JP2015050495A - フレーム中継システム、および、フレーム中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置間でリソースを効率的に使用する。【解決手段】フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置は、当該フレーム中継システムの外部の装置からフレームを受信した際に、当該フレームに当該フレーム中継システム内で用いるヘッダを付与し、当該フレームを、当該フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置に転送する。また、フレーム中継装置は、フレーム中継システムを構成する他のフレーム中継装置から当該ヘッダを含むフレームを受信した場合、当該ヘッダの内容を参照・更新することで、自己の記憶部に対するフレーム中継設定の要否を判定する。【選択図】 図２

Description

本発明は、フレームを転送するフレーム中継システムまたはフレーム中継装置に関し、特に、複数のフレーム中継装置で一のフレーム中継システムを外部に提供する、技術に関する。

特許文献１には、複数のフレーム中継装置を接続して仮想的に１台のフレーム中継装置として動作させる技術が開示されている。また、特許文献２には、複数のネットワーク中継装置を接続して仮想的に１台のネットワーク中継装置において、ＭＡＣアドレスを管理する装置と、当該仮想ネットワーク中継装置を構成するネットワーク中継装置のそれぞれからＭＡＣアドレス情報を収集し、当該仮想ネットワーク中継装置を構成するネットワーク中継装置のそれぞれに対してＭＡＣアドレス情報を設定する手段を備えることで効率的にＭＡＣアドレステーブルを使用する技術が開示されている。

特開２００２−２１７９３５号広報 特開２００９−１４７７１０号広報

しかし、複数のフレーム中継装置を接続して仮想的に１台のフレーム中継装置として動作させた際に、当該仮想フレーム中継装置を構成する各フレーム中継装置が学習するＭＡＣアドレス情報を収集して各フレーム中継装置に設定する管理装置を設ける必要がある。

一方、複数のフレーム中継装置を接続して仮想的に１台のフレーム中継装置（例えば、スタッカブルスイッチ）では、１０台のフレーム中継装置を接続して仮想的に１台のフレーム中継装置としても、最大ＭＡＣアドレス学習数は１台のみのフレーム中継装置であっても同じものとなる。これは、フレーム中継装置を接続して、仮想的に１台のフレーム中継システムとして動作させ、当該フレーム中継システムを構成するそれぞれのフレーム中継装置でＭＡＣアドレスを学習させただけでは、最初にフレームを受信した当該フレーム中継装置が保持するＭＡＣアドレス情報に当該フレームの宛先ＭＡＣアドレスと一致するＭＡＣアドレスのエントリが登録されていない場合にフラッディングしてしまうため、単純にフレーム中継システムを構成するフレーム中継装置のそれぞれにまったく同じＭＡＣアドレス情報を設定していることを示している。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置で、ＭＡＣアドレスを管理するためのリソースを有効活用し、転送制御することを目的とする。

本発明の一態様によれば、フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置は、当該フレーム中継システムの外部の装置からフレームを受信した際に、当該フレームに当該フレーム中継システム内で用いるヘッダを付与し、当該フレームを、当該フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置に転送する。また、フレーム中継装置は、フレーム中継システムを構成する他のフレーム中継装置から当該ヘッダを含むフレームを受信した場合、当該ヘッダの内容を参照・更新することで、自己の記憶部に対するフレーム中継設定の要否を判定する。

フレーム中継システムにおけるアドレス管理を分散させることができる。

第１実施例に係るフレーム中継システムの概略構成を示す図 第１実施例に係るフレーム中継装置の内部構成を示すブロック図 第１実施例に係るフレーム中継システムを構成するフレーム中継装置間で情報をやり取りするための装置内フレームの構成を示す図 第１実施例に係るフレーム中継装置の仮想フレーム中継装置間内転送先テーブルの構成を示す図 第１実施例に係るフレーム中継装置のＭＡＣアドレステーブルの構成を示す図 第１実施例に係るフレーム中継装置のＶＬＡＮテーブルの構成を示す図 第１実施例に係るフレーム中継装置の装置内ヘッダ解析部の処理のフローチャート図 第１実施例および第２実施例に係るフレーム中継装置のテーブル更新部の処理のフローチャート図 第１実施例に係るフレーム中継装置のフレーム転送決定部の処理のフローチャート図 第１実施例および第２実施例に係るフレーム中継装置のフレーム転送処理部の処理のフローチャート図 第２実施例に係るフレーム中継システムの概略構成を示す図 第２実施例に係るフレーム中継装置のＭＡＣアドレステーブルの構成を示す図 第２実施例に係るフレーム中継装置のＬＡテーブルの構成を示す図

以下に、本発明の実施形態について、実施例に基づいて図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。

まず、第１実施例に係るフレーム中継システムを構成するフレーム中継装置の内部構成と、フレーム中継装置が内包する制御部の動作と、フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置間で転送するデータと、について説明する。

図１は、フレーム中継システム１００を示す。図１に示すように、係るフレーム中継システム１０００は、３つのフレーム中継装置、すなわち、第１のフレーム中継装置１００ａと、第２のフレーム中継装置１００ｂと、第３のフレーム中継装置１００ｃと、を含む。以下では、３つのフレーム中継装置を区別する必要がない場合は、符号の末尾のアルファベットを省略し、フレーム中継装置１００と記述する。

フレーム中継システム１０００とその外部の装置との接続について述べる。フレーム中継装置１００ａ、ｂは、フレーム中継システム１０００の外部の装置として、それぞれ外部中継装置４００ａと、外部中継装置４００ｂに接続される。以下では、２つの外部中継装置を区別する必要がない場合は、符号の末尾のアルファベットを省略し、外部中継装置４００と記述する。外部中継装置４００は、複数の物理ポートを有するフレームを転送する転送装置、たとえばスイッチ装置であってもよい。また、フレーム中継装置１００ｂは、外部の装置として、外部装置２００ｂに接続される。フレーム中継装置１００ｃは、外部の装置として、外部装置２００ｃ、外部装置２００ｄに接続される。また、外部装置２００aは、外部中継装置４００aを介して、フレーム中継装置１００ａに接続される。外部装置２００ａと、外部装置２００ｂと、外部装置２００ｃと、外部装置２００ｄと、がある。以下では、４つの外部装置を区別する必要がない場合は、符号の末尾のアルファベットを省略し、外部装置２００と記述する。

外部装置２００ａ〜２００ｄは、複数の物理ポートを有するルータと、複数の物理ポートを有するスイッチと、１つまたは複数の物理ポートを有する計算機、情報処理端末と、のいずれかを含む。図１中の黒丸は各装置が備えるポートを示している。

フレーム中継システム１０００を構成する３つのフレーム中継装置１００のうち、第１のフレーム中継装置１００ａのポートＯ１は、外部中継装置４００ａのポートＩ１と、ケーブルＯＮＴ１を介して接続されている。外部装置２００ａのポートＲ１と、ケーブルＯＮＴ１を介して接続されている。第２のフレーム中継装置１００ｂのポートＯ２は、外部中継装置４００ｂのポートＩ３と、ケーブルＯＮＴ２を介して接続されている。 第２のフレーム中継装置１００ｂのポートＯ３は、外部装置２００ｂのポートＲ２と、ケーブルＯＮＴ３を介して接続されている。

第３のフレーム中継装置１００ｃのポートＯ５は、外部装置２００ｃのポートＲ３と、ケーブルＯＮＴ５を介して接続され、ポートＯ４は、外部装置２００ｄのポートＲ４と、ケーブルＯＮＴ４を介して接続されている。

外部中継装置４００ｂのポートＩ４は、外部装置２００ａのポートＲ１と、ケーブルＩＮＴ２を介して接続されていない状態であることを示すため、ケーブルＩＮＴ２は点線で示している。

一方、フレーム中継システム１０００内は、各フレーム中継装置のポート間で接続される。第１のフレーム中継装置１００ａのポートＡ２と第２のフレーム中継装置１００ｂのポートＢ１、第２のフレーム中継装置１００ｂのポートＢ２と第３のフレーム中継装置１００ｃのポートＣ１、第３のフレーム中継装置１００ｃのポートＣ２と第１のフレーム中継装置１００ａのポートＡ１は、それぞれフレーム中継システム１０００を構成するためのケーブルＳＣＶ１、ＳＣＶ２、ＳＣＶ３を介して接続されている。

第１のフレーム中継装置１００ａのポートＯ１と、第２のフレーム中継装置１００ｂのポートＯ２と、ポートＯ３と、第３のフレーム中継装置１００ｃのポートＯ４と、ポートＯ５と、外部装置２００ａのポートＲ１と、外部装置２００ｂのポートＲ２と、外部装置２００ｃのポートＲ３と、外部装置２００ｄのポートＲ４と、はいずれもＶＬＡＮ識別子が１０００のネットワークに所属している。

以上説明したフレーム中継システムにおいて、フレーム中継装置１００は、外部中継装置４００または外部装置２００の少なくとも一に接続される。フレーム中継装置１００は、外部中継装置４００または外部装置２００から受信するフレームを、フレーム中継システム１０００内の他のフレーム中継装置１００にケーブルＳＣＶ１，２，３を介して転送してフレームを宛先の装置に到達させるか、あるいは廃棄する。

フレーム中継装置１００は、外部中継装置４００または外部装置２００から受信するフレームに、各フレーム中継装置１００でのフレーム転送制御に関する情報、つまり当該フレームの転送履歴を格納するためのフィールドを含むヘッダが追加される。そのヘッダには、各フレーム中継装置１００でのフレームの宛先検索結果やフラッディング処理状況などのフレーム転送制御に関する情報が含まれる。各フレーム中継装置１００は、他のフレーム中継装置から受信するフレームのヘッダを参照し、フレームに対しての処理を決定する。そして、その決定に従ってフレーム中継装置１００は、外部中継装置４００または外部装置２００から受信するフレームを、フレーム中継システム１０００内の他のフレーム中継装置１００にケーブルＳＣＶ１，２，３を介して転送してフレームを宛先の装置に到達させるか、あるいは廃棄する。また、各フレーム中継装置１００は、フレーム中継システム１０００の外部にフレームを送信することを決定した場合、追加されたヘッダを削除して、外部に送信する。

図２は、第１実施例に係るフレーム中継システム１０００に構成するフレーム中継装置１００の構成を示すブロック図である。図３は、第１実施例に係るフレーム中継システムを構成するフレーム中継装置間で転送されるデータの構成を示す図である。

図２に示すように、複数のフレーム中継装置１００が、回線ＳＣＶを介して接続される。フレーム中継装置１００は、複数の物理ポート１１０と、複数のスタックポート１２０と、送受信処理部１３０と、制御部１４０と、レイヤ２転送回路１５０と、を含んでいる。物理ポート１１０は、同軸ケーブルや光ファイバなどの回線ＣＶを介してネットワークに接続するためのインタフェースであり、イーサネット（登録商標）規格に準拠したポートであってもよい。また、物理ポート１１０は、フレーム中継システム１０００の外部に接続されるポート、たとえば外部接続ポートである。スタックポート１２０は、同軸ケーブルや光ファイバなどの回線ＳＣＶを介してフレーム中継システム１０００内の他のフレーム中継装置１００と接続するためのインタフェースである。スタックポート１２０は、第１実施例においては、イーサネット規格に準拠したポートであってもよい。また、スタックポート１２０は、フレーム中継システムを構成する他のフレーム中継装置１００に接続されるポートである。

例えば、図１の第１のフレーム中継装置１００ａのポートＯ１は、図２の物理ポート１１０のいずれかに対応している。一方で、図１の第１のフレーム中継装置１００ａのポートＡ１、Ａ２は図２のスタックポート１２０のそれぞれに対応している。

送受信処理部１３０は、装置内ヘッダ付与・除去部１３１を備えている。送受信処理部１３０は、各物理ポート１１０および２つのスタックポート１２０と接続され、物理ポート１１０およびスタックポート１２０を介してフレームを受信する。物理ポート１１０を介して受信した場合に、装置内ヘッダ付与・除去部１３１は、当該フレームにフレーム中継システム１０００を構成するフレーム中継装置１００の間で情報をやり取りするための情報（以下、装置内ヘッダ）を付与したデータ（以下、装置内フレームと呼ぶ）を作成する。つまり、装置内ヘッダ付与・除去部１３１は、フレームを加工または更新する。

また、送受信処理部１３０は、レイヤ２転送回路１５０から転送すべき装置内フレームと出力ポートの通知を受け取る。装置内ヘッダ・付与除去部１３１は、転送先のポートが物理ポート１１０であるならば装置内フレームから装置内ヘッダを除去する。

転送先のポートがスタックポート１２０であるならば装置内フレームの加工または変換をせずに、装置内ヘッダ・付与除去部１３１は、装置内フレームが付与されたフレームを物理ポート１１０、または、スタックポート１２０から送信する。ここで、レイヤ２転送回路１５０から通知された出力ポートの通知が空の通知（出力ポートの通知であるが、出力ポートの情報がない）の場合、送受信処理部１３０は、レイヤ２転送回路１５０から受け取った装置内フレームを廃棄する。

つまり、装置内ヘッダ付与・除去部１３１は、フレーム中継システム１０００の外部からフレームを受信した場合、装置内ヘッダを付与し、外部に送信する場合、装置内ヘッダを除去する。また、フレーム中継システムの内部にフレームを転送する場合は、装置内ヘッダを付与したままで、フレーム中継装置１００自身でのフレームに対する処理の履歴が格納された装置内ヘッダを含むフレームが、フレーム中継システム１０００内で転送される。

装置内ヘッダ付与・除去部１３１は、フレームに装置内ヘッダを付与する際は、当該フレームを受信した物理ポート１１０の識別子と、当該フレームを受信したフレーム中継装置１００の装置識別子とを、装置内ヘッダに格納する。装置識別子は、フレーム中継システム１０００を構成するフレーム中継装置１００の間で一意に示される識別子である。

制御部１４０は、中央演算装置（ＣＰＵ）１４１およびメモリ１４２を備えている。メモリ１４２には、制御プログラム１４３と仮想フレーム中継装置構成プログラム１４４と、装置識別子情報１４５と、が格納されている。ＣＰＵ１４１は、制御プログラム１４３を実行することにより、制御部としての機能を実現する。CPU１４１は、制御プログラム１４３を読み出し、複数のフレーム中継装置１００を接続して仮想的に１台のフレーム中継装置として動作するための処理をする。制御プログラム１４３は、他のフレーム中継装置１００と通信する機能など、通信を実現するための各種機能部を含んでいてもよい。制御部１４０は、フレーム中継装置１００全体を制御してもよい。

