JPH0918507A

JPH0918507A - 中継装置

Info

Publication number: JPH0918507A
Application number: JP7184821A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Komatsu; 仁志小松; Motonori Sato; 元則佐藤
Original assignee: Hitachi Information Technology Co Ltd
Current assignee: Hitachi Information Technology Co Ltd
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】伝送遅延が小さくかつエラーフレームを抑止で
きる中継装置を提供することにある。【構成】受信するフレームに対してエラーの有無を監視
するとともに、現在動作している中継動作モードとそれ
を切換える条件としてエラーあるいはエラーのない状態
を検出して、自動的にモードをいずれか適切な方に切換
えることにより、受信フレームのエラー状態に応じて自
動的にオン・ザ・フライ装置としての動作とストア・アン
ド・フォワード装置としての動作とが選択される。これ
により、正常フレームでのオン・ザ・フライ装置動作が可
能になり、エラーが連続しない限りは、基本的にオン・
ザ・フライ装置としての動作で動画や音声、テキストデ
ータなどを統合したマルチメディアの情報伝送に適した
中継をすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、中継装置に関し、詳
しくは、ＬＡＮ接続される端末装置（以下端末）が同じ
伝送路を共用して利用するＬＡＮ伝送路の中継装置にお
いて、端末あるいは伝送路からの１フレーム（１単位電
文情報）を接続されている各端末に分配し、あるいはこ
の１フレームの電文を伝送路に送出するものであって、
エラーフレームの発生状態に応じて最適な伝送形態を選
択できるような中継装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】同じ中継装置に接続される全てのＬＡＮ
端末が、同じ伝送路を共用するＣＳＭＡ／ＣＤ（キャリ
ア・センス・マルチプル・アクセス・ウイズ・コリジョ
ン・ディテクション）制御装置（ＩＥＥＥ８０２.３の
ＭＡＣ（メディア・アクセス・コントロール）制御装
置）を採用したＬＡＮ中継装置として、従来、次の２つ
がある。（１）オン・ザ・フライ方式の中継装置（以下オン・ザ・フ
ライ装置）（２）ストア・アンド・フォワード方式の中継装置（以下
ストア・アンド・フォワード装置）前記のオン・ザ・フライ装置は、図３に示す受信フレーム
１の先頭にあるヘッダ部分の宛先ＭＡＣアドレス４を受
信した時点で、宛先ポートに対して受信フレームの中継
を開始する。このため、伝送遅延（受信したフレームを
装置内部に保留する時間）が一定でかつそれが非常に小
さい利点がある。しかし、エラーチェックがなされない
ために、これはエラーフレームも中継する欠点がある。
なお、フレーム１において、２はプリアンブル、３は、
ＳＦＤ（スタートフレームデリミタ）、４は宛先ＭＡＣ
アドレス、５は発信ＭＡＣアドレス、６は、タイプであ
って、プロトコル番号あるいは電文のバイト長、７は伝
送データ、８はＣＲＣチェックコードである。

【０００３】前記のストア・アンド・フォワード装置は、
受信するフレームの１フレーム分全部を一旦メモリ上に
格納した後にエラーチェックを実施し、宛先ポートに対
して正常なフレームのみを中継する。このため、フレー
ム長に比例して伝送遅延は大きくなる。しかし、エラー
フレーム伝送が抑止される分だけ、伝送路の使用時間が
排除される。従来の中継装置では、これら２つの中継装
置のいずれか一方を持つものが一般的である。また、両
方の中継装置を持つものにあっては、外部からの入力操
作によっていずれか一方を選択して中継装置を切換えて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】さて、動画データを取
扱う場合には連続的にフレームが高速伝送されることが
好ましい。この関係で伝送遅延が小さいオン・ザ・フライ
装置が有効であるが、エラーフレームを受信して中継す
る関係からエラーフレームによる無駄な中継に装置が占
有される時間が多くなり、スループットが低下する問題
がある。そこで、一般的には、エラーフレームを抑止で
き、他のネットワークに影響を与えないストア・アンド・
フォワード装置が使われているが、動画や音声、テキス
トデータなどを統合したマルチメディアが普及するにつ
れ、動画データの伝送が多くなる関係で１フレームの伝
送遅延が問題になる。

