(57)【要約】スター型／メッシュ型／リング型等のレイヤ２ネットワークを構成するＶＬＡＮ機能を有するＬ２スイッチに関し、帯域保証した、安価で信頼性の高いサービスを提供すること、また、リンクダウン転送が可能なサービスを提供する。ＶＬＡＮ機能部がフレームを所定のＶＬＡＮにマッピングし、フレーム分類部が、優先順位を示す第１タグを該フレームに付与し、ポリシング部が、該フレームを破棄してよいか否かを示す第２タグを該フレームに付与する。また、ＯＡＭ監視部が監視用のフレームを該ＶＬＡＮに挿入する。
2004040854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームを所定のＶＬＡＮにマッピングするＶＬＡＮ機能部と、
該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第１タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、
該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す第２タグを該フレームに付与するポリシング部と、
を備えたことを特徴とするイングレスＬ２スイッチ。
【請求項２】
請求の範囲１において、
該ＶＬＡＮ機能部が、少なくとも、ポート番号、ＭＡＣアドレス、プロトコル、及びＩＰサブネットアドレスの内のいずれか１つに基づき、該フレームをＶＬＡＮにマッピングすることを特徴としたイングレスＬ２スイッチ。
【請求項３】
請求の範囲１において、
該ＶＬＡＮ機能部が、該マッピングしたＶＬＡＮを識別するＶＬＡＮタグを該フレームに付与することを特徴としたイングレスＬ２スイッチ。
【請求項４】
請求の範囲１において、
該優先順位が、該フレームに含まれるＭＡＣアドレス、該ＶＬＡＮに含まれるユーザＶＬＡＮ識別子、該ユーザＶＬＡＮのＴｏＳ、及び該フレームを入力した物理ポートの内の少なくとも１つに基づき設定されていることを特徴としたイングレスＬ２スイッチ。
【請求項５】
請求の範囲１において、
該予め設定された伝送ルートが、該優先順位、該ＶＬＡＮ、及び該フレームを入力した物理ポートの内のいずれか１つ毎に設定されることを特徴としたイングレスＬ２スイッチ。
【請求項６】
請求の範囲１において、
該ポリシング部が、該フレームを破棄フレーム、破棄可能フレーム、又は破棄不可能フレームに分類し、該第２タグに無関係に該破棄フレームを破棄することを特徴としたイングレスＬ２スイッチ。
【請求項７】
請求の範囲１において、
該ＶＬＡＮ機能部が、該フレームをトランク単位のＶＬＡＮにマッピングすることを特徴としたイングレスＬ２スイッチ。
【請求項８】
請求の範囲１において、
監視用のフレームを該ＶＬＡＮに挿入するＯＡＭ監視部をさらに備えたことを特徴とするイングレスＬ２スイッチ。
【請求項９】
請求の範囲３において、
該ＶＬＡＮタグに基づき該フレームのスイッチングを行うスイッチ・ファブリックと、
該第１タグに示される優先順位に基づき該フレームを出力し、該第２タグに基づき、輻輳した該フレームを破棄するシェーパと、
をさらに備えたことを特徴とするイングレスＬ２スイッチ。
【請求項１０】
請求の範囲９において、
該シェーパが、該ＶＬＡＮ毎に、該第１タグに示される優先順位に基づき該フレームをキューイングする該優先順位に対応した複数のキューと、
該ＶＬＡＮ毎に、該キューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第１のスケジューラと、
該第１のスケジューラが取り出した該フレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第２のスケジューラと、
を備えたことを特徴とするイングレスＬ２スイッチ。
【請求項１１】
請求の範囲９において、
該シェーパが、該第１タグに基づき上位優先順位Ｍ（Ｍは自然数）番目までのフレームをキューイングするＭ個の第１のキューと、
該ＶＬＡＮ毎に、該上位優先順位より低い下位優先順位の該フレームを該第１タグに基づきキューイングする該下位優先順位に対応したＮ（Ｎは自然数）個の第２のキューと、
該ＶＬＡＮ毎に、該第２のキューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第１のスケジューラと、
該第１のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第２のスケジューラと、
第２のスケジューラが取り出したフレームより該第１のキューにキューイングされたフレームを上位優先順に優先的に出力する第３のスケジューラと、
を備えたことを特徴とするイングレスＬ２スイッチ。
【請求項１２】
請求の範囲１０又は１１において、
該シェーパが、該第２タグに基づき、輻輳した該キューにキューイングされたフレームを削除する輻輳フレーム破棄部を備えたことを特徴とするイングレスＬ２スイッチ。
【請求項１３】
請求の範囲９において、
該フレームに付与された全タグを削除するＶＬＡＮタグ削除部をさらに備えたことを特徴とするイングレスＬ２スイッチ。
【請求項１４】
受信したフレームに付加された、破棄可能であるか否かを示すタグに基づき、輻輳した該フレームを破棄するシェーパを備えたことを特徴とする中継Ｌ２スイッチ。
【請求項１５】
請求の範囲１４において、
該タグを第２タグとしたとき、該シェーパが、ＶＬＡＮ毎に該フレームに付加され、た優先順位を示す第１タグに基づき該フレームをキューイングする、該優先順位に対応した第１のキューと、
該ＶＬＡＮ毎に、該キューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第１のスケジューラと、
該第１のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第２のスケジューラと、
を備えたことを特徴とする中継Ｌ２スイッチ。
【請求項１６】
請求の範囲１４において、
該タグを第２タグとしたとき、該シェーパが、該フレームに付加された優先順位を示す第１タグに基づき上位優先順位Ｍ（Ｍは自然数）番目までのフレームをキューイングするＭ個の第１のキューと、
該ＶＬＡＮ毎に、該上位優先順位より低い下位優先順位の該フレームを、該第１タグに基づきキューイングする該下位優先順位に対応したＮ（Ｎは自然数）個の第２のキューと、
該ＶＬＡＮ毎に、該第２のキューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第１のスケジューラと、
該第１のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第２のスケジューラと、
第２のスケジューラで選択されたフレームより該第１のキューにキューイングされたフレームを上位優先順に優先的に出力する第３のスケジューラと、
を備えたことを特徴とする中継Ｌ２スイッチ。
【請求項１７】
請求の範囲１５又は１６において、
該シェーパが、該第２タグに基づき、輻輳した該キューにキューイングされた該フレームを削除する輻輳フレーム破棄部を備えたことを特徴とする中継Ｌ２スイッチ。
【請求項１８】
請求の範囲１４において、
フレームを所定のＶＬＡＮにマッピングするＶＬＡＮ機能部と、
該タグを第２タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第１タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、
該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第２タグを該フレームに付与するポリシング部と、
をさらに備えたことを特徴とする中継Ｌ２スイッチ。
【請求項１９】
請求の範囲１４において、
受信したフレームにＶＬＡＮタグを付与するＶＬＡＮタグ付与部と、
該タグを第２タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第１タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、
該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第２タグを該フレームに付与するポリシング部と、
該フレームをスイッチングするスイッチ・ファブリックと、
該スイッチ・ファブリックからの該フレームに付加された該タグを削除するＶＬＡＮタグ削除部と、
をさらに備えたことを特徴とする中継Ｌ２スイッチ。
【請求項２０】
