JP2006279820A - ブロードキャスト抑制機能を有するネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ブロードキャスト転送による無駄な帯域消費を抑制する。
【解決手段】レイヤ２スイッチは、送信元端末側に位置するレイヤ２スイッチにおいてブロードキャスト転送されたフレームを受信したとき、このフレームに含まれている宛先ＭＡＣアドレスを学習済みであり、かつ送信元ＭＡＣアドレスを未学習である場合、宛先端末から本来送信される応答フレームを仮想した仮想応答フレームを前記フレームを受信したポートから送信する第１の制御手段と；前記宛先端末側に位置するレイヤ２スイッチから受信した前記仮想応答フレームを廃棄する第２の制御手段とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、レイヤ２（Ｌ２）スイッチサービスを提供するネットワークシステムに関し、特にブロードキャスト抑制機能を有するネットワークシステムに関する。

Ｌ２スイッチサービスを提供するネットワークシステムにおいては、通常、Ｌ２スイッチは、フレームを受信した際に、送信元ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスとＶＬＡＮ ＩＤ（Virtual Local Area Network Identifier）と受信ポート番号とを記憶する
ためのＭＡＣアドレス学習テーブルを持つ。

Ｌ２スイッチは、フレームを中継する際に、宛先ＭＡＣアドレス及びＶＬＡＮ ＩＤにてこのテーブルを検索し、エントリが無い場合は、ＶＬＡＮ ＩＤの属する全ポートに転送（ブロードキャスト）するが、エントリがある場合は、対応ポートにのみ転送（ユニキャスト）する。

これにより、ネットワークシステムにおける不必要なフレームの転送を抑制している。なお、この転送処理の過程において、それぞれのエントリは予め定められた時間参照されないと、ＭＡＣアドレス学習テーブルから削除（エージング）される。この時間をエージングタイム（Aging Time）という。

図１を参照して、従来のＬ２スイッチサービスを提供するネットワークシステムＳＹＳについて説明する。ここでは、ＶＬＡＮ ＩＤ：１のユーザネットワークＮＷ２に属する端末ＴＥＢ（ＭＡＣアドレス：Ｂ）からＶＬＡＮ ＩＤ：１のユーザネットワークＮＷ１に属する端末ＴＥＡ（ＭＡＣアドレス：Ａ）にフレームを送信する場合を例示する。

このとき、端末ＴＥＡとＶＬＡＮ ＩＤ：１のユーザネットワークＮＷ３に属する端末ＴＥＣ（ＭＡＣアドレス：Ｃ）との間では、既にフレームの送受信を行っており、Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は既にＭＡＣアドレス：Ａについて学習済みであるものとする。

端末ＴＥＢから送信されたフレームを受信したＬ２スイッチＳＷ５は、宛先ＭＡＣアドレス：Ａを基にＭＡＣアドレス学習テーブルＴＢＬを検索するが、ＭＡＣアドレス：ＡはＬ２スイッチＳＷ５において未学習のため、このフレームはブロードキャスト転送される。

ブロードキャストされたフレームを受信したＬ２スイッチＳＷ２は、宛先ＭＡＣアドレス：Ａを基にＭＡＣアドレス学習テーブルＴＢＬを検索する。このとき、ＭＡＣアドレス：Ａは学習済みのため、フレームはポート１にユニキャスト転送される。Ｌ２スイッチＳＷ１はＬ２スイッチＳＷ２と同様に宛先ＭＡＣアドレス：Ａを学習済みのため、フレームはユニキャストで転送され、端末ＴＥＡまで送信される。

ブロードキャストされたフレームを受信したＬ２スイッチＳＷ４はＭＡＣアドレス：Ａを未学習のため、フレームは更にブロードキャスト転送されて、ＶＬＡＮ ＩＤ：１のユーザネットワークＮＷ４内まで転送される。

フレームを受信した端末ＴＥＡは端末ＴＥＢに対して応答フレームを返すが、Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２は既にＭＡＣアドレス：Ｂについて学習済みのため、応答フレームは
ユニキャスト転送される。この応答フレームを受信したＬ２スイッチＳＷ５はＭＡＣアドレス：Ａを学習する。

以後、宛先ＭＡＣアドレス：Ａのフレームは、ブロードキャスト転送を停止され、ポート１にユニキャスト転送される。しかし、端末ＴＥＡからの応答フレームを受信するまでは、Ｌ２スイッチＳＷ５はブロードキャスト転送を続けるため、その間は帯域（伝送帯域）を無駄に消費することを免れない。

広域ＬＡＮ（Local Area Network）ネットワークのように、Ｌ２スイッチサービスが広域に至りかつ複雑になると、ネットワークシステムを構成するＬ２スイッチの数も増加し、ブロードキャストフレームによる帯域消費の影響も増大する。
特開２００４−１９３８２１号公報 特開２００１−２０３７３９号公報 特開平１１−１７７６０１号公報 特開平８−１８５７１号公報

本発明の課題は、ブロードキャスト転送による無駄な帯域消費を抑制することを可能にする手法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のレイヤ２スイッチは、送信元端末側に位置するレイヤ２スイッチにおいてブロードキャスト転送されたフレームを受信したとき、このフレームに含まれている宛先ＭＡＣアドレスを学習済みであり、かつ送信元ＭＡＣアドレスを未学習である場合、宛先端末から本来送信される応答フレームを仮想した仮想応答フレームを前記フレームを受信したポートから送信する第１の制御手段と；
前記宛先端末側に位置するレイヤ２スイッチから受信した前記仮想応答フレームを廃棄する第２の制御手段とを備える。

この構成において、前記仮想応答フレームは、送信元ＭＡＣアドレスに前記フレームの前記宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレスに前記フレームの前記送信元ＭＡＣアドレス、及びペイロード部にオール”０”データをそれぞれ設定されている。

上記レイヤ２スイッチは、前記フレームに含まれている前記宛先ＭＡＣアドレスを学習済みであり、かつ前記送信元ＭＡＣアドレスを未学習であることがＭＡＣアドレス学習テーブルに基づいて検出された場合、前記フレームを受信したポートからの前記仮想応答フレームの送信を前記第１の制御手段に依頼する第３の制御手段を更に備える。

上記レイヤ２スイッチは、前記送信元端末側に位置するレイヤ２スイッチへの重複する前記仮想応答フレームの送信を防止するために、前記フレームを受信したポートからの前記仮想応答フレームの送信後、受信フレームを予め定めた時間監視し、前記宛先ＭＡＣアドレスと前記送信元ＭＡＣアドレスとの両方を学習済みの前記仮想応答フレームを前記宛先端末側に位置するレイヤ２スイッチから受信した場合、受信した前記仮想応答フレームを廃棄する第４の制御手段を更に備える。

上記レイヤ２スイッチは、ＭＡＣアドレス学習テーブルにおいて予め定めた時間参照されない学習情報を削除するためのエージングタイムの経過時間に応じて、前記仮想応答フレームの送信要否を決定する第５の制御手段を更に備える。

