(57)【要約】本発明のデータ転送装置及びデータ転送方法は、制御フレーム及びデータフレームの入力を受け付け、入力された制御フレームに基づいて、データフレームの転送処理或いはデータフレームの廃棄処理を行い、制御フレームを出力し、転送処理されたデータフレームを出力する。これにより、エラーフレームの伝送途中での廃棄を可能とし、エラーフレームによるネットワーク上の帯域の浪費を防止すること或は、宛先ホストの処理能力の浪費を低減する。
2004066562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御フレーム及びデータフレームの入力を受け付ける入力部と、入力部から入力された制御フレームに基づいて、データフレームの転送処理或いはデータフレームの廃棄処理を行う処理部と、該処理部で転送処理されたデータフレームを出力する出力部とを備えたカットスルー方式のデータ転送装置。
【請求項２】
前記制御フレームを出力部から外部に出力することを可能とした請求項１に記載のデータ転送装置。
【請求項３】
前記処理部が、廃棄対象のデータフレームを示す情報を記憶する廃棄対象記憶部と、前記制御フレームに基づいて前記廃棄対象記憶部の情報を更新する管理部と、前記廃棄対象記憶部を参照して前記データフレームが廃棄対象であった場合に廃棄処理を行う廃棄処理部を備えた請求項１に記載のデータ転送装置。
【請求項４】
前記処理部が、前記データフレームのエラー検出を行うエラー検出部を備え、前記データフレームがエラーを含んだエラーフレームであった場合に、前記エラー検出部がエラーを検知して、当該エラーフレームを廃棄する旨の制御フレームを生成し、該制御フレームを前記出力部から外部へ出力する請求項１から３の何れかに記載のデータ転送装置。
【請求項５】
前記管理部が、前記廃棄対象記憶部に登録されている情報を検索し、前記制御フレームに基づいて更新しようとしている内容がすでに登録されていると判定したときに、前記情報の更新及び制御フレームの外部への出力を禁止する請求項３に記載のデータ転送装置。
【請求項６】
所定時間経過後に前記廃棄対象記憶部の情報を消去する請求項３に記載のデータ転送装置。
【請求項７】
前記エラー検出部が、エラーを検出して制御フレームの出力を行った場合に、この出力した制御フレームの情報を記録するエラー記憶部を備えた請求項４に記載のデータ転送装置。
【請求項８】
前記処理部が、前記制御フレームに基づいて前記廃棄対象記憶部を更新する際、前記エラー記憶部に登録されている情報を検索し、前記更新しようとしている内容がすでに登録されていると判定したときに、前記情報の更新及び制御フレームの外部への出力を禁止する請求項４に記載のデータ転送装置。
【請求項９】
エラー検出部でエラーを検出した際に、廃棄対象記憶部を検索し、前記エラーが検出されたデータフレームがすでに廃棄対象として登録されていると判定した場合に、当該エラーのエラー記憶部への記憶を禁止する請求項７に記載のデータ転送装置。
【請求項１０】
エラー検出部でエラーを検出した際に、廃棄対象記憶部を検索し、前記エラーが検出されたデータフレームがすでに廃棄対象として登録されていると判定した場合に、当該廃棄対象の情報を廃棄対象記憶部から消去する請求項４に記載のデータ転送装置。
【請求項１１】
前記制御フレームの出力を前記データフレームの出力よりも優先して処理を行う請求項２に記載のデータ転送装置。
【請求項１２】
前記入力部が、同一の通信路からデータフレームと制御フレームの入力を受け付け、前記出力部から同一の通信路へデータフレームと制御フレームを出力する請求項１１に記載のデータ転送装置。
【請求項１３】
前記入力部が、データフレームと制御フレームとをそれぞれ異なる通信路から入力を受け付け、前記出力部からデータフレームと制御フレームとをそれぞれ異なる通信路へ出力する場合に、前記制御フレームの通信路を、前記データフレームの通信路よりも高速とした請求項１２に記載のデータ転送装置。
【請求項１４】
前記処理部が、データフレームの全体を読み込む前に当該データフレームの出力を開始する請求項１から１３の何れかに記載のデータ転送装置。
【請求項１５】
情報処理装置が、
制御フレームの入力を受け付けるステップと、
データフレームの入力を受け付けるステップと、
入力された制御フレームに基づいて、データフレームの転送処理或いはデータフレームの廃棄処理を行うステップと、
制御フレームを出力するステップと、
転送処理されたデータフレームを出力するステップと、
