JP2009231886A - Packet exchange device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、お互いがリング状に接続された、またはリピーターハブを中心にスター状に接続されたパケット交換装置に関するものである。 The present invention relates to a packet switching apparatus in which each other is connected in a ring shape or connected in a star shape around a repeater hub.
ネットワークの信頼性を高める技術としてパケット交換装置をリング状に接続する方法が一般的に知られている。この方法では、伝送路の１箇所が断線した場合、その他のパケット交換装置は断線した箇所を逆周りに迂回してパケットを中継し、残りのパケット交換装置でネットワークの機能を維持することができる（例えば、特許文献１参照）。
この従来技術によれば、パケット交換装置は、パケットを交換するパケット交換部と、受信したパケットに記された送信元端末装置の物理アドレスである送信元ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスをＭＡＣアドレス学習情報として保持するアドレステーブルと、受信したパケットに記された宛先ＭＡＣアドレスとアドレステーブルに保持されたＭＡＣアドレス学習情報を比較し、転送先のリング回線ポートまたは支線回線ポートを決定する機能を持つ。
例えば、送信元端末装置から宛先端末装置に至る経路上のパケット交換装置は、リング回線ポートまたは支線回線ポートから受信したパケットに記された宛先ＭＡＣアドレスを検索キーとしてアドレステーブルを検索し、該当の宛先端末装置がその先に存在するリング回線ポートまたは支線回線ポートを選択し、中継する。これにより、送信元端末装置から宛先端末装置にパケットが届けられる。
As a technique for improving the reliability of the network, a method of connecting packet switching devices in a ring shape is generally known. In this method, when one part of the transmission line is disconnected, other packet switching devices can bypass the disconnected part in the reverse direction to relay packets, and the remaining packet switching devices can maintain the network function. (For example, refer to Patent Document 1).
According to this prior art, a packet switching device uses a packet switching unit for exchanging packets, and a MAC address learning of a source MAC (Media Access Control) address that is a physical address of a source terminal device described in the received packet. The address table held as information and the destination MAC address written in the received packet are compared with the MAC address learning information held in the address table to determine a transfer destination ring line port or branch line port.
For example, a packet switching device on a route from a transmission source terminal device to a destination terminal device searches an address table using a destination MAC address written in a packet received from a ring line port or a branch line port as a search key, and The destination terminal device selects and relays the ring line port or branch line port existing ahead. Thereby, the packet is delivered from the transmission source terminal device to the destination terminal device.
従来のパケット交換装置は、以上のように構成されるので、ネットワーク上の全ての端末装置のＭＡＣアドレスをアドレステーブルで管理する必要があり、ネットワーク規模が大きくなるに従い、アドレステーブルが不足する問題があった。
また、リング状のネットワークでは、パケット交換装置のリングポート間のパケット中継時間とスループットがネットワーク全体の性能に大きく影響する。リングポート間のパケット中継時間とスループットを決定する一番の要素は、リングポート間でパケットを中継する際のアドレステーブルの検索時間とスループットであり、ネットワーク全体の性能を向上するために高速な検索回路が必要であった。
Since the conventional packet switching apparatus is configured as described above, it is necessary to manage the MAC addresses of all terminal apparatuses on the network using an address table, and there is a problem that the address table becomes insufficient as the network scale increases. there were.
Further, in a ring network, the packet relay time and throughput between ring ports of the packet switching apparatus greatly affect the performance of the entire network. The primary factor that determines the packet relay time and throughput between ring ports is the address table search time and throughput when relaying packets between ring ports, and high-speed search to improve overall network performance. A circuit was needed.
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、アドレステーブルの容量を削減し、さらにリングポート間でパケットを中継する際に高速な検索回路を必要としないパケット交換装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the capacity of the address table, and further does not require a high-speed search circuit when relaying packets between ring ports. The purpose is to obtain.
この発明に関わるパケット交換装置は、互いにリング状に接続されてネットワークを構成するパケット交換装置において、
ネットワークに接続され、それぞれ送受信を行う２つのリング回線ポート、端末装置が接続される支線回線ポート、リング回線ポート及び支線回線ポート間でパケットを交換するパケット交換部、及び自パケット交換装置の支線回線ポートに接続された端末装置のアドレスを記憶するアドレステーブルを備え、
パケット交換部は、支線回線ポートからパケットを受け取った場合、リング上の最終中継点を示すパケット交換装置の識別子を付加して２つのリング回線ポートのいずれか一方または両方に中継するとともに、一方のリング回線ポートからパケットを受け取った場合、この受け取ったパケットの宛先がアドレステーブルに登録されているときは支線回線ポートに中継し、自パケット交換装置が受け取ったパケットに付与された最終中継点でないときは他方のリング回線ポートに中継するものである。
The packet switching apparatus according to the present invention is a packet switching apparatus that is connected to each other in a ring shape to form a network.
Two ring line ports connected to the network, each of which transmits and receives, a branch line port to which a terminal device is connected, a packet switching unit for exchanging packets between the ring line port and the branch line port, and a branch line of the own packet switching apparatus It has an address table that stores the address of the terminal device connected to the port,
When the packet switching unit receives a packet from the branch line port, the packet switching unit adds the identifier of the packet switching device indicating the final relay point on the ring and relays it to one or both of the two ring line ports. When a packet is received from a ring line port, if the destination of the received packet is registered in the address table, it is relayed to the branch line port, and is not the final relay point assigned to the packet received by its own packet switching device Is relayed to the other ring line port.
