(57)【要約】【課題】本発明はアドレス管理テーブルのエージング方式に関し，イーサネットスイッチにおいてエージング判定の処理の負担を軽減することを目的とする。【解決手段】受信フレームの送信元アドレスと受信ポート番号をエントリ番号対応に登録したアドレス管理テーブルと，エントリ番号に対応して多数のビット数の周期毎到着有無データ格納部を含む到着有無管理テーブルを備えた到着有無管理部を備える。到着有無管理部は，フレーム到着時にフレーム内の送信元アドレスが前記アドレス管理テーブルに登録済みの場合，該当するエントリ番号に対応する周期毎到着有無データ格納部の最下位ビットを到着状態に設定し，管理周期毎に周期毎到着有無データを１ビット左シフトし，最下位ビットからエージング時間に相当する管理周期の倍数分のビット数のビット状態が全てフレーム未到着状態であるエントリ番号を判別することでエージングを行うよう構成する。【選択図】図１
2006074554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イーサネットフレームを多重またはスイッチングする通信システムにおけるアドレス管理テーブルのエージング方式であって，
受信したフレームの送信元アドレスと受信ポート番号をエントリ番号対応に登録したアドレス管理テーブルと，
前記エントリ番号に対応して（ｎ＋１）以上のビット数の周期毎到着有無データ格納部を含む到着有無管理テーブルを備えた到着有無管理部を備え，
前記到着有無管理部は，フレーム到着時にフレーム内の送信元アドレスが前記アドレス管理テーブルに登録済の場合は前記登録済の前記アドレス管理テーブルの該当するエントリ番号に対応する前記周期毎到着有無データ格納部の最下位ビットをフレーム到着状態に設定し，エージング時間の（ｎ＋１）分の１の管理周期毎に前記周期毎到着有無データを１ビット左シフトすると共に，最下位ビットからエージング時間に相当する期間の状態を表す前記周期毎到着有無データの最下位ビットから（ｎ＋１）ビットまでが全てフレーム未到着状態であるエントリ番号を判別し，判別されたエントリ番号の前記アドレス管理テーブルのデータを削除することを特徴とするアドレス管理テーブルのエージング方式。
【請求項２】
請求項１において，
前記アドレス管理テーブルと前記到着有無管理テーブルのそれぞれに，各エントリ番号に対応するデータ領域の使用状態が設定される使用／未使用表示ビットを設け，
前記到着有無管理部は，管理周期毎に前記周期毎到着有無データ格納部の最下位ビットを含むエージング時間に対応する個数のビットが全てフレーム未到着状態で，且つ前記到着有無管理テーブルの使用／未使用を表すビットが使用状態であるエントリ番号を判別し，判別されたエントリ番号に対応する前記アドレス管理テーブルと前記到着有無管理テーブルの前記使用／未使用表示ビットを未使用の状態に設定することを特徴とするアドレス管理テーブルのエージング方式。
【請求項３】
請求項１または２の何れかにおいて，
前記到着有無管理テーブルは，各エントリ番号に対応して，前記（ｎ＋１）ビットで構成する周期毎到着有無データ格納部の最上位ビットの信号が，前記管理周期の（ｎ＋１）倍の周期毎に入力される（ｎ＋１）ビットで構成する第２の周期毎到着有無データ格納部を設け，
前記第２の周期毎到着有無データ格納部を構成する各ビットにより前記管理周期の（ｎ＋１）倍の周期毎におけるフレーム着信の状態を表すことを特徴とするアドレス管理テーブルのエージング方式。
【請求項４】
請求項２または３の何れかにおいて，
前記周期毎到着有無データ格納部を前記管理周期毎に１ビット左シフトする時，右端の最下位ビットには前記使用／未使用表示ビットを反転値を書き込むことを特徴とするアドレス管理テーブルのエージング方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ＩＥＥＥイーサネット（Ethernet：登録商標）フレームを多重またはスイッチングする通信システムにおけるアドレス管理テーブルのエージング方式に関する。
【０００２】
