(57)【要約】複数のノードを接続したネットワークで動作するスパニングツリーシステムのノードに、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを決定する２つの転送器と、スパニングツリープロトコルに従いスパニングツリーを作成する２つのツリーマネージャと、ツリーマネージャと転送器を接続する仮想ポートとを備える。
2004075485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーによって転送経路を設定するネットワークシステムにおいて、
異なる２つのネットワーク相互を配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードからなる部分ネットワークによって接続し、
前記部分ネットワークに属するノードが、
自身の部分ネットワークと隣接する他のネットワーク毎に、スパニングツリープロトコルに従ってスパニングツリーを作成して管理することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
前記部分ネットワークを、相対向する前記ノード間をリンクで接続した構成とし、
前記部分ネットワークを構成する同数の２組のノードが、それぞれ異なるネットワークと接続することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】
前記ノードが、
入力したフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク及び前記ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャとを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のネットワークシステム。
【請求項４】
前記ノードが、
自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャと前記転送器を接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートを備えることを特徴とする請求項３に記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記ノードが、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき宛先ＲＰＲアドレス、リングＩＤ及び転送先ポートを決定するＲＰＲフレーム転送器と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャと、
ＴＴＬの減算及びＴＴＬによってフレームの廃棄を行うＴＴＬマネージャ、
自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャと前記ＲＰＲフレーム転送器とを接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートを備えることを特徴とする請求項４に記載のネットワークシステム。
【請求項６】
前記ＴＴＬマネージャが、
ＴＴＬ値を参照してフレームを廃棄するＴＴＬチェッカーと、
ＴＴＬ値を加減算するＴＴＬコントローラとを備えることを特徴とする請求項５に記載のネットワークシステム。
【請求項７】
前記ノードが、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャと、
識別子によって入力されたＢＰＤＵフレームの出力先のツリーマネージャを決定するＢＰＤＵ識別器とを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のネットワークシステム。
【請求項８】
前記ＢＰＤＵ識別器が、
ツリーマネージャを識別するためのタグもしくはビットを挿入する識別子挿入器と、
ツリーマネージャを識別するために利用したタグもしくはビットを削除する識別子削除器とを備えることを特徴とする請求項７に記載のネットワークシステム。
【請求項９】
前記ノードが、
受信したフレームの入力ポート及び送信元ＭＡＣアドレスを基にテーブル作成を行うアドレス学習器と、
宛先ＭＡＣアドレスをキーとして送信先ポートを決定するテーブルとを備えることを特徴とする請求項４から請求項８の何れか１項に記載のネットワークシステム。
【請求項１０】
前記テーブルが、
宛先ＭＡＣアドレスを記載する宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、
宛先ＭＡＣアドレスに対する出力先ポートを示す出力ポートフィールドを備えることを特徴とする請求項９に記載のネットワークシステム。
【請求項１１】
前記ノードが、
入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャと、
前記多面ツリーマネージャと転送器を接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートとを備えることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項１２】
前記ノードが、
障害検出フレームを送受信して障害検出を行う障害検出器を備えることを特徴とする請求項３から請求項７及び請求項９から請求項１１の何れか１項に記載のネットワークシステム。
【請求項１３】
前記障害検出器が、
障害検出用フレームとそれ以外のフレームを分離する信号分離器と、
障害検出用フレームを送受信する障害検出信号送受信器とを備えることを特徴とする請求項１２に記載のネットワークシステム。
【請求項１４】
前記ノードが、
２重障害時にポートを遮断する遮断器を備えることを特徴とする請求項１２もしくは請求項１３に記載のネットワークシステム。
【請求項１５】
前記ノードが、
入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャと、
識別タグの挿入と削除を行うタグ操作器とを備えることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項１６】
前記ツリーマネージャが、
スパニングツリープロトコルに従いポートの状態を決定するツリーコントローラと、
スパニングツリープロトコルの制御信号を送受信するＢＰＤＵ送受信器と、
ポートを遮断もしくは通過させるポート遮断器とを備えることを特徴とする請求項３から請求項１５のいずれか１項に記載のネットワークシステム。
【請求項１７】
複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成するノードにおいて、
配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードにより異なる２つのネットワーク相互を接続する部分ネットワークを構成し、
自身の部分ネットワークと隣接する他のネットワーク毎に、スパニングツリープロトコルに従ってスパニングツリーを作成して管理することを特徴とするノード。
【請求項１８】
前記部分ネットワークを、相対向する前記ノード間をリンクで接続した構成とし、
前記部分ネットワークを構成する同数の２組のノードが、それぞれ異なるネットワークと接続することを特徴とする請求項１７に記載のノード。
【請求項１９】
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャとを備えることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載のノード。
【請求項２０】
自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャと前記転送器を接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートを備えることを特徴とする請求項１９に記載のノード。
【請求項２１】
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき宛先ＲＰＲアドレス、リングＩＤ及び転送先ポートを決定するＲＰＲフレーム転送器と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャと、
ＴＴＬの減算及びＴＴＬによってフレームの廃棄を行うＴＴＬマネージャと、
自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャと前記ＲＰＲフレーム転送器とを接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートを備えることを特徴とする請求項１９に記載のノード。
【請求項２２】
前記ＴＴＬマネージャが、
ＴＴＬ値を参照してフレームを廃棄するＴＴＬチェッカーと、
ＴＴＬ値を加減算するＴＴＬコントローラとを備えることを特徴とする請求項２１に記載のノード。
【請求項２３】
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャと、
識別子によって入力されたＢＰＤＵフレームの出力先のツリーマネージャを決定するＢＰＤＵ識別器とを備えることを特徴とする請求項１８に記載のノード。
【請求項２４】
前記ＢＰＤＵ識別器が、
ツリーマネージャを識別するためのタグもしくはビットを挿入する識別子挿入器と、
ツリーマネージャを識別するために利用したタグもしくはビットを削除する識別子削除器とを備えることを特徴とする請求項２３に記載のノード。
【請求項２５】
受信したフレームの入力ポート及び送信元ＭＡＣアドレスを基にテーブル作成を行うアドレス学習器と、
宛先ＭＡＣアドレスをキーとして送信先ポートを決定するテーブルとを備えることを特徴とする請求項１９から請求項２４の何れか１項に記載のノード。
【請求項２６】
前記テーブルが、
宛先ＭＡＣアドレスを記載する宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、
宛先ＭＡＣアドレスに対する出力先ポートを示す出力ポートフィールドを備えることを特徴とする請求項２５に記載のノード。
【請求項２７】
入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャと、
前記多面ツリーマネージャと転送器を接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートとを備えることを特徴とする請求項１８に記載のノード。
【請求項２８】
障害検出フレームを送受信して障害検出を行う障害検出器を備えることを特徴とする請求項１９から請求項２２及び請求項２５から請求項２７の何れか１項に記載のノード。
【請求項２９】
前記障害検出器が、
障害検出用フレームとそれ以外のフレームを分離する信号分離器と、
障害検出用フレームを送受信する障害検出信号送受信器とを備えることを特徴とする請求項２８に記載のノード。
【請求項３０】
２重障害時にポートを遮断する遮断器を備えることを特徴とする請求項２８もしくは請求項２９に記載のノード。
【請求項３１】
入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャと、
識別タグの挿入と削除を行うタグ操作器とを備えることを特徴とする請求項１８に記載のノード。
【請求項３２】
前記ツリーマネージャが、
スパニングツリープロトコルに従いポートの状態を決定するツリーコントローラと、
スパニングツリープロトコルの制御信号を送受信するＢＰＤＵ送受信器と、
ポートを遮断もしくは通過させるポート遮断器とを備えることを特徴とする請求項１９から請求項３１のいずれか１項に記載のノード。
【請求項３３】
複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成するスパニングツリー構成方法であって、
配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードにより異なる２つのネットワーク相互を接続する部分ネットワークを構成し、
自身の部分ネットワークと隣接する他のネットワーク毎に、スパニングツリープロトコルに従ってスパニングツリーを作成して管理することを特徴とするスパニングツリー構成方法。
【請求項３４】
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送ステップと、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャステップとを有することを特徴とする請求項３３に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項３５】
自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャステップと前記転送ステップとを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートにより接続するステップを有することを特徴とする請求項３４に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項３６】
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送ステップと、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき宛先ＲＰＲアドレス、リングＩＤ及び転送先ポートを決定するＲＰＲフレーム転送ステップと、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャステップと、
ＴＴＬの減算及びＴＴＬによってフレームの廃棄を行うＴＴＬマネージャステップと、
自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャステップと前記ＲＰＲフレーム転送ステップとを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートにより接続するステップを有することを特徴とする請求項３４に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項３７】
前記ＴＴＬマネージャステップが、
ＴＴＬ値を参照してフレームを廃棄するＴＴＬチェッカーステップと、ＴＴＬ値を加減算するＴＴＬコントローラステップとを有することを特徴とする請求項３４に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項３８】
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する前記転送ステップと、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう前記ツリーマネージャステップと、
識別子によって入力されたＢＰＤＵフレームの出力先のツリーマネージャステップを決定するＢＰＤＵ識別ステップとを有することを特徴とする請求項３５に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項３９】
前記ＢＰＤＵ識別ステップが、
前記ツリーマネージャステップを識別するためのタグもしくはビットを挿入する識別子挿入ステップと、
前記ツリーマネージャステップを識別するために利用したタグもしくはビットを削除する識別子削除ステップとを有することを特徴とする請求項３８に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４０】
受信したフレームの入力ポート及び送信元ＭＡＣアドレスを基に、宛先ＭＡＣアドレスをキーとして送信先ポートを決定するテーブル作成を行うアドレス学習ステップを有することを特徴とする請求項３４から請求項３９の何れか１項に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４１】
前記テーブルが、
宛先ＭＡＣアドレスを記載する宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、
宛先ＭＡＣアドレスに対する出力先ポートを示す出力ポートフィールドを備えることを特徴とする請求項４０に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４２】
入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送ステップと、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャステップと、
前記多面ツリーマネージャステップと転送ステップを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートによって接続するステップとを有することを特徴とする請求項３３に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４３】
障害検出フレームを送受信して障害検出を行う障害検出ステップを有することを特徴とする請求項３３から請求項３５及び請求項４０から請求項４２の何れか１項に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４４】
前記障害検出ステップが、
障害検出用フレームとそれ以外のフレームを分離する信号分離ステップと、
障害検出用フレームを送受信する障害検出信号送受信ステップとを有することを特徴とする請求項４３に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４５】
２重障害時にポートを遮断する遮断ステップを有することを特徴とする請求項４３もしくは請求項４４に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４６】
入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送ステップと、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャステップと、
識別タグの挿入と削除を行うタグ操作ステップとを有することを特徴とする請求項３３に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４７】
前記多面ツリーマネージャステップが、
スパニングツリープロトコルに従いポートの状態を決定するツリーコントローラステップと、
スパニングツリープロトコルの制御信号を送受信するＢＰＤＵ送受信ステップと、
ポートを遮断もしくは通過させるポート遮断ステップとを有することを特徴とする請求項３４から請求項４６のいずれか１項に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４８】
複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成する各ノード上で動作するスパニングツリー構成プログラムであって、
配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードにより異なる２つのネットワーク相互を接続する部分ネットワークを構成し、
自身の部分ネットワークと隣接する他のネットワーク毎に、スパニングツリープロトコルに従ってスパニングツリーを作成して管理する機能を実行することを特徴とするスパニングツリー構成プログラム。
【請求項４９】
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送機能と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャ機能とを実行することを特徴とする請求項４８に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５０】
自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャ機能と前記転送機能とを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートにより接続する機能を有することを特徴とする請求項４９に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５１】
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送機能と、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき宛先ＲＰＲアドレス、リングＩＤ及び転送先ポートを決定するＲＰＲフレーム転送機能と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャ機能と、
ＴＴＬの減算及びＴＴＬによってフレームの廃棄を行うＴＴＬマネージャ機能と、
自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャ機能と前記ＲＰＲフレーム転送機能とを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートにより接続する機能を実行することを特徴とする請求項４９に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５２】
前記ＴＴＬマネージャ機能が、
ＴＴＬ値を参照してフレームを廃棄するＴＴＬチェッカー機能と、ＴＴＬ値を加減算するＴＴＬコントローラ機能とを有することを特徴とする請求項４９に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５３】
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送機能と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャ機能と、
識別子によって入力されたＢＰＤＵフレームの出力先のツリーマネージャ機能を決定するＢＰＤＵ識別機能とを実行することを特徴とする請求項５０に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５４】
前記ＢＰＤＵ識別機能が、
ツリーマネージャ機能を識別するためのタグもしくはビットを挿入する識別子挿入機能と、
ツリーマネージャ機能を識別するために利用したタグもしくはビットを削除する識別子削除機能とを有することを特徴とする請求項５３に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５５】
受信したフレームの入力ポート及び送信元ＭＡＣアドレスを基に、宛先ＭＡＣアドレスをキーとして送信先ポートを決定するテーブル作成を行うアドレス学習機能を有することを特徴とする請求項４９から請求項５４の何れか１項に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５６】
前記テーブルが、
宛先ＭＡＣアドレスを記載する宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、
宛先ＭＡＣアドレスに対する出力先ポートを示す出力ポートフィールドを備えることを特徴とする請求項５５に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５７】
入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送機能と、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャ機能と、
前記多面ツリーマネージャ機能と転送機能を自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートによって接続する機能とを有することを特徴とする請求項４８に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５８】
障害検出フレームを送受信して障害検出を行う障害検機能を実行することを特徴とする請求項４８から請求項５０及び請求項５５から請求項５７の何れか１項に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５９】
前記障害検出機能が、
障害検出用フレームとそれ以外のフレームを分離する信号分離機能と、
障害検出用フレームを送受信する障害検出信号送受信機能とを有することを特徴とする請求項５８に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項６０】
２重障害時にポートを遮断する遮断機能を実行することを特徴とする請求項５８もしくは請求項５９に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項６１】
入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送機能と、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャ機能と、
識別タグの挿入と削除を行うタグ操作機能とを実行することを特徴とする請求項５８に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項６２】
前記多面ツリーマネージャ機能が、
スパニングツリープロトコルに従いポートの状態を決定するツリーコントローラ機能と、
スパニングツリープロトコルの制御信号を送受信するＢＰＤＵ送受信機能と、
ポートを遮断もしくは通過させるポート遮断機能とを有することを特徴とする請求項５９から請求項６１のいずれか１項に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項６３】
前記スパニングツリープロトコルの制御信号を、自ノードに隣接するノードであって、前記部分ネットワークと前記隣接する他のネットワークとの双方に接続されるノードに送信する際に、
このノード固有のアドレスを前記スパニングツリープロトコルの制御信号の宛先として送信することを特徴とする請求項１６に記載のネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、スパニングツリーシステムに関し、特にスパニングツリーをドメインに分割する際に、経路のループを発生させること無くツリー同士を接続できる、スパニングツリーシステム、スパニングツリー構成ノード、スパニングツリー構成方法及びプログラムに関する。
【背景技術】  従来、この種のスパニングツリーは、ネットワーク中に物理的にループ（円環）状のリングが存在する場合であっても論理的にはループが存在しないようなツリー状のリンクを構成することによって、データが永遠に循環するのを防止するために用いられている。
