JP3685917B2 - 中継装置、ネットワーク中継システムおよび中継方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を相互に接続して高速，大容量のバックボーンネットワークを構築する中継装置、その中継装置を適用したネットワーク中継システム、および、その中継装置によりバックボーンとしての中継を実現する中継方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３１は一般的な企業内のネットワーク中継システムを示す構成図である。図３１に示したビルには、地下１階、地上３階までの各フロアを用いてＬＡＮが構築されている。ビルの３階、２階、および１階には、それぞれルータＲＴ１，ＲＴ２，ＲＴ３が設置され、これらルータＲＴ１，ＲＴ２，ＲＴ３は地下１階に設置されたバックボーンとなるルータの中継装置１００に接続されている。
【０００３】
各階のシステムについては、ルータＲＴ１には複数のハブＨＢ１…ＨＢｉ（ｉは自然数）が接続されている。他のルータＲＴ２，ＲＴ３についても、図示せぬが、同様に複数のハブが接続されている。サーバやワークステーションなどの端末ＴＬ１…ＴＬｊ（ｊは自然数）はハブＨＢ１により集線され、パーソナルコンピュータなどの端末ＰＣ１…ＰＣｋ（ｋは自然数）はハブＨＢ２により集線されている。なお、１階や２階についても、３階に示したルータ、ハブ、端末の接続関係と同様のシステムが組まれている。
【０００４】
また、中継装置１００は、自身の配下にも各階のルータＲＴ１，ＲＴ２，ＲＴ３と同様に複数のハブや端末を接続しているとともに、他の中継装置を接続している。
【０００５】
つぎに、動作例として、図３１に示したネットワーク中継システムにおいて、３階の端末ＴＬ１が２階のある端末にデータを伝送する場合について説明する。使用プロトコルは、一例としてＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルとする。
【０００６】
図３２はＴＣＰ／ＩＰプロトコルで使用されるフレーム（パケットとも称する）のフォーマットを概略的に示す図である。フレームは、図３２に示したように、先頭から末尾に向かって、フレームの始まりを示す開始フラグ、宛先ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス，送信元ＭＡＣアドレスなどを規定するＭＡＣヘッダ、プロトコルタイプを規定するタイプ値、宛先ＩＰアドレス，送信元ＩＰアドレスなどを規定するＩＰヘッダ、データ、チェックサムなどのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）、フレームの終わりを示す終了フラグなどで構成される。
【０００７】
ここで、送信元の端末ＴＬ１のＭＡＣアドレス，ＩＰアドレスをそれぞれＭＡＣＡ，ＩＰＡとし、送信先のＭＡＣアドレス，ＩＰアドレスをそれぞれＭＡＣＢ，ＩＰＢとする。さらに、端末ＴＬ１と送信先端末間で中継を行うルータＲＴ１，中継装置１００，ルータＲＴ２の各ＭＡＣアドレスをＭＡＣＣ，ＭＡＣＤ，ＭＡＣＥとする。
【０００８】
まず、端末ＴＬ１は、図３２に示したフォーマットに従ってフレームを作成する。その際、ＭＡＣヘッダには、自身のＭＡＣアドレス（ＭＡＣＡ）とともに、送信先端末に伝送する際に最初に通過するルータＲＴ１のＭＡＣアドレス（ＭＡＣＣ）が宛先ＭＡＣアドレスとして規定される。また、ＩＰヘッダには、自身のＩＰアドレス（ＩＰＡ）とともに、送信先端末のＩＰアドレス（ＩＰＢ）が規定される。
【０００９】
端末ＴＬ１によりネットワーク上にフレームが送出されると、まずルータＲＴ１においてそのフレームが受領される。このルータＲＴ１は、受領されたフレームからＩＰヘッダとＭＡＣヘッダとを抽出する。さらにルータＲＴ１は、ＩＰヘッダから発信元が端末ＴＬ１（ＩＰＡ）であり、送信先がＩＰＢのＩＰアドレスをもつ端末であることを確認すると、ＭＡＣヘッダについてつぎのＭＡＣアドレスを中継装置１００のＭＡＣＤへ書き換える。このようにして、ルータＲＴ１は、ＭＡＣヘッダが更新されたフレームをバックボーンである中継装置１００へ伝送する。
【００１０】
ＭＡＣヘッダの書き換え動作は、続く中継装置１００，ルータＲＴ２でも同様に実施される。すなわち、中継装置１００では、ＭＡＣアドレスがＭＡＣＤからＭＡＣＥへ書き換えられ、ルータＲＴ２では、ＭＡＣアドレスがＭＡＣＥからＭＡＣＢへ書き換えられる。このように、ルータを介してのデータ伝送では、ルータを通過する度にＭＡＣヘッダの更新が行われる。
【００１１】
このネットワーク中継システムにおいて、中継装置１００には各階から発生する大量のトラヒック（通信量）が集中することから、大容量かつ高速性を有する中継装置を選択する必要がある。
【００１２】
そこで、複数のルータを相互に接続可能な大容量の中継装置としては、上述した中継装置１００（ルータ）の他に、スイッチングハブとルータとの組み合わせやＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）スイッチとルータとの組み合わせが挙げられる。図３３はスイッチングハブとルータとの組み合わせで構成される中継装置を概略的に示すブロック図であり、図３４はＡＴＭスイッチとルータとの組み合わせで構成される中継装置を概略的に示すブロック図である。
【００１３】
図３３に示した中継装置２００は、ルータ２０１とスイッチングハブ２０２とを接続させた構成である。スイッチングハブ２０２は、伝送路ａ，ｂ，ｃ間や伝送路ｄ，ｅ，ｆ間でブリッジングを行うとともに、伝送路ａ，ｂ，ｃと伝送路ｄ，ｅ，ｆ間でスイッチングを行う。このスイッチングハブ２０２は、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）レイヤに当てはめるとレイヤ２の中継を行う。すなわち、スイッチングハブ２０２は、経路の選択をＭＡＣアドレスにより行うことで、ＬＡＮ上を流れるフレームを透過的に中継する。
【００１４】
また、ルータ２０１は、スイッチングハブ２０２からフレームを受け取り、ＭＡＣアドレス，ＴＴＬ（Ｔｉｍｅ ｔｏ Ｌｉｖｅ），チェックサムなどのデータを書き換えた後に再びスイッチングハブ２０２に戻す（例えば、ＭＡＣアドレスをＭＡＣＸからＭＡＣＹに書き換えるなど）。このルータ２０１は、ＯＳＩレイヤに当てはめるとレイヤ３の中継を行う。すなわち、ルータ２０１は、経路の選択をＩＰアドレスにより行うことで、ＬＡＮ上を流れるフレームを受信し、そのフレームを書き換えてから、別のＬＡＮに中継する。
