JP3269829B2 - ブリッジ機能付きルータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数のネットワークを接
続するネットワーク間接続装置に関し、特に、データリ
ンク層レベルで複数のネットワーク間の中継処理を行な
うブリッジ機能とネットワーク層レベルで複数のネット
ワーク間の中継処理を行なうルータ機能とを兼ね備えた
ブリッジ機能付きルータ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数のネットワークを接続するネットワ
ーク間接続装置としては、ＩＳＯによるＯＳＩ／ＲＭ
（＃７４９８）や、ＣＣＩＴＴ勧告 Ｘ．２００等に定
められているネットワークシステム階層のうちの、デー
タリンク層（特に、ＩＥＥＥ８０２に定めるメディアア
クセス副層）において相互接続を行うブリッジ装置や、
データリンク層の上位層であるネットワーク層において
相互接続を行うルータ装置等が有る。

【０００３】前記ブリッジ装置は、中継アドレステーブ
ルを備え、この中継アドレステーブルにおいて、メディ
アアクセス副層で通信用アドレスに用いられるＭＡＣ
（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレ
スを管理する。

【０００４】そして、受信フレーム中の宛先ＭＡＣアド
レスの内容と、中継アドレステーブルの管理内容に従
い、あるネットワークからの受信フレームを他のネット
ワークに中継するか否かを判断する。

【０００５】一方、前記ルータ装置は、経路情報を記憶
する経路情報テーブルを備えている。そして、受信フレ
ーム中のインターネットワーキング用アドレスと、経路
情報テーブルの内容に従って、経路を定めて受信フレー
ムの中継を行う。

【０００６】なお、ネットワーク層で用いられるプロト
コルはいくつかの種類があり、その代表例としてＩＰ
（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）がよく知られ
ている。このＩＰプロトコルでは前記インターネットワ
ーキング用アドレスとしてＩＰアドレスを用いている。
このＩＰプロトコルを取り扱うルータ装置においては、
前記経路情報テーブルに、経路情報として、宛先ＩＰア
ドレスに対応して、次にフレームデータを送るべき局の
ＭＡＣアドレスが記述されている。

【０００７】なお、ブリッジ装置に関する技術として
は、特開平２−１３０４０号公報の技術が知られてい
る。

【０００８】この技術は、ブリッジ装置におけるアドレ
ス検索の高速化を図ったものである。

【０００９】ところで、近年、異種ネットワークの接続
に、前述したブリッジ装置の機能とルータ装置の機能と
を兼ね備えたブリッジ機能付きルータ装置が用いられる
ようになってきている。ブリッジ機能付きルータ装置は
ブルータと呼ばれることもある。

【００１０】このブリッジ機能付きルータ装置は、受信
したフレームデータのネットワーク層プロトコルが、ブ
リッジ機能付きルータ装置がサポートしているプロトコ
ルに従ったものである場合は、受信したフレームデータ
のルーティングを行い、ネットワーク層での相互接続を
行う。また、受信したフレームデータのネットワーク層
プロトコルが、ブリッジ機能付きルータ装置がサポート
していないプロトコルで有る場合には、メディアアクセ
ス副層におけるフレームデータの中継処理、すなわち、
ブリッジ装置としての処理を行なう。

【００１１】以下、従来のブリッジ機能付きルータ装置
について説明する。

【００１２】図２に、従来のブリッジ機能付きルータ装
置の構成を示す。

【００１３】図２において、６１はブリッジ機能付きル
ータ装置、６２はブルータモジュール、４は第一の通信
ポート、５は第二の通信ポートである。

【００１４】なお、このブルータ装置は、図２に符号６
で示す第一のネットワークＡと、符号７で示す第二のネ
ットワークＢとを接続するものである。

【００１５】また、図示するように、ブルータモジュー
ル６２は、ブルータプロセッサ６３と、命令メモリ６４
と、データメモリ６５と、経路情報テーブル６６と、中
継アドレステーブル６７から構成されている。

【００１６】また、通信ポート４は、受信回路４１と、
受信バッファ４２と、送信回路４３と送信バッファ４４
から構成し、通信ポート５は受信回路５１と、受信バッ
ファ５２と、送信回路５３と、送信バッファ５４から構
成されている。

【００１７】以下、この従来のブリッジ機能付きルータ
装置の動作を説明する。

【００１８】図２においてブリッジ機能付きルータ装置
の、前記通信ポート４の受信回路４１は、第一のネット
ワークＡ６から送られてきたフレームデータを受信す
る。

【００１９】受信回路４１は、メディアアクセス副層レ
ベルのエラー検出処理を行った後、受信したフレームデ
ータを、次に述べるＭＡＣフレームのフォーマットで受
信バッファ４２に格納する。また、ブルータモジュール
６２のブルータプロセッサ６３にフレームデータの受信
を通知する。

【００２０】ＭＡＣフレームのフォーマットについて説
明する。

【００２１】ＭＡＣフレームのフォーマットを図３に示
す。

【００２２】図３において、７０が受信バッファ４２に
格納された一個のＭＡＣフレームを示している。

【００２３】ＭＡＣフレーム７０中、７１はデータリン
ク層レベルのヘッダ（以下、「ＤＬヘッダ」と記す）、
７２は前記ＭＡＣヘッダ、７３はデータリンク層におけ
る論理リンク副層レベルのヘッダであるＬＬＣヘッダ、
７４はこのフレームデータのネットワーク層プロトコル
種別を示すタイプフィールドである。

【００２４】また、７５はデータリンク層レベルのデー
タ部、７６はネットワーク層レベルのヘッダ（以下、
「ＮＬヘッダ」と記す）、７７はネットワーク層レベル
のデータ部である。

【００２５】また、前記ＭＡＣヘッダ７２にはメディア
アクセス副層における宛先アドレス（ＤＡ）及び送信元
アドレス（ＳＡ）が含まれる。

【００２６】また、受信したフレームがネットワーク層
のプロトコルとしてＩＰを用いている場合、前記ＮＬヘ
ッダ７６はＩＰヘッダとなる。ＩＰヘッダは、送り元Ｉ
Ｐアドレスと宛先ＩＰアドレスを少なくとも含んでい
る。

