通信ネットワークシステム、通信障害検出方法およびノード装置
【課題】ＶＬＡＮに発生した通信障害を迅速に検出し、通信障害が発生したノード装置を特定する。
【解決手段】リング状または直線状の伝送路に接続されたノード装置が、所定の時間間隔ごとに診断用フレームを受信しているか否かを判定し（ステップＳ１２）、診断用フレームを受信していたときには、「正常」を示すデータを、または、受信していなかったときには、「通信障害」を示すデータを埋め込んだ隣接間通信用フレームを、隣接する上流および下流のノード装置へ送出する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。また、診断用フレームを受信せず、かつ、上流側の隣接ノード装置からの隣接間通信用フレームが「正常」を示すデータを含んでいたときには、自らと上流側の隣接ノード装置との間に障害があることを示す情報を含んだ状態通知用フレームを、他のノード装置に向けてマルチキャストで送出する（ステップＳ１７）。
【解決手段】リング状または直線状の伝送路に接続されたノード装置が、所定の時間間隔ごとに診断用フレームを受信しているか否かを判定し（ステップＳ１２）、診断用フレームを受信していたときには、「正常」を示すデータを、または、受信していなかったときには、「通信障害」を示すデータを埋め込んだ隣接間通信用フレームを、隣接する上流および下流のノード装置へ送出する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。また、診断用フレームを受信せず、かつ、上流側の隣接ノード装置からの隣接間通信用フレームが「正常」を示すデータを含んでいたときには、自らと上流側の隣接ノード装置との間に障害があることを示す情報を含んだ状態通知用フレームを、他のノード装置に向けてマルチキャストで送出する（ステップＳ１７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）に好適な通信ネットワークシステム、通信障害検出方法およびノード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物理的に同一の通信ネットワーク上に複数のＬＡＮ（Local Area Network）を構築する技術としてＶＬＡＮがある。そのＶＬＡＮを構築する場合、しばしば、ＬＡＮスイッチと呼ばれるノード装置（スイッチングハブなど）が用いられる。ＬＡＮスイッチは、自らに接続される端末（パソコンなど）のＭＡＣアドレス（Media Access Control Address）やＩＰアドレス（Internet Protocol Address）、さらには、その通信で用いられるプロトコルや用途（動画のブロードキャスト、端末間通信）などに応じて設定される情報に基づき、通信フレームの伝送経路を制御する。
【０００３】
ＬＡＮスイッチを用いる場合、ＶＬＡＮは、例えば、そのＬＡＮスイッチのポートごとにＶＬＡＮグループを設定することによって実現される。そのようなＬＡＮにおいては、ＬＡＮスイッチのポート接続された端末が属するＶＬＡＮグループが変更されても、通信ネットワークおよびＬＡＮスイッチにおける物理的な接続形態を変更する必要がなく、ＬＡＮスイッチにおける当該ポートに対するＶＬＡＮグループの設定を変更するだけで、その変更に対応することができる。つまり、通信ネットワークにおける端末のＶＬＡＮグループの設定や変更を容易に行うことができる。そのため、会社などの事業所の通信ネットワークにおいて、通信ケーブルの配置状況を考慮することなく、例えば、部署別にグループ化されたＶＬＡＮを容易に構築することができる。
【０００４】
従来、例えば、特許文献１には、以上のようなスイッチングハブを用いたＶＬＡＮにおいて、そのスイッチングハブにおけるＶＬＡＮ設定の誤りを検出する技術の例が開示されている。また、特許文献２には、ドメイン名が異なるような場合にも、ＶＬＡＮ設定が可能なスイッチングハブの例が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１６５４３０号公報
【特許文献２】特開２００３−３１８９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来技術に開示されたスイッチングハブを用いてＶＬＡＮを構成した場合には、通常、１つのスイッチングハブに複数のＶＬＡＮグループが設定される。このような場合、スイッチングハブにおいて特定のＶＬＡＮグループの通信に依存するような障害が発生したときには、そのＶＬＡＮグループで新たに通信が行われない限り、その障害は露見しない。また、その間、他のＶＬＡＮグループでの通信が正しく行われている場合には、ネットワーク全体としても正常に動作しているように見える。すなわち、これらの従来技術には、特定のＶＬＡＮグループの通信に依存するような障害が発生したときには、その障害の検出が遅れるという問題がある。
【０００６】
以上の従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、ＶＬＡＮグループが設定された通信ネットワークシステムにおいて、特定のＶＬＡＮグループに発生した通信障害を迅速に検出し、かつ、その障害が発生したノード装置を特定することが可能な通信ネットワークシステム、通信障害検出方法およびノード装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、リング状または直線状の幹線伝送路に複数のノード装置が接続されて構成された通信ネットワークシステムであって、（１）前記幹線伝送路の一端に接続されている第１のノード装置が、前記幹線伝送路の前記一端に対向する他端に接続されているノード装置に向けて、所定の時間間隔ごとに診断用フレームを送出する手段を備え、（２）前記送出された診断用フレームが伝送される方向に沿って前記第１のノード装置の下流側の前記幹線伝送路に接続されたノード装置である第２のノード装置が、（２−１）前記所定の時間間隔と等しいかまたは前記所定の時間間隔よりも長い第２の時間間隔ごとに、前記診断用フレームを受信したか否かを判定する第１の判定手段と、（２−２）前記第１の判定手段により、前記診断用フレームを受信していたと判定されたときに、前記幹線伝送路に沿って自らの上流側に隣接する上流ノード装置および下流側に隣接する下流ノード装置に対し、「通信が正常である」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出し、前記診断用フレームを受信しなかったと判定されたときに、前記上流ノード装置および前記下流ノード装置に対し、「通信に障害がある」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出する手段と、（２−３）前記上流ノード装置から送出される隣接間通信用フレームを受信し、その受信した隣接間通信用フレームに含まれている情報の内容を判定する第２の判定手段と、（２−４）前記第１の判定手段により、前記診断用フレームを受信しなかったと判定され、かつ、前記第２の判定手段により、前記受信した隣接間通信用フレームに「通信が正常である」旨の情報が含まれていると判定されたときに、前記通信ネットワークシステムに含まれる他のノード装置に向けて、「自らと前記上流ノード装置との間の通信に障害がある」旨の情報を含めた状態通知用フレームを送出する手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
ＶＬＡＮグループが設定された通信ネットワークシステムにおいて、特定のＶＬＡＮに発生した通信障害を迅速に検出し、かつ、その障害が発生したノード装置を特定することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成の例を示した図である。図１において、通信ネットワークシステム１は、リング型の双方向の伝送路４ａ，４ｂに複数のノード装置２（２ａ〜２ｄ）が接続されて構成され、そのそれぞれのノード装置２には、さらに、端末として１つ以上のパソコンなどの計算機３が接続されている。このとき、通信ネットワークシステム１には、１つ以上のＶＬＡＮが設定されており、各計算機３は、そのいずれかのグループに属しているものとする。なお、図１の通信ネットワークシステム１には、４つのノード装置２が接続されているが、通信ネットワークシステム１に含まれるノード装置２の数は、「４」に限定されるものではない。
【００１１】
このような通信ネットワークシステム１の各ノード装置２および各計算機３の相互の間では、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）／ＵＤＰ（User Datagram Protocol）などの通信が行われる。図１において、伝送路４ａ，４ｂは、リング型に構成されているが、その場合、通信フレームが伝送路４ａ，４ｂを複数回にわたって伝送されるのを防止するために、そのリングの、例えば、ノード装置２ａとノード装置２ｄとの間にブロッキングＢＬが設けられている。
【００１２】
すなわち、ブロッキングＢＬが設けられた部分の伝送路４ａ，４ｂは、物理的には接続されたものであっても、ユーザつまり計算機３の間で送受信される通信フレームの通過をブロッキングする。なお、実際には、伝送路４ａ，４ｂが通信フレームを通過させないのではなく、ブロッキングＢＬに隣接するノード装置２ａ，２ｄが受信した通信フレームをブロッキングＢＬが設けられた伝送路４ａ，４ｂへ送出しない（終端する）ことにより、ブロッキングが実現されている。なお、ブロッキングＢＬに隣接するノード装置２ａ，２ｄは、端局と呼ばれ、また、端局でないノード装置２ｂ，２ｃは、中間局と呼ばれる。
【００１３】
本実施形態では、計算機３のユーザが行う通常の通信（以下、ユーザ通信という）とは別に、ＶＬＡＮの通信障害を検出するための通信フレームとして、各ノード装置２の間で所定の時間間隔ごとに送受信されるＶＬＡＮ診断用フレームおよび隣接間通信用フレームが用意されている。これらの通信フレームの機能や構成の詳細については、後記するところによるが、ここでは、まず、図２を用いて、それらの通信フレームがノード装置２によって伝送される範囲について説明する。
【００１４】
図２は、通信ネットワークシステム１において、通信フレームが伝送される範囲を示した図である。図２に示すように、ＶＬＡＮ診断用フレームは、Ａ端局（ノード装置２ａ）およびＢ端局（ノード装置２ｄ）から、それぞれ対向する方向（図１の方向Ａおよび方向Ｂ）へ送出され、中間局（ノード装置２ｂ，２ｃ）により中継されて、それぞれ、Ｂ端局（ノード装置２ｄ）およびＡ端局（ノード装置２ａ）まで送信される。すなわち、ＶＬＡＮ診断用フレームを受信したＢ端局およびＡ端局（ノード装置２ｄ，２ａ）は、受信したＶＬＡＮ診断用フレームをそこで終端する。
【００１５】
一方、隣接間通信用フレームは、ノード装置２ａ〜２ｄが、それぞれ、隣接するノード装置２ａ〜２ｄに対してのみ伝送する通信フレームである。すなわち、ノード装置２ａ〜２ｄは、隣接間通信用フレームを隣接するノード装置２ａ〜２ｄへ送出するか、隣接するノード装置２ａ〜２ｄから送出された隣接間通信用フレームを受信するだけであって、受信した隣接間通信用フレームをさらに先の伝送路４ａ，４ｂ（図１参照）へ送出することはしない。なお、隣接間通信用フレームに関しては、ブロッキングＢＬが設けられているＡ端局（ノード装置２ａ）とＢ端局（ノード装置２ｄ）との間の伝送路４ａ，４ｂであっても、その隣接間通信用フレームの送受信が行われる。
【００１６】
また、計算機３の相互の間の通信で使用されるユーザ通信用フレームは、ＶＬＡＮ診断用フレームと同様に、Ａ端局およびＢ端局（ノード装置２ａ，２ｄ）で終端される。すなわち、ＶＬＡＮ診断用フレームおよびユーザ通信用フレームは、いずれも、伝送路４ａ，４ｂを一周しない。
【００１７】
図３は、通信ネットワークシステム１で用いられるノード装置２のブロック構成の例を示した図である。図３に示すように、ノード装置２は、外部インターフェースとしてポートＡ，ＢおよびポートＣ〜Ｆを備える。ここで、ポートＡ，Ｂは、ノード装置２の相互の間をつなぐ伝送路（以下、幹線という）に接続され、ポートＣ〜Ｆは、ノード装置２と計算機３との間をつなぐ伝送路（以下、支線という）に接続される。なお、ここでは、支線側のポートＣ〜Ｆの数は、「４」としているが、「４」に限定されることはない。
