(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イーサネット（登録商標）フレームのフレームデータを送信する送信端末装置、前記フレームデータを受信する受信端末装置との間に設けられたイーサネット（登録商標）のネットワークシステムであって、
複数のネットワークと、前記送信端末装置を収容するとともに複数のネットワークに接続されたレイヤ２スイッチの送信側スイッチ装置と、前記受信端末装置を収容するとともに前記複数のネットワークに接続されたレイヤ２スイッチの受信側スイッチ装置とを備え、
前記送信側スイッチ装置は、
システム内で固有の認識番号とシリアル番号とからなるフレーム識別子を生成するフレーム識別子生成部と、
前記シリアル番号を進めながら前記送信端末装置から順に送出される前記フレームデータに前記フレーム識別子を順次付与するフレーム識別子付与部と、
前記フレームデータを前記複数のネットワークに対して夫々コピーして送信する送信フレームコピー部とを有し、
前記受信側スイッチ装置は、
前記フレームデータを受信し、該フレームデータに付帯するフレーム識別子を認識し、受信フレーム識別子保存用テーブルを参照することにより、前記フレームデータがすでに受信したものか、まだ受信していないものかを判断して、まだ受信していないものであれば前記フレーム識別子を前記受信フレーム識別子保存用テーブルに前記フレーム識別子を登録したうえで前記フレームデータを取り込み、既受信のものであれば前記フレームデータを廃棄する受信フレーム処理部と、
前記受信フレーム処理部が取り込んだ前記フレームデータの前記フレーム識別子を削除して前記受信端末装置に転送するフレーム識別子削除部とを有し、
前記複数のネットワークは、同一の前記送信側スイッチ装置と同一の前記受信側スイッチ装置とを接続する２以上のネットワークが１つのグループとなるように組分けされており、前記送信側スイッチ装置の前記送信フレームコピー部は、同じグループ内の全てのネットワークに対して前記フレームデータを夫々コピーして送信し、
前記複数のネットワークが、同一のネットワーク媒体中に形成された複数のＶＬＡＮであり、
前記送信側スイッチ装置および前記受信側スイッチ装置は、内部に前記ＶＬＡＮを構築するための終端点が生成され、
前記システム内で固有の認識番号は、前記送信側スイッチ装置の装置ＩＤであり、
前記装置ＩＤは、システムの電源投入時に、前記送信側スイッチ装置と受信側スイッチ装置を含む複数のスイッチ装置間で行われるネゴシーケンスにより決定され、
前記フレーム識別子の付与領域は、先頭からＭａｃフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ユーザデータの順で割り当てられ、最後にＭａｃフレームＦＣＳの領域が設けられた前記イーサネット（登録商標）フレームの、前記ＭａｃフレームヘッダのＶＬＡＮＩＤの後方の領域である
ことを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
イーサネット（登録商標）フレームのフレームデータを送信する送信端末装置、前記フレームデータを受信する受信端末装置との間に設けられたイーサネット（登録商標）のネットワークシステムであって、
複数のネットワークと、前記送信端末装置を収容するとともに複数のネットワークに接続されたレイヤ２スイッチの送信側スイッチ装置と、前記受信端末装置を収容するとともに前記複数のネットワークに接続されたレイヤ２スイッチの受信側スイッチ装置とを備え、
前記送信側スイッチ装置は、
システム内で固有の認識番号とシリアル番号とからなるフレーム識別子を生成するフレーム識別子生成部と、
前記シリアル番号を進めながら前記送信端末装置から順に送出される前記フレームデータに前記フレーム識別子を順次付与するフレーム識別子付与部と、
前記フレームデータを前記複数のネットワークに対して夫々コピーして送信する送信フレームコピー部とを有し、
前記受信側スイッチ装置は、
前記フレームデータを受信し、該フレームデータに付帯するフレーム識別子を認識し、受信フレーム識別子保存用テーブルを参照することにより、前記フレームデータがすでに受信したものか、まだ受信していないものかを判断して、まだ受信していないものであれば前記フレーム識別子を前記受信フレーム識別子保存用テーブルに前記フレーム識別子を登録したうえで前記フレームデータを取り込み、既受信のものであれば前記フレームデータを廃棄する受信フレーム処理部と、
前記受信フレーム処理部が取り込んだ前記フレームデータの前記フレーム識別子を削除して前記受信端末装置に転送するフレーム識別子削除部とを有し、
前記複数のネットワークは、同一の前記送信側スイッチ装置と同一の前記受信側スイッチ装置とを接続する２以上のネットワークが１つのグループとなるように組分けされており、前記送信側スイッチ装置の前記送信フレームコピー部は、同じグループ内の全てのネットワークに対して前記フレームデータを夫々コピーして送信し、
前記複数のネットワークが、同一のネットワーク媒体中に形成された複数のＶＬＡＮであり、
前記送信側スイッチ装置および前記受信側スイッチ装置は、内部に前記ＶＬＡＮを構築するための終端点が生成され、
前記システム内で固有の認識番号は、前記送信側スイッチ装置の装置ＩＤであり、
前記装置ＩＤは、システムの電源投入時に、前記送信側スイッチ装置と受信側スイッチ装置を含む複数のスイッチ装置間で行われるネゴシーケンスにより決定され、
前記フレーム識別子の付与領域は、先頭からＭａｃフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ユーザデータの順で割り当てられ、最後にＭａｃフレームＦＣＳの領域が設けられた前記イーサネット（登録商標）フレームの、前記Ｍａｃフレームヘッダのコア網用ＶＬＡＮＩＤの後方の領域である
ことを特徴とするネットワークシステム。
【請求項３】
イーサネット（登録商標）フレームのフレームデータを送信する送信端末装置、前記フレームデータを受信する受信端末装置との間に設けられたイーサネット（登録商標）のネットワークシステムであって、
複数のネットワークと、前記送信端末装置を収容するとともに複数のネットワークに接続されたレイヤ２スイッチの送信側スイッチ装置と、前記受信端末装置を収容するとともに前記複数のネットワークに接続されたレイヤ２スイッチの受信側スイッチ装置とを備え、
前記送信側スイッチ装置は、
システム内で固有の認識番号とシリアル番号とからなるフレーム識別子を生成するフレーム識別子生成部と、
前記シリアル番号を進めながら前記送信端末装置から順に送出される前記フレームデータに前記フレーム識別子を順次付与するフレーム識別子付与部と、
前記フレームデータを前記複数のネットワークに対して夫々コピーして送信する送信フレームコピー部とを有し、
前記受信側スイッチ装置は、
前記フレームデータを受信し、該フレームデータに付帯するフレーム識別子を認識し、受信フレーム識別子保存用テーブルを参照することにより、前記フレームデータがすでに受信したものか、まだ受信していないものかを判断して、まだ受信していないものであれば前記フレーム識別子を前記受信フレーム識別子保存用テーブルに前記フレーム識別子を登録したうえで前記フレームデータを取り込み、既受信のものであれば前記フレームデータを廃棄する受信フレーム処理部と、
前記受信フレーム処理部が取り込んだ前記フレームデータの前記フレーム識別子を削除して前記受信端末装置に転送するフレーム識別子削除部とを有し、
前記複数のネットワークは、同一の前記送信側スイッチ装置と同一の前記受信側スイッチ装置とを接続する２以上のネットワークが１つのグループとなるように組分けされており、前記送信側スイッチ装置の前記送信フレームコピー部は、同じグループ内の全てのネットワークに対して前記フレームデータを夫々コピーして送信し、
前記複数のネットワークが、同一のネットワーク媒体中に形成された複数のＶＬＡＮであり、
前記送信側スイッチ装置および前記受信側スイッチ装置は、内部に前記ＶＬＡＮを構築するための終端点が生成され、