【００２７】次に、フレームデータの受信を通知された
ブルータモジュール６２のブルータプロセッサ６３が行
なうブルータ処理をフローチャートを用いて説明する。

【００２８】図４に１個のフレームを処理するブルータ
処理のメイン処理を、図５にブリッジ処理サブルーチン
を、図６にルータ処理サブルーチンを示す。

【００２９】図４に示した処理は、図２における命令メ
モリ６４にソフトウェアとして格納されている。なお、
プログラムを実行する際に必要なワーク領域としては、
データメモリ６５を使用する。

【００３０】ブルータ処理のメイン処理は、まず前記受
信バッファ４２中のＭＡＣフレーム７０を認識し、その
ＤＬヘッダ７１中のタイプフィールドおよびＮＬフィー
ルドの一部（プロトコルバージョン等）を読み（ステッ
プ４０１）、受信フレームデータのネットワーク層のプ
ロトコルがサポートするプロトコルか否かを判定（ステ
ップ４０２）。その結果、サポートするプロトコルでな
い場合は、ルータ処理が不可能であるので図５に示すブ
リッジ処理を行い、サポートするプロトコルである場合
は、ルータ処理が可能であるので図５に示すルータ処理
を行う。

【００３１】図５に示したブリッジ処理では、受信フレ
ームのＤＬヘッダ７１中のＤＡフィールドを読み（ステ
ップ５００）、前記中継アドレステーブルを参照して、
そのフレームが同一ネットワーク内の局に対する送信フ
レームか否かを判定する（ステップ５０１）。

【００３２】この結果、このフレームが同一ネットワー
ク内の局宛のフレームであれば、他のネットワークに中
継する必要がないため、受信バッファから廃棄する（ス
テップ５０５）。

【００３３】一方、他のネットワーク内の局宛のフレー
ムであれば、フレームデータを受信した通信ポート以外
の全ての通信ポートの送信バッファに転送する（ステッ
プ５０３）。

【００３４】すなわち、図１に示すブリッジ装置では、
ネットワークＡからの受信フレームのＤＡがネットワー
クＡに位置する局宛の場合はネットワークＢへの中継は
不要と成り、受信バッファ４２中の該当する受信フレー
ムデータを廃棄する。一方、ネットワークＡからの受信
フレームのＤＡがネットワークＡに位置する局宛でなけ
れば、ネットワークＢへの中継を行うために、受信バッ
ファ４２中の該当する受信フレームデータをポートＢ側
の送信バッファ５４に転送する。

【００３５】送信バッファ５４に転送されたフレームデ
ータは、送信回路５３によってネットワークＢへブリッ
ジ中継される（ステップ５０４）。

【００３６】また、図６に示したルータ処理では、受信
フレームのＮＬヘッダ７６中の宛先ＩＰアドレスを読み
（ステップ６００）、経路テーブル６６から検索し（ス
テップ６０１）、ＩＰアドレスに該当するネットワーク
のＭＡＣアドレスを得る（ステップ６０２）。

【００３７】なお、目的のＩＰアドレスが本ブルータ装
置が接続しているネットワーク上にない場合は、前記Ｉ
Ｐアドレスに該当するネットワークのＭＡＣアドレスと
は、次に経由すべきネットワーク上における、次に経由
すべきルータ装置のＭＡＣアドレスと自ブリッジ機能付
きルータ装置のＭＡＣアドレスとの対をいう。また、目
的のＩＰアドレスが本ブルータ装置が接続しているネッ
トワーク上にある場合は、当該ネットワーク上におけ
る、そのＩＰアドレスを付された局のＭＡＣアドレスと
自ブリッジ機能付きルータ装置のＭＡＣアドレスの対を
いう。

【００３８】次に、ルータ処理では検索したＭＡＣアド
レスの対の内の自ブリッジ装置側のＭＡＣアドレスを有
するポートの送信バッファ、すなわち、中継すべきネッ
トワークを収容していう通信ポートの送信バッファに受
信フレームデータを転送し（ステップ６０３）、かつ、
ＤＡとＳＡとして、前記検索で得たＭＡＣアドレスの対
を設定して送信する（ステップ６０４）。

【００３９】以上に説明したブルータ装置におけるルー
タ処理によって、複数のネットワークを中継した場合の
例を図７に示す。

【００４０】図示する中継例は、ＷＳ−１局が、ＷＳ−
２局に対して、ネットワークの０１、０２、０３を経由
してフレームデータを送信した例である。

【００４１】いま、ブルータ装置Ａは、自局のポートＡ
１からの受信フレームにルータ処理を行ない、ブルータ
Ｂに対してはフレームデータを中継する。一方、ブルー
タＣに対しては中継していない。

【００４２】しかし、もし、ポートＡ１からの受信フレ
ームのネットワーク層プロトコルがブリッジ機能付きル
ータ装置Ａが処理できないものであった場合には、ブリ
ッジ機能付きルータ装置Ａはブリッジ処理を行ない、ブ
ルータＢ、ブルータＣの両方に対してフレームデータを
中継する。したがって、この場合、ＷＳ−２局が存在し
ないネットワーク０４までフレームデータは伝搬するこ
とになる。

【００４３】

【発明が解決しようとする課題】近年、ＦＤＤＩ（Ｆｉ
ｂｅｒ−Ｄｅｓｔｒｉｂｕｔｅｄ−Ｄａｔａ−Ｉｎｔｅ
ｒｆａｃｅ）等の高速なネットワークの普及に伴い、高
速化が強く望まれている。しかし、ブルータ装置の中継
処理を高速化するためには、ブリッジ機能の高速化、ル
ータ機能の高速化の他に、ブリッジ処理とルータ処理の
いずれの処理を行うかという判断処理をも含めた総合的
な処理の高速化が重要な課題となる。

【００４４】そのため、従来のブリッジ装置やルータ装
置において提案されてきた高速化の技術のみによって
は、ブリッジ機能付きルータ装置の充分な高速化を図る
ことができない。

