(57)【要約】【課題】物理的に接続されているレイヤ３のＩＰネットワークを、論理的にレイヤ３のレベルで分割運用可能にするレイヤ３ネットワーク分割伝送装置に関し、安価で保守管理が容易で利便性の高いレイヤ３ネットワーク分割運用を可能にする。【解決手段】ノード単位のグループ化のネットワークグループ情報１−１、及びＬＡＮポート単位のグループ化のポート・ＶＰＮ対応情報１−２を、レイヤ２パケットヘッダ付加部１−５に設定し、該ノードグループ情報及びポート・ＶＰＮ対応情報をパケットのレイヤ２ヘッダに設定し、送信部１−７からレイヤ３ネットワークに送信する。レイヤ３ネットワークから受信部１−８で受信したパケットのレイヤ２ヘッダを参照し、ネットワークのノードグループ情報及びポート・ＶＰＮ対応情報を認識し、それらの情報が自ノード・ＬＡＮポートのグループのものである場合に、受信パケットを自ノードに取り込む。【選択図】      図１
2004228677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レイヤ３のＩＰネットワークのセグメント間を接続するノードの伝送装置であって、物理的に接続されたレイヤ３のＩＰネットワークを論理的にレイヤ３レベルで分割し、複数のグループにグループ化するレイヤ３ネットワーク分割伝送装置において、
ノード単位でグループ化したレイヤ３ネットワークのノードグループ情報をレイヤ２パケット処理部に設定する手段と、
レイヤ２パケット処理部において、前記ノードグループ情報をレイヤ２ヘッダに設定するノードグループ情報設定手段と、
該ノードグループ情報を含むレイヤ２ヘッダをレイヤ３パケットに付加して送信する手段と、
レイヤ３ネットワークから受信したパケットのレイヤ２ヘッダを参照し、レイヤ２ヘッダ内に設定されているレイヤ３ネットワークのノードグループ情報を認識し、該ノードグループ情報が自ノードの属するノードグループのものである場合に、受信パケットを自ノードに取り込む手段と、
を備えたことを特徴とするレイヤ３ネットワーク分割伝送装置。
【請求項２】
レイヤ３のＩＰネットワークのセグメント間を接続するノードの伝送装置であって、物理的に接続されたレイヤ３のＩＰネットワークを論理的にレイヤ３レベルで分割し、複数のグループにグループ化するレイヤ３ネットワーク分割伝送装置において、
各ノードのＬＡＮポート単位でグループ化したレイヤ３ネットワークのＬＡＮポートグループ情報を、レイヤ２パケット処理部に設定する手段と、
レイヤ２パケット処理部において、前記ＬＡＮポートグループ情報をレイヤ２ヘッダに設定するＬＡＮポートグループ情報設定手段と、
該ＬＡＮポートグループ情報を含むレイヤ２ヘッダをレイヤ３パケットに付加して送信する手段と、
レイヤ３ネットワークから受信したパケットのレイヤ２ヘッダを参照し、レイヤ２ヘッダ内に設定されているレイヤ３ネットワークのＬＡＮポートグループ情報を認識し、該ＬＡＮポートグループ情報が自ノード内のＬＡＮポートの属するＬＡＮポートグループのものである場合に、受信パケットを自ノードに取り込む手段と、
を備えたことを特徴とするレイヤ３ネットワーク分割伝送装置。
【請求項３】
レイヤ３のＩＰネットワークのセグメント間を接続するノードの伝送装置であって、物理的に接続されたレイヤ３のＩＰネットワークを論理的にレイヤ３レベルで分割し、複数のグループにグループ化するレイヤ３ネットワーク分割伝送装置において、
ノード単位でグループ化したレイヤ３ネットワークのノードグループ情報及びＬＡＮポート単位でグループ化したレイヤ３ネットワークのＬＡＮポートグループ情報を、レイヤ２パケット処理部に設定する手段と、
レイヤ２パケット処理部において、前記ノードグループ情報及びＬＡＮポートグループ情報をレイヤ２ヘッダに設定するグループ情報設定手段と、
該ノードグループ情報及びＬＡＮポートグループ情報を含むレイヤ２ヘッダをレイヤ３パケットに付加して送信する手段と、
レイヤ３ネットワークから受信したパケットのレイヤ２ヘッダを参照し、レイヤ２ヘッダ内に設定されているレイヤ３ネットワークのノードグループ情報及びＬＡＮポートグループ情報を認識し、該ノードグループ情報が自ノードの属するノードグループのもので、かつ、該ＬＡＮポートグループ情報が自ノード内のＬＡＮポートの属するＬＡＮポートグループのものである場合に、受信パケットを自ノードに取り込む手段と、
を備えたことを特徴とするレイヤ３ネットワーク分割伝送装置。
【請求項４】
前記レイヤ２パケット処理部において、強制的に他のネットワークグループのノードに受信させるパケットを識別するための強制受信パケット識別情報を設定する手段と、
該強制受信パケット識別情報を参照し、入力されたパケットが強制受信パケットに該当するか否かをチェックする手段と、
強制受信パケットと判定されたパケットのレイヤ２ヘッダ内に、強制受信パケットであることを示す強制受信識別子を設定する手段と、
ノードグループ情報及びＬＡＮポートグループ情報を含むレイヤ２ヘッダをレイヤ３パケットに付加して送信する手段と、
