(57)【要約】  通信のための方法は、レイヤ２でブリッジされたネットワーク（２６）内のスイッチ（２８、３０）群を連結することを含む。該スイッチのインターフェース（３２、３４、３６）は、該スイッチの少なくとも一つの、少なくとも一つのインターフェースが、第１のインターフェースの型として構成され、かつ複数のその他のインターフェースが、第２のインターフェースの型として構成されるようにして、構成される。該ネットワーク上の伝送のために第１および第２の型のインターフェースを通じてフレームを受信したときに、それに対応した第１および第２の型指示で、受信されたフレームはラベル付けされる。該型指示に対応して、該スイッチを使用して、該レイヤ２でブリッジされたネットワークを通じて該フレームは転送される。第２の型指示でラベル付けされたフレームは、第１の型のインターフェースを通じて伝送されることが許されかつ、第２の型のインターフェースを通じて伝送されることはできない。【選択図】図１
2010506439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信のための方法であって、当該方法は、
レイヤ２でブリッジされたネットワーク内のスイッチ群を連結することを有し、各スイッチは、複数のネットワークインターフェースを有するものであり、
該スイッチのうちの少なくとも一つのスチッチの、少なくとも一つのインターフェースが、第１の型のインターフェースとして構成されるように、かつ、複数のその他のインターフェースが、第２の型のインターフェースとして構成されるように、該インターフェースを構成することを有し、
該ネットワーク上の伝送のために第１および第２の型のインターフェースを通じてフレームを受信したときに、それに対応した第１および第２の型指示で、受信したフレームをラベル付けすることを有し、かつ、
該型指示に対応して、該スイッチを使用して、該レイヤ２でブリッジされたネットワークを通じて該フレームを転送することを有し、それは、第１の型指示でラベル付けされたフレームが、該インターフェースのいずれかを通じて伝送されることを許され、一方、第２の型指示でラベル付けされたフレームが、第１の型のインターフェースを通じて伝送されることを許されかつ第２の型のインターフェースを通じて伝送されることができないようにして行われるものである、
前記方法。
【請求項２】
レイヤ２でブリッジされたネットワークが、マルチポイントツーマルチポイント接続のために構成されており、かつ、インターフェースを構成することが、少なくとも一つのインターフェースをハブとして、および、複数の他のインターフェースをポイントツーマルチポイントトポロジーでスポークとして構成することを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
スイッチ群を連結することが、スポークを顧客施設の機器に接続すること、および、ハブをレイヤ３ネットワークに接続することを有し、それによって、異なるスポークにおける顧客施設の機器の間での、該ハブを介する通信以外の、該レイヤ２でブリッジされたネットワークを介する通信をできなくさせつつ、該顧客施設の機器が該レイヤ３ネットワークにアクセスすることを可能とするアクセスネットワークを定義することを有する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
レイヤ２でブリッジされたネットワーク内の全てのノードが、単一のネットワークブロードキャストドメイン内のアドレスを割り当てられ、その結果、該ハブを介するフレームブロードキャストが、該スポークの全てにおける顧客施設の機器に到達することになる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
レイヤ２でブリッジされたネットワークが、少なくとも一つのイーサネットネットワークおよび仮想的なレイヤ２ネットワークを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
インターフェースを構成することが、第１または第２の型に属さないインターフェースを第３の型に割り当てることを有し、第３の型のインターフェースを通じてフレームを受信したときには、スイッチがフレームの型指示を変化させないようになっている、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
フレームを転送することが、与えられた宛先アドレスを含むフレームを、与えられたスイッチの第１のインターフェースを通じて受信したときに、
フォワーディングデータベース中の宛先アドレスを参照することを有し、該フォワーディングデータベースは、フレームがその第２のインターフェースを通じて転送されるべきである少なくとも一つの当該第２のインターフェースの識別、および、第１または第２の型のインターフェースと関係付けられているような宛先アドレスの型指定を含み、かつ、
該第２のインターフェースを通じて該フレームを転送するかどうかを決定するために、該型指定を該フレームの型指示と比較することを有する、
請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
型指定を型指示と比較することが、フレームが第２の型指示を有するならば、かつ、型指定が、宛先アドレスが第２の型のインターフェースと関係付けられていることを示すならば、該フレームを破棄することを有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
フレームが送信元アドレスを含み、かつ、送信元アドレスおよびフレームの型指示に対応して、データベース学習プロセスを用いてフォワーディングデータベースを更新することを有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
フォワーディングデータベースを更新することが、フレームの送信元アドレスと第１のインターフェースを識別する数字とを含むエントリを該データベースに加えることを有し、該エントリの型指定は、該フレームの型指示に等しくセットされる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
データベースが該フレームの送信元アドレスを有するエントリを含み、かつ、該フレームが第２の型指示でラベル付けされているのと同時に、該エントリの型指定が第１の型のインターフェースと関係付けられているならば、該エントリを更新しないようにすることを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
エントリを更新しないようにするときに、カウンタをインクリメントすること、および、該カウンタが所定の閾値に達したときに、該エントリを更新して、第２の型のインターフェースと関係付けられた型指定を含めることを有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
該データベースが該フレームの送信元アドレスを有するエントリを含み、かつ、該フレームが第２の型指示でラベル付けされているのと同時に、該エントリの型指定が第１の型のインターフェースと関係付けられている場合に該フレームを破棄するかどうかを示す設定入力を受信すること、および、該設定入力に対応して、該フレームを破棄するかどうかを決定することを有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
レイヤ２でブリッジされたネットワークにおいて連結されたスイッチ群を含む通信のための装置であって、各スイッチは、
複数のネットワークインターフェースを有し、該複数のネットワークインターフェースは、該スイッチのうちの少なくとも一つのスイッチの、少なくとも一つのインターフェースが、第１の型のインターフェースとして構成され、かつ複数のその他のインターフェースが、第２の型のインターフェースとして構成されるようにして構成され、かつ、
