(57)【要約】【課題】本発明は、レイヤー２レイヤー３互換性のRPRリング型ネットワークを実現するオンリング及びオフリングの処理方法に関する。【解決手段】当該オンリングの処理方法には、イーサネットのデータフレームのソースMACアドレスと宛先MACアドレスがリングノードのMACアドレステーブル、又はホストのMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルから検出可能かどうか、及びイーサネットの宛先アドレスがユニキャストのアドレスか否かに基づいて、イーサネットのデータフレームをローカルモード又はリモートモードに分けてカプセル化処理を行うことを含む。当該オフリングの処理方法には、RPRデータフレームの転送モードによってそれをイーサネットのデータフレームに組み立て直し、RPRデータフレームのFloodingフラグと転送モードによってソースホストのアドレスとRPRノードのアドレスとの対応関係の学習を行うことを含む。本発明はRPRに基づくデュアルホーミングネットワークのデータ転送方法に関する。また、本発明はオンリング及びオフリングの処理が行われるネットワーク設備に関する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レイヤー２レイヤー３互換性のRPRリング型ネットワークを実現するオンリングの処理方法であって、以下のステップ：
1）オンリングのイーサネットデータフレームのソースMACアドレスと宛先MACアドレスを取得すること、
2）前記データフレームのソースMACアドレスと宛先MACアドレスによって、当該データフレームがローカル転送されるか又はリモート転送されるかについて判断し、かつ相応のRPRローカルフォーマット又はRPRリモートフォーマットを用いて当該データフレームをRPRデータフレームにカプセル化すること、及び
3）カプセル化されたRPRデータフレームをRPRリングネットワークの中で転送すること、
を含むことを特徴とするRPRリング型ネットワークに対するオンリングの処理方法。
【請求項２】
前記ステップ2）における判断が、具体的に以下のステップ：
21）オンリングのイーサネットデータフレームの宛先MACアドレスがユニキャストのアドレスである場合には、リングノードMACアドレステーブルから、当該データフレームのソースMACアドレスと宛先MACアドレスを探し出すこと、及び
22）探し出された結果に基づいて、当該データフレームの転送モードを取得すること、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のオンリングの処理方法。
【請求項３】
前記ステップ22）が、具体的に以下のステップ：
221）リングノードMACアドレステーブルから、当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレスと宛先MACアドレスとが探し出された場合には、RPRローカルフォーマットでカプセル化すること、及び
222）リングノードMACアドレステーブルから、当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレスが探し出されず、かつ宛先MACアドレスが探し出された場合には、RPRリモートフォーマットでカプセル化すること、
を含むことを特徴とする、請求項２に記載のオンリングの処理方法。
【請求項４】
前記ステップ222）において、さらにオンリングノードに基づいて、RPRヘッダの中のsourceStationID値が設定されることを特徴とする、請求項３に記載のオンリングの処理方法。
【請求項５】
前記ステップ22）が、さらに以下のステップ：
223）リングノードMACアドレステーブルから、当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレスが探し出され、かつ宛先MACアドレスが探し出されない場合には、ホストのMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルから当該宛先MACアドレスを探し出すこと、及び
224）当該対照テーブルから探し出された結果に基づいて、当該データフレームの転送モードを取得すること、
を含むことを特徴とする、請求項３に記載のオンリングの処理方法。
【請求項６】
前記ステップ224）が、具体的に以下のステップ：
51）当該宛先MACアドレスがホストのMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルから探し出された場合には、RPRリモートフォーマットでカプセル化すること、及び
52）当該宛先MACアドレスがホストのMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルから探し出されない場合には、RPRローカルフォーマットでカプセル化すること、
を含むことを特徴とする、請求項５に記載のオンリングの処理方法。
【請求項７】
前記ステップ51）において、当該ホストのMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルに基づいて、RPRヘッダの中のdestinationStationID値を設定し、リングノードMACアドレステーブルに基づいて、RPRヘッダの中のsourceStationID値を設定し、そしてステップ52）において、データパケットをFloodingモードに設定することを特徴とする、請求項６に記載のオンリングの処理方法。
【請求項８】
前記ステップ22）が、さらに以下のステップ
225）リングノードMACアドレステーブルから当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレス及び宛先MACアドレスが探し出されない場合には、ホストMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルから当該宛先MACアドレスを探し出すこと、及び
226）ホストMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルから当該宛先MACアドレスが探し出されていない場合には、RPRリモートフォーマットでカプセル化し、そしてオンリングノードに基いて、RPRヘッダの中のsourceStationID値を設定し、且つ当該データパケットをFloodingモードに設定すること、
を含むことを特徴とする、請求項３に記載のオンリングの処理方法。
【請求項９】
前記ステップ2）における判断が、具体的に以下のステップ：
91）当該イーサネットデータフレームの宛先MACアドレスが非ユニキャストのアドレスである場合には、リングノードMACアドレステーブルから当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレスを探し出すこと、及び
92）探し出された結果により、当該データフレームの転送モードを取得すること、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のオンリングの処理方法。
【請求項１０】
前記ステップ92が、以下のステップ：
101）当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレスが探し出された場合には、RPRローカルフォーマットでカプセル化すること、及び
102）当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレスが探し出されていない場合には、RPRリモートフォーマットでカプセル化し、かつオンリングノードに基づいてRPRヘッダの中のsourceStationID値を設定すること、
を含むことを特徴とする、請求項９に記載のオンリングの処理方法。
【請求項１１】
レイヤー２レイヤー３互換性RPRリング型ネットワークを実現するオフリングの処理方法であって、
111）転送処理が必要なRPRデータフレームの転送モードがローカル転送モードであるか又はリモート転送モードであるかを判断すること、
112）前記判断結果により、RPRデータフレームを新たなイーサネットデータフレームに変換すること、及び
113）当該変換されたイーサネットデータフレームを転送すること、
を含むことを特徴とする、RPRリング型ネットワークに対するオフリングの処理方法。
【請求項１２】
前記ステップ112）における変換が、以下のステップ
121）当該RPRデータフレームがローカル転送モードである場合には、RPRデータフレームから対応するソースMACアドレスと宛先MACアドレスを抽出し、新たなイーサネットデータフレームを組み合わせ直し、そして新たにチェック計算して、変換されたイーサネットデータフレームを取得し、且つ転送すること、及び
122）RPRデータフレームがリモート転送モードである場合には、RPRデータフレームのRPRヘッダを除去してイーサネットデータフレームを取得し、且つ転送すること、
を含むことを特徴とする、請求項11に記載のオフリングの処理方法。
【請求項１３】
前記ステップ121）が、さらに、
