JP3272280B2 - ルータ装置及びフレーム転送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばイーサネッ
トのような通信網同士を接続することができ、かつ、Ｍ
ＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層
において定義されるフレームレベルでの転送処理を行う
ことのできるルータ装置、及びフレーム転送方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ルータ装置は、異なるＬＡＮ（Ｌｏｃａ
ｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）間を接続する際に用い
るもので、一方のＬＡＮから他方のＬＡＮに対してデー
タグラムの転送を行う。データグラムには転送すべき通
信情報に加えて、その送信元および最終宛先のネットワ
ーク層アドレス（ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏ
ｃｏｌ）においては、ＩＰアドレス）が記載されてお
り、ルータ装置ではそのアドレス情報を用いてデータグ
ラムの出力インタフェースおよび転送先ノード（ルータ
装置、もしくはホスト）を決定する。

【０００３】従来のルータ装置においては、ＬＡＮより
データリンク層（例えば、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃ
ｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層）にて定義されるデータリ
ンクフレーム（例えば、イーサネットフレーム）を受信
すると、該フレームに対してデータリンク層の処理を施
した後、ネットワーク層にて扱うパケットに変換する。

【０００４】そして、本パケット内に記載されている最
終宛先のネットワーク層アドレスより、本パケットの出
力インタフェースと転送すべき次段ノードのネットワー
ク層アドレスを決定し、該当する出力インタフェースへ
本パケットを渡す。該出力インタフェースでは、次段ノ
ードのネットワーク層アドレスよりデータリンク層のア
ドレスを決定した後に、データリンクフレームを構築し
てＬＡＮへ出力する。

【０００５】上記手順にて通信情報（データリンクフレ
ーム）の転送を行うルータ装置においては、受信したデ
ータリンクフレームをネットワーク層のパケットに変換
した後に、最終宛先アドレス、送信元アドレス等の該パ
ケットの内容を参照し、ルータにて保持するルーチング
テーブルに基づき、該パケットが次に送られるべきノー
ド（次段ルータまたは宛先ホスト）、出力インタフェー
スを決定し、再びデータリンクフレームに変換してから
次段ノードに対して出力を行うという動作を行ってい
る。

【０００６】その際、受信したデータリンクフレームか
らパケットへの変換、ルーチングテーブルの検索、パケ
ットからデータリンクフレームへの変換といったルータ
内部での処理の過大さにより、従来のルータにおいて
は、受信したデータリンクフレームの転送に要する処理
時間ならびにルータ内部での処理負荷が多大となってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のル
ータ装置では、パケットに記載されたネットワーク層レ
ベルの情報を参照するまで該パケットの転送先を決定す
ることができなかった。

【０００８】本発明は、データリンクフレームを受信し
た時点で、パケットに変換しネットワーク層の処理を行
なうことなく、データリンクフレームに記載された情報
をもとに該パケットに対して規定された転送経路に基づ
く該フレームの転送先を決定することにより、転送効率
の向上を図ったルータ装置及びフレーム転送方法を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明に係
るルータ装置は、コネクションレス型のデータリンクフ
レームを受信する受信手段と、この受信手段によりある
論理ネットワークに属する第１のノードから受信したフ
レームをパケットに組み立て、このパケットにネットワ
ーク層処理を施し、再びフレーム化して別の論理ネット
ワークに属する第２のノードへ転送する第１の転送手段
と、特定のフロー専用に割り当てられた仮想データリン
クの識別子と、この特定のフローに属するパケットのフ
レームを転送すべき隣接ノードを特定可能な情報との対
応関係を記憶する記憶手段と、前記受信手段により前記
第１のノードから受信したフレームのＭＡＣアドレス領
域を使って記入されている仮想データリンクの識別子に
基づいて前記記憶手段に記憶された対応関係を参照する
ことにより前記ネットワーク層処理を行わずに得た前記
第２のノードを特定可能な情報を前記フレームに付与し
て転送する第２の転送手段とを具備したことを特徴とす
る。

【００１０】ここで、データリンクフレームには、ＭＡ
Ｃフレームのようなコネクションレス型のフレームと、
ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ
Ｍｏｄｅ）におけるセルやフレームリレーにおけるの
フレームのように、コネクションオリエンテッドなフレ
ームとが存在する。

【００１１】この発明においては、コネクションレス型
のフレームを受信した場合に、これにネットワーク層レ
ベルの処理を行わずとも該フレームの次の転送先を決定
でき、この決定した転送先を示す情報を該フレームに付
与する（具体的にはデータリンクヘッダ情報を書き換え
る）ことにより、該フレームの転送が可能となる。

【００１２】なお、第１のノードから受信するフレーム
はコネクションレス型であるが、第２のノードへ転送
（送信）されるフレームはコネクションレス型であって
もコネクションオリエンテッドであっても構わない。ま
た、第１のノードが属する論理ネットワーク、第２のノ
ードが属する論理ネットワークのいずれも、仮想コネク
ション型（例えばＡＴＭ）であっても非仮想コネクショ
ン型（例えばイーサネット）であっても良い。これは、
接続する論理ネットワークが仮想コネクション型（例え
ばＡＴＭ）の場合でも、ネットワーク内で運ばれるセル
がルータ装置でＭＡＣフレームに組み立てられ、このＭ
ＡＣフレームにおいてはコネクションの情報が抜け落ち
ている（すなわち転送処理部が受信／送信するのはコネ
クションレス型フレームとなる）ことがあるからであ
る。

【００１３】本発明の第２の発明に係るルータ装置は、
受信したコネクションレス型フレームをコネクションレ
ス型フレームとして転送する一つの手法を提供するもの
で、自装置のＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとし
て含むフレームを受信する受信手段と、この受信手段に
よりある論理ネットワークに属する第１のノードから受
信したフレームをパケットに組み立て、このパケットに
ネットワーク層処理を施し、再びフレーム化して別の論
理ネットワークに属する第２のノードへ転送する第１の
転送手段と、少なくとも前記ある論理ネットワーク内で
一意に特定のフロー専用に割り当てられた仮想データリ
ンクの識別子と、この特定のフローに属するパケットの
フレームを転送すべき隣接ノードのＭＡＣアドレスとの
対応関係を記憶する記憶手段と、前記受信手段により前
記第１のノードから受信したフレームに含まれる送信元
ＭＡＣアドレス領域の内容を仮想データリンクの識別子
に使って前記記憶手段に記憶された対応関係を参照する
ことにより得た前記第２のノードのＭＡＣアドレスを、
前記フレームの宛先ＭＡＣアドレス領域に付与して該フ
レームを転送する第２の転送手段とを具備したことを特
徴とする。

【００１４】ここで、前記第２の転送手段は、受信した
フレームに、送信元ＭＡＣアドレス領域を仮想データリ
ンクの識別子に使用する旨が記入されていることを検出
した場合に動作することが好ましい。

【００１５】また、受信側の（上流の）論理ネットワー
ク内だけでなく、転送先の（下流の）論理ネットワーク
内でも前記特定のフロー専用に割り当てられた仮想デー
タリンクが存在するならば、前記第２の転送手段は、こ
の下流の仮想データリンクの識別子を前記フレームの送
信元ＭＡＣアドレス領域を使って付与することが好まし
い。

【００１６】本発明の第３の発明に係るルータ装置は、
受信したコネクションレス型フレームをコネクションレ
ス型フレームとして転送する別の手法を提供するもの
で、ある論理ネットワークに属する第１のノードから受
信したフレームをパケットに組み立て、このパケットに
ネットワーク層処理を施し、再びフレーム化して別の論
理ネットワークに属する第２のノードへ転送する第１の
転送手段と、少なくとも前記ある論理ネットワーク内で
一意に特定のフロー専用に割り当てられた仮想データリ
ンクの識別子、及び、この識別子と該特定のフローに属
するパケットのフレームを転送すべき隣接ノードを特定
可能な情報との対応関係を記憶する記憶手段と、この記
憶手段に記憶された仮想データリンクの識別子が宛先Ｍ
ＡＣアドレス領域を使って付与されているフレームを受
信する受信手段と、この受信手段により前記第１のノー
ドから受信したフレームに含まれる仮想データリンクの
識別子に基づいて前記記憶手段に記憶された対応関係を
参照することにより得た前記第２のノードを特定可能な
情報を、前記フレームの宛先ＭＡＣアドレス領域を使っ
て付与し該フレームを転送する第２の転送手段とを具備
したことを特徴とする。

【００１７】ここで、前記第２の転送手段は、受信した
フレームに、宛先ＭＡＣアドレス領域を仮想データリン
クの識別子に使用する旨が記入されていることを検出し
た場合に動作することが好ましい。

【００１８】また、前記第２のノードを特定可能な情報
は、転送先の（下流の）論理ネットワーク内でも前記特
定のフロー専用に割り当てられた仮想データリンクが存
在するならば、この下流の仮想データリンクの識別子と
することができ、存在しなければ、前記第２のノードの
ＭＡＣアドレスとすることができる。

【００１９】また、第２のノードが属する論理ネットワ
ークが仮想コネクション型である場合は、コネクション
レス型のフレームを仮想コネクションを用いて送信する
ことになるが、このときには、下流の仮想データリンク
の識別子と、隣接ノードへこの識別子の付与されたフレ
ームを転送するのに用いるべき仮想コネクションとの対
応関係を記憶しておき、上流の仮想データリンクの識別
子から得た下流の仮想データリンクの識別子に基づい
て、第２のノードへの仮想コネクションを求め、これを
用いてフレームを転送すれば良い。ここで、前記第２の
ノードへの仮想コネクションは、前記特定のフロー専用
の仮想コネクションであってもデフォルトの仮想コネク
ションであっても良い。

【００２０】また、第１のノードが属する論理ネットワ
ークが非仮想コネクション型であるが、データリンクス
イッチ（例えばイーサネットスイッチ）により構成され
ている場合、その論理ネットワーク内で割り当てられた
仮想データリンクの識別子が宛先ＭＡＣアドレス領域を
使って記入されている第１のノードからのフレームを本
ルータ装置までデータリンクスイッチがルーティングで
きるように、本ルータ装置が、後述する制御メッセージ
の受信／送信に連動して、該仮想データリンクの識別子
を送信元アドレス領域を使って付与したフレームを前記
第１のノードへ向けて送信しておくことが好ましい。

【００２１】本発明の第４の発明に係るルータ装置は、
コネクションレス型のフレームを受信し、コネクション
オリエンテッドなフレームを転送（送信）する一つの手
法を提供するもので、コネクションレス型のデータリン
クフレームを受信する受信手段と、この受信手段により
ある論理ネットワークに属する第１のノードから受信し
たフレームをパケットに組み立て、このパケットにネッ
トワーク層処理を施し、フレーム化して仮想コネクショ
ン型の別の論理ネットワークに属する第２のノードへ転
送する第１の転送手段と、少なくとも前記ある論理ネッ
トワーク内で一意に特定のフロー専用に割り当てられた
仮想データリンクの識別子と、隣接ノードへこの特定の
フローに属するパケットのフレームを転送するのに用い
るべき仮想コネクションとの対応関係を記憶する記憶手
段と、前記受信手段により前記第１のノードから受信し
たフレームに含まれる仮想データリンクの識別子に基づ
いて前記記憶手段に記憶された対応関係を参照すること
により得た前記第２のノードへの仮想コネクションを用
いて前記フレームを転送する第２の転送手段とを具備し
たことを特徴とする。

【００２２】ここで、前記第２のノードへの仮想コネク
ションは、前記特定のフロー専用の仮想コネクションで
あってもデフォルトの仮想コネクションであっても良
い。

【００２３】上述したような本発明のルータ装置をセッ
トアップするためには、以下の手段を取ることが好まし
い。すなわち、本ルータ装置が、第１のノードから／
へ、前記特定のフローを示す情報と該特定のフロー専用
に割り当てられる前記ある論理ネットワーク内の仮想デ
ータリンクの識別子とを含む制御メッセージを受信／送
信する手段を更に具備することにより、第１のノードと
本ルータ装置との間で該仮想データリンクに関する情報
を共有し、この仮想データリンクの識別子と、前記特定
のフローを示す情報から求められるこのフローが転送さ
れるべき隣接ノードを特定可能な情報との対応関係を記
憶する。

【００２４】さらに、送信元もしくは宛先ＭＡＣアドレ
ス領域を使って、下流の論理ネットワーク内で前記特定
のフロー専用に割り当てられた仮想データリンクの識別
子を記入する場合には、本ルータ装置は、これに先立っ
て、第２のノードへ／から、前記特定のフローを示す情
報と該特定のフロー専用に割り当てられる前記別の論理
ネットワーク内の仮想データリンクの識別子とを含む制
御メッセージを送信／受信し、これにより第２のノード
と本ルータ装置との間で共有された下流側の仮想データ
リンクの識別子と、上流側の仮想データリンクの識別子
との対応関係を記憶する。

【００２５】一方、下流の論理ネットワークが仮想コネ
クション型であって、コネクションオリエンテッドなフ
レームを転送（送信）するルータ装置が、このフレーム
を前記特定のフロー専用の仮想コネクションにて転送す
る場合には、これに先立って、第２のノードへ／から、
前記特定のフローを示す情報と該特定のフロー専用に確
保される仮想コネクションを示す情報とを含む制御メッ
セージを送信／受信し、これにより第２のノードと本ル
ータ装置との間で共有された下流側の専用仮想コネクシ
ョンの識別子と、上流側の仮想データリンクの識別子と
の対応関係を記憶する。

【００２６】本発明の第５の発明に係る送信ノード装置
は、ある論理ネットワークに属し、これとは別の論理ネ
ットワークに属する宛先ノードへ向けてパケットを送信
する送信ノード装置において、送信すべき前記宛先ノー
ドへのパケットが経由すべき隣接ノードのＭＡＣアドレ
スを求め、該パケットをフレーム化し、このフレームに
求めた隣接ノードのＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレ
スとして、自装置のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアド
レスとして付与して送信する第１の送信手段と、前記隣
接ノードとの間で共有された特定のフロー専用に割り当
てられた仮想データリンクの識別子を記憶する記憶手段
と、送信すべき前記特定のフローに属するパケットをフ
レーム化し、このフレームの送信元もしくは宛先ＭＡＣ
アドレス領域を使って、前記記憶手段に記憶された対応
関係を参照することにより得た仮想データリンクの識別
子を記入して送信する第２の送信手段とを具備したこと
を特徴とする。

【００２７】この送信ノード装置は、本発明の第１乃至
第４の発明に係るルータ装置に向けてフレームを送信す
る場合に特に有用である。

【００２８】本発明の第６の発明に係るルータ装置は、
コネクションオリエンテッドなフレームを受信し、コネ
クションレス型のフレームを転送（送信）するものであ
り、仮想コネクション型のある論理ネットワークに属す
る第１のノードから受信したフレームをパケットに組み
立て、このパケットにネットワーク層処理を施し、再び
フレーム化して別の論理ネットワークに属する第２のノ
ードへ転送する第１の転送手段と、特定のフローに属す
るパケットのフレームが受信されるのに用いられるべき
仮想コネクションと、前記別の論理ネットワーク内で一
意にこの特定のフロー専用に割り当てられた仮想データ
リンクの識別子および／または該特定のフローに属する
パケットのフレームを転送すべき隣接ノードのＭＡＣア
ドレスとの対応関係を記憶する記憶手段と、前記第１の
ノードからフレームを受信するのに用いられた仮想コネ
クションに基づいて前記記憶手段に記憶された対応関係
を参照することにより得た仮想データリンクの識別子お
よび／または前記第２のノードのＭＡＣアドレスを前記
フレームに付与して転送する第２の転送手段とを具備し
たことを特徴とする。

【００２９】この発明においては、受信したコネクショ
ンオリエンテッドなフレームをコネクションレス型のフ
レームとして転送する場合に、これにネットワーク層レ
ベルの処理を行わずとも、該フレームを次に転送すべき
ノードを特定するデータリンク層レベルの情報を得るこ
とができる。

【００３０】上述した本発明はいずれも、方法の発明と
しても把握できる。例えば、第１の発明に対応するフレ
ーム転送方法は、第１のノードが属するある論理ネット
ワーク内で特定のフロー専用に割り当てられた仮想デー
タリンクの識別子と、この特定のフローに属するパケッ
トのフレームを転送すべき別の論理ネットワークに属す
る第２のノードを特定可能な情報との対応関係を記憶
し、前記第１のノードから受信したコネクションレス型
のデータリンクフレームのＭＡＣアドレス領域を使って
記入されている仮想データリンクの識別子に基づいて、
記憶された前記対応関係を参照することにより、前記ネ
ットワーク層処理を行わずに得た前記第２のノードを特
定可能な情報を、受信した前記フレームに付与して転送
し、前記第１のノードから受信したフレームに仮想デー
タリンクの識別子が記入されていないか、もしくは、記
入されている仮想データリンクの識別子についての対応
関係が記憶されていない場合には、受信した前記フレー
ムをパケットに組み立て、このパケットにネットワーク
層処理を施し、再びフレーム化して前記第２のノードへ
転送することを特徴とする。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら発明の
実施の形態を説明する。

【００３２】図１に、イーサネットのフレームフォーマ
ット（ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒ
ｏｌ）フレームフォーマット）を示す（ＩＥＥＥ８０
２．３仕様）。イーサネット上では、上記フォーマット
に従ったフレームを用いて、通信情報の送受信を行う。

【００３３】図１に示すように、イーサネットのフレー
ムは、ノードの受信機能の同期をとるための信号である
プリアンブル（１１）、フレームの開始を識別するため
の符号であるＳＦＤ（Ｓｔａｒｔ Ｆｒａｍｅ Ｄｅｌ
ｉｍｉｔｅｒ）（１２）、フレームの宛先を示す宛先Ｍ
ＡＣアドレス（１３）、フレームを送信したノードを示
す送信元ＭＡＣアドレス（１４）、ＬＬＣ（Ｌｏｇｉｃ
ａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）データの長さを表す
フレーム長（１５）、ＬＬＣのフォーマットに従ったデ
ータを収容するＬＬＣデータ（１６）、フレームの最低
サイズ（６４バイト）に足りない部分を補うＰＡＤ（１
７）、フレームのプリアンブル、ＳＦＤ、ＦＣＳ（Ｆｒ
ａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）部分を除いた
部分について３２ビットのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅ
ｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）を計算し付加するＦＣ
Ｓ（１８）により構成される。

