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KR101093310B1 - 링형 이더넷 시스템, 링형 스위치, 링 접속 제어 회로, 링형 이더넷 시스템 제어 방법, 링형 스위치 제어 방법, 및 링 접속 제어 방법 - Google Patents

링형 이더넷 시스템, 링형 스위치, 링 접속 제어 회로, 링형 이더넷 시스템 제어 방법, 링형 스위치 제어 방법, 및 링 접속 제어 방법 Download PDF

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KR101093310B1
KR101093310B1 KR20100009543A KR20100009543A KR101093310B1 KR 101093310 B1 KR101093310 B1 KR 101093310B1 KR 20100009543 A KR20100009543 A KR 20100009543A KR 20100009543 A KR20100009543 A KR 20100009543A KR 101093310 B1 KR101093310 B1 KR 101093310B1
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KR
South Korea
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ring
switch
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mac
connection control
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웨이 지앙
아츠시 세이타
히데키 다시로
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가부시키가이샤 야마다케
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Abstract

본 발명은 링형 스위치에서 장해가 발생한 경우라도, 서브 링 간의 이더넷 통신을 유지하는 것을 과제로 한다.
2개의 서브 링(51, 52)을 접속하는 링형 스위치(10X, 10Y)를 마련하고, 이들 링형 스위치(10X, 10Y)에서, 서로 교환된 자기와 상대의 동작 상태에 기초하여 이중화 제어 처리를 행함으로써, 한 쪽이 현용계로서 동작하여 서브 링(51, 52) 간을 중계 접속하며, 다른 쪽이 대기계로서 동작하여 서브 링(51, 52) 간의 중계 접속을 정지한다.

Description

링형 이더넷 시스템, 링형 스위치, 링 접속 제어 회로, 링형 이더넷 시스템 제어 방법, 링형 스위치 제어 방법, 및 링 접속 제어 방법{RING-SHAPED ETHERNET SYSTEM, RING-SHAPED SWITCH, RING CONNECTION CONTROL CIRCUIT, RING-SHAPED ETHERNET SYSTEM CONTROL METHOD, RING-SHAPED SWITCH CONTROL METHOD, AND RING CONNECTION CONTROL METHOD}
본 발명은 이더넷(등록 상표) 통신 기술에 관한 것으로, 특히 복수의 서브 링을 이용한 링형 이더넷 통신 기술에 관한 것이다.
빌딩 설비나 플랜트 설비를 감시 제어하는 감시 제어 시스템에서는, 정보 수집 기능이나 제어 기능 등의 각종 기능을 갖는 통신 기기를 노드로 하여 통신 네트워크를 개재시켜 접속하고, 이들 노드로부터의 정보에 기초하여 중앙 감시 장치에서 각각의 설비를 감시 제어하는 것으로 되어 있다. 이러한 감시 제어 시스템에서는, 통신 네트워크로서 이더넷이 이용되고 있다.
이더넷에서는, 복수의 노드를 접속할 때, 허브나 스위치에 각 노드를 각각 접속하는 스타 배선 방식이 기본이다. 이러한 스타 배선 방식은, 비교적 규모가 작은 사무실 환경에는 적합하지만, 빌딩 설비나 플랜트 설비 등의 대규모인 설비에는 반드시 적합하다고는 할 수 없다. 그 이유로서는, 스타 배선 방식에서는, 허브나 스위치와 각 노드를 각각 개별의 배선을 개재시켜 접속할 필요가 있어, 광범위에 걸쳐 노드가 설치되어 있는 경우에는, 노드 간을 연결하는 배선이 복잡화되어, 배선 공사나 메인터넌스의 작업 부담이 증대하기 때문이다.
이러한 이더넷에서, 각 노드를 교섭 배선 방식으로 접속하는 링형 이더넷이 제안되어 있다. 이 링형 이더넷은, 통신 경로 내에 존재하는 링 토폴로지에 의한 통신 에러를 회피하는 STP(스패닝 트리 프로토콜: Spanning Tree Protocol/IEEE 802.1 D) 기능이나, 이를 개량한 RSTP(래피드 STP: Rapid STP/IEEE 802.1 w) 기능 등의 네트워크 제어 기능을 이용하여, 시스템의 용장화(冗長化)를 실현하는 것이 가능해진다.
도 9는 전형적인 링형 이더넷 시스템의 구성예이다. 여기서는, 복수의 노드(N)가 링형 이더넷 스위치를 개재시켜 링(L)에 접속되어 있다. 통상, 이더넷 스위치에 탑재되어 있는 RSTP나 STP 등의 네트워크 제어 기능에서는, 링 접속되어 있는 노드 중에서 1개의 루트 노드(R)를 선택하고, 이 루트 노드(R)와 다른 노드 사이에서 BPDU(Bridge Protocol Data Unit)라고 불리는 네트워크 제어 정보를 교환함으로써, 노드 간의 링 비용에 기초하여 트리 토폴로지의 현용계(現用系) 통신 경로를 설정한다.
이때, 현용계 통신 경로 이외의 불필요한 경로에 대해서는, 해당 노드의 포트를 블로킹함으로써, 장해 시의 백업계 통신 경로로서 설정한다.
도 9의 예에서는, 루트 노드(R)에서 노드(N1)까지의 경로로서, 좌회전과 우회전이 생각된다. 이때, 우회전의 비용보다 좌회전의 비용이 낮은 경우, 좌회전의 경로가 현용계 통신 경로로서 선택된다. 따라서, 노드(N1)에서 노드(N2)까지의 경로는 불필요한 경로가 되어, 이 불필요한 경로의 끝점에 있는 어느 한 쪽의 노드(N1) 또는 노드(N2)에서 블로킹된다. 이 때문에, 링 토폴로지로 이루어지는 원래의 링(L)이, 루트 노드(R)에서 노드(N1) 및 노드(N2)까지의 2개의 분기 경로로 이루어지는 트리 토폴로지로 변경된다.
이에 따라, 물리적으로 링 토폴로지를 형성하고 있는 네트워크여도, 데이터 루프의 발생이 회피된다. 또한, 어느 하나의 노드에서, 루트 노드(R)로부터 정기적으로 송신되는 BPDU를 수신할 수 없어진 경우, 루트 노드(R)와 해당 노드 사이의 경로에서 장해가 발생하였다고 판단할 수 있다. 이러한 경우, 해당 노드로부터 루트 노드(R)와는 역방향으로 재구축 요구가 송신된다. 이 재구축 요구의 수신에 따라, 블로킹하고 있는 노드는, 해당 블로킹을 해소한다. 이에 따라, 블로킹되어 있던 백업계 통신 경로가 이용되어, 새로운 통신 경로가 재구축된다.
따라서, 도 9의 예에서는, 지점(P)에서 장해가 발생한 경우, 노드(N3)로부터 재구축 요구가 송신되고, 노드(N1)에 의해 지점(B)의 블로킹이 해소되어, 루트 노드(R)에서 노드(N3)까지의 새로운 경로가 재구축된다.
이 링형 이더넷을 이용하여, 빌딩 설비나 플랜트 설비 등에서 이용되는 대규모 이더넷을 1개의 링으로 실현한 경우, 모든 노드가 1개의 링을 공유하기 때문에, 시스템으로서 신뢰성이 저하한다.
이러한 과제를 해결하는 기술로서, 각 노드를 복수의 서브 링으로 분할하여 접속하고, 일반적인 스위칭 허브를 이용하여 이들 서브 링을 상호 접속하는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 등 참조). 이에 따라, 리스크가 각 서브 링에 분산되기 때문에, 시스템으로서 신뢰성이 개선된다.