【００１８】
ノード装置２は、幹線側のポートＡ，Ｂを介して送受信される通信フレームの制御を行う幹線ポート制御部２６と、支線側のポートＣ〜Ｆを介して送受信される通信フレームの制御を行う支線ポート制御部２５とを備える。また、ノード装置２は、ＶＬＡＮの障害検出のために、ＶＬＡＮ個別バッファ２１、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３、ＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４を備え、さらに、それらを制御する制御用ＭＰＵ（Micro Processing Unit）２７を備える。
【００１９】
ここで、幹線ポート制御部２６では、幹線側のポートＡ，Ｂは、すべてのＶＬＡＮグループに属するように設定され、ブロッキングＢＬなどの特段の設定がない限り、すべての種類の通信フレームを送受信することができる。また、幹線ポート制御部２６から支線ポート制御部２５に接続されるポート２６１〜２６４には、それぞれＶＬＡＮグループが設定される。そして、幹線ポート制御部２６は、幹線側のポートＡ，Ｂにより通信フレームを受信すると、その通信フレームに付加されたタグに基づきＶＬＡＮグループを識別し、その識別したＶＬＡＮグループと同じＶＬＡＮグループが設定されたポート２６１〜２６４へ、前記受信した通信フレームを中継する。また、幹線ポート制御部２６は、ポート２６１〜２６４から入力される通信フレームを、すべて、ポートＡ，Ｂへ中継する。
【００２０】
一方、支線ポート制御部２５では、支線側ポートＣ〜Ｆ、および、支線ポート制御部２５から幹線ポート制御部２６に接続されるポート２５１〜２５４には、それぞれＶＬＡＮグループが設定される。そして、支線ポート制御部２５は、計算機３から送信された通信フレームをポートＣ〜Ｆにより受信すると、その受信した通信フレームを、受信したポートＣ〜Ｆに設定されたＶＬＡＮグループと同じＶＬＡＮグループが設定された他のポートＣ〜Ｆまたはポート２５１〜２５４へ中継する。また、支線ポート制御部２５は、ポート２５１〜２５４から入力される通信フレームを、その通信フレームが入力されたポート２５１〜２５４に設定されたＶＬＡＮグループと同じＶＬＡＮグループが設定されたポートＣ〜Ｆへ中継する。
【００２１】
なお、図３において、幹線ポート制御部２６のポート２６１〜２６４と、支線ポート制御部２５のポート２５１〜２５４とは、同じＶＬＡＮグループが設定されているポート同士が接続されているものとしている。すなわち、図３では、ポート２５１とポート２６１、ポート２５２とポート２６２、ポート２５３とポート２６３、および、ポート２５４とポート２６４のそれぞれには、同じＶＬＡＮグループが設定されている。
【００２２】
また、ポート２５２〜２５４、ポート２６２〜２６４、ポートＡ，Ｂは、自身のポートからフレームが送出されるときに、自身の属するＶＬＡＮのタグ（以下、ＶＬＡＮタグという）をフレームに付加する。このようなポートを、以下、タグポートと呼び、図３では、その他のポートと区別するため、タグポートには“Ｔ”の印を付している。
【００２３】
図４は、通信ネットワークシステム１において、ノード装置２の障害検出に用いられる通信フレーム構成の例を示した図である。図４に示すように、通信ネットワークシステム１においては、そのノード装置２の障害を検出するために、（ａ）隣接間通信用フレーム、（ｂ）ＶＬＡＮ診断用フレーム、（ｃ）状態通知用フレームが用いられる。
【００２４】
これらの通信フレームの構成は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑの規格に準拠したものであり、基本的には、イーサネット（登録商標）のフレームにＶＬＡＮタグまたは管理用タグが付されたものとなっている。ここで、イーサネット（登録商標）のフレーム部分は、宛先アドレス、送信元アドレス、フレーム長／タイプ、データ部、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check Code）からなる部分であり、その宛先アドレスおよび送信元アドレスは、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスで表される。また、ＶＬＡＮ診断用フレームは、ＵＤＰ／ＩＰで送受信されるため、ＩＰヘッダおよびＵＤＰヘッダが追加されている。
【００２５】
なお、ＶＬＡＮ診断用フレームは、ＶＬＡＮ診断のために２つの端局（ノード装置２ａ，２ｄ）から他の端局（ノード装置２ｄ，２ａ）に向けて、それぞれ対向する方向に別個に送出される。そこで、ＶＬＡＮ診断用フレームのデータ部には、診断対象のＶＬＡＮグループや送信方向を識別するためのユニークな診断用パターンが設定される。従って、その診断用パターンは、ＶＬＡＮグループによって異なるだけでなく、そのＶＬＡＮ診断用フレームがＡ端局（ノード装置２ａ）から送出されるか、または、Ｂ端局（ノード装置２ｄ）から送出されるかによっても異なる。
【００２６】
続いて、図５〜図７を用いて、ノード装置２が行うＶＬＡＮの障害診断の処理の概要について説明する。図５は、ノード装置２における隣接間通信用フレームの送出および受信のタイミングチャートの例を示した図である。
【００２７】
図５（ａ）に示すように、各ノード装置２は、あらかじめ定められた所定の時間間隔Ｔ０ごとに（例えば、Ｔ０＝１秒）、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗに対し、隣接間通信用フレームを送出する。この隣接間通信用フレームのデータ部には、後記するように、自らのノード装置２において、通信が正常に行われているか、または、通信に障害が生じているかを示すデータが埋め込まれる。
【００２８】
また、図５（ｂ）に示すように、各ノード装置２は、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗから所定の時間間隔Ｔ０ごとに送出される隣接間通信用フレームを受信する。従って、各ノード装置２は、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗにおいて、通信が正常に行われているか、または、通信に障害が生じているかを知ることができる。
【００２９】
次に、図６および図７を用いて、各ノード装置２が隣接間通信用フレームを送出するときに実行する処理、および、隣接間通信用フレームを受信したときに実行する処理の概要について説明する。ここで、図６は、ノード装置２におけるＶＬＡＮ診断用フレームの受信と隣接間通信用フレームの送出処理との関係を示した図、図７は、ノード装置２における障害状態の検出と状態通知用フレーム送出処理との関係を示した図である。
【００３０】
ＶＬＡＮ診断用フレームは、所定の時間間隔Ｔ１ごとに端局（ノード装置２ａ，２ｄ）から送出され、順次、隣接する下流のノード装置へ送信される。すなわち、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ノード装置２は、上流ノード装置２ｕｐから送信されてくるＶＬＡＮ診断用フレームを受信し、その受信したＶＬＡＮ診断用フレームを下流ノード装置２ｄｗへ送信する。ここで、時間間隔Ｔ１は、時間間隔Ｔ０と等しいか、または、短いものとする（すなわち、Ｔ１≦Ｔ０）。
【００３１】
なお、ここでいう上流および下流は、ＶＬＡＮ診断用フレームが送信される方向に従って定められる。従って、上流ノード装置２ｕｐとは、当該ノード装置２に対してＶＬＡＮ診断用フレームを送信する側に接続されたノード装置２であり、下流ノード装置２ｄｗとは、当該ノード装置２から送信されるＶＬＡＮ診断用フレームを受信する側に接続されたノード装置２である。
【００３２】
一方で、各ノード装置２は、隣接間通信用フレームを送出するとき、つまり、所定の時間間隔Ｔ０ごとに、前回隣接間通信用フレームを送出した後に、ＶＬＡＮ診断用フレームを少なくとも１回受信しているか否かを判定する。このとき、Ｔ１≦Ｔ０としているので、ＶＬＡＮ診断用フレームが上流ノード装置２ｕｐから正しく送信されている場合には、ＶＬＡＮ診断用フレームを少なくとも１回受信している筈である。
【００３３】
そこで、その判定の結果、ＶＬＡＮ診断用フレームを少なくとも１回受信していたときには、ノード装置２は、隣接間通信用フレームのデータ部に、通信が正常に行われていることを示すデータ（「正常」）を埋め込み、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗへ向けて送出する（図６（ａ）参照）。また、ＶＬＡＮ診断用フレームを全く受信していなかったときには、ノード装置２は、隣接間通信用フレームのデータ部に通信障害が発生したことを示すデータ（「障害発生」）を埋め込み、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗへ向けて送出する（図６（ｂ）参照）。
【００３４】
なお、以上のようにノード装置２がＶＬＡＮ診断用フレームを受信しないことを検出するだけでは、現実に障害を引き起こしているノード装置２を突き止めることはできない。そこで、ノード装置２は、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗから送信される隣接間通信用フレームに含まれているデータを考慮して、現実に障害を引き起こしているノード装置２を突き止める。その場合、現実に障害を引き起こしているノード装置２は、ＶＬＡＮ診断用フレームが送信される経路に沿って、最初にＶＬＡＮ診断用フレームを受信しなくなったノード装置２、または、その上流に隣接するノード装置２のいずれかであると想定される。
【００３５】
そこで、図７に示すように、ノード装置２は、受信すべきＶＬＡＮ診断用フレームを受信していなかったときには、上流側に隣接するノード装置２から送出された隣接間通信用フレームを受信して、そのデータ部に埋め込まれているデータが、「正常」であるかまたは「障害発生」であるかを判定する。そして、その判定の結果、そのデータが「正常」であったときには、上流側に隣接するノード装置２は、ＶＬＡＮ診断用フレームを受信したことを意味するので、当該ノード装置２が最初にＶＬＡＮ診断用フレームを受信しなくなったノード装置２であることになる。こうして、現実に障害を引き起こしているノード装置２が検出されることになる。
【００３６】
すなわち、ノード装置２がＶＬＡＮ診断用フレームを受信しなかったことを検出したときには、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗに対し、「障害発生」のデータを埋め込んだ隣接間通信用フレームを送出する。このとき、ノード装置２が前記の最初にＶＬＡＮ診断用フレームを受信しなくなったノード装置２であったときには、隣接する上流ノード装置２ｕｐからは、「正常」のデータが埋め込まれた隣接間通信用フレームが送信され、下流ノード装置２ｄｗからは、「障害発生」のデータが埋め込まれた隣接間通信用フレームが送信されてくる。
【００３７】
そこで、ノード装置２は、自らがＶＬＡＮ診断用フレームを受信せず、隣接する上流ノード装置２ｕｐから「正常」のデータが埋め込まれた隣接間通信用フレームを受信したときには、ノード装置２は、自らまたは自らに隣接する上流ノード装置２ｕｐが障害状態にあると判断して、通信ネットワークシステム１の他のノード装置２に対して、マルチキャストで、自らまたは自らに隣接する上流ノード装置２ｕｐが「障害状態」にあることを示すデータ（状態通知情報）を含んだ状態通知用フレームを送出する。
【００３８】
以上のようにして、各ノード装置２は、少なくとも診断対象のＶＬＡＮについて、自らまたは自らに隣接する上流ノード装置２ｕｐが障害状態にあることを検出することができ、さらには、状態通知用フレームにより、その障害状態であることの情報を他のノード装置２へ通知することができる。