RPRデータフレームのFloodingフラグが有効である場合には、ソースPCホストのアドレスとRPRノードアドレスとの対応関係を学習し、すなわち、ホストMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルにおけるホストMACアドレスとRPRノードの両者ともsourceMacAddress値として記録することを含むことを特徴とする、請求項12に記載のオフリングの処理方法。
【請求項１４】
前記ステップ122）が、さらに、
ソースPCホストのアドレスとRPRノードのアドレスとの対応関係を学習し、すなわち、ホストMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルにおけるホストMACアドレス項をsourceMacAddress値として、RPRノード項をsourceStationID値として記録することを含むことを特徴とする、請求項12に記載のオフリングの処理方法。
【請求項１５】
RPRリング型ネットワークに位置するRPRネットワーク設備であって、
RPRリング型ネットワーク上の他のネットワーク設備と接続してデータフレームの送受信を行うためのリング上インタフェース、
少なくとも一台のホストに結合されるリング下インターフェース、及び
リング下インターフェースからのデータフレームに対して解析して、解析結果により、ローカル又はリモートの転送モードを選択し、データフレームに対して改めてカプセル化してから、リング上インタフェースに伝送する転送判断及び処理モジュールを備えることを特徴とするRPRネットワーク設備。
【請求項１６】
前記転送判断及び処理モジュールが、リング上インタフェースとリング下インターフェースに結合される転送判断モジュール、リング上インタフェースとリング下インターフェースと転送判断モジュールに結合されるローカル転送モジュール、及びリング上インタフェースとリング下インターフェースと転送判断モジュールに結合されるリモート転送モジュールとを備え、ここで、転送判断モジュールはデータフレームの宛先とソースMACアドレスに基づいて当該データフレームに対してローカル転送を行うか又はリモート転送を行うかについて解析し、ローカル転送モジュールはローカル転送のデータフレームに対してカプセル化、又はカプセル化解除をすることに用いられ、リモート転送モジュールはリモート転送のデータフレームに対してカプセル化、又はカプセル解除をすることに用いられることを特徴とする、請求項15に記載のRPRネットワーク設備。
【請求項１７】
前記転送判断及び処理モジュールが、さらに、リング上インターフェースからのデータフレームに対して解析し、解析結果に基づいて、当該データフレームを改めてカプセル化してから、リング下インタフェースに伝送することに用いられることを特徴とする、請求項15に記載のRPRネットワーク設備。
【請求項１８】
リング下インタフェースに送受信されるデータフレームがIEEE802.3のデータフレームであり、リング上インタフェースに送受信されるデータフレームがIEEE802.17RPRデータフレームであり、ここで、ローカル転送又はリモート転送のカプセル化フォーマットがIEEE802.17による定義に従うことを特徴とする、請求項15に記載のRPRネットワーク設備。
【請求項１９】
ネットワーク設備であって、その他のネットワーク設備と互いに接続するための第1のインタフェース、
少なくとも一台のホストに結合される第2のインタフェース、
第2のインタフェースに受信されたデータフレームを解析し、第1の解析結果又は第2の解析結果を出力するための判断モジュール、
第1の解析結果に基づいて、改めてデータフレームをカプセル化してから第1のインタフェースに伝送するための第1の転送モジュール、及び
第2の解析結果に基づいて、改めてデータフレームをカプセル化してから第１のインタフェースに伝送するための第2の転送モジュール、
を備えていることを特徴とするネットワーク設備。
【請求項２０】
前記第1の解析結果とはIEEE802.17のローカル転送であり、第2の解析結果とはIEEE802.17リモート転送であり、前記第1の転送モジュールがIEEE802.17に従って、パケットのヘッダに対するカプセル化とカプセル解除をするための規定をローカル転送し、前記第2の転送モジュールがIEEE802.17に従って、パケットのヘッダに対するカプセル化とカプセル解除をするための規定をリモート転送することを特徴とする、請求項19に記載のネットワーク設備。
【請求項２１】
RPRに基づくデュアルホーミングネットワークのデータ転送方法であって、以下のステップ：
211）RPR設備において、グループMACアドレス項と１つ又は複数のネクストホップRPRノードMACアドレス項を含むグループMACアドレス転送テーブルを設定すること、及び
212）その宛先MACアドレスがグループMACアドレスであるデータパケットを転送する必要がある場合には、当該データパケットの宛先情報、ソース情報及び/又はグループMACアドレスの転送テーブルに基づいて転送すること、
を含むことを特徴とする、RPRに基づくデュアルホーミングネットワークのデータ転送方法。
【請求項２２】
メインルータとバックアップルータが共に正常に稼働しているとき、前記ステップ212）におけるデータパケットのソース情報とはオンリングのRPRノード設備の進入物理ポートのことを指し、前記ステップ212）には当該進入物理ポートにより、どの宛先RPRノードにデータパケットを転送するかを決定することを含むことを特徴とする、請求項21に記載のデータ転送方法。
【請求項２３】
あるルータが正常に稼動できない場合には、前記ステップ212）におけるデータパケットの宛先情報とは宛先MACアドレスのことを指し、前記ステップ212）が、オンリングのRPRノード設備がグループMACアドレス転送テーブルに基づいて、どの宛先RPRノードにデータパケットを転送するかを決定することを含むことを特徴とする、請求項21に記載のデータ転送方法。
【請求項２４】
前記グループMACアドレス転送テーブルが手動的に配置して作成される、又は自動的に学習して作成されるものであることを特徴とする、請求項21〜23のいずれか一項に記載のデータ転送方法。
【請求項２５】
前記デュアルホーミングネットワークに用いられるルート冗長プロトコルがVRRPプロトコル又はHSRPプロトコルの中の１つであることを特徴とする、請求項21〜23のいずれか一項に記載のデータ転送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレイヤー２レイヤー３互換性のRPR（Resilient Packet Ring）リング型ネットワークを実現する技術に関し、具体的に言えば、レイヤー２レイヤー３互換性のRPRリング型ネットワークに対するオンリング（on-ring）及びオフリング(off-ring)の処理を実現するための方法及びネットワーク設備、並びにRPRに基づくデュアルホーミングネットワークのデータ転送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域バリューチェーンと広帯域業務運営モードの確立に従って、広帯域業務は、各運営業者が業務分野を広げさせ、収入を増加させ、競争力を高める焦点になっている。広帯域業務に適応されたメトロネットワーク（MAN）設備は、応用分野において重要な位置を占めつつある。
【０００３】
伝統的なメトロネットワークの解決方案は主にSDH（Synchronous Digital Hierarchy、同期デジタルハイアラーキ）又はイーサネット（登録商標）の形態で実現されているが、この2つの形態は、それぞれ長所短所を持っている。
【０００４】
SDHリング型ネットワークでは、ユーザの通信要望が満足される高信頼性があり、保護と高速回復のメカニズムを提供できるとの利点があるが、そのポイントツーポイント、ルート交換の設計目標は、また、多くの欠点をもたらす。つまり、1.ノード間のポイントツーポイントのリンクにおいて、帯域幅が固定されたまま分配され保持されていること、2. 帯域幅がネットワークにおける流量の実際の状況に応じて変えられないので、帯域幅の高効率の利用に有利ではないこと、3. ブロードキャストとマルチキャストのメッセージが複数のユニキャストに分割され、帯域幅を無駄にしていること、4.通常、保護メカニズムを実現するため、50%の帯域幅が保持され、柔軟な選択メカニズムの提供ができないことである。
【０００５】
イーサネット技術は低コスト、簡潔、拡張簡単、及びIP（Internet Protocol）パケットの伝送と処理等には便利であるという特徴を有するが、規模やエンドツーエンド業務の確立、品質保証、信頼性等において、克服すべき難問は少なくない。
【０００６】
RPR技術は、IPの知能化、イーサネットの経済性及び光ファイバーのリング型ネットワークの高い帯域幅効率と信頼性を一体に集積し、広帯域のIPメトロネットワーク運営業者に対して、よりよいネットワーク構築案を提供している。RPR技術は、運営業者がメトロネットワーク内で低コストでキャリアクラスのサービスを提供することができるようにし、SDHクラスのネットワークに類似した信頼性を提供するとともに、伝送コストを低減することができる。伝統的なイーサネットと異なる、一番注目されるRPRの特徴は、キャリアクラスの信頼性を有することであり、データに対する業務伝送の需要に応じられる処理に限らず、それと同時に、マルチサービス トランスポート プラットフォーム（MSTP）の総合伝送を処理するソリューションを形成することができるようにしている。いわば、RPRはIP技術と光ネットワーク技術とが直接融合され、ユーザーのIP業務発展に対する需要から生まれたものであり、最新の技術趨勢に適応し、IPメトロネットワークの構築に対して、低コスト、高品質のソリューションを提供している。
