CN103384988A - 通信系统、交换式集线器、路由器及通信方法 - Google Patents

Abstract

不向网络施加过量的负载就能够掌握路由器下辖的该网络中的网络拓扑。在路由器中，将本装置的MAC地址作为转发源标识符而赋予在用于请求对表示相邻中继装置的信息进行通知的请求帧中，将该请求帧向各交换式集线器进行多播传送。在各交换式集线器中，在接收到赋予了转发源标识符的帧的情况下，存储该转发源标识符，执行将该转发源标识符改写为本装置的MAC地址而进行转发的处理，并且，在接收到请求帧的情况下，执行将写入有表示本装置的相邻中继装置的信息的帧进行回送的处理。而且，在上述路由器中，基于从各交换式集线器发送的信息而确定出该路由器下辖的网络的网络拓扑。

Description

通信系统、交换式集线器、路由器及通信方法

技术领域

本发明涉及一种辅助LAN（Local Area Network）的运转管理的技术。

背景技术

近年来，通常在企业等中构建有下述企业内信息系统，即，在分公司等各网点铺设LAN（下面，称为网点内LAN），将这些网点内LAN通过路由器与互联网等IP（Internet Protocol）网连接。上述网点内LAN大多是将多个交换式集线器串级连接而构成的，各用户（例如，企业的从业人员）使用的通信终端与这些交换式集线器中的某一个连接。在此，所谓路由器是指，按照OSI（Open SystemInterconnection）参考模型中的第3层（网络层）的通信协议，进行数据包（第3层中的数据的发送/接收单位）的转发控制的中继装置。另外，所谓交换式集线器是指，按照OSI参考模型中的第2层（数据链路层）的通信协议，进行帧（第2层中的数据的发送/接收单位）的转发控制的中继装置，也称为L2交换。

在进行企业内信息系统（或者，作为其构成要素通信系统的各网点内LAN）的运转管理或维护时，事先掌握路由器与其下辖的网点内LAN所包含的各交换式集线器的连接关系（下面，称为网络拓扑）是重要的。为此，提出了各种用于能够掌握LAN中的网络拓扑的技术。例如，在专利文献1中公开的技术中，将称为管理节点的计算机装置与作为网络拓扑的掌握对象的LAN连接，从该管理节点使规定的帧进行多播传送/广播传送，另一方面，在各交换式集线器中，以该帧的接收为契机，执行下述处理，即，在与该帧对应的响应帧的有效负载部中写入本装置的MAC（Media Access Control）地址，并进行回送。在此，所谓MAC地址是指，在第2层中唯一地识别各通信装置的硬件标识符。另外，在专利文献1公开的技术中，在各交换式集线器中，在对从其他交换式集线器发送来的响应帧进行转发时，进行下述处理，即，将本装置的MAC地址追加至有效负载部中而进行转发。如上所述，通过按照写入在从各交换式集线器回送的响应帧的有效负载部中的MAC地址的排列进行探索，从而掌握上述LAN中的网络拓扑。

专利文献1：日本特开2007－221285号公报

发明内容

在包含大量的交换式集线器的大规模LAN中，大多情况下，串级连接的级数多，各交换式集线器的连接关系也复杂。因此，对于越大规模的LAN，掌握其网络拓扑的重要性就越高。但是，在专利文献1公开的技术中，存在难以适用于串级连接的级数多的大规模LAN的问题点。其原因如下。在专利文献1公开的技术中，在每次由交换式集线器进行响应帧的转发时，有效负载部的数据大小就会增加。因此，串级连接的级数越多，就会在LAN内传送有效负载部的数据大小越大的响应帧。即，随着交换式集线器的串级连接的级数增加，由于用于掌握网络拓扑的通信而使LAN的负载变大。如果由于用于掌握网络拓扑的通信而向LAN施加过量的负载，则可能对经过该LAN进行的原本的数据通信（例如收容在LAN中的通信终端间的数据通信）产生恶劣影响。这是难以将专利文献1公开的技术用于掌握大规模LAN的网络拓扑的原因。另外，在专利文献1公开的技术中，由于在接收到从全部的交换式集线器发送的响应帧的时刻进行掌握网络拓扑的动作，因此，存在下述问题，即，从规定帧的多播传送至掌握网络拓扑为止需要较长时间，响应性差。并且，在专利文献1公开的技术中，还存在下述问题，即，随着LAN的负载的增大，容易发生响应帧的丢失，在发生了响应帧的丢失的情况下，无法掌握网络拓扑。

本发明就是鉴于上述课题而提出的，其目的在于，提供一种不向网络施加过量的负载就可以掌握路由器下辖的该网络中的网络拓扑的技术。

为了解决上述课题，本发明的某方式提供一种通信系统，其包含：路由器；以及多个交换式集线器，它们包含在所述路由器下辖的网络中，该通信系统的特征在于，所述多个交换式集线器中的至少1个交换式集线器具有：存储单元；帧转发控制单元，其在接收到的帧中作为转发源标识符而赋予有用于唯一地识别进行了该帧的转发的装置的硬件标识符的情况下，将该转发源标识符作为连接目标标识符而写入至所述存储单元中，将该帧中所赋予的转发源标识符改写为所述至少1个交换式集线器的硬件标识符，针对进行了该转发源标识符的改写的帧而进行与该帧的发送目标对应的转发控制；以及通知帧发送单元，其将在有效负载部中写入有所述存储单元中存储的连接目标标识符的列表的通知帧，向所述路由器发送，所述路由器具有连接关系确定单元，该连接关系确定单元接收所述通知帧，从该通知帧的有效负载部中读取出该通知帧的发送源交换式集线器的连接目标标识符的列表，基于该列表而生成表示该路由器和该交换式集线器的连接关系的拓扑数据。

例如，如果路由器下辖的网络所包含的全部交换式集线器具有上述帧转发控制单元和通知帧发送单元，则在每次进行赋予了转发源标识符的帧的转发时，在各交换式集线器的存储单元中累积该转发源标识符。即，针对各交换式集线器确定出进行了帧的转发的相邻中继装置。

在此基础上，在本方式的通信系统中，各交换式集线器在进行赋予了转发源标识符的帧的转发时，不将本装置的硬件标识符作为新的转发源标识符而进行追加，而是进行转发源标识符的改写，因此，在每次由交换式集线器进行帧的转发时，该帧的有效负载部的数据大小不会增加。因此，根据本发明的通信系统，即使路由器下辖的网络大规模化，也能够在不会向该网络施加过量的负载的状态下，确定其网络拓扑。此外，虽然详细内容会在后面进行叙述，但在路由器下辖的网络所包含的交换式集线器中包含不具有上述帧转发控制单元和通知帧发送单元的交换式集线器（具体来说，现有的交换式集线器）的情况下，也能够确定出省略掉该现有的交换式集线器而得到的笼统的网络拓扑。

在更优选的方式中，其特征在于，所述通知帧发送单元在将所述通知帧向所述路由器发送时，将所述至少1个交换式集线器的硬件标识符赋予为转发源标识符并进行发送。根据该方式，能够对各交换式集线器的下游侧的相邻中继装置进行确定。

