JP3666474B2 - 折り返しポートを備えるスイッチ装置およびカプセル化パケットスイッチング方法 - Google Patents

折り返しポートを備えるスイッチ装置およびカプセル化パケットスイッチング方法 Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はパケットのスイッチングを行うスイッチ装置に関し、特に折り返しポート(ループバックポートともいう)を備えるスイッチ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
あるプロトコルAのパケットに別のプロトコルBのプロトコルヘッダを付加することによりプロトコルAのパケットをプロトコルBのパケットとしてカプセル化して、プロトコルBのネットワークで転送することをトンネリングという。このトンネリングのために、プロトコルAのネットワークとプロトコルBのネットワークとを接続するスイッチ装置(ルータ,スイッチングハブ等を含む)では、プロトコルBのパケットを受信した場合、外側のプロトコルヘッダであるプロトコルBのプロトコルヘッダを調べてプロトコルBの通常のパケットであるか、カプセル化されたプロトコルAのパケットであるかを判別し、カプセル化されたプロトコルAのパケットであれば、外側のプロトコルヘッダであるプロトコルBのプロトコルヘッダを取り外して(デカプセル処理して)、内側のプロトコルヘッダであるプロトコルAのプロトコルヘッダに従ってプロトコルAのパケットをプロトコルAのネットワークに向けてスイッチングする処理が必要となる。
【0003】
従来のスイッチ装置では、外側のプロトコルヘッダに基づくプロトコルB処理と、カプセル化パケットのデカプセル処理と、内側のプロトコルヘッダに基づくプロトコルA処理とを1つの回路(ハードウェア)で行おうとしていたため、外側のプロトコルヘッダに基づくプロトコルB処理と内側のプロトコルヘッダに基づくプロトコルA処理との全ての組み合わせに対処するプロトコル処理部をプロトコルの数に合わせて回路部分として設けていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のスイッチ装置では、外側のプロトコルヘッダに基づくプロトコル処理と、カプセル化パケットのデカプセル処理と、内側のプロトコルヘッダに基づくプロトコル処理とを1つの回路で行おうとしていたため、内側のプロトコルヘッダに基づくプロトコル処理と外側のプロトコルヘッダに基づくプロトコル処理との全ての組み合わせに対処する回路部分がそれぞれ必要であり、回路系の増大と処理の複雑化とを招いているという問題点があった。
【0005】
また、各回路部分がそれぞれ同じプロトコルの処理部分を重複して持つことになるため、回路系に無駄が発生しているという問題点があった。
【0006】
本発明の目的は、プロトコル毎にプロトコル処理部を独立して設け、各プロトコル処理部をデカプセル処理部を介して折り返しポートで接続することにより、重複する処理を無くして回路系を単純化かつ小型化できるようにした折り返しポートを備えるスイッチ装置を提供することにある。
【0007】
また、本発明の他の目的は、折り返しポートを備えるスイッチ装置おけるカプセル化パケットスイッチング方法を提供することにある。
【0008】
なお、先行技術文献として、特開2000−165443,特開2001−045064,特開2001−285942,特開2001−313672,特開平11−068846等があるが、いずれもパケットが折り返しポートで折り返し受信できるようになってはおらず、本発明とは構成,作用および効果が異なる発明を開示するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の折り返しポートを備えるスイッチ装置は、パケットを受信する受信ポートと、パケットを送信する送信ポートとを備え、受信ポートで受信されたパケットを送信ポートに向けてスイッチングするスイッチ装置において、パケットを送信して折り返し受信する折り返しポートと、前記受信ポートおよび前記折り返しポートで受信されたパケットのプロトコル処理を選択するプロトコル処理選択部と、カプセル化パケットのプロトコルを内側のプロトコルヘッダのプロトコルに置き換えるとともに外側のプロトコルヘッダを取り外してデカプセル済みパケットを前記折り返しポートに送出するデカプセル処理部と、プロトコル毎に設けられ、前記プロトコル処理選択部によりプロトコル処理が選択されたときにカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングする複数のプロトコル処理部とを有することを特徴とする。
【0010】
また、本発明の折り返しポートを備えるスイッチ装置は、パケットを受信する受信ポートと、パケットを送信する送信ポートとを備え、受信ポートで受信されたパケットを送信ポートに向けてスイッチングするスイッチ装置において、パケットを送信して折り返し受信する折り返しポートと、前記受信ポートおよび前記折り返しポートで受信されたパケットのプロトコル処理を第1プロトコル処理または第2プロトコル処理から選択するプロトコル処理選択部と、カプセル化パケットのプロトコルを内側のプロトコルヘッダのプロトコルで置き換えるとともに外側のプロトコルヘッダを取り外してデカプセル済みパケットを前記折り返しポートに送出するデカプセル処理部と、前記プロトコル処理選択部により第1プロトコル処理が選択されたときにカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングする第1プロトコル処理部と、前記プロトコル処理選択部により第2プロトコル処理が選択されたときにカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングする第2プロトコル処理部とを有することを特徴とする。
