(57)【要約】【課題】マルチキャストフレームや宛先不明ユニキャストフレームの経路についてプルーニングができる広域ネットワーク及びスイッチングハブを提供する。【解決手段】所定ＶＬＡＮのユーザに接続された拠点スイッチ１０２ｆから広域ネットワーク１０１内に拠点学習用フレームを当該ＶＬＡＮのマルチキャストにて送信し、これを受信したスイッチ１０２は受信ポートを拠点スイッチに接続されたポートとして学習する。各スイッチ１０２は拠点スイッチに接続されたポートとして学習しているポート以外のポートで当該ＶＬＡＮのマルチキャストフレーム・宛先不明ユニキャストフレームを受信したとき、上記学習に基づき拠点スイッチに接続されたポートのみからマルチキャストフレーム・宛先不明ユニキャストフレームを送信する【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチングハブを相互接続して構成され、
各上記スイッチングハブはＶＬＡＮと受信したポートの対応を学習し、
各上記スイッチングハブはＶＬＡＮのマルチキャストフレーム又はＶＬＡＮの宛先不明ユニキャストフレームを受信したとき上記学習に基づき上記マルチキャストフレーム又は上記宛先不明ユニキャストフレームを受信したポートを除く上記ＶＬＡＮに対応するポートから上記マルチキャストフレーム又は上記宛先不明ユニキャストフレームを送信することを特徴とする広域ネットワーク。
【請求項２】
上記広域ネットワーク内にＶＬＡＮの拠点学習用フレームを送信する拠点スイッチングハブを備え、
各上記スイッチングハブは上記ＶＬＡＮの拠点学習用フレームを受信したとき上記ＶＬＡＮと受信したポートの対応を学習することを特徴とする請求項１記載の広域ネットワーク。
【請求項３】
上記拠点学習用フレームがＯＡＭフレームであることを特徴とする請求項２記載の広域ネットワーク。
【請求項４】
ＶＬＡＮとポートの対応を記憶する学習テーブルと、
ＶＬＡＮのマルチキャストフレーム又はＶＬＡＮの宛先不明ユニキャストフレームを上記学習テーブルに基づき上記マルチキャストフレーム又は上記宛先不明ユニキャストフレームを受信したポートを除く上記ＶＬＡＮに対応するポートから送信する手段とを有することを特徴とするスイッチングハブ。
【請求項５】
宛先アドレスから転送するポートを検索するためのアドレスとポートの対応を記憶するアドレス学習テーブルと、
上記学習テーブルとして使用するＶＬＡＮとポートの対応を記憶するＶＬＡＮ学習テーブルとを備えたことを特徴とする請求項４記載のスイッチングハブ。
【請求項６】
上記学習テーブルは、ＶＬＡＮと代表ＶＬＡＮの対応を記憶するＶＬＡＮグループテーブルと、上記代表ＶＬＡＮとポートとの対応を記憶する代表ＶＬＡＮ学習テーブルとからなることを特徴とする請求項４記載のスイッチングハブ。
【請求項７】
受信した上記フレームがＶＬＡＮの拠点学習用フレームであるか否かを判定し、ＶＬＡＮの拠点学習用フレームである場合、上記ＶＬＡＮと受信したポートの対応を上記学習テーブルに記憶する手段を備えることを特徴とする請求項４記載のスイッチングハブ。
【請求項８】
上記拠点学習用フレームがＯＡＭフレームであることを特徴とする請求項７記載のスイッチングハブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャストフレームや宛先不明ユニキャストフレームの経路についてプルーニング（枝刈り）ができる広域ネットワーク及びスイッチングハブに関する。
【背景技術】
【０００２】
同じ企業の本店や支店が日本全国に散在するとき、本店や各地方の支店同士が相互に通信する手段として、ＶＬＡＮ(Virtual Local Area Network)を扱う広域ネットワークがある。ＶＬＡＮは、数千の企業がそれぞれ異なるＶＬＡＮの番号を用い、これを識別して通信を行うことにより、それぞれの企業が物理的に同じ広域ネットワークを独自のネットワークのように利用できる。例えば、図１０に示されるように、広域ネットワーク１００１を介しＡ社の東京本店１００２とＡ社の大阪支店１００３は相互に通信をすることができる。同様に、Ｂ社の東京本店１００４とＢ社の大阪支店１００５は相互に通信をすることができる。Ａ社Ｂ社間はこの広域ネットワーク１００１のＶＬＡＮでは相互に通信することができない。
【０００３】
なお、ＶＬＡＮにおいては、フレームにＢ−ＴＡＧを添付することにより４０９４個（１２ビット分）のＶＬＡＮの番号を識別すると共に、フレームにＩ−ＴＡＧを添付することにより１６７７７２１５（２４ビット）個のユーザを識別することができる。
