(57)【要約】【課題】  ＬＡＮ内に、特定グループの端末機器（パーソナルコンピュータ等）で構成され、しかも、ＬＡＮトラフィックからの影響が少なく、且つ、高いセキュリティを有する特定エリアネットワーク（PAN）を構築することができる。【解決手段】  ＬＡＮ内に、特定の端末間通信の経路を管理するＰＡＮサーバを設置する。このＰＡＮサーバは、各端末機器の通信経路をラベル情報として設定し、各スイッチ、端末それぞれに、それぞれ用に生成したラベル情報を設定させる。各接続スイッチは、自身の或るポートからのデータのフレーム中にＰＡＮ通信であることを示す情報が存在する場合、フレーム中に記述された経路ラベル情報で特定されたポートにのみ出力する。【選択図】  図４
2005073230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末機器をネットワークに接続するための複数の接続ポートを有するスイッチ装置であって、
情報伝達するための各ポート間の接続を経路ラベル情報として記憶するラベル情報記憶手段と、
前記複数のポート中の１つからデータを受信した場合、当該データ中に含まれるラベル情報を検出し、当該検出したラベル情報に一致する経路ラベル情報を前記ラベル情報記憶手段から取得し、取得した経路ラベル情報に従って該当するポートどうしを接続するポート接続制御手段と
を備えることを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
更に、経路ラベルの登録指示データを受信した場合、当該受信したポートの延長上に経路ラベルを管理するサーバが存在するものとして、記憶保持することを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記サーバから前記経路ラベル情報を受信し、前記ラベル情報記憶手段に登録する登録手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
複数の端末機器をネットワークに接続するための複数の接続ポートを有するスイッチ装置であって、
情報伝達するための各ポート間の接続を経路ラベル情報として記憶する第１の記憶手段と、
ネットワークアドレス情報とポートを特定するポート情報とを対応付けて記憶する第２の記憶手段と、
前記複数のポート中からデータを受信した場合、当該データのフレームがアドレス通信フレームであるか、経路通信フレームであるかを判別する判別手段と、
前記アドレス通信フレームを有するデータを受信した場合、前記第２の記憶手段に登録された情報に基づき、前記アドレス通信フレーム中に記述された送信先アドレスに対応するポートと、送信元のアドレスに対応するポートとを接続するアドレス通信中継手段と、
前記判別手段によって、前記経路通信フレームを有するデータを受信したと判別した場合、当該フレーム中に記述された経路ラベル情報で特定されるポート情報を前記第１の記憶手段から取得し、取得したポートを接続する経路ラベル通信中継手段と
を備えることを特徴とするスイッチ装置。
【請求項５】
前記サーバから経路通信フレームにて各ポートに接続されている端末機器の探索を要求されたときに、アドレス通信フレームにて各ポートに接続されている端末機器を探索する探索手段と、端末機器を確認したときに前記サーバに該端末機器情報を経路通信フレームにて通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のスイッチ装置。
【請求項６】
前記ポートから受信した通信フレームが、前記判別手段によってアドレス通信フレームであると判別した場合であって、当該フレーム中の送信元アドレス情報が前記第２の記憶手段に未登録である場合、受信したポートを特定する情報と送信元アドレスとを対応付けて前記第２の記憶手段に登録し、送信先アドレスが前記第２の記憶手段に未登録の場合には、送信先アドレスを有する端末機器が存在するポートを特定し、前記第２に記憶手段に登録するアドレス登録手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のスイッチ装置。
【請求項７】
前記経路ラベル情報と接続するポート間を特定する情報の登録要求を所定の形式で受信したとき、受信した経路ラベル情報と、接続するポート間情報とを前記第１の記憶手段に登録する経路ラベル登録手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のスイッチ装置。
【請求項８】
前記経路通信フレームには、経路ラベルによるネットワーク固有のＩＤ情報が設けられており、前記第１の記憶手段は前記ＩＤ情報に関連付けて記憶することを特徴とする請求項４に記載のスイッチ装置。
【請求項９】
前記経路通信フレームは、前記アドレス通信フレームより優先して中継することを特徴とする請求項４に記載のスイッチ装置。
【請求項１０】
前記アドレス登録手段は、全ポートより送信先アドレスの所在の確認する要求をブロードキャストすることで、送信先アドレスを有する端末機器が存在するポートを特定することを特徴とする請求項４に記載のスイッチ装置。
【請求項１１】
複数の端末機器をネットワークに接続するための複数の接続ポートを有するスイッチ装置であって、
情報伝達するための各ポート間の接続を経路ラベル情報として記憶する第１の記憶手段と、
ネットワークアドレス情報とポートを特定するポート情報とを対応付けて記憶する第２の記憶手段と、
前記ポートから受信したデータの種別を判別する判別手段と、
前記判別手段による判別に応じて、前記第２の記憶手段に記憶された情報と、受信したデータに含まれる送信先アドレスとに基づくスイッチ処理、もしくは、前記第１の記憶手段に記憶された情報と、受信したデータに含まれる経路ラベル情報とに基づいたスイッチ処理を選択的に行うスイッチ手段と、
を有することを特徴とするスイッチ装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１つのスイッチ装置と、端末機器とを接続するためのネットワークインタフェース装置であって、
ＭＡＣアドレスを記憶するＭＡＣアドレス記憶手段と、
経路ラベルによるネットワークメンバを示す情報を記憶するため、外部から書き込み可能な経路ラベルメンバ情報記憶手段と、
通信フレームを構築する際に、送信元を特定する情報として、前記ＭＡＣアドレス記憶手段、前記経路ラベルメンバ情報記憶手段のいずれかを選択して通信フレームを作成する通信フレーム作成手段と
を備えることを特徴とするネットワークインタフェース装置。
【請求項１３】
複数の接続ポートの接続関係を示すラベル情報に基づいてラベルスイッチングを行うスイッチ装置を介した通信を行うネットワークインタフェース装置において、
第１のネットワークにおいて前記ネットワークインターフェースを特定するための識別情報を記憶する第１の記憶手段と、
前記第１のネットワーク内に仮想的に構築される第２のネットワークにおいて前記ネットワークインターフェースを用いた通信であることを特定するための識別情報を記憶する第２の記憶手段と、
前記第２のネットワークにおいてラベルスイッチングを行うか否かに応じて、第１の記憶手段におくされている識別情報、もしくは、前記第２の記憶手段に記憶されている識別情報を選択的に使用して通信する通信手段と、を有することを特徴とするネットワークインターフェース装置。
【請求項１４】
複数の端末機器をネットワークに接続するための複数の接続ポートを有するスイッチ装置の制御方法であって、
情報伝達するための各ポート間の接続を経路ラベル情報として所定の記憶手段に記憶するラベル情報記憶工程と、
前記複数のポート中の１つからデータを受信した場合、当該データ中に含まれるラベル情報を検出し、当該検出したラベル情報に一致する経路ラベル情報を前記記憶手段から取得し、取得した経路ラベル情報に従って該当するポートどうしを接続するポート接続制御工程と
を備えることを特徴とするスイッチ装置の制御方法。
【請求項１５】
複数の端末機器をネットワークに接続するための複数の接続ポートを有するスイッチ装置の制御方法であって、
情報伝達するための各ポート間の接続を経路ラベル情報として第１の記憶手段に格納する第１の格納工程と、
ネットワークアドレス情報とポートを特定するポート情報とを対応付けて第２の記憶手段に格納する第２の格納工程と、
前記複数のポート中からデータを受信した場合、当該データのフレームがアドレス通信フレームであるか、経路通信フレームであるかを判別する判別工程と、
該判別工程によってアドレス通信フレームであると判別した場合であって、当該フレーム中の送信元アドレス情報が前記第２の記憶手段に未登録である場合、受信したポートを特定する情報と送信元アドレスとを対応付けて前記第２の記憶手段に登録し、送信先アドレスが前記第２の記憶手段に未登録の場合には、送信先アドレスを有する端末機器が存在するポートを特定し、前記第２の記憶手段に登録するアドレス登録工程と、
前記アドレス通信フレームを有するデータを受信した場合、前記第２の記憶手段に登録された情報に基づき、前記アドレス通信フレーム中に記述された送信先アドレスに対応するポートと、送信元のアドレスに対応するポートとを接続するアドレス通信中継工程と、  経路ラベル情報と接続するポート間を特定する情報の登録要求が所定の形式で受信したとき、受信した経路ラベル情報と、接続するポート間情報とを前記第１の記憶手段に登録する経路ラベル登録工程と、
前記判別工程によって、前記経路通信フレームを有するデータを受信したと判別した場合、当該フレーム中に記述された経路ラベル情報で特定されるポート情報を前記第１の記憶手段から取得し、取得したポートを接続する経路ラベル通信中継工程と
を備えることを特徴とするスイッチ装置の制御方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１１のいずれか１つのスイッチ装置に接続されたネットワークデバイスの通信経路を管理する経路管理サーバであって、
前記通知手段により通知された各端末機器情報より、該端末機器それぞれに固有の識別情報を割り振る割り振り手段と、
ネットワークに接続されている端末機器の接続ツリーを作成する作成手段と、
前記作成手段により作成した接続ツリー情報を元に、経路ラベル情報を利用した論理的なネットワークを識別するためのネットワーク識別情報、並びに、当該ネットワークのメンバーとなる前記端末機器を認証するための認証情報を設定する設定手段と、
前記ネットワーク識別情報と関連付け、前記認証情報で認証された前記端末機器間の通信経路をラベル情報として割り当てるラベル付け手段と、
前記認証情報で認証された端末機器それぞれに、前記ネットワークに参加するための前記ネットワーク識別情報、並びに、当該ネットワーク識別情報内におけるユニークな端末機器識別情報を設定すると共に、当該ネットワーク識別情報で示される論理ネットワーク内における全経路のラベル情報を通知する通知手段と
を備えることを特徴とする経路管理サーバ。
【請求項１７】
前記経路管理サーバには、前記ラベル付け手段にて前記端末機器間の通信経路に割り当てたラベルを管理するラベル管理手段を備え、
前記通信経路にラベル情報を割り当てる際に、既に他の通信経路に割り当てたラベルと重複しないラベルを割り当てることを特徴とする請求項１６に記載の経路管理サーバ。
【請求項１８】
請求項１乃至１１のいずれか１つのスイッチ装置に接続されたネットワークデバイスの通信経路を管理する経路管理サーバであって、
前記通知手段により通知された各端末機器情報より、該端末機器それぞれに固有の識別情報を割り振る割り振り手段と、
ネットワークに接続されている端末機器の接続ツリーを作成する作成手段と、
前記作成手段により作成した接続ツリー情報を元に、論理的なネットワークを識別するためのネットワーク識別情報、並びに、当該ネットワークのメンバーとなる前記端末機器を認証するための認証情報を設定する情報設定手段と、
前記認証情報で認証された端末機器それぞれに、前記ネットワークに参加するための前記ネットワーク識別情報、並びに、当該ネットワーク識別情報内におけるユニークな端末機器識別情報を設定する端末機器設定手段と、
前記認証情報で認証された第一の端末機器より、前記ネットワーク識別情報と関連付け、前記認証情報で認証された第二の端末機器との通信の開始を検出する通信開始検出手段と、
前記通信開始検出手段により通信の開始を検出したときに、前記第一の端末機器と前記第二の端末機器との間の通信経路をラベル情報として割り当てるラベル付け手段と、
前記ネットワーク識別情報で示される論理ネットワーク内における前記第一の端末機器と前記第二の端末機器と、更に前記第一の端末機器と前記第二の端末機器との通信経路上にある全てのスイッチ装置に、前記ラベル付け手段により割り当てたラベル情報を通知する通知手段と
を備えることを特徴とする経路管理サーバ。
【請求項１９】
前記経路管理サーバには、前記ラベル付け手段にて前記端末機器間の通信経路に割り当てたラベルを管理するラベル管理手段を備え、
前記通信経路にラベル情報を割り当てる際に、既に他の通信経路に割り当てたラベルと重複しないラベルを割り当てることを特徴とする請求項１８に記載の経路管理サーバ。
【請求項２０】
請求項１乃至１１のいずれか１つのスイッチ装置に接続されたネットワークデバイスの通信経路を管理する経路管理サーバの制御方法であって、
前記通知手段により通知された各端末機器情報より、該端末機器それぞれに固有の識別情報を割り振る割り振り工程と、
ネットワークに接続されている端末機器の接続ツリーを作成する作成工程と、
前記作成工程により作成した接続ツリー情報を元に、経路ラベル情報を利用した論理的なネットワークを識別するためのネットワーク識別情報、並びに、当該ネットワークのメンバーとなる前記端末機器を認証するための認証情報を設定する設定工程と、
前記ネットワーク識別情報と関連付け、前記認証情報で認証された前記端末機器間の通信経路をラベル情報として割り当てるラベル付け工程と、
