(57)【要約】【課題】  動的に光パスの確立および解放を制御する光ネットワークを提供すること。【解決手段】  エッジスイッチ３は、イーサネット（登録商標）のフレームに付された送信側のエッジスイッチ３のアドレスごとに、イーサネット（登録商標）のフレームのトラヒック量３２を計測するトラヒック量計測処理部３６と、計測手順のトラヒック量３２と第１しきい値とを比較し、第１しきい値を上回るトラヒック量３２に対応する受信側のエッジスイッチ３との間に光パス５を確立し、計測手順のトラヒック量３２と第２しきい値とを比較し、第２しきい値を下回るトラヒック量３２に対応する受信側のエッジスイッチ３との間の光パス５を解放するパス制御手段と、を有することを特徴とする。【選択図】      図１
2006140780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッジスイッチを端点とする光パスを介してイーサネット（登録商標）のフレームを通信するエッジスイッチを接続して構成される光ネットワークにおける転送方法であって、
送信側のエッジスイッチは、
イーサネット（登録商標）のフレームの宛先アドレス、出力インタフェース、ならびに、送信側のエッジスイッチから前記宛先アドレスへの中継点となる受信側のエッジスイッチのアドレスを対応づけてアドレス対応テーブルに格納するテーブル登録手順と、
受信したイーサネット（登録商標）のフレームを転送する場合、前記アドレス対応テーブルを検索し、前記受信したイーサネット（登録商標）のフレームの宛先アドレスに合致する前記アドレス対応テーブルのレコードに、前記受信側のエッジスイッチのアドレスが存在するときには、前記送信側のエッジスイッチおよび前記受信側のエッジスイッチのアドレスを前記受信したイーサネット（登録商標）のフレームに付して、前記合致するレコードの出力インタフェースに送信するフレーム送信手順と、
前記フレーム送信手順のイーサネット（登録商標）のフレームに付された受信側のエッジスイッチのアドレスごとに、前記イーサネット（登録商標）のフレームのトラヒック量を計測する計測手順と、
前記計測手順のトラヒック量と前記トラヒック量に関する第１しきい値とを比較し、前記第１しきい値を上回る前記トラヒック量に対応する受信側のエッジスイッチと、前記送信側のエッジスイッチとの間に光パスを確立し、前記計測手順のトラヒック量と前記トラヒック量に関する第２しきい値とを比較し、前記第２しきい値を下回る前記トラヒック量に対応する受信側のエッジスイッチと、前記送信側のエッジスイッチとの間の光パスを解放するパス制御手順と、を実行し、
受信側のエッジスイッチは、
前記フレーム送信手順のイーサネット（登録商標）のフレームを受信し、前記受信したイーサネット（登録商標）のフレームに付された前記受信側のエッジスイッチのアドレスが、前記フレームを受信したエッジスイッチのアドレスであるときには、前記受信したイーサネット（登録商標）のフレームに付された前記送信側のエッジスイッチおよび前記受信側のエッジスイッチのアドレスを前記フレームから除去するフレーム受信手順
を実行することを特徴とする転送方法。
【請求項２】
前記受信側のエッジスイッチは、前記フレーム受信手順において受信したイーサネット（登録商標）のフレームの送信元アドレスが、前記アドレス対応テーブルの全ての宛先アドレスと合致しないときには、イーサネット（登録商標）のフレームの送信元アドレスをアドレス対応テーブルの宛先アドレスとし、イーサネット（登録商標）のフレームの受信に使用したインタフェースをアドレス対応テーブルの出力インタフェースとし、イーサネット（登録商標）のフレームに付された送信側のエッジスイッチのアドレスをアドレス対応テーブルの前記中継点となる受信側のエッジスイッチとして、アドレス対応テーブルにレコードを追加する学習手順をさらに実行することを特徴とする請求項１に記載の転送方法。
【請求項３】
前記フレーム送信手順は、前記送信するイーサネット（登録商標）のフレームのヘッダが、前記送信側のエッジスイッチのＭＡＣ（Media Access Control）アドレスおよび前記受信側のエッジスイッチのＭＡＣアドレスを含む標準のイーサネット（登録商標）ヘッダであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の転送方法。
【請求項４】
前記パス制御手順は、ＧＭＰＬＳ（Generalized Multiprotocol Label Switching）に従った通信手順により実行することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の転送方法。
【請求項５】
前記エッジスイッチは、全インタフェースに対して送信するイーサネット（登録商標）のフレームが、前記パス制御手順により確立された光パスに流入しないように制御する抑制手順をさらに実行することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の転送方法。
【請求項６】
エッジスイッチを端点とする光パスを介してイーサネット（登録商標）のフレームを通信するエッジスイッチを接続して構成される光ネットワークにおけるエッジスイッチであって、
イーサネット（登録商標）のフレームの宛先アドレス、出力インタフェース、ならびに、送信側のエッジスイッチから前記宛先アドレスへの中継点となる受信側のエッジスイッチのアドレスを対応づけるアドレス対応テーブルと、
受信したイーサネット（登録商標）のフレームを転送する場合、前記アドレス対応テーブルを検索し、前記受信したイーサネット（登録商標）のフレームの宛先アドレスに合致する前記アドレス対応テーブルのレコードに、前記受信側のエッジスイッチのアドレスが存在するときには、前記送信側のエッジスイッチおよび前記受信側のエッジスイッチのアドレスを前記受信したイーサネット（登録商標）のフレームに付して、前記合致するレコードの出力インタフェースに送信する転送処理部と、