受信したフレームに付加された、破棄可能であるか否かを示すタグに基づき、輻輳した該フレームを破棄するシェーパを備えたことを特徴とするイーグレスＬ２スイッチ。
【請求項２１】
請求の範囲２０において、
該タグを第２タグとしたとき、該シェーパが、ＶＬＡＮ毎に、該フレームに付加された優先順位を示す第１タグに基づき該フレームをキューイングする、該優先順位に対応した第１のキューと、
該ＶＬＡＮ毎に、該キューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第１のスケジューラと、
該第１のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第２のスケジューラと、
を備えたことを特徴とするイーグレスＬ２スイッチ。
【請求項２２】
請求の範囲２０において、
該タグを第２タグとしたとき、該シェーパが、該フレームに付加された優先順位を示す第１タグに基づき上位優先順位Ｍ（Ｍは自然数）番目までのフレームをキューイングするＭ個の第１のキューと、
該ＶＬＡＮ毎に、該上位優先順位より低い下位優先順位の該フレームを該第１タグに基づきキューイングする該下位優先順位に対応したＮ（Ｎは自然数）個の第２のキューと、
該ＶＬＡＮ毎に、該第２のキューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第１のスケジューラと、
該第１のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第２のスケジューラと、
第２のスケジューラで選択されたフレームより該第１のキューにキューイングされたフレームを上位優先順に優先的に出力する第３のスケジューラと、
を備えたことを特徴とするイーグレスＬ２スイッチ。
【請求項２３】
請求の範囲２１又は２２において、
該シェーパが、該第２タグに基づき、輻輳した該キューにキューイングされた該フレームを削除する輻輳フレーム破棄部を備えたことを特徴とするイーグレスＬ２スイッチ。
【請求項２４】
請求の範囲２０において、
該フレームに付与されたＶＬＡＮタグを削除するＶＬＡＮタグ削除部をさらに備えたことを特徴とするイーグレスＬ２スイッチ。
【請求項２５】
請求の範囲２０において、
フレームを所定のＶＬＡＮにマッピングするＶＬＡＮ機能部と、
該タグを第２タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第１タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、
該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第２タグを該フレームに付与するポリシング部と、
をさらに備えたことを特徴とするイーグレスＬ２スイッチ。
【請求項２６】
請求の範囲２０において、
受信したフレームにＶＬＡＮタグを付与するＶＬＡＮタグ付与部と、
該タグを第２タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第１タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、
該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第２タグを該フレームに付与するポリシング部と、
該フレームをスイッチングするスイッチ・ファブリックと、
該スイッチ・ファブリックからの該フレームに付加された該タグを削除するＶＬＡＮタグ削除部と、
をさらに備えたことを特徴とするイーグレスＬ２スイッチ。
【請求項２７】
請求の範囲２０において、
ＶＬＡＮ単位でＶＬＡＮの保守運用を監視するＯＡＭ監視部をさらに備えたことを特徴とするイーグレスＬ２スイッチ。
【請求項２８】
請求の範囲２７において、
該ＯＡＭ監視部がリンク断を検出したとき、ＶＬＡＮ単位でリンク断転送を行うリンクダウン転送部をさらに備えたことを特徴とするイーグレスＬ２スイッチ。
【請求項２９】
請求の範囲２８において、
該リンクダウン転送部が該リンク断転送を行うか否かを設定する有効／無効設定部をさらに有することを特徴としたイーグレスＬ２スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明はレイヤ２スイッチ（以下、Ｌ２スイッチと称する。）に関し、特にスター型／メッシュ型／リング型等のレイヤ２ネットワークを構成するＶＬＡＮ機能を有するＬ２スイッチに関するものである。
近年、データ通信の高速化に伴い、安価で管理の容易なレイヤ２ベースのサービスの需要が高まっている。このレイヤ２サービスにおいても、例えば、従来の専用線サービスで適用されているＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送装置、ＷＤＭ装置、及びＡＴＭ装置と同様に、帯域確保した信頼性が重要である。
【背景技術】  従来のＬ２スイッチ／ブリッジ、又はブリッジを含むルータを用いた、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ専用線サービスは、一般的にＥｔｈｅｒｎｅｔインタフェースの仕様がベストエフォート型であるため、輻輳が発生した場合、無条件にフレーム破棄処理が発生する。
そのため、帯域を保証するためには輻輳の起こらない帯域を確保する必要があった。また、Ｌ２ネットワーク上に設定された顧客（ＶＬＡＮ）毎のリンクダウン転送が不可能であった。
このように、帯域を有効利用できないこと、また、リンクダウン転送が不可能であることにより、例えば、レイヤ２ベースのＥｔｈｅｒｎｅｔ専用線サービスを通信事業者向けとして実施するには不十分であった。
したがって、従来のＥｔｈｅｒｎｅｔ専用線サービスは、帯域確保可能であり、信頼性の高いが装置単価の高額なＷＤＭ装置、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送装置、又はＡＴＭ装置を中継装置とし、Ｌ２スイッチ／ルータをＥｔｈｅｎｅｔインタフェースとするプラットホーム２種類で構築された高価なサービスであるか、又は、従来のＬ２スイッチ／ルータを用いた、帯域を有効利用できず、リンクダウン転送の不可能なサービスであった。
さらに、現状のレイヤ２スイッチ／ルータでは、中継回線リンク断を転送する機能がない。そこで、ユーザは中継回線の断を知るために、ユーザ自身が、例えば、Ｈｅｌｌｏｗパケット等を使用し、常時回線の状態を確認する必要がある。
すなわち、レイヤ２ベースの、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ専用線サービスの課題は、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送装置、ＡＴＭ装置、およびＷＤＭ装置が使用され高価なネットワークとなること、また、現状の通信事業者が適用しているレイヤ２サービスでは、帯域を有効利用できず、また顧客（ＶＬＡＮ）毎のリンクダウン転送が不可能であることである。
従って本発明は、特にスター型／メッシュ型／リング型等のレイヤ２ネットワークを構成するＶＬＡＮ機能を有するＬ２スイッチにおいて、帯域保証した、安価で信頼性の高いサービスを提供すること、また、リンクダウン転送が可能なサービスを提供することを課題とする。
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本発明のイングレスＬ２スイッチは、フレームを所定のＶＬＡＮにマッピングするＶＬＡＮ機能部と、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第１タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す第２タグを該フレームに付与するポリシング部と、を備えたことを特徴とする。
すなわち、ＶＬＡＮ機能部は、予め設定されたルールに基づきフレームを所定のＶＬＡＮにマッピングする。フレーム分類部は、該フレームに関して予め設定された優先順位（クラス）を示す第１タグ（識別子）をフレームに付与して、フレームを分類する。
ポリシング部は、該フレームの伝送レートを検出し、この検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す第２タグ（識別子）を該フレームに付加する。
これにより、特定のＶＬＡＮに属するフレームをその優先順位に基づき分類すると共に、破棄してよいフレームを示すことが可能になり、帯域保証された伝送レートでフレームを伝送することが可能になる。
