JPH11331231A - 多重化ネットワークシステムとその通信装置 - Google Patents

多重化ネットワークシステムとその通信装置

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JPH11331231A
JPH11331231A JP10138445A JP13844598A JPH11331231A JP H11331231 A JPH11331231 A JP H11331231A JP 10138445 A JP10138445 A JP 10138445A JP 13844598 A JP13844598 A JP 13844598A JP H11331231 A JPH11331231 A JP H11331231A
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JP
Japan
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data link
link layer
hello message
memory table
transfer path
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JP10138445A
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English (en)
Inventor
Takahiro Murono
隆博 室野
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 LAN自体又はLANと通信装置との間に障
害が発生した場合でもこの通信装置との情報通信を可能
にし、これによりシステムの信頼性をさらに高める。 【解決手段】 通信端末装置やルータ等の各通信装置に
MACアドレス・通信ポート対応テーブル26を設け、
各通信装置が定期的に送信するハローメッセージを受信
し、この受信したハローメッセージを基に上記MACア
ドレス・通信ポート対応テーブル26に各通信装置と自
装置との間の転送経路を表す情報を登録する。そして、
自装置から他の通信装置へ個別宛先フレームを送信する
際に、上記MACアドレス・通信ポート対応テーブル2
6に登録された経路情報に従い送信すべき通信ポートを
選択して、この選択した通信ポートへ個別宛先フレーム
を送信するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば企業内ネ
ットワークシステムのように、LAN(Local Area Net
work)やWAN(Wide Area Network )を使用して複数
の通信装置間で通信を行うシステムに係わり、特に信頼
性を高めるためにLANやWANを多重化したシステム
とその通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】企業内ネットワークシステム等では、イ
ーサネット(Ethernet)と呼ばれるLANを使用したシ
ステムが多く用いられている。この種のシステムは、L
ANにコンピュータ等の複数の通信端末装置を接続し、
これらの通信端末装置が例えばCSMA/CD方式を使
用することで相互に情報通信を行うように構成される。
また、他のLANやWANとの間で通信を行う場合に
は、これら複数のネットワーク間をルータ等のネットワ
ーク間接続装置を介して接続している。
【0003】ところで、この種のシステムでは、システ
ムの信頼性を向上させるために従来から種々の対策が施
されており、その一つとしてLAN間を接続するネット
ワーク間接続装置を二重化するものがある。この装置
は、本発明者等が特願平7−205971号として提案
したもので、各LANに接続されたネットワーク間接続
装置相互間をバイパス伝送路を介して接続することで、
LANに収容された各通信端末装置が運用系、待機系を
意識することなく、異常が発生した通信回線又はネット
ワーク間接続装置を正常な通信回線又はネットワーク間
接続装置に切り替えることができるようにするものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来提案
した発明では、多重化されたネットワーク間接続装置
は、他の通信端末装置や異なる接続相手を持つネットワ
ーク間接続装置との接続を、一方のLANを経由して行
っている。このため、LAN自体に障害が発生した場合
や、LAN自体には障害がなくてもLANと通信端末装
置との間或いはLANとネットワーク間接続装置との間
に障害が発生すると、対象となる通信端末装置は通信不
能に陥るという問題点を有していた。
【0005】この発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、LAN自体又はLAN
と通信装置との間に障害が発生した場合でもこの通信装
置との情報通信を可能にし、これによりシステムの信頼
性をさらに高めることができる多重化ネットワークシス
テムとその通信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】上記目的を達成するため
にこの発明は、ネットワークを多重化し、複数の通信装
置をこれらのネットワークの両方にそれぞれ接続した多
重化ネットワークシステムにあって、これら複数の通信
装置の各々に、ハローメッセージ受信処理手段と、フレ
ーム送信処理手段とを備える。そして、上記ハローメッ
セージ受信処理手段により、自装置以外の通信装置から
送られたハローメッセージを受信して、この受信したハ
ローメッセージに含まれる発信元データリンク層アドレ
スと、当該ハローメッセージの転送経路を表す情報とを
相互に対応付けてメモリテーブルに登録する。そして、