当該スパニングツリーに関する従来技術としては、以下にあげるようなものが存在する。
例えば「１９９８年、アイトリプルイー・スタンダード・８０２．１ディー（ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１Ｄ）」と題するＩＥＥＥ発行の標準化文書では、ネットワーク中にループ（円環）が存在する場合に、データが永遠に循環するのを防止するため、ノード間でＢｒｉｄｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ（ＢＰＤＵ）と呼ばれる制御情報をやり取りし、物理的にループ状になっているネットワークの一部を論理的に使用不能にして、論理的にツリー状のトポロジを形成する、スパニングツリーと呼ばれる制御手法が規定されている（以下、文献１とする）。
また、「２００１年、アイトリプルイー・スタンダード・８０２．１ダブリュ（ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１Ｗ）」と題するＩＥＥＥ発行の標準化文書では、制御情報の交換方法を拡張することにより、文献１におけるツリー作成を高速化し、さらに、あらかじめ迂回経路を設定しておくことにより、障害発生時の高速な迂回経路の設定を行う、高速スパニングツリーと呼ばれる制御手法が規定されている（以下、文献２とする）。
さらに、「２００２年、電子情報通信学会ソサイエティ大会、Ｂ−７−１１〜Ｂ−７−１３、次世代イーサネットアーキテクチャＧＯＥ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）の提案」と題する論文では、イーサネットフレームに宛先情報等を示す識別タグを挿入し、多面に作成したスパニングツリーを利用してフォワーディングテーブルを構築して、イーサネットフレームを転送する方法について述べている（以下、文献３とする）。
文献１〜３において作成されるスパニングツリーの一例を、図２９に示す。図２９において作成されたスパニングツリーを太線にて示している。このように従来ネットワークに対して生成されるスパニングツリーでは、ノード１１〜ノード３２の各ノードが制御フレーム（情報）をやり取りしつつ、ネットワーク全体に対して、１つのスパニングツリーを構成している。
上述した従来の技術においては、以下に述べるような問題があった。
第１に、何れの従来技術においても、スパニングツリーの構築に時間がかかるという問題があった。
文献１の技術では、ＢＰＤＵフレームと呼ばれる制御フレームを交換してスパニングツリーを構築するが、状態遷移を行う場合に、各ノードが新たなＢＰＤＵフレームの到着の有無を確認するため、タイマーを用いた状態遷移を行っていた。このため、ネットワークに収容されるノードの数が増加するほど、スパニングツリーの構築に時間がかかった。
また、各ノード間でやり取りされるＢＰＤＵフレームの数はネットワークに所属するブリッジノードの数の増加と共に増大するため、ネットワークの規模が拡大するほど、それだけスパニングツリーの構築に時間がかかった。
文献２の技術では、ＢＰＤＵフレームと呼ばれる制御フレームを交換してスパニングツリーを構築する点においては、文献１と同じであるが、フラグを付加することにより、Ｐｒｏｐｏｓａｌ及びＡｇｒｅｅｍｅｎｔと呼ばれる確認フレームを交換することで、状態遷移を高速に行う。このため、文献１と比較すると、スパニングツリーの構築時間は短縮されるが、トポロジの形状が複雑化し、ネットワークに収容されるノードの数が増加するほど、スパニングツリーの構築に時間がかかった。
文献３の技術では、文献２の方法を用いて構築したスパニングツリーを、多面に作成するため、文献２と同様の理由により、スパニングツリーの構築に時間がかかった。
第２に、何れの従来技術においても、障害発生時の影響波及範囲が大きいという問題があった。
文献１の技術では、障害によりスパニングツリーの構成を変更する場合は、ネットワーク全体のポートを一旦閉鎖して、スパニングツリーの再構築を行うからである。
文献２の技術では、障害によりスパニングツリーの構成を変更する場合は、ネットワークの一部を局所的に停止させながら、徐々に構成を変更し、ネットワーク全体のスパニングツリーの構成を再構成する。このため、結局は、障害箇所から離れた場所においても、一時的にネットワークを停止させなければならないからである。
文献３の技術では、文献２の方法を用いて構築したスパニングツリーを、多面に作成するため、文献２と同様の理由により、障害発生時の影響波及範囲が大きいという問題があった。
また、前述した従来技術１から従来技術３では、スパニングツリーがループ形状となることを防ぐために、既存のネットワークを接続する場合に、接続する接続点となるノードを、１つしか設けることができなかったため、ネットワーク毎にスパニングツリーを作成することが困難であった。
本発明の第１の目的は、スパニングツリーの構築時間を短縮できる、スパニングツリーシステム、スパニングツリー構成ノード、スパニングツリー構成方法及びスパニングツリー構成プログラムを提供することにある。
本発明の第２の目的は、障害発生時の影響波及範囲を限定できる、スパニングツリーシステム、スパニングツリー構成ノード、スパニングツリー構成方法及びスパニングツリー構成プログラムを提供することにある。
【発明の開示】
上記目的を達成する本発明は、複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーによって転送経路を設定するネットワークシステムにおいて、異なる２つのネットワーク相互を配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードからなる部分ネットワークによって接続し、前記部分ネットワークに属するノードが、自身の部分ネットワークと隣接する他のネットワーク毎に、スパニングツリープロトコルに従ってスパニングツリーを作成して管理することを特徴とする。
請求項２の本発明によるネットワークシステムは、前記部分ネットワークを、相対向する前記ノード間をリンクで接続した構成とし、前記部分ネットワークを構成する同数の２組のノードが、それぞれ異なるネットワークと接続することを特徴とする。
請求項３の本発明によるネットワークシステムは、前記ノードが、入力したフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク及び前記ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャとを備えることを特徴とする。
請求項４の本発明によるネットワークシステムは、前記ノードが、自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャと前記転送器を接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートを備えることを特徴とする。
請求項５の本発明によるネットワークシステムは、前記ノードが、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき宛先ＲＰＲアドレス、リングＩＤ及び転送先ポートを決定するＲＰＲフレーム転送器と、スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャと、ＴＴＬの減算及びＴＴＬによってフレームの廃棄を行うＴＴＬマネージャと、自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャと前記ＲＰＲフレーム転送器とを接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートを備えることを特徴とする。
請求項６の本発明によるネットワークシステムは、前記ＴＴＬマネージャが、ＴＴＬ値を参照してフレームを廃棄するＴＴＬチェッカーと、ＴＴＬ値を加減算するＴＴＬコントローラとを備えることを特徴とする。
請求項７の本発明によるネットワークシステムは、前記ノードが、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャと、識別子によって入力されたＢＰＤＵフレームの出力先のツリーマネージャを決定するＢＰＤＵ識別器とを備えることを特徴とする。
請求項８の本発明によるネットワークシステムは、前記ＢＰＤＵ識別器が、ツリーマネージャを識別するためのタグもしくはビットを挿入する識別子挿入器と、ツリーマネージャを識別するために利用したタグもしくはビットを削除する識別子削除器とを備えることを特徴とする。
請求項９の本発明によるネットワークシステムは、前記ノードが、受信したフレームの入力ポート及び送信元ＭＡＣアドレスを基にテーブル作成を行うアドレス学習器と、宛先ＭＡＣアドレスをキーとして送信先ポートを決定するテーブルとを備えることを特徴とする。
請求項１０の本発明によるネットワークシステムは、前記テーブルが、宛先ＭＡＣアドレスを記載する宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、宛先ＭＡＣアドレスに対する出力先ポートを示す出力ポートフィールドを備えることを特徴とする。
請求項１１の本発明によるネットワークシステムは、前記ノードが、入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャと、前記多面ツリーマネージャと転送器を接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートとを備えることを特徴とする。
請求項１２の本発明によるネットワークシステムは、前記ノードが、障害検出フレームを送受信して障害検出を行う障害検出器を備えることを特徴とする。
請求項１３の本発明によるネットワークシステムは、前記障害検出器が、障害検出用フレームとそれ以外のフレームを分離する信号分離器と、障害検出用フレームを送受信する障害検出信号送受信器とを備えることを特徴とする。
請求項１４の本発明によるネットワークシステムは、前記ノードが、２重障害時にポートを遮断する遮断器を備えることを特徴とする。
請求項１５の本発明によるネットワークシステムは、前記ノードが、入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャと、識別タグの挿入と削除を行うタグ操作器とを備えることを特徴とする。
請求項１６の本発明によるネットワークシステムは、前記ツリーマネージャが、スパニングツリープロトコルに従いポートの状態を決定するツリーコントローラと、スパニングツリープロトコルの制御信号を送受信するＢＰＤＵ送受信器と、ポートを遮断もしくは通過させるポート遮断器とを備えることを特徴とする。
請求項１７の本発明は、複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成するノードにおいて、配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードにより異なる２つのネットワーク相互を接続する部分ネットワークを構成し、自身の部分ネットワークと隣接する他のネットワーク毎に、スパニングツリープロトコルに従ってスパニングツリーを作成して管理することを特徴とする。
請求項１８の本発明によるノードは、前記部分ネットワークを、相対向する前記ノード間をリンクで接続した構成とし、前記部分ネットワークを構成する同数の２組のノードが、それぞれ異なるネットワークと接続することを特徴とする。
請求項１９の本発明によるノードは、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、スパニングツリープロトコルに従い、前記ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャとを備えることを特徴とする。
請求項２０の本発明によるノードは、自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャと前記転送器を接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートを備えることを特徴とする。
請求項２１の本発明によるノードは、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき宛先ＲＰＲアドレス、リングＩＤ及び転送先ポートを決定するＲＰＲフレーム転送器と、スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャと、ＴＴＬの減算及びＴＴＬによってフレームの廃棄を行うＴＴＬマネージャと、自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャと前記ＲＰＲフレーム転送器とを接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートを備えることを特徴とする。
請求項２２の本発明によるノードは、前記ＴＴＬマネージャが、ＴＴＬ値を参照してフレームを廃棄するＴＴＬチェッカーと、ＴＴＬ値を加減算するＴＴＬコントローラとを備えることを特徴とする。
請求項２３の本発明によるノードは、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャと、識別子によって入力されたＢＰＤＵフレームの出力先のツリーマネージャを決定するＢＰＤＵ識別器とを備えることを特徴とする。
請求項２４の本発明によるノードは、前記ＢＰＤＵ識別器が、ツリーマネージャを識別するためのタグもしくはビットを挿入する識別子挿入器と、ツリーマネージャを識別するために利用したタグもしくはビットを削除する識別子削除器とを備えることを特徴とする。
請求項２５の本発明によるノードは、受信したフレームの入力ポート及び送信元ＭＡＣアドレスを基にテーブル作成を行うアドレス学習器と、宛先ＭＡＣアドレスをキーとして送信先ポートを決定するテーブルとを備えることを特徴とする。
請求項２６の本発明によるノードは、前記テーブルが、宛先ＭＡＣアドレスを記載する宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、宛先ＭＡＣアドレスに対する出力先ポートを示す出力ポートフィールドを備えることを特徴とする。
請求項２７の本発明によるノードは、入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャと、前記多面ツリーマネージャと転送器を接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートとを備えることを特徴とする。
請求項２８の本発明によるノードは、障害検出フレームを送受信して障害検出を行う障害検出器を備えることを特徴とする。
請求項２９の本発明によるノードは、前記障害検出器が、障害検出用フレームとそれ以外のフレームを分離する信号分離器と、障害検出用フレームを送受信する障害検出信号送受信器とを備えることを特徴とする。
請求項３０の本発明によるノードは、２重障害時にポートを遮断する遮断器を備えることを特徴とする。
請求項３１の本発明によるノードは、入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する複数の転送器と、入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャと、識別タグの挿入と削除を行うタグ操作器とを備えることを特徴とする。
請求項３２の本発明によるノードは、前記ツリーマネージャが、スパニングツリープロトコルに従いポートの状態を決定するツリーコントローラと、スパニングツリープロトコルの制御信号を送受信するＢＰＤＵ送受信器と、ポートを遮断もしくは通過させるポート遮断器とを備えることを特徴とする。
請求項３３の本発明は、複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成するスパニングツリー構成方法であって、配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードにより異なる２つのネットワーク相互を接続する部分ネットワークを構成し、自身の部分ネットワークと隣接する他のネットワーク毎に、スパニングツリープロトコルに従ってスパニングツリーを作成して管理することを特徴とする。
請求項３４の本発明によるスパニングツリー構成方法は、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送ステップと、スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャステップとを有することを特徴とする。
請求項３５の本発明によるスパニングツリー構成方法は、自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャステップと前記転送ステップとを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートにより接続するステップを有することを特徴とする。
請求項３６の本発明によるスパニングツリー構成方法は、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送ステップと、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき宛先ＲＰＲアドレス、リングＩＤ及び転送先ポートを決定するＲＰＲフレーム転送ステップと、スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャステップと、ＴＴＬの減算及びＴＴＬによってフレームの廃棄を行うＴＴＬマネージャステップと、自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャステップと前記ＲＰＲフレーム転送ステップとを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートにより接続するステップを有することを特徴とする。
請求項３７の本発明によるスパニングツリー構成方法は、前記ＴＴＬマネージャステップが、ＴＴＬ値を参照してフレームを廃棄するＴＴＬチェッカーステップと、ＴＴＬ値を加減算するＴＴＬコントローラステップとを有することを特徴とする。
請求項３８の本発明によるスパニングツリー構成方法は、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する前記転送ステップと、スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう前記ツリーマネージャステップと、識別子によって入力されたＢＰＤＵフレームの出力先のツリーマネージャステップを決定するＢＰＤＵ識別ステップとを有することを特徴とする。
請求項３９の本発明によるスパニングツリー構成方法は、前記ＢＰＤＵ識別ステップが、前記ツリーマネージャステップを識別するためのタグもしくはビットを挿入する識別子挿入ステップと、前記ツリーマネージャステップを識別するために利用したタグもしくはビットを削除する識別子削除ステップとを有することを特徴とする。
請求項４０の本発明によるスパニングツリー構成方法は、受信したフレームの入力ポート及び送信元ＭＡＣアドレスを基に、宛先ＭＡＣアドレスをキーとして送信先ポートを決定するテーブル作成を行うアドレス学習ステップを有することを特徴とする。
請求項４１の本発明によるスパニングツリー構成方法は、前記テーブルが、宛先ＭＡＣアドレスを記載する宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、宛先ＭＡＣアドレスに対する出力先ポートを示す出力ポートフィールドを備えることを特徴とする。
請求項４２の本発明によるスパニングツリー構成方法は、入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送ステップと、入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャステップと、前記多面ツリーマネージャステップと転送ステップを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートによって接続するステップとを有することを特徴とする。
請求項４３の本発明によるスパニングツリー構成方法は、障害検出フレームを送受信して障害検出を行う障害検出ステップを有することを特徴とする。
請求項４４の本発明によるスパニングツリー構成方法は、前記障害検出ステップが、障害検出用フレームとそれ以外のフレームを分離する信号分離ステップと、障害検出用フレームを送受信する障害検出信号送受信ステップとを有することを特徴とする。
請求項４５の本発明によるスパニングツリー構成方法は、２重障害時にポートを遮断する遮断ステップを有することを特徴とする。
請求項４６の本発明によるスパニングツリー構成方法は、入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送ステップと、入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャステップと、識別タグの挿入と削除を行うタグ操作ステップとを有することを特徴とする。
請求項４７の本発明によるスパニングツリー構成方法は、前記多面ツリーマネージャステップが、スパニングツリープロトコルに従いポートの状態を決定するツリーコントローラステップと、スパニングツリープロトコルの制御信号を送受信するＢＰＤＵ送受信ステップと、ポートを遮断もしくは通過させるポート遮断ステップとを有することを特徴とする。
請求項４８の本発明は、複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成する各ノード上で動作するスパニングツリー構成プログラムであって、配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードにより異なる２つのネットワーク相互を接続する部分ネットワークを構成し、自身の部分ネットワークと隣接する他のネットワーク毎に、スパニングツリープロトコルに従ってスパニングツリーを作成して管理する機能を実行することを特徴とする。
請求項４９の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送機能と、スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャ機能とを実行することを特徴とする。
請求項５０の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャ機能と前記転送機能とを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートにより接続する機能を有することを特徴とする。
請求項５１の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送機能と、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき宛先ＲＰＲアドレス、リングＩＤ及び転送先ポートを決定するＲＰＲフレーム転送機能と、スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャ機能と、ＴＴＬの減算及びＴＴＬによってフレームの廃棄を行うＴＴＬマネージャ機能と、自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャ機能と前記ＲＰＲフレーム転送機能とを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートにより接続する機能を実行することを特徴とする。
請求項５２の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、前記ＴＴＬマネージャ機能が、ＴＴＬ値を参照してフレームを廃棄するＴＴＬチェッカー機能と、ＴＴＬ値を加減算するＴＴＬコントローラ機能とを有することを特徴とする。
請求項５３の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送機能と、スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャ機能と、識別子によって入力されたＢＰＤＵフレームの出力先のツリーマネージャ機能を決定するＢＰＤＵ識別機能とを実行することを特徴とする。
請求項５４の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、前記ＢＰＤＵ識別機能が、ツリーマネージャ機能を識別するためのタグもしくはビットを挿入する識別子挿入機能と、ツリーマネージャ機能を識別するために利用したタグもしくはビットを削除する識別子削除機能とを有することを特徴とする。
請求項５５の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、受信したフレームの入力ポート及び送信元ＭＡＣアドレスを基に、宛先ＭＡＣアドレスをキーとして送信先ポートを決定するテーブル作成を行うアドレス学習機能を有することを特徴とする。
請求項５６の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、前記テーブルが、宛先ＭＡＣアドレスを記載する宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、宛先ＭＡＣアドレスに対する出力先ポートを示す出力ポートフィールドを備えることを特徴とする。
請求項５７の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送機能と、入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャ機能と、前記多面ツリーマネージャ機能と転送機能を自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートによって接続する機能とを有することを特徴とする。
請求項５８の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、障害検出フレームを送受信して障害検出を行う障害検機能を実行することを特徴とする。
請求項５９の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、前記障害検出機能が、障害検出用フレームとそれ以外のフレームを分離する信号分離機能と、障害検出用フレームを送受信する障害検出信号送受信機能とを有することを特徴とする。
