(57)【要約】  ローカルエリアネットワークに接続されたポートでＶＬＡＮトランスレーションを実行することにより、そのローカルエリアネットワーク上でのＩＰマルチネッティングをシミュレーションする。これにより、複数のサブネットのＩＰアドレスをローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）上の１つのＶＬＡＮに関連させることができ、コアスイッチがＩＰサブネットとＶＬＡＮとの間の１対１対応でパケットを処理できる。パケットをＩＰマルチネッティングポートにおいてローカルエリアネットワークから受信したとき、ＶＬＡＮ  ＩＤを読み、そのパケットがＩＰマルチネッティングＶＬＡＮ  ＩＤを含むか判断する。ＩＰサブネットアドレスもチェックして、パケットがマルチネッティングに属するＩＰサブネットと関連するか調べる。関連する場合、マルチネッティングＶＬＡＮ  ＩＤをＩＰサブネットスペシフィックＶＬＡＮ  ＩＤに変更してから、パケットをコアスイッチにより処理する。
2012531814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク要素におけるパケットの処理方法であって、
前記ネットワーク要素のインターネットプロトコル（ＩＰ）マルチネッティングポートにおいて、ローカルエリアネットワークから前記パケットを受信する段階と、
前記パケットが前記ローカルエリアネットワークのＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに対応する仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）を含むか判断する段階と、
前記パケットが前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに対応するＩＰサブネットに宛てたものか判断する段階と、
前記パケットが、前記ＩＰマルチネッティングポートにおいて受信され、前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに対応する前記ＶＬＡＮ  ＩＤを含み、前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに割り当てられた前記ＩＰサブネットの一つに宛てられたものであるとき、前記パケットが前記ＩＰサブネットに対応するＶＬＡＮ  ＩＤを含むように前記パケットを変更するＶＬＡＮトランスレーションを実行してから、前記パケットを内部に送って前記ネットワーク要素に処理させる段階と、を有する方法。
【請求項２】
前記ネットワーク要素により、ＶＬＡＮ  ＩＤとＩＰサブネットとの間の１対１対応を含む表を維持する段階をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＶＬＡＮ  ＩＤとＩＰサブネットとの間の１対１対応は、多くとも１つのクラスＣ  ＩＰサブネットのアドレスを前記ＶＬＡＮ  ＩＤと関連するホストに割り当てるものである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ネットワーク要素は、多くとも１つのＩＰサブネットのＩＰアドレスが１つのＶＬＡＮ  ＩＤと関連するとの仮定を組み込まれたものである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ポートをＩＰマルチネッティングをサポートするように構成する段階をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ＩＰサブネットとＶＬＡＮ  ＩＤとの間の１対１対応を要するように構成されたデータプレーンを有するネットワーク要素において、ＩＰマルチネッティングをサポートする方法であって、
前記ネットワーク要素により第１のネットワークポートにおいてパケットを受信する段階と、
ＩＰサブネットにより前記パケットを分類し前記パケットの第１のＶＬＡＮを決定する段階と、
前記ＶＬＡＮ中で前記パケットを処理して、前記パケットの出力ポートを決定する段階と、
前記出力ポートに前記パケットを送る段階と、
前記パケットをＩＰマルチネッティングＶＬＡＮにトランスレーションするか判断する段階と、
前記パケットが、ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮにトランスレーションするとき、前記第１のＶＬＡＮを、前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに関連する第２のＶＬＡＮに変更して、前記パケットが接続されたローカルエリアネットワークの前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮ中に送信されるようにするＶＬＡＮトランスレーションを実行する段階と、を有する方法。
【請求項７】
前記パケットをＩＰマルチネッティングＶＬＡＮにトランスレーションすべきか判断する段階は、前記出力ポートがマルチネッティングポートであるか判断する段階を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
マルチネッティングポートは、ＶＬＡＮ  ＩＤトランスレーションを実行して、接続されたローカルエリアネットワークにおいてＩＰマルチネッティングをシミュレーションできるように管理者により構成されたポートである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のＶＬＡＮが前記出力ポートにおいて前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮと関連するか判断する段階をさらに有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記パケットの宛先ＩＰアドレスは前記マルチネッティングＶＬＡＮに割り当てられたクラスＣ  ＩＰサブネット中にあるか判断する段階をさらに有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ネットワーク要素であって、
