JP2014524192A - 強化された転送方法及びシステムと共にエッジルータ間で２つの疑似ワイヤを用いるｅツリー - Google Patents

強化された転送方法及びシステムと共にエッジルータ間で２つの疑似ワイヤを用いるｅツリー Download PDF

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Abstract

強化されたパケット転送と共にエッジネットワークエレメント間に２つの疑似ワイヤ（ＰＷ）を確立することを含むｅツリーサービスが説明される。一実施形態において、ルートＰＷは、ルートノードネットワークエレメントから送信されるパケットを搬送するために用いられ、リーフＰＷは、ｅツリーサービスネットワーク内のリーフノードネットワークエレメントから送信されるパケットを搬送するために用いられる。ネットワークエレメントが、リーフアクセス回線（ＡＣ）に関連付けられる論理ポート上で、宛先メディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを有するパケットを受信する場合、宛先ＭＡＣアドレスが当該ネットワークエレメントに記憶されるＭＡＣアドレステーブル内のＭＡＣアドレスに対応し、及びＭＡＣアドレステーブル内で当該ＭＡＣアドレスに関連付けられる属性が当該ＭＡＣアドレスはリーフＰＷから学習されたことを示すと判定することに応じて、当該ネットワークエレメントは、当該パケットを破棄する。
【選択図】図１

Description

関連出願への相互参照
本願は、２０１１年６月２９日に出願された米国仮出願第６１／５０２，５０１号及び２０１１年６月２９日に出願された米国仮出願第６１／５０２，５０５号の利益を主張し、これらの出願は、参照によって本願に包含される。
技術分野
本発明の実施形態は、ネットワーキングの分野に関連し、特に、Ｅツリーサービスネットワークに関連する。
Ｅツリーは、メトロイーサネットフォーラム（ＭＥＦ）によってイーサネットローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）サービスの特定のルーテッドマルチポイント（rooted multipoint）の形態として定義されるイーサネットサービスである。Ｅツリーサービスネットワークにおいて、２つのタイプのネットワークノードが存在する：（１）ルートノード及び（２）リーフノードである。ルートノードによって送信されるパケットは、他のルートノード及び他のリーフノードへ配信され得る。しかしながら、リーフノードによって送信されるパケットは、Ｅツリーサービスネットワーク内のルートノードのみへ配信されるように制限される。換言すれば、リーフノードによって送信されるパケットは、別のリーフノードへ配信されることを許可されない。リーフノードから発信される、別のリーフノードを宛先とするパケットは、Ｅツリーサービスインスタンス内で配信されるべきではない。
従来のＶＰＬＳネットワークにおいて、各プロバイダエッジネットワークエレメント（ネットワークエレメントＰＥ）は、ネットワーク内のその他全てのＰＥへ疑似ワイヤ（ＰＷ：pseudowire）を確立して、当該ネットワーク内の全てのＰＥ間にＰＷのフルメッシュを形成する。任意のネットワークノードから送信されるパケットは、任意の他のネットワークノードへ配信され得る。この意味において、従来のＶＰＬＳネットワーク内の全てのネットワークノードは、ルートノードのように振る舞う。それ故に、ＶＰＬＳネットワーク内でｅツリーサービスを実装するために、当該ネットワーク内のネットワークエレメントＰＥは、リーフノードから発信される、別のリーフノードを宛先とする如何なるパケットもネットワークエレメントＰＥによって転送されないように、ルートノードから発信されるパケットとリーフノードから発信されるパケットとを区別する手法を有しなければならない。
ルートノードから発信されるパケットとリーフノードから発信されるパケットとを区別する１つのメカニズムは、各パケットにおける制御ワードを変更して、当該パケットをルートノード又はリーフノードから発信されるパケットとして識別することである。しかしながら、変更された制御ワードをネットワークエレメントＰＥにおいて処理するために、既存のネットワークエレメントＰＥの内部ハードウェアへの変更が必要となる。なぜなら、ネットワークエレメントＰＥは、ラベルスタック以外の追加のフィールドをルックアップし、制御ワードの内容に基づく分岐決定をして、パケットを転送するか否かを判定しなければならないためである。
ｅツリーサービスネットワークにおけるアドレス学習及び強化されたパケット転送のための方法及び装置が説明される。一実施形態によれば、ｅツリーサービスネットワーク内の２つのエッジネットワークエレメントの間に２つの疑似ワイヤ（ＰＷ）が確立される：（１）ルートノードネットワークエレメントから送信されるパケットを搬送するためのルートＰＷ；及び（２）リーフノードネットワークエレメントから送信されるパケットを搬送するためのリーフＰＷである。エッジネットワークエレメントの各々は、ローカルリーフノードに結合されるリーフアクセス回線（ＡＣ）に関連付けられる論理ポートと、ローカルルートノードに結合されるルートＡＣに関連付けられる論理ポートと、ルートＰＷに関連付けられる論理ポートと、リーフＰＷに関連付けられる論理ポートと、を備える。エッジネットワークエレメントが、リーフＡＣに関連付けられる論理ポート上で、宛先メディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを有するパケットを受信する場合、当該宛先ＭＡＣアドレスは当該エッジネットワークエレメントに記憶されるＭＡＣアドレステーブル内のＭＡＣアドレスに対応し、及びＭＡＣアドレステーブルにおいて当該ＭＡＣアドレスに関連付けられる属性が当該ＭＡＣアドレスはリーフＰＷから学習されたことを示すと判定することに応じて、エッジネットワークエレメントは、当該パケットを破棄する。ＭＡＣアドレステーブルにおいてＭＡＣアドレスに関連付けられる属性が当該ＭＡＣアドレスはルートＰＷから学習されたことを示すと判定される場合、ＭＡＣアドレステーブルにおいてＭＡＣアドレスが論理ポートのうちのいずれに関連付けられているかに関わらず、エッジネットワークエレメントは、リーフＰＷに関連付けられる論理ポートからパケットを転送する。
別の実施形態によれば、ｅツリーサービスネットワーク内のエッジネットワークエレメントは、１つ以上のプロセッサのセットと、当該プロセッサのセットに結合されるメモリと、を備える。メモリは、プロセッサのセットによって実行される場合、当該プロセッサのセットに以下を実行させる命令を記憶する。エッジネットワークエレメントが、当該エッジネットワークエレメントをｅツリーサービスネットワーク内のローカルリーフネットワークエレメントに結合するリーフＡＣに関連付けられる論理ポート上で、宛先ＭＡＣアドレスを有するパケットを受信する場合、宛先ＭＡＣアドレスはエッジネットワークエレメントにおいて記憶されるＭＡＣアドレステーブル内のＭＡＣアドレスに対応し、及びＭＡＣアドレステーブルにおいて当該ＭＡＣアドレスに関連付けられる属性が当該ＭＡＣアドレスはエッジネットワークエレメントをｅツリーサービスネットワーク内の別のエッジネットワークエレメントに結合するリーフＰＷから学習されたことを示すと判定することに応じて、エッジネットワークエレメントは、パケットを破棄する。宛先ＭＡＣアドレスはＭＡＣアドレステーブル内のＭＡＣアドレスに対応し、及びＭＡＣアドレステーブル内の当該ＭＡＣアドレスに関連付けられる属性が当該ＭＡＣアドレスはエッジネットワークエレメントをｅツリーサービスネットワーク内の別のエッジネットワークエレメントに結合するルートＰＷから学習されたことを示すと判定することに応じて、ＭＡＣアドレステーブルにおいてＭＡＣアドレスが論理ポートのうちのいずれに関連付けられているかに関わらず、エッジネットワークエレメントは、リーフＰＷに関連付けられる論理ポート上でパケットを転送する。
さらなる実施形態によれば、ｅツリーサービスネットワーク内のエッジネットワークエレメントは、ＭＡＣアドレステーブルと、当該ＭＡＣアドレステーブルに結合される学習モジュールと、当該アドレステーブルに結合される転送モジュールと、を備える。ＭＡＣアドレステーブルは、ネットワークエレメントの論理ポートとｅツリーサービスネットワーク内のその他のネットワークエレメントのＭＡＣアドレスとの間の関連付けのセットを記憶するように構成され、当該関連付けのセットは、特定のＭＡＣアドレスがＰＷから学習されたかを示すための属性と、当該ＰＷのタイプ（ルートＰＷ又はリーフＰＷ）と、を含む。学習モジュールは、ネットワークエレメントにおいて受信されるパケットのソースＭＡＣアドレスをキャプチャし、及び、ＭＡＣアドレステーブルにおいて当該ソースＭＡＣアドレスをネットワークエレメントの論理ポートに関連付けるように構成される。転送モジュールは、ネットワークエレメントにおいて受信されるパケットの宛先ＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレステーブルにおいてルックアップし、及び、ＭＡＣアドレステーブルにおいて記憶される関連付けのセットに基づいて、パケットの各々を転送すべきか又は廃棄すべきかを判定するように構成される。
本発明は、以下の説明及び本発明の実施形態を図示するために用いられる添付の図面を参照することによって最もよく理解され得る。図面において：
本発明の一実施形態に係る例示的なｅツリーサービスネットワークを図示する。 本発明の一実施形態に係る、ｅツリーサービスネットワークにおけるアドレス学習についての方法を図示する。 本発明の一実施形態に係る、ｅツリーサービスネットワークにおけるパケット転送についての方法の一部を図示する。 本発明の一実施形態に係る、ｅツリーサービスネットワークにおけるパケット転送についての方法の別の一部を図示する。 本発明の一実施形態に係る、第１の時点におけるｅツリーサービスネットワークのネットワークエレメントにおけるアドレス学習及びパケット転送処理を図示する。 本発明の一実施形態に係る、第２の時点におけるｅツリーサービスネットワークのネットワークエレメントにおけるアドレス学習及びパケット転送処理を図示する。 本発明の一実施形態に係る、第３の時点におけるｅツリーサービスネットワークのネットワークエレメントにおけるアドレス学習及びパケット転送処理を図示する。 本発明の一実施形態に係る、第４の時点におけるｅツリーサービスネットワークのネットワークエレメントにおけるアドレス学習及びパケット転送処理を図示する。 本発明の一実施形態に係る、第５の時点におけるｅツリーサービスネットワークのネットワークエレメントにおけるアドレス学習及びパケット転送処理を図示する。 本発明の一実施形態に係る、第６の時点におけるｅツリーサービスネットワークのネットワークエレメントにおけるアドレス学習及びパケット転送処理を図示する。 本発明の一実施形態に係る、第７の時点におけるｅツリーサービスネットワークのネットワークエレメントにおけるアドレス学習及びパケット転送処理を図示する。 本発明の一実施形態に係る、第８の時点におけるｅツリーサービスネットワークのネットワークエレメントにおけるアドレス学習及びパケット転送処理を図示する。 本発明の一実施形態に係る、第９のさらなる時点におけるｅツリーサービスネットワークのネットワークエレメントにおけるアドレス学習及びパケット転送処理を図示する。 本発明の一実施形態に係る、第１０の時点におけるｅツリーサービスネットワークのネットワークエレメントにおけるアドレス学習及びパケット転送処理を図示する。 本発明の一実施形態に係る、第１１の時点におけるｅツリーサービスネットワークのネットワークエレメントにおけるアドレス学習及びパケット転送処理を図示する。 本発明の一実施形態に係る、第１２の時点におけるｅツリーサービスネットワークのネットワークエレメントにおけるアドレス学習及びパケット転送処理を図示する。 本発明の一実施形態に係るネットワークエレメントを図示する。 本発明の一実施形態に係る、ネットワークエレメントにおけるライン／制御カードを図示する。
以下の説明において、多くの具体的な詳細が述べられる。しかしながら、本発明の実施形態はこれらの具体的な詳細無しに実施をされ得ることが理解される。他の場合において、周知の回路、構造及び技法は、本説明の理解を曖昧にしないように詳細には示されていない。
本明細書における「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的な実施形態」等への言及は、説明される実施形態が特定の機能、構造、又は特性を含み得るが、全ての実施形態が必ずしも当該特定の機能、構造、又は特性を含まなくてもよいことを示す。また、そのような表現は、必ずしも同じ実施形態に言及しない。さらに、特定の機能、構造、又は特性がある実施形態に関連して説明される場合、明示的に説明されていてもいなくても、そのような機能、構造、又は特性を他の実施形態に関連して達成することは当業者の知識の範囲内であることが提示される。
下記の説明及び特許請求の範囲において、「結合される（coupled）」及び「接続される（connected）」という用語は、これらの派生語と共に用いられ得る。これらの用語は互いに同義語として意図されないことが理解されるべきである。「結合される」は、互いに直接物理的に又は電気的に接触してもしなくてもよい２つ以上のエレメントが互いに協働し又はインタラクションすることを示すために用いられる。「接続される」は、互いに結合される２つ以上のエレメント間における通信の確立を示すために用いられる。