【００３４】図２に、イーサネットのフレームにおけ
る、宛先ＭＡＣアドレス（１３）、送信元ＭＡＣアドレ
ス（１４）のフォーマットを示す。ＭＡＣアドレスは、
２バイトまたは６バイトとして定義されているが、ほと
んどの場合、６バイト表記が使用しているので、以降に
おいては、宛先／送信元ＭＡＣアドレスは共に６バイト
表記にて記載されているものとする。

【００３５】図２に示すように、ＭＡＣアドレスは、個
別アドレスとマルチキャストアドレスのいずれかを示す
Ｉ／Ｇビット（２１）、ユニバーサルアドレスとローカ
ルアドレスのいずれかを示すＵ／Ｌビット（２２）、実
際のアドレスが記載されるアドレスフィールド（２３）
とからなる。

【００３６】Ｉ／Ｇビット（２１）の値が０であれば、
本アドレスは個別アドレスを、１であれば、本アドレス
はマルチキャストアドレス（もしくは、ブロードキャス
トアドレス）を表す。

【００３７】Ｕ／Ｌビット（２２）の値が０であれば、
本アドレスはユニバーサルアドレスを、１であれば、本
アドレスはローカルアドレスを表す。なお、ユニバーサ
ルアドレスとは、イーサネットのインタフェースボード
毎に付けられた全世界でユニークなアドレスであり、ロ
ーカルアドレスとは、ローカルな環境でのみ有効なアド
レスである。

【００３８】図３に示した通信網形態を例にとり、送信
ホストから受信ホストへＩＰパケットが転送される場合
の、通信網内の各ルータでの転送方式について説明す
る。

【００３９】図３（ａ）に示すように、送信ホスト３１
１で生成された受信ホスト３１２宛てのＩＰパケット
は、イーサネット３２１、ルータ３４１、イーサネット
スイッチ３２２、ルータ３４２、ＡＴＭ網３３、ルータ
３４３、イーサネット３２３という経路を通り、最終的
に受信ホスト３１２に受信される。

【００４０】最初に、この通信網形態における従来の各
ルータでのパケットの転送方式について説明する。

【００４１】まず送信ホスト３１１は、本パケットの宛
先ＩＰアドレス等の情報をもとに、送信すべき次段ノー
ド（ルータまたは宛先ホスト）を決定し、必要であれば
次段ノード（ルータ３４１）のＭＡＣアドレスの解決な
どのデータリンク層処理を施した後に本パケットをイー
サネットフレームに変換し、イーサネット３２１上に送
出する。

【００４２】ルータ３４１では、イーサネット３２１よ
り宛先ＭＡＣアドレスが自分である前記フレームを受信
すると、本フレームを一旦ＩＰパケットに組み立てて、
本パケット内に記載されている宛先ＩＰアドレス（ホス
ト３１２）等の情報をもとにＩＰルーティング情報記憶
部を参照し、本パケットの送出先となる次段ノード（ル
ータ３４２）を決定する。そして、必要であればルータ
３４２のＭＡＣアドレスの解決などのデータリンク層処
理施した後に本パケットをイーサネットフレームに変換
し、ルータ３４２が接続されているイーサネットスイッ
チ３２２上へ送出する。

【００４３】イーサネットスイッチ３２２では、受信し
たフレームの宛先ＭＡＣアドレスの情報をもとにフレー
ムをルータ３４２へ転送する。

【００４４】ルータ３４２においてもルータ３４１と同
様に受信したフレームを一旦ＩＰパケットに組み立て、
宛先ＩＰアドレス（ホスト３１２）等より、本パケット
の送出先となる次段ノード（ルータ３４３）を決定す
る。ここで、ルータ３４３への送出インタフェースがＡ
ＴＭ網であるが、ＡＴＭ網の利用方法としては図３
（ｂ）、（ｃ）の２つが可能である。

【００４５】図３（ｂ）は、ＡＴＭ網へ送出する場合も
イーサネットやイーサネットスイッチへ送出する場合の
ように次段ルータのＭＡＣアドレスを付与したイーサネ
ットフレームを形成し、それをセル化したのちにルータ
３４２からルータ３４３へ張られたＡＴＭコネクション
へ向けて送出する。もし、ルータ３４２からルータ３４
３へのＡＴＭコネクションが存在しない場合にはルータ
３４３のＭＡＣアドレスに相当するＡＴＭアドレスを獲
得し、そのＡＴＭアドレスへ向けてＡＴＭコネクション
を設定した後にフレームを転送する。

【００４６】図３（ｃ）は、ＡＴＭ網へ送出する場合に
はＭＡＣアドレスを付与したイーサフレームを構成せ
ず、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉ
ｎｇＴａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）のＲＦＣ（Ｒｅｑｕｅｓｔ
Ｆｏｒ Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）１４８３に記述されたよ
うにしてＩＰパケットに所定のリンク制御情報を付加し
た後にそれをセル化し、ルータ３４２からルータ３４３
へ張られたＡＴＭコネクションへ向けて送出する。も
し、ルータ３４２からルータ３４３へのＡＴＭコネクシ
ョンが存在しない場合にはルータ３４３のＩＰアドレス
に相当するＡＴＭアドレスを獲得し、そのＡＴＭアドレ
スへ向けてＡＴＭコネクションを設定した後にパケット
を転送する。

【００４７】ルータ３４３においては受信したセルから
ＩＰパケットを再構築し、ＩＰパケットの宛先ＩＰアド
レス（ホスト３１２）等をもとに本パケットの送出先と
なる次段ノード（ここでは宛先ホスト３１２そのもの）
を決定する。そして、必要であればホスト３１２のＭＡ
Ｃアドレスの解決などのデータリンク層処理を施した後
に、本パケットをイーサネットフレームに変換し、イー
サネット３２３上へ送出する。

【００４８】こうして、最終的に宛先であるホスト３１
２により前記イーサネットフレームが受信され、ＩＰ層
および上位層へその情報が送られる。

【００４９】本発明では、上記のようなルータにおける
従来のＩＰレベル（ネットワーク層レベル）の処理を介
したＩＰパケットの転送に加え、特定の通信に対しては
ＩＰレベルの処理を介することなく、イーサネットやＡ
ＴＭなどのデータリンク層フレーム（ＭＡＣフレームや
ＡＴＭセル）レベルのみの処理による転送機能の提供を
可能とすることにより、ＩＰパケットのより高速、高ス
ループットな転送を実現することを目的とする。

【００５０】そのために、ＭＡＣレベルやＡＴＭセルレ
ベルでの処理により転送を行うデータリンクフレームか
通常のＩＰ処理により転送を行なうデータリンクフレー
ムかをルータにおいて陽に認識できるよう、データリン
クフレーム内の特定のフィールド（イーサネットフレー
ムの場合には宛先ＭＡＣアドレス領域もしくは送信元Ｍ
ＡＣアドレス領域など、ＡＴＭセルの場合にはＶＰＩ／
ＶＣＩ領域など）内に記載する値をローカルに（少なく
ともある論理ネットワーク内では一意に）定義する。

【００５１】ルータでは受信したデータリンクフレーム
に記載されたその値を参照し、通常のＩＰ処理を行なう
かデータリンク処理のみでの転送を行なうかを判断す
る。

【００５２】以下ではまず、代表的なデータリンクフレ
ームであるイーサネットフレーム（ＭＡＣフレーム）を
例に、本発明のより具体的な実施形態の説明を行なう。

【００５３】図４に、データリンクレベルのみの処理に
より転送を行うイーサネットフレームに対して定義する
ＭＡＣアドレスのフォーマット例を示す。

【００５４】従来のＩＰレベルの転送処理を行なわず、
データリンクレベルのみの処理により転送を行う特定の
通信のみを収容する仮想的なデータリンクを定義し、こ
れを「専用仮想リンク（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｖｉｒｔ
ｕａｌ Ｌｉｎｋ：ＤＶＬ）」と呼ぶ。本リンクを示す
識別子を「専用仮想リンク識別子（ＤＶＬ Ｉｄｅｎｔ
ｉｆｉｅｒ：ＤＶＬＩ）」として、個々のＤＶＬに対応
づける。つまり、あるイーサネット／イーサネットスイ
ッチ網において、同一のＤＶＬＩ値が記入されたイーサ
ネットフレームでは、全てある特定の通信のみが運ばれ
ている。

【００５５】ここではこの特定の通信のことを「フロ
ー」と呼び、それを特定する情報（送信元／宛先ＩＰア
ドレス対、送信元／宛先ポート番号対などの組合せによ
って特定される）を「フロー識別情報」と呼ぶ。

【００５６】ＤＶＬＩ値のイーサネットフレーム内への
記載手法としては、従来の送信元ＭＡＣアドレスフィー
ルド（２２２）に記載する手法（図４の（ａ））、従来
の宛先ＭＡＣアドレスフィールド（２２３）に記載する
手法（図４の（ｂ））、あるいはＭＡＣレベルのヘッダ
のさらに内側のＬＬＣ（論理リンク制御）ヘッダに記載
する手法をとることができる。

【００５７】ここでは、送信元および宛先ＭＡＣアドレ
スフィールドを用いる方法について具体的に説明する。

【００５８】このＭＡＣアドレスフィールドを用いる方
法は、全て本発明が適用される通信網内にてローカルに
規定するアドレスフォーマットを用いることになるの
で、ＤＶＬＩ値が記載されるＭＡＣアドレス内のＵ／Ｌ
ビット（２２２、２２３）は１（ローカルアドレス）に
設定する。

【００５９】なお、送信元ＭＡＣアドレス内にＤＶＬＩ
値を記載する場合（図４の（ａ））の宛先ＭＡＣアドレ
ス内には、従来通りに本フレームを受信すべきノード
（ルータもしくはホスト）のＭＡＣアドレスを記載し、
宛先ＭＡＣアドレス内にＤＶＬＩ値を記載する場合（図
４の（ｂ））の送信元ＭＡＣアドレス内には、従来通り
に本フレームを送信したノード（ホストもしくはルー
タ）のＭＡＣアドレスを記載する。これらのＭＡＣアド
レス内のＵ／Ｌビット（２２１、２２４）は通常０（ユ
ニバーサルアドレス）に設定することになる。

【００６０】なお、図３のルータ３４２、ルータ３４３
間（ＡＴＭ網の区間）においては、図３（ｂ）のように
イーサネットフレームをセル化する場合には、上述のよ
うなＭＡＣアドレスフィールドに記載したＤＶＬＩ値に
より専用仮想リンクを特定しても構わないし、（ｂ）
（ｃ）いづれの場合においても、セルヘッダに記載した
ＡＴＭコネクションの識別子（ＶＰＩ／ＶＣＩ）により
専用仮想リンクを特定しても構わない。

【００６１】ただし、セルヘッダのＶＰＩ／ＶＣＩを専
用仮想リンクの識別子として用いる場合には、送信側
（図３のルータ３４２）のＶＰＩ／ＶＣＩ値と受信側
（図３のルータ３４３）のＶＰＩ／ＶＣＩ値とは等しく
ない（間に通常のＡＴＭスイッチが入るため）点が、Ｍ
ＡＣアドレスを専用仮想リンクの識別子として用いる場
合とは異なる。

【００６２】図５および図６は、それぞれ図３（ｂ）、
（ｃ）に対応し、図３（ａ）と同様の通信網形態におい
て、送信ホスト３１１から受信ホスト３１２へパケット
が転送される場合の、各ルータ３４１、３４２、３４３
での本発明に基づく転送方式について説明したものであ
る。

【００６３】図５、図６いずれの場合も、送信ホスト３
１１／ルータ３４１間ではＤＶＬＩ値ｘ１がイーサネッ
トフレームのヘッダとして付与され、ルータ３４１／ル
ータ３４２間ではＤＶＬＩ値ｙ１がイーサネットフレー
ムのヘッダとして付与される。

【００６４】ルータ３４２／ルータ３４３間（ＡＴＭ網
区間）での転送方法は、図５と図６では異なる。図５
は、ＡＴＭ網区間においてもイーサネットフレームのヘ
ッダ上のＤＶＬＩ値により専用仮想リンクを特定する場
合（ＤＶＬＩ値ｚ１）、図６は、ＡＴＭ網区間において
はセルヘッダに記載されたＶＰＩ／ＶＣＩ値により専用
仮想リンクを特定する場合（ルータ３４２側ＶＰＩ／Ｖ
ＣＩ値１００／２００、ルータ３４３側ＶＰＩ／ＶＣＩ
値３００／４００）を示している。

【００６５】ルータ３４３／受信ホスト３１２間ではＤ
ＶＬＩ値ｗ１がイーサネットフレームのヘッダとして付
与される。

【００６６】まず送信ホスト３１１の機能構成図を図７
に示す。ＴＣＰ／ＵＤＰなどの上位層７１から受信した
パケットのフロー識別情報（宛先ＩＰアドレスが通常だ
が、宛先ポート番号等の情報も利用する可能性もある）
をキーにして、ＩＰ処理部７３がＩＰルーティング情報
記憶部７９を参照する。

【００６７】図８はＩＰルーティング情報記憶部の例を
示したもので、フロー識別情報（図５、６の例では、受
信ホスト３１２のＩＰアドレス）をキーに検索すると、
結果として次段ノード（図５、６ではルータ３４１）の
ＩＰアドレス（および出力インタフェースを複数持つ場
合には出力インタフェース番号）が得られる。さらに、
専用仮想リンクが割り当てられているフローに関して
は、専用仮想リンク情報記憶部７４を検索するためのポ
インタ情報が記入されている。

【００６８】図９は専用仮想リンク情報記憶部の例を示
したもので、上述したＩＰルーティング情報記憶部より
得られたポインタ情報をキーに検索すると、結果として
出力インタフェース番号とそのインタフェースのデータ
リンク種別（これらは出力インタフェースが一つの場合
には必ずしも必要ない）、そして出力時に付与するべき
データリンクヘッダに関する情報が得られる。

【００６９】図５、６の送信ホスト３１１から受信ホス
ト３１２へのデータ転送を例にとると、送信元ＭＡＣア
ドレスフィールドにＤＶＬＩを付与する場合には｛（送
信ＭＡＣ｜Ｕ／Ｌ＝１、ＤＶＬＩ値ｘ１）、（受信ＭＡ
Ｃ｜Ｕ／Ｌ＝０、次段ルータ３４１のＭＡＣアドレ
ス）｝が、宛先ＭＡＣアドレスフィールドにＤＶＬＩを
付与する場合には｛（送信ＭＡＣ｜Ｕ／Ｌ＝０、自分自
身のＭＡＣアドレス）、（受信ＭＡＣ｜Ｕ／Ｌ＝１、Ｄ
ＶＬＩ値ｘ１）｝がデータリンクヘッダ情報として得ら
れる。

【００７０】ＤＶＬＩ値を含む出力データリンクヘッダ
情報が得られたパケットに関しては、得られた情報に基
づきＩＰ処理部７３または送信バッファ７５にて図４に
示したようなＤＶＬＩ値を含むＭＡＣヘッダ情報を付与
し、イーサネット送信部７７よりイーサネット３２１に
対してフレームを送信する。

【００７１】図８、図９では、送信ホスト３１１からホ
スト３１２宛てのパケットに関する情報と、ホスト３１
４宛てのパケットに関する情報とが記入されており、各
々異なる専用仮想リンク（ホスト３１２宛て：ＤＶＬＩ
＝ｘ１、ホスト３１４宛て：ＤＶＬＩ＝ｘ２）が割り当
てられている。

【００７２】ＩＰルーティング情報記憶部７９の検索の
結果、専用仮想リンク情報記憶部７４を検索するための
ポインタ情報がなく、かつ専用仮想リンクを設定する必
要のない（経路上のルータで高速なデータリンク転送を
行なう必要のない）フローのパケットに関しては、通常
のパケット転送方法に従い、得られた次段ルータに対し
てパケットを転送するために次段ルータおよび送信元の
ＭＡＣアドレス等を付加し（必要なら次段ＭＡＣアドレ
スの解決を行なう）、イーサネット送信部よりイーサネ
ット３２１に対してイーサネットフレームを送信する。

【００７３】ＩＰルーティング情報記憶部７９の検索の
結果、専用仮想リンク情報記憶部７４を検索するための
ポインタ情報がないが、専用仮想リンクを設定した方が
望ましいフローのパケットに関しては、通常のパケット
転送方法に従い、得られた次段ルータに対してイーサネ
ットフレームを送信するとともに、次段ルータとの間で
そのフローに関する新たなＤＶＬの設定を行なうよう、
図７の専用仮想リンク制御部７２に依頼する。このＤＶ
Ｌの具体的な設定手順の例については後述する。

【００７４】この専用仮想リンクを用いたパケット転送
を行なうことが望ましいか否かの判断基準は、例えば特
定の宛先ＩＰアドレス行きのパケットか否か、特定の発
信元／宛先ＩＰアドレス対のパケットか否か、あるいは
特定のポート番号（ファイル転送、ＷＷＷ検索、ＴＥＬ
ＮＥＴなど）の付いているパケットか否か、あるいはそ
れらを組み合わせた判断基準などが考えられる。また、
こうした個々のＩＰパケットの内容による判断以外に、
通信品質の要求などのような上位層からの要求により特
定フローに対するＤＶＬの設定手順を開始する場合、ル
ーティング情報の交換のようにバックグラウンド的な情
報交換により事前に特定の宛先ＩＰアドレス行き（ある
いは特定の発信元／宛先ＩＰアドレス対）のフロー用に
専用仮想リンクを設定しておく場合なども考えられる。

【００７５】次に、図５、６のルータ３４１、３４２、
３４３での第１の構成例を図１０に示す。汎用バス９２
にイーサネットインタフェースボード９３、９４および
ＡＴＭインタフェースボード９５が接続され、さらにこ
のバスにはＩＰ処理および専用仮想リンクに関わる各種
制御を行なうＣＰＵボードが接続される。

【００７６】以下では、送信ホスト３１１から受信ホス
ト３１２へ送信されるパケットフローに対する本発明に
基づく各ルータでの処理方法を中心に、ルータ３４１
（イーサネットから受信しイーサネットへ送信）、ルー
タ３４２（イーサネットから受信し、ＡＴＭへ送信）、
ルータ３４３（ＡＴＭから受信し、イーサネットへ送
信）各々について具体的に説明する。

