JP2005217715A - Layer 2 switch having vlan inter segment transfer function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、VLAN(Virtual Local Area Network)セグメント間転送機能を有するレイヤ2スイッチに関し、物理的なLAN(Local Area Network)構成とは独立に論理的に分割して構成したVLANの構成単位であるセグメントの間で、レイヤ2スイッチを介してパケットを直接転送可能にするレイヤ2スイッチに関する。
The present invention relates to a
従来、VLANは配下の各ユーザのセキュリティを保護するために、各VLANはスイッチセグメントにより分割され、異なるVLANのセグメント間でのパケット転送は、同一サブネット内のVLAN間でも、上位のレイヤ3のルータを介してパケット転送を行い、レイヤ2スイッチにおいて、異なるセグメントに跨って直接パケット転送することは行われていない。
Conventionally, VLANs are divided into switch segments in order to protect the security of each user under the control of the VLAN, and packet transfer between segments of different VLANs can be performed even between VLANs in the same subnet. In a
図13は従来のVLANセグメント間のパケット転送を示す。図中、101〜103はそれぞれ異なるVLANに接続された各ホスト端末(HostA〜HostN)、200はレイヤ2スイッチ、300はルータ、400は同一サブネット、501〜503は各々の異なるVLANセグメント、P(1)〜P(4)は転送パケットである。
FIG. 13 shows a conventional packet transfer between VLAN segments. In the figure, 101 to 103 are host terminals (Host A to Host N) connected to different VLANs, 200 is a
図13に示すように、ホスト端末(HostA)101から異なるVLANセグメントのホスト端末(HostN)103宛てにパケットを送信する場合、レイヤ2スイッチ200は、ホスト端末(HostA)101から受信したパケットP(1)をルータ300に送信し、ルータ300はレイヤ2スイッチ200から受信したパケットP(2)の送信先を、該パケットのレイヤ3宛て先アドレスを基に決定してレイヤ2スイッチ200に送信し、レイヤ2スイッチ200はルータ300から受信したパケットP(3)をそのレイヤ2アドレスに対応した出力ポートに送出し、該出力ポートからパケットP(4)がホスト端末(HostN)103に送信される。
As illustrated in FIG. 13, when a packet is transmitted from the host terminal (Host A) 101 to the host terminal (Host N) 103 in a different VLAN segment, the
このように、ホスト端末(HostA)101からの異なるVLANセグメントのホスト端末(HostN)103宛てのパケット送信は、上位のルータ300を介して転送され、同一のレイヤ2スイッチ200に接続されたホスト端末(HostA)101及び(HostN)103間のパケット送信であってもルータ300を介するため、ルータ300までの無駄なトラフィックが流れていた。
Thus, packet transmissions addressed to the host terminal (HostN) 103 of different VLAN segments from the host terminal (HostA) 101 are transferred via the
本発明に関連する先行技術文献として下記の特許文献1には、同一プロトコルで通信するポートによりグループを構成し、このグループ内のポート間で通信するようにした仮想LANを複数設けるようにした仮想LAN方式が記載されている。
従来のセグメント間通信においては、全てのパケットがルータ300を介して転送されるため、レイヤ2スイッチ200のアップリンクポートとルータ300との間の回線がボトルネックとなり、また、これらのパケット転送によってルータ300の処理負荷の増大を招いていた。なお、VLAN間通信が可能なレイヤ3スイッチ装置は、一般的に高価なためあまり普及しておらず、安価なレイヤ2スイッチによりVLAN間通信の機能を実現することが要望されている。
In conventional inter-segment communication, since all packets are transferred via the
本発明は、セグメントを分割しているレイヤ2スイッチのアップリンクポートとルータとの間の無駄なトラフィックを減らし、その結果、ルータに転送されるトラフィックの減少によるルータの処理負荷を軽減させ、VLANセグメント間転送を簡便かつ迅速に行うことができるレイヤ2スイッチを提供することを目的とする。
The present invention reduces unnecessary traffic between an uplink port of a
本発明のVLANセグメント間転送機能を有するレイヤ2スイッチは、(1)ルータの配下にVLANで分割された異なるセグメントに属するホスト端末を収容するレイヤ2スイッチにおいて、前記ホスト端末を宛て先又は送信元とするアドレス解決要求パケット若しくは近隣探索要求パケット又はその応答パケットをスヌーピングする手段と、前記スヌーピングにより前記ホスト端末のIPアドレス又はMACアドレスとポートとの対応を学習し、該学習結果を記憶する手段と、異なるセグメント間で転送されるパケットを、上位のルータを介することなく、前記学習結果を基にレイヤ2スイッチ内においてセグメント間に跨って直接転送する手段とを備えたものである。
