JP2008193614A - スイッチングハブおよびｌａｎシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワーク機器の構成の複雑化を招くことなく、複数のＶＬＡＮを設ける環境であってもフレーム中継の設定に柔軟に対応することのできるスイッチングハブおよびそれを用いたＬＡＮシステムを提供する。
【解決手段】スイッチングハブ１は、本体２の側面にＬＡＮケーブル等の通信ケーブルを接続するために設けられる複数のポート３Ａ〜３Ｎからなるポート部３と、受信ポート処理部４Ａと送信ポート処理部４Ｂを有するポート処理部４と、受信フィルタ処理部５Ａと送信フィルタ５Ｂとを有するフィルタ処理部５と、フレームを中継するＶＬＡＮを決定するスイッチング処理部６と、フレームの送り先のアドレスを登録したＦＤＢ７と、ポート部３の複数のポート３Ａ〜３Ｎに対応するＶＬＡＮ−ＩＤの設定を行う制御部８とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチングハブおよびＬＡＮシステムに関するものである。

パソコンやインターネットの普及に伴い、多くの企業においてイーサネット方式（イーサネットは登録商標）による社内ネットワーク（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＬＡＮ）が構築され、さまざまな業務に利用されている。大企業においては、社内ネットワークも大規模になるため、ネットワークを部署やプロジェクト毎にグループ化することが可能な仮想ＬＡＮ（ＶｉｒｔｕａｌＬＡＮ：以下、ＶＬＡＮという）技術が広く利用されている。

ＶＬＡＮとは、物理的なケーブルの配線や計算機の設置場所に依存せずにＬＡＮ上の計算機を仮想的にグループ化する技術であり、ＩＥＥＥ（アメリカ電気技術者協会）８０２．１Ｑにおいて標準化され、現在では、ＶＬＡＮ機能を備えたスイッチングハブが数多く市販されている。ＶＬＡＮ機能を使うと、同じスイッチングハブに接続されている計算機を異なるグループにしたり、異なるスイッチングハブに接続されている計算機を同じグループにすることが可能となる。

ＶＬＡＮ機能付きスイッチングハブは、ポートに接続されている計算機から、データ通信規格フォーマットに基づいて構成されるデータとしてのフレームを受信すると、その計算機が所属するＶＬＡＮを示すタグと呼ばれる４バイトのデータをフレームに付加して他のスイッチングハブに中継する。タグが付加されたフレームを受信したＶＬＡＮ機能付きスイッチングハブは、タグを解読してフレームが所属するＶＬＡＮを判定し、タグを取り除いたフレームをそのＶＬＡＮに対応するポートに中継する。以下、この機能をＩＥＥＥ８０２．１ＱタグＶＬＡＮという。

なお、スイッチングハブは、ネットワークに接続する複数ポートを有し、受信したフレームの宛先アドレスとアドレス学習テーブルに登録されたポートに対応するアドレスとを照合して宛先の端末が接続されているポートにフレームを中継するものである。このスイッチングハブにＶＬＡＮ機能を持たせたのが、上記のＶＬＡＮ機能付きスイッチングハブである。

このようなスイッチングハブを用いてより多くの独立したＶＬＡＮを構築するものとして、フレームにＶＬＡＮドメインＩＤとＶＬＡＮ−ＩＤからなる拡張ＶＬＡＮタグを付加するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１のスイッチングハブによると、登録されているＶＬＡＮドメインＩＤが設定されている拡張タグが付加されたフレームを受信したとき、この拡張タグに設定されているＶＬＡＮ−ＩＤに基づいて中継を行う。また、登録されているＶＬＡＮドメインＩＤが設定されている拡張タグが付加されておらず、登録されていないＶＬＡＮドメインＩＤが設定されている拡張タグ、または８０２．１Ｑタグが付加されたフレームを受信したときにはタグなしフレームと判断して中継を行う。

特許文献１のスイッチングハブによると、ＶＬＡＮ−ＩＤが同じであってもＶＬＡＮドメインが異なる場合には異なるＶＬＡＮのフレームと判断して中継を行うので、ネットワーク上に互いに影響を与えない複数の独立したＶＬＡＮを構築することができる。
特開２００３−３１８９３７号公報

上述したように多くの企業においてＶＬＡＮを使ったネットワーク構築が行われている。従って、通信事業者が構築する基幹ネットワークにおいて、企業向け広域ＬＡＮ接続サービスを提供するためには、加入者（企業）が送信したフレームを認識し、ポート毎に受信可能なＶＬＡＮと送信可能なＶＬＡＮをそれぞれ設定可能とし、その設定を複数グループ有する必要がある。

