(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアクセス・スイッチ(12)を有するＮＳＰ通信ネットワークを介してパケットをルーティングする方法であって、それぞれのアクセス・スイッチは、複数の別個のセットの仮想ポートをもち、該仮想ポートは、２以上の別個のセットに属することはなく、それぞれの別個のセットには、それぞれの別個のブロードキャスト・アドレスが割り当てられており、
入口仮想ポートから前記ネットワークに入る各パケットに、到達すべき仮想ポートに対応する出口アドレスを割り当てるため、前記アクセス・スイッチが実行するステップであり、前記到達すべき仮想ポートに対応する出口アドレスを、該パケットに含まれる宛先アドレスと出口アドレスとの対応を規定するテーブルを参照して選択し、出口アドレスが前記テーブルから得られないときには、前記入口仮想ポートが属する個別の仮想ＬＡＮのブロードキャスト出口アドレス(CBA)を出口アドレスとして選択する、ステップと、
前記アクセス・スイッチが、前記入口仮想ポートから前記ネットワークに入る各パケットに該パケットに割り当てられた前記出口アドレスを付加して修正パケットとするステップと、
前記付加された出口アドレスに従って前記入口仮想ポートから該出口アドレスに対応する出口仮想ポートに前記修正パケットをルーティングするステップであり、該ルーティングは、前記入口仮想ポートを含む前記個別の仮想ＬＡＮに属する仮想ポートに制限される、ステップと、
前記修正パケットを受け取るアクセス・スイッチが実行するステップであり、前記ネットワークの出口仮想ポートで受け取った前記修正パケットから、該パケットに割り当てられた出口アドレスを取り除いてもとのパケットを復元するステップと、
を含むパケットをルーティングする方法。
【請求項２】
前記パケットの宛先アドレスがユニキャスト・アドレスであり、前記テーブルに前記宛先アドレスおよびユニキャスト出口アドレスの間の対応が含まれているとき、
前記出口アドレスを割り当てるステップは、前記ユニキャスト出口アドレスを割り当てるステップを含み、前記ユニキャスト出口アドレスは、前記入口仮想ポートを含む仮想ＬＡＮに属する出口仮想ポートに対応し、該出口仮想ポートから前記宛先アドレスにアクセスするようになっており、
前記パケットをルーティングするステップにおいて、該パケットが前記出口仮想ポートにルーティングされる、請求項１に記載のパケットをルーティングする方法。
【請求項３】
前記パケットの宛先アドレスがユニキャスト・アドレスであり、前記宛先アドレスおよび出口アドレスの間の対応が前記テーブルに含まれていないとき、
前記出口アドレスを割り当てるステップが、前記入口仮想ポートを含む仮想ＬＡＮに対応するブロードキャスト出口アドレスを割り当てるステップを含み、
前記パケットをルーティングするステップにおいて、前記入口仮想ポートを含む仮想ＬＡＮの前記入口仮想ポート以外の仮想ポートに、前記パケットがルーティングされる、請求項１に記載のパケットをルーティングする方法。
【請求項４】
前記パケットの宛先アドレスがマルチキャスト・アドレスであるとき、
前記出口アドレスを割り当てるステップにおいて、前記入口仮想ポートを含むキャリア仮想ＬＡＮのブロードキャスト出口アドレスが割り当てられ、
前記パケットをルーティングするステップにおいて、前記入口仮想ポートを含むキャリア仮想ＬＡＮの前記入口仮想ポート以外の仮想ポートに、前記パケットがルーティングされる、請求項１に記載のパケットをルーティングする方法。
【請求項５】
前記パケットの宛先アドレスがマルチキャスト・アドレスであり、前記宛先アドレスおよびマルチキャスト出口アドレスの間の対応が前記テーブルに含まれているとき、
前記出口アドレスを割り当てるステップにおいて、前記マルチキャスト出口アドレスが割り当てられ、該マルチキャスト出口アドレスが、前記入口仮想ポートを含むキャリア仮想ＬＡＮに属する複数の仮想ポートに対応し、
前記パケットをルーティングするステップにおいて、前記入口仮想ポートを含むキャリア仮想ＬＡＮに属する前記複数の仮想ポートのそれぞれに、パケットがルーティングされる、請求項１に記載のパケットをルーティングする方法。
【請求項６】
ネットワークに入来するパケットに、入来する仮想ポートの入口アドレスを割り当てるステップと、
割り当てられた前記入口アドレスを前記テーブルに入れるステップと、
を含む請求項１に記載のパケットをルーティングする方法。
【請求項７】
前記修正パケットとするステップにおいて、入口仮想ポートを介して前記ネットワークに入来するパケットが、該パケットに割り当てられた出口アドレスを付加されて、カプセル化パケットとされ、
前記パケットにカプセル化された出口アドレスに従って、該カプセル化パケットが前記ネットワークにおいてルーティングされる、請求項１に記載のパケットをルーティングする方法。
【請求項８】
ネットワークに入来するパケットに、入来する仮想ポートの入口アドレスを割り当てるステップと、
前記カプセル化パケットを提供する際に、前記ネットワークに入来するパケットに、前記割当てられた入口アドレスを付加し、
前記仮想ポートに関連するテーブルに、複数の出口アドレスのそれぞれと少なくとも１つの対応する宛先アドレスとの対応を保存し、
前記テーブルを参照して、宛先アドレスと出口アドレスとの間の対応を求め、
入口仮想ポートを介して前記ネットワークに入来する、ソース・アドレスを含むパケットを受け取る時に、前記対応テーブルが、いずれの宛先アドレス・フィールドにも前記ソース・アドレスを含まないとき、宛先アドレス・フィールドにソース・アドレスを含み、対応する出口アドレス・フィールドに入口アドレスを含むエントリを、前記入口仮想ポートに関連する対応テーブルに追加し、
前記ネットワークの仮想ポートにおいて、ソース・アドレスおよび入口アドレスを含むカプセル化パケットを受け取る時に、前記テーブルが、いずれの宛先アドレス・フィールドにも前記ソース・アドレスを含まないとき、宛先アドレス・フィールドにソース・アドレスを含み、対応する出口アドレス・フィールドに入口アドレスを含むエントリを、前記仮想ポートに関連する前記テーブルに追加するようにした、請求項７に記載のパケットをルーティングする方法。
【請求項９】
前記出口アドレスに従ってパケットをルーティングするステップが、前記ネットワークの幹線を介して前記パケットをルーティングするステップを含み、
前記パケットに、仮想ＬＡＮのブロードキャスト出口アドレスが割り当てられているとき、前記パケットをルーティングするステップにおいて、前記ブロードキャスト出口アドレスの仮想ＬＡＮの仮想ポートに達するのに必要な幹線のみを介して、前記パケットがルーティングされる、請求項１に記載のパケットをルーティングする方法。
【請求項１０】
前記パケットをそれぞれの前記出口アドレスに従ってルーティングするステップが、前記パケットを、前記ネットワークの幹線を介してルーティングするステップを含み、
前記パケットに、仮想ＬＡＮの複数の仮想ポートに対応するマルチキャスト出口アドレスが割り当てられたとき、前記パケットをルーティングするステップが、前記マルチキャスト出口アドレスに対応する複数の仮想ポートに達するのに必要な幹線のみを介して、前記パケットをルーティングするステップを含む、請求項５に記載のパケットをルーティングする方法。
【請求項１１】
複数のルータ(12)を有するＮＳＰ通信ネットワークであって、各ルータ(12)は、
複数の別個のセットの仮想ポートをもち、該仮想ポートは、２以上のセットに属することが無く、それぞれの別個のセットには、それぞれの別個のブロードキャスト・アドレスが割り当てられており、
前記入口仮想ポートを介して前記ネットワークに入来するパケットに、到達すべき仮想ポートに対応する出口アドレスを割り当てるよう動作する少なくとも１つのアドレス割当て機構を備え、該機構は、前記宛先アドレスと出口アドレスとの間の対応を規定するテーブルを参照して出口仮想ポートアドレスを出口アドレスとして選択し、前記テーブルから出口仮想ポートアドレスが得られないときは、前記入口仮想ポートが属するキャリア仮想ＬＡＮのブロードキャスト出口アドレス（ＣＢＡ）を出口アドレスとして選択するよう構成されており、
前記ルータは、それぞれの出口アドレスに従って前記パケットをルーティングし、該ルーティングが前記入口仮想ポートを含む前記キャリア仮想ＬＡＮに属する仮想ポートに制限されるよう構成されている、
通信ネットワーク。
【請求項１２】
通信ネットワークのためのルーティング装置であって、
複数の別個のセットの仮想ポートをもち、該仮想ポートは、２以上の別個のセットに属することはなく、それぞれの別個のセットには、それぞれの別個のブロードキャスト・アドレスが割り当てられており、
前記入口仮想ポートを介して前記ネットワークに入来するパケットに、到達すべき仮想ポートに対応する出口アドレスを割り当てるよう動作する少なくとも１つのアドレス割当て機構を備え、該機構は、前記宛先アドレスと出口アドレスとの間の対応を規定するテーブルを参照して出口仮想ポートアドレスを出口アドレスとして選択し、前記テーブルから出口仮想ポートアドレスが得られないときは、前記入口仮想ポートが属するキャリア仮想ＬＡＮのブロードキャスト出口アドレス（ＣＢＡ）を出口アドレスとして選択するよう構成されており、
前記入口仮想ポートから前記ネットワークに入る各パケットに該パケットに割り当てられた前記出口仮想ポートアドレスを付加して修正パケットを提供するパケット修正手段と、
前記付加された出口仮想ポートアドレスに従って前記入口仮想ポートから該出口仮想ポートアドレスに関連する少なくとも一つの出口仮想ポートに前記修正パケットをルーティングする少なくとも一つのルータと、