【0011】
さらに、本発明の折り返しポートを備えるスイッチ装置は、パケットを受信する受信ポートと、パケットを送信する送信ポートとを備え、受信ポートで受信されたパケットを送信ポートに向けてスイッチングするスイッチ装置において、パケットを送信して折り返し受信する折り返しポートと、前記受信ポートおよび前記折り返しポートで受信されたパケットのプロトコル処理をIPv4処理またはIPv6処理から選択するプロトコル処理選択部と、カプセル化パケットのプロトコルを内側のプロトコルヘッダのプロトコルで置き換えるとともに外側のプロトコルヘッダを取り外してデカプセル済みパケットを前記折り返しポートに送出するデカプセル処理部と、前記プロトコル処理選択部によりIPv4処理が選択されたときに、カプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングするIPv4処理部と、前記プロトコル処理選択部によりIPv6処理が選択されたときに、カプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングするIPv6処理部とを有することを特徴とする。
【0012】
さらにまた、本発明の折り返しポートを備えるスイッチ装置は、パケットを受信する受信ポートと、パケットを送信する送信ポートとを備え、受信ポートで受信されたパケットを送信ポートに向けてスイッチングするスイッチ装置において、パケットを送信して折り返し受信する折り返しポートと、前記受信ポートおよび前記折り返しポートで受信されたパケットのMACヘッダのタイプに応じてプロトコル処理を選択するプロトコル処理選択部と、カプセル化パケットのMACヘッダのタイプを内側のプロトコルヘッダのプロトコルで置き換えるとともに外側のプロトコルヘッダを取り外してデカプセル済みパケットを前記折り返しポートに送出するデカプセル処理部と、プロトコル毎に設けられ、前記プロトコル処理選択部によりプロトコル処理が選択されたときに、パケットのプロトコルヘッダの内容に基づいて、内側にさらにプロトコルヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングする複数のプロトコル処理部とを有することを特徴とする。
【0013】
また、本発明の折り返しポートを備えるスイッチ装置は、パケットを受信する受信ポートと、パケットを送信する送信ポートとを備え、受信ポートで受信されたパケットを送信ポートに向けてスイッチングするスイッチ装置において、パケットを送信して折り返し受信する折り返しポートと、前記受信ポートおよび前記折り返しポートで受信されたパケットのMACヘッダのタイプに応じて第1プロトコル処理または第2プロトコル処理を選択するプロトコル処理選択部と、カプセル化パケットのMACヘッダのタイプを内側のプロトコルヘッダのプロトコルで置き換えるとともに外側のプロトコルヘッダを取り外してデカプセル済みパケットを前記折り返しポートに送出するデカプセル処理部と、前記プロトコル処理選択部により第1プロトコル処理が選択されたときに、パケットの第1プロトコルヘッダの内容に基づいて、内側にさらにプロトコルヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングする第1プロトコル処理部と、前記プロトコル処理選択部により第2プロトコル処理が選択されたときに、パケットの第2プロトコルヘッダの内容に基づいて、内側にさらにプロトコルヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングする第2プロトコル処理部とを有することを特徴とする。
【0014】
さらに、本発明の折り返しポートを備えるスイッチ装置は、パケットを受信する受信ポートと、パケットを送信する送信ポートとを備え、受信ポートで受信されたパケットを送信ポートに向けてスイッチングするスイッチ装置において、パケットを送信して折り返し受信する折り返しポートと、前記受信ポートおよび前記折り返しポートで受信されたパケットのMACヘッダのタイプに応じてIPv4処理またはIPv6処理を選択するプロトコル処理選択部と、カプセル化パケットのMACヘッダのタイプを内側のプロトコルヘッダのプロトコルで置き換えるとともに外側のプロトコルヘッダを取り外してデカプセル済みパケットを前記折り返しポートに送出するデカプセル処理部と、前記プロトコル処理選択部によりIPv4処理が選択されたときに、パケットのIPv4ヘッダの内容に基づいて、内側にさらにプロトコルヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングするIPv4処理部と、前記プロトコル処理選択部によりIPv6処理が選択されたときに、パケットのIPv6ヘッダの内容に基づいて、内側にさらにプロトコルヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングするIPv6処理部とを有することを特徴とする。
【0015】