【００４５】そこで、本発明は、より高速に中継処理を
行なうことのできるブリッジ機能付きルータ装置を提供
することを目的とする。

【００４６】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
本発明は、複数の異種ネットワークを収容し、受信した
通信フレームの複数の異種ネットワーク間の中継が、通
信フレームのネットワーク層ヘッダに基づいた中継であ
るルーティング中継によって行なうことが可能か否かを
判別し、ルーティング中継が可能である場合は、ルーテ
ィング中継によって行ない、受信した通信フレームがル
ーティング中継が不可能なものである場合は、受信した
通信フレームの中継を通信フレームのデータリンク層ヘ
ッダに基づいて行なわれる中継であるブリッジ中継によ
って行なうブリッジ機能付きルータ装置であって、少な
くとも、ブリッジ中継のためのデータリンク層レベルの
処理の実行を制御するブリッジ手段と、ルーティング中
継のためのネットワーク層レベルの処理の実行を制御す
るルーティング手段とを独立して設け、かつ、ルーティ
ング手段における、ルーティング中継によって行なうこ
とが可能か否かの判別に先だって、ブリッジ手段は、す
くなくとも、データリンク層レベルの処理の実行の一部
を先行制御するブリッジ機能付きルータ装置を提供す
る。

【００４７】より、具体的には、以下のブリッジ機能付
きルータ装置を提供する。

【００４８】すなわち、本発明は、前記目的達成のため
に、複数の異種ネットワークを収容し、受信した通信フ
レームの複数の異種ネットワーク間の中継が、通信フレ
ームのネットワーク層ヘッダに基づいた中継であるルー
ティング中継によって行なうことが可能か否かを判別
し、ルーティング中継が可能である場合は、ルーティン
グ中継によって行ない、受信した通信フレームがルーテ
ィング中継が不可能なものである場合は、受信した通信
フレームの中継を通信フレームのデータリンク層ヘッダ
に基づいた中継であるブリッジ中継によって行なうブリ
ッジ機能付きルータ装置であって、それぞれ１つのネッ
トワークに接続し、接続したネットワークとブリッジ機
能付きルータ装置間の通信フレームの入出力を担う、複
数の通信ポートと、受信した通信フレームのルーティン
グ中継が可能か否かの判別処理と、ルーティング中継の
ためのネットワーク層レベルの処理とを実行する第１プ
ロセッサと、ブリッジ中継のためのデータリンク層レベ
ルの処理と、ルーティング中継のためのデータリンク層
レベルの処理と、通信フレームを中継するための、前記
通信ポート間の通信フレームの転送処理と、通信ポート
よりの通信フレームの送信処理を実行する第２プロセッ
サとを備え、第１プロセッサにおける、受信した通信フ
レームのルーティング中継が可能か否かの判別処理の実
行と並行して、第２プロセッサにおけるブリッジ中継の
ためのデータリンク層レベルの処理を実行することを特
徴とする第１のブリッジ機能付きルータ装置を提供す
る。

【００４９】なお、この第１のブリッジ機能付きルータ
装置において、前記第２のプロセッサは、ブリッジ中継
のためのデータリンク層レベルの処理に加え、前記通信
ポート間の通信フレームの転送処理データリンク層レベ
ルの処理結果に基づいたブリッジ中継のための通信ポー
ト間の通信フレームの転送処理を、前記第１プロセッサ
の受信した通信フレームのルーティング中継が可能か否
かの判別処理の実行と並行して実行し、第１プロセッサ
が、受信した通信フレームのルーティング中継が不可能
と判別した場合は、先に転送した通信フレームのネット
ワークへの送信を通信ポートに指示し、第１プロセッサ
が、受信した通信フレームのルーティング中継が可能と
判別した場合は、第１プロセッサにおけるルーティング
中継のためのネットワーク層レベルの処理結果に従い、
先に転送した通信フレームの内の１つの通信フレームに
ルーティング中継のためのデータリンク層レベルの処理
を施し、処理を施した通信フレームのネットワークへの
送信を通信ポートに指示するようにすることが望まし
い。

【００５０】また、本発明は、前記目的達成のために、
複数の異種ネットワークを収容し、複数の異種ネットワ
ーク間の、通信フレームの中継を行なうブリッジ機能付
きルータ装置であって、受信した通信フレームを、デー
タリンク層レベルで、受信した通信フレームの中継の要
否を決定し、中継が必要な場合は、通信フレームを受信
したネットワーク以外のネットワークに通信フレームを
送出することにより受信した通信フレームの中継を行な
うブリッジ処理によって中継するか、ネットワーク層レ
ベルで、中継経路を決定して通信フレームを中継するル
ーティング処理によって中継するかを、受信した通信フ
レームの従っているネットワーク層プロトコルに応じて
選択する選択手段と、前記選択手段の選択に従って前記
ブリッジ処理を実行するブリッジ手段と、前記選択手段
の選択に従って前記ルーティング処理を実行するルータ
手段とを備え、前記ブリッジ手段は、前記選択手段の選
択に先だって、受信した通信フレームについてのブリッ
ジ処理の内、少なくとも、前記中継の要否を決定するた
めの処理の実行を先行制御することを特徴とする第２の
ブリッジ機能付きルータ装置を提供する。

【００５１】なお、この第２のブリッジ機能付きルータ
装置において、前記ブリッジ手段は、前記選択手段の選
択に先だって、受信した通信フレームについてのブリッ
ジ処理の内の前記通信フレームの送出を除いた、前記中
継の要否を決定するための処理の実行を含む処理の実行
を先行制御するようにしてもよい。