データリンク層フレームを上記ネットワークへ送信する
際に、フレーム送信処理手段により、当該データリンク
層フレームの宛先データリンク層アドレスを基に上記メ
モリテーブルを検索して送信すべき転送経路を決定し、
この転送経路へ上記データリンク層フレームを送信する
ようにしたものである。
【0007】この発明によれば、LAN又はWAN等の
ネットワーク自体が多重化される。そして各通信装置に
おいては、自己以外の通信装置から例えば定期的に到来
するハローメッセージを基に、発信元の通信装置のデー
タリンク層アドレスとその転送経路情報とが相互に対応
付けられてメモリテーブルに登録される。すなわち、メ
モリテーブルにおいて、各通信装置に至る適切な転送経
路が管理される。このため、データリンク層フレームを
送信する際には、上記メモリテーブルを基に常に障害の
ない転送経路が選択されて送信が行われる。したがっ
て、送信先の通信装置と異なるネットワークとの間に多
重障害が発生している場合でも、多重化された各ネット
ワークがすべて障害を起こしたり、或いは送信先の通信
装置と多重化された各ネットワークのすべてとの間に障
害が発生しない限り、送信先の通信装置との間で通信が
可能となる。
【0008】また、上記フレーム送信処理手段に、送信
しようとするデータリンク層フレームの種類を判定する
手段と、送信しようとするデータリンク層フレームが同
報フレームと判定された場合には上記メモリテーブルを
参照せずにデータリンク層フレームをすべてのネットワ
ークへ送信する手段とを持たせることで、転送経路を特
定した通常フレームだけでなく、同報フレームを送信す
ることも可能となり、これにより例えばメモリテーブル
に未登録の通信装置に対しても同報フレームを使用する
ことでデータを送信することができる。
【0009】さらにこの発明は、フレーム受信処理手段
を備え、自装置以外の通信装置からデータリンク層フレ
ームが到来した場合に、当該データリンク層フレームの
発信元データリンク層アドレスを基にメモリテーブルを
検索して受信すべき転送経路を判定し、この受信すべき
転送経路を経由して到来したデータリンク層フレームを
受信し、その他の転送経路を経由して到来したデータリ
ンク層フレームを廃棄するようにしたことも特徴とす
る。
【0010】このように構成することで、例えば送信元
が同報フレームを送信した場合のように、同一内容のフ
レームが異なる転送経路を経由して複数個到来した場合
でも、これら複数のフレームのうち適切な転送経路を経
由したフレームのみが受信される。このため、重複フレ
ームの発生は確実に防止される。
【0011】さらにこの発明は、メモリテーブル管理手
段を備え、メモリテーブルに登録された発信元データリ
ンクアドレスと転送経路情報とからなる各登録情報ごと
にその記憶時間をエージングタイマで計時し、当該登録
情報を更新するためのハローメッセージが所定時間連続
して受信されない場合に、当該登録情報をメモリテーブ
ルから消去するようにしたことも特徴とする。
【0012】このように構成することで、使用不能とな
った登録情報がいつまでもメモリテーブルに残留しない
ようにすることができ、これによりメモリテーブルの有
効利用と通信の信頼性向上を図ることができる。
【0013】さらにこの発明は、上記メモリテーブル管
理手段において、自装置以外の通信装置からデータリン
ク層フレームが到来した場合に、当該データリンク層フ
レームの発信元に対応する登録情報のエージングタイマ
値をリセットすることも特徴としている。
【0014】このように構成することで、ネットワーク
上の負荷が高くなり、ハローメッセージを受信できない
状態が続いても、該当する登録情報がメモりテーブルか
ら削除される不具合は防止され、これにより送信先の通
信装置へデータリンク層フレームを送信する際の経路選
択を常に確実に行うことができる。
【0015】さらにこの発明は、ハローメッセージ受信
処理手段において、異なるネットワークを経由して同一
発信元データリンク層アドレスを持つ複数のハローメッ
セージをそれぞれ受信した場合に、予め決められた優先
度に基づいて優先度の高いネットワークを経由したハロ
ーメッセージを選択し、この選択したハローメッセージ
に含まれる発信元データリンク層アドレスと、当該ハロ
ーメッセージの転送経路を表す情報とを相互に対応付け
てメモリテーブルに登録することも特徴としている。
【0016】また、ハローメッセージ受信処理手段にお
いて、メモリテーブルに登録情報が既に登録されている
ハローメッセージを受信した場合に、この受信したハロ
ーメッセージの第1の転送経路がメモリテーブルに既に
登録されている第2の転送経路と異なり、かつ第1の転
送経路が第2の転送経路よりも優先度が高い場合には、
メモリテーブルに登録されている該当する転送経路情報
を第1の転送経路を表す情報に更新することも特徴とし
ている。
【0017】以上のようにすることで、各通信装置は通
信相手ごとに常に優先度の最も高いネットワークを使用
して通信を行うことが可能となる。また、例えば各ネッ
トワークの使用優先度を使用頻度が均等になるように設
定することで、特定のネットワークの使用優先度が他の
ネットワークの使用優先度に比べて極端に高くならない
ようにすることができ、これにより各ネットワークのト
ラフィックを分散させることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
一実施形態を説明する。図1は、この発明に係わる多重
化ネットワークシステムの一実施形態を示す概略構成図
である。
【0019】このシステムは、二重化されたLAN1
0,20を備えている。これらのLAN10,20は同
一性能を有するイーサネットからなり、これらのLAN
10,20にはホスト・コンピュータからなる通信端末
装置H1,H2と、ネットワーク間接続装置としてのI