The
また、(2)前記ホスト端末のIPアドレス又はMACアドレスとポートとの対応の学習が未だ行われていないIPアドレス又はMACアドレスを含む前記アドレス解決要求パケット若しくは近隣探索要求パケット又はその応答パケットを、レイヤ2スイッチ内において、全ての前記セグメントへ直接転送する手段を備えたものである。
Further, (2) the address resolution request packet or the neighbor search request packet including the IP address or MAC address for which correspondence between the IP address or MAC address of the host terminal and the port has not yet been performed, or a response packet thereof, In the
また、(3)入力されたパケットをスヌーピングし、前記学習結果のIPアドレス又はMACアドレスに基づいて、IPアドレス、MACアドレス又はポート番号をポリシーとして、レイヤ2スイッチ内においてVLANを新たに再割り当てする手段を備えたものである。
Also, (3) snooping the input packet, and based on the learning result IP address or MAC address, the VLAN is newly reassigned in the
また、(4)前記パケットのスヌーピングにより、該パケットがアドレス解決要求パケット又は近隣探索要求パケットであることを認識した場合に、該パケットの送信元のホスト端末のVLANセグメントと該アドレス解決又は近隣探索の対象のホスト端末のVLANセグメントとが同一のセグメントとなるように新たにVLANを再割り当てする手段を備えたものである。 (4) When it is recognized that the packet is an address resolution request packet or a neighbor search request packet by snooping the packet, the VLAN segment of the host terminal that is the source of the packet and the address resolution or neighbor search Means for newly reallocating the VLAN so that the VLAN segment of the target host terminal becomes the same segment.
また、(5)前記(1)若しくは(2)に記載のLANセグメント間転送、又は(3)若しくは(4)に記載の新たなVLANの再割り当てを、VLANセグメント間通信の転送パケットが無くなってからの所定経過時間のタイムアウト検出により終了し、初期状態のセグメント分割状態に復帰させる手段を備えたものである。 In addition, (5) the inter-LAN segment transfer described in (1) or (2) above, or the new VLAN reassignment described in (3) or (4) is lost in the inter-VLAN segment communication transfer packet. And a means for returning to the initial segment division state by detecting a time-out for a predetermined elapsed time.
以上、本発明によれば、セグメントを分割しているレイヤ2スイッチ配下におけるホスト端末間における通信において、セグメント間の転送パケットを、レイヤ2スイッチ内におけるスヌーピングによる学習結果を基に、レイヤ2スイッチ内においてセグメント間に跨って直接転送することにより、高価なレイヤ3スイッチを用いることなく、レイヤ2スイッチとその上位のルータとの間の無駄なトラフィックを削減することができ、ルータへのトラフィックの減少によりルータの処理負荷を軽減することができる。
As described above, according to the present invention, in communication between host terminals under a
また、レイヤ2スイッチ配下のVLANセグメント間通信の頻度の高いセグメントに対して、新たにVLAN再割り当てを行うことにより、それぞれのVLANでのセキュリティを確保しつつ、容易にレイヤ2スイッチを介してVLANセグメント間の直接通信を行わせることができる。
In addition, by newly reassigning VLANs to the segments with high frequency of inter-VLAN segment communication under the
また、LANセグメント間転送又は新たなVLANの再割り当てを、VLANセグメント間通信の終了からの所定経過時間のタイムアウト検出により終了し、初期状態のセグメント分割状態に復帰させることにより、VLAN分割によるセグメント間のセキュリティを元の状態に保持することができる。 In addition, the inter-LAN segment transfer or new VLAN reassignment is terminated by detecting a timeout for a predetermined elapsed time from the end of the inter-VLAN segment communication, and is returned to the initial segment division state. Security can be maintained in its original state.