【００５２】また、本発明は、前記目的達成のために、
複数の異種ネットワークを収容し、複数の異種ネットワ
ーク間の、通信フレームの中継を行なうブリッジ機能付
きルータ装置であって、データリンク層レベルで、収容
している任意のネットワークから受信した通信フレーム
の中継の要否を決定し、中継が必要な場合は、通信フレ
ームを受信したネットワーク以外のネットワークに通信
フレームを送出することにより受信した通信フレームの
中継を行なうブリッジ処理を行なうブリッジ手段と、ネ
ットワーク層レベルで、中継経路を決定して、決定した
経路に通信フレームを送信することにより通信フレーム
の中継を行なうルーティング処理を行なうルータ手段と
を備え、前記ルータ手段は、受信した通信フレームが従
っているネットワーク層プロトコルが、前記ルーティン
グ処理できるプロトコルであるか否かを判別し、判別結
果を前記ブリッジ手段に通知し、かつ、受信した通信フ
レームが従っているネットワーク層プロトコルが、ルー
ティング処理できるプロトコルでない場合にはルーティ
ング処理を中止し、受信した通信フレームが従っている
ネットワーク層プロトコルが、ルーティング処理できる
プロトコルであった場合にはルーティング処理を実行し
て通信フレームの送出を行ない、前記ブリッジ手段は、
受信した通信フレームについてのブリッジ処理の内の通
信フレームの送出動作を除く処理を実行した後にブリッ
ジ処理を中断し、前記ルータ手段よりの通知を待ち、受
信した通信フレームが従っているネットワーク層プロト
コルが、ルータ手段がルーティング処理できるプロトコ
ルである旨を前記ルータ手段よりの通知された場合に
は、中継のための通信フレームの送出動作を行なわずに
ブリッジ処理を中止し、受信した通信フレームが従って
いるネットワーク層プロトコルが、ルータ手段がルーテ
ィング処理できるプロトコルでない旨をルータ手段より
通知された場合には、ブリッジ処理を再開して、通信フ
レームの中継のための送信動作を行なうことを特徴とす
る第３ブリッジ機能付きルータ装置を提供する。

【００５３】また、前記目的達成のために、本発明は、
複数の異種ネットワークを収容し、複数の異種ネットワ
ーク間の、通信フレームの中継を行なうブリッジ機能付
きルータ装置であって、それぞれ１つのネットワークに
接続し、接続したネットワークとブリッジ機能付きルー
タ装置間の通信フレームの入出力を司る、複数の通信ポ
ートと、データリンク層レベルでの、通信フレームの中
継処理を担うブリッジ手段と、ネットワーク層レベルで
の、中継経路を決定処理を担うルータ手段とを備え、前
記通信ポートは、接続するネットワークから受信した通
信フレームを格納する受信バッファと、ネットワークに
送信する通信フレームを格納する通信フレームを格納す
る送信バッファとを備え、前記ルータ手段は、前記ブリ
ッジ手段より、通信フレームのネットワーク層ヘッダと
ネットワーク層プロトコルのタイプの情報が通知された
場合に、通知されたネットワーク層プロトコルのタイプ
より当該通信フレームのネットワーク層レベルでの中継
経路の決定を行なうことができるか否かを判定して、判
定結果を前記ブリッジ手段に通知し、ネットワーク層レ
ベルでの中継経路の決定を行なうことができる場合は当
該通信フレームの中継経路をネットワーク層レベルで決
定して、当該通信フレームが、決定した中継経路への中
継されるようなデータリンク層ヘッダを作成して前記ブ
リッジ手段に通知し、前記ブリッジ手段は、いずれかの
通信ポートが通信バッファに通信フレームが格納された
場合に、当該通信ポートの受信バッファに格納された通
信フレームを読み取り、当該通信フレームのネットワー
ク層ヘッダと、ネットワーク層プロトコルのタイプの情
報を前記ルータ手段に通知し、その後、読み取った当該
通信フレームの中継の要否をデータリンク層レベルで決
定し、中継が必要な場合は、当該受信バッファに格納さ
れている通信フレームを、当該通信フレームを受信した
通信ポート以外の全ての通信ポートの送信バッファに転
送して前記ルータ手段よりの前記判別結果の通知がある
まで処理を中断し、ルータ手段より通信フレームのネッ
トワーク層レベルでの中継経路の決定を行なうことがで
きない旨の通知があった場合は、前記受信した通信ポー
ト以外の全ての通信ポートに、送信バッファに転送した
通信フレームの送信を指示し、ルータ手段より通信フレ
ームのネットワーク層レベルでの中継経路の決定を行な
うことができる旨の通知があった場合は、さらにルータ
手段よりのデータリンク層ヘッダの通知を待ち、通知さ
れたデータリンク層ヘッダ内容に応じて、先に受信した
通信ポート以外の全ての通信ポートに送信バッファに転
送した通信フレームの内の１つの通信フレームを有効と
し、他の通信フレームを無効として、有効とした通信フ
レームのデータリンク層ヘッダを、ルータ手段より通知
されたデータリンク層ヘッダに更新し、有効とした通信
フレームの送信を、有効とした通信フレームを格納して
いる送信バッファの属する通信ポートに指示することを
特徴とする第４のブリッジ機能付きルータ装置を提供す
る。

【００５４】なお、前記第３、４のブリッジ機能付きル
ータ装置においては、前記ブリッジ手段とルータ手段の
双方によって使用される共有メモリを備え、前記ブリッ
ジ手段とルータ手段間の通知を共有メモリを介して行な
うようにしてもよい。

【００５５】また、併せて、本発明は、複数の異種ネッ
トワークを収容し、複数の異種ネットワーク間の、通信
フレームの中継を行なうブリッジ機能付きルータ装置で
あって、受信した通信フレームを、データリンク層レベ
ルで、受信した通信フレームの中継の要否を決定して、
中継が必要な場合は、通信フレームを受信したネットワ
ーク以外のネットワークに通信フレームを送出すること
により受信した通信フレームの中継を行なうブリッジ処
理によって中継するか、ネットワーク層レベルで、中継
経路を決定して通信フレームを中継するルーティング処
理によって中継するかを選択する選択手段と、前記選択
手段の選択に従って、ブリッジ処理の実行を制御するブ
リッジユニットを備え、かつ、前記選択手段の選択に従
って、ルーティング処理の実行を制御する、ブリッジ機
能付きルータ装置に着脱可能なルータユニットとを装着
可能であって、前記選択手段は、ルータユニットがブリ
ッジ機能付きルータ装置の装着されていない場合は、受
信した通信フレームをブリッジ処理によって中継するよ
う選択し、ルータユニットがブリッジ機能付きルータ装
置の装着されている場合は、受信した通信フレームの従
っているネットワーク層プロトコルに応じて、受信した
通信フレームの中継を、ブリッジ処理によって中継する
か、ネットワーク層レベルで、中継経路を決定して通信
フレームを中継するルーティング処理によって中継する
かを選択することを特徴とする第５のブリッジ機能付き
ルータ装置を提供する。