本発明によれば、Ｌ２スイッチにおいて、送信元ＭＡＣアドレスが未学習、かつ宛先ＭＡＣアドレスが学習済みのフレームを受信した場合、宛先端末からの応答フレームを擬似した仮想応答フレームを即時に返信することで、仮想応答フレームの送信元ＭＡＣアドレス（Ｌ２スイッチで受信したフレームの宛先ＭＡＣアドレス）を未学習のＬ２スイッチは、宛先端末からの応答フレームを受信する前にブロードキャスト転送を停止することが可能となり、ブロードキャスト転送による無駄な帯域消費を抑制することができる。

また、エージングタイムの経過時間に応じて、仮想応答フレームの送信要否を選択することで、有効なＭＡＣアドレスのみを学習させることができる。

本発明の他の課題、特徴及び利点は、図面及び併記の特許請求の範囲とともに取り上げられる際に、以下に記載される実施の形態を読むことにより明らかになるであろう。

以下、添付図面を参照して、本発明についてさらに詳細に説明する。図面には本発明の好ましい実施形態が示されている。しかし、本発明は、多くの異なる形態で実施されることが可能であり、本明細書に記載される実施形態に限定されると解釈されてはならない。むしろ、これらの実施形態は、本明細書の開示が徹底的かつ完全となり、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるように提供される。

［Ｌ２スイッチの基本機能］
本発明の一実施の形態におけるネットワークシステムを示す図２を参照すると、Ｌ２スイッチサービスを提供するネットワークシステムＳＹＳにおけるＬ２スイッチＳＷ（ここでは、Ｌ２スイッチＳＷ（Ａ））は、受信ポートを通してフレーム（厳密には、データフレーム）を受信した際、受信フレームの送信元ＭＡＣアドレスが未学習であり、かつ宛先ＭＡＣアドレスが学習済みである場合に、そのフレーム受信ポートから送信元ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスとを入れ替えた仮想応答フレーム（ＶＲＦ）を送信する仮想応答フレーム送信機能を有する。

また、この仮想応答フレーム（送信元ＭＡＣアドレスが未学習であり、かつ宛先ＭＡＣアドレスが学習済みである仮想応答フレーム）を送信したＬ２スイッチＳＷ（Ａ）は、他のＬ２スイッチＳＷから受信した宛先ＭＡＣアドレス及び送信元ＭＡＣアドレスの両方が学習済みである仮想応答フレームを廃棄する仮想応答フレーム廃棄機能を更に有する。

これにより、Ｌ２スイッチＳＷ（Ａ）は、ブロードキャストフレームの転送時間を短縮するＭＡＣブロードキャスト抑制機能を有するネットワークシステムＳＹＳの構築を可能にする。

このネットワークシステムＳＹＳはユーザネットワークＮＷ１，ＮＷ２，ＮＷ３，ＮＷ４を含む。宛先端末ＴＥＡはユーザネットワークＮＷ１に収容され、送信元端末はＴＥＢはユーザネットワークＮＷ２に収容される。

［Ｌ２スイッチの構成］
図２に示すネットワークシステムＳＹＳを構成する各Ｌ２スイッチＳＷは、上述した仮想応答フレーム送信機能及び仮想応答フレーム廃棄機能などを果たすために、次の構成を採る。

図３を参照すると、Ｌ２スイッチＳＷを構成するフィルタリング制御部１１は、フレーム内容をチェックし、後に詳述するフィルタリング条件に合致した場合は、フレームを廃
棄する。このフィルタリング制御部１１は、仮想応答フレーム監視状態を管理し、仮想応答フレーム監視中の場合は、受信フレームを一定時間（予め定めた時間）監視し、廃棄対象の仮想応答フレームを廃棄する。

受信フレーム制御部１２は、フレームの送信元ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ ＩＤ及び受信ポート番号をＭＡＣアドレス学習テーブル１８に登録するように、学習テーブル制御部１５に依頼する。

学習テーブル検索部１３は、フレームの宛先ＭＡＣアドレス及びＶＬＡＮ ＩＤを基に、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８からフレームを送信するポート番号を検索する。

送信フレーム制御部１４は、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８の検索結果を基に、送信ポートへフレームを転送する。

学習テーブル制御部１５は、フレームの送信元ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ ＩＤ及び受信ポート番号をＭＡＣアドレス学習テーブル１８へ登録する。学習テーブル制御部１５は、受信フレームの送信元ＭＡＣアドレスが未学習であり、かつ宛先ＭＡＣアドレスが学習済みである場合、仮想応答フレーム制御部１７に仮想応答フレームを送信するように依頼する。また、学習テーブル制御部１５は、エージングタイムの経過時間に応じて、仮想応答フレームの送信要否を決定する。

エージングタイム管理部１６は、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８の各学習情報について、エージングタイムを管理する。ここで、学習情報は、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８に登録されるＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ ＩＤ、及びポート番号を含む。また、エージングタイムとは、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８において、一定時間参照されないと学習情報が削除されるが、このときの一定時間のことである。

仮想応答フレーム制御部１７は、宛先端末から本来送信（返信）される応答フレーム（ＲＦ）を仮想した各Ｌ２スイッチＳＷに宛先ＭＡＣアドレスを学習させるためのフレームである仮想応答フレーム（ＶＲＦ）を生成する。

具体的には、仮想応答フレーム制御部１７は、送信元ＭＡＣアドレスに受信フレームの宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレスに受信フレームの送信元ＭＡＣアドレス、及びＶＬＡＮ ＩＤに受信フレームのＶＬＡＮ ＩＤを設定し、ペイロード（Pay Load）部にオール０（Ａｌｌ”０”）を設定した仮想応答フレームを生成し、送信フレーム制御部１４に仮想応答フレームをフレームの受信ポートから送信するように依頼する。

また、仮想応答フレーム制御部１７は、フィルタリング制御部１１に仮想応答フレーム監視状態を監視中に変更するように依頼する。

なお、Ｌ２スイッチＳＷの構成を示す図３において、実線矢印はフレームの伝送方向を示し、点線矢印は制御信号の伝送方向を示す。

図４は仮想応答フレーム制御部１７によって生成される仮想応答フレーム（ＶＲＦ）のフォーマットの概要を示す。この仮想応答フレームのフォーマットにおいて、ＤＡは宛先ＭＡＣアドレス、ＳＡは送信元ＭＡＣアドレス、及びＶＬＡＮ ＩＤはＶＬＡＮを識別するための識別子であり、Ｌ２ネットワーク（ユーザネットワーク）で一意な値を採る。さらに、このフォーマットにおいて、ペイロード部は仮想応答フレームを識別することを可能にするためのデータ（Ａｌｌ”０”）の格納部、及びＦＣＳはフレームチェックシーケンスである。

［ネットワークシステムの動作］
次に、図２に示す本発明の一実施の形態のネットワークシステムＳＹＳにおける各種動作例を説明する。

（第１の動作例）
宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ：Ａ）を学習済み、かつ送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ：Ｂ）を未学習のフレーム受信の場合：
図２から図６を併せ参照し第１の動作例として説明するネットワークシステムＳＹＳにおいては、ユーザネットワークＮＷ１収容の端末ＴＥＡとユーザネットワークＮＷ３収容の端末ＴＥＣとの間では、既にフレーム送受信を行っており、Ｌ２スイッチＳＷ１及びＬ２スイッチＳＷ２は、端末ＴＥＡの宛先ＭＡＣアドレスを学習済みであることを前提条件とする。