이러한 종래 기술에서는, 물리적으로는 독립하고 있는 서브 링이 일반적인 스위칭 허브를 개재시켜 접속되어 있기 때문에, 서브 링 간에서 사용자 데이터뿐만 아니라 네트워크 제어용 데이터에 대해서도 상호 통신 가능하게 된다. 즉, 이더넷 통신뿐만 아니라 네트워크 제어 상에서도 1개의 도메인을 형성하게 된다.
따라서, 상기 종래 기술에 따르면, 임의의 서브 링에서 발생한 장해가 다른 서브 링에 전파하여, 정상적인 서브 링에서도 네트워크 제어 기능에 의한 통신 경로의 재구축 동작이 실행되기 때문에, 정상적인 서브 링에 접속되어 있는 노드 간에서의 이더넷 통신을 일시적으로 저해한다고 하는 문제점이 있었다.
도 10은 종래 기술에 따른 링형 이더넷의 구성예이다. 여기서는, 3개의 서브 링(L1∼L3)이 구성되어, 각각 스위칭 허브에 접속되어 있다. 이 스위칭 허브는, 노드에 탑재되어 있는 RSTP나 STP 등의 네트워크 제어 기능에 대응하고 있고, 이 네트워크 제어 기능에서 이용하는 BPDU나 재구축 요구를 서브 링(L1∼L3) 간에서 전송하는 기능을 가지고 있다.
이에 따라, 네트워크 제어 기능 상, 서브 링(L1∼L3)이 1개의 링으로 간주되어 있고, 서브 링(L1)의 루트 노드(R)로부터 송신된 BPDU가, 다른 서브 링(L2, L3)에도 전송된다.
여기서, 예컨대 링(L1)의 지점(P)에서 장해가 발생한 경우, 노드(N1)로부터 노드(N2)에 재구축 요구가 송신되어, 노드(N1)와 노드(N2) 사이에 있는 지점(B)에서의 블로킹이 해소된다. 이에 따라, 블로킹되어 있던 노드(N1)와 노드(N2)를 연결하는 백업계 통신 경로가 이용되어, 루트 노드(R)에서 노드(N1)까지의 새로운 통신 경로가 재구축된다.
이때, 새로운 통신 경로를 재구축하기 위해, 장해가 발생한 서브 링(L1) 이외의 서브 링(L2, L3)에 접속되어 있는 각 노드에서도 재구축 동작이 행해지기 때문에, 정상적인 서브 링에 접속되어 있는 노드 간에서의 이더넷 통신이 일시적으로 저해되어 버린다.
특허문헌1:일본특허공개제2006-174422호공보
전술한 바와 같은 종래 기술의 과제를 해결하는 관련 기술로서, 링 접속 제어 회로에서, 용장화 제어 처리용의 제어 정보를 포함하는 MAC 프레임을 서브 링으로부터 수신한 경우, 해당 MAC 프레임에 대하여 다른 서브 링으로의 출력을 규제하는 방법이 고려된다.
도 11은 관련 기술에 따른 링형 스위치를 갖는 링형 이더넷의 구성예이다. 이 링형 스위치(60)에서는, 2개의 서브 링(51, 52)에 대응하여 마련된 링 접속 제어 회로(61A, 61B)가 스위치부(62)를 개재시켜 접속되어 있다.
링 접속 제어 회로(61A, 61B)에서, 서브 링(51, 52)에 관한 용장화 제어 처리용의 제어 정보를 포함하는 MAC 프레임을 서브 링(51, 52)의 일단의 포트로부터 수신한 경우, 해당 MAC 프레임에 대하여 스위치부(62)로의 출력을 규제하고, 해당 MAC 프레임을 서브 링(51, 52)의 타단의 포트에 출력한다.
이에 따라, 스위치부(62)를 개재시켜 접속되어 있는 다른 서브 링에 대하여, 서브 링(51, 52)에서의 용장화 제어 처리의 영향을 억지할 수 있다. 이 때문에, 임의의 서브 링에서 장해가 발생한 경우라도, 정상적인 서브 링에서의 이더넷 통신을 유지할 수 있다.
그러나, 이러한 관련 기술에서는, 링형 스위치가 서브 링 간의 중개를 담당하고 있기 때문에, 이더넷 전체로서 매우 크리티컬(critical)한 회로 구성으로 되어 있다. 따라서, 이 링형 스위치에서 장해가 발생한 경우, 서브 링 간의 통신이 단절되어 버린다고 하는 문제점이 있었다. 특히, 대규모인 링형 이더넷의 경우, 메인 링 상의 링형 스위치에서 장해가 발생한 경우, 해당 메인 링에 접속되어 있는 다른 서브 링의 각 노드와 통신을 할 수 없게 된다. 따라서, 이러한 관련 기술에서는, 링형 이더넷에서 충분한 신뢰성을 얻을 수는 없다.
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위한 것으로, 링형 스위치에서 장해가 발생한 경우라도, 서브 링 간의 이더넷 통신을 유지할 수 있는 링형 이더넷 시스템, 링형 스위치, 링 접속 제어 회로, 링형 이더넷 시스템 제어 방법, 링형 스위치 이중화 제어 방법, 및 링 접속 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 링형 이더넷 시스템은, 각각 상이한 복수의 통신 기기를 링형으로 접속하는 제1 및 제2 서브 링 간을 중계 접속함으로써, 제1 서브 링에 접속된 통신 기기와 제2 서브 링에 접속된 통신 기기 사이의 이더넷 통신을 실현하는 링형 이더넷 시스템으로서, 제1 서브 링에 직렬 접속되며, 제2 서브 링에 직렬 접속된 제1 링형 스위치와, 제1 서브 링에 직렬 접속되며, 제2 서브 링에 직렬 접속된 제2 링형 스위치를 구비하고, 이들 제1 및 제2 링형 스위치는, 서로 교환된 자기와 상대의 동작 상태에 기초하여 이중화 제어 처리를 행함으로써, 한 쪽이 현용계로서 동작하여 제1 및 제2 서브 링 간을 중계 접속하며, 다른 쪽이 대기계로서 동작하여 제1 및 제2 서브 링 간의 중계 접속을 정지한다.
또한, 본 발명에 따른 링형 스위치는, 상기 링형 이더넷 시스템에서 제1(제2) 링형 스위치로서 이용되는 링형 스위치로서, 제1 서브 링과 직렬 접속되는 제1 링 접속 제어 회로와, 제2 서브 링과 직렬 접속되는 제2 링 접속 제어 회로와, 이들 제1 및 제2 링 접속 제어 회로를 중계 접속하는 스위치부를 구비하고, 제1(제2) 링 접속 제어 회로는, 스위치부를 개재시켜 제2(제1) 링 접속 제어 회로와의 사이에서 내부 동작 감시 프레임을 교환함으로써, 서로의 정상성을 확인하는 내부 동작 감시 기능과, 제2(제1) 링형 스위치로부터의 전원 상태 신호에 기초하여 제2(제1) 링형 스위치의 전원 상태를 확인하는 상대 전원 확인 기능과, 제1(제2) 서브 링을 개재시켜 제2(제1) 링형 스위치와의 사이에서 확장된 BPDU 프레임을 교환함으로써, 서로의 동작 상태를 확인하는 상대 동작 감시 기능과, 자기의 링형 스위치가 대기계에서 동작하고 있을 때, 내부 동작 감시 기능에서 확인한 자기의 링형 스위치의 정상성, 상대 전원 확인 기능에서 확인한 제2(제1) 링형 스위치의 전원 상태, 및 상대 동작 감시 기능에서 확인한 제2(제1) 링형 스위치의 동작 상태에 기초하여, 자기의 링형 스위치가 현용계의 동작 모드로 동작을 전환할지의 여부를 결정하는 이중화 제어 처리 기능을 포함한다.
