(57)【要約】本発明は、ユーザが接続される複数の中規模網を大規模網で接続するネットワーク接続方法において、前記中規模網と前記大規模網の境界に位置する境界ノードで、前記中規模網から前記大規模網に転送されるフレームに対し、前記中規模網内で付加された第１タグの値を宛先の中規模網における第１タグの値に変換すると共に前記大規模網で使用する第２タグを付加し、前記大規模網から前記中規模網に転送されるパケットに対し、前記第２タグを削除するよう構成することにより、離れて存在する複数のユーザのネットワークを各ユーザの閉塞性を維持したままブリッジネットワークにより相互接続する際の接続可能なユーザ数を拡張することが可能となる。
2004109987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが接続される複数の中規模網を大規模網で接続するネットワーク接続方法において、
前記中規模網と前記大規模網の境界に位置する境界ノードで、
前記中規模網から前記大規模網に転送されるフレームに対し、前記中規模網内で付加された第１タグの値を宛先の中規模網における第１タグの値に変換すると共に前記大規模網で使用する第２タグを付加し、
前記大規模網から前記中規模網に転送されるパケットに対し、前記第２タグを削除するネットワーク接続方法。
【請求項２】
請求項１記載のネットワーク接続方法において、
前記第１タグは、各中規模網で独立したユーザ識別子として設けられ、
前記第２タグは、前記大規模網で宛先の境界ノードを示す方路識別子として設けられるネットワーク接続方法。
【請求項３】
請求項２記載のネットワーク接続方法において、
前記大規模網の前記境界ノード以外のノードで、前記第２タグを用いてユーザ識別を行い、
前記境界ノードで、自境界ノード宛てのフレームのみを受信するネットワーク接続方法。
【請求項４】
請求項２記載のネットワーク接続方法において、
前記大規模網の前記境界ノード以外のノードで、前記第１タグと第２タグを用いてユーザ識別を行うネットワーク接続方法。
【請求項５】
請求項１記載のネットワーク接続方法において、
前記第１タグは、各中規模網で独立したユーザ識別子として設けられ、
前記第２タグは、前記大規模網でユーザ識別子として設けられるネットワーク接続方法。
【請求項６】
ユーザが接続される複数の中規模網を大規模網で接続するネットワークの前記中規模網と前記大規模網の境界に位置する境界ノードであって、
前記中規模網から前記大規模網に転送されるフレームに対し、前記中規模網内で付加された第１タグの値を宛先の中規模網における第１タグの値に変換するタグ変換手段と、
前記中規模網から前記大規模網に転送されるフレームに対し、前記大規模網で使用する第２タグを付加するタグ付加手段と、
前記大規模網から前記中規模網に転送されるパケットに対し、前記第２タグを削除するタグ削除手段を
有する境界ノード。
【請求項７】
請求項６記載の境界ノードにおいて、
前記タグ付加手段は、前記第２タグを前記大規模網で宛先の境界ノードを示す方路識別子として付加する境界ノード。
【請求項８】
請求項６記載の境界ノードにおいて、
前記タグ付加手段は、前記第２タグを前記大規模網でユーザ識別子として付加する境界ノード。
【請求項９】
請求項６記載の境界ノードにおいて、
前記複数の中規模網または大規模網から受信したタグ登録情報を転送先の大規模網または中規模網でユーザを一意に識別可能な値に変換するタグ登録情報変換手段を
有する境界ノード。
【請求項１０】
請求項６記載の境界ノードにおいて、
ネットワーク全体でユニークなユーザ管理識別子と各中規模網のユーザ識別子との対応情報を前記大規模網の宛先の境界ノードに通知する通知手段と、
受信した前記対応情報を基に自ノードが境界に位置する中規模網のユーザ識別子と前記対応情報を通知した境界ノードが境界に位置する中規模網のユーザ識別子を関連付けて管理する管理手段を
有する境界ノード。
【請求項１１】
ユーザが接続される複数の中規模網を大規模網で接続するネットワークの前記中規模網と前記大規模網の境界に位置する境界ノード以外のネットワークノードにおいて、
前記大規模網内のユーザ識別を第２タグで行うネットワークノード。
【請求項１２】
請求項１１記載のネットワークノードにおいて、
全てのポートに対してタグ登録情報を設定するネットワークノード。
【請求項１３】
請求項１１記載のネットワークノードにおいて、
前記境界ノードを収容するポートに対してのみタグ登録情報を設定するネットワークノード。
【請求項１４】
ユーザが接続される複数の中規模網を大規模網で接続するネットワーク接続方法において、
前記大規模網をユーザ毎に論理分割網に分割して同一ユーザを同一論理分割網に接続し、
前記中規模網と前記大規模網の境界に位置する境界ノードで、前記中規模網から前記大規模網に転送されるフレームに対し、前記中規模網内で付加された第１タグをそのままにして前記大規模網で使用する第２タグを付加し、