計算機が所属するＶＬＡＮに対しての中継は、各プロジェクトが所属する全ＶＬＡＮから中継可能としたいが、各プロジェクトが所属するＶＬＡＮ間の中継は、許可としたいＶＬＡＮと禁止したいＶＬＡＮをそれぞれ設定可能としたいといった要望がある。

例えば、計算機が所属するＶＬＡＮをポートＡに接続し、プロジェクトＢが所属するＶＬＡＮをポートＢに接続し、プロジェクトＣが所属するＶＬＡＮをボートＣに接続し、プロジェクトＤが所属するＶＬＡＮをポートＤに接続した時、スイッチングハブにおける各ポート間での中継を以下としたい場合
［１］ポートＡ（計算機） →ポートＢ（プロジェクトＢ）：許可
［２］ポートＡ（計算機） →ポートＣ（プロジェクトＣ）：許可
［３］ポートＡ（計算機） →ポートＤ（プロジェクトＤ）：許可
［４］ポートＢ（プロジェクトＢ）→ポートＡ（計算機） ：許可
［５］ポートＢ（プロジェクトＢ）→ポートＣ（プロジェクトＣ）：許可
［６］ポートＢ（プロジェクトＢ）→ポートＤ（プロジェクトＤ）：禁止
［７］ポートＣ（プロジェクトＣ）→ポートＡ（計算機） ：許可
［８］ポートＣ（プロジェクトＣ）→ポートＢ（プロジェクトＢ）：許可
［９］ポートＣ（プロジェクトＣ）→ポートＤ（プロジェクトＤ）：禁止
［１０］ポートＤ（プロジェクトＤ）→ポートＡ（計算機） ：許可
［１１］ポートＤ（プロジェクトＤ）→ポートＢ（プロジェクトＢ）：禁止
［１２］ポートＤ（プロジェクトＤ）→ポートＣ（プロジェクトＣ）：禁止
というようにＶＬＡＮを設定することとなる。

通常のポートＶＬＡＮもしくはＩＥＥＥ８０２.１ＱタグＶＬＡＮを利用してＶＬＡＮを実現しようとした場合
ポートＡ ：ＶＬＡＮ１（計算機）
ポートＢ ：ＶＬＡＮ１（プロジェクトＢ）
ポートＣ ：ＶＬＡＮ１（プロジェクトＣ）
ポートＤ ：ＶＬＡＮ１（プロジェクトＤ）
というように各ポートのＶＬＡＮ設定は全ポート同じにする必要がある。

しかし、この設定においては［１］の中継は良いが、［６］の中継禁止ポートヘ中継してしまう問題がある。［２］〜［５］に関しても、中継すること自体は良いのだが、その他のポートヘも中継が漏れてしまうという問題がある。

これを防ぐために複数のＶＬＡＮを構築した場合、ポートに複数のＶＬＡＮを設定してルータでＶＬＡＮ間のルーティングを行うことが考えられるが、複数の独立したＶＬＡＮを構築する場合には、これに対応できるルータが必要となって構成の複雑化や煩雑な設定を招き、ひいてはコストアップになるという問題がある。

従って、本発明の目的は、ネットワーク機器の構成の複雑化を招くことなく、複数のＶＬＡＮを設ける環境であってもフレーム中継の設定に柔軟に対応することのできるスイッチングハブおよびそれを用いたＬＡＮシステムを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、ＶＬＡＮを構成するサブグループについてのサブグループＩＤと前記サブグループＩＤに含まれるグループについてのサブＩＤからなるＶＬＡＮ−ＩＤをポートに設定する制御部と、前記ＶＬＡＮ−ＩＤを含むフレームの中継を前記ＶＬＡＮ−ＩＤが一致する前記ポートを介して行わせるスイッチング処理部とを有するスイッチングハブを提供する。

また、本発明は上記目的を達成するため、ＶＬＡＮを構成するサブグループについてのサブグループＩＤと前記サブグループＩＤに含まれるグループについてのサブＩＤからなるＶＬＡＮ−ＩＤをポートに設定する制御部と、前記ＶＬＡＮ−ＩＤを含むフレームの中継を前記ＶＬＡＮ−ＩＤが一致する前記ポートを介して行わせるスイッチング処理部とを備えたスイッチングハブを有し、前記ＶＬＡＮを構成する送元から前記スイッチングハブに対して中継されるフレームを前記ＶＬＡＮ−ＩＤの設定された前記ポートで受信し、前記ＶＬＡＮ−ＩＤの設定された前記ポートを介して前記スイッチングハブから宛先に中継するＬＡＮシステムを提供する。

