WO2006106588A1

WO2006106588A1 - フレーム転送装置

Info

Publication number: WO2006106588A1
Application number: PCT/JP2005/006353
Authority: WO
Inventors: Yoshiyuki Maeda; Hironori Kadota; Yoko Toyozumi; Yumiko Ogata; Yoshiko Kojima; Seiji Miyata; Hiromu Yoshii
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-12
Also published as: JP4454661B2; US7724736B2; US20080031271A1; JPWO2006106588A1

Abstract

　MAC学習テーブルを有するレイヤ２スイッチは、フレームに付加されたVWAN-IDを縮退VWAN-IDに変換する変換部と、フレームに付加された縮退VWAN-IDを元のVWAN-IDに復元する復元部とを備える。レイヤ２スイッチは、MAC学習機能により、縮退VWAN-IDを含むエントリをMAC学習テーブルに登録する。縮退VWAN-IDは、VWAN-IDがとり得る値の数よりも少ない数の値からなる。レイヤ２スイッチの制御装置は、VWAN-IDの登録時に、このVWAN-IDに対応する縮退VWAN-IDの一つを決定し、変換部及び復元部に対して設定する。

Description

明細書

フレーム転送装置

技術分野

[0001] 本発明は、レイヤ 2スィッチ (L2SW)等を用いたネットワーク内に搭載される装置の V WAN (Virtual Wide Area Networks, IEEE802.1Q「Virtual Bridged Local Area Networks で標準規格化された VLAN(Virtual Local Area Networks)と同意義語、他の同意義語として、 VPN(Virtual Private Networks), VMAN(Virtual Metro Area Networks)がある）管理方式に関する。

背景技術

[0002] VWANに係る分野では、パワードコム社力 ' Ethernet (登録商標） over Ethernet ( 登録商標）（EoE) "という方式を採用するなど、各社が大量のトラフィックに対してスィツチの負荷を低減する方式を発表してヽる。

[0003] EoEでは、入口のエッジスィッチ (エッジ SW)が、自身に入ってきたフレームに自身加えてコアネットワーク内に送出する。 MACアドレス及び VWANタグを有するフレームはコアネットワーク内を転送される。 EoEの利点は、コアネットワークでフレーム転送を行うコアスィッチの負荷を軽減することができることである。

[0004] 図 1は、 IEEE802.3に従ったフレームフォーマットの説明図である。図 1に示すように、フレームは、 VWANタグを格納するフィールドを有している。 VWANタグのフィールド〖こは、 VWAN— ID(VLAN— ID)が格納される。 VWAN— IDは、フレームが属する VWANグループを一意に表す識別子であり、具体的な値として、 "0"〜"4095 "の値が使用される。

[0005] 図 2は、 VWANを利用したネットワークシステムの例として、広域イーサネット（登録商標)網を含むシステムの例を示す。広域イーサネット (登録商標)網 3 (以下、網 3) には、各カスタマ一エッジ部 (カスタマ側ネットワーク) 1、 2が、スイッチング機能を具備したエッジ SW4を介して接続される。

[0006] カスタマ一エッジ部 1、 2内の各エンドユーザは、網 3内で各カスタマのフレームを分離するための VWAN— ID (X, Υ, Ζ)を有しており、フレームは、同じ VWAN— IDを持つエンドユーザ間のみでやりとりされる。

[0007] 例えば、カスタマ一エッジ部 1における VWAN— ID=Xを持つカスタマ (エンドユーザ)が、カスタマ一エッジ部 2において同じ VWAN— ID=Xを持つエンドユーザにフレームを送信する場合を想定する。

[0008] この場合、フレームがカスタマ一エッジ部 1側のエッジ SW4(入口エッジ SW)で受信されると、当該フレームに、入口及び出口エッジ SW4の各 MACアドレス及び VWA

N— ID=Xとが付加され、網 3内に送出される。

[0009] フレームは、網 3を構成するコアスィッチ (コア SW)間を転送され、出口エッジ SWに到達する。出口エッジ SW4では、入口エッジ SW4で付カ卩された MACアドレス及び V

WAN IDが除去され、カスタマ一エッジ部 2内の対応するエンドユーザ (VWAN— I

D=X)へ送信される。

[0010] 図 3は、従来のシステムにおけるレイヤ 2スィッチ (エッジ SWやコア SWとして適用可能である)が有する装置構成を示す図である。図 3において、レイヤ 2SWは、対向装置からの入力トラフィック (フレーム)を受信する受信回線インタフェース部 6と、対向装置へトラフィック (フレーム)を送信する送信回線インタフェース部 7と、レイヤ 2にてトラフィックをスイッチングする L2SWエンジン 8と、 L2SWエンジン 8の制御情報を記憶したメモリ 11と、保守者操作用端末 5 (以下、端末 5)とユーザインタフェース部 9を介して接続され、メモリ 11に記憶された情報を監視する装置制御監視部 10とを備えてヽる。

[0011] 図 4は、 L2SWエンジン 8内に搭載される MAC学習テーブルを用いた、 L2SWの学習 Z検索方法の説明図である。図 4において、受信回線インタフェース部 6がフレームを受信すると、受信されたフレーム内の送信元 (Source)MACアドレス（MAC-SA )と、フレームを受信したポート番号と、フレーム内の VWAN— IDが、 MAC学習テーブルに格納される。

[0012] その後、別のポートからフレームが受信された場合、受信されたフレーム中の宛先 (Destination)MACアドレス（MAC- DA)及び VWAN— IDを検索鍵として MAC学習テーブルが検索される。このとき、検索結果としてヒットしたポート (方路)にフレームが転送 (Forwarding)される。

[0013] 図 3及び図 4に示す従来の方式では、図 2に示すようなエッジ SW4にてカスタマ側ネットワーク 1の VWAN— IDを学習する。このため、学習の数に対応する VWAN— I D及びフレームの受信ポートをエッジ SW4の内部で管理する必要がある。従って、 M AC学習テーブルが有すべきエントリの登録可能数が "MACアドレスの数 X VWA N— ID数 X入力 (受信)ポート数"となる。

