專利名稱：節點裝置及障礙檢測方法
技術領域：
本發明涉及在數據通信網絡系統中使用的節點裝置及其障礙檢測方法。
背景技術：
在LAN (Local Area Network,局域網)等數據通信網絡系統中，作 為設置在連接多個計算機的數據傳送路的分支點等，并在傳送數據時，控 制該數據的傳送路徑的裝置，例如，有路由器、交換集線器等。此種裝置 常常總稱為節點裝置。通常，在此種節點裝置上連接多個傳送路。并且，該節點裝置將從某 個傳送路輸入的傳送幀根據包含在該傳送幀中的表示目標地址或幀類別 的數據等，適當地向其他的一個以上的傳送路輸出。即，節點裝置具有將 從某傳送路輸入的傳送幀向其他的傳送路中繼的功能。而且，傳送幀是指 傳送的數據的構成單位，以下簡稱為"幀"。在此種節點裝置中不斷產生的障礙是在該節點裝置中傳送中的幀消 失的障礙。該種障礙多是輸送路或節點裝置喪失傳送或中繼數據的功能而 導致的。因此，對于該種障礙一直以來謀求各種對策。另外，環狀或網格狀地構成數據通信網絡系統的自身構成了對節點裝 置或連接節點裝置間的傳送路的功能喪失的解決方案。即，在環狀或網格 狀的網絡的情況下，即使某一個節點裝置或連接節點裝置間的一處的傳送 路喪失其中繼或傳送的功能，通過避開產生了該障礙的節點裝置或傳送路 部分，能夠繼續數據傳送。另一方面，在節點裝置的障礙中，有節點裝置隨意生成幀并向傳送路 輸出的障礙。即，幀的涌出障礙。幀的涌出障礙在其涌出量少的情況下， 不太會成為問題，但在涌出量為大量的情況下，構成大的問題。即，由于 其大量的涌出幀而占據傳送路，從而不能傳送原來的數據。而且，此種障礙不斷而被稱為廣播風暴(broadcast storm)。例如如專利文獻1公開，通過限制傳送路的帶域能夠防止廣播風暴。 另外，在專利文獻l中公開的節點裝置中，向該傳送路輸出的輸出端口設 置帶域限制裝置，防止在節點裝置中涌出的大量的幀流出到傳送路。專利文獻1:特開2006-245939號公報帶域限制是防止廣播風暴的有效的方法，但相反在節點裝置中沒有產 生廣播風暴的障礙的情況下，由于該帶域限制而限制節點裝置本來具有的 傳送性能。發明內容因此，本發明的目的在于提供一種不限制正常工作時的傳送性能，能 夠防止廣播風暴的節點裝置及障礙檢測方法。本發明的節點裝置，其將從多個數據傳送路之一的數據傳送路輸入的 傳送幀，根據在該傳送幀中包含的地址信息，向所述多個數據傳送路的其他的數據傳送路輸出，其特征在于，具備(1)傳送幀輸入輸出部，其在 所述多個數據傳送路的各個數據傳送路上，與該數據傳送路連接地設置， 且各自輸入從與自身連接的數據傳送路輸入的傳送幀，并且將從與所述自 身連接的數據傳送路不同的數據傳送路輸入的傳送幀向與所述自身連接 的數據傳送路輸出；(2)傳送幀數計數部，其連接于各個所述傳送幀輸入 輸出部，包括輸入幀計數器及輸出幀計數器而構成，所述輸入幀計數器對 所述傳送幀輸入輸出部從所述數據傳送路輸入的傳送幀數進行計數，所述 輸出幀計數器對所述傳送幀輸入輸出部向所述數據傳送路輸出的傳送幀 數進行計數；(3)障礙檢測部，其在各個所述傳送幀數計數部中，每隔規 定時間間隔收集由所述輸入幀計數器及所述輸出幀計數器分別計數的輸 入幀數及輸出幀數，當所述收集的輸出幀數的總和大于所述收集的輸入幀 數的總和與規定的正的常數相加后的值時，判定所述節點裝置中存在障 礙。艮口，在本發明的節點裝置中，在規定時間內向該節點裝置輸入的傳送 幀的總數與從該節點裝置輸出的傳送幀的總數相比較，也考慮誤差，當輸 出的傳送幀的總數大于輸入的傳送幀的總數時，判定產生傳送幀的涌出障礙，并檢測該障礙。從而，本發明的節點裝置在產生傳送幀的涌出障礙時，能夠快速地檢 測出，然后通過實施停止節點裝置的功能等，能夠防止廣播風暴。根據本發明能夠不限制數據通信網絡系統中的傳送性能，并能夠防止 廣播風暴。
