JP2014183361A

JP2014183361A - 通信装置およびフレーム転送方法

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Publication number: JP2014183361A
Application number: JP2013055123A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Asa; 晃広麻
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2014-09-29
Anticipated expiration: 2033-03-18
Also published as: JP6060754B2

Abstract

【課題】外部の網から受け付けた非ユニキャストフレームをＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣによりカプセル化して転送する中継網において効率的な帯域の使用を支援する。
【解決手段】Ｌ２ＳＷ１００は、ａｄ網とａｈ網を接続する。ＦＤＢ１１４は、ａｄ網で設定されたＶＬＡＮ−ＩＤと、そのＶＬＡＮ−ＩＤが設定されたＭＡＣフレームをａｈ網からａｄ網へ転送する別のＬ２ＳＷのアドレスを対応づけて保持する。カプセル化部１２４は、ａｄ網から受信されたＭＡＣフレームが非ユニキャストフレームの場合に、カプセル化の際に付加する宛先アドレスとして、受信フレームのＶＬＡＮ−ＩＤに対応づけられたＬ２ＳＷのアドレスを設定したユニキャストフレームを生成する。ａｈ転送部１２６は、カプセル化部１２４が生成したユニキャストフレームをａｈ網へ転送する。
【選択図】図９

Description

本発明は、通信装置および通信装置によるフレーム転送方法に関する。

通信キャリアが提供する広域イーサネットサービス（「イーサネット」は登録商標）では、ユーザ毎にサービスＶＬＡＮ（以下、「Ｓ−ＶＬＡＮ」とも呼ぶ。）を分けることにより、異なるユーザ間の通信が互いに干渉しないように網設計がなされる。近年、安価な広域イーサネットサービスの普及によって、広域イーサネットに加入するユーザ数が増加し、また、１ユーザあたりに使用するＶＬＡＮ数も増加し、ＶＬＡＮの識別子（ＶＬＡＮ−ＩＤ）の数（最大４０９４個）の不足が顕在化してきた。

これを解消するため、ＩＥＥＥ８０２．１ａｈ技術の導入が進められている。ＩＥＥＥ８０２．１ａｈでは、ユーザ識別子であるサービスインスタンスＩＤ（以下、「Ｉ−ＳＩＤ」とも呼ぶ。）が２４ビット確保されている。これにより、これまでのＶＬＡＮ−ＩＤによるユーザ数４０９４のスケール問題を解決し、１つのレイヤ２網により多くのユーザを収容可能になる。

ところで、通信キャリアが提供する大規模なレイヤ２網では、ａｄ網（ＩＥＥＥ８０２．１ａｄ技術が適用された網）と、ａｈ網（ＩＥＥＥ８０２．１ａｈ技術が適用された網）とが階層化された構成が採用されることがある（例えば特許文献１参照）。

図１は、ａｄ網とａｈ網を階層化した通信システムの構成を示し、図２は、ａｈ網で伝送されるＭＡＣフレームであるａｈフレームのフォーマットを示す。ａｄ網では、ユーザ網から送出されたＭＡＣフレームに、Ｓ−ＶＬＡＮ用のタグであるＳ−Ｔａｇを付加する。なお図２のＣ−Ｔａｇは、ユーザ網においてユーザが設定したカスタマＶＬＡＮタグであり、図１に示すフレームでは記載を省略している。

ここで、ａｈ網とａｄ網との境界に設置され、ａｈ網とａｄ網とを接続するレイヤ２スイッチ（以下、「Ｌ２ＳＷ」とも呼ぶ。）（図１の（ａ））は、Ｓ−Ｔａｇに対応するＩ−Ｔａｇを設定する。それとともに、ａｈ網内部でフレームを伝送するためのＢ−Ｔａｇ（ａｈ網のＶＬＡＮであるＢ−ＢＬＡＮ用のタグ）、Ｂ−ＳＡ、Ｂ−ＤＡを付加する。このように、ａｈ網の一方のエッジに設置されたＬ２ＳＷ（図１の（ａ））は、ａｄ網から受け付けたＭＡＣフレーム（以下、「ａｄフレーム」とも呼ぶ。）を、ＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣ方式でカプセル化する。そして、カプセル化後のａｈフレーム（これもＭＡＣフレームであり、図１ではＰＢＢ（Provider Backbone Bridge）フレームと表記）をａｈ網内に送出する。

ａｈ網の他方のエッジに設置されたＬ２ＳＷ（図１の（ｂ））は、ａｈフレームを非カプセル化し、Ｉ−Ｔａｇに対応するＳ−Ｔａｇを設定したＭＡＣフレームをａｄ網へ送出する。図２で示すように、Ｉ−ＴａｇのＩ−ＳＩＤは２４ビットであり、１つのＢ−ＶＬＡＮあたり約１６００万のＳ−ＶＬＡＮを収容できる。

