(57)【要約】【課題】フラッディングの発生可能性を低減可能な中継装置を提供する。【解決手段】車両に搭載されるイーサネット（登録商標）のスイッチ３に備えられた制御部５は、ＭＡＣアドレステーブル（以下、テーブル）４に基づき転送先ポートを決定する転送処理部６を備えると共に、満杯状態のテーブル４を更新するために、特定部と更新部を備える。特定部は、テーブル４における複数のエントリの全てに送信元ＭＡＣアドレス及びポート番号が記録されている状態で、エントリの何れにも記録されてない送信元ＭＡＣアドレスを含むフレームが受信された場合に、複数のエントリのうち、当該スイッチ３を介して通信した頻度が最も低い装置を示す送信元ＭＡＣアドレスが記録されているエントリを特定する。更新部は、特定部にて特定されたエントリに、受信フレームに含まれていた送信元ＭＡＣアドレスと、当該フレームが受信されたポートのポート番号とを、上書きする。【選択図】図１
2020036161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームを送受信するための複数のポート（Ｐ１〜Ｐ４）と、
前記複数のポートの何れかから受信されたフレームに含まれる情報のうち、当該フレームの送信元装置を示す送信元情報と、当該フレームが受信されたポートを示すポート情報とが、対応付けて記録される記録部を、複数有する情報テーブル（４）と、
前記複数のポートの何れかからフレームが受信された場合に、前記受信されたフレームに含まれる情報であって当該フレームの送信先装置を示す送信先情報と、同じ送信元情報が記録された前記記録部が前記情報テーブルにあれば、その記録部に記録されているポート情報が示すポートから、前記受信されたフレームを送信し、前記送信先情報と同じ送信元情報が記録された前記記録部が前記情報テーブルになければ、前記受信されたフレームを、当該フレームが受信されたポート以外の全てのポートから送信するように構成された転送処理部（６）と、
前記情報テーブルが保有可能な前記複数の記録部の全てに前記送信元情報及び前記ポート情報が記録されていて、前記複数のポートの何れかから、前記複数の記録部の何れにも記録されてない送信元情報を含むフレームである送信元非記録のフレームが受信された場合に、前記複数の記録部のうち、当該中継装置を介して通信した頻度が最も低い装置を示す送信元情報が記録されている記録部である対象記録部を特定するように構成された特定部（５，Ｓ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１４０，Ｓ２１０〜Ｓ２４０，Ｓ３１０〜Ｓ３６０）と、
前記特定部により特定された前記対象記録部に、前記送信元非記録のフレームに含まれていた送信元情報と、当該フレームが受信されたポートを示すポート情報とを、上書きして記録するように構成された更新部（５，Ｓ１５０）と、を備える、
中継装置。
【請求項２】
請求項１に記載の中継装置であって、
前記特定部は、
一定時間が経過する毎に、前記各記録部について、当該記録部に対応して設けられたカウンタ値を増減させるための動作を行うように構成された増減処理部（Ｓ２１０〜Ｓ２４０，Ｓ３１０〜Ｓ３６０）を、備え、
前記増減処理部は、
前記各記録部について、今回の前記一定時間の期間中に、当該記録部に記録された前記送信元情報と同じ送信元情報を含むフレームである第１対象フレームと、当該記録部に記録された前記送信元情報と同じ送信先情報を含むフレームである第２対象フレームとの、何れかが受信されたか否かを判定し、前記第１対象フレームと前記第２対象フレームとの何れかが受信されたと判定した場合には当該記録部に対応するカウンタ値を第１所定値だけ増加させる一方、前記第１対象フレームと前記第２対象フレームとの何れも受信されなかったと判定した場合には当該記録部に対応するカウンタ値を第２所定値だけ減少させるように構成され、
前記特定部は、
前記複数の記録部のうち、前記カウンタ値が最小である記録部を、前記対象記録部として特定するように構成されている、
中継装置。
【請求項３】
請求項１に記載の中継装置であって、
前記特定部（５，Ｓ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１４０，Ｓ２１０，Ｓ２２０，Ｓ３１０〜Ｓ３６０）は、
一定時間が経過する毎に、前記各記録部について、当該記録部に対応して設けられたカウンタ値を増減させるための動作を行うように構成された増減処理部（Ｓ２１０，Ｓ２２０，Ｓ３１０〜Ｓ３６０）を、備え、
前記増減処理部は、
前記各記録部について、今回の前記一定時間の期間中に、当該記録部に記録された前記送信元情報と同じ送信元情報を含むフレームである対象フレームが受信されたか否かを判定し、前記対象フレームが受信されたと判定した場合には当該記録部に対応するカウンタ値を第１所定値だけ増加させる一方、前記対象フレームが受信されなかったと判定した場合には当該記録部に対応するカウンタ値を第２所定値だけ減少させるように構成され、
前記特定部は、
前記複数の記録部のうち、前記カウンタ値が最小である記録部を、前記対象記録部として特定するように構成されている、
中継装置。
【請求項４】
請求項１に記載の中継装置であって、
前記特定部（５，Ｓ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１４０，Ｓ２３０，Ｓ２４０，Ｓ３１０〜Ｓ３６０）は、