[0014] これによつて、ハードウェア的には、膨大な容量を持つ MAC学習テーブル用のメモリを設ける必要があった。一方、ソフトウェア的には、 "VWAN— ID数 X入力ポート数"のエントリの管理を実施する必要があった。このため、出力ポートの検索処理が複雑となり、装置全体の性能が劣化する可能性があった。

[0015] 本願発明に関連する先行技術文献として、以下に示す特許文献 1がある。

特許文献 1：特開平 11 4224号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0016] 本発明の目的の一つは、フレームの出方路を決定するための情報を格納する記憶部の記憶容量の低減を図ることができる技術を提供することである。

[0017] また、本発明の目的の一つは、少なくとも記憶部を用いた検索の処理負担の軽減を図ることができる技術を提供することである。

課題を解決するための手段

[0018] 本発明は、上記目的を達成するために以下の構成を採用する。

[0019] 本発明は、フレームの受信部と、

受信されたフレームに含まれる VWAN(Virtual Wide Area Network)識別子を、とり得る値の数が前記 VWAN識別子より少ない数カゝらなる縮退 VWAN識別子の一つに変換する変換部と、

受信されたフレームに含まれる送信元アドレス，縮退 VWAN識別子，及びこのフレームが受信された方路を示す情報を含むエントリを記憶する記憶部と、

フレームに含まれる宛先アドレス及び縮退 VWAN識別子を用いて、このフレームを送出すべき方路の情報を前記記憶部から検索する検索部と、前記フレームに含まれる縮退 VWAN識別子を元の VWAN識別子に復元する復元部と、

VWAN識別子が復元された前記フレームを検索された方路カゝら送出する送信部とを備えるフレーム転送装置である。

[0020] 本発明によれば、記憶部には、 VWAN識別子の代わりの縮退 VWAN識別子が格納される。縮退 VWAN識別子のとり得る値は、 VWAN識別子がとり得る値よりも少ない。このため、記憶部が有すべきエントリ登録可能数を抑えることができる。これによつて記憶部に要求される記憶容量の低減を図ることができる。また、エントリ数が低減されることにより、検索部による検索処理の向上を図ることができる。

[0021] 好ましくは、本発明によるフレーム転送装置は、複数の縮退 VWAN識別子を格納した縮退 VWAN識別子格納部と、

VWAN識別子の登録要求に応じて、前記縮退 VWAN識別子格納部に格納された未使用の縮退 VWAN識別子の一つを、前記登録要求に係る VWAN識別子に対応する縮退 VWAN識別子に決定する決定部と、

決定された縮退 VWAN識別子を、前記変換部及び前記復元部による変換及び復元に使用される縮退 VWAN識別子として設定する設定部とをさらに備える。

[0022] このようにすれば、フレーム転送装置に VWAN識別子が登録される場合に、 VWA

N識別子に対応する縮退 VWAN識別子を変換部及び復元部に対して設定することができる。

[0023] 好ましくは、本発明によるフレーム転送装置は、縮退 VWAN識別子の使用状況格納部と、

前記決定された縮退 VWAN識別子と、この縮退 VWAN識別子に対応する VWA N識別子との組を前記使用状況格納部に格納する使用状況管理部とをさらに備える

[0024] このようにすれば、使用状況格納部の格納内容を参照することで、縮退 VWAN識別子の使用状況を確認することができる。

[0025] 好ましくは、本発明によるフレーム転送装置は、 VWAN識別子の削除要求に応じて、前記記憶部から、削除要求に係る VWAN識別子に対応する縮退 VWAN識別子を含むエントリを削除する削除部をさらに備え、

前記設定部は、前記削除要求に係る VWAN識別子に対応する縮退 VWAN識別子の前記変換部及び前記復元部に対する設定を解除する。

[0026] このようにすれば、 VWAN識別子がフレーム転送装置から削除される場合に、記憶部力も削除に係るエントリが削除され、且つ変換部及び復元部に対する設定が解除されるので、フレーム転送装置の誤動作を防止することができる。

[0027] 好ましくは、本発明によるフレーム転送装置は、前記決定部による前記縮退 VWA

N識別子の決定が行われる場合に、この決定された縮退 VWAN識別子が使用中であることを示す情報を前記縮退 VWAN識別子格納部に格納し、且つ

前記設定部により前記縮退 VWAN識別子の前記変換部及び前記復元部に対する設定が解除される場合に、この設定の解除に係る縮退 VWAN識別子が未使用であることを示す情報を前記縮退 VWAN識別子格納部に格納する縮退 VWAN識別子管理部をさらに備える。

[0028] このようにすれば、縮退 VWAN識別子格納部にお!、て、各縮退 VWAN識別子の使用状況を管理することができる。

[0029] 好ましくは、本発明によるフレーム転送装置の使用状況管理部は、前記縮退 VWA

N識別子の前記変換部及び前記復元部に対する設定を解除した場合に、この縮退

VWAN識別子と前記削除要求に係る VWAN識別子との組を前記使用状況格納部力削除する。

[0030] このようにすれば、縮退 VWAN識別子の使用状況を正確に管理することができる。

[0031] 好ましくは、本発明によるフレーム転送装置の縮退 VWAN識別子管理部は、前記縮退 VWAN識別子格納部内の前記各縮退 VWAN識別子の使用 Z未使用を示す情報がリセットされた場合に、前記変換部及び前記復元部に対して設定されている縮退 VWAN識別子の情報に基づいて、前記縮退 VWAN識別子格納部に、前記各縮退 VWAN識別子の使用 Z未使用を示す情報を格納する。

[0032] このようにすれば、縮退 VWAN識別子格納部がリセットされても、実際の変換部及び復元部に対する設定内容から、縮退 VWAN識別子の使用状況を縮退 VWAN識別子格納部上で復元することができる。 [0033] また、本発明は、フレームの受信部と、受信されたフレームに含まれる VWAN

