(57)【要約】【課題】冗長プロトコルの動作に異常が発生した場合でも、フレームの周回が防止されるフレーム中継装置、ネットワークシステム及びフレーム中継方法を提供する。【解決手段】フレーム中継装置の中継ユニットは、フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスがフォワーディングデータベースに登録されており、且つ、送信元ＭＡＣアドレスと関連付けてフォワーディングデータベースに登録されているポートの番号が、フレームを受信したポートの番号と一致する場合に、フレームの転送を許可し、送信元ＭＡＣアドレスがフォワーディングデータベースに登録されており、且つ、送信元ＭＡＣアドレスと関連付けてフォワーディングデータベースに登録されているポートの番号が、フレームを受信したポートの番号と異なる場合に、フレームを受信したポートの番号をフォワーディングデータベースに登録せずに、フレームの転送を禁止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のポートと、
前記ポートによって受信されたフレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスを、前記フレームを受信したポートの番号と関連付けて登録可能なフォワーディングデータベースと、
前記フォワーディングデータベースを参照して、前記ポートによって受信されたフレームの転送の可否及び送信すべきポートを決定する中継ユニットとを備え、
前記中継ユニットは、
前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されていない場合に、前記送信元ＭＡＣアドレス及び前記フレームを受信したポートの番号を関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録するとともに、前記フレームの転送を許可し、
前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されており、且つ、前記送信元ＭＡＣアドレスと関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録されているポートの番号が、前記フレームを受信したポートの番号と一致する場合に、前記フレームの転送を許可し、
前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されており、且つ、前記送信元ＭＡＣアドレスと関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録されているポートの番号が、前記フレームを受信したポートの番号と異なる場合に、前記フレームを受信したポートの番号を前記フォワーディングデータベースに登録せずに、前記フレームの転送を禁止する、
フレーム中継装置。
【請求項２】
前記フォワーディングデータベースに登録されている送信元ＭＡＣアドレス及び前記フレームを受信したポートの番号は、登録からの経過時間がエージング時間を超えると消去され、
前記ポートがフレームを受信した場合に、前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されており、且つ、前記送信元ＭＡＣアドレスと関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録されているポートの番号が、前記フレームを受信したポートの番号と一致する場合に、前記経過時間がリセットされる、
請求項１に記載のフレーム中継装置。
【請求項３】
前記フレーム中継装置は、リングプロトコルに従って、前記ポートのうち何れか１つをブロッキングポートに設定するリング管理部を備える、
請求項１又は２に記載のフレーム中継装置。
【請求項４】
請求項３に記載のフレーム中継装置によって構成されるリング型伝送路を備えるネットワークシステム。
【請求項５】
前記リング型伝送路のうち少なくとも一つでは、ＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣ方式にてＭＡＣフレームの転送が行われる、
請求項４に記載のネットワークシステム。
【請求項６】
複数のポートと、
前記ポートによって受信されたフレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスを、前記フレームを受信したポートの番号と関連付けて登録可能なフォワーディングデータベースと、
前記フォワーディングデータベースを参照して、前記ポートによって受信されたフレームの転送の可否及び送信すべきポートを決定する中継ユニットとを備えるフレーム中継装置用のフレーム中継方法であって、
前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されていない場合に、前記送信元ＭＡＣアドレス及び前記フレームを受信したポートの番号を関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録するとともに、前記フレームの転送を許可し、
前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されており、且つ、前記送信元ＭＡＣアドレスと関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録されているポートの番号が、前記フレームを受信したポートの番号と一致する場合に、前記フレームの転送を許可し、
前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されており、且つ、前記送信元ＭＡＣアドレスと関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録されているポートの番号が、前記フレームを受信したポートの番号と異なる場合に、前記フレームを受信したポートの番号を前記フォワーディングデータベースに登録せずに、前記フレームの転送を禁止する、