前記イーサネット（登録商標）のフレームに付された受信側のエッジスイッチのアドレスごとに、前記イーサネット（登録商標）のフレームのトラヒック量を計測するトラヒック量計測処理部と、
前記トラヒック量計測処理部で計測されたトラヒック量と前記トラヒック量に関する第１しきい値とを比較し、前記第１しきい値を上回る前記トラヒック量に対応する受信側のエッジスイッチと、前記送信側のエッジスイッチとの間に光パスを確立し、前記トラヒック量計測処理部で計測されたトラヒック量と前記トラヒック量に関する第２しきい値とを比較し、前記第２しきい値を下回る前記トラヒック量に対応する受信側のエッジスイッチと、前記送信側のエッジスイッチとの間の光パスを解放するパス制御手段と、
を有することを特徴とするエッジスイッチ。
【請求項７】
受信したイーサネット（登録商標）のフレームの送信元アドレスが、前記アドレス対応テーブルの全ての宛先アドレスと合致しないときには、イーサネット（登録商標）のフレームの送信元アドレスをアドレス対応テーブルの宛先アドレスとし、イーサネット（登録商標）のフレームの受信に使用したインタフェースをアドレス対応テーブルの出力インタフェースとし、イーサネット（登録商標）のフレームに付された送信側のエッジスイッチのアドレスをアドレス対応テーブルの前記中継点となる受信側のエッジスイッチとして、アドレス対応テーブルにレコードを追加するＭＡＣ（Media Access Control）アドレス学習処理部をさらに実行することを特徴とする請求項６に記載のエッジスイッチ。
【請求項８】
前記転送処理部は、前記送信するイーサネット（登録商標）のフレームのヘッダを、前記送信側のエッジスイッチのＭＡＣアドレスおよび前記受信側のエッジスイッチのＭＡＣアドレスを含む標準のイーサネット（登録商標）ヘッダとすることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のエッジスイッチ。
【請求項９】
前記パス制御手段は、ＧＭＰＬＳ（Generalized Multiprotocol Label Switching）に従った通信手順により実行するＧＭＰＬＳプロトコル処理部であることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のエッジスイッチ。
【請求項１０】
全インタフェースに対して送信するイーサネット（登録商標）のフレームが、前記パス制御手段により確立された光パスに流入しないように制御するブロードキャスト抑制処理部をさらに実行することを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載のエッジスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転送方法、および、エッジスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
イーサネット（登録商標）の進歩により、キャリアのバックボーンネットワークにおいてもイーサネット（登録商標）スイッチを用いて構成するイーサネット（登録商標）網が利用されるようになってきた。特に、企業ユーザの拠点間をレイヤ２で接続する広域ＬＡＮサービスのバックボーンネットワークで採用されている。企業ユーザが利用するアプリケーションの要求帯域が増加するのに伴い、キャリアのイーサネット（登録商標）網を流れるトラヒックも急増しており、キャリアにとっては経済的に大容量のネットワークを構築することが大きな課題となっている。
【０００３】
その課題を解決する技術として、光ＩＰ技術が注目されている。光ＩＰ技術は、光クロスコネクト等の光レイヤの伝送装置を、ＩＰレイヤのルーチング、シグナリングの技術を用いて制御するものである。具体的には、ＧＭＰＬＳ（Generalized Multiprotocol Label Switching、非特許文献１）に代表されるプロトコル群が開発されている。
【０００４】
光ＩＰ技術の大きな利点の一つとして、従来は管理者が手作業で行っていた光パスの設定を、ＩＰレイヤのシグナリングで代替できるようになり、柔軟かつ迅速な光パスの確立および解放ができることがあげられる。この特徴を活かして、周期的にパスを切り替えることにより、光波長数以上の光パス構成を可能とし、大規模な光ネットワークを実現する方法が、提案されている（特許文献１）。この方法を用いることにより、光ネットワークの波長や光ファイバ等のリソースを効率的に活用でき、設備コストの削減が可能となる。
【特許文献１】特開２００２−３７４２９１号公報（段落[００１０]〜[００１４]）
【非特許文献１】ＩＥＴＦ、“Generalized Multi-Protocol Label Switching Architecture”、[online]、［平成１６年９月１６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-ccamp-gmpls-architecture-07.txt＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
なお、光ネットワーク上に確立できる光パスの本数が限られているので、光ネットワークの運営者にとっては、なるべく少ない本数のパスを確立すること、光ネットワークのユーザにとっては、光ネットワーク上で高い通信品質が提供されることが、それぞれ求められている。そこで、光ネットワークに属する全てのエッジスイッチ間でフルメッシュに光パスを確立するのではなく、トラヒック量が多いエッジスイッチ間で光パスを確立するようにすればよい。そのためには、ＩＰネットワークのトラヒック量に応じて動的に光パスの確立および解放を制御する方法が有効である。
【０００６】
