(57)【要約】【課題】従来の方式で問題であったＶＬＡＮタグを多段に積み重ねることによるオーバーヘッドの増加を抑制する方式を提供する。また、Ｅｔｈｅｒｔｙｐｅの異なるＬ２ネットワーク同士を相互に接続する方式を提供する。【解決手段】フレームの転送先のネットワークに応じて拡張ＶＬＡＮタグをＳＷＡＰ（書き換える）することにより異なるＬ２ネットワーク同士での通信が可能となり、また拡張ＶＬＡＮタグの２段目のタグをＳＷＡＰ（書き換える）することで３段目のタグを付与したのと同じ効果をもたらす。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｌ２フレームの終端およびＶＬＡＮタグが２段スタックされたＬ２フレームの処理を行うＬ２ＳＷにおいて、前記フレームの２段目のタグＶＬＡＮタグをフレームの転送先に応じてＳＷＡＰ（書き換える）する手段を有し、また前記ＳＷＡＰ処理の実行のうち、ＳＷＡＰする為のテーブルを有することを特徴とするＬ２ＳＷ。
【請求項２】
請求項第１項記載のＬ２フレームが、イーサーネットフレームであることを特徴とするＬ２ＳＷ。
【請求項３】
請求項第１項記載のＳＷＡＰの処理において２段目以降のタグについてもＳＷＡＰが可能であることを特徴とするＬ２ＳＷ。
【請求項４】
請求項第１項記載のＬ２ＳＷにおいて、Ｌ２フレームを扱うＬＡＮ同士を１対１に接続し、Ｌ２のフレーム種別の異なるＬＡＮ同士の通信を可能にする手段を有したことを特徴とするＬ２ＳＷ。
【請求項５】
請求項第１項記載のＬ２ＳＷにおいて、Ｌ２フレームを扱うＬＡＮ同士を１対Ｎに接続し、Ｌ２のフレーム種別の異なるＬＡＮ同士の通信を可能にする手段を有したことを特徴とするＬ２ＳＷ。
【請求項６】
請求項第１項記載のＬ２ＳＷにおいて、Ｌ２フレームを扱うＬＡＮ同士をＮ対Ｎに接続し、Ｌ２のフレーム種別の異なるＬＡＮ同士の通信を可能にする手段を有したことを特徴とするＬ２ＳＷ。
【請求項７】
請求項第４項記載のＬ２フレームが、イーサーネットフレームであることを特徴とするＬ２ＳＷ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はイーサーネットフレームを終端する  Ｌａｙｅｒ２  ｓｗｉｔｃｈ（以下Ｌ２ＳＷと呼ぶ）に関し、特にイーサーネットフレームに拡張して付与されるＶＬＡＮタグの処理方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
拡張ＶＬＡＮの技術は、従来のＬ２ＳＷで使用されてきたＶＬＡＮの技術を利用し、広域イーサーネットにおいてユーザーを個々に分離しＶＰＮ用途として利用するために開発された技術である。ＶＬＡＮはもともと構内網においてネットワークを各セグメント毎に分割して、イーサーネットのブロードキャストフレームを閉じ込める手段やセキュリティを確保する手段として利用されてきた。そのＶＬＡＮ技術を、広域イーサーネットサービスにおいて、網内で収容したユーザーを個々に分離する為のＶＰＮ用途として利用できないかという声が通信事業者からあり、その要求に応えるべく各通信機器メーカーが独自に開発したものである。また、従来ではＩＰ−ＶＰＮという技術による手法も用いられてきたが、機器導入コスト，運用コスト，導入の容易さ，自由度の面で広域イーサーネットサービスへの注目が非常に高まっており、ＶＬＡＮ技術を使った多様なサービスを各通信事業社で検討している。
【０００３】
通信事業者が提供している広域網の構成は、１つの通信事業者網を複数の小さなエリアに分割している。
【０００４】
これは、拡張ＶＬＡＮが通常のＶＬＡＮと同じタグの形式を使用しているため、最大４０９６ユーザーまでしか収容できないという問題を回避する為に、１つのエリアを小さな単位で分割し各エリアで収容するユーザー数を制限することで事業者網全体での拡張性を確保する為に行っている。
【０００５】
図８に示すようにネットワーク全体は各エリアごとに構築したＥｔｈｅｒｎｅｔ網をＬ２ＳＷで相互に接続する構成となっている。各々のエリアは独立したＬＡＮとなっており、各エリアごとに最大で４０９６個のＶＬＡＮを設定することが可能である。エリアをまたがってデータのやりとりをする際には、各エリアの出口で拡張ＶＬＡＮタグを一旦削除し、次のエリアの入り口でそのエリア固有の拡張ＶＬＡＮタグの付加を行う。
【０００６】
また、図９に示すように、各エリアを階層という概念でとらえ、階層を移動する時に拡張ＶＬＡＮタグを次々と追加／削除していく方式もある。その場合、階層が上がるたびに拡張ＶＬＡＮタグが増加する仕組みとなっている。