特開２０１０−２５８５５８号公報

ａｈ網とａｄ網を接続するＬ２ＳＷは、ａｄ網から受け付けたフレームをａｈ網へ転送する際、ａｈ網側のポートにてａｈフレームへカプセル化する。このとき、ａｄフレームのＤＡ（宛先ＭＡＣアドレス）に対応するａｈ網装置のＭＡＣアドレスが未学習である場合、または、ａｄフレームのＤＡが非ユニキャストアドレスの場合、ａｈ網で予め定められた非ユニキャストアドレス（例えばマルチキャストアドレス）をＢ−ＤＡ（宛先バックボーンＭＡＣアドレス）として設定する。したがって、非ユニキャストフレームとしてのａｄフレームは、非ユニキャストフレームとしてのａｈフレームにカプセル化されてａｈ網内で転送されていた。

ａｄ網においてＳ−ＶＬＡＮによりフレームの転送範囲を限定できることと同様に、ａｈ網においてはＢ−ＶＬＡＮによりフレームの転送範囲を限定できる。しかし、ａｄ網と異なり、ａｈ網では１つのＢ−ＶＬＡＮに複数のＳ−ＶＬＡＮを収容する。したがって、あるＳ−ＶＬＡＮを指定するａｄフレームをカプセル化したａｈフレームがマルチキャストフレームであると、同じＢ−ＶＬＡＮに属し、Ｓ−ＶＬＡＮが異なる宛先へのフラッディングが発生し、ａｈ網内の帯域を無駄に消費してしまう。この例を図３で示す。

図３は、ａｈ網でのフレーム転送処理を示す。同図は、非ユニキャストフレームのａｄフレームを転送する処理を模式的に示している。同図のａｈ網では、Ｓ−ＶＩＤ：２０００とＳ−ＶＩＤ：３０００を１つのＢ−ＶＩＤ：１００に収容している。ここで、ユーザ拠点（１）から出力され、ａｄ網を介してａｈ網に入力されるａｄフレームのＤＡ（以下、「Ｃ−ＤＡ」とも呼ぶ。）にマルチキャストアドレス（図では「ＭＣ」と記載）が指定されることとする。なお、Ｂ−ＭＡＣは、ａｈ網に設置された各Ｌ２ＳＷのＭＡＣアドレスを示している。

Ｌ２ＳＷ−Ａは上記のａｄフレームをカプセル化する。その際、ａｈフレームのＢ−ＤＡとしてマルチキャストアドレスを指定し、また、Ｓ−ＶＩＤ：２０００を収容したＢ−ＶＩＤ：１００を設定する。Ｌ２ＳＷ−Ｂは、ａｈフレームで指定されたＢ−ＶＩＤと対応づけられたポート（図３のＰ２およびＰ３）へａｈフレームをフラッディングする。その結果、ａｈフレームは、Ｌ２ＳＷ−Ｃだけでなく、Ｌ２ＳＷ−Ｄにも転送される。ここで、Ｌ２ＳＷ−Ｄへ転送されたａｈフレームはＳ−ＶＩＤ：２０００であるため、Ｌ２ＳＷ−Ｄまたはユーザ拠点（３）の装置で廃棄されるものの、本来不要なＬ２ＳＷ−Ｄへのフレーム転送が発生する。したがって、ａｈ網におけるＬ２ＳＷ−ＢとＬ２ＳＷーＤ間の帯域が無駄に消費されてしまう。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その主な目的は、外部の網から受け付けた非ユニキャストフレームをＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣによりカプセル化して転送する中継網において効率的な帯域の使用を支援する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の通信装置は、第１の網から受け付けたＭＡＣフレームを第２の網へ転送する中継網を構成する通信装置であって、中継網は、その内部において、ＭＡＣフレームをＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣによりカプセル化したフレームを転送し、第１の網と第２の網に共通のＶＬＡＮ−ＩＤと、そのＶＬＡＮ−ＩＤが設定されたＭＡＣフレームを第２の網へ転送する、中継網を構成する１つの通信装置のアドレスとを対応づけて保持する対応関係保持部と、第１の網からＭＡＣフレームを受信する受信部と、受信されたＭＡＣフレームをＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣによりカプセル化したフレームを生成する変換部と、変換部により生成されたフレームを中継網へ転送する転送部と、を備える。変換部は、受信されたＭＡＣフレームが非ユニキャストフレームの場合に、カプセル化の際に付加する宛先アドレスとして、受信されたＭＡＣフレームのＶＬＡＮ−ＩＤに対応づけられた１つの通信装置のアドレスを設定することにより、カプセル化したフレームとしてユニキャストフレームを生成する。