この場合、第１及び第２タグは、別々のものでもよいので、フレーム分類部とポリシング部の順序は問わない。
なお、本発明のＬ２スイッチにおいては、ＶＬＡＮをパスとみなし、設定されたパス（ＶＬＡＮ）自身又はその内部に対して帯域保証が行われる。
また、エンドユーザからフレームを受信するユーザエッジＬ２スイッチをイングレスＬ２スイッチと称し、エンドユーザにフレームを送信するユーザエッジＬ２スイッチをイーグレスＬ２スイッチと称し、イングレスＬ２スイッチとイーグレスＬ２スイッチとの間のＬ２スイッチを中継Ｌ２スイッチと称する。
また、本発明は、上記の発明において、該ＶＬＡＮ機能部が、少なくとも、ポート番号、ＭＡＣアドレス、プロトコル、及びＩＰサブネットアドレスの内のいずれか１つに基づき、該フレームをＶＬＡＮにマッピングすることができる。
すなわち、ＶＬＡＮ機能部は、例えば、ポート方式ＶＬＡＮマッピング、ＭＡＣアドレス方式ＶＬＡＮマッピング、プロトコル方式ＶＬＡＮマッピング、又はＩＰサブネット方式マッピングでフレームをＶＬＡＮにマッピングすることが可能である。このマッピングは、例えば、暗黙的タグ付け又は明示的タグ付けのいずれでもよい。
また、本発明は、上記の発明において、該ＶＬＡＮ機能部が、該マッピングしたＶＬＡＮを識別するＶＬＡＮタグを該フレームに付与してもよい。
すなわち、該ＶＬＡＮ機能部は、明示的タグ付けによりフレームをマッピングすることが可能である。なお、以下、明示的タグ付けを行うＶＬＡＮ機能部をＶＬＡＮタグ付与部と称することがある。
これにより、フレームを受信する下流の要素又は下流の機能部或いはＬ２スイッチは、フレームの属するＶＬＡＮを第３のＶＬＡＮタグを用いて明示的に識別することが可能になる。
また、本発明は、上記の発明において、該優先順位を、該フレームに含まれるＭＡＣアドレス、該ＶＬＡＮに含まれるユーザＶＬＡＮ識別子、該ユーザＶＬＡＮのＴｏＳ、及び該フレームを入力した物理ポートの内の少なくとも１つに基づき設定することができる。
すなわち、フレーム分類部は、該フレームに含まれるＭＡＣアドレス、該ＶＬＡＮに含まれるユーザＶＬＡＮ、ユーザＶＬＡＮのＴｏＳ、及び該フレームを入力した物理ポートの内の少なくとも１つに基づき該優先順位を決定する。
例えば、フレーム分類部は、ＭＡＣアドレスに基づき、フレームを例えば３つのクラス（優先度１〜３）に分類することが可能である。
これにより、所定のＶＬＡＮに属するフレームを複数のクラスに分類することが可能になる。例えば、クラス別に保証する帯域を設定することが可能になる。
また、本発明は、上記の発明において、該予め設定された伝送ルートを、該優先順位、該ＶＬＡＮ、及び該フレームを入力した物理ポートの内のいずれか１つ毎に設定することができる。
また、本発明は、上記の発明において、該ポリシング部が、該フレームを破棄フレーム、破棄可能フレーム、又は破棄不可能フレームに分類し、該第２タグに無関係に該破棄フレームを破棄することができる。
これにより、破棄すべきフレームは該第２タグには因らずに直ちに破棄することが可能になると共に、下流において、受信したフレームが破棄可能か否かを判別することが可能になる。
また、本発明は、上記の発明において、該ＶＬＡＮ機能部が、該フレームをトランク単位のＶＬＡＮにマッピングすることができる。
すなわち、ＶＬＡＮ機能部は、例えば、リンクアグリゲーションのようにトランク単位でＶＬＡＮをマッピングすることが可能である。
これにより、例えば、複数の物理ポートを束ねることにより、１つの物理ポートの伝送速度以上の伝送速度のＶＬＡＮを設定することができる。
また、本発明は、上記の発明において、監視用のフレームを該ＶＬＡＮに挿入するＯＡＭ監視部をさらに備えることが可能である。これにより、ＶＬＡＮ毎に監視することが可能になる。
また、本発明は、上記の発明において、該ＶＬＡＮタグに基づき該フレームのスイッチングを行うスイッチ・ファブリックと、該第１タグに示される優先順位に基づき該フレームを出力し、該第２タグに基づき、輻輳した該フレームを破棄するシェーパとをさらに備えることができるこれにより、フレームの帯域保証が可能になる。
また、本発明は、上記の発明において、該シェーパが、該ＶＬＡＮ毎に、該第１タグに示される優先順位に基づき該フレームをキューイングする該優先順位に対応した複数のキューと、該ＶＬＡＮ毎に、該キューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第１のスケジューラと、該第１のスケジューラが取り出した該フレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第２のスケジューラとを備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該シェーパが、該第１タグに基づき上位優先順位Ｍ（Ｍは自然数）番目までのフレームをキューイングするＭ個の第１のキューと、該ＶＬＡＮ毎に、該上位優先順位より低い下位優先順位の該フレームを該第１タグに基づきキューイングする該下位優先順位に対応したＮ（Ｎは自然数）個の第２のキューと、該ＶＬＡＮ毎に、該第２のキューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第１のスケジューラと、該第１のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第２のスケジューラと、第２のスケジューラが取り出したフレームより該第１のキューにキューイングされたフレームを上位優先順に優先的に出力する第３のスケジューラとを備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該シェーパが、該第２タグに基づき、輻輳した該キューにキューイングされたフレームを削除する輻輳フレーム破棄部を備えることができる。
これにより、輻輳が発生したとき、破棄可能なフレームを優先的に破棄することが可能になり、帯域保証することが可能になる。
また、本発明は、上記の発明において、該フレームに付与された全タグを削除するＶＬＡＮタグ削除部をさらに備えることができる。
また、上記の課題を解決するため、本発明の中継Ｌ２スイッチは、受信したフレームに付加された、破棄可能であるか否かを示すタグに基づき、輻輳した該フレームを破棄するシェーパを備えたことを特徴としている。
また、本発明は、上記の発明において、該タグを第２タグとしたとき、該シェーパが、ＶＬＡＮ毎に該フレームに付加された優先順位を示す第１タグに基づき該フレームをキューイングする、該優先順位に対応した第１のキューと、該ＶＬＡＮ毎に、該キューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第１のスケジューラと、該第１のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第２のスケジューラとを備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該タグを第２タグとしたとき、該シェーパが、該フレームに付加された優先順位を示す第１タグに基づき上位優先順位Ｍ（Ｍは自然数）番目までのフレームをキューイングするＭ個の第１のキューと、該ＶＬＡＮ毎に、該上位優先順位より低い下位優先順位の該フレームを、該第１タグに基づきキューイングする該下位優先順位に対応したＮ（Ｎは自然数）個の第２のキューと、該ＶＬＡＮ毎に、該第２のキューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第１のスケジューラと、該第１のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第２のスケジューラと、第２のスケジューラで選択されたフレームより該第１のキューにキューイングされたフレームを上位優先順に優先的に出力する第３のスケジューラとを備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該シェーパが、該第２タグに基づき、輻輳した該キューにキューイングされた該フレームを削除する輻輳フレーム破棄部を備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、フレームを所定のＶＬＡＮにマッピングするＶＬＡＮ機能部と、該タグを第２タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第１タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第２タグを該フレームに付与するポリシング部とをさらに備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、受信したフレームにＶＬＡＮタグを付与するＶＬＡＮタグ付与部と、該タグを第２タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第１タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第２タグを該フレームに付与するポリシング部と、該フレームをスイッチングするスイッチ・ファブリックと、該スイッチ・ファブリックからの該フレームに付加された該タグを削除するＶＬＡＮタグ削除部とをさらに備えることができる。