請求項６０の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、２重障害時にポートを遮断する遮断機能を実行することを特徴とする。
請求項６１の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワーク毎に決定する転送機能と、入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワーク毎にスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャ機能と、識別タグの挿入と削除を行うタグ操作機能とを実行することを特徴とする。
請求項６２の本発明によるスパニングツリー構成プログラムは、前記多面ツリーマネージャ機能が、スパニングツリープロトコルに従いポートの状態を決定するツリーコントローラ機能と、スパニングツリープロトコルの制御信号を送受信するＢＰＤＵ送受信機能と、ポートを遮断もしくは通過させるポート遮断機能とを有することを特徴とする。
請求項６３の本発明によるネットワークシステムは、前記スパニングツリープロトコルの制御信号を、自ノードに隣接するノードであって、前記部分ネットワークと前記隣接する他のネットワークとの双方に接続されるノードに送信する際に、このノード固有のアドレスを前記スパニングツリープロトコルの制御信号の宛先として送信することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の第１の実施例における、ネットワーク構成を示すブロック図である。
図２は、本発明の第１の実施例における、ノード１１の構成を示すブロック図である。
図３は、本発明の第１の実施例における、テーブル１０３の構成例を示す表である。
図４は、本発明の第１の実施例における、ツリーマネージャ１０４の構成を示すブロック図である。
図５は、本発明の第１の実施例における、テーブル１０７の構成例を示す表である。
図６は、本発明の第１の実施例における、ツリーマネージャ１０８の構成を示すブロック図である。
図７は、本発明の第１の実施例における、障害検出器１０９の構成を示すブロック図である。
図８は、本発明の第１の実施例における、スパニングツリー構成例を示すブロック図である。
図９は、本発明の第１の実施例における、単一障害時のスパニングツリー構成例を示すブロック図である。
図１０は、本発明の第１の実施例における、第４の動作例のネットワーク及びスパニングツリーの構成例を示すブロック図である。
図１１は、本発明の第１の実施例における、第５の動作例のネットワーク及びスパニングツリーの構成例を示すブロック図である。
図１２は、本発明の第１の実施例における、第５の動作例のノード１２の構成を示すブロック図である。
図１３は、本発明の第２の実施例における、ノード１１の構成を示すブロック図である。
図１４は、本発明の第２の実施例における、障害検出器１０９Ａの構成を示すブロック図である。
図１５は、本発明の第２の実施例における、２重障害時のスパニングツリー構成例を示すブロック図である。
図１６は、本発明の第３の実施例における、ネットワーク及びスパニングツリーの構成例を示すブロック図である。
図１７は、本発明の第３の実施例における、ノード１１Ｒの構成を示すブロック図である。
図１８は、本発明の第３の実施例における、テーブル１０７Ｒの構成例を示す表である。
図１９は、本発明の第３の実施例における、ＴＴＬマネージャ１０８Ｒの基本構成を示すブロック図である。
図２０は、本発明の第３の実施例における、ＴＴＬマネージャ１０８Ｒの別の構成を示すブロック図である。
図２１は、本発明の第４の実施例における、ネットワーク及びスパニングツリーの構成例を示すブロック図である。
図２２は、本発明の第４の実施例における、ノード５１の構成を示すブロック図である。
図２３は、本発明の第４の実施例における、ＢＰＤＵ識別器１００の構成を示すブロック図である。
図２４は、本発明の第５の実施例における、ネットワーク及びスパニングツリーの構成例を示すブロック図である。
図２５は、本発明の第５の実施例における、ノード１１Ｇの構成を示すブロック図である。
図２６は、本発明の第５の実施例における、テーブル１０３Ｇの構成例を示す表である。
図２７は、本発明の第５の実施例における、ノード２１Ｇの構成を示すブロック図である。
図２８は、本発明の第５の実施例における、テーブル２０３の構成例を示す表である。
図２９は、本発明の従来技術による、スパニングツリー構成例を示すブロック図である。
図３０は、本発明の第１の実施例における、ネットワーク１のネットワーク構成およびスパニングツリー構成例を示すブロック図である。
図３１は、本発明の第１の実施例における、ネットワーク２のネットワーク構成およびスパニングツリー構成例を示すブロック図である。
図３２は、本発明の第１の実施例における、ネットワーク３のネットワーク構成およびスパニングツリー構成例を示すブロック図である。
図３３は、本発明の拡張タグ付きイーサネットフレームの構成例を示す図である。
図３４は、本発明を適用して接続する３つのネットワークの例を示す図である。
図３５は、図３４に示した３つのネットワークを本発明を適用して接続した場合の例を示す図である。
図３６は、本発明の階層化ネットワークにおけるフレームフォーマット例を示す図である。
図３７は、本発明の階層化ネットワークにおけるフォワーディングタグの構成例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の好適な実施例について図面を参照して詳細に説明する。
以下の説明では、スパニングツリープロトコル（ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ）及び高速スパニングツリープロトコル（ＩＥＥＥ８０２．１ｗ）をまとめて、スパニングツリーと表現することとする。
図１は、本発明を適用するネットワーク構成例を示すブロック図である。図示のネットワークは、３つの部分的なネットワーク１、２、３によって構成されている。図１のネットワーク１を構成するノード１１〜１４が本発明のノードであり、ノード２１，２２，３１，３２は、従来のスパニングツリー対応ノードである。また、図１は、物理的には一つのネットワーク構成を示しているが、図１のようなネットワークが構成される場面としては以下に示す２通りのケースが考えられる。
一つは、複数のノードを接続した既設のネットワークにおいて、前記ネットワークをドメインによって複数の部分ネットワークに分割した場面で、このときに部分ネットワーク１に属するノードを本発明によるノードと置換することで、図１のネットワークを構成することができる。
もう一つは、既設のネットワーク同士を接続する場面である。こちらの場面について図１を用いて説明する。ネットワーク２とネットワーク３とが既設である場合に、これらを接続するために、新たにノード１１〜１４を敷設しネットワーク１を追加して、図１のネットワークを構成することができる。
本発明は、上述の既存のネットワークを分割しその一部のノードを本発明のノードに置き換えた場面、および、別々に存在する既存のネットワークを本発明によるノードを用いて接続する場面の何れの場面においても適用可能である。
以下では、後者の場面に基づいて説明を行うが、前者の場面であっても、図１に示した物理的なネットワークの構成は同じであるので、同様の動作が可能である。
ネットワーク１は、ネットワーク２とネットワーク３を、相互に接続するための、スパニングツリーもしくはレジリエント・パケット・リング（ＲＰＲ）等のプロトコル（以下、接続プロトコルという）が動作するネットワークである。ネットワーク１は、本発明によるノード１１〜１４の４つのノードを有する。
ネットワーク２は、スパニングツリーが動作する既設のネットワークであり、ノード１１及びノード１２を介してネットワーク１と接続されている。このネットワーク２は、ノード２１及びノード２２を有する。ノード２１、２２は必ずしも本発明によるノードである必要はない。
ネットワーク３は、スパニングツリーが動作する既設のネットワークであり、ノード１３及びノード１４を介してネットワーク１と接続されている。このネットワーク３は、ノード３１及びノード３２を有する。ノード３１、３２は必ずしも本発明によるノードである必要はない。
ネットワーク１内に存在するノード１１は、配下に端末を収容しないノードであり、既設のネットワーク２側のスパニングツリーを管理するツリーマネージャ（図２のツリーマネージャ１０４に相当）と、ネットワーク１のスパニングツリーもしくは他の接続プロトコルを制御するマネージャ（図２のツリーマネージャ１０８に相当）とを備える。このように、本発明によるノード１１は、２系統のスパニングツリーのそれぞれを制御するツリーマネージャを別々に有している。このノード１１は、ノード２１、ノード２２、ノード１２、ノード１３とそれぞれ物理的に接続されている。
ネットワーク１内に存在する本発明によるノード１２は、配下に端末を収容しないノードであり、ネットワーク２側のスパニングツリーを管理するツリーマネージャ（図２のツリーマネージャ１０４に相当）と、ネットワーク１のスパニングツリーもしくは他の接続プロトコルを制御するマネージャ（図２のツリーマネージャ１０８に相当）とを備える。このノード１２は、ノード２１、ノード２２、ノード１１、ノード１４とそれぞれ物理的に接続されている。
ネットワーク１内に存在する本発明によるノード１３は、配下に端末を収容しないノードであり、ネットワーク３側のスパニングツリーを管理するツリーマネージャ（図２のツリーマネージャ１０４に相当）と、ネットワーク１のスパニングツリーもしくは他の接続プロトコルを制御するマネージャ（図２のツリーマネージャ１０８に相当）とを備える。このノード１３は、ノード１１、ノード１４、ノード３１、ノード３２とそれぞれ物理的に接続されている。
ネットワーク１内に存在する本発明によるノード１４は、配下に端末を収容しないノードであり、ネットワーク３側のスパニングツリーを管理するツリーマネージャ（図２のツリーマネージャ１０４に相当）と、ネットワーク１のスパニングツリーもしくは他の接続プロトコルを制御するマネージャ（図２のツリーマネージャ１０８に相当）とを備える。このノード１４は、ノード１２、ノード１３、ノード３１、ノード３２とそれぞれ物理的に接続されている。
このように、ノード１２〜１４も、ノード１１と同様に、２系統のスパニングツリーのそれぞれを制御するツリーマネージャを別々に有している。
ネットワーク２内に存在するノード２１は、スパニングツリーを管理するツリーマネージャ（図２のツリーマネージャ１０４に相当）を備えていればよい。このノード２１は、ノード２２、ノード１１、及びノード１２に物理的に接続されている。
ネットワーク２内に存在するノード２２は、ノード２１と同様のノードである。このノード２２は、ノード２１、ノード１１、及びノード１２に物理的に接続されている。
ネットワーク３内に存在するノード３１は、スパニングツリーを管理するツリーマネージャ（図２のツリーマネージャ１０４に相当）を備えていればよい。このノード３１はノード３２、ノード１３、及びノード１４に物理的に接続されている。
ネットワーク３内に存在するノード３２は、ノード３１と同様のノードである。このノード３２は、ノード３１、ノード１３、及びノード１４に物理的に接続されている。
ポート１１１、ポート１１２、ポート１２１、ポート１２２は、ノード１１〜１２に属し、ネットワーク２を接続するためのポートである。
ポート１１３、ポート１１４、ポート１２３、ポート１２４、ポート１３３、ポート１３４、ポート１４３、ポート１４４は、ノード１１〜１４に属し、ネットワーク１を接続するためのポートである。
ポート１３１、ポート１３２、ポート１４１、ポート１４２は、ノード１３〜１４に属し、ネットワーク３を接続するためのポートである。
（第１の実施例）
図２は、図１におけるノード１１の第１の実施例による構成を詳細に示したブロック図である。
図２において、設定部１００Ｕは、初期設定として、キーボード、マウス、ＴＥＬＮＥＴ、ＷＥＢ等の手段を用いて、以下の（１）〜（６）に挙げる設定命令を受け付ける。さらに、（１）の設定結果に基づき、ポート１１１〜ポート１１４を、既設のネットワークのスパニングツリーを管理するツリーマネージャ１０４、もしくは障害検出器１０９のどちらか一方に接続するほか、（２）〜（５）の設定結果に基づき、転送器１０１、転送器１０５を設定し、さらに（５）および（６）の設定結果に基づき、ツリーマネージャ１０４、ツリーマネージャ１０８設定も行う。
（１）各ポートがネットワーク１とネットワーク２のどちらに属すか。
（２）ネットワーク２側スパニングツリー作成用のＢＰＤＵフレームをネットワーク１側に送信する場合に宛先となるノード（ネットワーク１とネットワーク２の両方に接続された隣接ノード）のノードＩＤ。
（３）ノード（ノード１１）が主に所属するネットワーク（図１ではネットワーク１）。
（４）２重障害時にネットワーク２側ポートを遮断するかしないか。
この設定命令は、例えば、後述する２重障害の発生においてルート／ノード信号の送信に利用される。
（５）（２）で設定したノードが接続されているポート。
（６）ＩＥＥＥ８０２．１ＤもしくはＩＥＥＥ８０２．１Ｗに規定されている、ポート、リンクのコスト及び、ノードのプライオリティ。
なお、ネットワーク１のノード１２、１３、１４についても、図２と同様の構成となっている。この場合、上記のノード１１の説明におけるポート１１１〜ポート１１４がそれぞれのノードのポートとなり、ネットワーク２がノード１２ではネットワーク２のままで、ノード１３、１４ではネットワーク３となる。
転送器１０１は、ツリーマネージャ１０４より入力されたフレームのヘッダ等の情報を参照し、テーブル１０３に記載された出力ポートに、入力された前記フレームを転送する。仮に、テーブル１０３に出力先ポートの記載がない場合は、入力ポート以外のポートに、入力されたフレームをコピーして転送する。
アドレス学習器１０２は、転送器１０１に入力されるフレームのソースアドレスを基に、テーブル１０３に宛先アドレスに対応した出力ポート等の経路情報を書き込む。
テーブル１０３は、宛先ＭＡＣアドレスに対応する出力ポートが記載されるテーブルである。テーブル１０３への書き込みはアドレス学習器１０２によって行われ、テーブル１０３に記載された経路情報は、転送器１０１によって読み出される。
ツリーマネージャ１０４は、以下に挙げる３つの機能を有する。
（１）ポート１１１、ポート１１２、及び仮想ポート１１６から入力されたフレームをスパニングツリー上の経路に沿ってフレーム転送するために、転送器１０１へのフレームの転送もしくは廃棄を行う。
（２）転送器１０１から入力されたフレームをスパニングツリー上の経路に沿ってフレーム転送するために、ポート１１１、ポート１１２、及び仮想ポート１１６へのフレームの転送もしくは廃棄を行う。
（３）スパニングツリーの作成のために、ポート１１１、ポート１１２、及び仮想ポート１１６との間で、ＢＰＤＵフレームの送受信を行う。そして、ＢＰＤＵフレームに記載されたコマンドに従ってスパニングツリープロトコルを用いて、その内部に有するポート遮断器（図４の１０４５〜１０４７）を制御することで、ネットワーク２のスパニングツリーを作成する。
転送器１０５は、ツリーマネージャ１０８より入力されたフレームのヘッダ等の情報を参照し、テーブル１０７に記載された出力ポートに、前記フレームを転送する。仮に、テーブル１０７に出力先ポートの記載がない場合は、入力ポート以外のポートに、入力されたフレームをコピーして転送する。
アドレス学習器１０６は、転送器１０５に入力されるフレームのソースアドレスを基に、テーブル１０７に宛先アドレスに対応した出力ポート等の経路情報を書き込む。
テーブル１０７は、宛先ＭＡＣアドレスに対応する出力ポートが記載されるテーブルである。テーブルへの書き込みはアドレス学習器１０６によって行われ、前記テーブル１０７に記載された経路情報は、転送器１０５によって読み出される。
ツリーマネージャ１０８は、以下に挙げる４つの機能を有する。
（１）ポート１１３、ポート１１４から入力されたフレームを、スパニングツリー上の経路に沿ってフレーム転送するために、フレームの転送器１０５への転送もしくは廃棄を行う。
（２）転送器１０５から入力されたフレームを、スパニングツリー上の経路に沿ってフレーム転送するために、ポート１１３、ポート１１４へ転送もしくは廃棄を行う。
（３）スパニングツリーの作成のために、ポート１１３及びポート１１４との間で、ＢＰＤＵフレームの送受信を行う。そして、ＢＰＤＵフレームに記載されたコマンドに従ってスパニングツリープロトコルを用いて、その内部に有するポート遮断器（図４の１０４５〜１０４６）を制御することで、ネットワーク１についてのスパニングツリーを構築する。
（４）障害検出器１０９からの障害信号を受け、スパニングツリーの障害検出を高速化する。
障害検出器１０９は、ポート１１３及びポート１１４に対して、障害検出用フレームをあらかじめ定められた時間間隔で定期的に送る。また、ポート１１３及びポート１１４から、障害検出用フレームを受信し、前記障害検出用フレームの到着間隔があらかじめ定められた時間間隔を超えている場合に、ツリーマネージャ１０８に対して障害信号を発信する。
仮想ポート１１６は、ノード１１の内部的なポートであり、ツリーマネージャ１０４と転送器１０５との間で、フレームの送受信を中継する。
仮想ポートは、ネットワーク１に属し、既存のネットワーク２のスパニングツリーに対するツリーマネージャを持つノードでは、他の隣接するノードであって、「ネットワーク１に属しネットワーク２のスパニングツリーに対するツリーマネージャを持つノード」の数だけの仮想ポートを持つ。ノード１１（図２）では、この条件を満たす隣接ノードは、ノード１２のみであるので、仮想ポートは１つとなっている。
同様に、ネットワーク１に属し、既設のネットワーク３のスパニングツリーに対するツリーマネージャを持つノードでは、他の隣接するノードであって、「ネットワーク１に属しネットワーク３のスパニングツリーに対するツリーマネージャを持つノード」の数だけの仮想ポートを持つ。
従って、図１におけるノード１１及びノード１３では、それぞれ仮想ポート１１６が１つ設置されることになる。
図３は、図２におけるテーブル１０３の構成例を詳細に示した図である。
宛先ＭＡＣ１０３１は、転送器１０１が出力ポートを検索する際の検索キーとなるフィールドであり、ＭＡＣアドレスが記載される。
出力ポート１０３２は、宛先ＭＡＣ１０３１に対応する出力ポートＩＤが記載されるフィールドである。このフィールドには１つもしくは複数のポートＩＤ、及び仮想ポートＩＤが記載される。例えば、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスが“１Ａ  １２  ２６  ４Ｆ  ５Ｇ  ０８”となっていたら、当該フレームは出力ポート１１１に出力するように転送器１０１は制御を行う。
図４は、図２におけるツリーマネージャ１０４の構成を詳細に示したブロック図である。
ツリーコントローラ１０４１は、ＢＰＤＵ送受信機１０４２〜ＢＰＤＵ送受信機１０４４が受信するＢＰＤＵフレームの情報に基づいて、ループが発生しないように論理ネットワーク（スパニングツリー）を構築するために、ポート遮断機１０４５〜ポート遮断機１０４７を用いて、ポート１１１、ポート１１２、仮想ポート１１６を開閉する。
ＢＰＤＵ送受信機１０４２は、スパニングツリーで規定されているＢＰＤＵフレームを送受信する。ＢＰＤＵ送受信機１０４２は、以下の動作を行う。
（１）ポート１１１から入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスを確認し、宛先ＭＡＣアドレスがＢＰＤＵ用の特殊アドレスであるブリッジグループアドレス（０１−８０−Ｃ２−００−００−００）である場合にはそのフレームを受信し、ツリーコントローラ１０４１と連携して、スパニングツリー作成処理を行う。
（２）ポート１１１から入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスがブリッジグループアドレスでない場合は、データフレームの入力があったとみなし、前記フレームをポート遮断器１０４５に転送する。
（３）ツリーコントローラ１０４１からの要請でＢＰＤＵフレームを送信する場合は、ＢＰＤＵフレームを作成して、ポート１１１に送信する。
（４）ポート遮断器１０４５から入力されたフレームに対しては何ら処理を加えることなくそのままポート１１１に向けて転送する。
ＢＰＤＵ送受信器１０４３は、上述したＢＰＤＵ送受信器１０４２と同様の動作を行う。
また、ＢＰＤＵ送受信器１０４４は、以下の動作を行う。
（１）仮想ポート１１６から入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスを確認し、宛先ＭＡＣがＢＰＤＵ用の特殊アドレスであるブリッジグループアドレス（０１−８０−Ｃ２−００−００−００）である場合にはそのフレームを受信し、ツリーコントローラ１０４１と連携して、スパニングツリー作成処理を行う。
（２）仮想ポート１１６から入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスがブリッジグループアドレスでない場合であっても、フレームの中身を確認し、ＢＰＤＵフレームである場合は、前記フレームを受信し、ツリーコントローラ１０４１と連携して、スパニングツリー作成処理を行う。
（３）仮想ポート１１６から入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスがブリッジグループアドレスでなく、かつＢＰＤＵフレームでもない場合は、前記フレームをポート遮断器１０４７に転送する。
（４）ポート遮断器１０４７から入力されたフレームに対しては何ら処理を加えることなくそのまま仮想ポート１１６に向けて転送する。
（５）ツリーコントローラ１０４１からの要請でＢＰＤＵフレームを送信する場合は、仮想ポート１１６に接続されているため、送信するＢＰＤＵフレームの宛先ＭＡＣにはブリッジグループアドレスではなく、初期設定の（２）であらかじめ設定したノードのＭＡＣアドレスを宛先アドレスとしてＢＰＤＵフレームを作成し、仮想ポート１１６に送信する。
この（５）の動作に関し、例えば、ノード１１のＢＰＤＵ送受信器１０４４では、ノード１２のＭＡＣアドレスを宛先として指定し、ノード１２のＢＰＤＵ送受信器１０４４では、ノード１１のＭＡＣアドレスを宛先として指定する。こうすることにより、ネットワーク２に作成されるスパニングツリーとネットワーク１に作成されるスパニングツリーを分離して別々に作成することが可能となる。また、同様に、ノード１３のＢＰＤＵ送受信器１０４４では、ノード１４のＭＡＣアドレスを指定し、ノード１４のＢＰＤＵ送受信器１０４４では、ノード１３のＭＡＣアドレスを指定する。この動作は、仮想ポートに接続されたＢＰＤＵ送受信器でのみ行い、通常のポートに接続されたＢＰＤＵ送受信器では、宛先ＭＡＣにはブリッジグループアドレスを利用する。
ポート遮断器１０４５は、ツリーコントローラ１０４１からの命令を受け、ポートの開閉を行う。
ポート遮断器１０４５が、ツリーコントローラ１０４１からポートを開けるように指示を受けた場合は、ＢＰＤＵ送受信器１０４２から入力されるフレームを、転送器１０１に向けて転送し、さらに、転送器１０１から入力されたフレームは、ＢＰＤＵ送受信器１０４２に向けて転送する。
ポート遮断器１０４５が、ツリーコントローラ１０４１から、論理的にネットワークを切断するためにポートを閉めるよう指示を受けた場合は、ＢＰＤＵ送受信器１０４２から入力されるフレーム及び、転送器１０１から入力されるすべてのフレームを廃棄する。
ポート遮断器１０４６及び１０４７は、ポート遮断器１０４５と同様の動作を行う。
図５は、図２におけるテーブル１０７の構成例を詳細に示した図である。
宛先ＭＡＣ１０７１は、転送器１０５が出力ポートを検索する際の検索キーとなるフィールドであり、ＭＡＣアドレスが記載される。
出力ポート１０７２は、宛先ＭＡＣ１０７１に対応する出力ポートＩＤが記載されるフィールドである。このフィールドには１つもしくは複数のポートＩＤ、及び仮想ポートＩＤが記載される。
図６は、図２におけるツリーマネージャ１０８の構成を詳細に示したブロック図である。
ツリーコントローラ１０４１Ａは、ＢＰＤＵ送受信機１０４２Ａ及びＢＰＤＵ送受信機１０４３Ａが受信するＢＰＤＵフレームの情報、及び障害検出器１０９からの情報に基づいて、ループが発生しないように論理ネットワーク（スパニングツリー）を構築するために、ポート遮断機１０４５及びポート遮断機１０４６Ａを用いて、ポート１１３、ポート１１４を開閉する。
ＢＰＤＵ送受信機１０４２Ａは、スパニングツリーで規定されているＢＰＤＵフレームを送受信する。ＢＰＤＵ送受信機１０４２Ａは、ポート１１３からフレームの入力を受けると、入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスを確認し、宛先ＭＡＣがＢＰＤＵ用の特殊アドレスであるブリッジグループアドレス（０１−８０−Ｃ２−００−００−００）である場合にはそのフレームを受信し、ツリーマネージャ１０４１Ａと連携してスパニングツリー作成処理を行う。入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスがブリッジグループアドレスでない場合は、データフレームの入力があったとみなし、前記フレームをポート遮断器１０４５Ａに転送する。
ＢＰＤＵ送受信器１０４３Ａは、ＢＰＤＵ送受信器１０４２Ａと同様の動作を行う。
ポート遮断器１０４５Ａは、ツリーコントローラ１０４１Ａからの命令を受け、ポートの開閉を行う。
ポート遮断器１０４５Ａが、ツリーコントローラ１０４１Ａからポートを開けるように指示を受けた場合は、ＢＰＤＵ送受信器１０４２Ａから入力されるフレームを、転送器１０５に向けて転送し、さらに、転送器１０５から入力されたフレームは、ＢＰＤＵ送受信器１０４２Ａに向けて転送する。
ポート遮断器１０４５Ａが、ツリーコントローラ１０４１Ａから、論理的にネットワークを切断するためにポートを閉めるよう指示を受けた場合は、ＢＰＤＵ送受信器１０４２Ａから入力されるフレーム及び、転送器１０５から入力されるすべてのフレームを廃棄する。
ポート遮断器１０４６Ａは、ポート遮断器１０４５Ａと同様の動作を行う。
図７は、図２における障害検出器１０９の構成を詳細に示したブロック図である。
信号分離機１０９１は、ポート１１３から入力された障害検出信号を、障害検出信号送受信器１０９３に転送し、ポート１１３から入力された障害検出信号以外の信号を、ポートポート１１３出力を通じてツリーマネージャ１０８に転送する。さらに、障害検出信号送受信器１０９３から送信された障害検出信号を、ポート１１３に向けて転送し、また、ツリーマネージャ１０８から入力された信号を、ポート１１３に向けて転送する。
信号分離機１０９２は、信号分離機１０９１と同様の動作を行う。
