JP2008079056A - 通信装置及びそれに用いる検索テーブル管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 検索テーブルが不一致の状態に陥って、ブロードキャストが発生することを回避することが可能な通信装置を提供する。
【解決手段】 フレーム識別部１２２，１３２は、入力ポートまたはスイッチ機能部１２１，１３１が決定した出力ポートがリンクアグリゲーショングループに属するポートである場合、フレームをコピーし、そのフレームをスイッチ機能部１２１，１３１で決定した出力ポートから出力すると同時に、コピーしたフレームをヘッダ編集部１２３，１３３に転送する。ヘッダ編集部１２３，１３３は、コピーしたフレームであるかどうかを示すフィールド、入力ポート番号を格納するフィールドからなる装置内ヘッダを作成してフレームに付与し、他のフレーム転送部１３，１２に転送する。
【選択図】 図１

Description

本発明は通信装置及びそれに用いる検索テーブル管理方法に関し、特にレイヤ２スイッチ装置に用いられる検索テーブルの管理方法に関する。

レイヤ２スイッチ装置では、複数のフレーム転送部（例えば、回線カード等）を収容し、各フレーム転送部にスイッチングデバイスを個々に分散配備している場合、一般的に、スイッチングデバイス毎に、アドレスとポート番号とを組み合わせたエントリからなる検索テーブルを内蔵しており、この検索テーブルがそれぞれフレーム転送部間で独立に管理される［エントリの登録（ラーニング）、削除等］ことが多い。

このようなレイヤ２スイッチ装置では、フレーム転送部間に跨るリンクアグリゲーション（Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を外部の通信装置と構成する場合、自装置及び外部装置各々のポート選択アルゴリズムによって、フレームの受信と送信とが固定的に別々のフレーム転送部となることがある。

この場合、一方のフレーム転送部のスイッチングデバイスでは、フレームを受信しなくなるので、送信元アドレスの登録が行われなくなる。一つの装置内のフレーム転送部間において、検索テーブルはそれぞれ独立に管理され、一致させる処理がないため、フレーム転送部間において検索テーブルが不一致の状態に陥る。

この検索テーブルの不一致が原因で、送信元アドレスのエントリの登録が行われないフレーム転送部では、ユニキャストフレームが検索ミスヒットによって、Ｕｎｋｎｏｗｎユニキャストとして扱われるため、検索テーブルが一致していれば本来発生しない、不必要なブロードキャストが永続的に発生し、その回避が不可能になるという問題がある。

従来のスイッチ装置について、上記の動作を図５及び図６を参照して説明する。図５に示すように、ホスト３とホスト４との間の通信が送受信で別々のフレーム転送部６２，６３を経由する場合、スイッチングデバイス６３１には送信元アドレス「ＡＡ」のフレームが転送されなくなる。検索テーブル６２２，６３２の各エントリはエージングタイマを持ち、エージングタイマで一定時間の経過を検出したエントリは削除される。以下、このようなエントリをエージアウトしたエントリとする。

したがって、スイッチングデバイス６３１に送信元アドレス「ＡＡ」のフレームが転送されなくなり、図６に示すように、検索テーブル６３２のアドレス「ＡＡ」のエントリはエージアウトしてしまう。ホスト４からホスト３へ宛先アドレス「ＡＡ」のフレームをポート１２２１へ送信すると、検索テーブル６３２で検索ミスヒットとなり、ブロードキャストが発生してしまう。このブロードキャスト発生の問題を回避するためには、複数のフレーム転送部６２，６３の検索テーブル６２２，６３２を一致させる必要がある。

複数のフレーム転送部６２，６３間の検索テーブル６２２，６３２の状態を一致させる一つの手段としては、検索テーブル６２２，６３２の状態の変化（エントリの登録による追加、エージアウトによる削除）を、ＣＰＵ（中央処理装置）６１（装置制御部）に通知もしくはＣＰＵ６１からの確認によって検出し、変更内容を他のフレーム転送部上の検索テーブルにも反映する方法が考えられる。

しかしながら、この方法では、ＣＰＵ６１が介在し、ソフトウェアでの処理となるため、状態変化の検出に時間が掛かり、検索テーブル６２２，６３２への変更反映までに遅延が生じる等、処理性能に問題がある。また、検索テーブル６２２，６３２から変更すべきエントリを検索する処理で、ＣＰＵ６１の負荷が増大するため、ＣＰＵ６１が行う装置の管理等の他の処理に支障をきたす可能性がある。さらに、ＣＰＵ６１に障害が発生した場合には、検索テーブル６２２，６３２の管理が不可能になってしまうという問題がある。

