JP2504596B2 - 大規模ｌａｎシステムにおけるフレ―ムフィルタリング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、複数の通信パスを備えた大規模LAN（ロ
ーカルエリアネットワーク）システムにおけるフレーム
フィルタリング方法に関する。

（従来の技術） 近年の大規模LANシステムは、一般に複数の小規模LAN
（LANセグメント）を幾つかのLAN間インターフェース装
置により相互接続することにより構築される。このよう
な大規模LANシステムの一例を第３図に示す。同図にお
いて、30は幹線LAN（バックボーンLAN）としての例えば
リング型LAN、31,32,33はリング型LAN30上のLAN間イン
タフェース装置である。34A,34B,34Cは支線LANとしての
例えばバス型LANであり、これらLAN34A,34B,34Cは、そ
れぞれインタフェース装置31,32,33によってリング型LA
N30に接続されることにより、相互接続される。なお、3
5A,36AはLAN34A上のノード、35B,36BはLAN34B上のノー
ド、35C,36CはLAN34c上のノードである。

さて、第３図に示すように、LAN間インタフェース装
置31,32,33によってLAN34A,34B,34Cが接続されているLA
Nシステムでは、各LAN間インタフェース装置31〜33はノ
ード間の通信をモニタすることにより（具体的には受信
フレームの発信元アドレスにより）、各LAN間インタフ
ェース装置とそのインターフェース装置に接続されてい
るLAN上のノードのアドレス（ノードアドレス）を学習
し（どのLANにどのノードアドレスのノードが接続され
ているかを学習し）、この学習結果に従いリング型LAN3
0を用いて効率よく通信を行うようになっている。例え
ば、LAN34c上のノード35Cが同じLAN34c上のノード36Cに
データ（データフレーム）を送る場合、インタフェース
装置33はノード35Cからのデータをリング型LAN30上には
送出せず、リング型LAN30上、更にはLAN34A,34B上で無
駄なトラフィックが発生するのを防止するようにしてい
る。一方、LAN34c上のノード35Cが別のLAN、例えばLAN3
4A上のノード（ノード35Aまたはノード36A）にデータを
送る場合には、インタフェース装置33はノード35Cから
のデータをリング型LAN30上に送出する。

以上のように、あるノードから別のノードへの通信パ
スが１つだけしか存在しない第３図に示すようなシステ
ムでは、上記した学習結果をもとに効率のよい通信が可
能となる。しかし、あるノードから別のノードへの通信
パスが１つしかないということは、そのノードが属する
LANのLAN間インタフェース装置がピジー状態にある場合
には、該当する通信が待たされることになり、高速通信
が行えないという問題がある。

そこで、上記の問題を解決するために、あるノードか
ら別のノードへの通信パスが複数存在するような、例え
ば第４図に示すようなLANシステムが考えられる。な
お、第３図と同一部分には同一符号を付してある。第４
図のシステムにおいて、34A〜34Eは支線LANとしてのバ
ス型LAN、40−1,40−２は幹線LANとしてのリング型LA
N、41〜44はリング型LAN40−１上のLAN間インタフェー
ス装置、51〜53はリング型LAN40−２上のLAN間インタフ
ェース装置である。第４図のシステムにおいては、リン
グ型LAN40−1,40−２相互間がLAN間インタフェース装置
43,51により接続されると共に、LAN間インタフェース装
置44,52によっても接続される。これによりリング型LAN
40−1,40−２相互間の通信パスが複数形成され、したが
って各LAN34A〜34E間の通信パスが複数存在することに
なる。しかし従来は、第４図のシステムではLAN間イン
タフェース装置43,44,51,52間で前記したノードアドレ
スの学習が正しく行えず、したがって第４図のシステム
は実用上は実現不可能である。この理由について以下に
説明する。

