CN104135435B - 网络中继装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种网络中继装置，能够实现缩短地址表的检索时间、或降低地址表的容量。当帧处理部学习通过第一以及第二端口组（P[1，1]～P[1，m]以及P[1，m+1]～P[1，n]）接收到的帧的发送源地址SA时，使用SA和第一内部识别符IVID=0.1来进行哈希运算。然后，将与接收端口对应的内部识别符等登记到通过该哈希运算得到的地址表FDB01内的条目中。另一方面，当帧处理部检索通过第一以及第二端口组接收到的帧的目的地地址DA时，使用DA和0.1进行哈希运算，读出因此而得到的FDB01内的条目，将其中的内部识别符和与接收端口对应的内部识别符进行比较。

Description

网络中继装置

技术领域

本发明涉及网络中继装置，例如涉及具有如下功能的网络中继装置：将多个端口分配成组，对各组间的帧的中继限制通信带宽。

背景技术

例如在专利文献1中示出了在框式交换集线器（chassis switching hub）中在多个FDB间取得同步的方法。具体来说，当各线卡（line card）变更FDB的登记内容时生成学习用帧，在控制发送速率的基础上将该学习用帧发送给其他线卡。在专利文献2中示出了在框式交换集线器中有效学习FDB的方法。具体来说，决定出代表线卡，各线卡在没有学习接收到的分组FBD信息时，通过学习通知使代表线卡进行学习，然后通过以多播的方式从代表线卡发送出的学习通知来更新自身的FDB。代表线卡在以该多播进行发送时进行流量限制。

专利文献3中示出了：在将同一VLAN分割为两个子网来进行管理的帧中继装置中，区分同一子网内的通信和子网间的通信的方法。具体来说，当通过与第一子网对应的第一域处理部接收到的帧产生了泛洪（flooding）时，第一域处理部的学习表将该帧的发送源地址和标记“0”一起进行学习，与第二子网对应的第二域处理部的学习表将该发送源地址和标记“1”一起进行学习。在检索目的地时，通过该标记的值区分是否是同一子网内。另外，该帧中继装置在进行子网间的通信时进行带宽控制。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2011-91477号公报

专利文献2：日本特开2012-209855号公报

专利文献3：日本特开2012-130084号公报

例如已知有以VLAN（Virtual Local Area Network：虚拟局域网）等为代表通过一台交换机装置（网络中继装置）来构建多个广播域的技术。但是，存在如下情况：通信运营商在同一广播域内中继帧时，想要对其中一部分中继限制通信带宽。例如列举有：当以组织为单位分配同一广播域同时在组织内的一部分组间中继帧时想要限制通信带宽等情况。

在这样的情况下，例如使用在装置内部具备了通信带宽限制功能的交换机装置是有用的。该通信带宽限制功能例如是这样的功能：与广播域不同，在装置内部将多个端口分配成组，并且对在该任意组间的帧中继限制通信带宽。这样的限制通信带宽的功能本身通常被称为QoS（Quality of Service服务质量）等。

在具备了通信带宽限制功能的交换机装置中，需要判别是同一组内的中继还是跨组的中继。例如，通过专利文献3所述的方法来进行这样的判别，但是在专利文献3的技术中，地址表需要大容量，另外，也有可能增大其检索时间。因此，本发明的发明人等研究了在使用哈希（hash）函数来管理地址表的同时进行上述判别的方式。在使用哈希函数时，想到了通常如上述的以各组为单位来设置地址表的情况，但是该情况下有可能针对检索时间或地址表容量的效果不足。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其目的之一在于提供一种能够实现缩短地址表的检索时间、或降低地址表的容量的网络中继装置。本发明的上述以及其他目的和新特征根据本说明书的记述和附图能够更加明确。

在本申请所公开的发明中，对代表性的实施方式的概要进行简单说明，其内容如下。

本实施方式涉及的网络中继装置具有：多个端口，其包含设定有第一内部识别符的第一端口组、以及设定有第二内部识别符的第二端口组；地址表；以及帧处理部，其根据地址表在多个端口间对帧进行中继。帧处理部在学习通过第一以及第二端口组接收到的帧的发送源地址时，使用发送源地址和第一以及第二内部识别符中一方的内部识别符来进行哈希运算。并且，帧处理部将发送源地址、接收到该帧的端口的识别符、设定给该端口所属的端口组的内部识别符登记到通过该哈希运算得到的地址表内的条目中。另一方面，帧处理部检索通过第一以及第二端口组接收到的帧的目的地地址时，使用目的地地址、和与所述学习时相同一方的内部识别符来进行哈希运算。并且，帧处理部读出通过该哈希运算得到的地址表内的条目，将登记在该条目的内部识别符、和设定给接收到该帧的端口所属的端口组的内部识别符进行比较，由此来判别是同一端口组内的中继还是跨端口组的中继。