前記システム内で固有の認識番号は、前記送信側スイッチ装置の装置ＩＤであり、
前記装置ＩＤは、システムの電源投入時に、前記送信側スイッチ装置と受信側スイッチ装置を含む複数のスイッチ装置間で行われるネゴシーケンスにより決定され、
前記フレーム識別子の付与領域は、先頭からＭａｃフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ユーザデータの順で割り当てられ、最後にＭａｃフレームＦＣＳの領域が設けられた前記イーサネット（登録商標）フレームの、前記ＭａｃフレームＦＣＳの後方の領域である
ことを特徴とするネットワークシステム。
【請求項４】
イーサネット（登録商標）フレームにてフレームデータを送信する送信端末装置、前記フレームデータを受信する受信端末装置との間に設けられたイーサネット（登録商標）のネットワークシステムに用いられるレイヤ２スイッチの送信側スイッチ装置であって、
前記送信端末装置を収容するとともに複数のネットワークに接続され、
システム内で固有の認識番号とシリアル番号とからなるフレーム識別子を生成するフレーム識別子生成部と、
前記シリアル番号を進めながら前記送信端末装置から順に送出されるフレームデータに前記フレーム識別子を順次付与するフレーム識別子付与部と、
前記フレームデータを前記複数の前記ネットワークに対して夫々コピーして送信する送信フレームコピー部とを有し、
前記フレーム識別子の付与領域は、先頭からＭａｃフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ユーザデータの順で割り当てられ、最後にＭａｃフレームＦＣＳの領域が設けられた前記イーサネット（登録商標）フレームの、前記ＭａｃフレームヘッダのＶＬＡＮＩＤの後方の領域である
ことを特徴とする送信側スイッチ装置。
【請求項５】
イーサネット（登録商標）フレームにてフレームデータを送信する送信端末装置、前記フレームデータを受信する受信端末装置との間に設けられたイーサネット（登録商標）のネットワークシステムに用いられるレイヤ２スイッチの送信側スイッチ装置であって、
前記送信端末装置を収容するとともに複数のネットワークに接続され、
システム内で固有の認識番号とシリアル番号とからなるフレーム識別子を生成するフレーム識別子生成部と、
前記シリアル番号を進めながら前記送信端末装置から順に送出されるフレームデータに前記フレーム識別子を順次付与するフレーム識別子付与部と、
前記フレームデータを前記複数の前記ネットワークに対して夫々コピーして送信する送信フレームコピー部とを有し、
前記フレーム識別子の付与領域は、先頭からＭａｃフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ユーザデータの順で割り当てられ、最後にＭａｃフレームＦＣＳの領域が設けられた前記イーサネット（登録商標）フレームの、前記Ｍａｃフレームヘッダのコア網用ＶＬＡＮＩＤの後方の領域である
ことを特徴とする送信側スイッチ装置。
【請求項６】
イーサネット（登録商標）フレームにてフレームデータを送信する送信端末装置、前記フレームデータを受信する受信端末装置との間に設けられたイーサネット（登録商標）のネットワークシステムに用いられるレイヤ２スイッチの送信側スイッチ装置であって、
前記送信端末装置を収容するとともに複数のネットワークに接続され、
システム内で固有の認識番号とシリアル番号とからなるフレーム識別子を生成するフレーム識別子生成部と、
前記シリアル番号を進めながら前記送信端末装置から順に送出されるフレームデータに前記フレーム識別子を順次付与するフレーム識別子付与部と、
前記フレームデータを前記複数の前記ネットワークに対して夫々コピーして送信する送信フレームコピー部とを有し、
前記フレーム識別子の付与領域は、先頭からＭａｃフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ユーザデータの順で割り当てられ、最後にＭａｃフレームＦＣＳの領域が設けられた前記イーサネット（登録商標）フレームの、前記ＭａｃフレームＦＣＳの後方の領域である
ことを特徴とする送信側スイッチ装置。
【請求項７】
イーサネット（登録商標）フレームにてフレームデータを送信する送信端末装置、前記フレームデータを受信する受信端末装置との間に設けられたイーサネット（登録商標）のネットワークシステムに用いられるレイヤ２スイッチの受信側スイッチ装置であって、
前記受信端末装置を収容するとともに前記複数のネットワークに接続され、
前記フレームデータを受信し、該フレームデータに付帯するフレーム識別子を認識し、受信フレーム識別子保存用テーブルを参照することにより、前記フレームデータがすでに受信したものか、まだ受信していないものかを判断して、まだ受信していないものであれば前記フレーム識別子を前記受信フレーム識別子保存用テーブルに前記フレーム識別子を登録したうえで前記フレームデータを取り込み、既受信のものであれば前記フレームデータを廃棄する受信フレーム処理部と、
前記受信フレーム処理部が取り込んだ前記フレームデータの前記フレーム識別子を削除して前記受信端末装置に転送するフレーム識別子削除部とを有し、
前記フレーム識別子の付与領域は、先頭からＭａｃフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ユーザデータの順で割り当てられ、最後にＭａｃフレームＦＣＳの領域が設けられた前記イーサネット（登録商標）フレームの、前記ＭａｃフレームヘッダのＶＬＡＮＩＤの後方の領域である
ことを特徴とする受信側スイッチ装置。
【請求項８】
イーサネット（登録商標）フレームにてフレームデータを送信する送信端末装置、前記フレームデータを受信する受信端末装置との間に設けられたイーサネット（登録商標）のネットワークシステムに用いられるレイヤ２スイッチの受信側スイッチ装置であって、
前記受信端末装置を収容するとともに前記複数のネットワークに接続され、
前記フレームデータを受信し、該フレームデータに付帯するフレーム識別子を認識し、受信フレーム識別子保存用テーブルを参照することにより、前記フレームデータがすでに受信したものか、まだ受信していないものかを判断して、まだ受信していないものであれば前記フレーム識別子を前記受信フレーム識別子保存用テーブルに前記フレーム識別子を登録したうえで前記フレームデータを取り込み、既受信のものであれば前記フレームデータを廃棄する受信フレーム処理部と、
前記受信フレーム処理部が取り込んだ前記フレームデータの前記フレーム識別子を削除して前記受信端末装置に転送するフレーム識別子削除部とを有し、
前記フレーム識別子の付与領域は、先頭からＭａｃフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ユーザデータの順で割り当てられ、最後にＭａｃフレームＦＣＳの領域が設けられた前記イーサネット（登録商標）フレームの、前記Ｍａｃフレームヘッダのコア網用ＶＬＡＮＩＤの後方の領域である
ことを特徴とする受信側スイッチ装置。
【請求項９】
イーサネット（登録商標）フレームにてフレームデータを送信する送信端末装置、前記フレームデータを受信する受信端末装置との間に設けられたイーサネット（登録商標）のネットワークシステムに用いられるレイヤ２スイッチの受信側スイッチ装置であって、
前記受信端末装置を収容するとともに前記複数のネットワークに接続され、
前記フレームデータを受信し、該フレームデータに付帯するフレーム識別子を認識し、受信フレーム識別子保存用テーブルを参照することにより、前記フレームデータがすでに受信したものか、まだ受信していないものかを判断して、まだ受信していないものであれば前記フレーム識別子を前記受信フレーム識別子保存用テーブルに前記フレーム識別子を登録したうえで前記フレームデータを取り込み、既受信のものであれば前記フレームデータを廃棄する受信フレーム処理部と、
前記受信フレーム処理部が取り込んだ前記フレームデータの前記フレーム識別子を削除して前記受信端末装置に転送するフレーム識別子削除部とを有し、
