-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Netzwerkschalter (Netzwerk-Switch), der Daten zwischen mehreren Kommunikationsvorrichtungen vermittelt.
-
Ein Netzwerkschalter, der für ein ARP (Adressauflösungsprotokoll) verwendbar ist, ist bekannt. Das ARP ist ein Protokoll zum Suchen einer MAC-Adresse auf der Grundlage einer IP-Adresse. Der Netzwerkschalter enthält eine ARP-Tabelle, die eine Beziehung zwischen der IP-Adresse und der MAC-Adresse beschreibt, die durch das ARP erkannt wird. Die
JP 2018 - 61 148 A schlägt eine Technik zum Implementieren einer Funktion zum Vermitteln von Daten, einer Funktion des ARP und einer Funktion zum Neuschreiben der ARP-Tabelle mittels eines Softwareprozesses einer
CPU vor.
-
Als Ergebnis detaillierter Studien, die die Erfinder durchgeführt haben, wurde jedoch herausgefunden, dass der Netzwerkschalter in der
JP 2018 - 61 148 A eine komplexe Konfiguration aufweist, wenn der Netzwerkschalter eine hohe Funktionalität aufweist, und dass dadurch der Netzwerkschalter teuer wird. Wenn beispielsweise der Netzwerkschalter mittels Hardware implementiert wird, ist es notwendig, dass die Konfiguration des Netzwerkschalters vereinfacht wird.
-
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung vereinfacht eine Konfiguration eines Netzwerkschalters, der Daten zwischen mehreren Kommunikationsvorrichtungen vermittelt.
-
Gemäß diesem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Netzwerkschalter mit mehreren Kommunikationsleitungen verbunden und vermittelt Daten zwischen den Kommunikationsleitungen. Der Netzwerkschalter enthält einen Tabellenaufzeichnungsabschnitt, einen Informationshinzufügungsabschnitt, einen Vermittlungsabschnitt und einen Neuschreibabschnitt.
-
Der Tabellenaufzeichnungsabschnitt zeichnet für jede von mehreren Kommunikationsvorrichtungen, die mit den Kommunikationsleitungen verbunden sind, eine Adressauflösungstabelle auf, die mehrere Adressinformationen zum gegenseitigen Identifizieren der jeweiligen Kommunikationsvorrichtungen durch mehrere Protokolle aufzeichnet. Der Informationshinzufügungsabschnitt fügt neue Adressinformationen für eine neue Kommunikationsvorrichtung auf der Grundlage der Adressauflösungsdaten zu der Adressinformationstabelle in einem Fall hinzu, in dem die neuen Adressinformationen für die neue Kommunikationsvorrichtung nicht in der Adressauflösungstabelle aufgezeichnet sind, wenn er die Adressauflösungsdaten mit einem voreingestellten Format für die neue Kommunikationsvorrichtung empfängt.
-
Der Vermittlungsabschnitt vermittelt andere Daten als die Adressauflösungsdaten unter Verwendung der Adressauflösungstabelle, wenn er die Daten empfängt. Die Adressauflösungstabelle enthält Eigenschaftsinformationen (Ja-oder-Nein-Informationen), die eine Verfügbarkeitseigenschaft der Adressinformationen für die jeweiligen Adressinformationen angeben.
-
Der Vermittlungsabschnitt vermittelt die Daten unter Verwendung der Adressinformationen, die in den Eigenschaftsinformationen als verwendbar eingestellt sind. Der Neuschreibabschnitt schreibt die Eigenschaftsinformationen entsprechend einer externen Anweisung neu, die von einer externen Vorrichtung, die außerhalb des Netzwerkschalters angeordnet ist, an den Netzwerkschalter ausgegeben wird.
-
Gemäß der Konfiguration ist es möglich, die Eigenschaftsinformationen entsprechend der externen Anweisung neu zu schreiben. Daher ist es möglich, die Bestimmung der Verfügbarkeitseigenschaft der Adressinformationen an die externe Vorrichtung zu verweisen bzw. übergeben, die die externe Anweisung überträgt. Das heißt, es ist möglich, mindestens einen Teil einer Funktion zum Neuschreiben der ARP-Tabelle nach außerhalb des Netzwerkschalters zu verlagern bzw. anzuordnen. Dementsprechend muss der Netzwerkschalter die Konfiguration zum Bestimmen der Verfügbarkeitseigenschaft der Adressinformationen nicht enthalten. Daher ist es möglich, die Konfiguration des Netzwerkschalters zu vereinfachen. Es ist möglich, den Netzwerkschalter mit niedrigeren Kosten herzustellen, wenn dieser mittels Hardware implementiert wird.
-
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
- 1 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Kommunikationssystems zeigt;
- 2 ein Diagramm, dass ein Beispiel einer ARP-Tabelle zeigt;
- 3 ein Diagramm, dass ein Beispiel eines Eintragaktualisierungszustands zeigt;
- 4 ein Flussdiagramm (Teil 1) eines Schaltprozesses; und
- 5 ein Flussdiagramm (Teil 2) des Schaltprozesses.
