(57)【要約】【課題】従来のレイヤ２スイッチでは、スイッチ間リンクの通信帯域を増やすためには、双方のスイッチに高速インターフェースを実装するか、または、双方のスイッチにリンクアグリゲーション機能を組み込む必要があり、低コストで通信帯域を増加させることが困難であった。【解決手段】リンクアグリゲーション機能を持たない従来のスイッチと複数のリンクで接続し、その複数のリンクを一つの論理ポートに集約してフレームの転送を行うことにより、通信帯域の増大および障害発生時の冗長性を実現するリンク集約方法およびリンク集約スイッチを提供する。【選択図】図１
2005130408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームの送受信を行う複数の物理ポートを集約して論理ポートとし、
前記論理ポートからのフレーム送信時は、フレームに含まれる送信元アドレスを基に前記論理ポートに集約されている物理ポートの中の一つを選択して送信物理ポートとして、前記選択された送信物理ポートに対してフレームを送信し、
前記論理ポートに集約された物理ポートにおけるフレーム受信時は、受信されたフレームに含まれる宛先アドレスを基に、前記論理ポートに集約されている物理ポートの中の一つを選択して受信物理ポートとして、フレームを受信した物理ポートと前記選択された受信物理ポートが一致するときに前記受信したフレームを有効受信フレームとし、
ＭＡＣアドレスと、フレームの転送先ポートを示すポート識別情報との対応関係を記憶するＭＡＣアドレス学習テーブルのエントリには、前記論理ポートに集約される複数の物理ポートについては前記論理ポートの識別情報をポート識別情報として登録し、前記論理ポートに集約されない物理ポートについては前記物理ポートの識別情報をポート識別情報として登録し、
前記論理ポートで受信した前記有効受信フレーム、または、前記論理ポートに集約されない物理ポートで受信したフレームについては、フレームに含まれる宛先アドレスをキーに前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを検索して前記宛先アドレスと一致するＭＡＣアドレスを含むエントリを獲得し、前記獲得したエントリに含まれるポート識別情報が示す論理ポートまたは物理ポートに対してフレームを転送する、
ことを特徴とするリンク集約方法。
【請求項２】
請求項１に記載のリンク集約方法において、
前記論理ポートで受信した前記有効受信フレーム、または、前記論理ポートに集約されない物理ポートで受信したフレームについては、フレームに含まれる送信元アドレスをキーにして前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを検索して前記送信元アドレスと一致するＭＡＣアドレスを含むエントリを獲得し、前記獲得したエントリに含まれるポート識別情報が、フレームを受信した論理ポートまたは物理ポートの識別情報と異なる場合は、受信したフレームを廃棄する、
ことを特徴とするリンク集約方法。
【請求項３】
請求項１に記載のリンク集約方法において、
前記論理ポートに集約された物理ポートで障害を検出した時は、前記障害を検出した物理ポートを前記論理ポートの集約対象外として、前記送信物理ポートおよび前記受信物理ポートの選択方法を再定義し、
前記障害を検出した物理ポートが復旧した時は、前記復旧した物理ポートを前記論理ポートの集約対象として組み入れて、前記再定義された送信物理ポートおよび受信物理ポートの選択方法を再定義前の方法に戻す、
ことを特徴とするリンク集約方法。
【請求項４】
請求項１に記載のリンク集約方法において、
前記論理ポートにおける前記送信物理ポートおよび前記受信物理ポートの選択は、ＭＡＣアドレスを入力値とし、前記入力値に対応して一個の物理ポートの識別情報を出力するハッシュ関数により行う、
ことを特徴とするリンク集約方法。
【請求項５】
フレームの送受信を行う複数の物理ポートを集約して論理ポートとする物理ポート集約部と、
前記論理ポートからのフレーム送信時は、フレームに含まれる送信元アドレスを基に前記論理ポートに属する物理ポートを一つ選択して送信物理ポートとし、前記選択された送信物理ポートに対してフレームを送信する送信物理ポート選択部と、
前記論理ポートに集約された物理ポートにおけるフレーム受信時は、受信されたフレームに含まれる宛先アドレスを基に、前記論理ポートに集約されている物理ポートの中から一つ選択して受信物理ポートとして、フレームを受信した物理ポートと前記選択された受信物理ポートが一致するときに前記受信したフレームを有効受信フレームとする受信物理ポート選択部と、
ＭＡＣアドレスと、フレームの転送先ポートを示すポート識別情報との対応関係を示すエントリを保持し、前記エントリ内のポート識別情報としては、前記論理ポートに集約される複数の物理ポートについては前記論理ポートの識別情報を記憶し、前記論理ポートに集約されない物理ポートについては前記物理ポートの識別情報を記憶するＭＡＣアドレス学習テーブルと、
前記論理ポートで受信した前記有効受信フレーム、または、前記論理ポートに集約されない物理ポートで受信したフレームについては、フレームに含まれる宛先アドレスをキーに前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを検索して前記宛先アドレスと一致するＭＡＣアドレスを含むエントリを獲得し、前記獲得したエントリに含まれるポート識別情報が示す論理ポートまたは物理ポートに対してフレームを転送する手段とを備える、
ことを特徴とするリンク集約スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レイヤ２スイッチのリンク集約方法およびリンク集約スイッチに関し、特に、リンクアグリゲーション機能を持たないスイッチと複数のリンクで接続し、その複数のリンクを一つの論理ポートに集約してフレームの転送を行うことにより、通信帯域の増大および障害発生時の冗長性を実現するリンク集約方法およびリンク集約スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
レイヤ２スイッチを用いたネットワークの設計において、２つのスイッチの間の通信帯域を増やしたい場合や、２つのスイッチの間の通信経路を冗長構成にしたい場合に、２つのスイッチの間に複数のリンクを設けると、転送するフレームの複製やループなどが発生するため、実際はこのような構成とすることができない。
【０００３】
図13は、従来技術のスイッチの動作概要（１）で、スイッチ100の物理ポート110dで受信したフレームがスイッチ100およびスイッチ200の間で転送される動作ステップを、点線矢印S01〜S06で示している。図１３の中のテーブル140、240は、ＭＡＣアドレスと物理ポート識別情報との対応関係を記憶するＭＡＣアドレス学習テーブルで、スイッチ毎に設けられる。初期状態として、スイッチ100のＭＡＣアドレス学習テーブル140およびスイッチ200のＭＡＣアドレス学習テーブル240には、未だＭＡＣアドレスが登録されていないものとして説明する。また、後述する本発明の論理ポートと区別するために、論理ポートとは異なる従来の意味のポートを物理ポートと表記する。フレームF1の枠内に表記した記号ＤＡ(Destination Address)はフレームのヘッダ部に含まれる宛先アドレスを意味し、ＳＡ（Source Address）はフレームのヘッダ部に含まれる送信元アドレスを意味する。以下、本文中および図面中でも同じ意味で使用する。
【０００４】
S01. スイッチ100は、物理ポート110dからフレームF1を受信すると、ＭＡＣアドレス学習テーブル140を検索して、フレームF1に含まれる送信元アドレス”01”が登録済みか否かをチェックする。ＭＡＣアドレス学習テーブル140には送信元アドレス”01”のＭＡＣアドレスは登録されていないため、受信したフレームF1の送信元アドレス”01”とフレームF1を受信した物理ポートの識別情報”p4”の対を、ＭＡＣアドレス学習テーブル140に登録する。
【０００５】