一般にLAN間インタフェース装置は、LAN上のノードア
ドレスの発信元アドレスにより、どこのLANにどのノー
ドアドレスのノードが接続されているかを学習する。こ
の過程で、自装置の下のLANに存在せず、且つ他のどのL
ANに接続されているかも分からないノード宛てのデータ
については、ブロードキャストアドレス（一斉同報アド
レス）を宛先アドレスとするブロードキャストで（即ち
全ノード宛てで）データを流す。例えば、LAN34C上のノ
ード35Cが、LAN34A上のノード35A宛てにデータを送信す
る場合、ノード35AがLAN34Aに接続されていることを学
習する前のLAN間インタフェース装置53は、リング型LAN
40−２上にブロードキャストでデータを送信する。この
ブロードキャストデータは、リング型LAN40−２上のLAN
間インタフェース装置51,52によりLAN34D,34Eに送出さ
れ、更にLAN34D,34Eと接続されるLAN間インタフェース
装置43,44によりリング型LAN40−１にも伝達される。と
ころが、ブロードキャストデータは、全LAN間インタフ
ェース装置が取込むようになっているため、LAN間イン
タフェース装置43,44はLAN間インタフェース装置51,52
から送出されるブロードキャストデータを取込んで、そ
れぞれLAN34E,34Dに送出することになる。この結果、LA
N間インタフェース装置44,43からLAN34E,34Dに送出され
たブロードキャストデータは、LAN間インタフェース装
置52,51を介してリング型LAN40−２にも伝達される。即
ち、第４図に示すシステムでは、従来は複数の通信パス
が形成された２つのリング型LAN40−1,40−２相互間で
永久にブロードキャストデータが流れることになる。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように従来のLAN間インタフェース装置は、
受信したフレームの宛先となるノードが属するLANが不
明な場合には、無条件でブロードキャスト転送を行うよ
うにしていたため、複数のLAN間インタフェース装置に
より複数のLAN間が相互接続され、且つそのLAN相互間の
通信パスが複数存在するようなLANシステムを構築しよ
うとしても、そのLAN相互間でブロードキャストデータ
が永久に流れることになるので、実現は不可能であっ
た。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものでその目的
は、相互接続される複数のLAN間の通信パスが複数存在
するLANシステムの構築が可能な大規模LANシステムにお
けるフレームフィルタリング方法を提供することにあ
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、第１および第２の幹線LAN間が、上記第
１の幹線LAN上の複数のLAN間インタフェース装置および
上記第２の幹線LAN上の同数のLAN間インタフェース装置
によりそれぞれ支線LANを介して相互接続される一方、
上記第１および第２の幹線LANには当該幹線LAN上の別の
LAN間インタフェース装置により別の支線LANが接続され
ており、上記第１および第２の幹線LAN上の各LAN間イン
タフェース装置のうち、少なくとも第１および第２の幹
線LAN間を相互接続する各LAN間インタフェース装置に
は、当該インタフェース装置と接続されている幹線LAN
と支線LANとの間を通過させないフレームの宛先を示す
宛先アドレスが登録されるアドレスメモリと、フレーム
受信時に上記アドレスメモリを参照し、受信フレーム中
の宛先アドレスに一致するアドレスが上記アドレスメモ
リに登録されている場合に、同フレームの通過を禁止す
るフィルタリング手段とが設けられた大規模LAN（ロー
カルエリアネットワーク）システムにおけるフレームフ
ィルタリング方法であって、上記第１および第２の幹線
LAN間を相互接続するいずれか一方の幹線LAN側の上記各
LAN間インタフェース装置のうち、いずれか１つを除くL
AN間インタフェース装置内の上記アドレスメモリだけに
ブロードキャスト形式のフレームの宛先アドレスである
ブロードキャストアドレスを登録しておくことにより、
ブロードキャストアドレスが登録されたアドレスメモリ
を備えたLAN間インタフェース装置にて当該インタフェ
ース装置と接続されている幹線LANまたは支線LANのいず
れか一方のLANからブロードキャスト形式のフレームを
受信した場合に、その受信フレームが他方のLANに通過
するのを禁止するようにしたことを特徴とするものであ
る。