【００７７】最初に、イーサネットからイーサネットへ
の転送を行うルータについて説明する。

【００７８】まず、ルータ３４１での転送処理手順を説
明するが、ルータ３４１はＡＴＭインタフェースを持た
ないので、図１０においてＡＴＭインタフェースボード
９５の部分を除いたものであると言える。

【００７９】ルータ３４１のイーサネット３２１側のイ
ンタフェースを図１０のＩ／Ｆ＃１、イーサネットスイ
ッチ３２２側のインタフェースを図１０のＩ／Ｆ＃２で
あるとする。イーサネット受信部９３３において、送信
ホスト３１１からのイーサネットフレームを受信する
と、受信バッファ９３２に蓄積する。

【００８０】イーサネット受信部においてＭＡＣフレー
ムを受信するか否かの判断は、ＤＶＬＩ値が記入される
フィールドが送信元ＭＡＣアドレスフィールドか宛先Ｍ
ＡＣアドレスフィールドかにより異なる。

【００８１】すなわち、ＤＶＬＩ値が送信元ＭＡＣアド
レス内に記載されている場合（図４の（ａ））は、従来
通りイーサネット上を転送されるフレームのうち、該フ
レームの宛先ＭＡＣアドレス内に自ルータのアドレスが
記載されているフレームのみをイーサネット受信部９３
３において受信処理すればよい。

【００８２】ＤＶＬＩ値が宛先ＭＡＣアドレス内に記載
されている場合（図４の（ｂ））は、あらかじめ自ルー
タにおいて受信されるべき全てのＤＶＬに相当するＤＶ
ＬＩ値を随時記憶しておき、イーサネット上を転送され
るフレームのうち、該フレームの宛先ＭＡＣアドレス内
のＵ／Ｌビット値が１であり、かつ前記アドレス値が自
ルータで受信されるべきＤＶＬＩに等しいフレームをイ
ーサネット受信部９３３にて受信すればよい（もちろ
ん、Ｕ／Ｌビットが０で、ＭＡＣアドレスが自分自身の
ものは従来通り受信する）。

【００８３】ＣＰＵボード９１では受信した入力インタ
フェースよりイーサネットフレームの受信を通知される
と、入力ＤＶＬＩ値が記入されているフィールド（送信
元、もしくは宛先ＭＡＣアドレス）の値を読み出す（あ
るいは受信通知の際にインタフェースボードから入力Ｄ
ＶＬＩ値が記入されているフィールドの値を知らせても
構わない）。

【００８４】ＣＰＵボード９１内のカットスルー転送情
報解析部９１４では、読み出した情報をもとにカットス
ルー転送情報記憶部９１５を参照し、対応するエントリ
が存在するか否かを調べる。送信元もしくは宛先ＭＡＣ
アドレスフィールドのＵ／Ｌビットの値が少なくとも０
であれば、その時点で対応するエントリがないことは明
らかなので、最初にそのビットだけをチェックし、もし
値が１の場合にはカットスルー転送情報記憶部９１５を
参照する方法も考えられる。

【００８５】図１１にカットスルー転送情報記憶部９１
５の内容の例を示す。受信したフレームの入力Ｉ／Ｆ番
号、入力ＤＶＬＩ値をキーに検索を行なうもので、入力
ＤＶＬに対応するフローと次段ノードへの出力ＤＶＬに
対応するフローが等しいことを認識した場合に、エント
リとして出力Ｉ／Ｆ番号、出力ＤＶＬＩ値（あるいは出
力ＤＶＬＩ値を含む出力データリンクヘッダ全体）など
が記入される。

【００８６】出力データリンクヘッダ全体がエントリと
して記入されている場合で、ＤＶＬＩ値が送信元ＭＡＣ
アドレス内に記載されている場合には｛（送信元ＭＡＣ
｜Ｕ／Ｌ＝１、出力ＤＶＬＩ値）、（宛先ＭＡＣ｜Ｕ／
Ｌ＝０、次段ノードのＭＡＣアドレス）｝がエントリと
して記入される。また、ＤＶＬＩ値が宛先ＭＡＣアドレ
ス内に記載されている場合には｛（送信元ＭＡＣ｜Ｕ／
Ｌ＝０、自身のＭＡＣアドレス）、（宛先ＭＡＣ｜Ｕ／
Ｌ＝１、出力ＤＶＬＩ値）｝がエントリとして記入され
る。

【００８７】さらに通信品質クラスに相当する「優先
度」を示す情報をエントリとして含むことも可能であ
り、この情報を用いて出力インタフェースにおける回線
への出力処理や、バスおよびＣＰＵの利用に関する優先
処理を行なうことも可能になる。

【００８８】ＤＶＬＩ値が付与された特定のフローに相
当するフレームを受信した場合であっても、何らかの理
由で次段ノードへのそのフローに相当するＤＶＬが割り
当てられていない場合が考えられる。その場合には、受
信したフレームに対して後述するような通常のＩＰ処理
を施して次段ノードへ転送することはもちろん可能だ
が、いったんそのフローに対するＩＰ処理を行なって次
段ノードに関する情報（出力Ｉ／Ｆ番号、次段ノードの
ＭＡＣアドレスなど）を認識することができれば、図１
１の出力データリンクヘッダ領域にその情報を書き込む
ことも可能である。

【００８９】そうすれば、以降そのＤＶＬＩ値で受信し
たフレームに対して通常のＩＰ処理をせずに次段ノード
へイーサネットヘッダを付け換えて転送することも可能
である。その場合には、図１１の出力データリンクヘッ
ダのエントリとして｛（送信元ＭＡＣ｜Ｕ／Ｌ＝０、自
身のＭＡＣアドレス）、（宛先ＭＡＣ｜Ｕ／Ｌ＝０、次
段ノードのＭＡＣアドレス）｝が記入されることにな
る。

【００９０】上記カットスルー転送情報記憶部９１５の
検索の結果として、出力Ｉ／Ｆ、出力データリンクヘッ
ダ（ＤＶＬＩ値を含む場合、および含まない場合とも
に）の情報が得られれば、受信フレームはＩＰパケット
に組み立てることなく、受信した入力Ｉ／Ｆ（ここでは
Ｉ／Ｆ＃１）から所定の出力Ｉ／Ｆ（ここではＩ／Ｆ＃
２）へ転送されるとともに、出力Ｉ／Ｆにて付与すべき
データリンクヘッダ情報が出力Ｉ／Ｆへ通知される。出
力Ｉ／Ｆでは、通知されたデータリンクヘッダを付与し
て（イーサネットスイッチ３２２へ）イーサネットフレ
ームを出力する。

【００９１】ここでは出力Ｉ／Ｆのインタフェースボー
ドで出力フレームにヘッダを付与する方法を説明した
が、入力Ｉ／Ｆのインタフェースボードで付与すること
や、受信フレームをいったんメインメモリに転送してそ
こで付与することも可能である。

【００９２】上記カットスルー転送情報記憶部９１５の
検索の結果として、通常のＩＰ処理を行なうフレームで
あると判断される場合（入力Ｉ／Ｆ番号と入力ＤＶＬＩ
値にマッチするエントリがない場合、マッチするエント
リは存在するが対応する出力側情報が未記入である場
合、検索結果の出力Ｉ／ＦがＣＰＵボードを示している
場合など）、あるいはカットスルー転送情報記憶部９１
５を検索する以前に入力ＤＶＬＩ値が記入されているべ
きフィールドの第２ビット（Ｕ／Ｌビット）が０（ユニ
バーサル）である場合（通常のヘッダフォーマットで転
送されてきた場合）には、フレームはＣＰＵボード９１
に転送されＩＰ処理部９１２にてフロー識別情報を抽出
し、それをキーにＩＰルーティング情報記憶部９１６を
参照する。

【００９３】ルータのＩＰルーティング情報記憶部９１
６の構成例を図１２に示す。フロー識別情報（図１２の
例では、送信ホストのＩＰアドレスと受信ホストのＩＰ
アドレスの対）をキーに検索すると、結果として出力イ
ンタフェース番号および次段ノードのＩＰアドレスが得
られる。さらに、専用仮想リンクが割り当てられている
フローに関しては、専用仮想リンク情報記憶部９１３を
検索するためのポインタ値が記入されている。

【００９４】図１２の例では、送信ホスト３１１から受
信ホスト３１２へのフローと、送信ホスト３１３から受
信ホスト３１４へのフローが、専用仮想リンク情報記憶
部へのポインタが示されている。ただし、送信ホスト３
１１から受信ホスト３１２へのフローに関しては、前段
ノードからＤＶＬＩが付与されたフレームで転送されて
くるため、図１１のカットスルー転送情報記憶部の参照
によりＩＰ処理部を経由せずに出力されるので、実際に
は図１２は参照されないことになる。

【００９５】もし何らかの理由で送信ホスト３１１とル
ータ３４１間のＤＶＬが利用できなくなり、従来のフレ
ームフォーマットでルータ３４１へ送信されてきた場合
には、ＩＰ処理部で図１２に示すＩＰルーティング情報
記憶部が参照され、専用仮想リンク情報記憶部へのポイ
ンタを認識し、最終的にＤＶＬＩを付与して次段ルータ
３４２へフレームを転送することができる。

【００９６】図１３は専用仮想リンク情報記憶部の例を
示したもので、上述したＩＰルーティング情報記憶部よ
り得られたポインタ情報をキーに検索すると、結果とし
て出力インタフェース番号（とそのインタフェースのデ
ータリンク種別）、そして出力時に付与するべきデータ
リンクヘッダに関する情報が得られる。

【００９７】図１３の例では、図１２のポインタ値２０
０、２０１の各々に対応したエントリの内容が記入され
ている。図１２、１３の参照により、送信ホスト３１１
から受信ホスト３１２へのフローは出力インタフェース
２から次段ルータ３４２へ向けてＤＶＬＩ値ｙ１が付与
されて送信され、送信ホスト３１３から受信ホスト３１
４へのフローは出力インタフェース２から次段ルータ３
４２へ向けてＤＶＬＩ値ｙ３が付与されて送信されるこ
とになる。

【００９８】図１３の専用データリンク情報記憶部の出
力データリンクヘッダフィールドに記入されている具体
的な内容はＤＶＬＩをどこに付与するかにより異なる。

【００９９】ポインタ値２０１を例にとると、送信元Ｍ
ＡＣアドレスフィールドにＤＶＬＩを付与する場合には
｛（送信元ＭＡＣ｜Ｕ／Ｌ＝１、ＤＶＬＩ値ｙ３）、
（宛先ＭＡＣ｜Ｕ／Ｌ＝０、次段ルータ３４２のＭＡＣ
アドレス）｝が、宛先ＭＡＣアドレスフィールドにＤＶ
ＬＩを付与する場合には｛（送信元ＭＡＣ｜Ｕ／Ｌ＝
０、自身のＭＡＣアドレス）、（宛先ＭＡＣ｜Ｕ／Ｌ＝
１、ＤＶＬＩ値ｙ３）｝がデータリンクヘッダ情報とし
て得られる。

【０１００】以上のようにして、専用仮想リンク情報記
憶部の参照により出力データリンクヘッダ情報が得られ
たパケットに関しては、得られた情報に基づきＭＡＣヘ
ッダ情報を付与し、イーサネット送信部９４６よりイー
サネットスイッチ３２２に対してフレームを送信する。

【０１０１】ＩＰルーティング情報記憶部９１６の検索
の結果、専用仮想リンク情報記憶部９１３を検索するた
めのポインタ情報がなく、かつ専用仮想リンクを設定す
る必要のない（経路上のルータで高速なデータリンク転
送を行なう必要のない）フローのパケットに関しては、
通常のパケット転送方法に従い、得られた次段ルータに
対してパケットを転送するために次段ルータおよび送信
元のＭＡＣアドレス等を付加し（必要なら次段ＭＡＣア
ドレスの解決を行なう）、送信する。図１２では、送信
元ホスト３１１から受信ホスト３１４へのフレームがそ
れに該当する。出力イーサネットインタフェース２より
次段ルータ３４２に対してイーサネットフレームを送信
する。

【０１０２】ＩＰルーティング情報記憶部９１６の検索
の結果、専用仮想リンク情報記憶部９１３を検索するた
めのポインタ情報がないが、専用仮想リンクを設定した
方が望ましいフローのパケットに関しては、通常のパケ
ット転送方法に従い、得られた次段ルータに対してイー
サネットフレームを送信するとともに、次段ルータとの
間でそのフローに関する新たなＤＶＬの設定を行なうよ
う、専用仮想リンク制御部９１１に依頼する。このＤＶ
Ｌの具体的な設定手順の例については後述する。

【０１０３】次段ルータ３４２との間で新たなＤＶＬの
設定に成功し、かつ前段ノードであるホスト３１１との
間に同じフローのためのＤＶＬが存在する場合には、こ
のルータ３４１においてホスト３１１からの入力ＤＶＬ
Ｉとルータ３４２への出力ＤＶＬＩとの対応関係をカッ
トスルー転送情報記憶部９１５に書き込むことが可能と
なり、その後の該当フローに属する受信フレームはＩＰ
処理部が介在することなく、データリンクヘッダ情報を
書き換えるだけで転送することが可能になる。

【０１０４】次には、イーサネットからＡＴＭへの転送
を行うルータについて説明する。

【０１０５】まず、図５のルータ３４２（ＭＡＣ層処理
を介してＡＴＭセルを送出する場合）での転送処理手順
の一例を説明する。

【０１０６】フレームの受信から送信までの一連の処理
手順はルータ３４１に関して説明したものとほぼ同様で
あり、異なるのは、出力するインタフェースがＡＴＭで
あるため、作成したイーサネットフレームをＡＴＭセル
化し、次段ルータであるルータ３４３ヘ向けて設定され
たＡＴＭーＶＣにて出力する点である。

【０１０７】ここで、ＡＴＭーＶＣの利用方法として図
１４に示すような２つの方法が考えられる。

【０１０８】第１の方法は、図１４（ａ）のようにルー
タ３４２、ルータ３４３間に張られた１つのＡＴＭーＶ
Ｃですべてのフレームを運ぶものである。この場合、例
えばルータ３４３へ送信されるＤＶＬＩ＝Ｚ１の付与さ
れたイーサネットフレームも、ルータ３４３へ送信され
るＤＶＬＩ＝Ｚ２の付与されたイーサネットフレーム
も、それ以外のＤＶＬＩの付与されない従来のイーサネ
ットフレームもすべて共通のＡＴＭーＶＣで運ばれる。

【０１０９】これは、「次段ノードであるルータ３４３
のＭＡＣアドレス」のみをもとに出力するＡＴＭーＶＣ
を決定する方法であると言える。

【０１１０】第２の方法は、図１４（ｂ）のようにルー
タ３４２、ルータ３４３間には複数のＡＴＭーＶＣが設
定され、それらを使い分けるものである。この場合、例
えばルータ３４３へ送信されるＤＶＬＩ＝Ｚ１の付与さ
れたイーサネットフレームはＡＴＭーＶＣ１（ルータ３
４２の出力ＡＴＭインタフェースにおいてはＶＰＩ／Ｖ
ＣＩ＝１００／２００、ルータ３４３の入力ＡＴＭイン
タフェースにおいてはＶＰＩ／ＶＣＩ＝３００／４０
０）で、ルータ３４３へ送信されるＤＶＬＩ＝Ｚ２の付
与されたイーサネットフレームはＡＴＭーＶＣ２（ルー
タ３４２の出力ＡＴＭインタフェースにおいてはＶＰＩ
／ＶＣＩ＝１００／２０１で、ルータ３４３の入力ＡＴ
ＭインタフェースにおいてはＶＰＩ／ＶＣＩ＝３００／
４０１）で、それ以外のＤＶＬＩの付与されない従来の
イーサネットフレームはデフォルトのＡＴＭーＶＣ０で
運ばれる。

【０１１１】これは、ＡＴＭを介した次段ノードとの間
で、あるフローに対するＤＶＬＩ値が付与されている場
合には、そのＤＶＬＩ値をもとにして出力するＡＴＭー
ＶＣを決定することになる。

【０１１２】よって、この方法の場合には、図１１のカ
ットスルー転送情報記憶部や図１３の専用仮想リンク情
報記憶部の検索の結果として出力データリンクヘッダに
加えて出力ＶＰＩ／ＶＣＩ値が得られるようになってい
るか、あるいは出力データリンクヘッダと出力ＶＰＩ／
ＶＣＩ値との対応関係を記憶するテーブルが別にあるか
が必要になる。

【０１１３】第２の方法はルータ間に必要となるＶＣ数
が多くなるが、メリットとしては、各ＤＶＬに対応する
ＩＰフロー毎に帯域やＱｏＳなどを指定したいような場
合に、ＡＴＭーＶＣを専用に確保して適切にＶＣの帯域
を設定することにより、それを実現することが可能にな
る点である。

【０１１４】次に、図６のルータ３４２（ＭＡＣ層の処
理を介さずに、ＩＰパケットを直接セル化して送出する
場合）での転送処理手順の一例を説明する。この場合
も、図１０の機能構成図において例えばイーサネットイ
ンタフェース＃２の部分を除いた構成であると考えれば
良い。

【０１１５】フレームの受信から送信までの一連の処理
手順はルータ３４１に関して説明したものとほぼ同様で
あり、異なるのは、出力するインタフェースがＡＴＭで
あり、かつＭＡＣ層の処理を行なわずにＩＰパケットを
所定のリンク制御ヘッダ（ＲＦＣ１４８３で規定されて
いる）でカプセル化したものを直接セル化して、次段ル
ータであるルータ３４３へ向けて設定されたＡＴＭーＶ
Ｃにて出力する点である。

【０１１６】よって、イーサネットから受信してイーサ
ネットへ送信する場合について説明した図１１のカット
スルー転送情報記憶部と図１３の専用仮想リンク情報記
憶部の構成が各々異なる。

【０１１７】図１５にカットスルー転送情報記憶部の構
成例を示す。カットスルー転送情報記憶部（図１５）は
受信したフレームの入力Ｉ／Ｆ番号、入力ＤＶＬＩ値を
キーに検索を行なうもので、入力ＤＶＬに対応するフロ
ーと次段ノード（ここではルータ３４３）への出力ＶＣ
に対応するフローが等しいことを認識した場合に、エン
トリとして出力Ｉ／Ｆ番号、出力データリンクヘッダ情
報（ＶＰＩ／ＶＣＩ値、およびパケットのカプセル化に
関する情報（論理リンク制御ヘッダ））が記入される。