前記大規模網から前記中規模網に転送されるパケットに対し、前記第２タグを削除するネットワーク接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、ネットワーク接続方法及びその装置に関し、離れて存在する複数のユーザのネットワークを各ユーザの閉塞性を維持したままブリッジネットワークにより相互接続するネットワーク接続方法及びその装置に関する。
【背景技術】  例えば企業等のユーザ間ＬＡＮの接続手段として使用されているフレームリレー、ＡＴＭ専用線サービスに変わり、高速かつ低コストのイーサネット（登録商標）網を介したＬＡＮ網間接続サービスが脚光を浴びている。これに伴い、より多くのユーザ網を相互接続するための大規模なイーサネット（登録商標）網の構築が必要となっている。
公衆ネットワークにおいて各ユーザ網のトラフィックを互いに分離させ、論理的な閉塞網を構築する手段として、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑで規定されているＶＬＡＮ技術がある。ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：仮想ＬＡＮ）は、イーサネット（登録商標）フレームに１２ビットのユーザ識別子（ＶＬＡＮ−ＩＤ）を含む２バイトのＶＬＡＮタグを付加し、網内ではＶＬＡＮタグに基づき同一ＶＬＡＮ−ＩＤのユーザに対してのみパケットの転送を行う。
一般に、公衆網でＶＬＡＮを形成する場合、ユーザフレーム（ユーザのＶＬＡＮタグを含む場合もある）に対して、公衆網内でユニークなＶＬＡＮ−ＩＤを含むＶＬＡＮタグを新たに付加する。例えば図１に示すネットワークでは、公衆網がＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）＃１〜＃４及びＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）から構成されており、例えばユーザ＃ＡのユーザフレームにはＭＡＮ＃１〜＃４及びＷＡＮそれぞれでユニークなＶＬＡＮ−ＩＤ＃３がタグとして付加される。
これにより、ユーザフレームを透過的に転送するとともに同一公衆網上で複数のユーザ網を一意に識別することが可能となり、各ユーザの閉塞性を維持したまま地理的に離れた位置の同一ユーザを相互接続することができる。
また、ＭＰＬＳ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を用いてＶＬＡＮ網を相互接続する方法も議論されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、ひとつのデータパケットを複数のＶＬＡＮに効率的に転送するために、フレームに特殊なＶＬＡＮ−ＩＤ（グループ識別子）を付加するものとして、例えば、特許文献２に記載のものがある。
更に、簡易的にＩＰマルチキャスト機能を実現するために、ルータでマルチキャストを行うのではなく、ルータからデータを転送する際に、データのＶＬＡＮ−ＩＤを隣接ブリッジネットワークで任意のユーザを示すＶＬＡＮ−ＩＤに変更する手段を有するものとして、例えば、特許文献３に記載のものがある。
【特許文献１】    特開２００１−３４５８６５号公報
【特許文献２】    特開２０００−３２０２９号公報
【特許文献３】    特開平１１−３３１２３７号公報
従来の相互接続方法では、公衆網でのユーザ識別をＩＥＥＥ８０２．１Ｑで規定されているＶＬＡＮ−ＩＤを用いて行うため、ＶＬＡＮ−ＩＤフィールド（１２ビット）の制約により、公衆網に収容可能なユーザ数が（拠点の数ではない）、最大でも４０９４ユーザに制限されるという問題がある。
また、ＭＰＬＳ等の別ネットワークを介して相互接続する方法では、ＭＰＬＳネットワークが別に必要となり、また、管理が複雑になる等の問題がある。
【発明の開示】
本発明は、離れて存在する複数のユーザのネットワークをブリッジネットワークにより相互接続する際の接続可能なユーザ数を拡張するネットワーク接続方法及びその装置を提供することを総括的な目的とする。
この目的を達成するため、本発明は、ユーザが接続される複数の中規模網を大規模網で接続するネットワーク接続方法において、前記中規模網と前記大規模網の境界に位置する境界ノードで、前記中規模網から前記大規模網に転送されるフレームに対し、前記中規模網内で付加された第１タグの値を宛先の中規模網における第１タグの値に変換すると共に前記大規模網で使用する第２タグを付加し、前記大規模網から前記中規模網に転送されるパケットに対し、前記第２タグを削除するよう構成する。
このようなネットワーク接続方法によれば、離れて存在する複数のユーザのネットワークを各ユーザの閉塞性を維持したままブリッジネットワークにより相互接続する際の接続可能なユーザ数を拡張することが可能となる。
【図面の簡単な説明】  図１は、従来のネットワーク構成の一例を示す図である。