次に、受信したフレームF1に含まれる宛先アドレス（ＤＡ）”02”がＭＡＣアドレス学習テーブル140に登録されているか否かをチェックする。この場合は、”02”のＭＡＣアドレスは登録されておらず転送先ポートを特定できないため、フレームF1を受信した物理ポート以外の全ての物理ポートへ転送する。これを、フラッディングという。ここでは、フレームF1は、物理ポート110a、110b、110c、110eへ転送される。図１３では、フラッディングを複数の点線矢印が分岐する形で表現している。また、物理ポートを示す枠の中に記されている記号p1〜p5、q1〜q5は、それぞれの物理ポートの識別情報を示している。
【０００６】
S02. 上記ステップS01のフラッディングにより物理ポート110aへ転送されたフレームF1は、スイッチ200の物理ポート210aへ送信される。
【０００７】
S03. スイッチ200のＭＡＣアドレス学習テーブル240についてもスイッチ100と同様に、フレームF1の送信元アドレス”01”は登録されていないため、受信したフレームF1の送信元アドレス”01”とフレームF1を受信した物理ポートの識別情報”q1”の対を、ＭＡＣアドレス学習テーブル240に登録する。
【０００８】
次に、フレームF1の宛先アドレス”02”がＭＡＣアドレス学習テーブル240に登録済みか否かをチェックすると、ＭＡＣアドレス学習テーブル240には登録されていないため、フレームF1は、受信した物理ポート210a以外の全ての物理ポートへ複製して転送される。図１３では、その複製して転送されたフレームの内、物理ポート210dへ転送されたものを強調して表現しているが、実際は、物理ポート210b、210c、210eへも転送される。は物理ポート210dへ転送される。
【０００９】
S04. 一方、上記ステップS01のフラッディングによりスイッチ100の物理ポート110bへ転送されたフレームF1は、スイッチ200の物理ポート210bへ送信される。
【００１０】
S05. フレームF1を受信したスイッチ200は、フレームF1の送信元アドレス”01”がＭＡＣアドレス学習テーブル240に登録済みか否かをチェックする。この場合は、上記ステップS03でＭＡＣアドレス”01”を登録済みのため、その登録されているポート識別情報”q1”を、フレームF1を今回受信した物理ポート210bの識別情報”q2”に書き換える。ここでは、本ステップS05は上記ステップS03の後に実行されるものとして説明しているが、上記ステップS03が本ステップS05の後に実行された場合は逆で、本ステップS05で登録した情報に、上記ステップS03において情報が上書きされることになる。
【００１１】
次に、受信ＭＡＣアドレス学習テーブル240をチェックして、フレームF1の宛先アドレス”02”は登録済みか否かをチェックする。ここでは、ＭＡＣアドレス学習テーブル240にはフレームF1の宛先アドレス”02”はまだ登録されていないため、フレームF1は、上記ステップS03と同様に、受信した物理ポート210b以外の全ての物理ポートへ複製して転送される。図１３では、物理ポート210dへ転送されフレームF1を強調して表現している。
【００１２】
上記の様にして、スイッチ100で受信した１個のフレームF1は、２個のリンクで対向接続されたステップ200へ、それぞれのリンクを経由して２個転送され、それらの２個のフレームF1がスイッチ200の物理ポート210dに転送されることになる。スイッチ200の他の物理ポート210c、210eについても同様に、複製された２個のフレームF1が転送される。
【００１３】
図１２は、従来技術のスイッチの動作概要（２）で、スイッチ100の物理ポート110dで受信したフレームがスイッチ100およびスイッチ200の間で転送される動作ステップを、点線矢印S01〜S06で示している。ここでは、初期状態として、スイッチ100、200のＭＡＣアドレス学習テーブル140、240には未だＭＡＣアドレスが登録されていないものとして説明する。図１２の中で用いるフラッディングの表現、および、物理ポートの識別情報の表現は、上記図１３の場合と同様である。
【００１４】
S01. スイッチ100は、物理ポート110dからフレームF1を受信すると、ＭＡＣアドレス学習テーブル140を検索して、フレームF1に含まれる送信元アドレス（ＳＡ）”01”が登録済みか否かをチェックする。ＭＡＣアドレス学習テーブル140には送信元アドレス”01”のＭＡＣアドレスは登録されていないため、受信したフレームF1の送信元アドレス”01”とフレームF1を受信した物理ポートの識別情報”p4”の対を、ＭＡＣアドレス学習テーブル140に登録する。
【００１５】
次に、受信したフレームF1に含まれる宛先アドレス（ＤＡ）”02”がＭＡＣアドレス学習テーブル140に登録されているか否かをチェックする。この場合は、”02”のＭＡＣアドレスは登録されておらず転送先ポートを特定できないため、フレームF1を受信した物理ポート以外の全ての物理ポートへフラッディングする。ここでは、フレームF1は、物理ポート110a、110b、110c、110eへ転送される。
【００１６】
S02. 上記ステップS01のフラッディングにより物理ポート110aへ転送されたフレームF1は、スイッチ200の物理ポート210aへ送信される。
【００１７】
S03. スイッチ200のＭＡＣアドレス学習テーブル240についてもスイッチ100と同様に、フレームF1の送信元アドレス”01”は登録されていないため、受信したフレームF1の送信元アドレス”01”とフレームF1を受信した物理ポートの識別情報”q1”の対を、ＭＡＣアドレス学習テーブル240に登録する。
【００１８】
次に、フレームF1の宛先アドレス”02”がＭＡＣアドレス学習テーブル240に登録済みか否かをチェックすると、ＭＡＣアドレス学習テーブル240には登録されていないため、フレームF1はフラッディングされ、受信した物理ポート210a以外の全ての物理ポートへ複製して転送される。図１２では、その複製して転送されたフレームの内、物理ポート210bへ転送されたものを強調して表現しているが、実際は、物理ポート210c、210d、210eへも転送される。
【００１９】
S04. 上記ステップS03のフラッディングによりスイッチ100の物理ポート210bからスイッチ100の物理ポート110bへ複製されたフレームF1が送信される。
【００２０】
S05. 物理ポート110bからフレームF1を受信したスイッチ100は、ＭＡＣアドレス学習テーブル140にフレームF1の送信元アドレス”01”が登録されているか否かをチェックする。ＭＡＣアドレス学習テーブル140には、上記ステップS01で既にＭＡＣアドレス”01”が登録されているため、その登録されているポート識別情報”p4”を、フレームF1を今回受信した物理ポート110bの識別情報”p2”に書き換える。
【００２１】
次に、ＭＡＣアドレス学習テーブル140にはフレームF1の宛先アドレス”02”は登録されていないため、フレームF1はフラッディングされ、受信した物理ポート110b以外の全ての物理ポートへ複製して転送される。その一つは物理ポート110aへ転送される。
【００２２】
S06. フラッディングにより物理ポート110aへ転送されたフレームF1は、スイッチ200の物理ポート210aへ送信される。
【００２３】
以降、上記ステップS02〜S05と同様の動作ステップが繰り返され、フレームF1がスイッチ100および200の間でループして転送され続けることになる。
【００２４】
上記のように、従来のリンクアグリゲーション機能を組み込んでいないスイッチ間を複数のリンクで接続して通信帯域幅を増やそうとすると、同一のフレームが複製されて２個以上の同じフレームがスイッチから送信される、あるいは、スイッチの間でフレームがループして転送され続ける、という問題が発生する。これを解決するために、２つのスイッチ間の１個のリンクを高速なものに置き換えるか、リンクアグリゲーション機能を双方のスイッチに組み込む方法がある。リンクアグリゲーション機能については、IEEE802.3adタスクフォースで標準化されており、さらにそれに改善を加えた方法も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特表２００３−５２６２６３号公報（第８〜１２頁、第1A、1B図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
