JP2004064303A - Method for accommodating atm access channel and gateway device - Google Patents

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伊達　新哉
Junpei Watase
渡瀬　順平
Shinichi Kuribayashi
栗林　伸一
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gateway device for realizing accommodation efficiency, preferential control on the basis of an input VLAN or an input VC, or band control on the basis of the input VLAN or the input VC in the case that a user uses an ATM access channel to connect itself to a broadband Ethernet (R). <P>SOLUTION: An uplink protocol conversion section 12a searches for a VC-VLAN table 14a on the basis of a VC of a cell from an ATM switch 2 and utilizes a VLAN-ID of an entry to assemble cells into frames, and transmits the frames to a SW section 16. The SW section 16 searches for a MAC switching table 18 by using a destination MAC address for a key, and transmits the frames to a LAN switch 6 via an Ethernet LI section 19 after performing flooding when no entry of the MAC address exists in the table 18. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信回線を介してコンピュータ間の通信を行うコンピュータ通信システムにおける通信回線収容方法に関し、特に広域イーサネットにおける、ゲートウェイ装置によるＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｍｏｄｅ）アクセス回線収容方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通信回線を介してコンピュータ間の通信を行うコンピュータ通信システムにおいて、通信速度、遅延時間等を保証した通信サービス条件で通信を行うための様々なシステムが開発されている。コンピュータ通信のうち、イーサネット技術を用いて広域通信網を実現する広域イーサネットは、イントラネット、あるいはエクストラネットとして普及が加速している。従来、広域イーサネットはイーサネット技術を利用した転送プラットフォームを用いるため、加入者側にもイーサネット対応装置を必要とする形態が一般的であったが、ＡＴＭ技術を利用したアクセス回線が既に広範囲なエリアで普及していることに伴い、広域イーサネットにおいてもより安価、かつ広範囲にサービスを提供可能なアクセス回線の提供が要求されるようになった。
【０００３】
従来の広域イーサネットにおけるＡＴＭアクセス回線収容方法の例として、既存ゲートウェイ装置によるＡＴＭアクセス回線収容方法を図７に示す。ＡＴＭネットワーク１のＡＴＭスイッチ２はＡＴＭ回線３によってゲートウェイ装置４’に接続されている。ゲートウェイ装置４’はイーサネット回線５によってイーサネットワーク６のＬＡＮスイッチ７に接続されている。
【０００４】
ゲートウェイ装置４’では、ＡＴＭ→イーサ方向の処理において、複数のＶＣＩと１つのＶＬＡＮ−ＩＤをマッピングして、イーサ側の同一ポート転送しようとした場合、イーサ→ＡＴＭ方向の通信処理において、同一ポートから入力された１つのＶＬＡＮ−ＩＤから複数のＶＣＩのうちどのＶＣＩにマッピングすればよいか判断する機構がなかった。そのため、複数のＶＣＩと１つのＶＬＡＮ−ＩＤをマッピングし、ＶＣＩ毎にイーサ側の別ポートに転送することにより、複数のＶＣＩと１つのＶＬＡＮ−ＩＤのマッピングを行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した、従来のゲートウェイ装置によるＡＴＭアクセス回線収容は、次のような問題点がある。ゲートウェイ装置において同一ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ　ＬＡＮ）に属するＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｃｈａｎｎｅｌ）数だけポート数が必要になり、収容効率が低下する。また、広域イーサネット側で折り返しを行う必要があるため、収容効率が低下する。また、入力ＶＬＡＮまたは入力ＶＣに基づく優先制御、あるいは入力ＶＬＡＮまたは入力ＶＣに基づく帯域制御を行うことができない。
【０００６】
本発明の目的は、ユーザがＡＴＭアクセス回線を用いて広域イーサネットに接続する場合に、収容効率の向上、および入力ＶＬＡＮまたは入力ＶＣに基づく優先制御、あるいは入力ＶＬＡＮまたは入力ＶＣに基づく帯域制御を変換するＡＴＭアクセス回線収容方法およびゲートウェイ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様では、ＡＴＭアクセス回線から広域イーサネット網向きトラヒックのプロトコル変換処理において、ＡＴＭアクセス回線側の複数のＶＣＩと、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤをマッピングし、複数のＶＣから入力されたトラヒックを広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮに集約し、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送を行う。
【０００８】
本発明の第２の態様では、ＡＴＭアクセス回線から広域イーサネット網向きトラヒックのプロトコル変換処理において、ＡＴＭアクセス回線側のＶＣ内フレームのＶＬＡＮ−ＩＤと、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤをマッピングし、複数のＶＬＡＮから入力されたトラヒックを広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮに集約し、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送を行う。
【０００９】
本発明の第３の態様では、広域イーサネット網からＡＴＭアクセス回線向きトラヒックのプロトコル変換処理において、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤと、ＡＴＭアクセス回線側のＶＣＩを宛先ＭＡＣアドレスに基づきマッピングし、広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮから入力されたトラヒックを、ＡＴＭアクセス回線側の複数のＶＣに分割し、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送を行う。
【００１０】
本発明の第４の態様では、広域イーサネット網からＡＴＭアクセス回線向きトラヒックのプロトコル変換処理において、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤと、ＡＴＭアクセス回線側のＶＣ内フレームのＶＬＡＮ−ＩＤを宛先ＭＡＣアドレスに基づきマッピングし、広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮから入力されたトラヒックを、ＡＴＭアクセス回線側の複数のＶＬＡＮに分割し、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送を行う。