図1は本発明によるVLANセグメント間のパケット転送の第1の実施形態を示す。図中、101〜103はそれぞれ異なるVLANに接続された各ホスト端末(HostA〜HostN)、200はレイヤ2スイッチ、300はルータ、400は同一サブネット、501〜503は各々の異なるVLANセグメント、Q(1),Q(2)はアドレス解決要求パケット(ARP:Address Resolution Protocol)又は近隣探索要求パケット(NDP:Neighbor Discovery Protocol)、R(3),R(4)はその応答パケット、D(5)通信データパケットである。なお、以降の図面において、Qはアドレス解決又は近隣探索要求パケット、Rはその応答パケット、Dは通信データパケットを表し、それらの直後に付した( )内の数字は送信順序を表している。
FIG. 1 shows a first embodiment of packet transfer between VLAN segments according to the present invention. In the figure, 101 to 103 are host terminals (Host A to Host N) connected to different VLANs, 200 is a
図1に示すように、ホスト端末(HostA)101から、アドレス解決要求パケットや近隣探索要求パケットQ(1),Q(2)が、ホスト端末(HostN)103宛てに送信され、その応答パケットR(3),R(4)がホスト端末(HostN)103からホスト端末(HostA)101へ送信される。 As shown in FIG. 1, the host terminal (Host A) 101 transmits address resolution request packets and neighbor search request packets Q (1) and Q (2) to the host terminal (Host N) 103, and the response packet R (3) and R (4) are transmitted from the host terminal (HostN) 103 to the host terminal (HostA) 101.
レイヤ2スイッチ200は、上記アドレス解決要求パケットや近隣探索要求パケットQ(1),Q(2)及びその応答パケットR(3),R(4)のイーサネット(登録商標)フレームのタイプフィールドのスヌーピング(盗み見)を行うことにより、該パケットをアドレス解決要求パケット又は近隣探索要求パケット及びその応答パケットと識別する。
The
そして、アドレス解決要求パケット又は近隣探索要求パケット及びその応答パケットのスヌーピングにより、IPアドレスとMACアドレス(各ポートの物理アドレス)との対応を学習し、該学習により得られた宛て先IPアドレスとそのポートとの対応情報に基づいて、その後の同一レイヤ2スイッチ200内のセグメント間の通信データパケットを、レイヤ2スイッチ200内でセグメントを跨いで直接転送する。
Then, the correspondence between the IP address and the MAC address (physical address of each port) is learned by snooping the address resolution request packet or the neighbor search request packet and the response packet, and the destination IP address obtained by the learning and its address Based on the correspondence information with the port, subsequent communication data packets between segments in the
次に本発明によるVLANセグメント間のパケット転送の第2の実施形態について図2を参照して説明する。本発明の第2の実施形態は、第1の実施形態におけるスヌーピングによるVLANセグメント間通信において、ルータ300がホスト端末の代理としてアドレス解決又は近隣探索パケットの応答パケットを返送する実施形態である。図中、第1の実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。ここで、ホスト端末(HostA)101、ホスト端末(HostB)102,ホスト端末(HostN)103の各IPアドレスをそれぞれA,B,Nとし、また、各MACアドレスをそれぞれa,b,nとする。以下の実施形態においても同様である。
Next, a second embodiment of packet transfer between VLAN segments according to the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment of the present invention, in the inter-VLAN segment communication by snooping in the first embodiment, the
図2において、ホスト端末(HostA)101からホスト端末(HostN)103宛てにアドレス解決要求パケット又は近隣探索要求パケットQ(1)が送信されると、ルータ300は該アドレス解決要求パケット又は近隣探索要求パケットQ(2)を受信し、ルータ300内のARPテーブル(表1)を参照し、ホスト端末(HostN)103に代わってホスト端末(HostN)103のMACアドレスnを通知する応答パケットR(3)を送信する。
In FIG. 2, when an address resolution request packet or a neighbor search request packet Q (1) is transmitted from the host terminal (Host A) 101 to the host terminal (Host N) 103, the
レイヤ2スイッチ200はこれらのパケットをスヌーピングすることにより得られたIPアドレスとそのポートとの対応情報に基づいて、その後の同一レイヤ2スイッチ200内のセグメント間の通信データパケットD(5)を、レイヤ2スイッチ200内でセグメントを跨いで直接転送する。