装置識別子情報１４５は、 フレーム中継システム１０００に含まれるフレーム中継装置それぞれに割り当てられた識別子のうち、少なくとも自己に割り当てられた装置識別子と、他のフレーム中継装置１００に出力する場合のフレームを出力すべきポートと、の対応付けを含む。
を保持する。

仮想フレーム中継装置構成プログラム１４４は、他のフレーム中継装置１００にフレームを転送する場合の出力ポートの選択と、メモリ１５６を用いて選択される出力ポートの情報を管理する。より具体的には、仮想フレーム中継装置構成プログラム１４４は、フレーム中継システム１０００を構成する他のフレーム中継装置１００と、仮想フレーム中継装置を構成するための情報を交換して、フレーム中継システム１０００を構成するフレーム中継装置１００のそれぞれを一意に表す識別子を決定し、自己に割り当てられた当該装置識別子を自己の装置識別子情報１４５に格納する。

そして、仮想フレーム中継装置構成プログラム１４４は、フレーム中継システム１０００を構成するフレーム中継装置１００間で装置内フレームを転送する際に、２つのスタックポート１２０のいずれから送信するかを決定し、当該装置識別子と決定されたスタックポートとを対応付ける。そして、仮想フレーム中継装置構成プログラム１４４は、後述するレイヤ２転送回路１５０のメモリ１５６に含まれる仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７に設定する。

レイヤ２転送回路１５０は、送受信処理部１３０から受け取った装置内フレームをレイヤ２転送するための転送処理と、送受信処理部１３０から受け取った装置内フレームを元にしたＭＡＣ学習処理と、を行う回路である。

レイヤ２転送回路１５０は、レイヤ２転送エンジン１５１と、メモリ１５６と、を含んでいる。レイヤ２転送エンジン１５１は、装置内ヘッダ解析部１５２と、テーブル更新部１５３と、フレーム転送決定部１５４と、フレーム転送処理部１５５と、を含んでいる。メモリ１５６は、仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７と、ＭＡＣアドレステーブル１５８と、ＶＬＡＮテーブル１５９と、を含んでいる。なお、レイヤ２転送回路１５０は、後述する本回路の機能を実現するために設計されたＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：特定用途向け集積回路）であってもよい。また、レイヤ２転送回路１５０は、ハードウェアに構成され、そのハードウェアにより転送処理が実行されてもよい。

メモリ１５６に格納されている各テーブルについて説明する。仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７は、他のフレーム中継装置１００にフレームを転送する場合に、送信すべきスタックポート１２０を特定する情報が保持される。ＭＡＣアドレステーブル１５８は、フレーム中継システム１０００の外部から受信したフレームに含まれる送信元のＭＡＣアドレスと送信元が属するＶＬＡＮとフレームを受けたポートとの対応付けを含む。ＭＡＣアドレステーブル１５８は、ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮ識別子の組合せとポートとの対応付けを含む。ＶＬＡＮテーブルは、ＶＬＡＮとＶＬＡＮに所属するポートとの対応付けを含む。

レイヤ２転送エンジン１５１の各制御部位について説明する。装置内ヘッダ解析部１５２は、送受信処理部１３０から受け取った装置内フレームの装置内ヘッダの内容を参照して、装置内フレームの処理を決定する部位である。

装置内ヘッダには、フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置における当該フレームの処理の履歴に関する情報が格納される。具体的には、フレーム中継装置毎に、特定するためのＭＡＣアドレス検索を実行しているか、及び、実行結果、及び、フラッディング処理結果を示す情報のうち少なくとも一が、格納される。

装置内ヘッダ解析部１５２は、装置内フレームのヘッダに格納されているの処理の履歴に関する情報を参照し、テーブル更新部１５３に装置内フレームを渡すか、フレーム転送処理部１５４にフラッディング済みを通知するとともに装置内フレームを渡す。あるいは、装置内ヘッダ解析部１５２は、装置内フレームを廃棄する。

テーブル更新部１５３は、外部から受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮ識別子との組合せを学習し、ＭＡＣアドレステーブル１５８を更新する。具体的には、テーブル更新部１５３は、装置内ヘッダ解析部１５２から受け取った装置内フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮ識別子との組合せが、ＭＡＣアドレステーブルに当該ＭＡＣアドレスが登録されているかを検索し、当該ＭＡＣアドレスのＭＡＣアドレステーブル１５８への登録（ＭＡＣアドレスの学習）、または、当該ＭＡＣアドレスのＭＡＣアドレステーブル１５８からの削除、または、ＭＡＣアドレステーブル１５８の情報の更新、の要否を判定する。

フレーム転送決定部１５４は、装置内フレームの装置ヘッダ情報を参照し、ＭＡＣアドレステーブル１５８の検索の実行あるいはフラッディング処理の実行をフレーム転送処理部１５５にさせる指示を行うか、装置フレームの廃棄処理を行うかを判別し、判別結果に基づいて指示あるいは処理を行う。具体的には、フレーム転送決定部１５４は、テーブル更新部１５３から受け取った装置内フレームの宛先ＭＡＣアドレスをキーとして、ＭＡＣアドレステーブル１５８に当該ＭＡＣアドレスが登録されているかを検索して、自己の物理ポート１１０に接続するフレーム中継システム１０００の外部の装置に対するフレームの転送の要否を判定する。

フレーム転送処理部１５５は、装置内アドレス解析部１５２、または、フレーム転送決定部１５４から、通知と装置内フレームを受け取ると、通知に含まれる要求された処理に基づきポートから装置内フレームを送信する。

レイヤ２転送回路１５０やレイヤ２転送エンジン及び送受信処理部１３０は、別々の処理部で説明したが、一体となった制御部であってもよい。

なお、他のフレーム中継装置１００ｂ、１００ｃもフレーム中継装置１００（１００a）と同様の構成を有する。以下、各フレーム中継装置それぞれについて述べる場合、１００a、１００ｂ、１００ｃとし、各フレーム中継装置に共通する説明については、単にフレーム中継装置１００とする。

図３は、装置内フレームの構成を示す。装置内フレームは、フレーム中継システム１０００を構成するフレーム中継装置１００の間で転送されるデータに、いずれか一のフレーム中継装置１００内で付与または除去される装置内ヘッダ３０１を含む。。

装置内フレーム３００は、装置内ヘッダ３０１と、宛先ＭＡＣアドレス３０２と、送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４と、タイプ３０５と、データ３０６と、ＦＣＳ３０７と、で構成される。装置内ヘッダ３０１以外は、宛先ＭＡＣアドレス３０２と、送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４と、タイプ３０５と、データ３０６と、ＦＣＳ３０７は、他のフレーム中継装置から受信されるフレーム３１０に含まれ、それらは、ＯＳＩで定義されるレイヤ２のフレーム構成に従ってもよい。

宛先ＭＡＣアドレス３０２は、送信先の外部装置のＭＡＣアドレスが格納されるフィールドである。送信元ＭＡＣアドレス３０３は、送信元の外部装置のＭＡＣアドレスが格納されるフィールドである。ＶＬＡＮタグ３０５は、送信先、送信元の外部装置が属するＶＬＡＮを示す識別子（ＶＬＡＮ識別子）が格納されるフィールドである。

次に、装置内ヘッダ３０１の内容について記載する。

装置内ヘッダ３０１は、フレーム中継システム１０００内でのフレーム転送に関する情報を格納するため複数のフィールドにより構成される。より具体的には、それらはフレーム受信装置識別子３１１、フレーム受信ポート識別子３１２、Ｌ２検索状況３１３と、Ｌ２検索結果３１４と、フラッディング処理状況３１５を格納するフィールドである。

フレーム受信装置識別子３１１は、フレームを受信したフレーム中継装置を特定する情報が格納される。具体的には、フレーム受信装置識別子３１１には、フレームを受信したフレーム中継装置１００の装置識別子が装置内ヘッダ付与・除去部１３１により格納される。 フレーム受信ポート識別子３１２は、フレームを受信したフレーム中継装置１００内の物理ポートを特定する情報が格納される。具体的には、フレーム受信ポート識別子３１２は、装置内ヘッダ付与・除去部１３１にて、フレームを受信したフレーム中継装置１００の物理ポート１１０を示す識別子が格納される。

Ｌ２検索状況３１３は、フレーム中継システム１０００を構成する各フレーム中継装置でのＭＡＣアドレス検索の状況に関する状況が格納される。具体的には、Ｌ２検索状況３１３は、フレーム転送決定部１５４にて実施するＭＡＣアドレスの検索の実施有無を示す情報が格納される。Ｌ２検索状況３１３のフィールド１・・・Ｎは、複数設けられ、いずれか一のフィールドは、フレーム中継システム１０００を構成するフレーム中継装置１００フレーム中継装置いずれかに対応付けられる。フレーム転送決定部１５４は、自己の装置識別子に対応するＬ２検索状況３１３のフィールドに格納される。なお、Ｌ２検索状況３１３の初期値には、検索未実施を示す情報が格納される。
Ｌ２検索結果３１４は、フレーム中継システム１０００内での少なくとも一のフレーム中継装置でのＭＡＣアドレスの検索の結果に関する情報が格納される。 Ｌ２検索結果３１４に格納される情報は、ＭＡＣアドレスの検索の結果を示す情報として、「該当あり」あるいは「該当なし」が格納される。なお、Ｌ２検索結果３１４の初期値には「該当なし」を示す情報が格納されてもよい。また、Ｌ２検索結果３１４に「該当あり」を示す情報が格納された場合、Ｌ２検索結果３１４は、「該当なしを示す情報」に更新されない。つまり、「該当有」と示されている場合は、フレーム中継システム内のフレーム中継装置１００のいずれかのＭＡＣアドレステーブル１５８に該当するエントリがあったことを示し、「該当なし」の場合は、当該フレームを転送してきたフレーム中継装置１００ではいずれも、ＭＡＣアドレステーブル１５８に該当するエントリがなかったことを示す。
フラッディング処理状況３１５は、各フレーム中継装置１００でのフラッディング処理の履歴に関する状況が格納される。フラッディング処理状況３１５は、フレーム転送処理部１５５にて実施するフレームのフラッディング処理の実施有無を示す情報が格納され、後述するフレーム転送処理部１５５にて自己の装置識別子に対応するフィールドに格納される。フラッディング処理状況３１５の初期値には、フラッディング処理未実施を示す情報が格納される。フラッディング処理状況３１５も、複数のフィールドが設けられ、フレーム中継システム１０００を構成するフレーム中継装置１００毎にフィールドが対応付けられる。フレーム受信ポート種別７０１については実施例１では不要であるので実施例２で後述する。

なお、本実施例では、外部から受信したフレーム３１０の先頭に装置内ヘッダ３０１を挿入する例で説明したが、先頭でなくてよく、所定のビットの位置に付与されてもよく、各フレーム中継装置１００が、参照してもよい。また、必ずしもフレーム３１０に付与するのではなく、対象となるフレーム３１０をフレーム中継装置１００内やフレーム中継システム１０００内で転送されるのにあわせて、対象フレームと対応づけるための識別情報と対応付けて装置内ヘッダに相当する情報が、転送されてもよい。

メモリ１５６に保持される各種テーブルについて説明する。

図４は、仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７を示す。仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７は、装置識別子４００と、出力スタックポート４０１との対応付けを含む。仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７は、フレーム中継装置１００の装置識別子をキーとして、フレーム中継システム１０００を構成する他のフレーム中継装置１００にフレームを転送する場合に参照される。装置識別子に対応する出力スタックポートの識別子を出力スタックポート４０１から抽出し、送信すべきスタックポート１２０が特定される。
仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７a、１５７ｂ、１５７ｃは、フレーム中継装置１００a,１００ｂ、１００ｃのメモリ１５６に保持される。

仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７aの装置識別子情報１４５には１が、 仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７ｂの装置識別子情報１４５には２が、仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７ｃの装置識別子情報１４５には３が登録されている。たとえば、フレーム中継装置１００aは、仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７を参照し、出力スタックポート４０１aに示されるＡ２により特定されるスタックポート１２０を介して他のフレーム中継装置１００にフレームを送信する。

図５は、ＭＡＣアドレステーブル１５８を示す。

ＭＡＣアドレステーブル１５８は、各フレーム中継装置１００により保持される。 ＭＡＣアドレステーブル１５８は、フレーム受信時に、フレームに含まれる送信元の情報を用いて レイヤ２転送回路１５０により更新され、フレーム転送決定部１５４によりフレームの転送先を検索する場合に、参照される。

ＭＡＣアドレステーブル１５８は、ＭＡＣアドレス５００と、ＶＬＡＮ識別子５０１と、出力ポート５０２とを含む。から構成される。ＭＡＣアドレステーブル１５８は、ＭＡＣアドレス５００と、ＶＬＡＮ識別子５０１と、をキーとして、出力ポート５０２を求めるテーブルである。

ＭＡＣアドレステーブル１５８ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、フレーム中継装置１００ａ、ｂ、ｃに保持される。まず、いずれのＭＡＣアドレステーブルａ、ｂ、ｃも、フレーム中継装置１００がＭＡＣ学習をしていない場合は、各テーブルのエントリ１５８２ａ、ｂ、ｃのＭＡＣアドレス５００、ＶＬＡＮ識別子５０１、出力ポート５０２にＮＵＬＬが格納される。ＮＵＬＬは、未学習であることを示す。フレーム中継システム１０００の外部よりフレームを受信したフレーム中継装置１００は、ＭＡＣ学習を行い、エントリ１５８２ａ、ｂ、ｃに格納されるＮＵＬＬを書き換え、フレームに含まれるＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ識別子、出力ポートの組合せに更新する。その後、各フレーム中継装置１００は、フレーム中継システム１０００の外部からのフレーム受信に応じて、ＭＡＣ学習を行い、新たに学習した情報を用いてエントリが追加されていく。

具体的には、第１のフレーム中継装置１００ａのＭＡＣアドレステーブル１５８ａのＭＡＣアドレス５００ａには、ＭＡＣ＿Ｒ１、ＶＬＡＮ識別子５０１ａには１０００、出力ポート５０２ａにはポートＯ１がエントリ１５８６ａとして登録される。

