网络系统、生成树构成方法、生成树构成节点和生成树构成程序的制作方法

专利名称：网络系统、生成树构成方法、生成树构成节点和生成树构成程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络系统，特别涉及当再构成生成树时，不使网络停止， 进一步具有负载分散功能的网络系统、生成树构成方法以及生成树构成节 点。
背景技术：
以往，为了在环路(loop)状形成的网络内，防止数据永远循环，使 用这禾中生成树(spanningtree)。例如在题为"1998年，IEEE Std 802.1D"的IEEE发行的标准化文件 中，为了在环路(lo叩)状形成的网络内，防止数据永远循环，规定在节 点间交换称为桥式协议数据单元(BPDU: Bridge Protocol Data Unit)的控 制信息，不能逻辑地使用物理上成为环路状的网络的一部分，形成逻辑上 树状的拓扑的，称为生成树的控制方法。我们将它作为已有技术l。又，在题为"2001年，正EE Std 802.1W"的IEEE发行的标准化文件 中，规定通过扩展控制信息的交换方法，使已有技术l中的树的作成高速 化，进一步，规定通过预先设定迂回路径，设定发生障碍时的高速迂回路 径的、称为高速生成树的控制方法。我们将它作为已有技术2。 在上述已有技术中，存在着如下所述的问题。 第一，存在着由于拥挤，发生帧的到达慢和缺落那样的问题。 在己有技术1中，存在着因为当追加和删除属于生成树的节点和链路 时，使生成树停止，从最初重新进行构筑，所以通过在再构筑中整个网络 长时间停止，发生拥挤，帧的到达慢和发生缺落那样的情形。在已有技术2中，存在着因为当追加和删除属于生成树的节点和链路时， 一面局部地停止数据帧的传送， 一面徐徐地构筑生成树，所以在再构 筑中网络的一部分停止，发生拥挤，帧的到达慢和发生缺落那样的情形。第二，存在着当进行追加和删除属于生成树的节点等的生成树再构成 时，网络停止那样的问题。在已有技术l中，存在着因为当追加和删除属于生成树的节点时，使 生成树停止，从最初重新进行构筑，所以在再构筑中整个网络长时间停止 的情形。在已有技术2中，存在着因为当追加和删除属于生成树的节点时，一面局部地停止数据帧的传送， 一面徐徐地构筑生成树，所以在再构筑中网络的一部分停止的情形。第三，存在着不能够分散生成树的负载那样的问题。 在已有技术1和已有技术2中，因为用链路容量计算成本，用于构筑生成树时的路径选择，所以不能够进行为了与通信量相应的动态的负载分散的路径变更。第四，存在着要分散负载时，为了再构成生成树而网络停止那样的问题。在已有技术l中，存在着因为当根据通信量状况动态地改变成本时， 通过在一旦停止生成树后重新进行再构筑，变更路径，所以在再构筑中整 个网络长时间停止的情形。在己有技术2中，存在着因为当根据通信量状况动态地改变成本时， 一面局部地停止数据帧的传送， 一面随着徐徐地构筑生成树的一部分，变 更路径，所以在再构筑中网络的一部分停止的情形。第五，存在着不一定限于选择到收件人的最低成本路径那样的问题。在已有技术1和已有技术2中，存在着因为在网络上只设定一个系统 的生成树，从对每个节点预先设定的优先次序值和MAC地址，决定在网 络上的唯一的根节点，作成单一的树，所以当位于树末端的节点之间进行 通信时，即便最短路径不同也能够被封塞(blocking)，而通过冗长的路 径的情形。
第六，存在着一方面链路利用率低，另一方面负载集中在根节点附近 那样的问题。在已有技术1和已有技术2中，因为在网络上只设定一个系统的生成 树，从设定在各个节点上的优先次序值和MAC地址，决定在网络上的唯 一的根节点，作成单一的树，所以出现即便设置在树的末端也不能，利用 的链路，使链路利用率降低。相反地，存在着在根节点附近，通信量i中， 发生拥挤的可能性增高的情形。 '第七，存在着根节点发生障碍时的树构筑需要时间，其间网络停止那 样的问题。在已有技术l中，存在着因为在网络上只设定一个系统的生成树，只 持有一个根节点，所以当在根节点中发生障碍时，使生成树停止，从最初 重新进行构成，在再构筑中，整个网络长时间停止的情形。在已有技术2中，存在着因为当在根节点中发生障碍时， 一面局部地 停止数据帧的传送， 一面徐徐地构筑生成树，所以在再构筑中网络的一部 分停止的情形。第八，存在着利用正EE802.1D的区间当发生障碍时路径切换慢，为 了再构成生成树也需要时间那样的问题。在已有技术l中，这是因为存在着当构筑树时直到可以交换数据，需 要数十秒的时间的缘故。进一步，第九，在已有技术1和已有技术2的任何一个中，存在因为 只持有单一的树，所以通信量集中在根节点附近发生拥挤，帧的到达慢和 发生缺落那样的情形。本发明第一目的在于提供一种能够降低发生拥挤的概率，减少由于拥 挤发生帧的到达慢和缺落的频度的网络系统、生成树构成方法、生成树构 成节点和生成树构成程序。本发明第二目的在于提供一种不使网络停止，能够追加和删除属于生 成树的节点等的生成树再构成的网络系统、生成树构成方法、生成树构成 节点和生成树构成程序。本发明第三目的在于提供一种能够分散通信量的负载的网络系统、生 成树构成方法、生成树构成节点和生成树构成程序。本发明第四目的在于提供一种为了进行按照路径变更的生成树再构 成，能够不使网络停止地分散负载的网络系统、生成树构成方法、生成树 构成节点和生成树构成程序。本发明第五目的在于提供一种能够选择到收件人的最低成本路径的 网络系统、生成树构成方法、生成树构成节点和生成树构成程序。本发明第六目的在于提供一种可以提高链路利用率，不使负载集中在 根节点附近地分散负载的网络系统、生成树构成方法、生成树构成节点和 生成树构成程序。本发明第七目的在于提供一种可以避免由根节点障碍引起的网络停 止的网络系统、生成树构成方法、生成树构成节点和生成树构成程序。本发明第八目的在于提供一种可以防止通过IEEE802.1D利用区间设 定生成树，使发生障碍时的切换和路径变更高速化，降低发生拥挤的可能 性和缺落帧的可能性的网络系统、生成树构成方法、生成树构成节点和生 成树构成程序。发明内容本发明之一，提供一种节点，在连接多个节点的网络上构成生成树， 其特征在于，原封不动地运用网络的构成变更前的生成树，生成构成变更 后的新的生成树，在上述新的生成树稳定后，将用于传送的生成树切换成 上述新的生成树。本发明之二的节点，其特征在于，上述网络的构成变更是追加或删除 节点和改变链路拓扑。本发明之三，提供一种节点，在连接多个节点的网络上构成生成树， 其特征在于，当网络的成本变更时，原封不动地运用现生成树，生成链路 成本变更后的新的生成树，在上述新的生成树稳定后，将用于传送的生成 树切换成上述新的生成树。本发明之四，提供一种节点，在连接多个节点的网络上构成生成树， 其特征在于，包括生成独立工作的多个生成树的多个树管理器；回答与 用于传送的生成树对应的标签的标签表；将具有从上述标签表回答的标签 插入到帧中的标签插入器；决定用于传送的生成树的树选择器；记录每个 收件人的帧的传送输出目标的转发表；将帧传送给用上述转发表指定的传 送输出目标的帧传送器；和按照上述标签决定上述帧的传送目标的树管理 器的分别器。本发明之五的节点，其特征在于，上述树选择器包括切换用于传送 的生成树的主控制器；通知表示生成树稳定的指定时间的定时器计时已满 的稳定定时器；删除附加在帧上的标签的标签删除器；发送用于切换生成 树的控制帧的GVRP发送接收器；和将标签附加在帧上的标签插入器。本发明之六的节点，其特征在于，上述树选择器包括到达间隔定时器， 其用于判别表示生成树稳定的帧的到达间隔，当经过一定时间时，发送定 时器计时已满通知。本发明之七的节点，其特征在于，上述树选择器包括成本参照定时器， 其通知用于算出链路成本的指定时间的定时器计时已满。本发明之八的节点，其特征在于，上述树管理器包括删除附加在帧 上的标签的标签删除器；发送接收BPDU的BPDU发送接收器；将标签附 加在帧上的标签插入器；按照生成树协议作成生成树的树控制器；和保持 在上述生成树协议中使用的参数的树表。本发明之九的节点，其特征在于，上述树管理器包括成本操作器，其 在通知的链路成本上加上预定的设定值并进行回答。本发明之十的节点，其特征在于，还包括资源监视器，其测量包含链 路的连接状况和空闲频带的资源信息。本发明之十一的节点，其特征在于，根据利用状况计算上述链路成本。本发明之十二的节点，其特征在于，将上述利用状况定义为空闲频带。本发明之十三的节点，其特征在于，将上述利用状况定义为CPU负载。本发明之十四，提供一种节点，在连接多个节点的网络上构成生成树， 其特征在于，网络内的各节点生成成为根节点的生成树，用收件人成为根 节点的生成树，传送帧。本发明之十五，提供一种节点，在连接多个节点的网络上构成生成树， 其特征在于，包括生成独立工作的多个生成树的多个树管理器；回答与 用于传送的生成树对应的标签的标签表；将具有从上述标签表回答的标签 插入到帧中的标签插入器；生成与存在于网络中的根节点数相同数量的树 管理器的树选择器；记录每个收件人的帧的传送输出目标的转发表；将帧 传送给用上述转发表指定的传送输出目标的帧传送器；和按照上述标签决 定上述帧的传送目标的树管理器的分别器。本发明之十六的节点，其特征在于，上述树选择器包括作成或删除 树管理器的主控制器；删除附加在帧上的标签的标签删除器；发送用于切 换生成树的控制帧的GVRP发送接收器；和将标签附加在帧上的标签插入器o本发明之十七的节点，其特征在于，上述树管理器包括删除附加在 帧上的标签的标签删除器；发送接收BPDU的BPDU发送接收器；将标签 附加在帧上的标签插入器；按照生成树协议作成生成树的树控制器；和保 持在上述生成树协议中使用的参数的树表。本发明之十八的节点，其特征在于，还包括资源监视器，其测量包含 链路的连接状况和空闲频带的资源信息。本发明之十九，提供一种节点，在连接多个节点的网络上构成生成树， 其特征在于，生成生成树的树管理器包括成本操作器，其根据生成树协议 的种类和版本，调整成本值。本发明之二十的节点，其特征在于，上述成本操作器，对利用障碍恢 复处理慢的协议的链路，分配大的成本。本发明之二十一，提供一种节点，在连接多个节点的网络上构成生成 树，其特征在于，关于网络内的正在使用工作慢的协议的各条链路，生成 上述各链路的成本成为最大的生成树，当在上述各链路中发生障碍时，利 用上述链路的成本成为最大的生成树，进行帧传送。本发明之二十二，提供一种节点，在连接多个节点的网络上构成生成 树，其特征在于，包括生成独立工作的多个生成树的多个树管理器；回 答与用于传送的生成树对应的标签的标签表；将具有从上述标签表回答的 标签插入到帧中的标签插入器；生成与正在使用存在于网络中的工作慢的 协议的链路数相同数量的树管理器的树选择器；记录每个收件人的帧的传 送输出目标的转发表；将帧传送给用上述转发表指定的传送输出目标的帧 传送器；和按照上述标签决定传送目标的树管理器的分别器。
本发明之二十三的节点，其特征在于，上述树选择器包括作成或删 除树管理器的树选择器内的主控制器；删除附加在帧上的标签的标签删除 器；发送控制帧的GVRP发送接收器；和将标签附加在帧上的标签插入 器。本发明之二十四的节点，其特征在于，上述树管理器包括删除附加 在帧上的标签的标签删除器；发送接收BPDU的BPDU发送接收器；将标 签附加在帧上的标签插入器；附加按照生成树协议作成生成树的树控制 器；和保持在上述生成树协议中使用的参数的树表。本发明之二十五的节点，其特征在于，包括资源监视器，其测量包含 链路的连接状况和空闲频带的资源信息。本发明之二十六的节点，其特征在于，包括障碍检测器，其通过比生 成树协议中利用的HELLO帧短的间隔发送接收障碍检测用帧，检测障碍。本发明之二十七的节点，其特征在于，上述转发表具有广播输出端口 字段。本发明之二十八的节点，其特征在于，上述转发表具有预备输出端口 字段。本发明之二十九的节点，其特征在于，用由生成树决定的端口类别， 决定输出目标端口。本发明之三十的节点，其特征在于，由上述生成树决定的端口类别是 根端口和指定端口中的任一个。本发明之三十一，提供一种生成树构成程序，在连接多个节点的网络 上构成生成树的各节点上工作，其特征在于，原封不动地运用网络的构成 变更前的生成树，生成构成变更后的新的生成树，在上述新的生成树稳定 后，实施将用于传送的生成树切换成上述新的生成树的处理。本发明之三十二的生成树构成程序，其特征在于，上述网络的构成变 更是追加或删除节点和改变链路拓扑。本发明之三十三，提供一种生成树构成程序，在连接多个节点的网络 上构成生成树的各节点上工作，其特征在于，当变更网络的成本时，原封 不动地运用现生成树，生成链路成本变更后的新的生成树，在上述新的生 成树稳定后，实施将用于传送的生成树切换成上述新的生成树的处理。 本发明之三十四，提供一种生成树构成程序，在连接多个节点的网络 上构成生成树的各节点上工作，其特征在于，实施生成由多个树管理器 独立地进行工作的多个生成树的处理；回答与用于传送的生成树对应的标 签的处理；将具有回答的上述标签插入到帧中的标签插入处理；决定用于 传送的生成树的树选择器处理；记录每个收件人的帧的传送输出目标的转 发表处理；将帧传送给用上述转发表指定的传送输出目标的帧传送处理； 和按照上述标签决定传送目标的树管理器的分别处理。本发明之三十五的生成树构成程序，其特征在于，在上述树选择器处 理中，实施切换用于传送的生成树的控制器处理；通知表示生成树稳定 的指定时间的定时器计时已满的稳定定时器处理；删除附加在帧上的标签 的标签删除处理；发送用于切换生成树的控制帧的GVRP发送接收处理； 和将标签附加在帧上的标签插入处理。本发明之三十六的生成树构成程序，其特征在于，在上述树选择器处 理中，实施到达间隔定时器处理，其为了判别表示生成树稳定的帧的到达 间隔，当经过一定时间时，发送定时器计时已满通知。本发明之三十七的生成树构成程序，其特征在于，上述树选择器处理 实施成本参照定时器处理，其通知用于算出链路成本的指定时间的定时器 计时已满。本发明之三十八的生成树构成程序，其特征在于，上述树管理器处理 实施删除附加在帧上的标签的标签删除处理；发送接收BPDU的BPDU 发送接收处理；将标签附加在帧上的标签插入处理；按照生成树协议作成 生成树的树控制器处理；和保持在上述生成树协议中使用的参数的树表处 理。本发明之三十九的生成树构成程序，其特征在于，上述树管理器处理 实施成本操作处理，在通知的链路成本上加上预定的设定值进行回答。本发明之四十的生成树构成程序，其特征在于，实施资源监视器处理， 其测量包含链路的连接状况和空闲频带的资源信息。本发明之四十一的生成树构成程序，其特征在于，实施根据利用状况 计算链路成本的处理。本发明之四十二的生成树构成程序，其特征在于，将上述利用状况定
义为空闲频带。本发明之四十三的生成树构成程序，其特征在于，将上述利用状况定义为CPU负载。本发明之四十四，提供一种生成树构成程序，在连接多个节点的网络 上构成生成树的各节点上工作，其特征在于，网络内的各节点生成成为根 节点的生成树，用收件人成为根节点的生成树，进行帧传送。本发明之四十五，提供一种生成树构成程序，在连接多个节点的网络上构成生成树的各节点上工作，其特征在于，包括生成独立工作的多个生成树的多个树管理器处理；回答与用于传送的生成树对应的标签的标签表处理；将具有从上述标签表回答的标签插入到帧中的标签插入处理；生 成与存在于网络中的根节点数相同数量的树管理器的树选择器处理；记录每个收件人的帧的传送输出目标的转发表处理；将帧传送给用上述转发表 指定的传送输出目标的帧传送处理；和按照上述标签决定上述帧的传送目 标的树管理器的分别处理。本发明之四十六的生成树构成程序，其特征在于，上述树选择器处理 实施作成或删除树管理器的生成树内的主控制器处理；删除附加在帧上 的标签的标签删除处理；发送用于切换生成树的控制帧的GVRP发送接收 处理；和将标签附加在帧上的标签插入处理。本发明之四十七的生成树构成程序，其特征在于，上述树管理器处理 实施删除附加在帧上的标签的标签删除处理；发送接收BPDU的BPDU 发送接收处理；将标签附加在帧上的标签插入处理；按照生成树协议作成 生成树的树控制器处理；和保持在上述生成树协议中使用的参数的树表处 理。本发明之四十八的生成树构成程序，其特征在于，上述各节点实施测 量包含链路的连接状况和空闲频带的资源信息的资源监视器处理。本发明之四十九，提供一种生成树构成程序，在连接多个节点的网络 上构成生成树的各节点上工作，其特征在于，关于网络内的正在使用工作 慢的协议的各条链路，生成上述各链路的成本成为最大的生成树，当在上 述各链路中发生障碍时，利用上述链路的成本成为最大的生成树，进行帧 传送。14 本发明之五十，提供一种生成树构成程序，在连接多个节点的网络上 构成生成树的各节点上工作，其特征在于，包括生成独立工作的多个生 成树的多个树管理器处理；回答与用于传送的生成树对应的标签的标签表处理；将具有从上述标签表回答的标签插入到帧中的标签插入处理；生成与正在使用存在于网络中的工作慢的协议的链路数相同数量的树管理器的树选择器处理；记录每个收件人的帧的传送输出目标的转发表处理；将 帧传送给用上述转发表指定的传送输出目标的帧传送处理；和按照上述 标签决定传送目标的树管理器的分别处理。本发明之五十一的生成树构成程序，其特征在于，上述树选择器处理 包括作成或删除树管理器的树选择器内的主控制器处理；删除附加在帧 上的标签的标签删除处理；发送控制帧的GVRP发送接收处理；和将标签 附加在帧上的标签插入处理。本发明之五十二的生成树构成程序，其特征在于，上述树管理器处理 包括删除附加在帧上的标签的标签删除处理；发送接收BPDU的BPDU 发送接收处理；将标签附加在帧上的标签插入处理；按照生成树协议作成 生成树的树控制器处理；和保持在上述生成树协议中使用的参数的树表处 理。本发明之五十三的生成树构成程序，其特征在于，上述各节点实施测 量包含链路的连接状况和空闲频带的资源信息的资源监视器处理。本发明之五十四的生成树构成程序，其特征在于，上述转发表具有广 播输出端口字段。本发明之五十五的生成树构成程序，其特征在于，上述转发表具有预 备输出端口字段。本发明之五十六的生成树构成程序，其特征在于，用由生成树决定的 端口类别，决定输出目标端口。本发明之五十七的生成树构成程序，其特征在于，上述由生成树决定 的端口类别是根端口和指定端口中的任一个。本发明之五十八，提供一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生 成树设定传送路径，其特征在于，上述各节点，原封不动地运用网络的构 成变更前的生成树，生成构成变更后的新的生成树，在上述新的生成树稳 定后，将用于传送的生成树切换成上述新的生成树。本发明之五十九，提供一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生 成树设定传送路径，其特征在于，上述各节点，当网络的成本变更时，原 封不动地运用现在的生成树，生成链路成本变更后的新的生成树，在上述 新的生成树稳定后，将用于传送的生成树切换成上述新的生成树。本发明之六十，提供一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生成 树设定传送路径，其特征在于，上述各节点包括生成独立工作的多个生 成树的多个树管理器；回答与用于传送的生成树对应的标签的标签表；将 具有从上述标签表回答的标签插入到帧中的标签插入器；决定用于传送的 生成树的树选择器；记录每个收件人的帧的传送输出目标的转发表；将帧 传送给用上述转发表指定的传送输出目标的帧传送器；和按照上述标签决 定上述帧的传送目标的树管理器的分别器。本发明之六十一的网络系统，其特征在于，根据利用状况计算链路成本。本发明之六十二，提供一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生 成树设定传送路径，其特征在于，网络内的各节点生成成为根节点的生成 树，用收件人成为根节点的生成树，进行帧传送。本发明之六十三，提供一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生 成树设定传送路径，其特征在于，包括生成独立工作的多个生成树的多 个树管理器；回答与用于传送的生成树对应的标签的标签表；将具有从上 述标签表回答的标签插入到帧中的标签插入器；生成与存在于网络中的节 点数相同数量的树管理器的树选择器；记录每个收件人的帧的传送输出目 标的转发表；将帧传送给用上述转发表指定的传送输出目标的帧传送器； 和按照上述标签决定上述帧的传送目标的树管理器的分别器。本发明之六十四，提供一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生 成树设定传送路径，其特征在于，生成生成树的树管理器实施根据生成树 协议的种类和版本，调整成本值的成本操作处理。本发明之六十五，提供一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生 成树设定传送路径，其特征在于，生成生成树的树管理器包括根据生成树 协议的种类和版本，调整成本值的成本操作器。