イーサネット（登録商標）スイッチを光ＩＰ技術によって構成された光ネットワークに収容する場合、光ネットワークとイーサネット（登録商標）網の境界に設置するイーサネット（登録商標）スイッチ（エッジスイッチ）間に光パスを確立することになる。ところが、通常のイーサネット（登録商標）スイッチでは宛先ＭＡＣアドレスと、そのＭＡＣアドレスを保持する端末に到達するために送出すべきポート番号の対応表しか保持していないため、エッジスイッチを何段か経由する場合には、入力側のエッジスイッチではイーサネット（登録商標）のフレームがどのエッジスイッチから光ネットワークの外部に出力されるのかがわからない。直通の光パスを確立するための判断基準として、二つのエッジスイッチ間のトラヒック量を計測する必要があるが、通常のイーサネット（登録商標）では難しい。
【０００７】
本発明は、前記の問題を解決するためになされたものであり、動的に光パスの確立および解放を制御する光ネットワークを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、エッジスイッチを端点とする光パスを介してイーサネット（登録商標）のフレームを通信するエッジスイッチを接続して構成される光ネットワークにおける転送方法であって、
送信側のエッジスイッチが、
イーサネット（登録商標）のフレームの宛先アドレス、出力インタフェース、ならびに、送信側のエッジスイッチから前記宛先アドレスへの中継点となる受信側のエッジスイッチのアドレスを対応づけてアドレス対応テーブルに格納するテーブル登録手順と、受信したイーサネット（登録商標）のフレームを転送する場合、前記アドレス対応テーブルを検索し、前記受信したイーサネット（登録商標）のフレームの宛先アドレスに合致する前記アドレス対応テーブルのレコードに、前記受信側のエッジスイッチのアドレスが存在するときには、前記送信側のエッジスイッチおよび前記受信側のエッジスイッチのアドレスを前記受信したイーサネット（登録商標）のフレームに付して、前記合致するレコードの出力インタフェースに送信するフレーム送信手順と、前記フレーム送信手順のイーサネット（登録商標）のフレームに付された受信側のエッジスイッチのアドレスごとに、前記イーサネット（登録商標）のフレームのトラヒック量を計測する計測手順と、前記計測手順のトラヒック量と前記トラヒック量に関する第１しきい値とを比較し、前記第１しきい値を上回る前記トラヒック量に対応する受信側のエッジスイッチと、前記送信側のエッジスイッチとの間に光パスを確立し、前記計測手順のトラヒック量と前記トラヒック量に関する第２しきい値とを比較し、前記第２しきい値を下回る前記トラヒック量に対応する受信側のエッジスイッチと、前記送信側のエッジスイッチとの間の光パスを解放するパス制御手順と、を実行し、
受信側のエッジスイッチが、
前記フレーム送信手順のイーサネット（登録商標）のフレームを受信し、前記受信したイーサネット（登録商標）のフレームに付された前記受信側のエッジスイッチのアドレスが、前記フレームを受信したエッジスイッチのアドレスであるときには、前記受信したイーサネット（登録商標）のフレームに付された前記送信側のエッジスイッチおよび前記受信側のエッジスイッチのアドレスを前記フレームから除去するフレーム受信手順を実行することを特徴とする。
【０００９】
本発明によると、イーサネット（登録商標）フレームの宛先となるエッジスイッチを、送信側のエッジスイッチで決定することができるため、送信側のエッジスイッチで他の全てのエッジスイッチとの間のトラヒック量を容易に計測することができるようになる。そのため、光ネットワークのエッジスイッチ間におけるトラヒック量の変化をトリガとして、光パスを確立および解放するといった動的な制御が可能となる。これにより、従来のイーサネット（登録商標）網におけるピーク時のトラヒック量に合わせたネットワーク設計ではなく、必要なときに必要な対置間に必要な分だけ帯域を確保することにより、スイッチのポートや波長・光ファイバといったリソースを効率的に活用でき、結果的に設備コストを低減させることができる。
【００１０】
本発明は、前記受信側のエッジスイッチが、前記フレーム受信手順において受信したイーサネット（登録商標）のフレームの送信元アドレスが、前記アドレス対応テーブルの全ての宛先アドレスと合致しないときには、イーサネット（登録商標）のフレームの送信元アドレスをアドレス対応テーブルの宛先アドレスとし、イーサネット（登録商標）のフレームの受信に使用したインタフェースをアドレス対応テーブルの出力インタフェースとし、イーサネット（登録商標）のフレームに付された送信側のエッジスイッチのアドレスをアドレス対応テーブルの前記中継点となる受信側のエッジスイッチとして、アドレス対応テーブルにレコードを追加する学習手順をさらに実行することを特徴とする。
【００１１】
本発明によると、受信したパケットに応じてアドレス対応テーブルの更新ができるので、管理者があらかじめアドレス対応テーブルを用意する手間が削減できる。
【００１２】
本発明は、前記フレーム送信手順が、前記送信するイーサネット（登録商標）のフレームのヘッダが、前記送信側のエッジスイッチのＭＡＣ（Media Access Control）アドレスおよび前記受信側のエッジスイッチのＭＡＣアドレスを含む標準のイーサネット（登録商標）ヘッダであることを特徴とする。
【００１３】
本発明によると、エッジスイッチにおいて識別子を付与する機能として、通常のイーサネット（登録商標）フレームを構成する機能をそのまま流用することができるため、装置コストを削減できる利点がある。また、（本来の宛先となる端末等の）宛先ＭＡＣアドレスと出力側スイッチの識引仔を保持する対応表を作成する方法として、イーサネット（登録商標）スイッチのＭＡＣアドレス学習機能を利用することができるようになり、対応表を作成するために特殊なプロトコルを具備する必要がなくなる。
【００１４】
本発明は、前記パス制御手順が、ＧＭＰＬＳ（Generalized Multiprotocol Label Switching）に従った通信手順により実行することを特徴とする。
【００１５】