レイヤ３ネットワークから受信したパケットのレイヤ２ヘッダに、強制受信識別子が設定されているか否かをチェックする手段と、
強制受信識別子が設定されている受信パケットを、ネットワークグループが異なるものであっても自局ノード宛のパケットである場合に取り込む手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のレイヤ３ネットワーク分割伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レイヤ３ネットワークのセグメント（サブネット）間を接続する伝送装置において、物理的に接続されているレイヤ３のＩＰネットワークを、論理的にレイヤ３のレベルで分割運用可能にするレイヤ３ネットワーク分割伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レイヤ３のＩＰネットワークを理論的に分割する手法として、
（１）ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の設定による手法、
（２）ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）により論理的に分割する手法、
の２つがある。
【０００３】
上記（１）のＶＬＡＮ設定によるレイヤ３ネットワーク分割の例を図１０に示す。同図に示すように、第１〜第４の各レイヤ３ネットワーク１０−１１，１０−１２，１０−１３，１０−１４は、それぞれルータ（Ｒ）１０−２１，１０−２２，１０−２３，１０−２４を介し、レイヤ２ネットワークのスイッチングハブ（ＳＷ−Ｈｕｂ）１０−３１，１０−３２，１０−３３に接続される。
【０００４】
スイッチングハブ（ＳＷ−Ｈｕｂ）１０−３１，１０−３２，１０−３３等のレイヤ２ネットワークに、異なるＶＬＡＮ―ＩＤのＶＬＡＮを設定し、各レイヤ３ネットワーク１０−１１，１０−１２，１０−１３，１０−１４の間を、ＶＬＡＮ設定したレイヤ２ネットワークで接続し、同図に示すように、例えば、第１及び第２のレイヤ３ネットワーク１０−１１，１０−１２を第１のＶＬＡＮ（ＶＬＡＮ−ＩＤ：＃１）、第３及び第４のレイヤ３ネットワーク１０−１３，１０−１４を第２のＶＬＡＮ（ＶＬＡＮ−ＩＤ：＃２）として設定することにより、論理的にレイヤ３ネットワークを分割する。
【０００５】
また、上記（２）のＭＰＬＳにより論理的に分割する例を図１１に示す。同図に示すように、各ユーザのレイヤ３ネットワーク（Ｌ３ＮＷ）１１−１１，１１−１２，１１−１３，１１−１４とは別に、ＭＰＬＳドメイン（ネットワーク）１１−２を形成し、第１〜第４の各ユーザのレイヤ３ネットワーク（Ｌ３ＮＷ）１１−１１，１１−１２，１１−１３，１１−１４を、該ＭＰＬＳネットワーク１１−２により論理的に分割する。
【０００６】
ＭＰＬＳネットワーク１１−２は、ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ），ＬＤＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ），ｍｐＢＧＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ  ｆｏｒ  Ｂｏｒｄｅｒ  Ｇａｔｅｗａｙ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−４  ）など、各ユーザのレイヤ３ネットワーク（Ｌ３ＮＷ）とは独立した（論理的に接続されていない）複数のプロトコルでＭＰＬＳラベル情報を収集し、バーチャルなネットワークを提供する。
【０００７】
図１１は、第１及び第２のユーザレイヤ３ネットワーク（Ｌ３ＮＷ）１１−１１，１１−１２を第１のバーチャルプライベートネットワークＶＰＮ＃１とし、第３及び第４のユーザレイヤ３ネットワーク（Ｌ３ＮＷ）１１−１３，１１−１４を第２のバーチャルプライベートネットワークＶＰＮ＃２として、レイヤ３ネットワーク（Ｌ３ＮＷ）を分割する例を示している。
【０００８】
なお、本発明に関連する先行技術は、下記の特許文献１に記載されている。該文献には、ＶＬＡＮでアクセス系ネットワークを構築し、ＭＰＬＳ網でコアネットワークを構築するようにして、安価で且つスケール性の高いマルチプロトコルなＬ２ＶＰＮを提供する技術が記載されている。
【特許文献１】
特開２００２−１６４９３７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記（１）のＶＬＡＮ設定によるレイヤ３ネットワーク分割では、同一のＶＬＡＮ―ＩＤが設定されたＬ２ネットワークに直接接続されるネットワークセグメント（サブネット）同士は、同一アドレスのネットワークセグメント（サブネット）になってしまう問題がある。
【００１０】
