(57)【要約】【課題】コアネットワークにフレームを中継する装置の負荷を軽減する。【解決手段】第１の中継装置は第１の端末装置を含む第１のネットワークを、第２の中継装置は第２の端末装置を含む第３のネットワークを、第２のネットワークと接続する。第１の中継装置は、第１の端末装置から第２の端末装置宛のフレームを受信すると、送信元ＭＡＣアドレスを、第１のネットワークのネットワーク識別子と第１の端末装置の識別子との組合せに変更する。第１の中継装置は、ネットワーク識別子と第１の中継装置の識別子との組合せである第２のアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするヘッダで、変更後のフレームをカプセル化し、第２の端末に向けて送信する。第２の中継装置は、受信フレーム中の第２のアドレスを、ネットワーク識別子を含むアドレス宛のフレームのカプセル化の際の宛先として記憶し、受信フレーム中のデータを第２の端末装置に送信する。【選択図】図１
2015146488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端末装置を含む第１のネットワークと第２のネットワークを接続する第１の中継装置は、
前記第１の端末装置から、第３のネットワーク中の第２の端末装置宛フレームである第１のフレームを受信すると、前記第１のフレームの送信元ＭＡＣアドレスを、前記第１のネットワークを識別するネットワーク識別子と前記第１の端末装置を識別する第１の装置識別子との組合せである第１のアドレスに変更した第２のフレームを生成し、
前記ネットワーク識別子と前記第１の中継装置を識別する第２の装置識別子との組合せである第２のアドレスが送信元ＭＡＣアドレスに設定されたヘッダで、前記第２のフレームをカプセル化した第３のフレームを、前記第２の端末装置に向けて送信し、
前記第３のネットワークと前記第２のネットワークを接続する第２の中継装置は、
前記第３のフレームを受信すると、前記第２のアドレスを、前記ネットワーク識別子を含むＭＡＣアドレス宛のフレームをカプセル化するときの宛先として記憶し、
前記第３のフレーム中のデータと前記第１のアドレスを含むフレームを前記第２の端末装置に送信する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項２】
前記第２の中継装置は、
前記第１のネットワークに含まれる端末装置を宛先とした第４のフレームを受信すると、前記第４のフレームの宛先ＭＡＣアドレスに含まれている前記ネットワーク識別子を用いて、前記第２のアドレスを、前記第４のフレームのカプセル化後のフレームの宛先ＭＡＣアドレスに指定する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
前記第１の中継装置は、
前記第１の端末装置が前記第２の端末装置に割り当てられたＭＡＣアドレスを要求するために送信する第１の要求フレームが、前記第１のフレームである場合、前記第１の要求フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスを前記第１のアドレスに変換して第２の要求フレームを生成し、
前記第２の要求フレームを前記ヘッダでカプセル化して得られた第３の要求フレームをブロードキャストし、
前記第２の中継装置は、前記第３の要求フレームをデカプセル化して得られた前記第２の要求フレームをブロードキャストし、
前記第２の端末装置は、前記第１のアドレスを、前記第１の端末装置のＭＡＣアドレスとして記憶する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信方法。
【請求項４】
前記第２の端末は、前記第１のアドレス宛に、前記第２の端末装置のＭＡＣアドレスを通知する第１の通知フレームを生成して、前記第１の通知フレームを前記第２の中継装置に送信し、
前記第２の中継装置は、
前記第１の通知フレームに含まれる前記第２の端末装置のＭＡＣアドレスを、前記第３のネットワークを識別する他のネットワーク識別子と、前記第２の端末装置を識別する第３の装置識別子との組合せである第３のアドレスに置換した第２の通知フレームを生成し、
前記第２の通知フレームをカプセル化した第３の通知フレームの送信元ＭＡＣアドレスを、前記他のネットワーク識別子と、前記第２の装置識別子との組合せである第４のアドレスに設定し、
前記第１の通知フレームの宛先から取得した前記ネットワーク識別子と、前記第２の装置識別子とを組み合わせることにより、前記第２のアドレスを算出し、
前記第２のアドレスを宛先として前記第３の通知フレームを送信し、
前記第１の中継装置は、前記第４のアドレスを、前記他のネットワーク識別子を含むＭＡＣアドレス宛のフレームをカプセル化するときの宛先として記憶し、
前記第２の通知フレーム中の前記第３のアドレスを、前記第２の端末装置のＭＡＣアドレスとして、前記第１の端末装置に通知する
ことを特徴とする請求項３に記載の通信方法。
【請求項５】
前記第１の中継装置は、
前記第２の通知フレームの宛先ＭＡＣアドレスが前記第１のアドレスであることを特定すると、前記第１のアドレスから前記第１の装置識別子を抽出し、
前記第１の装置識別子を用いて、前記第２の通知フレームの宛先が前記第１の端末装置であると判定し、
前記第２の通知フレームの宛先を、前記第１の端末装置のＭＡＣアドレスに変換する
ことを特徴とする請求項４に記載の通信方法。
【請求項６】
第１および第２のネットワークに接続された第３のネットワークと、前記第１のネットワークを接続する中継装置であって、
前記第１のネットワーク中の端末装置から第１のフレームを受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記第１のフレームの送信元に、前記第１のネットワークを識別するネットワーク識別子と前記送信元を識別する第１の装置識別子との組合せである第１のアドレスを割り当てる割り当て部と、
前記第１のフレームの宛先が前記第２のネットワーク中の端末装置である場合、前記第１のフレームの送信元ＭＡＣアドレスを前記第１のアドレスに変換した第２のフレームを、前記ネットワーク識別子と前記中継装置を識別する第２の装置識別子との組合せである第２のアドレスが送信元ＭＡＣアドレスに設定されたヘッダを用いてカプセル化するカプセル化部と、
カプセル化されたフレームを前記第２のネットワークに向けて送信する送信部
を備えることを特徴とする中継装置。
【請求項７】
前記受信部が、前記第３のネットワークを介して第３のフレームを受信すると、前記第３のフレームの送信元ＭＡＣアドレスである第３のアドレスを記憶する記憶部
をさらに備え、
前記カプセル化部は、前記記憶部に記憶されているアドレスのうち、前記第２のネットワークを識別する他のネットワーク識別子を含むアドレスを、前記ヘッダの宛先ＭＡＣアドレスに指定する
ことを特徴とする請求項６に記載の中継装置。
【請求項８】
第１および第２のネットワークに接続された第３のネットワークと、前記第１のネットワークを接続する中継装置で動作する通信プログラムであって、
前記第１のネットワーク中の端末装置から第１のフレームを受信し、
受信した前記第１のフレームの送信元に、前記第１のネットワークを識別するネットワーク識別子と前記送信元を識別する第１の装置識別子との組合せである第１のアドレスを割り当て、
前記第１のフレームの宛先が前記第２のネットワーク中の端末装置である場合、前記第１のフレームの送信元ＭＡＣアドレスを前記第１のアドレスに変換した第２のフレームを、前記ネットワーク識別子と前記中継装置を識別する第２の装置識別子との組合せである第２のアドレスが送信元ＭＡＣアドレスに設定されたヘッダを用いてカプセル化し、
カプセル化されたフレームを前記第２のネットワークに向けて送信する
処理を前記中継装置に行わせることを特徴とする通信プログラム。
【請求項９】
前記第３のネットワークを介して第３のフレームを受信すると、前記第３のフレームの送信元ＭＡＣアドレスである第３のアドレスを記憶し、
前記第２のフレームをカプセル化する際に、記憶しているアドレスのうち、前記第２のネットワークを識別する他のネットワーク識別子を含むアドレスを、前記ヘッダの宛先ＭＡＣアドレスに指定する
処理を前記中継装置に行わせることを特徴とする請求項８に記載の通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の装置の間で行われる通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の事務所などの拠点間での通信に広域イーサネット（登録商標）が用いられることがある。広域イーサネットでは、各拠点で形成されているユーザネットワークがエッジスイッチを介してコアネットワークに接続される。この場合、コアネットワークに含まれるスイッチ（コアスイッチ）が学習するアドレス数が多くなり、コアスイッチへの負荷が高くなる恐れがある。そこで、Media Access Control（ＭＡＣ）−ｉｎ−ＭＡＣが適用されることがある。ＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣでは、コアスイッチの負担を軽減するために、エッジスイッチは、コアネットワークを介した通信の対象となるフレームの先頭に、宛先のネットワークのエッジスイッチのＭＡＣアドレスを宛先に指定したヘッダを付加する。このため、コアスイッチは、エッジスイッチのＭＡＣアドレスを学習することにより、転送処理を行うことができる。
【０００３】
関連する技術として、外部ネットワークから受信したマルチキャストＭＡＣフレームをさらにＭＡＣフレームでカプセル化するスイッチングハブも紹介されている（例えば、特許文献１）。複数の交換装置の各々が、受信した通信トラフィックのコネクション型サービスを選択的に提供するために、受信したデータをコネクションレス転送する通信方法も紹介されている。この通信方法でも、ＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣが適用されることがある（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８７６６４号公報