を実行するデータ転送方法。
【請求項１６】
廃棄対象のデータフレームを記憶した廃棄対象記憶部を参照し、前記データフレームが廃棄対象であった場合に廃棄処理するステップを含む請求項１５に記載のデータ転送方法。
【請求項１７】
前記データフレームのエラー検出を行うステップと、
前記データフレームがエラーを含んだエラーフレームであった場合に、当該エラーフレームを廃棄する旨の制御フレームを生成するステップと、
を含む請求項１５又は１６に記載のデータ転送方法。
【請求項１８】
前記廃棄対象記憶部に登録されている情報を検索し、前記制御フレームに基づいて更新しようとしている内容がすでに登録されているとしたときに、前記情報の更新及び制御フレームの外部への出力を禁止するステップを含む請求項１６に記載のデータ転送方法。
【請求項１９】
所定時間経過後に前記廃棄対象記憶部の情報を消去するステップを備えた請求項１５に記載のデータ転送方法。
【請求項２０】
前記エラーを検出して制御フレームの出力を行った場合に、この出力した制御フレームの情報をエラー記憶部に記憶するステップを備えた請求項１７に記載のデータ転送方法。
【請求項２１】
前記制御フレームに基づいて前記廃棄対象記憶部を更新する際、前記エラー記憶部に登録されている情報を検索し、前記更新しようとしている内容がすでに登録されていると判定したときに、前記情報の更新及び制御フレームの外部への出力を禁止する請求項２０に記載のデータ転送方法。
【請求項２２】
エラーを検出した際に、廃棄対象記憶部を検索し、前記エラーが検出されたデータフレームがすでに廃棄対象として登録されていると判定した場合に、当該エラーのエラー記憶部への記憶を禁止する請求項２０に記載のデータ転送方法。
【請求項２３】
エラーを検出した際に、廃棄対象記憶部を検索し、前記エラーが検出されたデータフレームがすでに廃棄対象として登録されていると判定した場合に、当該廃棄対象の情報を廃棄対象記憶部から消去する請求項１５に記載のデータ転送方法。
【請求項２４】
前記制御フレームの出力を前記データフレームの出力よりも優先して処理を行う請求項１５に記載のデータ転送方法。
【請求項２５】
データフレームの全体を読み込む前に当該データフレームの出力を開始する請求項１５から２４の何れかに記載のデータ転送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、イーサネット等のネットワークにおいてデータの転送を行うスイッチングハブ等のデータ転送装置に関する。
【背景技術】  イーサネット（登録商標）のフレームの転送方式は大きく２つに分けることができる。一つはストア＆フォワード方式であり、もう一つはカットスルー方式である。
ストア＆フォワード方式の場合、データ転送装置は、受信したフレームをいったんメモリにすべて格納してから次の装置への送信を行う。
一方、カットスルー方式の場合、データ転送装置は、フレーム中のＭＡＣ  ＤＡを受信した時点で、次にフレームを転送すべき装置を決める処理を行い、転送する装置が決まった時点で転送が可能ならば送信を開始する（特許文献１、段落０００２〜０００６参照）。
この２つの方式を比較すると、一般的には装置内でのフレームの転送にかかる時間、つまり処理遅延はカットスルー方式の方が小さく、優れている。
しかし、従来のカットスルー方式では、フレームにエラーが発生した際に、後述のようにエラーフレームが通信路の帯域を浪費する等の問題点が生じてしまう。このため、処理遅延を犠牲にしてもストア＆フォワード方式を採用することがあった。
例えばイーサネットでは、フレームの末尾に付加する４バイトのＦＣＳによって、受信したフレームが壊れていないかどうかの判断ができる仕組みになっている。
このためフレームを送信する時には、データの送信をしながらＦＣＳの計算を行い、フレームの末尾にＦＣＳを付加して送信する。受信時にはフレームを受信しつつＦＣＳの計算を行い、全フレームを受信した時点で、フレームに付加して送信されてきたＦＣＳと比較を行うことにより、データが壊れているか否かを判断する。
ネットワーク上の回線品質が悪い場合、フレームにエラーが発生する。カットスルー方式では各装置において、エラーの検出を行うことができるが、エラーの検出を行った時点で、すでに後段の装置に対してフレームの送信を開始しているため、このエラーフレームによってネットワーク上の帯域が浪費されることとなる。またエラーフレームの廃棄処理はフレームの宛先となるホストによって行われるため、宛先ホストの処理能力も浪費することとなる。