【００３９】
なお、以上の説明において、ノード装置２または上流ノード装置２ｕｐが障害状態にあるとは、ノード装置２または上流ノード装置２ｕｐが全面的に障害状態にあることではなく、ノード装置２または上流ノード装置２ｕｐのうち、当該診断対象のＶＬＡＮグループの通信に係る一部に障害があることをいう。
【００４０】
また、以上の説明においては、ノード装置２は、ＶＬＡＮ診断用フレームを１回でも受信しなかった場合には、隣接する上流ノード装置２ｕｐから「正常」のデータが埋め込まれた隣接間通信用フレームを受信したか否かを、すぐに判定しているが、ＶＬＡＮ診断用フレームを複数回、例えば、３回受信しなかった場合に隣接する上流ノード装置２ｕｐから「正常」のデータが埋め込まれた隣接間通信用フレームを受信したか否かを判定するようにしてもよい。
【００４１】
あるいは、ＶＬＡＮ診断用フレームが送出される時間間隔Ｔ１を、ＶＬＡＮ診断用フレームの受信を判定する時間間隔Ｔ０よりも充分に小さくし（例えば、Ｔ１＝２０ｍ秒、Ｔ０＝２秒）、時間間隔Ｔ０の間に受信されるＶＬＡＮ診断用フレームの数をカウントし、その数が所定数（例えば、７回）に達しなかったときに、隣接する上流ノード装置２ｕｐから「正常」のデータが埋め込まれた隣接間通信用フレームを受信したか否かを判定するようにしてもよい。そうした場合には、ＶＬＡＮ診断用フレームが間欠的な通信障害によって上流ノード装置２ｕｐから当該ノード装置２へ伝送されないような場合を、障害と判定することを防ぐことができる。
【００４２】
図８は、以上に説明したノード装置２におけるＶＬＡＮ診断処理のフローチャートを示した図である。
【００４３】
図８に示すように、端局（図１のノード装置２ａ，２ｄ）は、所定の時間間隔Ｔ１ごとに、他の端局（ノード装置２ｄ，２ａ）へ向けて、ＶＬＡＮグループに固有の診断用パターンをデータ部に埋め込んだ診断用通信フレームを送出する（ステップＳ１１）。なお、診断用通信フレームは、端局（ノード装置２ａ，２ｄ）からＡ方向またはＢ方向（図１参照）に沿って、それぞれ独立に別個に送信され、以下に説明する処理もそれぞれ独立に別個に実行される。
【００４４】
端局（ノード装置２ａ，２ｄ）からＶＬＡＮ診断用フレームが送出されると、その端局の下流に位置する中間局（ノード装置２ｂ，２ｃおよび他の端局（ノード装置２ｄ，２ａ））は、所定の時間間隔Ｔ０ごとに、ＶＬＡＮ診断用フレームを受信したか否かを判定する（ステップＳ１２）。そして、中間局は、その判定の結果、その時間間隔Ｔ０の間に少なくとも１回診断用通信フレームを受信していたときには（ステップＳ１２でＹｅｓ）、その隣接する上流および下流のノード装置へ「正常」のデータを埋め込んだ隣接間通信用フレームを送出し（ステップＳ１３）、処理を終了する。また、中間局が所定の時間Ｔ０以内に全く診断用通信フレームを受信していなかったときには（ステップＳ１２でＮｏ）、中間局は、その隣接する上流および下流のノード装置へ「通信障害」のデータを埋め込んだ隣接間通信用フレームを送出する（ステップＳ１４）。
【００４５】
次に、中間局は、隣接する上流ノード装置から送信されてくる隣接間通信用フレームに埋め込まれているデータの内容を判定する（ステップＳ１５）。その判定の結果、その埋め込まれているデータが「正常」を示すデータであったときには（ステップＳ１６でＹｅｓ）、中間局は、自らが「障害状態」にあること（前記したように自らに隣接するノード装置が「障害状態」である得ることも含む）を、マルチキャストで他のノード装置２へ通知する（ステップＳ１７）。また、「正常」を示すデータでなかったときには（ステップＳ１６でＮｏ）、そのまま処理を終了する。
【００４６】
続いて、図９〜図１６を用いて、ＶＬＡＮ診断処理時のノード装置２の内部動作について詳しく説明する。ここで、図９、図１０および図１１は、Ａ端局から送出されたＶＬＡＮ診断用フレームが中間局を経由してＢ端局まで送信され、Ｂ端局で終端されるまでの伝送経路および伝送動作の例を示した図である。
【００４７】
図９に示すように、Ａ端局であるノード装置２Ａにおいて、その制御用ＭＰＵ２７は、所定の時間間隔Ｔ１ごとに、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３に管理用タグを付加したＶＬＡＮ診断用フレームを生成し、生成したＶＬＡＮ診断用フレームをＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４、幹線ポート制御部２６を経由してポートＡへ送る。このとき、ポートＡは、フレーム内の管理用タグにより、ＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４から送られてきた通信フレームがＶＬＡＮ診断用フレームであることを認識し、管理用タグを診断対象のＶＬＡＮグループのタグに付け替えた上で幹線４の伝送路へ送出する。
【００４８】
ここで、幹線ポート制御部２６のポート２６５は、ポート２６１〜２６４が属するＶＬＡＮグループとは異なるＶＬＡＮグループに属しているものとするが、ポートＡにおける管理用タグからＶＬＡＮタグへの付け替え機能により、ポート２６５から送信される通信フレームは、ＶＬＡＮグループをまたいだ他のＶＬＡＮグループへの送信が可能となっている。また、幹線ポート制御部２６は、ポートＢからのＶＬＡＮ診断用フレームの送出を論理的にブロッキングしているので、ポートＢからはＶＬＡＮ診断用フレームを送出しない。
【００４９】
次に、図１０に示すように、中間局であるノード装置２Ｃにおいては、上流側の幹線４から送信されてくるＶＬＡＮ診断用フレームは、ポートＢにより受信され、そのＶＬＡＮタグに基づきＶＬＡＮグループが識別され、識別したＶＬＡＮグループに従って、適宜、ポート２６１へ送られ、さらに、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２を経由してＶＬＡＮ個別バッファ２１に格納される。また、ポートＢにより受信されたＶＬＡＮ診断用フレームは、ポートＡを経由して、下流側の幹線４にも送出される。
【００５０】
次に、図１１に示すように、Ｂ端局であるノード装置２Ｂにおいては、上流側の幹線４から送信されてくるＶＬＡＮ診断用フレームは、ポートＢにより受信され、そのＶＬＡＮタグに基づきＶＬＡＮグループが識別され、識別したＶＬＡＮグループに従って、適宜、ポート２６１へ送られ、さらに、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２を経由してＶＬＡＮ個別バッファ２１に格納される。また、幹線ポート制御部２６は、ポートＡからのＶＬＡＮ診断用フレームの送出を論理的にブロッキングしているので、ポートＡからはＶＬＡＮ診断用フレームを送出しない。ＶＬＡＮ診断用フレームは、Ｂ端局で終端される。
【００５１】
図１２、図１３および図１４は、Ｂ端局から送出されたＶＬＡＮ診断用フレームが中間局を経由してＡ端局まで送信され、Ａ端局で終端されるまでの伝送経路および伝送動作の例を示した図である。ただし、その伝送経路および伝送動作は、図９、図１０および図１１で説明した伝送経路および伝送動作と、伝送経路が逆向きになるだけであり、その伝送動作はほとんど同じなので、その詳細な説明を割愛する。なお、図９、図１０および図１１の説明で、「Ａ」を「Ｂ」、「Ｂ」を「Ａ」と読み替えれば、図１２、図１３および図１４の説明になる。
【００５２】
図１５は、中間局における隣接間通信用フレーム送出時の伝送経路および伝送動作の例を示した図である。図１５に示すように、中間局であるノード装置２Ｃにおいて、制御用ＭＰＵ２７は、所定の時間間隔Ｔ０ごとに、ＶＬＡＮ個別バッファ２１をアクセスし、ＶＬＡＮ個別バッファ２１に新たなＶＬＡＮ診断用フレームが受信されているか否かを判定する（図８、ステップＳ１２に相当）。
【００５３】
その判定の結果、新たなＶＬＡＮ診断用フレームが受信されていたときには、制御用ＭＰＵ２７は、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３に隣接間通信用フレームを生成し、その隣接間通信用フレームのデータ部に「正常」を示すデータを埋め込み、その隣接間通信用フレームをＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４および幹線ポート制御部２６を介してポートＡおよびポートＢへ送る。ポートＡおよびポートＢは、送られてきた隣接間通信用フレームに、診断対象のＶＬＡＮグループのＶＬＡＮタグを付して、上流側および下流側の幹線４へ送出する（図８、ステップＳ１３に相当）。なお、このとき、制御用ＭＰＵ２７は、ＶＬＡＮ個別バッファ２１をクリアする。
【００５４】
一方、ＶＬＡＮ個別バッファ２１に新たなＶＬＡＮ診断用フレームが受信されていなかったときには、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３に隣接間通信用フレームを生成し、その隣接間通信用フレームのデータ部に「通信障害」を示すデータを埋め込み、その隣接間通信用フレームをＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４および幹線ポート制御部２６を介してポートＡおよびポートＢへ送る。ポートＡおよびポートＢは、送られてきた隣接間通信用フレームに診断対象のＶＬＡＮグループのＶＬＡＮタグを付し、そのＶＬＡＮタグを付した隣接間通信用フレームを上流側および下流側の幹線４へ送出する（図８、ステップＳ１４に相当）。
【００５５】
図１６は、中間局における隣接間通信用フレーム受信時の伝送経路および伝送動作の例を示した図である。図１５に示すように、中間局であるノード装置２Ｃにおいて、ポートＡおよびポートＢは、それぞれ幹線４を経由して隣接するノード装置２から送信されてくる隣接間通信用フレームを受信する。受信された隣接間通信用フレームは、幹線ポート制御部２６およびＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４を経由してＶＬＡＮ診断用バッファ２３に格納される。
【００５６】
このとき、制御用ＭＰＵ２７は、所定の時間間隔Ｔ０ごとに、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３をアクセスし、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３に格納されている上流側のノード装置２から送信されてきた隣接間通信用フレームのデータ部に埋め込まれているデータの内容を判定する（図８、ステップＳ１５に相当）。
【００５７】
制御用ＭＰＵ２７は、その判定により、上流側のノード装置２から送信されてきた隣接間通信用フレームに「正常」を示すデータが埋め込まれていたと判定され、かつ、先の判定で、ＶＬＡＮ個別バッファ２１に新たなＶＬＡＮ診断用フレームが受信されていないと判定されていたときには、当該ノード装置２と上流側のノード装置２との間の当該診断対象のＶＬＡＮグループの通信に障害が発生したと判断する（図８、ステップＳ１６でＹｅｓの場合に相当）。
【００５８】
制御用ＭＰＵ２７は、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３に状態通知用フレームを生成し、その状態通知用フレームのデータ部の状態通知情報（図４参照）として、当該ノード装置２の装置識別番号、当該ノード装置２の上流側に隣接するノード装置２の装置識別番号などノード装置２を識別する情報を埋め込む。そして、制御用ＭＰＵ２７は、図１５に示した経路に従って、その状態通知用フレームをＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４および幹線ポート制御部２６を介してポートＡおよびポートＢへ送る。ポートＡおよびポートＢは、送られてきた状態通知用フレームに診断対象のＶＬＡＮグループのＶＬＡＮタグを付し、そのＶＬＡＮタグを付した状態通知用フレームを上流側および下流側の幹線４へ送出する（図８、ステップＳ１７に相当）。
【００５９】