【００１５】
また、図３４に示した中継装置３００は、ＡＴＭスイッチ３０１にサーバ３０２とルータ３０３，３０５とを接続させた構成である。図３４において、ＡＴＭスイッチ３０１の入力側に位置するルータ３０３は、内蔵されたＡＴＭボード３０４によりフレームをセルと呼ばれる固定長の短いデータ単位に分割してＡＴＭスイッチ３０１への伝送を行う。一方、ＡＴＭスイッチ３０１の出力側に位置するルータ３０５は、内蔵されたＡＴＭボード３０６によりセルをフレームに戻してから伝送を行う。
【００１６】
ＡＴＭスイッチ３０１は、ルータ３０３，３０５間を流れるセルに基づいてＯＳＩレイヤに当てはめるとレイヤ１の中継を行う。このＡＴＭスイッチ３０１は、宛先情報が記憶されているサーバ３０２の支援を受けて宛先ルータ（経路）を選択する。すなわち、ＡＴＭスイッチ３０１では、一意に割り振られたＡＴＭ特有の識別子により経路選択が行われる。この例では、宛先ルータはルータ３０５となっている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来例によるネットワーク中継システムでは、中継装置２００のようにスイッチングハブ２０２のところでフレームを透過的に通すことができても、ルータ２０１の通過によりフレームの書き換えが行われるので、機能的にはレイヤ３までカバーされることで満足できても、全体としての処理速度の低下を避けることはできなかった。それゆえ、高速性が要求されるバックボーンの中継装置としての性能が低いという問題があった。この問題を回避するには、大幅なコストアップが強いられることから、実現性は困難であった。
【００１８】
また、中継装置３００のようにＡＴＭスイッチ３０１の範囲で透過性を得るようにしても、ＡＴＭスイッチ３０１に接続されたルータ３０３，３０５などがフレームとセルとの間での変換処理を担うことから、インタフェース当たりのコストアップを避けることはできなかった。それゆえ、中継装置３００においては、負荷をＡＴＭスイッチ３０１の周辺に分散してそのＡＴＭスイッチ３０１自身の負荷を軽減させたシステム構成に過ぎないことから、システム全体では割高であるという問題があった。
【００１９】
この発明は、上述した従来例による問題を解消するため、従来のＯＳＩレイヤに当てはめた中継技法にとらわれることなく、装置全体のコストパフォーマンスを実現することが可能な中継装置を得ることを第１の目的とする。
【００２０】
また、この発明は、上述した従来例による問題を解消するため、上述した第１の目的を達成できる中継装置を適用して、システム全体のコストパフォーマンスを実現することが可能なネットワーク中継システムを得ることを第２の目的とする。
【００２１】
また、この発明は、上述した従来例による問題を解消するため、従来のＯＳＩレイヤに当てはめた中継技法にとらわれることなく、装置全体のコストパフォーマンスを実現できるようにバックボーンとしての中継を行うことが可能な中継方法を得ることを第３の目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、第１の目的を達成するため、請求項１の発明に係る中継装置は、宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークを接続し、複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する中継装置において、当該中継装置と接続されたネットワーク上のフレーム伝送相手の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、各ネットワークからフレームを受信した際に、経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、経路選択手段により選択された経路情報に基づいて受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この請求項１の発明によれば、共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信するようにしたので、フレームはフレーム全体を書き換えることなく透過的に中継され、かつ宛先を確認するだけで経路が確定することから、従来のＯＳＩレイヤに当てはめた中継技法にとらわれることなく、装置全体のコストパフォーマンスを実現することが可能である。
【００２４】
また、請求項２の発明に係る中継装置は、１または複数の周辺機器、および宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークを接続し、前記１または複数の周辺機器を含めて前記複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する中継装置において、前記各ネットワーク上の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、前記１または複数の周辺機器および前記複数のネットワークのうちから中継装置間および中継装置と周辺機器間で授受される制御情報を含むフレームを受信した際に、前記受信されたフレームから制御情報を識別し、前記識別された制御情報に基づいて前記経路記憶手段の記憶内容を構築する構築手段と、前記経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から前記受信された宛先情報を含んだフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、前記経路選択手段により選択された経路情報に基づいて前記受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
この請求項２の発明によれば、共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、各周辺機器および各ネットワークのうちから受信されたフレームに基づいて中継装置間および中継装置と周辺機器間で授受される制御情報を識別し、その制御情報に基づいて各ネットワーク上の宛先情報と経路情報との対応を構築して記憶するとともに、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信するようにしたので、性能劣化を起こすことなくフレームを透過的に中継しつつ、そのフレームからルーティングのための情報を取り込むことができ、これによって、ルーティングのための情報を容易に構築することが可能である。
