JP2004032006A - 通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の設定数を超えてＶＰＮを構成できるようにして、スケーラビリティ及び運用効率の向上を図る。
【解決手段】カプセル化処理部１１ａは、ユーザＭＡＣフレームｆをユーザサイト＃１から受信し、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダＨを付与して、ユーザＭＡＣフレームｆをカプセル化し、階層化ＭＡＣフレームＦを生成する。デカプセル化処理部１２ｂは、階層化ＭＡＣフレームＦを受信し、階層化ヘッダＨにより、エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、階層化ＭＡＣフレームＦからユーザＭＡＣフレームｆを取り出してデカプセル化する。
【選択図】 図１
【解決手段】カプセル化処理部１１ａは、ユーザＭＡＣフレームｆをユーザサイト＃１から受信し、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダＨを付与して、ユーザＭＡＣフレームｆをカプセル化し、階層化ＭＡＣフレームＦを生成する。デカプセル化処理部１２ｂは、階層化ＭＡＣフレームＦを受信し、階層化ヘッダＨにより、エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、階層化ＭＡＣフレームＦからユーザＭＡＣフレームｆを取り出してデカプセル化する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信システムに関し、特にＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：仮想私設網）の通信サービスを提供する通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチメディアの進展に伴い、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の情報ネットワークに対する要求が多様化してきている。ＬＡＮの規格としては、イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ：登録商標）が最も広く用いられており、従来、イーサネットは、同一敷地内の比較的狭い範囲でのネットワーク通信に使用されていた。
【０００３】
一方、近年になってインターネットなどのデータトラフィックの急増に伴い、ネットワークのブロードバンド化が進行しており、同時に低コストのネットワーク・サービスが要求されている。
【０００４】
このため、イーサネットは、ＬＡＮだけでなく、公衆回線も包含したＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などにおいても広く利用されてきている。
【０００５】
また、ネットワーク・サービスとして、通信事業者は、主に企業ユーザに対して、ＶＰＮサービスを提供することが実現化されている。ＶＰＮとは、社内で構築したネットワークを使って、通信事業者のサービスを、あたかも専用線のように利用できるサービスの総称である。
【０００６】
一般にＶＰＮは、レイヤ３（ネットワーク層）をベースにしたＶＰＮ（Ｌ３ＶＰＮ）と、レイヤ２（データリンク層）をベースにしたＶＰＮ（Ｌ２ＶＰＮ）とに大別されるが、現状では、レイヤ３プロトコルを限定することなく拠点間を接続して、柔軟な仮想ネットワークを構築することができるＬ２ＶＰＮへの需要が高まっている。
【０００７】
このＬ２ＶＰＮのサービスを実現するために、イーサネットのブリッジネットワーク（レイヤ２でフレームを中継するネットワーク）では、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑに既定されるＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）タグを利用する。
【０００８】
ＶＬＡＮとは、物理的なＬＡＮ構成とは独立に、ネットワークに接続した端末を仮想的（論理的）にグループ化したＬＡＮのことで、１つのＶＬＡＮが１つのブロードキャストドメインになる。また、イーサネットフレーム中にＶＬＡＮタグ（４オクテット）が挿入されることにより、ＶＬＡＮ機能を実装したスイッチによって、ＶＬＡＮの決定処理等が行われる。
【０００９】
図１８はＶＬＡＮ使用時のフレームフォーマットを示す図である。イーサネットｖｅｒ２のフレーム（ＴＣＰ／ＩＰで最もよく使われるイーサネットフレームである）にＶＬＡＮ−Ｔａｇが挿入されたフォーマットを示している。
【００１０】
ＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）は、６オクテットの宛先ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスであり、ＳＡ（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）は６オクテットの送信元ＭＡＣアドレスである。
【００１１】
タイプは、２オクテットでレイヤ３のプロトコルの識別番号が入る（例えば、レイヤ３がＩＰならば０ｘ０８００となる）。ペイロードは、イーサネットが運ぶデータであり、最大が１５００オクテットである。ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は、エラーチェックを行うためのフィールドであり、エラーチェック対象は、ＤＡからペイロードまでである。
【００１２】
一方、４オクテットのＶＬＡＮタグは、２オクテットのＴＰＩＤ（Ｔａｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ＩＤ）と２オクテットのＴＣＩ（Ｔａｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）から構成され、イーサネットフレームのＳＡフィールドとタイプフィールドの間に挿入される。
【００１３】
ＴＰＩＤは、ＶＬＡＮ−ＩＤ（ＶＩＤ）が挿入されていることを示すフィールドであり（タグ付きフレームであることを示すフィールドであり）、この場合０ｘ８１００である。
【００１４】
ＴＣＩはタグ情報を格納する。タグ情報として、プライオリティは、ＩＥＥＥ８０２．１ｐで規定される３ビットの優先度情報、ＣＦＩ（Ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）は、１ビットのインジケータ（イーサネットの場合は“０”を設定）、ＶＩＤは、１２ビットのＶＬＡＮ識別子である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記で説明したように、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ規定のＶＬＡＮタグは、１２ビットのＶＬＡＮ−ＩＤしか持たないため、ＶＰＮが４０９４個（２１２＝４０９６であるが、実際は、ａｌｌ“０”、ａｌｌ“１”は特殊用途に予約されているため４０９４個）しか実現できない。
【００１６】
このため、従来のＶＬＡＮ−ＩＤでは、通信事業者が４０９４を超えて、企業に対してＶＰＮサービスを提供することができず、スケーラビリティ（拡張性）が低いといった問題があった。
【００１７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、イーサネットを利用したブリッジネットワーク上に、従来の設定数を超えてＶＰＮを構成できるようにして、スケーラビリティ及び運用効率の向上を図った通信システムを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、ＶＰＮの通信サービスを行う通信システム１において、ユーザＭＡＣフレームｆをユーザサイト＃１から受信し、加入者インタフェースのアドレスであるエッジ送信元アドレス及びユーザＭＡＣフレームｆを送信すべき出口エッジ側の加入者インタフェースのアドレスであるエッジ宛先アドレスを含み、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダＨを付与して、ユーザＭＡＣフレームｆをカプセル化し、階層化ＭＡＣフレームＦを生成するカプセル化処理部１１ａを有し、階層化ネットワーク２の入口エッジ側に配置される入口エッジ装置１０ａと、階層化ＭＡＣフレームＦを受信し、階層化ヘッダＨにより、エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、階層化ＭＡＣフレームＦからユーザＭＡＣフレームｆを取り出してデカプセル化するデカプセル化処理部１２ｂを有し、階層化ネットワーク２の出口エッジ側に配置される出口エッジ装置１０ｂと、を有することを特徴とする通信システム１が提供される。
【００１９】
ここで、カプセル化処理部１１ａは、ユーザＭＡＣフレームｆをユーザサイト＃１から受信し、加入者インタフェースのアドレスであるエッジ送信元アドレス及びユーザＭＡＣフレームｆを送信すべき出口エッジ側の加入者インタフェースのアドレスであるエッジ宛先アドレスを含み、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダＨを付与して、ユーザＭＡＣフレームｆをカプセル化し、階層化ＭＡＣフレームＦを生成する。デカプセル化処理部１２ｂは、階層化ＭＡＣフレームＦを受信し、階層化ヘッダＨにより、エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、階層化ＭＡＣフレームＦからユーザＭＡＣフレームｆを取り出してデカプセル化する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の通信システムの原理図である。通信システム１は、入口エッジ装置（Ｉｎｇｒｅｓｓ）１０ａと、出口エッジ装置（Ｅｇｒｅｓｓ）１０ｂとから構成され、階層化ネットワーク２を介して、ＶＰＮの通信サービスを提供するシステムである。ここで、２つ（２階層）のヘッダ情報（ユーザＭＡＣフレームｆ内のユーザヘッダと、後述の階層化ヘッダＨ）を持つフレームが流れるネットワークのことを本発明では階層化ネットワークと呼ぶ。
【００２１】
また、入口エッジ装置１０ａにはユーザサイト（ＬＡＮである）＃１が接続し、出口エッジ装置１０ｂにはユーザサイト＃２が接続している。なお、入口エッジ装置１０ａと出口エッジ装置１０ｂの本発明の機能は、実際には１台の同一の通信装置内に含まれるものである。
【００２２】
入口エッジ装置１０ａはカプセル化処理部１１ａを有する。カプセル化処理部１１ａは、ユーザＭＡＣフレームｆをユーザサイト＃１から受信すると、階層化ヘッダＨを付与して、ユーザＭＡＣフレームｆをカプセル化し、階層化ＭＡＣフレームＦを生成する。
【００２３】
階層化ヘッダＨは、任意のＶＰＮを設定するためのヘッダであり、従来のＶＬＡＮタグ内のＶＬＡＮ−ＩＤで決められるＶＰＮ数よりも、ＶＰＮ数を拡張化できるヘッダである（すなわち、４０９４個のＶＰＮ以上のＶＰＮを設定可能）。
【００２４】
階層化ヘッダＨには、加入者インタフェースのアドレス（例えば、ユーザＭＡＣフレームｆが入力した、入口エッジ装置１０ａの物理ポートのアドレス）であるエッジ送信元アドレスと、ユーザＭＡＣフレームｆを送信すべき出口エッジ側の加入者インタフェースのアドレス（例えば、階層化ＭＡＣフレームＦが出力される、出口エッジ装置１０ｂの物理ポートのアドレス）であるエッジ宛先アドレスとが含まれる。
【００２５】
出口エッジ装置１０ｂはデカプセル化処理部１２ｂを有する。デカプセル化処理部１２ｂは、階層化ＭＡＣフレームＦを受信すると、階層化ヘッダＨ内のエッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、階層化ＭＡＣフレームＦからユーザＭＡＣフレームｆを取り出してデカプセル化する。