（作用） この発明においては、第１および第２の幹線LAN間を
相互接続するいずれか一方の幹線LAN側の各LAN間インタ
フェース装置のうち、いずれか１つ（以下、ブロードキ
ャストデータ通過LAN間インタフェース装置と称する）
を除くLAN間インタフェース装置（以下、ブロードキャ
ストデータ通過禁止LAN間インタフェース装置と称す
る）内のアドレスメモリだけにブロードキャストアドレ
スを登録しておくことにより、上記一方の幹線LAN側の
唯一のブロードキャストデータ通過LAN間インタフェー
ス装置、および他方の幹線LAN側の（もう一方の幹線LAN
との間を相互接続する）各LAN間インタフェース装置に
おいては、そのインタフェース装置と接続されている幹
線LANと支線LANとの間でブロードキャスト形式のフレー
ム（ブロードキャストデータ）を通過させ、上記一方の
幹線LAN側の各ブロードキャストデータ通過禁止LAN間イ
ンタフェース装置においては、そのインタフェース装置
と接続されている幹線LANと支線LANとの間をブロードキ
ャストデータが通過させないようにすることができる。

このため、例えばブロードキャストデータ通過LAN間
インタフェース装置が存在しない側の幹線LAN上のブロ
ードキャストデータは、第１および第２の幹線LAN間に
形成される複数の通信パスにそれぞれ接続される各支線
LAN上に送出されて、その支線LAN上のノードに確実に伝
達される。しかも、第１および第２の幹線LAN間の各支
線LAN上に送出されたブロードキャストデータのうち、
上記唯一のブロードキャストデータ通過LAN間インタフ
ェース装置と接続されている支線LAN上のブロードキャ
ストデータだけが、当該インタフェース装置を通過して
当該インタフェース装置側の幹線LANに伝達される。こ
の幹線LANに伝達されたブロードキャストデータは、当
該幹線LAN上の全てのブロードキャストデータ通過禁止L
AN間インタフェース装置に伝達されるが、そのインタフ
ェース装置に接続さている支線LANへの通過は禁止され
るため、第１及び第２の幹線LAN相互間でブロードキャ
ストデータが永久に流れるという不具合は発生しない。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例に係るLAN間インタフェ
ース装置のブロック構成を示す。なお、説明が便宜上、
第１図のLAN間インタフェース装置が、第４図のLANシス
テムのLAN間インタフェース装置41〜44,51〜53として用
いられるものとする。

第１図において、11はLANシステムの幹線LANとしての
リング型LAN40−ｉとの接続を行うインタフェース（リ
ングインタフェース）、12は支線LANとしてのバス型LAN
34iとの接続を行うインタフェース（LANインタフェー
ス）である。13は自装置を通過させない（更に具体的に
述べるならば、リング型LAN40−i,バス型LAN34i間を通
過させない）フレームの宛先を示す特定の宛先ノードア
ドレス（ブロードキャストアドレスも含む）が登録され
る特定ノードアドレステーブル、14は特定ノードアドレ
ステーブル13を対象とする特定ノードアドレスの設定・
変更指示を与える操作手段としての設定装置である。15
は設定装置14との接続を行うインタフェース（設定装置
インタフェース）、16は設定装置インタフェース15を介
して与えられる設定装置14からの指示に応じて特定ノー
ドアドレステーブル13を対象としてノードアドレスの設
定・変更を行うノードアドレステーブル設定部である。