前記認証情報で認証された前記端末機器それぞれに、前記ネットワークに参加するための前記ネットワーク識別情報、並びに、当該ネットワーク識別情報内におけるユニークな前記端末機器識別情報を設定すると共に、当該ネットワーク識別情報で示される論理ネットワーク内における全経路のラベル情報を通知する通知工程と
を備えることを特徴とする経路管理サーバの制御方法。
【請求項２１】
請求項１乃至１１のいずれか１つのスイッチ装置に接続されたネットワークデバイスの通信経路を管理する経路管理サーバの制御方法であって、
前記通知手段により通知された各端末機器情報より、該端末機器それぞれに固有の識別情報を割り振る割り振り工程と、
ネットワークに接続されている端末機器の接続ツリーを作成する作成工程と、
前記作成工程により作成した接続ツリー情報を元に、論理的なネットワークを識別するためのネットワーク識別情報、並びに、当該ネットワークのメンバーとなる前記端末機器を認証するための認証情報を設定する情報設定工程と、
前記認証情報で認証された端末機器それぞれに、前記ネットワークに参加するための前記ネットワーク識別情報、並びに、当該ネットワーク識別情報内におけるユニークな端末機器識別情報を設定する端末機器設定工程と、
前記認証情報で認証された第一の端末機器より、前記ネットワーク識別情報と関連付け、前記認証情報で認証された第二の端末機器との通信の開始を検出する通信開始検出工程と、
前記通信開始検出工程により通信の開始を検出したときに、前記第一の端末機器と前記第二の端末機器との間の通信経路をラベル情報として割り当てるラベル付け工程と、
前記ネットワーク識別情報で示される論理ネットワーク内における前記第一の端末機器と前記第二の端末機器と、更に前記第一の端末機器と前記第二の端末機器との通信経路上にある全てのスイッチ装置に、前記ラベル付け工程により割り当てたラベル情報を通知する通知工程と
を備えることを特徴とする経路管理サーバの制御方法。
【請求項２２】
複数の接続ポートの接続関係を示すラベル情報に基づいてラベルスイッチングを行うスイッチ装置と通信可能なサーバ装置において、
第１のネットワーク内に仮想的に構築される第２のネットワークを構築するメンバ装置の接続関係を判別する判別手段と、
前記判別手段により判別されたメンバ装置の接続関係に基づいて、前記スイッチング装置がラベルスイッチングを行うためのラベル情報を作成する作成手段と、
前記作成手段により作成されたラベル情報を、前記スイッチ装置に通知する通知手段と
を有することを特徴とするサーバ装置。
【請求項２３】
コンピュータが読み込み実行することで、請求項１乃至１１のいずれか１つのスイッチ装置に接続されたネットワークデバイスの通信経路を管理する経路管理サーバとして機能するコンピュータプログラムであって、
経路ラベル情報を利用した論理的なネットワークを識別するためのネットワーク識別情報、並びに、当該ネットワークのメンバーとなるデバイスを認証するための認証情報を設定する設定手段と、
前記ネットワーク識別情報と関連付け、前記認証情報で認証されたデバイス間の通信経路をラベル情報として割り当てるラベル付け手段と、
前記認証情報で認証されたデバイスそれぞれに、前記ネットワークに参加するための前記ネットワーク識別情報、並びに、当該ネットワーク識別情報内におけるユニークなデバイス識別情報を設定すると共に、当該ネットワーク識別情報で示される論理ネットワーク内における全経路のラベル情報を通知する通知手段
として機能することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のコンピュータプログラムを格納することを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＡＮ内に、特定グループメンバー間で使用する専用のネットワークを仮想的、又は、論理的に構成する技術、及びパケット通信においてラベルによりルーティングを行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ等の汎用情報処理装置（以下、単にＰＣという）は、日常業務に欠かせないツールとなり、日々、多くのデータの作成・編集がなされている。現在では、情報や各種デバイス（プリンタ等）の共有が欠かせないことから、これらのＰＣをＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）に接続することも行われている。
【０００３】
ＬＡＮを構築した場合、ＬＡＮ上には、各個人が使用するＰＣ、即ち、クライアント端末機器（以下、クライアント機器）と、サーバーコンピューター（以下、サーバー機器）とが存在し、それらは接続機器（スイッチングハブ、以下、単にスイッチという）により接続されることになり、サーバー機器経由でデータの共有が行われる。
【０００４】
こうして、パソコンで、作成された個人の成果物である情報は共有データとして、グループで利用され、添削、参照、改善を受けて揉まれ、更に洗練された成果として、グループの共有データベースとして蓄積されてゆく。
【０００５】
このＬＡＮによるサーバー・クライアント環境は、急速にオフィスに広まり、クライアントＰＣは、各ワーカーの机上に置かれ、サーバーは、管理者が管理するサーバールームに置かれ、日常業務のデータインフラを担っている。この企業ＬＡＮにおけるデータの共有は、協力して仕事を行う（コラボレーション）ことにより、個人の力では、達成できない大きな付加価値を創出し、企業活動の要となっている。
【０００６】
このＬＡＮ環境は、企業の情報インフラとして、急速に発達し、現在では、企業内のほぼ全員が参加する大規模なものになっている。
【０００７】
更に、近年の特徴とするものは、ＬＡＮインフラの普及に伴い、ＬＡＮに接続されて共同使用される事を前提にした新しい種類の端末機器が登場したことである。ネットワークカメラ、映像配信サーバー等は、その好適な例で、これらは、比較的に大容量なカラー動画像データを、ＬＡＮ上にストリーミング配信し、パソコンで、それを受信し表示等を行うものである。
【０００８】
このように、ＬＡＮの規模が増大した今、この企業内ＬＡＮにおいて、新しいニーズが生じつつある。
【０００９】
その１つに、全員参加の企業内ＬＡＮにおいて、企業内の特定メンバー間のみで、使用する専用のネットワーク、即ち、特定グループのネットワークを仮想的に構成したいという要求がある。
【００１０】
特に、機密情報を扱う特定グループ、たとえば、人事グループ、管理職グループ、プロジェクトグループメンバー間等でこのニーズが高い。又、特定メンバー間の業務は、往々にして、優先度の高い内容が多く、この為、ＬＡＮパケットに対し、優先的に処理される事が望まれている。
【００１１】
更に、別の観点からのニーズとして、ＬＡＮ内に存在する画像関連端末機器（マルチメディア端末機器）に起因する、画像データのストリーミング配信によるトラフィック渋滞を防ぐ為、画像端末機器と一般端末とで、トラフィックを分離したいという要求であり、特に、ビジュアルコミュニケーションが、業務上必須なデザイン、開発グループ等で、顕著である。現状ＬＡＮでは、ストリーミングデータも、一般データパケットと同じに扱われるので、データの圧縮率を上げないと、データパケットの渋滞遅延による映像の脱落が生じる等の問題があり、一方、圧縮率を上げると、画質が劣化すると言う別の問題を生じ、ストリームデータの分離と、分離されたストリームデータの一般パケットとは異なる優先処理が望まれている。
【００１２】
これらのニーズは、要するに、「一般ＬＡＮ内に、優先処理が為される、特定端末機器のみにより構成されるネットワークを実現する」という技術的な要求に集約される。
【００１３】
即ち、第１のニーズは、特定のメンバーが使用する端末機器（パソコン）で構成されるセキュア度の高いＬＡＮ内特定エリアネットワークの実現であり、言い換えれば、セキュリティーの為に、特定グループ内のデータトラフィックの、一般ＬＡＮトラフィックからのチャンネル分離の実現である。又、分離されたトラフィックのＬＡＮトラフィックに対する優先処理である。
【００１４】
一方、第２のニーズは、特定のマルチメディア端末機器で構成されるＬＡＮ内特定エリアネットワークの実現であり、言い換えれば、ストリーミングデータと一般ＬＡＮデータとのチャンネル分離の実現である。又、ストリームデータの一般パケットに対する優先処理である。
【００１５】
これらをまとめると、ＬＡＮ内特定エリアネットワークの要求事項は以下の様になろう。
１．特定グループの端末機器から、ＬＡＮ内の社内情報端末機器へのアクセスは出来なければ成らない。
２．ＬＡＮ内の部外者の端末機器からは特定グループの端末機器にアクセスが出来ては成らない。
３．異なる特定グループの端末機器間ではアクセスが出来てはならない。
４．特定グループパケットは、ＬＡＮパケットに対して、優先処理される。
すなわち、優先度は「特定グループパケット＞ＬＡＮパケット」とする。
５．特定グループのストリームパケットは、一般パケットに対して優先処理される。
すなわち、優先度は「特定グループストリーム＞特定グループ一般パケット」とする。
【００１６】
この１の要求事項により、社内ＬＡＮとは、独立にエリアネットワークを構成するのでは無く、ＬＡＮ内に仮想的に特定端末機器グループ用のエリアネットワークを構成する必要が生じる。
【００１７】
このＬＡＮ内に、仮想的な特定エリアネットワークを、実現するという課題に対して、次に述べるような方法を取る事が知られている。
１．特定グループの端末機器で、専用のドメインを構成し、専用のサーバーで管理する。
２．社内ＬＡＮは、単一のドメインで構成するが、ユーザーグループとして、特定グループを構成し、管理する。
【００１８】
このうち、第１の方法は、社内の一般ＬＡＮと異なるドメインを設定するので、特定グループドメイン専用のユーザー名、パスワードなどを別に使うことが出来る。
【００１９】
第２の方法は、特定グループは、単一ドメイン内のユーザーグループの一種である為、ユーザー名、パスワードは、単一ドメインに対するものだけで、特定グループのリソースへのアクセス管理はドメインサーバーでの特定グループに対する権利設定に依存する。
【００２０】
然るに、これらのいずれの方法でも、以下に述べる問題点が存在する。
【００２１】
第１の方法での、ユーザーの認証は、特定グループの専用ドメインへのユーザー名とパスワードに基づき、又、第２の場合も、同様に、単一のＬＡＮドメインへのログオン時のユーザー名、パスワードの認証結果に基づく、グループ管理である。
【００２２】
即ち、いずれの場合でも、アクセスの管理は、「ユーザー名、パスワード」が認証基準であり、これが、社内ＬＡＮでは意外に弱いという問題である。
【００２３】
即ち、社内では、個人に関する公開情報、即ち、社員番号、内線番号、所属などが存在し、又、部門内では住所録なども存在する。これらを元に、類推で、パスワードをブレークするのはそれほど困難ではない。
【００２４】
即ち、社内ＬＡＮでは、パスワード管理は、セキュリティー上、強固なものとは言えない。
【００２５】
更に加えて、現在のＬＡＮにおけるＩＰ通信方式は、セキュリティー上の問題を有している。即ち、ＩＰ通信では、端末機器のアドレス情報がブロードキャストされ、且つ、どんな端末機器同士でも、電気的にＬＡＮに接続されていれば、通信接続までは、可能であり、アクセス管理は、セッション層の役割であるという根本的な問題を有している。即ち、現状のＬＡＮでは、ＩＥＥＥ８０２．３で、規定されるイーサーネット。以下同じ）に基づく方式で、伝送が行われる。この通信方式の特徴は、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）に対応するＭＡＣアドレス、データリンク層に対応するＩＰアドレスに基づく。ＩＰアドレスが、最終の伝送先アドレス、ＭＡＣアドレスが、各伝送ステップにおける次の転送先アドレスを示す。このため、相手先のＩＰアドレスから、ＭＡＣアドレスを得ることが必要で、この為、ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）と言うプロトコルを使用する。これにより、相手先が、サブネットの範囲内であれば、ＭＡＣアドレスで、伝送が可能になる。相手先が、サブネットの範囲外であれば、ルーターが介在し、最初の送信の相手先は、ルーターのＭＡＣアドレスになる。
【００２６】
又、相手先からの応答を受ける為、自身の送信元ＩＰアドレス、送信元ＭＡＣアドレスを送信パケットに入れる必要があり、このため、自身のＩＰアドレスを得る方法として、ＤＨＣＰを使う。ＭＡＣアドレスは、自身のネットワークカードが有する工場設定の既知のアドレスである。
【００２７】
即ち、自身のＩＰアドレス、転送先のＭＡＣアドレスを知るために、問い合わせを行うことが、必要で、現状のＩＰネットワークは、データリンク層（イーサーネット）、ネットワーク層（ＩＰ層）、トランスポート層（ＴＣＰ／ＵＤＰ層）のいずれにおいても、接続が必ず為される仕組みである。換言すれば、端末機器間の接続は、接続出来る事が基本で、接続して良いか否かのセキュリティー機能は、セッション層以上のアプリケーションによるパスワード管理に依存している。
【００２８】
自身のＩＰアドレス、転送先のＭＡＣアドレスを入手した後の、サブネット内通信方式（レイヤー２通信）は以下のようである。サブネット内では、ＭＡＣアドレスのみによって、通信接続が為される。このＭＡＣアドレスに基づくレイヤー２の通信方式をＬＡＮ通信方式と定義すると、このＬＡＮ方式におけるサブネット内の通信方式の詳細は、以下の様である。
【００２９】
図２１に示すように、ＬＡＮスイッチ（スイッチングハブ）のポート「１」に接続された機器Ａとポート「５」に接続された機器Ｂとの通信を例に取り、説明を行う。
【００３０】
今、機器Ａから、機器Ｂに通信を行うとすると、
１．機器Ａは、自身のＭＡＣアドレスMAC-A、自身のＩＰアドレスIP-A、相手機器のＭＡＣアドレスMAC-B、相手機器のＩＰアドレスIP-Bをイーサーフレームに入れ、送信フレームFR-Aを生成し、送信を行う。