一方、本発明のカプセル化パケットスイッチング方法は、パケットのスイッチングを行うスイッチ装置のカプセル化パケットスイッチング方法において、プロトコルに応じてパケットのスイッチングを行うプロトコル処理部をプロトコル毎に独立させ、各プロトコル処理部をデカプセル処理部を介して折り返しポートに接続することにより、カプセル化パケットの処理を同一のプロトコルのカプセル化されていないパケットと同じプロトコル処理部で処理するようにしたことを特徴とする。
【0016】
また、本発明の折り返しポートを用いたカプセル化パケットスイッチング方法は、パケットのスイッチングを行うスイッチ装置のカプセル化パケットスイッチング方法において、IPv4に応じてパケットのスイッチングを行うIPv4処理部と、IPv6に応じてパケットのスイッチングを行うIPv6処理部とを独立させ、各プロトコル処理部をデカプセル処理部を介して折り返しポートに接続することにより、カプセル化パケットの処理を同一のプロトコルのカプセル化されていないパケットと同じプロトコル処理部で処理するようにしたことを特徴とする。
【0017】
本発明の折り返しポートを備えるスイッチ装置では、カプセル化パケットのデカプセル処理を行う場合に、外側のプロトコルヘッダに従ってパケットのスイッチングを行うプロトコル処理部と、デカプセル済みパケットのプロトコルヘッダに従ってパケットのスイッチングを行うプロトコル処理部とを回路として独立させ、それぞれのプロトコル処理部を、カプセル化パケットのデカプセル処理を行うデカプセル処理部を介して折り返しポートに接続することによって、回路系の単純化および小型化を実現する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0019】
図1を参照すると、本発明の第1の実施の形態に係る折り返しポートを備えるスイッチ装置10は、プロトコルAのプロトコルヘッダ(以下、プロトコルAヘッダと略記する)に従ってパケットのスイッチングを行うプロトコルA処理部11と、プロトコルBのプロトコルヘッダ(以下、プロトコルBヘッダと略記する)に従ってパケットのスイッチングを行うプロトコルB処理部12と、受信パケットのプロトコルヘッダに従ってプロトコル処理部を選択するプロトコル処理選択部13と、カプセル化パケットのデカプセル処理を行うデカプセル処理部14と、パケットを受信する受信ポート15と、デカプセル済みのパケットを送信して折り返し受信する折り返しポート16と、パケットを送信する送信ポート17とを含んで構成されている。
【0020】
プロトコルA処理部11は、プロトコル処理選択部13から受け取ったプロトコルAヘッダのパケットを解析し、プロトコルAヘッダに従ってパケットのスイッチングを行う。
【0021】
プロトコルB処理部12は、プロトコル処理選択部13から受け取ったプロトコルBヘッダのパケットを解析し、プロトコルBヘッダに従ってパケットのスイッチングを行う。
【0022】
プロトコル処理選択部13は、受信ポート15または折り返しポート16から受け取ったパケットを解析して外側のプロトコルヘッダに従ってプロトコルA処理部11またはプロトコルB処理部12にパケットを送り込む。
【0023】
デカプセル処理部14は、プロトコルA処理部11およびプロトコルB処理部12から受け取ったカプセル化パケットのデカプセル処理を行い、デカプセル済みのパケットを折り返しポート16に送出する。
【0024】
受信ポート15は、スイッチ装置10に接続されるネットワークのプロトコルに応じて1つ以上(図示は1つ)設けられており、ネットワークを通じてパケットを受信する。
【0025】
折り返しポート16は、デカプセル処理部14からデカプセル済みのパケットを送信して折り返し受信し、プロトコル処理選択部13に渡す。
【0026】
送信ポート17は、スイッチ装置10に接続されるネットワークのプロトコルに応じて1つ以上(図示は1つ)設けられており、パケットをネットワークに送信する。
【0027】
図2を参照すると、プロトコルA処理部11およびプロトコルB処理部12における処理手順は、パケット受け取りステップS101と、カプセル化パケット判別ステップS102と、MAC(Media Access Control)ヘッダタイプ書き換えステップS103と、デカプセル処理部へのパケット送り込みステップS104と、送信元アドレスおよび宛先アドレス書き換えステップS105と、送信ポートへのパケットスイッチングステップS106とからなる。
【0028】
図3を参照すると、プロトコル処理選択部13における処理手順は、パケット受け取りステップS201と、プロトコル判別ステップS202と、該当プロトコル処理部へのパケット送り込みステップS203とからなる。
【0029】
図4を参照すると、デカプセル処理部14における処理手順は、パケット受け取りステップS301と、外側プロトコルヘッダ取り外しステップS302と、折り返しポートへのパケット送信ステップS303とからなる。
【0030】
次に、このように構成された第1の実施の形態に係るスイッチ装置10の動作について、図1〜図4および図5〜図8を参照しながら説明する。
【0031】
(1)プロトコルAヘッダの通常パケットの受信(図5参照)
【0032】
受信ポート15は、プロトコルAヘッダの通常パケットを受信すると、パケットをプロトコル処理選択部13に渡す。
【0033】
プロトコル処理選択部13は、パケットを受け取ると(ステップS201)、MACヘッダのタイプからプロトコルAを判別し(ステップS202)、パケットをプロトコルA処理部11へ送り込む(ステップS203)。
