能够防止MAC地址学习表的错误学习的中继装置

摘要

一种中继装置(1)包括MAC(媒体访问控制)地址学习表(11)，用于记录帧的传输目的地。中继装置(1)连接至其他中继装置以组成环形冗余方法的网络。中继装置(1)包括端口移动检测电路(15)，用于在环形冗余时的路径改变时检测在帧从不同于由所述MAC地址学习表(11)中学习的路径到达的情形下发生的端口移动。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2007年5月30日提交的日本专利申请No.2007-142723并且要求其优先权，该申请公开的全部内容在此通过引用并入。

技术领域

本发明涉及中继装置、网络和帧中继方法，且尤其涉及在多个中继装置以环路方式连接以组成网络的情形下用于在网络的环路上工作以及保证冗余的技术。

背景技术

在多个中继装置连接至网络的情形下，存在作为在网络的环路上工作并保证冗余的技术的环形冗余方法。其中一种环形冗余方法在题目为“超网络以太网(注册商标)自动保护交换(EAPS)版本1”(“‘Extreme Network’Ethernet(registered trademark)AutomaticProtection Switching(EAPS)Version 1”)，RFC(内容请求)3619(2003年10月)的非正式论文中公开。

但是，在环形冗余方法中执行路径交换的情形下，存在发生帧到达次序颠倒的可能性，并且其对高层的帧传输有大的影响。此外，当发生帧到达次序颠倒时，不适当的学习发生在MAC(媒体访问控制)地址表中并且存在通信在发生到达次序颠倒后不能被执行的可能。

在通过使用环形冗余方法将多个中继装置以环形状方式连接的情形下，需要控制协议来释放帧中继路径的环路。但是，当前控制协议可发生在路径交换的瞬态的帧到达次序的颠倒并可对上层的帧传输产生不良影响。此外，当发生到达次序的颠倒时，发生MAC地址表的错误学习。因此有这样的可能，可能在发生到达次序的颠倒之后或之时执行通信。

当以太网(注册商标)的环形结构中的部分的链接发生故障时，发生帧到达次序颠倒的现象。到达次序的颠倒导致下列问题：

(1)由于数据次序颠倒，其对上层有不利影响；以及

(2)当在帧通过新路径到达以及执行路径学习之后帧通过旧路径到达时，旧路径在地址学习表中被错误地学习并且存在在此之后危害通信的可能。

各种涉及本发明的现有技术已经被建议。通过阐述的方法，对应于U.S.Pat.No.6,952,396的日本未经审查的专利申请公开特开No.2001-127,782或者JP-A 2001-127782(其也被称为第一专利文献)公开了能够通过具有两个或更多节点的双计数器旋转环形(dual counterrotating ring DCRR)网络传输有效载荷数据的控制系统。每个节点通过各个对向该节点的局域网(LAN)提供至DCRR的通路。控制系统包括在每个节点内部可操作的拓扑学习实体，用于监控个体、DCRR的链接、发现活动的DCRR拓扑、将拓扑变化传达至DCRR中的其他节点并且通知拓扑的学习和帧转发处理，以便基于网络组件故障的检测启用至冗余资源的故障转移。帧转发处理在DCRR中源和目的节点之间选择最短路径路由，并且经由所选择的最短路径路由将帧转发至目的节点。地址学习处理在每个接收到的帧中检查源媒体访问控制(MAC)地址，以为每个MAC地址学习最短路径路由。

此外，日本未经审查的专利申请公开特开No.2001-308893或者JP-A 2001-308893(稍后将被称为第二专利文献)公开了环路拓扑网络中的路由信息动态重配置系统，在通信电缆和节点中出现故障时，其自动地执行替代路径的路由。JP-A 2001-308893中公开的环路拓扑网络包括以环路形式连接的第一至第四节点。第一和第四节点包括第一和第四网络接口卡(NIC)，其可以检测到第一和第四节点间的第三通信电缆的故障，并将检测结果通知第一和第四节点的第一和第四控制软件项目。第一和第四控制软件项目将故障信息通知第二和第三节点。第二和第三节点经由第三通信电缆清除所有的路由信息，将表示自身节点的常态的活跃通知包(alive notice packet)传输至第一和第四节点。当第一和第四节点在信息包的信息中被标记为不能通信的状态时，第一和第四节点将自身节点的信息加至信息包的信息，将该结果信息传输至相对的节点以重新配置至目标节点的路由信息。