このネットワークシステムＳＹＳにおいては、宛先ＭＡＣアドレスが未学習であるので、フレームをブロードキャスト転送するＬ２スイッチ（ブロードキャストフレーム（ＢＣＦ）送信スイッチ）ＳＷ３は、この宛先ＭＡＣアドレス対応の端末（宛先端末）ＴＥＡから通常時に送信される応答フレーム（ＲＦ）を受信するのではなく、この宛先ＭＡＣアドレスを学習済みのＬ２スイッチ（ＢＣＦ中継スイッチ）ＳＷ２から送信される仮想応答フレーム（ＶＲＦ）を受信して、宛先ＭＡＣアドレスを学習することを可能にする。

ユーザネットワークＮＷ２収容の端末ＴＥＢから送信されたフレームを受信したＬ２スイッチ（ＢＣＦ送信スイッチ）ＳＷ３のフィルタリング制御部１１は、そのまま受信フレームを受信フレーム制御部１２へ渡すのではなく、受信フレーム制御部１２へ受信フレームを渡す前に、内部保有の仮想応答フレーム監視状態管理テーブル（後に詳述）の内容に基づいて、仮想応答フレーム監視状態を判定し、監視停止中の場合は、受信フレームを受信フレーム制御部１２へ渡す。

フィルタリング制御部１１からフレームを受け取った受信フレーム制御部１２は、フレームの送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ：Ｂ）、ＶＬＡＮ ＩＤ及び受信ポート番号をＭＡＣアドレス学習テーブル１８に登録するように、学習テーブル制御部１５に依頼した後、フレームを学習テーブル検索部１３へ渡す。

受信フレーム制御部１２からフレームを受け取った学習テーブル検索部１３は、フレームの宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ：Ａ）及びＶＬＡＮ ＩＤを基に、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。そして、学習テーブル検索部１３は、この宛先ＭＡＣアドレスが未学習のため、フレームをブロードキャスト転送するように送信フレーム制御部１４へ依頼する。この依頼を受けた送信フレーム制御部１４は、ポート１，３からフレームをブロードキャストする。

学習テーブル制御部１５は、通常、フレームの送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ：Ｂ）及びＶＬＡＮ ＩＤを基に、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索するが、このＭＡＣアドレスは未学習のため、この送信元ＭＡＣアドレス：Ｂ、ＶＬＡＮ ＩＤ：１及び受信ポート番号：２をＭＡＣアドレス学習テーブル１８へ登録する。しかし、ここでは、学習テーブル制御部１５は、フレームの送信元ＭＡＣアドレスが未学習の場合、この送信元ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ ＩＤ及び受信ポート番号をＭＡＣアドレス学習テーブル１８へ登録し、次に宛先ＭＡＣアドレス：Ａ及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基に、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索するが、宛先ＭＡＣアドレスが未学習の場合はそのまま処理を終了する。

ＢＣＦ送信スイッチであるＬ２スイッチＳＷ３からフレームを受信したＢＣＦ中継スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ２において、フィルタリング制御部１１及び受信フレーム制御部１２の動作は、Ｌ２スイッチＳＷ３と同様のため割愛する。

Ｌ２スイッチＳＷ２において、受信フレーム制御部１２からフレームを受け取った学習テーブル検索部１３は、フレームの宛先ＭＡＣアドレス：Ａ及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基に、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。ここでは、学習テーブル検索部１３は、このＭＡＣアドレスが学習済みのため、フレームをポート１から送信するように送信フレーム制御部１４へ依頼する。この依頼を受けた送信フレーム制御部１４はフレームをポート１から送信する。

フレームの送信元ＭＡＣアドレス：Ｂ、ＶＬＡＮ ＩＤ：１及び受信ポート番号：３をＭＡＣアドレス学習テーブル１８に登録するように受信フレーム制御部１２から依頼された学習テーブル制御部１５は、通常、フレームの送信元ＭＡＣアドレス及びＶＬＡＮ ＩＤを基に、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索するが、このＭＡＣアドレスが未学習のため、送信元ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ ＩＤ及び受信ポート番号をＭＡＣアドレス学習テーブル１８へ登録する。

しかし、ここでは、学習テーブル制御部１５は、フレームの送信元ＭＡＣアドレスが未学習の場合、この送信元ＭＡＣアドレス：Ｂ、ＶＬＡＮ ＩＤ：１及び受信ポート番号：３をＭＡＣアドレス学習テーブル１８へ登録し、次に宛先ＭＡＣアドレス：Ａ及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基に、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。

学習テーブル制御部１５は、宛先ＭＡＣアドレスを学習済みの場合は、宛先ＭＡＣアドレスがフレームの送信元ＭＡＣアドレス：Ａ、送信元ＭＡＣアドレスがフレームの宛先ＭＡＣアドレス：Ｂ、及びＶＬＡＮ ＩＤがフレームのＶＬＡＮ ＩＤ：１である仮想応答フレームを、フレームのポート３から送信するように、仮想応答フレーム制御部１７へ依頼する。

仮想応答フレーム制御部１７は、仮想応答フレーム（ＶＲＦ）を生成し、ポート３から送信するように送信フレーム制御部１４へ依頼し、仮想応答フレームを送信フレーム制御部１４に渡す。また、仮想応答フレーム制御部１７は、フィルタリング制御部１１に対して、仮想応答フレームの監視開始を依頼する。

仮想応答フレーム制御部１７から仮想応答フレームを受け取った送信フレーム制御部１４は、ポート３から仮想応答フレームを送信する。また、仮想応答フレーム制御部１７から仮想応答フレームの監視開始を依頼されたフィルタリング制御部１１は、仮想応答フレーム監視状態管理テーブルの内容に基づいて受信フレーム監視状態を判定する。フィルタリング制御部１１は、監視停止中の場合は、仮想応答フレーム監視状態を監視中に変更し、仮想応答フレーム監視タイマーを起動する。また、フィルタリング制御部１１は、監視中の場合は、仮想応答フレーム監視タイマーをリセットし、再度起動する。

これにより、ＢＣＦ中継スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ２において、受信フレームの送信元ＭＡＣアドレス：Ｂが未学習であり、かつ受信フレームの宛先ＭＡＣアドレス：Ａが学習済みならば、仮想応答フレームを送信することが可能となる。

次に、Ｌ２スイッチＳＷ２のポート３から送信された仮想応答フレーム（ＶＲＦ）は、図６に示すように、ＢＣＦ送信スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ３のポート１で受信される。Ｌ２スイッチＳＷ３は、仮想応答フレーム（ＶＲＦ）を通常の応答フレーム（ＲＦ）と同様に処理し、送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ：Ａ）を学習する。この後、Ｌ２スイッチ
ＳＷ３が端末ＴＥＢから端末ＴＥＡ宛のフレームを受信した場合、このフレームはポート１からユニキャストで送信される。

このように、Ｌ２スイッチＳＷ３において仮想応答フレームの送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ：Ａ）を学習することで、端末ＴＥＡから応答フレームを受信する前にブロードキャスト転送を停止することが可能となる。

