(57)【要約】【課題】二重化されたＷＡＮのＰｔＰ接続の通信ポートで宛先ＭＡＣアドレス獲得にかかる時間の短縮、あるいは手動でＭＡＣアドレスを設定する作業量を軽減する。【解決手段】通信ポート１００１において、送信ブロック７０２が受け取ったデータフレームを送信する際、受け取ったデータフレーム中の送信元ＭＡＣアドレス領域を宛先ＭＡＣアドレス領域へコピーするか、宛先ＭＡＣアドレスをランダムに選択するか、あるいは事前に設定された固有の値を宛先ＭＡＣアドレスとする機能１００２、１００３を備える。また、受信ブロック７０９がデータフレームを受信した後、ＭＡＣヘッダの宛先ＭＡＣアドレス領域を検査せずに受信処理を行なう機能７０９、７１２、７１３を備える。これにより、アドレス獲得時間の短縮、或いは設定作業量を短縮する。【選択図】図１０
2010177752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理部を有し、送信元ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス領域と宛先ＭＡＣアドレス領域とを備えたデータフレームを送受信するネットワーク通信装置であって、
前記処理部は、受信した前記データフレームを送信する際、前記データフレーム中の前記宛先アドレス領域へ、あらかじめ保持する固定値をコピーして送信するよう制御する、
ことを特徴とするネットワーク装置。
【請求項２】
請求項１に記載のネットワーク通信装置であって、
前記処理部は、当該装置自身に設定されたＭＡＣアドレスを前記送信元ＭＡＣアドレス領域に記述した試験フレームを、対向する装置との通信接続が開始されるたび、あるいは周期的に前記対向する装置に送信するよう制御する、
ことを特徴とするネットワーク通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載のネットワーク装置であって、
前記処理部は、前記試験フレームの送信に応じて受信した、前記試験フレーム中の前記送信元ＭＡＣアドレス領域から抽出したＭＡＣアドレスを、送信時に使用する前記固定値として学習して保持する、
ことを特徴とするネットワーク通信装置。
【請求項４】
処理部を有し、送信元ＭＡＣアドレス領域と宛先ＭＡＣアドレス領域とを備えたデータフレームを送受信するネットワーク通信装置であって、
前記処理部は、受信した前記データフレームを送信する際、前記データフレーム中の前記送信元ＭＡＣアドレス領域の内容を前記データフレーム中の前記宛先ＭＡＣアドレス領域へコピーして送信するよう制御する、
ことを特徴とするネットワーク通信装置。
【請求項５】
処理部を有し、送信元ＭＡＣアドレス領域と宛先ＭＡＣアドレス領域とを備えたデータフレームを送受信するネットワーク通信装置であって、
前記処理部は、受信した前記データフレームを送信する際、前記データフレーム中の前記宛先ＭＡＣアドレス領域へランダムな値を設定して送信するよう制御する、
ことを特徴とするネットワーク通信装置。
【請求項６】
スイッチに接続された複数のインターフェース（ＩＦ）カードを備え、送信元ＭＡＣアドレス領域と宛先ＭＡＣアドレス領域とを備えたデータフレームを送受信するネットワーク通信装置であって、
前記ＩＦカードは処理部、記憶部、および物理ポート部を有し、
前記処理部は、前記スイッチから受信した前記データフレームを送信する際、
前記記憶部に記憶するＭＡＣアドレス学習表の宛先ＭＡＣアドレスを検索して、検索した前記宛先ＭＡＣアドレスを用いてＭＡＣヘッダを作成するか、あるいは
受信した前記データフレーム中の前記送信元ＭＡＣアドレス領域の内容、ランダムな値、又は事前に設定された固定値を、前記宛先アドレス領域にコピーして前記ＭＡＣヘッダを作成するか、の切り替え制御を行う、
ことを特徴とするネットワーク通信装置。
【請求項７】
請求項６に記載のネットワーク通信装置であって、
前記処理部は、
前記データフレームを受信した際、
前記送信元ＭＡＣアドレス領域の前記ＭＡＣアドレスを学習して前記ＭＡＣアドレス学習表に保持するか否かの切り替え制御を行う、
ことを特徴とするネットワーク通信装置。
【請求項８】
請求項６に記載のネットワーク通信装置であって、
前記処理部は、
装置外部からの制御に従い、前記切り替え制御を実行する、
ことを特徴とするネットワーク通信装置。
【請求項９】
請求項７に記載のネットワーク通信装置であって、
前記処理部は、
装置外部からの制御に従い、前記ＭＡＣアドレス学習表に保持するか否かの前記切り替え制御を実行する、
ことを特徴とするネットワーク通信装置。
【請求項１０】
請求項６に記載のネットワーク通信装置であって、
前記処理部は、
あらかじめ装置自身に設定されたＭＡＣアドレスを、前記データフレームの前記送信元ＭＡＣアドレス領域に記述して送信するよう制御する、
ことを特徴とするネットワーク通信装置。
【請求項１１】
請求項７に記載のネットワーク通信装置であって、
前記処理部は、
前記データフレームを受信した際、
受信した前記データフレームの前記宛先ＭＡＣアドレス領域内の前記ＭＡＣアドレスと、あらかじめ自身に設定されたＭＡＣアドレスとを比較した結果に基づき、前記送信元ＭＡＣアドレス領域の前記ＭＡＣアドレスを学習して前記ＭＡＣアドレス学習表に保持するか否かを決定する、
ことを特徴とするネットワーク通信装置。
【請求項１２】
請求項７に記載のネットワーク通信装置であって、
前記処理部は、当該装置自身に設定されたＭＡＣアドレスを前記送信元ＭＡＣアドレス領域に記述した試験フレームを対向する装置に送信し、前記対向する装置から受信したデータフレーム中の前記送信元ＭＡＣアドレス領域から抽出できた最初のＭＡＣアドレスを、送信時に使用する宛先ＭＡＣアドレスとして保持する、
