(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉じているネットワーク内において、使用されるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスが限定されるネットワークに用いられるスイッチ装置であって、
受信したフレームがＥｔｈｅｒ−ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）フレームか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段にてＥｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームと判定された場合に当該Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームを学習対象としてＭＡＣアドレスを学習するＭＡＣアドレス学習手段とを有し、
前記判定手段は、受信したフレームが前記Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームではないと判定した場合、受信したフレームについてＭＡＣアドレスを学習させない、スイッチ装置。
【請求項２】
ＰＢＢＮ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｂａｃｋｂｏｎｅ Ｂｒｉｄｇｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成するエッジスイッチ及びバックボーンスイッチに用いられることを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記ＰＢＢＮ内で、入り口のエッジスイッチから出口のエッジスイッチの間で双方向にてＥＴＨ−ＣＣ［Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ］を送受信していることを特徴とする請求項２記載のスイッチ装置。
【請求項４】
閉じているネットワーク内において、使用されるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスが限定されるネットワークであって、
スイッチ装置が、受信したフレームがＥｔｈｅｒ−ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）フレームか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段にてＥｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームと判定された場合に当該Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームを学習対象としてＭＡＣアドレスを学習するＭＡＣアドレス学習手段とを有し、
前記判定手段は、受信したフレームが前記Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームではないと判定した場合、受信したフレームについてＭＡＣアドレスを学習させない、ネットワーク。
【請求項５】
前記スイッチ装置を、ＰＢＢＮ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｂａｃｋｂｏｎｅ Ｂｒｉｄｇｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成するエッジスイッチ及びバックボーンスイッチに用いることを特徴とする請求項４記載のネットワーク。
【請求項６】
前記ＰＢＢＮ内で、入り口のエッジスイッチから出口のエッジスイッチの間で双方向にてＥＴＨ−ＣＣ［Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ］を送受信していることを特徴とする請求項５記載のネットワーク。
【請求項７】
閉じているネットワーク内において、使用されるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスが限定されるネットワークに用いるアドレス学習方法であって、
スイッチ装置が、受信したフレームがＥｔｈｅｒ−ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）フレームか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理にてＥｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームと判定された場合に当該Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームを学習対象としてＭＡＣアドレスを学習するＭＡＣアドレス学習処理と、
前記判定処理にて前記Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームではないと判定された場合に、受信したフレームについてＭＡＣアドレスを学習させない、アドレス学習方法。
【請求項８】
前記スイッチ装置を、ＰＢＢＮ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｂａｃｋｂｏｎｅ Ｂｒｉｄｇｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成するエッジスイッチ及びバックボーンスイッチに用いることを特徴とする請求項７記載のアドレス学習方法。
【請求項９】
前記ＰＢＢＮ内で、入り口のエッジスイッチから出口のエッジスイッチの間で双方向にてＥＴＨ−ＣＣ［Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ］を送受信していることを特徴とする請求項８記載のアドレス学習方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスイッチ装置、ネットワーク及びそれらに用いるアドレス学習方法に関し、特にプロバイダバックボーンブリッジネットワークのような、閉じているネットワークにおけるアドレス学習方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、離れた地点のネットワークをＰＢＮ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ  Ｂａｃｋｂｏｎｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して結ぶ広域イーサネット（登録商標）サービスが普及している。