【特許文献２】特表２００８−５２７７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣを用いた通信では、コアスイッチが学習するアドレスを削減するために、エッジスイッチがカプセル化を行っている。エッジスイッチは、カプセル化を行うために、エッジスイッチ自身が属するユーザネットワーク中の装置のＭＡＣアドレスの他に、フレームの宛先の装置が属するユーザネットワーク中のアドレス情報も学習することになる。このため、エッジスイッチへの負荷はＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣを用いても軽減できない。また、関連する技術として述べた技術を適用しても、エッジスイッチへの負荷を軽減することはできない。
【０００６】
本発明は、１つの側面では、コアネットワークにフレームを中継する装置の負荷を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの態様では、第１の中継装置は、第１の端末装置を含む第１のネットワークと第２のネットワークを接続する。第１の中継装置は、前記第１の端末装置から、第３のネットワーク中の第２の端末装置宛フレームである第１のフレームを受信する。第１の中継装置は、前記第１のフレームの送信元ＭＡＣアドレスを、前記第１のネットワークを識別するネットワーク識別子と前記第１の端末装置を識別する第１の装置識別子との組合せである第１のアドレスに変更した第２のフレームを生成する。第１の中継装置は、第２のアドレスが送信元ＭＡＣアドレスに設定されたヘッダで、前記第２のフレームをカプセル化した第３のフレームを、前記第２の端末装置に向けて送信する。ここで、第２のアドレスは、前記ネットワーク識別子と前記第１の中継装置を識別する第２の装置識別子との組合せである。第２の中継装置は、前記第３のネットワークと前記第２のネットワークを接続する。第２の中継装置は、前記第３のフレームを受信すると、前記第２のアドレスを、前記ネットワーク識別子を含むＭＡＣアドレス宛のフレームをカプセル化するときの宛先として記憶する。第２の中継装置は、前記第３のフレーム中のデータと前記第１のアドレスを含むフレームを前記第２の端末装置に送信する。
【発明の効果】
【０００８】
コアネットワークにフレームを中継する装置の負荷が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態にかかる通信方法の例を説明する図である。
【図２】中継装置の構成の例を示す図である。
【図３】中継装置のハードウェア構成の例を示す図である。
【図４】フレームのフォーマットの例を示す図である。
【図５】通信システムの例を示す図である。
【図６】ポートテーブルの例を示す図である。
【図７】フレームに含まれる情報要素の例を説明する図である。
【図８】フレームの送信処理の例を説明する図である。
【図９】変換テーブルの例を示す図である。
【図１０】アドレス学習テーブルの例を示す図である。
【図１１】ＡＲＰテーブルの例を示す図である。
【図１２】フレームに含まれる情報要素の例を説明する図である。
【図１３】フレームの送信処理の例を説明する図である。
【図１４】変換テーブルの例を示す図である。
【図１５】アドレス学習テーブルの例を示す図である。
【図１６】ＡＲＰテーブルの例を示す図である。
【図１７】フレームに含まれる情報要素の例を説明する図である。
【図１８】フレームの送信処理の例を説明する図である。
【図１９Ａ】中継装置の処理の例を説明するフローチャートである。
【図１９Ｂ】中継装置の処理の例を説明するフローチャートである。
【図２０Ａ】中継装置の処理の例を説明するフローチャートである。
【図２０Ｂ】中継装置の処理の例を説明するフローチャートである。
【図２１】第２の実施形態で使用されるアドレス学習テーブルの例を示す図である。
【図２２】第３の実施形態で使用されるアドレス学習テーブルの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、実施形態にかかる通信方法の例を説明する図である。実施形態にかかる通信方法が用いられるシステムでは、複数のネットワークがコアネットワークに接続されている。以下の説明では、コアネットワークに接続されているネットワークのことを、コアネットワークとの区別を容易にするために「ユーザネットワーク」と記載する。図１の例では、ネットワークＡとネットワークＢはユーザネットワークであり、コアネットワークに接続されているものとする。ネットワークＡには端末１０ｘと中継装置２０ｘが含まれており、ネットワークＢには端末１０ｙと中継装置２０ｙが含まれているものとする。また、中継装置２０ｘは、コアネットワークとネットワークＡを接続しており、中継装置２０ｙは、コアネットワークとネットワークＢを接続している。以下、端末１０ｙがブロードキャストフレームを送信した場合を例として、通信方法を手順（Ｐ１）〜（Ｐ５）に分けて説明する。
【００１１】
（Ｐ１）端末１０ｙは、ブロードキャストフレームを送信する。このとき、端末１０ｙは、ブロードキャストフレームの送信元ＭＡＣアドレスを、端末１０ｙ自身のＭＡＣアドレスに設定する。以下、端末１０ｙのＭＡＣアドレスはＹであるものとする。なお、図１では、送信元ＭＡＣアドレスをＳＡとして示している。
【００１２】
（Ｐ２）中継装置２０は、コアネットワーク側に送信するフレームにおいて、その中継装置２０が属するユーザネットワーク中の装置のＭＡＣアドレスを、ネットワーク識別子と、その装置を識別する装置識別子との組合せに置き換える。ここで、ネットワーク識別子は、各ネットワークを識別でき、さらに、各ネットワークに含まれる装置のＭＡＣアドレスとして通知するアドレスに含めることができる識別子である。各中継装置２０は、その中継装置２０が属するネットワークのネットワーク識別子を予め保持している。以下、ネットワークＢに割り当てられたネットワーク識別子はβであるものとする。
【００１３】
中継装置２０ｙは、端末１０ｙからブロードキャストフレームを受信すると、端末１０ｙを識別する装置識別子を決定する。以下、中継装置２０ｙが、端末１０ｙの装置識別子をｍに決定したものとする。すると、中継装置２０ｙは、ネットワークＢに属する端末１０ｙのＭＡＣアドレスを、ネットワーク識別子βと、端末１０ｙを識別する端末識別子ｍとの組合せである〈β，ｍ〉に置き換える。中継装置２０ｙは、端末１０ｙ宛てのフレームを受信する場合に備えて、〈β，ｍ〉を端末１０ｙのＭＡＣアドレスであるＹに対応付けて記憶しておく。
【００１４】
（Ｐ３）さらに、中継装置２０ｙは、コアネットワーク側に送信するフレームをカプセル化するためにＭＡＣヘッダを付加する。以下の説明では、カプセル化のために付加されるＭＡＣヘッダを「アウターヘッダ」と記載するものとする。一方、カプセル化後のフレームにおいては、アウターヘッダを付加する前から含まれているＭＡＣヘッダのことを「インナーヘッダ」と記載する。アウターヘッダでは、中継装置２０ｙは、中継装置２０ｙのＭＡＣアドレスの代わりに、ネットワークＢと中継装置２０ｙを識別する装置識別子の組合せを使用する。図１の説明では、いずれの中継装置２０も、装置識別子として「ｓ」を用いるものとする。従って、図１に示すように、中継装置２０ｙは、〈β，ｓ〉を送信元ＭＡＣアドレスとしたアウターヘッダを付加する。なお、アウターヘッダでも、宛先アドレスは、ブロードキャストアドレスに設定される。中継装置２０ｙは、カプセル化後のフレームをコアネットワーク側に送信する。
【００１５】
（Ｐ４）コアネットワーク側からフレームを受信した場合、中継装置２０は、アウターヘッダ中で送信元ＭＡＣアドレスとして通知されたネットワーク識別子と装置識別子の組合せを、そのフレームの受信ポートに対応付けて、アドレス学習テーブルに記録する。例えば、中継装置２０ｘは、中継装置２０ｙから送信されたフレームを、２番のポートから受信したとする。すると、中継装置２０ｘは、中継装置２０ｙのＭＡＣアドレスとして通知された〈β，ｓ〉を、２番ポートと対応付けてアドレス学習テーブルに記憶する。また、インナーヘッダ中のＭＡＣアドレスについては、中継装置２０ｘはアドレス学習テーブルに格納しない。インナーヘッダ中のＭＡＣアドレスを学習する代わりに、中継装置２０ｘは、宛先ＭＡＣアドレスにβが含まれているフレームをカプセル化するときのアウターヘッダでの宛先ＭＡＣアドレスを、〈β，ｓ〉に設定する。
【００１６】
（Ｐ５）中継装置２０ｘは、コアネットワーク側から受信したフレームをデカプセル化して、ネットワークＡ中の端末１０にブロードキャストする。このため、端末１０ｘは、端末１０ｙのＭＡＣアドレスを〈β，ｍ〉として記憶する。以後の処理では、端末１０ｘは、端末１０ｙ宛てのフレームでは、宛先ＭＡＣアドレスを〈β，ｍ〉とする。また、中継装置２０ｘは、宛先ＭＡＣアドレスが〈β，ｍ〉に設定されたフレームのカプセル化を行うときに、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスを〈β，ｓ〉に設定する。従って、カプセル化されたフレームは中継装置２０ｙに送信され、中継装置２０ｙでデカプセル化される。このとき、中継装置２０ｙは、手順（Ｐ２）で記憶した情報に基づいて、デカプセル化後のフレームの宛先ＭＡＣアドレスを〈β，ｍ〉からＹに変換し、変換後のフレームを端末１０ｙに送信する。
【００１７】
以上の例では、説明を簡単にするために、ブロードキャストフレームが送信された場合を例として使用したが、送信されるフレームがブロードキャストフレーム以外のフレームであっても、同様に処理が行われる。
【００１８】