２．ＬＡＮスイッチは、ポート１からの入力フレームFR-Aから、送信元のＭＡＣアドレスMAC-Aを読み取り、装置内に確保されたＭＡＣアドレステーブルに登録する。ＭＡＣアドレステーブルは、ポート番号（この場合はポート「１」）とＭＡＣアドレスMAC-Aの対応関係を保持することになる。
３．該スイッチは、最初、そのＭＡＣアドレステーブルに、宛先機器BのＭＡＣアドレスを待たないので、該入力パケットを関連する全ポートに、ブロードキャスト（フラッディングとも言う）する。
４．ブロードキャストされたフレームFR-Aを受信した宛先機器Bは、受信したフレームFR-Aの宛先MACが、自身のＭＡＣアドレスMAC-Bに一致した場合、自身のＭＡＣアドレスMAC-B、自身のIPアドレスIP-B、相手先のＭＡＣアドレスMAC-A、相手先のIPアドレスIP-Aを入れて、イーサーフレームFR-Bの返信を行う。
５．図示の場合、装置ＢはＬＡＮスイッチのポート「５」に接続されているので、ＬＡＮスイッチは、上記イーサーフレームFR-Bをポート「５」を介して受信することになる。そこで、ＬＡＮスイッチは、送信元（この場合には装置Ｂのネットワークインタフェースカード）のＭＡＣアドレスMAC-Bを読み取り、ＭＡＣアドレステーブルに登録する。ＭＡＣアドレステーブルは、ポート５とＭＡＣアドレスMAC-Bとの対応関係を保持する。
【００３１】
以降の機器Ａと機器Ｂ間の通信は、スイッチのＭＡＣアドレステーブルに、両方の端末機器のアドレスが登録されたのでフラッディング無しで１対１の通信が行われ、それら２者間での通信に限って言えば、他のポートに影響を与えない。
【００３２】
なお、一連の通信が終了し、所定時間（例えば５分）が過ぎると、ＬＡＮスイッチ内の該ＭＡＣアドレステーブルに登録された「ポートと送信元ＭＡＣアドレス」との対応関係は、削除される。
【００３３】
さて、上記のＬＡＮ方式の通信では、
１．フラッディングにより、送信機器のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスが漏洩する。
２．方式的に、機器と機器は、通信接続は、必ず、可能で、相手機器のアクセス権の認証は、セッション段階のパスワードチェックに依存する。
【００３４】
この為、ブロードキャストされるフラッデイングパケットを元に、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスを入手できる。従って、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを成りすましたフレームを生成すれば、必ず、トランスポート層の通信接続までは到達できるので、アクセス管理は、セッション層でのパスワード認証管理に依存するのみとなる。
【００３５】
ＭＡＣアドレス（製造時に決まる）、ＩＰアドレス（DHCPが決める）は、利用者側で変える事の出来ない、与えられた値である為、定期的に変更する等して、漏洩に対する予防措置を講じる事が出来ない。又、パスワードに関しては、前述の様に、社内では、大変弱く、類推により、容易にブレークが可能である。
【００３６】
このように、従来方式では、ＬＡＮ内に特定グループのエリアネットワークを築くことはできても、セキュアな分離された特定グループのエリアネットワークを構築するには依然として問題が残る。
【００３７】
更に、特定グループの画像端末機器による特定エリアネットワークの実現に関しても、以下のような問題がある。
【００３８】
ＬＡＮ方式の通信では、トランズアクション型と呼ばれる一般ＬＡＮ端末機器（パソコン）のバースト（バルクとも言う）的なデータ伝送と、ストリーム型と呼ばれる画像端末機器の連続的データ伝送とを、同じようにイーサーネットのパケットに分割して送信する。当然、ストリーム型は、時間に関して、等時性を要求されるが、パケットデータに付加しうる属性は、パケットの処理待ちキューにおける優先度のみであり、たとえば、バーストデータに関するバーストジャンボパケットが、すでに、転送処理中である場合は、最上位の優先度で、ストリームパケットを伝送しようとしても、該転送処理の終了を待たねばならない。
【００３９】
このように、バーストパケットと、ストリームパケットを同一の処理で行い、処理順番の優先度のみで、制御している為、画像端末機器のストリームパケットは、一般ＬＡＮ端末機器のバーストパケットに邪魔され、必要なタイミングで流すことが出来ない。
【００４０】
これらの問題点は、たとえば、ＬＡＮに直結できるネットワークモニターを開発したとし、ＬＡＮに直結できるネットワークカメラから、該ネットワークモニターに、非圧縮画像データの等時性ストリームをＬＡＮ経由で、伝送し表示を行うような場合を想定すると容易に想像できよう。
【００４１】
即ち、現状ＬＡＮでは、ストリームデータと、パソコンの一般バーストデータとが、ＬＡＮ上で競合し問題が生じる。このとき、ストリームデータは、処理中の一般バーストデータを中断させても、通す仕組みが必要となる。
【００４２】
このように、従来のＬＡＮのままでは、ストリームデータの優先処理が出来ない。
【非特許文献１】株式会社ＩＤＧジャパン発行  「IDG情報通信シリーズ 10ギガビットEthernet教科書」
【非特許文献２】株式会社ＩＤＧジャパン発行  「IDG情報通信シリーズ MPLS教科書」
【非特許文献３】日経ＢＰソフトプレス発行  「Microsoft Windows（登録商標）2000 Serverリソースキット」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４３】
本発明の目的は、ＬＡＮ内に、特定端末機器のみで構成される、セキュアな特定グループのエリアネットワークを実現することにある。
【００４４】
その為に、まず、従来技術になるＬＡＮ通信方式と異なる、特定端末機器間の通信に使用する新しい通信方式の提案を行う。そして、ＬＡＮ方式は、一般ＬＡＮでの通信に使用し、新通信技術をこの特定グループで使用する。
【００４５】
新しい通信技術は、以下の要件を有する。
第１に、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス等のアドレス情報が漏洩しない通信である事。即ち、フラッディングを必要としない技術を提供する。
第２に、必要のない端末機器間の通信接続は、基本的に出来ないようにし、セッション段階より低いレイヤーでのセキュリティーの実現を行う。
即ち、必要の無い端末機器間は接続（データリンク）も出来ない。
第３に、イーサーネット（ＩＥＥＥ８０２．３）のフレームフォーマットを維持し、既存のＬＡＮの通信との親和性・共存を可能にする。
【００４６】
本発明の更なる目的は、この新しい通信方式に基づき、以下の特徴を有するＬＡＮ内特定エリアネットワークを実現する為の構成・手段を提供することである。
１．特定グループの端末機器から、ＬＡＮ内の社内情報端末機器へのアクセスは、出来なければ成らない。
２．ＬＡＮ内の部外者の端末機器からは、特定グループの端末機器にアクセスが出来ては成らない。
３．異なる特定グループの端末機器間ではアクセスが出来てはならない。
【００４７】
接続スイッチ、特定端末機器は、ＬＡＮとの通信手段と、特定グループ間の通信手段との両対応の構成が必要である。
【００４８】
本発明で、提供される構成・手段は、具体的には、接続スイッチ、サーバー、端末機器という形で、実現され、夫々が、連携して、本発明の構成・手段を反映する。
【００４９】
こうして、特定のメンバーが使用する端末機器（ＰＣ等）で構成されるＬＡＮ内特定エリアネットワークが実現される。
【００５０】
言い換えれば、セキュリティーの為に、特定グループ内のデータトラフィックを、一般ＬＡＮトラフィックから完全にチャンネル分離する方法が提供される。
【００５１】
このとき、異なる特定グループ間で、通信エラーなどにより、間違ってデータパケットが転送される事が生じない仕組みも必要である。
【００５２】
そして、更に、特定グループの端末機器間の通信は、ＬＡＮ通信に対して、優先処理を行う手段を提供する。
【００５３】
特に、特定グループの端末機器間のストリーミング通信に関しては、一般バースト通信に対して、絶対的な優先処理を行う手段を提供し、ＬＡＮ内特定エリアネットワーク内でのデータストリーミングを実現する。
【００５４】
この場合、ストリーミング信号同士の輻輳時の制御仕組みも必要となる。
【課題を解決するための手段】
【００５５】
上記課題を達成するため、例えば、本発明のネットワーク用のスイッチ装置は以下の構成を備える。すなわち、
複数の端末機器をネットワークに接続するための複数の接続ポートを有するスイッチ装置であって、
情報伝達するための各ポート間の接続を経路ラベル情報として記憶するラベル情報記憶手段と、
前記複数のポート中の１つからデータを受信した場合、当該データ中に含まれるラベル情報を検出し、当該検出したラベル情報に一致する経路ラベル情報を前記ラベル情報記憶手段から取得し、取得した経路ラベル情報に従って該当するポートどうしを接続するポート接続制御手段とを備える。
【００５６】
かかる構成のスイッチ装置を１つ、もしくは、複数接続することでネットワークを構成し、通常のアドレス情報で通信するデバイスが接続されたとしても、情報が漏洩することを抑制できるようになる。
【００５７】
また、本発明の好適な実施態様に従えば、本発明は、ＬＡＮにおける新しい通信方式として、全経路指定ラベルにより、スイッチ動作を行う通信技術を開示する。
【００５８】
この全経路指定ラベルによる通信をＰＡＮ（Private  Area  Network）方式通信と以下称する。
【００５９】
該ＰＡＮ通信方式は、経路管理サーバー手段と、複数の接続スイッチ手段、複数の端末機器手段の連携により、実現される。
【００６０】
また、該ＰＡＮ通信方式は、
全経路指定ラベルの作成と配布を行う、経路管理に関する第１のセッションと、
該全経路指定ラベルによりデータ伝送を行う通信に関する第２のセッションとを有し、
該経路管理サーバーは、これらに対応して、第１の経路管理セッションを司る手段と第２の通信セッションを司る手段とを有する。
【００６１】
ここで、第１の経路管理セッション手段は、各接続スイッチとの間の全経路指定ラベルを作成する第１のステップ、各端末機器との間の全経路指定ラベルを作成する第２のステップ、全ての全経路指定ラベルと、端末機器、接続スイッチとの関係をリストした経路ラベル表を作成する第３のステップ、該経路ラベル表から、ラベルスイッチ表を作成し、各接続スイッチに配布する第４のステップ、及び、該経路ラベル表から、宛先ラベル表を作成し、各端末機器に配布する第５のステップとを備える。
【００６２】
また、前記第１のステップでは、各構成機器は、以下の構成手段或いは工程を有する。
【００６３】
経路管理サーバーは、ＬＡＮ方式で通信する手段、自身が接続された接続スイッチを起点にして、順次、各接続スイッチに、全経路指定ラベルを割り当てる手段、割り当てた全経路指定ラベルで各接続スイッチと通信する手段を有し、
一方、各接続スイッチは、ＬＡＮ方式で通信する手段、自身に接続された他の接続スイッチを検知する手段、与えられた全経路指定ラベルで経路管理サーバーとＰＡＮ通信する手段を有する。
【００６４】
このとき、経路管理サーバが割り当てる全経路指定ラベルは、各経路毎に異なり、異なる経路に同一のラベルを割り当てることはない。
【００６５】
また、第２のステップでは、経路管理サーバーは、ＰＡＮ通信により、接続スイッチに、接続端末機器の接続情報を得る事を指示する手段を有し、
接続スイッチは、ＬＡＮ通信で、接続端末機器と通信し、所定の設定情報を得る手段、得られた端末機器との接続情報をＰＡＮ通信で、経路管理サーバーに通知する手段を有し、
端末機器は、自身の接続された接続スイッチに、ＬＡＮ通信により、所定の設定情報を提供する手段を有し、
経路管理サーバーは、該端末機器の接続スイッチとの接続情報により、全経路指定ラベルを該端末機器に割り当てる手段、該全経路指定ラベルを接続スイッチにＰＡＮ通信で、通知する手段を有し、
接続スイッチは、該全経路指定ラベルをＬＡＮ通信で、端末機器に通知する手段を有し、
端末機器は、与えられた全経路ラベルで、ＰＡＮ通信する手段を有する。
【００６６】
また、第３のステップでは、経路管理サーバーは、全ての全経路指定ラベルと、端末機器、接続スイッチとの関係をリストした経路ラベル表を作成する手段を有する。
【００６７】
また、第４のステップでは、経路管理サーバーは、該経路ラベル表から、各接続スイッチ毎のラベルスイッチ表を作成する手段、該接続スイッチ毎のラベルスイッチ表をＰＡＮ通信で、対応する接続スイッチのみに排他的に配布する手段を有する。
【００６８】
また、第５のステップでは、経路管理サーバーは、該経路ラベル表から、各端末機器毎の宛先ラベル表を作成する手段、ＰＡＮ通信により、対応する端末機器のみに該宛先ラベル表を排他的に配布する手段を有する。
【００６９】
更に、第２の通信セッションは、経路指定ラベルによるＰＡＮ通信が可能かどうかの確認と準備を行う、通信設定に関する第１のステートと、経路指定ラベルによる実際の通信動作を行う第２のステートと、経路指定ラベルによる実通信動作を終了する、通信終了に関する第３のステートよりなる。
【００７０】
ここで、第１の通信設定ステートでは、各構成機器は、以下の構成手段を有する。
【００７１】
端末機器は、ＰＡＮ通信を示す識別子と、特定グループを識別する識別子と、宛先端末機器に対応する経路指定ラベルを含む通信要求パケットを接続スイッチに送信する手段を有し、
該接続スイッチは、所定の条件で、通信許可を、端末機器に通知する手段を有し、
第２の通信動作ステートでは、送信元端末機器が、該送信許可応答を受けて、所定の宛先端末機器に対し、ＰＡＮ通信を示す識別子と、特定グループを識別する識別子と、所定の特定グループ内での全経路指定ラベルとを含むデータパケットを送信する手段を有し、
各接続スイッチは、所定の経路ラベルに基づき、所定の出力ポートに出力し、該パケットを、宛先端末機器に、伝送する手段を有する。