对应于美国专利申请公开No.2004/0081082的日本未经审查的专利申请公开特开No.2004-147172或者JP-A 2004-147172(稍后将被称为第三专利文献)，公开了在环形结构时在包处理中，启用快速环切换的环切换方法。在第三专利文献中，通过在由连接成环形状的第二层交换机组成的网络中的环切换方法，在以太网交换机等中实现系统切换功能。每个第二层交换机都具有路径控制功能和故障检测功能。环切换方法包括下列步骤：提供存储有媒体访问控制(MAC)地址和对应的端口的地址学习表给每个第二层交换机；基于在互相邻近的第二层交换机间链接故障的检测，从每个邻近的第二层交换机中传输故障通知帧包；并且在第二层交换机已经接收到故障通知帧时，将所述第二层交换机的媒体访问控制(MAC)地址记录至故障通知帧中，并将该故障通知帧传送至邻近的第二层交换机。

日本未经审查的专利申请公开特开No.2005-27,039或者JP-A2005-27039(稍后将被称为第四专利文献)公开了执行不间断的传输的双工环形网络，该不间断的传输等同于不影响数据包的传输效率的线路交换技术。第四专利文献中公开的双工环形网络包括以环形状方式连接的第一至第七节点。当第一节点向第二至第七节点传输单播数据包时，第一节点选择具有最短路径的环。假定第一节点作为传输源节点，而第六节点作为目的地节点。当故障发生在选择的具有最短路径的环中时，第一节点(传输源节点)选择不通过故障地点的环。在此情形下，当传输源节点选择不通过故障地点的环时，当目的地节点(第六节点)不在具有最短路径的环上时，传输源节点在提前于故障发生的正常时间存储用于所有节点的单播数据包，并且通过不通过故障地点的环传输存储的单播数据包。因此，用于每个目的地节点的单播数据包可在没有暂停的情况下通过第二至第五节点传输。

日本未经审查的专利申请公开特开No.2005-252,672或者JP-A2005-252672(稍后将被称为第五专利文献)公开了交换式集线器，当由障碍生成的交换通信路径成为可能时，在该交换式集线器中中继不立即扩散(flooding)或者通信可立即返回至该交换式集线器。JP-A2005-252672公开了包括第一至第八交换式集线器的环形状网络，该交换式集线器以环形状方式连接成传输路径。第一交换式集线器具有用于通过逻辑地阻断其顺时针侧端口来逻辑地断开环路的功能。假定故障发生在第四和第五交换式集线器间的传输路径中。在此情形，第四交换式集线器将第五至第八地址学习信息片段重新注册至对端的顺时针侧端口中。第五至第八地址学习信息片段从第四交换式集线器的顺时针侧端口传输。当第三交换端口接收到第五至第八地址学习信息片段时，第五至第八地址学习信息片段被重新注册至对端的顺时针侧端口。

但是，第一至第五专利文献中的任一个都没有公开或者教导帧到达次序的颠倒以及MAC地址学习表的错误学习。

发明内容

本发明一个示例性的目的是提供能够防止帧的到达次序颠倒的中继装置、网络和帧中继方法。

本发明另一个示例性的目的是提供能够防止MAC地址学习表的错误学习的中继装置、网络和帧中继方法。

通过进行描述，本发明的其他示例性目的将变得清晰。

根据本发明的第一示例性方面，中继装置包括MAC(媒体访问控制)地址学习表，用于记录用于帧的传输目的地。中继装置连接至其他中继装置以组成环形冗余方法的网络。中继装置包括端口移动检测电路，用于检测在环形冗余时的路径改变时帧从不同于在所述MAC地址学习表中学习的路径到达的情形下发生的端口移动。

根据本发明的第二示例性方面，环形冗余方法的网络包括多个中继装置，其以环形方式彼此连接。每个中继装置包括MAC(媒体访问控制)地址学习表，用于记录用于帧的传输目的地。每个中继装置包括端口移动检测电路，用于检测在环形冗余时的路径改变时帧从不同于由所述MAC地址学习表中学习的路径到达的情形下发生的端口移动。