本発明によれば、ネットワーク機器の構成の複雑化を招くことなく、複数のＶＬＡＮを設ける環境であってもフレーム中継の設定に柔軟に対応することができる。

（スイッチングハブの構成）
図１は、本実施の形態に係るスイッチングハブの概略構成図である。このスイッチングハブ１は、本体２の側面にＬＡＮケーブル等の通信ケーブルを接続するために設けられる複数のポート３Ａ〜３Ｎからなるポート部３と、受信ポート処理部４Ａと送信ポート処理部４Ｂを有するポート処理部４と、受信フィルタ処理部５Ａと送信フィルタ処理部５Ｂとを有するフィルタ処理部５と、フレームを中継するＶＬＡＮを決定するスイッチング処理部６と、フレームの送り先のアドレスを登録したＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄａｔａ Ｂａｓｅ）７と、ポート部３の複数のポート３Ａ〜３Ｎに対応するＶＬＡＮ−ＩＤの設定を行う制御部８とを有している。

ポート部３は、通信ケーブルとしてＬＡＮケーブルを接続可能な複数のポート３Ａ〜３Ｎを有している。

ポート処理部４は、スイッチングハブ１に中継されたフレームに対してＶＬＡＮタグの付加、削除を行うものである。

フィルタ処理部５は、フレームに付加されたＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ−ＩＤを参照して該当するポート処理部４へのフレームの中継または廃棄を行うものである。

スイッチング処理部６は、フィルタ処理部５の受信フィルタ処理部５Ａから入力するフレームの中継について、フレームに含まれる送元ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスと後述するＶＬＡＮサブグループＩＤを検索情報としてＦＤＢ７を検索することによる結果に基づいて中継の内容（ユニキャスト、マルチキャスト、またはフラッディング）を決定し、フィルタ処理部５の送信フィルタ処理部５Ｂに中継する。また、ＦＤＢ７の検索結果が未登録であった場合にそのフレームの受信ポート、送元ＭＡＣアドレス、およびＶＬＡＮサブグループＩＤをＦＤＢ７へ登録する。

受信ポート処理部４Ａは、ポート部３を介してスイッチングハブ１に入力されるフレームを参照し、フレームにＶＬＡＮタグが付加されている場合にはフレームをそのままフィルタ処理部５へ中継する。また、フレームにＶＬＡＮタグが付加されていない場合には受信ポートのＶＬＡＮ設定に応じたＶＬＡＮタグをフレームに付加してフィルタ処理部５へ中継する。

送信ポート処理部４Ｂは、フィルタ処理部５の送信フィルタ処理部５Ｂから中継されるフレームを参照し、該当する送信ポートがタグ無しポートである場合にフレームからＶＬＡＮタグを削除してポート部３の対応するポートに中継する。また、該当する送信ポートがタグ有ポートである場合にはフレームに付加されているＶＬＡＮタグをそのままにポート部３のポートに中継する。

受信フィルタ処理部５Ａは、受信ポート処理部４Ａから中継される図３に示すフレームのＶＬＡＮ−ＩＤ１３Ｄを参照し、受信ポートに設定されているＶＬＡＮ−ＩＤと一致する場合にフレームをスイッチング処理部６に中継する。また、フレームのＶＬＡＮ−ＩＤ１３Ｄが受信ポートに設定されているＶＬＡＮ−ＩＤと一致しない場合にはフレームをスイッチング処理部６に中継せずに廃棄する。

送信フィルタ処理部５Ｂは、スイッチング処理部６から中継されるフレームのＶＬＡＮ−ＩＤを参照し、送信ポートに設定されているＶＬＡＮ−ＩＤと一致する場合にフレームを送信ポート処理部４Ｂに中継する。また、フレームのＶＬＡＮ−ＩＤ１３Ｄが送信ポートに設定されているＶＬＡＮ−ＩＤと一致しない場合にはフレームを送信ポート処理部４Ｂに中継せずに廃棄する。

本実施の形態では、加入者としての企業Ａがスイッチングハブ１を用いてＶＬＡＮ１を構築しており、以下にＶＬＡＮ１におけるフレームの中継について説明する。

図２は、ポート部の各ポートについてのＶＬＡＮ−ＩＤ設定を示す図である。本実施の形態では、図１に示すポート部３のポート３Ａ〜３Ｄについて、受信ポートおよび送信ポートのＶＬＡＮ−ＩＤ設定について図示している。このような設定は制御部８によって行われる。

ここで、受信ポートとはスイッチングハブ１が中継されたフレームを受信するポートを意味し、送信ポートとはスイッチングハブ１が中継すべきフレームを送信するポートを意味しており、送信ポートに定義されたＶＬＡＮ−ＩＤに基づくＶＬＡＮのフレームをスイッチングハブ１から送信先に中継することができる。

また、本実施の形態ではポート３Ａ〜３Ｄはタグなしポートである。また、ＶＬＡＮ１−１〜ＶＬＡＮ１−４はＶＬＡＮ１のサブグループに属し、各ポートには対応するＶＬＡＮ−ＩＤが設定されている。

