(57)【要約】本発明は、デュアルホーミング構成においても、ループの生じないスパニングツリーを構築できるキャリアネットワークおよび制御フレームの通信方法を提供する。キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子が割り当てられることにより、１つのバーチャルネットワークが構成される。第１のユーザネットワークに接続された入口通信ノードは、第１のユーザネットワークから送信された制御フレームに、バーチャルネットワーク識別子を含むタグを付加し、該タグが付加された制御フレームを、バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先に送信する。第２のユーザネットワークに接続された出口通信ノードは、該タグが付加された制御フレームからタグを取り除いて第２のユーザネットワークに送信する。
2004066563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークであって，
前記複数のユーザネットワークの少なくとも第１のユーザネットワークに接続されて該第１のユーザネットワークから送信された制御フレームを受信し，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグを該受信した制御フレームに付加し，該タグが付加された制御フレームを，前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先に送信する入口通信ノードと，
前記複数のユーザネットワークの少なくとも第２のユーザネットワークに接続され，該第２のユーザユーザネットワークへ送信される，前記タグが付加された制御フレームを受信し，該タグが付加された制御フレームから前記タグを取り除いて前記第２のユーザネットワークに送信する出口通信ノードと，
を備えているキャリアネットワーク。
【請求項２】
請求の範囲第１項において，
前記入口通信ノードから送信された，前記タグが付加された制御フレームを受信し，該受信した制御フレームの前記タグに含まれる前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された転送先に前記制御フレームを転送する中継通信ノードをさらに備えている，
キャリアネットワーク。
【請求項３】
請求の範囲第１項または第２項において，
前記入口通信ノードは，前記制御フレームのヘッダ情報をコピーすると共に，該コピーされたヘッダ情報に含まれる宛先アドレスを前記制御フレーム用の宛先アドレスからブロードキャスト用の宛先アドレスに変更して，新たなヘッダとして前記制御フレームにさらに付加し，
前記出口通信ノードは，前記付加された新たなヘッダを前記制御フレームからさらに取り除く，
キャリアネットワーク。
【請求項４】
請求の範囲第３項において，
前記入口通信ノードは，データフレームを受信し，該受信したデータフレームのヘッダ情報をコピーして，該コピーしたヘッダ情報を新たなヘッダとして前記データフレームに付加すると共に，該新たなヘッダが付加されたデータフレームに，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグを付加し，
前記出口通信ノードは，該第２のユーザユーザネットワークへ送信されるデータフレームを受信し，該データフレームに付加された新たなヘッダおよびタグを前記データフレームから取り除いて前記第２のユーザネットワークに送信する，
キャリアネットワーク。
【請求項５】
請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項において，
前記制御フレームはスパニングツリープロトコルにおけるＢＰＤＵであり，
前記入口通信ノードは，該キャリアネットワーク内の通信ノードから送信されたＢＰＤＵをさらに受信し，該受信されたＢＰＤＵに基づいて，該キャリアネットワークのスパニングツリーの構築処理を実行する，
キャリアネットワーク。
【請求項６】
請求の範囲第５項において，
前記出口通信ノードは，前記バーチャル識別子を含むタグが付加されていないＢＰＤＵをさらに受信し，該受信されたＢＰＤＵに基づいて，該キャリアネットワークのスパニングツリーの構築処理を実行する，
キャリアネットワーク。
【請求項７】
キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて，該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークの通信ノードであって，
前記複数のユーザネットワークの少なくとも１つに接続され，該少なくとも１つのユーザネットワークから送信された制御フレームを受信する受信部と，
前記受信部により受信された前記制御フレームに前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグを付加するタグ付加部と，
前記タグ付加部により前記タグが付加された制御フレームを，前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先に送信する送信部と，
を備えている通信ノード。
【請求項８】
請求の範囲第７項において，
前記タグ付加部は，前記受信部により受信された前記制御フレームのヘッダ情報をコピーすると共に，該コピーされたヘッダ情報に含まれる宛先アドレスを前記制御フレーム用の宛先アドレスからブロードキャスト用の宛先アドレスに変更して，新たなヘッダとして前記制御フレームにさらに付加する，
通信ノード。
【請求項９】
請求の範囲第８項において，
前記受信部は，前記少なくとも１つのユーザネットワークから送信されたデータフレームをさらに受信し，
前記タグ付加部は，前記受信部により受信された前記データフレームのヘッダ情報をコピーして，該コピーしたヘッダ情報を新たなヘッダとして前記データフレームに付加すると共に，該新たなヘッダが付加されたデータフレームに，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグを付加し，
前記送信部は，前記タグ付加部により前記新たなヘッダ情報およびタグが付加されたデータフレームを，前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先にさらに送信する，
通信ノード。
【請求項１０】
請求の範囲第７項から第９項のいずれか１項において，
前記制御フレームはスパニングツリープロトコルにおけるＢＰＤＵであり，
前記受信部は，前記キャリアネットワーク内の通信ノードから送信されたＢＰＤＵをさらに受信し，
前記受信部により受信された，前記通信ノードから送信されたＢＰＤＵに基づいて，該キャリアネットワークのスパニングツリーの構築処理を実行する制御フレーム処理部をさらに備えている，
通信ノード。
【請求項１１】
キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて，該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークの通信ノードであって，
前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグが付加された制御フレームを受信する受信部と，
前記受信部により受信された前記制御フレームの前記タグに含まれる前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先が前記複数のユーザネットワークの１つである場合に，前記制御フレームから前記タグを取り除くタグ削除部と，
前記タグ削除部により前記タグが取り除かれた制御フレームを前記複数のユーザネットワークの１つに送信する送信部と，
を備えている通信ノード。
【請求項１２】
請求の範囲第１１項において，
前記受信部は，前記タグに加えて，前記制御フレームのオリジナルのヘッダ情報のコピーに含まれる宛先アドレスがブロードキャスト用の宛先アドレスに変更された新たなヘッダが付加された制御フレームを受信し，
前記タグ削除部は，前記タグに加えて，前記新たなヘッダを前記制御フレームからさらに取り除く，
通信ノード。
【請求項１３】
請求の範囲第１２項において，
前記受信部は，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグが付加されると共に，オリジナルのヘッダ情報のコピーが新たなヘッダとして付加されたデータフレームをさらに受信し，
前記タグ削除部は，前記受信部により受信された前記データフレームの前記タグに含まれる前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先が前記複数のユーザネットワークの１つである場合に，前記タグおよび前記コピーされたヘッダを前記制御フレームからさらに取り除き，
前記送信部は，前記タグ削除部により前記タグおよび新たなヘッダが取り除かれたデータフレームを前記複数のユーザネットワークの１つに送信する，
通信ノード。
【請求項１４】
請求の範囲第１１項から第１３項のいずれか１項において，
前記制御フレームはスパニングツリープロトコルにおけるＢＰＤＵであり，
前記受信部は，前記キャリアネットワーク内の通信ノードから送信されたＢＰＤＵをさらに受信し，
前記受信部により受信された，前記通信ノードから送信されたＢＰＤＵに基づいて，該キャリアネットワークのスパニングツリーの構築処理を実行する制御フレーム処理部をさらに備えている，
通信ノード。
【請求項１５】
キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて，該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークの通信ノードであって，
前記キャリアネットワーク内の他の通信ノードから送信された，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグが付加された制御フレームを受信する受信部と，
前記受信部により受信された制御フレームの前記タグに含まれる前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて送信先の通信ノードを決定する送信先決定部と，
前記送信先決定部により決定された送信先の通信ノードに前記制御フレームを送信する送信部と，
を備えている通信ノード。
【請求項１６】
請求の範囲第１５項において，
前記制御フレームはスパニングツリープロトコルにおけるＢＰＤＵであり，
前記受信部は，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグが付加されていない制御フレームをさらに受信し，
前記受信部により受信された制御フレームに前記タグが付加されているかどうかを判定し，該制御フレームに前記タグが付加されていない場合には，該タグが付加されていない制御フレームに基づいてスパニングツリーの構築処理を実行する制御フレーム処理部をさらに備えている，
通信ノード。
【請求項１７】
キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて，該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークの通信ノードであって，
前記キャリアネットワーク内の他の通信ノードから送信された，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグと，オリジナルのヘッダ情報のコピーに含まれる宛先アドレスがブロードキャスト用の宛先アドレスに変更された新たなヘッダとが付加された制御フレーム，および，前記タグとオリジナルのヘッダ情報のコピーである新たなヘッダとが付加されたデータフレームを受信する受信部と，
前記受信部により受信された前記制御フレームおよび前記データフレームの前記タグに含まれる前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて送信先の通信ノードを決定する送信先決定部と，
前記送信先決定部により決定された送信先の通信ノードに前記制御フレームおよび前記データフレームを送信する送信部と，
を備えている通信ノード。
【請求項１８】
請求の範囲第１７項において，
前記制御フレームはスパニングツリープロトコルにおけるＢＰＤＵであり，
前記受信部は，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグが付加されていない制御フレームをさらに受信し，