17はリング型LAN40−ｉまたはバス型LAN34iからフレ
ームを受信した際に特定ノードアドレステーブル13を参
照して、受信フレーム中の宛先アドレスに一致する特定
ノードアドレス（またはブロードキャストアドレス）が
登録されているか否かを調べ、その結果に応じて受信フ
レームを通過させるか否かを判断するノードアドレス判
別部、18はノード間の通信をモニタすることにより学習
したLAN間インタフェース装置とそのインタフェース装
置に接続されているLAN上のノードのアドレス（どのLAN
にどのノードアドレスのノードが接続されているかを示
す情報）が登録される学習テーブルである。ノードアド
レス判別部17は、受信フレームの通過を判断した場合に
は学習テーブル18を参照し、その参照結果に応じて個別
ノードアドレスによる通信またはブロードキャストアド
レスによる通信を行うようになっている。

次に、第１図の構成の動作を説明する。

まず利用者は、設定装置14を操作することで、設定装
置インタフェース15およびノードアドレステーブル設定
部16を通し、通過させないフレームの宛先を示すノード
アドレスまたはブロードキャストアドレスを特定ノード
アドレステーブル13に登録する。また、一旦登録したア
ドレスを、設定装置14の操作により削除または変更する
ことも可能である。

さて、バス型LAN34i側からの送信フレームは、同LAN3
4iと接続されているLAN間インタフェース装置のLANイン
タフェース12によって受信される。ノードアドレス判別
部17は、LANインタフェース12によってバス型LAN34iか
らフレームが受信されると、まず特定ノードアドレステ
ーブル13を参照し、同テーブル13に受信フレーム中の宛
先アドレスに一致するアドレス（ノードアドレスまたは
ブロードキャストアドレス）が登録されているか否かを
チェックする。もし、特定ノードアドレステーブル13に
受信フレーム中の宛先アドレスに一致するアドレスが登
録されている場合には、ノードアドレス判別部17は受信
フレームがたとえブロードキャストフレームであっても
同フレームを破棄し、リング型LAN40−ｉへの送出を行
わない。

これに対し、受信フレーム中の宛先アドレスに一致す
るアドレスが特定ノードアドレステーブル13に登録され
ていない場合には、ノードアドレス判別部17は従来と同
様のフレーム送出処理を行う。即ちノードアドレス判別
部17は宛先アドレスがブロードキャストアドレスであれ
ば、受信フレームをそのままブロードキャスト形式でリ
ング型LAN40−ｉに送出し、個別ノードアドレスであれ
ば学習テーブル18を参照してその結果に応じた形式でリ
ング型LAN40−ｉへのフレーム送出を行う。具体的に
は、受信フレームの宛先アドレス（ここではノードアド
レス）に一致するノードアドレスが学習テーブル18に登
録されていない学習完了以前であれば、ノードアドレス
判別部17は受信フレームをブロードキャスト形式でリン
グ型LAN40−ｉに送出する。また受信フレームの宛先ア
ドレス（ノードアドレス）に一致するノードアドレスが
学習テーブル18に登録されている学習完了後であれば、
ノードアドレス判別部17は受信フレームを個別宛先ノー
ド指定形式でリング型LAN40−ｉに送出する。

次に、上記した第１図のLAN間インタフェース装置を
第４図のLANシステム内のLAN間インタフェース装置41〜
44,51〜53として用いた場合の動作について説明する。
なお、幹線LAN（ここではリング型LAN40−1,40−２）相
互間の接続に用いられないLAN間インタフェース装置41,
42,53については、従来のLAN間インタフェース装置でも
構わない。

今、LAN間インタフェース装置44の特定ノードアドレ
ステーブル13に、ブロードキャストアドレスが登録され
ているものとする。この状態で、従来例で述べた場合と
同様に、LAN34C上のノード35CがLAN34A上のノード35A宛
てのフレームをLAN34c上に送出したものとする。このノ
ード35A宛てのフレームは、LAN間インタフェース装置53
によって受信される。LAN間インタフェース装置53のノ
ードアドレス判別部17は特定ノードアドレステーブル13
を参照し、受信フレーム中の宛先アドレス（ノード35A
のノードアドレス）に一致するアドレスが特定ノードア
ドレステーブル13に登録されているか否かをチェックす
る。ここでは、テーブル13にノード35Aのノードアドレ
スが登録されていないものとすると、LAN間インタフェ
ース装置53のノードアドレス判別部17は学習テーブル18
を参照する。もしノード35AがLAN34Aに接続されている
ことがLAN間インタフェース装置53で学習される以前で
あれば、同装置53のノードアドレス判別部17は、上記し
た受信フレームをブロードキャスト形式でリング型LAN4
0−２上に送出する。