根据本发明的第三示例性方面，帧中继方法在中继装置中使用，该中继装置包括MAC(媒体访问控制)地址学习表，用于记录用于帧的传输目的地。中继装置连接至其他中继装置以组成环形冗余方法的网络。帧中继方法包括，在中继装置中，检测在环形冗余时的路径改变时帧从不同于由所述MAC地址学习表中学习的路径到达的情形下发生的端口移动。

附图说明

图1是示出了根据本发明的示例性实施例的中继装置的配置示例的框图；

图2是用于描述根据本发明的示例性实施例的网络的操作的视图；

图3是用于描述根据本发明的示例性实施例的网络的操作的视图；

图4是用于描述根据本发明的示例性实施例的中继装置的操作的流程图；

图5是用于描述根据本发明的示例性实施例的中继装置的操作的流程图；

图6是用于描述根据本发明的示例性实施例的网络的第一操作示例的序列图；

图7是用于描述根据本发明的示例性实施例的网络的第二操作示例的序列图；

图8是用于描述根据本发明的示例性实施例的网络的第三操作示例的序列图；

图9是用于描述根据本发明的示例性实施例的网络的第四操作示例的序列图；以及

图10是用于描述根据背景技术的网络的操作的序列图。

具体实施方式

图1是示出了根据本发明的示例性实施例的中继装置1的结构的框图。在图1中，中继装置1包括MAC(媒体访问控制)地址学习表11、定时器12、帧交换电路13、第一至第N端口14-1至14-N、端口移动检测电路15和计数器16，其中N表示不小于2的正整数。

MAC地址学习表11连接至帧交换电路13，并为帧记录或存储目的MAC地址以及表示用于传送帧的端口的端口名。当从定时器12给MAC地址学习表11提供MAC地址学习表消去通知时，MAC地址学习表消去所有记录在其中的内容。

定时器12通过帧交换电路13在定时起始时刻开始定时或计时。当从定时起始时刻起经过预先确定的时间间隔时，定时器12通知MAC地址学习表11MAC地址学习表的消去。

当通过端口移动检测电路15将帧传送至帧交换电路13时，帧交换电路13查阅MAC地址学习表11以执行帧的处理。当MAC地址学习表消去帧从端口移动检测电路15传送至帧交换电路13时，端口移动检测电路15使定时器12开始其定时或者计时。

端口移动检测电路14连接至第一至第N端口14-1至14-N。无论从第一端口14-1传送的帧是否具有同样的传输源MAC地址，端口移动检测电路14都检测从另一个端口即第N端口14-N传送的端口移动。

当端口移动检测电路14从第一至第N端口14-1至14-N接收到帧时，端口移动检测电路14查阅MAC地址学习表11以检测发生端口移动的出现或者不出现。当端口移动检测电路14检测到端口移动时，端口移动检测电路14通知计数器16发生端口移动。端口移动检测电路14将从第一至第N端口14-1至14-N传送的帧传送至帧交换电路13。

每当端口移动检测电路15通知计数器16发生端口移动时，计数器16对帧的每个传输源MAC地址通知的数计数，作为帧的传输源MAC地址的端口移动发生数。

如果帧的传输源MAC地址的端口移动发生数大于等于2的话，那么帧交换电路13查阅计数器16并且不执行帧的传送。

事实上，第一至第N端口14-1至14-N连接至第一至第N其他中继装置#1至#N并向端口移动检测电路15发送通信内容。

图2和3是用于描述根据本发明的示例性实施例的网络的操作的视图。

现在参考图2，将作出关于在与本发明相关的中继装置的环形连接中不发生任何故障的情形下的操作的说明。

图解的网络是第一至第四中继装置100、101、102和103按逆时针方向以环形方式彼此连接的网络。在图解的示例中，第一至第四中继装置100至103分别被称为中继装置A、中继装置B、中继装置C和中继装置D。在图2中，第一至第四中继装置100至103分别以A、B、C和D图示。