【０００７】
本願と類似する従来技術として、特表２００１−５００３４５号公報がある。
【０００８】
【特許文献１】
特表２００１−５００３４５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図９の方式では、階層が上がる毎に拡張ＶＬＡＮタグが挿入される為に、イーサーネットフレームのオーバーヘッド（データ−以外の部分）が増加する。その為、ネットワークの帯域を圧迫し、Ｌ２ＳＷの処理性能に悪影響を及ぼす問題がある。
【００１０】
また、通信事業者では網内のＬ２ＳＷが許容する最大フレーム長を１５２２もしくは１５２６バイトに設定している場合が多い為、網内のＬ２ＳＷの設定を全て変更する必要がある。また、旧式の装置ではこの様な拡張ＶＬＡＮ方式に対応していない為、設定変更では対応できず機器の入れ替えが必要となってしまう場合もある。
【００１１】
図８の方式では、各エリアの入り口と出口にそれぞれゲートウェイ用のＬ２ＳＷを配備しエリア間を接続する必要がある。
その為、網全体でＬ２ＳＷ台数が増加し、機器の運用コストアップにつながる。
【００１２】
本発明の主な目的は拡張ＶＬＡＮタグの２段目のタグをＳＷＡＰ（書き換える）することで従来の方式で問題であった多段に積み重ねることによるオーバーヘッドの増加を抑制しかつ３段目以降を付与したのと同じ効果をもたらす方式を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明による拡張ＶＬＡＮタグＳＷＡＰ方式は、フレームが各エリアをまたがって転送される場合に、フレームの２段目のタグ（拡張ＶＬＡＮタグ）を転送先のエリアで使用している拡張ＶＬＡＮタグにＳＷＡＰ（書き換える）機能を設けたことを特徴としている。
【００１４】
フレームの転送先のエリアに応じて拡張ＶＬＡＮタグをＳＷＡＰ（書き換える）することにより各エリアをまたがった通信が可能となり、拡張ＶＬＡＮタグＳＷＡＰ機能を実装したＬ２ＳＷ１台だけで各エリア同士を相互に接続することが可能となる。
【００１５】
また本発明は、広域イーサーネット網内の各エリア同士を１対１および１対Ｎに相互接続する手段を有する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の上記および他の目的、特徴および利点を明確にすべく、以下添付した図面を参照しながら、本発明の実施の形態につき詳細に説明する。
【００１７】
図１では、本発明の一実施例としての拡張ＶＬＡＮタグＳＷＡＰ機能を搭載したＬ２ＳＷ１を示している。
【００１８】
本拡張ＶＬＡＮタグＳＷＡＰ機能を搭載したＬ２ＳＷ１は、イーサーネット回線を複数本収容し、広域イーサーネットｔ網内のエリア（１）２とエリア（２）３を１対１に接続する。また図１では、エリア（１）２から受信したフレーム４の送出先がエリア（２）３向けの場合にフレーム４内の拡張ＶＬＡＮタグが書き換えられる様子を示している。エリア（１）２から受信したフレーム４はＬ２ＳＷ１の装置内部でフレームのヘッダ情報を解析し送出先回線情報（どの回線カードのどの回線に出力するか）を求め、該当回線へフレームを転送する。
【００１９】
図２にＬ２ＳＷ１内部のブロック構成を示す。
【００２０】
本拡張ＶＬＡＮ機能を搭載したＬ２ＳＷ１は、フレームのヘッダ情報を解析し送出先回線情報（どの回線カードのどの回線に出力するか）を求め、スイッチ用のセルに変換しスイッチカード１３に出力する処理および、スイッチカード１３からの受信セルをフレームに変換し送出先回線情報に基つき該当回線へフレームの送出を行う機能を有する回線カード１２と、回線カード１２から入力されたセルを送出先回線情報に基づきスイッチング処理を行い、該当する回線カード１２に出力するスイッチカード１３を備えている。
【００２１】
そして回線カード１２では、本発明に従って、フレームの出力方路情報を決定した結果、送信先回線が受信したフレームのエリアと異なる場合にフレーム内の拡張ＶＬＡＮタグの情報（Ｅｔｈｅｒｔｙｐｅ，ＶＩＤ）を送信先エリアの拡張ＶＬＡＮタグ（Ｅｔｈｅｒｔｙｐｅ，ＶＩＤ）に書き換える処理を行う。図３に回線カード２１の内部ブロック構成を示す。フレームの受信処理を行う回線インタフェース部２２とフレームの送出先の判定および、拡張ＶＬＡＮタグ（Ｅｔｈｅｒｔｙｐｅ，ＶＩＤ）の書き換え処理を行うフォワーディングエンジン２３とフレームを格納する為のフレームバッファ２４とテーブル情報を格納した検索テーブル２５とＳＷカードとのインタフェース処理を行うＳＷインタフェース部２６で構成される。また、拡張ＶＬＡＮタグフレームのフォーマットを図４に示す。