フレームプロセッサを有し、ここで該フレームプロセッサは、該ネットワーク上の伝送のために第１および第２の型のインターフェースを通じてフレームを受信したときに、それに対応した第１および第２の型指示で、受信したフレームをラベル付けするように機能し、かつ、該インターフェースに、該型指示に対応して、該レイヤ２でブリッジされたネットワークを通じて該フレームを転送させるように機能し、それは、第１の型指示でラベル付けされたフレームが、該インターフェースのいずれかを通じて伝送されることを許され、一方、第２の型指示でラベル付けされたフレームが、第１の型のインターフェースを通じて伝送されることを許されかつ第２の型指示でラベル付けされたフレームが、第２の型のインターフェースを通じて伝送されることはできないようにして行われるものである、
当該装置。
【請求項１５】
レイヤ２でブリッジされたネットワークが、マルチポイントツーマルチポイント接続のために構成され、かつ、少なくとも一つのインターフェースがハブとして構成され、一方、複数の他のインターフェースがポイントツーマルチポイントトポロジーでスポークとして構成された、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
スポークが顧客施設の機器に接続され、かつ、ハブがレイヤ３ネットワークに接続されており、それによって、異なるスポークにおける顧客施設の機器の間での、ハブを介する通信以外の、レイヤ２でブリッジされたネットワークを介する通信をできなくさせつつ、顧客施設の機器がレイヤ３ネットワークにアクセスすることを可能とするアクセスネットワークが定義される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
レイヤ２でブリッジされたネットワーク内の全てのノードが、単一のネットワークブロードキャストドメイン内のアドレスを割り当てられ、その結果、ハブを介するフレームブロードキャストが、スポークの全てにおける顧客施設の機器に到達することになる、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
レイヤ２でブリッジされたネットワークが、少なくとも一つのイーサネットネットワークおよび仮想的なレイヤ２ネットワークを有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
第１または第２の型に属さないインターフェースが第３の型に割り当てられ、かつ、該フレームプロセッサが、第３の型のインターフェースを通じてフレームを受信したときには、該フレームの型指示を変化させない、請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
与えられた宛先アドレスを含むフレームを、与えられたスイッチの第１のインターフェースを通じて受信したときに、該フレームプロセッサが、
フォワーディングデータベース中の宛先アドレスを参照するように機能し、該フォワーディングデータベースは、フレームがその第２のインターフェースを通じて転送されるべきである少なくとも一つの当該第２のインターフェースの識別および、第１または第２の型のインターフェースと関係付けられているような宛先アドレスの型指定を含み、かつ、
第２のインターフェースを通じて該フレームを転送するかどうかを決定するために、該型指定を該フレームの型指示と比較するように機能する、
請求項１４〜１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
フレームが第２の型指示を含みかつ、型指定が、宛先アドレスが第２の型のインターフェースと関係付けられていることを示していれば、該フレームを破棄するように、該フレームプロセッサが構成されている、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
フレームが送信元アドレスを含み、かつ、送信元アドレスおよびフレームの型指示に対応して、データベース学習プロセスを用いてフォワーディングデータベースを更新するように、該フレームプロセッサが構成されている、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
フレームの送信元アドレスと第１のインターフェースを識別する数字とを含むエントリを該データベースに加えるように、該フレームプロセッサが構成されており、エントリの型指定は、フレームの型指示に等しくセットされる、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
データベースがフレームの送信元アドレスを含むエントリを含みかつ、フレームが第２の型指示でラベル付けされているのと同時に、エントリの型指定が第１の型のインターフェースと関係付けられているならば、該エントリを更新せずに該フレームを破棄するように該フレームプロセッサが構成されている、請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
フレームプロセッサが、フレームを破棄するときにカウンタをインクリメントするように機能し、かつ、カウンタが所定の閾値に達したときに、該エントリを更新して、第２の型のインターフェースと関係付けられた型指定を含めるように機能する、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
データベースがフレームの送信元アドレスを有するエントリを含みかつ、該フレームが第２の型指示でラベル付けされているのと同時に、該エントリの型指定が第１の型のインターフェースと関係付けられている場合に該フレームを破棄するかどうかを示す設定入力を受信するように該フレームプロセッサが連結され、かつ、該設定入力に対応して、該フレームを破棄するかどうかを決定するように該フレームプロセッサが構成されている、請求項２４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概しては、通信ネットワークに関し、詳細には、ブリッジされたネットワーク(bridged networks)を通じたフレーム伝送を制御するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）は、レイヤ２のレベルでコンピュータシステムを結び付ける。用語「レイヤ２(Layer 2)」は、周知のオープン・システムズ・インターフェース（ＯＳＩ）モデルによって定義されたプロトコルスタックにおける第２層を意味しており、論理リンク層、データリンク層またはメディアアクセス制御（ＭＡＣ）層としても知られる。各コンピュータシステムは、ＭＡＣデバイスを通じてＬＡＮに接続する。ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ規格８０２．１Ｄ（２００４年）（これは、参照したことによって、本明細書に組み込まれる）として刊行された IEEE Standard for information Technology, Telecommunications and Information Exchange between Systems, Local and Metropolitan Area Networks, Common Specifications, Part 3: Media Access Control (MAC) Bridges において示されているように、ＭＡＣブリッジを使用して多数のＬＡＮを結び付けることができる。（８０２．１Ｄ規格および、本明細書で挙げるその他のＩＥＥＥ規格は、 standards.ieee.org/catalog/ で入手できる。）８０２．１Ｄ規格を実装したＭＡＣブリッジにより、物理的に分離されたＬＡＮに取り付けられたＭＡＣデバイスがあたかも単一のＬＡＮに取り付けられているかのように互いに対して見えるようにすることができる。該ブリッジには、各々のＬＡＮへのブリッジポートを相互に接続する２つ以上のＭＡＣデバイスが含まれる。
【０００３】