（第２の動作例）
仮想応答フレーム監視中に、宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ：Ｂ）を学習済み、かつ送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ：Ａ）を学習済みの仮想応答フレーム受信の場合：
図２、図３、図４及び図７を併せ参照し第２の動作例として説明するネットワークシステムＳＹＳにおいては、ＢＣＦ中継スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ２が、仮想応答フレーム監視中に、宛先ＭＡＣアドレス及び送信元ＭＡＣアドレスを学習済みである仮想応答フレーム（ＶＲＦ）を宛先端末側スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ１から受信した場合、受信した仮想応答フレームを廃棄することを可能にする。

この第２の動作例においては、上述した第１の動作例におけるＬ２スイッチＳＷ２のポート１から送信されたフレームをＬ２スイッチＳＷ１が受信したものとして説明する。

このネットワークシステムＳＹＳにおいては、ＢＣＦ中継スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ２のポート１からのフレームを受信した宛先端末側スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ１は、受信フレームの送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ：Ｂ）が未学習であり、かつ宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ：Ａ）が学習済みのため、上述した第１の動作例におけるＬ２スイッチＳＷ２と同様に、仮想応答フレーム（ＶＲＦ）をポート２から送信する。

Ｌ２スイッチＳＷ１からの仮想応答フレームを受信したＬ２スイッチＳＷ２のフィルタリング制御部１１は、受信フレーム制御部１２へ受信したフレーム（仮想応答フレーム）を渡す前に、仮想応答フレーム監視状態管理テーブルに基づいて仮想応答フレーム監視状態を判定し、監視中の場合は、フレームのペイロード部のデータにより仮想応答フレームか否かを判定する。

フィルタリング制御部１１は、仮想応答フレーム（ペイロード部のデータＡｌｌ”０”）の場合、送信元ＭＡＣアドレス：Ａ及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基にＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。そして、フィルタリング制御部１１は、送信元ＭＡＣアドレス：Ａが学習済みの場合、宛先ＭＡＣアドレス：Ｂ及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基にＭＡＣアドレス学習テーブル１８を更に検索する。

フィルタリング制御部１１は、送信元ＭＡＣアドレス：Ａ及び宛先ＭＡＣアドレス：Ｂが学習済みの場合は、仮想応答フレームを廃棄する。なお、フィルタリング制御部１１は、この後、仮想応答フレーム監視タイマーがタイムアウトしたとき、仮想応答フレーム監視状態を監視停止中に変更する。

このように、ＢＣＦ中継スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ２において仮想応答フレームを監視中の場合、宛先端末側スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ１から受信した仮想応答フレームの送信元ＭＡＣアドレス：Ａ及び宛先ＭＡＣアドレス：Ｂが学習済みであることを判定して、そのフレーム（仮想応答フレーム）を廃棄することにより、重複する仮想応答フレームの送信を防止することが可能となる。

（第３の動作例）
学習済みの宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ：Ａ）のエージングタイムが一定時間経過後に、
宛先ＭＡＣアドレスを学習済み、かつ送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ：Ｂ）を未学習のフレーム受信の場合：
図２、図３、図４及び図８を併せ参照し第３の動作例として説明するネットワークシステムＳＹＳにおいては、宛先ＭＡＣアドレスを学習済み、かつ送信元ＭＡＣアドレスを未学習であるフレームを受信した場合、この宛先ＭＡＣアドレスのエージングタイムの経過時間に応じて、仮想応答フレーム（ＶＲＦ）の送信要否を決定することを可能にする。

この第３の動作例においては、ユーザネットワークＮＷ３収容の端末ＴＥＣとフレーム送受信を行っていたユーザネットワークＮＷ１収容の端末ＴＥＡが、異なるネットワークであるユーザネットワークＮＷ４に移動した後の状態であり、Ｌ２スイッチＳＷ１及びＬ２スイッチＳＷ２は、端末ＴＥＡのＭＡＣアドレスを移動前の状態で学習済みであることを前提条件とする。

このネットワークシステムＳＹＳにおいては、ユーザネットワークＮＷ２収容の端末ＴＥＢからのフレームを受信したＢＣＦ送信スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ３は、上述した第１の動作例と同様に、ポート１，３からフレームをブロードキャスト転送する。

Ｌ２スイッチＳＷ３からのフレームを受信したＢＣＦ中継スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ２におけるフィルタリング制御部１１及び受信フレーム制御部１２の動作は、上述した第１の動作例と同様のため割愛する。

受信フレーム制御部１２からのフレームを受け取った学習テーブル検索部１３は、上述した第１の動作例と同様に、フレームをポート１から送信するように送信フレーム制御部１４へ依頼する。この依頼を受けた送信フレーム制御部１４はフレームをポート１から送信する。

学習テーブル制御部１５は、フレームの送信元ＭＡＣアドレス：Ｂ、ＶＬＡＮ ＩＤ：１及び受信ポート番号：３をＭＡＣアドレス学習テーブル１８に登録するように受信フレーム制御部１２から依頼されたときに、フレームの送信元ＭＡＣアドレスが未学習の場合、送信元ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ ＩＤ及び受信ポート番号をＭＡＣアドレス学習テーブル１８へ登録する。この後、学習テーブル制御部１５は、宛先ＭＡＣアドレス：Ａ及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基に、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。

また、学習テーブル制御部１５は、宛先ＭＡＣアドレス：Ａが学習済みの場合は、エージングタイム（２００ｓ（秒））と仮想応答フレーム送信判定値（仮想応答フレームの送信要否を判定するために使用する値）とを比較し、エージングタイムが仮想応答フレーム送信判定値以下であると、そのまま処理を終了する。

このように、ＢＣＦ中継スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ２が、エージングタイムの経過時間に応じて仮想応答フレームの送信要否を決定することにより、ＢＣＦ送信スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ３に有効なＭＡＣアドレス学習を行わせることが可能である。

［第１の具体例］
図９〜図２８は本発明の一実施の形態における第１の具体例を説明するための図である。この第１の具体例においては、広域ＬＡＮネットワークシステムを例に挙げて説明するが、基本的なＬ２ネットワークシステムについても適用可能である。

図９は第１の具体例におけるネットワークシステムＳＹＳの構成例である。このネットワークシステムＳＹＳにおいて、ユーザネットワーク（１〜４）ＮＷ１，ＮＷ２，ＮＷ３，ＮＷ４のそれぞれには、全てＶＬＡＮ ＩＤ：１が割り当てられている。

図５〜図８を参照して上述した第１及び第２の動作例に比較すると、Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５の配置は異なる。Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５のそれぞれは、図３に示す構成を採る。

Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５のそれぞれで設定されているエージングタイムは、図示省略のネットワーク管理端末（パーソナルコンピータなど）からのコマンド入力等で任意に設定可能であるが、ここでは初期設定で３００ｓに設定されているものとする。

この第１の具体例では、ユーザネットワークＮＷ１収容の端末ＴＥＡと、ユーザネットワークＮＷ３収容の端末ＴＥＣとの間でフレーム送受信を既に行っており、その後、ユーザネットワークＮＷ２収容の端末ＴＥＢから端末ＴＥＡに対してフレームを送信する場合について説明する。