第２のフレーム中継装置１００ｂのＭＡＣアドレステーブル１５８ｂのＭＡＣアドレス５００ｂには、ＭＡＣ＿Ｒ２が、ＶＬＡＮ識別子５０１ｂには１０００が、出力ポート５０２ｂにはＯ３がエントリ１５８４bとして登録される。また、ＭＡＣアドレステーブル１５８ｂのエントリ１５８６ｂとして、ＭＡＣアドレス５００ｂには、ＭＡＣ＿Ｒ１が、ＶＬＡＮ識別子５０１ｂには１０００が、出力ポート５０２ｂにはＯ２が、送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣ＿Ｒ１であるフレームを、ポートＯ２を介してフレーム中継装置１００ｂが受信した場合、登録される。

第３のフレーム中継装置１００ｃのＭＡＣアドレステーブル１５８ｃのＭＡＣアドレス５００ｃにはＭＡＣ＿Ｒ４が、ＶＬＡＮ識別子５０１ｃには１０００が、出力ポート５０２ｃにはＯ４が登録される。

ＭＡＣアドレスは、実際には４８ビットの識別符号であるが、本実施例では、ポートの符号の前にＭＡＣ＿を付した符号を、そのポートに割り当てられているＭＡＣアドレスを表す符合として用いる。例えば、上述のように、ポートＲ４に割り当てられているＭＡＣアドレスは、ＭＡＣ＿Ｒ４と表す。

図６は、ＶＬＡＮテーブル１５９の構成を示す。ＶＬＡＮテーブル１５９は、ＶＬＡＮ識別子６００と、所属ポート６０１と、から構成される。ＶＬＡＮテーブル１５９は、ＶＬＡＮ識別子をキーとして、当該ＶＬＡＮ識別子が示すＶＬＡＮに所属する物理ポート１１０の情報を求めるテーブルである。

第１のフレーム中継装置１００ａのＶＬＡＮテーブル１５９ａのエントリ１５９２ａとして、ＶＬＡＮ識別子６００ａには１０００が、所属ポート６０１ａにはポートＯ１が登録される。第２のフレーム中継装置１００ｂのＶＬＡＮテーブル１５９ｂのエントリ１５９２ｂとして、ＶＬＡＮ識別子６００ｂには１０００が、所属ポート６０１ｂにはポートＯ２と、ポートＯ３が登録される。第３のフレーム中継装置１００ｃのＶＬＡＮテーブル１５９ｃのエントリ１５９２ｃとして、ＶＬＡＮ識別子６００ｃには１０００が、所属ポート６０１ｃにはポートＯ４と、ポートＯ５が登録されている。
図７は、装置内ヘッダ解析部１５２にて実施する処理決定のフローチャートを示す。まず、装置内ヘッダ解析部１５２は、送受信処理部１３０から装置内フレームを受け取る（Ｓ１００）。次に、装置内ヘッダ解析部１５２は、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１の内容を参照する。装置内ヘッダ解析部１５２は、装置内ヘッダ３０１に含まれるＬ２検索状況３１３のフィールド群の内、自己の装置識別子に対応するＬ２検索状況３１３フィールドを参照する。装置内ヘッダ解析部１５２は、参照したＬ２検索状況３１３フィールドにフレーム転送決定部１５４によってＭＡＣアドレスの検索実施が有を示す情報示す情報が格納されているかを判定する（Ｓ１０１）。Ｓ１０１の判定の結果がＹＥＳ（ＭＡＣアドレスの検索実施有）である場合、装置内ヘッダ解析部１５２は、装置内ヘッダ３０１に含まれるＬ２検索結果３１４にフレーム転送決定部１５４でのＭＡＣアドレスの検索にて該当ありを示す情報が格納されているかを確認する（Ｓ１０２）。 Ｓ１０２の判定の結果がＹＥＳ（ＭＡＣアドレスの検索にて該当あり）である場合、装置内ヘッダ解析部１５２は、装置内フレームを廃棄する（Ｓ１０３）。ＭＡＣアドレスの検索にて該当ありの場合は、検索結果を用いて宛先が特定でき、フレーム中継装置１００が、外部の装置に向けて装置ヘッダを除去して、すでにフレームを送信し、重複の送信を避けるためである。また、他のフレーム中継装置１００に転送して、他のフレーム中継装置１００に処理をさせるのも効率が悪いためである。

Ｓ１０２の判定の結果がＮＯである場合、装置内ヘッダ解析部１５２は、装置内ヘッダ３０１に含まれるフラッディング処理状況３１５のフィールド群のうち、自己の装置識別子に対応するフラッディング処理状況フィールド３１５に、フレーム転送処理部１５５にてフラッディング処理の実施有無を示す情報が格納されているかを判定する（Ｓ１０４）。Ｓ１０４の判定の結果がＹＥＳである場合、装置内ヘッダ解析部１５２は、装置内フレームを廃棄する。（Ｓ１０３）、
装置内ヘッダ解析部１５２は、判定の結果がＮＯであれば、フレーム転送処理部１５５にフラッディング処理と通知して装置内フレームを渡す（Ｓ１０５）。Ｓ１０１の判定の結果がＮＯである場合、装置内ヘッダ解析部１５２は、テーブル更新部１５３に装置内フレームを渡す（Ｓ１０６）。

図８は、テーブル更新部１５３にてＭＡＣ学習に関する処理のフローチャートを示す。なお、図８は後述する第２実施例における処理を含むため、当該処理は省略して説明する。

まず、テーブル更新部１５３は、装置内ヘッダ解析部１５２から装置内フレームを受け取る（Ｓ２００）。次に、テーブル更新部１５３は、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子と、をキーとしてＭＡＣアドレステーブル１５８を検索して、当該ＭＡＣアドレスに該当するエントリがあるかを判定する（Ｓ２０１）。

Ｓ２０１の判定の結果、ＹＥＳである場合、テーブル更新部１５３は、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のフレーム受信装置識別子３１１を参照して、自己の装置識別子を示す情報が格納されているかを判定する（Ｓ２０３）。Ｓ２０３の判定の結果、ＹＥＳである場合、テーブル更新部１５３は、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート識別子３１２と、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子と、が一致するＭＡＣアドレステーブル１５８のＭＡＣアドレスのエントリの出力ポート５０２と、を参照して、両者が一致しているかを判定する（Ｓ２０４）。判定の結果、ＹＥＳである場合、テーブル更新部１５３は、フレーム転送決定部１５４に装置内フレームを渡す（Ｓ２０５）。Ｓ２０４の判定に戻って説明を続ける。

Ｓ２０４の判定の結果がＮＯである場合、テーブル更新部１５３は、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子と、が一致するＭＡＣアドレステーブル１５８のＭＡＣアドレスのエントリの出力ポート５０２に、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート識別子３１２の情報を上書き登録で更新する（Ｓ２０６）。そして、テーブル更新部１５３は、フレーム転送決定部１５４に装置内フレームを渡す（Ｓ２０５）。Ｓ２０３の判定に戻って説明を続ける。

Ｓ２０３の判定の結果がＮＯである場合、テーブル更新部１５３は、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子と、が一致するＭＡＣアドレステーブル１５８のＭＡＣアドレスのエントリを削除する（Ｓ２０７）。そして、テーブル更新部１５３は、フレーム転送決定部１５４に装置内フレームを渡す（Ｓ２０５）。Ｓ２０１の判定に戻って説明を続ける。

Ｓ２０１の判定の結果がＮＯである場合、テーブル更新部１５３は、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のフレーム受信装置識別子３１１を参照して、自己の装置識別子を示す情報が格納されているかを判定する（Ｓ２１３）。Ｓ２１３の判定の結果がＹＥＳである場合、テーブル更新部１５３は、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３のＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレステーブル１５８に登録し（Ｓ２１４）、フレーム転送決定部１５４に装置内フレームを渡す（Ｓ２０５）。Ｓ２１３の判定の結果がＮＯである場合、テーブル更新部１５３は、フレーム転送決定部１５４に装置内フレームを渡す（Ｓ２０５）。Ｓ２０２の判定の結果Ｎｏの場合及びＳ２１２の判定結果Ｎｏの場合の処理（Ｓ２０８〜２１１、Ｓ２１５，Ｓ２１６）は、実施例２で説明する。

図９は、フレーム転送決定部１５４にて実施するＭＡＣアドレスの処理のフローチャートを示す。まず、フレーム転送決定部１５４は、テーブル更新部１５３から装置内フレームを受け取る（Ｓ３００）。次に、フレーム転送決定部１５４は、装置内フレームの宛先ＭＡＣアドレス３０２を元にＭＡＣアドレステーブル１５８に当該ＭＡＣアドレスが登録されているかを検索し、該当ありかを判定する（Ｓ３０１）。

Ｓ３０１の判定の結果、ＹＥＳである場合、フレーム転送決定部１５４は、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のＬ２検索状況３１３の自己の装置識別子に対応するフィールドに、ＭＡＣアドレス検索が実施済みであることを示す情報と、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のＬ２検索結果３１４に、該当ありを示す情報と、を格納する（Ｓ３０２）。

次に、フレーム転送決定部１５４は、装置内フレームの宛先ＭＡＣアドレス３０２と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子と、が一致するＭＡＣアドレステーブル１５８のＭＡＣアドレスのエントリの出力ポート５０２を参照し（Ｓ３０３）、フレーム転送処理部１５５に、出力ポート５０２指定されるポートに関するポート情報とともに装置内フレームを渡す（Ｓ３０４）。Ｓ３０１の判定に戻って説明を続ける。

Ｓ３０１の判定の結果がＮＯである場合、フレーム転送決定部１５４は、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のＬ２検索状況３１３の、自己の装置識別子に対応するフィールドにＭＡＣアドレス検索が実施済みであることを示す情報を格納し（Ｓ３０５）、フレーム転送処理部１５５にフレーム転送決定部１５４による検索の結果が該当なしの通知とともに装置内フレームを渡す（Ｓ３０６）。

図１０は、フレーム転送処理部１５５の処理のフローチャートを示す。なお、図１０は後述する第２実施例における処理を含むため、当該処理は省略して説明する。

まず、フレーム転送処理部１５５は、装置内ヘッダ解析部１５２、または、フレーム転送決定部１５４から通知と装置内フレームを受け取る（Ｓ４００）。

次に、フレーム転送処理部１５５は、通知された内容が出力ポート情報であるかを判定する（Ｓ４０１）。つまり、フレーム転送処理部１５５は、フレーム中継システムの外部の装置に出力すべきフレームであるかを判定する。

Ｓ４０１の判定の結果、ＹＥＳである場合、フレーム転送処理部１５５は、受け取った装置内フレームを複製する（Ｓ４０３）。フレーム転送処理部１５５は、送受信処理部１３０に出力ポートの指定とともに複製元の装置内フレームを渡す（Ｓ４０４）。また、フレーム転送処理部１５５は、仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７を参照して、複製した装置内フレームをフレーム中継システム１０００を構成する他のフレーム中継装置１００に転送するために、２つのスタックポート１２０のいずれから出力すれば良いのかを出力スタックポート４０１の情報を用いて特定する（Ｓ４０５）。フレーム転送処理部１５５は、送受信処理部１３０に出力スタックポートを通知して複製した装置内フレームを渡す（Ｓ４０６）。送受信処理部１３０は、通知された出力スタックポートを介して装置内フレームを他のフレーム中継装置１００に転送する。Ｓ４０１の判定に戻って説明を続ける。なお、Ｓ４０７及び４０８、４０９は、実施例２の処理であるため省略する。

Ｓ４０１の判定の結果がＮＯである場合、フレーム転送処理部１５５は、通知された内容がフラッディング処理であるかを判定する（Ｓ４１１）。Ｓ４１１の判定の結果、ＹＥＳである場合、フレーム転送処理部１５５は、装置内フレームのＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子をキーとしてＶＬＡＮテーブル１５９からフラッディング対象のポートを求める（Ｓ４１２）。Ｓ４１２で求められるフラッディング対象のポートは、、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のフレーム装置識別子３１１が自己の装置識別子と一致している場合、装置内ヘッダ３１１のフレーム受信ポート識別子３１２が示すポートはフラッディング対象のポートを除外してもよく、フレームは廃棄されてもよい。つまり、装置内ヘッダ３０１に格納されている装置識別子３１１が、自身のフレーム中継装置１００を示す場合、そのフレームを受信したポートに対してはフラッディング処理をせず、フレームはそのポートを介しては出力されない。フレームの送信元の装置に送られる可能性があるからである。

次に、フレーム転送処理部１５５は、装置内フレームを複製し（Ｓ４１３）、送受信処理部１３０に出力ポートを通知して複製元の装置内フレームを渡す（Ｓ４１４）。送受信処理部１３０で、装置内フレームから装置内ヘッダが除去されたフレームが、通知された出力ポートを介してフラッディングされる。

次に、フレーム転送処理部１５５は、複製した装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のフラッディング処理状況３１５の、自己の装置識別子に対応するフィールドに、フラッディング処理が実施済みであることを示す情報を格納する（Ｓ４１５）。

フレーム転送処理部１５５は、仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７を参照して、複製した装置内フレームをフレーム中継システム１０００を構成する他のフレーム中継装置に転送するために、２つのスタックポート１２０のいずれから出力すれば良いのかを確認する（Ｓ４１６）。 フレーム転送処理部１５５は、送受信処理部１３０に出力スタックポートを通知して複製した装置内フレームを渡す（Ｓ４１７）。
Ｓ４１１の判定に戻って説明を続ける。Ｓ４１１の判定の結果がＮＯである場合、フレーム転送処理部１５５は、Ｓ４１６、４１７に進み、上述と同様の処理を行う。
以上で、第１実施例に係るフレーム中継システムを構成するフレーム中継装置１００の内部構成と、フレーム中継装置１００が内包する制御部の動作と、フレーム中継システム１０００を構成するフレーム中継装置１００の間で転送するデータと、についてを説明した。続けて、複数のフレーム中継装置からなるフレーム中継システムがフレームを転送する際の動作について具体的に説明する。

フレーム中継システムとして外部装置の転送先ＭＡＣアドレスを学習していない状態における各フレーム中継装置の処理と、フレーム中継システムとして外部装置の転送先ＭＡＣアドレスを学習した状態における各フレーム中継装置の処理と、フレーム中継システムとして外部装置の転送先ＭＡＣアドレスを学習した状態において、当該外部装置がフレーム中継システムを構成するフレーム中継装置と論理的に接続が異なる状態に変化した際の各フレーム中継装置の処理、について説明する。 まず、フレーム中継システム１０００を構成する中継装置１００が外部装置の転送先ＭＡＣアドレスを学習していない状態における各フレーム中継装置の動作とフレーム中継動作について説明する。係る場合、外部装置２００ａから転送されるフレームＦには、宛先ＭＡＣアドレス３０２として外部装置２００ｄのポートＲ４のＭＡＣアドレスＭＡＣ＿Ｒ４が指定され、送信元ＭＡＣアドレス３０３として外部装置２００ａのポートＲ１のＭＡＣアドレスＭＡＣ＿Ｒ１が指定され、ＶＬＡＮタグ３０４内のＶＬＡＮ識別子として１０００を指定される。