另外，在另一个优选的方式中，其特征在于，所述路由器还具有多播单元，该多播单元将唯一地表示该路由器的硬件标识符作为所述转发源标识符赋予至一部分的帧，而向所述网络进行多播传送。根据上述方式，所述路由器在向下辖的网络进行多播传送的帧中的一部分中赋予转发源标识符而进行多播传送，因此，在各交换式集线器中进行下述处理，即，接收该帧而存储转发源标识符，并进行泛洪。由此，能够对各交换式集线器的上游侧（靠近路由器侧）的相邻中继装置进行确定。对各交换式集线器的上游侧的相邻中继装置进行确定是指，对所述路由器与各交换式集线器的连接关系进行确定。

另外，在另一个优选的方式中，是指用于请求所述通知帧的发送的请求帧，所述通知帧发送单元以接收到该请求帧为契机而发送所述通知帧。根据上述方式，例如能够在第2层的已有的通信协议之外，指定用于确定网络拓扑的新的通信协议（第2层的通信协议）。在此，针对在何种定时（timing）使路由器发送请求帧，可以想到各种方式。例如，以从网络所包含的通信终端接收到预定种类的数据包为契机进行发送的方式，或以规定的时间间隔周期性地进行多播传送的方式等。虽然详细内容会在后面进行叙述，但根据上述方式，可以期待在网络拓扑发生变化时，能够无延迟地使运转管理人员掌握该变化后的网络拓扑。

另外，在另一个优选的方式中，其特征在于，所述帧转发控制单元将接收到赋予有转发源标识符的帧的通信端口的端口标识符与该转发源标识符进行关联，而写入至所述存储单元中。根据上述方式，能够连同端口相对于相邻中继装置的连接关系（即，各交换式集线器具有的多个通信端口中的哪个与上游侧或下游侧的相邻中继装置连接）也包括在内，确定路由器下辖的网络中的网络拓扑。

为了解决上述课题，本发明的某方式提供一种交换式集线器，包含在路由器下辖的网络中，该交换式集线器的特征在于，具有：存储单元；帧转发控制单元，其在接收到的帧中作为转发源标识符而赋予有唯一地表示向所述交换式集线器进行了该帧的转发的装置的硬件标识符的情况下，将该转发源标识符作为连接目标标识符而写入至所述存储单元中，将该帧中所赋予的转发源标识符改写为所述交换式集线器的硬件标识符，针对进行了该转发源标识符的改写的帧而进行与该帧的发送目标对应的转发控制；以及通知帧发送单元，其将在有效负载部中写入有所述存储单元中存储的连接目标标识符的列表的通知帧，向所述路由器发送。

通过将上述交换式集线器和至少具有前述的连接关系确定单元的路由器进行组合，能够构建本发明的通信系统。另外，作为本发明的另一个方式，还可以考虑提供具有相当于上述帧转发控制单元及通知帧发送单元的工序的通信方法。

另外，为了解决上述课题，本发明的某方式提供一种路由器，其将下辖的网络与其他网络连接，该路由器的特征在于，该路由器具有连接关系确定单元，该连接关系确定单元接收从所述下辖的网络所包含的1个或多个交换式集线器分别发送来、且在有效负载部中写入有交换式集线器的连接目标标识符的列表的通知帧，根据该交换式集线器的连接目标标识符的列表分别确定所述1个或多个交换式集线器，生成表示所述路由器与所述1个或多个交换式集线器的连接关系的拓扑数据，其中，该交换式集线器的连接目标标识符的列表表示向该通知帧的发送源交换式集线器进行了帧的转发的其他装置的硬件标识符的列表。

另外，上述路由器还可以具有多播单元，该多播单元将唯一地表示该路由器的硬件标识符作为表示该帧的转发源的转发源标识符赋予至一部分的帧，而向下辖的网络进行多播传送。

通过将上述路由器和具有前述的帧转发控制单元及通知帧发送单元的交换式集线器进行组合，能够构建本发明的通信系统。另外，作为本发明的另一个方式，还可以考虑提供具有相当于上述多播单元及连接关系确定单元的工序的通信方法，上述通信方法的提供方式的具体例如上述所示。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的LAN1A的结构例的图。

图2是表示LAN1A所包含的交换式集线器50的结构例的图。

图3是表示交换式集线器50的交换引擎部520执行的帧转发控制处理的流程的流程图。

图4是表示在LAN1A中进行发送/接收的帧的数据构造的图。

图5是表示将LAN1A与其他的网络连接的路由器60的结构例的图。

图6是表示通信终端40、交换式集线器50及路由器60各自的通信端口的连接关系的一个例子的图。

图7是用于说明交换式集线器50及路由器60的动作的图。

图8是用于说明交换式集线器50及路由器60的动作的图。

图9是表示本发明的第2实施方式的LAN1B的结构例的图。

图10是用于说明根据在LAN1B中由路由器60生成的拓扑数据所掌握的网络拓扑的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

＜A：第1实施方式＞

＜A－1：结构＞

图1是表示本发明的第1实施方式的通信系统即LAN1A的结构例的图。该LAN1A例如是在企业的分公司铺设的网点内LAN，通过路由器60与互联网等IP网（省略图示）连接。该LAN1A起到上述分公司内的通信系统的作用，另一方面，与在其他的分公司铺设的网点内LAN一起构成上述企业的企业内信息系统。如图1所示，LAN1A包含：4台交换式集线器（交换式集线器50A、50B、50C及50D）、2台通信终端（通信终端40A及40B）以及1台操作终端30。如图1所示，交换式集线器50A和操作终端30与路由器60连接，交换式集线器50B与交换式集线器50A连接。并且，交换式集线器50C、50D与交换式集线器50B连接，通信终端40A与交换式集线器50C连接，通信终端40B与交换式集线器50D连接。

操作终端30、通信终端40A及40B例如分别是个人计算机。操作终端30是用于使LAN1A的运转管理人员进行用于对LAN1A实施运转管理的各种操作的设备。通信终端40A及40B通过与LAN1A所包含的某个交换式集线器连接而收容在该LAN1A中。收容在LAN1A中的通信终端40A及40B分别与其他的通信装置（例如收容在LAN1A中的其他的通信终端或收容在其他的网点内LAN中的通信终端、或者与IP网连接的WWW服务器等）之间进行符合IP的数据包通信。下面，在无需区分各个通信终端40A及40B的情况下，标记为“通信终端40”。此外，在图1中例示出了在LAN1A中收容2台通信终端40的情况，但也可以在LAN1A中收容大于或等于3台通信终端40，另外，当然也可以是仅收容有1台通信终端40的方式。

图1的交换式集线器50A、50B、50C及50D各自具有相同的结构。下面，在无需区分这4台交换式集线器的情况下，标记为“交换式集线器50”。交换式集线器50是在与IP相比为下级的协议层即第2层（数据链路层）中对数据通信进行中继的中继装置。路由器60是在网络层中对数据通信进行中继的中继装置，起到LAN1A的默认网关的作用。即，如果路由器60从IP网接收到的数据包的发送目标IP地址是通信终端40A或40B中的某一个，则将该数据包向LAN1A转发，在该发送目标IP地址不是通信终端40A或40B中的任意一个的情况下，按照路由表中的存储内容向其他的路由器转发。如上所述，路由器60作为LAN1A的默认网关起作用，因此，下面有时将LAN1A称作“路由器60下辖的网络”。