図１０の例では、ＶＬＡＮ−ＩＤ：＃１が設定されたスイッチングハブ（ＳＷ−Ｈｕｂ）１０−３１，１０−３２に直接接続されたルータ（Ｒ）１０−２１及び１０−２２のネットワークセグメント（サブネット）は、共に同一のアドレス［Ａ］となり、ＶＬＡＮ−ＩＤ：＃２が設定されたスイッチングハブ（ＳＷ−Ｈｕｂ）１０−３２，１０−３３に直接接続されるルータ（Ｒ）１０−２３及び１０−２４のネットワークセグメント（サブネット）は、共にアドレス［Ｂ］となる。これは、スイッチングハブ（ＳＷ−Ｈｕｂ）１０−３１，１０−３２又はスイッチングハブ（ＳＷ−Ｈｕｂ）１０−３２，１０−３３のように、複数の離れた場所に同一のネットワークセグメント（サブネット）が存在することになり、アドレスの一元管理が困難になる。
【００１１】
同一のＶＬＡＮ−ＩＤが設定された２つのネットワークセグメント（サブネット）のアドレスを分ける方法として、図１２に示す例のように、ルータ（Ｒ）１０−２１，１０−２２に接続された２つのネットワークセグメント（サブネット）間を、ルータ（Ｒ）１２−１を介して接続する。しかし、この手法は、各接続ポイントにルータ（Ｒ）１２−１を備える必要があり、その分コストが掛かる（ＶＬＡＮ機器＋ルータのコスト）。また、装置構成が複数になり、保守作業が増加する。
【００１２】
また、上記（２）のＭＰＬＳを用いて論理的にレイヤ３ネットワークを分割して複数のＩＰ−ＶＰＮを運用する場合、ＭＰＬＳドメイン（ネットワーク）を構成するための専用ルータ（Ｒ）１１−２１，１１−２２，１１−２３，１１−２４が必要になり、その分、余分にコストが掛かる。実際には、ＭＰＬＳを実装するルータは、バックボーン（幹線ＬＡＮ）に使用されるようなハイスペック、ハイクウォリティなルータを用いる必要があり、非常に高価なものとなる。
【００１３】
ＭＰＬＳ−ＶＰＮで運用する場合、各ユーザ個別のバーチャルネットワーク（ＶＰＮ）で使用するプロトコルとは別に、ＭＰＬＳドメイン１１−２内で複数のプロトコルによる伝達を行う必要がある。また、ＭＰＬＳドメイン１１−２内の経路全てを事前に設定する必要があり、環境構築及び保守・管理が非常に複雑である。
【００１４】
ＭＰＬＳ−ＶＰＮを提供するＭＰＬＳドメイン１１−２内の専用ルータ１１−２１，１１−２２，１１−２３，１１−２４が構成するネットワークと、各ユーザネットワーク１１−１１，１１−１２，１１−１３，１１−１４とは、互いに独立しているため、その中の１つのネットワークから全ネットワークを一元管理して保守することができない。つまり、ＭＰＬＳドメインの保守とユーザネットワークの保守は別々に行わなければならない。
【００１５】
本発明は、専用のＭＰＬＳルータやＶＬＡＮ用スイッチを用いることなく、レイヤ３レベルでネットワークを分割運用可能にし、安価でかつ保守管理の容易なレイヤ３ネットワーク分割伝送装置を提供することを目的とする。また、ユーザネットワーク内で更に適宜ネットワークを分割することが可能で、また、ユーザネットワーク内から監視・保守を行うことができ、ユーザにとって利便性の高いレイヤ３ネットワーク分割伝送装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のレイヤ３ネットワーク分割伝送装置は、（１）レイヤ３のＩＰネットワークのセグメント間を接続するノードの伝送装置であって、物理的に接続されたレイヤ３のＩＰネットワークを論理的にレイヤ３レベルで分割し、複数のグループにグループ化するレイヤ３ネットワーク分割伝送装置において、ノード単位でグループ化したレイヤ３ネットワークのノードグループ情報をレイヤ２パケット処理部に設定する手段と、レイヤ２パケット処理部において、前記ノードグループ情報をレイヤ２ヘッダに設定するノードグループ情報設定手段と、該ノードグループ情報を含むレイヤ２ヘッダをレイヤ３パケットに付加して送信する手段と、レイヤ３ネットワークから受信したパケットのレイヤ２ヘッダを参照し、レイヤ２ヘッダ内に設定されているレイヤ３ネットワークのノードグループ情報を認識し、該ノードグループ情報が自ノードの属するノードグループのものである場合に、受信パケットを自ノードに取り込む手段とを備えたものである。
【００１７】
また、（２）レイヤ３のＩＰネットワークのセグメント間を接続するノードの伝送装置であって、物理的に接続されたレイヤ３のＩＰネットワークを論理的にレイヤ３レベルで分割し、複数のグループにグループ化するレイヤ３ネットワーク分割伝送装置において、各ノードのＬＡＮポート単位でグループ化したレイヤ３ネットワークのＬＡＮポートグループ情報を、レイヤ２パケット処理部に設定する手段と、レイヤ２パケット処理部において、前記ＬＡＮポートグループ情報をレイヤ２ヘッダに設定するＬＡＮポートグループ情報設定手段と、該ＬＡＮポートグループ情報を含むレイヤ２ヘッダをレイヤ３パケットに付加して送信する手段と、レイヤ３ネットワークから受信したパケットのレイヤ２ヘッダを参照し、レイヤ２ヘッダ内に設定されているレイヤ３ネットワークのＬＡＮポートグループ情報を認識し、該ＬＡＮポートグループ情報が自ノード内のＬＡＮポートの属するＬＡＮポートグループのものである場合に、受信パケットを自ノードに取り込む手段とを備えたものである。