发明效果

在本申请所公开的发明中，关于通过代表性的实施方式所获得的效果，简单来说，在网络中继装置中，能够实现缩短地址表的检索时间、或降低地址表的容量。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式涉及的网络中继装置的结构例以及通信带宽限制功能的动作例的示意图。

图2是表示本发明的一实施方式涉及的网络中继装置的中继动作的一个示例的示意图。

图3是在图2的中继动作中，对发送源地址的学习动作时所使用的内部识别符的关系例进行统一说明的图。

图4是表示图1以及图2的交换机装置的主要部分的概要结构例的方框图。

图5是表示图1以及图2的交换机装置的主要部分的与图4不同的概要结构例的方框图。

图6是表示图4以及图5的交换机装置的带宽限制用表的结构例的概要图。

图7是表示图4以及图5的交换机装置的帧处理部学习发送源地址时的详细动作例的流程图。

图8是表示图4以及图5的交换机装置的帧处理部检索目的地地址时的详细动作例的流程图。

图9是表示作为本发明的前提而研究的网络中继装置的中继动作的一个示例的示意图。

符号说明

ADDR 存储器地址

BD 广播域

BP 背板

DA 目的地地址

FDB，FDB’ 地址表

FDB_SEL 地址表选择比特位

FIF 光纤接口

FL 帧

FLCTL 帧处理部

QOS_VLD QOS有效比特位

QOSCTL 通信带宽限制部

QOSTBL 带宽限制用表

IVID 内部识别符

P 端口

SA 发送源地址

SW，SW’ 交换机装置（网络中继装置）

TBLU 表单元

TM 终端

VID VLAN用识别符

具体实施方式

在以下的实施方式中，为了方便起见，在需要的时候分成多个部分或者实施方式进行说明，但是，除了特别明示的情况以外，它们并非彼此无关联，而是一方是另一方的一部分或者全部的变形例、详细内容、补充说明等的关系。另外，在下面的实施方式中，在涉及要素的数等（包括个数、数值、量、范围等）时，除了特别明示的情况和从原理上明确限定为特定的数的情况等之外，并非限定于特定的数，可以是特定的数以上也可以是特定的数以下。

并且，在下面的实施方式中，关于其构成要素（包括要素步骤等），除了特别明示的情况以及原理上明确认为必须这样的情况等之外，当然未必是必须这样。同样地，在以下的实施方式中，在涉及构成要素等的形状、位置关系等时，除了特别明示的情况以及原理上明确认为不是这样的情况等之外，实质上包括与其形状等近似或者类似的情况等。这对于上述数值和范围也是一样的。

下面，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在用于说明实施方式的所有附图中，对同一部件标记相同的标号，而省略其重复的说明。

<网络中继装置的通信带宽限制功能>

图1是表示本发明的一实施方式涉及的网络中继装置的结构例以及通信带宽限制功能的动作例的示意图。图1所示的交换机装置（网络中继装置）SW具有：多个端口P[1，1]～P[1，n]、P[2，1]～P[2，j]、以及通信带宽限制部QOSCTL1、QOSCTL2。在该示例中，P[1，1]～P[1，n]属于同一广播域BD1，P[2，1]～P[2，j]属于与BD1不同的同一广播域BD2。具体来说，例如在BD1中设定有同一VLAN，在BD2中设定有与BD1不同的同一VLAN。

在装置内部，在属于广播域BD1的多个端口P[1，1]～P[1，n]中的P[1，1]～P[1，m]（第一端口组）、和P[1，m+1]～P[1，n]（第二端口组）中设定了各自不同的内部识别符IVID。在第一端口组中作为第一内部识别符设定有IVID=0.1，在第二端口组中作为第二内部识别符设定有IVID=0.2。另外，在装置内部，也在多个端口P[2，1]～P[2，j]中作为与第一以及第二内部识别符不同的内部识别符设定有IVID=0.3。