Pリモートルータ(以後ルータと呼称する)R1,R
2,R3がそれぞれ接続されている。
【0020】各ルータR1,R2,R3は、上記LAN
10,20とWAN等の他のネットワークとの間を接続
するためのもので、それぞれ現用系(マスタ)として動
作する第1のルータR1a,R2a,R3aと、待機系
(スレーブ)として動作する第2のルータR1b,R2
b,R3bとから構成される。すなわち、ルータR1,
R2,R3は二重化されている。なお、第1のルータR
1a,R2a,R3aと第2のルータR1b,R2b,
R3bとの間は、図示しない第3のLANを介して接続
され、このLANを介して相互に通信が可能となってい
る。また、これらルータR1,R2,R3と他のネット
ワークとの間を接続する回線も、それぞれ回線L1a,
L2a,L3a及びL1b,L2b,L3bにより二重
化されている。
【0021】ところで、上記ルータR1a,R2a,R
3a及びR1b,R2b,R3bは次のように構成され
る。図2はそのハード構成を示すブロック図である。な
お、各ルータR1a,R2a,R3a及びR1b,R2
b,R3bは構成が同一なので、ここでは代表してルー
タR1aのみを示す。
【0022】ルータR1aは、二重化されたLAN1
0,20に接続するための二つの通信コントローラ1
6,17を備えており、これらの通信コントローラ1
6,17はシステムバス15を介してフレームバッファ
メモリ14に接続される。このフレームバッファメモリ
14は、ルーティング処理を行うために使用されるもの
で、伝送フレームを一時記憶する。またルータR1a
は、マイクロプロセッサ(MPU)11と、このMPU
11に必要なプログラム及びデータを記憶するローカル
メモリ12とを備え、これらはローカルバス13を介し
て相互に接続されるとともに、このローカルバス13を
介してシステムバス15に接続される。MPU11は、
上記フレームバッファメモリ14を用いてIPルーティ
ング処理を行うほか、上記通信コントローラ16,17
による伝送フレームの送受信動作等を統括的に制御す
る。なお、18はWANとの間で通信を行うための通信
コントローラ、19はスレーブ側のルータ装置R1bと
の間で通信を行うための通信コントローラである。
【0023】図3は、上記ルータR1aの機能構成を示
すブロック図である。ルータR1aは、ハローメッセー
ジ送信処理部21と、ハローメッセージ受信処理部22
と、ARP/IP処理部23と、MACフレーム送信処
理部24と、MAC(MediaAccess Control)フレーム
受信処理部25とを備え、さらにMACアドレス・通信
ポート対応テーブル26と、エージングタイマ27とを
備えている。また、LAN10,20にそれぞれ対応す
る通信ポートP1,P2を備えている。これらの通信ポ
ートP1,P2はそれぞれ前記通信コントローラ16,
17に割り当てられる。
【0024】ハローメッセージ送信処理部21は、自装
置の運用状態を示すハローメッセージを定期的に生成
し、このハローメッセージをMACフレーム送信処理部
24を経由して二つのLAN10,20へそれぞれ送信
する。ハローメッセージは、マルチキャスト(以後MC
と称する)又はブロードキャスト(以後BCと称する)
用の同報イーサネット・フレームであり、そのフレーム
フォーマットは例えば図5に示すように構成される。
【0025】すなわち、宛先MACアドレスDA及び発
信元MACアドレスSAを先頭部に順に配置し、これに
続いてタイプ・フィールドTYPEと、データフィール
ドDATAと、パッドデータPADとを順に配置して、
最後尾にフレーム・チェック・シーケンス・フィールド
(FCS)を配置している。ハローメッセージであるこ
とは、タイプ・フィールドTYPEに数値「FFFF」
(16進数表示)を挿入し、かつデータ・フィールドD
ATAに文字列「HELLO」を挿入することにより識
別される。
【0026】ハローメッセージ受信処理部22は、MA
Cフレーム受信処理部25を経由してハローメッセージ
を受信した場合に、この受信フレームに含まれる発信元
MACアドレスSAと、当該ハローメッセージを受信し
た通信ポートの識別番号(P1かP2)とを基に、MA
Cアドレス・通信ポート対応テーブル26に対する経路
情報の登録又は更新処理を行う。
【0027】図4は、MACアドレス・通信ポート対応
テーブル26の構成の一例を示すもので、エントリ番号
に対応付けて、発信元MACアドレス及び通信ポート番
号がそれぞれ記憶され、さらにエージングタイムが記憶
される。このエージングタイムは、エージングタイマ2
7によって定期的に減算され、減算結果が「0」になる
と対応する経路情報がMACアドレス・通信ポート対応
テーブル26から削除される。
【0028】またハローメッセージ受信処理部22は、
ハローメッセージが受信されるごとに、MACアドレス
・通信ポート対応テーブル26に登録された各経路情報
のうち、対応する経路情報のエージングタイムを再設定
する。
【0029】ARP/IP処理部23は、通常の個別宛
先フレームの送信時に、ARP応答メッセージ又は個別
IPデータグラムをMACフレーム送信処理部24へ転
送して個別宛先MACフレームを生成させ、このMAC
フレームをLANへ送信させる。また、個別宛先フレー
ムの受信時には、MACフレーム受信処理部25で受信
された個別宛先MACフレームに含まれるARP応答メ
ッセージ又はIPデータグラムの受信処理を行う。
【0030】一方同報フレームの送信時には、ARP要
求メッセージのような同報メッセージや同報IPデータ
グラムをMACフレーム送信処理部24に転送して同報
MACフレームを生成させ、送信させる。また、同報フ
レームの受信時には、MACフレーム受信処理部25で
受信された同報MACフレームに含まれるARP要求メ