【００１８】
また、（３）レイヤ３のＩＰネットワークのセグメント間を接続するノードの伝送装置であって、物理的に接続されたレイヤ３のＩＰネットワークを論理的にレイヤ３レベルで分割し、複数のグループにグループ化するレイヤ３ネットワーク分割伝送装置において、ノード単位でグループ化したレイヤ３ネットワークのノードグループ情報及びＬＡＮポート単位でグループ化したレイヤ３ネットワークのＬＡＮポートグループ情報を、レイヤ２パケット処理部に設定する手段と、レイヤ２パケット処理部において、前記ノードグループ情報及びＬＡＮポートグループ情報をレイヤ２ヘッダに設定するグループ情報設定手段と、該ノードグループ情報及びＬＡＮポートグループ情報を含むレイヤ２ヘッダをレイヤ３パケットに付加して送信する手段と、レイヤ３ネットワークから受信したパケットのレイヤ２ヘッダを参照し、レイヤ２ヘッダ内に設定されているレイヤ３ネットワークのノードグループ情報及びＬＡＮポートグループ情報を認識し、該ノードグループ情報が自ノードの属するノードグループのもので、かつ、該ＬＡＮポートグループ情報が自ノード内のＬＡＮポートの属するＬＡＮポートグループのものである場合に、受信パケットを自ノードに取り込む手段とを備えたものである。
【００１９】
また、（４）前記レイヤ２パケット処理部において、強制的に他のネットワークグループのノードに受信させるパケットを識別するための強制受信パケット識別情報を設定する手段と、該強制受信パケット識別情報を参照し、入力されたパケットが強制受信パケットに該当するか否かをチェックする手段と、ノードグループ情報及びＬＡＮポートグループ情報を含むレイヤ２ヘッダをレイヤ３パケットに付加して送信する手段と、強制受信パケットと判定されたパケットのレイヤ２ヘッダ内に、強制受信パケットであることを示す強制受信識別子を設定する手段と、レイヤ３ネットワークから受信したパケットのレイヤ２ヘッダに、強制受信識別子が設定されているか否かをチェックする手段と、強制受信識別子が設定されている受信パケットを、ネットワークグループが異なるものであっても自局ノード宛のパケットである場合に取り込む手段とを備えたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に本発明によるレイヤ３ネットワーク分割伝送装置の原理説明のための基本構成を示す。同図において、レイヤ３ネットワークグループ情報保持部１−１は、ノード単位でレイヤ３ネットワークをグループ化する場合の、当該ノードの属するノードグループの情報を保持する。
【００２１】
ポート・ＶＰＮ対応テーブル保持部１−２は、ＬＡＮポート単位でグループ化する場合の、各ＬＡＮポートの番号とＶＰＮ番号との対応を定義するテーブルを保持する。強制受信パケット識別情報保持部１−３は、受信したレイヤ２パケットを参照し、該パケットが強制受信対象のパケットかどうかを判定するための参照情報を保持する。
【００２２】
監視制御部１−４は、レイヤ２ヘッダ付加部１−５に対し、レイヤ３ネットワークグループ情報、ポート・ＶＰＮ対応テーブル、強制受信パケット識別情報を設定する機能を有する。レイヤ２ヘッダ付加部１−５は、ルーティングパケット（中継パケット）及び自ノードから発せられるレイヤ３パケットに、レイヤ３ネットワークグループ情報又はポート・ＶＰＮ対応情報、及び該パケットが強制受信パケットである場合に強制受信識別子を設定したレイヤ２のヘッダを付加する機能を有する。
【００２３】
経路検索部１−６は、受信したパケットに対してレイヤ３ネットワークの経路を選択する機能を有する。送信部１−７はレイヤ２パケットの送信機能を有する。また、受信部１−８はレイヤ２パケットの受信機能を有する。グループ検出部１−１１は、受信部１−８から受信パケットを入力し、該パケットのレイヤ２ヘッダを参照し、該パケットが自ノード宛てのものである場合は、該パケットを経路検索部１−６に転送する機能を有する。ＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１−１０は、送信部１−７、受信部１−８及びグループ検出部１−１１の機能を含み、レイヤ３ネットワークのＬＡＮとデータの送受を行う機能を有する。
【００２４】
ここで、上記グループ情報等の設定処理について説明する。監視制御部１−４は、予めレイヤ２ヘッダ付加部１−５に対し、レイヤ３ネットワークグループ情報保持部１−１から読み出したレイヤ３ネットワークグループ情報と、ポート・ＶＰＮ対応テーブル保持部１−２から読み出したＬＡＮポート番号とＶＰＮ番号との対応情報と、強制受信パケット識別情報保持部１−３から読み出した強制受信パケット識別情報とを設定しておく。
【００２５】