在图1所示的LAN1A中，在按照第2层的通信协议实施的数据通信（即，帧的发送/接收及转发控制）的执行过程中，使LAN1A所包含的各中继装置（即，路由器60及交换式集线器50）检测相邻中继装置。在此，所谓相邻中继装置是指向该中继装置进行了帧的转发的其他中继装置，是在LAN1A中与该中继装置直接连结的其他中继装置。例如，在LAN1A中，相对于路由器60的相邻中继装置是交换式集线器50A，相对于交换式集线器50A的相邻中继装置是路由器60及交换式集线器50B。另外，相对于交换式集线器50B的相邻中继装置是交换式集线器50A、50C及50D，相对于交换式集线器50C（或50D）的相邻中继装置是交换式集线器50B。

并且，在图1所示的LAN1A中，使各交换式集线器50执行将相邻中继装置的检测结果向路由器60通知的处理，另一方面，在路由器60中，执行下述处理，即，基于来自各交换式集线器50的通知结果而生成表示本装置与各交换式集线器50的连接关系（即，LAN1A的网络拓扑）的拓扑数据。LAN1A的运转管理人员通过使用操作终端30来浏览上述拓扑数据，从而能够掌握该LAN1A的网络拓扑。下面，以明显表现出本实施方式特征的交换式集线器50及路由器60为中心，进行说明。

＜A－1－1：交换式集线器50的结构＞

图2是表示交换式集线器50的结构的框图。如图2所示，交换式集线器50具有：通信接口（下面称为I/F）部510、交换引擎部520及存储部（存储单元）530。

通信I/F部510具有多个通信端口。上述多个通信端口分别经由例如100BASE－T等通信线缆而与其他通信装置（在本实施方式中，为路由器60或其他交换式集线器50、或者通信终端40中的某一个）连接。分别针对上述多个通信端口，预先向每个通信端口分配固有的端口标识符（例如，端口编号），使用该端口标识符能够唯一地识别各通信端口。通信I/F部510将经由各通信端口接收到的帧发送至交换引擎部520，另一方面，将从交换引擎部520发送来的帧，从由该交换引擎部520指示的通信端口发送出。

存储部530包含例如RAM（Random Access Memory）等易失性存储器和EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）等非易失性存储器（在图2中均省略图示）。在该非易失性存储器中预先存储有固件（程序），该固件（程序）用于使交换引擎部520执行明显表现出本发明交换式集线器的特征的处理。另一方面，易失性存储器由交换引擎部520用作执行上述固件时的工作区域。另外，上述易失性存储器起到用于暂时存储由通信I/F部510接收到的帧的缓冲器的作用，并且，在该易失性存储器中存储图2的MAC地址表和该图2的相邻中继装置表。

图2的MAC地址表与现有的交换式集线器所具有的MAC地址表相比没有特别的不同。在该MAC地址表中，与由通信I/F部510接收到的帧的发送源MAC地址相关联而存储接收到该帧的通信端口的端口标识符。将MAC地址及端口标识符向MAC地址表写入的动作，伴随着帧转发控制而进行。例如，在为了解析路由器60的MAC地址而从通信终端40发送来的帧（在有效负载部中写入有ARP（AddressResolution Protocol）数据包的帧）的转发过程中，执行将该帧的发送源MAC地址（即，通信终端40的MAC地址）与该帧的接收端口的端口标识符相关联而写入MAC地址表中的处理。另一方面，在与该帧对应的响应帧的转发过程中，执行将该帧的发送源MAC地址（即，路由器60的MAC地址）与该帧的接收端口的端口标识符相关联而写入MAC地址表中的处理。该MAC地址表的存储内容在基于发送目标MAC地址进行帧的转发控制时被使用。

在相邻中继装置表中，与通信I/F部510所具有的多个通信端口各自的端口标识符相关联而存储连接目标标识符。在此，所谓连接目标标识符是指表示与该连接目标标识符相关联的通信端口的连接目标是否为相邻中继装置，并且，在该连接目标为相邻中继装置的情况下，唯一地表示该相邻中继装置的信息。如上述所示，相邻中继装置是指向该交换式集线器50进行了帧的转发的其他中继装置（在本实施方式中是路由器60或其他交换式集线器50）。在本实施方式中，对于与相邻中继装置连接的通信端口的端口标识符，将该相邻中继装置的MAC地址作为连接目标标识符而进行关联，对于与除了相邻中继装置之外的其他通信装置（在本实施方式中是通信终端40）连接的通信端口、或没有与其他通信装置连接的通信端口，将NULL（0x00）作为连接目标标识符进行关联。

该相邻中继装置表是将交换式集线器50的电源（省略图示）接通作为契机，以各连接目标标识符设为NULL的状态生成的。并且，伴随着进行预定的特定帧的中继，进行该表的存储内容的更新（即，将与连接有相邻中继装置的通信端口的端口标识符相关联的连接目标标识符，改写成该相邻中继装置的MAC地址）。虽然详细内容会在后面进行叙述，但在本实施方式中，作为上述特定帧而预定为网络拓扑确定用的帧（具有下述两种：为了将相邻中继装置表的存储内容向路由器60通知而由各交换式集线器50发送的通知帧；以及为了请求该通知帧的发送而由路由器60向下辖的LAN1A内进行多播传送的请求帧）。本实施方式的特征之一在于，在各交换式集线器50中存储上述相邻中继装置表，伴随上述网络拓扑确定用的帧的转发控制而更新其存储内容。

交换引擎部520例如是CPU（Central Processing Unit）。交换引擎部520通过执行存储部530中存储的固件，从而作为交换式集线器50的控制中枢起作用。按照该固件进行动作的交换引擎部520在每次经由某个通信端口接收帧时，执行图3的流程图所示的处理。如图3所示，作为交换引擎部520按照上述固件执行的处理，举出了帧转发控制处理和通知帧发送处理这2种。下面，在对这2种处理的处理内容进行详细说明之前，对在LAN1A中发送/接收的帧的数据构造进行说明。

图4（A）是表示在LAN1A中进行发送/接收的通常的帧的数据构造的图。如图4（A）所示，帧具有头部和有效负载部。在头部中存储有发送目标MAC地址、发送源MAC地址、类别标识符。例如，在前述的请求帧的情况下，在发送目标MAC地址中设有多播地址，在发送源MAC地址中设有路由器60的MAC地址。其原因在于，请求帧是从路由器60向下辖的LAN1A进行多播传送。另外，在通知帧的情况下，在发送目标MAC地址中设有路由器60的MAC地址，在发送源MAC地址中设有作为其发送源的交换式集线器50的MAC地址。如上述所示，其原因在于，通知帧是从交换式集线器50向路由器60进行单播传送。所谓类别标识符是指表示在帧的有效负载部中存储的数据（包）的类别的标识符。在前述的请求帧及通知帧的情况下，将用于明示出是在有效负载部中存储有网络拓扑确定用数据的网络拓扑确定用帧的值（在本实施方式中为0xe812），设置在类别标识符中。

图4（B）是表示请求帧的有效负载部的数据构造的图，图4（C）是表示通知帧的有效负载部的数据构造的图。如图4（B）及图4（C）所示，请求帧的有效负载部的数据构造和通知帧的有效负载部的数据构造仅在后者包含相邻中继装置信息这一点上不同。如上述所示，关于通知帧，其是作为针对请求帧的响应而由交换式集线器50向路由器60回送的帧，将该通知帧的回送时刻下的该交换式集线器50的相邻中继装置表的存储内容（即，该交换式集线器50的相邻中继装置的MAC地址和接收到从该相邻中继装置转发来的帧的通信端口的端口标识符的列表）设置作为上述相邻中继装置信息。