このとき、状態通知用フレームは、マルチキャストで送出されるため、通信ネットワークシステム１に含まれる他のノード装置２は、その状態通知用フレームを受信することにより、障害状態にあるノード装置２の識別情報を取得することができる。つまり、どこに障害があるかを知ることができる。
【００６０】
なお、図９〜図１６を用いて説明したことから分かることであるが、支線ポート制御部２５と幹線ポート制御部２６とをつなぐポートのうち、ポート２５２とポート２６２、ポート２５３とポート２６３、および、ポート２５４とポート２６４のＶＬＡＮグループには、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２が設けられていない。その場合には、制御用ＭＰＵは、ＶＬＡＮ診断用フレームの受信を監視したり、隣接間通信用フレームのデータ部に埋め込まれているデータの内容を判定したりすることができない。従って、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２が設けられていないグループのＶＬＡＮは、障害診断の対象にすることができない。
【００６１】
すなわち、診断対象にするグループのＶＬＡＮには、必ず、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２を設けておく必要があるが、逆に、信頼性をそれほど必要としないようなグループのＶＬＡＮには、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２を設ける必要がない。
【００６２】
以上で本実施形態の説明を終えるが、本発明は、以上の実施形態に限定されることなく実施することができる。例えば、以上の実施形態では、ノード装置２を接続する伝送路４は、リング状であるとしたが、例えば、図１において、ノード装置２ａとノード装置２ｄとが伝送路４ａ，４ｄで物理的に接続されていない直線状の伝送路であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成の例を示した図。
【図２】本実施形態に係る通信ネットワークシステムにおいて、通信フレームが伝送される範囲を示した図。
【図３】本実施形態に係る通信ネットワークシステムで用いられるノード装置のブロック構成の例を示した図。
【図４】本実施形態に係る通信ネットワークシステムにおいて、ノード装置の障害検出に用いられる通信フレーム構成の例を示した図。
【図５】本実施形態に係るノード装置における隣接間通信用フレームの送出および受信のタイミングチャートの例を示した図。
【図６】本実施形態に係るノード装置におけるＶＬＡＮ診断用フレームの受信と隣接間通信用フレームの送出処理との関係を示した図。
【図７】本実施形態に係るノード装置における障害状態の検出と状態通知用フレーム送出処理との関係を示した図。
【図８】本実施形態に係るノード装置におけるＶＬＡＮ診断処理のフローチャートを示した図。
【図９】Ａ端局から送出されるＶＬＡＮ診断用フレームの伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１０】Ａ端局から送出されたＶＬＡＮ診断用フレームが中間局で中継されるときの伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１１】Ａ端局から送出されたＶＬＡＮ診断用フレームがＢ端局で受信され、Ｂ端局で終端されるときの伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１２】Ｂ端局から送出されるＶＬＡＮ診断用フレームの伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１３】Ｂ端局から送出されたＶＬＡＮ診断用フレームが中間局で中継されるときの伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１４】Ｂ端局から送出されたＶＬＡＮ診断用フレームがＡ端局で受信され、Ａ端局で終端されるときの伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１５】中間局における隣接間通信用フレーム送出時の伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１６】中間局における隣接間通信用フレーム受信時の伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【符号の説明】
【００６４】
１ 通信ネットワークシステム
２ ノード装置
３ 計算機
４ 幹線
４ａ 伝送路
２１ ＶＬＡＮ個別バッファ
２２ ＶＬＡＮ個別フレーム制御部
２３ ＶＬＡＮ診断用バッファ
２４ ＶＬＡＮ診断用フレーム制御部
２５ 支線ポート制御部
２６ 幹線ポート制御部
２７ 制御用ＭＰＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）に好適な通信ネットワークシステム、通信障害検出方法およびノード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物理的に同一の通信ネットワーク上に複数のＬＡＮ（Local Area Network）を構築する技術としてＶＬＡＮがある。そのＶＬＡＮを構築する場合、しばしば、ＬＡＮスイッチと呼ばれるノード装置（スイッチングハブなど）が用いられる。ＬＡＮスイッチは、自らに接続される端末（パソコンなど）のＭＡＣアドレス（Media Access Control Address）やＩＰアドレス（Internet Protocol Address）、さらには、その通信で用いられるプロトコルや用途（動画のブロードキャスト、端末間通信）などに応じて設定される情報に基づき、通信フレームの伝送経路を制御する。
【０００３】
ＬＡＮスイッチを用いる場合、ＶＬＡＮは、例えば、そのＬＡＮスイッチのポートごとにＶＬＡＮグループを設定することによって実現される。そのようなＬＡＮにおいては、ＬＡＮスイッチのポート接続された端末が属するＶＬＡＮグループが変更されても、通信ネットワークおよびＬＡＮスイッチにおける物理的な接続形態を変更する必要がなく、ＬＡＮスイッチにおける当該ポートに対するＶＬＡＮグループの設定を変更するだけで、その変更に対応することができる。つまり、通信ネットワークにおける端末のＶＬＡＮグループの設定や変更を容易に行うことができる。そのため、会社などの事業所の通信ネットワークにおいて、通信ケーブルの配置状況を考慮することなく、例えば、部署別にグループ化されたＶＬＡＮを容易に構築することができる。
【０００４】
従来、例えば、特許文献１には、以上のようなスイッチングハブを用いたＶＬＡＮにおいて、そのスイッチングハブにおけるＶＬＡＮ設定の誤りを検出する技術の例が開示されている。また、特許文献２には、ドメイン名が異なるような場合にも、ＶＬＡＮ設定が可能なスイッチングハブの例が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１６５４３０号公報
【特許文献２】特開２００３−３１８９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来技術に開示されたスイッチングハブを用いてＶＬＡＮを構成した場合には、通常、１つのスイッチングハブに複数のＶＬＡＮグループが設定される。このような場合、スイッチングハブにおいて特定のＶＬＡＮグループの通信に依存するような障害が発生したときには、そのＶＬＡＮグループで新たに通信が行われない限り、その障害は露見しない。また、その間、他のＶＬＡＮグループでの通信が正しく行われている場合には、ネットワーク全体としても正常に動作しているように見える。すなわち、これらの従来技術には、特定のＶＬＡＮグループの通信に依存するような障害が発生したときには、その障害の検出が遅れるという問題がある。
【０００６】
以上の従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、ＶＬＡＮグループが設定された通信ネットワークシステムにおいて、特定のＶＬＡＮグループに発生した通信障害を迅速に検出し、かつ、その障害が発生したノード装置を特定することが可能な通信ネットワークシステム、通信障害検出方法およびノード装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、リング状または直線状の幹線伝送路に複数のノード装置が接続されて構成された通信ネットワークシステムであって、（１）前記幹線伝送路の一端に接続されている第１のノード装置が、前記幹線伝送路の前記一端に対向する他端に接続されているノード装置に向けて、所定の時間間隔ごとに診断用フレームを送出する手段を備え、（２）前記送出された診断用フレームが伝送される方向に沿って前記第１のノード装置の下流側の前記幹線伝送路に接続されたノード装置である第２のノード装置が、（２−１）前記所定の時間間隔と等しいかまたは前記所定の時間間隔よりも長い第２の時間間隔ごとに、前記診断用フレームを受信したか否かを判定する第１の判定手段と、（２−２）前記第１の判定手段により、前記診断用フレームを受信していたと判定されたときに、前記幹線伝送路に沿って自らの上流側に隣接する上流ノード装置および下流側に隣接する下流ノード装置に対し、「通信が正常である」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出し、前記診断用フレームを受信しなかったと判定されたときに、前記上流ノード装置および前記下流ノード装置に対し、「通信に障害がある」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出する手段と、（２−３）前記上流ノード装置から送出される隣接間通信用フレームを受信し、その受信した隣接間通信用フレームに含まれている情報の内容を判定する第２の判定手段と、（２−４）前記第１の判定手段により、前記診断用フレームを受信しなかったと判定され、かつ、前記第２の判定手段により、前記受信した隣接間通信用フレームに「通信が正常である」旨の情報が含まれていると判定されたときに、前記通信ネットワークシステムに含まれる他のノード装置に向けて、「自らと前記上流ノード装置との間の通信に障害がある」旨の情報を含めた状態通知用フレームを送出する手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
ＶＬＡＮグループが設定された通信ネットワークシステムにおいて、特定のＶＬＡＮに発生した通信障害を迅速に検出し、かつ、その障害が発生したノード装置を特定することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成の例を示した図である。図１において、通信ネットワークシステム１は、リング型の双方向の伝送路４ａ，４ｂに複数のノード装置２（２ａ〜２ｄ）が接続されて構成され、そのそれぞれのノード装置２には、さらに、端末として１つ以上のパソコンなどの計算機３が接続されている。このとき、通信ネットワークシステム１には、１つ以上のＶＬＡＮが設定されており、各計算機３は、そのいずれかのグループに属しているものとする。なお、図１の通信ネットワークシステム１には、４つのノード装置２が接続されているが、通信ネットワークシステム１に含まれるノード装置２の数は、「４」に限定されるものではない。
【００１１】
このような通信ネットワークシステム１の各ノード装置２および各計算機３の相互の間では、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）／ＵＤＰ（User Datagram Protocol）などの通信が行われる。図１において、伝送路４ａ，４ｂは、リング型に構成されているが、その場合、通信フレームが伝送路４ａ，４ｂを複数回にわたって伝送されるのを防止するために、そのリングの、例えば、ノード装置２ａとノード装置２ｄとの間にブロッキングＢＬが設けられている。
【００１２】