このブロードキャスト発生の問題を解決する方法としては、所定の条件において、リンクアグリゲーションを有する全てのフレーム転送部（この場合、回線カード）に対して、定期的に学習パケットを生成して発信する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、学習パケットは、検索テーブルの管理に用いられるパケットである。

特開２００５−０８６６６８号公報

しかしながら、上述した従来の検索テーブルの管理方法では、上記の特許文献１に記載の技術の場合、所定の条件が検出される毎に、各フレーム転送部の経路学習機能にて定期的に学習パケットを生成して発信しなければならず、各フレーム転送部の処理に負荷が掛かってしまう。

また、従来の検索テーブルの管理方法では、各フレーム転送部間でのテーブル同期のための制御情報通信を適切なタイミングで行う仕組みがあり、制御情報通信を効率的に行うことができるが、その仕組みが複雑な回路構成となるため、コストの増大を招いてしまう。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、フレーム転送部において負荷及びコストの増大を招くことなく、検索テーブルが不一致の状態に陥ってブロードキャストが発生することを回避することができる通信装置及びそれに用いる検索テーブル管理方法を提供することにある。

本発明による第１の通信装置は、各々フレームの出力ポートを検索するための検索テーブルが配備されかつ各々スイッチ機能を持つ複数のフレーム転送部からなりかつ前記フレーム転送部間に跨るリンクアグリゲーションを構成可能な通信装置であって、
前記複数のフレーム転送部各々が、前記リンクアグリゲーションを構成するポートで送受信すると判定されたフレームをコピーしかつそのコピーしたフレームを他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送することで前記フレーム転送部間において前記検索テーブルの状態を一致させている。

本発明による第２の通信装置は、各々フレームの出力ポートを検索するための検索テーブルが配備されかつ各々スイッチ機能を持つ複数のフレーム転送部からなりかつ前記フレーム転送部間に跨るリンクアグリゲーションを構成可能な通信装置であって、
前記複数のフレーム転送部各々が、入力フレームをコピーしかつそのコピーしたフレームを他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送することで前記フレーム転送部間において前記検索テーブルの状態を一致させている。

本発明による第１の検索テーブル管理方法は、各々フレームの出力ポートを検索するための検索テーブルが配備されかつ各々スイッチ機能を持つ複数のフレーム転送部からなりかつ前記フレーム転送部間に跨るリンクアグリゲーションを構成可能な通信装置に用いる検索テーブル管理方法であって、
前記複数のフレーム転送部各々が、前記リンクアグリゲーションを構成するポートで送受信すると判定されたフレームをコピーしかつそのコピーしたフレームを他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送することで前記フレーム転送部間において前記検索テーブルの状態を一致させている。

本発明による第２の検索テーブル管理方法は、各々フレームの出力ポートを検索するための検索テーブルが配備されかつ各々スイッチ機能を持つ複数のフレーム転送部からなりかつ前記フレーム転送部間に跨るリンクアグリゲーションを構成可能な通信装置に用いる検索テーブル管理方法であって、
前記複数のフレーム転送部各々が、入力フレームをコピーしかつそのコピーしたフレームを他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送することで前記フレーム転送部間において前記検索テーブルの状態を一致させている。

すなわち、本発明のレイヤ２スイッチ装置は、アドレスとポート番号とを組み合わせたエントリからなる検索テーブルを複数のフレーム転送部（例えば、回線カード等）各々に配備し、受信したフレームのヘッダをコピー（複製）して他のフレーム転送部に直接転送することで、それぞれ独立に管理されている検索テーブルの状態を一致させる機能を有している。

これによって、本発明のレイヤ２スイッチ装置では、フレーム転送部間に跨るリンクアグリゲーション（Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を構成した場合、アドレスの登録（ラーニング）が行われず、検索テーブルが不一致の状態に陥ってブロードキャストの回避が不可能となるという問題を解決することが可能となる。この場合、各フレーム転送部では、受信したフレームのヘッダをコピーして転送する機能を設けるだけなので、フレーム転送部において負荷及びコストの増大を招くことはない。