フレーム中継方法。
【請求項７】
前記フォワーディングデータベースに登録されている送信元ＭＡＣアドレス及び前記フレームを受信したポートの番号は、登録からの経過時間がエージング時間を超えると消去され、
前記ポートがフレームを受信した場合に、前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されており、且つ、前記送信元ＭＡＣアドレスと関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録されているポートの番号が、前記フレームを受信したポートの番号と一致する場合に、前記経過時間がリセットされる、
請求項６に記載のフレーム中継方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレーム中継装置、ネットワークシステム及びフレーム中継方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イーサネット（登録商標）等の通信ネットワークシステムにおいては、フレームの伝送経路の冗長性を確保するために、複数のフレーム中継装置がリング型伝送路を構成するように相互に接続される。
リング型伝送路では、フレームの周回を防止するために、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８０３２等に規定されたリングプロトコルが採用される。リングプロトコルによれば、リング型伝送路を構成する複数のフレーム中継装置（スイッチングハブ）のうち１つがオーナーノードに設定され、オーナーノードのリングを構成するいずれか一方のポートがブロッキング状態に設定される。
また、複数のフレーム中継装置が、一部にリング型伝送路を含むように相互に接続される場合、フレームの周回を防止するために、スパニングツリープロトコルが用いられることもある。
【０００３】
これらリングプロトコルやスパニングツリープロトコル等の冗長性を確保するためのプロトコル（冗長プロトコル）が正常に動作していれば、フレームの不所望の周回が防止される。しかしながら、冗長プロトコルの動作に異常が発生した場合、フレームがリング型伝送路において無限周回してしまう。
【０００４】
そこで特許文献１は、冗長プロトコルの動作に異常が発生したときに、フレームの不所望の無限周回を防止するための方法として、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）におけるループ抑止方式を開示している。このループ抑止方法によれば、加入者収容スイッチ及びコアスイッチは、コアネットワークを介して受信したフレームが、自己が転送したフレームと同一であると判断した場合、このフレームの転送を行わない。フレームが同一であるか否かは、コアネットワークで使用される転送元アドレスで判断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０４２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１が開示するＬＡＮにおけるループ抑止方式によれば、フレームの無限周回は防止されるものと思われるが、フレームは少なくとも１周してしまうことになる。このため、伝送路の一部において無駄なフレームの転送が行われることになる。
【０００７】
本発明は上述した事情に基づいてなされ、その目的とするところは、冗長プロトコルの動作に異常が発生した場合でも、フレームの周回が防止されるフレーム中継装置、ネットワークシステム及びフレーム中継方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明の一態様によれば、複数のポートと、前記ポートによって受信されたフレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスを、前記フレームを受信したポートの番号と関連付けて登録可能なフォワーディングデータベースと、前記フォワーディングデータベースを参照して、前記ポートによって受信されたフレームの転送の可否及び送信すべきポートを決定する中継ユニットとを備え、前記中継ユニットは、前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されていない場合に、前記送信元ＭＡＣアドレス及び前記フレームを受信したポートの番号を関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録するとともに、前記フレームの転送を許可し、前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されており、且つ、前記送信元ＭＡＣアドレスと関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録されているポートの番号が、前記フレームを受信したポートの番号と一致する場合に、前記フレームの転送を許可し、前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されており、且つ、前記送信元ＭＡＣアドレスと関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録されているポートの番号が、前記フレームを受信したポートの番号と異なる場合に、前記フレームを受信したポートの番号を前記フォワーディングデータベースに登録せずに、前記フレームの転送を禁止する、フレーム中継装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の一態様によれば、上記フレーム中継装置によって構成されるリング型伝送路を備えるネットワークシステムが提供される。
