JP2006094094A - フレーム転送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラインインタフェース数の増加や、ラインインタフェース速度の高速化に対応可能な、迅速且つ安定したフレームの転送が可能なフレーム転送装置を得ること。
【解決手段】ラインインタフェースは、スイッチ部から転送されたＭＡＣフレームの送信元アドレスと送信元ラインインタフェース情報とを学習する第１の学習手段と、外部から受信したＭＡＣフレームの宛先アドレスで第１の学習手段を検索し、該当するアドレスが存在する場合に、該アドレスの送信元ラインインタフェース情報と自ラインインタフェース情報とを宛先ラインインタフェース情報として受信したＭＡＣフレームに付加してスイッチ部に送信する手段と、を有し、スイッチ部は、付加された宛先ラインインタフェース情報に基づいてＭＡＣフレームを複数のラインインタフェースに転送する手段を有すること、を特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フレーム転送装置に関し、アドレス情報の学習処理の処理負荷の増大を抑制し、安定したフレーム転送を可能とするフレーム転送装置に関するものである。

従来、ＭＡＣフレーム転送装置としては、スイッチ（ＳＷ）部と、ラインインタフェースと、ＭＡＣアドレステーブルと、ＭＡＣアドレス学習部とを有するものがある。このようなＭＡＣフレーム転送装置では、ラインインタフェースに入力されたＭＡＣフレームは、ラインインタフェース部で物理レイヤ、ＭＡＣ終端がなされ、ＳＷ部へ転送される。ＳＷ部では、ＭＡＣフレームの送信元アドレスと宛先アドレスの抽出がなされＭＡＣアドレス学習部とＭＡＣアドレステーブルにて送信元ＭＡＣアドレスと入力インタフェースの対応付けがなされる。さらに抽出した宛先アドレスでＭＡＣアドレステーブルを検索することにより学習されたエントリがある場合には、ＳＷ部は対で学習されているＭＡＣアドレスに対応するポートにフレームを転送する。学習されたエントリが学習テーブルに無い場合には、ＳＷ部はＭＡＣフレームを受信したラインインタフェース部以外の全ラインインタフェース部にフレームを転送する（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００３−１９８６１０号公報 特開２００２−１１１６９５号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、ＳＷ部で集線した後、ＭＡＣアドレス学習、宛先アドレスの検索を実施する構成なので、ラインインタフェース数が増加した場合や、ラインインタフェース速度が高速なインタフェースとなった場合には、ＭＡＣアドレス学習処理時間、宛先アドレスの検索時間に許される時間がラインインタフェース数倍、ラインインタフェース速度倍となるため、処理速度が追いつかないという問題がある。

また、この他にもＭＡＣアドレス学習テーブルを各ラインインタフェース部に有し、学習テーブルを分散させることにより処理速度を満足させる手法もあるが、この場合学習テーブルを全ラインインタフェース部で同じ学習内容を保持もしくは共有する必要があり、装置内でＭＡＣフレームが通る経路とは別のＭＡＣアドレス学習テーブル管理・制御バス等を設ける必要がある（たとえば、特許文献２参照）。また、ＭＡＣフレームが通る経路に学習情報をフレーム化し情報のやりとりを行う必要があり、学習処理の処理負荷が増大するという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ラインインタフェース数の増加や、ラインインタフェース速度の高速化に対応可能な、迅速且つ安定したフレームの転送が可能なフレーム転送装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるフレーム転送装置は、スイッチ部と複数のラインインタフェース部とを備えて構成されるフレーム転送装置であって、ラインインタフェースは、スイッチ部から転送されたＭＡＣフレームの送信元アドレスと送信元ラインインタフェース情報とを学習する第１の学習手段と、外部から受信したＭＡＣフレームの宛先アドレスで第１の学習手段を検索し、該当するアドレスが存在する場合に、該アドレスの送信元ラインインタフェース情報と自ラインインタフェース情報とを宛先ラインインタフェース情報として受信したＭＡＣフレームに付加して前記スイッチ部に送信する手段と、を有し、スイッチ部は、付加された宛先ラインインタフェース情報に基づいてＭＡＣフレームを複数のラインインタフェースに転送する手段を有することを特徴とする。

この発明によれば、複数のラインインタフェース部を備えたフレーム転送装置において、外部よりラインインタフェースに入力されたＭＡＣフレームをスイッチ部で集線する前に、該ＭＡＣフレームに関するＭＡＣアドレス学習、宛先アドレスの検索が行われる。

この発明によれば、ＭＡＣフレームをスイッチ部で集線する前にＭＡＣアドレス学習、宛先アドレスの検索を行うことができるため、ラインインタフェース数が増大した場合や、ラインインタフェース速度が高速になった場合においても、ＭＡＣアドレス学習テーブル管理・制御バス等を設けることなく、処理速度を各ラインインタフェース速度に抑えることができる。したがって、この発明によれば、フレーム転送装置での学習処理の処理負荷の増大を確実に抑制し、迅速且つ安定したＭＡＣフレームの転送を実現可能なフレーム転送装置を得ることができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかるフレーム転送装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１にかかるフレーム転送装置であるＭＡＣ（Media Access Control）フレーム転送装置の構成を示す構成図である。図１に示すように、本実施の形態にかかるＭＡＣフレーム転送装置は、スイッチ（ＳＷ）１と、ラインインタフェース部（Ａ＃１）２と、ラインインタフェース部（Ａ＃２）３、ラインインタフェース部（Ａ＃３）４、ラインインタフェース部（Ａ＃４）５と、を備えて構成されている。

スイッチ（ＳＷ）１は、ラインインタフェース部により入力されたＭＡＣフレームの転送を行うスイッチである。

ラインインタフェース部（Ａ＃１）２は、ＭＡＣフレームの送信時・受信時の物理レイヤ及びＭＡＣレイヤの送信／受信終端を行い、受信したＭＡＣフレームの出力ラインインタフェース部の決定、ＭＡＣアドレスの学習処理、ＭＡＣフレームの廃棄処理を行う。このようなラインインタフェース部（Ａ＃１）２は、図１に示すように、物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６と、受信側送信元アドレス学習部７（以下、受信側ＭＡＣｓａ学習部７と称する）と、入力フィルタリング部８と、送信ポート検索部９と、送信側送信元アドレス学習部１０（以下、送信側ＭＡＣｄａ学習部１０と称する）と、付加情報削除部１１と、を備えて構成されている。なお、ラインインタフェース部（Ａ＃２）３、ラインインタフェース部（Ａ＃３）４およびラインインタフェース部（Ａ＃４）５もラインインタフェース部（Ａ＃１）２と同様の構成を有するが、ここでは、ラインインタフェース部（Ａ＃１）２について説明する。

物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６は、伝送路（ライン）のデータ符号変換、受信ＭＡＣフレームの正常性のチェック、ＭＡＣフレームの送信／受信処理等を行う。