障害検出信号送受信器１０９３は、あらかじめ定められた間隔で障害検出信号を信号分離機１０９１に向けて送信し、また、信号分離機１０９１より受信した障害検出信号の到着間隔等から障害を検出し、ツリーマネージャ１０８に対して通知する。
障害検出信号送受信器１０９４は、障害検出信号送受信器１０９３と同様の動作を行う。
（第１の実施例の動作例１：図１のトポロジにおいて境界上をブロッキングさせずスパニングツリーを構築）
次に図１および図３０、図３１、図３２を参照し、本実施例における第１の動作例について、具体例を示して詳細に記述する。
本動作例では、図１に示す物理トポロジからなるネットワークにおいて、スパニングツリーを構築し、データの転送を可能にする動作について説明する。
まず、ネットワーク１に属するノード１１〜１４において、接続側（ネットワーク１側）のツリーマネージャ１０８を稼働させてネットワーク１のスパニングツリーを作成する。この時点では、既設側（ネットワーク２側）のツリーマネージャ１０４を、まだ作動させないでおく。すると、ノード１１のツリーマネージャ１０８からは、ポート１１１および１１２は認識できないので、ツリーマネージャ１０８から認識されるネットワーク構成、つまり、ネットワーク１の構成は、図３０に示すようになる。そして、ノード１１〜１４のツリーマネージャ１０８がＢＰＤＵフレームをやり取りしつつネットワーク１のスパニングツリーを作成する。作成されるスパニングツリーの形状の一例を、図３０の太線で示す。なお、スパニングツリーの形状は、ＩＥＥＥ８０２．１ＤもしくはＩＥＥＥ８０２．１Ｗに記されている方式に従い、リンクおよびポートに設定されたコストや、ノードに設定されたプライオリティによって決定する。以降、ここで作成したスパニングツリーを、ネットワーク１のツリーと呼ぶ。
次に、ネットワーク１のツリーが安定した後に、既設側のネットワーク２のツリーを作成する。ここで安定とは、ＢＰＤＵフレームがＨｅｌｌｏ  Ｔｉｍｅｒで指定された時間間隔より短い時間間隔で出力されなくなったことや、スパニングツリーのツリー構造が一定時間以上変化しなくなった状態のことを言う。
ネットワーク２のツリーを作成するために、ノード１１および１２のツリーマネージャ１０４、ならびに、ノード２１、２２およびネットワーク２に属する他のノードのツリーマネージャを稼働させる。そして、ノード１１および１２のツリーマネージャ１０４、ならびに、ノード２１、２２およびネットワーク２に属する他のノードのツリーマネージャがＢＰＤＵフレームをやり取りしつつネットワーク２のスパニングツリーを作成する。このとき、ノード１１では、ネットワーク２のツリーの作成を行うツリーマネージャ１０４が、スパニングツリー作成のためにＢＰＤＵフレームを送信する際に、送信するＢＰＤＵフレームのうち、ネットワーク１側、つまり仮想ポート１１６に送信するＢＰＤＵフレームに関しては、ブリッジグループアドレスではなく、あらかじめ設定部１００Ｕの（２）の設定命令で設定されたノードのＭＡＣアドレス（この場合はノード１２のＭＡＣアドレス）を宛先アドレスとして仮想ポート１１６に送信する。
同様に、ノード１２は、ツリーマネージャ１０４が送信するＢＰＤＵフレームのうち、ネットワーク１側、つまり仮想ポート１１６に送信するＢＰＤＵフレームに関しては、ブリッジグループアドレスではなく、あらかじめ設定部１００Ｕの（２）の設定命令で設定されたノードのＭＡＣアドレス（この場合はノード１１のＭＡＣアドレス）を宛先アドレスとして仮想ポート１１６に送信する。
上述の処理によってノード１２より、ブリッジグループアドレスではなく、宛先アドレスとしてノード１１のＭＡＣアドレスを指定してネットワーク１側に送信されたＢＰＤＵフレームは、ネットワーク１内ではデータフレームと同様に扱われて転送され、ノード１１に届く。ノード１１は、このＢＰＤＵフレームをポート１１３または１１４で受信する。当該受信したフレームは、宛先アドレスがブリッジグループアドレスではないので、ツリーマネージャ１０８内のＢＰＤＵ送受信器１０４３を通過し転送器１０５まで到達する。そして、転送器１０５において、当該フレームは、自ノード宛のフレームであると認識されるので、仮想ポート１１６に転送される。そして、当該フレームは、仮想ポート１１６を経由してツリーマネージャ１０４のＢＰＤＵ送受信器１０４４に到達する。ここで、ＢＰＤＵ送受信器１０４４は、当該フレームを受信し、フレーム内容を確認して当該フレームがＢＰＤＵフレームであることを知るので、ツリーコントローラ１０４１と連携して、ネットワーク２のスパニングツリー作成処理を行う。
このとき、ノード１２からノード１１に送られるＢＰＤＵフレームは、ノード１４、ノード１３を経由して送られても構わない。このＢＰＤＵフレームの宛先にはノード１１のＭＡＣアドレスが格納されているので、ノード１３やノード１４では、何ら処理されないからである。そして、ノード１１では、ノード１４、ノード１３経由で送られたＢＰＤＵフレームをポート１１３で受信し、それ以降の処理は、上記と同じである。
上記動作例によると、ネットワーク２側のスパニングツリー作成時には、ツリーマネージャ１０４から見て、ノード１１と１２の間は常に隣接した１本のリンクのように見える。理由は以下の通りである。ツリーマネージャ１０４からは、ポート１１３、１１４は認識できず、仮想ポート１１６のみが認識できる。そして、ツリーマネージャ１０４から仮想ポート１１６に送信されるＢＰＤＵフレームの宛先は、隣接ノード（ノード１１または１２）のＭＡＣアドレスに置換されているので、ツリーマネージャ１０４からはノード１３、１４を認識することができないからである。この結果、ツリーマネージャ１０４から認識されるネットワーク構成、つまり、ネットワーク２の構成は、図３１に示すようになる。そして、この動作によって、作成されるスパニングツリーの一例を、図３１に太線で示す。この例は、ノード２１がネットワーク２のツリーのルートノードとなっている例である。
なお、ループ発生を防止するために、ノード１１と１２の間のリンクが、常にツリーの枝になるように設定する必要がある。通常のスパニングツリープロトコルを用いるのであれば、ネットワーク２から見たノード１１とノード１２の間のリンク、つまり仮想ポート１１６のコストを最小にすることで、ノード１１と１２との間のリンクをツリーの枝に設定することができる。なお、ツリーマネージャ１０４に、仮想ポートに接続された特殊なリンクであることを認識させる方法としては、上述のコストを用いるほか、フレーム内に挿入されたタグやフラグ等の識別子を用いることもでき、また、ノード１１と１２の間のリンクがスパニングツリーの枝になるような設定が可能な方法であれば、他の方法を用いても良い。
上記の動作を、ネットワーク３についても同様に行う。ノード１３において、ネットワーク３のツリー作成を行うツリーマネージャ１０４から、ネットワーク１側にＢＰＤＵフレームを送信する場合には、ノード１３は宛先ＭＡＣアドレスにノード１４のＭＡＣアドレスを付加したＢＰＤＵフレームをネットワーク１側（仮想ポート１１６）に送信する。ノード１３，１４のツリーマネージャ１０４から認識されるネットワーク構成、つまり、ネットワーク３の構成は、図３２に示すようになる。この例では、ノード３１がネットワーク３のツリーのルートノードとなって作成された、ネットワーク３から見たスパニングツリーを太線で示している。
ここで、実際のスパニングツリーでは、図８に示すように、ノード１３と１４の間は切断されている。しかし、ネットワーク３から見ると、ノード１３と１４の間は接続されているように見える。これは、ネットワーク３では、ノード１３と１４の間は常に隣接した１本のリンクのように見えており、そして、実際のスパニングツリーでは、このノード１３と１４の間は、ネットワーク１によりノード１３−１１−１２−１４の経路によって接続されているからである。
同様に、ノード１４が、ネットワーク３のツリー作成のために、ツリーマネージャ１０４からＢＰＤＵフレームをネットワーク１側（仮想ポート１１６）に送信する場合は、ノード１３の宛先ＭＡＣアドレスを付加して送信する。
以上の動作を行い、ネットワーク１〜３の各ネットワークのためのスパニングツリー作成が完了すると、ネットワークの論理トポロジ（スパニングツリー）は、ループが生じない形状となって収束する。完成したツリーの構成例を、図８に示す。なお、ツリー構成は、リンクコスト等のパラメータによって変化するため、図１の物理トポロジを持ったネットワークにおいて、必ずしも図８のツリー構成になるとは限らない。このように構築されたツリー上に、通常のネットワークと同様にデータフレームを流すことにより、フレームを転送することができる。
このフレーム転送は、通常のネットワークと同様に、各ノードにおいて、フレームの送信先アドレスとテーブル１０３、１０７の内容とを比較参照することで、送信先ポートを決定し転送することで行われる。そして、テーブル１０３、１０７の内容は、アドレス学習器１０２、１０６において、入力フレームのソースアドレスに基づいて決定されるが、本発明のノードでは、仮想ポート１１６が存在し、テーブル１０３、１０７の出力ポートとして、この仮想ポート１１６が書き込まれる場合もある。従って、本発明のアドレス学習器１０２、１０６が学習する際には、フレームが仮想ポートから入力された場合には、当該フレームが入力されたポートではなく、仮想ポート１１６を、当該フレームのソースアドレスに対応した出力ポートとして、テーブル１０３、１０７に書き込む必要がある。
なお、上記３つのスパニングツリーのうち、もしどれかが安定していない状態でも、パケットがループすることはない。
また、ノード２１、ノード２２及びノード３１、ノード３２は、従来のスパニングツリー対応ノードであれば良く、特別な動作は必要とならない。
（第１の実施例の動作例２：ネットワーク１における単一障害発生）
次に、図１、図２、図８及び図９を参照し、本実施例における第２の動作例について、具体例を示して詳細に記述する。
本動作例では、図８に示すトポロジにおいて、ネットワーク１内を構成する４本のリンクのうち、いずれか１本に障害が発生した場合の動作について説明する。本動作例では、ノード１１とノード１２の間のリンクに障害が発生したとして説明する。
図１に示すネットワークにおいて、動作例１に示す動作により、図８に示す構成のツリーが作成され、ツリーが安定しているとする。
この状態において、ノード１１とノード１２の間のリンクに障害が発生すると、障害検出器１０９が短い時間間隔で定期的に送っていた障害検出フレームが一定時間以上到着しなくなるため、障害検出器１０９はツリーマネージャ１０８に対して、障害検知信号を送る。
すると、ツリーマネージャ１０８によって、ネットワーク１内のツリーが再構成される。この再構成は、ツリーマネージャ１０８で動作する高速スパニングツリーアルゴリズムにより高速に行われる。再構成後のツリーの一例を図９に示す。（ツリーの形状は、ノード、リンクのコスト等によって、変化する。）
再構成によって、再構成前はノード１１とノード１２を直接結ぶリンクを用いて転送されていた、ノード１１のツリーマネージャ１０４からノード１２のツリーマネージャ１０４宛に送信するネットワーク２のツリーのＢＰＤＵフレーム、及び、ノード１２のツリーマネージャ１０４からノード１１のツリーマネージャ１０４宛に送信するネットワーク２のツリーのＢＰＤＵフレームは、ノード１１、ノード１３、ノード１４、ノード１２を順に結ぶ経路を用いて転送されるようになる。
しかしながら、再構成により実際の転送経路は変更されるが、ネットワーク２のツリーから見ると、コスト等や経路に変化は見られないので、ネットワーク２のスパニングツリー構成には全く影響しない。この理由は、ネットワーク２のツリーのＢＰＤＵフレームは、ノード１１及びノード１２のツリーマネージャ１０８や、ノード１３、及びノード１４では処理されず、ネットワーク２のツリーからみて、ネットワーク１側へフレームを転送するポートは、常に仮想ポート１１６であって変化することが無いからである。
なお、ネットワーク１のツリー再構成が完了するまでは、フレームが伝達されないが、この時間は非常に短時間であるため、もしネットワーク２のツリーのＢＰＤＵフレームが再構成完了前にネットワーク１側に送信されて欠落したとしても、障害としては検知されない。これは、一例をあげれば、ネットワーク２側のツリーマネージャは、通常２秒毎に送信するＢＰＤＵフレームについて、連続した３回のフレーム欠落で障害と検知するのに対し、ネットワーク１側の再構成は約１秒で完了するからである。
同様に、ネットワーク３のツリーを管理する、ノード１３及びノード１４内のツリーマネージャ１０４から見ても、ネットワーク１の再構成による経路変更は検出されないので、ネットワーク３の構成には全く影響を及ぼさない。
以上のように、ネットワーク１内で障害が発生した場合でも、ネットワーク２やネットワーク３には、その影響が及ばない。また、ネットワーク１の再構成前、再構成中、再構成後を通して、常にネットワーク内のいかなる箇所においてもループは発生しない。
（第１の実施例の動作例３：ネットワーク１における単一障害回復）
次に図１、図２、図８及び図９を参照し、本実施例における第３の動作例について、具体例を示して詳細に記述する。
本動作例では、図９に示すトポロジにおいて、ネットワーク１内を構成する４本のリンクのうち、いずれか１本に発生していた障害が回復した場合の動作について説明する。本動作例では、ノード１１とノード１２の間のリンクに発生していた障害が回復したとして説明する。
図１に示すネットワークにおいて、動作例２に示す動作により、図９に示す構成のツリーが作成され、ツリーが安定しているとする。
この状態において、ノード１１とノード１２の間のリンク障害が回復すると、障害検出器１０９に再び障害検出用フレームが指定の時間間隔内に到着するようになる。すると、障害検出器１０９は、ツリーマネージャ１０８に対して出していた障害検知信号を停止する。
これにより、ツリーマネージャ１０８によって、ネットワーク１内のツリーが再構成される。この再構成は、ツリーマネージャ１０８で動作する高速スパニングツリーアルゴリズムにより高速に行われる。再構成後のツリーの様子を図８に示す。
再構成によって、再構成前はノード１１、ノード１３、ノード１４、ノード１２を順に結ぶ経路を用いて転送されていた、ノード１１のツリーマネージャ１０４からノード１２のツリーマネージャ１０４宛に送信するネットワーク２のツリーのＢＰＤＵフレーム、及び、ノード１２のツリーマネージャ１０４からノード１１のツリーマネージャ１０４宛に送信するネットワーク２のツリーのＢＰＤＵフレームは、ノード１１とノード１２を直接結ぶリンクを用いて転送されるようになる。
しかしながら、再構成により転送経路は変更されるが、ネットワーク２のツリーから見ると、コスト等や経路に変化は見られないので、ネットワーク２の構成には全く影響しない。この理由は、ネットワーク２のツリーのＢＰＤＵフレームは、ノード１１及びノード１２のツリーマネージャ１０８や、ノード１３、及びノード１４では処理されず、ネットワーク２のツリーからみて、ネットワーク１側へフレームを転送するポートは、常に仮想ポート１１６であって変化することが無いからである。
なお、ネットワーク１のツリー再構成が完了するまでは、フレームが伝達されないが、この時間は非常に短時間であるため、もしネットワーク２のツリーのＢＰＤＵが再構成完了前にネットワーク１側に送信されて欠落したとしても、障害としては検知されない。これは、一例をあげれば、ネットワーク２側のツリーマネージャは、通常２秒毎に送信するＢＰＤＵフレームについて、連続した３回のフレーム欠落で障害と検知するのに対し、ネットワーク１側の再構成は約１秒で完了するからである。
同様に、ネットワーク３のツリーを管理する、ノード１３及びノード１４内のツリーマネージャ１０４から見ても、ネットワーク１の再構成による経路変更は検出しないので、ネットワーク３の構成には全く影響を及ぼさない。
以上のように、ネットワーク１内で障害が発生した場合でも、ネットワーク２やネットワーク３には、その影響が及ばない。また、ネットワーク１の再構成前、再構成中、再構成後を通して、常にネットワーク内のいかなる箇所においてもループは発生しない。
（第１の実施例の動作例４：第２のトポロジによるスパニングツリーの構築）
次に本実施例における第４の動作例について、図１０を参照し、具体例を示して詳細に記述する。また、第４の動作例における本発明のノードの構成は、図２とほぼ同様であるが、ポートの数が、図２とは異なっている。
本動作例では、図１０に示すトポロジにおいて、スパニングツリーを構築し、データの転送を可能にする動作について説明する。図１０において、ネットワーク１は、図１と同様に、本発明のノード１１、１２、１３及び１４を有する。ネットワーク２は、ノード２１、２２及び２３を有し、ネットワーク３は、ノード３１、３２及び３３を有する。ノード２１〜２３、３１〜３３は、従来のスパニングツリーノードでよく、本発明のノードである必要はない。
まず、ネットワーク１に属するノードにおいて、ツリーマネージャ１０８を用いてネットワーク１のスパニングツリーを作成する。この時点では、ツリーマネージャ１０４を、まだ作動させないでおく。これにより、ポート１１４及びポート１１５においてはＢＰＤＵフレームの送受信が行われるが、ポート１１１〜ポート１１３の各ポートでは、ＢＰＤＵフレームの送受信は行われない。以降、ここで作成したスパニングツリーを、ネットワーク１のツリーと呼ぶ。ここまでの動作は、動作例１と同様である。
次に、ネットワーク１のツリーが安定した後に、ネットワーク２のツリーを作成する。以降、安定とは、ＢＰＤＵフレームがＨｅｌｌｏ  Ｔｉｍｅｒで指定された時間間隔より短い時間間隔で出力されなくなったことや、スパニングツリーのツリー構造が一定時間以上変化しなくなった状態のことを意味する。
ノード１１は、ネットワーク２のツリーの作成を行うツリーマネージャ１０４が送信するＢＰＤＵフレームのうち、ネットワーク１側、つまり仮想ポート１１６に送信するＢＰＤＵフレームに関しては、ブリッジグループアドレスではなく、あらかじめ設定部１００Ｕの（２）の設定命令で設定された送信先ＭＡＣアドレス（この場合はノード１２のＭＡＣアドレス）を付加して送信する。
同様に、ノード１２は、ツリーマネージャ１０４が送信するＢＰＤＵフレームのうち、ネットワーク１側、つまり仮想ポート１１６に送信するＢＰＤＵフレームに関しては、ブリッジグループアドレスではなく、あらかじめ設定部１００Ｕの（２）の設定命令で設定された送信先ＭＡＣアドレス（この場合はノード１１のＭＡＣアドレス）を付加して送信する。
ノード１１より、ブリッジグループアドレスではなく、宛先ＭＡＣアドレスとしてノード１２のＭＡＣアドレスを指定してネットワーク１側に送信されたＢＰＤＵフレームは、ネットワーク１内ではデータフレームと同様に扱われて転送され、ノード１２に届く。このときの転送経路は、ノード１１からノード１２を直接結ぶリンクを経由するものでも良く、また、ノード１３、ノード１４を経由して送られても構わない。このＢＰＤＵフレームの宛先にはノード１２のＭＡＣアドレスが格納されているので、ノード１３やノード１４では、何ら処理されないからである。
上記動作によると、ネットワーク２側のスパニングツリー、すなわちノード１１及びノード１２におけるツリーマネージャ１０４から見て、ノード１１と１２の間は常に隣接した１本のリンクのように見える。この点は、動作例１と同様である。
なお、ループ発生を防止するために、ノード１１とノード１２の間のリンクが、常にツリーの枝になるように設定する必要がある。こうするための一つの手法としては、仮想ポート１１６のコストを最小にして、通常のスパニングツリープロトコルを用いる手法があるが、この他の手法を用いても構わない。
上記の動作を、ネットワーク３についても同様に行う。ノード１３において、ネットワーク３のツリー作成を行うツリーマネージャ１０４から、仮想ポート１１６にＢＰＤＵフレームを送信する場合には、ノード１３は宛先ＭＡＣアドレスにノード１４のＭＡＣアドレスを付加したＢＰＤＵフレームをネットワーク１側に送信する。
同様に、ノード１４が、ネットワーク３のツリー作成のために、ツリーマネージャ１０４から、仮想ポート１１６にＢＰＤＵフレームを送信する場合は、ノード１３のＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスを付加して送信する。
以上の動作を行い、ネットワーク１〜３の各ネットワークのためのスパニングツリー作成が完了すると、ツリーの論理トポロジ（スパニングツリー）は、ループが生じない形状になって収束する。ツリーのトポロジは、図１０において太線で表されている。このように構築されたツリー上に、通常のネットワークと同様にデータフレームを流すことにより、フレームを転送することができる。
なお、上記３つのスパニングツリーのうち、もしどれかが安定していない状態でも、パケットがループすることはない。
また、ノード２１、ノード２２、ノード２３及びノード３１、ノード３２、ノード３３は、スパニングツリー対応ノードであれば良く、特別な動作は必要にならない。
（第１の実施例の動作例５：第３のトポロジにおけるスパニングツリーを構築）
次に本実施例における第５の動作例について、図１１及び図１２を参照し、具体例を示して詳細に記述する。
図１１を参照すると、本動作例においては、図１におけるネットワーク１に対して、ノード１５及びノード１６が追加されている。この結果、ノード１１〜ノード１３の各ノードにおいては、ツリーマネージャ１０４においてネットワーク２のツリーを管理し、ノード１４〜ノード１６の各ノードにおいては、ツリーマネージャ１０４においてネットワーク３のツリーを管理する。
図１２は、図１１におけるノード１２の構成を示すブロック図である。
図１２に示すノード１２は、図２に示すノード１１の構成に対して、ポート１２５が追加され、仮想ポートが仮想ポート１２６及び仮想ポート１２７の合計２個存在している点において異なる。
ネットワーク１に属しネットワーク２のツリーに対するツリーマネージャを持つノード１２では、仮想ポートは、他の隣接するノードであって、「ネットワーク１に属しネットワーク２のツリーに対するツリーマネージャを持つノード」の数だけ持つ。本動作例においては、ノード１１及びノード１３が、ノード１２に対して、「他の隣接するノードであって、ネットワーク１に属しネットワーク２のツリーに対するツリーマネージャを持つノード」にあたるため、仮想ポート１２６及び仮想ポート１２７の、合計２個の仮想ポートが存在する。
仮想ポート１２６は、転送器１０５とツリーマネージャ１０４を接続する仮想ポートであり、ノード１１内のツリーマネージャ１０４より、ノード１２へポート１２３もしくはポート１２４より到着したＢＰＤＵフレーム（宛先にノード１２のＭＡＣアドレスが付加されたＢＰＤＵフレーム）が通過するポートである。これ以外のポートからノード１１からのフレームが到着した場合、当該フレームは、ツリーマネージャ、転送器等で廃棄するように初期設定する。
仮想ポート１２７は、転送器１０５とツリーマネージャ１０４を接続する仮想ポートであり、ノード１３内のツリーマネージャ１０４より、ノード１２へポート１２４もしくはポート１２５より到着したＢＰＤＵフレーム（宛先にノード１２のＭＡＣアドレスが付加されたＢＰＤＵフレーム）が通過するポートである。
次に、図１１に示すトポロジにおいて、スパニングツリーを構築し、データの転送を可能にする動作について説明する。
まず、ネットワーク１に属するノードにおいて、ツリーマネージャ１０８を用いてネットワーク１のスパニングツリーを作成する。この時点では、ツリーマネージャ１０４を、まだ作動させないでおく。これにより、ネットワーク２側に対しては、ＢＰＤＵフレームは送信されない。以降、ここで作成したスパニングツリーを、ネットワーク１のツリーと呼ぶ。
次に、ネットワーク１のツリーが安定した後に、ネットワーク２のツリーを作成する。以降、安定とは、ＢＰＤＵフレームがＨｅｌｌｏ  Ｔｉｍｅｒで指定された時間間隔より短い時間間隔で出力されなくなったことや、スパニングツリーのツリー構造が一定時間以上変化しなくなった状態のことを意味する。
ノード１１は、ネットワーク２のツリーの作成を行うツリーマネージャ１０４が送信するＢＰＤＵフレームのうち、ネットワーク１側、つまり仮想ポートを経由してポート１１３もしくはポート１１４を通じてネットワーク１側に送信するＢＰＤＵフレームに関しては、ブリッジグループアドレスではなく、あらかじめ設定部１００Ｕの（２）の設定命令で設定された送信先ＭＡＣアドレス（この場合はノード１２のＭＡＣアドレス）を付加して送信する。
ノード１２は、ツリーマネージャ１０４が送信するＢＰＤＵフレームのうち、ネットワーク１側、つまり仮想ポート１２６を通じてポート１２３もしくはポート１２４のいずれかのポートを用いてネットワーク１側に送信するＢＰＤＵフレームに関しては、ブリッジグループアドレスではなく、あらかじめ設定部１００Ｕの（２）の設定命令で設定された送信先ＭＡＣアドレス（この場合はノード１１のＭＡＣアドレス）を付加して送信する。
ノード１２は、ツリーマネージャ１０４が送信するＢＰＤＵフレームのうち、ネットワーク１側、つまり仮想ポート１２７を通じてポート１２４もしくはポート１２５のいずれかのポートを用いてネットワーク１側に送信するＢＰＤＵフレームに関しては、ブリッジグループアドレスではなく、あらかじめ設定部１００Ｕの（２）の設定命令で設定された送信先ＭＡＣアドレス（この場合はノード１３のＭＡＣアドレス）を付加して送信する。
上述の処理によってノード１１より、ブリッジグループアドレスではなく、宛先アドレスとしてノード１２のＭＡＣアドレスを指定してネットワーク１側に送信されたＢＰＤＵフレームは、ネットワーク１内ではデータフレームと同様に扱われて転送され、ノード１２に届く。ノード１２は、このＢＰＤＵフレームをポート１２３または１２４で受信する。当該受信したフレームは、宛先アドレスがブリッジグループアドレスではないので、ツリーマネージャ１０８内のＢＰＤＵ送受信器１０４３を通過し転送器１０５まで到達する。そして、転送器１０５において、当該フレームは、ノード１１から自ノード宛のフレームであると認識されるので、仮想ポート１２６に転送される。そして、当該フレームは、仮想ポート１２６を経由してツリーマネージャ１０４のＢＰＤＵ送受信器１０４４に到達する。ここで、ＢＰＤＵ送受信器１０４４は、当該フレームを受信し、フレーム内容を確認して当該フレームがＢＰＤＵフレームであることを知るので、ツリーコントローラ１０４１と連携して、ネットワーク２のスパニングツリー作成処理を行う。
このとき、ノード１１からノード１２に送られるＢＰＤＵフレームは、ノード１４、ノード１５を経由して送られても構わない。このＢＰＤＵフレームの宛先にはノード１２のＭＡＣアドレスが格納されているので、ノード１４やノード１５では、何ら処理されないからである。
同様に、ノード１２より、ブリッジグループアドレスではなく、宛先アドレスとしてノード１１のＭＡＣアドレスを指定してネットワーク１側に送信されたＢＰＤＵフレームは、ネットワーク１内ではデータフレームと同様に扱われて転送され、ノード１１に届く。従ってこのＢＰＤＵフレームは、ノード１５やノード１４を通過したとしても処理されない。