【０００３】
この広域イーサネット（登録商標）サービスでは、ＰＢＮ内のすべてのスイッチが、顧客内の利用されるクライアントＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスも含めて膨大な数のＭＡＣアドレスの学習を行う必要がある（例えば、特許文献１参照）。また、インタネットの普及によりＰＢＮの通信容量の増大によってもＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｓｉｎｇ  Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ）に負荷が増大している。
【０００４】
そこで、本発明に関連するＥｔｈｅｒフレームに、別のＥｔｈｅｒヘッダを追加することで、顧客内のＭＡＣアドレスを隠蔽する方法［ＰＢＢ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ  Ｂａｃｋｂｏｎｅ  Ｂｒｉｄｇｅ）等］が提案されている。これにより、ＰＢＢＮ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ  Ｂａｃｋｂｏｎｅ  Ｂｒｉｄｇｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のＭＡＣ学習用テーブルの負荷は軽減される。
【０００５】
しかしながら、通信容量の増大によるＦＤＢ負荷については、今後も増加する傾向にある。また、ＰＢＮやＰＢＢＮでは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の信頼性の低さを補うため、Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）の導入が一般的になりつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】再特ＷＯ２００６／０９３３２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、通信容量が大容量化し（１０Ｇｂｐｓ，４０Ｇｂｐｓ，１００Ｇｂｐｓ等）、それに対応したシャーシ型Ｌ２（レイヤ２）スイッチが登場している。これらのシャーシ型Ｌ２スイッチでは、ＭＡＣアドレス学習機能が複数のデバイスに分散されている場合、各デバイス間で学習内容の同期を取る必要がある。
【０００８】
この場合は、学習が必要なフレームを受信した場合、他のデバイスへ通知を行うことで、他のデバイスでも学習する方式が多く採用されている。しかしながらが、この方式は、ソフトウェアによって実現されている場合が多く、１０Ｇｂｐｓ、４０Ｇｂｐｓ、１００Ｇｂｐｓ等の高速なインタフェースの転送性能に比べ、学習性能が著しく低いという課題がある。
【０００９】
また、一般的に、Ｌ２スイッチでは、受信したフレームすべてを対象としてＭＡＣアドレス学習を行っている。このため、本来、学習に必要なフレームは最初の１フレームのみであるが、実際のネットワークにおいては同種のフレームを複数受信するケースが多く、他のデバイスへ不要な学習通知を行い、学習性能のさらなる低下を引き起こしている。
【００１０】
高速なインタフェースでは、最初のフレームが到着してから学習完了するまでの間に受信するフレーム数が多くなることから、より高速なインタフェースになるほど問題が深刻になる。この問題は、リングネットワークにおける経路変更等でＭＡＣアドレスの全削除等を行った場合に顕在化する。
【００１１】
そのため、Ｌ２スイッチでは、再学習までの間フレームのフラッディングが発生し、リンクアグリゲーション等で帯域分散ができない等、ネットワークを効率的に運用できないという問題が発生する。
【００１２】
また、Ｌ２スイッチでは、ＭＡＣアドレス学習機能性能を向上させる必要があるが、ＭＡＣアドレス学習性能を向上させるためには、ＭＡＣアドレス学習に関連する複数のデバイス［ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ等］にも高速化を行う必要があり、価格面や技術面等の課題が多い。尚、上記の特許文献１に記載の方法でも、上記の課題や問題が存在する。
【００１３】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、ＭＡＣアドレス学習機能に負荷がかかることなく、大幅な負荷軽減効果を得ることができるスイッチ装置、ネットワーク及びそれらに用いるアドレス学習方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によるスイッチ装置は、閉じているネットワーク内において、使用されるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスが限定されるネットワークに用いられるスイッチ装置であって、
受信したフレームがＥｔｈｅｒ−ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）フレームか否かを判定する判定手段と、前記判定手段にてＥｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームと判定された場合に当該Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームを学習対象としてＭＡＣアドレスを学習するＭＡＣアドレス学習手段とを備えている。
【００１５】
本発明によるネットワークは、閉じているネットワーク内において、使用されるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスが限定されるネットワークであって、