ＭＡＣブリッジは、ネットワークインターフェース（ポートとも呼ばれる）をブリッジするために、それらが受信するフレームの宛先ＭＡＣアドレスをマップするためのフォワーディングデータベース（ＦＤＢ）を維持する。該ブリッジは、学習プロセスによってフォワーディングデータベースを構築し、ここで該学習プロセスでは、各受信フレームの送信元ＭＡＣアドレスが、該フレームを受信したインターフェースと関係付けられる。該ブリッジが、宛先アドレスがデータベース中に見つからない受信フレームを受信した場合には、該ブリッジは、該フレームが到達するのに通ってきたインターフェースを除く、利用可能な全てのインターフェースを通じて該フレームをフラッド（即ち、ブロードキャスト）する。該宛先アドレスを認識しないその他のＭＡＣブリッジは、更に、全ての関係付けられているインターフェースに対して該フレームをフラッドすることになる。フラッディングメカニズムを通じて、該フレームは結局、全ての相互接続されたブリッジを少なくとも一度は通過し、そして最終的にはその宛先へ到達することになる。
【０００４】
レイヤ２でブリッジされたネットワーク(layer-2 bridged network)は、該ネットワーク中の端末（stations）（即ち、コンピュータ）同士の間にマルチポイントツーマルチポイント(multipoint-to-multipoint)の接続を与えるように通常構成される。しかしながら、一部のアプリケーションは、ネットワーク中の特定の端末が分離されて、互いに直接的に通信できなくされるのを必要とする。例えば、インターネット・サービス・プロバイダー（ＩＳＰ）によって敷かれるアクセスネットワークは、契約している顧客施設（customer premises、カスタマー・プレミス）と、インターネットおよびその他のネットワークサービスへのアクセスを提供するＩＳＰの機器との間の接続を提供することを意図したものである。ＩＳＰは、典型的には、アグリゲーションネットワークを使用して、公共のネットワークに接続されたアクセスルータへのおよび該アクセスルータからのカスタマートラフィックを集約および集中させる。安全性およびその他の理由から、ＩＳＰは、顧客施設が、アグリゲーションネットワークを通じて互いに直接的に通信するのをできなくすることを望むこともあり得る。
【０００５】
Melsenらは、Internet Engineering Task Force (IETF)によって、Request for Comments (RFC) 4562 (２００６年、６月)（これは、参照したことによって、本明細書に組み込まれる）として刊行された“MAC-Forced Forwarding: A Method for Subscriber Separation on an Ethernet Access Network”において、契約者間の直接的な通信をできなくさせるための一つの方法を記載している。（このRFCおよび、IETFによって刊行された以下で挙げるその他の文書は、www.ietf.orgで入手できる。）このＲＦＣにおいて記載された方法は、同一のインターネットプロトコルバージョン４（ＩＰｖ４）のサブネット内ではあるが異なる顧客施設に位置するホスト間でのイーサネットＭＡＣアドレス解決を禁じるアドレス解決プロトコル（ＡＲＰ）のプロキシ機能に基づく。このプロキシ機能の効果は、全てのアップストリームトラフィックを、ホスト間のＩＰ層の接続を提供するＩＰｖ４ゲートウェイに方向付けることである。
【０００６】
Melsen らは、イーサネットのアクセスネットワーク中の端末間でのレイヤ２の可視性を防ぐために実施され得るいくつかの他の解決法を記載している。一つの可能性としては、IETF RFC 2516 （１９９９年、２月）において Mamakos らによって定義されたような、ポイント・ツー・ポイント・プロトコル・オーバー・イーサネット（ＰＰＰｏＥ）の使用である。しかしながら、Melsen らは、この解決法は、各ＰＰＰｏＥセッションにおいて、与えられたマルチキャストグループ内の全てのホストに対してフレームを複製しなければならないため、効率的なマルチキャストをサポートするものではないことを指摘している。別の可能性としては、IETF RFC 3069 （2001年、2月）において McPherson らによって記載されたような、各顧客施設のネットワークのために異なる仮想ローカルエリアネットワーク（Virtual Local Area Network；ＶＬＡＮ）を使用することである。Melsenらによれば、この解決法もまたマルチキャストフレームの複製を必要とし、拡張性が限られており、また、プロビジョニングの複雑さを増加させるものである。［DK1］
【発明の概要】
【０００７】
本発明の実施形態は、基礎となるレイヤ２ネットワークアーキテクチャを維持しつつ、レイヤ２でブリッジされたネットワーク上でのポイントツーマルチポイント（Ｐ２ＭＰ）接続を利用可能にするための改善された方法およびシステムを提供する。これらの実施形態は、効率的なＩＰ（レイヤ３）アドレッシングスキームをサポートしており、該スキームは、全てのノードが同一のブロードキャストドメインに属するように、単一のＩＰサブネットをネットワークに渡って使用することができるものである。これらの実施形態を用いることで、システム管理者は、限りない拡張性と共に、ネットワークにおけるノードのプロビジョニング、追加および変更を容易かつ効率的に行なうことができる。
【０００８】
以下に記載する本発明の実施形態では、レイヤ２でブリッジされたネットワークの境界にあるスイッチのインターフェースが、第１および第２の型に属するように構成される。例えば、アクセスネットワークのシナリオでは、第１のインターフェースの型はハブ型であっても良く、これは、インターネットおよび公共のネットワークサービス（または、ビデオ配信若しくはビデオオンデマンドサービスなどのコンテンツセンター）に接続しており、一方、第２のインターフェースの型はスポーク型であり、これは、顧客施設の機器に接続する。（レイヤ２でブリッジされたネットワーク内のスイッチはまた、以下ではネットワーク型インターフェースと呼ぶ第３の型のインターフェースによって、互いに接続されても良い。）
【０００９】
第１および第２の型のインターフェースを通じてフレームを受信すると、スイッチは、対応する第１および第２の型指示（type indications）で、受信したフレームをラベル付けする。これらの型指示は、第２の型のインターフェース（スポークのインターフェースなど）を通じて受信されたフレームが、第２の型の他のインターフェースを通じて伝送されるのをできなくするために、ＭＡＣの学習および転送プロセスにおいて使用される。従ってこれらのフレームは、第１の型（ハブ）のインターフェースを通じてのみ、レイヤ２でブリッジされたネットワークの外へ伝送され得る。一方、第１の型のインターフェースを通じて受信されたフレームは、他のいずれかのインターフェースを通じて伝送され得る。
【００１０】
最も単純なＰ２ＭＰモデルは、複数のスポークを有するただ一つのハブを伴うものであるが、本明細書に記載する実施形態は、ネットワーク上で第２の型のインターフェースを用いて独自のＰ２ＭＰトポロジーでそれぞれ接続された、複数の第１の型のインターフェースを容易にサポートすることができる。それと同時に、ハブ間のマルチポイントツーマルチポイント接続が維持される。以下に記載する本発明のある実施形態では、生成され得るレイヤ２のループを検出および回避しつつ、ネットワーク内の端末の再構成をサポートする機構が提供される。
【００１１】
それゆえ、本発明の一つの実施形態に従って、通信のための方法が提供され、当該方法は、
レイヤ２でブリッジされたネットワーク内のスイッチ群を連結（カップリング）することを含み、各スイッチは、複数のネットワークインターフェースを含み、
該スイッチのうちの少なくとも一つスイッチの、少なくとも一つのインターフェースが、第１の型のインターフェースとして構成され、かつ複数のその他のインターフェースが、第２の型のインターフェースとして構成されるように、該インターフェースを構成することを含み、