多くとも１つのクラスＣ  ＩＰサブネットのアドレスが１つのＶＬＡＮと関連するとの仮定の下にパケットを処理するように設計された処理回路と、
前記ネットワーク要素が、多くとも１つのクラスＣ  ＩＰサブネットが１つのＶＬＡＮに関連付けられているとの仮定の下に前記ホストからのトラフィックを処理させつつ、複数のクラスＣ  ＩＰサブネットから割り当てられたＩＰアドレスを有するホストが前記ＬＡＮにおけるＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに参加できるように、接続されたローカルエリアネットワークにおいてＩＰマルチネッティングをサポートさせるＶＬＡＮトランスレーションを実行するように構成されたマルチネッティングポートと、を有するネットワーク要素。
【請求項１２】
前記マルチネッティングポートは、さらに、各パケットに一連のチェックを行い、前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに関連するパケットにのみＶＬＡＮトランスレーションを選択的に実行するように構成された、請求項１１に記載のネットワーク要素。
【請求項１３】
前記マルチネッティングポートによりアクセス可能であり、前記ＬＡＮにおいて前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮから受信したパケットに割り当てるＩＰサブネットスペシフィックＶＬＡＮ値を決定するＶＬＡＮテーブルをさらに有する、請求項１１に記載のネットワーク要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信ネットワークに関し、より具体的には、ＩＰマルチネッティングをシミュレーションする方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
データ通信ネットワークは、様々なコンピュータ、サーバ、ノード、ルータ、スイッチ、ブリッジ、ハブ、プロキシ、その他の共に結合し互いにデータを送るように構成されたネットワークデバイスを含み得る。これらのデバイスは、ここでは「ネットワーク要素」と呼ぶ。データは、１つ以上の通信リンクを利用して、ネットワーク要素間で、データフレーム、パケット、セル、及びセグメントなどのプロトコルデータユニットを送ることにより、データ通信ネットワークを介して通信される。あるプロトコルデータユニットは、ネットワーク上を送信元（source）と送信先（destination）間を移動するとき、複数のネットワーク要素により処理され、複数の通信リンクを通る（cross）。
【０００３】
通信ネットワーク上の様々なネットワーク要素は、ここでプロトコルと呼ぶ所定の規則を用いて、互いに通信する。ネットワーク要素間で送信する信号をいかに形成するか、プロトコルデータユニットが見えるべきものの様々な態様、ネットワーク要素によりネットワークを介してパケットをどう処理し、ルーティングするか、ルーティング情報に関連する情報をネットワーク要素間でいかに交換すべきかなど、通信の態様に応じて異なるプロトコルを用いる。
【０００４】
複数のVLAN（Virtual  Local  Area  Network）を相互接続された一組のネットワーク要素上に形成（implement）して、ユーザのサブグループが互いに通信できるようにできる。例えば、企業ネットワークは、その企業内で生じるデータ通信や任意的な音声通信を可能とするイーサネット（登録商標）ローカルエリアネットワーク（LAN）を有することがある。このイーサネットネットワーク上で１つ以上のＶＬＡＮを実行して、異なるグループが互いにこのネットワーク上で通信できるようにしてもよい。単純な例として、企業は、認証を受ける前にユーザが接続できるアントラステッド（untrusted）ＶＬＡＮと、認証を完了してからユーザが接続できるトラステッド（trusted）ＶＬＡＮとを有してもよい。このように、同じイーサネットネットワーク上で、セキュア（secure）通信とアンセキュアード（unsecured）通信の両方を行うことができる。
【０００５】
イーサネットネットワーク上におけるVLANの実装はＩＥＥＥ８０２．１Ｑにより可能になった。ＩＥＥＥ８０２．１Ｑは、Ｑタグにイーサネットフレームヘッダに付加するＶＬＡＮ  ＩＤを含むものである。トラフィックに適当なＶＬＡＮ  ＩＤを含むタグを付すことにより、そのトラフィックを基盤となる（underlying）同一のイーサネットネットワーク上の複数のＶＬＡＮに分離できる。
【０００６】
コンピュータやその他のデバイスは、通信ネットワークに接続するとき、認証プロセスや許可プロセスを経て、ネットワークにおいて付与される特権のタイプが決定される。また、インターネットプロトコルアドレスがそのコンピュータその他のデバイスに割り当てられる。インターネットプロトコルアドレスにより、ネットワーク上の他のデバイスがトラフィックをそのコンピュータその他のデバイスにルーティングできる。
【０００７】
一部のイーサネットスイッチは、イーサネットネットワーク上の各ＶＬＡＮが多くとも１つのクラスＣ  ＩＰアドレスサブネット（例えば、１９２．１６８．１０．１／２４）と関連するとの仮定の下に構成されている。これにより、ＶＬＡＮあたりのコンピュータ数が、そのサブネット内のアドレス数に制限される。一般的なＩＰサブネットでは、約２５０ＩＰアドレスを有し、そのためＶＬＡＮに接続できるユーザ数は約２５０に制限される。
【０００８】
あるイーサネットスイッチによりサポートされるコンピュータその他のデバイスの数が増えると、あるＶＬＡＮに関連するサブネットが２つ以上あることが望ましい。複数のＩＰサブネットのＩＰアドレスを同じＶＬＡＮに関連付けるプロセスは、ここで「ＩＰマルチネッティング（IP  Multinetting）」と呼ぶ。例えば、大規模なオフィスビルでは、同じフロアで５００人以上の人が働いており、あるイーサネットスイッチによりサポートされており、同じＶＬＡＮに所属したいと考える場合がある。ＩＰサブネットは約２５０個のＩＰアドレスに制限されているので、社員には２つ以上のＩＰサブネットのＩＰアドレスを割り当てる必要がある。これらの社員がすべて同じＶＬＡＮに所属すると、イーサネットスイッチは、２つ以上のＩＰサブネットのＩＰアドレスをそのＶＬＡＮと関連付けなければならない。