【００２６】
次に本発明の通信システム１をイーサネットの通信に適用した場合について以降詳しく説明する。図２はイーサネット通信における本発明のカプセル化イメージを示す図である。システム構成は図１と同様である。
【００２７】
ここで、図１で上述した入口エッジ装置１０ａと出口エッジ装置１０ｂは、レイヤ２のスイッチングを行うので、以降ではＬ２ＳＷ１０ａ、Ｌ２ＳＷ１０ｂと呼ぶ。さらに、階層化ネットワーク２は階層化イーサネット網２、ユーザＭＡＣフレームｆはイーサネットフレームｆ、階層化ＭＡＣフレームＦは階層化イーサネットフレームＦ、階層化ヘッダＨをＥｏＥ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）ヘッダＨと呼ぶ。
【００２８】
ユーザサイト＃１の端末３ａからユーザサイト＃２の端末３ｂへ向かうイーサネットフレームｆは、ＳＡ（送信元ＭＡＣアドレス）が端末３ａのＭＡＣアドレスｘ０、ＤＡ（宛先ＭＡＣアドレス）が端末３ｂのＭＡＣアドレスｙ０の情報を含むユーザヘッダを持ち、端末３ａからＬ２ＳＷ１０ａへ送信される。
【００２９】
Ｌ２ＳＷ１０ａは、イーサネットフレームｆを受信すると、カプセル化処理部１１ａでは、ＥｏＥヘッダＨを生成して、イーサネットフレームｆに付与し、階層化イーサネットフレームＦを生成して階層化イーサネット網２へ流す。
【００３０】
ＥｏＥヘッダＨは、Ｌ２ＳＷ１０ａの加入者インタフェースに割り当てられたエッジ送信元アドレスＸ１であるＳＡと、ユーザサイト＃２に接続するＬ２ＳＷ１０ｂの加入者インタフェースに割り当てられたエッジ宛先アドレスＹ１であるＤＡと、カプセル化されていることを示すコードが記されたタイプ情報（Ｔｙｐｅ）とからなる。そして、Ｌ２ＳＷ１０ａは、階層化イーサネットフレームＦに対し、階層化イーサネット網２上で、ＥｏＥヘッダＨのＤＡによるフォワーディングを行う。
【００３１】
Ｌ２ＳＷ１０ｂは、階層化イーサネットフレームＦを受信する。すると、デカプセル化処理部１２ｂでは、ＥｏＥヘッダＨのＤＡが、到着したＬ２ＳＷ１０ｂの加入者インタフェースのアドレスであり、かつ階層化イーサネットフレームＦが同一ＶＬＡＮ内のＬ２ＳＷ１０ａから送信されてきたことを認識した場合に有効と判断し、階層化イーサネットフレームＦからイーサネットフレームｆを取り出してデカプセル化する。
【００３２】
ここで、Ｌ２ＳＷ１０ａで、ユーザサイト＃１からのイーサネットフレームｆ（ＶＬＡＮタグ付きのフレーム、ＶＬＡＮタグなしのフレームいずれでもよい）に対し、ＤＡをアドレスＹ１としてＥｏＥヘッダＨでカプセル化することは、Ｌ２ＳＷ１０ａからＬ２ＳＷ１０ｂへのパスにフレームを通すことと等しく、他のトラフィックから分離されていることになる。すなわち、ＶＰＮを構築しているといえる。
【００３３】
階層化イーサネット網２は、複数のＬ２ＳＷから構成されており、階層化イーサネットフレームＦに対して、Ｌ２ＳＷ１０ａは、通常の学習処理とフォワーディング処理とを行うだけでよく、ＳＡ（アドレスＸ１）とＤＡ（アドレスＹ１）間にパスが存在することを意識する必要はない。
【００３４】
また、Ｌ２ＳＷ間を接続するパスは、ＥｏＥヘッダＨ内のＤＡとＳＡの組み合わせで定義されることになる。これにより、ＤＡ、ＳＡのビット幅に応じて、任意のＬ２ＳＷ間で任意のＶＰＮを設定することができる。
【００３５】
本発明では、ＤＡ、ＳＡ共に４８ビットとする。したがって、２４８のＬ２ＳＷ間で任意のパス（すなわち、ＶＰＮ）を設定することができる。このため、従来のＶＬＡＮ−ＩＤで設定できるＶＰＮ数を超えて、ＶＰＮを設定することが可能になる。
【００３６】
次にＬ２ＳＷの全体構成について説明する。図３はＬ２ＳＷの構成を示す図である。なお、以降ではＬ２ＳＷ１０ａ、１０ｂを合わせてＬ２ＳＷ１０と呼ぶ。Ｌ２ＳＷ１０は、加入者インタフェース部１０１−１〜１０１−ｎ（総称して加入者インタフェース部１０１）、スイッチ部１０２、局側インタフェース部１０３−１〜１０３−ｎ（総称して局側インタフェース部１０３）から構成される。
【００３７】
Ｌ２ＳＷ１０の実装形態としては、１つのラックに、複数の加入者インタフェースカード（加入者インタフェース部１０１−１〜１０１−ｎ）と、１つのスイッチカード（スイッチ部１０２）と、複数の局側インタフェースカード（局側インタフェース部１０３−１〜１０３−ｎ）が搭載された構成をとる。なお、スイッチ部１０２は、加入者インタフェース部１０１と局側インタフェース部１０３との対応を、ラック内で物理的に接続するためのものである。
【００３８】
加入者インタフェース部１０１は、加入者側Ｉ／Ｏ処理部１３、カプセル化処理部１１、デカプセル化処理部１２、カプセル化テーブルＴ１、宛先アドレスリストＴ２、加入者側ＭＡＣ部１４から構成される。局側インタフェース部１０３は、局側ＭＡＣ部１５、局側Ｉ／Ｏ処理部１６から構成される。
【００３９】
動作概要について説明する。まず、ユーザサイトから階層化イーサネット網２へ（カプセル化方向）のフレーム送信について説明する。加入者側Ｉ／Ｏ処理部１３は、ユーザサイトからのイーサネットフレームｆの入力処理を行う。カプセル化処理部１１は、カプセル化テーブルＴ１または宛先アドレスリストＴ２にもとづいて、イーサネットフレームｆをカプセル化して階層化イーサネットフレームＦを生成する。加入者側ＭＡＣ部１４は、階層化イーサネットフレームＦにスイッチタグを付けてスイッチ部１０２へ送信する。
【００４０】
スイッチ部１０２は、受信した階層化イーサネットフレームＦを、スイッチタグにもとづき、対応する局側インタフェース部１０３へスイッチングする。局側ＭＡＣ部１５は、階層化イーサネットフレームＦからスイッチタグを取り外す。局側Ｉ／Ｏ処理部１６は、ＥｏＥヘッダＨのＤＡに対応するポートから、階層化イーサネットフレームＦを出力する。
【００４１】
次に階層化イーサネット網２からユーザサイトへ（デカプセル化方向）のフレーム送信について説明する。局側Ｉ／Ｏ処理部１６は、階層化イーサネットフレームＦの入力処理を行う。局側ＭＡＣ部１５は、階層化イーサネットフレームＦにスイッチタグを付けてスイッチ部１０２へ送信する。スイッチ部１０２は、受信した階層化イーサネットフレームＦを、スイッチタグにもとづき、対応する加入者インタフェース部１０１へスイッチングする。
【００４２】
加入者側ＭＡＣ部１４は、階層化イーサネットフレームＦからスイッチタグを取り外す。デカプセル化処理部１２は、階層化イーサネットフレームＦを受信すると、宛先アドレスリストＴ２にもとづき有効性のチェックを行い、またカプセル化テーブルＴ１にアドレス学習させて、その後に、階層化イーサネットフレームＦからイーサネットフレームｆを取り出してデカプセル化する。加入者側Ｉ／Ｏ処理部１３は、イーサネットフレームｆ内のヘッダのＤＡに対応するポートから、イーサネットフレームＦを出力する。
【００４３】
ここで、カプセル化テーブルＴ１は、イーサネットフレームｆのユーザヘッダのＤＡ（ユーザ宛先アドレス）と、階層化イーサネットフレームＦのＥｏＥヘッダＨのＤＡ（エッジ宛先アドレス）との対応テーブルである。
【００４４】
また、加入者インタフェース部１０１は、カプセル化テーブルＴ１のエントリにはエイジング処理を施し、ＤＡからのフレームが一定時間存在しない場合には、そのエントリをカプセル化テーブルＴ１から削除する。また、宛先アドレスリストＴ２は、同一ＶＬＡＮ内のＬ２ＳＷのＤＡがリスト化されているものである。
【００４５】
次にカプセル化処理部１１について図４、図５を用いて説明する。図４はカプセル化処理部の構成を示す図である。図５はカプセル化処理後の階層化イーサネットフレームを示す図である。
【００４６】
カプセル化処理部１１ａ（Ｌ２ＳＷ１０ａ側のカプセル化処理部）に対し、ユーザヘッダ抽出部１１ａ−１は、端末３ａからのイーサネットフレームｆより、ユーザヘッダを抽出し、ＤＡ（ｙ０）をテーブル検索部１１ａ−２へ通知する。
【００４７】
テーブル検索部１１ａ−２は、アドレスｙ０をキーにしてカプセル化テーブルＴ１ａを検索する。図のカプセル化テーブルＴ１ａでは、ユーザヘッダのＤＡ（ｙ０）とＥｏＥヘッダのＤＡ（Ｙ１）が対応している（対応関係が登録されている場合、検索成功である）。
【００４８】
検索成功時、テーブル検索部１１ａ−２は、カプセル化テーブルＴ１ａから取得したアドレス（Ｙ１）をＥｏＥヘッダ生成部１１ａ−３へ通知する。ＥｏＥヘッダ生成部１１ａ−３は、アドレス（Ｙ１）をＤＡ、自アドレスレジスタの値（ここではＸ１）をＳＡにして、ＥｏＥヘッダＨ１を生成する。
【００４９】
ＥｏＥヘッダ付与部１１ａ−４は、イーサネットフレームｆにＥｏＥヘッダＨ１を付与する。ＦＣＳ計算部１１ａ−５は、階層化イーサネットフレーム用にＦＣＳを再計算する。そして、生成された階層化イーサネットフレームＦ１は、加入者側ＭＡＣ部１４へ転送される。
【００５０】
一方、テーブル検索部１１ａ−２がＤＡ（ｙ０）を検索した際に、カプセル化テーブルＴ１ａに、アドレス情報が存在しない場合には検索失敗となる。このような場合、テーブル検索部１１ａ−２は、検索が失敗した旨をＥｏＥヘッダ生成部１１ａ−３へ通知する。
【００５１】
ＥｏＥヘッダ生成部１１ａ−３は、検索失敗通知を受け取ると、宛先アドレスリストＴ２ａに記載されているアドレスを各ＤＡとしてＥｏＥヘッダを生成する。図４、図５の場合では、アドレスＹ１をＤＡとしたＥｏＥヘッダＨ１と、アドレスＺ１をＤＡとしたＥｏＥヘッダＨ１ａとの２つのＥｏＥヘッダを生成することになる。
【００５２】
そして、ＥｏＥヘッダ挿入部１１ａ−４は、生成されたＥｏＥヘッダの数分イーサネットフレームｆをコピーして（ここでは２つのイーサネットフレームｆを生成）、これらにＥｏＥヘッダＨ１、ＥｏＥヘッダＨ１ａを付与してＦＣＳ計算部１１ａ−５へ転送し、階層化イーサネットフレームＦ１、Ｆ１ａが生成されることになる。
【００５３】
次にデカプセル化処理部１２について説明する。図６はデカプセル化処理部の構成を示す図である。デカプセル化処理部１２ｂ（Ｌ２ＳＷ１０ｂ側のデカプセル化処理部）に対し、有効性チェック部１２ｂ−１は、階層化イーサネットフレームＦ１のＥｏＥヘッダＨ１のＤＡが自アドレスレジスタと等しいかチェックし、かつ、ＥｏＥヘッダＨ１のＳＡが宛先アドレスリストＴ２ｂに含まれているか否かをチェックする。
【００５４】
ここでは、ＥｏＥヘッダＨ１のＤＡと自アドレスレジスタは、ともにＹ１で等しく、かつＥｏＥヘッダＨ１のＳＡ（Ｘ１）は、宛先アドレスリストＴ２ｂに含まれているため（ＥｏＥヘッダＨ１のＳＡ（Ｘ１）が宛先アドレスリストＴ２ｂに含まれているということは、Ｌ２ＳＷ１０ｂ側からフレームを返信する場合に、Ｘ１はＤＡとなるということ）、受信した階層化イーサネットフレームＦ１は、有効であると判断される（有効でなかった場合は廃棄する）。
【００５５】
アドレス学習部１２ｂ−２は、ＥｏＥヘッダＨ１のＳＡ（Ｘ１）と、イーサネットフレームｆのユーザヘッダのＳＡ（ｘ０）との対応関係を学習し、その対応関係をカプセル化テーブルＴ１ｂに登録する（ＥｏＥヘッダＨ１のＳＡ（Ｘ１）と、ユーザヘッダのＳＡ（ｘ０）を登録しておくことにより、Ｌ２ＳＷ１０ｂがカプセル化処理する場合に、ＤＡとしてこれらのアドレスが用いられる）。
【００５６】
ＥｏＥヘッダ分離部１２ｂ−３は、階層化イーサネットフレームＦ１より、ＥｏＥヘッダＨ１を分離して、イーサネットフレームをＦＣＳ計算部１２ｂ−４へ送信する。ＦＣＳ計算部１２ｂ−４は、イーサネットフレーム用にＦＣＳを再計算する。そして、生成されたイーサネットフレームｆは、端末３ｂ側へ転送される。
【００５７】
次に階層化イーサネットフレームＦをマルチキャストする場合について説明する。図７は階層化イーサネットフレームのマルチキャストを示す図であり、図８はイーサネットフレームとマルチキャスト時の階層化イーサネットフレームを示す図である。
【００５８】