本発明によると、光ネットワークを制御する手法として標準のＧＭＰＬＳをそのまま適用することによって、エッジスイッチにおける光パス制御を行うソフトウェアとして既存のものを利用することができる。また、ＧＭＰＬＳでは波長や光ファイパ等のリソースや光ネットワーク内のトポロジの情報を考慮して光パスの経路を決定する機能を備えるため、イーサネット（登録商標）転送を実現するために光ネットワーク内のリソースの有無を判断したり、光パスの経路を計算したりする機能を新たに作りこむ必要がなく、開発コストを抑えることができる。
【００１６】
本発明は、前記エッジスイッチが、全インタフェースに対して送信するイーサネット（登録商標）のフレームが、前記パス制御手順により確立された光パスに流入しないように制御する抑制手順をさらに実行することを特徴とする。
【００１７】
本発明によると、エッジスイッチ間で直通パスを確立することによってイーサネット（登録商標）上でトポロジにループが発生する問題を回避することができる。
【００１８】
本発明は、エッジスイッチを端点とする光パスを介してイーサネット（登録商標）のフレームを通信するエッジスイッチを接続して構成される光ネットワークにおけるエッジスイッチであって、イーサネット（登録商標）のフレームの宛先アドレス、出力インタフェース、ならびに、送信側のエッジスイッチから前記宛先アドレスへの中継点となる受信側のエッジスイッチのアドレスを対応づけるアドレス対応テーブルと、受信したイーサネット（登録商標）のフレームを転送する場合、前記アドレス対応テーブルを検索し、前記受信したイーサネット（登録商標）のフレームの宛先アドレスに合致する前記アドレス対応テーブルのレコードに、前記受信側のエッジスイッチのアドレスが存在するときには、前記送信側のエッジスイッチおよび前記受信側のエッジスイッチのアドレスを前記受信したイーサネット（登録商標）のフレームに付して、前記合致するレコードの出力インタフェースに送信する転送処理部と、前記イーサネット（登録商標）のフレームに付された受信側のエッジスイッチのアドレスごとに、前記イーサネット（登録商標）のフレームのトラヒック量を計測するトラヒック量計測処理部と、前記トラヒック量計測処理部で計測されたトラヒック量と前記トラヒック量に関する第１しきい値とを比較し、前記第１しきい値を上回る前記トラヒック量に対応する受信側のエッジスイッチと、前記送信側のエッジスイッチとの間に光パスを確立し、前記トラヒック量計測処理部で計測されたトラヒック量と前記トラヒック量に関する第２しきい値とを比較し、前記第２しきい値を下回る前記トラヒック量に対応する受信側のエッジスイッチと、前記送信側のエッジスイッチとの間の光パスを解放するパス制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明によると、イーサネット（登録商標）フレームの宛先となるエッジスイッチを、送信側のエッジスイッチで決定することができるため、送信側のエッジスイッチで他の全てのエッジスイッチとの間のトラヒック量を容易に計測することができるようになる。そのため、光ネットワークのエッジスイッチ間におけるトラヒック量の変化をトリガとして、光パスを確立および解放するといった動的な制御が可能となる。これにより、従来のイーサネット（登録商標）網におけるピーク時のトラヒック量に合わせたネットワーク設計ではなく、必要なときに必要な対置間に必要な分だけ帯域を確保することにより、スイッチのポートや波長・光ファイバといったリソースを効率的に活用でき、結果的に設備コストを低減させることができる。
【００２０】
本発明は、受信したイーサネット（登録商標）のフレームの送信元アドレスが、前記アドレス対応テーブルの全ての宛先アドレスと合致しないときには、イーサネット（登録商標）のフレームの送信元アドレスをアドレス対応テーブルの宛先アドレスとし、イーサネット（登録商標）のフレームの受信に使用したインタフェースをアドレス対応テーブルの出力インタフェースとし、イーサネット（登録商標）のフレームに付された送信側のエッジスイッチのアドレスをアドレス対応テーブルの前記中継点となる受信側のエッジスイッチとして、アドレス対応テーブルにレコードを追加するＭＡＣ（Media Access Control）アドレス学習処理部をさらに実行することを特徴とする。
【００２１】
本発明によると、受信したパケットに応じてアドレス対応テーブルの更新ができるので、管理者があらかじめアドレス対応テーブルを用意する手間が削減できる。
【００２２】
本発明は、前記転送処理部が、前記送信するイーサネット（登録商標）のフレームのヘッダを、前記送信側のエッジスイッチのＭＡＣアドレスおよび前記受信側のエッジスイッチのＭＡＣアドレスを含む標準のイーサネット（登録商標）ヘッダとすることを特徴とする。
【００２３】
本発明によると、エッジスイッチにおいて識別子を付与する機能として、通常のイーサネット（登録商標）フレームを構成する機能をそのまま流用することができるため、装置コストを削減できる利点がある。また、（本来の宛先となる端末等の）宛先ＭＡＣアドレスと出力側スイッチの識引仔を保持する対応表を作成する方法として、イーサネット（登録商標）スイッチのＭＡＣアドレス学習機能を利用することができるようになり、対応表を作成するために特殊なプロトコルを具備する必要がなくなる。
【００２４】
本発明は、前記パス制御手段が、ＧＭＰＬＳ（Generalized Multiprotocol Label Switching）に従った通信手順により実行するＧＭＰＬＳプロトコル処理部であることを特徴とする。
【００２５】
本発明によると、光ネットワークを制御する手法として標準のＧＭＰＬＳをそのまま適用することによって、エッジスイッチにおける光パス制御を行うソフトウェアとして既存のものを利用することができる。また、ＧＭＰＬＳでは波長や光ファイパ等のリソースや光ネットワーク内のトポロジの情報を考慮して光パスの経路を決定する機能を備えるため、イーサネット（登録商標）転送を実現するために光ネットワーク内のリソースの有無を判断したり、光パスの経路を計算したりする機能を新たに作りこむ必要がなく、開発コストを抑えることができる。