前記フレーム識別子の付与領域は、先頭からＭａｃフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ユーザデータの順で割り当てられ、最後にＭａｃフレームＦＣＳの領域が設けられた前記イーサネット（登録商標）フレームの、前記ＭａｃフレームＦＣＳの後方の領域である
ことを特徴とする受信側スイッチ装置。
【請求項１０】
イーサネット（登録商標）フレームにてフレームデータを送信する送信端末装置、前記フレームデータを受信する受信端末装置との間に設けられたイーサネット（登録商標）のネットワークシステムに用いられるレイヤ２スイッチの両用スイッチ装置であって、
１以上の前記送信端末装置と１以上の前記受信端末装置とを収容し、前記複数のネットワークに接続され、
システム内で固有の認識番号とシリアル番号とからなるフレーム識別子を生成するフレーム識別子生成部と、
前記シリアル番号を進めながら前記送信端末装置から順に送出されるフレームデータに前記フレーム識別子を順次付与するフレーム識別子付与部と、
前記フレームデータを前記複数の前記ネットワークに対して夫々コピーして送信する送信フレームコピー部と、
前記フレームデータを受信し、該フレームデータに付帯するフレーム識別子を認識し、受信フレーム識別子保存用テーブルを参照することにより、前記フレームデータがすでに受信したものか、まだ受信していないものかを判断して、まだ受信していないものであれば前記フレーム識別子を前記受信フレーム識別子保存用テーブルに前記フレーム識別子を登録したうえで前記フレームデータを取り込み、既受信のものであれば前記フレームデータを廃棄する受信フレーム処理部と、
前記受信フレーム処理部が取り込んだ前記フレームデータの前記フレーム識別子を削除して前記受信端末装置に転送するフレーム識別子削除部とを有し、
前記フレーム識別子の付与領域は、先頭からＭａｃフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ユーザデータの順で割り当てられ、最後にＭａｃフレームＦＣＳの領域が設けられた前記イーサネット（登録商標）フレームの、前記ＭａｃフレームヘッダのＶＬＡＮＩＤの後方の領域である
ことを特徴とする両用スイッチ装置。
【請求項１１】
イーサネット（登録商標）フレームにてフレームデータを送信する送信端末装置、前記フレームデータを受信する受信端末装置との間に設けられたイーサネット（登録商標）のネットワークシステムに用いられるレイヤ２スイッチの両用スイッチ装置であって、
１以上の前記送信端末装置と１以上の前記受信端末装置とを収容し、前記複数のネットワークに接続され、
システム内で固有の認識番号とシリアル番号とからなるフレーム識別子を生成するフレーム識別子生成部と、
前記シリアル番号を進めながら前記送信端末装置から順に送出されるフレームデータに前記フレーム識別子を順次付与するフレーム識別子付与部と、
前記フレームデータを前記複数の前記ネットワークに対して夫々コピーして送信する送信フレームコピー部と、
前記フレームデータを受信し、該フレームデータに付帯するフレーム識別子を認識し、受信フレーム識別子保存用テーブルを参照することにより、前記フレームデータがすでに受信したものか、まだ受信していないものかを判断して、まだ受信していないものであれば前記フレーム識別子を前記受信フレーム識別子保存用テーブルに前記フレーム識別子を登録したうえで前記フレームデータを取り込み、既受信のものであれば前記フレームデータを廃棄する受信フレーム処理部と、
前記受信フレーム処理部が取り込んだ前記フレームデータの前記フレーム識別子を削除して前記受信端末装置に転送するフレーム識別子削除部とを有し、
前記フレーム識別子の付与領域は、先頭からＭａｃフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ユーザデータの順で割り当てられ、最後にＭａｃフレームＦＣＳの領域が設けられた前記イーサネット（登録商標）フレームの、前記Ｍａｃフレームヘッダのコア網用ＶＬＡＮＩＤの後方の領域である
ことを特徴とする両用スイッチ装置。
【請求項１２】
イーサネット（登録商標）フレームにてフレームデータを送信する送信端末装置、前記フレームデータを受信する受信端末装置との間に設けられたイーサネット（登録商標）のネットワークシステムに用いられるレイヤ２スイッチの両用スイッチ装置であって、
１以上の前記送信端末装置と１以上の前記受信端末装置とを収容し、前記複数のネットワークに接続され、
システム内で固有の認識番号とシリアル番号とからなるフレーム識別子を生成するフレーム識別子生成部と、
前記シリアル番号を進めながら前記送信端末装置から順に送出されるフレームデータに前記フレーム識別子を順次付与するフレーム識別子付与部と、
前記フレームデータを前記複数の前記ネットワークに対して夫々コピーして送信する送信フレームコピー部と、
前記フレームデータを受信し、該フレームデータに付帯するフレーム識別子を認識し、受信フレーム識別子保存用テーブルを参照することにより、前記フレームデータがすでに受信したものか、まだ受信していないものかを判断して、まだ受信していないものであれば前記フレーム識別子を前記受信フレーム識別子保存用テーブルに前記フレーム識別子を登録したうえで前記フレームデータを取り込み、既受信のものであれば前記フレームデータを廃棄する受信フレーム処理部と、
前記受信フレーム処理部が取り込んだ前記フレームデータの前記フレーム識別子を削除して前記受信端末装置に転送するフレーム識別子削除部とを有し、
前記フレーム識別子の付与領域は、先頭からＭａｃフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ユーザデータの順で割り当てられ、最後にＭａｃフレームＦＣＳの領域が設けられた前記イーサネット（登録商標）フレームの、前記ＭａｃフレームＦＣＳの後方の領域である
ことを特徴とする両用スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信端末装置および受信端末装置間を接続するレイヤ２ネットワークに関し、特にイーサネット（登録商標）スイッチ装置で代表されるレイヤ２スイッチ装置（以下、Ｌ２ＳＷ装置と称す）を含むレイヤ２ネットワークに関し、さらにはこのレイヤ２ネットワークに発生する通信断の発生を防止する改善に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レイヤ２ネットワークにおいては、ネットワーク上にループができることが許可されてない。そのため、ループができてしまう場合には、レイヤ２のプロトコルであるＳＴＰ（Spanning
Tree Protocol）を使って、ループができているネットワークの一部のスイッチポートを閉塞し、ループができないようにする（例えば、非特許文献１参照）。【０００３】
このＳＴＰを使った障害回復に関しては、通話路断の検出をしてから、ループを検出し、所定のポートを閉塞して障害を無くし、実際に通信が回復するまでに数十秒から数分の時間を要するという問題がある。この問題を解消するために、例えば次のような技術が提案されている。すなわち、ＡＣＴ系とＳＢＹ系の２つのレイヤ２スイッチ（以下、Ｌ２ＳＷと称す）を設け、ＡＣＴ系Ｌ２ＳＷに障害が発生したとき、スイッチの端末側および上位リンク側から受信するパケットをＳＢＹ系Ｌ２ＳＷ側に切り換えて受信し交換処理を行うことによって、障害回復時間を短縮する（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
また、現用／予備用の２つの伝送径路設け、送信側にて送信データにシリアル番号を付与し、通常は現用の伝送径路を用いてデータを伝送し、一方、受信側にてシリアル番号の連続性をチェックし、非連続となった場合にそれを送信元に通知し、現用の伝送径路から予備用の伝送径路へ切り替えることにより障害回復時間を短縮する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１６２４７号公報（第２頁〜３頁、第１図）