すなわち、実施形態にかかる方法では、ユーザネットワークに含まれるいずれの装置についても、他のユーザネットワーク中の装置やコアネットワーク中の装置に対しては、ネットワーク識別子と装置識別子の組合せがＭＡＣアドレスとして通知される。さらに、各中継装置２０は、コアネットワークを介して受信したフレームについて、ネットワーク識別子ごとに、アウターヘッダ中の送信元ＭＡＣアドレスを、受信ポートに対応付けて記憶する。このとき、中継装置２０は、インナーヘッダ中の送信元ＭＡＣアドレスは記憶しない。このため、中継装置２０は、アドレス学習テーブルに記憶するアドレスを、中継装置２０自身が含まれているユーザネットワーク中の装置のＭＡＣアドレスと、他のユーザネットワークをコアネットワークと接続する中継装置２０のＭＡＣアドレスに限定できる。
【００１９】
中継装置２０が他のユーザネットワーク中の装置宛てのフレームを転送するためにカプセル化を行う場合は、カプセル化の対象となるフレームの宛先ＭＡＣアドレスはネットワーク識別子と装置識別子の組合せで表わされている。そこで、中継装置２０は、アドレス学習テーブルに記録されているアドレスから、宛先ＭＡＣアドレス中のネットワーク識別子を含むアドレスを選択し、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスとする。また、出力ポートもアドレス学習テーブルを用いて決定できる。従って、中継装置２０は、全てのユーザネットワーク中の装置のＭＡＣアドレスを保持していなくても、フレームをカプセル化することができる。
【００２０】
＜装置構成＞
図２は、中継装置２０の構成の例を示す図である。中継装置２０は、受信部２１、送信部２２、制御部３０、記憶部４０を保持する。制御部３０は、割り当て部３１、カプセル化部３２、デカプセル化部３３、更新部３４、および、中継処理部３５を有する。記憶部４０は、ポートテーブル４１、変換テーブル４２、アドレス学習テーブル４３を保持する。
【００２１】
ポートテーブル４１には、中継装置２０に備えられているポートの識別番号に対応付けて、そのポートがコアネットワークとユーザネットワークのいずれとの通信に使用されているかが記録されている。変換テーブル４２は、中継装置２０が属するユーザネットワーク中の装置に割り当てられた装置識別子とネットワークの識別子の組み合わせを、その装置のＭＡＣアドレスと対応付けている。以下の説明では、ユーザネットワークの識別子と装置識別子の組み合わせのことを、「ネットワークＭＡＣアドレス」（ＮＷ−ＭＡＣアドレス）と記載する。アドレス学習テーブル４３は、中継装置２０のポートのうちのコアネットワークとの通信に使用されるポートごとに、そのポートから出力するフレームの宛先アドレスとなり得るネットワークＭＡＣアドレスを記憶する。さらに、アドレス学習テーブル４３は、ユーザネットワーク中の装置との通信に使用されているポートについても、ポート番号に対応付けて、そのポートから送信されるフレームの宛先ＭＡＣアドレスも記録する。ポートテーブル４１、変換テーブル４２、アドレス学習テーブル４３の具体例は後で示す。
【００２２】
受信部２１は、中継装置２０が属するユーザネットワーク中の他の装置や、コアネットワーク中の装置から、フレームを受信する。受信部２１は、フレームの受信ポートの番号と共に、受信したフレームを割り当て部３１に出力する。送信部２２は、中継装置２０が属するユーザネットワーク中の他の装置にカプセル化されていないフレームを送信し、コアネットワーク中の装置には、カプセル化後のフレームを送信する。なお、送信部２２には、送信対象のフレームと共に、出力先のポート番号が通知されるものとする。送信部２２は、入力されたフレームを、通知されたポート番号のポートから送信する。
【００２３】
割り当て部３１は、受信部２１から通知されたポート番号をキーとしてポートテーブル４１を検索することにより、ユーザネットワークとコアネットワークのいずれからフレームを受信したかを判定する。割り当て部３１は、受信ポートがコアネットワーク側との通信に使用されているポートである場合、受信フレームを更新部３４に出力する。
【００２４】
一方、受信ポートがユーザネットワーク側との通信に使用されているポートである場合、割り当て部３１は、送信元の端末１０にネットワークＭＡＣアドレスが割り当てられているかを、変換テーブル４２を参照することにより判定する。ネットワークＭＡＣアドレスが割り当てられていない場合、割り当て部３１は、フレームの送信元の装置に、その装置を識別する装置識別子を割り当てることにより、ネットワークＭＡＣアドレスを割り当てる。割り当て部３１は、割り当てたネットワークＭＡＣアドレスを、その装置のＭＡＣアドレスに対応付けて変換テーブル４２に記録する。その後、割り当て部３１は、ユーザネットワーク中の装置に接続されているポートの番号に対応付けて入力されたフレームを中継処理部３５に出力する。
【００２５】
中継処理部３５は、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスがネットワークＭＡＣアドレスである場合、コアネットワーク経由で中継されるフレームであると判定して、そのフレームをカプセル化部３２に出力する。一方、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスがネットワークＭＡＣアドレスではない場合、中継処理部３５は、ユーザネットワーク内での中継処理を行う。このとき、中継処理部３５は、適宜、アドレス学習テーブル４３を用いて、出力先のポートを決定し、出力先のポートの情報と共に、フレームを送信部２２に出力する。
【００２６】
カプセル化部３２は、中継処理部３５から入力されたフレームの送信元アドレスを、送信元の装置に対応付けられたネットワークＭＡＣアドレスに変換する。このとき、カプセル化部３２は、適宜、変換テーブル４２を使用する。さらに、カプセル化部３２は、処理対象のフレームの宛先に指定されているネットワークＭＡＣアドレス中のネットワーク識別子に応じて、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスを決定する。アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスの決定方法の詳細については、後述する。さらに、カプセル化部３２は、アドレス学習テーブル４３において、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスに対応付けられたポート番号を、出力ポートの番号として指定した上で、カプセル化後のフレームを送信部２２に出力する。
【００２７】
更新部３４は、入力されたフレームのアウターヘッダ中の送信元ＭＡＣアドレスの情報が、通知された受信ポートの番号に対応付けてアドレス学習テーブル４３に記録されているかを判定する。送信元ＭＡＣアドレスがアドレス学習テーブル４３に記録されていない場合、更新部３４は、送信元ＭＡＣアドレスを受信ポートの番号に対応付けて、アドレス学習テーブル４３に記録する。更新部３４は、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスが、中継装置２０自身のネットワークＭＡＣアドレスに一致するかを判定する。アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスが、中継装置２０自身のネットワークＭＡＣアドレスに一致せず、かつ、ブロードキャストフレームでもない場合、更新部３４は、適宜、中継処理部３５にフレームの転送処理を要求する。一方、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスが、中継装置２０自身のネットワークＭＡＣアドレスである場合、更新部３４は、そのフレームをデカプセル化部３３に出力する。
【００２８】
デカプセル化部３３は、更新部３４から入力されたフレームをデカプセル化する。さらに、デカプセル化部３３は、デカプセル化後のフレームの宛先ＭＡＣアドレスをキーとして、変換テーブル４２を検索することにより、宛先の端末１０のＭＡＣアドレスを取得する。デカプセル化部３３は、デカプセル化後のフレームの宛先ＭＡＣアドレスを、取得したＭＡＣアドレスに置換する。さらに、デカプセル化部３３は、取得したＭＡＣアドレスを用いてアドレス学習テーブル４３を検索することにより、デカプセル化後のフレームの出力ポートを特定する。デカプセル化部３３は、特定したポートの番号と共に、デカプセル化後のフレームを送信部２２に出力する。
【００２９】
図３は、中継装置２０のハードウェア構成の例を示す図である。中継装置２０は、例えば、システム中のコアネットワークとユーザネットワークを接続するエッジスイッチとして実現されうる。中継装置２０は、プロセッサ１０１、メモリ１０２、ネットワーク接続装置１０３、バス１０４を備える。プロセッサ１０１は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）を含む任意の処理回路とすることができる。中継装置２０において、プロセッサ１０１は、制御部３０として動作する。このとき、プロセッサ１０１は、メモリ１０２に格納されたプログラムを実行することにより制御部３０を実現できる。メモリ１０２は、記憶部４０として動作する。メモリ１０２は、Read Only Memory（ＲＯＭ）とRandom Access Memory（ＲＡＭ）を含む。ＲＯＭは、プロセッサ１０１で実行されるプログラムや、プログラムの実行に用いられるデータなどを格納する。ＲＡＭは、プロセッサ１０１がＲＯＭに格納されたプログラムを実行する際に、適宜、ワーキングメモリとして使用される。ネットワーク接続装置１０３は、受信部２１と送信部２２として動作する。バス１０４は、プロセッサ１０１、メモリ１０２、ネットワーク接続装置１０３の間を、相互にデータの入出力が可能になるように接続する。
【００３０】
＜フレーム構成例とアドレス中の情報例＞
図４は、フレームのフォーマットの例を示す図である。図４のＦ１は、カプセル化される前のフレームの例を示す。Ｆ１に示すフォーマットのフレームは、ユーザネットワーク中で送受信される。フレームは、ＭＡＣヘッダ、データ、Frame Check Sequence（ＦＣＳ）を含む。ＭＡＣヘッダには、宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡＭＡＣ）、送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡＭＡＣ）、イーサタイプが含まれる。イーサタイプフィールドの値は、イーサネットフレームに含まれているデータのプロトコルやカプセル化の有無を識別するために使用される。