上記のように、スイッチ間の通信帯域を増大させ通信経路を冗長化するためには、双方のスイッチを高速なインターフェースを持つスイッチに置き換えるか、または、双方のスイッチにリンクアグリゲーション機能を組み込む必要があり、いずれの場合でも既存のスイッチを利用した形での低コストでの対応は困難であった。
【００２６】
従って、本発明は、リンクアグリゲーション機能を持たない従来のスイッチと複数のリンクで接続し、その複数のリンクを一つの論理ポートに集約してフレームの転送を行うことにより、通信帯域の増大および障害発生時の冗長性を実現するリンク集約方法およびリンク集約スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
第一の発明は、フレームの送受信を行う複数の物理ポートを集約して論理ポートとし、前記論理ポートからのフレーム送信時は、フレームに含まれる送信元アドレスを基に前記論理ポートに集約されている物理ポートの中の一つを選択して送信物理ポートとして、前記選択された送信物理ポートに対してフレームを送信し、前記論理ポートに集約された物理ポートにおけるフレーム受信時は、受信されたフレームに含まれる宛先アドレスを基に、前記論理ポートに集約されている物理ポートの中の一つを選択して受信物理ポートとして、フレームを受信した物理ポートと前記選択された受信物理ポートが一致するときに前記受信したフレームを有効受信フレームとし、ＭＡＣアドレスと、フレームの転送先ポートを示すポート識別情報との対応関係を記憶するＭＡＣアドレス学習テーブルのエントリには、前記論理ポートに集約される複数の物理ポートについては前記論理ポートの識別情報をポート識別情報として登録し、前記論理ポートに集約されない物理ポートについては前記物理ポートの識別情報をポート識別情報として登録し、前記論理ポートで受信した前記有効受信フレーム、または、前記論理ポートに集約されない物理ポートで受信したフレームについては、フレームに含まれる宛先アドレスをキーに前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを検索して前記宛先アドレスと一致するＭＡＣアドレスを含むエントリを獲得し、前記獲得したエントリに含まれるポート識別情報が示す論理ポートまたは物理ポートに対してフレームを転送する、ように構成した。
【００２８】
第一の発明によれば、本発明のリンク集約スイッチと従来技術のスイッチとの間を複数のリンクで接続し、本発明のリンク集約スイッチがそれらの複数のリンクに接続される物理ポートを一つの論理ポートに集約してた場合、転送するフレームに含まれる送信元アドレスを基にして、論理ポートに集約される物理ポートの中から物理ポートを一つ選定して該フレームを送信するため、複数の物理ポートから同一のフレームが送信されることがなく、対向する従来技術のスイッチでフレームが複製されることがない。また、本発明のリンク集約スイッチから一つのリンクを介して従来技術のスイッチへ転送されたフレームが、従来技術のスイッチでフラッディングされて別のリンクに再び転送されてきた場合でも、同一の論理ポートに集約される複数の物理ポートで受信したフレームは、その中の一つのみが受け付けられ、かつ、そのフレームは該論理ポートに集約されている物理ポートへはフラッディングされないため、再度従来技術のスイッチへ転送されることはなく、フレームのループ転送を防止することができる。
【００２９】
第二の発明は、上記第一の発明において、前記論理ポートで受信した前記有効受信フレーム、または、前記論理ポートに集約されない物理ポートで受信したフレームについては、フレームに含まれる送信元アドレスをキーにして前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを検索して前記送信元アドレスと一致するＭＡＣアドレスを含むエントリを獲得し、前記獲得したエントリに含まれるポート識別情報が、フレームを受信した論理ポートまたは物理ポートの識別情報と異なる場合は、受信したフレームを廃棄する、ように構成した。
【００３０】
第二の発明によれば、本発明のリンク集約スイッチと従来技術のスイッチとの間を複数のリンクで接続した場合に、本発明のリンク集約スイッチがフレームを集約されたリンクの一つを介して従来技術のスイッチとへ転送した場合、該フレームが従来技術のスイッチでフラッディングされて集約されたリンクの中の別のリンクを介して再び受信されたときは、そのフレームはフラッディングされることなく廃棄されるため、従来技術のスイッチとの間のフレームのループ転送を防止できるだけでなく、フラッディングによる不要フレームの転送を防止できる。
【００３１】
第三の発明は、上記第一の発明において、前記論理ポートに集約された物理ポートで障害を検出した時は、前記障害を検出した物理ポートを前記論理ポートの集約対象外として、前記送信物理ポートおよび前記受信物理ポートの選択方法を再定義し、前記障害を検出した物理ポートが復旧した時は、前記復旧した物理ポートを前記論理ポートの集約対象として組み入れて、前記再定義された送信物理ポートおよび受信物理ポートの選択方法を再定義前の方法に戻す、ように構成した。
【００３２】
第三の発明によれば、障害を検出した物理ポートを切り離して、残った物理ポートで通信帯域幅を抑制した形でフレームの転送を継続し、また、障害が復旧した時点で、元の帯域幅に戻してフレーム転送を行うことができる。
【００３３】
第四の発明は、上記第一の発明において、前記論理ポートにおける前記送信物理ポートおよび前記受信物理ポートの選択は、ＭＡＣアドレスを入力値とし、前記入力値に対応して一個の物理ポートの識別情報を出力するハッシュ関数により行う、ように構成した。
【００３４】
第四の発明によれば、ＭＡＣアドレスを入力値とし、出力値となるポート識別情報をランダムに分散させることができ、論理ポートの集約対象となる物理ポートに偏りが少ない形でフレームを分散させて転送することができ、通信帯域幅を有効に活用できる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、リンクアグリゲーション機能を持たない従来技術によるスイッチと複数のリンクで接続した形態で、スイッチ間のフレーム転送の通信帯域幅を増大することができ、また、リンクに障害が発生した際も他の正常なリンクによりフレーム転送を継続することができ、低コストで効率的なネットワークの構築が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
【実施例１】
【００３７】
図１は、本発明のリンク集約スイッチの構成である。
【００３８】
本発明のリンク集約スイッチ300は、フレームを送受信するインターフェースとなる物理ポート310a〜310e、複数の物理ポートを集約して管理する論理ポート部320a、受信したフレームを物理ポートまたは論理ポートへ転送するフレーム転送処理部330、および、ＭＡＣアドレスとそれに対応する転送先となる論理ポートまたは物理ポートとの対応付けを行うＭＡＣアドレス学習テーブル340を含んでいる。
【００３９】
論理ポート部320aは、他のスイッチと接続するための複数のリンク400a、400b、400cにそれぞれ対応する物理ポート310a、310b、310cを集約して一つの論理ポートとして管理する。ここでは、３つの物理ポートを１つの論理ポートとして扱う例を示しているが、これには限定されず、任意の複数の物理ポートを集約して１つの論理ポートとすることができる。また、ここでは説明をわかり易くするため、論理ポートは１個だけの構成にしているが、これには限定されず任意の数で構成することができる。
【００４０】
論理ポート320aは、後述するフレーム転送部330からフレームを引き渡されたときは、フレームに含まれる送信元アドレスを基にして、集約している複数の物理ポートの中から所定の方法で物理ポートを１つ選択し、その選択した物理ポートへ該フレームを送信する。また、集約している複数の物理ポートのいずれかからフレームを受信した場合は、該フレームに含まれる宛先アドレスを基にして、集約している複数の物理ポートの中から該フレームを受信すべき物理ポートを所定の方法で１つ選択し、該フレームが受信された物理ポートがその選択した物理ポートと一致しているときのみ、該フレームを受け付けて、後述するフレーム転送物理ポート330へ引き渡す。