リング型LAN40−２上にブロードキャスト形式で送出
されたフレームは、リング型LAN40−２上のLAN間インタ
フェース装置51,52により受信される。本実施例では、L
AN間インタフェース装置51,52の特定ノードアドレステ
ーブル13にはブロードキャストアドレスが登録されてい
ない。この場合、LAN間インタフェース装置51,52はリン
グ型LAN40−２上のブロードキャスト形式のフレームをL
AN34D,34Eに通過させる。このLAN34D,34E上のフレーム
は、LAN間インタフェース装置43,44に伝達される。LAN
間インタフェース装置43の特定ノードアドレステーブル
13にはブロードキャストアドレスは登録されていない。
このため、LAN間インタフェース装置43に伝達されたブ
ロードキャスト形式のフレームは、同装置43からリング
型LAN40−１上に送出され、LAN間インタフェース装置4
1,42および44に伝達される。LAN間インタフェース装置4
1,42,44のうち、装置41,42の特定ノードアドレステーブ
ル13にはブロードキャストアドレスは登録されていな
い。このため、装置41,42に伝達されたリング型LAN40−
１上のブロードキャスト形式のフレームは、装置41,42
によりLAN34A,34Bに送出され、同フレームの本来の宛先
であるLAN34A上のノード35Aにより取込まれる。一方、L
AN間インタフェース装置44の特定ノードアドレステーブ
ル13には、前記したようにブロードキャストアドレスが
登録されている。このため、装置44に伝達されたリング
型LAN40−１上のブロードキャスト形式のフレームは、
同装置44を通過してLAN34Eに送出されることが禁止され
る。同様に、LAN間インタフェース装置52によってLAN34
Eに送出されてLAN間インタフェース装置44に伝達された
ブロードキャスト形式のフレームは、同装置44を通過し
てリング型LAN40−１に送出されることが禁止される。
即ち本実施例によれば、リング型LAN40−２上のフレー
ムがリング型LAN40−１を介して再びリング型LAN40−１
に流れることはない。以上の様子を、第２図に示す。な
お、第２図において破線は、フレームの流れを示す。

さて、第４図のシステムでは、第１図のLAN間インタ
フェース装置を上記したようにインタフェース装置41〜
44,51〜53に用いた場合には、例えばLAN34A上のノード3
5A,36AのノードアドレスをLAN間インタフェース装置44,
52の特定ノードアドレステーブル13に登録し、LAN34B上
のノード35B,36BのノードアドレスをLAN間インタフェー
ス装置43,51の特定ノードアドレステーブル13に登録す
ることにより、通信パスの負荷分散を図ることができ
る。即ち、ノードアドレスの学習後においては、例えば
LAN34cからのノード35A,36A宛てのフレームはLAN間イン
タフェース装置51,43のパスを通し、LAN34cからのノー
ド35B,36B宛てのフレームはLAN間インタフェース装置5
2,44のパスを通して伝送される。また、LAN間インタフ
ェース装置43,44,51,52のいずれかに故障が発生した場
合には、正常なインタフェース装置間の通信パスを使用
することで、ノード間の通信が維持できる。但し、この
場合には、フレーム通過の禁止対象としていたノードア
ドレスを、その通信パス上のLAN間インタフェース装置
の特定ノードアドレステーブル13から削除する必要があ
る。

