JP2011171869A - 通信装置及び通信方法、並びにコンピューター・プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】第２層ネットワークにおいて、送信側から受信側までのネットワーク経路間でマルチリンクによりデータ転送を可能にする。
【解決手段】送信フレーム・コントローラー２１２は、送信フレームのヘッダー情報などを解析し、入力条件が合致する制御ポリシーに従って、送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ ＩＤを変更する。この結果、単一のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎについて、リンク・アグリゲーションを実現することができる。送信フレームを割り当てた複数のリンクの総帯域としてより高い帯域を得ることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルの第２層プロトコルに従ってデータ転送を行なう通信装置及び通信方法、並びにコンピューター・プログラムに係り、特に、第２層ネットワーク環境において、送信側から受信側までのネットワーク経路間でマルチリンクによりデータ転送を行なう通信装置及び通信方法、並びにコンピューター・プログラムに関する。

国際標準化機構（ＩＳＯ）によって制定されたネットワーク構造の設計方針であるＯＳＩ参照モデルによれば、通信機能は７階層に分割され、このうち第２層のデータリンク層は、直接又は隣接的に接続されている通信装置間の信号の受け渡しを規定するプロトコルに相当し、ＴＣＰ／ＩＰなどの上位層からのサービス要求に応え、直下の物理層に対してサービスを要求する。イーサネット（登録商標）やトークンリングが第２層プロトコルの代表例である。

また、第２層は、論理リンク制御（ＬＬＣ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）副層と、さらにその下位のメディア・アクセス制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）副層に分割される。第２層に経路制御機能はなく、第２層ネットワークは、同じネットワーク・アドレス内であり、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）コマンドを通じてＭＡＣアドレスを取得可能な範囲、あるいは、ブロードキャスト・ドメイン内のネットワークと言い換えることもできる。

ところで、近年では高解像度動画など伝送コンテンツの大容量化に伴い、例えば４０〜１００Ｇｂｐｓ程度の広帯域化が求められている。しかしながら、市場では、購入可能な価格帯として１０Ｇｂｐｓ程度の通信メディアが普及しつつあるのが現状であり、１本の通信リンクで広帯域化の要求に応えるのは難しい。本発明者らは、低コストで広帯域化を実現する解決策として、１０Ｇｂｐｓ程度の低いテクノロジーの通信リンクを束ねて４０超Ｇｂｐｓと同等の性能を引き出すことを考えている。

複数の通信リンクを束ねることは、「マルチリンク」、「リンク・アグリゲーション」とも呼ばれる技術に相当する。例えば、ネットワーク層では複数の外部接続毎の経路を静的に提供し、外部接続経路毎に行なわれる通信を両端のトランスポート層で束ね、アプリケーション層に対しては１つの通信として提供するマルチリンク通信方法について提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。

ブロードキャスト・ドメイン内であれば、ＭＡＣ層など第２層以下のネットワーク・プロトコルでマルチリンクを実現すればよい。ネットワーク・マルチリンク技術に関する標準的な規格書「ＩＥＥＥ８０２．１ ＡＸ−２００８ Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｔｉｏｎ」では、リンク・アグリゲーションは、リンク・アグリゲーション・グループの形で複数のリンクを統合し、ＭＡＣクライアントが、リンク・アグリゲーション・グループを、あたかも単一のリンクのように扱えるようにするものである（Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ａｌｌｏｗｓ ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ ｌｉｎｋｓ ｔｏ ｂｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｔｏ ｆｏｒｍ ａ Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ，ｓｕｃｈ ｔｈａｔ ａ Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ） Ｃｌｉｅｎｔ ｃａｎ ｔｒｅａｔ ｔｈｅ Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ ａｓ ｉｆ ｉｔ ｗｅｒｅ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｌｉｎｋ．）、と定義されている。

リンク・アグリゲーションにより、統合した独立リンクに対し、総帯域でより高い帯域の全二重ポイント・ツー・ポイント・リンクが可能になる。また、各リンク不良の回復力向上により、ブリッジＬＡＮ環境における動作可能リンク稼働率の向上が可能となる（Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ａｌｌｏｗｓ ｔｈｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ｆｕｌｌ ｄｕｐｌｅｘ ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔ ｌｉｋｓ ｔｈａｔ ｈａｖｅ ａ ｈｉｇｈｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ ｌｉｎｋｓ ｔｈａｔ ｆｏｒｍ ｔｈｅ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ａｌｌｏｗｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｌｉｎｋｓ ｉｎ ｂｒｉｄｇｅｄ ＬＡＮ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｆａｃｅ ｏｆ ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ ｌｉｎｋｓ．）。

しかしながら、上記規格書では、セグメンテーション技術や送信フレーム修正に対して制限を行なっている。このため、同一Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎのマルチリンク転送を行なうことはできず、また、イーサネット（登録商標）・スイッチ間、イーサネット（登録商標）・スイッチと宛先の通信装置間でマルチリンク転送を行なうことはできない。

上記規格書では、単純さとスケーラビリティーの観点から、（第２層ネットワークでは）「Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ」機能は再構築動作、受信フレームの順番並べ替えや修正を行なうべきでない。そのため、「Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ」機能は、セグメンテーション技術を使用したり、どのような形にせよ送信フレームを修正したりしてはならず、「Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ」での受信フレーム順番が、原理的に保証されるような形で動作しなければならない（Ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｅｓｔ ｏｆ ｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙ ａｎｄ ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｈｏｕｌｄ ｎｏｔ ｐｅｒｆｏｒｍ ｒｅａｓｓｅｍｂｌｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ｒｅｏｒｄｅｒ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｆｒａｍｅｓ．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ， ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｄｏ ｎｏｔ ｍａｋｅ ｕｓｅ ｏｆ ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｄｏ ｎｏｔ ｌａｂｅｌ ｏｒ ｏｔｈｅｒｗｉｓｅ ｍｏｄｉｆｙ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｆｒａｍｅｓ ｉｎ ａｎｙ ｗａｙ，ａｎｄ ｍｕｓｔ ｏｐｅｒａｔｅ ｉｎ ａ ｍａｎｎｅｒ ｔｈａｔ ｗｉｌｌ ｉｎｈｅｒｅｎｔｌｙ ｅｎｓｕｒｅ ｐｒｏｐｅｒ ｏｒｄｅｒｉｎｇ ｏｆ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｆｒａｍｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ．）。