【０００４】
広域ネットワーク１００１は、通信会社が提供するもので、複数のスイッチングハブ（以下、スイッチ）１００６を相互接続して構成される。これらのスイッチのうち、ユーザに接続されたスイッチを拠点スイッチと称する。
【０００５】
広域ネットワーク１００１では、伝送路の障害による通信不能をなくするため伝送路が冗長に設けられている。この冗長な伝送路を介してマルチキャストフレームや宛先不明でフラッディングされたユニキャストフレーム（以下、宛先不明ユニキャストフレーム）がループ状の経路を無限に回らないよう、スイッチ１００６のいずれかのポートでフレームをブロックする。これを経路の冗長化と称する。フレームをブロックするポートは、スパニングツリーなどの冗長化プロトコルに従い決定する。
【０００６】
このとき、フレームの経路をＶＬＡＮごとに冗長化することで、帯域の利用効率を高めることができる。
【０００７】
図１１に示されるように、梯子状の物理的伝送路（破線で示す）で相互接続された８つのスイッチ（コアスイッチ）１１０２ｂ〜１１０２ｅ，１１０２ｇ〜１１０２ｊと、これらのスイッチの並びの両端に位置する２つのスイッチに物理的伝送路で接続された拠点スイッチ１１０２ａ，１１０２ｆとの１０個のスイッチ１１０２により広域ネットワーク１１０１が構成されているとする。左端を東京拠点、右端を大阪拠点とする。東京拠点の拠点スイッチ１１０２ａにＡ社のユーザ１１０３ａとＢ社のユーザ１１０４ａが接続され、大阪拠点の拠点スイッチ１１０２ｆにもＡ社のユーザ１１０３ｆとＢ社のユーザ１１０４ｆが接続されている。
【０００８】
図１１は伝送路に障害がない正常時とする。Ａ社のＶＬＡＮに関しては、各スイッチ１１０２の網掛け○を付けたポートがブロックされており、東京拠点の拠点スイッチ１１０２ａから大阪拠点の拠点スイッチ１１０２ｆまで唯一の通信経路（太実線で示す）１１０６が確立されている。Ｂ社のＶＬＡＮに関しては、各スイッチ１１０２の○を付けたポートがブロックされており、東京拠点の拠点スイッチ１１０２ａから大阪拠点の拠点スイッチ１１０２ｆまで唯一の通信経路（細実線で示す）１１０７が確立されている。
【０００９】
Ａ社のユーザ１１０３ａ，１１０３ｆ間のフレームは通信経路１１０６のみを経由して伝送され、Ｂ社のユーザ１１０４ａ，１１０４ｆ間のフレームは通信経路１１０７のみを経由して伝送される。このように、２つのＶＬＡＮが互いに異なる経路を使用するので、帯域を分散させることができる。
【００１０】
図１２に示されるように、伝送路に障害（×印）が発生すると、冗長化プロトコルがブロックするポートを切り替え、障害を迂回する新規な経路を再形成する。切り替えに要する時間は、一般に１秒以内であり、スイッチの機種により５０ｍｓ以内である。
【００１１】
【特許文献１】特許第３５１９６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、図１１に示した経路１１０６は宛先が知られたユニキャストフレーム（以下、単にユニキャストフレーム）の経路である。このようにユニキャストフレームは一経路のみで通信が行われる。
【００１３】
しかし、ＶＬＡＮのマルチキャストフレームや宛先不明ユニキャストフレームでは回り込みが生じる。すなわち、図１３に示されるように、Ａ社のＶＬＡＮにおけるマルチキャストフレームは、各スイッチ１１０２においてブロックされていないポートに受信されると、他のブロックされていないポートから送信されるので、ブロックされたポートで止まるまでは流れる。よって、図示した経路１１０６の他に経路１１０６1〜１１０６2などにマルチキャストフレームが流れる。これらの経路１１０６1〜１１０６2に流れたマルチキャストフレームは結局ブロックされるので、無駄である。
【００１４】
このような無駄なマルチキャストフレームのため帯域（トラヒック）が圧迫される。例えば、Ｂ社が利用している経路１１０７となっている伝送路の帯域が１０Ｇｂｐｓだったとして、図１３のようにＡ社のＶＬＡＮにおけるマルチキャストフレームが伝送路の帯域を消費したことで、Ｂ社のＶＬＡＮは利用できる帯域が１０Ｇｂｐｓより小さくなる。Ａ社のＶＬＡＮにおける宛先不明ユニキャストフレームによっても同様のことが起きる。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、マルチキャストフレームや宛先不明ユニキャストフレームの経路についてプルーニング（枝刈り）ができる広域ネットワーク及びスイッチングハブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明の広域ネットワークは、複数のスイッチングハブを相互接続して構成され、各上記スイッチングハブはＶＬＡＮと受信したポートの対応を学習し、各上記スイッチングハブはＶＬＡＮのマルチキャストフレーム又はＶＬＡＮの宛先不明ユニキャストフレームを受信したとき上記学習に基づき上記マルチキャストフレーム又は上記宛先不明ユニキャストフレームを受信したポートを除く上記ＶＬＡＮに対応するポートから上記マルチキャストフレーム又は上記宛先不明ユニキャストフレームを送信するものである。