端末ＴＥＡのＭＡＣアドレスは００−Ｅ０−００−００−１０−１０、端末ＴＥＢのＭＡＣアドレスは００−Ｅ０−００−００−１０−２０、及び端末ＴＥＣのＭＡＣアドレスは００−Ｅ０−００−００−１０−３０である。各Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のポート１、ポート２、及びポート３には、ＶＬＡＮ ＩＤ：１が登録されている。端末ＴＥＡ，ＴＥＢ，ＴＥＣはパーソナルコンピータなどで構成可能である。

端末ＴＥＡと端末ＴＥＣ間でフレーム送受信を行うと、既知の技術によりＬ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３でＭＡＣアドレスが学習される。このとき、Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のＭＡＣアドレス学習テーブル１８は図１４に示すとおりとなる。

上述した事項を前提条件として、図１０に示すように、ユーザネットワークＮＷ２の端末ＴＥＢからユーザネットワークＮＷ１の端末ＴＥＡに対して送信されたフレームが、ＢＣＦ中継スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ２で受信されるまでの各Ｌ２スイッチの動作について説明する。

Ｌ２スイッチＳＷ５のポート１、ポート２及びポート３にはＶＬＡＮ ＩＤ：１が登録されており、Ｌ２スイッチＳＷ４のポート１及びポート２にも同様にＶＬＡＮ ＩＤ：１が登録されている。Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のＭＡＣアドレス学習テーブル１８は図１４に示す状態である。

端末ＴＥＢより送信されたフレームは、Ｌ２スイッチＳＷ５のポート２で受信され、フィルタリング制御部１１へ渡される。フィルタリング制御部１１は、図２４Ａ及び図２４Ｂの処理フローに示すように、内部保有の仮想応答フレーム監視状態管理テーブルの内容に基づいて仮想応答フレーム監視状態を判定する。フィルタリング制御部１１は、図１９に示すように、仮想応答フレーム監視状態管理テーブルの内容が監視停止中：０のため、受信フレーム制御部１２にフレームを渡す。

受信フレーム制御部１２は、フレームの送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０、ＶＬＡＮ ＩＤ：１、及び受信ポート番号：２をＭＡＣアドレス学習テーブル１８へ登録するように、学習テーブル制御部１５へ依頼し、フレームを学習テーブル検索部１３へ渡す。

学習テーブル検索部１３は、フレームの宛先ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−１０及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基に、図１５に示すＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。この結果、学習テーブル検索部１３は、宛先ＭＡＣアドレスが未学習の
ため、送信フレーム制御部１４にフレームをブロードキャスト転送するように依頼し、フレームを渡す。

学習テーブル検索部１３からフレームを渡された送信フレーム制御部１４は、フレームをポート１及びポート３から送信（ブロードキャスト転送）する。

受信フレーム制御部１２からフレームの送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０、ＶＬＡＮ ＩＤ：１、及び受信ポート番号：２をＭＡＣアドレス学習テーブル１８へ登録するよう依頼された学習テーブル制御部１５は、図２５の処理フローに示すように、送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０及びＶＬＡＮ
ＩＤ：１を基に、図１５に示すＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。

学習テーブル制御部１５は、この送信元ＭＡＣアドレスが未学習のため、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８に送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０、ＶＬＡＮ ＩＤ：１、及びポート番号：２を登録する。このときのＭＡＣアドレス学習テーブル１８の状態を図１６に示す。

次に、学習テーブル制御部１５は、宛先ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−１０及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基に図１６に示すＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。この結果、学習テーブル制御部１５は、宛先ＭＡＣアドレスが未学習のため、処理を終了する。

ＢＣＦ送信スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ５のポート１から送信されたフレームは、ＢＣＦ中継スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ２のポート３で受信され、フィルタリング制御部１１へ渡される。フィルタリング制御部１１は、図２４Ａ及び図２４Ｂの処理フローに示すように、仮想応答フレーム監視状態管理テーブルに基づいて仮想応答フレーム監視状態を判定する。この時は、図１９に示すように、Ｌ２スイッチＳＷ５は監視停止中のため、受信フレーム制御部１２にフレームを渡す。

受信フレーム制御部１２は、フレームの送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０、ＶＬＡＮ ＩＤ：１、及び受信ポート番号：３をＭＡＣアドレス学習テーブル１８へ登録するように、学習テーブル制御部１５へ依頼し、学習テーブル検索部１３へフレームを渡す。

学習テーブル検索部１３は、フレームの宛先ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−１０及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基に図１４に示すＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。学習テーブル検索部１３は、この宛先ＭＡＣアドレスが学習済みのため、送信フレーム制御部１４にポート１からフレームを送信するように依頼し、フレームを渡す。

学習テーブル検索部１３からフレーム送信依頼を受けた送信フレーム制御部１４は、フレームをポート１から送信する。

受信フレーム制御部１２からフレームの送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０、ＶＬＡＮ ＩＤ：１及び受信ポート番号：３をＭＡＣアドレス学習テーブル１８へ登録するように依頼された学習テーブル制御部１５は、図２５の処理フローに示すように、送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０及びＶＬＡＮ
ＩＤ：１を基に図１４に示すＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。

学習テーブル制御部１５は、この送信元ＭＡＣアドレスが未学習のため、ＭＡＣアドレ
ス学習テーブル１８に送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０、ＶＬＡＮ ＩＤ：１及びポート番号：３を登録する。この時のＭＡＣアドレス学習テーブル１８を図１７に示す。

次に、学習テーブル制御部１５は、宛先ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基に図１７に示すＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。学習テーブル制御部１５は、この宛先ＭＡＣアドレスが学習済みのため、宛先ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０、送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−１０、及びＶＬＡＮ ＩＤ：１の仮想応答フレーム（ＶＲＦ）をポート３から送信するように、仮想応答フレーム制御部１７へ依頼する。

仮想応答フレーム制御部１７は、図２６の処理フローに示すように、図２３に示す仮想応答フレーム（ＶＲＦ）を生成し、ポート３から仮想応答フレームを送信するように、送信フレーム制御部１４へ依頼し、仮想応答フレームを渡す。図２３に示す仮想応答フレーム（ＶＲＦ）において、ＴＰＩＤ（Tag Protocol Identifier）及びＴＣＩ（Tag Control
Information）がＶＬＡＮ ＩＤを指定するための領域に対応する。
その後、仮想応答フレーム制御部１７はフィルタリング制御部１１に仮想応答フレームの監視開始を依頼する。

仮想応答フレーム制御部１７から仮想応答フレーム送信依頼を受けた送信フレーム制御部１４は、図１１に示すように、仮想応答フレームをポート３から送信する。

また、仮想応答フレーム制御部１７から仮想応答フレームの監視開始を依頼されたフィルタリング制御部１１は、図２７の処理フローに示すように、仮想応答フレーム監視状態管理テーブルに基づいて仮想応答フレーム監視状態を判定する。図２０に示すように、Ｌ２スイッチＳＷ２は監視停止中のため、図２１に示すように、仮想応答フレーム監視状態を監視中：１に変更し、仮想応答フレーム監視タイマーを起動する。