【００３１】
図４のＦ２は、カプセル化後のフレームのフォーマットを示す。カプセル化後のフレームは、コアネットワークで送受信されるフレームである。カプセル化後のフレームには、アウターヘッダ、インナーヘッダ、データ、カプセル化されたフレーム中のＦＣＳ、カプセル化により付加されたＦＣＳが含まれる。カプセル化後のフレームでは、インナーヘッダとアウターヘッダのいずれも、ネットワークＭＡＣアドレスによって、送信元や宛先が表わされる。すなわち、アウターヘッダには、宛先のユーザネットワークの中継装置２０のネットワークＭＡＣアドレス（ＤＡ  ＮＷ−ＭＡＣ）、送信元のユーザネットワークの中継装置２０のネットワークＭＡＣアドレス（ＳＡ  ＮＷ−ＭＡＣ）、イーサタイプが含まれる。インナーヘッダには、宛先の装置に割り当てられたネットワークＭＡＣアドレス（ＤＡＭＡＣ（ＮＷ−ＭＡＣ））、送信元の装置に割り当てられたネットワークＭＡＣアドレス（ＳＡＭＡＣ（ＮＷ−ＭＡＣ））、イーサタイプが含まれる。
【００３２】
図４のＦ３は、ネットワークＭＡＣアドレスのフォーマットの例を示す。ネットワークＭＡＣアドレスは、４８ビットで表わされるものとする。ネットワークＭＡＣアドレスの第１オクテットから第３オクテットは、ネットワークＭＡＣアドレスであることを特定するときに使用可能なビット列である。なお、第１オクテット中の第２ビットは、ユニバーサルアドレスとローカルアドレスのいずれであるかを示すために使用されるＵ／Ｌビット（Universal/Local bit）である。また、第１オクテット中の第１ビットは、ユニキャストアドレスとマルチキャストアドレスのいずれであるかを示すために使用されるＩ／Ｇビット（Individual/Group bit）である。第４〜第６オクテットは、ネットワーク識別子と装置識別子の表記に使用される。以下の説明では、第４オクテットと第５オクテットがネットワーク識別子の表記に使用され、第６オクテットは装置識別子の表記に使用されるものとする。なお、装置識別子は、１つのユーザネットワーク中での装置の識別に使用できるように割り振られるので、異なるユーザネットワークで同じ値が使用されても良い。例えば、いずれのユーザネットワークでも、中継装置２０に割り当てられる装置識別子は同じ値に設定できる。
【００３３】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態では、いずれのユーザネットワークでも、中継装置２０に割り当てられる装置識別子が０である場合を例とする。すなわち、第１の実施形態では、いずれの中継装置２０でも、ネットワークＭＡＣアドレスの第６オクテットの値は０となる。
【００３４】
図５は、通信システムの例を示す図である。なお、図５は通信システムの一例に過ぎない。すなわち、通信システムに含まれるユーザネットワークや中継装置２０の数、コアネットワーク中のコアスイッチ５０の数、各ユーザネットワーク中の端末１０の数などは、実装に応じて、任意に変更され得る。
【００３５】
図５の例では、コアネットワークには、コアスイッチ５０（５０ａ、５０ｂ）と複数の中継装置２０（２０ａ〜２０ｃ）が含まれている。中継装置２０ａはネットワークＮＥ２とコアネットワークを接続しており、中継装置２０ｂはネットワークＮＥ１とコアネットワークを接続しているものとする。また、中継装置２０ｃもコアネットワークとユーザネットワーク（図示せず）を接続している。ネットワークＮＥ２には、端末１０ａ〜１０ｃと中継装置２０ａが含まれており、ネットワークＮＥ１には端末１０ｄと中継装置２０ｂが含まれているものとする。以下の説明では、ネットワークＮＥ１のネットワーク識別子は「０:０:０:１:１」であり、ネットワークＮＥ２のネットワーク識別子は「０:０:０:２:２」であるものとする。以下の説明では、中継装置２０ａのＭＡＣアドレスは０：Ａ：Ｂ：Ｃ：Ｄ：Ｅであり、中継装置２０ｂのＭＡＣアドレスは０：Ａ：Ａ：Ａ：Ａ：０であるものとする。さらに、端末１０ｂのＭＡＣアドレスはＸ：Ｘ：Ｘ：Ｘ：Ｘ：Ｘであり、端末１０ｄのＭＡＣアドレスは０：Ａ：Ａ：Ａ：Ａ：Ａであるものとする。
【００３６】
さらに、図５においては、中継装置２０のポート番号を、文字列「ＰＮ」に続く数字で示している。例えば、中継装置２０ａの３番ポートはＰＮ３と表わされており、中継装置２０ａがコアネットワークとの間でフレームを送受信するときに使用される。前述のとおり、各中継装置２０は、各ポートの接続先がコアネットワークとユーザネットワークのいずれであるかを特定するためのポートテーブル４１を保持している。
【００３７】
図６は、ポートテーブルの例を示す。中継装置２０ａでは、ポートＰＮ０〜ＰＮ２はネットワークＮＥ２中の端末１０と中継装置２０ａの間の通信に使用され、ポートＰＮ３はコアネットワークと中継装置２０ａの間の通信に使用されている。このため、中継装置２０ａは図６に示すポートテーブル４１ａを保持している。同様に、中継装置２０ｂでは、ポートＰＮ０、ＰＮ２がコアネットワークとの通信に使用され、ポートＰＮ１がネットワークＮＥ１中の端末１０ｄと中継装置２０ｂの間の通信に使用されている。従って、中継装置２０ｂは図６に示すポートテーブル４１ｂを保持している。
【００３８】
以下、図５のシステムにおいて、端末１０ｄが端末１０ｂと通信する際に行われる処理の例を、Address Resolution Protocol（ＡＲＰ）要求の送信、ＡＲＰ要求の処理、ＡＲＰ応答の送信、ＡＲＰ応答の処理、データフレームの送受信に分けて説明する。以下の例では、端末１０ｄが通信を開始しようとした時点において、端末１０ａ〜１０ｃは、端末１０ｄに割り当てられたＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを保持していないものとする。さらに、端末１０ｄも端末１０ｂに割り当てられたＭＡＣアドレスを保持していないものとする。また、以下の説明では、いずれの装置による動作であるかを分り易くするために、符号の後に、その中継装置２０の符号の末尾のアルファベットを付すものとする。例えば、割り当て部３１ａは、中継装置２０ａに備えられている割り当て部３１であり、中継処理部３５ｂは、中継装置２０ｂに備えられた中継処理部３５である。
【００３９】
（１）ＡＲＰ要求の送信
ユーザネットワーク中の端末１０は、通信先のＩＰアドレスを取得すると、通信先の端末１０に割り当てられたＭＡＣアドレスを取得するために、通信システム中の全ての装置に宛てて、ＡＲＰ要求フレームを送信する。図７のＦ１１に、端末１０ｄが「ＩＰ１」というＩＰアドレスが割り当てられた装置と通信するために送信するＡＲＰ要求フレーム（フレームＦ１１）に含まれている情報要素の例を示す。Ｆ１１に示すように、端末１０ｄが送信するＡＲＰ要求は、ＭＡＣヘッダとＡＲＰデータを含む。端末１０ｄは、端末１０ｄに設定されているＭＡＣアドレスである０：Ａ：Ａ：Ａ：Ａ：Ａを、送信元ＭＡＣアドレスに設定する。宛先ＭＡＣアドレスは、ブロードキャストアドレス（ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ）に設定される。
【００４０】
ＡＲＰデータには、ＡＲＰ要求であることを示す情報と、送信元ＭＡＣアドレス、送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレスが含まれる。なお、以下の説明では、端末１０ｄに割り当てられたＩＰアドレスは「ＩＰα」であるものとする。端末１０ｄは、フレームＦ１１をブロードキャストする。フレーム１１がブロードキャストされる様子を、図８に示す。
【００４１】
中継装置２０ｂの受信部２１ｂは、フレームＦ１１を受信する。受信部２１ｂは、フレームＦ１１の受信ポートがＰＮ１であることと、受信したフレームＦ１１を割り当て部３１ｂに出力する。
【００４２】
割り当て部３１ｂは、受信ポートがＰＮ１であることを特定すると、ＰＮ１をキーとしてポートテーブル４１ｂ（図６）を検索する。割り当て部３１ｂは、検索の結果、フレームＦ１１をユーザネットワークから取得したと判定する。そこで、割り当て部３１ｂは、フレームＦ１１の送信元の端末１０ｄに対して、ネットワークＭＡＣアドレスが割り当てられているかを判定するために、変換テーブル４２ｂを参照する。
【００４３】
図９は、変換テーブル４２の例を示す。変換テーブル４２には、ネットワークＭＡＣアドレスごとに、そのアドレスが割り当てられた装置に設定されているＭＡＣアドレスが対応付けられている。ここで、中継装置２０ｂは、フレームＦ１１を受信したときは、変換テーブル４２ｂ−１を保持しているものとする。変換テーブル４２ｂ−１には、中継装置２０ｂ自身のＭＡＣアドレス０：Ａ：Ａ：Ａ：Ａ：０に対応付けて、中継装置２０ｂが使用するネットワークＭＡＣアドレス０：０：０：１：１：０が記録されているが、変換テーブル４２ｂ−１に端末１０ｄのＭＡＣアドレスは登録されていない。
【００４４】
そこで、割り当て部３１ｂは、端末１０ｄに装置識別子を割り当てる。変換テーブル４２ｂ−１には、ネットワーク識別子と、中継装置２０ｂにフレームを送信してきた装置に割り当て可能な装置識別子の組合せが、ネットワークＭＡＣアドレスの候補として記録されている。そこで、割り当て部３１ｂは、変換テーブル４２ｂ−１に記録されているネットワークＭＡＣアドレスのうちで、いずれの装置のＭＡＣアドレスにも対応付けられていないアドレスを、端末１０ｄに割り当てる。なお、端末１０ｄの装置識別子は、端末１０ｄに割り当てられたネットワークＭＡＣアドレスの第６オクテットの値である。以下、割り当て部３１ｂは、端末１０ｄに０：０：０：１：１：１をネットワークＭＡＣアドレスとして割り当てたものとする。この場合、端末１０ｄの装置識別子は１である。この処理により、割り当て部３１ｂは、変換テーブル４２ｂ−１を変換テーブル４２ｂ−２に示すように更新する。割り当て部３１ｂは、端末１０ｄへのネットワークＭＡＣアドレスの割り当てが終わると、フレームＦ１１を受信ポート番号と共に、中継処理部３５ｂに出力する。
