JP2003244185A - Vlan及びvlanフレームスイッチング装置 - Google Patents

Vlan及びvlanフレームスイッチング装置

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JP2003244185A
JP2003244185A JP2002040108A JP2002040108A JP2003244185A JP 2003244185 A JP2003244185 A JP 2003244185A JP 2002040108 A JP2002040108 A JP 2002040108A JP 2002040108 A JP2002040108 A JP 2002040108A JP 2003244185 A JP2003244185 A JP 2003244185A
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vlan
frame
switching device
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frame switching
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JP2002040108A
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Hiroshi Ishida
寛史 石田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アドレスの検索処理を簡略化し、また、大規
模ネットワークに適用する。 【解決手段】 フレームが入力されると、入力処理部1
1のヘッダチェック部111は、入力フレームにVLA
Nタグが付与されているかどうか判断し、付与されてい
ない場合にはそのフレームの着信IPアドレスをキーに
してIPアドレス/VID対応テーブル14を検索し、
入力VIDを導出してフレームとともに転送処理部12
に送信し、VLANタグが付与されている場合には受信
フレームをそのまま転送処理部へ送信する。転送処理部
の宛先検索部121では、送信されてきたフレームの入
力VIDをキーにしてVID/出力ポート対応テーブル
15を検索し、出力ポートを導出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、VLAN(Virtua
l bridged Local Area Networks)及びVLANフレー
ムスイッチング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術として、 ・IEEE Std 802.1Q-1998 『Virtual Bridged Local Are
a Networks』 ・瀬戸康一郎 他 アスキー出版 『ギガビットEthern
et(R)教科書』 に示されたIEEE標準のレイヤ2レベルのフレームス
イッチングシステムであるVLANとは、例えば構内L
ANなどでビルのフロアに点在した端末あるいは複数の
スイッチを備えた端末を、仮想的に同一セグメントとす
るためのレイヤ2レベル仮想LANシステムのことであ
る。同一セグメントとは、通常Ethernet(R)(イーサネ
ット(登録商標))のようなレイヤ2レベルにおいて
は、コリジョン・ドメイン(衝突検出領域)とブロード
キャスト・ドメインを指している。
【0003】従来のVLANの構成例を図12に示し、
このVLAN例では、セグメントAとセグメントBを構
成している。セグメントAはVLAN−Aを構成し、V
LAN−Aではフレームスイッチング装置1、2、3が
物理回線1a、2a、3a、5a上で使用されている。
セグメントBはVLAN−Bを構成し、VLAN−Bで
はフレームスイッチング装置1、2、4が物理回線1
a、4a、6a、7aで使用されている。VLANを構
成するための手段の1つは、図13に示すようにVLA
N用ヘッダ(VLANタグ)をフレームに挿入し、その
VLANタグ中にVLAN識別子(VID)を入れるこ
とによりVLANを識別・構成する方法である。ここ
で、図12では、VLAN−AのVLAN識別子はVI
D1、VLAN−BのVLAN識別子はVID2として
示している。VLAN識別子は、各VLAN毎に1つ割
り当てられるものであり、VLANを構成するネットワ
ーク内でユニークである。
【0004】次に、VLANの動作を説明する。一例と
してVLAN−Aについてのフレーム処理について具体
的に述べる。 (1)フレームスイッチング装置1は、セグメントAか
らのフレーム(VLANタグなし)を物理回線1aから
受信すると、入力ルールに従って受信フレームが所属す
るVLANを認識するための入力処理を行う。この例で