受信側ＭＡＣｓａ学習部７は、情報学習用の受信側学習テーブルを有し、受信ＭＡＣフレームの送信元アドレス（ＭＡＣｓａ）を該受信側学習テーブルに書き込み、記録する。そして、受信側学習テーブルに記録した後は、同一ＭＡＣｓａの学習がある場合は該受信側学習テーブルの更新を行う。また、記録した送信元アドレスと同一ＭＡＣｓａの受信が一定時間無い場合には、該当するＭＡＣアドレスを受信側学習テーブルから削除し、送信ポート検索部９へ削除したＭＡＣアドレス情報の通知を行う。また、受信側ＭＡＣｓａ学習部７は、入力フィルタリング部８から入力されるＭＡＣアドレスで受信側学習テーブルを検索し、該ＭＡＣアドレスが受信側学習テーブルにエントリされているか否かを入力フィルタリング部８に返信する。

入力フィルタリング部８は、受信ＭＡＣフレームの宛先アドレス（ＭＡＣｄａ）を抽出し、このＭＡＣフレームの宛先アドレスを受信ＭＡＣｓａ学習部４へ通知し、該当するＭＡＣアドレスが受信ＭＡＣｓａ学習部４の学習テーブルに存在するか否かの返信を受ける。入力フィルタリング部８は、受信ＭＡＣｓａ学習部４より該当するＭＡＣアドレスが存在するとの返信を受け取った場合には、受信したＭＡＣフレームを廃棄する。これにより、不要なＭＡＣフレームを排除することができる。また、入力フィルタリング部８は、受信ＭＡＣｓａ学習部４より該当するＭＡＣアドレスが存在しないとの返信を受け取った場合には、受信ＭＡＣフレームを通過させ、送信ポート検索部９に入力する。

送信ポート検索部９は、受信ＭＡＣフレームの宛先アドレス（ＭＡＣｄａ）を抽出し、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０へこのＭＡＣフレームの宛先アドレス（ＭＡＣｄａ）を転送する。送信ポート検索部９は、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０が有する送信側学習テーブルにこの送信元アドレス（ＭＡＣｄａ）と同一のＭＡＣアドレスが存在した場合には、該送信側学習テーブルにＭＡＣアドレスと対で保持されている入力ラインインタフェース情報を送信側ＭＡＣｓａ学習部１０より受け取る。

そして、送信ポート検索部９は、この入力ラインインタフェース情報を出力ラインインタフェース情報として受信ＭＡＣフレームに付加し、さらに自ラインインタフェース情報を入力ラインインタフェース情報として受信ＭＡＣフレームに付加する。さらに送信ポート検索部９は、受信ＭＡＣｓａ学習部４から転送される削除したＭＡＣアドレスの情報を受信ＭＡＣフレームに付加し、図２に示す付加情報付きＭＡＣフレーム２０を構成してＳＷ１へ転送する。

また、送信ポート検索部９は、転送した送信元アドレス（ＭＡＣｄａ）と同一のＭＡＣアドレスが、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０が有する送信側学習テーブルに存在しない場合には、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０より「該当ＭＡＣアドレス無し」の通知を受け取り、受信ＭＡＣフレームに付加する出力ラインインタフェース情報を同報とする。

送信側ＭＡＣｓａ学習部１０は、ＳＷ１より転送された付加情報付きＭＡＣフレーム２０よりＭＡＣｓａと入力ラインインタフェース情報とを抽出する。付加情報付きＭＡＣフレーム２０の構成例を図２に示す。この付加情報付きＭＡＣフレーム２０は、付加情報３０と、ＭＡＣフレーム４０とを有する。そして、付加情報３０としては、出力ラインインタフェース情報３１と、入力ラインインタフェース情報３２と、エントリ削除情報３３と、を有する。また、ＭＡＣフレーム４０には、ＭＡＣフレームの送信元アドレス（ＭＡＣｄａ）４１とＭＡＣフレームの送信元アドレス（ＭＡＣｓａ）４２とを有する。

そして、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０は、情報学習用の送信側学習テーブルを有し、該送信側学習テーブルに、ＳＷ１より転送された付加情報付きＭＡＣフレーム２０より抽出したＭＡＣｓａを書き込み、記憶する。図３に送信側学習テーブルの一例を示す。この送信側学習テーブルには、エントリＮｏ．と、該エントリＮｏ．に対応するＭＡＣｓａおよび入力ラインインタフェース情報と、これらのエントリ情報が有効であるか無効であるかの切り替え情報が書き込まれ、記憶される。これらのエントリ情報が有効であるか無効であるかの切り替え情報は、たとえば図３に示すように、有効である場合は「１」を、無効である場合は「０」を書き込む。

また、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０は、送信側学習テーブルの入力ラインインタフェース情報に、前記の付加情報付きＭＡＣフレーム２０より抽出した入力ラインインタフェース情報の書き込みを行う。送信側ＭＡＣｓａ学習部１０は、これらの書き込みを行う際に、図３に示す送信側学習テーブルにおける有効／無効の切り替えを、「有効（＝１）」にして書き込みを行う。

さらに、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０は、付加情報付きＭＡＣフレームに付加されている削除ＭＡＣアドレスが送信側学習テーブルに存在する場合には、該当するＭＡＣアドレスを送信側学習テーブルから削除する。

また、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０は、送信側学習テーブルにおいて付加情報付きＭＡＣフレーム２０のＭＡＣｓａが存在しない場合には、送信側学習テーブルの空き領域にＭＡＣｓａと入力ラインインタフェース情報を対で書き込み、上記の切り替え情報をとして、「有効（＝１）」を書き込む。

また、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０は、送信側学習テーブルにおいて付加情報付きＭＡＣフレーム２０のＭＡＣｓａが存在する場合には、該ＭＡＣｓａと対になっている入力ラインインタフェース情報のみを図２に示す付加情報付きＭＡＣフレーム２０の入力ラインインタフェース情報に上書きする。これにより、端末がラインインタフェースを移動した場合に迅速に対応することができる。

また、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０は、付加情報付きＭＡＣフレーム２０に付加されている削除ＭＡＣアドレスが送信側学習テーブルに存在する場合には、該当するＭＡＣアドレスのエントリの有効／無効の切り替え情報を「無効」とすることによりこのＭＡＣアドレスを無効とする。そして、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０は以上の処理を行った後に、付加情報付きＭＡＣフレーム２０を付加情報削除部１１に入力する。

付加情報削除部１１は、ＭＡＣフレームに付加されている入力ポート情報、出力ラインインタフェース情報、削除ＭＡＣアドレス情報を削除し、元のＭＡＣフレームに戻す機能を有する。そして、付加情報削除部１１は、元の状態に戻したＭＡＣフレームを物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６に入力する。

つぎに、このＭＡＣフレーム転送装置の動作について説明する。ここではラインインタフェース部（Ａ＃１）２に端末Ａ（ＭＡＣアドレス＝Ａ）が接続され、ラインインタフェース部（Ａ＃２）３に端末Ｂ（ＭＡＣアドレス＝Ｂ）が接続されて通信をする場合を例に説明する。ラインインタフェースおよびＭＡＣフレームはたとえばイーサネット（登録商標）とする。また、初期状態では各学習テーブルは、未学習状態とする。ラインインタフェース部タイプ（Ａ＃１）、（Ａ＃２）、（Ａ＃３）、（Ａ＃４）のラインインタフェース番号をそれぞれ１、２、３、４とする。