ことを特徴とするネットワーク通信装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のネットワーク通信装置であって、
前記ＩＦカードによる前記対向する装置との間の接続がポイントツーポイント（ＰｔＰ）接続である、
ことを特徴とするネットワーク通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
データ通信で使われる標準規格に準拠したネットワーク通信装置、特にポイントツーポイント接続でデータ送受信を行うネットワーク通信装置の通信ポート構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル内などの地理的に限定された領域内で、接続された機器類が相互に自由に通信できるネットワークであるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）内での通信技術の一つとして、イーサネット（登録商標）技術がある（非特許文献１参照）。１９８３年にＩＥＥＥ（米国電気電子学会）において、８０２．３ＣＳＭＡ／ＣＤ(Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ)として標準化されたもので、その特徴の１つはバス型接続通信方式である。
【０００３】
バス型とは、複数の装置で１つのデータ伝送路を共有する通信方式を言う。ある装置から送信されたデータフレームは、伝送路を共有するすべての装置で受信される。バス型では２つ以上の装置が同時にデータフレームを送信した場合に、これらのデータフレームが衝突を起こるとデータフレームが損失するため、データフレームの伝送効率が低下する問題がある。この問題を回避できる接続形態にポイントツーポイント（ＰｔＰ）接続がある。
【０００４】
イーサネット技術は、初期の通信速度１０Ｍｂｐｓ（Ｍｅｇａ  ｂｉｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）のものから、１００Ｍｂｐｓ、１Ｇｂｐｓ（Ｇｉｇａ  ｂｐｓ）と高速化された規格が標準化され、現在は１０Ｇｂｐｓまで標準化されている。それにともない、ＬＡＮからＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）へと適用領域が拡大してきている。
【０００５】
ＷＡＮとは、ＬＡＮより地理的に広域のネットワークを指し、例えば図１の１０３に示すように、数十メートルの範囲にあるＰ支店のＬＡＮ１０１と、同様なＱ支店のＬＡＮ１０２を接続したものなど、地理的に遠く離れて点在するＬＡＮ間を接続したネットワークを指す。ＷＡＮ１０３は、互いに長距離（数キロメートル〜数百キロメートル）離れたＬＡＮ間を接続するものであるが、それぞれのＬＡＮを代表する装置であるゲートウェイ（ＧＷ）１０４、１０５を設け、このＧＷ間のみを接続することが一般的である。また、複数のＬＡＮ間を接続する際、複数のＧＷをバス型接続すると、ひとつのデータフレームが伝送路上に存在する時間がＬＡＮより長いため、データフレームの衝突が発生する確率が高まり、データ伝送効率がＬＡＮよりも低下する。そこで、ＧＷ間に中継装置を置き、中継装置とＧＷ間をより短距離で接続する方式が用いられる。その接続にはバス型とともに、中継装置とＧＷを１対１で接続する、上述のＰｔＰ接続も用いられる。
【０００６】
このＰｔＰ接続ではひとつの伝送路上に２つの装置のみ存在するため、送受信を同時に行える全二重通信ではデータフレームの衝突確率は０となる。ＷＡＮの場合は、中継装置を多段で接続し中継ネットワーク（中継網）を構成するが、これら中継装置間は一般的にＰｔＰ接続される。一般的にインターネットプロトコル（ＩＰ）がＬＡＮ内通信に用いられており、ＬＡＮ間を接続するＷＡＮの中継装置間においてもＩＰが用いられている。ＩＰを利用する場合、通信を行う端末に対して固有のＩＰアドレスを割り当て、データフレームごとにＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダ内に宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレスを記述する必要があり，ＷＡＮの中継装置に対してもその通信ポートに固有のＩＰアドレスを割り当てることが行われてきた。
【０００７】
しかし、ＩＰアドレスを付与することにより、外部の悪質ユーザから通信装置に対してＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用したサービス不能攻撃が実行できるなどのセキュリティ上の問題が発生するため、中継装置のデータフレーム送受信を行う通信ポートへＩＰアドレスを割り当てないようし、手動で設定する場合が増えてきている。
【０００８】
これは、通信ポートにＩＰアドレスが存在する場合には、ＩＰルーティングプロトコル、ＩＣＭＰやＡＲＰ（Ａｎ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）により（非特許文献２，３参照）、ＰｔＰ接続先のＩＰアドレスからＰｔＰ接続先の宛先ＭＡＣアドレスを獲得することが可能であり（ＭＡＣアドレス学習）、これを利用し、それぞれの中継装置においてＰｔＰ接続先のＭＡＣアドレスを自動的に獲得し、データフレームの中継を行うことが可能であるからである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＩＰネットワークの仕組み、井上伸雄、日本実業出版社、ｐｐ５８〜５９、６６〜７３、７６〜８１、１４６〜１６１、１６６〜１６９、１７８〜１８５