【００１７】
上記広域ネットワーク内にＶＬＡＮの拠点学習用フレームを送信する拠点スイッチングハブを備え、
各上記スイッチングハブは上記ＶＬＡＮの拠点学習用フレームを受信したとき上記ＶＬＡＮと受信したポートの対応を学習してもよい。
【００１８】
上記拠点学習用フレームがＯＡＭフレームであってもよい。
【００１９】
また、本発明のスイッチングハブは、ＶＬＡＮとポートの対応を記憶する学習テーブルと、ＶＬＡＮのマルチキャストフレーム又はＶＬＡＮの宛先不明ユニキャストフレームを上記学習テーブルに基づき上記マルチキャストフレーム又は上記宛先不明ユニキャストフレームを受信したポートを除く上記ＶＬＡＮに対応するポートから送信する手段とを有するものである。
【００２０】
宛先アドレスから転送するポートを検索するためのアドレスとポートの対応を記憶するアドレス学習テーブルと、上記学習テーブルとして使用するＶＬＡＮとポートの対応を記憶するＶＬＡＮ学習テーブルとを備えてもよい。
【００２１】
上記学習テーブルは、ＶＬＡＮと代表ＶＬＡＮの対応を記憶するＶＬＡＮグループテーブルと、上記代表ＶＬＡＮとポートとの対応を記憶する代表ＶＬＡＮ学習テーブルとからなってもよい。
【００２２】
受信した上記フレームがＶＬＡＮの拠点学習用フレームであるか否かを判定し、ＶＬＡＮの拠点学習用フレームである場合、上記ＶＬＡＮと受信したポートの対応を上記学習テーブルに記憶する手段を備えてもよい。
【００２３】
上記拠点学習用フレームがＯＡＭフレームであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２５】
（１）マルチキャストフレームや宛先不明ユニキャストフレームの経路についてプルーニングができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２７】
図１に示した広域ネットワーク１０１は、本発明に係るスイッチ１０２（１０２ａ〜１０２ｊ）を用いて構成された広域ネットワーク１０１である。図示のように、物理的伝送路（破線で示す）で梯子状に相互接続された８つのスイッチ（コアスイッチ）１０２ｂ〜１０２ｅ，１０２ｇ〜１０２ｊと、これらのスイッチの並びの両端に位置する２つずつのスイッチ１０２ｂ，１０２ｇ，１０２ｅ，１０２ｊに物理的伝送路で接続された拠点スイッチ１０２ａ，１０２ｆとにより広域ネットワーク１０１が構成されている。この広域ネットワーク１０１の物理的接続構成は、図１１に示した従来のものと同じである。東京拠点の拠点スイッチ１０２ａにＡ社のユーザ１０３ａとＢ社のユーザ１０４ａが接続され、大阪拠点の拠点スイッチ１０２ｆにもＡ社のユーザ１０３ｆとＢ社のユーザ１０４ｆが接続されている。また、スイッチ１０２において、スイッチングに関する基本的な仕様、冗長化プロトコルなど、本発明以外の構成は全て従来のスイッチと同じとする。
【００２８】
本発明の広域ネットワーク１０１の特徴の１つは、あるＶＬＡＮの拠点スイッチ１０２ｆから広域ネットワーク１０１内に拠点学習用フレームを当該ＶＬＡＮのマルチキャストにて送信し、拠点学習用フレームを受信したスイッチ１０２はその受信ポートを拠点スイッチ１０２ｆに接続されたポートとして学習する点である。なお、拠点学習用フレームの送信と学習は、イーサネット（登録商標）規格のＯＡＭ(Operation,Administration and Maintenance)という標準機能を用いて実施することができる。拠点学習用フレームは、適宜な時間間隔で定期的に送信されるものとする。
【００２９】
本発明の広域ネットワーク１０１の特徴の他の１つは、各スイッチ１０２は拠点スイッチ１０２ｆに接続されたポートとして学習しているポート以外のポートで当該ＶＬＡＮのマルチキャストフレーム又は当該ＶＬＡＮの宛先不明ユニキャストフレームを受信したとき、上記学習に基づき拠点スイッチ１０２ｆに接続されたポートのみから上記マルチキャストフレーム又は上記宛先不明ユニキャストフレームを送信する点である。