すなわち、ブロッキングＢＬが設けられた部分の伝送路４ａ，４ｂは、物理的には接続されたものであっても、ユーザつまり計算機３の間で送受信される通信フレームの通過をブロッキングする。なお、実際には、伝送路４ａ，４ｂが通信フレームを通過させないのではなく、ブロッキングＢＬに隣接するノード装置２ａ，２ｄが受信した通信フレームをブロッキングＢＬが設けられた伝送路４ａ，４ｂへ送出しない（終端する）ことにより、ブロッキングが実現されている。なお、ブロッキングＢＬに隣接するノード装置２ａ，２ｄは、端局と呼ばれ、また、端局でないノード装置２ｂ，２ｃは、中間局と呼ばれる。
【００１３】
本実施形態では、計算機３のユーザが行う通常の通信（以下、ユーザ通信という）とは別に、ＶＬＡＮの通信障害を検出するための通信フレームとして、各ノード装置２の間で所定の時間間隔ごとに送受信されるＶＬＡＮ診断用フレームおよび隣接間通信用フレームが用意されている。これらの通信フレームの機能や構成の詳細については、後記するところによるが、ここでは、まず、図２を用いて、それらの通信フレームがノード装置２によって伝送される範囲について説明する。
【００１４】
図２は、通信ネットワークシステム１において、通信フレームが伝送される範囲を示した図である。図２に示すように、ＶＬＡＮ診断用フレームは、Ａ端局（ノード装置２ａ）およびＢ端局（ノード装置２ｄ）から、それぞれ対向する方向（図１の方向Ａおよび方向Ｂ）へ送出され、中間局（ノード装置２ｂ，２ｃ）により中継されて、それぞれ、Ｂ端局（ノード装置２ｄ）およびＡ端局（ノード装置２ａ）まで送信される。すなわち、ＶＬＡＮ診断用フレームを受信したＢ端局およびＡ端局（ノード装置２ｄ，２ａ）は、受信したＶＬＡＮ診断用フレームをそこで終端する。
【００１５】
一方、隣接間通信用フレームは、ノード装置２ａ〜２ｄが、それぞれ、隣接するノード装置２ａ〜２ｄに対してのみ伝送する通信フレームである。すなわち、ノード装置２ａ〜２ｄは、隣接間通信用フレームを隣接するノード装置２ａ〜２ｄへ送出するか、隣接するノード装置２ａ〜２ｄから送出された隣接間通信用フレームを受信するだけであって、受信した隣接間通信用フレームをさらに先の伝送路４ａ，４ｂ（図１参照）へ送出することはしない。なお、隣接間通信用フレームに関しては、ブロッキングＢＬが設けられているＡ端局（ノード装置２ａ）とＢ端局（ノード装置２ｄ）との間の伝送路４ａ，４ｂであっても、その隣接間通信用フレームの送受信が行われる。
【００１６】
また、計算機３の相互の間の通信で使用されるユーザ通信用フレームは、ＶＬＡＮ診断用フレームと同様に、Ａ端局およびＢ端局（ノード装置２ａ，２ｄ）で終端される。すなわち、ＶＬＡＮ診断用フレームおよびユーザ通信用フレームは、いずれも、伝送路４ａ，４ｂを一周しない。
【００１７】
図３は、通信ネットワークシステム１で用いられるノード装置２のブロック構成の例を示した図である。図３に示すように、ノード装置２は、外部インターフェースとしてポートＡ，ＢおよびポートＣ〜Ｆを備える。ここで、ポートＡ，Ｂは、ノード装置２の相互の間をつなぐ伝送路（以下、幹線という）に接続され、ポートＣ〜Ｆは、ノード装置２と計算機３との間をつなぐ伝送路（以下、支線という）に接続される。なお、ここでは、支線側のポートＣ〜Ｆの数は、「４」としているが、「４」に限定されることはない。
【００１８】
ノード装置２は、幹線側のポートＡ，Ｂを介して送受信される通信フレームの制御を行う幹線ポート制御部２６と、支線側のポートＣ〜Ｆを介して送受信される通信フレームの制御を行う支線ポート制御部２５とを備える。また、ノード装置２は、ＶＬＡＮの障害検出のために、ＶＬＡＮ個別バッファ２１、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３、ＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４を備え、さらに、それらを制御する制御用ＭＰＵ（Micro Processing Unit）２７を備える。
【００１９】
ここで、幹線ポート制御部２６では、幹線側のポートＡ，Ｂは、すべてのＶＬＡＮグループに属するように設定され、ブロッキングＢＬなどの特段の設定がない限り、すべての種類の通信フレームを送受信することができる。また、幹線ポート制御部２６から支線ポート制御部２５に接続されるポート２６１〜２６４には、それぞれＶＬＡＮグループが設定される。そして、幹線ポート制御部２６は、幹線側のポートＡ，Ｂにより通信フレームを受信すると、その通信フレームに付加されたタグに基づきＶＬＡＮグループを識別し、その識別したＶＬＡＮグループと同じＶＬＡＮグループが設定されたポート２６１〜２６４へ、前記受信した通信フレームを中継する。また、幹線ポート制御部２６は、ポート２６１〜２６４から入力される通信フレームを、すべて、ポートＡ，Ｂへ中継する。
【００２０】
一方、支線ポート制御部２５では、支線側ポートＣ〜Ｆ、および、支線ポート制御部２５から幹線ポート制御部２６に接続されるポート２５１〜２５４には、それぞれＶＬＡＮグループが設定される。そして、支線ポート制御部２５は、計算機３から送信された通信フレームをポートＣ〜Ｆにより受信すると、その受信した通信フレームを、受信したポートＣ〜Ｆに設定されたＶＬＡＮグループと同じＶＬＡＮグループが設定された他のポートＣ〜Ｆまたはポート２５１〜２５４へ中継する。また、支線ポート制御部２５は、ポート２５１〜２５４から入力される通信フレームを、その通信フレームが入力されたポート２５１〜２５４に設定されたＶＬＡＮグループと同じＶＬＡＮグループが設定されたポートＣ〜Ｆへ中継する。
【００２１】
なお、図３において、幹線ポート制御部２６のポート２６１〜２６４と、支線ポート制御部２５のポート２５１〜２５４とは、同じＶＬＡＮグループが設定されているポート同士が接続されているものとしている。すなわち、図３では、ポート２５１とポート２６１、ポート２５２とポート２６２、ポート２５３とポート２６３、および、ポート２５４とポート２６４のそれぞれには、同じＶＬＡＮグループが設定されている。
【００２２】
また、ポート２５２〜２５４、ポート２６２〜２６４、ポートＡ，Ｂは、自身のポートからフレームが送出されるときに、自身の属するＶＬＡＮのタグ（以下、ＶＬＡＮタグという）をフレームに付加する。このようなポートを、以下、タグポートと呼び、図３では、その他のポートと区別するため、タグポートには“Ｔ”の印を付している。
【００２３】
図４は、通信ネットワークシステム１において、ノード装置２の障害検出に用いられる通信フレーム構成の例を示した図である。図４に示すように、通信ネットワークシステム１においては、そのノード装置２の障害を検出するために、（ａ）隣接間通信用フレーム、（ｂ）ＶＬＡＮ診断用フレーム、（ｃ）状態通知用フレームが用いられる。
【００２４】
これらの通信フレームの構成は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑの規格に準拠したものであり、基本的には、イーサネット（登録商標）のフレームにＶＬＡＮタグまたは管理用タグが付されたものとなっている。ここで、イーサネット（登録商標）のフレーム部分は、宛先アドレス、送信元アドレス、フレーム長／タイプ、データ部、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check Code）からなる部分であり、その宛先アドレスおよび送信元アドレスは、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスで表される。また、ＶＬＡＮ診断用フレームは、ＵＤＰ／ＩＰで送受信されるため、ＩＰヘッダおよびＵＤＰヘッダが追加されている。
【００２５】
なお、ＶＬＡＮ診断用フレームは、ＶＬＡＮ診断のために２つの端局（ノード装置２ａ，２ｄ）から他の端局（ノード装置２ｄ，２ａ）に向けて、それぞれ対向する方向に別個に送出される。そこで、ＶＬＡＮ診断用フレームのデータ部には、診断対象のＶＬＡＮグループや送信方向を識別するためのユニークな診断用パターンが設定される。従って、その診断用パターンは、ＶＬＡＮグループによって異なるだけでなく、そのＶＬＡＮ診断用フレームがＡ端局（ノード装置２ａ）から送出されるか、または、Ｂ端局（ノード装置２ｄ）から送出されるかによっても異なる。
【００２６】
続いて、図５〜図７を用いて、ノード装置２が行うＶＬＡＮの障害診断の処理の概要について説明する。図５は、ノード装置２における隣接間通信用フレームの送出および受信のタイミングチャートの例を示した図である。
【００２７】
図５（ａ）に示すように、各ノード装置２は、あらかじめ定められた所定の時間間隔Ｔ０ごとに（例えば、Ｔ０＝１秒）、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗに対し、隣接間通信用フレームを送出する。この隣接間通信用フレームのデータ部には、後記するように、自らのノード装置２において、通信が正常に行われているか、または、通信に障害が生じているかを示すデータが埋め込まれる。
【００２８】
また、図５（ｂ）に示すように、各ノード装置２は、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗから所定の時間間隔Ｔ０ごとに送出される隣接間通信用フレームを受信する。従って、各ノード装置２は、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗにおいて、通信が正常に行われているか、または、通信に障害が生じているかを知ることができる。
【００２９】
次に、図６および図７を用いて、各ノード装置２が隣接間通信用フレームを送出するときに実行する処理、および、隣接間通信用フレームを受信したときに実行する処理の概要について説明する。ここで、図６は、ノード装置２におけるＶＬＡＮ診断用フレームの受信と隣接間通信用フレームの送出処理との関係を示した図、図７は、ノード装置２における障害状態の検出と状態通知用フレーム送出処理との関係を示した図である。
【００３０】
ＶＬＡＮ診断用フレームは、所定の時間間隔Ｔ１ごとに端局（ノード装置２ａ，２ｄ）から送出され、順次、隣接する下流のノード装置へ送信される。すなわち、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ノード装置２は、上流ノード装置２ｕｐから送信されてくるＶＬＡＮ診断用フレームを受信し、その受信したＶＬＡＮ診断用フレームを下流ノード装置２ｄｗへ送信する。ここで、時間間隔Ｔ１は、時間間隔Ｔ０と等しいか、または、短いものとする（すなわち、Ｔ１≦Ｔ０）。
【００３１】
なお、ここでいう上流および下流は、ＶＬＡＮ診断用フレームが送信される方向に従って定められる。従って、上流ノード装置２ｕｐとは、当該ノード装置２に対してＶＬＡＮ診断用フレームを送信する側に接続されたノード装置２であり、下流ノード装置２ｄｗとは、当該ノード装置２から送信されるＶＬＡＮ診断用フレームを受信する側に接続されたノード装置２である。
【００３２】
一方で、各ノード装置２は、隣接間通信用フレームを送出するとき、つまり、所定の時間間隔Ｔ０ごとに、前回隣接間通信用フレームを送出した後に、ＶＬＡＮ診断用フレームを少なくとも１回受信しているか否かを判定する。このとき、Ｔ１≦Ｔ０としているので、ＶＬＡＮ診断用フレームが上流ノード装置２ｕｐから正しく送信されている場合には、ＶＬＡＮ診断用フレームを少なくとも１回受信している筈である。
【００３３】
そこで、その判定の結果、ＶＬＡＮ診断用フレームを少なくとも１回受信していたときには、ノード装置２は、隣接間通信用フレームのデータ部に、通信が正常に行われていることを示すデータ（「正常」）を埋め込み、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗへ向けて送出する（図６（ａ）参照）。また、ＶＬＡＮ診断用フレームを全く受信していなかったときには、ノード装置２は、隣接間通信用フレームのデータ部に通信障害が発生したことを示すデータ（「障害発生」）を埋め込み、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗへ向けて送出する（図６（ｂ）参照）。