-
Überblick
-
Als ein Netzwerkschalter, der Daten zwischen mehreren Kommunikationsvorrichtungen vermittelt, gibt es einen Netzwerkschalter, der eine Kommunikation während der Durchführung einer Adressauflösung zwischen mehreren Protokollen durchführt. Wenn Ethernet (eingetragene Marke) und das Internetprotokoll (IP) als die Protokolle verwendet werden, wird ein Kommunikationspartner auf der Grundlage einer ARP-Tabelle identifiziert, die eine Kombination aus einer MAC-Adresse und einer IP-Adresse in einem IP-Netzwerk auflöst. Ein Layer-3-Schalter bzw. Layer-3-Switch wie beispielsweise ein Ethernet-Schalter bzw. -Switch, der eine Funktion zum Vermitteln der Daten in dem IP-Netzwerk aufweist, muss auf ähnliche Weise die ARP-Tabelle aufweisen.
-
Hier kann eine Beziehung zwischen der MAC-Adresse und der IP-Adresse für eine jeweilige Kommunikationsvorrichtung als Adressinformationen definiert werden. Jeder Aufzeichnungsbereich zum Schreiben der Adressinformationen in die ARP-Tabelle kann als ein Eintrag definiert werden. In der ARP-Tabelle werden die Adressinformationen, die von einem Benutzer statisch eingestellt und nicht aktualisiert werden, und die Adressinformationen, die dynamisch durch einen ARP-Austausch aktualisiert werden, in den jeweiligen Einträgen aufgezeichnet.
-
Eine Adresse einer Übertragungsquelle wird in den dynamischen Adressinformationen durch Lernen aufgezeichnet, wenn irgendein ARP-Rahmen empfangen wird. Bei diesem Lernen werden die Adressinformationen zu dem vorbestimmten Eintrag in der ARP-Tabelle hinzugefügt. Ein Angriff wie beispielsweise ein ARP-Spoofing, ein Hinzufügen von dynamischen Informationen durch eine Erhöhung der Anzahl der verbundenen Kommunikationsvorrichtungen oder Ähnliches kann zu einem Überfließen der Aufzeichnungskapazität des Eintrags in der ARP-Tabelle führen.
-
Daher ist es bei der ARP-Tabelle notwendig, eine Alterung des Eintrags oder Ähnliches zu steuern bzw. zu kontrollieren, während ein Überschreiben des statischen Eintrags verhindert wird. Der Netzwerkschalter ist jedoch teuer, wenn eine komplizierte Konfiguration aufweist. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, im Hinblick auf die Sicherheit oder Ähnliches ein Neuschreiben der ARP-Tabelle durch eine externe Vorrichtung wie beispielsweise eine CPU zu steuern bzw. zu kontrollieren.
-
Der Netzwerkschalter der vorliegenden Ausführungsform, die unten beschrieben wird, weist Aktualisierungszustandsinformationen auf, und jeder der Einträge in der ARP-Tabelle weist ein Gültig-Feld auf. Wenn sich das Gültig-Feld in einem Sperrzustand befindet, ist der Eintrag ungültig, das heißt wird nicht verwendet. Der Netzwerkschalter lernt in einem Zustand, in dem sich das Gültig-Feld in dem Sperrzustand befindet, die dynamischen Adressinformationen, wenn er den ARP-Rahmen empfängt. Der Netzwerkschalter informiert die CPU, dass das Lernen durchgeführt wird.
-
Die CPU, die die Nachricht empfängt, überprüft die Aktualisierungszustandsinformationen, bestätigt, welcher Eintrag gelernt wurde, und liest die Adressinformationen hinsichtlich des aktualisierten Eintrags aus. Danach bestimmt die CPU, ob der Eintrag gültig oder ungültig ist. Wenn der Eintrag derart änderbar ist, dass er gültig ist, schreibt die CPU den Zustand des Gültig-Feldes als einen Freigabezustand bzw. freien Zustand. Bei einer derartigen Konfiguration kann eine Verwaltungsfunktion wie beispielsweise das Altern des Eintrags mittels Software der CPU implementiert werden.
-
Der Netzwerkschalter der vorliegenden Ausführungsform schützt beim Überfließen der Aufzeichnungskapazität den gültigen Eintrag durch Überschreiben des Eintrags, bei dem sich das Gültig-Feld in dem Sperrzustand befindet. Der Netzwerkschalter der vorliegenden Ausführungsform enthält eine Konfiguration zum Hinzufügen eines Feldes, das den dynamischen Zustand oder den statischen Zustand angibt, zu der ARP-Tabelle und zum Überschreiben des einzigen Eintrags, in dem die dynamischen Adressinformationen aufgezeichnet werden.
-
Die Details einer derartigen Konfiguration werden unten beschrieben.
-
Ausführungsform
-
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
-
Konfiguration
-
Ein Kommunikationssystem 1 ist beispielsweise ein System, das an einem Fahrzeug wie beispielsweise einem Personenkraftwagen montiert ist und eine Kommunikation zwischen den jeweiligen Kommunikationsvorrichtungen in dem Fahrzeug durchführt. Das Kommunikationssystem 1, das in 1 gezeigt ist, enthält eine Vermittlungsvorrichtung 10, eine erste ECU 30A und eine zweite ECU 30B. Die Vermittlungsvorrichtung 10 enthält eine CPU 11, einen Speicher 12 und einen Netzwerkschalter 20. Die CPU 11 und der Netzwerkschalter 20 sind über ein physikalisches Kabel miteinander verbunden.