【0034】
プロトコルA処理部11は、プロトコル処理選択部13からパケットを受け取ると(ステップS101)、外側のプロトコルAヘッダの内容から内側にプロトコルBヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し(ステップS102)、内側にプロトコルBヘッダがないパケットであるので、プロトコルAヘッダの送信元アドレスおよび宛先アドレスに従ってMACヘッダの送信元アドレスおよび宛先アドレスを書き換え(ステップS105)、プロトコルAネットワークに接続された送信ポート17にパケットをスイッチングする(ステップS106)。
【0035】
送信ポート17は、パケットをプロトコルAネットワークに送信する。
【0036】
(2)プロトコルBヘッダの通常パケットの受信(図6参照)
【0037】
受信ポート15は、プロトコルBヘッダの通常パケットを受信すると、パケットをプロトコル処理選択部13に渡す。
【0038】
プロトコル処理選択部13は、パケットを受け取ると(ステップS201)、MACヘッダのタイプからプロトコルBを判別し(ステップS202)、パケットをプロトコルB処理部12へ送り込む(ステップS203)。
【0039】
プロトコルB処理部12は、プロトコル処理選択部13からパケットを受け取ると(ステップS101)、外側のプロトコルBヘッダの内容から内側にプロトコルAヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し(ステップS102)、内側にプロトコルAヘッダがないパケットであるので、プロトコルBヘッダの送信元アドレスおよび宛先アドレスに従ってMACヘッダの送信元アドレスおよび宛先アドレスを書き換え(ステップS105)、プロトコルBネットワークに接続された送信ポート17にパケットをスイッチングする(ステップS106)。
【0040】
送信ポート17は、パケットをプロトコルBネットワークに送信する。
【0041】
(3)プロトコルAヘッダでカプセル化されたプロトコルBヘッダのカプセル化パケットの受信(図7参照)
【0042】
受信ポート15は、プロトコルAヘッダによってカプセル化されたプロトコルBヘッダのカプセル化パケットを受信すると、カプセル化パケットをプロトコル処理選択部13に渡す。
【0043】
プロトコル処理選択部13は、カプセル化パケットを受け取ると(ステップS201)、MACヘッダのタイプからプロトコルAを判別し(ステップS202)、カプセル化パケットをプロトコルA処理部11へ送り込む(ステップS203)。
【0044】
プロトコルA処理部11は、プロトコル処理選択部13からカプセル化パケットを受け取ると(ステップS101)、外側のプロトコルAヘッダの内容から内側にプロトコルBヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し(ステップS102)、カプセル化パケットであるので、MACヘッダのタイプを内側のプロトコルBヘッダのプロトコルBに書き換え(ステップS103)、カプセル化パケットをデカプセル処理部14へ送り込む(ステップS104)。
【0045】
デカプセル処理部14は、カプセル化パケットを受け取ると(ステップS301)、カプセル化パケットからプロトコルAヘッダを取り外してプロトコルBヘッダのパケットにデカプセル処理し(ステップS302)、デカプセル済みのパケットを折り返しポート16に送出する(ステップS303)。
【0046】
折り返しポート16は、デカプセル処理部14から受信したプロトコルBヘッダのデカプセル済みのパケットを送信して折り返し受信し、プロトコル処理選択部13に渡す。
【0047】
プロトコル処理選択部13は、折り返しポート16からプロトコルBヘッダのデカプセル済みのパケットを受け取ると(ステップS201)、MACヘッダのタイプからプロトコルBを判別し(ステップS202)、デカプセル済みのパケットをプロトコルB処理部12へ送り込む(ステップS203)。
【0048】
プロトコルB処理部12は、プロトコル処理選択部13からデカプセル済みのパケットを受け取ると(ステップS101)、外側のプロトコルBヘッダの内容から内側にプロトコルAヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し(ステップS102)、内側にプロトコルBヘッダがないパケットであるので、プロトコルBヘッダの送信元アドレスおよび宛先アドレスに従って送信元アドレスおよびMACヘッダの宛先アドレスを書き換え(ステップS105)、プロトコルBネットワークに接続された送信ポート17にパケットをスイッチングする(ステップS106)。
【0049】
送信ポート17は、パケットをプロトコルBネットワークに送信する。
【0050】
(4)プロトコルBによってカプセル化されたプロトコルAのカプセル化パケットの受信(図8参照)
【0051】
受信ポート15は、プロトコルBヘッダによってカプセル化されたプロトコルAヘッダのカプセル化パケットを受信すると、カプセル化パケットをプロトコル処理選択部13に渡す。
【0052】
プロトコル処理選択部13は、カプセル化パケットを受け取ると(ステップS201)、MACヘッダのタイプからプロトコルBを判別し(ステップS202)、カプセル化パケットをプロトコルB処理部12へ送り込む(ステップS203)。