【００３４】
なお、以上のようにノード装置２がＶＬＡＮ診断用フレームを受信しないことを検出するだけでは、現実に障害を引き起こしているノード装置２を突き止めることはできない。そこで、ノード装置２は、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗから送信される隣接間通信用フレームに含まれているデータを考慮して、現実に障害を引き起こしているノード装置２を突き止める。その場合、現実に障害を引き起こしているノード装置２は、ＶＬＡＮ診断用フレームが送信される経路に沿って、最初にＶＬＡＮ診断用フレームを受信しなくなったノード装置２、または、その上流に隣接するノード装置２のいずれかであると想定される。
【００３５】
そこで、図７に示すように、ノード装置２は、受信すべきＶＬＡＮ診断用フレームを受信していなかったときには、上流側に隣接するノード装置２から送出された隣接間通信用フレームを受信して、そのデータ部に埋め込まれているデータが、「正常」であるかまたは「障害発生」であるかを判定する。そして、その判定の結果、そのデータが「正常」であったときには、上流側に隣接するノード装置２は、ＶＬＡＮ診断用フレームを受信したことを意味するので、当該ノード装置２が最初にＶＬＡＮ診断用フレームを受信しなくなったノード装置２であることになる。こうして、現実に障害を引き起こしているノード装置２が検出されることになる。
【００３６】
すなわち、ノード装置２がＶＬＡＮ診断用フレームを受信しなかったことを検出したときには、隣接する上流ノード装置２ｕｐおよび下流ノード装置２ｄｗに対し、「障害発生」のデータを埋め込んだ隣接間通信用フレームを送出する。このとき、ノード装置２が前記の最初にＶＬＡＮ診断用フレームを受信しなくなったノード装置２であったときには、隣接する上流ノード装置２ｕｐからは、「正常」のデータが埋め込まれた隣接間通信用フレームが送信され、下流ノード装置２ｄｗからは、「障害発生」のデータが埋め込まれた隣接間通信用フレームが送信されてくる。
【００３７】
そこで、ノード装置２は、自らがＶＬＡＮ診断用フレームを受信せず、隣接する上流ノード装置２ｕｐから「正常」のデータが埋め込まれた隣接間通信用フレームを受信したときには、ノード装置２は、自らまたは自らに隣接する上流ノード装置２ｕｐが障害状態にあると判断して、通信ネットワークシステム１の他のノード装置２に対して、マルチキャストで、自らまたは自らに隣接する上流ノード装置２ｕｐが「障害状態」にあることを示すデータ（状態通知情報）を含んだ状態通知用フレームを送出する。
【００３８】
以上のようにして、各ノード装置２は、少なくとも診断対象のＶＬＡＮについて、自らまたは自らに隣接する上流ノード装置２ｕｐが障害状態にあることを検出することができ、さらには、状態通知用フレームにより、その障害状態であることの情報を他のノード装置２へ通知することができる。
【００３９】
なお、以上の説明において、ノード装置２または上流ノード装置２ｕｐが障害状態にあるとは、ノード装置２または上流ノード装置２ｕｐが全面的に障害状態にあることではなく、ノード装置２または上流ノード装置２ｕｐのうち、当該診断対象のＶＬＡＮグループの通信に係る一部に障害があることをいう。
【００４０】
また、以上の説明においては、ノード装置２は、ＶＬＡＮ診断用フレームを１回でも受信しなかった場合には、隣接する上流ノード装置２ｕｐから「正常」のデータが埋め込まれた隣接間通信用フレームを受信したか否かを、すぐに判定しているが、ＶＬＡＮ診断用フレームを複数回、例えば、３回受信しなかった場合に隣接する上流ノード装置２ｕｐから「正常」のデータが埋め込まれた隣接間通信用フレームを受信したか否かを判定するようにしてもよい。
【００４１】
あるいは、ＶＬＡＮ診断用フレームが送出される時間間隔Ｔ１を、ＶＬＡＮ診断用フレームの受信を判定する時間間隔Ｔ０よりも充分に小さくし（例えば、Ｔ１＝２０ｍ秒、Ｔ０＝２秒）、時間間隔Ｔ０の間に受信されるＶＬＡＮ診断用フレームの数をカウントし、その数が所定数（例えば、７回）に達しなかったときに、隣接する上流ノード装置２ｕｐから「正常」のデータが埋め込まれた隣接間通信用フレームを受信したか否かを判定するようにしてもよい。そうした場合には、ＶＬＡＮ診断用フレームが間欠的な通信障害によって上流ノード装置２ｕｐから当該ノード装置２へ伝送されないような場合を、障害と判定することを防ぐことができる。
【００４２】
図８は、以上に説明したノード装置２におけるＶＬＡＮ診断処理のフローチャートを示した図である。
【００４３】
図８に示すように、端局（図１のノード装置２ａ，２ｄ）は、所定の時間間隔Ｔ１ごとに、他の端局（ノード装置２ｄ，２ａ）へ向けて、ＶＬＡＮグループに固有の診断用パターンをデータ部に埋め込んだ診断用通信フレームを送出する（ステップＳ１１）。なお、診断用通信フレームは、端局（ノード装置２ａ，２ｄ）からＡ方向またはＢ方向（図１参照）に沿って、それぞれ独立に別個に送信され、以下に説明する処理もそれぞれ独立に別個に実行される。
【００４４】
端局（ノード装置２ａ，２ｄ）からＶＬＡＮ診断用フレームが送出されると、その端局の下流に位置する中間局（ノード装置２ｂ，２ｃおよび他の端局（ノード装置２ｄ，２ａ））は、所定の時間間隔Ｔ０ごとに、ＶＬＡＮ診断用フレームを受信したか否かを判定する（ステップＳ１２）。そして、中間局は、その判定の結果、その時間間隔Ｔ０の間に少なくとも１回診断用通信フレームを受信していたときには（ステップＳ１２でＹｅｓ）、その隣接する上流および下流のノード装置へ「正常」のデータを埋め込んだ隣接間通信用フレームを送出し（ステップＳ１３）、処理を終了する。また、中間局が所定の時間Ｔ０以内に全く診断用通信フレームを受信していなかったときには（ステップＳ１２でＮｏ）、中間局は、その隣接する上流および下流のノード装置へ「通信障害」のデータを埋め込んだ隣接間通信用フレームを送出する（ステップＳ１４）。
【００４５】
次に、中間局は、隣接する上流ノード装置から送信されてくる隣接間通信用フレームに埋め込まれているデータの内容を判定する（ステップＳ１５）。その判定の結果、その埋め込まれているデータが「正常」を示すデータであったときには（ステップＳ１６でＹｅｓ）、中間局は、自らが「障害状態」にあること（前記したように自らに隣接するノード装置が「障害状態」である得ることも含む）を、マルチキャストで他のノード装置２へ通知する（ステップＳ１７）。また、「正常」を示すデータでなかったときには（ステップＳ１６でＮｏ）、そのまま処理を終了する。
【００４６】
続いて、図９〜図１６を用いて、ＶＬＡＮ診断処理時のノード装置２の内部動作について詳しく説明する。ここで、図９、図１０および図１１は、Ａ端局から送出されたＶＬＡＮ診断用フレームが中間局を経由してＢ端局まで送信され、Ｂ端局で終端されるまでの伝送経路および伝送動作の例を示した図である。
【００４７】
図９に示すように、Ａ端局であるノード装置２Ａにおいて、その制御用ＭＰＵ２７は、所定の時間間隔Ｔ１ごとに、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３に管理用タグを付加したＶＬＡＮ診断用フレームを生成し、生成したＶＬＡＮ診断用フレームをＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４、幹線ポート制御部２６を経由してポートＡへ送る。このとき、ポートＡは、フレーム内の管理用タグにより、ＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４から送られてきた通信フレームがＶＬＡＮ診断用フレームであることを認識し、管理用タグを診断対象のＶＬＡＮグループのタグに付け替えた上で幹線４の伝送路へ送出する。
【００４８】
ここで、幹線ポート制御部２６のポート２６５は、ポート２６１〜２６４が属するＶＬＡＮグループとは異なるＶＬＡＮグループに属しているものとするが、ポートＡにおける管理用タグからＶＬＡＮタグへの付け替え機能により、ポート２６５から送信される通信フレームは、ＶＬＡＮグループをまたいだ他のＶＬＡＮグループへの送信が可能となっている。また、幹線ポート制御部２６は、ポートＢからのＶＬＡＮ診断用フレームの送出を論理的にブロッキングしているので、ポートＢからはＶＬＡＮ診断用フレームを送出しない。
【００４９】
次に、図１０に示すように、中間局であるノード装置２Ｃにおいては、上流側の幹線４から送信されてくるＶＬＡＮ診断用フレームは、ポートＢにより受信され、そのＶＬＡＮタグに基づきＶＬＡＮグループが識別され、識別したＶＬＡＮグループに従って、適宜、ポート２６１へ送られ、さらに、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２を経由してＶＬＡＮ個別バッファ２１に格納される。また、ポートＢにより受信されたＶＬＡＮ診断用フレームは、ポートＡを経由して、下流側の幹線４にも送出される。
【００５０】
次に、図１１に示すように、Ｂ端局であるノード装置２Ｂにおいては、上流側の幹線４から送信されてくるＶＬＡＮ診断用フレームは、ポートＢにより受信され、そのＶＬＡＮタグに基づきＶＬＡＮグループが識別され、識別したＶＬＡＮグループに従って、適宜、ポート２６１へ送られ、さらに、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２を経由してＶＬＡＮ個別バッファ２１に格納される。また、幹線ポート制御部２６は、ポートＡからのＶＬＡＮ診断用フレームの送出を論理的にブロッキングしているので、ポートＡからはＶＬＡＮ診断用フレームを送出しない。ＶＬＡＮ診断用フレームは、Ｂ端局で終端される。
【００５１】
図１２、図１３および図１４は、Ｂ端局から送出されたＶＬＡＮ診断用フレームが中間局を経由してＡ端局まで送信され、Ａ端局で終端されるまでの伝送経路および伝送動作の例を示した図である。ただし、その伝送経路および伝送動作は、図９、図１０および図１１で説明した伝送経路および伝送動作と、伝送経路が逆向きになるだけであり、その伝送動作はほとんど同じなので、その詳細な説明を割愛する。なお、図９、図１０および図１１の説明で、「Ａ」を「Ｂ」、「Ｂ」を「Ａ」と読み替えれば、図１２、図１３および図１４の説明になる。
【００５２】
図１５は、中間局における隣接間通信用フレーム送出時の伝送経路および伝送動作の例を示した図である。図１５に示すように、中間局であるノード装置２Ｃにおいて、制御用ＭＰＵ２７は、所定の時間間隔Ｔ０ごとに、ＶＬＡＮ個別バッファ２１をアクセスし、ＶＬＡＮ個別バッファ２１に新たなＶＬＡＮ診断用フレームが受信されているか否かを判定する（図８、ステップＳ１２に相当）。
【００５３】
その判定の結果、新たなＶＬＡＮ診断用フレームが受信されていたときには、制御用ＭＰＵ２７は、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３に隣接間通信用フレームを生成し、その隣接間通信用フレームのデータ部に「正常」を示すデータを埋め込み、その隣接間通信用フレームをＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４および幹線ポート制御部２６を介してポートＡおよびポートＢへ送る。ポートＡおよびポートＢは、送られてきた隣接間通信用フレームに、診断対象のＶＬＡＮグループのＶＬＡＮタグを付して、上流側および下流側の幹線４へ送出する（図８、ステップＳ１３に相当）。なお、このとき、制御用ＭＰＵ２７は、ＶＬＡＮ個別バッファ２１をクリアする。
【００５４】
一方、ＶＬＡＮ個別バッファ２１に新たなＶＬＡＮ診断用フレームが受信されていなかったときには、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３に隣接間通信用フレームを生成し、その隣接間通信用フレームのデータ部に「通信障害」を示すデータを埋め込み、その隣接間通信用フレームをＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４および幹線ポート制御部２６を介してポートＡおよびポートＢへ送る。ポートＡおよびポートＢは、送られてきた隣接間通信用フレームに診断対象のＶＬＡＮグループのＶＬＡＮタグを付し、そのＶＬＡＮタグを付した隣接間通信用フレームを上流側および下流側の幹線４へ送出する（図８、ステップＳ１４に相当）。