ッセージ又は同報IPデータグラムの受信処理を行う。
なお、ARPはIPアドレスを基にMACアドレスを取
得するためのプロトコルである。
【0031】MACフレーム送信処理部24は、上記A
RP/IP処理部23からARP応答メッセージ又は個
別IPデータグラムが送られた場合に、個別宛先MAC
フレームを生成するとともに、MACアドレス・通信ポ
ート対応テーブル26を参照して宛先MACアドレスに
対応した送信すべき通信ポートを決定し、この通信ポー
トから個別宛先MACアドレスをLANへ送信する。
【0032】またハローメッセージ送信処理部21から
ハローメッセージが送出された場合、及びARP/IP
処理部23から同報メッセージや同報IPデータグラム
が送られた場合には、MACアドレス・通信ポート対応
テーブル26を参照せずに、同一の同報MACフレーム
を2個生成してこれらの同報MACフレームを各通信ポ
ートP1,P2からそれぞれLAN10,20へ送信す
る。
【0033】MACフレーム受信処理部25は、各通信
ポートP1,P2を介してハローメッセージ以外の個別
宛先MACフレームが受信された場合、及び同報MAC
フレームが受信された場合に、MACアドレス・通信ポ
ート対応テーブル26を参照して受信ポートの適否判定
を行う。すなわち、MACフレームが受信された通信ポ
ート番号を、MACアドレス・通信ポート対応テーブル
26に登録されている通信ポート番号と比較し、両番号
が一致した場合に当該受信MACフレームのIPデータ
グラムをARP/IP処理部23へ転送する。これに対
し受信した通信ポート番号が、MACアドレス・通信ポ
ート対応テーブル26に登録されている通信ポート番号
に一致しなかった場合には、その受信MACフレームを
廃棄する。
【0034】またMACフレーム受信処理部25は、M
ACフレームが受信されるごとに、この受信MACフレ
ームの発信元アドレスSAに対応する経路情報のエージ
ングタイムを初期値に設定し直す。これは、LAN1
0,20のトラフィックが高くハローメッセージを定期
的に受信できない状態が続いた場合に、MACアドレス
・通信ポート対応テーブル26の該当する経路情報を削
除しないようにするための機能である。
【0035】なお、通信端末装置H1,H2にも、以上
述べたMACアドレス・通信ポート対応テーブル26に
登録された経路情報を基にMACフレームの転送経路選
択機能が備えられている。
【0036】次に、以上のように構成されたシステムの
動作を説明する。運用状態において、システム内のすべ
ての通信装置、つまり各通信端末装置H1,H2及びル
ータR1a〜R3a,R1b〜R3bは、それぞれ自装
置の動作状態を表すハローメッセージを定期的に生成し
て各LAN10,20へ同報送信している。
【0037】すなわち、図6に示すようにハローメッセ
ージ送信処理部21において、図5に示したフレームフ
ォーマットを有するハローメッセージが定期的に生成さ
れ、このハローメッセージがMACフレーム送信処理部
24から各通信ポートP1,P2を介してLAN10,
20へ同報送信される。図8はこのハローメッセージの
送信の様子を示す図である。
【0038】そして各通信装置から同報送信されたハロ
ーメッセージは、それぞれLAN10,20を介して他
の各通信装置へ伝送される。ハローメッセージが到来す
ると各通信装置は、この受信した他の通信装置からのハ
ローメッセージを基に、MACアドレス・通信ポート対
応テーブル26に対する経路情報の登録又は更新処理を
行う。
【0039】すなわち、図7に示すごとく、各通信ポー
トP1,P2にメッセージが到来し、このメッセージが
MACフレーム受信処理部25でハローメッセージであ
ると判定されると、このハローメッセージはハローメッ
セージ受信処理部22に転送される。ハローメッセージ
受信処理部22では、先ずこの受信したハローメッセー
ジの発信元MACアドレスSAをキーとしてMACアド
レス・通信ポート対応テーブル26をアクセスし、対応
する経路情報が既に登録されているか否かを判定する。
【0040】そしてこの判定の結果、経路情報が未登録
であれば、上記発信元MACアドレスSAと、当該ハロ
ーメッセージを受信した通信ポート(例えばP1)の番
号とを相互に対応付けて、これらをMACアドレス・通
信ポート対応テーブル26に新たな経路情報として登録
する。またこのとき同経路情報のエージングタイム・フ
ィールドにエージングタイムの初期値を設定する。
【0041】なお、同一発信元の通信装置が送信したハ
ローメッセージが異なる通信ポートP1,P2を介して
それぞれ受信された場合には、これらの通信ポートP
1,P2のうち予め設定した優先度の高い通信ポート
(例えばP1)を介して受信されたハローメッセージを
基に、MACアドレス・通信ポート対応テーブル26へ
の経路情報の登録を行う。
【0042】一方、対応する経路情報が既に登録されて
いる場合には、この経路情報のエージングタイムを初期
値に設定し直す。またそれと同時に、当該ハローメッセ
ージを受信した通信ポートの番号を上記経路情報に登録
されている通信ポート番号と比較する。そして、両番号
が一致しない場合には、両通信ポートに予め設定されて
いる優先度を調べ、いまハローメッセージを受信した通
信ポートの方が登録済みの通信ポートの優先度より高け
れば、この登録済みの通信ポート番号を上記新たな受信
ポート番号に変更する。
【0043】以後同様に、各通信端末装置H1,H2及
びルータR1a〜R3a,R1b〜R3bでは、他の通
信装置から送信されたハローメッセージを受信するごと
に、MACアドレス・通信ポート対応テーブル26への
経路情報の新規登録及び更新処理が行われる。
【0044】またMACアドレス・通信ポート対応テー
ブル26に登録された各経路情報は、エージングタイム
に相当する時間内に対応する発信元からのハローメッセ