Based on the correspondence information between the IP address obtained by snooping these packets and the port, the
次に本発明によるVLANセグメント間のパケット転送の第3の実施形態について図3を参照して説明する。本発明の第3の実施形態は、前述のスヌーピングによるVLANセグメント間通信において、アドレス解決又は近隣探索のパケットをレイヤ2スイッチ200で直接全てのセグメントに転送する実施形態である。図中、前述の実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
Next, a third embodiment of packet transfer between VLAN segments according to the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment of the present invention is an embodiment in which a packet for address resolution or neighbor search is directly transferred to all segments by the
図3に示すように、ホスト端末(HostA)101からアドレス解決又は近隣探索の要求パケットQ(1)が送信されると、レイヤ2スイッチ200は該アドレス解決又は近隣探索要求パケットQ(1)のスヌーピングを行うことにより、レイヤ2スイッチ200は該パケットQ(1)がアドレス解決又は近隣探索要求パケットであると識別し、該アドレス解決又は近隣探索パケットQ(2)を、セグメントを越えて全てのセグメントへ転送する。
As shown in FIG. 3, when the address resolution or neighbor search request packet Q (1) is transmitted from the host terminal (Host A) 101, the
次に本発明によるVLANセグメント間のパケット転送の第4の実施形態について図4を参照して説明する。本発明の第4の実施形態は、第3の実施形態におけるスヌーピングによるVLANセグメント間通信において、レイヤ2スイッチ200内でIPアドレスとポートとの対応を学習し、その学習テーブルを参照することにより、アドレス解決又は近隣探索パケットを宛て先IPアドレスのセグメントにのみ転送する実施形態である。図中、第3の実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
Next, a fourth embodiment of packet transfer between VLAN segments according to the present invention will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment of the present invention, in the inter-VLAN segment communication by snooping in the third embodiment, the correspondence between the IP address and the port is learned in the
図4の表2に示すように、レイヤ2スイッチ200は、そのポートに接続されている各ホスト端末(HostA,HostB,・・・HostN)のIPアドレスとそのポート番号との対応付けを学習し、その学習結果を格納したIPアドレス学習テーブルをレイヤ2スイッチ200内に備え、例えばホスト端末(HostA)101からIPアドレスNを対象としたアドレス解決又は近隣探索要求パケットQ(1)が送信されると、レイヤ2スイッチ200は、該パケットQ(1)のスヌーピングを行って該パケットQ(1)がアドレス解決又は近隣探索要求パケットであると識別し、そのIPアドレスNとポート番号PortNとの対応をIPアドレス学習テーブルの参照により認識し、IPアドレスNの端末が繋がっているポート番号PortNのセグメントへのみこのパケットを転送する。
As shown in Table 2 of FIG. 4, the
次に本発明によるVLANセグメント間のパケット転送の第5の実施形態について図5を参照して説明する。この第5の実施形態は、第4の実施形態におけるスヌーピングによるVLANセグメント間通信において、IPアドレス学習テーブルに格納されていないIPアドレスを対象とするアドレス解決又は近隣探索要求パケットを全てのセグメントへ転送し、その応答パケットによりIPアドレスを学習し、それ以降のアドレス解決又は近隣探索のパケットをIPアドレス学習テーブルの参照により対象のセグメントにのみ転送するものである。図中、第4の実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 Next, a fifth embodiment of packet transfer between VLAN segments according to the present invention will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, in VLAN segment communication by snooping in the fourth embodiment, an address resolution or neighbor search request packet for an IP address not stored in the IP address learning table is transferred to all segments. Then, the IP address is learned from the response packet, and the subsequent address resolution or neighbor search packet is transferred only to the target segment by referring to the IP address learning table. In the figure, the same elements as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