図２は、本発明の第１実施例のネットワーク構成並びにユーザと網内ユーザ識別子の関係を示す図である。
図３は、本発明の第１実施例のフレーム転送動作を説明するための図である。
図４は、送信側の境界ブリッジの構成図である。
図５は、受信側の境界ブリッジの構成図である。
図６は、Ｖ２タグによるフィルタリング動作を説明するための図である。
図７は、本発明の第１実施例のフラッディング動作を説明するための図である。
図８は、本発明の第２実施例のフラッディング動作を説明するための図である。
図９は、本発明の第４実施例のネットワーク構成並びにユーザと網内ユーザ識別子の関係を示す図である。
図１０は、本発明の第４実施例のフレーム転送動作を説明するための図である。
図１１は、本発明の第４実施例におけるＶＬＡＮ登録情報の様子を示す
図１２は、本発明の第１実施例におけるＶＬＡＮ登録情報の様子を示す
図１３は、本発明の第２実施例におけるＶＬＡＮ登録情報の様子を示す
図１４は、ＶＬＡＮ登録テーブルを示す図である。
図１５は、境界ブリッジにおけるフラッディング動作を説明するための図である。
図１６は、宛先ＭＡＮのユーザ識別子を取得する方法を説明するための図である。
図１７は、宛先ＭＡＮのユーザ識別子を取得する方法を説明するための図である。
図１８は、Ｖ１タグを変換せずにネットワークを拡張する実施例を説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図２は、本発明の第１実施例のネットワーク構成並びにユーザと網内ユーザ識別子の関係を示す。同図中、４つのＭＡＮ＃１〜＃４がＷＡＮを介して相互接続され、各ＭＡＮに３つのユーザ（ドメイン）＃Ａ〜＃Ｃを収容している。
各ユーザ＃Ａ〜＃Ｃは地理的に離れたＭＡＮ＃１〜＃４それぞれに収容されており、各ＭＡＮ＃１〜＃４とＷＡＮは、境界ブリッジＢ１〜Ｂ４それぞれを介して接続される。
ＭＡＮ＃１〜＃４それぞれでは、網内ＶＬＡＮタグを用いてユーザの識別を行う。例えば、ユーザ＃Ａに着目すると、ＭＡＮ＃１ではＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃５，ＭＡＮ＃３ではＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃２、ＭＡＮ＃４ではＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃６で識別される。なお、ＶＬＡＮ−ＩＤの値は各網で独立に付与可能であり、ＭＡＮ＃１で使用しているユーザ＃Ａの識別子であるＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃５は、ＭＡＮ＃２内ではユーザＢの識別子として利用されている。
一方、ＷＡＮ内ではＶＬＡＮタグは宛先境界ブリッジを示す識別子として利用される。ここでは、境界ブリッジＢ１は、ＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃１０，境界ブリッジＢ２はＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃２０，境界ブリッジＢ３はＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃３０，境界ブリッジＢ４はＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃４０で識別されるものとする。もちろん、ＷＡＮ内のＶＬＡＮ−ＩＤは、いずれかのＭＡＮ内のＩＤと同一値でも構わない。
このようなネットワークにおいて、ＭＡＮ＃１のユーザ＃ＡからＭＡＮ＃３のユーザ＃Ａ並びにＭＡＮ＃４のユーザ＃Ａにフレームを転送する際の動作例を、図３を用いて説明する。
ここで、ユーザ＃ＡはポートＶＬＡＮ（ブリッジのある物理ポートにユーザ＃Ａを収容）でＭＡＮに接続される。ユーザ＃Ａの網とＭＡＮ＃１の境界に位置する境界ブリッジＢ（図中丸印）では、ユーザ＃Ａを収容する物理ポートに対してＭＡＮ＃１内のユーザ＃Ａの識別子であるＶＬＡＮ＃５を登録する。そして、ユーザ＃Ａを収容する物理ポートで受信したユーザフレームに対してＭＡＮ＃１内でユーザ＃Ａを識別するＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃５を含むＶＬＡＮタグ（Ｖ１）を付加する。ＶＬＡＮタグは、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑで規定される標準フォーマットとし、ユーザデータとＭＡＣソースアドレス（以下ＳＡと表す）の間に挿入される。ＭＡＮ＃１内では、ユーザ＃ＡはＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃５，ユーザ＃ＢはＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃７，ユーザ＃ＣはＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃９で識別される。