【００３０】
図１の広域ネットワーク１０１において、スパニングツリーなどの公知の冗長化プロトコルにより、Ａ社のＶＬＡＮに関しては、各スイッチ１０２の網掛け○を付けたポートがブロックされており、Ｂ社のＶＬＡＮに関しては、各スイッチ１０２の○を付けたポートがブロックされており、図１１と同じ状態になっているものとする。
【００３１】
図１に示されるように、Ａ社大阪拠点の拠点スイッチ１０２ｆが広域ネットワーク１０１内に拠点学習用フレームをＡ社のＶＬＡＮのマルチキャストにて送信すると、各スイッチ１０２はその拠点学習用フレームが受信された受信ポートを拠点スイッチ１０２ｆに接続されたポートとして学習すると共に、拠点学習用フレームを他のブロックされていないポートから送信する。拠点学習用フレームは各スイッチ１０２のブロックされていないポートから送信され、経路１０５1，１０５2，１０５3などを経由し、相手のスイッチ１０２に受信される。その受信側ポートで上記学習が発生する。その結果、各スイッチ１０２において、それぞれ●を付けたポートが拠点スイッチ１０２ｆに接続されたポートとして学習される。ブロックされたポートでは上記学習が発生しない。
【００３２】
次に、図２に示されるように、Ａ社東京拠点の拠点スイッチ１０２ａがＡ社のＶＬＡＮのマルチキャストフレームを広域ネットワーク１０１内に送信したとする。これを受信した各スイッチ１０２では、拠点スイッチ１０２ｆに接続されたポート（●を付けたポート）のみから上記マルチキャストフレームを送信する。よって、図示のようにマルチキャストフレームの経路１０６は一経路になる。図１３のＡ社東京拠点からの場合と比較すると、無駄な経路がプルーニングされていることが分かる。
【００３３】
同様に、Ａ社東京拠点の拠点スイッチ１０２ａから拠点学習用フレームを送信し、各スイッチ１０２は拠点学習用フレームを受信して拠点スイッチ１０２ａに接続されたポートを学習する。Ａ社大阪拠点スイッチ１０２ｆからＡ社のＶＬＡＮのマルチキャストフレームを送信したとき、これを受信した各スイッチ１０２は拠点スイッチ１０２ａに接続されたポートに転送する。拠点スイッチ１０２ｆから拠点スイッチ１０２ａへのマルチキャストフレームの経路は１経路になる。
【００３４】
Ｂ社のＶＬＡＮについても同様である。
【００３５】
次に、拠点が３箇所ある場合を図３により説明する。
【００３６】
図３に示されるように、図１ではコアスイッチであったスイッチ１０２ｉが拠点スイッチ１０２ｉとなっている。その他は図１と同じである。
【００３７】
Ａ社大阪拠点の拠点スイッチ１０２ｆが広域ネットワーク１０１内に拠点学習用フレームをＡ社のＶＬＡＮのマルチキャストにて送信すると、図１で説明した通り、各スイッチ１０２において、それぞれ●を付けたポートが拠点スイッチ１０２ｆに接続されたポートとして学習される。同様に、Ａ社の別の拠点の拠点スイッチ１０２ｉが広域ネットワーク１０１内に拠点学習用フレームをＡ社のＶＬＡＮのマルチキャストにて送信すると、各スイッチ１０２において、それぞれ◎を付けたポートが拠点スイッチ１０２ｉに接続されたポートとして学習される。
【００３８】
その後、Ａ社の東京拠点の拠点スイッチ１０２ａがＡ社のＶＬＡＮのマルチキャストフレームを広域ネットワーク１０１内に送信したとする。これを受信した各スイッチ１０２では、拠点スイッチ１０２ｆ，１０２ｉに接続されたポート（●を付けたポートと◎を付けたポート）のみから上記マルチキャストフレームを送信する。よって、図示のようにマルチキャストフレームの経路は、図２と同じ一経路１０６にＡ社の別の拠点への経路１０６1を加えた、最小数の経路となる。
【００３９】
同様にして、４拠点やそれ以上の拠点を有する広域ネットワークでも、無駄な経路がプルーニングされる。
【００４０】
図４に示した広域ネットワーク４０１は、物理的接続構成がこれまで説明したものと異なる。図の下列に示したスイッチ４０２ｅ〜４０２ｈが拠点スイッチであり、各々図示しないユーザに接続されている。他のスイッチ４０２ａ〜４０２ｄはコアスイッチである。ここでは、便宜上、どの企業のＶＬＡＮであるかは説明を省き、ある一つのＶＬＡＮについて動作を説明する。
【００４１】