【０００９】
一部のイーサネットスイッチはＩＰマルチネッティングをサポートするよう構成されているが、残念ながら、上記の通り、一部のスイッチはこの機能をサポートするように構成されていない。確かに、ＩＰサブネットとＶＬＡＮの間の１対１の関連は、制御プレーン内の基礎となるオペレーティングコードに行き渡っており、イーサネットスイッチのデータプレーン（ファーストパス）にハードウェアとしてコード化されている。このように、この種のスイッチでは、レイヤ３から見ると、１つのIPサブネットのIPアドレスだけが、ＶＬＡＮ  ＩＤのルーティングテーブル（フォワーディング・データベースまたはＦＤＢ）に入る。換言すると、ＶＬＡＮのフォワーディング・データベース（ＦＤＢ）はある１つのＩＰサブネットのＩＰアドレスのみを含んでいる。よって、そのＩＰサブネット内のＩＰアドレスに宛てられたパケットのみが、イーサネットネットワーク上のＶＬＡＮを介して送信され得る。
【００１０】
大きなコストをかけてオペレーティングコードとファーストパスを再設計することは可能だが、より適切なソリューションは、この制限を解消して、基礎を為すインフラストラクチャを変更せずに、イーサネットスイッチがＩＰマルチネッティングをサポートできるような方法を見つけることである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ローカルエリアネットワークに接続されたポートでＶＬＡＮトランスレーションを実行することにより、そのローカルエリアネットワーク上でのＩＰマルチネッティングをシミュレーションする。これにより、複数のサブネットのＩＰアドレスをローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）上の１つのＶＬＡＮに関連させることができ、コアスイッチがＩＰサブネットとＶＬＡＮとの間の１対１対応でパケットを処理できる。一実施形態では、ポートは、ローカルエリアネットワークからパケットを受信したとき、ＩＰマルチネッティングを実装するよう構成されていれば、パケットのＶＬＡＮ  ＩＤを読み、そのパケットがＩＰマルチネッティングＶＬＡＮ  ＩＤを含むか判断する。パケットがＩＰマルチネッティングＶＬＡＮ  ＩＤを含めば、ポートは、そのパケットがＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに関連するＩＰアドレスを有するホストからのものか判断する。ＩＰサブネットを用いて、そのＩＰサブネットと１対１対応するＶＬＡＮを決定する。ポートは、ＶＬＡＮトランスレーションを実行し、ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮをＩＰサブネットスペシフィックＶＬＡＮに変更した後、ネットワーク要素による処理のためにパケットを転送する。同じプロセスを逆に行い、ＩＰサブネットスペシフィックＶＬＡＮをシェアードＶＬＡＮ  ＩＤにトランスレーションし、ＩＰマルチネッティングをネイティブでサポートしていないネットワーク要素によりＩＰマルチネッティングをシミュレーションできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明の態様は添付した特許請求の範囲で具体的に示す。本発明は、以下の図面に示した例により説明する。図面中、同じ要素には同じ参照符号を付した。以下の図面は、例示のために本発明の様々な実施形態を開示しているが、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。図面によってはラベルを付していないコンポーネントもあるが、これは説明を明りょうにするためである。
【図１】参照ネットワークを示す機能ブロック図である。
【図２】図１の参照ネットワークにおけるＶＬＡＮの例を詳細に示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＩＰマルチネッティングを実装するように構成されたコアスイッチを示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態によるＬＡＮポートにおけるＶＬＡＮ  ＩＤのトランスレーションを示す、図３のコアスイッチを示す機能ブロック図である。
【図５】図３のコアスイッチににより実施できる、ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮから受信したパケットを処理するとき、ＩＰマルチネッティングを実施するプロセスを示すフローチャートである。
【図６】図３のコアスイッチににより実施できる、ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに送信するパケットを処理するとき、ＩＰマルチネッティングを実施するプロセスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
企業合併やセキュリティ問題が、ネットワークの仮想化が要望される要因である。ネットワークの仮想化により、物理ネットワーク上に仮想ネットワークが生成され、トラフィックは、その仮想ネットワークに所属するユーザやノードの一部に対してプライベートな状態に維持される。レイヤ２（すなわちイーサネット）仮想ローカルエリアネットワーク（VLAN）は、ネットワークを仮想化して、ユーザの一部がそのネットワークで互いに通信できるようにする１つの方法である。
【００１４】