本発明の別の態様は、フレーム転送方法である。この方法は、第１の網から受け付けたＭＡＣフレームを第２の網へ転送する中継網を構成する通信装置が実行する方法であって、中継網は、その内部において、ＭＡＣフレームをＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣによりカプセル化したフレームを転送し、第１の網からＭＡＣフレームを受信するステップと、受信されたＭＡＣフレームをＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣによりカプセル化したフレームを生成するステップと、カプセル化したフレームを中継網へ転送するステップと、を備える。生成するステップは、受信されたＭＡＣフレームが非ユニキャストフレームの場合に、第１の網と第２の網に共通のＶＬＡＮ−ＩＤと、そのＶＬＡＮ−ＩＤが設定されたＭＡＣフレームを第２の網へ転送する、中継網を構成する１つの通信装置のアドレスとの予め定められた対応関係にしたがって、カプセル化の際に付加する宛先アドレスとして、受信されたＭＡＣフレームのＶＬＡＮ−ＩＤに対応する１つの通信装置のアドレスを設定することにより、カプセル化したフレームとしてユニキャストフレームを生成する。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、外部の網から受け付けた非ユニキャストフレームをＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣによりカプセル化して転送する中継網において効率的な帯域の使用を支援することができる。

ａｄ網とａｈ網を階層化した通信システムの構成を示す図である。ａｈフレームのフォーマットを示す図である。ａｈ網でのフレーム転送処理を示す図である。固定設定方式によるａｈ網でのフレーム転送処理を示す図である。固定設定方式によるａｈ網でのフレーム転送処理を示す図である。固定設定方式によるａｈ網でのフレーム転送処理を示す図である。学習方式によるａｈ網でのフレーム転送処理を示す図である。学習方式によるａｈ網でのフレーム転送処理を示す図である。Ｌ２ＳＷの機能構成を示すブロック図である。ＦＤＢに格納されるデータの構成を示す図である。Ｌ２ＳＷの動作を示すフローチャートである。

実施の形態のＬ２ＳＷの構成を説明する前に、概要を説明する。
ａｄ網から受け付けた非ユニキャストフレームをＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣによりカプセル化して転送するａｈ網において帯域の浪費を抑制するために、ａｄ網とａｈ網を接続するＬ２ＳＷが、ａｄ網からの非ユニキャストフレームを、ａｈ網へ転送する際にユニキャストフレームとして転送する方法を提案する。実施の形態では、非ユニキャストフレームとして、Ｃ−ＤＡにマルチキャストアドレスを指定するマルチキャストフレームを例に説明する。ただし、ブロードキャストフレーム等の他の種類の非ユニキャストフレームを転送する場合にも適用可能なことはもちろんである。

具体的には、ａｈ網の一端に設置されたＬ２ＳＷが、ａｈ網において２ノード間で通信を行うユーザのａｄフレームをａｈフレームにカプセル化する場合に、ａｄフレームのＤＡがユニキャストアドレス、非ユニキャストアドレスのいずれであっても、対向ノード（すなわちａｈ網の他端に設置された別のＬ２ＳＷ）のＭＡＣアドレスをＢ−ＤＡとするａｈフレームにカプセル化する。そして、カプセル化の結果のユニキャストフレームをａｈ網内で転送する。これにより、ａｄ網とａｈ網が階層化された通信システムにおいて、ａｈ網内での不要なフラッディングを抑制し、ａｈ網の帯域の有効活用を促進できる。

実施の形態では、マルチキャストのａｄフレームを、ユニキャストのａｈフレームへ変換する処理を、ａｈ網のエッジに位置するＬ２ＳＷ（以下、「エッジノード」とも呼ぶ。）が実行する。具体的には、このＬ２ＳＷが、ａｈ網の外部（典型的にはａｄ網）で設定されるＳ−ＶＩＤと、ａｈフレームの送信先となるａｈ網の他のエッジノードのＭＡＣアドレスとを対応づけて記憶する。この記憶方式として、（１）固定設定方式と、（２）学習方式の２つが考えられ、以下順に説明する。

図４は、固定設定方式によるａｈ網でのフレーム転送処理を示す。固定設定方式では、Ｌ２ＳＷ−Ａのフォワーディングデータベース（以下、「ＦＤＢ」と呼ぶ。）に、ａｄフレームのＳ−ＶＩＤと、ａｈフレームの宛先となるａｈ網のエッジノードのＭＡＣアドレス（Ｂ−ＭＡＣ）および自装置におけるａｈフレームの出力ポート（送信ポート）との対応関係を予め固定的に設定しておく。なおＦＤＢは、Ｌ２ＳＷが受信フレームの転送先ポートを決定するために参照するデータベースである。

Ｌ２ＳＷ−Ａは、ユーザ拠点（１）から送信されたａｄフレームを受け付けると、そのＣ−ＤＡがマルチキャストアドレスである場合も、Ｓ−ＶＩＤに対応づけられたＢ−ＭＡＣをＢ−ＤＡに指定してａｄフレームをカプセル化する。そしてカプセル化の結果のａｈフレームを、Ｓ−ＶＩＤに対応づけられた送信ポートからａｈ網へ送出する。Ｌ２ＳＷ−Ｂは、Ｂ−ＤＡがユニキャストアドレスであるため、フラッディングを抑制し、Ｐ２からのみａｈフレームを送出する。この結果、ａｈ網の帯域の無駄な消費を抑制できる。なおＬ２ＳＷ−Ｂでは、Ｌ２ＳＷ−ＣのＭＡＣアドレスと送信ポートとの対応関係、例えばＢ−ＭＡＣ：ＣのａｈフレームをＰ２から出力することを定めた情報が予め固定的に設定されてもよく、フレーム転送における学習により設定されてもよい。