前記受信部により受信された制御フレームに前記タグが付加されているかどうかを判定し，該制御フレームに前記タグが付加されていない場合には，該タグが付加されていない制御フレームに基づいてスパニングツリーの構築処理を実行する制御フレーム処理部をさらに備えている，
通信ノード。
【請求項１９】
キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークの制御フレームの通信方法であって，
前記複数のユーザネットワークの少なくとも第１のユーザネットワークに接続された入口通信ノードにおいて，該第１のユーザネットワークから受信した制御フレームに，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグを付加し，該タグが付加された制御フレームを，前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先に送信し，
前記複数のユーザネットワークの少なくとも第２のユーザネットワークに接続された出口通信ノードにおいて，該第２のユーザユーザネットワークへ送信される，前記タグが付加された制御フレームを受信し，該タグが付加された制御フレームから前記タグを取り除いて前記第２のユーザネットワークに送信する，
制御フレームの通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は，バーチャルネットワークシステムにおけるキャリアネットワークおよび制御フレームの通信方法に関し，特に，キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおけるキャリアネットワーク，および，制御フレームの通信方法に関する。
また，本発明は，バーチャルネットワークシステムにおけるキャリアネットワークの通信ノードに関する。
【背景技術】  一般に，企業などがプライベートネットワークを構築する場合，専用線を用いて構築する方法，ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いたＩＰ−ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）により構築する方法，およびＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  ＬＡＮ）を用いた広域ＬＡＮサービスにより構築する方法がある。中でも，広域ＬＡＮサービスは，専用線やＩＰ−ＶＰＮよりコストが安く，また管理が容易なことから，広域ＬＡＮサービスを利用した構築法が拡大している。
広域ＬＡＮサービスにおいては，キャリアから制限されることなくユーザが自由にＶＬＡＮ割り当てを行うことを可能とするＶＬＡＮ  ｏｖｅｒ  ＶＬＡＮ技術が注目されている。
ＶＬＡＮ  ｏｖｅｒ  ＶＬＡＮ技術では，ユーザから受信したＶＬＡＮフレームをキャリアネットワーク内で透過的に転送するため，キャリアネットワークの入口ノードは，ユーザネットワークから受信したフレームにキャリアネットワーク内でのみ有効なＶＬＡＮ情報（ＶＬＡＮタグ）を付加（スタック）する。キャリアネットワーク内の各ノードは，このＶＬＡＮタグと宛先ＭＡＣアドレスを用いてフレームを転送する。キャリアネットワークの出口ノードは，フレームにスタックされているＶＬＡＮタグを削除しユーザネットワークに転送する。このようにすることにより，ユーザネットワークに自由なＶＬＡＮ割り当てが提供される。
一方，広域ＬＡＮサービスを提供するノードは，同一フレームがノード間をループ状に繰り返し転送されることを防止するために，ＩＥＥＥ８０２．１Ｄに準拠したスパニングツリープロトコル（ＳＴＰ：Ｓｐａｎｎｉｎｇ  Ｔｒｅｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用してループのないツリー構造のネットワークを構築する。
ＳＴＰでは，ツリー構造の下位ブリッジは，上位ブリッジから受信する制御フレームであるＢＰＤＵ（Ｂｒｉｄｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）の情報を使ってスパニングツリーの再計算を行う。ＢＰＤＵには，ＶＬＡＮタグがスタックされないため，ユーザＡのユーザネットワーク（ＬＡＮ等）から送信されたＢＰＤＵは，他のユーザＢのユーザネットワークへも送信されるおそれがある。例えば，図２７において，ユーザＡのユーザネットワーク５０１から送信されたＢＰＤＵは，同じユーザＡのユーザネットワーク５０２だけでなく，他のユーザＢのユーザネットワーク６０１および／または６０２にも送信されることがある。
また，ユーザネットワークにブリッジが追加／削除されユーザネットワークの構成が変更されたり，ルートブリッジ（例えば図２７のブリッジ５１０）に障害が発生したりした場合に，次のルートブリッジがキャリアネットワークのノードになったり，ユーザＢのユーザネットワークのブリッジになったりする可能性がある。このようにあるユーザのネットワーク構成の変更が，他のユーザのユーザネットワークに影響を与える可能性がある。
この問題を解決するために，ユーザネットワークとキャリアネットワークのそれぞれにおいて，スパニングツリーを独立して構築する方法が考えられている。例えば，図２７では，ユーザＡのユーザネットワーク５０１，５０２のそれぞれでスパニングツリーが構築されると共に，ユーザＢのユーザネットワーク６０１，６０２のそれぞれでスパニングツリーが構築され，さらに，キャリアネットワーク７００でスパニングツリーが構築される。
この方法は，ユーザネットワークからキャリアネットワークに流入するＢＰＤＵを入口ノード７０１で廃棄することにより，スパニングツリーを構築している。
しかし，この方法では，図２８に示すように，障害対策のためユーザネットワークとキャリアネットワークとの間に複数の回線を接続するデュアルホーミング構成を構築した場合，キャリアネットワークを跨いだユーザネットワーク間でＳＴＰが不完全となり，発生したループが検出されない。したがって，転送フレームは無限ループに陥ってしまう。
この問題を解決するためには，ユーザネットワークを構築する際にＳＴＰを使用せず，保守者が手動でユーザネットワーク内にループが生じないように接続構成を考慮して設定する方法があるが，キャリアを跨いだネットワーク構成を考慮する必要があり，またユーザネットワークで使用する全てのＭＡＣアドレス毎に転送方路を設定する必要があるため現実的ではない。
したがって，デュアルホーミング構成を構築する場合には，ユーザネットワークのエッジ側にルータを配置することで，ループの発生しないネットワークを構築している。
しかし，この方法では，ルータが用いられるため，ネットワーク構築のコストが増加する。また，この方法は，ブリッジという安価なネットワーク装置を用いてＶＬＡＮを提供する広域ＬＡＮサービスとはもはや呼べず，広域ＬＡＮサービスそのものが提供できない。
一方で，光ネットワーク等において，ネットワーク故障に対する保護を与える二重ホームアプローチとして，特開２００２−５７７１３号公報（特許文献１）に記載の「ネットワーク故障に対する保護を与えるためにネットワーク構成要素間でトラフィックをルーティングする方法」がある。
特許文献１：特開２００２−５７７１３号公報
【発明の開示】
本発明は，デュアルホーミング構成においても，ループの生じないスパニングツリーを構築できるキャリアネットワークおよび制御フレームの通信方法，ならびにキャリアネットワークの通信ノードを提供する。
本発明の第１の側面によるキャリアネットワークは，キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークであって，前記複数のユーザネットワークの少なくとも第１のユーザネットワークに接続されて該第１のユーザネットワークから送信された制御フレームを受信し，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグを該受信した制御フレームに付加し，該タグが付加された制御フレームを，前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先に送信する入口通信ノードと，前記複数のユーザネットワークの少なくとも第２のユーザネットワークに接続され，該第２のユーザユーザネットワークへ送信される，前記タグが付加された制御フレームを受信し，該タグが付加された制御フレームから前記タグを取り除いて前記第２のユーザネットワークに送信する出口通信ノードと，を備えている。
本発明の第１の側面による制御フレームの通信方法は，キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークの制御フレームの通信方法であって，前記複数のユーザネットワークの少なくとも第１のユーザネットワークに接続された入口通信ノードにおいて，該第１のユーザネットワークから受信した制御フレームに，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグを付加し，該タグが付加された制御フレームを，前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先に送信し，前記複数のユーザネットワークの少なくとも第２のユーザネットワークに接続された出口通信ノードにおいて，該第２のユーザユーザネットワークへ送信される，前記タグが付加された制御フレームを受信し，該タグが付加された制御フレームから前記タグを取り除いて前記第２のユーザネットワークに送信するものである。
本発明の第１の側面によると，キャリアネットワークの入口通信ノードにおいて，第１のユーザネットワークからキャリアネットワークに送信された制御フレームに，バーチャルネットワーク識別子を含むタグが付加される。このタグが付加された制御フレームは，キャリアネットワーク内を転送され，出口通信ノードにおいて，タグが取り除かれて第２のユーザネットワークに送信される。したがって，あるユーザのユーザネットワークからの制御フレームは，バーチャルネットワーク識別子を含むタグに従って，同じユーザのユーザネットワークに転送される。これにより，あるユーザの制御フレームが他のユーザのユーザネットワークに配信されることが防止される。
また，制御フレームは，入口通信ノードにおいて廃棄されることなく，キャリアネットワーク内を送信され，ユーザネットワークに転送される。したがって，キャリアネットワークは，ユーザネットワークのスパニングツリー上，１本のリンクとして取り扱われ，キャリアネットワーク（１本のリンク）を考慮した，ユーザネットワークのスパニングツリーを構築することができる。これにより，デュアルホーミング構成においても，ループの生じないスパニングツリーを構築することができる。
本発明の第１の側面において，前記キャリアネットワークは，前記入口通信ノードから送信された，前記タグが付加された制御フレームを受信し，該受信した制御フレームの前記タグに含まれる前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された転送先に前記制御フレームを転送する中継通信ノードをさらに備えている。これにより，制御フレームもデータフレームと同様に，キャリアネットワーク内の中継通信ノードによって転送される。
本発明の第１の側面の他の形態によると，前記入口通信ノードは，前記制御フレームのヘッダ情報をコピーすると共に，該コピーされたヘッダ情報に含まれる宛先アドレスを前記制御フレーム用の宛先アドレスからブロードキャスト用の宛先アドレスに変更して，新たなヘッダとして前記制御フレームにさらに付加し，前記出口通信ノードは，前記付加された新たなヘッダを前記制御フレームからさらに取り除く。
これにより，制御フレームは，キャリアネットワーク内の中継通信ノードにおいてデータフレームと同様にみなして処理することができる。
好ましくは，前記制御フレームはスパニングツリープロトコルにおけるＢＰＤＵであり，前記入口通信ノードは，該キャリアネットワーク内の通信ノードから送信されたＢＰＤＵをさらに受信し，該受信されたＢＰＤＵに基づいて，該キャリアネットワークのスパニングツリーの構築処理を実行する。また，前記出口通信ノードは，前記バーチャル識別子を含むタグが付加されていないＢＰＤＵをさらに受信し，該受信されたＢＰＤＵに基づいて，該キャリアネットワークのスパニングツリーの構築処理を実行する。
これにより，キャリアネットワークのスパニングツリーを，ユーザネットワークから独立して個別に構築することができ，キャリアネットワークにおいてもループの生じないスパニングツリーを構築することができる。