【０００７】
RPRは、SDHトポロジー構造と類似し、双方向二重リングのトポロジー構造である。異なるのは、RPRの二重リングの両方が共にデータを伝送することが可能なことである。外部に近いリングは外リングと称し、内部に近いリングは内リングと称する。RPR外リングのデータ伝送方向は時計周りの方向であり、内リングのデータ伝送方向は逆時計周りの方向である。外リングと内リングはともにデータパケットと制御パケットを伝送する。内リングの制御パケットは外リングのデータパケットの制御情報を持っており、その逆も同じである。
【０００８】
ノードはリングと合わせて各種のデータ操作を行う。よく使われるデータ操作は、下記のようなものがある。つまり、
インサート（Insert）操作：ノード設備が他のインタフェースから転送されたメッセージをRPRリングのデータトラフィックに挿入することによって、初めてノード業務をRPRリング型ネットワークに乗せる操作の動作である。
コピー（copy）操作：ノード設備がRPRリングのデータトラフィックからデータを受信してノードの上位層プロトコルに渡し、相応の処理を行う操作であって、当該RPRノードが当該業務の宛先ノードである場合に対応するようにしている。
トランジット（transit）操作：自己ノードを経由するデータトラフィックを次のノードに続けて転送する操作であって、当該RPRノードが当該業務の宛先ノードではないの場合に対応するようにしている。
そして、ストリップ（strip）操作：自己ノードを経由するデータトラフィックを次のノードに続けて転送しない操作であって、当該RPRノードが当該業務の宛先ノードである場合、又は、ノード業務のTTL（Time To Live）満期の場合に対応するようにしている。
【０００９】
RPRリングはリング上にあるノードの数量、ノードのMACアドレス及びノード間の位置関係がどうなっているかを自動的に検出することができ、即ち、自動的にトポロジー検出を行う機能を有している。
【００１０】
RPRの自動的なトポロジー検出は、トポロジー検出制御メッセージにより行われる。ノードは、自己ノードのフラグ（Macアドレス、ソースノード情報とも称す）及び自己ノードの情報フィールド（ノードMacアドレスと、リングフラグと、Wrapフラグ等を含む）を持たせたトポロジーメッセージを、周期的に外リング上に発信する。リング上のその他のノードはこのトポロジー検出メッセージを受信すると、そのメッセージの後ろに自己ノードの情報を追加して次のノードに伝達する。このメッセージはソースノード(ソースノードと自己ノードとは同じ)に戻ると、ノードは全てのノード情報を順次に取り出し、トポロジー情報テーブルを形成する。
【００１１】
トポロジーメッセージの伝送プロセスにおいて、ループバックノードに到達した場合は、トポロジーメッセージは、内リングを迂回して外リングに戻る必要がある。外リングに戻る前には、途中のノードは、トポロジーメッセージへのノード情報の追加ができず、ただ転送することだけができ、TTLフィールドの制御を減少している。新たなトポロジーはノード業務のルートを選択することについての主要な/重要な根拠になっている。トポロジーが更新されると、リングノードへの最適ルートが変化する可能性があるため、ノードは、リング上の帯域幅が最適に利用できることを保証するため、業務を調整してリングを選択する必要がある。ある原因によってトポロジーが突然変化することを防止するため、RPRプロトコルは、これまでのトポロジーとは異なる全く同一の二つのトポロジーテーブルを連続的に受け取ると、初めてトポロジーテーブルが更新されるように規定されている。トポロジー検出は、一般的に、周期的に行われる。そして、その周期は調整することができる。また、トポロジー検出は必要に応じて行うことができ、例えば、人工的なコマンド、切替動作等である。
【００１２】
業務転送のソースと宛先アドレスの違いによって、ローカル転送（Local forwarding）とリモート転送（Remote forwarding）という2つのモードに分けることができる。この2つのモードのそれぞれは、また、それぞれに既知ユニキャスト転送と未知ユニキャスト、マルチキャスト及びブロードキャスト転送とに分けられている。次に、RPRのローカル転送モードについて説明する。
【００１３】
（１）ローカル既知ユニキャスト転送
ローカル転送モードにおける既知ユニキャスト転送とは、オンリングの業務の発起者と終結者が共にリング上のノードであることを指し、つまり、リングと直接に接続されるレイヤー３スイッチとルータによって発起されるものである、業務のソースMACアドレスと宛先MACアドレスは共にリングノードのMACアドレスである。この場合に対して、RPRノードに接続される設備はレイヤー３の設備である必要があり、いわば、RPRのレイヤー３のリング型ネットワークであるので、それはレイヤー３転送と言われている。
【００１４】
このような場合において、レイヤー３スイッチから発信されたIEEE802.3のイーサネットのデータフレームのフォーマットは、新たなIEEE802.17RPR MACのフォーマットに変換してRPRリング上に伝送する必要がある。そして、それは、宛先のRPRノードに到達すると、また、元のIEEE802.3のイーサネットのデータフレームのフォーマットに再度変換される。
【００１５】
転送されるRPRデータフレームのフォーマットは、元のイーサネットのデータフレームのフォーマットに基いて、６バイト（TTL、baseRingControl、ttlbase、extRingControlはそれぞれ1バイトであり、HECは2バイトである）の内容を新たに追加し、新たに配列して組み合わせてから形成されるものである。なお、RPR MACフォーマットにおけるHECは、RPRヘッダに対するチェックであり、FCS(4バイト)はそれぞれRPRヘッダの後の内容に対するチェックである。これらのフィールドの具体的な定義については、IEEE802.17の規格を参照することができる。カプセル化するフォーマットは図1に示されている。
【００１６】
（２）ローカルエリア内のブロードキャスト、マルチキャストと未知ユニキャストの転送
ローカルエリア内のブロードキャスト、マルチキャスト転送とは、RPR業務のソースノードがリングMACノードであり、宛先ノードが全てのリングノード、又は一つのグループのリングノードであることをいい、ローカル既知ユニキャスト転送と同様に、レイヤー３転送に属する。このような場合には、対応する宛先MACアドレスは、一つのブロードキャストMACアドレス、又は、一つのマルチキャストMACアドレスである。
【００１７】
図1に示すように、ローカルエリア内のブロードキャストとマルチキャストの転送を行う場合には、RPR MACデータフレームフォーマットの処理はローカル既知ユニキャストフォーマットと全く同じであるが、ただ宛先MACアドレスだけは、一つのブロードキャストアドレス、又は、一つのマルチキャストアドレスである。
【００１８】
ローカルエリア内の未知ユニキャスト転送とは、RPR業務のソースノードがリングノードMACアドレスであるが、宛先ノードがリングノードMACアドレスではなく、ある未知リングノードの下のホストのMACアドレスであり、即ち、RPRローカルアドレスではなく、リモートホストのアドレスである。当該業務はあるリングノードを経由してオンオフを行う。ローカル未知ユニキャスト転送もレイヤー３転送に属する。
【００１９】
ローカル未知ユニキャスト転送の場合においては、正確な宛先ノードの情報が分からないため、当該RPRデータフレームはリング上全体において、業務の宛先ホストへの到着を確保するように、フラッディング（Flooding）する。つまり、業務が最終的に宛先ホストに到着されることを確保するため、リング上の全てのRPRノードは業務をコピーして、それぞれのノードの下のレイヤー２のイーサネットにおいて続けてフラッディングする必要がある。この場合には、RPR MACフレームのリング型ネットワークにおけるデータフレームのフォーマットもローカル既知ユニキャストのものと同一であるが、ただ、追加された6バイトの中で、当該データフレームが１つのフラッディングデータフレームであることを示すための１つのフラッディング桁があるだけである。
【００２０】
リモート転送とは、次の三つの場合のいずれかのひとつを指す。つまり、当該業務のIEEE802.3のイーサネットソースMACアドレスがリングノードのMACアドレスではない場合、又は当該業務のIEEE802.3のイーサネット宛先MACアドレスがリングノードのMACアドレスではない場合、又は両者ともリングノードのMACアドレスではない場合である。また別の観点から見ると、この場合のネットワーク構築の要求は、RPRに接続されるものは必ずしも全てL3スイッチ又はルータ等ではないことであり、即ち、RPRではレイヤー２のイーサネットを構築する必要があるので、レイヤー２転送と称されているのである。また、リモート転送は、既知ユニキャスト転送と未知ユニキャスト、マルチキャスト及びブロードキャスト転送とに分けられている。