本明細書において、ネットワークエレメント（例えば、ルーター、スイッチ、ブリッジ）は、ネットワーク上の他の機器（例えば、他のネットワークエレメント、終端局（end station））と通信可能に相互接続する、ハードウェア及びソフトウェアを含む１つのネットワーク機器である。幾つかのネットワークエレメントは、複数のネットワーキング機能（例えば、ルーティング、ブリッジング、スイッチング、レイヤ２アグリゲーション、セッションボーダー制御、サービスの品質（Quality of Service）、及び／又は加入者管理）についてのサポートを提供し、及び複数のアプリケーションサービス（例えば、データ、音声及びビデオ）についてのサポートを提供する「マルチサービスネットワークエレメント（multiple services network elements）」である。加入者端局（subscriber end stations）（例えば、サーバ、ワークステーション、ラップトップ、ネットブック、パームトップ、携帯電話、スマートフォン、マルチメディアフォン、ＶＯＩＰ（Voice Over Internet Protocol）電話、ユーザ機器、端末、ポータブルメディアプレーヤ、ＧＰＳユニット、ゲーム機、セットトップボックス）は、インターネット上で提供されるコンテンツ／サービス、及び／又はインターネットにオーバーレイされる（例えば、インターネットを通じてトンネリングされる）バーチャルプライベートネットワーク（ＶＰＮ）上で提供されるコンテンツ／サービスにアクセスする。コンテンツ及び／又はサービスは、典型的に、サービス又はコンテンツプロバイダに属する１つ以上の終端局（例えば、サーバ端局）、又はピアツーピアサービスに参加する終端局によって提供され、及び、例えば、パブリックウェブページ（例えば、無料コンテンツ、ストアフロント、検索サービス）、プライベートウェブページ（例えば、電子メールサービスを提供する、ユーザ名／パスワードによりアクセスされるウェブページ）、及び／又はＶＰＮ上の企業ネットワークを含み得る。典型的に、加入者端局は、（例えば、（無線又は有線で）アクセスネットワークに結合される顧客構内の機器を通じて）エッジネットワークエレメントに結合され、当該エッジネットワークエレメントは、（例えば、１つ以上のコアネットワークエレメントを通じて）他のエッジネットワークエレメントに結合され、当該他のエッジネットワークエレメントは、他の終端局（例えば、サーバ端局）に結合される。
幾つかのネットワークエレメントは、ＶＰＬＳ（バーチャルプライベートＬＡＮサービス）についてのサポートを提供する。例えば、ＶＰＬＳネットワークにおいて、加入者端局は、ＣＥに結合することによって、ＶＰＬＳを通じて提供されるコンテンツ／サービスにアクセスし、これらは、他のネットワークエレメントによって結合されるネットワークエレメントＰＥを通じて結合される。ＶＰＬＳネットワークは、トリプルプレーネットワークアプリケーション（例えば、データアプリケーション（例、高速インターネットアクセス）、ビデオアプリケーション（例、ＩＰＴＶ（Internet Protocol Television）、ＶｏＤ（Video-on-Demand）サービスなどのテレビジョンサービス）、及び音声アプリケーション（例えば、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）サービス））、ＶＰＮサービス等を実装するために用いられることができる。ＶＰＬＳは、マルチポイント接続性について用いられることができるレイヤ２ＶＰＮの１つのタイプである。ＶＰＬＳネットワークは、別個の地理的ロケーションにおけるＣＥに結合される加入者端局が、あたかもローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）内で互いに直接アタッチされているかのように、広域ネットワーク（ＷＡＮ：Wide Area Network）を介して互いに通信することも可能にする（エミュレーテッドＬＡＮと呼ばれる）。
ＶＰＬＳネットワークにおいて、各ＣＥは、典型的に、場合により（有線及び／又は無線の）アクセスネットワークを通じて、アクセス回線としても知られるアタッチメント回線（例えば、ＣＥとネットワークエレメントＰＥとの間のバーチャルリンク又は接続）を介してネットワークエレメントＰＥのブリッジモジュールにアタッチされる。ネットワークエレメントＰＥのブリッジモジュールは、エミュレーテッドＬＡＮインタフェースを通じてエミュレーテッドＬＡＮにアタッチされる。各ブリッジモジュールは、ＭＡＣアドレスを疑似ワイヤ及びアタッチメント回線にマッピングする転送テーブルを維持することによって「バーチャルスイッチインスタンス（ＶＳＩ：Virtual Switch Instance）」として動作する。ネットワークエレメントＰＥは、（ＣＥから受信される）フレームを、これらのフレームに含まれるＭＡＣ宛先アドレスに基づいて宛先（例えば、他のＣＥ、他のネットワークエレメントＰＥ）へ転送する。
図１は、本発明の一実施形態に係る単純な例示的なｅツリーサービスネットワークを図示する。この簡略化されたネットワーク１００において、プロバイダエッジネットワークエレメント（provider’s edge network elements）として動作する２つのネットワークエレメントＰＥ１ １３０及びＰＥ２ １４０が存在する。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、４つの論理ポートを有するバーチャルスイッチインタフェースＶＳＩ１ １１０を有する。同様に、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、４つの論理ポートを有するバーチャルスイッチインタフェースＶＳＩ２ １２０を有する。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０及びＰＥ２ １４０は、各々４つの論理ポートを有するものとして示されるが、これらのネットワークエレメントにおけるバーチャルスイッチインタフェースは任意の数の論理ポートを有し得ることが理解されるべきである。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、メディアアクセス制御（ＭＡＣ：Media Access Control）アドレスＭＡＣ１を有する顧客エッジネットワークエレメントＣＥ（customer edge）１ １９１に結合される１つのルートアクセス回線（ＡＣ：access circuit）ＲＡＣ１ １７１と、ＭＡＣアドレスＭＡＣ２を有する別の顧客エッジネットワークエレメントＣＥ２ １９２に結合される１つのリーフＡＣ ＬＡＣ１ １８１と、を有する。従って、この例示的なネットワークにおいて、ネットワークエレメントＣＥ１ １９１は、ルートノードであり、ネットワークエレメントＣＥ２ １９２は、リーフノードである。同様に、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、ＭＡＣアドレスＭＡＣ３を有する顧客エッジネットワークエレメントＣＥ３ １９３に結合される１つのルートアクセス回線ＲＡＣ２ １７２と、ＭＡＣアドレスＭＡＣ４を有する別の顧客エッジネットワークエレメントＣＥ４ １９４に結合される１つのリーフアクセス回線ＬＡＣ２ １８２と、を有する。従って、ネットワークエレメントＣＥ３ １９３は、ルートノードであり、ネットワークエレメントＣＥ４ １９４は、リーフノードである。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、従来の単一の疑似ワイヤ（ＰＷ）の代わりに、ｅツリーサービスネットワーク内のルートノードネットワークエレメントから送信されるパケットを搬送するためのルートＰＷ（ＲＰＷ）１０１と、当該ｅツリーサービスネットワーク内のリーフノードネットワークエレメントから送信されるパケットを搬送するためのリーフＰＷ（ＬＰＷ）１０２と、を含むＰＥのセットを通じて、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０に結合される。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０及びＰＥ２ １４０の各々において、各ＰＷは、それ自体の個別の論理ポート割り当てを有し、それによって、２つのＰＷは、同じ論理ポートを共有しない。従って、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０及びＰＥ２ １４０の各々は、以下を含む：（１）ローカルリーフノードに結合されるリーフＡＣに関連付けられる論理ポート；（２）ローカルルートノードに結合されるルートＡＣに関連付けられる論理ポート；（３）ルートＰＷに関連付けられる論理ポート；及び（４）リーフＰＷに関連付けられる論理ポート。他の実施形態において、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０及びＰＥ２ １４０の各々は、他のネットワークエレメントに結合される他のノードに関連付けられる他の論理ポート、及び／又は他のエッジネットワークエレメントに結合される他のＰＷのセットを有し得る。さらに、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０及びＰＥ２ １４０の各々は、ローカルＡＣに関連付けられる任意の論理ポートを有する必要はない。例えば、代替的な実施形態において、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、ローカルに接続されるリーフＡＣを有しなくてもよく、従って、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、ｅツリーサービスネットワーク１００内に３つのアクティブ論理ポートのみを有してもよい。
本発明の一実施形態によれば、ｅツリーサービスネットワーク内のネットワークエレメントは、当該ｅツリーサービスネットワーク内の他のネットワークエレメントへ不正パケットを転送することなく、不正パケットを廃棄するように構成される。本発明は、１つのタイプのプロバイダエッジネットワークエレメントのみを有するｅツリーサービスを参照しつつ説明されるが、本発明に係る個別のエッジネットワークエレメント（例えば、ネットワークエレメントＰＥ１）は他のタイプのｅツリーサービスパケット転送技法を用い得る他のタイプのエッジネットワークエレメントと共にｅツリーサービスネットワーク内に配置されることもできることが理解されるべきである。さらに、本発明はネットワークエレメントＰＥ１ １３０及びＰＥ２ １４０がプロバイダエッジネットワークエレメントであるものとして説明されるが、本明細書において説明されるコンポーネント及び方法は、他のタイプのネットワークエレメントにも同様に適用されることができる。
一例として、ここで、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０のコンポーネントが説明されるであろう。ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、類似したコンポーネントを有する。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ＭＡＣアドレステーブル１３２、学習モジュール１３１、及び転送モジュール１３３を備える。本明細書において説明されるように、モジュールの各々は、ソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの組み合わせにおいて実装されることができる。ＭＡＣアドレステーブル１３２は、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０の論理ポートとｅツリーサービスネットワーク内の他のネットワークエレメントのＭＡＣアドレスとの間の関連付けのセットを記憶するように構成される。ＭＡＣアドレステーブル１３２は、パケットがネットワークエレメントＰＥ１ １３０からｅツリーサービスネットワーク内の別のネットワークエレメントへ転送されるべきかをネットワークエレメントＰＥ１が判定することを可能にする。ＭＡＣアドレステーブル１３２内のエントリは、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０における特定の論理ポートに、当該特定の論理ポートを通じて学習された、ネットワーク内の別のネットワークデバイスのＭＡＣアドレスを関連付ける。ＭＡＣアドレステーブル１３２における関連付けのセットは、特定のＭＡＣアドレスがＰＷから学習されたかと、当該ＰＷのタイプと、を示すための属性を含み、ＰＷのタイプは、ルートＰＷ又はリーフＰＷである。一実施形態において、上記属性は、「学習元（learned from（ＦＲＭ））」属性である。値「ＬＰＷ」は、リーフＰＷに関連付けられる論理ポートからＭＡＣアドレスが学習されたことを示し、値「ＲＰＷ」は、ルートＰＷに関連付けられる論理ポートからＭＡＣアドレスが学習されたことを示す。「ヌル」値は、ＰＷに関連付けられる論理ポートからＭＡＣアドレスが学習されなかった（例えば、ルートアクセス回線又はリーフアクセス回線に関連付けられる論理ポートからＭＡＣアドレスが学習された）ことを示す。代替的な実施形態において、「学習元」属性についてのデフォルト値は、ＰＷに関連付けられる論理ポートからＭＡＣアドレスが学習されなかったことを示すために用いられることができる。他の実施形態において、１つよりも多くの属性が用いられ得る。例えば、別の実施形態では、ＭＡＣアドレステーブル１３２において、「学習元−ルートＰＷ」属性と、別個の「学習元−リーフＰＷ」属性が存在し得る。
ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ＭＡＣアドレステーブル１３２に結合される学習モジュール１３１も含む。学習モジュール１３１は、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０において受信されるパケットのソースＭＡＣアドレスをキャプチャし、及び当該ソースＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレステーブル１３２内のネットワークエレメントＰＥ１ １３０の論理ポートに関連付けるように構成される。一実施形態において、学習モジュール１３１は、特定のソースＭＡＣアドレスを有するパケットを受信した論理ポートがＰＷに関連付けられているかと、当該ＰＷのタイプ（即ち、ルートＰＷ又はリーフＰＷ）と、に基づいて、ＭＡＣアドレステーブル１３２内の「学習元」属性に値を割り当てるようにも構成される。
ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ＭＡＣアドレステーブル１３２に結合される転送モジュール１３３も含む。転送モジュール１３３は、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０において受信されるパケットの宛先ＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレステーブル１３２内でルックアップし、及び、ＭＡＣアドレステーブル１３２内に記憶される関連付けのセットに基づいて、パケットの各々を転送すべきか又は廃棄すべきかを判定するように構成される。転送モジュール１３３は、パケットの宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル１３２内に存在しない場合、当該パケットをどの論理ポートからブロードキャストすべきかを判定するようにも構成される。未知の宛先ＭＡＣアドレスを有するパケットのこのブロードキャスティングは、ＭＡＣアドレス学習プロセスを容易にする。
ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が当該ネットワークエレメントＰＥ１をｅツリーサービス内のローカルリーフネットワークエレメントに結合するリーフＡＣに関連付けられる論理ポート上でパケットを受信する（例えば、論理ポートＰ２ １１２上でパケットを受信する）場合であって、当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル１３２内の対応するＭＡＣアドレスと一致し、且つＭＡＣアドレステーブル１３２内の当該ＭＡＣアドレスに関連付けられる属性が当該ＭＡＣアドレスはリーフＰＷから学習されたことを示すとき、転送モジュール１３３は、当該パケットを廃棄する。そのパケットの宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル１３２内の対応するＭＡＣアドレスに一致し、且つＭＡＣアドレステーブル１３２内の当該ＭＡＣアドレスに関連付けられる属性が当該ＭＡＣアドレスはルートＰＷから学習されたことを示す場合、転送モジュール１３３は、代わりに当該パケットをリーフＰＷ１０２へ転送する。転送の決定はｅツリーサービスネットワーク内のエッジネットワークエレメントの各々内でローカルに実行されるため、別のエッジネットワークエレメントにアタッチされるリモートリーフノードを宛先とし、１つのエッジネットワークエレメントにおいて受信される、ローカルリーフノードからのパケットは、ローカルで廃棄される。それ故に、そのようなパケットはＰＷをまたいで送信されることがなく、エッジネットワークエレメント間の不必要なネットワークトラフィックを最小限に抑えて、より効率的なｅツリーサービスネットワークがもたらされる。
一例として、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ネットワーク管理者によって当該ネットワークエレメントＰＥ１ １３０のＶＳＩ１１０において以下の論理ポート割り当てを有するように構成される：（１）ルートアクセス回線ＲＡＣ１ １７１は、論理ポートＰ１ １１１に割り当てられる；（２）リーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１は、論理ポートＰ２ １１２に割り当てられる；（３）ルートＰＷ１０１は、論理ポートＰ３ １１３に割り当てられる；及び（４）リーフＰＷ１０２は、論理ポートＰ４ １１４に割り当てられる。同様に、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、当該ネットワークエレメントＰＥ２ １４０のＶＳＩ２ １２０において以下の論理ポート割り当てを有するように構成される：（１）ルートアクセス回線ＲＡＣ２ １７２は、論理ポートＰ７ １２７に割り当てられる；（２）リーフアクセス回線ＬＡＣ２ １８２は、論理ポートＰ８ １２８に割り当てられる；（３）ルートＰＷ１０１は、論理ポートＰ５ １２５に割り当てられる；及び（４）リーフＰＷ１０２は、論理ポートＰ６ １２６に割り当てられる。それ故に、各ネットワークエレメントは、当該ネットワークエレメント自体のローカルな論理ポート割り当てを個別に認識し、及びネットワークエレメント各々のローカルな論理ポートにアタッチされるノードのタイプを認識している。
最初に、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、上記の論理ポート割り当てに基づいて、ローカルに接続されるノードのタイプの知識を有するが、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、これらの論理ポートに結合されるそれ以外のネットワークエレメントのいずれのＭＡＣアドレスの知識も有しない。アドレス学習プロセスの期間中、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０の学習モジュール１３１は、当該ネットワークエレメントＰＥ１ １３０へネットワーク内のその他のネットワークエレメントから送信されるパケットのソースＭＡＣアドレスをキャプチャする。本発明の一実施形態によれば、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が当該ネットワークエレメントの論理ポートのうちの１つ上でソースＭＡＣアドレスを有するパケットを受信すると、当該ネットワークエレメントＰＥ１内の学習モジュール１３１は、ＭＡＣアドレステーブル１３２が当該ソースＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないという判定に応じて、ＭＡＣアドレステーブル１３２内の新たなエントリに、以下を記憶する：（１）当該パケットのソースＭＡＣアドレス；（２）当該パケットが受信された論理ポート；及び（３）当該論理ポートがＰＷのうちの１つに関連付けられる場合、当該論理ポートがルートＰＷ１０１に関連付けられるのか又はリーフＰＷ１０２に関連付けられるのかを示す属性。
例えば、ＣＥ１ １９１から発信され、ソースＭＡＣアドレスＭＡＣ１を有するパケットが（ＲＡＣ１ １７１に割り当てられる）論理ポートＰ１ １１１上で受信される場合、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０内の学習モジュール１３１は、ＭＡＣアドレスＭＡＣ１をＭＡＣアドレステーブル１３２内のエントリに記憶し、及び当該エントリにおいてＭＡＣ１を論理ポートＰ１ １１１に関連付ける。ＣＥ２ １９２から発信される、ソースＭＡＣアドレスＭＡＣ２を有するパケットが（リーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１に割り当てられる）論理ポートＰ２ １１２上で受信される場合、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０内の学習モジュール１３１は、ＭＡＣアドレスＭＡＣ２をＭＡＣアドレステーブル１３２内のエントリに記憶し、及び当該エントリにおいてＭＡＣ２を論理ポートＰ２ １１２に関連付ける。それ故に、ローカルに接続されるリーフＡＣ又はルートＡＣからＭＡＣアドレスが学習される場合、ＭＡＣアドレステーブル１３２には、学習されるＭＡＣアドレスを当該ローカルに接続されるリーフＡＣ又はルートＡＣの論理ポート番号に関連付けるエントリが追加される（populated）。
ＣＥ３ １９３から発信される、ソースＭＡＣアドレスＭＡＣ３を有するパケットが（ルートＰＷに割り当てられる）論理ポートＰ３ １１３上で受信される場合、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０内の学習モジュール１３１は、ＭＡＣアドレスＭＡＣ３をＭＡＣアドレステーブル１３２内のエントリに記憶し、及び当該エントリにおいてＭＡＣ３を論理ポートＰ３ １１３に関連付ける。また、学習モジュール１３１は、このエントリについて、ＭＡＣアドレスがルートＰＷから学習されることも示す。ＣＥ４ １９４から発信される、ソースＭＡＣアドレスＭＡＣ４を有するパケットが（リーフＰＷに割り当てられる）論理ポートＰ４ １１４上で受信される場合、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０内の学習モジュール１３１は、ＭＡＣアドレスＭＡＣ４をＭＡＣアドレステーブル１３２内のエントリに記憶し、及びＭＡＣ４を論理ポートＰ４ １１４に関連付ける。また、学習モジュール１３１は、このエントリについて、ＭＡＣアドレスがリーフＰＷから学習されることも示す。それ故に、アドレスがＰＷから学習される場合、ＭＡＣアドレステーブル１３２には、学習されたＭＡＣアドレスを当該ＰＷの論理ポート番号に関連付けるエントリが追加され、また、学習モジュール１３１は、当該エントリにおいて、どのＰＷタイプから当該ＭＡＣアドレスが学習されたかも示す。
最初に、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０がネットワークエレメントＰＥ１ １３０にローカルに結合されるネットワークエレメントのＭＡＣアドレスを学習する前に、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０によってルートＰＷ１０１又はリーフＰＷ１０２上で受信されるパケットはネットワークエレメントＰＥ２ １４０からブロードキャストされるパケットであることに留意すべきである。例えば、ネットワークエレメントＣＥ３ １９３又は未知の宛先ＭＡＣアドレスを有するローカルルートノードから発信されるパケットは、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０によってネットワークエレメントＰＥ１ １３０へルートＰＷ１０１上でブロードキャストされるであろう。ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、リーフＰＷ１０２ではなくルートＰＷ１０１上でパケットをブロードキャストするであろう。なぜなら、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、このパケットがローカルルートＡＣから発信され、及びルートノードから発信されるパケットはルートＰＷ１０１上で送信されるべきであることを認識しているためである。同様に、ＣＥ４ １９４又はローカルリーフノードから発信される、未知の宛先ＭＡＣアドレスを有するパケットは、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０によって、ルートＰＷ１０１の代わりにリーフＰＷ１０２上でブロードキャストされるであろう。本明細書において説明される、ＭＡＣアドレス学習プロセスを容易にするためのブロードキャストメカニズムは、未知の宛先ＭＡＣアドレスを有するパケットが全ての論理ポート上ではブロードキャストされない点において、従来のブロードキャスト方法とは異なる。その代わりに、パケットは、ルートＰＷ１０１又はリーフＰＷ１０２及びローカルに接続される他の適当なＡＣ上で選択的にブロードキャストされる。