【0053】
プロトコルB処理部12は、プロトコル処理選択部13からカプセル化パケットを受け取ると(ステップS101)、外側のプロトコルBヘッダの内容から内側にプロトコルAヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し(ステップS102)、カプセル化パケットであるので、MACヘッダのタイプを内側のプロトコルAヘッダのプロトコルAに書き換え(ステップS103)、カプセル化パケットをデカプセル処理部14へ送り込む(ステップS104)。
【0054】
デカプセル処理部14は、カプセル化パケットを受け取ると(ステップS301)、カプセル化パケットからプロトコルBヘッダを取り外してプロトコルAヘッダのパケットにデカプセル処理し(ステップS302)、デカプセル済みのパケットを折り返しポート16に送出する(ステップS303)。
【0055】
折り返しポート16は、デカプセル処理部14から受信したプロトコルAヘッダのデカプセル済みのパケットを送信して折り返し受信し、プロトコル処理選択部13に渡す。
【0056】
プロトコル処理選択部13は、折り返しポート16からプロトコルAヘッダのデカプセル済みのパケットを受け取ると(ステップS201)、MACヘッダのタイプからプロトコルAを判別し(ステップS202)、デカプセル済みのパケットをプロトコルA処理部11へ送り込む(ステップS203)。
【0057】
プロトコルA処理部11は、プロトコル処理選択部13からデカプセル済みのパケットを受け取ると(ステップS101)、外側のプロトコルAヘッダの内容から内側にプロトコルBヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し(ステップS102)、内側にプロトコルBヘッダがないパケットであるので、プロトコルAヘッダの送信元アドレスおよび宛先アドレスに従ってMACヘッダの送信元アドレスおよび宛先アドレスを書き換え(ステップS105)、プロトコルAネットワークに接続された送信ポート17にパケットをスイッチングする(ステップS106)。
【0058】
送信ポート17は、パケットをプロトコルAネットワークに送信する。
【0059】
なお、上記実施の形態では、スイッチ装置10にプロトコルA処理部11およびプロトコルB処理部12の2種類のプロトコル処理部を設けるようにしたが、スイッチ装置がスイッチングできるプロトコルの種類が3つ以上になった場合には、プロトコル処理部も3つ以上設けられる。
【0060】
【実施例】
以下、実施例として、プロトコルAがIPv4(Internet Protocol version 4)、プロトコルBがIPv6(Internet Protocol version 6)であるケースについて、図9ないし図12を参照しながら説明する。
【0061】
IPv6では、IPv4ネットワークの中にトンネルを作ってIPv6のスイッチ装置10がパケットをスイッチングする場合と、IPv6ネットワークの中にトンネルを作ってIPv4のスイッチ装置10がパケットをスイッチングする場合との両方があり得る。上記の2種類のトンネルは、パケットのカプセル化によって実現される。
【0062】
図9は、IPv4ネットワークの中にトンネルを作ってIPv6のスイッチ装置10がパケットをスイッチングする場合のカプセル化パケットを示す図である。このカプセル化パケットは、宛先MACアドレス(DA)と、送信元MACアドレス(SA)と、タイプと、IPv4ヘッダと、IPv6ヘッダと、データとからなる。IPv4ヘッダは、バージョンと、ヘッダ長と、サービスタイプと、トータル長と、識別子(ID)と、フラグと、フラグメントオフセットと、生存時間(TTL)と、プロトコルタイプと、ヘッダチェックサムと、送信元IPアドレスと、宛先IPアドレスとからなる。なお、宛先MACアドレス,送信元MACアドレスおよびタイプを併せて、MACヘッダという。MACヘッダのタイプが0x0800であることによってIPv4ヘッダが識別され、IPv4ヘッダのプロトコルタイプが0x29であることによってIPv6ヘッダが識別される。
【0063】
図10は、IPv6ネットワークの中にトンネルを作ってIPv4のスイッチ装置10がパケットをスイッチングする場合のパケットを示す図である。このパケットは、宛先MACアドレス(DA)と、送信元MACアドレス(SA)と、タイプ(IPv6=0x86dd)と、IPv6ヘッダと、IPv4ヘッダと、データとからなる。IPv6ヘッダは、バージョンと、トラフィッククラスと、フローラベルと、ペイロード長と、ネクストヘッダ(IPv4=0x04)と、ホップリミットと、送信元IPアドレスと、宛先IPアドレスとからなる。MACヘッダのタイプが0x86ddであることによってIPv6ヘッダが識別され、IPv6ヘッダのネクストヘッダが0x04であることによってIPv4ヘッダが識別される。
【0064】
なお、IPv4ヘッダのプロトコルおよびIPv6ヘッダのネクストヘッダに入る代表的な値として、ICMP(Internet Control Message Protocol)のときに1(0x01)、IGMP(Internet Group Management Protocol)のときに2(0x02)、IP(Internet Protocol)のときに4(0x04)、TCP(Transmission Control Protocol)のときに6(0x06)、UDP(User Datagram Protocol)のときに17(0x11)、IPv6のときに41(0x29)、ICMPv6のときに58(0x3a)がある。