本発明の第２の側面による通信ノードは、キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて，該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークの通信ノードであって，前記複数のユーザネットワークの少なくとも１つに接続され，該少なくとも１つのユーザネットワークから送信された制御フレームを受信する受信部と，前記受信部により受信された前記制御フレームに前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグを付加するタグ付加部と，前記タグ付加部により前記タグが付加された制御フレームを，前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先に送信する送信部と，を備えている。
本発明の第３の側面による通信ノードは、キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて，該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークの通信ノードであって，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグが付加された制御フレームを受信する受信部と，前記受信部により受信された前記制御フレームの前記タグに含まれる前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先が前記複数のユーザネットワークの１つである場合に，前記制御フレームから前記タグを取り除くタグ削除部と，前記タグ削除部により前記タグが取り除かれた制御フレームを前記複数のユーザネットワークの１つに送信する送信部と，を備えている。
本発明の第４の側面による通信ノードは，キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて，該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークの通信ノードであって，前記キャリアネットワーク内の他の通信ノードから送信された，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグが付加された制御フレームを受信する受信部と，前記受信部により受信された制御フレームの前記タグに含まれる前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて送信先の通信ノードを決定する送信先決定部と，前記送信先決定部により決定された送信先の通信ノードに前記制御フレームを送信する送信部と，を備えている。
本発明の第５の側面による通信ノードは，キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて，該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークの通信ノードであって，前記キャリアネットワーク内の他の通信ノードから送信された，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグと，オリジナルのヘッダ情報のコピーに含まれる宛先アドレスがブロードキャスト用の宛先アドレスに変更された新たなヘッダとが付加された制御フレーム，および，前記タグとオリジナルのヘッダ情報のコピーである新たなヘッダとが付加されたデータフレームを受信する受信部と，前記受信部により受信された前記制御フレームおよび前記データフレームの前記タグに含まれる前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて送信先の通信ノードを決定する送信先決定部と，前記送信先決定部により決定された送信先の通信ノードに前記制御フレームおよび前記データフレームを送信する送信部と，を備えている。
【図面の簡単な説明】  図１は，本発明が適用される広域ＬＡＮのネットワーク構成例を示すブロック図である。
図２は，本発明の第１の実施の形態によるキャリアネットワークのノードの詳細な構成を示すブロック図である。
図３は，ノードの受信ポート判定部の処理の流れを示すフローチャートである。
図４は，ノードのフレーム判定部の処理の流れを示すフローチャートである。
図５は，ノードのＶＬＡＮフィルタリング制御部の処理の流れを示すフローチャートである。
図６は，ノードの送信ポート判定部の処理の流れを示すフローチャートである。
図７は，ノード３ａのユーザネットワーク接続判定テーブルを示す。
図８は，ノード３ａのＶＬＡＮ−ＩＤテーブルを示す。
図９は，ノード３ａのＶＬＡＮフィルタリングテーブルを示す。
図１０は，ノード３ｂのユーザネットワーク接続判定テーブルを示す。
図１１は，ノード３ｂのＶＬＡＮフィルタリングテーブルを示す。
図１２は，ノード３ｃのユーザネットワーク接続判定テーブルを示す。
図１３は，ノード３ｃのＶＬＡＮフィルタリングテーブルを示す。
図１４は，ノード３ａのＭＡＣアドレスフィルタリングテーブルを示す。
図１５は，ノード３ｂのＭＡＣアドレスフィルタリングテーブルを示す。
図１６Ａは，ＶＬＡＮタグがスタックされていないＢＰＤＵのデータ構造を示す。
図１６Ｂは，ＶＬＡＮタグがスタックされたＢＰＤＵのデータ構造を示す。
図１６Ｃは，ＶＬＡＮタグがスタックされたＢＰＤＵの詳細なデータ構造を示す。
図１７は，図１に示した広域ＬＡＮ上をＢＰＤＵが送信される様子を示している。
図１８は，ユーザＡのユーザネットワークのスパニングツリーの構造を示す。
図１９は，広域ＬＡＮのネットワーク構成例を示すブロック図である。
図２０は，キャリアネットワークのスパニングツリーの構造を示す。
図２１は，本発明の第２の実施の形態によるキャリアネットワークのノードの詳細な構成を示すブロック図である。
図２２は，ノードのＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部の処理の流れを示すフローチャートである。
図２３は，ノードのＭＡＣ変更部の処理の流れを示すフローチャートである。
図２４は、ノードのＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣ削除部の処理の流れを示すフローチャートである。
図２５Ａは，ＢＰＤＵのデータ構造を示す。
図２５Ｂは，ＶＬＡＮタグがスタックされ，かつ，ＭＡＣヘッダがコピーされたＢＰＤＵのデータ構造を示す。
図２５Ｃは，図２５Ｂの詳細なデータ構造を示す。
図２６Ａは，データフレームのデータ構造を示す。
図２６Ｂは，ＶＬＡＮタグがスタックされ、かつ，ＭＡＣヘッダがコピーされたデータフレームのデータ構造を示す。
図２６Ｃは，図２６Ｂの詳細なデータ構造を示す。
図２７および２８は，背景技術を示すための広域ＬＡＮの概略構成例を示す。
【発明を実施するための最良の形態】  ＜第１の実施の形態＞
［広域ＬＡＮの全体構成］
図１は，本発明が適用される広域ＬＡＮのネットワーク構成例を示すブロック図である。この広域ＬＡＮは，ユーザ（例えば企業）Ａのユーザネットワーク（ＬＡＮ）１１および１２，ユーザＢのユーザネットワーク２１および２２，ならびにキャリアネットワーク３を有する。
ユーザネットワーク１１は，例えばユーザＡのビル，工場等の建物ａ１（図示略）に設けられたＬＡＮであり，ブリッジ１１ａおよび１１ｂならびに端末（パソコン等）１１ｃを有する。ユーザネットワーク１２は，例えば，上記建物ａ１とは異なるユーザＡの建物ａ２（図示略）に設けられたＬＡＮであり，ブリッジ１２ａおよび１２ｂならびにパソコン１２ｃを有する。
ユーザネットワーク２１は，例えばユーザＢの建物ｂ１（図示略）に設けられたＬＡＮであり，ブリッジ２１ａおよびパソコン２１ｂを有する。ユーザネットワーク２２は，例えば，建物ｂ１とは異なる建物ｂ２（図示略）に設けられたＬＡＮであり，ブリッジ２２ａおよびパソコン２２ｂを有する。
キャリアネットワーク３は，ユーザＡのＬＡＮ，すなわちユーザネットワーク１１および１２を接続して広域ＬＡＮを形成するためのキャリアネットワークであると共に，ユーザＢのＬＡＮ，すなわちネットワーク２１および２２を接続して広域ＬＡＮを形成するためのキャリアネットワークであり，ルータ等のノード３ａ〜３ｄを有する。図中，ノード３ａ〜３ｄの近傍の符号１〜３は，各ノードのポート番号を示している。
この広域ＬＡＮには，ＶＬＡＮ  ｏｖｅｒ  ＶＬＡＮ技術が使用され，ユーザＡのユーザネットワーク１１および１２からなるバーチャルＬＡＮ（ＶＬＡＮ）と，ユーザＢのユーザネットワーク２１および２２からなるＶＬＡＮとが形成される。ユーザネットワーク１１および１２にはＶＬＡＮ−ＩＤ＝１が割り当てられ，ユーザネットワーク２１および２２にはＶＬＡＮ−ＩＤ＝２が割り当てられているものとする。ＶＬＡＮ−ＩＤは，ＶＬＡＮを識別する識別子であり，ＯＳＩ階層モデルにおけるレイヤ２のネットワークで一意な値である。
なお，図１では，一例として２つのＶＬＡＮを示しているが，ＶＬＡＮは１つであってもよいし，３つであってもよく，本発明はＶＬＡＮの個数に制限されるものではない。
ノード３ａは，ユーザネットワーク１１および２１から見ると，キャリアネットワーク３への入口ノードであると共に，ユーザネットワーク１２および２２から見ると，キャリアネットワーク３からの出口ノードである。また，ノード３ｃは，ユーザネットワーク１１および２１から見ると，キャリアネットワーク３からの出口ノードであると共に，ユーザネットワーク１２および２２から見ると，キャリアネットワーク３への入口ノードである。ノード３ｂは中継ノード（中間ノード）である。ノード３ｄは，ユーザネットワーク１１および１２から見て，キャリアネットワーク３の入口ノード，出口ノード，および中継ノードを兼用する。
ＶＬＡＮ（広域ＬＡＮ）では，データフレームおよび制御フレームが通信される。データフレームは，ユーザデータ（例えば端末１１ｃの電子メールデータ，ホームページからのダウンロードデータ等）を含むフレームである。制御フレームは，ネットワークの制御情報を交換するためのフレームである。制御フレームには，例えば，ＢＰＤＵ（Ｂｒｉｄｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ），ＧＶＲＰ（ＧＡＲＰ（Ｇｅｎｅｒｉｃ  Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ＶＬＡＮ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ），ＧＭＲＰ（ＧＡＲＰ  Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等がある。
ＢＰＤＵは，背景技術の項でも説明したように，ＳＴＰにおいてスパニングツリーを構築するために伝送される制御フレームである。以下，本実施の形態では，制御フレームの一例としてＢＰＤＵを例にとり説明するが，本発明は，ＢＰＤＵに限定されるものではなく，他の制御フレームにも適用することができる。
このような構成の広域ＬＡＮにおいて，ユーザネットワークからキャリアネットワークへデータフレームが転送される場合に，キャリアネットワークの入口ノードで，設定に応じて，ＶＬＡＮ−ＩＤを含むＶＬＡＮタグがデータフレームにスタック（付加）される。この点は，背景技術で説明したように従来と同様である。
例えば，ユーザネットワーク１１のブリッジ１１ｂからキャリアネットワーク３に転送されるデータフレームには，ノード３ａでＶＬＡＮタグがスタックされる。そして，ＶＬＡＮタグがスタックされたデータフレームは，ＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮタグに基づいてキャリアネットワーク３内を転送され，目的とするユーザネットワーク１２に配信される。
一方，従来，ＢＰＤＵ等の制御フレームには，ＶＬＡＮタグはスタックされなかった。しかしながら，本実施の形態では，ユーザネットワークからキャリアネットワークに送信される制御フレームには，キャリアネットワークの入口ノードにおいて，ＶＬＡＮタグがスタックされ，キャリアネットワーク内を転送される。そして，制御フレームは，キャリアネットワークの出口ノードにおいて，ＶＬＡＮタグが取り除かれた後，ユーザネットワークに送信される。