一定時間が経過する毎に、前記各記録部について、当該記録部に対応して設けられたカウンタ値を増減させるための動作を行うように構成された増減処理部（Ｓ２３０，Ｓ２４０，Ｓ３１０〜Ｓ３６０）を、備え、
前記増減処理部は、
前記各記録部について、今回の前記一定時間の期間中に、当該記録部に記録された前記送信元情報と同じ送信先情報を含むフレームである対象フレームが受信されたか否かを判定し、前記対象フレームが受信されたと判定した場合には当該記録部に対応するカウンタ値を第１所定値だけ増加させる一方、前記対象フレームが受信されなかったと判定した場合には当該記録部に対応するカウンタ値を第２所定値だけ減少させるように構成され、
前記特定部は、
前記複数の記録部のうち、前記カウンタ値が最小である記録部を、前記対象記録部として特定するように構成されている、
中継装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の中継装置であって、
当該中継装置は、イーサネット（登録商標）の中継装置であり、
前記送信元情報及び前記送信先情報は、ＭＡＣアドレスである、
中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、通信ネットワークを構成する中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１に記載されているように、イーサネットにおける中継装置としてのスイッチは、ＭＡＣアドレス学習機能を備える。イーサネットは登録商標である。ＭＡＣアドレス学習機能は、スイッチにおける複数のポートの何れかから受信されたフレーム中の送信元ＭＡＣアドレスと、そのフレームが受信されたポートの番号とを、対応付けてＭＡＣアドレステーブルに記録する機能である。以下では、ＭＡＣアドレステーブルにおいて、送信元ＭＡＣアドレスとポートの番号との１組ずつが記録される部分のことを、エントリと呼ぶ。
【０００３】
そして、スイッチは、複数のポートの何れかからフレームが受信されると、受信されたフレームである受信フレーム中の宛先ＭＡＣアドレスと、ＭＡＣアドレステーブルの記録内容とから、その受信フレームを送信するポート（即ち、転送先ポート）を決定する。このとき、ＭＡＣアドレステーブルの中に、宛先ＭＡＣアドレスと同じ送信元ＭＡＣアドレスが記録されたエントリがなければ、受信フレームはフラッディングされる。つまり、受信フレームは、そのフレームが受信されたポート以外の全てのポートから送信される。
【０００４】
また、スイッチとしては、ＭＡＣアドレステーブルに関して、エージングの機能を備えるものがある。ここで言うエージングとは、ＭＡＣアドレステーブルの各エントリのうち、それに記録された送信元ＭＡＣアドレスを含むフレームが一定時間以上受信されないと、そのエントリを消去することである。エントリの消去は、エントリの記録内容を消去することに相当する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１４７２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者の詳細な検討の結果、下記の課題が見出された。
ＭＡＣアドレステーブルが満杯の状態で、ＭＡＣアドレステーブルに記録されていない送信元ＭＡＣアドレスの装置（以下、非登録装置）がフレームを送信し、そのフレームがスイッチに受信された場合、非登録装置の送信元ＭＡＣアドレスはＭＡＣアドレステーブルに記録されない。よって、その後、スイッチが、上記非登録装置を宛先とするフレームを受信した場合には、フラッディングを行うことになる。フラッディングが起こると、ネットワーク全体の帯域に影響を与える。
【０００７】
特に、車両に搭載される車載通信システムでは、ネットワークに接続される装置が概ね固定であると共に、それら装置の数も比較的少ないため、ＭＡＣアドレステーブルにおけるエントリの最大数が比較的少ない。このため、ＭＡＣアドレステーブルが満杯状態でのフラッディングが起こりやすくなると考えられる。
【０００８】
また、スイッチが、エージングの機能を備えていても、エージングによってＭＡＣアドレステーブルに空きができるまでは、非登録装置の送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブルに記録されない。このため、ＭＡＣアドレステーブルが満杯状態でのフラッディングの発生を抑制する効果がない。
【０００９】
その上、エージングでは、１つあるいは複数の装置の送信元ＭＡＣアドレスが、ＭＡＣアドレステーブルから不必要に消去されてしまう可能性が高い。よって、フラッディングが起こる可能性を一層高めてしまう。
【００１０】
そこで、本開示の１つの局面は、フラッディングが起こる可能性を低減可能な中継装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示の１つの態様による中継装置は、フレームを送受信するための複数のポート（Ｐ１〜Ｐ４）と、情報テーブル（４）と、転送処理部（６）と、特定部（５，Ｓ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１４０，Ｓ２１０〜Ｓ２４０，Ｓ３１０〜Ｓ３６０）と、更新部（５，Ｓ１５０）と、を備える。