まず始めに、ラインインタフェース部（Ａ＃１）２に端末ＡよりＭＡＣフレーム１（ＭＡＣｄａ＝Ｂ、ＭＡＣｓａ＝Ａ）が入力され、つぎにラインインタフェース部（Ａ＃２）３に端末ＢよりＭＡＣフレーム２（ＭＡＣｄａ＝Ａ、ＭＡＣｓａ＝Ｂ）が入力されるものとする。

ＭＡＣフレーム１がラインインタフェース部（Ａ＃１）２の物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６に入力されると、該物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６において伝送路符号の復号化、プリアンブルの削除、およびＭＡＣフレームの正常性の確認がおこなわれ、ＭＡＣフレーム１ａが出力される。

つぎに、物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６から出力されたＭＡＣフレーム１ａは、入力フィルタリング部８および受信側ＭＡＣｓａ学習部７に入力される。受信側ＭＡＣｓａ学習部７では、ＭＡＣｓａの値であるＡは未学習であるので、このＭＡＣｓａを受信側ＭＡＣｓａ学習部７の受信側学習テーブルに書き込み、記憶する。

また、入力フィルタリング部８では、入力されたＭＡＣフレーム１の宛先アドレス（ＭＡＣｄａ＝Ｂ）ｂを抽出し、このＭＡＣフレーム１の宛先アドレス（ＭＡＣｄａ＝Ｂ）ｂを受信側ＭＡＣｓａ学習部７に通知する。受信側ＭＡＣｓａ学習部７は、受信側学習テーブルをＭＡＣアドレス＝Ｂで検索し、該ＭＡＣアドレスのエントリ情報ｃ、すなわちエントリの有無を入力フィルタリング部８に通知する。この場合、受信側ＭＡＣｓａ学習部７の受信側学習テーブルにＭＡＣｄａ＝Ｂは存在しないので、「エントリ無し」の通知が受信側ＭＡＣｓａ学習部７より入力フィルタリング部８に送られる。

そして、入力フィルタリング部８では、ＭＡＣｄａ＝Ｂのエントリが「エントリ有り」の通知を受け取った場合には、ＭＡＣフレーム１を廃棄する。また、入力フィルタリング部８は、ＭＡＣｄａ＝Ｂのエントリが「エントリ無し」の通知を受け取った場合には、ＭＡＣフレーム１ａを通過させる。ここでは、入力フィルタリング部８は、受信側ＭＡＣｓａ学習部７から「エントリ無し」の通知を受け取るため、ＭＡＣフレーム１ａを通過させ、該ＭＡＣフレーム１ａは送信ポート検索部９に入力される。

送信ポート検索部９では、ＭＡＣフレーム１ａのＭＡＣｄａ＝Ｂを再度抽出し、このＭＡＣフレーム１のＭＡＣｄａ＝Ｂを送信側ＭＡＣｓａ学習部１０に通知する。送信側ＭＡＣｓａ学習部１０は、図３に示す送信側学習テーブルをＭＡＣアドレス＝Ｂで検索し、出力ラインインタフェース情報ｅとして該ＭＡＣアドレスのエントリの有無を送信ポート検索部９に通知する。ここでは送信側学習テーブルが初期状態であり未学習状態であるため、送信側学習テーブルにＭＡＣアドレス＝Ｂが存在しない。また、送信側学習テーブルの全エントリが無効を示すため、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０から送信ポート検索部９に出力ラインインタフェース情報ｅとして「エントリ無し」が通知される。

さらに送信ポート検索部９では、図２に示すように付加情報をＭＡＣフレーム１の先頭に挿入して付加情報付きＭＡＣフレーム２０を構成する。ここでＭＡＣフレーム１に挿入する付加情報は、出力ラインインタフェース情報（番号）、入力ラインインタフェース情報（番号）およびエントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）である。

出力ラインインタフェース情報（番号）には、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０の送信側学習テーブルを検索した結果、一致するエントリが存在する場合には、送信側学習テーブルにＭＡＣアドレスと対で記録されている入力ラインインタフェース情報が挿入される。

また、送信ポート検索部９では、出力ラインインタフェース情報ｅとして「エントリ無し」の通知を受け取ることにより、ＭＡＣフレーム１が未学習ＭＡＣフレームであることが分かる。そこで、送信ポート検索部９は、全ラインインタフェースに同報するため出力ラインインタフェース情報には同報コードを挿入する。

入力ラインインタフェース情報（番号）は、入力ラインインタフェースの番号が挿入される。したがって、ここでは、入力ラインインタフェースの番号が「＃１」であるので、入力ラインインタフェース情報（番号）は「１」となる。また、エントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）は、受信側ＭＡＣｓａ学習部７でＭＡＣアドレスの削除が発生しておらず、受信側ＭＡＣｓａ学習部７よりエントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）ｆとして「削除無し」が通知されるので、６ｂｙｔｅのＭＡＣアドレスとして「ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ」のブロードキャストアドレスを書き込む。ここで、ＭＡＣｓａはユニキャストアドレスでありブロードキャストアドレスは学習しないため、削除アドレスが無い場合にはブロードキャストアドレスを適用する。

また、この場合、ＭＡＣフレーム１のフレーム間ギャップは最低でもＩＰＧ１２バイト、プリアンブル８バイトの計２０バイトの間が空くため、最大２０バイトの付加情報の挿入が可能である。

つぎに、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄはＳＷ１に転送され、全ラインインタフェースに出力される。ここでは、ラインインタフェース部（Ａ＃１）２、（Ａ＃２）３、ラインインタフェース部（Ａ＃３）４、およびラインインタフェース部（Ａ＃４）５に出力される。

ラインインタフェース部（Ａ＃２）３、（Ａ＃３）４、（Ａ＃４）５の送信側ＭＡＣｓａ学習部１０では、入力された付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄのＭＡＣｓａ＝Ａと付加情報の入力ラインインタフェース情報＝１とを、送信側学習テーブルにエントリ情報が有効であるか無効であるかの切り替え情報を「有効（＝１）」にして書き込む。ここでは、送信側学習テーブルは図４に示すように「ＭＡＣアドレス＝Ａ」、「入力ラインインタフェース情報＝１」、「切り替え情報＝有効（＝１）」となる。

さらに送信側ＭＡＣｓａ学習部１０では、付加情報のエントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）を抽出し、該エントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）が「ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ」以外であれば、送信側学習テーブルで同一のＭＡＣアドレスが「有効」としてエントリされている場合、そのエントリを消去するため該当ＭＡＣアドレスのエントリの切り替え情報を「無効」にする。ここでは、エントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）が「ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ」であるので、エントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）ｆは、「削除無し」となる。したがって、エントリの切り替え情報の切り替え処理は行われない。そして付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄを付加情報削除部１１に転送する。

付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄは、付加情報削除部１１で付加情報を削除して元のＭＡＣフレーム１ａの状態とされ、物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６に入力され、プリアンブルの付加、ＩＰＧ調整および伝送路符号化の処理がなされた後にラインインタフェース部（Ａ＃２）３、（Ａ＃３）４、（Ａ＃４）５より出力される。