【００１１】
本発明の第５の態様では、ＡＴＭアクセス回線から広域イーサネット網向きトラヒックのプロトコル変換処理の後段において、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送することにより、広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮに属するＶＣ間の折り返し転送を行う。
【００１２】
本発明の第６の態様では、ＡＴＭアクセス回線向きトラヒックの品質制御処理において、ＶＣＩ、ソースＭＡＣアドレス、優先度に基づきスケジューリングを行うことにより、ＡＴＭアクセス回線向きにトラヒックが集中した場合、ＶＣ間のスケジューリングと、ＶＣ内の優先度毎、かつ入力ＶＬＡＮまたは入力ＶＣに基づく優先制御、あるいは入力ＶＬＡＮまたは入力ＶＣに基づく帯域制御を行う。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態のＩＰネットワークシステムの構成図である。ＡＴＭネットワーク１のＡＴＭスイッチ２はＡＴＭ回線３によってゲートウェイ装置４に接続されている。ゲートウェイ装置４はイーサネット回線５によって、イーサネットネットワーク６のＬＡＮスイッチ７に接続されている。
【００１５】
図２はゲートウェイ装置４のブロック図である。ゲートウェイ装置４はＡＴＭＬＩ（Ｌｉｎｅ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部１１と上りプロトコル変換部１２ａと下りプロトコル変換部１２ｂとＶＣスイッチングテーブル１３とＶＣ−ＶＬＡＮテーブル１４ａとＶＬＡＮ−ＶＣテーブル１４ｂとスケジューラ部１５とＳＷ部１６とＶＬＡＮテーブル１７とＭＡＣスイッチングテーブル１８とイーサＬＩ部１９を有している。スケジューラ部１５はクラス振り分け部１５ａとＶＣ−クラステーブル１５ｂとクラスマッピングテーブル１５ｃと出力バッファ部１５ｄとクラススケジューラ部１５ｅとＶＣスケジューラ部１５ｆと使用帯域テーブル１５ｇと契約帯域テーブル１５ｈとを含む。
【００１６】
上りプロトコル変換部１２ａはＶＣ−ＶＬＡＮテーブル１４ａを蓄積している。下りプロトコル変換部１２ｂはＶＬＡＮ−ＶＣテーブル１４ｂを蓄積している。ＳＷ部１６はＶＬＡＮテーブル１７とＭＡＣスイッチングテーブル１８を蓄積している。クラス振り分け部１５ａはＶＣ−クラステーブル１５ｂとクラスマッピングテーブル１５ｃを蓄積している。ＶＣスケジューラ部１５ｆは使用帯域テーブル１５ｇと契約帯域テーブル１５ｈを蓄積している。
【００１７】
ここで、各テーブル１３，１４ａ，１４ｂ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｇ，１５ｈ，１７，１８について説明する。
【００１８】
ＶＣスイッチングテーブル１３は入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきＶＰＩ／ＶＣＩのマッピング情報を保持する。キーは入力フレームの宛先アドレス、エントリはＶＰＩ／ＶＣＩである。
【００１９】
ＶＣ−ＶＬＡＮテーブル１４ａは入力セルのＶＰＩ（Ｖｉｒ　ｔｕａｌ　Ｐａｔｈ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）／ＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ　ｃｈａｎｎｅｌ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と、出力ポート、出力フレームのＶＬＡＮ−ＩＤのマッピング情報を保持する。キーは入力セルＶＰＩ／ＶＣＩ、エントリはポート番号、ＶＬＡＮ−ＩＤである。
【００２０】
ＶＬＡＮ−ＶＣテーブル１４ｂはフレームの入力されたポート、または入力フレームのＶＬＡＮ−ＩＤと、出力セルのＶＰＩ／ＶＣＩのマッピング情報を保持する。キーは入力ポート番号、入力フレームのＶＬＡＮ−ＩＤ、エントリはＶＰＩ／ＶＣＩである。
【００２１】
ＶＬＡＮテーブル１７はフレームの入力されたポート、または入力フレームのＶＬＡＮ−ＩＤと、出力ポート、出力フレームのＶＬＡＮ−ＩＤのマッピング情報を保持する。キーは入力ポート番号、入力フレームのＶＬＡＮ−ＩＤで、エントリはポート番号、ＶＬＡＮ−ＩＤである。
【００２２】
ＭＡＣスイッチングテーブル１８は入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する。キーは入力フレームの宛先ＭＡＣアドレス、エントリはポート番号である。なお、ＭＡＣスイッチングテーブル８はＶＬＡＮ毎に保持する。
【００２３】
ＶＣ−クラステーブル１５ｂはクラス振り分け部１５ａへの入力セルのＶＰＩ／ＶＣＩと、優先クラスのマッピング情報を保持する。
【００２４】
クラスマッピングテーブル１５ｃはクラス振り分け部１５ａへの入力セルのうち、ＡＡＬ５ＰＤＵの先頭に含まれるＩＥＥＥ８０２．１ｐ優先度フィールドの値と、優先クラスのマッピング情報を保持する。キーはＡＡＬ５ＰＤＵの先頭セルに含まれるＩＥＥＥ８０２．１ｐ優先度のフィールドの値、エントリはクラス番号である。
【００２５】
使用帯域テーブル１５ｇはＶＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｐａｔｈ）毎の帯域利用状況を保持する。キーはＶＰＩ、エントリは利用中の帯域である。
【００２６】
契約帯域テーブル１５ｈは、入力セルのＶＣと当該ＶＣの契約帯域パラメータ（最大利用可能帯域レート、最低保証帯域レート等）のマッピング情報を保持する。キーは入力セルのＶＰＩ／ＶＣＩ、エントリは最大利用可能帯域レート、最低保証帯域レート等である。
【００２７】
上りプロトコル変換部１２ａは、ＡＴＭスイッチ２から送信されたセルをＡＴＭＬＩ部１１から受け取り、セル中のＶＣによりＶＣ−ＶＬＡＮテーブル１４ａを検索し、該ＶＣのエントリが存在しない場合はセルを廃棄し、該ＶＣのエントリが存在する場合は、エントリのＶＬＡＮ−ＩＤを利用して、セルのフレーム化（セルを複数まとめてフレームにする）を行い、ＳＷ部１６に送信し、また同時にＶＣスイッチングテーブル１３にソースＭＡＣアドレスを登録する。
【００２８】
ＳＷ部１６は上りプロトコル変換部１２ａより送信されたフレームのＶＬＡＮ−ＩＤを識別し、ＶＬＡＮテーブル１７のエントリと比較し、不正なＶＬＡＮ−ＩＤの場合にはフレームを廃棄し、正しいＶＬＡＮ−ＩＤの場合には、フレームの宛先ＭＡＣアドレスでＭＡＣスイッチングテーブル１８を検索し、当該ＭＡＣアドレスのエントリが存在しない場合、フラッディングを行い、存在する場合フラッディングを行わず、イーサＬＩ部１９と下りプロトコル変換部１２ｂにフレームを送信する。ここで、「フラッディング」とはＳＷ部１６において、ＭＡＣスイッチングテーブル１８に当該ＭＡＣアドレスが存在しない場合、全ポートから同一のフレームを送出する処理を指す。ＳＷ部１６はＬＡＮスイッチ６からのフレームをイーサＬＩ部１９から受信した場合にも同様の処理を行い、フレームを下りプロトコル変換部１２ｂに送信する。
【００２９】
下りプロトコル変換部１２ｂはＳＷ部１６から送信されたフレームのＶＬＡＮ−ＩＤによりＶＬＡＮ−ＶＣテーブル１４ｂを検索し、当該ＶＬＡＮ−ＩＤのエントリが存在しない場合はフレームを廃棄し、正しいＶＬＡＮ−ＩＤの場合は、フレームの宛先ＭＡＣアドレスでＶＣスイッチングテーブル１３を検索し、該ＭＡＣアドレスのエントリが存在しない場合は、ＶＬＡＮに対応する全てのＶＣにフラッディングを行い、フレームのセル化（フレームを分割して複数のセルにする）を行い、スケジューラ部１５のクラス振り分け部１５ａにセルを送信し、該ＭＡＣアドレスのエントリが存在する場合はフラッディングを行わず、エントリのＶＣを利用してフレームのセル化を行い、スケジューラ部１５のクラス振り分け部１５ａにセルを送信する。
【００３０】
クラス振り分け部１５ａは、先頭セルの優先度でクラスマッピングテーブル１５ｃを検索するとともに、先頭セルのソースＭＡＣアドレスでＶＣ−スイッチングテーブル１３ｂを検索し、テーブルのＶＣからＶＣ−クラステーブル１５ｂを検索し、クラスマッピングテーブル１５ｃ、ＶＣ−クラステーブル１５ｂにエントリが存在しない場合は、先頭セルから最終セルまでデフォルトクラスへマッピングを行い、クラスマッピングテーブル１５ｃ、ＶＣ−クラステーブル１５ｂにエントリがある場合は、先頭セルから最終セルまで、エントリの当該クラスへマッピングを行う。