は、入力フレームにVLANタグが付与されていないの
で、発信MACアドレスから受信フレームの所属VLA
NであるVLAN−A(VID1)を認識する。
【0005】(2)次いでフレームスイッチング装置1
は転送処理を行い、この例では着信MACアドレスから
宛先ポートを検索し、その宛先ポートがVLAN−Aを
収容しているかどうかチェックし、収容していない場合
は、廃棄するなどの対応処理を行う。 (3)次いでフレームスイッチング装置1は出力ルール
に従って、適切なフォーマットでフレームを出力するた
めの出力処理を行う。この例では、VLANタグを生成
して受信フレームに付与し、物理回線2aから送出す
る。
【0006】(4)フレームスイッチング装置2は物理
回線2aからフレーム(VLANタグあり)を受信する
と、入力ルールに従って受信フレームが所属するVLA
Nを認識するための入力処理を行う。この例では、入力
フレームにVLANタグが付与されているので、VLA
Nタグから受信フレームの所属VLANであるVLAN
−A(VID1)を認識する。 (5)次いでフレームスイッチング装置2は転送処理を
行う。この例では、着信MACアドレスから宛先ポート
を検索し、その宛先ポートがVLAN−Aを収容してい
るかどうかチェックし、収容していない場合は、廃棄す
るなど対応処理を行う。 (6)次いでフレームスイッチング装置2は出力ルール
に従って、適切なフォーマットでフレームを出力するた
めの出力処理を行う。この例では、受信フレームに既に
VLANタグが付与されているので、必要ならばそのV
LANタグを書き換えて、物理回線3aから送出する。
【0007】(7)フレームスイッチング装置3は物理
回線3aからフレーム(VLANタグあり)を受信する
と、入力ルールに従って受信フレームが所属するVLA
Nを認識するための入力処理を行う。この例では、入力
フレームにVLANタグが付与されているので、VLA
Nタグから受信フレームの所属VLANであるVLAN
−A(VID1)を認識する。 (8)次いでフレームスイッチング装置3は転送処理を
行う。この例では、着信MACアドレスから宛先ポート
を検索し、その宛先ポートがVLAN−Aを収容してい
るかどうかチェックし、収容していなければ、廃棄する
などの対応処理を行う。 (9)次いでフレームスイッチング装置3は出力ルール
に従って、適切なフォーマットでフレームを出力するた
めの出力処理を行う。この例では、受信フレームからV
LANタグを削除し、物理回線5aから送出する。
【0008】VLAN−Bについてのフレーム処理は、
基本的にVLAN−Aの場合と同じである。異なる点
は、VLAN−Bがマルチポイント接続されている点で
ある。すなわちフレームスイッチング装置2において、
着信MACアドレスから出力ポートを検索した結果、物
理回線3a、4aが導出されて、フレームは物理回線3
a、4aに送出される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
VLAN及びVLANフレームスイッチング装置では、
以下の4つの課題がある。 (1)フレームスイッチング装置1などにおける処理の
ように、受信フレームにVLANタグが付与されていな
い場合に所属VLANを決定する際、発信MACアドレ
スをキーにして検索するので、ハッシュ方法などを用い
てもテーブル検索時間は平均O(1+N/B)となり、
多くの時間を要することになる。ここでNはハッシュ表
の要素数、Bはハッシュ表のバケット数である。 (2)出力ポートを決定する場合に、たとえフレーム中
にVLANタグが含まれていても、着信MACアドレス
をキーに検索するので、同じくハッシュ方法などを用い
てもテーブル検索時間は、平均時間はO(1+N/B)
となり多くの時間を要することになる。
【0010】(3)上記の(1)、(2)から明らかな
ように、検索テーブルはMACアドレスを1つ1つ登録
する必要がある。したがって、ネットワーク規模が大き
くなるにつれて、登録すべきMACアドレス数が増加す
るので、検索テーブルも大きくなり、スケーラビリティ
−が課題となってくる(大規模ネットワークへの適用が
困難となる)。 (4)VLAN識別子は、レイヤ2レベルのネットワー
ク内でユニークである必要がある。したがって、VLA
N数は、最大でもVIDフィールド長(12ビット)分
=4096しか収容できない。これもVLANを大規模
ネットワークに適用する場合の大きな制限になる。
【0011】本発明は上記従来例の問題点に鑑み、アド
レスの検索処理を簡略化することができ、また、大規模
ネットワークに適用することができるVLAN及びVL
ANフレームスイッチング装置を提供することを目的と
する。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のVLANは上記