次に、パケットの送信処理について説明する。ＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１−１０から受信したパケットは、経路検索部１−６に送られ、経路検索部１−６で出力先が決定され、レイヤ２ヘッダが削除された状態で、レイヤ２ヘッダ付加部１−５に入力される。
【００２６】
レイヤ２ヘッダ付加部１−５では、既に設定されているレイヤ３ネットワークグループ情報、ポート・ＶＰＮ対応情報及び強制受信パケット識別情報を参照し、当該ノードのノードグループ番号、パケットが入力されたＬＡＮポートのグループ番号を、また、強制受信が必要なパケットである場合には強制受信識別子を設定したレイヤ２のヘッダを該パケットに付加し、レイヤ２パケットを作成する。送信部１−７では、レイヤ２ヘッダを付加したパケットをレイヤ３ネットワークに送信する。
【００２７】
次に、パケットの受信処理について説明する。受信部１−８で受信されたレイヤ２バケットは、グループ検出部１−１１に送られ、該グループ検出部１−１１ではレイヤ２ヘッダを参照し、そのノードグループ番号、ＬＡＮポートグループ番号、強制受信識別子及びレイヤ２ヘッダ内の宛先ノードを確認し、それらが自ノードグループ番号又は自ＬＡＮポートグループ番号であり、かつ宛先が自ノード宛であれば、受信パケットを経路検索部１−６に送る。
【００２８】
また、受信したパケットのレイヤ２ヘッダに格納されたノードグループ番号、ＬＡＮポートグループ番号が、自ノードに設定されているノードグループ番号又はＬＡＮポート番号の値と異なっていても、強制受信識別子が設定され、宛先が自ノード宛である場合は、該受信パケットを経路検索部１−６に送る。上記の条件を満足しない受信パケットは廃棄する。
【００２９】
経路検索部１−６では、受信したパケットのレイヤ３のアドレスを参照し、転送先のＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１−１０を決定し、該パケットをＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１−１０側のレイヤ２ヘッダ付加部１−９に送り、レイヤ２ヘッダ付加部１−９では通常のレイヤ２ヘッダを付加し、ＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１−１０から該パケットをレイヤ３ネットワークに送信する。
【００３０】
図２は本発明によるノード単位のグループ化の実施形態を示す。図２において、グループ情報設定部２−１は図１の監視制御部１−４に相当し、Ｌ２ヘッダ作成部兼グループ番号設定部兼フレーム送受信部兼強制受信識別子設定部２−２は、レイヤ２ヘッダ付加部１−５に相当する。なお、以下、「Ｌ２ヘッダ作成部兼グループ番号設定部兼フレーム送受信部兼強制受信識別子設定部２−１」を、「グループ番号等設定Ｌ２ヘッダ作成フレーム送受信部２−２」と略記する。
【００３１】
グループ情報設定部２−１は、グループ番号等設定Ｌ２ヘッダ作成フレーム送受信部２−２に対し、当該ノードのレイヤ３ネットワークグループ情報とポート・ＶＰＮ対応テーブル情報と強制受信パケット識別情報とを設定する。
【００３２】
同図において、ノードＡのＬＡＮ側のポートに接続されたパーソナルコンピュータＰＣ１から、広域ネットワーク（ＷＡＮ：Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ）側のポートを経由して他のノードＢのＬＡＮに接続されたパーソナルコンピュータＰＣ２宛のレイヤ３パケットが発せられた場合、該パケットは、ノードＡのＬＡＮインタフェース部（Ｉ／Ｆ）２−３、ＬＡＮヘッダ作成部兼フレーム送受信部２−４を経由し、ＩＰ層２−５に送られる。
【００３３】
なお、ここで、レイヤ２パケットでそのレイヤ２データ部にレイヤ３パケットが格納されているパケットをレイヤ３パケットと呼ぶ。ＩＰ層２−５では、通常のルーティング処理を行い、ＷＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部２−７側を出力先として選択し、グループ番号等設定Ｌ２ヘッダ作成フレーム送受信部２−２に該パケットを送る。
【００３４】
グループ番号等設定Ｌ２ヘッダ作成フレーム送受信部２−２では、レイヤ３ネットワークグループ情報及びポート・ＶＰＮ対応テーブルを参照し、レイヤ２ヘッダにノードグループ番号、入力されたＬＡＮポートの番号に対応したＶＰＮ番号（ＬＡＮポートが１個の場合、ＶＰＮ番号は固定値）を付加する。
【００３５】
更に、強制受信パケット識別情報を参照し、指定された強制受信パケット識別情報と送信するパケットの内容とが一致した場合に（一致チェックについては後述の図５の説明を参照。）、レイヤ２ヘッダ内に強制受信識別子を付加し、ＷＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部２−７へ該パケット送る。ＷＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部２−７は、ＷＡＮ（レイヤ３ネットワーク）に該レイヤ３パケットを送信する。