【非特許文献２】ＡＲＰ、Ａｎ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ｈｔｔｐ：／／ｔｏｏｌｓ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｈｔｍｌ／ｒｆｃ８２６
【非特許文献３】ＩＣＭＰ、ＩＮＴＥＲＮＥＴ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＭＥＳＳＡＧＥ  ＰＲＯＴＯＣＯＬ、ｈｔｔｐ：／／ｔｏｏｌｓ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｈｔｍｌ／ｒｆｃ７９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したＷＡＮの中継装置間のＰｔＰ接続は一般的に距離が長い（数キロメートル〜数十キロメートル）ため、断線等の伝送ケーブル故障等に備えて、同一装置間でＰｔＰ接続を二本用いる二重化構成がとられる場合が多い。二重化構成の場合、一方を現用系としてデータ通信に用い、他方を予備系として現用系に何かしら障害が発生した場合に切り替えて用いる。この切り替えに必要な時間ｔは、伝送路のある場所で障害が発生してから中継装置においてその障害を検出するまでの時間をｔ１、中継装置内でデータ通信に用いる通信ポートを現用系から予備系に切り替える時間をｔ２、新しく現用系となった通信ポートでデータフレーム送信に用いる、ＰｔＰ接続先のＭＡＣアドレス（宛先ＭＡＣアドレス）の獲得にかかる時間をｔ３とすると、ほぼｔ＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３で表される。ｔが短いほど伝送遅延時間が短くなるのでｔの短縮が求められているが、イーサネット技術では特にｔ３の短縮が課題となっている。
【００１１】
また、ＩＰアドレスを割り当てない場合には、ＰｔＰ接続先のＭＡＣアドレスを手動で設定する必要がある。しかしながら、すべての中継装置のすべての通信ポートに対して、そのＰｔＰ接続先のＭＡＣアドレスを手動で誤りなく設定するにはかなりの作業量となる。通常ひとつの中継装置には数十から百以上の通信ポートが存在するため、それぞれに対して誤りなくＭＡＣアドレスを設定できたかどうか、確認することが必要である。この確認は、手動で設定したＰｔＰ接続先のＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレス領域に記述したデータフレームを送信し、ＰｔＰ接続先の装置で当該データフレームが受信できることを確認することによって行われる。そして、この確認作業をすべての通信ポートで行う。
【００１２】
さらに、装置故障等によってある中継装置を交換した場合、交換した装置のみならず、そのＰｔＰ接続先の複数の中継装置に対しても、交換した装置のＭＡＣアドレスを手動で誤りなく設定しなおす必要があるため、作業量が何倍にも増大する。すなわち、交換対象の装置とＰｔＰ接続される中継装置が１０台ある場合には、これら１０台の中継装置に対する作業が発生する。この作業量を軽減することが課題となっている。
【００１３】
中継ネットワーク（網）を構成する中継装置は、次の２通りに分類できる。一つは複数のＬＡＮと接続するエッジ装置であり、もう一つはエッジ装置間を接続する、コア装置である。コア装置は他のコア装置とも接続可能である。ＬＡＮとエッジ装置間、エッジ装置とコア装置間、コア装置間、はＰｔＰ接続が一般的であるが、バス型接続の場合もある。バス型接続とＰｔＰ接続との間の接続変更のたびに装置を置き換えることは、経済的に問題となる。したがってＰｔＰ接続からバス型接続へ、あるいはその逆への変更は自由にできることが必要である。すなわち、ＰｔＰ接続で宛先ＭＡＣアドレス獲得にかかる時間の短縮を実現した場合、あるいは手動でＭＡＣアドレスを設定する作業量を軽減することを実現した場合においても、バス型接続を実現することが必要である。
【００１４】
本発明の第一の課題は、バス型接続の特徴である宛先ＭＡＣアドレス獲得に必要な時間の短縮が可能なネットワーク通信装置を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の第二の課題は、中継装置の通信ポートに手動でＭＡＣアドレスを設定する作業量を軽減することが可能なネットワーク通信装置を提供することにある。
【００１６】
更に、本発明の第三の課題は、ＰｔＰ接続で宛先ＭＡＣアドレス獲得にかかる時間の短縮を実現した場合、あるいは手動でＭＡＣアドレスを設定する作業量を軽減することを実現した場合においても、バス型接続を実現することが可能なネットワーク通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した本発明の第一の課題と第二の課題は、イーサネットＰｔＰ接続においてデータフレームを送信するより前に、ＰｔＰ接続先のＭＡＣアドレスを獲得する必要があるために生じる。したがって第一と第二の課題は同一の手段で解決することができる。
【００１８】
本発明においては、第一と第二の課題を解決するための第一の手段として、イーサネットの通信ポートにおいてデータフレームを送信する際、データフレーム中の送信元ＭＡＣアドレス領域を宛先ＭＡＣアドレス領域へコピーする手段を備えるか、宛先ＭＡＣアドレスをランダムに選択する手段を備えるか、あるいは事前に設定された固有の値を宛先ＭＡＣアドレスとする手段を備える。かつ、データフレームを受信した後、ＭＡＣヘッダの宛先ＭＡＣアドレス領域を検査せず、すなわちＭＡＣアドレス学習をせずに受信処理を行なう手段を備える。