を備え、該ルーティングは、前記入口仮想ポートを含む前記キャリア仮想ＬＡＮに属する仮想ポートに制限される、ルーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、仮想専用ネットワーク（ＶＰＮ；virtual Private Network）およびその動作方法に関する。より具体的には、この発明は、ネットワーク・サービス・プロバイダー（ＮＳＰ）が大規模な顧客グループに仮想専用ＬＡＮの相互接続サービスを提供することができるようにする方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大部分の大企業は、自社のデータ通信のニーズを満たすために、いくつかの場所でＬＡＮを稼働させている。これらの企業は、ＮＳＰから専用回線をリースして、自社のＬＡＮを広域ネットワーク（ＷＡＮ）に接続する。ＮＳＰの別個の顧客が別個の専用回線をリースするので、それぞれのＷＡＮは互いに分離され、これによってデータ・セキュリティ要件が満たされる。
【０００３】
専用回線は、固定した帯域幅（たとえばＤＳ１、ＤＳ３）で使用することができる。顧客は、最大帯域幅要件を満たす専用回線をリースしなければならない。一般的なデータ・トラフィックはバースト性であるのに対して、専用回線は常に固定した帯域幅を供給するため、専用回線は、容量未満で動作していることが多い。したがって、個別の顧客のネットワーク間の必要な分離を保持しながらＮＳＰのネットワーク容量を顧客間でより効率的に共用することができる場合に必要とするよりも多くの専用回線容量の料金を、顧客は一般に支払っている。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１標準は、イーサネットＬＡＮを複数の仮想ＬＡＮ（ＶＬＡＮ；Virtual LAN）に区分化することができるプロトコルを規定し、こうして、それぞれのＶＬＡＮは、他のＶＬＡＮから分離される。大企業は、一般にはＩＥＥＥ８０２．１プロトコルを使用して、自社のＬＡＮを社内の個別の関係集団ごとにＶＬＡＮに区分化している。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．１標準は、データ・フレームが送られるＶＬＡＮを識別するＶＬＡＮタグを、データのそれぞれのフレームのヘッダが運ぶことを要求する。ＬＡＮのスイッチ（または「ブリッジ」）はこのヘッダを読取り、スイッチで記憶されているルーティング・テーブル（または「フィルタ・データベース」）に従って、そのＶＬＡＮに属しているポートにのみ、そのデータ・フレームをルーティングする。ＩＥＥＥ８０２．１標準によって指定されたＶＬＡＮタグの１２ビット容量は、別個のＶＬＡＮの数を４０９５個に制限する。ＮＳＰは、共用ネットワーク上で、４０９５個以上の別個の顧客をサポートする必要がある。
【０００６】
この明細書では、「スイッチ」、「スイッチング要素」、「ルータ」および「ルーティング装置」という用語は、スイッチおよびルータに限らず、スイッチング機能またはルーティング機能を備えるあらゆる装置を含むものとする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、ＮＳＰが共用ネットワーク機構上にきわめて多数のＶＬＡＮを設けることができるようにする方法および装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の実施形態は、イーサネット・プロトコルの拡張機能を使用することができる。そうすることにより、既存のイーサネット技術と、データ通信業界でイーサネットが熟知されていることとを利用して、多数の顧客に、低取得コストおよび低運営コストのＶＬＡＮ機能を提供することができるようにする。
【０００９】
この発明の１つの側面は、複数の別個の仮想ポート・セットを有する通信ネットワークを介してパケットをルーティングする方法を提供する。仮想ポートは、これらの別個のセットのうち２以上のセットに属することはない。ネットワークにおいては、それぞれの別個の仮想ポート・セットに、それぞれの別個のブロードキャスト・アドレスが割り当てられる。この方法は、入口仮想ポートを介してネットワークに入ってくるそれぞれのパケットに、それぞれの出口アドレスを割り当てるステップを含む。宛先アドレスおよび出口アドレスの間の対応がわかっている場合、それぞれの出口アドレスは、入ってくるパケットのそれぞれの宛先アドレスに対応する。宛先アドレスおよび出口アドレスの間の対応がわからない場合、それぞれの出口アドレスは、入口仮想ポートを含むセットに対応するブロードキャスト出口アドレスである。さらにこの方法は、それぞれの出口アドレスに従ってパケットをルーティングするステップを含む。このルーティングは、入口仮想ポートを含む仮想ポート・セットに属する仮想ポートに限られる。
【００１０】
別個の仮想ポート・セットおよびそれらに関連する別個のブロードキャスト・アドレスは、ネットワーク内の分離された仮想専用ネットワークを定義する。異なるブロードキャスト・アドレスの数は、ＩＥＥＥ８０２．１標準に基づいて許可される異なるＶＬＡＮ識別子の数よりもはるかに多いため、この通信ネットワークは、標準ＩＥＥＥ８０２．１ＶＬＡＮネットワークよりも多くの分離された仮想専用ネットワークを設けることができる。
【００１１】
ネットワークのそれぞれの物理ポートは、対応する仮想ポートに１対１で対応づけることができ、または対応する複数の仮想ポートに対応づけることもできる。物理ポートが複数の仮想ポートに対して対応づけられる場合、それらの複数の仮想ポートのそれぞれが、物理ポートの物理アドレスおよびそれぞれの仮想ネットワーク識別子のそれぞれの別個の組合せに関連する。
【００１２】
この発明によって、ネットワーク・プロバイダーおよびその複数の顧客は、異なる別個の仮想ポート・セットに属する仮想ポート間でデータを送信することができないようにすることができる。したがって、仮想ポートのうちの１つ（当該データの入口仮想ポート）を介して仮想ポートのネットワークに送られたデータは、その入口ポートと同じ別個のセットに属する仮想ポート（当該データの出口仮想ポート）においてのみネットワークから出ることができる。この特性により、ネットワーク・プロバイダーおよびその複数の顧客は、制御された方法においてのみ顧客間の通信を行うことができるということを確実にする。
【００１３】
この発明のこの特性を、それぞれの別個の仮想ポート・セットが単一の組織の制御下に置かれるよう構成することによって利用することができる。１つの物理ポートにただ１つの仮想ポートだけが対応する場合、その物理ポートを、さらにその仮想ポートを制御する組織の制御下に置くよう構成することができる。
【００１４】
こうして、仮想ポートの特定の別個のセットのそれぞれの仮想ポートが、別個の物理ポートに対応づけられた場合、そして、それらの物理ポートに対応づけられた他の仮想ポートがない場合、その特定の仮想ポート・セットのすべての仮想ポートを制御する組織は、その物理ポートのうちの１つまたは複数の物理ポートにおいて発信するデータのみを、その物理ポートのいずれかにおいて受信することができるということが保証される。
【００１５】
複数の組織が、それぞれのセキュリティ要件を守ることをサービス・プロバイダーに委託することにした場合、それぞれが異なる組織に属する異なる別個の仮想ポート・セットに属する複数の仮想ポートを、その委託されたサービス・プロバイダーに属する１つの物理ポートに対応づけることができる。こうすることにより、委託されたサービス・プロバイダーは、単一の物理ポートを介して複数の顧客と通信することができ、サービス・プロバイダーがそれぞれの顧客ごとに別々の物理ポートを持つ必要がある構成よりもはるかに経済的な構成となる。
【００１６】
パケットの宛先アドレスがユニキャスト・アドレスであり、宛先アドレスおよびユニキャスト出口アドレスの間の対応がわかっている場合、出口アドレスを割り当てるステップは、そのユニキャスト出口アドレスを割り当てるステップを含むことができる。ユニキャスト出口アドレスは、入口仮想ポートを含む仮想ポート・セットに属する出口仮想ポートに対応する。この出口仮想ポートから、その宛先アドレスにアクセスすることができる。パケットをルーティングするステップは、パケットをこの出口仮想ポートにルーティングするステップを含むことができる。
【００１７】
パケットの宛先アドレスがユニキャスト・アドレスであり、宛先アドレスおよび出口アドレスの間の対応がわからない場合、出口アドレスを割り当てるステップは、入口仮想ポートを含む仮想ポート・セットに対応するブロードキャスト出口アドレスを割り当てるステップを含むことができる。パケットをルーティングするステップは、入口仮想ポートを含む仮想ポート・セットのうちの入口仮想ポート以外のそれぞれの仮想ポートに、パケットをルーティングするステップを含むことができる。
【００１８】
パケットの宛先アドレスがマルチキャスト・アドレスの場合、出口アドレスを割り当てるステップは、入口仮想ポートを含む仮想ポート・セットに対応するブロードキャスト出口アドレスを割り当てるステップを含むことができる。パケットをルーティングするステップは、入口仮想ポートを含む仮想ポート・セットのうちの入口仮想ポート以外のそれぞれの仮想ポートに、パケットをルーティングするステップを含むことができる。
【００１９】
代わりに、パケットの宛先アドレスがマルチキャスト・アドレスであり、宛先アドレスおよびマルチキャスト出口アドレスの間の対応がわかっている場合、出口アドレスを割り当てるステップは、マルチキャスト出口アドレスを割り当てるステップを含むことができる。マルチキャスト出口アドレスは、入口仮想ポートを含む仮想ポート・セットに属する複数の仮想ポートに対応する。パケットをルーティングするステップは、入口仮想ポートを含む仮想ポート・セットに属する複数の仮想ポートのそれぞれに、パケットをルーティングするステップを含むことができる。
【００２０】
さらに、この方法は、ネットワークに入ってくるそれぞれのパケットにそれぞれの入口アドレスを割り当てるステップを含むことができ、それぞれの入口アドレスは、パケットがネットワークに入ってくるところの仮想ポートに対応する。割り当てられた入口アドレスを使用して、アドレス対応テーブルにエントリを生成することができ、このアドレス対応テーブルを使用して、宛先アドレスおよび出口アドレスの間の対応を判断することができる。
【００２１】