【００２２】
ＶＬＡＮおよび拡張ＶＬＡＮは、公知の技術であり、また本発明とは直接関係しないため、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
［動作の説明］
以下、本実施の形態の動作につき説明する。まず、拡張ＶＬＡＮタグの書き換えの動作について図１，３，５を用いて説明する。
【００２４】
はじめにＬ２ＳＷ１入力側の処理について述べる。
【００２５】
回線から入力されるフレームは、回線インタフェース部２２で受信される。受信されたフレームはフォワーディングエンジン２３に転送される。フォワーディングエンジン２３では、受信フレームからヘッダ情報を抽出する。その後、フレーム全体を一旦バッファメモリ２４に格納する。その次にフォワーディングエンジン２３では抽出したヘッダ情報より宛先ＭＡＣアドレスに対応する送出先回線の検索を行う。送出先回線の検索を行う為のＴａｂｌｅ情報は検索テーブル２５に格納されている。図５にテーブル構成を示す。１次テーブルを使用し送出先回線を特定する。テーブルは、ＭＡＣアドレス、ＭＡＣアドレスに対応する回線カード、回線ポートおよびその回線ポートがＳＷＡＰ対象であるかどうかを示す為の識別子で構成される。ＳＷＡＰ識別子はその回線が１対１に接続されているエリアの内どちらのエリアに属するかを判断する為の識別子として使用する。（仮に識別子が設定されていない方をエリア（１）２、識別子が設定されている方をエリア（２）３とする）次に送信元ＭＡＣアドレスを検索キーとして１次テーブルを使用し受信フレームがどちらのエリアから受信したものかを判断する。ＳＷＡＰ識別子が設定されていなかった場合にはエリア（１）２から受信したフレームと判断し２次テーブル▲１▼を使用してエリア（２）３の拡張ＶＬＡＮタグ情報の検索を行う。ＳＷＡＰ識別子が設定されてた場合には、エリア（２）３から受信したフレームと判断し２次テーブル▲２▼を使用しエリア（１）の拡張ＶＬＡＮタグ情報を取得する。
【００２６】
２次テーブル▲１▼，▲２▼はエリア（１）２とエリア（２）３の拡張ＶＬＡＮタグの情報を１対１に対応させている。２次テーブルは拡張ＶＬＡＮタグのＥｔｈｅｒｔｙｐｅ，ＶＩＤおよびＰｏｒｔｂｉｔｍａｐで構成される。２次テーブル検索を行う場合には受信フレームの拡張ＶＬＡＮタグのＥｔｈｅｒＴｙｐｅ、ＶＩＤを検索キーとしてテーブル検索を行う。検索結果より送出先回線に対応するエリアの拡張ＶＬＡＮタグ情報を取得し、拡張ＶＬＡＮタグ（Ｅｔｈｅｒｔｙｐｅ，ＶＩＤ）の書き換えを行う。書き換え終了後、フォワーディングエンジン２３は送出先回線情報等を装置内のみで使用する装置内ヘッダに書き込み、そのヘッダをフレームの先頭に挿入しＳＷインタフェース部に転送する。スイッチインタフェース部２６では送られてきたフレームをＳＷカード用のセルに分割しセルをＳＷカードに転送する。
【００２７】
次にＬ２ＳＷ出力側の処理について述べる。
【００２８】
はじめにＳＷインタフェース部２６でＳＷカードから受信したセルからフレームの組み立てを行う。組み立て終了後、フォワーディングエンジン２３に転送する。フォワーディングエンジン２３では、フレームを受信するとフレームの先頭の装置内ヘッダを抽出し、一旦フレームをフレームバッファ２４に格納する。フォワーディングエンジン２３では装置内ヘッダより送出先回線を認識しその回線向けにフレームを送出する。
【００２９】
［発明の他の実施の形態］
本発明の他の実施の形態として、その基本的構成は上記の通りであるが、検索テーブルの構成についてさらに工夫することで１つのエリアに対して複数のエリアを相互接続することを可能にしている。
その構成を図６に示す。
【００３０】
本図において、１台のＬ２ＳＷに対して１〜Ｎまでのエリアが接続されている。接続するエリアの数は１台のＬ２ＳＷが収容しているイーサーネット回線の本数まで拡張できる。１〜Ｎまでのエリアの中で複数のエリアと相互接続させたいエリアを選択する。選択されたエリアは残りのＮ−１のエリアと全て通信することが可能となる。但、複数のエリアと通信できるエリアは１台のＬ２ＳＷの中で１つしか選択することはできない。
【００３１】
次に図７において、前述のテーブル構成より変更したテーブルを示す。
【００３２】