【００３１】
出力バッファ部１５ｄは当該クラスのバッファへセルを送信する際に、バッファフルかどうか調べ、バッファフルの場合はセルを廃棄し、バッファフルでない場合は、当該クラスのバッファへ送信する。
【００３２】
クラススケジューラ部１５ｅは、バッファへ送信されたセルの読出しをＨＯＬ（Ｈｅａｄ　ｏｆ　Ｌｉｎｅ）スケジューリングにより行う。ここで、ＨＯＬスケジューリングとは、完全優先スケジューリングとも呼び、最も優先度の高いクラスから必ずスケジューリングを行うことである。
【００３３】
ＶＣスケジューラ部１５ｆはセルのＶＣを識別し、契約帯域テーブル１５ｈを検索し、エントリがない場合はセルを廃棄し、エントリがある場合は、使用帯域テーブル１５ｇと契約帯域テーブル１５ｈの内容に基き、帯域共用型ＷＲＲ（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ　Ｒｏｕｎｄ−Ｒｏｂｉｎ）によりセルのスケジューリングを行い、ＡＴＭＬＩ部１１に送信する。帯域共用型ＷＲＲスケジューリングとは、ある重み付けに基づき、ラウンドロビンでスケジューリングを行い、帯域を共用する方法である。この場合は、使用帯域から残余帯域を計算し、残余帯域について、契約帯域を重みとしたスケジューリングを行なう。
【００３４】
ゲートウェイ装置４を介して通信を行う場合には、ＶＬＡＮ−ＶＣテーブル１４ｂにＶＬＡＮ−ＶＣマッピング情報が予め設定されている必要がある。また、ＶＣ−ＶＬＡＮテーブル１４ａにＶＣ−ＶＬＡＮマッピング情報が設定されている必要がある。また、ＶＬＡＮテーブル１７にＶＬＡＮ情報が設定されている必要がある。また、ＶＣ−クラステーブル１５ｂにＶＣ−クラスマッピング情報が設定されている必要がある。また、クラスマッピングテーブル１５ｃにクラスマッピング情報が設定されている必要がある。また、契約帯域テーブル１５ｈに契約帯域情報が設定されている必要がある。
【００３５】
次に、本実施形態の動作を説明する。
ＡＴＭ→イーサ方向通信処理
図３は、ＡＴＭスイッチ２がゲートウェイ装置４に対しセルを発してからの一連の処理の流れを示す。ＡＴＭスイッチ２はＡＴＭ回線３を経由しセルの送信を行い、ゲートウェイ装置４のＡＴＭＬＩ部１１に到着する（ステップ１０１）。
【００３６】
セルを受けたゲートウェイ装置４のＡＴＭＬＩ部１１は、これを上りプロトコル変換部１２ａに送信する。上りプロトコル変換部１２ａでは、セルのＶＣによりＶＣ−ＶＬＡＮテーブル１４ａを検索する（ステップ１０２）。該ＶＣのエントリが存在しない場合は、セルを廃棄する（ステップ１１１）。該ＶＣのエントリが存在する場合は、ＶＣ−ＶＬＡＮテーブル１４ａのエントリのＶＬＡＮ−ＩＤを利用し、セルのフレーム化を行い（ステップ１０４）、ＳＷ部１６に送信する。また、同時にＶＣスイッチングテーブル１３にソースＭＡＣアドレスを登録する（ステップ１０３）。
【００３７】
ＳＷ部１６は、フレームのＶＬＡＮ−ＩＤを識別し、ＶＬＡＮテーブル１７のエントリと比較し（ステップ１０６）、不正なＶＬＡＮ−ＩＤの場合にはフレームを廃棄する（ステップ１１１）。正しいＶＬＡＮ−ＩＤの場合は、次に、フレームの宛先ＭＡＣアドレスでＭＡＣスイッチングテーブル１８を検索する（ステップ１０７）。当該ＭＡＣアドレスのエントリが存在しない場合は、フラッディングを行い（ステップ１０８，１０９）、イーサＬＩ部１９、下りプロトコル変換部１２ｂにフレームを送信する。当該ＭＡＣアドレスのエントリが存在する場合は、フラッディングを行わず、イーサＬＩ部１９にフレームを送信する（ステップ１１０）。
【００３８】
イーサＬＩ部１９に送信されたフレームは、イーサネット回線５を経由してＬＡＮスイッチ６に送信される。
イーサ→ＡＴＭ方向通信処理
図４、図５は、ＬＡＮスイッチ６がゲートウェイ装置４に対しフレームを発してからの一連の処理の流れを示す。ＬＡＮスイッチ６は宛先ＭＡＣアドレスを利用し、イーサネット回線５を経由しフレームの送信を行い、フレームがＳＷ部１６に到着する（ステップ２０１）。
【００３９】
フレームを受けたゲートウェイ装置４のイーサＬＩ部１９は、フレームをＳＷ部１６に送信する（ステップ２０２）。ＳＷ部１６は、フレームのＶＬＡＮ−ＩＤを識別し、ＶＬＡＮテーブル１７のエントリと比較し（ステップ２０３）、不正なＶＬＡＮ−ＩＤの場合にはフレームを廃棄する（ステップ２２１）。正しいＶＬＡＮ−ＩＤの場合は、フレームの宛先ＭＡＣアドレスでＭＡＣスイッチングテーブル１８を検索する（ステップ２０４）。当該ＭＡＣアドレスのエントリが存在しない場合は、フラッディングを行い（ステップ２０５，２０６）、下りプロトコル変換部１２ｂにフレームを送信する（ステップ２０７）。当該ＭＡＣアドレスのエントリが存在する場合は、フラッディングを行わず、下りプロトコル変換部１２ｂにフレームを送信する（ステップ２０７）。
【００４０】
下りプロトコル変換部１２ｂでは、フレームのＶＬＡＮ−ＩＤによりＶＬＡＮ−ＶＣテーブル１４ｂを検索する（ステップ２０８）。当該ＶＬＡＮ−ＩＤのエントリが存在しない場合は、フレームを廃棄する（ステップ２０９，２２１）。正しいＶＬＡＮ−ＩＤの場合は、次に、フレームの宛先ＭＡＣアドレスでＶＣスイッチングテーブル１３を検索する（ステップ２１０）。当該ＭＡＣアドレスのエントリが存在しない場合は、ＶＬＡＮに対応する全てのＶＣにフラッディングを行い（ステップ２１１，２１２）、フレームのセル化を行い、スケジューラ部１２のクラス振り分け部１５ａにセルを送信する（ステップ２１３）。当該ＭＡＣアドレスのエントリが存在する場合は、フラッディングを行わず、エントリのＶＣを利用しフレームのセル化を行い、スケジューラ部１２のクラス振り分け部１２ｆにセルを送信する（ステップ２１３）。
【００４１】
クラス振り分け部１５ａでは、先頭セルの優先度（ＩＥＥＥ８０２．１ｐフィールド）でクラスマッピングテーブル１５ｃを検索するとともに、先頭セルのソースＭＡＣアドレスでＶＣ−クラステーブル１５ｂを検索し、テーブルのＶＣからＶＣ−クラステーブル１５ｂを検索し、クラスマッピングテーブル１５ｃ、ＶＣ−クラステーブル１５ｂにエントリがない場合は、先頭セルから最終セルまでデフォルトクラスへマッピングを行い、クラスマッピングテーブル１５ｅ、ＶＣ−クラステーブル１５ｂにエントリがある場合は、先頭セルから最終セルまで、エントリの当該クラスへマッピングを行う（ステップ２１４）。
【００４２】
出力バッファ部１２ｄはセルが到着すると（ステップ２１５）、当該クラスのバッファへセルを送信する際に、バッファフルかどうかを調べる（ステップ２１６）。バッファフルの場合はセルを廃棄する（ステップ２２１）。バッファフルでない場合は、セルを当該クラスのバッファへ送信する。
【００４３】
出力バッファ部１５ｄに送信されたセルは、スケジューラ部１５のクラススケジューラ部１５ｅにより、クラスに応じてＨＯＬスケジューリングにより読み出しが行われる（ステップ２１７）。また、ＶＣスケジューラ部１５ｆでは、セルのＶＣを識別し、契約帯域テーブル１５ｈを検索する（ステップ２１８）。契約帯域テーブル１５ｈにエントリがない場合は、セルを廃棄する（ステップ２２１）。エントリがある場合は、契約帯域テーブル１５ｈと使用帯域テーブル１５ｇの内容に基づき、帯域共用型ＷＲＲによりセルのスケジューリングを行い、ＡＴＭＬＩ部１１に送信する（ステップ２１９）。
【００４４】
ＡＴＭＬＩ部１１に送信されたセルは、ＡＴＭスイッチ２にＡＴＭ回線３を経由して送信される（ステップ２２０）。
ＡＴＭ→ＡＴＭ方向通信処理
図６は、ＡＴＭスイッチ２がゲートウェイ装置４に対しセルを発してからの一連の処理の流れを示す。ＡＴＭスイッチ２はＶＣＩを利用し、ＡＴＭ回線３を経由しセルの送信を行う。
【００４５】
フレームを受けたゲートウェイ装置４のＡＴＭＬＩ部１１は、セルが到着すると、セルを上りプロトコル変換部１２ａに送信する（ステップ３０１）。上りプロトコル変換部１２ａでは、フレームのＶＣによりＶＣ−ＶＬＡＮテーブル１４ａを検索する（ステップ３０２）。当該ＶＣのエントリが存在しない場合は、セルを廃棄する（ステップ３０３，３０４）。当該ＶＣのエントリが存在する場合は、エントリのＶＬＡＮ−ＩＤを利用し、セルのフレーム化を行い、ＳＷ部１６に送信し、また、同時にＶＣスイッチングテーブル１３に、ソースＭＡＣアドレスを登録する（ステップ３０５）。以下、図４のステップ２０２以降の処理が行われる。
【００４６】