この発明は、以上説明したように、互いにリング状に接続されてネットワークを構成するパケット交換装置において、
ネットワークに接続され、それぞれ送受信を行う２つのリング回線ポート、端末装置が接続される支線回線ポート、リング回線ポート及び支線回線ポート間でパケットを交換するパケット交換部、及び自パケット交換装置の支線回線ポートに接続された端末装置のアドレスを記憶するアドレステーブルを備え、
パケット交換部は、支線回線ポートからパケットを受け取った場合、リング上の最終中継点を示すパケット交換装置の識別子を付加して２つのリング回線ポートのいずれか一方または両方に中継するとともに、一方のリング回線ポートからパケットを受け取った場合、この受け取ったパケットの宛先がアドレステーブルに登録されているときは支線回線ポートに中継し、自パケット交換装置が受け取ったパケットに付与された最終中継点でないときは他方のリング回線ポートに中継するので、アドレステーブルの容量を削減できるとともに、リングポート間でパケットを中継する際に高速な検索回路を必要としない。
As described above, the present invention provides a packet switching device that is connected to each other in a ring shape to form a network.
Two ring line ports connected to the network, each of which transmits and receives, a branch line port to which a terminal device is connected, a packet switching unit for exchanging packets between the ring line port and the branch line port, and a branch line of the own packet switching apparatus It has an address table that stores the address of the terminal device connected to the port,
When the packet switching unit receives a packet from the branch line port, the packet switching unit adds the identifier of the packet switching device indicating the final relay point on the ring and relays it to one or both of the two ring line ports. When a packet is received from a ring line port, if the destination of the received packet is registered in the address table, it is relayed to the branch line port, and is not the final relay point assigned to the packet received by its own packet switching device Relays to the other ring line port, so that the capacity of the address table can be reduced and a high-speed search circuit is not required when relaying packets between ring ports.
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるパケット交換装置の構成を示す内部ブロック図である。
図１において、第１のパケット交換装置１は、外部に１つの支線回線ポート２と、それぞれ送受信を行う２つのリング回線ポート３ａ、３ｂを備える。内部に支線回線ポート２を終端する支線回線終端部４と、リング回線ポート３ａ、３ｂを終端するリング回線終端部５ａ、５ｂと、支線回線終端部４とリング回線終端部５ａ、５ｂの間でパケットを交換するパケット交換部６と、自身の支線回線ポート２の先に接続された端末装置のＭＡＣアドレスを記憶するアドレステーブル７を備える。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an internal block diagram showing a configuration of a packet switching apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, a first packet switching device 1 includes a branch line port 2 on the outside and two ring line ports 3a and 3b that perform transmission and reception, respectively. Between the branch line termination unit 4 that terminates the branch line port 2 inside, the ring line termination units 5a and 5b that terminate the ring line ports 3a and 3b, and the branch line termination unit 4 and the ring line termination units 5a and 5b. A packet switching unit 6 for exchanging packets and an address table 7 for storing the MAC address of a terminal device connected to the end of its branch line port 2 are provided.
図２は、この発明の実施の形態１によるパケット交換装置を含むネットワークを示す構成図である。
図２において、第１のパケット交換装置１ａ〜１ｇは、リング回線ポート３を用いてお互いがリング状に接続されネットワークを構成する。端末装置８ａ〜８ｕは、第１のパケット交換装置１ａ〜１ｇの支線回線ポート２に接続され、第１のパケット交換装置１ａ〜１ｇを通じてお互いにパケットを送受信する。
例えば、図２において、第１のパケット交換装置１ａのアドレステーブル７には、端末装置８ａ〜８ｃの３つのＭＡＣアドレスが登録される。他の第１のパケット交換装置１ｂ〜１ｇに接続された端末装置８ｄ〜８ｕのアドレスを登録する必要はない。
ネットワークを構築する際に、支線回線ポート２の先に接続された端末装置８のＭＡＣアドレスをアドレステーブル７に予め固定的に設定する。
FIG. 2 is a block diagram showing a network including a packet switching apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 2, first packet switching apparatuses 1 a to 1 g are connected to each other in a ring shape using a ring line port 3 to constitute a network. The terminal devices 8a to 8u are connected to the branch line port 2 of the first packet switching devices 1a to 1g, and transmit / receive packets to / from each other through the first packet switching devices 1a to 1g.
For example, in FIG. 2, three MAC addresses of the terminal devices 8a to 8c are registered in the address table 7 of the first packet switching device 1a. It is not necessary to register the addresses of the terminal devices 8d to 8u connected to the other first packet switching devices 1b to 1g.
When constructing the network, the MAC address of the terminal device 8 connected to the end of the branch line port 2 is fixedly set in the address table 7 in advance.
図３は、この発明の実施の形態１によるパケット交換装置で使用されるパケットを示す構成図である。
図３（ａ）は、支線回線ポート２で送受信するパケットの構成図であり、パケット先頭から順に、宛先端末装置８を示す宛先ＭＡＣアドレス、送信元端末装置８を示す送信元ＭＡＣアドレス、パケット本体であるペイロードで構成される。
図３（ｂ）は、リング回線ポート３で送受信するパケットの構成図であり、支線回線ポート２で送受信するパケットのさらに先頭に、そのパケットに対するリング上の最終中継点を示す終端パケット交換装置ＩＤが付加されている。
FIG. 3 is a block diagram showing a packet used in the packet switching apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3A is a configuration diagram of a packet transmitted / received at the branch line port 2, and in order from the top of the packet, a destination MAC address indicating the destination terminal device 8, a source MAC address indicating the source terminal device 8, and a packet body Is composed of a payload.