【０１１８】エントリにはデータリンク種別も記載され
ており、出力データリンクヘッダは出力インタフェース
がＡＴＭなのかイーサネット／イーサネットスイッチな
のかを判別できる。

【０１１９】さらに通信品質クラスに相当する「優先
度」を示す情報をエントリとして含むことも可能であ
り、この情報を用いて出力インタフェースにおける回線
への出力処理や、バスおよびＣＰＵの利用に関する優先
処理を行なうことも可能になる。

【０１２０】ＤＶＬＩ値が付与された特定のフローに相
当するフレームを受信した場合であっても、何らかの理
由で次段ノードへのそのフローに相当する専用ＶＣが割
り当てられていない場合も考えられる。その場合には、
受信したフレームに対して通常のＩＰ処理を施して次段
ノードへ転送することももちろん可能だが、いったんそ
のフローに対するＩＰ処理を行なって次段ノードに関す
る情報（出力Ｉ／Ｆ番号、次段ノードへ接続されたＶＣ
（特定フロー専用でなく、デフォルトに使用されるＶ
Ｃ）に相当するＶＰＩ／ＶＣＩ値など）を認識すること
ができれば、図１５の出力データリンクヘッダ領域にそ
の情報を書き込むことも可能である。

【０１２１】そうすれば、以降そのＤＶＬＩ値で受信し
たフレームに対して通常のＩＰ処理をせずに、次段ノー
ドへ張られたデフォルトのＶＣへ送信することも可能で
ある。

【０１２２】例えば、図１５において、入力ＤＶＬＩｙ
３に対して次段ルータ３４３への該当フロー専用のＶＣ
が存在していないけれども、出力データリンクヘッダの
エントリとして次段ルータ３４３へのデフォルトのＶＣ
（ＶＰＩ／ＶＣＩ＝１００／１００）が記入することが
可能であり、その情報に基づき、ＩＰ処理をすることな
く次段ルータ３４３へ向けてパケットを転送することが
できる。

【０１２３】カットスルー転送情報記憶部９１５の検索
の結果として、出力Ｉ／Ｆ、出力データリンクヘッダの
情報（特定フロー専用のＶＣまたは次段ルータへ張られ
たデフォルトのＶＣのＶＰＩ／ＶＣＩ値）が得られれ
ば、受信フレームはＩＰパケットに組み立てることな
く、受信した入力Ｉ／Ｆ（ここではＩ／Ｆ＃１）から所
定の出力Ｉ／Ｆ（ここではＩ／Ｆ＃３）へ転送されると
ともに、出力Ｉ／Ｆにて付与すべきＶＰＩ／ＶＣＩ情報
が出力Ｉ／Ｆへ通知される。出力Ｉ／Ｆでは、通知され
たＶＰＩ／ＶＣＩをセル化した情報に付与して（ＡＴＭ
網３３へ）出力する。

【０１２４】カットスルー転送情報記憶部９１５の検索
の結果として、通常のＩＰ処理を行なうフレームである
と判断される場合（入力Ｉ／Ｆ番号と入力ＤＶＬＩ値に
マッチするエントリがない場合、マッチするエントリは
存在するが対応する出力側情報が未記入である場合、検
索結果の出力Ｉ／ＦがＣＰＵボードを示している場合な
ど）、あるいはカットスルー転送情報記憶部９１５を検
索する以前に入力ＤＶＬＩ値が記入されているべきフィ
ールドの第２ビット（Ｕ／Ｌビット）が０（ユニバーサ
ル）である場合（通常のイーサネットヘッダフォーマッ
トで転送されてきた場合）には、フレームはＣＰＵボー
ド９１に転送されＩＰ処理部９１２にてフロー識別情報
を抽出し、それをキーにＩＰルーティング情報記憶部９
１６を参照する。

【０１２５】ルータ３４３のＩＰルーティング情報記憶
部９１６の構成例を図１６に、専用仮想リンク情報記憶
部９１３の構成例を図１７に各々示す。

【０１２６】ＩＰルーティング情報記憶部より得られた
ポインタ情報をキーに検索すると、結果として出力イン
タフェース番号（とそのインタフェースのデータリンク
種別）、そして出力時に付与するべきデータリンクヘッ
ダに関する情報が得られる。

【０１２７】図１７が図１３と異なるのは、得られる出
力データリンクヘッダの情報がＶＰＩ／ＶＣＩ値である
点である。

【０１２８】図１６、１７の参照により、送信ホスト３
１１から受信ホスト３１２へのフローは出力インタフェ
ース３から次段ルータ３４３へ向けてＶＰＩ／ＶＣＩ値
として１００／２００が付与されて送信され、送信ホス
ト３１１から受信ホスト３１４へのフローは出力インタ
フェース３から次段ルータ３４３へ向けてＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ値として１００／２０２が付与されて送信される。

【０１２９】この方法の場合のＡＴＭーＶＣの利用方法
は図１８に示したようになる。図１４（ｂ）の場合と同
様にルータ３４２、ルータ３４３間には複数のＶＣが設
定され、それらを使い分けることになる。

【０１３０】ルータ３４１からＤＶＬＩ＝ｙ１で受信し
たイーサネットフレームは、図１５に示したカットスル
ー転送情報記憶部の内容に従い、ＩＰルーティング情報
記憶部の検索をすることなくＶＰＩ／ＶＣＩ＝１００／
２００のＶＣ（送信ホスト３１１／受信ホスト３１２間
のフロー専用のＶＣ）で次段ルータ３４３へ向けて出力
される。

【０１３１】ルータ３４１からＤＶＬＩ＝ｙ３で受信し
たイーサネットフレームは、図１５に示したカットスル
ー転送情報記憶部の内容に従い、ＩＰルーティング情報
記憶部の検索をすることなくＶＰＩ／ＶＣＩ＝１００／
１００のＶＣ（ルータ３４２、３４３間のデフォルトの
ＶＣ）で次段ルータ３４３へ向けて出力される。ただ
し、このフローに関しては、前段ルータ３４１からＤＶ
ＬＩが付与されて転送されてきたフレームであり、次段
ルータ３４３に対して専用ＶＣを設定する方が望ましい
ものであると考えられる。よって、専用仮想リンク制御
部に対して専用ＶＣの設定を依頼する可能性がある。

【０１３２】ルータ３４１からＤＶＬＩの付与されない
通常のイーサフレームで受信した送信ホスト３１１／受
信ホスト３１４のＩＰフローは、ＩＰルーティング情報
記憶部（図１６）および専用仮想リンク情報記憶部（図
１７）の内容に従い、ＶＰＩ／ＶＣＩ＝１００／２０２
のＶＣ（送信ホスト３１１／受信ホスト３１４間のフロ
ー専用のＶＣ）で次段ルータ３４３に向けて出力され
る。

【０１３３】最後に、ＡＴＭからイーサネットへの転送
を行うルータについて説明する。

【０１３４】まず、図５のルータ３４３（ＤＶＬＩの付
与されたイーサネットフレームのセル化されたものをＡ
ＴＭから受信する場合）での転送処理手順の一例を説明
する。

【０１３５】フレームの受信から送信までの一連の処理
手順はルータ３４１、３４２に関して説明したものとほ
ぼ同様であり、異なるのは、受信するインタフェースが
ＡＴＭである点である。

【０１３６】図１４に示したようにＡＴＭーＶＣの利用
方法として２通りが考えられる。

【０１３７】図１４（ａ）のようにルータ３４２、ルー
タ３４３間に張られた１つのＶＣですべてのフレームを
運ぶ場合には、イーサネットから受信した場合とまった
く同様に、セルから組み立てたイーサネットフレームに
ＤＶＬＩ値が記載されているか否かで、ルータ３４３で
の転送方法が決まる。詳細な手順はルータ３４２に関し
て説明したものと同様であるため、省略する。

【０１３８】一方、図１４（ｂ）のようにルータ３４
２、ルータ３４３間に複数のＡＴＭーＶＣが設定され、
それらに個々の専用仮想リンクを対応付ける場合には、
ルータ３４３での転送処理方法として、さらに２つ考え
られる。

【０１３９】一つは、図１４（ａ）の場合と同様の方法
（イーサネットフレームを組み立てた後にＤＶＬＩ値に
基づいて転送方法を決定する）で転送処理を行なうもの
で、この場合には特にＡＴＭであるかイーサネットであ
るかの違いは転送処理には現われない。

【０１４０】もう一つは、受信したセルのＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ値に基づいて転送方法を決定するものである。この場
合には、受信したＶＰＩ／ＶＣＩ値が特定のフローに割
り当てた専用仮想リンク（ＤＶＬ）に対応している場合
には、そのＶＰＩ／ＶＣＩ値に基づき転送処理を行なう
ことができる。受信したＶＰＩ／ＶＣＩ値がルータ３４
２、３４３間を転送されるあらゆるフレームが共用する
デフォルトのＶＣである場合には、組み立てたイーサネ
ットフレームの内容に基づき転送処理をすることにな
る。

【０１４１】具体的な転送処理方法の例については、以
降に述べる図６のルータ３４３における処理と同様であ
るので、ここでは省略する。

【０１４２】次に、図６のルータ３４３（ＩＰパケット
にカプセル化情報を付与したものがセル化されてＡＴＭ
から流れてくる場合）での転送処理方法の一例を説明す
る。

【０１４３】この場合には、受信したセルから組み立て
たフレームのヘッダ情報には専用仮想リンクに関する識
別情報が付与されておらず、セルヘッダのＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ値でそれを識別する必要がある。

【０１４４】図１９にルータ３４３が保持するカットス
ルー転送情報記憶部の構成例を示す。ＡＴＭインタフェ
ースから受信した場合のカットスルー転送情報記憶部
は、受信したセルの入力Ｉ／Ｆ番号、入力ＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ値をキーに検索を行なうもので、入力ＶＣに対応する
フローと次段ノード（ここでは受信ホスト３１２）への
専用仮想リンクに対応するフローが等しいことを認識し
た場合に、エントリとして出力Ｉ／Ｆ番号およびＤＶＬ
Ｉ値を含む出力データリンクヘッダ情報が記入される。

【０１４５】エントリにはデータリンク種別も記載され
ており、出力データリンクヘッダのエントリには、出力
インタフェースがイーサネット／イーサネットスイッチ
の場合には付与すべきＭＡＣアドレスフィールドの値が
記入される。

【０１４６】本実施形態の図５、６では示されていない
が、ＡＴＭインタフェースから特定のフロー専用のＶＣ
で受信して、別のＡＴＭインタフェースから同じフロー
専用のＶＣで送信することが可能な場合には、図１９の
出力データリンクヘッダ領域の値にも出力ＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ値が記入されており、これは従来のＡＴＭスイッチと
同様の転送処理をすることになる。

【０１４７】特定フロー専用のＶＰＩ／ＶＣＩ値が付与
されたセル流を受信した場合であっても、何らかの理由
で次段ノードへのそのフローに相当する専用仮想リンク
が割り当てられていない場合も考えられる。その場合に
は、受信したセル流に対してパケットに組み立て、通常
のＩＰ処理を施して次段ノードへ転送することももちろ
ん可能だが、いったんそのフローに対するＩＰ処理を行
なって次段ノードに関する情報（出力Ｉ／Ｆ番号、次段
ノードへ転送するためのデータリンクヘッダ情報（宛先
ＭＡＣアドレスなど）を認識することができれば、図１
９の出力データリンクヘッダ領域にその情報を書き込む
ことも可能である。

【０１４８】そうすれば、以降そのＶＰＩ／ＶＣＩ値で
受信したセルに対して通常のＩＰ処理をせずに、次段ノ
ードへ通常のイーサネットヘッダを付与してフレーム送
信することも可能である。

【０１４９】例えば図１９において、送信ホスト３１
３、受信ホスト３１４のフロー専用のＶＣ（ＶＰＩ／Ｖ
ＣＩ＝３００／４０１）に対して、次段ノードへの該当
フロー専用のＤＶＬが存在していないけれども、出力デ
ータリンクヘッダのエントリとして次段ノード（受信ホ
スト３１４）へ送信するイーサネットフレームに付与す
る送信元ＭＡＣアドレス（ルータ３４３）、宛先ＭＡＣ
アドレス（受信ホスト３１４）等を記入することが可能
であり、その情報に基づき、ＩＰ処理をすることなく受
信ホスト３１４へ向けてフレームを転送することができ
る。

【０１５０】カットスルー転送情報記憶部９１５の検索
の結果として、出力Ｉ／Ｆ、出力データリンクヘッダの
情報（ＤＶＬＩ値が付与されている場合、いない場合い
づれも）が得られれば、受信セルのＩＰパケットレベル
の情報を解釈することなく、受信した入力Ｉ／Ｆから所
定の出力Ｉ／Ｆへ転送されるとともに、所定のデータリ
ンクヘッダを付与することができる。

【０１５１】カットスルー転送情報記憶部９１５の検索
の結果として、通常のＩＰ処理を行なうフレームである
と判断される場合（入力Ｉ／Ｆ番号と入力ＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ値にマッチするエントリがない場合、マッチするエン
トリは存在するが対応する出力側情報が未記入である場
合、検索結果の出力Ｉ／ＦがＣＰＵボードを示している
場合など）には受信セルはパケットに組み立てられＣＰ
Ｕボード９１に転送されＩＰ処理部９１２にてフロー識
別情報を抽出し、それをキーにＩＰルーティング情報記
憶部９１６を参照する。

【０１５２】ルータ３４３のＩＰルーティング情報記憶
部９１６の構成例を図２０に、専用仮想リンク情報記憶
部９１３の構成例を図２１に示す。この部分はルータ３
４１の場合とほぼ同じであるので、詳細な説明は省略す
る。

【０１５３】ここで各ルータでの転送方法の説明を終わ
り、最後に受信ホストでの処理方法の例について図７に
従い説明する。受信ホストでは、図７に示した機能構成
図のイーサネット受信部７８においてフレームを受信
し、受信バッファ７６に蓄積する。

【０１５４】ここで従来のホストと同様にデータリンク
ヘッダを除去した後にＩＰ処理部７３およびその上位層
の情報の解析部７１での処理を行なった後に然るべき上
位アプリケーションに渡す方法がまず考えられる。

【０１５５】他の処理方法としては、受信バッファ７６
においてデータリンクヘッダ情報をキーにしてカットス
ルー転送情報記憶部（図７には図示せず）の内容を参照
することで、ＩＰレベルの情報や上位層の情報の解析を
行なうことなしに、然るべき上位アプリケーションに受
信した情報を渡す方法も考えられる。これは、データリ
ンクヘッダにＤＶＬＩ値が付与されており、それがＩＰ
アドレスレベルだけでなく受信ポート（ＵＤＰやＴＣＰ
の）レベルまで指定されたフローに対応している場合に
可能となる方法である。すなわち、受信ポートに関する
情報とＤＶＬＩ値との対応関係がカットスルー転送情報
記憶部に記入されていれば、こうした「ＩＰ処理のカッ
トスルー」を行なうことも可能である。

【０１５６】以上の実施形態の説明は、図５、図６のネ
ットワーク構成例をもとにして説明してきたが、イーサ
ネット３２１、イーサネットスイッチ３２２、イーサネ
ット３２３はイーサネットフレームを転送するＡＴＭ網
で置き換えても、送信ホスト３１１、ルータ３４１、３
４２、３４３、受信ホスト３１２の転送動作は同様であ
る。

【０１５７】また、図５、図６には示されていないが、
イーサネットフレームでなく、ＩＰパケットをＡＴＭセ
ル化して転送するＡＴＭ網から受信して、同じくＩＰパ
ケットをＡＴＭセル化して転送するＡＴＭ網へ送信する
ルータの場合には、受信側と送信側共に特定フロー専用
のＶＣを割り当てることにより、専用ＶＣから受信した
ＡＴＭセルをそのまま（パケット組み立てを行わずに）
別の専用ＶＣで送信することが可能になり、ＡＴＭスイ
ッチと同じような性能を得ることができる。

【０１５８】以下には、ルータ３４１、３４２、および
３４３の他の構成例を示す。

【０１５９】図２２は、第２の構成例である。図１０の
構成例とは異なり、ＩＰ処理部を介さない各種インタフ
ェースカード間の転送を制御するローカルＣＰＵボード
とＩＰ処理を行なうメインＣＰＵボードとに分離し、ま
た各種インタフェース間のカットスルー転送をおもに制
御するローカルＣＰＵボードを収容するローカルバスと
ＩＰ処理を行なうメインＣＰＵボードを収容するメイン
バスとを分離している。

【０１６０】それらの２つのバス間をブリッジにより接
続する形態をとっている。この構成をとることにより、
従来のＩＰ転送に関わる処理とカットスルー転送に関わ
る処理とをＣＰＵとして分離することが可能となり、か
つＩＰ処理を行なうためのバス負荷を軽減することがで
きる。

【０１６１】図２３は、ルータ３４１、３４２、および
３４３の第３の構成例を示す。本構成例においては、ル
ータが複数のＡＴＭインタフェースを収容し、かつ本提
案の方法に基づいてイーサネット／イーサネット間、イ
ーサネット／ＡＴＭ間、およびＡＴＭ／ＡＴＭ間の転送
（ＩＰヘッダに基づく従来の転送および専用仮想リンク
を用いたカットスルー転送）を効率良く行なえるため
に、インタフェース間のカットスルー用の転送経路とし
てＡＴＭスイッチ２３３を用いている。

【０１６２】ＡＴＭスイッチ２３３は、スイッチインタ
フェース２３３３〜２３３８とスイッチングデバイス２
３３１により構成されている。スイッチインタフェース
２３３３〜２３３５はＡＴＭ網に接続されており、スイ
ッチインタフェース２３３６〜２３３８はルータ内部の
他のモジュールに接続されている。

【０１６３】メインＣＰＵ２３０１は、図２２のメイン
ＣＰＵ８１と同様の構成をしており、通常のルータが行
なうＩＰ処理、および専用仮想リンクの制御に関わる処
理（制御メッセージの送受信、専用仮想リンクに関わる
記憶部（ＩＰルーティング情報記憶部２３０２、専用仮
想リンク情報記憶部２３０３）の管理）を行なってい
る。