例えば，ユーザネットワーク１１のブリッジ１１ｂからキャリアネットワーク３に転送される制御フレームには，ノード３ａでＶＬＡＮタグがスタックされる。そして，ＶＬＡＮタグがスタックされた制御フレームは，ＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮタグに基づいてキャリアネットワーク３内を転送され，目的とするユーザネットワーク１２に配信される。
このように，本実施の形態では，ＢＰＤＵにもＶＬＡＮタグがスタックされるので，キャリアネットワーク３内では，ユーザＡの一方のユーザネットワーク１１（１２）から送信されたＢＰＤＵは，同じユーザＡの他方のユーザネットワーク１２（１１）にのみ転送され，他のユーザＢのユーザネットワーク２１や２２に転送されることはない。同様に，ユーザＢの一方のユーザネットワーク２１（２２）から送信されたＢＰＤＵも，同じユーザＢの他方のユーザネットワーク２２（２１）にのみ転送され，ユーザＡのユーザネットワークに転送されることはない。
また，ＢＰＤＵがキャリアネットワークの入口ノードにおいて廃棄されることなく，キャリアネットワーク内を転送され，ユーザネットワークに届けられるので，スパニングツリーにおいて，キャリアネットワークは１本のリンクとして扱われる。これにより，ユーザネットワークのスパニングツリーについて，ループのないスパニングツリーを構築することができる。
さらに，キャリアネットワーク内において，ＶＬＡＮタグがスタックされないＢＰＤＵを転送することにより，キャリアネットワークのスパニングツリーについても，ループのないスパニングツリーを構築することができる。
以下，これら本実施の形態の内容について詳述する。
［キャリアネットワークのノードの構成］
図２は，本発明の第１の実施の形態によるキャリアネットワーク３のノード３ａ〜３ｄの詳細な構成を示すブロック図である。図３は，ノードの受信ポート判定部の処理の流れを示すフローチャートである。図４は，ノードのフレーム判定部の処理の流れを示すフローチャートである。図５は，ノードのＶＬＡＮフィルタリング制御部の処理の流れを示すフローチャートである。図６は，ノードの送信ポート判定部の処理の流れを示すフローチャートである。
ノード３ａ〜３ｄは，いずれも同じ構成を有し，したがって，以下では，ノード３ａ〜３ｄを特に区別して示す場合を除き，「ノード」と総称することとする。
ノードは，受信ポート判定部３１，ＶＬＡＮタグスタック部３２，フレーム判定部３３，制御フレーム処理部３４，データフレーム転送部３５，ＭＡＣフィルタリング制御部３６，ＶＬＡＮフィルタリンダ制御部３７，送信ポート判定部３８，およびＶＬＡＮタグ削除部３９を有する。
受信ポート判定部３１には，ノードにより受信されたフレームが入力される。受信ポート判定部３１は，フレームを受信したポートがユーザネットワークに接続されているポートか否かを，予め設定されたネットワーク接続判定テーブルに基づいて判定する（図３のＳ１）。続いて，受信ポート判定部３１は，受信ポートがユーザネットワークに接続されている場合には（図３のＳ１でＹ），受信フレームをＶＬＡＮタグスタック部３２に与える一方（図３のＳ２），受信ポートがユーザネットワークに接続されていない場合には（図３のＳ１でＮ），受信フレームをフレーム判定部３３に与える（図３のＳ３）。
図７はノード３ａのユーザネットワーク接続判定テーブルを示し，図１０はノード３ｂのユーザネットワーク接続判定テーブルを示し，図１２はノード３ｃのユーザネットワーク接続判定テーブルを示している。
ユーザネットワーク接続判定テーブルは，ポート番号と，該ポート番号のポートがユーザネットワークに接続されているかどうかを示すユーザネットワーク接続フラグとを有する。接続フラグが１の場合には，対応するポート番号のポートはユーザネットワークに接続されており，接続フラグが０の場合には，対応するポート番号のポートはユーザネットワークに接続されていない。
図７では，ノード３ａのポート番号１および２のポートがユーザネットワークに接続され，ポート番号３のポートがユーザネットワークに接続されていないことが示されている。より具体的には，ポート番号１のポートはユーザネットワーク１１（ブリッジ１１ｂ）に接続され，ポート番号２のポートはユーザネットワーク２１（ブリッジ２１ａ）に接続され，ポート番号３のポートはキャリアネットワークのノード３ｂに接続されている（図１参照）。
図１０では，ノード３ｂのポート番号１および２のポートがともにユーザネットワークに接続されていないことが示されている。すなわち，ポート番号１のポートはノード３ａに接続され，ポート番号２のポートはノード３ｃに接続されている（図１参照）。
図１２では，ノード３ｃのポート番号１のポートはユーザネットワークに接続されておらず，ポート番号２および３のポートがユーザネットワークに接続されていることが示されている。より具体的には，ポート番号１のポートはノード３ｂに接続され，ポート番号２のポートはユーザネットワーク１２（ブリッジ１２ｂ）に接続され，ポート番号３のポートはユーザネットワーク２２（ブリッジ２２ａ）に接続されている（図１参照）。
受信ポート判定部３１は，ネットワーク接続フラグ（０／１）に基づいて受信ポートがユーザネットワークに接続されているかどうかを判断する。
図２に戻って，ＶＬＡＮタグスタック部３２は，受信ポート判定部３１からの受信フレームに，受信ポートに対応するＶＬＡＮ−ＩＤを含むＶＬＡＮタグをスタック（付加）する。ＶＬＡＮタグがスタックされた受信フレームは，フレーム判定部３３に与えられる。
このＶＬＡＮタグスタック部３２の処理は，ユーザネットワークから直接受信したフレームに対して行われるので，入口ノード固有の処理である。
ＶＬＡＮ−ＩＤは，予め設定されたＶＬＡＮ−ＩＤテーブルに基づいて決定される。図８は，ノード３ａのＶＬＡＮ−ＩＤテーブルの一例を示している。ＶＬＡＮ−ＩＤテーブルは，ポート番号と，該ポート番号のポートが接続されたユーザネットワークのＶＬＡＮ−ＩＤとを有する。図８では，ノード３ａのポート番号１に接続されたユーザネットワーク１１がＶＬＡＮ−ＩＤ＝１を有し，ノード３ａのポート番号２に接続されたユーザネットワーク２１がＶＬＡＮ−ＩＤ＝２を有することが示されている。
図１６ＡはＶＬＡＮタグがスタックされていないＢＰＤＵのデータ構造を示し，図１６ＢはＶＬＡＮタグがスタックされたＢＰＤＵのデータ構造を示している。図１６ＣはＶＬＡＮタグがスタックされたＢＰＤＵの詳細なデータ構造を示している。ＶＬＡＮタグは，ＭＡＣヘッダのＭＡＣアドレス（宛先アドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ＭＡＣ  Ａｄｄｒｅｓｓ）および送信元アドレス（Ｓｏｕｒｃｅ  ＭＡＣ  Ａｄｄｒｅｓｓ））とＴｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈとの間にスタックされる。ＶＬＡＮタグは，４バイトのＶＬＡＮ情報であり，ＴＰＩＤ（０ｘ８１００），ＣＦＩ，およびＶＬＡＮ−ＩＤを有する。なお，ＢＰＤＵの宛先ＭＡＣアドレスは，図１６Ｃに示すように，ＩＥＥＥ８０２．１Ｄにより０ｘ０１−８０−Ｃ２−００−００−００に定められている。
図２に戻って，フレーム判定部３３は，受信ポート判定部３１またはＶＬＡＮタグスタック部３２からの受信フレームがデータフレームであるか制御フレーム（ＢＰＤＵ）であるかを判定する（図４のＳ１１）。この判定は，フレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて行われる。例えば，宛先ＭＡＣアドレスが０ｘ０１−８０−Ｃ２−００−００−００の場合には，そのフレームはＢＰＤＵであると判定される（図４のＳ１１）。
さらに，本実施の形態では，ＢＰＤＵには，ＶＬＡＮタグスタック部３２によりＶＬＡＮタグがスタックされたＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵと，受信ポート判定部３１からの，ＶＬＡＮタグがスタックされていないＶＬＡＮタグ無しＢＰＤＵとがある。すなわち，ユーザネットワークから入力されたＢＰＤＵはＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵであり，キャリアネットワーク３内でのみ送受信されるＢＰＤＵはＶＬＡＮタグ無しＢＰＤＵである。
したがって，フレーム判定部３３は，受信フレームにＶＬＡＮタグがスタックされているかどうかにより，受信フレームがＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵであるかＶＬＡＮタグ無しＢＰＤＵであるかを判定する（図４のＳ１２）。
この判定により，データフレームはデータフレーム転送部３５に与えられ（図４のＳ１４），ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵはＶＬＡＮフィルタリング制御部３７に与えられ（図４のＳ１３），ＶＬＡＮタグ無し制御フレームは制御フレーム処理部３４に与えられる（図４のＳ１５）。
ＶＬＡＮタグ無しＢＰＤＵのみが制御フレーム処理部３４に与えられるので，ユーザネットワークのＢＰＤＵとキャリアネットワークのＢＰＤＵとを区別して処理することができ，ユーザネットワークのスパニングツリーおよびキャリアネットワークのスパニングツリーを独立して構築することができる。
なお，本実施の形態では，前述したように，制御フレームをＢＰＤＵとし，ＢＰＤＵ以外のフレームをデータフレームとしている。
データフレーム転送部３５は，フレーム判定部３３から与えられた受信フレームをＭＡＣフィルタリング制御部３６に与えると共に，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７から与えられた受信フレームおよびその方路情報に従ってデータフレームを送信ポート判定部３８に転送する。
ＭＡＣフィルタリング制御部３６は，データフレーム転送部３５から与えられた受信フレームのＭＡＣヘッダの宛先ＭＡＣアドレスと予め設定されたＭＡＣアドレスフィルタリングテーブルとに基づいて，データフレームのフィルタリング処理を行い，転送可能なポートを決定する。転送可能なポートの決定後，受信フレームはＶＬＡＮフィルタリング制御部３７に与えられる。
図１４は，ノード３ａのＭＡＣアドレスフィルタリングテーブルを示し，図１５は，ノード３ｂのＭＡＣアドレスフィルタリングテーブルを示している。ＭＡＣアドレスフィルタリングテーブルは，宛先ＭＡＣアドレスと，各ポートの転送可否フラグとを有する。ポート転送可否フラグが１であるポートは，対応する宛先ＭＡＣアドレスを有するフレームを転送可能であり，ポート転送可否フラグが０であるポートは，対応する宛先ＭＡＣアドレスを有するフレームを転送できない。
例えば図１４において，宛先ＭＡＣアドレス００−Ｅ０−００−００−１１−０１を有するフレームは，ポート番号１のポートに転送可能である。宛先ＭＡＣアドレス０１−８０−Ｃ２−００−００−００を有するフレームは，ポート番号１〜３の全ポートに転送可能である。なお，図１のノード３ｂには，ポート番号１および２の２つのポートのみが示されており，図１５ではポート番号３のポートが示されているが，このポート番号３のポートは，図１では図示省略されている。
図２に戻って，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７は，受信フレームにスタックされたＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ−ＩＤおよび予め設定されたＶＬＡＮフィルタリングテーブルに基づいて，ＭＡＣフィルタリング制御部３６からのデータフレームおよびフレーム判定部３３からのＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵのフィルタリング処理を行い，転送可能なポートを決定する。
本実施の形態では，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵも，データフレームと同様にＶＬＡＮフィルタリング制御部３７によるフィルタリング処理を受ける。転送可能なポートが決定された受信フレームは，方路情報と共にデータフレーム転送部３５に与えられる。
図９はノード３ａのＶＬＡＮフィルタリングテーブルを示し，図１１はノード３ｂのＶＬＡＮフィルタリングテーブルを示し，図１３はノード３ｃのＶＬＡＮフィルタリングテーブルを示している。ＶＬＡＮフィルタリングテーブルは，ＶＬＡＮ−ＩＤと各ポートのポート転送可否フラグとを有する。ポート転送可否フラグが１であるポートは，対応するＶＬＡＮ−ＩＤを有するフレームを転送可能であり，ポート転送可否フラグが０であるポートは，対応するＶＬＡＮ−ＩＤを有するフレームを転送できない。例えば図９において，ＶＬＡＮ−ＩＤ＝１のフレームは，ポート番号１および３のポートに転送可能である一方，ポート番号２には転送できない。