【００１０】
更に、本発明の一態様によれば、複数のポートと、前記ポートによって受信されたフレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスを、前記フレームを受信したポートの番号と関連付けて登録可能なフォワーディングデータベースと、前記フォワーディングデータベースを参照して、前記ポートによって受信されたフレームの転送の可否及び送信すべきポートを決定する中継ユニットとを備えるフレーム中継装置用のフレーム中継方法であって、前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されていない場合に、前記送信元ＭＡＣアドレス及び前記フレームを受信したポートの番号を関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録するとともに、前記フレームの転送を許可し、前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されており、且つ、前記送信元ＭＡＣアドレスと関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録されているポートの番号が、前記フレームを受信したポートの番号と一致する場合に、前記フレームの転送を許可し、前記フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスが前記フォワーディングデータベースに登録されており、且つ、前記送信元ＭＡＣアドレスと関連付けて前記フォワーディングデータベースに登録されているポートの番号が、前記フレームを受信したポートの番号と異なる場合に、前記フレームを受信したポートの番号を前記フォワーディングデータベースに登録せずに、前記フレームの転送を禁止する、フレーム中継方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、冗長プロトコルの動作に異常が発生した場合でも、フレームの周回が防止されるフレーム中継装置、ネットワークシステム及びフレーム中継方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態のＬＡＮシステムの構成を概略的に示す図である。
【図２】図１のＬＡＮシステムに用いられるフレーム中継装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】図２のフレーム中継装置がＭＡＣフレームを転送する際に実行する処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１のＬＡＮシステムにおいて、リングプロトコルが正常に動作しているときの、ＭＡＣフレームの流れとＦＤＢの登録内容を説明するための図である。
【図５】図１のＬＡＮシステムにおいて、リングプロトコルの動作に異常が発生したときの、ＭＡＣフレームの流れとＦＤＢの登録内容を説明するための図である。
【図６】第２実施形態の広域ネットワークシステムの構成を概略的に示す図である。
【図７】第２実施形態の広域ネットワークシステムにおけるＰＢ網の構成を概略的に示す図である。
【図８】第２実施形態の広域ネットワークシステムにおける、ユーザ網の接続先の変更を説明するための図である。
【図９】第３実施形態の広域ネットワークシステムの構成を概略的に示す図である。
【図１０】第３実施形態の広域ネットワークシステムにおけるＰＢＢ網の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、第１実施形態のＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）システム１０の構成を概略的に示す図である。
【００１４】
ＬＡＮシステム１０は、例えば、事業所内に設置される。ＬＡＮシステム１０は、事業所内のＰＣ（パーソナルコンピュータ）からなるユーザ端末１２同士の間や、ユーザ端末１２とサーバマシン（図示せず）との間を、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルにてレイヤ２レベルで接続する。
なお、本実施形態では、第１ユーザ端末１２ａ、第２ユーザ端末１２ｂ、第３ユーザ端末１２ｃ、及び、第４ユーザ端末１２ｄの４つのユーザ端末１２が、ＬＡＮシステム１０を介して相互に接続されているものとする。また、第１ユーザ端末１２ａ、第２ユーザ端末１２ｂ、第３ユーザ端末１２ｃ、及び、第４ユーザ端末１２ｄには、ＭＡＣアドレスとして、「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、及び、「ｄ」がそれぞれ設定されているものとする。
【００１５】
ＬＡＮシステム１０は、複数のフレーム中継装置（ＭＡＣブリッジング装置／スイッチングハブ）１４を有する。本実施形態では、ＬＡＮシステム１０は、例えば第１フレーム中継装置１４ａ、第２フレーム中継装置１４ｂ、第３フレーム中継装置１４ｃ、及び、第４フレーム中継装置１４ｄの４つのフレーム中継装置１４を有するものとする。
【００１６】
各フレーム中継装置１４は、複数のポート１６を有する。本実施形態では、各フレーム中継装置１４は、例えば、第１ポート１６ａ、第２ポート１６ｂ、及び、第３ポート１６ｃの３つのポート１６を有するものとする。第１ポート１６ａ、第２ポート１６ｂ、及び、第３ポート１６ｃの番号は、それぞれ、「１」、「２」、及び「３」であるものとする。
【００１７】