【００３６】
ノードＡにおいて、ＷＡＮ側からレイヤ３パケットを受信した場合、受信パケットは、ノードグループ・ポートグループ検出部２−６に送られ、ノードグループ・ポートグループ検出部２−６では、レイヤ２パケットヘッダを参照する。そのノードグループ番号とＶＰＮ番号が、自ノードに設定されているレイヤ３ネットワークグループ情報及びポート・ＶＰＮ対応テーブルの内容に一致し、且つ自ノード宛のパケットである場合は、該パケットをＩＰ層２−５に送る。そうでない場合は破棄する。
【００３７】
但し、強制受信識別子が設定されている場合は、レイヤ３ネットワークグループ情報及びポート・ＶＰＮ対応情報が自ノードのものと異なるものであっても、自ノード宛のパケットであれば受信し、該パケットをＩＰ層２−５に送る。ＩＰ層２−５では、通常のルーティング処理を行い、該パケットを、ＬＡＮヘッダ作成部兼フレーム送受信部２−４、ＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部２−３を経由し、ＬＡＮ（レイヤ３ネットワーク）へ送信する。
【００３８】
図３は本発明によるＬＡＮポート単位のグループ化の実施形態を示す。同図に示すように、ノード内の各ＬＡＮポート毎に、グループ情報設定部３−１、グループ番号等設定Ｌ２ヘッダ作成フレーム送受信部３−２、ＬＡＮインタフェース部（Ｉ／Ｆ）３−３、ＬＡＮヘッダ作成部兼フレーム送受信部３−４、ＩＰ層３−５を備える。
【００３９】
ノードＡにおいて、各ＬＡＮポート（ＬＡＮインタフェース部（Ｉ／Ｆ）３−３）で受信されたレイヤ３パケットは、図２で説明した処理と同様に、ＩＰ層３−５、グループ番号等設定Ｌ２ヘッダ作成フレーム送受信部３−２に送られ、グループ番号等設定Ｌ２ヘッダ作成フレーム送受信部３−２は、ポート・ＶＰＮ対応テーブルを参照して、該ＬＡＮポートに対応したＶＰＮ番号を含むレイヤ２ヘッダを付加する。
【００４０】
レイヤ２ヘッダが付加されたレイヤ３パケットは、グループ番号等設定Ｌ２ヘッダ作成フレーム送受信部３−２からＷＡＮ用のバス３−８を通じ、ＷＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部３−７に送られ、ＷＡＮを経由して送信先のノードＢのＬＡＮに向けて送信される。
【００４１】
また、ノードＡにおいて、ＷＡＮ側からレイヤ３パケットを受信した場合、該パケットはノードグループ・ポートグループ検出部３−６に送られ、ノードグループ・ポートグループ検出部３−６は、そのレイヤ２パケットヘッダを参照し、そのノードグループ番号とＶＰＮ番号が、自ノードに設定されているレイヤ３ネットワークグループ情報とポート・ＶＰＮ対応テーブルの内容に一致し、且つ、該パケットが自ノード宛である場合は、ポート・ＶＰＮ対応テーブルを逆引きし、ＶＰＮ番号に対応したＬＡＮポート対応の受信部３−９を介してＩＰ層３−５に該パケットを送る。
【００４２】
以降は図２で説明した処理動作と同様に、ＩＰ層３−５は通常のルーティング処理を行い、ＬＡＮヘッダ作成部兼フレーム送受信部３−４、ＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部３−３を経由して、該パケットをＬＡＮ（レイヤ３ネットワーク）へ送信する。
【００４３】
図４は、本発明によるレイヤ３ネットワークグループ情報、ポート・ＶＰＮ対応テーブルの具体例を示す。同図の（ａ）は、レイヤ３ネットワークグループ情報の設定例を示し、各ノード番号の一覧に対し、それぞれのノード番号毎にそのノードグループ番号を対応させて保持する構成例を示しているが、必要な情報は、自ノードのノードグループ番号だけであるので、自ノードのノードグループ番号情報のみを保持する構成としてもよい。
【００４４】
同図の（ｂ）は、ポート・ＶＰＮ対応テーブルの設定例を示す。ポート・ＶＰＮ対応テーブルは、ノード内の各ＬＡＮポートの番号毎に、その論理的なＶＰＮの番号とを対応させて保持する。
【００４５】
図５は本発明による強制受信パケット識別情報の設定例を示す。同図の（ａ）は強制受信パケット識別情報テーブルを示し、同図の（ｂ）は、強制受信識別子（フラグ）をレイヤ２ヘッダに設定したフレームフォーマットの例を示す。強制受信パケット識別情報テーブルには、当該パケットが強制受信パケットである旨を示す識別情報が、レイヤ２パケットの先頭からのオフセットバイト数、該識別情報のバイトサイズ、該識別情報の値（パラメータ）として設定される。
【００４６】
図５（ａ）に示す例では、以下の（１）〜（４）の条件の何れかに該当する場合、強制受信パケットであると判定する。
（１）レイヤ２パケットの先頭から２バイト目に格納された２バイトのポートグループ番号が“１”である。
（２）レイヤ２パケットの先頭から６バイト目に格納された２バイトのレイヤ２送信元アドレス（ＳＡ）が特定のＭＡＣアドレス“１”である。