目的を達成するために、セグメントをIPサブネット単
位に割り付けてIPサブネットアドレスとVLAN識別
子をマッピングし、VLANタグを含まないフレームを
受信した場合にそのフレーム内の着信IPアドレスによ
り受信フレームの宛て先の所属VLANを決定してその
所属VLANにより出力ポートを決定し、VLANタグ
を含むフレームを受信した場合にそのVLANタグ内の
VLAN識別子により、受信フレームの宛て先の出力ポ
ートを決定する構成とした(請求項1)。上記構成によ
り、受信フレームの出力ポートをMACベースではなく
IPベースで検索するので、アドレスの検索処理を簡略
化することができ、また、大規模ネットワークに適用す
ることができる。
【0013】本発明のVLANはまた、VLAN識別子
をラベルとして扱い、VLAN識別子によるラベルスイ
ッチングを行うことにより、物理回線が他のVLANの
それと重複しないVLANの識別子を重複して使用する
構成とした(請求項2)。上記構成により、VLAN識
別子を重複して使用するので、VLAN識別子の数に制
限があっても大規模ネットワークに適用することができ
る。
【0014】本発明のVLANはまた、VLAN識別子
によるユニキャストのラベルスイッチングと、マルチキ
ャストのラベルスイッチングを行う構成とした(請求項
3)。上記構成により、アドレスの検索処理を簡略化す
ることができ、また、大規模ネットワークに適用するこ
とができる。
【0015】本発明のVLANフレームスイッチング装
置は、セグメントをIPサブネット単位に割り付けてI
PサブネットアドレスとVLAN識別子をマッピングし
たVLANのフレームスイッチング装置であって、IP
サブネットアドレスとVLAN識別子を対応して記憶す
る第1のテーブルと、そのVLAN識別子と出力ポート
を対応して記憶する第2のテーブルと、受信フレームが
VLANタグを含むか否かを判断し、含まない場合には
前記第1のテーブルから受信フレーム内の着信IPアド
レスに対応するVLAN識別子を検索して前記第2のテ
ーブルからそのVLAN識別子に対応する出力ポートを
検索し、含む場合には前記第2のテーブルからそのVL
ANタグ内のVLAN識別子に対応する出力ポートを検
索する手段と、受信フレームを前記検索された出力ポー
トを介して送信する手段とを、有する構成とした(請求
項4)。上記構成により、受信フレームの出力ポートを
MACベースではなくIPベースで検索するので、アド
レスの検索処理を簡略化することができ、また、大規模
ネットワークに適用することができる。
【0016】本発明のVLANフレームスイッチング装
置はまた、前記宛て先の出力ポートが検索できない場合
に受信フレームを破棄する構成とした(請求項5)。本
発明のVLANフレームスイッチング装置はまた、受信
フレームがマルチキャストフレームの場合、及び/又は
前記検索された出力ポートの場合に、受信フレームをコ
ピーして送信する構成とした(請求項6)。
【0017】本発明のVLANフレームスイッチング装
置はまた、入力ポートの入力VLAN識別子と出力ポー
トの出力VLAN識別子を対応して記憶する第3のテー
ブルを更に備え、第3のテーブルから入力VLAN識別
子に対応する出力VLAN識別子を検索し、その出力V
LAN識別子を受信フレームにセットして送信する構成
とした(請求項7)。上記構成により、大規模ネットワ
ークに適用することができる。
【0018】本発明のVLANはまた、請求項4から7
のいずれか1つに記載の前記第1、第2、第3のテーブ
ルの情報をフレームスイッチング装置間で転送して設定
する構成とした(請求項8)。本発明のVLANはま
た、請求項4から7のいずれか1つに記載の前記第1、
第2、第3のテーブルの情報をサーバから転送して設定
する構成とした(請求項9)。本発明のVLANはま
た、請求項4から9のいずれか1つに記載の前記第1、
第2、第3のテーブルの情報をブロードキャストにより
転送する構成とした(請求項10)。本発明のVLAN
はまた、請求項4から10のいずれか1つに記載の前記
第1、第2、第3のテーブルの情報を管理用VLANを
介して転送して設定する構成とした(請求項11)。
【0019】
【発明の実施の形態】<第1の実施の形態>以下、図面
を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1
は本発明に係るVLANの一実施の形態を示す構成図、
図2は図1のフレームスイッチング装置の構成を詳しく
示すブロック図である。
【0020】ここで、本発明のポイントを以下に説明す
る。まず、上記の課題(1)における受信フレームにV
LANタグが付与されていない場合に所属VLANを決
定する際の検索処理を簡略化するため、及び課題(3)