本実施形態においては、ＡＴＭアクセス回線側の複数のＶＣＩと、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤをマッピングする形態を記述したが、ＡＴＭアクセス回線側のＶＣ内フレームのＶＬＡＮ−ＩＤと、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤをマッピングする形態も考えられる。この場合、ＶＣＩの代わりにＶＣ内フレームのＶＬＡＮ−ＩＤを利用するだけで、処理としては同じである。
【００４７】
また、本実施形態においては、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤと、ＡＴＭアクセス回線側のＶＣＩを宛先ＭＡＣアドレスに基づきマッピングする形態を示したが、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤと、ＡＴＭアクセス回線側のＶＬＡＮ−ＩＤを宛先ＭＡＣアドレスに基きマッピングする形態も考えられる。この場合、ＶＣＩの代わりに、ＶＣ内フレームのＶＬＡＮ−ＩＤを利用するだけで処理は同じである。
【００４８】
本実施形態では、ＶＬＡＮを利用した広域イーサネット網を利用する形態を例示したが、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）技術を利用した網を利用する形態、すなわち、ＶＬＡＮ−ＩＤの代わりにラベルを利用する形態も本発明の実施形態として想定する範囲である。また、本実施形態では、スイッチングにＭＡＣアドレスを用いる形態を例示したが、ＩＰアドレスによる形態も本発明の実施形態として想定する範囲である。また、本実施形態では、帯域共用型スケジューリング方式をＷＲＲとする形態を例示したが、ＷＲＲ以外のスケジューリング方式による形態も本発明の実施形態として想定する範囲である。また、本実施形態では、優先クラスの識別にＩＥＥＥ８０２．１ｐフィールドを利用する形態を例示したが、ＩＰレイヤのＴｏＳ（Ｔｙｐｅ　ｏｆ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＤＳＣＰ（Ｄｉｆｆｓｅｒｖ　Ｃｏｄｅ　Ｐｏｉｎｔ）値等、他のヘッダ情報を利用する形態も本発明の実施形態として想定する範囲である。また、本実施形態では、スケジューリング方式をＨＯＬとする形態を例示したが、ＨＯＬ以外のスケジューリング方式による形態も本発明の実施形態として想定する範囲である。また、本実施形態では、ＶＣスケジューリング方式を帯域共用型ＷＲＲとする形態を例示したが、帯域共用型ＷＲＲ以外のスケジューリング方式による形態も本発明の実施形態として想定する範囲である。また、本実施形態では、廃棄要因としてバッファフルかどうかを利用する形態を例示したが、廃棄閾値等の他のパラメータを利用する形態も本発明の実施形態として想定する範囲である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、広域イーサネット網へのＡＴＭアクセス回線による収容時の、収容効率の向上、および、入力ＶＬＡＮ、または入力ＶＣに基づく優先制御、あるいは、入力ＶＬＡＮ、または入力ＶＣに基づく帯域制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のコンピュータ通信システムの構成図である。
【図２】図１中のゲートウェイ装置の構成図である。
【図３】図１の実施形態におけるＡＴＭ→イーサ方向通信における処理を示すフローチャートである。
【図４】図１の実施形態におけるイーサ→ＡＴＭ方向通信における処理を示すフローチャートである。
【図５】図１の実施形態におけるイーサ→ＡＴＭ方向通信における処理を示すフローチャートである。
【図６】図１の実施形態におけるＡＴＭ→ＡＴＭ方向通信における処理を示すフローチャートである。
【図７】コンピュータ通信システムの従来例の構成図である。
【符号の説明】
１　　ＡＴＭネットワーク
２　　ＡＴＭスイッチ
３　　ＡＴＭ回線
４　　ゲートウェイ装置
５　　イーサネット回線
６　　ＬＡＮスイッチ
７　　広域イーサネットワーク
１１　　ＡＴＭＬＩ部
１２ａ　　上りプロトコル変換部
１２ｂ　　下りプロトコル変換部
１３　　ＶＣスイッチングテーブル
１５　　スケジューラ部
１５ａ　　クラス振り分け部
１５ｂ　　ＶＣ−クラステーブル
１５ｃ　　クラスマッピングテーブル
１５ｄ　　出力バッファ部
１５ｅ　　クラススケジューラ部
１５ｆ　　ＶＣスケジューラ部
１５ｇ　　使用帯域テーブル
１５ｈ　　契約帯域テーブル
１４ａ　　ＶＣ−ＶＬＡＮテーブル
１４ｂ　　ＶＬＡＮ−ＶＣテーブル
１６　　ＳＷ部
１７　　ＶＬＡＮテーブル
１８　　ＭＡＣスイッチングテーブル
１９　　イーサＬＩ部
１０１〜１１０，２０１〜２２１，３０１〜３０４　　ステップ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for accommodating a communication line in a computer communication system that performs communication between computers via a communication line, and more particularly to a method for accommodating an ATM (Asynchronous Transfer Mode) access line by a gateway device in a wide area Ethernet.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a computer communication system that performs communication between computers via a communication line, various systems for performing communication under communication service conditions that guarantee a communication speed, a delay time, and the like have been developed. Among computer communications, wide-area Ethernet, which realizes a wide-area communication network using Ethernet technology, is becoming increasingly popular as an intranet or extranet. Conventionally, since the wide area Ethernet uses a transfer platform using the Ethernet technology, the subscriber side generally requires an Ethernet-compatible device, but an access line using the ATM technology is already available in a wide area. With the widespread use, it has become necessary to provide access lines that can provide services at lower cost and in a wider area even in wide area Ethernet.
[0003]
As an example of a conventional method for accommodating an ATM access line in a wide area Ethernet, FIG. 7 shows a method for accommodating an ATM access line using an existing gateway device. The ATM switch 2 of the ATM network 1 is connected to the gateway device 4 'by the ATM line 3. The gateway device 4 'is connected to a LAN switch 7 of an Ethernet network 6 by an Ethernet line 5.