一例として、ここで、本発明の一実施形態に係るブロードキャストメカニズムは、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０を参照しつつ説明されるであろう。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、ＭＡＣアドレステーブル１３２内に存在しない宛先ＭＡＣアドレスを有するパケットを受信する場合、当該パケットは、ｅツリーサービスネットワーク要件に従って適当な論理ポート上でブロードキャストされる。例えば、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、ローカルリーフノードネットワークエレメントＣＥ２ １９２に結合されるリーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１に関連付けられる論理ポートＰ２ １１２上でパケットを受信する場合、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０の転送モジュール１３３は、ＭＡＣアドレステーブル１３２が当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないという判定に応じて、論理ポートＰ４ １１４からリーフＰＷ１０２上でネットワークエレメントＰＥ２ １４０へ向けて、及び論理ポートＰ１ １１１からルートアクセス回線ＲＡＣ１ １７１上でローカルルートノードネットワークエレメントＣＥ１ １９１へ向けて、当該パケットをブロードキャストする。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、ローカルルートＡＣに関連付けられる他の論理ポートを有する別の実施形態において、このパケットは、他のローカルルートＡＣに関連付けられるこれら他の論理ポート上でもブロードキャストされる。このパケットは、ルートＰＷ１０１上ではブロードキャストされない。なぜなら、このパケットは、ローカルリーフノードから発信されたためである。さらに、このパケットは、ローカルリーフＡＣに関連付けられるいずれの論理ポート上でもブロードキャストされない。なぜなら、ｅツリーサービスネットワークの要件に従って、リーフノードからのパケットは別のリーフノードへ転送されるべきではないためである。
ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、ローカルルートネットワークエレメントＣＥ１ １９１に結合されるリーフアクセス回線ＲＡＣ１ １７１に関連付けられる論理ポートＰ１ １１１上でパケットを受信する場合、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０の転送モジュール１３３は、ＭＡＣアドレステーブル１３２が当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないという判定に応じて、論理ポートＰ３ １１３からルートＰＷ１０１上でネットワークエレメントＰＥ２ １４０へ向けて、及び論理ポートＰ２ １１２からリーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１上でローカルリーフノードネットワークエレメントＣＥ２ １９２へ向けて、当該パケットをブロードキャストする。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、他のローカルリーフＡＣ及びローカルルートＡＣに関連付けられる他の論理ポートを有する別の実施形態において、他のローカルリーフＡＣ及びローカルルートＡＣに関連付けられるそれら他の論理ポート上でも上記パケットはブロードキャストされる。このパケットは、ローカルルートノードから発信されたため、リーフＰＷ１０２上ではブロードキャストされない。
ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、ルートＰＷ１０１に関連付けられる論理ポートＰ３ １１３上でパケットを受信する場合、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０の転送モジュール１３３は、ＭＡＣアドレステーブル１３２が当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないという判定に応じて、論理ポートＰ１ １１１からルートアクセス回線ＲＡＣ１ １７１上でローカルルートノードネットワークエレメントＣＥ１ １９１へ向けて、及び論理ポートＰ２ １１２からリーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１上でローカルリーフノードネットワークエレメントＣＥ２ １９２へ向けて、当該パケットをブロードキャストする。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、他のローカルリーフＡＣ及びローカルルートＡＣに関連付けられる他の論理ポートを有する別の実施形態において、上記パケットは、他のローカルリーフＡＣ及びローカルルートＡＣに関連付けられるこれら他の論理ポート上でもブロードキャストされる。このパケットは、リーフＰＷ１０２上でネットワークエレメントＰＥ２ １４０へ向けてブロードキャストされない。なぜなら、このパケットは、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０から発信されたためである。また、このパケットは、リモートルートノードから発信されたためである。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、ｅツリーサービスネットワーク内の他のネットワークエレメントに接続される付加的なルートＰＷを有する代替的な実施形態において、上記パケットは、これら他のルートＰＷ上でもブロードキャストされるであろう。
ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、リーフＰＷ１０２に関連付けられる論理ポートＰ４ １１４上でパケットを受信する場合、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０の転送モジュール１３３は、ＭＡＣアドレステーブル１３２が当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないという判定に応じて、論理ポートＰ１ １１１からルートアクセス回線ＲＡＣ１ １７１上でローカルルートノードネットワークエレメントＣＥ１ １９１へ向けて、当該パケットをブロードキャストする。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、他のローカルルートＡＣに関連付けられる他の論理ポートを有する別の実施形態において、上記パケットは、他のローカルルートＡＣに関連付けられるそれら他の論理ポート上でもブロードキャストされる。このパケットは、ルートＰＷ１０１上でネットワークエレメントＰＥ２ １４０へ向けてブロードキャストされない。なぜなら、このパケットは、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０から発信されたためである。また、このパケットは、リモートリーフノードから発信されたためである。さらに、このパケットは、ローカルリーフＡＣに関連付けられるいずれの論理ポート上でもブロードキャストされない。なぜなら、ｅツリーサービスネットワークの要件に従って、リーフノードからのパケットは、別のリーフノードへ転送されるべきではないためである。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、ｅツリーサービスネットワーク内の他のネットワークエレメントに接続される付加的なリーフＰＷを有する代替的な実施形態において、上記パケットは、それら他のリーフＰＷ上へもブロードキャストされるであろう。
アドレス学習プロセス及び上記のようにアドレス学習プロセスを容易にするためのブロードキャスティングメカニズムを用いて、学習モジュール１３１は、例示的なｅツリーサービスネットワーク１００についての図１に示されるようなネットワークエレメントＰＥ１ １３０内のＭＡＣアドレステーブル１３２にデータを追加するであろう。同様に、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０内の学習モジュール１４１は、図示されるそのＭＡＣアドレステーブル１４２に同様のアドレス学習プロセスを用いてデータを追加するであろう。ここで、本発明の一実施形態に係るＭＡＣアドレステーブルを用いる強化されたパケット転送メカニズムが、説明されるであろう。
一例として、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、ローカルリーフノードネットワークエレメントＣＥ２ １９２に結合されるリーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１に関連付けられる論理ポートＰ２ １１２上でパケットを受信する場合、このパケットの宛先ＭＡＣアドレスがネットワークエレメントＰＥ１ １３０に記憶されるＭＡＣアドレステーブル１３２内のＭＡＣアドレスに対応し、及びＭＡＣアドレステーブル１３２内のこのＭＡＣアドレスに関連付けられる属性はこのＭＡＣアドレスがリーフＰＷ１０２から学習されたことを示すという判定に応じて、転送モジュール１３３は、このパケットを破棄し（drops）及び廃棄する（discards）。ＭＡＣアドレステーブル１３２内でこのＭＡＣアドレスに関連付けられる属性が、このＭＡＣアドレスはリーフＰＷ１０２ではなくルートＰＷ１０１から学習されたことを示す場合、転送モジュール１３３は、このＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル１３２内でいずれの論理ポートに関連付けられているかに関わらず、当該パケットを論理ポートＰ４ １１４からリーフＰＷ１０２上でネットワークエレメントＰＥ２ １４０へ向けて転送する。転送メカニズムのこの特徴（aspect）は、ＭＡＣアドレステーブル１３２内の属性がインカミングパケットの宛先ＭＡＣアドレスはルートＰＷから学習されたことを示す場合、このパケットはＭＡＣアドレステーブル１３２内において示されるようにこのＭＡＣアドレスに関連付けられる論理ポート上で転送されないかもしれない点において、従来の転送方法とは異なることに留意されたい。むしろ、このパケットは、ＭＡＣアドレステーブル１３２において示されるものとは異なる論理ポート上で転送され得る。より具体的には、このパケットは、ＭＡＣアドレステーブル１３２において示されているものに関わらず、リーフＰＷ１０２に関連付けられる論理ポート上で転送される。
リーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１に関連付けられる論理ポートＰ２ １１２上で受信されるパケットをさらに参照すると、ＭＡＣアドレステーブル１３２内の属性がインカミングパケットの宛先ＭＡＣアドレスはＰＷから学習されなかったことを示す場合、転送モジュール１３３は、ＭＡＣアドレステーブル１３２における宛先ＭＡＣアドレスに関連付けられる論理ポートはルートＡＣ（例えば、ルートアクセス回線ＲＡＣ１ １７１）に関連付けられると判定することに応じて、ＭＡＣアドレステーブル１３２において示される論理ポート上でパケットを転送する。論理ポートは別のリーフＡＣと関連付けられると判定される場合、転送モジュール１３３は、パケットを破棄し及び廃棄する。
ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、リーフＰＷ１０２に関連付けられる論理ポートＰ４ １１４上でパケットを受信する場合、このパケットの宛先ＭＡＣアドレスはネットワークエレメントＰＥ１ １３０において記憶されるＭＡＣアドレステーブル１３２内のＭＡＣアドレスに対応し、及びこのＭＡＣアドレスはリーフＡＣ（例えば、リーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１）に関連付けられる論理ポートに関連付けられると判定することに応じて、転送モジュール１３３は、このパケットを破棄し及び廃棄する。このＭＡＣアドレスは、リーフＡＣではなくルートＡＣ（例えば、ルートアクセス回線ＲＡＣ１ １７１）に関連付けられる論理ポートに関連付けられると判定される場合、転送モジュール１３３は、ＭＡＣアドレステーブル１３２によって示される論理ポート上でこのパケットを転送する。
ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、ルートアクセス回線ＲＡＣ１ １７１に関連付けられる論理ポートＰ１ １１１上でパケットを受信する場合、転送モジュール１３３は、このパケットの宛先ＭＡＣアドレスはネットワークエレメントＰＥ１ １３０において記憶されるＭＡＣアドレステーブル１３２内のＭＡＣアドレスに対応し、及びこのＭＡＣアドレスはリーフＡＣ（例えば、リーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１）又は別のローカルルートＡＣに関連付けられる論理ポートに関連付けられると判定することに応じて、ＭＡＣアドレステーブル１３２によって示されるように当該論理ポート上でこのパケットを転送する。宛先ＭＡＣアドレスに関連付けられる論理ポートはローカルＡＣに関連付けられていないと判定される場合、転送モジュール１３３は、ＭＡＣアドレステーブル１３２において宛先ＭＡＣアドレスがどの論理ポートに関連付けられているかに関わらず、ルートＰＷ１０１に関連付けられる論理ポートＰ３ １１３上でネットワークエレメントＰＥ２ １４０へ向けてこのパケットを転送する。転送メカニズムのこの側面も、このパケットがＭＡＣアドレステーブル１３２において示されるＭＡＣアドレスに関連付けられる論理ポート上で転送されないかもしれない点において、従来の転送方法とは異なることに留意されたい。むしろ、このパケットは、ＭＡＣアドレステーブル１３２において示されるものとは異なる論理ポート上で転送され得る。より具体的には、このパケットは、ＭＡＣアドレステーブル１３２において示されるものに関わらず、ルートＰＷ１０１に関連付けられる論理ポート上で転送される。