における検索テーブルを簡略化するために、本発明で
は、IP-based-VLANを適用する。これは、 ・セグメントをIPサブネット単位に割り付けてIPサ
ブネットとVLANをマッピングし、 ・それにより「VLANタグなしフレーム」を受信した
場合には、MACアドレスではなくIPアドレスにより
所属VLAN及び出力ポートを決定する方法である。
【0021】IPアドレスはアドレスを集約することが
可能であるため、IPベースの検索テーブルのエントリ
数を、MACベースの検索テーブルのエントリ数より削
減することができ、結果としてIPベースの検索時間
は、MACベースの検索時間よりも大幅削減が可能とな
る。
【0022】次に、上記の課題(2)におけるフレーム
中にVLANタグが含まれている場合の検索処理を簡略
化するため、及び課題(4)におけるVLAN識別子
(VID)の数の制限を解決するために、VLANラベ
ルスイッチングを適用する。これは、「VLANタグあ
りフレーム」を受信した場合に、 ・出力ポートを決定する場合には、MACアドレスでは
なくVIDを直接検索し、 ・VIDをラベルとして扱ってVIDの付替えをフレー
ムスイッチング装置で行い、VIDの再利用を行って、
収容VLAN数を増加させる方法である。
【0023】VIDによる検索であるため、Indexによ
る直接参照が可能となり、テーブル検索による時間が大
幅に削減される。さらに、VIDをラベルとして扱うの
で、フレームスイッチング装置においてVID値交換を
行うことにより、VID値の再利用が可能となり、VI
Dの数の制限があっても、VLAN収容数を増加させる
ことが可能となる。
【0024】1)構成の説明 第1の実施の形態のVLANの構成例を図1に示す。図
1において、 ・各セグメントA、B、CをそれぞれIPサブネット
a、b、cに割り付ける。すなわち、例えばセグメント
AはIPサブネットaに割り付けるなどである。 ・各IPサブネットa、b、cと各VLAN−A、VL
AN−Bをマッピングする。例えばIPサブネットaは
VLAN−Aにマッピングさせるなどである。
【0025】・VLANを識別するためのVLAN識別
子(VID)をラベルとして扱い、VIDによるラベル
スイッチングを行う。例えばVLAN−Aはフレームス
イッチング装置1と2間ではVID1で、フレームスイ
ッチング装置2と3間ではVID2で識別される。そし
てフレーム中のVLANタグのVIDは、フレームスイ
ッチング装置2でVID1とVID2が相互に張り替え
られる。 ・IPサブネットcにマッピングされ、物理回線8a、
9a、10aがVLAN−A、VLAN−Bの物理回線
1a〜8aと重複しないVLAN−Cにおいては、その
VIDとしてVLAN−AのVID1が重複して使用さ
れる。VID1は、VLAN−A(あるいはVLAN−
B)で既に使用されているが、VIDをラベルとして使
用することにより、物理回線上でVID値が重ならなけ
れば再利用可能になる。ここで、従来では、VLANを
構成するネットワーク内ではVIDはユニークであり、
再利用不可能である。
【0026】次に、このシステムを実現するためのフレ
ームスイッチング装置の構成例を図2に示す。このフレ
ームスイッチング装置は基本的に、入力処理部11と、
転送処理部12と、出力処理部13と、IPサブネット
/VID対応テーブル14と、VID/出力ポート対応
テーブル15と、VID入出力変換対応テーブル16か
ら構成される。入力処理部11は、入力フレームのヘッ
ダチェックを行うヘッダチェック部111と、フレーム
のフィルタリングを行う入力フィルタリング部112か
らなり、ヘッダチェック部111はIPサブネット/V
ID対応テーブル14を参照する。
【0027】転送処理部12は、宛先ポートの決定を行
う宛先検索部121と、マルチキャストフレームの複製
を行うフレームコピー部122と、宛先不明フレームの
処理を行う廃棄処理部123から構成され、宛先検索部
121はVID/出力ポート対応テーブル15を参照す
る。出力処理部13は、出力フレームのヘッダを編集す
るヘッダ編集部131と、出力フレームのフィルタリン
グを行う出力フィルタリング部132から構成され、ヘ
ッダ編集部131はVID入出力変換対応テーブル16
を参照する。
【0028】2)動作の説明 フレームスイッチング装置の動作を説明する。フレーム
が入力されてくると、入力処理部11のヘッダチェック
部111は、入力フレームにVLANタグが付与されて
いるかどうか判断する。もしVLANタグが付与されて
いないならば、そのフレームの着信IPアドレスをキー
にしてIPアドレス/VID対応テーブル14を検索
し、入力VIDを導出してフレームとともに転送処理部
12に送信する。もし、VLANタグが付与されている
ならば、入力処理部11は受信パケットをそのまま転送