이때, 제1(제2) 링 접속 제어 회로는, BPDU 프레임에서 취득한 상대 MAC 어드레스와 자기의 MAC 어드레스를 비교하는 MAC 어드레스 비교 기능과, 자기의 링형 스위치의 전원 투입 직후 또는 장해 복구 직후에, 내부 동작 감시 기능에서 확인한 자기의 링형 스위치의 정상성, 상대 전원 확인 기능에서 확인한 제2(제1) 링형 스위치의 전원 상태, 상대 동작 감시 기능에서 확인한 제2(제1) 링형 스위치의 동작 상태, 및 MAC 어드레스 비교 기능에서 비교한 MAC 어드레스의 비교 결과에 기초하여, 자기의 링형 스위치가 현용계 또는 대기계 중 어느 쪽의 동작 모드로 동작을 개시할지를 결정하는 초기화 처리 기능을 더 포함하여도 좋다.
또한, 본 발명에 따른 링 접속 제어 회로는, 상기 링형 스위치에서 제1(제2) 링 접속 제어 회로로서 이용되는 링 접속 제어 회로로서, 제1(제2) 서브 링의 일단과 접속하여 통신 기기와의 사이에서 MAC 프레임을 송수신하는 제1 MAC 처리부와, 상기 제2(제1) 링형 스위치와 접속하여 해당 제2(제1) 링형 스위치와의 사이에서 MAC 프레임을 송수신하는 제2 MAC 처리부와, 제1 및 제2 MAC 처리부와 접속하고, 래피드 스패닝 트리 프로토콜에 기초하여 제1(제2) 서브 링에 대한 용장화 제어 처리를 행하며, 내부 동작 감시 기능, 상대 전원 확인 기능, 이중화 제어 처리 기능을 포함하는 RSTP 처리부와, 스위치부와 접속하여 MAC 프레임을 송수신하는 제3 MAC 처리부와, 제1 MAC 처리부, 제2 MAC 처리부, 및 제3 MAC 처리부 각각에서 수신한 MAC 프레임을, 해당 MAC 프레임에 포함되는 수신처 정보에 기초하여, 제1 MAC 처리부, 제2 MAC 처리부, 및 제3 MAC 처리부 중 어느 하나에 전송하는 전송 처리부를 구비하고, 제1 및 제2 MAC 처리부는, 제1(제2) 서브 링에 관한 용장화 제어 처리용의 제어 정보를 포함하는 MAC 프레임을 제1(제2) 서브 링으로부터 수신한 경우, 해당 MAC 프레임에 대하여 전송 처리부에의 출력을 규제하며, 해당 MAC 프레임을 RSTP 처리부에 출력한다.
본 발명에 따른 링형 이더넷 시스템 제어 방법은, 각각 상이한 복수의 통신 기기를 링형으로 접속하는 제1 및 제2 서브 링 간을 중계 접속함으로써, 제1 서브 링에 접속된 통신 기기와 제2 서브 링에 접속된 통신 기기 사이의 이더넷 통신을 실현하는 링형 이더넷 시스템에서 이용되는 링형 이더넷 시스템 제어 방법으로서, 링형 이더넷 시스템은, 제1 서브 링에 직렬 접속되며, 제2 서브 링에 직렬 접속된 제1 링형 스위치와, 제1 서브 링에 직렬 접속되며, 제2 서브 링에 직렬 접속된 제2 링형 스위치를 구비하고, 이들 제1 및 제2 링형 스위치가, 자기와 상대의 동작 상태를 서로 교환하는 단계와, 이들 제1 및 제2 링형 스위치가, 자기와 상대의 동작 상태에 기초하여 이중화 제어 처리를 행함으로써, 한 쪽이 현용계로서 동작하여 제1 및 제2 서브 링 간을 중계 접속하며, 다른 쪽이 대기계로서 동작하여 제1 및 제2 서브 링 간의 중계 접속을 정지하는 단계를 실행한다.
또한, 본 발명에 따른 링형 스위치 이중화 제어 방법은, 상기 링형 이더넷 시스템에서 제1(제2) 링형 스위치가 되는 링형 스위치에서 이용되는 링형 스위치 이중화 제어 방법으로서, 링형 스위치는, 제1 서브 링과 직렬 접속되는 제1 링 접속 제어 회로와, 제2 서브 링과 직렬 접속되는 제2 링 접속 제어 회로와, 이들 제1 및 제2 링 접속 제어 회로를 중계 접속하는 스위치부를 구비하고, 제1(제2) 링 접속 제어 회로가, 스위치부를 개재시켜 제2(제1) 링 접속 제어 회로와의 사이에서 내부 동작 감시 프레임을 교환함으로써, 서로의 정상성을 확인하는 내부 동작 감시 단계와, 제2(제1) 링형 스위치로부터의 전원 상태 신호에 기초하여 제2(제1) 링형 스위치의 전원 상태를 확인하는 상대 전원 확인 단계와, 제1(제2) 서브 링을 개재시켜 제2(제1) 링형 스위치와의 사이에서 확장된 BPDU 프레임을 교환함으로써, 서로의 동작 상태를 확인하는 상대 동작 감시 단계와, 자기의 링형 스위치가 대기계에서 동작하고 있을 때, 내부 동작 감시 단계에서 확인한 자기의 링형 스위치의 정상성, 상대 전원 확인 단계에서 확인한 제2(제1) 링형 스위치의 전원 상태, 및 상대 동작 감시 단계에서 확인한 제2(제1) 링형 스위치의 동작 상태에 기초하여, 자기의 링형 스위치가 현용계의 동작 모드로 동작을 전환할지의 여부를 결정하는 이중화 제어 처리 단계를 실행한다.
이때, 제1(제2) 링 접속 제어 회로가, BPDU 프레임에서 취득한 상대 MAC 어드레스와 자기의 MAC 어드레스를 비교하는 MAC 어드레스 비교 단계와, 자기의 링형 스위치의 전원 투입 직후 또는 장해 복구 직후에, 내부 동작 감시 단계에서 확인한 자기의 링형 스위치의 정상성, 상대 전원 확인 단계에서 확인한 제2(제1) 링형 스위치의 전원 상태, 상대 동작 감시 단계에서 확인한 제2(제1) 링형 스위치의 동작 상태, 및 MAC 어드레스 비교 단계에서 비교한 MAC 어드레스의 비교 결과에 기초하여, 자기의 링형 스위치가 현용계 또는 대기계 중 어느 쪽의 동작 모드로 동작을 개시할지를 결정하는 초기화 처리 단계를 실행하도록 하여도 좋다.