パケットに割り当てられる出口アドレスを、パケットがネットワークに入る入口仮想ポートにおけるパケットにカプセル化することができ、パケットがネットワークを出る出口仮想ポートにおけるカプセル化パケットから取り除くことができる。
【００２２】
また、それぞれの入り口アドレスを、ネットワークに入るそれぞれのパケットに割り当てることができ、それぞれの入口アドレスは、パケットがネットワークに入るときに通る入口仮想ポートに対応する。また、割り当てられた入口アドレスを、パケットがネットワークに入るときにパケットにカプセル化することもできる。ネットワークのそれぞれの仮想ポートに関連するアドレス対応テーブルを維持することができ、それぞれのアドレス対応テーブルは、複数の出口アドレスのそれぞれを、少なくとも１つの対応する宛先アドレスに対応づける。このアドレス対応テーブルを使用して、宛先アドレスおよび出口アドレスの間の対応を判断することができる。入口仮想ポートを通ってネットワークに入ってくるパケットを受け取ったとき、その入口仮想ポートに関連づけられたアドレス対応テーブルのどの宛先アドレス・フィールドにもそのパケットのソース・アドレスが含まれていなければ、そのアドレス対応テーブルにエントリが追加される。このエントリは、宛先アドレス・フィールド内にソース・アドレスを含み、対応する出口アドレス・フィールド内に入口アドレスを含む。ネットワークの仮想ポートにおいてカプセル化パケットを受け取ったとき、その仮想ポートに関連づけられたアドレス対応テーブルのどの宛先アドレス・フィールドにもそのカプセル化パケットのソース・アドレスが含まれていなければ、そのアドレス対応テーブルにエントリが追加される。このエントリは、宛先アドレス・フィールド内にソース・アドレスを含み、対応する出口アドレス・フィールド内にカプセル化パケットの入口アドレスを含む。
【００２３】
上述の手順により、通信ネットワークの設備が共用されても、別個の顧客の通信間の分離が保持されるような方法で、ネットワークのアドレス対応テーブルにエントリを生成する。したがって、それぞれの顧客は、共用設備によって提供される自社の仮想専用ネットワークを持つ。
【００２４】
ブロードキャスト出口アドレスを有するパケットのルーティングを、そのブロードキャスト出口アドレスに対応する別個の仮想ポート・セット内の仮想ポートに到達するのに必要なネットワークの幹線（トランク）にのみ制限することができる。これにより、ネットワーク資源の不当な消費が回避される。
【００２５】
同様に、マルチキャスト出口アドレスを有するパケットのルーティングを、別個の仮想ポート・セット内の、マルチキャスト出口アドレスに対応する複数の仮想ポート中の仮想ポートに到達するのに必要なネットワーク幹線にのみ制限することができる。
【００２６】
この発明の他の側面は、複数の仮想ポート・セットと、少なくとも１つのアドレス割当て機構と、少なくとも１つのルータとを含む通信ネットワークを提供する。仮想ポートは、別個のセットのうち２以上の別個のセットに属することはなく、それぞれの別個のセットには、それぞれの別個のブロードキャスト・アドレスが割り当てられる。それぞれのアドレス割当て機構は、入口仮想ポートを介してネットワークに入ってくるそれぞれのパケットに、それぞれの出口アドレスを割り当てるよう動作することができる。宛先アドレスおよび出口アドレスの間の対応がわかっている場合、それぞれの出口アドレスは、入ってくるパケットのそれぞれの宛先アドレスに対応する。宛先アドレスおよび出口アドレスの間の対応がわからない場合、それぞれの出口アドレスは、入口仮想ポートを含むセットに対応するブロードキャスト出口アドレスである。それぞれのルータは、それぞれの出口アドレスに従ってパケットをルーティングするよう動作することができる。ルーティングは、入口仮想ポートを含む仮想ポート・セットに属する仮想ポートに制限される。
【００２７】
前述したように、ネットワークのそれぞれの物理ポートは、対応する仮想ポートに１対１で対応することができ、または対応する複数の仮想ポートに対応することができる。物理ポートが複数の仮想ポートに対応づけされる場合、複数の仮想ポートのそれぞれは、物理ポートの物理アドレスおよびそれぞれの仮想ネットワーク識別子のそれぞれの別個の組合せに関連する。
【００２８】
さらに、ネットワークは、ネットワークのルータを相互接続する複数の幹線を備えることができる。それぞれのルータは、ネットワークの幹線を介してパケットをルーティングするよう動作することができる。パケットが、別個の仮想ポート・セットに対応するブロードキャスト出口アドレスを割り当てられている場合、それぞれのルータは、そのブロードキャスト出口アドレスに対応する仮想ポート・セット内の仮想ポートに到達するのに必要な幹線のみを含む、制限された幹線のセットを介して、パケットをルーティングするよう動作することができる。パケットが、別個の仮想ポート・セット内の複数の仮想ポートに対応するマルチキャスト出口アドレスを割り当てられている場合、それぞれのルータは、そのマルチキャスト出口アドレスに対応する複数の仮想ポート中の仮想ポートに到達するのに必要な幹線のみを含む、制限された幹線のセットを介して、パケットをルーティングするよう動作することができる。
【００２９】
この発明の他の側面は、通信ネットワークのためのルーティング装置を提供する。このルーティング装置は、複数の仮想ポート・サブセットと、少なくとも１つのアドレス割当て機構と、少なくとも１つのルータとを備える。仮想ポートは、別個のサブセットのうち２以上の別個のサブセットに属することはない。それぞれの別個のサブセットは、ネットワークのそれぞれの別個の仮想ポート・セットのうちのサブセットとすることができる。それぞれの別個の仮想ポート・セットには、それぞれの別個のブロードキャスト・アドレスが割り当てられる。それぞれのアドレス割当て機構は、ルーティング装置の入口仮想ポートを介してネットワークに入ってくるそれぞれのパケットに、それぞれの出口アドレスを割り当てるよう動作することができる。宛先アドレスおよび出口アドレスの間の対応がわかっている場合、それぞれの出口アドレスは、入ってくるパケットのそれぞれの宛先アドレスに対応する。宛先アドレスおよび出口アドレスの間の対応がわからない場合、それぞれの出口アドレスは、入口仮想ポートを含むセットに対応するブロードキャスト出口アドレスである。それぞれのルータは、それぞれの出口アドレスに従ってパケットをルーティングするよう動作することができ、ルーティングは、入口仮想ポートを含む仮想ポート・セットに属する仮想ポートに制限される。
【００３０】
それぞれのルータは、入口アドレスおよび出口アドレスがカプセル化されたパケットに適合したＩＥＥＥ８０２．１スイッチング機能を提供することができる。
【００３１】
それぞれの別個の仮想ポート・サブセットについて、それぞれのアドレス割当て機構を設けることができる。それぞれのアドレス割当て機構は、それぞれの別個の仮想ポート・サブセットおよびルーティング装置のルータの間に接続することができる。さらに、ルーティング装置は、少なくとも１つのアドレス割当て機構およびそれぞれの別個の仮想ポート・サブセットの間に接続されたスイッチング要素を含むことができる。スイッチング要素は、それぞれの別個の仮想ポート・サブセットの仮想ポートを、アドレス割当て機構に多重化するよう動作することができる。スイッチング要素は、ＩＥＥＥ８０２．１スイッチング機能を提供することができる。
【００３２】
ＩＥＥＥ８０２．１スイッチング機構の使用によって、ＮＳＰは、ＮＳＰのネットワーク全体にわたって透過的なイーサネットＬＡＮサービスを提供することができる。顧客は、すでにイーサネット・ネットワークの動作を熟知しているので、透過的なイーサネットＬＡＮサービスは多くの顧客にとって魅力的である。さらに、ＮＳＰネットワークにおける多くのイーサネット規約を使用することにより、ＮＳＰネットワークの構築の際に、実証済みのコスト効果の高いイーサネットのハードウェアおよびソフトウェアをかなり再使用することが可能になり、イーサネット・ネットワークの動作に習熟していることによって、ＮＳＰによる共用ネットワークの運用が容易になる。
【００３３】
さらに、ルーティング装置は、ルータおよび複数のアドレス割当て機構の間に接続されるＶＬＡＮデマルチプレクサを備えることができる。ＶＬＡＮデマルチプレクサは、カプセル化されたパケットを、ルータから、カプセル化パケットの入口アドレスおよび出口アドレスに従って選択されたアドレス割当て機構までルーティングするよう動作することができる。このルーティングは、共通の出口アドレスと、別個の仮想ポート・セットのうちの特定のセット内の仮想ポートに対応する入口アドレスとを有するすべてのカプセル化パケットが、その出口アドレスと、その特定の仮想ポート・セットとに関連づけられたアドレス割当て機構にルーティングされるようになっている。
【００３４】
ＶＬＡＮデマルチプレクサの使用により、別個の仮想専用ネットワーク間の分離を損なわずに、別個の仮想専用ネットワーク間である程度出口アドレスを共用することが可能になる。この機能は、それぞれの仮想専用ネットワークのそれぞれの専用リンクが経済的に実現できないネットワークおよび外部ルータ（たとえば、インターネット・ルータ）の間の接続に有用である。ＶＬＡＮデマルチプレクサを使用した場合、複数の仮想ポートを、ルーティング装置の共通物理ポートに接続することができる。それぞれのこのような仮想ポートは、共通物理ポートの物理アドレスおよび仮想ネットワーク識別子の固有の組合せに関連する。
【００３５】
仮想プライベート・ネットワークをサポートする他のネットワークとのインターフェースにおいて、仮想専用ネットワーク識別子の何らかの変換を設けることもできる。
【００３６】
以下に、この発明の実施形態を例としてのみ説明する。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態に従うＮＳＰネットワーク１０の概略的なブロック図である。このＮＳＰネットワーク１０は、伝送機構１４を介して相互接続されたアクセス・スイッチ１２の形の複数のルーティング装置を備える。実施態様によっては、アクセス・スイッチ１２のうちのいくつかのアクセス・スイッチ間に、１または複数のコア・スイッチ１６を接続することもできる。アクセス・スイッチ１２は、それぞれのアクセス・リンク２２を介して、１または複数の顧客ＬＡＮ２０にそれぞれ接続される。