另外，对比图4（B）和图4（C）而明确可知，在请求帧的有效负载部和通知帧的有效负载部中共同写入有发送目标MAC地址、发送源MAC地址、帧类别标识符（表示是请求帧、还是通知帧的标识符）、转发源标识符。对于图4（B）（或图4（C））的发送目标MAC地址及发送源MAC地址，分别写入与该请求帧（或通知帧）的头部中所写入的内容相同的内容。在发送请求帧（或通知帧）时，在转发源标识符中设置其发送源的MAC地址，在每次通过其他的交换式集线器50进行该帧的转发时，转发源标识符被改写为进行了该转发的交换式集线器50的MAC地址。

以上是在LAN1A中进行发送/接收的帧的数据构造。

下面，参照图3，说明帧转发控制处理及通知帧发送处理的处理内容。如图3所示，帧转发控制处理包含有基于其发送目标MAC地址的转发控制（步骤SA150）。在此，所谓基于接收帧的发送目标MAC地址的转发控制，是指在该发送目标MAC地址不是单播地址的情况下或该发送目标MAC地址是没有存储在MAC地址表中的单播地址的情况下，进行该接收帧的泛洪，另一方面，在该发送目标MAC地址是存储在MAC地址表中的单播地址的情况下，仅从与该MAC地址相关联而存储在MAC地址表中的端口标识符所表示的通信端口，发送出该接收帧。在此，作为不是单播地址的MAC地址而举出了多播地址或广播地址。另外，所谓泛洪是指，从除了接收到接收帧的通信端口之外的全部通信端口发送出该接收帧。对于基于该发送目标MAC地址的转发控制，其与现有的交换式集线器的转发控制相比没有特别的不同。换言之，在现有的交换式集线器中，作为帧转发控制处理仅执行基于上述发送目标MAC地址的转发控制（步骤SA150的处理）。

如图3所示，本实施方式的帧转发控制处理除了步骤SA150的处理之外，还包含有步骤SA100至SA120的处理。如图3所示，在本实施方式的帧转发控制处理中，交换引擎部520首先参照接收帧的头部的类别标识符而判定该接收帧是否是网络拓扑确定用帧（即，请求帧或通知帧）（步骤SA100）。具体来说，交换引擎部520在接收帧的类别标识符的值为0xe812的情况下，判定为该接收帧是网络拓扑确定用帧。并且，交换引擎部520在步骤SA100的判定结果为“否”的情况下，执行前述的步骤SA150的处理而结束本帧转发控制处理，相反地，在步骤SA100的判定结果为“是”的情况下，执行步骤SA110及其以后的处理。

在步骤SA100的判定结果为“是”的情况下所执行的步骤SA110中，交换引擎部520将与接收到网络拓扑确定用帧的通信端口的端口标识符相关联而存储在相邻中继装置表中的连接目标标识符，改写为写入在该帧的有效负载部中的转发源标识符。并且，交换引擎部520将接收到的网络拓扑确定用帧的转发源标识符改写为本装置的MAC地址（步骤SA120）。如上所述，在接收到网络拓扑确定用帧的情况下，执行上述步骤SA110及SA120的处理，这一点是本实施方式的交换式集线器50的特征之一。在此基础上，如图3所示，交换引擎部520参照接收帧的有效负载部的帧类别标识符而判定该接收帧是否是请求帧（步骤SA130），在其判定结果为是的情况下，进一步执行通知帧发送处理（步骤SA140）。在该通知帧发送处理中，交换引擎部520生成在有效负载部中写入有与本装置的相邻中继装置表的存储内容对应的相邻中继装置信息和转发源标识符（本装置的MAC地址）的通知帧，并向路由器60发送（单播传送）。

以上是交换式集线器50的结构。

＜A－1－2：路由器60的结构＞

图5是表示路由器60的结构的框图。如图5所示，路由器60具有：通信I/F部610、路由引擎部620及存储部630。通信I/F部610与交换式集线器50的通信I/F部510相同地具有多个端口，各端口分配有固有的端口标识符。上述多个端口中的3个分别与IP网（在图1中省略图示）、交换式集线器50A及操作终端30连接。通信I/F部610与通信I/F部510相同地，将经由各通信端口接收到的帧发送至路由引擎部620，另一方面，通信I/F部610将从路由引擎部620发送来的帧，从由该路由引擎部620指示的通信端口发送出。

存储部630也与交换式集线器50的存储部530相同地，包含有RAM等易失性存储器和EPROM等非易失性存储器（省略图示）。该非易失性存储器中存储有固件。在本实施方式中，通过按照该固件使路由引擎部620动作而实现明显表现出本实施方式特征的路由器60的功能。另一方面，易失性存储器由路由引擎部620用作执行上述固件时的工作区域，并且，起到用于暂时累积接收到的帧（或数据包）的缓冲器的作用。另外，在该易失性存储器中存储图5所示的路由表、关于该路由器60的MAC地址表及相邻中继装置表这些表。

路由引擎部620与交换式集线器50的交换引擎部520相同，是CPU（Central Processing Unit）。路由引擎部620执行存储部630中存储的固件，作为路由器60的控制中枢起作用。路由引擎部620按照上述固件，执行数据包转发控制处理、多播传送处理及连接关系确定处理。数据包转发控制处理是基于经由通信I/F部610接收到的数据包的发送目标IP地址和路由表的存储内容而进行该数据包的转发的处理。对于该数据包转发控制处理，由于与现有的路由器的数据包转发控制处理相比没有特别的不同，因此省略详细的说明，下面，以多播传送处理及连接关系确定处理为中心进行说明。

多播传送处理是生成前述的请求帧，作为转发源标识符而赋予本装置的MAC地址并向下辖的网络（即，LAN1A）进行多播传送的处理。虽然详细内容会在后面进行叙述，但在本实施方式中，该多播传送处理在路由器60的电源（省略图示）接通后，每经过规定时间T（例如，3秒）而周期性地执行。

在连接关系确定处理中，路由引擎部620首先以从各交换式集线器50发送来的通知帧的接收为契机，将与接收到该通知帧的通信端口的端口标识符相关联而存储在相邻中继装置表中的连接目标标识符，改写为写入在该帧的有效负载部中的转发源标识符。并且，路由引擎部620根据本装置的相邻中继装置表的存储内容和从各交换式集线器50通知的相邻中继装置信息，而生成表示LAN1A中的路由器60及各交换式集线器50的连接关系的拓扑数据。