FIG. 3B is a configuration diagram of a packet transmitted / received at the ring line port 3, and an end packet switching apparatus ID indicating a final relay point on the ring for the packet further at the head of the packet transmitted / received at the branch line port 2. Is added.
図４は、この発明の実施の形態１によるパケット交換装置の動作を示す真理値表である。
図４において、リング回線ポートからパケットを受信した場合、自身が受信パケットの終端パケット交換装置であるか否か、および受信パケットの宛先ＭＡＣアドレスがアドレステーブル７に登録されているか否かに応じて、パケットの処理方法を示している。
FIG. 4 is a truth table showing the operation of the packet switching apparatus according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 4, when a packet is received from a ring line port, it depends on whether or not itself is a terminal packet switching device for a received packet and whether or not the destination MAC address of the received packet is registered in the address table 7. The packet processing method is shown.
次に、動作について説明する。
図１において、第１のパケット交換装置１は、端末装置８から支線回線ポート２にパケットを受信した場合、自身から最も遠く、お互いが隣接する２台の第１のパケット交換装置１の識別子を、終端パケット交換装置ＩＤとして、パケット先頭に付加した２つのパケットを、リング回線ポート３ａ、３ｂのそれぞれに中継する。このとき、隣接する２台の第１のパケット交換装置１に右回りと左回りのパケットが重複して到着しないように、終端パケット交換装置ＩＤを付加する。
あるいは、自身のいずれか一方のリング回線ポート３に接続された第１のパケット交換装置１の識別子を終端パケット交換装置ＩＤとして、パケット先頭に付加し、他方のリング回線ポート３に中継する。
Next, the operation will be described.
In FIG. 1, when the first packet switching device 1 receives a packet from the terminal device 8 to the branch line port 2, the identifiers of the two first packet switching devices 1 that are farthest from themselves and are adjacent to each other are displayed. The two packets added to the head of the packet as relay packet switching device IDs are relayed to the ring line ports 3a and 3b, respectively. At this time, the terminal packet switching device ID is added so that the clockwise and counterclockwise packets do not arrive at the two adjacent first packet switching devices 1 in a duplicated manner.
Alternatively, the identifier of the first packet switching device 1 connected to any one of the ring line ports 3 is added to the head of the packet as a terminal packet switching device ID and relayed to the other ring line port 3.
第１のパケット交換装置１は、リング回線ポート３ａ、３ｂのいずれか一方からパケットを受信した場合、自身が受信パケットの終端パケット交換装置であるか否か、および受信パケットの宛先ＭＡＣアドレスがアドレステーブル７に登録されているか否かに応じて、図４に示す真理値表に従って動作する。 When the first packet switching device 1 receives a packet from any one of the ring line ports 3a and 3b, whether the first packet switching device 1 is a terminal packet switching device for the received packet and the destination MAC address of the received packet is an address Depending on whether it is registered in the table 7, it operates according to the truth table shown in FIG.
例えば、図２において、端末装置８ａから端末装置８ｈにパケットを送信する場合、第１のパケット交換装置１ａは、支線回線ポート２からリング回線ポート３ａ、３ｂの両方に中継する。リング回線ポート３ｂに中継するパケットでは終端パケット装置ＩＤとしてパケット交換装置１ｄを設定し、リング回線ポート３ａに中継するパケットではパケット交換装置１ｅを設定する。
第１のパケット交換装置１ｂ、１ｆ、１ｇは、一方のリング回線ポート３から他方のリング回線ポート３に中継する（図４のＮｏ．４に該当）。
第１のパケット交換装置１ｃは、一方のリング回線ポート３から他方のリング回線ポート３に中継すると共に、パケットの宛先ＭＡＣアドレスがアドレステーブル７に登録されているため、支線回線ポート２に中継する（図４のＮｏ．３に該当）。
第１のパケット交換装置１ｄ、１ｅは、自身が受信パケットの終端パケット交換装置であるため、パケットを廃棄する（図４のＮｏ．２に該当）。
端末装置８ａが端末装置８ｃに宛てたパケットを送信する場合には、このパケットは端末装置８ｂ、８ｃとパケット交換装置１ａのすべてに到達する。パケット交換装置１ａから他のパケット交換装置１ｂ〜１ｇに不要なパケットを送信しないようにするために、パケット交換装置１では、支線回線ポート２からのパケットの宛先ＭＡＣアドレスがアドレステーブル７に登録されているかどうかをチェックし、アドレステーブル７に登録されている場合は、リング回線ポート３ａ、３ｂに中継しないようにしてもよい。
For example, in FIG. 2, when a packet is transmitted from the terminal device 8a to the terminal device 8h, the first packet switching device 1a relays from the branch line port 2 to both the ring line ports 3a and 3b. In the packet relayed to the ring line port 3b, the packet switching device 1d is set as the terminal packet device ID, and in the packet relayed to the ring line port 3a, the packet switching device 1e is set.
The first packet switching devices 1b, 1f, and 1g relay from one ring line port 3 to the other ring line port 3 (corresponding to No. 4 in FIG. 4).
The first packet switching device 1c relays from one ring line port 3 to the other ring line port 3, and relays to the branch line port 2 because the destination MAC address of the packet is registered in the address table 7. (Corresponds to No. 3 in FIG. 4).