(Virtual Wide Area Network)識別子を、とり得る値の数が前記 VWAN識別子より少な!、数力なる縮退 VWAN識別子の一つに変換する変換部と、受信されたフレームに含まれる送信元アドレス，縮退 VWAN識別子，及び前記フレームが受信された方路を示す情報を含むエントリを記憶する記憶部と、フレームに含まれる宛先アドレス及び縮退 VWAN識別子を用いて、前記フレームを送出すべき方路の情報を前記記憶部から検索する検索部と、前記フレームに含まれる縮退 VWAN識別子を元の VW AN識別子に復元する復元部と、 VWAN識別子が復元された前記フレームを検索された方路力送出する送信部とを備えるフレーム転送装置の制御装置であって、複数の縮退 VWAN識別子を格納した縮退 VWAN識別子格納部と、

決定された縮退 VWAN識別子を、前記変換部及び前記復元部による変換及び復元に使用される縮退 VWAN識別子として設定する設定部と

を備えるフレーム転送装置の制御装置である。

[0034] さらに、本発明として、上述したフレーム転送装置によるフレーム転送制御方法、フレーム転送装置の制御方法 (管理方法)、これらの方法を実現するプログラム、該プログラムを格納した記録媒体の発明を含むことができる。

発明の効果

[0035] 本発明によれば、フレームの出方路を決定するための情報を格納する記憶部の記憶容量の低減を図ることができる。

[0036] また、本発明によれば、少なくとも記憶部を用いた検索の処理負担の軽減を図ることがでさる。

図面の簡単な説明

[0037] [図 1]IEEE802.3フレームフォーマットの説明図である。

[図 2]現在の広域イーサネット（登録商標)網を用いたネットワークシステムの例を示す図である。 [図 3]従来におけるレイヤ 2スィッチの装置構成を示す図である。

[図 4]MAC学習テーブルを用いた従来の学習方法の説明図である。

[図 5]本発明の実施形態によるレイヤ 2スィッチの装置構成例を示す図である。

[図 6]縮退 VWANデータベースのデータ構造例を示す図である。

[図 7]空き縮退 VWAN管理キューのデータ構造例を示す図である。

[図 8]縮退 VWAN登録処理の例を示すシーケンス図である。

[図 9]縮退 VWAN取得処理の例を示すフローチャートである。

[図 10]縮退 VWAN削除処理の例を示すシーケンス図である。

[図 11]縮退 VWAN開放処理の例を示すフローチャートである。

[図 12A](1)初期状態 (未登録時)における縮退 VWANデータベース及び空き縮退 V

WAN管理キューを示す図である。

[図 12B](2)VWAN— ID= 100の登録時における縮退 VWANデータベース及び空き縮退 VWAN管理キューを示す図である。

[図 12C](3)図 12Bに示す (2)の後、 \^^^ー10 = 200の登録時にぉける縮退八

Nデータベース及び空き縮退 VWAN管理キューを示す図である。

[図 12D](4)図 12Cに示す (3)の後、 \^^^ー10 = 200の削除時にぉける縮退八

[図 13]縮退 VWAN復元処理の例を示すシーケンス図である。

[図 14]空き縮退 VWAN管理キューの復元処理の例を示すフローチャートである。符号の説明

5 · · ·保守者操作用端末

6 · · '受信回線インタフェース部

7· · '送信回線インタフェース部

8A'，'L2SWエンジン

9 · · 'ユーザインタフェース部

10Α· · ·装置制御監視部

11Α· · ·メモリ

12 · · ·縮退 VWAN変換部 13 · · ·縮退 VWAN復元部

14 · · 'MAC学習テープノレ

15 · · '縮退 VWANデータベース

16 · · '空き縮退 VWAN管理キュー

17 · · ·エントリ削除部

50 · · ·レイヤ 2スィッチ

発明を実施するための最良の形態

[0039] 以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。実施形態の構成は例示であり

、本発明は実施形態の構成に限定されない。

[0040] 〔実施形態の概要〕

本発明の実施形態では、 "縮退 VWAN"と呼ばれる、レイヤ 2スィッチの装置内だけで使用する VWAN - ID(VWAN識別子)を定義し、フレーム中の VWAN— IDを縮退 VWAN— IDに変換し、縮退 VWAN— IDで装置内部における処理が実行される。

[0041] 〈レイヤ 2スィッチの構成〉

図 5は、本発明の実施形態によるフレーム転送装置 (レイヤ 2スィッチ)の構成例を示す図である。図 5に示すレイヤ 2スィッチ (L2SW)50は、例えば、広域イーサネット（登録商標)網におけるエッジスィッチやコアスィッチとして適用可能である。

[0042] 図 5において、 L2SW50は、対向装置からの入力トラフィック (フレーム)を受信する受信回線インタフェース部 6と、対向装置へトラフィック (フレーム)を送信する送信回線インタフェース部 7と、 MAC学習テーブル 14を用いてレイヤ 2でトラフィックをスイツチングする L2SWエンジン 8Aと、 L2SWエンジン 8Aの制御情報を記憶したメモリ 11 Aと、保守者操作用の端末 5とユーザインタフェース部 9を介して接続され、メモリ 11 Aに記憶された情報を監視する装置制御監視部 10A (制御手段)とを備えている。

[0043] 端末 5は、装置 (L2SW)の制御及び監視に使用される。ユーザインタフェース部 9は、端末 5からの操作を装置内にインタフェースするとともに、装置内の情報を端末 5に出力する。装置制御監視部 10Aは、装置内部の全情報を監視する。メモリ 11Aは、装置制御監視部 10Aからの操作に応じて L2SWエンジン 8Aを制御するための情報を格納するとともに、現在の L2SWエンジン 8Aの情報を記憶する機能を有する。

[0044] 以上の構成は、従来システムで使用される L2SWの構成を適用することが可能である。本実施形態における L2SW50では、 MAC学習テーブル 14を有する L2SWェンジン 8Aに、縮退 VWAN変換部 12と縮退 VWAN復元部 13とが追加されて!、る。

[0045] 縮退 VWAN変換部 12は、受信回線インタフェース部 6力 L2SWエンジン 8Aに入力されるフレーム中の VWAN— IDを、 L2SW50内だけで使用される縮退 VWA

N— IDに変換する。

[0046] 縮退 VWAN復元部 13は、送信回線インタフェース部 7へ出力すべきフレーム中の縮退 VWAN - IDを、元 (オリジナル)の VWAN - IDに復元する。