【００５６】また、本発明は、前記目的達成のために、
複数の異種ネットワークを収容し、複数の異種ネットワ
ーク間の、通信フレームの中継を、受信した通信フレー
ムが、ネットワーク層レベルの中継処理によって行なわ
れるルーティング中継が可能か否かを判別し、ルーティ
ング中継が可能なものである場合は、ルーティング中継
によって行ない、受信した通信フレームがルーティング
中継が不可能なものである場合は、データリンク層の中
継処理よって行なわれるブリッジ中継によって行なうブ
リッジ機能付きルータ装置において、受信した通信フレ
ームのルーティング中継が可能か否かが判明するまで、
ブリッジ中継のための処理とルーティング中継のための
処理とを並列に実行することを特徴とする中継処理方法
をも提供する。

【００５７】

【作用】本発明に係るブリッジ機能付きルータ装置によ
れば、受信した通信フレームをルーティング処理により
中継するか、ブリッジ処理により中継するかを、受信し
たフレームをルータ手段がルーティング処理可能か否か
により決定する。

【００５８】しかし、この決定があるまでの間に、ブリ
ッジ手段は、ブリッジ処理により中継するものと仮定し
てブリッジ処理を進めておく。

【００５９】したがって、ブリッジ処理により中継する
と決定した後にブリッジ処理を開始する従来のブリッジ
機能付きルータ装置に比べ、ブリッジ処理による中継を
高速に行なうことができる。

【００６０】また、特に、ブリッジ処理により中継する
か否かの決定があるまでの間に、ブリッジ手段が、ブリ
ッジ中継のための、通信フレームの通信ポート間の転送
を行なっておくようにすれば、ブリッジ処理ではなくル
ーティング処理により中継を行なうことが決定された場
合でも、ブリッジ中継のために転送された通信フレーム
を流用することにより、ルーティング中継のための通信
フレームの通信ポート間の転送処理を省くことができ
る。

【００６１】したがって、従来のブリッジ機能付きルー
タ装置に比べ、ルーティング処理による中継をも高速に
行なうことができる。

【００６２】

【実施例】以下、本発明に係るブリッジ機能付きルータ
装置の一実施例を説明する。

【００６３】まず、図１に本実施例に係るブリッジ機能
付きルータ装置の構成を示す。

【００６４】図１中、１はブルータ装置、２はルータモ
ジュール、３はブリッジモジュール、４は第一の通信ポ
ート、５は第二の通信ポートである。

【００６５】本実施例のブルータ装置は、図１の符号６
に示す第一のネットワークＡと、図１の符号７に示す第
二のネットワークＢとを接続するものとする。なお、図
１において、前述した従来技術に係るブリッジ機能付き
ルータ装置（図２参照）と同機能部については、同符号
を付して示した。

【００６６】ルータモジュール２は、ルータプロセッサ
２１と命令メモリ２２とデータメモリ２３と経路情報テ
ーブル２４とから構成する。ルータプロセッサ２１は、
命令メモリ２２中のプログラムに従い処理を行い、プロ
グラム実行に必要なワーク領域はデータメモリ２３を使
用する。

【００６７】ブリッジモジュール３は、ブリッジプロセ
ッサ３１と命令メモリ３２とデータメモリ３３と中継ア
ドレステーブル３４から構成する。ブリッジプロセッサ
３１は、命令メモリ３２中のプログラムに従い処理を行
う。プログラム実行に必要なワーク領域はデータメモリ
３３を使用する。

【００６８】また、前記ルータプロセッサ２１と前記ブ
リッジプロセッサ３１間の交信手段として、共通メモリ
２５と双方向の割込み信号２６を設ける。

【００６９】割込み信号２６としては、ブリッジプロセ
ッサ３１からルータプロセッサ２１に対する割込みとし
て、共通メモリ上のメッセージ通知を行うための割込み
と、ルータプロセッサ２１の処理を中止するためのキャ
ンセル用の割込み信号を用意する。また、ルータプロセ
ッサ２１からブリッジプロセッサ３１に対する割込みと
して、共通メモリ上のメッセージ報告を行うための割込
み信号を用意する。

【００７０】ルータプロセッサ３１は。命令メモリ３２
中のプログラムに従い処理を行う。プログラム実行に必
要なワーク領域はデータメモリ３３を使用する。同様
に、ルータモジュール２はルータプロセッサ２１が命令
メモリ２２中のプログラムに従い処理を行い、プログラ
ム実行に必要なワーク領域はデータメモリ２３を使用す
る。

【００７１】また、通信ポート４は、受信回路４１と、
受信バッファ４２と、送信回路４３と送信バッファ４４
から構成する。通信ポート５は受信回路５１と、受信バ
ッファ５２と、送信回路５３と、送信バッファ５４から
構成する。

【００７２】なお、図１において、前述した従来技術に
係るブリッジ機能付きルータ装置（図２参照）と同機能
部については、同符号を付して示している。

【００７３】以下、本実施例に係るブリッジ機能付きル
ータ装置の動作を説明する。

【００７４】ブリッジ機能付きルータ装置の、前記通信
ポート４の受信回路４１は、第一のネットワークＡ６か
ら送られてきたフレームデータを受信する。

【００７５】受信回路４１は、メディアアクセス副層レ
ベルのエラー検出処理を行った後、受信したフレームデ
ータを、前述したＭＡＣフレーム（図３参照）のフォー
マットで受信バッファ４２に格納する。また、ブリッジ
モジュール３のブリッジプロセッサ３１にフレームデー
タの受信を通知する。

【００７６】通知を受けたブリッジプロセッサ３１の動
作手順を、図８、９に示す。

【００７７】図示するように、フレームデータ受信の通
知を受けたブリッジプロセッサ３１は、受信フレームデ
ータのデータリンク層ヘッダ（ＤＬヘッダ）とネットワ
ーク層（ＮＬヘッダ）を読み取る（ステップ８００）。