圖1是表示本發明的實施方式涉及的數據通信網絡系統的結構的例子 的圖。圖2是表示在本發明的實施方式涉及的數據通信網絡系統中使用的幀 格式的例子的圖。圖3是表示本發明的實施方式涉及的節點裝置的內部結構的例子的圖。圖4是表示障礙檢測控制部中的障礙檢測的處理流程的例子的圖。圖5是根據圖4的流程圖，將從障礙檢測控制部輸出的計數器動作指 示信號與計數器的計數動作的關系作為時序圖例示的圖。圖6是表示用于實現圖5所示的計數器的計數動作的計數器周邊的控 制回路的例子的圖。圖中，l一數據通信網絡系統；2 —節點裝置；3 —計算機；4一干線傳送路；21—端口控制部；22 —端口間連接控制部；23 —障礙檢測控制部； 24—端口輸入端子；25 —端口輸出端子；61—計數器；62 —計數器控制FF; 63 —標志判定部；64 —邏輯"與"回路；65 —計數值收集總線；211—輸 入幀緩存器；212—地址檢測器；213—標志判定部；214—輸入幀計數器； 215—輸出幀緩存器；216 —地址附加部；217 —標志判定部；218 —輸出幀 計數器；221—路由表；231—計數模式指定部；232 —計數動作指示部； 233 —計數值收集部；234 —障礙判定部。
具體實施方式
以下，參照附圖對本發明的實施方式詳細地說明。圖1是表示本發明的實施方式涉及的數據通信網絡系統的結構的例子的圖。圖1中，數據通信網絡系統1在環形的雙向干線傳送路4a、 4b上 連接多個節點裝置2 (2a 2d)而構成，進而在該各個節點裝置2上連接有 作為終端的一個以上的個人計算機等計算機3。此處，為說明簡單，節點裝置2 (2a 2d)是稱為所謂的LAN交換機 (L2交換機)，但也可是L3交換機或路由器。此外，在圖1中，在干線 傳送路4a、 4b上連接有四個節點裝置2，但該節點裝置2的數量并不限定 于"四"。在數據通信網絡系統1中，傳送的幀在干線傳送路4a中向A方向、 或在干線傳送路中向B方向傳送。此時，為防止幀在環狀的干線傳送路 4a、 4b上多次傳送，例如在該環的節點裝置2a與節點裝置2d之間設置有 阻塞器BL (blocking )。設置有阻塞器BL的部分的干線傳送路4a、 4b是物理連接的傳送路， 但阻塞通常的幀的通過。而且，在實際上，干線傳送路4a、 4b并不是不 使幀通過，而是通過不將與阻塞器BL相鄰的節點裝置2a、 2d接收到的幀 向設置有阻塞器BL的干線傳送路4a、 4b送出而實現阻塞。圖2是表示在數據通信網絡系統1中使用的幀格式的例子的圖。該幀 格式通常是在以太網(注冊商標)下的TCP (傳輸控制協議，Transmission Control Protocol) /IP (網間協議，Internet Protocol)通信或UDP (用戶數 據報協議，User Datagram Protocol) /IP通信中使用。在圖2的幀格式中，目標地址、發送地址、幀長度/類別、數據部以及 CRC (循環冗余校驗碼，Cyclic Redundancy Code)構成以太網(注冊商標) 幀。此處，目標地址及發送地址是分別分配給節點裝置2或計算機裝置3 的物理地址，由所謂的MAC (介質訪問控制)地址表示。此外，在圖2的幀格式中，在數據部之前附加有IP頭及TCP/UDP頭， TCP/IP通信或UDP/IP通信基于該頭來執行。進而，在本實施方式中，作為支持所謂的VLAN(虛擬局域網，Virtual Local Area Network),在圖2的幀格式中，在發送地址之后可以附加以 IEEE802.1Q的規格為基準的4字節(byte)的"標志"區域。而且，在本實 施方式中，該標志區域除用于識別VLAN，也可用于識別幀的類別。而且，幀格式并不限定于圖2所示的幀格式，也可是其他的幀格式。圖3是表示本實施方式涉及的節點裝置2的內部結構的例子的圖。如 圖3所示，節點裝置2包括多個端口控制部21、端口間連接控制部22、 障礙檢測控制部23而構成。在圖3的例子中，在節點裝置2上設置六個 端口控制部21，其中兩個端口控制部21連接于干線傳送路4，此外，四 個端口控制部21分別連接于支線a d的傳送路。此時，各個端口控制部21與干線傳送路4、支線a d的傳送路經由端 口輸入端子24及端口輸出端子25連接。此外，在支線a d的傳送路的前 端連接有未圖示的計算機3 (參照圖l)。