上述したように、ＢＣＦ中継スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ２においては、送信元ＭＡＣアドレスが未学習であり、かつ宛先ＭＡＣアドレスが学習済みであるフレームの受信を契機に、仮想応答フレームを送信することが可能となる。

次に、図１２に示すＬ２スイッチＳＷ２のポート１から送信されたフレームが端末ＴＥＡで受信されるまでの各Ｌ２スイッチの動作について説明する。

Ｌ２スイッチＳＷ２のポート１から送信されたフレームは、宛先端末側スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ１のポート２で受信される。Ｌ２スイッチＳＷ１のＭＡＣアドレス学習テーブル１８は図１４に示すとおりであるため、受信フレームはポート１から送信され、その後、端末ＴＥＡまで送信される。また、仮想応答フレームがポート２から送信される。このときのＬ２スイッチＳＷ１の動作は、図１１を参照して説明したＬ２スイッチＳＷ２の動作と同様であるため、詳細な説明は割愛する。

Ｌ２スイッチＳＷ１のポート２から送信された仮想応答フレームは、Ｌ２スイッチＳＷ２のポート１で受信され、フィルタリング制御部１１へ渡される。フィルタリング制御部１１は、図２４Ａ及び図２４Ｂの処理フローに示すように、仮想応答フレーム監視状態管理テーブルに基づいて仮想応答フレーム監視状態を判定する。

フィルタリング制御部１１は、図２１に示すように、監視中：１のため、フレームのペイロード部のデータに基づいて仮想応答フレームであるか否かを判定する。具体的には、フィルタリング制御部１１は、ペイロード長が４６ｂｙｔｅ、かつ、データがＡｌｌ”０
”の場合は仮想応答フレームと判定する。

フィルタリング制御部１１は、受信したフレームが仮想応答フレームのため、仮想応答フレームの送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−１０及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基に図１７に示すＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。

フィルタリング制御部１１は、このＭＡＣアドレスが学習済みのため、次に宛先ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−１０−２０及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基に図１７に示すＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。フィルタリング制御部１１は、このＭＡＣアドレスが学習済みのため、仮想応答フレームを廃棄する。

なお、この後、仮想応答フレーム監視タイマーがタイムアウトすると、図２８の処理フローに示すように、フィルタリング制御部１１は、図２２に示すように仮想応答フレーム監視状態を監視停止中に変更する。

上述したように、ＢＣＦ中継スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ２においては、宛先ＭＡＣアドレス及び送信元ＭＡＣアドレスの両方を学習済みの仮想応答フレームを受信した場合、フレームを廃棄することが可能となる。

次に、図１３に示すＬ２スイッチＳＷ２のポート３から送信された仮想応答フレームが端末ＴＥＢで受信されるまでの各Ｌ２スイッチの動作について説明する。

Ｌ２スイッチＳＷ２のポート３から送信された仮想応答フレームを受信したＬ２スイッチＳＷ５においては、仮想応答フレームを通常のフレームと認識して処理し、宛先ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基に図１８に示すＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索し、フレームをポート２から送信する。

さらに、Ｌ２スイッチＳＷ５においては、仮想応答フレームの送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−１０、ＶＬＡＮ ＩＤ：１及びポート番号：１をＭＡＣアドレス学習テーブル１８に登録する。

以降、端末ＴＥＢから端末ＴＥＡに送信されるフレームは、Ｌ２スイッチＳＷ５のＭＡＣアドレス学習テーブル１８に宛先ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−１０が学習済みのため、ポート１からユニキャストで転送される。

なお、Ｌ２スイッチＳＷ５のポート２から送信された仮想応答フレームは、最終的に端末ＴＥＢで不明なフレームとして廃棄される。これについても従来技術と同様であるため、詳細な説明は割愛する。

上述したように、ＢＣＦ送信スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ５においては、仮想応答フレーム（ＶＲＦ）を受信することにより、端末ＴＥＡからの応答フレーム（ＲＦ）を受信する前に仮想応答フレームの送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−１０を学習することができ、端末ＴＥＢから端末ＴＥＡに送信されるフレームのブロードキャスト転送を早く収束させることが可能となる。

［第２の具体例］
図２９〜図３４Ａ及び図３４Ｂは本発明の一実施の形態における第２の具体例を説明するための図である。この第２の具体例においては、上述した第１の具体例と同様に、広域ＬＡＮネットワークシステムを例に挙げて説明するが、基本的なＬ２ネットワークシステムについても適用可能である。

図２９は第２の具体例におけるネットワークシステムＳＹＳの構成例である。このネットワークシステムＳＹＳにおいて、ユーザネットワークＮＷ１，ＮＷ２，ＮＷ３，ＮＷ４のそれぞれには、全てＶＬＡＮ ＩＤ：１が割り当てられている。

図５〜図８を参照して上述した第１及び第２の動作例に比較すると、Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５の配置は異なる。Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５のそれぞれは、図３に示す構成を採る。

Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５のそれぞれで設定されているエージングタイムは、図示省略のネットワーク管理端末（パーソナルコンピータなど）からのコマンド入力等で任意に設定可能であるが、ここでは初期設定で３００ｓに設定されているものとする。

また、Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５のそれぞれで設定されている仮想応答フレーム送信判定値は、ネットワーク管理端末からのコマンド入力等で任意に設定可能であるが、ここでは初期設定で２４０ｓに設定されているものとする。

この第２の具体例では、ユーザネットワークＮＷ１収容の端末ＴＥＡと、ユーザネットワークＮＷ３収容の端末ＴＥＣとの間でフレーム送受信を既に行っており、端末ＴＥＡがユーザネットワークＮＷ１からユーザネットワークＮＷ４へ移動し、その後、ユーザネットワークＮＷ２収容の端末ＴＥＢから端末ＴＥＡに対してフレームを送信する場合について説明する。

端末ＴＥＡのＭＡＣアドレスは００−Ｅ０−００−００−１０−１０、端末ＴＥＢのＭＡＣアドレスは００−Ｅ０−００−００−１０−２０、及び端末ＴＥＣのＭＡＣアドレスは００−Ｅ０−００−００−１０−３０である。各Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のポート１、ポート２、及びポート３には、ＶＬＡＮ ＩＤ：１が登録されている。

端末ＴＥＡと端末ＴＥＣ間でフレーム送受信を行うと、既知の技術によりＬ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３でＭＡＣアドレスが学習される。このとき、Ｌ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のＭＡＣアドレス学習テーブル１８は図３１に示すとおりとなる。

上述した事項を前提条件として、ユーザネットワークＮＷ２の端末ＴＥＢからのフレームを受信したＬ２スイッチＳＷ５がフレームをポート１及びポート３からブロードキャスト転送するまでの動作は、上述した第１の具体例と同様であるため、この第２の具体例での説明は割愛する。

Ｌ２スイッチＳＷ５のポート１から送信されたフレームは、Ｌ２スイッチＳＷ２のポート３で受信される。フレーム受信後のＬ２スイッチＳＷ２の動作については、学習テーブル制御部１５以外の動作は上述した第１の具体例と同様であるため、この第２の具体例での説明は割愛する。