同様に、ノード１２より、ブリッジグループアドレスではなく、宛先アドレスとしてノード１３のＭＡＣアドレスを指定してネットワーク１側に送信されたＢＰＤＵフレームは、ネットワーク１内ではデータフレームと同様に扱われて転送され、ノード１３に届く。従ってこのＢＰＤＵフレームは、ノード１５やノード１６を通過したとしても処理されない。
上記動作によると、ネットワーク２側のスパニングツリー作成時は、ノード１１〜ノード１３の各ノードにおけるツリーマネージャ１０４から見て、ノード１１と１２の間、及び、ノード１２とノード１３の間は常に隣接した１本のリンクのように見える。
理由は以下の通りである。ノード１２のツリーマネージャ１０４からは、ポート１２３〜１２５は認識できず、仮想ポート１２６、１２７のみが認識できる。そして、ツリーマネージャ１０４から仮想ポート１２６に送信されるＢＰＤＵフレームの宛先は、隣接ノード（ノード１１）のＭＡＣアドレスに置換されているので、ツリーマネージャ１０４からはノード１４〜１６を認識することができないからである。
なお、ループ発生を防止するために、ノード１１と１２の間のリンク、ノード１２と１３の間のリンクが、常にツリーの枝になるように設定する必要がある。通常のスパニングツリープロトコルを用いるのであれば、ネットワーク２から見たノード１１とノード１２の間のコスト、及び、ノード１２とノード１３の間のコストを最小にすることで、ノード１１と１２の間のリンク、ノード１２と１３の間のリンクを、ツリーの枝に設定することができる。
なお、ツリーマネージャ１０４に、仮想ポートに接続された特殊なリンクであることを認識させる方法としては、上述のコストを用いるほか、フレーム内に挿入されたタグやフラグ等の識別子を用いることもでき、また、ノード１１と１２の間、ノード１２と１３の間のリンクがスパニングツリーの枝になるような設定が可能な方法であれば、他の方法を用いても良い。
上記の動作を、ネットワーク３についても同様に行う。ノード１４において、ネットワーク３のツリー作成を行うツリーマネージャ１０４から、ポート１４３もしくはポート１４４を通じてネットワーク１側にＢＰＤＵフレームを送信する場合には、ノード１４は宛先アドレスにノード１５のＭＡＣアドレスを付加したＢＰＤＵフレームをネットワーク１側に送信する。
ノード１５は、ノード１２と同様に、ツリーマネージャ１０４が送信するＢＰＤＵフレームのうち、仮想ポートを通じてポート１５３もしくはポート１５４のいずれかのポートを用いてネットワーク１側に送信するＢＰＤＵフレームに関しては、ブリッジグループアドレスではなく、あらかじめ設定された送信先ＭＡＣアドレス（この場合はノード１４のＭＡＣアドレス）を付加して送信する。
ノード１５は、ノード１２と同様に、ツリーマネージャ１０４が送信するＢＰＤＵフレームのうち、仮想ポートを通じてポート１５４もしくはポート１５５のいずれかのポートを用いてネットワーク１側に送信するＢＰＤＵフレームに関しては、ブリッジグループアドレスではなく、あらかじめ設定された送信先ＭＡＣアドレス（この場合はノード１６のＭＡＣアドレス）を付加して送信する。
以上の動作を行い、ネットワーク１〜３の各ネットワークのためのスパニングツリー作成が完了すると、ツリーのトポロジは、ループが生じない形状になって収束する。ツリーのトポロジは、図１１において太線で表されている。このツリー上に、通常のネットワークと同様にデータフレームを流して、フレームを転送することができる。
なお、上記３つのスパニングツリーのうち、もしどれかが安定していない状態でも、パケットがループすることはない。
また、ノード２１、ノード２２、及び、ノード３１、ノード３２は、スパニングツリー対応ノードであれば良く、特別な動作は必要にならない。
（第１の実施例の効果）
次に、本実施例の効果について説明する。
従来、トポロジの形状が複雑化したり、ネットワークに収容されるノードの数が増加するほど、スパニングツリーの構築に時間がかかった。
本実施例では、スパニングツリーをドメイン（複数のネットワーク毎）毎に分割することにより、スパニングツリーの構築時間の短縮が可能である。
また、従来、障害によりスパニングツリーの構成を変更する場合は、ネットワークの一部を局所的に停止させながら、徐々に構成を変更して、ネットワーク全体を再構成するため、障害箇所から離れた場所においても、一時的にネットワークが停止していたが、本実施例では、スパニングツリーをドメイン毎に分割することにより、障害発生時の影響が及ぶ範囲を最小限に限定することが可能である。
（第２の実施例）
以下、本発明の第２の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の第２の実施例は、図２の第１の実施例において、ツリーマネージャ１０４を更に機能拡張したツリーマネージャ１０４Ａにし、障害検出器１０９を機能拡張した障害検出器１０９Ａにし、遮断器１１０を追加する点において異なる。
この第２の実施例においては、障害検出器１０９Ａで２重障害を検出すると、ルートノード以外のノードにおいて遮断器１１０においてポートを遮断することで、単一障害はもちろん、多重障害発生時においてもループ発生を防止することができる。
図１３は、図１におけるノード１１の第２の実施例による構成を示したブロック図である。
ツリーマネージャ１０４Ａは、第１の実施例におけるツリーマネージャ１０４の動作のほか、自ノードがルートノードとなっている状態において、遮断器１１０に対してルートノード信号を送出する動作を行う。
障害検出器１０９Ａは、以下の動作を行う。
（１）ポート１１３及びポート１１４に対して、障害検出用フレームをあらかじめ定められた短い時間間隔で定期的に送る。
（２）ポート１１３及びポート１１４から、障害検出用フレームを受信し、前記障害検出用フレームの到着間隔があらかじめ定められた時間間隔を超えている場合に、ツリーマネージャ１０８に対して障害信号を発信する。
（３）ポート１１４側で検出した障害情報（フラグ）を、ポート１１３側から送信する障害検出用フレーム内の障害ビット領域に書き込んで、対向するノード１３に伝達する。
（４）ポート１１３側で受信した障害検出フレーム内の障害ビット領域（フラグ）により、ノード１３が検出した障害を検知する。
（５）（３）におけるポート１１４側の障害と、（４）におけるノード１３が検出した障害が、同時に発生した場合、遮断器１１０に対してポート遮断信号を出力する。
遮断器１１０は、以下の動作を行う。
（１）障害検出器１０９Ａからポート遮断信号が届いていない状態（自ノードがルートノードであるか否かは無関係）では、ポート１１１から入力されたフレームをツリーマネージャ１０４Ａにそのまま転送し、ポート１１２から入力されたフレームをツリーマネージャ１０４Ａにそのまま転送する。また、ツリーマネージャ１０４Ａからポート１１１に出力されたフレームをポート１１１にそのまま転送し、ツリーマネージャ１０４Ａからポート１１２に出力されたフレームを、ポート１１２にそのまま転送する。
（２）障害検出器１０９Ａからポート遮断信号が届いており、かつ、自ノードがルートノードでない場合は、ポート１１１、ポート１１２及び、ツリーマネージャ１０４Ａから遮断器１１０に入力されているすべてのフレームを廃棄し、ポートの入出力を遮断する。
（３）障害検出器１０９Ａからポート遮断信号が届いており、かつ、自ノードがルートノードである場合は、（１）と同様に、ポート１１１から入力されたフレームをツリーマネージャ１０４Ａにそのまま転送し、ポート１１２から入力されたフレームをツリーマネージャ１０４Ａにそのまま転送する。また、ツリーマネージャ１０４Ａからポート１１１に出力されたフレームをポート１１１にそのまま転送し、ツリーマネージャ１０４Ａからポート１１２に出力されたフレームを、ポート１１２にそのまま転送する。
ここで、自ノードがルートノードであるか否かは、ツリーマネージャで管理されているので、障害検出器１０９Ａはツリーマネージャ１０４Ａからルートノードであるか否かの情報を得ることができる。
図１４は、障害検出器１０９Ａの構成を詳細に示したブロック図である。
障害検出信号送受信器１０９３Ａは、以下の動作を行う。
（１）あらかじめ定められた時間間隔で障害検出信号を信号分離機１０９１に向けて送信する。
（２）信号分離機１０９１より受信した障害検出信号の到着間隔等から障害を検出し、ツリーマネージャ１０８に対して通知する。
（３）障害検出信号送受信器１０９４Ａで障害を検知した場合に、（１）に記した障害検出信号中の障害ビット領域に障害情報（フラグ）を書き込み、信号分離機１０９１を通じて、対向するノード１３に伝達する。
（４）（２）に記した、信号分離機１０９１より受信した障害検出信号内の障害ビット領域の障害情報（フラグ）より、対向するノード１３が検出した障害通知を受信する。
（５）（３）のポート１１４側の障害と、（４）のノード１３が検出した障害が同時に発生した場合、遮断器１１０に対してポート遮断信号を出力する。
障害検出信号送受信器１０９４Ａは、以下の動作を行う。
（１）あらかじめ定められた間隔で障害検出信号を信号分離機１０９２に向けて送信する。
（２）信号分離機１０９２より受信した障害検出信号の到着間隔等から障害を検出し、ツリーマネージャ１０８に対して通知する。
（３）（２）において障害を検知した場合に、障害検出信号送受信器１０９３Ａに対して、障害検知を通知する。
（第２の実施例の動作例１：単一障害→２重障害発生時の動作）
次に、図１、図９、図１３及び図１５を参照し、本実施例における動作例１について、具体例を示して詳細に記述する。
第１の実施例における動作例２においては、単一の障害が発生した場合の動作について述べた。本動作例では、単一の障害が発生した後で、さらに障害が発生し、２重障害となった場合の動作について説明する。
図１に示すネットワークにおいて、ノード１１とノード１２の間のリンクに障害が発生し、第１の実施例における動作例２に示す動作により、図９に示す構成のツリーが作成されてツリーの状態が安定しており、ネットワーク１のツリーのルートノードはノード１３、ネットワーク２のツリーのルートノードはノード１１、ネットワーク３のツリーのルートノードはノード１３であるとする。
なお、ネットワーク１〜３の各ネットワークにおける、スパニングツリーのルートノードは、ノード１１〜ノード１４のいずれかに設定される。また、ネットワーク１において、ノード１１もしくはノード１３にルートノードが設定された場合は、ネットワーク２のルートノードはノード１１に、ネットワーク３のルートノードはノード１３になるよう、それぞれ設定する。また、ネットワーク１において、ノード１２もしくはノード１４にルートノードが設定された場合は、ネットワーク２のルートノードはノード１２に、ネットワーク３のルートノードはノード１４になるよう、それぞれ設定する。
ノード１１内の障害検出器１０９Ａは、障害発生直後よりノード１１において障害を検知していることを示す障害情報（フラグ）を付加して、ポート１１３より、ノード１１からノード１３に対して障害検出信号を送信している。これにより、ノード１３はノード１１とノード１２の間のリンクで障害が発生していることを認識できる。
さらに、ノード１２内の障害検出器１０９Ａは、障害発生直後よりノード１２において障害を検知していることを示す障害情報（フラグ）を付加して、ポート１２４より、ノード１２からノード１４に対して障害検出信号を送信している。これにより、ノード１４はノード１２とノード１１の間のリンクで障害が発生していることを認識できる。
この状態において、ノード１３とノード１４の間のリンクにさらに障害が発生すると、障害検出器１０９Ａがノード１３のポート１３４及びノード１４のポート１４３から短い時間間隔で定期的に送っていた障害検出フレームが一定時間以上到着しなくなるため、ノード１３及びノード１４の障害検出器１０９Ａは、ノード１３とノード１４の間のリンクが障害したと検知できる。
このとき、ノード１３の障害検出器１０９Ａは、ノード１１に向けて送信している障害検出信号中の障害情報（フラグ）により、ノード１３とノード１４の間のリンクで障害が発生したことをノード１１に伝える。さらに、ノード１１から送信されている障害検知信号中の障害情報（フラグ）により、ノード１１とノード１２の間ですでに障害が発生していることを認識しているため、ノード１３とノード１４の間のリンク障害を検出することで、２重障害になったと判定する。そして、遮断器１１０に対して、２重障害検出通知を出す。
ノード１３の遮断器１１０は、障害検出器１０９Ａより２重障害検出信号を受信するが、ツリーマネージャ１０４Ａよりルートノード信号を受信中であるため、ポート１３１及びポート１３２の遮断は行わない。
ノード１３と同様に、ノード１４の障害検出器１０９Ａは、ノード１２に向けて送信している障害検出信号中の障害情報（フラグ）により、ノード１３とノード１４の間のリンクで障害が発生したことをノード１２に伝える。さらに、ノード１２から送信されている障害検知信号中の障害情報（フラグ）により、ノード１２とノード１１の間ですでに障害が発生していることを認識しているため、ノード１４とノード１３の間のリンク障害を検出することで、２重障害になったと判定する。そして、遮断器１１０に対して、２重障害検出通知（ポート遮断信号）を出す。
ノード１４の遮断器１１０は、障害検出器１０９Ａよりポート遮断信号を受信し、さらにかつ、ツリーマネージャ１０４Ａよりルートノード信号を受信していないため、ポート１４１及びポート１４２を遮断し、フレームがポート１４１及びポート１４２と、ツリーマネージャ１０４Ａの間で通過できないようにする。
ノード１１の障害検出器１０９Ａは、ノード１３から送信されている障害検知信号中の障害情報（フラグ）により、ノード１３とノード１４の間の障害発生を検知する。ノード１１の障害検出器１０９Ａは、すでにノード１１とノード１２の間のリンクの障害を検知しているので、２重障害になったと判定できるため、遮断器１１０に対してポート遮断信号を出す。
ノード１１の遮断器１１０は、障害検出器１０９Ａよりポート遮断信号を受信するが、ツリーマネージャ１０４Ａよりルートノード信号を受信中であるため、ポート１１１及びポート１１２の遮断は行わない。
ノード１２の障害検出器１０９Ａは、ノード１４から送信されている障害検知信号中の障害情報（フラグ）により、ノード１３とノード１４の間の障害発生を検知する。ノード１２の障害検出器１０９Ａは、すでにノード１１とノード１２の間のリンクの障害を検知しているので、２重障害になったと判定できるため、遮断器１１０に対してポート遮断信号を出す。
ノード１２の遮断器１１０は、障害検出器１０９Ａよりポート遮断信号を受信し、さらにかつ、ツリーマネージャ１０４Ａよりルートノード信号を受信していないため、自ノードがルートノードではないと判定できる。これはポートの閉鎖条件に一致するため、ポート１２１及びポート１２２を遮断し、フレームがポート１４１及びポート１４２と、ツリーマネージャ１０４Ａの間で通過できないようにする。
以上の動作により、ノード１２及びノード１４は、ネットワーク１〜３の各ネットワークから切り離される。これにより、ネットワーク１とネットワーク２、及び、ネットワーク１とネットワーク３の各ネットワークの接点は、それぞれ１箇所ずつになるため、ネットワーク１〜ネットワーク３の各ネットワークをまたがったループの発生を防止することができる。
この際、各ネットワークのツリーのルートノードは変化しないため、データ転送は障害発生前と同様に滞りなく継続される。ネットワーク２のツリーから見ると、ノード１２はあたかもノード障害であるかのように認識され、ネットワーク３のツリーから見ると、ノード１４もあたかもノード障害であるかのように認識される。この様子を図１５に示す。
この状態において、ノード１２およびノード１４は、ネットワーク１〜ネットワーク３より遮断され、通信が不能となる。しかしながら、通常の使用においては、ノード１１およびノード１２、さらにノード１３およびノード１４は、それぞれ対になって中継局の局社内に設置され、一般の加入者を配下に直接収容することはないので、この例のようにノード１２およびノード１４がネットワークより遮断されても、実用上において問題はない。
（第２の実施例２の動作例２：単一障害→２重障害回復時の動作）
次に図１、図９、図１３及び図１５を参照し、本実施例における第２の動作例について、具体例を示して詳細に記述する。
第１の実施例における動作例３においては、単一の障害が回復した場合の動作について述べた。本動作例では、２重の障害が発生した後で、さらに障害が回復し、単一障害となった場合の動作について説明する。
図１に示すネットワークにおいて、ノード１１とノード１２の間のリンク及び、ノード１３とノード１４の間のリンクの、合計２箇所で障害が発生しており、本実施例における動作例１に示す動作により、図１５に示す構成のツリーが作成されてツリー状態が安定しており、ネットワーク１のツリーのルートノードはノード１３、ネットワーク２のツリーのルートノードはノード１１、ネットワーク３のツリーのルートノードはノード１３であるとする。
なお、ネットワーク１〜３の各ネットワークにおける、スパニングツリーのルートノードは、ノード１１〜ノード１４のいずれかに設定される。また、ネットワーク１において、ノード１１もしくはノード１３にルートノードが設定された場合は、ネットワーク２のルートノードはノード１１に、ネットワーク３のルートノードはノード１３になるよう、それぞれ設定する。ネットワーク１において、ノード１２もしくはノード１４にルートノードが設定された場合は、ネットワーク２のルートノードはノード１２に、ネットワーク３のルートノードはノード１４になるよう、それぞれ設定する。
このとき、ノード１１内の障害検出器１０９Ａは、障害発生直後よりノード１１において障害を検知していることを示す障害情報（フラグ）を付加して、ポート１１３より、ノード１１からノード１３に対して障害検出信号を送信している。これにより、ノード１３はノード１１とノード１２の間のリンクで障害が発生していることを認識できる。
ノード１２内の障害検出器１０９Ａは、障害発生直後よりノード１２において障害を検知していることを示す障害情報（フラグ）を付加して、ポート１２４より、ノード１２からノード１４に対して障害検出信号を送信している。これにより、ノード１４はノード１２とノード１１の間のリンクで障害が発生していることを認識できる。
ノード１３内の障害検出器１０９Ａは、障害発生直後よりノード１３において障害を検知していることを示す障害情報（フラグ）を付加して、ポート１３３より、ノード１３からノード１１に対して障害検出信号を送信している。これにより、ノード１１はノード１３とノード１４の間のリンクで障害が発生していることを認識できる。
ノード１４内の障害検出器１０９Ａは、障害発生直後よりノード１４において障害を検知していることを示す障害情報（フラグ）を付加して、ポート１４４より、ノード１４からノード１３に対して障害検出信号を送信している。これにより、ノード１２はノード１４とノード１３の間のリンクで障害が発生していることを認識できる。
ノード１２及びノード１４は、２重障害を検知し、かつ、自ノードがネットワーク２もしくはネットワーク３のツリーのルートノードではないことから、ポート１２１、ポート１２２、ポート１４１、ポート１４２の各ポートを遮断している。
この状態において、ノード１３とノード１４の間のリンク障害が回復したとする。
各ノードは、障害発生中も障害検出用フレームを一定間隔で送信し続けるので、障害が回復すると、ノード１３の障害検出器１０９Ａは、ポート１３４から障害検出用フレームを一定間隔以下の間隔で受信できるようになるため、ノード１３とノード１４の間のリンクの障害回復を検知する。すると、ルートノードであるノード１３は、ノード１１に向けて送信している障害検出信号中の障害情報（フラグ）により、ノード１３とノード１４の間のリンク障害が回復したことをノード１１に伝える。さらに、自ノード内の遮断器１１０に対して送信していたポート遮断信号を解除し、さらに、ツリーマネージャ１０８に対しても、障害回復を通知する。
ノード１１の障害検出器１０９Ａは、ノード１３から送信されている障害検知信号中の障害情報（フラグ）により、ノード１３とノード１４の間の障害回復を検知する。ノード１１の障害検出器１０９Ａは、遮断器１１０に対して送信していたポート遮断信号を解除する。
ノード１４の障害検出器１０９Ａは、ポート１４３から障害検出用フレームを一定間隔以下の間隔で受信できるようになるため、ノード１３とノード１４の間のリンクの障害回復を検知し、ツリーマネージャ１０８に対して障害回復を通知する。しかしこの時点では、ルートノードでないノード１４では、ノード１２に向けて送信している障害検出信号中の障害情報（フラグ）には依然として障害発生中であるという情報を付加し続け、さらに、自ノード内の遮断器１１０に対してもポート遮断信号を送信し続ける。
ノード１４の障害検出器１０９Ａは、ツリーマネージャ１０８に対して障害回復を通知してから充分な時間が経過するか、もしくは、ツリーマネージャ１０８からの障害回復通知により、ネットワーク１のツリーが安定したことを検知すると、ノード１２に向けて送信している障害検出信号中の障害情報（フラグ）により、ノード１３とノード１４の間のリンク障害が回復したことをノード１２に伝え、さらに、自ノード内の遮断器１１０に対して送信していたポート遮断信号を解除する。
ノード１４の遮断器１１０は、障害検出器１０９Ａより送信されていたポート遮断信号が解除されると、ポート１４１及びポート１４２の遮断を解除し、フレームがポート１４１及びポート１４２と、ツリーマネージャ１０４Ａの間で通過できるようにする。
ノード１２の障害検出器１０９Ａは、ノード１４から送信されている障害検知信号中の障害情報（フラグ）により、ノード１３とノード１４の間の障害回復を検知する。ノード１２の障害検出器１０９Ａは、遮断器１１０に対して送信していた２重障害検出通知（ポート遮断信号）を解除する。
ノード１２の遮断器１１０は、障害検出器１０９Ａより送信されていたポート遮断信号が解除されると、ポート１２１及びポート１２２の遮断を解除し、フレームがポート１２１及びポート１２２と、ツリーマネージャ１０４Ａの間で通過できるようにする。
以上の動作により、ノード１２及びノード１４は、まずネットワーク１に追加され、ネットワーク１が安定したところで、ネットワーク２及びネットワーク３側のポートを開放する。
これにより、ループの発生を防止したまま、２重障害の回復時に、冗長構成によるネットワーク１とネットワーク２、及び、ネットワーク１とネットワーク３の接続を可能にできる。この際、各ネットワークのツリーのルートノードは変化しないため、データ転送は障害発生前と同様に滞りなく継続される。上記動作の結果作成されたツリーを、図９に示す。
（第２の実施例の効果）
次に、本実施例の効果について説明する。
従来、トポロジの形状が複雑化したり、ネットワークに収容されるノードの数が増加するほど、スパニングツリーの構築に時間がかかった。
本実施例では、スパニングツリーをドメイン毎に分割することにより、スパニングツリーの構築時間の短縮が可能である。
また、従来、障害によりスパニングツリーの構成を変更する場合は、ネットワークの一部を局所的に停止させながら、徐々に構成を変更して、ネットワーク全体を再構成するため、障害箇所から離れた場所においても、一時的にネットワークが停止していたが、本実施例では、スパニングツリーをドメイン毎に分割することにより、障害発生時の影響が及ぶ範囲を最小限に限定することが可能である。
さらに、本実施例では、２重障害を検出すると、ルートノード以外のノードにおいてポートを遮断することで、単一障害はもちろん、多重障害発生時においてもループ発生を完全に防止することができるようになる。
（第３の実施例）
以下、本発明の第３の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。第１、２の実施例では、接続部分のネットワーク１の論理リンク構築にスパニングツリーを用いていたが、第３の実施形態ではＩＥＥＥ８０２．１７で規格策定中のレジリエント・パケット・リング（ＲＰＲ）を用いる点が特徴である。
図１６を参照すると、本発明の第３の実施例は、第１の実施例の図１におけるネットワーク１を、ＲＰＲで構成し、ノード１１〜ノード１４がそれぞれＲＰＲ対応ノードであるノード１１Ｒ〜ノード１４Ｒに置き換えている点において異なる。
図１７は、図１６におけるノード１１Ｒの構成を示すブロック図である。
図１７において、ノード１１Ｒの設定部１００Ｕは、初期設定として、キーボード、マウス、ＴＥＬＮＥＴ、ＷＥＢ等の手段を用いて、以下に挙げる（１）〜（６）の設定命令を受け付ける。さらに、（１）の設定結果に基づき、ポート１１１〜ポート１１４を、既設のネットワークのスパニングツリーを管理するツリーマネージャ１０４、もしくは障害検出器１０９のどちらか一方に接続するほか、（２）〜（５）の設定結果に基づき、転送器１０１、ＲＰＲフレーム転送器１０５Ｒを設定し、さらに（５）および（６）の設定結果に基づき、ツリーマネージャ１０４、ＴＴＬ（Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ）マネージャ１０８Ｒの設定も行う。
（１）各ポートがネットワーク１とネットワーク２のどちらに属すか。
（２）ネットワーク２側スパニングツリー作成用のＢＰＤＵフレームをネットワーク１側に送信する場合に宛先となるノード（ネットワーク１とネットワーク２の両方に接続された隣接ノード）のノードＩＤ。
（３）ノード（ノード１１Ｒ）が主に所属するネットワーク。（図１６ではネットワーク１）
（４）２重障害時にネットワーク２側ポートを遮断するかしないか。
（５）（２）で設定したノードが接続されているポート。
（６）ＩＥＥＥ８０２．１ＤもしくはＩＥＥＥ８０２．１Ｗに規定されている、ポート、リンクのコスト及び、ノードのプライオリティ。
図２に示す第１の実施例の構成要素と同じ符号を付した構成要素についてはその構成及び動作は同じであるので以下では相違する要素について説明する。
ＲＰＲフレーム転送器１０５Ｒは、以下の動作を行う。
（１）仮想ポート１１６から入力されるフレームに、テーブル１０７Ｒに記載されている宛先ＲＰＲノードアドレス及び内側リングＲ２０１もしくは外側リングＲ２０２を識別するためのリングＩＤを書き込んだＲＰＲヘッダを付加し、ＴＴＬの初期値を設定し、テーブル１０７Ｒに記載のポート１１３もしくはポート１１４に転送する。
（２）もしテーブルに、宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＲＰＲノード、出力先ポートのいずれか１つでも記載されていない場合で、フレームが仮想ポート１１６から入力された場合は、ポート１１３もしくはポート１１４のいずれか１方のみに、前記フレームを転送する。
（３）もしテーブルに、宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＲＰＲノード、出力先ポートのいずれか１つでも記載されていない場合で、フレームがネットワーク１側のポート、つまり、ポート１１３もしくはポート１１４から入力された場合は、仮想ポート１１６のみに、前記フレームを転送する。