【００４１】
物理ポート310d、310eは、論理ポートとして集約されない物理ポートであり、これらの論理ポートに集約されていない物理ポートに対するフレームの送受信は従来と同様の方法で行う。  
【００４２】
ＭＡＣアドレス学習テーブル340は、後述するフレーム転送部330で行うフレーム転送処理の際にアクセスされるテーブルで、ＭＡＣアドレスとフレームの転送先となるポートの識別情報とを対応付けて記憶している。ここでいうポートは、上記の論理ポートおよび論理ポートに集約されていない物理ポートの双方を含めた意味で使用している。フレームの転送時は、該フレームに含まれる宛先アドレス（ＤＡ）をキーにしてＭＡＣアドレス学習テーブル330を検索し、該宛先アドレスと一致したＭＡＣアドレスを持つエントリに記憶されているポート識別情報を獲得し、該ポート識別情報が示す論理ポートまたは論理ポートに集約されていない物理ポートに対して、該フレームを転送する。従来技術のスイッチでは、ポート識別情報としては物理ポートの識別情報のみが登録されるが、本発明のＭＡＣアドレス学習テーブル340では、論理ポートに集約される複数の物理ポートについてはそのポート識別情報が登録されることはなく、代わりに論理ポートの識別情報がそれらの物理ポートの代表として登録される点が異なっている。
【００４３】
フレーム転送部330は、物理ポート310d、310eまたは論理ポート部320aから引き渡された受信フレームの送信元アドレス（ＳＡ）を、その引き渡されたポートのポート識別番号と対応付けてＭＡＣアドレス学習テーブル340に登録する。ＭＡＣアドレス学習テーブル340に登録されたＭＡＣアドレスは、受信して引き渡されたフレーム内の宛先アドレスと照合され、一致した場合は該ＭＡＣアドレスに対応するポート識別情報が示す論理ポートまたは集約されていない物理ポートへ転送される。ここでは、論理ポート320a、物理ポート310d、および、物理ポート310eの間でフレームが転送されることになる。
【００４４】
図２は、本発明の論理ポートの送信物理ポート選択部の動作である。
【００４５】
論理ポート320aに含まれる送信物理ポート選択部321aは、フレーム転送部330からフレームFsを引き渡されると、該フレームに含まれる送信元アドレス入力値として所定の方法で、論理ポート320aが集約している物理ポート群の中から１個の物理ポートを選択し、フレームFsをその選択された物理ポートへ送信する。物理ポートを選択する所定の方法としては、既知のハッシュ関数を用いることができ、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄで標準化されているリンク集約化に関する方法で用いられているものを使用することができる。
【００４６】
図２の実施例では、フレームFsの送信元アドレスが”01”で、送信物理ポート選択部321aが物理ポート310aを選択し、フレームFsをその選択された物理ポート310aへ送信する場合を示している。送信元アドレスと選択される物理ポートとの対応関係は、後述する物理ポート集約部232aにより、論理ポート320aの集約対象となる物理ポートのグループの構成が変更されるまで不変である。
【００４７】
上記のように、フレーム転送部330から論理ポート320aを転送先として引き渡されたフレームFsは、複製されて複数の物理ポート310a、310b、310cに送信されることはなく、１個の物理ポートへのみ送信される。これにより、対向接続されるスイッチでは同一のフレームが２以上の物理ポートで受信されることがなく、同一フレームが同一の物理ポートへ２個以上転送されるフレームの複製を防止できる。
【００４８】
図３は、本発明の論理ポートの受信物理ポート選択部の動作である。
【００４９】
論理ポート320aに含まれる受信物理ポート選択部322aは、物理ポート310a、310b、310cのいずれかで受信したフレームFrを引き渡されると、フレームFrに含まれる宛先アドレスを入力値として所定の方法で、論理ポート320aが集約している物理ポート群の中から１個の物理ポートを選択し、その選択した物理ポートと、引き渡されたフレームFrを受信した物理ポートとが一致する場合のみ受信したフレームFrを受け付けて、フレーム転送部330へ引き渡す。選択された物理ポート以外の物理ポートから引き渡された同じ宛先アドレスを含むフレームFrは、廃棄される。
【００５０】
図３の実施例は、同一のフレームFrが論理ポート320aが集約する３つの物理ポートで受信された場合を示しており、宛先アドレス”01”に対応する物理ポートとして物理ポート310aが選択され、物理ポート310aで受信されたフレームFrのみがフレーム転送部330へ引き渡され、物理ポート310b、310cで受信したフレームFrは廃棄される。
【００５１】
物理ポートを選択する所定の方法としては、前記図２の本発明の論理ポートの送信物理ポート選択部の動作で示した方法と同じ方法を用いる。従って、論理ポート320aにおいて、フレーム送信時の送信元アドレスと同じＭＡＣアドレスの宛先アドレスを含むフレームを受信した際は、フレーム送信時に選択された物理ポートと同じ物理ポートが選択されることになる。
【００５２】
前記図２に示したフレーム送信の場合と同様に、受信したフレーム内の宛先アドレスと選択される物理ポートとの対応関係は、後述する物理ポート集約部323aにより論理ポート320aの集約対象となる物理ポートのグループの構成が変更されるまで不変である。
【００５３】
上記のようにして、複数の物理ポート310a、310b、310cから同一のフレームを受信した場合でも、その中の１個のみが選択されてフレーム転送処理の対象となるため、対向接続されている従来技術のスイッチから送信されてくる複製されたフレームを一つに絞ることができる。
【００５４】
図４は、本発明の論理ポートの物理ポート集約部の動作である。
【００５５】
論理ポート処理部320aに含まれる物理ポート集約部323aは、集約された物理ポート310a、310b、310cの状態を監視し、障害を検出した場合は、障害を検出した物理ポートを切り離した形で集約の対象となる物理ポートのグループを組みなおす。この際は、前記図２および図３で示した送信物理ポート選択部321aおよび受信物理ポート選択部322aで行う物理ポート選択の対応関係、つまり、ＭＡＣアドレスと選択される物理ポート識別情報との対応付けを同時に変更する。図４の実施例では、物理ポート310cで障害を検出したため、物理ポート310a、310b、310cで構成される物理ポートグループG1から物理ポート310cは切り離されて、物理ポート310a、310bで構成される物理ポートグループG2に組み直され、物理ポート選択のためのＭＡＣアドレスと物理ポート310a、310bとの対応関係も変更される。
【００５６】
物理ポート310cで検出した障害が復旧した場合は、物理ポート310cが再び論理ポート320aの集約対象の物理ポートグループに組み入れられ、ＭＡＣアドレスと物理ポートとの対応関係も元の状態に戻される。
【００５７】
上記により、論理ポートに集約された物理ポートに障害が発生した場合でも、他の物理ポートによりフレーム転送を継続することができる。
【００５８】
図５は、本発明の論理ポートの動作フローチャートで、フレーム転送部330からフレームを転送されてきたとき、論理ポートが集約する物理ポートがフレームを受信したとき、または、論理ポートが集約する物理ポートが障害発生および復旧を検出したときに起動される。
【００５９】
S01. 発生した事象の内容を判定し、フレーム転送部330からのフレームの送信要求の場合はステップS02へ移行し、論理ポート320aが集約している物理ポートでのフレーム受信の場合はステップS04へ移行し、論理ポート320aが集約している物理ポートの障害検出時はステップS08へ移行し、障害復旧時はステップS10へ移行する。
【００６０】
S02. フレーム転送部330から引き渡されたフレームの送信元アドレス（ＳＡ）を基に、所定のハッシュ関数を用いて該フレームを送信する物理ポートを一つ選択する。
【００６１】
S03. 上記ステップS02で選択した物理ポートに該フレームを送信し、処理を終了する。