学習テーブル制御部１５は、図３４Ａ及び図３４Ｂの処理フローに示すように、送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基に、図３１に示すＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。

学習テーブル制御部１５は、この送信元ＭＡＣアドレスが未学習のため、ＭＡＣアドレス学習テーブル１８に送信元ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０、ＶＬＡＮ ＩＤ：１及びポート番号：３を登録する。この時のＭＡＣアドレス学習テーブル
１８の状態を図３２に示す。

次に、学習テーブル制御部１５は、宛先ＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−２０及びＶＬＡＮ ＩＤ：１を基に、図３２に示すＭＡＣアドレス学習テーブル１８を検索する。

学習テーブル制御部１５は、この宛先ＭＡＣアドレスが学習済みのため、エージングタイム：２００ｓと仮想応答フレーム送信判定値：２４０ｓとを比較し、エージングタイムが仮想応答フレーム送信判定値以下のため、仮想応答フレームの送信依頼を行わない。

Ｌ２スイッチＳＷ５のポート３から送信されたフレームは、宛先端末側スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ４を経由し、端末ＴＥＡで受信される。端末ＴＥＢからのフレームを受信した端末ＴＥＡは、端末ＴＥＢへ応答フレームを送信する。この応答フレームは、Ｌ２スイッチＳＷ４を経由して、Ｌ２スイッチＳＷ５で受信される。

Ｌ２スイッチＳＷ４，ＳＷ５では、図３３に示すように、Ｌ２スイッチＳＷ４，ＳＷ５のＭＡＣアドレス学習テーブル１８に端末ＴＥＡのＭＡＣアドレス：００−Ｅ０−００−００−１０−１０、ＶＬＡＮ ＩＤ：１及びポート番号：３が学習される。

上述したように、ＢＣＦ中継スイッチ対応のＬ２スイッチＳＷ２においては、エージングタイムが仮想応答フレーム送信判定値以下の場合、仮想応答フレームの送信依頼を行わないことで、Ｌ２スイッチＳＷ４，ＳＷ５に有効なＭＡＣアドレス学習を行わせることが可能となる。

［変形例］
上述した一実施の形態における処理はコンピュータで実行可能なプログラムとして提供され、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスクなどの記録媒体、さらには通信回線を経て提供可能である。

また、上述した一実施の形態における各処理はその任意の複数または全てを選択し組合せて実施することもできる。

［その他］
（付記１） 送信元端末側に位置するレイヤ２スイッチにおいてブロードキャスト転送されたフレームを受信したとき、このフレームに含まれている宛先ＭＡＣアドレスを学習済みであり、かつ送信元ＭＡＣアドレスを未学習である場合、宛先端末から本来送信される応答フレームを仮想した仮想応答フレームを前記フレームを受信したポートから送信する第１の制御手段と；
前記宛先端末側に位置するレイヤ２スイッチから受信した前記仮想応答フレームを廃棄する第２の制御手段と；
を備えるレイヤ２スイッチ。

（付記２） 前記仮想応答フレームは、送信元ＭＡＣアドレスに前記フレームの前記宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレスに前記フレームの前記送信元ＭＡＣアドレス、及びペイロード部にオール”０”データをそれぞれ設定されている
付記１記載のレイヤ２スイッチ。

（付記３） 前記フレームに含まれている前記宛先ＭＡＣアドレスを学習済みであり、かつ前記送信元ＭＡＣアドレスを未学習であることがＭＡＣアドレス学習テーブルに基づいて検出された場合、前記フレームを受信したポートからの前記仮想応答フレームの送信
を前記第１の制御手段に依頼する第３の制御手段
を更に備える付記１記載のレイヤ２スイッチ。

（付記４） 前記送信元端末側に位置するレイヤ２スイッチへの重複する前記仮想応答フレームの送信を防止するために、前記フレームを受信したポートからの前記仮想応答フレームの送信後、受信フレームを予め定めた時間監視し、前記宛先ＭＡＣアドレスと前記送信元ＭＡＣアドレスとの両方を学習済みの前記仮想応答フレームを前記宛先端末側に位置するレイヤ２スイッチから受信した場合、受信した前記仮想応答フレームを廃棄する第４の制御手段
を更に備える付記１記載のレイヤ２スイッチ。

（付記５） ＭＡＣアドレス学習テーブルにおいて予め定めた時間参照されない学習情報を削除するためのエージングタイムの経過時間に応じて、前記仮想応答フレームの送信要否を決定する第５の制御手段
を更に備える付記１記載のレイヤ２スイッチ。

（付記６） 送信元端末側に位置するレイヤ２スイッチにおいてブロードキャスト転送されたフレームを受信したとき、このフレームに含まれている宛先ＭＡＣアドレスを学習済みであり、かつ送信元ＭＡＣアドレスを未学習である場合、宛先端末から本来送信される応答フレームを仮想した仮想応答フレームを前記フレームを受信したポートから送信する第１のステップと；
前記宛先端末側に位置するレイヤ２スイッチから受信した前記仮想応答フレームを廃棄する第２のステップと；
を備えるレイヤ２スイッチにおけるブロードキャスト抑制方法。

（付記７） 前記仮想応答フレームは、送信元ＭＡＣアドレスに前記フレームの前記宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレスに前記フレームの前記送信元ＭＡＣアドレス、及びペイロード部にオール”０”データをそれぞれ設定されている
付記６記載のレイヤ２スイッチにおけるブロードキャスト抑制方法。

（付記８） 前記フレームに含まれている前記宛先ＭＡＣアドレスを学習済みであり、かつ前記送信元ＭＡＣアドレスを未学習であることがＭＡＣアドレス学習テーブルに基づいて検出された場合、前記フレームを受信したポートからの前記仮想応答フレームの送信を依頼する第３のステップ
を更に備える付記６記載のレイヤ２スイッチにおけるブロードキャスト抑制方法。

（付記９） 前記送信元端末側に位置するレイヤ２スイッチへの重複する前記仮想応答フレームの送信を防止するために、前記フレームを受信したポートからの前記仮想応答フレームの送信後、受信フレームを予め定めた時間監視し、前記宛先ＭＡＣアドレスと前記送信元ＭＡＣアドレスとの両方を学習済みの前記仮想応答フレームを前記宛先端末側に位置するレイヤ２スイッチから受信した場合、受信した前記仮想応答フレームを廃棄する第４のステップ
を更に備える付記６記載のレイヤ２スイッチにおけるブロードキャスト抑制方法。

（付記１０） ＭＡＣアドレス学習テーブルにおいて予め定めた時間参照されない学習情報を削除するためのエージングタイムの経過時間に応じて、前記仮想応答フレームの送信要否を決定する第５のステップ
を更に備える付記６記載のレイヤ２スイッチにおけるブロードキャスト抑制方法。