情報テーブルは、複数の記録部を有する。各記録部には、複数のポートの何れかから受信されたフレームに含まれる情報のうち、当該フレームの送信元装置を示す送信元情報と、当該フレームが受信されたポートを示すポート情報とが、対応付けて記録される。
【００１２】
転送処理部は、複数のポートの何れかからフレームが受信された場合に、受信されたフレームに含まれる情報であって当該フレームの送信先装置を示す送信先情報と、同じ送信元情報が記録された記録部が情報テーブルにあれば、その記録部に記録されているポート情報が示すポートから、前記受信されたフレームを送信する。また、転送処理部は、前記送信先情報と同じ送信元情報が記録された記録部が情報テーブルになければ、前記受信されたフレームを、当該フレームが受信されたポート以外の全てのポートから送信する。つまり、転送処理部は、フラッディングを行う。
【００１３】
特定部は、情報テーブルが保有可能な複数の記録部の全てに送信元情報及びポート情報が記録されていて、複数のポートの何れかから、複数の記録部の何れにも記録されてない送信元情報を含むフレームである送信元非記録のフレームが受信された場合に、複数の記録部のうち、当該中継装置を介して通信した頻度が最も低い装置を示す送信元情報が記録されている記録部である対象記録部を特定する。
【００１４】
そして、更新部は、特定部により特定された対象記録部に、送信元非記録のフレームに含まれていた送信元情報と、当該フレームが受信されたポートを示すポート情報とを、上書きして記録する。
【００１５】
このような中継装置によれば、情報テーブルが満杯の状態で、情報テーブルに記録されていない送信元情報の装置Ｕａからのフレームが受信された場合、そのフレームに含まれる装置Ｕａの送信元情報と、当該フレームが受信されたポートのポート情報とが、記録部の何れかに上書きされる。このため、その後、当該中継装置が、上記装置Ｕａを宛先としたフレーム、即ち、装置Ｕａを示す送信先情報が含まれたフレームを受信した場合に、フラッディングを行わなくなる。つまり、当該中継装置によれば、時間の経過によって記録部の記録内容を消去するエージングを行うことなく、満杯状態の情報テーブルを更新して、フラッディングの発生を抑制することができる。
【００１６】
しかも、複数の記録部のうち、上書きされる記録部は、当該中継装置を介して通信した頻度が最も低い装置を示す送信元情報が記録されていると特定された記録部である。このため、当該中継装置に直接あるいは間接的に接続されている可能性が高い装置の送信元情報、換言すると、宛先とされる可能性が高い装置の送信元情報が、情報テーブルから消去される可能性を低くすることができる。よって、このことによっても、フラッディングの発生を抑制することができる。
【００１７】
尚、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のスイッチ及び通信ネットワークの構成を示すブロック図である。
【図２】ＭＡＣアドレステーブルと通信履歴情報及びカウンタ値の説明図である。
【図３】第１実施形態の第１処理を表すフローチャートである。
【図４】第１実施形態の第２処理を表すフローチャートである。
【図５】第１実施形態の第３処理を表すフローチャートである。
【図６】第２実施形態の第２処理を表すフローチャートである。
【図７】第３実施形態の第２処理を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示す実施形態の通信ネットワーク１は、例えば乗用車等の車両に搭載されたイーサネットネットワークである。この通信ネットワーク１において、ノードとしての複数の装置の何れかとしては、車両の外部に存在して、無線で通信するものもある。図１において、一点鎖線の四角枠内に記載された部分は、車両に搭載された車両内ネットワーク２の部分である。また、一点鎖線の四角枠外に記載されたデバイス２１とデバイス２２は、車両の外部に存在する装置であって、無線で通信する装置である。本実施形態では、デバイス２１とデバイス２２との何れか一方が、車両内ネットワーク２におけるノードとしての装置と通信する。
【００２０】
車両内ネットワーク２は、ノードとして、電子制御装置（以下、ＥＣＵ）１１と、カメラユニット１２，１３と、ＴＣＵ１４と、を備える。ＥＣＵは「Electronic Control Unit」の略である。ＴＣＵは「Telematics Control Unit」の略である。更に、車両内ネットワーク２は、各ノード間の通信を中継する中継装置としてのスイッチ３を備える。
【００２１】
ＴＣＵ１４は、デバイス２１又はデバイス２２と無線通信を行う。そして、ＴＣＵ１４は、デバイス２１又はデバイス２２を車両内ネットワーク２につなげる機能も備える。つまり、デバイス２１又はデバイス２２は、ＴＣＵ１４と通信すると共に、ＴＣＵ１４を介して、ＥＣＵ１１及びカメラユニット１２，１３の各々とも通信可能である。
【００２２】
スイッチ３は、イーサネット規格に従った中継のための通信を行う。スイッチ３は、例えばレイヤ２スイッチ（即ち、Ｌ２スイッチ）である。
スイッチ３は、複数（例えば４つ）のポートＰ１〜Ｐ４と、ＭＡＣアドレステーブル４と、当該スイッチ３の動作を司る制御部５と、を備える。ＭＡＣアドレステーブル４は、図示しない記憶部としてのメモリに記憶されている。制御部５は、例えばＣＰＵ及びメモリを備えるマイクロコンピュータ又は集積回路等によって構成されている。