本发明之六十六，提供一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生 成树设定传送路径，其特征在于，关于网络内的正在使用工作慢的协议的 各条链路，生成上述各链路的成本成为最大的生成树，当在上述各链路中 发生障碍时，利用上述链路的成本成为最大的生成树，进行帧传送。本发明之六十七，提供一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生 成树设定传送路径，其特征在于，包括生成独立工作的多个生成树的多 个树管理器；回答与用于传送的生成树对应的标签的标签表；将具有从上 述标签表回答的标签插入到帧中的标签插入器；生成与正在使用存在于网 络中的工作慢的协议的链路数相同数量的树管理器的树选择器；记录每个 收件人的帧的传送输出目标的转发表；将帧传送给用上述转发表指定的传 送输出目标的帧传送器；和按照上述标签决定传送目标的树管理器的分别 器。本发明之六十八的网络系统，其特征在于，上述转发表具有广播输出 端口字段。本发明之六十九的网络系统，其特征在于，上述转发表具有预备输出 端口字段。本发明之七十的网络系统，其特征在于，用由生成树决定的端口类别， 决定输出目标端口。本发明之七十一的网络系统，其特征在于，上述由生成树决定的端口 类别是根端口和指定端口中的任一个。本发明之七十二，提供一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络 中构成生成树，其特征在于，原封不动地运用网络的构成变更前的生成树， 生成构成变更后的新的生成树，在上述新的生成树稳定后，将用于传送的 生成树切换成上述新的生成树。本发明之七十三，提供一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络 中构成生成树，其特征在于，当网络的成本变更时，原封不动地运用现生 成树，生成链路成本变更后的新的生成树，在上述新的生成树稳定后，将 用于传送的生成树切换成上述新的生成树。本发明之七十四，提供一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络 中构成生成树，其特征在于，当追加新节点时，不使新节点参加到既存的
生成树中，只使新节点参加到预备的生成树中。本发明之七十五，提供一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络 中构成生成树，其特征在于，当删除节点时，不使删除的节点参加到预备 的生成树中，只使删除的节点参加到既存的生成树中。本发明之七十六，提供一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络 中构成生成树，其特征在于，当变更网络构成时，用预备系统作成变更后 的生成树。本发明之七十七，提供一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络 中构成生成树，其特征在于，在成本计算中，利用链路的空闲频带。本发明之七十八，提供一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络 中构成生成树，其特征在于，网络内的全部节点，以在构成要素中持有全 部节点的生成树中，哪一个成为根节点的方式，作成多个生成树。本发明之七十九，提供一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络 中构成生成树，其特征在于，作成在构成要素中持有处在网络内的全部节 点的生成树，其中，对正在使用障碍恢复慢的协议的每个链路，作成多个 生成树。本发明之八十，提供一种逻辑拓扑形成方法，在连接多个节点的网络 中用于信号传送，其特征在于，在用网络的构成变更前的逻辑拓扑传送信号的状态中，生成网络的构成变更后的逻辑拓扑；在上述构成变更后的逻 辑拓扑稳定后，将用于信号传送的逻辑拓扑切换成上述构成变更后的逻辑 拓扑。本发明之八十一，提供一种节点，其特征在于，包括在自己属于的 网络中使用用于信号传送的逻辑拓扑，传送信号的状态中，当上述网络的 构成变更时，生成网络的构成变更后的逻辑拓扑的部件；和在上述构成变 更后的逻辑拓扑稳定后，将用于信号传送的逻辑拓扑切换成上述构成变更 后的逻辑拓扑的部件。本发明之八十二，提供一种程序，其特征在于，实施在自己属于的 网络中使用用于信号传送的逻辑拓扑，传送信号的状态中，当上述网络的 构成变更时，生成网络的构成变更后的逻辑拓扑的处理；和在上述构成变 更后的逻辑拓扑稳定后，将用于信号传送的逻辑拓扑切换成上述构成变更
后的逻辑拓扑的处理。本发明之八十三，提供一种网络系统，连接有多个节点，其特征在于， 在用网络的构成变更前的逻辑拓扑，传送信号的状态中，生成网络的构成变更后的逻辑拓扑；在上述构成变更后的逻辑拓扑稳定后，将用于信号传 送的逻辑拓扑切换成上述构成变更后的逻辑拓扑。本发明之八十四，提供一种节点，其特征在于，包括用生成树协议作成关于输入的帧保持的收件人的信息和该帧的传送目标的对应关系的部件；和参照上述对应关系，决定输入的帧的传送目标的部件。


图1是表示已有的附有VLAN标签的以太网(R)帧的构成例的图。 图2是表示本发明的附有扩展标签的以太网(R)帧的构成例的图。 图3是表示本发明的附有扩展标签的以太网(R)帧的另一构成例的图。图4是表示本发明的扩展标签存储区域的构成例的图。 图5是表示本发明中的ConfiguratiaonBPDU (配置BPDU)帧的帧构 成的格式图。图6是表示本发明中的Topology Change Notification BPDU (拓扑变化通知BPDU)帧的帧构成的格式图。图7是表示本发明第1实施方式的构成的框图。图8是表示本发明第1实施方式中的节点11的构成的框图。图9是表示本发明第1实施方式中的转发表114的构成例的表。图IO是表示本发明第1实施方式中的树管理器1151的构成的框图。图U是表示本发明第1实施方式中的树选择器116的构成的框图。图12是表示本发明第1实施方式中的主控制器1164的工作的流程图。图13是表示本发明第1实施方式中的标签表117的构成例的表。图14是表示本发明第1实施方式中的追加节点700前的生成树51的构成的框图。图15是表示本发明第1实施方式中的追加节点700后的生成树52的 构成的框图。图16是表示本发明第1实施方式中的控制帧的交换的顺序图。图17是表示本发明第2实施方式中的树选择器116的构成的框图。图18是表示本发明第2实施方式中的主控制器1164的工作的流程图。图19是表示本发明第3实施方式中的主控制器1164的工作的流程图。图20是表示本发明第4实施方式中的节点11的构成的框图。图21是表示本发明第4实施方式中的转发表114的构成例的表。图22是表示本发明第4实施方式中的标签表117的构成例的表。图23是表示本发明第4实施方式中的树61的构成的框图。图24是表示本发明第4实施方式中的树62的构成的框图。图25是表示本发明第4实施方式中的树63的构成的框图。图26是表示本发明第4实施方式中的树64的构成的框图。图27是表示本发明第4实施方式中的树65的构成的框图。图28是表示本发明第4实施方式中的树66的构成的框图。图29是表示本发明第4实施方式的构成的框图。图30是表示本发明第4实施方式中的树74的构成的框图。图31是表示本发明第5实施方式中的树管理器1151的构成的框图。图32是表示本发明第5实施方式中的树71的构成的框图。图33是表示本发明第5实施方式中的树72的构成的框图。图34是表示本发明第5实施方式中的树73的构成的框图。图35是表示本发明第6实施方式中的节点11的构成的框图。图36是表示本发明第6实施方式中的树67的构成的框图。图37是表示本发明第6实施方式中的树68的构成的框图。图38是表示本发明第6实施方式中的树69的构成的框图。图39是表示本发明第6实施方式中的树70的构成的框图。图40是表示本发明第7实施方式中的节点11的构成的框图。图41是表示本发明第8实施方式中的节点11的构成的框图。图42是表示本发明第8实施方式中的转发表114Y的构成例的表。图43是表示本发明第8实施方式中的树管理器U51y的构成的框图。图44是表示本发明第8实施方式中的树61的设定状况例的表。图45是表示本发明第9实施方式中的节点11的构成的框图。 图46是表示本发明第9实施方式中的转发表U4p的构成例的表。 图47是表示本发明第9实施方式中的树管理器1151(3的构成的框图。 图48是表示本发明第9实施方式中的树61的设定状况例的表。 图49是表示本发明第10实施方式中的节点11的构成的框图。 图50是表示本发明第IO实施方式中的转发表114oc的构成例的表。 图51是表示本发明第IO实施方式中的树管理器1151a的构成的框图。 图52是表示本发明第10实施方式中的树61的设定状况例的表。 图53是表示本发明中的扩展帧的另一构成例的图。 图54是说明图23所示的生成树的构成中的各节点的端口状态的图。
具体实施方式
在以下的说明中，我们进行将标签用作识别多个生成树和多个节点组 的识别符的说明，但是这种标签，除了VLAN标签外，还意味着在本专利 申请人:提出的特愿2002—204673号中揭示的扩展标签和其它标签或识别 方法中，单独一个或任何一个以上的组合。这里，我们说明在本发明中用的标签中，附有上述特愿2002—204673 号中揭示的扩展标签的帧的格式。图1是已有的附有由正EE802.1Q规定的VLAN标签的以太网(R) 帧的格式。附有VLAN标签的以太网(R)帧3200由发送目标MAC地址 3201、发送源MAC地址3202、 VLAN标签3203、以太网(R)属性信息 3204、有效载荷3205和FCS3206构成。与此相对，图2是本发明的附有扩展标签的以太网(R)帧的格式。 附有扩展标签的(R) 3300由发送目标MAC地址3201、发送源MAC地 址3202、扩展标签存储区域3301、以太网(R)属性信息3204、有效载 荷3205和FCS3206构成，将已有的附有VLAN标签的以太网(R)帧3200 的VLAN标签3203置换成扩展标签存储区域3301 。又如图3所示，也存在另一构成的附有扩展标签的以太网(R)帧3400， 它由发送目标MAC地址3201、发送源MAC地址3202、扩展标签存储区 域3301、 VLAN标签3203、以太网(R)属性信息3204、有效载荷
的后面。在扩展标签存储区域3301可以存储1个或多个扩展标签。扩展标签的大小是4个字节，具有与VLAN标签3203相同的大小。将附有扩展标 签的以太网(R) 3300、 3400的最上段的扩展标签和附有VLAN标签的以 太网(R)帧3200的VLAN标签以同一大小存储在同一位置上，通过变 更存储在各个标签的上位2字节中的值区别它们(我们将在后面述说它们 的详细情况)。因此，附有扩展标签的以太网(R) 3300、 3400具有与附有VLAN标 签的以太网(R)帧3200的互换性，在已有节点、扩展标签对应节点双方 都可以处理任何一方的帧。图4表示扩展标签存储区域3301。在图4所示的存储例中，存储着8 个扩展标签3500 3507。在转发标签(forwardingtag) 3500中存储着收件人节点的识别符和到 收件人的标号(例如MPLS标号)。又，除了存储收件人节点的识别符的 转发标签3500外，也存在着存储发送源节点的识别符的情形。各节点参 照该转发标签决定帧传送目标。必须将该转发标签3500存储在附有扩展 标签的以太网(R)帧3300、 3400中。作为扩展标签的种类，存储着客户分离标签3501、保护标签3502、 OAM&P标签3503、品质信息标签3504、帧控制标签3505、安全标签3506、 和用户扩展标签3507。在客户分离标签3501中，存储着用于对每个收藏在各节点中的客户 分离信息的识别符。作为客户，具有将同一VLAN所属的客户作为同一客 户的情形、将收藏在2个以上的节点的特定端口中的客户作为同一客户的 情形、和将与网内的节点连接的2个以上的主机作为同一客户的情形等。 向这些客户分配分离识别符，在来自各客户的帧中将该分离识别符存储在 客户分离识别标签3501内。通过根据客户分离标签3501识别客户，可以 提供客户单位的附加服务(例如，对特定客户的优先控制等)。又，也可 以将多个客户分离标签3501堆积起来加以使用。这时，能够大幅度地增 加可以分离的客户数。此外，当堆积客户分离标签3501时，堆积的最终 段的客户分离标签3501使用表示作为最终段的特别的客户分离标签。 在保护标签3502中，存储着发生障碍时的障碍信息和为了障碍恢复 的迂回路径信息。在OAM&P标签3503中，存储着运用/管理信息。在品质信息标签3504中，存储着延迟、跳动(jitter)、分组损失率 和表示帧到网络内的流入时间的时间标记、频带控制信息等的品质信息。 当在品质信息标签3504中存储着时间标记值时，接收帧的节点能够从现 在时刻和时间标记值算出该帧的网内延迟(在网络内的停留时间)。当决 定网内延迟的保证值时，能够实施可以实现保证值的优先处理。又，当在 品质信息标签3504中存储着要求频带、积累数据量和通信量等级等的频 带控制信息时，考虑该数据流的积累数据量、通信量等级和其它的数据流 的通信量状况，能够实施为了确保要求频带的频带控制。在帧控制标签3505中，存储着限制帧在网络内的生存时间的跳跃计 数器(TTL: Time To Live (生存时间))和用于错误检测的CRC等的信 息。当存储TTL时，对于每个经过的节点减少TTL值，当TTI^0时废弃 该帧。因此，即便在形成环路路径的情形中，也能够防止帧连续循环。又 当存储CRC时，存储在入口侧节点中的扩展标签存储区域3301的CRC 计算结果，通过在出口侧节点再次实施CRC计算与存储值比较，可以检 测扩展标签存储区域3301的错误。在安全标签3506中，存储着用于确保帧的可靠性、构筑网络时和变 更网络构成时的隐秘性的信息。作为安全标签3506的利用例可以举出下 列例子。预先在网络内进行通信的客户上设定每个客户的安全识别符，在 客户连接的各节点中保持该识别符。各客户，通过当传送帧时，总是将设 定的安全识别符存储在安全标签3506中，能够防止来自具有窜改客户分 离标签3501的信息的恶意的客户发送接收帧。又，在构筑网络时和变更 网络构成时，通过在节点之间进行商议，设定共同的安全识别符。通过当 在该节点之间传送帧时，总是将设定的安全识别符存储在安全标签3506 中，能够防止具有恶意的节点与网络连接。在用户扩展标签3507中存储着用户独自定义的任意的信息。通过用 户独自定义标签的格式和存储信息，定义它的处理内容，能够达到用户独 自扩展功能的目的，提高网络的灵活性。需要时存储转发标签3500以外的扩展标签3501 3507。将转发标签 3500存储在扩展标签存储区域3301的前头，将其它的扩展标签3501 3507存储在它的后面。如果是与转发标签3500比较的后方，则既可以在 预先决定的固定位置上，也可以在任意位置上。以后，在存在2个系统的生成树中，使用于新进入网络的数据帧传送 的生成树表现为现用树或现用系统树，使不成为现用树的树表现为预备用 树或预备系统树。又，将生成现用系统树的树管理器称为现用系统树管理器，将生成预 备系统树的树管理器称为预备系统树管理器。标签组指的是利用标签和其它识别符识别的节点组，即多个节点的集 合体。当将VLAN标签作为识别符形成标签组时，将上述标签组称为 VLAN。BPDU (Bridge Protocol Data Unit:桥式协议数据单元))指的是包含 为了生成树的生成而交换的IEEE802.1D (已有技术1)和正EE802.1w (已有技术2)中记载的控制数据和本发明的现用系统和预备系统的识别信息 等的控制帧。图5是表示正EE802.1D (已有技术l)和IEEE802.1w (已有技术2) 中记载的Configuratiaon (配置)BPDU帧2205的构造的格式图。MAC DA2201是存储收件人MAC地址的区域。MAC SA2202是存储发送源MAC地址的区域。标签区域2203是插入作为识别多个生成树的识别符的标签的区域。 又，虽然在已有技术中没有记载，但是上述标签，除了VLAN标签外，也 可以是将本专利申请人提出的特愿2002—204673号中揭示的扩展标签和 其它标签或识别方法中的任何一个以上组合起来的标签。Type (类型)2204是存储帧的类型识别符的区域。BPDU区域2205是存储与IEEE802.1D (己有技术1 )和正EE802.1w (已有技术2)中记载的Configuratiaon BPDU Parameters (配置BPDU参 数)相当的信息的区域。FCS2206是存储帧检查顺序的区域。Protocol Identifier (协议识别符)22051是存储与正EE802.1D (已有 技术l)或IEEE802.1w (已有技术2)中记载的Protocol Identifier相等的
信息的区域。Protocol Version Identifier (协议版本识别符)22052是存储与 IEEE802.1D (已有技术1)或IEEE802.1w (已有技术2)中记载的Protocol Version Identifier相等的信息的区域。BPDU Type22053是存储与正EE802.1D (已有技术1)和IEEE802.1w (已有技术2)中记载的BPDU Type相等的信息的区域。Flags(标志)22054是存储与IEEE802.1D(已有技术l)和正EE802.1w (已有技术2)中记载的Flags相等的信息的区域。Root Identifier (根识别符)22055是存储与IEEE802.1D (己有技术1) 和IEEE802.1w (已有技术2)中记载的Root Identifier相等的信息的区域。Root Path Cost (根路径成本)22056是存储与正EE802.1D (已有技术 1)或IEEE802.1w (已有技术2)中记载的Root Path Cost相等的信息的区 域。Bridge Identifier (桥识别符)22057是存储与IEEE802. ID (已有技术 1)或IEEE802.1w (已有技术2)中记载的Bridge Identifier相等的信息的 区域。Port Identifier (端口识别符)22058是存储与正EE802.ID (已有技术 1)或正EE802.1w (已有技术2)中记载的Port Identifier相等的信息的区 域。Massage Age (消息年龄)22059是存储与IEEE802.ID (已有技术l) 或IEEE802.1w (己有技术2)中记载的Massage Age相等的信息的区域。MAX Age (MAX年龄)2205A是存储与正EE802.1D (已有技术l) 或IEEE802.1w (已有技术2)中记载的MAX Age相等的信息的区域。Hello Time (呼叫时间)2205B是存储与IEEE802.1D (已有技术l) 或正EE802.1w (已有技术2)中记载的Hello Time相等的信息的区域。Forward Delay (前向延迟)2205C是存储与IEEE802.1D (己有技术1) 或IEEE802.1w (己有技术2)中记载的Forward Delay相等的信息的区域。图6是表示IEEE802.1D (已有技术l)或IEEE802.1w (已有技术2) 中记载的Topology Change Notification BPDU (拓扑变化通知BPDU)帧 的构造的格式图。MAC DA2201是存储收件人MAC地址的区域。 MAC SA2202是存储发送源MAC地址的区域。标签区域2203，虽然在已有技术中没有记载，但是，是插入作为识别 多个生成树的识别符的标签的区域。上述标签，除了 VLAN标签外，也可 以是将本专利申请人提出的特愿2002—204673号中揭示的扩展标签和其 它标签或识别方法中任何一个以上组合起来的标签。Type (类型)2204是存储帧的类型识别符的区域。BPDU区域2205是存储与IEEE802.1D (己有技术1)和正EE802.1w (已有技术2)中记载的Topology Change Notification BPDU Parameters(拓 扑变化通知BPDU参数)相当的信息的区域。FCS2206是存储帧检查顺序的区域。GVRP指的是为了管理标签组、识别现用系统和预备系统、和在节点 之间交换各种设定信息而发送接收的控制帧。在图53中，说明扩展标签帧3300和3400的另一帧格式。此外，将 以后图4中说明的扩展标签帧3500 3508的帧格式记为扩展标签帧格式 (1)，将以后图53中说明的帧格式记为扩展标签帧格式(2)。图53的上部是VLAN标签3203的详细帧格式。在TPID(Tag Protocol Identifier:标签协议识别符))2800中，设定为值"0x8100"。此外，也 存在在标准规格外使用值"0x9100"的情形。又，TCI2801由Priority (优 先度)段2802、 CFI2803和VLAN-ID段2804构成。在Priority段2802中存储着帧的优先度，在IEEE802.1p中规定了该 优先度的值。又，在CFI中存储着表示有无特殊路径信息或MAC地址的 格式类别的值，在VLAN-ID段2804中存储着VLAN-ID。与此相对，在图53的下部所示的扩展标签帧格式(2)中，TPID2800 和TCI2801中的CFI2803与VLAN标签3203相同，将Priority段2802变 更为Priority/标签Type (类别)段5003，将VLAN-ID段2804变更为扩展 标签信息段5004。此外，对应段的大小是相同的。在本扩展标签帧格式(2)中，在Priority/标签Type段5003中，存储 着扩展标签3500 3508的类别。当使用扩展标签3500 3508时，以能够 支持IEEE802.1p的方式，将已有的VLAN标签3203的Priority段2802(IEEE802.1p)中的Priority值的一部分用作扩展标签3500 3508的类别。 具体地说，将IIO、 100、 001、 000用作扩展标签3500 3508，关于 111 (预约用)、101 (会话型多媒体用)、011 (临界应用用)、010 (标 准流用)进行正EE802.1p互换。因此，能够使用的扩展标签3500 3508限于4个，例如，使用转发 标签3500、广播转发标签3508、客户分离标签3501、 OAM&P标签3503， 使与Priority值的对应为001-转发标签3500、 OOO-广播转发标签3508、 110=客户分离标签3501、 100-OAM&P标签3503。因此，能够识别上述4 种扩展标签，并且能够支持正EE802.1p中的4个优先度。此外，关于选 择使用的扩展标签和设定与它对应的Priority值，不一定限定于该例子。又，在扩展标签帧格式(2)中，在扩展标签信息段5004中，存储与 扩展标签3500 3508的标签类别相应的地址信息等的信息。例如，当在 转发标签3500的情形中，存储收件人节点的地址信息，在广播转发标签 3508的情形中，存储发送源节点的地址信息，在客户分离标签3501的情 形中，存储客户识别信息。(第1实施方式) 下面，我们参照附图详细说明本发明第1实施方式。 参照图7，本发明第1实施方式包含节点11 16、客户机91 96、链 路81 86、和链路21 28。节点11是由程序控制的CPU等实现的，具有下面列举的功能。(1) 将从链路21或链路24寧达的帧传送给链路24或链路21 。(2) 在从链路81到达的帧上附加传送所需的标签，传送给链路21 或链路24。(3) 将从链路21或链路24到达的帧，在删除传送所需的标签后， 传送给链路81。(4) 为了构成生成树，在与其它节点之间进行控制帧的发送接收， 必要时闭锁链路的端口。(5) 监视流过链路的帧的流量。节点12 16是与节点11相同的节点。以后，用节点ll代表节点11