さらに、上記の課題を解決するため、本発明のイーグレスＬ２スイッチは、受信したフレームに付加された、破棄可能であるか否かを示すタグに基づき、輻輳した該フレームを破棄するシェーパを備えたことを特徴としている。
また、本発明は、上記の発明において、該タグを第２タグとしたとき、該シェーパが、ＶＬＡＮ毎に、該フレームに付加された優先順位を示す第１タグに基づき該フレームをキューイングする、該優先順位に対応した第１のキューと、該ＶＬＡＮ毎に、該キューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第１のスケジューラと、該第１のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第２のスケジューラとを備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該タグを第２タグとしたとき、該シェーパが、該フレームに付加された優先順位を示す第１タグに基づき上位優先順位Ｍ（Ｍは自然数）番目までのフレームをキューイングするＭ個の第１のキューと、該ＶＬＡＮ毎に、該上位優先順位より低い下位優先順位の該フレームを該第１タグに基づきキューイングする該下位優先順位に対応したＮ（Ｎは自然数）個の第２のキューと、該ＶＬＡＮ毎に、該第２のキューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第１のスケジューラと、該第１のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第２のスケジューラと、第２のスケジューラで選択されたフレームより該第１のキューにキューイングされたフレームを上位優先順に優先的に出力する第３のスケジューラとを備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該シェーパが、該第２タグに基づき、輻輳した該キューにキューイングされた該フレームを削除する輻輳フレーム破棄部を備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該フレームに付与されたＶＬＡＮタグを削除するＶＬＡＮタグ削除部をさらに備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、フレームを所定のＶＬＡＮにマッピングするＶＬＡＮ機能部と、該タグを第２タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第１タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第２タグを該フレームに付与するポリシング部とをさらに備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、受信したフレームにＶＬＡＮタグを付与するＶＬＡＮタグ付与部と、該タグを第２タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第１タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第２タグを該フレームに付与するポリシング部と、該フレームをスイッチングするスイッチ・ファブリックと、該スイッチ・ファブリックからの該フレームに付加された該タグを削除するＶＬＡＮタグ削除部とをさらに備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、ＶＬＡＮ単位でＶＬＡＮの保守運用を監視するＯＡＭ監視部をさらに備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該ＯＡＭ監視部がリンク断を検出したとき、ＶＬＡＮ単位でリンク断転送を行うリンクダウン転送部をさらに備えることができる。
さらに、本発明は、上記の発明において、該リンクダウン転送部が該リンク断転送を行うか否かを設定する有効／無効設定部をさらに有することができる。
これにより、リンクダウン転送を利用する専用線サービスとリンクダウン転送を利用しない専用線サービスとを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明に係るユーザエッジ側のＬ２スイッチの実施例を示したブロック図である。
図２は、本発明に係るネットワーク側のＬ２スイッチの実施例を示したブロック図である。
図３は、本発明に係るＬ２スイッチを用いたネットワークの構成例（片方向伝送）示したブロック図である。
図４は、本発明に係るＬ２スイッチにおけるフレーム分類部及びポリシング部の動作例を示した図である。
図５は、本発明に係るＬ２スイッチにおけるシェーパの構成例（１）を示したブロック図である。
図６は、本発明に係るＬ２スイッチにおけるシェーパの構成例（２）を示したブロック図である。
図７は、本発明に係るイングレスＬ２スイッチ及びイーグレスＬ２スイッチ間の専用線サービス例（１）における優先度及び帯域保証を示したブロック図である。
図８は、本発明に係るイングレスＬ２スイッチ及びイーグレスＬ２スイッチ間の専用線サービス例（２）における優先度及び帯域保証を示したブロック図である。
図９は、本発明に係るイングレスＬ２スイッチ及びイーグレスＬ２スイッチ間の専用線サービス例（３）における優先度及び帯域保証を示したブロック図である。
図１０は、本発明に係るイングレスＬ２スイッチ及びイーグレスＬ２スイッチ間の専用線サービス例（４）における優先度及び帯域保証を示したブロック図である。
図１１は、本発明に係るイングレスＬ２スイッチ及びイーグレスＬ２スイッチ間の専用線サービス例（５）における優先度及び帯域保証を示したブロック図である。
図１２は、本発明に係るＬ２スイッチを用いたネットワークの構成例（リンク断発生時）を示したブロック図である。
図１３は、本発明に係るＬ２スイッチを用いたネットワークの構成例（リンク断回復時）を示したブロック図である。
【符号の説明】
2004040854.tif 000003
2004040854.tif 000004
【発明を実施するための最良の形態】ユーザエッジ側のＬ２スイッチ１００の実施例
図１は、本発明に係るＬ２スイッチ１００のユーザエッジ側における一実施例を示している。すなわち、ユーザ端末２００又はエンドユーザ側のネットワークにリンクを経由して接続された物理ポート（以下、アクセスポートと称することがある。）を有するＬ２スイッチ１００の実施例を示している。
同図（１）において、Ｌ２スイッチ１００は、イングレス部１０、スイッチ・ファブリック２０、イーグレス部３０、及びＣＰＵ４０で構成されている。
イングレス部１０は、物理ポート（アクセスポート）５０、物理層インタフェース１１、ＶＬＡＮタグ付与部１２、フレーム分類部１３、ポリシング部１４、ＯＡＭ監視部１５で構成されている。このＯＡＭ監視部１５は、リンク状態監視部１６、リンク状態テーブル１７、及びＯＡＭ挿入部１８で構成されている。
イーグレス部３０は、ＯＡＭ監視部３１、シェーパ３２、ＶＬＡＮタグ削除部３３、物理層インタフェース３４、リンクダウン転送部３５、及び物理ポート（アクセスポート）５１で構成されている。
物理ポート５０から入力されたフレームは、物理層インタフェース１１、ＶＬＡＮタグ付与部１２、フレーム分類部１３、ポリシング部１４を経由してスイッチ・ファブリック２０に与えられる。ＶＬＡＮタグ付与部１２は、フレームに対応するＶＬＡＮタグを含むＶＬＡＮタグ情報を付加し、フレーム分類部１３は、フレームを分類してサービスクラスを示すタグを付加し、ポリシング部１４は、フレームを破棄してよいか否かを示すタグをフレームに付加する。