外部装置からフレームを受信した、フレーム中継装置１００（１００ａ）は、フレームＦを受信すると、物理ポート１１０による受信のため、受信したフレームＦに装置内ヘッダ３０１を付与する。 フレーム中継装置１００ａは、フレーム受信装置識別子３１１に自己の装置識別子である１を格納し、フレーム受信ポート識別子３１２にポートＯ１を格納する。

第１のフレーム中継装置１００ａは、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索状況１ ３１３ａを参照すると、ＭＡＣアドレスの検索は未実施であることを示しているため、ＭＡＣアドレステーブル１５８ａを参照し、ＭＡＣアドレスの検索を実行する。ＭＡＣアドレスの検索は、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子に対応するエントリがＭＡＣアドレステーブル１５８ａに登録されているかを検索する（図８：Ｓ２００、Ｓ２０１）。検索の結果、該当するエントリが存在しない場合、中継装置１００は、ＭＡＣアドレス検索テーブルに、受信したフレームの情報を登録するか、装置内フレームのフレーム受信装置識別子３１１と自己の中継装置ごとに割り当てられた装置識別子とを比較して、判定する（図８：Ｓ２１３）。判定結果、一致すると、自己のＭＡＣアドレステーブル１５８ａのＭＡＣアドレス５００ａにＭＡＣ＿Ｒ１、ＶＬＡＮ識別子５０１ａに１０００、出力ポート５０２ａにポートＯ１が、登録される（エントリ１５８６ａ参照）。

第１のフレーム中継装置１００ａは、ＭＡＣアドレステーブル１５８ａを参照して、宛先ＭＡＣアドレス３０２と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子に対応する出力ポートがあるか検索しフレームの転送先を決定する（図９）。検索の結果、ＭＡＣアドレステーブル１５８ａには該当するエントリが存在しないため、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索状況１（３１３ａ）に「ＭＡＣアドレスの検索を実施済みであることを示す情報」に更新する（図９：Ｓ３０５）。

第１のフレーム中継装置１００ａは、ＭＡＣアドレス検索で該当する出力ポートがなく、装置内フレームのフラッディング処理状況３１５ａにもフラッディング済みとなっていないため、仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７ａを参照し、フレーム中継システム内で出力されるスタックポートを特定し（図１０：Ｓ４１６）、フレーム中継装置１００ｂに装置内ヘッダを付与したままフレームＦをスタックポート１２０（Ａ２）を介して転送する。

第２のフレーム中継装置１００ｂは、ポートＡ１から転送されたフレームＦを受信すると、装置内ヘッダに示される、当該フレームの処理履歴のうち、Ｌ２検索状況２（３１３ｂ）を参照して、ＭＡＣアドレスの検索が未実施であると特定し、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子と、をキーとしてＭＡＣアドレステーブル１５８ｂを検索して、当該ＭＡＣアドレスに該当するエントリがあるかを検索する。

まず、フレーム中継装置１００ｂは、該当するエントリがないので、ＭＡＣ学習すべきか否かを装置内ヘッダ３０１のフレーム受信装置識別子３１１と自己の装置識別子とを比較する（図８：Ｓ２１３）。比較結果、一致しないので、ＭＡＣアドレスの学習は行わない（図８：Ｓ２１３のＮＯ）。従って、ＭＡＣアドレステーブル１５８ｂの内容は更新されない。

第一のフレーム中継装置１００ａと同様に該当するエントリがないため、フレーム中継装置１００ｂは、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索状況３１３の対応するフレーム中継装置１００ｂに対応するフィールドに「ＭＡＣアドレスの検索を実施済みであることを示す情報」に更新する（図９：Ｓ３０５）。以降は、フレーム中継装置１００ａと同様に、フレーム中継装置１００ｂは、ＭＡＣアドレス検索で該当する出力ポートがなく、装置内フレームのフラッディング処理状況３１５のうち、対応するフィールドにはフラッディング済みと示されていない。従って、フレーム中継装置１００ｂは、仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７ｂを参照し、フレーム中継システム内で転送先を特定し（図１０：Ｓ４１６）、フレーム中継装置１００ｃに装置内ヘッダを付与したままフレームＦをスタックポート１２０（Ｂ２）を介して転送する。

次に、第２のフレーム中継装置１００ｂのポートＢ２から送信された装置内フレームを、フレーム中継装置１００ｃがポートＣ１で受信する。フレーム中継処理装置１００ｃも、フレーム中継処理装置１００ｂと同様に、フレーム中継装置１００ｃに対応する装置内フレームのＬ２検索状況３１３のうち、フレーム中継装置１００ｃに対応するフィールドを参照し、ＭＡＣアドレステーブル１５８ｃの検索が未済であると判定する（図７：Ｓ１０１）。

フレーム中継装置１００ｃは、他のフレーム中継装置１００と同様に、装置内ヘッダの情報を参照して、ＭＡＣアドレステーブル１５８ｃに該当するエントリが登録されているかを検索する（図９：Ｓ３００、Ｓ３０１）。フレーム中継処理装置１００ｃは、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索状況（３１３）のうち、対応するフィールドにＭＡＣアドレスの検索を実施済みであることを示す情報を格納する（図９：Ｓ３０５、Ｓ３０６）。

また、フレーム中継装置１００ｂと同様に、装置内ヘッダ３０１のフレーム受信装置識別子３１１が、自己の装置識別子と一致しないため、（図８：Ｓ２０５）ＭＡＣアドレスの学習は、行われず、ＭＡＣアドレステーブル１５８ｃの内容は更新されない。

フレーム中継処理装置ｃは、ＭＡＣアドレステーブル１５８ｃの検索結果、出力先のポートがなかったため、仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７ｃを参照して装置内フレームの転送先のポートを特定する。そして、フレーム中継処理装置ｃは、特定されたポートである、スタックポートＣ２を介して更新された装置内ヘッダが付与されたままフレームＦを出力する（図１０：Ｓ４１６、Ｓ４１７）。以上が、フレーム中継システム１０００内で、フレームＦが一周するまでの例である。

再度、フレーム中継装置１００ａは、フレームＦを受信する。今回は、フレーム中継システム１０００内からの転送されて、ポートＡ１で受信している点と、フレームＦに装置内ヘッダが付与されたままで受信される点が、上述のポートＯ１で受信した場合と異なる。

フレーム中継装置１００ａは、フレーム中継装置１００ｃから送信された装置内フレームを、ポートＡ１で受信すると、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索状況１ ３１３ａを参照して、フレーム転送決定部１５４でＭＡＣアドレスの検索を実施済みであるかを判定する（図７：Ｓ１００、Ｓ１０１）。判定の結果、実施済みであるため、フレーム中継装置１００ａは、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索結果３１４が示す情報が該当ありであるかを判定する（図７：Ｓ１０２）。判定の結果、該当なしであるため、フレーム中継装置１００ａは、次に装置内ヘッダ３０１のフラッディング処理状況３１５ａが示す情報を参照し、以前にフレームを受信した際にフラッディング処理済みであるかを判定する（図７：Ｓ１０４）。フラッディング処理が未実施であるため、フレーム中継装置１００ａは、フラッディング処理すると決定し（図１０：Ｓ４１１）、装置内フレームのＶＬＡＮタグ３０４のＶＬＡＮ識別子をキーとしてＶＬＡＮテーブル１５９ａを参照してフラッディング対象のＶＬＡＮに所属するポートを特定する（図１０：Ｓ４１２）。そして、フレーム中継装置１００aは、装置内フレームを複製して、一方のフレームは、装置内ヘッダ内の受信装置識別子と、フラッディング対象のポートが属するフレーム中継装置１００aの装置識別子が一致し、フラッディング対象のポートがフレーム受信ポート識別子と同一であるため、廃棄される。

一方、残りのフレームは、フレーム中継装置１００ａにより、装置内ヘッダのフラッディング処理状況３１５ａが示す情報を「フラッディング処理実施済み」と示す情報に更新される。更新された装置内ヘッダ３０１付与したままフレームＦは、フレーム中継装置１００ｂに、仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７により特定されるスタックポートＡ２を介して転送される。

フレーム中継装置１００ｂは、 フレーム中継装置１００ｂと同様にＭＡＣアドレス検索実施済みかを装置内ヘッダにより判定し、ＭＡＣアドレス実施済みで、検索結果が該当なしと特定する。そして、フレーム中継装置１００ｂは、フラッディング処理を実行すると決定し（図１０：Ｓ４１１）、ＶＬＡＮテーブル１５９ｂに対応するエントリ１５９２ｂを参照し、フラッディング対象のポートを特定し（図１０：Ｓ４１２）、装置内フレームを複製する（図１０：Ｓ４１３）。そして、フレーム中継装置１００ｂは、複製されたフレームの一方のフレームの装置内ヘッダのフラッディング処理状況３１５に、フラッディング処理を実施済みであることを示す情報を格納して、装置内ヘッダを更新する（図１０：Ｓ４１５）。装置内ヘッダが更新された装置内フレームは、フレーム中継システム１０００の他のフレーム中継装置に出力スタックポートＢ２を介して転送される。

一方、他方のフレームについては、廃棄されず、フレーム中継システムの外部へフラッディングされる。つまり、フレーム中継装置１００ａにおけるＳ４１２での比較結果とは異なり、フレーム中継装置１００ｂは、特定されたフラッディング対象のポートが属する装置の装置識別子と、装置内ヘッダの受信装置識別子とが一致しないので、特定されたポートを介して複製されたフレームから装置ヘッダを除去して、フレームＦをフレーム中継システムの外部へフラッディングする。

フレーム中継装置１００ｃは、装置内ヘッダを含むフレームを、フレーム中継装置１００ｂからＣ１で受信する。ポートＣ１で受信したフレームの装置内ヘッダのうち、Ｌ２検索状況３１３のフレーム中継装置１００ａ、ｂ、ｃに対応するフィールドには、「実施済み」を示す情報が格納されている。Ｌ２検索結果３１４のフィールドには、「該当なし」の情報が格納されている。従って、フレーム中継装置１００ｃは、自装置に対応するフィールドを検索し、ＭＡＣアドレステーブル１５８ｃを参照する処理をせず、ＭＡＣアドレスの学習処理や宛先検索処理を行なわない。

一方、装置内ヘッダ３０１のフラッディング処理状況３１５のフレーム中継装置１００ａ、ｂに対応するフィールドには「フラッディング処理実施済み」を示す情報が格納され、フレーム中継装置１００ｃに対応するフィールドには、それを示す情報が格納されていない。従ってフレーム中継装置１００ｃは、フレーム中継装置１００ｂと同様な処理を行い（Ｓ１０４、１０５、Ｓ４００，Ｓ４０１，）、フラッディングを行うと決定し、装置内ヘッダの更新し、装置内フレームを複製する。フレーム中継装置１００ｃは、一方のフレームから装置内ヘッダを除去して、フレームＦをＶＬＡＮテーブル１５９ｃにより特定されるポートＯ４，Ｏ５を介してフラッディングをし（図１０：Ｓ４１２，Ｓ４１３，４１４）、他のフレームを、更新された装置内ヘッダを付与したまま、フレーム中継装置１００ａに出力スタックポートＣ２から転送する（図１０：Ｓ４１５，Ｓ４１７）。

そして、フレームＦを受信したフレーム中継装置１００ａは、装置内ヘッダ３０１を参照すると、過去のフレーム中継装置１００ａでの処理履歴を特定することができる。フレーム中継装置１００は、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索状況３１３から学習処理、Ｌ２検索結果３１４から宛先検索処理、フラッディング処理状況３１５からフラッディングとの決定処理、を過去に受信したときに行ったかを特定する（図７：Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０４）。いずれも、実施を示す情報が格納されているため、フレーム中継装置１００ａは、装置内フレームを廃棄する（図７：Ｓ１０３）。

以上により、フレーム中継システム１０００内で、フレーム中継システム１０００の外部から受信したフレーム中継装置１００が、ＭＡＣ学習を行うことにより、フレーム中継システム１０００内のフレーム中継装置１００が、分散して、ＭＡＣアドレステーブルを用いた学習、学習結果の管理をする例を説明した。また、フレーム中継システム１０００内で、分散してＭＡＣアドレス学習を管理しても、装置内ヘッダで更新されるフレーム中継システム１０００内の過去の処理の履歴により、フレーム中継装置１００が、フラッディングやフレーム廃棄の処理をする例を説明した。各フレーム中継装置１００でのＭＡＣアドレステーブルのエントリ削減ができる一方、フレーム中継処理装置１００が、処理履歴をフレームに格納し、フレーム転送処理の制御する例を説明した。

次に、第３のフレーム中継装置１００ｃが外部装置２００ｄのＭＡＣアドレスを学習した状態において、外部装置２００ａから外部装置２００ｄに向けてフレームを送信した場合、フレーム中継システム１０００でのフレーム中継動作について説明する。

第１のフレーム中継装置１００ａのＭＡＣアドレステーブル１５８ａの１５８２ａ及び第２のフレーム中継装置１００ｂのＭＡＣアドレステーブル１５８ｂの１５８２ｂは、未学習であることを示すＮＵＬＬが格納される。第３のフレーム中継装置１００ｃのＭＡＣアドレステーブル１５８ｃは、外部装置２００ｄのＭＡＣアドレスを学習済みなので、ＭＡＣアドレス５００ｃにはＭＡＣ＿Ｒ４が、ＶＬＡＮ識別子５０１ｃには１０００が、出力ポート５０２ｃにはＯ４が登録されている。

フレーム中継装置１００ａは、外部装置２００ａから受信したフレームに、装置内ヘッダ３０１を付与する。そして、フレーム中継装置１００ａは、ＭＡＣ学習処理（図８）と宛先検索（図８）を行って、宛先検索（実施済）と宛先検索結果（該当なし）を示す情報を装置内ヘッダに格納し（図９：Ｓ３０５）、フレーム中継装置１００ｂに、更新された装置内ヘッダ３０１を含むフレームを転送する。