在这样的结构中，例如在对通过端口P[1，1]接收到的帧FL-BD1产生泛洪时，FL-BD1在除了属于广播域BD1的多个端口P[1，1]～P[1，n]中的P[1，1]之外的端口泛洪。同样地，在对通过端口P[2，1]接收到的帧FL-BD2产生泛洪时，FL-BD2在除了属于广播域BD2的多个端口P[2，1]～P[2，j]中的P[2，1]之外的端口泛洪。

这里，在图1的交换机装置SW中作为通信带宽限制功能设定成：当进行跨预先设定的预定端口组的中继时，将通过一方的端口组（这里是第一端口组）接收到的帧，进行了通信带宽限制之后，中继到另一方的端口组（这里是第二端口组）。与该设定相对应地，SW将通过第一端口组（例如P[1，1]）接收到的帧FL-BD1，使用通信带宽限制部QOSCTL1进行了通信带宽限制之后，中继到第二端口组（P[1，m+1]～P[1，n]）。

另外，当交换机装置SW进行同一端口组（例如第一端口组）内的中继时，将通过该同一端口组内的某一个端口（例如P[1，1]）接收到的FL-BD1，不进行通信带宽限制地，中继到其他任意端口（例如P[1，m]）。另外，通信带宽限制部QOSCTL2与通信带宽限制部QOSCTL1相反地，当从第二端口组向第一端口组中继帧时，对该帧限制通信带宽。通信带宽限制功能在某些情况下可以决定限制通信带宽时的限制源和限制目的地，还可以设定成只使用QOSCTL1、QOSCTL2中的某一个。

<网络中继装置（比较例）的中继动作>

这里，在对本实施方式的网络中继装置的详细内容进行说明之前，对成为其比较例的网络中继装置进行说明。图9是表示作为本发明的前提而研究的网络中继装置的中继动作的一个示例的示意图。图9中示出了具有与图1所说明的交换机装置SW相同结构的交换机装置SW’。首先，对SW’中的发送源地址的学习方法进行说明。

交换机装置SW’当例如通过端口P[1，1]接收到来自具有MAC（Media AccessControl）地址AA的终端TMa的帧时，将该发送源地址AA、和接收端口的识别符（[1，1]）登记到地址表FDB’01内的预定条目（即存储器地址）中。此时，通过使用了发送源地址AA、和内部识别符IVID（这里是0.1）的哈希运算来决定该预定的条目，所述内部识别符IVID设定给接收端口P[1，1]所属的端口组。因此，该情况下将“f（）”作为哈希函数，将发送源地址AA、和接收端口的识别符（[1，1]）登记到FDB’01内的f（AA，0.1）的条目中。

同样地，当交换机装置SW’例如通过端口P[1，m+1]接收到来自具有MAC地址BB的终端TMb的帧时，将该发送源地址BB、和接收端口的识别符（[1，m+1]）登记到地址表FDB’02内的预定条目中。此时，由于设定给P[1，m+1]所属的端口组的内部识别符IVID为0.2，因此该预定条目为f（BB，0.2）。另外，这里以框式交换机装置为例，将卡（线卡）号也写入到地址表内，但是在盒式交换机装置的情况下不需要该卡号。

像这样，作为哈希函数的变量而使用了内部识别符IVID，因此，在存在两个IVID（0.1、0.2）的情况下，与之相应地需要两个地址表FDB’01、FDB’02。通过设置两个FDB’01、FDB’02，能够对IVID=0.1的端口和IVID=0.2的端口进行区分，由此能够判别有无图1所示那样的通信带宽的限制。另外，这里为了便于说明而分别示出了两个地址表，但是也可以通过在物理上的一个存储装置来构成该两个地址表。但是，在该一个存储装置中需要确保IVID=0.1用的存储器空间和IVID=0.2用的存储器空间。

接下来，对交换机装置SW’中的目的地地址的检索方法进行说明。这里，假设SW’通过端口P[1，n]接收到将终端TMc作为发送源将终端TMa作为目的地的帧FL。在FL中除了包含发送源地址SA和目的地地址DA之外，这里以标记VLAN为例还包含VLAN用识别符VID。在该示例中，SA为TMc的MAC地址CC，DA为TMa的MAC地址AA，VID为“1”。SW’当接收到该FL时，从地址表中检索与该目的地地址AA对应的端口的识别符。