[0004]
The gateway device 4 'maps a plurality of VCIs and one VLAN-ID in the processing of the ATM → Ether direction and attempts to transfer the same port on the Ethernet side. There is no mechanism for judging which VCI should be mapped among a plurality of VCIs from one VLAN-ID input from the PC. For this reason, a plurality of VCIs and one VLAN-ID are mapped, and each VCI is transferred to another port on the Ethernet side, thereby mapping the plurality of VCIs and one VLAN-ID.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The above-described ATM access line accommodation by the conventional gateway device has the following problems. In the gateway device, the number of ports is required by the number of VCs (Virtual Channels) belonging to the same VLAN (Virtual LAN), and the accommodation efficiency is reduced. Also, since it is necessary to perform loopback on the wide area Ethernet side, the accommodation efficiency is reduced. Also, priority control based on the input VLAN or the input VC, or band control based on the input VLAN or the input VC cannot be performed.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve accommodation efficiency and convert priority control based on input VLAN or VC, or convert bandwidth control based on input VLAN or VC when a user connects to a wide area Ethernet using an ATM access line. To provide an ATM access line accommodating method and a gateway device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, in a protocol conversion process for traffic from an ATM access line to a wide area Ethernet network, a plurality of VCIs on the ATM access line side and one VLAN-ID on the wide area Ethernet network side are mapped, and a plurality of VCIs are mapped. The traffic input from the VC is aggregated into one VLAN in the wide area Ethernet network, and an independent MAC switching table for each VLAN, which holds a destination MAC address of an input frame and mapping information of a port to output the frame, is referred to. , Based on the destination MAC address.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in a protocol conversion process of traffic from an ATM access line to a wide area Ethernet network, a VLAN-ID of a frame in a VC on the ATM access line side and one VLAN-ID on the wide area Ethernet network side are mapped. Independent MAC switching for each VLAN, which aggregates traffic input from a plurality of VLANs into one VLAN in the wide area Ethernet network and holds mapping information of a destination MAC address of an input frame and a port to output the frame. Referring to the table, transfer is performed based on the destination MAC address.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in a protocol conversion process for traffic from a wide area Ethernet network to an ATM access line, one VLAN-ID of the wide area Ethernet network and a VCI of the ATM access line are mapped based on a destination MAC address. Divides traffic input from one VLAN in a wide area Ethernet network into a plurality of VCs on an ATM access line side, and holds a destination MAC address of an input frame and mapping information of a port to output the frame, for each VLAN Then, the transfer is performed based on the destination MAC address by referring to the independent MAC switching table.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in a protocol conversion process for traffic from a wide area Ethernet network to an ATM access line, one VLAN-ID on the wide area Ethernet network side and a VLAN-ID of a frame in a VC on the ATM access line side are addressed. Mapping based on a MAC address, dividing traffic input from one VLAN in a wide area Ethernet network into a plurality of VLANs on an ATM access line side, and mapping information of a destination MAC address of an input frame and a port to output the frame , And refers to an independent MAC switching table for each VLAN, and performs transfer based on the destination MAC address.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in a subsequent stage of the protocol conversion process for traffic from an ATM access line to a wide area Ethernet network, a destination MAC address of an input frame and mapping information of a port to output the frame are held for each VLAN. By referring to the independent MAC switching table and transferring based on the destination MAC address, return transfer between VCs belonging to one VLAN in the wide area Ethernet network is performed.
[0012]
According to the sixth aspect of the present invention, in the traffic quality control processing for the ATM access line, scheduling is performed based on the VCI, the source MAC address, and the priority. Scheduling and priority control for each priority in the VC and based on the input VLAN or the input VC, or bandwidth control based on the input VLAN or the input VC are performed.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a configuration diagram of an IP network system according to an embodiment of the present invention. The ATM switch 2 of the ATM network 1 is connected to the gateway device 4 by the ATM line 3. The gateway device 4 is connected to a LAN switch 7 of an Ethernet network 6 by an Ethernet line 5.
[0015]
FIG. 2 is a block diagram of the gateway device 4. The gateway device 4 includes an ATMLI (Line Interface) unit 11, an uplink protocol conversion unit 12a, a downlink protocol conversion unit 12b, a VC switching table 13, a VC-VLAN table 14a, a VLAN-VC table 14b, a scheduler unit 15, a SW unit 16, and a VLAN. It has a table 17, a MAC switching table 18, and an Ethernet LI unit 19. The scheduler unit 15 includes a class distribution unit 15a, a VC-class table 15b, a class mapping table 15c, an output buffer unit 15d, a class scheduler unit 15e, a VC scheduler unit 15f, a used band table 15g, and a contract band table 15h.
[0016]
The upstream protocol converter 12a stores a VC-VLAN table 14a. The downlink protocol converter 12b stores a VLAN-VC table 14b. The SW unit 16 stores a VLAN table 17 and a MAC switching table 18. The class distribution unit 15a stores a VC-class table 15b and a class mapping table 15c. The VC scheduler unit 15f stores a used bandwidth table 15g and a contract bandwidth table 15h.
[0017]
Here, each of the tables 13, 14a, 14b, 15b, 15c, 15g, 15h, 17, 18 will be described.
[0018]
The VC switching table 13 holds a destination MAC address of an input frame and VPI / VCI mapping information to output the frame. The key is the destination address of the input frame, and the entry is the VPI / VCI.
[0019]
The VC-VLAN table 14a holds mapping information of VPI (virtual path identification) / VCI (virtual channel identification) of an input cell, and VLAN-ID of an output port and an output frame. The key is the input cell VPI / VCI, and the entry is the port number and VLAN-ID.
[0020]
The VLAN-VC table 14b holds mapping information of a port to which a frame is input or a VLAN-ID of an input frame and VPI / VCI of an output cell. The key is the input port number, the VLAN-ID of the input frame, and the entry is VPI / VCI.
[0021]
The VLAN table 17 holds mapping information of a port to which a frame is input or a VLAN-ID of an input frame, an output port, and a VLAN-ID of an output frame. The key is the input port number and the VLAN-ID of the input frame, and the entry is the port number and the VLAN-ID.
[0022]
The MAC switching table 18 holds a destination MAC address of an input frame and mapping information of a port to output the frame. The key is the destination MAC address of the input frame, and the entry is the port number. Note that the MAC switching table 8 is held for each VLAN.
[0023]
The VC-class table 15b holds VPI / VCI of cells input to the class distribution unit 15a and mapping information of priority classes.
[0024]
The class mapping table 15c holds the value of the IEEE 802.1p priority field included at the head of the AAL5 PDU and the priority class mapping information among the cells input to the class distribution unit 15a. The key is the value of the field of the IEEE 802.1p priority included in the first cell of the AAL5 PDU, and the entry is the class number.
[0025]
The used band table 15g holds a band use state for each VP (Virtual Path). The key is VPI, and the entry is the band being used.
[0026]
The contract bandwidth table 15h holds mapping information of the VC of the input cell and the contract bandwidth parameters (such as the maximum available bandwidth rate and the minimum guaranteed bandwidth rate) of the VC. The key is the VPI / VCI of the input cell, and the entry is the maximum available bandwidth rate, the minimum guaranteed bandwidth rate, and the like.
[0027]
The uplink protocol conversion unit 12a receives the cell transmitted from the ATM switch 2 from the ATMLI unit 11, searches the VC-VLAN table 14a by the VC in the cell, and discards the cell when there is no entry of the VC, If the entry of the VC exists, the cell is framed (a plurality of cells are combined into a frame) using the VLAN-ID of the entry, and the cell is transmitted to the SW unit 16 and at the same time, the VC switching table 13 is transmitted. And register the source MAC address.
[0028]
The SW unit 16 identifies the VLAN-ID of the frame transmitted from the uplink protocol conversion unit 12a, compares the VLAN-ID with the entry in the VLAN table 17, discards the frame if the VLAN-ID is invalid, and replaces the frame with the correct VLAN-ID. In this case, the MAC switching table 18 is searched with the destination MAC address of the frame, and if there is no entry of the MAC address, flooding is performed. If there is, flooding is not performed, and the Ethernet LI unit 19 and the downlink protocol conversion unit 12b Send the frame to. Here, “flooding” refers to a process of transmitting the same frame from all ports in the SW unit 16 when the MAC address does not exist in the MAC switching table 18. The SW unit 16 performs the same processing when the frame from the LAN switch 6 is received from the Ethernet LI unit 19, and transmits the frame to the downlink protocol conversion unit 12b.