在圖3中，各個端口控制部21在端口輸入端子24側具備輸入幀緩 存器21K地址檢測部212、標志判定部213、輸入幀計數器214等，在端 口輸出端子25側具備輸出幀緩存器215、地址附加部216、標志判定部 217、輸出幀計數器218。此處，輸入幀緩存器211是暫時存儲從端口輸入端子24輸入的幀的 存儲器。此外，地址檢測部212從輸入的幀檢測目標地址，標志判定部213 檢測標志區域的值，并判定VLAN組或幀的類別等。此外，輸入幀計數器 214根據后述的計數模式或標志判定部213的輸出，適宜地對從端口輸入 端子24輸入的幀數進行計數。同樣地，輸出幀緩存器215是暫時存儲向端口輸出端子25輸出的幀 的存儲器。此外，地址附加部216適宜地在該輸出的幀上附加目標地址及 發送地址。此外，標志判定部217檢測輸出的幀的標志區域的值，判定 VLAN組或幀的類別等。此外，輸出幀計數器218根據后述的計數模式或 標志判定部217的輸出，對從端口輸出端子25輸出的幀數進行計數。此外，端口間連接控制部22包括路由表221而構成，在該路由表221 中存儲例如與各個端口控制部21對應地連接該端口控制部21的傳送路的 前端的其他的節點裝置2或計算機3的MAC地址等。而且，此時，路由 表221不僅考慮目標地址，也可考慮VLAN組等。因此，當從某個端口輸入端子24輸入的幀暫時存儲于端口控制部21 的輸入幀緩存器211時，端口間連接控制部22基于由地址檢測部212對 該幀檢測的目標地址并參照路由表221來確定轉送目標的端口控制部21 。 并且，讀出暫時存儲于輸入幀緩存器211的幀，并將該讀出的幀轉送到事先確定的轉送目標的端口控制部21的輸出幀緩存器25。并且，轉送到輸出幀緩存器25的幀依次從該端口控制部21的端口輸出端子25向傳送路 輸出。如以上所示，在節點裝置2中，從某個端口控制部21的端口輸入端 子24輸入的幀通常從其他的端口控制部21的端口輸出端子25輸出。從 而，在節點裝置2中，在某個時間內從所有的端口輸入端子24輸入的幀 的總數與和他在相同時間內從所有的端口輸出端子25輸出的幀的總數在 原理上是相同的。在本實施方式中，各端口控制部21具備輸入幀計數器214和輸出幀 計數器218，能夠對向各端口控制部輸入的幀數和輸出的幀數進行計數。 因此，障礙檢測控制部23通過收集由該輸入幀計數器214和輸出幀計數 器218在規定時間內計數的計數值，檢測在節點裝置2中產生的幀的涌出 障礙。即，障礙檢測控制部23當在規定的時間內輸出的幀的總數比向節 點裝置2輸入的幀的總數大的情況下，判斷產生某種幀的涌出障礙。因此，障礙檢測控制部23為實現該功能，具備計數模式指定部231、 計數動作指示部232、計數值收集部233、和障礙判定部234。在障礙檢測控制部23中，計數模式制定部231指定輸入幀計數器214 及輸出幀計數器218中的計數器的動作模式。此處，標準的計數模式是無 條件地對輸入或輸出的幀進行計數的模式。除此以外，具體后述，但例如 設想下述計數模式，即當標志區域的值與某個值一致時、或包含在某個 值的范圍時進行計數，或相反地，當標志區域的值與某個值不一致時、或 不包含在某個值的范圍內時進行計數。計數動作指示部232相對于輸入幀計數器214及輸出幀計數器218， 生成指示計數動作的開始及停止的信號。此外，計數值收集部233從各端 口控制部21的輸入幀計數器214及輸出幀計數器218收集其計數值。障礙判定部234根據由計數模式指定部231指定的計數模式，適宜地 對由計數值收集部233收集的輸入幀計數器214及輸出幀計數器218的計 數值進行合計，并基于該合計結果，判定障礙發生的有無。關于該判定方 法與計數模式的詳細一同在后面敘述。而且，如以上的障礙檢測控制部23能夠通過具備CPU (中央處理單元、Central Processing Unit)與存儲器的微處理器(未圖示)等來實現。 在此情況下，構成障礙檢測控制部23的計數模式指定部231、計數動作指 示部232、計數值收集部233、和障礙判定部234等的功能通過所述CPU 執行存儲于存儲器中的規定的程序來實現。