一方、ストア＆フォワード方式ではメモリに一度フレームを蓄えてからフレームの送信を行う。よってエラーが検出されたフレームはエラーを検出した装置で廃棄することができる。これによりネットワーク上に無駄なトラフィックを発生させず、かつ宛先ホストにフレームの廃棄処理における負荷をかけることが無い。
このことから、エラーの発生頻度が少ない時にはカットスルー方式、エラーがある閾値を越えた時点（回線の品質が悪いと判定）でストア＆フォワード方式に切り替える機構を備えた装置も提案されている。
【特許文献１】          特開２００２−２４７２３号公報
カットスルー方式で、エラーフレーム発生による帯域・宛先ホストにおける処理能力の浪費が発生するのは、下記に上げる２つの原因があるためである。この２つの原因のうち、一方を解決することができればよい。
１．ＦＣＳ等によるエラー検出時に、すでに後段の装置に対してフレームの送信を開始している。つまり、エラーを検出した装置でフレームの廃棄を行うことができない。
２．フレームの宛先となるホストまでの通信経路上でフレームを廃棄する手段がない。
ストア＆フォワード方式を用いると上記の原因のうち、前者をなくすことができるので、問題を解決することが可能となる。しかし、その代わりに、エラーが発生していない場合でも処理遅延が大きい通信路を使うこととなる上に、各装置にフレームを蓄えるためのメモリが必要となるので装置コストが高くなるという欠点がある。
ストア＆フォワードとカットスルーの併用方式では、エラーが発生しない（またはエラーの発生頻度が小さい）ときはカットスルー方式により、伝送遅延が小さな通信路を提供することが可能となるが、装置構成が複雑化するという問題点がある。このため該装置は、製造コストが上昇してしまう。
【発明の開示】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、カットスルー方式を用いつつ、先に挙げた２つの原因のうち、後者を解決する手段を採るものである。即ち、本発明の課題は、エラーフレームの伝送途中での廃棄を可能とすることにより、エラーフレームによるネットワーク上の帯域の浪費を防止すること或は、宛先ホストの処理能力の浪費を低減することを可能する伝送装置及び伝送方法を提供することである。
本発明は前記課題を解決するために、以下の構成を採用する。
本発明のデータ転送装置は、制御フレーム及びデータフレームの入力を受け付ける入力部と、入力部から入力された制御フレームに基づいて、データフレームの転送処理或いはデータフレームの廃棄処理を行う処理部と、該処理部で転送処理されたデータフレームを出力する出力部とを備える。
前記データ転送装置においては、制御フレームを出力部から外部に出力することを可能としても良い。
前記データ転送装置においては、前記処理部が、廃棄対象のデータフレームを示す情報を記憶する廃棄対象記憶部と、前記制御フレームに基づいて前記廃棄対象記憶部の情報を更新する管理部と、前記廃棄対象記憶部を参照して前記データフレームが廃棄対象であった場合に廃棄処理を行う廃棄処理部を備えても良い。
前記データ転送装置においては、前記処理部が、前記データフレームのエラー検出を行うエラー検出部を備え、前記データフレームがエラーを含んだエラーフレームであった場合に、前記エラー検出部がエラーを検知して、当該エラーフレームを廃棄する旨の制御フレームを生成し、該制御フレームを前記出力部から外部へ出力する構成としても良い。
前記データ転送装置においては、前記管理部が、前記廃棄対象記憶部に登録されている情報を検索し、前記制御フレームに基づいて更新しようとしている内容がすでに登録されていると判定したときに、前記情報の更新及び制御フレームの外部への出力を禁止しても良い。
前記データ転送装置においては、所定時間経過後に前記廃棄対象記憶部の情報を消去しても良い。
前記データ転送装置においては、前記エラー検出部が、エラーを検出して制御フレームの出力を行った場合に、この出力した制御フレームの情報を記録するエラー記憶部を備えても良い。
前記データ転送装置においては、前記処理部が、前記制御フレームに基づいて前記廃棄対象記憶部を更新する際、前記エラー記憶部に登録されている情報を検索し、前記更新しようとしている内容がすでに登録されていると判定したときに、前記情報の更新及び制御フレームの外部への出力を禁止しても良い。