階層化イーサネット網２内のＬ２ＳＷ１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、同一ＶＬＡＮを構成している。また、Ｌ２ＳＷ１０ａと端末３ａが接続し、Ｌ２ＳＷ１０ｂと端末３ｂが接続し、Ｌ２ＳＷ１０ｃと端末３ｃが接続している。さらに、端末３ａ〜端末３ｃのＭＡＣアドレスはそれぞれｘ０、ｙ０、ｚ０とする。
【００５９】
ここで、Ｌ２ＳＷ１０ａからＬ２ＳＷ１０ｂへフレーム送信する場合について考える。Ｌ２ＳＷ１０ａは、ユーザヘッダとして、ＤＡがｙ０でＳＡがｘ０のイーサネットフレームｆ０を端末３ａから受信すると、カプセル化処理部１１ａは、アドレスｙ０をキーにしてカプセル化テーブルＴ１ａを検索する。このとき、図に示すように、カプセル化テーブルＴ１ａにアドレス情報が登録されていないとする。
【００６０】
このような場合には、カプセル化処理部１１ａは、マルチキャストアドレスＭＣ（あらかじめ設定されている）をＤＡとしたＥｏＥヘッダＨｍｃをイーサネットフレームｆ０に付与して、マルチキャスト用の階層化イーサネットフレームＦｍｃを生成する。
【００６１】
そして、同一ＶＬＡＮ内のＬ２ＳＷ（ここではＬ２ＳＷ１０ｂ、１０ｃ）へ階層化イーサネットフレームＦｍｃをマルチキャストする。このようにして、階層化イーサネット網２内では、ＩＥＥＥ８０２．１に準拠して、マルチキャストアドレスＭＣを持った階層化イーサネットフレームＦｍｃが転送される。
【００６２】
以上説明したように、上述した図４、図５では、カプセル化処理において、カプセル化テーブルＴ１の検索失敗時、宛先アドレスリストＴ２に登録されているＤＡでＥｏＥヘッダＨを生成して階層化イーサネットフレームＦを転送する構成としたが、図７、図８では、検索失敗時において、マルチキャストＭＣをＤＡとしたＥｏＥヘッダＨｍｃを生成して、階層化イーサネットフレームＦｍｃを転送するものである。
【００６３】
なお、マルチキャストされた階層化イーサネットフレームＦｍｃをデカプセル化処理する場合は、デカプセル化処理部１２の有効性チェック部では、判断項目が１つ増えて、ＥｏＥヘッダＨのＤＡが自アドレスレジスタと等しいか、または設定されているマルチキャストアドレスと等しいかを判断することになる。その他の処理は図６と同様である。
【００６４】
次に同一ＶＬＡＮ上において、階層化イーサネットフレームＦが受信される様子について説明する。図９は階層化イーサネットフレームの受信イメージを示す図であり、図１０は転送されるイーサネットフレーム及び階層化イーサネットフレームを示す図である。なお、カプセル化テーブルＴ１ａでの検索が失敗して、宛先アドレスリストＴ２ａにもとづいて、複数の階層化イーサネットフレームＦ２ａ、２ｂを転送する場合（マルチキャストでない場合）について示す。
【００６５】
階層化イーサネット網２内のＬ２ＳＷ１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、同一ＶＬＡＮを構成しており、Ｌ２ＳＷ１０ａと端末３ａが接続し、Ｌ２ＳＷ１０ｂと端末３ｂが接続し、Ｌ２ＳＷ１０ｃと端末３ｃが接続している。また、端末３ａ〜端末３ｃのＭＡＣアドレスはそれぞれｘ０、ｙ０、ｚ０である。
【００６６】
ここで、Ｌ２ＳＷ１０ａからＬ２ＳＷ１０ｂへフレーム送信する場合を考える。Ｌ２ＳＷ１０ａは、ユーザヘッダとして、ＤＡがｙ０、ＳＡがｘ０のイーサネットフレームｆ０を端末３ａから受信すると、カプセル化処理部１１ａは、アドレスｙ０をキーにしてカプセル化テーブルＴ１ａを検索する。このとき、図に示すように、アドレス情報がカプセル化テーブルＴ１ａに登録されていないとする。
【００６７】
このとき、カプセル化処理部１１ａは、宛先アドレスリストＴ２ａにもとづいて、アドレスＹ１をＤＡとしたＥｏＥヘッダＨ２ａと、アドレスＺ１をＤＡとしたＥｏＥヘッダＨ２ｂとの２つのＥｏＥヘッダを生成して、２つの階層化イーサネットフレームＦ２ａ、Ｆ２ｂを生成する。そして、Ｌ２ＳＷ１０ａは、階層化イーサネットフレームＦ２ａをＬ２ＳＷ１０ｂへ送信し、階層化イーサネットフレームＦ２ｂをＬ２ＳＷ１０ｃへ送信する。
【００６８】
Ｌ２ＳＷ１０ｂに対し、デカプセル化処理部１２ｂは、階層化イーサネットフレームＦ２ａを受信し、ユーザヘッダのＳＡ（ｘ０）とＥｏＥヘッダＨ２ａのＳＡ（Ｘ１）との関係を学習して、カプセル化テーブルＴ１ｂへ登録する。そして、Ｌ２ＳＷ１０ｂは階層化イーサネットフレームＦ２ａのデカプセル化処理を行って、イーサネットフレームｆ０を取り出して端末３ｂへ送信する。イーサネットフレームｆ０は、端末３ｂで受信されて処理される。
【００６９】
Ｌ２ＳＷ１０ｃに対し、デカプセル化処理部１２ｃは、階層化イーサネットフレームＦ２ｂを受信し、ユーザヘッダのＳＡ（ｘ０）とＥｏＥヘッダＨ２ｂのＳＡ（Ｘ１）との関係を学習して、カプセル化テーブルＴ１ｃへ登録する。そして、Ｌ２ＳＷ１０ｃは階層化イーサネットフレームＦ２ｂのデカプセル化処理を行って、イーサネットフレームｆ０を取り出して端末３ｃへ送信する。ただし、端末３ｃでは、イーサネットフレームｆ０が自分宛ではないので、このフレームは廃棄される。
【００７０】
次に図９で上述したシステムに対して、Ｌ２ＳＷ１０ｂからＬ２ＳＷ１０ａへフレーム応答を返信する場合について説明する。図１１はフレーム応答を返信する様子を示す図であり、図１２は転送されるイーサネットフレーム及び階層化イーサネットフレームを示す図である。
【００７１】
Ｌ２ＳＷ１０ｂからＬ２ＳＷ１０ａへフレーム送信する場合、Ｌ２ＳＷ１０ｂは、ユーザヘッダとして、ＤＡがｘ０、ＳＡがｙ０のイーサネットフレームｆ１を端末３ｂから受信すると、カプセル化処理部１１ｂは、アドレスｘ０をキーにしてカプセル化テーブルＴ１ｂを検索する。そして、カプセル化処理部１１ｂは、ＤＡがＸ１、ＳＡがＹ１のＥｏＥヘッダＨ３を付与して階層化イーサネットフレームＦ３を生成し、Ｌ２ＳＷ１０ａへ送信する。
【００７２】
Ｌ２ＳＷ１０ａに対し、デカプセル化処理部１２ａは、階層化イーサネットフレームＦ３を受信して、有効性を確認すると、ユーザヘッダのＳＡ（ｙ０）とＥｏＥヘッダＨ３のＳＡ（Ｙ１）との関係を学習して、カプセル化テーブルＴ１ａへ登録する。
【００７３】
そして、階層化イーサネットフレームＦ３のデカプセル化処理を行って、イーサネットフレームｆ１を取り出して端末３ａへ送信する。イーサネットフレームｆ１は、端末３ａで受信されて処理される。
【００７４】
次にＬ２ＳＷ１０の１つのポートに対し、それぞれ異なるＶＬＡＮからのイーサネットフレームｆが入出力する場合について説明する。図１３はＬ２ＳＷ１０ａの１つのポートへ複数のイーサネットフレームが入力する場合の構成を示す図である。
【００７５】
イーサネットスイッチ４には、ユーザサイト＃１、＃２が接続する。ユーザサイト＃１には端末３１〜３３が含まれ、ユーザサイト＃２には端末＃３４〜３６が含まれる。端末３１〜３６のＭＡＣアドレスをそれぞれｘ１〜ｘ６とする。また、ユーザサイト＃１は、ＶＬＡＮ＃１（ＶＰＮ＃１）に属し、ユーザサイト＃２は、ＶＬＡＮ＃２（ＶＰＮ＃２）に属する。
【００７６】
イーサネットスイッチ４は、ユーザサイト＃１から送信されたフレームにＶＬＡＮ−ＩＤ＃１を付与して、イーサネットフレームｆｔ−＃１を生成し、またユーザサイト＃２から送信されたフレームにＶＬＡＮ−ＩＤ＃２を付与してイーサネットフレームｆｔ−＃２を生成する。そして、イーサネットスイッチ４から、ＶＬＡＮ＃１のイーサネットフレームｆｔ−＃１及びＶＬＡＮ＃２のイーサネットフレームｆｔ−＃２が、Ｌ２ＳＷ１０ａに向けて送信される。
【００７７】
このようにそれぞれ異なる複数のＶＬＡＮからイーサネットフレームを受信する場合、Ｌ２ＳＷ１０ａでは、ＶＬＡＮ毎にカプセル化テーブルを保持する。ここでは、ＶＬＡＮ＃１用カプセル化テーブルＴ１−１及びＶＬＡＮ＃２用カプセル化テーブルＴ１−２を保持することになる。
【００７８】
Ｌ２ＳＷ１０ａでは、入力したフレームがＶＬＡＮ＃１のイーサネットフレームｆｔ−＃１ならば、ＶＬＡＮ＃１用カプセル化テーブルＴ１−１で検索してカプセル化処理する。また、入力したフレームがＶＬＡＮ＃２のイーサネットフレームｆｔ−＃２ならば、ＶＬＡＮ＃２用カプセル化テーブルＴ１−２で検索してカプセル化処理する。このように、それぞれ異なるＶＬＡＮに対応したカプセル化テーブルを用いることで、該当するＶＬＡＮのＥｏＥヘッダＨのＤＡを効率よく設定することができる。
【００７９】
また、Ｌ２ＳＷ１０ａのポートには、それぞれのＶＬＡＮ用にアドレスを割り振っておく。すなわち図の場合では、１つのポートのアドレスとして、ＶＬＡＮ＃１ならばアドレスＸ１、ＶＬＡＮ＃２ならばアドレスＸ２とする。このように、１つのポートに対して、ＶＬＡＮに対応したアドレスを設定しておくことで、該当するＶＬＡＮのＥｏＥヘッダＨのＳＡを効率よく設定することができる。
【００８０】
図１４はＬ２ＳＷ１０ａの１つのポートへ複数のイーサネットフレームが入力する場合の構成を示す図である。図１３ではイーサネットスイッチ４がＶＬＡＮ−ＩＤを付与したが、図１４ではイーサネットスイッチ４でＶＬＡＮ−ＩＤの付与が行われない場合である。
【００８１】
このような場合、Ｌ２ＳＷ１０ａでは、ＶＬＡＮ毎のカプセル化テーブルＴ１−１、Ｔ１−２の他に、ＭＡＣアドレステーブルＴ３を保持することになる。ＭＡＣアドレステーブルＴ３は、端末のＭＡＣアドレスと、ＶＬＡＮとの対応テーブルである。
【００８２】
ここでは、ユーザサイト＃１内の端末３１〜３３の送信元ＭＡＣアドレスｘ１〜ｘ３とＶＬＡＮ＃１とが対応し、ユーザサイト＃２内の端末３４〜３６の送信元ＭＡＣアドレスｘ４〜ｘ６とＶＬＡＮ＃２とが対応したテーブル構成となっている。
【００８３】
ＶＬＡＮ−ＩＤが付与されていないイーサネットフレームｆ＃１、ｆ＃２が入力すると、Ｌ２ＳＷ１０ａでは、入力イーサネットフレームのＳＡからＭＡＣアドレステーブルＴ３を検索して、対応するＶＬＡＮを求め、そのＶＬＡＮに該当するカプセル化テーブルを検索することになる。
【００８４】
例えば、イーサネットフレームｆ＃１が端末３１（ＭＡＣアドレスｘ１）からのものとすると、Ｌ２ＳＷ１０ａは、ＭＡＣアドレステーブルＴ３からＶＬＡＮ＃１と認識する。そして、ＶＬＡＮ＃１用のカプセル化テーブルＴ１−１を検索して、カプセル化処理を行う。
【００８５】
また、Ｌ２ＳＷ１０ａのポートには、それぞれのＶＬＡＮ用にアドレスが割り振られていることは図１３と同様である。このように、ＶＬＡＮ−ＩＤが付与されていない複数のイーサネットフレームを受信した場合でも、該当するＶＬＡＮのＥｏＥヘッダＨを効率よく設定することができる。
【００８６】
次にＥｏＥヘッダＨのアドレス構成について説明する。図１５はＥｏＥヘッダＨのアドレス構成例を示す図である。ＥｏＥヘッダＨのＳＡ、ＤＡ共に、４８ビットのアドレス構成である。
【００８７】
ＥｏＥヘッダＨのＳＡは、送信元スイッチＩＤ、加入者インタフェースＩＤ、入力ポートＩＤから構成される（それぞれのフィールドのビット数は４８ビット内で任意）。ＥｏＥヘッダＨのＤＡは、宛先スイッチＩＤ、加入者インタフェースＩＤ、出力ポートＩＤから構成される（それぞれのフィールドのビット数は４８ビット内で任意）。なお、スイッチＩＤとは、Ｌ２ＳＷ１０のＩＤのことであり、加入者インタフェースＩＤとは、加入者インタフェース部１０１−１〜１０１−ｎのＩＤのことである。
【００８８】
このように、階層化イーサネット網２内で、ＥｏＥヘッダＨに対して、物理トポロジのアドレスを独自に設けることにより（ネットワーク側のキャリアが使いやすいようにアドレスを設定する）、ＶＰＮを設定する際に、階層化イーサネット網２上で最短のパスでフレームを流すことが可能になる。
【００８９】
図１６はＥｏＥヘッダＨのアドレス構成例を示す図である。アドレス構成として他の例を示すものである。ＥｏＥヘッダＨのＳＡ、ＤＡ共に、４８ビットのアドレス構成である。
【００９０】