[0047] 縮退 VWAN変換部 12によって変換された縮退 VWAN— IDは、 MAC学習テーブル 14へのエントリ登録、及びエントリ検索の際に使用される。縮退 VWAN— IDの数は、元の VWAN— IDの数より少ない。

[0048] MAC学習テーブル 14は、図 4に示した MAC学習テーブルと同様のデータ構造を持つ。但し、本実施形態における MAC学習テーブル 14には、 VWAN— IDの代わりに縮退 VWAN— IDが格納される。即ち、 MAC学習テーブル 14には、 MACアドレス (MAC— SA),縮退 VWAN— ID,及び入力ポート番号を含むエントリが登録される。また、 MAC学習テーブル 14は、フレーム中の MAC— DA及び縮退 VWAN — IDと一致するエントリに含まれるポート番号を出力ポート番号として検索するために利用される。

[0049] さらに、縮退 VWAN— IDを L2SW50の内部で管理するために、メモリ 11Aは、縮退 VWANの使用状況を管理するための縮退 VWANデータベース 15と、次に VWA N— IDへ割り振るべき空き状態 (unused state：未使用の)の縮退 VWAN— IDを管理する空き縮退 VWAN管理キュー 16とを格納している。

[0050] 図 6は、縮退 VWANデータベース 15のデータ構造の例を示す図である。図 6において、縮退 VWANデータベース 15は、複数のエントリからなるテーブル構造を有している。各エントリには、 VWAN— IDの登録 Z未登録状態 (1ZO)を示すフラグと、登録された VWAN— IDと、登録された VWAN - IDに対応する (割り振られた)縮退 V WAN— IDとが格納される。 [0051] 本実施形態では、 4096個の VWAN— IDに対して、 64個の縮退 VWAN—ID("1 "〜"64")が用意された例を示す。縮退 VWAN— IDの数として、元の VWAN— ID の数より少な、任意の数を決定することができる。

[0052] VWAN— IDは、 VWAN— IDを表現するビット数に応じて 4096通りの値を持つことができる。一方、ネットワークにて実際に使用される VWAN— IDの数は、 VWAN — IDがとり得る値の数に比べて少ない。従って、ネットワークで使用されることが予想される数の縮退 VWAN— IDが用意される。

[0053] 縮退 VWAN— IDの数が VWAN— IDの数よりも十分に小さい場合 (例えば、 4096 個に対して 64個)には、縮退 VWAN— IDを、 VWAN— IDを表現するために必要なビット数よりも少な、ビット数で表現することができる。このようなビット数の減少により、メモリ容量の低減、処理の簡易化を図ることができる。

[0054] 図 7は、空き縮退 VWAN管理キュー 16のデータ構造例を示す図である。図 7において、空き縮退 VWAN管理キュー 16は、 64個の管理キュー力もなるキューテープルを有する。さらに、空き縮退 VWAN管理キュー 16は、管理キューの先頭番号と、管理キューの末尾番号と、登録された縮退 VWAN— IDの数とを格納する。 64個の管理キューには、 "0"〜"63"の番号が付与されており、管理キューの先頭番号及び末尾番号は、管理キューの番号で示される。

[0055] 縮退 VWANデータベース 15(以下、「データベース 15」と表記する)及び空き縮退 VWAN管理キュー 16(以下、「管理キュー 16」と表記する)の格納内容は、装置制御監視部 10Aによって変更される。装置制御監視部 10Aは、ユーザインタフェース部 9 を通じて入力される端末 5からの情報 (指示等)に基づいて、格納内容の変更を行う。

[0056] データベース 15及び管理キュー 16で管理される縮退 VWAN— IDは、必要に応じて縮退 VWAN変換部 12及び縮退 VWAN復元部 13にセットされる。

[0057] L2SWエンジン 8A (縮退 VWAN変換部 12,縮退 VWAN復元部 13)は、例えば、専用のハードウェアチップを用いて構成される。 MAC学習テーブル 14は、メモリ上に作成される。

[0058] 一方、装置制御監視部 10Aは、 L2SW50に搭載されたプロセッサ (例えば CPU)が、図示せぬ記憶装置に格納されたプログラム (ソフトウエア)を実行することによって実現する機能である。

[0059] このように、縮退 VWANの管理アルゴリズムがソフトウェア内部に具備され、装置制御監視部 10Aとして実現されることで、検索処理の簡易化に伴う装置性能の向上を可能となっている。

[0060] なお、受信回線インタフェース部 6が本発明の受信部に相当し、送信回線インタフエース部 7が本発明の送信部に相当する。また、縮退 VWAN変換部 12が本発明の変換部に相当し、縮退 VWAN復元部 13が本発明の復元部に相当する。

[0061] また、装置制御監視部 10Aが、本発明の決定部，設定部，縮退 VWAN識別子管理部，及び使用状況管理部として機能する。また、メモリ 11Aが、縮退 VWAN識別子格納部，及び使用状況管理部に相当する。また、 MAC学習テーブル 14を記憶するメモリ (記憶手段)が本発明の記憶部に相当する。また、エントリ削除部 17が本発明の削除部に相当する。

[0062] また、装置制御監視部 10A,メモリ 11A,エントリ削除部 17がフレーム転送装置の制御装置に相当する。当該制御装置に係る構成は、フレーム転送装置の外部に用意されるようにしても良い。

[0063] く L2SW50の動作〉

上述した構成を持つ L2SW50は、受信フレームに対して次の動作を行う。受信回線インタフェース部 6で受信されたフレームは、 L2SWエンジン 8Aに入力される。

[0064] L2SWエンジン 8Aでは、縮退 VWAN変換部 12が、フレーム中の VWAN— IDを縮退 VWAN— IDに変換する。その後、 L2SWエンジン 8Aは、 MAC学習テーブル 14を用いたエントリの登録処理 (MACアドレス及び縮退 VWAN— IDが未登録の場合)、及び、エントリ (出力ポート)の検索処理を行う。

[0065] 出力ポートが決定されたフレームは、送信回線インタフェース部 7に送られる前に、縮退 VWAN復元部 13に入力される。縮退 VWAN復元部 13は、フレーム中の縮退 VWAN - IDを元の VWAN - IDに変換 (復元)した後、このフレームを送信回線インタフエース部 7に渡す。送信回線インタフェース部 7は、 L2SWエンジン 8Aで検索 (決定)された出力ポートから、フレームを送出する。