図１は、参照ネットワーク１０の一例を示している。クライアントシステム４０が１つ以上のレイヤ２スイッチ３０に接続され、レイヤ２スイッチ３０がコアスイッチ２０に接続されている。コアスイッチ２０によりローカルエリアネットワーク１０と外部ネットワーク１２とが接続されている。レイヤ２スイッチ３０は、一般的に、１ペアのコアスイッチが二重ホームコアスイッチになっており（dual-homed）、コアスイッチの一方が故障すると、他方がローカルエリアネットワークと外部ネットワークとの間のトラフィックの転送を行うことができる。例えば、図１において、複数のレイヤ２スイッチ３０はそれぞれ１ペアのコアスイッチ２０をホームコアスイッチとしている（dual  homed）。コアスイッチは、スイッチ間トランク（ＩＳＴ）により相互接続され、互いに情報を交換でき、互いにトラフィックをルーティングできるようになっていてもよい。この他のネットワーク構成も可能であり、本発明は図１に示したネットワークアーキテクチャにおける適用に限定されない。
【００１５】
図２は、１つ以上のコアスイッチ２０と複数のレイヤ２イーサネットスイッチ３０とを含むイーサネットネットワークの例を、他の側面から見たものである。コアスイッチ２０は、イーサネットネットワーク１０をサービスプロバイダのネットワークに相互接続するゲートウェイ機能を果たす。コアスイッチは、一般的に、レイヤ２とレイヤ３の機能を両方とも含み、イーサネットネットワークの外に向かうトラフィック（出行トラフィック）をサービスプロバイダのネットワークにルーティングし、イーサネットネットワークの外からイーサネットネットワークに向かうトラフィック（入来トラフィック）をルーティングできる。
【００１６】
レイヤ２スイッチはネットワークのクライアントシステム４０をレイヤ２接続する。クライアントシステム４０（ホストとも呼ぶ）はイーサネットネットワーク１０の端末デバイスである。ホストの例としては、サーバ、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、パーソナルデータアシスタント、ＩＰ電話、及びその他の、ネットワークにサービスを提供する又はネットワークでサービスを取得する、イーサネットネットワークに接続されたデバイスがある。例えば、ＭＳアクティブディレクトリ認証サーバ４２など１つ以上のホストは、イーサネットネットワークにおいて認証サービスを提供できる。レイヤ２スイッチは、ホストを有線接続し、又は無線接続してもよい。
【００１７】
イーサネットネットワークにおいて、トラフィックは、ＶＬＡＮ  ＩＤを含むタグを付され、イーサネットスイッチとホストにより所定方法で処理される。イーサネットトラフィックは、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ又は８０２．１ａｄで規定されたようにタグ付けできる。８０２．１Ｑに規定されたＶＬＡＮタグにより、標準的なイーサネットヘッダにカスタマＶＬＡＮ  ＩＤ（Ｃ−ＶＩＤ）を付加できる。８０２．１ａｄにより、第２のＱタグを付加でき、及びプロバイダにより共通に使用して、カスタマイーサネットヘッダにプロバイダベースタグを付加できる。８０２．１ａｄはプロバイダブリッジングまたはＱ−イン−Ｑとも呼ばれる。これによりフレームにＳ−ＶＩＤを付加してプロバイダネットワーク内のＶＬＡＮを生成できる。この他の、トラフィックにタグを付す方法を使うこともできる。
【００１８】
ＶＬＡＮを実施するためにネットワークを構成する多くの方法がある。例えば、１つのＶＬＡＮ  ＩＤをアントラステッド（untrusted）トラフィックに関連させ、他のＶＬＡＮ  ＩＤをトラステッド（trusted）トラフィックに関連させる。例えば、図２は、イーサネットネットワーク１０上で実施された２つのＶＬＡＮ５０（ＶＬＡＮ１００とＶＬＡＮ１２０）を示している。ＶＬＡＮ１００は、例えば、アントラステッドＶＬＡＮであり、誰でも接続でき、ＶＬＡＮ１００上で通信できる。このように、ホスト４０は、初めてイーサネットネットワークに接続されたとき、認証サーバ４２で認証されるまで、ＶＬＡＮ１００に割り当てられる。このホストは、認証サーバ４２で認証されると、トラステッドＶＬＡＮ１２０に再割り当てされる。トラステッドＶＬＡＮ１２０内のトラフィックは、異なるＶＬＡＮ  ＩＤを用いてタグされ、ＶＬＡＮ１００のホストには見えない。
【００１９】
イーサネットネットワーク１０において異なるＶＬＡＮを用いることにより、ネットワーク上のホストに異なるサービスを提供できる。例えば、イーサネットネットワークは、１つ以上のセキュアサーバを含み、それへのアクセスは認証されたホストにのみ許される。異なるＶＬＡＮを用いることにより、サーバは、セキュアＶＬＡＮに関連するホストに選択的にあるリソースにアクセスさせ、その他のすべてのホストがそのプロテクトされたリソースにアクセスすることを防止する。
【００２０】
図２のローカルエリアネットワークはイーサネットネットワークであり、レイヤ２スイッチがＭＡＣヘッダに関連するＭＡＣアドレス（及びＶＬＡＮ  ＩＤ）に基づき、トラフィックを転送する。しかし、ローカルエリアネットワークの外のトラフィックは、インターネットプロトコルネットワークなどのルーティングネットワーク（routed  network）である。
【００２１】
場合によっては、ローカルエリアネットワークのすべてのユーザ、又はそのローカルエリアネットワークの多数のユーザを、そのローカルエリアネットワーク内の単一のＶＬＡＮ上で動作させるのが望ましいことがある。しかし、一部のコアスイッチは、各ＶＬＡＮがあるクラスＣ  ＩＰサブネットのＩＰアドレスのみを含むことを前提（built-in  assumption）としている。この基礎となる前提を用いて、コアスイッチは、ローカルエリアネットワークへの又はローカルエリアネットワークからのトラフィックの曖昧さをなくしている。例えば、コアスイッチは、外部のルーティングネットワークからパケットを受信すると（入来方向）、ＩＰサブネットアドレスを読み、そのＩＰサブネットアドレスを用いてイーサネットネットワーク上のＬ２ＶＬＡＮを決定する。またコアスイッチは、ＩＰサブネットアドレスを用いて、パケットを転送する出力ポートを決定する。パケットはＶＬＡＮ  ＩＤでタグされ、そのポートによりイーサネットネットワークに転送される。出行方向（egress  direction）でも同様に、ＶＬＡＮ  ＩＤを用いて、コアスイッチは、パケットに付加するＩＰアドレスを決定した後、そのパケットを外部ルーティングネットワークに転送する。
【００２２】