【００３８】
図２は、この発明の第１の実施形態に従う図１のネットワークのアクセス・スイッチ１２の概略的なブロック図である。アクセス・スイッチ１２は、カプセル化／カプセル分解装置（Encapsulation/Decapsulation；ＥＤＤ）１２０の形の複数のアドレス割当て機構を備え、ＥＤＤ１２０のそれぞれは、それぞれの仮想顧客アクセス・スイッチ１２４を介して、アクセス・スイッチ１２の１つまたは複数の顧客ポート１２３に接続される。特定のＥＤＤ１２０およびその顧客アクセス・スイッチ１２４に関連づけられるすべての顧客ポート１２３は、１つまたは複数のアクセス・リンク２２を介して同じ顧客ＬＡＮ２０に接続される。すなわち、複数の顧客の顧客ＬＡＮ２０に接続された顧客ポート１２３を有する顧客アクセス・スイッチ１２４またはＥＤＤ１２０は、存在しない。物理顧客ポート１２３は、それぞれの仮想ポート１２２に１対１で対応する。それぞれの顧客アクセス・スイッチ１２４は、顧客ポート１２３を介して接続されている顧客ＬＡＮ２０と、ＩＥＥＥ８０２．１プロトコルを使用して通信する。
【００３９】
また、ＥＤＤ１２０は、仮想多重スイッチ１２７の形態のルータを介して、アクセス・スイッチ１２の幹線１２６に接続される。仮想多重スイッチ１２７は、後述するように、標準データ・フレームよりも長いデータ・フレームを扱うように適合化されたＩＥＥＥ８０２．１Ｄ／Ｑプロトコルに従って動作する。
【００４０】
それぞれのＥＤＤ１２０は、「宛先アドレス（ＤＡ）」フィールド内の顧客ＬＡＮ２０の要素の「媒体アクセス制御（ＭＡＣ）」アドレスを、「カプセル分解出口アドレス（Decapsulation Egress Address；ＤＥＡ）」フィールド内の対応する顧客ポート・アドレスに対応づけるそれぞれの「宛先アドレス対応テーブル（Destination Address Association Tabel；ＤＡＡＴ）」を維持する。それぞれのＤＡは、１つのＤＥＡに対応づけられるが、それぞれのＤＥＡは、複数のＤＡに対応づけられることができる。それぞれの顧客は、その顧客の専用（プライベート）ネットワークに接続された仮想ポート１２２およびそれに関連する顧客ポート１２３に対応するＤＥＡの固有のセットを持つ。別々の顧客が同じＤＡを使用する場合、そのＤＡは、それらの顧客のために使用される別個のＤＡＡＴ内の異なるＤＥＡに対応づけられる。
【００４１】
典型的な顧客は、複数のサイトにおいてＩＥＥＥ８０２．１プロトコルを使用する顧客ＬＡＮ２０を有し、異なるサイトにおけるＬＡＮ２０の要素間で、ＩＥＥＥ８０２．３データ・フレーム形式のデータ・パケットを交換したいと考える。後述するように、そのような顧客は、ＮＳＰネットワーク１０を使用してＮＳＰによって提供される「キャリア仮想ＬＡＮ（ＣＶＬＡＮ；Carrier Virtual LAN）」サービスに加入することができる。ＣＶＬＡＮサービスは、多くの別個の顧客の仮想専用ＬＡＮ（またはＣＶＬＡＮ）間を完全に分離した状態で、異なるサイトにおける顧客ＬＡＮ間の透過的なＬＡＮ接続を提供する。
【００４２】
ＩＥＥＥ８０２．３データ・フレームは、データ・フレームが意図されるＬＡＮ要素を識別する「宛先アドレス（ＤＡ）」と、データ・フレームの送信元のＬＡＮ要素を識別する「ソース・アドレス（ＳＡ）」とを含むヘッダを持つ。あるサイトにおける顧客のＬＡＮ２０上のＤＡに宛てられたＩＥＥＥ８０２．３データ・フレームが、他のサイトにおけるその顧客のＬＡＮ２０上で送信される場合、該他のサイトにおける顧客ＬＡＮ２０は、該他のサイトにおける顧客ＬＡＮ２０に接続されたアクセス・スイッチ１２にフレームをルーティング（転送）する。
【００４３】
アクセス・スイッチ１２は、該他のサイトにおける顧客ＬＡＮ２０に接続された顧客ポート１２３を介してフレームを受け取り、関連する仮想ポート１２２および顧客アクセス・スイッチ１２４を介して、そのアクセス・スイッチ１２におけるその顧客についてのＥＤＤ１２０に、フレームをルーティングする。
【００４４】
図３は、顧客ポート１２３を介してデータ・フレームを受け取ったときのＥＤＤ１２０の動作を示すフローチャートである。ＥＤＤ１２０は、受け取ったフレームのＤＡについて、そのＤＡＡＴを検索する（３０１）。ＤＡがそのＤＡＡＴにあるならば、ＥＤＤ１２０は、ＤＡＡＴ１２９からそのＤＡに対応するＤＥＡを読み取る（３０３）。ＤＥＡが、フレームを受信した顧客ポート１２３に対応するならば、そのフレームは、フレームが送信された顧客ＬＡＮ２０の要素に意図されたものである。その場合、ＮＳＰネットワーク１０を介したフレームの伝送は必要ないので、ＥＤＤ１２０はフレームを破棄する（３０５）。
【００４５】
しかし、ＤＥＡが、フレームを受信した顧客ポート１２３のアドレスと等しくないならば、フレームは、別のサイトにある顧客ＬＡＮ２０に意図されたものである。その場合、ＤＥＡと、フレームを受信した顧客ポート１２３のアドレスに等しくなるよう設定されたカプセル化入口アドレス（Encapsulation Ingress Address；ＥＩＡ）とを含む追加のヘッダを付加して、フレームはカプセル化される。後述するように、カプセル化フレームは、ＤＥＡを使用して、ＮＳＰネットワーク１０を介して仮想ポート１２２およびそれに関連する顧客ポート１２３にルーティングされる。顧客ポート１２３は、ＤＥＡに対応するアドレスを持ち、ＤＡが見つかることになる顧客ＬＡＮ２０に接続されている。
【００４６】
ＤＡＡＴ内でＤＡが見つからない場合、ＥＤＤ１２０は、フレームをＮＳＰネットワーク１０を介してルーティングするのに、ＤＡを、対応するＤＥＡに対応づけることができない。その場合、ＥＤＤ１２０は、フレームをカプセル化し、ＤＥＡをＣＶＬＡＮブロードキャスト・アドレス（ＣＢＡ）に設定する（３０６）。このＣＢＡによって、このフレームは、そのＣＶＬＡＮをサービスするすべてのアクセス・スイッチ１２にルーティングされることができる。ＥＤＤは、単一の顧客のみをサービスするので、ＣＢＡをその顧客固有のものとすることができ、それによってフレームが、その顧客のサイトに接続された仮想ポート１２２およびそれに関連する顧客ポート１２３にのみルーティングされるようにする。
【００４７】
受信フレームのＤＡがマルチキャスト・アドレスの場合、ＥＤＤ１２０は、ＤＥＡをマルチキャスト出口アドレスに等しくなるよう設定する。このマルチキャスト出口アドレスは、ＣＶＬＡＮ内で複数のマルチキャスト・グループがサポートされない場合には、ＣＶＬＡＮのＣＢＡに対応することができ、ＣＶＬＡＮで複数のマルチキャスト・グループがサポートされる場合には、ＣＶＬＡＮ内のマルチキャスト・グループに特定のマルチキャスト・アドレスに対応することができる。このような出口アドレス割当てを、ＤＡＡＴ内の適切なエントリによって、またはその他の手段によって設定することができる。
【００４８】
ＮＳＰネットワーク１０におけるフレームの不要なブロードキャストは、ネットワーク資源を浪費する。したがって、ＥＤＤ１２０は、受信フレームにＤＡＡＴ１２９を増強するのに使用することのできる情報が含まれているかどうかを調べる。具体的には、ＳＡフィールド内に特定のネットワーク・アドレスを持つフレームが特定の顧客ポート１２３で受け取られた場合、その特定のネットワーク・アドレスを、その特定の顧客ポート１２３を介してアクセスすることができる、ということを推論することができる。したがって、ＤＡＡＴ内には、ＳＡフィールド内のネットワークアドレスを顧客ポート１２３のネットワーク・アドレスに対応づけるエントリがなければならない。
【００４９】
ＥＤＤは、ＤＡＡＴのＤＡフィールド内において、受信されたフレームのＳＡを検索することにより（３０７）、そのエントリがＤＡＡＴから欠落しているか否かを判断する。ＳＡが見つかったならば、そのエントリはすでに存在する。しかし、ＳＡが見つからなかったならば、ＥＤＤはＤＡＡＴにエントリを追加する（３０９）。このエントリは、ＤＡフィールド内に受信フレームのＳＡを持ち、ＤＥＡフィールド内に顧客ポート１２３のアドレスを持つ。
【００５０】
フレームを、ＥＩＡおよびＤＥＡと共にカプセル化することに加えて、ＥＤＤ１２０は、フレームを、標準ＩＥＥＥ８０２．３フレームのＶＬＡＮタグに類似した「カプセル化ＶＬＡＮタグ（Encapsulating VLAN tag；ＥＶＴＡＧ）」フィールドと共にカプセル化することができる（３１０）。ＥＶＴＡＧフィールドには、１２ビットのＶＬＡＮ識別子および３ビットの「サービス品質（ＱｏＳ）」インジケータを含めることができる。
【００５１】
また、フレームを、「ヘッダー・チェックサム(Header Checksum)」と共にカプセル化することができる（３１０）。ヘッダー・チェックサムは、標準ＩＥＥＥ８０２．３のチェックサムＣＲＣ手順が、ヘッダー・チェックサムを含むカプセル化ヘッダーに適用されるときに、「巡回冗長チェック（Cyclic Redundancy Check；ＣＲＣ）」レジスタ内にすべてが１の値を生成する３２ビット値である。この全１値は、ＩＥＥＥ８０２．３チェックサム手順におけるＣＲＣレジスタの通常の開始値である。ヘッダー・チェックサムの終わりにおいてＣＲＣレジスタ内にこの値が存在するということは、カプセル化されていないフレームが作成されたときに計算されて該カプセル化されていないフレームに付加されたＩＥＥＥ８０２．３チェックサムのフィールドを変更せずに使用することができ、ＮＳＰネットワーク１０における伝送中にカプセル化フレーム全体を保護することができる、ということを意味する。したがって、多重スイッチ１２７は、標準ＩＥＥＥ８０２．３フレームよりも長いフレームを扱うよう適合され、カプセル化されていないフレームの作成時に計算されたチェックサム値を保持して使用する限りは、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄブリッジ機能を使用して、カプセル化フレームを転送することができる。
【００５２】