【００２３】
スイッチ３のポートＰ１〜Ｐ４のうち、ポートＰ１には、カメラユニット１２が接続されており、ポートＰ２には、カメラユニット１３が接続されている。ポートＰ３には、ＥＣＵ１１が接続されており、ポートＰ４には、ＴＣＵ１４が接続されている。
【００２４】
カメラユニット１２，１３の各々からは、ＥＣＵ１１へ、当該カメラユニット１２，１３におけるカメラ部で撮影された車両外の画像をあらわすデータが送信される。ＴＣＵ１４は、デバイス２１又はデバイス２２から無線で送信されたデータを受信し、その受信したデータをＥＣＵ１１に送信する。ＥＣＵ１１は、カメラユニット１２，１３及びＴＣＵ１４からのデータに基づいて、例えば車両の動力源や制動装置等を制御するための処理を行う。また、ＥＣＵ１１は、カメラユニット１２，１３、ＴＣＵ１４及びデバイス２１，２２の何れかに、データを要求したり動作を指令したりするためのデータを送信する。
【００２５】
尚、図１において、「ＭＡＣ  Ａｄｒ」は、ＭＡＣアドレスを意味している。そして、ＥＣＵ１１、カメラユニット１２，１３、ＴＣＵ１４、及びデバイス２１，２２の各々に設定されたＭＡＣアドレスの一例は、図１に記載された通りである。例えば、カメラユニット１２のＭＡＣアドレスは、「００−１１−２２−３３−４４−ＡＡ」であり、ＥＣＵ１１のＭＡＣアドレスは、「００−１１−２２−３３−４４−ＣＣ」である。
【００２６】
スイッチ３において、ＭＡＣアドレステーブル４には、ポートＰ１〜Ｐ４の何れかから受信されたフレームに含まれる情報のうち、当該フレームの送信元装置を示す送信元ＭＡＣアドレスと、当該フレームが受信されたポートを示すポート番号とが、対応付けて記録される。ＭＡＣアドレステーブル４は、情報テーブルに相当する。送信元ＭＡＣアドレスは、送信元情報に相当し、ポート番号は、ポート情報に相当する。ＭＡＣアドレステーブル４への送信元ＭＡＣアドレス及びポート番号の記録は、制御部５が備えるＭＡＣアドレス学習機能によって実現される。以下では、ＭＡＣアドレステーブル４に記録された送信元ＭＡＣアドレスのことを、単に、ＭＡＣアドレスとも言う。
【００２７】
また、ＭＡＣアドレステーブル４において、ＭＡＣアドレスとポート番号との１組ずつが記録される部分のことを、前述したように、エントリと言う。図２に示すＭＡＣアドレステーブル４において、符号３１が付された部分が、エントリである。エントリは、記録部に相当する。尚、図２において、「エントリ番号」は、エントリの番号である。本実施形態において、エントリの最大数は例えば５である。
【００２８】
図１において、デバイス２１，２２のうち、デバイス２１の方がＴＣＵ１４を介してスイッチ３のポートＰ４に接続された場合、ＭＡＣアドレステーブル４に記録される内容は、例えば図２の上段に示すようになる。
【００２９】
図２の上段に示すように、ポートＰ１のポート番号（即ち１）が記録されるエントリには、送信元ＭＡＣアドレスとして、カメラユニット１２のＭＡＣアドレス（即ち００−１１−２２−３３−４４−ＡＡ）が記録される。ポートＰ２のポート番号（即ち２）が記録されるエントリには、送信元ＭＡＣアドレスとして、カメラユニット１３のＭＡＣアドレス（即ち００−１１−２２−３３−４４−ＢＢ）が記録される。ポートＰ３のポート番号（即ち３）が記録されるエントリには、送信元ＭＡＣアドレスとして、ＥＣＵ１１のＭＡＣアドレス（即ち、００−１１−２２−３３−４４−ＣＣ）が記録される。
【００３０】
また、ポートＰ４には、ＴＣＵ１４とデバイス２１との２つが接続されるため、ポートＰ４のポート番号（即ち４）が記録されるエントリは、２つ存在することになる。その２つのエントリのうち、一方のエントリには、送信元ＭＡＣアドレスとして、ＴＣＵ１４のＭＡＣアドレス（即ち００−１１−２２−３３−４４−ＤＤ）が記録され、他方のエントリには、送信元ＭＡＣアドレスとして、デバイス２１のＭＡＣアドレス（即ち００−１１−２２−３３−４４−ＥＥ）が記録される。
【００３１】
尚、本実施形態では、エントリ番号が小さいエントリほど、先に情報が記録されていく。そして、図２に示されているエントリ番号（即ち、記録順）とポート番号との対応関係は、一例である。
【００３２】
スイッチ３の制御部５は、ポートＰ１〜Ｐ４間でのフレームの転送（即ち、中継）を行う転送処理部６を備える。
転送処理部６は、ポートＰ１〜Ｐ４の何れかからフレームが受信された場合に、受信されたフレーム（以下、受信フレーム）に含まれる宛先ＭＡＣアドレスと同じＭＡＣアドレスが記録されたエントリを、検索対象エントリとして、ＭＡＣアドレステーブル４から検索する。宛先ＭＡＣアドレスは、フレームの送信先装置のＭＡＣアドレスであり、送信先情報に相当する。
【００３３】
転送処理部６は、検索対象エントリがＭＡＣアドレステーブル４にあった場合には、そのエントリに記録されているポート番号のポートを転送先ポートとして決定し、その転送先ポートから受信フレームを送信する。この場合のフレーム転送動作は、フィルタリングと呼ばれる。
【００３４】
転送処理部６は、検索対象エントリがＭＡＣアドレステーブル４になかった場合には、フレームが受信されたポート以外の全てのポートを転送先ポートとして決定し、その複数の転送先ポートから受信フレームを送信する。この場合のフレーム転送動作は、フラッディングと呼ばれる。