16进行记述，但是这些关于节点11的记述只要没有特别言明也同样可以 在其它节点12 16中实现。客户机91是一个以上的客户的集合，具有通过链路81，在与节点ll 之间发送接收帧的功能。客户机92 96是与客户机91同样的客户机群。以后，用客户机91 代表客户机91 96进行记述，但是关于客户机91的记述，只要没有特别 言明在其它客户机92 96中也同样可以应用。链路81是从客户机91连结节点11和从节点11连结客户机91的双 向链路。链路82 86是与链路81同样的链路。以后，用链路81代表链路81 86进行记述，但是关于链路81的记述，只要没有特别言明在其它链路82 86中也同样可以应用。链路21是从节点11连结节点12和从节点12连结节点11的双向链路。链路22 26是与链路21同样的链路。以后，用链路21代表链路22 26进行记述，但是关于链路21的记述，只要没有特别言明在其它链路 22~26中也同样可以应用。图8是详细表示节点11的构成的图。节点11包含帧传送器111、标 签插入器112、标签删除器113、转发表114、分别器1150、树管理器1151、 树管理器1152、树选择器116、标签表U7、和设定接口 118。帧传送器111按照转发表114的记述，将从链路21或链路24和标签 插入器112接收的帧传送给链路21或链路24和标签删除器113或树选择 器116。标签插入器112按照标签表117的记述，将标签插入到从链路81接 收的帧，传送给帧传送器lll。此外，除了也能够根据标签表117的记述， 不插入标签，将接收的帧原封不动地传送给帧传送器lll夕卜，也可以在同 一帧中插入O个以上的多个标签，或者，复制到达的帧，在复制的各个帧 中，插入O个以上的多个相同或不同的标签。标签删除器113除去附加在从帧传送器111接收的帧上的标签，将帧 传送给链路81。此外，也能够根据设定，不除去标签，将接收的帧原封不 动地传送给链路81。转发表114，对来自帧传送器111的询问，将MAC地址、标签、或 输入端口等的一个以上的组合作为关键字(key)，将一个以上的帧传送 目标端口返回给帧传送器111。关键字和传送目标端口由树管理器1151 或树管理器1152设定。分别器1150按照接收的帧的标签决定输出目标端口，将上述帧传送 给树管理器1151或树管理器1152。能够由树选择器116设定是否将附加 了什么标签的帧传送给树管理器1151或树管理器1152。树管理器1151，按照树选择器116的指示，利用生成树算法，从分别 器1150接收BPDU，又将BPDU发送给帧传送器U1 ，设定转发表114。 进一步，从树选择器I16接收设定信息，用作BPDU的参数。又，提取包 含在BPDU中的控制信息，通知给树选择器116。树管理器1152是与树管理器1151同样的树管理器。以后，用树管理 器1151代表树管理器1151 树管理器1152进行记述，但是关于树管理器 1151的记述，只要没有特别言明也同样可以应用于树管理器1152。树选择器116从帧传送器111接收GVRP等的设定帧，从树管理器 1151或树管理器1152接收包含在BPDU中信息，从资源监视器119接受 链路信息的通知，或者，接受来自设定接口 118的设定通知，按照设定帧 或包含在通知中的信息，设定树管理器1151、树管理器1152、和标签表 117。又，将设定帧发送给帧传送器lll。标签表117，对于来自标签插入器112的询问，将要插入的标签信息 或者不追加标签地传送的命令返回到标签插入器112。由树选择器116设 定插入的标签或者不插入标签地传送的命令。也可以进行在同一帧中插入 O个以上的多个标签的设定，和复制到达的帧，在复制的各个帧中，插入 0个以上的多个相同或不同的标签的设定。设定接口 118，通过串联连接或TELNET等的指令线接口或WEB服 务器等，将来自用户的树选择命令、节点删除请求、链路成本、生成树参 数值等传送给树选择器116。资源监视器119监视节点的各链路端口的状况，当检测链路的连接时， 将链路上行(link up)通知发送给树选择器116。又，除了对通过链路的
帧的累积字节数、通过TCP会话数、HTTP请求数中的一个以上的值进行 计数并保持，根据树选择器116的要求，将保持的值通知树选择器116外， 根据来自树选择器U6的命令，将保持的值重置为0。进一步，监视由树 选择器116预先指定种类的帧的通过，当上述监视对象帧通过时，通知给 树选择器116。图9是本实施方式的图8中的，将标签作为关键字决定输出端口的转 发表114的构成例。标签字段1141是成为搜索索引的字段，调查写在接收的帧的标签上 的内容是否与该字段的信息一致。输出端口 1142是当写在接收的帧的标签上的内容与标签中字段1141 的内容一致时，记述是否要将上述帧传送给哪个端口的字段。此外，不仅在如本工作例所示的，进行根据标签内容决定传送目标的 标签转发的情形中，而且在以往进行的，根据MAC地址决定传送目标的 通常的MAC地址传送中，同样都可以应用本实施方式。这时，在输出端 口字段1142中记载着多个端口。图10是详细表示本发明第1实施方式的图8中的树管理器1151的构 成的图。树管理器1151包含标签删除器11511、 BPDU发送接收器11512、 标签插入器11513、树控制器11514和树表11515。标签删除器11511删除插入到从分别器1150输入的帧中的标签，将 帧传送到BPDU发送接收器11512。如果在从分别器1150接收的帧中没 有添加标签时，则将接收的帧原封不动地传送给BPDU发送接收机11512。BPDU发送接收机11512从标签删除器11511接收BPDU，根据BPDU 接收通知，将帧中包含的信息通知给树控制器11514。又，从树控制器11514 接受BPDU发送通知，生成帧发送给标签插入器11513。标签插入器11513从BPDU发送接收机11512接收帧，插入预先设定 的标签，发送给帧传送器lll。此外，也可以设定不插入标签，原封不动 地传送帧。树控制器11514具有如下所示的4个功能。 (1)停止工作(初始状态)按照来自树选择器116的停止命令， 停止到BPDU发送接收机11512的BPDU发送通知。又，将全部链路作为下行(down)，将端口的状态登记在树表11515中。(2) 开始工作按照来自标签选择器116的开始命令，开始到BPDU 发送接收机11512的BPDU发送通知。又，根据开始命令中包含的信息， 将上行状态的端口登记在树表11515中。(3) BPDU接收工作接受来自BPDU发送接收机11512的BPDU 接收通知，更新树表11515。又，提取BPDU接收通知中包含的现用系统 树和预备系统树的识别信息，通知给标签选择器116内的主控制器1164。(4) 拓扑更新工作在上述停止工作、上述开始工作和上述BPDU 接收工作后，按照已有技术1或已有技术2所示的生成树协议，参照树表 11515，需要时，设定树表11515，设定转发表114和发送BPDU。在发送 的BPDU中，也包含现用系统树和预备系统树的识别信息。又，进行向树 选择器116通知树的再计算结果，在拓扑中发生还是不发生变更的工作。树表11515是记述关于己有技术1或己有技术2所示的生成树协议所 需的端口状态和节点状态的参数的表。在该表中记述各端口或链路的优先 度以及链路成本。在第l实施方式中，作为链路成本，设定用链路频带宽 度的情形进行说明。图11是详细表示本发明第1实施方式的图8中的树选择器116的构 成的图。树选择器116包含标签删除器1161、 GVRP发送接收器1162、 标签插入器1163、主控制器1164、稳定定时器1165和到达间隔定时器 1166。标签删除器1161删除插入到从帧传送器111输入的帧中的标签，将 帧传送到GVRP发送接收机1162。如果在从帧传送器111接收的帧中没 有添加标签时，则将接收的帧原封不动地传送给GVRP发送接收机1162。GVRP发送接收机1162从标签删除器1161接收控制帧，根据GVRP 帧接收通知将帧中包含的信息通知给主控制器1164。又，从主控制器1164 接受GVRP帧发送通知，生成帧，发送给标签插入器1163。标签插入器1163从GVRP发送接收机U62接收帧，插入预先设定的 标签，发送给帧传送器111。此外，也可以设定不插入标签，原封不动地 传送帧。主控制器1164具有如下所示的4个功能。(1) 链路上行检测主控制器1164从链路监视器119接受链路上行通知，将链路上行(开始命令)通知给现在成为预备系统的树管理器。在 开始命令中存储着上行的链路信息。又，在发送开始命令后，设置稳定定时器1165。当收到稳定定时器1165计数满了的通知时，将变更插入标签 的命令通知给标签表117，进一步，以使预备系统和现用系统的登记逆转 的方式，命令GVRP发送接收机1162向新树的根节点发送树切换要求帧。 进一步，设置稳定定时器1165，在稳定定时器计时满了后在旧树上追加自 节点。(2) 接收节点删除请求当从设定接口 118接收节点删除请求通知 时，将停止命令发送给现在成为预备系统的树管理器。又在发送停止命令 后，设置稳定定时器1165。当收到稳定定时器1165计时满了的通知时， 将变更插入标签的命令通知给标签表117，进一步，以使预备系统和现用 系统的登记逆转的方式，命令GVRP发送接收机1162向新树的根节点发 送利用标签组变更GVRP帧。进一步，设置稳定定时器1165，在稳定定 时器计时满了后向设定接口 118显示删除自节点的许可。(3) 接收利用标签组变更GVRP:在自节点为新树的根节点的情形 中，当接收利用标签组变更GVRP帧时，命令树管理器1151或树管理器 1152，在从自节点发送的BPDU上附加现用系统标志进行发送。进一步， 命令GVRP发送接收机1162，取消对旧树的根节点添加现用系统标志。(4) 接收现用系统位变更通知树管理器1151或树管理器1152确 认当接收BPDU时附加在BPDU上的现用系统标志，确认自组是现用系统 还是预备系统，并通知给主控制器。接受通知的结果，如果在现用系统和 预备系统中存在变更时，则将插入标签变更通知发送给标签表117，使现 用系统和预备系统的登记逆转。(5) 接收指定帧的通过通知当从资源监视器119接收预先设定的 监视对象帧通过的通知时，将设置通知发送给到达间隔定时器1166。当从 到达间隔定时器1166,到达定时器计时满了的通知时，我们看到监视对象 帧的到达间隔比根据设置通知设定的时间长。因此，能够检测出BPDU的 到达间隔变长和流过预备系统的帧的到达间隔变长等。稳定定时器1165，当从接收由主控制器1164发送的设置通知开始，经过预先设定的时间时，将定时器计时满了的通知发送给主控制器1164。 到达间隔定时器1166，当从主控制器1164接收设置命令时，将现在保持的时间重置为0使定时器工作，当经过根据设置命令指定的时间时，将定时器计时满了的通知发送给主控制器1164。图12是详细表示本发明第1实施方式中的图11中的主控制器1164的状态迁移的流程图。以后，在存在2个系统的生成树中，使用于新进入网络的数据帧传送的生成树表现为现用树或现用系统树，使不成为现用树的树表现为预备用树或预备系统树。又，将生成现用系统树的树管理器称为现用系统树管理器，将生成预 备系统树的树管理器称为预备系统树管理器。状态11641是不能够判别现用系统树管理器为树管理器1151还是树 管理器1152的状态，并且是使树管理器1151内的BPDU发送接收机11512 和树管理器1152内的BPDU发送接收机11522的BPDU发送功能无效， 只使BPDU接收功能有效的状态。状态11642是现用系统树管理器为树管理器1151，预备系统树管理器 为树管理器1152，使树管理器1151内的BPDU发送接收机11512的BPDU 发送功能无效，也使树管理器1152内的BPDU发送接收机11522的BPDU 发送功能无效的状态。此外，BPDU发送接收机11512和BPDU发送接收 机11522的BPDU接收功能，与发送功能有效或无效无关，总是有效。状态11643是现用系统树管理器为树管理器1151，预备系统树管理器 为树管理器1152，使树管理器1151内的BPDU发送接收机11512的BPDU 发送功能无效，使树管理器1152内的BPDU发送接收机11522的BPDU 发送功能有效的状态。此外，BPDU发送接收机11512和BPDU发送接收 机11522的BPDU接收功能，与发送功能有效或无效无关，总是有效。状态11644是现用系统树管理器为树管理器1152，预备系统树管理器 为树管理器1151，使树管理器1152内的BPDU发送接收机11522的BPDU 发送功能有效，使树管理器1151内的BPDU发送接收机11512的BPDU 发送功能无效的状态。此外，BPDU发送接收机11512和BPDU发送接收 机11522的BPDU接收功能，与发送功能有效或无效无关，总是有效。
状态11645是现用系统树管理器为树管理器1152，预备系统树管理器 为树管理器1151，使树管理器1152内的BPDU发送接收机11522的BPDU 发送功能有效，也使树管理器1151内的BPDU发送接收机11512的BPDU 发送功能有效的状态。此外，BPDU发送接收机11512和BPDU发送接收 机11522的BPDU接收功能，与发送功能有效或无效无关，总是有效。状态11646是现用系统树管理器为树管理器1151，预备系统树管理器 为树管理器1152，使树管理器1151内的BPDU发送接收机11512的BPDU 发送功能有效，也使树管理器1152内的BPDU发送接收机11522的BPDU 发送功能有效的状态。此外，BPDU发送接收机11512和BPDU发送接收 机l 1522的BPDU接收功能，与发送功能有效或无效无关，总是有效。状态11647是现用系统树管理器为树管理器1151，预备系统树管理器 为树管理器1152，使树管理器1151内的BPDU发送接收机11512的BPDU 发送功能有效，使树管理器1152内的BPDU发送接收机11522的BPDU 发送功能无效的状态。此外，BPDU发送接收机l 1512和BPDU发送接收 机11522的BPDU接收功能，与发送功能有效或无效无关，总是有效。状态11648是现用系统树管理器为树管理器1152，预备系统树管理器 为树管理器U51 ，使树管理器1152内的BPDU发送接收机11522的BPDU 发送功能无效，使树管理器1151内的BPDU发送接收机11512的BPDU 发送功能有效的状态。此外，BPDU发送接收机11512和BPDU发送接收 机11522的BPDU接收功能，与发送功能有效或无效无关，总是有效。状态11649是现用系统树管理器为树管理器1152，预备系统树管理器 为树管理器1151 ，使树管理器1152内的BPDU发送接收机11522的BPDU 发送功能无效，也使树管理器1151内的BPDU发送接收机11512的BPDU 发送功能无效的状态。此夕卜，BPDU发送接收机11512和BPDU发送接收 机11522的BPDU接收功能，与发送功能有效或无效无关，总是有效。下面，参照图12，说明主控制器1164的工作。主控制器1164，当从资源监视器119接收新与网络连接的通知时，等 待来自树管理器1151或树管理器1152的现用系统通知的到达。当由树管 理器1151或树管理器1152接收包含在BPDU中的现用系统通知时，将指 定上述通知中指定的树管理器1151或树管理器1152设定为现用、将指定
预备用的树管理器1151或1152设定为预备用，迁移到状态11642或状态 11649。这里，我们以迁移到状态11642的情形为例进行解说，但是以后 的解说在迁移到状态11649的情形中也是相同的。(状态11641)主控制器1164将树管理器1151设定为现用，将树管理器1152设定 为预备用。进一步，向上述各树管理器1151和树管理器1152发出停止发 送BPDU命令。(状态11642)主控制器1164,在状态11642中，如果从设定接口 118接收节点的追 加要求时，则迁移到状态U643。又，如果从树管理器1151或树管理器 1152接收现用系统通知，在现用系统和预备系统的关系中存在变更时，则 迁移到状态11649。(状态11642)主控制器1164将链路上行(link up)的通知发送给树管理器1152， 同时，将许可发送BPDU的通知发送给树管理器1152。进一步，使稳定 定时器1165工作。(状态11643)主控制器1164，当从稳定定时器1165接收定时器计时满了通知时， 改换登记成现用的树管理器1151和登记成预备用的树管理器1152，重新 将树管理器1152作为现用，将树管理器1151作为预备用。进一步，通过 GVRP发送接收机1162，将利用标签组变更通知发送给新树的根节点。将 该利用标签组变更通知的内容，在BPDU中反映出来，并传送到全部节点。 此后，使稳定定时器1165工作。(状态11644)主控制器1164，当从稳定定时器1165接收定时器计时满了通知时， 将链路上行(link up)的通知发送给树管理器1151，同时，将许可发送 BPDU的通知发送给树管理器1152。通常，稳定在该状态中(状态11645)主控制器1164，在状态11645中，从树管理器1151或树管理器1152 接收包含在BPDU中的现用系统通知，如果在现用系统和预备系统的关系 中存在变更时，则迁移到状态11646。而且，改换登记成现用的树管理器 1152和登记成预备用的树管理器1151，重新将树管理器1151作为现用， 将树管理器U52作为预备用。(状态11645)主控制器1164，在状态11645中，如果从设定接口 118接收删除节点 的要求时，则迁移到状态11644。(状态11645)主控制器1164将连接着的全部链路下行(link down)的通知发送给
树管理器U51，同时，向树管理器U51发出停止发送BPDU的命令。进 一步，使稳定定时器1165工作。(状态11644)主控制器1164，当从稳定定时器1165接收定时器计时满了通知时， 改换登记成现用的树管理器1152和登记成预备用的树管理器1151，重新 将树管理器1151作为现用，将树管理器1152作为预备用。进一步，通过 GVRP发送接收机1162，将利用标签组变更通知发送给新树的根节点。将 该利用标签组变更通知的内容，在BPDU中反映出来，并传送到全部节点。 此后，使稳定定时1165工作。(状态11643)主控制器1164，当从稳定定时器1165接收定时器计时满了通知时， 将链路下行(link down)的通知发送给树管理器1151，同时，向树管理器 1151发出停止发送BPDU的命令。进一步，无条件地迁移到状态11641， 待机直到节点切离为止。(状态11642)图13是本发明的图8中的，决定将收件人MAC地址作为关键字插入 的标签的标签表117的构成例。收件人MAC地址1171是成为搜索索引的字段，调查接收的帧的写在 收件人MAC地址字段，即MAC DA字段中的内容是否与该字段的信息一 致，当一致时，将在插入标签字段1172中记载的标签插入到上述接收的 帧中。插入标签字段1172是记载要插入到收件人MAC地址字段1171中的 标签的字段。在本实施方式中，插入现在成为现用系统的标签组的标签。 由树选择器U6将该插入标签字段1172改写成现在成为现用系统的标签。参照图8、图14、图15和图16，用具体例详细说明在本实施方式中， 追加节点17时的工作。在初始状态(节点17与链路29、 30连接前的状态)中的，2个系统 的生成树形成相同的连接关系。这是设定生成树的协议，根据节点、链路 的优先次序值等的信息设定生成树，所以作为关于同一个网络设定2个生 成树的结果形成相同的连接关系。在该初始状态中，设定某一方的生成树 作为现用，另一方作为预备(具体地说，通过树管理器1151、 1152改写 树表11515，树选择器116改写标签表117进行各设定)，可以用现用的 生成树运用该网络。 在图IO所示的网络中，假定在初始状态中，设定2个用粗线表示的 生成树51的情形。参照图14，在本工作例中，具有节点11 17、链路21 30和树51。 但是，节点17、链路29和链路30在初始状态中不连接。又，图15表示在本工作例中，追加节点17后的生成树52的状态。 在图11中用粗线表示生成树52。已经设定了节点11 16的全部节点、全部端口所属的2个标签组， 将第1标签组称为标签组41，将第2标签组称为标签组42。此外，基本上使全部节点、全部端口加入2个标签组，但是也可以作 成只由一部分端口或节点构成的标签组。以后，我们说明使全部节点、全 部端口加入到2个标签组的情形。在节点11 16中存在着2个独立工作的生成树回路，将在标签组41 上工作的生成树称为树51，将在标签组42上工作的生成树称为树52。必须将生成树作成2个系统，但是不一定要将标签组作成2个。通过 只设定上述标签组41不利用标签组42,也能够将在标签组41上工作的生 成树称为树51，将不属于标签组进行工作的生成树称为树52。又与此相 反，通过只设定上述标签组42不利用标签组41，也能够将不属于标签组 进行工作的生成树称为树51，将在标签组42上工作的生成树称为树52。这里，特别说明用标签组41和标签组42两者的情形。当用标签组41 和标签组42两者时的工作，也同样可以适用于即便只用标签组41或只用 标签组42的情形。在该网络中，通过来自设定接口 118的初始设定，以使树51成为现 用系统的生成树，使树52成为预备戏系统的生成树的方式进行设定，在 树51的BPDU上附加现用系统标志和标签组41的标签，在树52的BPDU 上附加预备系统标志和标签组42的标签。全部节点，通过以用IEEE802.1D和正EE802.1w规定的一定的周期相 互发送附加了现用系统标志或预备系统标志的BPDU帧，构筑作为树51 的现用系统的生成树或作为树52的预备系统的生成树。通过使用由图5所示的BPDU帧的字段中的，例如标签区域2203、 Type2204、 BPDU Type22053等的字段，能够表示上述现用系统标志或预
