JP2002281060A - ネットワークノード装置、マルチパケット転送方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】同一の通信ポートにおいて複数種類の送信パケ
ットフォーマットをサポートし、必要なネットワーク・
セグメント数を最小限に抑えることを可能とする。 【解決手段】アドレスとパケットフォーマットの対応関
係を示すパケットフォーマットテーブルを作成する。パ
ケット生成機構は、該パケットフォーマットテーブルを
参照し、得られたパケットフォーマット情報に基づいて
送信データグラムをカプセル化し送信パケットを生成す
る。パケット送出機構は、生成されたパケットをネット
ワークに送出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、異種パケットフォ
ーマットの混在を可能としたネットワークノード装置、
マルチパケットフォーマット転送方法およびプログラム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】インターネットや企業ネットワークとい
ったデータ通信用のネットワークにおいては、一般的に
複数のネットワークセグメントが相互に接続された構成
となっており、それらネットワークセグメント上および
ネットワークセグメント間でデータパケットがやりとり
されることで通信が行われる。各ネットワークセグメン
トは伝送媒体とそれに接続されるネットワーク端末装置
から構成され、それらネットワークセグメント間はルー
タなどのネットワーク間中継装置により相互に接続され
る。これらのネットワーク端末装置およびネットワーク
間中継装置を総称してネットワークノード装置と呼んで
いる。

【０００３】従来、ネットワークノード装置は、同一の
ネットワークセグメントとの間でデータパケット（以
下、パケットと呼ぶ）を送受信する場合、ネットワーク
セグメントのデータリンク層プロトコルに応じてその上
位のネットワーク層プロトコルデータのカプセル化およ
びデカプセル化処理が行われ、使用されるネットワーク
層プロトコルが決まれば、同一のネットワークセグメン
トとの間でノード装置が送受信するパケットのフォーマ
ットは決まってしまっていた。

【０００４】例えば、ネットワーク層プロトコルがＩＰ
（Internet Protocol）でデータリンク層以下がＩＳＯ
８８０２−３ １０Ｂａｓｅ−Ｔの場合、一般的にIP ov
er Ethernet方式やIP over IEEE802 Network方式、また
はIP over PPP over Ethernet方式のいずれかのＩＰデ
ータグラムカプセル化方式が用いられる。これらのカプ
セル化方式毎にネットワーク上でやりとりされるパケッ
トフォーマットは異なり、個々のネットワークノード装
置では通信ポート単位にどのカプセル化方式を採用する
か、すなわちどのパケットフォーマットを使用するかを
予め固定的に設定しておく必要があった。

【０００５】ちなみに、IP over Ethernet方式はＲＦＣ
（Request For Comments）８９４で、IP over IEEE802
Network方式はＲＦＣ１０４２で規定されている。またI
P over PPP over Ethernet方式は、ＲＦＣ１６６１とＲ
ＦＣ２５１６で規定された方式の組み合わせで実現が可
能である。

【０００６】従来技術を使用した場合のネットワーク構
成とその上で行われる端末間通信の例を図１３に示す。

【０００７】図１３のＴはネットワーク端末装置を示し
ている。また、Router-1およびRouter-2のルータはＩＰ
レベルでパケット交換を行うネットワーク間中継装置の
一種である。図１３では、Router-1がＰ１，Ｐ２，Ｐ３
の３つの通信ポートを有しており、各ポートの先にＩＳ
Ｏ８８０２−３ １０Ｂａｓｅ−Ｔ準拠のリピータＨＵ
Ｂで構成されたＬＡＮが接続されている。但し、Ｐ２に
接続されたＬＡＮだけには、リピータＨＵＢの先にＡＤ
ＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）との間で
パケットをデータリンク層レベルで中継するブリッジン
グモデムが接続されている。ＡＤＳＬの先には別のルー
タ（Router-2）がつながっており、そのまた先に別のＬ
ＡＮが接続された構成となっている。

【０００８】このネットワークはＩＰプロトコルを使用
して通信されており、クラスＢのプライベートアドレス
172.16.0.0/16に２４ビットマスクをかけてサブネット
化し、４つのＬＡＮに対して個別にサブネットアドレス
を割り当てている。曲線で囲っている部分がサブネット
の範囲である。

【０００９】一般的に、ＬＡＮ端末で使用するパケット
フォーマットはIP over EthernetまたはIP over IEEE80
2 Networkのカプセル化方式に基づいたものであるが、
ＡＤＳＬなどを経由して遠隔地にあるルータとの間で通
信する場合には、ＬＡＮ上のBridging Modemとの間でIP
over PPP over Ethernet方式のカプセル化に基づいた
パケットフォーマットが使用される。

【００１０】図１３において、Router-1の各ポートはそ
れぞれ一種類のパケットフォーマットの使用のみが許可
されるため、使用するパケットフォーマットが異なるＬ
ＡＮ端末とリモートルータとでは通信するためのポート
を別々に分ける必要がある。例えば、Router-1のＰ１ポ
ートはＬＡＮ端末との通信用にIP over IEEE802 Networ
k方式が選択され、Ｐ２ポートはＡＤＳＬ Bridging Mod
emとの通信用にIP over PPP over Ethernetが選択され
る。また、Ｐ３ポートはＬＡＮ端末との通信用にIP ove
r Ethernet方式が選択される。

【００１１】その結果、Subnet-1に属するＬＡＮ端末と
Subnet-3に属するＬＡＮ端末の間、およびSubnet-1に属
するＬＡＮ端末とSubnet-4に属するＬＡＮ端末の間でそ
れぞれ通信を行おうとすると、やりとりされるＩＰデー
タグラムは図の破線矢印のようにそれぞれ別の経路を辿
る事になる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、ネットワークノードの各ポートで使用可
能な送信パケットフォーマットが１種類に限定されてし
まうため、他のノードとの間でやりとりされるパケット
フォーマットの種別毎に専用のネットワークセグメント
が必要となり、多数のポートを有したノード装置を使用
したり、多数のネットワーク・セグメントを設けたりす
ることで、ネットワーク構築に要するコストが高くなっ
てしまう等の問題があった。