또한, 본 발명에 따른 링 접속 제어 방법은, 상기 링형 스위치에서 제1(제2) 링 접속 제어 회로가 되는 링 접속 제어 회로에서 이용되는 링 접속 제어 방법으로서, 제1 MAC 처리부가, 제1(제2) 서브 링의 일단을 개재시켜 통신 기기와의 사이에서 MAC 프레임을 송수신하는 제1 MAC 처리 단계와, 제2 MAC 처리부가, 제2(제1) 링형 스위치와의 사이에서 MAC 프레임을 송수신하는 제2 MAC 처리 단계와, RSTP 처리부가, 제1 및 제2 MAC 처리부와 접속하고, 래피드 스패닝 트리 프로토콜에 기초하여 제1(제2) 서브 링에 대한 용장화 제어 처리를 행하며, 내부 동작 감시 단계, 상대 전원 확인 단계, 이중화 제어 처리 단계를 포함하는 STP 처리 단계와, 제3 MAC 처리부가, 스위치부와의 사이에서 MAC 프레임을 송수신하는 제3 MAC 처리 단계와, 전송 처리부가, 제1 및 제2 MAC 처리부에서 수신한 제1(제2) 서브 링으로부터의 MAC 프레임과, 제3 MAC 처리부에서 수신한 스위치부로부터의 MAC 프레임을 상호 교환하는 전송 처리 단계를 구비하고, 제1 및 제2 MAC 처리 단계는, 제1(제2) 서브 링에 관한 용장화 제어 처리용의 제어 정보를 포함하는 MAC 프레임을 제1(제2) 서브 링으로부터 수신한 경우, 해당 MAC 프레임에 대하여 전송 처리부에의 출력을 규제하며, 해당 MAC 프레임을 RSTP 처리부에 출력한다.
본 발명에 따르면, 2개의 서브 링을 접속하는 링형 스위치를 이중화하도록 하였기 때문에, 한 쪽의 링형 스위치에서 장해가 발생한 경우라도, 정상적인 링형 스위치에서 서브 링 간의 이더넷 통신을 유지할 수 있다.
따라서, 서브 링마다 링 접속 제어 회로를 마련하여, 각각의 서브 링에 관한 용장화 제어 처리용의 제어 정보를 포함하는 MAC 프레임에 대해서, 다른 쪽의 서브 링에의 전송을 규제함으로써, 각각의 서브 링에서의 용장화 제어 처리의 영향을 억지하는 경우라도, 서브 링 간의 이더넷 통신에 대해서 충분한 신뢰성을 얻을 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 링형 이더넷 시스템 및 이중화 링형 스위치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 링 접속 제어 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 RSTP 처리부의 링형 스위치 이중화 제어 부분의 구성예이다.
도 4는 내부 동작 감시 프레임의 구성예이다.
도 5는 확장 BPDU 프레임의 구성예이다.
도 6은 링형 스위치의 동작 모드를 나타내는 천이도이다.
도 7은 링 접속 제어 회로의 초기화 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 링 접속 제어 회로의 이중화 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 전형적인 링형 이더넷 시스템의 구성예이다.
도 10은 종래 기술에 따른 링형 이더넷의 구성예이다.
도 11은 관련 기술에 따른 링형 이더넷의 구성예이다.
다음에, 본 발명의 일실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
[본 실시형태의 구성]
우선, 도 1을 참조하여, 본 실시형태에 따른 링형 스위치에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 링형 이더넷 시스템 및 이중화 링형 스위치의 구성을 나타내는 블록도이다.
이 링형 이더넷 시스템(1)에는, 서브 링(제1 서브 링)(51)에 직렬 접속되며, 서브 링(제2 서브 링)에 직렬 접속된 링형 스위치(제1 링형 스위치)(10X)와, 서브 링(제1 서브 링)(51)에 직렬 접속되며, 서브 링(제2 서브 링)에 직렬 접속된 링형 스위치(제2 링형 스위치)(10Y)가 마련되어 있다.
이에 따라, 링형 이더넷 시스템(1)은, 2개의 서브 링(51, 52)을 중계 접속하는 링형 스위치가, 2개의 링형 스위치(10X)와 링형 스위치(10Y)에 의해 이중화된 구성을 가지고 있다.
본 실시형태에서는, 이들 링형 스위치(10X, 10Y)에서, 서로 교환된 자기와 상대의 동작 상태에 기초하여 이중화 제어 처리를 행함으로써, 한 쪽이 현용계로서 동작하여 서브 링(51, 52) 간을 중계 접속하고, 다른 쪽이 대기계로서 동작하여 서브 링(51, 52) 간의 중계 접속을 정지한다.
링형 스위치(10(10X, 10Y))에는, 2개의 링 접속 제어 회로(제1 링 접속 제어 회로)(11A)와 링 접속 제어 회로(제2 링 접속 제어 회로)(11B)와 이들을 중계 접속하는 스위치부(12)가 마련되어 있다. 링 접속 제어 회로(11A, 11B)에는, 각각 2개의 포트(P1, P2)가 마련되어 있다.
서브 링(51)에는, 복수의 통신 기기[루트 노드(R), 노드(N)]가 링형으로 직렬 접속되어 있고, 그 링 끝점이, 링형 스위치(10X)의 링 접속 제어 회로(11A)에 있는 포트(P2)와 링형 스위치(10Y)의 링 접속 제어 회로(11A)에 있는 포트(P2)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 서브 링(52)에는, 복수의 통신 기기[루트 노드(R), 노드(N)]가 링형으로 직렬 접속되어 있고, 그 링 끝점이, 링형 스위치(10X)의 링 접속 제어 회로(11B)에 있는 포트(P2)와 링형 스위치(10Y)의 링 접속 제어 회로(11B)에 있는 포트(P2)에 접속되어 있다.
또한, 링형 스위치(10X)의 링 접속 제어 회로(11A)에 있는 포트(P1)와 링형 스위치(10Y)의 링 접속 제어 회로(11A)에 있는 포트(P1)가 중계로(53A)에 의해 접속되어 있고, 서브 링(51)을 개재시켜 한 쪽의 링크 끝점에 달한 프레임이, 링형 스위치(10X, 10Y) 및 중계로(53A)에 의해 타단에 중계된다. 마찬가지로, 링형 스위치(10X)의 링 접속 제어 회로(11B)에 있는 포트(P1)와 링형 스위치(10Y)의 링 접속 제어 회로(11B)에 있는 포트(P1)가 중계로(53B)에 의해 접속되어 있고, 서브 링(52)을 개재시켜 한 쪽의 링크 끝점에 달한 프레임이, 링형 스위치(10X, 10Y) 및 중계로(53B)에 의해 타단에 중계된다.
링형 스위치(10X, 10Y)는, 자기 및 상대의 동작 상태에 기초하여, 한 쪽이 현용계로 동작하고, 다른 쪽이 대기계로 동작한다. 현용계로 동작한 경우, 스위치부(12)를 개재시켜 링(51)과 링(52) 사이의 통신이 가능해지고, 대기계로 동작한 경우, 스위치부(12)에 의해 링(51)과 링(52) 사이의 통신은 차단된다.
본 발명에서는, 현용계로 동작하고 있을 때의 동작 모드를 액티브(ACTIVE) 모드라고 부르고, 대기계로서 동작하고 있을 때의 동작 모드를 백업(BACKUP) 모드라고 부른다. 또한, 전원 투입 직후나 장해 복구 직후에 실행하는 초기화 처리 중의 동작 모드를 초기(INITIAL) 모드라고 부르고, 장해 발생 시의 동작 모드를 장해(FAILURE) 모드라고 부른다.
전원 투입 직후나 장해 복구 직후에서의 링형 스위치(10X, 10Y)의 동작 모드는, 초기화 처리에서 자동적으로 결정된다. 이 동작 모드 결정 방법으로서는, 예컨대, 상대로부터의 BPDU로부터 상대 MAC 어드레스를 취득하여 자기의 MAC 어드레스와 비교하여, MAC 어드레스가 작은 쪽이 액티브 모드로 동작을 개시하며, MAC 어드레스가 큰 쪽이 백업 모드로 동작을 개시하는 방법이 있다.