-
Der Netzwerkschalter 20 ist als ein Layer-3-Switch ausgelegt, der Ethernet (eingetragene Marke) und das Internetprotokoll verwendet. Der Netzwerkschalter 20 ist mit mehreren Kommunikationsleitungen 5A und 5B verbunden und vermittelt Daten zwischen den Kommunikationsleitungen 5A und 5B. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Kommunikationsleitung 5A mit der ersten ECU 30A verbunden. Die Kommunikationsleitung 5B ist mit der zweiten ECU 30B verbunden. Die erste ECU 30A und die zweite ECU 30B sind als Kommunikationsvorrichtungen ausgebildet, die über die Kommunikationsleitungen 5A und 5B und die Vermittlungsvorrichtung 10 miteinander kommunizieren.
-
Der Netzwerkschalter 20 ist beispielsweise als Hardware ausgelegt, die eine Schaltung wie beispielsweise ein FPGA enthält. Der Netzwerkschalter 20 enthält einen Informationssteuerungsabschnitt 21, einen Vermittlungskommunikationsabschnitt 22 und einen Aufzeichnungsabschnitt 25.
-
Der Informationssteuerungsabschnitt 21 führt ein Lesen, Schreiben oder Ähnliches der Adressinformationen in Bezug auf eine ARP-Tabelle 26 mittels Ausführen der meisten Schaltprozesse, die später beschrieben werden, durch. Der Vermittlungskommunikationsabschnitt 22 führt einen Prozess zum Vermitteln eines normalen Rahmens, der andere Daten als den ARP-Rahmen repräsentiert, entsprechend der ARP-Tabelle 26 mittels Ausführen eines Prozesses in S260 des später beschriebenen Schaltprozesses aus.
-
Der Aufzeichnungsabschnitt 25 zeichnet die ARP-Tabelle 26 und eine Aktualisierungstabelle 27 auf. Die ARP-Tabelle 26 enthält die individuellen Einträge, die durch einzigartige Ziffern unterschieden werden, wie sie in der „#“-Spalte in 2 angegeben sind. Die Einträge geben die jeweiligen Aufzeichnungsbereiche zum Beschreiben der Adressinformationen an.
-
Die individuellen Einträge sind in der Lage, die Adressinformationen aufzuzeichnen. Die Adressinformationen entsprechen Informationen zum Identifizieren der individuellen Kommunikationsvorrichtungen durch die Protokolle für die jeweiligen Kommunikationsvorrichtungen wie beispielsweise die ECUs 30A und 30B. Die Adressinformationen enthalten die IP-Adresse der Kommunikationsvorrichtung und die MAC-Adresse der Kommunikationsvorrichtung. Die Adressinformationen werden für die Adressauflösung des ARP verwendet.
-
Jeder der Einträge ist ausgelegt, statisch-dynamische Informationen (S/D: statisch/dynamisch), die angeben, ob die jeweiligen Einträge dynamisch oder statisch sind, und Eigenschaftsinformationen (gültig), die die Verfügbarkeitseigenschaft des Eintrags angeben, aufzuzeichnen. Die statisch-dynamischen Informationen werden auf einen Zustand „dynamisch“ eingestellt, wenn die IP-Adresse, die der MAC-Adresse der Kommunikationsvorrichtung entspricht, dynamisch geändert wird. Die statisch-dynamischen Informationen werden auf einen Zustand „statisch“ eingestellt, wenn die IP-Adresse, die der MAC-Adresse der Kommunikationsvorrichtung entspricht, nicht geändert wird. Der Zustand „dynamisch“ kann auch als ein dynamischer Zustand bezeichnet werden. Der Zustand „statisch“ kann auch als ein statischer Zustand bezeichnet werden. Die Eigenschaftsinformationen werden auf einen Zustand „gesperrt“ eingestellt, wenn der Eintrag nicht verwendbar ist. Die Eigenschaftsinformationen werden auf einen Zustand „freigegeben“ eingestellt, wenn der Eintrag verwendbar ist. Der Zustand „gesperrt“ kann auch als gesperrter Zustand bezeichnet werden. Der Zustand „freigegeben“ kann auch als freigegebener Zustand bezeichnet werden.
-
Die Aktualisierungstabelle 27 ist eine Tabelle zum Identifizieren des Eintrags, in dem die hinzugefügten Adressinformationen aufgezeichnet werden, wenn die Adressinformationen zu der ARP-Tabelle 26 hinzugefügt werden. In der Aktualisierungstabelle 27, die in 3 gezeigt ist, sind die individuellen Einträge, die in der Reihe „#“ unterschieden werden, und die jeweiligen Aktualisierungszustandsinformationen, die angeben, ob der Eintrag aktualisiert ist, miteinander korreliert und aufgezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform kann ein Aktualisierungs-Flag in der Spalte „aktualisiert“ als Aktualisierungszustandsinformationen verwendet werden. Das Aktualisierungs-Flag wird für einen aktualisierten Eintrag auf 1 eingestellt. Das Aktualisierungs-Flag wird für einen nicht aktualisierten Eintrag auf 0 eingestellt. Die ARP-Tabelle 26 und die Aktualisierungstabelle 27 sind durch die CPU 11 lesbar und beschreibbar.
-
In der Vermittlungsvorrichtung 10 bilden die CPU 11 und der Speicher 12 einen Mikrocomputer. Der Speicher 12 ist beispielsweise als ein Halbleiterspeicher wie ein RAM oder ROM ausgebildet. In der Vermittlungsvorrichtung 10 können die jeweiligen Funktionen des Neuschreibens der ARP-Tabelle 26 und der Aktualisierungstabelle 27 durch die CPU 11 implementiert werden, die ein Programm ausführt, das in einem nichtflüchtigen Speichermedium gespeichert ist.