由于第一至第四装置100至103实际上以环形方式彼此连接，当帧被传送时，其以环路方式传送。因此，发生通信路径或路由因不必要的帧而饱和的现象。

因此，通信路径或路由的一部分，即第二中继装置101的辅端口104被系统地断开或中断以释放网络的环路状态。在图2中图解的示例中，断开或中断在第一中继装置100和第二中继装置101间作出。在此情况下，假定第一中继装置100向第二中继装置101以顺时针方向传送帧(第一中继装置100和第二中继装置101之间的通信105)。在此情形中，帧以顺时针方向推进第一中继装置100、第四中继装置103和第三中继装置102的路径或者路由，以到达目的地MAC地址。

参考图3，将作出关于在网络中的第一中继装置100和第四中继装置103之间发生故障107的情形下的操作的说明，该网络结合图2被描述。

假定发生第一中继装置100和第二中继装置101之间的通信。在此情况下，当故障107发生在图2中的通信路径或路由中时，不可能执行第一中继装置100和第二中继装置101之间的通信。因此，通过开通通信断开或中断的第二中继装置101的辅端口104，可能以逆时针方向执行第一中继装置100和第二中继装置101之间的通信106。

参考图10，将对在发生故障107的情形下发生故障学习的示例继续说明。图10是用于描述背景技术的网络的操作的序列图。

第零帧#0从第一中继装置100以顺时针方向(在图10中的第一事件e1)传送至第二中继装置101。因此，在每个中继装置中的MAC地址学习表11被更新，并且以顺时针方向通过第一中继装置100、第四中继装置103、第三中继装置102和第二中继装置101的路径或路由被记录在MAC地址学习表11中。此外，为了释放网络的环路状态，通过第二中继装置101的辅端口104将第一中继装置100和第二中继装置101间的路径或路由断开或中断(在图10中的第二事件e2)。

第一帧#1从第一中继装置100以顺时针方向传送向第二中继装置101(图10中第三事件e3)。

在第一帧#1传送至第四中继装置103的时刻，故障107发生在第一中继装置100和第四中继装置103间(在图10中的第四事件e4)。

与上述故障107(图10中第四事件e4)发生的区域接近的端口被断开或中断。

被辅端口104断开或中断(图10中第二事件e2)的第一中继装置100和第二中继装置101间的通信被开通(在图10中的第七事件e7)。

由于故障107发生(图10中第四事件e4)，MAC地址学习表消去帧以逆时针方向从第一中继装置100传输(图10中第五事件e5)。

在MAC地址学习表消去帧(在图10中的第五事件e5)的接收的基础上，第一至第四中继装置100至103中的每一个消去存储在MAC地址学习表11中的内容(在图10中的第六、第八、第十和第十一事件e6、e8、e10和e11)。

第一中继装置100将第二帧#2以逆时针方向传输向第二中继装置101(在图10中的第九事件e9)。第二帧#2从第一中继装置100直接传输至第二中继装置101。这是因为存储在MAC地址学习表11中的内容被消去并且发生由路径或路由缺失导致的扩散。

当第二帧#2到达第二中继装置101时(图10中的第九事件e9)，在第二中继装置101中的MAC地址学习表11由帧交换电路13通过使用第二帧#2中的信息(在图10中的第九事件e9)更新。

其后，第一帧#1以顺时针方向从第四中继装置103到达第二中继装置101，并且在第二中继装置101中的MAC地址学习表11通过使用第一帧#1(在图10中的第三事件e3)中的信息，即旧的错误信息，被更新。

由于第二中继装置101中的MAC地址学习表11产生错误，不可能执行在通过第二中继装置101执行通信的情形下的通信。

在第一至第四中继装置100至103通过使用环形冗余方法以环形状方式连接的情形下，需要控制协议以释放帧中继路径或路由的环路。但是，当前或传统的控制协议可在路径或路由交换时发生瞬态帧到达次序的颠倒，并且可对上层的帧传输具有有害影响。此外，当发生到达次序的颠倒时，发生MAC地址学习表11的错误学习。因此，有这样的可能，即如简要说明的导言所述，在发生到达次序颠倒之时或之后不可能执行通信。