ラインインタフェース部（Ａ＃１）２では、入力された付加情報付きＭＡＣフレーム１について送信側ＭＡＣｓａ学習部１０にて、前記のラインインタフェース部（Ａ＃２）３、（Ａ＃３）４、（Ａ＃４）５と同様にＭＡＣｓａ＝Ａの学習が送信側ＭＡＣｓａ学習部１０の送信側学習テーブルでなされる。送信側ＭＡＣｓａ学習部１０の送信側学習テーブルはたとえば図４のようになる。さらにラインインタフェース部（Ａ＃１）２の送信側ＭＡＣｓａ学習部１０では、付加情報付きＭＡＣフレーム１の付加情報の入力ラインインタフェース情報が「１」であり、且つ自ラインインタフェース情報が「１」であり、付加情報付きＭＡＣフレーム１がＳＷ１により折り返されたことが分かるので、付加情報付きＭＡＣフレーム１を廃棄する。

以上のようにしてＭＡＣフレーム１は入力されたラインインタフェース部以外のラインインタフェース部より出力される。また各ラインインタフェース部（Ａ＃１）２、（Ａ＃２）３、（Ａ＃３）４、（Ａ＃４）５の送信側ＭＡＣｓａ学習部１０内の送信側学習テーブルは図４の状態となる。

つぎに、端末Ｂよりラインインタフェース部（Ａ＃２）３にＭＡＣフレーム２（ＭＡＣｄａ＝Ａ、ＭＡＣｓａ＝Ｂ）のフレームが入力された場合の動作を説明する。ラインインタフェース部（Ａ＃２）３での物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６、受信側ＭＡＣｓａ学習部７および入力フィルタリング部８の動作は前記のラインインタフェース部（Ａ＃１）２にＭＡＣフレーム１が入力された場合の動作と同様である。

送信ポート検索部９では、ＭＡＣフレーム２のＭＡＣｄａ＝Ａを抽出し、このＭＡＣフレーム２のＭＡＣｄａ＝Ａを送信側ＭＡＣｓａ学習部１０に通知する。送信側ＭＡＣｓａ学習部１０は、図４の状態になっている送信側学習テーブルをＭＡＣｄａ＝Ａで検索する。この場合、送信側学習テーブルにＭＡＣアドレス＝Ａが存在し、且つ有効であるので、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０は「エントリ有り」、「出力ポート＝１」の出力ラインインタフェース情報を送信ポート検索部９に通知する。また、受信側ＭＡＣｓａ学習部７においてはＭＡＣアドレスの削除が発生していない。したがって、送信ポート検索部９ではＭＡＣフレーム２に付加情報として「出力ラインインタフェース情報＝１」、「入力ラインインタフェース情報＝２」、「エントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）＝ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ」を付加しＳＷ１にこの付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄを転送する。

ＳＷ１では、付加情報の出力ラインインタフェース情報が１であるので、付加情報付きＭＡＣフレーム２をラインインタフェース部（Ａ＃１）２に転送する。

ラインインタフェース部（Ａ＃１）２の送信側ＭＡＣｓａ学習部１０では、入力された付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄの「ＭＡＣｓａ＝Ｂ」と付加情報の「入力ラインインタフェース情報＝２」を送信側学習テーブルに、切り替え情報を「有効」にして書き込む。ここでは、送信側学習テーブルは図５に示すように「ＭＡＣｓａ＝Ｂ」、「入力ラインインタフェース情報＝２」、「切り替え情報＝有効（＝１）」のエントリが追加される。

さらに送信側ＭＡＣｓａ学習部１０では、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄの付加情報のエントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）を抽出する。そして、エントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）が「ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ」以外であれば、送信側学習テーブルで同一のＭＡＣアドレスが有効として存在している場合、そのエントリを消去するため該当ＭＡＣアドレスのエントリの切り替え情報を「無効」に設定する。ここでは、削除ＭＡＣアドレス情報が「ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ」であるので、エントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）ｆは、「削除無し」となる。したがって、エントリの切り替え情報の切り替え処理は行われない。

また、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０では、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄの付加情報において「入力ラインインタフェース情報＝２」であり、「自ラインインタフェース情報＝１」であるので、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄを付加情報削除部１１に転送する。そして、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄは、付加情報削除部１１において付加情報が削除され、元のＭＡＣフレーム２の状態とされて物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６に入力され、プリアンブルの付加、ＩＰＧ調整および伝送路符号化の処理がなされた後にラインインタフェース部（Ａ＃１）より出力される。

上記において説明した一連の学習動作によりラインインタフェース部（Ａ＃１）２の送信側ＭＡＣｓａ学習部１０内の送信側学習テーブルは図５に示すような状態になる。また、ラインインタフェース部（Ａ＃２）３の送信側ＭＡＣｓａ学習部１０内の送信側学習テーブルは図４に示すような状態になり、これにより端末Ａと端末Ｂとの間の通信が可能となる。

以上のように、本実施の形態にかかるＭＡＣフレーム転送装置においては、伝送路より入力されたＭＡＣフレームの転送先の検索をラインインタフェース部の送信側ＭＡＣｓａ学習部１０の送信側学習テーブルで実施し、且つ未学習ＭＡＣフレームについては全ラインインタフェース部にＭＡＣフレームを転送し、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０の送信側学習テーブルにおいて学習する構成となっている。すなわち、このＭＡＣフレーム転送装置では、ＭＡＣフレームをスイッチ部で集線する前にＭＡＣアドレス学習、宛先アドレスの検索を行うことができる。従来のＭＡＣフレーム転送装置では、スイッチ部で集線した後にＭＡＣアドレス学習、宛先アドレスの検索を実施する構成とされているため、ラインインタフェース数が増大した場合や、ラインインタフェース速度が高速になった場合には、ＭＡＣアドレス学習処理時間、宛先アドレスの検索時間に許される時間が増大してしまい、処理速度が追いつかないという問題がある。

しかしながら、本実施の形態にかかるＭＡＣフレーム転送装置においては、上述した構成を有し、ＭＡＣフレームをスイッチ部で集線する前にＭＡＣアドレス学習、宛先アドレスの検索を行うことができるため、ラインインタフェース数が増大した場合においても、ＭＡＣアドレス学習テーブル管理・制御バス等を設けることなく、処理速度を各ラインインタフェース速度に抑えることができる。また、本実施の形態にかかるＭＡＣフレーム転送装置においては、ラインインタフェース速度が高速になった場合においても、ＭＡＣアドレス学習テーブル管理・制御バス等を設けることなく、処理速度を各ラインインタフェース速度に抑えることができる。したがって、本実施の形態にかかるＭＡＣフレーム転送装置においては、学習処理の処理負荷の増大を確実に抑制し、迅速且つ安定したＭＡＣフレームの転送を実現することができるという効果を奏する。