[0029]
The downlink protocol conversion unit 12b searches the VLAN-VC table 14b based on the VLAN-ID of the frame transmitted from the SW unit 16, discards the frame if there is no entry for the VLAN-ID, and rejects the frame if the VLAN-ID is correct. Searches the VC switching table 13 with the destination MAC address of the frame, and if there is no entry of the MAC address, performs flooding on all VCs corresponding to the VLAN and converts the frame into cells (divides the frame into multiple The cell is transmitted to the class distribution unit 15a of the scheduler unit 15. If an entry of the MAC address exists, flooding is not performed, and the cell of the frame is converted using the VC of the entry. Sends the cell to the class distribution unit 15a of the scheduler unit 15. To.
[0030]
The class distribution unit 15a searches the class mapping table 15c by the priority of the head cell, searches the VC-switching table 13b by the source MAC address of the head cell, searches the VC-class table 15b from the VC of the table, If there is no entry in the class mapping table 15c and the VC-class table 15b, mapping is performed from the first cell to the last cell to the default class, and if there is an entry in the class mapping table 15c and the VC-class table 15b, the first cell is used. From the last cell to the last cell.
[0031]
When transmitting a cell to a buffer of the class, the output buffer unit 15d checks whether the buffer is full, discards the cell if the buffer is full, and transmits the cell to a buffer of the class if the buffer is not full.
[0032]
The class scheduler 15e reads cells transmitted to the buffer by HOL (Head of Line) scheduling. Here, HOL scheduling is also referred to as strict priority scheduling, and means that scheduling is always performed from the class with the highest priority.
[0033]
The VC scheduler unit 15f identifies the VC of the cell, searches the contract bandwidth table 15h, discards the cell if there is no entry, and if there is an entry, based on the contents of the used bandwidth table 15g and the contract bandwidth table 15h, The cell scheduling is performed by a band shared WRR (Weighted Round-Robin), and transmitted to the ATMLI unit 11. The bandwidth sharing WRR scheduling is a method of performing scheduling on a round robin basis based on a certain weight and sharing a bandwidth. In this case, the remaining bandwidth is calculated from the used bandwidth, and the remaining bandwidth is scheduled using the contract bandwidth as a weight.
[0034]
When communication is performed via the gateway device 4, VLAN-VC mapping information needs to be set in the VLAN-VC table 14b in advance. Further, VC-VLAN mapping information needs to be set in the VC-VLAN table 14a. Further, VLAN information needs to be set in the VLAN table 17. Also, VC-class mapping information needs to be set in the VC-class table 15b. Further, it is necessary that class mapping information is set in the class mapping table 15c. Also, it is necessary that contract bandwidth information is set in the contract bandwidth table 15h.
[0035]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
ATM to Ethernet direction communication processing
FIG. 3 shows a flow of a series of processes after the ATM switch 2 issues a cell to the gateway device 4. The ATM switch 2 transmits the cell via the ATM line 3 and arrives at the ATMLI unit 11 of the gateway device 4 (Step 101).
[0036]
The ATMLI unit 11 of the gateway device 4 that has received the cell transmits the cell to the upstream protocol conversion unit 12a. The uplink protocol conversion unit 12a searches the VC-VLAN table 14a using the cell VC (step 102). If there is no VC entry, the cell is discarded (step 111). If there is an entry for the VC, the cell is framed using the VLAN-ID of the entry in the VC-VLAN table 14a (step 104) and transmitted to the SW unit 16. At the same time, the source MAC address is registered in the VC switching table 13 (step 103).
[0037]
The SW unit 16 identifies the VLAN-ID of the frame, compares it with the entry of the VLAN table 17 (step 106), and discards the frame if the VLAN-ID is invalid (step 111). If the VLAN-ID is correct, then the MAC switching table 18 is searched with the destination MAC address of the frame (step 107). If there is no entry for the MAC address, flooding is performed (steps 108 and 109), and the frame is transmitted to the Ethernet LI unit 19 and the downlink protocol conversion unit 12b. If the entry of the MAC address exists, the frame is transmitted to the Ethernet LI unit 19 without performing flooding (step 110).
[0038]
The frame transmitted to the Ethernet LI unit 19 is transmitted to the LAN switch 6 via the Ethernet line 5.
Ether → ATM direction communication processing
4 and 5 show a flow of a series of processes after the LAN switch 6 issues a frame to the gateway device 4. The LAN switch 6 transmits the frame via the Ethernet line 5 using the destination MAC address, and the frame arrives at the SW unit 16 (Step 201).
[0039]
The Ethernet LI unit 19 of the gateway device 4 that has received the frame transmits the frame to the SW unit 16 (Step 202). The SW unit 16 identifies the VLAN-ID of the frame, compares it with the entry of the VLAN table 17 (step 203), and discards the frame if the VLAN-ID is invalid (step 221). If the VLAN-ID is correct, the MAC switching table 18 is searched using the destination MAC address of the frame (step 204). If there is no entry for the MAC address, flooding is performed (steps 205 and 206), and the frame is transmitted to the downlink protocol converter 12b (step 207). If there is an entry for the MAC address, the frame is transmitted to the downlink protocol converter 12b without performing flooding (step 207).
[0040]
The downlink protocol converter 12b searches the VLAN-VC table 14b based on the VLAN-ID of the frame (Step 208). If there is no entry for the VLAN-ID, the frame is discarded (steps 209 and 221). If the VLAN-ID is correct, then the VC switching table 13 is searched using the destination MAC address of the frame (step 210). If there is no entry for the MAC address, flooding is performed on all VCs corresponding to the VLAN (steps 211 and 212), the cells are converted into cells, and the cells are transmitted to the class distribution unit 15a of the scheduler unit 12 (step 211). Step 213). If there is an entry for the MAC address, the flooding is not performed, the frame is converted to a cell using the VC of the entry, and the cell is transmitted to the class distribution unit 12f of the scheduler unit 12 (step 213).
[0041]
The class distribution unit 15a searches the class mapping table 15c with the priority of the first cell (IEEE 802.1p field), searches the VC-class table 15b with the source MAC address of the first cell, and searches the VC-class The table 15b is searched, and if there is no entry in the class mapping table 15c and the VC-class table 15b, mapping is performed from the first cell to the last cell to the default class, and there are entries in the class mapping table 15e and the VC-class table 15b. In this case, the entry is mapped to the class from the first cell to the last cell (step 214).
[0042]
When the cell arrives (step 215), the output buffer unit 12d checks whether the buffer is full when transmitting the cell to the buffer of the class (step 216). If the buffer is full, the cell is discarded (step 221). If the buffer is not full, the cell is transmitted to the buffer of the class.
[0043]
The cell transmitted to the output buffer unit 15d is read out by the class scheduler unit 15e of the scheduler unit 15 by HOL scheduling according to the class (step 217). Further, the VC scheduler unit 15f identifies the VC of the cell and searches the contract bandwidth table 15h (step 218). If there is no entry in the contract bandwidth table 15h, the cell is discarded (step 221). If there is an entry, based on the contents of the contracted bandwidth table 15h and the used bandwidth table 15g, the cell is scheduled by the shared bandwidth WRR and transmitted to the ATMLI unit 11 (step 219).
[0044]
The cell transmitted to the ATMLI unit 11 is transmitted to the ATM switch 2 via the ATM line 3 (Step 220).
ATM → ATM direction communication processing
FIG. 6 shows a flow of a series of processes after the ATM switch 2 issues a cell to the gateway device 4. The ATM switch 2 transmits cells via the ATM line 3 using the VCI.
[0045]
When the cell arrives, the ATMLI unit 11 of the gateway device 4 that has received the frame transmits the cell to the upstream protocol conversion unit 12a (Step 301). The upstream protocol converter 12a searches the VC-VLAN table 14a using the VC of the frame (step 302). If there is no entry for the VC, the cell is discarded (steps 303 and 304). If an entry exists for the VC, the cell is framed by using the VLAN-ID of the entry, transmitted to the SW unit 16, and at the same time, the source MAC address is registered in the VC switching table 13 (step 305). Hereinafter, the processes after step 202 in FIG. 4 are performed.