ージが受信されないと、この経路情報は使用不能になっ
たと見なされて、MACアドレス・通信ポート対応テー
ブル26から削除される。
【0045】すなわち、各通信装置のMACアドレス・
通信ポート対応テーブル26には、他の通信装置との間
で実際に通信を行うことができる転送経路で、かつ優先
度の高いネットワークを経由する転送経路情報が常時登
録されることになる。
【0046】さて、この状態で通信装置が通常の個別宛
先フレームを送信する場合には、次のように行われる。
図9はその動作を示す図である。すなわち、ARP/I
P処理部23において、例えばIPルーティング処理が
行われて次の転送先へ送信すべきIPデータグラムが出
力されると、MACフレーム送信処理部24では個別宛
先MACフレームが生成される。また、このとき宛先ア
ドレスDAをキーとしてMACアドレス・通信ポート対
応テーブル26がアクセスされ、上記宛先アドレスDA
に対応する通信ポート番号が読み出される。そして、こ
の通信ポート番号に対応する通信ポート(例えばP1)
から、上記個別宛先MACフレームがLAN10に向け
送信される。なお、このとき送信MACフレームの発信
元アドレスSAとしては、上記送信ポート番号P1のM
ACアドレスが使用される。
【0047】これに対し、上記個別宛先MACフレーム
の転送先となる通信装置では、次のように個別宛先フレ
ームの受信動作が行われる。図10はその動作を示す図
である。すなわち、いまLAN10を介して通信ポート
P1に個別宛先MACフレームが到来すると、MACフ
レーム受信処理部25では、先ず受信したMACフレー
ムの発信元MACアドレスをキーとしてMACアドレス
・通信ポート対応テーブル26がアクセスされ、該当す
る経路情報の有無が判定される。そして、該当する経路
情報が登録されていれば、上記MACフレームを受信し
た通信ポートの番号が、上記経路情報に記憶されている
通信ポート番号と比較される。そして、この比較の結果
両通信ポート番号が一致すれば、上記受信MACフレー
ム中のIPデータグラムがARP/IP処理部23へ転
送され、IPルーティング処理等が行われる。
【0048】したがって、通信装置で生成された個別宛
先フレームは、MACアドレス・通信ポート対応テーブ
ル26に登録されている情報にしたがって、例えば図1
1に示すように障害のない転送経路を経由して確実に転
送先の通信装置へ個別転送される。
【0049】また、受信側の通信装置では、個別宛先M
ACフレームが受信されると、この受信された個別宛先
MACフレームの発信元アドレスSAに対応する経路情
報のエージングタイムが初期値に設定し直される。この
ため、LAN10,20のトラフィックが高くハローメ
ッセージを定期的に受信できない状態が続いたとして
も、MACアドレス・通信ポート対応テーブル26の該
当する経路情報を削除しないようにすることができる。
【0050】一方、通信装置が同報フレームを送信する
場合には、次のように行われる。図13はその動作を説
明するための図である。すなわち、ARP/IP処理部
23において同報メッセージ又は同報IPデータグラム
が生成され、これがMACフレーム送信処理部24に送
られると、MACフレーム送信処理部24では先ずこの
転送されたメッセージ又はデータグラムの種類が同報を
要求するものであるか否かが判定される。この判定の結
果、同報を要求するものであれば、MACアドレス・通
信ポート対応テーブル26を参照せずに、同一の同報M
ACフレームが2個生成される。そして、これらの同報
MACフレームがそれぞれ通信ポートP1,P2からL
AN10,20へ向け送信される。
【0051】これに対し受信側の各通信装置では、次の
ように同報フレームの受信が行われる。図14はその動
作を示す図である。すなわち、いまLAN10を経由し
各同報MACフレームが通信ポートP1に到来し、かつ
LAN20を経由した同報MACフレームが通信ポート
P2に到来すると、MACフレーム受信処理部25で
は、先ず受信した各同報MACフレームの発信元MAC
アドレスをキーとしてMACアドレス・通信ポート対応
テーブル26がアクセスされ、該当する経路情報の有無
が判定される。そして、該当する経路情報が登録されて
いれば、上記MACフレームを受信した通信ポートの番
号が、上記経路情報に記憶されている通信ポート番号と
比較される。この比較の結果両通信ポート番号が一致す
れば、上記受信MACフレーム中の同報メッセージ又は
同報IPデータグラムがARP/IP処理部23へ転送
され、所定の受信処理が行われる。
【0052】これに対し受信した通信ポートの番号が、
MACアドレス・通信ポート対応テーブル26に登録さ
れている通信ポート番号に一致しなかった場合には、そ
の受信MACフレームは廃棄される。従って、同一内容
のフレームが重複して受信処理される不具合は防止され
る。
【0053】このように、通信装置で生成された同報フ
レームは、例えば図12に示すように二重化された各L
AN10,20をそれぞれ経由して確実に転送先の通信
装置へ同報伝送される。
【0054】以上述べたようにこの実施形態では、通信
端末装置H1,H2やルータR1a〜R3a,R1b〜
R3b等の各通信装置にMACアドレス・通信ポート対
応テーブル26を設け、各通信装置が定期的に送信する
ハローメッセージを受信し、この受信したハローメッセ
ージを基に上記MACアドレス・通信ポート対応テーブ
ル26に各通信装置と自装置との間の転送経路を表す情
報を登録する。そして、自装置から他の通信装置へ個別
宛先フレームを送信する際に、上記MACアドレス・通
信ポート対応テーブル26に登録された経路情報に従い
送信すべき通信ポートを選択して、この選択した通信ポ
ートへ個別宛先フレームを送信するようにしている。
【0055】したがって、例えば図15に示すごとくシ