当在以太网(注册商标)的环形结构中的部分的链接发生故障107时，发生帧到达次序颠倒的现象。到达次序的颠倒导致下列问题：

(1)由于数据次序颠倒，其对上层有不利影响；以及

(2)当在帧通过新路径到达以及执行路径学习之后帧通过旧路径到达时，旧路径在地址学习表中被错误地学习并且存在在此之后危害通信的可能。

图4和5示出了用于描述根据本发明的示例性实施例的中继装置1的操作的流程图。

参考图1至5，将作出关于在网络中的第一中继装置100和第四中继装置107间发生故障107的情形下的操作的说明。

假定故障107发生在网络中(在图4中的步骤S1)。在此情形下，检测到故障107发生的主控交换(master switch)传送MAC地址学习表消去帧(在图4的步骤S1)。当每个中继装置接收到MAC地址学习表消去帧时，每个中继装置根据中继装置是否与故障区域毗邻来确定操作(在图4中的步骤S3和S4)。

假定在图4中的步骤S4，中继装置1与故障区域毗邻。在此情形下，步骤S4之后是步骤S5，在步骤S5中，中继装置1立即消去存储在MAC地址学习表11中的内容。

假定在图4中的步骤S4，中继装置1不与故障区域毗邻。在此情况下，步骤S4之后是步骤S6，在步骤S6中，中继装置1启动定时器12并对计数器16初始化。其后，中继装置1将MAC地址学习表消去帧传送至其他中继装置(在图4中的步骤S7)。在定时器12中预先确定的时间间隔经过后，由MAC地址学习表消去帧激活的中继装置1的定时器12消去存储在MAC地址学习表11中的内容(在图4中的步骤S9)。

转至图5，假定定时器12未启动(在图5的步骤S11否)。在此情形下，中继装置1将帧传送至其他中继装置，其中每一个中继装置都应当传送至其他中继装置(在图5的步骤S18)。

假定定时器12启动(在图5中的步骤S11是)。在此情况下，中继装置1执行下列操作。

假定中继装置1接收到帧(在图5的步骤S12)。在此情形下，端口移动检测电路15确定是否发生端口移动(在图5的步骤13)。当未发生端口移动时(步骤S13否)，步骤S13转至步骤S18，在步骤S18中，中继装置1将帧以通常的方式传送至其他中继装置。

假定发生端口移动(在图5中步骤S13是)。在此情况下，中继装置1查阅记录在计数器16中的端口移动的发生数。假定端口移动的发生数为0(图5中步骤S14是)。在此情形下，中继装置1的端口移动检测电路15更新计数器16中的值或数(发生数)以增加1(图5中步骤S15)，中继装置1的帧交换电路13更新MAC地址学习表11(在图5中的步骤S16)并通过端口移动检测电路15将该帧传送至其他中继装置(图5中的步骤S18)。

假定端口移动的发生数不为0(图5中的步骤S14否)。在此情况下，中继装置1的帧交换电路13检测帧(图5中的步骤S19)。因此，中继装置1的帧交换电路13不将该帧传送至其他中继装置。

图6至9是用于描述根据本发明的示例性实施例的第一至第四网络的操作示例的序列图。

参考图6至9，将作出关于根据本发明的示例性实施例的网络的优点和操作的描述。

现在参考图6，将对当传输路径或路由记录或存储在MAC地址学习表11中时发生故障107以及帧的到达次序颠倒的情形下的第一操作示例进行说明。在这里，第一至第四中继装置100、101、102和103中的每一个在结构上都与图1中图解的中继装置相似。

第0帧#0以顺时针方向从第一中继装置100传送至第二中继装置101(在图6的第一事件a1)。因此，每个中继装置中的MAC地址学习表11被更新，并且以顺时针方向通过第一中继装置100、第四中继装置103、第三中继装置102和第二中继装置101的路径或路由被记录在MAC地址学习表11中。此外，在第一中继装置100和第二中继装置101之间的路径或路由被第二中继装置101的辅端口104断开或中断，以释放网络的环路状态(在图6的第二事件a2)。