【００１９】
あるいは、第一と第二の課題を解決するための第二の手段として、イーサネットの通信ポートにおいて、該通信ポートがＰｔＰ接続先の通信ポートと接続が開始された後、または周期的に送信元ＭＡＣアドレス領域に自身のＭＡＣアドレスを記述したイーサネット試験フレームを送信する手段を備える。かつ、前記イーサネット試験フレームを受信した後、該フレームの送信元ＭＡＣアドレス領域からＭＡＣアドレスを抽出する手段を備え、データフレームを送信する際に、該ＰｔＰ接続が切断されるまで該ＭＡＣアドレスをＰｔＰ接続先の宛先ＭＡＣアドレスとして使用するためのＭＡＣアドレス学習表を備える。
【００２０】
更に本発明においては、第三の課題を解決するため、イーサネットの通信ポートにおいてデータフレームを送信する際、宛先ＭＡＣアドレス検索機能の有効・無効を切り替える切り替え手段を備える。また、データフレームを受信した後、ＭＡＣヘッダの宛先ＭＡＣアドレス領域に記述されているＭＡＣアドレスと、あらかじめ設定されているＭＡＣアドレスとを比較する、受信フィルタ機能の有効・無効を切り替える切り替え手段を備える。さらに、前記２つの切り替え手段を制御サーバから操作可能とするスイッチインタフェースを備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＰｔＰ接続の二重化構成において、二重化切り替えに必要な時間を短縮することが可能となる。
【００２２】
また、装置間をＰｔＰ接続する場合に、ＰｔＰ接続する通信ポートに対して接続先のＭＡＣアドレスをあらかじめ手動で設定する作業が不要となる。
【００２３】
さらに、ＰｔＰ接続の場合には上述の２つの効果を実現しつつ、バス型接続の場合には一般的なイーサネット技術を適用した装置と相互接続が可能となる、イーサネット通信装置が提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ＬＡＮとＷＡＮの関係を説明するための図である。
【図２】ネットワーク構成の一例を説明するための図である。
【図３】ネットワークを流れるデータフレームのフォーマットの一例を示す図である。
【図４】ラベルスイッチ装置ハードウェアの一構成例を示す図である。
【図５】ラベルスイッチ装置のラベルスイッチドパスの設定例を示す図である。
【図６】ラベルスイッチ装置のＰｔＰ接続による二重化構成の例を示す図である。
【図７】一般的なイーサネット通信装置の構成を示す図である。
【図８】図７の構成のＭＡＣアドレス学習表の例を示す図である。
【図９】図７の構成の出側ポート検索表の一例を示す図である。
【図１０】第一の実施例に係わる、イーサネット通信装置構成を示す図である。
【図１１】第二の実施例に係わる、イーサネット通信装置構成を示す図である。
【図１２】第二の実施例に係わる、イーサネット通信装置構成におけるＭＡＣアドレス学習表の例を示す図である。
【図１３】第三の実施例に係わる、イーサネット通信装置の構成を示す図である。
【図１４】第一の実施例に係わる、イーサネットフレーム送信処理を説明するための図である。
【図１５】第一の実施例に係わる、受信フレーム処理の手続きを説明するための図である。
【図１６】第三の実施例に係わる、検索切り替え無効設定を説明するための図である、
【図１７】第三の実施例に係わる、検索切り替え有効設定を説明するための図である。
【図１８】第三の実施例に係わる、フィルタ切り替え無効設定を説明するための図である。
【図１９】第三の実施例に係わる、フィルタ切り替え有効設定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下，図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明において、インターフェース（ＩＦ）カードなどの処理部（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）におけるプログラム処理を、「機能」、「ブロック」あるいは「部」として表現する場合がある点、留意されたい。
【００２６】
図２は各実施形態の前提となるネットワーク構成図である。各ＬＡＮ２０５を代表するＧＷ２０４が中継網２０１を介して接続されている。中継網２０１は、ＧＷ２０３を収容するエッジ装置２０３と、エッジ装置２０３間を接続するコア装置２０２から構成される。ＧＷ２０４とエッジ装置２０３間はバス型接続２０８またはＰｔＰ接続され、エッジ装置とコア装置あるいはコア装置間はＰｔＰ接続２０６され、一部はＰｔＰ接続二重化２０７される。本発明は、このエッジ装置２０３とコア装置２０２間あるいはコア装置２０２間のＰｔＰ接続２０６、およびＰｔＰ接続二重化２０７に関わるものである。
【００２７】
図３は、ＬＡＮ内、ＧＷとエッジ装置間で使用されるフレームフォーマットと、エッジ装置とコア装置間あるいはコア装置間で使用されるフレームフォーマットを示したものである。シムヘッダ３０２はエッジ装置で付与または削除するものであり、ラベル３０５を含む。コア装置では宛先ＩＰアドレスの代わりにこのラベル３０５を用いて、送信ポートを選択する。なお、図３において、３０１はＭＡＣヘッダ、３０３はＩＰヘッダ、３０４はデータ、３０６は宛先ＭＡＣアドレス、３０７は送信元ＭＡＣアドレスである。
【００２８】