ただし固定設定方式では、ａｈ網でのフレーム転送経路が動的に変化する場合に問題が生じることがある。例えば、ａｈ網が、複数のＬ２ＳＷがリング状に接続されたリング網であるとする。この場合、リング切替（言い換えればリングプロテクションの動作）によって通信経路の変更が生じた場合に、ＦＤＢの設定情報を変更する必要が生じ、ａｈフレームの正しい転送が困難になることが考えられる。この問題を図５と図６を参照して説明する。

図５および図６は、固定設定方式によるａｈ網でのフレーム転送処理を示す。両図ではａｈ網がリング網として構成されている。図５はリング網に障害が未発生の状態を示しており、Ｌ２ＳＷ−ＡとＬ２ＳＷ−Ｄの間に（例えば、Ｌ２ＳＷ−ＤのＬ２ＳＷ−Ａ側ポート）に、フレームの伝送を遮断するブロックポイントが設定されている。図４と同様に、Ｌ２ＳＷ−ＡのＦＤＢでは、Ｓ−ＶＩＤと、Ｂ−ＭＡＣおよび送信ポートが予め固定的に対応づけられている。Ｌ２ＳＷ−Ｂは、ａｈフレームのＢ−ＤＡがユニキャストアドレスであるため、Ｌ２ＳＷ−Ｃと接続されたポートからのみａｈフレームを送出し、他のポートへのフラッディングは抑制する。この結果、ａｈ網の帯域の無駄な消費を抑制できる。

その一方、図６は、リング網のＬ２ＳＷ−ＢとＬ２ＳＷ−Ｃの間で障害が発生した状態を示している。この場合、Ｌ２ＳＷ−Ａ〜Ｌ２ＳＷ−Ｂ〜Ｌ２ＳＷ−Ｃの経路でのフレーム転送は不可になるが、それまでのブロックポイントが解除（開放）されて、Ｌ２ＳＷ−Ａ〜Ｌ２ＳＷ−Ｄ〜Ｌ２ＳＷ−Ｃの経路でのフレーム転送が可能になる。しかし、Ｓ−ＶＩＤ：２０００は、送信ポートＰ２と固定的に対応づけられているため、そのままではａｈフレームをＬ２ＳＷ−Ｃへ転送することはできない。転送を可能にするためには、ＦＤＢに固定設定されたＳ−ＶＩＤ：２０００に対応する送信ポートをＰ３へ変更する必要があり、保守者による手動でのＦＤＢ設定作業が必要になる。この結果、保守者の負担が増加し、またフレーム転送を復旧するまでに長い時間を要することが考えられる。

そこで本発明者は、ａｈ網のエッジノードのより好適な態様として、そのエッジノードのＦＤＢが記憶する対応関係を学習によって動的に設定する学習方式を提案する。図７は、学習方式によるａｈ網でのフレーム転送処理を示す。図７の転送フロー１０で示すように、Ｌ２ＳＷ−Ａは、ユーザ拠点（１）からのマルチキャストフレームを受け付けたときに、Ｓ−ＶＩＤに対応するＢ−ＭＡＣを未学習であれば、Ｂ−ＤＡとしてマルチキャストアドレスを設定したａｈフレームをａｈ網へ送出する。したがって転送フロー１０では、Ｌ２ＳＷ−Ｂは、ａｈフレームをＰ２およびＰ３にフラッディングする。なお、転送フロー１０で示す各Ｌ２ＳＷのＦＤＢは、転送フロー１０で転送されるフレームによる学習内容を示している。

ここで、マルチキャストフレームを受け付けたユーザ拠点（２）の装置は、そのマルチキャストフレームの送信元であるユーザ拠点（１）の装置を宛先として指定したユニキャストフレームを送信することが多い。図７の転送フロー１２で示すように、Ｌ２ＳＷ−Ｃは、ユーザ拠点（２）から受け付けたユニキャストフレーム（Ｓ−ＶＩＤ：２０００）をＢ−ＤＡ：Ａ、Ｂ−ＳＡ：Ｃでカプセル化したユニキャストのａｈフレームをａｈ網へ送出する。このａｈフレームをＰ２で受け付けたＬ２ＳＷ−Ａは、Ｓ−ＶＩＤ：２０００と、Ｂ−ＭＡＣ：Ｃ（Ｂ−ＳＡ：Ｃより）と、送信ポート：Ｐ２（ａｈフレームの受信ポート）を対応づけた学習情報をＦＤＢに記録する。

なお図７の転送フロー１２では、ユニキャストフレームの転送を示したが、マルチキャストフレーム等、ユーザ拠点（２）からユーザ拠点（１）への非ユニキャストフレームの転送時にも、Ｌ２ＳＷ−Ａは同様の学習情報を記録できる。