フレーム中継装置１００ｂは、フレーム中継システム１０００内から受信したフレームで、かつ、該当するエントリもＭＡＣアドレステーブル１５８ｂにないため、ＭＡＣ学習処理は不要と判断する（図８：Ｓ２００、Ｓ２０１、Ｓ２１３）。宛先検索を行い、宛先検索（図８）を行って、宛先検索（実施済）と宛先検索結果（該当なし）を示す情報を装置内ヘッダに格納し（図９：Ｓ３０５）、フレーム中継装置１００ｃに、更新された装置内ヘッダ３０１を含むフレームを転送する。

フレーム中継装置１００ｃは、フレーム中継装置ａ、フレーム中継装置ｂを介して転送されてきたフレームについて、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索結果３１４から宛先検索処理のうちフレーム中継装置ｃに対応する情報を参照する（図７：Ｓ１０１、Ｓ１０２）。宛先検索処理が、未処理であることを示しているので、フレーム中継装置１００ｃは、ＭＡＣアドレステーブル１５８を検索し、フレームに含まれる宛先ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮ識別子に一致するエントリ１５８４ｃから出力ポートＯ４を抽出する（図９：Ｓ３００、Ｓ３０１．Ｓ３０３）。そして、フレーム中継装置は、フレームを複製し（図１０：Ｓ４０３）、一方を装置内ヘッダ３０１を除去し、フレームＦを出力ポートＯ４を介して送信する（図１０：Ｓ４０４）。

フレーム中継装置１００ｃは、他方のフレームの装置内ヘッダ３０１のＬ２検索結果を該当有と更新する（Ｓ３０２）。フレーム中継装置１００ｃは、スタックポートＣ２を介して、更新された装置内ヘッダを付与されたフレームを送信する（図１０：Ｓ４０６）。

フレーム中継装置１００ｃのポートＣ２から送信された装置内フレームを、第１のフレーム中継装置１００ａがポートＡ１で受信すると、フレーム中継装置１００ａは、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索状況１ ３１３ａを参照して、ＭＡＣアドレスの検索を実施済みであるかを判定する（図７：Ｓ１００、Ｓ１０１）。判定の結果、実施済みであり、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索結果３１４が示す情報が、該当ありであるかを判定する（図７：Ｓ１０２）。判定の結果、該当ありであるため、装置内フレームを廃棄し、フレームＦの転送処理を終了する（図７：Ｓ１０３）。

実施例１の最後に、フレーム中継システムとして外部装置の転送先ＭＡＣアドレスを学習した状態において、当該外部装置がフレーム中継システムを構成するフレーム中継装置と論理的に接続が異なる状態に変化した際の各フレーム中継装置の動作とフレーム中継動作について説明する。まず、第３のフレーム中継装置１００ｃが外部装置２００ｄのＭＡＣアドレスを学習した状態で、かつ、第１のフレーム中継装置１００ａが外部装置２００ａのＭＡＣアドレスを出力ポートＯ１と対応付けて学習している状態で説明をする。

つまり、第１のフレーム中継装置１００ａのＭＡＣアドレステーブル１５８ａのＭＡＣアドレス５００ａには、ＭＡＣ＿Ｒ１、ＶＬＡＮ識別子５０１ａには１０００、出力ポート５０２ａにはポートＯ１がエントリ１５８６ａとして登録されている。一方、第３のフレーム中継装置１００ｃのＭＡＣアドレステーブル１５８ｃのＭＡＣアドレス５００ｃにはＭＡＣ＿Ｒ４が、ＶＬＡＮ識別子５０１ｃには１０００が、出力ポート５０２ｃにはＯ４が登録されている。

そして、図１に示すように、外部装置２００ａが、フレーム中継システム１０００への論理的な接続を変更し、外部中継装置４００ａではなく、外部中継装置４００ｂを介して、フレーム中継装置１００ｂのポートＯ２を介して、フレーム中継システム１０００が、フレームを受信する場合の、フレーム中継システム１０００の処理を説明する。

外部装置２００ａは、宛先ＭＡＣアドレスとして外部装置２００ｂのポートＲ２のＭＡＣアドレスＭＡＣ＿Ｒ２を指定し、送信元ＭＡＣアドレスとして外部装置２００ａのポートＲ１のＭＡＣアドレスＭＡＣ＿Ｒ１を指定し、ＶＬＡＮタグ内のＶＬＡＮ識別子として１０００を指定して、外部中継装置４００ｂを経由してフレームＦを第２のフレーム中継装置１００ｂに送信する。

フレーム中継装置１００ｂの処理は、論理的な接続を変更する前のフレーム中継装置１００ａと同様である。従って、フレーム中継装置１００ｂは、装置内ヘッダをフレームに付与し、装置内ヘッダのフレーム受信装置識別子３１１に自己の装置識別子を示す２を格納し、装置内ヘッダのフレーム受信ポート識別子３１２を示すポートＯ２を格納する。装置内ヘッダ３０１に付与される受信装置識別子３１１が自己の装置識別子と一致しているため、ＭＡＣ学習を行いＭＡＣアドレステーブル１５８ｂを更新し、エントリ１５８６ｂを登録する（図８：Ｓ２１３，Ｓ２０６）。また、フレーム中継装置ｂは、上述した実施例に従って、装置内ヘッダの情報に基づいて、宛先検索をするが（図９：Ｓ３００．３０１）、該当するエントリがないため、装置内ヘッダを更新し（図９：Ｓ３０５、Ｓ３０６）、フレーム中継装置ｃに向けて転送する（図１０：Ｓ４１１，Ｓ４１６、Ｓ４１７）。

フレーム中継装置１００ｃは、すでに説明したとおり、装置内ヘッダを参照して、自装置におけるＬ２検索状況が実施済みではなく、フレーム中継システム１０００内でのＬ２検索状況も該当なしと示されているため、宛先検索をＭＡＣアドレステーブル１５８ｃを参照して行う。フレーム中継装置１００ｃは、フレームに含まれる宛先ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮ識別子がエントリ１５８２ｃに該当するため、エントリ１５８２ｃの出力ポートを抽出する（図９：Ｓ３００，３０１）。そして、フレーム中継装置１００ｃは、フレームを複製し、一方を出力ポートＯ４を介して送信する（図１０：Ｓ４０３，Ｓ４０４）。フレーム中継装置１００ｃは、他方を、装置内ヘッダ（Ｌ２検索状況３１３とＬ２検索結果３１４）を更新し（図９：Ｓ３０２）、フレーム中継システム１０００内のフレーム中継装置１００ａに向けて出力スタックポートＣ２を介して送信する（図１０：Ｓ４０５，Ｓ４０６）。

フレーム中継装置１００ａは、第３のフレーム中継装置１００ｃのポートＣ２から送信された装置内フレームを、第１のフレーム中継装置１００ａがポートＡ１で受信すると、装置内ヘッダを参照し、自装置でＭＡＣアドレスの検索が未実施であることから、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子とに対応するＭＡＣアドレステーブル１５８ａを検索する（図７：Ｓ１０１，Ｓ２０１）。検索結果、エントリ１５８６ａが該当するが（図８：Ｓ２０１、Ｓ２０２）、装置内ヘッダ３０１のフレーム受信装置識別子３１１と第１のフレーム中継装置１００ａの装置識別子が、一致しないため（図８：Ｓ２０３）、ＭＡＣアドレステーブル１５８ａは更新される。具体的には、装置内ヘッダに含まれる送信元ＭＡＣアドレス３０３とＶＬＡＮ識別子との組合せに対応するエントリ１５８６ａが削除される（図８：Ｓ２０７）。次に、フレーム中継装置１００ａは、ＭＡＣアドレステーブル１５８ａを参照し、装置内フレームの宛先ＭＡＣアドレス３０２とＶＬＡＮ識別子に対応するエントリがあるか検索を行い（図９：Ｓ３０１）、行なったことを示す情報を装置内ヘッダ３０１のＬ２検索状況３１３に格納する（図９：Ｓ３０２）。なお、Ｌ２検索結果３１４は、該当有との情報が既に格納されているので更新されない。そして、Ｓ３０１による検索結果、該当する出力ポートがないため（図１０：Ｓ４００、Ｓ４０１）、フレーム中継装置１００ａは、出力スタックポートＡ２を介してフレーム中継装置１００ｂに装置内ヘッダを含むフレームを送信する（図１０：Ｓ４１６、Ｓ４１７）。

フレーム中継装置１００ａのポートＡ２から送信された装置内フレームを、フレーム中継装置１００ｂは、ポートＢ１を介して受信すると、フレーム中継装置１００ｂは、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索状況３１３のうちフレーム中継装置１００ｂに対応するフィールドを参照する。フレーム中継装置１００ｂは、ＭＡＣアドレスの検索を実施済みであり、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索結果３１４が示す情報が該当ありであるため（図７：Ｓ１０２）、装置内フレームを廃棄する（図７：Ｓ１０３）。
以上の説明から、フレーム中継システム１０００は、フレーム中継システム１０００を構成するフレーム中継装置１００に接続する外部装置２００が、フレーム中継装置１００との論理的な接続が変化した場合においても、フレームを転送する。また、外部装置２００が、フレーム中継装置１００との論理的な接続が変化した場合においても、フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置１００のＭＡＣアドレステーブル１５８において古い情報を削除して、ＭＡＣアドレステーブル１５８を効率良く使用できることを示した。さらに、古い情報であると判定したのに応じて削除していることにより、誤転送をする時間を短くでき、ネットワークに余計なトラフィックを流すことなくネットワークの負荷を削減できる。

なお、フレーム中継システム１０００は、複数のフレーム中継装置１００がリング状に接続されていても、カスケード接続されていてもよく、仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７により出力スタックポートが特定されればよい。

図１１は、実施例２におけるフレーム中継システム１０００を示す。フレーム中継装置１００’ａ、ｂ、ｃを含む点は実施例１と同様である。フレーム中継システム１０００を構成する少なくとも二つのフレーム中継装置は、外部の装置に対し、装置跨りのリンクアグリゲーション(以下、ＬＡともいう)、が構成される。ＬＡは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄで規定され、ＬＡを構成するフレーム中継装置のポートにより、外部の装置に対して、冗長的な回線が提供される。

図１１では、フレーム中継システム１０００の外部に、外部中継装置４００ａ〜４００ｂが接続される。外部中継装置４００ａ〜４００ｂは、複数の物理ポートを有するスイッチ装置を示している。第１のフレーム中継装置１００’ａのポートＯ１は、外部中継装置４００ａのポートＥ１と、ケーブルＬＮＴ１を介して接続されている。第２のフレーム中継装置１００’ｂのポートＯ２は、外部中継装置４００ａのポートＥ２と、ポートＯ３は、外部中継装置４００ｂのＥ３と、それぞれ、ケーブルＬＮＴ２、ケーブルＬＮＴ３を介して接続されている。第３のフレーム中継装置１００’ｃのポートＯ４は、外部中継装置４００ｂのＥ４と、ケーブルＬＮＴ４を介して接続されている。本実施例では、フレーム中継装置１００’ａのポートＯ１とフレーム中継装置１００’ｂのポートＯ２とが、外部中継装置４００ａのポートＥ１及びポートＥ２に対して、複数のフレーム中継装置１００’を跨ぐリンクアグリゲーションＬＡ１を構成する。

第２のフレーム中継装置１００’ｂのポートＯ３と第３のフレーム中継装置１００’ｃのポートＯ４とが、外部中継装置４００ｂのポートＥ３及びポートＥ４に対して、複数のフレーム中継装置１００’を跨ぐリンクアグリゲーションＬＡ２を構成している。

また、外部中継装置４００ａ〜４００ｂは外部装置２００ａ〜２００ｂと接続されている。外部中継装置４００ａのポートＩ１は、外部装置２００ａのポートＲ１と、ケーブルＩＮＴ１を介して接続され、外部中継装置４００ｂのポートＩ２は、外部装置２００ｂのポートＲ２と、ケーブルＩＮＴ２を介して接続される。ここで、第１のフレーム中継装置１００ａ’のポートＯ１と、第２のフレーム中継装置１００’ｂのポートＯ２、ポートＯ３と、第３のフレーム中継装置１００’ｃのポートＯ４と、外部中継装置４００ａのポートＥ１、ポートＥ２、ポートＩ１と、外部中継装置４００ｂのポートＥ３、ポートＥ４、ポートＩ２と、外部装置２００ａのポートＲ１と、外部装置２００ｂのポートＲ２と、はいずれもＶＬＡＮ識別子が１０００のネットワークに所属している。

フレーム中継装置１０００を構成するフレーム中継装置１００’間については、第１のフレーム中継装置１００’ａのポートＡ２と第２のフレーム中継装置１００’ｂのポートＢ１、第２のフレーム中継装置１００’ｂのポートＢ２と第３のフレーム中継装置１００’ｃのポートＣ１、第３のフレーム中継装置１００’ｃのポートＣ２と第１のフレーム中継装置１００’ａのポートＡ１は、ケーブルＳＣＶ１、ＳＣＶ２、ＳＣＶ３を介して接続され、それぞれフレーム中継システム１０００を構成する。

装置フレーム中継システム１０００を構成するフレーム中継装置１００’が、外部装置２００とリンクアグリゲーションを介して接続されている場合に、第２のフレーム中継装置１００’ｂ、および、第３のフレーム中継装置１００’ｃが外部装置２００ｂのＭＡＣアドレスをリンクアグリゲーションＬＡ２で学習している状態において、外部装置２００ａから第２の外部装置２００ｂに向けてフレームを送信した際の、フレーム中継システムの動作について説明する。

実施例２におけるフレーム中継装置１００‘は、図２に示す構成を有する。本実施例では、送受信処理部１３０に含まれる装置内ヘッダ付与・除去部１３１と、テーブル更新部１５３と、フレーム転送処理部１５５とＭＡＣアドレステーブル１５８は、一部、実施例１と異なる構成や処理を有する。便宜上、実施例２のＭＡＣアドレステーブル１５８は、ＭＡＣアドレステーブル１５８’として説明する。また、本実施例では、フレーム中継装置１００‘は、ＬＡテーブル１６０が追加されている。その他の点は、第１の実施例と変わらない。

装置内ヘッダ付与・除去部１３１は、フレームに装置内ヘッダを付与する際は、実施例２では、当該フレームを受信したフレーム中継装置１００’の、フレーム中継システム１０００を構成するフレーム中継装置１００‘の間で一意に示される識別子及び当該フレームを受信したポートの識別子に加えて、当該フレームを受信したフレームのポートの種別７０１と、を装置内ヘッダ３０１に格納する。ポートの識別子は、当該フレームを受信した物理ポート１１０がリンクアグリゲーションを構成するポートである場合、当該リンクアグリゲーションを示す識別子を、そうでない場合は当該物理ポート１１０を示す識別子を格納する。