【００１３】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、同一の通信ポートにおいて複数種類の
送信パケットフォーマットをサポートし、必要なネット
ワーク・セグメント数を最小限に抑えることを可能とす
るためのネットワークノード装置、マルチパケット送信
方法およびプログラムを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、アドレスとパケットフォーマット
の対応関係を示すパケットフォーマットテーブルと、前
記パケットフォーマットテーブルを参照し、得られたパ
ケットフォーマット情報に基づいて送信データグラムを
カプセル化し送信パケットを生成するパケット生成手段
と、前記パケット生成手段により生成されたパケットを
ネットワークに送出するパケット送出手段と、を具備し
たことを特徴とする。

【００１５】この発明によれば、パケットフォーマット
テーブルを新たに付加したことにより、パケット送信
時、アドレス毎に異なるパケットフォーマットを選択し
て使用することが可能となり、同一通信ポートすなわち
同一ネットワークセグメントにおいて複数の異なるパケ
ットフォーマットを混在させることができる。

【００１６】また、本発明によれば、前記パケットフォ
ーマットに対し、対象とするアドレスを持つ他のノード
装置を検出するためのノード検出プロトコルと、複数の
ノード検出プロトコルを順次試行し、対象アドレスを持
つノードを探し出すノード検出手段と、検出に成功した
プロトコルに対応するパケットフォーマットをその調査
対象としたアドレスと関係づけてパケットフォーマット
テーブルに登録するパケットフォーマット登録手段と、
を具備したことを特徴とする。

【００１７】この発明によれば、ノード検出プロトコル
を順次試行するノード検出手段を新たに付加したことに
より、パケットフォーマットを自動的に登録することが
可能となり、隣接ノード単位に行うべきパケットフォー
マットの設定作業が不要となる。

【００１８】また、本発明によれば、対象とするアドレ
スとその下位層プロトコルアドレスの対応関係を示すア
ドレス解決テーブルと、前記アドレス解決テーブルから
得られた下位層プロトコルアドレスを、生成するパケッ
トの宛先アドレスフィールドに書き込むアドレス設定手
段と、を具備したことを特徴とする。

【００１９】この発明によれば、アドレス解決テーブル
を新たに付加することにより、下位層プロトコルのアド
レスをパケットの宛先アドレスとして使用することが可
能となり、下位層にコネクションレスの通信プロトコル
が使用された環境でも、同一通信ポートすなわち同一ネ
ットワークセグメントにおいて、複数の異なるパケット
フォーマットを混在させることができる。

【００２０】また、本発明によれば、前記パケットフォ
ーマットに対し、対象とするアドレスを持つ他のノード
装置を検出するためのノード検出プロトコルと、複数の
ノード検出プロトコルを順次試行して対象アドレスを持
つノードを探し出すノード検出手段と、検出に成功した
プロトコルに対応するパケットフォーマットをその調査
対象としたアドレスと関係づけてパケットフォーマット
テーブルに登録するパケットフォーマット登録手段と、
検出に成功したノードにおける下位層プロトコルアドレ
スをその調査対象としたアドレスと関係づけてアドレス
解決テーブルに登録する下位層プロトコルアドレス登録
手段と、を具備したことを特徴とする。

【００２１】この発明によれば、ノード検出プロトコル
を順次試行するノード検出手段を新たに付加したことに
より、パケットフォーマットおよび下位層プロトコルア
ドレスを自動的に登録することが可能となり、隣接ノー
ド単位に行うべきパケットフォーマットと下位層プロト
コルアドレスの設定作業が不要となる。

【００２２】また、本発明によれば、予め設定した時間
を超えてパケットの送信が無い場合に、パケットフォー
マットテーブルおよびアドレス解決テーブルの該当する
エントリを削除するエージング管理手段を具備したこと
を特徴とする。

【００２３】この発明によれば、エージング管理手段を
新たに付加することにより、無通信状態が一定時間継続
した場合にテーブルから不要なエントリを自動的に削除
することが可能となり、他のノード装置の削除に伴う各
種登録情報の消去作業が自動的に行われ、テーブルとし
て使用するメモリ等の装置内部のリソースを有効的に使
用することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。

【００２５】以下、図面を参照しながら本実施例につい
て説明する。

【００２６】ネットワーク端末装置およびネットワーク
間中継装置などのネットワークノード装置の内部構成図
を図２に示す。同図に示すようにローカルバス２にＭＰ
Ｕ４およびローカルメモリ６が接続されるとともに、シ
ステムバス８にパケットバッファメモリ１０が接続され
る。さらに、システムバス８には複数のデータリンクコ
ントローラ１２、１４、１６が接続される。データリン
クコントローラ１２は物理層（ＰＨＹ）および通信ポー
ト＃１を介してネットワーク＃１と接続される。データ
リンクコントローラ１４は、物理層（ＰＨＹ）および通
信ポート＃２を介してネットワーク＃２と接続される。
データリンクコントローラ１６は物理層（ＰＨＹ）およ
び通信ポート＃３を介してネットワーク＃３と接続され
る。

【００２７】ネットワークノード装置は、ＬＡＮおよび
ＷＡＮのネットワークセグメントが１つまたは複数接続
され、各通信ポートからパケットを送受信することによ
りネットワークセグメントとの間で通信を行う。

