專利名稱：環(huán)連接控制電路及方法、環(huán)式交換集線器及以太網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以太網(wǎng)(注冊(cè)商標(biāo))通信技術(shù)，特別是使用了多個(gè)子環(huán)的環(huán)式以太網(wǎng)
通信技術(shù)。
背景技術(shù)：
在對(duì)大廈設(shè)備和工廠設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的監(jiān)控系統(tǒng)中，將具有信息收集功能和控制功 能等各種功能的通信設(shè)備作為節(jié)點(diǎn)經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，并基于來自這些節(jié)點(diǎn)的信息， 利用中央監(jiān)視裝置對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。在這樣的監(jiān)控系統(tǒng)中，使用以太網(wǎng)作為通信網(wǎng)絡(luò)。
在以太網(wǎng)中，在連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，基本是將各節(jié)點(diǎn)分別與集線器和開關(guān)連接的星 形布線方式。這樣的星形布線方式，雖然適合于規(guī)模比較小的辦公環(huán)境，但不一定適合于大 廈設(shè)備和工廠設(shè)備等大規(guī)模的設(shè)備。其原因在于，在星形布線方式中，必須分別將集線器和 開關(guān)經(jīng)由單獨(dú)的布線與各節(jié)點(diǎn)連接，因此在大范圍設(shè)置節(jié)點(diǎn)時(shí)，會(huì)使連接節(jié)點(diǎn)間的布線復(fù) 雜化，從而增大布線施工和維修的作業(yè)負(fù)擔(dān)。 在這樣的以太網(wǎng)中，提出有用環(huán)狀布線方式來連接各節(jié)點(diǎn)的以太網(wǎng)開關(guān)。該環(huán)式 以太網(wǎng)開關(guān)，是利用解除因通信線路中存在的環(huán)狀拓?fù)湟鸬耐ㄐ佩e(cuò)誤的STP(生成樹協(xié) 議-Spanning Tree Protocol/IEEE 802. ID)功能，和將其改進(jìn)了的RSTP (快速STP :R即id STP/IEEE 802. lw)功能等網(wǎng)絡(luò)控制功能，并經(jīng)由連接布線將多個(gè)節(jié)點(diǎn)連接成環(huán)狀的中繼裝 置。通過在每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置這些環(huán)式以太網(wǎng)開關(guān)，因而能夠用環(huán)狀布線方式來連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)， 從而也能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的冗余化。 圖7是典型的環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成例。在此，多個(gè)節(jié)點(diǎn)N經(jīng)由環(huán)式以太網(wǎng)開關(guān) 被連接到環(huán)L。通常，在以太網(wǎng)開關(guān)所搭載的RSTP和STP等的網(wǎng)絡(luò)控制功能中，是從環(huán)連接 的節(jié)點(diǎn)中選擇一個(gè)根節(jié)點(diǎn)R，通過在該根節(jié)點(diǎn)R與其它的節(jié)點(diǎn)之間交換被稱為BPUD(Bridge Protocol Data Unit :網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元)的網(wǎng)絡(luò)控制信息，并基于節(jié)點(diǎn)間的環(huán)成本來設(shè)定 樹形拓?fù)涞默F(xiàn)用類通信路徑。 此時(shí)，對(duì)于現(xiàn)用類通信路徑以外的無需路徑，通過阻塞該節(jié)點(diǎn)的端口 ，而設(shè)定為故 障時(shí)的后備類通信路徑。 在圖7中，作為從根節(jié)點(diǎn)R到節(jié)點(diǎn)Nl的路徑，可以考慮左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)。此時(shí)，在左轉(zhuǎn) 的成本低于右轉(zhuǎn)的成本時(shí)，選擇左轉(zhuǎn)的路徑作為現(xiàn)用類通信路徑。因此，從節(jié)點(diǎn)Nl到節(jié)點(diǎn) N2的路徑成為無需路徑，在處于該無需路徑的端點(diǎn)的任意一方的節(jié)點(diǎn)Nl或節(jié)點(diǎn)N2被阻塞。 因此，由環(huán)狀拓?fù)錁?gòu)成的原來的環(huán)L，變更為由從根節(jié)點(diǎn)R到節(jié)點(diǎn)Nl及節(jié)點(diǎn)N2的兩個(gè)分支 路徑構(gòu)成的樹形拓?fù)洹?由此，即使是物理地形成環(huán)狀拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)，也能避免產(chǎn)生數(shù)據(jù)回路。另外，在任何 節(jié)點(diǎn)，在不能接收從根節(jié)點(diǎn)R定期發(fā)送的BPUD時(shí)，可以判斷為在根節(jié)點(diǎn)R與該節(jié)點(diǎn)之間的 路徑發(fā)生了故障。此時(shí)，從該節(jié)點(diǎn)向與根節(jié)點(diǎn)R的反方向發(fā)送再構(gòu)筑請(qǐng)求。根據(jù)該再構(gòu)筑 請(qǐng)求的接收，阻塞的節(jié)點(diǎn)解除該阻塞。由此，利用被阻塞的后備類通信路徑，再構(gòu)筑新的通 信路徑。