【００２６】
また、請求項３の発明に係る中継装置は、宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークを接続し、複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する中継装置において、各ネットワーク上の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、各ネットワークからルーティングプロトコルを含むフレームを受信した際に、受信されたフレームからルーティングプロトコルを識別し、識別されたルーティングプロトコルに基づいて経路記憶手段の記憶内容を構築する構築手段と、経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から受信された宛先情報を含んだフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、経路選択手段により選択された経路情報に基づいて受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
この請求項３の発明によれば、共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、各ネットワークから受信されたフレームに基づいてルーティングプロトコルを識別し、そのルーティングプロトコルに基づいて各ネットワーク上の宛先情報と経路情報との対応を構築して記憶するとともに、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信するようにしたので、性能劣化を起こすことなくフレームを透過的に中継しつつ、そのフレームからルーティングのための情報を取り込むことができ、これによって、ルーティングのための情報を容易に構築することが可能である。
【００２８】
また、請求項４の発明に係る中継装置は、１または複数の周辺機器、および宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークを接続し、前記１または複数の周辺機器を含めて前記複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する中継装置において、前記各ネットワーク上の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、前記１または複数の周辺機器からＡＲＰを含むフレームを受信した際に、前記受信されたフレームから周辺機器の送信元ＩＰアドレスを識別し、前記識別された周辺機器の送信元ＩＰアドレスに基づいて前記経路記憶手段の記憶内容を構築する構築手段と、前記経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から前記受信された宛先情報を含んだフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、前記経路選択手段により選択された経路情報に基づいて前記受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２９】
この請求項４の発明によれば、共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、周辺機器から受信されたフレームに基づいて周辺機器の送信元ＩＰアドレスを識別し、その送信元ＩＰアドレスに基づいて各ネットワーク上の宛先情報と経路情報との対応を構築して記憶するとともに、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信するようにしたので、性能劣化を起こすことなくフレームを透過的に中継しつつ、そのフレームからルーティングのための情報を取り込むことができ、これによって、ルーティングのための情報を容易に構築することが可能である。
【００３０】
また、請求項５の発明に係る中継装置は、請求項４の発明において、前記構築手段は、前記識別された送信元ＩＰアドレスに関連する経路情報が前記経路記憶手段に記憶されていない場合に前記経路情報を前記経路記憶手段に追加する追加手段と、前記追加手段の追加動作に応じて一定時間を計測する計測手段と、前記計測手段の計測により前記一定時間が経過する前に前記経路情報に従って前記周辺機器からＡＲＰを含むフレームが受信された場合に前記計測手段による計測を中止し、一方、前記計測手段の計測により前記一定時間が経過した場合に前記経路記憶手段から前記追加手段による追加内容を削除する追加削除手段とを有したことを特徴とする。
【００３１】
この請求項５の発明によれば、受信されたＡＲＰを含むフレームの送信元ＩＰアドレスに関連する経路情報を追加した後、一定時間が経過する前にその経路情報に従って周辺機器からＡＲＰを含むフレームが受信された場合にその計測を中止し、一方、一定時間が経過した場合に追加内容を削除するようにしたので、未登録の周辺機器についての新規登録をＡＲＰに従って行うことができ、これによって、ＡＲＰフレームによるホスト経路の自動取得および自動更新を実現することが可能である。
【００３２】
また、請求項６の発明に係る中継装置は、請求項５の発明において、前記複数のネットワークには自中継装置と同等の他の中継装置が１または複数含まれており、前記構築手段は、前記追加手段の追加結果および前記追加削除手段による削除内容を前記他の中継装置へ通知することを特徴とする。
【００３３】
この請求項６の発明によれば、新規に追加された経路情報について追加や削除を自中継装置と同機能をもつ他の中継装置にも通知するようにしたので、共有する通信経路上での記憶内容を確実かつ迅速に統一することが可能である。
【００３４】
また、請求項７の発明に係る中継装置は、請求項５または６の発明において、前記構築手段は、前記計測手段による計測時間が前記一定時間に達する前に前記１または複数の周辺機器に対してＡＲＰを含むリクエストタイプのフレームを送出することを特徴とする。
【００３５】
この請求項７の発明によれば、計測時間が一定時間に達する前に１または複数の周辺機器に対してＡＲＰを含むリクエストタイプのフレームを送出するようにしたので、新規追加の経路情報を削除する前に積極的に周辺機器に対してＡＲＰを含むフレームを要求することができ、これによって、本来追加しておくべき経路情報の削除を未然に防止することが可能である。