如果更详细地进行说明，则是路由引擎部620基于本装置的相邻中继装置表的存储内容和从各交换式集线器50通知的相邻中继装置信息，针对本装置及各交换式集线器50，分别生成由第1指针和1个或多个第2指针构成的双向列表构造的构造体数据，将这些构造体数据的集合作为上述拓扑数据，其中，第1指针（例如，示出与上游侧相邻中继装置连接的通信端口的端口标识符和该上游侧相邻中继装置的MAC地址的数据）示出上游侧相邻中继装置，第2指针（例如，示出与下游侧相邻中继装置连接的通信端口的端口标识符和该下游侧相邻中继装置的MAC地址的数据）示出下游侧中继装置。在此，所谓上游侧相邻中继装置是指靠近用于将本装置所属的网络与其他网络连接的路由器侧的相邻中继装置，所谓下游侧相邻中继装置是指远离该路由器侧的相邻中继装置。例如，在图1所示的LAN1A中，交换式集线器50A的上游侧相邻中继装置是路由器60，下游侧相邻中继装置是交换式集线器50B。相同地，交换式集线器50B的上游侧相邻中继装置是交换式集线器50A，下游侧相邻中继装置是交换式集线器50C和50D。此外，在关于如图1的路由器60那样没有上游侧相邻中继装置的装置的构造体数据中，在上述第1指针中设置NULL即可。相同地，在关于如图1的交换式集线器50C（或50D）那样没有下游侧相邻中继装置的装置的构造体数据中，在上述第2指针中设置NULL即可。

在将上述的双向列表构造的构造体数据的集合作为拓扑数据使用的情况下，在从上游侧使用第2指针、从下游侧使用第1指针而探索彼此相邻的2个中继装置时，均必须不能产生矛盾。例如，在针对图1所示的路由器60及交换式集线器50而分别生成上述构造体数据的情况下，必须由与交换式集线器50A对应的构造体数据的第2指针示出交换式集线器50B，由与交换式集线器50B对应的构造体数据的第1指针示出交换式集线器50A。因此，例如在发生了虽然从交换式集线器50B作为相邻中继装置而通知了交换式集线器50A，但没有从交换式集线器50A作为相邻中继装置而通知交换式集线器50B这种矛盾的情况下，路由引擎部620仅在没有产生矛盾的范围内生成拓扑数据。这是为了避免因包含有矛盾的拓扑数据而导致错误地掌握LAN1A中的网络拓扑。

以上是路由器60的结构。

＜A－2：动作＞

下面，以路由器60和各交换式集线器50具有8个通信端口且如图6所示相互连接的情况为例，说明本实施方式的动作。在图6中，用涂黑的圆圈表示通信端口，用带#的数字表示该通信端口的端口编号。如图6所示，路由器60的端口编号=1的通信端口与交换式集线器50A连接，如果从交换式集线器50观察，则路由器60与交换式集线器50A的端口编号=8的通信端口连接。

如图6所示，交换式集线器50A的端口编号=7的通信端口与交换式集线器50B连接，如果从交换式集线器50B观察，则交换式集线器50A与交换式集线器50B的端口编号=5的通信端口连接。交换式集线器50B的端口编号=4的通信端口与交换式集线器50C连接，该端口编号=6的通信端口与交换式集线器50D连接。如果从交换式集线器50C观察，则交换式集线器50B与端口编号=3的通信端口连接，如果从交换式集线器50D观察，则交换式集线器50B与端口编号=2的通信端口连接。并且，通信终端40A与交换式集线器50C的端口编号=7的通信端口连接，通信终端40B与交换式集线器50D的端口编号=8的通信端口连接。另外，在下面说明的动作的开始时刻，各交换式集线器50的相邻中继装置表的连接目标标识符清空为NULL。

路由器60的路由引擎部620在路由器60的电源（省略图示）接通后，在经过了规定时间T的时刻T0对请求帧进行多播传送。这样，从路由器60多播传送出的请求帧首先被交换式集线器50A接收。交换式集线器50A的交换引擎部520经由端口编号=8的通信端口接收上述请求帧，执行图3的步骤SA110、SA120、SA140及SA150的处理。如上述所示，其原因在于，由于请求帧的头部的类别标识符的值为0xe812，因此，图3的步骤SA100的判定结果为“是”，另外，由于接收帧为请求帧，因此，该图3的步骤SA130的判定结果也为“是”。

由于执行步骤SA110的处理，所以与端口编号=8相关联而存储在交换式集线器50A的相邻中继装置表中的连接目标标识符改写为在接收帧中赋予的转发源标识符（即，路由器60的MAC地址）。另外，该接收帧的转发源标识符通过步骤SA120的处理改写为交换式集线器50A的MAC地址。在步骤SA140中，针对将通过步骤SA110的处理更新后的相邻中继装置表的存储内容作为相邻中继装置信息而写入的通知帧，从交换式集线器50A向路由器60进行单播传送。并且，在步骤SA150中，执行通过步骤SA120的处理而进行了转发源标识符的改写后的请求帧的泛洪。如上述所示，其原因在于，请求帧的发送目标MAC地址是多播地址。这样，泛洪的请求帧由交换式集线器50B接收。

交换式集线器50B的交换引擎部520也相同地，如果接收到由上游侧相邻中继装置转发来的请求帧，则执行图3的步骤SA110、SA120、SA140及SA150的处理。如果更详细地说明，则是交换式集线器50B的交换引擎部520在本装置的相邻中继装置表中，将与端口编号=5对应的连接目标标识符改写为从交换式集线器50A转发来的请求帧中赋予的转发源标识符（即，交换式集线器50A的MAC地址），针对将该改写后的相邻中继装置表的存储内容作为相邻中继装置信息而写入的通知帧，向路由器60进行单播传送。在此基础上，交换式集线器50B的交换引擎部520进行将转发源标识符改写为交换式集线器50B的MAC地址后的请求帧的泛洪。这样，泛洪的请求帧由交换式集线器50C及50D分别接收。

交换式集线器50C（或50D）的交换引擎部520也相同地，如果接收到由上游侧相邻中继装置转发来的请求帧，则执行图3的步骤SA110、SA120、SA140及SA150的处理。如果更详细地说明，则是交换式集线器50C在接收到由交换式集线器50B转发来的请求帧后，在本装置的相邻中继装置表中将与端口编号=3对应的连接目标标识符改写为从交换式集线器50B转发来的请求帧中赋予的转发源标识符（即，交换式集线器50B的MAC地址），针对将该改写后的相邻中继装置表的存储内容作为相邻中继装置信息而写入的通知帧，向路由器60进行单播传送。

相同地，交换式集线器50D也在相邻中继装置表中将与端口编号=2对应的连接目标标识符改写为交换式集线器50B的MAC地址，针对将该改写后的相邻中继装置表的存储内容作为相邻中继装置信息而写入的通知帧，向路由器60进行单播传送。此外，交换式集线器50C及50D还进行下述处理，即，对将转发源标识符改写为本装置的MAC地址后的请求帧进行泛洪。但是，由于在交换式集线器50C及50D的下游侧没有连接交换式集线器，因此，后续不进行请求帧的转发。

如以上说明所述，在进行从路由器60多播传送出的请求帧的转发控制的过程中，交换式集线器50A、50B、50C及50D各自的相邻中继装置表的存储内容成为如图7所示的状态，针对将上述各相邻中继装置表的存储内容作为相邻中继装置信息而写入的通知帧，从各交换式集线器50向路由器60进行单播传送。此外，在图7中，各交换式集线器50的相邻中继装置表的存储内容以气球框示出（图8也同样）。

下面，说明伴随着通知帧的转发控制而进行的相邻中继装置表的更新。如果交换式集线器50B的交换引擎部520经由端口编号=4的通信端口接收到从交换式集线器50C向路由器60单播传送的通知帧，则执行图3的步骤SA110、SA120及SA150的处理。其原因在于，由于通知帧的类别标识符的值为0xe812，因此，图3的步骤SA100的判定结果为“是”，由于接收帧为通知帧，因此，图3的步骤SA130的判定结果为“否”。