因此，在圖7的例子中，在地點(diǎn)P發(fā)生了故障時(shí)，從節(jié)點(diǎn)N3發(fā)送再構(gòu)筑請(qǐng)求，并由
節(jié)點(diǎn)Nl來解除地點(diǎn)B的阻塞，從而再構(gòu)筑從根節(jié)點(diǎn)R到節(jié)點(diǎn)N3的新的路徑。 在利用該環(huán)式以太網(wǎng)開關(guān)，將大廈設(shè)備和工廠設(shè)備等所使用的大規(guī)模以太網(wǎng)用一
個(gè)環(huán)來實(shí)現(xiàn)時(shí)，由于所有的節(jié)點(diǎn)共用一個(gè)環(huán)，因此降低作為系統(tǒng)的可靠性。 以往，作為解決這樣的課題的技術(shù)，提出有將各節(jié)點(diǎn)分配連接于多個(gè)子環(huán)，利用一
般的交換集線器將這些子環(huán)相互連接的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)1等)。由此，由于將風(fēng)
險(xiǎn)分散到各子環(huán)，因此作為系統(tǒng)可靠性得到改善。 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2006-174422號(hào)公報(bào)。 在這樣的現(xiàn)有技術(shù)中，由于在物理上獨(dú)立的子環(huán)經(jīng)由一般的交換集線器而連接，因此不僅用戶數(shù)據(jù)而且網(wǎng)絡(luò)控制用數(shù)據(jù)也能夠在子環(huán)間相互通信。即，不僅是數(shù)據(jù)通信即使在網(wǎng)絡(luò)控制上也能形成一個(gè)域。 因此，根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)，由于在任何子環(huán)發(fā)生的故障都向其它子環(huán)傳播，即使在正常的子環(huán)中也因網(wǎng)絡(luò)控制功能而執(zhí)行通信路徑的再構(gòu)筑動(dòng)作，因此存在暫時(shí)阻礙正常的子環(huán)所連接的節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通信這樣的問題。 圖8是現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)式以太網(wǎng)的構(gòu)成例。在此，構(gòu)成有三個(gè)子環(huán)L1 L3，且分別連接于交換集線器。該交換集線器，與搭載于節(jié)點(diǎn)的RSTP和STP等網(wǎng)絡(luò)控制功能相對(duì)應(yīng)，具有在子環(huán)LI L3間轉(zhuǎn)送該網(wǎng)絡(luò)控制功能中使用的BPUD和再構(gòu)筑請(qǐng)求的功能。
由此，在網(wǎng)絡(luò)控制功能上，將子環(huán)LI L3看成一個(gè)環(huán)，從子環(huán)LI的根節(jié)點(diǎn)R發(fā)送的BPUD，也被轉(zhuǎn)送到其它子環(huán)L2、 L3。 在此，例如在環(huán)LI的地點(diǎn)P發(fā)生了故障時(shí)，從節(jié)點(diǎn)N3向節(jié)點(diǎn)N2發(fā)送再構(gòu)筑請(qǐng)求，并解除節(jié)點(diǎn)Nl和節(jié)點(diǎn)N2之間的地點(diǎn)B的阻塞。由此，利用連接被阻塞的節(jié)點(diǎn)Nl和N2的后備類通信路徑，來再構(gòu)筑從根節(jié)點(diǎn)R到節(jié)點(diǎn)Nl的新的通信路徑。 此時(shí)，為了再構(gòu)筑新的通信路徑，而在發(fā)生故障的子環(huán)L1以外的子環(huán)L2、 L3所連接的各節(jié)點(diǎn)中也進(jìn)行再構(gòu)筑動(dòng)作，因此在正常的子環(huán)所連接的節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通信暫時(shí)被阻塞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決這樣的課題所做出的，目的在于提供一種在任何子環(huán)發(fā)生故障時(shí)，都能夠維持在正常的子環(huán)下的數(shù)據(jù)通信的環(huán)連接控制電路、環(huán)式以太網(wǎng)開關(guān)、環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)以及環(huán)連接控制方法。 為了實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明涉及的環(huán)連接控制電路，連接將多個(gè)通信設(shè)備串聯(lián)連接成環(huán)狀的子環(huán)與交換集線器，其特征在于，具備第一 MAC處理部，其與子環(huán)的一端連接，并在與通信設(shè)備之間接收發(fā)送MAC幀；第二 MAC處理部，其與子環(huán)的另一端連接，并在與通信設(shè)備之間接收發(fā)送MAC幀；STP處理部，其與第一和第二 MAC處理部連接，基于生成樹協(xié)議進(jìn)行對(duì)子環(huán)的冗余化控制處理；第三MAC處理部，其與交換集線器連接，并接收發(fā)送MAC幀；轉(zhuǎn)送處理部，其將分別由第一 MAC處理部、第二 MAC處理部以及第三MAC處理部接收到的MAC幀，基于該MAC幀中所包含的目的地信息，向第一 MAC處理部、第二 MAC處理部以及第三MAC處理部中的任意一個(gè)轉(zhuǎn)送，第一和第二 MAC處理部，在從子環(huán)接收到與子環(huán)相關(guān)的包括冗余化控制處理用的控制信息的MAC幀時(shí)，限制該MAC幀向轉(zhuǎn)送處理部輸出，并且將該MAC幀向STP處理部輸出。 