ユーザ識別は、各ユーザトラフィックを分離するために利用する。通常、網内のブリッジがＭＡＣテーブル上に未登録のフレームを受信した場合、このフレームはブロードキャスト（フラッディング）され、あるユーザトラフィックが他のユーザに転送される可能性がある。
しかし、網内ユーザ識別子を用いることにより、そのユーザが収容されているポートに対してのみブロードキャストを行うことが可能となり、各ユーザトラフィックを他のトラフィックとを分離することが可能となる。なお、どのユーザフレームをどのポートにブロードキャストするかは、スタティックに設定してもよいし、標準的なプロトコル（ＧＶＲＰ：ＧＡＲＰ  ＶＬＡＮ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて容易に管理することができる。
なお、ユーザがＴＡＧ−ＶＬＡＮのユーザである場合は、ユーザ網とＭＡＮ＃１の境界に位置するブリッジにおいて、ユーザのＶＬＡＮタグ付きフレームに対して、ＭＡＮ＃１網内で使用するＶＬＡＮタグＶ１（以下Ｖ１タグと表す）を付加する。
このようにＶ１タグが付加されたユーザフレームは、Ｖ１タグによりトラフィックの分離が図られつつ、ＭＡＣディスティネーションアドレス（以下ＤＡと表す）を基にＭＡＮ＃１内で中継される。
ＭＡＮ＃３やＭＡＮ＃４のユーザ＃Ａと通信するためには、ＭＡＮとＷＡＮの境界ブリッジを経由して通信を行う。図４に送信側の境界ブリッジの構成を、図５に受信側の境界ブリッジの構成を示す。
ＭＡＮ＃１とＷＡＮの境界に位置する境界ブリッジＢ１（送信側）に到着したユーザ＃Ａのフレームは、図４に示す境界ブリッジ２０のＭＡＣ検索部２１において、受信フレームのＤＡとユーザ識別子Ｖ１からＭＡＣテーブル２２を参照して出力ポートを取得する。例えばＤＡ＝５５５，Ｖ１＝＃５のとき、出力ポートＰ＃２が転送先ポートとして得られる。
次に、Ｖ１変換部２３においてＶ１テーブル２４を参照してＶ１タグの値を転送先のＶ１タグの値に変換する。例えば、受信フレームをＭＡＮ＃３のユーザ＃Ａへ転送する場合には、Ｖ１タグの値（Ｖ１＝＃５）が宛先ＭＡＮ＃３内でユーザ＃Ａを識別する値（Ｖ１＝＃２）に変換される。
更に、Ｖ２付加部２５において、Ｖ２テーブル２６を参照し、宛先ＭＡＮに接続するための境界ブリッジを示す識別子を含むＶＬＡＮタグＶ２（以下Ｖ２タグと表す）が新たに付加され、ＶＬＡＮタグが２段スタックされた状態でＷＡＮへ転送される。なお、フレームをＭＡＮ＃３のユーザ＃Ａへ転送する場合には、Ｖ２タグの値はＶ２＝＃３０となる。
なお、ＭＡＮ＃１のユーザ＃ＡからＭＡＮ＃４のユーザ＃Ａへ転送される場合も上記同様に、ＭＡＮ＃１の境界ブリッジにおいて、Ｖ１の値がＷＡＮ＃４内でユーザ＃Ａを識別する値（Ｖ１＝＃６）に変換されるとともに、ＭＡＮ＃４の境界ブリッジ示すＶＬＡＮ−ＩＤ（Ｖ２＝＃４０）を含むＶ２タグが付加される。
帯域制御部２７は、Ｖ２タグあるいはＶ１タグ及びＶ２タグ単位にフレームをキューイングして、所望の帯域にトラフィックシェーピングする。例えば、Ｖ１タグ及びＶ２タグ単位にシェーピングすることにより、ある境界ブリッジ宛のユーザ毎のトラフィックシェーピングを行うことが可能となる。
上記説明では、ＭＡＣ検索部２１，Ｖ１変換部２３，Ｖ２付加部２５それぞれでテーブル２２，２４，２６を配備する構成で説明を行ったが、図４の下部に示すように、ＭＡＣテーブル２２上にＶ１テーブル２４，Ｖ２テーブル２６を含む全ての情報を格納するようにしてもよいし、またいくつかを分けて構成するようにしてもよい。
ＷＡＮ内の境界ブリッジ以外のネットワークブリッジでは、第２のＶＬＡＮタグであるタグＶ２を用いてユーザ識別を行い、各ユーザトラフィックを分離するとともに、ＤＡを基にそのフレームを宛先境界ブリッジＢ３に転送する。
なお、Ｖ２タグは宛先境界ブリッジを示す識別子であるため、例えばＭＡＮ＃１のユーザ＃ＡからＭＡＮ＃４のユーザ＃Ａへ転送されるフレームと、ＭＡＮ＃２のユーザ＃ＢからＭＡＮ＃４のユーザ＃Ｂへ転送されるフレームには、共にＶ２タグ（Ｖ２＝＃４０）が付与される。ＷＡＮが通常のブリッジネットワークである場合、同一宛先ブリッジを経由する異なるユーザは同一ユーザとして認識され、ＷＡＮ内ではユーザトラフィックが分離されずに転送される。
例えば、図６に示すネットワーク構成で、ＷＡＮの境界ブリッジ以外のネットワークブリッジＢ１０においてアドレス未学習状態のとき、ＭＡＮ＃１のユーザ＃ＡからＭＡＮ＃４のユーザ＃Ａ宛てに送信したフレーム（Ｖ２タグを含む）が、ネットワークブリッジＢ１０からブロードキャストされるために、ＭＡＮ＃２のユーザＢにも転送されることになる。このため、ＷＡＮとＭＡＮの境界ブリッジＢ２の受信側のＶ２フィルタリング部３１において、自境界ブリッジを示すＶ２タグを含むフレームのみを受信するように、境界ブリッジの入り口でフィルタリング処理を行う。これによりネットワークワイドで見たユーザトラフィックの分離を実現することが可能となる。