近年，広帯域と高信頼性を有するコア網（ＩＳＰ(Internet Service Provider) ，ＶＰＮ（Virtual Private Network ) ，ＣＤＮ(Contents Distribution Network: 動画等のコンテンツを提供する網) 等を構成する網や，これらと接続する網）は，ＳＤＨ(Synchronous Digital Hierarchy：ディジタル同期網) やＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode：非同期転送モード) 技術が主に用いられてきた。
【０００３】
ところが，ＬＡＮの世界的な急速な普及により，イーサネットスイッチを始めとするＬＡＮ機器が急速に安価に提供されるようになった。また，大規模な企業ユーザを含む，大多数のエンドユーザが，イーサネットを利用したＬＡＮを使用しているため，アクセス網やコア網にも安価にネットワークを構築できるイーサネット利用のサービスが普及してきた。
【背景技術】
【０００４】
イーサネット技術をベースにした通信サービスの全体構成を図５に示す。図中，８０はユーザ網であり，８１Ａ〜８１Ｃはユーザ，８２はＦＴＴＨ／Ｂ／Ｃ(Fiber To The Home，Bulding/Curb）やＯＮＵ(Optical Network Unit)またはＤＳＵ(Digital Service Unit)等の各ユニット８３を収容したアクセス網，８３はユニット，８４はイーサネットのフォーマットのフレームのヘッダに含まれたＭＡＣ（Media Access Control) アドレスに基づいてフレームのスイッチングを行うスイッチ（イーサネット技術を使用するエッジスイッチ，コアスイッチまたはＬＡＮスイッチ等の各種のスイッチ），８５はコア網を表し，８６−１はＩＳＰが設けられたコア網，８６−２はＶＰＮを構成するコア網，８６−３はＣＤＮ（Contents Distribution Network)が設けられたコア網である。
【０００５】
図６はイーサネットフレームの各種のフォーマットを示す。図６には，複数の種類のフレーム構成を示し，ａ．はイーサネットII（ＤＩＸ），ｂ．はイーサネット802.3 （ＲＡＷ），ｃ．はイーサネット802.3 （ＬＬＣ：Logical Link Control），ｄ．はイーサネット802.3 （ＬＬＣ＋ＳＮＡＰ（Sub-Network Access Protocol)) の各規格に対応する。図中，ＰＡは８バイトのプリアンブルで，同期確立のために使用する特定の信号ビット列である。ＳＦＤ（１バイト＝８ビット）は特定パターンのスタート・フレーム・デリミタである。ＤＡ（Destination Address)は宛先アドレス（６バイト），ＳＡ(Source Address)は送信元アドレス（６バイト），ＴＰＩＤ(Tag Protocol IDentifier) はタグプロトコル識別子，ＴＣＩ(Tag Control Identifier)はタグ制御情報，Lengthはデータ部の長さ（パディングを除く）を表し，Ｄａｔａは上位プロトコルのデータ，ＰＡＤ(Padding) はデータが最小フレーム長に達しないときに付加して調整するバイト，ＤＳＡＰ(Destination Service Access Point)は宛先上位層プロトコル識別子，ＳＳＡＰ(Source Service Access Point) は送信元上位層プロトコル識別子，Ｃｔｒｌ(Control) は制御を表し，ＯＵＩ(Organizationally Unique Identifier)は管理組織識別子，ＰＩＤ(Protocol IDentifier) はプロトコル識別子，ＦＣＳ(Frame Check Sequence)はフレーム検査シーケンスである。以下の説明では，これらのａ．〜ｄ．のフレームだけでなく，ＩＥＥＥ802.3 で規定されるＶＬＡＮタグや，ユーザが独自に定めたタグを付与したフレームも，イーサネットフレームに含まれる。
【０００６】
イーサネットスイッチでは，ＩＥＥＥ802.1Dのブリッジ機能（ＭＡＣブリッジと呼ばれる）に準拠したイーサネットフレームの宛先アドレス（ＤＡ）に基づいて転送方路を決定する。スイッチは学習機能を持つアドレステーブルを備え，ＭＡＣアドレスである送信元アドレス（ＳＡ：Source Address）とフレームが到着したポート番号を表す送信元ポート（ＳＰ：Source Port)）とを関係付ける構成を備える。
【０００７】