另外，本發(fā)明涉及的環(huán)式交換集線器，其特征在于，具備多個(gè)上述環(huán)連接控制電路，它們分別與將多個(gè)通信設(shè)備串聯(lián)連接成環(huán)狀的單獨(dú)的子環(huán)連接；開關(guān)部，其分別與這些環(huán)連接控制電路的第三MAC處理部連接，并將由這些環(huán)連接控制電路從各個(gè)子環(huán)接收到的MAC幀，基于該MAC幀中所包含的目的地信息，向這些環(huán)連接控制電路中的任意一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)送。 另外，本發(fā)明涉及的環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)，是使用將多個(gè)通信設(shè)備串聯(lián)連接成環(huán)狀的多個(gè)子環(huán)，來實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備間的以太網(wǎng)通信的環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)，具備多個(gè)上述環(huán)式交換集線器，它們分別與將多個(gè)通信設(shè)備串聯(lián)連接成環(huán)狀的單獨(dú)的子環(huán)連接；和一個(gè)主環(huán)，其將這些環(huán)式交換集線器連接成環(huán)狀。 另外，本發(fā)明涉及的另一環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)，是使用將多個(gè)通信設(shè)備連接成環(huán)狀的多個(gè)子環(huán)，來實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備間的以太網(wǎng)通信的環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)，具備多個(gè)上述環(huán)式交換集線器，它們分別與將多個(gè)通信設(shè)備連接成環(huán)狀的單獨(dú)的子環(huán)連接；交換集線器，其與這些環(huán)式交換集線器分別連接，將由這些環(huán)式交換集線器從各個(gè)子環(huán)接收到的MAC幀相互進(jìn)行交換。 另外，本發(fā)明涉及的環(huán)連接控制方法，是連接將多個(gè)通信設(shè)備連接成環(huán)狀的子環(huán)與交換集線器的環(huán)連接控制方法，具備以下步驟第一 MAC處理步驟，第一 MAC處理部經(jīng)由子環(huán)的一端在與通信設(shè)備之間接收發(fā)送MAC幀；第二 MAC處理步驟，第二 MAC處理部經(jīng)由子環(huán)的另一端在與通信設(shè)備之間接收發(fā)送MAC幀；STP處理步驟，STP處理部，與第一和第二MAC處理部連接，基于生成樹協(xié)議進(jìn)行對(duì)子環(huán)的冗余化控制處理；第三MAC處理步驟，第三MAC處理部在與交換集線器之間接收發(fā)送MAC幀；轉(zhuǎn)送處理步驟，轉(zhuǎn)送處理部將由第一和第二 MAC處理部接收到的來自子環(huán)的MAC幀，與由第三MAC處理部接收到的來自交換集線器的MAC幀相互交換，第一和第二 MAC處理步驟，在從子環(huán)接收到與子環(huán)相關(guān)的包括冗余化控制處理用的控制信息的MAC幀時(shí)，限制該MAC幀向轉(zhuǎn)送處理部輸出，并且將該MAC幀向STP處理部輸出。 根據(jù)本發(fā)明的環(huán)連接控制電路，能夠相對(duì)于經(jīng)由開關(guān)部而連接的其它子環(huán)抑制在子環(huán)的冗余化控制處理的影響。因此，在任何子環(huán)發(fā)生了故障時(shí)，都能夠保持在正常的子環(huán)的數(shù)據(jù)通信。 另外，根據(jù)本發(fā)明的環(huán)式交換集線器，用相互獨(dú)立且單獨(dú)進(jìn)行冗余化控制處理的多個(gè)子環(huán)，能夠構(gòu)筑環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)，能夠提高以太網(wǎng)的實(shí)用性。另外，對(duì)環(huán)數(shù)無限制，因此能夠非常容易地構(gòu)筑大規(guī)模的環(huán)式以太網(wǎng)。另外，通過在開關(guān)部設(shè)置非環(huán)連接用的一般的端口 ，從而能夠連接個(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器等市場(chǎng)出售的以太網(wǎng)連接設(shè)備，因而能夠使以太網(wǎng)的構(gòu)筑具有靈活性。 另外，根據(jù)本發(fā)明的環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)，對(duì)于大廈設(shè)備和工廠設(shè)備等大規(guī)模且大范圍的設(shè)備，也能夠構(gòu)筑具有較高的可靠性的數(shù)據(jù)通信環(huán)境，進(jìn)而構(gòu)筑監(jiān)控系統(tǒng)。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的環(huán)連接控制電路及環(huán)式交換集線器的構(gòu)成的框圖。
圖2是表示故障發(fā)生前的子環(huán)構(gòu)成的說明圖。
圖3是表示故障發(fā)生時(shí)的子環(huán)構(gòu)成的說明圖。
圖4是表示故障發(fā)生后的子環(huán)構(gòu)成的說明圖。 圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成的說明圖。
圖6是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及的環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成的說明圖。
圖7是典型的環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成例。