【００６２】
これにより、引き渡されたフレームを複数の物理ポートへ複製して従来技術のスイッチへ送信するのを防止できる。
【００６３】
S04. 論理ポート320aに集約される物理ポートから引き渡された受信フレーム内の宛先アドレス（ＤＡ）を基に、所定のハッシュ関数を用いて対応する物理ポートを一つ選択する。
【００６４】
S05. 上記ステップS04で選択した物理ポートの識別情報が、引き渡された受信フレームを実際に受信した物理ポートの識別情報と一致するか否かを判定し、一致する場合は(YES)ステップS06へ移行し、一致しない場合は(NO)ステップS07へ移行する。
【００６５】
S06. 該フレームをフレーム転送部330へ引き渡してフレームの転送を依頼し、処理を終了する。
【００６６】
S07. 該フレームを廃棄して、処理を終了する。これにより、対向接続されている従来技術のスイッチから、複製されたフレームを複数の物理ポートで受信した場合でも、その中の１個のフレームだけを受け付けてフレーム転送するため、複製されたフレームの不要な転送を防止できる。
【００６７】
S08. 論理ポート320aが集約している物理ポートの障害検出時は、論理ポート320aの集約化対象となる物理ポート群の中から物理ポートを選択するためのハッシュ関数の入出力値の対応関係の定義を、その出力値の範囲が、障害を検出した物理ポートの識別情報を含まないように変更する。
【００６８】
S09. 論理ポート処理部320aの集約化対象となる物理ポートのグループから、障害を検出した物理ポートを切り離し、処理を終了する。
【００６９】
これにより、論理ポート320aが集約している物理ポートグループの一部の物理ポートが正常に動作しなくなった場合でも、他の正常に動作する物理ポートで論理ポートを組みなおすことにより、フレームの転送を継続して行うことができ、スイッチ間リンクの冗長構成を実現できる。
【００７０】
S10. 論理ポート320aが集約している物理ポートの障害復旧時は、上記ステップ08で変更したハッシュ関数の入出力値の対応関係の定義を、その出力値の範囲が、障害復旧を検出した物理ポート識別情報を含むように変更する。
【００７１】
S11. 障害復旧を検出した物理ポートを、論理ポート処理部320aの集約化対象となる物理ポートのグループに組み込んで、処理を終了する。
【００７２】
図６は、本発明のフレーム転送部の動作フローチャートで、論理ポートまたは論理ポートに集約されない物理ポートから受信したフレームを引き渡された時に起動される。
【００７３】
S01. 論理ポートまたは論理ポートに集約されない物理ポートから引き渡されたフレームに含まれる送信元アドレス（ＳＡ）は、ＭＡＣアドレス学習テーブル340に登録済みか否かを判定し、登録済みの場合は(YES) 対応するエントリデータを獲得して次のステップS02へ移行し、登録されていないときは(NO)ステップS05へ移行する。
【００７４】
S02. 該フレームを引き渡してきたポート、つまり、論理ポートまたは論理ポートに集約されない物理ポートの識別情報が、上記ステップS01で獲得したエントリデータに含まれるポート識別情報と一致するか否かを判定し、一致する場合は(YES)次のステップS03へ移行し、一致しない場合は(NO)ステップS06へ移行する。
【００７５】
S03. 該フレームに含まれる宛先アドレス（ＤＡ）は、ＭＡＣアドレス学習テーブル340に登録済みか否か判定し、登録済みの場合は(YES)、対応するエントリデータを獲得して次のステップS04へ移行し、登録されていない場合(NO)は、ステップS07へ移行する。
【００７６】
S04. 該フレームを、上記ステップS03で獲得したエントリデータに含まれているポート識別情報が示すポート、つまり、論理ポートまたは論理ポートに集約されない物理ポートへ転送して、処理を終了する。
【００７７】
S05. 該フレームに含まれる送信元アドレス（ＳＡ）と、該フレームを引き渡してきたポート、つまり、論理ポートまたは論理ポートに集約されない物理ポートの識別情報との対をエントリデータとしてＭＡＣ学習テーブル340に登録し、ステップS03へ移行する。
【００７８】
S06. 該フレームを廃棄して、処理を終了する。これにより、本発明のリンク集約スイッチ300から対向してリンクされているスイッチへ転送したフレームが、対向してリンクされているスイッチのフラッディング処理により折り返して受信された場合は、該フレームは廃棄され、フレームのループ転送および不要なフレームの転送を防止できる。
【００７９】
S07. 該フレームをフラッディングする。つまり、該フレームを引き渡してきたポート以外の全てのポートへ転送して、処理を終了する。ここでいうポートは、論理ポートまたは論理ポートに集約されない物理ポートを意味する。従って、該フレームを引き渡してきたポートが論理ポートの場合は、その論理ポートが集約している物理ポートに対しては該フレームは転送されることはなく、論理ポートを介してリンクされた従来のスイッチとの間で、フレームのループ転送が発生するのを防止できる。
【００８０】
図７〜図１１は、本発明のリンク集約方法の動作シーケンスを、条件別に示したものである。ここでは、本発明のスイッチ300において、従来技術のスイッチ200との間を複数のリンクで集約した場合の実施例を示している。また、動作シーケンスは、点線矢印が示すフレームの流れに沿って説明する。ＭＡＣアドレス学習テーブル340および240の枠外の点線矢印は、そこに表記されたシーケンス番号の動作シーケンスでテーブルを更新することを示している。また、論理ポート320aおよび物理ポート310a〜310e、210a〜210eを示す枠内に表記された記号は、それぞれのポートの識別情報を示している。
【００８１】
図７は、本発明のリンク集約方法の動作シーケンス（１）で、本発明のスイッチ300において、ＭＡＣアドレス学習テーブル340に登録されていないＭＡＣアドレスを送信元アドレス（ＳＡ）とするフレームを受信した場合の動作シーケンスを示している。ここで、スイッチ300の物理ポート310a〜310cは論理ポート320aで集約されており、物理ポート310d〜310eは論理ポートに集約されていないものとする。
【００８２】
S01. 本発明のスイッチ300において、物理ポート310dからフレームF1を受信すると、フレームF1はフレーム転送部330へ引き渡される。ここで、フレームF1に含まれる送信元アドレス（ＳＡ）は”01”で、宛先アドレス（ＤＡ）は”02”とする。
【００８３】
S02. フレーム転送部330は、引き渡されたフレームF1に含まれる送信元アドレス”01”が、ＭＡＣアドレス学習テーブル340には登録されていないため、フレームF1の送信元アドレス”01”とフレームF1が受信された物理ポートの識別情報”p4”とを記憶したエントリデータを、ＭＡＣアドレス学習テーブル340へ登録する。
【００８４】
次に、フレームF1に含まれる宛先アドレス”02”はＭＡＣアドレス学習テーブル340に登録されておらず、フレームF1の転送先ポートを特定できないため、フレームF1をフラッディングする。つまり、フレームF1を、受信した物理ポート310d以外の全ての論理ポートL1および集約されていない物理ポート320eへ転送する。ここで、物理ポート310a、310b、310cは論理ポート320aにリンク集約されているため、フレーム転送部330から直接物理ポート310a、310b、310cへフレームF1を転送することはなく、それらの物理ポートを代表する論理ポート320aへ転送される。
【００８５】
S03. 論理ポート320aは、フレーム転送部330から引き渡されたフレームF1に含まれる送信元アドレス”01”を基に、所定のハッシュ関数を用いて送信先となる物理ポート310aを選択し、フレームF1を物理ポート310aへ送信する。
【００８６】
S04. スイッチ200は、物理ポート210aで受信したフレームF1をフレーム転送部230へ引き渡す。フレーム転送部230は、フレームF1の送信元アドレス”01”が、ＭＡＣアドレス学習テーブル240に登録されていないため、その送信元アドレス”01”と受信した物理ポート210aの識別情報”q1”を記憶したエントリデータをＭＡＣアドレス学習テーブル240へ登録する。