[0046]
In the present embodiment, the mode in which a plurality of VCIs on the ATM access line side and one VLAN-ID on the wide area Ethernet network side are mapped is described. However, the VLAN-ID of the intra-VC frame on the ATM access line side and the wide area A form in which one VLAN-ID on the Ethernet network side is mapped is also conceivable. In this case, the process is the same, except that the VLAN-ID of the intra-VC frame is used instead of the VCI.
[0047]
In this embodiment, one VLAN-ID on the wide area Ethernet network and VCI on the ATM access line are mapped based on the destination MAC address. However, one VLAN-ID on the wide area Ethernet network is used. And a mode in which the VLAN-ID of the ATM access line is mapped based on the destination MAC address. In this case, the processing is the same only by using the VLAN-ID of the intra-VC frame instead of the VCI.
[0048]
In the present embodiment, an example in which a wide area Ethernet network using a VLAN is used has been described. However, an example in which a network using MPLS (Multi Protocol Label Switching) technology is used, that is, a label is used instead of a VLAN-ID. The form is also a range assumed as an embodiment of the present invention. Further, in the present embodiment, the mode in which the MAC address is used for the switching is illustrated, but the mode in which the IP address is used is within the range assumed as the embodiment of the present invention. Further, in the present embodiment, the form in which the bandwidth sharing type scheduling scheme is set to WRR is exemplified, but the form using a scheduling scheme other than WRR is also within the range assumed in the embodiment of the present invention. Further, in the present embodiment, an example in which the IEEE 802.1p field is used for identification of the priority class has been exemplified. However, other header information such as an IP layer type of service (Type of Service) / DSCP (Diffserv Code Point) value is used. This is also a range assumed as an embodiment of the present invention. Further, in the present embodiment, an example in which the scheduling method is HOL is described, but an example in which a scheduling method other than HOL is used is also considered as an embodiment of the present invention. Further, in the present embodiment, a form in which the VC scheduling method is a shared bandwidth WRR is exemplified, but a form using a scheduling method other than the shared band WRR is also assumed as an embodiment of the present invention. Further, in the present embodiment, an example in which whether or not the buffer is full is used as the discarding factor has been exemplified.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when accommodating a wide area Ethernet network by an ATM access line, the accommodation efficiency is improved, and priority control based on input VLAN or input VC, or input VLAN or input VC is performed. Can be performed based on the bandwidth.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a computer communication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a gateway device in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing processing in the ATM → Ether direction communication in the embodiment of FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart showing processing in the Ethernet → ATM direction communication in the embodiment of FIG. 1;
FIG. 5 is a flowchart showing processing in the Ethernet → ATM direction communication in the embodiment of FIG. 1;
FIG. 6 is a flowchart showing processing in the ATM → ATM direction communication in the embodiment of FIG. 1;
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional example of a computer communication system.
[Explanation of symbols]
1 ATM network
2 ATM switch
3 ATM line
4 Gateway device
5 Ethernet line
6 LAN switch
7 Wide Area Ethernet Network
11 ATMLI section
12a Uplink protocol converter
12b Downlink protocol converter
13 VC switching table
15 Scheduler part
15a Class distribution unit
15b VC-class table
15c Class mapping table
15d output buffer
15e Class scheduler part
15f VC scheduler
15g bandwidth table
15h Contract bandwidth table
14a VC-VLAN table
14b VLAN-VC table
16 SW section
17 VLAN table
18 MAC switching table
19 Ether LI section
101-110, 201-221, 301-304 steps

Claims (12)

広域イーサネット網と接続された装置が、ＡＴＭアクセス回線を収容するとともに、ＡＴＭアクセス回線から広域イーサネット網向きトラヒックのプロトコル変換処理において、ＡＴＭアクセス回線側の複数のＶＣＩと、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤをマッピングし、複数のＶＣから入力されたトラヒックを広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮに集約し、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送を行うＡＴＭアクセス回線収容方法。A device connected to the wide area Ethernet network accommodates the ATM access line and, in the protocol conversion processing of the traffic from the ATM access line to the wide area Ethernet network, a plurality of VCIs on the ATM access line side and one VCI on the wide area Ethernet network side. VLAN-ID is mapped, traffic input from a plurality of VCs is aggregated into one VLAN in the wide area Ethernet network, and a destination MAC address of an input frame and mapping information of a port to which the frame is output are held for each VLAN. , An ATM access line accommodating method for performing transfer based on a destination MAC address by referring to an independent MAC switching table. 広域イーサネット網と接続された装置が、ＡＴＭアクセス回線を収容するとともに、ＡＴＭアクセス回線から広域イーサネット網向きトラヒックのプロトコル変換処理において、ＡＴＭアクセス回線側のＶＣ内フレームのＶＬＡＮ−ＩＤと、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤをマッピングし、複数のＶＬＡＮから入力されたトラヒックを広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮに集約し、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送を行うＡＴＭ回線収容方法。A device connected to the wide area Ethernet network accommodates the ATM access line and, in the protocol conversion processing of the traffic from the ATM access line to the wide area Ethernet network, the VLAN-ID of the frame in the VC on the ATM access line side and the wide area Ethernet network. One VLAN-ID on the side is mapped, traffic input from a plurality of VLANs is aggregated into one VLAN in the wide area Ethernet network, and the destination MAC address of the input frame and the mapping information of the port to output the frame are held. An ATM line accommodating method for referring to an independent MAC switching table for each VLAN and performing transfer based on a destination MAC address. 広域イーサネット網と接続された装置が、ＡＴＭアクセス回線を収容するとともに、広域イーサネット網からＡＴＭアクセス回線向きトラヒックのプロトコル変換処理において、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤと、ＡＴＭアクセス回線側のＶＣＩを宛先ＭＡＣアドレスに基づきマッピングし、広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮから入力されたトラヒックを、ＡＴＭアクセス回線側の複数のＶＣに分割し、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送を行うＡＴＭ回線収容方法。A device connected to the wide area Ethernet network accommodates the ATM access line, and in the protocol conversion processing of the traffic from the wide area Ethernet network to the ATM access line, one VLAN-ID on the wide area Ethernet network side and one on the ATM access line side. VCI is mapped based on a destination MAC address, traffic input from one VLAN in a wide area Ethernet network is divided into a plurality of VCs on an ATM access line side, a destination MAC address of an input frame, and a port to output the frame. An ATM line accommodating method for referring to an independent MAC switching table for each VLAN, which holds mapping information, and performing transfer based on a destination MAC address. 広域イーサネット網と接続された装置が、ＡＴＭアクセス回線を収容するとともに、広域イーサネット網からＡＴＭアクセス回線向きトラヒックのプロトコル変換処理において、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤと、ＡＴＭアクセス回線側のＶＣ内フレームのＶＬＡＮ−ＩＤを宛先ＭＡＣアドレスに基づきマッピングし、広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮから入力されたトラヒックを、ＡＴＭアクセス回線側の複数のＶＬＡＮに分割し、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送を行うＡＴＭ回線収容方法。