スイッチ装置が、受信したフレームがＥｔｈｅｒ−ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）フレームか否かを判定する判定手段と、前記判定手段にてＥｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームと判定された場合に当該Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームを学習対象としてＭＡＣアドレスを学習するＭＡＣアドレス学習手段とを備えている。
【００１６】
本発明によるアドレス学習方法は、閉じているネットワーク内において、使用されるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスが限定されるネットワークに用いるアドレス学習方法であって、
スイッチ装置が、受信したフレームがＥｔｈｅｒ−ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）フレームか否かを判定する判定処理と、前記判定処理にてＥｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームと判定された場合に当該Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームを学習対象としてＭＡＣアドレスを学習するＭＡＣアドレス学習処理とを実行している。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、ＭＡＣアドレス学習機能に負荷がかかることなく、大幅な負荷軽減効果を得ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態によるスイッチ装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態によるネットワークの構成例を示すブロック図である。
【図３】図２に示すバックボーンスイッチ及びエッジスイッチの共通動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明によるネットワークの概要について説明する。本発明によるネットワークは、ＰＢＢＮ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ  Ｂａｃｋｂｏｎｅ  Ｂｒｉｄｇｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：プロバイダバックボーンブリッジネットワーク）（ＩＥＥＥ  ８０２．１ａｈ）のような、閉じているネットワークにおいて、使用されるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスが限定されるネットワークに関する。
【００２０】
本発明では、このネットワーク内において、エッジスイッチから、エッジスイッチ間でＥｔｈｅｒ−ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）（ＩＥＥＥ  ８０２．１ａｇ，ＩＴＵ−Ｔ  ｙ．１７３１）のフレームが送受信されている場合に、Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭのフレームのみを学習対象とすることにより、ＭＡＣアドレス学習の負荷の低減を行っている。
【００２１】
図１は本発明の実施の形態によるスイッチ装置の構成例を示すブロック図である。図１においては、ＰＢＢＮに用いられるバックボーンスイッチやエッジスイッチの構成例を示している。
【００２２】
図１において、スイッチ装置１は、フレーム入力インタフェース１１と、Ｅ−ＯＡＭ（Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ）フレーム判別機能１２と、フレーム出力インタフェース１３と、ＭＡＣアドレス学習機能１４とを備えている。
【００２３】
Ｅ−ＯＡＭフレーム判別機能１２は、フレーム入力インタフェース１１からフレームを受信し、受信したフレームがＥ−ＯＡＭフレームであるかどうかを判別する。Ｅ−ＯＡＭフレーム判別機能１２は、Ｅ−ＯＡＭフレームの場合、ＭＡＣアドレス学習機能１４に学習処理を行わせるとともに、受信フレームをフレーム出力インタフェース１３へ送信する。
【００２４】
ＭＡＣアドレス学習機能１４は、Ｅ−ＯＡＭフレーム判別機能１２からの通知に応じて（受信したフレームがＥ−ＯＡＭフレームと判別された場合）、受信フレームの送信元ＭＡＣアドレスを学習する。
【００２５】
ここで、Ｅ−ＯＡＭフレーム判別機能１２からＭＡＣアドレス学習機能１４へは、ＭＡＣアドレスの学習が可能なフレームの一部が転送され、ＭＡＣアドレス学習機能１４にて学習される。一般的に、ＭＡＣアドレス学習機能１４の学習結果は、ＭＡＣアドレスとエッジスイッチのポート番号とからなるテーブル形式に記載される。
【００２６】
図２は本発明の実施の形態によるネットワークの構成例を示すブロック図である。図２においては、ＰＢＢ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ  Ｂａｃｋｂｏｎｅ  Ｂｒｉｄｇｅ）のネットワーク構成を示している。尚、バックボーンスイッチ２及びエッジスイッチ（Ａ，Ｂ）３，４の構成は図１に示すスイッチ装置１の構成と同様である。
【００２７】
このネットワーク構成においては、バックボーンスイッチ２とエッジスイッチ（Ａ，Ｂ）３，４とがＢａｃｋｂｏｎｅ−ＶＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）＝１００のネットワークに属している。
【００２８】
また、このネットワーク構成においては、バックボーンスイッチ２とエッジスイッチ（Ａ，Ｂ）３，４とが、ＩＳＩＤ（Ｉ−Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｉｎｓｔａｎｃｅ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）＝１０００のネットワークに属している。