[0066] 以上の動作において、 L2SWエンジン 8Aによって使用される MAC学習テーブル 14は、縮退 VWAN— IDを用いて管理される。

言い換えれば、 MAC学習テーブル 14には、 VWAN— IDの代わりに縮退 VWAN — IDが登録される。

[0067] このため、 MAC学習テーブル 14が有すべきエントリの登録可能数は、 "MACアドレス数 X縮退 VWAN— ID数 X入力ポート数"となる。これによつて、 MAC学習テーブル 14を構成するメモリの記憶容量が低減される。例えば、 VWAN— ID数力 096 から 64に低下する場合には、メモリの記憶容量を大幅に低減することができる。

[0068] また、管理すべきエントリ数は、 "縮退 VWAN— ID X入力ポート数"に低減される。

これによつて、 MAC学習テーブル 14の検索処理の負荷低減を図ることができる。このような処理の負荷低減は、 L2SW50全体の性能向上に寄与することができる。

[0069] 〔縮退 VWANの管理〕

次に、上述した L2SW50における縮退 VWANの管理 (縮退 VWAN登録、削除、及び復元)について説明する。

[0070] 〈縮退 VWAN登録時の処理〉

次に、縮退 VWANデータベース 15と、空き縮退 VWAN管理キュー 16とを用いた、縮退 VWAN登録時の処理シーケンスにつ!/、て説明する。

[0071] 或る VWAN— IDに対応する縮退 VWAN— IDを登録する場合には、 L2SW50の保守者は、端末 5を操作して、装置制御監視部 10Aに対し、 "VWAN登録"の指示を入力する。

[0072] 図 8は、縮退 VWAN登録処理を示すシーケンス図である。図 8において、最初に、 L2SW50の装置制御監視部 10Aは、端末 5から、 "VWAN登録"の指示を受け取る (図 8〈1〉)。

[0073] 装置制御監視部 10Aは、縮退 VWANデータベース 15を参照し、登録すべき VW AN— IDが既に縮退 VWANデータベース 15に登録されているか否かの判断 (再登録チック)を行う (図 8〈2〉)。

[0074] 装置制御監視部 10Aは、再登録チェックの結果、登録すべき VWAN— IDが縮退 VWANデータベース 15(以下、「データベース 15」と表記)に登録されていない場合には、空き縮退 VWAN管理キュー 16(以下、「管理キュー 16」と表記)から登録すベき縮退 VWAN— IDを取得する (図 8〈3〉)。

[0075] 図 9は、装置制御監視部 10Aによる縮退 VWAN— IDの取得処理を示すフローチヤートである。図 9において、最初に、装置制御監視部 10Aは、管理キュー 16(図 7) に格納された [縮退 VWAN登録数]の値をチェックする (ステップ Sl)。

[0076] このとき、登録数が 64以上であれば (S1；エラー)、装置制御監視部 10Aはエラーとみなし、処理を終了する。これに対し、登録数が 64未満であれば (S1 ;正常)、装置制御監視部 10Aは、ステップ S2に処理を進める。

[0077] ステップ S2では、装置制御監視部 10Aは、管理キュー 16に格納された [縮退 VW

AN登録数]の値を 1増加する。

[0078] 続いて、装置制御監視部 10Aは、登録すべき VWAN— IDに割り当てるべき縮退

VWAN - IDをキューの先頭力も取り出して、出力パラメータに格納する。

[0079] このとき、空き縮退 VWANキューテーブル [空き縮退 VWANキュー先頭番号]が、割り当てられる縮退 VWAN— IDとして取り出される。即ち、管理キュー 16に現在格納されている [管理キューの先頭位置]に格納された縮退 VWAN— ID力取り出される。

[0080] 次に、キュー管理処理が行われる。即ち、装置制御監視部 10Aは、 [管理キュー先頭位置]に対応するキューに、 "OxffifflT (使用中を示す情報)を格納する。これによつて、登録に使用される縮退 VWAN— IDを格納したキューが空の状態 (使用中)になる (空き縮退 VWANキューテーブル [空き縮退 VWANキュー先頭番号] = OxffiffiH)。

[0081] また、装置制御監視部 10Aは、空き縮退 VWANキュー先頭番号 (管理キュー先頭番号)に 1を加算する。このとき、管理キュー先頭番号がテーブルの最後尾を超えると、テーブルの先頭の未使用状態のキュー番号が管理キュー先頭番号になる。

[0082] 以上のような処理によって、装置制御監視部 10Aは、出力パラメータとして、登録すべき VWAN— IDに割り当てられる縮退 VWAN— IDを取得する。

[0083] 図 8に戻って、装置制御監視部 10Aは、メモリ 11 Aを通じて、取得した縮退 VWAN —IDを、ハードウェア (縮退 VWAN変換テーブル)に設定する (図 8〈4〉)。

[0084] L2SWエンジン 8Aは、縮退 VWAN変換部 12及び縮退 VWAN復元部 13によつて使用される縮退 VWAN変換テーブル (図 5では図示せず)をメモリ上に有している。 [0085] 縮退 VWAN変換テーブルは、 VWAN— IDと縮退 VWAN— IDとの対応関係を保持し、縮退 VWAN変換部 12がフレーム中の VWAN - IDを縮退 VWAN— IDに変換する場合、及び縮退 VWAN復元部 13がフレーム中の縮退 VWAN - IDを元の V

WAN— IDに復元する場合に使用される。

[0086] なお、縮退 VWAN変換部 12及び縮退 VWAN復元部 13がそれぞれ専用の縮退

VWAN変換テーブルを有するように構成することが可能である。

[0087] 続いて、装置制御監視部 10Aは、登録すべき VWAN— IDと、取得された縮退 V

WAN— IDを、データベース 15(図 6)に登録する (図 8〈5〉)。

[0088] データベース 15への登録が終了すると、装置制御監視部 10Aは、登録処理が終了したことを端末 5に応答する (図 8〈6〉 )。

[0089] 以上のような装置の構成と登録処理フローが適用されることによって、 L2SW50内での縮退 VWAN— IDの管理登録が可能となる。これによつて、 L2SWエンジン 8A の縮退 VWAN変換部 12及び縮退 VWAN復元部 13力効率よく縮退 VWAN— ID を使用することができる。