図７の転送フロー１４で示すように、Ｌ２ＳＷ−Ａは、ユーザ拠点（１）からのマルチキャストフレームを再度受け付けると、Ｓ−ＶＩＤ：２０００のＢ−ＭＡＣを学習済みであるため、Ｃ−ＤＡがマルチキャストアドレスであっても、学習済みのユニキャストＢ−ＭＡＣを用いて、受け付けたマルチキャストフレームをカプセル化し、ユニキャストのａｈフレームを生成する。そしてユニキャストのａｈフレームをａｈ網へ送出する。Ｌ２ＳＷ−Ｂは、Ｂ−ＤＡがユニキャストアドレスであるため、Ｐ２からのみａｈフレームを送出する。この結果、ａｈ網の帯域の無駄な消費を抑制できる。

図８も学習方式によるａｈ網でのフレーム転送処理を示す。図８ではａｈ網がリング網として構成されている。ここでは図７と同様の方法で、すなわちユーザ拠点（２）からユーザ拠点（１）へのフレーム転送により、Ｌ２ＳＷ−ＡのＦＤＢにおいて、Ｓ−ＶＩＤ：２０００に対応するＢ−ＭＡＣ：Ｃを学習済みとする。リング網のＬ２ＳＷ−ＢとＬ２ＳＷ−Ｃの間で障害が発生すると、Ｌ２ＳＷ−Ａは、公知のリングプロテクション動作により、それまでＰ２から送出していたフレームをＰ３から送出するよう切り替える。あわせて、それまでのＦＤＢのレコード（学習内容）をクリア（フラッシュ）する。

その結果、Ｓ−ＶＩＤ：２０００に対応するＢ−ＭＡＣは未学習の状態となり、Ｌ２ＳＷ−Ａは、ユーザ拠点（１）からマルチキャストフレームを受信すると、Ｂ−ＤＡにマルチキャストアドレスを設定したａｈフレームをＰ３から送出する。Ｌ２ＳＷ−Ｄは、Ｌ２ＳＷ−Ｃとユーザ拠点（３）の両方へそのａｈフレーム（ユーザ拠点３へはカプセル解除したａｄフレーム）をフラッディングする。

ここで、ユーザ拠点（２）からユーザ拠点（１）への再度のフレーム転送により、Ｌ２ＳＷ−Ａは、Ｓ−ＶＩＤ：２０００に対応するＢ−ＭＡＣ：Ｃを再学習し、ＦＤＢに記録する。以降、Ｌ２ＳＷ−Ａは、ユーザ拠点（１）からマルチキャストフレームを受信すると、Ｂ−ＤＡにＬ２ＳＷ−Ｃのユニキャストアドレスを設定したａｈフレームをＰ３から送出する。Ｌ２ＳＷ−Ｄは、フラッディングを抑制し、そのａｈフレームをＬ２ＳＷ−Ｃへのみ転送することとなり、ａｈ網の帯域の無駄な消費を抑制できる。

このように学習方式によると、ａｈ網におけるフレーム転送経路が動的に変化しても、その変化に追従して、Ｂ−ＤＡおよび／または送信ポートを自動で変更する。これにより、リングプロテクションによってａｈ網におけるフレーム転送の耐障害性を向上させるとともに、ａｈ網の帯域を無駄に消費することを抑制した、ａｈ網の帯域を効率的に使用するフレーム転送を自律的に実現し、保守者の負担を低減する。

以下、ａｈ網のエッジノードとしてのＬ２ＳＷ１００の構成を詳細に説明する。Ｌ２ＳＷ１００は、例えば図４から図８においてａｈ網とａｄ網を接続するＬ２ＳＷ−Ａ、Ｌ２ＳＷ−Ｃ、Ｌ２ＳＷ−Ｄに対応し、以下の例では特にＬ２ＳＷ−Ａとして説明する。

図９は、Ｌ２ＳＷ１００の機能構成を示すブロック図である。Ｌ２ＳＷ１００は、データ保持部１１０と制御部１２０を備える。本明細書のブロック図において示される各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置、電子回路で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

データ保持部１１０は、各種設定情報を記憶し、また、制御部１２０による処理中のデータが適宜格納される記憶領域である。データ保持部１１０は、ＩＤ情報保持部１１２とＦＤＢ１１４を含む。

ＩＤ情報保持部１１２は、Ｓ−ＶＩＤと、Ｉ−ＳＩＤと、Ｂ−ＶＩＤとの対応関係を保持する。典型的には、１つのＳ−ＶＩＤと１つのＩ−ＳＩＤを１対１で対応づけ、複数のＩ−ＳＩＤ（Ｓ−ＶＩＤ）と１つのＢ−ＶＩＤを対応づける。このように、ＩＤ情報保持部１１２は、ａｄ網とａｈ網が階層化された通信システムにおけるＶＬＡＮの収容状況、言い換えれば対応関係を保持する。なお図３から図８では、説明の簡明化のため、Ｓ−ＶＩＤの値とＩ−ＳＩＤの値を同じにしている。