圖8是現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)式以太網(wǎng)的構(gòu)成例。
附圖標(biāo)記的說明 1、1A、1B、1C、1M...環(huán)式交換集線器；10、10A、10B...環(huán)連接控制電路；11. . . MAC 處理部(第一MAC處理部)；12….MAC處理部(第二MAC處理部)；13.…STP處理部； 14. . . MAC處理部(第三MAC處理部)；15...轉(zhuǎn)送處理部；20...開關(guān)部；30...交換集線 器；31...個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC) ;32...服務(wù)器；33...打印機(jī)；50、51 、52、53、61 、62、63...子環(huán)； 60...主環(huán)。
具體實(shí)施例方式
接下來，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
(第一實(shí)施方式) 首先，參照?qǐng)Dl，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的環(huán)連接控制電路進(jìn)行說明。圖1 是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的環(huán)連接控制電路以及環(huán)式交換集線器的構(gòu)成的框圖。
(環(huán)連接控制電路的構(gòu)成) 該環(huán)連接控制電路10，由形成于半導(dǎo)體芯片上的電子電路構(gòu)成，具有將環(huán)狀地串 聯(lián)連接多個(gè)通信設(shè)備(R、N)的子環(huán)50連接到交換集線器時(shí)的連接控制功能。
在環(huán)連接控制電路10中，作為主要的處理部，設(shè)置有MAC處理部(第一 MAC處理 部)11 、MAC處理部(第二 MAC處理部)12、STP處理部13、MAC處理部(第三MAC處理部)14 以及轉(zhuǎn)送處理部15。 MAC處理部11經(jīng)由環(huán)連接用端口 Pl與子環(huán)50的一端連接，具有以下功能與通 信設(shè)備(R、N)之間接收發(fā)送MAC幀的功能；在從子環(huán)50接收了與子環(huán)50相關(guān)的包括冗余 化控制處理用控制信息的MAC幀時(shí)，限制該MAC幀向轉(zhuǎn)送處理部15輸出的功能；將包括冗 余化控制處理用控制信息的MAC幀向STP處理部13輸出的功能。 MAC處理部12，經(jīng)由環(huán)連接用端口 P2與子環(huán)50的另一端連接，具有以下功能與 通信設(shè)備(R、N)之間接收發(fā)送MAC幀的功能；從子環(huán)50接收了與子環(huán)50相關(guān)的包括冗余 化控制處理用控制信息的MAC幀時(shí)，限制該MAC幀向轉(zhuǎn)送處理部15輸出的功能；將包括冗 余化控制處理用控制信息的MAC幀向STP處理部13輸出的功能。 STP處理部13，分別與MAC處理部11、 12連接，具有基于生成樹協(xié)議(STP)和快速 STP(RSTP)進(jìn)行對(duì)子環(huán)50的冗余化控制處理的功能。該冗余化控制處理，例如有用上述圖 7說明的、現(xiàn)用類通信路徑的設(shè)定處理、以及與在現(xiàn)用類通信路徑發(fā)生故障相對(duì)應(yīng)的向解除 阻塞的后備類通信路徑切換的處理等。 MAC處理部14，與非環(huán)連接用端口 P3連接，具有接收發(fā)送MAC幀的功能。 轉(zhuǎn)送處理部15，具有將分別由MAC處理部11、12、14接收到的MAC幀，基于該MAC幀中包含的目的地信息向這些MAC處理部11、 12、 14中的任意一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)送的功能。 [OO49](環(huán)式交換集線器的構(gòu)成) 接下來，參照?qǐng)Dl，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的環(huán)式交換集線器進(jìn)行說明。
該環(huán)式交換集線器l，是具有將多個(gè)子環(huán)50進(jìn)行相互連接的功能的通信裝置，作 為主要的功能部，設(shè)置有多個(gè)環(huán)連接控制電路IO和開關(guān)部20。 開關(guān)部20，與多個(gè)環(huán)連接控制電路10的MAC處理部14分別連接，并具有以下功
能，即將由這些環(huán)連接控制電路10從各個(gè)子環(huán)50接收到的MAC幀，基于該MAC幀中所包
含的目的地信息，向這些環(huán)連接控制電路10中的任意一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)送。另外，具備非環(huán)連接
用的一般的端口Px。(第一實(shí)施方式的動(dòng)作) 接下來，參照?qǐng)D2 圖4，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的環(huán)連接控制電路10和環(huán) 式交換集線器1的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖2是表示故障發(fā)生前的子環(huán)構(gòu)成的說明圖。圖3是表 示故障發(fā)生時(shí)的子環(huán)構(gòu)成的說明圖。圖4是表示故障發(fā)生后的子環(huán)構(gòu)成的說明圖。
在圖2中，環(huán)式交換集線器l，具有兩個(gè)環(huán)連接控制電路10A、10B，在環(huán)連接控制電 路10A上連接有子環(huán)51，在環(huán)連接控制電路10B上連接有子環(huán)52。 子環(huán)51的一端與環(huán)連接控制電路10A的端口 Pal(Pl)連接，子環(huán)51的另一端與