（４）ポート１１３もしくはポート１１４から入力されるフレームの宛先ＲＰＲアドレスを調べ、もし宛先ＲＰＲアドレスが自ノード（ノード１１）であれば、ＲＰＲヘッダを削除し、前記フレームを仮想ポート１１６に転送する。
（５）ポート１１３もしくはポート１１４から入力されるフレームの宛先ＲＰＲアドレスを調べ、もし宛先ＲＰＲアドレスが他ノード、すなわちノード１１以外であれば、フレームが到着したリングと同じリングよりフレームを出力する。すなわち、もし宛先ＲＰＲアドレスが自ノード以外でポート１１３より入力されたフレームはポート１１４に転送され、ポート１１４より入力されたフレームはポート１１３に転送される。
（６）ポート１１３もしくはポート１１４から入力されるフレームの宛先ＲＰＲアドレスを調べ、もし宛先ＲＰＲアドレスが不明であれば、前記フレームをフレームが到着したリングと同じリングよりフレームを出力すると同時に、前記フレームを複製し、ＲＰＲヘッダを削除して、仮想ポート１１６に転送する。
（７）送信元ＲＰＲノードが自ノードであるフレームをポート１１３もしくはポート１１４より受信した場合は、廃棄する。
（８）障害検出器１０９からの障害検知情報を受け、ラッピング等の方式により、障害回避を行う。
テーブル１０７Ｒは、宛先ＭＡＣアドレスに対応する出力ポート、及び、挿入するＲＰＲヘッダに記載される宛先ノードＩＤ及びリングＩＤが記載される。初期状態では、宛先ＭＡＣがＢＰＤＵ用の特殊アドレスであるブリッジグループアドレス（０１−８０−Ｃ２−００−００−００）である場合には、自ノードと同じネットワーク（すなわちネットワーク１とネットワーク２）に接続されている隣接ノード、すなわちノード１２Ｒにフレームを転送するよう、指定する。
上記と同様に、ノード１２Ｒでは、ブリッジグループアドレスの宛先ＲＰＲノードはノード１１Ｒに、ノード１３Ｒでは、ブリッジグループアドレスの宛先ＲＰＲノードはノード１４Ｒに、ノード１４Ｒでは、ブリッジグループアドレスの宛先ＲＰＲノードはノード１３Ｒに、それぞれ設定する。
ＴＴＬマネージャ１０８Ｒは、障害検出器１０９、及びＲＰＲフレーム転送器１０５Ｒから入力されたフレームを、ＴＴＬ値によりそれぞれＲＰＲフレーム転送器１０５Ｒ、または障害検出器１０９宛に転送もしくは廃棄を行い、さらに、フレーム通過時にＴＴＬフィールドの書き換えを行う。
ポート１１３は、ノード１１Ｒに属す、ネットワーク１を接続するためのポートである。本実施例においては、ポート１１３には内側リング（Ｉｎｎｅｒ  Ｒｉｎｇ）Ｒ２０１の出力及び、外側リング（Ｏｕｔｅｒ  Ｒｉｎｇ）Ｒ２０２の入力が接続される。
ポート１１４は、ノード１１Ｒに属す、ネットワーク１を接続するためのポートである。本実施例においては、ポート１１４には内側リング（Ｉｎｎｅｒ  Ｒｉｎｇ）Ｒ２０１の入力及び、外側リング（Ｏｕｔｅｒ  Ｒｉｎｇ）Ｒ２０２の出力が接続される。
図１８は、図１７におけるテーブル１０７Ｒの構成例を示す図である。
宛先ＲＰＲノード１０７１Ｒは、宛先ＭＡＣ１０７１に示されたＭＡＣアドレスを持つノードに近い、ノード１１Ｒ〜１４Ｒのうちのいずれか１つのノードが記載される。通常は、ルートノードとなっているノードが設定される。
図１６の例では、ノード１１Ｒ及びノード１３Ｒがルートノードになっているため、ネットワーク２に属するノードの宛先ＲＰＲノードはノード１１Ｒに、ネットワーク３に属するノードの宛先ＲＰＲノードはノード１３Ｒに、それぞれ設定される。このフィールドは、アドレス学習器１０６もしくは手動設定により設定される。
リングＩＤ１０７２Ｒは、宛先ＲＰＲノード１０７Ｒに記されたノードに到達するために利用するリングを現している。ＲＰＲでは１対の片方向リングを、Ｉｎｎｅｒ  ＲｉｎｇＲ２０１及びＯｕｔｅｒ  ＲｉｎｇＲ２０２で管理する。もしこのフィールドに削除命令が設定されている場合、ノードは入力されたフレームに付属いているＲＰＲヘッダを削除する。もし、入力されたヘッダに削除命令がない場合は、新たにＲＰＲヘッダを追加する。
図１９は、図１７におけるＴＴＬマネージャ１０８Ｒの構成を示すブロック図である。
ＴＴＬチェッカー１０８１Ｒは、ＴＴＬコントローラ１０８３Ｒより入力されたフレームのＴＴＬフィールドを確認し、ＴＴＬ値が「０」以下となる場合にはフレームを廃棄し、ＴＴＬ値が「１」以上である場合は、前記フレームを障害検出器１０９を経由して、ポート１１３に転送する。
ＴＴＬチェッカー１０８２Ｒは、ＴＴＬコントローラ１０８４Ｒより入力されたフレームのＴＴＬフィールドを確認し、ＴＴＬ値が「０」以下となる場合にはフレームを廃棄し、ＴＴＬ値が「１」以上である場合は、前記フレームを障害検出器１０９を経由して、ポート１１４に転送する。
ＴＴＬコントローラ１０８３Ｒは、ＲＰＲフレーム転送器１０５Ｒから受信したフレームに設定されているＴＴＬ値を減算し、ＴＴＬチェッカー１０８１Ｒに転送する。
ＴＴＬコントローラ１０８４Ｒは、ＲＰＲフレーム転送器１０５Ｒから受信したフレームに設定されているＴＴＬ値を減算し、ＴＴＬチェッカー１０８２Ｒに転送する。
図２０は、図１８におけるＴＴＬマネージャ１０８Ｒの別の構成例を示すブロック図である。
ＴＴＬチェッカー１０８１Ｒは、ＴＴＬコントローラ１０８３Ｒより入力されたフレームのＴＴＬフィールドを確認し、ＴＴＬ値が「０」以下となる場合にはフレームを廃棄し、ＴＴＬ値が「１」以上である場合は、ＲＰＲフレーム転送器１０５Ｒに転送する。
ＴＴＬチェッカー１０８２Ｒは、ＴＴＬコントローラ１０８４Ｒより入力されたフレームのＴＴＬフィールドを確認し、ＴＴＬ値が「０」以下となる場合にはフレームを廃棄し、ＴＴＬ値が「１」以上である場合は、ＲＰＲフレーム転送器１０５Ｒに転送する。
ＴＴＬコントローラ１０８３Ｒは、障害検出器１０９を経由してポート１１３から受信したフレームに設定されているＴＴＬ値を減算し、ＴＴＬチェッカー１０８１Ｒに転送する。
ＴＴＬコントローラ１０８４Ｒは、障害検出器１０９を経由してポート１１４から受信したフレームに設定されているＴＴＬ値を減算し、ＴＴＬチェッカー１０８２Ｒに転送する。
（第３の実施例の動作例１：ＲＰＲによるスパニングツリー構築例（接続にＲＰＲを利用））
次に、図１６を参照し、本実施例において、ネットワーク２及びネットワーク３においてスパニングツリーを構築し、ノード２１からノード３１にフレームを転送する動作について、具体例を示して詳細に記述する。
ネットワーク１内の各ノード、すなわちノード１１Ｒ〜ノード１４Ｒの各ノードのテーブル１０７Ｒに、ブリッジグループアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとするフレームを仮想ポート１１６より受信した場合の、宛先ＲＰＲアドレス、リングＩＤ、出力先ポートをあらかじめ手動で設定しておく。
ノード１１Ｒは、ネットワーク１側に送信するＢＰＤＵフレームには、宛先ＲＰＲノードアドレスとしてノード１２Ｒを指定して送信するため、前記ＢＰＤＵフレームはノード１３Ｒやノード１４Ｒでは処理されずに、ノード１２Ｒに到達する。
ノード１２Ｒ〜ノード１４Ｒの各ノードにおいても、ＢＰＤＵフレームは、自ノードが接続されているネットワークと同一のネットワークに接続されているノードを宛先として、ＢＰＤＵフレームを転送する。
すると、図１６には記載していないが、ネットワーク２のツリーから見てノード１１Ｒからノード１２Ｒの間と、ネットワーク３のツリーから見てノード１３Ｒからノード１４Ｒの間の、それぞれの間のリンクも、各ツリーの枝になっている。
なお、ノード１１Ｒからノード１２Ｒの間、及び、ノード１３Ｒからノード１４Ｒの間のコストは小さく設定し、ノード１１Ｒからノード２１及びノード２２の間のコストは、ノード１３Ｒからノード１４Ｒの間のコストよりも大きめに設定している。
ネットワーク２はノード１１Ｒ、ネットワーク３はノード１３Ｒをそれぞれルートノードとし、図１６に示す構成でネットワーク２のツリー及び、ネットワーク３のツリーが安定しているとする。
次に、ノード２１からノード３１にフレームを転送する場合について述べる。
ノード２１は、宛先ＭＡＣアドレスにノード３１のＭＡＣアドレスを付加したフレームを、ネットワーク２のツリーにしたがって、ノード１１Ｒに送信する。
ノード１１Ｒは、ノード２１より宛先ＭＡＣアドレスがノード３１であるフレームを受信すると、アドレス学習器の働きにより、宛先ＭＡＣアドレスが２１であるフレームの宛先ポートがポート１１１であるという記述をテーブル１０３に記載し、さらに、宛先ＭＡＣアドレスが２１であるフレームの宛先ポートが仮想ポート１１６であるという記述をテーブル１０７Ｒに記載する。
学習が十分に行われていない状態では、ノード１１Ｒは、サーチの結果、ノード３１のＭＡＣに対するエントリがテーブル１０３およびテーブル１０７Ｒの双方に存在しないため、受信したフレームに、宛先ＲＰＲアドレス不明、リングＩＤとしてＯｕｔｅｒリングＲ２０２を指定して、前記フレームをポート１１４よりノード１２Ｒに向けて送信する。
ノード１２Ｒは、ノード１１Ｒより宛先ＲＰＲアドレス不明なフレームを受信すると、ノード１１Ｒより受信したフレームを複製してＲＰＲヘッダを取り外し、宛先ＭＡＣアドレスが２１であるフレームの宛先ＲＰＲアドレスが１１Ｒであるという記述をテーブル１０７Ｒに記載し、さらに、宛先ＭＡＣアドレスが２１であるフレームの宛先ポートが仮想ポート１１６であるという記述をテーブル１０３に記載した上で、ポート１２１及びポート１２２にフレームを転送しようとするが、これらポートはスパニングツリーによって遮断されているため、フレームは流れない。同時に、ノード１２Ｒは、ノード１１Ｒより受信したフレームをそのままノード１４Ｒに転送する。
ノード１４Ｒは、ノード１２Ｒより宛先ＲＰＲアドレス不明なフレームを受信すると、ノード１２Ｒより受信したフレームを複製してＲＰＲヘッダを取り外し、宛先ＭＡＣアドレスが２１であるフレームの宛先ＲＰＲアドレスが１１Ｒであるという記述をテーブル１０７Ｒに記載し、さらに、宛先ＭＡＣアドレスが２１であるフレームの宛先ポートが仮想ポート１１６であるという記述をテーブル１０３に記載した上で、ポート１４１及びポート１４２にフレームを転送しようとするが、これらポートはスパニングツリーによって遮断されているため、フレームは流れない。同時に、ノード１４Ｒは、ノード１２Ｒより受信したフレームをそのままノード１３Ｒに転送する。
ノード１３Ｒは、ノード１４Ｒより宛先ＲＰＲアドレス不明なフレームを受信すると、ノード１４Ｒより受信したフレームを複製してＲＰＲヘッダを取り外し、宛先ＭＡＣアドレスが２１であるフレームの宛先ＲＰＲアドレスが１１Ｒであるという記述をテーブル１０７Ｒに記載し、さらに、宛先ＭＡＣアドレスが２１であるフレームの宛先ポートが仮想ポート１１６であるという記述をテーブル１０３に記載した上で、自ノードの仮想ポートを通じて、ポート１３１及びポート１３２にフレームを転送しようとするが、ポート１３２はスパニングツリーによって遮断されているため、ポート１３１のみにフレームが転送される。同時に、ノード１３Ｒは、ノード１４Ｒより受信したフレームをそのままノード１１Ｒに転送する。
ノード１１Ｒは、ノード１３Ｒより宛先ＲＰＲアドレス不明なフレームを受信するが、前記フレームの送信元ＲＰＲノードアドレスが自ノードであるので、前記フレームを廃棄する。
ノード３１は、ノード１３Ｒより、宛先ＭＡＣアドレスが自ノードのＭＡＣアドレスと一致するフレームを受信する。
以上のようにして、ノード２１からノード３１にフレームが伝達される。
（第３の実施例の動作例２：ＲＰＲによるスパニングツリー構築例（接続にはＲＰＲを利用））
次に図１６を参照し、本実施例において、ノード２１からノード３１へのフレーム転送によって、ノード２１のＭＡＣアドレスがノード１１Ｒ〜ノード１４Ｒ及びノード３１において学習されている場合に、ノード３１からノード２１にフレームを転送する動作について、具体例を示して詳細に記述する。
ノード３１は、ノード２１のＭＡＣアドレスをキーとして、テーブル１０３を検索する。その結果、宛先ポートが仮想ポート１１６であると判明するので、仮想ポート１１６にフレームを転送する。同時に、アドレス学習器１０２によって、入力元のＭＡＣアドレスと、入力元のポートをテーブル１０３に記載する。
ノード３１内の転送器１０５Ｒは、ノード２１のＭＡＣアドレスをキーとして、テーブル１０７Ｒを検索する。その結果、宛先ポートがポート３１１（ノード１３Ｒが接続されているポート）であると判明するので、ポート３１１にフレームを転送する。同時に、アドレス学習器１０６によって、入力元のＭＡＣアドレスであるノード３１のＭＡＣアドレスと、入力元のポートである仮想ポート１１６を、テーブル１０７Ｒに記載する。
ノード１３Ｒ内の転送器１０１は、ポート１３１よりフレームを受信すると、ノード２１のＭＡＣアドレスをキーとして、テーブル１０３を検索する。その結果、宛先ポートが仮想ポート１１６であると判明するので、仮想ポート１１６にフレームを転送する。同時に、アドレス学習器１０２によって、送信元のＭＡＣアドレスであるノード３１のＭＡＣアドレスと、入力元のポートであるポート１３１を、テーブル１０３に記載する。
ノード１３Ｒ内のＲＰＲフレーム転送器１０５Ｒは、仮想ポート１１６より宛先ＭＡＣが２１のフレームを受信し、ノード２１のＭＡＣアドレスをキーとして、テーブル１０７Ｒを検索する。その結果、宛先ＲＰＲアドレスがノード１１Ｒであると判明するため、宛先ＲＰＲアドレスとしてノード１１Ｒを設定したＲＰＲヘッダを付加し、ポート１３３にフレームを転送する。同時に、アドレス学習器１０６によって、送信元のＭＡＣアドレスであるノード３１のＭＡＣアドレスと、入力元のポートである仮想ポート１１６を、テーブル１０７Ｒに記載する。
ノード１１Ｒ内のＲＰＲフレーム転送器１０５Ｒは、ポート１１３より宛先ＲＰＲアドレスが１１Ｒであるフレームを受信すると、前記フレームが自ノード宛であると判断できるので、ＲＰＲヘッダを削除し、仮想ポート１１６に前記フレームを転送する。同時に、アドレス学習器１０６によって、入力元のＭＡＣアドレスであるノード３１のＭＡＣアドレスと、入力元のＲＰＲノードであるノード１３Ｒ、及び、入力元のポートであるポート１１３を、テーブル１０７に記載する。
ノード１１Ｒ内の転送器１０１は、仮想ポート１１６より宛先ＭＡＣアドレスが２１であるフレームを受信すると、テーブル１０３を検索したうえで、前記フレームをポート１１１に転送する。同時に、アドレス学習器１０２によって、送信元のＭＡＣアドレスであるノード３１のＭＡＣアドレスと、入力元のポートである仮想ポート１１６を、テーブル１０３に記載する。
ノード２１は、ノード１１Ｒのポート１１１より、ノード３１が送信したフレームを受信する。
以上のようにして、ノード３１からノード２１へ、フレームが伝達される。
（第３の実施例の効果）
次に、本実施例の効果について説明する。
従来、トポロジの形状が複雑化したり、ネットワークに収容されるノードの数が増加するほど、スパニングツリーの構築に時間がかかった。
本実施例では、スパニングツリーをドメイン毎に分割することにより、スパニングツリーの構築時間の短縮が可能である。
また、従来、障害によりスパニングツリーの構成を変更する場合は、ネットワークの一部を局所的に停止させながら、徐々に構成を変更して、ネットワーク全体を再構成するため、障害箇所から離れた場所においても、一時的にネットワークが停止していたが、本実施例では、スパニングツリーをドメイン毎に分割することにより、障害発生時の影響が及ぶ範囲を最小限に限定することが可能である。
（第４の実施例）
以下、本発明の第４の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
図２１を参照すると、本発明の第４の実施例は、第１の実施例の図１におけるネットワーク１を、ノード５１及びノード５２の２つのノードによって構成している点において異なる。
図２２は、図２１におけるノード５１の構成を示すブロック図である。
ＢＰＤＵ識別器１００は、以下に示す動作を行う。
（１）転送器１０１から入力されたフレームを、そのままポート５１２に転送する。
（２）ツリーマネージャ１０４Ｘから入力されたフレームに、ツリーマネージャ１０４Ｘからの入力であることを示す識別子を付加し、ポート５１２に転送する。
（３）ツリーマネージャ１０４Ｙから入力されたフレームに、ツリーマネージャ１０４Ｙからの入力であることを示す識別子を付加し、ポート５１２に転送する。
（４）ポート５１２から入力されたフレームを調べ、ツリーマネージャ１０４Ｘからの入力であることを示す識別子が付加されていた場合は、前記識別子を削除し、ツリーマネージャ１０４Ｘに転送する。
（５）ポート５１２から入力されたフレームを調べ、ツリーマネージャ１０４Ｙからの入力であることを示す識別子が付加されていた場合は、前記識別子を削除し、ツリーマネージャ１０４Ｙに転送する。
（６）ポート５１２から入力されたフレームを調べ、ＢＰＤＵ識別器１００によって付加された識別子がない場合は、そのまま転送器１０１に転送する。
ツリーマネージャ１０４Ｘは、以下に挙げる３つの機能を有する。
（１）ポート５１１、及びＢＰＤＵ識別器１００からフレーム入力を受け、スパニングツリープロトコルにより、フレーム転送器１０１への転送もしくは廃棄を行う。
（２）転送器１０１からフレームの入力を受け、スパニングツリープロトコルにより、ポート５１１、及びＢＰＤＵ識別器１００への転送もしくは廃棄を行う。
（３）スパニングツリーの制御用として、ＢＰＤＵフレームの送受信を行う。
ツリーマネージャ１０４Ｙは、本実施例におけるツリーマネージャ１０４Ｘと同様の動作を行うツリーマネージャである。
図２３は、図２２におけるＢＰＤＵ識別器１００の構成を示すブロック図である。
分類器１００１は、ポート５１２から入力されたフレームの識別子を調べ、識別子削除器１００３、識別子削除器１００５、もしくは転送器１０１に転送する。また、識別子挿入器１００２、識別子挿入器１００４、もしくは転送器１０１から受信したフレームを、適切なタイミングでポート５１２に転送する。通常、ＢＰＤＵフレームのみが識別子削除器１００３及び１００５に転送され、その他のフレームは転送器１０１に転送される。
識別子挿入器１００２は、ツリーマネージャ１０４Ｘから入力されたフレームに、ツリーマネージャ１０４Ｘからの入力であることを示す識別子を付加し、分類器１００１に転送する。
識別子削除器１００３は、分類器１００１から入力されたフレームに付加されている識別子を削除し、前記フレームをツリーマネージャ１０４Ｘに転送する。
識別子挿入器１００４は、ツリーマネージャ１０４Ｙから入力されたフレームに、ツリーマネージャ１０４Ｙからの入力であることを示す識別子を付加し、分類器１００１に転送する。
識別子削除器１００５は、分類器１００１から入力されたフレームに付加されている識別子を削除し、前記フレームをツリーマネージャ１０４Ｙに転送する。
（第４の実施例の動作例：スパニングツリー構築例）
次に図２１を参照し、本実施例において、ネットワーク２及びネットワーク３においてスパニングツリーを構築し、ノード２１からノード３１にフレームを転送する動作について、ノード５１がルートノードとなる場合について、具体例を示して詳細に記述する。
まずネットワーク２に属するノードにおいて、ツリーマネージャ１０４Ｘを用いてネットワーク２のスパニングツリーを作成する。ノード５１のツリーマネージャ１０４Ｘにより送信されたＢＰＤＵフレームは、ポート５１１よりノード２１に向けて送信される場合には、特別な識別子は付加されないが、ポート５１２よりノード５２に向かって送信される場合には、ツリーマネージャ１０４Ｘから送信されたことを示す識別子が付加される。
ノード５１のポート５１２から送信された、識別子付きＢＰＤＵフレームは、ノード５２のポート５２２で受信されると、識別子を確認され、ノード５２内のツリーマネージャ１０４Ｘに転送される。
ノード５２のツリーマネージャ１０４Ｘは、ノード５１との間で識別子付きのＢＰＤＵフレームを交換し、また、ノード２１との間で識別子のないＢＰＤＵフレームの交換を行う。
このとき、ノード５１とノード５２の間のリンク及びポートでは、常にノード５１及びノード５２の間のリンクがツリーの枝となるように、コストを他のポート及びリンクよりも小さく設定する。
ノード５１、ノード５２、そしてノード２１の間でのＢＰＤＵフレーム交換が完了すると、図２１において太線に示すようなツリーが作成される。
次に、ネットワーク３に属するノードにおいて、ツリーマネージャ１０４Ｙを用いてネットワーク３のスパニングツリーを作成する。ノード５１のツリーマネージャ１０４Ｙにより送信されたＢＰＤＵフレームは、ポート５１３よりノード３１に向けて送信される場合には、特別な識別子は付加されないが、ポート５１２よりノード５２に向かって送信される場合には、ツリーマネージャ１０４Ｙから送信されたことを示す識別子が付加される。
ノード５１のポート５１２から送信された、識別子付きＢＰＤＵフレームは、ノード５２のポート５２２で受信されると、識別子を確認され、ノード５２内のツリーマネージャ１０４Ｙに転送される。
ノード５２のツリーマネージャ１０４Ｙは、ノード５１との間で識別子付きのＢＰＤＵフレームを交換し、また、ノード３１との間で識別子のないＢＰＤＵフレームの交換を行う。
このとき、ノード５１とノード５２の間のリンク及びポートでは、つねにノード５１及びノード５２の間のリンクがツリーの枝となるように、コストを他のポート及びリンクよりも小さく設定する。
ノード５１、ノード５２、そしてノード３１の間でのＢＰＤＵフレーム交換が完了すると、図２１において太線に示すようなツリーが作成される。
上記動作によると、ネットワーク２側のスパニングツリーすなわちツリーマネージャ１０４Ｘと、ネットワーク３側のツリーすなわちツリーマネージャ１０４Ｙは、ノード５１と５２の間は常に隣接した１本のリンクのように見える。
以上の動作を行い、ネットワーク２，３の各ネットワークのためのスパニングツリー作成が完了すると、ネットワークのトポロジは、ループが生じない形状になって収束する。
完成したツリーの構成例を、図２１に太線で示す。なお図２１に示すツリー構成は、パラメータによって変化するため、図２１の物理トポロジのネットワークにおいて、必ずしも図２１に示すツリー構成になるとは限らない。このツリー上に、通常のネットワークと同様にデータフレームを流して、フレームを転送することができる。
なお、上記２つのスパニングツリーのうち、もしどれかが安定していない状態でも、パケットがループすることはない。
また、ノード２１、ノード３１は、従来のスパニングツリー対応ノードであれば良く、特別な動作は必要にならない。
（第４の実施例の効果）
次に、本実施例の効果について説明する。
従来、トポロジの形状が複雑化したり、ネットワークに収容されるノードの数が増加するほど、スパニングツリーの構築に時間がかかった。
本実施例では、スパニングツリーをドメイン毎に分割することにより、スパニングツリーの構築時間の短縮が可能である。
また、従来、障害によりスパニングツリーの構成を変更する場合は、ネットワークの一部を局所的に停止させながら、徐々に構成を変更して、ネットワーク全体を再構成するため、障害箇所から離れた場所においても、一時的にネットワークが停止していたが、本実施例では、スパニングツリーをドメイン毎に分割することにより、障害発生時の影響が及ぶ範囲を最小限に限定することが可能である。
（第５の実施例）
以下、本発明の第５の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明は、非特許文献３に記載のネットワークにおいても適用可能である。本発明の当該ネットワークへの適用方法について説明する前に、当該ネットワークにおけるプレーム転送について、図２４に一例を挙げて説明する。図２４に記載のネットワークでは、１１Ｇ〜１４Ｇ、２１Ｇ、２２Ｇ、３１Ｇ、３２Ｇはノードを示し、ノード２１Ｇ、ノード３１Ｇには、それぞれ端末Ａ、Ｂが接続されている。
当該ネットワークにおいて端末Ａから端末Ｂにフレームを送信する場合、まず、端末Ａから自端末が収容されているノード２１Ｇ（エッジノード）に対し、宛先ＭＡＣアドレスに端末ＢのＭＡＣアドレスが挿入されたフレームを送信する。このフレームを受信したノード２１Ｇは、このフレームのタグ領域に、端末Ｂが収容されているノード３１ＧのノードＩＤを挿入し、スパニングツリー上の経路に沿って、このフレームをノード３１Ｇまで転送する。
この転送処理を行うために、各ノードでは、各ノードが有するフォワーディングテーブル（宛先ノードＩＤと対応するポート番号の関係が定義されているテーブル）を参照しつつ、対応するポートにフレームを送出する。このフレームがノード３１Ｇに到着すると、ノード３１Ｇでは、タグに書かれている宛先ノードＩＤが自ノードであることを検出する。このとき、ノード３１Ｇでは、このフレームの宛先ＭＡＣアドレスに記載されたＭＡＣアドレスを確認し、宛先が端末Ｂであることを確認し、このフレームを端末Ｂが接続されているポート３１０に送出する。図２４のネットワークでは、このような手順で端末間でフレームが転送できる。
ここで、タグ領域とは、例えば、フレームがイーサネットのフレームである場合は、ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  ＬＡＮ）タグの領域を利用することができる。また、図３３に記載のフレームのように拡張タグ格納領域２３０１を設けて、この領域にノードＩＤを挿入しフレーム転送をしてもよい。ＶＬＡＮタグ領域２２０３を利用する場合でも、図３３のような拡張タグ格納領域２３０１を利用する場合でも、各ノードでは、フレームの「送信元ＭＡＣアドレス」領域２２０２の次の領域に書かれた情報に基づいて転送先を決定することができる。
また、このネットワークにけるスパニングツリーの形態は、第１〜４の実施形態で説明してきたように、１つのネットワークに対して１面のスパニングツリーを作成する形態の他に、次に示す形態も採ることができる。すなわち、各ノードをルートノードとするスパニングツリーをノードの数と同数（多面に）作成する形態である。後者の形態において、フレームの転送は、宛先端末を収容しているノードをルートとするスパニングツリー上の経路に沿って行う。このように、宛先毎に異なるスパニングツリーを用いてフレームの転送をすることで、最短経路でのフレーム転送が可能となる。
以下に、図２４のネットワークにおいて、上述の多面のスパニングツリーを作成する実施形態を示す。
図２４を参照すると、本発明の第５の実施例は、第１の実施例の図１におけるノード１１〜ノード３２を、それぞれノード１１Ｇ〜ノード３２Ｇに置き換え、さらに、ノード２１Ｇ、ノード２２Ｇ、ノード３１Ｇ，ノード３２Ｇに、クライアント端末収納用のリンクである、リンク２１０、リンク２２０、リンク３１０及び、リンク３２０を付加している点において異なる。