フレーム中継装置１４は、リング型伝送路を構成するように、伝送媒体を用いて接続されている。具体的には、図１では、隣り合うフレーム中継装置１４の第１ポート１６ａと第２ポート１６ｂが相互に接続されている。そして、第３ポート１６ｃは、ユーザ端末１２に接続されている。
なお、第１フレーム中継装置１４ａ、第２フレーム中継装置１４ｂ、第３フレーム中継装置１４ｃ、及び、第４フレーム中継装置１４ｄは、第１ユーザ端末１２ａ、第２ユーザ端末、第３ユーザ端末１２ｃ、及び、第４ユーザ端末１２ｄにそれぞれ接続されている。
【００１８】
図２は、フレーム中継装置１４の概略的な構成を示すブロック図である。
フレーム中継装置１４のポート１６は、ＯＳＩ参照レベルでの物理層を担当し、例えば、ポート１６の数と同じ数の物理的なコネクタと、コネクタが接続される１つのインターフェースＬＳＩ（大規模集積回路）によって構成される。
【００１９】
各ポート１６は、例えば通信用ＬＳＩからなる中継ユニット１８に接続されており、受信したＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームを中継ユニット１８に入力する。一方、各ポート１６は、中継ユニット１８が出力したＭＡＣフレームを、接続先に向けて送信する。
例えばフレーム中継装置１４は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ規格に準拠しており、フレーム中継装置１４によって転送されるＭＡＣフレームは、ＶＬＡＮ（仮想ＬＡＮ）タグを含む。
【００２０】
中継ユニット１８はメモリ２０に接続され、中継ユニット１８及びメモリ２０は、互いに協働して、ＯＳＩ参照レベルでのデータリンク層を担当する。つまり、中継ユニット１８及びメモリ２０は、ポート１６から入力されたＭＡＣフレームの宛先を決定し、宛先に応じて、ＭＡＣフレームをポート１６に向けて出力する。
【００２１】
より詳しくは、中継ユニット１８は、機能でみたときに、学習部２２、検索部２４、ＦＤＢ管理部２６、リング管理部２８を有し、メモリ２０は、ＦＤＢ（フォワーディングデータベース）３０、及び、リング管理ＤＢ（データベース）３２を記憶している。
【００２２】
〔リング管理部〕
リング管理部２８は、リングプロトコルを実行するように構成され、例えば、制御フレームの送受信、制御フレームの受信不能による障害発生の検知、障害発生検知時に、ブロッキングポートをブロッキング状態からフォワーディング状態へと遷移させる役割を担う。
【００２３】
リング管理部２８によれば、リング型伝送路が正常であれば、ブロッキングポートとして選択された１つのポート１６がブロッキング状態に設定される。ブロッキング状態に設定されたポート１６では、ＭＡＣフレームの送受信が禁止される。そして、リング管理部２８は、リング型伝送路に障害が発生すれば、ブロッキングポートをブロッキング状態からフォワーディング状態に遷移させる。フォワーディング状態のポートでは、フレームの送受信が許可される。
【００２４】
リング管理ＤＢ３２は、リング管理部２８によって検出されたリング型伝送路の状態を記憶する。また、リング管理ＤＢ３２は、リングを構成する２つのポートに設定されたポート１６も記憶する。
リングを構成するポートの設定は、例えば、ＬＡＮシステム１０又はリング型伝送路の管理者によって行われる。リングを構成するポートの設定は、ＶＬＡＮ毎に行うことができ、これにより負荷分散を図ることもできる。
【００２５】
〔ＦＤＢ〕
ＦＤＢ３０には、ＶＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、ＭＡＣアドレス、及び、ポート１６の番号を、相互に関連付けられた１組の登録内容として、登録可能である。なお、ＶＩＤは、ＶＬＡＮの識別番号である。
【００２６】
〔ＦＤＢ管理部〕
ＦＤＢ管理部２６は、ＦＤＢ３０の各登録内容について、登録からの経過時間を計測し、経過時間が所定の時間（エージング時間）に達すると、登録を消去する。つまり、ＦＤＢ３０の登録内容は消去可能であり、登録からエージング時間の経過後に消去される。エージング時間は、例えばＩＥＥＥ８０２．１Ｑが推奨するデフォルト値は３００秒であり、管理者により変更可能である。
【００２７】
〔学習部〕
学習部２２は、ポート１６によって受信された処理対象のＭＡＣフレームに含まれるＶＩＤ及び送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ）を読み込み、ＦＤＢ３０内で、読み込んだ送信元ＭＡＣアドレスを検索する。つまり、学習部２２は、ＦＤＢ３０に読み込んだ送信元ＭＡＣアドレスが登録されているか否かを判定する。
そして、学習部２２は、検索の結果に応じて、以下の（１）〜（３）の動作のうち何れか１つを選択する。
【００２８】
（１）送信元ＭＡＣアドレス未登録の場合
検索の結果、送信元ＭＡＣアドレスがＦＤＢ３０に登録されていない場合、学習部２２は、読み込んだＶＩＤ、送信元ＭＡＣアドレス及び受信したポート１６の番号を関連付けてＦＤＢ３０に新規登録する。この新規登録に対し、ＦＤＢ管理部２６は、エージングタイマを設定し、登録からの経過時間の計測を開始する。そして、学習部２２は、ＭＡＣフレームの転送を許可する。
【００２９】
（２）送信元ＭＡＣアドレス登録済み且つポート番号不一致の場合
検索の結果、送信元ＭＡＣアドレスがＦＤＢ３０に登録されており、且つ、送信元ＭＡＣアドレスと関連付けてＦＤＢ３０に登録されているポート１６の番号（登録済みポート番号）が、受信したポート１６の番号（受信ポート番号）と異なる場合、学習部２２は、読み込んだ送信元ＭＡＣアドレス及び受信ポート番号をＦＤＢ３０に登録することなく、処理対象のＭＡＣフレームを破棄する。つまり、学習部２２は、ＭＡＣフレームの転送を禁止する。
【００３０】
（３）送信元ＭＡＣアドレス登録済み且つポート番号一致の場合