まず、レイヤ2スイッチ200において、IPアドレスとそのIPアドレスの端末が接続されているポートのポート番号と対応付けの学習が未だなされてないIPアドレスに対して、例えば図5に示すようにホスト端末(HostA)101からIPアドレスNを対象としたアドレス解決又は近隣探索要求パケットQ(1)が送信された場合、レイヤ2スイッチ200はこのパケットQ(1)のスヌーピングにより、アドレス解決又は近隣探索要求パケットであることを識別し、そのIPアドレスNがIPアドレス学習テーブルに未だ格納されていないことを認識すると、レイヤ2スイッチ200内で直接全てのセグメントへ該パケットQ(2)を配信する。
First, in the
IPアドレスNのホスト端末(HostN)103は、該アドレス解決又は近隣探索要求パケットQ(2)に対する応答パケットR(3)を送信する。ホスト端末(HostN)103からの宛て先IPアドレスAの応答パケットR(4)は、既に学習済みのテーブルを参照して、ホスト端末(HostA)101が接続されているポートPort1のセグメントへのみ配信する。 The host terminal (HostN) 103 with the IP address N transmits a response packet R (3) to the address resolution or neighbor search request packet Q (2). The response packet R (4) of the destination IP address A from the host terminal (HostN) 103 is distributed only to the segment of the port Port1 to which the host terminal (HostA) 101 is connected with reference to the already learned table. To do.
レイヤ2スイッチ200は、上記のパケットのスヌーピングにより、ホスト端末(HostN)103のIPアドレスNとPortNの対応付けを学習し、その学習結果を表3のIPアドレス学習テーブルに格納する。そして、該IPアドレス学習テーブルに基づいて、同一レイヤ2スイッチ200内のセグメント間の通信データパケットD(5)を、レイヤ2スイッチ200内でセグメントを跨いで直接転送する。
The
次に本発明によるVLANセグメント間のパケット転送の第6の実施形態について図6を参照して説明する。この第6の実施形態は、第3の実施形態におけるスヌーピングによるVLANセグメント間通信において、アドレス解決又は近隣探索要求パケット及びその応答パケットを全てのセグメントへ転送し、それらのパケットの送信元及び宛て先MACアドレスを基に、MACアドレスとポート番号との対応を学習し、その後、該学習結果を基にアドレス解決又は近隣探索パケット及び通信データパケットを対象のセグメントにのみ転送するものである。図中、前述の実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 Next, a sixth embodiment of packet transfer between VLAN segments according to the present invention will be described with reference to FIG. In the sixth embodiment, in the inter-VLAN segment communication by snooping in the third embodiment, the address resolution or neighbor search request packet and its response packet are transferred to all segments, and the source and destination of those packets are transmitted. The correspondence between the MAC address and the port number is learned based on the MAC address, and then the address resolution or neighbor search packet and the communication data packet are transferred only to the target segment based on the learning result. In the figure, the same elements as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
ここで、レイヤ2スイッチ200においてMACアドレスとポート番号との対応が学習されていないものとし、図6に示すように、ホスト端末(HostA)101からIPアドレスNを対象としたアドレス解決又は近隣探索要求パケットQ(1)が送信されると、レイヤ2スイッチ200はそのスヌーピングを行い、該パケットQ(1)がアドレス解決又は近隣探索要求パケットであることを識別し、該パケットQ(1)を全てのセグメントへ転送する。
Here, it is assumed that the correspondence between the MAC address and the port number is not learned in the
上記アドレス解決又は近隣探索要求Q(1)パケットが、ポート番号Port1のホスト端末(HostA)101から送信元MACアドレスaとして送信されたことの識別により、MACアドレスaとPort1との対応が学習され、表4のMACアドレス学習テーブルに格納される。 By identifying that the address resolution or neighbor search request Q (1) packet is transmitted as the source MAC address a from the host terminal (Host A) 101 of the port number Port1, the correspondence between the MAC address a and Port1 is learned. , And stored in the MAC address learning table of Table 4.