ＦＤＢ１１４はフォワーディングデータベースである。図１０は、ＦＤＢ１１４に格納されるデータの構成を示す。ＦＤＢ１１４は、ａｄフレームのＶＬＡＮ−ＩＤ（図のＳ−ＶＩＤ）および送信元ＭＡＣアドレス（図のＣ−ＭＡＣ）と、ａｈフレームの送信先であるＬ２ＳＷのＭＡＣアドレス（図のＢ−ＭＡＣ）およびａｈフレームを送出する自装置のポート（図の送信ポート）とを対応づけて保持する。

図７のレコード１４２は、Ｓ−ＶＩＤ：２０００と、Ｂ−ＭＡＣ：Ｃおよび送信ポート：Ｐ３を対応づけたものであり、固定設定方式の場合は予め固定的に設定される。その一方、学習方式の場合は、例えば図７の転送フロー１２で示すユーザ拠点（２）からユーザ拠点（１）へのフレーム転送時に学習情報として動的に記録される。以下では、学習方式を適用することとして説明する。

図９に戻り、制御部１２０は、ａｄフレームおよびａｈフレームの受信処理、スイッチ処理、転送処理に係る各種データ処理を実行する。制御部１２０は、ａｄ受信部１２２と、カプセル化部１２４と、ａｈ転送部１２６と、ａｈ受信部１２８と、カプセル解除部１３０と、ａｄ転送部１３２と、学習情報記録部１３４を含む。

ａｄ受信部１２２とａｄ転送部１３２は、Ｌ２ＳＷ１００において１つの物理ポートとして実現されてよく、例えば図７のＬ２ＳＷ−ＡのＰ１として実現されてもよい。同様にａｈ転送部１２６とａｈ受信部１２８は、Ｌ２ＳＷ１００において１つの物理ポートとして実現されてよく、例えば図７のＬ２ＳＷ−ＡのＰ２として実現されてもよい。カプセル化部１２４およびカプセル解除部１３０はフレームの変換部ともいえ、その機能はフレームを出力する側のポートにおいて提供されてもよい。

ａｄ受信部１２２は、ａｄ網のＬ２ＳＷにより転送されたａｄフレームを受信する。カプセル化部１２４は、ａｄ受信部１２２が受信したａｄフレームをＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣ方式でカプセル化してａｈフレームを生成する。ａｈ転送部１２６は、カプセル化部１２４が生成したａｈフレームをａｈ網へ転送する。

ａｈ受信部１２８は、ａｈ網のＬ２ＳＷにより転送されたａｈフレームを受信する。カプセル解除部１３０は、ａｈ受信部１２８が受信したａｈフレームを非カプセル化してａｄフレームを生成する。ａｄ転送部１３２は、カプセル解除部１３０が生成したａｄフレームをａｄ網へ転送する。

学習情報記録部１３４は、ＦＤＢ１１４が保持する情報、すなわちＳ−ＶＩＤとａｈ網での送信先との対応関係を更新する対応関係更新部として機能する。具体的には、学習情報記録部１３４は、ａｄ受信部１２２が受信したａｄフレームと、ａｈ受信部１２８が受信したａｈフレームにしたがって、Ｓ−ＶＩＤと、Ｂ−ＭＡＣおよび送信ポートとを対応づけた学習情報をＦＤＢ１１４に記録する。例えば、ａｄ受信部１２２が受信したａｄフレームから図１０のレコード１４０で示す情報を抽出して、レコード１４０をＦＤＢ１１４に格納する。また、ａｈ受信部１２８が受信したａｈフレームから図１０のレコード１４２で示すレコードを抽出して、レコード１４２をＦＤＢ１１４に格納する。

以上の構成によるＬ２ＳＷ１００の動作を以下説明する。
図１１は、Ｌ２ＳＷ１００の動作を示すフローチャートである。ａｄ受信部１２２がａｄ網からａｄフレームを受信すると（Ｓ１０のＹ）、学習情報記録部１３４は、受信されたａｄフレームにしたがって学習情報を記録する（Ｓ１１）。例えば図１０のレコード１４０で示すように、Ｓ−ＶＩＤとＣ−ＭＡＣ（ａｄフレームのＣ−ＳＡ）と送信ポート（ａｄフレームの受信ポート）を対応づけた学習情報を記録する。カプセル化部１２４はａｄフレームのＣ−ＤＡがユニキャストアドレスか否かを判定する。

ａｄフレームのＣ−ＤＡが非ユニキャストアドレスの場合（Ｓ１２のＹ）、カプセル化部１２４は、ａｄフレームのＳ−ＶＩＤをキーとしてＦＤＢ１１４を検索し、ａｄフレームのＳ−ＶＩＤと、ユニキャストアドレスを示すＢ−ＭＡＣとの対応関係が学習済みか否かを判定する。学習済みであれば（Ｓ１４のＹ）、学習情報において、ａｄフレームのＳ−ＶＩＤに対応づけられたＢ−ＭＡＣをＢ−ＤＡとして選択する（Ｓ１６）。未学習であれば（Ｓ１４のＮ）、ａｈ網において予め定められた非ユニキャストアドレス（例えばマルチキャストアドレス）をＢ−ＤＡとして選択する（Ｓ１８）。