第一帧#1以顺时针方向从第一中继装置100传送至第二中继装置101(图6中第三事件a3)。

在第一帧#1传送至第四中继装置103的时刻，如图3所示，在第一中继装置100和第四中继装置间发生故障107(图6中第四事件a4)。

以逆时针方向在第一中继装置100和第二中继装置101间的、被断开或中断(图6中第二事件a2)的通信由第二中继装置101的辅端口104开通(图6中第七事件a7)。

由于故障107发生，MAC地址学习表消去帧从第一中继装置100中以逆时针方向传输(图6中第五事件a5)，并且与故障区域毗邻的第一和第四中继装置100和103基于MAC地址学习表消去帧的接收消去存储在MAC地址学习表11中的内容(图6中的第六和第十三事件a6和a13)。

第二帧#2以逆时针方向从第一中继装置100传输至第二中继装置101(图6的第八事件a8)。第二帧#2从第一中继装置100直接传输至第二中继装置101。这是因为存储在MAC地址学习表11中的内容被消去并且发生由路径或路由缺失导致的扩散。

当第二帧#2到达第二中继装置101时，因为第二帧#2通过不同于第0帧到达所通过的路径或路由到达，所以发生端口移动。在此情况下，在第二中继装置101中的MAC地址学习表11由帧交换电路13使用第二帧#2中的信息更新，并且第二中继装置101中的计数器16由端口移动检测电路15计数。

其后，第一帧#1以顺时针方向到达第二中继装置101。但是，由于端口移动发生第二次，第二中继装置101中的MAC地址学习表11不被更新且不传送第一帧#1。

当MAC地址学习表消去帧以逆时针方向到达第二中继装置101和第三中继装置102时，在经过预先确定的时间间隔后(图6中的第九和第十一事件a9和a11)，存储在第二和第三中继装置101和102中的MAC地址学习表11中的内容被消去(图6中第十和第十二事件a10和a12)。

参考图7，将对当传输路径或路由被记录或存储在MAC地址学习表11中时发生故障107且帧以传输次序到达的情形下的第二操作示例进行说明。

第0帧#0以顺时针方向从第一中继装置100传送至第二中继装置101(图7中第一事件b1)。因此，每个中继装置中的MAC地址学习表11都由帧交换电路13更新，且以顺时针方向通过第一中继装置100、第四中继装置103、第三中继装置102和第二中继装置101的路径或路由被记录在MAC地址学习表11中。此外，第一中继装置100和第二中继装置101间的路径或路由被第二中继装置101的辅端口104断开或中断，以释放网络的环路状态(图7的第二事件b2)。

第一帧#1以顺时针方向从第一中继装置100传送至第二中继装置101(图7中第三事件b3)。

在第一帧#1被传送至第四中继装置103的时刻，如图3所示，在第一中继装置100和第四中继装置103间发生故障107(图7中第四事件b4)。

因为发生故障107，以逆时针方向在第一中继装置100和第二中继装置101间的、被断开或中断(图7中第二事件b2)的通信由第二中继装置101的辅端口104开通(图7中第七事件b7)。

由于故障107发生，MAC地址学习表消去帧从第一中继装置100中以逆时针方向传输(图7中第五事件b5)，并且与故障区域毗邻的第一和第四中继装置100和103基于MAC地址学习表消去帧的接收消去存储在MAC地址学习表11中的内容(图7中的第六和第十三事件b6和b13)。

第二帧#2以逆时针方向从第一中继装置100传输至第二中继装置101(图7的第八事件b8)。第二帧#2从第一中继装置100直接传输至第二中继装置101。这是因为存储在MAC地址学习表11中的内容被消去并且发生由路径或路由缺失导致的扩散。

第一帧#1到达第二中继装置101。在此情形下，因为第一帧#1以顺时针方向以与第0帧#0到达所通过的相似路径或路由到达第二中继装置101，因此不发生端口移动。

其后，第二帧#2到达第二中继装置101。在此情形下，第二中继装置101的帧交换电路13执行第二中继装置101中的MAC地址学习表11的更新。

当MAC地址学习表消去帧到达第二中继装置101和第三中继装置102时，在经过预先确定的时间间隔之后(图7中的第九和第十一事件b9和b11)，存储在第二和第三中继装置101和102中的MAC地址学习表11中的内容被消去(图7中第十和第十二事件b10和b12)。