該ネットワーク上の伝送のために第１および第２の型のインターフェースを通じてフレームを受信したときに、それに対応した第１および第２の型指示で、受信したフレームをラベル付けすることを含み、かつ、
該型指示に対応して、該スイッチを使用して、該レイヤ２でブリッジされたネットワークを通じて該フレームを転送することを含み、それは、第１の型指示でラベル付けされたフレームが、該インターフェースのいずれかを通じて伝送されることを許され、一方、第２の型指示でラベル付けされたフレームが、第１の型のインターフェースを通じて伝送されることを許され、かつ、第２の型のインターフェースを通じて伝送されることはできないようにして行われるものである。
【００１２】
ある実施形態では、該レイヤ２でブリッジされたネットワークは、マルチポイントツーマルチポイント接続のために構成されており、かつ該インターフェースを構成することは、少なくとも一つのインターフェースをハブとして、および複数のその他のインターフェースをポイントツーマルチポイントトポロジーでスポークとして、構成することを含む。典型的には、スイッチ群を連結することは、該スポークを顧客施設の機器に接続すること、および該ハブをレイヤ３ネットワークに接続することを含み、それによって、異なるスポークにおける顧客施設の機器の間での、該ハブを介する通信以外の、該レイヤ２でブリッジされたネットワークを介する通信をできなくさせつつ、該顧客施設の機器が該レイヤ３ネットワークにアクセスすることを可能とするアクセスネットワークを定義することを有する。開示される実施形態では、該レイヤ２でブリッジされたネットワーク内の全てのノードは、単一のネットワークブロードキャストドメイン内のアドレスを割り当てられ、その結果、該ハブを介するフレームブロードキャストは、該スポークの全てにおける顧客施設の機器に到達することになる。
【００１３】
該レイヤ２でブリッジされたネットワークは、少なくとも一つのイーサネットネットワークおよび仮想的なレイヤ２ネットワークを含んでも良い。
【００１４】
開示される実施形態では、インターフェースを構成することは、第１または第２の型に属さないインターフェースを第３の型に割り当てることを含み、ここで該スイッチは、第３の型のインターフェースを通じてフレームを受信したときには、該フレームの型指示を変化させない。
【００１５】
ある実施形態では、フレームを転送することは、所与の宛先アドレスを含むフレームを、所与のスイッチの第１のインターフェースを通じて受信したときに、フォワーディングデータベース中の宛先アドレスを参照することを含み、ここで該フォワーディングデータベースは、フレームがその第２のインターフェースを通じて転送されるべきである少なくとも一つの当該第２のインターフェースの識別（アイデンティフィケーション；identification）および、第１または第２の型のインターフェースと関係付けられているような宛先アドレスの型指定（type designation）を含み、かつ、フレームを転送することは、該第２のインターフェースを通じて該フレームを転送するかどうかを決定するために、該型指定を該フレームの型指示と比較することを含む。典型的には、型指定を型指示と比較することは、フレームが第２の型指示を含みかつ、型指定が、宛先アドレスが第２の型のインターフェースと関係付けられていることを示していれば、該フレームを破棄することを含む。
【００１６】
開示される実施形態では、当該方法は、フレームの送信元アドレスおよびフレームの型指示に対応して、データベース学習プロセスを用いてフォワーディングデータベースを更新することを含む。典型的には、フォワーディングデータベースを更新することは、フレームの送信元アドレスと第１のインターフェースを識別する数字とを含むエントリを該データベースに加えることを含み、ここで該エントリの型指定は、該フレームの型指示に等しくセットされる。
【００１７】
付加的または代替的には、当該方法は、該データベースが該フレームの送信元アドレスを含むエントリを含みかつ、該フレームが第２の型指示でラベル付けされているのと同時に、該エントリの型指定が第１の型のインターフェースと関係付けられているならば、該エントリを更新しないようにすることを含む。当該方法は、エントリを更新しないようにするときに、カウンタをインクリメントすること、および、該カウンタが所定の閾値に達したときに、該エントリを更新して、第２の型のインターフェースと関係付けられた型指定を含めることを含んでも良い。更に付加的または代替的には、当該方法は、該データベースが該フレームの送信元アドレスを含むエントリを含みかつ、該フレームが第２の型指示でラベル付けされているのと同時に、該エントリの型指定が第１の型のインターフェースと関係付けられている場合に該フレームを破棄するかどうかを示す設定入力（configuration input）を受信すること、および、該設定入力に対応して、該フレームを破棄するかどうかを決定することを含んでも良い。
【００１８】
本発明の一つの実施形態に従って、レイヤ２でブリッジされたネットワークにおいて連結されたスイッチ群を含む通信のための装置も提供され、ここで各スイッチは：
複数のネットワークインターフェースを含み、ここで該複数のネットワークインターフェースは、該スイッチの少なくとも一つの、少なくとも一つのインターフェースが、第１の型のインターフェースとして構成され、かつ複数のその他のインターフェースが、第２の型のインターフェースとして構成されるようにして構成され；かつ、
フレームプロセッサを含み、ここで該フレームプロセッサは、該ネットワーク上の伝送のために第１および第２の型のインターフェースを通じてフレームを受信したときに、それに対応した第１および第２の型指示で、受信したフレームをラベル付けするように機能し、かつ、該インターフェースに、該型指示に対応して、該レイヤ２でブリッジされたネットワークを通じて該フレームを転送させるように機能し、それは、第１の型指示でラベル付けされたフレームが、該インターフェースのいずれかを通じて伝送されることを許し、一方、第２の型指示でラベル付けされたフレームが、第１の型のインターフェースを通じて伝送されることを許し、かつ、第２の型指示でラベル付けされたフレームが、第２の型のインターフェースを通じて伝送されることはできないようにすることによってである。
【００１９】
本発明は、図面とあわせて解釈される、以下の本発明の実施形態の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一つの実施形態に従ったアクセスネットワークを図式的に示すブロックダイアグラムである。
【図２】図２は、本発明の一つの実施形態に従ったネットワークスイッチの詳細を図式的に示すブロックダイアグラムである。
【図３】図３は、本発明の一つの実施形態に従った、ネットワークスイッチ中のラインカードの詳細を図式的に示すブロックダイアグラムである。
【図４】図４は、本発明の一つの実施形態に従った、データフレームを処理するための方法を図式的に示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の一つの実施形態に従った、フレーム転送のための方法を図式的に示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の一つの実施形態に従った、ＭＡＣアドレスの学習のための方法を図式的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の一つの実施形態に従ったアクセスネットワーク２０を図式的に示すブロックダイアグラムである。ネットワーク２０は、例えば、コンピュータ２２などの顧客施設の機器（ＣＰＥ）が、レイヤ２でブリッジされたネットワーク２６を介してインターネットなどの１以上の公共のネットワーク２４にアクセスするのを許可するために、ＩＳＰによって管理され得る。ネットワーク２０は、以下に詳細に説明するように、アグリゲーションノード３０とコンピュータ２２との間のＰ２ＭＰの運用のために構成される。この構成により、コンピュータ２２が、ネットワーク２４を介してサーバーおよび他のクライアントコンピュータと通信することおよび、ＩＰマルチキャストでのビデオなどのネットワークサービスを受信することが可能となる。典型的には、当該技術分野で知られるように、アグリゲーションノード３０が、好適なゲートウェイ３８を介してネットワーク２４に接続する。そのようなゲートウェイは、ルーティングおよびセキュリティ機能を提供するようにＩＳＰによって構成されても良く、また、請求上の目的でサービスの記録を作成しても良い。