在检索该地址表时，交换机装置SW’以端口P[1，n]所属的广播域（这里VLAN用识别符VID=1）为对象来对有无MAC地址AA进行核对。由于在该广播域中存在有两个地址表FDB’01、FDB’02，因此SW’需要将该FDB’01、FDB’02双方作为检索对象来对有无MAC地址AA进行核对。因此，SW’需要进行如下处理：读出通过f（AA，0.1）的哈希运算而得到的FDB’01内的条目的处理，以及读出通过f（AA，0.2）的哈希运算而得到的FDB’02内的条目的处理。

像这样，在使用了图9那样的中继动作时，需要对地址表进行两次检索的处理，因此存在该检索需要时间、交换机装置中的中继动作的速度降低这样的可能。另外，由于需要两个地址表，因此存在构成地址表的存储装置需要大容量导致产生装置成本的增大这样的可能。

<网络中继装置（本实施方式）的中继动作>

图2是表示本发明的一实施方式涉及的网络中继装置的中继动作的一个示例的示意图。图2示出了图1所说明的交换机装置SW。首先，对SW中的发送源地址的学习方法进行说明。

交换机装置SW当例如通过端口P[1，1]接收到来自终端TMa的帧时，将该发送源地址AA、接收端口的识别符（[1，1]）、以及设定给该端口所属的端口组的内部识别符IVID（这里是0.1）登记到地址表FDB01内的预定条目（即存储器地址）。此时，该预定条目与图9的情况相同，将“f（）”作为哈希函数，使用发送源地址AA、和内部识别符IVID（这里是0.1）而成为f（AA，0.1）。

同样地，当交换机装置SW例如通过端口P[1，m+1]接收到来自终端TMb的帧时，将该发送源地址BB、接收端口的识别符（[1，m+1]）、以及设定给该端口所属的端口组的内部识别符IVID（这里是0.2）登记到地址表FDB01内的预定条目。但是，如图9所示，此时的预定条目并非使用了IVID=0.2，而是使用IVID=0.1而成为f（BB，0.1）。另外，这里与图9的情况相同，以框式交换机装置为例，也写入卡（线卡）号，但是在盒式交换机的情况下不需要该卡号。

像这样，图2的交换机装置SW当学习通过第一端口组（P[1，1]～P[1，m]、或第二端口组（P[1，m+1]～P[1，n]）接收到的帧的发送源地址时，一同使用发送源地址、第一以及第二内部识别符中一方的内部识别符（本例是0.1（第一内部识别符））来进行哈希运算。然后，SW将该发送源地址、接收到了帧的端口的识别符、以及设定给该端口所属的端口组的内部识别符登记到通过该哈希运算而得到的地址表FDB01内的条目中。

接下来，对交换机装置SW中的目的地地址的检索方法进行说明。这里与图9的情况相同，假定SW通过端口P[1，n]接收到以终端TMc为发送源且以终端TMa为目的地的帧FL的情况。在FL中包含发送源地址SA（这里是MAC地址CC）、目的地地址DA（这里是MAC地址AA）、以及VLAN用识别符VID（这里是“1”）等。当SW接收到该FL时，从地址表中检索与该目的地地址AA对应的端口的识别符。

在检索该地址表时，交换机装置SW以包含端口P[1，n]的广播域（即VLAN用识别符VID=1）内为对象来对有无MAC地址AA进行核对。在该广播域中由于与图9的情况不同而存在一个地址表FDB01，因此SW以该FDB01为检索对象来对有无MAC地址AA进行核对即可。因此，SW进行如下处理：读出通过f（AA，0.1）的哈希运算而得到的FDB01内的条目（例如存储器地址）。即，在针对通过第一以及第二端口组接收到的帧进行哈希运算时，在发送源地址的学习时以及目的地地址的检索时的两方面中，使用同一内部识别符IVID（这里是0.1（第一内部识别符））。

但是，交换机装置SW为了知道是否进行图1所示那样的通信带宽的限制，需要判别是在同一端口组内进行中继还是跨端口组进行中继。因此，SW将从地址表FDB01内的条目（f（AA，0.1））读出的内部识别符IVID（这里是0.1）、与设定给接收到了帧的端口P[1，n]所属的端口组的IVID（称为自IVID，这里是0.2）进行比较。其结果为，由于IVID不同，因此SW识别为跨端口组的中继，例如将该帧在使用通信带宽限制部QOSCTL2来限制通信带宽之后中继到端口P[1，1]。