図７はスイッチとアドレス管理テーブルの説明図である。図中，８４はポートＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを備えるスイッチ，８４０はアドレス管理テーブルであり，先頭にＭＡＣアドレスである送信元アドレス（ＳＡ），次にその送信元ポート番号（ＳＰ），更に当該送信元アドレスと送信元ポート番号を持つフレームの最終到着時刻が登録される。初期状態ではこのアドレス管理テーブルには何も設定されていないが，例えば，ポートＡに送信元アドレス（ＳＡ）を「Ｙ」とし，宛先アドレス（ＤＡ）を「Ｘ」とするフレームが到着すると，スイッチ８４ではアドレス管理テーブル８４０を検索するが，フレームに設定された宛先アドレス（ＤＡ）が検出できないため未学習フレームとして扱う。
【０００８】
未学習フレーム到着時には，スイッチ８４でアドレス管理テーブル８４０の中に送信元アドレス（ＭＡＣアドレス「Ｙ」）と送信元ポート番号（「Ａ」）を新規登録すると共に，時刻をそのフレーム最終到着時刻である「Ｔ１」に設定し，受信フレームをフラッディング（フレームをスイッチの全ポートにコピーして転送）する。これに対して，特定のポート（ポートＣとする）の先に接続されたフレームの宛先（ＭＡＣアドレス「Ｘ」）に対応する相手装置が応答し，フレームを送信するとスイッチ８４はこのフレームをポートＣにて受信し，アドレス管理テーブル８４０に送信元のアドレス「Ｘ」，ポート番号「Ｃ」を新規登録し，以後のＭＡＣアドレス「Ｘ」を宛先アドレス（ＤＡ）とするフレームはポート番号「Ｃ」に出力するようスイッチにおいて利用される。
【０００９】
また，アドレス管理テーブルに登録済であっても，一定期間（エージング時間）到着しない送信元アドレスはアドレス管理テーブルから削除する。なお，エージング時間としては，例えば８分という時間を用いることができる。
【００１０】
図８は従来のエージング方式の説明図である。図中，８４０はエントリ番号（No），送信元アドレス（ＭＡＣアドレス），送信元ポート番号（Port番号），最終到着時刻（ＬＡＴ：Last Arrival Time）の各項目からなるアドレス管理テーブル，８４１は現在時刻を発生する装置クロック，８４２はエージング処理部である。
【００１１】
従来のイーサネットスイッチでは，図８のエージング処理部８４２におけるハードウェアまたはソフトウェアの処理によってアドレス管理テーブル内の最終到着時刻（ＬＡＴ）を個別に管理している。すなわち，エージング処理部８４２は，各エントリ（番号ａ，ｂ，ｃ，……）毎に，対応する最終到着時刻ＬＡＴ（ａ），ＬＡＴ（ｂ），……を抽出して，次の演算を含む判断を一定時間毎に行う。
【００１２】
最終到着時刻＋エージング時間≦現在時刻
これに該当するエントリ，すなわち，最終到着時刻からエージング時間が経過したエントリを検出すると，そのエントリのデータをアドレス管理テーブルから削除する。
【００１３】
従来のスイッチングハブの技術に関して，各エントリ毎に送信元ＭＡＣアドレスに対応するポート番号を登録時間と共に登録したフィルタリングテーブルのエージング時間を可変にする技術（特許文献１参照）が知られている。また，ＬＡＮスイッチングハブ装置に設けたブリッジテーブルの登録時間をアクセス頻度に応じて可変に制御することにより処理負担を軽減する技術（特許文献２参照）が存在する。
【特許文献１】特開２０００−１９６６４３号公報
【特許文献２】特許第３２５９６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来の方式では，エージング判定をエントリ毎に加算処理と比較処理とを組み合わせて行っていたため，ハードウェアで実現すると回路規模が大きくなり，ソフトウェアで実現すると演算負荷が重くなるという問題があった。これに関して，上記特許文献１及び特許文献２の技術では，エージング判定を行う周期を可変に設定するものであり，エージング判定の処理自体を効率的に行うものではない。
【００１５】
本発明はイーサネットスイッチにおいてエージング判定の処理の負担を軽減することができるアドレス管理テーブルのエージング方式を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