図４は、エッジ装置２０３、コア装置２０２の一つの具体的構成を示す図である。装置はＩＦカード４０１群、ＩＦカード内の通信ポート４０２、内部スイッチ４０３、外部の制御サーバ４０５と通信し、ＩＦカード４０１や内部スイッチ４０３を制御する制御カード４０４から構成される。ＩＦカード４０１は処理部として機能する中央処理部（ＣＰＵ）、各種の表やデータを記憶する記憶部であるメモリ、物理ポート部であるＰＨＹ／ＭＡＣから構成される。このＰＨＹは物理層トランシーバであり、後述するイーサネットフレーム処理が実行され、ＭＡＣはここではＩＥＥＥ８０２．３規格準拠のメディア・アクセス・コントローラである。ＩＦカード４０１内のＣＰＵは、制御カード４０４を介して、制御サーバ４０５からの指示を受け、種々のプログラム処理を実行する。なお、内部スイッチ４０３も同様に、制御カード４０４を介して、制御サーバ４０５によって制御される。
【００２９】
図５はエッジ装置において、ラベルスイッチドパスがどのように設定されるかを説明するために、一例を図示したものであり、５０１がラベルスイッチドパスである。また、エッジ装置２０３に入力されるデータフレームフォーマットも同時に示している。エッジ装置に入力されるデータフレームには通常のイーサネットフレームとシムヘッダが付加されたＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）フレームの２種類がある。イーサネットフレームが入力された場合、ＩＦカード内でＭＰＬＳフレームへ変換され、その後転送処理がなされる。一方、ＭＰＬＳフレームが入力された場合、そのままＭＰＬＳフレームとして転送処理される。
【００３０】
内部スイッチ４０３はＭＰＬＳフレームのシムヘッダ３０２中にあるラベル３０５を参照して出口の通信ポートへ該ＭＰＬＳフレームを転送する。出口の通信ポートでは接続先の装置によってＭＰＬＳフレームのまま送信するか、イーサネットフレームへ変換するか判断し、データフレームを送信する。コア装置２０２の場合には、入力も出力もＭＰＬＳフレームである以外、エッジ装置２０３と同様である。なお、以下の説明において、ラベルを参照してＭＰＬＳフレームを転送する内部スイッチを有する装置を纏めてラベルスイッチ装置と呼ぶ場合がある。
【００３１】
図６は図５に示されるエッジ装置とコア装置、あるいはコア装置間でＰｔＰ接続二重化構成をとった場合の装置間接続図である。図６ではラベルスイッチ装置Ａ６０１のＩＦカードＡ３，Ａ４とラベルスイッチ装置Ｚ６０２のＩＦカードＺ１，Ｚ２との間で二本のＰｔＰ接続を設定している。通常はラベルスイッチ装置Ａ６０１のＩＦカードＡ３とラベルスイッチ装置Ｚ６０２のＩＦカードＺ１との間のｗｏｒｋｉｎｇ側経路６０３（実線）で通信を実施しているが、例えば装置間を接続しているケーブルが切れた時などの障害が発生した場合、ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側経路６０４（点線）へ通信経路を切り替える。この切り替え機能により、障害が発生しても通信を切断せず継続させることができる。以下、一般的な切り替え手順について説明する。
【００３２】
図６ではＩＦカードＡ２からＩＦカードＡ３、および、ＩＦカードＡ４へ２つのラベルスイッチドパスを設定している。ＩＦカードＡ２へ入力されたデータフレームは内部スイッチへ送られるが、内部スイッチはデータフレームをコピーし、一方をＡ３，他方をＡ４へ転送する。ＩＦカードＡ３、Ａ４は自身がｗｏｒｋｉｎｇ側であるか、ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側であるか、図示を省略した制御カードから通知されており、ｗｏｒｋｉｎｇ側は通常のデータフレーム送信処理を行うが、ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側はデータフレームを廃棄する。もしｗｏｒｋｉｎｇ側のＩＦカードＡ３が障害を検知した場合、即座に制御カードへ障害発生を通知する。制御カードはただちにｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側のＩＦカードＡ４にデータフレーム送信処理を開始するように指示する。制御カードから指示を受けたｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側のＩＦカードＡ４は、それまで廃棄していたデータフレームの送信処理をただちに開始する。この切り替え処理において、実際に障害が発生してからｗｏｒｋｉｎｇ側のＩＦカードＡ３が障害を検知するまでの時間をｔ１、ｗｏｒｋｉｎｇ側のＩＦカードＡ３が制御カードに障害を通知し、制御カードがｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ側のＩＦカードＡ４にデータフレーム送信指示するまでをｔ２、指示をうけたＩＦカードＡ４が実際にデータフレームを通信ポートから送出するまでの時間をｔ３とすると、切り替え時間ｔ＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３となる。上述したように、イーサネットの場合にはｔ３の短縮が課題である。
【００３３】