ここで言うＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎとは、ＴＣＰにおけるセッションに相当し、アプリケーションが１つの目的を持った１本のストリームである。Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎは、例えば、宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号の組み合わせで定義することができる。従来、リンクとクライアントは１対１にのみ対応し、クライアントが複数のリンクを使用することを想定していない。セグメンテーション技術に制限がかけられていることから、１本のストリームを分割して複数のリンクに分配すること、すなわち、マルチリンクすることはできない。

したがって、上記規格書で規定されるリンク・アグリゲーション技術では、１Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ当たりのスループットを向上させることが困難である。

通常のサーバー・クライアント型のモデルのように、多数のクライアントが単一のサーバーに接続される通信システム構成であれば、複数のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの合計スループットが向上すればよい。すなわち、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ毎にリンクに分配するのであって、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎを分割して複数のリンクに分配するのではないから、上記規格書で規定されるリンク・アグリゲーションをそのまま適用することができる。

図１０に例示するサーバー・クライアント型のネットワーク・システムでは、サーバー側で動作するアプリケーション（ＡＰ）が、ネットワーク・カード（ＮＩＣ）及び第２層スイッチによって複数のリンクを介して複数のクライアントＣ１、Ｃ２、Ｃ３、…に接続されている。アプリケーションが各クライアントＣ１、Ｃ２、Ｃ３、…宛てに複数のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ（ａ、ｂ、ｃ、…）を転送要求すると、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ毎に１つのリンクに分配される。

これに対し、放送業界や映画業界などで超巨大コンテンツをネットワーク転送しなければならない場合には、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ当たりのスループット向上が要求される。しかしながら、上記規格書で規定されるリンク・アグリゲーションでは、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎを分割して複数のリンクに分配することはできないから、要求を満たすことはできない。

例えば、図１１に例示するサーバー・クライアント型のネットワーク・システムでは、１組のサーバーとクライアントが第２層スイッチ＃１、＃２によって複数のリンクを介して接続されている。サーバーが「ａ」という巨大コンテンツ（Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ）をクライアントに送る場合、ａを複数のセグメントａ１、ａ２、ａ３、…に分割し、セグメント毎にリンクに分配すると、複数のリンクを束ねて広帯域化を図ることができる。しかしながら、上記の規格書では再構築動作、受信フレームの並べ替え、セグメンテーションの制限があることから、このようなリンク・アグリゲーションを行なうことはできない。

特開２００１−６０９５６号公報

本発明の目的は、ＯＳＩ参照モデルの第２層プロトコルに従って好適にデータ通信を行なうことができる、優れた通信装置及び通信方法、並びにコンピューター・プログラムを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、第２層ネットワーク環境において、送信側から受信側までのネットワーク経路間でマルチリンクによりデータ転送を行なうことができる、優れた通信装置及び通信方法、並びにコンピューター・プログラムを提供することにある。

本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の発明は、
Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ毎の送信ポリシーを保持する送信ポリシー保持部と、
前記送信ポリシー保持部に保持されている送信ポリシーに従って、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームの変更を行なう送信フレーム・コントロール部と、
を具備する通信装置である。

本願の請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の通信装置は、送信フレーム・コントロール部によって変更を行なった送信フレームを、ＯＳＩ参照モデルの第２層プロトコルに従ってリンク動作する第２層スイッチに出力するように構成されている。

本願の請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の通信装置において、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎは、アプリケーションから送信される一連のデータからなり、宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号の組み合わせで定義される。

本願の請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の通信装置の送信フレーム・コントロール部は、ＴＣＰ／ＩＰ層とＭＡＣ／ＰＨＹ層の間で、送信フレームの変更を行なうように構成されている。

本願の請求項５に記載の発明によれば、請求項１に記載の通信装置の送信ポリシー保持部は、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの入力条件と、入力条件に適合するＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームに対して変更を行なう制御ポリシーを設定項目に持つ送信ポリシーを保持するように構成されている。

本願の請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の通信装置において、送信ポリシーの入力条件は、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信元のＭＡＣアドレス、ポート番号、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの宛先のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、ポート番号のうち少なくとも１つを含んでいる。

本願の請求項７に記載の発明によれば、請求項５に記載の通信装置において、制御ポリシーは、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームに対する、ＶＬＡＮタグの付加、送信元のＭＡＣアドレスの変更、宛先のＭＡＣアドレスの変更のうち少なくとも１つを含んでいる。

本願の請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の通信装置において、ＶＬＡＮタグ、送信元のＭＡＣアドレス、ＭＡＣアドレスのうち少なくとも１つを割り当てる際の割り当てルールをさらに含んでいる。

本願の請求項９に記載の発明によれば、請求項１に記載の通信装置の送信ポリシー保持部は、動的若しくは静的、手動若しくは自動的に設定された、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ毎の制御ポリシーを保持するように構成されている。

本願の請求項１０に記載の発明によれば、請求項１に記載の通信装置の送信ポリシー保持部及び前記送信フレーム・コントロール部は、ネットワーク・ドライバー又はその他のソフトウェアとして実装される。

本願の請求項１１に記載の発明によれば、請求項１に記載の通信装置の送信ポリシー保持部及び前記送信フレーム・コントロール部は、ネットワーク・インターフェース・カード又はその他のハードウェアとして実装される。

また、本願の請求項１２に記載の発明は、
Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ毎の送信ポリシーを保持する送信ポリシー保持ステップと、
前記送信ポリシー保持部に保持されている送信ポリシーに従って、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームの変更を行なう送信フレーム・コントロール・ステップと、
を有する通信方法である。

また、本願の請求項１３に記載の発明は、ＯＳＩ参照モデルの第２層プロトコルに従ってデータ通信を行なうための処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、前記コンピューターを、
Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ毎の送信ポリシーを保持する送信ポリシー保持部、
前記送信ポリシー保持部に保持されている送信ポリシーに従って、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームの変更を行なう送信フレーム・コントロール部、
として機能させるコンピューター・プログラムである。