【０１６４】ＡＴＭボード２３０４は、メインＣＰＵ２
３０１で処理される情報（通常のデータリンクフレーム
／ＩＰパケットおよび制御メッセージなど）のＡＴＭ網
とのやりとりを行なう経路となる。

【０１６５】ＡＴＭ／イーサネットボード２３１、２３
２は少数のＡＴＭインタフェースならびにイーサネット
インタフェースを収容し、これらインタフェース間のパ
ケット転送やブリッジ２３１６、２３２６を介したメイ
ンＣＰＵ２３０１との間のパケット転送がローカルバス
２３１７、２３２７を介して行なわれている。

【０１６６】ローカルＣＰＵ２３１１、２３２１は図２
２のローカルＣＰＵ８３と同様の構成をしており、受信
データリンクフレームの解析を行ないＩＰヘッダの解析
による通常の転送を行なうか専用仮想リンク情報を用い
たカットスルー転送を行なうかの判断をカットスルー転
送情報記憶部２３１２、２３２２を参照することにより
行なっている。

【０１６７】本構成のルータにおける転送方式の具体例
を説明する。まず、イーサネットインタフェース２３２
４がイーサネットからフレームを受信した場合の転送方
法について説明する。受信したフレームに有効なＤＶＬ
Ｉ情報が記載されているか否かをはじめにローカルＣＰ
Ｕ２３２１がカットスルー転送情報記憶部２３２２の参
照によりチェックする。受信イーサネットフレームにＤ
ＶＬＩ値が記載されていない従来のフレームの場合には
ブリッジ２３２６、ローカルバス２３２７を介してメイ
ンＣＰＵ２３０１へフレームヘッダを除去して転送す
る。

【０１６８】メインＣＰＵ２３０１では通常のパケット
情報の解析を行ない（ＩＰルーティング情報記憶部２３
０２の参照）、所定の出力インタフェースへ転送する。
もし専用仮想リンクが割り当てられているフローのパケ
ットならば、ＩＰルーティング情報記憶部参照の結果、
専用仮想リンク情報記憶部２３０３へのポインタ情報が
得られ、付与すべき専用仮想リンク識別情報（ＤＶＬＩ
またはＶＰＩ／ＶＣＩ）が得られる。

【０１６９】ＩＰルーティング情報記憶部検索の結果、
出力インタフェースがイーサネットインタフェース２３
１５の場合には、メインＣＰＵ２３０１からメインバス
２３０５、ブリッジ２３１６経由でイーサネットインタ
フェース２３１５へ転送され、所定のイーサネットヘッ
ダが付与された後に出力される。

【０１７０】ＩＰルーティング情報記憶部検索の結果、
出力インタフェースがＡＴＭインタフェース２３３３の
場合には、メインＣＰＵ２３０１からメインバス２３０
５、ＡＴＭボード２３０４（ここでセル化が行なわれ
る）経由でＡＴＭスイッチ２３３のスイッチインタフェ
ース２３３６へ所定のＶＰＩ／ＶＣＩを付与して転送さ
れ、スイッチインタフェース２３３６では受信したＶＰ
Ｉ／ＶＣＩ値の参照の結果、出力インタフェース２３３
３へ向けて（必要ならＶＰＩ／ＶＣＩ値を書き換えて）
セルの送出が行なわれる。

【０１７１】受信イーサネットフレームにＤＶＬＩ値が
記載されている場合には、入力インタフェース２３２４
および入力ＤＶＬＩ値の情報よりローカルＣＰＵ２３２
１がカットスルー転送情報記憶部２３２２を参照し、出
力インタフェースおよび出力データリンクヘッダ情報を
得る。出力データリンクヘッダは、出力インタフェース
がイーサネットの場合にはイーサネットヘッダ、出力イ
ンタフェースがＡＴＭの場合にはＶＰＩ／ＶＣＩ値（お
よびパケットのカプセル化情報）となる（ＭＡＣ層処理
を介さずにパケットをセル化する場合にはＬＬＣ／ＳＮ
ＡＰカプセル化ヘッダが必要）。

【０１７２】カットスルー転送情報記憶部参照の結果、
得られた出力インタフェースがイーサネットの場合、ま
ず、その出力イーサネットインタフェースが入力イーサ
ネットインタフェースと同じＡＴＭ／イーサネットボー
ドにあるか否かを調べ、同じである場合（例えば２３２
５）にはローカルバス２３２７経由で直接その出力イン
タフェースへ向けてフレームを転送、違う場合（例えば
２３１５）にはローカルバス２３２７〜ＡＴＭインタフ
ェース２３２３〜ＡＴＭスイッチ２３３１〜ＡＴＭイン
タフェース２３１３〜ローカルバス２３１７経由でその
出力インタフェースへ向けてフレームを転送する。

【０１７３】カットスルー転送情報記憶部参照の結果、
得られた出力インタフェースがＡＴＭの場合、ローカル
バス２３２７〜ＡＴＭインタフェース２３２３〜ＡＴＭ
スイッチ２３３１経由で最終出力インタフェース（例え
ば２３３４）へセルが転送される。

【０１７４】この際、最終的に２３３４から出力される
セルのＶＰＩ／ＶＣＩ値とＡＴＭインタフェース２３２
３〜スイッチインタフェース２３３８間のセルのＶＰＩ
／ＶＣＩ値は異なる可能性がある。よって、ルータの外
部から見たときの入力ＤＶＬＩ〜出力ＶＰＩ／ＶＣＩの
対応関係を実現するために、ＡＴＭインタフェース２３
２３〜スイッチインタフェース２３３８間のＶＰＩ／Ｖ
ＣＩとＡＴＭインタフェース２３３４から出力されるＶ
ＰＩ／ＶＣＩとの対応関係をＡＴＭスイッチで記憶する
必要がある（ＡＴＭ転送情報記憶部２３３２）。

【０１７５】次に、ＡＴＭスイッチインタフェース２３
３３がＡＴＭ網からセルを受信した場合の転送方法につ
いて説明する。受信したセルのＶＰＩ／ＶＣＩ値をもと
にスイッチインタフェースにおいてＡＴＭ転送情報記憶
部２３３２をまず参照し、ＡＴＭスイッチの出力インタ
フェースと出力時に付与すべきＶＰＩ／ＶＣＩ値を知
る。

【０１７６】このＡＴＭ転送情報記憶部２３３２は通常
のＡＴＭスイッチが持っているセル転送のために参照す
るテーブルと同じ構造のもので、入力スイッチインタフ
ェース、入力ＶＰＩ／ＶＣＩと出力スイッチインタフェ
ース、出力ＶＰＩ／ＶＣＩの対応関係を記憶している。
ＡＴＭ転送情報記憶部２３３２参照の結果、得られた出
力スイッチインタフェースがＡＴＭボード２３０４へ接
続されたスイッチインタフェース２３３６の場合には、
通常のＩＰ転送を行なうパケットであることを意味す
る。すなわち、ＡＴＭボード２３０４においてパケット
に組み立てられ、メインバス２３０５経由でメインＣＰ
Ｕ２３０１へ送られてフロー識別情報をキーにＩＰルー
ティング情報記憶部２３０２（および専用仮想リンクが
出力側に割り当てられている場合には専用仮想リンク情
報記憶部２３０３）を検索し、得られた情報に従い所定
の出力インタフェースへ向けてパケットが転送される。

【０１７７】ＩＰルーティング情報記憶部２３０２の検
索の結果、出力インタフェースがＡＴＭ（例えば２３３
５）である場合には、パケットは再びＡＴＭボード２３
０４経由でＡＴＭスイッチ２３３のスイッチインタフェ
ース２３３６へ所定のＶＰＩ／ＶＣＩを付与して転送さ
れ、スイッチインタフェース２３３６では受信したＶＰ
Ｉ／ＶＣＩ値によりＡＴＭ転送情報記憶部２３３２を参
照し、出力インタフェース２３３５へ向けて所定のＶＰ
Ｉ／ＶＣＩ値によりセルの送出が行なわれる。この場合
の出力ＶＰＩ／ＶＣＩ値はデフォルトのＶＣ（特定のフ
ロー専用でないＶＣ）のＶＰＩ／ＶＣＩ値であっても、
特定のフロー専用のＶＣであっても良い。

【０１７８】ＩＰルーティング情報記憶部２３０２の検
索の結果、出力インタフェースがイーサネット（例えば
２３２５）である場合には、パケットはメインバス２３
０５〜ブリッジ２３２６〜ローカルバス２３２７経由で
イーサネットインタフェース２３２５へ転送され、所定
のイーサネットヘッダ（着目フローに対してＤＶＩが割
り当てられている場合はＤＶＬＩを含み、割り当てられ
ていない場合はＤＶＬＩを含まない通常のフォーマッ
ト）が付与された後に出力される。

【０１７９】ＡＴＭ転送情報記憶部２３３２参照の結
果、得られた出力スイッチインタフェースがＡＴＭ／イ
ーサネットボード（例えば２３１）に接続されたインタ
フェース（例えば２３３７）の場合には、少なくとも入
力ＶＰＩ／ＶＣＩが特定のフロー専用のものであること
を意味している。

【０１８０】スイッチインタフェース２３３７に接続さ
れたＡＴＭ／イーサネットボード２３１のＡＴＭインタ
フェース２３１３では、入力されたセルのＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ値をローカルＣＰＵ２３１１に通知する。ローカルＣ
ＰＵ２３１１ではカットスルー転送情報記憶部２３１２
を参照し、出力インタフェース番号（例えば２３１４）
と出力データリンクヘッダ情報を得る。

【０１８１】この場合は出力インタフェースがイーサネ
ットであるので、出力データリンクヘッダ情報はイーサ
ネットヘッダに関するもので、出力ＤＶＬＩを含む（着
目フローのためのＤＶＬが存在する場合）。何らかの理
由で出力側にＤＶＬが割り当てられていない場合もあ
り、その場合にはＤＶＬＩを含まない通常のヘッダフォ
ーマット（送信元／宛先ＭＡＣアドレス対）が得られ
る。得られたイーサネットヘッダを付与したのちイーサ
ネットインタフェース２３１４よりフレームが出力され
る。

【０１８２】ＡＴＭ転送情報記憶部２３３２参照の結
果、得られた出力スイッチインタフェースがＡＴＭ網へ
接続された他のインタフェース（例えば２３３４）の場
合には、入力時のＶＰＩ／ＶＣＩで運ばれるフローと同
じフローを運んでいる出力ＶＰＩ／ＶＣＩがスイッチイ
ンタフェース２３３４に割り当てられていることを意味
している。

【０１８３】この場合には出力インタフェースとともに
出力時に付与するＶＰＩ／ＶＣＩ値が得られ、従来のＡ
ＴＭスイッチと同様にセルのままＶＰＩ／ＶＣＩ値が書
き換えられるのみで出力インタフェース２３３４より出
力される。ただし、何らかの理由で出力側に着目フロー
専用のＶＰＩ／ＶＣＩが割り当てられていない場合もあ
り、その場合にはデフォルトのＶＣ（特定のフロー専用
でないＶＣ）のＶＰＩ／ＶＣＩが得られる。

【０１８４】以上述べたように、第３の構成例では、通
常のＩＰ処理を行なうパケット転送や制御メッセージな
どの転送には従来通りＣＰＵを介したバスによる転送を
用いるが、専用仮想リンクに関する情報（ＤＶＬＩやＶ
ＰＩ／ＶＣＩ）をもとにカットスルー転送情報が得られ
た場合にはＡＴＭスイッチをルータ内部での転送手段と
して用いることで、より高速、高スループットな転送を
行なうことが可能になる。

【０１８５】図２４には、ルータ３４１、３４２、およ
び３４３の第４の構成例を示す。本構成例においては、
ルータが複数のＡＴＭインタフェースを収容し、かつ本
提案の方法に基づいてイーサネット／イーサネット間、
イーサネット／ＡＴＭ間、およびＡＴＭ／ＡＴＭ間の転
送（ＩＰヘッダに基づく従来の転送および専用仮想リン
クを用いたカットスルー転送）を効率良く行なえるため
に、インタフェース間のすべての転送経路としてＡＴＭ
スイッチ２４３を用いている。

【０１８６】ＡＴＭスイッチ２４３は、スイッチインタ
フェース２４３３〜２４３８とスイッチングデバイス２
４３１により構成されている。スイッチインタフェース
２４３３〜２４３５はＡＴＭ網に接続されており、スイ
ッチインタフェース２４３６〜２４３８はルータ内部の
他のモジュールに接続されている。

【０１８７】メインＣＰＵ２４０１は、図２２のメイン
ＣＰＵ８１と同様の構成をしており、通常のルータが行
なうＩＰ処理、および専用仮想リンクの制御に関わる処
理（制御メッセージの送受信、専用仮想リンクに関わる
記憶部（ＩＰルーティング情報記憶部２４０２、専用仮
想リンク情報記憶部２４０３）の管理）を行なってい
る。

【０１８８】ＡＴＭボード２４０４は、メインＣＰＵ２
４０１で処理される情報（通常のデータリンクフレーム
／パケットおよび制御メッセージなど）のＡＴＭ網およ
びイーサネットボードとのやりとりを行なう経路とな
る。イーサネットボード２４１、２４２は少数のイーサ
ネットインタフェースを収容し（本構成例では１つとす
る）、イーサネットからのフレームの送受信ならびにＡ
ＴＭインタフェース２４１２、２４２２を介したＡＴＭ
スイッチとのパケットの送受信を行なう。

【０１８９】本構成例では、イーサネットからの受信デ
ータリンクフレームの解析はＣＰＵでなくハードウェア
により行なわれるものとする。データリンクフレームの
解析は、カットスルー転送情報記憶部２４１５、２４２
５の参照により行なわれ、ＩＰヘッダの解析による通常
のパケット転送を行なうか専用仮想リンク情報を用いた
カットスルー転送を行なうかの判断を行なっている。

【０１９０】本構成のルータにおける転送方式の具体例
を説明する。

【０１９１】まず、イーサネットインタフェース２４２
１がイーサネットからフレームを受信した場合の転送方
法について説明する。受信したフレームに有効なＤＶＬ
Ｉ情報が記載されているか否かをはじめにイーサネット
インタフェース２４２１においてカットスルー転送情報
記憶部２４２５の参照によりチェックする。

【０１９２】受信イーサネットフレームにＤＶＬＩ値が
記載されていない従来のフレームの場合（カットスルー
転送情報記憶部２４２５にマッチするエントリがない場
合）、デフォルト処理としてＡＴＭインタフェース２４
１２でセル化され、ＡＴＭスイッチ２４３を介してコン
トローラボード２４０へ転送され、ＡＴＭボード２４０
４で再びパケットに組み立てられ、メインＣＰＵ２４０
１での処理が行なわれる。

【０１９３】メインＣＰＵ２４０１では受信したパケッ
ト情報の解析を行ない（ＩＰルーティング情報記憶部２
４０２の参照）、所定の出力インタフェースへ転送す
る。もし出力側に専用仮想リンクが割り当てられている
フローのパケットならば、ＩＰルーティング情報記憶部
２４０２参照の結果、専用仮想リンク情報記憶部２４０
３へのポインタ情報が得られ、付与すべき専用仮想リン
ク識別情報（ＤＶＬＩまたはＶＰＩ／ＶＣＩ）が得られ
る。

【０１９４】ＩＰルーティング情報記憶部２４０２検索
の結果、出力インタフェースがイーサネットインタフェ
ース２４１１の場合には、所定のイーサネットヘッダ
（出力側に専用仮想リンクが割り当てられている場合は
ＤＶＬＩを含み、そうでない場合は従来の送信元／宛先
ＭＡＣアドレス情報を含む）を付与し、ＡＴＭボード２
４０４でいったんセル化した後、そのイーサネットイン
タフェース２４１１を収容しているイーサネットボード
２４１内のＡＴＭインタフェース２４１２へ向けてセル
を転送する。

【０１９５】ＡＴＭボードと各イーサネットボード２４
１、２４２のＡＴＭインタフェース２４１２、２４２２
間にはあらかじめ内部転送用のＶＣが準備されており、
そこで決められたＶＰＩ／ＶＣＩ値を用いてセルを転送
する。ＩＰルーティング情報記憶部２４０２検索の結
果、出力インタフェースがＡＴＭインタフェース２４３
３の場合には、所定のデータリンクヘッダ（ＭＡＣ層を
経由する場合はイーサネットヘッダ、経由しない場合は
ＬＬＣ／ＳＮＡＰヘッダ）を付与し、ＡＴＭボード２４
０４でセル化し、出力すべきＡＴＭインタフェース２４
３３へ向けてセルを転送する。

【０１９６】出力側に着目フローの専用ＶＣが存在する
場合には、その専用ＶＣに対応したＶＰＩ／ＶＣＩ値が
専用仮想リンク情報記憶部２４０３により得られている
ので、そのＶＰＩ／ＶＣＩ値を付与してＡＴＭボード２
４０４より送信する。出力側に着目フローの専用ＶＣが
存在しない場合には、あらかじめ決められたデフォルト
ＶＣに相当するＶＰＩ／ＶＣＩ値を付与してＡＴＭボー
ド２４０４より送信する。

【０１９７】なお、ＡＴＭボード２４０４から出力ＡＴ
Ｍインタフェース２４３３へのセル転送に際して、ＡＴ
Ｍボード２４０４で付与したＶＰＩ／ＶＣＩ値と最終的
にＡＴＭインタフェース２４３３から出力される際のＶ
ＰＩ／ＶＣＩ値とは異なるものと考えられるが、その値
の対応関係はＡＴＭ転送情報記憶部２４３２（図２５）
において記憶されているので、専用ＶＣにしてもデフォ
ルトのＶＣにしても、ＡＴＭボード２４０４において付
与される値により、どの出力インタフェースから出力さ
れるどのＶＣに対応しているかは一意に指し示すことが
できる。

【０１９８】受信イーサネットフレームにＤＶＬＩ値が
記載されている場合には、入力インタフェース２４２１
および入力ＤＶＬＩ値の情報よりカットスルー転送情報
記憶部２４２５を参照し、出力インタフェースおよび出
力データリンクヘッダ情報を得る。出力データリンクヘ
ッダ情報は、出力インタフェースがイーサネットの場合
にはイーサネットヘッダ、出力インタフェースがＡＴＭ
の場合にはＶＰＩ／ＶＣＩ値（ＭＡＣ層処理を介さずＬ
ＬＣ／ＳＮＡＰカプセル化のみを行なってパケットをセ
ル化する場合）またはイーサネットと同様のイーサネッ
トヘッダ（ＭＡＣ層処理を介してからセル化する場合）
である。