図１は本発明の原理構成を示す。図中，１０〜１３は本発明によるイーサネットフレームを用いた通信システムを構成する各部を表し，１０はＭＡＣアドレスを管理するアドレス管理テーブルであり，エントリ番号(No.で表す）のａ，ｂ，ｃ，…に対応して，送信元アドレス（ソースアドレスという場合もある：ＳＡ）及びフレームが着信したポート番号（ソースポートという場合もある：ＳＰ）とが登録される。１１は本発明により設けられた到着有無管理部，１１０は各エントリ番号を格納するエントリ番号格納部１１０ａと各エントリ番号に対応してそれぞれ（ｎ＋１）ビットからなる周期毎到着有無データ格納部１１０ｂとで構成される到着有無管理テーブルである。１２は管理周期の時間毎に割り込みを行う装置クロック，１３はエージング処理部である。
【００１７】
アドレス管理テーブル１０の各エントリ番号に対応する周期毎到着有無データ格納部１１０ｂは（ｎ＋１）ビットのデータで構成され，一定の管理周期（Ｔ）内に当該エントリ番号の送信元アドレス（ＳＡ）と送信元ポート（ＳＰ）を持つフレームが到着した場合，周期毎到着有無データ格納部１１０ｂの該当エントリの最下位（右端）ビットに“１”が立てられる。この最下位ビット（右端のビット）が最近の管理周期内（Ｔ０で表す）のフレーム到着の有無を表し，最下位ビットの左側のビットはその１周期前（Ｔ１で表す）のフレーム到着の有無を表し，左端の最上位ビット（ｎビット）はｎ周期前（Ｔｎで表す）のフレーム到着の有無を表す。
【００１８】
アドレス管理テーブル１０は最初はリセットされた状態であり，フレームが到着することにより，エントリ番号に対応して送信元ＭＡＣアドレスとそのフレームが着信したポート番号とを登録する。到着有無管理部１１は，フレーム到着があると，到着したフレームの送信元ＭＡＣアドレスがアドレス管理テーブル１０の「ＭＡＣアドレス」に一致するエントリがあるかを検索，判定する。一致するエントリがない場合は新たなエントリとして着信ポートと共にアドレス管理テーブル１０に登録する。そして，アドレス管理テーブル１０の前記エントリ番号に対応した周期毎到着有無データ格納部１１０ｂの（ｎ＋１）ビットの中の最新ビット（右端のビット）をフレームの到着を表す“１”に設定する。装置クロック１２からの一定の管理周期（ｔ）毎に割り込みが発生すると，全エントリ番号に対応するビット列を左側に１ビットシフトして，最新のビットには“０”を設定する。また，各管理周期毎に，アドレス管理テーブル１０のエージング時間を上記一定の管理周期（ｔ）のｍ倍（ｍｔ）とすると，周期毎到着有無データ格納部１１０ｂの最下位ビットを含むｍビット（右端からｍビット）が全て“０”（フレーム受信がない）であるかを識別する。全て“０”であるエントリ番号は，エージング処理部１３に通知され，エージング処理部１３はアドレス管理テーブル１０の対応するエントリ番号のデータ（送信元アドレスと送信元ポート）の削除（または無効化）を指示する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば，イーサネットフレームを多重またはスイッチングする通信システムにおいて，ＭＡＣアドレスを管理するアドレス管理テーブルの各エントリのエージング処理において，エントリ毎に一定周期内の到着有無を記録する到着有無管理データを保持することで，各エントリのエージング処理実行の有無を判断する際に，各エントリ毎に到着有無管理データの最下位ビットからのエージング時間に対応する０の連続数を数えるだけで判断することができ，ハードウェア／ソフトウェアのどちらでの実現も容易になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図２は実施例１の構成を示す図である。図中，２０〜２３は上記図１の符号１０〜１３に対応し，２０はＭＡＣアドレスを管理するアドレス管理テーブル，２０ａはエントリ番号（Entry No. で表示，０，１，２，…４０９５番まである），２０ｂはエントリが使用中か未使用であるかを表す使用／未使用表示ビット，２０ｃはＭＡＣアドレスである送信元アドレス（ソースアドレス：ＳＡ），２０ｄは送信元のポート（Port) 番号（ソースポート：ＳＰ）番号を表す。２１は到着有無管理部であり，２１０は到着有無管理部に設けられた到着有無管理テーブルであり，２１０ａはエントリ番号格納部，２１０ｂは１６ビットからなる周期毎到着有無データ格納部，２１０ｃは当該エントリ番号の領域が使用中か未使用であるかを表す使用／未使用表示ビットである。２２は装置クロック，２３はエージング処理部，２４はフレーム入力処理部，２５はフレーム中継処理部，２６はフレーム出力処理部である。