本願の請求項１３に係るコンピューター・プログラムは、コンピューター上で所定の処理を実現するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムを定義したものである。換言すれば、本願の請求項１３に係るコンピューター・プログラムをコンピューターにインストールすることによって、コンピューター上では協働的作用が発揮され、本願の請求項１に係る通信装置と同様の作用効果を得ることができる。

本発明によれば、第２層ネットワークにおいて、送信側から受信側までのネットワーク経路間でマルチリンクによるデータ転送が可能となるようにネットワーク送信制御を行なうことで、低コストでネットワーク帯域を拡大することができる、優れた通信装置及び通信方法、並びにコンピューター・プログラムを提供することができる。

本願の請求項１乃至４、１０乃至１３に係る発明によれば、送信ポリシーに従って、送受信間に介在する第２層スイッチがマルチリンク動作を行なうように、送信フレームのヘッダー情報などを変更することによって、単一のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎを転送する際のマルチリンクを実現することができる。また、送信ポリシーが未設定のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎについては、通常のＮＩＣと同一の動作を行なうので、従来のＮＩＣとの互換性を保つことができる。

また、本願の請求項１乃至４に係る発明によれば、より低い帯域のリンクを複数束ねて使うことで、より安価で、より容易に、より高い帯域でネットワークを運用することが可能になる。例えば、４０Ｇｂｐｓのネットワークに移行しなくても、４０Ｇｂｐｓのスループットでフレームを転送することが可能になる。あるいは、安価な１Ｇｂｐｓのネットワーク環境でも、１０Ｇｂｐｓレベルでネットワークを運用することが可能になる。

本願の請求項５に係る発明によれば、送信ポリシーとして、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの入力条件と、入力条件に適合するＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームに対し変更を行なう制御ポリシーを設定するので、送信ポリシーに従って、送受信間に介在する第２層スイッチがマルチリンク動作を行なうように、送信フレームのヘッダー情報などを変更することができる。

本願の請求項６に係る発明によれば、送信ポリシーの入力条件は、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信元のＭＡＣアドレス、ポート番号、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの宛先のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、ポート番号のうち少なくとも１つを含むので、該当するＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームに対して、送信ポリシーに従って適切に変更を行なうことができる。

本願の請求項７、８に係る発明によれば、送信ポリシーの入力条件に適合するＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの各送信フレームに対し、ＶＬＡＮタグの付加、送信元のＭＡＣアドレスの変更、宛先のＭＡＣアドレスの変更のうち少なくとも１つを行なうことによって、送受信間に介在する第２層スイッチがマルチリンク動作を行なうようにして、単一のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎを転送する際のマルチリンクを実現することができる。

本願の請求項９に係る発明によれば、動的若しくは静的、手動若しくは自動的に設定された、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ毎の制御ポリシーを保持することができる。

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

図１は、サーバー１０とクライアント６０間が２つの第２層スイッチを介して接続されたネットワーク・システムの構成例を示した図である。 図２は、転送フレーム・コントロール機能の構成を模式的に示したブロック図である。 図３Ａは、図２に示した転送フレーム・コントロール機能をドライバーの形態で実装したネットワーク・システムの構成例を示した図である。 図３Ｂは、図３Ａに示したように、図２に示した転送フレーム・コントロール機能をドライバーの形態で実装した場合のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＯＳ上でのプロトコル・スタック構造を例示した図である。 図４Ａは、図２に示した転送フレーム・コントロール機能をネットワーク・インターフェース・カードの形態で実装したネットワーク・システムの構成例を示した図である。 図４Ｂは、図４Ａに示したように、図２に示した転送フレーム・コントロール機能をネットワーク・インターフェース・カードの形態で実装した場合のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＯＳ上でのプロトコル・スタック構造を例示した図である。 図５Ａは、図２に示した転送フレーム・コントロール機能をドライバーの形態で実装したネットワーク・システムの他の構成例を示した図である。 図５Ｂは、図５Ａに示したように、図２に示した転送フレーム・コントロール機能をドライバーの形態で実装した場合のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＯＳ上でのプロトコル・スタック構造を例示した図である。 図６Ａは、図２に示した転送フレーム・コントロール機能をネットワーク・インターフェース・カードの形態で実装したネットワーク・システムの他の構成例を示した図である。 図６Ｂは、図４Ａに示したように、図２に示した転送フレーム・コントロール機能をネットワーク・インターフェース・カードの形態で実装した場合のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＯＳ上でのプロトコル・スタック構造を例示した図である。 図７は、ＶＬＡＮを用いた転送フレーム・コントロール機能（ＶＢＰ）の動作例を説明するための図である。 図８は、ＶＬＡＮと宛先ＭＡＣアドレスを併用した転送フレーム・コントロール機能（ＶＢＰ）の動作例を説明するための図である。 図９は、ＭＡＣアドレスの変更のみによる転送フレーム・コントロール機能（ＶＢＰ）の動作例を説明するための図である。 図１０は、サーバー・クライアント型のネットワーク・システムの動作（従来例）を説明するための図である。 図１１は、サーバー・クライアント型のネットワーク・システムの動作（従来例）を説明するための図である。 図１２は、ファイルベースの通信システムの構成例を示した図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１には、サーバー１０とクライアント６０間が２つの第２層スイッチ３０、４０を介して接続されたネットワーク・システムの構成例を示している。サーバー１０並びにクライアント６０は、例えばオペレーティング・システム（ＯＳ）として米マイクロソフト社の“Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）”を搭載したコンピューターで構成される場合、その通信プロトコルは、上位から順番に、アプリケーション、ＴＣＰ／ＩＰ、ドライバー（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄｒｉｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ：ＮＤＩＳ）がスタックされた階層構造になっている。