【００２８】ネットワークセグメントから受信したパケ
ットは該当する物理層インタフェース（ＰＨＹ）とデー
タリンクコントローラ１２、１４、１６とを経由してシ
ステムバス８で結ばれたパケットバッファメモリ１０上
に書き込まれ蓄積される。またパケット送信は、パケッ
トバッファメモリ１０上に蓄積されたパケットがシステ
ムバス８で接続されたデータリンクコントローラ１２、
１４、１６と物理層インタフェース（ＰＨＹ）とを経由
してネットワークセグメントに送信されることにより行
われる。

【００２９】これらのパケット送受信処理は、ローカル
メモリ６上に格納されたプログラムに基づいてＭＰＵが
実行する。ＭＰＵはシステムバス８を経由してパケット
バッファメモリ１０にアクセスし、パケットの各フィー
ルドへの操作（値の読み出しや書き込み）や送信パケッ
トの生成および受信パケットの削除を行う。

【００３０】本提案の発明を使用した場合のネットワー
ク構成とその上で行われる端末間通信の例を図１に示
す。

【００３１】図１のＴはネットワーク端末装置を示して
いる。また、Router-1およびRouter-2のルータはＩＰレ
ベルでパケット交換を行うネットワーク間中継装置の一
種である。図１では、Router-1がＰ１，Ｐ２，Ｐ３の３
つの通信ポートを有しており、各ポートの先にＩＳＯ８
８０２−３ １０Ｂａｓｅ−Ｔ準拠のリピータＨＵＢで
構成されたＬＡＮが接続されている。但し、Ｐ３に接続
されたＬＡＮだけには、リピータＨＵＢの先にＡＤＳＬ
（Asymmetric Digital Subscriber Line）との間でパケ
ットをデータリンク層レベルで中継するブリッジングモ
デムが接続されている。ＡＤＳＬの先には別のルータ
（Router-2）がつながっており、そのまた先に別のＬＡ
Ｎが接続された構成となっている。

【００３２】このネットワークはＩＰプロトコルを使用
して通信されており、クラスＢのプライベートアドレス
172.16.0.0/16に２４ビットマスクをかけてサブネット
化し、４つのＬＡＮに対して個別にサブネットアドレス
を割り当てている。曲線で囲っている部分がサブネット
の範囲である。

【００３３】一般的に、ＬＡＮ端末で使用するパケット
フォーマットはIP over EthernetまたはIP over IEEE80
2 Networkのカプセル化方式に基づいたものであるが、
ＡＤＳＬなどを経由して遠隔地にあるルータとの間で通
信する場合には、ＬＡＮ上のBridging Modemとの間でIP
over PPP over Ethernet方式のカプセル化に基づいた
パケットフォーマットが使用される。

【００３４】以降、各ＩＰデータグラムのカプセル化方
式、すなわちＬＡＮ上のパケット・フォーマット種別に
関して、便宜的に IP over EthernetをEther，IP over
IEEE802 NetworkをLLC+SNAP，IP over PPP over Ethern
etをPPPoEと称することとする。

【００３５】Etherのパケットフォーマット、LLC+SNAP
のパケットフォーマット、およびPPPoEのパケットフォ
ーマットをそれぞれ図３、図４、図５に示す。いずれも
データフィールドにＩＰデータグラムを載せることでカ
プセル化を行う。

【００３６】図７および図８に示すフローチャートに従
って本発明に基づく図１のRouter-1によるパケット送信
処理を説明する。

【００３７】Router-1内部においてＩＰデータグラムの
送信要求が発生すると、ステップＳ１において、まず送
信対象であるＩＰデータグラムのヘッダ部に存在する宛
先ＩＰアドレスフィールドの値をパケットバッファメモ
リから読み出し、その宛先ＩＰアドレスをキーとしてフ
ォワーディングテーブル１８を検索する。図１のネット
ワーク構成におけるフォワーディングテーブル１８の内
容を図６（ａ）に示す。同図に示すようにフォワーディ
ングテーブル１８は「エントリ番号」、「ＩＰネットワ
ークアドレス」、「サブネットマスク」、「次段ルータ
ＩＰアドレス」、および「インタフェース番号」、「エ
ージングタイム」の各カラムから構成される。なお、こ
の例ではフォワーディングテーブル１８のインタフェー
ス番号は、装置のポート番号に対応している。

【００３８】このフォワーディングテーブル１８は装置
のローカルメモリ６上に格納されており、その内容は予
め固定的に設定されているか、またはＲＩＰ（Routing
Information Protocol）やＯＳＰＦ（Open Shortest Pa
th First）などのルーティングプロトコルを使用するこ
とにより動的に設定される。テーブルのエントリが動的
に設定される場合にのみ、エージングタイム欄は意味を
持ち、予め設定された時間（閾値）を超えても隣接する
ルータからルート情報が再び得られない場合には、該当
するエントリを削除することになる。

【００３９】フォワーディングテーブル１８の検索処理
では、対象とする宛先ＩＰアドレスとテーブルの各エン
トリが持つサブネットマスク値との論理積を計算し、そ
の値がテーブル上のＩＰネットワークアドレス欄に存在
するか否かを判定する（Ｓ３）。

【００４０】検索の結果、フォワーディングテーブル１
８にエントリが有れば、最終宛先のＩＰネットワーク
（図１の構成では、サブネットに相当）がRouter-1に直
結されたものか、またはさらに１つ以上のルータを介し
て接続されたものかが判定される（Ｓ７）。図６（ａ）
および図７では、直結されたＩＰネットワークをLocal
のネットワークと呼び、他のルータを介して接続された
ＩＰネットワークをRemoteのネットワークと呼んでい
る。もし、テーブル１８にエントリが登録されていなけ
れば、該当するＩＰデータグラムの送信を中断し、送信
アボートの処理を行う（Ｓ５）。送信アボートの処理
（Ｓ５）では、パケットバッファメモリ１０上にあるＩ
Ｐデータグラムを格納したパケットバッファが解放され
る。