【００７２】
また、第３の通信終了ステートでは、送信元端末機器が、ＰＡＮ通信を示す識別子と、特定グループを識別する識別子と、通信中の宛先端末機器に対応する経路指定ラベルを含む、送信終了パケットを送信する手段を有し、接続スイッチは、通信終了処理を行う。
【００７３】
更に、本発明の接続スイッチは、内蔵メモリー・リソース（ラベル表を保持）の削減によるコストダウンを達成する為、該接続スイッチ内には、小規模のキャッシュメモリー手段のみを有し、必要時に、経路管理サーバーから受け取る手段を有する。
【００７４】
経路管理サーバーは、自身が管理する経路ラベル表において、対応する接続スイッチ内に対応するラベルが、キャッシュされているか否かを示すフラグ手段を有し、通信設定ステートにおける宛先ラベルの確認に際し、キャッシュ有無フラグを確認し、キャッシュ無しの場合は、対応する接続スイッチのキャッシュに対し、対応する経路ラベルを送信する手段を有する。
【００７５】
更に、本発明になるＰＡＮ、ＬＡＮ両対応の接続スイッチでは、通信動作ステートにおける、宛先ラベルの通信エラーによる誤ったスイッチ制御を防ぐ為、又、スイッチ制御における遅延時間を最小限にする為、通信データのフレームフォーマットは、特定グループとの通信を示す第１の識別子を含む第１のフィールドと、どの特定グループかを識別する第２の識別子を含む第２のフィールドと、所定の特定グループ内での送信元端末機器から送信先端末機器への全スイッチ経路を指定する第３の識別子を含む第３のフィールドと、第１、第２、第３の識別子に対するCRCエラーチェック機能を含む第４のフィールドで構成される。
【００７６】
そして、この構成を有するデータパケットに対し、該接続スイッチは、所定のポートで受信する該データパケット内の該第１、第２、第３、第４のフィールドを読み取る手段、第４のフィールドのCRC情報に基づき、第１、第２、第３のフィールド情報に伝送エラーが無いかを確認する手段、エラー無しの場合に、該第1フィールドの第１の識別子に基づき、特定グループとのＰＡＮ通信である事を判別し、更に、第２のフィールドの第２の識別子により、どの特定グループに帰属するかの判別処理を行い、更に、該判別に基づき、該特定グループに対応する経路ラベル表を選択し、更に、第３のフィールドの第３の識別子に基づき、該選択された経路ラベル表に従い、該特定グループ内の送信先端末機器への所定のスイッチ処理を行う手段を有する。
【００７７】
一方、伝送エラーが検知された場合は、再送プロセスを起動する手段を有する。
【００７８】
接続スイッチの、これらの一連の動作は、通常、ハードウエア手段で、実装される。
【００７９】
更に、該接続スイッチは、複数の特定グループに対応する複数の変換テーブル（経路ラベル表）に対し、該第２の識別子により、対応するテーブルの選択動作を行い、該選択されたテーブルに基づき、第３の識別子により、スイッチ制御を行う事を特徴とする。
【００８０】
更に、本発明の接続スイッチは、ＰＡＮ通信と、ＬＡＮ通信の両対応を実現する為、ＬＡＮ方式に関する第１のスイッチ制御手段、ＰＡＮ方式に関する第２のスイッチ制御手段、所定の識別子により、第１及び第２のスイッチ方式を切り替える手段とを有する。
【００８１】
更に、本発明になる接続スイッチでは、特定グループからのＰＡＮパケットとローカルエリアネットワークのＬＡＮパケットが、接続スイッチの同一の出力ポートに輻輳した時、特定グループとの通信を示す第１の識別子に基づき、特定グループからのデータパケットの処理を優先する手段を有する事を特徴とする。この場合、先にＬＡＮパケットが処理されていた場合でも、後からのＰＡＮパケットが優先処理される。
【００８２】
更に、等時性を有するＰＡＮパケットと一般ＰＡＮパケットとが、接続スイッチの同一の出力ポートに輻輳した時、ＰＡＮパケットの種類を示す識別子に基づき、等時性識別情報を有するパケットを優先処理する手段を有する。この場合、先に一般ＰＡＮパケットが処理されていた場合でも、後からの等時性ＰＡＮパケットが絶対的に優先処理される手段を有する。
【発明の効果】
【００８３】
本発明の構成により、ＬＡＮ内に、特定グループの端末機器（パーソナルコンピュータ等）で構成され、しかも、ＬＡＮトラフィックからの影響が少なく、且つ、高いセキュリティを有する特定エリアネットワーク（ＰＡＮ）を構築することができる。
【００８４】
また、特に、ネットワーク周辺機器では、セッション層で、高度なパスワードチェックが出来ない。このような、機器においてもＰＡＮ通信方式によれば安心してデータを伝送出来る。
【００８５】
又、特定のマルチメディア端末機器で構成されるＬＡＮ内特定エリアネットワーク内のストリーミングデータと、一般ＬＡＮデータとのチャンネル分離を実現出来る。
【００８６】
こうして、特定グループの端末機器間で、一般ＬＡＮのバーストデータの影響を受ける事無くストリーミングデータを流す事も可能となる。
【００８７】
更には、全経路指定ラベルの作成と配布を第１のセッションにて行うのではなく、端末機器からの通信セッションの開始時に、送信元端末から送信先端末までの経路を決定し、設定した経路に対して経路ラベルを割り当て、送信元端末、送信先端末、及び当該経路上の各接続スイッチのおのおのに、割り当てた経路ラベルを配布し、その後ＰＡＮ通信に移行し、当該通信セッションの終了時に割り当てた経路ラベルの使用を中止するようにすれば、特定エリアネットワーク（ＰＡＮ）内でのラベルの有効利用も可能となる。
【００８８】
通信セッション毎にラベルを割り当てる際にも、既に他の通信経路に割り当て、使用中のラベルと重複しないラベルを割り当てることで、第１のセッションにて全経路指定ラベルの作成と配布を行う場合と同様に、経路指定ラベルは各経路毎に異なるので、特定エリアネットワーク（ＰＡＮ）内の一部の経路に障害が発生したときに、迂回経路を設定し端末機器間での通信を継続する際には、それまで使用していた経路指定ラベルをそのまま使用することができ、迂回経路上の接続スイッチにのみ、新たに経路指定ラベルを通知するだけで、端末機器間での通信を継続することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８９】
以下、添付図面に従って本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【００９０】
まず、本実施形態における通信方式から説明する。
【００９１】
本通信方式のベースには、ラベルスイッチの原理を使用する。ラベルスイッチは、本来、インターネットの基幹ルーターにて、ＭＰＬＳ（Multi  Protocol  Label  Switch、ＩＥＴＦにより標準化されている）の名称で用いられている。
【００９２】
ラベルスイッチの原理は、図２２に示すように、スイッチの所定の入力ポートから所定の出力ポートへの経路にラベルを割り付け、該ラベルを参照することにより、受信したデータパケットを、一切のアドレス（ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス）を参照せず、所定の出力ポートに送出するものである。
【００９３】
図２２の例では、エッジルーター１、２，３とコアルーター１，２，３がＭＰＬＳによる基幹ネットワークを構成する。
【００９４】
今、エッジルーター１のポート１に接続されるＬＡＮ１内の端末機器が、例えば、ＬＡＮ２に存在する転送等価クラス（FEC）1.1.1.0/24に属する、ＩＰアドレス1.1.1.16の端末機器に、データパケットを伝送する場合を想定する。このとき、エッジルーター１は、ラベルａ１をデータパケットに挿入してポート３に送出する。
【００９５】
これを受けたコアルーター１は、ラベルａ１を参照し、該データパケットを、ポート６に出力する。この時、ラベルは、ａ１から、ｂ１へと置換（スワップ）する。コアルーター２はラベルｂ１を参照して、ラベルをｂ１からｃ１に変換してポート６に該データパケットを出力する。エッジルーター２は、ラベルｃ１を参照して、ＬＡＮ２が接続されたポート４に、該データパケットを出力する。出力時、ラベルを除去する。
【００９６】
ラベルは、通常、各ルーターの中で閉じる様に割り当て、ルーター毎にスワップを行うが、ルーター間で、スワップが不要なグローバルなラベルに関する提案も出ている。
【００９７】
このように、ＭＰＬＳでは、転送データパケットを、レイヤー３のＦＥＣで、グルーピングし、このＦＥＣに対応するデータパケットのグループに同一のラベルを付与する。
【００９８】
そして、ラベルのみを参照し、基幹ルーターでのレイヤー２のフォワーディングを行うものである。
【００９９】
ＭＰＬＳのフレームフォーマットは図２３に示すようになっている。
【０１００】
同図に示すように、スイッチ用のラベルは、ＭＡＣアドレス、イーサータイプフィールドの後に挿入される。
【０１０１】
本実施形態では、このラベルスイッチの原理を元にして、レイヤー２のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）内で用いる新しい通信方式を提案する。そして、この新しい通信方式により、ＬＡＮ内に、特定グループエリアネットワーク（Private  Area  Network,以降、ＰＡＮと略称する）を構成する事を実現する。
【０１０２】
即ち、従来ＬＡＮにおけるアドレス方式の通信に加えて（以降、ＬＡＮ通信方式と呼ぶ）、ＰＡＮ通信方式を、第２のスイッチ方式として使用し、特定グループエリアネットワークＰＡＮをＬＡＮ内に構成する。更に、実施形態では、ＬＡＮ方式とＰＡＮ方式の両方に対応し、ＬＡＮ内にＰＡＮの構築を実現する「レイヤー２の接続スイッチ」に関する各種の提案を行う。
【０１０３】
まず、本実施形態になるＰＡＮ通信方式の仕組みに付いて詳述する。
【０１０４】
ＰＡＮ通信方式は、ＰＡＮを構成・維持するための管理セッションと、ＰＡＮでの通信を行う通信セッションの二つのセッションより構成される。
【０１０５】
即ち、ＰＡＮ通信方式が、実行できる環境を設定・管理する管理セッションと、実際にＰＡＮ通信を端末機器間で行う通信セッションよりなり、これらの各セッションの関係を図１に示す。以下、同図に基づき、各セッションの詳細を説明する。
【０１０６】
まず、管理セッションは、ＰＡＮを構築するフェーズで、具体的には、
ＰＡＮの構築が必要な職場の管理職が、
・「ＰＡＮ対応の接続スイッチ」と、
・「ＰＡＮサーバー」と、
・ＰＡＮに参加する全メンバーに「ＰＡＮ対応の通信Ｉ／Ｆアダプター」とを導入し、所定の物理接続が終了後、ＰＡＮサーバーに対してＰＡＮの設定を始める事から始まる。
【０１０７】
なお、ＰＡＮ対応の通信Ｉ／Ｆアダプターは、パーソナルコンピュータが有するＰＣＩバススロットに装着する内蔵カード形態、ＵＳＢインタフェースに接続する外付けタイプ等が挙げられるが、その形態は如何なるものでも構わない。
【０１０８】
次に、該管理職、即ちＰＡＮ管理者（administrator）が、最初に行う必要があるのが、ＰＡＮの管理セッションの中のＰＡＮ初期設定セッションである。ＰＡＮ管理者は、ＰＡＮサーバー上で、ＰＡＮサーバとして機能する設定アプリケーションを起動し、ＰＡＮ初期設定セッションを開始する。ＰＡＮサーバーの提供する初期設定セッションのユーザーＩ／Ｆでは、ＰＡＮの設定、即ち所定のＰＡＮ  ＩＤ、全メンバーのＰＡＮ機器ＩＤを設定する。（図１の工程１）。
【０１０９】
ここでＰＡＮ  ＩＤであるが、
・ＰＡＮ種類、
・ＰＡＮ優先度、
・ＰＡＮ識別子
より構成される。
【０１１０】
ＰＡＮの種類には、例えば、等時性伝送を行うＩＳＯ  ＰＡＮ、あるいは、機密データを扱うが等時性は要求されないバルクＰＡＮがあり、これらを選択する（なお、ＩＳＯ  ＰＡＮは如何なるバルクＰＡＮよりも優先度が高い）。
【０１１１】
ＰＡＮ優先度は、同じ種類のＰＡＮが複数ある場合の優先処理の順を指定する。また、ＰＡＮ識別子は、ユニークな番号を設定する（他のＰＡＮの識別子と、ぶつからないようＰＡＮサーバーは、所定の警告を行う）。
【０１１２】
図２４（Ａ）はＰＡＮサーバにて、ＰＡＮ  ＩＤの設定プログラムを起動した際に表示されるウインドウを示している。１つのＰＡＮサーバには、１つのＰＡＮのみを設定するのではなく、複数のＰＡＮを設定登録することができる。図示において、「ＰＡＮの名前」は、ＰＡＮサーバの管理者が、ＰＡＮサーバに複数のＰＡＮを設定した際に、それらを識別し易いようにするための名前である。「ＰＡＮの種類」は、実施形態の場合、先に説明したようにＩＳＯ  ＰＡＮとバルクＰＡＮの２種類があるので、いずれかを選択するためのラジオボタン形式にした。「ＰＡＮの優先度」は数字が小さいほど優先度が高いものとし、「ＰＡＮ識別子」はＬＡＮ内に設けられるＰＡＮをユニークに特定するための識別情報である。
【０１１３】
なお、１つのＰＡＮサーバには複数のＰＡＮ  ＩＤを登録することができることは先に説明したが、ＰＡＮ  ＩＤを１つしか登録しない場合には「ＰＡＮの優先度」は何を入力しても同じ扱いとなる。また、図示の如く、ＰＡＮの名前として「プロジェクトＸ」を登録し、その後で、別のＰＡＮ（仮にその名称を「プロジェクトＹ」とする）の設定をした際の「ＰＡＮの優先度」が、以前に設定したＰＡＮの優先度と一致してしまった場合には、後者が時間的に最新であるため、プロジェクトＹの設定を優先し、それ以前に設定した他のプロジェクト（この場合にはプロジェクトＸ）の優先度を１つ下の優先度に更新するものとした。
【０１１４】
一方、ＰＡＮ機器ＩＤ（ＰＡＮに属するデバイスであって、スイッチ、ＰＣ、プリンター、スキャナ等のデバイス）は、
・機器種別
・端末機器優先度
・端末機器識別子
より構成される。
【０１１５】
機器種別は、接続スイッチか、端末機器か、端末機器の場合はプリンター、カメラなどの種別を記述するものであり、同じ等時性データであっても、等時性の優先度を示すことが出来る。
【０１１６】