接下来参考图8，将对当传输路径或路由未被记录或存储在MAC地址学习表11中时发生故障107且帧到达次序颠倒的情形下的第三操作示例进行说明。

第一帧#1以顺时针方向从第一中继装置100传送至第二中继装置101(图8中第一事件c1)。此外，第一中继装置100和第二中继装置101间的路径或路由被第二中继装置101的辅端口104断开或中断，以释放网络的环路状态(图8的第二事件c2)。

在第一帧#1被传送至第四中继装置103的时刻，如图3所示，在第一中继装置100和第四中继装置103间发生故障107(图8中第三事件c3)。

以逆时针方向在第一中继装置100和第二中继装置101间的、被断开或中断(图8中第二事件c2)的通信由第二中继装置101的辅端口104开通(图8中第六事件c6)。

由于故障107发生，MAC地址学习表消去帧从第一中继装置100中以逆时针方向传输(图8中第四事件c4)，并且与故障区域毗邻的第一和第四中继装置100和103基于MAC地址学习表消去帧的接收消去存储在MAC地址学习表11中的内容(图8中的第五和第十二事件c5和c12)。

第二帧#2以逆时针方向从第一中继装置100传输至第二中继装置101(图8的第九事件c9)。第二帧#2从第一中继装置100直接传输至第二中继装置101。这是因为存储在MAC地址学习表11中的内容被消去并且发生由路径或路由缺失导致的扩散。

当第二帧#2到达第二中继装置101时，因为路径或路由信息未被记录或存储在MAC地址学习表11中，在第二中继装置101中的MAC地址学习表11由帧交换电路13使用第二帧#2中的信息更新。

其后，第一帧#1以顺时针方向到达第二中继装置101。但是，由于端口移动发生第二次，第二中继装置101中的MAC地址学习表11不被更新且不传送第一帧#1。

当MAC地址学习表消去帧到达第二中继装置101和第三中继装置102时，在经过预先确定的时间间隔后(图8中的第八和第十事件c8和c10)，存储在第二和第三中继装置101和102中的MAC地址学习表11中的内容由定时器12消去(图8中第九和第十一事件c9和c11)。

进一步参考图9，将对当传输路径或路由未被记录或存储在MAC地址学习表11中时发生故障107且帧的到达次序颠倒的情形下的第四操作示例进行说明。

第一帧#1以顺时针方向从第一中继装置100传送至第二中继装置101(图9中第一事件d1)。此外，第一中继装置100和第二中继装置101间的路径或路由被第二中继装置101的辅端口104断开或中断，以释放网络的环路状态(图9的第二事件d2)。

在第一帧#1被传送至第四中继装置103的时刻，如图3所示，在第一中继装置100和第四中继装置103间发生故障107(图9中第三事件d3)。

因为发生故障107，以逆时针方向在第一中继装置100和第二中继装置101间的、被断开或中断(图9中第二事件d2)的通信由第二中继装置101的辅端口104开通(图9中第六事件d6)。

由于故障107发生，MAC地址学习表消去帧从第一中继装置100中以逆时针方向传输(图9中第四事件d4)，并且与故障区域毗邻的第一和第四中继装置100和103基于MAC地址学习表消去帧的接收消去存储在MAC地址学习表11中的内容(图9中的第五和第十二事件d5和d12)。

第二帧#2以逆时针方向从第一中继装置100传输至第二中继装置101(图9的第七事件d7)。第二帧#2从第一中继装置100直接传输至第二中继装置101。这是因为存储在MAC地址学习表11中的内容被消去并且发生由路径或路由缺失导致的扩散。

当第一帧#1到达第二中继装置101时，因为路径或路由信息未被记录或存储在MAC地址学习表11中，在第二中继装置101中的MAC地址学习表11由帧交换电路13使用第一帧#1中的信息更新。此外，计数器16由端口移动检测电路15结算。

其后，第二帧#2到达第二中继装置101。但是，由于端口移动发生二次，MAC地址学习表11不被更新且不传送第二帧#2。

当MAC地址学习表消去帧到达第二中继装置101和第三中继装置102时，在经过预先确定的时间间隔后(图9中的第八和第十事件d8和d10)，存储在第二和第三中继装置101和102中的MAC地址学习表11中的内容由定时器12消去(图9中第九和第十一事件d9和d11)。因此，在MAC地址学习表11中，通过使用较晚到达的第一帧#1记录的错误路径或路由信息被删除。