【００８７】
S05. さらにフレーム転送部230は、フレームF1の宛先アドレス”02”がＭＡＣアドレス学習テーブル240に登録されていないため、受信した物理ポート210a以外の全ての物理ポート210b、210c、210d、210eへフレームF1をフラッディングする。その結果、物理ポート210b、210cに接続されているリンク400b、400cへもフレームF1が送信され、リンク集約スイッチ300の物理ポート310b、310cに複製されたフレームF1が届けられる。そして、物理ポート310b、310cで受信されたフレームF1は、物理ポート310b、310cを集約している論理ポート320aへ引き渡される。
【００８８】
S06. 論理ポート320aは、引き渡されたフレームF1の宛先アドレスを入力値として所定のハッシュ関数を用いて対応する物理ポートを選択し、選択した物理ポートから受信されたフレームのみをフレーム転送部330へ引き渡し、それ以外の物理ポートから受信されたフレームを廃棄する。ここで、フレームF1の宛先アドレス”02”には物理ポート識別情報”p2”が対応するとすると、識別情報”p2”の物理ポート310bが選択され、物理ポート310bから受信されたフレームF1がフレーム転送部330へ引き渡され、物理ポート310cで受信したフレームF1は廃棄される。これにより、スイッチ200からフラッディングにより複製されて転送されてきた複数のフレームを１個に絞ることができる。
【００８９】
フレーム転送部330は、論理ポート320aから引き渡されたフレームF1の送信元アドレス”01”を含んだエントリデータがＭＡＣアドレス学習テーブル340に登録されているか否かをチェックする。ここでは、ＭＡＣアドレス”01”をポート識別情報”p4”に対応付けたエントリデータが既に登録されているため、さらに、フレームF1を引き渡してきたポート、つまり、論理ポート320aの識別情報”L1”が、該エントリデータに記憶されているポート識別情報”p4”と一致しないため、引き渡されたフレームF1を廃棄する。これにより、リンク集約スイッチ300からスイッチ200へ送信したフレームF1が、スイッチ200を経由してリンク集約スイッチ300で再び受信された場合でも、そのフレームF1を再度スイッチ200へ送信することはなく、フレームF1のループ転送を防止することができる。また、論理ポート320aに集約される物理ポート310a、310b、310cに分散してフレームを流すことにより、リンク集約スイッチ300とスイッチ200の間を１本のリンクで接続した場合と比べて、最大３倍の帯域幅を得ることができる。
【００９０】
上記の動作シーケンスでは、送信元アドレス”01”、宛先アドレスが”02”のフレームを転送する場合で説明したが、アドレスが異なる場合でも、論理ポート320aで選択する物理ポートが変わるだけであり、同様に動作する。論理ポート320aの集約対象となる物理ポート数が３以外の場合も同様である。
【００９１】
図８は、本発明のリンク集約方法の動作シーケンス（２）で、ＭＡＣアドレス学習テーブル240および340に登録されていないＭＡＣアドレスを送信元アドレス（ＳＡ）として含んだフレームを、従来技術のスイッチ200で受信した場合の動作シーケンスを示している。ＭＡＣアドレス学習テーブル340、240の状態は、上記図７で説明した状態を引き継ぐものとする。
【００９２】
S01. 従来技術のスイッチ200において、物理ポート210dからフレームF2を受信すると、フレームF2はフレーム転送部230へ引き渡される。ここで、フレームF2に含まれる送信元アドレス（ＳＡ）は”03”で、宛先アドレス（ＤＡ）は”04”とする。
【００９３】
S02. フレーム転送部230は、引き渡されたフレームF2に含まれる送信元アドレス”03”が、ＭＡＣアドレス学習テーブル240には登録されていないため、フレームF2の送信元アドレス”03”とフレームF2を受信した物理ポート210dの識別情報”q4”とを、ＭＡＣアドレス学習テーブル240へ登録する。
【００９４】
さらに、フレームF2に含まれる宛先アドレス”04”はＭＡＣアドレス学習テーブル240に登録されておらず、フレームF2の転送先ポートを特定できないため、フレームF2を受信した物理ポート210d以外の全ての物理ポート210a、210b、210c、210eへフラッディングする。その結果、フレームF2はリンク400a、400b、400cを介してそれぞれ接続されているリンク集約スイッチ300の物理ポート310a、310b、310cへ届けられる。
【００９５】
S03. 論理ポート320aは、集約対象の物理ポート310a、310b、310cから引き渡されたフレームF2の宛先アドレス”04”を入力値として所定のハッシュ関数を用いて対応する物理ポート識別情報を選択する。ここでは、宛先アドレス”04”には物理ポート識別情報”p1”が対応するものとすると、選択された識別情報”p1”が示す物理ポート310aから受信されたフレームのみがフレーム転送部330へ引き渡され、それ以外の物理ポート310b、310cから受信されたフレームは廃棄される。これにより、スイッチ200で複製されたフレームF2を１個に絞り込むことができる。
【００９６】
次に、フレーム転送部330は、論理ポート320aから引き渡されたフレームF2の送信元アドレス”03”がＭＡＣアドレス学習テーブル340に登録されているか否かをチェックし、ＭＡＣアドレス”03”は未だ登録されていないため、フレームF2を引き渡してきたポートである論理ポート320aの識別情報”L1”とＭＡＣアドレス”03”の記憶したエントリデータを、ＭＡＣアドレス学習テーブル340へ登録する。
【００９７】
S04. さらに、フレーム転送部330は、フレームF2の宛先アドレス”04”がＭＡＣアドレス学習テーブル340には登録されておらず、転送先ポートを特定できないことから、フレームF2を引き渡してきたポート、つまり、論理ポート320a以外の全ての論理ポートおよび集約されていない物理ポートへフレームF2をフラッディングする。ここでは、フレームF2は物理ポート310d、310eへ複製して送信される。このようにして、スイッチ200から複数のリンクを経由して、宛先アドレスがまだＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されていないフレームが送信されてきた場合でも、スイッチ200との間のリンクにフレームがフラッディングされることはなく、リンク集約スイッチ300とスイッチ200との間でフレームがループ転送されるのを防止できる。
【００９８】
図９は、本発明のリンク集約方法の動作シーケンス（３）で、本発明のリンク集約スイッチ300において、ＭＡＣアドレス学習テーブル340に登録済みのＭＡＣアドレスを宛先アドレス（ＤＡ）として含んだフレームを受信した場合の動作シーケンスを示している。ＭＡＣアドレス学習テーブル340、240の状態は、上記図８で説明した状態を引き継ぐものとする。
【００９９】
S01. 本発明のスイッチ300において、物理ポート310eからフレームF3を受信すると、フレームF3はフレーム転送部330へ引き渡される。ここで、フレームF3に含まれる送信元アドレス（ＳＡ）は”05”で、宛先アドレス（ＤＡ）は”03”とする。
【０１００】
フレーム転送部330は、引き渡されたフレームF3に含まれる送信元アドレス”05”が、ＭＡＣアドレス学習テーブル340には登録されていないため、フレームF3の送信元アドレス”05”とフレームF3を引き渡してきた物理ポートの識別情報”p5”とを、ＭＡＣアドレス学習テーブル340へ登録する。
【０１０１】
S02. さらに、フレーム転送部330は、フレームF3に含まれる宛先アドレス”03”はＭＡＣアドレス学習テーブル340に登録済みであるため、その登録されているエントリデータに含まれるポート識別情報”L1”が示すポートへ転送する。ここでは、ポート識別情報”L1”は論理ポート320aを示すため、フレームF3を論理ポート320aへ転送する。
【０１０２】
S03. 論理ポート320aは、フレーム転送部330から引き渡されたフレームF3に含まれる送信元アドレス”05”を基に所定のハッシュ関数を用いて、送信先となる物理ポートを選択し、フレームF3を選択した物理ポートへ送信する。ここでは、ＭＡＣアドレス”05”には物理ポートの識別情報”p3”が対応するものとすると、フレームF3は、選択された識別情報”p3”に対応する物理ポート310cへ送信される。