【００３６】
また、請求項８の発明に係る中継装置は、請求項４〜７のいずれか一つの発明において、前記複数のネットワークには自中継装置と同等の他の中継装置が１または複数含まれており、前記構築手段は、前記識別された送信元ＩＰアドレスに関連する経路情報が前記経路記憶手段に記憶されていた場合に前記経路情報に基づく自中継装置と前記周辺機器との接続関係の変化に応じて前記経路記憶手段の記憶内容を更新するとともに、その更新内容を前記他の中継装置へ通知することを特徴とする。
【００３７】
この請求項８の発明によれば、受信されたＡＲＰを含むフレームの送信元ＩＰアドレスに関連する経路情報がすでに記憶されていた場合には自中継装置と周辺機器との接続関係の変化に応じて記憶内容を更新するとともに、その更新内容を自中継装置と同等の他の中継装置へ通知するようにしたので、例えば周辺機器が他の中継装置の直下となれば自中継装置の管理下から外れることからその経路情報を記憶内容から削除すればよく、あるいは、自中継装置において接続位置（ポート位置）が変更されたのであれば経路情報を変更すれば済み、これにより、ＡＲＰフレームによるホスト経路の自動取得および自動更新を実現することが可能である。
【００３８】
また、請求項９の発明に係る中継装置は、宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークを接続し、複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する中継装置において、フレームの宛先を制御するスイッチエンジンと、各ネットワーク上の宛先情報とその宛先情報で示される宛先の経路を示す経路情報とを対応付けて記憶した第１テーブルを有し、第１テーブルを用いてスイッチエンジンから宛先情報を受け取り、その宛先情報に対応する経路情報をスイッチエンジンへ供給するプロセッシングユニットと、各ネットワーク上の宛先情報とその宛先情報で示される宛先の経路を示す経路情報とを対応付けて記憶した第２テーブルを有するマネージメントユニットと、を備え、スイッチエンジンは、各ネットワークからフレームを受信した際に、受信されたフレームから宛先情報を抽出する抽出手段と、第１テーブルに記憶されている経路情報の中から抽出手段により抽出された宛先情報に対応する経路情報を検索する第１検索手段と、第１検索手段により経路情報が得られた場合にその経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、を有し、マネージメントユニットは、第１検索手段により経路情報が得られなかった場合にプロセッシングユニットの要求に応じて第２テーブルに記憶されている経路情報の中から抽出手段により抽出された宛先情報に対応する経路情報を検索する第２検索手段と、第２検索手段により経路情報が得られた場合にその経路情報と抽出手段により抽出された宛先情報とを対応付けてプロセッシングユニットの第１テーブルに登録する登録手段と、を有したことを特徴とする。
【００３９】
この請求項９の発明によれば、スイッチエンジンにおいて、各ネットワークから共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報を含んだフレームを受信した際に、プロセッシングユニット内の第１テーブルからフレーム中の宛先情報に対応する経路情報を検索し、その経路情報が得られた場合にその経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信し、マネージメントユニットにおいて、スイッチエンジンでの検索で経路情報が得られなかった場合に自ユニット内の第２テーブルで同検索を行い、この検索で経路情報が得られた場合にその経路情報と検索に用いた宛先情報とを対応付けてプロセッシングユニットの第１テーブルに登録するようにしたので、第１テーブルを用いた検索の段階で所要の経路情報が得られると、マネージメントユニットを動作させずに中継を完了させることができ、これによって、中継動作が高速化されることから、装置全体のコストパフォーマンスを一層向上することが可能である。
【００４０】
また、請求項１０の発明に係る中継装置は、請求項９記載の発明において、スイッチエンジンは、各ネットワークからルーティングプロトコルを含むフレームを受信した際に、受信されたフレームからルーティングプロトコルを識別する識別手段と、マネージメントユニットは、スイッチエンジンにより識別されたルーティングプロトコルに基づいて第２テーブルを構築する構築手段とを有することを特徴とする。
【００４１】
この請求項１０の発明によれば、スイッチエンジンにおいて、各ネットワークからルーティングプロトコルを含むフレームを受信した際に、受信されたフレームからルーティングプロトコルを識別し、マネージメントユニットにおいて、スイッチエンジンにより識別されたルーティングプロトコルに基づいて第２テーブルを構築するようにしたので、第１テーブルはスイッチエンジンによる最初の経路検索専用となって、プロセッシングユニットの負荷は極力軽減され、これによって、フレームの透過的な中継を遅延させることがなくなることから、装置全体のコストパフォーマンスを一層向上することが可能である。
【００４２】
また、請求項１１の発明に係る中継装置は、請求項９記載の発明において、前記中継装置は１または複数の周辺機器を接続しており、前記スイッチエンジンは、前記周辺機器からＡＲＰを含む前記フレームを受信した際に、前記受信されたフレームから周辺機器の送信元ＩＰアドレスを識別する識別手段と、前記マネージメントユニットは、前記スイッチエンジンにより識別された周辺機器の送信元ＩＰアドレスに基づいて前記第２テーブルを構築する構築手段とを有することを特徴とする。
【００４３】
この請求項１１の発明によれば、スイッチエンジンにおいて、中継装置に接続された周辺機器からＡＲＰを含むフレームを受信した際に、受信されたフレームから周辺機器の送信元ＩＰアドレスを識別し、マネージメントユニットにおいて、スイッチエンジンにより識別された送信元ＩＰアドレスに基づいて第２テーブルを構築するようにしたので、第１テーブルはスイッチエンジンによる最初の経路検索専用となって、プロセッシングユニットの負荷は極力軽減され、これによって、フレームの透過的な中継を遅延させることがなくることから、装置全体のコストパフォーマンスを一層向上することが可能である。