実施の形態２．
上述した実施の形態１においては、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０において未学習であるＭＡＣｄａのみを送信ポート検索部９により全ラインインタフェースに同報する場合について説明した。この場合には、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０の送信側学習テーブルが全てのラインインタフェース部で同一の学習内容となる構成とはされていない。実施の形態２においては送信側ＭＡＣｓａ学習部１０の送信側学習テーブルの学習内容を全てのラインインタフェース部で同一にする実施の形態について説明する。

図６は、この発明の実施の形態２にかかるフレーム転送装置であるＭＡＣフレーム転送装置の構成を示す構成図である。図６に示すように、本実施の形態にかかるＭＡＣフレーム転送装置は、スイッチ（ＳＷ）１と、ラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２と、ラインインタフェース部（Ｂ＃２）１０３、ラインインタフェース部（Ｂ＃３）１０４、ラインインタフェース部（Ｂ＃４）１０５と、を備えて構成されている。

また、ラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２は、ＭＡＣフレームの送信時・受信時の物理レイヤ及びＭＡＣレイヤの送信／受信終端を行い、受信したＭＡＣフレームの出力ラインインタフェース部の決定、ＭＡＣアドレスの学習処理、ＭＡＣフレームの廃棄処理を行う。このようなラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２は、図６に示すように、物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６と、受信側送信元アドレス学習部Ｂ１４（以下、受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４と称する）と、入力フィルタリング部８と、送信ポート検索部Ｂ１６と、送信側送信元アドレス学習部Ｂ１７（以下、送信側ＭＡＣｄａ学習部Ｂ１７と称する）と、付加情報削除部１１と、を備えて構成されている。なお、ラインインタフェース部（Ｂ＃２）１０３、ラインインタフェース部（Ｂ＃３）１０４およびラインインタフェース部（Ｂ＃４）１０５もラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２と同様の構成を有するが、ここでは、ラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２について説明する。

なお、図６においては、図１と同様の構成については同じ符号を付してある。そして、これらについての説明は上述した実施の形態１における説明を参照することとして、ここでは詳細な説明は省略する。したがって、以下においては、ラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２が実施の形態１と異なる部分について説明する。

図６に示したラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２が、図１に示したラインインタフェース部（Ａ＃１）２と異なる点は、受信側ＭＡＣｓａ学習部７の代わりに受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４を、送信ポート検索部９の代わりに送信ポート検索部Ｂ１６を、そして送信側ＭＡＣｄａ学習部７の代わりに送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７を備えることである。

受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４は、実施例１において説明した受信側ＭＡＣｓａ学習部７の機能に加え、受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４内の受信側学習テーブルにおいて受信ＭＡＣフレームのＭＡＣｓａが未学習である場合に、ＭＡＣｓａを学習し、さらに送信ポート検索部Ｂ１６に「ＭＡＣｓａ未学習」の旨の通知ｇを出力する。

送信ポート検索部Ｂ１６の基本的な機能は、実施例１において説明した送信ポート検索部９の機能と同一であるが、付加情報で付加する出力ラインインタフェース情報の同報情報の入れ方が異なる。実施の形態１における送信ポート検索部９では、送信側ＭＡＣｓａ学習部１０から出力インタフェース情報として「該当ＭＡＣアドレス無し」の通知が送られてきた場合に同報としている。これに対して送信ポート検索部Ｂ１６では、送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７から「該当ＭＡＣアドレス無し」の通知が送られてきた場合、または受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４から「ＭＡＣｓａ未学習」の通知が送られてきた場合に、出力ラインインタフェース情報を同報とする。すなわち、ラインインタフェース部で受信したＭＡＣフレームのＭＡＣｓａが受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４において学習済みであり且つＭＡＣｄａが送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７で学習済みである場合のみ、ＳＷ部１においてユニキャスト転送されることとなる。

送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７は、実施例１に示した送信側ＭＡＣｓａ学習部１０の機能に加え、自ラインインタフェース番号と付加情報付きＭＡＣフレームの付加情報である入力ラインインタフェース情報の比較処理のつぎに以下の処理を行う。送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７は、ＳＷ部１より転送された付加情報付きＭＡＣフレームに付加情報の出力ラインインタフェースが同報の場合、該付加情報付きＭＡＣフレームからＭＡＣｄａを抽出し、自処理部内の送信側学習テーブルを検索する。そして、このＭＡＣｄａが有効であるエントリが存在し、且つこのエントリの入力ラインインタフェース情報と自ラインインタフェース番号とが一致する場合、またはこのＭＡＣｄａが有効であるエントリが存在しない場合に、付加情報付きＭＡＣフレームの廃棄処理を行わず付加情報削除部１１に付加情報付きＭＡＣフレームを転送する。

つぎに、このＭＡＣフレーム転送装置の動作について説明する。実施例１の場合と同様に、ラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２に端末Ａ（ＭＡＣアドレス＝Ａ）が接続され、ラインインタフェース部タイプＢ＃２に端末Ｂ（ＭＡＣアドレス＝Ｂ）が接続されて通信を行う場合を例に説明する。ラインインタフェースおよびＭＡＣフレームは、たとえばイーサネット（登録商標）とする。また、初期状態では各学習テーブルは、未学習状態とする。各ラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２、（Ｂ＃２）１０３、（Ｂ＃３）１０４、（Ｂ＃４）１０５のラインインタフェース番号を１、２、３、４とする。

まず始めにラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２に端末ＡよりＭＡＣフレーム１（ＭＡＣｄａ＝Ｂ、ＭＡＣｓａ＝Ａ）が入力され、ラインインタフェース部（Ｂ＃２）１０３に端末ＢよりＭＡＣフレーム２（ＭＡＣｄａ＝Ａ、ＭＡＣｓａ＝Ｂ）が入力されるものとする。

ＭＡＣフレーム１が、ラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２に入力された場合の物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６および入力フィルタリング部８における動作は、実施の形態１の場合と同一である。すなわち、ＭＡＣフレーム１がラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２の物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６に入力されると、該物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６において伝送路符号の復号化、プリアンブルの削除、およびＭＡＣフレームの正常性の確認がおこなわれ、ＭＡＣフレーム１ａが出力される。

つぎに、物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６から出力されたＭＡＣフレーム１ａは、入力フィルタリング部８および受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４に入力される。受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４では、ＭＡＣｓａの値であるＡは未学習であるので、このＭＡＣｓａを自処理部内の受信側学習テーブルに書き込み、記憶する。これ以降、受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４では、同一のＭＡＣｓａの学習がある場合は受信側学習テーブルの更新を行うが、初めて学習されたＭＡＣｓａのＭＡＣフレームについては送信ポート検索部９にＭＡＣｓａ未学習信号、すなわち「ＭＡＣｓａ未学習」の通知を出力する。これ以外の受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４の動作は、実施の形態１の場合と同様である。