【００３５】
また、スイッチ３では、図２に示すように、ＭＡＣアドレステーブル４の各エントリに対して、通信履歴情報とカウンタ値とが設けられる。
通信履歴情報は、対応するエントリに記録されたＭＡＣアドレス（以下、記録済みＭＡＣアドレス）を含む下記の第１対象フレームと第２対象フレームとのうち、何れかが受信されたか否かを示す情報である。
【００３６】
第１対象フレームとは、記録済みＭＡＣアドレスと同じ送信元ＭＡＣアドレスを含むフレームである。第２対象フレームとは、記録済みＭＡＣアドレスと同じ宛先ＭＡＣアドレスを含むフレームである。
【００３７】
そして、通信履歴情報は、「あり」と「なし」との何れかに設定される。通信履歴情報が「あり」に設定されることは、第１対象フレームと第２対象フレームとの何れかが受信されたことを示す。また、通信履歴情報が「なし」に設定されることは、第１対象フレームと第２対象フレームとの何れも受信されていないことを示す。
【００３８】
カウンタ値は、対応するエントリに記録されたＭＡＣアドレスの装置が、スイッチ３を介して通信した頻度を、スイッチ３にて判断するための指標値である。各エントリに対応するカウンタ値は、制御部５が行う後述の処理によって増減される。
【００３９】
［１−２．処理］
次に、スイッチ３の制御部５がＭＡＣアドレステーブル４への情報記録に関して行う第１〜第３処理について、図３〜図５のフローチャートを用いて説明する。
【００４０】
［１−２−１．第１処理］
制御部５は、ポートＰ１〜Ｐ４の何れかからフレームが受信されると、図３の第１処理を行う。
【００４１】
図３に示すように、制御部５は、第１処理を開始すると、Ｓ１１０にて、受信フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが、ＭＡＣアドレステーブル４に記録されているか否かを判定し、その送信元ＭＡＣアドレスが記録されていれば、当該第１処理を終了する。
【００４２】
また、制御部５は、上記Ｓ１１０にて、受信フレーム中の送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル４に記録されていないと判定した場合には、Ｓ１２０に進む。
制御部５は、Ｓ１２０では、ＭＡＣアドレステーブル４に空きがあるか否かを判定する。つまり、制御部５は、ＭＡＣアドレステーブル４が保有可能な５つのエントリのうち、情報が記録されていないエントリ（即ち、空きエントリ）があるか否かを判定する。
【００４３】
制御部５は、上記Ｓ１２０にて、ＭＡＣアドレステーブル４に空きがあると判定した場合には、Ｓ１３０に進み、空きエントリの１つに、受信フレーム中の送信元ＭＡＣアドレスと、そのフレームが受信されたポートのポート番号とを、記録する。そして、その後、制御部５は、当該第１処理を終了する。Ｓ１３０は、ＭＡＣアドレス学習機能の処理である。
【００４４】
また、制御部５は、上記Ｓ１２０にて、ＭＡＣアドレステーブル４に空きがないと判定した場合、即ち、ＭＡＣアドレステーブル４が満杯状態の場合には、Ｓ１４０に進む。
制御部５は、Ｓ１４０では、ＭＡＣアドレステーブル４における全てのエントリのうち、通信頻度最低のエントリを特定する。ここで言う「通信頻度最低のエントリ」とは、当該スイッチ３を介して通信した頻度が最も低い装置の送信元ＭＡＣアドレスが記録されているエントリである。尚、通信頻度最低のエントリが、どのように特定されるかについては、後の［１−２−４］で説明する。
【００４５】
制御部５は、次のＳ１５０にて、上記Ｓ１４０で特定されたエントリに、受信フレーム中の送信元ＭＡＣアドレスと、そのフレームが受信されたポートのポート番号とを、上書きして記録する。更に、制御部５は、Ｓ１５０では、上書きしたエントリに対応する通信履歴情報とカウンタ値とのうち、通信履歴情報を「なし」に設定し、カウンタ値を初期値としての０に設定する。そして、その後、制御部５は、当該第１処理を終了する。
【００４６】
［１−２−２．第２処理］
制御部５は、ポートＰ１〜Ｐ４の何れかからフレームが受信されると、図４の第２処理も行う。
【００４７】
図４に示すように、制御部５は、第２処理を開始すると、Ｓ２１０にて、受信フレーム中の送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル４に記録されているか否かを判定し、その送信元ＭＡＣアドレスが記録されていれば、Ｓ２２０に進む。
【００４８】
制御部５は、Ｓ２２０では、ＭＡＣアドレステーブル４における複数のエントリのうち、受信フレーム中の送信元ＭＡＣアドレスが記録されているエントリに対応した通信履歴情報を「あり」に設定し、その後、Ｓ２３０に進む。尚、各エントリについての通信履歴情報は、後述する図５のＳ３６０にて、「なし」に設定される。
【００４９】
また、制御部５は、上記Ｓ２１０にて、受信フレーム中の送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル４に記録されていないと判定した場合には、そのままＳ２３０に進む。
【００５０】
制御部５は、Ｓ２３０では、受信フレーム中の宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル４に記録されているか否かを判定し、その宛先ＭＡＣアドレスが記録されていれば、Ｓ２４０に進む。