サーバー１０は、Ｎ₁個のネットワーク・インターフェース・カード（ＮＩＣ）２０−１、２０−２、…を装備し、第２層スイッチ３０との間はＮ₁個の１０Ｇｂｐｓのイーサネット（登録商標）リンクで接続されている。サーバー１０と第２層スイッチ３０間を接続する個々の独立リンクの帯域は１０Ｇｂｐｓであるが、リンク・アグリゲーションを実現できれば、最大でＮ₁個のリンクの総帯域として１０×Ｎ₁Ｇｂｐｓのより高い帯域を得ることができる。

また、第２層スイッチ３０、４０間は、Ｎ₂個の１０Ｇｂｐｓのイーサネット（登録商標）リンクで接続されている。第２層スイッチ３０、４０間を接続する個々の独立リンクの帯域は１０Ｇｂｐｓであるが、リンク・アグリゲーションを実現できれば、最大でＮ₂個のリンクの総帯域として１０×Ｎ₂Ｇｂｐｓのより高い帯域を得ることができる。

一方、クライアント６０は、Ｎ₃個の１０Ｇｂｐｓネットワーク・インターフェース・カード（ＮＩＣ）５０−１、５０−２、…を装備し、第２層スイッチ４０との間はＮ₃個の１０Ｇｂｐｓのイーサネット（登録商標）リンクで接続されている。クライアント６０と第２層スイッチ４０間を接続する個々の独立リンクの帯域は１０Ｇｂｐｓであるが、リンク・アグリゲーションを実現できれば、最大でＮ₃個のリンクの総帯域として１０×Ｎ₃Ｇｂｐｓのより高い帯域を得ることができる。

以下では、サーバー１０又はクライアント６０側のアプリケーションから送信される一連のデータのことをＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎと呼ぶことにする。Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎは、例えば、宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号の組み合わせで定義することができる。

従来のリンク・アグリゲーション技術は、複数のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎを各リンクに分配し、複数のリンクを統合して、総帯域でより高い帯域を得るものである（前述）。言い換えれば、単一のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎを転送する際、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎを分割して各リンクに分配することは行なわず、サーバー１０と第２層スイッチ３０間、第２層スイッチ３０、４０間、第２層スイッチ４０とクライアント６０間のいずれにおいても１つのリンクしか使用されず、結果として１つのリンクが接続されているのと等価である。

これに対し、以下では、サーバー・クライアント型のネットワーク・システムに、転送フレーム・コントロール機能を追加して、単一のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎを転送する際のリンク・アグリゲーション若しくはマルチリンクを実現する方法について説明する。

図２には、転送フレーム・コントロール機能の構成を模式的に示している。本明細書中では、転送フレーム・コントロール機能のことを「Ｖｉｒｔｕａｌ Ｂｉｇ Ｐｉｐｅ（仮想大容量導管）：ＶＢＰ」とも呼ぶ。図示の例では、転送フレーム・コントロール部２１０は、ＯＳＩ参照モデルの第２層プロトコルにおいてフレーム転送のコントロール機能を提供するものであり、ＴＣＰ／ＩＰ層２２０とＭＡＣ／ＰＨＹ層２３０の間に配置される。なお、ＴＣＰ／ＩＰ層２２０とＭＡＣ／ＰＨＹ層２３０の間とは、通常はＭＡＣサービス・インターフェース２２１に相当する。

転送フレーム・コントロール部２１０は、送信ポリシー保持部２１１と、送信フレーム・コントローラー２１２を備え、第２層プロトコルにおいてフレーム転送のコントロール機能を提供する。送信ポリシー保持部２１１は、各Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎに設定された送信ポリシーを保持している。送信フレーム・コントローラー２１２は、送信ポリシー保持部２１１に設定されている送信ポリシーに従って、各Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームの変更を行なう。後述するように、変更後の送信フレームは、第２層ネットワーク環境において、ネットワーク経路間でマルチリンクによりデータ転送される。

送信ポリシー保持部２１１は、送信ポリシーを動的若しくは静的に保持する。また、各送信ポリシーは、手動若しくは自動的に送信ポリシー保持部２１１に設定される。例えば、データ・フローのモニター結果からの解析などに基づいて、送信ポリシーを自動的に設定するようにすることもできる。

ここで言う送信ポリシーは、送信フレームの送信元や宛先の情報などからなる入力条件と、入力条件に応じて送信フレームに変更を行なう制御ポリシーの組み合わせからなる。送信フレームに行なう変更は、例えばＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）タグの付加、送信元ＭＡＣアドレスの変更、宛先ＭＡＣアドレスの変更などである。

以下の表１には、送信ポリシー保持部２１１に保持されている設定項目例を示している。

上表において、入力条件は、該当するＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎについて設定されている、送信元のＭＡＣアドレス及びポート番号からなるＳｏｕｒｃｅ項と、送信フレームの宛て先のＭＡＣアドレスとＩＰアドレス、ポート番号からなるＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ項を含んでいる。

また、制御ポリシーは、入力条件に合致した送信フレームに対して変更を行なうべき（割り当てるべき）送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ ＩＤの各項、並びに、該当する送信フレームに対して送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ ＩＤを割り当てる際の割り当てルールを指定するＣｏｎｔｒｏｌ Ｒｕｌｅｓ項からなる。後述する実施例では、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｕｌｅｓとして、順割り当て（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ：ＳＡ）のみを挙げているが、「不良検出時の割当」や、「プライオリティーや帯域要求に応じた割当」などのルールを記述することができる。

送信フレーム・コントローラー２１２は、ＭＡＣサービス・インターフェース２２１を介して、上位層のＴＣＰ／ＩＰ層２２０から送信フレームを受け取ると、そのヘッダー情報の内容などを解析するとともに、送信ポリシー保持部２１１に保持されている設定項目を参照する。そして、送信フレームのヘッダー情報と合致する入力条件を持つ設定項目が見つかったときには、送信フレーム・コントローラー２１２は、その設定項目の制御ポリシーとして記載されている割り当てルールに従って、送信フレームの送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ ＩＤを変更してから、下位層のＭＡＣ／ＰＨＹ層２３０に渡す。この結果、単一のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎを転送する際、複数の送信フレームを複数のリンクに割り当てて、リンク・アグリゲーションを実現することができる。リンク毎の帯域は１０Ｇｂｐｓであるが、送信フレームを割り当てた複数のリンクの総帯域としては、例えば４０〜１００Ｇｂｐｓ程度のより高い帯域を得ることができる。