テーブル更新部１５３は、装置内ヘッダ解析部１５２から受け取った装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子と、を元に、ＭＡＣアドレステーブル１５８’に当該ＭＡＣアドレスが登録されているかを検索して、当該ＭＡＣアドレスのＭＡＣアドレステーブル１５８’への登録（ＭＡＣアドレスの学習）、または、当該ＭＡＣアドレスのＭＡＣアドレステーブル１５８’からの削除、または、ＭＡＣアドレステーブル１５８’の情報の更新、の要否を判定する。

フレーム転送処理部１５５は、装置内アドレス解析部１５２、または、フレーム転送決定部１５４から通知と、装置内フレームと、を受け取ると、要求された処理を元に装置内フレームを適切な転送先に転送するための処理を行う。この時、転送先がリンクアグリゲーションである場合、ＬＡテーブル１６０を参照して、当該リンクアグリゲーションを構成する物理ポート１１０のいずれからフレームを送信するかを求める処理を行う。

なお、物理ポート１１０の選択は所定のアルゴリズムによって行われる。たとえば、ランダムに選択されてもよいし、ラウンドロビンで選択されてもよい。本実施例のフレーム中継システムの具体的な説明においては、どの物理ポート１１０が求められたかを記載するに留める。実施例２では、フレーム中継装置１００‘は、さらに、ＬＡテーブルをメモリ１５６に保持する。

図３は、実施例２での装置内フレームを示す。実施例１とは異なり、フレーム受信ポート種別７０１が装置内ヘッダ３０１に追加される。フレーム受信ポート種別７０１は、受信されたフレームを受信したポートの種別が格納される。ポートの種別には、リンクアグリゲーションが設定されているポートであるか、あるいは、ＬＡが設定されていない物理ポートであるかを示す情報が格納される。図３で説明したフレーム受信ポート種別７０１は、装置内ヘッダ付与・除去部１３１にて、フレームを受信したポートの種別が格納される。ポートの種別には、リンクアグリゲーションと、物理ポートと、がある。フレーム受信ポート識別子３１２は、装置内ヘッダ付与・除去部１３１にて、フレームを受信したフレーム中継装置１００’の物理ポート１１０の識別子、あるいは、リンクアグリゲーションの識別子が格納される。その他の点は、実施例１と同様である。

図６は、ＶＬＡＮテーブル１５９を示す。ＶＬＡＮテーブル１５９のエントリのうち、実施例２に係る部分について説明する。フレーム中継装置１００’のＶＬＡＮテーブル１５９には、第１のフレーム中継装置１００’ａのポートＯ１と、第２のフレーム中継装置１００’ｂのポートＯ２、ポートＯ３と、第３のフレーム中継装置１００’ｃのポートＯ４と、はいずれもＶＬＡＮ識別子が１０００のネットワークに所属しており、第１のフレーム中継装置１００’ａのポートＯ１と、第２のフレーム中継装置１００’ｂのポートＯ２とはリンクアグリゲーションＬＡ１を、第２のフレーム中継装置１００’ｂのポートＯ３と、第３のフレーム中継装置１００’ｃのポートＯ４とはリンクアグリゲーションＬＡ２を構成している。従って、フレーム中継装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃには、それぞれＶＬＡＮテーブル１５９ａ、１５９ｂ、１５９ｃが保持される。

本実施例では、第１のフレーム中継装置１００’ａのＶＬＡＮテーブル１５９ａのエントリ１５９６ａには、ＶＬＡＮ識別子６００ａには１０００が、所属ポート６０１ａにはポートＬＡ１が登録される。第２のフレーム中継装置１００’ｂのＶＬＡＮテーブル１５９ｂのエントリ１５９６ｂには、ＶＬＡＮ識別子６００ｂには１０００が、所属ポート６０１ｂにはポートＬＡ１、ポートＬＡ２が登録される。第３のフレーム中継装置１００’ｃのＶＬＡＮテーブル１５９ｃのエントリ１５９６ｃには、ＶＬＡＮ識別子６００ｃには１０００が、所属ポート６０１ｃにはポートＬＡ２が登録される。

図１２は、ＭＡＣアドレステーブル１５８’を示す。ＭＡＣアドレステーブル１５８’は、ＭＡＣアドレス１５００と、ＶＬＡＮ識別子１５０１と、出力ポート１５０２と、ポート種別１５０３と、から構成される。実施例１で説明した図５のテーブルにさらに、ポート種別１５０３が追加される。

ＭＡＣアドレステーブル１５８’は、ＭＡＣアドレス１５００と、ＶＬＡＮ識別子１５０１と、をキーとして、出力ポート１５０２と、ポート種別１５０３と、を求めるテーブルである。

第２のフレーム中継装置１００’ｂと、第３のフレーム中継装置１００’ｃとが外部装置２００ｂのＭＡＣアドレスをリンクアグリゲーションＬＡ２で学習している状態である。第２のフレーム中継装置１００’ｂのポートＯ３と、第３のフレーム中継装置１００ｃのポートＯ４と、外部装置２００ｂのポートＲ２と、はいずれもＶＬＡＮ識別子が１０００のネットワークに所属している。従って、第２のフレーム中継装置１００’ｂ、および、第３のフレーム中継装置１００’ｃのＭＡＣアドレステーブル１５８’ｂ、１５８’ｃのエントリ１５８３ｂ及び１５８３ｃには、ＭＡＣアドレス１５００ｂ、１５００ｃとしてＭＡＣ＿Ｒ２が、ＶＬＡＮ識別子１５０１ｂ、１５０１ｃとして１０００が、出力ポート１５０２ｂ、１５０２ｃにはＬＡ２が、ポート種別１５０３ｂ、１５０３ｃにはリンクアグリゲーションが登録される。

第１のフレーム中継装置１００’ａではＭＡＣアドレスを学習していないため、第１のフレーム中継装置１００‘ａのＭＡＣアドレステーブル１５８’ａのＭＡＣアドレス１５００ａと、ＶＬＡＮ識別子１５０１ａと、出力ポート１５０２ａと、ポート種別１５０３ａと、にはまったくの未学習であることを示す情報としていずれもＮＵＬＬのエントリ１５８２ａが登録されている。

なお、第１のフレーム中継装置１００’ａのＭＡＣアドレステーブル１５８’ａのエントリ１５８７ａには、後述する本実施例のＭＡＣ学習により、ＭＡＣアドレス１５００ａがＭＡＣ＿Ｒ１、ＶＬＡＮ識別子１５０１ａが１０００、出力ポート１５０２ａがＬＡ１、ポート種別１５０３ａがリンクアグリゲーションを示す情報が登録され、第１のフレーム中継装置１００’ｂのＭＡＣアドレステーブル１５８’ｂのエントリ１５８７ｂには、後述する本実施例により、ＭＡＣアドレス１５００ｂがＭＡＣ＿Ｒ１、ＶＬＡＮ識別子１５０１ｂが１０００、出力ポート１５０２ｂがＬＡ１、ポート種別１５０３ｂがリンクアグリゲーションを示す情報が登録される。

図１３は、ＬＡテーブル１６０の構成を示す。ＬＡテーブル１６０は、ＬＡ識別子８００と、ポート識別子８０１と、から構成される。ＬＡ識別子８００には、リンクアグリゲーションの識別子が格納される。ポート識別子８０１には、当該リンクアグリゲーションを構成する物理ポート１１０の識別子が、当該物理ポート１１０を含むフレーム中継装置１００’の装置識別子と共に格納される。

ＬＡテーブル１６０は、ＬＡ識別子８００をキーとして、当該リンクアグリゲーションを構成する物理ポート１１０を求めるテーブルである。

本実施例では、フレーム中継装置１００’ａのポートＯ１と、第２のフレーム中継装置１００’ｂのポートＯ２とがリンクアグリゲーションＬＡ１を、第２のフレーム中継装置１００’ｂのポートＯ３と、第３のフレーム中継装置１００’ｃのポートＯ４とがリンクアグリゲーションＬＡ２を構成している。第１のフレーム中継装置１００’ａのＬＡテーブル１６０ａのＬＡ識別子８００ａにはＬＡ１が、ポート識別子８０１ａにはフレーム中継装置１００‘ａのＯ１、フレーム中継装置１００‘ｂのＯ２を示すエントリ１６０２ａが登録される。

第２のフレーム中継装置１００’ｂのＬＡテーブル１６０ｂのＬＡ識別子８００ｂには第１のエントリとしてＬＡ１、第２のエントリとしてＬＡ２が、ポート識別子８０１ｂには第１のエントリ１６０２ｂとして、フレーム中継装置１００‘ａのＯ１、フレーム中継装置１００‘ｂのＯ２、第２のエントリ１６０４ｂとして、フレーム中継装置１００‘ｂのＯ３、フレーム中継装置１００‘ｃのＯ４が登録される。

第３のフレーム中継装置１００’ｃのＬＡテーブル１６０ｃのＬＡ識別子８００ｃにはＬＡ２が、ポート識別子８０１ｃにはフレーム中継装置１００‘ｂのＯ３、フレーム中継装置１００‘ｃのＯ４を示すエントリ１６０４ｃが登録される。ここで、外部装置２００ａから外部装置２００ｂに向けてフレームを送信した場合、リンクアグリゲーションＬＡ２からフレームを送信するのはフレーム中継装置１００’ｃのポートＯ４とする。

図８は、実施例２でのテーブル更新部１５３のフローチャートを示すが、実施例１と異なる処理について説明する。図８を参照して、実施例２でのテーブル更新部１５３の処理のフローチャートを説明する。まず、テーブル更新部１５３は、装置内ヘッダ解析部１５２から装置内フレームを受け取る（Ｓ２００）。次に、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子と、をキーとしてＭＡＣアドレステーブル１５８’に当該ＭＡＣアドレスが登録されているかを検索し、該当ありであるかを判定する（Ｓ２０１）。判定の結果、ＹＥＳである場合、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート種別７０１を参照して、フレームを受信したポートが、リンクアグリゲーションを構成しない物理ポート１１０であるかを判定する（Ｓ２０２）。判定の結果がＹＥＳである場合、それ以降の処理は、実施例１と同様である。

Ｓ２０２の判定の結果がＮＯである場合、テーブル更新部１５３は、ＬＡテーブル１６０を参照して、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート識別子７０２が示すリンクアグリゲーションが自己の装置に含まれているかを判定する（Ｓ２０８）。

Ｓ２０８の判定の結果がＹＥＳである場合、テーブル更新部１５３は、実施例１で説明したＳ２０４と同様の処理を行う（Ｓ２０９）。Ｓ２０９の判定の結果がＹＥＳである場合、テーブル更新部１５３は、実施例１と同様にフレーム転送決定部１５４に装置内フレームを渡す（Ｓ２０５）。

Ｓ２０９の判定の結果がＮＯである場合、テーブル更新部１５３は、実施例１のＳ２０６と同様に、ＭＡＣアドレステーブルを更新する。つまり、テーブル更新部１５３は、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子と、が一致するＭＡＣアドレステーブル１５８’のＭＡＣアドレスのエントリの出力ポート１５０２に、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート識別子３１２の情報を上書き登録する（Ｓ２１０）。 Ｓ２０８の判定の結果がＮＯである場合、テーブル更新部１５３は、実施例１のＳ２０７と同様に、該当するエントリ（装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子含むエントリ）をＭＡＣアドレステーブルから削除する（Ｓ２１１）。

Ｓ２０１の判定に戻って説明を続ける。Ｓ２０１の判定の結果がＮＯである場合テーブル更新部１５３は、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート種別７０１を参照して、フレームを受信したポートが、リンクアグリゲーションを構成しない物理ポート１１０であるかを判定する（Ｓ２１２）。Ｓ２１２の判定の結果がＹＥＳである場合、テーブル更新部１５３は、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のフレーム受信装置識別子３１１を参照して、自己の装置識別子と同じ情報が格納されているかを判定する（Ｓ２１３）。

Ｓ２１３の判定の結果がＹＥＳである場合、テーブル更新部１５３は、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３のＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレステーブル１５８’に登録し（Ｓ２１４）、フレーム転送決定部１５４に装置内フレームを渡す（Ｓ２０５）。Ｓ２１３の判定の結果がＮＯである場合、フレーム転送決定部１５４に装置内フレームを渡す（Ｓ２０５）。

Ｓ２１２の判定に戻って説明を続ける。Ｓ２１２の判定の結果がＮＯである場合、ＬＡテーブル１６０を参照して、テーブル更新部１５３は、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート識別子３１２が示すリンクアグリゲーションが自己の装置に含まれているかを判定する（Ｓ２１５）。Ｓ２１５の判定の結果がＹＥＳである場合、テーブル更新部１５３は、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３のＭＡＣアドレスと、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子と、装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート種別７０１と、フレーム受信ポート識別子３１２と、を元に、当該ＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレステーブル１５８’に登録し（Ｓ２１６）、フレーム転送決定部１５４に装置内フレームを渡す（Ｓ２０５）。Ｓ２１５の判定の結果がＮＯである場合、フレーム転送決定部１５４に装置内フレームを渡す（Ｓ２０５）。以上が、実施例１で説明されていない、実施例２でにおける図８の処理を説明した。

図１０は、実施例１だけでなく実施例２におけるフレーム転送処理部のフローチャートを示すが、実施例１と異なる処理について主に説明する。

フレーム転送処理部１５５は、装置内ヘッダ解析部１５２、または、フレーム転送決定部１５４から通知と、装置内フレームと、を受け取る（Ｓ４００）。次に、通知された内容が出力ポート情報であるかを判定する（Ｓ４０１）。判定の結果がＹＥＳである場合、通知された出力ポート情報がリンクアグリゲーションを構成しない物理ポート１１０であるかを判定する（Ｓ４０２）。Ｓ４０２の判定の結果がＹＥＳである場合、フレーム転送処理部１５５は、実施例１と同様にＳ４０３以降の処理を行う。