【００７８】そして、受信フレーム中のヘッダのうち、
タイプフィールドとＮＬヘッダを前記共通メモリ２２上
にメッセージデータとして書き込む（ステップ８０
１）。

【００７９】なお、ブリッジプロセッサ３１は、ネット
ワーク層のプロトコルを認識しない。そのため、ＮＬヘ
ッダの情報量はブリッジプロセッサ３１は認識できな
い。そこで、共通メモリ２への書き込み（ステップ２
２）に際しては、ＮＬヘッダの情報量を、固定的に、ブ
ルータがサポートするネットワーク層のプロトコルにお
いてヘッダに使用しうる最大データ量とする。

【００８０】ここで、図１０に共通メモリ上のメッセー
ジデータの形式を示す。

【００８１】図中、２００は１個のメッセージデータパ
ケットであり、２０１はこのメッセージデータパケット
ブリッジプロセッサ３１が書き込むの長さを示すデータ
長フィールド、２０２は前記受信フレームのネットワー
ク層のプロトコルのプロトコル種を示すタイプフィール
ド、２０３は受信フレームのＮＬヘッダフィールドであ
り、２０１から２０３のフィールドはブリッジプロセッ
サ３１からルータプロセッサ２１に通知するデータ領域
である。以上のフィールドは、ブリッジプロセッサ３１
が書き込む。

【００８２】２０４から２０７のフィールドは、ルータ
プロセッサ２１からブリッジプロセッサ３１が書き込む
フィールドであり、これらについては後述する。

【００８３】さて、ブリッジプロセッサ３１は、共通メ
モリ２５上へのメッセージデータの書き込みが完了した
ら、メッセージ通知用の割込みをルータプロセッサ２１
に与え、ルーティング処理を指示する（ステップ８０
１）。

【００８４】次に、ブリッジプロセッサ３１は、受信フ
レーム中のＤＡアドレスをキーに中継アドレステーブル
３４を検索する。そして、受信フレームの宛先が当該フ
レームを受信した通信ポートが接続しているネットワー
ク内に存在するか否かをチェックする（ステップ８０
２）。

【００８５】ここで中継アドレステーブル３４は、ブリ
ッジ処理のためのデータベースであり、ＭＡＣアドレス
を管理するテーブルである。

【００８６】この検索結果、受信したフレームのＤＡア
ドレスが同じネットワーク内にあることが判明すれば、
中継動作を行う必要がないので、ルータプロセッサに対
して、キャンセル処理を指示する割込みを与える（ステ
ップ８１１）。また、受信フレームを受信バッファから
廃棄する（ステップ８１２）。

【００８７】一方、前記検索の結果、受信したフレーム
のＤＡアドレスが同じネットワーク内にないことが判明
すれば、受信フレームデータを、当該フレームを受信し
た通信ポート以外の通信ポート内の送信バッファへ転送
する（ステップ８０４）。そして、ルータプロセッサ２
１からのルーティング処理終了報告を待つ（ステップ８
０５）。

【００８８】一方、ルータプロセッサ２１の処理を図７
を用いて説明する。

【００８９】前述のブリッジプロセッサ３１からのメッ
セージ通知割込みを受けたルータプロセッサ２１は、ま
ず、共通メモリ２５をアクセスする（ステップ）。そし
て、メッセージパケット中のタイプフィールド２０２と
ＮＬヘッダフィールド２０３を読み取る（ステップ１０
００）。

【００９０】次に、ルータプロセッサ２１は、読み取っ
たメッセージパケットの内容からあるか否かを判断する
（ステップ１００１）。

【００９１】この結果、受信したフレームのネットワー
ク層のプロトコルが、ブリッジ機能付きルータ装置がサ
ポートするプロトコルでないため、ルーティング処理不
可能なフレームであると判断した場合は、処理不可能で
あることを前記メッセージデータパケット２０１に書き
込む。そして、ブリッジプロセッサ３１に対して前記メ
ッセージ報告割込みを発行する。

【００９２】ここで、図１１に示したメッセージデータ
パケット２００中の、２０４から２０７の符号を付した
フィールドについて説明する。

【００９３】２０４はルータ中継可能フラグフィールド
であり、受信フレームをルーティング処理可能か否かの
判断結果を示す。２０５はルーティング処理の結果フレ
ームを送信する通信ポートを指定する通信ポート番号フ
ィールドである。

【００９４】２０６はＤＡすなわち中継先のＭＡＣアド
レスを格納するＭＡＣアドレスフィールド、２０７はＳ
Ａすなわちフレームを中継送信する通信ポートのＭＡＣ
アドレスを格納するＭＡＣアドレスフィールドである。

【００９５】したがって、ルータプロセッサ２１は、受
信フレームがルーティング処理不可能なものである場
合、前記ルータ中継可能フラグフィールド２０４にルー
タ処理不可能を示すデータを書き込み、前述の通りブリ
ッジプロセッサ３１に対して前記メッセージ報告割込み
を発行することになる。

【００９６】一方、受信フレームがルーティング処理可
能である場合、ルータプロセッサ２１は、ＮＬヘッダ部
のＩＰアドレスデータと前記経路情報テーブル２４を用
いて、中継すべきネットワークの宛先ＭＡＣアドレス
と、その中継先ネットワークを接続している自局内の通
信ポート番号、および、そのＭＡＣアドレスを求める
（ステップ１００２）。このルーティング処理自体は従
来の技術と同様である。

【００９７】次に、求めた新しいＤＡを前記メッセージ
データパケット２０１中のＤＡアドレスフィールド２０
６に書き込み、求めた自局内の通信ポート番号を通信ポ
ート番号フィールド２０５に書き込み、求めた自局内の
通信ポートのＭＡＣアドレスをＳＡアドレスフィールド
２０７に書き込む。

【００９８】以上のようにルーティング処理可能である
場合には、ルータプロセッサ２１はルータ中継可能フラ
グフィールド２０４にルータ処理可能であるデータを書
き込み、フレームの送信処理に必要なＤＡアドレスフィ
ールド２０６、通信ポート番号フィールド２０５、ＳＡ
アドレスフィールド２０７に送信処理に必要なデータを
書き込み、ブリッジプロセッサ３１に対して前記メッセ
ージ報告割込みを発行する。

【００９９】なお、以上のルーティング処理中に、ブリ
ッジプロセッサ３１から前述したキャンセル割り込みが
入った場合、ルータプロセッサ２１はルーティング処理
を中止して終了する。