在上述方式中，根据本发明的示例性实施例，在使用环形冗余方法的网络中(该方法是用于保证工作的环路的冗余性的技术)，在第一至第四中继装置100至103被连接的情形下，当帧通过路径或路由到达而不是通过在路径或路由交换之前或之后学习到的路径或路由到达时，本示例性的实施例包括对其进行检测并执行适当的处理。因此，可能防止在路径或路由交换期间的瞬态帧到达次序颠倒以及由到达次序颠倒导致的通信故障。

根据示例性实施例的中继装置1包括端口移动检测电路15，用于在帧通过不是存储在MAC地址学习表11中的路径或路由的路径或路由到达而到达的情形下检测端口移动的发生；计数器16，用于对端口移动检测电路15检测到端口移动的计数进行计数；帧交换电路13，用于当帧传送至中继装置1时确定处理；MAC地址学习表11，用于记录用于帧的传输目的地；以及定时器12，用于测量自帧交换电路13检测到在环形连接中发生故障起经过的时间间隔。

当故障107被检测到时，中继装置1通过端口移动检测电路15保持监视端口移动。当端口移动发生一次时，MAC地址学习表11由帧交换电路13更新。当端口移动发生两次或更多次时，MAC地址学习表11不被更新且不传送用于使端口移动发生的帧。在以上描述的方式中，根据示例性实施例，通过不传输帧来防止到达次序颠倒。

此外，当定时器12检测到自检测到故障107时起预先确定的时间间隔经过时，中继装置1的定时器12消去存储在MAC地址学习表中的内容。在示例性实施例中，错误的路径或路由通过消去存储在MAC地址学习表11中的内容而不持续存储在MAC地址学习表11中。

而且，在中继装置1中，直到故障107在存储在MAC地址学习表11中的内容被消去后再次发生，定时器12和计数器16才操作。

在本发明的第一示例性方面的中继装置中，上述中继装置可包括计数器，用于对端口移动检测电路在环形冗余的路径交换上检测到端口移动的计数进行计数；以及帧交换电路，用于基于计数器的计数控制MAC地址学习表的更新。当端口移动发生一次时，帧交换电路可更新MAC地址学习表。当端口移动发生两次或更多次时，帧交换电路不更新MAC地址学习表并可禁止使端口移动发生的帧的传送。中继装置还可包括定时器，用于在环形冗余时的路径交换时测量自环形连接中发生故障时起的时间间隔。在此情形下，当定时器检测到经过预先确定的时间间隔时，定时器消去存储在MAC地址学习表中的内容。

在本发明的第二示例性方面的网络中，每个中继装置可包括计数器，用于对在环形冗余时的路径交换时端口移动检测电路检测到端口移动的计数进行计数，以及帧交换电路，用于基于计数器的计数控制MAC地址学习表的更新。当端口移动发生一次时，帧更新电路可更新MAC地址学习表。当端口移动发生两次或更多次时，帧交换电路不更新MAC地址学习表并可禁止使端口移动发生的帧的传送。每个中继装置还可包括定时器，用于在环形冗余时的路径交换时测量自环形连接中发生故障时起的时间间隔。在此情形下，当定时器检测经过预先确定的时间间隔时，定时器消去存储在MAC地址学习表中的内容。

在本发明的第三示例性方面的帧中继方法中，上述帧中继方法还可包括，在所述帧中继装置中，对在环形冗余时的路径交换时端口移动检测电路检测到端口移动的计数进行计数，以及基于计数器的计数控制MAC地址学习表的更新。当端口移动发生一次时，更新控制步骤可更新MAC地址学习表。当端口移动发生两次或更多次时，更新控制步骤不更新MAC地址学习表并可禁止使端口移动发生的帧的传送。帧中继方法还可包括，在中继装置中，在环形冗余时的路交换时径测量自环形连接中发生故障时起的时间间隔。在此情形下，当定时器检测到经过预先确定的时间间隔时，定时器消去存储在MAC地址学习表中的内容。

尽管通过参考其示例性实施例具体示出并且描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例。本领域技术人员应当了解，可做出多种形式上和细节上的改变而不背离如权利要求所限定的本发明的精神和范围。