【特許文献２】特開２００３−１６９１０５号公報（第２頁〜４頁、第１図）
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  ８０２．１Ｄ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、上述非特許文献１に記載のネットワークシステムの障害回復においては、標準的なレイヤ２プロトコルであるＳＴＰを用いる障害回復であるが、障害回復までに時間がかかるという未解決の課題を有している。また、上述特許文献１および特許文献２に示す方法においては、送信側において現用／予備用の径路の選択をするので障害検出から送信機器側の切替処理完了までの間に短い時間ではあるが通信断が発生するというという未解決の課題を有している。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ネットワークのいずれかの箇所に障害が発生した場合でも通信断が発生することがなく高信頼性を要求される用途に用いることができるネットワークシステムと、ネットワークシステムに用いられるスイッチ装置と、ネットワークシステムを用いたフレームデータの送信方法とを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るネットワークシステムは、フレームデータを送信する送信端末装置、フレームデータを受信する受信端末装置との間に設けられたネットワークシステムであって、複数のネットワークと、送信端末装置を収容するとともに複数のネットワークに接続された送信側スイッチ装置と、受信端末装置を収容するとともに複数のネットワークに接続された受信側スイッチ装置とを有し、送信側スイッチ装置は、システム内で固有の認識番号とシリアル番号とからなるフレーム識別子を生成するフレーム識別子生成部と、シリアル番号を進めながら送信端末装置から順に送出されるフレームデータにフレーム識別子を順次付与するフレーム識別子付与部と、フレームデータを複数のネットワークに対して夫々コピーして送信する送信フレームコピー部とを有し、受信側スイッチ装置は、フレームデータを受信し、このフレームデータに付帯するフレーム識別子を認識しこのフレームデータが未受信のものであればこれを取り込み、既受信のものであればこれを廃棄する受信フレーム処理部と、受信フレーム処理部が取り込んだフレームデータのフレーム識別子を削除して受信端末装置に転送するフレーム識別子削除部とを備えたことを特徴とする。【０００８】
ここでフレームデータとは、要するに「パケット」、「フレーム」および「セル」といったブロック化されたデータのことである。具体的には、例えば、イーサネット（登録商標）フレーム等である。
また、送信側スイッチ装置は、ネットワーク網と反対側のポートに少なくとも１台の送信端末装置を接続し、この送信端末装置から出力されたフレームデータを、経路を切り替えながら設定された複数のネットワークに送出するものである。
さらにまた、受信側スイッチ装置は、ネットワーク網と反対側のポートに少なくとも１台の受信端末装置を接続し、複数のネットワークから受信したフレームデータのうち、当該受信端末装置あてのフレームデータを当該受信端末装置に転送するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るネットワークシステムにあっては、送信端末装置側に設けられた送信側スイッチ装置のフレーム識別子生成部は、システムに固有の認識番号とシリアル番号からなるフレーム識別子を生成する。また、識別子付与部は、このフレーム識別子のシリアル番号を進めながら送信端末装置から連続して送出されるフレームデータにフレーム識別子を順次付与する。送信フレームコピー部は、フレームデータを複数のネットワークに対して夫々コピーして送信する。一方、受信端末装置側に設けられた受信側スイッチ装置の受信フレーム処理部は、フレームデータを受信し、このフレームデータに付帯するフレーム識別子を認識し当該フレームデータが未受信のものであればこれを取り込み、既受信のものであればこれを廃棄する。フレーム識別子削除部は、受信フレーム処理部が取り込んだフレームデータのフレーム識別子を削除して受信端末装置に転送する。そのため、受信側スイッチ装置にてフレーム識別子が確認され、どのネットワークから来たかに関わらず先に来たフレームデータが取り込まれ、後から来たフレームデータが破棄される。これにより、常に最も早く到着するフレームデータが使用されることとなり、例えば、いずれかのネットワークが輻輳により遅延が大きくなった場合でも他のネットワークから受信する最小の遅延となるフレームを使用することができる。また、あるネットワークが障害により通信断となった場合であっても、他のネットワークが健全であれば通信断は発生しない。これにより、高い信頼性を有するネットワークシステムとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１のネットワークシステムの一部分の系統図である。
【図２】図１の第１のＬ２ＳＷ装置の冗長化処理部のうち送信の動作に関係する部分の機能ブロック図である。
【図３】図１の第１のＬ２ＳＷ装置の冗長化処理部のうち受信の動作に関係する部分の機能ブロック図である。
【図４】実施の形態２のネットワークシステムの一部分の系統図である。
【図５】図４の第１のＬ２ＳＷ装置の冗長化処理部のうち送信の動作に関係する部分の機能ブロック図である。
【図６】図４の第１のＬ２ＳＷ装置の冗長化処理部のうち受信の動作に関係する部分の機能ブロック図である。
【図７】実施の形態２のネットワークシステムの第１のＬ２ＳＷ装置の有するＶＬＡＮ終端点のＶＬＡＮ−ＩＤと、ともにグループをつくるＶＬＡＮの個数およびＶＬＡＮ−ＩＤの対応テーブルを示す図である。
【図８】物理ポートの保持するＦＤＢに登録された内容の一例を示す図である。
【図９】標準のイーサネット（登録商標）フレームのフォーマットを示す図である。
【図１０】フレーム識別子の付与領域がＭａｃフレームヘッダのＶＬＡＮＩＤ（ＶＬＡＮタグ）の後方の領域に設けられた様子を示す領域割当図である。
【図１１】フレーム識別子の付与領域がＭａｃフレームヘッダのコア網用ＶＬＡＮＩＤ（コア網用ＶＬＡＮタグ）の後方の領域に設けられた様子を示す領域割当図である。
【図１２】フレーム識別子の付与領域がイーサネット（登録商標）フレームのＦＣＳの後方の領域に設けられた様子を示す領域割当図である。
【図１３】実施の形態６のネットワークシステムの一部分の系統図である。
【図１４】実施の形態７の各Ｌ２ＳＷ装置の装置ＩＤが電源投入時に各Ｌ２ＳＷ装置間のネゴシーケンスによって設定される様子を示すシーケンスチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明にかかるネットワークシステム、送信側スイッチ装置、受信側スイッチ装置および両用スイッチ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。【００１２】
実施の形態１．
図１は実施の形態１のネットワークシステムの一部分の系統図である。図１において、端末装置２０と端末装置２１との間に、本実施の形態のネットワークシステムが形成されている。例えば、端末装置２０がデータを送信し、端末装置２１がデータ受信するとする。端末装置２０は、ネットワークシステムを介してフレーム化されたデータ、具体的にはイーサネット（登録商標）フレームデータ（以下、単にフレームデータと称す）を送信し、受信端末装置２１はこれを受信する。【００１３】
ネットワークシステムは、３台のレイヤ２スイッチ装置（以下、Ｌ２ＳＷ装置と称す）１〜３と、これら３台のＬ２ＳＷ装置１〜３を接続するように設けられた複数のレイヤ２ネットワーク（以下、Ｌ２ネットワークと称す）４〜６とを含んでいる。【００１４】