端末機器優先度は、同じ種類の機器の間での優先度を示すものである。端末機器識別子は、ユニークな番号を設定する（他の同じＰＡＮ内の端末機器識別子と、ぶつからないようＰＡＮサーバーは、所定の警告を行う）。
【０１１７】
ここで、ＰＡＮ  ＩＤとＰＡＮ機器ＩＤとで、ＰＡＮメンバーＩＤが構成される。つまりＰＡＮ  ＩＤが異なれば、例え同じＰＡＮ機器ＩＤであっても、それらは異なるＰＡＮに属していることを意味し、一意にＰＡＮ機器ＩＤが規定される。要するに、同じＰＡＮ機器ＩＤでもＰＡＮ  ＩＤが異なれば、そらは異なるものとなる。
【０１１８】
ＰＡＮサーバ上では、図２４（Ａ）に示したように、ＰＡＮ  ＩＤを設定登録することになるが、その後で、そのＰＡＮ  ＩＤに属するメンバーを登録する。このメンバーの登録は、そのＰＡＮ  ＩＤに属すべき各機器（もしくは、ネットワークアダプター）固有のＭＡＣアドレスを設定することで行なう（そのユーザインタフェースは不図示）。これにより、意図しないデバイス（端末機器）がメンバーとなることを抑制する。
【０１１９】
次に、ＰＡＮ通信手順について、図１に沿って説明する。
【０１２０】
上記のようにしてＰＡＮの設定が終了すると、ＰＡＮ管理者が、所定の指示を、ＰＡＮサーバーに行うことにより、ＰＡＮサーバー（経路管理サーバー）は初期設定セッションを実行する（工程２）。
【０１２１】
該「初期設定セッション」では、ＰＡＮサーバーは、全機器（接続スイッチ、ＰＡＮ  Ｉ／Ｆアダプターを有する端末機器）に、設定済みの所定のＰＡＮ機器ＩＤを割り振り、該ＰＡＮ機器ＩＤに対する端末機器対端末機器の接続ツリーを作成し、該接続ツリーを、該ＰＡＮ管理者に提示し、確認を依頼する（工程３）。
【０１２２】
ＰＡＮ管理者は、確認の上、該ＰＡＮ機器ＩＤに対する端末機器対端末機器の接続ツリーを決定し、所定の指示をＰＡＮサーバーに与える（工程４）。
ＰＡＮサーバーは、該指示に基づき、端末機器から端末機器への全経路の夫々に、ラベルを割り振り、経路ラベル表を作成し、該経路ラベル表をＰＡＮ管理者に提示する（工程５）。
【０１２３】
ＰＡＮ管理者は、ＰＡＮの構成に関して、ＯＫかどうかの承認を行う（工程６）。
【０１２４】
該ＰＡＮの構成がＯＫであると、ＰＡＮ管理者は、経路ラベル表の配布指示をＰＡＮサーバーに与える（工程８）。
【０１２５】
該指示に基づき、ＰＡＮサーバーは、経路ラベル表を、接続スイッチ、端末機器に配布する「配布セッション」に移行する（工程９）。
【０１２６】
経路ラベル表の配布が完了すると、ＰＡＮサーバーは、ＰＡＮ管理者に、ラベル表配布完了の通知を行い、ＰＡＮ管理者は、通信セッションへの移行を行うかを判断する（工程１０）。
【０１２７】
ここでＯＫであれば、通信セッション移行の指示を、ＰＡＮサーバーに与える（工程１１）。
【０１２８】
ＰＡＮサーバーは、該指示に基づき、「通信セッション」に移行し、所定の接続スイッチに、通信セッション開始の通知を行う（工程１２）。
【０１２９】
なお、工程６において、経路ラベル表が、所望の構成と異なる場合、または、後日、ＰＡＮメンバーの変更・追加などが行われた（工程１３）場合で、経路ラベル表の更新が必要な場合は、ＰＡＮ管理者は、「更新セッション」を起動し、経路ラベル表の再構成をＰＡＮサーバーに指示する（工程７）。
【０１３０】
以上の結果、ＰＡＮサーバには、図２４（Ｂ）に示すように、設定登録したＰＡＮ  ＩＤについて、そのＰＡＮに属するメンバーを統括する情報が構築されることになる。なお、同図（Ｂ）の情報は、ＰＡＮサーバのハードディスク等の記憶装置に記憶保持されることになる。図示の如く、ＰＡＮメンバーには、実施形態におけるスイッチ、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、プリンター等、そのＰＡＮ  ＩＤに属する機器にユニークな端末機器識別子が割振られることになる。なお、図示の経路ラベル（全経路ラベル表）のデータについては後述することとする。
【０１３１】
以上、述べたＰＡＮ管理セッションの動作により、例えば、図２に示すように、端末機器間の各経路すべてに、全経路指定ラベルが振られ、該ラベルにより、パケットデータの伝送が可能な状態になる。通信セッションでは、各端末機器が、所定のラベルを用いて、端末機器間で、データ通信を行う事が出来るようになる。
【０１３２】
次に、全経路指定のためのラベル表を作成する「初期設定セッション」の動作を、より詳細に説明する。
【０１３３】
図３は、全経路指定型接続を説明する為の接続例を示す図で、接続スイッチ２台、端末機器５台、ＰＡＮサーバー１台で構成される例である。
【０１３４】
同図で、３１は、ＰＡＮサーバー（経路管理サーバー）、３２は接続スイッチである。３３、３４、３５、３６、３７は、夫々、該接続スイッチ３２のポートである。３８、３９、４０は、夫々該接続スイッチ３２に接続されている端末機器である。４１も接続スイッチであり、４２、４３、４４は該接続スイッチ４１のポートである。４５、４６は、該接続スイッチ４１に接続されている端末機器である。これらのうち、ＰＡＮサーバ３１、端末３８乃至４０、４５、４６、並びに、接続スイッチ３２、４１が１つのＰＡＮ  ＩＤに属するデバイスとした場合である。
【０１３５】
また、予め誤解しないために敢えて説明するが、実施形態のＰＡＮサーバはその経路を管理するためのサーバであって、一般に言うファイルサーバ、プリントサーバ、データベースサーバは、図示の端末機器３８乃至４０、４５、４６のいずれであっても構わないし、それらのサーバ機能をＰＡＮサーバが兼ねても勿論構わない。
【０１３６】
同図の該接続スイッチ３２と４１は全経路指定型通信、即ち、ＰＡＮ通信方式対応のスイッチであり、ＰＡＮサーバー３１と連携して以下の動作を行う。
【０１３７】
なお、理解し易くするため、図３の構成をＰＡＮサーバー３１を中心に書き直したものを図４に示し、以下にＰＡＮ構築処理について説明する。
１．同図で、ＰＡＮサーバー３１は、まず、既存のＬＡＮ通信で、自分と直接接続されている接続スイッチ３２と通信し、該接続スイッチ３２に、自身との交信用に、所定の管理ラベルK１、K２を割り当てる。K１は、ＰＡＮサーバー３１から接続スイッチ３２への通信用、K2は接続スイッチ３２からＰＡＮサーバー３１への通信に用いるラベルである。送信と受信とでは、その向きが異なるだけであるのでK1とK2で同じ値を用いることは可能であるが、セキュリティー上は変える方が強度があがる。
【０１３８】
ここで注意したい点は、実施形態における接続スイッチ３２（４１も同様）は、経路の設定要求があったとき、その要求を受信したポート番号（ポートを特定する情報）の延長上に、該当するＰＡＮ  ＩＤを統括するＰＡＮサーバがあるものとし、そのＰＡＮ  ＩＤに属する他のＰＡＮメンバーとは区別できるように所定の記憶装置に記憶保存することである。理由は後述することとする。
【０１３９】
以降、ＰＡＮサーバー３１と、この接続スイッチ３２との交信は、ＰＡＮ通信方式で行う事ができる。ＰＡＮ通信は、ＬＡＮ通信と異なり、経路指定型なので、如何なる条件下でも、通信データのフラッディングは行わない。
【０１４０】
２．ＰＡＮサーバー３１は、接続スイッチ３２に、ＰＡＮ通信でＰＡＮメンバーの端末機器の探索を要求する（ＰＡＮ  Enum）。
【０１４１】
３．ＰＡＮ接続スイッチ３２は、自身に直接接続された第１層の端末機器（１個目の接続スイッチに接続された端末機器）を、ＬＡＮ通信で探索し（通常のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスを使ってデバイスの検出を行う）、所定のＰＡＮメンバーの端末機器のみをリスティング（ポート番号情報を含む）をする。又、自身に接続されている第２層の接続スイッチ４１をリスティングする。接続スイッチ３２は、自身に直接接続された第１層のＰＡＮメンバー端末機器リスト（接続されているデバイスのＭＡＣアドレス情報が含まれる）と、第２層の接続スイッチリストとをＰＡＮサーバー３１にＰＡＮ通信で通知する。
【０１４２】
４．ＰＡＮサーバー３１は、ＬＡＮ通信で、接続スイッチ３２に直接接続された第１層のデバイスのＭＡＣアドレスが得られるので、そのＭＡＣアドレス（ＰＡＮ  ＩＤに属するデバイスのＭＡＣアドレスを設定することは既に説明した）を調べ、ＰＡＮ  ＩＤに登録すべきデバイスであるか否かを判定し、登録すべきデバイスであると判断した端末機器にＰＡＮ  ＩＤ、ＰＡＮ機器ＩＤを設定する。ＰＡＮサーバー３１は、これら端末機器との通信にラベル（往復の２個）を割り振り、該ラベル（ＰＡＮサーバーとの分のみ）を該端末機器ＮＩＣ（ネットワークアダプター）に送付する。次いで、ＰＡＮサーバー３１は、ＬＡＮ通信をＤｉｓａｂｌｅする。以降、これらの第１層の端末機器とＰＡＮサーバーは、ＰＡＮ通信で交信できる。
【０１４３】
５．ＰＡＮサーバー３１は、一時的にＬＡＮ通信をＥｎａｂｌｅし、第２層の接続スイッチ４１とＬＡＮ通信し、接続スイッチ４１に、自身との交信用に、所定の管理ラベルK３、K４を割り当てる。K３は、ＰＡＮサーバー３１から接続スイッチ４１への通信用、K４は接続スイッチ４１からＰＡＮサーバー３１への通信に用いるラベルである。
【０１４４】
６．ＰＡＮサーバーは、ＬＡＮ通信をＤｉｓａｂｌｅする。以降、この第２層の接続スイッチ４１とＰＡＮサーバー３１とは、ＰＡＮ通信で交信できる。
【０１４５】
７．ＰＡＮサーバーは、第２層の接続スイッチ４１に、ＰＡＮ通信で、その装置（接続スイッチ４１）に直接接続された第２層のＰＡＮメンバー端末機器の探索を要求する（ＰＡＮ  Enum）。
【０１４６】
８．第２層の接続スイッチ４１は、自身に直接接続された第２層の端末機器を、ＬＡＮ通信で、探索し（通常のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスを使って、デバイスの発見を行う）、所定のＰＡＮメンバー端末機器のみをリスティングする。接続スイッチ４１は、自身に直接接続された第２層のＰＡＮメンバー端末機器リストをＰＡＮサーバー３１に、ＰＡＮ通信で通知する。
【０１４７】
９．ＰＡＮサーバー３１は、ＬＡＮ通信で、接続スイッチ４１に直接接続された第２層のＰＡＮメンバー端末機器に、所定のＰＡＮ  ＩＤ、ＰＡＮ機器ＩＤを設定する。ＰＡＮサーバー３１は、これら端末機器との通信にラベル（往復の２個）を割り振り、該ラベル（ＰＡＮサーバーとの分のみ）を該端末機器ＮＩＣに送付する。ＰＡＮサーバー３１は、ＬＡＮ通信をＤｉｓａｂｌｅする。一方、ＰＡＮサーバー３１は、接続スイッチ３２、４１に、端末機器との経路ラベル表を通知する。これにより、以降は、これらの第２層の端末機器とＰＡＮサーバーは、ＰＡＮ通信で交信できる。
【０１４８】
１０．同様の操作を、全ＰＡＮメンバーの確認を終えるまで、続ける。
【０１４９】
全メンバーの確認処理が完了すると、ＰＡＮサーバー３１内には、各接続スイッチの接続経路に関する情報（例えば接続スイッチ３２のポート「４」にＰＡＮサーバが接続され、接続スイッチ３２のポート「１」に接続スイッチ４１のポート「５」が接続されている等の情報）、並びに、ＰＡＮ  ＩＤに属すべきメンバー機器がどの接続スイッチのどのポートに接続されているかについての情報が得られるので、その情報に基づいて全経路のツリーを生成する。
【０１５０】
以上述べた「初期設定セッション」によって、作成された接続経路表の例を図５に示す。同図は、図２４（Ｂ）における「経路ラベル」の情報でもある。
【０１５１】
図５は、図４におけるＰＡＮサーバー３１、全端末機器３８、３９、４０、４５、４６の間で、生じ得る全ての通信の組合せに対して、経路ラベルＬ１〜Ｌ３０を割り振ったものである。
【０１５２】
該接続経路表を、実際の接続図に合わせて示すと図６の様になり、ＰＡＮサーバー、各端末機器間に、一意の経路ラベルＬ１〜Ｌ３０が割り当てられている。
【０１５３】
次に、各接続スイッチ、端末機器に、経路ラベル表を配布する「配布セッション」（図１の工程９）に関しより詳細に説明する。
【０１５４】
１．ＰＡＮサーバー３１は、所定のＰＡＮメンバー端末機器の全接続経路表を、ＰＡＮ管理者に、レポートする（図１の工程５）。これを受けて、ＰＡＮ管理者は、確認し、最終承認を行う（図１の工程６）。なお、レポートする形態としては、図５に示すような経路表形式でも良いし、図６に示す形式でも良いであろう。また、認証を行なう場合には、表示画面に表示される認証ボタン（不図示）をポインティングデバイスで指示することで行えばよい。
【０１５５】
ＰＡＮサーバー３１は、承認された、所定のＰＡＮメンバー端末機器全ての「ＰＡＮ対応の通信I/Fアダプター」（Network  Interface  Adaptor／Card、以降、ＮＩＣと略称する）に、ユニークな識別ＩＤを漏れなく割り振り、且つ、全ての端末の夫々に関する経路ラベル表を漏れなく生成する。図７にこの例を示す。
【０１５６】
同図７の各表は、夫々の端末機器のみに関連する経路ラベル表で、自身の端末に関連しない他の経路ラベルは含まない。この排他的なラベル表の管理と配布により、セキュリティーがより強固になる。これら端末機器の経路ラベル表は、すでに、初期設定セッションで、配布済みのＰＡＮサーバー３１と、各端末機器との間のラベルを用いてＰＡＮ通信で送付する。
【０１５７】
２．一方、ＰＡＮサーバー３１は、各ＰＡＮ接続スイッチ３２、４１に、スイッチの方法を規定する経路ラベル表を配布する。各接続スイッチ毎の経路ラベル表の例を、図８に示す。同図は、各接続スイッチの入力ポートと出力ポート間のラベルによるスイッチルールを規定するもので、各接続スイッチ自身に関する情報のみを含み、他の接続スイッチの情報は含まず、排他的に管理される。これら、各接続スイッチの経路ラベル表は、管理ラベル（K1〜K4）を用いてＰＡＮ通信で各接続スイッチに送付する。
【０１５８】
次に、更新セッションに関して、新規メンバーの追加を例にして、より詳細に説明する。
【０１５９】
ＰＡＮ管理者に許可を受けた、ＰＡＮ新規参加のＬＡＮメンバーは、自身の端末機器に所定のＮＩＣと、所定のドライバーソフトウエアとをインストールする。この後、以下のような操作を行う。新規登録する端末機器がＰＣ等ではなく、例えば、スキャナやプリンタ等であって、最初からＰＡＮ接続可能なデバイスであれば、ソフトウェアのインストールは不要である。