図３Ａには、図２に示した転送フレーム・コントロール機能を、ドライバーというソフトウェアの形態で実装したネットワーク・システムの構成例を示している。同図中のサーバー１０並びにクライアント６０がそれぞれ備えるＶＢＰドライバーは、転送フレーム・コントロール（ＶＢＰ）機能、すなわち、上述した送信ポリシー保持部２１１と、転送フレーム・コントローラー２１２として機能する。

図３Ｂには、図３Ａに示したように、転送フレーム・コントロール機能をＶＢＰドライバーというソフトウェアの形態で実装した場合の、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＯＳにおけるプロトコル・スタック構造を例示している。同図では、既存のソフトウェアで構成可能な機能モジュール、新規のソフトウェアで構成される機能モジュール、並びに、ハードウェアで構成される機能モジュールを分けて示している。ＶＢＰ仮想アダプター（Ｖｉｒｔｕａｌ Ａｄａｐｔｏｒ）、ＶＢＰマルチプレクサ／デマルチプレクサ、ＶＢＰフィルター、及び、ＮＩＣアダプターからなるプロトコル・スタックはＶＢＰドライバーを構成するが、米マイクロソフト社が定めたネットワーク・ドライバーの標準規格「ＮＤＩＳ」に準拠するものとする。例えば、１０Ｇｂｐｓのネットワーク・インターフェース・カードを４個使用する場合、マルチリンクの総帯域として４０Ｇｂｐｓのスループットを実現することができる。

図４Ａには、図２に示した転送フレーム・コントロール機能を、ネットワーク・インターフェース・カードというハードウェアの形態で実装したネットワーク・システムの構成例を示している。同図中のサーバー１０並びにクライアント６０がそれぞれ備えるＶＢＰネットワーク・インターフェース・カードは、転送フレーム・コントロール（ＶＢＰ）機能、すなわち、上述した送信ポリシー保持部２１１と、転送フレーム・コントローラー２１２として機能する。

図４Ｂには、図４Ａに示したように、転送フレーム・コントロール機能をＶＢＰネットワーク・インターフェース・カードというハードウェアの形態で実装した場合の、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＯＳにおけるプロトコル・スタック構造を例示している。同図では、既存のソフトウェアで構成可能な機能モジュール、新規のソフトウェアで構成される機能モジュール、並びに、ハードウェアで構成される機能モジュールを分けて示している。ＶＢＰ仮想アダプター、ＶＢＰマルチプレクサ／デマルチプレクサ、及び、ＶＢＰ ＮＩＣアダプターからなるプロトコル・スタックはＶＢＰドライバーを構成するが、ＮＤＩＳに準拠するものとする（同上）。例えば、各ＶＢＰネットワーク・インターフェース・カードが１Ｇｂｐｓの仮想的なリンクを５本又は１０本持ち、且つ、ＶＢＰネットワーク・インターフェース・カードを４個又は８個使用する場合、マルチリンクの総帯域として４０Ｇｂｐｓのスループットを実現することができる。

図５Ａには、図２に示した転送フレーム・コントロール機能を、ドライバーというソフトウェアの形態で実装したネットワーク・システムの他の構成例を示している。図３Ａとの主な相違は、サーバー１０と第２層スイッチ２０間がマルチリンク接続されていない点にある。同図中のサーバー１０並びにクライアント６０がそれぞれ備えるＶＢＰドライバーは、転送フレーム・コントロール（ＶＢＰ）機能、すなわち、上述した送信ポリシー保持部２１１と、転送フレーム・コントローラー２１２として機能する（同上）。

図５Ｂには、図５Ａに示したように、転送フレーム・コントロール機能をＶＢＰドライバーというソフトウェアの形態で実装した場合の、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＯＳにおけるプロトコル・スタック構造を例示している。同図では、既存のソフトウェアで構成可能な機能モジュール、新規のソフトウェアで構成される機能モジュール、並びに、ハードウェアで構成される機能モジュールを分けて示している。サーバー１０と第２層スイッチ２０間がマルチリンク接続されていないことから、図３Ｂとは相違して、ＶＢＰマルチプレクサ／デマルチプレクサは不要となる。ＶＢＰ仮想アダプター、ＶＢＰフィルター、及び、ＮＩＣアダプターからなるプロトコル・スタックはＶＢＰドライバーを構成するが、ＮＤＩＳに準拠するものとする（同上）。例えば、１０Ｇｂｐｓのネットワーク・インターフェース・カードを１個使用する場合、スループットは１０Ｇｂｐｓとなる。

図６Ａには、図２に示した転送フレーム・コントロール機能を、ネットワーク・インターフェース・カードというハードウェアの形態で実装したネットワーク・システムの他の構成例を示している。図４Ａとの主な相違は、サーバー１０と第２層スイッチ２０間がマルチリンク接続されていない点にある。同図中のサーバー１０並びにクライアント６０がそれぞれ備えるＶＢＰネットワーク・インターフェース・カードは、転送フレーム・コントロール（ＶＢＰ）機能、すなわち、上述した送信ポリシー保持部２１１と、転送フレーム・コントローラー２１２として機能する（同上）。

図６Ｂには、図６Ａに示したように、転送フレーム・コントロール機能をＶＢＰネットワーク・インターフェース・カードというハードウェアの形態で実装した場合の、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＯＳにおけるプロトコル・スタック構造を例示している。同図では、既存のソフトウェアで構成可能な機能モジュール、新規のソフトウェアで構成される機能モジュール、並びに、ハードウェアで構成される機能モジュールを分けて示している。サーバー１０と第２層スイッチ２０間がマルチリンク接続されていないことから、図４Ｂとは相違して、ＶＢＰマルチプレクサ／デマルチプレクサ並びにＶＢＰフィルターは不要となる。ＶＢＰ仮想アダプター、及び、ＶＢＰ ＮＩＣアダプターからなるプロトコル・スタックはＶＢＰドライバーを構成するが、ＮＤＩＳに準拠するものとする（同上）。例えば、各ＶＢＰネットワーク・インターフェース・カードが１Ｇｂｐｓの仮想的なリンクを５本又は１０本持つ場合、マルチリンクの総帯域として５又は１０Ｇｂｐｓのスループットを実現することができる。