ａｄフレームのＣ−ＤＡがユニキャストアドレスであれば（Ｓ１２のＮ）、そのユニキャストアドレスに応じたＢ−ＤＡを選択するための通常処理を実行する（Ｓ２０）。例えば、ａｄフレームのＳ−ＶＩＤおよびＣ−ＭＡＣの組み合わせに対応するＢ−ＭＡＣおよび送信ポートが学習済みであれば、そのＢ−ＭＡＣをＢ−ＤＡとして選択してもよい。その一方、未学習であれば、ａｈ網において予め定められた非ユニキャストアドレス（例えばマルチキャストアドレス）をＢ−ＤＡとして選択してもよい。

カプセル化部１２４は、Ｓ１６、Ｓ１８、またはＳ２０で選択したユニキャストアドレスまたは非ユニキャストアドレスをＢ−ＤＡとし、自装置のＭＡＣアドレスをＢ−ＳＡとして決定する。また、ＩＤ情報保持部１１２においてａｄフレームのＳ−ＶＩＤに対応づけられたＩ−ＳＩＤを特定し、そのＩ−ＳＩＤを収容するＢ−ＶＩＤも特定する。そしてこれらを用いてａｄフレームをカプセル化したａｈフレームを生成する（Ｓ２２）。

ａｈ転送部１２６は、カプセル化部１２４が生成したａｈフレームをａｈ網の伝送路へ送出する（Ｓ２４）。その際、カプセル化部１２４により送信ポートが学習済みであると判定されていれば、学習済みの送信ポートからａｈフレームを送出する。その一方、送信ポートが未学習と判定されていれば、ａｄフレームの受信ポートを除く全てのポートからａｈフレームを送出する。ａｄ網からａｄフレームを未受信であれば（Ｓ１０のＮ）、Ｓ１１からＳ２４をスキップする。

ａｈ受信部１２８がａｈ網からａｈフレームを受信すると（Ｓ２６のＹ）、学習情報記録部１３４は、受信されたａｈフレームにしたがって学習情報を記録する（Ｓ２８）。例えば図１０のレコード１４２で示すように、Ｓ−ＶＩＤと、Ｃ−ＭＡＣ（ａｈフレームのＣ−ＳＡ）と、Ｂ−ＭＡＣ（ａｈフレームのＢ−ＳＡ）と、送信ポート（ａｈフレームの受信ポート）を対応づけた学習情報を記録する。

カプセル解除部１３０は、ａｈフレームを非カプセル化してａｄフレームを生成する（Ｓ３０）。例えば、ａｈフレームから、Ｂ−ＤＡ、Ｂ−ＳＡ、Ｂ−Ｔａｇ、Ｉ−Ｔａｇを外す。またＩＤ情報保持部１１２においてａｈフレームのＩ−ＳＩＤに対応づけられたＳ−ＶＩＤを特定し、そのＳ−ＶＩＤを設定したＳ−Ｔａｇを付加することによりａｄフレームを生成する。ａｄ転送部１３２は、カプセル解除部１３０が生成したａｄフレームをａｄ網の伝送路へ送出する（Ｓ３２）。ａｈ網からａｈフレームを未受信であれば（Ｓ２６のＮ）、Ｓ２８からＳ３２をスキップする。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せによりいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

第１の変形例を説明する。上記実施の形態では、ａｈ網のＬ２ＳＷにおいて学習方式を適用する場合に、ユーザ拠点間でフレームの送受がなされることを待ち、そのフレームに基づいて学習情報を蓄積することとした。変形例として、ＯＡＭ機能を利用して能動的に学習情報を蓄積してもよい。具体的には、ａｈ網およびａｄ網に設置された複数のＬ２ＳＷが、互いにＯＡＭ（Operations、Administration、Maintenance）フレームを自発的に送受し、ａｈ網のＬ２ＳＷはＯＡＭフレームに基づいて学習情報を蓄積してもよい。

例えば、ａｄ網のＬ２ＳＷは、ａｈ網のエッジに設置されたＬ２ＳＷ（ここでは「ａｈ網Ｌ２ＳＷ」とも呼ぶ。）に対して、Ｓ−ＶＩＤの指定を含むＣＣ（Continuity Check）フレームを定期的に送信してもよい。このＣＣフレームは、ａｈ網への流入時にａｈフレームにカプセル化され、ａｈ網Ｌ２ＳＷに到達する。このａｈフレームを受け付けたａｈ網Ｌ２ＳＷは、カプセル化されたＣＣフレームに設定されたＳ−ＶＩＤと、Ｂ−ＭＡＣ、送信ポートを対応づけた学習情報を記録する。なお、ＣＣフレーム（もしくはＣＣフレームをカプセル化したａｈフレーム）の送信元は、ａｈ網のエッジに設置された別のＬ２ＳＷであってもよく、この場合、別のＬ２ＳＷが収容するＩ−ＳＩＤがＣＣフレームで指定されてもよい。ａｈ網Ｌ２ＳＷは、Ｉ−ＳＩＤに対応するＳ−ＶＩＤを特定し、同様の学習情報を記録する。