接下來，使用圖4對障礙檢測控制部23的動作詳細地說明。圖4是 表示障礙檢測控制部23中的障礙檢測的處理流程的例子的圖。如圖4所示，障礙檢測控制部23首先作為計數模式指定部231的動 作設定計數模式(步驟SOl)，并將該設定后的計數模式的值等向端口控制 部21的標志判定部213、 217輸出。標志判定部213、 217根據包含在計 數模式的值及包含在幀中的標志區域的值，確定計數器，即輸入幀計數器 214及輸出幀計數器218的動作模式。而且，對于計數器模式及計數器的動作控制的詳細在后面敘述。此外， 在本說明書中，以下當簡單記載為"計數器"時，該"計數器"指輸入幀 計數器214及輸出幀計數器218的兩方或一方。接下來，障礙檢測控制部23對于各端口控制部21的計數器指示計數 動作開始來作為計數動作指示部232的動作(步驟S02)。并且，障礙檢測 控制部23等待經過規定的時間(例如，T產0.2秒)(步驟S03中為"否")， 當經過規定的時間(T,)時(步驟S03中為"是")，則對計數器指示計數 動作停止(步驟S04)。接下來，障礙檢測控制部23從各端口控制部21收集計數器的計數值 來作為計數值收集部233的動作(步驟S05)。并且，障礙檢測控制部23 根據最初設定的計數模式，適宜地對收集的輸入幀計數器214及輸出幀計 數器21S的計數值進行合計，并基于該合計結果進行障礙判定來作為障礙 判定部234的動作(步驟S06)。障礙判定的詳細在后面敘述。接下來，障礙檢測控制部23在步驟S06的障礙判定中，當判定具有 障礙時(在步驟S07中為"是")，對各端口控制部21指示節點裝置2的 功能停止(步驟S08)。此外，在判定沒有障礙時(在步驟S07中為"是")， 跳過步驟S08的執行。障礙檢測控制部23每隔規定的時間(例如，T^0.25秒)重復執行以 上說明的處理(步驟S01 步驟S08)。在此種情況下，障礙檢測控制部23能夠例如在1秒鐘進行四次障礙檢測。而且，在圖4所示的處理流程的例子中，由步驟S07判定為障礙時，立刻指示停止節點裝置2的功能。在此情況下，由于節點裝置2的斷續的障礙或后述的計數誤差等，有可能誤判定為障礙。因此，為避免該誤判定，也可不是僅由一次的障礙判定(步驟S06及步驟S07)來判定障礙的有無， 而是重復執行步驟S01 步驟S07，并當其中連續數次例如五次判定為具有 障礙時，初次指示停止節點裝置2的功能。此外，在以上的說明中，停止節點裝置2的功能是指節點裝置2喪失 從傳送路輸入幀的功能以及向傳送路輸出幀的功能，具體地，例如，通過 節點裝置2切斷向自身的電源供給線來實現。以上，通過障礙檢測控制部23執行圖4所示的障礙檢測的處理，能 夠檢測關于幀的涌出的障礙，其結果，能夠防止所謂的廣播風暴。接下來，對檢測節點裝置2中的幀的涌出障礙的機構詳細地說明。圖 5是根據圖4的流程圖，作為時序圖例示了從障礙檢測控制部23輸出的計 數器動作指示信號、和計數器的計數動作的關系的圖。此處，計數器動作指示信號表示從障礙檢測控制部23輸出的計數器 動作指示信號的輸出時刻。此外，計數器使動信號表示用于使計數器的計 數動作發揮作用的信號，計數值示意地表示計數器的值。圖5中，當從障礙檢測控制部23輸出計數開始信號時(與圖4步驟 S02對應)，計數器使動信號被激活，從而開始計數器的計數動作。并且， 當經過規定的時間(T》時，輸出計數停止信號(步驟S04)，計數器使動 信號被停止，從而計數器的計數動作停止。并且，在該時刻的計數器的計 數值C1保存在計數器中。接下來，障礙檢測控制部23輸出計數值收集信號(步驟S05)，收集 保存于計數器的計數值，并基于收集的計數器的計數值進行障礙判定。而且，圖4的處理以規定的時間(T2)的周期重復執行，因此在圖5 中，計數開始信號、計數停止信號以及計數值收集信號以該規定的時間 (T2)的周期從障礙檢測控制部23重復輸出。此外，在圖5中，障礙檢 測控制部23在計數值收集信號輸出后、且計數開始信號輸出之前，輸出 計數器重置信號，但計數器重置信號也可由計數器開始信號代替。