【００２１】
この実施例１の構成では，アドレス管理テーブル２０と到着有無管理部２１内の到着有無管理テーブル２１０のそれぞれに使用／未使用表示ビット２０ｂ及び２１０ｃを設けることにより，それぞれのデータ格納領域に未使用領域（使用／未使用表示ビットが“０”）があるかの判別と，空き領域への新規登録が簡単に行うことができる。
【００２２】
アドレス管理テーブル２０の各エントリ番号に対応して到着有無管理テーブル２１０のエントリ番号に対して１６ビットの周期毎到着有無データが設けられ，エントリ数は４０９６（０〜４０９５），一定の管理周期を１分，エージング時間を８分とする。
【００２３】
装置初期化において(1) 〜(5) の処理が実行される。
(1) 装置を起動する。
(2) 装置クロック２２に現在時刻を設定する。
(3) アドレス管理テーブル２０を初期化する。この場合，全エントリに対して，使用／未使用表示ビット２０ｂに“０”（無効状態）を書き込む。
(4) 周期毎到着有無データ格納部２１０ｂの全エントリに対してオール“１”を書き込む。
(5) 到着フレームの入力処理を開始する。
【００２４】
フレーム到着毎の処理
実施例１では，フレーム到着毎にフレーム入力処理部２４，フレーム中継処理部２５及びフレーム出力処理部２６において次のような処理が実行される。
【００２５】
フレーム到着毎にフレーム入力処理部２４は次の(1) 〜(3) の処理を行う。
(1) 到着フレームの送信元アドレス（ソースアドレス：ＳＡ）と送信元ポート（ソースポート：ＳＰ）を抽出する。
(2) アドレス管理テーブル２０のＭＡＣアドレスに到着フレームの送信元アドレスをサーチする。
【００２６】
(a) 送信元アドレスがアドレス管理テーブル２０に未登録で且つ，空きエントリ（使用／未使用表示ビットが“０”）が存在する場合，新規にＭＡＣアドレスを送信元アドレスとして登録し，該当する周期毎到着有無データ格納部２１０ｂの最下位ビットに“１”を書き込む。
【００２７】
アドレス登録方法は，アドレス管理テーブル２０の空きエントリの使用／未使用表示ビット２０ｄ＝“１”に設定し，ＭＡＣアドレス＝到着フレームのソースアドレス（ＳＡ），ポート番号＝到着フレームのソースポート（ＳＰ）を書き込む。
【００２８】
(b) 送信元アドレスが未登録で且つ，空きエントリ（使用／未使用表示ビットが“０”）が存在しない場合，新規ＭＡＣアドレスは登録せず，無視される。
【００２９】
(c) 送信元アドレスが新規到着ソースポートと同じ組み合わせで登録済みの場合，到着有無管理テーブル２１０の該当エントリの最下位ビットに“１”を書き込む。
【００３０】
(d) 送信元アドレスが新規到着ソースポートと異なる組み合わせで登録済の場合，アドレス管理テーブルの該当エントリのソースポートを新規到着ソースポート番号に書き換える。到着有無管理テーブル２１０の該当エントリをオール“１”で初期化する。
【００３１】
(3) 到着フレームをフレーム中継処理部２５へ渡す。
【００３２】
フレーム到着毎にフレーム中継処理部２５は次の(1),(2) の処理を行う。
【００３３】
(1) 到着フレームの宛先アドレス（ＤＡ）でアドレス管理テーブル２０をサーチする。
(2) アドレス管理テーブル２０に該当ＭＡＣアドレスのエントリが存在（ヒット）すると，該当エントリ内の送信元ポートのフレーム出力処理部２６へ転送する。ヒットしない場合，全ポートのフレーム出力処理部２６へ転送する。
フレーム到着毎にフレーム出力処理部２６は次の(1) の処理を行う。
【００３４】
(1) フレーム中継処理部２５から受け取ったフレームを伝送路上へ送信する。
実施例１では一定周期（１分）毎に次の(1) 〜(3) の処理を行う。