残念ながら、コアスイッチが、ＩＰサブネットとＶＬＡＮとの間には１対１の対応関係があるとの生来の仮定を有するとき、ＶＬＡＮは（クラスＣ  ＩＰサブネットを仮定すると）多くとも約２５０ホストに限定されてしまうことになる。これは一部のタイプのネットワークには十分だが、１つのＬ２スイッチで同じＶＬＡＮに５００ユーザ以上をサポートしたい大企業には受け入れられない制約である。したがって、これらの場合、コアスイッチは複数のサブネットを同じＶＬＡＮと関連付けられねばならない。しかし、コアスイッチ上で動作する、基礎となるソフトウェアとハードウェアを再設計して、コアスイッチがＩＰサブネットとＶＬＡＮとの間の１対１対応を仮定しないようにするのは非常にコストがかかる。
【００２３】
このように、本発明の一実施形態では、ネットワーク要素の１つ以上のＬＡＮ（Local  Area  Network）ポートにおいてＶＬＡＮトランスレーションを実施し、ＬＡＮ上のホストＩＰアドレスに関連するＩＰサブネットにかかわらずに、ＬＡＮ上のトラフィックが同じＶＬＡＮ  ＩＤを用いてタグできるようにする。しかし、ネットワーク要素内で、トラフィックはＩＰサブネットスペシフィックＶＬＡＮタグを用いてタグされており、ネットワーク要素がトラフィックを処理している時、多くても１つのサブネットが１つのＶＬＡＮと関連する。したがって、ＩＰサブネットとＶＬＡＮとの間の１対１対応を仮定してトラフィックを処理するように設計されたネットワーク要素は、トラフィックを処理でき、ネットワーク要素の基礎となるアーキテクチャは、ネットワーク要素にＩＰマルチネッティングをサポートさせるため変更する必要がない。このように、コアスイッチは、再設計して本当に複数のＩＰサブネットアドレスを同じＶＬＡＮに割り当てられるようにしなくても、ローカルエリアネットワークにおいてＩＰマルチネッティングをサポートできる。
【００２４】
図３は、本発明の一実施形態によるコアスイッチの例を示す図である。図３に示したように、コアスイッチ２０は複数のＬＡＮポート７０を含み、各ＬＡＮポートは１つ以上のレイヤ２スイッチに接続されている。また、コアスイッチ２０は、複数のポート７２を含み、このポートは外部のルーティングネットワークに接続されている。制御プロセッサ７４は、ルーティングプロセスなどの１つ以上の制御プロセスを実行するが、これを用いてコアスイッチ２０の動作を制御する。制御プロセッサは、ネットワークデバイスと、外部のルーティングネットワーク及びローカルエリアネットワークを介して、プロトコル交換に係属できる。
【００２５】
図４は、図３のコアスイッチの例を示し、コアスイッチが、ＶＬＡＮごとにＩＰサブネットが１つだけあると仮定をしてパケットを処理しつつ、ＶＬＡＮにおけるＩＰマルチネッティングをシミュレーションするためにＶＬＡＮトランスレーションをどう実行するかを説明している。このプロセスは、以下に図５と図６を参照して、より詳しく説明する。
【００２６】
図５と図６は、コアスイッチがデータを処理するのに用いて、本発明の一実施形態によるＩＰマルチネッティングをサポートするプロセスを示している。図５は、ポート７０においてローカルエリアネットワークからパケットを受信した時にコアスイッチが実施するプロセスを示す。図６は、外部のルーティングネットワークからパケットを受信した時にコアスイッチが実施プロセスを示す。
【００２７】
ポート７０は、ＩＰマルチネッティングをサポートするため、ネットワーク管理者によりＩＰマルチネッティングポートとして規定される。同様に、管理者は、ＩＰマルチネッティングをサポートするためどのＶＬＡＮを用いるか規定する必要がある。例えば、図３では、ポート７０がＩＰマルチネッティングポートとして定められ、ＶＬＡＮ：５０がＩＰマルチネッティングＶＬＡＮと定められたと仮定している。
【００２８】
コアスイッチは、ローカルエリアネットワークを介してホストからパケットが届くと（ステップ１００）、パケットがＩＰマルチネッティングポートに届いたか判断する（ステップ１０２）。パケットを受信したポートがＩＰマルチネッティングポートと定められていないと、パケットは通常のプロセスを用いて処理される（ステップ１６０）。
【００２９】
パケットを受信したポートがＩＰマルチネッティングをサポートするよう構成されていると、コアスイッチは、パケットがＩＰマルチネッティングＶＬＡＮであるＶＬＡＮ  ＩＤを含むか判断する（ステップ１０４）。パケットがＩＰマルチネッティングＶＬＡＮ  ＩＤを含まないと、パケットはＩＰマルチネッティング処理を必要とせず、通常パケットとして処理できる。
【００３０】
パケットがＩＰマルチネッティングポートに届き、ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮ  ＩＤを有すると、コアスイッチは、ソースＩＰアドレスがマルチネッティングＶＬＡＮに割り当てられたＩＰサブネットに関連するか判断する（ステップ１０６）。関連しなければ、パケットは通常パケットのように処理される。
【００３１】
しかし、これらの条件が３つとも真である場合、すなわちパケットがＩＰマルチネッティングポートに届き、ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮ  ＩＤを有し、マルチネッティングＶＬＡＮに関連するＩＰサブネットのソースＩＰアドレスを有する場合、パケットは、コアスイッチにより処理される前に、ＩＰマルチネッティングパケットとして処理される。
【００３２】
具体的に、入来ポート７０は、ＩＰサブネットアドレスを用いて、そのパケットのために使用する新しいＶＬＡＮを、ＶＬＡＮテーブル７６により決定する。入来ポートは、ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮからのパケットを、ＩＰサブネットが一意的なＶＬＡＮに再分類し、ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮ  ＩＤをそのＩＰサブネットに関連する一意的なＶＬＡＮ  ＩＤに置き換える（ステップ１０８）。次に、入来ポートはコアデバイス内にその修正したパケットを送り処理させる。例えば、コアネットワーク要素は、ＩＰサブネットに関連するＶＬＡＮ内の転送データベースをルックアップして、そのパケットを処理する。ＩＰサブネットとＶＬＡＮの間の１対１対応に依存するその他の処理動作もコアネットワークにより実行される。入来ポートがＶＬＡＮ再分類を実行し、パケットに関連するＩＰアドレスが再分類されたＶＬＡＮ内では一意的になっているからである。