备系统标志。现在，从网络的开始经过充分的时间，作为充分进行附加了标签组41和标签组42的标签的BPDU帧的交换的结果，并通过将节点ll作为根节 点，使树51和树52的各个树稳定。所谓稳定指的是生成树的树构造形成经过充分长的时间不变化的状 态的状态。在树51的BPDU上附加标签组41的标签，在树52的BPDU上附加 标签组42的标签。具体地说，在用树51传送的BPDU的标签区域2203 中，记载表示该BPDU属于标签组41的值，在用树52传送的BPDU的标 签区域2203中，记载表示该BPDU属于标签组42的值。又，在现在时刻，因为设定树51作为现用系统，所以由标签插入器 112，在从客户机发送给节点11 16的数据上附加标签组41的标签。具 体地说，在数据信号的标签区域中记载表示属于标签组41的值。而且， 由帧传送器lll，沿在现在时刻，作为现用系统设定的树51传送附加了该 标签的数据。节点17，当与链路29和链路30连接时，也不加入哪个标签组，开始 BPDU的接收。(这时的节点17的主控制器U64的状态成为图12的状 态l腿。)节点17，当接收各标签组的BPDU时，确认现在时刻的现用系统是 标签组41,现在时刻的预备系统是标签组42。(这时的节点17的主控制 器1164的状态是图12的状态11642。)而且，以使自节点只参加到标签 组42中，进行BPDU的发送接收，在标签组41中以只进行BPDU的接收， 不进行发送的方式进行设定。(这时的节点17的主控制器1164的状态成 为图12的状态11643。)当追加节点17时，因为在标签组42的成员中发生变更，所以开始根 据生成树协议，更新树52的工作。即，当节点17发送BPDU，与它邻接 的节点接收时，识别为邻接的节点在拓扑状况中存在变更，开始树52的 更新工作。因为在标签组41的成员中没有变更，所以不更新树51。通过各节点11 16，在从客户机发送的帧中，如至此所述的那样附加 标签组41的标签，继续沿树51进行传送。 这里，通过在段落0135中记载的树52的更新工作，树52将根节点 作为节点ll，使其稳定。这时的树52的构成如图15所示。节点17，在与网络连接后经过一定时间后，判断树52稳定了，将利 用标签组变更通知发送给作为树52的根节点的节点11，命令树52从预备 系统迁移到现用系统。在该命令中，例如利用控制帧(GVRP)。(这时 的节点17的主控制器1164的状态成为图12的状态11644。)此外，除了在节点17与网络连接后经过一定时间检测树52已经稳定 外，也能够在一定时间以上检测节点17中的树52的BPDU到达间隔。接收到利用标签组变更通知的节点11将利用标签组变更通知发送给 作为树51根节点的节点11，命令树51迁移到预备系统。在该利用标签组 变更通知中，例如利用控制帧(GVRP)。而且，附加标签组42的标签， 在发送给树52的BPDU中，建立现用系统标志。 一面在各节点中传送 BPDU， 一面传播到全部节点。树51的节点11接收利用标签组变更通知，使树51迁移到预备系统， 附加标签组41的标志，在发送给树51的BPDU中，建立预备系统标志。 将该预备系统标志设定在，例如，图1的BPDU中的预先决定的字段中。 通过树管理器1151、 1152改写树表11515，树选择器116改写标签表117 实施设定。 一面在各节点中传送BPDU， 一面传播到全部节点。节点11 17确认在附加了标签组42的标签的BPDU中附加了现用系 统标志，将附加在由客户机传送过来的帧上的标签，从标签组41切换到 标签组42。这时，改写标签表117内的插入标签字段1172。沿树52传送 该附加了标签的帧。在以上的切换完成后经过短时间，流过树51的帧消失。节点17，从发送利用标签组变更通知经过一定时间后，判断不存在附 加了标签组41的标签的节点，使自节点加入到标签组41中，包括在下一 次拓扑变更中。因为使自节点加入到标签组41中，所以节点17许可树管 理器1151内的树控制器发送BPDU，许可来自BPDU发送接收机11512 的BPDU发送。(这时的节点17的主控制器1164的状态成为图12的状 态11645。)这时，因为关于生成树51进行再构成，所以着眼于生成树51看网络 时，网络停止。但是，因为在这期间也用生成树52进行网络中的通信， 所以伴随着追加节点17，不发生拥挤、帧到达延迟等的问题。此外，作为树52的根节点的节点11或者作为树51的根节点的节点 11也可以进行使节点17加入到标签组41的工作。作为树52的根节点的节点11，在使节点17加入到标签组41的情形 中，判断在节点11从节点17接收利用标签组变更通知后经过一定时间后， 不存在附加了标签组41的标签的节点，发出将GVRP帧发送给节点17， 加入到标签组41中的命令。作为树51的根节点的节点11，在使节点17加入到标签组41的情形 中，在节点ll从节点17接收利用标签组变更通知后经过一定时间后，判 断不存在附加了标签组41的标签的节点，发出将GVRP帧发送给节点17， 加入到标签组41中的命令。这时，树51的节点ll将GVRP帧直接(不 经过树52的节点11)发送给节点17。这是在使节点17加入到标签组41 的工作中，因为在插入BPDU的标志中不发生变更，所以不需要经过根节 点。如上所述，能够不使网络停止地，追加节点17。当以后追加节点时， 重复同样的工作。但是可以适当地改换上述说明文中的标签组41和标签 组42。图16是表示上述追加节点17的工作的顺序图。 箭头31表示插入表示标签组41的标签的、附有现用系统标志的BPDU的流程。箭头32表示插入表示标签组42的标签的、附有预备系统标志的BPDU 的流程。箭头33表示插入表示标签组42的标签的、附有现用系统标志的BPDU 的流程。箭头34表示插入表示标签组41的标签的、附有预备系统标志的BPDU 的流程。箭头35表示不插入表示标签组的标签的、根据GVRP帧等的利用标 签组变更通知的流程。 参照图15和图14，在本工作例中，具有节点11 17和链路21 30。 已经设定了 2个节点11 17的全部端口所属的标签组，将第1标签组称为标签组41，将第2标签组称为标签组42。在节点11 17中存在着2条独立工作的生成树路径，我们将在标签组41上工作的生成树称为树51，将在标签组42上工作的生成树称为树52。在图15中，用粗线表示生成树52，将节点11作为根节点，达到稳定。在树51的BPDU上附加标签组41的标签，在树52的BPDU上附加 标签组42的标签。现在，在从客户机发送给节点11 17的数据中，因为树52是现用系 统，所以附加标签组42的标签。沿树52传送附加了该标签的数据。节点17接收各标签组的BPDU，已经确认现在时刻的现用系统是标 签组42，现在时刻的预备系统是标签组41。节点17，以当从设定接口或其它部件接受删除要求时，使自节点17 只参加到作为现用系统的标签组42中，而不参加到标签组41中的方式进 行设定。这时，节点17停止发送标签组41的BPDU。根据该设定，通过在节点17的邻接节点中不接收BPDU，认识到删 除了节点17，因为在标签组41的成员中发生变更，所以开始更新树51 的工作。因为在标签组42的成员中没有变更，所以不更新树52。通过节点11 节点17，在来自客户机的帧中，如至此所述的那样附 加标签组42的标签，继续沿树52进行传送。这里，树51表示将根节点作为节点U，使节点17不参加的稳定的状 态。在图14中表示了树51的构成。此外，这里所谓的稳定指的是生成树的树构造形成在充分长的时间内 没有变化的状态的状态。节点17，从设定标签组41不参加经过一定时间后，判断树51稳定了， 将利用标签组变更通知发送给作为树51的根节点的节点11，发出使树51 从预备系统迁移到现用系统的命令。(这时的节点17的主控制器1164的 状态是图12的状态11644。)接收到利用标签组变更通知的节点11将利用标签组变更通知发送给 作为树52根节点的节点11，发出使树52迁移到预备系统的命令。而且， 附加标签组41的标签，在发送给树51的BPDU中，建立现用系统标志。 一面在各节点中传送BPDU， 一面传播到全部节点。树51的节点11接收利用标签组变更通知，使树52迁移到预备系统， 附加标签组42的标志，在发送给树51的BPDU中，建立预备系统标志。 一面在各节点中传送BPDU， 一面传播到全部节点。节点U 17确认在附加了标签组41的标签的BPDU中附加了现用系 统标志，将附加在从客户机传送过来的帧上的标签，从标签组42切换到 标签组41。沿树51传送该附加了标签的帧。在以上的切换完成后经过短时间，流过树51的帧消失。节点17，从发送利用标签组变更通知经过一定时间后，判断不存在附 加了标签组42的标签的节点，将也可以从网络删除自节点的许可删除通 知输出到设定接口 118。(这时的节点17的主控制器1164的状态是图12 的状态11643。)当以后删除节点时，重复同样的工作。但是，成为可以适当地改换上 述说明文中的标签组41和标签组42的形式。我们参照图14和图15，用具体例详细说明在本实施方式中，将标签 只附加在BPDU上，不将标签附加在数据上的情形中的、追加节点17时 的工作。在图14中，用粗线表示生成树51。将节点11作为根节点，达到稳定。 所谓的稳定指的是生成树的树构造在充分长的时间内没有变化的状态的 状态。在树51的BPDU上附加标签组41的标签，在树52的BPDU上附加 标签组42的标签。现在，在从客户机发送给节点11 16的数据中，不附加任何标签。 按照在各节点的转发表中的设定，沿树51传送数据。节点17，当与链路29和链路30连接时，也不加入到哪个标签组中， 开始接收BPDU (这时的节点17的主控制器1164的状态是图12的状态 11641。)节点17，当接收各标签组的BPDU时，根据附加在BPDU上的标签
内的标志，确认现在时刻的现用系统是标签组41，现在时刻的预备系统是 标签组42。而且，以在标签组42中只发送接收BPDU，在标签组41中接 收BPDU，不发送的方式进行设定。(这时的节点17的主控制器1164的 状态是图12的状态11642。)当追加节点17时，因为在标签组42的成员中发生变更，所以开始根 据生成树协议，更新树52的工作。因为在标签组41的成员中没有变更， 所以不更新树51。(这时的节点17的主控制器1164的状态是图12的状 态11643。)
在从客户机发送的帧中，如至此所述的那样不附加标签，继续沿树51 进行传送。
这里，树52将根节点作为节点11，达到稳定。在图15中表示了树 52的构成。
节点17，在与网络连接后经过一定时间后，判断树52稳定了，将利 用标签组变更通知发送给作为树52的根节点的节点11，命令树52从预备 系统迁移到现用系统。(这时的节点17的主控制器1164的状态是图12 的状态11644。)接收到利用标签组变更通知的树52的节点11将利用标签组变更通知 发送给作为树51根节点的节点11，命令树51迁移到预备系统的命令。而 且，附加标签组42的标签，在发送给树52的BPDU中，建立现用系统标 志。 一面在各节点中传送BPDU， 一面传播到全部节点。
树51的节点11接收利用标签组变更通知，使树51迁移到预备系统， 附加标签组41的标志，在发送给树51的BPDU中，建立预备系统标志。 一面在各节点中传送BPDU， 一面传播到全部节点。
节点11 17确认在附加了标签组42的标签的BPDU中附加了现用系 统标志，使路径表变更到按照树52的设定。因此，沿树52传送在上述节 点中传送的帧。
当将全部节点的路径表切换成树52利用的表时,流过树51的帧消失。 节点17，从发送利用标签组变更通知经过一定时间后，判断不存在进 行按照标签组41的表设定的节点，使自节点加入到标签组41中，包括在 下一次拓扑变更中。(这时的节点17的主控制器1164的状态是图12的状态11644。)
如上所述，能够不使网络停止地，追加节点17。当以后追加节点时， 重复同样的工作。但是可以适当地改换上述说明文中的标签组41和标签 组42。
在以上的说明中，用定时器，确认树的稳定状态，但是稳定状态的确 认方法不限于此，如下面所示的那样，也可以测量BPDU或帧的到达间隔， 根据它确认稳定状态。
在图14中，用粗线表示生成树51，将节点11作为根节点，达到稳定。
在树51的BPDU上附加标签组41的标签，在树52的BPDU上附加 标签组42的标签。
现在，在从客户机发送给节点11 16的数据上，附加标签组41的标 签。沿树51传送附加了该标签的数据。
节点17，当与链路29和链路30连接时，也不加入哪个标签组，开始 接收BPDU。
节点17，当接收到各标签组的BPDU时，确认现在时刻的现用系统 是标签组41，现在时刻的预备系统是标签组42。而且，以使自节点只加 入到标签组42中，进行BPDU的发送接收,在标签组41中BPDU只接收， 不发送的方式设定自节点。而且，将通知追加节点17的帧发送给作为标 签组42的根节点的节点11和作为标签组41的根节点的节点11的各个节 点。
当追加节点17时，因为在标签组42的成员中发生变更，所以开始根 据生成树协议，更新树52的工作。因为在标签组41的成员中没有变更， 所以不更新树51。
在从客户机发送的帧中，如至此所述的那样附加标签组41的标签， 继续沿树51进行传送。
这里，树52将根节点作为节点11，进行稳定。在图15中表示了树 52的构成。
作为树52的根节点的节点11，当检测出树52的BPDU到达间隔在 一定时间以上时，判断树52稳定了，将利用标签组变更通知发送给作为 树51的根节点的节点11，命令树51迁移到预备系统。而且，附加标签组
42的标签，在发送给树52的BPDU中，建立现用系统标志。 一面在各节 点中传送BPDU， 一面传播到全部节点。
此外，作为树51的根节点的节点11也可以进行树52的稳定检测。 这时，作为树51的根节点的节点11，当检测出树52的BPDU到达间隔 在一定时间以上时，判断树52稳定了，将利用标签组变更通知发送给作 为树52的根节点的节点11，命令树52迁移到预备系统。作为树51的根 节点的节点U，附加标签组42的标志，在发送给树52的BPDU中，建 立现用系统标志。 一面在各节点中传送BPDU， 一面传播到全部节点。
节点ll，接收利用标签组变更通知，使树51迁移到预备系统，附加 标签组41的标签，在发送给树51的BPDU中，建立预备系统标志。 一面 在各节点中传送BPDU， 一面传播到全部节点。
节点11 17确认在附加了标签组42的标签的BPDU中附加了现用系 统标志，将附加在从客户机传送过来的帧上的标签，从标签组41切换到 标签组42。沿树52传送附加了该标签的帧。
在以上的切换完成后经过短时间，流过树51的帧消失。
作为标签组41的根节点的节点11，当附加标签组41的标签流过树 51的帧的到达间隔在一定时间以上时，判断不存在附加了标签组41的标 签的节点，将GVRP帧发送给节点17，命令加入到标签组41，包括在下 一次拓扑变更中。
此外，作为树52的根节点的节点11也可以进行使节点17加入到标 签组41的工作。
作为树52的根节点的节点11，当使节点17加入到标签组41时，判 断附加了标签组41的标签流过树51的帧的到达间隔在一定时间以上和不 存在附加标签组41的标签的节点，将GVRP帧发送给节点17，命令加入 到标签组41的命令，包括在下一次拓扑变更中。
如上所述，能够不使网络停止地，追加节点17。当以后追加节点时， 重复同样的工作。但是可以适当地改换上述说明文中的标签组41和标签 组42。
我们参照图14和图15，用具体例详细说明在本实施方式中，通过接 收完成到预备系统的移动的通知，检测迁移到预备系统的情形中的，追加
节点17时的工作。
在图14中，用粗线表示生成树51。将节点11作为根节点，到达稳定。
在树51的BPDU上附加标签组41的标签，在树52的BPDU上附加 标签组42的标签。
现在，在从客户机发送给节点11 16的数据中，附加标签组41的标 签。沿树51传送附加了该标签的数据。
节点17，当与链路29和链路30连接时，也不加入到哪个标签组中， 开始接收BPDU。
节点17，当接收各标签组的BPDU时，确认现在时刻的现用系统是 标签组41，现在时刻的预备系统是标签组42。而且，以只在标签组42中 进行BPDU的发送接收，在标签组41中BPDU只接收，不发送的方式设 定自节点。
当追加节点17时，因为在标签组42的成员中发生变更，所以开始根 据生成树协议，更新树52的工作。因为在标签组41的成员中没有变更， 所以不更新树51。
在从客户机发送的帧中，如至此所述的那样附加标签组41的标签， 继续沿树51进行传送。
这里，树52表示将根节点作为节点11，进行稳定。在图15中表示了 树52的构成。
节点17，在与网络连接后经过一定时间后，判断树52稳定了，将利 用标签组变更通知发送给作为树52的根节点的节点11，命令树52从预备 系统迁移到现用系统。
接收到利用标签组变更通知的节点11将利用标签组变更通知发送给 作为树51根节点的节点11，命令树51迁移到预备系统。而且，附加标签 组42的标签，在发送给树52的BPDU中，建立现用系统标志。 一面在各 节点中传送BPDU， 一面传播到全部节点。
节点ll接收利用标签组变更通知，使树51迁移到预备系统，附加标 签组41的标志，在发送给树51的BPDU中，建立预备系统标志。 一面在 各节点中传送BPDU， 一面传播到全部节点。
节点11 17确认在附加了标签组42的标签的BPDU中附加了现用系
统标志，将附加在从客户机传送过来的帧上的标签，从标签组41切换到
标签组42，进一步将完成切换的通知发送给作为树52根节点的节点11。 在以上的切换完成后经过短时间，流过树51的帧消失。 节点U，当从节点11 17的全部节点接收完成切换的通知时，判断
不存在附加标签组41的标签的节点，将GVRP帧发送给节点17，命令加
入到标签组41。
此外，作为新追加的节点的节点17或作为树51的根节点的节点11 也可以进行使节点17加入到标签组41的工作。
作为新追加的节点的节点17，当使节点17自身加入到标签组41中时， 节点11 16确认在附加了标签组42的标签的BPDU中附加了现用系统标 志，当将附加在从客户机传送过来的帧上的标签，从标签组41切换到标 签组42时，将完成切换的通知发送给作为新追加的节点的节点17，节点 17，当从节点11 16的全部节点接收完成切换的通知时，判断不存在附 加标签组41的标签的节点，使节点17自身加入到标签组41。
作为树51的根节点的节点11，当使节点17加入到标签组41中时， 节点11 17确认在附加了标签组42的标签的BPDU中附加了现用系统标 志，当将附加在从客户机传送过来的帧上的标签，从标签组41切换到标 签组42时，将完成切换的通知发送给作为树51的根节点的节点11，节点 11，当从节点11 17的全部节点接收完成切换的通知时，判断不存在附 加标签组41的标签的节点，将GVRP帧发送给节点17，命令加入到标签 组41。
如上所述，能够不使网络停止地，追加节点17。当以后追加节点时， 重复同样的工作。但是可以适当地改换上述说明文中的标签组41和标签 组42。
下面，我们说明在本实施方式的效果。
以往，存在着当追加和删除属于生成树的节点时，停止传送全部或一 部分数据帧，为了重新构筑生成树，在再构筑中使网络停止的情形。
在本实施方式中，可以通过原封不动地运用构成变更前的生成树，生 成包含新追加的节点的生成树，在新的生成树稳定后切换利用的生成树， 不使网络停止地，进行追加和删除属于生成树的节点等的生成树再构成。
又该结果，可以减少发生拥挤的可能性。
(第2实施方式)
下面，我们参照附图详细说明本发明第2实施方式。