ステム内の一方のLAN10に障害が発生していても、
また図16に示すように一方のLAN10と通信装置R
1a,R3aとの間に障害が発生していたとしても、さ
らには図17に示すごとく異なるLAN10,20と複
数の通信装置R1a,R3aとの間に多重障害が発生し
ていたとしても、これらの障害発生箇所を避け、転送可
能な経路を経由して情報を確実に伝送することができ
る。従って、伝送路の障害に対するシステムの信頼性を
さらに高めることができる。
【0056】ちなみに、本実施形態のように障害の発生
状況に応じた経路選択機能を持たないシステムでは、異
なるLANと複数の通信装置との間に多重障害が発生し
た場合に、例えば図18に示すように情報が転送できな
くなる恐れがある。
【0057】またこの実施形態では、各通信装置におい
て、MACフレームを受信した場合に、その受信ポート
がMACアドレス・通信ポート対応テーブル26に経路
情報として登録された受信すべき通信ポートと一致しな
い場合に、当該MACフレームを廃棄するようにしてい
る。このため、同報フレームを伝送した場合のように、
異なる複数のLAN10,20を経由して同一内容の伝
送フレームが受信された場合でも、同一フレームの重複
受信が生じる心配がない。
【0058】さらに、MACアドレス・通信ポート対応
テーブル26に登録された経路情報は、エージングタイ
ムに相当する時間内に対応する発信元からのハローメッ
セージが受信されないと、この経路情報は使用不能にな
ったと見なされて、MACアドレス・通信ポート対応テ
ーブル26から自動的に削除される。このため、登録後
に障害が発生した場合のように、使用不能になった経路
情報がMACアドレス・通信ポート対応テーブル26に
いつまでも残留する不具合は防止され、これにより信頼
性の高い経路選択を可能にすることができる。また記憶
容量の限られたMACアドレス・通信ポート対応テーブ
ル26を、より有効に利用することができる。
【0059】さらに、通信装置において、個別宛先MA
Cフレームを受信したときに、この受信した個別宛先M
ACフレームの発信元アドレスSAに対応する経路情報
のエージングタイムを初期値に設定し直すようにしてい
る。このため、LAN10,20のトラフィックが高く
ハローメッセージを定期的に受信できない状態が続いた
としても、MACアドレス・通信ポート対応テーブル2
6中の該当する経路情報を削除しないようにすることが
できる。
【0060】さらに、ハローメッセージを受信した場合
に、その受信通信ポートの番号を経路情報として登録さ
れている通信ポート番号と比較する。そして、両通信ポ
ート番号が一致しない場合には、両通信ポートに予め設
定されている優先度を調べ、受信通信ポートの方が登録
済みの通信ポートよりも優先度が高ければ、この登録済
みの通信ポート番号を上記新たな受信ポート番号に変更
するようにしている。このため、MACアドレス・通信
ポート対応テーブル26に登録されている経路情報を、
より優先度の高いLANを経由するものに変更すること
ができ、このような経路情報を基に経路選択を行うこと
で、優先度の高いLANを優先的に使用して情報通信を
行うことができる。
【0061】なお、この発明は上記実施形態に限定され
るものではない。例えば、前記実施形態ではネットワー
クとしてLAN10,20を多重化した場合を例にとっ
て説明したが、ATM網のようなWANを多重化したシ
ステムにも本発明は適用可能である。また、前記実施形
態ではIPルータとその線路を二重化したシステムを例
示したが、IPルータとその線路は必ずしも二重化する
必要はない。
【0062】また、LANやWAN等のネットワークの
多重数は2以外に3以上でもよく、その他通信中継装置
の種類やその構成、MACアドレス・通信ポート対応テ
ーブルの構成、経路選択の手順とその内容等について
も、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施できる。
【0063】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明では、ネッ
トワークを多重化して、複数の通信装置をこれらのネッ
トワークの両方にそれぞれ接続し、この複数の通信装置
の各々において、自装置以外の通信装置から送られたハ
ローメッセージを受信して、この受信したハローメッセ
ージに含まれる発信元データリンク層アドレスと、当該
ハローメッセージの転送経路を表す情報とを相互に対応
付けてメモリテーブルに登録する。そして、データリン
ク層フレームを上記ネットワークへ送信する際に、当該
データリンク層フレームの宛先データリンク層アドレス
を基に上記メモリテーブルを検索して送信すべき転送経
路を決定し、この転送経路へ上記データリンク層フレー
ムを送信するようにしている。
【0064】したがってこの発明によれば、LAN自体
又はLANと通信装置との間に障害が発生した場合でも
この通信装置との情報通信を可能にすることができ、こ
れによりシステムの信頼性をさらに高めることができる
多重化ネットワークシステムとその通信装置を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係わる多重化ネットワークシステ
ムの一実施形態を示す概略構成図。
【図2】 図1に示したシステムのルータのハード構成
を示すブロック図。
【図3】 図2に示したルータの機能構成を示すブロッ
ク図。
【図4】 図3に示したルータに設けられるMACアド
レス・通信ポート対応テーブルの構成例を示す図。
【図5】 ハローメッセージのフレームフォーマットを
示す図。
【図6】 通信装置におけるハローメッセージの送信動
作を説明するための図。
【図7】 通信装置におけるハローメッセージの受信動
作を説明するための図。
【図8】 図1に示すシステムにおけるハローメッセー