另外，交换机装置SW实际上除了判别所述的内部识别符IVID的一致和不一致之外，还需要对帧FL所包含的目的地地址DA、和从地址表读出的MAC地址的一致和不一致进行判别。即，这里由于使用哈希运算来决定地址表内的条目，因此根据情况，有时会根据目的地地址DA与内部识别符IVID的不同组合而算出同一条目。例如，当MAC地址不一致时，如图1所示，SW在VLAN用识别符VID=1的广播域内进行泛洪。

像这样，当交换机装置SW对通过第一端口组（P[1，1]～P[1，m]、或第二端口组（P[1，m+1]～P[1，n]）接收到的帧的目的地地址进行检索时，使用该目的地地址、和与学习所述的发送源地址时相同一方的内部识别符（本例中是0.1（第一内部识别符））来进行哈希运算。然后，SW读出通过该哈希运算而得到的地址表内的条目，并将该条目所登记的内部识别符与设定给接收到该帧的端口所属的端口组的内部识别符进行比较，由此来判别是同一端口组内的中继还是跨端口组的中继。

图3是在图2的中继动作中，对学习发送源地址的动作时所使用的内部识别符的关系例进行统一说明的图。如图3所示，在交换机装置SW接收到帧时，设定给该端口所属的端口组的内部识别符IVID（称为自IVID）是0.1时，使用0.1来进行地址表FDB的哈希运算，并将0.1登记到得到该结果的FDB内的条目。另外，当自IVID是0.2时，SW使用0.1来进行FDB的哈希运算，并将0.2登记到得到该结果的FDB内的条目中。

更近一步，当自IVID是0.3时，交换机装置SW使用0.3来进行FDB的哈希运算，并将0.3登记到得到该结果的FDB内的条目中。另一方面，当SW对目的地地址进行检索时，决定自IVID，并使用与该自IVID对应的哈希运算用的IVID来进行哈希运算，将通过该哈希运算而得到的FDB内的条目所登记的IVID与自IVID进行比较。

以上，在使用图2所示的中继动作中，与图9的情况不同，由于对地址表进行一次检索即可，因此能够缩短该检索时间，能够使交换机装置中的中继动作高速化。另外，由于地址表是一个即可，因此能够降低构成地址表的存储装置的容量，实现装置成本的降低。

<网络中继装置的主要部分的概要结构以及概要动作>

图4是表示图1以及图2的交换机装置的主要部分的概要结构例的方框图。图4所示的交换机装置（网络中继装置）SWb例如是盒式交换机装置，具有：帧处理部FLCTL、表单元TBLU、以及多个端口P[1]、P[2]、…P[k]。例如，P[1]、P[2]、…P[k]的一部分与图1以及图2中的第一端口组P[1，1]～P[1，m]相对应，另一部分与第二端口组P[1，m+1]～P[1，n]相对应。

表单元TBLU具有地址表FDB和带宽限制用表QOSTBL。FDB例如由SRAM(StaticRandom Access Memory：静态随机存储器)等存储装置构成，与图2所示的FDB01等相对应。关于QOSTBL，其详细内容在后面进行叙述，但是该QOSTBL保持有如下信息：表示在第一内部识别符和第二内部识别符之间进行通信带宽限制的信息、以及表示进行哈希运算时使用第一以及第二内部识别符中的哪一个内部识别符的信息。另外，TBLU如图1等所示那样，还保持有各端口组和设定给各端口组的内部识别符IVID的关系等。

帧处理部FLCTL具有图1等所示的通信带宽限制部QOSCTL。FLCTL总体上根据表单元TBLU内的地址表FDB以及带宽限制用表QOSCTL来进行各端口P[1]、P[2]、…P[k]间的帧的中继，并且根据需要使用QOSCTL来限制通信带宽。

图5是表示图1以及图2的交换机装置的主要部分与图4不同的概要结构例的方框图。图5所示的交换机装置（网络中继装置）SWc例如是框式交换机装置，并且构成为在一个框体内搭载有多个线卡LC1、LC2、…。LC1、LC2、…各自具有与图4所示的交换机装置相同的内部结构，除此之外还具有光纤接口FIF。FIF是用于经内部通信线路连接各线卡间的接口。该内部通信线路例如设置在具有用于插入各线卡的多个插槽的背板BP上。