[0090] 〈縮退 VWAN削除時の処理〉

次に、データベース 15及び管理キュー 16を用、た縮退 VWAN— IDの削除時の処理シーケンスを説明する。図 10は、縮退 VWAN削除処理を示すシーケンス図であり、図 11は、縮退 VWAN開放処理 (図 10〈7〉)を示すフローチャートである。

[0091] 図 10において、最初に、端末 5から装置制御監視部 10Aに対し、 "VWAN削除" の指示が入力される (図 10〈1〉)。

[0092] すると、装置制御監視部 10Aは、データベース 15を参照して、削除が指示された V

WAN - ID(" VWAN削除"の指示に含まれて!/、る)を対応する縮退 VWAN— IDに変換する (図 10〈2〉)。

[0093] 次に、装置制御監視部 10Aは、縮退 VWAN— IDを用いて削除を依頼する (図 10く 3〉)。ここに、 L2SW50は、 MAC学習テーブル 14中の、指定された縮退 VWAN— I Dが格納されたエントリを削除する機能を持つエントリ削除部 (MACフラッシュプロセス) 17(図 5参照)を備えて、る。

[0094] なお、エントリ削除部 17は、 L2SWエンジン 8Aの一部をなす、又は L2SWエンジン 8A力も独立したノ、一ドウエアを用いて実現可能である。また、ソフトウェアにより実現される機能として実現可能である。

[0095] 装置制御監視部 10Aは、エントリ削除部 17に、縮退 VWAN— IDを渡し、当該縮退 VWAN— IDを有するエントリの削除を依頼する。

[0096] エントリ削除部 17は、依頼に従って、 L2SWエンジン 8A中の MAC学習テーブル 1

4から、依頼に係る縮退 VWAN— IDを持つエントリを削除する。削除が完了すると、エントリ削除部 17は、削除の完了通知を装置制御監視部 10Aに与える (図 10〈4〉)。

[0097] 完了通知が受領されると、装置制御監視部 10Aは、 L2SWエンジン 8A内の縮退 V

WAN変換テーブルから、削除に係る縮退 VWAN— IDのエントリを削除する (図 10く

5〉：ハード設定)。

[0098] 続いて、装置制御監視部 10Aは、メモリ 11A上のデータベース 15にアクセスし、削除に係る縮退 VWAN— IDの登録を削除する処理 (データベース更新)を行う (図 10く 6〉：データベース削除)。

[0099] 続いて、装置制御監視部 10Aは、メモリ 11A上の管理キュー 16にアクセスし、縮退 VWAN IDの開放処理を行う (図 10〈7〉：縮退 VWAN— ID開放)。

[0100] 図 11に示すように、最初に、装置制御監視部 10Aは、管理キュー 16に格納された [縮退 VWAN登録数]の値をチェックする (ステップ S 11)。

[0101] このとき、 [縮退 VWAN登録数]が 0以下のときは (S11 ;エラー)、エラーとみなされ、処理が終了する。これに対し、 [縮退 VWAN登録数]が 0を上回る場合には (S11 ;正常)、処理がステップ S 12に進む。

[0102] ステップ S12では、装置制御監視部 10Aは、管理キュー 16に格納された [縮退 VW AN登録数]の値を 1減少する。

[0103] 続いて、キュー管理処理が実行される (ステップ S 13)。即ち、装置制御監視部 10A は、管理キュー 16内の [空き縮退 VWANキュー末尾番号 (管理キュー末尾番号)」の値を 1増加する。このとき、 [空き縮退 VWANキュー末尾番号]の値力テーブルに格納された最後の未使用のキュー番号を超えた場合には、テーブルの先頭に格納された最初の未使用のキュー番号が管理キューの末尾番号として設定される。

[0104] そして、装置制御監視部 10Aは、削除に係る縮退 VWAN— IDをキューの最後に追加する。即ち、装置制御監視部 10Aは、管理キュー 16の [空き縮退 VWANキュー末尾番号 (管理キュー末尾番号)]に、削除した縮退 VWAN - IDを格納する。

[0105] 図 10に戻って、縮退 VWAN— ID開放処理が終了すると、装置制御監視部 10Aは

、削除処理終了を端末 5に通知する (図 10〈8〉)。

[0106] 以上のような構成と、削除処理フローとが適用されることにより、過去に使用した縮退 VWAN— IDで学習した FDB (フォワーディングデータベース)情報 (即ち、 MAC学習テーブル 14内のエントリ)を消去することができる。

[0107] これによつて、誤った FDB情報にて L2SWエンジン 8が動作することを防止することができる。従って、効率よく縮退 VWAN— IDを使用することができる。

[0108] 〈具体例〉

図 12は、縮退 VWAN— IDの登録及び削除の具体例を示す図である。図 12Aは、 (1)初期状態 (未登録時)におけるデータベース 15及び管理キュー 16を示す図である。図 12Bは、（2)保守者が VWAN— ID= 100を登録した場合におけるデータベース 15及び管理キュー 16を示す図である。図 12Cは、（3)保守者がさらに VWAN— ID = 200を登録した場合におけるデータベース 15及び管理キュー 16を示す図である。図 12Dは、（4)処理 (3)の実行後、保守者が VWAN— ID = 200の登録を削除した場合におけるデータベース 15及び管理キュー 16を示す図である。

[0109] 図 12Aに示すように、初期状態では、管理キュー 16のテーブルには、縮退 VWAN — ID"1"〜"64"がテーブルの先頭力も順に格納される。また、初期状態では、管理キュー 16は、管理キュー先頭番号 =0,管理キュー末尾番号 =63,及び登録縮退 V WAN - ID数 = 0を格納して!/、る。