또한, 초기화 처리 후, 링형 스위치(10X, 10Y) 중, 백업 모드로 동작하고 있는 측에서 이중화 제어 처리를 실행함으로써, 액티브 모드로 동작 중인 한 쪽에서 장해가 발생한 경우, 백업 모드로 동작 중인 다른 쪽이 액티브 모드로 동작을 개시한다. 동작 모드 전환 후, 장해가 복구된 경우, 한 쪽의 링형 스위치에서, 초기화 처리가 실행되고, 백업 모드로 동작을 재개한다.
[링 접속 제어 회로]
다음에, 도 2를 참조하여, 본 실시형태에 따른 링형 스위치에서 이용되는 링 접속 제어 회로의 구성에 대해서 상세하게 설명한다. 도 2는 링 접속 제어 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.
이 링 접속 제어 회로(11(11A, 11B))는, 반도체 칩에 형성된 전자 회로로 이루어지고, 복수의 통신 기기[루트 노드(R), 노드(N)]를 링형으로 직렬 접속하는 서브 링(50(51,52))을 링형 스위치(10(10X, 10Y))에 접속할 때의 접속 제어 기능을 가지고 있다.
링 접속 제어 회로(11)에는, 주된 처리부로서, MAC 처리부(제1 MAC 처리부)(21), MAC 처리부(제2 MAC 처리부)(22), RSTP 처리부(23), MAC 처리부(제3 MAC 처리부)(24), 및 전송 처리부(25)가 마련되어 있다.
MAC 처리부(21)는, 링 접속용의 포트(P2)를 개재시켜 서브 링(50)의 일단과 접속하고, 통신 기기[루트 노드(R), 노드(N)]와의 사이에서 MAC 프레임을 송수신하는 기능과, 서브 링(50)에 관한 용장화 제어 처리용의 제어 정보를 포함하는 MAC 프레임을 서브 링(50)으로부터 수신한 경우, 해당 MAC 프레임에 대하여 전송 처리부(25)에의 출력을 규제하는 기능과, 용장화 제어 처리용의 제어 정보를 포함하는 MAC 프레임을 RSTP 처리부(23)에 출력하는 기능을 가지고 있다.
MAC 처리부(22)는, 링 접속용의 포트(P1)를 개재시켜 상대 링형 스위치의 포트(P1)와 접속하여, 상대 링형 스위치와의 사이에서 MAC 프레임을 송수신하는 기능과, 서브 링(50)에 관한 용장화 제어 처리용의 제어 정보를 포함하는 MAC 프레임을 상대 링형 스위치로부터 수신한 경우, 해당 MAC 프레임에 대하여 전송 처리부(25)에의 출력을 규제하는 기능과, 용장화 제어 처리용의 제어 정보를 포함하는 MAC 프레임을 RSTP 처리부(23)에 출력하는 기능을 가지고 있다.
RSTP 처리부(23)는, MAC 처리부(21, 22)와 각각 접속하고, RSTP(래피드 스패닝 트리 프로토콜)에 기초하여 서브 링(50)에 대한 용장화 제어 처리를 행하는 기능과, 링형 스위치의 이중화 제어를 행하는 기능을 가지고 있다.
용장화 제어 처리는, 예컨대 전술한 도 9에서 설명한, 현용계 통신 경로의 설정 처리, 및 현용계 통신 경로에서의 장해 발생에 따른 블로킹 해제에 의한 백업계 통신 경로에의 전환 처리 등이 있다.
도 3은 RSTP 처리부의 링형 스위치의 이중화 제어 부분의 구성예이다. RSTP 처리부(23)에는, 이중화 제어 처리를 위한 주된 기능으로서, 내부 동작 감시 기능(31), 상대 전원 확인 기능(32), 상대 동작 감시 기능(33), MAC 어드레스 비교 기능(34), 초기화 처리 기능(35), 및 이중화 제어 처리 기능(36)이 마련되어 있다.
내부 동작 감시 기능(31)은, 스위치부(12)를 개재시켜 내부 동작 감시 프레임(IHCF: Internal Health Check Frame)을 링 접속 제어 회로(11A, 11B) 사이에서 교환함으로써 서로의 정상성을 확인하는 기능이다.
도 4는 내부 동작 감시 프레임의 구성예이다. 이 내부 동작 감시 프레임의 구성예로서는, 수신처 MAC 어드레스, 송신원 MAC 어드레스, 및 프레임 길이를 포함하는 일반적인 MAC 프레임 헤더에, 자기의 링 접속 제어 회로의 동작 상태를 나타내는 스테이터스 정보가 부가되어 있다.
상대 전원 확인 기능(32)은, 상대 링형 스위치로부터의 전원 상태 신호(POS: Power ON Status)에 기초하여 상대 링형 스위치의 전원 상태를 확인하는 기능이다.
상대 동작 감시 기능(33)은, 중계로(53A, 53B)를 개재시켜 상대 링형 스위치와의 사이에서 확장 BPDU 프레임(BPDU_e: Bridge Protocol Data Unit external)에 의해 서로의 동작 상태를 교환하는 기능이다.
도 5는 확장 BPDU 프레임의 구성예이다. 이 확장 BPDU 프레임의 구성예에서는, 표준 BPDU 정의에, 자기의 링형 스위치의 동작 상태를 나타내는 스테이터스 정보가 부가되어 있다.
MAC 어드레스 비교 기능(34)은, 상대 동작 감시 기능(33)에 의해 확장 BPDU 프레임에서 취득한 상대 MAC 어드레스와 자기의 MAC 어드레스를 비교하는 기능이다.
초기화 처리 기능(35)은, 전원 투입 직후나 장해 복구 직후에 초기화 처리를 실행하여, 자기 및 상대의 동작 상태에 기초하여, 동작 개시 시에서의 자기의 동작 모드를 결정하는 기능이다.
이중화 제어 처리 기능(36)은, 초기화 처리 이후에 이중화 제어 처리를 실행하여, 자기 및 상대의 동작 상태에 기초하여 자기의 동작 모드를 전환하는 기능이다.
MAC 처리부(24)는, 비(非)링 접속용의 포트(P3)와 접속하여 MAC 프레임을 송수신하는 기능과, 스위치부(12)를 개재시켜 접속된 상대링 접속 제어 회로와, RSTP 처리부(23) 사이에서 교환하는 내부 동작 감시 프레임을 송수신하는 기능을 가지고 있다.
전송 처리부(25)는, MAC 처리부(21, 22, 24)로부터 출력된 MAC 프레임을, 해당 MAC 프레임에 포함되는 수신처 정보에 기초하여, 이들 MAC 처리부(21, 22, 24) 중 어느 하나에 전송하는 기능과, RSTP 처리부(23)에 의해 설정되어 기억부(도시하지 않음)에 유지되어 있는 자기의 동작 모드에 기초하여 MAC 처리부(24)와의 MAC 프레임의 교환에 대한 규제를 제어하는 기능을 가지고 있다.
이때, 자기가 액티브 모드로 동작하고 있는 경우, 전송 처리부(25)는, MAC 처리부(24)와의 MAC 프레임의 교환의 규제를 해제하여, 스위치부(12)를 개재시킨 링(51)과 링(52) 사이의 통신을 가능하게 하고, 자기가 백업 모드로 동작하고 있는 경우, 전송 처리부(25)는, MAC 처리부(24)와의 MAC 프레임의 교환을 규제하여, 스위치부(12)를 개재시킨 링(51)과 링(52) 사이의 통신을 차단한다.