【００２２】
代替的には、複数の基地局の送受信機と第３世代（３Ｇ）携帯電話のバックホールネットワーク内の中央集中型音声ゲートウェイ（central voice gateway）との間の通信トラフィックを集約するために、ネットワーク２０と類似の構成を使用しても良い。本明細書に記載する通信アーキテクチャが使用され得るその他のアプリケーションは当業者には明らかとなるであろうし、また、それらは、本発明の範囲内にあるものと考えられる。
【００２３】
コンピュータ２２は、レイヤ２のブリッジノード２８を介してネットワーク２６に接続される。ノード２８および３０は、典型的に、ＭＡＣブリッジ機能を有するレイヤ２スイッチを有する。ネットワーク２６の境界にあるノード２８および３０に加えて、ネットワークは、付加的なコアスイッチ（図示せず）を有しても良く、これは、ブリッジノード２８をアグリゲーションノード３０と結び付ける。各スイッチは、複数のインターフェース（これらは、ポートと呼ぶこともできる）を有する。ネットワーク２０の管理者は、該インターフェースを、それらの機能に従って構成する：
・ネットワークの境界にあるハブ型インターフェース３２は、ノード３０を、公共のネットワーク２４と、またはより一般的には、アクセスネットワーク２０の外側の通信リソースと、接続する。
・ネットワークの境界にあるスポーク型インターフェース３４は、ノード２８を、コンピュータ２２などの顧客施設の機器と、またはより一般的には、アクセスネットワークのその他のエンドポイントと、接続する。例えば、顧客は、顧客施設のＬＡＮ（図示せず）を、スポーク型インターフェースへ接続することができる。
・ネットワーク２６内のネットワーク型インターフェース３６は、ノード２８および３０を、ブリッジされたネットワーク２６を介して互いに接続する。
ノード２８および３０は、同一または類似の型のレイヤ２スイッチを有しても良く、また、図１に示すように、アグリゲーションノード３０もまた、顧客施設の機器に接続するスポーク型インターフェース３４を有しても良い。
【００２４】
ネットワーク２６は、任意の好適な種類の、レイヤ２でブリッジされたネットワークを有しても良い。例えば、ネットワーク２６は、イーサネットのＬＡＮであっても良く、その場合には、インターフェース３２、３４、３６は、物理的なイーサネットポートである。別の例としては、ネットワーク２６は、基礎となるレイヤ２若しくはレイヤ３のネットワーク上にプロビジョニングされた仮想プライベートＬＡＮサービス（virtual private LAN service；ＶＰＬＳ）、またはＶＬＡＮブロードキャストドメインなどの、仮想的なブリッジされたネットワークを有しても良い。この場合、ノードインターフェースは、仮想インターフェースまたは、物理ポートと仮想インターフェースとの混合を有しても良い。一つの実施形態では、ネットワーク２６は、例えば米国特許出願公開２００６／０１０９８０２［DK2］（この開示は、参照したことによって、本明細書に組み込まれる）に記載されたような、レジリエント・パケット・リング（ＲＰＲ）ネットワーク上にプロビジョニングされたＶＰＬＳを有する。この場合、ネットワーク２６上を伝送されるイーサネットフレームは、ＲＰＲパケット中にカプセル化され、また、ＶＰＬＳ内の仮想インターフェースは、対応するリング型ネットワークのノードのＲＰＲ ＭＡＣアドレスによって識別される。
【００２５】
付加的または代替的には、イーサネットの「擬似回線（pseudowires）」が、IETF RFC 4448 （2006年、4月）（これは、参照したことによって、本明細書に組み込まれる）として刊行された“Encapsulation Methods for Transport of Ethernet over MPLS Networks”においてMartiniらによって記載されたようなマルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ）トンネルなどの、レイヤ３ネットワークを通じたトンネルのネットワーク上でプロビジョニングされても良い。本発明の原理が実装され得る、ブリッジされたレイヤ２ネットワークのその他の種類および組み合わせは、当業者には明らかとなるであろうし、また、それらは、本発明の範囲内にあるものと考えられる。
【００２６】
任意のブリッジの任意のインターフェースに接続された端末が、任意のブリッジの任意の他のインターフェースで、任意の他の端末と通信できるというのが、レイヤ２でブリッジされたネットワークの特徴である。しかしながら、ノード２８および３０のインターフェースは、スポーク型インターフェース３４がハブ型インターフェース３２とのみ（直接的にまたはネットワーク型インターフェース３６を介してのいずれかで）通信でき、他のスポーク型インターフェースと通信できないようにこの接続を制限するように構成される。換言すれば、Ｐ２ＭＰトポロジーは、各ハブ型インターフェースとコンピュータ２２との間で作られる。従ってこれらのコンピュータは、ハブ型インターフェースを介してのみアクセスネットワーク２０上で通信するように制限され、アクセスネットワーク上で互いに直接通信することができなくなる。結果として、コンピュータ２２へのおよびコンピュータ２２からの全ての通信は、典型的には、ゲートウェイ３８を通過することになり、従って、ネットワーク２０の管理者が、該ゲートウェイを、セキュリティおよび記録の保存の手段を適用するのに使用することが可能となる。この構成により、コンピュータ２２のユーザーが、アクセスネットワーク２０を介して他のコンピュータへ直接、悪質なトラフィックを送ること、或いは、許可(および必要に応じて支払い)なくアクセスネットワークのリソースを利用することができなくなる。一方、ハブ型インターフェース３２が、ネットワーク２６を介して互いにおよびスポーク型インターフェース３４と通信することを許すことができる。
【００２７】
図２は、本発明の一つの実施形態に従った一つのアグリゲーションノード３０の詳細を図式的に示すブロックダイアグラムである。ブリッジノード２８は、構造および、アグリゲーションノードに対する命令について、同様であり得る。この実施形態は、本発明の可能な一つの実装を理解するのを助けるよう、一例としてのみ示している。本発明の原理は、代替的には、任意の好適な内部構造を有する実質的に任意の種類のレイヤ２スイッチにおいて実装することができ、全てのそのような代替的な実装は、本発明の範囲内にあるものと考えられる。
【００２８】
ノード３０は、スイッチングコア４２で繋がれた複数のラインカード４０を有する。少なくとも一つのラインカード４０は、ハブ型インターフェース３２を有し、それが公共のネットワーク２４に接続する。単純にするために図２には数個のインターフェースのみを示しているが、典型的には、各ラインカードは、複数のインターフェースを有しても良い。異なるラインカードは、異なる種類のネットワークリンクに接続し得る。ラインカード４０はまた、少なくとも一つのネットワーク型インターフェース３６を有し、また、コンピュータ２２に接続された１以上のスポーク型インターフェース３４を有しても良い。
【００２９】