すなわち，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７は，受信フレームの転送可能ポート番号をＶＬＡＮフィルタリングテーブルから決定する（図５のＳ２１）。続いて，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７は，決定された転送可能ポートが存在するかどうかを判断する（図５のＳ２２）。全ポートのポート転送可否が０の場合には，転送可能ポートが存在しないこととなる。この場合には，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７は，そのフレームを廃棄する（図５のＳ２７）。これにより，フレームのフィルタリングが行われる。
一方，転送可能ポートが存在する場合には，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７は，転送可能ポートに受信ポートが含まれているかどうかを判断する（図５のＳ２３）。
ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７は，受信ポートが含まれている場合には，受信ポートにはフレームを転送しないので，方路情報（転送可能ポート番号）から受信ポート番号を削除（除外）する（図５のＳ２４）。一方，受信ポートが含まれていない場合には，ステップＳ２４の処理はスキップされる。
続いて，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７は，決定した方路情報（ポート番号）をデータフレーム転送部３５に通知すると共に（図５のＳ２５），受信フレームをデータフレーム転送部３５に与える（図５のＳ２６）。
ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵは，ＭＡＣフィルタリング制御部３６に入力されることなく，直接ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７に与えられるので，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７により決定されたポート番号が方路情報となる。一方，データフレームについては，ＭＡＣフィルタリング制御部３６により決定されたポート番号と，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７により決定されたポート番号との双方に含まれるポート番号（ＡＮＤ条件）が方路情報となる。
なお，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵも，フレーム判定部３３からＭＡＣフィルタリング制御部３６に与えられ，ＭＡＣフィルタリング制御部３６およびＶＬＡＮフィルタリング制御部３７の双方によるフィルタリング処理を受けることもできる。この場合，図１４のＭＡＣアドレスフィルタリングテーブルに示しように，ＢＰＤＵの転送可能ポートが全ポートに設定されていることにより，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７のみによるフィルタリング処理結果と同じ方路情報を得ることができる。
このように，ＶＬＡＮタグがスタックされたＢＰＤＵには，ＶＬＡＮフィルタリング制御部で，データフレームと同様にＶＬＡＮ−ＩＤによるＶＬＡＮフィルタリング処理が行われる。これにより，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵはＶＬＡＮに登録されている全ポートに送信される。
送信ポート判定部３８は，データフレーム転送部３５または制御フレーム処理部３４から与えられたフレームを送信するポートが，ユーザネットワークに接続されているか否かを，前述したユーザネットワーク接続判定テーブル（図７，１０，１２参照）に基づいて判定する（図６のＳ３１）。そして，送信ポート判定部３８は，送信ポートがユーザネットワークに接続されていない場合には、（図６のＳ３１でＮ），送信処理を実行してそのままフレームを送信する一方（図６のＳ３３），送信ポートがユーザネットワークに接続されている場合には（図６のＳ３１でＹ），フレームをＶＬＡＮタグ削除部３９に与える（図６のＳ３２）。
ＶＬＡＮタグ削除部３９は，受信フレームのＶＬＡＮタグをフレームから取り除き（削除し），削除後のフレームを該当ポートに送信する。このフレームは，ユーザネットワークに転送される。
ＶＬＡＮタグ削除部３９によりＶＬＡＮタグが削除されたフレームは，ユーザネットワークに送信されるので，このＶＬＡＮタグ削除部３９の処理は，出口ノード固有の処理である。ＶＬＡＮタグが削除されたフレームは，図１６Ａに示すように，ＶＬＡＮタグのスタック前のデータ構造に戻る。
制御フレーム処理部３４は，受信フレームのＭＡＣヘッダの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて制御フレームの種別を判定し，各制御フレームの制御および管理処理を行う。例えば，制御フレームがＢＰＤＵである場合には，スパニングツリーの構築処理が実行される。
［ＢＰＤＵの送信処理］
次に，図２に示す構成を有するノードにより実行されるＢＰＤＵの送信処理について説明する。一例として，ユーザネットワーク１１のブリッジ１１ｂからユーザネットワーク１２のブリッジ１２ｂへＢＰＤＵが転送される場合について説明する。
なお，図２に示すノードの構成要素３１〜３９を，ノード３ａ〜３ｃで区別するために，ノード３ａの構成要素には図２の符号の後に符号「ａ」を，ノード３ｂの構成要素には図２の符号の後に符号「ｂ」を，ノード３ｃの構成要素には図２の符号の後に符号「ｃ」を，それぞれ付けることとする。例えば，ノード３ａの受信ポート判定部３１を「受信ポート判定部３１ａ」と記す。
図１７は，図１に示した広域ＬＡＮ上をＢＰＤＵが送信される様子を示している。一例として，ユーザ端末１１ｃにはＭＡＣアドレス００−Ｅ０−００−００−１１−０１が，ブリッジ１１ｂにはＭＡＣアドレス００−Ｅ０−００−００−１１−１１が，ブリッジ２１ａにはＭＡＣアドレス００−Ｅ０−００−００−２２−１１が，それぞれ割り当てられている。また，ユーザ端末１２ｃにはＭＡＣアドレス００−Ｅ０−００−００−１１−０２が，ブリッジ１２ｂにはＭＡＣアドレス００−Ｅ０−００−００−１１−２２が，ブリッジ２２ａにはＭＡＣアドレス００−Ｅ０−００−００−２２−２２が，それぞれ割り当てられている。
ブリッジ１１ｂから送信されたＢＰＤＵ（ＶＬＡＮタグ無しＢＰＤＵ）４１は，ノード（入口ノード）３ａのポート番号１のポートに受信される。このＢＰＤＵ４１の宛先ＭＡＣアドレスはＢＰＤＵに割り当てられたＭＡＣアドレス０１−８０−Ｃ２−００−００−００であり，送信元ＭＡＣアドレスはブリッジ１１ｂのＭＡＣアドレス００−Ｅ０−００−００−１１−１１である。ＢＰＤＵ４１には，ＶＬＡＮタグはスタックされておらず，ＢＰＤＵ４１は図１６Ａに示すデータ構造を有する。
ノード３ａの受信ポート判定部３１ａは，ユーザネットワーク接続判定テーブル（図７参照）に基づいて，受信ポート番号１のポートがユーザネットワークに接続されているかどうかを判定する。受信ポート番号１のポートはユーザネットワークに接続されているので，受信ポート判定部３１ａは，ＢＰＤＵ４１をＶＬＡＮタグスタック部３２ａへ渡す。
ＶＬＡＮタグスタック部３２ａは，ＢＰＤＵ４１を透過的に転送するため，ＶＬＡＮ−ＩＤテーブル（図８参照）に基づいて，ポート番号１に対応するＶＬＡＮ−ＩＤ＝１を含むＶＬＡＮタグをＢＰＤＵ４１にスタックする。ＶＬＡＮタグがスタックされたＢＰＤＵをＢＰＤＵ４２とする。ＢＰＤＵ４２は，図１６Ｂおよび図１６Ｃに示すデータ構造を有する。ＢＰＤＵ４２は，フレーム判定部３３ａに渡される。
フレーム判定部３３ａは，受け取ったフレームのＭＡＣヘッダの宛先ＭＡＣアドレス０１−８０−Ｃ２−００−００−００に基づいて，該フレームがＢＰＤＵであると判断する。さらに，フレーム判定部３３ａは，フレームがＶＬＡＮタグを有することから，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵであると判別し，ＢＰＤＵ４２をＶＬＡＮフィルタリング制御部３７ａに渡す。
このように，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵは，制御フレーム処理部３４ａに与えられないので，キャリアネットワーク３のスパニングツリーの構築には利用されず，ユーザネットワーク１１および１２のスパニングツリーの構築にのみ利用される。
なお，ユーザネットワークから入力されない，キャリアネットワーク３内のＢＰＤＵにはＶＬＡＮタグがスタックされない。このため，このＶＬＡＮタグ無しＢＰＤＵは，制御フレーム処理部３４ａに与えられ，従来のブリッジ機能と同様に，キャリアネットワーク３のスパニングツリーの構築に利用される。
次に，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７ａは，ＶＬＡＮフィルタリングテーブル（図９参照）を参照し，ＢＰＤＵ４２のＶＬＡＮ−ＩＤ＝１に対応するポート転送可否フラグに基づいて転送可能ポート番号を決定する。図９から，転送可能ポート番号は１および３となる。
ＢＰＤＵ４２は，ＢＰＤＵ４１が受信されたポート番号１からは転送されないので，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７ａは，ポート番号１および３から受信ポート番号１を除外し，ポート番号３を方路情報としてデータフレーム転送部３５ａに通知する。また，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７ａは，ＢＰＤＵ４２をデータフレーム転送部３５ａに与える。
なお，ここでは，方路情報として１つのポート番号が決定されているが，複数のポート番号が方路情報として決定された場合に，ＢＰＤＵ４２は複数のポートから送信（ブロードキャスト）される。中間ノードや出口ノードにおいても同様である。
データフレーム転送部３５ａは，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７ａから通知された方路情報に基づいて送信ポートを決定し，決定した送信ポートに対応する送信ポート判定部３８ａへＢＰＤＵ４２を渡す。
送信ポート判定部３８ａは，ユーザネットワーク接続判定テーブル（図７参照）に基づいて，方路情報（ポート番号３）に対応する送信ポートがユーザネットワークに接続されているかどうかを判断する。ポート番号３はユーザネットワークに接続されていないので，送信ポート判定部３８ａは，ＢＰＤＵ４２の送信処理を行い，ＢＰＤＵ４２をポート番号３のポートから送信する。ポート番号３から送信されたＢＰＤＵ４２はノード３ｂに送信される。
このように，入口ノード３ａでは，ＢＰＤＵ４１にＶＬＡＮタグがスタックされ，ＶＬＡＮ−ＩＤによるフィルタリング処理により送信ポートが決定される。これにより，キャリアネットワーク３内やユーザＢのユーザネットワーク２１および２２のスパニングツリーに影響を与えることなく，キャリアネットワーク３内にＢＰＤＵを転送することができる。
ＢＰＤＵ４２は，ノード（中間ノード）３ｂのポート番号１のポートに受信される。ノード３ｂの受信ポート判定部３１ｂは，ユーザネットワーク接続判定テーブル（図１０参照）における，ポート番号１に対応するユーザネットワーク接続フラグに基づいて，受信ポートがユーザネットワークに接続しているかどうかを判断する。ポート番号１の受信ポートはユーザネットワークに接続していないので，受信ポート判定部３１ｂは，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵ４２をフレーム判定部３３ｂに与える。
フレーム判定部３３ｂは，ＢＰＤＵ４２のＭＡＣヘッダの宛先ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮタグの有無に基づいてＢＰＤＵ４２の転送先をＶＬＡＮフィルタリング制御部３７ｂに決定する。したがって，入口ノード３ａの場合と同様に，ＢＰＤＵ４２は制御フレーム処理部３４ｂに与えられない。これにより，ＢＰＤＵ４２はキャリアネットワーク３内のスパニングツリーの構築には利用されず，該スパニングツリーの構築に影響を与えることはない。
ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７ｂは，ＶＬＡＮフィルタリングテーブル（図１１参照）における，ＶＬＡＮ−ＩＤ＝１に対応するポート転送可否フラグに基づいて転送可能ポート番号を決定する。図１１から転送可能ポート番号は１および２となるが，ＢＰＤＵは受信ポートへは転送されないため，ポート番号１は除外される。したがって，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７ｂは，ポート番号２を方路情報としてデータフレーム転送部３５ｂに通知すると共に，ＢＰＤＵ４２をデータフレーム転送部３５ｂに与える。
データフレーム転送部３５ｂは，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７ｂから通知された方路情報に基づいて送信ポートを決定し，決定した送信ポートの送信ポート判定部３８ｂにＢＰＤＵ４２を与える。
送信ポート判定部３８ｂは，ユーザネットワーク接続判定テーブル（図１０参照）における，方路情報（ポート番号２）に対応するユーザネットワーク接続フラグに基づいて，送信ポートがユーザネットワークに接続しているかどうかを判断する。図１０から，ポート番号２はユーザネットワークに接続しておらず，キャリアネットワーク３のノード３ｃに接続しているので，送信ポート判定部３８ｂは，ＢＰＤＵ４２の送信処理を行い，ＢＰＤＵ４２をポート番号２のポートから送信する。
このように，中間ノード３ｂは，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵ４２の送信ポートをＶＬＡＮ−ＩＤによるフィルタリングにより決定するので，ユーザネットワーク１１から受信したＢＰＤＵは，中間ノード３ｂで終端されることなくキャリアネットワーク３内に転送される。
また，中間ノードにおいて，ＢＰＤＵが，ＶＬＡＮタグ無しＢＰＤＵとＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵとに区別され処理されるので，ユーザネットワークのＢＰＤＵとキャリアネットワークのＢＰＤＵを区別して転送することができる。
ノード３ｂのポート番号２から送信されたＢＰＤＵ４２は，ノード（出口ノード）３ｃのポート番号２のポートに受信される。
出口ノード３ｃの受信ポート判定部３１ｃは，ユーザネットワーク接続判定テーブル（図１２参照）における，受信ポート番号１に対応するユーザネットワーク接続フラグに基づいて，受信ポートがユーザネットワークに接続しているかどうかを判定する。図１２から，ポート番号１のポートはユーザネットワーク１に接続していないので，受信ポート判定部３１ｃは，ＢＰＤＵ４２をフレーム判定部３３ｃに渡す。
フレーム判定部３３ｃは，ＭＡＣヘッダの宛先ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮタグの有無を確認し，ＢＰＤＵ４２をＶＬＡＮフィルタリング制御部３７ｃに与える。これにより，ノード３ａおよび３ｂで説明したのと同様に，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵ４２はキャリアネットワーク３内のスパニングツリーの構築には利用されず，該スパニングツリーの構築に影響を与えることはない。
ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７ｃは，ＶＬＡＮフィルタリングテーブル（図１３参照）における，ＶＬＡＮ−ＩＤ＝１に対応するポート転送可否フラグに基づいて，転送可能ポート番号を決定する。図１３から，転送可能ポート番号は１および２となるが，ＢＰＤＵ４２は受信ポートへ転送されないので，ポート番号１は除外される。したがって，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７ｃは，ポート番号２を方路情報としてデータフレーム転送部３５ｃに通知すると共に，ＢＰＤＵ４２をデータフレーム転送部３５ｃに与える。
データフレーム転送部３５ｃは，ＶＬＡＮフィルタリング制御部３７ｃから通知された方路情報に基づいて送信ポートを決定し，決定した送信ポートの送信ポート判定部３８ｃへＢＰＤＵ４２を渡す。
送信ポート判定部３８ｃは，ユーザネットワーク接続判定テーブル（図１２参照）における，方路情報（ポート番号２）に対応するユーザネットワーク接続フラグに基づいて，送信ポートがユーザネットワークに接続しているかどうかを判定する。図１２および図１７から，ポート番号２はユーザネットワーク１２（ブリッジ１２ｂ）に接続しているので，送信ポート判定部３８ｃは，ＢＰＤＵ４２をＶＬＡＮタグ削除部３９ｃに与える。
ＶＬＡＮタグ削除部３９ｃは，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵ４２からＶＬＡＮタグを削除する。ＶＬＡＮタグが削除されたＢＰＤＵをＢＰＤＵ４３とする。このＢＰＤＵ４３は，図１６Ａに示すデータ構造を有する。ＶＬＡＮタグ削除部３９ｃは，ＢＰＤＵ４３を，方路情報に従ってポート番号２のポートから送信する。送信されたＢＰＤＵ４３は，ユーザネットワーク１２のブリッジ１２ｂに受信される。
このように，出口ノード３ｃでは，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵ４２の送信ポートがＶＬＡＮ−ＩＤによるフィルタリング処理により決定され，また，ＶＬＡＮタグが削除されたＢＰＤＵ４３がユーザネットワーク１２のブリッジ１２ｂに送信される。これにより，ブリッジ１１ｂからのＢＰＤＵをユーザネットワーク間で透過的に転送することができる。
ここでは，ユーザＡのユーザネットワーク１１からのＢＰＤＵの送信について説明したが，ユーザＡのユーザネットワーク１２からのＢＰＤＵも同様に送信／転送され，ユーザＡのユーザネットワーク１１に届けられる。また，ユーザＢのユーザネットワーク２１からのＢＰＤＵの送信およびユーザネットワーク２２からのＢＰＤＵの送信についても同様である。
このように，ユーザネットワークからのＢＰＤＵは，キャリアネットワーク３内を転送され，同じユーザのユーザネットワークに配信される。したがって，他のユーザネットワークやキャリアネットワークに影響を与えることなく，各ユーザネットワークのスパニングツリーを構築することができる。
また，ユーザネットワークからのＢＰＤＵがキャリアネットワーク３内を転送されるので，ループの存在しないユーザネットワークのスパニングツリーを構築することができる。例えば，図１８は，上記ＢＰＤＵの送信により構築されるユーザネットワーク１１および１２のスパニングツリーの構造を示している。
このスパニングツリーにおいては，ルートのブリッジ１１ｂに下位のブリッジ１１ａおよび１２ｂが接続され，ブリッジ１２ｂに下位のブリッジ１２ａが接続される。ブリッジ１１ａからブリッジ１２ａへのツリーの接続には，ブロッキングポートが設けられている。符号１０１〜１０４は代表ポートであり，符号１０５〜１０７はルートポートであり，符号１０８はブロッキングポートである。
フレームをブリッジ１１ａからブロードキャストにより送信した場合，ブリッジ１１ａからブリッジ１２ａへのフレームはブロッキングポートにより破棄される。したがって，ループの発生が回避される。
次に，図１９に示す広域ＬＡＮを例にして，ＢＰＤＵの送信によるキャリアネットワークおよびユーザネットワークのスパニングツリーの構築処理について説明する。
ユーザＡのユーザネットワーク（ＬＡＮ）１１０および１２０がキャリアネットワーク３０を介して接続され，キャリアネットワーク３０を介してユーザＡの広域ＬＡＮ（ＶＬＡＮ）が形成されている。
キャリアネットワーク３０はノード３０ａ〜３０ｄを有する。ユーザネットワーク１１０はブリッジ１１１および１１２を有し，ユーザネットワーク１２０はブリッジ１１３および１１４を有する。ノード３０ａ〜３０ｄの構成および処理は，図２に示すノード３ａ〜３ｄと同じであるので，ノード３０ａ〜３０ｄの詳細な説明については省略することとする。
まず，キャリアネットワークでスパニングツリーを構築する場合の動作について説明する。以下でも，ノード３０ａ〜３０ｄの構成要素には，図２に示す符号の後に符号ａ〜ｄをそれぞれ付すこととする。
ノード３０ａがＢＰＤＵ（ＶＬＡＮタグ無しＢＰＤＵ）を送信すると，このＢＰＤＵは，隣接するノード３０ｂおよび３０ｃに受信される。
ノード３０ｂの受信ポート判定部３１ｂは，ＢＰＤＵの受信ポートがユーザネットワークに接続しているかどうかを判定する。受信ポートはキャリアネットワーク３０のノード３０ａに接続しており，ユーザネットワークに接続していないので，ＢＰＤＵに対してＶＬＡＮタグスタック部３２ｂによるスタック処理は行われず，ＢＰＤＵはフレーム判定部３３ｂへ渡される。
フレーム判定部３３ｂは，受信ポート判定部３１ｂから渡されたＢＰＤＵがＶＬＡＮタグ無しＢＰＤＵであることから，このＢＰＤＵを制御フレーム処理部３４ｂに渡す。
制御フレーム処理部３４ｂは，受け取ったＢＰＤＵに基づいてキャリアネットワーク３０のスパニングツリーの構築処理を行う。スパニングツリーの構築については，従来技術と同様の動作であるため，ここではその説明を省略する。
スパニングツリーの構築処理によって，制御フレーム処理部３４ｂは，受信ポートを除くポート（送信ポート）から送信するＢＰＤＵを送信ポート判定部３８ｂに渡す。この送信ポートは，ノード３０ｄおよびユーザネットワーク１１０のブリッジ１１２に接続されている。
送信ポート判定部３８ｂは，ユーザネットワーク接続判定テーブル（図７，１０，１２参照）に基づいて，送信ポートがユーザネットワークに接続しているかどうかを判断し，ユーザネットワークに接続していない送信ポート（ノード３０ｄに接続したポート）には，ＢＰＤＵをそのまま送信し，ユーザネットワーク（ブリッジ１１２）に接続している送信ポートには，ＢＰＤＵを送信しない。
なお，ノードには，従来の機能により，ＶＬＡＮタグの有無によってフレームの送信可否を設定することができる。したがって，ＶＬＡＮタグ無しＢＰＤＵをユーザネットワーク側に送信しないように設定することができる。
これにより，キャリアネットワーク３０のＢＰＤＵがユーザネットワークに送信されることはなく，ユーザネットワークのスパニングツリーの構築に影響を与えることはない。
ノード３０ｄはノード３０ｂからのＢＰＤＵを受信すると，ノード３０ｂと同様の処理によりスパニングツリーの構築処理を行う。ノード３０ａからＢＰＤＵを受信したノード３０ｃも，ノード３０ｂと同様の処理によりスパニングツリーの構築処理を行う。
上記処理をキャリアネットワーク３０内の各ノードで繰り返すことにより，キャリアネットワーク３０のスパニングツリーが構築される。図２０は，キャリアネットワーク３０のスパニングツリーの構造を示している。ルートのノード３０ａに下位にノード３０ｂおよび３０ｃが接続され，ノード３０ｂの下位にノード３０ｄが接続される。ノード３０ｃからノード３０ｄへのツリーの接続には，ブロッキングポートが設けられている。符号３０１〜３０４は代表ポートであり，符号３０５〜３０７はルートポートであり，符号３０９はブロッキングポートである。これにより，ループの発生が回避される。
なお，データフレームの各ノードにおける処理については，スパニングツリーの構築には影響を与えないため，ここではその説明は省略する。
一方，ユーザＡのユーザネットワーク１１０および１２０のスパニングツリーの構築処理は，図１７を参照して説明したのと同様に行われる。すなわち，一方のユーザネットワーク１１０（１２０）からキャリアネットワーク３０に送信されたＢＰＤＵに，入口ノードにおいてＶＬＡＮタグがスタックされる。そして，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵは，キャリアネットワーク３０内を透過的に転送され，出口ノードにおいてＶＬＡＮタグが除去され，他方のユーザネットワーク１２０（１１０）に届けられる。したがって，キャリアネットワーク３０内のスパニングツリーに影響を与えることなく，ユーザネットワーク１１０および１２０独自のスパニングツリーが構築される。
このように，受信したＢＰＤＵのＶＬＡＮタグの有無を判定することで，キャリアネットワークを跨いだユーザネットワークとキャリアネットワークの双方で独立したスパニングツリーが構築できる。
なお，制御フレームの一例としてＢＰＤＵを例にノードの処理を説明したが，他の制御フレーム（ＧＶＲＰ，ＧＭＲＰ等）についても同様に処理することができる。