ネットワークエレメントＰＥ１ １３０がルートＰＷ１０１に関連付けられる論理ポートＰ３ １１３上でパケットを受信する場合、転送モジュール１３３は、このパケットの宛先ＭＡＣアドレスがネットワークエレメントＰＥ１ １３０において記憶されるＭＡＣアドレステーブル１３２内のＭＡＣアドレスに対応すると判定することに応じて、ＭＡＣアドレステーブル１３２によって示される当該論理ポート上でこのパケットを転送する。
転送メカニズムはネットワークエレメントＰＥ１ １３０に関して上述されたが、同じ転送メカニズムは、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０に適用される。図１に示される例示的なｅツリーサービスネットワークは、２つのプロバイダエッジネットワークエレメントＰＥ１ １３０及びＰＥ２ １４０のみを有し、各プロバイダエッジネットワークエレメントは、ローカルに接続される１つのルートＡＣのみと、ローカルに接続される１つのリーフＡＣのみと、を有するが、本明細書において説明されるアドレス学習メカニズム及び強化された転送メカニズムは、任意の数のプロバイダエッジネットワークエレメントと、各プロバイダエッジネットワークエレメントにアタッチされる任意の数のルートＡＣ又はリーフＡＣを有する如何なる任意のｅツリーサービスネットワークにも適用されることにも留意すべきである。さらに、プロバイダエッジネットワークエレメントにアタッチされる各ルートＡＣ又はリーフＡＣは、同じｅツリーサービスネットワークの一部、又は異なるｅツリーサービスネットワークの一部であってもよい。別の実施形態において、エッジネットワークエレメントが、ローカルに接続されるルートＡＣのみを有する場合、当該エッジネットワークエレメントに必要となることは、ネットワーク内の他のエッジネットワークエレメントへの単一のＰＷを確立することのみである。
ここで、図２及び図３Ａ〜図３Ｂにおけるフロー図の動作が説明されるであろう。ただし、図２及び図３Ａ〜図３Ｂにおけるフロー図の動作は図１を参照しつつ議論された本発明の実施形態以外の本発明の実施形態によって実行されることができ、及び図１を参照しつつ議論された実施形態は図２及び図３Ａ〜図３Ｂのフロー図を参照しつつ議論される動作とは異なる動作を実行することができることが理解されるべきである。
図２は、本発明の一実施形態に係る、ｅツリーサービスネットワーク内のネットワークエレメントにおけるアドレス学習の方法２００についてのフロー図を図示する。一実施形態において、アドレス学習の方法２００は、ネットワークエレメント内の学習モジュールによって実行される。学習モジュールはソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの組み合わせにより実装されることができることが理解されるべきである。
ブロック２０２において、ネットワークエレメントは、未知のソースＭＡＣアドレスを有するパケットを論理ポート上で受信する。ブロック２０４において、ネットワークエレメントは、ＭＡＣアドレステーブルにおいて、パケットが受信される論理ポートに当該ソースＭＡＣアドレスを関連付ける。ブロック２０６において、ネットワークエレメントは、当該論理ポートがＰＷに関連付けられているか（即ち、当該論理ポートがＰＷに割り当てられているか）を判定する。論理ポートがＰＷに関連付けられていると判定される場合、ブロック２０８において、ネットワークエレメントは、ＭＡＣアドレステーブルにおいて、付加的な属性に当該ソースＭＡＣアドレスを関連付けて、当該ＭＡＣアドレスの学習元であるＰＷのタイプを示す。一実施形態において、この属性は、「学習元（ＦＲＭ）」属性である。「ＬＰＷ」の値は、リーフＰＷに割り当てられる論理ポートからＭＡＣアドレスが学習されたことを示し、「ＲＰＷ」の値は、ルートＰＷに割り当てられる論理ポートからＭＡＣアドレスが学習されたことを示す。「ヌル」値は、ＰＷに割り当てられる論理ポートからＭＡＣアドレスが学習されなかった（例えば、ルートアクセス回線又はリーフアクセス回線に割り当てられる論理ポートからＭＡＣアドレスが学習された）ことを示す。代替的な実施形態において、「学習元」属性についてのデフォルト値は、ＰＷに割り当てられる論理ポートからＭＡＣアドレスが学習されなかったことを示すために用いられることができる。他の実施形態において、１つよりも多くの属性が用いられ得る。例えば、ＭＡＣアドレステーブルにおいて、「学習元−ルート」属性と、別個の「学習元−リーフ」属性と、が存在し得る。
図３Ａは、本発明の一実施形態に係る、ｅツリーサービスネットワーク内のネットワークエレメントにおける強化されたパケット転送の方法３００についてのフロー図を図示する。パケット転送の方法３００は、ネットワークエレメントがその論理ポートのうちの１つ上でパケットを受信する際に、当該ネットワークエレメントが（もしあれば）どのＰＷ及び／又は（もしあれば）どのローカルに接続されるＡＣへパケットを転送し又はブロードキャストすべきかを判定するために用いられる。一実施形態において、パケット転送の方法３００は、ネットワークエレメント内の転送モジュールによって実行される。転送モジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの組み合わせにより実装されることができる。
ブロック３０２において、ネットワークエレメントは、宛先ＭＡＣアドレスを有するパケットを、当該ネットワークエレメントの論理ポートのうちの１つ上で受信する。ブロック３０３において、ネットワークエレメントは、パケットを受信した論理ポートがＰＷに関連付けられている（即ち、論理ポートがルートＰＷ又はリーフＰＷに割り当てられている）かを判定する。論理ポートがＰＷに関連付けられている場合、上記方法はブロック３３０へ続き、当該ブロック３３０は、図３Ｂを参照しつつ説明されるであろう。論理ポートがＰＷに関連付けられていない（即ち、論理ポートがローカルルートＡＣ又はローカルリーフＡＣに割り当てられている）場合、ブロック３０４において、ネットワークエレメントは、論理ポートがルートＡＣに関連付けられているかを判定する。論理ポートがルートＡＣに関連付けられている場合、ブロック３０６において、ネットワークエレメントは、パケットの宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル内で見出されるかを判定する。宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル内に存在しないと判定される場合、ブロック３０８において、ネットワークエレメントは、ルートＰＷに関連付けられる論理ポート及びローカルアクセス回線に関連付けられる論理ポート（即ち、ルートＰＷ、リーフＡＣ、又はルートＡＣに割り当てられる論理ポート）上でパケットをブロードキャストする。宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル内に存在すると判定される場合、ブロック３１０において、当該宛先ＭＡＣアドレスに関連付けられる「学習元」属性がＭＡＣアドレスはＰＷから学習されなかったことを示す場合、ネットワークエレメントは、ＭＡＣアドレステーブルにおいて示される論理ポート上でパケットを転送する。そうではない場合、ネットワークエレメントは、ルートＰＷに関連付けられる論理ポート（即ち、ルートＰＷに割り当てられる論理ポート）上でパケットを転送する。
ブロック３０４を再び参照すると、パケットを受信した論理ポートがルートＡＣに関連付けられていない場合、論理ポートは、ブロック３１２において示されるように、リーフＡＣに関連付けられる。ブロック３１４において、ネットワークエレメントは、パケットの宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル内で見出されるかを判定する。宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル内には存在しないと判定される場合、ブロック３２２において、ネットワークエレメントは、リーフＰＷに関連付けられる論理ポート及びローカルルートアクセス回線に関連付けられる論理ポート（即ち、リーフＰＷ又はルートＡＣに割り当てられる論理ポート）上でパケットをブロードキャストする。宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル内に存在すると判定される場合、ブロック３１６において、宛先ＭＡＣアドレスに関連付けられる「学習元」属性がＭＡＣアドレスはリーフＰＷから学習されたことを示すかが判定される。「学習元」属性が宛先ＭＡＣアドレスはリーフＰＷから学習されたことを示す場合、パケットは不正パケットであり、ブロック３２０において、ネットワークエレメントは、当該パケットを破棄し及び廃棄する。そうではない場合、ブロック３１８において、宛先ＭＡＣアドレスに関連付けられる「学習元」属性がＭＡＣアドレスはルートＰＷから学習されたことを示す場合、ネットワークエレメントは、リーフＰＷに関連付けられる論理ポート（即ち、リーフＰＷに割り当てられる論理ポート）上でパケットを転送し、又は、宛先ＭＡＣアドレスがＰＷから学習されておらず、ローカルルートＡＣに関連付けられている場合、ネットワークエレメントは、ＭＡＣアドレステーブルにおいて示される論理ポート上でパケットを転送する。
ブロック３０３を再び参照すると、パケットを受信した論理ポートがＰＷに関連付けられている（即ち、論理ポートがルートＰＷ又はリーフＰＷに割り当てられている）と判定される場合、上記方法は、図３Ｂに示されるように継続する。ブロック３３０において、ネットワークエレメントは、パケットを受信した論理ポートがリーフＰＷに関連付けられているかを判定する。論理ポートがリーフＰＷに関連付けられている場合、ブロック３３２において、パケットの宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブルにおいて見出されるかが判定される。宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブルにおいて見出されない場合、ブロック３３４において、ネットワークエレメントは、ルートＰＷに関連付けられる論理ポート及びローカルルートアクセス回線に関連付けられる論理ポート（即ち、ルートＡＣに割り当てられる論理ポート）上でパケットをブロードキャストする。宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブルにおいて見出される場合、ブロック３３６において、宛先ＭＡＣアドレスはリーフＡＣに関連付けられているかが判定される。宛先ＭＡＣアドレスがリーフＡＣに関連付けられている場合、パケットは不正パケットであり、ブロック３３８において、ネットワークエレメントは、当該パケットを破棄し及び廃棄する。宛先ＭＡＣアドレスはリーフＡＣに関連付けられていない場合、ネットワークエレメントは、ＭＡＣアドレステーブルにおいて示される論理ポート上でパケットを転送する。
ブロック３３０を再び参照すると、パケットを受信した論理ポートがリーフＰＷに関連付けられていないと判定される場合、ブロック３４２において、当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル内で見出されるかが判定される。宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル内で見出されない場合、ブロック３３４において、ネットワークエレメントは、ローカルアクセス回線に関連付けられる論理ポート（即ち、リーフＡＣ又はルートＡＣに割り当てられる論理ポート）上でパケットをブロードキャストする。宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブル内で見出される場合、ネットワークエレメントは、ＭＡＣアドレステーブルにおいて示される論理ポート上でパケットを転送する。
一例として、図２及び図３Ａ〜図３Ｂのフロー図の動作をさらに図示するために、図４Ａ〜図４Ｍは、図１に示される例示的なｅツリーサービスネットワーク内のネットワークエレメントＰＥ１ １３０及びＰＥ２ １４０によって受信される一連のパケットを示す。図中の数字を囲む円は、イベントの経時的順序を表す。ただし、同じ図中の複数のイベントは同時に又は円で囲まれる数字によって示される順序とは異なる順序で発生し得ることが理解されるべきである。図４Ａに示されるように、最初は、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０及びＰＥ２ １４０のＭＡＣアドレステーブル１３２及び１４２は、ネットワーク内のネットワークエレメントのＭＡＣアドレスの全てを有しない。イベント１において、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ソースＭＡＣアドレスＭＡＣ１及び宛先アドレス（destination address）ＭＡＣ４を有するパケットを論理ポートＰ１ １１１上で受信する。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ブロック２０４に従って、ＭＡＣアドレステーブル１３２において、ＭＡＣアドレスＭＡＣ１を論理ポートＰ１ １１１に関連付ける。論理ポートＰ１ １１１はＰＷではなくローカルルートＡＣ ＲＡＣ１ １７１に割り当てられているため、ＭＡＣアドレステーブル１３２内のこのエントリについての「学習元」属性は、ヌル値又はデフォルト値を有して、ＭＡＣアドレスＭＡＣ１がＰＷから学習されなかったことを示す。