前記データ転送装置においては、エラー検出部でエラーを検出した際に、廃棄対象記憶部を検索し、前記エラーが検出されたデータフレームがすでに廃棄対象として登録されていると判定した場合に、当該エラーのエラー記憶部への記憶を禁止しても良い。
前記データ転送装置においては、エラー検出部でエラーを検出した際に、廃棄対象記憶部を検索し、前記エラーが検出されたデータフレームがすでに廃棄対象として登録されていると判定した場合に、当該廃棄対象の情報を廃棄対象記憶部から消去しても良い。
前記データ転送装置においては、前記制御フレームの出力を前記データフレームの出力よりも優先して処理を行っても良い。
前記データ転送装置においては、前記入力部が、同一の通信路からデータフレームと制御フレームの入力を受け付け、前記出力部から同一の通信路へデータフレームと制御フレームを出力しても良い。
前記データ転送装置においては、前記入力部が、データフレームと制御フレームとをそれぞれ異なる通信路から入力を受け付け、前記出力部からデータフレームと制御フレームとをそれぞれ異なる通信路へ出力する場合に、前記制御フレームの通信路を、前記データフレームの通信路よりも高速としても良い。
前記データ転送装置においては、前記処理部が、データフレームの全体を読み込む前に当該データフレームの出力を開始しても良い。
また、本発明のデータ転送方法は、情報処理装置が、制御フレームの入力を受け付けるステップと、データフレームの入力を受け付けるステップと、入力された制御フレームに基づいて、データフレームの転送処理或いはデータフレームの廃棄処理を行うステップと、制御フレームを出力するステップと、転送処理されたデータフレームを出力するステップと、を実行する。
前記データ転送装置においては、廃棄対象のデータフレームを記憶した廃棄対象記憶部を参照し、前記データフレームが廃棄対象であった場合に廃棄処理するステップを含んでも良い。
前記データ転送装置においては、前記データフレームのエラー検出を行うステップと、前記データフレームがエラーを含んだエラーフレームであった場合に、当該エラーフレームを廃棄する旨の制御フレームを生成するステップと、を含ンでも良い。
前記データ転送装置においては、前記廃棄対象記憶部に登録されている情報を検索し、前記制御フレームに基づいて更新しようとしている内容がすでに登録されているとしたときに、前記情報の更新及び制御フレームの外部への出力を禁止するステップを含んでも良い。
前記データ転送装置においては、所定時間経過後に前記廃棄対象記憶部の情報を消去するステップを含んでも良い。
前記データ転送装置においては、前記エラーを検出して制御フレームの出力を行った場合に、この出力した制御フレームの情報をエラー記憶部に記憶するステップを含んでも良い。
前記データ転送装置においては、前記制御フレームに基づいて前記廃棄対象記憶部を更新する際、前記エラー記憶部に登録されている情報を検索し、前記更新しようとしている内容がすでに登録されていると判定したときに、前記情報の更新及び制御フレームの外部への出力を禁止しても良い。
前記データ転送装置においては、エラーを検出した際に、廃棄対象記憶部を検索し、前記エラーが検出されたデータフレームがすでに廃棄対象として登録されていると判定した場合に、当該エラーのエラー記憶部への記憶を禁止しても良い。
前記データ転送装置においては、エラーを検出した際に、廃棄対象記憶部を検索し、前記エラーが検出されたデータフレームがすでに廃棄対象として登録されていると判定した場合に、当該廃棄対象の情報を廃棄対象記憶部から消去しても良い。
前記データ転送装置においては、前記制御フレームの出力を前記データフレームの出力よりも優先して処理を行っても良い。
前記データ転送装置においては、データフレームの全体を読み込む前に当該データフレームの出力を開始しても良い。
なお、上記の構成は、可能な限り組み合わせることができる。
これらの構成により、本発明では、カットアンドスロー方式でデータを転送する際に、通信路を構成する各データ転送装置が制御フレームに基づいてエラーの発生したデータフレーム（エラーフレーム）を廃棄処理することにより、エラーフレームの伝送途中での廃棄を可能とし、該通信路の帯域の浪費を防止すること或は、宛先ホストの処理能力の浪費を低減することを可能としている。
【図面の簡単な説明】図１は、実施形態１のネットワーク構成を示す図。
図２は、データ伝送装置の全体構成を示す図。
図３は、処理部の基本構成を示す図。
図４は、入出力部の構成を示す図。
図５は、データ転送手順の説明図。
図６は、変形例１のネットワーク構成を示す図。
図７は、変形例１の入出力部の構成を示す図。