検索の結果、送信元ＭＡＣアドレスがＦＤＢ３０に登録されており、且つ、登録済みポート番号が受信ポート番号と一致する場合、学習部２２は、読み込んだ送信元ＭＡＣアドレス及び受信ポート番号の登録内容を更新する。登録内容を更新するとは、ＦＤＢ管理部２６に、エージングタイマの経過時間を零にリセットさせることを意味する。そして、学習部２２は、処理対象のＭＡＣフレームの転送を許可する。
【００３１】
〔検索部〕
検索部２４は、学習部２２によって転送が許可されたＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ）を読み込む。そして、検索部２４は、ＦＤＢ３０を参照して、ＭＡＣフレームの出力先となるポート１６を特定する。そして、ＭＡＣフレームは、検索部２４によって特定されたポート１６から送信される。
なお、リングのブロッキングポートに選択されているポート１６からは、当該ポート１６がブロッキング状態にあるときには、ＭＡＣフレームは送信されない。
【００３２】
〔フレーム中継装置の動作〕
以下、図３を参照して、フレーム中継装置１４がＭＡＣフレームを受信したときに行う、ＭＡＣフレームの中継方法を説明する。
まず、学習部２２は、ポート１６によって受信された処理対象のＭＡＣフレームに含まれるＶＩＤ及び送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ）を読み込み（ステップＳ１０）、ＦＤＢ３０内で、読み込んだ送信元ＭＡＣアドレスを検索する（ステップＳ１２）。そして、学習部２２は、検索の結果を判定する（ステップＳ１４）。
【００３３】
ステップＳ１４の判定の結果、送信元ＭＡＣアドレスがＦＤＢ３０に登録されていない場合（Ｎｏの場合）、学習部２２は、受信したポート１６の番号と関連付けて、読み込んだＶＩＤ及び送信元ＭＡＣアドレスをＦＤＢ３０に新規登録する（ステップＳ１６）。
新規登録が行われると、ＦＤＢ管理部２６は、当該新規登録に対して、エージングタイマを設定し、経過時間の計測を開始する（ステップＳ１８）。
【００３４】
それから、検索部２４が、ＭＡＣフレームに含まれる宛先ＭＡＣアドレスを読み込み、ＭＡＣフレームをユニキャストにて送信するか否かを判定する（ステップＳ２０）。則ち、宛先ＭＡＣアドレスが、単一の宛先を示すユニキャストアドレスであるか否かを判定する。
ステップＳ２０の判定の結果、宛先ＭＡＣアドレスがユニキャストアドレスではなく、マルチキャストアドレスである場合（Ｎｏの場合）、同一のＶＩＤに属する、受信したポート１６を除く全てのポート１６が出力先として選択され、選択された各ポート１６からＭＡＣフレームが送信される（ステップＳ２２）。
【００３５】
一方、ステップＳ２０の判定の結果、宛先ＭＡＣアドレスがユニキャストアドレスである場合（Ｙｅｓの場合）、検索部２４は、宛先ＭＡＣアドレスがＦＤＢ３０に登録されているか検索する（ステップＳ２４）。
この後、検索結果が判定され（ステップＳ２６）、宛先ＭＡＣアドレスが登録されていない場合（Ｎｏの場合）、ステップＳ２２が実行される。
【００３６】
一方、ステップＳ２６の判定の結果、宛先ＭＡＣアドレスが登録されている場合（Ｙｅｓの場合）、宛先ＭＡＣアドレスと関連付けてＦＤＢ３０に登録されているポート１６が出力先として選択され、選択されたポート１６からＭＡＣフレームが送信される（ステップＳ２８）。
かくして、ステップＳ２２又はステップＳ２８が実行され、ＭＡＣフレームが転送されると、フレーム中継装置１４でのＭＡＣフレームの中継方法が終了する。
【００３７】
他方、ステップＳ１４の判定の結果、送信元ＭＡＣアドレスがＦＤＢ３０に登録されている場合（Ｙｅｓの場合）、ＭＡＣフレームを受信したポート１６の番号（受信ポート番号）が、送信元ＭＡＣアドレスに関連付けてＦＤＢ３０に登録されているポート１６の番号（登録ポート番号）に一致するか否かを、学習部２２が判定する（ステップＳ２８）。
【００３８】
ステップＳ２８の判定の結果、受信ポート番号が登録ポート番号に一致した場合（Ｙｅｓの場合）、登録内容が更新される。則ち、ＦＤＢ管理部２６は、当該登録内容について、エージングタイマの経過時間をゼロに設定し、経過時間の計測を再度開始する（ステップＳ３０）。この後、ステップＳ２０が実行される。
【００３９】
ステップＳ２８の判定の結果、受信ポート番号が登録ポート番号と異なる場合（Ｎｏの場合）、ＦＤＢ３０の登録内容については何も変更されることはなく、学習部２２は、ＭＡＣフレームを破棄するとともに、必要に応じて警告を発する（ステップＳ３２）。
【００４０】
〔ＬＡＮシステムの動作〕
以下、上述した上述したＬＡＮシステム１０の動作について、第３ユーザ端末１２ｃが第１ユーザ端末１２ａに向けてＭＡＣフレームを送信したときを例に、場合分けして説明する。
１．リングプロトコル正常動作時
まず、リングプロトコルが正常に動作しており、オーナーノードの一方のポートがブロッキング状態にある場合について説明する。なお、図１中の通行止めの記号４０が、第１フレーム中継装置１４ａの第１ポート１６ａが、ブロッキングポートとしてブロッキング状態にあることを示している。
（１）未学習
図１は、第３ユーザ端末１２ｃが第１ユーザ端末１２ａにＭＡＣフレームを初めて送信した場合であって、４つのフレーム中継装置１４のいずれも第１ユーザ端末１２ａのＭＡＣアドレスである「ａ」を学習していない場合のＭＡＣフレームの流れを示している。
【００４１】
図１に示すように、フレーム中継装置１４が第１ユーザ端末１２ａのＭＡＣアドレスを学習しておらず、ＦＤＢ３０に第１ユーザ端末１２ａのＭＡＣアドレスが登録されていない場合、各フレーム中継装置１４は、同じＶＩＤに属する、受信したポート以外の全てのポート１６からＭＡＣフレームをマルチキャスト送信する。
ただし、第１フレーム中継装置１４ａの第１ポート１６ａは、ブロッキングポートに設定されているので、ＭＡＣフレームの送受信を行わない。このため、図１において時計回り及び反時計回りの各々の方向に流れるＭＡＣフレームが、リング型伝送路を周回することはない。