【００３３】
図４は、２つのホストがそれぞれコアスイッチ２０に向けてＶＬＡＮ５０においてパケットを送信する例を示している。具体的に、第１のホストは、ＶＬＡＮ５０内でパケットを送信し、ホストＩＰアドレス１９２．１６８．１１．２を有する。よって、この第１のホストは第１のＩＰサブネット１９２．１６８．１１．０／２４にある。同様に、第２のホストは、ＶＬＡＮ５０内でパケットを送信し、ホストＩＰアドレス１９２．１６８．１２．２を有する。したがって、第２のホストは第２のＩＰサブネット１９２．１６８．１２．０／２４にある。
【００３４】
ＬＡＮポート７０でパケットを受信すると、コアスイッチはポート７０がＩＰマルチネッティングポートであると判断する。したがって、コアスイッチは、パケットがＩＰマルチネッティングＶＬＡＮ内で送信されたか判断する。この判断をするため、ＶＬＡＮテーブル７６のルックアップを行い、ＶＬＡＮ  ＩＤがこのポートのＩＰマルチネッティングＶＬＡＮ  ＩＤと一致するか、判断する。また、ＩＰアドレスを用いて、パケットがＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに属するＩＰサブネットと関連するか判断する。関連する場合、ＩＰサブネットと関連する実際のＶＬＡＮの値を判断する。ポート７０は、ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮ  ＩＤをＩＰサブネットに対応するＶＬＡＮ  ＩＤで置き換える。例えば、図４において、ＩＰサブネット１９２．１６８．１１．０／２４はＶＬＡＮ：２０に対応する。したがって、入来ポート７０はマルチネッティングＶＬＡＮ：５０をＶＬＡＮ：２０で置き換え、コアスイッチ内にパケットを送り、さらに処理させる。同様に、サブネット１９２．１６８．１２．０／２４はＶＬＡＮ：３０に対応する。したがって、入来ポート７０はマルチネッティングＶＬＡＮ：５０を１対１対応しているＶＬＡＮ：３０で置き換えてから、コアスイッチにパケットを送り、さらに処理させる。
【００３５】
ＬＡＮポートでＶＬＡＮトランスレーションを行うことにより、ホストのＩＰサブネットアドレスにかかわらず、そのＬＡＮのホストに１つのＶＬＡＮ  ＩＤを使える。よって、ネットワークから見ると、コアスイッチはＩＰマルチネッティングをサポートしているように見えるように、複数のＩＰサブネットのホストを同じＶＬＡＮに接続する。しかし、トラフィックは、ＬＡＮから受信されると、ネットワーク要素により処理される前に再分類されるので、コアスイッチのアーキテクチャはＩＰマルチネッティングをサポートするように修正する必要はない。このため、コアスイッチは、多くとも１つのＩＰサブネットが１つのＶＬＡＮ  ＩＤに関連するとの仮定の下にトラフィックを処理できる。
【００３６】
図６は、外部のルーティングネットワークからパケットを受信したときに、コアスイッチにより実施されるプロセスを示す。外部ネットワークからイーサネットスイッチにパケットが届くと（ステップ１２０）、コアスイッチは、ＩＰルックアップを行い、接続されたローカルエリアネットワークにパケットを送るのに用いる出力ポートとＶＬＡＮ  ＩＤとを判断する（ステップ１２２）。この時点で、ＶＬＡＮ  ＩＤは１つのＩＰサブネットと１対１対応している。ここで、「１対１対応」とは、多くとも１つのＩＰサブネットのアドレスが１つのＶＬＡＮに割り当てられていることを意味する。その逆は真ではない、すなわち同じサブネットのＩＰアドレスは、各ＶＬＡＮがそのＩＰサブネットのＩＰアドレスのみを含む限り、複数のＶＬＡＮに割り当ててもよい。
【００３７】
出行（outgoing）ＬＡＮポートは、パケットが届くと、それがマルチネッティングポートであるか判断する（ステップ１２４）。出行ポートがマルチネッティングポートであれば、パケットに割り当てられたＶＬＡＮ  ＩＤを読み、そのＶＬＡＮ  ＩＤがＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに関連するか判断する（ステップ１２６）。そのＶＬＡＮ  ＩＤがＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに関連するＶＬＡＮ  ＩＤの一つである場合、宛先ＩＰアドレスをチェックして、その宛先ＩＰアドレスがマルチネッティングＶＬＡＮに割り当てられたサブネット内にあるか調べる（ステップ１２８）。これらのチェックの結果がすべて真であれば、パケットＶＬＡＮ  ＩＤをマルチネッティングＶＬＡＮ  ＩＤで置き換えてから、そのパケットをローカルエリアネットワークに送信する（ステップ１３０）。いずれかのチェックの結果が偽であれば、パケットはＶＩＤトランスレーションをせずに送信され、通常パケットとして処理される（ステップ１６０）。
【００３８】
図５と図６に関して、一連のチェックを行って、ローカルエリアネットワークから受信したパケットがＩＰマルチネッティングＶＬＡＮで送信されたものか、外部ネットワークから受信したパケットがＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに送信すべきものか判断する。これらのチェックは図示した順序でおこなってもよいし、これとは異なる順序でおこなってもよいし、並行しておこなってもよい。例えば、入力ポート７０は、ＶＬＡＮ  ＩＤをチェックし、同時にＩＰサブネット値を探すハードウェアで構成してもよい。このように、本発明は、これらのプロセスが行われる順序、またはプロセスが行われる方法には限定されない。
【００３９】