【０１００】一方、ブリッジプロセッサ３１は、ルータ
プロセッサ２１からメッセージ報告割込みを受けると、
図８に示す処理を行なう。

【０１０１】ブリッジプロセッサは、メッセージデータ
パケット２０１中のルータ中継可能フラグフィールド２
０４の内容を読み取り、その内容がルータ処理不可能を
示している場合は、先にフレームを受信した通信ポート
以外の通信ポートの送信バッファに転送したフレームデ
ータ（ステップ８０４）を、各ネットワークへ送信する
よう通信ポートに指示する（ステップ８１０）。

【０１０２】送信指示を受けた通信ポートは、これに従
い送信バッファ内のフレームの送信を行なう。これによ
ってブリッジ中継が行なわれたことになる。

【０１０３】一方、ルータ中継可能フラグフィールド２
０４の内容がルータ処理可能を示している場合は、先に
フレームを受信した通信ポート以外の通信ポートの送信
バッファに対して転送したフレームデータのうち、通信
ポート番号フィールド２０５に示された通信ポートの送
信バッファに対して転送したフレームデータのみを有効
とし、他の通信ポートに転送したフレームデータを廃棄
する。

【０１０４】この送信データの廃棄は、通信ポート内の
通信回路ヘの指示に従い通信回路自身が行なうようにし
てもよいし、ブリッジプロセッサが直接送信バッファの
ポインタの値を変更することにより実現するようにして
もよい。

【０１０５】さらに、ブリッジプロセッサ３１は、前記
有効とみなした通信ポートの送信バッファのＤＡアドレ
スフィールドおよびＳＡアドレスフィールドの内容を、
前記メッセージデータパケット２０１中のＤＡアドレス
フィールド２０６およびＳＡアドレスフィールド２０７
の内容に更新する。そして、更新後のフレームデータを
送信するよう通信ポートに指示する（ステップ８０
９）。

【０１０６】送信指示を受けた通信ポートは、これに従
い送信バッファ内のフレームの送信を行なう。

【０１０７】以上の処理により、ルータ中継が行なわれ
たことになる。

【０１０８】以上に示したように、本発明を用いたブル
ータ装置によれば、ブリッジ中継の準備処理とルーティ
ング処理を並列に行うことにより、ブリッジ機能による
中継オーバヘッドとルータ機能による中継オーバヘッド
を時間的にオーバラップすることができ、総合的な中継
処理の高速化を実現することができる。

【０１０９】すなわち、ルータ中継時には通信ポート間
のデータ転送処理とルーティング処理を並行に行うこと
による高速化が見込まれる。また、ブリッジ中継時には
受信フレームがルーティング処理不可能なネットワーク
層プロトコルに従っているか否かという判断処理と、ブ
リッジ処理における中継アドレステーブルのアクセスと
通信ポート間のデータ転送処理との処理を並行して行う
ことによる高速化が見込まれる。したがって、ブルータ
装置としての総合的な処理性能の高速化が可能となる。

【０１１０】なお、本実施例ではブリッジプロセッサと
ルータプロセッサの共通メモリを、ルータモジュール上
に構成したが、共通メモリをブリッジモジュール上に構
成してもよい。

【０１１１】このように構成すれば、メッセージデータ
パケットの初期値をルーティング不可能を示すデータと
することにより、ルータモジュールが装備されていない
場合にも、本ブリッジ機能付きルータ装置をブリッジと
して動作することができる。したがって、本ブリッジ機
能付きルータ装置の適用範囲に融通性が生まれる。

【０１１２】また、本実施例では、ルータプロセッサ２
よりのルータ処理可能／不可能の判定の通知（図１０ス
テップ１００１、１００４）に先立ち、ブリッジプロセ
ッサ３の通信フレームの通信ポート間の転送を行なった
が、これは、前記通知を待って行なうようにしてもよ
い。この場合、ルータ処理可能の通知を受けた場合、ブ
リッジプロセッサは、共通メモリのＳＡフィールドの値
に対応する通信ポートの送信バッファにのみ通信フレー
ムの転送を行なうようにする。

【０１１３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、より高
速に中継処理を行なうことのできるブリッジ機能付きル
ータ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るブルータ装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】従来技術に係るブルータ装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】メディアアクセス副層レベルのフレームデータ
のフォーマットを示す説明図である。

【図４】従来のブリッジ機能付きルータ装置の中継処理
手順を示すフローチャートである。

【図５】従来のブリッジ機能付きルータ装置の中継処理
手順を示すフローチャートである。

【図６】従来のブリッジ機能付きルータ装置の中継処理
手順を示すフローチャートである。

【図７】ブリッジ機能付きルータ装置のルーティング中
継のようすを示す説明図である。

【図８】本発明の一実施例に係るブルータ装置のブリッ
ジプロセッサの中継処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図９】本発明の一実施例に係るブルータ装置のブリッ
ジプロセッサの中継処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図１０】本発明の一実施例に係るブルータ装置のルー
タプロセッサの中継処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図１１】本発明の一実施例に係るブリッジ機能付きル
ータ装置において、ブリッジプロセッサとルータプロセ
ッサ間の連絡に用いるメッセージデータパケットの構成
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ブルータ装置 ２ ルータモジュール ３ ブリッジモジュール ４ 第一の通信ポート ５ 第二の通信ポート ２１ ルータプロセッサ ２４ 経路情報テーブル ３１ ブリッジプロセッサ ３４ 中継アドレステーブル ４２ 受信バッファ ７１ ＤＬヘッダ ７２ ＭＡＣヘッダ ７６ ＮＬヘッダ ２００ メッセージデータパケット ２０４ ルータ中継可能フラグフィールド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 謙 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 マイクロエレク トロニクス機器開発研究所内 (72)発明者 平畑 健児 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 マイクロエレク トロニクス機器開発研究所内 (72)発明者 高田 治 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099 株式 会社 日立製作所 システム開発研究所 内 (72)発明者 榎本 博道 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 神奈川工場内 (72)発明者 小倉 敏彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 マイクロエレク トロニクス機器開発研究所内 (56)参考文献 特開 平４−354438（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−348632（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−247144（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−112366（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−117953（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/46