処理部12へ送信する。また転送処理部12へ送信する
前に、入力フィルタリング部112がIPアドレス、入
力VIDなどの情報をもとにフレームのフィルタリング
(廃棄など)を行う。
【0029】転送処理部12の宛先検索部121では、
入力処理部11からのフレームの入力VIDをキーにし
てVID/出力ポート対応テーブル15を検索し、出力
ポートを導出する。もし、マルチポイント接続されてい
るような出力ポートが複数ある場合、フレームコピー部
122が出力ポート数分だけフレームをコピーし、フレ
ームと入力VIDとをその出力ポートの出力処理部13
へ送信する。このとき、フレームの出力ポートが不明の
場合、廃棄処理部123がデフォルトとしてフレーム廃
棄を行う。ただし、廃棄処理部123への何らかの別の
指定があればこの限りではない。
【0030】出力処理部13のヘッダ編集部131で
は、その出力先ポートがフレームスイッチング装置に接
続されているかどうかをチェックする。もしフレームス
イッチング装置に接続されているならば、VLANタグ
を付与したフォーマットで送信するという判断をする。
もしフレームスイッチング装置に接続されておらず、V
LANタグを認識できない装置に接続されているならば
VLANタグを削除したフォーマットで送信するという
判断をする。
【0031】VLANタグありのフォーマットで送信す
る場合には、ヘッダ編集部131は、入力VIDと自身
のポート識別子を基にVID入出力変換対応テーブル1
6を検索し、出力VIDを導出してそれを出力フレーム
のVLANタグに入れる。次に出力フィルタリング部1
32がIPアドレス、出力VIDなどを基にフィルタリ
ング(廃棄など)を行い、出力ポートからフレームを送出
する。
【0032】<VLAN設定> ここで、第1の実施の形態で示したような新しいVLA
Nの設定方法が課題となる。VLAN設定で行うべきこ
とは、第1の実施の形態で示した3つのテーブル14〜
16のデータ設定である。例えばあるIPサブネットが
追加された場合に、それをVLANとして構成するため
に、 ・IPサブネットとVIDとの対応テーブル(IPサブ
ネット/VID対応テーブル)14と、 ・入力VIDと出力ポートとの対応テーブル(VID/
出力ポート対応テーブル)15と、 ・出力ポートにおける入力VIDと出力VIDとの対応
テーブル(VID入出力変換対応テーブル)16を、 VLAN構成上、必要となるフレームスイッチング装置
に設定する必要がある。そのVLANの設定には、分散
型設定方法と集中型設定方法があり、第2、第3の実施
の形態では分散型設定方法を、第4の実施の形態では集
中型設定方法を示す。
【0033】<第2の実施の形態> 1)構成の説明 VLANを設定するための構成例を図3に示す。図3で
は、フレームスイッチング装置3の配下にIPサブネッ
トaが追加され、IPサブネットaのVLAN−Aを設
定する必要がでてくる場合を示している(後述する第
3、第4の実施の形態も同じ)。基本的には、IPサブ
ネットaが追加されたフレームスイッチング装置3が、
追加情報を他の全ての装置1、2、4、5にブロードキ
ャストすることによりVLAN−Aを設定する方法をと
る。そのために各フレームスイッチング装置1〜5に
は、図2に示す構成に対して図4に示すようなVLAN
設定処理部17が追加されている。VLAN設定処理部
17は、VLAN設定メッセージを分析/編集/送信す
る機能、及び受信したVLAN設定メッセージ情報に基
づいて上記3つのテーブル14〜16を設定する機能を
有する。
【0034】2)動作の説明 図5はVLAN設定処理部17の動作を説明する図であ
り、各フレームスイッチング装置1〜5のVLAN設定
処理部17の間での処理シーケンスを示している。フレ
ームスイッチング装置3のVLAN設定処理部17(以
後、この動作説明においては、フレームスイッチング装
置3とのみ記述する)は、自分の配下にIPサブネット
aが追加されたことを認識すると(例えば人の手による
設定など)、フレームスイッチング装置3は、VLAN
設定要求メッセージをブロードキャストし、かつ設定完
了タイマを起動させる。VLAN設定要求メッセージに
は、追加されたIPサブネットアドレス、新たなVLA
Nを設定するポート番号(物理回線、リンク番号などか
らなる)が含まれる。もし何らか別の情報が必要ならば
それも含まれる。
【0035】VLAN設定要求メッセージを受信したフ
レームスイッチング装置2は、そのメッセージに指定さ
れたポート番号などの情報が正しいかチェックし、そう
ならばその情報を記憶する。次にフレームスイッチング
装置2は、フレームスイッチング装置1、4へVLAN
を張るためのポート番号を選択し、VLAN設定要求メ
ッセージを編集して、フレームスイッチング装置1、4
へ送信する。
【0036】VLAN設定要求メッセージを受信したフ