【００４２】
このＭＡＣフレームの転送によって、各フレーム中継装置１４のＦＤＢ３０には、図４に示したように、ＶＩＤ及び受信したポート１６の番号と関連付けて、送信元ＭＡＣアドレスとしての「ｃ」が登録される。従って、以後、エージング時間の経過によって登録が消去されない限り、第３ユーザ端末１２ｃを宛先とするＭＡＣフレームは、各フレーム中継装置１４によって、ユニキャストにて転送される。
【００４３】
２．リングプロトコル異常動作時
以下、ソフト上又はハードウェア上の何らかの問題発生によりリングプロトコルの動作に異常が発生し、ブロッキングポートのブロッキング状態が不所望に解除されてしまった場合について説明する。
【００４４】
（１）学習済みの場合
図４に示したように各フレーム中継装置１４が、第３ユーザ端末１２ｃのＭＡＣアドレスである「ｃ」を学習した後に、ブロッキングポートのブロッキング状態が不所望に解除され、そして、第３ユーザ端末１２ｃが第１ユーザ端末１２ａに向けてフレームを送信したとする。なおこの場合も、各フレーム中継装置１４は、宛先の第１ユーザ端末１２ａのＭＡＣアドレスである「ａ」を学習していないものとする。
【００４５】
この場合、図５に示したように、時計回りに流れているＭＡＣフレームが、第４フレーム中継装置１４ｄから送信されると、ブロッキング状態を解除された第１フレーム中継装置１４ａの第１ポート１６ａによって受信される。
【００４６】
しかし、第１フレーム中継装置１４ａの第１ポート１６ａによって受信されたＭＡＣフレームの送信元ＭＡＣアドレスは、第１フレーム中継装置１４ａのＦＤＢ３０に既に登録されており、且つ、受信ポート番号は登録ポート番号と一致しない。このため、このＭＡＣフレームは破棄され、転送されない。
つまり、図５でみて、マルチキャスト送信により生じた時計回りのＭＡＣフレームの流れは、第１フレーム中継装置１４ａにて止まり、リング型伝送路を周回することはない。
【００４７】
また、この場合、反時計回りに流れるＭＡＣフレームが、ブロッキング状態を解除された第１フレーム中継装置１４ａの第１ポート１６ａから、第４フレーム中継装置１４ｄに向けて送信される。
しかし、第４フレーム中継装置１４ｄの第２ポート１６ｂによって受信されたＭＡＣフレームの送信元ＭＡＣアドレスは、第４フレーム中継装置１４ｄのＦＤＢ３０に既に登録されており、且つ、受信ポート番号は登録ポート番号と一致しない。このため、このＭＡＣフレームは破棄され、転送されない。
つまり、図５でみて、マルチキャスト送信により生じた反時計回りのＭＡＣフレームの流れは、第４フレーム中継装置１４ｄにて止まり、リング型伝送路を周回することはない。
【００４８】
なおこの場合、各フレーム中継装置１４が転送しているＭＡＣフレームに関しては、送信元ＭＡＣアドレスである「ｃ」がＦＤＢ３０に登録済みであり、且つ、受信ポート番号が登録ポート番号に一致している。このため、各フレーム中継装置１４において、送信元ＭＡＣアドレスである「ｃ」を含むＦＤＢ３０の登録内容についてのエージングタイマの経過時間が零に再設定される。従って、送信元ＭＡＣアドレスである「ｃ」を含むＦＤＢ３０の登録内容が消去されるまでの時間が延長される。
【００４９】
（２）未学習の場合
図１に示したように各フレーム中継装置１４が、第３ユーザ端末１２ｃ及び第１ユーザ端末１２ａのＭＡＣアドレスである「ｃ」及び「ａ」を学習していない時に、ブロッキングポートのブロッキング状態が不所望に解除され、そして、第３ユーザ端末１２ｃが第１ユーザ端末１２ａに向けてＭＡＣフレームを送信したとする。
その上で、マルチキャスト送信により生じた反時計回りのＭＡＣフレームの流れが、時計回りのＭＡＣフレームの流れよりも先に、第１フレーム中継装置１４ａに到着したものとする。ただし、時計回りのＭＡＣフレームの流れは、第４フレーム中継装置１４ｄには、反時計回りのＭＡＣフレームの流れよりも先に到着しているものとする。
【００５０】
この場合、図５の場合と同様に、第１フレーム中継装置１４ａは、先に到着した反時計回りに流れるＭＡＣフレーム、則ち、第２ポート１６ｂによって受信されたＭＡＣフレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスである「ｃ」及び受信ポート番号である「２」をＦＤＢ３０に登録し、当該ＭＡＣフレームの転送を許可する。
【００５１】
そしてこの登録の後、時計回りに流れるＭＡＣフレームが、第１フレーム中継装置１４ａの第１ポート１６ａによって受信されると、当該ＭＡＣフレームの送信元ＭＡＣアドレスである「ｃ」がＦＤＢ３０に登録済みであり、且つ、受信ポート番号である「１」が登録ポート番号である「２」に一致しないので、当該時計回りのＭＡＣフレームは破棄される。
つまり、図５でみて、マルチキャスト送信により生じた時計回りのＭＡＣフレームの流れは、第１フレーム中継装置１４ａにて止まり、リング型伝送路を周回することはない。
【００５２】
また、この場合、反時計回りに流れるＭＡＣフレームが、ブロッキング状態を解除された第１フレーム中継装置１４ａの第１ポート１６ａから、第４フレーム中継装置１４ｄに向けて送信される。
しかし、時計回りのＭＡＣフレームが先に第４フレーム中継装置１４ｄの第１ポート１６ａによって受信されており、送信元ＭＡＣアドレスである「ｃ」及び受信ポート番号である「１」が既に第４フレーム中継装置１４ｄのＦＤＢ３０に登録されている。このため、第４フレーム中継装置１４ｄの第２ポート１６ｂによって受信されたＭＡＣフレームの送信元ＭＡＣアドレスは、第４フレーム中継装置１４ｄのＦＤＢ３０に既に登録されており、且つ、受信ポート番号は登録ポート番号と一致しない。
【００５３】