図８は、実施形態２の処理部を示すブロック図。
図９は、実施形態２のデータ転送手順の説明図。
図１０は、実施形態３の処理部を示すブロック図。
図１１は、実施形態３のデータ転送手順の説明図。
図１２は、従来のデータ転送装置を用いたネットワーク構成図。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
《実施形態１》
図１は、本発明の一実施例としてのスイッチングハブ（データ転送装置に相当）を採用したネットワーク構成を示すブロック図である。
本形態のネットワークでは、複数のホスト１Ａ〜１Ｆが、複数のスイッチングハブ２Ａ〜２Ｇを介して接続されている。
〈データ転送装置の全体構成〉
本発明におけるスイッチングハブ２Ｂの全体構成を図２に示す。
同図に示すように、本実施形態のスイッチングハブ２Ｂは、入力部２１、処理部２２および出力部２３により構成され、カットスルー方式でデータの転送を行う。
入力部２１は、前段の装置（本例ではスイッチングハブ２Ｆ）から出力されたデータフレームと制御フレームの入力を受け付け、処理部２２で使える形式に変換した後に処理部２２へ出力する。
処理部２２は、受信した制御フレームに基づいて、データフレームの転送処理或いはデータフレームの廃棄処理を行う。
また、出力部２３は、該処理部２２で転送処理されたデータフレーム及び制御フレームを送信用の形式に変換した後に、後段の装置（本例ではスイッチングハブ１ｃ）へ出力する。
このように、本実施形態のスイッチングハブは、カットスルー方式でデータフレームを転送しながら、制御フレームに基づいてエラーが検出されたデータフレームを廃棄することが可能となっている。
例えば、図１のホスト１Ｃからホスト１Ｆへの送信を行う場合に、通信路Ｌ１でエラーが生じると、スイッチングハブ２Ｆは、後段のハブ２Ｂへデータフレームを転送すると共にエラーを検出して制御フレームを出力する。
スイッチングハブ２Ｂは、前段のハブ２Ｆからのデータフレーム及び制御フレームを更に転送する。このときスイッチングハブ２Ｂは、後述のようにデータフレームよりも制御フレームを優先して出力する。
そしてスイッチングハブ２Ｃは、この制御フレームに基づいてエラーの生じたデータフレームを廃棄処理する。
これにより、スイッチングハブ２Ａ〜２Ｆは、エラーフレームを転送途中で廃棄でき、それ以降の通信路Ｌ４〜Ｌ６に無駄なトラフィックを生じさせず、且つあて先ホスト１Ｆにエラーフレーム削除の負荷をかけ無いようにしている。
〈処理部の構成〉
図３は、前記処理部２２の構成を示すブロック図である。
本発明は、制御フレーム用の入力ポート３１、データフレーム用の入力ポート３２、テーブル管理部（管理部に相当）３３、廃棄対象テーブル（廃棄対象記憶部に相当）３４、廃棄処理部３５、エラー検出部３６、制御フレーム多重化部３７、制御フレーム用の出力ポート３８、データフレーム用の出力ポート３９を備えている。
入力ポート３１，３２には、それぞれ入力部２１から制御フレーム，データフレームが入力される。本実施形態の制御フレームは、あて先を示すアドレス部、制御情報を示す制御部、制御対象等の情報を示す情報部を有している。また、本実施形態のデータフレームは、あて先を示すアドレス部、ネットワーク内での特定を可能とするための識別情報部（識別番号）、実際の通信内容を示す情報部、アドレス部及び情報部までのＣＲＣビット列を示すＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を有している。
テーブル管理部３３は、受信した制御フレームに基づき、廃棄対象となるフレームを識別するための識別番号を廃棄対象テーブル３４へ書き込み、該テーブル３４を更新する。これと共に、テーブル管理部３３は、制御フレーム多重化部３７へ前記制御フレームの送信を行う。
このとき、テーブル管理部３３は、書き込もうとしている識別番号が廃棄対象テーブルに記録済みの場合、重複した処理を行わないように該廃棄対象テーブルの更新の処理と、制御フレーム多重化部への送信を禁止する。
また、テーブル管理部３３は、廃棄処理部５から廃棄処理したデータフレームの情報（識別番号）を受信すると、廃棄対象テーブル３４から廃棄したフレームに対応した識別番号の消去を行う。更に、テーブル管理部３３は、廃棄対象テーブル３４に書き込みを行ってから一定時間経過した識別番号についても消去を行う。