【0065】
図11は、IPv4ネットワークの中にトンネルを作ってIPv6のスイッチ装置10がパケットをスイッチングする場合のデカプセル処理の一例を示す図である。
【0066】
受信ポート15は、IPv4によってカプセル化されたIPv6パケット(図11(a)参照)を受信すると、カプセル化パケットをプロトコル処理選択部13に渡す。
【0067】
プロトコル処理選択部13は、カプセル化パケットを受信すると(ステップS201)、MACヘッダのタイプからIPV4と判別し(ステップS202)、カプセル化パケットをIPv4処理部11に送り込む(ステップS203)。
【0068】
IPv4処理部11は、プロトコル処理選択部13からカプセル化パケットを受け取ると(ステップS101)、外側のIPv4ヘッダのプロトコルから内側にIPv6ヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し(ステップS102)、カプセル化パケットであるので、MACヘッダのタイプをIPv6(0x86dd)に書き換え(ステップS103)、カプセル化パケットをデカプセル処理部14へ送り込む(ステップS104)。
【0069】
デカプセル処理部14は、カプセル化パケットを受け取ると(ステップS301)、カプセル化パケットからIPv4ヘッダを取り外してIPv6パケットにデカプセル処理し(ステップS302)、IPv6パケットを折り返しポート16に送出する(ステップS303)。
【0070】
折り返しポート16は、IPv6パケットを送信してから折り返し受信し、プロトコル処理選択部13に渡す。
【0071】
プロトコル処理選択部13は、パケットを受け取ると(ステップS201)、パケットのMACヘッダのタイプからIPv6であると判別し(ステップS202)、IPv6パケットをIPv6処理部12に送り込む(ステップS203)。
【0072】
IPv6処理部12は、プロトコル処理選択部13からパケットを受け取ると(ステップS101)、外側のIPv6ヘッダの内容から内側にプロトコルヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し(ステップS102)、内側にプロトコルヘッダがないパケットであるので、IPv6ヘッダの送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスに従ってMACヘッダの送信元MACアドレスおよび宛先MACアドレスを書き換え(ステップS105)、IPv6ネットワークに接続された送信ポート17にパケットをスイッチングする(ステップS106)。
【0073】
送信ポート17は、パケットをIPv6ネットワークに送信する。
【0074】
図12は、受信ポート15,折り返しポート16,および送信ポート17の各ポートでのMACヘッダの内容の推移を説明する図である。IPv4ルータ20からスイッチ装置10に送信される(a)のパケットでは、宛先MACアドレス(DA)がスイッチ装置10、送信元MACアドレス(SA)がIPv4ルータ20、タイプがIPv4(=0x0800)となっている。また、スイッチ装置10からスイッチ装置10に折り返される(b)のパケットでは、宛先MACアドレス(DA)がスイッチ装置10、送信元MACアドレス(SA)がIPv4ルータ20、タイプがIPv6(=0x86dd)となっている。さらに、スイッチ装置10からIPv6端末30に送信される(c)のパケットでは、宛先MACアドレス(DA)がIPv6端末30、送信元MACアドレス(SA)がスイッチ装置10、タイプがIPv4(=0x086dd)となっている。
【0075】
なお、実施例では、IPv4ネットワークの中にトンネルを作ってIPv6のスイッチ装置10がパケットをスイッチングする場合について説明したが、IPv6ネットワークの中にトンネルを作ってIPv4のスイッチ装置10がパケットをスイッチングする場合についても、ほぼ同様になるので、その詳しい説明を割愛する。
【0076】
【発明の効果】
第1の効果は、スイッチ装置の回路系を単純化かつ小型化できることである。その理由は、外側のプロトコルヘッダでパケットのデカプセル処理が必要と判断された場合に、デカプセル済みのパケットをいったん送信した後に折り返しポートを用いて受信し直すことによって、カプセル化パケットのプロトコル処理とカプセル化されていないパケットのプロトコル処理とを同一のプロトコル処理部で共通に行えるようにしたからである。
【0077】
第2の効果は、スイッチ装置の回路系に無駄が生じないということである。その理由は、各プロトコル処理部がそれぞれ同じプロトコルの処理部分を重複して持つ必要がなくなるからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る折り返しポートを備えるスイッチ装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1中のプロトコル処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図3】図1中のプロトコル処理選択部の処理手順を示すフローチャートである。
