム受信タイマ２４のタ
イマ時間は、ビーコン受信監視タイマ１４のタイマ時間
より十分に長く設定されている。その理由は、ノード制
御部２２による自己診断テストが頻繁に発生すると、ビ
ーコン１８を用いた自己診断テストに悪影響を与えるか
らである。

【００３３】なお、２７は監視フレーム送受信制御部２
３から送信制御部１３に対し所定時間毎に送信される自
ノード宛の監視フレームａ、２８はその監視フレームａ
がループ伝送路１を一周し、ノード４で受信された監視
フレームａ’である。

【００３４】また、ノードは２、３、４以外にも存在す
るが、図１では省略している。

【００３５】次に、以上の構成に係る障害処理をノード
４の場合を代表して図２のフローチャートを参照して説
明する。

【００３６】まず、各ノード４は、通常状態においては
図３で説明したように、ループ伝送システムの規格で定
められた障害処理方式によって伝送路１の障害処理を行
っている。これに対し、ノード４の監視フレーム送受信
制御部２３は、既存の障害処理に悪影響を与えないよう
な所定時間毎に自ノード宛の監視フレームａ２７を内部
バス１６を介して送信制御部１３に転送すると同時に、
監視フレーム受信タイマ２４を起動させる。

【００３７】送信制御部１３は切替スイッチ１１を介し
監視フレームａ２７を送信回路７に転送する。送信回路
７は監視フレームａ２７をループ伝送路１に送信する
（ステップＳ１０）。

【００３８】ノード４の受信回路６は、ループ伝送路１
を一周経由して来た監視フレームａ２７を受信し、切替
スイッチ１１を介して受信制御部１２に転送する。

【００３９】受信制御部１２は、受信した監視フレーム
ａ２７を内部バス１６を介して監視フレーム送受信制御
部２３に対し監視フレームａ’２８として転送する。

【００４０】監視フレーム送受信制御部２３は、監視フ
レーム受信タイマ２４を用いタイムアウトするか否かを
監視しているが（ステップＳ１１）、監視フレーム受信
タイマ２４がタイムアウトを検出したならば、監視フレ
ーム以外のデータフレームは受信できているかを監視す
るために受信フレーム受信タイマ２６を起動し、受信フ
レームが有るか否かを監視する。すなわち、監視フレー
ムが戻って来ない理由として、システムが過負荷状態に
なって監視フレームが監視フレーム受信タイマ２４のタ
イマ時間以内に戻って来ないことも考えられるので、何
等かのデータフレームが受信されていれば伝送路１は正
常であると判断するために、受信フレーム受信タイマ２
６を起動する。この受信フレーム受信タイマ２６のタイ
マ時間は、監視フレーム受信タイマ２４のタイマ時間よ
りも短く設定されている。

【００４１】そこで、受信フレーム受信タイマ２６がタ
イムアウトしたならば、伝送路インタフェース部５及び
ループ伝送制御部１０に対して自己診断テスト命令を発
行する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。

【００４２】すなわち、ノード制御部２２は監視フレー
ム受信タイマ２４と受信フレーム受信タイマ２６の両方
がタイムアウトした条件で伝送路インタフェース部５及
びループ伝送制御部１０に対して自己診断テスト命令を
発行しする。

【００４３】そこで、自己診断テスト命令を受信した伝
送路インタフェース部５及びループ伝送制御部１０で構
成されるノード４は、一旦、ループ伝送路１から離脱し
自己診断テストを行い、テスト結果が正常であればルー
プ伝送路１に再加入し、通常状態に復帰する（ステップ
Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６）。

【００４４】しかし、監視フレーム受信タイマ２４がタ
イムアウトを検出しない場合、監視フレーム送受信制御
部２３は監視フレームａ’２８を受信したか否かを監視
し、監視フレームａ’２８を受信していなければ、ステ
ップＳ１０に戻る（ステップＳ１７）。

【００４５】逆に、監視フレームａ’２８を受信してい
れば、監視フレームチェック部２５は、監視フレームａ
２７と監視フレームａ’２８のコンペアチェックを行う
（ステップＳ１８）。

【００４６】このコンペアチェックにおいて、監視フレ
ームａ２７と監視フレームａ’２８が一致すれば、ステ
ップＳ１０に戻る（ステップＳ１９）。

【００４７】しかし、一致しない場合、及びステップＳ
１４の自己診断テストで異常となった場合は、ノード制
御部２２はループ伝送制御部１０及び伝送路インタフェ
ース５に対してゼネラルリセットを発行すると共に、自
らもゼネラルリセットを行う（ステップＳ２０）。

【００４８】このゼネラルリセットにより、ノード４は
ループ伝送路１から一旦離脱し、メモリの内容及びレジ
スタ値を初期化した後、自己診断テストを行い、その結
果が正常であれば、ループ伝送路１に再加入し、通常状
態に復帰する。