【０００５】また、伝送路の形態や使用状況から２つの
中継装置を設けておき、これらを切換えることで、限ら
れた伝送路をより効率的に使用することも考えられる
が、これには、伝送路の状態を監視して手動で切り換え
なければならず、手間がかかる上に装置それそれが個別
的に切換えを行う関係で他の端末からみて適切な切換が
なされない問題がある。この発明の目的は、このような
従来技術の問題点を解決するものであって、伝送遅延が
小さくかつエラーフレームを抑止できる中継装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明の中継装置の特徴は、受信フレームの
データを記憶するメモリと、このメモリに格納された受
信フレームのデータに対してエラーチェックをするエラ
ーチェック回路と、このエラーチェック回路の判定結果
をカウントするカウンタと、受信フレームにおける宛先
アドレスを受信した時点あるいはこの宛先アドレスを含
むヘッダ部分を受信した時点で、この宛先アドレスが自
己が管理しているアドレスであるときに宛先アドレスの
ポートに、そうでないときには伝送路に受信フレームの
データを送出する第１の動作モードおよびエラーチェッ
ク回路の判定結果がエラーでないときにおいて宛先アド
レスが自己が管理しているポートのアドレスであるとき
には宛先アドレスのポートに、そうでないときには伝送
路に受信フレームのデータを送出する第２の動作モード
とを有し、制御信号に応じていずれかの動作モードに設
定される中継回路と、この中継回路が第１の動作モード
に設定されているときにはカウンタによりエラーの判定
結果をカウントしてそれが連続的に複数回発生したとき
に中継回路を第２の動作モードにする制御信号を前記中
継回路に送出し、中継回路が第２の動作モードに設定さ
れているときにはカウンタによりエラーでないときの判
定結果をカウントしてそれが連続的に複数回発生したと
きに中継回路を第１の動作モードにする制御信号を中継
回路に送出する制御回路とを備えるものである。

【０００７】

【作用】このように、オン・ザ・フライ装置に相当する第
１の動作モードとストア・アンド・フォワード装置に相当
する第２の動作モードの２つをモード設けてフレームの
エラー状態に応じてこれらを自動的に切換るものであっ
て、端末あるいは伝送路から受信された受信フレームの
ヘッダ部分あるいはそのうちの宛先アドレスを受信した
時点、あるいは１フレーム全部を受信した時点のいずれ
かでフレームの受信を検出し、オン・ザ・フライ装置とし
ての第１のモード動作時では、エラーチェックを実施せ
ずに受信フレームの検出と同時に宛先ポートあるいはバ
スに対してフレームの中継を開始し、ストア・アンド・フ
ォワード装置としての第２のモード動作時では、１フレ
ームの受信完了と同時にエラーチェックを実施して宛先
ポートあるいはバスに対して正常なフレームのみを中継
するようにする。さらに、ポート単位にオン・ザ・フライ
装置動作とストア・アンド・フォワード装置動作とを自動
で切換えるために、受信されるフレームに対してエラー
の有無を監視する。オン・ザ・フライ装置として動作して
いるときに、エラーチェック回路によりエラーフレーム
が受信されたことが判定されると、前記のカウンタによ
りエラーフレームをカウントアップしていき、エラーフ
レームが連続するカウント数が所定の回数になった場合
に、モードを他方に切換えてストア・アンド・フォワード
のモードの動作にする。

【０００８】一方、ストア・アンド・フォワード装置とし
て動作しているポートにおいてエラーチェック回路によ
り正常フレーム（エラーがないと判定されたフレーム）
が受信されたことが判定されると、そのフレームをカウ
ントアップしていき、そのフレーム数が連続するカウン
ト数が所定の回数になった場合に、モードを他方に切換
えオン・ザ・フライモードの動作にする。このように、受
信するフレームに対してエラーの有無を監視するととも
に、現在動作している中継モードとそれを切換える条件
としてエラーあるいはエラーのない状態を検出して、自
動的にモードをいずれか適切な方に切換えることによ
り、受信フレームのエラー状態に応じて自動的にオン・
ザ・フライ装置としての動作とストア・アンド・フォワー
ド装置としての動作とが選択される。これにより、正常
フレームでのオン・ザ・フライ装置動作が可能になり、エ
ラーが連続しない限りは、基本的にオン・ザ・フライ装置
としての動作で動画や音声、テキストデータなどを統合
したマルチメディアの情報伝送に適した中継をすること
ができる。また、このような中継をポートごとに実施す
るようにすれば、装置全体ではなく、ポート単位にそれ
ぞれモード切替が可能になるため、端末あるいは伝送路
から受信されるフレームの伝送内容（トラフィック）に
応じた中継がそれぞれのポートでできる。さらに、この
発明によれば外部からの入力操作を行わなくても装置が
自動的に中継モードを切換えるため、これに関する入力
操作を排除できる。