環(huán)連接控制電路10A的端口 Pa2(P2)連接。另外，子環(huán)52的一端與環(huán)連接控制電路10B的
端口Pbl(Pl)連接，子環(huán)52的另一端與環(huán)連接控制電路10B的端口Pb2(P2)連接。 在子環(huán)51上，從端口 Pa2側(cè)起，依次將節(jié)點(diǎn)Nal、 Na2、 Na3、 Na4串聯(lián)連接成環(huán)狀，
其中節(jié)點(diǎn)Na4為根節(jié)點(diǎn)Ra，在節(jié)點(diǎn)Na2和節(jié)點(diǎn)Na3之間的點(diǎn)Ba處設(shè)定有阻塞。 在子環(huán)52上，從端口 Pb2側(cè)起，依次將節(jié)點(diǎn)Nbl、 Nb2、 Nb3、 Nb4串聯(lián)連接成環(huán)狀，
其中節(jié)點(diǎn)Nb2為根節(jié)點(diǎn)Rb，在節(jié)點(diǎn)Nb3和節(jié)點(diǎn)Nb4之間的點(diǎn)Bb處設(shè)定有阻塞。 對(duì)于這些節(jié)點(diǎn)(通信設(shè)備)，既可以是現(xiàn)場(chǎng)控制器、10模塊、讀卡器等終端控制設(shè)
備，也可以是用于與其它通信協(xié)議的設(shè)備連結(jié)的通信網(wǎng)關(guān)。 如上所述，在環(huán)連接控制電路10A、10B中各自的MAC處理部11、 12中，在從該子環(huán) 接收到與子環(huán)51、52相關(guān)的包括冗余化控制處理用控制信息的MAC幀時(shí)，限制該MAC幀向 轉(zhuǎn)送處理部15輸出，并將包括冗余化控制處理用控制信息的MAC幀向STP處理部13輸出。
因此，從子環(huán)51的根節(jié)點(diǎn)Ra發(fā)送出的BPDU，不向轉(zhuǎn)送處理部15輸出，不經(jīng)由其前 方的開關(guān)部20和環(huán)連接控制電路10B向子環(huán)52轉(zhuǎn)送。另外，來自子環(huán)52的BPUD也不向 子環(huán)51轉(zhuǎn)送。 由此，如圖2所示，在子環(huán)51中，設(shè)定根節(jié)點(diǎn)Ra和阻塞地點(diǎn)Ba，根據(jù)從根節(jié)點(diǎn)Ra 發(fā)送的BPUD，進(jìn)行獨(dú)立于子環(huán)52的單獨(dú)的冗余化控制處理。另外，在子環(huán)52中，設(shè)定根節(jié) 點(diǎn)Rb和阻塞地點(diǎn)Bb，根據(jù)從根節(jié)點(diǎn)Rb發(fā)送的BPUD，進(jìn)行獨(dú)立于子環(huán)51的單獨(dú)的冗余化控 制處理。 因此，例如，如圖3所示，在子環(huán)51中端口Pal和根節(jié)點(diǎn)Ra之間的地點(diǎn)Pa發(fā)生故 障時(shí)，由于在環(huán)連接控制電路10A的STP處理部13無法接收來自根節(jié)點(diǎn)Ra的BPUD，因此， STP處理部13，經(jīng)由與根節(jié)點(diǎn)Ra相反側(cè)的MAC處理部12，從端口 Pa2發(fā)送指示子環(huán)51再構(gòu) 筑的再構(gòu)筑請(qǐng)求。 此時(shí)，在子環(huán)52中，設(shè)定有單獨(dú)的根節(jié)點(diǎn)Rb，并從該根節(jié)點(diǎn)Rb向各節(jié)點(diǎn)Nbl、Nb2、Nb3以及環(huán)連接控制電路10B分發(fā)BPDU。因此，不會(huì)因在子環(huán)51發(fā)生的故障而引起無法接 收BPDU，子環(huán)52的根節(jié)點(diǎn)Rb、節(jié)點(diǎn)Nbl、 Nb3、 Nb4以及環(huán)連接控制電路IOB，能夠不受在子 環(huán)51的故障的影響而繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 另一方面，在子環(huán)51中，如圖4所示，在來自環(huán)連接控制電路10A的再構(gòu)筑請(qǐng)求 中，解除位于節(jié)點(diǎn)Na2、 Na3間的地點(diǎn)Ba的阻塞，而利用連接被阻塞的節(jié)點(diǎn)Na2和節(jié)點(diǎn)Na3 的后備類通信路徑，再構(gòu)筑從根節(jié)點(diǎn)Ra到節(jié)點(diǎn)Na3、 Na2、 Nal的新的通信路徑，從而在子環(huán) 51所連接的各節(jié)點(diǎn)能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 此時(shí)，從環(huán)連接控制電路10A的STP處理部13經(jīng)由MAC處理部12向子環(huán)51發(fā)送 的再構(gòu)筑請(qǐng)求，由于在MAC處理部12中被限制向轉(zhuǎn)送處理部15輸出，因此不會(huì)經(jīng)由其前方 的開關(guān)部20及環(huán)連接控制電路10B向子環(huán)52轉(zhuǎn)送。 因此，在子環(huán)52的各節(jié)點(diǎn)中，不會(huì)根據(jù)來自子環(huán)51的再構(gòu)筑請(qǐng)求進(jìn)行通信路徑的 再構(gòu)筑動(dòng)作，因而不會(huì)因該再構(gòu)筑動(dòng)作而暫時(shí)阻礙子環(huán)52所連接的節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通信。因 此，即使在子環(huán)51發(fā)生了故障時(shí)，也能夠在子環(huán)52中穩(wěn)定地繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 [ooes](第一實(shí)施方式的效果) 這樣，在本實(shí)施方式中，在環(huán)連接控制電路10中，借助MAC處理部11、12，從子環(huán) 50接收到與子環(huán)50相關(guān)的包括冗余化控制處理用控制信息的MAC幀時(shí)，會(huì)限制該MAC幀向 轉(zhuǎn)送處理部15輸出，并且使該MAC幀向STP處理部13輸出，因此能夠相對(duì)于經(jīng)由開關(guān)部20 所連接的其它子環(huán)抑制在子環(huán)50的冗余化控制處理的影響。