同図（３）は、フレーム７００の構成例を示している。このフレーム７００は、宛先アドレス７００＿１、送信元アドレス７００＿２、ＶＬＡＮ（ＷＬＡＮ）タグ情報フィールド８００、ユーザＶＬＡＮ情報フィールド７００＿３、データ７００＿４で構成されている。
ＶＬＡＮタグ情報フィールド８００は、１６ビットのタブ・プロトコル表示８００＿１、３ビットの優先度８００＿２、１ビットのキャノニカル・フォーマット表示８００＿３、及び１２ビットのＶＬＡＮ識別子８００＿４で構成されている。この内のＶＬＡＮ識別子８００＿４がフレーム７００に対応したＶＬＡＮタグである。
同図（２）は、優先度８００＿２を示している。この優先度８００＿２は、２ビットのサービスクラス８００＿２ａ及び１ビットの破棄ビット８００＿２ｂで構成されている。
サービスクラス８００＿２ａが、フレーム分類部１３がフレーム７００に付加するサービスクラス（優先度）を示すタグである。
破棄ビット８００＿２ｂは、ポリシング部１４がフレーム７００に付加するフレームを破棄してよいか否かを示すタグである。
スイッチ・ファブリック２０は、ポリシング部１４から与えられたフレーム７００をＶＬＡＮ識別子８００＿４に基づきスイッチングしてイーグレス部３０に与える。イーグレス部３０において、フレーム７００は、ＯＡＭ監視部３１を経由してシェーパ３２に与えられる。
シェーパ３２は、サービスクラス８００＿２ａに基づき優先順位の高いフレーム７００を優先的に読み出してＶＬＡＮタグ削除部３３に与えるとともに、輻輳時に破棄ビット８００＿２ｂに基づきフレーム７００を破棄する。
ＶＬＡＮタグ削除部３３は、フレーム７００からＶＬＡＮタグ情報フィールド８００を削除する。そして、ＶＬＡＮタグ削除部３３は、フィールド８００を削除したフレームを物理層インタフェース３４及び物理ポート５１を経由してアクセス側のリンクに送出する。
これにより、フレームは、自分自身が属するＶＬＡＮに内で伝送されることになる。
ネットワーク側におけるＬ２スイッチ１００の実施例（１）：暗黙的タグの使用
図２（１）は、本発明に係るＬ２スイッチ１００のネットワーク側における実施例（１）を示している。すなわち、本発明のＬ２スイッチ１００にリンクを経由して接続された物理ポート（以下、ネットワークポートと称することがある。）を有するＬ２スイッチ１００の実施例（１）を示している。
このネットワーク側におけるＬ２スイッチ１００が、図１（１）に示したユーザエッジにおけるＬ２スイッチと異なる点は、イングレス部１０ａにポリシング部１４及びＯＡＭ監視部１５が無いことと、イーグレス部３０ａにＯＡＭ監視部３１及びリンクダウン転送部３５が無いことである。
同図（３）及び（２）は、それぞれ、フレーム７００の構成例及びフレーム７００に含まれる優先度８００＿２の構成例を示しており、図１（３）及び（２）と同様である。
実施例（１）では、Ｌ２スイッチ１００は、ＶＬＡＮタグ情報フィールド８００（図２（３）参照）が付加されていないフレーム、すなわち、ＭＡＣアドレス、プロトコルタイプ、上位層ネットワーク識別子、物理ポート、ユーザＶＬＡＮ、ユーザＶＬＡＮに含まれるサービスタイプ（ＴｏＳ：Ｔｙｐｅ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）等で暗黙的にタグ付けされたフレームを受信する。
そして、イングレス部１０ａにおいて、ＶＬＡＮタグ付与部１２は、ＶＬＡＮタグ情報フィールド８００をフレームに付加するとともに、ＶＬＡＮ識別子８００＿４を設定する。さらに、フレーム分類部１３は、サービスクラス８００＿２ａを設定する。
スイッチ・ファブリック２０は、フレーム７００に含まれるＶＬＡＮ識別子８００＿４に基づきフレーム７００をスイッチングしてイーグレス部３０ａに与える。
イーグレス部３０ａにおいて、シェーパ３２は、サービスクラス８００＿２ａに基づき優先順位の高いフレーム７００を優先的に読み出してＶＬＡＮタグ削除部３３に与える。ＶＬＡＮタグ削除部３３は、ＶＬＡＮタグ情報フィールド８００を削除したフレーム７００を、物理層インタフェース３４及び物理ポート（ネットワークポート）６１を経由してネットワーク側のリンクに送出する。
これにより、フレームは、自分自身が属するＶＬＡＮ内で伝送されることになる。
また、実施例（１）においては、Ｌ２スイッチ１００内でのみタグを用いているため、リンクを伝送するフレームにはＶＬＡＮタグ情報フィールド８００を含まない。したがって、フレーム７００で伝送されるデータ７００＿４の伝送容量を含まない分だけ大きくすることが可能になる。
ネットワーク側におけるＬ２スイッチ１００の実施例（２）：明示的タグの使用
Ｌ２スイッチ１００のネットワーク側における実施例（２）を、実施例（１）を示した同じ図２を用いて以下に説明する。
実施例（２）のＬ２スイッチ１００が、実施例（１）のＬ２スイッチ１００と異なる点は、イングレス部１０ａがＶＬＡＮタグ付与部１２及びフレーム分類部１３を備えておらず、イーグレス部３０ａがＶＬＡＮタグ削除部３３を備えていないことである。
イングレス部１０ａは、物理ポート（ネットワークポート）６０側から同図（３）に示したＶＬＡＮタグ情報フィールド８００を含むフレーム７００を受信する。
イングレス部１０ａにおいて、フレーム７００は、そのまま、物理ポート６０及び物理層インタフェース１１を経由してスイッチ・ファブリック２０に与えられる。スイッチ・ファブリック２０は、フレーム７００に含まれるＶＬＡＮ識別子８００＿４に基づきフレーム７００をスイッチングしてイーグレス部３０ａに与える。
イーグレス部３０ａにおいて、シェーパ３２は、輻輳時には破棄ビット８００＿２ｂに基づきフレーム７００を破棄し、フレーム７００をサービスクラス８００＿２ａに基づき優先順位の高いフレーム７００を優先的に読み出して、物理層インタフェース３４及び物理ポート６１を経由してネットワーク側のリンクに送出する。
これにより、フレーム７００は、対応するＶＬＡＮ内で伝送されることになる。
実施例（２）においては、リンクを伝送するフレームは、ＶＬＡＮタグ情報フィールド８００を含んでいるため、フレームに含まれるデータ７００＿４の容量は、実施例（１）におけるデータ７００＿４の容量と比較して、ＶＬＡＮタグ情報フィールド８００分だけ小さくなる。
図３は、本発明のＬ２スイッチ１００で構成してネットワーク４００を示している。
このネットワーク４００は、順次、リンク３００＿２ａ〜３００＿４ａで縦続接続されたＬ２スイッチ１００＿１〜１００＿４と、Ｌ２スイッチ１００＿２にリンクで接続されたＬ２スイッチ１００＿５とで構成されている。なお、以後、Ｌ２スイッチ１００＿１〜１００＿５を符号「１００」で総称することがある。
さらに、Ｌ２スイッチ１００＿１にはユーザ端末２００＿１がリンク３００＿１ａで接続され、Ｌ２スイッチ１００＿２には、ユーザ端末２００＿２がリンク３００＿５ａで接続されている。また、ユーザ端末２００＿１とユーザ端末２００＿２との間には、ＶＬＡＮ５００＿１が設定されている。
同図では、Ｌ２スイッチ１００＿１〜１００＿４の内部構成について、図１（１）に示したユーザエッジにおけるＬ２スイッチ１００と、図２（１）に示したネットワーク側におけるＬ２スイッチ１００との関係を簡略化して示すため、特に、ＶＬＡＮ５００＿１の内のユーザ端末２００＿１からユーザ端末２００＿２に向かう片方向の伝送路のみが示されている。
一般的には、ＶＬＡＮ５００＿１は、さらに、ユーザ端末２００＿２からユーザ端末２００＿１に向かう逆片方向の伝送路を含む。
Ｌ２スイッチ１００＿１は、図１（１）に示したイングレス部１０及びスイッチ・ファブリック２０と、図２（１）に示したイーグレス部３０ａとを備えている。以下、Ｌ２スイッチ１００＿１は、入力側のエッジＬ２スイッチであるのでイングレスＬ２スイッチ１００＿１と称することがある。
Ｌ２スイッチ１００＿２，１００＿３は、図２（１）に示したネットワーク側のＬ２スイッチ１００と同様である。以下、Ｌ２スイッチ１００＿２，１００＿３を中継Ｌ２スイッチと称することがある。
Ｌ２スイッチ１００＿４は、図２（１）に示したイングレス部１０ａ及びスイッチ・ファブリック２０と、図１（１）に示したイーグレス部３０とを備えている。以下、Ｌ２スイッチ１００＿４は、出力側のエッジＬ２スイッチであるのでイーグレスＬ２スイッチ１００＿４と称することがある。
ユーザ端末２００＿１からユーザ端末２００＿２宛に送出されたフレーム（図頁３）のフレーム７００にＶＬＡＮタグ情報フィールド８００が付加されていないフレーム）は、リンク３００＿１ａを経由してイングレスＬ２スイッチに与えられる。