如图4所述那样，帧处理部FLCTL总体上根据表单元TBLU内的地址表FDB以及带宽限制用表QOSTBL来进行自身的各端口P[1]、P[2]、…P[k]间的帧的中继，并且根据需要使用通信带宽限制部QOSCTL来限制通信带宽。除此之外，FLCTL还根据TBLU内的FDB以及QOSTBL，经光纤接口FIF在与其他线卡间进行帧的中继，并且根据需要使用QOSCTL来限制通信带宽。

虽然没有特别限定，但是线卡LC1内的多个端口P[1]、P[2]、…P[k]的一部分与图1以及图2中的第一端口组P[1，1]～P[1，m]相对应，线卡LC2内的多个端口P[1]、P[2]、…P[k]的一部分与第二端口组P[1，m+1]～P[1，n]相对应。在该前提下，例如当通过LC1的P[1]（IVID=0.1）接收到LC2的P[1]（IVID=0.2）为目的地的帧时，LC1的帧处理部FLCTL首先根据图2所示那样的地址表取得该目的地的卡以及端口。然后，当LC1内的通信带宽限制部QOSCTL或LC2内的QOSCTL中的某一方将该帧经光纤接口FIF从LC1中继到LC2时，限制通信带宽。

通常，与盒式相比框式交换机装置要求更高速度的中继动作，另外，由于连接更多的终端等且针对每个线卡都需要地址表，因此装置整体的存储装置的容量也变得更大。因此，本实施方式的交换机装置无论是框式以及盒式都能够得到有益的效果，但该效果在框式的情况下更为显著。

<带宽限制用表的结构>

图6是表示图4以及图5的交换机装置的带宽限制用表的结构例的概要图。在图6的带宽限制用表QOSTBL中保持有表示在自IVID与他IVID之间进行通信带宽的限制的信息。如上所述，当通过端口接收到帧时，自IVID是设定给该端口所属的端口组的内部识别符IVID。他IVID是设定成在与该自IVID的端口组之间进行通信带宽限制的端口组的IVID。

例如，当自身IVID是0.1，其他IVID是0.2，QOS有效比特位QOS_VLD是‘1’时，意味着将帧从自IVID=0.1（即第一内部识别符）的端口组中继到他IVID=0.2（即第二内部识别符）的端口组时的通信带宽的限制有效（QOS_VLD=‘1’）。另一方面，当QOS_VLD是‘0’时，意味着通信带宽的限制无效（即没有限制通信带宽）。在图6的示例中，当自IVID是0.3时，通信带宽没有限制。

更进一步，图6的带宽限制用表QOSTBL保持地址表选择比特位FDB_SEL。FDB_SEL是表示在进行图2等所述的哈希运算时使用第一以及第二内部识别符中的哪一个内部识别符的信息。在FDB_SEL=1的情况下，在进行哈希运算时使用自IVID，在FDB_SEL=0的情况下，在进行哈希运算时使用他IVID。因此，例如在自IVID=0.1（即第一内部识别符），FDB_SEL=1的情况下，作为哈希运算时的IVID使用0.1（第一内部识别符）。另外，在自IVID=0.2（即第二内部识别符），他IVID=0.1（第一内部识别符），FDB_SEL=0的情况下，作为哈希运算时的IVID使用0.1（第一内部识别符）。

另外，图6的带宽限制用表QOSTBL还分别与自IVID对应地保持存储器地址ADDR。ADDR是所谓指针地址，例如意味着在自IVID是0.1时应该参照的存储器地址“0×30001”。并且，实际上在该存储器地址“0×30001”中保持有QOS有效比特位QOS_VLD、其他IVID、以及地址表选择比特位FDB_SEL的信息等。

<发送源地址的学习动作>

图7是表示图4以及图5的交换机装置的帧处理部学习发送源地址时的详细动作例的流程图。在图7中，当帧处理部FLCTL通过端口接收到帧时，首先，识别出设定给该端口所属的端口组的内部识别符IVID（即自IVID），并参照与带宽限制用表QOSTBL内的自IVID对应的各种信息（步骤S101）。接下来，FLCTL对QOSTBL内的QOS有效比特位QOS_VLD进行判别（步骤S102）。当QOS_VLD为‘0’（即无效）时，FLCTL使用自IVID和该帧内的发送源地址来进行哈希运算，将图2所述那样的各种信息登记到通过该哈希运算而得到的地址表FDB内的条目中（步骤S104）。