より具体的に説明すると、本発明のレイヤ２スイッチ装置では、上記課題を解決するために、フレーム転送部間で検索テーブルを一致させるために、リンクアグリゲーションを構成するポートで送受信するフレームを識別する手段と、そのフレームを他のフレーム転送部のスイッチ機能部に直接転送する手段と、転送されたフレームの送信元アドレスと受信ポートとを学習して検索テーブルに登録した後に廃棄する手段とを備えている。

上記のように、本発明のレイヤ２スイッチ装置では、フレーム転送部間に跨るリンクアグリゲーションを構成した場合、複数のフレーム転送部の検索テーブルの状態を一致させる機能を備えているので、検索テーブルが不一致の状態に陥って、ブロードキャストが発生することを回避することが可能となる。

また、本発明のレイヤ２スイッチ装置では、検索テーブルを一致させる処理に装置制御部のＣＰＵ（中央処理装置）の処理が介在しないので、ＣＰＵの処理による遅延やＣＰＵの負荷増大、ＣＰＵの障害時に検索テーブルの管理が不可となるという問題が発生しなくなる。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、フレーム転送部において負荷及びコストの増大を招くことなく、検索テーブルが不一致の状態に陥ってブロードキャストが発生することを回避することができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による通信装置の構成を示すブロック図である。図１において、通信装置１は装置制御部１１と、２つのフレーム転送部１２，１３（例えば、回線カード等）とから構成されている。以下の説明では、２つのフレーム転送部１２，１３が同じ構成及び動作となっているので、フレーム転送部１２からフレーム転送部１３への転送について説明し、フレーム転送部１３からフレーム転送部１２への転送についてはその説明を省略する。

フレーム転送部１２は装置外部の通信装置２と伝送媒体を介して接続するための２つポート（ポート２１１，２１２）を備え、装置外部の通信装置２とフレームの送受信を行う。さらに、フレーム転送部１２はフレーム転送部１３との間でフレームの送受信を行い、フレーム転送部１３との間を接続するポート２１３を備えている。また、フレーム転送部１２はスイッチ機能部１２１と、フレーム識別部１２２と、ヘッダ編集部１２３と、検索テーブル１２４とを備えている。尚、フレーム転送部１３もポート２２１，２２２，２２３を備え、スイッチ機能部１３１と、フレーム識別部１３２と、ヘッダ編集部１３３と、検索テーブル１３４とを備えている。

スイッチ機能部１２１は、一般的なフレームスイッチ機能を有し、フレームの宛先アドレスをキーにアドレスとポート番号とを組み合わせたエントリからなる検索テーブル１２４の検索を行い、出力ポートを決定する。検索テーブル１２４の各エントリはエージングタイマを持ち、エージングタイマで一定時間の経過を検出したエントリを削除する。以下、このようなエントリをエージアウトしたエントリとする。

また、スイッチ機能部１２１はフレームの送信元アドレスが検索テーブル１２４に登録されているかどうかをチェックし、未登録の場合、受信ポートとともに登録（ラーニング）する。既に登録済みの場合、スイッチ機能部１２１は該当エントリのエージングタイマを更新する。

さらに、スイッチ機能部１２１はリンクアグリゲーション（Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を構成することが可能であり、リンクアグリゲーションを構成する複数のポートからなるリンクアグリゲーショングループに出力ポートが属している場合、予め指定された分配アルゴリズムにしたがって、リンクアグリゲーショングループ内のポートの中から出力ポートを一つ選択する。

スイッチ機能部１２１はフレームがユニキャストフレームであり、スイッチ機能部１２１で決定した出力ポートと入力ポートとが同一のフレーム転送部１２に属するポートである場合、そのフレームをフレーム識別部１２２に転送する。

また、スイッチ機能部１２１はフレームがユニキャストフレームであるが、スイッチ機能部１２１で決定した出力ポートが他のフレーム転送部１３に属するポートである場合、ヘッダ編集部１２３に転送する。

さらに、スイッチ機能部１２１はフレームがブロードキャストフレームの場合、自機器（フレーム転送部１２）に属するポートに出力する（受信ポートを除く）とともに、ヘッダ編集部１２３に転送する。

フレーム識別部１２２では、入力ポートまたはスイッチ機能部１２１が決定した出力ポートがリンクアグリゲーショングループに属するポートかどうかを識別する。フレーム識別部１２２はフレームの入力ポートもしくは出力ポートのいずれかがリンクアグリゲーションポートである場合、フレームをコピー（複製）し、そのフレームをスイッチ機能部１２１で決定した出力ポートから出力すると同時に、コピーしたフレームをヘッダ編集部１２３に転送する。