ＶＬＡＮは、物理的な接続形態とは別に、仮想的なネットワークを構成することである。第２層では、ネットワーク・ドメイン内をＶＬＡＮ ＩＤ毎に分割することができる。ＶＬＡＮを用いた転送フレーム・コントロール機能（ＶＢＰ）（図２を参照のこと）の動作例について、図７を参照しながら説明する。但し、説明の簡素化のため、Ｎ₁＝Ｎ₂＝Ｎ₃＝３とする。

サーバー１０の転送フレーム・コントロール部２１０は、３つの出力ポートＡ、Ｂ、Ｃを有している。また、サーバー１０と接続する第２層スイッチ３０の３つの入力ポートのすべてにＶＬＡＮ ＩＤとして、１、２、３が割り当てられている。

一方、第２層スイッチ２０の３つの出力ポート、並びに、第２層スイッチ２０と接続する第２層スイッチ４０の入力ポートには、ＶＬＡＮ ＩＤとして、１、２、３が１つずつ割り当てられている。また、第２層スイッチ４０の出力ポートにも、ＶＬＡＮ ＩＤとして、１、２、３が１つずつ割り当てられている。

ここで、サーバー１０側の転送フレーム・コントロール部２１０内の送信ポリシー保持部２１１には、以下の表２に示す設定項目が保持されている場合を例にとって、フレーム転送動作について説明する。

上表に記載されている設定項目は、入力条件として、Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ ＡｄｄｒｅｓｓがＡ、すなわち、アプリケーションが出力ポートとしてＡを指定したＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームに対して、Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ（送信元の出力ポート）にＡ、Ｂ、Ｃを、ＶＬＡＮ ＩＤに１、２、３を、ＳＡすなわち順番に割り当てる制御ポリシーを適用することを規定したものである。

サーバー１０側で、アプリケーションから出力リンク（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ）としてＡを指定したＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎが要求されたとする。送信フレーム・コントローラー２１２は、該当する送信ポリシー（表２を参照のこと）を送信ポリシー保持部２１１で参照すると、各送信フレームのヘッダーに１、２、３の順番でＶＬＡＮタグを付加した上で、自らの出力リンクをＡ、Ｂ、Ｃの順番で切り替えながら、第２層スイッチ３０に出力する。

Ａ１、Ｂ２、Ｃ３、Ａ１、Ｂ２、Ｃ３、…

この結果、サーバー１０側からは、アプリケーションから出力リンクとしてＡを指定したＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎのパケットが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃの順番で出力ポートを切り替えながら送信される。そして、第２層スイッチ３０、４０間では、１、２、３、１、２、３、…の順番でＶＬＡＮ ＩＤを切り替えながら、パケットが転送される。また、第２層スイッチ４０は、１、２、３、１、２、３、…の順番でＶＬＡＮ ＩＤを切り替えながら、パケットをクライアント６０に転送する。したがって、同一Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの複数のパケットが、すべてのデバイス間でマルチリンク転送されるので、より高い帯域を得ることができる。

図７に示した動作例は、ＶＬＡＮを用いて同一Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎについてのマルチリンクを実現するものである。これに対し、ＶＬＡＮとさらに宛先ＭＡＣアドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ）を組み合わせて同一Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎについてのマルチリンクを実現することもできる。ＶＬＡＮと宛先ＭＡＣアドレスを併用した転送フレーム・コントロール機能（ＶＢＰ）（図２を参照のこと）の動作例について、図８を参照しながら説明する。但し、説明の簡素化のため、Ｎ₁＝Ｎ₂＝Ｎ₃＝３とする。

サーバー１０の転送フレーム・コントロール部２１０は、３つの出力ポートＡ、Ｂ、Ｃを有している。また、サーバー１０と接続する第２層スイッチ３０の３つの入力ポートのすべてにＶＬＡＮ ＩＤとして、１、２、３が割り当てられているが、第２層スイッチ２０の３つの出力ポートには、ＶＬＡＮ ＩＤとして、１、２、３が１つずつ割り当てられている。

一方、第２層スイッチ２０と接続する第２層スイッチ４０の入力ポートには、ＶＬＡＮ ＩＤとして、１、２、３が１つずつ割り当てられるが、第２層スイッチ４０の出力ポートのすべてにＶＬＡＮ ＩＤとして、１、２、３が割り当てられている。また、クライアント６０の転送フレーム・コントロール部２１０は、３つの入力ポートａ、ｂ、ｃを有している。

ここで、サーバー１０側の転送フレーム・コントロール部２１０内の送信ポリシー保持部２１１には、以下の表３に示す設定項目が保持されている場合を例にとって、フレーム転送動作について説明する。

上表に記載されている設定項目は、入力条件として、Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ ＡｄｄｒｅｓｓがＡ、すなわち、アプリケーションが出力ポートとしてＡを指定し、且つ、宛先のデバイスのＭＡＣアドレス（入力ポート）及びＩＰアドレスとしてそれぞれａ、Ｘ．Ｘ．Ｘ．Ｘを指定したＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームに対して、Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ（送信元の出力ポート）にＡ、Ｂ、Ｃを、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ（宛先の入力ポート）にａ、ｂ、ｃを、ＶＬＡＮ ＩＤに１、２、３を、ＳＡすなわち順番に割り当てる制御ポリシーを適用することを規定したものである。

サーバー１０側で、アプリケーションから出力リンク（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ）としてＡを、宛先のＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスとしてそれぞれａ、Ｘ．Ｘ．Ｘ．Ｘを指定したＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎが要求されたとする。送信フレーム・コントローラー２１２は、該当する送信ポリシー（表３を参照のこと）を送信ポリシー保持部２１１で参照すると、各送信フレームのヘッダーに１、２、３の順番でＶＬＡＮタグを付加し、且つ、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ（宛先の入力ポート）をａ、ｂ、ｃの順番で変更した上で、自らの出力リンクをＡ、Ｂ、Ｃの順番で切り替えながら、第２層スイッチ３０に出力する。