-
In diesem Beispiel entspricht der Speicher 12 dem nichtflüchtigen Speichermedium, das das Programm speichert. Durch Ausführen dieses Programms wird ein Verfahren gemäß dem Programm durchgeführt. Das nichtflüchtige Speichermedium meint ein Aufzeichnungsmedium ausschließlich elektromagnetischer Wellen. Die Vermittlungsvorrichtung 10 kann einen Mikrocomputer oder mehrere Mikrocomputer enthalten.
-
Die vorliegende Ausführungsform stellt einen Fall beispielhaft dar, bei dem die Anzahl der Kommunikationsleitungen, die mit der Vermittlungsvorrichtung 10 verbunden sind, zwei beträgt und die Anzahl der Kommunikationsvorrichtungen, die eine Kommunikation mit der Vermittlungsvorrichtung 10 durchführen, zwei beträgt. Die Anzahl der Kommunikationsleitungen und die Anzahl der Kommunikationsvorrichtungen können jedoch drei oder mehr betragen.
-
Prozess
-
Der Schaltprozess, der von dem Netzwerkschalter 20 ausgeführt wird, wird im Folgenden mit Bezug auf die Flussdiagramme der 4 und 5 beschrieben. Der Schaltprozess startet, wenn der Netzwerkschalter 20 irgendeinen Rahmen von den verbundenen Kommunikationsleitungen 5A und 5B empfängt. Der Rahmen entspricht allgemeinen Daten einschließlich tatsächlichen Daten und einem Kopf entsprechend einem vorbestimmten Protokoll.
-
In dem Schaltprozess bestimmt der Netzwerkschalter 20 zunächst in S110, ob der empfangene Rahmen der ARP-Rahmen ist. Der ARP-Rahmen entspricht den Adressauflösungsdaten der vorliegenden Erfindung. Der ARP-Rahmen enthält eine ARP-Anfrage bzw. ARP-Anforderung, die die MAC-Adresse auf der Grundlage der IP-Adresse anfordert, und eine ARP-Antwort, die eine Antwort auf die ARP-Anforderung ist und die IP-Adresse und die MAC-Adresse aufweist.
-
Jeder der ARP-Rahmen kann durch Dekodieren des Kopfes des Rahmens von einem anderen Rahmen unterschieden werden. Der Netzwerkschalter 20 weist eine Funktion zum Zurückgeben der ARP-Antwort auf die ARP-Anforderung auf, wie es in S240 und S250 gezeigt ist, die später beschrieben werden.
-
Wenn der Netzwerkschalter 20 in S110 bestimmt, dass der empfangene Rahmen nicht der ARP-Rahmen ist, schreitet der Prozess zum später beschriebenen S260. Der empfangene Rahmen kann auch als ein Empfangsrahmen bezeichnet werden. Wenn der Netzwerkschalter 20 in S110 bestimmt, dass der empfangene Rahmen der ARP-Rahmen ist, schreitet der Prozess zu S120. Der Netzwerkschalter 20 bestimmt, ob eine Übertragungsquellen-IP-Adresse des ARP-Rahmens bereits in der ARP-Tabelle 26 registriert wurde.
-
Wenn der Netzwerkschalter in S120 bestimmt, dass die Übertragungsquellen-IP-Adresse nicht in der ARP-Tabelle 26 registriert wurde, schreitet der Prozess zu S130. Der Netzwerkschalter 20 bestimmt, ob es einen freien Eintrag in der ARP-Tabelle 26 gibt. Der freie Eintrag gibt unter den Einträgen in der ARP-Tabelle 26 einen Eintrag an, in dem keine Adressinformationen registriert sind.
-
Wenn der Netzwerkschalter 20 in S130 bestimmt, dass es einen freien Eintrag in der ARP-Tabelle 26 gibt, schreitet der Prozess zu S140. Die Adressinformationen hinsichtlich der Übertragungsquelle des ARP-Rahmens werden in dem freien Eintrag der ARP-Tabelle 26 registriert. In der ARP-Tabelle 26, die in 2 gezeigt ist, werden beispielsweise die Adressinformationen in dem Eintrag #1 registriert, der den kleineren Wert aufweist (kann auch als kleine Zahl bezeichnet werden), wenn ein Eintrag #1 und ein Eintrag #2 frei sind, wie es in dem Abschnitt A der 2 gezeigt ist. Dann wird das Gültig-Feld auf den Sperrzustand eingestellt, und S/D wird auf den dynamischen Zustand eingestellt. Danach schreitet der Prozess zum später beschriebenen S210. Wenn im Gegensatz dazu der Netzwerkschalter 20 in S130 bestimmt, dass es keinen freien Eintrag in der ARP-Tabelle 26 gibt, schreitet der Prozess zu S150. Der Netzwerkschalter 20 bestimmt, ob ein Eintrag, in dem das Gültig-Feld auf den Sperrzustand eingestellt ist oder S/D auf den dynamischen Zustand eingestellt ist, in der ARP-Tabelle 26 vorhanden ist.