よって、反時計回りのＭＡＣフレームは第４フレーム中継装置１４ｄにて破棄され、転送されない。つまり、図５でみて、マルチキャスト送信により生じた反時計回りのＭＡＣフレームの流れは、第４フレーム中継装置１４ｄにて止まり、リング型伝送路を周回することはない。
なお、時計回りのＭＡＣフレームが、反時計回りのＭＡＣフレームよりも先に第１フレーム中継装置１４ａに到着すれば、第１フレーム中継装置１４ａのＦＤＢ３０に登録されるポート１６の番号は、第１ポート１６ａの「１」になる。
【００５４】
以上説明したように、第１実施形態のＬＡＮシステム１０によれば、リングプロトコルが正常に動作している時には、リングプロトコルの機能によって、リング型伝送路におけるＭＡＣフレームの周回が防止される。このため、不所望の通信の増大が防止され、ＬＡＮシステム１０は安定に動作する。
一方、第１実施形態のＬＡＮシステム１０によれば、リングプロトコルの動作に異常が発生したとしても、簡単な構成にて、ＭＡＣフレームがリング型伝送路内を周回することが確実に防止される。このため、不所望の通信が増大して通信障害が発生することが防止される。
【００５５】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は類似の構成については、同一の名称又は符号を付して、詳細な説明を省略する。
図６は、第２実施形態の広域ネットワークシステム１００の概略的な構成を示している。広域ネットワークシステム１００は、複数のユーザ網１０２と、ユーザ網１０２間をＯＳＩ参照モデルにてレイヤ２レベルで接続するＰＢ（プロバイダーブリッジ）網１０４とからなる。
【００５６】
各ユーザ網１０２は、例えば、第１実施形態のＬＡＮシステム１０によって構成される。
一方、ＰＢ網１０４は、例えば通信事業者によって広域に渡って設置され、図７に示すように、複数のフレーム中継装置１０６を有する。フレーム中継装置１０６の少なくとも一部は、リング型伝送路を構成するように接続される。フレーム中継装置１０６は、第１実施形態のフレーム中継装置１４と同様の構成及び機能を有するとともに、更に、ＩＥＥＥ８０２．１ａｄ規格に準拠している。このため、ＰＢ網１０４では、サービスＶＬＡＮタグが付与されたＭＡＣフレームが転送される。
【００５７】
第２実施形態の広域ネットワークシステム１００においても、各フレーム中継装置１０６が、図３のフローチャートに示されるＭＡＣフレームの中継方法を実行する。このため、リングプロトコルの動作に異常が発生したとしても、簡単な構成にて、ＭＡＣフレームがＰＢ網１０４内のリング型伝送路を周回することが確実に防止される。このため、不所望の通信が増大して通信障害が発生することが防止される。
【００５８】
また、第２実施形態の広域ネットワークシステム１００においては、任意のユーザ網１０２について、例えば図７及び図８中の左下側のユーザ網１０２について、接続若しくは収容されるフレーム中継装置１０６を物理的に変更した場合でも、変更後に当該ユーザ網１０２から送信されるＭＡＣフレームの転送が行われないという不都合が抑制される。
【００５９】
すなわち、一般的には、物理的な接続先の変更に要する時間は、エージング時間である例えば３００秒よりも長い。従って、変更の間に、各フレーム中継装置１０６のＦＤＢ３０における、接続先が変更されたユーザ網１０２に含まれるユーザ端末１２の登録内容がエージングタイマの機能によって消去される。この結果、変更後に当該ユーザ端末１２によって送信されたＭＡＣフレームは、各フレーム中継装置１０６において適宜転送が許可される。
【００６０】
なお、変更に要する時間がエージング時間よりも短く、各フレーム中継装置１０６のＦＤＢ３０において、変更の間にユーザ端末１２の登録内容が消去されていない場合、ユーザ端末１２から送信されるＭＡＣフレームの転送が一時的に禁止される。たとえそうであっても、各フレーム中継装置１０６では、変更前のユーザ端末１２の登録内容に係るエージングタイマがリセットされることはなく、エージング時間の経過後に登録内容が消去される。この結果、当該ユーザ端末１２によって送信されたＭＡＣフレームは、各フレーム中継装置１０６において適宜転送が許可されるようになる。
【００６１】
ただし、フレーム中継装置１０６のポート１６がリンクダウンした場合、通常、リンクダウンしたポート１６に係るＦＤＢ３０の登録内容が消去される。従って、同一のフレーム中継装置１０６内で接続先のポート１６を変更するような場合には、リンクダウンが検出されて、ＦＤＢ３０から、変更前のユーザ端末１２の登録内容が消去される。このため、エージング時間が経過していなくても、リンクダウンが検出されていれば、接続先の変更後に、ユーザ端末１２から送信されるＭＡＣフレームの転送が許可される。
【００６２】
また、ＦＤＢ３０の登録内容については、ＰＢ網１０４やネットワーク中継装置１０６の管理者が手動により適宜変更可能である。従って、管理者が、接続先の変更前のユーザ端末１２の登録内容をＦＤＢ３０から手動で消去すれば、エージング時間の経過を待つまでもなく、ユーザ端末１２から送信されるＭＡＣフレームの転送が、接続先の変更後から速やかに許可される。
【００６３】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態について説明する。なお、第１及び第２実施形態と同一又は類似の構成については、同一の名称又は符号を付して、詳細な説明を省略する。
図９は、第３実施形態の広域ネットワークシステム２００の概略的な構成を示している。広域ネットワークシステム２００は、複数のユーザ網１０２と、ユーザ網１０２に接続されたＰＢ網１０４と、ＰＢ網１０４間をＯＳＩ参照モデルにてレイヤ２レベルで接続するＰＢＢ（プロバイダーバックボーンブリッジ）網２０２とからなる。
【００６４】
ＰＢＢ網２０２も、例えば通信事業者によって設置される。図１０に示したように、ＰＢＢ網２０２は、複数のフレーム中継装置（エッジスイッチ）２０６と、複数のフレーム中継装置（コアスイッチ）２０８とを備える。