図４に示されるように、スイッチ４０２ａはスイッチ４０２ｂと４０２ｃに接続されたコアスイッチであり、スイッチ４０２ｂはスイッチ４０２ａとスイッチ４０２ｄに接続されたコアスイッチである。スイッチ４０２ｃはスイッチ４０２ａと４０２ｄに接続されると共に、拠点スイッチ４０２ｅと拠点スイッチ４０２ｇに接続されたコアスイッチであり、スイッチ４０２ｄはスイッチ４０２ｃとスイッチ４０２ｂに接続されたコアスイッチであり、スイッチ４０２ｃはスイッチ４０２ａと４０２ｄに接続されると共に、拠点スイッチ４０２ｆと拠点スイッチ４０２ｈに接続されたコアスイッチである。拠点スイッチ４０２ｅと拠点スイッチ４０２ｆが相互に接続され、拠点スイッチ４０２ｇと４０２ｈが相互に接続されている。冗長化プロトコルによってブロックされたポートは網掛け○で示されている。
【００４２】
ここで、仮に、本発明のプルーニングが動作していないとし、拠点スイッチ４０２ｅに接続されたユーザから当該ＶＬＡＮのマルチキャストフレームが送信されたとする。当該ＶＬＡＮのマルチキャストフレームは、拠点スイッチ４０２ｅから広域ネットワークに送信され、図示した経路４０６1〜４０１7に流れる。
【００４３】
これに対し、本発明のプルーニングが動作しているときは、図５に示されるように、拠点スイッチ４０２ｅから広域ネットワークに送信された当該ＶＬＡＮのマルチキャストフレームは、図に実線で示した経路４０６1，４０６3，４０６6のみに流れる。図４の経路との差異となる破線の経路には上記マルチキャストフレームは流れない。無駄な経路がプルーニングされていることが分かる。経路がプルーニングされた伝送路においては、無駄なマルチキャストフレームのために帯域が圧迫されることが回避される。
【００４４】
次に、本発明に係るスイッチングハブの内部構成の詳細を説明する。
【００４５】
図６に示されるように、本発明に係るスイッチ６０１は、複数のポート６０２を有し、ＶＬＡＮごとにフレームをブロックするポートを決定する冗長化プロトコルを搭載すると共に、ＶＬＡＮごとのアドレスを学習するアドレス学習テーブル（ＦＤＢ）６０３と、ＶＬＡＮのフレームを転送するスイッチング手段６０４とを備える。
【００４６】
スイッチ６０１は、管理者が直接操作するか又は管理端末よりスイッチ６０１に命令を送ることにより、拠点スイッチ又はコアスイッチに設定するようになっている。拠点スイッチに設定されたスイッチ６０１は、ＯＡＭを利用し、広域ネットワーク内にＶＬＡＮごとの拠点学習用フレームを定期的にマルチキャストにて送信することになる。
【００４７】
以下では、コアスイッチとしてのスイッチ６０１の構成を説明する。
【００４８】
スイッチ６０１は、所定のＶＬＡＮのユーザに接続された所定の拠点スイッチから当該ＶＬＡＮのマルチキャストにて送信された拠点学習用フレームを受信したとき、その受信ポートを上記所定の拠点スイッチに接続されたポートとして学習するＶＬＡＮ学習テーブル６０５を備える。
【００４９】
さらに、スイッチ６０１は、上記所定の拠点スイッチに接続されたポートとして学習しているポート以外のポートで当該ＶＬＡＮのマルチキャストフレーム又は当該ＶＬＡＮの宛先不明ユニキャストフレームを受信したとき、上記ＶＬＡＮ学習テーブル６０５を参照して上記所定の拠点スイッチに接続されたポートのみから上記マルチキャストフレーム又は上記宛先不明ユニキャストフレームを送信するマルチキャストプルーニング手段６０６を備える。
【００５０】
さらに、スイッチ６０１は、ＶＬＡＮ設定テーブル６０７を備える。ＶＬＡＮ設定テーブル６０７は、管理者により変更されるテーブルであり、通常はフレーム受信などを要因として動的には変更はされないテーブルである。ＶＬＡＮ設定テーブル６０７は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄで規定された従来技術のテーブルであり、ＶＬＡＮで受信したフレームをどのポートから送信するかを管理者が決定するテーブルである。
【００５１】
図中、スイッチング手段６０４とマルチキャストプルーニング手段６０６は、一括したブロックとして示されており、その機能がブロックの中にフローチャートとして示されている。フローチャートの各ステップにはＳ６１等のステップ番号を付す。ａ、ｂ等の破線矢印は当該ステップにおいてテーブルに対するアクセスがあることを示す。以下、フローチャートに従い、スイッチ６０１の動作を説明する。
【００５２】