一方、Ｓ４０２の判定の結果がＮＯである場合、フレーム転送処理部１５５は、通知された出力ポート情報はリンクアグリゲーションの識別子であるため、ＬＡテーブル１６０を参照する。フレーム転送処理部１５５は、参照結果、当該リンクアグリゲーションを構成するどの物理ポート１１０からフレームを送信するかを求め、求められた結果が自己の物理ポート１１０であるかを判定する（Ｓ４０７）。Ｓ４０７の判定の結果がＹＥＳである場合、フレーム転送処理部１５５は、実施例１のＳ４０３と同様に、フレーム転送決定部１５４より受け取った装置内フレームを複製する（Ｓ４０８）。以降の処理は実施例１と同様である。

Ｓ４０７の判定に戻って説明を続ける。Ｓ４０７の判定の結果がＮＯである場合、フレーム転送処理部１５５は、実施例１のＳ４０５，Ｓ４０６と同様に、フレーム中継システ１０００を構成する他のフレーム中継装置に装置内フレームを送信する。

Ｓ４０１の判定の結果がＮＯである場合、通知された内容がフラッディング処理であるかを判定する（Ｓ４１１）。判定の結果がＹＥＳである場合、装置内フレームのＶＬＡＮタグ３０４をキーとしてＶＬＡＮテーブル１５９からフラッディング対象のポートを求める（Ｓ４１２）。ここで、装置内フレームの装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート識別子３１２が自己に含まれる物理ポート１１０、あるいは、自己に含まれる物理ポート１１０で構成されるリンクアグリゲーションである場合、当該ポートはフラッディング対象のポートとはしない。また、フラッディング対象のポートにリンクアグリゲーションが含まれる場合、当該リンクアグリゲーションを構成する物理ポート１１０のどれからフレームを送信すべきかを求める。以降の処理（Ｓ４１３以降）は実施例１と同様である。

次に、第２実施例に係るフレーム中継システム１０００を構成するフレーム中継装置１００のそれぞれの装置識別子情報１４５、仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７、ＭＡＣアドレステーブル１５８’、ＶＬＡＮテーブル１５９、ＬＡテーブルに登録された情報について述べる。装置識別子情報１４５と仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７には、フレーム中継装置１００’それぞれの仮想フレーム中継装置構成プログラム１４４がフレーム中継装置１０００を構成するための情報をやり取りすることによって、情報が登録されている。

本実施例においては、第１のフレーム中継装置１００’ａの装置識別子情報１４５には１が、第２のフレーム中継装置１００’ｂの装置識別子情報１４５には２が、フレーム中継装置１００’ｃの装置識別子情報１４５には３が登録されている。

フレーム中継装置１００’の仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７には、図４を参照して、第１のフレーム中継装置１００’ａの仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７ａには、装置識別子４００ａに１が、出力スタックポート４０１ａにはポートＡ２が、第２のフレーム中継装置１００’ｂの仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７ｂには、装置識別子４００ｂに２が、出力スタックポート４０１ｂにはポートＢ２が、第３のフレーム中継装置１００’ｃの仮想フレーム中継装置内転送先テーブル１５７ｃには、装置識別子４００ｃに３が、出力スタックポート４０１ｃにはポートＣ２が、それぞれ登録されている。
以上に説明した状態から、外部装置２００ａから外部装置２００ｂに向けてフレームＦを送信した場合の、第１実施例に係るフレーム中継システム１０００の動作について説明する。係る場合、外部装置２００ａは、宛先ＭＡＣアドレスとして外部装置２００ｂのポートＲ２のＭＡＣアドレスＭＡＣ＿Ｒ２を指定し、送信元ＭＡＣアドレスとして外部装置２００ａのポートＲ１のＭＡＣアドレスＭＡＣ＿Ｒ１を指定し、ＶＬＡＮタグ内のＶＬＡＮ識別子として１０００を指定して、フレームＦを外部中継装置４００ａに転送してくる。ここで、前述の通り、外部中継装置４００ａは、外部中継装置４００ａのポートＥ１と、ポートＥ２とで構成するリンクアグリゲーションＬＡ１のうち、ポートＥ１からフレームＦを送信するものとして説明を続ける。

第１のフレーム中継装置１００’ａの送受信処理部１３０はフレームＦを受信すると、リンクアグリゲーションＬＡ１を構成する物理ポート１１０であるポートＯ１から当該フレームを受信したため、装置内ヘッダ付与・除去部１３１にて装置内ヘッダ３０１を付与して装置内フレームを作成し、フレーム受信装置識別子７００に１を格納し、フレーム受信ポート種別７０１にはリンクアグリゲーションを格納し、フレーム受信ポート識別子３１２にはＬＡ１を格納する。

第１のフレーム中継装置１００’ａのテーブル更新部１５３は、装置内ヘッダ解析部１５２から装置内フレームを受け取ると、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレス３０３と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子と、を参照して、ＭＡＣアドレステーブル１５８’ａに該当するエントリが登録されているかを検索する（図８：Ｓ２００、Ｓ２０１）。検索の結果、該当するエントリが存在しないため、装置内フレームのフレーム受信ポート種別７０１を参照し、リンクアグリゲーションを構成していない物理ポート１１０で受信したかを判定する（図８：Ｓ２１２）。装置内フレームのフレーム受信ポート種別は７０１はリンクアグリゲーションであるため、次に、装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート識別子３１２を参照して、当該リンクアグリゲーションを構成する物理ポート１１０が自己の装置に存在するかを判定する（Ｓ２１５）。装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート識別子７０２はＬＡ１であり、ＬＡテーブル１６０ａにてＬＡ識別子８００ａがＬＡ１であるエントリを参照すると、ＬＡ１にはフレーム中継装置１００’ａのポートＯ１が存在するため、当該リンクアグリゲーションを構成する物理ポート１１０が自己の装置に存在すると判定し、図１２を参照して、自己のＭＡＣアドレステーブル１５８’ａにＭＡＣアドレス１５００ａがＭＡＣ＿Ｒ１、ＶＬＡＮ識別子１５０１ａが１０００、出力ポート１５０２ａがＬＡ１、ポート種別１５０３ａがリンクアグリゲーションとなるエントリ１５８７ａを登録し、フレーム転送決定部１５４に装置内フレームを渡す（図８：Ｓ２１６、Ｓ２０５）。以降の処理は、実施例１のフレーム中継装置１００ａと同様である。

次に、第１のフレーム中継装置１００’ａのポートＡ２から送信された装置内フレームを、第２のフレーム中継装置１００’ｂがポートＢ１で受信すると、フレーム中継装置１００’ｂは、実施例１と同様に装置内ヘッダ３０１を参照し、テーブル更新部１５３に装置内フレームを渡す（図７：Ｓ１００、Ｓ１０１、Ｓ１０６）。

第２のフレーム中継装置１００’ｂのテーブル更新部１５３は、装置内ヘッダ解析部１５２から装置内フレームを受け取ると、ＭＡＣアドレステーブル１５８ｂに該当するエントリが登録されていないので（図８：Ｓ２００、Ｓ２０１）、装置内フレームのフレーム受信ポート種別７０１とフレーム受信ポート識別子３１２を参照し、フレームがフレーム中継システム１０００の外部から受信したポートがどのような属性であったかを判別する（図８：Ｓ２１２，Ｓ２１５）。装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート種別７０１はリンクアグリゲーションであって、装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート識別子３１２はＬＡ１であることが判別される。

そして、フレーム中継装置１００ｂは、ＬＡテーブル１６０ｂにてＬＡ識別子８００ｂがＬＡ１であるエントリを参照すると、ＬＡ１にはフレーム中継装置１００’ｂのポートＯ２が存在するため、当該リンクアグリゲーションを構成する物理ポート１１０が自己の装置に存在すると判定し、自己のＭＡＣアドレステーブル１５８’ｂにＭＡＣアドレス１５００ｂがＭＡＣ＿Ｒ１、ＶＬＡＮ識別子１５０１ｂが１０００、出力ポート１５０２ｂがＬＡ１、ポート種別１５０３ｂがリンクアグリゲーションとなるエントリ１５８７ｂを登録する（図８：Ｓ２１６、Ｓ２０５）。

以降の処理は、第２のフレーム中継装置１００’ｂは実施例１と同様であるので省略する（図９のＳ３００，Ｓ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０３，Ｓ３０４、図１０のＳ４００，Ｓ４０１、Ｓ４０７、Ｓ４０５、Ｓ４０６）。

次に、第２のフレーム中継装置１００’ｂのポートＢ２から送信された装置内フレームを、第３のフレーム中継装置１００’ｃがポートＣ１で受信すると、第３のフレーム中継装置１００’ｃは、実施例１と同様にＳ１００、Ｓ１０１，１０６の処理を行なったのちＳ２００，Ｓ２０１の処理を行う。Ｓ２０１での検索の結果、該当するエントリがＭＡＣアドレステーブル１５８ｃに存在しないため、フレーム中継装置１００ｃは、装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート種別７０１を参照し、リンクアグリゲーションを構成していない物理ポート１１０で受信したかを判定する（図８：Ｓ２１２）。

装置内フレームのフレーム受信ポート種別７０１はリンクアグリゲーションであるため、次に、フレーム中継装置１００ｃは、装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート識別子３１２を参照して、当該リンクアグリゲーションを構成する物理ポート１１０が自己の装置に存在するかを判定する（図８：Ｓ２１５）。その結果、装置内ヘッダ３０１のフレーム受信ポート識別子はＬＡ１であり、ＬＡテーブル１６０ｃにてＬＡ識別子８００ｂがＬＡ１であるエントリが存在しないと判定される。（図８：Ｓ２０５）。

第３のフレーム中継装置１００’ｃは、装置内フレームの宛先ＭＡＣアドレス３０２と、ＶＬＡＮタグ３０４に含まれるＶＬＡＮ識別子と、を参照して、ＭＡＣアドレステーブル１５８’ｃに該当するエントリが登録されているかを検索する（図９：Ｓ３００、Ｓ３０１）。検索の結果、ＭＡＣアドレステーブル１５８’ｃには該当するエントリが存在するため、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索状況３ ３１５ｃにＭＡＣアドレスの検索が実施済みであることを示す情報と、装置内ヘッダ３０１のＬ２検索結果３１４に該当ありであることを示す情報と、を格納し、検索に該当したエントリを参照して出力ポートを特定する（図９：Ｓ３０２、Ｓ３０３、Ｓ３０４）。第３のフレーム中継装置１００’ｃは、特定された出力ポートがリングアグリゲーションを構成するポートであるかを判定する（図１０：Ｓ４００、Ｓ４０１）。判定の結果、通知された内容が出力ポートであり、リンクアグリゲーションの識別子であるため、フレーム中継装置１００ｃは、ＬＡテーブル１６０ｃを参照して、当該リンクアグリゲーションを構成する物理ポート１１０のうち、いずれから当該フレームを送信するかを求め、求められた結果が自己の物理ポート１１０であるかを判定する（図１０：Ｓ４０７）。

フレーム中継装置１００ｃは、ＬＡテーブル１６０ｃのＬＡ識別子８００ｃが、出力ポートＬＡ２と一致するエントリＬＡ２を参照すると、当該フレームを送信する物理ポート１１０は、フレーム中継装置１００’ｃのポートＯ４であり、自己の物理ポート１１０であるため、フレーム転送決定部１５４より受け取った装置内フレームを複製する（図１０：Ｓ４０８）。
（図１０：Ｓ４０４）。ここで、第３のフレーム中継装置１００’ｃは特定されたされた出力ポートＯ４が物理ポート１１０であることから、装置内フレームから装置内ヘッダを除去し、フレームＦをポートＯ４から送信する。

こうして、フレームＦは、外部中継装置４００ｂのポートＥ４に到達し、外部中継装置４００ｂのポートＩ２を経由して外部装置２００ｂのポートＲ２へと到達する。第３のフレーム中継システム１００’ｃのフレーム転送処理部１５５の処理の続きは、実施例１と同様であるので省略する。
以上の説明から、第２実施例では、フレーム中継システム１０００と、外部装置と、が接続する形態において、リンクアグリゲーションを介していても適切にフレームを送信し、ＭＡＣアドレスの学習は適切なフレーム中継装置１００’において実施されて、ＭＡＣアドレステーブル１５８’を効率良く使用できる。

上述の実施例により、仮想的な１台のフレーム中継装置を構成する各フレーム中継装置のＭＡＣアドレス管理テーブルを効率的に使用し、例えば、ＶＬＡＮを理解し、ＭＡＣアドレスを学習して適切な外部装置に向けてのみフレームを中継する動作や外部装置が当該フレーム中継装置と接続するインタフェースを移動した際にＭＡＣアドレステーブルの登録情報を更新する動作を説明した。

また、実施例によると、複数のフレーム中継装置を接続して仮想的に１台のフレーム中継装置として動作させた際に、当該仮想フレーム中継装置を構成する各フレーム中継装置が学習するＭＡＣアドレス情報を収集して各フレーム中継装置に設定する管理装置を設ける必要がない。

なお、実施例１と実施例２で異なるネットワーク構成、装置構成、テーブルの構成を説明したが、両者が混在する環境に適用してもよい。また、テーブルで管理される情報は、テーブルで管理しなくてもよい。エントリ毎にＣＡＭ等のアドレスでひもづけして対応付けを管理してもよい。また、ＭＡＣアドレステーブル１５８がＮＵＬＬの状態で、本実施例を適用してもよく、または、すでにエントリが登録されてから、本実施例を適用してもよい また、以下の態様にも本実施例は適用してもよい。

上記課題を解決するため、本発明は複数のフレーム中継装置が接続され、仮想的に１台のフレーム中継装置（以降、仮想フレーム中継装置）として動作するフレーム中継システムを提供する。本発明に係るフレーム中継システムにおいて、前記複数のフレーム中継装置のそれぞれは、仮想フレーム中継装置構成部と、前記仮想フレーム中継装置を構成するフレーム中継装置ではない装置と接続されるポートと、前記仮想フレーム中継装置を構成するフレーム中継装置と接続されるポートと、装置内ヘッダ付与・除去部を含む送受信処理部と、装置内ヘッダ解析部と、テーブル更新部と、フレーム転送決定部と、フレーム転送処理部と、を含むレイヤ２転送回路と、を備えている。以降に、上述した前記複数のフレーム中継装置のそれぞれが備える部位のうち、本発明の特徴となる機能について記載する。