一連のチェックを行うことにより、ＶＬＡＮに接続されたＩＰマルチネッティングポートはＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに関連するトラフィックのみに対してＶＬＡＮ  ＩＤトランスレーションを選択的に実行できる。これにより、ＬＡＮポートは、ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮである必要がないＶＬＡＮに他のトラフィックを送信しつつ、必要に応じてＩＰマルチネッティングをシミュレートすることができる。
【００４０】
上記の機能は一組のプログラム命令として実施して、コンピュータ読み取り可能メモリに記憶し、コンピュータプラットフォーム上の１つ以上のプロセッサで実行してもよい。しかし、当業者には言うまでもなく、ここで説明したロジックはすべて、ディスクリートコンポーネント、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）などの集積回路、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）やマイクロプロセッサなどのプログラマブルロジックデバイスと共に用いるプログラマブルロジック、ステートマシン、またはこれらの任意の組み合わせを含むその他のデバイスを用いて実施できる。プログラマブルロジックは一時的または永続的に、リードオンリメモリチップ、コンピュータメモリ、ディスク、その他の記憶媒体などの有体媒体に固定できる。こうした実施形態はすべて本発明の範囲内に入る。
【００４１】
言うまでもなく、図面に示し明細書に説明した実施形態は、本発明の精神と範囲内で、様々に変更や修正ができる。したがって、上記の説明に含まれ、添付した図面に示した事項はすべて例示であり、限定ではないと解釈すべきものである。
【図１】
2012531814.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成23年12月27日(2011.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク要素におけるパケットの処理方法であって、
前記ネットワーク要素のインターネットプロトコル（ＩＰ）マルチネッティングポートにおいて、ローカルエリアネットワークから前記パケットを受信する段階と、
前記パケットが前記ローカルエリアネットワークのＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに対応する仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）を含むか判断する段階と、
前記パケットが前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに対応するＩＰサブネットに宛てたものか判断する段階と、
前記パケットが、前記ＩＰマルチネッティングポートにおいて受信され、前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに対応する前記ＶＬＡＮ  ＩＤを含み、前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに割り当てられた前記ＩＰサブネットの一つに宛てられたものであるとき、前記パケットが前記ＩＰサブネットに対応するＶＬＡＮ  ＩＤを含むように前記パケットを変更するＶＬＡＮトランスレーションを実行してから、前記パケットを内部に送って前記ネットワーク要素に処理させる段階と、を有する方法。
【請求項２】
前記ネットワーク要素により、ＶＬＡＮ  ＩＤとＩＰサブネットとの間の１対１対応を含む表を維持する段階をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＶＬＡＮ  ＩＤとＩＰサブネットとの間の１対１対応は、多くとも１つのクラスＣ  ＩＰサブネットのアドレスを前記ＶＬＡＮ  ＩＤと関連するホストに割り当てるものである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ネットワーク要素は、多くとも１つのＩＰサブネットのＩＰアドレスが１つのＶＬＡＮ  ＩＤと関連するとの仮定を組み込まれたものである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ポートをＩＰマルチネッティングをサポートするように構成する段階をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ＩＰサブネットとＶＬＡＮ  ＩＤとの間の１対１対応を要するように構成されたデータプレーンを有するネットワーク要素において、ＩＰマルチネッティングをサポートする方法であって、
前記ネットワーク要素により第１のネットワークポートにおいてパケットを受信する段階と、
ＩＰサブネットにより前記パケットを分類し前記パケットの第１のＶＬＡＮを決定する段階と、
前記ＶＬＡＮ中で前記パケットを処理して、前記パケットの出力ポートを決定する段階と、
前記出力ポートに前記パケットを送る段階と、
前記パケットをＩＰマルチネッティングＶＬＡＮにトランスレーションするか判断する段階と、
前記パケットが、ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮにトランスレーションするとき、前記第１のＶＬＡＮを、前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに関連する第２のＶＬＡＮに変更して、前記パケットが接続されたローカルエリアネットワークの前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮ中に送信されるようにするＶＬＡＮトランスレーションを実行する段階と、を有する方法。
【請求項７】
前記パケットをＩＰマルチネッティングＶＬＡＮにトランスレーションすべきか判断する段階は、前記出力ポートがマルチネッティングポートであるか判断する段階を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