ヘッダ編集部１２３では、コピーしたフレームであるかどうかを示すフィールド、入力ポート番号を格納するフィールドからなる装置内ヘッダを作成して、フレームに付与し、他のフレーム転送部１３に転送する。

ヘッダ編集部１２３は、フレーム識別部１２２からのフレームに対して、コピーフィールドをセットし、他のフレーム転送部１３に転送する。この時、コピーしたフレームのデータ部は転送先のフレーム転送部１３における登録処理で必要ないため、ヘッダ編集部１２３はそのデータ部を削除する。これによって、本実施例では、フレーム転送部１２，１３間を転送するデータ量を削減することができ、フレーム転送部１２，１３間の伝送帯域を効率的に利用することが可能となる。

また、ヘッダ編集部１２３では、スイッチ機能部１２１からのフレームに対して、コピーフィールドをセットせずに、他のフレーム転送部１３に転送する。

装置内ヘッダが付与されたフレームを受信したフレーム転送部１３では、スイッチ機能部１３１において、上記に示した転送元のフレームスイッチ処理と同様に、フレームの送信元アドレスが検索テーブル１３４に登録されているかどうかをチェックし、未登録の場合、装置内ヘッダの入力ポート番号とともに登録する。既に登録済みの場合、スイッチ機能部１３１は該当エントリのエージングタイマを更新する。

さらに、フレーム転送部１３では、装置内ヘッダのコピーフィールドを参照し、フレームがコピーフレームであると判断した場合、そのフレームは転送元のフレーム転送部１２から送信されていると判断し、リンクアグリゲーションポートへのフレームの重複送信を避けるため、フレームを廃棄する。コピーフレームではない場合、フレーム転送部１３はスイッチ機能部１３１の出力ポートを決定する処理を継続し、決定した出力ポートに出力する。

このようにすることによって、本実施例では、リンクアグリゲーションの場合に一方のフレーム転送部１２の検索テーブル１２４で学習が行われたフレームを、もう一方のフレーム転送部１３にも転送して、上記と同様に、検索テーブル１３４に学習させることを可能とすることで、本発明の特徴である検索テーブル１２４，１３４を一致させる機能を実現している。

さらに、他のフレーム転送部１３の検索テーブル１３４へのエントリ情報の通知は主信号バスへのフレーム転送で行っているため、高速な通知が可能である。この場合、エントリ情報の通知は、装置制御部１１のＣＰＵ（中央処理装置）を介さないので、ＣＰＵの処理による遅延やＣＰＵの負荷増大、ＣＰＵの障害時にテーブル管理不可となるという問題も発生しない。

図２は本発明の一実施例による通信装置１の動作を示す図であり、図３は本発明の一実施例による検索テーブル１２４，１３４の管理処理を示す図である。これら図２及び図３を参照して、ホスト３とホスト４との間で通信する場合の通信装置１の動作について説明する。

通信装置１では、フレーム転送部１２のポート２１１に直接ホスト３が接続されており、フレーム転送部１３のポート２２２に直接ホスト４が接続されており、フレーム転送部１２のポート２１２とフレーム転送部１３のポート２２１とはリンクアグリゲーションを構成し、通信装置２に接続されている。通信装置２にはホスト４が接続されているものとし、ホスト３〜５のアドレスをそれぞれ「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」とする。

通信装置１，２間のリンクアグリゲーション構成において、フレームを送受信するポートはそれぞれの装置の分配アルゴリズムによって決定され、本実施例では、通信装置１から通信装置２への転送ではポート２１２が、通信装置２から通信装置１への転送ではポート２２１がそれぞれ選択されるものとする。また、全てのポートは同一ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に属しているものとする。

最初に、ホスト３からホスト４にフレームを転送する場合について、図２を用いて説明する。ホスト３はホスト４のアドレスを知らないため、宛先アドレスをブロードキャストアドレス、送信元アドレスを「Ａ」として通信装置１のポート２１１に送信する。

フレームを受信したフレーム転送部１２のスイッチ機能部１２１では検索テーブル１２４を参照し、受信したフレームの送信元アドレス：「Ａ」が登録されているかどうかをチェックする。この場合には送信元アドレス：「Ａ」が登録されていないので、検索テーブル１２４にアドレス：Ａ、ポート番号：２１１を登録する。