[본 실시형태의 동작]
다음에, 도 6∼도 8을 참조하여, 본 실시형태에 따른 링형 스위치 및 링 접속 제어 회로의 동작에 대해서 설명한다. 도 6은 링형 스위치의 동작 모드를 나타내는 천이도이다. 도 7은 링 접속 제어 회로의 초기화 처리를 나타내는 흐름도이다. 도 8은 링 접속 제어 회로의 이중화 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
링형 스위치(10X, 10Y)는, 도 6의 천이도에 따라 4개의 동작 모드를 천이한다. 링형 스위치(10X, 10Y)는, 전원 투입 직후나 장해 복구 직후에 초기화 처리를 행하는 초기 모드에서는, 내부 동작 감시 기능(31)에 의해 스스로 내부 장해를 검출한 경우, 장해 모드로 이행한다. 또한, 내부 장해가 검출되지 않고, 초기 동작 결정 기능에 의해, 자기보다 상대의 MAC 어드레스가 큰 경우에는 액티브 모드로 천이하고, 반대의 경우는 백업 모드로 천이한다.
한편, 액티브 모드 및 백업 모드에서, 내부 동작 감시 기능(31)에 의해 스스로 내부 장해를 검출한 경우, 장해 모드로 천이하게 된다. 또한, 백업 모드에서, 이중화 제어 처리 기능(36)에 의해, 상대 링형 스위치에서의 장해가 검출된 시점에서, 액티브 모드로 천이한다.
[초기화 처리]
다음에, 도 7을 참조하여, 링 접속 제어 회로의 초기화 처리에 대해서 상세하게 설명한다. 여기서는, 링형 스위치(10X)의 링 접속 제어 회로(11A)에서의 초기화 처리를 예로서 설명한다.
링형 스위치(10X)의 링 접속 제어 회로(11A)는, 전원 투입 직후, 혹은 장해로부터의 복구 직후, RSTP 처리부(23)의 초기화 처리 기능(35)에 의해, 도 7의 초기화 처리를 실행한다. 이때, 링형 스위치(10X)의 링 접속 제어 회로(11B)에서도, RSTP 처리부(23)의 초기화 처리 기능(35)에 의해, 도 7의 초기화 처리가 병행하여 실행된다.
링 접속 제어 회로(11A)에 마련된 RSTP 처리부(23)의 초기화 처리 기능(35)은, 초기화 처리에서, 우선, 기억부(도시하지 않음)에서 유지하고 있는 자기의 동작 상태를 초기 모드로 설정한다(단계 100).
다음에, 초기화 처리 기능(35)은, 내부 동작 감시 기능(31)에 의해, 내부 동작 감시 프레임을 스위치부(12)를 개재시켜, 링형 스위치(10X) 내의 상대 링 접속 제어 회로(11B)의 RSTP 처리부(23)와의 사이에서 내부 동작 감시 프레임을 교환함으로써, 상대 링 접속 제어 회로(11B)의 정상 동작을 확인한다(단계 101).
여기서, 상대링 접속 제어 회로(11B)의 정상 동작을 확인할 수 없었던 경우(단계 101: NO), 초기화 처리 기능(35)은, 자기의 동작 상태를 장해 모드로 설정하여(단계 110), 일련의 초기화 처리를 종료한다.
한편, 상대링 접속 제어 회로(11B)의 정상 동작을 확인할 수 있었던 경우(단계 101: YES), 초기화 처리 기능(35)은, 상대 전원 확인 기능(32)에 의해, 상대 링형 스위치(10Y)로부터의 전원 상태 신호에 기초하여 상대 링형 스위치(10Y)의 전원 상태를 확인한다(단계 102).
여기서, 상대 링형 스위치(10Y)의 전원 상태로서 전원 오프가 확인된 경우(단계 102: NO), 초기화 처리 기능(35)은, 자기의 동작 상태를 액티브 모드로 설정하여(단계 108), 일련의 초기화 처리를 종료한다.
한편, 상대 링형 스위치(10Y)의 전원 상태로서 전원 온을 확인할 수 있었던 경우(단계 102: YES), 초기화 처리 기능(35)은, 상대 동작 감시 기능(33)에 의해, MAC 처리부(22) 및 중계로(53A)를 개재시켜, 상대 링형 스위치(10Y)의 RSTP 처리부(22)와의 사이에서 확장 BPDU 프레임을 교환함으로써, 상대 링형 스위치(10Y)의 동작 상태를 확인한다(단계 103).
여기서, 상대 링형 스위치(10Y)의 동작 상태가 장해 모드인 경우(단계 103: YES), 초기화 처리 기능(35)은, 자기의 동작 상태를 액티브 모드로 설정하여(단계 108), 일련의 초기화 처리를 종료한다.
또한, 상대 링형 스위치(10Y)의 동작 상태가 장해 모드가 아니고(단계 103: NO), 액티브 모드인 경우(단계 104: YES), 초기화 처리 기능(35)은, 자기의 동작 상태를 백업 모드로 설정하여(단계 109), 일련의 초기화 처리를 종료한다.
한편, 상대 링형 스위치(10Y)의 동작 상태가 장해 모드도 액티브 모드도 아니고(단계 104: NO), 백업 모드인 경우(단계 105: YES), 초기화 처리 기능(35)은, 자기의 동작 상태를 액티브 모드로 설정하여(단계 108), 일련의 초기화 처리를 종료한다.
또한, 상대 링형 스위치(10Y)의 동작 상태가 장해 모드도 액티브 모드도 백업 모드도 아니고, 즉 상대 링형 스위치(10Y)도 초기화 처리 상태로 되어 있는 경우(단계 105: NO), 초기화 처리 기능(35)은, MAC 어드레스 비교 기능(34)에 의해, 상대 동작 감시 기능(33)을 이용하여 확장 BPDU 프레임에서 취득한 상대 MAC 어드레스와 자기의 MAC 어드레스를 비교한다(단계 106).
여기서, 자기 MAC 어드레스가 상대 MAC 어드레스보다 작은 경우(단계 107: YES), 초기화 처리 기능(35)은, 자기의 동작 상태를 액티브 모드로 설정하여(단계 108), 일련의 초기화 처리를 종료한다. 한편, 자기 MAC 어드레스가 상대 MAC 어드레스보다 크거나, 또는 같은 경우(단계 107: NO), 초기화 처리 기능(35)은, 자기의 동작 상태를 백업 모드로 설정하여(단계 109), 일련의 초기화 처리를 종료한다.
[이중화 제어 처리]
다음에, 도 8을 참조하여, 링 접속 제어 회로의 이중화 제어 처리에 대해서 상세하게 설명한다. 여기서는, 링형 스위치(10X)의 링 접속 제어 회로(11A)에서의 이중화 제어 처리를 예로서 설명한다.
링형 스위치(10X)의 링 접속 제어 회로(11A)는, 초기화 처리 후, 자기가 백업 모드로 동작하고 있는 경우, RSTP 처리부(23)의 이중화 제어 처리 기능(36)에 의해, 도 8의 이중화 제어 처리를 실행한다.
링 접속 제어 회로(11A)에 마련된 RSTP 처리부(23)의 이중화 제어 처리 기능(36)은, 이중화 제어 처리에서, 우선, 내부 동작 감시 기능(31)에 의해, 내부 동작 감시 프레임을 스위치부(12)를 개재시켜, 링형 스위치(10X) 내의 상대 링 접속 제어 회로(11B)의 RSTP 처리부(23)와의 사이에서 내부 동작 감시 프레임을 교환함으로써, 상대 링 접속 제어 회로(11B)의 정상 동작을 확인한다(단계 120).