【０１９９】本構成例におけるカットスルー転送情報記
憶部２４２５は、受信したＤＶＬＩ値をキーに、内部Ａ
ＴＭスイッチ２４３への出力時に付与するＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ値と次段ノードへの出力時に付与するイーサネットヘ
ッダ情報が検索できるものとなる。

【０２００】カットスルー転送情報記憶部２４２５参照
の結果、得られた出力インタフェースがイーサネット２
４１１の場合、付与するＶＰＩ／ＶＣＩ値は、入力イー
サネットボード２４２から出力イーサネットボード２４
１へフレームをセル化して転送するためにＡＴＭインタ
フェース２４２２から２４１２へ張られている内部転送
用のＶＣに相当するものである。

【０２０１】付与するイーサネットヘッダは、次段ノー
ドへの専用仮想リンクが存在すればＤＶＬＩを含み、存
在しなければ通常の送信元／宛先ＭＡＣアドレスを含む
ものとなる。ＡＴＭスイッチ２４３からセルを受信した
ＡＴＭインタフェース２４１２では、フレームを再構築
し、受信ＶＰＩ／ＶＣＩ値とともにイーサネットインタ
フェース２４１１へ渡す。

【０２０２】イーサネットインタフェース２４１１で
は、フレームとともに渡された受信ＶＰＩ／ＶＣＩ情報
をもとにイーサネットヘッダ情報記憶部２４１６（図２
６）を参照し、エントリが存在すれば、そこに記述され
た出力イーサネットヘッダを付与してフレームを送出す
る。但しこの場合は、入力イーサネットボード２４２で
出力イーサネットヘッダを付与することができるので、
入力側で付与されるならば上述のエントリは存在しな
い。

【０２０３】カットスルー転送情報記憶部２４２５参照
の結果、得られた出力インタフェースがＡＴＭ２４３３
の場合、付与するＶＰＩ／ＶＣＩ値は、入力イーサネッ
トボード２４２から出力ＡＴＭスイッチインタフェース
２４３３へフレームをセル化して転送するためのＶＣに
相当する。そのＶＣは入力ＤＶＬＩと同じフローを運ぶ
専用のＶＣに相当するものの場合と、特定のフロー専用
ではないデフォルトのＶＣに相当するものの場合とがあ
る。

【０２０４】なお、各ＡＴＭスイッチインタフェースか
ら出力されるデフォルトのＶＣは、コントローラボード
２４０を含みあらゆる入力インタフェースからのセルが
混入する（ATM スイッチ２４３でマージするマルチポイ
ントーポイントＶＣ）可能性があり、異なるフレームの
セルのインタリーブが発生しないように転送を制御する
必要がある。次に、ＡＴＭスイッチインタフェース２４
３３がＡＴＭ網からセルを受信した場合の転送方法につ
いて説明する。受信したセルのＶＰＩ／ＶＣＩ値をもと
にスイッチインタフェースにおいてＡＴＭ転送情報記憶
部２４３２をまず参照し、ＡＴＭスイッチの出力インタ
フェースと出力時に付与すべきＶＰＩ／ＶＣＩ値を知
る。

【０２０５】このＡＴＭ転送情報記憶部２４３２は通常
のＡＴＭスイッチが持っているセル転送のために参照す
るテーブルと同じ構造のもので、入力スイッチインタフ
ェース、入力ＶＰＩ／ＶＣＩと出力スイッチインタフェ
ース、出力ＶＰＩ／ＶＣＩの対応関係を記憶している。
ＡＴＭ転送情報記憶部２４３２参照の結果、得られた出
力スイッチインタフェースがＡＴＭボード２４０４へ接
続されたスイッチインタフェース２４３６の場合には、
通常のＩＰ転送を行なうパケットであることを意味す
る。

【０２０６】すなわち、ＡＴＭボード２４０４において
パケットに組み立てられ、メインＣＰＵ２４０１へ送ら
れてフロー識別情報をキーにＩＰルーティング情報記憶
部２４０２（および専用仮想リンクが出力側に割り当て
られている場合には専用仮想リンク情報記憶部２４０
３）を検索し、得られた情報に従い所定の出力インタフ
ェースへ向けてパケットが転送される。

【０２０７】ＩＰルーティング情報記憶部２４０２の検
索の結果、出力インタフェースがＡＴＭ（例えば２４３
５）である場合には、パケットはＡＴＭボード２４０４
経由でＡＴＭスイッチ２４３のスイッチインタフェース
２４３６へ所定のＶＰＩ／ＶＣＩを付与して転送され、
スイッチインタフェース２４３６では受信したＶＰＩ／
ＶＣＩ値によりＡＴＭ転送情報記憶部２４３２を参照
し、出力スイッチインタフェース２４３５へ向けて所定
のＶＰＩ／ＶＣＩ値によりセルの送出が行なわれる。

【０２０８】この場合の出力ＶＰＩ／ＶＣＩ値は、出力
側に着目フロー専用のＶＣが割り当てられている場合に
はその専用ＶＣ、割り当てられていない場合にはデフォ
ルトのＶＣ（特定のフロー専用でないＶＣ）を意味して
いる。

【０２０９】ＩＰルーティング情報記憶部２４０２の検
索の結果、出力インタフェースがイーサネット（例えば
２４１１）である場合には、パケットはＡＴＭボード２
４０４経由でＡＴＭスイッチ２４３のスイッチインタフ
ェース２４３６へ所定のＶＰＩ／ＶＣＩを付与して転送
され、スイッチインタフェース２４３６では受信したＶ
ＰＩ／ＶＣＩ値によりＡＴＭ転送情報記憶部２４３２を
参照し、出力インタフェース２４１１への経路であるス
イッチインタフェース２４３７へ向けて所定のＶＰＩ／
ＶＣＩ値によりセルの送出が行なわれる。

【０２１０】セルを受信したイーサネットボード２４１
のＡＴＭインタフェース２４１２ではフレームを再構築
し、受信ＶＰＩ／ＶＣＩ値とともにイーサネットインタ
フェース２４１１へ渡す。

【０２１１】イーサネットインタフェース２４１１で
は、フレームとともに渡された受信ＶＰＩ／ＶＣＩ情報
をもとにイーサネットヘッダ情報記憶部２４１６（図２
６）を参照し、エントリが存在すれば、そこに記述され
た出力イーサネットヘッダを付与してフレームを送出す
る。但しこの場合は、コントローラボード２４０で出力
イーサネットヘッダを付与することもできるので、それ
ならばこのエントリは存在しない。どちらで付与するに
しろ、付与されるイーサネットヘッダは、着目フローに
対して専用仮想リンクが割り当てられている場合はＤＶ
ＬＩを含み、割り当てられていない場合はＤＶＬＩを含
まない通常のフォーマット（送信元、宛先ＭＡＣアドレ
スが付与されている）である。

【０２１２】ＡＴＭ転送情報記憶部２４３２参照の結
果、得られた出力スイッチインタフェースがイーサネッ
トボード（例えば２４１）に接続されたインタフェース
（例えば２４３７）の場合には、少なくとも入力ＶＰＩ
／ＶＣＩが特定のフロー専用のものであることを意味し
ている。

【０２１３】スイッチインタフェース２４３７に接続さ
れたイーサネットボード２４１のＡＴＭインタフェース
２４１２では、入力されたセルからフレームを再構築
し、受信セルのＶＰＩ／ＶＣＩ値とともにイーサネット
インタフェース２４１１へ渡す。

【０２１４】イーサネットインタフェース２４１１で
は、フレームとともに渡された受信ＶＰＩ／ＶＣＩ情報
をもとにイーサネットヘッダ情報記憶部２４１６（図２
６）を参照し、エントリが存在すれば、そこに記述され
た出力イーサネットヘッダを付与してフレームを送出す
る。このイーサネットヘッダは、着目フローに対して専
用仮想リンクが割り当てられている場合はＤＶＬＩを含
み、割り当てられていない場合はＤＶＬＩを含まない通
常のフォーマット（送信元、宛先ＭＡＣアドレスが付与
されている）である。

【０２１５】このイーサネットヘッダ情報記憶部２４１
６、２４２６は、イーサネットボード２４１、２４２が
セル化されたフレームをＡＴＭスイッチ２４３から受信
しフレームを再構築した際に、出力時に付与すべきイー
サネットヘッダが付与されていない場合に、ここに記述
された内容に従ってイーサネットヘッダを付与するため
のものである。

【０２１６】具体的には、コントローラボード２４０で
ＩＰ処理したフレームならびにイーサネットボード２４
１、２４２で受信処理したフレームに関しては、出力時
に付与すべきイーサネットヘッダをそれらのボードで付
与することができるが、ＡＴＭ網からＡＴＭスイッチイ
ンタフェースで受信したフレームに関しては、ＶＰＩ／
ＶＣＩ処理のみを行ない出力イーサネットボードへ転送
されるため、出力時に付与すべきイーサネットヘッダが
まだ付与されていない状態で出力イーサネットボードに
セルが到着する。

【０２１７】そこで、受信したＶＰＩ／ＶＣＩ値情報を
もとに出力すべきイーサネットヘッダ（ＤＶＬＩを含
む）を獲得するために、このイーサネットヘッダ情報記
憶部２４１６、２４２６を参照する。このイーサネット
ヘッダ情報記憶部２４１６は、カットスルー転送情報記
憶部２４１５の構成（図１９）から入出力インタフェー
スに関する情報を取り除いたものであるので、実際には
カットスルー転送情報記憶部の中に含まれることも考え
られる。

【０２１８】ＡＴＭ転送情報記憶部２４３２参照の結
果、得られた出力スイッチインタフェースがＡＴＭ網へ
接続された他のインタフェース（例えば２４３４）の場
合には、入力時のＶＰＩ／ＶＣＩで運ばれるフローと同
じフローを運んでいる出力ＶＰＩ／ＶＣＩがスイッチイ
ンタフェース２４３４に割り当てられていることを意味
している。

【０２１９】この場合には出力スイッチインタフェース
とともに出力時に付与するＶＰＩ／ＶＣＩ値が得られ、
従来のＡＴＭスイッチと同様にセルのままＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ値が書き換えられるのみで出力インタフェース２４３
４より出力される。ただし、何らかの理由で出力側に着
目フロー専用のＶＰＩ／ＶＣＩが割り当てられていない
場合もあり、その場合には出力スイッチインタフェース
とともにデフォルトのＶＣ（特定のフロー専用でないＶ
Ｃ）のＶＰＩ／ＶＣＩが得られる。

【０２２０】なお、各ＡＴＭスイッチインタフェースか
ら出力されるデフォルトのＶＣは、コントローラボード
２４０を含みあらゆる入力インタフェースからのセルが
混入する（ＡＴＭスイッチ２４３でマージするマルチポ
イントーポイントＶＣ）可能性があり、異なるフレーム
のセルのインタリーブが発生しないように転送を制御す
る必要がある。

【０２２１】以上述べたように、第４の構成例では、通
常のＩＰ処理を行なうパケット転送、制御メッセージな
どの転送、専用仮想リンクに関する情報（ＤＶＬＩやＶ
ＰＩ／ＶＣＩ）をもとに行なうカットスルー転送など、
すべてのルータ内のパケット／フレーム転送手段として
ＡＴＭスイッチを用いることで、より高速、高スループ
ットな転送を行なうことが可能になる。

【０２２２】以上説明したように、イーサネットやＡＴ
Ｍにおいて特定のフローのための専用仮想リンク（ＤＶ
Ｌおよび専用のＡＴＭーＶＣ）を定義し、ルータにおい
て受信したイーサネットフレームやＡＴＭセルのヘッダ
に記載された上記専用仮想リンクの情報を用いて、個々
のパケットのフロー識別情報（送信ＩＰアドレス、受信
ＩＰアドレス、受信ポート番号など）の解析を行なわず
に次段ノードや次段ノードへ送出する際のイーサネット
フレームやＡＴＭセルに付与する専用仮想リンク識別情
報を決定し、転送することが可能になる。

【０２２３】以下では、上記のような転送方法を実現す
るためにルータ／ルータ間、あるいはホスト／ルータ間
でやりとりする制御手順の具体例について説明する。

【０２２４】図２７は、イーサネットに接続された２つ
のルータＲ１、Ｒ２間での制御手順の一例を示したもの
である。

【０２２５】ルータＲ１では上流ノードから（専用仮想
リンク情報の付与されていない）データリンクフレーム
を受信すると、パケットレベル（およびその上位層）の
ヘッダに含まれるフロー識別情報を解析し、ＩＰルーテ
ィング情報記憶部を参照して次段ノード（Ｒ２）を決定
する。必要であればアドレス解決手順により次段ノード
Ｒ２のＭＡＣアドレスを取得したのちに、Ｒ２へ向けイ
ーサネットフレームを転送する。

【０２２６】この通常のパケット転送手順と並行して、
このパケットに対して専用仮想リンクを提供することが
望ましいか否かの判断を行ない、もし望ましいと判断し
た場合には以下に示すような専用仮想リンク確立手順に
入る。まず、Ｒ１は特定のフローに対する専用仮想リン
クの割り当てを次段ノードであるＲ２に対して通知す
る。この通知メッセージの送信元ＩＰ／ＭＡＣアドレス
はＲ１、受信ＩＰ／ＭＡＣアドレスはＲ２であり、専用
仮想リンクの識別子ＤＶＬＩとそのＤＶＬＩを占有させ
たいフローの識別情報がこの通知メッセージに含まれ
る。

【０２２７】この通知メッセージに書かれたＤＶＬを受
け付けることが可能であると判断した次段ノードＲ２
は、ＤＶＬを受け付けたことを知らせる旨のメッセージ
をＲ１に返す。この受け付けメッセージの送信元ＩＰア
ドレスはＲ２の、宛先ＩＰアドレスはＲ１のアドレスで
ある。また送信元ＭＡＣアドレスはＲ２のＭＡＣアドレ
スでも良いが、後述するようなイーサネットスイッチで
ルータ間が接続される場合を考慮すると、送信元ＭＡＣ
アドレス領域にＤＶＬＩ値を記入するのが望ましい。宛
先ＭＡＣアドレスはＲ１でよい。なお、ＤＶＬＩ値は上
流側であるＲ１が決定してもＲ２が決定しても構わな
い。

【０２２８】受け付けメッセージを受信したＲ１は、以
後のパケットは決定したＤＶＬＩ値を送信元あるいは宛
先ＭＡＣアドレスフィールドに記入してパケット転送を
行なう（図２７の例では宛先ＭＡＣアドレスフィールド
に記入）。

【０２２９】専用仮想リンクの維持は、例えば定期的に
メッセージを送り続ける方式でも良いし、解放希望時に
解放メッセージにより専用仮想リンクが解放されるまで
は維持される方式でも良い。

【０２３０】なお、ここではＤＶＬの通知メッセージが
Ｒ１（上流）からＲ２（下流）へ、ＤＶＬの受け付けメ
ッセージがＲ２（下流）からＲ１（上流）へ、送信され
る例を示したが、特定フローのパケットに対して専用仮
想リンクを提供することが望ましいと判断したＲ２が、
通知メッセージをＲ１（上流）へ送信するようにしても
良い。また、受け付けメッセージの送信を省略すること
も可能である。

【０２３１】図２８は、イーサネットスイッチに接続さ
れた２つのルータＲ１、Ｒ２間での制御手順の一例を示
したものである。基本的な手順は図２７に示したものと
同じであるが、ここでは新たなＤＶＬＩを決定して、Ｒ
１が決定したＤＶＬＩを宛先ＭＡＣアドレスフィールド
に記入してイーサネットフレームを送出する際に、途中
のイーサネットスイッチが宛先ＭＡＣアドレスをもとに
フレームをＲ２へスイッチングできることが要求され
る。イーサネットスイッチに特別な機能を追加せずに以
下のようにしてそれを可能とする。

【０２３２】Ｒ２がＲ１に向けて送出するＤＶＬＩの受
け付けメッセージに、イーサネットスイッチのスイッチ
ング情報の設定も兼ねさせる。すなわち、ＤＶＬ受け付
けメッセージの宛先ＭＡＣアドレスはＲ１であるが、送
信元ＭＡＣアドレスにはＲ１から通知されたＤＶＬＩ値
を記入する。

【０２３３】経路上のイーサネットスイッチは、もとも
と持っている学習機能（受信したフレームの送信元ＭＡ
Ｃアドレスフィールドを参照して、その受信したインタ
フェースの先に参照したＭＡＣアドレスを持つノードが
存在するものと認識し、それを記憶して後のフレーム転
送時に利用する機能）により、以後宛先ＭＡＣアドレス
フィールドに上記通知されたＤＶＬＩ値の記入されたフ
レームはＲ２へ向けて転送することができる。

【０２３４】記憶した上記フレーム転送のためのＭＡＣ
アドレス情報は時間が経過すると消去されてしまうが、
Ｒ２は定期的にＤＶＬ維持のためのメッセージをＲ１へ
向けて送信する（その維持メッセージの送信元ＭＡＣア
ドレスもＤＶＬＩ値を記入する）ことで、消去されるの
を防ぐことが可能になる。

【０２３５】ＤＶＬＩ値を送信元ＭＡＣアドレスフィー
ルドに記入してイーサネットフレームの転送を行なう方
法の場合には、宛先アドレスフィールドは通常のフレー
ムと同様に実際にフレームを受信するノードのアドレス
が記入されるので、そうした学習機能を使わなくてもイ
ーサネットスイッチはフレームを所望の宛先へ向けて転
送することができる。

【０２３６】ＡＴＭ網に接続された２つのルータ間での
制御手順は、ＭＡＣ層を介してＡＴＭを利用する場合に
はイーサネット上の手順と見かけ上変わらないが、ＭＡ
Ｃ層を介さない（ＤＶＬＩでなくＶＰＩ／ＶＣＩで専用
仮想リンクを識別する）場合には、専用仮想リンクを必
要とするたびに新たな専用ＶＣを確保し、そのＶＣを識
別する情報とフローを識別する情報とを含めたＤＶＬ通
知メッセージをＲ１からＲ２へ送信する。以上述べた制
御手順の例では、上流側が主導権をとって専用仮想リン
クの設定を行なっていたが、下流側が主導権をとって上
流側に向けて同様な制御メッセージ交換手順を進めてい
く方法でも構わない。