本发明第2实施方式，在第l实施方式中，代替当计算成本时的链路 频带的宽度，利用空闲频带的容量或通过TCP流通数、HTTP请求数等， 进一步，当变更成本时，与追加/删除节点的情形同样，进行现用系统和预 备系统的迁移这一点是不同的。此外，后面记述将空闲频带的容量用作成 本的情形，但是即便关于通过TCP流通数和HTTP请求数，只要没有特别 言明也同样可以实现。
在IEEE802.1D和正EE802.1w中，链路成本由链路频带宽度的倒数决 定。即，不能够根据负载，动态地改变成本。
在本实施方式中，通过由链路的空闲频带的倒数决定链路成本，进行 与负载相应的动态的成本变更。
图17表示第2实施方式中的树选择器116的构成。参照图17，本发 明第2实施方式，在第1实施方式的图11的树选择器中，追加了成本参 照定时器1167、函数计算器1168和平滑化电路1169，这一点是不同的。
主控制器1164a，除了第l实施方式中的工作外，当从成本参照定时 器1167接收计时满了通知时，从资源监视器，取得上次成本参照定时器 计时满了以后流过链路的帧的流量信息或TCP流通数或HTTP请求数，根 据该流量、流通数或请求数计算成本，进行向登记成预备用的树管理器(以 下，称为预备系统的树管理器)通知的工作。在流量的情形中，从流量和 链路频带宽度求链路的空闲频带，将上述链路的空闲频带的倒数用作成 本。在TCP流通数或HTTP请求数的情形中，取预先设定的最大允许流通 数和最大允许请求数与实际通过链路的TCP流通数或请求数之差，将该差 的倒数用作成本。
主控制器1164ot，在由上述部件算出成本后，将成本送交给函数计算 器1168进行评价，进一步将函数计算器的评价结果送交给平滑化电路 1169进行平滑化，将平滑化的结果发送给预备系统的树管理器。
函数计算器1168，将从主控制器1164oc输入的成本值作为参数，用比
例函数、迟滞函数和阶段函数等预先指定的任意函数，决定输出成本值，
返回到主控制器1164，通过函数计算器1168的工作，可以防止状态迁移 的振动。这是为了抑制成本值的急剧变动使成本平滑地变化。
平滑化电路1169，用低通滤波器等，进行预先保存的上次的输入参数 和从主控制器1164ot新送交的输入参数的平滑化，将它的结果通知给主控 制器1164a。通过平滑化电路1169的工作，可以防止成本的急剧变动和 状态迁移的振动。
成本参照定时器1167从接收由主控制器1164(x发送的设置通知，经 过预先设定的时间，将定时器计时满了通知发送给主控制器1164a。
图18是详细表示本发明第2实施方式的图17中的主控制器1164A的 状态迁移的流程图。参照图18，本发明第2实施方式，在第1实施方式的 图12中，追加了状态1164A和状态1164B,这一点是不同的。
状态1164A是现用系统树管理器为树管理器U52，预备系统树管理 器为树管理器1151，使树管理器1152内的BPDU发送接收机11522的 BPDU发送功能有效，也使树管理器1151内的BPDU发送接收机11512 的BPDU发送功能有效的状态。此外，BPDU发送接收机11512和BPDU 发送接收机11522的BPDU接收功能，与发送功能有效或无效无关，总是 有效。
状态1164B是现用系统树管理器为树管理器1151，预备系统树管理 器为树管理器1152,使树管理器1151内的BPDU发送接收机11512的 BPDU发送功能有效，也使树管理器1152内的BPDU发送接收机11522 的BPDU发送功能有效的状态。此夕卜，BPDU发送接收机11512和BPDU 发送接收机11522的BPDU接收功能，与发送功能有效或无效无关，总是 有效。
下面，我们参照图18，表示将状态11645作为基点，计算成本的流程， 但是即便在将状态11646作为基点的情形中，也同样可以应用。
主控制器1164a，当迁移到状态11645时，在从设定接口 118或GVRP 发送接收机U62，接受利用动态的成本计算的指定的情形中，设置成本参 照定时器1167。(状态11645)
主控制器1164a，当从成本参照定时器1167接收定时器计时满了通
知时，从资源监视器119接收累积通过字节数的信息，同时发出计数器重 置通知，将资源监视器119的累积通过字节数重置为0。进一步，从上述 累积通过字节数或TCP流通数或HTTP请求数计算成本，将计算结果送交 函数计算器1168。函数计算器1168根据设定的函数评价从主控制器1164oc输入的值， 将结果返回到主控制器1164oc。这里，我们取设定比例函数，对某个输入 值的输出值相同的例子进行解说。主控制器1164oc，从函数计算器1168接受成本评价结果，将它的值 通知给平滑化电路1169。平滑化电路1169按照设定由低通滤波器等对输入值进行平滑化，将 结果返回到主控制器1164ot。主控制器1164oc，接收由平滑化电路1169完成平滑化后的成本值， 将该成本值通知给预备系统的树管理器1151。树管理器1151，根据该成 本信息，再计算生成树，计算结果，将在拓扑中存在变更还是不存在通知 给主控制器1164a。(图18的状态1164A)主控制器1164a，当在状态1164A中，再计算后的树与计算前的树相 同，或者变化的程度比预先设定的变化小时，迁移到状态11645，再设置 成本参照定时器。在图18的状态迁移图中，作为一个例子，说明当存在 微小的变化时，不迁移到状态11645的设定。(状态1164A)主控制器1164ot，当在状态1164A中，再计算后的树与计算前的树不 同时，并且它的变化比预先设定的变化大时，设置稳定定时器1165，在定 时器计时满了后迁移到状态U64B。在图18的状态迁移图中，说明当存 在微小的变化时，迁移到状态1164B的设定。(状态1164A)主控制器1164a，接收稳定定时器1165计时满了通知，改换登记成 现用的树管理器1152和登记成预备用的树管理器1151，重新将树管理器 1151作为现用，将树管理器1152作为预备用。进一步，通过GVRP发送 接收机1162，将利用标签组变更通知发送给新树的根节点。将该利用标签 组变更通知的内容，在BPDU中反映出来，并传送到全部节点。此后，使 稳定定时1165工作，迁移到状态11646。(状态1164B)主控制器1164a，当接收稳定定时器1165计时满了通知时，将新成
本通知给树管理器1152，根据新计算的成本信息，再计算生成树。又，排 定成本参照定时器1167。(状态11646)下面利用图7，用具体例详细说明在本实施方式中，变更从节点15 到节点13的传送路径时的，生成树切换工作。参照图7，在本工作例中，包含节点11 16、客户机91 96、双向链 路81 86和双向链路21 28。分别地，客户机91通过链路81与节点11连接，客户机92通过链路 82与节点12连接，客户机93通过链路83与节点13连接，客户机94通 过链路84与节点14连接，客户机95通过链路85与节点15连接，客户 机96通过链路86与节点16连接。分别地，在节点11和节点12之间通过链路21连接起来，在节点12 和节点13之间通过链路22连接起来，在节点13和节点14之间通过链路 23连接起来，在节点11和节点15之间通过链路24连接起来，在节点15 和节点16之间通过链路25连接起来，在节点16和节点14之间通过链路 26连接起来，在节点12和节点15之间通过链路27连接起来，在节点13 和节点16之间通过链路28连接起来。已经设定了接点11 16的全部端口所属的2个标签组，将第1标签 组称为标签组41，将第2标签组称为标签组42。在节点11 16中存在着2个独立工作的生成树回路，我们将在标签 组41上工作的生成树称为树51，将在标签组42上工作的生成树称为树 52。在图7中，树41，将节点13作为根节点，用对全部链路相等地设定 为10的初始成本，已经达到稳定。在树51的BPDU上附加标签组41的 标签，在树52的BPDU上附加标签组42的标签。现在，在从客户机发送给节点11 16的数据上，附加作为现用系统 的标签组41的标签。沿树51传送附加了该标签的数据。在初始状态中，在客户机91 96中，哪个客户机都不传送数据。各节点，每经过一定时间，通过以由Hello Time规定的周期发送接收 BPDU，确认BPDU的状态。在该帧中存在现用系统和预备系统的识别标 志，现在只在附加了作为现用系统的标签组41的标签的BPDU上附加现
用系统的标志，在附加了作为预备系统的标签组42的标签的BPDU上不 附加表示现用系统的标志。各节点，因为己经从设定接口 118或GVRP发送接收机1162，接受 利用动态的成本计算的指定，所以每当成本参照定时器计时满了时，参照 上次定时器计时满了以后流过链路的帧的流量，再计算成本和再计算用预 备系统树的生成树。这里，在从客户机95到客户机93和从客户机96到客户机93之间， 开始数据传送。在传送初期，从客户机95到客户机93的数据，利用树51，经过链路 85、 25、 28、 83进行传送。又，从客户机96到客户机93的数据，利用树 51，经过链路86、 28、 83进行传送。从数据传送经过一定时间时(当各节点的成本参照定时器1167计时 满了时)，根据链路21 28的空容量再计算树52中的链路21 28的成 本，加到函数计算器和平滑化电路。这里，分别地，因为链路28的空闲 频带减少，所以根据节点16使树52的链路28的成本变更到15，因为链 路25的空闲频带没有像链路28那样地减少，所以根据节点15使树52的 链路25的成本变更到12。这时，不变更正在使用的树51的成本。节点16，检测成本变更，将利用变更后的成本作成的BPDU (变更图 5的Root path Cost 22056的值)分别发送给邻接的节点13、节点14、节 点15。在该BPDU上附加标签组42的标签。节点15也同样地，检测成本变更，将利用变更后的成本变更作成的 BPDU分别发送给邻接的节点11、节点12、节点16。节点15，当从节点16接收附加了成本15的BPDU时，也加上链路 25的成本，认识到为了经过链路25、链路28到达节点13,需要成本27。此后节点15，当从节点12接收附加了成本10的BPDU时(节点12 定期地将到根节点(节点13)的成本发送给邻接节点(节点11和节点15))， 也加上链路27的成本，认识到为了经过链路27、链路22到达节点13, 需要成本20。因为该成本比经过链路25的成本小，所以节点15将停止端 口从链路27侧切换到链路25侧，利用链路27和链路22，形成到达节点 13的树。当作成经过链路27、 22的树时，也使用生成树协议。而且，起 动稳定定时器1165，等待树稳定。这里，树52将节点13作为根节点实现了稳定。树51的作为根节点的节点13，当图13的稳定定时器1165计时满了 时，判断树的形成稳定了，向作为成为新树的树52的根节点的节点13， 发送标签组变更消息，以命令将用于传送的现用系统树从树51切换到树 52。此后，使稳定定时器1165工作。树52的作为根节点的节点13，当接收树切换消息时，向作为旧现用 系统树的树41的根的节点13，发送标签组变更消息，以命令将用于传送 的现用系统树从树51切换到树52。该利用标签组变更通知的内容，在从 节点13发送的，树51和树52的各BPDU中反映出来，并传送到全部节 占。'、、、o节点13，当完成标签组变更消息到旧现用系统根节点的发送时，自节 点从客户机93接收，用于发送到网络内的帧的传送中的树，从至此利用 的树51切换到树52。当完成切换时，从客户机93向客户机95发送的帧 经过链路83、链路22、链路27、链路85，传送给客户机95。这样一来，能够分散从客户机93向客户机95和从客户机93向客户 机96发送的帧的传送路径，解除链路28的混杂。以后，每当成本参照定时器计时满了时，通过根据链路的空闲频带的 成本计算再计算生成树，进行周期地在成本中反映空闲频带的动态的路径变更。结果，能够分散各链路的通信量，分散链路的负载，防止拥挤。 下面，我们说明本实施方式的效果。以往，因为用链路容量计算成本，用于构筑生成树时的路径选择，所 以不能够进行为了与通信量相应的动态的负载分散的路径变更。在本实施方式中，通过根据空闲频带和服务器负载等的动态信息计算 链路成本，可以分散通信量的负载。又以往，存在着因为当与通信量状况相应动态地改变成本时，局部或 网络整体地停止数据帧的传送，重新构筑生成树，变更路径，所以在再构 筑中使网络停止的情形。在本实施方式中，因为通过原封不动地运用变更前的树，生成成本变 更后的树，在新树稳定后切换利用的树，进行伴随路径变更的生成树再构
成，所以可以不使网络停止地分散负载。又该结果，可以减少发生拥挤的可能性。(第3实施方式) 下面，我们参照附图详细说明本发明第3实施方式。 本发明第3实施方式，在第2实施方式中，与变更还是不变更成本无 关，进行现用系统和预备系统的迁移，这一点是不同的。此外，后面记述 将空闲频带的容量用作成本的情形，但是即便关于通过TCP流通数和 HTTP请求数，只要没有特别言明也同样可以实现。参照图19，本发明第3实施方式，在第2实施方式中的图18中，不 发生状态1164A和状态1164B之间的迁移，又，状态11643和状态11644 之间的迁移以及状态11647和状态11648之间的迁移，不是由稳定定时器 1165计时满了引起的，而是由BPDU中的现用系统标志的切换检测产生， 这一点是不同的。第3实施方式中的主控制器1164p，从资源监视器119接收新与网络 连接的通知，等待来自树管理器1151或树管理器1152的现用系统通知的 到达。当从树管理器1151或树管理器U52接收包含在BPDU中的现用系 统通知时，将在上述通知中指定的树管理器1151或树管理器1152设定为 现用，将指定预备用的树管理器1151或1152设定为预备用，迁移到状态 11642或状态11649。这里，我们作为例子解说迁移到状态11642的情形， 但是后面的解说在迁移到状态U649的情形中也是同样的。(图19的状 态11641)主控制器1164(3，将树管理器1151设定为现用，树管理器1152设定 为预备用。进一步，向上述各个树管理器1151和1152发出停止发送BPDU 命令。(图19的状态11642)主控制器1164P，在状态11642中，如果当从设定接口 118接收追加 节点要求时，则迁移到状态11643。又，如果当从树管理器1151或树管理 器1152接收现用系统通知，在现用系统和预备系统的关系中存在变更时， 则迁移到状态11649。(图19的状态11642)主控制器1164P,将链路上行(linkup)的通知发送给树管理器1152，
同时，将BPDU的发送许可发送给树管理器1152。进一步，使稳定定时 器1165工作。(图19的状态11643)主控制器1164p，当在状态11643中，从树管理器1151或树管理器 1152接收包含在BPDU中的现用系统通知，如果在现用系统和预备系统 的关系中发生变更时，则改换登记成现用的树管理器1151和登记成预备 用的树管理器1152，重新将树管理器1152作为现用，将树管理器1151 作为预备用。此后，使稳定定时器1165工作。(图19的状态11644)主控制器1164(3，当从稳定定时器1165接收定时器计时满了通知时， 向树管理器1151发出链路上行(linkup)的通知，同时，向树管理器1152 发出许可发送BPDU的通知。通常，稳定在该状态中(图19的状态11645)在状态11645中，如果作为现用的树管理器1152成为根节点时，则 该节点的主控制器1164p，使稳定定时器1165工作，当从稳定定时器1165 接收定时器计时满了通知时，改换登记成现用的树管理器1152和登记成 预备用的树管理器1151，重新将树管理器1151作为现用，将树管理器1152 作为预备用。进一步，通过GVRP发送接收机1162，将利用标签组变更 通知发送给新树的根节点。将该利用标签组变更通知的内容，在BPDU中 反映出来，并传送到全部节点。(图19的状态11645)作为预备用的树管理器1151也可以进行上述树管理器的改换。这时， 当在状态11645中，如果作为预备用的树管理器1151成为根节点时，则 该节点的主控制器1164，使稳定定时器1165工作，当从稳定定时器1165 接收定时器计时满了通知时，改换登记成现用的树管理器1152和登记成 预备用的树管理器1151，重新将树管理器1151作为现用，将树管理器1152 作为预备用。进一步，通过GVRP发送接收机1162，将利用标签组变更 通知发送给旧现用树的根节点。将该利用标签组变更通知的内容，在BPDU 中反映出来，并传送到全部节点。(图19的状态11645)主控制器1164P，当在状态11645中，从树管理器1151或树管理器 1152接收包含在BPDU中的现用系统通知，如果在现用系统和预备系统 的关系中发生变化时，迁移到状态11646。而且，改换登记成现用的树管 理器1152和登记成预备用的树管理器1151，重新将树管理器1151作为现 用，将树管理器1152作为预备用。(图19的状态11645)
主控制器1164P，在状态11645中，如果从设定接口 118接收节点删 除请求时，则迁移到状态11644。(图19的状态11645)主控制器U6邻，向树管理器1151发出连接着的全部链路下行(link down)的通知，同时，向树管理器1151发出停止发送BPDU的命令。(图 19的状态11644)主控制器1164(3，在状态11644中，从树管理器1151或树管理器1152 接收包含在BPDU中的现用系统通知，如果在现用系统和预备系统的关系 中发生变化时，则迁移到状态11643，改换登记成现用的树管理器1152 和登记成预备用的树管理器1151，重新将树管理器1151作为现用，将树 管理器1152作为预备用。此后，使稳定定时器1165工作。(图19的状 态11643)主控制器1164(3，当从稳定定时器1165接收定时器计时满了通知时， 向树管理器1151发出链路下行(link down)的通知，同时，向树管理器 1152发出停止接收BPDU的命令。进一步，无条件地迁移到状态11641， 待机直到节点切离为止。(图19的状态11642)主控制器1164卩，当从设定接口 118或GVRP发送接收机1162，接受 利用动态的成本计算的指定时，以从接收利用标签组变更通知经过一定时 间后计时满了的方式，设置成本参照定时器U67 (图19的状态11645)主控制器1164p，当从成本参照定时器1167接收定时器计时满了通知 时，从资源监视器119接收累积通过字节数的信息，同时发出计数器重置 通知，将资源监视器U9的累积通过字节数重置为0。进一步，从上述累 积通过字节数或TCP流通数或HTTP请求数计算成本，通知给作为预备系 统的树管理器1151。树管理器1151根据新计算的成本信息，再计算生成 树，计算结果，将拓扑中存在变更还是不存在通知主控制器1164P。而且， 无条件地迁移到状态11645。(图19的状态1164A)参照图14和图15，用具体例详细说明在本实施方式中，追加节点17 时的工作。参照图14，在本工作例中，具有节点11 17和链路21 30。但是， 节点17、链路29和链路30在初始状态中不连接。参照图15，在本工作例中，具有节点U 17和链路21 30。 在初始状态中已经设定了节点11 16的全部节点、全部端口所属的2 个标签组，将第1标签组称为标签组41，将第2标签组称为标签组42。此外，基本上使全部节点、全部端口加入2个标签组，但是也可以作 成只由一部分端口或节点构成的标签组。以后，我们说明使全部节点、全 部端口加入2个标签组的情形。在节点11 16中存在着2个独立工作的生成树回路，我们将在标签 组41上工作的生成树称为树51，将在标签组42上工作的生成树称为树 52。必须将生成树作成2个系统，但是不一定要将标签组作成2个。通过 只设定上述标签组41不利用标签组42，也能够将在标签组41上工作的生 成树称为树51，将不属于标签组进行工作的生成树称为树52。又与此相 反，通过只设定上述标签组42不利用标签组41，也能够将不属于标签组 进行工作的生成树称为树51，将在标签组42上工作的生成树称为树52。这里，特别说明用标签组41和标签组42两者的情形，但是当用标签 组41和标签组42两者时的工作，也同样可以适用于即便只用标签组41 或只用标签组42的情形。在图14中，用粗线表示树51，将节点ll作为根节点，达到稳定。在树51的BPDU上附加标签组41的标签，在树52的BPDU上附加 标签组42的标签。现在，在从客户机发送给节点11 16的数据中，附加标签组41的标 签。沿树51传送附加了该标签的数据。节点n，当与链路29和链路30连接时，也不加入哪个标签组，开始 接收BPDU。节点17，当接收各标签组的BPDU时，确认现在时刻的现用系统是 标签组41，现在时刻的预备系统是标签组42。而且，以使自节点只参加 到标签组42中，进行BPDU的发送接收，在标签组41中BPDU只接收，不发送的方式设定自节点。当追加节点17时，因为在标签组42的成员中发生变更，所以开始根 据生成树协议，更新树52的工作。因为在标签组41的成员中没有变更， 所以不更新树51。 在从客户机发送的帧中，如至此所述的那样附加标签组41的标签， 继续沿树51进行传送。成为作为现用系统树的树51的根节点的节点11，当稳定定时器计时 满了时，将利用标签组变更通知发送给作为树51的根节点的节点11，命 令使树51迁移到从预备系统。而且，附加标签组42的标志，在发送给树 52的BPDU中，建立现用系统标志。 一面在各节点中传送BPDU， 一面传 播到全部节点。节点感知现用系统标志的附加状况的变更，使树51迁移到从预备系 统，附加标签组41的标志，在发送给树51的BPDU中，建立预备系统标 志。 一面在各节点中传送BPDU， 一面传播到全部节点。