【００２６】
本発明は、全インタフェースに対して送信するイーサネット（登録商標）のフレームが、前記パス制御手段により確立された光パスに流入しないように制御するブロードキャスト抑制処理部をさらに実行することを特徴とする。
【００２７】
本発明によると、エッジスイッチ間で直通パスを確立することによってイーサネット（登録商標）上でトポロジにループが発生する問題を回避することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明は、外部のイーサネット（登録商標）網から入力されたイーサネット（登録商標）のフレームが、どのエッジスイッチから光ネットワークの外部へ出力されるのかを識別できる方法を提供し、エッジスイッチ間のトラヒック量を正確に測定することによって、トラヒック量の変化をトリガとした動的な光パス制御を行うことを特徴とする。光ネットワーク内でイーサネット（登録商標）のフレームを送信する際に、エッジスイッチを識別するヘッダを付加することにより、入力側のエッジスイッチで各エッジスイッチ宛てのトラヒック量を測定することが可能となる。
【００２９】
これにより、トラヒック量の変動に応じて自動的に直通の光パスを確立および解放することができるようになり、エッジスイッチのインタフェースや波長・光ファイバといったリソースを効率的に活用し、設備コストの削減を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、光ネットワーク１の概要を示す構成図である。図１（ａ）は、光ネットワーク１の構成図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の各装置に割り当てられるＭＡＣアドレスを示す表である。
【００３１】
光ネットワーク１は、複数のエッジスイッチ３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）と、１つ以上の複数の光スイッチ４から構成される。ここで、エッジスイッチ３は、外部網２と接続されており、光スイッチ４は、外部網２と接続されていない点で、区別される。なお、外部網２には、１つ以上の端末６（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ）が存在する。そして、光ネットワーク１は、データの通信路として光パス５が接続できる。この光パス５は、１つ以上のエッジスイッチ３または光スイッチ４を経由し、エッジスイッチ３を端点（始点、終点）とする。
【００３２】
図１（ｂ）は、図１（ａ）の各装置に割り当てられるＭＡＣアドレスを示す表である。例えば、端末６Ａには、ＭＡＣアドレスとして、“ａ”が割り当てられている。このＭＡＣアドレスは、各装置に固有のアドレスであり、装置の製造時に、ベンダーにより割り当てられる。
【００３３】
図２は、イーサネット（登録商標）のフレーム（パケット）のフォーマットを示す説明図である。イーサネット（登録商標）のフレームは、外部網２を転送されるイーサネット（登録商標）のフレームである外部網パケットＰＯ、または、光ネットワーク１内を転送される内部網パケットＰＩに分類される。そして、内部網パケットＰＩは、外部網パケットＰＯの先頭に、エッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨを付加（カプセリング）したものである。なお、内部網パケットＰＩおよび外部網パケットＰＯは、ＩＥＥＥ８０２．３規格に適合した形式のイーサネット（登録商標）のフレームである。
【００３４】
外部網パケットＰＯは、送信端末６が付与したイーサネット（登録商標）ヘッダであり自装置を示す送信元アドレスＳＡと、送信端末６が付与したイーサネット（登録商標）ヘッダであり宛先となる装置を示す宛先アドレスＤＡと、送信データＰＬと、フレームチェックシーケンスＦＣＳと、を含めて構成される。内部網パケットＰＩは、前記外部網パケットＰＯに加え、入力側エッジアドレスＥＳＡを送信元、出力側エッジアドレスＥＤＡを宛先とする標準のイーサネット（登録商標）ヘッダであるエッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨを含む。ここで、出力側エッジアドレスＥＤＡは、出力側のエッジスイッチ３のＭＡＣアドレスであり、入力側エッジアドレスＥＳＡは、入力側のエッジスイッチ３（送信側のエッジスイッチ３）のＭＡＣアドレスである。なお、エッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨは、エッジスイッチ３を識別するために入力側のエッジスイッチ３で付与される。
【００３５】
図３は、エッジスイッチ３を示す構成図である。エッジスイッチ３は、他の装置と通信するための出力インタフェース１０として、光ネットワーク１側に面した光ネットワーク側インタフェース１２と、外部網２に面した外部側インタフェース１４とを有する。さらに、エッジスイッチ３は、転送処理部１６、ヘッダ処理部１８、ＭＡＣアドレステーブル２０、ＭＡＣアドレス学習処理部２２、トラヒック量テーブル３０、トラヒック量計測処理部３６、ＧＭＰＬＳプロトコル処理部４０、ブロードキャスト抑制処理部４２を、さらに有する。以下、各構成要素について、具体的に説明する。なお、出力インタフェース１０は、データの入力および出力を行う。
【００３６】