ポート３Ａには、受信ポートとしてＶＬＡＮ１−１が設定されており、送信ポートとしてＶＬＡＮ１−２、ＶＬＡＮ１−３、およびＶＬＡＮ１−４が設定されている。

ポート３Ｂには、受信ポートとしてＶＬＡＮ１−２が設定されており、送信ポートとしてＶＬＡＮ１−１およびＶＬＡＮ１−３が設定されている。

ポート３Ｃには、受信ポートとしてＶＬＡＮ１−３が設定されており、送信ポートとしてＶＬＡＮ１−１およびＶＬＡＮ１−２が設定されている。

ポート３Ｄには、受信ポートとしてＶＬＡＮ１−４が設定されており、送信ポートとしてＶＬＡＮ１−１が設定されている。

図３は、ネットワークを伝送するフレームのフォーマットを示し、（ａ）はフレーム全体を示す図、（ｂ）は（ａ）に示すフレームのＩＥＥＥ８０２．１ＱＶＬＡＮタグを部分的に示す図である。

フレーム１０は、図３（ａ）に示すように６バイトの宛先ＭＡＣアドレス１１と、６バイトの送元ＭＡＣアドレス１２と、４バイトのＩＥＥＥ８０２．１ＱＶＬＡＮタグ（以下、ＶＬＡＮタグという。）１３と、データ１５に格納する上位層プロトコルを示すＩＤを設定する２バイトのタイプ１４と、４６〜１５００バイトのデータ１５と、エラーチェックに用いられる４バイトのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ｃｈｅｃｋ）１６より構成されている。

また、ＶＬＡＮタグ１３は、図３（ｂ）に示すように１６ビットのＶＬＡＮプロトコルＩＤ１３Ａと、優先度を示す３ビットのＰＲＩＯＲＩＴＹ１３Ｂと、オプションのＲＩＦ（Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄ）部の有無を示す１ビットのＣＦＩ（Ｃａｎｏｎｃａｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）１３Ｃと、フレーム１０が属するグループを表わす１２ビットのＶＬＡＮ−ＩＤ１３Ｄを含んで構成されている。

図４は、図３（ｂ）のＶＬＡＮ−ＩＤ１３Ｄを示す図である。ＶＬＡＮ−ＩＤ１３Ｄは、ＶＬＡＮのサブグループを示す４ビットのサブグループＩＤ部１３０と、サブグループにおけるサブＩＤを示す８ビットのサブＩＤ部１３１を含んで構成されている。

図５は、図４に示すＶＬＡＮ−ＩＤの設定について示す図である。本実施の形態における企業Ａが構築しているＶＬＡＮをサブグループ１と定義し、更にそのサブグループに含まれるサブのグループを定義する場合、ＶＬＡＮ−ＩＤを構成するサブグループＩＤ１３０とサブＩＤ部１３１の値は図示されるように設定される。

ここで、サブグループ１における第１のＶＬＡＮを定義する場合、ＶＬＡＮ−ＩＤ１３ＤはＶＬＡＮ１−１となり、ＶＬＡＮサブグループＩＤ部１３０に「１」が設定され、ＶＬＡＮサブＩＤ部１３１に「１」が設定される。また、サブグループ１における第４のＶＬＡＮを定義する場合、ＶＬＡＮサブグループＩＤ部１３０に「１」が設定され、ＶＬＡＮサブＩＤ部１３１に「４」が設定される。

このような設定は、例えば、スイッチングハブ１にパーソナル・コンピュータ（以下、ＰＣという）等の機器をＬＡＮケーブル等で接続し、スイッチングハブ１に内蔵された不揮発性メモリに格納されている制御用のソフトウエアに対してｔｅｌｎｅｔ接続等を利用してコマンドライン形式によりアクセスすることで行うことができる。

設定内容を保存するには、設定に基づく入力操作を行った後に設定保存操作を行うことで不揮発性メモリに保存される。制御部８は、不揮発性メモリに格納されたＶＬＡＮ−ＩＤの設定内容に基づいてポート処理部４、フィルタ処理部５、およびスイッチング処理部６を制御する。

図６は、本実施の形態のスイッチングハブを用いて構築されたネットワーク体系図である。以下に各図を参照しつつスイッチングハブ１を用いて接続された企業ＡのＶＬＡＮについて説明する。

なお、同図においては同一のポートに受信ポートおよび送信ポートとして異なる設定がなされていることから、スイッチングハブ１における送信と受信とを機能的に分離した図示としている。