【００２１】
（１）リモート既知ユニキャスト転送
もしRPRリングに入るIEEE802.3のイーサネットデータフレームのソースと宛先とのMACアドレスが、両方ともリングノードのMACアドレスではない場合、このIEEE802.3のイーサネットデータフレームは、RPRノードを通過する際に、あるRPRソースノードでリングに入り、あるRPR宛先ノードでリングから離れる必要がある。従って、この802.3のデータフレームはIEEE802.17のRPRリング型ネットワークを通過する際には、2種類のMACアドレス概念が必要であり、つまり、IEEE802.3のソースと宛先のMACアドレスの概念とIEEE802.17のソースと宛先のMACアドレスの概念である。前者は業務の最終的なソースと宛先のホストアドレスを表し、後者はRPRリングを跨いで越える必要がある場合のオンリングノードアドレスとオフリングノードアドレスを表す。この両者のMACアドレスの定義は共に48ビットの定義であるが、表された具体的な意味は異なる。
【００２２】
RPR設備はIEEE802.3のイーサネットデータフレームがリングに入る際に、そのデータフレームの前に18バイトのIEEE802.17のRPRデータフレームヘッダを追加する必要がある。リングから離れる際に、また、元のIEEE802.3のイーサネットのデータフレームのフォーマットに復元する。追加された18バイトの中には、TTL、baseRingControl、ttlbase、extRingControl及びHECという6バイトの他に、それぞれ６バイトであるオンリングＲＰＲノードアドレスとオフリングRPRノードアドレスも含まれている。具体的なカプセルフォーマットは図2に示されている。
【００２３】
（２）ブロードキャスト、マルチキャスト及び未知ユニキャスト転送
リモートブロードキャストとマルチキャスト転送とは、802.3業務の宛先MACアドレスがブロードキャスト、又は、マルチキャストのMACアドレスであることを指し、この場合のRPRデータフレームフォーマットは図２と同一であるが、対応するRPRノードアドレスはブロードキャストアドレス、又は、マルチキャストアドレスである。リモート未知ユニキャストの転送処理フォーマットはブロードキャスト処理フォーマットと同様に、共にIEEE802.3のイーサネットデータフレームフォーマットの前に18バイトのIEEE802.17のRPRデータフレームヘッダを追加し、リングから離れる際に、元のIEEE802.3のイーサネットデータフレームフォーマットに復元する必要がある。
【００２４】
リングから離れる際、設備はどのようにしてローカル転送である、又は、リモート転送であることを知るのか、それは、RPRヘッダの中でのextRingControlバイトの中の１桁によって決定されているのであり、その桁はRPR MACデータフレームがどのようなカプセルフォーマットを採用しているかを明示している。
【００２５】
但し、RPRの標準的なネットワーク構築案においては、純粋なレイヤー３又は純粋なレイヤー２のネットワーク構築しかサポートできず、つまり、運営業者は、もし同時にユーザに対してレイヤー２とレイヤー３のサービスを提供したければ、１つのレイヤー２のRPRネットワークと１つのレイヤー３のRPRネットワークを同時に構築する必要がある。従ってネットワークの構築コストは大幅に増加してしまう。また、別の角度からいえば、既存の技術においては、１つのRPRリング型ネットワークの中で、レイヤー２とレイヤ−３の設備は同時に存在することができない、さもなければ、レイヤー２の業務であろうとレイヤー３の業務であろうと、共に正常に運転することができない。RPR標準は、設備が、レイヤー２とレイヤー３との設備を混合してネットワークを構築する場合に、そのデータをどのように搭載し転送するかについて具体的な技術案を示していないため、経済的且つ効率的な案で、RPRネットワーク構築のプロセスにおけるレイヤー２とレイヤー３とに対して互換性がある課題を解決する必要がある。
【００２６】
また、VRRPプロトコル（Virtual Router Redundancy Protocol）はフォールトトレランスプロトコルであり、それとCISCO社のプライベートプロトコルHSRP（Hot Standby Redundency Protocol）とは同じ機能を実現する。その作用は、ホストルートのネクストホップのルータの障害時に、ホストが続けて正常に通信できることを確保するものである。図３に示すように、通常、ネットワーク上のホストは、デフォルトルート(10.100.10.1)が設定され、そのルートのネクストホップは、ホストの存在するネットセグメント内の１つのルータRouter1を指す。このように、ホストから発信され、かつ宛先アドレスが本ネットセグメントに存在しないメッセージはデフォルトルートを経てルータRouter1に発信される。これによって、ホストと外部ネットワークとの通信が実現される。ルータRouter1が障害されると、Router1をデフォルトルートのネクストホップとする自ネットセグメント内の全てのホストはその外部との通信が切断される。
【００２７】
VRRPは、前記課題を解決するために提案されたものであり、マルチキャスト又はブロードキャストの機能を有するローカルネットワーク（例えば、イーサネット）のために設計されたものである。図4に示すように、VRRPは、ローカルエリアネットワーク内のルータのグループを一つのMASTER（メインルータ）と複数のBACKUP（バックアップルータ）を含むバーチャルルータに組み立て、バックアップグループと称す。このバーチャルルータは自己のIPアドレス10.100.10.1（このIPアドレスはバックアップグループ内のいずれかのルータのインタフェースアドレスと同じにすることができる）を有し、バックアップグループ内のルータも自己のIPアドレス（MASTERのIPアドレスは10.100.10.2であり、BACKUPのIPアドレスは10.100.10.3である）を有する。ローカルエリアネットワーク内のホストはただそのバーチャルルータのIPアドレス10.100.10.1だけが認知しており、具体的なMASTERルータのIPアドレス10.100.10.2とBACKUPルータのIPアドレス10.100.10.3とは認知しておらず、自己のデフォルトルートはそのバーチャルルータのIPアドレス10.100.10.1と設定されている。従って、ネットワーク内のホストはそのバーチャルルータを経由してその他のネットワークと通信している。
【００２８】
各VRRPバックアップグループは、それぞれ１つのMACアドレスを持っており、ARP（Address Resolution Protocol）のバーチャルIPアドレスのMACアドレスに対する要求を受け取ると、設備は、バーチャルMACアドレスを応答する。このMACアドレスはプロトコルによって指定されたもので、フォーマットは00-00-5e-00-01-{group-number}である。このバーチャルルータのバックアップグループに対しては次のような動作をする必要がある。
【００２９】
１）優先順位によってMASTERを選択し、優先順位が最大のものはMASTERとし、もし優先順位が同じであれば、インターフェースのメインIPアドレスを比較してメインIPアドレスの大きいものはMASTERになり、実際のルーティングサービスを提供する。
【００３０】
２）その他のルータはBACKUPとして、MASTERの状態を随時監視する。MASTERが正常に稼働している場合には、MASTERは、グループ内のBACKUPルータにMASTERが正常稼働状態にあると通知するように、ひと区切りの時間的間隔ごとにADVERTISEMENTメッセージを発信する。グループ内のBACKUPが長時間にわたってMASTERからのメッセージを受信していない場合には、自己がMASTERに変わる。グループに複数のBACKUPがある時には、複数のMASTERが現れてくる可能性がある。この時、各MASTERはADVERTISEMENTメッセージの優先順位と自己のローカル優先順位との比較をすることになる、もしローカル優先順位がADVERTISEMENTのそれより小さければ、自己の状態をBACKUPに変え、そうでなければ自己の状態を変えずに保持する。このプロセスによって、優先順位の一番大きいルータを新たなMASTERに選定してVRRPのバックアップ機能を完成する。
【００３１】
RFC2338に規定されたVRRPプロトコルはHSRPプロトコルに基いて作成されたものである。冗長機能を提供することによってネットワークにもたらした余分の負荷をできるだけ減らすため、VRRPはHSRPが提供するメカニズムを簡素化している。つまり、MASTERとしてのルータのみによってメッセージを発信し、かつメッセージもADVERTISEMENTの一種だけである。また、VRRPは、実際のインタフェースIPアドレスをバーチャルIPアドレスに設定することをサポートしている。実質的には、これが通常のやり方であり、この場合において、このルータをIP address owner（IPアドレス所有者）と称す。