ＷＡＮで中継され境界ブリッジＢ３に到着したフレームは、図５に示す境界ブリッジ３０のＶ２フィルタリング部３１において、Ｖ２タグの確認が行われ、Ｖ２＝＃Ｂ３のため正常に受信される。そして、Ｖ２削除部３２においてＶ２タグが除去され、ＭＡＣ検索部３３において、受信フレームのＤＡとユーザ識別子Ｖ１からＭＡＣテーブル３４を参照して出力ポートを取得する。例えばＤＡ＝５５５，Ｖ１＝＃２のとき、出力ポートＰ＃３が転送先ポートとして得られる。帯域制御部３５は、Ｖ１タグ単位にフレームをキューイングして、所望の帯域にトラフィックシェーピングする。
ＭＡＮ＃３内ではＭＡＮ＃１で付与されたＶ１タグによりユーザ識別が行われ、ＤＡに基づいて中継され、ＭＡＮ＃３とユーザ＃Ａの境界ブリッジにおいてＶ１タグが除去されてユーザ＃Ａの網へ転送される。
なお、図６の上部には、ＭＡＮ＃１のユーザ＃ＡからＭＡＮ＃４のユーザ＃Ａに転送されるフレームについて、ＭＡＮ＃１内の（ａ），ＷＡＮ内の（ｂ），ＭＡＮ＃４内の（ｃ）それぞれにおけるフレーム構成を示し、図６の下部には、ＭＡＮ＃２のユーザ＃ＢからＭＡＮ＃４のユーザ＃Ｂに転送されるフレームについて、ＭＡＮ＃２内の（ｄ），ＷＡＮ内の（ｂ），ＭＡＮ＃４内の（ｅ）それぞれにおけるフレーム構成を示している。
このように転送元のＷＡＮの境界ブリッジにおいて、ＶＬＡＮタグを２段スタックし、Ｖ１タグ（第１タグ）は宛先網のユーザを識別し、Ｖ２タグ（第２タグ）は宛先境界ブリッジを識別するために利用することにより、ＷＡＮで接続される複数のＭＡＮにおいて同一のＶＬＡＮ−ＩＤの値を利用でき、多数のユーザを収容することが可能となる。
上記第１実施例では、ＷＡＮ内の境界ブリッジ以外のネットワークブリッジではユーザ識別にＶ２タグを利用しており、図７に示すように、ＷＡＮ内のネットワークブリッジは通常のブリッジ動作と同様にユーザが収容される全ての物理ポートにフラッディング時に転送するか否かの設定であるＶＬＡＮ登録（ブロードキャストドメイン設定）を行っている。図７におけるＷＡＮのネットワークブリッジＢ１０においてアドレス未学習状態のとき使用するブロードキャストテーブル４０は、Ｖ２タグをユーザ識別に用い、例えばフレームのＶ２タグがＶ２＝＃２０の場合に出力ポートＰ＃２，Ｐ＃３からフレームを出力する。このため、境界ブリッジのＶ２フィルタリング部３１でＶ２フィルタリングが必要となる。
これに対して、第２実施例では、図８に示すように、境界ブリッジが接続されているポートのみにＶＬＡＮ登録（ブロードキャストドメイン設定）を行う。つまり、ＷＡＮのネットワークブリッジＢ１０においてアドレス未学習状態のとき使用するブロードキャストテーブル４１は、Ｖ２タグを境界ブリッジ識別に用い、例えばフレームのＶ２タグがＶ２＝＃２０の場合に出力ポートＰ＃２のみからフレームを出力するようにする。これにより、フラッディングによるトラフィック増加を緩和することが可能となる。なお、図７、図８は、ＭＡＮ＃１のユーザ＃ＡからＭＡＮ＃４のユーザ＃Ａに転送されるフレームの経路を矢印で示している。
図８の構成で、ＷＡＮ内のユーザ識別にＶ２のみを使用してフラッディングが発生した場合においても、そのフレームはひとつの境界ブリッジに対してのみ転送されるため、各境界ブリッジにおいてＶ２フィルタリング等の処理が不要となる。更に、フラッディング処理で特定のポートにのみ転送されることを利用して、ＷＡＮ内のネットワークブリッジから大規模なＭＡＣテーブルが不要となるので大規模なＷＡＮ内ネットワークブリッジを容易に構成できる。
上記第２実施例では、同一境界ブリッジを経由するユーザに同一Ｖ２タグを付与し、ＷＡＮ内ではＶ２タグのみでユーザ識別しているが、第３実施例として、ＷＡＮ内の境界ブリッジ以外のネットワークブリッジでは、Ｖ１タグとＶ２タグの両方を用いてユーザ識別を行うようにしてもよい。Ｖ１タグとＶ２タグはＷＡＮ内でユニークな値となるため、境界ブリッジにおいてＶ２フィルタリングの処理が不要となり、ＷＡＮ内でも各ユーザのトラフィックを分離することが可能となる。
上記第１乃至第３実施例では、Ｖ２タグをＷＡＮ内でユーザ識別に使用することはあっても境界ブリッジ識別子として利用しているが、Ｖ２タグをユーザ識別子として利用する実施例について説明する。
図９は、本発明の第４実施例のネットワーク構成並びにユーザと網内ユーザ識別子の関係を示す。同図中、ＭＡＮおよびＷＡＮでは、ＶＬＡＮタグ（Ｖ１またはＶ２）を用いてユーザ識別を行う。例えば、ユーザ＃Ａに着目すると、ＭＡＮ＃１ではＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃５，ＷＡＮではＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃８，ＭＡＮ＃３ではＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃２、ＭＡＮ＃４ではＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃６で識別される。なお、ＶＬＡＮ−ＩＤの値は各網で独立に付与することが可能であり、ＭＡＮ＃１で使用しているユーザ＃Ａ識別子であるＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃５は、ＭＡＮ＃２内ではユーザＢの識別子として利用可能である。