Ａａ１、Ｂｂ２、Ｃｃ３、Ａａ１、Ｂｂ２、Ｃｃ３、…

この結果、サーバー１０側からは、アプリケーションから出力リンクとしてＡを、宛先のＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスとしてそれぞれａ、Ｘ．Ｘ．Ｘ．Ｘを指定したＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎのパケットが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃ、…の順番で出力ポートを切り替えながら送信される。そして、第２層スイッチ３０、４０間では、１、２、３、１、２、３、…の順番でＶＬＡＮ ＩＤを切り替えながら、パケットが転送される。続いて、第２層スイッチ４０の各出力ポートからは、ＶＬＡＮ ＩＤに拘わらず、ａ、ｂ、ｃ、ａ、ｂ、ｃ、…の順番で入力ポートを指定したパケットをクライアント６０に転送される。したがって、同一Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの複数のパケットが、すべてのデバイス間でマルチリンク転送されるので、より高い帯域を得ることができる。

さらに、ＶＬＡＮを用いず、ＭＡＣアドレスの変更のみによる転送フレーム・コントロール機能（ＶＢＰ）（図２を参照のこと）の動作も可能である。ＭＡＣアドレスの変更のみによる転送フレーム・コントロール機能（ＶＢＰ）の動作例について、図９を参照しながら説明する。

第２層スイッチの中には、スイッチ間のマルチリンク機能（トランク機能）をサポートしている製品がある。マルチリンク転送を行なう条件は製品毎にさまざまであるが、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣ ＡｄｄｒｅｓｓやＳｏｕｒｃｅ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓが異なるとマルチリンク転送を行なうもののある。図９に示す例では、Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓが異なるとマルチリンク転送を行なうように第２層スイッチを設定しているものとする。また、説明の簡素化のため、Ｎ₁＝Ｎ₂＝Ｎ₃＝３とする。

サーバー１０の転送フレーム・コントロール部２１０は、３つの出力ポートＡ、Ｂ、Ｃを有している。第２層スイッチ２０の３つの出力ポート、並びに、第２層スイッチ２０と接続する第２層スイッチ４０の入力ポートには、ＶＬＡＮ ＩＤとして、１、２、３が１つずつ割り当てられている。また、クライアント６０の転送フレーム・コントロール部２１０は、３つの入力ポートａ、ｂ、ｃを有している。

ここで、サーバー１０側の転送フレーム・コントロール部２１０内の送信ポリシー保持部２１１には、以下の表４に示す設定項目が保持されている場合を例にとって、フレーム転送動作について説明する。

上表に記載されている設定項目は、入力条件として、Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ ＡｄｄｒｅｓｓがＡ、すなわち、アプリケーションが出力ポートとしてＡを指定し、且つ、宛先のデバイスのＭＡＣアドレス（入力ポート）及びＩＰアドレスとしてそれぞれａ、Ｘ．Ｘ．Ｘ．Ｘを指定したＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームに対して、Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ（送信元の出力ポート）にＡ、Ｂ、Ｃを、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ（宛先の入力ポート）にａ、ｂ、ｃを、ＳＡすなわち順番に割り当てる制御ポリシーを適用することを規定したものである。

サーバー１０側で、アプリケーションから出力リンク（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ）としてＡを、宛先のＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスとしてそれぞれａ、Ｘ．Ｘ．Ｘ．Ｘを指定したＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎが要求されたとする。送信フレーム・コントローラー２１２は、該当する送信ポリシー（表３を参照のこと）を送信ポリシー保持部２１１で参照すると、各送信フレームのヘッダーに、Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ（送信元の入力ポート）をＡ、Ｂ、Ｃの順番で変更するとともに、且つ、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ（宛先の入力ポート）をａ、ｂ、ｃの順番で変更した上で、自らの出力リンクをＡ、Ｂ、Ｃの順番で切り替えながら、第２層スイッチ３０に出力する。

Ａ１ａ、Ｂ２ｂ、Ｃ３ｃ、Ａ１ａ、Ｂ２ｂ、Ｃ３ｃ、…

この結果、サーバー１０側からは、アプリケーションから出力リンクとしてＡを、宛先のＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスとしてそれぞれａ、Ｘ．Ｘ．Ｘ．Ｘを指定したＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎのパケットが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃ、…の順番で出力ポートを切り替えながら送信される。そして、第２層スイッチ３０、４０間では、１、２、３、１、２、３、…の順番でＶＬＡＮ ＩＤを切り替えながら、パケットが転送される。続いて、第２層スイッチ４０の各出力ポートからは、ＶＬＡＮ ＩＤに拘わらず、ａ、ｂ、ｃ、ａ、ｂ、ｃ、…の順番で入力ポートを指定したパケットをクライアント６０に転送される。したがって、同一Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの複数のパケットが、すべてのデバイス間でマルチリンク転送されるので、より高い帯域を得ることができる。

図７〜図９で例示した転送フレーム・コントロール機能（ＶＢＰ）は、基本的に、サーバー１０とクライアント２０間に介在する各第２層スイッチ３０、４０がマルチリンク動作を行なうように、各送信フレームのヘッダー情報を変更するものである。ヘッダー情報の変更は、送信ポリシー保持部２１１に保持されている、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ毎の送信ポリシー（表２〜表４を参照のこと）に従って行なわれる。また、送信ポリシーが未設定のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎについては、転送フレーム・コントロール部２１０は通常のＮＩＣと同一の動作を行なうので、従来のＮＩＣとの互換性を保つことができる。

本発明によれば、より低い帯域のリンクを複数束ねて使うことで、より安価で、より容易に、より高い帯域でネットワークを運用することが可能になる。例えば、４０Ｇｂｐｓのネットワークに移行しなくても、４０Ｇｂｐｓのスループットでフレームを転送することが可能になる。あるいは、安価な１Ｇｂｐｓのネットワーク環境でも、１０Ｇｂｐｓレベルでネットワークを運用することが可能になる。