【００４１】もし、最終の宛先ＩＰネットワークがRemo
teのネットワークであれば、直結のネットワークセグメ
ントを経由した次段ルータのＩＰアドレスとその直結ネ
ットワークセグメントが接続されているインタフェース
識別番号が取得できる（Ｓ９）。また、最終の宛先ＩＰ
ネットワークがLocalのネットワークであれば、そのネ
ットワークセグメントが接続されているインタフェース
識別番号のみが取得できる（Ｓ２９）。

【００４２】最終の宛先ＩＰネットワークがRemoteの場
合は、以降のテーブル検索のキーとして次段ルータのＩ
Ｐアドレスを使用し（Ｓ１１）、Localの場合には送信
対象であるＩＰデータグラムの宛先ＩＰアドレスを以降
の検索キーとして使用する（Ｓ３１）。

【００４３】次に、設定された検索キーを使用してパケ
ットフォーマットテーブル２０の検索を行う（Ｓ１
３）。図２のネットワーク構成におけるパケットフォー
マットテーブル２０の内容を図６（ｂ）に示す。同図に
示すようにパケットフォーマットテーブルはエントリ番
号、ＩＰアドレス、パケットフォーマット種別およびポ
ート番号の各カラムから構成される。

【００４４】このパケットフォーマットテーブル２０の
内容は、予め固定的に設定しておくこともできるし、動
的に設定することもできる。例えば、固定的に設定して
おく方法としては、まず最初に直結のＩＰネットワーク
（図１ではサブネットに相当）単位または通信ポート単
位にパケットフォーマットを指定し、その内の一部のＩ
Ｐアドレスについてのみ、異なるパケットフォーマット
を指定することとすれば、パケットフォーマット設定作
業の省力化が図れる。また、本実施形態で説明する動的
に設定する方法としては、まず図６（ｂ）の番号ｎのエ
ントリで示すようにデフォルトのパケットフォーマット
（図６（ｂ）では、Ether）を設定しておき、以降の処
理を進める（Ｓ３３）。後述のアドレス解決テーブル検
索処理（Ｓ１９）において該当するエントリが無かった
場合には、まずデフォルトのパケットフォーマットに対
応した「相手ノード検出プロトコル」を実行し（Ｓ２
５）、もし成功しなかった場合には（Ｓ２７においてＮ
Ｏ）、その他の「相手ノード検出プロトコル」を順番に
実行する（Ｓ３７〜Ｓ４７）。成功した時点でそのパケ
ットフォーマットを新たなエントリとしてパケットフォ
ーマットテーブルに登録する（Ｓ５１）。これら固定的
な設定方法と動的な設定方法は、組み合わせて使用する
ことも可能である。

【００４５】検索の結果、もしパケットフォーマットテ
ーブルに該当するエントリが登録されていれば（Ｓ１５
においてＹＥＳ）、つまり検索キーとしたＩＰアドレス
が登録されていれば、そのＩＰアドレスを直結のＩＰネ
ットワーク内での宛先とした場合に使用するパケットフ
ォーマットを取得する（Ｓ１７）。また、固定的な方法
でエントリを登録しているにもかかわらずテーブル上に
該当するエントリが登録されていなければ、ＩＰデータ
グラムの送信アボート処理を行う。

【００４６】その次に、設定された検索キー（ＩＰアド
レス）を使用してアドレス解決テーブル２２の検索を行
う（Ｓ１９）。図１のネットワーク構成におけるアドレ
ス解決テーブル２２の内容を図６（ｃ）に示す。同図に
示すようにアドレス解決テーブル２２は、エントリ番
号、ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス、ポート番号および
エージングタイムの各カラムで構成される。

【００４７】このアドレス解決テーブル２２は、直結の
ＩＰネットワーク（図１ではサブネットに相当）上に存
在するノードのＩＰアドレスとＬＡＮで使用するＭＡＣ
アドレスとを対応づけしたものである。ちなみに、Rout
er-1からRouter-2へパケットを送信する場合には、ＬＡ
Ｎ上のBridging ModemのＭＡＣアドレスか、またはRout
er-2に設定されたＭＡＣアドレスが、パケットの宛先ア
ドレスとして使用される。

【００４８】検索の結果、もしアドレス解決テーブル２
２に該当するエントリが登録されていれば、つまり検索
キーとしたＩＰアドレスが登録されていれば（Ｓ２１の
ＹＥＳ）、そのＩＰアドレスを直結のＩＰネットワーク
内での宛先とした場合に使用するＭＡＣアドレスを取得
する（Ｓ３５）。そしてアドレス解決テーブル上の該当
エントリのエージングタイム値を０にリセットする（Ｓ
３６）。

【００４９】また、テーブルに該当するエントリが登録
されていなければ、該当する相手ノードのＩＰアドレス
を基に対応するパケットフォーマットつまりカプセル化
方式で定義された「相手ノード検出プロトコル」を使用
し、その結果該当する相手ノードから応答があり、正常
にプロトコルが遂行されて相手ノードの検出が成功した
場合に、対応するＭＡＣアドレスを取得でき、新たに当
該ＩＰアドレスとの対応関係がアドレス解決テーブルに
登録される（Ｓ２３乃至Ｓ４５）。

【００５０】「相手ノード検出プロトコル」としては、
１）パケットフォーマットがEtherの場合およびLLC+SNA
Pの場合には、それぞれＲＦＣ８２６およびＲＦＣ１０
４２で規定されているＡＲＰ（Address Resolution Pro
tocol）が使用される。また、２）パケットフォーマッ
トがPPPoEの場合には、ＲＦＣ２５１６で規定されてい
るPPPoE Discovery Stageの手順とＲＦＣ１６６１で規
定されているＬＣＰ（Link Control Protocol）および
ＲＦＣ１３３２で規定されているＩＰＣＰ（Internet P
rotocol Control Protocol）を組み合わせて使用する。