企業Ａは、東京本社２０と、東京計算センタ３０と、神奈川支社４０と、茨城支社５０とでＶＬＡＮネットワークを構築しており、サブグループは「１」と定義されている。ここで、東京本社２０はＶＬＡＮ１−１、東京計算センタ３０はＶＬＡＮ１−２、神奈川支社４０はＶＬＡＮ１−３、茨城支社５０はＶＬＡＮ１−４としてサブＩＤを定義している。このような設定は、前述したスイッチングハブ１の制御部８によって設定されている。

図７は、本実施の形態のスイッチングハブにおけるフレーム中継処理を示すフローチャートである。以下に、各図を参照しつつ、東京本社２０から茨城支社５０へのフレーム中継について説明する。

まず、東京本社２０において、社内のＬＡＮに属するＰＣから茨城支社５０宛のユニキャストのフレームがスイッチングハブ１に中継されると、スイッチングハブ１はポート３Ａの受信ポート３００でこのフレームを受信し、受信ポート処理部４Ａに受信したフレームを中継する（Ｓ１）。

ここで、スイッチングハブ１に中継されたフレームにはＶＬＡＮタグが付されていないので、受信ポート処理部４Ａは、受信ポート３００のＶＬＡＮ−ＩＤ設定に応じたＶＬＡＮタグ１３をフレームに付加する。受信ポート３００にはＶＬＡＮ−ＩＤとしてＶＬＡＮ１−１が設定されているので、フレームに付加されるＶＬＡＮ−ＩＤ１３ＤはサブグループＩＤ部１３０が１、サブＩＤ部１３１が１となる。このようなＶＬＡＮ−ＩＤ１３Ｄを含むＶＬＡＮタグ１３を付加されたフレームは受信フィルタ処理部５Ａを経てスイッチング処理部６に中継される。

スイッチング処理部６は、受信フィルタ処理部５Ａから中継されたフレームの宛先ＭＡＣアドレス１１を参照してＶＬＡＮ１−４へのユニキャストフレームであると判断し（Ｓ２：Ｙｅｓ）、フレームのサブグループＩＤ部１３０と送元ＭＡＣアドレス１２との組を検索情報としてＦＤＢ７に対し登録情報の検索を実行する（Ｓ３）。

スイッチング処理部６は、検索の結果ＦＤＢ７に登録情報がある場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、そのフレームが学習済ユニキャストフレームであると判断し、ＦＤＢ７の登録情報に基づく送信ポートを宛先として送信フィルタ処理部５Ｂにフレームを中継する。茨城支社５０宛の場合、ポート３Ｄの送信ポート３０７が宛先となる（Ｓ５）。

送信フィルタ処理部５Ｂは、スイッチング処理部６から中継されたフレームのＶＬＡＮ−ＩＤ１３Ｄを参照し、宛先であるポート３Ｄの送信ポート３０７のＶＬＡＮ−ＩＤ設定と一致する場合には送信ポート処理部４Ｂにフレームを中継する（Ｓ６：Ｙｅｓ）。

送信ポート処理部４Ｂは、中継されたフレームがＶＬＡＮタグ１３を有しており、このフレームを送信するポートがタグなしポートであることから、フレームからＶＬＡＮタグ１３を削除してポート３Ｄの送信ポート３０７から送信することで茨城支社５０にフレームを中継する（Ｓ７）。

このように、ＶＬＡＮタグ１３に含まれるＶＬＡＮ−ＩＤ１３ＤにサブグループＩＤ部１３０とサブＩＤ部１３１を設け、スイッチングハブ１に中継されたフレームに対してポートのＶＬＡＮ−ＩＤ設定に応じたＶＬＡＮタグ１３を付加することで、ルータを用いなくとも複数のＶＬＡＮを定義し、かつそのスイッチングを容易に行うことが可能になる。

上記したスイッチングハブ１のフレーム中継においては、ＦＤＢ７に登録情報があり、学習済ユニキャストフレームとして茨城支社５０宛に中継する場合を説明したが、この学習済ユニキャストフレームのＶＬＡＮ−ＩＤ１３Ｄに設定されたサブグループＩＤ部１３０とサブＩＤ部１３１が送信ポートのＶＬＡＮ−ＩＤ設定と一致しない場合（Ｓ６：Ｎｏ）、送信フィルタ処理部５Ｂでフレームが廃棄されることから、意図しない送信ポートに中継が漏れることがない（Ｓ８）。

また、スイッチングハブ１に中継されたフレームがユニキャストでなく、マルチキャストフレームやブロードキャストフレームである場合（Ｓ２：Ｎｏ）には、スイッチング処理部６は宛先として、フレームに記述されるＶＬＡＮ−ＩＤ１３ＤのサブグループＩＤ部１３０が示すサブグループ宛のフラッディングを指定する（Ｓ９）。

