JP3631687B2 - イーサネット通信システムおよびイーサネット装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はイーサネットを用いる情報ネットワークに利用する。特に、経済的に高速広帯域なマルチメディアサービスを実現するために利用するに適する。
【０００２】
【従来の技術】
イーサネットによるネットワークを構成するための装置として、パケットのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを調べて記憶し、その情報を基にパケットを適切なポートへ転送するイーサネットスイッチがある。
【０００３】
イーサネットには、転送速度が１０Ｍｂ／ｓのイーサネット、１００Ｍｂ／ｓのファストイーサネット、１Ｇｂ／ｓのギガビットイーサネットがすでに商用化されており、それぞれ互換性がありＬＡＮの主流となっている。また、現在は１０Ｇｂ／ｓイーサネットの開発も行われている。
【０００４】
従来のイーサネット通信システムの構成を図６に示す。このイーサネットを接続する際、従来は図６のようにネットワーク上位のイーサネットスイッチの送受信インタフェースに対して複数のイーサネットスイッチの送受信インタフェースが１対１に接続されるのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の接続形態では、例えば、ギガビットイーサネットのインタフェースで各イーサネットスイッチを接続する場合には、上位のイーサネットスイッチは接続するスイッチ分の送受信用ギガビットイーサネットインタフェースを用意する必要があり、同時に下位のイーサネットスイッチも上位のイーサネットスイッチと同数の送受信用ギガビットイーサネットインタフェースを用意しなければならない。
【０００６】
通常、ギガビットイーサネットのインタフェースは高価であり、常に高速な通信を必要としない場合には無駄な設備投資となり得る。また、映像等のマルチメディアサービスの場合には、下位のスイッチから上位のスイッチへ送信される情報量は、上位のスイッチから下位のスイッチへ送られる情報量に比べて小容量であるのが一般的である。そのような場合には、下位から上位への転送用に高速イーサネットインタフェースを用意することも無駄な設備投資となり得る。
【０００７】
本発明は、このような背景に行われたものであって、イーサネット装置間の双方向通信において上り下りのインタフェース速度をそれぞれ独立に選択できるシステム構築ができるイーサネット通信システムおよびイーサネット装置を提供することを目的とする。本発明は、経済的なイーサネット装置間の通信システムが構築できるイーサネット通信システムおよびイーサネット通信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高価な高速イーサネットインタフェースの出力を分岐して複写することにより、高速イーサネットインタフェースを複数のイーサネット装置で共有することを最も主要な特徴とする。さらに、下位のイーサネット装置の送信用インタフェースを低速にする等のように、イーサネット装置間の双方向通信において上り下りのインタフェース速度をそれぞれ独立に選択できるシステム構築ができることを特徴とする。これにより、経済的なイーサネット装置間の通信システムが構築できる。
【０００９】
すなわち、本発明の第一の観点は、一つのイーサネット装置とＮ個のイーサネット装置により構成されるイーサネット装置群とが設けられ、前記一つのイーサネット装置と前記イーサネット装置群とは相互にイーサネットパケットを送受信する手段を備えたイーサネット通信システムである。
【００１０】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記一つのイーサネット装置は、一つの送信用イーサネットインタフェースと、Ｎ個の受信用イーサネットインタフェースと、前記送信用イーサネットインタフェースから送出されるイーサネットパケットをＮ個に複写する手段とを備え、前記イーサネット装置群は、当該イーサネット装置群を構成するＮ個のイーサネット装置のそれぞれに、１対の送信用および受信用イーサネットインタフェースと、この受信用イーサネットインタフェースに到着するイーサネットパケットのうち自分のアドレスを含むイーサネットパケットを受信し他を廃棄する手段とを備えたところにある。