ＥｏＥヘッダＨのＳＡは、ＶＬＡＮ−ＩＤ（すなわちＶＰＮ−ＩＤ）、送信元ユーザサイトＩＤから構成される（それぞれのフィールドのビット数は４８ビット内で任意）。ＥｏＥヘッダＨのＤＡは、ＶＬＡＮ−ＩＤ（すなわちＶＰＮ−ＩＤ）、宛先ユーザサイトＩＤから構成される（それぞれのフィールドのビット数は４８ビット内で任意）。このようなアドレス構成にした場合には、テーブルサイズを小さくすることができるので、簡易な運用制御が可能になる。
【００９１】
次にプライオリティ情報（図１８で上述したＴＣＩ中のＰｒｉｏｒｉｔｙのこと）を有するＥｏＥヘッダについて説明する。図１７は階層化イーサネットフレームの構成を示す図である。図に示す階層化イーサネットフレームＦ４は、プライオリティ情報を含むＥｏＥヘッダＨ４を有している。図中の数字はオクテットを示す。
【００９２】
Ｌ２ＳＷ１０では、ヘッダ情報としては、ＥｏＥヘッダＨのヘッダ情報しか読み取らないため、階層化イーサネット網２内のＬ２ＳＷ１０間でプライオリティ情報にもとづく通信を行いたい場合には、ＥｏＥヘッダＨにプライオリティ情報をマッピングしておく必要がある。
【００９３】
ここで、ＶＬＡＮタグＴａｇ１が付与されたイーサネットフレームｆ４をカプセル化する際、カプセル化処理部１１は、ＶＬＡＮタグＴａｇ１をコピーする。そして、コピーしたＶＬＡＮタグ内のＶＬＡＮ−ＩＤをａｌｌ“０”に設定したＶＬＡＮタグＴａｇ２を、ＥｏＥヘッダのＳＡとタイプの間に挿入する。このように生成されたＥｏＥヘッダＨ４をイーサネットフレームｆ４に付与して、階層化イーサネットフレームＦ４を生成する。
【００９４】
これにより、ＥｏＥヘッダＨ４のＶＬＡＮタグＴａｇ２内にはプライオリティ情報が含まれているので、Ｌ２ＳＷ１０間でプライオリティ情報にもとづく通信を行うことが可能になる。
【００９５】
以上説明したように、本発明によれば、Ｌ２ＳＷ１０で、ＥｏＥヘッダＨを付与してカプセル化し、階層化イーサネットフレームＦを生成することで、従来の４０９４を超えるＶＬＡＮ（ＶＰＮ）を構成することが可能になる。また、本発明では、パス設定などのためのシグナリングプロトコルも不要となるため、簡易な運用が可能になる。
【００９６】
（付記１） ＶＰＮの通信サービスを行う通信システムにおいて、
ユーザＭＡＣフレームをユーザサイトから受信し、加入者インタフェースのアドレスであるエッジ送信元アドレス及び前記ユーザＭＡＣフレームを送信すべき出口エッジ側の加入者インタフェースのアドレスであるエッジ宛先アドレスを含み、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダを付与して、前記ユーザＭＡＣフレームをカプセル化し、階層化ＭＡＣフレームを生成するカプセル化処理部を有し、階層化ネットワークの入口エッジ側に配置される入口エッジ装置と、
前記階層化ＭＡＣフレームを受信し、前記階層化ヘッダにより、前記エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、前記階層化ＭＡＣフレームから前記ユーザＭＡＣフレームを取り出してデカプセル化するデカプセル化処理部を有し、前記階層化ネットワークの出口エッジ側に配置される出口エッジ装置と、
を有することを特徴とする通信システム。
【００９７】
（付記２） 前記カプセル化処理部は、ユーザＭＡＣフレームからユーザヘッダを抽出してユーザ宛先アドレスを取得するユーザヘッダ抽出部と、ユーザ宛先アドレスとエッジ宛先アドレスとの対応テーブルであるカプセル化テーブルにもとづき、取得されたユーザ宛先アドレスをキーにして、エッジ宛先アドレスの検索を行うテーブル検索部と、検索成功時は、検索されたエッジ宛先アドレスと、エッジ送信元アドレスとを含む階層化ヘッダを生成する階層化ヘッダ生成部と、前記ユーザＭＡＣフレームに前記階層化ヘッダを付与する階層化ヘッダ付与部と、階層化ＭＡＣフレーム用のＦＣＳを計算するＦＣＳ計算部と、から構成されることを特徴とする付記１記載の通信システム。
【００９８】
（付記３） テーブル検索失敗時、前記階層化ヘッダ生成部は、宛先アドレスリストの各アドレスと、エッジ送信元アドレスとを含む複数の階層化ヘッダの生成、またはマルチキャストアドレスと、エッジ送信元アドレスとを含む複数の階層化ヘッダの生成のいずれかの生成処理を行い、前記階層化ヘッダ付与部は、ユーザＭＡＣフレームをコピーして、複数の階層化ヘッダをそれぞれ付与することを特徴とする付記２記載の通信システム。
【００９９】
（付記４） 前記デカプセル化処理部は、階層化ヘッダにより、エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであるか、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたフレームであるかを判断して有効性のチェックを行う有効性チェック部と、前記階層化ヘッダのエッジ送信元アドレスとユーザヘッダのユーザ送信元アドレスとの対応をカプセル化テーブルに学習するアドレス学習部と、階層化ＭＡＣフレームから前記階層化ヘッダを分離してユーザＭＡＣフレームを生成する階層化ヘッダ分離部と、ユーザＭＡＣフレーム用のＦＣＳを計算するＦＣＳ計算部と、から構成されることを特徴とする付記１記載の通信システム。
【０１００】
（付記５） 前記入口エッジ装置は、それぞれ異なるＶＬＡＮのユーザサイトから、ＶＬＡＮタグ付きのユーザＭＡＣフレームを、１つのポートで複数受信する場合、ＶＬＡＮ毎に割り当てたポートのアドレスと、ＶＬＡＮ毎に割り当てたカプセル化テーブルと、を設けてＶＬＡＮに対応した階層化ヘッダを生成することを特徴とする付記１記載の通信システム。
【０１０１】
（付記６） 前記入口エッジ装置は、それぞれ異なるＶＬＡＮのユーザサイトから、ＶＬＡＮタグを含まないユーザＭＡＣフレームを、１つのポートで複数受信する場合、送信元ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮとの対応テーブルであるＭＡＣアドレステーブルと、ＶＬＡＮ毎に割り当てたポートのアドレスと、ＶＬＡＮ毎に割り当てたカプセル化テーブルと、を設けてＶＬＡＮに対応した階層化ヘッダを生成することを特徴とする付記１記載の通信システム。
【０１０２】
（付記７） 前記カプセル化処理部は、階層化ヘッダを物理トポロジを表すＩＤ、またはＶＰＮを表すＩＤでアドレスを構成することを特徴とする付記１記載の通信システム。
【０１０３】
（付記８） 前記カプセル化処理部は、ユーザヘッダ内のＶＬＡＮタグをコピーして、プライオリティ情報を階層化ヘッダ内に含ませることを特徴とする付記１記載の通信システム。
【０１０４】
（付記９） ＶＰＮの通信サービスを行う通信装置において、
ユーザＭＡＣフレームをユーザサイトから受信し、加入者インタフェースのアドレスであるエッジ送信元アドレス及び前記ユーザＭＡＣフレームを送信すべき出口エッジ側の加入者インタフェースのアドレスであるエッジ宛先アドレスを含み、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダを付与して、前記ユーザＭＡＣフレームをカプセル化し、階層化ＭＡＣフレームを生成するカプセル化処理部と、前記階層化ＭＡＣフレームを受信し、前記階層化ヘッダにより、前記エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、前記階層化ＭＡＣフレームから前記ユーザＭＡＣフレームを取り出してデカプセル化するデカプセル化処理部と、を有する加入者インタフェース部と、
階層化ネットワークのインタフェースを行う局側インタフェース部と、
を有することを特徴とする通信装置。
【０１０５】
（付記１０） ＶＰＮの通信サービスを行う通信方法において、
ユーザＭＡＣフレームをユーザサイトから受信した際に、
加入者インタフェースのアドレスであるエッジ送信元アドレス及び前記ユーザＭＡＣフレームを送信すべき出口エッジ側の加入者インタフェースのアドレスであるエッジ宛先アドレスを含み、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダを付与することで、前記ユーザＭＡＣフレームをカプセル化して、階層化ＭＡＣフレームを生成し、
前記階層化ＭＡＣフレームを受信した際に、
前記階層化ヘッダにより、前記エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、前記階層化ＭＡＣフレームから前記ユーザＭＡＣフレームを取り出してデカプセル化することを特徴とする通信方法。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の通信システムは、入口エッジ装置では、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダを付与して、ユーザＭＡＣフレームをカプセル化して、階層化ＭＡＣフレームを生成し、出口エッジ装置で、階層化ＭＡＣフレームからユーザＭＡＣフレームを取り出してデカプセル化する構成とした。これにより、イーサネットを利用したブリッジネットワーク上に、従来の設定数を超えてＶＰＮを構成できるので、スケーラビリティ及び運用効率の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通信システムの原理図である。
【図２】イーサネット通信における本発明のカプセル化イメージを示す図である。
【図３】Ｌ２ＳＷの構成を示す図である。
【図４】カプセル化処理部の構成を示す図である。
【図５】カプセル化処理後の階層化イーサネットフレームを示す図である。
【図６】デカプセル化処理部の構成を示す図である。
【図７】階層化イーサネットフレームのマルチキャストを示す図である。
【図８】イーサネットフレームとマルチキャスト時の階層化イーサネットフレームを示す図である。
【図９】階層化イーサネットフレームの受信イメージを示す図である。
【図１０】転送されるイーサネットフレーム及び階層化イーサネットフレームを示す図である。
【図１１】フレーム応答を返信する様子を示す図である。
【図１２】転送されるイーサネットフレーム及び階層化イーサネットフレームを示す図である。
【図１３】Ｌ２ＳＷの１つのポートへ複数のイーサネットフレームが入力する場合の構成を示す図である。
【図１４】Ｌ２ＳＷの１つのポートへ複数のイーサネットフレームが入力する場合の構成を示す図である。
【図１５】ＥｏＥヘッダのアドレス構成例を示す図である。
【図１６】ＥｏＥヘッダのアドレス構成例を示す図である。
【図１７】階層化イーサネットフレームの構成を示す図である。
【図１８】ＶＬＡＮ使用時のフレームフォーマットを示す図である。
【符号の説明】
１ 通信システム
２ 階層化ネットワーク
１０ａ 入口エッジ装置
１１ａ カプセル化処理部
１０ｂ 出口エッジ装置
１２ｂ デカプセル化処理部
＃１、＃２ ユーザサイト
ｆ ユーザＭＡＣフレーム
Ｆ 階層化ＭＡＣフレーム
Ｈ 階層化ヘッダ
【発明の属する技術分野】
本発明は通信システムに関し、特にＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：仮想私設網）の通信サービスを提供する通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチメディアの進展に伴い、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の情報ネットワークに対する要求が多様化してきている。ＬＡＮの規格としては、イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ：登録商標）が最も広く用いられており、従来、イーサネットは、同一敷地内の比較的狭い範囲でのネットワーク通信に使用されていた。
【０００３】
一方、近年になってインターネットなどのデータトラフィックの急増に伴い、ネットワークのブロードバンド化が進行しており、同時に低コストのネットワーク・サービスが要求されている。