また、上記のフレームはブロードキャストフレームなので、フレーム転送部１２の入力ポート２１１を除く全てのポート２１２，２２１，２２２から出力されることになるが、ポート２１２とポート２２１とがリンクアグリゲーショングループに属しているため、予め指定された分配アルゴリズムにしたがって、リンクアグリゲーショングループ内のポートの中から出力ポートを一つ選択する。本実施例では、ポート２１２が選択されるので、ポート２１２からフレームを出力して通信装置２を経由してホスト４に送信するとともに、ヘッダ編集部１２３にも転送する。

ヘッダ編集部１２３では、スイッチ機能部１２１からのフレームなので、装置内ヘッダのコピーフィールドをセットせず、入力ポート番号：２１１のみを登録して、フレームに付与し、フレーム転送部１３に転送する。

フレーム転送部１３では、スイッチ機能部１３１において、フレームの送信元アドレスが検索テーブル１３４に登録されているかどうかをチェックすると、未登録なので、装置内ヘッダの入力ポート番号：２１１とアドレス：「Ａ」とを登録する。このエントリはエージングタイマを持ち、一定時間が経過すると削除される。

さらに、装置内ヘッダのコピーフィールドを参照すると、コピーフレームではないため、スイッチ機能部１３１の出力ポートを決定する処理を行う。その結果、ポート２２２が出力ポートに決定するので、ポート２２２からホスト５に送信する。

次に、ホスト４からホスト３にフレーム転送する場合について説明する。ホスト４はホスト３のアドレスを登録しているため、宛先アドレスを「Ａ」、送信元アドレスを「Ｂ」として通信装置２に送信する。通信装置１でのポート選択と同様に、通信装置２でも分配アルゴリズムにしたがって出力ポートの選択が行われる。本実施例ではポート２２１にフレームを出力する。

フレームを受信したフレーム転送部１３のスイッチ機能部１３１では検索テーブル１３４を参照し、受信したフレームの送信元アドレス：「Ｂ」が登録されているかどうかをチェックする。登録されていないので、検索テーブル１３４にアドレス：「Ｂ」、ポート番号：２２１を登録する。

上記のフレームはユニキャストフレームなので、スイッチ機能部１３１にて、宛先アドレス：「Ａ」をキーに検索テーブル１３４の検索を行うと、出力ポート：２１１が決定する。フレームはユニキャストフレームであるが、出力ポート２１１はフレーム転送部１２に属するポートであるため、ヘッダ編集部１３３に転送する。

ヘッダ編集部１３３では、スイッチ機能部１３１からのフレームなので、装置内ヘッダのコピーフィールドをセットせず、入力ポート番号：２２１のみ登録して、フレームに付与し、フレーム転送部１２に転送する。フレーム転送部１２では、スイッチ機能部１２１において、送信元アドレス：「Ｂ」が検索テーブル１２４に登録されているかどうかをチェックすると、未登録なので、装置内ヘッダの入力ポート番号：２２１とアドレス：「Ｂ」とを登録する。このエントリはエージングタイマを持ち、一定時間経過すると削除される。

さらに、装置内ヘッダのコピーフィールドを参照すると、コピーフレームではないため、スイッチ機能部１２１の出力ポートを決定する検索処理を行う。その結果、ポート２１１が出力ポートに決定するので、ポート２１１からホスト３に送信する。

次に、再度、ホスト３からホスト４にフレーム転送する場合について説明する。ホスト３はホスト４のアドレスを登録しているため、宛先アドレスを「Ｂ」、送信元アドレスを「Ａ」として通信装置１に送信する。

フレームを受信したフレーム転送部１２のスイッチ機能部１２１では検索テーブル１２４を参照し、受信したフレームの送信元アドレス：「Ａ」が登録されているかどうかをチェックする。登録済みなので、該当エントリのエージングタイマを更新する。

この場合、フレームはユニキャストフレームなので、スイッチ機能部１２１にて、宛先アドレス：「Ｂ」をキーに検索テーブル１２４の検索を行うと、出力ポート：２２１となる。しかしながら、ポート２１２とポート２２１とがリンクアグリゲーショングループに属しているため、分配アルゴリズムにしたがって、出力ポートはポート２１２に決定される。ここで、アドレス「Ａ」，「Ｂ」間のフロー及び分配アルゴリズムは一定のため、通信装置２に対しては常にポート２１２が選択されることになる。