【００５１】
制御部５は、Ｓ２４０では、ＭＡＣアドレステーブル４における複数のエントリのうち、受信フレーム中の宛先ＭＡＣアドレスが記録されているエントリに対応した通信履歴情報を「あり」に設定し、その後、当該第２処理を終了する。
【００５２】
また、制御部５は、上記Ｓ２３０にて、受信フレーム中の宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル４に記録されていないと判定した場合には、そのまま当該第２処理を終了する。
【００５３】
［１−２−３．第３処理］
制御部５は、一定時間毎に、図５の第３処理を行う。
図５に示すように、制御部５は、第３処理を開始すると、Ｓ３１０にて、ＭＡＣアドレステーブル４における複数のエントリのうち、今回の処理サイクルで未選択の１つを、対象エントリとして選択する。
【００５４】
制御部５は、次のＳ３２０にて、対象エントリに対応する通信履歴情報が「あり」に設定されているか否かを判定し、「あり」に設定されていれば、Ｓ３３０に進んで、対象エントリに対応するカウンタ値をインクリメントする。つまり、対象エントリに対応するカウンタ値を、第１所定値としての１だけ増加させる。そして、その後、制御部５は、Ｓ３５０に進む。
【００５５】
また、制御部５は、上記Ｓ３２０にて、対象エントリに対応する通信履歴情報が「あり」に設定されていない、即ち「なし」に設定されていると判定した場合には、Ｓ３４０に進んで、対象エントリに対応するカウンタ値をデクリメントする。つまり、対象エントリに対応するカウンタ値を、第２所定値としての１だけ減少させる。そして、その後、制御部５は、Ｓ３５０に進む。
【００５６】
制御部５は、Ｓ３５０では、全てのエントリがＳ３１０で対象エントリとして選択されたか否かを判定し、全てのエントリが対象エントリとして選択されていなければ、Ｓ３１０に戻る。
【００５７】
また、制御部５は、上記Ｓ３５０にて、全てのエントリが対象エントリとして選択されたと判定した場合には、Ｓ３６０に進み、全てのエントリに対応する通信履歴情報を「なし」に設定する。そして、その後、制御部５は、当該第３処理を終了する。
【００５８】
［１−２−４．通信頻度最低のエントリの特定］
制御部５は、図３のＳ１４０では、複数のエントリのうち、カウンタ値が最小であるエントリを、通信頻度最低のエントリとして特定する。通信頻度最低のエントリは、対象記録部に相当する。
【００５９】
［１−２−５．図３〜図５の処理による制御部の動作内容］
制御部５は、図４及び図５の処理により、下記の動作を行っている。
制御部５は、一定時間毎に、各エントリについて、今回の一定時間の期間中に、当該エントリに記録されたＭＡＣアドレス（即ち、記録済みＭＡＣアドレス）を含む前述の第１対象フレーム又は第２対象フレームが受信されたか否かを判定している。この動作は、図５のＳ３１０，Ｓ３２０，Ｓ３５０，Ｓ３６０と図４の処理によって実現される。図５のＳ３２０で通信履歴情報が「あり」と判定されることは、一定時間の期間中に第１対象フレーム又は第２対象フレームが受信されたと判定されることに該当する。また、図５のＳ３２０で通信履歴情報が「なし」と判定されることは、一定時間の期間中に第１対象フレームも第２対象フレームも受信されなかったと判定されることに該当する。
【００６０】
そして、制御部５は、一定時間の期間中に第１対象フレーム又は第２対象フレームが受信されたと判定したエントリについては、図５のＳ３３０でカウンタ値をインクリメントする。また、制御部５は、一定時間の期間中に第１対象フレームも第２対象フレームも受信されなかったと判定したエントリについては、図５のＳ３４０でカウンタ値をデクリメントする。
【００６１】
更に、制御部５は、図３の処理により、下記の動作を行っている。
制御部５は、ＭＡＣアドレステーブル４が満杯の状態で、複数のエントリの何れにも記録されてない送信元ＭＡＣアドレスを含むフレーム（以下、送信元非記録のフレーム）が受信された場合には、カウンタ値が最小のエントリを、通信頻度最低のエントリとして特定する。そして、特定した通信頻度最低のエントリに、送信元非記録のフレームに含まれていた送信元ＭＡＣアドレスと、当該フレームが受信されたポートのポート番号とを、上書きして記録する。この動作により、満杯状態のＭＡＣアドレステーブル４が更新される。
【００６２】
［１−３．作用例］
制御部５のＭＡＣアドレス学習機能により、ＭＡＣアドレステーブル４が、図２の上段に示すように構成されているとする。
【００６３】
そして、ＥＣＵ１１、カメラユニット１２，１３及びＴＣＵ１４の各々である各車両内ノードが送信元又は送信先となった通信が、一定時間毎に１回以上行われたとする。
すると、各車両内ノードのＭＡＣアドレスが記録されたエントリ番号１〜４の各エントリに対応する通信履歴情報は「あり」に設定される。そして、エントリ番号１〜４の各エントリに対応するカウンタ値は増加していく。
【００６４】
例えば、カメラユニット１２からＥＣＵ１１への通信が、一定時間毎に１回以上行われたとする。すると、送信元であるカメラユニット１２のＭＡＣアドレスが記録されたエントリに対応するカウンタ値と、送信先であるＥＣＵ１１のＭＡＣアドレスが記録されたエントリに対応するカウンタ値とが、一定時間毎にインクリメントされる。