【００３２】
実際のVRRPネットワーク構築の応用において、前記の冗長バックアップ方式の他に、図5に示す負荷バランス方式もよく使われている。
【００３３】
図5に示すように、PC1、PC2に配置されたゲートウェイは10.11.110.1であり、PC3、PC4に配置されたゲートウェイは10.11.110.2である。それと同時に、L3AとL3Bの上に、2つのバックアップグループが同時に配置されている、バーチャルIPアドレスはそれぞれ2つのゲートウェイのアドレスであり、優先順位を配置することにより、AとBがそれぞれグループ1と2のMasterであることを確保する。このようなネットワークにおいて、もし一台のL3設備が故障したら、もう一台がその代わりに稼動することができる。それと同時に、二台の設備はネットワークの負荷が平均的に分配される。
【００３４】
しかし、現在のRPRソリューションはRPRネットワークにおいて、例えば、VRRP技術のデュアルホーミングネットワークを実現するという課題を解決することができない。図6に示すように、一番下の4台のホストPC1、PC2、PC3、PC4と一番上の2台のルータR1 、R2 とは１つのVRRPデュアルホーミングネットワークを構成し、2台のルータR1 、R2は互いにバックアップとなっている。両者は１つのバーチャルMACと１つのバーチャルIPアドレスを共有している。PC1、PC2、PC3とPC4は１つのレイヤー２スイッチS1を経由してから、2つの物理インターフェース1と2で一つのRPR設備に接続され、RPRリングによって、VRRPルータR1とR2に接続される。2台のルータは１つのユニキャストMACアドレスを共有しており、同じユニキャストの宛先MACアドレスは同時に2つのRPRノードに属することができないので、既存技術はこのような、デュアルホーミングとRPRとが共存する課題を解決することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
本発明の解決しようとする技術的課題はレイヤー２レイヤー３互換性のRPRネットワークに対するオンリング及びオフリングの処理方法、及びネットワーク設備を提供することであり、レイヤー２とレイヤー３のネットワーク構築の具体的な状況によって、データフレームのイーサネットフォーマットとRPRフォーマットとの相互の変換を行うことである。
【００３６】
本発明の解決しようとするもう一つの技術的課題は、RPRに基づくデュアルホーミングネットワークに対するサポートを実現するようにRPRに基づくデュアルホーミングネットワークのデータ転送方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
前記技術的課題を解決するため、本発明が採用した技術案は、レイヤー２レイヤー３互換性のRPRリング型ネットワークを実現するオンリングの処理方法であって、以下のステップ：
1）オンリングのイーサネットデータフレームのソースMACアドレスと宛先MACアドレスを取得すること、
2）前記データフレームのソースMACアドレスと宛先MACアドレスによって、当該データフレームがローカル転送されるか又はリモート転送されるかについて判断し、かつ相応のRPRローカルフォーマット又はRPRリモートフォーマットを用いて当該データフレームをRPRデータフレームにカプセル化すること、及び
3）カプセル化されたRPRデータフレームをRPRリングネットワークの中で転送すること、
を含むことを特徴とするオンリングの処理方法を提供する。
【００３８】
好ましくは、前記ステップ２）における判断には、具体的に以下のステップ：
21）オンリングのイーサネットデータフレームの宛先MACアドレスがユニキャストのアドレスである場合には、リングノードMACアドレステーブルから、当該データフレームのソースMACアドレスと宛先MACアドレスを探し出すこと、及び
22）探し出された結果に基づいて、当該データフレームの転送モードを取得すること、
が含まれる。
【００３９】
また、好ましくは、前記ステップ22）には、具体的に以下のステップ：
221）リングノードMACアドレステーブルから、当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレスと宛先MACアドレスとが探し出された場合には、RPRローカルフォーマットでカプセル化すること、及び、
222）リングノードMACアドレステーブルから、当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレスが探し出されず、かつ宛先MACアドレスが探し出された場合には、RPRリモートフォーマットでカプセル化すること、
が含まれ、
好ましくは、前記ステップ222）において、さらにオンリングノードに基づいて、RPRヘッダの中のsourceStationID値が設定される。
好ましくは、前記ステップ22）には、さらに、
223）リングノードMACアドレステーブルから、当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレスが探し出され、かつ宛先MACアドレスが探し出されない場合には、ホストのMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルから当該宛先MACアドレスを探し出すこと、及び
224）当該対照テーブルから探し出された結果に基づいて、当該データフレームの転送モードを取得すること、
とが含まれ、
好ましくは、前記ステップ224）には、具体的に、
51）当該宛先MACアドレスがホストのMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルから探し出された場合には、RPRリモートフォーマットでカプセル化すること、及び
52）当該宛先MACアドレスがホストのMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルから探し出されない場合には、RPRローカルフォーマットでカプセル化すること、
とが含まれる。
【００４０】
好ましくは、前記ステップ51）において、当該ホストのMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルに基づいて、RPRヘッダの中のdestinationStationID値を設定し、リングノードMACアドレステーブルに基づいて、RPRヘッダの中のsourceStationID値を設定し、そしてステップ52）において、データパケットをFloodingモードに設定する。
【００４１】
好ましくは、前記ステップ22）は、さらに以下のステップ：
225）リングノードMACアドレステーブルから当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレス及び宛先MACアドレスが探し出されない場合には、ホストMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルから当該宛先MACアドレスを探し出すこと、及び、
226）ホストMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルから当該宛先MACアドレスが探し出されていない場合には、RPRリモートフォーマットでカプセル化し、そしてオンリングノードに基づいて、RPRヘッダの中のsourceStationID値を設定し、且つ当該データパケットをFloodingモードに設定すること、
を含む。
【００４２】
好ましくは、前記ステップ2においての判断には、具体的に以下のステップ：
91）当該イーサネットデータフレームの宛先MACアドレスが非ユニキャストのアドレスである場合には、リングノードMACアドレステーブルから当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレスを探し出すこと、及び、
92）探し出された結果により、当該データフレームの転送モードを取得すること、
が含まれる。
【００４３】
好ましくは、前記ステップ92には、具体的に以下のステップ
101）当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレスが探し出された場合には、RPRローカルフォーマットでカプセル化すること、及び
102）当該イーサネットデータフレームのソースMACアドレスが探し出されない場合には、RPRリモートフォーマットでカプセル化し、かつオンリングノードに基づいて、RPRヘッダの中のsourceStationID値を設定すること、
が含まれる。
【００４４】
また、本発明は、レイヤー２レイヤー３互換性RPRリング型ネットワークを実現するオフリングの処理方法であって、以下のステップ：
111）転送処理が必要なRPRデータフレームの転送モードがローカル転送モードであるか又はリモート転送モードであるかを判断すること、
112）前記判断結果により、RPRデータフレームを新たなイーサネットデータフレームに変換すること、及び
113）当該変換されたイーサネットデータフレームを転送すること、