因此，在任何子環(huán)發(fā)生了故障 時(shí)，都能夠維持在正常的子環(huán)的數(shù)據(jù)通信。 另外，在本實(shí)施方式中，通過使用多個(gè)這樣的環(huán)連接控制電路10，在開關(guān)部20進(jìn) 行中繼連接，而構(gòu)成環(huán)式交換集線器1，因此能夠利用相互獨(dú)立進(jìn)行單獨(dú)的冗余化控制處理 的多個(gè)子環(huán)50，構(gòu)筑環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)，因此能夠提高以太網(wǎng)的實(shí)用性。另外，對(duì)環(huán)數(shù)無限制 因而能夠非常容易地構(gòu)筑大規(guī)模的環(huán)式以太網(wǎng)。 另外，在本實(shí)施方式中，通過在環(huán)式交換集線器l的開關(guān)部20，設(shè)置非環(huán)連接用的 一般的端口Px，從而能夠連接個(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器等市場(chǎng)出售的以太網(wǎng)連接設(shè)備，因而能 夠使以太網(wǎng)的構(gòu)筑具有靈活性。
(第二實(shí)施方式) 接下來，參照?qǐng)D5說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)。圖5是表
示本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成的說明圖。(環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)) 在該環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)100中，設(shè)置有多個(gè)環(huán)式交換集線器1A、1B、1C，它們分別與 將多個(gè)通信設(shè)備串聯(lián)連接成環(huán)狀的單獨(dú)的子環(huán)61、62、63連接；一個(gè)主環(huán)60，其將這些環(huán)式 交換集線器1A、1B、1C連接成環(huán)狀。這些環(huán)式交換集線器1A、1B、1C，由在第一實(shí)施方式中說 明的圖1的環(huán)式交換集線器1構(gòu)成。 子環(huán)61的一端，與環(huán)式交換集線器1A的端口 Pbl (Pl)連接，子環(huán)61的另一端，與 環(huán)式交換集線器1A的端口 Pb2(P2)連接。 另外，子環(huán)62的一端，與環(huán)式交換集線器1B的端口 Pbl (Pl)連接，子環(huán)62的另一 端，與環(huán)式交換集線器1B的端口 Pb2(P2)連接。 另外，子環(huán)63的一端，與環(huán)式交換集線器1C的端口 Pbl (Pl)連接，子環(huán)63的另一端，與環(huán)式交換集線器1C的端口 Pb2(P2)連接。 在子環(huán)61上，從環(huán)式交換集線器1A的端口 Pb2側(cè)起，依次將節(jié)點(diǎn)Nal、 Na2、 Na3、 Na4串聯(lián)連接成環(huán)狀，其中節(jié)點(diǎn)Na4為根節(jié)點(diǎn)Ra，在節(jié)點(diǎn)Na2和節(jié)點(diǎn)Na3之間的點(diǎn)Ba處設(shè) 定有阻塞。 在子環(huán)62上，從環(huán)式交換集線器1B的端口 Pb2側(cè)起，依次將節(jié)點(diǎn)Nbl、 Nb2、 Nb3、 Nb4串聯(lián)連接成環(huán)狀，其中節(jié)點(diǎn)Nb2為根節(jié)點(diǎn)Rb，在節(jié)點(diǎn)Nb3和節(jié)點(diǎn)Nb4之間的點(diǎn)Bb處設(shè)
定有阻塞。 在子環(huán)63上，從環(huán)式交換集線器1C的端口 Pb2側(cè)起，依次將節(jié)點(diǎn)Ncl、 Nc2、 Nc3、 Nc4串聯(lián)連接成環(huán)狀，其中節(jié)點(diǎn)Nc3為根節(jié)點(diǎn)Rc，在節(jié)點(diǎn)Nc4和環(huán)式交換集線器1C之間的 點(diǎn)Bc處設(shè)定有阻塞。 對(duì)于這些節(jié)點(diǎn)(通信設(shè)備)，既可以是現(xiàn)場(chǎng)控制器、10模塊、讀卡器等終端控制設(shè) 備，也可以是用于與其它通信協(xié)議的設(shè)備連結(jié)的通信網(wǎng)關(guān)。 另一方面，環(huán)式交換集線器1A、1B、1C的各端口 Pal、Pa2，相對(duì)于主環(huán)60被串聯(lián)連 接成環(huán)狀，與一般的交換集線器30連接的環(huán)式交換集線器1M的端口 Pal、Pa2，也相對(duì)于主 環(huán)60被串聯(lián)連接成環(huán)狀。 在主環(huán)60中，環(huán)式交換集線器1M為根節(jié)點(diǎn)Rm，在環(huán)式交換集線器1A和環(huán)式交換 集線器1B之間的點(diǎn)Bm處設(shè)定有阻塞。 通過這樣的構(gòu)成，能夠經(jīng)由主環(huán)60對(duì)各環(huán)式交換集線器1A、1B、1C所連接的子環(huán) 61、62、63之間進(jìn)行中繼連接。因此，能夠使相互獨(dú)立進(jìn)行單獨(dú)的冗余化控制處理的多個(gè)子 環(huán)61、62、63，借助同樣獨(dú)立進(jìn)行單獨(dú)的冗余化控制處理的主環(huán)60，而集中到一個(gè)以太網(wǎng)系 統(tǒng)中，從而對(duì)于大廈設(shè)備和工廠設(shè)備等大規(guī)模且大范圍的設(shè)備，也能夠提供具有較高的可 靠性的數(shù)據(jù)通信環(huán)境。 另外，環(huán)式交換集線器1M，在上述圖1的環(huán)式交換集線器1的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，在開 關(guān)部20還具備非環(huán)連接用的端口 Pb，并能夠經(jīng)由該端口 Pb與交換集線器30連接。