【０００９】

【実施例】図１は、この発明を適用した中継装置の一実
施例のブロック図、図２は、モード切替処理のフローチ
ャートである。１０は中継装置であって、１１は、中継
装置１０が接続されている端末あるいは伝送路から受信
した受信フレームを宛先のポートあるいは伝送路に伝送
するためにあるポートと宛先ポートあるいは伝送路とを
選択的に接続して通路を形成する切換スイッチ部であ
る。これは、いわゆるマルチポートブリッジ回路で構成
される。１２は、エラーフレームの監視と中継の切換え
を制御するモード切換制御回路、１３ａ，１３ｂ，…，
１３ｎは、中継回路であって、中継回路１３ａ，１３
ｂ，…，１３ｎは、それぞれオン・ザ・フライ装置動作と
しての中継を行うオン・ザ・フライモードとストア・アン
ド・フォワード装置動作としての中継を行うストア・アン
ド・フォワードモードとを有するモード制御部１３０、
１受信フレーム分のデータを記憶するメモリ１３１、エ
ラーチェック回路１３２、双方向伝送回路１３３、そし
て宛先アドレスからこのアドレスに対応するポートを検
索するポートテーブル１３４とからなり、双方向伝送回
路１３３は、前記切換スイッチ部１１とバス１４とに接
続されている。

【００１０】中継回路１３ａ，１３ｂ，…，１３ｎ（以
下これらを代表して中継回路１３で説明する。）は、各
ポート１〜ｎに対応に設けられ、それぞれがＬＡＮ接続
のバス１４に接続されている。そして、各中継回路１３
は、ポートテーブル１３４を参照してそれぞれのポート
に接続された端末からの受信データ（受信フレーム）を
中継装置１０に接続された他のポートが宛先であるとき
にはそのポートへ、そしてそうでないときには、切換ス
イッチ部１１を介してバス１４へと送出する。各中継回
路１３のモード制御部１３０は、ゲートアレイあるいは
ＭＣＵで構成され、自己のポートに接続された端末ある
いはバス１４からデータを受信したときには、メモリ１
３１にそれを記憶し、モード切換制御回路１２からオン
・ザ・フライモード設定信号を受けたときには、その中継
回路１３は、オン・ザ・フライモード動作に設定されて、
その宛先アドレス４が受信された時点でポートテーブル
１３４を参照して宛先アドレス４の内容に対応する宛先
ポートを得て、切換スイッチ部１１に対してこの宛先ポ
ートに対応する接続をあるいは宛先ポートがないときに
はバス１４に接続を切換える制御信号を送出する。

【００１１】モード切換制御回路１２からストア・アン
ド・フォワードモード設定信号を受けたときには、その
中継回路１３は、ストア・アンド・フォワードモード動作
に設定されて、エラーチェック回路１３２のエラーチェ
ック結果を得て、受信データにエラーがないと判定され
たときにのみ受信された宛先アドレス４に従ってポート
テーブル１３４を参照して切換スイッチ部１１に対して
宛先ポートに対応する接続あるいはバス１４に接続を切
換える制御信号を送出する。そして、このモードでは、
エラーがあるときには、受信データの転送はしない。モ
ード制御部１３０は、他のポートから切換スイッチ部１
１を経て受信データが転送されたときには、これに対し
てそれを双方向伝送回路１３３を介して自己のポートに
接続されている端末に転送してそのデータを端末へと落
とす。また、受信データ，１フレームについてエラーチ
ェック回路１３２によるエラーチェックの結果をモード
切換制御回路１２に自己のポートコードを添えて送出す
る。

【００１２】モード切換制御回路１２は、ＭＰＵ１２０
とメモリ１２１、状態レジスタ１２２、そして、ポート
カウンタ１２３とを有していて、ポートカウンタ１２３
は、エラーフレームおよび正常フレームの数を各ポート
ごとにカウントするポート単位に設けられたカウンタか
らなるものであって、例えば、メモリの所定の領域にそ
れぞれのポートのカウント値が記憶されるソフトカウン
タで構成されている。これらの各カウンタは、３を越え
たときにカウントアップ信号を発生する３進のカウンタ
になっている。モード切換制御回路１２は、各ポート対
応の中継回路１３がいずれのモードにあるかを状態レジ
スタ１２２にフラグをセットしてモード状態を管理して
いる。例えば、ストア・アンド・フォワードモードのとき
には、そのポートに対応する位置のフラグが“１”にセ
ットされ、オン・ザ・フライモードのときには、そのポー
トに対応する位置のフラグが“０”にリセットされる。