【００１１】
これにより、前記一つのイーサネット装置では、高価な高速イーサネットインタフェースの出力を分岐し複写することにより、高速イーサネットインタフェースを前記イーサネット装置群を構成する複数のイーサネット装置で共有することができるので、経済的なイーサネット装置間の通信システムが構築できる。
【００１２】
さらに、前記一つのイーサネット装置を上位装置と定義し、前記イーサネット装置群を下位装置と定義し、例えば、映像情報等のマルチメディアサービスを想定するとき、高価な高速イーサネットインタフェースは、上位装置から下位装置への情報配信用に設ける必要があるが、下位装置から上位装置への通信用としては安価な低速イーサネットインタフェースでよいのであるから、下位装置の送信用インタフェースは低速にすることにより、経済的なイーサネット装置間の通信システムが構築できる。
【００１３】
また、イーサネット装置間の双方向通信において上り下りのインタフェース速度をそれぞれ独立に選択できるシステム構築ができるので、通信システムの使用目的に合わせて上り下りのインタフェース速度を任意に設定することができる。
【００１４】
前記一つのイーサネット装置は、前記一つの送信用イーサネットインタフェースに到着するパケットの宛先アドレスの中で前記Ｎ個に複写する手段により複写を行うべきパケットの宛先アドレスの情報をあらかじめ記録したアドレステーブルを備えることが望ましい。
【００１５】
これにより、前記一つのイーサネット装置は、前記イーサネット装置群に送信すべきパケットを識別することができる。
【００１６】
あるいは、前記一つのイーサネット装置は、前記Ｎ個の受信用イーサネットインタフェースに到着する前記イーサネット装置群からのイーサネットパケットの送信元アドレスにしたがって前記一つの送信用イーサネットインタフェースに到着するパケットの宛先アドレスの中で前記Ｎ個に複写する手段により複写を行うべきパケットの宛先アドレスの情報を収集する手段と、この収集する手段により収集した前記宛先アドレスの情報にしたがってアドレステーブルを作成する手段とを備えることもできる。
【００１７】
これにより、前記一つのイーサネット装置は、前記イーサネット装置群に送信すべきパケットを識別するためのアドレステーブルを前記イーサネット装置群から受信したイーサネットパケットの送信元アドレスにしたがって自動的に作成することができる。
【００１８】
したがって、前記イーサネット装置群を構成するイーサネット装置が増設された場合でも前記一つのイーサネット装置では、これを自動的に検知してアドレステーブルを更新することができる。さらに、一定期間内にイーサネットパケットの受信実績が認められないイーサネットパケットの送信元アドレスについてはこれを削除することにしておけば、前記イーサネット装置群を構成するイーサネット装置が減設された場合でも前記一つのイーサネット装置では、これを自動的に検知してアドレステーブルを更新することができる。
【００１９】
例えば、本発明のイーサネット通信システムの構成として、前記一つのイーサネット装置と前記イーサネット装置群との間は光ファイバにより接続され、前記イーサネットパケットは光パケットであり、前記複写する手段は、光増幅器および１対Ｎ光分岐器を含む構成とすることができる。
【００２０】
このような構成では、単に一つの光増幅器および１対Ｎ光分岐器を備えることにより、安価に本発明のイーサネット通信システムを構成することができる。
【００２１】
本発明の第二の観点は、本発明のイーサネット通信システムに設けられ、一つの送信用イーサネットインタフェースと、Ｎ個の受信用イーサネットインタフェースと、前記送信用イーサネットインタフェースから送出されるパケットをＮ個に複写する手段とを備えたことを特徴とするイーサネット装置である。
【００２２】
このイーサネット装置は、前記一つの送信用イーサネットインタフェースに到着するパケットの宛先アドレスの中で前記Ｎ個に複写する手段により複写を行うべきパケットの宛先アドレスの情報をあらかじめ記録したアドレステーブルを備えることが望ましい。
【００２３】
あるいは、前記Ｎ個の受信用イーサネットインタフェースに到着するイーサネットパケットの送信元アドレスにしたがって前記一つの送信用イーサネットインタフェースに到着するパケットの宛先アドレスの中で前記Ｎ個に複写する手段により複写を行うべきパケットの宛先アドレスの情報を収集する手段と、この収集する手段により収集した前記宛先アドレスの情報にしたがってアドレステーブルを作成する手段とを備えることが望ましい。