因此，如圖5所示，通過將個(gè)人計(jì)算機(jī)PC31 、服務(wù)器32、打印機(jī)33等通信設(shè)備與交 換集線器30連接，從而能夠根據(jù)這些通信設(shè)備，來監(jiān)控子環(huán)61、62、63所連接的各通信設(shè) 備。從而對(duì)于大廈設(shè)備和工廠設(shè)備等大規(guī)模且大范圍的設(shè)備，能夠構(gòu)筑具有較高的可靠性 的監(jiān)控系統(tǒng)。 另外，在本實(shí)施方式中，以借助主環(huán)60將環(huán)式交換集線器1A、 1B、 1C串聯(lián)連接成環(huán) 狀的情況為例進(jìn)行了說明，然而也可以取代主環(huán)60而利用交換集線器30進(jìn)行中繼連接。
由此，在將環(huán)式交換集線器1A、1B、1C配置在比較近的位置時(shí)，能夠不使用環(huán)式交 換集線器1M，就有效地構(gòu)筑監(jiān)控系統(tǒng)。 [oogo](第三實(shí)施方式) 接下來，參照?qǐng)D6說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及的環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)。圖6是表 示本發(fā)明的三實(shí)施方式涉及的環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成的說明圖。 在第二實(shí)施方式中，以借助主環(huán)60將環(huán)式交換集線器1A、1B、1C串聯(lián)連接成環(huán)狀 的情況為例進(jìn)行了說明。在本實(shí)施方式中，說明取代主環(huán)60而將第二實(shí)施方式涉及的環(huán)式 以太網(wǎng)系統(tǒng)中的環(huán)式交換集線器1C，級(jí)聯(lián)連接于環(huán)式交換集線器1B的子環(huán)62的情況。
在本實(shí)施方式涉及的環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)中，子環(huán)61的一端，與環(huán)式交換集線器1A的端口 Pbl(Pl)連接，子環(huán)61的另一端，與環(huán)式交換集線器1A的端口 Pb2(P2)連接。 另外，子環(huán)62的一端，與環(huán)式交換集線器1B的端口 Pbl (Pl)連接，子環(huán)62的另一
端，與環(huán)式交換集線器1B的端口 Pb2(P2)連接。 另外，子環(huán)63的一端，與環(huán)式交換集線器1C的端口 Pbl (Pl)連接，子環(huán)63的另一 端，與環(huán)式交換集線器1C的端口 Pb2(P2)連接。 在子環(huán)61上，從環(huán)式交換集線器1A的端口 Pb2側(cè)起，依次將節(jié)點(diǎn)Nal、 Na2、 Na3、 Na4串聯(lián)連接成環(huán)狀，其中節(jié)點(diǎn)Na4為根節(jié)點(diǎn)Ra，阻塞被設(shè)定在節(jié)點(diǎn)Na2和節(jié)點(diǎn)Na3之間的 點(diǎn)Ba處。 在子環(huán)62上，從環(huán)式交換集線器1B的端口 Pb2側(cè)起，依次將節(jié)點(diǎn)Nbl、 Nb2、 Nb3、 和環(huán)式交換集線器1C的端口 Pa2 (P2) 、Pal (Pl)、以及Nb4串聯(lián)連接成環(huán)狀，其中節(jié)點(diǎn)Nb2為 根節(jié)點(diǎn)Rb，在環(huán)式交換集線器1C的端口 Pal和節(jié)點(diǎn)Nb4之間的點(diǎn)Bb處設(shè)定有阻塞。
在子環(huán)63上，從環(huán)式交換集線器1C的端口 Pb2側(cè)起，依次將節(jié)點(diǎn)Ncl、 Nc2、 Nc3、 Nc4串聯(lián)連接成環(huán)狀，其中節(jié)點(diǎn)Nc3為根節(jié)點(diǎn)Rc，在節(jié)點(diǎn)Nc4和環(huán)式交換集線器1C之間的 點(diǎn)Bc處設(shè)定有阻塞。 對(duì)于這些節(jié)點(diǎn)(通信設(shè)備)，既可以是現(xiàn)場(chǎng)控制器、10模塊、讀卡器等終端控制設(shè) 備，也可以是用于與其它通信協(xié)議的設(shè)備連結(jié)的通信網(wǎng)關(guān)。 另一方面，環(huán)式交換集線器1A、1B的各端口 Pal、 Pa2，相對(duì)于主環(huán)60被環(huán)狀串聯(lián) 連接成環(huán)狀，與一般的交換集線器30連接的環(huán)式交換集線器1M的端口 Pal、Pa2，也相對(duì)于 主環(huán)60被串聯(lián)連接成環(huán)狀。 在主環(huán)60中，環(huán)式交換集線器1M為根節(jié)點(diǎn)Rm，在環(huán)式交換集線器1A和環(huán)式交換 集線器1B之間的點(diǎn)Bm處設(shè)定有阻塞。 由此，無需將主環(huán)60與所有的環(huán)式交換集線器1A、 1B、 1C連接，只將設(shè)置位置比較 近的環(huán)式交換集線器1A、 1B用主環(huán)60連接即可。 因此，即使是大廈設(shè)備和工廠設(shè)備等大規(guī)模且大范圍的設(shè)備，也能夠根據(jù)環(huán)式交 換集線器1的設(shè)置位置，有效且靈活地構(gòu)筑具有較高的可靠性的監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信環(huán) 境。