を含むことを特徴とする、RPRリング型ネットワークのオフリングの処理方法を提供する。
好ましくは、前記ステップ112）における変換には、
121）当該RPRデータフレームがローカル転送モードである場合には、RPRデータフレームから対応するソースMACアドレスと宛先MACアドレスを抽出し、改めてイーサネットデータフレームを組み合わせ、そして改めてチェック計算して変換されたイーサネットデータフレームを取得し、且つ転送すること、及び、
122）RPRデータフレームがリモート転送モードである場合には、RPRデータフレームのRPRヘッダを除去してイーサネットデータフレームを取得し、且つ転送すること、
が含まれる。
【００４５】
好ましくは、前記ステップ121）は、さらに、
RPRデータフレームのFloodingフラグが有効である場合には、ソースPCホストのアドレスとRPRノードアドレスとの対応関係を学習し、すなわち、ホストMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルにおけるホストMACアドレスとRPRノードとの両者ともsourceMacAddress値として記録することを含む。
【００４６】
好ましくは、前記ステップ122）には、さらに、ソースPCホストのアドレスとRPRノードのアドレスとの対応関係を学習し、すなわち、ホストMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルにおけるホストMACアドレス項をsourceMacAddress値として、RPRノード項をsourceStationID値として記録することを含む。
【００４７】
また、本発明はRPRリング型ネットワークに位置するRPRネットワーク設備であって、
RPRリング型ネットワーク上の他のネットワーク設備と接続してデータフレームの送受信を行うためのリング上インタフェース、
少なくとも一台のホストに結合されるリング下インターフェース、及び
リング下インターフェースからのデータフレームについて解析して、解析結果により、ローカル又はリモートの転送モードを選択し、データフレームに対して改めてカプセル化してから、リング上インタフェースに伝送する転送判断及び処理モジュール、
を備えることを特徴とするRPRネットワーク設備を提供する。
【００４８】
好ましくは、前記転送判断及び処理モジュールは、リング上インタフェースとリング下インターフェースに結合される転送判断モジュール、リング上インタフェースとリング下インターフェースと転送判断モジュールに結合されるローカル転送モジュール、及びリング上インタフェースとリング下インターフェースと転送判断モジュールに結合されるリモート転送モジュールとを備え、ここで、転送判断モジュールはデータフレームの宛先とソースMACアドレスに基づいて当該データフレームに対してローカル転送を行うか又はリモート転送を行うかについて解析し、ローカル転送モジュールはローカル転送のデータフレームに対してカプセル化、又はカプセル解除をすることに用いられ、リモート転送モジュールはリモート転送のデータフレームに対してカプセル化、又は、カプセル解除をすることに用いられる。
【００４９】
好ましくは、ここで、前記転送判断及び処理モジュールは、さらに、リング上インターフェースからのデータフレームに対して解析し、解析結果に基づいて、当該データフレームを改めてカプセル化してから、リング下インタフェースに伝送することに用いられる。
【００５０】
好ましくは、リング下インタフェースに送受信されるデータフレームはIEEE802.3のデータフレームであり、リング上インタフェースに送受信されるデータフレームはIEEE802.17RPRデータフレームであり、ここで、ローカル転送又はリモート転送のカプセル化フォーマットはIEEE802.17による定義に従う。
【００５１】
また、本発明はネットワーク設備であって、
その他のネットワーク設備と互いに接続するための第1のインタフェース、
少なくとも一台のホストに結合される第2のインタフェース、
第2のインタフェースに受信されたデータフレームを解析し、第1の解析結果又は第2の解析結果を出力するための判断モジュール、
第1の解析結果に基づいて、改めてデータフレームをカプセル化してから第1のインタフェースに伝送するための第1の転送モジュール、及び
第2の解析結果に基づいて、改めてデータフレームをカプセル化してから第１のインタフェースに伝送するための第2の転送モジュール、
を備えていることを特徴とするネットワーク設備を提供する。
【００５２】
なお、好ましくは、前記第1の解析結果とはIEEE802.17ローカル転送であり、第2の分析結果とはIEEE802.17リモート転送であり、前記第1の転送モジュールはIEEE802.17に従ってパケットのヘッダに対するカプセル化とカプセル解除をするための規定をローカル転送し、前記第2の転送モジュールはIEEE802.17に従ってパケットのヘッダに対するカプセル化とカプセル解除をするための規定をリモート転送する。
【００５３】
また、本発明はRPRに基づくデュアルホーミングネットワークのデータ転送方法であって、以下のステップ
211）RPR設備において、グループMACアドレス項と１つ又は複数のネクストホップRPRノードのMACアドレス項を含むグループMACアドレス転送テーブルを設定すること、及び
212）その宛先MACアドレスがグループMACアドレスであるデータパケットを転送する必要がある場合には、当該データパケットの宛先情報、ソース情報及び/又はグループMACアドレスの転送テーブルに基づいて転送すること、
を含むことを特徴とする、RPRに基づくデュアルホーミングネットワークのデータ転送方法を提供する。
【００５４】
好ましくは、メインルータとバックアップルータが共に正常に稼働しているとき、前記ステップ212）におけるデータパケットのソース情報とはオンリングのRPRノード設備の進入物理ポートのことを指し、前記ステップ212）には当該進入物理ポートにより、どの宛先RPRノードにデータパケットを転送するかを決定することが含まれる。
【００５５】
好ましくは、あるルータが正常に稼動できない場合には、前記ステップ212）におけるデータパケットの宛先情報とは宛先MACアドレスのことを指し、前記ステップ212）には、オンリングのRPRノード設備がグループMACアドレス転送テーブルに基づいて、どの宛先RPRノードにデータパケットを転送するかを決定することが含まれる。
【００５６】
好ましくは、グループMACアドレス転送テーブルは、手動的に配置して作成される、又は自動的に学習して作成される。
【００５７】
好ましくは、前記デュアルホーミングネットワークに用いられるルート冗長プロトコルはVRRPプロトコル又はHSRPプロトコルの中の１つであってもよい。
【００５８】
既存の技術と比べると、本発明においては、オンリング処理を行う際に、イーサネットのデータフレームに対して解析を行い、その解析結果により、RPRのパケットフォーマットをリモートフォーマットにする、又はローカルフォーマットにすることを決定するため、本発明は現在のレイヤー３のRPRリング型ネットワーク技術に対して互換性があり、業務のレイヤー２ のRPRリング型ネットワークに自動的に適応することができる。このほか、オフリング処理を行う際に、データフレームの転送モードにより、そのデータを改めてイーサネットデータフレームに組み直すこともできる。
【００５９】
本発明の好ましい技術案においては、設備は、リングノードMACアドレステーブルからそのイーサネットデータフレームのソースMACアドレスと宛先MACアドレスを探し出し、その探し出された結果により、RPRのカプセル化フォーマットを決定する。
【００６０】
また、本発明の適応プロセスは自動的な学習によるものでもよい、ソフトや人的関与を必要としない。ユーザの多様なネットワーク構築の要望に答えることができる。
【００６１】
本発明の特徴と利点は、さらにRPRに基づくデュアルホーミングネットワークに対して、データフレームの宛先情報、ソース情報及び/又はグループMACアドレスの転送テーブルにより、宛先のRPRノードを選択することができるため、それによりRPRとVRRP/HSRPとのミックスネットワーク構築能力が提供され、実際の応用におけるRPRとVRRP/HSRP等のデュアルホーミング技術のミックスネットワーク構築の課題を解決することができ、ネットワーク構築能力を有効に提供し、ユーザの需要を満足することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
以下、本発明を図面と実施例に基づいて詳細に説明する。
【００６３】
本発明の完全な技術案は、RPRリング型ネットワークのオンリング業務に対する転送処理及びオフリング業務に対する転送処理との二つの部分を含む。
【００６４】
１．オンリング業務の転送処理
業務は、RPRリング型ネットワークのリングに入る際に、L2/L3レイヤーのオンリング転送判断及び処理のモジュールをRPRチップに設定する必要があり、このモジュールは、どのカプセル化フォーマットを使うべきか、宛先RPRノードアドレスとソースRPRノードアドレスをどのようにカプセル化すべきかを判断する。そして、レイヤー２ネットワーク構築とレイヤー３ネットワーク構築の具体的な状況に応じて相応のカプセル化処理を行う。