本発明は、Ｌ２スイッチサービスを提供するネットワークシステム、またこのネットワークシステムを構成するデータ伝送装置としてのレイヤ２スイッチに適用可能である。

図１は従来のネットワークシステムを説明するための図である。 図２は本発明の一実施の形態におけるネットワークシステムの構成を示す。 図３は本発明の一実施の形態におけるＬ２スイッチの構成を示す。 図４は本発明の一実施の形態における仮想応答フレームのフォーマットを示す。 図５は図２に示すネットワークシステムにおける第１の動作例を説明するための図である。 図６は図２に示すネットワークシステムにおける第１の動作例を説明するための図である。 図７は図２に示すネットワークシステムにおける第２の動作例を説明するための図である。 図８は図２に示すネットワークシステムにおける第３の動作例を説明するための図である。 図９は第１の具体例を説明するための図（ネットワークシステム構成例）。 図１０は第１の具体例を説明するための図（端末ＴＥＢからＬ２スイッチＳＷ２へのフレーム送信）。 図１１は第１の具体例を説明するための図（Ｌ２スイッチＳＷ２からの仮想応答フレーム送信）。 図１２は第１の具体例を説明するための図（Ｌ２スイッチＳＷ２から端末ＴＥＡへのフレーム送信）。 図１３は第１の具体例を説明するための図（Ｌ２スイッチＳＷ２から端末ＴＥＢへの仮想応答フレーム送信）。 図１４は第１の具体例を説明するための図（端末ＴＥＡと端末ＴＥＣ間のフレーム送受信後のＬ２スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のＭＡＣアドレス学習テーブル）。 図１５は第１の具体例を説明するための図（端末ＴＥＢからのフレーム受信前のＬ２スイッチＳＷ５のＭＡＣアドレス学習テーブル）。 図１６は第１の具体例を説明するための図（端末ＴＥＢからのフレーム受信後のＬ２スイッチＳＷ５のＭＡＣアドレス学習テーブル）。 図１７は第１の具体例を説明するための図（端末ＴＥＢからのフレーム受信後のＬ２スイッチＳＷ２のＭＡＣアドレス学習テーブル）。 図１８は第１の具体例を説明するための図（Ｌ２スイッチＳＷ２からの仮想応答フレーム受信後のＬ２スイッチＳＷ５のＭＡＣアドレス学習テーブル）。 図１９は第１の具体例を説明するための図（端末ＴＥＢからのフレーム受信時のＬ２スイッチＳＷ５の仮想応答フレーム監視状態管理テーブル）。 図２０は第１の具体例を説明するための図（端末ＴＥＢからのフレーム受信時のＬ２スイッチＳＷ２の仮想応答フレーム監視状態管理テーブル）。 図２１は第１の具体例を説明するための図（仮想応答フレーム送信後のＬ２スイッチＳＷ２の仮想応答フレーム監視状態管理テーブル）。 図２２は第１の具体例を説明するための図（仮想応答フレーム受信後のＬ２スイッチＳＷ２の仮想応答フレーム監視状態管理テーブル）。 図２３は第１の具体例を説明するための図（Ｌ２スイッチＳＷ２から送信する仮想応答フレーム内容（ＩＥＥＥ８０２．３））。 図２４Ａは第１の具体例を説明するための図（フィルタリング制御部の処理フロー１）。 図２４Ｂは第１の具体例を説明するための図（フィルタリング制御部の処理フロー１）。 図２５は第１の具体例を説明するための図（学習テーブル制御部の処理フロー）。 図２６は第１の具体例及び第２の具体例を説明するための図（仮想応答フレーム制御部の処理フロー）。 図２７は第１の具体例及び第２の具体例を説明するための図（フィルタリング制御部の処理フロー２）。 図２８は第１の具体例及び第２の具体例を説明するための図（フィルタリング制御部の処理フロー３）。 図２９は第２の具体例を説明するための図（ネットワークシステム構成例）。 図３０は第２の具体例を説明するための図（端末ＴＥＢから端末ＴＥＡへのフレーム送信）。 図３１は第２の具体例を説明するための図（端末ＴＥＡと端末ＴＥＣ間のフレーム送受信後のＬ２スイッチＳＷ２のＭＡＣアドレス学習テーブル）。 図３２は第２の具体例を説明するための図（端末ＴＥＢからのフレーム受信後のＬ２スイッチＳＷ２のＭＡＣアドレス学習テーブル）。 図３３は第２の具体例を説明するための図（端末ＴＥＡからのフレーム受信後のＬ２スイッチＳＷ５のＭＡＣアドレス学習テーブル）。 図３４Ａは第２の具体例を説明するための図（学習テーブル制御部の処理フロー）。 図３４Ｂは第２の具体例を説明するための図（学習テーブル制御部の処理フロー）。

符号の説明

ＳＹＳ ネットワークシステム
ＳＷ Ｌ２スイッチ
ＮＷ ユーザネットワーク
ＴＥＡ 宛先端末
ＴＥＢ 送信元端末
１１ フィルタリング制御部
１２ 受信フレーム制御部
１３ 学習テーブル検索部
１４ 送信フレーム制御部
１５ 学習テーブル制御部
１６ エージングタイム管理部
１７ 仮想応答フレーム制御部
１８ ＭＡＣアドレス学習テーブル
ＶＲＦ 仮想応答フレーム

Claims (5)

1. 送信元端末側に位置するレイヤ２スイッチにおいてブロードキャスト転送されたフレームを受信したとき、このフレームに含まれている宛先ＭＡＣアドレスを学習済みであり、かつ送信元ＭＡＣアドレスを未学習である場合、宛先端末から本来送信される応答フレームを仮想した仮想応答フレームを前記フレームを受信したポートから送信する第１の制御手段と；
   前記宛先端末側に位置するレイヤ２スイッチから受信した前記仮想応答フレームを廃棄する第２の制御手段と；
   を備えるレイヤ２スイッチ。
   
2. 前記仮想応答フレームは、送信元ＭＡＣアドレスに前記フレームの前記宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレスに前記フレームの前記送信元ＭＡＣアドレス、及びペイロード部にオール”０”データをそれぞれ設定されている
   請求項１記載のレイヤ２スイッチ。
   
3. 前記フレームに含まれている前記宛先ＭＡＣアドレスを学習済みであり、かつ前記送信元ＭＡＣアドレスを未学習であることがＭＡＣアドレス学習テーブルに基づいて検出された場合、前記フレームを受信したポートからの前記仮想応答フレームの送信を前記第１の制御手段に依頼する第３の制御手段
   を更に備える請求項１記載のレイヤ２スイッチ。
   
4. 前記送信元端末側に位置するレイヤ２スイッチへの重複する前記仮想応答フレームの送信を防止するために、前記フレームを受信したポートからの前記仮想応答フレームの送信後、受信フレームを予め定めた時間監視し、前記宛先ＭＡＣアドレスと前記送信元ＭＡＣアドレスとの両方を学習済みの前記仮想応答フレームを前記宛先端末側に位置するレイヤ２スイッチから受信した場合、受信した前記仮想応答フレームを廃棄する第４の制御手段
   を更に備える請求項１記載のレイヤ２スイッチ。
   
5. ＭＡＣアドレス学習テーブルにおいて予め定めた時間参照されない学習情報を削除するためのエージングタイムの経過時間に応じて、前記仮想応答フレームの送信要否を決定する第５の制御手段
   を更に備える請求項１記載のレイヤ２スイッチ。

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