第１のＬ２ＳＷ装置１は、送信するフレームデータの方路を選択するレイヤ２スイッチ部（以下、Ｌ２ＳＷ部と称す）１０と、フレームデータの冗長化処理を行う冗長化処理部１１とを有している。Ｌ２ＳＷ部１０と冗長化処理部１１とは、Ｌ２ＳＷ部１０に形成されたポート１２を介して接続されている。第１のＬ２ＳＷ装置１は、複数の端末装置を収容するための、Ｌ２ＳＷ部１０から延出する８つの物理ポート１３ａ〜１３ｈを有している。第１のＬ２ＳＷ装置１は、ネットワーク網側に、Ｌ２ネットワークと接続するための、冗長化処理部１１から延びる３つの物理ポート１４ａ〜１４ｃを有している。３台のＬ２ＳＷ装置１〜３は同じ構造をなしている。図１において、第２のＬ２ＳＷ装置２および第３のＬ２ＳＷ装置３は、物理ポートの数を一部省略して、第２のＬ２ＳＷ装置２においては、Ｌ２ネットワーク側のポートとして物理ポート１５ａおよび１５ｂのみを、また端末装置側のポートとして物理ポート１６ａ〜１６ｃのみを、第３のＬ２ＳＷ装置３においては、Ｌ２ネットワーク側のポートとして物理ポート１７ａおよび１７ｂのみを、また端末装置側のポートとして物理ポート１８ａ〜１８ｃのみを、記載している。【００１５】
第１のＬ２ＳＷ装置１は多数の端末装置を収容するが、ここでは端末装置２０のみを示している。端末装置２０は、データの送受信を行うが、データを送信する場合には送信の機能のみを働かせるので、便宜上、送信端末装置２０とし、データを受信する場合には受信の機能のみを働かせるので、便宜上、受信端末装置２０とする。これにともない、端末装置２０がデータの送信動作を行う場合には、第１のＬ２ＳＷ装置１も送信の機能のみを働かせるので送信側Ｌ２ＳＷ装置１とし、端末装置２０がデータの受信を行う場合には受信の機能のみを働かせるので受信側Ｌ２ＳＷ装置１とする。第２のＬ２ＳＷ装置２も同様に多数の端末装置を収容するが、ここでは端末装置２１のみを示している。端末装置２１も端末装置２０と同様にデータの送信も受信も行うが、便宜上、データを送信する場合には送信端末装置２１、データを受信する場合には受信端末装置２１とする。これにともない、第２のＬ２ＳＷ装置２も、端末装置２１がデータの送信を行う場合には送信側Ｌ２ＳＷ装置２とし、端末装置２１がデータの受信を行う場合には受信側Ｌ２ＳＷ装置２とする。【００１６】
第１のＬ２ＳＷ装置１は、第１のＬ２ネットワーク４および第２のＬ２ネットワーク５を介して第２のＬ２ＳＷ装置２と接続されている。第１のＬ２ＳＷ装置１は、さらに第２のＬ２ネットワーク５および第３のＬ２ネットワーク６を介して第３のＬ２ＳＷ装置３と接続されている。その他のＬ２ＳＷ装置およびＬ２ネットワークは省略する。【００１７】
図２は図１の第１のＬ２ＳＷ装置１の冗長化処理部１１のうち送信の動作に関係する部分の機能ブロック図である。冗長化処理部１１は、送信端末装置２０から連続して送出される各フレームデータに対して、受信側スイッチ装置２がこれを受信したときに同一のフレームデータであることが解るようにフレーム識別子を付与する。そして、フレーム識別子を付与したうえで、これをネットワーク数分コピーして各Ｌ２ネットワークに送信する。【００１８】
冗長化処理部１１は、フレーム識別子を生成するフレーム識別子生成部３０と、これをフレームデータに付与するフレーム識別子付与部３１と、このフレーム認識子が付与されたフレームデータをコピーする送信フレームコピー部３２とを有している。冗長化処理部１１は、また各物理ポート１４ａ〜１４ｃに対応して設けられたＦＤＢ（Filtering
Database）３３ａ〜３３ｃを有している。このＦＤＢ３３ａ〜３３ｃには、データを受信した際にそのデータの送信元のＭａｃアドレスが記憶される。【００１９】
フレーム識別子生成部３０は、フレーム識別子として、システムに固有の認識番号とシリアル番号からなるフレーム識別子を生成する。フレーム識別子付与部３１は、このシリアル番号を進めながら、すなわち、例えば１ずつインクリメントしながら、送信端末装置２０から連続して送出されるフレームデータにフレーム識別子を順次付与する。送信フレームコピー部３２は、フレームデータを複数のネットワークに対して夫々コピーして送信する。【００２０】
図３は図１の第１のＬ２ＳＷ装置１の冗長化処理部１１のうち受信の動作に関係する部分の機能ブロック図である。冗長化処理部１１は、フレームデータを受信し、フレームデータに付帯するフレーム識別子に基づいてこれを処理する受信フレーム処理部３４と、フレームデータのフレーム識別子を削除して受信端末装置２１に転送するフレーム識別子削除部３７とを有している。受信フレーム処理部３４は、フレームデータに付帯したフレーム識別子を認識する受信フレーム認識部３５と、認識したフレーム認識子を記憶する受信フレーム識別子保存用テーブル３６から構成されている。【００２１】
受信フレーム処理部３４の受信フレーム認識部３５は、フレームデータを受信し、このフレームデータに付帯するフレーム識別子を認識し、受信フレーム識別子保存用テーブル３６を参照することにより、当該フレームデータがすでに受信したものか、まだ受信していない（初めて受信した）ものかを判断する。そして、まだ受信していないものであれば受信フレーム識別子保存用テーブル３６に登録したうえでこれを取り込み、一方、すでに受信したのものであればこれを廃棄する。フレーム識別子削除部３７は、受信フレーム処理部３６が取り込んだフレームデータのフレーム識別子を削除して受信端末装置２１に転送する。【００２２】
次に動作について説明する。最初に送信時の動作について説明する。図１において、端末装置２０から端末装置２１にフレームデータが送信される場合で説明する。まず、送信端末装置２０からのフレームデータが物理ポート１３ａから入力される。このフレームデータはＬ２ＳＷ部１０において、Ｌ２ＳＷ部１０内部の各ポートのＦＤＢとチェックされ方路が選択される。この時、宛先となる受信端末装置２１が第２のＬ２ＳＷ装置２の物理ポート１６ａに接続されている場合、該当フレームデータはポート１２から出力され、冗長化処理部１１に入力される。【００２３】
図２において、ポート１２から冗長化処理部１１に入力されたフレームデータは、フレーム識別子付与部３１においてフレーム識別子の付与領域をフレームの所定の場所に追加される。そして、この付与領域に、フレーム識別子生成部３０で生成されたフレーム識別子を付与される。【００２４】
その後、送信フレームコピー部３２は、このフレームデータを複数の物理ポート１４ａ〜１４ｃのどのポートとどのポートに出力すべきかをＦＤＢ３３ａ〜３３ｃを参照して決定し、そして、該当する物理ポート数分コピーし、各物理ポートを介して各Ｌ２ネットワークに出力する。【００２５】
ここで、送信フレームコピー部３２が行う物理ポート選択の機能に関しては、まず、一般的な機能としてＦＤＢを用いた学習機能が有る。この学習機能は、ＦＤＢ３３ａ〜３３ｃを参照してＭａｃアドレスがヒットすれば、その該当物理ポートに出力し、いずれのポートにもヒットしなければ全物理ポートに出力するとともに、応答が合った物理ポートに関しては、その送信元ＭａｃアドレスをＦＤＢに登録し、これにより、次回の送信動作においては、登録したＦＤＢにのみヒットするので、ヒットした物理ポートのみにフレームデータを送信するというものである。【００２６】
ここでさらに、本実施の形態の送信フレームコピー部３２による物理ポート選択の機能は、上述の一般的な機能に加えて、グループ同時送信の機能を有している。このグループ同時送信の機能は、同一の送信側スイッチ装置１と同一の受信側スイッチ装置２とを結びつけることができる複数のネットワークが、予め決められた設定によりそれぞれ２本以上まとめられてグループに組分けされており、送信側スイッチ装置１の送信フレームコピー部３２は、同じグループ内の全てのネットワークに対してフレームデータを夫々コピーして送信するというものである。【００２７】