例えば、上記した東京本社２０からのフレーム中継に対してマルチキャストが指定される場合、スイッチング処理部６は図２に示すようにＶＬＡＮ１−２，ＶＬＡＮ１−３，ＶＬＡＮ１−４のうちの指定されたＶＬＡＮサブグループに対するフラッディングを指定し、ブロードキャストが指定される場合、スイッチング処理部６はＶＬＡＮ１−２，ＶＬＡＮ１−３，ＶＬＡＮ１−４の全てのＶＬＡＮサブグループに対するフラッディングを指定する。

そして、そのフレームの登録情報として受信ポートとサブグループＩＤ部１３０および送元ＭＡＣアドレスをＦＤＢ７に登録し、ステップＳ５に戻る（Ｓ１０）。これは、ユニキャストフレームについてＦＤＢ７の宛先が未解決である場合（Ｓ４：Ｎｏ）についても同様である。

〔変形例〕
図８は、変形例としてのスイッチングハブの概略構成図である。このスイッチングハブ１は、図１で説明した本体２の側面にＬＡＮケーブル等の通信ケーブルを接続するために設けられる複数のポート３Ａ〜３Ｄを有し、このポート３Ａおよび３Ｂが複数の仮想ポートを含み、ポート３Ａとポート３Ｃとがサブグループ１００に属し、ポート３Ｂとポート３Ｄとがサブグループ２００に属して構成されている。

この変形例では、ポート３Ａは企業Ａの特定エリアに存在する支社７０〜７３と接続するための仮想ポートＡ１〜Ａ４を有し、ポート３Ｂは企業Ｂの特定エリアに存在する支社７４〜７６と接続するための仮想ポートＢ１〜Ｂ３を有し、ポート３Ｃは企業Ａの特定エリアを中継するためにスイッチングハブ１へのフレーム入出力部として設けられ、ポート３Ｄは企業Ｂの特定エリアを中継するためにスイッチングハブ１へのフレーム入出力部として設けられる。

本実施の形態で説明したＶＬＡＮ−ＩＤの設定を用いることにより、物理ポートであるポート３Ａおよび３Ｂに複数の仮想ポートを設定することが可能である。ここでは、ポート３ＡにＶＬＡＮ１〜４、ポート３ＢにＶＬＡＮ１０〜３０が定義されており、通信可能としたいブリッジをＶＬＡＮサブグループに定義している。この変形例では、企業Ａについてサブグループ１００、企業Ｂについてサブグループ２００が定義されている。

サブグループ１００は、対応するポート３Ｃを介して中継網９０に接続されており、サブグループＩＤは１００が設定されている。また、サブグループ２００は、対応するポート３Ｄを介して中継網９１に接続されており、サブグループＩＤは２００が設定されている。

図８において、企業ＡのＶＬＡＮは、ＶＬＡＮ１に支社７０，ＶＬＡＮ２に支社７１，ＶＬＡＮ３に支社７２，ＶＬＡＮ４に支社７３が属しており、ＶＬＡＮ１はポート３Ａの仮想ポートＡ１を介してサブグループ１００のＶＬＡＮ１００−１に属している。ＶＬＡＮ１００−１のサブＩＤは１である。ＶＬＡＮ２はポート３Ａの仮想ポートＡ２を介してサブグループ１００のＶＬＡＮ１００−２に属している。ＶＬＡＮ１００−２のサブＩＤは２である。ＶＬＡＮ３はポート３Ａの仮想ポートＡ３を介してサブグループ１００のＶＬＡＮ１００−３に属している。ＶＬＡＮ１００−３のサブＩＤは３である。ＶＬＡＮ４はポート３Ａの仮想ポートＡ４を介してサブグループ１００のＶＬＡＮ１００−４に属している。ＶＬＡＮ１００−４のサブＩＤは４である。

また、企業ＢのＶＬＡＮは、ＶＬＡＮ１０に支社７４，ＶＬＡＮ２０に支社７５，ＶＬＡＮ３０に支社７６が属しており、ＶＬＡＮ１０はポート３Ｂの仮想ポートＢ１を介してサブグループ２００のＶＬＡＮ２００−１０に属している。ＶＬＡＮ２００−１０のサブＩＤは１０である。ＶＬＡＮ２０はポート３Ｂの仮想ポートＢ２を介してサブグループ２００のＶＬＡＮ２００−２０に属している。ＶＬＡＮ２００−２０のサブＩＤは２０である。ＶＬＡＮ３０はポート３Ｂの仮想ポートＢ３を介してサブグループ２００のＶＬＡＮ２００−３０に属している。ＶＬＡＮ２００−３０のサブＩＤは３０である。

また、ポート３Ｃは、サブグループ１００に属するＶＬＡＮ１００が定義され、サブグループ１００とのフレーム中継に必要なサブグループＩＤ（１００）とサブＩＤ（１００）が定義されるとともに、中継網９０とのフレームの中継に必要なサブグループ（１００）が定義される。