レームスイッチング装置1は、そのメッセージに指定さ
れたポート番号などが正しいかどうかチェックし、そう
ならばその情報を記憶する。ここでは、フレームスイッ
チング装置1は、自身がVLAN設定要求メッセージに
含まれるIPサブネットaを収容しているので、物理回
線2a上でVLAN−Aを組むためのVID(VID
1)を選択する。そして、IPサブネット/VID対応
テーブル14にはIPサブネットaのアドレスとVID
1の対応を設定し、VID/出力ポート対応テーブル1
5にはVID1と物理回線2aの対応を設定する。そし
て選択されたVIDを含んだVLAN設定応答メッセー
ジをフレームスイッチング装置2へ送信する。なお、フ
レームスイッチング装置1はVLAN設定要求メッセー
ジをフレームスイッチング装置5へも送信する。
【0037】また、ここでは、VLAN設定要求メッセ
ージを受信したフレームスイッチング装置4は、自身が
VLAN設定要求メッセージに含まれるIPサブネット
aを収容していないので、VLAN設定応答メッセージ
を送信せず、VLAN設定要求メッセージのみを編集し
てフレームスイッチング装置5へ送信する。フレームス
イッチング装置5においても同様な処理が行なわれる。
【0038】一方、VLAN設定応答メッセージを受信
したフレームスイッチング装置2は、物理回線3a上で
VLAN−Aを組むためのVID(VID2)を選択
し、メッセージ中のVID(VID1)と選択したVI
D2とを対応づけてVID入出力変換テーブル16に設
定する。また、VID1と物理回線3a、VID2と物
理回線2aとを対応づけたVID/出力ポート対応テー
ブル15に設定する。そしてVID2を含んだVLAN
設定応答メッセージを編集してフレームスイッチング装
置3へ送信する。
【0039】フレームスイッチング装置3は、設定完了
タイマ起動中に届いたVLAN設定応答に対してVLA
Nを設定する。すなわち、IPサブネット/VID対応
テーブル14にはIPサブネットaのアドレスとVID
2との対応を設定し、VID/出力ポート対応テーブル
15にはVID2と物理回線3aとの対応を設定する。
以上の動作により、IPサブネットaのためのVLAN
−Aが設定される。
【0040】<第3の実施の形態>第3の実施の形態で
は、第2の実施の形態と同じく分散型設定方法を示す
が、異なる点はあらかじめ管理用のためのVLANを設
定しておき、VLAN設定メッセージはこの管理用VL
ANを使用して転送するところにある。
【0041】1)構成の説明 第3の実施の形態の構成例を図6に示し、VLANを設
定するための管理用のVLANを全てのフレームスイッ
チング装置1〜5間にあらかじめ張っておく。ここで
は、フレームスイッチング装置1から5の間に管理用V
LANが張られている。ただしフレームスイッチング装
置1、5の間には管理用VLANが設定されていない。
このため、各フレームスイッチング装置1〜5は図7に
示すように、第2の実施の形態で示したVLAN設定処
理部17の他に管理用VLAN設定処理部18を持つ。
【0042】管理用VLAN設定処理部18は、このシ
ステムが立ちあがったとき、あるいはフレームスイッチ
ング装置の追加/削除があった場合に起動され、ループ
が発生しないようにスパニングツリーの管理用VLAN
が設定される。なお、管理用VLAN設定方法について
は本発明の範囲外として詳細には説明しないが、何らか
の方法により管理用VLANが設定されるものとする。
ここで、図6では管理用VLANのVIDは、デフォル
ト値=VID0を使用している。
【0043】2)動作の説明 図8は管理用VLAN設定処理部18の動作説明とし
て、各フレームスイッチング装置1〜5の管理用VLA
N設定処理部18の間の処理シーケンスを示している。
基本的に第2の実施の形態における処理シーケンスと同
じである。異なる点は、第2の実施の形態ではフレーム
スイッチング装置1がVLAN設定要求メッセージをフ
レームスイッチング装置5へ送信していたが、本実施の
形態では管理用VLANを用いてVLAN設定メッセー
ジを送信するので、フレームスイッチング装置1がVL
AN設定メッセージをフレームスイッチング装置5へは
送信しない点である。
【0044】3)効果の説明 VLAN設定メッセージを管理用VLANを使用して送
信するので、第2の実施の形態と比較して、VLAN設
定メッセージがブロードキャストされる範囲が限定され
(必要最小限のフレームスイッチング装置にしか転送さ
れない)、トラフィック量が削減される効果がある。
【0045】<第4の実施の形態>第4の実施の形態で
は、第2、第3の実施の形態と異なり、集中型設定方法
を示す。VLAN設定を行うサーバを用意し、そのサー
バから全てのフレームスイッチング装置1〜5に対して
VLAN設定用メッセージを送信する。このVLAN設