节点11 17确认在附加了标签组42的标签的BPDU中附加了现用系 统标志，将附加在由客户机传送过来的帧上的标签，从标签组41切换到 标签组42。沿树52传送该附加了标签的帧。在以上的切换完成后经过短时间，流过树51的帧消失。节点17，从发送利用标签组变更通知经过一定时间后，判断不存在附 加了标签组41的标签的节点，使自节点加入到标签组41中，包括在下一 次拓扑变更中。如上所述，能够不使网络停止地，追加节点17。当以后追加节点时， 重复同样的工作。但是可以适当地改换上述说明文中的标签组41和标签 组42。下面利用图7，用具体例详细说明在本实施方式中，变更从节点15 到节点13的传送路径时的，生成树切换工作。参照图7，在本工作例中，包含节点11 16、客户机91 96、双向链 路81 86和双向链路21 28。分别地，客户机91通过链路81与节点11连接，客户机92通过链路 82与节点12连接，客户机93通过链路83与节点13连接，客户机94通 过链路84与节点14连接，客户机95通过链路85与节点15连接，客户 机96通过链路86与节点16连接。分别地，在节点11和节点12之间通过链路21连接起来，在节点12 和节点13之间通过链路22连接起来，在节点13和节点14之间通过链路23连接起来，在节点11和节点15之间通过链路24连接起来，在节点15 和节点16之间通过链路25连接起来，在节点16和节点14之间通过链路 26连接起来，在节点12和节点15之间通过链路27连接起来，在节点13 和节点16之间通过链路28连接起来。已经设定了接点11 16的全部端口所属的2个标签组，将第1标签 组称为标签组41，将第2标签组称为标签组42。在节点11 16中存在着2个独立工作的生成树回路，我们将在标签 组41上工作的生成树称为树51,将在标签组42上工作的生成树称为树 52。用粗线表示树41，将节点13作为根节点，用对全部链路相等地设定 为10的初始成本，已经达到稳定。在树51的BPDU上附加标签组41的 标签，在树52的BPDU上附加标签组42的标签。现在，在从客户机发送给节点11 16的数据上，附加作为现用系统 的标签组41的标签。沿树51传送附加了该标签的数据。在初始状态中，在客户机91 96中，哪个客户机都不传送数据。各节点，每经过一定时间，发送HELLO帧，确认BPDU的状态。在 该帧中存在现用系统和预备系统的识别标志，现在只在附加了作为现用系 统的标签组41的标签的BPDU上附加现用系统的标志，在附加了作为预 备系统的标签组42的标签的BPDU上不附加表示现用系统的标志。各节点，因为已经从设定接口 118或GVRP发送接收机1162，接受 利用动态的成本计算的指定，所以每当成本参照定时器计时满了时，参照 上次定时器计时满了以后流过链路的帧的流量，再计算成本和再计算用预 备系统树的生成树。这里，在从客户机95到客户机93和从客户机96到客户机93之间， 开始数据传送。在传送初期，从客户机95到客户机93的数据，利用树51，经过链路 85、 25、 28、 83进行传送。又，从客户机96到客户机93的数据，利用树 51，经过链路86、 28、 83进行传送。从数据传送经过一定时间时，根据链路21 28的空容量，每一侧地 再计算树52中的链路21 28的成本。这里，分别地，因为链路28的空
闲频带减少，所以根据节点16使树52的链路28的成本变更到15，因为 链路25的空闲频带没有像链路28那样地减少，所以根据节点15使树52 的链路25的成本变更到12。这时，不变更正在使用的树51的成本。节点16，检测成本变更，将利用变更后的成本作成的BPDU分别发 送给邻接的节点13、节点14、节点15。节点15也同样地，检测成本变更，将利用变更后的成本变更作成的 BPDU分别发送给邻接的节点ll、节点12、节点16。节点15，当从节点16接收附加了成本15的BPDU时，也加上链路 25的成本，认识到为了经过链路25、链路28到达节点13，需要成本27。此后节点15，当从节点12接收附加了成本10的BPDU时，也加上 链路27的成本，认识到为了经过链路27、链路22到达节点13，需要成 本20。因为该成本比经过链路25的成本小，所以节点15将停止端口从链 路27侧切换到链路25侧，利用链路27和链路22，形成到达节点13的树。当在树51的作为根节点的节点13中起动的拓扑稳定定时器计时满了 时，向作为旧现用系统树的树41的根的节点13，发送标签组变更消息， 以命令将用于传送的现用系统树从树51切换到树52。该利用标签组变更 通知的内容，在从节点13发送的，树51和树52的各BPDU中反映出来， 并传送到全部节点。节点13，当完成标签组变更消息到旧现用系统根节点的发送时，自节 点从客户机93接收，用于发送到网络内的帧的传送中的树，从至此利用 的树51切换到树52。当完成切换时，从客户机93向客户机95发送的帧 经过链路83、链路22、链路27、链路85，传送给客户机95。这样一来，能够分散从客户机93向客户机95和从客户机93向客户 机96发送的帧的传送路径，解除链路28的混杂。以后，每当成本参照定时器计时满了时，通过根据链路的空闲频带的 成本计算再计算生成树，进行周期地在成本中反映空闲频带的动态的路径变更。结果，能够分散各链路的通信量，分散链路的负载，防止拥挤。 下面，我们说明本实施方式的效果。以往，因为用链路容量计算成本，用于构筑生成树时的路径选择，所 以不能够进行为了与通信量相应的动态的负载分散的路径变更。 在本实施方式中，通过根据空闲频带和服务器负载等的动态信息计算 链路成本，可以分散通信量的负载。又以往，存在着因为每当与通信量状况相应动态地改变成本时，局部 或网络整体地，停止数据帧的传送，重新构筑生成树，变更路径，所以在 再构筑中使网络停止的情形。在本实施方式中，因为通过原封不动地运用变更前的树，生成成本变 更后的树，在新树稳定后切换利用的树，进行伴随路径变更的生成树再构 成，所以可以不使网络停止地分散负载。又该结果，可以减少发生拥挤的可能性。(第4实施方式)下面，我们参照附图详细说明本发明第4实施方式。本发明第4实施方式，与在第1实施方式中，切换按收件人 (destination)节点利用的标签和生成树，进一步，将收件人节点设定在 根节点上的情形对应。在IEEE802.1D和正EE802.1w正在工作的网络中发送帧的情形中，除 了不一定选择到收件人的最低成本路径，出现没有使用的链路外，还存在 着当发生负载集中在根节点的根节点障碍时，网络长时间停止等的问题。在本实施方式中，通过用收件人成为根节点的树传送帧，除了根据到 收件人的最低成本传送帧外，还能够提高链路利用率，进一步强化对根节 点障碍的忍耐性。参照图20，本发明第4实施方式，在第1实施方式的图8中，只设置 网络中存在的节点数的树管理器1151,这一点是不同的。树管理器1151具有与在本发明第1实施方式中的图8所示的树管理 器1151同样的功能。树管理器1152和树管理器1153是与树管理器1151同样的树管理器。 以后，代表树管理器1151 树管理器1153用树管理器1151进行记述，但 是关于树管理器1151的记述，只要没有特别言明在树管理器U52 树管 理器1153中也同样可以应用。当由树选择器116，划分存在于网络内的节点数或者子网络等进行阶 层化时，只作成存在于同一阶层内的节点数的树管理器。所以树管理器可以增加到一个以上到无限多，但是在图20中将上述树管理器归纳成树管 理器1151 U53进行表示。图20的树选择器116，除了本发明第1实施方式中的图8所示的树选 择器116的功能外，当在网络或阶层内检测出新节点时，生成新的树管理 器的功能。又，具有将上述新节点的检出通知其它节点的功能和从其它节 点接收新节点的检出通知，生成树管理器的功能。进一步，具有检出节点 删除，删除树管理器的功能、将上述删除节点的检出通知其它节点的功能、 和从其它节点接收节点的删除通知，删除树管理器的功能。图21是本实施方式的图20中的，将标签作为关键字(key)决定输 出端口的转发表114的构成例。标签字段1141是成为搜索索引的字段，调查写在接收的帧的标签上 的内容是否与该字段的信息一致。输出端口 1142是当写在接收的帧的标签上的内容与标签中字段1141 的内容一致时，记述是否要将上述帧传送给哪个端口的字段。此外，不仅在如本工作例所示的，进行根据标签内容决定传送目标端 口的标签转发的情形中，而且在以往进行的，根据MAC地址决定传送目 标的通常的MAC地址传送中，同样都可以应用本实施方式。这时，也存 在着在输出端口字段1142中记载着与对应的MAC地址对应的多个端口的 情形。图22是本实施方式的图20中的，将收件人MAC地址作为关键字决 定插入标签的标签表117的构成例。收件人MAC地址1171是成为搜索索引的字段，调查写在接收的帧的 MAC地址字段，即写在MAC DA字段中内容是否与该字段的信息一致， 当一致时，将插入标签字段1172中记载的标签插入到上述接收帧中。插入标签字段1172是记载要插入收件人MAC地址字段1171的标签 的字段。在本实施例中，记载收件人节点ID,将该ID作为标签插入帧中。图23是将节点11作为根节点的生成树的构成图，是树61的构成图。 树61是通过将节点11的优先次序值设定在比节点12 节点16的各节点 小的值上作成的。在向节点11发送帧和将广播帧从节点11发送给节点 12 节点16的各节点的情形中利用树61。图24是将节点12作为根节点的生成树的构成图，是树62的构成图。 树62是通过将节点12的优先次序值设定在比节点11和节点13 节点16 的各节点小的值上作成的。在向节点12发送帧和将广播帧从节点12发送 给节点11和节点13 节点16的各节点的情形中利用树62。图25是将节点13作为根节点的生成树的构成图，是树63的构成图。 树63是通过将节点13的优先次序值设定在比节点11 节点12和节点 14 节点16的各节点小的值上作成的。在向节点13发送帧和将广播帧从 节点13发送给节点11 节点12和节点14 节点16的各节点的情形中利 用树63。图26是将节点14作为根节点的生成树的构成图，是树64的构成图。 树64是通过将节点14的优先次序值设定在比节点11 节点13和节点 15 节点16的各节点小的值上作成的。在向节点14发送帧和将广播帧从 节点14发送给节点11 节点13和节点15 节点16的各节点的情形中利 用树64。图27是将节点15作为根节点的生成树的构成图，是树65的构成图。 树65是通过将节点15的优先次序值设定在比节点11 节点14和节点16 的各节点小的值上作成的。在向节点15发送帧和将广播帧从节点15发送 给节点11 节点14和节点16的各节点的情形中利用树65。图28是将节点16作为根节点的生成树的构成图，是树66的构成图。 树66是通过将节点16的优先次序值设定在比节点U 节点15小的值上 作成的。在向节点16发送帧和将广播帧从节点16发送给节点11 节点 15的各节点的情形中利用树66。下面，我们利用图23 图28，说明在已经由节点11 12和节点11 16构成的网络中，新追加节点13时的，作成树63的工作。当在上述网络中追加节点13时，节点13接收从邻接的节点发送的 BPDU帧，对每个新检测出的识别标签生成树管理器。在本例中，生成将 节点11 节点12和节点14 节点16的各节点作为根节点的，5个树管理益。其次，节点13，从节点ID生成标签ID，生成将自节点的优先次序值
设定得低的树管理器，在从该树管理器输出的BPDU帧上附加上述标签ID 进行发送。这里标签ID是43。节点12和节点16，新接收标签ID为43的BPDU，生成树管理器后， 将附加了标签ID43的BPDU发送给邻接节点。通过重复以上的BPDU发送工作，完成树63。下面，我们参照图23 图28，述说当上述各图中的节点11 节点16 的各节点，将帧发送给节点U 节点16的各节点时的顺序，表示发送的 帧通过最低成本路径到达收件人，并且进行了链路资源的负载分散。此外， 各链路的成本相等，各图中的树61 树66的各树已经完成构成，拓扑已 经稳定。当将帧从节点12 节点16的各节点发送到节点11时，使用树61。 例如，当将帧从节点15发送到节点11时，节点15将作为树61的识别标 签的标签ID41附加在数据帧上进行发送。当将帧从节点11和节点13 节点16的各节点发送到节点12时，使 用树62。例如，当将帧从节点14发送到节点12时，节点14将作为树62 的识别标签的标签ID42附加在数据帧上进行发送。当将帧从节点11 节点12和节点14 节点16的各节点发送到节点 13时，使用树63。例如，当将帧从节点11发送到节点13时，节点ll将 作为树63的识别标签的标签ID43附加在数据帧上进行发送。当将帧从节点11 节点13和节点15 节点16的各节点发送到节点 14时，使用树64。例如，当将帧从节点12发送到节点14时，节点12将 作为树64的识别标签的标签ID44附加在数据帧上进行发送。当将帧从节点11 节点14和节点16的各节点发送到节点15时，使 用树65。例如，当将帧从节点16发送到节点15时，节点16将作为树65 的识别标签的标签ID45附加在数据帧上进行发送。当将帧从节点11 节点15的各节点发送到节点16时，使用树66。 例如，当将帧从节点14发送到节点16时，节点14将作为树66的识别标 签的标签ID46附加在数据帧上进行发送。当将帧广播发送到网络内的全部节点时，节点11使用树61。例如， 节点11，将作为树61的识别标签的标签ID41附加在成为收件人广播的数
据帧上进行发送。当将帧广播发送到网络内的全部节点时，节点12使用树62。例如， 节点12，将作为树62的识别标签的标签ID42附加在成为收件人广播的数 据帧上进行发送。当将帧广播发送到网络内的全部节点时，节点13使用树63。例如， 节点13，将作为树63的识别标签的标签ID43附加在成为收件人广播的数 据帧上进行发送。当将帧广播发送到网络内的全部节点时，节点14使用树64。例如， 节点14，将作为树64的识别标签的标签ID44附加在成为收件人广播的数 据帧上进行发送。当将帧广播发送到网络内的全部节点时，节点15使用树65。例如， 节点15，将作为树65的识别标签的标签ID45附加在成为收件人广播的数 据帧上进行发送。当将帧广播发送到网络内的全部节点时，节点16使用树66。例如， 节点16，将作为树66的识别标签的标签ID46附加在成为收件人广播的数 据帧上进行发送。在如上所示的方法中，通过当发送时附加标签传送数据帧，能够经过 最低成本路径传送上述数据帧。又，因为利用根节点不同的多个树传送帧， 所以不会发生如己有技术1和已有技术2所示的生成树那样，通信量集中 在根节点附近，离开根节点越远，链路使用率越加减少的现象，能够分散 附加的通信量。下面，在图23 图28中，我们将在节点12中发生障碍的情形作为例 子说明在节点中发生障碍时的工作。此外，在最初的状态中，己经构筑了 树61 树66并已经稳定。当树61由于节点12发生障碍而停止时，根据在IEEE802.1w中规定 的快速生成树方式，作为从节点13到节点11的路径，选择经过链路25、 链路27、链路26、链路23的路径，继续传送到节点11的帧和从节点11到各个节点广播的帧。当树62由于节点12发生障碍而停止时，因为节点12是根节点，所 以必须再构成树。使节点12以外的另外的节点成为根节点，在节点12恢
复前再构成树62。在该再构成中，用正EE802.1D需要数十秒，用 IEEE802.1w需要数秒，但是说起来因为树62是用于从各个节点向根12 发送的帧和从根12向各个节点广播发送的帧的树，所以即便在再构成中 需要时间，也对在节点12以外的其它节点间进行的通信w没有影响。当树63由于节点12发生障碍而停止时，根据在正EE802.1w中规定 的快速生成树方式，作为从节点11到节点13的路径，选择经过链路23、 链路26、链路27、链路25的路径，继续传送到节点13的帧和从节点13到各个节点广播的帧。当树64由于节点12发生障碍而停止时，根据在IEEE802.1w中规定 的快速生成树方式，再构成树，继续传送从各个节点到节点14发送的帧 和从节点14到各个节点广播的帧。当树65由于节点12发生障碍而停止时，根据在正EE802.1w中规定 的快速生成树方式，再构成树，继续传送从各个节点到节点15的帧和从 节点15到各个节点广播的帧。当树66由于节点12发生障碍而停止时，根据在IEEE802.1w中规定 的快速生成树方式，作为从节点11到节点16的路径，选择经过链路23、 链路26、链路27的路径，继续传送到节点16的帧和从节点16到各个节 点广播的帧。下面，我们参照图29和图30，述说第1实施方式的图7中的一部分 客户机，当根据双向引导，与多个节点连接时的，生成树的构成方法。在图29中，客户机97是一个以上的客户机的集合，通过链路87以 及链路88，具有在节点15和节点16之间，发送接收帧的功能。链路87是从客户机97连结节点15，从节点15连结客户机97的双向 链路。链路88是从客户机97连结节点16，从节点16连结客户机97的双向 链路。如图29中的客户机97那样，当存在与多个节点连接的客户机组时，将上述客户机看作假想的节点，设定生成树。图30是在图29中，将客户机97看作假想节点18时的网络构成图。 生成树74是将节点18作为根节点的生成树。从节点11 节点16的各个节点发送给节点18的帧，利用生成树74到达节点18，即客户机97。 又，也将从客户机97，即节点18发送的广播帧，沿着生成树74，广播到 节点11 节点16的各个节点。此外，节点18是假想的节点，节点18的实际工作由节点15或16代 行。节点15或16中的哪一个代行节点18的工作，除了可以通过设定接 口 U8进行手动设定外，还可以用在节点ID小的一方自动设定、在节点 ID大的一方自动设定等的方法决定。下面，我们参照图29，说明在客户机97，通过链路87和链路88，与 节点15和节点16双向引导(dual homing)连接的情形中，不设置假想节 点进行通信的方法。在图29中，节点15和节点16检测设定接口中的设定，或者，通过 学习(learing)，检测客户机97与多个节点的连接。节点15检测客户机 97到节点16的连接。节点16检测客户机97到节点15的连接。节点15和节点16，相互交换控制消息，决定节点15或节点16中的 哪一个将帧传送到客户机97。可以将该传送节点决定为节点ID小的节点、 节点ID大的节点或由设定决定的节点等。当决定传送节点时，看作客户机97只与节点16连接，开始传送帧。 节点U 节点16通过学习等认识到客户机97与节点16连接，在发送给 客户机97的帧上附加将节点16作为根节点的树的识别标签，进行发送。节点15和节点16通过Keep Alive等总是在相互监视状况。如果，当 节点15不能够确认节点16的工作时，节点15将来自客户机97的帧传送 给节点11 16。这样一来，节点11 节点16，在从客户机97发送的帧中， 学习到作为节点ID附加15，将发送给客户机97的帧发送给节点15。通过以上的工作，客户机97能够发送接收帧。即便在改换节点15和 节点16的情形中，也同样可以应用以上的工作。下面，我们参照图29，说明在客户机97，通过链路87和链路88，与 节点15和节点16双向引导连接的情形中，不设置假想节点进行通信，又， 检出障碍节点向网络内的全部节点发送切换通知，高速地通知变更客户机 97的连接目标的方法。在图29中，节点15和节点16检测设定接口 118中的设定，或者， 通过学习，检测客户机97与多个节点的连接。节点15检测客户机97到 节点16的连接。节点16检测客户机97到节点15的连接。节点15和节点16，相互交换控制消息，决定节点15或节点16中的 哪一个将帧传送到客户机97。可以将该传送节点决定为节点ID小的节点、 节点ID大的节点或由设定决定的节点等。当决定传送节点时，看作客户机97只与节点16连接，开始传送帧。 节点11 节点16通过学习等认识到客户机97与节点16连接，在发送给 客户机97的帧上附加将节点16作为根节点的树的识别标签，进行发送。节点15和节点16通过Keep Alive等总是在相互监视状况。如果，当 节点15不能够确认节点16的工作时，节点15将来自客户机97的帧传送 给节点11 16。进一步，节点15将节点15代替节点16担当向客户机97 传送帧一事通知给网络内的全部节点。节点11 节点16，接受上述通知，将发送给节点15的标签插入到发 送给客户机97的帧中，将发送给客户机97的帧发送给节点15。通过以上的工作，客户机97能够发送接收帧。即便在改换节点15和 节点16的情形中，也同样可以应用以上的工作。下面，我们说明本实施方式的效果。以往，不一定限于选择到收件人的最低成本路径。在本实施方式中，通过用收件人成为根节点的生成树传送帧，能够选 择到收件人的最低成本路径。又以往，存在着一方面链路利用率低，另一方面负载集中在根节点附 近那样的问题。在本实施方式中，通过设定多个系统的根节点不同的生成树，可以提 高链路利用率，不使负载集中在根节点附近地分散负载。进一步以往，存在着根节点发生障碍时的树构筑需要时间，其间网络 停止那样的问题。在本实施方式中，因为通过用收件人成为根节点的树传送帧，没有由 于根节点障碍的影响不能够长时间传送根节点成为收件人的帧以外的帧 的情况，所以可以避免由根节点障碍引起的网络停止。又该结果，可以减少发生拥挤的可能性。