在此情況下，計數器在計數器開始時重置(清零)。圖6是表示用于實現圖5所示的計數器的計數動作的計數器周邊的控制回路的例子的圖。圖6中，計數器61表示輸入幀計數器214或輸出幀 計數器218。此外，標志判定部63表示端口控制部21的標志判定部213、 217。此處，計數器61具有用于向上計數計數器的計數值的計數信號C、 用于使計數信號有效的使動信號E、將計數器61的計數值清零的重置信 號R等輸入端子。此外，計數器61具有用于輸出該計數器值的數據端子并且，幀輸入/輸出信號向計數器61的計數信號C的輸入端子輸入。 此處，幀輸入/輸出信號表示從端口輸入端子24輸入的幀儲存于輸入幀緩 存器211時生成的幀輸入信號、或者從輸出幀緩存器215讀出的幀從端口 輸出端子25輸出時生成的幀輸出信號。此外，在計數器61的使動信號E的輸入端子上輸入構成標志判定部 63的輸出信號與計數器控制FF (觸發器，Flip Flop) 62的輸出信號的邏 輯"與"(AND)的邏輯"與"回路64的輸出信號。此外，在計數器61 的重置信號R的輸入端子上輸入從計數動作指示部232輸出的計數器重置 信號。此外，計數器61的數據端子D廣Dn連接于與計數值收集部233連接 的計數值收集總線65，并通過來自計數值收集部233的指示，將計數器 61的計算器值向計數值收集總線65輸出。而且，此處，計數器61由n 比特(例如，16比特)構成，計數值收集總線65也為n比特(n根)并 列構成的總線。另一方面，在計數器控制FF62的設置信號S的輸入端子上輸入從計 數動作指示部232輸出的計數幵始信號，且在重置信號R的輸入端子上輸 入計數停止信號。從而，計數器控制FF62的輸出信號與圖5中的計數器 使動信號相當。但是，在此情況下，來自標志判定部63的輸出信號總是 假定為"1"。接下來，對判定部63的具體的結構以及功能詳細地說明。標志判定 部63沒有特別地圖示，但例如由下面[1] [3]表示的三個塊構成。[l]寄存器R (TG)、 R (Al)、 R (A2)此處，當在輸入幀或輸出幀中有標志區域時，寄存器R(TG)檢測其 標志區域，并存儲其值TG。此外，當計數模式指定部231設定計數模式 時，寄存器R (Al)、 R (A2)根據該計數模式M，適宜地存儲設定的兩 個參數A1、 A2。此時，A1《A2。[2]對存儲在寄存器R (TG)中的值TG、與存儲在寄存器R (Al)、 R (A2)中的值A1、 A2的大小關系進行判定，并輸出下面的輸出值F的比 較回路CPM(1) 當A1《TG《A2時，F=l(2) 當不是A1《TG《A2時，F=0[3]基于比較回路CPM的輸出值F、和由計數模式指定部231設定的 計數模式M的值，輸出下面的判定值G的判定回路DET(1) M-O的情況下，G=l(2) M=l的情況下，G=F(3) M=2的情況下，當標志判定部63為輸入側的標志判定部213時，G=0; 當標志判定部63為輸出側的標志判定部217時，G=hw (F)， 此處，函數inv (F)當F-1時，inv (F) =0;當F=0日寸，inv (F) =1 接下來，當設定各計數模式(M=0、 1、 2)時，根據以上說明的標志 判定部63的動作，對計數器61如何工作進行說明。(1) 在計數模式為O (M=0)的情況下，因為G-1，因此從標志判定 部63總是輸出"1"。因此，計數器61在計數器控制FF62為"1"的情況 下，不論標志區域的有無或標志區域的值TG如何，對從端口輸入端子24 輸入的幀數、或從端口輸出端子25輸出的幀數進行計數。(2) 在計數模式為1 (M=l)的情況下，因為G-F，因此標志判定部 63原樣輸出比較回路CPM的輸出。從而，計數器61在計數器控制FF62 為"1"的情況下，對于從端口輸入端子24輸入的幀數、或從端口輸出端 子25輸出的幀數，當在其幀中含有標志區域，且其標志區域的值TG包含 在特定的范圍(A1《TG《A2)時，對其幀數進行計數。(3)在計數模式為2 (M=2)的情況下，因為輸入側的標志判定部 213總是輸出0=0，因此輸入幀計數器214不能進行任何計數動作。