【００６５】
このモジュールの入力はIEEE802.3のイーサネットデータフレームであり、出力はIEEE802.17のRPRデータフレームである。このモジュールは業務のイーサネットのレイヤー２とレイヤー３の状況に自動的に適応し、相応のRPRローカル又はリモートのカプセル化処理を行うことができる。その具体的な処理ステップは次のようである。
【００６６】
図7に示すように、先ずIEEE802.3のイーサネットデータフレームの宛先MACアドレスがユニキャストアドレスであるか又は非ユニキャストアドレスであるかを判断し、ユニキャストMACアドレスである場合には、下記のステップに従って処理を行う。
【００６７】
（１）リングノードMACアドレステーブルからそれぞれIEEE802.3のイーサネットデータフレームのソースMACアドレスと宛先MACアドレスを探し出す。上記に説明したように、RPR標準のトポロジー発見機能によって、RPRリングノードのMACアドレステーブルは特殊なRPRトポロジー検出フレームにより収集される。
【００６８】
（２）ソースMACアドレスと宛先MACアドレスが共にリングノードMACアドレステーブルから探し出された場合には、IEEE802.17のRPRローカルフォーマットを用いてカプセル化する。MACアドレスの位置を調整する際に、6バイトのRPRヘッダの内容を追加し、HECとFCS値を計算する。
【００６９】
（３）ソースMACアドレスが探し出されず、宛先MACアドレスが探し出された場合には、IEEE802.17のRPRリモートフォーマットを用いてカプセル化処理をし、RPRヘッダのdestinationStationIDをIEEE802.3のデータフレームの宛先アドレスであるdestinationMacAddressに、RPRヘッダの中のsourceStationIDをオンリングノードのMACアドレスにし、且つRPRヘッダの中のリモート転送フラグを有効に設定する。
【００７０】
（４）ソースMACアドレスが探し出され、且つ宛先MACアドレスが探し出されない場合には、続けてホストのMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルの中で宛先MACアドレスを探す。このテーブルの内容にはPCホストのMACアドレスがどのRPRノードの下に係属しているかを記録しており、その作用とメカニズムは通常のレイヤー２イーサネットMACアドレステーブルと類似しているが、後者はPCホストのMACアドレスがどのポートの下にあるかを記録しているのに対して、前者はPCホストのMACアドレスがどのRPRノードにあるかを記録している。またこのテーブルは受信方向（即ちオフリング方向）で自動的に学習して得られたものである。
【００７１】
（５）ホストのMACアドレスとRPRノードとの対照テーブルの中から宛先MACアドレスが対応するRPR宛先リングノードIDが探し出された場合には、IEEE802.17のRPRリモートフォーマットを用いてカプセル化処理をし、RPRヘッダの中のdestinationStationIDに相応するリングノードのMACアドレスに設定し、sourceStationIDをIEEE802.3のデータフレームのソースMACアドレスに設定し、且つRPRヘッダの中のリモート転送フラグを有効に設定する。
【００７２】
（６）宛先MACアドレスが対応するRPR宛先リングノードIDが探し出されない場合には、IEEE802.17のRPRローカルフォーマットを用いてカプセル化処理をし、RPRヘッダの中のFloodingフラグを有効に設定する。
【００７３】
（７）ソースMACアドレスと宛先MACアドレスとが共に探し出されない場合には、IEEE802.17のRPRリモートフォーマットを用いてカプセル化処理を行い、RPRヘッダの中のdestinationStationIDをIEEE802.3のデータフレームの宛先アドレスであるdestinationMacAddressに設定し、RPRヘッダの中のsourceStationIDをオンリングノードのリングノードIDのMACアドレスに設定し、且つRPRヘッダの中のFloodingフラグを有効に設定し、且つRPRヘッダの中のリモート転送フラグを有効に設定する。
【００７４】
これで、IEEE802.3の宛先アドレスがユニキャストアドレスである場合のオンリング転送処理機能が完成する。次に、IEEE802.3の宛先アドレスが非ユニキャストアドレスである場合のオンリング転送の操作ステップについて説明する。
【００７５】
（１）IEEE802.3のイーサネットのソースMACアドレスにより、リングノードMACアドレステーブルで探す。上記に説明したように、RPR標準のトポロジー検出機能によって、RPRリングノードのMACアドレステーブルが特殊なRPRトポロジー検出フレームにより収集される。
【００７６】
（２）リングノードのMACアドレステーブルからソースMACアドレスが探し出された場合には、IEEE802.17のRPRローカルフォーマットを用いてカプセル化する。MACアドレスの位置を調整する際に、6バイトのRPRヘッダ内容を追加し、HECとFCS値を計算する。
【００７７】
（３）リングノードMACアドレステーブルからソースMACアドレスが探し出されない場合には、IEEE802.17のRPRリモートフォーマットを用いてカプセル化処理を行い、RPRヘッダの中のsourceStationIDをオンリングRPRノードのMACアドレスに設定し、destinationStationIDをIEEE802.3の宛先MACアドレスに設定し、且つRPRヘッダの中のリモート転送フラグを有効に設定する。
【００７８】
これにより、IEEE802.3のイーサネットのレイヤー２とレイヤー３のデータフレームをIEEE802.17のRPRデータフレームに変換するオンリング転送処理機能が完成する。
【００７９】
勿論、RPR設備において、ソフトを使ってオンリングの転送判断及び処理のステップを行ってもよい。
【００８０】
２．オフリング業務の転送処理
【００８１】
業務は、リングから離れる際に、オフリング転送判断及び処理モジュールをRPRチップに設定する必要があり、このモジュールの入力はIEEE802.17のRPRデータフレームであり、出力はIEEE802.3のイーサネットデータフレームである。このモジュールはRPRデータフレームがどのカプセル化フォーマットを使っているのかを自動的に判断することができ、そして異なるカプセル化状況に対して、IEEE802.17カプセル化フレームからIEEE802.3カプセル化フレームに相応する変換を完成する。このモジュールのもう一つの機能は、PCホストアドレスとRPRノードとの対応関係を自動的に学習することができることである。
【００８２】
図８に示すように、その具体的な処理ステップは下記の通りである。
【００８３】
先ず、IEEE802.17RPRデータフレームがローカル転送（レイヤー３転送）モードであるか又はリモート転送(レイヤー２転送)モードであるかについて判断する。この情報は、RPRフレームヘッダの中のextRingControlのバイトにおいて明確なフラグ桁がある。それはローカル転送モードである場合に、下記のステップに従って処理を行う。
【００８４】
（１）Floodingフラグ（この情報はRPRフレームヘッダの中のextRingControlのバイトにおいて明確なフラグ桁がある）が無効である場合には、RPRヘッダから対応するソースMACアドレスと宛先MACアドレスを取り出し、新しいIEEE802.3のイーサネットデータフレームに組み合わせ直し、新たにチェック計算を行う。これによって、変換されたIEEE802.3イーサネットデータフレームを得ることができる。
【００８５】
（２）Floodingフラグが有効である場合には、その新しいIEEE802.3イーサネットデータフレームを再形成するプロセスは（１）と同じであるが、また、PCホストアドレスとRPRノードとの対応関係を学習する必要がある。その具体的な学習プロセスは下記の通りである。つまり、PCホストアドレスとRPRノードとの対応テーブルにあるホストMACアドレス項とRPRノード項を共にソースMACアドレスであるsourceMacAddress値として記録し、実質的に、このテーブルはレイヤー２スイッチのMACアドレステーブルと類似するが、後者はMACアドレスと物理又は論理ポートとの対応関係を記録するものであるのに対して、前者はMACアドレスとRPRノードとの対応関係を記録するものである。
【００８６】
これにより、ローカル転送モードにおいてのRPRデータフレームからイーサネットデータフレームへの転換処理及びMACアドレスの自動学習が完成される。次に、リモート転送モードにおいての変換処理ステップについて説明する。
【００８７】
（１）18バイトのRPRデータフレームのフレームヘッダを除去することによって、変換されたIEEE802.3イーサネットデータフレームを得ることができる。
【００８８】
（２）ソースPCホストアドレスとソースRPRノードアドレスとの対応関係を学習する。その具体的な学習プロセスとは、ホストMACアドレスとRPRノードとの対応テーブルにおけるホストMACアドレス項とRPRノード項をそれぞれsourceMacAddressとsourceStationID値として記録することである。