転送処理部１６は、出力インタフェース１０から入力されたイーサネット（登録商標）のフレームの出力インタフェース１０を決定する。具体的には、イーサネット（登録商標）のフレームの宛先ＭＡＣアドレスを検索キーとしてＭＡＣアドレステーブル２０を検索し、ＭＡＣアドレステーブル２０の該当エントリに記載された出力インタフェース１０の番号を取得する。そして、ヘッダ処理部１８は、外部網２から光ネットワーク１側へ送信されるイーサネット（登録商標）のフレームに、エッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨを付加し、逆に、光ネットワーク１側から外部網２へ転送されるイーサネット（登録商標）のフレームから、エッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨを除去する役割を果たす。エッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨを付加するか、あるいは除去するかは、ＭＡＣアドレステーブル２０の出力側エッジアドレスＥＤＡが空欄か否かで決定する。
【００３７】
図４に示すＭＡＣアドレステーブル２０は、端末６またはエッジスイッチ３のＭＡＣアドレス（宛先アドレスＤＡ）、そのＭＡＣアドレスへイーサネット（登録商標）のフレームを送信するときに利用する出力インタフェース１０、そのＭＡＣアドレスを保持する端末６が収容されているネットワークの中継点となるエッジスイッチ３（受信側のエッジスイッチ３）のアドレスである、出力側エッジアドレスＥＤＡから構成される。出力側エッジアドレスＥＤＡが空欄の場合は、そのＭＡＣアドレスを持つ端末６が自身の配下の外部網２に収容されていることを示す。
【００３８】
なお、通常のイーサネット（登録商標）スイッチのＭＡＣアドレステーブル２０は、宛先アドレスＤＡと出力インタフェース１０の情報だけを保持するが、本実施形態におけるＭＡＣアドレステーブル２０では出力側エッジアドレスＥＤＡが追加されている。これによって、ＭＡＣアドレスを保持する端末６と、その端末６を収容するエッジスイッチ３を識別するＭＡＣアドレス（出力側エッジアドレスＥＤＡ）の対応を取ることができ、この両者の対応表の役割も果たしている。
【００３９】
ＭＡＣアドレス学習処理部２２は、標準のイーサネット（登録商標）スイッチと同様の方法でＭＡＣアドレスを学習し、その結果をＭＡＣアドレステーブル２０に書き込む。具体的には、外部網２から入力されたイーサネット（登録商標）のフレームの送信元アドレスＳＡを、そのイーサネット（登録商標）のフレームを受信したインタフェースの番号を出力インタフェース１０と対応づけて、ＭＡＣアドレステーブル２０に記載する。この場合は、外部網２への宛先を示すので、出力側エッジアドレスＥＤＡは空欄とする。
【００４０】
一方、ＭＡＣアドレス学習処理部２２は、光ネットワーク１側から転送されてきたイーサネット（登録商標）のフレームについては、イーサネット（登録商標）のフレームの送信元アドレスＳＡをＭＡＣアドレステーブル２０の宛先アドレスＤＡに、そのイーサネット（登録商標）のフレームを受信したインタフェースの番号をＭＡＣアドレステーブル２０の出力インタフェース１０に、イーサネット（登録商標）のフレームの入力側エッジアドレスＥＳＡをＭＡＣアドレステーブル２０の出力側エッジアドレスＥＤＡに、それぞれ記載する。
【００４１】
トラヒック量計測処理部３６は、出力側のエッジスイッチ３毎にトラヒック量３２（図５参照）を計測する。光ネットワーク１側へ送信されるイーサネット（登録商標）のフレームがどのエッジスイッチ３に転送されるかは、イーサネット（登録商標）のフレームに付加されたエッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨの値を見ることによって識別できる。トラヒック量３２を計測した結果は、トラヒック量計測処理部３６が保持するトラヒック量テーブル３０に記載される。
【００４２】
図５に示すトラヒック量テーブル３０は、トラヒック量３２の統計を記録する。具体的には、トラヒック量テーブル３０は、出力側エッジアドレスＥＤＡと、一定時間内に出力側エッジアドレスＥＤＡ宛てに送信されたトラヒック量３２と、出力側エッジアドレスＥＤＡに対して直通の光パス５が確立してあるか否かを示す直通光パスの有無３４と、を対応づけて記録する。なお、最初から確立されている光パス５がある場合には、直通光パスの有無３４に「直結」と記載され、この直結の光パス５はトラヒック量３２が少なくとも解放されることはない。
【００４３】
そして、トラヒック量計測処理部３６は、トラヒック量３２を常に監視し、あるエッジスイッチ３への一定時間内のトラヒック量３２が前記トラヒック量３２に関する第１しきい値を超え、かつ、そのエッジスイッチ３に対して直通の光パス５を持たない場合、ＧＭＰＬＳプロトコル処理部４０に対して直通の光パス５を確立するように依頼する。さらに、トラヒック量計測処理部３６は、直通の光パス５が既に確立されているエッジスイッチ３宛てのトラヒック量３２が前記トラヒック量３２に関する第２しきい値を下回ったら、ＧＭＰＬＳプロトコル処理部４０に依頼して直通の光パス５を解放する。なお、一般には、直通の光パス５を確立する第１しきい値は、直通の光パス５を解放する第２しきい値よりも大きい。また、第１しきい値および第２しきい値は、例えば、光ネットワーク１の管理者が、光パス５を確立または解放するに値すると決定した値であり、設定データとしてエッジスイッチ３に登録した値である。
【００４４】
ＧＭＰＬＳプロトコル処理部４０は、トラヒック量計測処理部３６からの依頼を受け、ＧＭＰＬＳプロトコルに従って光パス５の確立・解放を制御する。そして、ＧＭＰＬＳプロトコル処理部４０が確立した光パス５には、データ（パケット）が流れる。
【００４５】
なお、ブロードキャスト抑制処理部４２は、ブロードキャストフレームや、ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル２０に記載されていない端末６宛てのアンノウンフレーム、マルチキャストフレームなど、全インタフェースに対して送信されるイーサネット（登録商標）のフレームが、直通の光パス５に流入しないように制御する。これは、イーサネット（登録商標）では、物理トポロジにループが発生すると、正常に通信できないばかりか、ブロードキャストフレームの増殖によりスイッチが高負荷状態になり、最終的にはダウンしてしまう恐れがあるという事象に対処したためである。つまり、本実施形態では、直通の光パス５を確立することによって、物理的にはループ形状となることがあるが、直通の光パス５にブロードキャストフレームを送信しないことによって、ループによるブロードキャストフレームの増殖を避ける。