例えば以下の通りである。この例の場合、送信端末装置２０から受信端末装置２１へのデータの転送においては、送信側スイッチ装置１と受信側スイッチ装置２とを結ぶ、第１のＬ２ネットワーク４と第２のＬ２ネットワーク５が同じグループとされており、送信フレームコピー部３２はこれを記憶している。初期状態において、送信端末装置２０から受信端末装置２１へのデータの転送が行われるときには、ＦＤＢ３３ａ〜３３ｃにいずれのＭａｃアドレスも登録されてないので、送信フレームコピー部３２は、３つの物理ポート１４ａ〜１４ｃすべてに対してフレームデータを送信する。その後、別の動作にて端末装置２１から端末装置２０に第２のＬ２ネットワーク５を通じてフレームデータが送信されてきたとする。すると、第２のＬ２ネットワーク５を接続する物理ポート１４ａのＦＤＢ３３ａには、端末装置２１のＭａｃアドレスが登録される。そのため、これ以降、端末装置２１に送信しようとするフレームデータは、ＦＤＢ３３ａにてヒットして物理ポート１４ａから送出されることになる。ここで、第２のＬ２ネットワーク５と第１のＬ２ネットワーク４とが同じグループとされているので、フレームデータは物理ポート１４ａと物理ポート１４ｂに送出される。物理ポート１４ｃには送出されない。【００２８】
このように、送信側スイッチ装置１は、応答信号の有った受信端末装置２１とネットワークとを関連付ける記憶手段としてＦＤＢ３３ａ〜３３ｃを有し、この応答信号の受信の後には、受信端末装置２１に送信するフレームデータは、受信端末装置２１と関連付けられたネットワークおよびネットワークと同じグループのネットワークに送出するので、送信するネットワークの数が減り、送信側スイッチ装置１の負担が軽減される。また、受信側スイッチ装置２の負担も軽減される。【００２９】
次に受信時の動作について説明する。図１において、端末装置２１から端末装置２０にフレームデータが送信される場合で説明する。つまり、上述の説明とは逆に、送信端末装置と受信端末装置とが入れ替わり、送信端末装置２１から受信端末装置２０にフレームデータが送信される。送信端末装置２１から物理ポート１６ａに入力されたフレームデータは、第２のＬ２ＳＷ装置２において上述に説明した送信時の動作により第１のＬ２ネットワーク４および第２のＬ２ネットワーク５を通じて、受信側スイッチ装置１の物理ポート１４ａおよび物理ポート１４ｂに入力する。物理ポート１４ａおよび物理ポート１４ｂに入力されたフレームデータはそれぞれが冗長化処理部１１に入力される。【００３０】
図３において、物理ポート１４ａおよび物理ポート１４ｂから入力されたフレームデータは、送信元ＭａｃアドレスをそれぞれＦＤＢ３３ａ、ＦＤＢ３３ｂに登録され、その後、受信フレーム処理部３４に送られる。受信フレーム処理部３４は、受信したフレームデータ毎に受信フレーム識別子保存用テーブル３５を参照し、登録されてなければ、該当フレームデータのフレーム識別子を受信フレーム識別子保存用テーブル３５に登録し、フレーム識別子削除部３７に送る。一方、受信フレーム識別子保存用テーブル３５に既に登録されていれば該当フレームデータを破棄する。そして、フレーム識別子削除部３７はフレームデータから、フレーム識別子を削除しポート１２を介して受信端末装置２０に転送される。図１において、ポート１２から入力されたフレームデータは、Ｌ２ＳＷ部２０において方路が選択され、Ｌ２ＳＷ部１０内部のＦＤＢにヒットした物理ポート１３ａから出力され受信端末装置２０に転送される。【００３１】
以上のように、本実施の形態のネットワークシステムにおいては、送信側スイッチ装置が、受信側スイッチ装置が識別可能なユニークなフレーム識別子を送信端末装置の送出するフレームデータに付与し、且つそのフレームデータをネットワーク分コピーして各ネットワークに送信するとともに、受信側スイッチ装置が複数のネットワークを通じて送信されてきたフレームデータに対して、いずれのネットワークを介して送信されてきたかによらず、早く到着したフレームデータを取り込み、後から来たフレームデータを破棄する。そのため、常に最も早く到着するフレームデータを使用することができるとともに、あるネットワークが輻輳により遅延が大きくなった場合でも他のネットワークから受信する最小の遅延となるフレームを使用することができる。さらに、あるネットワークが障害により通信断となった場合であっても、他のネットワークが健全であれば通信断は発生しない。また、Ｌ２ネットワーク４、５、６がそれぞれ個別にＳＴＰ等他のレイヤ２障害回復手法を用いている場合、障害発生後ある一定の時間で障害から回復するため、この実施の形態の効果と合わさることにより、より信頼性の高いネットワークシステムとすることができる。【００３２】
なお、上述のように端末装置２０，２１は、それぞれ送受信の機能を有しており、また、スイッチ装置１，２は、それぞれ送受信の機能を有している両用スイッチ装置であるが、本実施の形態のように送信端末装置２０から受信端末装置２１への一方向のみのデータの送信しかしないのであれば、それぞれ送信および受信の機能のみ有するものであっても、所定の効果を得ることができ、またシステムとして成り立つことは言うまでもない。【００３３】
また、本実施の形態においては、フレームデータがイーサネット（登録商標）フレームによるものであるが、これに限定されるものではない。
また、本実施の形態においては、Ｌ２ＳＷ部１０と冗長化処理部１１が別の機能部とされているが、両者は一体に構成されてもよい。
本実施の形態では、送信側スイッチ装置と受信側スイッチ装置との間は２つのＬ２ネットワークで接続されているが、３つ以上のＬ２ネットワークであれば更なる効果が期待できる。【００３４】
実施の形態２．
上述の実施の形態１では、複数のＬ２ネットワークが、相互に物理的に接続されてないネットワークであった。これに対して、本実施の形態の複数のＬ２ネットワークは、例えば、光ファイバ、ワイヤ或いは無線といった同一のネットワーク媒体中に形成された複数のＶＬＡＮ（バーチャルラン、Virtual
LAN）である。そして、この複数のＶＬＡＮは、同一のネットワーク媒体内で所定の２台のスイッチ装置間に形成される複数の経路が、同一物理区間の障害で同時に断とならないように異なる物理経路にて形成されている。【００３５】
図４は実施の形態２のネットワークシステムの一部分の系統図である。図４において、ネットワークシステムは、３台のＬ２ＳＷ装置１〜３を接続するように複数のＶＬＡＮ（仮想Ｌ２ネットワーク）からなる仮想Ｌ２ネットワーク網７が形成されている。【００３６】
図５は図４の冗長化処理部１１のうち送信の動作に関係する部分の機能ブロック図である。図５において、送信フレームコピー部３２と物理ボート１４ａ〜１４ｃとの間には、ＶＬＡＮ終端点４０〜４４と振分機能部４６とが設けられている。ＶＬＡＮ終端点４０〜４４は、上位オペレーションからの設定、或いは直接接続されたコンソールからの設定により形成されている。複数のＶＬＡＮ（仮想Ｌ２ネットワーク）でなる仮想Ｌ２ネットワーク網７は、このＶＬＡＮ終端点４０〜４４により構築されている。ＶＬＡＮ終端点４０〜４４の夫々に対応するようにＦＤＢ４５ａ〜４５ｅが設けられている。振分機能部４６は、ＶＬＡＮ終端点４０〜４４から出力されるフレームデータを各物理ポート１４ａ〜１４ｃにマッピングする。【００３７】
次に動作について説明する。最初に送信時の動作について説明する。図４において、送信端末装置２０から受信端末装置２１にフレームデータが送信される場合について説明する。冗長化処理部１１にフレームが入力されるまでは実施の形態１と同様である。図５において、ポート１２から冗長化処理部１１に入力されたフレームデータは、フレーム識別子付与部３１においてフレーム識別子の付与領域をフレームに追加される。そしてこの付与領域に、フレーム識別子生成部３０で生成されたフレーム識別子を付与される。【００３８】
その後、送信フレームコピー部３２は、フレームデータの宛先Ｍａｃアドレスに基づいて、予め生成されているＶＬＡＮ終端点４０〜４４に対応するＦＤＢ４５ａ〜４５ｅを検索し、ヒットすれば該当ＶＬＡＮ終端点とそのペアとなるＶＬＡＮ終端点にフレーム識別子を付与されたフレームデータのコピーを送信し、ヒットしなければ全ＶＬＡＮ終端点４０〜４４にコピーを送信する。【００３９】