上記ネットワークにおいて、ＭＡＮ＃１のユーザ＃ＡからＭＡＮ＃３のユーザ＃Ａ並びに、ＭＡＮ＃４のユーザ＃Ａにフレームを転送する際の動作を、図１０を用いて説明する。送信側と受信側の境界ブリッジの構成は、図４、図５と同一である。
図１０において、ユーザ＃Ａの網とＭＡＮ＃１の境界に位置する境界ブリッジＢ（図中丸印）では、ユーザ＃Ａを収容する物理ポートに対してＶＬＡＮ＃５を登録する。そして、ユーザ＃Ａ（ユーザ＃Ａを収容するポート）から受信したユーザフレームに対してＭＡＮ＃１内で使用するＶ１タグを付与する。
ＭＡＮ＃１内では、データフレームのＶ１タグを参照してユーザ識別を行う。すなわち、ユーザ＃ＡはＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃５、ユーザ＃ＢはＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃７，ユーザ＃ＣはＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃９で識別される。
次に、ＷＡＮを介して他のＭＡＮへフレーム転送する場合は、ＭＡＮ＃１とＷＡＮの境界に位置する境界ブリッジＢ１において、到着したユーザ＃Ａのフレームの出力先ポートを決定するため、境界ブリッジ（送信側）のＭＡＣ検索部２１において、受信フレームのＤＡとユーザ識別子のＶ１タグから出力先ポートを取得する。そして、Ｖ１変換部２３において、Ｖ１タグの値を宛先ＭＡＮ内のユーザ識別子としてのＶ１タグの値に変換する。この変換動作は第１実施例と同様であり、ユーザ＃ＡがＭＡＮ＃３のユーザ＃Ａへ転送する場合は、Ｖ１タグの値を宛先ＭＡＮ＃３で使用するユーザ識別のための＃２に変換する。
次に、Ｖ２付加部２５において、ＷＡＮ内でユーザ＃Ａを識別するために新たにＶ２タグ（ＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃８）を付加してＷＡＮへ転送する。このＶ２タグに含まれるＶＬＡＮ−ＩＤはＷＡＮ内でユニークな値であり、ＷＡＮ内でユーザを一意に識別可能である。従って、ＭＡＮ＃１のユーザ＃ＡからＭＡＮ＃４のユーザ＃Ａへ転送する場合も同一のＶ２タグが付与される。但し、Ｖ１タグはＭＡＮ＃４内でユニークな値となるため、必ずしも同一とは限らない。この場合Ｖ１タグは＃６に変換される。
このように、本実施例では、ＭＡＮからＷＡＮにフレームを転送する際に、宛先ＭＡＮでユーザを識別するＶＬＡＮ−ＩＤを含むＶ１タグと、ＷＡＮ内でユーザを識別するＶＬＡＮ−ＩＤを含むＶ２タグの２つのＶＬＡＮタグをスタックした状態で転送を行う。
ＷＡＮ内では、通常のフレームと同様にフレームのＶ２タグを用いてユーザ識別を行い、各ユーザトラフィックを分離するとともに、ＤＡを基にそのフレームを境界ブリッジＢ３に転送する。
受信側の境界ブリッジの動作は、第１実施例とほぼ同様であるが、Ｖ２フィルタリングは不要であり、ＷＡＮとＭＡＮ＃３の境界に位置する境界ブリッジＢ３に到着したフレームは、境界ブリッジ（受信側）のＶ２削除部３２においてＶ２タグが除去され、ＭＡＣ検索部３３において出力ポートを取得して所望の出力ポートに転送される。
また、ＭＡＮ＃３内ではＭＡＮ＃１で付与されたＶ１タグによりユーザ識別が行われ、ＭＡＮ＃３とユーザ＃Ａの境界ブリッジＢにおいてＶ１タグが除去されてユーザ＃Ａの網にフレームが転送される。
次に、各ブリッジのＶＬＡＮ登録方法について説明する。ＶＬＡＮ対応のブリッジは、ブロードキャストフレーム受信時やＭＡＣテーブル２２，３４にＤＡ情報が登録されていないアドレス未学習時に、同一ユーザが収容される物理ポートに対してのみフラッディングを行う。これにより単一ネットワーク上で複数の閉塞網を構築することができる。このため、各ブリッジはどのユーザがどの物理ポートに収容されているかを管理している。一般にこれらの情報はスタティック設定あるいは標準的なＶＬＡＮ登録プロトコル（ＧＶＲＰ）を利用してダイナミックに設定される。
図１に示す従来方式のようにネットワーク全体でユーザ識別子が不変の場合は、標準プロトコルにより自動登録が可能であるが、本発明のようにＭＡＮ，ＷＡＮ毎にユーザ識別子が異なる場合は、特別な処理が必要となる。通常、ＶＬＡＮ登録情報は、ＧＶＲＰ等の特殊なフレームを用いて、受信したＶＬＡＮ情報を他のポートに転送することによってＶＬＡＮ情報を全ブリッジに通知できる。