【００６５】
エッジスイッチ２０６は、ＰＢＢ網２０２の境界に配置され、ＰＢ網１０４とコアスイッチ２０８との間のフレームの転送を行う。ＰＢＢ網２０２内では、ＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣ方式にてＭＡＣフレームが転送される。このため、エッジスイッチ２０６は、第１実施形態のフレーム中継装置１４と同様の構成及び機能を有するとともに、更に、ＩＥＥＥ８０２．１ａｈ規格のＰＢＢ方式に準拠している。
【００６６】
従って、ＰＢ網１０４からＰＢＢ網２０２内に入って来たＭＡＣフレームは、エッジスイッチ２０６によって、ＰＢＢ網２０２内で固有のＭＡＣアドレスを用いたバックボーン送信元ＭＡＣアドレス（Ｂ−ＳＡ）及びバックボーン宛先ＭＡＣアドレス（Ｂ―ＤＡ）が付与されてカプセル化される。逆に、ＰＢＢ網２０２からＰＢ網１０４へと出て行くＭＡＣフレームは、エッジスイッチ２０６によって、バックボーン送信元ＭＡＣアドレス（Ｂ−ＳＡ）及びバックボーン宛先ＭＡＣアドレス（Ｂ―ＤＡ）が外されてデカプセル化される。
【００６７】
エッジスイッチ２０６は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ規格の送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ）及び宛先ＭＡＣアドレス（ＳＡ）を用いて、図３のＭＡＣフレームの中継方法のように、ＦＤＢ３０の登録内容に基づくＭＡＣフレームの転送の許可又は禁止を実行可能である。
また、エッジスイッチ２０６は、送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ）及び宛先ＭＡＣアドレス（ＳＡ）に代えて、ＩＥＥＥ８０２．１ａｈ規格のバックボーン送信元ＭＡＣアドレス（Ｂ−ＳＡ）及びバックボーン宛先ＭＡＣアドレス（Ｂ―ＤＡ）を用いて、図３のＭＡＣフレームの中継方法のように、ＦＤＢ３０の登録内容に基づくＭＡＣフレームの転送の許可又は禁止を実行してもよい。
【００６８】
なお、エッジスイッチ２０６がリング型伝送路を構成していない場合、エッジスイッチ２０６は、必ずしも図３のようなＭＡＣフレームの中継方法を実行することはなく、通常のＭＡＣフレームの中継方法を実行してもよい。
【００６９】
一方、コアスイッチ２０８は、コアスイッチ網２１０を構成しており、コアスイッチ２０８の少なくとも一部は、リング型伝送路を構成するように接続される。
コアスイッチ２０８は、第１実施形態のフレーム中継装置１４と同様の構成及び機能を有するとともに、更に、ＩＥＥＥ８０２．１ａｄ規格又はＩＥＥＥ８０２．１ａｈ規格に準拠している。
【００７０】
コアスイッチ２０８は、少なくともＩＥＥＥ８０２．１ａｄ規格に準拠していれば、ＩＥＥＥ８０２．１ａｈ規格のバックボーン送信元ＭＡＣアドレス（Ｂ−ＳＡ）及びバックボーン宛先ＭＡＣアドレス（Ｂ―ＤＡ）を用いて、図３のようなＭＡＣフレームの中継方法を行うことができる。
【００７１】
かくして、第３実施形態の広域ネットワークシステム２００においても、各フレーム中継装置２０６，２０８が、図３のフローチャートに示されるようなＭＡＣフレームの中継方法を実行する。このため、リングプロトコルの動作に異常が発生したとしても、簡単な構成にて、ＭＡＣフレームがＰＢＢ網２０２のリング型伝送路内を周回することが確実に防止される。このため、不所望の通信が増大して通信障害が発生することが防止される。
【００７２】
本発明は、上述した第１乃至第３実施形態に限定されることなく、第１乃至第３実施形態に適宜変更を加えた形態や、これらの形態を組み合わせた形態も含む。
【００７３】
例えば、上述した第１乃至第３実施形態では、冗長プロトコルとして、リングプロトコルが採用されていたが、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ規格で規定されたスパニングツリープロトコルを採用してもよい。
【００７４】
また、上述した第１実施形態では、リング型伝送路を構成するフレーム中継装置１４のみ、図３のＭＡＣフレームの中継方法を実行しているが、リング型伝送路に属さないフレーム中継装置が、図３のＭＡＣフレームの中継方法を実行するようにしてもよい。
この場合、リング型伝送路の外部においても不所望のＭＡＣフレームを破棄することができる。
【００７５】
上述した第３実施形態では、ＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣ方式として、ＰＢＢ方式を採用したけれども、ＥｏＥ（イーサネットオーバイーサネット：イーサネットは登録商標）方式を採用してもよい。
最後に、上述した第１乃至第３実施形態で用いられている装置の具体的な構成や処理手順はいずれも好ましいものであって、これらに限定されることはないのは勿論である。
【符号の説明】
【００７６】
１０        ＬＡＮシステム
１２        ユーザ端末
１４        フレーム中継装置
１６        ポート
１８        中継ユニット
２０        メモリ
２２        学習部
２４        検索部
２６        ＦＤＢ管理部
２８        リング管理部
３０        ＦＤＢ（フォワーディングデータベース）
【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】
2012248919.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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