（３）レイヤ２パケットの先頭から２２バイト目に格納された４バイトのレイヤ３送信元アドレス（ＳＡ）が“１０．１０．１０．１”ある。
（４）レイヤ２パケットの先頭から６０バイト目に格納された２バイトのレイヤ４ユーザデータが“ＡＢＣ”ある。
【００４７】
図２又は図３のグループ番号等設定Ｌ２ヘッダ作成フレーム送受信部２−２，３−２で、上記の強制受信パケット識別情報テーブルを参照し、ＷＡＮ側に送出するパケットについて、そのオフセット位置、サイズ、設定パラメタを参照し、それらが上記の条件の何れかに一致するかチェックを行い、一致した場合に、レイヤ２ヘッドに強制受信識別子（フラグ）を設定する。
【００４８】
ＷＡＮ側からパケットを受信したときは、図２及び図３で説明したように、該パケットを取り込むか又は破棄するかを決定する。該パケットのレイヤ２ヘッダに強制受信識別子が設定されている場合は、レイヤ３ネットワークグループ情報及びポート・ＶＰＮ対応情報が自ノードのものと異なるものであっても、自ノード宛のパケットであれば受信するため、例えば、強制受信パケット識別情報テーブルに、監視用パーソナルコンピュータ（ＰＣ）のＩＰアドレスを、レイヤ３の送信元アドレス（ＩＰ−ＳＡ），送信先アドレス（ＩＰ−ＤＡ）としてパラメタに設定しておくことにより、監視用パーソナルコンピュータ（ＰＣ）からは、各レイヤ３分割ネットワーク（ＩＰ−ＶＰＮ）とのパケット送受信が可能になり、全レイヤ３分割ネットワーク（ＩＰ−ＶＰＮ）の一元監視が可能になる。
【００４９】
図６は、本発明によるノードグループ番号・ポートグループ番号（ＶＰＮ番号）・強制受信識別子（フラグ）を付加したレイヤ２ヘッダの構成例を示す。同図（ａ）に示す第１のフレームフォーマット＃１は、レイヤ２の送信先アドレス（ＤＡ），送信元アドレス（ＳＡ）とは別に、ノードグループ番号及びポートグループ番号によるＩＰ−ＶＰＮ情報並びに強制受信識別子（フラグ）を付加する構成を示す。
【００５０】
同図（ｂ）に示す第２のフレームフォーマット＃２は、レイヤ２の送信先アドレス（ＤＡ）に、ノードグループ番号及びポートグループ番号によるＩＰ−ＶＰＮ情報並びに強制受信識別子（フラグ）を付加する構成を示す。同図（ｃ）に示す第２のフレームフォーマット＃３は、レイヤ２の送信基アドレス（ＳＡ）に、ノードグループ番号及びポートグループ番号によるＩＰ−ＶＰＮ情報並びに強制受信識別子（フラグ）を付加する構成を示す。
【００５１】
ノードグループ番号とポートグループ番号とを、独立した別なものとして扱うことにより、以下、図７〜図９に示すような運用が可能となる。図７は、ノード単位のグループ化運用の例を示す。図７の運用例は、第１のノード７−１及び第５のノード７−５を第１のノードグループＮＧ１とし、第２のノード７−２、第３のノード７−３及び第４のノード７−４を第２のノードグループＮＧ２として運用する例を示している。
【００５２】
ノード単位のグループ化運用において、各ノード毎に、自ノードのノードグループ番号と自ノード内の各ＬＡＮポートのポートグループ番号全てを同一にすることにより、１ノードから送信する全パケットのノードグループ番号及びポートグループ番号が統一され、容易にノード単位でのＩＰ−ＶＰＮを構築することができる。
【００５３】
図８は、ＬＡＮポート単位のグループ化の運用例を示す。図８の運用例は、第１のノード８−１及び第２のノード８−２のＬＡＮポートにより第１のポートグループＰＧ１を運用し、第１のノード８−１及び第５のノード８−５のＬＡＮポートにより第２のポートグループＰＧ２を運用し、第２のノード８−２、第３のノード８−３、第４のノード８−４及び第５のノード８−５のＬＡＮポートにより第３のポートグループＰＧ３を運用し、第３のノード８−３及び第４のノード８−４のＬＡＮポートにより第４のポートグループＰＧ４を運用する例を示している。
【００５４】
ＬＡＮポート単位のグループ化運用において、ＬＡＮポート毎にノードグループ番号を該ＬＡＮポートグループ番号と同一にすることにより、各ＬＡＮポート毎にパケットのノードグループ番号及びポートグループ番号が分類され、容易にＬＡＮポート単位でのＩＰ−ＶＰＮを構築することができる。
【００５５】
図９は、ノード単位とＬＡＮポート単位とを組み合わせたグループ化の運用例を示す。図９の運用例は、第１のノード９−１、第２のノード９−２及び第５のノード９−５を第１のノードグループＮＧ１とし、第３のノード９−３及び第４のノード９−４を第２のノードグループＮＧ２とする。
【００５６】
更に、第１のノードグループＮＧ１において、第１のノード９−１及び第２のノード９−２のＬＡＮポートにより第１のポートグループＰＧ１を運用し、第１のノード９−１及び第５のノード９−５のＬＡＮポートにより第２のポートグループＰＧ２を運用し、第２のノード９−２及び第５のノード９−５のＬＡＮポートにより第３のポートグループＰＧ３を運用する。
【００５７】