図４Ｂにおけるイベント２及び３において、ブロック３０８に従って、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ルートＰＷ１０１に割り当てられる論理ポートＰ３ １１３（論理ポートＰ３ １１３）及び他のローカルＡＣ ＬＡＣ１ リーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１に割り当てられる論理ポートＰ２ １１２上で、このパケットをブロードキャストする。なぜなら、宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ４は、ＭＡＣアドレステーブル１３２内で見出されないためである。ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、このパケットを論理ポートＰ５ １２５上で受信すると、ブロック２０４に従って、ＭＡＣアドレステーブル１４２において、ＭＡＣアドレスＭＡＣ１を論理ポートＰ５ １２５に関連付け、及び値「ＲＰＷ」を有する「学習元」属性にＭＡＣアドレスＭＡＣ１を関連付けて、ＭＡＣアドレスＭＡＣ１がルートＰＷ１０１から学習されたことを示す。
図４Ｃにおけるイベント４及び５において、ブロック３４４に従って、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、ローカルルートＡＣ ＲＡＣ２ １７２に割り当てられる論理ポートＰ７ １２７及びローカルリーフＡＣ ＬＡＣ２ １８２に割り当てられる論理ポートＰ８ １２８上で、このパケットをブロードキャストする。なぜなら、宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ４は、ＭＡＣアドレステーブル１４２内で見出されないためである。ＭＡＣアドレスＭＡＣ４を有するネットワークエレメントＣＥ４ １９４（このパケットの意図された受信先）がこのパケットをネットワークエレメントＰＥ２ １４０から受信すると、図４Ｄにおけるイベント６によって示されるように、ネットワークエレメントＣＥ４ １９４は、ソースＭＡＣアドレスＭＡＣ４及び宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ１を有する応答パケットを、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０の論理ポートＰ８ １２８へ向けて送信するであろう。ネットワークエレメントＰＥ２ １４０がこのパケットを受信すると、ブロック２０４に従って、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、ＭＡＣアドレステーブル１４２において、ソースＭＡＣアドレスＭＡＣ４を論理ポートＰ８ １２８に関連付ける。論理ポートＰ８ １２８は、ＰＷではなくローカルリーフＡＣ ＬＡＣ２ １８２に割り当てられるため、ＭＡＣアドレステーブル１４２内のこのエントリについての「学習元」属性は、ヌル値又はデフォルト値を有して、ＭＡＣアドレスＭＡＣ４がＰＷから学習されなかったことを示す。
図４Ｅにおけるイベント７において、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、このパケットを受信した論理ポートＰ８ １２８がリーフＡＣ ＬＡＣ２ １８２に関連付けられており、当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ１はネットワークエレメントＰＥ２ １４０のＭＡＣアドレステーブル１４２内で見出され、及び、このＭＡＣアドレスＭＡＣ１に関連付けられる「学習元」属性がＭＡＣアドレスＭＡＣ１はルートＰＷ１０１から学習されたことを示すと判定する。次いで、ブロック３１８に従って、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、ＭＡＣアドレステーブル１４２において何が示されているかに関わらず、リーフＰＷ１０２に割り当てられる論理ポートＰ６ １２６上で、このパケットを転送する。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０がソースＭＡＣアドレスＭＡＣ４を有するこのパケットを受信すると、ブロック２０４に従って、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ＭＡＣアドレステーブル１３２において、ＭＡＣアドレスＭＡＣ４を論理ポートＰ４ １１４に関連付け、及び、ブロック２０８に従って、ＭＡＣアドレステーブル１３２において、ＭＡＣアドレスＭＡＣ４と値「ＬＰＷ」を有する「学習元」属性とも関連付けて、ＭＡＣアドレスＭＡＣ４がリーフＰＷ１０２から学習されたことを示す。
図４Ｆにおけるイベント８において、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、このパケットを受信した論理ポートＰ４ １１４がリーフＰＷ１０２に関連付けられており、当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ１がＭＡＣアドレステーブル１３２内で見出され、及び、宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ１はローカルルートＡＣ ＲＡＣ１ １７１に関連付けられていると判定する。次いで、ブロック３４０に従って、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ＭＡＣアドレステーブル１３２において示されるように、ルートＡＣ１ ＲＡＣ１ １７１に割り当てられる論理ポートＰ１ １１１上でこのパケットを転送する。
図４Ｇにおけるイベント９において、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ソースＭＡＣアドレスＭＡＣ２及び宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ４を有するパケットを、論理ポートＰ２ １１２上で受信する。ブロック２０４に従って、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ＭＡＣアドレステーブル１３２において、ＭＡＣアドレスＭＡＣ２を論理ポートＰ２ １１２に関連付ける。論理ポートＰ２ １１２はＰＷではなくローカルリーフＡＣ ＬＡＣ１ リーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１に割り当てられているため、ＭＡＣアドレステーブル１３２内のこのエントリについての「学習元」属性は、ヌル値又はデフォルト値を有して、ＭＡＣアドレスＭＡＣ２がＰＷから学習されなかったことを示す。イベント１０において、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、このパケットを受信した論理ポートＰ２ １１２がローカルリーフＡＣ ＬＡＣ１ リーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１に関連付けられており、当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ４がＭＡＣアドレステーブル１３２内で見出され、及び、当該宛先ＭＡＣアドレスに関連付けられる「学習元」属性がこのＭＡＣアドレスはリーフＰＷ１０２から学習されたことを示すと判定する。次いで、ブロック３２０に従って、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、このパケットを破棄し及び廃棄する。なぜなら、これは、リーフノードから送信される、リーフノードを対象とした不正パケットであるためである。
図４Ｈにおけるイベント１１において、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ソースＭＡＣアドレスＭＡＣ２及び宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ３を有するパケットを、論理ポートＰ２ １１２上で受信する。図４Ｊにおけるイベント１２及び１３において、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、このパケットを受信した論理ポートＰ２ １１２がローカルリーフＡＣ ＬＡＣ１ リーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１に関連付けられており、当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ３が当該ネットワークエレメントＰＥ１ １３０のＭＡＣアドレステーブル１３２内で見出されないと判定する。次いで、ブロック３２２に従って、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ルートＡＣ ＲＡＣ１ １７１に割り当てられる論理ポートＰ１ １１１及びリーフＰＷ１０２に割り当てられる論理ポートＰ４ １１４上でこのパケットをブロードキャストする。このパケットを論理ポートＰ６ １２６上で受信すると、ブロック２０４に従って、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、ＭＡＣアドレステーブル１４２において、ソースＭＡＣアドレスＭＡＣ２を論理ポートＰ６ １２６に関連付け、及び、ブロック２０８に従って、ＭＡＣアドレステーブル１４２において、ＭＡＣアドレスＭＡＣ２と値「ＬＰＷ」を有する「学習元」属性とも関連付けて、ＭＡＣアドレスＭＡＣ２がリーフＰＷ１０２から学習されたことを示す。
図４Ｋにおけるイベント１４において、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、このパケットを受信した論理ポートＰ６ １２６がリーフＰＷ１０２に関連付けられており、及び当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ３が当該ネットワークエレメントＰＥ２ １４０のＭＡＣアドレステーブル１４２内で見出されないと判定する。次いで、ブロック３３４に従って、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、ルートＡＣ ＲＡＣ２ １７２に割り当てられる論理ポートＰ７ １２７上で、このパケットをブロードキャストする。ＭＡＣアドレスＭＡＣ３を有するネットワークエレメントＣＥ３ １９３（このパケットの意図された受信先）がこのパケットをネットワークエレメントＰＥ２ １４０から受信すると、図４Ｌにおけるイベント１５によって示されるように、ネットワークエレメントＣＥ３ １９３は、ソースＭＡＣアドレスＭＡＣ３及び宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ２を有する応答パケットを、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０の論理ポートＰ７ １２７へ向けて送信するであろう。ネットワークエレメントＰＥ２ １４０がこのパケットを受信すると、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、ブロック２０４に従って、ＭＡＣアドレステーブル１４２において、ソースＭＡＣアドレスＭＡＣ３を論理ポートＰ７ １２７に関連付ける。論理ポートＰ７ １２７は、ＰＷではなくローカルルートＡＣ ＲＡＣ２ １７２に割り当てられているため、ＭＡＣアドレステーブル１４２内のこのエントリについての「学習元」属性は、ヌル値又はデフォルト値を有して、ＭＡＣアドレスＭＡＣ３がＰＷから学習されなかったことを示す。
図４Ｍにおけるイベント１６において、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、このパケットを受信した論理ポートＰ７ １２７がルートＡＣ ＲＡＣ２ １７２に関連付けられており、及び当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ２が当該ネットワークエレメントＰＥ２ １４０のＭＡＣアドレステーブル１４２内で見出されると判定する。次いで、ブロック３１０に従って、ネットワークエレメントＰＥ２ １４０は、ＭＡＣアドレステーブル１４２において何が示されているかに関わらず、ルートＰＷ１０１に割り当てられる論理ポートＰ５ １２５上で、このパケットを転送する。なぜなら、宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ２に関連付けられる「学習元」属性は、ＭＡＣアドレスがＰＷから学習されたことを示すためである。ネットワークエレメントＰＥ１ １３０が、ソースＭＡＣアドレスＭＡＣ３を有するこのパケットを受信すると、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ブロック２０４に従って、ＭＡＣアドレステーブル１３２において、ＭＡＣアドレスＭＡＣ３を論理ポートＰ３ １１３に関連付け、及び、ブロック２０８に従って、ＭＡＣアドレステーブル１３２において、ＭＡＣアドレスＭＡＣ３と値「ＲＰＷ」を有する「学習元」属性とも関連付けて、ＭＡＣアドレスＭＡＣ３がルートＰＷ１０１から学習されたことを示す。イベント１７において、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、このパケットを受信した論理ポートＰ３ １１３がルートＰＷ１０１に関連付けられており、及び当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスＭＡＣ２が当該ネットワークエレメントＰＥ１ １３０のＭＡＣアドレステーブル１３２内で見出されると判定する。次いで、ネットワークエレメントＰＥ１ １３０は、ブロック３４６に従って、ＭＡＣアドレステーブル１３２において示されるように、リーフＡＣ ＬＡＣ１ リーフアクセス回線ＬＡＣ１ １８１に割り当てられる論理ポートＰ２ １１２上で、このパケットを転送する。