(第5实施方式) 下面，我们参照附图详细说明本发明第5实施方式。 本发明第5实施方式，与在第1实施方式中，识别BPDU的版本，生 成关于用低速的IEEE802.1D即已有技术1的区间设定大的成本，关于用 高速的IEEE802.1w即已有技术2的区间设定小的成本的生成树的情形对 应。利用IEEE802.1D的区间存在着因为发生障碍时的路径切换慢，再构 成生成树也需要时间，所以设定通过该区间的树时，发生障碍时变更路径 需要时间，发生拥挤而缺落帧的问题。在本实施方式中，通过设定大的正EE802.1D利用区间的成本，防止 通过正EE802.1D利用区间设定生成树，使发生障碍时的切换和路径变更 高速化，防止发生拥挤和缺落帧。参照图31，本发明第5实施方式，在第l实施方式的图IO中，追加 了成本操作器11516，这一点是不同的。树控制器11514，除了进行本发明第1实施方式中的树控制器11514 的工作外，判别接收的BPDU的版本，如果版本比设定的版本低的BPDU 来到时，则由成本操作器11516再设定连接发送上述BPDU的节点的链路 的成本，写入到树表11515。此外，该工作，每当从树选择器116接收成 本变更通知时，只进行1次。成本操作器11516，将预先设定的值加到从树控制器11514输入的值 上，返回到树控制器11514。树控制器11514，当从BPDU发送接收机11512接受BPDU接收通知 时，按照通知的内容在树表11515中设定值。在BPDU接收通知中也包含 关于接收的BPDU的版本和接收端口的信息，也将上述信息保持在树表 11515中。树控制器11514，当从树选择器116通知成本信息时，按照通知的信 息在树表中设定成本值。这时，当对接收版本比预先设定的版本旧的BPDU 的端口设定成本时，将从树选择器116通知的成本通知给成本操作器 11516。
成本操作器11516，将预先设定的值加到从树控制器11514输入的值 上，返回到树控制器11514。树控制器11514，将从成本操作器11516返送来的成本作为相当的端 口的成本，通知给树表11515。树控制器11514，在完成对全部端口的成本更新后，按照生成树算法 再构成树。下面，参照图32 图34，述说本实施方式中的生成树作成工作。在图32 图34中，节点12是IEEE802.1w非对应的节点，只与 IEEE802.1D对应。节点12以外的节点，g卩，节点11、节点13、节点14、 节点15和节点16与正EE802.1w对应。节点11、节点15、节点13的各个节点，根据从节点12发送的BPDU 帧内的版本信息或协议ID，认识到节点12是与正EE802.1D对应的节点。节点11、节点15、节点13的各个节点将链路21、链路22和链路24 的各条链路的成本设定得比其它链路的成本充分大。这里，将链路21、链 路22、链路24的成本设定为10，将其它链路，即链路23、链路26、链 路27、链路25的成本设定为1。图32是在上述成本设定的状态中，节点11或节点14成为根节点时 的生成树的构成图。图33是在上述成本设定的状态中，节点15、节点16或节点14成为 根节点时的生成树的构成图。图34是在上述成本设定的状态中，节点13或节点16成为根节点时 的生成树的构成图。如图32 图34所示，在本实施方式中，可以避开障碍恢复需要时间 的IEEE802.1D利用区间，构成树，发生障碍时整个网络受到的影响小， 能够进行高速的障碍恢复。下面，我们说明本实施方式的效果。以往，利用IEEE802.1D的区间，发生障碍时的路径切换慢，再构成 生成树也需要时间。在本实施方式中，通过设定大的正EE802.1D利用区间的成本，能够 防止通过IEEE802.1D利用区间设定生成树，使发生障碍时的切换和路径 变更高速化，减少发生拥挤的可能性和缺落帧的可能性。 (第6实施方式)下面，我们参照附图详细说明本发明第6实施方式。 本发明第6实施方式，与在第1实施方式中，分别器识别BPDU的版 本，通过树选择器，只作成低速的IEEE802.1D利用区间数的树管理器， 当在正EE802.1D利用区间中发生障碍时，高速地提供迂回上述区间的路 径的情形对应。利用正EE802.1D的区间存在着因为发生障碍时的路径切换慢，再构 成生成树也需要时间，所以当在该区间中发生障碍时，发生障碍时路径变 更需要时间，发生拥挤而缺落帧的问题。在本实施方式中，当通过只作成正EE802.1D利用区间数的树管理器， 以IEEE802.1D利用区间份数作成将不同的1个正EE802.1D利用区间的成 本设定得大的树，由于障碍等需要迂回上述区间时，通过利用向上述区间 分配大的成本的树，能够高速地进行迂回操作，防止发生拥挤和缺落帧。参照图35，本发明第6实施方式，在本发明第1实施方式中的图8 中，只存在IEEE802.1D利用区间数的树管理器1151，这一点是不同的。树管理器1151，除了进行本发明第1实施方式中的图8所示的树管理 器1151的工作外，当由版本字段或其它方法确认接收的BPDU帧是根据 正EE802.1D的BPDU帧时，将对于上述BPDU帧，接收正EE802.1D帧 的通知发送给树选择器116。将发送根据IEEE802.1D的BPDU帧的节点 的节点ID记入到IEEE802.1D帧接收通知中。树管理器1152和树管理器1153是与树管理器1151同样的树管理器。 以后，用树管理器1151代表树管理器1151 树管理器1153进行记述，但 是关于树管理器1151的记述，只要没有特别言明也同样可以应用于树管 理器1152 树管理器1153。由树选择器116只作成正EE802.1D利用区间数的树管理器。所以树 管理器可以增加到一个以上到无限多，但是在图35中将上述树管理器归 纳成树管理器1151 1153进行表示。树选择器116，除了本发明第1实施方式中的图8所示的树选择器116 的功能外，还具有当从树管理器1151 树管理器1153中的某个树管理器 接收IEEE802.1D帧接受通知时，生成新的树管理器的功能、将正EE802.1D 利用节点通知给网络内的其它节点的功能、和根据从其它节点发送的， 正EE802.1D利用节点的通知，生成树管理器的功能。树选择器116，除了上述功能外，还具有IEEE802.1D利用节点检测 由于版本升级等的某种原因可以利用正EE802.1w，删除树管理器的功能、 而且，将关于上述删除的信息传送给网络内的其它节点的功能、和根据从 其它节点通知的上述删除的信息，删除树管理器的功能。图36是将节点11作为根节点，根据正EE802.1w的通常顺序作成的 树67的构成图。图37是将节点11作为根节点，增大树21的成本而作成的树68的构 成图。当在链路21中发生障碍时也利用该树。图38是将节点11作为根节点，增大树22的成本而作成的树69的构 成图。当在链路22中发生障碍时也利用该树。图39是将节点11作为根节点，增大树24的成本而作成的树70的构 成图。当在链路24中发生障碍时也利用该树。下面，我们参照图36 图39，述说图36 图39中的节点12是 IEEE802.1w非对应的节点，在链路21、链路22和链路24中，利用 IEEE802.1D的工作。此外，根节点是节点ll。首先，根据按照正EE802.1w的通常的顺序，形成图36所示的生成树 67。这时，因为节点12是ffiEE802.1w非对应的节点，所以从节点12发 送附加了 IEEE802.1D的协议ID的BPDU帧。节点11，当从节点12接收附加了正EE802.1D的协议ID的BPDU时， 生成新的树管理器，向上述树管理器，分配从链路ID和节点ID等算出的 固有的标签ID,通过GVRP帧或其它的帧，将作成新组一事广播通知全 部节点。这里，分配标签ID48，作为新的标签DD，这时，将链路21的成 本设定得大。节点12 节点16，接收传送从节点ll发送的新组作成通知，生成树 管理器，开始交换BPDU。在新作成的树管理器之间交换的BPDU上附加 标签ID48的标签。将这里作成的生成树作为树68。 节点13，当从节点12接收附加了 IEEE802.1D的协议ID的BPDU时， 生成新的树管理器，向上述树管理器，分配从链路ID和节点ID等算出的 固有的标签ID，通过GVRP帧或其它的帧，将作成新组一事广播通知全 部节点。这里，分配标签ID49，作为新的标签ID，这时，将链路22的成 本设定得大。节点11 节点12和节点14 节点16，接收传送从节点13发送的新 组作成通知，生成树管理器，开始交换BPDU。在新作成的树管理器之间 交换的BPDU上，附加标签ID49的标签。将这里作成的生成树作为树69。节点15，当从节点12接收附加了 IEEE802.1D的协议ID的BPDU时， 生成新的树管理器，向上述树管理器，分配从链路ID和节点ID等算出的 固有的标签ID，通过GVRP帧或其它的帧，将作成新组一事广播通知全 部节点。这里，分配标签ID50作为新的标签ID。这时，将链路24的成 本设定得大。节点11 节点14和节点16，接收传送从节点15发送的新组作成通 知，生成树管理器，开始交换BPDU。在新作成的树管理器之间交换的 BPDU上附加标签ID50的标签。将这里作成的生成树作为树70。在平常时候，用树67进行各节点之间的通信，不用树68 树70。这里，如果在链路21中发生障碍时，则节点11检测链路21的障碍， 直接将用于传送的树从树67切换到树68。又，将利用标签组变更通知广 播发送给全部节点，通知将用于传送的标签切换到标签ID48。节点12 节点16的各个节点接收从节点11发送的利用标签组变更通 知，将标签ID48的标签插入到从自节点发送的帧中，将用于传送的树从 树67切换到树68。此外，在链路21中发生障碍时的，到树68的切换不由节点11而由 节点12进行也没有关系。如果节点12检测出链路21的障碍时，则直接 将用于传送的树从树67切换到树68。又，将利用标签组变更通知广播发 送给全部节点，通知将用于传送的标签切换到标签ID48。以后的工作与节 点ll检测出障碍时的相同。由于链路21发生障碍，再构成树67，但是因为在链路21中按照 IEEE802.1D进行再构成，所以存在着直到完成再构成需要时间的可能性。
在本实施方式中，当链路21发生障碍时，能够立即将用于传送的树 从树67切换到树68，不等待树67的再构成，继续传送帧。以上，我们述说了在链路21中发生障碍时的工作，但是即便在链路 22或链路24中发生障碍的情形中，同样可以应用上述工作。下面，我们说明本实施方式的效果。以往，利用IEEE802.1D的区间，发生障碍时的路径切换慢，再构成 生成树也需要时间。在本实施方式中，当通过只作成IEEE802.1D利用区间数的树管理器， 以正EE802.1D利用区间份数作成将不同的1个正EE802.1D利用区间的成 本设定得大的树，由于障碍等需要迂回上述区间时，通过为了利用向上述 区间分配大的成本的树而进行切换，能够高速地进行迂回操作，减少发生 拥挤的可能性和缺落帧的可能性。(第7实施方式) 下面，我们参照附图详细说明本发明第7实施方式。 本发明第7实施方式，在第l实施方式中，用障碍检测器定期地短间隔地发送障碍检测用帧，根据上述障碍检测用帧没有到达，检测障碍，通过资源监视器和树选择器，将障碍信息通知给树管理器，这一点是不同的。 根据用IEEE802.1D和IEEE802.1w，定期发送的HELLO帧没有到达，检测障碍。但是，因为HELLO帧的发送间隔长，所以直到检测出障碍需要长时间。在本实施方式中，从障碍检测器定期地短间隔地发送障碍检测用帧， 根据上述障碍检测用帧的一定个数或一定时间以上没有到达，进行高速的 障碍检测。参照图40，本发明第7实施方式，在第1实施方式的图4中，追加通 过发送障碍检测用帧检测障碍的，障碍检测器120，这一点是不同的。障碍检测器120，通过帧传送器111定期地将障碍检测用帧发送给邻 接节点，又，由帧传送器lll接收从邻接节点发送的障碍检测用帧，当在 一定时间以上不能够接收从邻接节点发送的障碍检测用帧时和当检测出 一定个数以上的障碍检测用帧没有到达时，将障碍检出通知发送给资源监
视器119。资源监视器119，除了第1实施方式中的资源监视器119的功能外， 还具有从障碍检测器120接收障碍通知，将上述障碍通知传送给树选择器 116的功能。树选择器116，除了第1实施方式中的树选择器116的功能外，还具 有从资源监视器119接收障碍通知，将该障碍通知传送给树管理器1151 和1152的功能。树管理器1151和1152,除了本发明第1实施方式中的树管理器1151 和1152的功能外，还具有从树选择器116接收障碍通知，按照正EE802.1w 或IEEE802.1D，再构成生成树。下面，我们参照图40，述说在本实施方式中节点11检知链路21的障 碍时的工作例。障碍检测器120，定期地，经过帧传送器111和链路21或链路24， 将障碍检测用帧发送给作为邻接节点的节点12和节点15。又，障碍检测器120接收从邻接的节点12和节点15，经过链路21 或链路24和帧传送器111发送的障碍检测用帧。这时，障碍检测器120 也能够识别上述障碍检测用帧到达的端口的ID。障碍检测器120，以当障碍检测用帧到达时，使上述障碍检测用帧到 达的端口的定时器工作，当经过一定时间时，发送通知的方式进行设定。障碍检测器120，当接收障碍检测用帧时，重置设置在每个端口上的 定时器。例如，当从链路21接收障碍检测用帧时，重置与链路21连接的 端口的定时。又，当从链路24接收障碍检测用帧时，重置与链路24连 接的端口的定时器。这里，在障碍检测器120中，如果由于链路障碍，障碍检测用帧在一 定时间以上没有到达时，则因为不重置定时器所以发生超时。障碍检测器 120，当发生超时时，认识到发生了什么障碍，通过资源监视器119和树 选择器116，将发生障碍发生一事通知给树管理器1151和树管理器1152。接受通知的树管理器1151和树管理器1152，将发生障碍端口作为不 可能使用的端口，立即再构成生成树，回避障碍。下面，我们说明本实施方式的效果。 以往，因为在生成树协议中利用的HELLO帧的发送间隔长，所以不 能够进行高速的障碍检测。在本实施方式中，通过追加在短间隔中发送接收障碍检测用帧的障碍 检测器，可以进行比HELLO帧高速的障碍检测。又结果，可以减少发生拥挤和缺落帧的可能性。(第8实施方式)下面，我们参照附图详细说明本发明第8实施方式。本发明第8实施方式具有在第1实施方式中，能够切换用于按收件人 节点的标签和生成树，进一步，将收件人节点设定在根节点上的构成。在正EE802.1D和正EE802.1w正在工作的网络中发送帧的情形中，除 了不一定选择到收件人的最低成本路径，出现不能使用的链路外，还存在 着当发生负载集中在根节点的根节点障碍时，网络长时间停止等的问题。在本实施方式中，通过用收件人成为根节点的树传送帧，除了根据到 收件人的最低成本传送帧外，还能够提高链路利用率，进一步强化对根节 点障碍的忍耐性。参照图41，本发明第8实施方式，在第1实施方式的图8中，帧传送 器lll成为帧传送器lllY，转发表114成为转发表114y，进一步树管理器 1151，在变更工作方面只设置网络中存在的节点数，成为树管理器1151Y 树管理器1153》这一点是不同的。在图41中，表示将本实施方式应用于图23所示的节点11的情形。 帧传送器llly，按照转发表ll钉的输出端口 1142的记述，将从链路21或链路23和标签插入器112接收的帧传送给链路21或链路23和标签删除器113或树选择器116。这时，如果输出端口 1142的记述为初始值时，废弃上述接收帧。转发表ll钉是与转发表U4相同的转发表。树管理器115lY具有与树管理器1151相同的构成，但是在它的功能和 工作中存在不同。以后，用树管理器1151y代表樹管理器U5lY 树管理器 1153丫进行记述，但是关于树管理器
图42是将转发标签作为关键字决定输出端口的转发表114y的构成例。 标签字段1141是与转发表114内的标签字段同样的标签字段。 输出端口 1142是与转发表114内的输出端口同样的输出端口，当传送单播帧时，由帧传送器llly进行参照。在图42中，输出端口 1142的"END"是表示在边缘节点对收件人节点ID的输出端口项目是自节点的识别符，例如对于与自节点ID相等的节点识别符项目，记述在输出端口字段中。图43是表示树管理器U5lY的构成的框图。如图23所示当构成生成树时，与该生成树的构成相应，如图54所示 作为根端口 (Root Port)、指定端口 (Designated Port)或交替端口 (Alternate Port)，决定各节点的端口。在图54中，将根端口表示为(R)、指定端 口表示为(D)，交替端口表示为(ALT)。当然，上述端口的类别根据 生成树的构成(根节点的位置)而变化。当在树管理器115lY发送接收的BPDU帧上附加标签组41的标签时， 树管理器1151y根据IEEE802.1w或IEEE802.1D协议决定根端口 (Root Port)。在本实施方式中转发表ll钉的标签组41的入口 (entry)上设定 作为输出端口 1142决定的根端口。这时，发送接收最低6个的BPDU帧。这里，如果在根端口不存在时(图54的节点11)，输出端口 1142 的栏，设定在发送给自节点的端口上，将输入到帧传送器的附有标签组41 的标签的帧传送到标签删除器113。下面，我们用图23和图44，以从节点13到节点U的单播帧传送为 例，说明单播帧的传送工作。图44是表示生成树61中的各节点的端口设定和转发表的设定状况的 表。此外，该图44不表示实际的表内容，而完全表示设定状况。在图23所示的状态中，已经构筑了作为标签组41的树的树61并达 到了稳定，如图44中的根端口 6102所示地决定节点11 节点16的各个 节点中的根端口，根据其结果，如图44中的输出端口 1142所示地决定各 个节点的转发表114中的输出端口。这里，树61表示将节点11作为根节点的树。又，标签41显示表示 树61的标签的ID (值)。即，将标签41附加在帧上意味着用树61转送
帧。这样，树的号码、节点的号码和标签的号码中的各个号码表示分别对应一位数字。例如树62表示将节点12作为根的树，标签42显示表示树 62的标签的ID (值)，这一点在下面的说明中也是同样的。又，这里作为一个例子如上所述，说明在树、节点、标签上分别附加 不同的号码的情形，但是除此以外，也可以在各个对应的树、节点、标签 上附加相同的号码(ID)，使各个对应关系单纯明确化进行管理。首先，节点13，在发送给节点11的单播帧上附加标签组41的标签， 发送帧。这时，节点13中的标签组41的帧的输出目标端口，指定作为树 61的根端口的链路22侧的端口。所以，将上述帧输出到链路22侧。节点12，当从链路22接收帧时，将标签组41作为关键字，检索转发 表，作为输出端口得到链路21侧的端口。而且，将上述接收的帧输出到 链路21侧。节点ll，当从链路21接收帧时，确认发送给自节点，将帧转送到标 签删除器113。通过以上的工作，用标签组41的标签和生成树61，经过最低成本路 径，可以将单播帧从节点13传送到节点11。 下面，我们说明上述第8实施方式的效果。以往，不一定限于选择到收件人的最低成本路径，但是在本实施方式 中，通过用收件人成为根节点的树传送帧，能够选择到收件人的最低成本 路径。又以往，存在着一方面链路利用率低，另一方面负载集中在根节点附 近那样的问题，但是在本实施方式中，通过设定多个系统的根节点不同的 生成树，可以提高链路利用率，不使负载集中在根节点附近地分散负载。进一步以往，存在着根节点发生障碍时的树构筑需要时间，其间网络 停止那样的问题，但是在本实施方式中，因为通过用收件人成为根节点的 树传送帧，没有由于根节点障碍的影响不能够长时间传送根节点成为收件 人的帧以外的帧的情况，所以可以避免由根节点障碍引起的网络停止。又 该结果，可以减少发生拥挤的可能性。(第9实施方式)
下面，我们参照附图详细说明本发明第9实施方式。 本发明第9实施方式具有在第8实施方式中，除了通常的单播用输出端口外，还将多个广播用输出端口记载在转发表中，能够传送广播帧的构成。在本实施方式中，用广播帧的发送源节点成为根节点的树传送广播 帧，能够通过最短路径将广播帧发送给各个节点，可以进行高速传送。参照图45，本发明第9实施方式，在第8实施方式的图41中，帧传 送器111成为帧传送器111|3，转发表114成为转发表114P，树管理器 1151 1153成为树管理器115ip 1153(3，这一点是不同的。在图45中，表示将本实施方式应用于图23所示的节点11的情形。帧传送器lllp，按照转发表114p的的记述，将从链路21或链路24 和标签插入器112接收的帧传送给链路21或链路24和标签删除器113或 树选择器116。这时，如果输入的帧是单播帧时，则将上述接收的帧传送到在转发表 114(3的输出端口 1142中记述的端口。如果输入的帧是广播帧时，则复制上述接收的帧并传送到在转发表 114f3的广播输出端口 1144中记述的多个端口和删除器。进一步如果在广 播输出端口中设定了初始值时，则将上述接收的帧只传送到标签删除器。由发送目标MAC地址3201或扩展标签的优先次序5003或扩展标签 信息字段5004进行广播帧和单播帧的判别。转发表114p是在转发表114中附加广播输出端口 1144栏的转发表。 广播输出端口 1144栏，当接收从对应的标签ID表示的节点发送的广播信 号时，表示成为传送目标的端口。图46表示本实施方式中的转发表的一 个例子。在图46中，用链路名作为表示传送目标端口的名称。图46表示 由图23 28中记载的物理拓扑构成的网络中的节点11的转发表114p。如 上所述，在本发明中，对于每个收件人节点，用于传送帧的树是不同的。 例如，用图23的树，帧传送发送给节点11的帧，用图24的树，帧传送 发送给节点12的帧。这里，将广播附加了标签42的帧的情形作为例子，说明下面看图46 的方法。附加了标签42的帧表示是从节点12发送的广播帧。而且，在本