また、第２のノードグループＮＧ２において、第３のノード９−３及び第４のノード９−４のＬＡＮポートにより第１のポートグループＰＧ１を運用し、更に、第３のノード９−３及び第４のノード９−４の他のＬＡＮポートにより第２のポートグループＰＧ２を運用する例を示している。
【００５８】
同一ノードグループのノードに同一のノードグループ番号を設定し、同一ノードグループ内で各ノードのＬＡＮポート毎にポートグループ番号を設定することにより、ノード単位でのＩＰ−ＶＰＮの中で、更にＬＡＮポート単位でのＩＰ−ＶＰＮを構築することができる。
【００５９】
上述の全ての場合のグループ化において、各ＩＰ−ＶＰＮ間は、レイヤ３ネットワークとして独立しているので、各ＩＰ−ＶＰＮ毎にＩＰアドレスの管理を独立して行うことができる。従って、各ＩＰ−ＶＰＮ間で重複したＩＰアドレスの割付が可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レイヤ２ヘッダにレイヤ３のＩＰ−ＶＰＮ等のネットワークグループ情報を付加してパケットを送信し、レイヤ３ネットワークの同一ネットワークグループ内でのみの通信を可能にすることにより、ＩＰ−ＶＰＮ等のネットワークグループを提供するルータとユーザネットワークのルータとを兼用することができ、ＩＰ−ＶＰＮ等を構成するのに専用ルータを必要としない。
【００６１】
これにより、ＭＰＬＳ専用ルータやＶＬＡＮ用スイッチが不要となり、レイヤ３ネットワークを分割したＩＰ−ＶＰＮ等のネットワークグループを低コストで構築することができる。また、ＩＰ−ＶＰＮ等のネットワークグループを構成する機器が少なくなるために、保守管理を容易に行うことができる。
【００６２】
ＩＰ−ＶＰＮ等のネットワークグループの設定として、ノード単位のグループ化、ＬＡＮポート単位のグループ化、及びノード単位とＬＡＮポート単位とを組み合わせたグループ化を行うことができるので、ノードグループ化によるＩＰ−ＶＰＮを使用して各ユーザ毎のネットワークグループに分割し、各ＩＰ−ＶＰＮ内においてＬＡＮポート単位でグループ化を行うことにより、各ユーザネットワーク内で自由に細分化したネットワークグループを設定して運用することが可能となる。これは、各ユーザネットワーク間（異なるノードグループ間）で使用するＬＡＮポートのＩＰ−ＶＰＮ番号は重複していてもよいことを意味し、ユーザの利便性を向上することができる。
【００６３】
また、本発明によるＩＰ−ＶＰＮ等のネットワークグループを構成する機器を監視・保守する場合に、或る特定のユーザネットワークから強制受信パケットを他のユーザネットワークとの間で送受することにより、他のユーザネットワークの監視・保守を行うことが可能であり、一箇所からネットワーク全体の一元保守が可能となる。また、監視・保守を行う装置に対し、監視・保守用のＩＰアドレスを設定する必要がなく、アドレス管理が容易なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるレイヤ３ネットワーク分割伝送装置の原理説明のための基本構成を示す図である。
【図２】本発明によるノード単位のグループ化の実施形態を示す図である。
【図３】本発明によるＬＡＮポート単位のグループ化の実施形態を示す図である。
【図４】本発明によるレイヤ３ネットワークグループ情報、ポート・ＶＰＮ対応テーブルの具体例を示す図である。
【図５】本発明による強制受信パケット識別情報の設定例を示す図である。
【図６】本発明によるノードグループ番号・ポートグループ番号（ＶＰＮ番号）・強制受信識別子（フラグ）を付加したレイヤ２ヘッダの構成例を示す図である。
【図７】本発明のノード単位のグループ化運用の例を示す図である。
【図８】本発明のＬＡＮポート単位のグループ化の運用例を示す図である。
【図９】本発明のノード単位とＬＡＮポート単位とを組み合わせたグループ化の運用例を示す図である。
【図１０】従来のＶＬＡＮ設定によるレイヤ３ネットワーク分割の例を示す図である。
【図１１】従来のＭＰＬＳにより論理的にネットワークを分割する例を示す図である。
【図１２】従来の２つのネットワークセグメント（サブネット）のアドレスを分ける構成例を示す図である。
【符号の説明】
１−１  レイヤ３ネットワークグループ情報保持部
１−２  ポート・ＶＰＮ対応テーブル保持部
１−３  強制受信パケット識別情報保持部
１−４  監視制御部
１−５  レイヤ２ヘッダ付加部
１−６  経路検索部
１−７  送信部
１−８  受信部
１−９  ＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部側のレイヤ２ヘッダ付加部
１−１０  ＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部
１−１１  グループ検出部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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