ポート１でフレームが受信されると、ステップＳ６１において当該フレームの送信元アドレス（ＳＡ）、ＶＬＡＮがポート番号と共に学習されて、アドレス学習テーブル６０３に登録される。例えば、アドレスがＡ、ＶＬＡＮが１であれば、これらアドレスＡ、ＶＬＡＮ１がポート１に関連づけてアドレス学習テーブル６０３に登録される。このとき同じ学習内容が既に登録されているときは当該登録内容のエージング時間が更新され、同じ学習内容が発生しないままエージング時間が経過すると当該登録内容が消去される。また、アドレス学習テーブル６０３は、伝送路障害などが発生すると、障害を検出したポートで学習したアドレス学習テーブル６０３のエントリを削除し、新しい学習を開始する。
【００５３】
次に、ステップＳ６２において、このフレームに関して宛先アドレス（ＤＡ）が参照されてマルチキャストかどうかが判定される。判定がＮｏ、すなわちフレームがユニキャストであれば、ステップＳ６３にて、宛先アドレスとＶＬＡＮがアドレス学習テーブル６０３で検索されてポートが判定される。検索の結果、登録されているポートが見つかれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ６４において、当該ポートのみにフレームが転送される。これによりＶＬＡＮのユニキャストフレームがフォワーディングされる。アドレス学習テーブル６０３に登録されているポートが見つからない（Ｎｏ）ときは、宛先不明ユニキャストフレームはフラッディングされなければならない。本実施形態では、フラッディングをするために、後述するマルチキャストと同じ処理にはいる。
【００５４】
前述のステップＳ６２で、マルチキャストの判定がＹｅｓであれば、ステップＳ６５において、フレームのタイプがＯＡＭかどうかが判定される。判定がＹｅｓ、すなわちフレームのタイプがＯＡＭであれば、このフレームは拠点学習用フレームにほかならない。よって、このフレームはＶＬＡＮ設定テーブル６０７を用いて、このフレームを受信したポートを除いて枝刈りされることなくフラッディングされる。このとき、ステップＳ６６において、ａの動作として、ＶＬＡＮ設定テーブル６０７に設定されているＶＬＡＮのポート番号を取得し、ｂの動作として、ＶＬＡＮ学習テーブル６０５を更新する。
【００５５】
図示したＶＬＡＮ学習テーブル６０５では、例えば、ＶＬＡＮ１０１については、ポート１，３，４の欄に○が示されている。これは、ポート１，３，４にＶＬＡＮ１０１の拠点スイッチが接続されているという学習結果を示す。ＶＬＡＮ学習テーブル６０５に○が格納されたポートが図１、図３において●、◎が付されたポートということになる。伝送路障害などによりアドレス学習テーブル６０３の登録内容が消去されたり冗長化プロトコルにより経路が切り替えられたりする際には、ＶＬＡＮ学習テーブル６０５の登録内容は消去される。
【００５６】
フレームのタイプがＯＡＭかどうかの判定がＮｏであれば、このフレームは拠点学習用フレーム以外のフレームということになる。このとき、ステップＳ６７において、ＶＬＡＮ学習テーブル６０５が参照され、当該ＶＬＡＮの拠点スイッチに接続されたポートが取得される。例えば、ＶＬＡＮ１０１については、ポート１，３，４がこれに該当する。ステップＳ６８において、このうち、処理中のフレームを受信したポートであるポート１は除外し、他のポート３，４にフレームをコピーして転送される。よって、拠点学習用フレーム以外のマルチキャストフレームはポート３，４から送信される。また、宛先不明ユニキャストフレームの場合も、ポート３，４から送信される。
【００５７】
以上のようなフレームの処理及び学習が各スイッチ（コアスイッチ及び拠点スイッチ）において行われて学習が進むことにより、図５で示したように、広域ネットワークにおいて、マルチキャストの経路４０６1，４０６3，４０６6が確立される。
【００５８】
ＶＬＡＮ学習テーブル６０５の各欄に格納された○×を参照するのと同じ判定は、アドレス学習テーブル６０３からでも得ることは可能である。アドレス学習テーブル６０３中から同じＶＬＡＮ番号と関連付いているポート番号を探し出せば○の判定に相当するポートを見付けることができる。しかし、アドレス学習テーブル６０３は登録されている情報数が多く、例えば、数十万エントリにも達する。したがって、これをソートして判定を行うことは、大変な処理時間を要する。ＶＬＡＮ学習テーブル６０５を持つことで、判定の処理時間を大幅に短縮できる。
【００５９】
図７に他の実施形態によるスイッチ７０１を示す。
【００６０】
ＯＡＭを利用して拠点学習用フレームを送信すると毎秒３００フレームくらい送信することになる。ＶＬＡＮごとにマルチキャストによる拠点学習用フレームを送信すると、約４０００種類の拠点学習用フレームがそれぞれ上記頻度で広域ネットワークに流れるために、帯域が消費されてしまう。これを避けるために、本実施形態では、拠点学習の代表ＶＬＡＮを定義する。