【００４５】
中継処理部３５ｂは、入力されたフレームＦ１１の宛先ＭＡＣアドレスを用いて、カプセル化を行うかを判定する。フレームＦ１１は、ブロードキャストフレームであるので、中継処理部３５ｂは、フレームＦ１１の転送先は、ネットワークＮＥ１とコアネットワークの両方であると判定する。そこで、中継処理部３５ｂは、フレームＦ１１をカプセル化部３２ｂに出力する。さらに、中継処理部３５ｂは、フレームＦ１１の受信ポート以外でネットワークＮＥ１中の他の装置との通信に使用されているポートがあるかを判定する。ここでは、中継装置２０ｂがネットワークＮＥ１中の装置との通信に使用しているポートはＰＮ２だけであるので、中継処理部３５ｂは中継処理を行わない。ただし、中継装置２０ｂが複数のポートをネットワークＮＥ１の装置との通信に使用している場合、それらのポートのうちで、フレームＦ１１の受信ポート以外から、フレームＦ１１を送信するための処理を行う。
【００４６】
カプセル化部３２ｂは、中継処理部３５ｂから入力されたフレームＦ１１の送信元アドレスを、端末１０ｄに割り当てられたネットワークＭＡＣアドレスに変換する。このとき、カプセル化部３２ｂは、変換テーブル４２ｂ−２（図９）を使用するので、送信元を０:０:０:１:１:１に変換する。
【００４７】
さらに、カプセル化部３２ｂは、中継処理部３５ｂから入力されたフレームＦ１１の宛先に指定されているアドレスが、ブロードキャストアドレスであるかと、ネットワークＭＡＣアドレスであるかとを判定する。ここでは、宛先ＭＡＣアドレスはネットワークＭＡＣアドレスではなく、ブロードキャストアドレスであるので、カプセル化部３２ｂは、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスも、ブロードキャストアドレスに設定する。また、カプセル化部３２ｂは、アウターヘッダの送信元ＭＡＣアドレスを、中継装置２０ｂのネットワークＭＡＣアドレス（０：０：０：１：１：０）に設定する。従って、カプセル化部３２ｂは、フレームＦ１１のカプセル化を行うことにより、図７のＦ１２に示す情報要素を含むフレーム（フレームＦ１２）を生成する。カプセル化部３２は、カプセル化後のフレームを、コアネットワーク側の通信に使用されているポートＰＮ０とＰＮ２から送信することを、送信部２２ｂに要求する。
【００４８】
送信部２２ｂは、フレームＦ１２を、ポートＰＮ０とＰＮ２から送信する。このため、図８に示すように、フレームＦ１２がコアスイッチ５０ａとコアスイッチ５０ｂに向けて送信される。
【００４９】
（２）ＡＲＰ要求の処理
コアスイッチ５０ａ、５０ｂは、フレームＦ１２を受信すると、フレームＦ１２のアウターヘッダを用いて、アドレス学習テーブルを更新する。このため、コアスイッチ５０ａ、５０ｂは、中継装置２０ｂのネットワークＭＡＣアドレスと、フレームＦ１２の受信ポート番号を対応付けて学習する。さらに、コアスイッチ５０ａ、５０ｂのいずれも、フレームＦ１２を受信ポート以外のポートから送信する。
【００５０】
図１０は、中継装置２０ａが保持するアドレス学習テーブルの例を示す図である。以下の説明では、中継装置２０ａは、フレームＦ１２を受信する前、アドレス学習テーブル４３ａ−１を保持しているとする。
【００５１】
中継装置２０ａの受信部２１ａは、ポートＰＮ３を介して、コアスイッチ５０ａからフレームＦ１２を受信する。受信部２１ａは、フレームＦ１２を受信したポートのポート番号と共に、フレームＦ１２を割り当て部３１ａに出力する。
【００５２】
割り当て部３１ａは、受信部２１ａから通知されたポート番号ＰＮ３をキーとして、ポートテーブル４１ａ（図６）を検索することにより、フレームＦ１２をコアネットワークから受信したと判定する。そこで、割り当て部３１ａは、フレームＦ１２を更新部３４に出力する。
【００５３】
更新部３４ａは、フレームＦ１２のアウターヘッダ中の送信元ＭＡＣアドレスが受信ポートの番号に対応付けてアドレス学習テーブル４３ａ−１に記録されているかを、判定する。ここでは、フレームＦ１２のアウターヘッダ中の送信元ＭＡＣアドレスの情報は、アドレス学習テーブル４３ａ−１に記録されていない。そこで、更新部３４ａは、アウターヘッダ中の送信元ＭＡＣアドレス（０：０：０：１：１：０）を、受信ポートＰＮ３に対応付けて、アドレス学習テーブル４３ａに記録する。このため、アドレス学習テーブル４３ａ−１は、アドレス学習テーブル４３−２（図１０）に示すように更新される。フレームＦ１２のアウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスであるので、更新部３４ａは、フレームＦ１２中の情報がネットワークＮＥ２中の装置に中継されると判定する。そこで、更新部３４ａは、フレームＦ１２をデカプセル化部３３ａに出力する。
【００５４】
さらに、更新部３４ａは、フレームＦ１２がブロードキャストフレームであることから、フレームＦ１２の受信ポート以外でコアネットワーク中の他の装置との通信に使用されているポートがあるかを判定する。ここでは、中継装置２０ａがコアネットワーク中の装置との通信に使用しているポートはＰＮ３だけであるので、更新部３４ａはコアネットワーク側へのブロードキャストを行うための処理を行わない。ただし、中継装置２０ａが複数のポートをコアネットワークの装置との通信に使用している場合、更新部３４ａは、それらのポートのうちで、フレームＦ１２の受信ポート以外から、フレームＦ１２を送信するための処理を、中継処理部３５ａに要求する。
【００５５】
デカプセル化部３３ａは、更新部３４ａから入力されたフレームＦ１２のアウターフレームを削除することにより、フレームＦ１２をデカプセル化する。デカプセル化部３３ａは、デカプセル化後のフレームの宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスであるため、宛先ＭＡＣアドレスの変更は行わない。このため、デカプセル化部３３ａは、フレームＦ１２のデカプセル化により、フレームＦ１３を生成する。フレームＦ１３に含まれる情報要素の例を図７に示す。デカプセル化部３３ａは、フレームＦ１３の出力ポートとしてＰＮ０〜ＰＮ２を指定して、フレームＦ１３を送信部２２ａに出力する。送信部２２ａは、入力されたフレームを指定されたポートから送信するため、図８に示すように、フレームＦ１３が端末１０ａ〜１０ｃに送信される。
【００５６】
端末１０ａ〜１０ｃは、フレームＦ１３を受信すると、フレームＦ１３の送信元に割り当てられたＩＰアドレス（ＩＰα）と、フレームＦ１３の送信元ＭＡＣアドレス（０：０：０：１：１：１）を対応付けてＡＲＰテーブルに記録する。図１１に、端末１０ａ〜１０ｃが保持するＡＲＰテーブルの例を示す。図７〜図１１を参照しながら説明したように、第１の実施形態にかかる通信方法では、中継装置２０は、ＡＲＰ要求フレームを送信する際に、中継装置２０自身と同じユーザネットワークに属する端末１０のネットワークＭＡＣアドレスを通信先に通知できる。
【００５７】
端末１０ａ〜１０ｃは、フレームＦ１３の宛先ＩＰアドレスが、自装置に割り当てられたＩＰアドレスであるかを判定する。端末１０ａと端末１０ｃは、フレームＦ１３の宛先ＩＰアドレスが割り当てられていないので、フレームＦ１３を廃棄して処理を終了する。
【００５８】
（３）ＡＲＰ応答の送信
端末１０ｂは、フレームＦ１３の宛先ＩＰアドレスが、自装置に割り当てられたＩＰアドレスであると判定する。そこで、端末１０ｂは、端末１０ｂに割り当てられたＭＡＣアドレスを、フレームＦ１３の送信元に通知するために、ＡＲＰ応答フレームを生成する。図１２のＦ２１に、端末１０ｂが端末１０ｄにＭＡＣアドレスを通知するために送信するＡＲＰ応答フレーム（フレームＦ２１）に含まれる情報要素の例を示す。図１２のＦ２１に示すように、端末１０ｂが送信するＡＲＰ応答では、端末１０ｂは、端末１０ｂに設定されているＭＡＣアドレスであるＸ：Ｘ：Ｘ：Ｘ：Ｘ：Ｘを、送信元ＭＡＣアドレスに設定する。端末１０ｂは、宛先ＭＡＣアドレスを、フレームＦ１３の送信元ＭＡＣアドレスに設定する。このため、フレームＦ２１の宛先ＭＡＣアドレスには、端末１０ｄのネットワークＭＡＣアドレス（０：０：０：１：１：１）が設定される。端末１０ｂはフレームＦ１３の受信ポートからフレームＦ２１を送信するので、フレームＦ２１は、中継装置２０ａに送信される。フレームＦ２１が送信される様子を図１３に示す。
【００５９】
中継装置２０ａの受信部２１ａは、受信したフレームＦ２１を、フレームＦ２１の受信ポートがＰＮ１であることを表わす情報とともに割り当て部３１ａに出力する。割り当て部３１ａは、ＰＮ１をキーとしてポートテーブル４１ａ（図６）を検索し、フレームＦ２１をユーザネットワークＮＥ２中の装置から取得したと判定する。割り当て部３１ａは、フレームＦ２１の送信元の端末１０ｂに対して、ネットワークＭＡＣアドレスを割り当てる。ネットワークアドレスの割り当て方法は、ＡＲＰ要求の送信のときに中継装置２０ｂ中で割り当て部３１ｂが行う処理と同様である。割り当て部３１ａは、端末１０ｂにネットワークＭＡＣアドレスとして、０：０：０：２：２：１を割り当てたとする。この場合の変換テーブル４２ａの例を図１４に示す。割り当て部３１ａは、端末１０ｂへのネットワークＭＡＣアドレスの割り当てが終わると、フレームＦ２１を中継処理部３５ａに出力する。
【００６０】
中継処理部３５ａは、入力されたフレームＦ２１の宛先ＭＡＣアドレスを用いて、カプセル化を行うかを判定する。フレームＦ２１の宛先ＭＡＣアドレスは、端末１０ｄのネットワークＭＡＣアドレス（０：０：０：１：１：１）であるため、第１〜第３オクテットの値が、ネットワークＭＡＣアドレスであることを示す値である。そこで、中継処理部３５ａは、フレームＦ２１をカプセル化の対象としてカプセル化部３２ａに出力する。
【００６１】
カプセル化部３２ａは、中継処理部３５ａから入力されたフレームＦ２１の送信元ＭＡＣアドレスを、端末１０ｂに割り当てられたネットワークＭＡＣアドレスに変換する。このとき、カプセル化部３２ａは、変換テーブル４２ａ（図１４）を使用するので、送信元ＭＡＣアドレスを０：０：０：２：２：１に変換する。