【００４６】
以上、光ネットワーク１の構成について、説明した。次に、図６のフローチャートを参照して、光パス５を介するデータ送信手順を説明する。図６は、直通パスがない状態でのデータ送信手順（Ｓ１０１〜Ｓ１０７）、トラヒック量３２に基づいて直通パスを確立する手順（Ｓ２０１〜Ｓ２０４）、直通パスがある状態でのデータ送信手順（Ｓ３０１〜Ｓ３０５）を順次実行する。
【００４７】
なお、図６では、送信端末６Ａが、受信端末６Ｄに向けて、パケットを送信すると仮定する。よって、送信されたパケットは、送信端末６Ａ→エッジスイッチ３Ａ→エッジスイッチ３Ｂ→エッジスイッチ３Ｃ→受信端末６Ｄの経路に従って、転送される。よって、入力側エッジアドレスＥＳＡは、エッジスイッチ３ＡのＭＡＣアドレスとなり、出力側エッジアドレスＥＤＡは、エッジスイッチ３ＣのＭＡＣアドレスとなる。まず、直通パスがない状態でのデータ送信手順を説明する。
【００４８】
エッジスイッチ３Ａは、外部網パケットＰＯを受信する（Ｓ１０１）。つまり、エッジスイッチ３Ａは、送信端末６Ａから送信された、端末６Ｄ（ＭＡＣアドレスｄ）宛てのイーサネット（登録商標）のフレーム（外部網パケットＰＯ）を受信する。このとき、端末６Ａが送出したイーサネット（登録商標）のフレームは図７の外部網パケットＰＯに示すようになる。
【００４９】
次に、エッジスイッチ３Ａは、出力側エッジアドレスＥＤＡを取得する（Ｓ１０２）。具体的には、エッジスイッチ３Ａは、このイーサネット（登録商標）のフレームを受信し、ＭＡＣアドレステーブル２０を検索し、宛先ＭＡＣアドレスｄに対して、出力側のエッジスイッチ３のＭＡＣアドレスとしてエッジスイッチ３ＣのＭＡＣアドレスＥＣを得る。
【００５０】
さらに、エッジスイッチ３Ａは、外部網パケットＰＯから内部網パケットＰＩを作成および送信する（Ｓ１０３）。つまり、エッジスイッチ３Ａは、イーサネット（登録商標）のフレームに、宛先ＭＡＣアドレスＥＣ、送信元ＭＡＣアドレスＥＡとなるエッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨ（イーサネット（登録商標）ヘッダ）を付加することによって内部網パケットＰＩを作成し、隣接のエッジスイッチ３Ｂに送信する。なお、隣接とは、エッジスイッチ３間（光パス５の両端点）の隣接を意味する。図７に内部網パケットＰＩから作成された外部網パケットＰＯを示す。このときの出力インタフェース１０の決定方法は、エッジスイッチ３識別ヘッダを通常のイーサネット（登録商標）ヘッダとみなすことによって、標準のイーサネット（登録商標）スイッチと同様の方法を適用することができる。
【００５１】
そして、エッジスイッチ３Ｂは、内部網パケットＰＩを受信し（Ｓ１０４）、隣接するエッジスイッチ３Ｃに転送する（Ｓ１０５）。ここでは、単に転送の処理を行うだけであるので、イーサネット（登録商標）のフレームのフォーマットは内部網パケットＰＩのままである。
【００５２】
エッジスイッチ３Ｃは、内部網パケットＰＩを受信して外部網パケットＰＯへ復元する（Ｓ１０６）。つまり、エッジスイッチ３Ｃは、イーサネット（登録商標）のフレームを受信すると、エッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨの宛先ＭＡＣアドレスが自身のＭＡＣアドレスＥＣであることを検出し、エッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨを除去する。そして、エッジスイッチ３Ｃは、ＭＡＣアドレステーブル２０を検索して、外部網パケットＰＯの宛先ＭＡＣアドレスｄに対する出力インタフェース１０の番号を取得する。さらに、エッジスイッチ３Ｃは、ＭＡＣアドレステーブル２０を検索して、外部網パケットＰＯの宛先ＭＡＣアドレスｄに対する出力インタフェース１０の番号を取得する。そして、エッジスイッチ３Ｃは、送信端末６Ｄに対するインタフェースに向けて、外部網パケットＰＯを送信する（Ｓ１０７）。
【００５３】
なお、エッジスイッチ３Ｃは、送信したデータの送信元アドレスＳＡがＭＡＣアドレステーブル２０に登録されていないときには、ＭＡＣアドレス学習処理部２２が、送信したデータに関するヘッダをもとに、ＭＡＣアドレステーブル２０にそのヘッダの情報を学習する。
【００５４】
次に、トラヒック量３２に基づいて直通パスを確立する手順を説明する。
【００５５】
まず、エッジスイッチ３Ａは、トラヒック量３２のしきい値超過を検知する（Ｓ２０１）。例えば、エッジスイッチ３Ａは、エッジスイッチ３Ｃ宛てのトラヒック、すなわち、エッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨの宛先ＭＡＣアドレスとしてＥＣの付加されたイーサネット（登録商標）のフレームのトラヒック量３２が第１しきい値を超えたとする。
【００５６】
次に、エッジスイッチ３Ａは、エッジスイッチ３Ｃに対して、直通の光パス５を確立するためのＧＭＰＬＳのシグナリングメッセージを送信する（Ｓ２０２）。すると、エッジスイッチ３Ｃは、応答メッセージをエッジスイッチ３Ａに向けて送信する（Ｓ２０３）。エッジスイッチ３Ａは、この応答メッセージを受信すると、エッジスイッチ３Ｃとの間に直通の光パス５を確立する（Ｓ２０４）。
【００５７】
さらに、トラヒック量３２に基づいて直通パスを確立する手順を説明する。
【００５８】