図７はエッジ装置、コア装置における、一般的なＩＦカードと各通信ポートの論理構成を示す図である。図４に示した通り、ＩＦカード４０１は装置に複数存在し、一枚のＩＦカード４０１内に複数の通信ポート７０１が存在する。一般的に複数のＩＦカード間は内部スイッチ４０３で接続されており、ＩＦカード間をまたがったとしても通信ポート間でデータフレームのやり取りが可能である。ひとつの通信ポート７０１内では、データフレームの送信処理と受信処理が平行して行われる。図７では左から右への処理が送信処理、右から左への処理が受信処理であり、ポート７０１内の各ブロックは各ポートに対応する論理機能等を示している。送信ブロック７０２で受け付けられたデータは、宛先ＭＡＣアドレス検索機能(部)７０３でＭＡＣアドレス学習表７０７を用いて検索した宛先ＭＡＣアドレスと、送信元ＭＡＣアドレスａ７０８とを、ＭＡＣヘッダ作成７０４で付加し、フレーム送信７０５される。また、受信ブロック７０９で受け付けられたデータは、フィルタ７１０でフィルタ処理され、送信元ＭＡＣアドレス学習機能(部)７１１でアドレス学習し、その結果をＭＡＣアドレス学習表７０７に反映する。また、出側ポート検索機能（部）７１２で出側ポート検索表７０６を用いて出側ポートを検索して、シムヘッダ作成機能（部）７１３でシムヘッダを作成して、内部スイッチ４０３に送られる。なお、出側ポート検索表７０６やＭＡＣアドレス学習表７０７は記憶部であるメモリに記憶される。
【００３４】
図８はＭＡＣアドレス学習表７０７の例である。各エントリ番号に対応して、学習したＭＡＣアドレス欄と寿命欄が設けられ、本表７０７に登録されてから当該寿命欄の時間が経過したのち、当該ＭＡＣアドレスは本表から削除される。
【００３５】
図９は出側ポート検索表７０６の例である。検索表７０６の入側情報とは、あるデータフレームを受信したＩＦカード番号、通信ポート番号と、当該フレームから抽出したラベルを指す。これらを検索キーとして、出側情報を得る。出側情報はデータフレームを送信すべきＩＦカード番号、通信ポート番号、当該データフレームに付与すべきラベルである。なお、これらの入側情報、出側情報は事前に本表７０６の各欄に設定されていることを前提とする。通常、中継網を管理するオペレータが手入力で設定する。
【００３６】
以上、各実施例の前提となるネットワーク構成について説明した。以下、個々の実施例について説明する。
【実施例１】
【００３７】
図１０は、第一の実施例によるラベルスイッチ装置内のＩＦカードと通信ポートの構成を示す図である。１０００は図６のＩＦカードＡ３に対応し、１００１はそのポートの論理機能を示す。送信ブロック７０２にデータフレームが到着すると、ＭＡＣヘッダ作成、ＭＡＣアドレスコピー機能（部）１００２はＭＡＣヘッダ作成、あるいはＭＡＣアドレスコピーを行う。従来装置にあっては、図７で説明したように、ＭＡＣアドレス学習表７０７から入手したＭＡＣアドレスを、ＭＡＣヘッダ作成機能（部）７０４で宛先ＭＡＣアドレス領域へ設定しているが、本実施例ではＭＡＣヘッダ作成、ＭＡＣアドレスコピー機能（部）１００２で、データフレームごとにまったくランダムなＭＡＣアドレスを設定するか、１つの固定したＭＡＣアドレスを設定するか、あるいは受信したデータフレーム中の送信元ＭＡＣアドレス領域の内容を宛先ＭＡＣアドレス領域へコピーする。そのために、ランダム／固定ＭＡＣアドレス機能（部）１００３は、ランダムなＭＡＣアドレスを生成する機能、または固定ＭＡＣアドレスを保持する機能を具備している。次に、フレーム送信ブロック７０５は、送信元ＭＡＣアドレス領域へ事前に割り当てられた送信元ＭＡＣアドレスａ７０８を設定し、インターフェースポート７１４から該当データフレームを送信する。
【００３８】
受信処理においては、インターフェースポート７１４から受信ブロック７０９にデータフレームが到着すると、出側ポート検索７１２において、受信したデータフレームのシムヘッダ領域からラベルが抽出され、これと当該ＩＦカード番号、当該通信ポート番号を検索キーとして、出側ポート検索表７０６を検索する。シムヘッダ作成機能（部）７１３では、得られたラベルをデータフレームのシムヘッダ中のラベル領域へ書き込み、同じく検索結果として得られたＩＦカード番号、通信ポート番号で示される通信ポートへ内部スイッチ経由で送信する。このとき、宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレスへは何の変更もされない。すなわち、本実施例においては、図７に示した構成とは異なり、フィルタリングや送信元ＭＡＣアドレス学習は行わない。
【００３９】
先に説明したとおり、従来装置においては、ＭＡＣアドレスは装置を識別する機能を持ち、宛先ＭＡＣアドレスと自分のＭＡＣアドレスが一致するかどうか調べるフィルタリング処理をフィルタ７１０で行うことにより、受信したデータフレームが自分宛てのものかどうか判断する。しかし、ＰｔＰ接続の場合には接続先が一箇所に特定可能なため、受信したデータはすべて自分宛であると仮定することが可能である。したがって受信したデータフレームをフィルタせずに全て受け入れることが可能である。ただし、接続先装置が誤って無関係なデータフレームを送信してしまう可能性があり、その場合受け入れてはいけないデータフレームを受け入れてしまうこととなる。
【００４０】
ここで無関係なデータフレームとは、あらかじめ設定されているラベルスイッチドパス以外のデータフレームを指す。すなわち、あらかじめ設定されているラベルスイッチドパスのラベル値以外の値がシムヘッダ内のラベルフィールドに設定されているデータフレームは無関係であり、廃棄すべきデータフレームである。本実施例においては、これら無関係なデータフレームは、出側ポート検索表を検索する際に検索結果が得られないため、出側ポート検索７１２において廃棄される。したがって、フィルタリング処理で宛先ＭＡＣアドレスが自分のＭＡＣアドレスと一致するかどうか調べずに、受信したデータフレームをすべて受け入れてしまって問題ない。
【００４１】