另一 方面，因為輸出側的標志判定部217輸出G=inv (F)，因此輸出幀計數器 218在計數器控制FF62為"1"的情況下，對于從端口輸出端子25輸出 的幀，當在其幀中包含標志區域，且其標志區域的值TG未包含在規定的 區域(A1《TG《A2)時，對其幀數進行計數。接下來，根據各個計數模式(M=0、 1、 2)，對障礙判定部234如何 判定障礙進行說明。此與圖4的步驟S04中的處理的詳細相對應。 (1)計數模式為0 (M=0)的情況在此情況下，障礙判定部234基于由計數值收集部233收集的各端口 控制部21的輸入幀計數器214的計數值CIi (i-l，……，m)、和輸出幀 計數器218的計數值COj (i=l，……，m)，判定下面式(1)的真偽，當 式(1)為真時，判定為具有障礙。i: (COi) 〉￡ (CIi) +K式(1)而且，m是在節點裝置2中含有的端口控制部21的數。此外，在式 (l)中，i:表示對i-l，……，m計算括弧內的式子的總和。因此，i:(cii) 表示在規定的時間(T。內輸入端口控制部21的幀數的總和，￡ (COi) 表示在規定的時間(T))內從端口控制部21輸出的幀數的總和。此外，K是用于允許計數誤差的正的常數。此處，對于正的常數K及計數誤差，以下進行補足。如上所述，節點 裝置2基本上不輸出輸入的幀以上的幀，因此E (COi)《S (CIi)的式 子成立。因此，在￡ (COi) >S (CIi)的情況下，表示該節點裝置2產生了某種程度的幀涌出障礙。然而，在節點裝置2中，從某個幀輸入至輸出為止，因為在輸入幀緩 存器211及輸出幀緩存器215處的緩存或端口間連接控制部22處的連接控制，產生某個量的時間延遲。因此，在輸入幀數的總和i: (CIi)與輸出 幀數的總和i: (C0i)之間產生計數誤差。因此，導入比該計數誤差的最大值大的正的常數k，并將在輸入幀數的總和￡ (cii)上加上該常數k后的值與輸出幀數的總和i: (cOi)比較。 即，只要i: (C0i)《i: (cii)十k的式子成立，則即使產生計數誤差，該式在幾乎所有的情況下成立。從而，在式(1)成立的情況下，節點裝置2 產生某種程度的幀涌出障礙。而且，為減小計數誤差，也可使輸入到輸出幀計數器218的計數器使動信號(參照圖5、圖6)的時刻比輸入到輸入幀計數器214的計數器使 動信號的時刻延遲某一固定時間量。但是，從輸入幀至輸出為止的延遲量 根據從干線傳送路4或各支線a d輸入節點裝置2的幀的傳輸量等狀況而 變化，因此無法消除計數誤差。從而，正的常數K可以減小，但在該情況 下也是必須的。如上所述，在計數模式為"0"的情況下，障礙判定部234收集在規 定的時間內輸入節點裝置2的幀的總數和輸出的幀的總數，并通過檢測該 輸出的幀的總數與輸入的幀的總數相比在足夠大的情況，能夠檢測幀的涌 出障礙。(2) 在計數模式為1 (M=l)的情況在此情況下，障礙判定部234執行的處理內容與所述的計數模式為0 的情況的處理內容相同。但是，收集的輸入幀計數器214及輸出幀計數器 218中的計數內容不同。在該情況下，輸入幀計數器214及輸出幀計數器 218僅計數輸入或輸出的幀中、標志區域包含在某個值的范圍的幀。從而，在計數模式為l的情況下，障礙判定部234通過標志區域表示 的意思，對于例如包含在特定的范圍的VLAN組的幀，或對于特定的類別 的幀，能夠檢測是否有幀涌出障礙。(3) 計數模式為1 (M=l)的情況 該計數模式適用于在數據通信網絡系統1中使用的VLAN組限定在特定的組或特定的范圍的組的情況，或者通過標志區域表示的意思限定在使 用特定的種類的幀的情況。如上所述，在計數模式為l的情況下，當輸出幀的標志區域的值不包 含在規定的范圍時，輸出幀計數器218對其輸出幀數進行計數。即，當輸 出了不應輸出的VLAN組的幀或不應輸出的類別的幀的情況下，其幀數被 計數。