図５は、本発明の幾つかの実施形態において用いられる例示的なネットワークエレメントを図示する。図５に図示されるように、ネットワークエレメント５００は、制御カード５１５及び５２０（例えば、一方の制御カードはアクティブであり、他方の制御カードはバックアップである）、リソースカード５２５Ａ〜５２５Ｎ、及びラインカード５３０Ａ〜５３０Ｎを備える。これらのカードは、１つ以上のメカニズムを通じて互いに結合される（例えば、第１のフルメッシュがラインカードを結合し、第２のフルメッシュが全てのカードを結合する）。ラインカードのセットは、データプレーンを構成する一方、制御カードのセットは、制御プレーンを提供し及びラインカードを通じて外部のネットワークエレメントとパケットを交換する。サービスカードのセットは、特殊な処理（例えば、レイヤ４〜レイヤ７のサービス（例、ファイアウォール、ＩＰＳｅｃ、ＩＤＳ、Ｐ２Ｐ）、ＶｏＩＰセッションボーダーコントローラ、モバイルワイヤレスゲートウェイ（ＧＧＳＮ，進化型パケットシステム（ＥＰＳ：Evolved Packet System）ゲートウェイ））を提供することができる。一例として、サービスカードは、ＩＰＳｅｃトンネルを終端させ、並びに付随する認証アルゴリズム及び暗号化アルゴリズムを実行するために用いられ得る。図５に図示されるネットワークエレメント５００のアーキテクチャは例示であって、本発明の他の実施形態においてはカードの異なる組み合わせが用いられ得ることが理解されるべきである。例えば、幾つかのネットワークエレメントは、１つ以上の制御カードのセット、ゼロ個以上のリソースカードのセット、及び１つ以上のラインカードのセットを備えてもよい。一実施形態において、ネットワークエレメントのうちのいずれが図５に図示されるアーキテクチャと同様のアーキテクチャを有してもよい。
図５に図示されるカードの各々は、図６に示されるように、１つ以上のプロセッサ及び１つ以上のメモリを含む。例えば、ラインカード５３０Ａ〜５３０Ｂは、典型的に、パケットを高速で転送し及び／又は交換することを含めてパケットを処理するための１つ以上のパケット処理ユニットを備え、及び本明細書において説明される１つ以上のＭＡＣアドレステーブルを記憶するための１つ以上のメモリを備える。制御カード５１５及び５２０も、シグナリング、（ＭＡＣアドレステーブルの生成及び／又は管理を含む）ルーティング、接続セットアップ、セッションセットアップ等を実行するための１つ以上のプロセッサ６０３を備える。例えば、特に、制御カード５１５は、メモリ（例えば、キャッシュ６０４、ＲＡＭ６０５、ＲＯＭ６０７、又は不揮発性ストレージ６０６）に記憶される命令を実行して、本明細書において説明される学習モジュール及び転送モジュールを実行する。本明細書において、命令は、ある動作を実行するように構成され又は所定の機能性を有する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などのハードウェアの特定の構成、又は非一時的な（non-transitory）コンピュータ読取可能な媒体において具現化されるメモリに記憶されるソフトウェア命令を指し得る。従って、図面に示される技法は、１つ以上の電子デバイス（例えば、ネットワークエレメント）上に記憶され及び実行されるコード及びデータを用いて実装されることができる。そのような電子デバイスは、非一時的なコンピュータ読取可能な記憶媒体（例えば、磁気ディスク、光ディスク、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリデバイス、相変化メモリ）、及び一時的なコンピュータ読取可能な通信媒体（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号といった、電気的、光学的、音響的又は他の形態の伝搬信号）といったコンピュータ読取可能な媒体を用いて、コード及びデータを記憶し並びに（内部的に、及び／又は、ネットワーク上で他の電子デバイスと）通信する。また、そのような電子デバイスは、典型的に、１つ以上のストレージデバイス６０６（非一時的な機械読み取り可能な記憶媒体）、ユーザ入力／出力デバイス６１０（例えば、キーボード、タッチスクリーン、及び／又はディスプレイ）、及びネットワーク接続といった１つ以上の他のコンポーネントに結合される１つ以上のプロセッサ６０３のセットを含む。プロセッサのセットと他のコンポーネントとの結合は、典型的に、１つ以上のバス及び（バスコントローラとも称される）ブリッジ６０２を介する。従って、所与の電子デバイスのストレージデバイスは、典型的に、当該電子デバイスの１つ以上のプロセッサ６０３のセット上での実行のためのコード及び／又はデータを記憶する。当然ながら、本発明の一実施形態の１つ以上の部分は、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又はハードウェアの様々な組み合わせを用いて実装され得る。
代替的な実施形態
本発明の実施形態は、簡略化されたｅツリーサービスネットワークに関して説明されているが、本明細書において説明される方法は、任意の数のネットワークエレメント並びに各プロバイダエッジネットワークエレメントにアタッチされる任意の数のルートアクセス回線及びリーフアクセス回線を有する他のより複雑なｅツリーサービスネットワークに適用される。従って、本発明の実施形態は、図１に図示される簡略化されたｅツリーサービスネットワークに限定されない。さらに、本明細書において説明される方法はネットワークエレメントのソフトウェア、又はネットワークエレメントのハードウェア、又はこれらの組み合わせにおいて実装され得ることが理解されるべきである。図中のフロー図は本発明のある実施形態によって実行される動作の特定の順序を示すが、そのような順序は例示であること（例えば、代替的な実施形態は、当該動作を異なる順序で実行し、ある動作を組み合わせ、ある動作を重複させる等し得る）が理解されるべきである。
本発明は幾つかの実施形態の観点から説明されているが、本発明は説明された実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲の思想及び範囲内における変更及び変形により実施をされ得ることを当業者は認識するであろう。従って、上記説明は、限定ではなく例示として見なされるべきである。

Claims (20)

  1. ｅツリーサービスネットワーク内の第１のエッジネットワークエレメントにおける方法であって、
    当該第１のエッジネットワークエレメントは、前記ｅツリーサービスネットワーク内のルートネットワークエレメントから送信されるパケットを搬送するためのルート疑似ワイヤと、前記ｅツリーサービスネットワーク内のリーフネットワークエレメントから送信されるパケットを搬送するためのリーフ疑似ワイヤと、を含む疑似ワイヤのセットを通じて第２のエッジネットワークエレメントに結合され、
    前記ネットワークエレメントは、ローカルリーフノードに結合されるリーフアクセス回線に関連付けられる第１の論理ポートと、前記ルート疑似ワイヤに関連付けられる第２の論理ポートと、前記リーフ疑似ワイヤに関連付けられる第３の論理ポートと、を含む複数の論理ポートを含み、
    前記方法は、
    前記リーフアクセス回線に関連付けられる前記第１の論理ポート上で、第１の宛先メディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを有する第１のパケットを受信するステップと、
    前記第１の宛先ＭＡＣアドレスは前記第１のエッジネットワークエレメントに記憶されるＭＡＣアドレステーブル内の第１のＭＡＣアドレスに対応し、及び当該ＭＡＣアドレステーブル内の当該第１のＭＡＣアドレスに関連付けられる第１の属性が前記第１のＭＡＣアドレスは前記リーフ疑似ワイヤから学習されたと判定することに応じて、前記第１のパケットを破棄するステップと、
    前記リーフアクセス回線に関連付けられる前記第１の論理ポート上で、第２の宛先ＭＡＣアドレスを有する第２のパケットを受信するステップと、
    前記第２の宛先ＭＡＣアドレスは前記ＭＡＣアドレステーブル内の第２のＭＡＣアドレスに対応し、及び前記ＭＡＣアドレステーブル内の前記第２のＭＡＣアドレスに関連付けられる第２の属性が前記第２のＭＡＣアドレスは前記ルート疑似ワイヤから学習されたことを示すと判定することに応じて、前記ＭＡＣアドレステーブル内で前記第２のＭＡＣアドレスが前記複数の論理ポートのうちのいずれに関連付けられているかに関わらず、前記第２のパケットを前記第３の論理ポートから前記リーフ疑似ワイヤ上で前記第２のエッジネットワークエレメントへ向けて転送するステップと、
    を含む、方法。
  2. 前記リーフ疑似ワイヤに関連付けられる前記第３の論理ポート上で、第３の宛先ＭＡＣアドレスを有する第３のパケットを受信することと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルにおいて、前記第３の宛先ＭＡＣアドレスは前記リーフアクセス回線に関連付けられる前記第１の論理ポートに関連付けられる第３のＭＡＣアドレスに対応する、と判定することに応じて、前記第３のパケットを破棄することと、
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記複数の論理ポートは、ローカルルートネットワークエレメントに結合されるルートアクセス回線に関連付けられる第４の論理ポートをさらに含み、
    前記方法は、
    前記リーフアクセス回線に関連付けられる前記第１の論理ポート上で、第３の宛先ＭＡＣアドレスを有する第３のパケットを受信することと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルは前記第３の宛先ＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないと判定することに応じて、前記第３の論理ポートから前記リーフ疑似ワイヤ上で前記第２のエッジネットワークエレメントへ向けて、及び前記第４の論理ポートから前記ルートアクセス回線上で前記ローカルルートネットワークエレメントへ向けて、前記第３のパケットをブロードキャストすることと、
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記リーフ疑似ワイヤに関連付けられる前記第３の論理ポート上で、第４の宛先ＭＡＣアドレスを有する第４のパケットを受信することと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルにおいて、前記第４の宛先ＭＡＣアドレスは前記ルートアクセス回線に関連付けられる前記第４の論理ポートに関連付けられる第４のＭＡＣアドレスに対応する、と判定することに応じて、前記第４のパケットを前記第４の論理ポートから前記ルートアクセス回線上で前記ローカルルートネットワークエレメントへ向けて転送することと、
    をさらに含む、請求項３に記載の方法。
  5. 前記リーフ疑似ワイヤに関連付けられる前記第３の論理ポート上で、第４の宛先ＭＡＣアドレスを有する第４のパケットを受信することと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルは前記第４の宛先ＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないと判定することに応じて、前記第４のパケットを前記第４の論理ポートから前記ルートアクセス回線上で前記ローカルルートネットワークエレメントへ向けてブロードキャストすることと、
    をさらに含む、請求項３に記載の方法。
  6. 前記ルート疑似ワイヤに関連付けられる前記第２の論理ポート上で、第４の宛先ＭＡＣアドレスを有する第４のパケットを受信することと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルは前記第４の宛先ＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないと判定することに応じて、前記第１の論理ポートから前記リーフアクセス回線上で前記ローカルリーフネットワークエレメントへ向けて、及び前記第４の論理ポートから前記ルートアクセス回線上で前記ローカルルートネットワークエレメントへ向けて、前記第４のパケットをブロードキャストすることと、