またａｈ網Ｌ２ＳＷは、ａｈ網および／またはａｄ網に設置された別のＬ２ＳＷに対してＬＢＭ（Loop Back Message）フレームを送信してもよい。別のＬ２ＳＷは、Ｓ−ＶＩＤもしくはＩ−ＳＩＤを指定したＬＢＲ（Loop Back Reply）フレームをａｈ網Ｌ２ＳＷへ返信する。ａｈ網Ｌ２ＳＷは、ＬＢＲフレーム（もしくはＬＢＲフレームをカプセル化したａｈフレーム）に設定されたＳ−ＶＩＤもしくはＩ−ＳＩＤに基づいて学習情報を記録する。ＬＢＭフレームの送信タイミングは定期的であってもよく、ａｈ網がリング網である場合にリング切替が発生したことを条件としてリング切替後に送信してもよい。第１の変形例によると、ユーザ拠点間でのフレームの送受を待つことなく、学習情報を迅速に蓄積しやすくなり、ａｈ網における効率的なフレーム転送を迅速に実現しやすくなる。

第２の変形例を説明する。上記実施の形態では、ユーザ拠点からのユーザフレームが、ユーザ網〜ａｄ網〜ａｈ網〜ａｄ網〜ユーザ網と伝送される例を示したが、ユーザ網〜ａｈ網〜ユーザ網と伝送されてもよい。すなわち、ａｈ網が接続する対象はａｄ網に制限されず、ユーザ網等、他の種類の網であってもよい。

上述した実施の形態および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。また、請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連携によって実現されることも当業者には理解されるところである。

１００Ｌ２ＳＷ、１１２ＩＤ情報保持部、１１４ＦＤＢ、１２２ａｄ受信部、１２４カプセル化部、１２６ａｈ転送部、１２８ａｈ受信部、１３０カプセル解除部、１３２ａｄ転送部、１３４学習情報記録部。

Claims

第１の網から受け付けたＭＡＣフレームを第２の網へ転送する中継網を構成する通信装置であって、
前記中継網は、その内部において、前記ＭＡＣフレームをＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣによりカプセル化したフレームを転送し、
前記第１の網と第２の網に共通のＶＬＡＮ−ＩＤと、そのＶＬＡＮ−ＩＤが設定されたＭＡＣフレームを前記第２の網へ転送する、前記中継網を構成する１つの通信装置のアドレスとを対応づけて保持する対応関係保持部と、
前記第１の網からＭＡＣフレームを受信する受信部と、
受信されたＭＡＣフレームをＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣによりカプセル化したフレームを生成する変換部と、
前記変換部により生成されたフレームを前記中継網へ転送する転送部と、
を備え、
前記変換部は、前記受信されたＭＡＣフレームが非ユニキャストフレームの場合に、カプセル化の際に付加する宛先アドレスとして、前記受信されたＭＡＣフレームのＶＬＡＮ−ＩＤに対応づけられた１つの通信装置のアドレスを設定することにより、前記カプセル化したフレームとしてユニキャストフレームを生成することを特徴とする通信装置。
対応関係更新部をさらに備え、
前記受信部は、前記第２の網から前記第１の網へ中継すべきＭＡＣフレームがカプセル化されたフレームを、前記中継網の他装置からさらに受信し、
前記対応関係更新部は、前記カプセル化されたフレームが示す前記第２の網におけるＶＬＡＮ−ＩＤと、前記カプセル化されたフレームの送信元アドレスが示す前記中継網を構成する１つの通信装置のアドレスとを対応づけて前記対応関係保持部に格納することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
第１の網から受け付けたＭＡＣフレームを第２の網へ転送する中継網を構成する通信装置が実行する方法であって、
前記中継網は、その内部において、前記ＭＡＣフレームをＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣによりカプセル化したフレームを転送し、
前記第１の網からＭＡＣフレームを受信するステップと、
受信されたＭＡＣフレームをＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣによりカプセル化したフレームを生成するステップと、
前記カプセル化したフレームを前記中継網へ転送するステップと、
を備え、
前記生成するステップは、前記受信されたＭＡＣフレームが非ユニキャストフレームの場合に、前記第１の網と第２の網に共通のＶＬＡＮ−ＩＤと、そのＶＬＡＮ−ＩＤが設定されたＭＡＣフレームを前記第２の網へ転送する、前記中継網を構成する１つの通信装置のアドレスとの予め定められた対応関係にしたがって、カプセル化の際に付加する宛先アドレスとして、前記受信されたＭＡＣフレームのＶＬＡＮ−ＩＤに対応する１つの通信装置のアドレスを設定することにより、前記カプセル化したフレームとしてユニキャストフレームを生成することを特徴とするフレーム転送方法。