【００２４】
あるいは、本発明のイーサネット通信システムに設けられ、１対の送信用および受信用イーサネットインタフェースと、この受信用イーサネットインタフェースに到着するイーサネットパケットのうち自分のアドレスを含むイーサネットパケットを受信し他を廃棄する手段とを備えたことを特徴とするイーサネット装置である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明実施例のイーサネット通信システムおよびイーサネット装置を図１を参照して説明する。図１は本発明のイーサネット通信システムの構成図である。
【００２６】
本発明は、図１に示すように、一つのイーサネット装置１とＮ個のイーサネット装置２−１〜２−Ｎにより構成されるイーサネット装置群とが設けられ、イーサネット装置１とイーサネット装置２−１〜２−Ｎとは相互にイーサネットパケットを送受信するイーサネット通信システムである。
【００２７】
ここで、本発明の特徴とするところは、イーサネット装置１は、一つの送信用イーサネットインタフェース（以下、イーサネットインタフェースをＩＦと記す）７と、Ｎ個の受信用ＩＦ８−１〜８−Ｎと、送信用ＩＦ７から送出されるイーサネットパケットをＮ個に複写する光増幅器３および１対Ｎ光分岐器４とを備え、イーサネット装置２−１〜２−Ｎはそれぞれに、１対の送信用および受信用ＩＦ９−１〜９−Ｎ、１０−１〜１０−Ｎと、この受信用ＩＦ１０−１〜１０−Ｎに到着するイーサネットパケットのうち自分のアドレスを含むイーサネットパケットを受信し他を廃棄するアドレスフィルタ（図示せず）とを備えたところにある。
【００２８】
イーサネット装置１は、送信用ＩＦ７に到着するパケットの宛先アドレスの中で１対Ｎ光分岐器４により複写を行うべきパケットの宛先アドレスの情報をあらかじめ記録したアドレステーブル（図示せず）を備える。
【００２９】
あるいは、イーサネット装置１は、受信用ＩＦ８−１〜８−Ｎに到着するイーサネット装置２−１〜２−Ｎからのイーサネットパケットの送信元アドレスにしたがって送信用ＩＦ７に到着するパケットの宛先アドレスの中で１対Ｎ光分岐器４により複写を行うべきパケットの宛先アドレスの情報を収集してアドレステーブルを作成する。
【００３０】
本発明実施例は、図１に示すように、イーサネット装置１とイーサネット装置２−１〜２−Ｎとの間は光ファイバ５−１〜５−Ｎ、６−１〜６−Ｎにより接続され、前記イーサネットパケットは光パケットである。なお、本発明実施例では光インタフェースを想定しているが、電気インタフェース、ＵＴＰ（Ｕｎｓｈｉｅｌｄｅｄ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｐａｉｒ Ｃａｂｌｅ）等の電気ケーブル、電気アンプの組み合わせでも実現可能である。また、ここでは代表的なイーサネット装置を用いた実施例を示すが、ここで示した実施例以外のイーサネット装置の組み合わせも可能である。
【００３１】
以下では、本発明実施例をさらに詳細に説明する。
【００３２】
本発明実施例のイーサネット通信システムは、図１に示すように、１台のイーサネット装置１、Ｎ台のイーサネット装置２−１〜２−Ｎ、光増幅器３、１対Ｎ光分岐器４、１台のイーサネット装置１とＮ台のイーサネット装置２−１〜２−Ｎを接続するＮ本の光ファイバ５−１〜５−Ｎ、１対Ｎ光分岐器４とＮ台のイーサネット装置２−１〜２−Ｎを接続するＮ本の光ファイバ６−１〜６−Ｎを有する。光増幅器３は１対Ｎ光分岐器４での光パワー損失およびイーサネット装置間の伝送損失を補償するために用いる。
【００３３】
イーサネット装置１は、送信用ＩＦ７およびＮ個の受信用ＩＦ８−１〜８−Ｎを有し、イーサネット装置２−１〜２−Ｎは、送信用ＩＦ９−１〜９−Ｎおよび受信用ＩＦ１０−１〜１０−Ｎを有する。
【００３４】
イーサネット装置１から、イーサネット装置２−ｉ（ｉは１〜Ｎのいずれか）への通信は、イーサネット装置１の送信用ＩＦ７からイーサネット装置２−ｉの受信用ＩＦ１０−ｉへイーサネットパケットが流れ、イーサネット装置２−ｉからイーサネット装置１への通信は、イーサネット装置２−ｉの送信用ＩＦ９−ｉからイーサネット装置１の受信用ＩＦ８−ｉへイーサネットパケットが流れる。
【００３５】