仮想フレーム中継装置構成部は、複数のフレーム中継装置を接続して仮想的に１台のフレーム中継装置として動作させることを特徴とする。送受信処理部は、フレームをやり取りする機能と、装置内ヘッダ付与・除去部とを備え、装置内ヘッダ付与・除去部は、外部装置からフレームを受信した際に、フレームに、後述する装置内ヘッダを付与し、前記装置内ヘッダに含まれるフィールドにフレームを受信した際の情報を設定する機能と、外部装置に対してフレームを送信する際に、装置内ヘッダが付与されたフレーム（以降、装置内フレーム）から装置内ヘッダを除去する機能と、を備えている。ここで、前記装置内ヘッダ付与・除去部にて外部装置からフレームを受信した際に付与される装置内ヘッダについて記載する。装置内ヘッダには、前記仮想フレーム中継装置を構成する複数のフレーム中継装置のそれぞれの間で情報をやり取りする際に用いる情報を格納するフィールドが複数存在し、後述するテーブル更新部と、後述するフレーム転送決定部と、後述するフレーム転送処理部と、が前記フィールドの内容を参照し、必要に応じて前記フィールドの内容を変更する。レイヤ２転送回路に含まれる装置内ヘッダ解析部は、装置内フレームの装置内ヘッダの内容を解析し、その内容に従って後述するテーブル更新部と、後述するフレーム転送決定部と、後述するフレーム転送処理部と、に装置内フレームを渡すかを判定し、渡す必要がなければ装置内フレームを廃棄する機能を備えている。レイヤ２転送回路に含まれるテーブル更新部は、装置内フレームの送信元ＭＡＣアドレスをキーに自己のＭＡＣアドレステーブルを検索して、検索結果に従ってＭＡＣアドレステーブルの登録情報を更新する機能と、自己のＭＡＣアドレステーブルに登録されたＭＡＣアドレスと同一のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするフレームを一定期間受信しなかった場合に、当該ＭＡＣアドレスを自己のＭＡＣアドレステーブルから削除する機能と、を備えている。レイヤ２転送回路に含まれるフレーム転送決定部は、装置内フレームの宛先ＭＡＣアドレスをキーに自己のＭＡＣアドレステーブルを検索して、検索結果に基づくフレーム転送動作を決定する機能を備えている。レイヤ２転送回路に含まれるフレーム転送処理部は、前記フレーム転送決定部によって決定されたフレーム転送動作に従って実際にフレーム転送処理を実施する機能を備えている。
上述のフレーム中継システムによれば、各フレーム中継装置は、外部装置からフレームを受信した場合に、自己のＭＡＣアドレステーブルに当該フレームの送信元ＭＡＣアドレスの登録、および、削除すべきかを、管理する管理装置を設けずに判定し、当該フレームを受信したフレーム中継装置のみがＭＡＣアドレスを学習することができる。従って、フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置の台数に比例して学習するＭＡＣアドレス数を増やすことができる。さらに、当該フレーム中継装置を構成するフレーム中継装置と接続された外部装置が、当該フレーム中継装置を構成する前記フレーム中継装置とは異なるフレーム中継装置に接続して通信をした場合において、短時間で当該フレーム中継システムを構成する各フレーム中継装置のＭＡＣアドレステーブルの登録情報が更新されるため、古いＭＡＣアドレステーブルの登録情報に従ってフレームを転送することによる誤転送から生じる通信断時間を短くすることができる。また、各フレーム中継装置は、外部装置から受信したフレームを転送する場合に、自己のＭＡＣアドレステーブルに当該フレームの宛先ＭＡＣアドレスと同一のＭＡＣアドレスが登録されているかを判定することにより、単純なブロードキャスト転送ではなく、ユニキャスト転送で適切な外部装置にフレームを中継することができる。
Ｅ．変形例
上記各実施例では、３台のフレーム中継装置１００、および、１００’が相互に接続されているフレーム中継システムの例を示したが、フレーム中継装置１００、および、１００’の台数は、任意に変更することができる。また、フレーム中継装置１００、および、１００’の接続態様についても、フレーム中継装置１００、および、１００’の仮想フレーム中継装置内転送先テーブルの内容を変更することで、任意の接続態様とすることができる。例えば、４台のフレーム中継装置システム１００、および、１００’を直線状に接続しても良いし、環状に接続しても良いし、スター状に接続しても良い。
上記各実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えても良い。
以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その主旨ならびに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

１００ａ〜１００ｃ…フレーム中継装置、１１０…物理ポート、１２０…スタックポート、１３０…送受信処理部、１３１…装置内ヘッダ付与・除去部、１４０…制御部、１４１…ＣＰＵ、１４２…メモリ、１４３…制御プログラム、１４４…仮想フレーム中継装置構成部、１４５…装置識別子情報、１５０…レイヤ２転送回路、１５１…レイヤ２転送エンジン、１５２…装置内ヘッダ解析部、１５３…テーブル更新部、１５４…フレーム転送決定部、１５５…フレーム転送処理部、１５６…メモリ、１５７…仮想フレーム中継装置内転送先テーブル、１５８…ＭＡＣアドレステーブル、１５９…ＶＬＡＮテーブル、１６０…ＬＡテーブル、２００…外部装置、４００…外部中継装置、ＬＡ…リンクアグリゲーション

Claims (15)

1. フレーム中継システムに含まれる第１のフレーム中継装置であって、
   外部装置とのフレーム送受信を行う第１のポートと、
   前記フレーム中継システムに含まれる第２のフレーム中継装置に接続される第２のポートと、
   前記フレーム中継システムに含まれる第３のフレーム中継装置に接続される第３のポートと、
   外部装置のアドレスに関する情報を前記第１のポートと対応付けて保持するメモリと、
   第１の外部装置から第２の外部装置を宛先とするフレームを、第１のポート、第２のポート、第３のポートいずれかで受信した場合、前記フレームおける第１のフレーム中継装置における当該フレームの処理の履歴に従って、レイヤ２における所定の転送処理を決定し、
   第２のフレーム中継装置及び第３のフレーム中継装置の少なくとも一方に、決定された転送処理により前記更新された処理の履歴を含むフレームを、前記第２のポートまたは第３のポートを介して転送する制御部と、を有する第１のフレーム中継装置。
2. 請求項１記載の第１のフレーム中継装置であって、
   前記制御部は、
   決定された前記所定の転送処理に従って前記メモリを検索した結果、当該フレームの宛先となる第２の外部装置のアドレスが前記メモリに前記第１のポートと対応づけられていた場合、前記第１の外部装置から送信されたフレームを第１のポートを介して送信する、ことを特徴とする第１のフレーム中継装置。
3. 請求項２記載の第１のフレーム中継装置であって、
   前記制御部は、前記第１の外部装置から送信されたフレームを複製し、一方を前記更新された処理の履歴とともに前記第２のポートまたは第３のポートを介して転送し、
   他方のフレームを、前記第１のフレーム中継装置、前記第２のフレーム中継装置あるいは第３のフレーム中継装置によって付与されたヘッダを削除し、前記第１のポートを介して送信する、ことを特徴とする第１のフレーム中継装置。
4. 請求項１記載の第１のフレーム中継装置であって、
   前記制御部は、決定された前記所定の転送処理に従って、前記メモリを参照し、当該フレームの宛先に関するアドレスを検索し、当該第１のフレーム中継装置で検索したことを示す検索履歴及び前記フレーム中継システムにおける検索結果に基づいて前記処理の履歴を更新し、前記更新された処理の履歴を含むフレームを、前記第２のポートまたは第３のポートを介して転送する、フレーム中継装置。
5. 請求項１記載の第１のフレーム中継装置であって、
   前記フレームには、前記フレーム中継システム以外から前記第１の外部装置からのフレームを受信した前記フレーム中継システムに含まれるいずれかのフレーム中継装置で、前記受信したフレーム中継装置の装置識別子と前記処理の履歴を含むヘッダが付与され、
   前記制御部は、
   前記装置識別子が第１のフレーム中継装置に対応する場合、かつ、決定された前記所定の転送処理に従って前記メモリを検索した結果、当該フレームの送信元となる第１の外部装置のアドレスが前記メモリに前記第１のポートと対応付けられていた場合は、前記対応付けを削除する、ことを特徴とする第１のフレーム中継装置。
6. 請求項５記載の第１のフレーム中継装置であって、
   前記第１のポートを用いて、他の前記フレーム中継装置と、前記フレーム中継システムの外部に対して、装置跨りのリングアグリゲーションを提供し、
   前記第１のポートを介してフレームを受信した場合、前記第１のフレーム中継装置を特定する装置識別子と第１のポートの識別子と前記第１のポートがリングアグリゲーションを構成するポートであることを示す種別情報を含むヘッダを前記フレームに付与する、ことを特徴とする第１のフレーム中継装置。
7. 請求項１記載の第１のフレーム中継装置であって、
   決定された転送処理が、フラッディング処理である場合、
   前記処理の履歴にフラッディング処理に関する情報を格納し、
   前記フレームを複製し、
   一方のフレームを、前記第２のポートまたは第３のポートを介して転送し、
   他方のフレームを前記第１のポートを介してフラッディングを実行する、ことを特徴とする第１のフレーム中継装置。
8. 請求項４記載の第１のフレーム中継装置であって、
   前記フレームには、前記フレーム中継システム以外から前記第１の外部装置からのフレームを受信した前記フレーム中継システムに含まれるいずれかのフレーム中継装置で、前記受信したフレーム中継装置の装置識別子と前記処理の履歴を含むヘッダが付与され、
   前記制御部は、前記処理の履歴を参照し、
   前記検索履歴及び検索結果に基づいて転送処理をフラッディング処理と決定し、
   フラッディング処理を実行し、
   前記処理の履歴をフラッディングに関する情報を用いて更新し、前記フレームを前記第２のポートまたは第３のポートを介して転送する、ことを特徴とする第１のフレーム中継装置。
9. 請求項１記載の第１のフレーム中継装置であって、
   フレームに対する前記レイヤにおける所定の転送処理とは、フレームの宛先検索処理、フレームのフラッディング処理及びフレームの廃棄処理のうち少なくともいずれかである、ことを特徴とする第１のフレーム中継装置。
10. 請求項１ないし９記載の第１のフレーム中継装置であって、
    前記メモリには、外部装置のＭＡＣアドレスと第１のポートと複数の外部装置を含むグループとの対応付けを含むＭＡＣアドレステーブルを保持し、
    前記制御部は、フレーム中継システムを構成する他のフレーム中継装置が保持するＭＡＣアドレステーブルに含まれるＭＡＣアドレスとは異なるＭＡＣアドレスを管理し、
    第２のポートあるいは第３のポートのうち、所定のポートを介して、フレーム中継システムを構成する少なくとも一の他のフレーム中継装置にフレームを送信する、フレーム中継装置。
11. 外部装置に対してフレームの送受信を行う複数のフレーム中継装置を有する、フレーム中継システムであって、
    前記複数のフレーム中継装置のそれぞれは、
    外部装置に接続される１つ以上の第１のポートと、
    前記複数のフレーム中継装置以外の装置と接続される複数の第２のポートと、
    フレーム送受信動作のための、前記フレーム中継装置が管理する複数のテーブルと、
    前記複数のフレーム中継以外の装置からフレームを受信した際に、受信したフレームにヘッダを付与し、前記外部装置に対してフレームを送信する際に、前記ヘッダを除去する送受信処理部と、
    前記ヘッダを持つフレームに基づき、前記フレーム中継装置が行う処理を決定するヘッダ解析部と、
    前記ヘッダを持つフレームに基づき、前記フレーム中継装置の、自己が管理するテーブルの内容を更新するテーブル更新部と、
    前記フレーム送受信処理部にて付与したヘッダを持つフレームと前記フレーム中継装置の自己が管理するテーブルとから前記フレームの転送先を決定し、前記フレームに付与されたヘッダの内容を更新するフレーム転送決定部と、
    前記フレーム送受信処理部にて付与したヘッダを持つフレームの内容と、前記フレーム転送決定部にて決定した内容と、前記フレーム中継装置の、自己が管理するテーブルと、に基づき、前記フレームの転送処理を実施し、前記フレームに付与されたヘッダの内容を更新し、他のフレーム中継装置に前記第２のポートを介して送信するフレーム転送処理部と、
    を備えるフレーム中継システム。
12. 請求項１１に記載のフレーム中継システムであって、
    前記フレーム送受信処理部は、フレームを受信した際に、受信したフレームに、フレームを受信した前記フレーム中継装置の、前記フレーム中継システムを構成する前記フレーム中継装置の間で一意となる装置の識別子と、フレームを受信した前記フレーム中継装置の、前記第２のポートの識別子と、フレーム転送動作状況と、を格納するフィールドで構成されるヘッダを付与し、
    前記フレーム送受信処理部は、ヘッダ付与の際に、前記ヘッダ内に、フレームを受信した前記フレーム中継装置の、前記フレーム中継システムを構成する前記フレーム中継装置の間で一意となる装置の識別子と、フレームを受信した前記フレーム中継装置の、前記第２のポートの識別子を格納する、フレーム中継システム。
13. 請求項１２に記載のフレーム中継システムであって、
    前記ヘッダ解析部は、他の前記外部装置から受信したフレームに付与されたヘッダの内容を参照してフレーム転送動作状況を確認し、
    前記フレームの廃棄、または、フレーム転送動作状況によって、テーブル更新部またはフレーム転送処理部のいずれかに、処理をさせる、
    フレーム中継システム。
14. 請求項１２に記載のフレーム中継システムであって、
    前記テーブル更新部は、前記フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置以外の外部装置から受信したフレームに付与されたヘッダと、前記フレームとを参照して、前記フレームの送信元の装置が、前記フレーム中継装置に含まれるポートのいずれかと論理的、または、物理的に接続されているかを判定し、
    前記フレームに含まれる送信元装置の識別子と、当該識別子を持つ装置宛にフレームを送信する場合のポートとを対応付ける、前記フレーム中継装置において自己が管理するテーブルの内容を判定結果に従って更新する、
    フレーム中継システム。
15. 請求項１２に記載のフレーム中継システムであって、
    前記フレーム転送決定部は、前記フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置以外の装置から受信したフレームに含まれる宛先装置の識別子と、前記テーブルとを参照して、前記フレームの宛先に到達するために送信すべきポートを求め、
    前記フレーム転送処理部は、前記フレーム送受信処理部において、前記フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置以外の装置から受信したフレームに付与されたヘッダの内容と、前記フレーム転送決定部において求められたフレーム転送動作に従ってフレームを転送する処理と、前記ヘッダ解析部により要求された転送処理を行い、前記フレーム中継システムを構成するフレーム中継装置以外の装置から受信したフレームに付与されたヘッダに含まれるフレーム転送動作状況を更新する、
    フレーム中継システム。

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