    をさらに含む、請求項３に記載の方法。
  7. 前記ルートアクセス回線に関連付けられる前記第４の論理ポート上で、第４の宛先ＭＡＣアドレスを有する第４のパケットを受信することと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルは前記第４の宛先ＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないと判定することに応じて、前記第１の論理ポートから前記リーフアクセス回線上で前記ローカルリーフネットワークエレメントへ向けて、及び前記第２の論理ポートから前記ルート疑似ワイヤ上で前記第２のエッジネットワークエレメントへ向けて、前記第４のパケットをブロードキャストすることと、
    をさらに含む、請求項３に記載の方法。
  8. 前記複数の論理ポートのうちの１つ上で、ソースＭＡＣアドレスを有する第３のパケットを受信することと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルは前記ソースＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないと判定することに応じて、前記ＭＡＣアドレステーブル内の新たなエントリにおいて、前記ソースＭＡＣアドレスと、前記第３のパケットが受信された前記論理ポートと、当該論理ポートが前記疑似ワイヤのうちの１つに関連付けられている場合は当該論理ポートが前記ルート疑似ワイヤに関連付けられているのか又は前記リーフ疑似ワイヤに関連付けられているのかを示すための属性と、を記憶することと、
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  9. ｅツリーサービスネットワーク内のエッジネットワークエレメントであって、当該エッジネットワークエレメントは、
    １つ以上のプロセッサのセットと、
    前記プロセッサのセットに結合されるメモリであって、当該プロセッサのセットによって実行される場合、当該プロセッサのセットに、
    前記エッジネットワークエレメントを前記ｅツリーサービスネットワーク内のローカルリーフネットワークエレメントに結合するリーフアクセス回線に関連付けられる第１の論理ポート上で、第１の宛先メディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを有する第１のパケットを受信することと、
    前記第１の宛先ＭＡＣアドレスは前記エッジネットワークエレメントに記憶されるＭＡＣアドレステーブル内の第１のＭＡＣアドレスに対応し、及び当該ＭＡＣアドレステーブル内の当該第１のＭＡＣアドレスに関連付けられる第１の属性が前記第１のＭＡＣアドレスは前記エッジネットワークエレメントを前記ｅツリーサービスネットワーク内の別のエッジネットワークエレメントに結合するリーフ疑似ワイヤから学習されたと判定することに応じて、前記第１のパケットを破棄することと、
    前記リーフアクセス回線に関連付けられる前記第１の論理ポート上で、第２の宛先ＭＡＣアドレスを有する第２のパケットを受信することと、
    前記第２の宛先ＭＡＣアドレスは前記ＭＡＣアドレステーブル内の第２のＭＡＣアドレスに対応し、及び前記ＭＡＣアドレステーブル内の前記第２のＭＡＣアドレスに関連付けられる第２の属性が前記第２のＭＡＣアドレスは前記エッジネットワークエレメントを前記ｅツリーサービスネットワーク内の前記別のエッジネットワークエレメントに結合するルート疑似ワイヤから学習されたことを示すと判定することに応じて、前記ＭＡＣアドレステーブル内で前記第２のＭＡＣアドレスが前記複数の論理ポートのうちのいずれに関連付けられているかに関わらず、前記第２のパケットを前記第３の論理ポートから前記リーフ疑似ワイヤ上で転送することと、
    を実行させる命令を記憶するメモリと、
    を備える、エッジネットワークエレメント。
  10. 前記命令は、前記プロセッサのセットによって実行される場合、当該プロセッサのセットに、
    前記リーフ疑似ワイヤに関連付けられる前記第３の論理ポート上で、第３の宛先ＭＡＣアドレスを有する第３のパケットを受信することと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルにおいて、前記第３の宛先ＭＡＣアドレスは前記リーフアクセス回線に関連付けられる前記第１の論理ポートに関連付けられる第３のＭＡＣアドレスに対応すると判定することに応じて、前記第３のパケットを破棄することと、
    をさらに実行させる、請求項９に記載のネットワークエレメント。
  11. 前記命令は、前記プロセッサのセットによって実行される場合、当該プロセッサのセットに、
    前記リーフアクセス回線に関連付けられる前記第１の論理ポート上で、第３の宛先ＭＡＣアドレスを有する第３のパケットを受信することと、
    前記ネットワークエレメント内の前記ＭＡＣアドレステーブルは前記第３の宛先ＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないと判定することに応じて、前記第３の論理ポートから前記リーフ疑似ワイヤ上で前記別のエッジネットワークエレメントへ向けて、及び前記エッジネットワークエレメントをローカルルートネットワークエレメントに結合するルートアクセス回線に関連付けられる第４の論理ポートから、前記第３のパケットをブロードキャストすることと、
    をさらに実行させる請求項９に記載のネットワークエレメント。
  12. 前記命令は、前記プロセッサのセットによって実行される場合、当該プロセッサのセットに、
    前記リーフ疑似ワイヤに関連付けられる前記第３の論理ポート上で、第４の宛先ＭＡＣアドレスを有する第４のパケットを受信することと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルにおいて、前記第４の宛先ＭＡＣアドレスは前記ルートアクセス回線に関連付けられる前記第４の論理ポートに関連付けられる第４のＭＡＣアドレスに対応する、と判定することに応じて、前記第４のパケットを前記第４の論理ポートから前記ルートアクセス回線上で前記ローカルルートネットワークエレメントへ向けて転送することと、
    をさらに実行させる、請求項１１に記載のネットワークエレメント。
  13. 前記命令は、前記プロセッサのセットによって実行される場合、当該プロセッサのセットに、
    前記リーフ疑似ワイヤに関連付けられる前記第３の論理ポート上で、第４の宛先ＭＡＣアドレスを有する第４のパケットを受信することと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルは前記第４の宛先ＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないと判定することに応じて、前記第４のパケットを前記第４の論理ポートから前記ルートアクセス回線上で前記ローカルルートネットワークエレメントへ向けてブロードキャストすることと、
    をさらに実行させる、請求項１１に記載のネットワークエレメント。
  14. 前記命令は、前記プロセッサのセットによって実行される場合、当該プロセッサのセットに、
    前記ルート疑似ワイヤに関連付けられる前記第２の論理ポート上で、第４の宛先ＭＡＣアドレスを有する第４のパケットを受信することと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルは前記第４の宛先ＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないと判定することに応じて、前記第１の論理ポートから前記リーフアクセス回線上で前記ローカルリーフネットワークエレメントへ向けて、及び前記第４の論理ポートから前記ルートアクセス回線上で前記ローカルルートネットワークエレメントへ向けて、前記第４のパケットをブロードキャストすることと、
    をさらに実行させる、請求項１１に記載のネットワークエレメント。
  15. 前記命令は、前記プロセッサのセットによって実行される場合、当該プロセッサのセットに、
    前記ルートアクセス回線に関連付けられる前記第４の論理ポート上で、第４の宛先ＭＡＣアドレスを有する第４のパケットを受信することと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルは前記第４の宛先ＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないと判定することに応じて、前記第１の論理ポートから前記リーフアクセス回線上で前記ローカルリーフネットワークエレメントへ向けて、及び前記第２の論理ポートから前記ルート疑似ワイヤ上で前記別のエッジネットワークエレメントへ向けて、前記第４のパケットをブロードキャストすることと、
    をさらに実行させる、請求項１１に記載のネットワークエレメント。
  16. 前記命令は、前記プロセッサのセットによって実行される場合、当該プロセッサのセットに、
    前記複数の論理ポートのうちの１つ上で、ソースＭＡＣアドレスを有する第３のパケットを受信することと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルは前記ソースＭＡＣアドレスに対応するエントリを有しないと判定することに応じて、前記ＭＡＣアドレステーブル内の新たなエントリにおいて、前記ソースＭＡＣアドレスと、前記第３のパケットが受信された前記論理ポートと、当該論理ポートが前記疑似ワイヤのうちの１つに関連付けられている場合は当該論理ポートが前記ルート疑似ワイヤに関連付けられているのか又は前記リーフ疑似ワイヤに関連付けられているのかを示すための属性と、を記憶することと、
    をさらに実行させる、請求項１１に記載のネットワークエレメント。
  17. ｅツリーサービスネットワーク内のネットワークエレメントであって、
    前記ネットワークエレメントの論理ポートと前記ｅツリーサービスネットワーク内のその他のネットワークエレメントのＭＡＣアドレスとの間の関連付けのセットを記憶するように構成されるメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレステーブルであって、当該関連付けのセットは、特定のＭＡＣアドレスが疑似ワイヤから学習されたかと、ルート疑似ワイヤ及びリーフ疑似ワイヤのうちの１つを含む当該疑似ワイヤのタイプと、を示すための属性を含む、当該ＭＡＣアドレステーブルと、
    前記ＭＡＣアドレステーブルに結合される学習モジュールであって、前記ネットワークエレメントにおいて受信されるパケットのソースＭＡＣアドレスをキャプチャし、及び、前記ＭＡＣアドレステーブルにおいて当該ソースＭＡＣアドレスを前記ネットワークエレメントの前記論理ポートに関連付けるように構成される、当該学習モジュールと、
    前記アドレステーブルに結合される転送モジュールであって、前記ネットワークエレメントにおいて受信される前記パケットの宛先ＭＡＣアドレスを前記ＭＡＣアドレステーブルにおいてルックアップし、及び、前記ＭＡＣアドレステーブルに記憶される前記関連付けのセットに基づいて、前記パケットの各々を転送すべきか又は廃棄すべきかを判定するように構成される、当該転送モジュールと、
    を備える、ネットワークエレメント。
  18. 前記転送モジュールは、
    受信される各パケットについて、当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスが前記ＭＡＣアドレステーブルに存在しない場合、前記論理ポートのうちのいずれが当該パケットをブロードキャストすべきかを判定する、
    ようにさらに構成される、請求項１７に記載のネットワークエレメント。
  19. 前記転送モジュールは、
    前記ｅツリーサービスにおいて前記ネットワークエレメントをローカルリーフネットワークエレメントに結合するリーフアクセス回線に関連付けられる第１の論理ポート上で受信される各パケットについて、
    前記ＭＡＣアドレステーブルにおいて当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスが対応するＭＡＣアドレスを有し、及び前記ＭＡＣアドレステーブル内で当該ＭＡＣアドレスに関連付けられる前記属性が当該ＭＡＣアドレスは前記リーフ疑似ワイヤから学習されたことを示す場合、当該パケットを廃棄する、
    ようにさらに構成される、請求項１７に記載のネットワークエレメント。
  20. 前記転送モジュールは、
    前記ｅツリーサービスにおいて前記ネットワークエレメントをローカルリーフネットワークエレメントに結合するリーフアクセス回線に関連付けられる第１の論理ポート上で受信される各パケットについて、
    前記ＭＡＣアドレステーブルにおいて当該パケットの宛先ＭＡＣアドレスが対応するＭＡＣアドレスを有し、及び前記ＭＡＣアドレステーブル内で当該ＭＡＣアドレスに関連付けられる前記属性が当該ＭＡＣアドレスは前記ルート疑似ワイヤから学習されたことを示す場合、当該パケットを前記リーフ疑似ワイヤ上で転送する、
    ようにさらに構成される、請求項１７に記載のネットワークエレメント。
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