また、アドレス解決又は近隣探索要求パケットに対する応答パケットが、ポート番号PortNのホスト端末(HostN)103から送信元MACアドレスnとして送信されたことの識別により、MACアドレスnとPortNとの対応が学習され、表4のMACアドレス学習テーブルに格納される。 The correspondence between the MAC address n and Port N is learned by identifying that the response packet to the address resolution or neighbor search request packet is transmitted from the host terminal (Host N) 103 of the port number Port N as the source MAC address n. , And stored in the MAC address learning table of Table 4.
その後のアドレス解決又は近隣探索のパケットや通信データのパケットD(5)等は、表4のMACアドレス学習テーブルを参照することによって、レイヤ2スイッチ200内でセグメントを跨いでホスト端末(HostA)101とホスト端末(HostN)103との間で直接転送される。
Subsequent address resolution or neighbor search packets, communication data packets D (5), etc. are referred to the MAC address learning table in Table 4 to cross-segment the host terminal (Host A) 101 within the
次に図7に本発明によるレイヤ2スイッチ200の構成例を示す。図中の201はスイッチング部、202はCPU部、203はVLAN処理部、204は外部インターフェースである。CPU部202はソフトウェア制御によりVLANセグメントを分割している。アドレス解決要求パケット又は近隣探索要求パケット及びその応答パケットのスヌーピングと、IPアドレス学習テーブル又はMACアドレス学習テーブルの参照とによって、CPU部202は、外部インターフェース204から入力されたパケットを、本来所属するVLANセグメントを越えて転送するようスイッチング部201を制御し、レイヤ2スイッチ200内において、各VLANセグメントに所属するパケットを、該VLANセグメントを越えて各VLANセグメント間で直接転送する。
Next, FIG. 7 shows a configuration example of the
次に本発明によるVLANセグメント間通信に際し、スヌーピングにより新たなVLANの再割り当てを行う実施形態について図8を参照して説明する。図8にこの実施形態のレイヤ2スイッチ200の装置構成を示す。図中の201はスイッチング部、204は外部インターフェース、205はスヌーピング部、206はVLANポリシー確認部、207はVLANID割り当て部である。
Next, an embodiment in which a new VLAN is reassigned by snooping in the inter-VLAN segment communication according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a device configuration of the
図8において、外部インターフェース204から入力されたパケットをスヌーピング部205でスヌーピングし、該パケットがアドレス解決又は近隣探索のパケットであった場合、本来の転送処理のVLANポリシー確認部206を迂回してVLANID割り当て部207に該パケットを送り、VLANID割り当て部207は、スヌーピングにより得られたMACアドレス又はIPアドレス及びそれらとポートとの対応の学習テーブルに基づいて、IPアドレス又はMACアドレス及びポートを、VLAN再割り当てのポリシーとして用い、新たにVLANの再割り当てを行い、本来のVLANを越えてパケットの転送を行う。
In FIG. 8, when a packet input from the
前述のVLAN再割り当てのポリシーとして、パケットのスヌーピングにより該パケットがアドレス解決要求又は近隣探索要求のパケットであることを認識した場合、送信元のホスト端末のVLANセグメントとアドレス解決又は近隣探索の対象のホスト端末のVLANセグメントとを同一のセグメントとするようにVLAN再割り当てを行う。 When the VLAN reassignment policy described above recognizes that the packet is an address resolution request or neighbor search request packet by packet snooping, the VLAN segment of the source host terminal and the address resolution or neighbor search target VLAN reassignment is performed so that the VLAN segment of the host terminal is the same segment.