Since the first packet switching devices 1d and 1e are terminal packet switching devices for received packets, they discard the packets (corresponding to No. 2 in FIG. 4).
When the terminal device 8a transmits a packet addressed to the terminal device 8c, the packet reaches all of the terminal devices 8b and 8c and the packet switching device 1a. In order to prevent unnecessary packets from being transmitted from the packet switching device 1a to the other packet switching devices 1b to 1g, the packet switching device 1 registers the destination MAC address of the packet from the branch line port 2 in the address table 7. If it is registered in the address table 7, it may not be relayed to the ring line ports 3a and 3b.
実施の形態１によれば、以上のように、第１のパケット交換装置１は、アドレステーブル７に登録するＭＡＣアドレス数が自身の支線回線ポート２に接続された端末装置８の台数で限定され、容量を大幅に削減することができる。
また、ＭＡＣアドレス登録数が少ないため、宛先ＭＡＣアドレスを簡易な回路で高速に検索でき、装置コストを大幅に削減することができる。
According to the first embodiment, as described above, in the first packet switching device 1, the number of MAC addresses registered in the address table 7 is limited by the number of terminal devices 8 connected to its own branch line port 2. , The capacity can be greatly reduced.
Further, since the number of registered MAC addresses is small, the destination MAC address can be searched at high speed with a simple circuit, and the device cost can be greatly reduced.
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２によるパケット交換装置の構成を示す内部ブロック図である。
図５において、第２のパケット交換装置９は、外部に１つの支線回線ポート２と、１つの上位回線ポート１０を備える。内部に支線回線ポート２を終端する支線回線終端部４と、上位回線ポート１０を終端する上位回線終端部１１と、支線回線終端部４と上位回線終端部１１の間でパケットを交換するパケット交換部６と、自身の支線回線ポート２の先に接続された端末装置のＭＡＣアドレスを記憶するアドレステーブル７を備える。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is an internal block diagram showing the configuration of the packet switching apparatus according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 5, the second packet switching device 9 includes one branch line port 2 and one upper line port 10 outside. A branch line termination unit 4 that terminates the branch line port 2 therein, an upper line termination unit 11 that terminates the upper line port 10, and a packet exchange that exchanges packets between the branch line termination unit 4 and the upper line termination unit 11 Unit 6 and an address table 7 for storing the MAC address of the terminal device connected to the end of its own branch line port 2.
図６は、この発明の実施の形態２によるパケット交換装置を含むネットワークを示す構成図である。
図６において、第２のパケット交換装置９ａ〜９ｇは、上位回線ポート１０を用いてリピーターハブ１２に接続されスター状のネットワークを構成する。端末装置８ａ〜８ｕは、第２のパケット交換装置９ａ〜９ｇの支線回線ポート２に接続され、第２のパケット交換装置９ａ〜９ｇを通じてお互いにパケットを送受信する。
FIG. 6 is a block diagram showing a network including a packet switching apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
In FIG. 6, the second packet switching devices 9 a to 9 g are connected to the repeater hub 12 using the upper line port 10 to form a star-shaped network. The terminal devices 8a to 8u are connected to the branch line port 2 of the second packet switching devices 9a to 9g, and transmit / receive packets to / from each other through the second packet switching devices 9a to 9g.
実施の形態２における支線回線ポート２および上位回線ポート１０で送受信するパケットの構成は、いずれも図３（ａ）に示した実施の形態１における支線回線ポート２のパケット構成と同一である。 The configuration of packets transmitted and received at the branch line port 2 and the upper line port 10 in the second embodiment is the same as the packet configuration of the branch line port 2 in the first embodiment shown in FIG.
図７は、この発明の実施の形態２によるパケット交換装置の動作を示す真理値表である。
図７において、上位回線ポート１０からパケットを受信した場合、受信パケットの宛先ＭＡＣアドレスがアドレステーブル７に登録されているか否かに応じて、パケットの処理方法を示している。
FIG. 7 is a truth table showing the operation of the packet switching apparatus according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 7, when a packet is received from the upper line port 10, a packet processing method is shown depending on whether or not the destination MAC address of the received packet is registered in the address table 7.
次に、動作について説明する。
図５において、第２のパケット交換装置９は、端末装置８から支線回線ポート２にパケットを受信した場合、上位回線ポート１０に中継する。
第２のパケット交換装置９は、上位回線ポート１０からパケットを受信した場合、受信パケットの宛先ＭＡＣアドレスがアドレステーブル７に登録されているか否かに応じて、図７に示す真理値表に従って動作する。
リピーターハブ１２は、一つのポートにパケットを受信した場合、他の全てのポートに中継する。
Next, the operation will be described.
In FIG. 5, when the second packet switching device 9 receives a packet from the terminal device 8 to the branch line port 2, it relays it to the upper line port 10.
When the second packet switching device 9 receives a packet from the upper line port 10, it operates according to the truth table shown in FIG. 7 depending on whether or not the destination MAC address of the received packet is registered in the address table 7. To do.
When the repeater hub 12 receives a packet at one port, the repeater hub 12 relays the packet to all other ports.