【００４４】
また、第２の目的を達成するため、請求項１２の発明に係るネットワーク中継システムは、宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークと、複数のネットワークを接続し、複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する１または複数の中継装置と、を備え、中継装置は、当該中継装置と接続されたネットワーク上のフレーム伝送相手の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、各ネットワークからフレームを受信した際に、経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、経路選択手段により選択された経路情報に基づいて受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、を有したことを特徴とする。
【００４５】
この請求項１２の発明によれば、共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、複数のネットワークを接続させた１または複数の中継装置において、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信するようにしたので、中継装置を通るフレームはフレーム全体を書き換えることなく透過的に中継され、かつ宛先を確認するだけで経路が確定することから、従来のＯＳＩレイヤに当てはめた中継技法にとらわれることなく、システム全体のコストパフォーマンスを実現することが可能である。
【００４６】
また、請求項１３の発明に係るネットワーク中継システムは、宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークと、複数のネットワークを接続し、複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する１または複数の中継装置と、を備え、中継装置は、各ネットワーク上の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、各ネットワークからルーティングプロトコルを含むフレームを受信した際に、受信されたフレームからルーティングプロトコルを識別し、識別されたルーティングプロトコルに基づいて経路記憶手段の記憶内容を構築するテーブル構築手段と、経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から受信された宛先情報を含んだフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、複数のネットワークの内で経路選択手段により選択された経路情報に基づいて受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、を有したことを特徴とする。
【００４７】
この請求項１３の発明によれば、共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、中継装置において、各ネットワークから受信されたフレームに基づいてルーティングプロトコルを識別し、そのルーティングプロトコルに基づいて各ネットワーク上の宛先情報と経路情報との対応を構築して記憶するとともに、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信するようにしたので、性能劣化を起こすことなくフレームを透過的に中継しつつ、そのフレームからルーティングのための情報を取り込むことができ、これによって、システム内のルーティングのための情報を中継装置に容易に構築することが可能である。
【００４８】
また、請求項１４の発明に係るネットワーク中継システムは、請求項１２または１３に記載の発明において、テーブル構築手段は、受信されたフレームから識別されたルーティングプロトコルが他の中継装置から自発的に各ネットワークに送出されたルーティングプロトコルであった場合、受信されたフレームに含まれるルーティングプロトコルに基づいて経路記憶手段の記憶内容を構築することを特徴とする。
【００４９】
この請求項１４の発明によれば、中継送信の際に、受信されたフレームから他の中継装置が自発的に送出したルーティングプロトコルが識別された場合には、その受信されたフレームを取り込み、新たな宛先情報を生成し、その生成された宛先情報を他の中継装置に向けて自発的に送出する。これにより、中継装置間でルーティングプロトコルを中継しながらシステム内のルーティングのための情報を容易に構築することが可能である。
【００５０】
また、請求項１５の発明に係るネットワーク中継システムは、宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークと、１または複数の周辺機器および前記複数のネットワークを接続し、前記１または複数の周辺機器を含めて前記複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する１または複数の中継装置と、を備え、前記中継装置は、前記各ネットワーク上の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、前記周辺機器からＡＲＰを含む前記フレームを受信した際に、前記受信されたフレームから周辺機器の送信元ＩＰアドレスを識別し、前記識別された周辺機器の送信元ＩＰアドレスに基づいて前記経路記憶手段の記憶内容を構築するテーブル構築手段と、前記経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から前記受信された宛先情報を含んだフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、前記複数のネットワークの内で前記経路選択手段により選択された経路情報に基づいて前記受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、を有したことを特徴とする。
【００５１】