イングレスＬ２スイッチ１００＿１のイングレス部１０（図１（１）参照）において、ＬＡＮタグ付与部１２は、物理ポート（アクセスポート）５０及び物理層インタフェース１１を経由して受信したフレームにＶＬＡＮタグ情報フィールド８００（図１（３）参照）を付加する。
また、ＶＬＡＮタグ付与部１２、フレーム分類部１３、及びポリシング部１４は、それぞれ、ＶＬＡＮタグ情報フィールド８００内のＶＬＡＮ識別子８００＿４、サービスクラス８００＿２ａ、及び破棄ビット８００＿２ｂを設定する。
一方、ＯＡＭ監視部１５において、リンク状態監視部１６は、ＶＬＡＮ５００＿１に属するフレームを監視し、リンクの状態をＣＰＵ４０を経由してリンク状態テーブル１７に表示する。
ＯＡＭ挿入部１８は、フレームが所定の時間以上来なかったことをリンク状態テーブル１７が示したとき、ＶＬＡＮ５００＿１に属するＯＡＭフレーム（正常状態表示）を所定の時間間隔でスイッチ・ファブリックに送出する。
ＯＡＭフレームは、例えば、ＶＬＡＮ５００＿１の識別子が付加されており、ＶＬＡＮ５００＿１を経由して、以下に説明する通常のフレーム７００の伝送手順と同様にイーグレスＬ２スイッチ１００＿４に伝送される。
スイッチ・ファブリック２０は、設定されたＶＬＡＮ識別子８００＿４に基づきフレーム７００のスイッチングを行い、イングレスＬ２スイッチ１００＿１のイーグレス部３０ａ（図２（１）参照）に与える。
イーグレス部３０ａにおいて、シェーパ３２は、フレーム７００に設定された破棄ビット８００＿２ｂに基づき輻輳したフレーム７００を破棄する。さらに、シェーパ３２は、フレーム７００に設定されたサービスクラス８００＿２ａに基づき優先順位の高いフレーム７００を優先的に読み出してＶＬＡＮタグ削除部３３に与える。
ＶＬＡＮタグ削除部３３は、フレーム７００からＶＬＡＮタグ情報フィールド８００を削除したフレームを物理層インタフェース３４及び物理ポート（ネットワークポート）６１を経由してリンク３００＿２ａに出力する。
中継Ｌ２スイッチ１００＿２は、リンク３００＿２ａからフレームをネットワークポート６０を経由して受信し、図２（１）で示した実施例（１）で述べたように、自分自身内でフレームに付加したＶＬＡＮ識別子８００＿４及びサービスクラス８００＿２ａに基づき、それぞれ、スイッチング及びシェーピングを行う。
その後、中継Ｌ２スイッチ１００＿２は、ＶＬＡＮ識別子８００＿４及びサービスクラス８００＿２ａを含むＶＬＡＮタグ情報フィールド８００を削除したフレームをネットワークポート６１を経由してリンク３００＿３ａに出力する。
中継Ｌ２スイッチ１００＿３は、中継Ｌ２スイッチ１００＿２と同様に、リンク３００＿３ａからフレームをネットワークポート６０を経由して受信し、スイッチング及びシェーピングを行った後、リンク３００＿４ａにネットワークポート６１を経由して送出する。
イーグレスＬ２スイッチ１００＿４は、リンク３００＿４ａからネットワークポート６０を経由して受信したフレームに、ＶＬＡＮ識別子８００＿４及びサービスクラス８００＿２ａを含むＶＬＡＮタグ情報フィールド８００を付加し（図２（１）〜（３）参照）、ＶＬＡＮ識別子及びサービスクラス８００＿２ａに基づき、それぞれ、スイッチング及びシェーピングを行った後、アクセスポート５１を経由してリンク３００＿５ａに出力する。ユーザ端末２００＿２は、リンク３００＿５ａからフレームを受信する。
これにより、ＶＬＡＮ５００＿１に属するユーザ端末２００＿１，２００＿２間で、ユーザ端末２００＿２宛のフレームが、ユーザ端末２００＿１からユーザ端末２００＿２に伝送されたことになる。
イーグレスＬ２スイッチ１００＿４のＯＡＭ監視部３１は、イングレスＬ２スイッチ１００＿１において挿入されたＯＡＭフレーム（正常状態表示）を受信し、通常のＶＬＡＮ５００＿１のユーザフレーム及びＯＡＭフレームのいずれかが所定の時間間隔以内で到着した場合、ＶＬＡＮ５００＿１に関連する伝送路が正常であると判断する。
到着しない場合、ＯＡＭ監視部３１は、伝送路に障害が発生したものと見倣し、アクセスポート５１のリンク３００＿５ａをダウンさせることにより、ユーザ端末２００＿２にＶＬＡＮ５００＿１（専用線）の断を通知する。
ユーザ端末２００＿２からユーザ端末２００＿１に向かう逆の片方向のフレーム伝送は、Ｌ２スイッチ１００＿４、Ｌ２スイッチ１００＿３，１００＿２、Ｌ２スイッチ１００＿１を、それぞれ、イングレスＬ２スイッチ、中継Ｌ２スイッチ、及びイーグレスＬ２スイッチになるように構成することにより実現する。
片方向及びその逆方向のネットワーク構成を組み合わせることにより、ＶＬＡＮ５００＿１に属するユーザ端末２００＿２とユーザ端末２００＿１との間の双方向フレーム伝送が実現する。
図４は、図１に示したフレーム分類部１３及びポリシング部１４のより詳細な動作を示している。フレーム分類部１３及びポリシング部１４の動作を以下に説明する。
なお、同図には、物理層インタフェース１１及びＶＬＡＮタグ付与部１２は、図を簡略化するため示されていない。
ステップＳ１００：フレーム分類部１３は、フレーム７００をフレームに含まれるＭＡＣアドレス、ユーザＶＬＡＮ、及びユーザＶＬＡＮのＴｏＳ、並びにフレームを受信した物理ポート番号の内の少なくとも１つに基づきフレーム７００を、例えば、優先度１〜３のクラスに分類して、それぞれ、サービスクラス８００＿２ａ（図１（２）参照）のクラスを設定する。
ステップＳ２１０〜Ｓ２３０：ポリシング部１４は、それぞれ、優先度１〜３のフレームを所定の時間間毎にカウントして伝送レート（カウント値）を計測する。
ステップＳ２４０〜Ｓ２６０，Ｓ３００：ポリシング部１４は、それぞれ、優先度１〜３の伝送レート（カウント値）と、契約したＰＩＲ（Ｐｅａｋ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｒａｔｅ）とを比較し、伝送レートがＰＩＲ以上である場合、フレームを破棄する。
ステップＳ２７０〜Ｓ２９０，Ｓ３１０，Ｓ３２０：ポリシング部１４は、それぞれ、優先度１〜３の伝送レート（カウント値）と、契約したＣＩＲ（Ｃｏｍｍｉｔｔｅｄ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｒａｔｅ）とを比較し、伝送レートがＣＩＲ未満であるフレームの破棄ビット８００＿２ｂ（図１（２）参照）に、例えば“０（青色：破棄示可）”を設定し、伝送レートがＣＩＲ以上であるとき破棄ビット８００＿２ｂに、例えば“１（黄色：破棄可）”を設定する。
これにより、ＰＩＲ契約違反のフレームの破棄、並びに各フレームの優先度及び破棄可能か否かの色付けを行ったことになる。
図５は、図１及び図２で示したシェーパ３２の実施例（１）を示している。このシェーパ３２は、そのフレームに含まれるＶＬＡＮ識別子８００＿４、サービスクラス８００＿２ａ、及び破棄ビット８００＿２ｂ（図１（２）及び（３）参照）に基づきフレームの破棄及びフレーム送出の順序を決定する。
シェーパ３２は、ＶＬＡＮ５００＿１〜ＶＬＡＮ５００＿ｎ毎に、それぞれ対応する優先度１〜３のキュー３２ｑ＿１〜３２ｑ＿３，…，３２ｑ＿３ｎ−２〜３２ｑ＿３ｎ（以下、符号３２ｑで総称することがある。）と、これらの優先度１〜３のキュー３２ｑから優先度の高いフレーム順に読み出すストリクト優先度読出型のスケジューラ３２＿１〜３２＿ｎとを備えている。
また、シェーパ３２は、ＷＲＥＤ（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ｅａｒｌｙ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）機能を備えており、各キュー３２ｑに輻輳が発生した場合、フレームを、そのフレームに含まれる破棄ビット８００＿２ｂ＝“１（黄色：破棄可）”であるフレームを破棄する輻輳フレーム破棄部３２ｚを備えている。
さらに、シェーパ３２は、スケジューラ３２＿１〜３２＿ｎから順番にフレームを読み出すウエイテッド・ラウンド・ロビン読出型のスケジューラ３２ｗを備えている。
優先度１キュー３２ｑ＿１は、スイッチ・ファブリック２０から出力されたフレームの中からそのフレームに含まれるＶＬＡＮ識別子８００＿４＝“ＶＬＡＮ５００＿１”及びサービスクラス８００＿２ａ＝“優先度１”のフレームをキューイングする。
同様に、優先度２キュー３２ｑ＿２は、ＶＬＡＮ識別子８００＿４＝“ＶＬＡＮ５００＿１”及びサービスクラス８００＿２ａ＝“優先度２”のフレームをキューイングし、優先度３キュー３２ｑ＿３は、ＶＬＡＮ識別子８００＿４＝“ＶＬＡＮ５００＿１”及びサービスクラス８００＿２ａ＝“優先度２”のフレームをキューイングする。