また、ポート３Ｄは、サブグループ２００に属するＶＬＡＮ２００が定義され、サブグループ２００とのフレーム中継に必要なサブグループＩＤ（２００）とサブＩＤ（２００）が定義されるとともに、中継網９１とのフレームの中継に必要なサブグループ（２００）が定義される。

このような構成とすることで、サブグループ１００における企業Ａ内の支社７０，７１，７２，および７３におけるフレーム中継、および支社７０，７１，７２，および７３から中継網９０を介したフレーム中継が可能になる。

同様に、サブグループ２００における企業Ｂ内の支社７４，７５，および７６におけるフレーム中継、および支社７４，７５，および７６から中継網９１を介したフレーム中継が可能になる。

このような仮想ポートをポート３Ａおよび３Ｂを有するフレームの中継について、例えば、スイッチングハブ１が支社７０からポート３ＡのＶＬＡＮ１に対応する仮想ポートＡ１に支社７３に宛てたフレームを中継された際に、そのフレームに含まれるＶＬＡＮ−ＩＤを参照し、仮想ポートに対応するＶＬＡＮサブグループＩＤとＶＬＡＮサブＩＤの内容に基づいてスイッチング処理部で送元ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮサブグループＩＤをもとにフレーム中継先の検索を行い、同一のサブグループ（１００）内に中継先の仮想ポート（Ａ３）があるときはフレームのＶＬＡＮ−ＩＤに含まれるＶＬＡＮサブＩＤを中継先の仮想ポートに対応したＶＬＡＮサブＩＤ（３）に置き換えて、該当する仮想ポート（Ａ３）に中継する。

上記したように、支社を集約するスイッチングハブ１にＶＬＡＮサブグループＩＤとＶＬＡＮサブＩＤの関連付けからなるＶＬＡＮ−ＩＤによって物理ポートに仮想ポート定義し、この仮想ポートに対して複数のサブグループを定義して多重化することにより、スイッチングハブのポートを増やすことなしに中継の拡張性を高めることが可能になる。

図１は、本実施の形態に係るスイッチングハブの概略構成図である。 図２は、ポート部の各ポートについてのＶＬＡＮ−ＩＤ設定を示す図である。 図３は、ネットワークを伝送するフレームのフォーマットを示し、（ａ）はフレーム全体を示す図、（ｂ）は（ａ）に示すフレームのＩＥＥＥ８０２．１ＱＶＬＡＮタグを部分的に示す図である。 図４は、図３（ｂ）のＶＬＡＮ−ＩＤ１３Ｄを示す図である。 図５は、図４に示すＶＬＡＮ−ＩＤの設定について示す図である。 図６は、本実施の形態のスイッチングハブを用いて構築されたネットワーク体系図である。 図７は、本実施の形態のスイッチングハブにおけるフレーム中継処理を示すフローチャートである。 図８は、変形例としてのスイッチングハブの概略構成図である。

符号の説明

１…スイッチングハブ、２…本体、３…ポート部、３Ａ〜３Ｎ…ポート、４…ポート処理部、４Ａ…受信ポート処理部、４Ｂ…送信ポート処理部、５…フィルタ処理部、５Ａ…受信フィルタ処理部、５Ｂ…送信フィルタ処理部、６…スイッチング処理部、７…ＦＤＢ、８…制御部、１０…フレーム、１１…宛先ＭＡＣアドレス、１２…送元ＭＡＣアドレス、１３…ＩＥＥＥ８０２．１ＱＶＬＡＮタグ、１３Ａ……ＶＬＡＮプロトコルＩＤ、１３Ｂ……ＰＲＩＯＲＩＴＹ、１３Ｃ……ＣＦＩ、１３Ｄ……ＶＬＡＮ−ＩＤ、１４…タイプ、１５…データ、１６…ＣＲＣ、２０…東京本社、３０…東京計算センタ、４０…神奈川支社、５０…茨城支社、７０〜７６…支社、９０…中継網、９１…中継網、１００……サブグループ、２００……サブグループ、１３０……サブグループＩＤ部、１３１……サブＩＤ部、３００……受信ポート、３０７……送信ポート

Claims (9)