[0110] 図 12Bに示すように、 VWAN— ID= 100が登録される場合には、管理キュー先頭番号 =0に従って、管理キュー 16のテーブルから縮退 VWAN— ID= 1が取り出される。これに伴って、当該キューの値が使用中を示す "Oxffiffifに書き直される。また、管理キュー先頭番号に 1が加算されて先頭番号 = 1となり、登録縮退 VWAN— ID数 = 1に更新される。ここでは、管理キュー末尾番号に変更はない。

[0111] 一方、データベース 15では、先頭のエントリ格納領域のフラグが登録を示す" 1"に設定されるとともに、 \^^^ー10= 100と縮退¥¹\ ^^—10= 1との対応関係が格納される。

[0112] その後、さらに、 VWAN— ID = 200が登録される場合には、図 12Cに示すように、管理キュー先頭番号 = 1に従って、番号" 2"のキューに格納された縮退 VWAN— I D = 2が取り出される。これに伴い、管理キュー先頭番号が 2に変更され、登録縮退 V WAN— ID数が 2に変更される。

[0113] 一方、データベース 15には、 VWAN— ID = 200と縮退 VWAN— ID = 2の対応関係が登録されるとともに、登録を示すフラグがセットされる。

[0114] その後、 VWAN— ID= 200が削除される場合には、図 12Dに示すように、データベース 15から、 VWAN— ID = 200と縮退 VWAN— ID = 2の対応関係を示すェントリが削除され、このエントリのフラグが未登録を示す" 0"に設定される。

[0115] 一方、管理キュー 16では、登録縮退 VWAN— ID数が 1減算されて 1となる。また、テーブルの先頭から、使用中を示す最初のキューが特定され、そのキューに削除した縮退 VWAN— IDが格納される。ここでは、番号" 0"のキューが使用中を示す最初のキューに該当するので、このキューに削除に係る縮退 VWAN— ID = 2が格納されるとともに、このキューの番号 =0が管理キュー末尾番号にセットされる。

[0116] このようにして、縮退 VWAN— IDと VWAN— IDとの対応関係が管理され、必要に応じて縮退 VWAN— IDが縮退 VWAN変換部 12及び縮退 VWAN復元部 13によつて使用される縮退 VWAN変換テーブルに登録される。

[0117] 〈縮退 VWANの復元〉

次に、縮退 VWANの復元処理について説明する。 L2SW50〖こおいて、ソフトゥェァリセットが行われることがある。即ち、装置制御監視部 10A,データベース 15及び管理キュー 16がリセットされることがある。この場合、データベース 15及び管理キュー 16が初期状態に戻る。

[0118] 一方、ソフトウェアリセットでは、 L2SWエンジン 8A内の縮退 VWAN変換テーブル ( ハードウェア)の格納内容はリセットされない。以下、縮退 VWAN変換テーブルの格納内容を用いて、この格納内容に対応するデータベース 15及び管理キュー 16の状態を復元する処理にっ、て説明する。

[0119] 図 13は、縮退 VWAN復元処理の例を示すシーケンス図であり、図 14は、空き縮退 VWAN管理キュー復元処理の例を示すフローチャートである。

[0120] 図 13において、装置制御監視部 10Aに対するリセット (リセット信号の入力)が実行されると、装置制御監視部 10A内にて復元処理を行う為の初期起動プロセスが起動する。

[0121] すると、装置制御監視部 10Aは、縮退 VWAN変換テーブルに設定された全ての縮退 VWAN— IDと VWAN— IDとの組を読み出す (図 13〈1〉：ハード設定リード)。

[0122] 次に、装置制御監視部 10Aは、読み出された全ての縮退 VWAN— IDと VWAN —IDとの組をデータベース 15に登録する (図 13〈2〉：データベース格納)。このとき、データベース 15には、縮退 VWAN— IDと VWAN— IDとの組が、縮退 VWAN変換テーブルに設定された順を考慮して登録されるように構成することが可能である。

[0123] 次に、装置制御監視部 10Aは、読み出された全ての縮退 VWAN— IDと VWAN —IDとの組を用いて、管理キュー 16の復元処理を行う (図 13〈3〉：空き縮退 VWAN 管理キュー復元)。

[0124] すなわち、図 14に示されるように、装置制御監視部 10Aは、管理キュー 16のテーブルの各キューを空にして初期化する (ステップ S 21)。

[0125] 具体的には、装置制御監視部 10Aは、 [管理キュー先頭番号]の値を 0に設定し、 [ 管理キュー末尾番号]の値を 63に設定し、且つ [縮退 VWAN登録数]の値を 64に設定する。さら〖こ、装置制御監視部 10Aは、全てのキューに "OxffifflTを書き込む。

[0126] 次に、装置制御監視部 10Aは、未使用の縮退 VWAN— IDが存在する間、図 11 に示した縮退 VWAN開放処理 (ステップ S22)を繰り返し実行する (ループ 1)。

[0127] このとき、ステップ S22で実行されるステップ S 14の処理では、削除した縮退 VWA N— IDとして、縮退 VWAN変換テーブルから読み出された縮退 VWAN— IDを除く縮退 VWAN— ID力番号の若い順 (1→64)で、順次格納される。

[0128] 例えば、図 14に示す処理が開始されて力も最初のステップ 22の処理において、縮退 VWAN— ID= 1が未使用である場合には、キュー番号 =0に、縮退 VWAN— ID = 1が格納される。このように、未使用の各縮退 VWAN— IDが削除対象の縮退 VW AN— IDとして、縮退 VWAN開放処理が実行される。

[0129] これによつて、最終的には、縮退 VWAN変換テーブルに設定された縮退 VWAN —IDが使用中に設定された状態の管理キュー 16が作成、即ち、管理キュー 16の復元が行われる。

[0130] 以上のような構成と復元処理フローとが適用されることによって、装置内での縮退 V WAN— IDの管理の復元を可能とし、効率よく縮退 VWAN— IDを使用することが可能となる。

[0131] 〔実施形態の効果〕

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、装置内部に [縮退 VWAN]と呼ばれる、装置内だけで使用する VWAN— IDが別途定義され、その縮退 VWAN— I Dで装置内部の管理 (MAC学習テーブル 14の作成)を実現する。これによつて、 MA C学習テーブル 14用のメモリ縮小化を実現することができる。これに伴って、装置としての低消費電力化やコストダウンに貢献できる。