ジの転送動作を説明するための図。
【図9】 通信装置における通常個別宛先フレームの送
信動作を説明するための図。
【図10】 通信装置における通常個別宛先フレームの
受信動作を説明するための図。
【図11】 図1に示すシステムにおける通常個別宛先
フレームの転送動作を説明するための図。
【図12】 図1に示すシステムにおける同報フレーム
の転送動作を説明するための図。
【図13】 通信装置における通常同報フレームの送信
動作を説明するための図。
【図14】 通信装置における通常同報フレームの受信
動作を説明するための図。
【図15】 この発明に係わるシステムにおける障害発
生時の通常個別宛先フレームの転送動作の一例を説明す
るための図。
【図16】 この発明に係わるシステムにおける障害発
生時の通常個別宛先フレームの転送動作の他の例を説明
するための図。
【図17】 この発明に係わるシステムにおける障害発
生時の通常個別宛先フレームの転送動作のその他の例を
説明するための図。
【図18】 従来のシステムにおける障害発生時の通常
個別宛先フレームの転送動作のその他の例を説明するた
めの図。
【符号の説明】
10,20…LAN H1,H2…通信端末装置 R1,R2,R3…多重化されたIPリモートルータ
(ルータ) R1a,R2a,R3a…第1のルータ R1b,R2b,R3b…第2のルータ L1a,L2a,L3a,L1b,L2b,L3b…W
ANに収容される回線 11…MPU 12…ローカルメモリ 13…ローカル・バス 14…フレームバッファメモリ 15…システム・バス 16,17,18,19…通信コントローラ 21…ハローメッセージ送信処理部 22…ハローメッセージ受信処理部 23…ARP/IP処理部 24…MACフレーム送信処理部 25…MACフレーム受信処理部 26…MACアドレス・通信ポート対応テーブル 27…エージングタイマ P1,P2…通信ポート

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ネットワークを多重化し、複数の通信装
    置をこれらのネットワークの両方にそれぞれ接続した多
    重化ネットワークシステムであって、 前記複数の通信装置の各々は、 自装置の運用状態を示すハローメッセージを前記複数の
    ネットワークへ送信するハローメッセージ送信処理手段
    と、 自装置以外の通信装置から送られたハローメッセージを
    それぞれ受信し、これらのハローメッセージに含まれる
    発信元データリンク層アドレスと、当該ハローメッセー
    ジの転送経路を表す情報とを相互に対応付けてメモリテ
    ーブルに登録するハローメッセージ受信処理手段と、 データリンク層フレームを前記ネットワークへ送信する
    際に、当該データリンク層フレームの宛先データリンク
    層アドレスを基に前記メモリテーブルを検索して送信す
    べき転送経路を決定し、この転送経路へ前記データリン
    ク層フレームを送信するための処理を行うフレーム送信
    処理手段とを備えたことを特徴とする多重化ネットワー
    クシステム。
  2. 【請求項2】 前記フレーム送信処理手段は、送信しよ
    うとするデータリンク層フレームの種類を判定する手段
    と、送信しようとするデータリンク層フレームが同報フ
    レームと判定された場合には前記メモリテーブルを参照
    せずにデータリンク層フレームをすべてのネットワーク
    へ送信する手段とを、さらに有することを特徴とする請
    求項1記載の多重化ネットワークシステム。
  3. 【請求項3】 自装置以外の通信装置からデータリンク
    層フレームが到来した場合に、当該データリンク層フレ
    ームの発信元データリンク層アドレスを基に前記メモリ
    テーブルを検索して受信すべき転送経路を判定し、この
    受信すべき転送経路を経由して到来したデータリンク層
    フレームを受信し、その他の転送経路を経由して到来し
    たデータリンク層フレームを廃棄するフレーム受信処理
    手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項1記載の
    多重化ネットワークシステム。
  4. 【請求項4】 前記メモリテーブルに登録された発信元
    データリンクアドレスと転送経路情報とからなる各登録
    情報ごとにその記憶時間を計時するエージングタイマを
    有し、当該登録情報を更新するためのハローメッセージ
    が所定時間連続して受信されない場合に、当該登録情報
    をメモリテーブルから消去するメモリテーブル管理手段
    を、さらに備えたことを特徴とする請求項1記載の多重
    化ネットワークシステム。
  5. 【請求項5】 前記メモリテーブル管理手段は、自装置
    以外の通信装置からデータリンク層フレームが到来した
    場合に、当該データリンク層フレームの発信元に対応す
    る登録情報のエージングタイマ値をリセットする手段を
    有することを特徴とする請求項4記載の多重化ネットワ
    ークシステム。
  6. 【請求項6】 前記ハローメッセージ受信処理手段は、
    異なるネットワークを経由して同一発信元データリンク
    層アドレスを持つ複数のハローメッセージをそれぞれ受
    信した場合に、予め決められた優先度に基づいて優先度
    の高いネットワークを経由したハローメッセージを選択
    し、この選択したハローメッセージに含まれる発信元デ
    ータリンク層アドレスと、当該ハローメッセージの転送
    経路を表す情報とを相互に対応付けてメモリテーブルに
    登録することを特徴とする請求項1記載の多重化ネット
    ワークシステム。
  7. 【請求項7】 前記ハローメッセージ受信処理手段は、