A device connected to the wide area Ethernet network accommodates the ATM access line, and in the protocol conversion processing of the traffic from the wide area Ethernet network to the ATM access line, one VLAN-ID on the wide area Ethernet network side and one on the ATM access line side. The VLAN-ID of the frame in the VC is mapped based on the destination MAC address, and the traffic input from one VLAN in the wide area Ethernet network is divided into a plurality of VLANs on the ATM access line side, and the destination MAC address of the input frame, An ATM line accommodating method for referencing an independent MAC switching table for each VLAN, which holds mapping information of a port to which a frame is to be output, and performing transfer based on a destination MAC address. 広域イーサネット網と接続された装置が、ＡＴＭアクセス回線を収容するとともに、ＡＴＭアクセス回線から広域イーサネット網向きトラヒックのプロトコル変換処理の後段において、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送することにより、広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮに属するＶＣ間の折り返し転送を行うＡＴＭ回線収容方法。A device connected to the wide area Ethernet network accommodates the ATM access line, and at a later stage of the protocol conversion processing of the traffic from the ATM access line to the wide area Ethernet network, a destination MAC address of the input frame and a port number to which the frame is to be output. An ATM line accommodating method for performing loopback transfer between VCs belonging to one VLAN in a wide area Ethernet network by referring to an independent MAC switching table for each VLAN that holds mapping information and transferring based on a destination MAC address. 広域イーサネット網と接続された装置が、ＡＴＭアクセス回線を収容するとともに、ＡＴＭアクセス回線向きトラヒックの品質制御処理において、ＶＣＩ、ソースＭＡＣアドレス、優先度に基づきスケジューリングを行うことにより、ＡＴＭアクセス回線向きにトラヒックが集中した場合、ＶＣ間のスケジューリングと、ＶＣ内の優先度毎、かつ入力ＶＬＡＮまたは入力ＶＣに基づく優先制御、あるいは入力ＶＬＡＮまたは入力ＶＣに基づく帯域制御を行うＡＴＭ回線収容方法。The device connected to the wide area Ethernet network accommodates the ATM access line and performs scheduling based on the VCI, the source MAC address, and the priority in the quality control processing of the traffic for the ATM access line, so that the device is connected to the ATM access line. An ATM line accommodating method for performing scheduling between VCs, priority control based on an input VLAN or an input VC, or bandwidth control based on an input VLAN or an VC when traffic is concentrated. 広域イーサネット網へのＡＴＭアクセス回線を収容するゲートウェイ装置において、ＡＴＭアクセス回線から広域イーサネット網向きトラヒックのプロトコル変換処理において、ＡＴＭアクセス回線側の複数のＶＣＩと、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤをマッピングし、複数のＶＣから入力されたトラヒックを広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮに集約し、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送を行う手段を有することを特徴とするゲートウェイ装置。In a gateway device accommodating an ATM access line to a wide area Ethernet network, a plurality of VCIs on the ATM access line side and one VLAN-ID on the wide area Ethernet network side are used in a protocol conversion process for traffic from the ATM access line to the wide area Ethernet network. And aggregates traffic input from a plurality of VCs into one VLAN in the wide area Ethernet network, and holds the destination MAC address of the input frame and the mapping information of the port to which the frame should be output. A gateway device having means for referring to a MAC switching table and performing transfer based on a destination MAC address. 広域イーサネット網へのＡＴＭアクセス回線を収容するゲートウェイ装置において、ＡＴＭアクセス回線から広域イーサネット網向きトラヒックのプロトコル変換処理において、ＡＴＭアクセス回線側のＶＣ内フレームのＶＬＡＮ−ＩＤと、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤをマッピングし、複数のＶＬＡＮから入力されたトラヒックを広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮに集約し、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送を行う手段を有することを特徴とするゲートウェイ装置。In a gateway device accommodating an ATM access line to a wide area Ethernet network, in a protocol conversion process of a traffic from the ATM access line to the wide area Ethernet network, a VLAN-ID of a frame in a VC on the ATM access line side and a 1-bit packet on the wide area Ethernet network side VLAN that maps one VLAN-ID, aggregates traffic input from a plurality of VLANs into one VLAN in the wide area Ethernet network, and stores mapping information of a destination MAC address of an input frame and a port to output the frame. A gateway device comprising means for referring to an independent MAC switching table for each and transferring based on a destination MAC address. 広域イーサネット網へのＡＴＭアクセス回線を収容するゲートウェイ装置において、広域イーサネット網からＡＴＭアクセス回線向きトラヒックのプロトコル変換処理において、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤと、ＡＴＭアクセス回線側のＶＣＩを宛先ＭＡＣアドレスに基づきマッピングし、広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮから入力されたトラヒックを、ＡＴＭアクセス回線側の複数のＶＣに分割し、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送を行う手段を有することを特徴とするゲートウェイ装置。In a gateway device accommodating an ATM access line to a wide area Ethernet network, in a protocol conversion process for traffic from the wide area Ethernet network to the ATM access line, one VLAN-ID on the wide area Ethernet network side and a VCI on the ATM access line side are addressed. Mapping based on MAC addresses, dividing traffic input from one VLAN in the wide area Ethernet network into a plurality of VCs on the ATM access line side, and mapping information of a destination MAC address of an input frame and a port to output the frame A gateway device, comprising means for referring to an independent MAC switching table for each VLAN and performing transfer based on a destination MAC address. 広域イーサネット網へのＡＴＭアクセス回線を収容するゲートウェイ装置において、広域イーサネット網からＡＴＭアクセス回線向きトラヒックのプロトコル変換処理において、広域イーサネット網側の１つのＶＬＡＮ−ＩＤと、ＡＴＭアクセス回線側のＶＣ内フレームのＶＬＡＮ−ＩＤを宛先ＭＡＣアドレスに基づきマッピングし、広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮから入力されたトラヒックを、ＡＴＭアクセス回線側の複数のＶＬＡＮに分割し、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送を行うことを特徴とするゲートウェイ装置。In a gateway device accommodating an ATM access line to a wide area Ethernet network, one VLAN-ID on the wide area Ethernet network side and a frame in a VC on the ATM access line side in a protocol conversion process for traffic from the wide area Ethernet network to the ATM access line. Is mapped based on the destination MAC address, the traffic input from one VLAN in the wide area Ethernet network is divided into a plurality of VLANs on the ATM access line side, and the destination MAC address of the input frame and the frame are output. A gateway device, which refers to an independent MAC switching table for each VLAN and stores mapping information of a port to be transferred, and performs transfer based on a destination MAC address. 広域イーサネット網へのＡＴＭアクセス回線を収容するゲートウェイ装置において、ＡＴＭアクセス回線から広域イーサネット網向きトラヒックのプロトコル変換部の後段において、入力フレームの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームを出力すべきポートのマッピング情報を保持する、ＶＬＡＮ毎に独立したＭＡＣスイッチングテーブルを参照し、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送することにより、広域イーサネット網における１つのＶＬＡＮに属するＶＣ間の折り返し転送を行う手段を有することを特徴とするゲートウェイ装置。In a gateway device accommodating an ATM access line to a wide area Ethernet network, a destination MAC address of an input frame and mapping information of a port to which the frame is to be output are provided at a stage subsequent to a protocol conversion unit for traffic from the ATM access line to the wide area Ethernet network. It has means for performing a loop-back transfer between VCs belonging to one VLAN in the wide area Ethernet network by referring to a held MAC switching table for each VLAN and transferring based on a destination MAC address. Gateway device. 広域イーサネット網へのＡＴＭアクセス回線を収容するゲートウェイ装置において、ＡＴＭアクセス回線向きトラヒックの品質制御処理において、ＶＣＩ、ソースＭＡＣアドレス、優先度に基づきスケジューリングを行うことにより、ＡＴＭアクセス回線向きにトラヒックが集中した場合、ＶＣ間のスケジューリングと、ＶＣ内の優先度毎、かつ入力ＶＬＡＮまたは入力ＶＣに基づく優先制御、あるいは入力ＶＬＡＮまたは入力ＶＣに基づく帯域制御を行う手段を有することを特徴とするゲートウェイ装置。In a gateway device accommodating an ATM access line to a wide area Ethernet network, traffic is concentrated toward the ATM access line by performing scheduling based on the VCI, the source MAC address, and the priority in the traffic quality control processing for the ATM access line. In this case, the gateway device includes means for performing scheduling between VCs, priority control in the VCs, and priority control based on the input VLAN or the input VC, or bandwidth control based on the input VLAN or the input VC.
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