例えば、図６において、端末装置８ａから端末装置８ｈにパケットを送信する場合、第２のパケット交換装置９ａは、支線回線ポート２から上位回線ポート１０に中継する。
リピーターハブ１２は、第２のパケット交換装置９ａからパケットを受信すると、第２のパケット交換装置９ｂ〜９ｇに送信する。
第２のパケット交換装置９ｂ、９ｄ〜９ｇは、リピーターハブ１２からパケットを受信すると、宛先ＭＡＣアドレスがアドレステーブル７に登録されていないため、廃棄する（図７のＮｏ．２に相当）。
第２のパケット交換装置９ｃは、リピーターハブ１２からパケットを受信すると、宛先ＭＡＣアドレスがアドレステーブル７に登録されているため、支線回線ポート２に中継する（図７のＮｏ．１に相当）。
For example, in FIG. 6, when a packet is transmitted from the terminal device 8a to the terminal device 8h, the second packet switching device 9a relays from the branch line port 2 to the upper line port 10.
When the repeater hub 12 receives a packet from the second packet switching device 9a, the repeater hub 12 transmits the packet to the second packet switching devices 9b to 9g.
When receiving the packet from the repeater hub 12, the second packet switching devices 9b and 9d to 9g discard the destination MAC address because it is not registered in the address table 7 (corresponding to No. 2 in FIG. 7).
When receiving the packet from the repeater hub 12, the second packet switching device 9c relays the packet to the branch line port 2 because the destination MAC address is registered in the address table 7 (corresponding to No. 1 in FIG. 7).
実施の形態２によれば、以上のように、第２のパケット交換装置９は、実施の形態１と同様の効果が得られる。 According to the second embodiment, as described above, the second packet switching device 9 can obtain the same effects as those of the first embodiment.
実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３によるパケット交換装置の構成を示す内部ブロック図である。
図８において、第３のパケット交換装置１３は、外部に２つ以上の支線回線ポート２ａ〜２ｎと、２つのリング回線ポート３ａ、３ｂを備える。内部に支線回線ポート２ａ〜２ｎを終端する支線回線終端部４ａ〜４ｎと、リング回線ポート３ａ、３ｂを終端するリング回線終端部５ａ、５ｂと、支線回線終端部４とリング回線終端部５ａ、５ｂの間でパケットを交換するパケット交換部６と、自身の支線回線ポート２ａ〜２ｎの先に接続された端末装置のＭＡＣアドレスを記憶するアドレステーブル７と、支線回線ポート２ａ〜２ｎからパケット交換部６へパケットを多重、およびパケット交換部６から支線回線ポート２ａ〜２ｎへパケットをコピーして中継するパケット多重分離部１４を備える。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is an internal block diagram showing the configuration of the packet switching apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In FIG. 8, the third packet switching device 13 includes two or more branch line ports 2a to 2n and two ring line ports 3a and 3b on the outside. Branch line termination units 4a to 4n for terminating branch line ports 2a to 2n therein, ring line termination units 5a and 5b for terminating ring line ports 3a and 3b, branch line termination units 4 and ring line termination units 5a, Packet exchange unit 6 for exchanging packets between 5b, address table 7 for storing the MAC address of the terminal device connected to the end of its own branch line ports 2a to 2n, and packet exchange from branch line ports 2a to 2n A packet demultiplexing unit 14 that multiplexes the packet to the unit 6 and copies and relays the packet from the packet switching unit 6 to the branch line ports 2a to 2n.
図９は、この発明の実施の形態３によるパケット交換装置を含むネットワークを示す構成図である。
図９において、第３のパケット交換装置１３ａ〜１３ｇは、リング回線ポート３を用いてお互いがリング状に接続され、ネットワークを構成する。端末装置８ａ〜８ｕは、第３のパケット交換装置１３ａ〜１３ｇの支線回線ポート２に接続され、第３のパケット交換装置１３ａ〜１３ｇを通じてお互いにパケットを送受信する。
例えば、図９において、第３のパケット交換装置１３ａのアドレステーブル７には、端末装置８ａ〜８ｃの３つのＭＡＣアドレスが登録される。他の第３のパケット交換装置１３ｂ〜１３ｇに接続された端末装置８ｄ〜８ｕのアドレスを登録する必要はない。
FIG. 9 is a block diagram showing a network including a packet switching apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
In FIG. 9, the third packet switching devices 13a to 13g are connected to each other in a ring shape using the ring line port 3 to constitute a network. The terminal devices 8a to 8u are connected to the branch line port 2 of the third packet switching devices 13a to 13g, and transmit / receive packets to / from each other through the third packet switching devices 13a to 13g.
For example, in FIG. 9, three MAC addresses of the terminal devices 8a to 8c are registered in the address table 7 of the third packet switching device 13a. It is not necessary to register the addresses of the terminal devices 8d to 8u connected to the other third packet switching devices 13b to 13g.
実施の形態３における支線回線ポート２とリング回線ポート３のパケット構成図は、実施の形態１と同様である。 The packet configuration diagram of the branch line port 2 and the ring line port 3 in the third embodiment is the same as that in the first embodiment.