図４は、ＥＤＤ１２０からカプセル化フレームを受け取ったとき（４０１）の多重スイッチ（multiplex switch）１２７の動作を示すフローチャートである。多重スイッチ１２７は、長さが増したカプセル化フレームを扱って、追加されたヘッダを処理するよう適合されたＩＥＥＥ８０２．１Ｄ／Ｑスイッチに類似する。
【００５３】
カプセル化フレームを受け取ると（４０１）、多重スイッチ１２７は、カプセル化フレームのヘッダからＤＥＡを読み取り（４０２）、ＤＥＡがＣＢＡであるか否かを判断する（４０３）。ＤＥＡがＣＢＡでないならば、多重スイッチ１２７は、ルーティング・テーブル内のＤＥＡに対応する幹線１２６を見つけ（４０６）、カプセル化フレームをその幹線１２６に転送する（４０７）。ＤＥＡがＣＢＡまたはマルチキャスト出口アドレスであるならば、多重スイッチは、そのＣＢＡにどの幹線が登録されているかを判断し（４０４）、そのＣＢＡに対し登録されているすべての幹線１２６にカプセル化フレームを転送する（４０５）。（幹線登録の処理については、後で詳述する。）
ＮＳＰネットワーク１０におけるコア・スイッチ１６は、コア・スイッチ１６の幹線においてカプセル化フレームを受け取ると、基本的に、多重スイッチ１２７について上述したように動作する。
【００５４】
図５は、多重スイッチ１２７の幹線１２６上で、ＮＳＰネットワーク１０の他のスイッチからカプセル化データ・フレームを受け取ったとき（５０１）の多重スイッチ１２７の動作を示すフローチャートである。多重スイッチ１２７は、カプセル化フレームのヘッダからＤＥＡ（カプセル分解出口アドレス）を読み取る（５０２）。ＤＥＡがＣＢＡでないならば、多重スイッチ１２７は、ルーティング・テーブル内でＤＥＡに対応するＥＤＤ（カプセル化／カプセル分解装置）１２０を見つけ（５０６）、そのＥＤＤ１２０にカプセル化フレームを転送する（５０７）。ＤＥＡがＣＢＡであるならば、多重スイッチ１２７は、そのＣＢＡに対応するすべてのＥＤＤ１２０を見つけ（５０４）、カプセル化フレームを、そのＣＢＡに対応するすべてのＥＤＤ１２０に送出する（５０５）。
【００５５】
図６は、多重スイッチ１２７からカプセル化データ・フレームを受け取ったとき（６０１）のＥＤＤ１２０の動作を示すフローチャートである。ＥＤＤ１２０は、カプセル化フレームからＤＥＡを読み取り（６０２）、そのＤＥＡを、顧客アクセス・スイッチ１２４を介してＥＤＤ１２０に接続された顧客ポート１２３のアドレスと比較する（６０３）。ＤＥＡが、ＥＤＤ１２０に接続された顧客ポート１２３のアドレスに一致するならば（６０４）、ＥＤＤ１２０は、フレームをカプセル分解してＤＥＡおよびＥＩＡを含むヘッダを除去し（６０６）、カプセル分解されたフレームを、顧客アクセス・スイッチ１２４および仮想ポート１２２を介して、その顧客ポート１２３にルーティングする（６０５、６０８）。
【００５６】
ＤＥＡが、ＥＤＤ１２０に接続されたどの顧客ポート１２３のアドレスとも一致しない場合、ＥＤＤ１２０は、ＤＥＡがＥＤＤ１２０のＣＢＡであるか否かを判断する（６０９）。ＤＥＡがＥＤＤ１２０についてのＣＢＡであるならば、ＥＤＤ１２０は、フレームをカプセル分解してＤＥＡおよびＥＩＡを含むヘッダーを除去し、カプセル分解されたフレームを、そのＣＢＡに対応するすべての顧客ポート１２３にルーティングする（６１０、６０８）。
【００５７】
ＤＥＡがＥＤＤ１２０に接続されたどの顧客ポート１２３のアドレスとも一致せず、ＥＤＤ１２０のＣＢＡでもない場合、フレームは、どの顧客ポート１２３にも転送されない（６１２）。
【００５８】
また、ＥＤＤ１２０は、受信されたカプセル化フレームが、ＤＡＡＴを増強するために使用することのできる情報を含むか否かをも調べる。具体的には、ＥＤＤ１２０は、ＤＡＡＴのＤＡフィールド内において受信カプセル化フレームのＳＡを検索する（６０７）。ＳＡが見つかったならば、そのエントリはすでに存在する。しかし、ＳＡが見つからなかったならば、ＥＤＤは、ＤＡＡＴにエントリを追加する（６１１）。このエントリは、ＤＡフィールド内に受信フレームのＳＡを持ち、ＤＥＡフィールド内にカプセル化フレームのＥＩＡを持つ。
【００５９】
上述のＮＳＰネットワーク１０の要素の動作の結果として、典型的なＩＥＥＥ８０２．３フレームは、ＮＳＰネットワーク１０を介して顧客ＬＡＮ２０の第１のサイトから顧客ＬＡＮ２０の第２のサイトに、以下のようにルーティングされる。
【００６０】
１．ＩＥＥＥ８０２．１フレームは、フレームのＤＡに基づいて第１のサイトをサービスする第１のアクセス・スイッチ１２に、第１のサイトにある顧客ＬＡＮ２０によってルーティングされる。
【００６１】
２．ＩＥＥＥ８０２．３フレームは、顧客ＬＡＮ２０の第２のサイトをサービスする第２のアクセス・スイッチ１２上のポートを指定するＤＥＡを含むヘッダを追加することによって、第１のアクセス・スイッチ１２においてカプセル化される。
【００６２】
３．カプセル化されたフレームは、カプセル化フレームのＤＥＡに基づいて、ＮＳＰネットワーク１０を介して第１のアクセス・スイッチ１２から第２のアクセス・スイッチ１２にルーティングされる。
【００６３】
４．カプセル化フレームは、第２のアクセス・スイッチ１２によってカプセル分解され、顧客ＬＡＮの第２のサイトに転送され、そこでカプセル分解されたフレームのＤＡに基づいてルーティングされる。
【００６４】
顧客ＬＡＮ２０の第１のサイトからフレームを受け取るアクセス・スイッチ１２が、受信フレームのＤＡからＤＥＡを判断することができない場合、フレームは、以下のようにネットワークを介して顧客ＬＡＮ２０のすべてのサイトに送出される。
【００６５】
１．ＩＥＥＥ８０２．３フレームは、フレームのＤＡに基づいて第１のサイトをサービスする第１のアクセス・スイッチ１２に、第１のサイトにある顧客ＬＡＮ２０によってルーティングされる。
【００６６】
２．ＩＥＥＥ８０２．３フレームは、ＤＥＡフィールド内にＣＢＡを含むヘッダを追加することによって、第１のアクセス・スイッチ１２においてカプセル化される。
【００６７】
３．カプセル化されたフレームは、ＮＳＰネットワーク１０を介して第１のアクセス・スイッチ１２から、カプセル化フレームのＣＢＡに基づいて顧客ＬＡＮ２０のサイトをサービスするすべてのアクセス・スイッチ１２に送出される。
【００６８】
４．カプセル化フレームは、宛先アクセス・スイッチ１２によってカプセル分解され、顧客ＬＡＮの他のサイトに転送され、そこでカプセル分解フレームのＤＡに基づいてルーティングされる。
【００６９】
同様に、ＤＡフィールド内にマルチキャスト・アドレスを持つＩＥＥＥ８０２．３フレームは、ＣＢＡと共にＤＥＡフィールド内にカプセル化され、ＮＳＰネットワーク１０を介して第１のアクセス・スイッチから、顧客ＬＡＮ２０のサイトをサービスするすべてのアクセス・スイッチ１２に送出される。
【００７０】
特定の顧客のために使用されるＤＥＡは、それぞれのＥＤＤ１２０におけるＤＡＡＴを満たすのに使用される技術であるので、その顧客に固有のものである。それぞれのＥＤＤ１２０は１つ顧客に割り当てられ、その顧客に割り当てられた仮想ポート１２２およびそれに関連する顧客ポート１２３のみを扱う。ＥＤＤ１２０が、接続されている顧客ポート１２３からのカプセル化されていないフレームの受信に基づいて、そのＤＡＡＴにエントリを追加するとき、そのエントリのＤＥＡは、その顧客に固有に割り当てられた顧客ポート１２３のＤＥＡでなければならない。ＥＤＤ１２０が、多重スイッチ１２７からカプセル化フレームを受け取ると、ＥＤＤ１２０は、フレームが、接続された顧客ポート１２３に対応するＤＥＡを持つこと、またはその割り当てられた顧客に対応するＣＢＡを持つことを検証し、ＤＡＡＴに何らかのエントリを追加する前に、そのフレームがその顧客のＣＶＬＡＮ内から送られてきたことを確認する。このようなエントリは、ＤＥＡフィールド内にフレームのＥＩＡを含まなければならず、このＥＩＡは、同じ顧客に割り当てられた顧客ポート１２３に対応する。そうでない場合、受信フレームは、その顧客に対応するＤＥＡもＣＢＡも持たないことになる。
【００７１】
それぞれの顧客ＬＡＮ２０に接続された仮想ポート１２２およびそれに関連する物理顧客ポート１２３と、対応するＥＤＤ１２０、ＤＡＡＴ、ＤＥＡおよびＣＢＡは、その特定の顧客に固有であるので、フレームが共用ＮＳＰネットワーク１０を介して送信される場合であっても、フレームを、ある顧客から他の顧客に送信することはできない。したがって、それぞれの顧客は、他の顧客のＣＶＬＡＮから分離されたＣＶＬＡＮを持つ。ＣＶＬＡＮ間の分離は、より制限された数のＣＶＬＡＮ識別子によってではなく、仮想ポートおよびそれに関連するブロードキャスト・アドレスの固有のセットによって決まるので、ＮＳＰネットワーク１０は、きわめて多くの分離ＣＶＬＡＮを提供して、きわめて多くの顧客にサービスを提供することができる。
【００７２】
しかし、特定の顧客に専用であるのは、仮想ポート１２２およびそれに関連する顧客ポート１２３、顧客アクセス・スイッチ１２４、ＥＤＤ１２０およびＤＡＡＴだけである。多重スイッチ１２７、コア・スイッチ１６および伝送機構１４は、スケールメリットのために多くの顧客間で共用される。さらに、顧客アクセス・スイッチ１２４、多重スイッチ１２７およびコア・スイッチ１６の重要な要素を、実績のあるＩＥＥＥ８０２．１Ｄ／Ｑハードウェアおよびソフトウェアを使用して、比較的わずかな修正を加えて提供することができ、さらにコスト上有利となる。また、ＮＳＰネットワーク１０のこの実施形態における修正されたＩＥＥＥ８０２．１Ｄ／Ｑ技術の広範な使用によって、ＩＥＥＥ８０２．１ネットワークを稼働させる際に、業界の豊富な経験を、このネットワークの運用に容易に適用することができるということが保証される。
【００７３】
上述の説明では、アクセス・スイッチ１２の幹線１２６におけるＣＢＡの登録について言及している。ＩＥＥＥ８０２．１Ｄは、幹線におけるマルチキャスト・グループを登録する手順を定義し、ＤＡフィールド内に特定のマルチキャスト・アドレスを運ぶフレームが、幹線に対して登録されているそのマルチキャスト・アドレスを持つその幹線によってのみ転送されるようにする。マルチキャスト・グループ登録は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ  ＧＡＲＰマルチキャスト登録プロトコル（ＧＭＲＰ）によって、グループのすべての登録要素を相互接続する相互接続の最小のサブセットを形成するのに必要なネットワーク内のすべての幹線に伝播される。