【０００４】
このため、イーサネットは、ＬＡＮだけでなく、公衆回線も包含したＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などにおいても広く利用されてきている。
【０００５】
また、ネットワーク・サービスとして、通信事業者は、主に企業ユーザに対して、ＶＰＮサービスを提供することが実現化されている。ＶＰＮとは、社内で構築したネットワークを使って、通信事業者のサービスを、あたかも専用線のように利用できるサービスの総称である。
【０００６】
一般にＶＰＮは、レイヤ３（ネットワーク層）をベースにしたＶＰＮ（Ｌ３ＶＰＮ）と、レイヤ２（データリンク層）をベースにしたＶＰＮ（Ｌ２ＶＰＮ）とに大別されるが、現状では、レイヤ３プロトコルを限定することなく拠点間を接続して、柔軟な仮想ネットワークを構築することができるＬ２ＶＰＮへの需要が高まっている。
【０００７】
このＬ２ＶＰＮのサービスを実現するために、イーサネットのブリッジネットワーク（レイヤ２でフレームを中継するネットワーク）では、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑに既定されるＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）タグを利用する。
【０００８】
ＶＬＡＮとは、物理的なＬＡＮ構成とは独立に、ネットワークに接続した端末を仮想的（論理的）にグループ化したＬＡＮのことで、１つのＶＬＡＮが１つのブロードキャストドメインになる。また、イーサネットフレーム中にＶＬＡＮタグ（４オクテット）が挿入されることにより、ＶＬＡＮ機能を実装したスイッチによって、ＶＬＡＮの決定処理等が行われる。
【０００９】
図１８はＶＬＡＮ使用時のフレームフォーマットを示す図である。イーサネットｖｅｒ２のフレーム（ＴＣＰ／ＩＰで最もよく使われるイーサネットフレームである）にＶＬＡＮ−Ｔａｇが挿入されたフォーマットを示している。
【００１０】
ＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）は、６オクテットの宛先ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスであり、ＳＡ（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）は６オクテットの送信元ＭＡＣアドレスである。
【００１１】
タイプは、２オクテットでレイヤ３のプロトコルの識別番号が入る（例えば、レイヤ３がＩＰならば０ｘ０８００となる）。ペイロードは、イーサネットが運ぶデータであり、最大が１５００オクテットである。ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は、エラーチェックを行うためのフィールドであり、エラーチェック対象は、ＤＡからペイロードまでである。
【００１２】
一方、４オクテットのＶＬＡＮタグは、２オクテットのＴＰＩＤ（Ｔａｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ＩＤ）と２オクテットのＴＣＩ（Ｔａｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）から構成され、イーサネットフレームのＳＡフィールドとタイプフィールドの間に挿入される。
【００１３】
ＴＰＩＤは、ＶＬＡＮ−ＩＤ（ＶＩＤ）が挿入されていることを示すフィールドであり（タグ付きフレームであることを示すフィールドであり）、この場合０ｘ８１００である。
【００１４】
ＴＣＩはタグ情報を格納する。タグ情報として、プライオリティは、ＩＥＥＥ８０２．１ｐで規定される３ビットの優先度情報、ＣＦＩ（Ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）は、１ビットのインジケータ（イーサネットの場合は“０”を設定）、ＶＩＤは、１２ビットのＶＬＡＮ識別子である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記で説明したように、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ規定のＶＬＡＮタグは、１２ビットのＶＬＡＮ−ＩＤしか持たないため、ＶＰＮが４０９４個（２１２＝４０９６であるが、実際は、ａｌｌ“０”、ａｌｌ“１”は特殊用途に予約されているため４０９４個）しか実現できない。
【００１６】
このため、従来のＶＬＡＮ−ＩＤでは、通信事業者が４０９４を超えて、企業に対してＶＰＮサービスを提供することができず、スケーラビリティ（拡張性）が低いといった問題があった。
【００１７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、イーサネットを利用したブリッジネットワーク上に、従来の設定数を超えてＶＰＮを構成できるようにして、スケーラビリティ及び運用効率の向上を図った通信システムを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、ＶＰＮの通信サービスを行う通信システム１において、ユーザＭＡＣフレームｆをユーザサイト＃１から受信し、加入者インタフェースのアドレスであるエッジ送信元アドレス及びユーザＭＡＣフレームｆを送信すべき出口エッジ側の加入者インタフェースのアドレスであるエッジ宛先アドレスを含み、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダＨを付与して、ユーザＭＡＣフレームｆをカプセル化し、階層化ＭＡＣフレームＦを生成するカプセル化処理部１１ａを有し、階層化ネットワーク２の入口エッジ側に配置される入口エッジ装置１０ａと、階層化ＭＡＣフレームＦを受信し、階層化ヘッダＨにより、エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、階層化ＭＡＣフレームＦからユーザＭＡＣフレームｆを取り出してデカプセル化するデカプセル化処理部１２ｂを有し、階層化ネットワーク２の出口エッジ側に配置される出口エッジ装置１０ｂと、を有することを特徴とする通信システム１が提供される。
【００１９】
ここで、カプセル化処理部１１ａは、ユーザＭＡＣフレームｆをユーザサイト＃１から受信し、加入者インタフェースのアドレスであるエッジ送信元アドレス及びユーザＭＡＣフレームｆを送信すべき出口エッジ側の加入者インタフェースのアドレスであるエッジ宛先アドレスを含み、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダＨを付与して、ユーザＭＡＣフレームｆをカプセル化し、階層化ＭＡＣフレームＦを生成する。デカプセル化処理部１２ｂは、階層化ＭＡＣフレームＦを受信し、階層化ヘッダＨにより、エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、階層化ＭＡＣフレームＦからユーザＭＡＣフレームｆを取り出してデカプセル化する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の通信システムの原理図である。通信システム１は、入口エッジ装置（Ｉｎｇｒｅｓｓ）１０ａと、出口エッジ装置（Ｅｇｒｅｓｓ）１０ｂとから構成され、階層化ネットワーク２を介して、ＶＰＮの通信サービスを提供するシステムである。ここで、２つ（２階層）のヘッダ情報（ユーザＭＡＣフレームｆ内のユーザヘッダと、後述の階層化ヘッダＨ）を持つフレームが流れるネットワークのことを本発明では階層化ネットワークと呼ぶ。
【００２１】
また、入口エッジ装置１０ａにはユーザサイト（ＬＡＮである）＃１が接続し、出口エッジ装置１０ｂにはユーザサイト＃２が接続している。なお、入口エッジ装置１０ａと出口エッジ装置１０ｂの本発明の機能は、実際には１台の同一の通信装置内に含まれるものである。
【００２２】
入口エッジ装置１０ａはカプセル化処理部１１ａを有する。カプセル化処理部１１ａは、ユーザＭＡＣフレームｆをユーザサイト＃１から受信すると、階層化ヘッダＨを付与して、ユーザＭＡＣフレームｆをカプセル化し、階層化ＭＡＣフレームＦを生成する。
【００２３】
階層化ヘッダＨは、任意のＶＰＮを設定するためのヘッダであり、従来のＶＬＡＮタグ内のＶＬＡＮ−ＩＤで決められるＶＰＮ数よりも、ＶＰＮ数を拡張化できるヘッダである（すなわち、４０９４個のＶＰＮ以上のＶＰＮを設定可能）。
【００２４】
階層化ヘッダＨには、加入者インタフェースのアドレス（例えば、ユーザＭＡＣフレームｆが入力した、入口エッジ装置１０ａの物理ポートのアドレス）であるエッジ送信元アドレスと、ユーザＭＡＣフレームｆを送信すべき出口エッジ側の加入者インタフェースのアドレス（例えば、階層化ＭＡＣフレームＦが出力される、出口エッジ装置１０ｂの物理ポートのアドレス）であるエッジ宛先アドレスとが含まれる。
【００２５】
出口エッジ装置１０ｂはデカプセル化処理部１２ｂを有する。デカプセル化処理部１２ｂは、階層化ＭＡＣフレームＦを受信すると、階層化ヘッダＨ内のエッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、階層化ＭＡＣフレームＦからユーザＭＡＣフレームｆを取り出してデカプセル化する。
【００２６】
次に本発明の通信システム１をイーサネットの通信に適用した場合について以降詳しく説明する。図２はイーサネット通信における本発明のカプセル化イメージを示す図である。システム構成は図１と同様である。
【００２７】
ここで、図１で上述した入口エッジ装置１０ａと出口エッジ装置１０ｂは、レイヤ２のスイッチングを行うので、以降ではＬ２ＳＷ１０ａ、Ｌ２ＳＷ１０ｂと呼ぶ。さらに、階層化ネットワーク２は階層化イーサネット網２、ユーザＭＡＣフレームｆはイーサネットフレームｆ、階層化ＭＡＣフレームＦは階層化イーサネットフレームＦ、階層化ヘッダＨをＥｏＥ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）ヘッダＨと呼ぶ。
【００２８】
ユーザサイト＃１の端末３ａからユーザサイト＃２の端末３ｂへ向かうイーサネットフレームｆは、ＳＡ（送信元ＭＡＣアドレス）が端末３ａのＭＡＣアドレスｘ０、ＤＡ（宛先ＭＡＣアドレス）が端末３ｂのＭＡＣアドレスｙ０の情報を含むユーザヘッダを持ち、端末３ａからＬ２ＳＷ１０ａへ送信される。
【００２９】
Ｌ２ＳＷ１０ａは、イーサネットフレームｆを受信すると、カプセル化処理部１１ａでは、ＥｏＥヘッダＨを生成して、イーサネットフレームｆに付与し、階層化イーサネットフレームＦを生成して階層化イーサネット網２へ流す。
【００３０】
ＥｏＥヘッダＨは、Ｌ２ＳＷ１０ａの加入者インタフェースに割り当てられたエッジ送信元アドレスＸ１であるＳＡと、ユーザサイト＃２に接続するＬ２ＳＷ１０ｂの加入者インタフェースに割り当てられたエッジ宛先アドレスＹ１であるＤＡと、カプセル化されていることを示すコードが記されたタイプ情報（Ｔｙｐｅ）とからなる。そして、Ｌ２ＳＷ１０ａは、階層化イーサネットフレームＦに対し、階層化イーサネット網２上で、ＥｏＥヘッダＨのＤＡによるフォワーディングを行う。
【００３１】
Ｌ２ＳＷ１０ｂは、階層化イーサネットフレームＦを受信する。すると、デカプセル化処理部１２ｂでは、ＥｏＥヘッダＨのＤＡが、到着したＬ２ＳＷ１０ｂの加入者インタフェースのアドレスであり、かつ階層化イーサネットフレームＦが同一ＶＬＡＮ内のＬ２ＳＷ１０ａから送信されてきたことを認識した場合に有効と判断し、階層化イーサネットフレームＦからイーサネットフレームｆを取り出してデカプセル化する。
【００３２】