【０１０３】
S04. スイッチ200の物理ポート210cで受信されたフレームF3は、フレーム転送部230へ引き渡される。フレーム転送部230は、フレームF3の送信元アドレス”05”が、ＭＡＣアドレス学習テーブル240に登録されていないため、その送信元アドレス”05”および受信した物理ポート210cの識別情報”q3”を記憶したエントリデータをＭＡＣアドレス学習テーブル240へ登録する。
【０１０４】
S05. 次に、フレーム転送部230は、フレームF3の宛先アドレス”03”がＭＡＣアドレス学習テーブル240に既に登録済みであるため、その登録されているエントリデータに含まれるポート識別情報”q4”が示す物理ポート210dへ、フレームF3を送信する。
【０１０５】
上記の様にして、本発明のリンク集約スイッチ300から従来のスイッチ200へフレームを送信する場合は、リンク集約スイッチ300とスイッチ200との間に設けられた複数のリンク400a、400b、400cの中から、一つのリンクが選択され、その選択されたリンクへのみフレームが転送される。つまり、本発明のリンク集約スイッチ300から従来のスイッチ200へのフレーム転送を、複数のリンクに分散して転送できる。
【０１０６】
図10は、本発明のリンク集約方法の動作シーケンス（４）で、ＭＡＣアドレス学習テーブル240および340に登録済みのＭＡＣアドレスを宛先アドレス（ＤＡ）として含むフレームを、従来技術のスイッチ200で受信した場合の動作シーケンスを示している。ＭＡＣアドレス学習テーブル340、240の状態は、上記図９で説明した状態を引き継ぐものとする。
【０１０７】
S01. スイッチ200において、物理ポート210eからフレームF4を受信すると、フレームF4はフレーム転送部230へ引き渡される。ここで、フレームF4に含まれる送信元アドレス（ＳＡ）は”06”で、宛先アドレス（ＤＡ）は”05”とする。
【０１０８】
フレームF4を引き渡されたフレーム転送部230は、フレームF4の送信元アドレス”06”がＭＡＣアドレス学習テーブル240には未登録のため、その送信元アドレス”06”および対応する物理ポート識別情報”q5”を記憶したエントリデータをＭＡＣアドレス学習テーブル240へ登録する。
【０１０９】
S02. 次に、フレーム転送部230は、引き渡されたフレームF4に含まれる宛先アドレス”05”がＭＡＣアドレス学習テーブル240に既に登録済みのため、フレームF4をその登録されているエントリデータが含むポート識別情報”q3”が示す物理ポート210cへ転送する。その結果、フレームF4はリンク400cを介してリンク集約スイッチ300の物理ポート310cを届けられる。
【０１１０】
S03. リンク集約スイッチ300の論理ポート320aは、物理ポート310cから引き渡されたフレームF4の宛先アドレス”05”を入力値として所定のハッシュ関数を用いて対応する物理ポート識別情報を選択する。ここで、ＭＡＣアドレス”05”には物理ポート識別情報”p3”が対応する場合を想定すると、フレームF4が受信された物理ポート310cの識別情報”p3”と、上記選択された物理ポート識別情報”p3”とが一致するため、フレームF4を受け付けて、フレーム転送部330へ引き渡す。
【０１１１】
フレーム転送部330は、論理ポート320aから引き渡されたフレームF4の送信元アドレス”06”がＭＡＣアドレス学習テーブル340に未だ登録されていないため、フレームF4を引き渡してきたポートである論理ポート320aの識別情報”L1”とＭＡＣアドレス”06”を記憶したエントリデータを、ＭＡＣアドレス学習テーブル340へ登録する。
【０１１２】
S04. 次に、フレーム転送部330は、フレームF4の宛先アドレス”05”がＭＡＣアドレス学習テーブル340には既に登録済みのため、フレームF4をその登録されているエントリデータが含むポート識別情報”p5”が示す物理ポート310eへ転送する。
【０１１３】
上記の様にして、従来技術のスイッチ200から本発明のリンク集約スイッチ300へ送信されてきたフレームについても、リンク集約スイッチ300とスイッチ200との間に設けられた複数のリンク400a、400b、400cの中から、一つのリンクが選択され、その選択されたリンクへのみフレームが転送される。つまり、従来のスイッチ200から本発明のリンク集約スイッチ300へのフレーム転送を、複数のリンクに分散して転送できる。
【０１１４】
図１１は、本発明のリンク集約方法の動作シーケンス（５）で、リンク集約スイッチ300とスイッチ200との間のリンクに障害が発生した場合の動作シーケンスを示している。ＭＡＣアドレス学習テーブル340、240の状態は、上記図１０で説明した状態を引き継ぐものとする。
【０１１５】
S01. リンク400cで障害が発生すると、リンク集約スイッチ300の物理ポート310cで検出され、論理ポート320aにその旨通知される。
【０１１６】
S02. 論理ポート320aは、集約対象となる物理ポートのグループ（物理ポート310a、310b、310c）から障害を検出した物理ポート310cを切り離し、物理ポート310a、310bから成るグループを集約対象とするように構成を変更する。このとき、論理ポート320aの送信物理ポート選択部および受信物理ポート選択部で用いるＭＡＣアドレスと選択される物理ポートとの対応関係を再定義する。この結果、リンク集約スイッチ300とスイッチ200との間のフレーム受け渡しのリンクは、３個のリンクで構成されるリンクグループG1から、２個のリンクで構成されるリンクグループG2に変更されて、リンク合計の帯域幅は減少するが、フレームの受け渡しは２個のリンクに分散された形態で継続される。
【０１１７】
ここで、スイッチ200からリンク集約スイッチ300へのフレーム転送は、スイッチ200側のＭＡＣアドレス学習テーブル240に登録されているＭＡＣアドレスと転送先ポート識別情報との対応関係と、リンク集約スイッチ300の論理ポート320aで再定義されたＭＡＣアドレスと物理ポート識別情報との対応関係とで、不一致になる可能性がある。この場合は、スイッチ200からリンク集約スイッチ300へ送信したフレームが一時的に廃棄される可能性があるが、この状態は、スイッチ200のエージング時間経過によりＭＡＣアドレス学習テーブル240から不一致のエントリが削除されるか、もしくは、リンク集約スイッチ300から論理ポート320aの再定義後にスイッチ200に送信されてくるフレームを、スイッチ200で受信することにより、ＭＡＣアドレス学習テーブル240が更新されることにより、解消される。
【０１１８】
S03. 上記シーケンスS01で検出した障害が復旧したときは、リンク集約スイッチ300の論理ポート320aは、その集約対象の物理ポートグループに、切り離されていた物理ポート310cを組み入れて、送信物理ポート選択部および受信物理ポート選択部で用いるＭＡＣアドレスと物理ポートとの対応関係を、元の障害検出前の状態の定義に戻す。
【０１１９】
このようにして、従来技術のスイッチとの間のリンクに障害が発生した場合でも、残りのリンクにフレームを分散して転送することにより、フレーム転送を継続することができ、スイッチ間リンクの冗長構成が可能となる。
【０１２０】
上記に詳述した本発明の実施形態において、リンク集約スイッチ300に１個の論理ポートがある場合について説明したが、これに限定されず任意の個数が可能である。また、論理ポートに集約される物理ポートの数も３個に限定されない。
【０１２１】
フレームの送受信の際に、論理ポートに集約されている物理ポートを一つ選択する方法としては、ハッシュ関数に限定されず、他の方法も可能である。
【０１２２】
以上述べた本発明の実施の態様は、以下の付記の通りである。
（付記１）フレームの送受信を行う複数の物理ポートを集約して論理ポートとし、
前記論理ポートからのフレーム送信時は、フレームに含まれる送信元アドレスを基に前記論理ポートに集約されている物理ポートの中の一つを選択して送信物理ポートとして、前記選択された送信物理ポートに対してフレームを送信し、