ここで、通信装置に接続される複数のケーブルをマルチキューとみなすと、イーサネット（登録商標）スイッチ機能に関係なく、システム全体の帯域制御やプライオリティー制御などが可能になる。例えば、アプリケーションからの指示により、各ストリームの帯域やプライオリティーを考慮したケーブルの分散が可能になる。また、ネットワーク・インターフェースに流れるデータ・フローをモニターし、そのデータを基に顧客のワークフローに適合した帯域制御やプライオリティー制御も可能になる。

最後に、本発明を適用可能な通信システムについて説明しておく。ファイルベースの通信システムは、通信装置同士が各種ネットワークを介して有機的に結合されるので、リアルタイムベースの通信システムと比較して、集中的で且つ効率的な運用が可能である。かかる観点から、放送局内ネットワークを始め各種の適用分野では、リアルタイムベースの通信システムから、ファイルベースの通信システムへの移行が急速に進んでいる。

図１２には、ファイルベースの通信システムの構成例を示している。単一の通信システム内で目的により何種類かのネットワークが使用されるケースは少なくないが、図示の例では、データ・ネットワークとコントロール・ネットワークの２種類のネットワークが使用されている。コントロール・ネットワークでは、コマンドやステータスといった比較的小帯域でリアルタイム性の強いデータが伝送される。一方、データ・ネットワークでは、オーディオやビデオなどの大容量、大帯域のデータが伝送されることが想定される。

最近では、ビデオやオーディオの高品質化が進んでおり、これに伴って、この種のコンテンツのデータ・サイズが増加の一途を辿っている。以下の表５には、ＮＴＳＣ、２Ｋ ＨＤ、並びに４Ｋシネマの各ビデオ・フォーマットにおけるデータ帯域を挙げている。

上表のうち４Ｋシネマ、すなわち４０９６／２１６０ ４４４／１６ビット ２４ＦｐＳの場合、リアルタイム（１倍速）でのデータ帯域は約１０．１９Ｇｂｐｓになる。本発明によれば、データ・ネットワークが安価な１Ｇｂｐｓのネットワーク環境であっても、１０Ｇｂｐｓレベルでネットワークを運用することが可能になる。

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳細に説明してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。

本明細書で説明した各実施例（図７〜図９）はいずれも、ネットワークのコンフィギュレーションに対する静的なポリシーに基づく動作例を扱ったものであるが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。本発明を、例えば下記のように転送フレームの動的制御にも適用することができる。

（１）各ネットワーク・リンクの状況をモニターし、リンク動作の不良を検出した場合に、そのリンクには送出しないように制御する。
（２）事前に設定された各Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎのプライオリティーや要求帯域に応じて、各Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの使用リンク数を制御する。
（３）ネットワーク・データ・フロー状況をモニターし、各Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎに最適な使用リンク数（プライオリティー／帯域）を、動的に自動制御する。

要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

１０…サーバー
２０、５０…ネットワーク・インターフェース・カード
３０、４０…第２層スイッチ
６０…クライアント
２１０…転送フレーム・コントロール部
２１１…送信ポリシー保持部
２１２…送信フレーム・コントローラー
２２０…ＴＣＰ／ＩＰ層
２２１…ＭＡＣサービス・インターフェース
２３０…ＭＡＣ／ＰＨＹ層

Claims (13)

1. Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ毎の送信ポリシーを保持する送信ポリシー保持部と、
   前記送信ポリシー保持部に保持されている送信ポリシーに従って、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームの変更を行なう送信フレーム・コントロール部と、
   を具備する通信装置。
2. 前記送信フレーム・コントロール部によって変更を行なった送信フレームを、ＯＳＩ参照モデルの第２層プロトコルに従ってリンク動作する第２層スイッチに出力する、
   請求項１に記載の通信装置。
3. Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎは、アプリケーションから送信される一連のデータからなり、宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号の組み合わせで定義される、
   請求項１に記載の通信装置。
4. 前記送信フレーム・コントロール部は、ＴＣＰ／ＩＰ層とＭＡＣ／ＰＨＹ層の間で、送信フレームの変更を行なう、
   請求項１に記載の通信装置。
5. 前記送信ポリシー保持部は、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの入力条件と、入力条件に適合するＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームに対して変更を行なう制御ポリシーを設定項目に持つ送信ポリシーを保持する、
   請求項１に記載の通信装置。
6. 送信ポリシーの入力条件は、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信元のＭＡＣアドレス、ポート番号、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの宛先のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、ポート番号のうち少なくとも１つを含む、
   請求項５に記載の通信装置。
7. 制御ポリシーは、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームに対する、ＶＬＡＮタグの付加、送信元のＭＡＣアドレスの変更、宛先のＭＡＣアドレスの変更のうち少なくとも１つを含む、
   請求項５に記載の通信装置。
8. 制御ポリシーは、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームに対して、ＶＬＡＮタグ、送信元のＭＡＣアドレス、ＭＡＣアドレスのうち少なくとも１つを割り当てる際の割り当てルールを含む、
   請求項７に記載の通信装置。
9. 前記送信ポリシー保持部は、動的若しくは静的、手動若しくは自動的に設定された、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ毎の制御ポリシーを保持する、
   請求項１に記載の通信装置。
10. 前記送信ポリシー保持部及び前記送信フレーム・コントロール部は、ネットワーク・ドライバー又はその他のソフトウェアとして実装される、
    請求項１に記載の通信装置。
11. 前記送信ポリシー保持部及び前記送信フレーム・コントロール部は、ネットワーク・インターフェース・カード又はその他のハードウェアとして実装される、
    請求項１に記載の通信装置。
12. Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ毎の送信ポリシーを保持する送信ポリシー保持ステップと、
    前記送信ポリシー保持部に保持されている送信ポリシーに従って、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームの変更を行なう送信フレーム・コントロール・ステップと、
    を有する通信方法。
13. ＯＳＩ参照モデルの第２層プロトコルに従ってデータ通信を行なうための処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、前記コンピューターを、
    Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ毎の送信ポリシーを保持する送信ポリシー保持部、
    前記送信ポリシー保持部に保持されている送信ポリシーに従って、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎの送信フレームの変更を行なう送信フレーム・コントロール部、
    として機能させるコンピューター・プログラム。