定サーバとフレームスイッチング装置1〜5間には管理
用VLANが設定されているものとする。
【0046】1)構成の説明 図9は第4の実施の形態のVLAN設定の構成例を示
し、VLANを設定するための管理用のVLANを全て
のフレームスイッチング装置1〜5とVLAN設定サー
バ20間にあらかじめ張っておく。ここでは、フレーム
スイッチング装置5にVLAN設定サーバ20が接続さ
れており、VLAN設定サーバ20と全てのフレームス
イッチング装置1〜5とは管理VLANで接続されてい
る。
【0047】VLAN設定サーバ20からVLAN設定
メッセージが管理用VLANを通して、必要なフレーム
スイッチング装置に送信され、各フレームスイッチング
装置はそのメッセージ中の情報に基づき、VLANを設
定する。第3の実施の形態と同じく、管理用VLAN設
定方法は、本発明の範囲外とし、何らかの方法で管理用
VLANが設定されるものとする。また、フレームスイ
ッチング装置1〜5の構成は、第3の実施の形態と同様
であるので割愛し、VLAN設定サーバ20の構成例を
図10に示す。
【0048】VLAN設定サーバ20は、管理用VLA
N設定処理部21と、VLAN設定処理部22と、入力
処理部23と、出力処理部24と、フレームスイッチン
グ装置1〜5毎のIPサブネット/VID対応テーブル
25、VID/出力ポート対応テーブル26及びVID
入出力変換対応テーブル27から構成される。
【0049】入力処理部23は、入力メッセージの種別
を判定して管理用VLAN設定処理部21とVLAN設
定処理部22に振り分ける。管理用VLAN設定処理部
21は、管理用VLANを設定するための処理を行う
が、それに関してはここでは詳しく説明しない。VLA
N設定処理部22は、後述するようにユーザデータを転
送するVLANを設定する処理を行う。出力処理部24
は、管理用VLAN設定処理部21とVLAN設定処理
部22からの指示により設定処理に関連するメッセージ
の転送を行う処理部である。3つのテーブル25〜27
は、管理用VLAN設定処理部21とVLAN設定処理
部22から必要に応じて参照される。
【0050】2)動作の説明 動作例を図11に示す。IPサブネットaが追加された
ことを認識したフレームスイッチング装置3は、VLA
N設定サーバ20に対して管理用VLANを使用してV
LAN要求メッセージを送信する。VLAN設定サーバ
20はその要求メッセージを受け取ると、IPサブネッ
トaの追加のためのVLANを張るために必要なフレー
ムスイッチング装置を割り出す。この例では、フレーム
スイッチング装置1、2、3であり、それらに対してV
LAN設定要求メッセージを送出する。その設定要求メ
ッセージには、IPサブネットアドレス、VLANのV
ID、及びそのVLANを張るべき各フレームスイッチ
ング装置におけるポート番号が含まれている。
【0051】設定要求メッセージを受信したフレームス
イッチング装置1、2、3は、そのメッセージ中の情報
に基づいてVLANを設定し、VLAN設定後、サーバ
20に対してVLAN設定応答メッセージを送信する。
VLAN設定サーバ20は、VLAN設定メッセージを
送出した全てのフレームスイッチング装置1、2、3か
らVLAN設定応答メッセージを受信したならば、VL
AN設定完了状態と認識する。
【0052】3)効果の説明 VLAN設定サーバ20を設置することにより、どこに
どのようなVLANが設定されているか一括管理できる
ために、第2、第3の実施の形態と比較して、VLAN
の障害検出/対応など簡易化できると考えられる。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
グメントをIPサブネット単位に割り付けてIPサブネ
ットアドレスとVLAN識別子をマッピングし、受信フ
レームの出力ポートをMACベースではなくIPベース
で検索するので、アドレスの検索処理を簡略化すること
ができ、また、大規模ネットワークに適用することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るVLANの一実施の形態を示す構
成図
【図2】図1のフレームスイッチング装置の構成を詳し
く示すブロック図
【図3】第2の実施の形態のVLANを示す構成図
【図4】図3のフレームスイッチング装置の構成を詳し
く示すブロック図
【図5】図3のVLANのVLAN設定処理シーケンス
を示す説明図
【図6】第3の実施の形態のVLANを示す構成図
【図7】図6のフレームスイッチング装置の構成を詳し
く示すブロック図
【図8】図6のVLANのVLAN設定処理シーケンス
を示す説明図
【図9】第4の実施の形態のVLANを示す構成図
【図10】図6のVLAN設定サーバの構成を詳しく示
すブロック図