-
Wenn der Netzwerkschalter 20 in S150 bestimmt, dass ein Eintrag, in dem das Gültig-Feld auf den Sperrzustand eingestellt ist oder S/D auf den dynamischen Zustand eingestellt ist, in der ARP-Tabelle 26 vorhanden ist, schreitet der Prozess zu S160. Die Adressinformationen der Übertragungsquelle des ARP-Rahmens werden in den Eintrag, in dem das Gültig-Feld auf den Sperrzustand eingestellt ist oder S/D auf den dynamischen Zustand eingestellt ist, überschrieben bzw. geschrieben. In diesem Fall kann der Netzwerkschalter 20 die Adressinformationen in einen Eintrag, in dem die längste Zeit seit der Registrierung verstrichen ist, schreiben oder kann vorzugsweise den Eintrag, in dem das Gültig-Feld auf den Sperrzustand eingestellt ist und außerdem S/D auf den dynamischen Zustand eingestellt ist, überschreiben.
-
Hier kann der Eintrag, in dem die Eigenschaftsinformationen nicht verwendbar sind, d.h. das Gültig-Feld auf den Sperrzustand eingestellt ist, zu einer Schwierigkeit bei einer Vorrichtung führen, wenn die Häufigkeit der Nutzung niedrig ist oder der Eintrag verwendet wird. Sogar wenn der Eintrag gelöscht wird, wird diese Schwierigkeit nicht häufig verursacht. Der Netzwerkschalter 20 überschreibt den Eintrag, in dem die Eigenschaftsinformationen auf nicht verwendbar eingestellt sind, mit einem neuen Eintrag. Der Eintrag, in dem die statisch-dynamischen Informationen dynamisch eingestellt sind, d.h., in dem S/D auf den dynamischen Zustand eingestellt ist, ändert sich im Verlaufe der Zeit im Vergleich zu dem Eintrag, in dem die statisch-dynamischen Informationen auf statisch eingestellt sind. Daher kann die Wahrscheinlichkeit, dass dieser nicht verwendbar ist, hoch sein. Der Netzwerkschalter 20 überschreibt den Eintrag, in dem die statisch-dynamischen Informationen auf dynamisch eingestellt sind, mit dem neuen Eintrag.
-
Wenn der Netzwerkschalter 20 in S150 bestimmt, dass es keinen Eintrag in der ARP-Tabelle 26 gibt, in dem das Gültig-Feld auf den Sperrzustand eingestellt ist oder S/D auf den dynamischen Zustand eingestellt ist, schreitet der Prozess zu S210 ohne die ARP-Tabelle 26 zu aktualisieren.
-
Wenn der Netzwerkschalter 20 in S120 bestimmt, dass die Übertragungsquellen-IP-Adresse des ARP-Rahmens bereits in der ARP-Tabelle 26 registriert wurde, schreitet der Prozess zu S170. Der Netzwerkschalter 20 bestimmt, ob der der Übertragungsquellen-IP-Adresse entsprechende registrierte Eintrag eine Überschreibbedingung erfüllt. Hier kann die Überschreibbedingung meinen, dass in diesem Eintrag das Gültig-Feld auf den Sperrzustand eingestellt ist oder S/D auf den dynamischen Zustand eingestellt ist und außerdem die Adressinformationen dieses Eintrags nicht mit den Übertragungsquellenadressinformationen des ARP-Rahmens übereinstimmen.
-
Ein Fall, in dem die Adressinformationen nicht mit den Übertragungsquellenadressinformationen übereinstimmen, entspricht einer Situation, in der die Übertragungsquellen-IP-Adresse des ARP-Rahmens mit der IP-Adresse übereinstimmt, die in dem Eintrag aufgezeichnet ist, und die Übertragungsquellen-MAC-Adresse des ARP-Rahmens nicht mit der MAC-Adresse übereinstimmt, die in dem Eintrag aufgezeichnet ist.
-
Wenn der Netzwerkschalter 20 in S170 bestimmt, dass die Überschreibbedingung erfüllt ist, schreitet der Prozess zu S180. Nachdem der Netzwerkschalter 20 die Übertragungsquellenadressinformationen des ARP-Rahmens in dem registrierten Eintrag überschrieben hat, schreitet der Prozess zu S210. Wenn im Gegensatz dazu der Netzwerkschalter 20 in S170 bestimmt, dass die Überschreibbedingung nicht erfüllt ist, schreitet der Prozess zu S210.
-
In S210 bestimmt der Netzwerkschalter 20, ob die ARP-Tabelle 26 aktualisiert ist. Wenn der Netzwerkschalter 20 in S210 bestimmt, dass die ARP-Tabelle 26 aktualisiert ist, schreitet der Prozess zu S220. Der Netzwerkschalter 20 ändert für den aktualisierten Eintrag einen Zustand der Aktualisierungszustandsinformationen in der Aktualisierungstabelle 27 in einen Zustand, gemäß dem der Eintrag aktualisiert wurde. D.h., der Netzwerkschalter 20 stellt das Aktualisierungs-Flag entsprechend dem aktualisierten Eintrag auf 1 ein. Wenn beispielsweise der Eintrag #1 aktualisiert ist, wird das Aktualisierungs-Flag für den Eintrag #1 auf eins eingestellt, wie es in 3B gezeigt ist. In S230 benachrichtigt der Netzwerkschalter 20 die CPU 11 hinsichtlich der Eintragsaktualisierung, und dann schreitet der Prozess zu S240.