【０１６０】
１．ＰＡＮ管理者は、ＰＡＮサーバーに、新規メンバーのＰＡＮ機器ＩＤを追加設定する。このとき、その新規メンバーになるデバイスのＭＡＣアドレスも登録する。
【０１６１】
２．新規メンバーである端末機器で、所定のＰＡＮ  ＮＩＣ設定モードを起動する。このとき、その端末機器が属すべきＰＡＮ識別子も入力する。該新規の端末機器はＬＡＮ通信で登録リクエストを送信する。
【０１６２】
３．この時点では、その機器がＰＡＮメンバーとして認知されていないので、ＬＡＮ通信で登録リクエストになるのは理解できよう。このリクエストの仕方であるが、例えば通常ＬＡＮ上で行われるＤＨＣＰ（ＢＯＯＴＰプロトコル）を用いることとした。ただし、本実施形態における接続スイッチ３２や４１が、既存のＬＡＮ機能も有するものとした場合、このＬＡＮにおけるＩＰ取得のリクエストと、ＰＡＮにおけるＰＡＮメンバ登録リクエストとを区別できなければならない。そこで、実施形態における接続スイッチは、受信したフレーム中のフレームタイプの２バイトが通常のＩＰ通信を示す0x0800である場合には、ＤＨＣＰサーバに対してＩＰ取得であるのでブロードキャストするが、そのフレームタイプが0x8847（ＭＰＬＳ方式のパケットであることを示す）である場合には、ＰＡＮのメンバーとなろうとしているデバイスからの要求であるものと判断し、受信した登録リクエスト中のＰＡＮ識別子に基づき、そのスイッチ内に記憶されているＰＡＮ  ＩＤを統括するＰＡＮサーバを特定し、そのＰＡＮサーバが接続されているポートに向けてその要求をＰＡＮ通信で出力する。これが、各接続スイッチ（スイッチ装置）が、各ＰＡＮ識別子を統括するＰＡＮサーバが接続されているポートを記憶している理由である。
【０１６３】
４．ＰＡＮサーバーはこの通知を受信し、所定のユーザーＩ／Ｆで、ＰＡＮ管理者に提示する。そして、ＰＡＮ管理者から承認した旨の入力指示（ユーザインタフェース上に設けられた認証ボタンを指示された場合等）を受ける、或いは、新規登録許可されたＭＡＣアドレスを有するものであると判断したとき、ＰＡＮサーバーは、ＬＡＮ通信で該端末機器用のＰＡＮ  ＩＤとＰＡＮ機器ＩＤとを設定する。そして、ＰＡＮサーバーは、該端末機器（新規登録機器も含まれる）にＰＡＮサーバーとの経路ラベルを割り振り、ＬＡＮ通信で配布する。この後、ＰＡＮサーバーはＬＡＮ通信をDisableする。
【０１６４】
５．ＰＡＮサーバーは、該新規メンバー端末機器を加えた全端末間の経路ラベル表を更新し、各ＰＡＮメンバーの端末機器に、自身と他端末間のみの経路ラベル表をＰＡＮ通信にて、送付する。又、経路に存在する各ＰＡＮ接続スイッチに、各スイッチ毎のみの経路ラベル表を、ＰＡＮ通信にて送付する。なお、これらの設定は、新規端末機器に関するもののみを通知することで、通信量を減らすことが望ましい。以上の結果、新規端末機器をＰＡＮのメンバとして登録でき、以後、ＰＡＮ通信が可能となる。
【０１６５】
次に、経路指定ラベルによるＰＡＮ通信により生成できるＰＡＮをＬＡＮ内に複数実現する方法を説明する。
【０１６６】
図９は、例として、ＬＡＮ内に、２個のＰＡＮを構成した場合の概念図である。同図において、６１はＬＡＮを概念的に示すＬＡＮ  Planeである。このＬＡＮには、クライアント端末機器（たとえば、ＰＣ）としてＣ１乃至Ｃ８の８台、ＶＬＡＮ対応の接続スイッチ１、ＶＬＡＮ１用のＬＡＮサーバー１、ＶＬＡＮ２用のＬＡＮサーバー２、ＶＬＡＮ対応のルーター１等のパソコン端末機器、接続機器、サーバー端末機器等が存在する。
【０１６７】
ここで、ＶＬＡＮは仮想（Virtual）ＬＡＮを意味し、巨大に成りがちな社内ＬＡＮを仮想的（物理的にでなく論理的に）に小さな仕切りに（たとえば部門ごとに）分割し、ブロードキャスト（フラッディング）の範囲を限定するものである。ＶＬＡＮで仕切らないと、たとえば１万人の参加するＬＡＮの場合、ブロードキャスト（フラッディング）は１万人が対象となることから、ＶＬＡＮを設ける理由は理解できよう。
【０１６８】
さて、図９において、６２は一つ目のＰＡＮ、即ち、ＰＡＮ１を概念的に示すPlaneである。このＰＡＮ１には、クライアント端末機器として、Ｃ１、Ｃ３、Ｃ９の３台、ＶＰＡＮ対応の接続スイッチ１、ＰＡＮ１用のＰＡＮサーバー１、ＶＰＡＮ対応のルーター１等が存在する。
【０１６９】
また、同図９において、６３は、２つ目のＰＡＮ、即ち、ＰＡＮ２を概念的に示すPlaneで、該ＰＡＮ２には、クライアント端末機器として、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８の４台、ＶＰＡＮ対応の接続スイッチ１、ＰＡＮ２用のＰＡＮサーバー２、ＶＰＡＮ対応のルーター１等が存在する。
【０１７０】
ここで、ＶＰＡＮは仮想ＰＡＮを意味し、ＰＡＮを仮想的に（物理的にでなく論理的に）ＬＡＮ内に構成することを意味する。
【０１７１】
図９の実際の物理配線を示すと図１０の通りである。即ち、ＰＡＮは、ＬＡＮ内に、ＶＰＡＮとして構成されることが理解できよう。なお、図示からも明らかなように、クライアント端末機器Ｃ３は、ＬＡＮ Plane, ＰＡＮ１ Plane,ＰＡＮ２ Planeの３つに属していることが示されている。
【０１７２】
図９において、ＬＡＮ  Planeと各ＰＡＮ  Planeとが分離した形で示されているのは、夫々がチャンネル分離されている事を意味する。このチャンネル分離は、以下のような仕組みにより実現される。
【０１７３】
図９に対する経路ラベル表は図１１に示すようになり、ＰＡＮ１、ＰＡＮ２内で、夫々独立に生成される。即ち、経路ラベル表はＰＡＮごとに存在し、各ＰＡＮに対応する。各ＰＡＮは、夫々一意のＰＡＮ  ＩＤを有するので、接続スイッチの各ポートにおいて、図１２に示す様な、ＰＡＮ  ＩＤによる経路ラベル表の選択動作を行う事により、ＰＡＮ１、ＰＡＮ２をまったく通信が分離された、別のＰＡＮ  Planeとして維持できる。
【０１７４】
以上述べた「管理セッション」を要約すると、
１．ラベル設定は、「通信セッション」とは常に別セッションでＰＡＮサーバーが設定し、ラベルはエンド端末までの全経路を指定する（基幹系ではラベルはスイッチ内で閉じ、スイッチ間では別の値が使用される。すなわち、スイッチ間でラベルはSwapされる）。ラベルは、一つのＰＡＮ内でユニークで、ＰＡＮ内で閉じる。このグルーピングにより複数のＰＡＮを構成出来る。
２．「設定セッション」には、ＰＡＮの「初期設定セッション」と構築後の「更新セッション」がある。
３．ＰＡＮ初期設定セッション、ＰＡＮ更新セッション後、ラベルの「配布セッション」があり、端末機器や接続スイッチには、それら自身に関するラベル表のみを配布する。この後、ＰＡＮ「通信セッション」への移行が可能になる。
【０１７５】
本実施形態におけるラベルは、ＰＡＮ管理者、即ち、ＰＡＮサーバーの管理セッションによってのみ与えられる仕組みであり、通信セッションとは、別にラベルが生成、管理される事で、セキュリティーが維持される。即ち、端末機器自身では、ラベルを生成出来ない。
【０１７６】
次に、ＰＡＮ内の端末機器間の通信、即ち、通信セッションについて、詳細に記述する。
【０１７７】
ＰＡＮサーバーが「通信セッション」を起動すると、端末機器はＰＡＮ通信を行うことが、可能になる。この通信セッションにおいて、端末機器、接続スイッチは以下の動作を行う。
【０１７８】
１．送信元端末機器がラベルをつける（基幹系ＭＰＬＳでは、エッジルーターがつける）。即ち、ＬＡＮ内にＰＡＮを構成するので、送信元端末機器がＰＡＮ通信かＬＡＮ通信かの選択をダイナミックに行なう。
【０１７９】
２．接続スイッチはＬＡＮ方式データパケットか、ＰＡＮ方式データパケットかを識別しスイッチ方法を選択する。ＬＡＮでは通常のアドレス方式、ＰＡＮではラベルスイッチを行う。ＰＡＮ通信による伝送を、ＬＡＮ方式の伝送に対して、絶対優先として扱い等時性データ伝送を可能にする。
【０１８０】
更に、実施形態では、実際のインプリに関し、ラベルに関するエラーチェック、ラベル表のキャッシュ等の手法を開示する。
【０１８１】
３．受信端末機器は、受信したデータパケットに含まれる送信元のＰＡＮ  ＩＤと、ラベル値から、手持ちの対応表で確認・認証し、一致すれば受信を行う。
【０１８２】
通信セッションは、図１６に示すように、
・通信開始ステート、
・ラベル通信ステート、
・通信終了ステート
より構成される。
【０１８３】
通信開始ステートは、送信元端末機器からのＰＡＮ通信開始要求に対し、接続スイッチが通信開始可能かどうかの判断を行い、通信許可応答を送信元端末機器に返すステートである。この時、全経路指定ラベルに対応する通信経路は使用予約状態に入る。
【０１８４】
このとき、接続スイッチは、以下の基準により通信許可の判断を行う。
・全経路指定ラベルが、経路ラベル表に存在するか？
・伝送経路に先行通信が存在し、輻輳が生じないか？
【０１８５】
ラベル通信ステートは、送信元端末機器からのＰＡＮ通信パケットをラベルスイッチ動作により、所定のポートに出力するステートである。
通信終了ステートは、ラベル通信ステートが終了し、全経路指定ラベルに対応する通信経路の使用予約状態を開放するステートである。
【０１８６】
通信セッションを、更に、詳細に説明する為、次に、通信セッションで使用するＰＡＮデータパケットのフレームフォーマットを図１３に示し、以下説明する。
【０１８７】
同図で、１２８は宛先のＰＡＮメンバーＩＤ、１２９は出し元のＰＡＮメンバーＩＤである。１３０はＰＡＮ内における通信であるか、ＬＡＮ通信であるかを示すＰＡＮ／ＬＡＮ通信識別子、１３１は全経路指定ラベル、１３２は端末機器間で使用する属性データ、１３３はタイプフィールドで、以後に続くデータのプロトコルを規定する。１３４はデータペイロード、１３５はフレームチェックシーケンスである。
【０１８８】
１４０は、ＰＡＮメンバーIDの詳細内容を示し、その内訳は、主に、ＰＡＮ  ＩＤ、ＰＡＮ機器ＩＤよりなる。
【０１８９】
ＰＡＮ通信では、経路ラベルによりスイッチ動作が行われるので、このように、宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ）、送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ）フィールドを、ＰＡＮ用の各種識別子に使用できる。但し、ＭＡＣアドレスのLocalビットに１を立てて、通常のイーサーのＭＡＣアドレス（ＬＡＮ通信で使用）に、悪影響を与えない様にする。即ち、Localビットが立っていれば、既存のＬＡＮハブにパケットが流れても、グローバルなＭＡＣアドレスとして解釈されないので問題を生じない。
【０１９０】
１４１は、ＰＡＮ  ＩＤの内訳で、
・ＰＡＮの種別（等時性か否か）、
・ＰＡＮ優先度、
・ＰＡＮ識別子
よりなる。
【０１９１】
また、１４２は、ＰＡＮ機器ＩＤの内訳で、
・ＰＡＮ機器種別、
・ＰＡＮ端末機器優先度、
・ＰＡＮ端末機器識別子
よりなる。
【０１９２】
１４３は、ＰＡＮ／ＬＡＮ通信識別子を入れるフィールドの内訳で、ここでは、たとえば、ＰＡＮにおける通信であることを示す識別子として、0x8847を使う。0x8847は、ＭＰＬＳ方式のパケットであることを示し、経路指定ラベルが以後に続くことを示す。
【０１９３】
１４４はＭＰＬＳが定義するラベルのフォーマットを示し、本実施形態では全経路指定ラベルで使用する。
【０１９４】
１４５はＭＰＬＳラベルフォーマット内のＴＴＬ領域の本発明における使い方を示すもので、ＦＣＳより早めにラベルスイッチが可能な様に、宛先ＰＡＮメンバーＩＤ、出し元ＰＡＮメンバーＩＤ、タイプ、ラベル、EXP、SなどでCRCを取り、その値を入れる。このＳＣＳ（Switch  Check  Sequence）により、誤りのない高速なラベルスイッチ動作を実現できる。
【０１９５】
１４６は、ＭＰＬＳラベルフォーマット内のEXP領域の本実施形態おける使い方を示すもので、最初の１ビットは、基幹ＭＰＬＳネットワークのエッジルーター（図２２）と、整合性を取る為にＰＡＮ用のローカルラベルか否かの識別情報（Routing  ID）を含む。この識別情報により、エッジルーターは、基幹ＭＰＬＳネットワークへの転送時、基幹ＭＰＬＳラベルをラベルスタックにより、ＰＡＮラベルの後に挿入すると言う判断が出来る。これにより、間違って、ＰＡＮラベル自体をスワップしてしまう事を防げる。
【０１９６】
ＥＸＰ領域の残りの２ビットは、通信セッションにおける通信シーケンスに使用する。即ち、
・通信開始要求・応答
・通信終了要求・応答
・否定応答
・通信データ
の４つのいずれかを示すことになる。
【０１９７】
なお、本実施形態では、ＭＰＬＳ方式を流用する形で、ラベルフィールドを使用しているが、勿論、独自の方法を用いても良いのは言うまでもない。
【０１９８】
図１４は、ＬＡＮ、ＰＡＮのデータパケットの夫々のフレームフォーマットを比較して示している。
【０１９９】
同図で、上段は、従来のＬＡＮ通信方式におけるデータパケットのフレームフォーマットを示すもので、１２０は宛先端末機器のＭＡＣアドレス、１２１は出し元の端末機器のＭＡＣアドレス、１２２はイーサータイプフィールドで、以後に続くデータのプロトコルを規定し、ＬＡＮでは通常ＩＰパケットである事を示す0x0800が入る。１２３はＩＰパケットに関連する属性情報、１２４は出し元端末機器のＩＰアドレス、１２５は終点ＩＰアドレス、１２６はデータペイロード、１２７はフレームチェックシーケンスで、フレームの誤り検知のためのＣＲＣが入る。
【０２００】
一方、同図下段は、図１３と同じで、本実施形態でのＰＡＮ通信方式におけるデータパケットのフレームフォーマットを示している。
【０２０１】
１２８は、宛先のＰＡＮメンバーＩＤ、１２９は、出し元のＰＡＮメンバーＩＤ、１３０は、ＰＡＮ／ＬＡＮ通信識別子、１３１は、全経路指定ラベル、１３２は、端末機器間で、使用する属性データ、１３３は、タイプフィールドで、以後に続くデータのプロトコルを規定する。１３４はデータペイロード、１３５はフレームチェックシーケンスである。