図１４は本実施例の構成によるイーサネットフレーム送信処理の手続きの一例を示す図である。本例にあっては、受信したデータフレーム中の送信元ＭＡＣアドレス領域の内容を宛先ＭＡＣアドレス領域へコピーする。送信ブロック７０２にデータフレームが到着する(１４０１)と、当該フレームのイーサネットヘッダを作成し、送信元ＭＡＣアドレス領域にＭＡＣアドレス７０８の値ａを設定する。次にブロック１００２のＭＡＣアドレスコピー機能を用いて、送信元ＭＡＣアドレス領域を宛先ＭＡＣアドレス領域へコピーする(１４０２)。最後に当該データフレームをインターフェースポートから送信する(１４０３)。上記の処理をデータフレームごとに行う。また、送信元ＭＡＣアドレス領域を宛先ＭＡＣアドレス領域へコピーするかわりに、ランダム／固定ＭＡＣアドレス機能１００３と共に、あらかじめ設定された固定のＭＡＣアドレスや、ランダムに生成したＭＡＣアドレスを設定することも可能である。
【００４２】
図１５は本実施例の構成によるイーサネットフレーム受信処理の手続き図である。受信ブロック７０９にデータフレームが到着する(１５０１)と、データフレームのシムヘッダ領域からラベルが抽出され(１５０２)、これと当該ＩＦカード番号、当該通信ポート番号を検索キーとして、出側ポート検索表７０６を検索する。得られたラベルをデータフレームのシムヘッダ中のラベル領域へ書き込み(１５０３)、同じく検索結果得られたＩＦカード番号、通信ポート番号で示される通信ポートへ内部スイッチ経由で送信する(１５０４)。このとき、宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレスへは何の変更もされない。
【００４３】
以上説明した実施例１の効果を説明する。図７の構成にあっては、送信処理においてＭＡＣアドレス学習表７０７を参照していた。ＰｔＰ接続二重化はデータフレームをやりとりする現用系と、データフレームを一切やりとりしない待機系とで構成される。この待機系においてはデータフレームがやりとりされないため、送信元ＭＡＣアドレス学習が実行されず、ＭＡＣアドレス学習表は空となっている。したがって現用系と待機系を切り替える二重化切り替えが起きた直後は、新現用系（旧待機系）のＭＡＣアドレス学習表は空となっている。このため、図７の構成においては、受信処理において送信元ＭＡＣアドレス学習が終了し、ＭＡＣアドレス学習表に何らかのＭＡＣアドレスが登録されるまで、データフレームの送信が遅延する課題があった。この遅延時間は上述したｔ３に含まれ、本実施例では、送信処理においてＭＡＣアドレス学習表を参照しない構成のため、ｔ３を短縮することができる。
【実施例２】
【００４４】
次にＭＡＣアドレス学習表を参照する場合において、上述の課題を解決する第二の実施例を説明する。
【００４５】
図１１は、第二の実施例によるＩＦカードと通信ポートの構成を示す図である。送信処理に関して、通常の送信処理に加えて、イーサネット試験フレーム生成機能１１０２を持つ。本機能は宛先ＭＡＣアドレスとして、イーサネット規格で定められたブロードキャストＭＡＣアドレスを使用し、送信元ＭＡＣアドレスとして事前に割り当てられたＭＡＣアドレスａ７０８を用いたイーサネット試験フレームを生成する。かつ、インターフェースポート７１４の状態を監視しており、ＰｔＰ接続先との接続が開始された時に生成したイーサネット試験フレームをインターフェースポート７１４から送信する機能を持つ。または、ＰｔＰ接続先との接続が開始された後、切断されるまでの間、周期的に生成したイーサネット試験フレームをインターフェースポート７１４から送信する機能をもつ。
【００４６】
この機能は、図４に示したＩＦカード４０１内の処理部であるＣＰＵと物理ポート部であるＰＨＹ／ＭＡＣが実行する。すなわち、物理ポート部であるＰＨＹ／ＭＡＣはイーサネットケーブル上を流れる電気信号を監視し、対向装置との電気信号のやり取りが可能になると、「接続開始」となる。逆に対向装置と電気信号のやり取りが不可能になると「切断」となる。このＰＨＹ／ＭＡＣの状態をＣＰＵが周期監視し、ＰｔＰ接続先との接続が開始を検出してイーサネット試験フレームの送信を行う。
【００４７】
上述した本実施例の機能構成により、ＰｔＰ接続二重化時にデータフレームの送信を行っていない予備系においてもイーサネット試験フレームをやりとりできるため、イーサネット試験フレームの受信処理によって送信元ＭＡＣアドレス学習が可能となり、ＭＡＣアドレス学習表１１０３にＭＡＣアドレスを登録可能となる。したがって、二重化切り替え直後においてすでにＭＡＣアドレス学習表１１０３にＰｔＰ接続先のＭＡＣアドレスが登録されており、本実施例においても、二重化切り替え直後のデータフレームの送信が遅延するという課題が解決される。
【００４８】
図１２は、図１１におけるＭＡＣアドレス学習表１１０３の一例である。ＭＡＣアドレス学習表１１０３にはただ１つのみ学習したＭＡＣアドレスを設定し、図８のＭＡＣアドレス学習表７０７に存在した寿命欄は存在しない。この学習表１１０３中のＭＡＣアドレスは、二重化接続の切り替え前に学習済みであることは言うまでもない。
【実施例３】
【００４９】