この請求項１５の発明によれば、共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、中継装置において、接続された周辺機器から受信されたフレームに基づいて周辺機器の送信元ＩＰアドレスを識別し、その送信元ＩＰアドレスに基づいて各ネットワーク上の宛先情報と経路情報との対応を構築して記憶するとともに、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信するようにしたので、性能劣化を起こすことなくフレームを透過的に中継しつつ、そのフレームからルーティングのための情報を取り込むことができ、これによって、システム内のルーティングのための情報を中継装置に容易に構築することが可能である。
【００５２】
また、第３の目的を達成するため、請求項１６の発明に係る中継方法は、宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークを接続し、複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する中継方法において、各ネットワークからフレームを受信した際に、受信されたフレームから宛先情報を抽出する第１工程と、各ネットワーク上の宛先情報とその宛先情報で示される宛先の経路を示す経路情報とを対応付けて記憶した第１テーブルを用いて、第１テーブルに記憶されている経路情報の中から第１工程により抽出された宛先情報に対応する経路情報を検索する第２工程と、第２工程により経路情報が得られた場合にその経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信する第３工程と、第１テーブルとは別に設けられ、各ネットワーク上の宛先情報とその宛先情報で示される宛先の経路を示す経路情報とを対応付けて記憶した第２テーブルを用いて、第２工程により経路情報が得られなかった場合に第２テーブルに記憶されている経路情報の中から第１工程により抽出された宛先情報に対応する経路情報を検索する第４工程と、第４工程により経路情報が得られた場合にその経路情報と第１工程により抽出された宛先情報とを対応付けて第１テーブルに登録する第５工程と、を含んだことを特徴とする。
【００５３】
この請求項１６の発明によれば、各ネットワークから共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報を含んだフレームを受信した際に、第１テーブルからフレーム中の宛先情報に対応する経路情報を検索し、その経路情報が得られた場合にその経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信し、一方、その経路情報が得られなかった場合に第２テーブルで同検索を行い、この検索で経路情報が得られた場合にその経路情報と検索に用いた宛先情報とを対応付けて第１テーブルに登録する工程にしたので、第１テーブルを用いた検索の段階で所要の経路情報が得られると、その段階で中継を完了させることができ、これによって、中継動作が高速化されることから、従来のＯＳＩレイヤに当てはめた中継技法にとらわれることなく、装置全体のコストパフォーマンスを実現できるようにバックボーンとしての中継を行うことが可能である。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る中継装置、ネットワーク中継システムおよび中継方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００５５】
（実施の形態１）
まず、この発明の実施の形態１による基本原理について説明する。図１はこの発明の実施の形態１による中継装置を機能的に示す機能ブロック図である。図１に示した中継装置１は、伝送路制御部２、プロトコル識別部３、経路選択部４、第１経路記憶部５、第２経路記憶部６、ルーティングプロトコル制御部７、伝送路制御部８などで構成される。なお、このネットワーク中継システムで使用されるフレームのフォーマットは、前述した図３２のフォーマットに従うものとする。
【００５６】
伝送路制御部２，８は、図示せぬ複数のＬＡＮ（周辺ルータ，同機能を有する他の中継装置，自装置配下など）に接続され、一方の伝送路制御部２は各ＬＡＮ上のフレームを受信し、他方の伝送路制御部８は経路選択部４で選択された経路をもつＬＡＮ上へフレームを送信する。
【００５７】
プロトコル識別部３は、伝送路制御部２を通じて受信されたフレームを識別して、そのタイプがルーティングプロトコル（例えば、ＲＩＰ（ＲｏｕｔｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ），ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）など）か、それとも通常のデータ（中継対象フレーム）であるかを判断する。このプロトコル識別部３は、受信フレームに基づいてルーティングプロトコルを識別すると、受信フレームをルーティングプロトコル制御部７と経路選択部４との両方に送出し、一方、通常のデータを識別すると、受信フレームを経路選択部４だけに送出する。なお、受信フレームがルーティングプロトコルであった場合には、フレーム中にルーティング情報が含まれる。
【００５８】
経路選択部４は、受信フレームからＩＰヘッダを抽出して、レイヤ３の宛先情報すなわちＩＰアドレスをキーにして第１経路記憶部５を検索するとともに、その検索で得られた経路情報すなわち出力ポートを受け取りその出力ポートに対応する伝送路（伝送路制御部８）に対して受信フレームをそのまま送出する。
【００５９】
第１経路記憶部５は、各ＬＡＮ上の宛先を示すレイヤ３のＩＰアドレスと出力方路を示す出力ポートとを対応付けて記憶したルーティングテーブルであり、ＩＰアドレスの入力に対して出力ポートを出力する。第２経路記憶部６は、上記第１経路記憶部５と同様に、各ＬＡＮ上の宛先を示すレイヤ３のＩＰアドレスと出力方路を示す出力ポートとを対応付けて記憶したルーティングテーブルであり、第１経路記憶部５でＩＰアドレスに対応する出力ポートが得られなかった場合に利用される。
【００６０】
ルーティングプロトコル制御部７は、受信フレームを調べ、そこからルーティング情報を抽出して、そのルーティング情報に基づいて上記第２経路記憶部６のＩＰレイヤと出力ポートとの対応関係を構築（新規，変更など）する。
【００６１】
つぎに、図１に示した機能ブロックを参照して動作について説明する。図２は実施の形態１によるネットワーク中継システムにおいてフレームの流れを説明する図である。ここでは、図３１に示したネットワーク中継システムの接続状態で、中継装置１００に替わり中継装置１を設置した場合を例に挙げる。したがって、中継装置１には、図２に示した如く、説明上、ルータＲＴ１，ＲＴ２が接続される。