【００６１】
図７に示したスイッチ７０１には、ＶＬＡＮグループテーブル６０８と代表ＶＬＡＮ学習テーブル７０２が設けられる。
【００６２】
ＶＬＡＮグループテーブル６０８には、１から４０９４までの各ＶＬＡＮがそれぞれどのＶＬＡＮを代表ＶＬＡＮとしているかが格納されている。ＶＬＡＮ学習テーブルはスイッチ７０１が認識すべきＶＬＡＮに対応するすべてのエントリを持つ必要があるが、代表ＶＬＡＮに関するＶＬＡＮグループテーブル６０８は、スイッチ７０１のハードウェアリソースを節約する目的でエントリを減らすことができる。
【００６３】
代表ＶＬＡＮはＯＡＭを稼働させるＶＬＡＮである。代表ＶＬＡＮでないＶＬＡＮではＯＡＭを稼働させない。つまり、拠点スイッチは代表ＶＬＡＮでないＶＬＡＮの拠点学習用フレームを送信しない。よって、代表ＶＬＡＮでないＶＬＡＮは代表ＶＬＡＮ学習テーブル７０２の学習に寄与しない。代表ＶＬＡＮ学習テーブル７０２には、スイッチ６０１のＶＬＡＮ学習テーブル６０５とは異なり、代表ＶＬＡＮの学習結果のみが登録される。例えば、代表ＶＬＡＮであるＶＬＡＮ１０１の学習結果は代表ＶＬＡＮ学習テーブル７０２に登録される。代表ＶＬＡＮでないＶＬＡＮについては、代表ＶＬＡＮにおける学習結果を利用するかたちで代表ＶＬＡＮ学習テーブル７０２を参照することができる。例えば、ＶＬＡＮグループテーブル６０８を参照すると、ＶＬＡＮ１やＶＬＡＮ２は代表ＶＬＡＮをＶＬＡＮ１０１としていることが分かる。これに基づき、代表ＶＬＡＮ学習テーブル７０２のＶＬＡＮ１０１の欄を参照することにより、ＶＬＡＮ１の拠点スイッチに接続されたポート１，３，４が取得される。
【００６４】
具体的には、ステップＳ７７においてポート番号を取得する際、ｅのようにＶＬＡＮグループテーブル６０８を参照して、その結果でｆのように代表ＶＬＡＮ学習テーブル７０２を参照する。図６のスイッチ６０１のステップＳ６７でｃのようにＶＬＡＮ学習テーブル６０５が参照されたのとは異なる。
【００６５】
実際の広域ネットワークにおいては、約４０００ものＶＬＡＮが存在するとは言っても、それぞれのＶＬＡＮで活用される経路は図１１で説明したような２系統かその程度の少数系統に分かれるに過ぎない。Ａ社Ｂ社以外の企業のＶＬＡＮは、Ａ社と同様な経路かＢ社と同様な経路を使用することになる。よって、ごく少数の代表ＶＬＡＮを設定しておき、他のＶＬＡＮはいずれかの代表ＶＬＡＮと同じポートに拠点スイッチが接続されていると見なしても差し支えがない。どのＶＬＡＮを代表ＶＬＡＮとするかは管理者に委ねられ、管理者はスイッチ７０１を直接操作するか又は管理端末よりスイッチ７０１に命令を送ることにより、ＶＬＡＮグループテーブル６０８を作成する。
【００６６】
図７のスイッチ７０１においてポート１にＶＬＡＮ１のマルチキャストフレーム（ＶＬＡＮ１は代表ＶＬＡＮでないので拠点学習用フレームはない）が受信されたとき、スイッチ７０１のマルチキャストプルーニング手段６０６は、ＶＬＡＮ学習テーブル６０５のＶＬＡＮ１０１の欄を参照して、上記マルチキャストフレームをポート３，４から送信することになる。
【００６７】
図１４に他の実施形態によるスイッチ１４０１を示す。
【００６８】
スイッチ１４０１では、ポートで受信したＶＬＡＮフレームは、ＯＡＭフレームに限らず、一般のＶＬＡＮフレームでもＶＬＡＮ学習テーブル６０５の学習を行う。
【００６９】
具体的には、ステップＳ１４１において、ｄのように、受信したフレームの送信元アドレス（ＳＡ）、ＶＬＡＮがポート番号と共に学習されてアドレス学習テーブル６０３に登録されると同時に、ｇのように、ＶＬＡＮがポート番号と共に学習されてＶＬＡＮ学習テーブル６０５に登録される。図６のスイッチ６０１のステップＳ６１でｄのみアクセスしたのとは異なる。これに伴い、図６のスイッチ６０１のステップＳ６６におけるｂのアクセスはスイッチ１４０１では省略される。
【００７０】
以上の実施形態によるスイッチ６０１，７０１，１４０１は、冗長化プロトコルによる冗長経路切り替え時間（障害発生時の通信断時間）が１秒以下、あるいは５０ｍｓｅｃ以下とする。また、冗長経路切り替え後にマルチキャストのプルーニングが確立される時間は３．３ｍｓｅｃ＋α（微小）程度とする。よって、障害発生からマルチキャストのプルーニングが確立されるまでの時間は５５ｍｓｅｃ程度となる。
【００７１】