權(quán)利要求
一種環(huán)連接控制電路，連接將多個(gè)通信設(shè)備串聯(lián)連接成環(huán)狀的子環(huán)與交換集線器，該環(huán)連接控制電路的特征在于，具備第一MAC處理部，其與上述子環(huán)的一端連接，并與上述通信設(shè)備之間接收發(fā)送MAC幀；第二MAC處理部，其與上述子環(huán)的另一端連接，并與上述通信設(shè)備之間接收發(fā)送MAC幀；STP處理部，其與上述第一和第二MAC處理部連接，基于生成樹協(xié)議進(jìn)行對(duì)上述子環(huán)的冗余化控制處理；第三MAC處理部，其與上述交換集線器連接，并接收發(fā)送MAC幀；轉(zhuǎn)送處理部，其將分別由上述第一MAC處理部、上述第二MAC處理部以及上述第三MAC處理部接收到的MAC幀，基于該MAC幀中所包含的目的地信息，向上述第一MAC處理部、上述第二MAC處理部以及上述第三MAC處理部中的任意一個(gè)轉(zhuǎn)送，上述第一和第二MAC處理部，在從上述子環(huán)接收到與上述子環(huán)相關(guān)的包括冗余化控制處理用的控制信息的MAC幀時(shí)，限制該MAC幀向上述轉(zhuǎn)送處理部輸出，并且將該MAC幀向STP處理部輸出。
2. —種環(huán)式交換集線器，其特征在于，具備多個(gè)權(quán)利要求1所述的環(huán)連接控制電路，它們分別與將多個(gè)通信設(shè)備串聯(lián)連接成環(huán)狀 的單獨(dú)的子環(huán)連接；開關(guān)部，其分別與這些環(huán)連接控制電路的第三MAC處理部連接，并將由這些環(huán)連接控 制電路從各個(gè)子環(huán)接收到的MAC幀，基于該MAC幀中所包含的目的地信息，向這些環(huán)連接控 制電路中的任意一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)送。
3. —種環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)，使用將多個(gè)通信設(shè)備串聯(lián)連接成環(huán)狀的多個(gè)子環(huán)，來實(shí)現(xiàn)上 述通信設(shè)備間的以太網(wǎng)通信，該環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)的特征在于，具備多個(gè)權(quán)利要求2所述的環(huán)式交換集線器，它們分別與將多個(gè)通信設(shè)備串聯(lián)連接成環(huán)狀 的單獨(dú)的子環(huán)連接；一個(gè)主環(huán)，其將這些環(huán)式交換集線器連接成環(huán)狀。
4. 一種環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)，使用將多個(gè)通信設(shè)備連接成環(huán)狀的多個(gè)子環(huán)，來實(shí)現(xiàn)上述通 信設(shè)備間的以太網(wǎng)通信，該環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)的特征在于，具備多個(gè)權(quán)利要求2所述的環(huán)式交換集線器，它們分別與將多個(gè)通信設(shè)備連接成環(huán)狀的單 獨(dú)的子環(huán)連接；交換集線器，其與這些環(huán)式交換集線器分別連接，將由這些環(huán)式交換集線器從各個(gè)子 環(huán)接收到的MAC幀相互進(jìn)行交換。
5. —種環(huán)連接控制方法，連接將多個(gè)通信設(shè)備連接成環(huán)狀的子環(huán)與交換集線器，其特 征在于，具備第一 MAC處理步驟，第一 MAC處理部經(jīng)由上述子環(huán)的一端與上述通信設(shè)備之間接收發(fā) 送MAC幀；第二 MAC處理步驟，第二 MAC處理部經(jīng)由上述子環(huán)的另一端與上述通信設(shè)備之間接收 發(fā)送MAC幀；STP處理步驟，STP處理部與上述第一和第二 MAC處理部連接，基于生成樹協(xié)議進(jìn)行對(duì) 上述子環(huán)的冗余化控制處理；第三MAC處理步驟，第三MAC處理部與上述交換集線器之間接收發(fā)送MAC幀； 轉(zhuǎn)送處理步驟，轉(zhuǎn)送處理部將由上述第一和第二 MAC處理部接收到的來自上述子環(huán)的MAC幀，與由上述第三MAC處理部接收到的來自上述交換集線器的MAC幀相互交換，第一和第二 MAC處理步驟，在從上述子環(huán)接收到與上述子環(huán)相關(guān)的包括冗余化控制處理用的控制信息的MAC幀時(shí)，限制該MAC幀向上述轉(zhuǎn)送處理部輸出，并且將該MAC幀向上述STP處理部輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種環(huán)連接控制電路、環(huán)式以太網(wǎng)開關(guān)、環(huán)式以太網(wǎng)系統(tǒng)以及環(huán)連接控制方法。該環(huán)連接控制電路在任何子環(huán)產(chǎn)生了故障時(shí)，都能保持在正常的子環(huán)中的數(shù)據(jù)通信。在環(huán)連接控制電路(10)中，在經(jīng)由MAC處理部(11、12)，從子環(huán)(50)接收到與子環(huán)(50)相關(guān)的包括冗余化控制處理用控制信息的MAC幀時(shí)，限制該MAC幀向轉(zhuǎn)送處理部(15)輸出，并且使該MAC幀向STP處理部(13)輸出。
文檔編號(hào)H04L12/02GK101729261SQ20091020918
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者清田淳, 蔣偉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社山武