【００５１】図９にＡＲＰプロトコルを使用したＭＡＣ
アドレス取得手順を示す。また、図１０にPPPoEプロト
コルを使用したＭＡＣアドレス取得手順およびPPP LCP/
IPCPプロトコルを使用したＩＰアドレス取得手順を示
す。

【００５２】図９において、自ノードから目的ＩＰアド
レスを付けてARP-Requestパケットを相手ノードにブロ
ードキャストする。相手ノードは自分のノードであるこ
とがわかると、ＭＡＣアドレスを付けてARP-Replyパケ
ットを発信元にユニキャストする。また、図１０におい
て、自ノードは、相手ノードに対してPPPoE Active Dis
covery Initiationパケットをブロードキャストし、PPP
oEをサポートしているノードは、それに対してPPPoE Ac
tive Discovery Offerパケットをユニキャストする。
(この時点で発信元ＭＡＣアドレスから相手ノードＭＡ
Ｃアドレスが判明する。)これに対し、自ノードは、PPP
oE Active Discovery Requestを相手ノードにユニキャ
ストし、相手ノードは、PPPoE Active Discovery Sessi
on confirmationパケットをユニキャストする。これに
より自ノードと相手ノードとの間でPPPoEを使用する合
意が得られる。

【００５３】次に、自ノードは、LCPのConfigure-Reqeu
stパケットを相手ノードにユニキャストし、相手ノード
はそれに応答してLCPのConfigure-Ackパケットをユニキ
ャストする。 これとは別に、相手ノードは、LCP
のConfigure-Requestパケットをユニキャストし、それ
に対して自ノードは、LCP のConfigure-Ack パケット
をユニキャストする。これによりPPPのリンクが確立す
る。

【００５４】そして、自ノードは、相手ＩＰアドレスを
要求するオプションを付けてIPCPのConfigure-Request
パケットを相手ノードにユニキャストし、それに対し相
手ノードは自身のＩＰアドレスを付けてIPCPのConfigur
e-Nakパケットをユニキャストする。さらに自ノード
は、IPCPのConfigure-Requestパケットをユニキャスト
し、これに対して相手ノードは、ＩＰＣＰのConfigure-
Ackパケットをユニキャストする。これとは別に、相手
ノードは、IPCPのConfigure-Requestパケットをユニキ
ャストし、自ノードはそれに対してＩＰＣＰのConfigur
e-Ackパケットをユニキャストする。これにより、IPove
rPPPを使用する合意が得られる。

【００５５】ＡＲＰが成功した場合には、その結果とし
てＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスが得られる。
また、ＡＲＰが成功しなかった場合には、次にPPPoE Di
scovery Stageの手順を実行する。PPPoE Discovery Sta
geが成功するとＭＡＣアドレスが得られ、その後ＰＰＰ
で定義されたＬＣＰを実行してデータリンクを接続し、
次にＩＰＣＰを実行してＩＰレベルのセッションを確立
する際に相手ノードのＩＰアドレスを取得する（Ｓ４
５）。結果として相手ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの
両方を獲得することができ、アドレス解決テーブルへの
ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスおよびポート番号の登録
（Ｓ５３）と、パケットフォーマットテーブルへのＩＰ
アドレスとパケットフォーマットおよびポート番号の登
録を行う（Ｓ５１）。

【００５６】最終的にどの「相手ノード検出プロトコ
ル」でもＭＡＣアドレスが得られなかった場合には、Ｉ
Ｐデータグラムの送信アボート処理を行う（Ｓ６３、Ｓ
６５）。

【００５７】アドレス解決テーブル２２はエージングタ
イムの欄２４を持ち、予め設定された時間（閾値）を超
えても検索キーのＩＰアドレスで指定されるノード宛に
パケットの送信要求が無い場合には、該当するエントリ
を削除することになる。但し、使用するパケットフォー
マットがPPPoEの場合には、ＰＰＰで使用するＬＣＰに
よるリンク切断の結果をもってエントリを削除するた
め、エージング管理によるエントリ削除は行なわない。
図６（ｃ）のエントリ番号１はパケットフォーマットが
PPPoEのエントリであり、エージングタイムは−１のま
まとし増加させない。

【００５８】アドレス解決テーブル２２のエントリが削
除される場合には、同じＩＰアドレスを持つパケットフ
ォーマットテーブル２０のエントリも同時に削除され
る。

【００５９】ここまでの処理によって、送信すべきＩＰ
データグラムのＩＰヘッダに付与されている宛先ＩＰア
ドレスから、送信ポートと使用するパケットフォーマッ
ト、および直結されたＬＡＮ上またはその延長上に存在
するノードのＭＡＣアドレスを最終的に導き出すことが
できたので、それらを基に次の処理としてパケットを生
成する処理を行う。

【００６０】まず、パケットバッファメモリ１０上で送
信用パケットバッファを確保し、選択されたパケットフ
ォーマットに従って宛先ＭＡＣアドレスフィールドに取
得したＭＡＣアドレスを書き込み、送信元ＭＡＣアドレ
スフィールドに送信ポートに対応する自身のＭＡＣアド
レスを書き込む。また、送信対象のＩＰデータグラムを
データフィールドとして書き込み、レングスフィールド
やフレームチェックシーケンスフィールドに値（ＭＡＣ
アドレスやＩＰデータグラムの中身に依存）を書き込む
（Ｓ５５、Ｓ５７）。

【００６１】最終的に生成したパケットを該当する送信
ポートから送信する（Ｓ５９）。

【００６２】本発明を利用することにより、パケット送
信時、同一通信ポートかつ同一ネットワーク層プロトコ
ルにおいて、複数のパケットフォーマットを混在して使
用することが可能となる。