【０２３７】また、以上の例では、フレームの受信をト
リガとして専用仮想リンクの設定をしているが、次段ノ
ードや前段ノードの先に新たなノードが存在することを
認識したノードがその新たなノードへ向けて専用仮想リ
ンクの設定を始めても良い。さらに、上記の例では、専
用仮想リンクの設定手順がリンクバイリンクとなってい
るが、専用仮想リンクが割り当てられるべきフローの始
点（入口）ノードと終点（出口）ノードの間でエンド−
エンドの設定手順を動かすようにしても良い。

【０２３８】次に、ＤＶＬＩ値の算出方法の例について
説明する。一つは４６ビット値（６バイト長のＭＡＣア
ドレスの領域の内、Ｉ／Ｇビット、Ｕ／Ｌビット領域を
除く）を一方のノード（ホストまたはルータ）にて独自
で割り当てるという方法が考えられる（図２９
（ａ））。しかし、この方法では、同一の通信網内に属
する異なるノードより同一のＤＶＬＩ値が要求される可
能性が少なからず生じる。そこで、各ノードを生産した
ベンダにより定義されたノード番号をＤＶＬＩ値の一部
として用いる方法が考えられる（図２９（ｂ））。

【０２３９】これは、ＤＶＬＩ値の下３バイトを、該Ｄ
ＶＬＩ値を要求するノードに対して定義されているノー
ド番号（ユニバーサルアドレスの下３バイト）に設定
し、残りの２２ビットを該ノードにて独自に割り当てる
という方法である。これにより、各ノードに対して一意
に割り当てられたノード番号がＤＶＬＩ値の一部として
用いられるため、同一の通信網内に属する他のノードと
本値が競合する可能性は、異なるベンダの製品が同一通
信網内にて用いられていない限りゼロとなるため、各ノ
ードにおいてＤＶＬＩ値として割り当てた２２ビット値
を管理すれば、ＤＶＬＩ値が競合することはない。この
ようにして、少なくとも論理ネットワーク内で一意なＤ
ＶＬＩ値を割り当てることができる。なお、ネットワー
ク全体で一意にＤＶＬＩ値を決めるようにしても構わな
い。

【０２４０】次に、本発明の他の実施形態として、図３
０に示すようなネットワーク構成の場合について説明す
る。図３０では、イーサネットスイッチあるいはブリッ
ジ装置のようなレイヤ２（ＭＡＣレベル）の処理を基本
とする装置がイーサネットとＡＴＭ網の境界に存在する
場合を示している。以下の説明では３００６および３０
０７をイーサネットスイッチとして説明するが、これは
ブリッジであっても構わない。

【０２４１】イーサネットスイッチ３００６に接続され
たルータ３００１とホスト３００４、およびＡＴＭ網３
００８に接続されたルータ３００２がひとつのＩＰサブ
ネット３０１０に、またイーサネットスイッチ３００７
に接続されたルータ３００３とホスト３００５、および
ＡＴＭ網３００８に接続されたルータ３００２がもうひ
とつのＩＰサブネット３０１１に属している。ルータ３
００１はさらにイーサネット３０１２を介してホストを
収容し、ルータ３００３はさらにイーサネット３０１３
を介してホストを収容しているものとする。イーサネッ
ト等の既存ＬＡＮを収容しＡＴＭ網へのインタフェース
を持つブリッジやスイッチがＡＴＭ網を介してパケット
を転送する場合には、ＡＴＭフォーラムで規定されてい
るＬＡＮエミュレーションを用いるのが一般的である。

【０２４２】例えば図３０では、ＩＰサブネット３０１
０に属するルータ３００１が同じサブネットの次段ルー
タ３００２へパケットを送信する場合には、パケットに
次段ルータ３００２のＭＡＣアドレスを宛先として付与
したイーサネットフレームを構成し、イーサネットスイ
ッチ３００６へ向けて送信する。イーサネットスイッチ
３００６では、受信したフレームの宛先ＭＡＣアドレス
を参照し、ＡＴＭインタフェースを収容するポートへフ
レームを転送するとともに、ＡＴＭ網内の次段ルータ３
００２へ張られたＶＣ上へフレームをセル化して流す。
これは、イーサネットスイッチ３００６のＡＴＭインタ
フェース部において、送信すべきＭＡＣアドレスとＶＣ
との対応関係を記憶していることで可能になる。次段ル
ータ３００２へのＶＣが存在しない場合には、イーサネ
ットスイッチ３００６の持つＬＡＮエミュレーションク
ライアントからＬＡＮエミュレーションサーバ（図示せ
ず）へ対してＬＡＮＥーＡＲＰリクエストを行なうこと
により次段ルータ３００２のＭＡＣアドレスからＡＴＭ
アドレスの解決を行ない、得られたＡＴＭアドレスに対
してＶＣを設定、フレームのセル化、送信を行なう。

【０２４３】ルータ３００２では受信したセルからフレ
ームを再構築し、ＭＡＣアドレス等のイーサネットヘッ
ダ処理の後、パケットを取りだし、ＩＰアドレス等のパ
ケットヘッダを参照して次の転送先を決定する。

【０２４４】ルータ３００２におけるパケットの次の転
送先がＩＰサブネット３０１１に属するルータ３００３
であるとすると、この場合もパケットに次段ルータ３０
０３のＭＡＣアドレスを宛先として付与したイーサネッ
トフレームを構成する（ＭＡＣアドレスがわからない場
合にはルータ３００３のＩＰアドレスからＭＡＣアドレ
スを解決するためのＡＲＰ手順を行なう）。ルータ３０
０２がルータ３００３にフレームを転送するためには、
まずイーサネットスイッチ３００７へ張られたＶＣ上へ
フレームをセル化して送信する必要がある。これは、ま
ずルータ３００２の持つＬＡＮエミュレーションクライ
アントからＬＡＮエミュレーションサーバ（図示せず）
へ対してＬＡＮＥーＡＲＰリクエストを行なうことによ
り、次段ルータ３００３のＭＡＣアドレスから次段ルー
タ３００３へ接続されたイーサネットスイッチ３００７
（着目しているフレームに関するＡＴＭ網の出口）のＡ
ＴＭアドレスの解決を行なう。そして得られたＡＴＭア
ドレスに対してＶＣを設定し、フレームのセル化、送信
を行なう。

【０２４５】イーサネットスイッチ３００７では、受信
したセルからフレームを再構築し、宛先ＭＡＣアドレス
を参照してフレームをルータ３００３へ転送する。以上
述べた手順は、ＡＴＭフォーラムで規定されたＬＡＮエ
ミュレーションによるイーサネットフレームのＡＴＭ網
を介した転送方式であり、イーサネットスイッチ３００
６からルータ３００２へのＶＣを用いたフレーム転送、
ルータ３００２でのフレームからパケットへの構築／Ｉ
Ｐパケット処理／フレームの再構築、ルータ３００２か
らイーサネットスイッチ３００７へのＶＣを用いたフレ
ーム転送、が行なわれている。

【０２４６】ここで、すでに述べたような専用仮想リン
クＤＶＬをルータ３００１〜３００２間およびルータ３
００２〜３００３間で定義することにより、ルータ３０
０２で通常のＩＰパケットレベルの処理を行なうことな
く、専用仮想リンク識別子ＤＶＬＩの参照／書き換えの
みにより、パケットの転送を行なう方法について述べ
る。ＤＶＬＩの割り当て手順等はルータ３００１〜３０
０２間、ルータ３００２〜３００３間で行なわれるが、
間のイーサネットスイッチ３００６、３００７ではそう
したＤＶＬＩ割り当て手順を意識することなく、かつ従
来のＬＡＮエミュレーションの手順を変えることなくＤ
ＶＬＩベースのカットスルー転送をルータ３００２で行
なうことが望ましい。

【０２４７】まず、イーサネットスイッチ３００６から
ルータ３００２へのフレーム転送は、従来のようにルー
タ３００２のＭＡＣアドレスが宛先ＭＡＣアドレスフィ
ールドに記載されたイーサネットフレームに加え、宛先
ＭＡＣアドレスフィールドまたは送信元ＭＡＣアドレス
フィールドにＤＶＬＩが記入されたイーサネットフレー
ムを、ＬＡＮエミュレーションで設定されたＶＣを使っ
て転送する。

【０２４８】送信元ＭＡＣアドレスフィールドにＤＶＬ
Ｉが記入されている場合は宛先ＭＡＣアドレスフィール
ドは従来のままであるので、イーサネットスイッチ３０
０６では従来通りのフレームスイッチングおよびＶＣの
選択をすれば良い。ＶＣの選択は図３１に示すようなＭ
ＡＣアドレス・ＶＣ対応テーブル３１０１を参照して行
なわれる。この場合のテーブル３１０１の内容は、例え
ばルータ３００２のＭＡＣアドレスとＶＰＩ／ＶＣＩ＝
１００／３００（図３１の１行目）のようになる。

【０２４９】一方、宛先ＭＡＣアドレスフィールドにＤ
ＶＬＩが記入されている場合は、そのＤＶＬＩの記入さ
れたフレームを、ルータ３００２が持つ本来のＭＡＣア
ドレスが付与されたフレームを送出するＶＣ（ＬＡＮエ
ミュレーション手順により設定された、ルータ３００２
宛てのＶＣ）と同じＶＣに送出できるように、ＭＡＣア
ドレス・ＶＣ対応テーブルのエントリを生成する必要が
ある（例えば図３１の２、３行目）。これを実現する方
法として、次の２つの例が考えられる。

【０２５０】第１の例は、ルータ３００１とルータ３０
０２の間で行なうＤＶＬＩ値通知のための制御手順にお
いて、ルータ３００２（データの下流側）からルータ３
００１（データの上流側）へ送信する制御メッセージ
（例えばＤＶＬＩの受け付けメッセージ）の送信元ＭＡ
Ｃアドレスに、使用すべきＤＶＬＩ値を記入する方法で
ある。この制御メッセージはＬＡＮエミュレーション手
順で設定されたＶＣ上を転送される。イーサネットスイ
ッチ３００６が持つ学習機能により、ルータ３００１か
ら受信する宛先ＭＡＣアドレスフィールドに上記通知さ
れたＤＶＬＩ値が記入されたフレームをＡＴＭ網３００
８へ接続されたインタフェースへスイッチングするよう
にイーサネットのスイッチング情報を設定するととも
に、図３１のＭＡＣアドレス・ＶＣ対応テーブルに、受
信した制御メッセージに記入されたＤＶＬＩ値と、制御
メッセージの受信に用いられたＶＣとを対応づけたエン
トリを書き込む。

【０２５１】第２の例は、イーサネットスイッチ３００
６が前述したような学習によるイーサネットのスイッチ
ング情報は設定するが、ＭＡＣアドレス・ＶＣ対応テー
ブルの同時設定機能を持たない場合に有効な方法であ
る。ルータ３００１とルータ３００２の間で行なうＤＶ
ＬＩ値通知のための制御手順が終了し、上記ＤＶＬＩ値
が宛先ＭＡＣアドレスフィールドに含まれたフレームを
ルータ３００１から受信したイーサネットスイッチは、
自身の学習機能によりＡＴＭ網３００８へ接続されたイ
ンタフェースへまずフレームをスイッチングする。ＡＴ
ＭインタフェースのＭＡＣアドレス・ＶＣ対応テーブル
３１０１に、受信したＤＶＬＩ値に対応するエントリが
存在しないことがわかると、このＡＴＭインタフェース
に関わるＬＡＮエミュレーションクライアントが該当す
るサブネット３０１０のＬＡＮエミュレーションサーバ
に対して、受信したＤＶＬＩ値を含むＭＡＣアドレスに
対応するＡＴＭアドレスを問い合わせる。

【０２５２】ＬＡＮエミュレーションサーバはこのＤＶ
ＬＩ値を含むＭＡＣアドレスに関する情報を持っていな
ければ、自身の持つフレームのブロードキャスト機能を
使ってサブネット内の全ＬＡＮエミュレーションクライ
アントにこのＭＡＣアドレスを知っているかを問い合わ
せる。問い合わせフレームを受けとったルータ３００２
のＬＡＮエミュレーションクライアントは、問い合わせ
られたＭＡＣアドレスに該当するＤＶＬＩ値の通知がル
ータ３００１との間ですでに行なわれたことを認識する
ことにより、自分が受けとるべきＭＡＣアドレスである
と判断し、ＬＡＮエミュレーションサーバに対して自分
のＡＴＭアドレスを通知する。ルータ３００２からのリ
プライを受けたＬＡＮエミュレーションサーバは、イー
サネットスイッチ３００６のＬＡＮエミュレーションク
ライアントに対してルータ３００２のＡＴＭアドレスを
通知する。ここでルータ３００２はイーサネットスイッ
チ３００６に対して直接リプライを返すことができれば
返しても構わない。

【０２５３】こうしてＤＶＬＩ値を含むＭＡＣアドレス
に相当するＡＴＭアドレスを知ったイーサネットスイッ
チ３００６のＡＴＭインタフェースでは、そのＡＴＭア
ドレス宛てのＶＣの存在の有無を調べ、存在する場合に
はそのＶＣに該当するＶＰＩ／ＶＣＩ値と受信したＤＶ
ＬＩ値を含むＭＡＣアドレス値をＭＡＣアドレス・ＶＣ
対応テーブルに登録する。

【０２５４】以上のような手順により、イーサネットス
イッチ３００６からルータ３００２に対してＤＶＬＩ値
つきのフレームをＬＡＮエミュレーション用ＶＣを使っ
て転送することができ、フレームを受信したルータ３０
０２では受信したＡＴＭセルからフレームを再生する。

【０２５５】ルータ３００２とルータ３００３との間で
も同じパケットフローに対するＤＶＬＩ値通知のための
制御手順が行なわれることで、ルータ３００２ではイー
サネットスイッチ３００６からセルの形で受信したフレ
ームのＭＡＣアドレスフィールド（送信元または宛先）
を参照し、図１１と同様のカットスルー転送情報記憶部
の情報をもとに、ＩＰパケットを再生することなく、Ｄ
ＶＬＩ値を含むＭＡＣアドレスフィールドを書き換えて
次段ルータ３００３へ向けてセル化したフレームを転送
することができる。

【０２５６】送信元ＭＡＣアドレスフィールドにＤＶＬ
Ｉ値が記入されている場合は、ルータ３００２では受信
したフレームの送信元ＭＡＣアドレスフィールド内のＤ
ＶＬＩ値をもとにカットスルー転送情報記憶部を参照
し、宛先ＭＡＣアドレスフィールドに次段ルータ３００
３のＭＡＣアドレスを、送信元ＭＡＣアドレスフィール
ドに次段ルータ３００３との間で決定したＤＶＬＩ値を
付与する。そして、宛先ＭＡＣアドレスに対応する送信
ＶＰＩ／ＶＣＩ値（イーサネットスイッチ３００７へ設
定されたＶＣ）を、ルータ３００２が保持しているＭＡ
Ｃアドレス・ＶＣ対応テーブル（図３１の１行目のよう
な内容）の参照により決定することができる。このテー
ブルの登録は、すでに説明した通常のＬＡＮエミュレー
ション手順を用いて行なわれる。

【０２５７】一方、宛先ＭＡＣアドレスフィールドにＤ
ＶＬＩ値が記入されている場合は、ルータ３００２では
受信したフレームの宛先ＭＡＣアドレスフィールド内の
ＤＶＬＩ値をもとにカットスルー転送情報記憶部を参照
し、宛先ＭＡＣアドレスフィールドに次段ルータ３００
３との間で決定した特定フロー用のＤＶＬＩ値を、送信
元ＭＡＣアドレスフィールド内に自身（ルータ３００
２）のＭＡＣアドレスを付与する。同時にルータ３００
２では、得られたＤＶＬＩ値を宛先ＭＡＣアドレスフィ
ールドに含むフレームがイーサネットスイッチ３００７
宛てのＶＣ（ルータ３００３のＭＡＣアドレスへ送信す
るためのＶＣ）へ送出されるように、ルータ３００２が
持っているＭＡＣアドレス・ＶＣ対応テーブルにＤＶＬ
Ｉ値を含む宛先アドレスとイーサネットスイッチ３００
７宛てＶＣとの対応を書き加える（図３１の２、３行目
のような内容）。宛先ＭＡＣアドレスにＤＶＬＩ値を含
むフレームを送信するルータ３００２のＬＡＮエミュレ
ーションクライアントは、ＭＡＣアドレス・ＶＣ対応テ
ーブルを参照し、作成されたエントリの内容に従いフレ
ームをルータ３００３のＭＡＣアドレス宛のＶＣと同じ
ＶＣに送信することになる。

【０２５８】ルータ３００２からのＶＣでフレームを受
信したイーサネットスイッチ３００７では、宛先ＭＡＣ
アドレスを参照しルータ３００３のＭＡＣアドレスがつ
いている場合にはもちろんルータ３００３への出力イン
タフェースへ出力し、ＤＶＬＩを含むＭＡＣアドレスが
ついている場合には、ルータ３００３からルータ３００
２宛に送信されるフレームの送信元アドレスに受信すべ
きＤＶＬＩ値を付与することにより学習させることによ
り、所望の出力インタフェースへ出力させることができ
る。

【０２５９】

【発明の効果】本発明によれば、特定のフローに対して
仮想データリンクの識別子を割り当て、その仮想データ
リンクの識別子とそのフローに属するフレームを転送す
べき隣接ノードを特定可能な情報との対応関係を記憶
し、受信したデータリンクフレームの特定の領域に記入
された仮想データリンクの識別子に基づいて記憶した対
応関係を参照することで、従来のネットワーク層処理を
行なわずに隣接ノードを特定可能な情報をフレームに付
与して転送することが可能になる。

【０２６０】これらのネットワーク層処理を行なわない
転送処理はＡＴＭなどのハードウェアベースの転送／ス
イッチング技術を用いて実現することが可能であるた
め、ソフトウェアがベースのネットワーク層処理負荷が
軽減されるだけでなく、高速かつ高スループットの転送
処理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 イーサネットフレーム（ＭＡＣフレーム）の
フォーマットを示す図。