【００６２】
受信フレームが通常のデータ（中継対象フレーム）であった場合について説明する。中継装置１を中継して通常のデータ（中継対象フレーム）がルータＲＴ１からルータＲＴ２へ伝送される場合には、ルータＲＴ１から送出されたフレームは、まず、中継装置１によって受信される。この中継装置１において、受信フレームが通常のデータであることから、プロトコル識別部３により受信フレームが通常のデータであることが判明する。この場合には、経路選択部４により受信フレーム中のＩＰアドレスをキーにして、第１段階のルーティングテーブル、すなわち第１経路記憶部５が検索される。
【００６３】
経路選択部４では、その検索の結果、ＩＰアドレスに対応する出力ポートの登録が認められると、その出力ポートに応じた伝送路（ルータＲＴ２のＬＡＮ）で受信フレームを伝送できるように、受信フレームが伝送路制御部８を通じてルータＲＴ２へ送出される。その際、図２に示したように、ルータＲＴ１から送出された通常のデータは、中継装置１を透過的に中継されることでルータＲＴ２へ伝送される。
【００６４】
なお、第１経路記憶部５の検索で目的とする出力ポートが得られなかった場合には、さらに第２段階として第２経路記憶部６の検索でＩＰアドレスに対応する出力ポートを取得することになる。このとき、第１経路記憶部５により取得できなかったＩＰアドレスとこれに対応する出力ポートとの関係は、第１経路記憶部５に不足したルーティング情報となることから、第１経路記憶部５に新たに登録される。
【００６５】
続いて、受信フレームが既存装置（ルータ，端末などの周辺機器など）が送出したルーティングプロトコルであった場合について説明する。中継装置１を中継してルーティングプロトコル（ルーティング情報）がルータＲＴ１からルータＲＴ２へ伝送される場合には、上述した通常のデータと同様に、ルータＲＴ１から送出されたフレームは、まず、中継装置１によって受信される。この中継装置１において、受信フレームがルーティングプロトコルであることから、プロトコル識別部３によりフレーム中のタイプ値から受信フレームがルーティングプロトコルであることが判明する。
【００６６】
この場合には、受信フレームはプロトコル識別部３を通じてルーティングプロトコル制御部７と経路選択部４との両方に出力される。経路選択部４に出力された受信フレームは、前述した通常のデータによる中継動作とは異なり、受信した経路を除くすべての送出経路に送出されるため、ルータＲＴ２へ送出される。一方、受信フレームがルーティングプロトコル制御部７へ送られると、そのルーティングプロトコル制御部７の制御により、図２に示したように、受信フレーム中のルーティングプロトコルから第２経路記憶部６のルーティングテーブルがコピーによって構築（新規，変更など）される。
【００６７】
また、ルーティングプロトコル制御部７は、第２経路記憶部６にテーブル上の変更が生じた場合に、第１経路記憶部５との登録内容の対応をとるため、その変更部位に相当する登録内容を第１経路記憶部５のルーティングテーブルから削除する。このようにして、第２経路記憶部６の登録内容を即座に第１経路記憶部５に反映することができる。ここでの反映は、第２経路記憶部６で変更済みの古い登録内容を第１経路記憶部５に残さないという意味である。
【００６８】
このように、ルーティングプロトコル（ルーティング情報）を単に透過的に中継するだけでなく、中継時に中継装置１自身でそのルーティングプロトコルを獲得（コピー）してルーティングテーブルを構築することは、透過的にフレームを中継できる既存のスイッチングハブにもない機能である。これに対して、既存のルータは中継時にルーティングプロトコルからルーティングテーブルの構築を行うが、透過的にフレームを中継する機能がないことから、性能の面で低下は避けられない。
【００６９】
続いて、受信フレームが中継装置１と同様の構成および機能を備えた中継装置から送出されたルーティングプロトコルであった場合について説明する。既存装置が送出するルーティングプロトコルと、中継装置１と同等の中継装置が送出するルーティングプロトコルとを識別する方法として、例えば、つぎの（１），（２）が考えられる。
【００７０】
（１）プロトコル番号（例えば、ＩＰの場合、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のポート番号など）を通常のルーティングプロトコルとは別の番号にしておけばよい。
【００７１】
（２）中継装置１に相当する全中継装置のレイヤ３の宛先情報（例えばＩＰアドレス）を全て設定により知っておき、これら宛先情報を送信元とするフレームならば、中継装置１に相当する中継装置からのルーティングプロトコルとしてルーティングテーブルの構築を行い、この場合にはフレームの書き換えを行ってつぎの中継装置へ転送する。この書き換えを行う点については、既存のルータと同様の処理手順となる。
【００７２】
続いて、従来のスイッチングハブと本発明の中継装置１との間でＩＰマルチキャストについて比較する。図３はＩＰマルチキャストフレームを中継する際のポート送出例を示し、同図（ａ）は従来例の説明図であり、同図（ｂ）は実施の形態１の説明図である。
【００７３】
従来におけるスイッチングハブでは、受信されたＩＰマルチキャストフレーム中のＭＡＣアドレスがブロードキャストとなるため、その出力は全ポート（一例として５つ）に同時送出される（図３（ａ）参照）。これに対して、上述した中継装置１では、受信されたＩＰマルチキャストフレーム中のＩＰアドレスにより出力ポートが選択されるため、その出力は所要のマルチキャストグループ（一例として５つの内の３つの出力ポート）にだけ送出される（図３（ｂ）参照）。
【００７４】
さらに、従来のルータと本発明の中継装置１との間で中継原理について比較する。図４はフレームの中継原理を示し、同図（ａ）は従来例の説明図であり、同図（ｂ）は実施の形態１の説明図である。
【００７５】
従来のルータでは、受信フレーム中のＩＰヘッダにより経路を選択してフレーム送出するまでに、受信フレームに基づいてＭＡＣアドレスの書き換え，ＴＴＬ減算，チェックサム書き換えなどの処理が実行されるため、遅延が発生して中継の高速化を阻むことになる（図４（ａ）参照）。これに対して、上述した中継装置１では、受信フレーム中のＩＰヘッダにより経路を選択すると、受信フレームはそのままフレーム送出されるので、図４（ａ）に示したような遅延が生じることはなく、フレームを透過して高速に中継することができる（図４（ｂ）参照）。