入力フィルタリング部８では、入力されたＭＡＣフレーム１ａの宛先アドレス（ＭＡＣｄａ＝Ｂ）ｂを抽出し、このＭＡＣフレーム１ａの宛先アドレス（ＭＡＣｄａ＝Ｂ）ｂを受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４に通知する。受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４は、受信側学習テーブルをＭＡＣアドレス＝Ｂで検索し、該ＭＡＣアドレスのエントリ情報ｃ、すなわちエントリの有無を入力フィルタリング部８に通知する。この場合、受信側ＭＡＣｓａ学習部７タイプＢ１の受信側学習テーブルにＭＡＣアドレス＝Ｂは存在しないので、「エントリ無し」の通知が受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４より入力フィルタリング部８に送られる。

入力フィルタリング部８では、ＭＡＣｄａ＝Ｂについて「エントリ有り」の通知を受け取った場合には、ＭＡＣフレーム１ａを廃棄する。また、入力フィルタリング部８は、ＭＡＣｄａ＝Ｂについて「エントリ無し」の通知を受け取った場合には、ＭＡＣフレーム１ａを通過させる。ここでは、入力フィルタリング部８は、受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４からＭＡＣｄａ＝Ｂについて「エントリ無し」の通知を受け取るため、ＭＡＣフレーム１ａを通過させ、該ＭＡＣフレーム１ａは送信ポート検索部Ｂ１６に入力される。

送信ポート検索部Ｂ１６では、ＭＡＣフレーム１ａのＭＡＣｄａ＝Ｂを再度抽出し、ＭＡＣフレーム１ａのＭＡＣｄａ＝Ｂを送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７に通知する。送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７は、送信側学習テーブルをＭＡＣｄａ＝Ｂで検索し、出力ラインインタフェース情報ｅとして該ＭＡＣアドレスのエントリの有無を送信ポート検索部Ｂ１６に通知する。ここでは、送信側学習テーブルが初期状態であり未学習状態であるため、送信側学習テーブルにＭＡＣｄａ＝Ｂが存在しない。また、送信側学習テーブルの全エントリが無効を示すため、送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７から送信ポート検索部Ｂ１６に出力ラインインタフェース情報ｅとして「エントリ無し」の通知が送られる。

さらに送信ポート検索部Ｂ１６では、図２に示すように付加情報をＭＡＣフレーム１ａの先頭に挿入して付加情報付きＭＡＣフレーム２０を構成する。ここで、ＭＡＣフレーム１ａに挿入する付加情報は、出力ラインインタフェース情報（番号）、入力ラインインタフェース情報（番号）およびエントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）である。

出力ラインインタフェース情報には、送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７の送信側学習テーブルを検索した結果、一致するエントリが存在する場合には、送信側学習テーブルに対で記録されている入力ラインインタフェース情報が挿入される。

送信ポート検索部Ｂ１６では、出力ラインインタフェース情報ｅとして送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７から「エントリ無し」の通知が入力され、また、受信側ＭＡＣｓａ部１４から「ＭＡＣｓａ未学習」の通知が入力されるので、受信ＭＡＣフレームのＭＡＣｓａおよびＭＡＣｄａがともに未学習ＭＡＣフレームであることが分かる。そこで、全ラインインタフェースに同報するため出力ラインインタフェース情報ｅには同報コードを挿入する。

入力ラインインタフェース情報（番号）は、入力ラインインタフェースの番号が挿入される。したがって、ここでは、入力ラインインタフェースの番号が「＃１」であるので、入力ラインインタフェース情報（番号）は「１」となる。また、エントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）は、受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４でＭＡＣアドレスの削除が発生していないので、受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４よりエントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）ｆとして「削除無し」の通知が送られるので、６ｂｙｔｅのＭＡＣアドレスとして「ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ」のブロードキャストアドレスを書き込む。

つぎに、付加情報が付加された付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄはＳＷ１に転送される。ＳＷ１では、出力ラインインタフェースが同報であるので、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄを全ラインインタフェース部に出力する。ここでは、ラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２、ラインインタフェース部（Ｂ＃２１０３）、ラインインタフェース部（Ｂ＃３）１０４、およびラインインタフェース部（Ｂ＃４）１０５に出力する。

ラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２、（Ｂ＃２）１０３、（Ｂ＃３）１０４、（Ｂ＃４）１０５の送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７では、入力された付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄのＭＡＣｓａ＝Ａと付加情報の入力ラインインタフェース情報＝１とを、エントリ情報が有効であるか無効であるかの切り替え情報を「有効」にして送信側学習テーブルに書き込む。ここでは、送信側学習テーブルは図４に示すように「ＭＡＣアドレス＝Ａ」、「入力ラインインタフェース情報＝１」、「切り替え情報＝有効（＝１）」となる。さらに送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７では、付加情報のエントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）を抽出し、該エントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）が「ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ」以外であれば、送信側学習テーブルで同一のＭＡＣアドレスが「有効」としてエントリされている場合、そのエントリを消去するため該当ＭＡＣアドレスのエントリの切り替え情報を「無効」にする。ここでは、エントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）が「ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ」であるので、エントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス）ｆは、「削除無し」となる。

また送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７では、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄの付加情報の入力ラインインタフェース情報と自入力ラインインタフェース番号との比較を行う。そして、これらが一致した場合には、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄを廃棄する。また、これらが一致しない場合には付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄの廃棄は行わず、送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７において続きの処理を行う。ここでは、ラインインタフェース部（Ｂ＃１）では上記の情報が一致するので付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄを廃棄する。また、ラインインタフェース部（Ｂ＃２）、（Ｂ＃３）、（Ｂ＃４）では上記の情報が一致しないので、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄの廃棄は行わず、それぞれの送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７において続きの処理を行う。

送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７では、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄの付加情報の出力ラインインタフェース情報が同報の場合、ＭＡＣｄａ＝Ｂで送信側学習テーブルを検索する。そして、送信側学習テーブルにエントリが有効で存在し、且つ送信側学習テーブルのエントリの入力ラインインタフェース情報がラインインタフェース部の番号と一致している場合、または送信側学習テーブルに有効なエントリが無い場合に付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄを、付加情報削除部１１へ入力する。

また、送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７は、ＭＡＣｄａ＝Ｂで送信側学習テーブルを検索し、送信側学習テーブルの送信側学習テーブルにエントリが有効で存在し、且つ送信側学習テーブルのエントリの入力ラインインタフェース情報がラインインタフェース部の番号と一致していない場合には、付加情報の付いたＭＡＣフレーム１、すなわち付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄを廃棄する。

また、送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７は、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄの付加情報の出力ラインインタフェース情報が同報以外の場合には、ＭＡＣｄａで送信側学習テーブルの検索は行わず、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄを付加情報削除部１１へ入力する。ここでは、ラインインタフェース部（Ｂ＃２）１０３、（Ｂ＃３）１０４、（＃Ｂ４）１０５の送信側学習テーブルにはＭＡＣアドレス＝Ｂのエントリが無いのでラインインタフェース部（Ｂ＃２）１０３、（Ｂ＃３）１０４、（＃Ｂ４）１０５の送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７は、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄを付加情報削除部１１へ入力する。この後の付加情報削除部１１および物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６における動作は実施の形態１の場合と同様である。

すなわち、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄは、付加情報削除部１１において付加情報が削除され、元のＭＡＣフレーム１ａの状態とされて物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６に入力され、プリアンブルの付加、ＩＰＧ調整および伝送路符号化の処理がなされた後にラインインタフェース部（Ｂ＃２）１０３、（Ｂ＃３）１０４、（＃Ｂ４）１０５より出力される。