前記論理ポートに集約された物理ポートにおけるフレーム受信時は、受信されたフレームに含まれる宛先アドレスを基に、前記論理ポートに集約されている物理ポートの中の一つを選択して受信物理ポートとして、フレームを受信した物理ポートと前記選択された受信物理ポートが一致するときに前記受信したフレームを有効受信フレームとし、
ＭＡＣアドレスと、フレームの転送先ポートを示すポート識別情報との対応関係を記憶するＭＡＣアドレス学習テーブルのエントリには、前記論理ポートに集約される複数の物理ポートについては前記論理ポートの識別情報をポート識別情報として登録し、前記論理ポートに集約されない物理ポートについては前記物理ポートの識別情報をポート識別情報として登録し、
前記論理ポートで受信した前記有効受信フレーム、または、前記論理ポートに集約されない物理ポートで受信したフレームについては、フレームに含まれる宛先アドレスをキーに前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを検索して前記宛先アドレスと一致するＭＡＣアドレスを含むエントリを獲得し、前記獲得したエントリに含まれるポート識別情報が示す論理ポートまたは物理ポートに対してフレームを転送する、
ことを特徴とするリンク集約方法。
（付記２）付記１に記載のリンク集約方法において、
前記論理ポートで受信した前記有効受信フレーム、または、前記論理ポートに集約されない物理ポートで受信したフレームについては、フレームに含まれる送信元アドレスをキーにして前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを検索して前記送信元アドレスと一致するＭＡＣアドレスを含むエントリを獲得し、前記獲得したエントリに含まれるポート識別情報が、フレームを受信した論理ポートまたは物理ポートの識別情報と異なる場合は、受信したフレームを廃棄する、
ことを特徴とするリンク集約方法。
（付記３）付記１に記載のリンク集約方法において、
前記論理ポートに集約された物理ポートで障害を検出した時は、前記障害を検出した物理ポートを前記論理ポートの集約対象外として、前記送信物理ポートおよび前記受信物理ポートの選択方法を再定義し、
前記障害を検出した物理ポートが復旧した時は、前記復旧した物理ポートを前記論理ポートの集約対象として組み入れて、前記再定義された送信物理ポートおよび受信物理ポートの選択方法を再定義前の方法に戻す、
ことを特徴とするリンク集約方法。
（付記４）付記１に記載のリンク集約方法において、
前記論理ポートにおける前記送信物理ポートおよび前記受信物理ポートの選択は、ＭＡＣアドレスを入力値とし、前記入力値に対応して一個の物理ポートの識別情報を出力するハッシュ関数により行う、
ことを特徴とするリンク集約方法。
（付記５）フレームの送受信を行う複数の物理ポートを集約して論理ポートとする物理ポート集約部と、
前記論理ポートからのフレーム送信時は、フレームに含まれる送信元アドレスを基に前記論理ポートに属する物理ポートを一つ選択して送信物理ポートとし、前記選択された送信物理ポートに対してフレームを送信する送信物理ポート選択部と、
前記論理ポートに集約された物理ポートにおけるフレーム受信時は、受信されたフレームに含まれる宛先アドレスを基に、前記論理ポートに集約されている物理ポートの中から一つ選択して受信物理ポートとして、フレームを受信した物理ポートと前記選択された受信物理ポートが一致するときに前記受信したフレームを有効受信フレームとする受信物理ポート選択部と、
ＭＡＣアドレスと、フレームの転送先ポートを示すポート識別情報との対応関係を示すエントリを保持し、前記エントリ内のポート識別情報としては、前記論理ポートに集約される複数の物理ポートについては前記論理ポートの識別情報を記憶し、前記論理ポートに集約されない物理ポートについては前記物理ポートの識別情報を記憶するＭＡＣアドレス学習テーブルと、
前記論理ポートで受信した前記有効受信フレーム、または、前記論理ポートに集約されない物理ポートで受信したフレームについては、フレームに含まれる宛先アドレスをキーに前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを検索して前記宛先アドレスと一致するＭＡＣアドレスを含むエントリを獲得し、前記獲得したエントリに含まれるポート識別情報が示す論理ポートまたは物理ポートに対してフレームを転送する手段とを備える、
ことを特徴とするリンク集約スイッチ。
（付記６）付記５に記載のリンク集約スイッチにおいて、
前記論理ポートで受信した前記有効受信フレーム、または、前記論理ポートに集約されない物理ポートで受信したフレームについては、フレームに含まれる送信元アドレスをキーにして前記ＭＡＣアドレス学習テーブルを検索して前記送信元アドレスと一致するＭＡＣアドレスを含むエントリを獲得し、前記獲得したエントリに含まれるポート識別情報が、フレームを受信した論理ポートまたは物理ポートの識別情報と異なる場合は、受信したフレームを廃棄する手段を備える、
ことを特徴とするリンク集約スイッチ。
（付記７）付記５に記載のリンク集約スイッチにおいて、
前記論理ポートに集約された物理ポートで障害を検出した時は、前記障害を検出した物理ポートを前記論理ポートの集約対象外として、前記送信物理ポートおよび前記受信物理ポートの選択方法を再定義する手段と、
前記障害を検出した物理ポートが復旧した時は、前記復旧した物理ポートを前記論理ポートの集約対象として組み入れて、前記再定義された送信物理ポートおよび受信物理ポートの選択方法を再定義前の方法に戻す手段を備える、
ことを特徴とするリンク集約スイッチ。
（付記８）付記５に記載のリンク集約スイッチにおいて、
前記論理ポートにおける前記送信物理ポートおよび前記受信物理ポートの選択は、ＭＡＣアドレスを入力値とし、前記入力値に対応して一個の物理ポートの識別情報を出力するハッシュ関数により行う手段を備える、
ことを特徴とするリンク集約スイッチ。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明のリンク集約スイッチの構成
【図２】本発明の論理ポートの送信物理ポート選択部の動作
【図３】本発明の論理ポートの受信物理ポート選択部の動作
【図４】本発明の論理ポートの物理ポート集約部の動作
【図５】本発明の論理ポートの動作フローチャート
【図６】本発明のフレーム転送部の動作フローチャート
【図７】本発明のリンク集約方法の動作シーケンス（１）
【図８】本発明のリンク集約方法の動作シーケンス（２）
【図９】本発明のリンク集約方法の動作シーケンス（３）
【図１０】本発明のリンク集約方法の動作シーケンス（４）
【図１１】本発明のリンク集約方法の動作シーケンス（５）
【図１２】従来技術のスイッチの動作概要（２）
【図１３】従来技術のスイッチの動作概要（１）
【符号の説明】
【０１２４】
100,200    従来技術のスイッチ
110a,110b,110c,110d,110e    従来技術の物理ポート
140,240    従来技術のＭＡＣアドレス学習テーブル
210a,210b,210c,210d,210e    従来技術の物理ポート
230    従来技術のフレーム転送部
300    リンク集約スイッチ
310a,310b,310c,310d,310e    物理ポート
320a    論理ポート
321a    送信物理ポート選択部
322a    受信物理ポート選択部
323a    物理ポート集約部
400a,400b,400c    リンク
p1,p2,p3,p4,p5    リンク集約スイッチの物理ポート識別情報
q1,q2,q3,q4,q5    従来技術のスイッチの物理ポート識別情報
DA    フレームの宛先アドレス
Fs    送信フレーム
Fr    受信フレーム
F1,F2,F3,F4    フレーム
G1,G2    リンクグループ
L1    リンク集約スイッチの論理ポート識別情報
SA    フレームの送信元アドレス
【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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