【図4】図1中のデカプセル処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図5】図1中のスイッチ装置がカプセル化されていないプロトコルAのパケットを受信したときのスイッチングの流れを説明する図である。
【図6】図1中のスイッチ装置がカプセル化されていないプロトコルBのパケットを受信したときのスイッチングの流れを説明する図である。
【図7】図1中のスイッチ装置がプロトコルAでカプセル化されたプロトコルBのパケットを受信したときのスイッチングの流れを説明する図である。
【図8】図1中のスイッチ装置がプロトコルBでカプセル化されたプロトコルAのパケットを受信したときのスイッチングの流れを説明する図である。
【図9】IPv4ネットワークの中にトンネルを作ってIPv6のスイッチ装置がパケットをスイッチングする場合のカプセル化パケットを示す図である。
【図10】IPv6ネットワークの中にトンネルを作ってIPv4のスイッチ装置がパケットをスイッチングする場合のカプセル化パケットを示す図である。
【図11】IPv4ネットワークの中にトンネルを作ってIPv6のスイッチ装置がパケットをスイッチングする場合のデカプセル処理の一例を示す図である。
【図12】図1中の受信ポート,折り返しポートおよび送信ポートの各ポートでのMACヘッダの内容の推移を説明する図である。
【符号の説明】
10 スイッチ装置
11 プロトコルA処理部
12 プロトコルB処理部
13 プロトコル処理選択部
14 デカプセル処理部
15 受信ポート
16 折り返しポート
17 送信ポート
20 IPv4ルータ
30 IPv6端末
S101 パケット受け取りステップ
S102 カプセル化パケット判別ステップ
S103 MACヘッダタイプ書き換えステップ
S104 デカプセル処理部へのパケット送り込みステップ
S105 送信元アドレスおよび宛先アドレス書き換えステップ
S106 送信ポートへのパケットスイッチングステップ
S201 パケット受け取りステップ
S202 プロトコル判別ステップ
S203 該当プロトコル処理部へのパケット送り込みステップ
S301 パケット受け取りステップ
S302 外側プロトコルヘッダ取り外しステップ
S303 折り返しポートへのパケット送信ステップ

Claims (8)

  1. パケットを受信する受信ポートと、パケットを送信する送信ポートとを備え、受信ポートで受信されたパケットを送信ポートに向けてスイッチングするスイッチ装置において、
    パケットを送信して折り返し受信する折り返しポートと、
    前記受信ポートおよび前記折り返しポートで受信されたパケットのプロトコル処理を選択するプロトコル処理選択部と、
    カプセル化パケットのプロトコルを内側のプロトコルヘッダのプロトコルに置き換えるとともに外側のプロトコルヘッダを取り外してデカプセル済みパケットを前記折り返しポートに送出するデカプセル処理部と、
    プロトコル毎に設けられ、前記プロトコル処理選択部によりプロトコル処理が選択されたときにカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングする複数のプロトコル処理部と
    を有することを特徴とする折り返しポートを備えるスイッチ装置。
  2. パケットを受信する受信ポートと、パケットを送信する送信ポートとを備え、受信ポートで受信されたパケットを送信ポートに向けてスイッチングするスイッチ装置において、
    パケットを送信して折り返し受信する折り返しポートと、
    前記受信ポートおよび前記折り返しポートで受信されたパケットのプロトコル処理を第1プロトコル処理または第2プロトコル処理から選択するプロトコル処理選択部と、
    カプセル化パケットのプロトコルを内側のプロトコルヘッダのプロトコルで置き換えるとともに外側のプロトコルヘッダを取り外してデカプセル済みパケットを前記折り返しポートに送出するデカプセル処理部と、
    前記プロトコル処理選択部により第1プロトコル処理が選択されたときにカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングする第1プロトコル処理部と、
    前記プロトコル処理選択部により第2プロトコル処理が選択されたときにカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングする第2プロトコル処理部と
    を有することを特徴とする折り返しポートを備えるスイッチ装置。
  3. パケットを受信する受信ポートと、パケットを送信する送信ポートとを備え、受信ポートで受信されたパケットを送信ポートに向けてスイッチングするスイッチ装置において、
    パケットを送信して折り返し受信する折り返しポートと、
    前記受信ポートおよび前記折り返しポートで受信されたパケットのプロトコル処理をIPv4処理またはIPv6処理から選択するプロトコル処理選択部と、
    カプセル化パケットのプロトコルを内側のプロトコルヘッダのプロトコルで置き換えるとともに外側のプロトコルヘッダを取り外してデカプセル済みパケットを前記折り返しポートに送出するデカプセル処理部と、
    前記プロトコル処理選択部によりIPv4処理が選択されたときに、カプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングするIPv4処理部と、