由于执行步骤SA110的处理，因此，与端口编号=4相关联而存储在交换式集线器50B的相邻中继装置表中的连接目标标识符改写为接收帧中赋予的转发源标识符（即，交换式集线器50C的MAC地址），该接收帧的转发源标识符通过步骤SA120的处理改写为交换式集线器50B的MAC地址。并且，在步骤SA150中，将通过步骤SA120的处理进行了转发源标识符的改写的通知帧经由端口编号=5的通信端口发送出。对于接收到从交换式集线器50D向路由器60单播传送的通知帧的情况，也相同地，交换式集线器50B的交换引擎部520执行图3的步骤SA110、SA120及SA150的处理。其结果，在交换式集线器50B的相邻中继装置表中与端口编号=6对应的连接目标标识符改写为接收帧中赋予的转发源标识符（即，交换式集线器50D的MAC地址），该接收帧在经过转发源标识符的改写后，经由端口编号=5的通信端口发送出。

如果交换式集线器50A的交换引擎部520接收到从交换式集线器50B发送来的通知帧（或由交换式集线器50B转发来的通知帧），则相同地，执行图3的步骤SA110、SA120及SA150的处理。交换式集线器50A在相邻中继装置表中将与端口编号=7对应的连接目标标识符改写为从交换式集线器50B接收到的通知帧中赋予的转发源标识符（即，交换式集线器50B的MAC地址），将该通知帧的转发源标识符改写为本装置的MAC地址而转发至路由器60。如果路由器60经由端口编号=1的通信端口接收到从交换式集线器50A转发来的通知帧，则在本装置的相邻中继装置表中将与该端口编号对应的连接目标标识符改写为该帧中赋予的转发源标识符。

如以上说明所述，在进行从其他交换式集线器50向路由器60单播传送的通知帧的转发控制的过程中，路由器60、交换式集线器50A及50B各自的相邻中继装置表的存储内容从图7所示的状态更新为图8所示的状态。如果参照图8所示的各相邻中继装置表，则明确可知，这些相邻中继装置表的存储内容无矛盾地表示出LAN1A中的路由器60及各交换式集线器50的连接关系。

在此，应关注的点是，在以上说明的动作中，在路由器60从各交换式集线器50接收的通知帧中写入的相邻中继装置信息对应于图7所示的相邻中继装置表的存储内容，而不是图8所示的相邻中继装置表的存储内容。在图8所示的路由器60的相邻中继装置表的存储内容和图7所示的各交换式集线器50的相邻中继装置表的存储内容中，仅无矛盾地示出路由器60与交换式集线器50A的连接关系。因此，在接收到与时刻T0进行多播传送的请求帧相对的通知帧的时刻，路由引擎部620生成仅表示路由器60与交换式集线器50A的连接关系的拓扑数据。

并且，如果从时刻T0再经过规定时间T，则路由引擎部620将请求帧进行多播传送，各交换式集线器50执行与上述相同的处理。在作为针对在时刻T0+T从路由器60发送出的请求帧的响应而由各交换式集线器50回送的各个通知帧中，写入有与图8所示的相邻中继装置表的存储内容相对应的相邻中继装置信息。因此，在接收到与在时刻T0+T多播传送的请求帧（即，如果将时刻T0的多播传送作为第1次，则是第2次的多播传送）相对的通知帧的时刻，路由引擎部620生成表示本装置与本装置下辖的全部交换式集线器50的连接关系的拓扑数据。LAN1A的运转管理人员通过使用操作终端30来浏览上述生成的拓扑数据，从而能够掌握LAN1A的网络拓扑。

如以上说明所述，根据本实施方式，基于从各交换式集线器50回送的相邻中继装置信息而确定LAN1A中的网络拓扑。在此，从各交换式集线器50发送的相邻中继装置信息的数据大小根据与该交换式集线器50连接的中继装置的数量而确定，不会大于或等于与该交换式集线器50所具有的通信端口数量相对应的数据大小。即，对于本实施方式中的通知帧的有效负载部的数据大小，即使LAN1A所包含的交换式集线器50的数量增加，也不会伴随该增加而无限制地增大。因此，即使LAN1A大规模化，也不会因确定网络拓扑而向LAN1A施加过量的负载。

如上所述，根据本实施方式，能够避免向LAN1A施加过量的负载，同时使LAN1A的运转管理人员掌握该LAN1A中的网络拓扑。另外，路由器60每经过规定时间T而周期性地进行请求帧的多播传送，因此，即使进行了例如在交换式集线器50上新连接本实施方式的交换式集线器这样的网络拓扑的变更，也能够从新的交换式集线器的连接开始，通过第2次的请求帧的多播传送而生成无矛盾且正确地表示该变更后的网络拓扑的拓扑数据。另外，在本实施方式中，由于周期性地进行请求帧的多播传送，因此，即使假设在通过第N次的多播传送发送出的请求帧或针对该请求帧的响应帧的传送过程中发生了帧的丢失，在第N+1次的多播传送中也不一定发生相同的丢失，周期性地进行的多次网络拓扑的确定动作不一定全部失败。而且，根据本实施方式，由于不会因确定网络拓扑而向LAN1A施加过量的负载，因此，与专利文献1公开的技术相比，还具有原本就难以发生帧的丢失的特征。如上所述，根据本实施方式，能够避免向LAN1A施加过量的负载，并且可以无延迟地掌握网络拓扑的变更。

＜B：第2实施方式＞

图9是表示本发明的第2实施方式的LAN1B的结构例的框图。

如果对比图9与图1，则明确可知，LAN1B与LAN1A的不同点在于，取代交换式集线器50B而具有交换式集线器500。该交换式集线器500是通常的现有的交换式集线器，与交换式集线器50的不同点在于，仅执行基于接收到的帧的发送目标MAC地址的帧转发控制（即，图3的步骤SA150的处理）。

如上所述，由于交换式集线器500仅执行基于接收到的帧的发送目标MAC地址的帧转发控制，因此，从交换式集线器50A转发至交换式集线器500的请求帧在不改写转发源标识符的状态下，由交换式集线器500转发至交换式集线器50C及50D。因此，在交换式集线器50C及50D各自的相邻中继装置表中，与连接有交换式集线器500的通信端口的端口标识符相关联而写入有交换式集线器50A的MAC地址。

在交换式集线器50C及50D各自将通知帧向路由器60进行单播传送的情况下，也相同地，这些通知帧在不改写转发源标识符的状态下，由交换式集线器500转发至交换式集线器50A。交换式集线器50A的交换引擎部520经由连接有交换式集线器500的通信端口而接收分别从交换式集线器50C及50D发送来的通知帧，在每次接收这些通知帧时更新相邻中继装置表的存储内容。即，根据在分别从交换式集线器50C及50D发送的通知帧中先接收到的通知帧进行的更新的内容，被根据后接收到的通知帧进行的更新的内容所覆盖。

因此，例如在交换式集线器50C及50D针对第1次从路由器60多播传送的请求帧而分别回送的通知帧中，前者先到达交换式集线器50A的情况下，在交换式集线器50A针对第2次的请求帧的多播传送而回送的通知帧所包含的相邻中继装置信息中，将连接有交换式集线器500的通信端口的端口标识符与交换式集线器50D的MAC地址相关联。因此，路由器60在接收到针对上述第2次多播传送的请求帧的响应帧的时刻，生成表示如图10（A）所示的网络拓扑的拓扑数据。