【００７４】
これらのマルチキャスト・グループ登録技術を、ＮＳＰネットワーク１０内のＣＢＡのための幹線登録に適合させることができる。それぞれのＥＤＤ１２０は、その多重スイッチポートにおいて対応するＣＢＡを登録し、ＤＥＡフィールド内に特定のＣＢＡを持つカプセル化フレームが、そのフレームを、そのＣＢＡに対応する特定のＣＶＬＡＮの他のＥＤＤ１２０に送信するのに必要な幹線のみを介して送信されるようにする。これにより、ＣＶＬＡＮに加わっていないＥＤＤ１２０にフレームが無駄に送信されるのを防ぐ。
【００７５】
上述の説明によると、マルチキャストＤＡを持つすべてのフレームに、ＤＥＡに対して選択されたＣＢＡを割り当てることができ、このＣＢＡは、フレームを受信した入口ポートに従って選択される。この手順は、フレームを、そのフレームが意図されるＣＶＬＡＮに制限するが、顧客が、マルチキャスト・フレームを、顧客のＣＶＬＡＮ内の別個のマルチキャスト・グループに制限することはできない。
【００７６】
ＣＶＬＡＮ内の別個のマルチキャスト・グループを、それぞれのそのようなマルチキャスト・グループについて別個のマルチキャストＤＥＡを定義することにより、サポートすることができる。これらのマルチキャストＤＥＡは、そのマルチキャスト・グループが属するＣＶＬＡＮに固有でなければならず、ＥＤＤ１２０は、ＮＳＰネットワーク１０に入ってくるカプセル化されていないフレームのマルチキャストＤＡを、ＤＡＡＴまたは他の何らかの手段を使用して適切なマルチキャストＤＥＡに変換しなければならない。マルチキャストＤＥＡは、ＮＳＰによってローカル的に管理されるべきである。
【００７７】
ＣＶＬＡＮ識別子をマルチキャスト・グループ識別子と組み合わせるマルチキャストＤＥＡ形式を要求することによって、ＮＳＰは、それぞれのマルチキャストＤＥＡが、ＮＳＰネットワーク１０内の特定のＣＶＬＡＮに固有になることを保証することができる。たとえば、それぞれのマルチキャストＤＥＡは、以下のものを含むことができる。
【００７８】
１．マルチキャスト・ビット（アドレスがユニキャスト・アドレスであるかマルチキャスト・アドレスであるかを示す）
２．ローカル管理ビット（アドレスがローカル的に管理されるか否かを示す）
３．ＣＶＬＡＮ識別子（パケットが制限されるべきＣＶＬＡＮを識別する）
４．ＩＰマルチキャスト・ビット（マルチキャストがＩＰマルチキャストであるか否かを示す）
５．マルチキャスト・グループ識別子（パケットが制限されるべきＣＶＬＡＮ内のマルチキャスト・グループを識別する）
ローカル管理ビットを使用して、ローカルで管理されていないマルチキャスト・アドレスを持つフレームを検出することができ、それによって、そのようなフレームを破棄して、別個のＣＶＬＡＮ間の分離が保持されるよう保証することができる。
【００７９】
マルチキャスト・グループ識別子は、マルチキャストＤＡ、またはマルチキャストＤＡから導き出される識別子であることができる。マルチキャストＤＥＡはＣＶＬＡＮ識別子を含むので、別個のＣＶＬＡＮ間の分離を失うことなく、別個のＣＶＬＡＮ内で同じマルチキャストＤＡを使用することができる。
【００８０】
このアドレス方式によると、特定のＣＶＬＡＮのＣＢＡは、以下のものを含むことができる。
【００８１】
１．マルチキャスト・ビットを示す１
２．ローカル管理ビットを示す１
３．特定のＣＶＬＡＮのＣＶＬＡＮ識別子
４．ＩＰマルチキャスト・ビットを示す０
５．マルチキャスト・グループ識別子を示すＯのフィールド
前述のＩＥＥＥ８０２．１Ｄ  ＧＡＲＰマルチキャスト登録プロトコル（ＧＭＲＰ）を、ＣＶＬＡＮ内のマルチキャスト・グループをサポートするＮＳＰネットワーク１０用に修正して、マルチキャスト・グループのすべての登録要素を相互接続する相互接続の最小サブセットを作成することができる。具体的には、ＧＭＲＰを修正して、ＣＢＡ以外のマルチキャストＤＥＡに関連するＧＭＲＰメッセージを送信し、マルチキャストＤＥＡが属するＣＶＬＡＮのＣＢＡに対して登録された幹線についてのみ幹線登録を作成するようにする。したがって、ＣＢＡ以外のマルチキャストＤＥＡについてのＧＭＲＰメッセージ活動は、ＣＢＡによってアドレス指定されたメッセージが伝播することのできる物理トポロジ内に制限される。ＣＢＡの登録に必要なＧＭＲＰメッセージは、このように制限されないが、ＣＢＡの新規登録は、新規の顧客サイトを構成するときにしか生じないので、そのようなメッセージの発生頻度は低い。
【００８２】
他のスイッチからＧＭＲＰアプリケーションによって生成されたＧＭＲＰグループ登録を幹線が受け取った場合にのみ、ＣＢＡ以外のマルチキャストＤＥＡを持つフレームを、その幹線で伝送することができる。これは、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ「拡張フィルタリング(extended filtering)」の基本マルチキャスト・ツリー・プルーニング規則（fundamential multicast tree pruning rule）である。この技術は、その幹線に達することのできる局が、そのマルチキャスト・グループからのマルチキャストを受信することに関心を示した場合にのみ、マルチキャストのフレームがその幹線で伝送されるよう保証することによって、帯域幅の節約を達成する。
【００８３】
ＮＳＰネットワーク１０のＥＤＤ１２０は、ＮＳＰネットワーク１０に入ってくるＩＧＭＰ(Internet Group Manegment Protocol)加入要求を、上述の改良されたＧＭＲＰ手順に従ってＮＳＰネットワーク１０に転送するために、ＧＭＲＰ加入要求に変換しなければならない。
【００８４】
前述のＮＳＰネットワーク１０においては、それぞれのＣＶＬＡＮが、それぞれの別個の出口アドレス・セットを定義する物理アドレスを持つ顧客ポート１２３のそれぞれ別個のセットに対して、１対１の対応を持つ仮想ポート１２２の別個のセットによって定義される。ＮＳＰネットワーク１０における別個のＣＶＬＡＮを分離するこの方式によると、それぞれのＣＶＬＡＮは、ＣＶＬＡＮの接続を必要とするそれぞれのＩＳＰに接続するために、別々の物理ポートおよび伝送リンクを必要とすることになる。しかし、それぞれのＣＶＬＡＮをそれぞれのＩＳＰルータに接続するために別々の専用リンクを設けるのは、経済的に実現可能なものではない。したがって、ＣＶＬＡＮ間で共用される伝送リンクを介してＮＳＰネットワーク１０をＩＳＰルータに接続するための代替構成が必要である。この代替構成は、ＣＶＬＡＮ間の分離を保持しなければならない。
【００８５】
図７は、ＮＳＰネットワーク１０およびＩＳＰルータ３００、３０２の接続をサポートするよう適合されたアクセス・スイッチの第１の実施形態２２を示す概略的なブロック図である。ＩＳＰルータ３００、３０２は、ＶＬＡＮタグを使用してＣＶＬＡＮを分離するＩＥＥＥ８０２．１ルータである。
【００８６】
アクセス・スイッチ２２は、アクセス・スイッチ１２のように、ＥＤＤ１２０の形態の複数のアドレス割当て機構と、仮想多重スイッチ１２７の形態のルータとを備える。さらに、アクセス・スイッチ２２は、多重スイッチ１２７およびＥＤＤ１２０のグループの間に接続された複数のＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２を備え、それぞれのＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２には、それぞれの出口アドレスまたは出口アドレスのそれぞれの別個のセットが関連づけられる。それぞれのＥＤＤ１２０は、それぞれの仮想ポート１２２に接続される。それぞれの仮想ポート１２２には、それぞれのＶＬＡＮ変換器２２４が接続され、ＶＬＡＮ変換器２２４のそれぞれのグループは、それぞれのルータ・デマルチプレクサ２２６に接続する。ルータ・デマルチプレクサ２２６は、外部ＩＳＰルータ３００、３０２に接続される。
【００８７】
外部ルータ３００、３０２のうちの１つに対応する出口アドレスを持つカプセル化パケットを、幹線１２６を介して受信すると、仮想多重スイッチ１２７は、そのカプセル化パケットを、出口アドレスに従って選択されたＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２にルーティングする。選択されたＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２は、カプセル化パケットの入口アドレスに従って選択されたＥＤＤ１２０に、カプセル化パケットをルーティングする。この選択方式により、共通の出口アドレスと、仮想ポート１２２の別個のセットのうちの特定のセット内の仮想ポート１２２に対応する入口アドレスとを持つすべてのカプセル化パケットが、その出口アドレスと、仮想ポート１２２のその特定のセットとに関連づけられたＥＤＤ１２０にルーティングされる、ということが保証される。
【００８８】
ＩＳＰルータ３００、３０２に宛てられたパケットの出口アドレスは、ＩＳＰルータ３００、３０２を識別するので、パケットが制限されるべきＣＶＬＡＮを固有には識別しない。したがって、ＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２は、パケットの入口アドレスを使用して、どのＥＤＤ１２０がそのパケットを処理すべきかを判断するが、これは、入口アドレスが、パケットが制限されるＣＶＬＡＮを固有に識別するからである。しかし、出口アドレスが、ブロードキャストおよびマルチキャスト出口アドレスについて前述した形式を使用するブロードキャスト出口アドレスまたはマルチキャスト出口アドレスであるときは、ＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２は、パケットをルーティングするＥＤＤ１２０を、出口アドレスまたは入口アドレスのいずれかから判断することができる。