【図11】図9のVLANのVLAN設定処理シーケン
スを示す説明図
【図12】従来のVLANを示す構成図
【図13】VLANタグのフォーマットを示す説明図
【符号の説明】
A〜C セグメント a〜c IPサブネット 1〜5 フレームスイッチング装置 1a〜10a 物理回線 11 入力処理部 12 転送処理部 13 出力処理部 14 IPサブネット/VID対応テーブル 15 VID/出力ポート対応テーブル 16 VID入出力変換対応テーブル 17 VLAN設定処理部 18 管理用VLAN設定処理部 20 VLAN設定サーバ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セグメントをIPサブネット単位に割り
    付けてIPサブネットアドレスとVLAN識別子をマッ
    ピングし、 VLANタグを含まないフレームを受信した場合にその
    フレーム内の着信IPアドレスにより受信フレームの宛
    て先の所属VLANを決定してその所属VLANにより
    出力ポートを決定し、 VLANタグを含むフレームを受信した場合にそのVL
    ANタグ内のVLAN識別子により、受信フレームの宛
    て先の出力ポートを決定するよう構成されているVLA
    Nフレームスイッチング装置。
  2. 【請求項2】 VLAN識別子をラベルとして扱い、V
    LAN識別子によるラベルスイッチングを行うことによ
    り、物理回線が他のVLANのそれと重複しないVLA
    Nの識別子を重複して使用するよう構成されている請求
    項1に記載のVLANフレームスイッチング装置。
  3. 【請求項3】 VLAN識別子によるユニキャストのラ
    ベルスイッチングと、マルチキャストのラベルスイッチ
    ングを行うよう構成されている請求項2に記載のVLA
    Nフレームスイッチング装置。
  4. 【請求項4】 セグメントをIPサブネット単位に割り
    付けてIPサブネットアドレスとVLAN識別子をマッ
    ピングしたVLANのフレームスイッチング装置であっ
    て、 IPサブネットアドレスとVLAN識別子を対応して記
    憶する第1のテーブルと、 そのVLAN識別子と出力ポートを対応して記憶する第
    2のテーブルと、 受信フレームがVLANタグを含むか否かを判断し、含
    まない場合には前記第1のテーブルから受信フレーム内
    の着信IPアドレスに対応するVLAN識別子を検索し
    て前記第2のテーブルからそのVLAN識別子に対応す
    る出力ポートを検索し、含む場合には前記第2のテーブ
    ルからそのVLANタグ内のVLAN識別子に対応する
    出力ポートを検索する手段と、 受信フレームを前記検索された出力ポートを介して送信
    する手段とを、 有するVLANフレームスイッチング装置。
  5. 【請求項5】 前記宛て先の出力ポートが検索できない
    場合に受信フレームを破棄するよう構成されている請求
    項4に記載のVLANフレームスイッチング装置。
  6. 【請求項6】 受信フレームがマルチキャストフレーム
    の場合、及び/又は前記検索された出力ポートが複数の
    場合に、受信フレームをコピーして送信するよう構成さ
    れている請求項4又は5に記載のVLANフレームスイ
    ッチング装置。
  7. 【請求項7】 入力ポートの入力VLAN識別子と出力
    ポートの出力VLAN識別子を対応して記憶する第3の
    テーブルを更に備え、第3のテーブルから入力VLAN
    識別子に対応する出力VLAN識別子を検索し、その出
    力VLAN識別子を受信フレームにセットして送信する
    よう構成されている請求項4から6のいずれか1つに記
    載のVLANフレームスイッチング装置。
  8. 【請求項8】 請求項4から7のいずれか1つに記載の
    前記第1、第2、第3のテーブルの情報をフレームスイ
    ッチング装置間で転送して設定するよう構成されている
    VLAN。
  9. 【請求項9】 請求項4から7のいずれか1つに記載の
    前記第1、第2、第3のテーブルの情報をサーバから転
    送して設定するよう構成されているVLAN。
  10. 【請求項10】 請求項4から9のいずれか1つに記載
    の前記第1、第2、第3のテーブルの情報をブロードキ
    ャストにより転送するよう構成されているVLAN。
  11. 【請求項11】 請求項4から10のいずれか1つに記
    載の前記第1、第2、第3のテーブルの情報を管理用V
    LANを介して転送して設定するよう構成されているV
    LAN。
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