ここで、実施の形態１と同様に、応答のあったＶＬＡＮ終端点はそのＦＤＢに送信元Ｍａｃアドレスが学習されるため全ＶＬＡＮ終端点にフレームデータが送信されるのは初期状態から送信動作が行われた場合のみである。ここでは、ＶＬＡＮ終端点４０とそのペアであるＶＬＡＮ終端点４１を通じてフレームデータが送信される場合にて説明する。ＶＬＡＮ終端点４０，４１にて、フレームデータにＶＬＡＮ−ＩＤが付与され、振分機能部４６に転送される。振分機能部４６では該当フレームデータをそれぞれ物理ポート１４ａ，１４ｂにマッピングする。そして、フレームデータは、物理ポート１４ａ，１４ｂから第２のＬ２ＳＷ装置２に接続する端末２１に向かって異なる経路の仮想Ｌ２ネットワークを経由して送信される。【００４０】
次に受信時の動作について説明する。図４において、送信端末装置２１から受信端末装置２０に送信されたフレームについて説明する。物理ポート１６ａに入力されたフレームデータは第２のＬ２ＳＷ装置２において上述に説明した送信時の動作により２つの仮想Ｌ２ネットワークを通ってスイッチ装置１の物理ポート１４ａ,１４ｂに入力される。【００４１】
図６において、物理ポート１４ａ，１４ｂに入力されたフレームはそれぞれが振分機能部４６に入力される。振分機能部４６は物理ポートとＶＬＡＮ終端点間のマッピングを行い、受信したフレームデータを、それぞれＶＬＡＮ終端点４０，４１に送出する。物理ポート１４ａ，１４ｂから入力されたフレームは、送信ＭａｃアドレスをそれぞれＦＤＢ４５ａ，４５ｂに登録され、受信フレーム処理部３４に送られる。受信フレーム処理３４では受信したフレーム毎に受信フレーム識別子保存用テーブル３５を参照し、受信フレーム識別子保存用テーブル３５になければ、該当フレームのフレーム識別子を受信フレーム識別子保存用テーブル３５に登録し、フレーム識別子削除部３７に転送する。一方、受信フレーム識別子保存用テーブル３５に既に登録されていれば該当フレームデータを破棄する。フレーム識別子削除部３７はフレーム識別子を削除し、ポート１２に送信する。その後の動作は、実施の形態１と同様である。【００４２】
以上のように、Ｌ２ネットワーク内で固有のＶＬＡＮを設定し、それぞれのＬ２ＳＷ装置にＶＬＡＮ終端点を生成することにより、ＶＬＡＮをＬ２ＳＷ装置間のリンクのように扱うことが可能となる。これにより、実施の形態１の物理的に接続されているＬ２ネットワークを用いたのと同じように高信頼なネットワークの構築が可能となる。また、本実施の形態では２台のスイッチ装置間でＶＬＡＮリンクを使用する例を示したが、複数（３台以上）のＬ２ＳＷ装置が主属するＶＬＡＮを定義することも可能である。【００４３】
実施の形態３．
上述の実施の形態２では、ＶＬＡＮ終端点を定義し、各ＶＬＡＮ終端点がそれぞれＦＤＢを持つことにより仮想ネットワークを構築したが、本実施の形態においては、ＶＬＡＮ終端点を定義せず、各物理ポートの持つＦＤＢと送信フレームコピー部が内部に保持するＶＬＡＮテーブルを用いて仮想ネットワークを構築する。【００４４】
本実施の形態においては、ネットワークが、同一のネットワーク媒体中に形成された複数の仮想ネットワーク点で、実施の形態２と基本的に同様であるが、物理ポート１４ａ，１４ｂ，１４ｃが、対応するＦＤＢ３３ａ，３３ｂ，３３ｃを有している部分の構成は、実施の形態１と同様である。そして、本実施の形態の送信フレームコピー部３２は、物理ポート１４ａ，１４ｂ，１４ｃのそれぞれのＦＤＢ３３ａ，３３ｂ，３３ｃの内容を参照可能とされている（図２）。図８は物理ポート１４ａ，１４ｂ，１４ｃの保持するＦＤＢ３３ａ，３３ｂ，３３ｃのデータ内容の例である。そしてさらに、本実施の形態の送信フレームコピー部３２は、図７に示す予め設定されたＶＬＡＮ終端点のＶＬＡＮ番号（以下、ＶＬＡＮ−ＩＤと称す）とその冗長系にてともにグループをつくるＶＬＡＮの個数とＶＬＡＮ−ＩＤの対応テーブルを保持している。【００４５】
次に動作について説明する。最初に送信時の動作について説明する。送信端末装置２０から受信端末装置２１にフレームデータが送信される場合を例として説明する。冗長化処理部１１にフレームが入力されるまでは実施の形態２と同様である。ポート１２から冗長化処理部１１に入力されたフレームデータは、フレーム識別子付与部３１においてフレーム識別子の付与領域をフレームに追加される。そしてこの付与領域に、フレーム識別子生成部３０で生成されたフレーム識別子を付与される（図２）。その後、送信フレームコピー部３２は、図７に示すＶＬＡＮ冗長構成テーブルを参照し、予め設定されたＶＬＡＮ終端点のＶＬＡＮ−ＩＤと入力されたフレームの宛先Ｍａｃアドレスの組をすべて生成し、ＦＤＢ３３ａ，３３ｂ，３３ｃを参照してＶＬＡＮ−ＩＤとＭａｃアドレスのペアで一致するものがあるかどうかをチェックする。そして、一致するものが見つかると、送信フレームコピー部３２は、該当ＶＬＡＮ−ＩＤと冗長系を構成するＶＬＡＮ数分該当フレームデータをコピーし、それぞれにＶＬＡＮ−ＩＤを付与し、送信すべき物理ポート、本実施の形態の場合には物理ポート１４ａと１４ｂに送信する。これにより、物理ポート１４ａ，１４ｂから第２のＬ２ＳＷ装置２に接続する受信端末装置２１に向かって異なるＶＬＡＮにより、フレームデータが送信される。【００４６】
次に受信時の動作について説明する。送信端末装置２１から受信端末装置２０フレームデータが送信される場合を例として説明する。ポート１６ａに入力されたフレームデータは第２のＬ２ＳＷ装置２において上述に説明した送信時の動作により２つの仮想Ｌ２ネットワークを通って第１のＬ２ＳＷ装置１の物理ポート１４ａ,１４ｂに入力される。【００４７】
物理ポート１４ａ，１４ｂから入力されたフレームデータは、ＶＬＡＮ−ＩＤと送信ＭａｃアドレスのペアをそれぞれＦＤＢ３３ａ，３３ｂに登録され、受信フレーム処理部３４に送られる。受信フレーム処理３４では受信したフレーム毎に受信フレーム識別子保存用テーブル３５を参照し、受信フレーム識別子保存用テーブル３５になければ、該当フレームのフレーム識別子を受信フレーム識別子保存用テーブル３５に登録し、フレーム識別子削除部３７に転送する。一方、受信フレーム識別子保存用テーブル３５に既に登録されていれば該当フレームデータを破棄する。フレーム識別子削除部３７はフレーム識別子を削除し、ポート１２に送信する。その後の動作は、実施の形態１と同様である。【００４８】
以上のように、実施の形態２に示すようなＶＬＡＮ終端点を定義しなくても同様な動作をすることが可能となる。【００４９】
実施の形態４．
本実施の形態は、フレーム識別子の付与領域の場所に関して説明する。図９はイーサネット（登録商標）フレームのフォーマットを示す図である。図９において、イーサネット（登録商標）フレームの領域割当は、先頭からＭａｃフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ユーザデータの順で割り当てられ、最後にＦＣＳ（Frame
Check Sequence）の領域が設けられている。【００５０】
図１０はフレーム識別子の付与領域がＭａｃフレームヘッダのＶＬＡＮＩＤ（ＶＬＡＮタグ）の後方の領域に設けられている様子を示す領域割当図である。図１０において、ユーザ側のインターフェースである物理ポート１３ａから入力されるＶＬＡＮＩＤ（ＶＬＡＮタグ）の領域はそのまま変更せず、その後方に図１０中矢印Ａ１で示すようにフレーム識別子が挿入される付与領域が設けられている。【００５１】
動作を説明する。ポート１２から冗長化処理部１１に入力されたフレームデータは、フレーム識別子付与部３１においてフレーム識別子の付与領域を図１０に示すＶＬＡＮＩＤの後方に追加され、フレーム識別子生成部３０で生成されたフレーム識別子をこの付与領域に付与される。その他の動作は実施の形態１と同様である。【００５２】
以上のように、本実施の形態においては、ＶＬＡＮＩＤの割り当て領域を変更することなく、その後方にフレーム識別子の付与領域を設けたため、Ｌ２ネットワークを構成する機材として、特に領域割当の特殊仕様のものでなくてよく、市販のものを使用できるという利点がある。【００５３】