また，ユーザネットワークからキャリアネットワークに送信されたデータフレームには，従来のＶＬＡＮ  ｏｖｅｒ  ＶＬＡＮ技術と同様に，入口ノードにおいてＶＬＡＮタグがスタックされ，キャリアネットワークを転送される。そして，出口ノードにおいて，スタックされたＶＬＡＮタグが取り除かれて，ユーザネットワークに送信される。このデータフレームに対する処理は，従来と同様であるので，ここではその説明を省略する。
＜第２の実施の形態＞
［キャリアネットワークのノードの構成］
図２１は，本発明の第２の実施の形態によるノードの詳細な構成を示すブロック図である。図２２は，ノードのＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部の処理の流れを示すフローチャートである。図２３は，ノードのＭＡＣ変更部の処理の流れを示すフローチャートである。図２４は，ノードのＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣ削除部の処理の流れを示すフローチャートである。
ノードは，受信ポート判定部５１，ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部５２，ＭＡＣ変更部６０，フレーム判定部５３，制御フレーム処理部５４，データフレーム転送部５５，ＭＡＣフィルタリング制御部５６，ＶＬＡＮフィルタリング制御部５７，送信ポート判定部５８，およびＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣ削除部５９を有する。
受信ポート判定部５１は，第１の実施の形態の受信ポート判定部３１と同様の処理を行い，フレームの受信ポートがユーザネットワークに接続されている場合には，そのフレームをＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部５２に与え，フレームの受信ポートがユーザネットワークに接続されていない場合には，そのフレームをフレーム判定部５３に与える。
フレーム判定部５３は，受信フレームのＭＡＣヘッダの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて，受信フレームがデータフレームであるか制御フレーム（ここではＢＰＤＵ）であるかを判定する。そして，フレーム判定部５３は，データフレームをデータフレーム転送部５５に与え，ＢＰＤＵを制御フレーム処理部５４に与える。
データフレーム転送部５５およびＭＡＣフィルタリング制御部５６は，第１の実施の形態のデータフレーム転送部３５およびＭＡＣフィルタリング制御部３６とそれぞれ同様であるので，その説明を省略する。
ＶＬＡＮフィルタリング制御部５７は，受信フレームにスタックされたＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ−ＩＤに基づいてデータフレームのフィルタリング処理を行い，転送可能なポートを決定する。
送信ポート判定部５８および制御フレーム処理部５４は，第１の実施の形態の送信ポート判定部３８および制御フレーム処理部３４とそれぞれ同様であるので，それらの説明を省略する。
ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部５２は，受信ポートに対応するＶＬＡＮ−ＩＤを含むＶＬＡＮタグを受信フレームにスタックする（図２２のＳ４１）。次に，ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部５２は，受信フレームのＭＡＣヘッダを受信フレームの先頭にコピーする（図２２のＳ４２）。
続いて，ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部５２は，受信フレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて，受信フレームがデータフレームであるか制御フレーム（ＢＰＤＵ）であるかを判定する（図２２のＳ４３）。判定後，ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部５２は，受信フレームがＢＰＤＵの場合には（図２２のＳ４３でＹ），該フレームをＭＡＣ変更部６０に与え（図２２のＳ４４），受信フレームがデータフレームの場合には（図２２のＳ４３でＮ），該フレームをデータフレーム転送部５５に与える（図２２のＳ４５）。
ＭＡＣ変更部６０は，ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部５２により受信フレームの先頭にコピーされたＭＡＣヘッダの宛先ＭＡＣアドレスをブロードキャストアドレスＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦに変更し（図２３のＳ５１），該フレームをデータフレーム転送部５５に与える（図２３のＳ５２）。
図２５Ａは，ＢＰＤＵのデータ構造を示し，図２５Ｂは，ＶＬＡＮタグがスタックされ，かつ，ＭＡＣヘッダがコピーされたＢＰＤＵのデータ構造を示している。図２５Ｃは，図２５Ｂの詳細なデータ構造を示している。コピーされたＭＡＣヘッダのうち，宛先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスは，フレームの前部（すなわちスタックされたＶＬＡＮタグよりも先頭）に配置され，タイプ／長さ（Ｔｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈ）は，スタックされたＶＬＡＮタグの後部（すなわちＶＬＡＮタグとオリジナルのＭＡＣヘッダとの間）に配置される。また，コピーされた宛先ＭＡＣアドレスは，ブロードキャストアドレスに変更される。
図２６Ａは，データフレームのデータ構造を示し，図２６Ｂは，ＶＬＡＮタグがスタックされ，かつ，ＭＡＣヘッダがコピーされたデータフレームのデータ構造を示している。図２６Ｃは，図２６Ｂの詳細なデータ構造を示している。データフレームに対しても，同様にＶＬＡＮタグがスタックされ，ＭＡＣヘッダがコピーされるが，データフレームはＭＡＣ変更部６０には与えられず，したがってコピーされた宛先ＭＡＣアドレスは変更されない。
このように，ＢＰＤＵおよびデータフレームは，カプセル化され，そのヘッダ部分にＭＡＣヘッダのコピーおよびＶＬＡＮタグが付与される。
ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣ削除部５９は，受信フレームのＶＬＡＮタグと，フレーム先頭のＭＡＣヘッダ（すなわちＭＡＣヘッダのコピー）とを削除し（図２４のＳ６１），送信ポートからフレームを送信する（Ｓ６２）。
ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部５２およびＭＡＣ変更部６０の処理は入口ノード固有の処理であり，ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣ削除部５９の処理は出口ノード固有の処理である。
［ＢＰＤＵの送信処理］
次に，第１の実施の形態と同様に，図１７のネットワーク構成例を用いて，ＢＰＤＵの送信処理について説明する。また，図２１に示すノードの構成要素５１〜６０を，ノード３ａ〜３ｃで区別するために，ノード３ａの構成要素には図２１の符号の後に符号「ａ」を，ノード３ｂの構成要素には図２１の符号の後に符号「ｂ」を，ノード３ｃの構成要素には図２１の符号の後に符号「ｃ」を，それぞれ付すこととする。例えば，ノード３ａの受信ポート判定部５１を「受信ポート判定部５１ａ」と記す。
ユーザネットワーク１１のブリッジ１１ｂから送信されたＢＰＤＵは，キャリアネットワーク３のノード（入口ノード）３ａのポート番号１のポートに受信される。ノード３ａの受信ポート判定部５１ａは，ユーザネットワーク接続判定テーブル（図７参照）におけるポート番号１のユーザネットワーク接続フラグに基づいて，受信ポートがユーザネットワークに接続しているかどうかを判定する。ポート番号１のポートはユーザネットワークに接続しているため，受信ポート判定部５１ａは，受信フレームをＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部５２ａへ渡す。
ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部５２ａは，フレームを透過的に転送するため，ＶＬＡＮ−ＩＤテーブル（図８参照）におけるポート番号１のＶＬＡＮ−ＩＤ＝１を含むＶＬＡＮタグを受信フレームにスタックする。また，ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部５２ａは，受信フレームのＭＡＣヘッダ（ＭＡＣアドレスおよびＴｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈ）を受信フレームの先頭にコピーする（図２５Ｂ，２５Ｃ，２６Ａ，２６Ｃ参照）。
次に，ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣスタック部５２ａは，ＭＡＣヘッダの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて受信フレームがデータフレームであるか制御フレーム（ＢＰＤＵ）であるかを判別し，データフレームをデータフレーム転送部５５ａに与え，ＢＰＤＵをＭＡＣ変更部６０ａに与える。
ＭＡＣ変更部６０ａは，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵ４２の先頭のＭＡＣヘッダ（コピーされたＭＡＣヘッダ）の宛先ＭＡＣアドレスをブロードキャストアドレスＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦに変更し（図２５Ｃ参照），変更後のＢＰＤＵをデータフレーム転送部５５ａへ渡す。
データフレーム転送部５５ａは，ＭＡＣ変更部６０ａから与えられたＢＰＤＵ４２をＭＡＣフィルタリング制御部５６に与える。
ＭＡＣフィルタリング制御部５６ａは，ＢＰＤＵ４２の宛先ＭＡＣアドレスＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦに対応するポート転送可否フラグに基づいて，転送可能ポートを決定する。図１４から，転送可能ポートは全ポートとなる。なお，図２６Ｃに示すデータフレームの転送可能なポートはポート番号３となる。
ＶＬＡＮフィルタリング制御部５７ａは，ＶＬＡＮフィルタリングテーブル（図９参照）におけるＶＬＡＮ−ＩＤ＝１に対応するポート転送可否フラグに基づいて転送可能ポート番号を決定する。図９から，転送可能ポートはポート番号１および３となるが，ＢＰＤＵ４２は受信ポートへは転送されないので，ポート番号１が除外され，方路情報はポート番号３のみとなる。
ＭＡＣフィルタリング制御部５６ａおよびＶＬＡＮフィルタリング制御部５７ａによる転送可能ポートから，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵ４２の方路情報はポート番号３となる。
なお，データフレームの方路情報もポート番号３となる。また，ここでは，方路情報として１つのポート番号が決定されているが，複数のポート番号が方路情報として決定された場合に，ＢＰＤＵ４２は複数のポートから送信（ブロードキャスト）される。中間ノードや出口ノードにおいても同様である。
ＶＬＡＮフィルタリング制御部５７ａは，決定された方路情報をデータフレーム転送部５５ａに通知すると共に，ＢＰＤＵ４２をデータフレーム転送部５５ａに与える。
データフレーム転送部５５ａは，ＶＬＡＮフィルタリング制御部５７ａから通知された方路情報に基づいて送信ポートを決定し，決定した送信ポートの送信ポート判定部５８ａにＢＰＤＵ４２を渡す。
送信ポート判定部５８ａは，ユーザネットワーク接続判定テーブル（図７参照）における方路情報（ポート番号３）に対応するユーザネットワーク接続フラグに基づいて，送信ポートがユーザネットワークに接続しているかどうかを判定する。図７から，ポート番号３のポートはユーザネットワークに接続していない（キャリアネットワーク３のノード３ｂに接続している）ので，送信ポート判定部５８ａはＢＰＤＵ４２の送信処理を行う。
ＢＰＤＵ４２は，ノード３ａのポート番号３のポートから送信され，ノード（中間ノード）３ｂのポート番号１のポートに受信される。
ノード３ｂの受信ポート判定部５１ｂは，ユーザネットワーク接続判定テーブル（図１０参照）におけるポート番号１のユーザネットワーク接続フラグに基づいて，受信ポートがユーザネットワークに接続しているかどうかを判定する。図１０からポート番号１はユーザネットワークに接続していないので，受信ポート判定部５１ｂは，ＢＰＤＵ４２をフレーム判定部５３ｂに渡す。