以下、同様にＶＬＡＮ５００＿２〜５００＿ｎに対応したキュー３２ｑにフレームがキューイングされる。
輻輳フレーム破棄部３２ｚは、各キュー３２ｑに輻輳が発生した場合、フレームを、そのフレームに含まれる破棄ビット８００＿２ｂ＝“０（黄色：破棄可）”であるフレームを破棄する。これにより、輻輳が発生した場合、契約されたＣＩＲ以上の伝送レートのフレームが破棄されることになる。
スケジューラ３２＿１は、優先度の高いキュー３２ｑからフレームを優先的に読み出す。これにより、ＶＬＡＮ毎に優先度の高い順にフレームが読み出される。
スケジューラ３２ｗは、スケジューラ３２＿１〜３２＿ｎに読み出されたフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で、ＣＩＲで保証された帯域以上で読み出して出力する。すなわち、ＶＬＡＮ５００＿１〜５００＿ｎ間相互では、優先順位の無いフレーム伝送を行う。
これにより、高価なＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送装置、ＡＴＭ装置、およびＷＤＭ装置を使用することなく、安価で信頼性の高い帯域保証が可能になる。
図６は、シェーパ３２の実施例（２）を示している。このシェーパ３２は、図５に示した実施例（１）のシェーパ３２と同様に、そのフレームに含まれるＶＬＡＮ識別子８００＿４、サービスクラス８００＿２ａ、及び破棄ビット８００＿２ｂに基づきフレームの破棄及びフレーム送出の優先順位を決定する。
実施例（２）が、実施例（１）と異なる点は、ＶＬＡＮ５００＿１〜５００＿ｍ毎に対応した優先度１キューが設けられているのでは無く、ＶＬＡＮ５００＿１〜５００＿ｍに１つの優先度１キュー３２ｑ＿１が対応していることである。したがって、ＶＬＡＮ５００＿１〜５００＿ｍ毎に対応した優先度キューは、優先度２キュー及び優先度３キューである。
例えば、ＶＬＡＮ５００＿１には、優先度２キュー３２ｑ＿２，３２ｑ＿３が対応し、ＶＬＡＮ５００＿ｎには、優先度２キュー３２ｑ＿２ｍ，３２ｑ＿２ｍ＋１が対応している。
実施例（２）のスケジューラ３２＿１〜３２＿ｍ，３２ｗが、実施例（１）のスケジューラ３２＿１〜３２＿ｎ，３２ｗに対応しており、スケジューラ３２＿１〜３２＿ｍは、ＶＬＡＮ５００＿１〜ＶＬＡＮ５００＿ｍ毎に優先順位の高い優先度２にキューイングされたフレームを優先して読み出す。
スケジューラ３２ｗは、スケジューラ３２＿１〜３２＿ｍからウエイテッド・ラウンド・ロビン方式でフレームを読み出す。
また、実施例（２）のシェーパ３２が、実施例（１）のシェーパ３２と異なる点は、優先度１キュー３２ｑ＿１及びスケジューラ３２ｗの中の優先度１キュー３２ｑ＿１からフレームを優先的に読み出して出力するスケジューラ３２ｘを備えていることである。
優先度１キュー３２ｑ＿１は、スイッチ・ファブリック２０から出力されたフレームの中からそのサービスクラス８００＿２ａに示される優先度の最も高いフレームを、フレームに含まれるＶＬＡＮ識別子に関係なくキューイングする。
スイッチ・ファブリック２０から出力された他のフレームは、実施例（１）と同様に、ＶＬＡＮ５００＿１〜５００＿ｍ毎にフレームに含まれる優先度２及び優先度３別にキューイングされ、優先度に従って読み出される。
そして、ＶＬＡＮ５００＿１〜５００＿ｍ毎に読み出されたフレームは、スケジューラ３２ｗによってウエイテッド・ラウンド・ロビン読出方式で読み出される。スケジューラ３２ｘは、スケジューラ３２ｗで読み出されたフレーム及び優先度１キュー３２ｑ＿１にキューイングされたフレームの内の優先度１キュー３２ｑ＿１のフレームを最優先で読み出す。
これによっても、高価なＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ伝送装置、ＡＴＭ装置、およびＷＤＭ装置を使用することなく、安価で信頼性の高い帯域保証が可能になる。
図７〜図１１は、図３に示したようにイングレスＬ２スイッチ１００＿１とイーグレスＬ２スイッチ１００＿４との間に、ユーザ端末２００＿１及びユーザ端末２００＿２が属するＶＬＡＮ５００＿１を設定し、このＶＬＡＮ５００＿１を用いた専用線サービス例（１）〜（５）を示している。したがって、専用線サービスの契約単位はＶＬＡＮ５００＿１である。
図７に示した専用線サービス例（１）においては、イングレスＬ２スイッチ１００＿１のイングレス部１０（図１（１）参照）は、ＭＡＣアドレス単位（サーバ６００＿１〜６００＿３単位）で３つのクラス（優先度１〜優先度３）に分類するフレーム分類部１３と、優先度毎にＣＩＲ／ＰＩＲを保証するポリシング部１４とを備えている。
また、イーグレスＬ２スイッチ１００＿４におけるイーグレス部３０（図２（１）参照）は、ＶＬＡＮ毎に、優先度１〜優先度３に対応した３つのキューを持つシェーパ３２を備えている。
このような構成によれば、サーバ６００＿１〜６００＿３宛のユーザフレームをサーバのＭＡＣアドレスに基づき３クラス（優先度１〜３）に分類し、各クラス単位で最低帯域（ＣＩＲ）及び最大帯域（ＰＩＲ）の保証が行える。
例えば、１ユーザに３クラス（宛先サーバのＭＡＣアドレスにより分類）を提供し、各クラス単位での帯域保証を行ったり、各クラスを別々のユーザに割り当て各ユーザ単位（＝各クラス単位）で帯域保証を行うことが可能である。
これにより、ＭＡＣアドレスによるクラス分け、提供する専用線の各クラス単位でのＣＩＲ／ＰＩＲの保証が可能となる。また、特定の装置、例えばサーバ６００＿１宛の通信の遅延を少なくすることができる。
図８に示した専用線サービス例（２）においては、イングレスＬ２スイッチ１００＿１のイングレス部１０は、ＭＡＣアドレス単位で優先度１〜優先度３に分類するフレーム分類部１３と、ポート単位でＣＩＲ／ＰＩＲを保証するポリシング部１４とを備えている。また、イーグレスＬ２スイッチ１００＿４のイーグレス部３０ａは、ＶＬＡＮ毎に優先度１〜優先度３に対応するキューを持つシェーパ３２を備えている。
この専用線サービス例（２）では、サーバ６００＿１〜６００＿３宛のユーザフレームをサーバ６００＿１〜６００＿３のＭＡＣアドレスに基づき３クラス（優先度１〜３）に分類し、３クラスを合計した最低帯域（ＣＩＲ）及び最大帯域（ＰＩＲ）の保証を行うことが可能である。
例えば、１ユーザに３クラス（宛先サーバのＭＡＣアドレスにより分類）を提供し、ユーザ（３クラスのトータル）の帯域を保証する。
これにより、ＭＡＣアドレスに基づいたクラス分け、提供する専用線の契約単位でのＣＩＲ／ＰＩＲの保証が可能となる。また、特定の装置（優先度１のサーバ６６０＿１）の通信の遅延を少なくすることができる。
図９に示した専用線サービス例（３）においては、イングレスＬ２スイッチ１００＿１のイングレス部１０は、ユーザＶＬＡＮ５００＿１１〜５００＿１３単位で３クラス（優先度１〜優先度３）に分類するフレーム分類部１３と、優先度（クラス）単位で最低帯域（ＣＩＲ）及び最大帯域（ＰＩＲ）の保証を行うポリシング部１４とを備えている。
また、イーグレスＬ２スイッチ１００＿４のイーグレス部３０ａは、ＶＬＡＮ毎に優先度１〜優先度３に対応するキューを持つシェーパ３２を備えている。
この専用線サービス例（３）では、ユーザＶＬＡＮ識別子（図１（３）参照）に基づきクラス（優先度１〜３）に分類し、各クラス単位で最低帯域（ＣＩＲ）及び最大帯域（ＰＩＲ）の保証を行っている。
例えば、１ユーザに３クラス（ＶＬＡＮにより分類）を提供し、各クラス単位での帯域保証を行ったり、各クラスを別ユーザに割り当てて各ユーザ単位（＝各クラス単位）で帯域保証を行うことが可能である。
これにより、ユーザＶＬＡＮ識別子に基づくクラス分け、クラス単位でのＣＩＲ／ＰＩＲの保証が可能となる。また、ユーザが設定した優先度により、フレームの遅延を少なくすることができる。
図１０に示した専用線サービス例（４）においては、イングレスＬ２スイッチ１００＿１のイングレス部１０は、ユーザＶＬＡＮ単位（ＶＬＡＮ５００＿１１〜５００＿１３）で３つクラスに分類するフレーム分類部１３と、ポート単位で最低帯域（ＣＩＲ）及び最大帯域（ＰＩＲ）の保証を行うポリシング部１４とを備えている。
また、イーグレスＬ２スイッチ１００＿４のイーグレス部３０ａはＶＬＡＮ毎に３つのキューを持つシェーパ３２を備えている。
この専用線サービス例（４）では、ユーザＶＬＡＮ識別子に基づき３クラス（優先度１〜３）に分類し、３クラスを合計した最低帯域（ＣＩＲ）及び最大帯域（ＰＩＲ）の保証を行うことができる。例えば、１ユーザに３クラス（ＶＬＡＮ識別子により分類）を提供し、ユーザ（３クラスのトータル）の帯域を保証する。