ここで、イーサネット装置１から、イーサネット装置２−ｉへの通信を行う際、すべてのイーサネット装置２−１〜２−Ｎにイーサネット装置１の１対Ｎ光分岐器４により複写されたＮ個のイーサネットパケットが送信されるが、ここでは宛先ＭＡＣアドレスによる判別により、不要のイーサネットパケットはイーサネット装置２−１〜２−Ｎのアドレスフィルタにより廃棄される。
【００３６】
ここで、本発明実施例のイーサネット通信システムでは、通常のイーサネット通信システムと異なり送受信ポートがペアになっていないので、通常のイーサネット装置で行われるＭＡＣアドレスの学習機能は使用できない。本発明におけるアドレス処理法として次の２方式を示す。
【００３７】
（１）送信用ＩＦ７の接続先は受信用ＩＦ１０−１〜１０−Ｎの受信ポートであるが、イーサネット装置１への送信は送信用ＩＦ９−１〜９−Ｎの送信用ポートから行うという設定でイーサネット装置２のアドレステーブルを作成しておく。すなわち、イーサネット装置２−１〜２−Ｎの送信用ＩＦ９−１〜９−Ｎのアドレスに基づいてイーサネット装置１では送信用のアドレステーブルを作成する。その際、イーサネット装置における接続ポートのＭＡＣアドレスの学習機能はＯＦＦと設定する。ただし本方式では、新たなイーサネット装置（新たなＭＡＣアドレス）が接続されたときに、固定アドレステーブルでは機能しないため、定期的にアドレスを再設定する必要がある。
【００３８】
（２）本発明用に新たなＭＡＣアドレスの学習機能を組み込む。すなわち、受信用ＩＦ８−１〜８−Ｎで受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスを検知し、これらのＭＡＣアドレスに対しては常に送信用ＩＦ７を送信ポートとするといったルールでイーサネット装置１におけるアドレステーブルを作成するプログラムを組み込む。本方式により、イーサネット装置２−１〜２−Ｎに新たなイーサネット装置２−（Ｎ＋ｊ）が追加されても新たなＭＡＣアドレスに対してアドレステーブルを自動的に更新することができる。さらに、一定期間内にイーサネットパケットの受信実績が認められないイーサネットパケットの送信元アドレスについてはこれを削除することにしておけば、イーサネット装置２−１〜２−Ｎのいずれかが減設された場合でもイーサネット装置１では、これを自動的に検知してアドレステーブルを更新することができる。
【００３９】
（第一実施例）
本発明第一実施例のイーサネット通信システムを図２を参照して説明する。図２は本発明第一実施例のイーサネット通信システムの構成図である。以下では、図中のＴＸは送信用ＩＦを含む送信回路を表し、ＲＸは受信用ＩＦを含む受信回路を表す。第一実施例は、図２に示すように、イーサネット装置としてイーサネットスイッチを用いた場合の実施例を示す。同図に示すイーサネットスイッチ間通信システムでは、一般的にネットワークの上位側（バックボーン側）に設置するイーサネットスイッチと一般的にネットワークの下位側（端末側）に設置するＮ台のイーサネットスイッチとが、前述した本発明の構成によって接続され、下位側のイーサネットスイッチに接続された端末間およびこの端末と上位側イーサネットスイッチより外に繋がっている端末等との通信が可能となる。
【００４０】
（第二実施例）
本発明第二実施例のイーサネット通信システムを図３を参照して説明する。図３は本発明第二実施例のイーサネット通信システムの構成図である。第二実施例は、図３に示すように、イーサネット装置として１台のイーサネットスイッチとパーソナル・コンピュータ装置等のイーサネット端末とを用いた場合の実施例を示す。イーサネットスイッチとＮ台のイーサネット端末とが、前述した本発明の構成によって接続され、イーサネット端末間およびこのイーサネット端末とイーサネットスイッチより外に繋がっている端末等との通信が可能となる。
【００４１】
（第三実施例）
本発明第三実施例のイーサネット通信システムを図４を参照して説明する。図４は本発明第三実施例のイーサネット通信システムの構成図である。第三実施例は、図４に示すように、イーサネット装置としてパーソナル・コンピュータ装置等のイーサネット端末を用いた場合の実施例を示す。１台のイーサネット端末とＮ台のイーサネット端末とが、前述した本発明の構成によって接続され、これらのイーサネット端末間の通信が可能となる。
【００４２】
（第四実施例）