-
Wenn die CPU 11 die Benachrichtigung von dem Netzwerkschalter 20 empfängt, führt sie einen Unterbrechungsprozess aus. Hinsichtlich der Details des Unterbrechungsprozesses nimmt die CPU 11 beispielsweise, wenn sie die Benachrichtigung hinsichtlich der Eintragsaktualisierung empfängt, Bezug auf die Aktualisierungstabelle 27 und erkennt den Eintrag, in dem das Aktualisierungs-Flag auf 1 eingestellt ist. Die CPU 11 erlangt die Adressinformationen, die in dem aktualisierten Eintrag in der ARP-Tabelle 26 aufgezeichnet sind.
-
Die CPU 11 bestimmt, dass die Adressinformationen Adressinformationen einer Kommunikationsvorrichtung entsprechen, die in einer separat erstellten schwarzen Liste beschrieben ist bzw. sind, oder Adressinformationen einer Kommunikationsvorrichtung entsprechen, die in einer separat erstellten weißen Liste beschrieben ist bzw. sind, oder Ähnliches. Die schwarze Liste oder die weiße Liste können in dem Speicher 12 gespeichert sein oder von einem Server außerhalb des Fahrzeugs oder Ähnlichem erlangt werden.
-
Die CPU 11 bestimmt auf der Grundlage der obigen Bestimmung, ob der Eintrag, in dem die Adressinformationen aufgezeichnet sind, verwendet werden kann. Wenn die CPU 11 bestimmt, dass der Eintrag verwendet werden kann, weist sie den Netzwerkschalter 20 an, das Gültig-Feld mit dem Freigabezustand zu überschreiben. Der Informationssteuerungsabschnitt 21 des Netzwerkschalters 20 schreibt das Gültig-Feld neu in den Freigabezustand entsprechend einer externen Anweisung, die von der CPU 11, die der externen Vorrichtung entspricht, an den Netzwerkschalter 20 ausgegeben wird, d.h. der Anweisung zum Neuschreiben des Gültig-Feldes auf den Freigabezustand. Die CPU 11 kann direkt auf die ARP-Tabelle 26 zugreifen und kann den Beschreibungsinhalt des Gültig-Feldes oder Ähnliches beispielsweise neu schreiben.
-
Wenn im Gegensatz dazu der Netzwerkschalter 20 in S210 bestimmt, dass die ARP-Tabelle 26 nicht aktualisiert ist, schreitet der Prozess zu S240. Der Netzwerkschalter 20 bestimmt, ob der empfangene ARP-Rahmen der ARP-Anforderung entspricht, die an die eigene Vorrichtung adressiert ist.
-
Wenn der Netzwerkschalter 20 in S240 bestimmt, dass der angeforderte ARP-Rahmen der ARP-Anforderung entspricht, die an die eigene Vorrichtung adressiert ist, schreitet der Prozess zu S250. Der Netzwerkschalter 20 überträgt als Antwort auf die ARP-Anforderung die ARP-Antwort, die die MAC-Adresse zurückgibt, an die Übertragungsquelle und beendet die Schaltprozesse in den 4 und 5.
-
Wenn im Gegensatz dazu der Netzwerkschalter 20 bestimmt, dass der in S240 empfangene ARP-Rahmen nicht der ARP-Anforderung entspricht, die an die eigene Vorrichtung adressiert ist, schreitet der Prozess zu S260. Der Netzwerkschalter 20 führt einen normalen Vermittlungsprozess aus. D.h. der Netzwerkschalter 20 stellt ein, ob der Rahmen entsprechend der ARP-Tabelle 26 zu vermitteln ist. Nach dem Vermitteln oder Nichtberücksichtigen des Rahmens entsprechend der Einstellung beendet der Netzwerkschalter 20 den Schaltprozess in den 4 und 5. Dann wird ein Eintrag, in dem das Gültig-Feld auf den Sperrzustand eingestellt ist, als nichtexistierend betrachtet.
-
Wirkungen
-
Gemäß der oben im Detail beschriebenen Ausführungsform können die folgenden Wirkungen erzielt werden.
-
(2a) Der oben beschriebene Netzwerkschalter 20 ist mit den Kommunikationsleitungen 5A und 5B verbunden und vermittelt die Daten zwischen den Kommunikationsleitungen 5A und 5B. Der Netzwerkschalter 20 enthält den Aufzeichnungsabschnitt 25, den Informationssteuerungsabschnitt 21 und den Vermittlungskommunikationsabschnitt 22.
-
Der Aufzeichnungsabschnitt 25 ist in der Lage, die ARP-Tabelle 26 aufzuzeichnen. Die ARP-Tabelle 26 enthält für jede der ECUs 30A und 30B, die mit den Kommunikationsleitungen 5A und 5B verbunden sind, mehrere Einträge zum Identifizieren der individuellen ECUs 30A und 30B durch die Protokolle. Wenn der Informationssteuerungsabschnitt 21 den ARP-Rahmen mit einem voreingestellten Format für die neuen ECUs 30A und 30B, für die der Eintrag in der ARP-Tabelle 26 in S140, S160 und S180 nicht aufgezeichnet wurde, empfängt, fügt der Informationssteuerungsabschnitt 21 den Eintrag für die neuen ECUs 30A und 30B auf der Grundlage des ARP-Rahmens zu der ARP-Tabelle 26 hinzu.