【００６２】
さらに、カプセル化部３２ａは、フレームＦ２１の宛先に指定されているアドレスがネットワークＭＡＣアドレスであるかを判定する。フレームＦ２１では、宛先ＭＡＣアドレスはネットワークＭＡＣアドレスである。そこで、カプセル化部３２ａは、フレームＦ２１の宛先に指定されているネットワークＭＡＣアドレスの装置識別子をマスクして得られたビット列に、装置識別子が０であることを示すビット列を続けたアドレスを、アウターヘッダの宛先アドレスとする。すなわち、カプセル化部３２ａは、フレームＦ２１の宛先ＭＡＣアドレスのうちの装置識別子を０に変換することにより、カプセル化後のフレームの宛先ＭＡＣアドレスを計算する。フレームＦ２１の宛先ＭＡＣアドレスは０：０：０：１：１：１であるので、カプセル化後のフレームの宛先は、０：０：０：１：１：０に設定される。さらに、カプセル化部３２ａは、アウターヘッダの送信元ＭＡＣアドレスを、中継装置２０ａのネットワークＭＡＣアドレス（０：０：０：２：２：０）に設定する。これらの処理により、図１２のフレームＦ２１から、フレームＦ２２が生成される。フレームＦ２２に含まれる情報要素の例を図１２のＦ２２に示す。
【００６３】
次に、カプセル化部３２ａは、フレームＦ２２のアウターヘッダ中の宛先アドレスをキーとして、アドレス学習テーブル４３ａ−２（図１０）を検索することにより、フレームＦ２２の送信ポートを決定する。アドレス学習テーブル４３ａ−２中で、ＭＡＣアドレス０：０：０：１：１：０に宛てたフレームの出力ポートはＰＮ３に指定されている。そこで、カプセル化部３２ａは、出力ポートをＰＮ３に指定した上で、フレームＦ２２を送信部２２ａに出力する。
【００６４】
送信部２２ａは、フレームＦ２２を、ポートＰＮ３から送信する。このため、図１３に示すように、コアスイッチ５０ａはフレームＦ２２を受信する。コアスイッチ５０ａは、ＡＲＰ要求フレームを受信した際に、フレームＦ２２の宛先に転送するフレームの出力ポートを学習している。このため、フレームＦ２２は、中継装置２０ｂに送信される。なお、コアスイッチ５０ａは、フレームＦ２２を転送する際に、中継装置２０ａのネットワークＭＡＣアドレスと、フレームＦ２２の受信ポート番号を対応付けて学習する。
【００６５】
（４）ＡＲＰ応答の処理
図１５は、中継装置２０ｂが保持するアドレス学習テーブル４３ｂの例を示す図である。以下の説明では、中継装置２０ｂは、フレームＦ２２を受信する前、アドレス学習テーブル４３ｂ−１を保持しているとする。
【００６６】
中継装置２０ｂの受信部２１ｂは、ポートＰＮ２を介して、コアスイッチ５０ａからフレームＦ２２を受信する。受信部２１ｂは、フレームＦ２２の受信ポートの番号と共に、フレームＦ２２を割り当て部３１ｂに出力する。割り当て部３１ｂは、通知されたポート番号ＰＮ２をポートテーブル４１ｂ（図６）から検索することにより、フレームＦ２２をコアネットワークから受信したと判定し、フレームＦ２２を更新部３４ｂに出力する。
【００６７】
更新部３４ｂは、フレームＦ２２のアウターヘッダ中の送信元ＭＡＣアドレスを、受信ポートの番号に対応付けることにより、アドレス学習テーブル４３ｂ−１をアドレス学習テーブル４３ｂ−２（図１５）に更新する。更新部３４ｂは、フレームＦ２２のアウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスに、ネットワークＮＥ１のネットワーク識別子（０：０：０：１：１）が含まれているので、フレームＦ２２がネットワークＮＥ１中の装置宛のフレームであると判定する。そこで、更新部３４ｂは、フレームＦ２２をデカプセル化部３３ｂに出力する。
【００６８】
デカプセル化部３３ｂは、フレームＦ２２をデカプセル化する。さらに、デカプセル化部３３ｂは、デカプセル化後のフレームの宛先ＭＡＣアドレスをキーとして、変換テーブル４２ｂ−２（図９）を検索することにより、宛先ＭＡＣアドレスとなっているネットワークＭＡＣアドレスに対応付けられたアドレスを取得する。フレームＦ２２の宛先ＭＡＣアドレスは０：０：０：１：１：１であるので、対応付けられたＭＡＣアドレスは０：Ａ：Ａ：Ａ：Ａ：Ａである。そこで、デカプセル化部３３ｂは、ＡＲＰ応答中のＭＡＣヘッダとＡＲＰ情報のいずれについても、宛先ＭＡＣアドレスを、０：０：０：１：１：１から０：Ａ：Ａ：Ａ：Ａ：Ａに変更することにより、フレームＦ２３を生成する。図１２のＦ２３に、フレームＦ２３に含まれる情報要素の例を示す。
【００６９】
さらに、デカプセル化部３３ｂは、宛先のアドレスとして取得したＭＡＣアドレス（０：Ａ：Ａ：Ａ：Ａ：Ａ）を用いてアドレス学習テーブル４３ｂ−２（図１５）を検索することにより、デカプセル化後のフレームの出力ポートを特定する。アドレス学習テーブル４３ｂ−２では、宛先の装置のＭＡＣアドレス（０：Ａ：Ａ：Ａ：Ａ：Ａ）は、ＰＮ１に対応付けられている。そこで、デカプセル化部３３ｂは、フレームＦ２３の出力ポートをＰＮ１に決定する。デカプセル化部３３ｂは、特定したポートの番号ＰＮ１と共に、フレームＦ２３を送信部２２ｂに出力する。送信部２２ｂは、入力されたフレームを指定されたポートから送信するため、図１３に示すように、フレームＦ２３が端末１０ｄに送信される。
【００７０】
端末１０ｄは、フレームＦ２３を受信すると、端末１０ｄが送信したＡＲＰ要求フレーム（フレームＦ１１）に対する応答フレームを受信したと判定する。そこで、端末１０ｄは、フレームＦ２３を受信すると、フレームＦ２３の送信元に割り当てられたＩＰアドレス（ＩＰ１）と、フレームＦ２３の送信元ＭＡＣアドレス（０：０：０：２：２：１）を対応付けてＡＲＰテーブルに記録する。図１６に、端末１０ｄが保持するＡＲＰテーブルの例を示す。このため、以後の処理では、端末１０ｄは、端末１０ｂ宛てのフレームの宛先ＭＡＣアドレスを、端末１０ｂのネットワークＭＡＣアドレスである０：０：０：２：２：１に設定する。さらに、端末１０ｄは、フレームＦ２３の受信ポートを、端末１０ｂ宛てのフレームの送信ポートとして学習する。
【００７１】
（５）データフレームの送受信
次に、端末１０ｄは、ＡＲＰ応答フレーム（フレームＦ２３）から得られたアドレスを用いて、端末１０ｂにデータフレーム（フレームＦ３１）を送信する。フレームＦ３１に含まれる情報要素の例を図１７のＦ３１に示す。端末１０ｄは、フレームＦ３１を、フレームＦ２３の受信ポートから送信する。フレームＦ３１が送信される様子を図１８に示す。
【００７２】
中継装置２０ｂの受信部２１ｂは、フレームＦ３１を受信すると、フレームＦ３１の受信ポートがＰＮ１であることと、フレームＦ３１を割り当て部３１ｂに出力する。割り当て部３１ｂは、受信ポートＰＮ１をキーとしてポートテーブル４１ｂ（図６）を検索し、フレームＦ３１をネットワークＮＥ１から取得したと判定する。割り当て部３１ｂは、フレームＦ３１の送信元の端末１０ｄにネットワークＭＡＣアドレスが割り当てられているので、フレームＦ３１をカプセル化部３２ｂに出力する。
【００７３】
カプセル化部３２ｂは、フレームＦ３１の送信元アドレスを、変換テーブル４２ｂ−２（図９）を用いて、端末１０ｄに割り当てられたネットワークＭＡＣアドレス（０：０：０：１：１：１）に変換する。さらに、カプセル化部３２ｂは、フレームＦ３１の宛先に指定されているアドレスがネットワークＭＡＣアドレスであるかを判定する。フレームＦ３１の宛先に指定されているアドレスはネットワークＭＡＣアドレスであるので、カプセル化部３２ｂは、アウターヘッダの宛先アドレスを計算する。すなわち、カプセル化部３２ｂは、宛先アドレス中の装置識別子をマスクして得られたビット列に、装置識別子が０であることを示すビット列を続けたアドレスを求める。ここでは、宛先に指定されているネットワークＭＡＣアドレスが０：０：０：２：２：１であるため、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスは０：０：０：２：２：０に設定される。さらに、カプセル化部３２ｂは、アウターヘッダの送信元ＭＡＣアドレスを、中継装置２０ｂのネットワークＭＡＣアドレス（０：０：０：１：１：０）に設定する。これらの処理により、フレームＦ３１から、フレームＦ３２が生成される。フレームＦ３２に含まれる情報要素の例を、図１７のＦ３２に示す。
【００７４】
さらに、カプセル化部３２ａは、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスをキーとして、アドレス学習テーブル４３ｂ−２（図１５）を検索することにより、フレームＦ３２の出力ポートをＰＮ２に決定する。カプセル化部３２ｂは、出力ポートをＰＮ２に指定した上で、フレームＦ３２を送信部２２ｂに出力する。
【００７５】
送信部２２ｂは、フレームＦ３２を、ポートＰＮ２から送信する。このため、図１８に示すように、フレームＦ３２はコアスイッチ５０ａに送信される。コアスイッチ５０ａは、ＡＲＰ応答フレームを受信した際に、フレームＦ３２の宛先に転送するフレームの出力ポートを学習している。このため、コアスイッチ５０ａは、フレームＦ３２を中継装置２０ａに転送する。
【００７６】
中継装置２０ａの受信部２１ａは、ポートＰＮ３を介して、コアスイッチ５０ａからフレームＦ３２を受信する。フレームＦ３２はコアネットワークに接続されたポートＰＮ３から受信したフレームであるため、更新部３４ａに出力される。更新部３４ａは、フレームＦ３２を用いて、適宜、アドレス学習テーブル４３ａの更新処理を行うと、フレームＦ３２をデカプセル化部３３ａに出力する。デカプセル化部３３ａでの処理は、ＡＲＰ応答の処理の説明で、フレームＦ２２がデカプセル化部３３ｂでデカプセル化される場合を例として述べた処理と同様である。このため、フレームＦ３２から、図１７のＦ３３に示す情報要素を含むフレームＦ３３が生成される。フレームＦ３３は、ポートＰＮ２から送信されるため、端末１０ｂは、フレームＦ３３を受信する。
【００７７】
以上の例では、端末１０ｄから端末１０ｂにフレームを送信する場合を例として述べたが、他の端末１０間でフレームの送受信が行われる場合も、同様の処理が行われる。