図１１はフレーム識別子の付与領域がＭａｃフレームヘッダのコア網用ＶＬＡＮＩＤ（コア網用ＶＬＡＮタグ）の後方の領域に設けられている様子を示す領域割当図である。Ｌ２ネットワークとしてコア網用ＶＬＡＮが定義される場合には、図１１中矢印Ａ２で示すようにコア網用ＶＬＡＮＩＤの後方にフレーム識別子の付与領域を設けてもよい。また、コア網用ＶＬＡＮＩＤの前方のＶＬＡＮＩＤのさらに前方にフレーム識別子を付与する領域を設けられてもよい。また、ＶＬＡＮ領域は４バイトであるが、必要であれば４バイト単位で多重付与する方法としてもよい。【００５４】
実施の形態５．
図１２はフレーム識別子の付与領域がイーサネット（登録商標）フレームのＦＣＳの後方の領域に設けられている様子を示す領域割当図である。本実施の形態は、標準フレームのＦＣＳの後方に図１２中矢印Ａ３で示すように領域を確保し、追加部分を含めたＦＣＳをさらに後方（矢印Ａ３）に設けた例である。【００５５】
このように、フレーム識別子の付与領域をイーサネット（登録商標）フレームのＦＣＳの後方の領域に設けることにより、イーサネット（登録商標）フレームの構成を維持したままフレーム識別子を挿入することができるので、Ｌ２ネットワークを構成する機材としてのＬ２ＳＷ装置に市販のＬ２ＳＷ装置を使用することができ、コストダウンを図ることができる。また、Ｍａｃフレーム領域を操作せず、ＩＰフレームを保持し、ルータ装置が認識可能なＩＰフォーマットを保存した形態、例えばフラグメントＩＤ部分、ＩＰヘッダのオプションフィールド等の部分にフレーム識別子を挿入する方法でもよい。【００５６】
実施の形態６．
図１３は実施の形態６のネットワークシステムの一部分の系統図である。図１３において、３台のＬ２ＳＷ装置１〜３に接続されて上位のシステム管理部として１台の監視制御装置（Operation
Support System、以下ＯＳＳと称す）８が設けられている。ＯＳＳ８は、システム立ち上げ時に、各Ｌ２ＳＷ装置１〜３の装置ＩＤを設定する。設定された装置ＩＤはフレーム識別子生成部３０に保持されフレーム識別子生成の際に用いられる。【００５７】
本実施の形態においては、システム立ち上げ時にＯＳＳ８が各Ｌ２ＳＷ装置１〜３の装置ＩＤを設定する。そのため、１つの場所から全てのＬ２ＳＷ装置および物理ポートの装置ＩＤを設定するので、装置ＩＤが重複してしまうことがなくなり、信頼性が向上するとともに制御が優しく、また、別なソフトウェア等を用意する必要がなく、コストダウンを図ることができる。【００５８】
なお、本実施の形態においては、システム立ち上げ時に上位のシステム管理部であるＯＳＳ８が各Ｌ２ＳＷ装置１〜３の装置ＩＤを設定するが、各Ｌ２ＳＷ装置１〜３に接続するコンソール（遠隔からのtelnetによる制御等も含む）によって、装置ＩＤが設定されてもよい。【００５９】
実施の形態７
上述の実施の形態６では、ＯＳＳまたはコンソールによりＬ２ＳＷ装置の装置ＩＤを設定する例を示した。本実施の形態においては、複数のＬ２ＳＷ装置が相互にネゴシーケンスを行い、自動的にユニークな装置ＩＤを生成する。本実施の形態では、夫々のＬ２ＳＷ装置が電源投入時に自動的に自生成した装置ＩＤをブロードキャストする。そして、互いに重複する装置ＩＤを生成したＬ２ＳＷ装置があった場合にネゴシーケンスを実施して相互の装置ＩＤの調整をする。【００６０】
図１４は各Ｌ２ＳＷ装置の装置ＩＤが電源投入時に各Ｌ２ＳＷ装置間のネゴシーケンスによって設定される様子を示すシーケンスチャートである。図１４に沿って本実施の形態の動作を説明する。３台のＬ２ＳＷ装置１〜３はそれぞれ電源を投入されると（ステップＳ１００〜ステップＳ１０２）、上位ネットワークと接続されていることを認識した後、夫々自装置の装置ＩＤを生成する（ステップＳ１０３〜ステップＳ１０６）。そして、例えば、第１のＬ２ＳＷ装置１、第２のＬ２ＳＷ装置２，第３のＬ２ＳＷ装置３の順で自装置の装置ＩＤを全物理ポートに向けてブロードキャストする（ステップＳ１０７〜ステップＳ１０９）。ここで、ＩＤ重複チェック、つまり互いに重複する装置ＩＤを生成した全物理ポートが有るか否かのチェックを行い有った場合には、ネゴシ−ケンスを行う（ステップＳ１１０〜ステップＳ１１２）。そして、例えば、重複する装置ＩＤを生成したスイッチ装置があった場合には、いずれか一方が使われてない装置ＩＤを使う等の取り決めに従って調整する。調整が完了すると自装置ＩＤを保存しＬ２ＳＷ装置としての動作を開始する。【００６１】
以上のように本実施の形態のネットワークシステムにおいては、システムの電源投入時に、送信側スイッチ装置と受信側スイッチ装置を含む複数のＬ２ＳＷ装置によりネゴシーケンスが行われる。そして、このネゴシーケンスにより各Ｌ２ＳＷ装置の装置ＩＤが設定される。このように、各Ｌ２ＳＷ装置が自立的にユニークな装置ＩＤを生成するため、オペレータが付与する必要がなく、オペレータの付加が軽減される。【００６２】
上述の実施の形態では、図１および図４に示すように説明の簡易化のために第１のＬ２ＳＷ装置１と第２のＬ２ＳＷ装置２の２台が接続されている形態について説明した。しかし、上述の実施の形態のＬ２ＳＷ装置は、３台以上のものが接続された場合でも同様に動作可能である。以下に、この場合の動作について説明する。【００６３】
送信側Ｌ２ＳＷ装置の動作は同様であるため、受信側Ｌ２ＳＷ装置の動作に関して説明する。受信側Ｌ２ＳＷ装置のＬ２ＳＷ部内部のＦＤＢがＭａｃアドレスを登録していない、すなわち未学習の場合には、先に受信したフレームデータを端末装置側の全物理ポートに配信し、後に受信したフレームデータは廃棄する。そして、宛先Ｍａｃアドレスの端末装置が応答するとＦＤＢにそのＭａｃアドレスが学習されるため次のフレーム受信からはその物理ポートにのみ受信フレームが出力される。なお、このとき第１〜第３のＬ２ネットワークに含まれる通常のＬ２ＳＷ装置も、上記の応答によって学習するので、不要なフレームの配信はなくなる。【００６４】
そして、この動作は、実施の形態１に示すような物理的に分離されたＬ２ネットワークにおいても、実施の形態２に示すような物理的に同一のネットワーク上に論理的に分離されたＬ２ネットワークにおいても同様である。このようにして、２台に限らず３台以上のＬ２ＳＷ装置が接続された場合でも同様に動作可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
ネットワークのいずれかの部分に障害が発生した場合でも通信断となることがない、高信頼性のネットワークシステムをレイヤ２の階層で実現することを要求されるネットワークシステムに適用して有用なものである。
【符号の説明】
【００６６】
１〜３  第１〜第３のレイヤ２スイッチ装置
４〜６  第１〜第３のレイヤ２ネットワーク
８  ＯＳＳ
１０  レイヤ２スイッチ部
１１  冗長化処理部
１２  ポート
１３ａ〜１３ｈ  物理ポート
１４ａ〜１４ｃ  物理ポート
１５ａ，１５ｂ  物理ポート
１６ａ〜１６ｃ  物理ポート
１７ａ，１７ｂ  物理ポート
１８ａ〜１８ｃ  物理ポート
２０，２１  端末装置
２１  端末装置
３０  フレーム識別子生成部
３１  フレーム識別子付与部
３２  送信フレームコピー部
３３ａ〜３３ｃ  ＦＤＢ
３４  フレーム識別子削除部３４
３４  受信フレーム処理
３４  受信フレーム処理部
３５  受信フレーム識別子保存用テーブル
３５  受信フレーム認識部
３６  受信フレーム識別子保存用テーブル
３６  受信フレーム処理部
３７  フレーム識別子削除部
４０〜４４    終端点
４５ａ〜４５ｅ  ＦＤＢ
４６  振分機能部
【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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【図１３】
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【図１４】
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