常にポート２１２が選択されると、フレーム転送部１３へ送信元アドレス「Ａ」のフレームが転送されなくなり、検索テーブル１３４のアドレス「Ａ」のエントリはエージタイマの時間を経過すると、エージアウトして削除されてしまう。すると、ホスト４からホスト３へのフレーム転送において、上述したブロードキャスト発生の問題が起こってしまう。しかしながら、本実施例では、以下の処理によって、検索テーブル１３４のアドレス「Ａ」のエントリがエージアウトしないようにエージタイマを更新し、エントリ消去を防ぐことを可能としている。

この場合のフレームはユニキャストフレームであり、スイッチ機能部１２１で決定した出力ポート２１２と入力ポート２１１とが同一のフレーム転送部１２に属するので、スイッチ機能部１２１はそのフレームをフレーム識別部１２２に転送する。

フレーム識別部１２２では、入力ポートまたはスイッチ機能部１２１が決定した出力ポートがリンクアグリゲーショングループに属するポートかどうかを識別し、出力ポート２１２がリンクアグリゲーションポートであるので、フレームをコピーし、そのフレームをスイッチ機能部１２１で決定した出力ポート２１２から通信装置２に送信すると同時に、コピーしたフレームをヘッダ編集部１２３に転送する。

ヘッダ編集部１２３では、フレーム識別部１２２からのフレームなので、装置内ヘッダのコピーフィールドをセットし、入力ポート番号：２１１を登録して、フレーム転送部１３に転送する。この時、ヘッダ編集部１２３では、コピーしたフレームのデータ部がフレーム転送部１３における登録処理で必要ないため、そのフレームのデータ部を削除する。

フレーム転送部１３では、スイッチ機能部１３１において、送信元アドレス：「Ａ」が検索テーブル１３４に登録されているかどうかをチェックすると、登録済みなので、該当エントリのエージングタイマを更新する。さらに、フレーム転送部１３では、装置内ヘッダのコピーフィールドからフレームがコピーフレームであると判断し、リンクアグリゲーションポートへのフレームの重複送信を避けるため、フレームを廃棄する。

上記のように、フレーム転送部１２の検索テーブル１２４で学習が行われたフレームを、フレーム転送部１３にも転送し、フレーム転送部１２と同様に、検索テーブル１３４に学習させることで、以降、ホスト３，４間で通信を継続しても、図３に示すように、アドレス「Ａ」，「Ｂ」のエントリが検索テーブル１２４，１３４の両方で一致している状態となる。

尚、図３においては、検索テーブル１２４にアドレス「Ａ」のエントリが登録され、その際のフレームのヘッダがコピーされてフレーム転送部１３に転送され、フレーム転送部１３にて検索テーブル１３４の学習が行われることで、検索テーブル１３４にアドレス「Ａ」のエントリが登録される動作を示している。フレーム転送部１２が送信元アドレス「Ａ」のフレームを受信し、アドレス「Ａ」のエントリのエージタイマが更新される度、フレーム転送部１３にもコピーフレームが転送され、検索テーブル１３４のアドレス「Ａ」のエントリのエージタイマも更新されるので、アドレス「Ａ」のエントリがエージアウトして、削除されることはない。

このように、本実施例では、フレーム転送部１２，１３間に跨るリンクアグリゲーションを構成した場合に、受信したフレームのヘッダをコピー（複製）して他のフレーム転送部に直接転送することで、複数のフレーム転送部１２，１３の検索テーブル１２４，１３４の状態を一致させる機能を備えるので、検索テーブル１２４，１３４が不一致の状態に陥ってブロードキャストが発生することを回避することができる。

つまり、本実施例では、フレーム転送部１２，１３間に跨るリンクアグリゲーションを構成した場合、一方のフレーム転送部１３でアドレスの登録（ラーニング）が行われず、検索テーブル１２４，１３４が不一致の状態に陥ってブロードキャストの回避が不可能となるという問題を解決することができる。この場合、各フレーム転送部１２，１３では、受信したフレームをコピーして転送する機能を設けるだけなので、フレーム転送部１２，１３において負荷及びコストの増大を招くことはない。