ノード１１Ｇは、図１及びその他の図のノード１１と比較して、ＭＡＣアドレスを学習して転送先ポートを決定するのではなく、フレームのタグ領域にエッジノードで挿入されたノードＩＤを参照して転送先ポートを決定する、タグフォワーディング機能を有する点において異なる。また、多面スパニングツリー構成とする場合は、ツリーマネージャが、多面に対応する構成となる点においても異なる。
ノード２１Ｇは、図１及びその他の図のノード２１と比較して、ＭＡＣアドレスを学習して転送先ポートを決定するのではなく、フレームのタグ領域に挿入されたノードＩＤを参照して転送先ポートを決定する、タグフォワーディングを行う。また、ノード２１Ｇは、配下に端末を収容しているので、前記端末から受信したフレームのタグ領域に宛先ノードを示すノードＩＤを挿入し、また、ネットワーク２内を流れる前記端末宛のタグ付きフレームから、タグを削除した上で前記端末にフレームを転送する。
ポート２１０は、ノード２１Ｇと、ノード２１Ｇに収容される端末を結ぶリンクが接続されるポートである。端末は１台だけ接続しても良いし、ハブ等を介して複数の端末を接続しても良い。
ポート２２０、ポート３１０、ポート３２０は、ポート２１０と同様に、ノード２２Ｇ，３１Ｇ、３２Ｇの各ノードに収容される端末を接続するポートである。同様に、端末は１台だけ接続しても良いし、ハブ等を介して複数の端末を接続しても良い。
図２５は、図２４におけるノード１１Ｇの構成を示すブロック図である。
転送器１０１Ｇは、多面ツリーマネージャ１０４Ｇより入力されたフレームのヘッダやタグ、及びその他の識別情報を参照し、テーブル１０３Ｇに記載されたポートに、前記フレームを転送する。以下の本実施例の説明では、識別情報としてタグ領域に挿入されたノードＩＤを用いた場合について述べる。
テーブル１０３Ｇは、フレームに付加された識別タグ（ノードＩＤ）に対応する出力ポートが記載されるテーブルである。テーブルへの書き込みは多面ツリーマネージャ１０４Ｇによって行われ、前記テーブルに記載の情報は、転送器１０１Ｇによって読み出される。
多面ツリーマネージャ１０４Ｇは、以下の動作を行う。
（１）ポート１１１、ポート１１２もしくは仮想ポート１１６から入力されるフレームを、ＩＥＥＥ８０２．１ＤもしくはＩＥＥＥ８０２．１Ｗに規定されるスパニングツリー作成に用いられるＢＰＤＵフレームと呼ばれる制御フレームかどうか識別し、ＢＰＤＵフレームでない場合は、前記入力フレームをそのまま転送器１０１Ｇに向けて転送する一方、ＢＰＤＵフレームである場合は受信してスパニングツリー作成に必要な処理を行う。
（２）スパニングツリーの作成結果を基にして、テーブル１０３Ｇに対して書き込みを行う。
（３）転送器１０１Ｇから入力されるフレームを、そのままポート１１１、１１２もしくは仮想ポート１１６に転送する。
（４）前記（１）及び（２）の動作を、フレームに付加された識別タグ（ノードＩＤ）毎に行う。例えば、識別タグの数（ノード数）が４０９６である場合は、スパニングツリーも４０９６種類作成する。
転送器１０５Ｇは、多面ツリーマネージャ１０８Ｇもしくは仮想ポート１１６より入力されたフレームのヘッダやタグ、及びその他の識別情報を参照し、テーブル１０７Ｇに記載されたポートに、前記フレームを転送する。
テーブル１０７Ｇは、フレームに付加された識別タグ（ノードＩＤ）に対応する出力ポートが記載されるテーブルである。テーブルへの書き込みは多面ツリーマネージャ１０８Ｇによって行われ、前記テーブルに記載の情報は、転送器１０５Ｇによって読み出される。
多面ツリーマネージャ１０８Ｇは、以下の動作を行う。
（１）ポート１１３、もしくはポート１１４から入力されるフレームを、ＩＥＥＥ８０２．１ＤもしくはＩＥＥＥ８０２．１Ｗに規定されるスパニングツリー作成に用いられるＢＰＤＵフレームと呼ばれる制御フレームかどうか識別し、ＢＰＤＵフレームでない場合は、前記入力フレームをそのまま転送器１０５Ｇに向けて転送する一方、ＢＰＤＵフレームである場合は受信してスパニングツリー作成に必要な処理を行う。
（２）スパニングツリーの作成結果を基にして、テーブル１０７Ｇに対して書き込みを行う。
（３）転送器１０５Ｇから入力されるフレームを、そのままポート１１３、もしくはポート１１４に転送する。
（４）前記（１）及び（２）の動作を、フレームに付加された識別タグ（ノードＩＤ）毎に行う。例えば、識別タグの数（ノード数）が４０９６である場合は、スパニングツリーも４０９６種類作成する。
図２６は、図２５におけるテーブル１０３Ｇの構成を示す表である。
宛先識別タグ１０３１Ｇは、転送器１０１Ｇが出力ポートを検索する際の検索キーとなるフィールドであり、フレーム転送方法に対応してノードＩＤ、ＶＬＡＮ  ＩＤ等の、タグに記載の情報が記載される。
出力ポート１０３２Ｇは、宛先識別タグ１０３１Ｇフィールドに記載されたノードＩＤ等に対応する出力先ポートＩＤが記載されるフィールドである。この欄には１つもしくは複数のポートＩＤ、もしくは仮想ポートＩＤが記載される。
テーブル１０３Ｇは、スパニングツリー作成時に作成される。
図２７は、図２４におけるノード２１Ｇの構成を示すブロック図である。
タグ操作器２０１は、以下の動作を行う。
（１）ポート２１０から入力されるフレームの宛先ＭＡＣアドレスを参照し、参照した宛先ＭＡＣアドレスに対応するタグをテーブル２０３より検索し、前記フレームに挿入して、転送器１０１Ｇに転送する。
（２）転送器１０１Ｇより入力されたフレームからタグを削除し、ポート２１０に転送する。
（３）テーブル２０３を検索した結果、もし宛先ＭＡＣアドレスに対応するタグが取得できない場合は、フレームをコピーして、ネットワーク２及びネットワーク３上に存在する自ノード以外のすべてのノード（図２４の例ではノード２２Ｇ，ノード３１Ｇ，ノード３２Ｇ）を宛先とするタグ（図２４の例では００２２、００３１、００３２）と、自ノードのタグＩＤを示すソースタグ（この場合は００２１）を付加して、それぞれフレーム作成し（この場合は合計３個のフレームになる）、転送器１０１Ｇに転送する。
アドレス学習器２０２は、転送器１０１Ｇより受信したフレームの、ソースＭＡＣアドレス及びソースタグを調べ、それぞれをテーブル２０３の宛先ＭＡＣアドレス欄及び挿入タグ欄に書き込む。
テーブル２０３は、フレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応する挿入識別タグが記載されるテーブルである。テーブル２０３のコンテンツの一例としては、フレームの宛先端末のＭＡＣアドレスと宛先端末が収容されるノードのＩＤとの対応関係、がある。このテーブルは、エッジノードがフレームのタグ領域にノードＩＤを挿入する際に参照するものである。また、このテーブルは、ネットワーク管理サーバからの情報に基づいて作成することができ、テーブルへの書き込みはアドレス学習器２０２によって行われ、前記テーブルに記載の情報は、タグ操作器２０１によって読み出される。
図２８は、図２７におけるテーブル２０３のフォーマット構成を示す図である。
宛先ＭＡＣ２０３１は、タグ操作器２０１が挿入する識別タグを検索する際の検索キーとなるフィールドであり、通常はＭＡＣアドレスが記載される。
挿入タグ２０３２は、宛先ＭＡＣ２０３１に対応する挿入する識別タグが記載されるフィールドである。挿入タグの一例としては、宛先端末が収容されるノードのＩＤがある。この欄には１つもしくは複数の識別タグが記載される。
（第５の実施例の動作例：タグフォワーディング）
次に、図２４〜２７を参照し、本実施例において、ネットワーク１〜ネットワーク３においてスパニングツリーを構築し、ノード２１Ｇのポート２１０に接続された端末から、ノード３１Ｇ（ノードＩＤ：００３１）のリンク３１０に接続された端末（宛先ＭＡＣアドレス２２：００：００：００：００：２２）に、図３３記載のフレームを転送する動作について、具体例を示して詳細に記述する。
まず、ネットワーク１について、ネットワーク１〜３の合計ノード数と同数のスパニングツリーを作成し、次に、ネットワーク２、３についてもこのノード数と同数のスパニングツリーを作成する。
この結果、ネットワーク１〜ネットワーク３における各ネットワークにおいて、識別タグの数（ノード数）だけスパニングツリーが作成される。このように、スパニングツリー作成時には、各ネットワーク毎にツリーを作成する。一方、フレーム転送時には、ネットワーク全面についてスパニングツリーが作成されているとの認識の基、フレーム転送が行われるのは上述の通りである。また、ノード数分、作成されたスパニングツリーの各々は、各ノードをルートノードとする形状となっている。いま、宛先ノード３１Ｇの識別タグであるノードＩＤ：００３１に対応するスパニングツリーが、図２４の太線のように構築されたとする。
ノード２１Ｇの配下に接続された端末は、宛先ＭＡＣアドレスに２２：００：００：００：００：００：２２を指定したフレームを送信し、このフレームはポート２１０よりノード２１Ｇに到着する。
ここで、図２７を参照すると、ノード２１Ｇのタグ操作器２０１は、ポート２１０より宛先ＭＡＣアドレスに２２：００：００：００：００：００：２２が指定されたフレームを受信すると、図２８に示すテーブル２０３を検索し、前記ＭＡＣアドレスに対応するタグである、ノードＩＤ：００３１を取得し、このＩＤを前記フレームの拡張タグ格納領域に挿入して、転送器１０１Ｇに送る。
ノード２１Ｇの転送器１０１Ｇは、フレームに付加されたタグ（ノードＩＤ）を参照し、図２６に示すテーブル１０３Ｇを参照して、出力ポートとして２１２を取得し、前記フレームをポート２１２に転送する。
具体的には、図２５を参照すると、ノード１１Ｇ内の多面ツリーマネージャ１０４Ｇは、ノード２１Ｇより送信された、宛先ＭＡＣ２２：００：００：００：００：２２、宛先タグ００３１フレームを、ポート１１１より受信する。前記フレームは、ＢＰＤＵフレームではないため、直ちに転送器１０１Ｇに転送される。
ノード１１Ｇ内の転送器１０１Ｇは、多面ツリーマネージャ１０４Ｇよりフレームを受信し、宛先タグ００３１をキーとしてテーブル１０３Ｇを検索し、宛先ポートとして仮想ポート１１６を取得し、前記フレームを仮想ポート１１６に転送する。
ノード１１Ｇ内の転送器１０５Ｇは、仮想ポート１１６よりこのフレームを受信し、宛先タグ００３１をキーとしてテーブル１０７Ｇを検索し、宛先ポートとしてポート１１３を取得し、前記フレームをポート１１３に転送する。
ノード１１Ｇ内の多面ツリーマネージャ１０８Ｇは、転送器１０５Ｇより入力されたフレームを、そのまま障害検出器１０９を通じてポート１１３から出力する。
次に、図２４を参照すると、ノード１３Ｇは、ノード１１Ｇが転送したフレームをポート１３３より受信し、ノード１１Ｇと同様の方法で、転送器１０５Ｇ及び転送器１０１Ｇにおいて、宛先タグ００３１をキーとしてフレームの転送先ポートを検索し、ポート１３１に転送する。
ノード３１Ｇは、ポート３１２よりフレームを受信し、転送器１０１Ｇにおいて宛先タグ００３１をキーとしてテーブル１０３Ｇを検索し、前記フレームが自ノード宛であると確認すると、タグ操作器２０１においてタグを削除し、ポート３１０より前記フレームを出力する。
ポート３１０の配下に接続されたＭＡＣアドレス２２：００：００：００：００：２２の端末は、ノード３１Ｇのポート３１０より出力されたフレームが入力されると、宛先ＭＡＣアドレスを確認し、自ノード宛であると確認して受信する。
以上のようにして、ノード２１Ｇのポート２１０の配下に接続された端末から、ノード３１Ｇの配下に接続された端末まで、フレームを転送することができる。
（第５の実施例の効果）
次に、本実施例の効果について説明する。
従来、トポロジの形状が複雑化したり、ネットワークに収容されるノードの数が増加するほど、スパニングツリーの構築に時間がかかった。
本実施例では、スパニングツリーをドメイン毎に分割することにより、スパニングツリーの構築時間の短縮が可能である。
また、従来、障害によりスパニングツリーの構成を変更する場合は、ネットワークの一部を局所的に停止させながら、徐々に構成を変更して、ネットワーク全体を再構成するため、障害箇所から離れた場所においても、一時的にネットワークが停止していたが、本実施例では、スパニングツリーをドメイン毎に分割することにより、障害発生時の影響が及ぶ範囲を最小限に限定することが可能である。
本発明のネットワークにおけるノードの構成要素である各手段の機能については、それをハードウェア的に実現することは勿論として、上記した各手段の機能を実現するプログラムをコンピュータ処理装置のメモリにロードして、コンピュータ処理装置を制御することで実現することができる。このプログラムは、磁気ディスク、半導体メモリその他の記録媒体からコンピュータ処理装置にロードされ、コンピュータ処理装置の動作を制御することにより、上述した各機能を実現する。
（第６の実施例）
以下、本発明の第６の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
第６の実施例は、本発明を階層化ネットワークに適用した形態である。ここでは、図３４に記載の３つのネットワークを、本発明を適用して接続する場合の例について説明する。広域ネットワーク３２０１としては、例えば、都市間を接続するような広域なネットワークを想定しており、ローカルネットワーク３２０３，３２０３としては、都市内に展開されている規模のネットワークを想定する。
広域ネットワーク３２０１は、ノード３２１０〜３２２１で構成され、各ノードが図３４に示すように接続されている。また、ローカルネットワーク３２０２はノード３２０２０〜３２０２５で構成され、ローカルネットワーク３２０３はノード３２０３０〜３２０３５で構成され、各ノードは図３４に示すように接続されている。また、ローカルネットワーク３２０２とローカルネットワーク３２０３は、それぞれ別々の都市に存在するものとする。
このような３つのネットワークを本発明を適用して接続した場合の例について、図３５に記載する。
図３５では、本発明のノードによる２通りの接続例を示している。
第１の接続例は、広域ネットワーク３２０１とローカルネットワーク３２０２を、既設のノード３２１０、３２１３、３２０２３、３２０２５を本発明によるノード３３００、３３０１、３３０２、３３０３でそれぞれ置き換えることにより接続している例である。
また、第２の接続例は、広域ネットワーク３２０１とローカルネットワーク３２０３を、本発明によるノード３３０４、３３０５、３３０６、３３０７を新たに設置し、既設のノード３２１９、３２２１、３２０３１、３２０３２と接続することにより、互いに接続している例である。
このように、本発明によるノードを用いて接続されたネットワークにおいてスパニングツリーを作成する際には、以下に示すように、まず、ノード３３００、３３０１、３３０２、３３０３から構成されるネットワークと、ノード３３０４、３３０５、３３０６、３３０７から構成されるネットワークにおいてスパニングツリーが作成される。次に、広域ネットワーク３２０１、ローカルネットワーク３２０２、３２０３において、それぞれ、スパニングツリーが作成される。このように、スパニングツリー作成段階においては、各ネットワーク毎にスパニングツリーが作成される。
また、フレームの転送は、作成されたスパニングツリー上の経路に沿って行われるが、フレーム転送時には、スパニングツリーが分割して作成されていることは意識されず、ネットワーク全体について、一つのスパニングツリーが作成されているものとして転送される。
スパニングツリー作成動作は、第１〜５の実施形態で説明した動作と同様である。そして、ノード３３００〜３３０７は、図２５に示したように構成されている。ただ、作成されるスパニングツリーが一面の場合は、多面ツリーマネージャ１０４Ｇ、１０８Ｇは、図２のツリーマネージャ１０４、１０８でもよく、さらに、スパニングツリーの機能に応じて、図１３のツリーマネージャ１０４Ａでよい。また、ノード３３００〜３３０７以外のノードは、従来のスパニングツリー対応のノードであればよく、必ずしも、本発明のノードである必要はない。
以下、スパニングツリー作成動作について概説する。まず、ノード３３００〜３３０７において、ツリーマネージャ１０８を用いて、ノード３３００〜３３０４から構成される部分ネットワークにおけるスパニングツリーおよびノード３３０４〜３３０７から構成される部分ネットワークにおけるスパニングツリーを、それぞれ作成する。
これらのスパニングツリーの状態が安定した後に、ノード３３００〜３３０７のツリーマネージャ１０４と他のノードのツリーマネージャとを用いて、広域ネットワーク３２０１、ローカルネットワーク３２０２、３２０３について、それぞれ、スパニングツリーを作成する。
上記説明では、スパニングツリーが一面である場合について説明したが、ノード３３００〜３３０７がツリーマネージャ１０４Ｇ、１０８Ｇを有するノードであれば、多面のスパニングツリーを作成することも可能である。ただし、この時は、他のノードが多面スパニングツリーに対応したノードである必要がある。多面スパニングツリーに対応させるための構成の一例としては、ノード内に、ツリーマネージャをスパニングツリーの面数と同数有する構成が考えられる。このような構成として、各スパニングツリーを、それぞれ対応するツリーマネージャが管理するようにすれば、多面スパニングツリーにも対応可能である。またこのとき、スパニングツリーを全ノード数と同数作成し、作成されたスパニングツリーの各々の形状を、各ノードをルートノードとする形状とすれば、図３３記載のフレームを用いてのフレーム転送時において、最短経路での転送が実現できるという効果を奏する。
このように、スパニングツリーを段階的に作成することで、広域ネットワーク３２０１とローカルネットワーク３２０２、３２０３とを接続した大規模ネットワークにおいても、スパニングツリーの構築時間の短縮が可能となる。
また、障害発生時におけるスパニングツリー再構築についても、第１〜５の実施形態で説明した動作と同様の動作によって、障害が発生したネットワークについてのみ、障害回復動作、即ち、スパニングツリーの再構築を行うことで、大規模ネットワーク内の他のネットワークには影響を与えずに、障害回復を行うことができる。従って、高速な障害回復が可能となる。
次に、このように作成された大規模ネットワークにおいてスパニングツリーを用いて、フレームを転送する際の動作について説明する。
基本的な考え方は第５の実施例と同様である。図３３記載のフレームを用いて、宛先端末が収容されているノードをルートとする形状のスパニングツリーを用いてフレームを転送する場合の例について説明する。
フレームの送信元端末が収容されているノードにおいて、拡張タグ格納領域２３０１に、送信先端末が収容されているノードのノードＩＤを挿入し、対応テーブルを参照し、当該ノードＩＤと対応するポートにフレームを送出する。
中継ノードでは、拡張タグ格納領域２３０１に書かれているノードＩＤに基づいてフレームを転送する。送信先端末が収容されているノードでは、フレームの送信先ＭＡＣアドレス２２０１の領域に書かれているＭＡＣアドレスを有する端末にフレームを転送する。各ノードがこのように動作することで、フレーム転送を実現できる。
なお、図３３のフレームの拡張タグ格納領域２３０１のサイズについては特に限定されないが、図３３記載のフレームを用いてフレーム転送を行うときに、ネットワーク内に、従来のイーサネットのフレームのみを扱えるノードが混載する場合にも転送可能とするためには、この拡張タグ格納領域２３０１のサイズをＶＬＡＮタグ領域２２０３のサイズと同じ（４バイト）とすることが望ましい。
一方、この拡張タグ格納領域２３０１のサイズを４バイトとした場合には、ネットワークが大規模化しノード数が増大したときに、対応できなくなる可能性もある。
このような場合の対応としては、ネットワークをドメイン毎に論理的に分離して、ノードＩＤに加えて、ドメインＩＤをも用いることで、フレーム転送が可能となる。即ち、図３６、図３７に示したように、フレームのノードＩＤを挿入する拡張タグ情報領域２６０２−２の前に、ドメインＩＤを挿入する拡張タグ情報領域２６０２−１を追加した構成のフレームを用いることで、大規模ネットワークにおいても、フレーム転送が実現できる。
ここで、図３７は、図３６の拡張タグ格納領域２３０１に格納されるフォワーディングタグ２５００−１、２５００−２の構成例を示したものであるが、この中で、アドレスタイプ領域２９０１−１、２９０１−２には、アドレス領域２９０２−１、２９０２−２に書かれているアドレスが、ノードＩＤであるのか又はドメインＩＤであるのかのタイプが記載される領域である。各ノードではこのアドレスタイプを参照することにより、アドレス領域２９０２−１、２９０２−２に書かれているアドレスが、何のアドレスであるかを知ることができるので、適切な対応テーブルを参照でき、フレームの送出先ポートを決定することができる。
一例として、図３５のノード３２０３４に収容されている端末から、ノード３２０２１に収容されている端末に対して、フレームを送信する場合について説明する。
送信元端末からのフレームを受信したノード３２０３４は、フレームの拡張タグ格納領域２３０１に、送信先端末が収容されているノード３２０２１のノードＩＤおよび、このノードが属している論理ネットワーク３２０２のドメインＩＤを挿入し、ノード内の対応テーブルを参照し、ノード３３０３２に対してフレームを送出する。
ノード３３０３２では、拡張タグ格納領域２３０１に書かれているドメインＩＤのみを参照し、フレームをノード３３０７に送出する。広域ネットワーク３２０１内では、同様に、フレームの拡張タグ格納領域２３０１に書かれているドメインＩＤのみを参照し、フレームをノード３３０１まで転送する。ノード３３０１は、拡張タグ格納領域２３０１に書かれたドメインＩＤが、隣接していることがわかるので、このフレームからドメインＩＤが書かれている拡張タグ格納領域２３０１を削除し、ノード３３０３に転送する。ノード３３０３は、拡張タグ格納領域２３０１のノードＩＤ情報と、対応テーブルを参照することにより、ノード３２０２１に対してフレームを送出する。ノード３２０２１は、受信したフレームの拡張タグ格納領域２３０１に書かれているノードＩＤが自ノードであることを知るので、フレームから拡張タグ格納領域２３０１を削除し、端末宛にフレームを転送する。このようにすることで、本発明を用いて作成したスパニングツリーを用いてフレーム転送を行うことが可能となる。
また、フレーム転送時にノードが参照している対応テーブルは、送信先のノードＩＤまたはドメインＩＤと送出先のポートとの対応関係が記載されているもので、この対応テーブルは、ネットワークを管理するサーバ等からの情報に基づいて作成可能である。
以上好ましい実施例及び動作例を挙げて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施例及び動作例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において、様々に変形して実施することができる。
以上説明したように、本発明によれば、以下のような効果が達成される。
第１に、スパニングツリーをドメイン（複数のネットワーク毎）毎に分割することにより、スパニングツリーの構築時間を大幅に短縮することが可能となる。
従って、ネットワークの規模が拡大しても、スパニングツリーの構築に要する時間を極力短くすることができる。
また、スパニングツリーを多面に作成する場合においても、スパニングツリーの構築時間を短縮することが可能となる。
第２に、従来、障害によりスパニングツリーの構成を変更する場合は、ネットワークの一部を局所的に停止させながら、徐々に構成を変更して、ネットワーク全体を再構成するため、障害箇所から離れた場所においても、一時的にネットワークが停止していたが、本発明では、スパニングツリーをドメイン毎に分割することにより、障害発生時の影響が及ぶ範囲を最小限に限定することが可能となる。
【図１】
2004075485.tif 000003
【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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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年12月17日(2004.12.17)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】特許請求の範囲
【請求項１】複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーによって経路を設定するネットワークシステムにおいて、
異なる２つのネットワーク相互を配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードからなる部分ネットワークによって、前記ネットワークと前記部分ネットワークとの双方に属する複数のノードを介して接続し、
前記部分ネットワークに属するノードが、
自身の部分ネットワークと隣接する前記ネットワークとについて、スパニングツリーを作成して管理することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】前記部分ネットワークを、相対向する前記ノード間をリンクで接続した構成とし、
前記部分ネットワークを構成する同数の２組のノードが、それぞれ異なるネットワークと接続することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】前記ノードが、
入力したフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する複数の転送器と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワーク及び前記ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャとを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のネットワークシステム。
【請求項４】前記ノードが、
自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャと前記転送器を接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートを備えることを特徴とする請求項３に記載のネットワークシステム。
【請求項５】前記ノードが、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する複数の転送器と、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき宛先ＲＰＲアドレス、リングＩＤ及び転送先ポートを決定するＲＰＲフレーム転送器と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャと、
ＴＴＬの減算及びＴＴＬによってフレームの廃棄を行うＴＴＬマネージャと、