以上のようにして、ＭＡＣフレーム１は入力されたラインインタフェース部以外のラインインタフェース部より出力される。

つぎに、端末Ｂよりラインインタフェース部（Ｂ＃２）１０３にＭＡＣフレーム２（ＭＡＣｄａ＝Ａ、ＭＡＣｓａ＝Ｂ）が入力された場合の動作を説明する。ラインインタフェース部（Ｂ＃２）１０３での物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６、受信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１４、入力フィルタリング部８の動作はラインインタフェース部タイプ（Ｂ＃１）にＭＡＣフレーム１が入力された場合の動作と同様である。

送信ポート検索部Ｂ１６にＭＡＣフレーム２（ＭＡＣｄａ＝Ａ、ＭＡＣｓａ＝Ｂ）が入力されると、送信ポート検索部Ｂ１６では該ＭＡＣフレーム２のＭＡＣｄａ＝Ａを抽出し、このＭＡＣｄａ＝Ａを送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７に通知する。送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７では、ＭＡＣアドレス＝Ａで自処理部内の送信側学習テーブルを検索する。このとき、送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７の送信側学習テーブルの内容は図４の状態であり、ＭＡＣアドレス＝Ａが存在し、且つ有効であるので、送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７は「エントリ有り」、「出力ポート＝１」の出力ラインインタフェース情報を送信ポート検索部Ｂ１６に通知する。また、受信側ＭＡＣｓａ部１４より「ＭＡＣｓａ未学習」の通知が入力される。

さらに送信ポート検索部Ｂ１６では、ＭＡＣフレーム２に付加情報を挿入して付加情報付きＭＡＣフレーム２０を構成するが、この場合、挿入する出力ラインインタフェース情報は、送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７から「エントリ有り」の通知があるが、受信側ＭＡＣｓａ学習部１４から「ＭＡＣｓａ未学習」の通知ｇが入力されるので全ポートに同報するコードを挿入する。また、その他の付加情報として、入力ラインインタフェース情報＝２」、「エントリ削除情報＝ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦ」を付加し、ＳＷ１に付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄを転送する。

ＳＷ１では、付加情報の出力ラインインタフェース情報が同報コードなので付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄをラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２、（Ｂ＃２）１０３、（Ｂ＃３）１０４、（＃Ｂ４）１０５に転送する。

つぎに、付加情報付きＭＡＣフレーム２をＳＷ１より受け取ったラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２、（Ｂ＃２）１０３、（Ｂ＃３）１０４、（＃Ｂ４）１０５の動作を個別に説明する。

付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄをＳＷ１より受け取ったラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２の送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７は、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄのＭＡＣｓａと付加情報の入力ラインインタフェース情報を送信側学習テーブルに、エントリ情報が有効であるか無効であるかの切り替え情報を「有効」にして書き込む。ラインインタフェース部タイプ（Ｂ＃１）１０２の送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７の送信側学習テーブルは図５のようになる。また送信側学習テーブルへの書き込み条件は実施の形態１の場合と同様である。

また送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７では、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄの付加情報の入力ラインインタフェース情報と自入力ラインインタフェース番号との比較を行う。この場合、これらは一致していなので、付加情報付きＭＡＣフレーム２はこの処理では廃棄されない。さらに付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄの付加情報の出力ラインインタフェース情報が同報なので、ＭＡＣｄａ＝Ａで送信側学習テーブルを検索する。ここで、送信側学習テーブルにエントリが有効で存在し、且つ送信側学習テーブルのエントリの入力ポート情報がラインインタフェース部の番号と一致しているので、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄを付加情報削除部１１へ入力する。

付加情報削除部１１および物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６の動作は実施の形態１の場合と同様である。すなわち、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄは、付加情報削除部１１で付加情報が削除されて元のＭＡＣフレーム２の状態になり、物理レイヤ／ＭＡＣ終端部６に入力されて、プリアンブルの付加、ＩＰＧ調整、伝送路符号化の処理がなされラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２から端末Ａへ出力される。

つぎに、付加情報付きＭＡＣフレーム２をＳＷ１より受け取ったラインインタフェース部（Ｂ＃２）の送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７は、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄのＭＡＣｓａ＝Ｂと付加情報の入力ラインインタフェース情報とを、エントリ情報が有効であるか無効であるかの切り替え情報を「有効」にして送信側学習テーブルに書き込む。ここでは、ラインインタフェース部（Ｂ＃２）１０３の送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７内の送信側学習テーブルは図５のようになる。

また、送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７は、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄの付加情報の入力ラインインタフェース情報と自入力ラインインタフェース番号を比較する。そしてこれらの情報が一致しているので、付加情報付きＭＡＣフレーム２を廃棄する。したがって、ＭＡＣフレーム２は、ラインインタフェース部（Ｂ＃２）１０３からは出力されない。

付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄをＳＷ１より受け取ったラインインタフェース部（Ｂ＃３）１０４およびラインインタフェース部（Ｂ＃４１０５）の送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７は、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄのＭＡＣｓａと付加情報の入力ラインインタフェース情報とを、エントリ情報が有効であるか無効であるかの切り替え情報を「有効」にして送信側学習テーブルに書き込む。ここでは、ラインインタフェース部（Ｂ＃３）１０４およびラインインタフェース部（Ｂ＃４）１０５の送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７の送信側学習テーブルは図５のようになる。

また、ラインインタフェース部（Ｂ＃３）１０４およびラインインタフェース部（Ｂ＃４）１０５の送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７は、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄの付加情報の入力ラインインタフェース情報と自入力ラインインタフェース番号とを比較する。ここでは、これらの情報が一致していないので送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７ではつぎの処理へ進む。送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７では、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄの付加情報の出力ラインインタフェース情報が同報なので、ＭＡＣｄａ＝Ａで送信側学習テーブルの検索を行う。そして、送信側学習テーブルにエントリが有効で存在し、且つ送信側学習テーブルのエントリの入力ラインインタフェース情報がラインインタフェース部の番号と一致していないので、付加情報付きＭＡＣフレーム２０ｄを廃棄する。したがって、ＭＡＣフレーム２はラインインタフェース部（Ｂ＃３）１０４およびラインインタフェース部（Ｂ＃４）１０５からは出力されない。

本実施の形態にかかるＭＡＣフレーム転送装置においては、上記のような処理が行われることによりラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２、ラインインタフェース部（Ｂ＃２）１０３、ラインインタフェース部（Ｂ＃３）１０４、およびラインインタフェース部（Ｂ＃４）１０５の送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７における送信側学習テーブルは全て図５に示す状態となる。そして、ＭＡＣフレーム２は端末Ａが存在するラインインタフェース部（Ｂ＃１）１０２のみから出力され、他のラインインタフェース部においては廃棄される。