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のネットワークと接続され、任意のネ
   ットワークから受信した通信フレームを他のネットワー
   クへ中継するルータ装置であって、通信フレームの中継
   処理を、その通信フレームのネットワーク層ヘッダに基
   づいたルーティング中継によって行なうことが可能か否
   かを判別し、ルーティング中継が可能である場合は、ル
   ーティング中継によって通信フレームを中継し、ルーテ
   ィング中継が不可能な場合は、通信フレームのデータリ
   ンク層ヘッダに基づいたブリッジ中継によって通信フレ
   ームを中継するブリッジ機能付きルータ装置において、 それぞれ１つのネットワークに接続され、接続されたネ
   ットワークとの間で通信フレームの送受信を行なう複数
   の通信ポートと、前記複数の通信ポートとは独立して設けられ、 前記複数
   の通信ポートのうち任意の通信ポートが通信フレームを
   受信すると、データリンク層レベルで、前記通信フレー
   ムの中継の要否を決定する第一の処理と、中継が必要と
   決定した場合に、前記通信フレームを受信した通信ポー
   ト以外の通信ポートに前記通信フレームを転送する第二
   の処理とを少なくとも実行することにより、前記通信フ
   レームをブリッジ中継するブリッジ手段と、前記複数の通信ポートとは独立して設けられ、 前記通信
   フレームのルーティング中継が可能か否かを判別する第
   三の処理と、ルーティング中継が可能な場合、ネットワ
   ーク層レベルで、前記通信フレームの中継経路を決定す
   る第四の処理とを少なくとも実行することにより、前記
   フレームをルーティング中継するルータ手段とを有し、 前記ブリッジ手段による前記第一の処理及び前記第二の
   処理と、前記ルータ手段による前記第三の処理とが互い
   に並列に実行されることを特徴とするブリッジ機能付き
   ルータ装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のブリッジ機能付きルータ
   装置において、 前記ルータ手段は、前記第三の処理において、前記通信
   フレームが従っているネットワーク層プロトコルをサポ
   ートしているか否かを判別することによりルーティング
   中継が可能か否かを判別するとともに、この判別結果を
   前記ブリッジ手段に通知し、 前記ブリッジ手段は、前記第一の処理と前記第二の処理
   とを実行した後、前記ルータ手段からルーティング中継
   が不可能との通知を受けた場合、前記通信フレームを転
   送した通信ポートに対し、接続されたネットワークへの
   前記通信フレームの送信を指示することを特徴とするブ
   リッジ機能付きルータ装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載のブリッジ機能付きルータ
   装置において、 各通信ポートは、受信した通信フレームを格納する受信
   バッファと、接続されたネットワークに送信する通信フ
   レームを格納する送信バッファとを備え、 前記ブリッジ手段は、前記複数の通信ポートのうち、任
   意の通信ポートの前記受信バッファに通信フレームが格
   納されると、前記通信フレームのネットワーク層ヘッダ
   とネットワーク層プロトコルのタイプを示す情報とを前
   記ルータ手段に通知し、 前記ルータ手段は、前記第三の処理において、前記ブリ
   ッジ手段から通知された前記ネットワーク層プロトコル
   のタイプを示す情報を用いて、前記通信フレームが従っ
   ているネットワーク層プロトコルをサポートしているか
   否かを判別することによりルーティング中継が可能か否
   かを判別するとともに、この判別結果を前記ブリッジ手
   段に通知し、 前記ブリッジ手段は、前記第一の処理と前記第二の処理
   を実行した後、前記ルータ手段からルーティング中継が
   可能との通知を受けた場合、さらに前記ルータ手段から
   前記データリンク層ヘッダ情報を受け取り、前記データ
   リンク層ヘッダ情報の内容に従って、前記通信フレーム
   を転送した前記通信ポートのうち１つの通信ポートを選
   択し、前記選択した通信ポートの前記送信バッファに格
   納されている前記通信フレームのデータリンク層ヘッダ
   を、前記データリンク層ヘッダ情報の内容に従って更新
   し、前記選択した通信ポートに対して、接続されたネッ
   トワークへの前記通信フレームの送信を指示することを
   特徴とするブリッジ機能付きルータ装置。
4. 【請求項４】請求項１、２および３のいずれか一項に記
   載のブリッジ機能付きルータ装置において、 前記ブリッジ手段と前記ルータ手段との双方によって使
   用される共有メモリを更に備え、 前記ブリッジ手段と前記ルータ手段との間の通知は、前
   記共有メモリを介して行なわれることを特徴とするブリ
   ッジ機能付きルータ装置。
5. 【請求項５】複数のネットワークと接続され、任意のネ
   ットワークから受信した通信フレームを他のネットワー
   クへ中継するルータ装置において、 前記通信フレームの中継処理を、前記通信フレームのネ
   ットワーク層ヘッダに基づいたルーティング中継によっ
   て行なうか、通信フレームのデータリンク層ヘッダに基
   づいたブリッジ中継によって行なうかを選択する選択手
   段と、 前記選択手段の選択結果に従って、データリンク層レベ
   ルで、前記通信フレームの中継の要否を決定する第一の
   処理と、中継が必要と決定した場合に、前記通信フレー
   ムを受信した通信ポート以外の通信ポートに前記通信フ
   レームを転送する第二の処理とを少なくとも実行するこ
   とにより、前記通信フレームをブリッジ中継するブリッ
   ジモジュールと、 前記通信フレームのルーティング中継が可能か否かを判
   別する第三の処理と、ルーティング中継が可能な場合、
   ネットワーク層レベルで、前記通信フレームの中継経路
   を決定する第四の処理とを少なくとも実行することによ
   り、前記通信フレームをルーティング中継するルータモ
   ジュールとを有し、 前記選択手段は、前記ルータモジュールが前記ルータ装
   置に装備されていない場合には、前記通信フレームをブ
   リッジ中継することを選択し、前記ルータモジュールが
   前記ルータ装置に装備されている場合は、前記通信フレ
   ームが従っているネットワーク層プロトコルに応じて、
   前記通信フレームの中継処理をルーティング中継によっ
   て行なうか、ブリッジ中継によって行なうかを選択する
   ことを特徴とするルータ装置。