次に、動作について説明する。
図８において、第３のパケット交換装置１３は、端末装置８から支線回線ポート２ａ〜２ｎのいずれか１つにパケットを受信した場合、実施の形態１と同様にリング回線ポート３ａ、３ｂのいずれか一方または両方に中継する。
第３のパケット交換装置１３は、リング回線ポート３ａ、３ｂのいずれか一方からパケットを受信した場合、実施の形態１と同様に図４に示す真理値表に従って動作する。但し、図４のＮｏ．１とＮｏ．３の場合、支線回線ポート２ａ〜２ｎ全てに中継する。
パケット多重分離部１４は支線回線ポート２間の交換機能を持たないため、例えば端末８ａから端末８ｂなどの同一パケット交換装置１３に接続する端末８間でパケットを送受信することがある場合は、パケット交換部６でパケット多重分離部１４からのパケットの宛先ＭＡＣアドレスがアドレステーブル７に登録されているかどうかをチェックし、アドレステーブル７に登録されている場合は、パケット多重分離部１４に送信してもよい。アドレステーブル７に登録されている場合には、リング回線ポート３ａ、３ｂには中継しないようにしてもよいし、無駄にはなるがリング回線ポート３ａ、３ｂに中継するようにしてもよい。また、パケット多重分離部１４からのパケットを、パケット交換部１３がパケット多重分離部１４に常に送信するようにしてもよい。
Next, the operation will be described.
In FIG. 8, when the third packet switching device 13 receives a packet from the terminal device 8 to any one of the branch line ports 2a to 2n, as in the first embodiment, any of the ring line ports 3a and 3b. Relay to one or both.
When receiving a packet from either one of the ring line ports 3a and 3b, the third packet switching device 13 operates according to the truth table shown in FIG. 4 as in the first embodiment. However, No. in FIG. 1 and No. In the case of 3, it relays to all the branch line ports 2a to 2n.
Since the packet demultiplexing unit 14 does not have a switching function between the branch line ports 2, for example, when a packet may be transmitted and received between the terminals 8 connected from the terminal 8 a to the same packet switching device 13 such as the terminal 8 b, the packet The exchanging unit 6 checks whether or not the destination MAC address of the packet from the packet demultiplexing unit 14 is registered in the address table 7, and if it is registered in the address table 7, the packet is transmitted to the packet demultiplexing unit 14 Also good. If it is registered in the address table 7, it may not be relayed to the ring line ports 3a and 3b, or may be relayed to the ring line ports 3a and 3b although it is useless. Further, the packet switching unit 13 may always transmit the packet from the packet demultiplexing unit 14 to the packet demultiplexing unit 14.
実施の形態３によれば、以上のように、第３のパケット交換装置１３により実施の形態１と同様の効果が得られると共に、第３のパケット交換装置１３は、複数の支線ポートを備えるため、実施の形態１における複数の端末装置が１つの支線ポートを共有する場合に比較し、各端末装置が各支線ポートの伝送帯域を占有でき、各端末装置に広帯域なネットワークを提供することができる。 According to the third embodiment, as described above, the third packet switching device 13 can obtain the same effect as the first embodiment, and the third packet switching device 13 includes a plurality of branch line ports. Compared with the case where a plurality of terminal devices in the first embodiment share one branch port, each terminal device can occupy the transmission band of each branch port, and a broadband network can be provided to each terminal device. .
なお、実施の形態３では、実施の形態１と同様のリング状のネットワークにおける例を示したが、実施の形態２と同様のスター状のネットワークであっても同様に動作でき、同様の効果が得られる。 In the third embodiment, an example of a ring network similar to that in the first embodiment has been described. However, even a star network similar to that in the second embodiment can operate in the same manner, and the same effect can be obtained. can get.
実施の形態４．
実施の形態４における第４のパケット交換装置及びこれが含まれるネットワークは、実施の形態１〜実施の形態３のいずれかのパケット交換装置及びネットワークと同じ構成である。
Embodiment 4 FIG.
The fourth packet switching apparatus and the network including the fourth packet switching apparatus in the fourth embodiment have the same configuration as the packet switching apparatus and the network in any of the first to third embodiments.
実施の形態４における第４のパケット交換装置は、アドレステーブル７の管理方法のみが実施の形態１〜実施の形態３におけるものと異なっている。
第４のパケット交換装置は、支線回線ポート２から受信されたパケットの送信元ＭＡＣアドレスを参照し、アドレステーブル７に動的に登録する。
The fourth packet switching apparatus in the fourth embodiment is different from that in the first to third embodiments only in the management method of the address table 7.
The fourth packet switching device refers to the source MAC address of the packet received from the branch line port 2 and dynamically registers it in the address table 7.
実施の形態４によれば、これにより、第４のパケット交換装置は、実施の形態１〜実施の形態３と同様の効果が得られると共に、端末装置８の追加時にアドレステーブル７を手動で再設定する必要がなく、端末装置８の追加が容易になり、ネットワークの保守コストを削減することができる。 According to the fourth embodiment, this allows the fourth packet switching apparatus to obtain the same effects as those of the first to third embodiments, and manually re-address the address table 7 when the terminal device 8 is added. There is no need for setting, and the addition of the terminal device 8 is facilitated, and the maintenance cost of the network can be reduced.
実施の形態５．
実施の形態５における第５のパケット交換装置及びこれが含まれるネットワークは、実施の形態１〜実施の形態３のいずれかのパケット交換装置及びネットワークと同じ構成である。
Embodiment 5 FIG.
The fifth packet switching apparatus and the network including the fifth packet switching apparatus according to the fifth embodiment have the same configuration as the packet switching apparatus and the network according to any one of the first to third embodiments.
実施の形態５における第５のパケット交換装置は、アドレステーブル７の管理方法のみが実施の形態４におけるものと異なっている。
第５のパケット交換装置は、アドレステーブル７から、使用されないＭＡＣアドレスを定期的かつ自動的に消去する。これはアドレステーブル７に特定期間に検索で使用されたかどうかを示す値を格納しておいて、これを定期的にチェックし、使用されていないＭＡＣアドレスが検出されれば、自動的に消去するものである。
The fifth packet switching apparatus in the fifth embodiment is different from that in the fourth embodiment only in the management method of the address table 7.