図１１は、Ｖ２タグをユーザ識別子として利用する第４実施例におけるＶＬＡＮ登録情報の様子を示す。ＶＬＡＮ登録のためのＧＶＲＰ等の特殊フレーム（ＶＬＡＮ−ＩＤとＳＡとＤＡを含む）を利用して、ＷＡＮとＭＡＮの境界ブリッジにおいて、受信したＶＬＡＮ登録情報を隣接する網で使用しているＶＬＡＮ情報に変換して通知するようにしている。
例えば、境界ブリッジＢ１がＭＡＮ＃１内のブリッジからＶＬＡＮ登録情報（ＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃５）を受信した場合、境界ブリッジＢ１の受信ポートにそのＶＬＡＮ情報を登録する。そして、次に受信ＶＬＡＮ情報（＝Ｖ１タグ）が隣接網でどの識別子で管理されているかを管理しているテーブルを参照し、ＷＡＮ内でのユーザ＃Ａを識別する識別子（Ｖ２タグ＝＃１０）を取得する。そして、受信したＶＬＡＮ登録フレームの登録情報を取得したＷＡＮ内識別子（Ｖ２タグ＝＃１０）に変換してＷＡＮ内へ転送する。
これにより、ＷＡＮ内のネットワークブリッジはユーザ識別子（Ｖ２タグ＝＃１０）のユーザがＷＡＮ内のネットワークブリッジＢ１０のＰ＃０に接続されていることを知る。
同様にして、各ＭＡＮではＷＡＮ側から受信したＶＬＡＮ登録情報はＷＡＮ内のユーザ識別子からＭＡＮ内のユーザ識別子に変換してＭＡＮ内へ通知することによりネットワーク全体にＶＬＡＮ登録情報が通知される。
この結果、ＷＡＮ内のネットワークブリッジには、図１４（Ａ）に示すＶＬＡＮ登録テーブルが生成される。同図中、○印は転送可を示し、×印は転送不可を示している。アドレス未学習時にはフレームのＶ２タグを用いて上記、即ちブロードキャストテーブルをブロードキャストテーブルとして参照し、○印のポートに対してフラッディングを行う。
図１２は、Ｖ２タグを境界ブリッジ識別子として利用する第１実施例の動作におけるＶＬＡＮ登録情報の様子を示す。ＷＡＮのブリッジはＶ２タグでユーザ識別を行うとともに、同一ユーザに対してブロードキャストをサポートする。このため、図７に示すようにＷＡＮ内のネットワークブリッジの各ポートにユーザが収容されている全ＶＬＡＮを登録する。
図１２で、例えば境界ブリッジＢ１が接続されるＭＡＮ＃１にはユーザ＃Ａが収容されており、ユーザ＃Ａの通信先はＭＡＮ＃３とＭＡＮ＃４である。この場合、境界ブリッジＢ１は、ＭＡＮ＃３，ＭＡＮ＃４宛てのＶ２タグを通知フレームに乗せてＷＡＮへ通知する。これにより、ＷＡＮ内のネットワークブリッジＢ１０は、ポートＰ＃０にＶ２タグ＝＃１０，＃３０，＃４０のユーザが収容されていることを知る。同様に全ての境界ブリッジが通知することによりＷＡＮ内のネットワークブリッジが全てのＶＬＡＮ登録情報を得ることが出来る。
この結果、ＷＡＮ内のネットワークブリッジには、図１４（Ｂ）に示すＶＬＡＮ登録テーブルが生成される。同図中、○印は転送可を示し、×印は転送不可を示している。アドレス未学習時にはフレームのＶ２タグを用いて上記、即ちブロードキャストテーブルをブロードキャストテーブルとして参照し、○印のポートに対してフラッディングを行う。
図１３は、境界ブリッジが接続されているポートのみにＶＬＡＮ登録を行う第２実施例の動作におけるＶＬＡＮ登録情報の様子を示す。同図中、ＷＡＮ内のネットワークブリッジには境界ブリッジが接続されているポートのみを登録する。このため、ＷＡＮ内のネットワークブリッジではユーザ識別子を用いて同一ユーザに対するブロードキャストは行わない。
ここでは、各境界ブリッジＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４から自境界ブリッジを示すＶＬＡＮ−ＩＤ（＝Ｖ２）のみをＶＬＡＮ登録フレームに乗せてＷＡＮに転送を行う。例えば、境界ブリッジＢ１は自境界ブリッジを示すＶＬＡＮ−ＩＤ＝＃１０をＷＡＮ内のネットワークブリッジに通知する。これによりＷＡＮ内のネットワークブリッジはＶ２タグのＶＬＡＮ−ＩＤが＃１０のフレームはポートＰ＃０に転送すればよいことが分かる。なお、ブロードキャストを行う場合は、ＷＡＮ内のネットワークブリッジではなく、境界ブリッジにおいてブロードキャストする必要がある。
この結果、ＷＡＮ内のネットワークブリッジには、図１４（Ｃ）に示すＶＬＡＮ登録テーブルが生成される。同図中、○印は転送可を示し、×印は転送不可を示している。アドレス未学習時にはフレームのＶ２タグを用いて上記、即ちブロードキャストテーブルをブロードキャストテーブルとして参照し、○印のポートに対してフラッディングを行う。
次に、境界ブリッジにおけるフラッディング動作について説明する。境界ブリッジにもＶＬＡＮ登録が行われており、同一ユーザのみに対してフラッディングを行う。但し、ＷＡＮ側から到着したフレームがアドレス未学習状態あるいはブロードキャストフレームでフラッディングが必要な場合は、ネットワーク上でのループを回避するために他の境界ブリッジ宛てには転送しないようにする。