また、本実施例では、検索テーブル１２４，１３４を一致させる処理に装置制御部１１のＣＰＵの処理が介在しないので、ＣＰＵの処理による遅延やＣＰＵの負荷増大、ＣＰＵの障害時に検索テーブル１２４，１３４の管理が不可になるという問題が発生しなくなる。

図４は本発明の他の実施例による通信装置の構成を示すブロック図である。図４において、本発明の他の実施例による通信装置１ａは、３つのフレーム転送部１２〜１４とした以外は図１に示す本発明の一実施例と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。

リンクアグリゲーションを３つ以上のフレーム転送部１２〜１４に跨って構成した場合には、そのリンクアグリゲーションを構成するどのフレーム転送部１２〜１４のポートで送受信をするかがわからないので、フレーム転送部１２〜１４において、そのリンクアグリゲーショングループに属するポートのエントリを全て一致させる必要がある。

そのために、上記の実施例のフレーム識別部１２２，１３２，１４２において、入力ポートまたはスイッチ機能部１２１，１３１，１４１が決定した出力ポートがリンクアグリゲーショングループに属するポートかどうかを識別する処理に加えて、コピーしたフレームを転送するフレーム転送部を決定する処理を追加する。

コピーしたフレームを転送すべきフレーム転送部は、そのリンクアグリゲーショングループに属するポートを含むフレーム転送部とする。決定後は、上記実施例と同様に、転送すべきフレーム転送部の数のフレームをコピーして、ヘッダ編集部に転送する。尚、コピーしたフレームを転送すべきと判断されなかったフレーム転送部には、上記のコピーしたフレームが転送されることはない。

このようにすることで、本実施例では、同一リンクアグリゲーショングループに属するポートのエントリ全てをフレーム転送部１２〜１４の検索テーブル１２４，１３４，１４４で一致させることができるので、リンクアグリゲーショングループを構成するポート間で送受信ポートがどのような組み合わせとなっても、ブロードキャストを発生させないようにすることができる。

上記の２つの実施例では、フレーム識別部１２２，１３２にてリンクアグリゲーションを構成しているポートと送受信するフレームを対象に他のフレーム転送部１３，１２にコピーフレームを転送しているが、本発明の３つ目の実施例として、フレーム識別部でリンクアグリゲーションポートを識別することなく、全ての入力フレームを対象にして、他のフレーム転送部にコピーフレームを転送して、登録させるようにしてもよい。このようにすることで、フレーム識別部でのリンクアグリゲーションポートの識別処理が不要となり、より処理が簡便かつ高速に行うことができるという効果がある。

また、上記の２つの実施例では、一つのフレーム転送部内のポート間で通信しているトラフィックの登録エントリはそのフレーム転送部の検索テーブルにしか登録されないが、３つ目の実施例では、リンクアグリゲーションポートで送受しているフレームの登録エントリだけでなく、全ての登録エントリを検索テーブル間で一致させることができる。

このようにすることで、例えば、装置を管理する外部監視装置から装置全体の検索テーブルを取得するような場合に、上記の２つの実施例では、全検索テーブルを参照する必要があるのに対して、３つ目の実施例では一つの検索テーブルを参照するだけで、装置全体の検索テーブルを取得することができる。

本発明の一実施例による通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例による通信装置の動作を示す図である。 本発明の一実施例による検索テーブルの管理処理を示す図である。 本発明の他の実施例による通信装置の構成を示すブロック図である。 従来の通信装置の構成を示すブロック図である。 従来の検索テーブルの管理処理を示す図である。

符号の説明

１，２ 通信装置
３〜５ ホスト
１１ 装置制御部
１２〜１４ フレーム転送部
１２１，１３１，
１４１ スイッチ機能部
１２２，１３２，
１４２ フレーム識別部
１２３，１３３，
１４３ ヘッダ編集部
１２４，１３４，
１４４ 検索テーブル
２１１〜２１４，
２２１〜２２４，
２３１〜２３４ ポート

Claims (14)