与其相对，在交换式集线器50C及50D针对第2次从路由器60多播传送的请求帧而分别回送的通知帧中，后者先到达交换式集线器50A的情况下，在交换式集线器50A针对第3次的请求帧的多播传送而回送的通知帧所包含的相邻中继装置信息中，将连接有交换式集线器500的通信端口的端口标识符与交换式集线器50C的MAC地址相关联。因此，路由器60在接收到针对上述第3次多播传送的请求帧的响应帧的时刻，生成表示如图10（B）所示的网络拓扑的拓扑数据。这样，在图9所示的LAN1B中，对应于从交换式集线器50C及50D发送来的各响应帧的到达顺序而生成表示不同的网络拓扑的拓扑数据。如果将图10（A）及图10（B）与图8对比，则明确可知，在图10（A）及图10（B）各自表示的网络拓扑中，没有出现交换式集线器500，均没有正确地表示出LAN1B中实际的网络拓扑。

如上所述，在路由器60下辖的网络中包含现有的交换式集线器的情况下，无法正确地掌握该现有的交换式集线器与其他装置（即，路由器60或交换式集线器50）的连接关系，但能够笼统地掌握路由器60与交换式集线器50的连接关系。另外，在本实施方式中，如图10（A）及图10（B）所示，生成交换式集线器50A的1个下游侧的通信端口（实际上，是与交换式集线器500连接的通信端口）与交换式集线器50C和交换式集线器50D交替地连接的拓扑数据。在实际中不可能出现如上所述交换式集线器的1个通信端口与其他2个交换式集线器50交替地连接这样的情况。因此，LAN1B的运转管理人员能够类推出在实际中不可能发生的连接关系所出现的位置处存在1台至多台现有的交换式集线器。

如果路由器60下辖的网络所包含的交换式集线器全部是现有的交换式集线器，则当然无法掌握该网络中的网络拓扑，但如果在构成LAN1B的多个交换式集线器中至少包含1台本发明所涉及的交换式集线器50，则能够使LAN1B的运转管理人员掌握路由器60与该交换式集线器50的连接关系（即，除了通常的现有的交换式集线器之外的概略的网络拓扑），并且，在出现实际中不可能发生的不自然的连接关系的情况下，能够类推出在该位置处存在1台至多台现有的交换式集线器。此外，在本实施方式中，通知帧的有效负载部的数据大小也不会随LAN1B所包含的交换式集线器50的数量的增加而无限制地增大。因此，根据本实施方式，即使LAN1B大规模化，也不会向LAN1B施加过量的负载，能够使该LAN1B的运转管理人员掌握该LAN1B的笼统的网络拓扑。

＜C：变形＞

以上，对本发明的第1及第2实施方式进行了说明，但当然可以将上述各实施方式进行下述变形。

（1）在上述各实施方式中，使路由器60以规定时间间隔周期性地执行请求帧的多播传送，另一方面，使交换式集线器50以请求帧的接收为契机将通知帧向路由器60回送。但是，也可以在周期性的多播传送的基础上（或取代周期性的多播传送），以预定的规定种类的数据包的接收为契机，而使路由器60对请求帧进行多播传送。

例如，以接收到用于解析本装置的MAC地址的ARP数据包为契机，使路由器60发送请求帧。新接收到ARP数据包这一情况表示路由器60下辖的网络中连接了新的通信终端，伴随新的通信终端的连接，网络拓扑可能发生了变化。如果以新的ARP数据包的接收为契机而使路由器60发送请求帧，则无需等待经过规定时间就可以迅速地检测到该变化。

此外，在路由器60兼有DHCP服务器的作用的情况下，也可以以从下辖的通信终端接收到用于请求分配IP地址的数据包为契机，而对请求帧进行多播传送。并且，在使路由器60执行以规定时间间隔周期性地对请求帧进行多播传送的处理和以特定的数据包的接收为契机对请求帧进行多播传送的处理的情况下，也可以在每次进行后者的多播传送时将该时刻作为起算点而重新测量是否经过了上述规定时间。这是为了不以比上述规定时间短的时间间隔连续地进行请求帧的多播传送。

（2）在上述各实施方式中，以请求帧的接收为契机使交换式集线器50发送通知帧。但也可以以规定时间间隔周期性地使交换式集线器50发送通知帧。这样，在使交换式集线器50周期性地发送通知帧的方式中，无需使路由器60周期性地进行请求帧的多播传送，只要在从路由器60向下辖的LAN进行多播传送的帧（按照已有的通信协议进行多播传送的帧）中的预定的一部分中赋予转发源标识符而进行多播传送即可。这是为了使各交换式集线器50将上游侧的相邻中继装置的MAC地址存储在相邻中继装置表中。根据上述方式，能够利用按照已有的通信协议进行发送/接收的帧而确定网络拓扑。

（3）在上述的第1实施方式中，在接收到与第1次多播传送的请求帧对应的响应的时刻，使路由器60生成了仅表示路由器60与其正下方的交换式集线器50A的连接关系的拓扑数据，但也可以生成表现LAN1A中的网络拓扑整体的拓扑数据。通过对针对第1次多播传送的请求帧而从各交换式集线器50回送的相邻中继装置信息进行解析，能够从下游侧探索各交换式集线器50（确定各交换式集线器50的上游侧的相邻中继装置），如果各交换式集线器50的上游侧的相邻中继装置被确定，则能够确定网络拓扑。如上所述，在仅确定各交换式集线器50的上游侧的相邻中继装置这一方式的情况下，也可以在通知帧的发送时省略将本装置MAC地址赋予作为转发源标识符的处理。

（4）在上述的各实施方式中，在每次接收请求帧时，将在有效负载部中写入有相邻中继装置信息的通知帧由各交换式集线器50进行了回送。但是，在从第N（自然数）次的请求帧的接收至第N+1次的请求帧的接收为止的期间内，相邻中继装置表的存储内容没有变化的情况下，在针对该第N+1次接收到的请求帧进行响应时，也可以将在有效负载部中取代相邻中继装置信息而写入有表示相邻中继装置信息没有变化这一状况的数据的通知帧进行回送。

（5）在上述的各实施方式中，基于在帧的头部中写入的类别标识符，对该帧是否是网络拓扑确定用帧进行了判定，但也可以根据是否赋予有转发源标识符进行该判定。在按照第2层中的已有的通信协议从路由器60向LAN1A进行多播传送的帧中的预定种类的帧中赋予转发源标识符的方式中，在该帧的类别标识符中设置有与上述已有的通信协议相对应的值。因此，在使用按照第2层中的已有的通信协议进行发送/接收的帧而确定网络拓扑的情况下，虽然即使参照帧的头部的类别标识符也不能进行该帧是否是网络拓扑确定用帧的判定，但根据有无转发源标识符能够进行该判定。相同地，在上述第1及第2实施方式中，当然也可以基于有无转发源标识符进行接收帧是否是网络拓扑确定用帧的判定。此外，在使用按照已有的通信协议进行发送/接收的帧来确定网络拓扑的情况下，只要将转发源标识符（或转发源标识符和相邻中继装置信息）写入至该帧的头部的空闲区域中即可。另外，对于是否是帧转发控制处理中的请求帧的判定（即，图3的步骤SA130的判定），当然也可以根据在接收帧的有效负载部中是否包含相邻中继装置信息而进行判定。