フレーム判定部５３ｂは，ＭＡＣヘッダの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて，受信フレームがＢＰＤＵであるかどうかを判定する。本実施の形態では，ＢＰＤＵ４２の宛先ＭＡＣアドレスは，オリジナルの宛先ＭＡＣアドレスがコピーされた後，ブロードキャストアドレスに変更されている。したがって，フレーム判定部５３ｂは，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵ４２をデータフレームであると判別し，ＢＰＤＵ４２をデータフレーム転送部５５ｂに与える。なお，宛先ＭＡＣアドレスによる判別が行われるので，第１の実施の形態のように，ＶＬＡＮタグの有無により，ＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵとＶＬＡＮタグ無しＢＰＤＵとに判別する処理は行われない。
データフレーム転送部５５ｂは，ＢＰＤＵ４２をＭＡＣフィルタリング制御部５６ｂに与える。
ＭＡＣフィルタリング制御部５６ｂは，ＭＡＣアドレスフィルタリングテーブル（図１４参照）における宛先ＭＡＣアドレス（フレーム先頭の宛先ＭＡＣアドレス）のポート転送可否フラグに基づいて，転送可能ポートを決定する。ＢＰＤＵ４２の宛先ＭＡＣアドレスはブロードキャストアドレスに変更されているので，転送可能ポートはポート番号１〜３の全ポートとなる。なお，データフレームの宛先ＭＡＣアドレス００−Ｅ０−００−００−１１−０２の転送可能ポートはポート番号２となる。
ＭＡＣフィルタリング制御部５６は，ＢＰＤＵ４２をＶＬＡＮフィルタリング制御部５７ｂに与える。
ＶＬＡＮフィルタリング制御部５７ｂは，ＶＬＡＮフィルタリングテーブル（図１１参照）におけるＶＬＡＮ−ＩＤ＝１のポート転送可否フラグに基づいて，転送可能ポート番号を決定する。図１１から，転送可能ポートは，ポート番号１および２のポートとなるが，受信ポートへの転送は行わないため，ポート番号１は除外され，方路情報はポート番号２となる。ＭＡＣフィルタリング制御部５６ｂおよびＶＬＡＮフィルタリング制御部５７ｂによるポート番号の決定により，ＢＰＤＵ４２の方路情報はポート番号２となる。なお，データフレームのポート番号も２となる。ＶＬＡＮフィルタリング制御部５７ｂは，この決定された方路情報をデータフレーム転送部５５ｂに通知すると共に，ＢＰＤＵ４２をデータフレーム転送部に与える。
データフレーム転送部５５ｂは，ＶＬＡＮフィルタリング制御部５７ｂから通知された方路情報に基づいて送信ポートを決定し，決定した送信ポートの送信ポート判定部５８ｂにＢＰＤＵ４２を与える。
送信ポート判定部５８ｂは，ユーザネットワーク接続判定テーブル（図１０参照）における方路情報（ポート番号２）のユーザネットワーク接続フラグに基づいて，送信ポートがユーザネットワークに接続しているかどうかを判定する。図１０から，ポート番号２のポートはユーザネットワークに接続していない（キャリアネットワーク３のノード３ｃに接続している）ので，送信ポート判定部５８ｃは，ＢＰＤＵ４２の送信処理を行う。
ここで，中間ノード３ｂに受信されるＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵ４２は，宛先ＭＡＣアドレスとしてブロードキャストアドレスを有する。このため，中間ノード３ｂは，ＢＰＤＵ４２を制御フレームとしてではなくデータフレームとみなして処理する。したがって，中間ノード３ｂは，受信フレームがＶＬＡＮタグ付きＢＰＤＵであるか否かを意識することなく，受信フレームを転送することができる。これにより，中間ノード３ｂは，図２１に示す構成のものではなく，従来の構成のＶＬＡＮ機器をそのまま使用することもできる。したがって，本実施の形態において，入口ノード３ａおよび出口ノード３ｃにのみ，図２１に示す構成のノードを配置してもよい。
次に，ノード３ｂのポート番号２のポートから送信されたＢＰＤＵ４２は，ノード（出口ノード）３ｃのポート番号１のポートに受信される。
ノード３ｃの受信ポート判定部５１ｃからデータフレーム転送部５５ｃまでの処理はノード３ｂと同様であるので，ここでは，その説明を省略する。
データフレーム転送部５５ｃは，ＶＬＡＮフィルタリング制御部５７ｃから通知された方路情報（ポート番号２）に基づいて送信ポートを決定し，決定した送信ポートの送信ポート判定部５８ｃへＢＰＤＵ４２を渡す。
送信ポート判定部５８ｃは，ユーザネットワーク接続判定テーブル（図１２参照）における方路情報に対応するユーザネットワーク接続フラグに基づいて，送信ポートがユーザネットワークと接続しているかどうかを判定する。図１２から，ポート番号２のポートの接続先はユーザネットワーク（ブリッジ１２ｂ）に接続しているので，送信ポート判定部５８ｃは，ＢＰＤＵ４２をＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣ削除部５９ｃに渡す。
ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣ削除部５９ｃは，フレームの先頭にコピーされたＭＡＣヘッダ（ＭＡＣアドレスおよびＴｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈ）とＶＬＡＮタグを削除する。削除後のＢＰＤＵをＢＰＤＵ４３とする。ＢＰＤＵ４３は，図２５Ａに示すデータ構造を有する。ＶＬＡＮタグ＆ＭＡＣ削除部５９ｃは，ＢＰＤＵ４３を方路情報に従って送信ポートから送信する。送信されたＢＰＤＵ４３は，ブリッジ１２ｂに受信される。
このように，本入口ノードでＢＰＤＵにＶＬＡＮタグをスタックすると共に，フレームの先頭にブロードキャストアドレスのＭＡＣヘッダをコピーすることで，中間ノードで制御フレームのＶＬＡＮタグの有無を区別することなく，透過的にユーザネットワークのフレームを転送することができる。
なお，入口ノードでは，データフレームに対してはＶＬＡＮタグのみをスタックし，ＭＡＣヘッダのコピーをフレームの先頭に付加しなくてもよい。
また，データフレームのＭＡＣアドレスがコピーされ，フレーム先頭に付加された場合でも，データフレームは従来と同様にノードにより処理され，ユーザネットワーク間を通信される。
【産業上の利用の可能性】
本発明は，通信ネットワークシステムに利用することができ，特に，ＶＬＡＮやＶＬＡＮ  ｏｖｅｒ  ＶＬＡＮ技術，これらの技術が適用されたキャリアネットワークのノードに利用することができる。
本発明により，ユーザのＢＰＤＵをキャリアネットワーク内で廃棄することなく透過させるので，ユーザはキャリアのネットワークを単なるパイプと見なすことができ，ユーザネットワーク内のブリッジで矛盾なくＳＴＰを実現できる。これにより，以下の効果が得られる。
ルータを用いないデュアルホーミング構成でも，スパニングツリーのループの形成を回避できるため，保守者がループ回避のために複雑な設定を行う必要がなくキャリアネットワークを跨いだエンド間でＶＬＡＮサービスが提供可能となる。
キャリアネットワークとユーザネットワークは，独立してスパニングツリーを構築するため，ネットワーク構成の変更や障害の発生が，相互のネットワークに影響を与えることがない。
【図１】
2004066563.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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2004066563.tif 000018
【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】
2004066563.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
2004066563.tif 000025
【図２４】
2004066563.tif 000026
2004066563.tif 000027
2004066563.tif 000028
【図２７】
2004066563.tif 000029
【図２８】
2004066563.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成17年1月21日(2005.1.21)
【手続補正１】
【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】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークであって，
前記複数のユーザネットワークの少なくとも第１のユーザネットワークに接続されて該第１のユーザネットワークから送信された制御フレームを受信し，前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグを該受信した制御フレームに付加し，該タグが付加された制御フレームを，前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先に送信する入口通信ノードと，
前記複数のユーザネットワークの少なくとも第２のユーザネットワークに接続され，該第２のユーザユーザネットワークへ送信される，前記タグが付加された制御フレームを受信し，該タグが付加された制御フレームから前記タグを取り除いて前記第２のユーザネットワークに送信する出口通信ノードと，
を備えているキャリアネットワーク。
【請求項２】
請求項１において，
前記入口通信ノードから送信された，前記タグが付加された制御フレームを受信し，該受信した制御フレームの前記タグに含まれる前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された転送先に前記制御フレームを転送する中継通信ノードをさらに備えている，
キャリアネットワーク。
【請求項３】
キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて，該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークの通信ノードであって，
前記複数のユーザネットワークの少なくとも１つに接続され，該少なくとも１つのユーザネットワークから送信された制御フレームを受信する受信部と，
前記受信部により受信された前記制御フレームに前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグを付加するタグ付加部と，
前記タグ付加部により前記タグが付加された制御フレームを，前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先に送信する送信部と，
を備えている通信ノード。
【請求項４】
請求項３において，
前記タグ付加部は，前記受信部により受信された前記制御フレームのヘッダ情報をコピーすると共に，該コピーされたヘッダ情報に含まれる宛先アドレスを前記制御フレーム用の宛先アドレスからブロードキャスト用の宛先アドレスに変更して，新たなヘッダとして前記制御フレームにさらに付加する，
通信ノード。
【請求項５】
キャリアネットワークに接続された複数のユーザネットワークに同じバーチャルネットワーク識別子を割り当てて，該複数のユーザネットワークを１つのバーチャルネットワークとして構成するバーチャルネットワークシステムにおける前記キャリアネットワークの通信ノードであって，
前記バーチャルネットワーク識別子を含むタグが付加された制御フレームを受信する受信部と，
前記受信部により受信された前記制御フレームの前記タグに含まれる前記バーチャルネットワーク識別子に基づいて決定された送信先が前記複数のユーザネットワークの１つである場合に，前記制御フレームから前記タグを取り除くタグ削除部と，
前記タグ削除部により前記タグが取り除かれた制御フレームを前記複数のユーザネットワークの１つに送信する送信部と，
を備えている通信ノード。
【請求項６】
請求項５において，
前記受信部は，前記タグに加えて，前記制御フレームのオリジナルのヘッダ情報のコピーに含まれる宛先アドレスがブロードキャスト用の宛先アドレスに変更された新たなヘッダが付加された制御フレームを受信し，
前記タグ削除部は，前記タグに加えて，前記新たなヘッダを前記制御フレームからさらに取り除く，
通信ノード。
【国際調査報告】
2004066563.tif 000031
2004066563.tif 000032
2004066563.tif 000033