【００７８】
図１９Ａと図１９Ｂは、中継装置２０の処理の例を説明するフローチャートである。図１９Ａ〜図１９Ｂは、中継装置２０がユーザネットワーク中の端末１０からフレームを受信した場合の処理の例を示す。
【００７９】
受信部２１は、端末１０側のポートからフレームを受信する（ステップＳ１）。受信部２１は、受信フレームを割り当て部３１に出力する。割り当て部３１は、受信フレームから宛先ＭＡＣアドレスを抽出し、宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスであるかを判定する（ステップＳ２、Ｓ３）。宛先がブロードキャストアドレスではない場合、割り当て部３１は、宛先がネットワークＭＡＣアドレスであるかを判定する（ステップＳ３でＮｏ、ステップＳ４）。宛先がネットワークＭＡＣアドレスである場合、割り当て部３１は、フレームをカプセル化部３２に出力する（ステップＳ４でＹｅｓ）。
【００８０】
カプセル化部３２は、フレームのＭＡＣヘッダをアウターヘッダとしてコピーし、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスを抽出する（ステップＳ５、Ｓ６）。カプセル化部３２は、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレス中の装置識別子を、中継装置２０の装置識別子に変更する（ステップＳ７）。さらに、カプセル化部３２は、送信元ＭＡＣアドレスを抽出する（ステップＳ１０）。カプセル化部３２は、送信元ＭＡＣアドレスで変換テーブル４２を検索することにより、変換テーブル４２に送信元ＭＡＣアドレスが登録されているかを判定する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。変換テーブル４２に送信元ＭＡＣアドレスが登録されていない場合、割り当て部３１は、送信元の端末１０にネットワークＭＡＣアドレスを割り当て、ＭＡＣアドレスに対応付けて変換テーブル４２に登録する（ステップＳ１２で「登録無し」、ステップＳ１３）。変換テーブル４２への登録後、カプセル化部３２は、変換テーブル４２から、送信元ＭＡＣアドレスに対応付けられたネットワークＭＡＣアドレスを抽出する（ステップＳ１４）。カプセル化部３２は、インナーヘッダの送信元ＭＡＣアドレスを、抽出したネットワークＭＡＣアドレスに設定する（ステップＳ１５）。さらに、カプセル化部３２は、インナーヘッダの送信元ＭＡＣアドレスを、抽出したネットワークＭＡＣアドレスに設定した後で、装置識別子を中継装置２０の装置識別子に変更する（ステップＳ１６）。カプセル化部３２は、アウターヘッダ中の宛先ＭＡＣアドレスを用いてアドレス学習テーブル４３を検索することにより送信ポートを決定し、送信部２２に通知する。送信部２２は、通知されたポートからフレームを送信する（ステップＳ１７）。
【００８１】
ステップＳ３において、ブロードキャストフレームであると判定された場合、割り当て部３１は、コアネットワーク側への転送処理が行われるかを判定する（ステップＳ８）。コアネットワーク側への転送処理が行われる場合、割り当て部３１は、カプセル化部３２に、コアネットワーク側への転送を依頼する（ステップＳ８でＹｅｓ）。カプセル化部３２は、フレームのＭＡＣヘッダをアウターヘッダとしてコピーする（ステップＳ９）。以後、ステップＳ１０以降の処理が行われる。
【００８２】
一方、転送ポートがユーザネットワークに接続されたポートである場合、割り当て部３１は、中継処理部３５に中継処理を要求する（ステップＳ８でＮｏ）。中継処理部３５は、ＭＡＣヘッダ中の宛先ＭＡＣアドレスを用いてアドレス学習テーブル４３を検索することにより送信ポートを決定し、送信部２２に通知する。送信部２２は、通知されたポートからフレームを送信する（ステップＳ１７）。
【００８３】
さらに、ステップＳ４において、宛先はネットワークＭＡＣアドレスではないと判定された場合、同じユーザネットワーク内でのフレームの転送処理が行われる（ステップＳ１７）。
【００８４】
図２０Ａと図２０Ｂは、中継装置２０の処理の例を説明するフローチャートである。図２０Ａ〜図２０Ｂは、中継装置２０がコアネットワーク中のコアスイッチ５０からフレームを受信した場合の処理の例を示す。なお、以下の例では、更新部３４が、アウターヘッダ中のタイプの値を用いて、ネットワークＭＡＣアドレスを用いた通信が行われているかを判定する場合の処理を説明する。
【００８５】
受信部２１は、コアスイッチ５０側のポートからフレームを受信する（ステップＳ２１）。受信部２１は、受信フレームを割り当て部３１に出力する。割り当て部３１は、入力されたフレームがコアネットワークからの受信フレームであるので、受信フレームを更新部３４に出力する。更新部３４は、受信フレームのアウターヘッダから送信元ＭＡＣアドレスを抽出し、アドレス学習テーブル４３を更新する（ステップＳ２２）。更新部３４は、フレームをデカプセル化部３３に出力する。デカプセル化部３３は、アウターヘッダ中のタイプフィールドの値がネットワークＭＡＣアドレスを用いた通信を表わす値であるかを判定する（ステップＳ２３、Ｓ２４）。タイプフィールドの値がネットワークＭＡＣアドレスを用いた通信を表わす値ではない場合、デカプセル化部３３は、デカプセル化後、アドレス学習テーブル４３を用いて転送処理を行う（ステップＳ２４でＮｏ、ステップＳ２５）。
【００８６】
一方、タイプフィールドの値がネットワークＭＡＣアドレスを用いた通信を表わす値である場合、デカプセル化部３３は、アウターヘッダ中の送信元ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスかを判定する（ステップＳ２６、Ｓ２７）。送信元ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスである場合、デカプセル化部３３は、デカプセル化し、アドレス学習テーブル４３を用いて出力ポートを特定する（ステップＳ２７でＹｅｓ、ステップＳ２８、Ｓ２９）。その後、デカプセル化されたフレームが出力ポートから送信される。
【００８７】
送信元ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスではない場合、デカプセル化部３３は、アウターヘッダ中の宛先ＭＡＣアドレスを抽出する（ステップＳ２７でＮｏ、ステップＳ３０）。デカプセル化部３３は、抽出したアドレスに、自装置が含まれているネットワークのネットワーク識別子が含まれているかを判定する（ステップＳ３１）。抽出したアドレスに、自装置が含まれているネットワークのネットワーク識別子が含まれていない場合、デカプセル化部３３は、フレームを中継処理部３５に出力する（ステップＳ３１でＮｏ）。中継処理部３５は、入力されたフレームを、アドレス学習テーブル４３を用いて転送する（ステップＳ３２）。
【００８８】
一方、抽出したアドレスに、自装置が含まれているネットワークのネットワーク識別子が含まれている場合、デカプセル化部３３は、フレームをデカプセル化する（ステップＳ３１でＹｅｓ、ステップＳ３３）。デカプセル化部３３は、インナーヘッダの宛先ＭＡＣアドレスを抽出する（ステップＳ３４）。デカプセル化部３３は、抽出したアドレス中の装置識別子を用いて変換テーブル４２を検索し、インナーヘッダの宛先アドレスを、ヒットしたエントリのＭＡＣアドレスに設定する（ステップＳ３５）。デカプセル化部３３は、アドレス学習テーブル４３を用いて、デカプセル化後のフレームの出力ポートを特定し、送信部２２に送信処理を要求する（ステップＳ３６）。
【００８９】
このように、第１の実施形態にかかる方法では、いずれの中継装置２０も、他のユーザネットワーク中の装置に対して、中継装置２０自身と同じユーザネットワーク中の装置のＭＡＣアドレスとして、ネットワークＭＡＣアドレスを通知する。ネットワークＭＡＣアドレス中のネットワーク識別子は、ユーザネットワークごとに決まり、中継装置２０の装置識別子は、いずれのユーザネットワークでも共通である。従って、中継装置２０は、他のユーザネットワーク宛のフレームをカプセル化する際に、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスを、インナーヘッダの宛先ＭＡＣアドレスの装置識別子のマスキングと、中継装置２０用の装置識別子の付加により、計算できる。このため、中継装置２０が記憶するアドレスを、中継装置２０自身が含まれているユーザネットワーク中の装置のＭＡＣアドレスと、他のユーザネットワークをコアネットワークと接続する中継装置２０のネットワークＭＡＣアドレスに限定できる。さらに、中継装置２０において、ＭＡＣによるフィルタリング制御が行われる場合においても、データの設定は、ユーザネットワークごとに設定することが可能になる。従って、中継装置２０がカプセル化に使用されるアドレスを記憶することに起因して、中継装置２０にかかる負荷を軽減できる。
【００９０】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態では、ユーザネットワーク間で、中継装置２０の装置番号が同じ値に設定されていない場合の例を説明する。
【００９１】
以下、図５に示す中継装置２０ｃに接続されている端末１０ｆ（図示せず）が、端末１０ｂと通信を行う場合に行われる処理を例として説明する。ここで、中継装置２０ｃが属するネットワークのネットワーク識別子は０：０：０：３：３であり、中継装置２０ｃが使用する装置識別子が１であるとする。すなわち、中継装置２０ｃは、中継装置２０ｃが属するユーザネットワーク中の装置以外の装置には、中継装置２０ｃのＭＡＣアドレスを０：０：０：３：３：１に置き換えて通信処理を行う。
【００９２】
第２の実施形態でも、ＡＲＰ要求の送信とＡＲＰ要求の処理は第１の実施形態と同様に行われる。以下、中継装置２０ｃが端末１０ｆの装置識別子を２としたとする。すると、中継装置２０ｃが送信するＡＲＰ要求フレームのインナーヘッダの送信元ＭＡＣアドレスは０：０：０：３：３：２に設定される。一方、ＡＲＰ要求フレームのアウターヘッダの送信元ＭＡＣアドレスは、中継装置２０ｃのネットワークＭＡＣアドレス（０：０：０：３：３：１）となる。