ここで、Ｌ２ＳＷ１０ａで、ユーザサイト＃１からのイーサネットフレームｆ（ＶＬＡＮタグ付きのフレーム、ＶＬＡＮタグなしのフレームいずれでもよい）に対し、ＤＡをアドレスＹ１としてＥｏＥヘッダＨでカプセル化することは、Ｌ２ＳＷ１０ａからＬ２ＳＷ１０ｂへのパスにフレームを通すことと等しく、他のトラフィックから分離されていることになる。すなわち、ＶＰＮを構築しているといえる。
【００３３】
階層化イーサネット網２は、複数のＬ２ＳＷから構成されており、階層化イーサネットフレームＦに対して、Ｌ２ＳＷ１０ａは、通常の学習処理とフォワーディング処理とを行うだけでよく、ＳＡ（アドレスＸ１）とＤＡ（アドレスＹ１）間にパスが存在することを意識する必要はない。
【００３４】
また、Ｌ２ＳＷ間を接続するパスは、ＥｏＥヘッダＨ内のＤＡとＳＡの組み合わせで定義されることになる。これにより、ＤＡ、ＳＡのビット幅に応じて、任意のＬ２ＳＷ間で任意のＶＰＮを設定することができる。
【００３５】
本発明では、ＤＡ、ＳＡ共に４８ビットとする。したがって、２４８のＬ２ＳＷ間で任意のパス（すなわち、ＶＰＮ）を設定することができる。このため、従来のＶＬＡＮ−ＩＤで設定できるＶＰＮ数を超えて、ＶＰＮを設定することが可能になる。
【００３６】
次にＬ２ＳＷの全体構成について説明する。図３はＬ２ＳＷの構成を示す図である。なお、以降ではＬ２ＳＷ１０ａ、１０ｂを合わせてＬ２ＳＷ１０と呼ぶ。Ｌ２ＳＷ１０は、加入者インタフェース部１０１−１〜１０１−ｎ（総称して加入者インタフェース部１０１）、スイッチ部１０２、局側インタフェース部１０３−１〜１０３−ｎ（総称して局側インタフェース部１０３）から構成される。
【００３７】
Ｌ２ＳＷ１０の実装形態としては、１つのラックに、複数の加入者インタフェースカード（加入者インタフェース部１０１−１〜１０１−ｎ）と、１つのスイッチカード（スイッチ部１０２）と、複数の局側インタフェースカード（局側インタフェース部１０３−１〜１０３−ｎ）が搭載された構成をとる。なお、スイッチ部１０２は、加入者インタフェース部１０１と局側インタフェース部１０３との対応を、ラック内で物理的に接続するためのものである。
【００３８】
加入者インタフェース部１０１は、加入者側Ｉ／Ｏ処理部１３、カプセル化処理部１１、デカプセル化処理部１２、カプセル化テーブルＴ１、宛先アドレスリストＴ２、加入者側ＭＡＣ部１４から構成される。局側インタフェース部１０３は、局側ＭＡＣ部１５、局側Ｉ／Ｏ処理部１６から構成される。
【００３９】
動作概要について説明する。まず、ユーザサイトから階層化イーサネット網２へ（カプセル化方向）のフレーム送信について説明する。加入者側Ｉ／Ｏ処理部１３は、ユーザサイトからのイーサネットフレームｆの入力処理を行う。カプセル化処理部１１は、カプセル化テーブルＴ１または宛先アドレスリストＴ２にもとづいて、イーサネットフレームｆをカプセル化して階層化イーサネットフレームＦを生成する。加入者側ＭＡＣ部１４は、階層化イーサネットフレームＦにスイッチタグを付けてスイッチ部１０２へ送信する。
【００４０】
スイッチ部１０２は、受信した階層化イーサネットフレームＦを、スイッチタグにもとづき、対応する局側インタフェース部１０３へスイッチングする。局側ＭＡＣ部１５は、階層化イーサネットフレームＦからスイッチタグを取り外す。局側Ｉ／Ｏ処理部１６は、ＥｏＥヘッダＨのＤＡに対応するポートから、階層化イーサネットフレームＦを出力する。
【００４１】
次に階層化イーサネット網２からユーザサイトへ（デカプセル化方向）のフレーム送信について説明する。局側Ｉ／Ｏ処理部１６は、階層化イーサネットフレームＦの入力処理を行う。局側ＭＡＣ部１５は、階層化イーサネットフレームＦにスイッチタグを付けてスイッチ部１０２へ送信する。スイッチ部１０２は、受信した階層化イーサネットフレームＦを、スイッチタグにもとづき、対応する加入者インタフェース部１０１へスイッチングする。
【００４２】
加入者側ＭＡＣ部１４は、階層化イーサネットフレームＦからスイッチタグを取り外す。デカプセル化処理部１２は、階層化イーサネットフレームＦを受信すると、宛先アドレスリストＴ２にもとづき有効性のチェックを行い、またカプセル化テーブルＴ１にアドレス学習させて、その後に、階層化イーサネットフレームＦからイーサネットフレームｆを取り出してデカプセル化する。加入者側Ｉ／Ｏ処理部１３は、イーサネットフレームｆ内のヘッダのＤＡに対応するポートから、イーサネットフレームＦを出力する。
【００４３】
ここで、カプセル化テーブルＴ１は、イーサネットフレームｆのユーザヘッダのＤＡ（ユーザ宛先アドレス）と、階層化イーサネットフレームＦのＥｏＥヘッダＨのＤＡ（エッジ宛先アドレス）との対応テーブルである。
【００４４】
また、加入者インタフェース部１０１は、カプセル化テーブルＴ１のエントリにはエイジング処理を施し、ＤＡからのフレームが一定時間存在しない場合には、そのエントリをカプセル化テーブルＴ１から削除する。また、宛先アドレスリストＴ２は、同一ＶＬＡＮ内のＬ２ＳＷのＤＡがリスト化されているものである。
【００４５】
次にカプセル化処理部１１について図４、図５を用いて説明する。図４はカプセル化処理部の構成を示す図である。図５はカプセル化処理後の階層化イーサネットフレームを示す図である。
【００４６】
カプセル化処理部１１ａ（Ｌ２ＳＷ１０ａ側のカプセル化処理部）に対し、ユーザヘッダ抽出部１１ａ−１は、端末３ａからのイーサネットフレームｆより、ユーザヘッダを抽出し、ＤＡ（ｙ０）をテーブル検索部１１ａ−２へ通知する。
【００４７】
テーブル検索部１１ａ−２は、アドレスｙ０をキーにしてカプセル化テーブルＴ１ａを検索する。図のカプセル化テーブルＴ１ａでは、ユーザヘッダのＤＡ（ｙ０）とＥｏＥヘッダのＤＡ（Ｙ１）が対応している（対応関係が登録されている場合、検索成功である）。
【００４８】
検索成功時、テーブル検索部１１ａ−２は、カプセル化テーブルＴ１ａから取得したアドレス（Ｙ１）をＥｏＥヘッダ生成部１１ａ−３へ通知する。ＥｏＥヘッダ生成部１１ａ−３は、アドレス（Ｙ１）をＤＡ、自アドレスレジスタの値（ここではＸ１）をＳＡにして、ＥｏＥヘッダＨ１を生成する。
【００４９】
ＥｏＥヘッダ付与部１１ａ−４は、イーサネットフレームｆにＥｏＥヘッダＨ１を付与する。ＦＣＳ計算部１１ａ−５は、階層化イーサネットフレーム用にＦＣＳを再計算する。そして、生成された階層化イーサネットフレームＦ１は、加入者側ＭＡＣ部１４へ転送される。
【００５０】
一方、テーブル検索部１１ａ−２がＤＡ（ｙ０）を検索した際に、カプセル化テーブルＴ１ａに、アドレス情報が存在しない場合には検索失敗となる。このような場合、テーブル検索部１１ａ−２は、検索が失敗した旨をＥｏＥヘッダ生成部１１ａ−３へ通知する。
【００５１】
ＥｏＥヘッダ生成部１１ａ−３は、検索失敗通知を受け取ると、宛先アドレスリストＴ２ａに記載されているアドレスを各ＤＡとしてＥｏＥヘッダを生成する。図４、図５の場合では、アドレスＹ１をＤＡとしたＥｏＥヘッダＨ１と、アドレスＺ１をＤＡとしたＥｏＥヘッダＨ１ａとの２つのＥｏＥヘッダを生成することになる。
【００５２】
そして、ＥｏＥヘッダ挿入部１１ａ−４は、生成されたＥｏＥヘッダの数分イーサネットフレームｆをコピーして（ここでは２つのイーサネットフレームｆを生成）、これらにＥｏＥヘッダＨ１、ＥｏＥヘッダＨ１ａを付与してＦＣＳ計算部１１ａ−５へ転送し、階層化イーサネットフレームＦ１、Ｆ１ａが生成されることになる。
【００５３】
次にデカプセル化処理部１２について説明する。図６はデカプセル化処理部の構成を示す図である。デカプセル化処理部１２ｂ（Ｌ２ＳＷ１０ｂ側のデカプセル化処理部）に対し、有効性チェック部１２ｂ−１は、階層化イーサネットフレームＦ１のＥｏＥヘッダＨ１のＤＡが自アドレスレジスタと等しいかチェックし、かつ、ＥｏＥヘッダＨ１のＳＡが宛先アドレスリストＴ２ｂに含まれているか否かをチェックする。
【００５４】
ここでは、ＥｏＥヘッダＨ１のＤＡと自アドレスレジスタは、ともにＹ１で等しく、かつＥｏＥヘッダＨ１のＳＡ（Ｘ１）は、宛先アドレスリストＴ２ｂに含まれているため（ＥｏＥヘッダＨ１のＳＡ（Ｘ１）が宛先アドレスリストＴ２ｂに含まれているということは、Ｌ２ＳＷ１０ｂ側からフレームを返信する場合に、Ｘ１はＤＡとなるということ）、受信した階層化イーサネットフレームＦ１は、有効であると判断される（有効でなかった場合は廃棄する）。
【００５５】
アドレス学習部１２ｂ−２は、ＥｏＥヘッダＨ１のＳＡ（Ｘ１）と、イーサネットフレームｆのユーザヘッダのＳＡ（ｘ０）との対応関係を学習し、その対応関係をカプセル化テーブルＴ１ｂに登録する（ＥｏＥヘッダＨ１のＳＡ（Ｘ１）と、ユーザヘッダのＳＡ（ｘ０）を登録しておくことにより、Ｌ２ＳＷ１０ｂがカプセル化処理する場合に、ＤＡとしてこれらのアドレスが用いられる）。
【００５６】
ＥｏＥヘッダ分離部１２ｂ−３は、階層化イーサネットフレームＦ１より、ＥｏＥヘッダＨ１を分離して、イーサネットフレームをＦＣＳ計算部１２ｂ−４へ送信する。ＦＣＳ計算部１２ｂ−４は、イーサネットフレーム用にＦＣＳを再計算する。そして、生成されたイーサネットフレームｆは、端末３ｂ側へ転送される。
【００５７】
次に階層化イーサネットフレームＦをマルチキャストする場合について説明する。図７は階層化イーサネットフレームのマルチキャストを示す図であり、図８はイーサネットフレームとマルチキャスト時の階層化イーサネットフレームを示す図である。
【００５８】
階層化イーサネット網２内のＬ２ＳＷ１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、同一ＶＬＡＮを構成している。また、Ｌ２ＳＷ１０ａと端末３ａが接続し、Ｌ２ＳＷ１０ｂと端末３ｂが接続し、Ｌ２ＳＷ１０ｃと端末３ｃが接続している。さらに、端末３ａ〜端末３ｃのＭＡＣアドレスはそれぞれｘ０、ｙ０、ｚ０とする。
【００５９】
ここで、Ｌ２ＳＷ１０ａからＬ２ＳＷ１０ｂへフレーム送信する場合について考える。Ｌ２ＳＷ１０ａは、ユーザヘッダとして、ＤＡがｙ０でＳＡがｘ０のイーサネットフレームｆ０を端末３ａから受信すると、カプセル化処理部１１ａは、アドレスｙ０をキーにしてカプセル化テーブルＴ１ａを検索する。このとき、図に示すように、カプセル化テーブルＴ１ａにアドレス情報が登録されていないとする。
【００６０】
このような場合には、カプセル化処理部１１ａは、マルチキャストアドレスＭＣ（あらかじめ設定されている）をＤＡとしたＥｏＥヘッダＨｍｃをイーサネットフレームｆ０に付与して、マルチキャスト用の階層化イーサネットフレームＦｍｃを生成する。
【００６１】
そして、同一ＶＬＡＮ内のＬ２ＳＷ（ここではＬ２ＳＷ１０ｂ、１０ｃ）へ階層化イーサネットフレームＦｍｃをマルチキャストする。このようにして、階層化イーサネット網２内では、ＩＥＥＥ８０２．１に準拠して、マルチキャストアドレスＭＣを持った階層化イーサネットフレームＦｍｃが転送される。
【００６２】
以上説明したように、上述した図４、図５では、カプセル化処理において、カプセル化テーブルＴ１の検索失敗時、宛先アドレスリストＴ２に登録されているＤＡでＥｏＥヘッダＨを生成して階層化イーサネットフレームＦを転送する構成としたが、図７、図８では、検索失敗時において、マルチキャストＭＣをＤＡとしたＥｏＥヘッダＨｍｃを生成して、階層化イーサネットフレームＦｍｃを転送するものである。
【００６３】
なお、マルチキャストされた階層化イーサネットフレームＦｍｃをデカプセル化処理する場合は、デカプセル化処理部１２の有効性チェック部では、判断項目が１つ増えて、ＥｏＥヘッダＨのＤＡが自アドレスレジスタと等しいか、または設定されているマルチキャストアドレスと等しいかを判断することになる。その他の処理は図６と同様である。
【００６４】
次に同一ＶＬＡＮ上において、階層化イーサネットフレームＦが受信される様子について説明する。図９は階層化イーサネットフレームの受信イメージを示す図であり、図１０は転送されるイーサネットフレーム及び階層化イーサネットフレームを示す図である。なお、カプセル化テーブルＴ１ａでの検索が失敗して、宛先アドレスリストＴ２ａにもとづいて、複数の階層化イーサネットフレームＦ２ａ、２ｂを転送する場合（マルチキャストでない場合）について示す。