-
Wenn der Vermittlungskommunikationsabschnitt 22 andere Daten als den ARP-Rahmen empfängt, vermittelt er die Daten unter Verwendung der ARP-Tabelle 26 in S260. Die ARP-Tabelle 26 enthält für jeden der Einträge die Eigenschaftsinformationen, die die Verfügbarkeitseigenschaft des Eintrags angeben.
-
Der Vermittlungskommunikationsabschnitt 22 vermittelt in S260 die Daten unter Verwendung des Eintrags, der in den Eigenschaftsinformationen als verwendbar eingestellt ist. Der Informationssteuerungsabschnitt 21 schreibt die ARP-Tabelle 26 oder die Eigenschaftsinformationen entsprechend der externen Anweisung neu, die von der CPU 11, die der externen Vorrichtung entspricht, an den Netzwerkschalter 20 ausgegeben wird.
-
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Eigenschaftsinformationen entsprechend der externen Anweisung neu zu schreiben. Daher ist es möglich, die Bestimmung der Verfügbarkeitseigenschaft des Eintrags an die externe Vorrichtung zu delegieren, die die externe Anweisung überträgt. Dementsprechend ist es nicht notwendig, die Konfiguration zum Bestimmen der Verfügbarkeitseigenschaft des Eintrags innerhalb des Netzwerkschalters 20 anzuordnen. Daher ist es möglich, die Konfiguration des Netzwerkschalters 20 zu vereinfachen. Es ist möglich, den Netzwerkschalter 20 mit niedrigeren Kosten herzustellen, wenn dieser mittels Hardware implementiert wird.
-
(2b) Der Informationssteuerungsabschnitt 21 stellt die Eigenschaftsinformationen für den Eintrag auf nicht verwendbar ein, wenn die neuen Adressinformationen in S140, S160 und S180 zu der ARP-Tabelle 26 hinzugefügt werden.
-
Gemäß dieser Konfiguration wird der Eintrag, in dem die neuen Adressinformationen aufgezeichnet sind, nicht unmittelbar auf nicht verwendbar eingestellt. Daher ist es möglich, Unannehmlichkeiten, die durch die unmittelbare Vermittlung der Daten auf der Grundlage der neuen Adressinformationen verursacht wird, zu verhindern. Es ist beispielsweise möglich, zu verhindern, dass böswillige Daten wie beispielsweise ein Programm, das die Daten zerstört, vermittelt werden. Wenn die externe Vorrichtung in der Lage ist, die Eigenschaftsinformationen durch die externe Anweisung nach der Untersuchung der neuen Adressinformationen zu verwenden, ist es möglich, die Adressinformationen noch sicherer zu der ARP-Tabelle 26 hinzuzufügen.
-
(2c) Der Vermittlungskommunikationsabschnitt 22 führt die Benachrichtigung der CPU 11, die der externen Vorrichtung entspricht, in S230 durch, wenn die neuen Adressinformationen zu der ARP-Tabelle 26 hinzugefügt wurden. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, zu bewirken, dass die externe Vorrichtung früher erkennt, dass die Adressinformationen zu der ARP-Tabelle 26 hinzugefügt wurden. Daher ist es möglich, die Zeit, bis die externe Vorrichtung die Eigenschaftsinformationen ändert, zu verkürzen.
-
(2d) Der Informationssteuerungsabschnitt 21 überschreibt den Eintrag, in dem die Eigenschaftsinformationen auf nicht verwendbar eingestellt sind, mit dem Eintrag für die neuen ECUs 30A und 30B in S140, S160 und S180, wenn die freie Kapazität des Aufzeichnungsabschnitts 25 kleiner als eine voreingestellte Einstellkapazität ist oder wenn er den ARP-Rahmen empfängt, um die Aktualisierung der Adressinformationen zu erleichtern, die in der ARP-Tabelle 26 aufgezeichnet sind.
-
Gemäß dieser Konfiguration ist es sogar dann, wenn die freie Kapazität des Aufzeichnungsabschnitts 25 kleiner als die voreingestellte Einstellkapazität ist, möglich, zu verhindern, dass die Datenvermittlung unterbrochen wird, und die neuen Adressinformationen in dem Aufzeichnungsabschnitt 25 aufzuzeichnen.
-
(2e) Die ARP-Tabelle 26 enthält die statisch-dynamischen Informationen, die für die jeweiligen Einträge angeben, ob der Eintrag dynamisch oder statisch ist. Der Informationssteuerungsabschnitt 21 überschreibt in S140, S160 und S180 den Eintrag, in dem die statisch-dynamischen Informationen auf dynamisch eingestellt sind, mit den neuen Adressinformationen, wenn die freie Kapazität des Aufzeichnungsabschnitts 25 kleiner als die voreingestellte Einstellkapazität ist oder wenn er den ARP-Rahmen empfängt, um die Aktualisierung der Adressinformationen, die in der ARP-Tabelle 26 aufgezeichnet sind, zu erleichtern.
-
Gemäß der Konfiguration ist es sogar dann, wenn die freie Kapazität des Aufzeichnungsabschnitts 25 kleiner als die voreingestellte Einstellkapazität ist, möglich, zu verhindern, dass die Datenvermittlung unterbrochen wird, und den neuen Eintrag in dem Aufzeichnungsabschnitt 25 aufzuzeichnen.