【００５５】
図１６は、中間局における隣接間通信用フレーム受信時の伝送経路および伝送動作の例を示した図である。図１５に示すように、中間局であるノード装置２Ｃにおいて、ポートＡおよびポートＢは、それぞれ幹線４を経由して隣接するノード装置２から送信されてくる隣接間通信用フレームを受信する。受信された隣接間通信用フレームは、幹線ポート制御部２６およびＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４を経由してＶＬＡＮ診断用バッファ２３に格納される。
【００５６】
このとき、制御用ＭＰＵ２７は、所定の時間間隔Ｔ０ごとに、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３をアクセスし、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３に格納されている上流側のノード装置２から送信されてきた隣接間通信用フレームのデータ部に埋め込まれているデータの内容を判定する（図８、ステップＳ１５に相当）。
【００５７】
制御用ＭＰＵ２７は、その判定により、上流側のノード装置２から送信されてきた隣接間通信用フレームに「正常」を示すデータが埋め込まれていたと判定され、かつ、先の判定で、ＶＬＡＮ個別バッファ２１に新たなＶＬＡＮ診断用フレームが受信されていないと判定されていたときには、当該ノード装置２と上流側のノード装置２との間の当該診断対象のＶＬＡＮグループの通信に障害が発生したと判断する（図８、ステップＳ１６でＹｅｓの場合に相当）。
【００５８】
制御用ＭＰＵ２７は、ＶＬＡＮ診断用バッファ２３に状態通知用フレームを生成し、その状態通知用フレームのデータ部の状態通知情報（図４参照）として、当該ノード装置２の装置識別番号、当該ノード装置２の上流側に隣接するノード装置２の装置識別番号などノード装置２を識別する情報を埋め込む。そして、制御用ＭＰＵ２７は、図１５に示した経路に従って、その状態通知用フレームをＶＬＡＮ診断用フレーム制御部２４および幹線ポート制御部２６を介してポートＡおよびポートＢへ送る。ポートＡおよびポートＢは、送られてきた状態通知用フレームに診断対象のＶＬＡＮグループのＶＬＡＮタグを付し、そのＶＬＡＮタグを付した状態通知用フレームを上流側および下流側の幹線４へ送出する（図８、ステップＳ１７に相当）。
【００５９】
このとき、状態通知用フレームは、マルチキャストで送出されるため、通信ネットワークシステム１に含まれる他のノード装置２は、その状態通知用フレームを受信することにより、障害状態にあるノード装置２の識別情報を取得することができる。つまり、どこに障害があるかを知ることができる。
【００６０】
なお、図９〜図１６を用いて説明したことから分かることであるが、支線ポート制御部２５と幹線ポート制御部２６とをつなぐポートのうち、ポート２５２とポート２６２、ポート２５３とポート２６３、および、ポート２５４とポート２６４のＶＬＡＮグループには、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２が設けられていない。その場合には、制御用ＭＰＵは、ＶＬＡＮ診断用フレームの受信を監視したり、隣接間通信用フレームのデータ部に埋め込まれているデータの内容を判定したりすることができない。従って、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２が設けられていないグループのＶＬＡＮは、障害診断の対象にすることができない。
【００６１】
すなわち、診断対象にするグループのＶＬＡＮには、必ず、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２を設けておく必要があるが、逆に、信頼性をそれほど必要としないようなグループのＶＬＡＮには、ＶＬＡＮ個別フレーム制御部２２を設ける必要がない。
【００６２】
以上で本実施形態の説明を終えるが、本発明は、以上の実施形態に限定されることなく実施することができる。例えば、以上の実施形態では、ノード装置２を接続する伝送路４は、リング状であるとしたが、例えば、図１において、ノード装置２ａとノード装置２ｄとが伝送路４ａ，４ｄで物理的に接続されていない直線状の伝送路であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成の例を示した図。
【図２】本実施形態に係る通信ネットワークシステムにおいて、通信フレームが伝送される範囲を示した図。
【図３】本実施形態に係る通信ネットワークシステムで用いられるノード装置のブロック構成の例を示した図。
【図４】本実施形態に係る通信ネットワークシステムにおいて、ノード装置の障害検出に用いられる通信フレーム構成の例を示した図。
【図５】本実施形態に係るノード装置における隣接間通信用フレームの送出および受信のタイミングチャートの例を示した図。
【図６】本実施形態に係るノード装置におけるＶＬＡＮ診断用フレームの受信と隣接間通信用フレームの送出処理との関係を示した図。
【図７】本実施形態に係るノード装置における障害状態の検出と状態通知用フレーム送出処理との関係を示した図。
【図８】本実施形態に係るノード装置におけるＶＬＡＮ診断処理のフローチャートを示した図。
【図９】Ａ端局から送出されるＶＬＡＮ診断用フレームの伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１０】Ａ端局から送出されたＶＬＡＮ診断用フレームが中間局で中継されるときの伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１１】Ａ端局から送出されたＶＬＡＮ診断用フレームがＢ端局で受信され、Ｂ端局で終端されるときの伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１２】Ｂ端局から送出されるＶＬＡＮ診断用フレームの伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１３】Ｂ端局から送出されたＶＬＡＮ診断用フレームが中間局で中継されるときの伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１４】Ｂ端局から送出されたＶＬＡＮ診断用フレームがＡ端局で受信され、Ａ端局で終端されるときの伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１５】中間局における隣接間通信用フレーム送出時の伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【図１６】中間局における隣接間通信用フレーム受信時の伝送経路および伝送動作の例を示した図。
【符号の説明】
【００６４】
１ 通信ネットワークシステム
２ ノード装置
３ 計算機
４ 幹線
４ａ 伝送路
２１ ＶＬＡＮ個別バッファ
２２ ＶＬＡＮ個別フレーム制御部
２３ ＶＬＡＮ診断用バッファ
２４ ＶＬＡＮ診断用フレーム制御部
２５ 支線ポート制御部
２６ 幹線ポート制御部
２７ 制御用ＭＰＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状または直線状の幹線伝送路に複数のノード装置が接続されて構成された通信ネットワークシステムであって、
前記幹線伝送路の一端に接続されている第１のノード装置が、
前記幹線伝送路の前記一端に対向する他端に接続されているノード装置に向けて、所定の時間間隔ごとに診断用フレームを送出する手段
を備え、
前記送出された診断用フレームが伝送される方向に沿って前記第１のノード装置の下流側の前記幹線伝送路に接続されたノード装置である第２のノード装置が、
前記所定の時間間隔と等しいかまたは前記所定の時間間隔よりも長い第２の時間間隔ごとに、前記診断用フレームを受信したか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段により、前記診断用フレームを受信していたと判定されたときに、前記幹線伝送路に沿って自らの上流側に隣接する上流ノード装置および下流側に隣接する下流ノード装置に対し、「通信が正常である」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出し、前記診断用フレームを受信しなかったと判定されたときに、前記上流ノード装置および前記下流ノード装置に対し、「通信に障害がある」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出する手段と、
前記上流ノード装置から送出される隣接間通信用フレームを受信し、その受信した隣接間通信用フレームに含まれている情報の内容を判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段により、前記診断用フレームを受信しなかったと判定され、かつ、前記第２の判定手段により、前記受信した隣接間通信用フレームに「通信が正常である」旨の情報が含まれていると判定されたときに、前記通信ネットワークシステムに含まれる他のノード装置に向けて、「自らまたは前記上流ノード装置に通信障害がある」旨の情報を含めた状態通知用フレームを送出する手段と、
を備えたこと
を特徴とする通信ネットワークシステム。
【請求項２】
前記ノード装置は、端末に接続される複数のポートをさらに備え、
前記複数のポートの少なくとも１つにはＶＬＡＮのグループが設定され、
前記第１のノード装置は、前記診断用フレームを送出するとき、その診断用フレームに診断対象のＶＬＡＮグループを指定する情報を含めて、前記診断用フレームを送出すること
を特徴とする請求項１に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記幹線伝送路は、互いに対向する伝送方向の独立した２つの伝送路からなり、
前記幹線伝送路の両端に接続されているそれぞれのノード装置は、それぞれ独立に、互いに他端に接続されているノード装置に向けて、前記診断用フレームを送出すること
を特徴とする請求項１に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項４】
リング状または直線状の幹線伝送路に複数のノード装置が接続されて構成された通信ネットワークシステムにおける通信障害検出方法であって、
前記幹線伝送路の一端に接続されている第１のノード装置が、
前記幹線伝送路の前記一端に対向する他端に接続されているノード装置に向けて、所定の時間間隔ごとに診断用フレームを送出するステップ
を実行し、
前記送出された診断用フレームが伝送される方向に沿って前記第１のノード装置の下流側の前記幹線伝送路に接続されたノード装置である第２のノード装置が、
前記所定の時間間隔と等しいかまたは前記所定の時間間隔より長い第２の時間間隔ごとに、前記診断用フレームを受信したか否かを判定する第１の判定ステップと、
前記第１の判定ステップにおいて、前記診断用フレームを受信していたと判定されたときに、前記幹線伝送路に沿って自らの上流側に隣接する上流ノード装置および下流側に隣接する下流ノード装置に対し、「通信が正常である」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出し、前記診断用フレームを受信しなかったと判定されたときに、前記上流ノード装置および前記下流ノード装置に対し、「通信に障害がある」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出するステップと、
前記上流ノード装置から送出される隣接間通信用フレームを受信し、その受信した隣接間通信用フレームに含まれている情報の内容を判定する第２の判定ステップと、