廃棄処理部３５は、受信したデータフレームが廃棄対象となっているか否かを判定するために、廃棄対象フレームテーブルの検索を行う。そして、廃棄処理部３５は、受信したデータフレームが廃棄対象となっていれば、廃棄処理として該データフレームの消去及び該データフレームを消去した旨の信号をテーブル管理部３３に通知する処理を行い、受信したデータフレームが廃棄対象となっていなければ、該データフレームをエラー検出部３６へ送信する。
エラー検出部３６は、受信したデータフレームについて、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を用いてアドレス部から情報部までをＣＲＣ方式でチェックする。また、受信したデータフレームはそのままデータフレーム出力ポート３９を介して出力部２３へ送信する。該チェックによりエラーが検出された場合は、当該データフレームが廃棄対象となるように、このデータフレームの識別番号を情報部に含み、廃棄を示すビット列を制御部に含む制御フレームを生成して、制御フレーム多重化部３７に送信する。
制御フレーム多重化部３７では、テーブル管理部３３から転送された制御フレームと、エラー検出部３６で生成された制御フレームとを多重化して制御フレーム出力ポート３８へ送信する。
制御フレーム出力ポート３８では、制御フレーム多重化部３７より受信した制御フレームを処理部外へ出力する。
上記の仕組みにより、本処理部２２において、廃棄対象テーブル３４に記録されているデータフレームの廃棄および、後段の装置に対して、エラーを検出したデータフレームの廃棄指示を行うための制御フレームを生成することが可能となる。
〈入出力部の構成〉
図４は、本実施形態の入力部２１と出力部２３の構成を示すブロック図である。
本実施形態では、上述の如く、エラーを検出した場合に制御フレームを生成し、これを後段の装置に送信し、この制御フレームに基づいて後段の装置で廃棄処理を行う。従って、制御フレームが後段に伝わる速度は、データフレームが伝わる速度よりも高い必要がある。
このため、本実施形態では、装置内において、データフレームと制御フレームを処理する機能が同一の資源（通信路）を用いる場合、制御フレームが優先的に資源を使えるようにしている。同様に、後段の装置に対する送信も、制御フレームをデータフレームに優先して行っている。
入力部２１は、制御フレームに優先的に資源を割り当てるため、前段の装置から入力ポート４１に入力されたフレームを振り分け部４２で制御フレームとデータフレームに振り分けて、制御フレームを入力バッファ４３に格納し、データフレームを入力バッファ４４に格納し、制御フレーム用の入力バッファ４３に格納されている制御フレームをデータフレーム用の入力バッファ４４に格納されているデータフレームよりも優先して処理部２２に入力する。
また、出力部２３は、制御フレームに優先的に資源を割り当てるため、処理部２から出力された制御フレームを出力バッファ４５に格納し、データフレームを出力バッファ４６に格納し、制御フレーム用の出力バッファ４５に格納されている制御フレームをデータフレーム用の出力バッファ４６に格納されているデータフレームよりも優先して多重化部４７に入力する。
多重化部４７で多重化されたフレームは、フレーム出力ポート４８を介して後段の装置に出力される。
これによりエラー検出時に生成された制御フレームは、データフレームよりも優先的に後段の装置に送られ、後段の装置に当該データフレームの廃棄処理を指示する。
〈データ転送手順〉
図５は、本実施形態のスイッチングハブ２Ｂにおけるデータ転送手順の説明図である。
先ず、入力手段２１は、前段の装置２Ｆから制御フレーム或はデータフレームの入力を受け付け（ステップ１、以下Ｓ１のように略記する）、振り分け部４２によって制御フレームとデータフレームとを振り分け（Ｓ２）、該フレームを処理部２２の入力ポート３１，３２に入力する（Ｓ３，Ｓ４）。
廃棄処理を指示する制御フレームが入力された場合、処理部２２のテーブル管理部３３は、廃棄対象テーブルを検索し、この制御フレームが示す識別番号が既に登録されているか否かを判定する（Ｓ５）。
該識別番号が登録されていないと判定された場合には、この識別番号を廃棄対象テーブル３４に登録し（Ｓ６）、且つこの制御フレームを制御フレーム多重化部３７・出力ポート３８・出力部２３を介して後段の装置Ｃに出力する（Ｓ７）。なお、ステップ５で該識別番号が既に登録されていると判定された場合には、この制御フレームの転送も登録も行わない。
一方、入力部２１からデータフレームが入力された場合、処理部２２の廃棄処理部３５がこのデータフレームの識別番号をテーブル管理部３３に通知する（Ｓ８）。テーブル管理部３３は、廃棄対象テーブル３４を検索して、このデータフレームが廃棄対象であるか否かを判定する（Ｓ９）。