從而，在該情況下，障礙判定部234判定由計數值收集部233收集的 各端口控制部21的各個輸出幀計數器218的值COi (i-l，……，m)是否大于某個正的常數K2,當存在大于該正的常數K2的輸出幀計數器218 的情況下，判定在包含該輸出幀計數器218的端口控制部21產生幀的涌 出障礙。而且，常數K2是用于允許傳送路或節點裝置2中的斷續的障礙 的常數。以上，在計數模式為2的情況下，障礙判定部234通過檢測輸出了本 來不應該輸出的VLAN組的幀或本來不應該輸出的類別的幀，能夠檢測幀 的涌出障礙。如以上說明，根據本實施方式，能夠檢測在節點裝置2中產生的幀涌 出障礙，并在檢測有該障礙的情況下，停止作為節點裝置2的功能，因此 不會限制節點裝置2的正常工作時的傳送性能，能夠防止廣播風暴。接下來，對將本實施方式的一部分變形后例子進行說明。在圖4及圖5所示的障礙檢測的處理流程及時序圖中，存在計數器使 動信號被停止的期間。因此，對于該期間，因為輸入幀計數器214及輸出 幀計數器218不工作，無法得到此時的輸入幀數及輸出幀數。但是，如果 考慮節點裝置2中的障礙為幀的涌出障礙(廣播風暴)，則其不會構成對 該障礙檢測的不良情況。因此，在該變形例中，在圖6中不利用計數器控制FF62。從而，不 需要邏輯"與"回路64，標志判定部63的輸出與計數器61的使動信號E 的輸入端子連接。代替于此，在計數器61的數據端子D廣Dn與計數值收 集總線65之間設置n比特的鎖存寄存器，利用來自計數動作指示部232 的計數幵始信號，計數器61的值存儲于該鎖存寄存器。并且，計數值收 集部233在計數值收集的時刻，收集存儲在鎖存寄存器中的計數器61的 值。從而，計數動作指示部232不需要輸出計數停止信號及計數器重置信 號。在該情況下，計數值收集部233收集的計數器61的值是從計數動作 指示部232輸出計數開始信號時的值。從而，計數值收集部233在收集計 數器61的值時，通過計算與上次收集的計數器61的值的差，能夠得到計 數器61在兩個計數開始信號之間(時間T》計數的數值。除以上的計數器61的工作的不同，所述實施方式中的說明在該變形 例中也能夠幾乎同樣地使用。因此，在本變形例中，節點裝置2能夠檢測在自身中產生的幀涌出障礙，此外，可以不會限制正常工作時自身的傳送 性能地防止廣播風暴。而且，以上說明的實施方式及實施方式的變形例中的節點裝置2以適 用于圖1所示的環型的數據通信網絡系統1為前提，但可適用的數據通信 網絡的形態并不限于環型，也可適用于網格型或樹型的數據通信網絡。
權利要求
1.一種節點裝置，其將從多個數據傳送路之一的數據傳送路輸入的傳送幀，根據在該傳送幀中包含的地址信息，向所述多個數據傳送路的其他的數據傳送路輸出，其特征在于，具備傳送幀輸入輸出部，其在所述多個數據傳送路的各個數據傳送路上，與該數據傳送路連接地設置，且各自輸入從與自身連接的數據傳送路輸入的傳送幀，并且將從與所述自身連接的數據傳送路不同的數據傳送路輸入的傳送幀向與所述自身連接的數據傳送路輸出；傳送幀數計數部，其連接于各個所述傳送幀輸入輸出部，包括輸入幀計數器及輸出幀計數器而構成，所述輸入幀計數器對所述傳送幀輸入輸出部從所述數據傳送路輸入的傳送幀數進行計數，所述輸出幀計數器對所述傳送幀輸入輸出部向所述數據傳送路輸出的傳送幀數進行計數；障礙檢測部，其在各個所述傳送幀數計數部中，每隔規定時間間隔收集由所述輸入幀計數器及所述輸出幀計數器分別計數的輸入幀數及輸出幀數，當所述收集的輸出幀數的總和大于所述收集的輸入幀數的總和與規定的正的常數相加后的值時，判定所述節點裝置中存在障礙。
2. 根據權利要求l所述的節點裝置，其特征在于，在所述傳送幀數計數部中，所述輸入幀計數器及所述輸出幀計數器分 別對由所述傳送幀輸入輸出部輸入或輸出的傳送幀中、該傳送幀的規定區 域與事先確定的規定的值一致的傳送幀進行計數。