发明中，用图24的树传送从节点12发送的广播帧。从而，在节点12，当 接收该广播帧时，需要传送到链路23侧。根据这种考虑方法，作成图46。树管理器1151p具有与树管理器1151相同的构成，但是在它的功能和 工作中存在不同。以后，用树管理器1151P代表树管理器1151P 树管理 器1153(3进行记述，但是关于树管理器1151P的记述，只要没有特别言明 也同样可以应用于树管理器1152(3 树管理器1153P。图46是将标签作为关键字决定输出端口的转发表114P的构成例。标签字段1141是与转发表114内的标签字段同样的标签字段。输出端口 1142是与转发表114内的输出端口同样的输出端口，当传 送单播帧时，由帧传送器lll卩进行参照。广播输出端口 1144是当传送广播帧时，由帧传送器lllp进行参照的 输出端口。在它的栏中记载着多个端口，如果记载着2个以上的端口时， 则在只复制记载的端口数的帧后传送帧。如果，在当由帧传送器lllp进行 参照时，设定在该栏中的值是初始值不变的情形中，帧传送器lllp将帧只 传送给标签删除器。此外，图46中的(END)表示当节点为边缘节点时记述识别符"END"。图47是表示树管理器1151P的构成的框图。当在树管理器1151(3发送接收的BPDU帧上附加标签组41的标签时， 树控制器11514P根据正EE802.1w或正EE802.1D协议决定根端口 (Root Port)和指定端口 (Designated Port)。在本实施方式中，在转发表114p 的标签组41的入口 (entry)上分别设定作为输出端口 1142决定的根端口、 和作为广播输出端口 1144决定的l个或多个指定端口。这里，如果不存在根端口时，则输出端口 1142的栏，设定在发送给 自节点的端口上，将输入到帧传送器的附有标签组41的标签的帧传送到 标签删除器113。又，如果也不存在1个生成树端口时，则广播输出端口 1144的栏， 设定在表的初始值上。下面，我们用图23和图48，说明广播帧传送工作。图48是表示生成树61中的各节点的端口设定和转发表的设定的表。在初始状态中，己经构筑了作为标签组41的树的树61并达到了稳定，
如图48中的根端口 6102和指定端口 6104所示地决定节点11 节点16 的各个节点中的根端口和指定端口，根据其结果，如图48中的输出端口 1142和广播输出端口 1144所示地决定各个节点的转发表114P中的输出端 口和预备输出端口。首先，节点ll，在广播帧上附加标签组41的标签，发送帧。这时， 节点11中的标签组41的广播帧的输出目标端口，指定作为树61的指定 端口的链路21侧和链路23侧的端口。所以，将上述帧输出到链路21侧 和链路23侦lj，进一步，在复制后输出到标签删除器。节点12，当从链路21接收广播帧时，将标签组41作为关键字，检索 转发表，作为广播输出端口得到链路22侧的端口。而且，将上述接收的 广播帧输出到链路22侧和标签删除器。节点13，当从链路22接收广播帧时，将标签组41作为关键字，检索 转发表，作为广播输出端口得到初始值。而且，将上述接收的帧输出到标 签删除器。节点14，当从链路23接收广播帧时，将标签组41作为关键字，检索 转发表，作为广播输出端口得到链路26侧的端口。而且，将上述接收的 帧输出到链路26侧和标签删除器。节点15，当从链路26接收广播帧时，将标签组41作为关键字，检索 转发表，作为广播输出端口得到链路27侧的端口。而且，将上述接收的 帧输出到链路27侧和标签删除器。节点16，当从链路27接收广播帧时，将标签组41作为关键字，检索 转发表，作为广播输出端口得到初始值。而且，将上述接收的帧输出到标 签删除器。通过以上的工作，经过最低成本路径，将从节点11输出的广播帧传 送到网络上的各个节点。下面，我们说明上述第9实施方式的效果。以往，当广播时，不一定选择到收件人的最低成本路径，但是在本实 施方式中，通过用发送源节点成为根节点的树传送广播帧，能够选择到全 部节点的最低成本路径，传送广播帧。又以往，存在着一方面链路利用率低，另一方面负载集中在根节点附
近那样的问题，但是在本实施方式中，通过设定多个系统的根节点不同的 生成树，可以提高链路利用率，不使负载集中在根节点附近地分散负载。进一步以往，存在着根节点发生障碍时的树构筑需要时间，其间网络 停止那样的问题，但是在本实施方式中，因为通过用发送源节点成为根节 点的树传送广播帧，没有由于根节点障碍的影响不能够长时间传送根节点 成为发送源节点的帧以外的广播帧的情况，所以可以避免由根节点障碍引 起的网络停止。又该结果，可以减少发生拥挤的可能性。(第IO实施方式)下面，我们参照附图详细说明本发明第io实施方式。本发明第10实施方式具有在第8实施方式中，当在转发表中记载2 个输出端口， 1个输出端口在发生障碍等不能利用时，能够利用另一个端 口，进一步，利用第7实施方式中的障碍检测器，能够进行高速的障碍检 测的构成。在本实施方式中，用收件人成为根节点的树传送单播帧，进一步，预 先将由生成树决定的代替输出端口登记在转发表中，进行高速的障碍恢 复。参照图49，本发明第8实施方式，在第4实施方式的图41中，帧传 送器成为帧传送器llla，转发表114成为转发表114oc，树管理器 1151 成为树管理器1151oc 1153(x，进一步，追加在第7实施方式中记 载的障碍检测器120，这一点是不同的。在图49中，表示将本实施方式应用于图23所示的节点11的情形。 帧传送器llla，按照转发表114ot的记述，将从链路21或链路23和 标签插入器112接收的帧传送给链路21或链路23和标签删除器113或树 选择器U6。这时，如果由资源监视器119检知在转发表114a的输出端口 1142中 记述的端口中存在障碍时，则将上述接收的帧转送给在预备输出端口 1143 中记述的端口。如果检知在输出端口 1142中记述的端口的障碍，但是预 备输出端口的记述是初始值(或未设定)时，则废弃上述接收的帧。转发表114oc是将预备输出端口 1143栏附加在转发表114上的转发表。 树管理器1151oc具有与树管理器1151相同的构成，但是在它的功能 和工作中存在不同。以后，用树管理器1151oc代表树管理器1151ot 树管 理器1153oc进行记述，但是关于树管理器1151a的记述，只要没有特别言 明也同样可以应用于树管理器1152a 树管理器1153oc。图50是将标签作为关键字决定输出端口的，图23中的节点12的转 发表114oc的构成例。标签字段1141是与转发表114内的标签字段同样的标签字段。 输出端口 1142是与转发表114内的输出端口同样的输出端口。 预备输出端口 1143是记载用于当不能利用输出端口 1142中记载的端 口时使用的输出目标端口的字段。当帧传送器llloc检知不能利用在输出 端口 1142中记载的端口时，帧传送器111将帧传送给在该入口的预备输 出端口 1143中记载的端口。图51是表示树管理器1151oc的构成的框图。当在树管理器1151oc发送接收的BPDU帧上附加标签组41的标签时， 树管理器11514a根据IEEE802.1w协议决定根端口 (Root Port)和交替端 口 (Alternate Port)。在本实施方式中，在转发表114a的标签组41的入 口上分别设定作为输出端口 1142决定的根端口和作为预备输出端口 1143 决定的交替端口。这里，如果不存在根端口时，则输出端口 1142的栏，设定在自节点 收件人端口上，将输入到帧传送器的附有标签组41的标签的帧传送到标 签删除器113。又，如果不存在1个交替端口时，则预备输出端口 1143的栏，设定 在表的初始值上。下面，我们将在链路21中发生障碍的情形作为例子，用图23和图52，说明当链路中发生障碍时的单播帧的传送工作。图52是表示生成树61中的各节点的端口设定和转发表的设定的表。 在初始状态中，已经构筑了作为标签组41的树的树61并达到了稳定， 如图52中的根端口 6102和交替端口 6103所示地决定节点11 节点16 的各个节点中的根端口和交替端口，根据其结果，如图52中的输出端口 1142和预备输出端口 1143所示地决定各个节点的转发表114a中的输出端
口和预备输出端口。首先，节点13，在发送给节点11的单播帧上附加标签组41的标签，发送帧。这时，节点13中的标签组41的帧的输出目标端口，指定作为树 61的根端口的链路22侧的端口。所以，将上述帧输出到链路22侧。 在该状态中，假设在链路21中发生障碍。节点12，当从链路22接收帧时，将标签组41作为关键字，检索转发 表，作为输出端口得到链路21侧的端口，作为预备输出端口得到链路24 侧的端口。而且，将上述接收的帧输出到链路21顿U，但是因为从资源监 视器接收到链路21的障碍检测信息，所以将上述接收的帧输出到作为预 备输出端口的链路24侧。节点15，当从链路24接收帧时，将标签组41作为关键字，检索转发 表，作为输出端口得到链路26侧的端口，作为预备输出端口得到链路24 侧的端口。而且，确认在链路26侧没有发生障碍，将上述接收的帧输出 到链路26侧。节点14，当从链路26接收广播帧时，将标签组41作为关键字，检索 转发表，作为输出端口得到链路23侧的端口，作为预备输出端口得到初 始值。而且，确认在链路23侧没有发生障碍，将上述接收的帧输出到链 路23侧。节点ll，当从链路23接收帧时，确认是发送给自节点，将帧传送给 标签删除器1B。通过以上的工作，当在链路21中发生障碍时，参照预先设定的预备 输出端口，作为从节点13到节点11传送单播帧时的路径，立即选择经过 链路22、链路23、链路24、链路26、链路23的路径，继续向节点ll传 送帧。所以可以进行高速的发生障碍时的迂回，能够避免网络的拥挤。下面，我们说明上述第10实施方式的效果。以往，不一定选择到收件人的最低成本路径，但是在本实施方式中， 通过用收件人成为根节点的树传送单播帧，能够选择到收件人的最低成本 路径。又以往，存在着一方面链路利用率低，另一方面负载集中在根节点附 近那样的问题，但是在本实施方式中，通过设定多个系统的根节点不同的
生成树，可以提高链路利用率，不使负载集中在根节点附近地分散负载。进一步以往，存在着根节点发生障碍时的树构筑需要时间，其间网络 停止那样的问题，但是在本实施方式中，因为通过用收件人成为根节点的 树传送帧，没有由于根节点障碍的影响不能够长时间传送根节点成为收件 人的帧以外的帧的情况，所以可以避免由根节点障碍引起的网络停止。又 该结果，可以减少发生拥挤的可能性。进一步以往，存在着切换根端口侧链路发生障碍时的输出端口需要时 间，其间帧传送停止那样的问题，但是在本实施方式中，因为通过预先将 用于输出链路发生障碍时的预备输出链路设定在转发表中，当根端口侧的 链路，即输出链路发生障碍时，可以高速地变更路径。结果，可以减少发 生拥挤的可能性。关于作为本发明的网络中的生成树构成节点的构成要素的各部件的 功能，能够用硬件实现，当然通过将实施上述各部件的功能的生成树再构成程序(应用程序)950装载在计算机处理装置的存储器中，控制计算机 处理装置，也能够实现。通过将该生成树再构成程序950存储在磁盘、半 导体存储器等记录介质中，从该记录介质装载到计算机处理装置中，控制 计算机处理装置的工作，能够实现上述各功能。以上我们举出优选实施方式和实施例说明了本发明，但是本发明不一 定限定于上述实施方式和实施例，在它的技术思想的范围内能够实施种种 的变形。如以上说明的那样，如果根据本发明，则可以达到下列那样的效果。第1，能够降低发生拥挤的概率，减少由于拥挤发生帧的到达慢和缺 落的频度。其理由是因为原封不动地运用构成变更前的生成树，生成包含 新追加节点的生成树，在新的生成树稳定后，切换利用的生成树，进一步， 设定多个系统的根节点不同的生成树。第2，能够不使网络停止，进行追加和删除属于生成树的节点等的生 成树再构成。其理由是因为原封不动地运用构成变更前的生成树，生成包 含新追加节点的生成树，在新的生成树稳定后，切换利用的生成树。第3，能够分散通信量的负载。其理由是因为通过根据空闲频带和服 务器负载等的动态信息计算链路成本。第4，为了进行按照路径变更的生成树再构成，能够不使网络停止地 分散负载。其理由是因为原封不动地运用变更前的树，生成成本变更后的 树，在新树稳定后，切换利用的树。第5，能够选择到收件人的最低成本路径，其理由是因为用收件人成 为根节点的树传送帧。第6，可以提高链路利用率，不使负载集中在根节点附近地分散负载。 其理由是因为设定多个系统的根节点不同的生成树。第7，可以避免由根节点障碍引起的网络停止。其理由是因为通过用 收件人成为根节点的树传送帧，没有由于根节点障碍的影响不能够长时间 传送根节点成为收件人的帧以外的帧。第8，可以防止通过IEEE802.1D利用区间设定生成树，使发生障碍 时的切换和路径变更高速化，降低发生拥挤的可能性和缺落帧的可能性。 其理由是因为通过设定大的IEEE802.1D利用区间的成本，防止通过 IEEE802.1D利用区间设定生成树。第9，能够高速地进行迂回操作，防止发生拥挤和缺落帧。其理由是 因为当通过只作成正EE802.1D利用区间数的树管理器，以正EE802.1D利 用区间份数作成将不同的1个正EE802.1D利用区间的成本设定得大的树， 由于障碍等需要迂回上述区间时，以利用向上述区间分配大的成本的树的方式进行切换。第IO，以往，因为在生成树协议中利用的HELLO帧的发送间隔长， 所以不能够进行高速的障碍检测，但是通过在短间隔中追加发送接收障碍 检测用帧的障碍检测器，可以进行比HELLO帧高速的障碍检测。又结果， 可以降低发生拥挤和缺落帧的可能性。第ll，以往，当广播时，不一定限于选择到收件人的最低成本路径， 但是在本发明中，通过用发送源节点成为根节点的树传送广播帧，能够选 择到全部节点的最低成本路径，传送广播帧。第12，因为通过用发送源节点成为根节点的树传送广播帧，没有由于 根节点障碍的影响不能够长时间传送根节点成为发送源节点的帧以外的 广播帧的情况，所以可以避免由根节点障碍引起的网络停止。又该结果， 可以减少发生拥挤的可能性。
第13，以往，不一定限于选择到收件人的最低成本路径，但是通过用 收件人成为根节点的树传送单播帧，能够选择到收件人的最低成本路径。第14，以往，存在着根端口侧链路发生障碍时的输出目标端口的切换 需要时间，其间，帧传送停止那样的问题，但是在本发明中，通过预先将 用于输出链路发生障碍时的预备输出链路设定在转发表中，当根端口侧的 链路，即输出链路发生障碍时，可以高速地变更路径。结果，可以减少发 生拥挤的可能性。
权利要求
1、一种节点，在连接多个节点的网络上构成生成树，其特征在于，网络内的各节点生成成为根节点的生成树，用收件人成为根节点的生成树，传送帧。
2、 一种节点，在连接多个节点的网络上构成生成树，其特征在于， 生成生成树的树管理器包括成本操作器，其根据生成树协议的种类和版 本，调整成本值。
3、 根据权利要求2所述的节点，其特征在于，上述成本操作器，对 利用障碍恢复处理慢的协议的链路，分配大的成本。
4、 一种节点，在连接多个节点的网络上构成生成树，其特征在于， 关于网络内的正在使用工作慢的协议的各条链路，生成上述各链路的成本 成为最大的生成树，当在上述各链路中发生障碍时，利用上述链路的成本 成为最大的生成树，进行帧传送。
5、 一种节点，在连接多个节点的网络上构成生成树，其特征在于， 包括生成独立工作的多个生成树的多个树管理器； 回答与用于传送的生成树对应的标签的标签表； 将具有从上述标签表回答的标签插入到帧中的标签插入器； 生成与正在使用存在于网络中的工作慢的协议的链路数相同数量的 树管理器的树选择器；记录每个收件人的帧的传送输出目标的转发表； 将帧传送给用上述转发表指定的传送输出目标的帧传送器；和 按照上述标签决定传送目标的树管理器的分别器。
6、 根据权利要求5所述的节点，其特征在于，上述树选择器包括 作成或删除树管理器的树选择器内的主控制器； 删除附加在帧上的标签的标签删除器； 发送控制帧的GVRP发送接收器；和 将标签附加在帧上的标签插入器。
7、 根据权利要求5或6所述的节点，其特征在于，上述树管理器包括删除附加在帧上的标签的标签删除器； 发送接收BPDU的BPDU发送接收器； 将标签附加在帧上的标签插入器； 附加按照生成树协议作成生成树的树控制器；和 保持在上述生成树协议中使用的参数的树表。
8、 根据权利要求5 7中任一项所述的节点，其特征在于，包括资源 监视器，其测量包含链路的连接状况和空闲频带的资源信息。
9、 根据权利要求1 8中任一项所述的节点，其特征在于，包括障碍 检测器，其通过比生成树协议中利用的HELLO帧短的间隔发送接收障碍 检测用帧，检测障碍。
10、 根据权利要求5所述的节点，其特征在于，上述转发表具有广播 输出端口字段。
11、 根据权利要求5所述的节点，其特征在于，上述转发表具有预备 输出端口字段。
12、 根据权利要求5所述的节点，其特征在于，用由生成树决定的端 口类别，决定输出目标端口。
13、 根据权利要求12所述的节点，其特征在于，由上述生成树决定 的端口类别是根端口和指定端口中的任一个。
14、 一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生成树设定传送路径，其特征在于，网络内的各节点生成成为根节点的生成树，用收件人成为根 节点的生成树，进行帧传送。
15、 一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生成树设定传送路径， 其特征在于，包括生成独立工作的多个生成树的多个树管理器；回答与用于传送的生成树对应的标签的标签表； 将具有从上述标签表回答的标签插入到帧中的标签插入器； 生成与存在于网络中的节点数相同数量的树管理器的树选择器； 记录每个收件人的帧的传送输出目标的转发表； 将帧传送给用上述转发表指定的传送输出目标的帧传送器；和 按照上述标签决定上述帧的传送目标的树管理器的分别器。
16、 一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生成树设定传送路径， 其特征在于，生成生成树的树管理器实施根据生成树协议的种类和版本， 调整成本值的成本操作处理。
17、 一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生成树设定传送路径， 其特征在于，生成生成树的树管理器包括根据生成树协议的种类和版本， 调整成本值的成本操作器。
18、 一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生成树设定传送路径，其特征在于，关于网络内的正在使用工作慢的协议的各条链路，生成上述 各链路的成本成为最大的生成树，当在上述各链路中发生障碍时，利用上 述链路的成本成为最大的生成树，进行帧传送。
19、 一种网络系统，在连接多个节点的网络上由生成树设定传送路径，其特征在于，包括生成独立工作的多个生成树的多个树管理器；回答与用于传送的生成树对应的标签的标签表；将具有从上述标签表回答的标签插入到帧中的标签插入器；生成与正在使用存在于网络中的工作慢的协议的链路数相同数量的树管理器的树选择器；记录每个收件人的帧的传送输出目标的转发表； 将帧传送给用上述转发表指定的传送输出目标的帧传送器；和 按照上述标签决定传送目标的树管理器的分别器。
20、 根据权利要求15或19所述的网络系统，其特征在于，上述转发 表具有广播输出端口字段。
21、 根据权利要求15或19所述的网络系统，其特征在于，上述转发 表具有预备输出端口字段。
22、 根据权利要求15或19所述的网络系统，其特征在于，用由生成 树决定的端口类别，决定输出目标端口。
23、 根据权利要求22所述的网络系统，其特征在于，上述由生成树 决定的端口类别是根端口和指定端口中的任一个。
24、 一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络中构成生成树，其 特征在于，当追加新节点时，不使新节点参加到既存的生成树中，只使新 节点参加到预备的生成树中。
25、 一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络中构成生成树，其 特征在于，当删除节点时，不使删除的节点参加到预备的生成树中，只使 删除的节点参加到既存的生成树中。
26、 一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络中构成生成树，其 特征在于，当变更网络构成时，用预备系统作成变更后的生成树。
27、 一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络中构成生成树，其 特征在于，在成本计算中，利用链路的空闲频带。
28、 一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络中构成生成树，其 特征在于，网络内的全部节点，以在构成要素中持有全部节点的生成树中， 哪一个成为根节点的方式，作成多个生成树。
29、 一种生成树构成方法，在连接多个节点的网络中构成生成树，其 特征在于，作成在构成要素中持有处在网络内的全部节点的生成树，其中， 对正在使用障碍恢复慢的协议的每个链路，作成多个生成树。
30、 一种节点，其特征在于，包括用生成树协议作成关于输入的帧保持的收件人的信息和该帧的传送 目标的对应关系的部件；和参照上述对应关系，决定输入的帧的传送目标的部件。
全文摘要
在连接多个节点的网络上构成生成树的节点，原封不动地运用变更前的树，用另外的VLAN生成成本变更后的树，在新树稳定后切换用于传送的树。
文档编号H04L12/46GK101132338SQ20071014229
公开日2008年2月27日 申请日期2003年8月15日 优先权日2002年8月22日
发明者厩桥正树, 岩田淳, 榎本敦之, 渋谷真, 飞鹰洋一 申请人:日本电气株式会社