本発明第四実施例のイーサネット通信システムを図５を参照して説明する。図５は本発明第四実施例のイーサネット通信システムの構成図である。第四実施例は、図５に示すように、イーサネット装置として１台のパーソナル・コンピュータ装置等のイーサネット端末とイーサネットスイッチとを用いた場合の実施例を示す。イーサネット端末とＮ台のイーサネットスイッチとが、前述した本発明の構成によって接続され、イーサネット端末と下位側イーサネットスイッチに接続された端末との間の通信およびこの下位側イーサネットスイッチに接続された端末間の通信が可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、イーサネット装置間の双方向通信において上り下りのインタフェース速度をそれぞれ独立に選択できるシステム構築ができる。これにより、下位のイーサネット装置の送信用インタフェースを低速にすることができ、さらに、高速イーサネットインタフェースの出力を分岐して複写することにより、高速イーサネットインタフェースを複数のイーサネット装置で共有することができるなど、経済的なイーサネット装置間の通信システムが構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例のイーサネット通信システムの構成図。
【図２】本発明第一実施例のイーサネット通信システムの構成図。
【図３】本発明第二実施例のイーサネット通信システムの構成図。
【図４】本発明第三実施例のイーサネット通信システムの構成図。
【図５】本発明第四実施例のイーサネット通信システムの構成図。
【図６】従来のイーサネット通信システムの構成図。
【符号の説明】
１、２−１〜２−Ｎ イーサネット装置
３ 光増幅器
４ １対Ｎ光分岐器
５−１〜５−Ｎ、６−１〜６−Ｎ 光ファイバ
７、９−１〜９−Ｎ 送信用ＩＦ
８−１〜８−Ｎ、１０−１〜１０−Ｎ 受信用ＩＦ

Claims (3)

1. 一つのイーサネット装置とＮ個のイーサネット装置により構成されるイーサネット装置群とが設けられ、
   前記一つのイーサネット装置と前記イーサネット装置群とは相互にイーサネットパケットを送受信する手段を備えたイーサネット通信システムにおいて、
   前記一つのイーサネット装置は、一つの送信用イーサネットインタフェースと、Ｎ個の受信用イーサネットインタフェースとを備え、
   前記一つのイーサネット装置と前記イーサネット装置群との間は光ファイバ伝送路により接続され、
   前記光ファイバ伝送路には、前記送信用イーサネットインタフェースから送出されるイーサネットパケットをＮ個に複写する１対Ｎ光分岐器を備え、
   前記イーサネット装置群は、当該イーサネット装置群を構成するＮ個のイーサネット装置のそれぞれに、１対の送信用および受信用イーサネットインタフェースと、この受信用イーサネットインタフェースに到着するイーサネットパケットのうち自分のアドレスを含むイーサネットパケットを受信し他を廃棄する手段とを備え、
   前記一つのイーサネット装置は、前記一つの送信用イーサネットインタフェースに到着するパケットの宛先アドレスの中で前記送信用イーサネットインタフェースから送出すべきパケットの宛先アドレスの情報をあらかじめ記録したアドレステーブルを備え、
   前記一つのイーサネット装置は、前記Ｎ個の受信用イーサネットインタフェースに到着する前記イーサネット装置群からのイーサネットパケットの送信元アドレスにしたがって前記一つの送信用イーサネットインタフェースに到着するパケットの宛先アドレスの中で前記一つの送信用イーサネットインタフェースから送出すべきパケットの宛先アドレスの情報を収集する手段と、この収集する手段により収集した前記宛先アドレスの情報にしたがって前記アドレステーブルを作成する手段とを備えた
   ことを特徴とするイーサネット通信システム。
2. 請求項１記載のイーサネット通信システムに設けられ、一つの送信用イーサネットインタフェースと、Ｎ個の受信用イーサネットインタフェースとを備えたことを特徴とするイーサネット装置。
3. 請求項１記載のイーサネット通信システムに設けられ、１対の送信用および受信用イーサネットインタフェースと、この受信用イーサネットインタフェースに到着するイーサネットパケットのうち自分のアドレスを含むイーサネットパケットを受信し他を廃棄する手段とを備えたことを特徴とするイーサネット装置。

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