3. —種節點裝置，其將從多個數據傳送路之一的數據傳送路輸入的 傳送幀，根據在該傳送幀中包含的地址信息，向所述多個數據傳送路的其 他的數據傳送路輸出，其特征在于，具備傳送幀輸入輸出部，其在所述多個數據傳送路的各個數據傳送路上， 與該數據傳送路連接地設置，且各自輸入從與自身連接的數據傳送路輸入 的傳送幀，并且將從與所述自身連接的數據傳送路不同的數據傳送路輸入 的傳送幀向與所述自身連接的數據傳送路輸出；傳送幀數計數部，其連接于各個所述傳送幀輸入輸出部，包括輸出幀 計數器而構成，所述輸出幀計數器對由所述傳送幀輸入輸出部向所述數據傳送路輸出的傳送幀數中、該傳送幀的規定的區域與事先確定的規定的值 不一致的傳送幀數進行計數；障礙檢測部，其在各個所述傳送幀數計數部中，每隔規定時間間隔收 集由所述輸出幀計數器計數的輸出幀數，當所述收集的輸出幀數的任一個 大于規定的正的常數時，判定所述節點裝置中存在障礙。
4. 一種障礙檢測方法，其是節點裝置中的障礙檢測方法，該節點裝 置將從多個數據傳送路之一的數據傳送路輸入的傳送幀，根據在該傳送幀 中包含的地址信息，向所述多個數據傳送路的其他的數據傳送路輸出，其 特征在于，所述節點裝置具備傳送幀輸入輸出部，其在所述多個數據傳送路的 各個數據傳送路上，與該數據傳送路連接地設置，且各自輸入從與自身連 接的數據傳送路輸入的傳送幀，并且將從與所述自身連接的數據傳送路不 同的數據傳送路輸入的傳送幀向與所述自身連接的數據傳送路輸出；傳送幀數計數部，其連接于各個所述傳送幀輸入輸出部，包括輸入幀 計數器及輸出幀計數器而構成，所述輸入幀計數器對所述傳送幀輸入輸出 部從所述數據傳送路輸入的傳送幀數進行計數，所述輸出幀計數器對所述 傳送幀輸入輸出部向所述數據傳送路輸出的傳送幀數進行計數；以及障礙檢測部，其檢測所述節點裝置的障礙，所述障礙檢測部在各個所述傳送幀數計數部中，每隔規定時間間隔收 集由所述輸入幀計數器及所述輸出幀計數器分別計數的輸入幀數及輸出 幀數，當所述收集的輸出幀數的總和大于所述收集的輸入幀數的總和與規 定的正的常數相加后的值時，判定所述節點裝置中存在障礙。
5. 根據權利要求4所述的障礙檢測方法，其特征在于， 在所述傳送幀數計數部中，所述輸入幀計數器及所述輸出幀計數器分別對由所述傳送幀輸入輸出部輸入或輸出的傳送幀中、該傳送幀的規定區 域與事先確定的規定的值一致的傳送幀進行計數。
6. —種障礙檢測方法，其是節點裝置中的障礙檢測方法，該節點裝 置將從多個數據傳送路之一的數據傳送路輸入的傳送幀，根據在該傳送幀 中包含的地址信息，向所述多個數據傳送路的其他的數據傳送路輸出，其特征在于，具備傳送幀輸入輸出部，其在所述多個數據傳送路的各個數據傳送路上， 與該數據傳送路連接地設置，且各自輸入從與自身連接的數據傳送路輸入 的傳送幀，并且將從與所述自身連接的數據傳送路不同的數據傳送路輸入 的傳送幀向與所述自身連接的數據傳送路輸出；傳送幀數計數部，其連接于各個所述傳送幀輸入輸出部，包括輸出幀 計數器而構成，所述輸出幀計數器對由所述傳送幀輸入輸出部向所述數據 傳送路輸出的傳送幀數中、該傳送幀的規定的區域與事先確定的規定的值 不一致的傳送幀數進行計數；障礙檢測部，其檢測所述節點裝置的障礙，所述障礙檢測部，其在各個所述傳送幀數計數部中，每隔規定時間間 隔收集由所述輸出幀計數器計數的輸出幀數，當所述收集的輸出幀數的任一個大于規定的正的常數時，判定所述節 點裝置中存在障礙。
全文摘要
本發明提供一種節點裝置及障礙檢測方法，其不限制傳送性能，并防止廣播風暴。在各端口控制部(21)中，輸入幀計數器(214)對從端口輸入端子(24)輸入的幀數進行計數，輸出幀計數器(218)對從端口輸出端子(25)輸出的幀數進行計數。計數值收集部(233)每隔規定的時間間隔從各端口控制部(21)收集由輸入幀計數器(214)計數的輸入幀數，和由輸出幀計數器(218)計數的輸出幀數。障礙判定部(234)對收集的輸入幀數的總和與輸出幀數的總和進行比較，當該輸出幀數的總和大于輸入幀數的總和與規定的正的常數相加后的值時，判定節點裝置(2)中存在障礙。
文檔編號H04L12/56GK101335656SQ20081011029
公開日2008年12月31日 申請日期2008年6月26日 優先權日2007年6月26日
發明者中野義弘, 住谷浩二, 沖林久德, 益子英昭, 西村卓真, 鈴木健司 申請人:株式會社日立制作所