（6）在上述的各实施方式中，通过软件实现了明显表现出本发明交换式集线器的特征的帧转发控制处理及通知帧发送处理。但是，当然也可以使执行帧转发控制处理的帧转发控制单元及执行通知帧发送处理的通知帧发送单元分别由电子电路等硬件构成，取代交换引擎部520，加入上述各单元而构成交换式集线器50。对于路由器60也相同地，当然可以通过电子电路等硬件实现多播传送处理及连接关系确定处理这些处理。

本申请基于2011年2月18日申请的日本专利申请（特愿2011－033916号公报），在这里，作为参照而引用其内容。

标号的说明

1A、1B…LAN，30…操作终端，40A、40B…通信终端，50A、50B、50C、50D、500…交换式集线器，60…路由器，510、610…通信I/F部，520…交换引擎部，530、630…存储部，620…路由引擎部

Claims (12)

1.一种通信系统，其包含：路由器；以及多个交换式集线器，它们包含在所述路由器下辖的网络中，

该通信系统的特征在于，

所述多个交换式集线器中的至少1个交换式集线器具有：

存储单元；

帧转发控制单元，其在接收到的帧中作为转发源标识符而赋予有用于唯一地识别进行了该帧的转发的装置的硬件标识符的情况下，将该转发源标识符作为连接目标标识符而写入至所述存储单元中，将该帧中所赋予的转发源标识符改写为所述至少1个交换式集线器的硬件标识符，针对进行了该转发源标识符的改写的帧而进行与该帧的发送目标对应的转发控制；以及

通知帧发送单元，其将在有效负载部中写入有所述存储单元中存储的连接目标标识符的列表的通知帧，向所述路由器发送，

所述路由器具有连接关系确定单元，该连接关系确定单元接收所述通知帧，从该通知帧的有效负载部中读取出该通知帧的发送源交换式集线器的连接目标标识符的列表，基于该列表而生成表示该路由器和该交换式集线器的连接关系的拓扑数据。

2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

所述通知帧发送单元在将所述通知帧向所述路由器发送时，将所述至少1个交换式集线器的硬件标识符赋予为转发源标识符并进行发送。

3.根据权利要求1或2所述的通信系统，其特征在于，

所述路由器还具有多播单元，该多播单元将唯一地表示该路由器的硬件标识符作为所述转发源标识符赋予至一部分的帧，而向所述网络进行多播传送。

4.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，

所述一部分的帧是指用于请求所述通知帧的发送的请求帧，所述通知帧发送单元以接收到该请求帧为契机而发送所述通知帧。

5.根据权利要求4所述的通信系统，其特征在于，

所述多播单元以从所述网络所包含的通信终端接收到预定种类的数据包为契机、或周期性地对所述请求帧进行多播传送。

6.根据权利要求1或2所述的通信系统，其特征在于，

所述帧转发控制单元将接收到赋予有转发源标识符的帧的通信端口的端口标识符与该转发源标识符进行关联，而写入至所述存储单元中。

7.一种交换式集线器，其包含在路由器下辖的网络中，

该交换式集线器的特征在于，具有：

存储单元；

帧转发控制单元，其在接收到的帧中作为转发源标识符而赋予有唯一地表示向所述交换式集线器进行了该帧的转发的装置的硬件标识符的情况下，将该转发源标识符作为连接目标标识符而写入至所述存储单元中，将该帧中所赋予的转发源标识符改写为所述交换式集线器的硬件标识符，针对进行了该转发源标识符的改写的帧而进行与该帧的发送目标对应的转发控制；以及

通知帧发送单元，其将在有效负载部中写入有所述存储单元中存储的连接目标标识符的列表的通知帧，向所述路由器发送。

8.一种路由器，其将下辖的网络与其他网络连接，

该路由器的特征在于，

该路由器具有连接关系确定单元，该连接关系确定单元接收从所述下辖的网络所包含的1个或多个交换式集线器分别发送来、且在有效负载部中写入有交换式集线器的连接目标标识符的列表的通知帧，根据该交换式集线器的连接目标标识符的列表分别确定所述1个或多个交换式集线器，生成表示所述路由器与所述1个或多个交换式集线器的连接关系的拓扑数据，其中，该交换式集线器的连接目标标识符的列表表示向该通知帧的发送源交换式集线器进行了帧的转发的其他装置的硬件标识符的列表。

9.根据权利要求8所述的路由器，其特征在于，

具有多播单元，该多播单元将唯一地表示该路由器的硬件标识符作为表示该帧的转发源的转发源标识符赋予至一部分的帧，而向下辖的网络进行多播传送。

10.一种通信方法，其用于路由器下辖的网络所包含的交换式集线器中，

该通信方法的特征在于，具有下述步骤：

帧转发控制步骤，在该步骤中，在接收到的帧中作为转发源标识符而赋予有唯一地表示将该帧向该计算机进行了转发的装置的硬件标识符的情况下，将该转发源标识符作为连接目标标识符而写入至所述交换式集线器的存储单元中，将该帧中所赋予的转发源标识符改写为所述交换式集线器的硬件标识符，针对进行了该转发源标识符的改写的帧而进行与所述帧的发送目标对应的转发控制；以及

通知帧发送步骤，在该步骤中，将在有效负载部写入有所述存储单元中存储的所述连接目标标识符的列表的通知帧，向路由器发送。

11.一种通信方法，其用于将下辖的网络与其他网络连接的路由器中，

该通信方法的特征在于，

具有连接关系确定步骤，在该步骤中，接收从所述网络所包含的1个或多个交换式集线器分别发送来、且在有效负载部中写入有交换式集线器的连接目标标识符的列表的通知帧，根据该交换式集线器的连接目标标识符的列表分别确定所述1个或多个交换式集线器，生成表示所述路由器与所述1个或多个交换式集线器的连接关系的拓扑数据，其中，该交换式集线器的连接目标标识符的列表表示向该通知帧的发送源交换式集线器进行了帧的转发的其他装置的硬件标识符的列表。

12.一种通信方法，其用于通信系统中，该通信系统包括路由器以及包含在所述路由器下辖的网络中的多个交换式集线器，

该通信方法的特征在于，具有下述步骤：

帧转发控制步骤，在该步骤中，由所述多个交换式集线器中的至少1个接收帧，在接收到的帧中作为转发源标识符而赋予有唯一地识别进行了该帧的转发的装置的硬件标识符的情况下，将该转发源标识符作为连接目标标识符而写入至所述至少1个交换式集线器的存储单元中，在将该帧中所赋予的转发源标识符改写为所述至少1个交换式集线器的硬件标识符后，与接收到的帧的发送目标相对应而进行该帧的转发控制；

通知帧发送步骤，在该步骤中，将在有效负载部中写入有所述存储单元中存储的连接目标标识符的列表的通知帧，以所述路由器为发送目标而进行发送；以及

连接关系确定步骤，在该步骤中，由所述路由器接收所述通知帧，从该通知帧的有效负载部读取出该通知帧的发送源交换式集线器的连接目标标识符的列表，基于该列表而生成表示该路由器和该交换式集线器的连接关系的拓扑数据。

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