【００１３】モード切換制御回路１２は、図２のフロー
チャートに従って、ＭＰＵ１２０がメモリ１２１に記憶
されたモード切換プログラム１２１ａを実行してモード
切替処理を行う。すなわち、図２において、まず、状態
レジスタ１２２とポートカウンタ１２３の各カウンタを
リセットして（ステップ１００）、初期状態において、
すべてのポートの中継回路１３にオン・ザ・フライモード
を設定する信号を送出する（ステップ１０１）。そし
て、エラーチェック割込みあるか、否かの割込み待ちル
ープに入り、それぞれの中継回路１３のエラーチェック
回路１３２のエラーチェック結果を受けて（ステップ１
０２）、ＹＥＳのときに、状態レジスタ１２０を参照し
てオン・ザ・フライモードかストア・アンド・フォワードモ
ードかの判定をする（ステップ１０３）。そして、オン
・ザ・フライモードのときには、判定結果がエラーか否か
の判定をし（ステップ１０４）、エラーのときにポート
カウンタ１５の、受けた中継回路１３に対応するポート
のカウンタ（中継回路１３からエラー結果とともに送出
されるポートコードにより対応付けられるカウンタ）を
インクリメントして（ステップ１０５）、そのカウンタ
の値が３か否かの判定をして（ステップ１０６）、３の
ときには（ＹＥＳのときには）、ストア・アンド・フォワ
ードモード設定信号をこのカウンタに対応するポートの
中継回路１３に送出し、状態レジスタ１２２を“１”に
セットする（ステップ１０７）。ステップ１０６におい
て、カウンタの値が３以上でない判定結果のときにはス
テップ１０２へと戻る。そして、ステップ１０４の判定
においてエラーでないときには、受けた中継回路１３に
対応するポートのカウンタの値をリセット（“０”に）
して（ステップ１０８）、ステップ１０２へと戻る。こ
れによりエラーが３回連続して発生しない限り、オン・
ザ・フライモードを維持するようにする。

【００１４】一方、ステップ１０３の判定においてスト
ア・アンド・フォワードモードのときには、判定結果がエ
ラーか否かの判定をし（ステップ１０９）、エラーでな
いときにポートカウンタ１５の受けた中継回路１３に対
応するポートのカウンタ（中継回路１３からエラー結果
とともに送出されるポートコードにより対応付けられる
カウンタ）をインクリメントして（ステップ１１０）、
そのカウンタの値が３以上か否かの判定をして（ステッ
プ１１１）、３以上のときには（ＹＥＳのときには）、
オン・ザ・フライモード設定信号をこのカウンタに対応す
るポートの中継回路１３に送出し、状態レジスタ１２２
をリセット（“０”に）する（ステップ１１２）。ステ
ップ１１１において、カウンタの値が３以上でない判定
結果のときにはステップ１０２へと戻る。そして、ステ
ップ１０９の判定においてエラーのときには、受けた中
継回路１３に対応するポートのカウンタの値をリセット
して（ステップ１０８）、ステップ１０２へと戻る。こ
れによりエラーでない状態が３回連続しない限り、スト
ア・アンド・フォワードモードを維持するようにする。

【００１５】これにより、まず、中継回路１３をオン・
ザ・フライモードで動作させておき、端末から、例え
ば、ポート１を介して受信された１フレームの転送デー
タに対して宛先アドレスを受信した時点で切換スイッチ
部１１を介して他のポートあるいはバス１４へと転送す
る。同様にしてバス１４から受信したデータについて
は、その宛先が自己であるときには、ポート１を介して
これに接続された端末に転送する。

【００１６】そして、オン・ザ・フライモードで受信フレ
ームについてエラーが３回あるいはこれ以上発生したと
きには、中継回路１３がストア・アンド・フォワードモー
ドにして、端末から、例えば、ポート１を介して受信さ
れた１フレームの転送データに対して１フレーム分のデ
ータがメモリ１３１に記憶された時点でエラーチェック
回路１３２の判定結果に応じて結果がエラーでないとき
に、受信した宛先アドレスに応じて切換スイッチ部１１
を介して他のポートあるいはバス１４へと転送する。結
果がエラーのときには、その転送を中止する。同様にし
てバス１４から受信したデータについては、エラーチェ
ック回路１３２の判定結果に応じて結果がエラーでない
ときに、受信した宛先が自己であるときには、ポート１
を介してこれに接続された端末に転送する。結果がエラ
ーのときには、その転送を中止する。