【００６５】
同様に、カメラユニット１３からＥＣＵ１１への通信が、一定時間毎に１回以上行われたとする。すると、送信元であるカメラユニット１３のＭＡＣアドレスが記録されたエントリに対応するカウンタ値と、送信先であるＥＣＵ１１のＭＡＣアドレスが記録されたエントリに対応するカウンタ値とが、一定時間毎にインクリメントされる。
【００６６】
この例では、エントリ番号１〜４の各エントリに対応するカウンタ値が、図２に示すように「３００」になっているとする。
また、車両外ノードであるデバイス２１と車両内ノードとの通信頻度は、車両内ノード同士の通信頻度よりも格段に低い。このため、デバイス２１のＭＡＣアドレスが記録されたエントリ番号５のエントリに対応するカウンタ値は、図２に示すように「１」になっているとする。
【００６７】
このような状況において、図１における二点鎖線で示すように、ＭＡＣアドレステーブル４にＭＡＣアドレスが記録されていない車両外のデバイス２２が、例えば、ＥＣＵ１１に対してアクセスしたとする。即ち、デバイス２２が、ＥＣＵ１１を宛先とするフレームを送信したとする。
【００６８】
デバイス２２からのフレームがＴＣＵ１４を介してスイッチ３のポートＰ４に入力されると、ＭＡＣアドレステーブル４は満杯状態であるため、制御部５は、図３のＳ１１０とＳ１２０との両方でＮＯと判定する。
【００６９】
そして、制御部５は、図３のＳ１４０にて、ＭＡＣアドレステーブル４における５つのエントリのうち、通信頻度最低のエントリを特定する。この例では、カウンタ値が「１」であるエントリ番号５のエントリが、通信頻度最低のエントリとして特定される。そして更に、制御部５は、図３のＳ１５０にて、図２の下段に示すように、エントリ番号５のエントリに対して、送信元であるデバイス２２のＭＡＣアドレス（即ち００−１１−２２−３３−ＸＸ）と、ポートＰ４のポート番号（即ち４）とを、上書きして記録する。また、エントリ番号５のエントリに対応する通信履歴情報とカウンタ値は、それぞれ「なし」と「０」に初期化される。
【００７０】
［１−４．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）スイッチ３によれば、ＭＡＣアドレステーブル４が満杯の状態で、ＭＡＣアドレステーブル４に記録されていないＭＡＣアドレスのデバイス２２からのフレームが受信された場合、当該フレーム中の送信元ＭＡＣアドレスと、当該フレームが受信されたポートのポート情報とが、エントリの何れかに上書きされる。このため、その後、スイッチ３が、上記デバイス２２を宛先としたフレームを受信した場合に、フラッディングを行わなくなる。つまり、スイッチ３によれば、時間の経過によってエントリの記録内容を消去するエージングを行うことなく、満杯状態のＭＡＣアドレステーブル４を更新して、フラッディングの発生を抑制することができる。このため、スイッチ３は、エージングの機能を備えない。
【００７１】
しかも、上書きされるエントリは、通信頻度最低のエントリ、即ち、当該スイッチ３を介して通信した頻度が最も低い装置を示す送信元ＭＡＣアドレスが記録されているエントリである。このため、スイッチ３に直接あるいは間接的に接続されている可能性が高い装置の送信元ＭＡＣアドレス、換言すると、宛先とされる可能性が高い装置の送信元ＭＡＣアドレスが、ＭＡＣアドレステーブル４から消去される可能性を低くすることができる。よって、このことによっても、フラッディングの発生を抑制することができる。
【００７２】
（１ｂ）制御部５は、上記［１−２−５］で述べた動作により、各エントリについて、通信頻度最低のエントリを特定するための指標値であるカウンタ値を増減させる。そして、カウンタ値が最小のエントリを、通信頻度最低のエントリとして特定する。このため、通信頻度最低のエントリ、即ち、上書き対象のエントリが、適切に選択されるようにすることができる。
【００７３】
（１ｃ）送信元情報及び送信先情報は、ＭＡＣアドレスであるため、イーサネットのネットワークに適用することができる。
尚、上記実施形態では、制御部５が、特定部と更新部との各々として機能している。そして、図３のＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１４０と、図４のＳ２１０〜Ｓ２４０と、図５のＳ３１０〜Ｓ３６０とが、特定部としての処理に相当し、図３のＳ１５０が、更新部としての処理に相当する。また、図４のＳ２１０〜Ｓ２４０と、図５のＳ３１０〜Ｓ３６０は、特定部に備えられた増減処理部としての処理に相当する。
【００７４】
［２．第２実施形態］
［２−１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。尚、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００７５】
第２実施形態のスイッチ３は、第１実施形態のスイッチ３と比較すると、制御部５は、図４の第２処理に代えて、図６の第２処理を行う点が異なる。
そして、図６の第２処理は、図４の第２処理からＳ２３０，Ｓ２４０が削除された処理である。
【００７６】
このため、第２実施形態の制御部５は、図６及び図５の処理により、下記の動作を行うことになる。