VLAN再割り当ては、例えば、フロア単位又はフロア内のレイアウト単位で分割していたセグメントを、オフィス等における組織変更や配置変更等があった場合に、新たな組織や配置に対応したセグメントに変更する場合に、該新たなセグメント対応したVLAN再割り当てを行うことにより、レイヤ2スイッチ内においてVLANセグメント間通信を容易に行うことが可能となる。
VLAN reassignment, for example, changes a segment that has been divided into floor units or layout units within a floor to a segment that corresponds to a new organization or arrangement when there is an organizational change or arrangement change in an office or the like. In this case, by performing VLAN reassignment corresponding to the new segment, it becomes possible to easily perform communication between VLAN segments in the
次にルータがUPnP(Universal Plug and Play)によりレイヤ2スイッチのVLAN範囲を変更する本発明の実施形態について図9を参照して説明する。図中、前述の図1〜図6の実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。図9において、U(1)はUPnP制御パケットである。ルータ300の配下にVLANで分割されたセグメントが存在するとき、上位のルータ300がレイヤ2スイッチ200へのUPnP制御パケットによってレイヤ2スイッチ200を制御し、VLANの再割り当てを行う。
Next, an embodiment of the present invention in which the router changes the VLAN range of the
次に本発明によるセグメント間通信に際し、ルータがアドレス解決要求パケット又は近隣探索要求パケットを受信した際に、UPnP制御パケットでレイヤ2スイッチのVLAN範囲を制御する実施形態について図10を参照して説明する。図中、前述の図2等の実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。図10において、Q(1),Q(2)はアドレス解決要求パケット、R(3),R(4)はその応答パケット、U(5),U(6)はUPnPパケット、D(7)は通信データパケットである。
Next, an embodiment for controlling the VLAN range of the
まず、図2の実施形態と同様に、ホスト端末(HostA)101からアドレス解決又は近隣探索の要求パケットQ(1)が送信され、ルータ300からのその応答パケットR(3)が送信されることによりアドレス解決が行われる。ここでアドレス解決又は近隣探索要求パケットQ(2)をルータ300が受信すると、送信元のホスト端末(HostA)101のVLANセグメントと、アドレス解決の対象であるホスト端末(HostN)103のVLANセグメントとを同一セグメントとするように、ルータ300からレイヤ2スイッチ200に対してUPnP制御パケットを送信する。これによりその後の通信データパケットD(7)は、ルータ300を介することなく、同一セグメント内のパケット転送としてレイヤ2スイッチ200により直接転送される。
First, as in the embodiment of FIG. 2, an address resolution or neighbor search request packet Q (1) is transmitted from the host terminal (HostA) 101, and a response packet R (3) is transmitted from the
次に本発明によるセグメント間通信の終了について図11を参照して説明する。同図フローチャートに示すように、レイヤ2スイッチは入力パケットを識別し(ステップS1)、アドレス解決若しくは近隣探索の要求パケット(ARP,NDP)の受信(ステップS2)又はUPnp制御パケットを受信(ステップS3)すると、それらに基づいて前述のようにセグメント間転送又はVLANセグメントの再割り当てを行い、セグメントを跨いでパケット転送を行うセグメント間通信を行う(ステップS4)。
Next, termination of inter-segment communication according to the present invention will be described with reference to FIG. As shown in the flowchart, the
その後、セグメント間通信の転送パケットが無くなリ、セグメント間通信が終了すると、該通信終了からの所定時間が経過するのをタイマで監視し、そのタイムアウト検出により(ステップS5)、上記ステップS4におけるセグメント間通信又はセグメントの再割り当てを終了させ、最初に分割されていた初期状態のセグメント分割状態に復帰させる(ステップS0)。こうすることにより、VLAN分割によるセグメント間のセキュリティを元の状態に保持することができる。 After that, when there is no inter-segment communication transfer packet and the inter-segment communication is completed, a predetermined time from the end of the communication is monitored by a timer, and when the timeout is detected (step S5), the above-described step S4 The inter-segment communication or segment reassignment is terminated, and the initial segment division state that was initially divided is restored (step S0). By doing so, security between segments by VLAN division can be maintained in the original state.