(1) エージング処理部２３は，全エントリ（エントリ番号ｉ，ｉ＝０，１，…４０９５）に対して，到着有無管理テーブル２１０の周期毎到着有無データ格納部２１０ｂの下位８ビット（エージング時間の８分に対応）がオール“０”で，且つ到着有無管理テーブル２１０の使用／未使用表示ビットが“１”（使用）に該当するエントリ（使用中であったエントリの中で過去８分間にフレームが到着しないもの）を検索する。
【００３５】
(2) 上記の検索でヒットした各エントリ番号をエージング処理部２３に通知し，エージング処理部２３からアドレス管理テーブル２０の該当エリア番号のデータの削除を指示し，使用／未使用表示ビット２１０ｃに“０”（未使用）を書き込む。これにより，管理周期（１分）毎に過去のエージング時間（８分）についてのチェックを行うことができる。
【００３６】
(3) 到着有無管理テーブル２１０の周期毎到着有無データ格納部２１０ｂの１６ビット分を１ビット左シフトする。周期毎到着有無データ格納部２１０ｂの最下位ビットについては，各エントリの使用／未使用表示ビットの反転値を書き込む。
【００３７】
この実施例１の構成により，アドレス管理テーブル２０と到着有無管理テーブル２１０に対して使用／未使用ビットを設けることで，未使用のエントリ番号を簡単に検出することができる。また，周期毎到着有無データ格納部２１０ｂを一定周期（１分）毎に左シフトすることで，各周期内でのフレーム到着の有無を記録し，エージング時間である最近の８分間のフレーム到着の有無を周期毎到着有無データ格納部２１０ｂの下位８ビットが全て“０”であるか（最近の８分間にフレームが到着しないことを表す），否か（下位８ビットの中に一つでも“１”が立っているか）をチェックすることにより識別できる。
【００３８】
図３は実施例２の構成を示す。図中，３０〜３３は上記図１の符号１０〜１３に対応し，３４〜３６は上記図２の実施例１の２４〜２６に対応する。すなわち，３０はＭＡＣアドレスを管理するアドレス管理テーブル，３０ａはエントリが使用中か未使用であるかを表す使用／未使用表示ビット，３０ｂはエントリ番号（Entry No. で表示，０，１，２，…４０９５番まである），３０ｃはＭＡＣアドレスである送信元アドレス（ソースアドレス：ＳＡ），３０ｄは送信元のポート(Port)番号（ソースポート：ＳＰ）を表す。３１は到着有無管理部であり，３１０は到着有無管理部に設けられた到着有無管理テーブルであり，３１０ａはエントリ番号格納部，３１０ｂは１６ビットからなる第２の周期毎到着有無データ格納部，３１０ｃは１６ビットからなる第１の周期毎到着有無データ格納部，３１０ｄは当該エントリ番号の領域が使用中か未使用であるかを表す使用／未使用表示ビットである。３２は装置クロック，３３はエージング処理部，３４はフレーム入力処理部，３５はフレーム中継処理部，３６はフレーム出力処理部である。
【００３９】
この実施例２の構成では，到着有無管理部３１内の到着有無管理テーブル３１０の構成が上記実施例１の到着有無管理テーブル２１０と相違する。すなわち，周期毎到着有無データが，第１の周期毎到着有無データ格納部３１０ｃと第２の周期毎到着有無データ格納部３１０ｂとで構成され，第１の周期毎到着有無データ格納部３１０ｃは上記実施例１の周期毎到着有無データ格納部２１０ｂと同様に一定周期（１分）内にフレームが到着した場合は，エントリ番号に対応する最下位ビットに“１”を設定し，１分の周期毎に左に１ビットシフト（最下位ビットには使用／未使用表示ビットを反転した内容をセット）させる。第１の周期毎到着有無データ格納部３１０ｃが１分毎に左にシフトする時，左端（最上位）のビットがオーバフローする。このオーバフローしたビットの内容は，第２の周期毎到着有無データ格納部３１０ｂの右端（最下位）のビットに供給され，その内容と論理和（ＯＲ）が取られてセットされる。第２の周期毎到着有無データ格納部３１０ｂは装置クロック３２により１６分毎に左に１ビットシフトする。
【００４０】
この実施例２では，アドレス管理テーブル３０及び到着有無管理テーブル３１０のエントリ数は４０９６，周期は１分，エージング処理部３３のエージングタイムを１００分とする。
【００４１】
実施例２の装置初期化の処理
(1) 装置起動
(2) 現在時刻設定
(3) アドレス管理テーブル３０の初期化：全エントリに対し，使用／未使用表示ビットに“０”（未使用）を書き込む。
【００４２】