【００８９】
それぞれのＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２は、入口アドレスをＥＤＤ１２０に関連づけるテーブルを維持することができ、そのテーブルを使用して、ＥＤＤ１２０までのパケットのルーティングを判断することができる。ＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２は、ブロードキャスト・パケットおよびマルチキャスト・パケットの入口アドレスおよび出口アドレスを使用して、そのテーブルにエントリを生成することができる。具体的には、ＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２は、テーブルのどの入口アドレス・フィールドにも現れない入口アドレスを持つブロードキャスト・パケットまたはマルチキャスト・パケットを受け取ると、テーブルの入口アドレス・フィールド内にその入口アドレスを持ち、さらにそのパケットのブロードキャスト出口アドレスまたはマルチキャスト出口アドレスから判断されたＥＤＤ識別子を持つ新規のエントリを作成することができる。
【００９０】
図８は、多重スイッチ１２７からパケットを受け取ったとき（８０１）のＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２の動作をより詳細に示すフローチャートである。
【００９１】
選択されたＥＤＤ１２０は、パケットをカプセル分解し、それを、それぞれの仮想ポート１２２を介してそれぞれのＶＬＡＮ変換器２２４に転送する。ＶＬＡＮ変換器２２４は、パケットにそれぞれのＶＬＡＮ識別子を加える。このＶＬＡＮ識別子は、入口ポートを含むポート・セットに対応する。すなわち、これは、そのポート・セットに対応するＣＶＬＡＮに特定のものである。ＶＬＡＮ変換器２２４は、その結果としてのパケットを、ルータ・デマルチプレクサ２２６に転送する。
【００９２】
ＶＬＡＮ変換器２２４は、ＩＳＰルータ３００、３０２によってサポートされないＶＬＡＮのブロードキャスト・パケットを受け取ることがある。ＶＬＡＮ変換器２２４は、そのようなパケットを破棄する（８０９）。
【００９３】
ルータ・デマルチプレクサ２２６は、パケットを、ＩＥＥＥ８０２．１外部ルータ３００にルーティングする。外部ルータ３００は、ＩＥＥＥ８０２．１標準に従い、ＶＬＡＮ識別子を使用してＣＶＬＡＮの分離を保持する。
【００９４】
ルータ・デマルチプレクサ２２６は、外部ルータ３００のうちの１つからパケットを受け取ると、受信パケットのＶＬＡＮ識別子に従って選択されたＶＬＡＮ変換器２２４に、そのパケットをルーティングする。ＶＬＡＮ変換器２２４は、そのパケットを、そのそれぞれのＥＤＤ１２０に転送する。ＥＤＤ１２０は、それぞれの仮想ポート１２２に対応する入口アドレスと、その宛先アドレスに対応する出口アドレスと共にパケットをカプセル化し、カプセル化されたパケットを、ＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２に転送する。ＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２は、カプセル化されたパケットを、仮想多重スイッチ１２７に転送し、出口アドレスに従ってルーティングする。
【００９５】
上述の構成により、ネットワーク１０内の特定のＣＶＬＡＮを、第１の外部ルータ３００または複数のルータ３００によってサポートされる第１のＩＥＥＥ８０２．１ＶＬＡＮ識別子空間内の１つのＶＬＡＮ識別子に対応づけることができることに留意されたい。ネットワーク１０内の同じＣＶＬＡＮを、第２の外部ルータ３０２または複数のルータ３０２によってサポートされる第２のＩＥＥＥ８０２．１ＶＬＡＮ識別子空間内の他のＶＬＡＮ識別子に対応づけることができ、そのため、別個の外部のＩＥＥＥ８０２．１ＶＬＡＮネットワークにおいて、ＶＬＡＮ識別子の割当てを調整する必要がなくなる。さらに、上述の構成により、異なるＩＥＥＥ８０２．１ＶＬＡＮ識別子空間内の同じＶＬＡＮ識別子を、ネットワーク１０内の異なるＣＶＬＡＮに対応づけることができる。これは、前述したように、それぞれのＩＥＥＥ８０２．１ＶＬＡＮ識別子空間が４０９５個の別個のＶＬＡＮに制限されるのに対して、ネットワーク１０は、その何倍もの数のＣＶＬＡＮをサポートすることができるので有利である。
【００９６】
図７の実施形態では、仮想ポート１２２は、図２の実施形態の仮想ポート１２２と同じ特性を有する。具体的には、それぞれのＣＶＬＡＮは、仮想ポート１２２の別個のセットを有し、仮想ポート１２２は、それらの別個のセットのうち２以上のセットに属することはない。
【００９７】
図７の構成では、それぞれの顧客は、自分のルータ・アクセスのＶＬＡＮ識別子を任意に選択することができる。ＶＬＡＮ識別子の選択を、複数の顧客間で調整する必要はない。それぞれのＩＳＰルータ３００、３０２は、ただ１つのＶＬＡＮ識別子空間にのみ関与する。アクセス・スイッチ２２は、この１つのＶＬＡＮ識別子空間と、ＮＳＰネットワーク１０の多くのＶＬＡＮ識別子空間との間で、ＶＬＡＮ識別子を変換する。ＮＳＰネットワーク１０は、それぞれの別個のＣＶＬＡＮについて１つのＶＬＡＮ識別子空間を持つ。それぞれのＩＳＰルータ３００、３０２は、同じＩＳＰに属する１または複数の他のルータとＶＬＡＮ識別子空間を共用することができ、またはそれ自身の専用ＶＬＡＮ識別子空間を持つことができる。
【００９８】
ＮＳＰは、ＩＳＰルータのアクセスを必要とするそれぞれの顧客のＶＬＡＮと、それぞれのＩＳＰルータのＶＬＡＮ識別子空間内における固有のＶＬＡＮの間に関連づけを確立しなければならない。この関連づけは、顧客、ＮＳＰおよびＩＳＰの間で、以下のような三通りの一致を必要とする。
【００９９】
１．ＩＳＰは、それぞれの顧客について、どのサブネットがサポートされるかを知っている必要がある。ＮＳＰは、それぞれのサブネットに、自分のＶＬＡＮ識別子のうちのどれを割り当てるかを決定する。
【０１００】
２．それぞれの顧客は、それぞれのサブネットのサブネット・マスクおよびルータＩＰアドレスを知っている必要があり、自分のＶＬＡＮ識別子のうちのどれを、それぞれのサブネットに割り当てるかを知っている必要がある。
【０１０１】
３．ＮＳＰは、そのサブネットをサポートするためにＩＳＰおよび顧客がとった決定によって作られたＶＬＡＮの組み合わせ（ペアリング）を知っている必要がある。それぞれのサブネットについて作られたこのＶＬＡＮの組み合わせを、ＶＬＡＮ変換アクセス・スイッチ２２において、ルータ・アクセスＶＬＡＮ識別子空間および顧客ＶＬＡＮ識別子空間の間を通るパケットのＶＬＡＮ識別子を変更することができるように構成しなければならない。
【０１０２】
図９は、ネットワーク１０およびＩＳＰルータ５００、５０２の接続をサポートするよう適合されたアクセス・スイッチの第２の実施形態４２を示す概略的なブロック図である。ＩＳＰルータ５００、５０２は、多重仮想ルータ機能を備えたＭＰＬＳルータである。
【０１０３】
アクセス・スイッチ４２は、アクセス・スイッチ１２、２２と同様に、ＥＤＤ１２０の形態の複数のアドレス割当て機構と、仮想多重スイッチ１２７の形態のルータとを備える。さらに、アクセス・スイッチ４２は、多重スイッチ１２７およびＥＤＤ１２０のグループの間に接続された複数のＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２を備え、それぞれのＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２は、アクセス・スイッチ２２と同様にそれぞれの出口アドレスに関連づけられている。それぞれのＥＤＤ１２０は、それぞれの仮想ポート１２２に接続される。それぞれの仮想ポート１２２には、それぞれのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング（ＭＰＬＳ）変換器４２４が接続され、これらのＭＰＬＳ変換器４２４は、ＭＰＬＳスイッチ４２６に接続される。
【０１０４】
幹線１２６上でカプセル化パケットを受け取ると、仮想多重スイッチ１２７は、そのカプセル化パケットを、その出口アドレスに従って選択されたＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２にルーティングする。選択されたＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２は、カプセル化パケットを、カプセル化パケットの入口アドレスに従って選択されたＥＤＤ１２０にルーティングする。この選択方式により、共通出口アドレスと、仮想ポート１２２の別個のセットのうちの特定のセット内の仮想ポート１２２に対応する入口アドレスとを持つすべてのカプセル化パケットが、その出口アドレスと、仮想ポート１２２のその特定のセットとに関連づけられたＥＤＤ１２０にルーティングされることが保証される。
【０１０５】
選択されたＥＤＤ１２０は、パケットをカプセル分解し、それぞれの仮想ポート１２２を介してそれぞれのＭＰＬＳ変換器４２４に転送する。ＭＰＬＳ変換器４２４は、パケットにそれぞれのＭＰＬＳラベルを付加する。ＭＰＬＳラベルは、入口仮想ポート１２２を含む仮想ポート１２２のセットに対応する。すなわち、これは、仮想ポートのそのセットに対応するＣＶＬＡＮに特定のものである。ＭＰＬＳ変換器４２４は、その結果としてのパケットを、ＭＰＬＳスイッチ４２６に転送する。ＭＰＬＳスイッチ４２６は、パケットを、外部ルータ５００にルーティングする。外部ルータ５００は、ＣＶＬＡＮに固有のＭＰＬＳラベルを使用して、ＣＶＬＡＮ間の分離を保持する。
【０１０６】