図３は、本発明の一つの実施形態に従った、ノード３０における一つのラインカード４０の詳細を図式的に示すブロックダイアグラムである。この例では、インターフェース３４は、対応する処理チャネル５０と関係付けられたイーサネットポートとして識別される。ラインカードは、この種のＮ個のポート（Ｎは処理チャネルと一致する）を有する。（概念的に明確にするために、各チャネル５０を別々の機能ブロックとして示しているが、実際には該チャネルは別々の物理デバイスでなくても良く、それどころか、複数のポートの役目を果たす処理デバイスによって実行されるスレッドまたはプロセスとして実装されても良い。）チャネル５０はフレームプロセッサ５２を有し、フレームプロセッサ５２は、イングレスの経路５４およびエグレスの経路５６を有する。フレームプロセッサ５２は、以下に詳細に説明するＭＡＣ学習および転送機能のために、ＭＡＣフォワーディングデータベース（ＦＤＢ）５８およびフラッドデータベース６０を使用する。これらのデータベースは、典型的には、ラインカード４０にある処理チャネル間で共有される。いかにしてＦＤＢが構築され得るかおよびＶＰＬＳベースのネットワークで使用され得るかの更なる詳細は、上記米国特許出願公開２００６／０１０９８０２および、２００６年５月１９日に出願された米国特許出願１１／４１９，４４４（これは、本特許出願の出願人に譲渡されており、また、その開示は、参照したことによって、本明細書に組み込まれる）に記載されている。
【００３０】
ＭＡＣ ＦＤＢ５８は、以下の一般形態を有し得る：
【００３１】
【表１】
2010506439.tif 000003
【００３２】
ＭＡＣアドレス、任意選択のＶＬＡＮ ＩＤ、およびインターフェース(ポート)番号については、上記ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ規格８０２．１Ｄによって定義された同等のフィールドと同様である。換言すれば、対象としているノードによって受信されるフレームによって伝えられ得る各ユニキャストＭＡＣ宛先アドレスおよびＶＬＡＮ ＩＤに対して、該表によって、該フレームがそのインターフェースを通じて転送されるべきである該ノードの当該インターフェースが特定される。上記したように、「インターフェース番号」は、物理ポートまたは仮想ポートを意味して良く；レイヤ２のフレームが、ＩＥＥＥ規格８０２．１７ｂによって定義されたカプセル化または他の種類のＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣのカプセル化などで、他のレイヤ２のフレーム中にカプセル化されたときには、これらの仮想ポートは、カプセル化しているフレームにおいて使用されているＭＡＣアドレスによって、上記の表において特定され得る。（ブロードキャストおよびマルチキャストフレームの転送は、フラッドデータベース６０によって決定される。）ネットワーク２６がＶＰＬＳを有するときには、例えば上記特許出願に記載されているように、ＭＡＣ ＦＤＢエントリもまた、ＶＰＬＳ ＩＤに従って解決され得る。「エイジ」フィールドは、以下に説明するように、ＭＡＣ ＦＤＢからの陳腐化したエントリを消去するのに使用される。
【００３３】
ＭＡＣ ＦＤＢ５８において２つの更なるフィールドが、Ｐ２ＭＰネットワーク構成を強化および管理するのに使用される：
・ユーザーネットワークインターフェース（ＵＮＩ）の型指定は、各ＭＡＣアドレスに対して、該ＭＡＣアドレスが最終的にそのインターフェースを通じてネットワークの境界に到達されることになる当該インターフェースが、ハブ型（Ｈ）インターフェースであるのか、或いはスポーク型（Ｓ）インターフェースであるのかを示す。（換言すれば、ＵＮＩの型指定は、表Ｉにおいて先行する「インターフェース番号」の列にあるインターフェースを意味するのではなく、むしろ、特定のＭＡＣアドレスを持つコンピュータ２２またはゲートウェイ３８が実際に接続されているネットワーク２０内の他の何らかのノードにおけるインターフェースのＵＮＩの型を意味することがしばしばである。）各インターフェースのＵＮＩの型は、ネットワーク管理者によって前以て構成され、それは典型的には、例えば、該インターフェースが位置しているラインカードのメモリ中に適当なフラグをセットすることによる。プロセッサ５２は、以下に説明するように、ＭＡＣの学習プロセスの過程でＵＮＩの型指定を学習し、その値を、インターフェース番号と共に、ＭＡＣ ＦＤＢに挿入する。
・ムーブカウンタは、例えば、ネットワークのフラッドおよび、顧客施設のネットワークに存在し得るループに起因するＭＡＣ ＦＤＢの破損を回避しつつ、ネットワーク構成の変化（システム管理者による、ハブ型インターフェースのスポーク型インターフェースとしての再構成、など）を自動的に認識するのに使用される。ムーブカウンタの使用については、図６を参照して以下に更に説明する。
フラッドデータベース６０もまた、ブロードキャストおよびマルチキャストフレームの転送並びに、その宛先アドレスがＭＡＣ ＦＤＢ５８中に見られないユニキャストフレームの転送を制御するために、各インターフェースに対してＵＮＩの型指定を含むべきである。
【００３４】
図４は、本発明の一つの実施形態に従った、ノード２８および３０によって実行されるデータフレームの処理のための方法を図式的に示すフローチャートである。フレーム受信ステップ７０において、ノード２８または３０の一つが、ノードインターフェースの一つのイングレス側において、転送するためのデータフレームを受信したときに常に、当該方法は開始される。イングレスのインターフェースのＵＮＩの型は、上記したように、システム管理者によって既に設定されていることが想定されている。フレームマーキングステップ７２において、プロセッサ５２は、ＵＮＩの型に従った型指示で、フレームに印を付ける。イングレスのインターフェースがハブ型またはスポーク型インターフェースであれば、プロセッサ５２は、それに従ってフレームに印を付ける。イングレスのインターフェースがネットワーク型インターフェースであれば、フレームは、必然的に、該フレームがそのネットワーク境界のインターフェースを通じてネットワークに入ってきた当該インターフェース（ハブまたはスポーク）のＵＮＩの型で印を付されているであろう。この後者の場合には、プロセッサ５２は、フレームのＵＮＩの型指示を変化させない。
【００３５】
ネットワーク２０内の他のノードがその型指示を認識するようにプログラムされる限り、ステップ７２において、フレームに印を付けるために任意の好適な型指示を使用することができる。例えば、ＩＥＥＥ規格８０２．１Ｑに規定されたＶＬＡＮタグには、ＣＦＩビット（これは、現実のネットワークアプリケーションではめったに使われない）が含まれる。ＣＦＩビットの値は、イングレスのインターフェースがハブ型であるのか、或いはスポーク型であるのかを示すようにセットすることができる。別の例としては、上記ＲＦＣ ４４４８に記載されているように、ネットワーク２０がＭＰＬＳトンネル上に一連の仮想的なイーサネット接続を有するならば、内部の擬似回線（ＰＷ）のラベルのビットの一つを、ＵＮＩの型を示すために使用しても良い。更なる代替としては、“Pseudowire Emulation Edge-to-Edge (PWE3) Control Word for Use over an MPLS PSN”（IETF RFC 4385、２００６年２月）においてBryantらによって定義された制御語をこの目的のために使用しても良い。
【００３６】
フレームの受信および（イングレスのインターフェースがネットワーク型でない場合には）マーキング後に、学習ステップ７４において、ノードは、該フレームのＭＡＣ送信元アドレス（ＳＡ）に関するＭＡＣ学習手続きを行なう。該学習手続きについては、図６を参照して以下に詳細に説明する。この手続きは、概しては、上記ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ規格８０２．１Ｄ（特に、セクション７．７−７．９）において定義されたＭＡＣ学習および転送手続きに基づいており、ネットワーク２０のＰ２ＭＰ機能をサポートするための修正を伴っている。これらの手続きは、エイジング機構（aging mechanism）を含んでおり、それによって、ある特定の期間にわたって参照されないＭＡＣ ＦＤＢ中のエントリがデータベースからフラッシュされる。「生きている（live）」エントリを、寿命であるとして除く（aging out）のを防止するために、該学習手続きを行なっているノードが、ＭＡＣ ＳＡに一致するＭＡＣ ＦＤＢ５８中のエントリおよび、現在のフレームのイングレスのインターフェースが既にあると判定したときには、該ノードは、エントリのリフレッシュ、即ち、エイジングタイマー（これは、表Ｉの最終列に示されている）のリセットを行なう。