マルチネッティングポートは、ＶＬＡＮ  ＩＤトランスレーションを実行して、接続されたローカルエリアネットワークにおいてＩＰマルチネッティングをシミュレーションできるように管理者により構成されたポートである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のＶＬＡＮが前記出力ポートにおいて前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮと関連するか判断する段階をさらに有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記パケットの宛先ＩＰアドレスは前記マルチネッティングＶＬＡＮに割り当てられたクラスＣ  ＩＰサブネット中にあるか判断する段階をさらに有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ネットワーク要素であって、
多くとも１つのクラスＣ  ＩＰサブネットのアドレスが１つのＶＬＡＮと関連するとの仮定の下にパケットを処理するように設計された処理回路と、
前記ネットワーク要素が、多くとも１つのクラスＣ  ＩＰサブネットが１つのＶＬＡＮに関連付けられているとの仮定の下に前記ホストからのトラフィックを処理させつつ、複数のクラスＣ  ＩＰサブネットから割り当てられたＩＰアドレスを有するホストが前記ＬＡＮにおけるＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに参加できるように、接続されたローカルエリアネットワークにおいてＩＰマルチネッティングをサポートさせるＶＬＡＮトランスレーションを実行するように構成されたマルチネッティングポートと、を有するネットワーク要素。
【請求項１２】
前記マルチネッティングポートは、さらに、各パケットに一連のチェックを行い、前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮに関連するパケットにのみＶＬＡＮトランスレーションを選択的に実行するように構成された、請求項１１に記載のネットワーク要素。
【請求項１３】
前記マルチネッティングポートによりアクセス可能であり、前記ＬＡＮにおいて前記ＩＰマルチネッティングＶＬＡＮから受信したパケットに割り当てるＩＰサブネットスペシフィックＶＬＡＮ値を決定するＶＬＡＮテーブルをさらに有する、請求項１１に記載のネットワーク要素。
【請求項１４】
ネットワーク要素におけるパケットの処理方法であって、
複数のＩＰサブネットからのパケットを受信するように構成されたポートにおいて前記パケットを受信する段階と、
前記受信したパケットが所定条件を満たすＶＬＡＮ  ＩＤを有するとき、前記ＶＬＡＮ  ＩＤを変更せずに前記パケットを転送する段階と、
前記受信したパケットが前記所定条件を満たす受け取ったＶＬＡＮ  ＩＤを有さないとき、前記パケットの送信元アドレスを含むＩＰサブネットに関連するＶＬＡＮ  ＩＤで前記パケットを転送する段階と、を有する方法。
【請求項１５】
前記所定条件は前記受信したパケットのＶＬＡＮ  ＩＤがマルチネッティングＶＬＡＮに関連しないことである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記受信したパケットがマルチネッティングＶＬＡＮに関連するＶＬＡＮ  ＩＤを有するとき、前記受信したパケットのＶＬＡＮ  ＩＤを前記パケットの送信元アドレスを含むＩＰサブネットに関連する異なるＶＬＡＮ  ＩＤで置き換え、前記パケットを前記異なるＶＬＡＮ  ＩＤで転送する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記受信したパケットがマルチネッティングＶＬＡＮに関連するＶＬＡＮ  ＩＤを有するとき、前記パケットの送信元アドレスを含むＩＰサブネットにより決まる異なるＶＬＡＮ  ＩＤと、前記パケットの送信元アドレスとで前記パケットを転送する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記受信したパケットがマルチネッティングＶＬＡＮに関連するＶＬＡＮ  ＩＤを有さないとき、前記パケットの送信元アドレスを含むＩＰサブネットにより決まるＶＬＡＮ  ＩＤと、前記パケットの送信元アドレスとで前記パケットを転送する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
パケットを処理するネットワーク要素であって、
複数のＩＰサブネットからのパケットを受信するように構成されたポートと、
プロセッサであって、
受信したパケットが所定条件を満たすＶＬＡＮ  ＩＤを有するとき、前記ＶＬＡＮ  ＩＤを変更せずに前記パケットを転送し、
受信したパケットが前記所定条件を満たすＶＬＡＮ  ＩＤを有さないとき、前記パケットの送信元アドレスを含むＩＰサブネットに関連するＶＬＡＮ  ＩＤで前記パケットを転送するプロセッサと、を有するネットワーク要素。
【請求項２０】
前記所定条件は前記受信したパケットのＶＬＡＮ  ＩＤがマルチネッティングＶＬＡＮに関連しないことである、請求項１９に記載のネットワーク要素。
【請求項２１】
前記プロセッサは、前記受信したパケットがマルチネッティングＶＬＡＮに関連するＶＬＡＮ  ＩＤを有するとき、前記受信したＶＬＡＮ  ＩＤを前記パケットの送信元アドレスを含むＩＰサブネットに関連する異なるＶＬＡＮ  ＩＤで置き換え、前記パケットを前記転送されたＶＬＡＮ  ＩＤで転送する、請求項２０に記載のネットワーク要素。
【請求項２２】
前記プロセッサは、前記受信したパケットがマルチネッティングＶＬＡＮに関連するＶＬＡＮ  ＩＤを有するとき、前記パケットの送信元アドレスを含むＩＰサブネットにより決まる異なるＶＬＡＮ  ＩＤと、前記パケットの送信元アドレスとで前記パケットを転送する、請求項２１に記載のネットワーク要素。
【請求項２３】
前記プロセッサは、前記受信したパケットが前記所定条件を満たすＶＬＡＮ  ＩＤを有さないとき、前記パケットの送信元アドレスを含むＩＰサブネットにより決まるＶＬＡＮ  ＩＤと、前記パケットの送信元アドレスとで前記パケットを転送する、請求項１９に記載のネットワーク要素。
【国際調査報告】
2012531814.tif 000009
2012531814.tif 000010