【００６５】
階層化イーサネット網２内のＬ２ＳＷ１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、同一ＶＬＡＮを構成しており、Ｌ２ＳＷ１０ａと端末３ａが接続し、Ｌ２ＳＷ１０ｂと端末３ｂが接続し、Ｌ２ＳＷ１０ｃと端末３ｃが接続している。また、端末３ａ〜端末３ｃのＭＡＣアドレスはそれぞれｘ０、ｙ０、ｚ０である。
【００６６】
ここで、Ｌ２ＳＷ１０ａからＬ２ＳＷ１０ｂへフレーム送信する場合を考える。Ｌ２ＳＷ１０ａは、ユーザヘッダとして、ＤＡがｙ０、ＳＡがｘ０のイーサネットフレームｆ０を端末３ａから受信すると、カプセル化処理部１１ａは、アドレスｙ０をキーにしてカプセル化テーブルＴ１ａを検索する。このとき、図に示すように、アドレス情報がカプセル化テーブルＴ１ａに登録されていないとする。
【００６７】
このとき、カプセル化処理部１１ａは、宛先アドレスリストＴ２ａにもとづいて、アドレスＹ１をＤＡとしたＥｏＥヘッダＨ２ａと、アドレスＺ１をＤＡとしたＥｏＥヘッダＨ２ｂとの２つのＥｏＥヘッダを生成して、２つの階層化イーサネットフレームＦ２ａ、Ｆ２ｂを生成する。そして、Ｌ２ＳＷ１０ａは、階層化イーサネットフレームＦ２ａをＬ２ＳＷ１０ｂへ送信し、階層化イーサネットフレームＦ２ｂをＬ２ＳＷ１０ｃへ送信する。
【００６８】
Ｌ２ＳＷ１０ｂに対し、デカプセル化処理部１２ｂは、階層化イーサネットフレームＦ２ａを受信し、ユーザヘッダのＳＡ（ｘ０）とＥｏＥヘッダＨ２ａのＳＡ（Ｘ１）との関係を学習して、カプセル化テーブルＴ１ｂへ登録する。そして、Ｌ２ＳＷ１０ｂは階層化イーサネットフレームＦ２ａのデカプセル化処理を行って、イーサネットフレームｆ０を取り出して端末３ｂへ送信する。イーサネットフレームｆ０は、端末３ｂで受信されて処理される。
【００６９】
Ｌ２ＳＷ１０ｃに対し、デカプセル化処理部１２ｃは、階層化イーサネットフレームＦ２ｂを受信し、ユーザヘッダのＳＡ（ｘ０）とＥｏＥヘッダＨ２ｂのＳＡ（Ｘ１）との関係を学習して、カプセル化テーブルＴ１ｃへ登録する。そして、Ｌ２ＳＷ１０ｃは階層化イーサネットフレームＦ２ｂのデカプセル化処理を行って、イーサネットフレームｆ０を取り出して端末３ｃへ送信する。ただし、端末３ｃでは、イーサネットフレームｆ０が自分宛ではないので、このフレームは廃棄される。
【００７０】
次に図９で上述したシステムに対して、Ｌ２ＳＷ１０ｂからＬ２ＳＷ１０ａへフレーム応答を返信する場合について説明する。図１１はフレーム応答を返信する様子を示す図であり、図１２は転送されるイーサネットフレーム及び階層化イーサネットフレームを示す図である。
【００７１】
Ｌ２ＳＷ１０ｂからＬ２ＳＷ１０ａへフレーム送信する場合、Ｌ２ＳＷ１０ｂは、ユーザヘッダとして、ＤＡがｘ０、ＳＡがｙ０のイーサネットフレームｆ１を端末３ｂから受信すると、カプセル化処理部１１ｂは、アドレスｘ０をキーにしてカプセル化テーブルＴ１ｂを検索する。そして、カプセル化処理部１１ｂは、ＤＡがＸ１、ＳＡがＹ１のＥｏＥヘッダＨ３を付与して階層化イーサネットフレームＦ３を生成し、Ｌ２ＳＷ１０ａへ送信する。
【００７２】
Ｌ２ＳＷ１０ａに対し、デカプセル化処理部１２ａは、階層化イーサネットフレームＦ３を受信して、有効性を確認すると、ユーザヘッダのＳＡ（ｙ０）とＥｏＥヘッダＨ３のＳＡ（Ｙ１）との関係を学習して、カプセル化テーブルＴ１ａへ登録する。
【００７３】
そして、階層化イーサネットフレームＦ３のデカプセル化処理を行って、イーサネットフレームｆ１を取り出して端末３ａへ送信する。イーサネットフレームｆ１は、端末３ａで受信されて処理される。
【００７４】
次にＬ２ＳＷ１０の１つのポートに対し、それぞれ異なるＶＬＡＮからのイーサネットフレームｆが入出力する場合について説明する。図１３はＬ２ＳＷ１０ａの１つのポートへ複数のイーサネットフレームが入力する場合の構成を示す図である。
【００７５】
イーサネットスイッチ４には、ユーザサイト＃１、＃２が接続する。ユーザサイト＃１には端末３１〜３３が含まれ、ユーザサイト＃２には端末＃３４〜３６が含まれる。端末３１〜３６のＭＡＣアドレスをそれぞれｘ１〜ｘ６とする。また、ユーザサイト＃１は、ＶＬＡＮ＃１（ＶＰＮ＃１）に属し、ユーザサイト＃２は、ＶＬＡＮ＃２（ＶＰＮ＃２）に属する。
【００７６】
イーサネットスイッチ４は、ユーザサイト＃１から送信されたフレームにＶＬＡＮ−ＩＤ＃１を付与して、イーサネットフレームｆｔ−＃１を生成し、またユーザサイト＃２から送信されたフレームにＶＬＡＮ−ＩＤ＃２を付与してイーサネットフレームｆｔ−＃２を生成する。そして、イーサネットスイッチ４から、ＶＬＡＮ＃１のイーサネットフレームｆｔ−＃１及びＶＬＡＮ＃２のイーサネットフレームｆｔ−＃２が、Ｌ２ＳＷ１０ａに向けて送信される。
【００７７】
このようにそれぞれ異なる複数のＶＬＡＮからイーサネットフレームを受信する場合、Ｌ２ＳＷ１０ａでは、ＶＬＡＮ毎にカプセル化テーブルを保持する。ここでは、ＶＬＡＮ＃１用カプセル化テーブルＴ１−１及びＶＬＡＮ＃２用カプセル化テーブルＴ１−２を保持することになる。
【００７８】
Ｌ２ＳＷ１０ａでは、入力したフレームがＶＬＡＮ＃１のイーサネットフレームｆｔ−＃１ならば、ＶＬＡＮ＃１用カプセル化テーブルＴ１−１で検索してカプセル化処理する。また、入力したフレームがＶＬＡＮ＃２のイーサネットフレームｆｔ−＃２ならば、ＶＬＡＮ＃２用カプセル化テーブルＴ１−２で検索してカプセル化処理する。このように、それぞれ異なるＶＬＡＮに対応したカプセル化テーブルを用いることで、該当するＶＬＡＮのＥｏＥヘッダＨのＤＡを効率よく設定することができる。
【００７９】
また、Ｌ２ＳＷ１０ａのポートには、それぞれのＶＬＡＮ用にアドレスを割り振っておく。すなわち図の場合では、１つのポートのアドレスとして、ＶＬＡＮ＃１ならばアドレスＸ１、ＶＬＡＮ＃２ならばアドレスＸ２とする。このように、１つのポートに対して、ＶＬＡＮに対応したアドレスを設定しておくことで、該当するＶＬＡＮのＥｏＥヘッダＨのＳＡを効率よく設定することができる。
【００８０】
図１４はＬ２ＳＷ１０ａの１つのポートへ複数のイーサネットフレームが入力する場合の構成を示す図である。図１３ではイーサネットスイッチ４がＶＬＡＮ−ＩＤを付与したが、図１４ではイーサネットスイッチ４でＶＬＡＮ−ＩＤの付与が行われない場合である。
【００８１】
このような場合、Ｌ２ＳＷ１０ａでは、ＶＬＡＮ毎のカプセル化テーブルＴ１−１、Ｔ１−２の他に、ＭＡＣアドレステーブルＴ３を保持することになる。ＭＡＣアドレステーブルＴ３は、端末のＭＡＣアドレスと、ＶＬＡＮとの対応テーブルである。
【００８２】
ここでは、ユーザサイト＃１内の端末３１〜３３の送信元ＭＡＣアドレスｘ１〜ｘ３とＶＬＡＮ＃１とが対応し、ユーザサイト＃２内の端末３４〜３６の送信元ＭＡＣアドレスｘ４〜ｘ６とＶＬＡＮ＃２とが対応したテーブル構成となっている。
【００８３】
ＶＬＡＮ−ＩＤが付与されていないイーサネットフレームｆ＃１、ｆ＃２が入力すると、Ｌ２ＳＷ１０ａでは、入力イーサネットフレームのＳＡからＭＡＣアドレステーブルＴ３を検索して、対応するＶＬＡＮを求め、そのＶＬＡＮに該当するカプセル化テーブルを検索することになる。
【００８４】
例えば、イーサネットフレームｆ＃１が端末３１（ＭＡＣアドレスｘ１）からのものとすると、Ｌ２ＳＷ１０ａは、ＭＡＣアドレステーブルＴ３からＶＬＡＮ＃１と認識する。そして、ＶＬＡＮ＃１用のカプセル化テーブルＴ１−１を検索して、カプセル化処理を行う。
【００８５】
また、Ｌ２ＳＷ１０ａのポートには、それぞれのＶＬＡＮ用にアドレスが割り振られていることは図１３と同様である。このように、ＶＬＡＮ−ＩＤが付与されていない複数のイーサネットフレームを受信した場合でも、該当するＶＬＡＮのＥｏＥヘッダＨを効率よく設定することができる。
【００８６】
次にＥｏＥヘッダＨのアドレス構成について説明する。図１５はＥｏＥヘッダＨのアドレス構成例を示す図である。ＥｏＥヘッダＨのＳＡ、ＤＡ共に、４８ビットのアドレス構成である。
【００８７】
ＥｏＥヘッダＨのＳＡは、送信元スイッチＩＤ、加入者インタフェースＩＤ、入力ポートＩＤから構成される（それぞれのフィールドのビット数は４８ビット内で任意）。ＥｏＥヘッダＨのＤＡは、宛先スイッチＩＤ、加入者インタフェースＩＤ、出力ポートＩＤから構成される（それぞれのフィールドのビット数は４８ビット内で任意）。なお、スイッチＩＤとは、Ｌ２ＳＷ１０のＩＤのことであり、加入者インタフェースＩＤとは、加入者インタフェース部１０１−１〜１０１−ｎのＩＤのことである。
【００８８】
このように、階層化イーサネット網２内で、ＥｏＥヘッダＨに対して、物理トポロジのアドレスを独自に設けることにより（ネットワーク側のキャリアが使いやすいようにアドレスを設定する）、ＶＰＮを設定する際に、階層化イーサネット網２上で最短のパスでフレームを流すことが可能になる。
【００８９】
図１６はＥｏＥヘッダＨのアドレス構成例を示す図である。アドレス構成として他の例を示すものである。ＥｏＥヘッダＨのＳＡ、ＤＡ共に、４８ビットのアドレス構成である。
【００９０】
ＥｏＥヘッダＨのＳＡは、ＶＬＡＮ−ＩＤ（すなわちＶＰＮ−ＩＤ）、送信元ユーザサイトＩＤから構成される（それぞれのフィールドのビット数は４８ビット内で任意）。ＥｏＥヘッダＨのＤＡは、ＶＬＡＮ−ＩＤ（すなわちＶＰＮ−ＩＤ）、宛先ユーザサイトＩＤから構成される（それぞれのフィールドのビット数は４８ビット内で任意）。このようなアドレス構成にした場合には、テーブルサイズを小さくすることができるので、簡易な運用制御が可能になる。
【００９１】
次にプライオリティ情報（図１８で上述したＴＣＩ中のＰｒｉｏｒｉｔｙのこと）を有するＥｏＥヘッダについて説明する。図１７は階層化イーサネットフレームの構成を示す図である。図に示す階層化イーサネットフレームＦ４は、プライオリティ情報を含むＥｏＥヘッダＨ４を有している。図中の数字はオクテットを示す。
【００９２】
Ｌ２ＳＷ１０では、ヘッダ情報としては、ＥｏＥヘッダＨのヘッダ情報しか読み取らないため、階層化イーサネット網２内のＬ２ＳＷ１０間でプライオリティ情報にもとづく通信を行いたい場合には、ＥｏＥヘッダＨにプライオリティ情報をマッピングしておく必要がある。
【００９３】
ここで、ＶＬＡＮタグＴａｇ１が付与されたイーサネットフレームｆ４をカプセル化する際、カプセル化処理部１１は、ＶＬＡＮタグＴａｇ１をコピーする。そして、コピーしたＶＬＡＮタグ内のＶＬＡＮ−ＩＤをａｌｌ“０”に設定したＶＬＡＮタグＴａｇ２を、ＥｏＥヘッダのＳＡとタイプの間に挿入する。このように生成されたＥｏＥヘッダＨ４をイーサネットフレームｆ４に付与して、階層化イーサネットフレームＦ４を生成する。
【００９４】
これにより、ＥｏＥヘッダＨ４のＶＬＡＮタグＴａｇ２内にはプライオリティ情報が含まれているので、Ｌ２ＳＷ１０間でプライオリティ情報にもとづく通信を行うことが可能になる。
【００９５】
以上説明したように、本発明によれば、Ｌ２ＳＷ１０で、ＥｏＥヘッダＨを付与してカプセル化し、階層化イーサネットフレームＦを生成することで、従来の４０９４を超えるＶＬＡＮ（ＶＰＮ）を構成することが可能になる。また、本発明では、パス設定などのためのシグナリングプロトコルも不要となるため、簡易な運用が可能になる。
【００９６】
（付記１） ＶＰＮの通信サービスを行う通信システムにおいて、
ユーザＭＡＣフレームをユーザサイトから受信し、加入者インタフェースのアドレスであるエッジ送信元アドレス及び前記ユーザＭＡＣフレームを送信すべき出口エッジ側の加入者インタフェースのアドレスであるエッジ宛先アドレスを含み、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダを付与して、前記ユーザＭＡＣフレームをカプセル化し、階層化ＭＡＣフレームを生成するカプセル化処理部を有し、階層化ネットワークの入口エッジ側に配置される入口エッジ装置と、