廃棄対象と判定された場合、廃棄処理部３５はこの廃棄対象のデータフレームを廃棄処理する（Ｓ１０）。
一方、ステップ９で廃棄対象でないと判定された場合、廃棄処理部３５はデータフレームをエラー検出部３６に送信する（Ｓ１１）。
エラー検出部３６は、データフレームを出力ポート３９・出力部２３を介して後段の装置Ｃに出力すると共に、エラー検出を行う（Ｓ１２）。このとき処理部２２は、データフレームをカットスルー方式で転送している。即ち、処理部２２は、データフレームのＭＡＣ  ＤＡを読み取った後、フレーム全体を読み取るよりも前の時点で該データフレームを後段の装置Ｃに転送している。
ここでエラーが検出された場合には、廃棄処理を指示する制御フレームを生成し（Ｓ１３，１４）、該制御フレームを制御フレーム３７・出力ポート３８・出力部２３を介して後段の装置Ｃに出力する（Ｓ７）。
このように本実施形態のスイッチングハブ２Ｆ（図１）では、データフレームをカットスルー方式で転送すると共に、エラー検出を行い、エラーを検出した場合には制御フレームを生成し、後段の装置に送信している。この後段の装置（スイッチングハブ）２Ｂは、この制御フレームをデータフレームよりも優先的に処理することにより、転送途中で制御フレームに、データフレームを追い越させる。この制御フレームを先に受信したスイッチングハブ２Ｃは、この制御フレームに基づいて後から受信したデータフレームを廃棄処理する。
従って本実施形態のスイッチングハブでは、データフレームをカットスルー方式で転送しつつ、転送途中でエラーフレームを廃棄処理することが可能となる。
これにより、エラーフレームによるネットワーク上の帯域の浪費を防止すること及び、宛先ホストの処理能力の浪費を低減することを可能としている。
例えば図１は、通信路Ｌ１で発生したエラーフレームが、装置２Ｆ・装置２Ｂを介して転送され、通信路Ｌ３に出力される時点で制御フレームがエラーフレームを追い越すことができ、装置２Ｃでエラーフレームが廃棄される場合を示している。
一方、図１２に示すように、従来のスイッチングハブ７０Ａ〜７０Ｇを採用したネットワークの場合、通信路Ｌ１でエラーが発生すると、スイッチングハブ７０Ｆでエラーを検知することができるが、このエラーフレーム既に後段に転送されており、ホスト１Ｆに到達してから廃棄されるので、このエラーフレームが流れる通信路Ｌ１〜Ｌ６の帯域が浪費される。
これに対して本実施形態では、エラーフレームが通信路Ｌ４〜Ｌ６へ流れることが無く、帯域の浪費を防止することができる。また、宛先ホスト１Ｆの処理能力を浪費することも無い。
〈変形例１〉
次に、上記実施形態の変形例を示す。
上記実施形態では、制御フレームとデータフレームを多重化して同一の回線を用い、制御フレームを優先的に処理することで、制御フレームがデータフレームを追い越せるように構成したが、これに限らず、制御フレームを送信する回線とデータフレームを送信する回線を別個に設け、制御フレーム用の回線をデータフレーム用の回線よりも高速に設定することで制御フレームがデータフレームを追い越せるようしても良い。
図６は、本変形例のネットワーク構成を示す図、図７は、本変形例の入力部及び出力部の構成を示す図である。本変形例は、前述の実施形態と比べて制御フレーム用の回線とデータフレーム用の回線を別個に設けた点と、入出力部の構成が異なっており、その他の構成は同じである。
本変形例では、図６に示すように、スイッチングハブ２Ａ〜２Ｇ間に制御フレーム用の回線（通信路）Ｌａと、データフレーム用の回線Ｌｂとを設けている。
また、本変形例のスイッチングハブ２Ｂの入力部２１は、制御フレーム用の入力ポート５１と、データフレーム用の入力ポート５２を独立に備えている。入力部２１は、通信路Ｌａから入力ポート５１に入力された制御フレームを入力バッファ４３に入力し、通信路Ｌｂから入力ポート５２に入力されたデータフレームを入力バッファ４４に入力する。
そして、本変形例の出力部２３は、処理部２から出力された制御フレームを出力バッファ４５に格納したのち、出力ポート５７から通信路Ｌａに出力する。また、処理部２から出力されたデータフレームを出力バッファ４６に格納したのち、出力ポート５８から通信路Ｌｂに出力する。
本変形例において、通信路Ｌａは通信路Ｌｂよりも高速に設定している。これにより、制御フレームがデータフレームよりも先行し、廃棄処理が可能となる。