【０２０２】
図１４に示したように、通常のネットワークフレーム（実施形態ではイーサヘッダ）の送信元アドレスには送信元のＭＡＣアドレスが格納されるが、ＰＡＮ通信ではＭＡＣアドレスではなく、ＰＡＮメンバーＩＤが格納されることになる。
【０２０３】
この両方式に対応するため、実施形態におけるＬＡＮアダプタ（ＮＩＣ）は、例えば図２５に示す構造を有する。図示において、２５０はネットワークコントローラチップであって、２５１はＬＡＮアダプタ自身のＭＡＣアドレスを記憶しているレジスタ（不揮発性メモリ）、２５２は６バイトの容量を有する書き換え可能なレジスタである。２５３はレジスタ２５１、２５２の一方を選択するスイッチである。２５４はＰＣ用インタフェースであって、ＰＣに内蔵するタイプであればＰＣＩインタフェース、外付けの場合にはＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４インタフェース等である。２５５はネットワークインタフェースであって実施形態の場合にはスイッチに接続する関係でＲＪ−４５のコネクタとなる。
【０２０４】
このアダプタを所有する端末機器のＰＡＮメンバーＩＤが決定されると、レジスタ２５２にそのＰＡＮメンバＩＤが書き込まれることになる。そして、ＰＣ（正確にはＰＣのＣＰＵ）からはスイッチ２５３に対して切り換え指示を行なうことで、所望とするタイミングで、ＬＡＮフレーム、ＰＡＮフレームを切り換え可能になる。
【０２０５】
次に、図１５に従い通信セッションの動作について、詳細に述べる。
【０２０６】
同図１５で、１６０はＬＡＮ通信及びＰＡＮ通信の両方に対応した通信Ｉ／Ｆを有する端末機器で、１６１、１６２はＬＡＮ、ＰＡＮ両通信方式に対応する接続スイッチ、１６３はＬＡＮに属するＬＡＮサーバー、１６４はＰＡＮに属するＰＡＮサーバー、１７１はＬＡＮ端末機器、１７２はＰＡＮ端末機器である。
【０２０７】
接続スイッチ１６１、１６２は、ＰＡＮサーバー１６３の指示により通信セッションに移行する。
【０２０８】
通信セッションでは、各接続スイッチ、各ＰＡＮ端末機器には、すでに所定の経路ラベル表が配布されている。この経路ラベル表は対応するＰＡＮの数だけ存在する。
【０２０９】
ＰＡＮ端末機器１６０は、ＬＡＮ機器への一般アクセスには、図１４のＬＡＮ通信パケットを使用し、例えばＬＡＮサーバー１６３へのアクセスを行う。一方、ＰＡＮ機器への特定アクセスの場合は図１４のＰＡＮ通信パケットを用いて、例えばＰＡＮサーバー１６４へのＰＡＮ通信によるアクセスを行う。
【０２１０】
ＬＡＮパケットの場合は、ＤＡ(図１４の１２０)には送信先端末機器のＭＡＣアドレス、ＳＡ（図１４の１２１）には送信元端末機器のＭＡＣアドレス、タイプフィールドには、ＩＰ（ＬＡＮ）を示す0x0800、ＩＰヘッダーなどが所定の規格に基づき使用される。
【０２１１】
一方、ＰＡＮパケットの場合は、ＰＡＮ  ＩＤ（図１３の１４１）とＰＡＮ機器ＩＤ（図１３の１４２）とよりなる宛先ＰＡＮメンバーＩＤ、同様の送信元ＰＡＮメンバーＩＤ、ＰＡＮパケットを示す0x8847、更に、経路指定ラベルが使用される。
【０２１２】
ＰＡＮ端末機器１６０からの、これらのＬＡＮ通信パケット及びＰＡＮ通信パケットは、接続スイッチ１６１の入力ポート１６５に夫々入力される。
【０２１３】
該接続スイッチ１６１は、入力パケットのタイプフィールド（図１４の１２２、１３０）を参照し、図１２に示すように、まず、ＬＡＮ通信か、ＰＡＮ通信かの判定を行う。
【０２１４】
該タイプが0x0800、すなわち、ＬＡＮ通信パケットであれば、フラッディング（ブロードキャスト）を行い、フラッディングパケットがポート１６６、１６７を経由して、接続スイッチ１６２に到達する。該接続スイッチ１６２は同様にフラッディング行いＬＡＮサーバー１６３に到達する。
【０２１５】
該ＬＡＮサーバーが応答することにより、端末機器、ＬＡＮサーバーのＭＡＣアドレスが、接続スイッチ１６１、１６２のＭＡＣアドレステーブル（ポートとＭＡＣアドレスの対応表）に登録され、ＬＡＮ通信が行われる。この、ＭＡＣアドレステーブルへの登録手順の詳細は先に説明してあるので、その詳述は省略する。
【０２１６】
こうして、ＬＡＮ通信により、端末機器１６０と、ＬＡＮサーバー１６３との交信が行われる。
【０２１７】
一方、該タイプが0x8847で、ＰＡＮ通信パケットであれば、該接続スイッチ１６１は、ＰＡＮ識別子（図１３の１４１）に基づき、ＰＡＮ通信としての処理を行う。
【０２１８】
このＰＡＮ通信の場合の通信セッションは、
１．通信開始ステート、
２．ラベル通信ステート、
３．通信終了ステート
より成るが、これらは、ＥＸＰ領域の残りの２ビット（図１３の１４６）と対応関係にある。即ち、
１．通信開始ステート
通信開始要求・応答（００）
否定応答（１０）
２．ラベル通信ステート
通信データ（１１）
３．通信終了ステート
通信終了要求・応答（０１）
否定応答（１０）
【０２１９】
ＰＡＮ通信の場合、最初のパケットは、通信開始ステートにおける通信開始要求であり、接続スイッチは、図１６に示すように、所定の条件で、通信許可応答を送信元端末機器に返す。このときの接続スイッチの動作は以下のようである。
【０２２０】
図１８に本実施形態の接続スイッチのブロック図を、図１７にその処理手順を示し、以下に説明する。
【０２２１】
図１８において、２００は接続スイッチ全体で、２０１、２０２、２０３は接続スイッチのポート、２０４はポートに入力されたパケットデータのヘッダー部分を記憶するバッファーメモリー、２０５はＰＡＮ識別子読取部、２０６はＰＡＮ／ＬＡＮ通信識別子読取部、２０７は全経路指定ラベル読取部、２０８はＰＡＮヘッダーＣＲＣ読取部、２０９はＬＡＮ通信におけるＭＡＣアドレス読取・制御部、２１０はＬＡＮ通信におけるＭＡＣアドレステーブル、２１１はＰＡＮ通信における経路ラベル表選択・制御部、２１２は複数のＰＡＮ経路ラベル表（ＲＡＭ）、２１３は応答パケット送信部、２１４はＰＡＮ絶対優先制御部、２１５はスイッチ制御ロジック、２１６はスイッチコア、２１８はラベル受信部である。
【０２２２】
今、図１８のポート２０１で、送信元端末機器から通信開始要求パケットを受信すると、バッファーメモリ２０４はプリアンブルに続く、例えば、１８バイト（＝６Ｂ＋６Ｂ＋２Ｂ＋４Ｂ）のＰＡＮヘッダー（図１３参照）を記録する。
【０２２３】
記録終了後、ＰＡＮヘッダーCRC読取部２０８はＣＲＣの計算を行い、受信パケットデータにエラーが無いかの確認を行う（図１７のステップＳ２１）。
【０２２４】
ＣＲＣにエラーがあった場合は、ＰＡＮ経路ラベル表選択・制御部２１１は、応答送信部２１３を制御し、再送要求情報を含む否定応答を送信元端末機器に返す（図１７のＳ２２）。
【０２２５】
一方、ＣＲＣにエラーが無かった場合は、ＰＡＮ／ＬＡＮ通信識別子読取部２０６の判別結果に基づき、ＰＡＮ経路ラベル表選択・制御手段２１１は所定の処理を行う。
【０２２６】
即ち、ＰＡＮ通信パケットでない場合は、フレームエラーとして、パケットを廃棄する等の処理を行う（図１７のＳ２４）。
【０２２７】
ＰＡＮ通信パケットであった場合は、ＰＡＮ識別子読取部２０５の判別情報に基づき、複数のＰＡＮの経路ラベル表２１２から、対応する経路ラベル表を選択する（図１７のＳ２５）。
【０２２８】
ついで、全経路指定ラベル読取部２０７で読取ったラベル情報が、該選択された経路ラベル表内に存在するか否かの判定を行う（図１７のＳ２６）。存在しない場合には、ＰＡＮ経路ラベル表選択・制御部２１１は、ラベル受信部２１８を制御し、例えば、ＰＡＮサーバー（経路管理サーバー）から、ラベルの入手処理を行う（図１７のＳ２７）。この外部サーバーからの不足ラベルの入手処理は、接続スイッチ内のキャッシュメモリーの節約に有効である。即ち、接続スイッチ内には、使用頻度の高いラベルを保持し、使用頻度の低いラベルは廃棄する。こうして、限られた接続スイッチのキャッシュメモリーを節約できる。また、外部サーバーから入手するのではなく、フラッシュなどの大容量記憶手段を、接続スイッチ内に保持し、この２次記憶手段から、入手しても良い。
【０２２９】
一方、該選択された経路ラベル表に、ラベルが存在する場合は、ＰＡＮ経路ラベル表選択・制御部２１１は、ラベルに対応する経路に関し、自身のどこかのポートで、ＰＡＮパケットの使用中の有無を確認する（図１７のＳ２８）。そして、使用中で無い場合は、通信予約フラグをセットして、応答送信手段（図１８の２１３）を制御し、通信許可応答を送信元端末機器に返す（図１７のＳ２９）。使用中の場合は、応答送信部２１３を制御し、否定応答（Busy）を送信元端末機器に返す（図１７のＳ３０）。通信許可応答を得た端末機器は、ラベル通信ステートに移行する（図１６の２）。
【０２３０】
以上の接続スイッチの動作は、図１５の様に接続スイッチが２個存在する場合は、夫々の接続スイッチ（図１５の１６１、１６２）が、送信元端末機器との間で、行う事になる。
【０２３１】
即ち、図１５の端末機器がＰＡＮサーバー（図１５の１６４）との間で、ＰＡＮ通信開始要求を行う場合は、各接続スイッチ（図１５の１６１、１６２）からの通信許可応答を受けることになる。これらのやり取りをＰＡＮサーバーが一括して行う事も可能であるが、ＰＡＮサーバー自体がオフの場合でも通信が可能にする為、本実施形態では各接続スイッチが通信許可応答を行う。
【０２３２】
次に、ラベル通信ステート（図１６の２）の動作フローを図１９に示し、以下に説明する。
【０２３３】
同図のＳ４０からＳ４５までの各ステップは、図１７のＳ２０からＳ２５までのステップに同じなので、説明を省略する。
【０２３４】
ステップＳ４６は、全経路指定ラベルによるスイッチ制御を行うステップである。ＰＡＮ経路ラベル表選択・制御部２１１は、全経路指定ラベル読取部２０７からのラベル情報に基づき、ＰＡＮ絶対優先制御部２１４を制御し、スイッチ制御ロジック２１５を強制的にラベルに基づくスイッチ制御に切り替える。こうして、スイッチコア２１６は、ＰＡＮラベル通信パケットを、所定のポートに出力する。
【０２３５】
例えば、ＰＡＮサーバー（図１５の１６４）への全経路指定ラベルがＬ５であった場合は、このＬ５に基づき所定の経路ラベル表によりＰＡＮパケットをLinkポート１６６に出力する。一方、接続スイッチ１６２はLinkポート１６７からの該入力パケットに対して、同様の処理を行い、出力ポート１６８に該ＰＡＮパケットをスイッチする。
【０２３６】
こうして、ＰＡＮ端末機器（図１５の１６０）とＰＡＮサーバー（図１５の１６４）との間でＰＡＮ通信が行われる。
【０２３７】
ＰＡＮサーバー（図１５の１６４）から、ＰＡＮ端末機器（図１５の１６０）への返信ＰＡＮパケットには別のラベルが使用されるが、同様な動作でＰＡＮ通信が行われることになる。
【０２３８】
ここで、ＰＡＮ絶対優先制御の動作をより詳細に説明する。
【０２３９】
ＬＡＮ端末機器１７１（図１５参照）は、ＬＡＮ通信パケットにより、ＬＡＮサーバー１６３（図１５参照）とＬＡＮ通信が出来る。このとき、ＬＡＮ端末機器１７１が出力するＬＡＮ通信パケットと、ＰＡＮ端末機器１６０（図１５参照）が出力するＰＡＮ通信パケットが同じタイミングの場合、接続スイッチ１６１（図１５）のLinkポート１６６において輻輳が生じる。ＰＡＮ通信では、等時性や機密度の高い優先的処理の必要なデータを扱うのが目的なので、接続スイッチ１６１は、該リンクポート１６６におけるパケットの出力優先制御を以下の様に行う。
１．ＬＡＮ通信パケットがポート１６６に出力中の時に、ＰＡＮ通信パケットが入力された場合、ＰＡＮ通信パケットが直ちに置き換わり出力される。このとき、ＬＡＮパケットは破壊されるが、TCP/IPプロトコルにより再送制御が為されるので、特に問題は生じない。
２．ＰＡＮ通信パケットが、ポート１６６に出力中の時に、ＬＡＮ通信パケットが入力された場合、ＰＡＮ通信パケットの出力が終わるまで、ＬＡＮ通信パケットは、キューに保存され待機状態になる。
【０２４０】
こうして、ＰＡＮ通信パケットは各接続スイッチで、常に、ＬＡＮ通信パケットに対し絶対優先の輻輳処理を受ける。
【０２４１】
次に、ＰＡＮ通信パケット間の輻輳制御について説明する。
【０２４２】
ＰＡＮ端末機器１７２は、ＰＡＮ通信パケットにより、ＰＡＮサーバー１６４とＰＡＮ通信が出来る（図１５参照）。
【０２４３】
このとき、ＰＡＮ端末機器１６０が出すＰＡＮ通信パケットとＰＡＮ端末機器１７２が出すＰＡＮ通信パケットとが同じタイミングの場合、接続スイッチ１６１のLinkポート１６６において輻輳が生じる。このとき、接続スイッチ１６１は、以下の出力優先制御を行う。
【０２４４】
・輻輳するＰＡＮ通信パケットが同じ種類の場合（等時性、または、バルク）
１．ＰＡＮ通信パケットが、ポート（図１５の１６６）に出力中の時に、別のＰＡＮ通信パケットが入力された場合、新たな別のＰＡＮ通信パケットに対して、接続スイッチ１６１はスイッチを行わず、送信元のＰＡＮ端末機器に対して、ＰＡＮ通信パケットにてビジーの否定応答（図１７のＳ３０）を返す。この時、ビジーキューに送信元ＩＤを登録し、先行のＰＡＮ通信が終了した段階で、Readyメッセージを該送信元ＰＡＮ端末機器に送信する。
２．ビジーキューに登録されたＰＡＮ通信パケットの優先処理方法
ＰＡＮ  ＩＤ内に含まれるＰＡＮ種類ビット、ＰＡＮ優先度ビット、及び、ＰＡＮ機器ＩＤ内に含まれるＰＡＮ機器種別ビット、ＰＡＮ端末機器優先度ビットにより（図１３参照）、例えば、以下の優先度ポリシーにより、キューの処理を行なっても良い。
ＰＡＮ種類（等時性、バルク）
---ＰＡＮ優先度（同一のＰＡＮ種類の中での優先度）
---ＰＡＮ機器種別（所定のＰＡＮの中での機器種別による優先度）
---ＰＡＮ端末機器優先度（同じ機器の中での優先度）
【０２４５】
・輻輳するPAN通信パケットが、等時性とバルクである場合