【００４９】しかし、自己診断テストの結果において異
常が検知された場合は、ループ伝送路１に再加入しな
い。この結果、ノード４はループ伝送路１から切り離さ
れたままとなり、ノード４の両側ノードすなわちノード
２、ノード３でループバックする伝送路が形成され、障
害状態のノード４を除いた縮退運転が行なわれる（ステ
ップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３）。

【００５０】このように、本実施例においては、従来の
障害処理に加え、ループ伝送制御部１０の故障時にも障
害処理が行えるように、制御プロセッサ１７の上位プロ
セッサであるノード制御部２２に自ノード宛のデータフ
レームの送受信機能および該データフレームのコンペア
チェック機能を設け、該ノード制御部２２から制御プロ
セッサ１７に対し所定時間間隔で自ノード宛のデータフ
レームを送出し、伝送路１を周回してきた該データフレ
ームの受信監視及びコンペアチェックを行い、データフ
レームが一致しない時は自己診断テストを実行するよう
にしているため、伝送路１の正常性のみならず、制御プ
ロセッサ１７の正常性も確認でき、ループ伝送制御部１
０及び制御プロセッサ１７の故障時も障害処理を行うこ
とができる。

【００５１】また、自分宛のデータフレームを受信でき
なかった場合、該データフレーム以外のデータフレーム
を受信できるかを監視するための受信タイマ２６を設け
ることにより、ノードの通信過負荷状態における不必要
な正常性確認を避けることもできる。

【００５２】この受信タイマ２６のタイムアウト及びデ
ータフレームのコンペアチェックにより異常検知された
場合は、自ノードを伝送路１から一旦切離し、自ノード
の自己診断テストを行う。この結果、テスト結果が正常
であれば、伝送路に再加入し、異常が検出された場合は
伝送路から切り離されたままとなり、システムは故障ノ
ードを除いた縮退運転となる。これによって、障害の軽
微化が図れる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ル
ープ伝送システムの規格で定められた障害処理機能に加
え、各ノードから自ノード宛のデータフレームを所定時
間毎に送出し、伝送路を周回した該データフレームが自
ノードに正常に受信されたか否かを判定し、その判定結
果により自ノードにおける所定の障害処理を実行するよ
うにしたので、伝送路の正常性のみならず、各ノードを
構成するループ伝送制御部及び制御プロセッサの故障時
も障害処理を行い、障害の軽微化を図ることができる。

【００５４】また、自分宛のデータフレームを受信でき
なかった場合、該データフレーム以外のデータフレーム
を受信できるかを監視するための受信タイマを設けるこ
とにより、ノードの通信過負荷状態における不必要な正
常性確認を避けることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例の動作を説明するフローチャー
トである。

【図３】従来のループ伝送システムを示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１…ループ伝送路、２、３、４…ノード、５…伝送路イ
ンターフェース部、６，９…受信回路、７，８…送信回
路、１０…ループ伝送制御部、１１…切替スイッチ、１
２…受信制御部、１３…送信制御部、１４…ビーコン受
信監視タイマ、１５…トークン受信監視タイマ、１６…
内部バス、１７…制御プロセッサ、１８…ビーコン、１
９…ＭＬＳ、２０，２１…障害個所、２３…監視フレー
ム送受信制御部、２４…監視フレーム受信タイマ、２５
…監視フレームチェック部、２６…受信フレーム受信タ
イマ、２７…監視フレームａ。

フロントページの続き (72)発明者 宮川 亨 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 株 式会社日立情報ネットワーク内 (72)発明者 橋本 豊和 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者 前場 隆博 神奈川県秦野市堀山下１番地 日立コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 井上 正弘 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の通信用ノードが伝送路によってル
   ープ状に接続されているループ伝送システムにおいて、
   各ノードから自ノード宛のデータフレームを所定時間毎
   に送出し、伝送路を周回した該データフレームが自ノー
   ドに正常に受信されたか否かを判定し、その判定結果に
   より自ノードにおける所定の障害処理を実行することを
   特徴とするループ伝送システムの障害処理方法。
2. 【請求項２】 前記所定の障害処理は、自ノード宛のデ
   ータフレーム以外のデータフレームを正常に受信してい
   る場合は、実行しないことを特徴とするループ伝送シス
   テムの障害処理方法。
3. 【請求項３】 前記判定によって自ノードの異常を検知
   した場合、所定の障害処理として、自ノードを伝送路か
   ら切り離し、自ノード内回路の正常性を確認する自ノー
   ド診断テストを行うことを特徴とするループ伝送システ
   ムの障害処理方法。
4. 【請求項４】 前記自己診断機能の結果が正常であった
   場合は、自ノードを伝送路に再接続し、異常であった場
   合は伝送路から自ノードを切り離したままとすることを
   特徴とするループ伝送システムの障害処理方法。