この通信路Ｌａを高速に設定するとは、データ伝送速度を通信路Ｌｂよりも早く設定するものでも良いし、通信路Ｌａのトラフィックが通信路Ｌｂのトラフィックよりも少なくなるように設計したものでも良い。
《実施形態２》
図８は、本発明の実施形態２の処理部を示すブロック図である。
本実施形態は、前述の実施形態１と比べてエラーテーブル（エラー記憶部に相当）を備え、エラーの検出時に送信した制御フレームの情報を記憶しておくことで、制御フレームの二重送信を防止した点が異なっている。その他の構成は、略同じであるので、同一の構成要素には同符号を付す等して再度の説明を省略している。
本実施形態では図９に示すように、スイッチングハブ２Ｂのエラー検出部３６は、ステップ１３でエラーを検出した場合、エラーを検出したデータフレームの識別番号をエラーテーブル６０に書き込み、本装置内でエラーを検出し、後段の装置に対して制御フレームの送信を行ったことを記録する（Ｓ２１）。
また、ステップ３で入力ポート３１に制御フレームが入力された場合、テーブル管理部３３は、エラーテーブル６０の検索を行い、識別番号が記録済みであるか否かの判定を行い（Ｓ２２）、登録済みの制御フレームについては、廃棄対象テーブルへの書き込みも、制御フレーム多重化部への制御フレームの転送を禁止する。
上記構成により、自装置内で生成した制御フレームの出力後に、前段の装置から受信した制御フレームを送信しないようにできる。
《実施形態３》
図１０は、本発明の実施形態３の処理部を示すブロック図である。
本実施形態は、前述の実施形態２に、更に改良を加えた構成であり、エラー検出時に、廃棄対象フレームテーブルを検索し、このエラーフレームが既に記録済みの場合は、制御フレームの生成を行わないようにした点が異なっている。その他の構成は、略同じであるので、同一の構成要素には同符号を付す等して再度の説明を省略している。
本実施形態では図１１に示すように、スイッチングハブ２Ｂのエラー検出部３６は、ステップ１２でエラーを検出した場合、制御フレームの生成を行う前に、廃棄対象フレームテーブルを検索し、送信したデータフレームの識別番号が記録済みであるか否かを判定し（Ｓ３１）、記録済みであれば制御フレームの生成を禁止する。
ここで識別番号が記録済みの場合というのは、エラーフレームが廃棄処理部３５に到達したときにはまだ、廃棄対象テーブルにこの識別番号が記録されておらず、エラー検出部３６でエラーが検出されるまでの間に、この識別番号が記録された状態である。即ち、制御フレームによる廃棄の指示が間に合わず、既に制御フレームを後段の装置に送信した状態である。
このため、前記ステップ３１で識別番号が記録済みであった場合、エラー検出部３６は、このデータフレームの廃棄を行うことができなかった旨（廃棄失敗）の信号をテーブル管理部３３に通知する（Ｓ３２）。
テーブル管理部３３は、エラー検出部３６より受信した、廃棄失敗の信号を元に、廃棄対象テーブル３４から、対応するデータフレームの識別番号を消去する（Ｓ３３）。
上記構成により、制御フレームの二重送信を行わないようにすることが可能となる。このため上記実施形態２の図９に示したステップ５の「テーブル管理部による、廃棄対象フレームテーブルに対する、記録済みの識別番号の検索」といった処理が不要となり、制御フレームの処理時間を短縮することが可能となる。
【産業上の利用可能性】  上記の実施形態では、データ伝送装置としてスイッチングハブの例を示したが、本発明のデータ伝送装置は、これに限らず、上記入力部２１や処理部２２、出力部２３を備えた装置であれば、例えばゲートウェイ、ルーター、ファイアウォール、プロキシサーバ等であっても良い。
また、上記の実施形態では、データ伝送装置（スイッチングハブ）として、入力部や処理部、出力部といった各部を専用の電子回路で構成した電子機器（情報処理装置）の例を示したが、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やメモリ等から構成された一般的なコンピュータで各部の機能を実現させる構成であっても良い。
以上説明したように、本発明によれば、エラーフレームの伝送途中での廃棄を可能とし、エラーフレームによるネットワーク上の帯域の浪費を防止すること或は、宛先ホストの処理能力の浪費を低減することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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