[0132] さらに、本発明の実施形態では、メモリ 11Aに、「縮退 VWANデータベース 15」及び「空き縮退 VWAN管理キュー 16」が設けられ、縮退 VWAN— IDの管理アルゴリズム力 Sソフトウェア内部に具備される (ソフトウェアにより装置制御監視部 10Aを実現する）ことで、検索処理の簡易化に伴う装置性能の向上を実現するこができ、高品質なスィツチング機能を具備した装置の開発に貢献できる。

Claims

請求の範囲

[1] フレームの受信部と、

フレームに含まれる宛先アドレス及び縮退 VWAN識別子を用いて、このフレームを送出すべき方路の情報を前記記憶部から検索する検索部と、

前記フレームに含まれる縮退 VWAN識別子を元の VWAN識別子に復元する復元部と、

VWAN識別子が復元された前記フレームを検索された方路カゝら送出する送信部とを備えるフレーム転送装置。

[2] 複数の縮退 VWAN識別子を格納した縮退 VWAN識別子格納部と、

をさらに備える請求項 1記載のフレーム転送装置。

[3] 縮退 VWAN識別子の使用状況格納部と、

前記決定された縮退 VWAN識別子と、この縮退 VWAN識別子に対応する VWA N識別子との組を前記使用状況格納部に格納する使用状況管理部と

をさらに備える請求項 2記載のフレーム転送装置。

[4] VWAN識別子の削除要求に応じて、前記記憶部から、削除要求に係る VWAN識別子に対応する縮退 VWAN識別子を含むエントリを削除する削除部をさらに備え、前記設定部は、前記削除要求に係る VWAN識別子に対応する縮退 VWAN識別子の前記変換部及び前記復元部に対する設定を解除する請求項 2又は 3に記載のフレーム転送装置。

[5] 前記決定部による前記縮退 VWAN識別子の決定が行われる場合に、この決定された縮退 VWAN識別子が使用中であることを示す情報を前記縮退 VWAN識別子格納部に格納し、且つ

前記設定部により前記縮退 VWAN識別子の前記変換部及び前記復元部に対する設定が解除される場合に、この設定の解除に係る縮退 VWAN識別子が未使用であることを示す情報を前記縮退 VWAN識別子格納部に格納する縮退 VWAN識別子管理部

をさらに備える請求項 4記載のフレーム転送装置。

[6] 前記使用状況管理部は、前記縮退 VWAN識別子の前記変換部及び前記復元部に対する設定を解除した場合に、この縮退 VWAN識別子と前記削除要求に係る V

WAN識別子との組を前記使用状況格納部から削除する

請求項 4又は 5記載のフレーム転送装置。

[7] 前記縮退 VWAN識別子管理部は、前記縮退 VWAN識別子格納部内の前記各縮退 VWAN識別子の使用 Z未使用を示す情報がリセットされた場合に、前記変換部及び前記復元部に対して設定されて、る縮退 VWAN識別子の情報に基づ、て、前記縮退 VWAN識別子格納部に、前記各縮退 VWAN識別子の使用 Z未使用を示す情報を格納する

請求項 5又は 6記載のフレーム転送装置。

[8] 前記縮退 VWAN識別子格納部は、複数の縮退 VWAN識別子が夫々格納されたキューからなるキューテーブルと、前記キューテーブルの先頭位置を示す番号とを格納し、

前記縮退 VWAN識別子管理部は、前記登録要求に応じて、前記キューテーブルから、前記先頭位置を示す番号のキューに格納された縮退 VWAN識別子を、前記決定部により決定される縮退 VWAN識別子として取り出し、縮退 VWAN識別子を取り出したキューに使用中を示す情報を格納し、前記先頭位置を示す番号に 1をカロ算する

請求項 5記載のフレーム転送装置。

[9] 前記縮退 VWAN識別子格納部は、使用中の縮退 VWAN識別子の数をさらに格納し、

前記縮退 VWAN識別子管理部は、前記登録要求に応じて前記縮退 VWAN識別子の取り出し処理を実行する前に、前記縮退 VWAN識別子の数が縮退 VWAN識別子の全数以上力否かを判定し、そうであれば、エラー処理を実行し、そうでなければ、前記縮退 VWAN識別子の取り出し処理を実行する

請求項 8記載のフレーム転送装置。

[10] 前記縮退 VWAN識別子格納部は、前記縮退 VWAN識別子格納部は、前記キュ一テーブルの末尾位置を示す番号をさらに格納し、

前記縮退 VWAN識別子管理部は、前記設定部により前記縮退 VWAN識別子の前記変換部及び前記復元部に対する設定が解除される場合に、前記縮退 VWAN 識別子格納部の前記末尾位置を示す番号に 1を加算し、この末尾位置を示す番号のキューに、前記設定の解除に係る縮退 VWAN識別子を格納する

請求項 9記載のフレーム転送装置。

[11] 前記縮退 VWAN識別子管理部は、前記設定の解除に係る縮退 VWAN識別子を格納する前に、前記縮退 VWAN識別子の数力 ^以下カゝ否かを判定し、そうであれば、エラー処理を実行し、そうでなければ、前記設定の解除に係る縮退 VWAN識別子を格納するための処理を実行する

請求項 10記載のフレーム転送装置。

[12] フレームの受信部と、受信されたフレームに含まれる VWAN(Virtual Wide Area

Network)識別子を、とり得る値の数が前記 VWAN識別子より少なヽ数からなる縮退 VWAN識別子の一つに変換する変換部と、受信されたフレームに含まれる送信元アドレス，縮退 VWAN識別子，及び前記フレームが受信された方路を示す情報を含むエントリを記憶する記憶部と、フレームに含まれる宛先アドレス及び縮退 VWAN識別子を用いて、前記フレームを送出すべき方路の情報を前記記憶部から検索する検索部と、前記フレームに含まれる縮退 VWAN識別子を元の VWAN識別子に復元する復元部と、 VWAN識別子が復元された前記フレームを検索された方路カゝら送出する送信部とを備えるフレーム転送装置の制御装置であって、複数の縮退 VWAN識別子を格納した縮退 VWAN識別子格納部と、

を備えるフレーム転送装置の制御装置。