【００９３】
図２１は、第２の実施形態で使用されるアドレス学習テーブルの例を示す図である。図２１は、中継装置２０ａがアドレス学習テーブル４３ａ−２を保持している状態で端末１０ｆからのＡＲＰ要求を受信した場合に生成されるアドレス学習テーブル４３ａ−３を示している。第２の実施形態でもＡＲＰ要求フレームを受信したときの更新部３４ａの処理は第１の実施形態と同様であるので、中継装置２０ｃのネットワークＭＡＣアドレスが図２１に示すようにアドレス学習テーブル４３に登録される。また、端末１０ｂは、端末１０ｆのＭＡＣアドレスを０：０：０：３：３：２として記憶する。
【００９４】
次に、端末１０ｂがＡＲＰ応答フレームを生成する。ここで、ＡＲＰ応答フレームの宛先ＭＡＣアドレスは、０：０：０：３：３：２に設定されている。端末１０ｂで生成されたＡＲＰ応答フレームは、中継装置２０ａに送信される。中継装置２０ａの割り当て部３１ａ、中継処理部３５ａの処理は、第１の実施形態と同様である。
【００９５】
カプセル化部３２ａは、中継処理部３５ａから入力されたフレームの宛先に指定されているネットワークＭＡＣアドレスから、ネットワーク識別子（０：０：０：３：３）を抽出する。カプセル化部３２ａは、抽出したネットワーク識別子をキーとして、アドレス学習テーブル４３ａ−３中のアドレスのうち、最長一致するアドレスを検索する。この処理により、カプセル化部３２ａは、アドレス学習テーブル４３ａ−３より、０：０：０：３：３：１を抽出する。カプセル化部３２ａは、抽出したアドレスを、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスに設定する。さらに、カプセル化部３２は、抽出したアドレスに対応付けられているポートＰＮ３を、ＡＲＰ応答フレームの送信ポートとする。なお、カプセル化部３２ａは、第１の実施形態と同様の手順を用いて、ＡＲＰ応答中のインナーヘッダとＡＲＰデータ中の送信元ＭＡＣアドレスも、ネットワークＭＡＣアドレスに変換する。
【００９６】
ＡＲＰ応答フレームの処理については、第１の実施形態と同様である。データフレームの送受信の際も、送信側のユーザネットワーク中の中継装置２０でのカプセル化は、第２の実施形態で中継装置２０ａを例として説明した手順と同様の手順で行われる。
【００９７】
ユーザネットワークが異なるユーザに管理されている場合などでは、中継装置２０に同じ装置識別子を割り当てることが困難な場合があり得る。このような場合は、第２の実施形態を適用することにより、第１の実施形態と同様に、各中継装置２０が記憶するＭＡＣアドレスを、その中継装置２０が属するユーザネットワーク中の装置のアドレスと、他の中継装置２０のアドレスに限定できる。また、カプセル化部３２がフレームのカプセル化の際にアドレス学習テーブル４３を検索するため、装置識別子が中継装置２０の間で異なっていても、問題なくカプセル化ができる。
【００９８】
＜第３の実施形態＞
図２２は、第３の実施形態で使用されるアドレス学習テーブル４３の例を示す図である。第３の実施形態で使用されるアドレス学習テーブル４３は、ポートごとに、そのポートから送信可能な宛先のＭＡＣアドレスと、宛先ＭＡＣアドレスに含まれるネットワーク識別子を含む。
【００９９】
第３の実施形態では、ＡＲＰ要求フレームを受信した中継装置２０の更新部３４がＡＲＰ要求フレームのアウターヘッダの情報をアドレス学習テーブル４３に記録する際に、アウターヘッダの送信元ＭＡＣアドレスからネットワーク識別子を抽出する。更新部３４は、抽出した識別子をネットワーク識別子の欄に記録する。例えば、図７、図８を用いて説明したように、端末１０ｄが送信したＡＲＰ要求フレームが中継装置２０ｂにおいてカプセル化され、カプセル化後のＡＲＰ要求フレームを中継装置２０ａが受信したとする。すると、中継装置２０ａの更新部３４ａは、受信フレームのアウターヘッダ中の送信元ＭＡＣアドレス（０：０：０：１：１：０）から、ネットワーク識別子（０：０：０：１：１）を抽出する。更新部３４ａは、アウターヘッダの送信元ＭＡＣアドレスとともに、ネットワーク識別子をポートに対応付けて記録するので、中継装置２０ａのアドレス学習テーブル４３ａは、図２２に示すように更新される。なお、ＡＲＰ要求フレームについてのその他の処理や、ＡＲＰ要求の送信処理は、第１の実施形態と同様である。
【０１００】
次に、図２２に示すアドレス学習テーブル４３が保持されている場合に行われるカプセル化の処理の例について述べる。カプセル化部３２は、中継処理部３５から入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスから、ネットワーク識別子を抽出する。例えば、端末１０ｂから端末１０ｄに宛てて送信されたＡＲＰ応答フレームのカプセル化が行われる場合、カプセル化前のＡＲＰ応答フレームの宛先ＭＡＣアドレスは、０：０：０：１：１：１である。そこで、カプセル化部３２ａは、宛先ＭＡＣアドレスの第１〜第５オクテットの０：０：０：１：１をネットワーク識別子として抽出する。カプセル化部３２ａは、抽出したネットワーク識別子をキーとして、アドレス学習テーブル４３ａ（図２２）を検索することにより、宛先のネットワーク識別子に対応付けられたエントリを取得する。カプセル化部３２ａは、取得したエントリ中の宛先を、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスに設定するので、アウターヘッダの宛先ＭＡＣアドレスを０：０：０：１：１：０に設定できる。さらに、カプセル化部３２ａは、第１の実施形態と同様の処理により、送信元ＭＡＣアドレスを設定し、出力ポートを選択する。
【０１０１】
ここではＡＲＰ応答フレームが送信される場合を例として、カプセル化についての処理を説明したが、データフレームの送信の際も、同様の手順によりカプセル化される。
【０１０２】
第３の実施形態では、ネットワーク識別子をアドレス学習テーブル４３に加えることにより、第２の実施形態と同様に、中継装置２０の装置識別子がユーザネットワークによって異なる場合でも、中継装置２０が記憶するアドレス数を制限できる。
【０１０３】
＜その他＞
なお、実施形態は上記に限られるものではなく、様々に変形可能である。以下にその例をいくつか述べる。
【０１０４】
以上の説明で述べたテーブルやフレーム中の情報要素は一例であり、実装に応じて、情報要素が変更される場合がある。例えば、変換テーブル４２には、中継装置２０が属するユーザネットワーク中の装置のうち、割り当て部３１によりネットワークＭＡＣアドレスが割り当てられた装置についての情報を格納してもよい。この場合、変換テーブル４２には、中継装置２０自身のネットワークＭＡＣアドレスは登録されない。
【０１０５】
さらに、ネットワーク識別子と装置識別子のビット長は、実装に応じて変更されても良い。例えば、ユーザネットワーク中の装置の数が多い場合、装置識別子を８ビットよりも長くしても良い。この場合、ネットワーク識別子のビット長は、装置識別子とネットワーク識別子の合計が２４ビットになるように調整されるものとする。また、ネットワーク識別子と装置識別子の順序は、実装に応じて変更できる。すなわち、ネットワークＭＡＣアドレスであることを示すベンダー識別子の直後に、装置識別子が続き、次にネットワーク識別子が続くように、ネットワークＭＡＣアドレスのフォーマットが変形されても良い。
【０１０６】
第１の実施形態において、中継装置２０に割り当てられる装置識別子が全てのユーザネットワークで、０に設定される場合を例として説明したが、中継装置２０に設定される装置識別子は０以外の値であっても良い。例えば、第１の実施形態の変形例では、中継装置２０の装置識別子の値がいずれのユーザネットワークであっても予め決められた値に設定される。このため、各中継装置２０は、カプセル化を行う際に、インナーヘッダ中の宛先ＭＡＣアドレスから取得したネットワーク識別子に、中継装置２０の装置識別子を付加することにより、アウターヘッダの宛先アドレスを設定する。
【符号の説明】
【０１０７】
１０  端末
２０  中継装置
２１  受信部
２２  送信部
３０  制御部
３１  割り当て部
３２  カプセル化部
３３  デカプセル化部
３４  更新部
３５  中継処理部
４０  記憶部
４１  ポートテーブル
４２  変換テーブル
４３  アドレス学習テーブル
５０  コアスイッチ
１０１  プロセッサ
１０２  メモリ
１０３  ネットワーク接続装置
１０４  バス
【図１】
2015146488.tif 000003
【図２】
2015146488.tif 000004
【図３】
2015146488.tif 000005
【図４】
2015146488.tif 000006
【図５】
2015146488.tif 000007
【図６】
2015146488.tif 000008
【図７】
2015146488.tif 000009
【図８】
2015146488.tif 000010
【図９】
2015146488.tif 000011
【図１０】
2015146488.tif 000012
【図１１】
2015146488.tif 000013
【図１２】
2015146488.tif 000014
【図１３】
2015146488.tif 000015
【図１４】
2015146488.tif 000016
【図１５】
2015146488.tif 000017
【図１６】
2015146488.tif 000018
【図１７】
2015146488.tif 000019
【図１８】
2015146488.tif 000020
【図１９Ａ】
2015146488.tif 000021
【図１９Ｂ】
2015146488.tif 000022
【図２０Ａ】
2015146488.tif 000023
【図２０Ｂ】
2015146488.tif 000024
【図２１】
2015146488.tif 000025
【図２２】
2015146488.tif 000026