(4) 到着有無管理テーブルの初期化：全エントリに対し，第１と第２の周期毎到着有無データ格納部３１０ｃ，３１０ｂにオール“１”を書き込む。
【００４３】
(5) エージング処理対象かどうか判断するために一定周期毎にチェックする周期毎到着有無データ内のビット数を設定する。監視周期＝１分，エージングタイム＝１００分の場合，次の値になる。
【００４４】
第１の周期毎到着有無データ格納部３１０ｃの監視ビット数＝ＭＩＮ（エージングタイム＋１，１６）＝ＭＩＮ（１０１，１６）＝１６ビット
第２の周期毎到着有無データ格納部３１０ｂの監視ビット数＝ＭＩＮ（小数点以下切捨て（エージングタイム／１６），１６）＝６ビット
(6) 到着フレームの入力処理を開始する。
【００４５】
実施例２のフレーム到着毎の処理
実施例２では，フレーム到着毎にフレーム入力処理部３４，フレーム中継処理部３５及びフレーム出力処理部３６において次のような処理が実行される。
【００４６】
実施例２のフレーム入力処理部３４はフレーム到着毎に次の(1) 〜(3) の処理を行う。
【００４７】
(1) 到着フレームの送信元アドレス（ソースアドレス：ＳＡ）と送信元ポート（ソースポート：ＳＰ）を抽出する。
【００４８】
(2) アドレス管理テーブル３０の送信元アドレス（受信フレームのＳＡ）をサーチする。
【００４９】
(a) 送信元アドレスがアドレス管理テーブル３０に未登録で且つ，空きエントリ（使用／未使用表示ビットが“０”）が存在する場合，新規にＭＡＣアドレスを送信元アドレスとして登録し，対応するエントリ番号の第１の周期毎到着有無データ格納部３１０ｃの最下位ビットに“１”を書き込む。
【００５０】
アドレス登録方法は，アドレス管理テーブル３０の空きエントリの使用／未使用表示ビット２０ｄ＝“１”に設定し，ＭＡＣアドレス＝到着フレームのソースアドレス（ＳＡ），ポート番号＝到着フレームのソースポート（ＳＰ）を書き込む。
【００５１】
(b) 送信元アドレスが未登録で且つ，空きエントリ（使用／未使用表示ビットが“０”）が存在しない場合，新規ＭＡＣアドレスは登録しない。
【００５２】
(c) 送信元アドレスが新規到着フレームのソースポート（ＳＰ）と同じ組み合わせで登録済みの場合，到着有無管理テーブル３１０の該当エントリの最下位ビットに“１”を書き込む。
【００５３】
(d) 送信元アドレスが新規到着フレームのソースポート（ＳＰ）と異なる組み合わせで登録済の場合，アドレス管理テーブル３０の該当エントリのソースポートを新規到着ソースポート番号に書き換える。到着有無管理テーブル３１０の該当エントリをオール“１”で初期化する。
【００５４】
(3) 到着フレームをフレーム中継処理部３５へ渡す。
【００５５】
実施例２のフレーム中継処理部３５はフレーム到着毎に次の(1),(2) の処理を行う。
【００５６】
(1) 到着フレームの宛先アドレス（ＤＡ）でアドレス管理テーブル３０をサーチする。
(2) アドレス管理テーブル３０に該当ＭＡＣアドレスのエントリが存在（ヒット）すると，該当エントリ内のソースポート（送信元ポート）のフレーム出力処理部３６へ転送する。ヒットしない場合，全ポートのフレーム出力処理部３６へ転送する。
【００５７】
実施例２のフレーム出力処理部３６はフレーム到着毎に次の処理を行う。
(1) フレーム中継処理部３５から受け取ったフレームを伝送路上へ送信する。
実施例２では１分毎に次の(1) 〜(3) の処理を行う。
【００５８】
(1) エージング処理部３３は，全エントリ（エントリ番号ｉ，ｉ＝０，１，…４０９５）に対して，到着有無管理テーブル３１０の使用／未使用表示ビット３１０ｄ＝“１”（使用）で，且つ，第２の周期毎到着有無データ格納部３１０ｂ（ｉ番）の全１６ビット＝オール“０”，且つ第１の周期毎到着有無データ格納部３１０ｃ（ｉ番）の下位６ビット＝オール“０”に該当するエントリをサーチする。この処理は，第２の周期毎到着有無データ格納部３１０ｂの下位６ビットが“０”であることで，最新の１６分×６＝９６分間にフレームを受信していないことを検出し，第１の周期毎到着有無データ格納部３１０ｃの１６ビットがオール“０”であることで，最新の１６分にフレームを受信していないことを検出し，合計して９６＋１６＝１１２分のエージング時間に対応する。
【００５９】