1. 各々フレームの出力ポートを検索するための検索テーブルが配備されかつ各々スイッチ機能を持つ複数のフレーム転送部からなりかつ前記フレーム転送部間に跨るリンクアグリゲーションを構成可能な通信装置であって、
   前記複数のフレーム転送部各々が、前記リンクアグリゲーションを構成するポートで送受信すると判定されたフレームをコピーしかつそのコピーしたフレームを他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送することで前記フレーム転送部間において前記検索テーブルの状態を一致させることを特徴とする通信装置。
2. 前記複数のフレーム転送部各々は、前記検索テーブルの状態を一致させる機能として、前記リンクアグリゲーションを構成するポートで送受信するフレームを識別する手段と、その識別されたフレームをコピーして他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送する手段と、他のフレーム転送部から転送されかつ当該他のフレーム転送部にてコピーされたフレームの送信元アドレスと受信ポートとを学習して前記検索テーブルに登録した後に廃棄する手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 前記コピーしたフレームを他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送する手段は、前記リンクアグリゲーションを構成するポートで送受信すると判定されたフレームをコピーし、そのコピー元のフレームを決定されたポートに出力するとともに、前記コピーしたフレームにコピーフレームであることを示す情報を付与して前記他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
4. 各々フレームの出力ポートを検索するための検索テーブルが配備されかつ各々スイッチ機能を持つ複数のフレーム転送部からなりかつ前記フレーム転送部間に跨るリンクアグリゲーションを構成可能な通信装置であって、
   前記複数のフレーム転送部各々が、入力フレームをコピーしかつそのコピーしたフレームを他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送することで前記フレーム転送部間において前記検索テーブルの状態を一致させることを特徴とする通信装置。
5. 前記コピーしたフレームを他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送する手段は、前記コピーしたフレームのデータ部分を削除して前記他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送することを特徴とする請求項３または請求項４記載の通信装置。
6. レイヤ２スイッチ装置であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか記載の通信装置。
7. 前記検索テーブルは、前記フレームの宛先アドレスをキーにアドレスとポート番号とを組み合わせたエントリからなりかつ前記複数のフレーム転送部各々で独立に管理されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか記載の通信装置。
8. 各々フレームの出力ポートを検索するための検索テーブルが配備されかつ各々スイッチ機能を持つ複数のフレーム転送部からなりかつ前記フレーム転送部間に跨るリンクアグリゲーションを構成可能な通信装置に用いる検索テーブル管理方法であって、
   前記複数のフレーム転送部各々が、前記リンクアグリゲーションを構成するポートで送受信すると判定されたフレームをコピーしかつそのコピーしたフレームを他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送することで前記フレーム転送部間において前記検索テーブルの状態を一致させることを特徴とする検索テーブル管理方法。
9. 前記複数のフレーム転送部各々が、前記検索テーブルの状態を一致させる際に、前記リンクアグリゲーションを構成するポートで送受信するフレームを識別する処理と、その識別されたフレームをコピーして他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送する処理と、他のフレーム転送部から転送されかつ当該他のフレーム転送部にてコピーされたフレームの送信元アドレスと受信ポートとを学習して前記検索テーブルに登録した後に廃棄する処理とを実行することを特徴とする請求項８記載の検索テーブル管理方法。
10. 前記コピーしたフレームを他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送する処理において、前記リンクアグリゲーションを構成するポートで送受信すると判定されたフレームをコピーし、そのコピー元のフレームを決定されたポートに出力するとともに、前記コピーしたフレームにコピーフレームであることを示す情報を付与して前記他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送することを特徴とする請求項９記載の検索テーブル管理方法。
11. 各々フレームの出力ポートを検索するための検索テーブルが配備されかつ各々スイッチ機能を持つ複数のフレーム転送部からなりかつ前記フレーム転送部間に跨るリンクアグリゲーションを構成可能な通信装置に用いる検索テーブル管理方法であって、
    前記複数のフレーム転送部各々が、入力フレームをコピーしかつそのコピーしたフレームを他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送することで前記フレーム転送部間において前記検索テーブルの状態を一致させることを特徴とする検索テーブル管理方法。
12. 前記コピーしたフレームを他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送する処理において、前記コピーしたフレームのデータ部分を削除して前記他のフレーム転送部のスイッチ機能に直接転送することを特徴とする請求項１０または請求項１１記載の検索テーブル管理方法。
13. 前記通信装置がレイヤ２スイッチ装置であることを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれか記載の検索テーブル管理方法。
14. 前記検索テーブルは、前記フレームの宛先アドレスをキーにアドレスとポート番号とを組み合わせたエントリからなりかつ前記複数のフレーム転送部各々で独立に管理されることを特徴とする請求項８から請求項１３のいずれか記載の検索テーブル管理方法。

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