【００３７】
一方、現在のフレームのＭＡＣ ＳＡに対応するＭＡＣ ＦＤＢ中のエントリが存在するが、現在のフレームのイングレスのインターフェースとは異なるインターフェース番号を有する場合、該フレームの処理は、ＵＮＩの型指定の値および、上記表Ｉに示したような、ＦＤＢに記録されているムーブカウンタに依存することになる。この決定プロセスについては、図６を参照して以下により詳細に説明する。簡潔に述べれば、ある状況下では、現在のフレームのＵＮＩの型がスポーク型であれば、ノードは、該フレームが、スポークインターフェース３４の一つに接続された顧客施設の機器におけるループの結果として生じた可能性があると判定することができる。そのような場合、フレーム破棄ステップ８０において、ノードは、該フレームを破棄しても良く、かつＭＡＣ ＦＤＢ５８中の対応するエントリのインターフェース番号またはＵＮＩの型指定を変化させない。これらの状況においてパケットを破棄（drop）するのか、或いは転送するのかについての決定は、システム管理者によってあらかじめ設定され得る。
【００３８】
ＭＡＣ参照ステップ（MAC lookup step）７６において、ステップ７０においてフレームを受信したノードは、該フレームのＭＡＣ宛先アドレス（ＤＡ）を参照することによって、該ノードがそのエグレスのインターフェースを通じて該フレームを伝送すべきである当該エグレスのインターフェースを決定する。このステップもまた、Ｐ２ＭＰ機能に関する修正を伴って、ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ規格８０２．１Ｄのセクション7.7-7.9に記載された手続きの大まかな流れに従う。ノードは、ユニキャストフレームのためのエグレスのインターフェースを参照するためにＭＡＣ ＦＤＢ５８を使用するか、或いは、ブロードキャストおよびマルチキャストフレーム並びに、ＭＡＣ ＦＤＢ５８中にＭＡＣ ＤＡが見られないユニキャストフレームのためのエグレスのインターフェースを決定するためにフラッドデータベース６０を使用する。スポーク型のＵＮＩの指示を有しかつ、そのＭＡＣ ＤＡが、ＦＤＢ５８においてスポーク型のＵＮＩの指定で印を付されているユニキャストフレームは、ステップ８０において、不正であると判定され、それゆえ破棄される。その他のフレームは、フレーム転送ステップ７８において、ステップ７６で決定された適当なエグレスのインターフェースを通じて伝送される。
【００３９】
図４ではＭＡＣ学習ステップ７４がＭＡＣ参照７６に先行しているが、代替的には、これらのステップの順序を反転させても良い。例えば、転送のためにフレームが送られるべきエグレスのラインカードを決定するために、ノードのイングレスのラインカードにおいてＭＡＣ参照を行なっても良い。エグレスの各ラインカードは、イングレスにおいてフレームがそのインターフェースを通じて受信された当該インターフェースの指示を受け取り、そしてその後、ＭＡＣ学習を使用してそれ自身のＭＡＣ ＦＤＢに書き込むことができる。
【００４０】
図５は、本発明の一つの実施形態に従った、ＭＡＣ参照ステップ７６の詳細を図式的に示すフローチャートである。フレームの受信時に、受信ノードは、型決定ステップ９０において、該フレームのＵＮＩの型指示を決定する。フレームの指示がハブ型であれば、ノードは単純に、ＭＡＣ ＦＤＢ５８中またはフラッドデータベース６０中のＭＡＣ ＤＡを参照し、次いでハブ型転送ステップ９２において、該フレームを、適当なデータベースによって示された全ての宛先インターフェースに転送する。換言すれば、ハブ型フレームについては、転送は、マルチポイントツーマルチポイントモデルに従う。
【００４１】
フレームがスポーク型として印を付されていれば、ノードは、スポーク参照ステップ９４において、ＭＡＣ ＤＡも参照する。ＭＡＣ ＤＡがユニキャストアドレスであるが、ステップ９４においてＭＡＣ ＦＤＢ５８中に見つからなければ、ノードは、フラッディングステップ９５において、フラッドデータベース６０中でハブ型またはネットワーク型として指定されている該ノードの全てのインターフェースに対して、該フレームをフラッドする。ＭＡＣ ＤＡがマルチキャストアドレスであれば、ノードは、フラッドデータベース６０にリストされたマルチキャストグループ内の全てのハブ型およびネットワーク型インターフェースに対して、或いは、ブロードキャストアドレスの場合には、該ノードの全てのハブ型およびネットワーク型インターフェースに対して、該フレームを転送する。スポーク型のフレームは、スポーク型インターフェースに対してはフラッドされない。
【００４２】
ＭＡＣ ＤＡがユニキャストアドレスであり、かつ該アドレスがステップ９４においてＭＡＣ ＦＤＢ５８中に見つかれば、ノードは、型チェックステップ９６において、該ＭＡＣ ＤＡについてのＵＮＩの型指定がハブ型であるのか、或いはスポーク型であるのかを決定するために、対応するＦＤＢのエントリをチェックする。ＵＮＩの型がハブ型であれば、ノードは、ＭＡＣ ＦＤＢにおいてリストされたエグレスのインターフェースに対してフレームを転送する。そうでなくてＵＮＩの型がスポーク型であれば、異なる顧客施設コンピュータ２２の間での、少なくとも一つのゲートウェイ３８を通過しないフレーム伝送を防ぐために、フレームはステップ８０において破棄される。
【００４３】
図６は、本発明の一つの実施形態に従ったＭＡＣ学習ステップ７４の詳細を図式的に示すフローチャートである。該学習プロセスが、イーサネットネットワーク上の物理ポートであるインターフェースにおいて行なわれる場合、以下に記載する学習プロセスは、フレームヘッダ中に見られる実際のＭＡＣ ＳＡを参照する。一方、ＶＰＬＳなどの一部の仮想的なブリッジされたネットワークにおいては、レイヤ２のフレームは、他のパケットの中にカプセル化される。カプセル化しているパケットもまたレイヤ２のフレームであっても良く、該レイヤ２のフレームは、上記米国特許出願公開２００６／０１０９８０２［DK3］に記載されたＲＰＲ上のＶＰＬＳの場合のように、それら自身のＭＡＣ ＤＡおよびＭＡＣ ＳＡを有していても良く、或いは、ＩＥＥＥドラフト（草案）規格８０２．１ａｈに記載されたような、プロバイダ・バックボーン・ブリッジ（Provider Backbone Bridges）を使用するＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣのカプセル化を伴っていても良い。そのような場合、該学習プロセスは、カプセル化された（内側の）フレームにおいて見られるＭＡＣ ＳＡに対応するエントリをＭＡＣ ＦＤＢ５８中に作成し、一方、そのようなエントリについてのＭＡＣ ＦＤＢ中にリストされた「インターフェース」は、（ＲＰＲ ＭＡＣなどの）基礎となる物理的なネットワーク内でのＭＡＣアドレスとなり、これは、以下の図表に示すように、カプセル化している（外側の）フレームのＭＡＣ ＳＡのように見える：
【００４４】
【表２】
2010506439.tif 000004
【００４５】
学習プロセスの開始時に、受信ノードは、送信元アドレス参照ステップ１００において、各受信されたフレームのＭＡＣ ＳＡを、ＭＡＣ ＦＤＢ中に参照する。このＭＡＣアドレスについて、ＭＡＣ ＦＤＢ中にエントリがなければ、ノードは、エントリ作成ステップ１０２において、新たなエントリを作成する。上記表Ｉで示されているように、エントリは、フレームのＭＡＣ送信元アドレスおよび、該フレームがそのイングレスのインターフェースを通じて受信された当該イングレスのインターフェース（ＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣのカプセル化の場合は、インターフェース番号またはＭＡＣ ＳＡ）を含む。ステップ７２（図４）で割り当てられたような、フレームのＵＮＩの型指示は、エントリのＵＮＩの型指定として記録される。エントリはまた、ＶＰＬＳおよび／またはＶＬＡＮ ＩＤを含んでも良い。エントリにおけるムーブカウンタはゼロにセットされ、エイジングタイマーはリセットされる。