本発明に係る広域ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１ａｈ、ＩＥＥＥ８０２．１ａｇなどに適用することができる。図８は、その具体的イメージを示したものである。この広域ネットワーク８０１は、基幹となるプロバイダ・バックボーン・ブリッジ網（ＩＥＥＥ８０２．１ａｈ）８０２に、複数のプロバイダ・ブリッジ網（ＩＥＥＥ８０２．１ａｄ）８０３が接続され、各プロバイダ・ブリッジ網８０３に多数（例えば、数百万）のエンドユーザ８０４が接続されたものである。プロバイダ・バックボーン・ブリッジ網８０２とプロバイダ・ブリッジ網８０３とのインタフェースはＩＥＥＥ８０２．１ａｄ、プロバイダ・ブリッジ網８０３とエンドユーザとのインタフェースはＩＥＥＥ８０２．１ａｊなどである。
【００７２】
この広域ネットワーク８０１において、拡張サービスタグ付きフレーム（ＭＡＣｉｎＭＡＣ）方式が導入される。この方式では、ＭＡＣアドレスを格納したフレームがさらなるＭＡＣアドレスを付加されてカプセル化される。これにより、ある拠点スイッチに接続されたユーザからのフレームは当該拠点スイッチのＭＡＣアドレスでカプセル化されて広域ネットワーク８０１に流れる。
【００７３】
図９に、本発明に使用するフレームのフォーマットの概略を示す。
【００７４】
図９に示されるように、フレームは、宛先アドレス（ＤＡ）、送信元アドレス（ＳＡ）、ＶＬＡＮ番号を格納するＳ−ＴＡＧ、フレームのタイプ情報を格納するｔｙｐｅ、ＯＡＭに関する情報を格納するＯＡＭヘッダなどの欄を有する。Ｓ−ＴＡＧには、ＶＬＡＮ番号を格納するために１２ビットが確保されているので、４０９４種類（１６進”０００”と”ＦＦＦ”は未使用）のＶＬＡＮについて識別することができる。ｔｙｐｅの欄に１６進”８９０２”を格納するとＩＥＥＥ８０２．１ａｇを指定することができる。ＯｐＣｏｄｅの欄に当該フレームが拠点学習用フレーム（ＣＣＭ；Contiuity Check Message,接続性確認メッセージ）であることを示す情報の１６進”０１”を格納することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態を示す広域ネットワークの構成図であり、拠点学習用フレームの経路が示される。
【図２】本発明の一実施形態を示す広域ネットワークの構成図であり、マルチキャストフレームの経路が示される。
【図３】本発明の他の実施形態を示す広域ネットワークの構成図であり、マルチキャストフレームの経路が示される。
【図４】従来技術による広域ネットワークの構成図であり、マルチキャストフレームの経路が示される。
【図５】図４と同じネットワーク構成の本発明による広域ネットワークの構成図であり、マルチキャストフレームの経路が示される。
【図６】本発明の一実施形態を示すスイッチングハブの内部構成図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示すスイッチングハブの内部構成図である。
【図８】本発明を利用した広域ネットワークのイメージ図である。
【図９】本発明に使用するフレームのフォーマット図である。
【図１０】従来の広域ネットワークの構成図である。
【図１１】従来の広域ネットワークの構成図であり、ユニキャストフレームの経路が示される。
【図１２】従来の広域ネットワークの構成図であり、障害発生後のユニキャストフレームの経路が示される。
【図１３】従来の広域ネットワークの構成図であり、マルチキャストフレームの経路が示される。
【図１４】本発明の他の実施形態を示すスイッチングハブの内部構成図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０１  広域ネットワーク
１０２ａ〜１０２ｊ  スイッチ（１０２ａ，１０２ｆは拠点スイッチ）
１０３ａ，１０３ｆ，１０４ａ，１０４ｆ  ユーザ
６０１，７０１，１４０１  スイッチ（スイッチングハブ）
６０２  ポート
６０３  アドレス学習テーブル
６０４  スイッチング手段
６０５  ＶＬＡＮ学習テーブル
６０６  マルチキャストプルーニング手段
６０７  ＶＬＡＮ設定テーブル
６０８  ＶＬＡＮグループテーブル
７０２  代表ＶＬＡＮ学習テーブル
【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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【図１４】
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