これにより、ユーザＶＬＡＮ識別子に基づくクラス分け、提供する専用線契約単位でのＣＩＲ／ＰＩＲの帯域保証が可能となる。また、ユーザの設定した優先度により、フレームの遅延を少なくすることができる。
図１１に示した専用線サービス例（５）においては、イングレスＬ２スイッチ１００＿１のイングレス部１０は、ポート単位で３つのクラスに分類するフレーム分類部１３と、ポート単位で最低帯域（ＣＩＲ）及び最大帯域（ＰＩＲ）の保証を行うポリシング部１４とを備えている。
また、イーグレスＬ２スイッチ１００＿４のイーグレス部３０ａは、優先度１に対応するキュー、並びにＶＬＡＮ毎に優先度２，３に対応するキューを持つシェーパ３２を備えている。
この専用線サービス例（５）では、物理ポート単位にクラスを選択（優先度１〜３の何れか）し、ユーザＶＬＡＮ識別子単位での帯域を保証する。例えば、あるポートからのフレームに特定の優先度を付け、ＶＬＡＮ識別子単位で帯域を保証する。
これにより、ポート単位での優先度割付、提供する専用線契約単位でのＣＩＲ／ＰＩＲの帯域保証が可能となる。また、契約回線に対し、ネットワーク内での優先度を設定することができる。
図１２は、本発明のＬ２スイッチ１００で構成したネットワークを示している。このネットワークは、順次、リンク３００＿２ａ及び３００＿２ｂ、リンク３００＿３ａ及び３００＿３ｂ、リンク３００＿４ａ及び３００＿４ｂで縦続接続されたＬ２スイッチ１００＿１〜１００＿４と、さらに、Ｌ２スイッチ１００＿２にリンクで接続されたＬ２スイッチ１００＿５とで構成されている。
さらに、Ｌ２スイッチ１００＿１にはユーザ端末２００＿１，２００＿３が接続され、Ｌ２スイッチ１００＿２〜１００＿５には、それぞれ、ユーザ端末２００＿４，２００＿６，２００＿２，２００＿５が接続されている。なお、以後、ユーザ端末２００＿１〜２００＿６を符号「２００」で総称することがある。
そして、ＶＬＡＮ５００＿１がユーザ端末２００＿１とユーザ端末２００＿２との間に設定され、ＶＬＡＮ５００＿２がユーザ端末２００＿３とユーザ端末２００＿４との間に設定され、ＶＬＡＮ５００＿３がユーザ端末２００＿５とユーザ端末２００＿６と間に設定されている。
Ｌ２スイッチ１００＿１〜１００＿５は、それぞれ、ユーザ端末２００が接続されたリンク側に図１に示したイングレス部１０及びイーグレス部３０を備え、他のＬ２スイッチ１００が接続された側に図２に示したイングレス部１０ａ及びイーグレス部３０ａを備えている。
このネットワークでは、ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）フレームを利用し、専用線のある部分が断となった場合はエンドユーザ側の回線を断とするリンク断転送機能を備えている。このリンク断転送機能は、ユーザのエッジとなるＬ２スイッチのイーグレス部３０に備わっている。
本発明のＬ２スイッチにおいては、物理ポートの伝送速度以上の速度のＥｔｈｅｒｎｅｔ専用線サービスを行うために、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄに定義されるリンクアグリゲーション（Ｌｉｎｋ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）のようにトランク単位のＶＬＡＮ機能を使用する。
これにより、本発明のＬ２スイッチ１００の機能とリンクアグリゲーションを組合わせることで、例えば、伝送速度が１Ｇｂｐｓのインタフェースしか持たないＬ２スイッチ１００が数Ｇｂｐｓの専用線サービスを実行できることになる。
通常、例えば、Ｌ２スイッチ１００＿１のイングレス部１０（図１（１）参照）のＯＡＭ監視部１５において、リンク状態監視部１６は、例えば、ユーザ端末２００＿１のトラフィックを監視し、トラフィックが流れている場合には何もせず、ユーザ端末２００＿１がトラフィックを流していない場合、リンク状態テーブル１７を介してＯＡＭ挿入部１８に通知する。
ＯＡＭ挿入部１８は、ＯＡＭフレーム（正常状態表示）をスイッチ・ファブリック２０を経由してＶＬＡＮ５００＿１に挿入する。
また、ＯＡＭ挿入部１８は、リンク断を検知した場合には、ＯＡＭフレーム（リンク断状態表示）をスイッチ・ファブリック２０を経由してＶＬＡＮ５００＿１に強制挿入する。
リンク断の検知は、リンクアグリゲーション等のトランクを考慮するため、各物理層インタフェース１１にてトランキングされたポートの状態をリンク状態テーブル１７に保持する。
このリンク状態テーブル１７を元にリンク断転送を開始するため、１ポート断の場合、全ポート断の場合などのリンク断転送のトリガを設定することができる。
このネットワークにおいて、リンク３００＿３ａがダウンした場合のリングダウン転送を以下に説明する。
ステップＴ１：リンク３００＿３ａのリンクが断する。
ステップＴ２：Ｌ２スイッチ１００＿４のイーグレス部３０において、ＯＡＭ監視部３１は、ユーザフレーム及びＯＡＭフレームを監視しており、ユーザフレーム及びＯＡＭフレーム（正常状態表示）が共に届かないことをリンクダウン転送部３５に通知する。
リンクダウン転送部３５は、ユーザ端末２００＿２を接続するリンク３００＿５ａを落とすリンクダウン転送を行うと共に、逆方向にＯＡＭフレーム（リンク断状態表示）をＶＬＡＮ５００＿１に強制挿入する。
ステップＴ３：Ｌ２スイッチ１００＿１のイーグレス部３０において、ＯＡＭ監視部３１はＯＡＭフレーム（リンク断状態表示）を受信し、リンクダウン転送部３５はリンク３００＿１ｂを断とする。
ステップＴ４：ステップＴ２と同様に、Ｌ２スイッチ１００＿３のイーグレス部３０において、ＯＡＭ監視部３１は、ユーザフレーム及びＯＡＭフレーム（正常状態）が共に届かないことをリンクダウン転送部３５に通知する。
リンクダウン転送部３５は、ユーザ端末２００＿６に接続されたリンク３００＿６ａを落とすリンクダウン転送を行うと共に、逆方向にＯＡＭフレーム（リンク断状態表示）をＶＬＡＮ５００＿３に強制挿入する。
ステップＴ５：ステップＴ２と同様に、Ｌ２スイッチ１００＿５のイーグレス部３０において、ＯＡＭ監視部３１はＯＡＭフレーム（リンク断状態表示）を受信し、リンクダウン転送部３５はリンク３００＿７ｂを断とする。
図１３は、図１２において断になったリンク３００＿３ａが回復した場合の動作を示しており、この動作を以下に説明する。
ステップＴ６：リンク３００＿３ａの断が回復する。
ステップＴ７：Ｌ２スイッチ１００＿４のイーグレス部３０において、ＯＡＭ監視部３１は、ＯＡＭフレーム（正常状態）又はユーザフレーム（トラフィック）を検知し、検知したことをリンクダウン転送部３５に通知する。リンクダウン転送部３５はリンク３００＿５ａを復旧させる。
ステップＴ８：ステップＴ７と同様に、ＯＡＭ監視部３１は、ＯＡＭフレーム（正常状態）又はユーザフレーム（トラフィック）を検知したことをリンクダウン転送部３５に通知する。リンクダウン転送部３５はリンク３００＿５ａを復旧させる。
ステップＴ９，Ｔ１０：ステップＴ７，Ｔ８と同様にリンク３００＿６ａ，３００７ｂが復旧する。
なお、上記のリングダウン転送例では、契約している専用線の一部が断になった場合の例を示したが、アクセスポートが断となった場合にも、ユーザにリンク断が発生したことを通知してもよい。
また、リンクダウン転送部３５（図１（１）参照）に対して、リンクダウン転送の有効／無効を設定することにより、リンクダウン転送を利用するＥｔｈｅｒｎｅｔ専用線サービスと、リンクダウン転送を利用しないＥｔｈｅｒｎｅｔ専用線サービスを提供するようにしてもよい。これにより、専用線サービスに付加価値を付けることができる。
また、本発明のＬ２スイッチ１００によるリングダウン転送は、ユーザエッジのＬ２スイッチ１００のみの動作となるため、中継Ｌ２スイッチ１００に依存しない。
以上説明したように、本発明のＬ２スイッチによれば、ＶＬＡＮ機能部がフレームを所定のＶＬＡＮにマッピングし、フレーム分類部が、優先順位を示す第１タグを該フレームに付与し、ポリシング部が、該フレームを破棄してよいか否かを示す第２タグを該フレームに付与するようにしたので、帯域保証した、安価で信頼性の高いサービスを提供することが可能になる。
また、ＯＡＭ監視部が監視用のフレームを該ＶＬＡＮに挿入するようにしたので、リンクダウン転送等の技術を利用することにより、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ専用線サービスを提供することが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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