【００４６】
現在のフレームのＭＡＣ ＳＡに対応するＭＡＣ ＦＤＢ中のエントリが既にあれば、ノードは、フレーム型チェックステップ１０４において、フレームのＵＮＩの型指示をチェックする。フレームがハブ型として印を付されていれば、エントリ更新ステップ１０６において、ノードは、ＭＡＣ ＦＤＢ中のエントリを更新し、かつエイジングタイマーおよびムーブカウンタをリセットする。このステップでは、フレームがそのイングレスのインターフェースを通じて受信された当該イングレスのインターフェースおよび、フレームのＵＮＩの型指示が、エントリにおいてリストされたインターフェースおよび、ＵＮＩの型指定と同一であれば、ノードは単純にエントリをリフレッシュする、即ち、エイジングタイマーをリセットし、かつムーブカウンタをゼロにセットする。
【００４７】
代替的には、ステップ１０６において、イングレスのインターフェース（それを通じてハブ型フレームが受信された）が、該フレームのＭＡＣ ＳＡについてＭＡＣ ＦＤＢのエントリにおいてリストされたインターフェースと異なるということ、または、該エントリのＵＮＩの型指定がスポーク型であるということを、ノードが発見してもよい。この種の変化は、ネットワにおいて、端末の変動またはインターフェースの再構成に起因することが考えられる。そのような場合、ノードは、フレームのＭＡＣ ＳＡに対応するＭＡＣ ＦＤＢ中のエントリを更新して新たなインターフェースおよび／またはＵＮＩの型を反映させる。ノードはまた、エイジングタイマーをリセットし、かつ該エントリのムーブカウンタをゼロにセットする。
【００４８】
一方、フレームのＵＮＩの型指示がスポーク型であれば、エントリ型チェックステップ１０８において、ノードは、フレームのＭＡＣ ＳＡに対応するＭＡＣ ＦＤＢ５８中のエントリのＵＮＩの型指定が、ハブ型であるのか、或いはスポーク型であるのかをチェックする。ＭＡＣ ＦＤＢ中のエントリもまた、スポーク型として指定されていれば、ステップ１０６において、上述したようにして、ノードはエントリをリフレッシュする。
【００４９】
しかしながら、ステップ１０８において、ＭＡＣ ＦＤＢ中のエントリのＵＮＩの型指定がハブ型であると分かった場合には、現在のフレームが顧客施設の機器におけるループを経た結果として現在のノードに到達したのではないことを確実にするよう注意しなければならない。例えば、フレームが、先ず、ネットワークにおいて、一つのノード３０の一つのインターフェース３２を通じて受信され（図１）、そこでハブ型のＵＮＩの型指示で印を付され、次いで一つのノード２８の一つのインターフェース３４を介してネットワークの外に伝送され、そして、該インターフェースを通じて（または、別のインターフェースを通じて）ノード２８にループバックされたということが生じ得る。ここで、ノード２８は、元々のＭＡＣ ＳＡを維持しつつ、フレームのＵＮＩの型指示をスポーク型にセットすることになる。当該のループ防止機構がなければ、ノード２８は、ＭＡＣ ＦＤＢ中のこのＭＡＣアドレスについて現在のエントリを置き換え、ネットワーク２６を通じて該フレームを転送しようとするであろう。以下のステップによって、ノードがこの種の結末を回避することが可能となる。
【００５０】
スポーク型のＵＮＩの指示および、前記対応するＭＡＣ ＦＤＢ５８中のエントリのＵＮＩの型指定がハブ型であるＭＡＣ ＳＡを有するフレームを受信したとき、ノードは、インターフェース比較ステップ１１０において、ノードがそのイングレスのインターフェースを通じてフレームを受信した当該イングレスのインターフェースの番号を、前記対応するＭＡＣ ＦＤＢ中のエントリに見られるインターフェースの番号と比較する。インターフェース番号が同一であれば、システム管理者が、単に、インターフェースをハブ型からスポーク型へ再構成したと考えることができる。この場合、前記ＭＡＣ ＦＤＢ中のエントリを更新して、ステップ１０６で変えられたインターフェースのＵＮＩの型を反映させる。上で説明したように、エイジングタイマーおよびムーブカウンタがリセットされる。
【００５１】
ステップ１１０においてインターフェース番号がマッチしない場合、その理由は、端末がハブ型インターフェースからスポーク型インターフェースに移されたか、或いは、現在のフレームは顧客施設のネットワークを通じてループバックされたものであるか、のいずれかであり得る。ループされたフレームの再伝送を回避するために、カウンタチェックステップ１１２において、ノードは、前記対応するＭＡＣ ＦＤＢ中のエントリにおけるムーブカウンタの値（表Ｉ）をチェックする。このカウンタは、前記対応するＭＡＣ ＦＤＢ中のエントリによって示されたインターフェースとマッチしないイングレスのインターフェースを通じて現在のフレームのＭＡＣ ＳＡから受信された連続するフレームの数を示すものである。マッチしないイングレスのインターフェースを用いて、このＭＡＣ ＳＡから新たなフレームを受信するたびに、インクリメンテーションステップ１１４において、ムーブカウンタは、該カウンタが所定の閾値に達するまで、インクリメントされる。該閾値に達するまで、これらのフレームは、あらかじめセットされた設定パラメータに応じて、破棄または転送（ループが生じ得るにもかかわらず）のいずれかをなされ得る。しかしながら、ＭＡＣ ＦＤＢの再学習は、ムーブカウンタがその閾値に達するまでは、効果が現れないであろう。
【００５２】
スポーク型インターフェースを通じてループバックされたフレームに起因して、ステップ１１４においてムーブカウンタがインクリメントされた後、これと同じＭＡＣ ＳＡを有して到達する次のフレームは、通常、元々のハブ型インターフェースから来るであろう。結果として、このフレームは、ステップ１０６におけるムーブカウンタのリセットをもたらすであろう。それゆえ、ムーブカウンタは、ステップ１１２において、閾値に決して達しないため（該処理は、与えられたＭＡＣ ＳＡに対して、２回続けて該ステップを経ることはないため）、１という閾値の使用で十分であり得て、十分であり得る。それゆえ、前記対応するＭＡＣエントリは、更新されないであろう。しかしながら、複数の顧客施設のループに起因して生じ得る問題を回避するために、より大きな閾値の値をセットしても良い。
【００５３】
一方、イングレスのインターフェースの番号および与えられたＭＡＣ ＳＡについての型（ハブ型からスポーク型へ）の変化が、システム管理者が端末を、ハブ型インターフェースからスポーク型インターフェースに移したために生じたものであるならば、発信元のコンピュータは、ムーブカウンタがステップ１１２において閾値に達するまで、スポーク型インターフェースを通じてこのＭＡＣ ＳＡからのフレームを伝送し続けるであろう。この時点で、ノードは、ステップ１０６における前記対応するＭＡＣ ＦＤＢ中のエントリにおけるインターフェース番号を更新する。ノードはまた、ＵＮＩの型指定をスポーク型に変化させ、かつエイジングタイマーおよびムーブカウンタをリセットする。
【００５４】
上記の実施形態は、例示のために言及されており、本発明は、上に特に示して説明したものに限定されないことが理解されよう。むしろ、本発明の範囲は、上に記載した種々の特徴の組み合わせおよび部分的組み合わせの両方並びに、上の説明を読んでいる当業者に思い付くであろう、先行技術において開示されていない、その変形および改良を含む。
【図１】
2010506439.tif 000005
【図２】
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【図３】
2010506439.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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