以上のように、本実施の形態にかかるＭＡＣフレーム転送装置においては、伝送路より入力されたＭＡＣフレームの転送先の検索をラインインタフェース部の送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７の送信側学習テーブルで実施し、且つＭＡＣｓａを未学習のＭＡＣフレームについては他の全ラインインタフェース部に転送し、送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７にて学習・廃棄する構成となっている。すなわち、このＭＡＣフレーム転送装置では、ＭＡＣフレームをスイッチ部で集線する前にＭＡＣアドレス学習、宛先アドレスの検索を行うことができる。また、このＭＡＣフレーム転送装置では、送信側ＭＡＣｓａ学習部Ｂ１７の送信側学習テーブルを全ラインインタフェースで同一のテーブル内容にすることが可能であり、これにより全ラインインタフェースにおいて迅速なＭＡＣフレームの交換が可能となる。

これにより、本実施の形態にかかるフレーム転送装置においては、ラインインタフェース数が増大した場合においても、ＭＡＣアドレス学習テーブル管理・制御バス等を設けることなく、処理速度を各ラインインタフェース速度に抑えることができる。また、本実施の形態にかかるＭＡＣフレーム転送装置においては、ラインインタフェース速度が高速になった場合においても、ＭＡＣアドレス学習テーブル管理・制御バス等を設けることなく、処理速度を各ラインインタフェース速度に抑えることができる。したがって、本実施の形態にかかるＭＡＣフレーム転送装置においては、学習処理の処理負荷の増大を確実に抑制し、迅速且つ安定したＭＡＣフレームの転送を実現することができるという効果を奏する。

以上のように、本発明にかかるフレーム転送装置は、ラインインタフェース数が多いフレーム転送装置や、ラインインタフェース速度が高速のフレーム転送装置に有用である。

この発明の実施の形態１にかかるＭＡＣフレーム転送装置の構成図である。 この発明の実施の形態１および実施の形態２における付加情報付きＭＡＣフレームの構成を示す構成図である。 この発明の実施の形態１および実施の形態２における送信側学習テーブルの学習内容を示す図である。 この発明の実施の形態１および実施の形態２における送信側学習テーブルの学習内容を示す図である。 この発明の実施の形態１および実施の形態２における送信側学習テーブルの学習内容を示す図である。 この発明の実施の形態２にかかるＭＡＣフレーム転送装置の構成図である。

符号の説明

１ ＳＷ部
２ ラインインタフェース部
３ ラインインタフェース部
４ ラインインタフェース部
５ ラインインタフェース部
６ 物理レイヤ／ＭＡＣ終端部
７ 受信側ＭＡＣｓａ学習部
８ 入力フィルタリング部
９ 送信ポート検索部
１０ 送信側ＭＡＣｓａ学習部
１１ 付加情報削除部
ａ ＭＡＣフレーム
ｂ 宛先アドレス
ｃ エントリ情報
ｄ 付加情報付きＭＡＣフレーム
ｅ 出力ラインインタフェース情報
ｆ エントリ削除情報（削除ＭＡＣアドレス情報）
ｇ ＭＡＣｓａ未学習通知

Claims (7)

1. スイッチ部と複数のラインインタフェース部とを備えて構成されるフレーム転送装置であって、
   前記ラインインタフェースは、
   前記スイッチ部から転送されたＭＡＣフレームの送信元アドレスと送信元ラインインタフェース情報とを学習する第１の学習手段と、
   外部から受信したＭＡＣフレームの宛先アドレスで前記第１の学習手段を検索し、該当するアドレスが存在する場合に、該アドレスの送信元ラインインタフェース情報と自ラインインタフェース情報とを宛先ラインインタフェース情報として前記受信したＭＡＣフレームに付加して前記スイッチ部に送信する手段と、
   を有し、
   前記スイッチ部は、前記付加された宛先ラインインタフェース情報に基づいて前記ＭＡＣフレームを前記複数のラインインタフェースに転送する手段を有すること、
   を特徴とするフレーム転送装置。
2. 前記外部から受信したＭＡＣフレームの送信元アドレスを学習する第２の学習手段と、
   前記外部から受信したＭＡＣフレームの宛先アドレスで前記第２の学習手段を検索し、該当するアドレスが存在する場合に、前記ＭＡＣフレームを廃棄する手段と、
   備えることを特徴とする請求項１に記載のフレーム転送装置。
3. 前記第２の学習テーブルで学習した送信元アドレスと同一の送信元アドレスを有するＭＡＣフレームを所定の期間内に受信しない場合に、前記第２の学習テーブルから前記送信元アドレスを削除する手段を備えること
   を特徴とする請求項２に記載のフレーム転送装置。
4. 前記第２の学習テーブルから削除した送信元アドレスを前記受信したＭＡＣフレームに付加して前記スイッチ部に送信する手段と、
   前記削除した送信元アドレスが付加されたＭＡＣフレームを受信し、該送信元アドレスが前記第２の学習テーブルで学習済みである場合に該送信元アドレスを無効とする手段と、
   を備えることを特徴とする請求項３に記載のフレーム転送装置。
5. 前記外部から受信したＭＡＣフレームの宛先アドレスで前記第１の学習手段を検索し、該当するアドレスが存在しない場合に、前記宛先ラインインタフェース情報を全ラインインタフェースに同報として前記スイッチ部に送信する手段と、
   前記宛先ラインインタフェース情報が同報とされたＭＡＣフレームを受信し、自インタフェース情報と前記宛先ラインインタフェース情報に含まれる送信元ラインインタフェース情報とが一致した場合に該ＭＡＣフレームを廃棄する手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のフレーム転送装置。
6. スイッチ部と複数のラインインタフェース部とを備えて構成されるフレーム転送装置であって、
   前記ラインインタフェースは、
   前記スイッチ部から転送されたＭＡＣフレームの送信元アドレスと送信元ラインインタフェース情報とを学習する第１の学習手段と、
   前記外部から受信したＭＡＣフレームの送信元アドレスを学習する第２の学習手段と、
   前記外部から受信したＭＡＣフレームの送信元アドレスが前記第２の学習手段において未学習である場合、または前記外部から受信したＭＡＣフレームの宛先アドレスが前記第１の学習手段において未学習である場合に、前記宛先ラインインタフェース情報を全ラインインタフェースに同報として前記スイッチ部に送信する手段と、
   前記宛先ラインインタフェース情報が同報とされたＭＡＣフレームを受信し、自インタフェース情報と前記宛先ラインインタフェース情報に含まれる送信元ラインインタフェース情報とが一致した場合に該ＭＡＣフレームを廃棄する手段と、
   を有し、
   前記スイッチ部は、前記付加された宛先ラインインタフェース情報に基づいて前記ＭＡＣフレームを前記複数のラインインタフェースに転送する手段を有すること
   を特徴とするフレーム転送装置。
7. 前記宛先ラインインタフェース情報が同報とされたＭＡＣフレームを受信し、該ＭＡＣフレームの送信元アドレスが前記第１の学習手段において学習済みであり、且つ自ラインインタフェース情報と該ＭＡＣフレームに付加された宛先ラインインタフェース情報とが異なる場合に該ＭＡＣフレームを廃棄する手段を備えること
   を特徴とする請求項６に記載のフレーム転送装置。

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