制御部５は、一定時間毎に、各エントリについて、今回の一定時間の期間中に、当該エントリに記録されたＭＡＣアドレスと同じ送信元ＭＡＣアドレスを含む対象フレームが受信されたか否かを判定することになる。ここで言う対象フレームは、前述の第１対象フレームである。つまり、この第２実施形態において、図５のＳ３２０で通信履歴情報が「あり」と判定されることは、一定時間の期間中に第１対象フレームが受信されたと判定されることに該当する。また、図５のＳ３２０で通信履歴情報が「なし」と判定されることは、一定時間の期間中に第１対象フレームが受信されなかったと判定されることに該当する。そして、制御部５は、一定時間の期間中に第１対象フレームが受信されたと判定したエントリについては、図５のＳ３３０でカウンタ値をインクリメントすることになる。また、制御部５は、一定時間の期間中に第１対象フレームが受信されなかったと判定したエントリについては、図５のＳ３４０でカウンタ値をデクリメントすることになる。
【００７７】
［２−２．効果］
以上のような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態の効果と同様の効果を奏する。
【００７８】
尚、この第２実施形態では、図６のＳ２１０，Ｓ２２０と、図５のＳ３１０〜Ｓ３６０が、増減処理部としての処理に相当する。
［３．第３実施形態］
［３−１．第１実施形態との相違点］
第３実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。尚、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００７９】
第３実施形態のスイッチ３は、第１実施形態のスイッチ３と比較すると、制御部５は、図４の第２処理に代えて、図７の第２処理を行う点が異なる。
そして、図６の第２処理は、図４の第２処理からＳ２１０，Ｓ２２０が削除された処理である。
【００８０】
このため、第３実施形態の制御部５は、図７及び図５の処理により、下記の動作を行うことになる。
制御部５は、一定時間毎に、各エントリについて、今回の一定時間の期間中に、当該エントリに記録されたＭＡＣアドレスと同じ宛先ＭＡＣアドレスを含む対象フレームが受信されたか否かを判定することになる。ここで言う対象フレームは、前述の第２対象フレームである。つまり、この第３実施形態において、図５のＳ３２０で通信履歴情報が「あり」と判定されることは、一定時間の期間中に第２対象フレームが受信されたと判定されることに該当する。また、図５のＳ３２０で通信履歴情報が「なし」と判定されることは、一定時間の期間中に第２対象フレームが受信されなかったと判定されることに該当する。そして、制御部５は、一定時間の期間中に第２対象フレームが受信されたと判定したエントリについては、図５のＳ３３０でカウンタ値をインクリメントすることになる。また、制御部５は、一定時間の期間中に第２対象フレームが受信されなかったと判定したエントリについては、図５のＳ３４０でカウンタ値をデクリメントすることになる。
【００８１】
［３−２．効果］
以上のような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態の効果と同様の効果を奏する。
【００８２】
尚、この第３実施形態では、図７のＳ２３０，Ｓ２４０と、図５のＳ３１０〜Ｓ３６０が、増減処理部としての処理に相当する。
［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００８３】
例えば、図５のＳ３３０でカウンタ値を増加させる第１所定値は、１に限らず、他の正の数値であって良い。同様に、図５のＳ３４０でカウンタ値を減少させる第２所定値は、１に限らず、他の正の数値であって良い。また、第１所定値と第２所定値は、互いに異なる数値であっても良い。また例えば、通信プロトコルとしては、フレーム中に送信元情報と送信先情報とが含まれるプロトコルであれば良く、イーサネット以外のプロトコルであっても良い。
また、上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしても良い。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしても良い。また、上記実施形態の構成の一部を省略しても良い。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換しても良い。尚、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【００８４】
また、上述したスイッチ３の他、当該スイッチ３を構成要素とする通信システム、当該スイッチ３としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、中継処理用情報テーブルの更新方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【符号の説明】
【００８５】
３…スイッチ、４…ＭＡＣアドレステーブル、５…制御部、６…転送処理部、Ｐ１〜Ｐ４…ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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