    前記プロトコル処理選択部によりIPv6処理が選択されたときに、カプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングするIPv6処理部と
    を有することを特徴とする折り返しポートを備えるスイッチ装置。
  4. パケットを受信する受信ポートと、パケットを送信する送信ポートとを備え、受信ポートで受信されたパケットを送信ポートに向けてスイッチングするスイッチ装置において、
    パケットを送信して折り返し受信する折り返しポートと、
    前記受信ポートおよび前記折り返しポートで受信されたパケットのMACヘッダのタイプに応じてプロトコル処理を選択するプロトコル処理選択部と、
    カプセル化パケットのMACヘッダのタイプを内側のプロトコルヘッダのプロトコルで置き換えるとともに外側のプロトコルヘッダを取り外してデカプセル済みパケットを前記折り返しポートに送出するデカプセル処理部と、
    プロトコル毎に設けられ、前記プロトコル処理選択部によりプロトコル処理が選択されたときに、パケットのプロトコルヘッダの内容に基づいて、内側にさらにプロトコルヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングする複数のプロトコル処理部と
    を有することを特徴とする折り返しポートを備えるスイッチ装置。
  5. パケットを受信する受信ポートと、パケットを送信する送信ポートとを備え、受信ポートで受信されたパケットを送信ポートに向けてスイッチングするスイッチ装置において、
    パケットを送信して折り返し受信する折り返しポートと、
    前記受信ポートおよび前記折り返しポートで受信されたパケットのMACヘッダのタイプに応じて第1プロトコル処理または第2プロトコル処理を選択するプロトコル処理選択部と、
    カプセル化パケットのMACヘッダのタイプを内側のプロトコルヘッダのプロトコルで置き換えるとともに外側のプロトコルヘッダを取り外してデカプセル済みパケットを前記折り返しポートに送出するデカプセル処理部と、
    前記プロトコル処理選択部により第1プロトコル処理が選択されたときに、パケットの第1プロトコルヘッダの内容に基づいて、内側にさらにプロトコルヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングする第1プロトコル処理部と、
    前記プロトコル処理選択部により第2プロトコル処理が選択されたときに、パケットの第2プロトコルヘッダの内容に基づいて、内側にさらにプロトコルヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングする第2プロトコル処理部と
    を有することを特徴とする折り返しポートを備えるスイッチ装置。
  6. パケットを受信する受信ポートと、パケットを送信する送信ポートとを備え、受信ポートで受信されたパケットを送信ポートに向けてスイッチングするスイッチ装置において、
    パケットを送信して折り返し受信する折り返しポートと、
    前記受信ポートおよび前記折り返しポートで受信されたパケットのMACヘッダのタイプに応じてIPv4処理またはIPv6処理を選択するプロトコル処理選択部と、
    カプセル化パケットのMACヘッダのタイプを内側のプロトコルヘッダのプロトコルで置き換えるとともに外側のプロトコルヘッダを取り外してデカプセル済みパケットを前記折り返しポートに送出するデカプセル処理部と、
    前記プロトコル処理選択部によりIPv4処理が選択されたときに、パケットのIPv4ヘッダの内容に基づいて、内側にさらにプロトコルヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングするIPv4処理部と、
    前記プロトコル処理選択部によりIPv6処理が選択されたときに、パケットのIPv6ヘッダの内容に基づいて、内側にさらにプロトコルヘッダがあるカプセル化パケットであるかどうかを判別し、カプセル化パケットあれば該カプセル化パケットを前記デカプセル処理部に渡し、カプセル化パケットでなければ該パケットを前記送信ポートに向けてスイッチングするIPv6処理部と
    を有することを特徴とする折り返しポートを備えるスイッチ装置。
  7. パケットのスイッチングを行うスイッチ装置のカプセル化パケットスイッチング方法において、
    プロトコルに応じてパケットのスイッチングを行うプロトコル処理部をプロトコル毎に独立させ、各プロトコル処理部をデカプセル処理部を介して折り返しポートに接続することにより、カプセル化パケットの処理を同一のプロトコルのカプセル化されていないパケットと同じプロトコル処理部で処理するようにしたことを特徴とする折り返しポートを用いたカプセル化パケットスイッチング方法。
  8. パケットのスイッチングを行うスイッチ装置のカプセル化パケットスイッチング方法において、
    IPv4に応じてパケットのスイッチングを行うIPv4処理部と、IPv6に応じてパケットのスイッチングを行うIPv6処理部とを独立させ、各プロトコル処理部をデカプセル処理部を介して折り返しポートに接続することにより、カプセル化パケットの処理を同一のプロトコルのカプセル化されていないパケットと同じプロトコル処理部で処理するようにしたことを特徴とする折り返しポートを用いたカプセル化パケットスイッチング方法。
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