以上は、リング型LAN40−1,40−２相互間の通信パス
が２つの場合について説明したが、リング型LAN40−1,4
0−２相互間の通信パスが３つ以上の通信パスを持つLAN
システムにも適用可能である。また、バス型LANを幹線L
ANとして用いることも可能であり、リング型LANを支線L
ANとして用いることも可能である。更に３つ以上の幹線
LANを有するLANシステムにも適用可能である。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、第１および第
２の幹線LAN間を相互接続するいずれか一方の幹線LAN側
の各LAN間インタフェース装置のうち、いずれか１つを
除くLAN間インタフェース装置内のアドレスメモリだけ
に、自装置を通過させないブロードキャストデータ（ブ
ロードキャスト形式のフレーム）の宛先アドレス（ブロ
ードキャストアドレス）を登録しておくことにより、第
１および第２の幹線LAN相互間の複数の通信パスにそれ
ぞれ接続されている各支線LAN上へのブロードキャスト
データの伝達を可能としながら、この支線LAN上のブロ
ードキャストデータが第１および第２の幹線LAN間で永
久に流れるのを防止でき、幹線LAN相互間に複数の通信
パスが存在する大規模LANシステムの構築が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るLAN間インタフェー
ス装置のブロック構成図、第２図は第１図のLAN間イン
タフェース装置を使用したLANシステムにおけるノード
アドレス学習前のフレームの流れの一例を説明するため
の図、第３図は通信パスが１つのLANシステムのシステ
ム構成図、第４図はLAN相互間に複数の通信パスが存在
するLANシステムのシステム構成図である。 11……リングインタフェース、12……LANインタフェー
ス、13……特定ノードアドレステーブル、14……設定装
置、17……ノードアドレス判別部、18……学習テーブ
ル、31〜33,41〜44,51〜53……LAN間インタフェース装
置、34A〜34E……バス型LAN、35A〜35E,36A〜36C……ノ
ード。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１および第２の幹線LAN間が、上記第１
   の幹線LAN上の複数のLAN間インタフェース装置および上
   記第２の幹線LAN上の同数のLAN間インタフェース装置に
   よりそれぞれ支線LANを介して相互接続される一方、上
   記第１および第２の幹線LANには当該幹線LAN上の別のLA
   N間インタフェース装置により別の支線LANが接続されて
   おり、上記第１および第２の幹線LAN上の各LAN間インタ
   フェース装置のうち、少なくとも第１および第２の幹線
   LAN間を相互接続する各LAN間インタフェース装置には、
   当該インタフェース装置と接続されている上記幹線LAN
   と上記支線LANとの間を通過させないフレームの宛先を
   示す宛先アドレスが登録されるアドレスメモリと、フレ
   ーム受信時に上記アドレスメモリを参照し、受信フレー
   ム中の宛先アドレスに一致するアドレスが上記アドレス
   メモリに登録されている場合に、同フレームの通過を禁
   止するフィルタリング手段とが設けられた大規模LAN
   （ローカルエリアネットワーク）システムにおけるフレ
   ームフィルタリング方法であって、 上記第１および第２の幹線LAN間を相互接続するいずれ
   か一方の幹線LAN側の上記各LAN間インタフェース装置の
   うち、いずれか１つを除くLAN間インタフェース装置内
   の上記アドレスメモリだけにブロードキャスト形式のフ
   レームの宛先アドレスであるブロードキャストアドレス
   を登録しておくことにより、上記ブロードキャストアド
   レスが登録されたアドレスメモリを備えたLAN間インタ
   フェース装置にて当該インタフェース装置と接続されて
   いる上記幹線LANまたは支線LANのいずれか一方のLANか
   ら上記ブロードキャスト形式のフレームを受信した場合
   に、その受信フレームが他方のLANに通過するのを禁止
   するようにしたことを特徴とする大規模LANシステムに
   おけるフレームフィルタリング方法。