前記階層化ＭＡＣフレームを受信し、前記階層化ヘッダにより、前記エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、前記階層化ＭＡＣフレームから前記ユーザＭＡＣフレームを取り出してデカプセル化するデカプセル化処理部を有し、前記階層化ネットワークの出口エッジ側に配置される出口エッジ装置と、
を有することを特徴とする通信システム。
【００９７】
（付記２） 前記カプセル化処理部は、ユーザＭＡＣフレームからユーザヘッダを抽出してユーザ宛先アドレスを取得するユーザヘッダ抽出部と、ユーザ宛先アドレスとエッジ宛先アドレスとの対応テーブルであるカプセル化テーブルにもとづき、取得されたユーザ宛先アドレスをキーにして、エッジ宛先アドレスの検索を行うテーブル検索部と、検索成功時は、検索されたエッジ宛先アドレスと、エッジ送信元アドレスとを含む階層化ヘッダを生成する階層化ヘッダ生成部と、前記ユーザＭＡＣフレームに前記階層化ヘッダを付与する階層化ヘッダ付与部と、階層化ＭＡＣフレーム用のＦＣＳを計算するＦＣＳ計算部と、から構成されることを特徴とする付記１記載の通信システム。
【００９８】
（付記３） テーブル検索失敗時、前記階層化ヘッダ生成部は、宛先アドレスリストの各アドレスと、エッジ送信元アドレスとを含む複数の階層化ヘッダの生成、またはマルチキャストアドレスと、エッジ送信元アドレスとを含む複数の階層化ヘッダの生成のいずれかの生成処理を行い、前記階層化ヘッダ付与部は、ユーザＭＡＣフレームをコピーして、複数の階層化ヘッダをそれぞれ付与することを特徴とする付記２記載の通信システム。
【００９９】
（付記４） 前記デカプセル化処理部は、階層化ヘッダにより、エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであるか、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたフレームであるかを判断して有効性のチェックを行う有効性チェック部と、前記階層化ヘッダのエッジ送信元アドレスとユーザヘッダのユーザ送信元アドレスとの対応をカプセル化テーブルに学習するアドレス学習部と、階層化ＭＡＣフレームから前記階層化ヘッダを分離してユーザＭＡＣフレームを生成する階層化ヘッダ分離部と、ユーザＭＡＣフレーム用のＦＣＳを計算するＦＣＳ計算部と、から構成されることを特徴とする付記１記載の通信システム。
【０１００】
（付記５） 前記入口エッジ装置は、それぞれ異なるＶＬＡＮのユーザサイトから、ＶＬＡＮタグ付きのユーザＭＡＣフレームを、１つのポートで複数受信する場合、ＶＬＡＮ毎に割り当てたポートのアドレスと、ＶＬＡＮ毎に割り当てたカプセル化テーブルと、を設けてＶＬＡＮに対応した階層化ヘッダを生成することを特徴とする付記１記載の通信システム。
【０１０１】
（付記６） 前記入口エッジ装置は、それぞれ異なるＶＬＡＮのユーザサイトから、ＶＬＡＮタグを含まないユーザＭＡＣフレームを、１つのポートで複数受信する場合、送信元ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮとの対応テーブルであるＭＡＣアドレステーブルと、ＶＬＡＮ毎に割り当てたポートのアドレスと、ＶＬＡＮ毎に割り当てたカプセル化テーブルと、を設けてＶＬＡＮに対応した階層化ヘッダを生成することを特徴とする付記１記載の通信システム。
【０１０２】
（付記７） 前記カプセル化処理部は、階層化ヘッダを物理トポロジを表すＩＤ、またはＶＰＮを表すＩＤでアドレスを構成することを特徴とする付記１記載の通信システム。
【０１０３】
（付記８） 前記カプセル化処理部は、ユーザヘッダ内のＶＬＡＮタグをコピーして、プライオリティ情報を階層化ヘッダ内に含ませることを特徴とする付記１記載の通信システム。
【０１０４】
（付記９） ＶＰＮの通信サービスを行う通信装置において、
ユーザＭＡＣフレームをユーザサイトから受信し、加入者インタフェースのアドレスであるエッジ送信元アドレス及び前記ユーザＭＡＣフレームを送信すべき出口エッジ側の加入者インタフェースのアドレスであるエッジ宛先アドレスを含み、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダを付与して、前記ユーザＭＡＣフレームをカプセル化し、階層化ＭＡＣフレームを生成するカプセル化処理部と、前記階層化ＭＡＣフレームを受信し、前記階層化ヘッダにより、前記エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、前記階層化ＭＡＣフレームから前記ユーザＭＡＣフレームを取り出してデカプセル化するデカプセル化処理部と、を有する加入者インタフェース部と、
階層化ネットワークのインタフェースを行う局側インタフェース部と、
を有することを特徴とする通信装置。
【０１０５】
（付記１０） ＶＰＮの通信サービスを行う通信方法において、
ユーザＭＡＣフレームをユーザサイトから受信した際に、
加入者インタフェースのアドレスであるエッジ送信元アドレス及び前記ユーザＭＡＣフレームを送信すべき出口エッジ側の加入者インタフェースのアドレスであるエッジ宛先アドレスを含み、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダを付与することで、前記ユーザＭＡＣフレームをカプセル化して、階層化ＭＡＣフレームを生成し、
前記階層化ＭＡＣフレームを受信した際に、
前記階層化ヘッダにより、前記エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、前記階層化ＭＡＣフレームから前記ユーザＭＡＣフレームを取り出してデカプセル化することを特徴とする通信方法。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の通信システムは、入口エッジ装置では、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダを付与して、ユーザＭＡＣフレームをカプセル化して、階層化ＭＡＣフレームを生成し、出口エッジ装置で、階層化ＭＡＣフレームからユーザＭＡＣフレームを取り出してデカプセル化する構成とした。これにより、イーサネットを利用したブリッジネットワーク上に、従来の設定数を超えてＶＰＮを構成できるので、スケーラビリティ及び運用効率の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通信システムの原理図である。
【図２】イーサネット通信における本発明のカプセル化イメージを示す図である。
【図３】Ｌ２ＳＷの構成を示す図である。
【図４】カプセル化処理部の構成を示す図である。
【図５】カプセル化処理後の階層化イーサネットフレームを示す図である。
【図６】デカプセル化処理部の構成を示す図である。
【図７】階層化イーサネットフレームのマルチキャストを示す図である。
【図８】イーサネットフレームとマルチキャスト時の階層化イーサネットフレームを示す図である。
【図９】階層化イーサネットフレームの受信イメージを示す図である。
【図１０】転送されるイーサネットフレーム及び階層化イーサネットフレームを示す図である。
【図１１】フレーム応答を返信する様子を示す図である。
【図１２】転送されるイーサネットフレーム及び階層化イーサネットフレームを示す図である。
【図１３】Ｌ２ＳＷの１つのポートへ複数のイーサネットフレームが入力する場合の構成を示す図である。
【図１４】Ｌ２ＳＷの１つのポートへ複数のイーサネットフレームが入力する場合の構成を示す図である。
【図１５】ＥｏＥヘッダのアドレス構成例を示す図である。
【図１６】ＥｏＥヘッダのアドレス構成例を示す図である。
【図１７】階層化イーサネットフレームの構成を示す図である。
【図１８】ＶＬＡＮ使用時のフレームフォーマットを示す図である。
【符号の説明】
１ 通信システム
２ 階層化ネットワーク
１０ａ 入口エッジ装置
１１ａ カプセル化処理部
１０ｂ 出口エッジ装置
１２ｂ デカプセル化処理部
＃１、＃２ ユーザサイト
ｆ ユーザＭＡＣフレーム
Ｆ 階層化ＭＡＣフレーム
Ｈ 階層化ヘッダ
Claims (5)
- ＶＰＮの通信サービスを行う通信システムにおいて、
ユーザＭＡＣフレームをユーザサイトから受信し、加入者インタフェースのアドレスであるエッジ送信元アドレス及び前記ユーザＭＡＣフレームを送信すべき出口エッジ側の加入者インタフェースのアドレスであるエッジ宛先アドレスを含み、任意のＶＰＮを設定するための階層化ヘッダを付与して、前記ユーザＭＡＣフレームをカプセル化し、階層化ＭＡＣフレームを生成するカプセル化処理部を有し、階層化ネットワークの入口エッジ側に配置される入口エッジ装置と、
前記階層化ＭＡＣフレームを受信し、前記階層化ヘッダにより、前記エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであり、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたことを認識した場合に、前記階層化ＭＡＣフレームから前記ユーザＭＡＣフレームを取り出してデカプセル化するデカプセル化処理部を有し、前記階層化ネットワークの出口エッジ側に配置される出口エッジ装置と、
を有することを特徴とする通信システム。 - 前記カプセル化処理部は、ユーザＭＡＣフレームからユーザヘッダを抽出してユーザ宛先アドレスを取得するユーザヘッダ抽出部と、ユーザ宛先アドレスとエッジ宛先アドレスとの対応テーブルであるカプセル化テーブルにもとづき、取得されたユーザ宛先アドレスをキーにして、エッジ宛先アドレスの検索を行うテーブル検索部と、検索成功時は、検索されたエッジ宛先アドレスと、エッジ送信元アドレスとを含む階層化ヘッダを生成する階層化ヘッダ生成部と、前記ユーザＭＡＣフレームに前記階層化ヘッダを付与する階層化ヘッダ付与部と、階層化ＭＡＣフレーム用のＦＣＳを計算するＦＣＳ計算部と、から構成されることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
- テーブル検索失敗時、前記階層化ヘッダ生成部は、宛先アドレスリストの各アドレスと、エッジ送信元アドレスとを含む複数の階層化ヘッダの生成、またはマルチキャストアドレスと、エッジ送信元アドレスとを含む複数の階層化ヘッダの生成のいずれかの生成処理を行い、前記階層化ヘッダ付与部は、ユーザＭＡＣフレームをコピーして、複数の階層化ヘッダをそれぞれ付与することを特徴とする請求項２記載の通信システム。
- 前記デカプセル化処理部は、階層化ヘッダにより、エッジ宛先アドレスが自己の加入者インタフェースのアドレスであるか、かつ同一ＶＬＡＮ内の入口エッジ装置から送信されてきたフレームであるかを判断して有効性のチェックを行う有効性チェック部と、前記階層化ヘッダのエッジ送信元アドレスとユーザヘッダのユーザ送信元アドレスとの対応をカプセル化テーブルに学習するアドレス学習部と、階層化ＭＡＣフレームから前記階層化ヘッダを分離してユーザＭＡＣフレームを生成する階層化ヘッダ分離部と、ユーザＭＡＣフレーム用のＦＣＳを計算するＦＣＳ計算部と、から構成されることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
- 前記入口エッジ装置は、それぞれ異なるＶＬＡＮのユーザサイトから、ＶＬＡＮタグ付きのユーザＭＡＣフレームを、１つのポートで複数受信する場合、ＶＬＡＮ毎に割り当てたポートのアドレスと、ＶＬＡＮ毎に割り当てたカプセル化テーブルと、を設けてＶＬＡＮに対応した階層化ヘッダを生成することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
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