    メモリテーブルに登録情報が既に登録されているハロー
    メッセージを受信した場合に、この受信したハローメッ
    セージの第1の転送経路が前記メモリテーブルに既に登
    録されている第2の転送経路と異なり、かつ第1の転送
    経路が第2の転送経路よりも優先度が高い場合に、前記
    メモリテーブルに登録されている該当する転送経路情報
    を第1の転送経路を表す情報に更新することを特徴とす
    る請求項1記載の多重化ネットワークシステム。
  8. 【請求項8】 多重化された複数のネットワークを選択
    的に経由して通信を行う通信装置において、 自装置の運用状態を示すハローメッセージを前記複数の
    ネットワークへ送信するハローメッセージ送信処理手段
    と、 自装置以外の通信装置から送られたハローメッセージを
    それぞれ受信し、これらのハローメッセージに含まれる
    発信元データリンク層アドレスと、当該ハローメッセー
    ジの転送経路を表す情報とを相互に対応付けてメモリテ
    ーブルに登録するハローメッセージ受信処理手段と、 データリンク層フレームを前記ネットワークへ送信する
    際に、当該データリンク層フレームの宛先データリンク
    層アドレスを基に前記メモリテーブルを検索して送信す
    べき転送経路を決定し、この転送経路へ前記データリン
    ク層フレームを送信するための処理を行うフレーム送信
    処理手段とを具備したことを特徴とする多重化ネットワ
    ークシステムの通信装置。
  9. 【請求項9】 自装置以外の通信装置からデータリンク
    層フレームが到来した場合に、当該データリンク層フレ
    ームの発信元データリンク層アドレスを基に前記メモリ
    テーブルを検索して受信すべき転送経路を判定し、この
    受信すべき転送経路を経由して到来したデータリンク層
    フレームを受信し、その他の転送経路を経由して到来し
    たデータリンク層フレームを廃棄するフレーム受信処理
    手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項8記載の
    多重化ネットワークシステムの通信装置。
  10. 【請求項10】 前記メモリテーブルに登録された発信
    元データリンクアドレスと転送経路情報とからなる各登
    録情報ごとにその記憶時間を計時するエージングタイマ
    を有し、当該登録情報を更新するためのハローメッセー
    ジが所定時間連続して受信されない場合に、当該登録情
    報をメモリテーブルから消去するメモリテーブル管理手
    段を、さらに備えたことを特徴とする請求項8記載の多
    重化ネットワークシステムの通信装置。
  11. 【請求項11】 前記メモリテーブル管理手段は、自装
    置以外の通信装置からデータリンク層フレームが到来し
    た場合に、当該データリンク層フレームの発信元に対応
    する登録情報のエージングタイマ値をリセットする手段
    を有することを特徴とする請求項10記載の多重化ネッ
    トワークシステムの通信装置。
  12. 【請求項12】 前記ハローメッセージ受信処理手段
    は、異なるネットワークを経由して同一発信元データリ
    ンク層アドレスを持つ複数のハローメッセージをそれぞ
    れ受信した場合に、予め決められた優先度に基づいて優
    先度の高いネットワークを経由したハローメッセージを
    選択し、この選択したハローメッセージに含まれる発信
    元データリンク層アドレスと、当該ハローメッセージの
    転送経路を表す情報とを相互に対応付けてメモリテーブ
    ルに登録することを特徴とする請求項8記載の多重化ネ
    ットワークシステムの通信装置。
  13. 【請求項13】 前記ハローメッセージ受信処理手段
    は、メモリテーブルに登録情報が既に登録されているハ
    ローメッセージを受信した場合に、この受信したハロー
    メッセージの第1の転送経路が前記メモリテーブルに既
    に登録されている第2の転送経路と異なり、かつ第1の
    転送経路が第2の転送経路よりも優先度が高い場合に、
    前記メモリテーブルに登録されている該当する転送経路
    情報を第1の転送経路を表す情報に更新することを特徴
    とする請求項8記載の多重化ネットワークシステムの通
    信装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7161900B2 (en) 2001-08-17 2007-01-09 Fujitsu Limited Redundant ethernet transmission line system
JP2009010720A (ja) * 2007-06-28 2009-01-15 Fujitsu Ltd 経路切替方法及び装置
JP2009088918A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Saxa Inc 無線lanアクセスポイントおよびプログラム
US7596151B2 (en) 2003-05-02 2009-09-29 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for discovering path MTU in ad hoc network
KR101278282B1 (ko) * 2006-08-24 2013-06-24 재단법인서울대학교산학협력재단 광대역 무선 네트워크에서의 단말 관리 메시지 송수신 장치및 그 방법

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