前記第１の判定ステップにおいて、前記診断用フレームを受信しなかったと判定され、かつ、前記第２の判定ステップにおいて、前記受信した隣接間通信用フレームに「通信が正常である」旨の情報が含まれていると判定されたときに、前記通信ネットワークシステムに含まれる他のノード装置に向けて、「自らまたは前記上流ノード装置に通信障害がある」旨の情報を含めた状態通知用フレームを送出するステップと、
を実行すること
を特徴とする通信障害検出方法。
【請求項５】
前記ノード装置は、端末に接続される複数のポートをさらに備え、
前記複数のポートの少なくとも１つにはＶＬＡＮのグループが設定され、
前記第１のノード装置は、前記診断用フレームを送出するとき、その診断用フレームに診断対象のＶＬＡＮグループを指定する情報を含めて、前記診断用フレームを送出すること
を特徴とする請求項４に記載の通信障害検出方法。
【請求項６】
前記幹線伝送路は、互いに対向する伝送方向の独立した２つの伝送路からなり、
前記幹線伝送路の両端に接続されているそれぞれのノード装置は、それぞれ独立に、互いに他端に接続されているノード装置に向けて、前記診断用フレームを送出すること
を特徴とする請求項４に記載の通信障害検出方法。
【請求項７】
リング状または直線状の幹線伝送路に複数のノード装置が接続されて構成された通信ネットワークシステムに用いられるノード装置であって、
前記ノード装置が前記幹線伝送路の一端に接続されたときに、前記幹線伝送路の前記一端に対向する他端に接続されているノード装置に向けて、所定の時間間隔ごとに診断用フレームを送出する手段と、
前記ノード装置が前記診断用フレームの伝送方向に沿って前記一端の下流側の前記幹線伝送路に接続されたときに、前記所定の時間間隔と等しいかまたは前記所定の時間間隔よりも長い第２の時間間隔ごとに、前記診断用フレームを受信したか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段により、前記診断用フレームを受信していたと判定されたときに、前記幹線伝送路に沿って自らの上流側に隣接する上流ノード装置および下流側に隣接する下流ノード装置に対し、「通信が正常である」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出し、前記診断用フレームを受信しなかったと判定されたときに、前記上流ノード装置および前記下流ノード装置に対し、「通信に障害がある」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出する手段と、
前記上流ノード装置から送出される隣接間通信用フレームを受信し、その受信した隣接間通信用フレームに含まれている情報の内容を判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段により、前記診断用フレームを受信しなかったと判定され、かつ、前記第２の判定手段により、前記受信した隣接間通信用フレームに「通信が正常である」旨の情報が含まれていると判定されたときに、前記通信ネットワークシステムに含まれる他のノード装置に向けて、「自らまたは前記上流ノード装置に通信障害がある」旨の情報を含めた状態通知用フレームを送出する手段と、
を備えたこと
を特徴とするノード装置。
【請求項８】
端末に接続される複数のポートをさらに備え、
前記複数のポートの少なくとも１つにはＶＬＡＮのグループが設定され、
前記診断用フレームを送出するときには、その診断用フレームに診断対象のＶＬＡＮグループを指定する情報を含めて、その診断用フレームを送出すること
を特徴とする請求項７に記載のノード装置。
【請求項１】
リング状または直線状の幹線伝送路に複数のノード装置が接続されて構成された通信ネットワークシステムであって、
前記幹線伝送路の一端に接続されている第１のノード装置が、
前記幹線伝送路の前記一端に対向する他端に接続されているノード装置に向けて、所定の時間間隔ごとに診断用フレームを送出する手段
を備え、
前記送出された診断用フレームが伝送される方向に沿って前記第１のノード装置の下流側の前記幹線伝送路に接続されたノード装置である第２のノード装置が、
前記所定の時間間隔と等しいかまたは前記所定の時間間隔よりも長い第２の時間間隔ごとに、前記診断用フレームを受信したか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段により、前記診断用フレームを受信していたと判定されたときに、前記幹線伝送路に沿って自らの上流側に隣接する上流ノード装置および下流側に隣接する下流ノード装置に対し、「通信が正常である」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出し、前記診断用フレームを受信しなかったと判定されたときに、前記上流ノード装置および前記下流ノード装置に対し、「通信に障害がある」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出する手段と、
前記上流ノード装置から送出される隣接間通信用フレームを受信し、その受信した隣接間通信用フレームに含まれている情報の内容を判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段により、前記診断用フレームを受信しなかったと判定され、かつ、前記第２の判定手段により、前記受信した隣接間通信用フレームに「通信が正常である」旨の情報が含まれていると判定されたときに、前記通信ネットワークシステムに含まれる他のノード装置に向けて、「自らまたは前記上流ノード装置に通信障害がある」旨の情報を含めた状態通知用フレームを送出する手段と、
を備えたこと
を特徴とする通信ネットワークシステム。
【請求項２】
前記ノード装置は、端末に接続される複数のポートをさらに備え、
前記複数のポートの少なくとも１つにはＶＬＡＮのグループが設定され、
前記第１のノード装置は、前記診断用フレームを送出するとき、その診断用フレームに診断対象のＶＬＡＮグループを指定する情報を含めて、前記診断用フレームを送出すること
を特徴とする請求項１に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記幹線伝送路は、互いに対向する伝送方向の独立した２つの伝送路からなり、
前記幹線伝送路の両端に接続されているそれぞれのノード装置は、それぞれ独立に、互いに他端に接続されているノード装置に向けて、前記診断用フレームを送出すること
を特徴とする請求項１に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項４】
リング状または直線状の幹線伝送路に複数のノード装置が接続されて構成された通信ネットワークシステムにおける通信障害検出方法であって、
前記幹線伝送路の一端に接続されている第１のノード装置が、
前記幹線伝送路の前記一端に対向する他端に接続されているノード装置に向けて、所定の時間間隔ごとに診断用フレームを送出するステップ
を実行し、
前記送出された診断用フレームが伝送される方向に沿って前記第１のノード装置の下流側の前記幹線伝送路に接続されたノード装置である第２のノード装置が、
前記所定の時間間隔と等しいかまたは前記所定の時間間隔より長い第２の時間間隔ごとに、前記診断用フレームを受信したか否かを判定する第１の判定ステップと、
前記第１の判定ステップにおいて、前記診断用フレームを受信していたと判定されたときに、前記幹線伝送路に沿って自らの上流側に隣接する上流ノード装置および下流側に隣接する下流ノード装置に対し、「通信が正常である」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出し、前記診断用フレームを受信しなかったと判定されたときに、前記上流ノード装置および前記下流ノード装置に対し、「通信に障害がある」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出するステップと、
前記上流ノード装置から送出される隣接間通信用フレームを受信し、その受信した隣接間通信用フレームに含まれている情報の内容を判定する第２の判定ステップと、
前記第１の判定ステップにおいて、前記診断用フレームを受信しなかったと判定され、かつ、前記第２の判定ステップにおいて、前記受信した隣接間通信用フレームに「通信が正常である」旨の情報が含まれていると判定されたときに、前記通信ネットワークシステムに含まれる他のノード装置に向けて、「自らまたは前記上流ノード装置に通信障害がある」旨の情報を含めた状態通知用フレームを送出するステップと、
を実行すること
を特徴とする通信障害検出方法。
【請求項５】
前記ノード装置は、端末に接続される複数のポートをさらに備え、
前記複数のポートの少なくとも１つにはＶＬＡＮのグループが設定され、
前記第１のノード装置は、前記診断用フレームを送出するとき、その診断用フレームに診断対象のＶＬＡＮグループを指定する情報を含めて、前記診断用フレームを送出すること
を特徴とする請求項４に記載の通信障害検出方法。
【請求項６】
前記幹線伝送路は、互いに対向する伝送方向の独立した２つの伝送路からなり、
前記幹線伝送路の両端に接続されているそれぞれのノード装置は、それぞれ独立に、互いに他端に接続されているノード装置に向けて、前記診断用フレームを送出すること
を特徴とする請求項４に記載の通信障害検出方法。
【請求項７】
リング状または直線状の幹線伝送路に複数のノード装置が接続されて構成された通信ネットワークシステムに用いられるノード装置であって、
前記ノード装置が前記幹線伝送路の一端に接続されたときに、前記幹線伝送路の前記一端に対向する他端に接続されているノード装置に向けて、所定の時間間隔ごとに診断用フレームを送出する手段と、
前記ノード装置が前記診断用フレームの伝送方向に沿って前記一端の下流側の前記幹線伝送路に接続されたときに、前記所定の時間間隔と等しいかまたは前記所定の時間間隔よりも長い第２の時間間隔ごとに、前記診断用フレームを受信したか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段により、前記診断用フレームを受信していたと判定されたときに、前記幹線伝送路に沿って自らの上流側に隣接する上流ノード装置および下流側に隣接する下流ノード装置に対し、「通信が正常である」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出し、前記診断用フレームを受信しなかったと判定されたときに、前記上流ノード装置および前記下流ノード装置に対し、「通信に障害がある」旨の情報を含めた隣接間通信用フレームを送出する手段と、
前記上流ノード装置から送出される隣接間通信用フレームを受信し、その受信した隣接間通信用フレームに含まれている情報の内容を判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段により、前記診断用フレームを受信しなかったと判定され、かつ、前記第２の判定手段により、前記受信した隣接間通信用フレームに「通信が正常である」旨の情報が含まれていると判定されたときに、前記通信ネットワークシステムに含まれる他のノード装置に向けて、「自らまたは前記上流ノード装置に通信障害がある」旨の情報を含めた状態通知用フレームを送出する手段と、
を備えたこと
を特徴とするノード装置。
【請求項８】
端末に接続される複数のポートをさらに備え、
前記複数のポートの少なくとも１つにはＶＬＡＮのグループが設定され、
前記診断用フレームを送出するときには、その診断用フレームに診断対象のＶＬＡＮグループを指定する情報を含めて、その診断用フレームを送出すること
を特徴とする請求項７に記載のノード装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−２５２２０８（Ｐ２００８−２５２２０８Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８７５０１（Ｐ２００７−８７５０１）
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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