여기서, 상대링 접속 제어 회로(11B)의 정상 동작을 확인할 수 없었던 경우(단계 120: NO), 이중화 제어 처리 기능(36)은, 자기의 동작 상태를 장해 모드로 설정하여(단계 124), 일련의 이중화 제어 처리를 종료한다.
한편, 상대링 접속 제어 회로(11B)의 정상 동작을 확인할 수 있었던 경우(단계 120: YES), 이중화 제어 처리 기능(36)은, 상대 전원 확인 기능(32)에 의해, 상대 링형 스위치(10Y)로부터의 전원 상태 신호에 기초하여 상대 링형 스위치(10Y)의 전원 상태를 확인한다(단계 121).
여기서, 상대 링형 스위치(10Y)의 전원 상태로서 전원 오프가 확인된 경우(단계 121: NO), 이중화 제어 처리 기능(36)은, 자기의 동작 상태를 액티브 모드로 설정하여(단계 123), 일련의 이중화 제어 처리를 종료한다.
한편, 상대 링형 스위치(10Y)의 전원 상태로서 전원 온을 확인할 수 있었던 경우(단계 121: YES), 이중화 제어 처리 기능(36)은, 상대 동작 감시 기능(33)에 의해, MAC 처리부(22) 및 중계로(53A)를 개재시켜, 상대 링형 스위치(10Y)의 RSTP 처리부(23)와의 사이에서 확장 BPDU 프레임을 교환함으로써, 상대 링형 스위치(10Y)의 동작 상태를 확인한다(단계 122).
여기서, 상대 링형 스위치(10Y)의 동작 상태가 장해 모드가 아닌 경우(단계 122: NO), 전술한 단계 120으로 되돌아간다.
한편, 상대 링형 스위치(10Y)의 동작 상태가 장해 모드인 경우(단계 122: YES), 이중화 제어 처리 기능(36)은, 자기의 동작 상태를 액티브 모드로 설정하여(단계 123), 일련의 이중화 제어 처리를 종료한다.
[본 실시형태의 효과]
이와 같이, 본 실시형태는 2개의 서브 링을 접속하는 링형 스위치를 이중화하도록 하였기 때문에, 한 쪽의 링형 스위치에서 장해가 발생한 경우라도, 정상적인 링형 스위치에서 서브 링 간의 이더넷 통신을 유지할 수 있다.
따라서, 서브 링마다 링 접속 제어 회로를 마련하여, 각각의 서브 링에 관한 용장화 제어 처리용의 제어 정보를 포함하는 MAC 프레임에 대해서, 다른 쪽의 서브 링에의 전송을 규제함으로써, 각각의 서브 링에서의 용장화 제어 처리의 영향을 억지하는 경우라도, 서브 링 간의 이더넷 통신에 대해서 충분한 신뢰성을 얻을 수 있다.
1…링형 이더넷 시스템, 10…링형 스위치, 10X…링형 스위치(제1 링형 스위치), 10Y…링형 스위치(제2 링형 스위치), 11…링 접속 제어 회로, 11A…링 접속 제어 회로(제1 링 접속 제어 회로), 11B…링 접속 제어 회로(제2 링 접속 제어 회로), 12…스위치부, 21…MAC 처리부(제1 MAC 처리부), 22…MAC 처리부(제2 MAC 처리부), 23…RSTP 처리부, 24…MAC 처리부(제3 MAC 처리부), 25…전송 처리부, 31…내부 동작 감시 기능, 32…상대 전원 확인 기능, 33…상대 동작 감시 기능, 34…MAC 어드레스 비교 기능, 35…초기화 처리 기능, 36…이중화 제어 처리 기능, 50…서브 링, 51… 서브 링(제1 서브 링), 52…서브 링(제2 서브 링)

Claims (8)

  1. 각각 상이한 복수의 통신 기기를 링형으로 접속하는 제1 및 제2 서브 링 간을 중계 접속함으로써, 상기 제1 서브 링에 접속된 통신 기기와 상기 제2 서브 링에 접속된 통신 기기 사이의 이더넷 통신을 실현하고, 상기 제1 서브 링에 직렬 접속되고, 상기 제2 서브 링에 직렬 접속된 제1 링형 스위치와, 상기 제1 서브 링에 직렬 접속되고, 상기 제2 서브 링에 직렬 접속된 제2 링형 스위치를 구비하며, 상기 제1 및 제2 링형 스위치는, 상호 교환된 자기와 상대의 동작 상태에 기초하여 이중화 제어 처리를 행함으로써, 한 쪽이 현용계(現用系)로서 동작하여 상기 제1 및 제2 서브 링 간을 중계 접속하고, 다른 쪽이 대기계로서 동작하여 상기 제1 및 제2 서브 링 간의 중계 접속을 정지하는 것인, 링형 이더넷 시스템에서, 상기 제1(제2) 링형 스위치로서 이용되는 링형 스위치로서,
    상기 제1 서브 링과 직렬 접속되는 제1 링 접속 제어 회로와, 상기 제2 서브 링과 직렬 접속되는 제2 링 접속 제어 회로와, 이들 제1 및 제2 링 접속 제어 회로를 중계 접속하는 스위치부를 구비하고,
    상기 제1(제2) 링 접속 제어 회로는,
    상기 스위치부를 개재시켜 상기 제2(제1) 링 접속 제어 회로와의 사이에서 내부 동작 감시 프레임을 교환함으로써, 서로의 정상성을 확인하는 내부 동작 감시 기능과,
    상기 제2(제1) 링형 스위치로부터의 전원 상태 신호에 기초하여 상기 제2(제1) 링형 스위치의 전원 상태를 확인하는 상대 전원 확인 기능과,
    상기 제1(제2) 서브 링을 개재시켜 상기 제2(제1) 링형 스위치와의 사이에서 확장된 BPDU 프레임을 교환함으로써, 서로의 동작 상태를 확인하는 상대 동작 감시 기능과,
    자기의 링형 스위치가 대기계에서 동작하고 있을 때, 상기 내부 동작 감시 기능에서 확인된 자기의 링형 스위치의 정상성, 상기 상대 전원 확인 기능에서 확인된 상기 제2(제1) 링형 스위치의 전원 상태, 및 상기 상대 동작 감시 기능에서 확인된 상기 제2(제1) 링형 스위치의 동작 상태에 기초하여, 자기의 링형 스위치가 현용계의 동작 모드로 동작을 전환할지의 여부를 결정하는 이중화 제어 처리 기능과,
    상기 BPDU 프레임에서 취득된 상대 MAC 어드레스와 자기의 MAC 어드레스를 비교하는 MAC 어드레스 비교 기능과,
    자기의 링형 스위치의 전원 투입 직후 또는 장해 복구 직후에, 상기 내부 동작 감시 기능에서 확인된 자기의 링형 스위치의 정상성, 상기 상대 전원 확인 기능에서 확인된 상기 제2(제1) 링형 스위치의 전원 상태, 상기 상대 동작 감시 기능에서 확인된 상기 제2(제1) 링형 스위치의 동작 상태, 및 상기 MAC 어드레스 비교 기능에서 비교된 MAC 어드레스의 비교 결과에 기초하여, 자기의 링형 스위치가 현용계 또는 대기계 중 어느 쪽의 동작 모드로 동작을 개시할지를 결정하는 초기화 처리 기능
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 링형 스위치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 기재된 링형 스위치에서 상기 제1(제2) 링 접속 제어 회로로서 이용되는 링 접속 제어 회로로서,
    상기 제1(제2) 서브 링의 일단과 접속하여 상기 통신 기기와의 사이에서 MAC 프레임을 송수신하는 제1 MAC 처리부와,
    상기 제2(제1) 링형 스위치와 접속하여 상기 제2(제1) 링형 스위치와의 사이에서 MAC 프레임을 송수신하는 제2 MAC 처리부와,
    상기 제1 및 제2 MAC 처리부와 접속하고, 래피드 스패닝 트리 프로토콜에 기초하여 상기 제1(제2) 서브 링에 대한 용장화(冗長化) 제어 처리를 행하며, 상기 내부 동작 감시 기능, 상기 상대 전원 확인 기능, 상기 이중화 제어 처리 기능을 포함하는 RSTP 처리부와,
    상기 스위치부와 접속하여 MAC 프레임을 송수신하는 제3 MAC 처리부와,
    상기 제1 MAC 처리부, 상기 제2 MAC 처리부, 및 상기 제3 MAC 처리부 각각에서 수신한 MAC 프레임을, 상기 MAC 프레임에 포함되는 수신처 정보에 기초하여, 상기 제1 MAC 처리부, 상기 제2 MAC 처리부, 및 상기 제3 MAC 처리부 중 어느 하나에 전송하는 전송 처리부
    를 구비하고,
    상기 제1 및 제2 MAC 처리부는, 상기 제1(제2) 서브 링에 관한 용장화 제어 처리용의 제어 정보를 포함하는 MAC 프레임을 상기 제1(제2) 서브 링으로부터 수신한 경우, 상기 MAC 프레임에 대하여 상기 전송 처리부에의 출력을 규제하며, 상기 MAC 프레임을 상기 RSTP 처리부에 출력하는 것을 특징으로 하는 링 접속 제어 회로.