【００１７】このようにして、オン・ザ・フライモードで
エラーが３回あるいはこれ以上連続して発生した場合に
は中継回路１３をストア・アンド・フォワードモードに設
定し、ストア・アンド・フォワードモードでエラーでない
状態が３回あるいはこれ以上連続して発生した場合には
中継回路１３を元のオン・ザ・フライモードに戻し、オン
・ザ・フライモードを基本にして伝送データの中継をす
る。

【００１８】以上説明してきたが、モード制御部１３０
は、ＭＰＵを内蔵してモード切換制御回路１２と同様に
プログラムに応じて動作するようにしてもよい。また、
逆に、モード切換制御回路１２は、プログラムで動作す
るのではなく、ゲートアレイ等の論理回路で構成しても
よい。また、実施例では、エラーの連続カウント数ある
いはエラーでないことの連続カウント数を３回以上に設
定しているが、判定は３か否かでもよい。また、これ
は、複数回連続すればよく、数値は３に限定されない。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、この発明にあって
は、オン・ザ・フライ装置として動作するため、非常に小
さい遅延でフレームを伝送でき、かつエラーフレームが
発生した場合には、自動的にストア・アンド・フォワード
装置として動作するように切換えられるため、宛先ポー
トに対するエラーフレームを抑止できる上に、他のポー
トの中継装置に影響を与えない効果がある。また、スト
ア・アンド・フォワード装置としての動作に切換えたポー
トから正常なフレームを受信した場合には、自動的にオ
ン・ザ・フライ装置としての動作に復旧するため、ポート
ごとにエラーフレームの発生状況に応じた最適な中継装
置で動作できる。さらに、これら中継装置の切換えは装
置が自動的に行うため、外部からの入力操作を排除でき
る効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明を適用した中継装置の一実施
例のブロック図である。第１図

【図２】図２は、モード切替処理のフローチャートであ
る。

【図３】図３は、ＩＥＥＥ８０２.３のフレームフォー
マットの説明図である。

【符号の説明】

１０…中継装置、１１…切換スイッチ部、１２…モード
切換制御回路、１３，１３ａ，１３ｂ，…，１３ｎ…中
継回路、１４…バス、１２０…ＭＰＵ、１２１…メモ
リ、１２２…状態レジスタ、１２３…ポートカウンタ、
１３０…モード制御部、１３１…メモリ、１３２…エラ
ーチェック回路、１３３…双方向伝送回路、１３４…ポ
ートテーブル。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信フレームのデータを記憶するメモリ
と、このメモリに格納された受信フレームのデータに対
してエラーチェックをするエラーチェック回路と、この
エラーチェック回路の判定結果をカウントするカウンタ
と、前記受信フレームにおける宛先アドレスを受信した
時点あるいはこの宛先アドレスを含むヘッダ部分を受信
した時点で、この宛先アドレスが自己が管理しているア
ドレスであるときに前記宛先アドレスのポートに、そう
でないときには伝送路に前記受信フレームのデータを送
出する第１の動作モードおよび前記エラーチェック回路
の判定結果がエラーでないときにおいて前記宛先アドレ
スが自己が管理しているポートのアドレスであるときに
は前記宛先アドレスのポートに、そうでないときには伝
送路に前記受信フレームのデータを送出する第２の動作
モードとを有し、制御信号に応じていずれかの前記動作
モードに設定される中継回路と、この中継回路が前記第
１の動作モードに設定されているときには前記カウンタ
によりエラーの判定結果をカウントしてそれが連続的に
複数回発生したときに前記中継回路を前記第２の動作モ
ードにする前記制御信号を前記中継回路に送出し、前記
中継回路が前記第２の動作モードに設定されているとき
には前記カウンタによりエラーでないときの判定結果を
カウントしてそれが連続的に複数回発生したときに前記
中継回路を前記第１の動作モードにする前記制御信号を
前記中継回路に送出する制御回路とを備える中継装置。
【請求項２】さらに、複数のポートのそれぞれに対応し
て接続切換が可能なスイッチ部を有し、前記中継回路
は、前記スイッチ部を切換制御して前記宛先アドレスの
ポートあるいは前記伝送路に前記受信フレームを送出す
る請求項１記載の中継装置。