【図２】 イーサネットフレーム（ＭＡＣフレーム）の
宛先ＭＡＣアドレス部、送信元ＭＡＣアドレス部のフォ
ーマットを示す図。

【図３】 ネットワーク構成例及び従来のルータ装置を
適用した場合のＩＰパケット転送手順を示す図。

【図４】 イーサネットフレーム（ＭＡＣフレーム）内
へのＤＶＬＩ値の記入例を示す図。

【図５】 ネットワーク構成例及び本ルータ装置を適用
した場合のＩＰパケット転送手順を示す図（ＡＴＭ網で
イーサネットフレームを運ぶ場合）。

【図６】 ネットワーク構成例及び本ルータ装置を適用
した場合のＩＰパケット転送手順を示す図（ＡＴＭ網で
ＩＰパケットを運ぶ場合）。

【図７】 本発明の送信ホストの構成の一例を示す図。

【図８】 送信ホストのＩＰルーティング情報記憶部の
一例を示す図。

【図９】 送信ホストの専用仮想リンク情報記憶部の一
例を示す図。

【図１０】 本発明のルータの構成の一例を示す図。

【図１１】 イーサネットとイーサネットを接続するル
ータのカットスルー転送情報記憶部の一例を示す図。

【図１２】 イーサネットとイーサネットを接続するル
ータのＩＰルーティング情報記憶部の一例を示す図。

【図１３】 イーサネットとイーサネットを接続するル
ータの専用仮想リンク情報記憶部の一例を示す図。

【図１４】 受信イーサネットフレームとイーサネット
フレームを転送するＡＴＭコネクションとの関係の一例
を示す図。

【図１５】 イーサネットとＡＴＭを接続するルータの
カットスルー転送情報記憶部の一例を示す図。

【図１６】 イーサネットとＡＴＭを接続するルータの
ＩＰルーティング情報記憶部の一例を示す図。

【図１７】 イーサネットとＡＴＭを接続するルータの
専用仮想リンク情報記憶部の一例を示す図。

【図１８】 受信イーサネットフレームとＩＰパケット
を転送するＡＴＭコネクションとの関係の一例を示す
図。

【図１９】 ＡＴＭとイーサネットを接続するルータの
カットスルー転送情報記憶部の一例を示す図。

【図２０】 ＡＴＭとイーサネットを接続するルータの
ＩＰルーティング情報記憶部の一例を示す図。

【図２１】 ＡＴＭとイーサネットを接続するルータの
専用仮想リンク情報記憶部の一例を示す図。

【図２２】 本発明のルータの第２の構成の一例を示す
図。

【図２３】 本発明のルータの第３の構成の一例を示す
図。

【図２４】 本発明のルータの第４の構成の一例を示す
図。

【図２５】 本発明のルータの第３、第４の構成例にお
けるＡＴＭ転送情報記憶部の一例を示す図。

【図２６】 本発明のルータの第４の構成例におけるイ
ーサネットヘッダ情報記憶部の一例を示す図。

【図２７】 イーサネットを挟むルータ間の制御手順の
一例を示す図。

【図２８】 イーサネットスイッチを挟むルータ間の制
御手順の一例を示す図。

【図２９】 ＤＶＬＩの割り当て方法の一例を示す図。

【図３０】 ネットワーク構成例及び本ルータ装置を適
用した場合のＩＰパケット転送手順を示す図（ＬＡＮエ
ミュレーションを行う場合）。

【図３１】 イーサネットスイッチもしくはルータのＭ
ＡＣアドレス・ＶＣ対応テーブルの一例を示す図。

【符号の説明】

３１１…送信ホスト ３１２、３１４…受信ホスト ３４１、３４２、３４３…ルータ ７１…上位層 ７２、９１１…専用仮想リンク制御部 ７３、９１２…ＩＰ処理部 ７４、９１３…専用仮想リンク情報記憶部 ７５…送信バッファ ７６…受信バッファ ７７…イーサネット送信部 ７８…イーサネット受信部 ７９…ＩＰルーティング情報記憶部 ９１４…カットスルー転送情報解析部 ９１５…カットスルー転送情報記憶部 ９１６…ＩＰルーティング情報記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−125692（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−292092（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−318945（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−367133（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告 ＳＳ Ｅ96−50，1996年 ８月20日，001，Ｃ ＳＮＧ199700078004 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/56 H04L 12/46 H04L 12/66

Claims (26)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自装置のＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアド
   レスとして含むフレームを受信する受信手段と、 この受信手段によりある論理ネットワークに属する第１
   のノードから受信したフレームをパケットに組み立て、
   このパケットにネットワーク層処理を施し、再びフレー
   ム化して別の論理ネットワークに属する第２のノードへ
   転送する第１の転送手段と、 少なくとも前記ある論理ネットワーク内で一意に特定の
   フロー専用に割り当てられた仮想データリンクの識別子
   と、この特定のフローに属するパケットのフレームを転
   送すべき隣接ノードのＭＡＣアドレスとの対応関係を記
   憶する記憶手段と、 前記受信手段により前記第１のノードから受信したフレ
   ームに含まれる送信元ＭＡＣアドレス領域の内容を仮想
   データリンクの識別子に使って前記記憶手段に記憶され
   た対応関係を参照することにより得た前記第２のノード
   のＭＡＣアドレスを、前記フレームの宛先ＭＡＣアドレ
   ス領域に付与して該フレームを転送する第２の転送手段
   とを具備したことを特徴とするルータ装置。
2. 【請求項２】前記第２の転送手段は、前記受信手段によ
   り受信したフレームに、送信元ＭＡＣアドレス領域を仮
   想データリンクの識別子に使用する旨が記入されている
   場合に動作するものであることを特徴とする請求項１記
   載のルータ装置。
3. 【請求項３】前記記憶手段は、少なくとも前記別の論理
   ネットワーク内で一意に前記特定のフロー専用に割り当
   てられた仮想データリンクの別の識別子をも記憶するも
   のであり、 前記第２の転送手段は、前記第１のノードから受信した
   フレームに含まれる仮想データリンクの識別子に基づい
   て前記記憶手段を参照することにより得た前記別の識別
   子を、前記フレームの送信元ＭＡＣアドレス領域を使っ
   て付与するものであることを特徴とする請求項１記載の
   ルータ装置。
4. 【請求項４】前記第２の転送手段は、前記別の識別子を
   前記フレームの送信元ＭＡＣアドレス領域を使って付与
   する場合には、送信元ＭＡＣアドレス領域を仮想データ
   リンクの識別子に使用する旨を該フレームに記入するも
   のであることを特徴とする請求項３記載のルータ装置。
5. 【請求項５】ある論理ネットワークに属する第１のノー
   ドから受信したフレームをパケットに組み立て、このパ
   ケットにネットワーク層処理を施し、再びフレーム化し
   て別の論理ネットワークに属する第２のノードへ転送す
   る第１の転送手段と、 少なくとも前記ある論理ネットワーク内で一意に特定の
   フロー専用に割り当てられた仮想データリンクの識別
   子、及び、この識別子と該特定のフローに属するパケッ
   トのフレームを転送すべき隣接ノードを特定可能な情報
   との対応関係を記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された仮想データリンクの識別子が
   宛先ＭＡＣアドレス領域を使って記入されているフレー
   ムを受信する受信手段と、 この受信手段により前記第１のノードから受信したフレ
   ームに含まれる仮想データリンクの識別子に基づいて前
   記記憶手段に記憶された対応関係を参照することにより
   得た前記第２のノードを特定可能な情報を、前記フレー
   ムの宛先ＭＡＣアドレス領域を使って付与し該フレーム
   を転送する第２の転送手段とを具備したことを特徴とす
   るルータ装置。
6. 【請求項６】前記受信手段及び前記第２の転送手段は、
   前記受信手段により受信したフレームに、宛先ＭＡＣア
   ドレス領域を仮想データリンクの識別子に使用する旨が
   記入されている場合に動作するものであることを特徴と
   する請求項５記載のルータ装置。
7. 【請求項７】前記第２のノードを特定可能な情報は、少
   なくとも前記別の論理ネットワーク内で一意に前記特定
   のフロー専用に割り当てられた仮想データリンクの別の
   識別子、もしくは、前記第２のノードのＭＡＣアドレス
   であることを特徴とする請求項５記載のルータ装置。
8. 【請求項８】前記第２の転送手段は、前記別の識別子を
   前記フレームの宛先ＭＡＣアドレス領域を使って付与す
   る場合には、宛先ＭＡＣアドレス領域を仮想データリン
   クの識別子に使用する旨を該フレームに記入するもので
   あることを特徴とする請求項７記載のルータ装置。
9. 【請求項９】前記第２の転送手段は、自装置のＭＡＣア
   ドレスを前記フレームの送信元ＭＡＣアドレス領域に付
   与するものであることを特徴とする請求項５記載のルー
   タ装置。
10. 【請求項１０】前記別の論理ネットワーク内で一意に前
    記特定のフロー専用に割り当てられた仮想データリンク
    の別の識別子と、隣接ノードへこの別の識別子の付与さ
    れたフレームを転送するのに用いるべき仮想コネクショ
    ンとの対応関係を記憶する手段を更に備え、 前記第２の転送手段は、前記記憶手段を参照することに
    より得た前記別の識別子に基づいてこの記憶する手段に
    より記憶された内容をも参照することにより、求められ
    た前記第２のノードへフレームを転送するのに用いるべ
    き仮想コネクションを用いて前記フレームを転送するも
    のであることを特徴とする請求項３または７記載のルー
    タ装置。
11. 【請求項１１】前記第２のノードへの仮想コネクション
    は、前記特定のフロー専用に確保された仮想コネクショ
    ンであることを特徴とする請求項１０記載のルータ装
    置。
12. 【請求項１２】前記第１のノードから／へ、前記特定の
    フローを示す情報と該特定のフロー専用に割り当てられ
    る前記ある論理ネットワーク内の仮想データリンクの識
    別子とを含む制御メッセージを受信／送信する手段と、 この制御メッセージの受信／送信に連動して、前記第１
    のノードとの間に存在し、宛先ＭＡＣアドレスをキーに
    フレームのルーティングを行うデータリンクスイッチ
    が、前記仮想データリンクの識別子が付与されたフレー
    ムのルーティングを行えるよう、該識別子を送信元アド
    レス領域を使って付与したフレームを前記第１のノード
    へ向けて送信する手段とを更に備えたことを特徴とする
    請求項５記載のルータ装置。
13. 【請求項１３】前記第１のノードとの間に存在して宛先
    ＭＡＣアドレスをキーにフレームのルーティングを行う
    データリンクスイッチへの仮想コネクションに、該デー
    タリンクスイッチが前記仮想データリンクの識別子が付
    与されたフレームを該仮想コネクションへルーティング
    できるよう、該識別子を送信元アドレス領域を使って付
    与したフレームを送信する手段を更に備えたことを特徴
    とする請求項５記載のルータ装置。
14. 【請求項１４】ＭＡＣアドレスに関する問合せメッセー
    ジを受信する手段と、 問い合わせられたＭＡＣアドレスが、前記仮想データリ
    ンクの識別子に対応するものである場合に、自装置のＡ
    ＴＭアドレスを返答する手段とを更に備えたことを特徴
    とする請求項５記載のルータ装置。
15. 【請求項１５】ある論理ネットワークに属し、これとは
    別の論理ネットワークに属する宛先ノードへ向けてパケ
    ットを送信する送信ノード装置において、 送信すべき前記宛先ノードへのパケットが経由すべき隣
    接ノードのＭＡＣアドレスを求め、該パケットをフレー
    ム化し、このフレームに求めた隣接ノードのＭＡＣアド
    レスを宛先ＭＡＣアドレスとして、自装置のＭＡＣアド
    レスを送信元ＭＡＣアドレスとして付与して送信する第
    １の送信手段と、 前記隣接ノードとの間で共有された特定のフロー専用に
    割り当てられた仮想データリンクの識別子を記憶する記
    憶手段と、 送信すべき前記特定のフローに属するパケットをフレー
    ム化し、前記記憶手段に記憶された対応関係を参照する
    ことにより得た仮想データリンクの識別子を該フレーム
    の送信元もしくは宛先ＭＡＣアドレス領域を使って記入
    し送信する第２の送信手段とを具備したことを特徴とす
    る送信ノード装置。
16. 【請求項１６】前記第２の送信手段は、前記フレーム
    に、送信元もしくは宛先ＭＡＣアドレス領域を仮想デー
    タリンクの識別子に使用する旨を記入して送信するもの
    であることを特徴とする請求項１５記載の送信ノード装
    置。
17. 【請求項１７】前記隣接ノードへ／から、前記特定のフ
    ローを示す情報と該特定のフロー専用に割り当てられる
    前記ある論理ネットワーク内の仮想データリンクの識別
    子とを含む制御メッセージを送信／受信する手段を更に
    具備し、 この手段により送信／受信された制御メッセージに含ま
    れる識別子を前記記憶手段に記憶するものであることを
    特徴とする請求項１５記載の送信ノード装置。
18. 【請求項１８】前記隣接ノードとの間で共有された前記
    特定のフロー専用に割り当てられた仮想データリンクの
    識別子と、前記隣接ノードへこの識別子の付与されたフ
    レームを転送するのに用いるべき仮想コネクションとの
    対応関係を記憶する手段を更に備え、 前記第２の転送手段は、前記記憶手段を参照することに
    より得た前記仮想データリンクの識別子に基づいてこの
    記憶する手段により記憶された内容をも参照することに
    より、求められた仮想コネクションを用いて前記フレー
    ムを転送するものであることを特徴とする請求項１５記
    載の送信ノード装置。
19. 【請求項１９】前記隣接ノードへの仮想コネクション
    は、前記特定のフロー専用に確保された仮想コネクショ
    ンであることを特徴とする請求項１８記載のルータ装
    置。
20. 【請求項２０】コネクションレス型のデータリンクフレ
    ームを受信する受信手段と、 この受信手段によりある論理ネットワークに属する第１
    のノードから受信したフレームをパケットに組み立て、
    このパケットにネットワーク層処理を施し、フレーム化
    して仮想コネクション型の別の論理ネットワークに属す
    る第２のノードへ転送する第１の転送手段と、 少なくとも前記ある論理ネットワーク内で一意に特定の
    フロー専用に割り当てられた仮想データリンクの識別子
    と、隣接ノードへこの特定のフローに属するパケットの
    フレームを転送するのに用いるべき仮想コネクションと
    の対応関係を記憶する記憶手段と、 前記受信手段により前記第１のノードから受信したフレ
    ームに含まれる仮想データリンクの識別子に基づいて前
    記記憶手段に記憶された対応関係を参照することにより
    得た前記第２のノードへの仮想コネクションを用いて前
    記フレームを転送する第２の転送手段とを具備したこと
    を特徴とするルータ装置。
21. 【請求項２１】前記第２のノードへの仮想コネクション
    は、前記特定のフロー専用に確保された仮想コネクショ
    ンであることを特徴とする請求項２０記載のルータ装
    置。
22. 【請求項２２】前記第１のノードから／へ、前記特定の
    フローを示す情報と該特定のフロー専用に割り当てられ
    る前記ある論理ネットワーク内の仮想データリンクの識
    別子とを含む制御メッセージを受信／送信する手段を更
    に具備し、 この手段により受信／送信された制御メッセージに含ま
    れる仮想データリンクの識別子を前記記憶手段に記憶す
    るものであることを特徴とする請求項１、５、または２
    ０記載のルータ装置。
23. 【請求項２３】前記第２のノードへ／から、前記特定の
    フローを示す情報と該特定のフロー専用に割り当てられ
    る前記別の論理ネットワーク内の仮想データリンクの識
    別子とを含む制御メッセージを送信／受信する手段を更
    に具備し、 この手段により送信／受信された制御メッセージに含ま
    れる仮想データリンクの識別子を前記別の識別子として
    前記記憶手段に記憶するものであることを特徴とする請
    求項３または７記載のルータ装置。
24. 【請求項２４】前記第２のノードへ／から、前記特定の
    フローを示す情報と該特定のフロー専用に確保される仮
    想コネクションを示す情報とを含む制御メッセージを送
    信／受信する手段を更に具備し、 この手段により送信／受信された制御メッセージに含ま
    れる仮想コネクションを示す情報を前記記憶手段に記憶
    するものであることを特徴とする請求項２１記載のルー
    タ装置。
25. 【請求項２５】仮想コネクション型のある論理ネットワ
    ークに属する第１のノードから受信したフレームをパケ
    ットに組み立て、このパケットにネットワーク層処理を
    施し、再びフレーム化して別の論理ネットワークに属す
    る第２のノードへ転送する第１の転送手段と、 特定のフローに属するパケットのフレームが受信される
    のに用いられるべき仮想コネクションと、前記別の論理
    ネットワーク内で一意にこの特定のフロー専用に割り当
    てられた仮想データリンクの識別子および／または該特
    定のフローに属するパケットのフレームを転送すべき隣
    接ノードのＭＡＣアドレスとの対応関係を記憶する記憶
    手段と、 前記第１のノードからフレームを受信するのに用いられ
    た仮想コネクションに基づいて前記記憶手段に記憶され
    た対応関係を参照することにより得た仮想データリンク
    の識別子および／または前記第２のノードのＭＡＣアド
    レスを前記フレームに付与して転送する第２の転送手段
    とを具備したことを特徴とするルータ装置。
26. 【請求項２６】第１のノードが属するある論理ネットワ
    ーク内で特定のフロー専用に割り当てられた仮想データ
    リンクの識別子と、この特定のフローに属するパケット
    のフレームを転送すべき別の論理ネットワークに属する
    第２のノードを特定可能な情報との対応関係を記憶し、 前記第１のノードから受信したコネクションレス型のデ
    ータリンクフレームの、ＭＡＣアドレス領域を使って記
    入されている仮想データリンクの識別子に基づいて、記
    憶された前記対応関係を参照することにより、前記ネッ
    トワーク層処理を行わずに得た前記第２のノードを特定
    可能な情報を、受信した前記フレームに付与して転送
    し、 前記第１のノードから受信したフレームに仮想データリ
    ンクの識別子が記入されていないか、もしくは、記入さ
    れている仮想データリンクの識別子についての対応関係
    が記憶されていない場合には、受信した前記フレームを
    パケットに組み立て、このパケットにネットワーク層処
    理を施し、再びフレーム化して前記第２のノードへ転送
    することを特徴とするフレーム転送方法。