図１３は第三の実施例の通信ポートの構成を示す図である。これは図７の一般的な構成との第一の実施例に構成を組み合わせたポート機能１３０１である。図１３において、実線の矢印で示された処理ルートが図７の構成による処理ルート、二重線の矢印で示された処理ルートが実施例１の構成による処理ルートである。それぞれの処理は図７、図１０の説明と同様である。図１３の通信ポート構成で追加されたものは、図示を省略した制御サーバから指示を受信するためのスイッチインタフェース１３０２と、送信ブロック、受信ブロックへ指示を出す検索切り替え機能（部）１３０３、フィルタ切り替え機能（部）１３０４である。スイッチインタフェース１３０２は、制御サーバから与えられた指示を検索切り替え部１３０３、フィルタ切り替え部１３０４に通知するものである。検索切り替え部１３０３は送信ブロック７０２に対し、バッファ中のデータフレームに対して施すべき処理の切り替え制御を行う。同様に、フィルタ切り替え部１３０４は受信ブロック７０９に対し、バッファ中のデータフレームに対して施すべき処理の切り替え制御を行う。制御サーバ装置からの切り替えは、当該通信ポートをバス型接続で用いるか、ＰｔＰ接続で用いるかによって使い分ける。すなわち、本実施例の構成をとることにより、バス型接続とＰｔＰ接続を同一装置で実現可能である。以下、本実施例の切り替え手続きの詳細を図１６〜図１９で説明する。
【００５０】
図１６は実施例３の制御サーバからの検索無効設定を実施する場合の手続き図である。制御サーバから検索切り替えの無効が指示されると、スイッチインタフェース１３０２が当該指示を受信する(１６０１)。スイッチインタフェース１３０２は検索切り替え部１３０３に、無効と設定するように指示する(１６０２)。指示を受けた検索切り替え部１３０３は、以後に送信ブロック７０２に到着したすべてのデータフレームに関して、次の処理としてＭＡＣヘッダ作成１００２処理を行うように設定する(１６０３)。
【００５１】
図１７は実施例３の制御サーバからの検索有効設定を実施する場合の手続き図である。制御サーバから検索切り替えの有効が指示されると、スイッチインタフェース１３０２が当該指示を受信する(１７０１)。スイッチインタフェース１３０２は検索切り替え部１３０３に、有効と設定するように指示する(１７０２)。指示を受けた検索切り替え部１３０３は、以後に送信ブロックに到着したすべてのデータフレームに関して、次の処理として宛先ＭＡＣアドレス検索７０３を行うように設定する(１７０３)。
【００５２】
図１８は実施例３の、制御サーバからのフィルタ無効設定を実施する場合の手続き図である。制御サーバからフィルタ切り替えの無効が指示されると、スイッチインタフェース１３０２が当該指示を受信する(１８０１)。スイッチインタフェース１３０２はフィルタ切り替え部１３０４に、無効と設定するように指示する(１８０２)。指示を受けたフィルタ切り替え部１３０４は、以後に受信ブロックに到着したすべてのデータフレームに関して、次の処理として出側ポート検索７１２を行うように設定する(１８０３)。
【００５３】
図１９は実施例３の、制御サーバからのフィルタ有効設定を実施する場合の手続き図である。制御サーバからフィルタ切り替えの有効が指示されると、スイッチインタフェース１３０２が当該指示を受信する(１９０１)。スイッチインタフェース１３０２はフィルタ切り替え部１３０４に、有効と設定するように指示する(１９０３)。指示を受けたフィルタ切り替え部１３０４は、以後に受信ブロックに到着したすべてのデータフレームに関して、次の処理としてフィルタ７１０を行うように設定する(１９０３)。
【００５４】
本実施例によれば、制御サーバ装置からの切り替え指示に基づき、通信ポートをバス型接続、或いはＰｔＰ接続で用いることができる。
【００５５】
なお、本実施例においては、図７と図１０の構成を組み合わせたポート機能を説明したが、これに限定されることなく、例えば図１０と図１１の構成を組み合わせたポート機能とすることもできる。この場合、図１１の構成で、試験フレームを送信し、対向装置から受信したデータフレーム中の送信元ＭＡＣアドレス領域から抽出できた最初のＭＡＣアドレスを、送信じに使用する宛先ＭＡＣアドレスとして、学習・保持し、図１０の構成のポート機能で用いる、固定ＭＡＣアドレスとして利用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上詳述してきた本発明は、ネットワーク通信装置、特にＰｔＰ接続でデータ送受信を行うネットワーク通信装置に有効に利用できる。
【符号の説明】
【００５７】
３０１…ＭＡＣヘッダ
３０２…シムヘッダ
３０３…ＩＰヘッダ
３０４…データ
３０５…ラベル
３０６…宛先ＭＡＣアドレス
３０７…送信元ＭＡＣアドレス
４０１…ＩＦカード
４０２…通信ポート
４０３…内部スイッチ
４０４…制御カード
５０１…ラベルスイッチドパス。
【図１】
2010177752.tif 000003
【図２】
2010177752.tif 000004
【図３】
2010177752.tif 000005
【図４】
2010177752.tif 000006
【図５】
2010177752.tif 000007
【図６】
2010177752.tif 000008
【図７】
2010177752.tif 000009
【図８】
2010177752.tif 000010
【図９】
2010177752.tif 000011
【図１０】
2010177752.tif 000012
【図１１】
2010177752.tif 000013
【図１２】
2010177752.tif 000014
【図１３】
2010177752.tif 000015
【図１４】
2010177752.tif 000016
【図１５】
2010177752.tif 000017
【図１６】
2010177752.tif 000018
【図１７】
2010177752.tif 000019
【図１８】
2010177752.tif 000020
【図１９】
2010177752.tif 000021