1. ＶＬＡＮを構成するサブグループについてのサブグループＩＤと前記サブグループＩＤに含まれるグループについてのサブＩＤからなるＶＬＡＮ−ＩＤをポートに設定する制御部と、
   前記ＶＬＡＮ−ＩＤを含むフレームの中継を前記ＶＬＡＮ−ＩＤが一致する前記ポートを介して行わせるスイッチング処理部とを有することを特徴とするスイッチングハブ。
2. 前記ＶＬＡＮ−ＩＤは、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑに規定される前記フレームのＶＬＡＮタグに含まれる請求項１項に記載のスイッチングハブ。
3. フレームを受送信するポートと、
   受信した前記フレームのＶＬＡＮタグの有無と、受信側の前記ポートに設定されたＶＬＡＮ−ＩＤとに基づくタグ付加処理を前記フレームに対して選択的に実行する受信ポート処理部と、送信側の前記ポートに設定されたＶＬＡＮ−ＩＤに基づくタグ削除処理を前記フレームに対して選択的に実行する送信ポート処理部とを含むポート処理部と、
   前記フレームの前記ＶＬＡＮタグを参照し、前記フレームのＶＬＡＮタグに含まれるＶＬＡＮ−ＩＤが前記ポートに設定されるＶＬＡＮ−ＩＤと一致するとき前記フレームの転送を許可し、前記フレームの前記ＶＬＡＮタグに含まれるＶＬＡＮ−ＩＤが前記ポートに設定される前記ＶＬＡＮ−ＩＤと一致しないとき前記フレームを廃棄するフィルタ処理部と、
   前記ＶＬＡＮ−ＩＤを含む前記ＶＬＡＮタグを付された前記フレームの中継についてＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄａｔａ Ｂａｓｅ）の検索に基づく登録情報を参照して決定するスイッチング処理部と、
   前記ＶＬＡＮ−ＩＤをＶＬＡＮに含まれるサブグループについてのサブグループＩＤ部と前記サブグループＩＤに含まれるグループについてのサブＩＤとを含むように設定する制御部とを有するスイッチングハブ。
4. 前記ＶＬＡＮ−ＩＤは、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑに規定される前記フレームの前記ＶＬＡＮタグに含まれる請求項３項に記載のスイッチングハブ。
5. フレームを受送信し、ＶＬＡＮにおけるサブグループとその序列について定義されたＶＬＡＮ−ＩＤを有するポートと、
   受信した前記フレームのＶＬＡＮタグの有無と、受信側の前記ポートに設定されたＶＬＡＮ−ＩＤとに基づくタグ付加処理を前記フレームに対して選択的に実行する受信ポート処理部と、送信側の前記ポートに設定されたＶＬＡＮ−ＩＤに基づくタグ削除処理を前記フレームに対して選択的に実行する送信ポート処理部とを含むポート処理部と、
   前記フレームの前記ＶＬＡＮタグを参照し、前記フレームのＶＬＡＮタグに含まれるＶＬＡＮ−ＩＤが前記ポートに設定されるＶＬＡＮ−ＩＤと一致するとき前記フレームの転送を許可し、前記フレームの前記ＶＬＡＮタグに含まれるＶＬＡＮ−ＩＤが前記ポートに設定される前記ＶＬＡＮ−ＩＤと一致しないとき前記フレームを廃棄するフィルタ処理部と、
   前記ＶＬＡＮ−ＩＤを含む前記ＶＬＡＮタグを付された前記フレームの中継について前記フレームに含まれる前記ＶＬＡＮ−ＩＤの情報と前記フレームの送元ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとの組を検索情報とするＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄａｔａ Ｂａｓｅ）の検索に基づく登録情報を参照して決定するスイッチング処理部と、
   前記ＶＬＡＮ−ＩＤをＶＬＡＮに含まれるサブグループについてのサブグループＩＤ部と前記サブグループＩＤに含まれるグループについてのサブＩＤとを含むように設定する制御部とを有するスイッチングハブ。
6. 前記ＶＬＡＮ−ＩＤは、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑに規定される前記フレームの前記ＶＬＡＮタグに含まれる請求項５項に記載のスイッチングハブ。
7. 前記スイッチング処理部は、前記ＦＤＢに前記登録情報が存在しない場合、前記フレームの宛先として前記サブグループＩＤ部が示すサブグループ宛のフラッディングを指定する請求項３又は５に記載のスイッチングハブ。
8. ＶＬＡＮを構成するサブグループについてのサブグループＩＤと前記サブグループＩＤに含まれるグループについてのサブＩＤからなるＶＬＡＮ−ＩＤをポートに設定する制御部と、前記ＶＬＡＮ−ＩＤを含むフレームの中継を前記ＶＬＡＮ−ＩＤが一致する前記ポートを介して行わせるスイッチング処理部とを備えたスイッチングハブを有し、
   前記ＶＬＡＮを構成する送元から前記スイッチングハブに対して中継されるフレームを前記ＶＬＡＮ−ＩＤの設定された前記ポートで受信し、前記ＶＬＡＮ−ＩＤの設定された前記ポートを介して前記スイッチングハブから宛先に中継するＶＬＡＮシステム。
9. 前記ＶＬＡＮ−ＩＤは、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑに規定される前記フレームのＶＬＡＮタグに含まれる請求項８に記載のＬＡＮシステム。

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