図１５に示すように、境界ブリッジ５０がＭＡＮに接続されるポートＰ＃０，Ｐ＃１，Ｐ＃２と、ＷＡＮに接続されるポートＰ＃３，Ｐ＃４，Ｐ＃５を有するものとする。上記動作を実現するため、フレームを受信したポートがＷＡＮ側ポートＰ＃５のとき、その旨をパケットに付加しておき、一旦ＶＬＡＮ登録テーブル５１に従って同一ユーザ（例えばユーザ＃Ａ）に対してフラッディングする。そのフレームを受信したポート（例えばＰ＃０，Ｐ＃２，Ｐ＃４，Ｐ＃５）において、ＷＡＮ側ポート（Ｐ＃４，Ｐ＃５）では受信したフレームを廃棄するようにすることで実現可能である。
なお、ＷＡＮ側ポートに到着したフレームをフラッディングする際は、予めＷＡＮ側ポートにフラッディングしないよう設定しておいて、その情報に基づきＭＡＮ側ポートだけにフラッディングするようにしてもよい。
次に、境界ブリッジでＶ１タグの値を変換するために宛先ＭＡＮのユーザ識別子（Ｖ１タグ）を取得する方法について図１６を用いて説明する。まず、ネットワーク全体でユーザを一意に識別するユーザ管理識別子を導入する。ここでは、ユーザ＃Ａのユーザ管理識別子は＃１００１、ユーザＢのユーザ管理識別子は＃１００２とする。
各境界ブリッジＢ１，Ｂ２，Ｂ４では、ユーザ管理識別子とＭＡＮ内でユーザ識別のために使用しているＶ１タグのユーザ識別子とを宛先ＶＬＡＮ通知メッセージに収納し、ＤＡをブロードキャストアドレスとして、全境界ブリッジ宛てに通知する。
例えば、境界ブリッジＢ１は、ＭＡＮ＃１内にユーザ＃Ａを収容している。このため、ユーザ＃Ａのユーザ管理識別子＃１００１とユーザ＃ＡのＶＬＡＮ識別子＃５とを宛先ＶＬＡＮ通知メッセージに載せて通知する。併せて境界ブリッジ識別子（Ｓｏｕｒｃｅ  Ｂｒｉｄｇｅ  ＩＤ  ：  Ｂ１＝＃１０）を通知する。
これにより、この宛先ＶＬＡＮ通知メッセージを受信した境界ブリッジは、境界ブリッジＢ１に対して、ユーザ管理識別子＃１００１（すなわちユーザ＃Ａ）宛てのフレームを転送するときには、Ｖ１タグ＝＃５に変換すればよいことが分かる。
受信側の境界ブリッジ（例えばＢ４）では、受信したユーザ管理識別子が自網内でどのＶＬＡＮ−ＩＤで管理されているかを参照する。（境界ブリッジＢ４では受信したユーザ管理識別子がＶ１タグ＝＃６で管理されている。）そして、このＶＬＡＮ−ＩＤ（Ｖ１タグに対応）と受信境界ブリッジの自ブリッジ識別子（Ｖ２タグに対応し、Ｂ４では＃４０）からローカルな管理キーを取得する。例えば、Ｖ１タグ＝＃６とＶ２タグ＝＃４０からは管理キー＝＃８が得られる。そして、受信したＶＬＡＮ−ＩＤ（＃５）とＳｏｕｒｃｅ  Ｂｒｉｄｇｅ  ＩＤ（＃１０）にこの管理キー（＝＃８）を関連付けてＭＡＣテーブルに登録する。
ここで登録された情報であるＶＬＡＮ−ＩＤ（＃５）とＳｏｕｒｃｅ  Ｂｒｉｄｇｅ  ＩＤ（＃１０）が、境界ブリッジＢ４から境界ブリッジＢ１のユーザ＃Ａ宛てにフレームを転送する際に変換されＶ１タグと、付与されるＶ２タグそれぞれの値になる。
例えば、図１７に示すように、ユーザ＃Ａの端末Ｍ１からフレームが転送されてきた場合、境界ブリッジＢ４では、受信フレームのＳＡと受信ポート並びにローカルな管理キー（＃８）をＭＡＣテーブルに登録する。そして、ユーザ＃Ａの端末Ｍ２から端末Ｍ１宛てにフレーム転送を行う場合は、このＭＡＣテーブルを参照して、出力ポートと管理キー（＃８）を取得し、管理キー（＃８）から変換するＶ１タグと、付加するＶ２タグを取得する。
第１実施例では、Ｖ１タグを宛先ＭＡＮ内におけるＶ１タグの値に変換しているが、Ｖ１タグを変換せずにネットワークを拡張する実施例について図１８を用いて説明する。本実施例では、ＷＡＮ網をユーザ毎に論理的に分割し、ネットワーク上の同一ユーザを同一論理分割ＷＡＮに収容されるＭＡＮに収容する。
図１８では、ＷＡＮを論理分割ＷＡＮ６０，６１に２分割しており、ユーザ＃Ａはネットワーク上に４拠点存在するので、これらユーザ＃Ａを論理分割ＷＡＮ６０に収容されるＭＡＮ＃１とＭＡＮ＃３に収容する。同様にユーザＢ、Ｃも論理分割ＷＡＮ６１に収容されるＭＡＮ＃２とＭＡＮ＃４に収容する。
そして、境界ブリッジにおいてＷＡＮにフレームを転送する際に、宛先境界ブリッジを示すＶ２タグを付加する。ネットワークが論理的に分割されているため、論理分割ＷＡＮ６０に収容されるＭＡＮと、論理分割ＷＡＮ６１に収容されるＭＡＮでは同一ＶＬＡＮ−ＩＤの値を利用することが可能となり、また、ＷＡＮ内では同一宛先ブリッジ行きのフレームに同一ＶＬＡＮ−ＩＤをアサインすることが可能なため、Ｖ１タグを変換しない場合でもある程度ネットワークを拡張することが可能となる。
なお、Ｖ１変換部２３が請求項記載のタグ変換手段に対応し、Ｖ２付加部２５がタグ付加手段に対応し、Ｖ２削除部３２がタグ削除手段に対応する。
【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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【国際調査報告】
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