ＭＰＬＳスイッチ４２６は、外部ルータ５００のうちの１つからパケットを受け取ると、そのパケットを、受信パケットのＭＰＬＳラベルに従って選択されたＭＰＬＳ変換器４２４にルーティングする。ＭＰＬＳ変換器４２４は、そのそれぞれの仮想ポート１２２を介して、パケットを、それぞれのＥＤＤ１２０に転送する。ＥＤＤ１２０は、そのそれぞれの仮想ポート１２２に対応する入口アドレスと、その宛先アドレスに対応する出口アドレスと共に、パケットをカプセル化し、カプセル化されたパケットを、ＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２に転送する。ＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２は、カプセル化パケットを仮想多重スイッチ１２７に転送し、出口アドレスに従ってルーティングする。
【０１０７】
上述の構成により、ネットワーク１０内の特定のＣＶＬＡＮを、第１の外部ルータ５００または複数のルータ５００によってサポートされる第１のＭＰＬＳラベル空間内の１つのＭＰＬＳラベルに対応づけることができる、ということに留意されたい。ネットワーク１０内の同じＣＶＬＡＮを、第２の外部ルータ５０２または複数のルータ５０２によってサポートされる第２のＭＰＬＳラベル空間内の他のＭＰＬＳラベルに対応づけることもできる。
【０１０８】
図１０は、ネットワーク１０およびＩＳＰルータ７００の接続をサポートするよう適合されたアクセス・スイッチ６２の第３の実施形態を示す概略的なブロック図である。
【０１０９】
アクセス・スイッチ６２は、アクセス・スイッチ１２、２２、４２と同様に、ＥＤＤ１２０の形態の複数のアドレス割当て機構と、仮想多重スイッチ１２７の形態のルータとを備える。さらに、アクセス・スイッチ６２は、多重スイッチ１２７およびＥＤＤ１２０のグループの間に接続された複数のＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２を備え、それぞれのＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２には、アクセススイッチ２２、４２の場合と同様に、それぞれの出口アドレスが関連づけられている。それぞれのＥＤＤ１２０は、それぞれの仮想ポート１２２に接続される。それぞれの仮想ポート１２２には、それぞれの仮想プライベートルータ６２４が接続され、それぞれの仮想プライベートルータ６２４は、それぞれのネットワーク・アドレス変換器６２６に接続される。
【０１１０】
幹線１２６でカプセル化パケットを受け取ると、仮想多重スイッチ１２７は、そのカプセル化パケットを、出口アドレスに従って選択されたＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２にルーティングする。選択されたＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２は、カプセル化パケットを、カプセル化パケットの入口アドレスに従って選択されたＥＤＤ１２０にルーティングする。この選択方式により、共通出口アドレスと、仮想ポート１２２の別個のセットのうちの特定のセット内の仮想ポート１２２に対応する入口アドレスとを持つすべてのカプセル化パケットが、その出口パケットと、仮想ポート１２２のその特定のセットとに関連づけられたＥＤＤ１２０にルーティングされることが保証される。
【０１１１】
選択されたＥＤＤ１２０は、パケットをカプセル分解し、それを、それぞれの仮想ポート１２２を介してそれぞれの仮想プライベートルータ６２４に転送する。仮想プライベートルータ６２４は、それぞれのネットワーク・アドレス変換器６２６に接続されたルータ７００に対応する宛先ＩＰアドレスを持たないパケットを破棄し、ルータ７００に対応する宛先アドレスを持つパケットを、それぞれのネットワーク・アドレス変換器６２６に転送する。ネットワーク・アドレス変換器６２６は、宛先アドレスを、顧客のプライベートＩＰアドレス空間内のプライベートＩＰアドレスから、パブリックＩＰアドレス空間内の対応するパブリックＩＰアドレスに変換する。ネットワーク・アドレス変換器６２６は、変換されたＩＰアドレスと共にパケットを、ルータ７００に転送する。
【０１１２】
ネットワーク・アドレス変換器６２６は、外部ルータ７００のうちの１つからパケットを受け取ると、受信パケットの宛先アドレスを、パブリックＩＰアドレスから、ＮＳＰネットワーク１０のプライベートＩＰアドレス空間内の対応するプライベートＩＰアドレスに変換する。ネットワーク・アドレス変換器６２６は、そのパケットを、変換されたＩＰアドレスと共に、それぞれの仮想プライベートルータ６２４に転送する。仮想プライベートルータ６２４は、パケットのＤＡフィールドに、対応するＭＡＣ宛先アドレスを付加し、その結果のパケットを、そのそれぞれの仮想ポート１２２を介して、そのそれぞれのＥＤＤ１２０に転送する。ＥＤＤ１２０は、そのそれぞれの仮想ポート１２２に対応する入口アドレスと、その宛先に対応する出口アドレスと共に、パケットをカプセル化し、カプセル化されたパケットを、ＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２に転送する。ＶＬＡＮデマルチプレクサ２２２は、カプセル化パケットを仮想多重スイッチ１２７に転送し、出口アドレスに従ってルーティングする。
【０１１３】
上述の構成により、ネットワーク１０内の特定のＣＶＬＡＮを、ＩＰルータ７００内のＩＰアドレスの制限されたセットに対応づけることができることに留意されたい。
【０１１４】
図１０の構成においては、ＩＰルータのうちの１または複数のＩＰルータをアクセス・スイッチ６２に組み込んで、ＮＳＰネットワーク１０への直接接続に適切なＩＰルータを提供することもできる。
【０１１５】
ＮＳＰネットワークの内の１または複数の仮想プライベート・ネットワークに対応するＩＰアドレスを、パブリックＩＰアドレスとして登録する場合には、図１０のネットワーク・アドレス変換器６２６の一部または全部を省くことができる。
【０１１６】
さらに、図２、図７、図９および図１０のうちの２つ以上の構成を、単一のアクセス・スイッチに統合し、統合された構成間で仮想多重スイッチ１２７を共用することもできる。この場合、おおび図７、図９および図１０のうちの１または複数の機能を図２の機能と組み合わせたネットワークでは、仮想プライベート・ネットワークを規定する仮想ポート１２２のそれぞれの別個のセットは、図２の実施形態の顧客ポート１２３のように、対応する物理ポートに１対１で対応するいくつかの仮想ポート１２２を含むことができる。これらの物理ポートには、それぞれ固有の物理アドレスが関連づけられる。仮想ポート１２２の他のグループを、それぞれのグループについて共通の物理ポートに接続することもできる。それぞれのこのような仮想ポート１２２には、共通物理ポートの物理アドレスと、仮想ポート１２２が関連づけられた仮想専用ネットワークを識別する何らかの他の識別子との固有の組合せが関連づけられる。この他の識別子は、仮想ポート１２２が関連づけられた仮想専用ネットワークを明白に判断するのに十分な入口アドレス、仮想専用ネットワーク識別子、ＶＬＡＮ識別子、ＭＰＬＳラベル、または任意の他の識別子のうちのいずれか１つまたは複数の識別子であることができる。
【０１１７】
以上、この発明の実施形態を、標準ＩＥＥＥ８０２．３フレームおよびＩＥＥＥ８０２．１プロトコルによって説明したが、この発明は、他のフレーム形式およびプロトコルと共に実施することもできる。上記では、ＩＥＥＥ８０２．１アドレスを使用したカプセル化について説明したが、フレームは、たとえばＩＰアドレスのような他のタイプのアドレスを使用してカプセル化することもできる。
【０１１８】
上記およびその他の様々な形態は、特許請求の範囲によって定義されたこの発明の原理から逸脱しない。
【０１１９】
【発明の効果】
ＮＳＰが、共用ネットワーク上にきわめて多数のＶＬＡＮを設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態によるＮＳＰネットワークを示す概略的なブロック図。
【図２】図１のネットワークのアクセス・スイッチを示す概略的なブロック図。
【図３】アクセス・スイッチの顧客ポートにおいてデータ・フレームを受信したときの、図１のアクセス・スイッチのカプセル化／カプセル分解装置の動作を示すフローチャート。
【図４】カプセル化／カプセル分解装置からカプセル化データ・フレームを受診したときの、図２のアクセス・スイッチの多重スイッチの動作を示すフローチャート。
【図５】幹線上の他のスイッチからカプセル化データ・フレームを受信したときの、図２のアクセス・スイッチの多重スイッチの動作を示すフローチャート。
【図６】多重スイッチからカプセル化データ・フレームを受信したときの、カプセル化／カプセル分解装置の動作を示すフローチャート。
【図７】ＮＳＰネットワークおよびＩＳＰルータの接続をサポートするよう適合されたアクセス・スイッチの第１の実施形態２２を示す概略的なブロック図。
【図８】図７のアクセス・スイッチのＶＬＡＮデマルチプレクサの動作の側面を示すフローチャート。
【図９】ＮＳＰネットワークおよびＩＳＰルータの接続をサポートするよう適合されたアクセス・スイッチの第２の実施形態４２を示す概略的なブロック図。
【図１０】ＮＳＰネットワークおよびＩＳＰルータの接続をサポートするよう適合されたアクセス・スイッチの第３の実施形態６２を示す概略的なブロック図。
【符号の説明】
１０  ネットワーク・サービス・プロバイダー・ネットワーク
１２、２２、４２、６２  アクセス・スイッチ
１６  コア・スイッチ
２０  顧客ローカル・エリア・ネットワーク
２２  アクセス・リンク
１２０  カプセル化／カプセル分解装置
１２２  仮想ポート
１２３  顧客ポート
１２４  仮想顧客アクセス・スイッチ
１２７  仮想多重スイッチ
２２２  ＶＬＡＮデマルチプレクサ
２２６  ルータ・デマルチプレクサ
３００  ルータ
【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】
0004355422.tif 000009
【図９】
0004355422.tif 000010
【図１０】
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