エッジスイッチ３Ａは、送信端末６Ａから送信された、端末６Ｄ（ＭＡＣアドレスｄ）宛てのイーサネット（登録商標）のフレーム（外部網パケットＰＯ）を受信する（Ｓ３０１）。すると、エッジスイッチ３Ａは、出力側エッジアドレスＥＤＡを取得する（Ｓ３０２）。具体的には、エッジスイッチ３Ａは、ＭＡＣアドレステーブル２０を検索し、宛先ＭＡＣアドレスｄに対して出力側のエッジスイッチ３ＣのＭＡＣアドレスを得る。
【００５９】
エッジスイッチ３Ａは、外部網パケットＰＯから内部網パケットＰＩを作成して送信する（Ｓ３０３）。外部網パケットＰＯにエッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨをイーサネット（登録商標）ヘッダに付与するときに、今度は、直通の光パス５が確立されているため、ＭＡＣアドレステーブル２０上の出力インタフェース１０が、直通の光パス５を確立したインタフェースを示しており、エッジスイッチ３Ａは、そのインタフェースに対してイーサネット（登録商標）のフレームを直接送信する。
【００６０】
エッジスイッチ３Ｃは、内部網パケットＰＩの受信して外部網パケットＰＯへ復元する（Ｓ３０４）。復元処理とは、エッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨの宛先ＭＡＣアドレスが自身のＭＡＣアドレスＥＣであることを検出し、エッジスイッチ識別ヘッダＰＩＨを除去する処理を指す。そして、エッジスイッチ３Ｃは、外部網パケットＰＯを送信端末６Ｄに対するインタフェースに向けて送信する（Ｓ３０５）。
【００６１】
本実施形態の要約は、次の通りである。本実施形態は、光ＩＰ技術によって構築された光ネットワーク１（光クロスコネクト装置で構成）の上にイーサネット（登録商標）スイッチを収容してレイヤ２ネットワーク（広域ＬＡＮ）を構築する場合に、イーサネット（登録商標）スイッチ間（特に、エッジスイッチ３間）にトラヒックに応じて直通の光パス５（光クロスコネクト間のパス）を動的に確立するものある。
【００６２】
従来は、イーサネット（登録商標）スイッチを用いて、レイヤ２ネットワークを光ネットワーク１上に組んでもエッジスイッチ３（光ネットワーク１と他のイーサネット（登録商標）のネットワークの境界に置かれる）間はイーサネット（登録商標）スイッチを複数段経由する構成となることがあった。このとき、特定のエッジスイッチ３間のトラヒックが多くても、この間に光の直通パスを動的に確立する方法がなかった。
【００６３】
そこで、本実施形態は、前記の問題を解決することで、ネットワークの利用効率を上げる。具体的には、各エッジスイッチ３で他のエッジスイッチ３へのトラヒックを測定し、閾値以上のトラヒックが流れる特定のエッジスイッチ３を検出すると、そのエッジスイッチ３との問の光直通パスを確立するための手順を起動して、光直通パスを確立する。
【００６４】
以上説明した本実施形態は、以下のようにその趣旨を逸脱しない範囲で広く変形実施することができる。
【００６５】
例えば、シグナリングプロトコルは、ＧＭＰＬＳの代わりに、任意のシグナリングプロトコルを用いてもよい。また、イーサネット（登録商標）のフレームの転送方法は、所定のパケットについてパケット全体が到着するまで到着したデータを蓄積し、パケット全体を送信するストアアンドフォワード方式としてもよいし、所定のパケットについてパケットの一部でも到着したら、その一部のデータを送信するカットスルー方式としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態に関する光ネットワークの概要を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に関するイーサネット（登録商標）のフレームのフォーマットを示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に関するエッジスイッチを示す構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に関するＭＡＣアドレステーブルを示す構成図である。
【図５】本発明の一実施形態に関するトラヒック量テーブルを示す構成図である。
【図６】本発明の一実施形態に関する光パスを介するデータ送信手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に関するイーサネット（登録商標）のフレームのフォーマットを示す説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１      光ネットワーク
２      外部網
３      エッジスイッチ
４      光スイッチ
５      光パス
６      端末
１０    出力インタフェース
１２    光ネットワーク側インタフェース
１４    外部側インタフェース
１６    転送処理部
１８    ヘッダ処理部
２０    ＭＡＣアドレステーブル（アドレス対応テーブル）
２２    ＭＡＣアドレス学習処理部
３０    トラヒック量テーブル
３２    トラヒック量
３４    直通光パスの有無
３６    トラヒック量計測処理部
４０    ＧＭＰＬＳプロトコル処理部（パス制御手段）
４２    ブロードキャスト抑制処理部
ＤＡ    宛先アドレス
ＥＤＡ  出力側エッジアドレス
ＥＳＡ  入力側エッジアドレス
ＰＩ    内部網パケット
ＰＩＨ  エッジスイッチ識別ヘッダ
ＰＯ    外部網パケット
ＳＡ    送信元アドレス
【図１】
2006140780.tif 000003
【図２】
2006140780.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006140780.tif 000007
【図６】
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【図７】
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