【００６３】その結果、同一ネットワークセグメント内
において、同一ネットワーク層プロトコルのデータを同
時に複数のパケットフォーマットを使用して通信するこ
とが可能となる。そのため、パケットフォーマット毎に
ネットワークセグメントを分ける必要が無くなり、ネッ
トワークを構築する際、必要なネットワークセグメント
数を最小限に抑えるか、またはネットワークセグメント
数はそのままで、ネットワーク全体として接続可能なノ
ード数を増やすことができる。

【００６４】またその場合、予め固定的に利用するパケ
ットフォーマット種別を設定しておく方法以外に、動的
にパケットフォーマット種別を登録することも可能とな
り、運用に先立って実施しておく必要のある装置への動
作環境設定作業の省力化が図れ、併せて運用中における
他のノードの追加（起動）に対処することが容易とな
る。

【００６５】加えて、動的にパケットフォーマット種別
を登録したエントリについては、エージング管理を行い
一定時間パケットの送信が無い状態が継続するとパケッ
トフォーマットの登録情報が削除されることにより、運
用中における他のノードの削除（停止）に対処すること
が容易となる。

【００６６】図１１はパケットバッファメモリ１０上に
ある送信パケットバッファのバッファ管理で使用するデ
ータ構造を示す。

【００６７】送信パケットバッファの管理は、パケット
データが格納されるｊ個のバッファとその先頭ポインタ
（メモリ上のアドレス）を示す送信バッファディスクリ
プタのリストを使用して行われる。ちなみに、パケット
バッファは固定長であり、送信するパケットの最大長よ
り大きいサイズを持つ。

【００６８】送信バッファディスクリプタリストには、
各パケットバッファに対応したｊ個のエントリが存在
し、各エントリはバッファ先頭ポインタを示すフィール
ドとバッファ内のパケットデータサイズを示すフィール
ドから成る。これらのエントリはリストの中でサイクリ
ックに使用される。

【００６９】パケットバッファメモリ上には、送信バッ
ファディスクリプタリストの先頭ポインタと末尾ポイン
タを格納する領域が存在し、また、実際の送信バッファ
キューの先頭エントリと末尾エントリのそれぞれの先頭
ポインタを格納する領域も存在する。

【００７０】この先頭エントリと末尾エントリのそれぞ
れの先頭ポインタが示す位置の間に存在するエントリが
送信バッファキューに相当する。また、先頭エントリと
末尾エントリのそれぞれの先頭ポインタ値が等しい場合
には、キューに送信パケットデータが存在しないと判断
される。

【００７１】送信パケット生成処理では、送信パケット
データを生成する際、まずパケットのバッファメモリ上
で送信パケットバッファを獲得し、次に獲得したバッフ
ァの先頭から詰める形で選択したパケットフォーマット
に従ってパケットデータを書き込む。

【００７２】具体的には、ＭＰＵ４がローカルメモリ６
上のプログラムに従って動作し、ローカルバス経由およ
びシステムバス経由でパケットバッファメモリ１０上に
ある末尾エントリのポインタ格納領域を参照して送信バ
ッファディスクリプタリスト上の末尾エントリの位置を
割り出す。そのキューの末尾に続く次のエントリがフリ
ー・バッファの位置を示すため、そのバッファに生成す
る送信パケットデータを任意の順序で書き込む。パケッ
トデータの書き込み終了後、末尾エントリのポインタ格
納領域の値を次のエントリのポインタの値に置き換え
る。もし、末尾エントリポインタが一巡して先頭エント
リのポインタに追いついた場合には、以降でパケットデ
ータが送信され先頭エントリのポインタが移動するまで
新たなパケット生成は行わない。

【００７３】送信パケットの生成が終了すると、ＭＰＵ
４はデータリンクコントローラ１２、１４、１６にパケ
ット送信の要求を発行する。

【００７４】パケット送信要求を受けたデータリンクコ
ントローラは、その内部にあるＤＭＡコントローラがシ
ステムバス経由でパケットバッファメモリ１０上のパケ
ットデータを先頭から順次読み出し、データリンクコン
トローラ内部にある送信用ＦＩＦＯメモリに書き込む。
ＦＩＦＯメモリに書き込まれたデータは先頭から順次読
み出されてパラレル／シリアル変換が行われ、その先の
ＰＨＹに送られて符号化され、ネットワークセグメント
の伝送路に送出される。

【００７５】データリンクコントローラがパケットバッ
ファメモリからパケットデータを読み出す際には、それ
に先立ってまずパケットバッファメモリ上にある先頭エ
ントリのポインタ格納領域を参照して送信バッファディ
スクリプタリスト上の先頭エントリの位置を割り出し、
続いてエントリ内のバッファ先頭ポインタからキューの
先頭パケットデータの位置を導き出す。

【００７６】パケットの読み出し終了後は、先頭エント
リのポインタ格納エリアの値を次のエントリのポインタ
の値に置き換える。先頭エントリのポインタが末尾エン
トリのポインタに追いついたところでパケット送信の処
理を終了する。

【００７７】図１２にアドレス解決テーブルのエージン
グタイマ処理のフローチャートを示す。

【００７８】エージングタイマでは、一秒周期のタイマ
割り込みを利用し、このタイマ割り込みが入るたびに図
１２の処理を実行する。

【００７９】タイマ割り込みが入るとテーブルの先頭エ
ントリである番号１番のエントリから順次処理が開始さ
れる（Ｓ７１）。もし、選択されたエントリがPPPoE用
のエントリであれば（エージングタイムが−１）、エー
ジング管理をする必要がないので、以降の処理をスキッ
プして次の番号を持つエントリの処理に移る。

【００８０】選択したエントリがPPPoEで無ければ（エ
ージングタイムが−１以外）、当該エントリのエージン
グタイムの値を読み出し、その値を１秒分増やす（加算
する）（Ｓ７３、Ｓ７５、Ｓ７７）。