  5. 각각 상이한 복수의 통신 기기를 링형으로 접속하는 제1 및 제2 서브 링 간을 중계 접속함으로써, 상기 제1 서브 링에 접속된 통신 기기와 상기 제2 서브 링에 접속된 통신 기기 사이의 이더넷 통신을 실현하고, 상기 제1 서브 링에 직렬 접속되고, 상기 제2 서브 링에 직렬 접속된 제1 링형 스위치와, 상기 제1 서브 링에 직렬 접속되고, 상기 제2 서브 링에 직렬 접속된 제2 링형 스위치를 구비하며, 상기 제1 및 제2 링형 스위치가, 자기와 상대의 동작 상태를 상호 교환하는 단계와, 이들 제1 및 제2 링형 스위치가, 자기와 상대의 동작 상태에 기초하여 이중화 제어 처리를 행함으로써, 한 쪽이 현용계로서 동작하여 상기 제1 및 제2 서브 링 간을 중계 접속하고, 다른 쪽이 대기계로서 동작하여 상기 제1 및 제2 서브 링 간의 중계 접속을 정지하는 단계를 실행하는 것인, 링형 이더넷 시스템에서, 상기 제1(제2) 링형 스위치가 되는 링형 스위치에서 이용되는 링형 스위치 제어 방법으로서,
    상기 링형 스위치는, 상기 제1 서브 링과 직렬 접속되는 제1 링 접속 제어 회로와, 상기 제2 서브 링과 직렬 접속되는 제2 링 접속 제어 회로와, 이들 제1 및 제2 링 접속 제어 회로를 중계 접속하는 스위치부를 구비하고,
    상기 제1(제2) 링 접속 제어 회로는,
    상기 스위치부를 개재시켜 상기 제2(제1) 링 접속 제어 회로와의 사이에서 내부 동작 감시 프레임을 교환함으로써, 서로의 정상성을 확인하는 내부 동작 감시 단계와,
    상기 제2(제1) 링형 스위치로부터의 전원 상태 신호에 기초하여 상기 제2(제1) 링형 스위치의 전원 상태를 확인하는 상대 전원 확인 단계와,
    상기 제1(제2) 서브 링을 개재시켜 상기 제2(제1) 링형 스위치와의 사이에서 확장된 BPDU 프레임을 교환함으로써, 서로의 동작 상태를 확인하는 상대 동작 감시 단계와,
    자기의 링형 스위치가 대기계에서 동작하고 있을 때, 상기 내부 동작 감시 단계에서 확인된 자기의 링형 스위치의 정상성, 상기 상대 전원 확인 단계에서 확인된 상기 제2(제1) 링형 스위치의 전원 상태, 및 상기 상대 동작 감시 단계에서 확인된 상기 제2(제1) 링형 스위치의 동작 상태에 기초하여, 자기의 링형 스위치가 현용계의 동작 모드로 동작을 전환할지의 여부를 결정하는 이중화 제어 처리 단계와,
    상기 BPDU 프레임에서 취득된 상대 MAC 어드레스와 자기의 MAC 어드레스를 비교하는 MAC 어드레스 비교 단계와,
    자기의 링형 스위치의 전원 투입 직후 또는 장해 복구 직후에, 상기 내부 동작 감시 단계에서 확인된 자기의 링형 스위치의 정상성, 상기 상대 전원 확인 단계에서 확인된 상기 제2(제1) 링형 스위치의 전원 상태, 상기 상대 동작 감시 단계에서 확인된 상기 제2(제1) 링형 스위치의 동작 상태, 및 상기 MAC 어드레스 비교 단계에서 비교된 MAC 어드레스의 비교 결과에 기초하여, 자기의 링형 스위치가 현용계 또는 대기계 중 어느 쪽의 동작 모드로 동작을 개시할지를 결정하는 초기화 처리 단계
    를 실행하는 것을 특징으로 하는 링형 스위치 제어 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제5항에 기재된 링형 스위치에서 상기 제1(제2) 링 접속 제어 회로가 되는 링 접속 제어 회로에서 이용되는 링 접속 제어 방법으로서,
    제1 MAC 처리부가, 상기 제1(제2) 서브 링의 일단을 개재시켜 상기 통신 기기와의 사이에서 MAC 프레임을 송수신하는 제1 MAC 처리 단계와,
    제2 MAC 처리부가, 상기 제2(제1) 링형 스위치와의 사이에서 MAC 프레임을 송수신하는 제2 MAC 처리 단계와,
    RSTP 처리부가, 상기 제1 및 제2 MAC 처리부와 접속하고, 래피드 스패닝 트리 프로토콜에 기초하여 상기 제1(제2) 서브 링에 대한 용장화 제어 처리를 행하며, 상기 내부 동작 감시 단계, 상기 상대 전원 확인 단계, 상기 이중화 제어 처리 단계를 포함하는 STP 처리 단계와,
    제3 MAC 처리부가, 상기 스위치부와의 사이에서 MAC 프레임을 송수신하는 제3 MAC 처리 단계와,
    전송 처리부가, 상기 제1 및 제2 MAC 처리부에서 수신한 상기 제1(제2) 서브 링으로부터의 MAC 프레임과, 상기 제3 MAC 처리부에서 수신한 상기 스위치부로부터의 MAC 프레임을 상호 교환하는 전송 처리 단계
    를 구비하고,
    상기 제1 및 제2 MAC 처리 단계는, 상기 제1(제2) 서브 링에 관한 용장화 제어 처리용의 제어 정보를 포함하는 MAC 프레임을 상기 제1(제2) 서브 링으로부터 수신한 경우, 상기 MAC 프레임에 대하여 상기 전송 처리부에의 출력을 규제하며, 상기 MAC 프레임을 상기 RSTP 처리부에 출력하는 것을 특징으로 하는 링 접속 제어 방법.
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