另一方面，在步骤S102中，当QOS有效比特位QOS_VLD是‘1’（即有效）时，帧处理部FLCTL对地址表选择比特位FDB_SEL进行判别（步骤S103）。当FDB_SEL为‘1’时，FLCTL进行所述的步骤S104的处理。另一方面，当FDB_SEL是‘0’时，FLCTL使用他IVID和帧内的发送源地址来进行哈希运算，将图2所述那样的各种信息登记到通过该哈希运算而得到的地址表FDB内的条目中（步骤S105）。

例如，当通过图5的线卡LC1的端口P[1]接收到帧时，帧处理部FLCTL识别出自IVID=0.1，根据图6参照存储器地址“0×30001”，由此，得到QOS_VLD=1，他IVID=0.2，FDB_SEL=1（步骤S101）。其结果为FLCTL以步骤S102→步骤S103→步骤S104前进，使用自IVID=0.1来学习发送源地址。

例如，当通过图5的线卡LC2的端口P[1]接收到帧时，帧处理部FLCTL识别出自IVID=0.2，根据图6参照存储器地址“0×30002”，由此，得到QOS_VLD=1，他IVID=0.1，FDB_SEL=0（步骤S101）。其结果为FLCTL以步骤S102→步骤S103→步骤S105前进，使用他IVID=0.1来学习发送源地址。

<目的地地址的检索动作>

图8是表示图4以及图5的交换机装置的帧处理部检索目的地地址时的详细动作例的流程图。在图8中，当帧处理部FLCTL通过端口接收到帧时，与图7所示的步骤S101～步骤S103的处理同样地，进行自IVID的识别、以及基于带宽限制用表QOSTBL的情况划分（步骤S201～步骤S203）。

然后，在与图7的步骤S104对应的图8的步骤S204中，帧处理部FLCTL使用自IVID与该帧内的目的地地址来进行哈希运算，并对通过该哈希运算得到的地址表FDB内的条目进行检索。同样地，在与图7的步骤S105对应的图8的步骤S205中，FLCTL使用他IVID与该帧内的目的地地址来进行哈希运算，并对通过该哈希运算得到的地址表FDB内的条目进行检索。

接下来，当帧处理部FLCTL进行步骤S204或S205处理时，对地址表FDB内的条目命中（hit）还是没有命中（miss hit）进行判别（步骤S206）。如图2所示，当登记在该FDB内的条目的MAC地址与包含在帧内的目的地地址一致时判别为命中，当不一致时判别为没有命中。在没有命中的境况下，FLCTL在图1所示那样的广播域内对该帧进行泛洪（步骤S210）。

另一方面，在步骤S206中命中时，帧处理部FLCTL对从地址表FDB内的条目读出的内部识别符IVID、与自IVID的一致和不一致进行判别（步骤S207）。当一致时，FLCTL判断为同一端口组内的中继，并通过单播将帧中继到在FDB内的条目登记的端口中（步骤S208）。另一方面，当不一致时，FLCTL判断为跨端口组的中继，并通过单播将帧中继到在FDB内的条目登记的端口中，在进行该中继时进行通信带宽的限制（步骤S209）。

例如，当通过图5的线卡LC1的端口P[1]接收到LC2的P[2]为目的地的帧时，LC1的帧处理部FLCTL识别出自IVID=0.1，根据图6参照存储器地址“0×30001”，由此得到QOS_VLD=1，他IVID=0.2，FDB_SEL=1（步骤S201）。其结果为，FLCTL以步骤S202→步骤S203→步骤S204前进，使用自IVID=0.1来检索目的地地址。

这里，参照图2，通过图7所述那样的发送源地址的学习动作，在通过使用了IVID=0.1和该目的地地址的哈希运算而得到的地址表FDB内的条目中应该登记有端口的识别符（[1]）、卡号（[2]）、IVID=0.2、以及该目的地地址（MAC地址）。其结果为，线卡LC1的帧处理部FLCTL以步骤S206→步骤S207→步骤S209前进，将帧中继到线卡LC2的端口P[1]。但是，此时通信带宽被LC1或LC2中的某一个FLCTL限制。