２次テーブル▲１▼の左の欄には、複数エリアと通信できるエリアの拡張ＶＬＡＮタグが登録されている。（仮にエリア１とする。）２次テーブル▲１▼の右の欄には、エリア１の拡張ＶＬＡＮタグのエントリに対応するＳＷＡＰ先のエリアの拡張ＶＬＡＮタグが登録されている。
【００３３】
図７のテーブルを用いた拡張ＶＬＡＮタグＳＷＡＰの動作を示す。
【００３４】
はじめにＬ２ＳＷ１入力側の処理について述べる。
【００３５】
回線から入力されるフレームは、回線インタフェース部２２で受信される。受信されたフレームはフォワーディングエンジン２３に転送される。フォワーディングエンジン２３では、受信フレームからヘッダ情報を抽出する。その後、フレーム全体を一旦バッファメモリ２４に格納する。その次にフォワーディングエンジン２３では抽出したヘッダ情報より宛先ＭＡＣアドレスに対応する送出先回線の検索を行う。
【００３６】
送出先回線の検索を行う為のテーブル情報は検索テーブル２５に格納されている。図５の１次テーブルを使用しフレームの受信回線にＳＷＡＰ識別子が設定されているかどうかの判断を行う。受信回線にＳＷＡＰ識別子が設定されているかどうかの判断は送信元ＭＡＣアドレスを検索キーとしてテーブル検索を行い判断する。ＳＷＡＰ識別子が設定されていない場合、その回線はエリア１から受信したフレームと判断する。次に２次テーブル▲１▼を使用し対応する複数エリアの拡張ＶＬＡＮタグ情報を取得する。
【００３７】
２次テーブル▲１▼の検索結果と１次テーブルの検索結果を照合し、送出先回線に対応する拡張ＶＬＡＮタグ情報を取得し、その情報でフレームの拡張ＶＬＡＮタグ（Ｅｔｈｅｒｔｙｐｅ，ＶＩＤ）を書き換える。それ以降の動作は前述（［２］動作の説明）と同様の動作の為省略する。また、１次テーブル検索の結果、受信回線にＳＷＡＰ識別子が設定されていなかった場合には、その回線は、エリア１以外から受信したフレームであると判断する。この場合、２次テーブル▲２▼を検索し対応するエリア１の拡張ＶＬＡＮタグ情報を取得する。
【００３８】
取得した情報でフレームの書き換えを行う。それ以降の動作は前述（［２］動作の説明）と同様の動作の為省略する。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば、第１の効果は拡張ＶＬＡＮタグのＳＷＡＰ（書き換え）を行うことにより３段目以降のタグを付与する必要がなくなり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームのオーバーヘッドの増加を防止することができる。
【００４０】
第２の効果は、従来各エリア間を相互接続する為に各エリアの入口と出口それぞれにゲートウェイ用のＬ２ＳＷが１台ずつ必要であったが、この拡張ＶＬＡＮタグＳＷＡＰ機能を搭載したＬ２ＳＷを使用すれば拡張ＶＬＡＮタグの書き換え（Ｅｔｈｅｒｔｙｐｅ，ＶＩＤ）を行える為、Ｅｔｈｅｒｔｙｐｅの異なるＬＡＮとを相互接続でき、前述（［３］発明の他の実施の形態）したように各エリアを１対１および１対Ｎに接続できる。その為、ネットワーク全体のＬ２ＳＷの台数を削減できかつ機器の運用コストを大幅に減少させることが可能となる。
【００４１】
なお、本発明が上記各実施例に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施例は適宜変更され得ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】拡張ＶＬＡＮタグのＳＷＡＰ動作である。
【図２】Ｌ２ＳＷの内部ブロック図である。
【図３】回線カードの内部ブロック図である。
【図４】拡張ＶＬＡＮタグのフレームフォーマットである。
【図５】テーブル構成である。
【図６】Ｌ２ＳＷと各エリア間の接続構成である。
【図７】テーブル構成である。
【図８】広域イーサーネットのネットワーク構成である。
【図９】広域イーサーネットのネットワーク構成である。
【符号の説明】
１  Ｌ２ＳＷ
２  エリア
３  エリア
１２  回線カード
１３  スイッチカード
２２  回線インタフェース部
２３  フォワーディングエンジン
２４  バッファメモリ
２５  検索テーブル
２６  ＳＷインタフェース部
【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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