The fifth packet switching device periodically and automatically deletes unused MAC addresses from the address table 7. The address table 7 stores a value indicating whether or not it has been used in a search for a specific period, and periodically checks this value and automatically deletes it if an unused MAC address is detected. Is.
実施の形態５によれば、第５のパケット交換装置は、実施の形態４と同様の効果が得られると共に、端末装置８の追加ばかりでなく、削除、移動、交換時にアドレステーブル７を手動で再設定する必要がなく、端末装置８の削除、移動、交換が容易になり、さらにネットワークの保守コストを削減することができる。 According to the fifth embodiment, the fifth packet switching apparatus can obtain the same effects as those of the fourth embodiment, and not only the terminal apparatus 8 is added, but also the address table 7 manually when deleting, moving, or exchanging. There is no need for resetting, the terminal device 8 can be easily deleted, moved, and replaced, and the maintenance cost of the network can be reduced.
実施の形態６．
実施の形態６における第６のパケット交換装置及びこれが含まれるネットワークは、実施の形態１〜実施の形態３のいずれかのパケット交換装置及びネットワークと同じ構成である。
Embodiment 6 FIG.
The sixth packet switching apparatus and the network including the sixth packet switching apparatus in the sixth embodiment have the same configuration as the packet switching apparatus and the network in any of the first to third embodiments.
実施の形態６における第６のパケット交換装置は、基本的に実施の形態１〜実施の形態５におけるパケット交換装置と同様に動作し、アドレステーブル７の登録内容のみ異なっている。実施の形態１〜実施の形態５のアドレステーブル７は、自身の支線回線ポート２の先に接続された端末装置８のＭＡＣアドレスとして、ユニキャストアドレスを想定していたが、実施の形態６は、その端末装置８が所属するマルチキャストグループのアドレスであるマルチキャストアドレスをも登録するようにしている。
第６のパケット交換装置は、アドレステーブル７に対し、自身の支線回線ポート２の先に接続された端末装置８のＭＡＣアドレスに加え、これらの端末装置８が参加するマルチキャストグループに割り当てられたマルチキャストアドレスを登録する。
例えば、リング状のネットワークにおいて、第６のパケット交換装置は、リング回線ポート３ａ、３ｂのいずれか一方からパケットを受信した場合、自身が受信パケットの終端パケット交換装置であるか否か、および受信パケットの宛先ＭＡＣアドレスがアドレステーブル７に、ユニキャストアドレスまたはマルチキャストアドレスとして登録されているか否かに応じて、図４に示す真理値表に従って動作する。
このとき、宛先ＭＡＣアドレスがマルチキャストアドレスであるかユニキャストアドレスであるかに関わらず、同様に動作する。
The sixth packet switching apparatus in the sixth embodiment basically operates in the same manner as the packet switching apparatus in the first to fifth embodiments, and only the registered contents of the address table 7 are different. The address table 7 of the first to fifth embodiments assumes a unicast address as the MAC address of the terminal device 8 connected to the end of its own branch line port 2, but the sixth embodiment The multicast address that is the address of the multicast group to which the terminal device 8 belongs is also registered.
The sixth packet switching device, in addition to the MAC address of the terminal device 8 connected to the end of its own branch line port 2 with respect to the address table 7, the multicast assigned to the multicast group in which these terminal devices 8 participate. Register the address.
For example, in a ring network, when the sixth packet switching device receives a packet from any one of the ring line ports 3a and 3b, whether or not the sixth packet switching device itself is a terminal packet switching device for the received packet, and reception. Depending on whether the destination MAC address of the packet is registered in the address table 7 as a unicast address or a multicast address, the packet operates according to the truth table shown in FIG.
At this time, the same operation is performed regardless of whether the destination MAC address is a multicast address or a unicast address.
実施の形態６によれば、第６のパケット交換装置は、実施の形態１〜実施の形態５と同様の効果が得られると共に、画像配信や放送などのマルチキャスト通信を収容でき、高機能なネットワークを提供できる。 According to the sixth embodiment, the sixth packet switching apparatus can obtain the same effects as those of the first to fifth embodiments, and can accommodate multicast communication such as image distribution and broadcasting, and is a highly functional network. Can provide.
実施の形態７．
実施の形態７における第７のパケット交換装置及びこれが含まれるネットワークは、実施の形態１〜実施の形態３のいずれかのパケット交換装置及びネットワークと同じ構成である。
Embodiment 7 FIG.
The seventh packet switching device and the network including the seventh packet switching device in the seventh embodiment have the same configuration as the packet switching device and the network in any of the first to third embodiments.
実施の形態７における第７のパケット交換装置は、基本的に実施の形態１〜実施の形態６におけるパケット交換装置と同様に動作し、アドレステーブル７の検索方法のみが異なっている。
第７のパケット交換装置は、リング回線ポートまたは上位回線ポートから受け取ったパケットの宛先ＭＡＣアドレスが全端末装置８宛であることを示すブロードキャストアドレス（普通、システム内で特定のアドレスが設定される。）である場合、すなわち、そのパケットがブロードキャストパケットである場合には、アドレステーブル７を検索することなく、支線回線ポート２に中継する。
ブロードキャスト通信は、端末装置８の論理的なアドレスであるＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスから物理的なアドレスであるＭＡＣアドレスを求めるＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などで、一般的に使用される。
The seventh packet switching apparatus in the seventh embodiment basically operates in the same manner as the packet switching apparatus in the first to sixth embodiments, and only the address table 7 retrieval method is different.