等時性を有するPAN通信パケットが、等時性識別情報（PAN種類の中にある）に基づき、バルク（一般）PAN通信パケットに対して、絶対優先の輻輳処理を行う。このとき、バルクPAN通信パケットは破壊されるが、通常、上位のレイヤーで、再送制御が可能なので、特に問題は生じない。
【０２４６】
次に、通信終了ステートの動作を説明する（図１６の３）。
【０２４７】
通信終了ステートの動作フローは、図２０のようになる。同図において、ステップＳ６０からＳ６５までのステップは、図１７のＳ２０からＳ２５までのステップに同じなので、説明を省略する。
【０２４８】
ステップＳ６６は、通信予約の解除を行うステップで、ＰＡＮ経路ラベル表選択・制御部２１１（図１８参照）は、対応する全経路指定ラベルに対応する通信予約フラグを解除し、応答送信部２１３（図１８参照）を制御して、通信終了応答を送信元端末機器に返す。こうして、通信開始ステート、ラベル通信ステートによる一連の通信動作を終了する。
【０２４９】
以上の説明は、「初期設定セッション」において、ＰＡＮ機器ＩＤに対する端末機器対端末機器の接続ツリーを作成し、「配布セッション」において、各接続スイッチ、各端末機器に経路ラベルを配布し、「通信セッション」においてＰＡＮ通信が可能となる動作について説明してきたが、次に、通信の開始を検出したときに端末機器間の経路を設定し、ラベルを割り当て、ＰＡＮ通信を開始する動作について説明する。
【０２５０】
図３に示した接続例において、全経路の接続ツリーを作成するまでは、「初期設定セッション」の説明で述べたとおりである。
【０２５１】
しかしながら、通信開始時にラベルを割り当てる際には、接続ツリー作成後直ぐには経路ラベルを割り振らず、接続ツリーを作成した状態のままである。
【０２５２】
これは、図１の工程４までを、「初期設定セッション」にて行うことである。
【０２５３】
この状態では、図５の接続経路表でいえば、表は作成されているが、経路ラベルの欄は空白になっている。
【０２５４】
この状態から、第１の端末機器が第２の端末機器と通信を開始し、終了するまでの通信セッションの各ステートについて、図２６に沿って説明する。
「１．通信開始ステート」にて、送信元端末機器が通信開始要求をＰＡＮサーバに通信開始要求を送信すると、ＰＡＮサーバが送信先端末機器までの経路を決定し、ラベルを割り振る。
【０２５５】
これは、初期設定セッションにおけるラベルの割り振りと同じであるが、初期設定セッションでは全経路に割り振るのに対して、ここでは通信開始要求のあった経路に対してのみラベルを割り振る。
【０２５６】
再び図５の接続経路表で言えば、ここで経路ラベルの欄に割り振ったラベルが設定される。
【０２５７】
次に、「２．ラベル配布ステート」にて、ＰＡＮサーバが、送信元端末機器、送信先端末機器、通信経路上の全接続スイッチに対して、割り振った経路ラベルを通知する。
【０２５８】
これは、配布セッションに同じであるが、ここでも通信開始要求のあった経路上の、送信元端末機器、送信先端末機器、接続スイッチのみに配布し、他の経路に対しては配布しない。
【０２５９】
その後、通知されたラベルによって送信元端末機器と送信先端末機器とが通信する。
【０２６０】
「ラベル通信ステート」は、図１６の同ステートと同じである。
【０２６１】
通信終了時の「４．通信終了ステート」においては、送信元端末機器がＰＡＮサーバに通信終了要求を送信すると、ＰＡＮサーバは送信元端末機器に通信終了応答を返すという、これは図１６の同ステートと同じであるが、更に、使用していたラベルを接続経路表にて確認する。
【０２６２】
その後、「５．ラベル廃棄ステート」にて、ＰＡＮサーバは確認した、使用していたラベルを、送信元端末機器、送信先端末機器、通信経路上の全接続スイッチに対し廃棄するよう通知する。
【０２６３】
このとき、ＰＡＮサーバは、図５の接続経路表の経路ラベル欄を再び空白にし、経路上の送信元端末機器、送信先端末機器、全接続スイッチは、各装置内で記憶していたラベルを削除し、その後仮に同じラベルのパケットを受信しても各装置で受信したパケットを廃棄する。
【０２６４】
但し、ここでは、ＰＡＮサーバから一方的に通知するのではなく、送信元端末機器、送信先端末機器、経路上の全接続スイッチからの廃棄完了通知を受信したときに、経路ラベル欄を空白にするようにしてもよい。
【０２６５】
このようにして、ラベルの有効利用が可能になると共に、ラベル廃棄後には当該ラベルにていかなる端末機器も通信できず、仮に通信中にラベルを盗聴されたとしても、ラベル廃棄後にはネットワークに不正侵入されず、セキュリティも向上する。
【０２６６】
ここでは、通信開始検出手段として送信先端末機器が通信開始要求を送信することとしたが、送信元端末機器がＰＡＮサーバにラベル要求を送信することでもかまわない。
【０２６７】
なお、「初期設定セッション」において、ラベルを割り振るところまで行い、ラベルを配布せずにしておくことも可能である。
【０２６８】
これは、図１の工程６までを、「初期設定セッション」にて行うことである。
【０２６９】
この場合にも、通信開始時に当該通信の経路上の各端末機器、各接続スイッチに、割り振ったラベルを配布することで実施可能である。
【０２７０】
但し、この例では、「初期設定セッション」時に、ラベルを配布するための通信のトラヒックを押さえることができるが、多数のラベルを用意する必要がある。
【０２７１】
以上の説明では、ラベルを割り振る際に、常に、他の経路に割り振ったラベルと異なるラベルを割り振るとの説明はしてこなかった。
【０２７２】
例えば、図２７に示すようなネットワーク構成を想定したとき、経路１と経路２では、同一のノード（接続スイッチ、以下同じ）を経由しないため、経路１のラベルと経路２のラベルは同一のラベルを使用し通信することも可能である。
【０２７３】
即ち、端末Ａと端末Ｂとの間の経路１にラベルを割り振る際に、ノード１、ノード２、ノード３、ノード４で共通に使用できるラベルとしてラベル１を割り振り、その後、端末Ｃと端末Ｄとの間の経路２において、ノード５、ノード６、ノード７、ノード８で共通に使用できるラベルを検索する際、経路１に割り振ったラベルと独立して検索すると、経路２での使用可能なラベルとして、若番から順次検索していくという通常のソフトウェアの手法をとれば、経路２にもラベル１を割り振ってしまう。
【０２７４】
しかしながら、異なる経路で同一のラベルを使用していると、以下のような問題が発生する可能性がある。
【０２７５】
即ち、パケット通信におけるネットワーク構成を設計する際には、障害発生時の迂回経路を考慮することは通常のことであり、最初に設定した経路のみを考慮してラベルを割り振ると、実際にネットワーク上で障害が発生したときに同一のラベルを割り振っていた他の経路上のノードを経由する可能性がある。
【０２７６】
上述のように、図２７の経路１と経路２にラベル１を割り振って通信しているときに、経路２上のノード７に障害が発生したとすると、ノード５−ノード６−ノード３−ノード８の経路２１で端末Ｃと端末Ｄとは通信を継続可能である。
【０２７７】
しかしながら、ノード３では既にラベル１を使用しているため、下記１）または２）のいずれかの対応が必要である。
１）ノード３で入力ポートとラベルにより転送先を決定する。
２）ノード５→ノード６ →ノード３→ノード８（通信経路２１）の経路全体に新しいラベルを割り振り直す。
【０２７８】
更に、経路２上のノード６とノード７に障害が発生したときには、ノード５→ノード２ →ノード３→ノード８の経路２２で端末Ｃと端末Ｄとは通信を継続可能だが、このときには、ノード３では同一のポートから異なる宛先へのパケットを受信するため、通信経路２２全体に新しいラベルを割り振り直すしかなくなる。
【０２７９】
一方、ネットワーク全体で、各経路に固有のラベルを割り振る場合は、
１）各ノードは、受信パケットのラベルのみで転送先ポートを決定できる．
２）経路上に障害が発生し迂回経路を設定する際には、迂回経路上のノードにのみラベルを通知すればよい．
という利点がある。
【０２８０】
例えば、経路１でラベル１を使用して端末Ａと端末Ｂとが通信し、経路２ではラベル２を使用して端末Ｃと端末Ｄが通信していたときに、上記と同様に、障害が発生したときの動作は以下のようになる。
【０２８１】
まず、ノード７に障害が発生したときの経路２１では、
１）ノード３で入力ポートを検出する必要がない．
２）ノード５とノード８はラベル２の転送先は変更なく、ラベルの再割り振りは不要である．
となり、更に、ノード６とノード７に障害が発生したときの経路２２でも、ノード８の転送先は変更がない。
【０２８２】
従って、ネットワーク全体で、各経路に固有のラベルを割り振ることは意義のあることである。
【０２８３】
ネットワーク全体で、各経路に固有のラベルを割り振る方法については、図５に示したように、ネットワーク上の全経路にラベルを割り振る際には、順番に割り振っていけばよく、通信開始時に重複しないように割り振るには、図５に示した接続経路表を、ラベル割り振り時とラベル廃棄時に常に更新し、新たなラベル割り振り時に、接続経路表を全て検索し、使用されていないラベルを割り振ることで可能である。
【０２８４】
このような手法は、既に様々なところで利用されており公知の技術であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【０２８５】
なお、以上の説明においての動作については、あくまでも一例を示したものであり、説明に必要な動作のみを示したところもあり、実施形態としては上記の動作に限らないことは言うまでもない。
【０２８６】
また、図示した構成図、ラベル表、フローチャート、フォーマット図、サーバの画面図、等においても、全て一例を示したものであり、実施形態としては図示したものに限らないことは言うまでもない。
【０２８７】
また、説明に使用した用語についても、用語が意味するものに限定するものではなく、同様に実施可能なものに置き換え可能なものは含まれているものである。
一例を示せば、「端末」は「端末」でもよく「端末＋アダプタ（カード含む）」でもよいことは明らかである。
【０２８８】
以上説明したように、本実施形態によれば以下の機能を有するＰＡＮ通信方式が実現される。
１．ある特定端末機器と他の特定端末機器との間で、全経路指定ラベルによる１対１の仮想直接接続が可能となる。
２．フラッディング（ブロードキャスト）無しの為、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスなどのアドレス情報が漏れない。
３．通信の必要のない端末機器間では全経路指定ラベルが与えられないので、通信接続が出来ない。
４．イーサーネットのフレームフォーマットを維持し、ＬＡＮ方式との共存可能となる。
【０２８９】
また、この新しいＰＡＮ通信方式に基づき、ＬＡＮ内に、特定端末機器のみで構成される特定グループのエリアネットワーク（ＰＡＮ）が実現される。
【０２９０】
そして、ＰＡＮに要求される要件、すなわち、
１．ＰＡＮ端末機器から、ＬＡＮ端末機器へのアクセスは出来なければ成らない。
２．ＬＡＮ端末機器からは、ＰＡＮ端末機器にアクセスが出来ては成らない。
３．異なるＰＡＮの端末機器間では、アクセスが出来てはならない。
のうち、１と２はＰＡＮ通信方式の全経路指定ラベルの生成・配布の仕組み、そして、ラベルスイッチ方式により実現され、３に関しては、ＰＡＮごとに経路ラベル表を別々に生成、管理することで実現される。
【図面の簡単な説明】
【０２９１】
【図１】実施形態におけるＰＡＮ通信手順を説明するための図である。
【図２】ＰＡＮ通信における全経路指定ラベルの図である。
【図３】全経路指定型接続を説明する為の接続例を示す図である。
【図４】全経路ツリーを作成する為の動作を説明する図である。
【図５】ＰＡＮサーバーが作成する全機器の接続経路表（テーブル）の例を示す図である。
【図６】全経路指定ラベルと端末機器との関係を示す図である。
【図７】ＰＡＮサーバーが各端末機器に配布する経路ラベル表の例を示す図である。
【図８】ＰＡＮサーバーが各接続スイッチに配布する経路ラベル表の例を示す図である。
【図９】ＬＡＮ内に構成される２つのＰＡＮを論理的に別プレーンにして示す図である。
【図１０】図９の物理的な接続関係を示す図である。
【図１１】各ＰＡＮの経路ラベル表を示す図である。
【図１２】接続スイッチの処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】ＰＡＮ通信方式のフレームフォーマットを示す図である。
【図１４】ＰＡＮとＬＡＮのフレームフォーマットの比較図である。
【図１５】通信セッションを説明する為の図である。
【図１６】通信セッションの各ステートを示す図である。
【図１７】接続スイッチにおけるＰＡＮ通信開始ステートの処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】実施形態における接続スイッチのブロック図とフレームとの関係を示す図である。
【図１９】実施形態における接続スイッチにおけるＰＡＮラベル通信ステートの処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】実施形態における接続スイッチにおけるＰＡＮ通信終了ステートの処理手順を示すフローチャートである。
【図２１】既存ＬＡＮにおける通信方式を説明する為の図である。
【図２２】ラベルスイッチの仕組みを示す図である。
【図２３】ＭＰＬＳのフレームフォーマットを示す図である。
【図２４】実施形態におけるＰＡＮサーバにおけるＰＡＮ登録画面の一例と、記憶管理するＰＡＮデータを示す図である。
【図２５】実施形態におけるネットワークアダプタのブロック構成図である。
【図２６】通信開始時のラベル割り振り方法を説明する為の図である。
【図２７】ネットワーク障害時の迂回路設定を説明する為の図である。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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