【００２９】
このＰＢＢのネットワークを介して、クライアント（Ａ）５とクライアント（Ｂ）６とが通信を行う。また、エッジスイッチ（Ａ）３とエッジスイッチ（Ｂ）４との間では、双方向でＥＴＨ−ＣＣ［Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ］を送受信している。
【００３０】
本実施の形態では、Ｂａｃｋｂｏｎｅ−ＶＩＤ、ＩＳＩＤについて値を指定しているが、必ずしもこの値にする必要はない。また、ＥＴＨ−ＣＣをエッジスイッチ（Ａ）３とエッジスイッチ（Ｂ）４との間としているが、クライアント（Ａ）５とクライアント（Ｂ）６との間としてもよい。すなわち、本実施の形態では、ＰＢＢネットワーク内で、入り口のエッジスイッチから出口のエッジスイッチの間でＥＴＨ−ＣＣが送信されていればよい。
【００３１】
図３は図２に示すバックボーンスイッチ２及びエッジスイッチ（Ａ，Ｂ）３，４の共通動作を示すフローチャートである。図３においては、バックボーンスイッチ２やエッジスイッチ（Ａ，Ｂ）３，４がフレームを受信した際の共通動作を示している。
【００３２】
バックボーンスイッチ２は、フレームを受信すると（図３ステップＳ１）、その受信フレームのＥｔｈｅｒ  Ｔｙｐｅを確認してＥ−ＯＡＭフレームか否かを判定する（図３ステップＳ２）。Ｅｔｈｅｒ  Ｔｙｐｅは、ＩＴＵ−Ｔ  ｙ．１７３１、ＩＥＥＥ  ８０２．１ａｇによって規定（０ｘ８９０２）されている。
【００３３】
バックボーンスイッチ２は、Ｅ−ＯＡＭフレームと判定した場合、受信フレームのＢａｃｋｂｏｎｅ−送信元ＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス学習機能１４にて学習させるよう促す（図３ステップＳ３）。
【００３４】
バックボーンスイッチ２は、ＭＡＣアドレス学習機能１４による学習が終了すると、そのフレームをフレーム出力インタフェース１３から送信する（図３ステップＳ４）。
【００３５】
また、バックボーンスイッチ２は、Ｅ−ＯＡＭフレームでないと判定した場合、何も処理することなく、そのフレームをフレーム出力インタフェース１３から送信する（図３ステップＳ４）。
【００３６】
続いて、エッジスイッチ（Ａ）３からエッジスイッチ（Ｂ）４の方向へのＥＴＨ−ＣＣについて説明する。
【００３７】
まず、エッジスイッチ（Ａ）３からは、Ｂａｃｋｂｏｎｅ−送信元ＭＡＣアドレスがエッジスイッチ（Ａ）３のアドレスであるＥＴＨ−ＣＣフレームが送信される。これは、上述した本発明に関連するＬ２スイッチでのＥＴＨ−ＣＣの動作と同様である。
【００３８】
次に、このＥＴＨ−ＣＣフレームを受信したバックボーンスイッチ２に着目して動作を説明する。バックボーンスイッチ２では、受信フレームがＥＴＨ−ＣＣのため、学習を行い、Ｐｏｒｔ２から送信する。エッジスイッチ（Ｂ）４でも、上記と同様に、受信フレームがＥＴＨ−ＣＣのため、学習を行い、上述した本発明に関連するＬ２スイッチでの動作にてフレームの処理を行う。
【００３９】
逆方向のエッジスイッチ（Ｂ）４からエッジスイッチ（Ａ）３への方向でも、エッジスイッチ（Ａ）３からエッジスイッチ（Ｂ）４の方向へのＥＴＨ−ＣＣの場合と同様に、学習が行われることにより、学習が完了する。
【００４０】
次に、ネットワークに流れるユーザフレームについて説明する。ＥＴＨ−ＣＣが送信されるよりも先に、クライアント（Ａ）５からユーザフレームが送信された場合は、未学習状態での送信となるため、Ｂａｃｋｂｏｎｅ−宛先ＭＡＣアドレスがＢａｃｋｂｏｎｅ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｉｎｓｔａｎｃｅ  Ｇｒｏｕｐ  ａｄｄｒｅｓｓ  ＯＵＩ（ＯＵＩ）を用いたマルチキャストとして送信される。これは、一般的なＰＢＢの動作である。
【００４１】
このフレームを受信したバックボーンスイッチ２では、Ｅ−ＯＡＭフレームの判定を行い（図３ステップＳ２）、ユーザフレームであるため、学習を行うことなく、Ｐｏｒｔ２から送信される。エッジスイッチ（Ｂ）４でも、ＥＴＨ−ＣＣの判定を行い（図３ステップＳ２）、ユーザフレームであるため、学習を行うことはない。
【００４２】
このように、本実施の形態では、未学習時にユーザフレームがどのようなレートで送信されていても、学習処理が働かないため、ＭＡＣアドレス学習機能１４に負荷がかかることはない。例えば、１０Ｇｂｐｓのインタフェースでユーザフレームがほぼ１０Ｇｂｐｓのレートで通信していた場合でも、ＥＴＨ−ＣＣの規格上の最大レートである約１５０Ｋｂｐｓ（３．３ｍｓ毎にＥＴＨ−ＣＣ送信時）分の負荷しかかからない。
【００４３】
よって、インタフェースが１０ＧｂｐｓのＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の場合は、通常の２万分の１以下の負荷となり、大幅な負荷軽減効果が得られる。ＥＴＨ−ＣＣの最大レートは固定されているため、インタフェース速度が大きくなればなるほど、この効果は高くなる。
【００４４】
また、本実施の形態では、ＭＡＣアドレスの学習対象フレームが削減されるため、機器並びにネットワーク全体の消費電力の削減につながるという効果も奏する。
【００４５】
尚、本実施の形態では、ＥＴＨ−ＣＣフレームについてのべたが、このＥＴＨ−ＣＣフレームに限定されるものではない。ＥＴＨ−ＣＣフレームはＥ−ＯＡＭフレームの１種であり、本発明の技術分野においてよく使われるフレームで、本発明において効果が得やすい対象である。よって、本発明では、Ｅ−ＯＡＭフレームの全種類を対象としてもよいし、あるいはＥＴＨ−ＣＣフレームのような特定のフレームを対象としてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  スイッチ装置
２  バックボーンスイッチ
３，４  エッジスイッチ（Ａ，Ｂ）
５，６  クライアント（Ａ，Ｂ）
１１  フレーム入力インタフェース
１２  Ｅ−ＯＡＭフレーム判別機能
１３  フレーム出力インタフェース
１４  ＭＡＣアドレス学習機能
【図１】
0005673112.tif 000002
【図２】
0005673112.tif 000003
【図３】
0005673112.tif 000004