【００８９】
このようにして、オンリングとオフリングの完全な変換プロセスが完成されることになり、且つこの変換プロセスはレイヤー２業務とレイヤー３業務に自動的に適応することができる。つまり、対応するのは、レイヤー２スイッチか、レイヤー３スイッチか、又はルータかである。
【００９０】
これを基に、RPRに基づくデュアルホーミングネットワークに対して、本発明は更にRPRとVRRP/HSRPとのミックスネットワーク構築能力を提供している。相応する技術案は、バーチャルMACアドレスの処理及びデュアルホーミング業務の転送の両方を含む。
【００９１】
１．VRRPバーチャルMACアドレスに対する処理
上記に説明したように、VRRP/HSRPルータのMACアドレスはVRRP/HSRPプロトコルにより指定されたものであり、そのフォーマットは00-00-5e-00-01-{group-number}である。RPR技術の原理により、各RPRノードはそれぞれの専有アドレスを持つ必要があり、且つその他のノードと同一又は衝突してはならない。しかしVRRP技術は、2つのRPRノードが1つのVRRPグループアドレスを共用することを要求しているため、RPRリングノード処理には、このような特殊なVRRPグループMACアドレスに対して特殊な処理を行うことができる必要があり、それにより、ネットワークに対する要望を満たすことができる。
【００９２】
図6に示すネットワーク構築方式は、RPRにとって、リモート転送（Remote  Forwarding）モードである。図6のVRRPとRPRとのネットワーク構築においては、リモートホストMACアドレスが2つのRPRノードの下の2台の設備に対応する可能性があるという課題に遭遇している。従って、同一のリモートホストMACアドレス（ここでVRRPのバーチャルMACアドレスに対応する）に対して2つのRPRのネクストホップノードアドレスを得ることができる。しかし、既存技術におけるRPR MACはこのような状況をサポートすることはできない。
【００９３】
上記課題を解決する方法は、フォーマットが00-00-5e-00-01-{group-number}のグループMACアドレスに対して、2つ又は複数のネクストホップのRPRノードアドレスをサポートするように、RPR設備においてグループMACアドレス転送テーブルを構成することである。このグループMACアドレス転送テーブルは静的に配置されてもよいし、動的に学習されてもよい。静的に配置された場合には、このテーブルは、手動配置によって得られたものであり、動的に学習される場合には、このテーブルはVRRPグループアドレスがどのRPRノードから発信されたのかにより、動的に学習して得られるものである。例えば、VRRPグループアドレス1(00005e0001-{group1})はRPRノードAとBから発信されたものであり、設備はこの対応関係を自動的に学習し、下記の表を形成する。
【表１】
2008533881.tif 000003
【００９４】
（２）デュアルホーミング業務転送
このような特殊なバーチャルMACアドレスに対して、2つ又は複数のネクストホップのRPRノードアドレスをサポートすると、転送時に、どのようにして、どの宛先ノードが選択されるであろうか？  この課題は、ソース転送によって解決することができる。システム側S1の進入物理ポートを使ってどの宛先ＲＰＲノードに転送するかを決定する。例えば、左側の進入物理インターフェース1からリングに入ったデータパケットをAノードに転送し、右側の進入物理インターフェース2からリングに入ったデータパケットをBノードに転送するようにしてもよい。正常な状況下では、進入物理インターフェースは、どのVRRPルータに行くかを決定するが、特殊な状況下では、1つのルータが故障した場合は、予め配置された順序により、その他のノードを選択して転送することができる。例えば、もしネクストホップが2つしかなく、1つが故障した場合は、もう1つをネクストホップの宛先RPRノードとして選択して転送するしかない。
【００９５】
図9に示すように、本発明のRPRネットワーク設備はRPRリング型ネットワークに位置され、リング上インターフェース910と、リング下インターフェース920と、転送判断及び処理モジュール930とを備えている。
【００９６】
そのリング上インターフェース910は、RPRリング型ネットワーク上のその他の設備（図略）に接続されてデータフレームを送受信している。そのリング下インターフェース920は少なくとも1つのホスト（図略）に結合される。その転送判断及び処理モジュール930は、リング下インターフェースからのデータフレームに対する解析を行い、その解析結果により、ローカル又はリモートの転送モードを選択して、改めてデータフレームをカプセル化してから、リング上インターフェースに伝送する。
【００９７】
また、前記転送判断及び処理モジュール930は、更にリング上インターフェース910からのデータフレームに対する解析を行い、その解析結果により、改めてこのデータフレームをカプセル化してから、リング下インターフェース920に伝送する。
【００９８】
本実施例において、そのリング下インターフェース920に送受信されるデータフレームはIEEE802.3のデータフレームであり、そのリング上インターフェース910に送受信されるデータフレームはIEEE802.17RPRデータフレームであり、なお、そのローカル又はリモートの転送のカプセル化フォーマットはIEEE802.17の定義に従う。
【００９９】
前記転送判断及び処理モジュール930は、リング上インターフェース910、リング下インターフェース920に結合された転送判断モジュール931と、リング上インターフェース910、リング下インターフェース920及び転送判断モジュール931に結合されたローカル転送モジュール932と、リング上インターフェース910、リング下インターフェース920及び転送判断モジュール931に結合されたリモート転送モジュール933とを備えている。なお、転送判断モジュール931は、データフレームの宛先とソースのMACアドレスにより、そのデータフレームがローカル転送されるか又はリモート転送されるかについて解析する。ローカル転送モジュール932は、ローカル転送のデータフレームに対してカプセル化またはカプセル解除を行うためのものである。リモート転送モジュール933はリモート転送のデータフレームに対してカプセル化またはカプセル解除を行うためのものである。
【０１００】
本発明の提供するネットワーク設備(図略)は第1インターフェースと、第2インターフェースと、判断モジュールと、第1転送モジュールと、第2転送モジュールとを備えている。
【０１０１】
なお、第1インターフェースは、その他のネットワーク設備との接続に用いられ、第2インターフェースは、少なくとも1台のホストに結合され、判断モジュールは第2インターフェースが受信したデータフレームを解析し、第1解析結果又は第2解析結果を出力するのに用いられ、第1転送モジュールは、第1解析結果により、改めてデータフレームをカプセル化してから、第1インターフェースに伝送するのに用いられ、第2転送モジュールは、第2解析結果により、改めてデータフレームをカプセル化してから、第1インターフェースに伝送するのに用いられる。
【０１０２】
なお、前記第1解析結果とはIEEE802.17ローカル転送であり、第2解析結果はIEEE802.17リモート転送である。前記第1転送モジュールはIEEE802.17に従ってパケットヘッダのカプセル化及びカプセル解除の規定に対してローカル転送を行い、前記第２転送モジュールはIEEE802.17に従ってパケットヘッダのカプセル化及びカプセル解除の規定に対してリモート転送を行う。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】RPRローカルカプセル化フォーマットを示す概念図である。
【図２】RPRリモートカプセル化フォーマットを示す概念図である。
【図３】通常のシングルホーミングネットワークを示す概念図である。
【図４】RPRネットワーク構築を示す概念図である。
【図５】VRRPネットワーク構築の応用における負荷バランス方式を示す概念図である。
【図６】RPRに基づくデュアルホーミングネットワークを示す概念図である。
【図７】本発明のオンリング業務の転送処理のフローチャート図である。
【図８】本発明のオフリング業務の転送処理のフローチャート図である。
【図９】本発明のネットワーク設備のブロック図である。
【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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【図９】
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【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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