図12に本発明を利用したネットワーク構成の一例を示す。図中、600はインターネット通信網、301は第1のインターネットサービスプロバイダISP1のルータ、302は第2のインターネットサービスプロバイダISP2のルータ、200はVLANで分割されているレイヤ2スイッチ、101,102,103はホスト端末である。
FIG. 12 shows an example of a network configuration using the present invention. In the figure, 600 is an Internet communication network, 301 is a router of the first Internet service provider ISP1, 302 is a router of the second Internet service provider ISP2, 200 is a
レイヤ2スイッチ200において、ホスト端末101,102,103ごとにVLANで分割されている場合、レイヤ2スイッチ200配下のホスト端末101,102,103間で通信を行う場合、本発明のレイヤ2スイッチ200を用いることにより、インターネットサービスプロバイダISP1又はISP2のルータ301又は302に接続することなく、即ちインターネット通信網600を経由することなしに、レイヤ2スイッチ200を介して直接VLAN間通信を行うことができる。
In the
このように、各々のホスト端末が異なるインターネットサービスプロバイダに属している場合に、各々のホスト端末がインターネットサービスプロバイダ(ISP)のBRAS(Broadband Remote Access Server:各ユーザの認証、課金、ISPの振り分け等を行うサーバ)に接続し、ベストエフォートであるインターネット通信網を介して通信を行わずにレイヤ2スイッチを介した直接通信が可能となる。これらのことは特に、レイヤ2スイッチ配下におけるホスト端末間で大容量のデータ通信を行うときに非常に有効である。
In this way, when each host terminal belongs to a different Internet service provider, each host terminal is an Internet service provider (ISP) BRAS (Broadband Remote Access Server: authentication of each user, billing, ISP distribution, etc. And direct communication via the
また、レイヤ2スイッチ200配下のVLAN間通信の多いオフィスやキャンパスや病院等に本発明のレイヤ2スイッチ200用いることにより、それぞれのVLANでのセキュリティは確保しつつ、容易にレイヤ2スイッチ200スイッチを介して直接通信を行うことができる。
Also, by using the
101〜103 異なるVLANに接続された各ホスト端末
200 レイヤ2スイッチ
300 ルータ
400 同一サブネット
501〜503 各VLANセグメント
Q(1),Q(2) アドレス解決又は近隣探索要求パケット
R(3),R(4) アドレス解決又は近隣探索応答パケット
D(5) 通信データパケット
101-103 Each host terminal connected to a
Claims (5)
前記ホスト端末を宛て先又は送信元とするアドレス解決要求パケット若しくは近隣探索要求パケット又はその応答パケットをスヌーピングする手段と、
前記スヌーピングにより前記ホスト端末のIPアドレス又はMACアドレスとポートとの対応を学習し、該学習結果を記憶する手段と、
異なるセグメント間で転送されるパケットを、上位のルータを介することなく、前記学習結果を基にレイヤ2スイッチ内においてセグメント間に跨って直接転送する手段と
を備えたことを特徴とするVLANセグメント間転送機能を有するレイヤ2スイッチ。 In a layer 2 switch that accommodates host terminals belonging to different segments divided by VLAN under the router,
Means for snooping an address resolution request packet or a neighbor search request packet addressed to or sent from the host terminal or a response packet thereof;
Means for learning the correspondence between the IP address or MAC address of the host terminal and the port by the snooping, and storing the learning result;
Means for directly transferring packets transferred between different segments across the segments within the layer 2 switch based on the learning result without using an upper router, between VLAN segments Layer 2 switch with forwarding function.
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