自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャと前記ＲＰＲフレーム転送器とを接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートを備えることを特徴とする請求項４に記載のネットワークシステム。
【請求項６】前記ＴＴＬマネージャが、
ＴＴＬ値を参照してフレームを廃棄するＴＴＬチェッカーと、
ＴＴＬ値を加減算するＴＴＬコントローラとを備えることを特徴とする請求項５に記載のネットワークシステム。
【請求項７】複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーによって経路を設定するネットワークシステムにおいて、
異なる２つのネットワーク相互を配下に端末を収容しない少なくとも２つのノードからなる部分ネットワークによって、前記ネットワークと前記部分ネットワークとの双方に属する複数のノードを介して接続し、
前記部分ネットワークに属するノードが、
自身の部分ネットワークと隣接する前記ネットワークとについて、スパニングツリーを作成して管理し、
前記ノードが、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する複数の転送器と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャと、
識別子によって入力されたＢＰＤＵフレームの出力先のツリーマネージャを決定するＢＰＤＵ識別器とを備えることを特徴とするネットワークシステム。
【請求項８】前記ＢＰＤＵ識別器が、
ツリーマネージャを識別するためのタグもしくはビットを挿入する識別子挿入器と、
ツリーマネージャを識別するために利用したタグもしくはビットを削除する識別子削除器とを備えることを特徴とする請求項７に記載のネットワークシステム。
【請求項９】前記ノードが、
受信したフレームの入力ポート及び送信元ＭＡＣアドレスを基にテーブル作成を行うアドレス学習器と、
宛先ＭＡＣアドレスをキーとして送信先ポートを決定するテーブルとを備えることを特徴とする請求項４から請求項８の何れか１項に記載のネットワークシステム。
【請求項１０】前記テーブルが、
宛先ＭＡＣアドレスを記載する宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、
宛先ＭＡＣアドレスに対する出力先ポートを示す出力ポートフィールドを備えることを特徴とする請求項９に記載のネットワークシステム。
【請求項１１】前記ノードが、
入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する複数の転送器と、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャと、
前記多面ツリーマネージャと転送器を接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートとを備えることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項１２】前記ノードが、
障害検出フレームを送受信して障害検出を行う障害検出器を備えることを特徴とする請求項３から請求項７及び請求項９から請求項１１の何れか１項に記載のネットワークシステム。
【請求項１３】前記障害検出器が、
障害検出用フレームとそれ以外のフレームを分離する信号分離器と、
障害検出用フレームを送受信する障害検出信号送受信器とを備えることを特徴とする請求項１２に記載のネットワークシステム。
【請求項１４】前記ノードが、
２重障害時にポートを遮断する遮断器を備えることを特徴とする請求項１２もしくは請求項１３に記載のネットワークシステム。
【請求項１５】前記ノードが、
入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する複数の転送器と、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャと、
識別タグの挿入と削除を行うタグ操作器とを備えることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項１６】前記ツリーマネージャが、
スパニングツリープロトコルに従いポートの状態を決定するツリーコントローラと、
スパニングツリープロトコルの制御信号を送受信するＢＰＤＵ送受信器と、
ポートを遮断もしくは通過させるポート遮断器とを備えることを特徴とする請求項３から請求項１５のいずれか１項に記載のネットワークシステム。
【請求項１７】複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成するノードにおいて、
配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードにより部分ネットワークを構成し、異なる２つのネットワーク相互を前記ネットワークと前記部分ネットワークとの双方に属する複数のノードを介して接続し、
自身の部分ネットワークと隣接する前記ネットワークとについて、スパニングツリーを作成して管理することを特徴とするノード。
【請求項１８】前記部分ネットワークを、相対向する前記ノード間をリンクで接続した構成とし、
前記部分ネットワークを構成する同数の２組のノードが、それぞれ異なるネットワークと接続することを特徴とする請求項１７に記載のノード。
【請求項１９】入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する複数の転送器と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記ネットワーク毎にスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャとを備えることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載のノード。
【請求項２０】自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャと前記転送器を接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートを備えることを特徴とする請求項１９に記載のノード。
【請求項２１】入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する複数の転送器と、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき宛先ＲＰＲアドレス、リングＩＤ及び転送先ポートを決定するＲＰＲフレーム転送器と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャと、
ＴＴＬの減算及びＴＴＬによってフレームの廃棄を行うＴＴＬマネージャと、
自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャと前記ＲＰＲフレーム転送器とを接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートを備えることを特徴とする請求項１９に記載のノード。
【請求項２２】前記ＴＴＬマネージャが、
ＴＴＬ値を参照してフレームを廃棄するＴＴＬチェッカーと、
ＴＴＬ値を加減算するＴＴＬコントローラとを備えることを特徴とする請求項２１に記載のノード。
【請求項２３】複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成するノードにおいて、
配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードにより部分ネットワークを構成し、異なる２つのネットワーク相互を前記ネットワークと前記部分ネットワークとの双方に属する複数のノードを介して接続し、
自身の部分ネットワークと隣接する前記ネットワークとについて、スパニングツリーを作成して管理し、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する複数の転送器と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう複数のツリーマネージャと、
識別子によって入力されたＢＰＤＵフレームの出力先のツリーマネージャを決定するＢＰＤＵ識別器とを備えることを特徴とするノード。
【請求項２４】前記ＢＰＤＵ識別器が、
ツリーマネージャを識別するためのタグもしくはビットを挿入する識別子挿入器と、
ツリーマネージャを識別するために利用したタグもしくはビットを削除する識別子削除器とを備えることを特徴とする請求項２３に記載のノード。
【請求項２５】受信したフレームの入力ポート及び送信元ＭＡＣアドレスを基にテーブル作成を行うアドレス学習器と、
宛先ＭＡＣアドレスをキーとして送信先ポートを決定するテーブルと
を備えることを特徴とする請求項１９から請求項２４の何れか１項に記載のノード。
【請求項２６】前記テーブルが、
宛先ＭＡＣアドレスを記載する宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、
宛先ＭＡＣアドレスに対する出力先ポートを示す出力ポートフィールド
を備えることを特徴とする請求項２５に記載のノード。
【請求項２７】入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する複数の転送器と、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャと、
前記多面ツリーマネージャと転送器を接続する自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートとを備えることを特徴とする請求項１８に記載のノード。
【請求項２８】障害検出フレームを送受信して障害検出を行う障害検出器
を備えることを特徴とする請求項１９から請求項２２及び請求項２５から請求項２７の何れか１項に記載のノード。
【請求項２９】前記障害検出器が、
障害検出用フレームとそれ以外のフレームを分離する信号分離器と、
障害検出用フレームを送受信する障害検出信号送受信器とを備えることを特徴とする請求項２８に記載のノード。
【請求項３０】２重障害時にポートを遮断する遮断器
を備えることを特徴とする請求項２８もしくは請求項２９に記載のノード。
【請求項３１】入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する複数の転送器と、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャと、
識別タグの挿入と削除を行うタグ操作器とを備えることを特徴とする請求項１８に記載のノード。
【請求項３２】前記ツリーマネージャが、
スパニングツリープロトコルに従いポートの状態を決定するツリーコントローラと、
スパニングツリープロトコルの制御信号を送受信するＢＰＤＵ送受信器と、
ポートを遮断もしくは通過させるポート遮断器とを備えることを特徴とする請求項１９から請求項３１のいずれか１項に記載のノード。
【請求項３３】複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成するスパニングツリー構成方法であって、
配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードにより部分ネットワークを構成し、異なる２つのネットワーク相互を前記ネットワークと前記部分ネットワークとの双方に属する複数のノードを介して接続し、
自身の部分ネットワークと隣接する前記ネットワークとについて、スパニングツリーを作成して管理することを特徴とするスパニングツリー構成方法。
【請求項３４】入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する転送ステップと、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャステップとを有することを特徴とする請求項３３に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項３５】自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャステップと前記転送ステップとを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートにより接続するステップを有することを特徴とする請求項３４に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項３６】入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する転送ステップと、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき宛先ＲＰＲアドレス、リングＩＤ及び転送先ポートを決定するＲＰＲフレーム転送ステップと、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャステップと、
ＴＴＬの減算及びＴＴＬによってフレームの廃棄を行うＴＴＬマネージャステップと、
自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャステップと前記ＲＰＲフレーム転送ステップとを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートにより接続するステップを有することを特徴とする請求項３４に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項３７】前記ＴＴＬマネージャステップが、
ＴＴＬ値を参照してフレームを廃棄するＴＴＬチェッカーステップと、ＴＴＬ値を加減算するＴＴＬコントローラステップとを有することを特徴とする請求項３４に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項３８】複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成するスパニングツリー構成方法であって、
配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードにより部分ネットワークを構成し、異なる２つのネットワーク相互を前記ネットワークと前記部分ネットワークとの双方に属する複数のノードを介して接続し、
自身の部分ネットワークと隣接する前記ネットワークとについて、スパニングツリーを作成して管理するステップを有し、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する前記転送ステップと、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なう前記ツリーマネージャステップと、
識別子によって入力されたＢＰＤＵフレームの出力先のツリーマネージャステップを決定するＢＰＤＵ識別ステップとを有することを特徴とするスパニングツリー構成方法。
【請求項３９】前記ＢＰＤＵ識別ステップが、
前記ツリーマネージャステップを識別するためのタグもしくはビットを挿入する識別子挿入ステップと、
前記ツリーマネージャステップを識別するために利用したタグもしくはビットを削除する識別子削除ステップとを有することを特徴とする請求項３８に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４０】受信したフレームの入力ポート及び送信元ＭＡＣアドレスを基に、宛先ＭＡＣアドレスをキーとして送信先ポートを決定するテーブル作成を行うアドレス学習ステップを有することを特徴とする請求項３４から請求項３９の何れか１項に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４１】前記テーブルが、
宛先ＭＡＣアドレスを記載する宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、
宛先ＭＡＣアドレスに対する出力先ポートを示す出力ポートフィールドを備えることを特徴とする請求項４０に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４２】入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する転送ステップと、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャステップと、
前記多面ツリーマネージャステップと転送ステップを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートによって接続するステップとを有することを特徴とする請求項３３に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４３】障害検出フレームを送受信して障害検出を行う障害検出ステップを有することを特徴とする請求項３３から請求項３５及び請求項４０から請求項４２の何れか１項に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４４】前記障害検出ステップが、
障害検出用フレームとそれ以外のフレームを分離する信号分離ステップと、
障害検出用フレームを送受信する障害検出信号送受信ステップとを有することを特徴とする請求項４３に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４５】２重障害時にポートを遮断する遮断ステップを有することを特徴とする請求項４３もしくは請求項４４に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４６】入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する転送ステップと、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャステップと、
識別タグの挿入と削除を行うタグ操作ステップとを有することを特徴とする請求項３３に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４７】前記多面ツリーマネージャステップが、
スパニングツリープロトコルに従いポートの状態を決定するツリーコントローラステップと、
スパニングツリープロトコルの制御信号を送受信するＢＰＤＵ送受信ステップと、
ポートを遮断もしくは通過させるポート遮断ステップとを有することを特徴とする請求項３４から請求項４６のいずれか１項に記載のスパニングツリー構成方法。
【請求項４８】複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成する各ノード上で動作するスパニングツリー構成プログラムであって、
配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードにより部分ネットワークを構成し、異なる２つのネットワーク相互を前記ネットワークと前記部分ネットワークとの双方に属する複数のノードを介して接続し、
自身の部分ネットワークと隣接する前記ネットワークとについて、スパニングツリーを作成して管理する機能を実行する
ことを特徴とするスパニングツリー構成プログラム。
【請求項４９】入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する転送機能と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャ機能とを実行することを特徴とする請求項４８に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５０】自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャ機能と前記転送機能とを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートにより接続する機能を有することを特徴とする請求項４９に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５１】入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する転送機能と、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき宛先ＲＰＲアドレス、リングＩＤ及び転送先ポートを決定するＲＰＲフレーム転送機能と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャ機能と、
ＴＴＬの減算及びＴＴＬによってフレームの廃棄を行うＴＴＬマネージャ機能と、
自身の部分ネットワークのスパリングツリーを管理する前記ツリーマネージャ機能と前記ＲＰＲフレーム転送機能とを自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートにより接続する機能を実行することを特徴とする請求項４９に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５２】前記ＴＴＬマネージャ機能が、
ＴＴＬ値を参照してフレームを廃棄するＴＴＬチェッカー機能と、ＴＴＬ値を加減算するＴＴＬコントローラ機能とを有することを特徴とする請求項４９に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５３】複数のノードを接続したネットワーク上でスパニングツリーを構成する各ノード上で動作するスパニングツリー構成プログラムであって、
配下に端末を収容しない少なくとも４つのノードにより部分ネットワークを構成し、異なる２つのネットワーク相互を前記ネットワークと前記部分ネットワークとの双方に属する複数のノードを介して接続し、
自身の部分ネットワークと隣接する前記ネットワークとについて、スパニングツリーを作成して管理する機能を実行し、
入力されたフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する転送機能と、
スパニングツリープロトコルに従い、前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成し、かつフレームの転送を行なうツリーマネージャ機能と、
識別子によって入力されたＢＰＤＵフレームの出力先のツリーマネージャ機能を決定するＢＰＤＵ識別機能とを実行することを特徴とするパニングツリー構成プログラム。
【請求項５４】前記ＢＰＤＵ識別機能が、
ツリーマネージャ機能を識別するためのタグもしくはビットを挿入する識別子挿入機能と、
ツリーマネージャ機能を識別するために利用したタグもしくはビットを削除する識別子削除機能とを有することを特徴とする請求項５３に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５５】受信したフレームの入力ポート及び送信元ＭＡＣアドレスを基に、宛先ＭＡＣアドレスをキーとして送信先ポートを決定するテーブル作成を行うアドレス学習機能を有することを特徴とする請求項４９から請求項５４の何れか１項に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５６】前記テーブルが、
宛先ＭＡＣアドレスを記載する宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、
宛先ＭＡＣアドレスに対する出力先ポートを示す出力ポートフィールドを備えることを特徴とする請求項５５に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５７】入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する転送機能と、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャ機能と、
前記多面ツリーマネージャ機能と転送機能を自身の部分ネットワークへの出力ポートを１つにまとめた仮想ポートによって接続する機能とを有することを特徴とする請求項４８に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５８】障害検出フレームを送受信して障害検出を行う障害検機能を実行することを特徴とする請求項４８から請求項５０及び請求項５５から請求項５７の何れか１項に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項５９】前記障害検出機能が、
障害検出用フレームとそれ以外のフレームを分離する信号分離機能と、
障害検出用フレームを送受信する障害検出信号送受信機能とを有することを特徴とする請求項５８に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項６０】２重障害時にポートを遮断する遮断機能を実行することを特徴とする請求項５８もしくは請求項５９に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項６１】入力されたフレームの識別タグに基づき転送先ポートを前記部分ネットワークについて決定する転送機能と、
入力されたフレームの識別タグ毎にスパニングツリープロトコルに従い前記部分ネットワークについてスパニングツリーを作成する多面ツリーマネージャ機能と、
識別タグの挿入と削除を行うタグ操作機能とを実行することを特徴とする請求項５８に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項６２】前記多面ツリーマネージャ機能が、
スパニングツリープロトコルに従いポートの状態を決定するツリーコントローラ機能と、
スパニングツリープロトコルの制御信号を送受信するＢＰＤＵ送受信機能と、
ポートを遮断もしくは通過させるポート遮断機能とを有することを特徴とする請求項５９から請求項６１のいずれか１項に記載のスパニングツリー構成プログラム。
【請求項６３】前記スパニングツリープロトコルの制御信号を、自ノードに隣接するノードであって、前記部分ネットワークと前記隣接する他のネットワークとの双方に接続されるノードに送信する際に、
このノード固有のアドレスを前記スパニングツリープロトコルの制御信号の宛先として送信することを特徴とする請求項１６に記載のネットワークシステム。




【国際調査報告】
2004075485.tif 000040
2004075485.tif 000041
2004075485.tif 000042
2004075485.tif 000043