-
(2f) Der Netzwerkschalter 20 verwendet das Ethernet und das Internetprotokoll als Protokolle. Gemäß der Konfiguration ist es möglich, den Layer-3-Switch zufriedenstellend zu betreiben, wenn der Layer-3-Switch als Netzwerkschalter 20 verwendet wird.
-
(2e) Der Aufzeichnungsabschnitt 25 ist in der Lage, die Aktualisierungstabelle 27 zum Identifizieren des Eintrags aufzuzeichnen, der der ARP-Tabelle 26 hinzugefügt wurde. Die Aktualisierungstabelle 27 ist von der externen Vorrichtung lesbar.
-
Gemäß dieser Konfiguration greift die externe Vorrichtung auf die Aktualisierungstabelle 27 zu, und dadurch ist es möglich, dass die externe Vorrichtung den Eintrag, der zu der ARP-Tabelle 26 hinzugefügt wurde, erkennen kann.
-
Weitere Ausführungsformen
-
Auch wenn oben die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann wie folgt modifiziert werden.
-
(3a) In der oben beschriebenen Ausführungsform schreibt der Netzwerkschalter 20 die ARP-Tabelle 26 entsprechend der Anweisung von der CPU 11, die die externe Vorrichtung ist, neu. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Netzwerkschalter 20 kann beispielsweise mit dem Server kommunizieren, der über die Kommunikationsleitungen der externen Vorrichtung verbunden ist, und kann die ARP-Tabelle 26 entsprechend der Anweisung von dem Server neu schreiben.
-
(3b) In der oben beschriebenen Ausführungsform bestimmt der Netzwerkschalter 20, ob der Eintrag zu überschreiben ist, auf der Grundlage dessen, ob es einen freien Eintrag gibt. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Netzwerkschalter 20 kann beispielsweise auf der Grundlage der Menge der freien Daten in dem Aufzeichnungsbereich oder Ähnlichem bestimmen, ob der Eintrag zu überschreiben ist.
-
(3c) Mehrere Funktionen eines Elements in der oben beschriebenen Ausführungsform können durch mehrere Elemente erzielt werden, oder es kann eine Funktion eines Elements durch mehrere Elemente erzielt werden. Weiterhin können mehrere Funktionen von mehreren Elementen durch ein Element erzielt werden, oder es kann eine Funktion, die von mehreren Elementen erzielt wird, durch ein Element erzielt werden. Außerdem kann ein Teil der Konfiguration der oben beschriebenen Ausführungsform weggelassen werden. Mindestens ein Teil der Konfiguration der oben beschriebenen Ausführungsform kann zu einer anderen Konfiguration der obigen Ausführungsform hinzugefügt werden oder diese ersetzen.
-
(3c) Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Kommunikationssystem 1 kann die vorliegende Erfindung durch verschiedene Ausführungsformen wie beispielsweise als Vorrichtungen wie der Netzwerkschalter 20 oder Ähnliches, die das Kommunikationssystem 1 ausbilden, ein Programm zum Bewirken, dass der Computer als die Vorrichtungen dient, ein nichtflüchtiges Speichermedium wie beispielsweise ein Halbleiterspeicher, in dem das Programm gespeichert ist, oder ein Datenvermittlungsverfahren implementiert werden.
-
Entsprechungsbeziehung zwischen der Konfiguration der oben beschriebenen Ausführungsform und der Konfiguration der vorliegenden Erfindung
-
Die ECUs 30A und 30B in der oben beschriebenen Ausführungsform entsprechen der Kommunikationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung. Die CPU 11 der oben beschriebenen Ausführungsform entspricht der externen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Der Informationssteuerungsabschnitt 21 der oben beschriebenen Ausführungsform entspricht einem Neuschreibabschnitt der vorliegenden Erfindung. Der Aufzeichnungsabschnitt 25 der oben beschriebenen Ausführungsform entspricht einem Tabellenaufzeichnungsabschnitt und einem Aktualisierungsaufzeichnungsabschnitt der vorliegenden Erfindung.
-
Die ARP-Tabelle 26 der oben beschriebenen Ausführungsform entspricht einer Adressauflösungstabelle der vorliegenden Erfindung. Die Aktualisierungstabelle 27 der oben beschriebenen Ausführungsform entspricht Aktualisierungsinformationen der vorliegenden Erfindung. Der ARP-Rahmen der oben beschriebenen Ausführungsform entspricht den Adressauflösungsdaten der vorliegenden Erfindung.
-
Die Prozesse in S140, S160 und S180 aus den Prozessen, die von dem Netzwerkschalter 20 der oben beschriebenen Ausführungsform ausgeführt werden, entsprechen einem Informationshinzufügungsabschnitt der vorliegenden Erfindung. Der Prozess in S230 entspricht einem Benachrichtigungsabschnitt der vorliegenden Erfindung. Der Prozess in S260 entspricht einem Vermittlungsabschnitt der vorliegenden Erfindung.
-
Man beachte, dass ein Flussdiagramm oder der Prozess des Flussdiagramms der vorliegenden Erfindung mehrere Schritte (auch als Abschnitte bezeichnet) enthält, die jeweils beispielsweise mit S101 bezeichnet werden. Außerdem kann jeder Schritt in mehrere Unterschritte unterteilt werden, während mehrere Schritte auch in einen einzelnen Schritt kombiniert werden können.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2018061148 A [0002, 0003]