【００８１】パケット送信時にアドレス解決テーブル上
に該当するエントリが有れば、毎回そのエントリのエー
ジングタイム値は０にリセットされる（図７のステップ
Ｓ３６参照）。

【００８２】ところが、このエージングタイム値の加算
の結果、エージングタイム値が予め設定した値（例えば
６００秒すなわち１０分）を超えると、エントリは長時
間利用されなかったと判断され、削除される（Ｓ７９、
Ｓ８７）。この時、同時にパケットフォーマットテーブ
ル中の同一ＩＰアドレスを持つエントリも一緒に削除さ
れることになる。

【００８３】もし、エージングタイム値への加算の結
果、まだ値が閾値以下であったならば、加算した結果を
当該エントリの新たなエージングタイム値として書き戻
す（Ｓ７９、Ｓ８１）。

【００８４】これら一連の処理をテーブルのエントリ数
分繰り返し実行し、終了する（Ｓ８５）。

【００８５】ちなみにアドレス解決テーブルに新たにエ
ントリが追加される場合には、当該エントリのエージン
グタイムは初期値０に設定される。

【００８６】

【発明の効果】この発明によれば、パケットフォーマッ
トテーブルを新たに付加したことにより、パケット送信
時、アドレス毎に異なるパケットフォーマットを選択し
て使用することが可能となり、同一通信ポート即ち同一
ネットワークセグメントにおいて複数の異なるパケット
フォーマットを混在させることができる。

【００８７】また、ノード検出プロトコルを順次試行す
るノード検出処理を新たに付加したことにより、パケッ
トフォーマットを自動的に登録することが可能となり、
隣接ノード単位に行うべきパケットフォーマットの設定
作業が不要となった。

【００８８】また、アドレス解決テーブルを新たに付加
することにより、下位層プロトコルのアドレスをパケッ
トの宛先アドレスとして使用することが可能となり、下
位層にコネクションレスの通信プロトコルが使用された
環境でも、同一通信ポート即ち同一ネットワークセグメ
ントにおいて、複数の異なるパケットフォーマットを混
在させることができる。

【００８９】また、ノード検出プロトコルを順次試行す
るノード検出処理を新たに付加したことにより、パケッ
トフォーマットおよび下位層プロトコルアドレスを自動
的に登録することが可能となり、隣接ノード単位に行う
べきパケットフォーマットと下位層プロトコルアドレス
の設定作業が不要となる。

【００９０】またエージング管理処理を新たに付加する
ことにより、無通信状態が一定時間継続した場合にテー
ブルから不要なエントリを自動的に削除することが可能
となり、他のノード装置の削除に伴う各種登録情報の消
去作業が自動的に行われ、テーブルとして使用するメモ
リ等の装置内部のリソースを有効に使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマルチパケット送信方法を使用した場
合のネットワーク構成とその上で行われる端末間通信の
一例を示す図である。

【図２】ネットワークノード装置内部のハードウエアブ
ロック図を示す図である。

【図３】Ethernetのパケットフォーマットを示す図であ
る。

【図４】IEEE802.3 LLC+SNAPのパケットフォーマットを
示す図である。

【図５】PPPOverEthernetのパケットフォーマットを示
す図である。

【図６】（ａ）は図１のネットワーク構成におけるフォ
ワーディングテーブルの内容を、（ｂ）は図１のネット
ワーク構成におけるパケットフォーマットテーブルの内
容を、（ｃ）は図１のネットワーク構成におけるアドレ
ス解決テーブルの内容を示す図である。

【図７】本発明に基づくパケット送信処理フローの一部
を示す図である。

【図８】本発明に基づくパケット送信処理フローの残り
の部分を示す図である。

【図９】ＡＲＰプロトコルを使用したＭＡＣアドレス取
得手順を示す図である。

【図１０】PPPoEプロトコルを使用したＭＡＣアドレス
取得およびPPP LCP／IPCPプロトコルを使用したＩＰア
ドレス取得手順を示す図である。

【図１１】パケットバッファメモリ上にある送信パケッ
トバッファのバッファ管理に使用するデータ構造を示す
図である。

【図１２】アドレス解決テーブルのエージングタイマの
処理を示すフローチャートである。

【図１３】従来技術に基づく端末通信間の例を示す図で
ある。

【符号の説明】

２・・・ローカルバス ４・・・ＭＰＵ ６・・・ローカルメモリ ８・・・システムバス １０・・・パケットバッファメモリ １２、１４、１６・・・データリンクコントローラ １８・・・フォワーディングテーブル ２０・・・パケットフォーマットテーブル ２２・・・アドレス解決テーブル