(2) 上記(1) でヒットした各エントリをエージング処理部３３に通知し，エージング処理部３３からアドレス管理テーブル３０の該当するデータを削除するよう指示し，使用／未使用表示ビットに“０”（未使用）を書き込む。
【００６０】
(3) 到着有無管理テーブル３１０の第１の周期毎到着有無データ格納部３２０ｃ（１６ビット）を１分毎に左シフトする時，最下位ビットについては，使用／未使用表示ビット値の反転値を書き込む。
【００６１】
実施例２では，１６分毎に次の処理を行う。
(1) 第２の周期毎到着有無データ格納部３１０ｂを左１ビットシフトし，最下位ビット（右端のビット）に第１の周期毎到着有無データ格納部３１０ｃの全ビットの論理和をとった結果を設定する。
【００６２】
この実施例２の構成により，管理周期である１分を用いてエージング時間を長くしても，周期毎到着有無データを格納するビット数を大幅に増大することなく簡単な構成で対応することができる。
【００６３】
図４は本発明を適用したレイヤ２スイッチの構成例を示す。図中，４はデータリンクレイヤであるレイヤ２でスイッチを行うレイヤ２スイッチ，４０は複数の入出力ポートに設けられたフレーム入出力部，４１はスイッチ部，４１０はフレーム処理部，４１１はフレーム中継処理部，４１２はＭＡＣアドレス管理テーブル，４１３は内部に到着有無管理テーブル（図２の２１０，図３の３１０）を内蔵した到着有無管理部，４２は装置クロックである。
【００６４】
このレイヤ２スイッチでは，フレーム入出力部４０に入力したフレームは，スイッチ部４１のフレーム処理部４１０に入力する。この時，当該フレームが入力した入力ポート（ソースポート：ＳＡ）番号がハードウェアにより識別され，フレーム内の送信元アドレス（ＳＡ）が検出され，ＭＡＣアドレス管理テーブル４１２がサーチされる。すなわち，上記図２，図３に説明したアドレス管理テーブル（図２の２０，図３の３０）から送信元アドレス（ＳＡ），送信元ポート（ＳＰ）が同じエントリがあるかサーチして，存在すると到着有無管理部４１３の内部の周期毎到着有無データ（図４では図示省略，図２の２１０ｂ，図３の第２の周期毎到着有無データ３１０ｃ）の最下位ビットに“１”を設定し，フレーム中継処理部４１１ではフレームの宛先アドレス（ＤＡ）を識別して，ＭＡＣアドレス管理テーブル４１２を宛先アドレス（ＤＡ）により検索して，ヒットすると対応する送信元ポート（ＳＰ）を検出して，そのポートに対応するフレーム入出力部４０に向けてフレームを送信する処理を行う。ヒットしない場合は，各フレーム入出力部４０からフレームを送信して，相手からの応答を検出することで，宛先アドレス（ＤＡ）に対応するポート番号を検出する。到着有無管理部４１３は，装置クロック４２により管理周期の出力が発生する毎に，上記図２の実施例１の構成または図３の実施例２の構成について説明した動作（シフト動作及びエージングのチェック）が実行される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の原理構成を示す図である。
【図２】実施例１の構成を示す図である。
【図３】実施例２の構成を示す図である。
【図４】本発明を適用したレイヤ２スイッチの構成例を示す図である。
【図５】イーサネット技術をベースにした通信サービスの全体構成を示す図である。
【図６】イーサネットフレームの各種のフォーマットを示す図である。
【図７】スイッチとアドレス管理テーブルの説明図である。
【図８】従来のエージング方式の説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０        アドレス管理テーブル
１１        到着有無管理部
１１０      周期毎到着有無テーブル
１１０ａ    エントリ番号格納部
１１０ｂ    周期毎到着有無データ格納部
１２        装置クロック
１３        エージング処理部
【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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【図８】
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