另外，例如当通过图5的线卡LC2的端口P[1]接收到LC2的P[2]为目的地的帧时，LC2的帧处理部FLCTL识别出自IVID=0.2，根据图6参照存储器地址“0×30002”，由此得到QOS_VLD=1，他IVID=0.1，FDB_SEL=0（步骤S201）。其结果为，FLCTL以步骤S202→步骤S203→步骤S205前进，使用他IVID=0.1来检索目的地地址。

这里，参照图2，通过图7所述那样的发送源地址的学习动作，在通过使用了IVID=0.1和该目的地地址的哈希运算而得到的地址表FDB内的条目中应该登记有端口的识别符（[2]）、卡号（[2]）、IVID=0.2、以及该目的地地址（MAC地址）。其结果为，线卡LC2的帧处理部FLCTL以步骤S206→步骤S207（都是0.2）→步骤S208前进，将帧中继到线卡LC2的端口P[2]。

以上，根据实施方式对本发明者完成的发明具体进行了说明，但是本发明不限定于上述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变更。例如，上述的实施方式是为了使本发明容易理解而详细进行的说明，本发明并不一定限定于具有上文所说明的全部结构。另外，可以将某实施方式的结构的一部分置换成其他实施方式的结构，另外，也可以在某实施方式的结构中增加其他实施方式的结构。此外，对于各实施方式的结构的一部分，可以进行其他结构的追加、删除和置换。

例如，图1示出了将相同的VLAN用识别符VID=1分配给第一端口组P[1，1]～P[1，m]、和第二端口组P[1，m+1]～P[1，n]，但是不需要一定相同。例如，在交换机装置中，当允许分配给第一端口组的VLAN用识别符和分配给第二端口组的VLAN用识别符之间的中继时，能够产生图9所述那样的问题。因此，即使在这样的情况下使用本实施方式也是有益的。

另外，这里示出了将同一广播域内的各端口分配成两个端口组的示例，但是同样地，也可以构成为分配成三个以上的端口组，通过同一内部识别符来针对这些端口组进行地址表的登记和检索。另外，这里作为哈希函数的变量使用了MAC地址和内部识别符IVID，但是当然也可以添加其他的变量。另外，这里以在进行跨端口组的中继动作时限制通信带宽的通信带宽限制功能为例进行了说明，但是并非一定限定于该功能，只要是在跨端口组的情况和不跨端口组的情况下需要分开使用中继动作的功能，就同样适用并能得到同样的效果。

Claims (5)

1.一种网络中继装置，其特征在于，具有：

多个端口，其包含设定有第一内部识别符的第一端口组、以及设定有第二内部识别符的第二端口组；

地址表；以及

帧处理部，其根据所述地址表在多个端口间对帧进行中继，

所述帧处理部在学习通过所述第一以及第二端口组接收到的帧的发送源地址时，使用所述发送源地址和所述第一以及第二内部识别符中一方的内部识别符来进行哈希运算，并将所述发送源地址、接收到该帧的端口的识别符、设定给该端口所属的端口组的内部识别符登记到通过该哈希运算得到的所述地址表内的条目中，

所述帧处理部在检索通过所述第一以及第二端口组接收到的帧的目的地地址时，使用所述目的地地址、和与所述学习时相同一方的内部识别符来进行哈希运算，读出通过该哈希运算得到的所述地址表内的条目，将登记在该条目的内部识别符、和设定给接收到该帧的端口所属的端口组的内部识别符进行比较，由此来判别是同一端口组内的中继还是跨端口组的中继。

2.根据权利要求1所述的网络中继装置，其特征在于，

所述帧处理部在进行所述同一端口组内的中继时，将通过所述同一端口组内的某一个端口接收到的帧不进行通信带宽限制地中继到其他某一个端口，当进行所述跨端口组的中继时，将通过一个端口组接收到的帧进行了通信带宽限制后中继到其他端口组。

3.根据权利要求2所述的网络中继装置，其特征在于，

所述网络中继装置还具有带宽限制用表，该带宽限制用表保持有如下信息：表示在所述第一内部识别符和所述第二内部识别符之间进行通信带宽限制的信息、以及表示在进行所述哈希运算时使用所述第一以及第二内部识别符中的哪一个内部识别符的信息，

所述帧处理部在学习所述发送源地址和检索所述目的地地址时，参照所述带宽限制用表。

4.根据权利要求3所述的网络中继装置，其特征在于，

所述第一以及第二端口组属于同一广播域。

5.根据权利要求4所述的网络中继装置，其特征在于，

所述网络中继装置是框式结构。