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アドレスとパケットフォーマットの対応関
   係を示すパケットフォーマットテーブルと、 前記パケットフォーマットテーブルを参照し、得られた
   パケットフォーマット情報に基づいて送信データグラム
   をカプセル化し送信パケットを生成するパケット生成手
   段と、 前記パケット生成手段により生成されたパケットをネッ
   トワークに送出するパケット送出手段と、を具備したこ
   とを特徴とするネットワークノード装置。
2. 【請求項２】前記パケットフォーマットに対し、対象と
   するアドレスを持つ他のノード装置を検出するためのノ
   ード検出プロトコルと、 複数のノード検出プロトコルを順次試行し、対象アドレ
   スを持つノードを探し出すノード検出手段と、 検出に成功したプロトコルに対応するパケットフォーマ
   ットをその調査対象としたアドレスと関係づけてパケッ
   トフォーマットテーブルに登録するパケットフォーマッ
   ト登録手段と、を具備したことを特徴とする請求項１記
   載のネットワークノード装置。
3. 【請求項３】対象とするアドレスとその下位層プロトコ
   ルアドレスの対応関係を示すアドレス解決テーブルと、 前記アドレス解決テーブルから得られた下位層プロトコ
   ルアドレスを、生成するパケットの宛先アドレスフィー
   ルドに書き込むアドレス設定手段と、を具備したことを
   特徴とする請求項１記載のネットワークノード装置。
4. 【請求項４】前記パケットフォーマットに対し、対象と
   するアドレスを持つ他のノード装置を検出するためのノ
   ード検出プロトコルと、 複数のノード検出プロトコルを順次試行して対象アドレ
   スを持つノードを探し出すノード検出手段と、 検出に成功したプロトコルに対応するパケットフォーマ
   ットをその調査対象としたアドレスと関係づけてパケッ
   トフォーマットテーブルに登録するパケットフォーマッ
   ト登録手段と、 検出に成功したノードにおける下位層プロトコルアドレ
   スをその調査対象としたアドレスと関係づけてアドレス
   解決テーブルに登録する下位層プロトコルアドレス登録
   手段と、を具備したことを特徴とする請求項３記載のネ
   ットワークノード装置。
5. 【請求項５】予め設定した時間を超えてパケットの送信
   が無い場合に、パケットフォーマットテーブルおよびア
   ドレス解決テーブルの該当するエントリを削除するエー
   ジング管理手段を具備したことを特徴とする請求項１ま
   たは３記載のネットワークノード装置。
6. 【請求項６】アドレスとパケットフォーマットの対応関
   係を示すパケットフォーマットテーブルを作成し、 前記パケットフォーマットテーブルを参照し、得られた
   パケットフォーマット情報に基づいて送信データグラム
   をカプセル化し送信パケットを生成し、 前記パケット生成手段により生成されたパケットをネッ
   トワークに送出する、ことを特徴とするマルチフォーマ
   ットパケット送信方法。
7. 【請求項７】前記パケットフォーマットに対し、対象と
   するアドレスを持つ他のノード装置を検出するための複
   数のノード検出プロトコルを順次試行し、対象アドレス
   を持つノードを探し出し、 検出に成功したプロトコルに対応するパケットフォーマ
   ットをその調査対象としたアドレスと関係づけてパケッ
   トフォーマットテーブルに登録する、ことを特徴とする
   請求項６記載のマルチパケットフォーマット送信方法。
8. 【請求項８】対象とするアドレスとその下位層プロトコ
   ルアドレスの対応関係を示すアドレス解決テーブルを作
   成し、 前記アドレス解決テーブルから得られた下位層プロトコ
   ルアドレスを、生成するパケットの宛先アドレスフィー
   ルドに書き込む、ことを特徴とする請求項６記載のマル
   チパケットフォーマット送信方法。
9. 【請求項９】前記パケットフォーマットに対し、対象と
   するアドレスを持つ他のノード装置を検出するための複
   数のノード検出プロトコルを順次試行して対象アドレス
   を持つノードを探し出し、 検出に成功したプロトコルに対応するパケットフォーマ
   ットをその調査対象としたアドレスと関係づけてパケッ
   トフォーマットテーブルに登録し、 検出に成功したノードにおける下位層プロトコルアドレ
   スをその調査対象としたアドレスと関係づけてアドレス
   解決テーブルに登録する、ことを特徴とする請求項８記
   載のマルチパケットフォーマット送信方法。
10. 【請求項１０】予め設定した時間を超えてパケットの送
    信が無い場合に、パケットフォーマットテーブルおよび
    アドレス解決テーブルの該当するエントリを削除するこ
    とを特徴とする請求項６または８記載のマルチパケット
    フォーマット送信方法。
11. 【請求項１１】コンピュータに、 アドレスとパケットフォーマットの対応関係を示すパケ
    ットフォーマットテーブルを作成する手順と、 前記パケットフォーマットテーブルを参照し、得られた
    パケットフォーマット情報に基づいて送信データグラム
    をカプセル化し送信パケットを生成する手順と、 前記パケット生成手段により生成されたパケットをネッ
    トワークに送出する手順と、を実行させるためのプログ
    ラム。
12. 【請求項１２】コンピュータに、 前記パケットフォーマットに対し、対象とするアドレス
    を持つ他のノード装置を検出するための複数のノード検
    出プロトコルを順次試行し、対象アドレスを持つノード
    を探し出す手順と、 検出に成功したプロトコルに対応するパケットフォーマ
    ットをその調査対象としたアドレスと関係づけてパケッ
    トフォーマットテーブルに登録する手順と、を実行させ
    るための請求項１１記載のプログラム。
13. 【請求項１３】コンピュータに、 対象とするアドレスとその下位層プロトコルアドレスの
    対応関係を示すアドレス解決テーブルを作成する手順
    と、 前記アドレス解決テーブルから得られた下位層プロトコ
    ルアドレスを、生成するパケットの宛先アドレスフィー
    ルドに書き込む手順と、を実行させるための請求項１１
    記載のプログラム。
14. 【請求項１４】コンピュータに、 前記パケットフォーマットに対し、対象とするアドレス
    を持つ他のノード装置を検出するための複数のノード検
    出プロトコルを順次試行して対象アドレスを持つノード
    を探し出す手順と、 検出に成功したプロトコルに対応するパケットフォーマ
    ットをその調査対象としたアドレスと関係づけてパケッ
    トフォーマットテーブルに登録する手順と、 検出に成功したノードにおける下位層プロトコルアドレ
    スをその調査対象としたアドレスと関係づけてアドレス
    解決テーブルに登録する手順と、を実行させるための請
    求項１３記載のプログラム。
15. 【請求項１５】コンピュータに、 予め設定した時間を超えてパケットの送信が無い場合
    に、パケットフォーマットテーブルおよびアドレス解決
    テーブルの該当するエントリを削除する手順を実行させ
    るための請求項１１または１３記載のプログラム。