In the seventh packet switching device, a broadcast address indicating that the destination MAC address of the packet received from the ring line port or the upper line port is addressed to all the terminal devices 8 (usually, a specific address is set in the system). ), That is, if the packet is a broadcast packet, the packet is relayed to the branch line port 2 without searching the address table 7.
Broadcast communication is generally used in ARP (Address Resolution Protocol) for obtaining a MAC address that is a physical address from an IP (Internet Protocol) address that is a logical address of the terminal device 8.
実施の形態７によれば、第７のパケット交換装置は、実施の形態１〜実施の形態６と同様の効果が得られると共に、ブロードキャスト通信も行うことができ、さらに高機能なネットワークを提供できる。 According to the seventh embodiment, the seventh packet switching apparatus can obtain the same effects as those of the first to sixth embodiments, can also perform broadcast communication, and can provide a more sophisticated network. .
また、本発明は、上記の実施の形態１〜実施の形態７の構成態様のみに限定されるものではなく、例えば、実施の形態１〜実施の形態７の各構成を適時組み合わせることもでき、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、各種の変形を加えることが可能である。 In addition, the present invention is not limited only to the configuration aspects of the above-described first to seventh embodiments. For example, the configurations of the first to seventh embodiments can be combined in a timely manner. Various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
１ 第１のパケット交換装置
２ 支線回線ポート
３ リング回線ポート
４ 支線回線終端部
５ リング回線終端部
６ パケット交換部
７ アドレステーブル
８ 端末装置
９ 第２のパケット交換装置
１０ 上位回線ポート
１１ 上位回線終端部
１２ リピーターハブ
１３ 第３のパケット交換装置
１４ パケット多重分離部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st packet switching apparatus 2 Branch line port 3 Ring line port 4 Branch line termination part 5 Ring line termination part 6 Packet switching part 7 Address table 8 Terminal apparatus 9 Second packet switching apparatus 10 Upper line port 11 Upper line termination Section 12 Repeater hub 13 Third packet switching device 14 Packet demultiplexing section
Claims (8)
上記ネットワークに接続され、それぞれ送受信を行う２つのリング回線ポート、端末装置が接続される支線回線ポート、上記リング回線ポート及び上記支線回線ポート間でパケットを交換するパケット交換部、及び自パケット交換装置の上記支線回線ポートに接続された端末装置のアドレスを記憶するアドレステーブルを備え、
上記パケット交換部は、上記支線回線ポートからパケットを受け取った場合、リング上の最終中継点を示すパケット交換装置の識別子を付加して２つの上記リング回線ポートのいずれか一方または両方に中継するとともに、一方の上記リング回線ポートからパケットを受け取った場合、この受け取ったパケットの宛先が上記アドレステーブルに登録されているときは上記支線回線ポートに中継し、自パケット交換装置が上記受け取ったパケットに付与された最終中継点でないときは他方の上記リング回線ポートに中継することを特徴とするパケット交換装置。 In a packet switching apparatus that is connected to each other in a ring shape to form a network,
Two ring line ports connected to the network for transmitting and receiving, a branch line port to which a terminal device is connected, a packet switching unit for exchanging packets between the ring line port and the branch line port, and a self packet switching apparatus An address table for storing addresses of terminal devices connected to the branch line ports of
When the packet switching unit receives a packet from the branch line port, the packet switching unit adds the identifier of the packet switching device indicating the final relay point on the ring and relays it to one or both of the two ring line ports. When a packet is received from one of the ring line ports, if the destination of the received packet is registered in the address table, the packet is relayed to the branch line port and assigned to the received packet by its own packet switching device. A packet switching apparatus for relaying to the other ring line port when it is not the final relay point.
上記リピーターハブに接続される上位回線ポート、端末装置が接続される支線回線ポート、上記上位回線ポート及び上記支線回線ポート間でパケットを交換するパケット交換部、及び自パケット交換装置の上記支線回線ポートに接続された端末装置のアドレスを記憶するアドレステーブルを備え、
上記パケット交換部は、上記支線回線ポートからパケットを受け取った場合、上記上位回線ポートに中継するとともに、上記上位回線ポートからパケットを受け取った場合、この受け取ったパケットの宛先が上記アドレステーブルに登録されているときは上記支線回線ポートに中継することを特徴とするパケット交換装置。 In a packet switching device that is connected in a star shape around a repeater hub and constitutes a network,
An upper line port connected to the repeater hub, a branch line port to which a terminal device is connected, a packet switching unit for exchanging packets between the upper line port and the branch line port, and the branch line port of the own packet switching apparatus An address table for storing addresses of terminal devices connected to
When receiving a packet from the branch line port, the packet switching unit relays the packet to the upper line port. When receiving a packet from the upper line port, the destination of the received packet is registered in the address table. A packet switching device for relaying to the branch line port.
いずれかの上記支線回線ポートから受け取ったパケットを上記パケット交換部に中継するとともに、上記パケット交換部から受け取ったパケットを全ての上記支線回線ポートに中継するパケット多重分離部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のパケット交換装置。 A plurality of branch line ports are provided,
A packet demultiplexing unit that relays a packet received from any one of the branch line ports to the packet switching unit and relays a packet received from the packet switching unit to all the branch line ports; The packet switching apparatus according to claim 1 or 2, wherein:
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