【００７６】
つぎに、この実施の形態１をハードウェアに即して説明する。図５は前述の中継装置１をハードウェア的に示すブロック図である。図５に示した中継装置１は、例えば、パケットスイッチエンジン（以下にスイッチエンジンと称する）１１に、受信フレームを一時記憶するメモリ１２、ルーティングテーブルによる検索をハードウェアレベルで実施するプロセッシングユニット１３、ルーティングテーブルによる検索をソフトウェアレベルで実施するマネージメントユニット１４を接続させた構成である。ここでは、イーサネットへの適用例を示す。
【００７７】
スイッチエンジン１１は、受信側の高速イーサネットインタフェースユニット（以下にＦＥＩＵ（Ｆａｓｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｕｎｉｔ）と称する）１５、送出側のＦＥＩＵ１６、およびパケットスイッチプロセッサ（以下にＰＳＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）と称する）１７より構成される。
【００７８】
ＦＥＩＵ１５，１６は、イーサネットによる複数のＬＡＮに接続され、それぞれ図１の機能ブロックにおいて伝送路制御部２，８に相当する機能を有している。ＰＳＰ１７は、ＦＥＩＵ１５，１６、メモリ１２、プロセッシングユニット１３、およびマネージメントユニット１４に接続され、中継動作全体を制御する。このＰＳＰ１７は、図１の機能ブロックにおいてプロトコル識別部３，経路選択部４に相当する機能を有している。
【００７９】
このＰＳＰ１７は、メモリ１２に対する受信フレームの書き込み／読み出し、プロセッシングユニット１３のＩＰキャッシュテーブル１３ａ（第１段のルーティングテーブルに相当する）を用いた経路情報の検索、マネージメントユニット１４との協動によるマネージメントユニット１４内のルーティングテーブル１９（第２段のルーティングテーブルに相当する）の構築などを制御する。
【００８０】
メモリ１２は、スイッチエンジン１１のＰＳＰ１７の制御に従って受信データの書き込みや読み出しを行う大容量の記憶ユニットである。プロセッシングユニット１３は、受信フレームの宛先情報（ＩＰアドレス）をキーとして経路情報を検索できるように構築されたＩＰキャッシュテーブル１３ａを有し、図１の機能ブロックにおいて第１経路記憶部５に相当する機能を有している。このプロセッシングユニット１３は、ＰＳＰ１７の要求に従うＩＰキャッシュテーブル１３ａの経路検索で所要の経路情報が取得できなかった場合、マネージメントユニット１４に問い合わせ、ルーティングテーブル１９にその所要の経路情報があれば、その経路情報とキーとなった宛先情報とを対応付けて登録する。
【００８１】
マネージメントユニット１４はＣＰＵ１８と装置内に構築された更新自在のルーティングテーブル１９とを有し、ＣＰＵ１８，ルーティングテーブル１９はそれぞれ図１の機能ブロックにおいてルーティングプロトコル制御部７，第２経路記憶部６に相当する機能を有している。このマネージメントユニット１４は、ＰＳＰ１７の要求に応じてＣＰＵ１８の制御に従ってルーティングテーブル１９を構築（新規，変更など）したり、プロセッシングユニット１３の要求に応じてＩＰキャッシュテーブル１３ａに不足するルーティング情報を供給する。なお、ＣＰＵ１８は、ルーティングテーブル１９の更新に従って削除，変更されるルーティング情報をＩＰキャッシュテーブル１３ａから削除する制御も兼ねている。
【００８２】
つぎに、ルーティングテーブル１９について説明する。図６はルーティングテーブル１９のメモリ構成の一例を示す図である。ルーティングテーブル１９は、図６に示したように、中継の際にコピーされるルーティング情報すなわちＲＩＰ盗聴結果に基づいて構築される外部ルーティングテーブル１９Ａと、この実施の形態１による中継装置１と同等の機能を有する中継装置との間でパケット交換されるルーティング情報すなわち内部ＲＩＰに基づいて構築される内部ルーティングテーブル１９Ｂとにより構成される。
【００８３】
ここで、外部ルーティングテーブル１９Ａの自動構築について説明する。この外部ルーティングテーブル１９Ａは、周辺ルータにより送出されるＲＩＰパケットの盗聴（ファーム機能）によって自動構築されるものである。図７は実施の形態１によるネットワーク中継システムにおいてＩＰスイッチング機能を概念的に説明する図、図８はネットワーク中継システムにおいてＲＩＰパケットの流れを説明する図、そして、図９はネットワーク中継システムにおいて外部ルーティングテーブル１９Ａの記憶内容の一例を示す図である。
【００８４】
図７に示したネットワーク中継システムは、中継装置１にこの中継装置１と同様の構成であり、かつ同様の機能を有する中継装置１０を接続したシステム構成を有している。中継装置１には、図３１に示したネットワーク中継システムと同様の接続関係で構成されるネットワークが接続され、その代表としてサブネットＳＮＢ側のルータＲＴ１の接続状態が示されている。また、中継装置１０にも中継装置１と同様のネットワーク中継システムが接続され、その代表としてサブネットＳＮＣ側のルータＲＴＣの接続状態が示されている。なお、サブネットＳＮＢには、端末ＴＬ１の接続状態が代表として示され、サブネットＳＮＣには、端末ＴＬＣの接続状態が代表として示されている。
【００８５】
中継装置１には、ルータＲＴ１側のポートに"Ｗ"、中継装置１０側のポートに"Ｘ"がそれぞれ割り当てられている。また、各装置のＩＰアドレスについて、端末ＴＬ１から端末ＴＬＣへの伝送方向で説明すると、端末装置ＴＬ１には"Ｂ１"、ルータＲＴ１には"Ｂ２"，"Ａ１"、ルータＲＴＣには"Ａ２"，"Ｃ１"、端末ＴＬＣには"Ｃ２"がそれぞれ割り当てられている。さらに、各装置のＭＡＣアドレスについて、これも端末ＴＬ１から端末ＴＬＣへの伝送方向で説明すると、端末装置ＴＬ１には"Ｍ１"、ルータＲＴ１には"Ｍ２"，"Ｍ３"、ルータＲＴＣには"Ｍ４"，"Ｍ５"、端末ＴＬＣには"Ｍ６"がそれぞれ割り当てられている。
【００８６】
以上のシステムにおいて、サブネットＳＮＢ側のルータＲＴ１からサブネットＳＮＣ側のルータＲＴＣに向かってＲＩＰが伝送される場合、図８に示した如く、ルータＲＴ１から送出されるＲＩＰパケットは、中継装置１、続く中継装置１０を通る際に、完全透過されつつ、盗聴されることで、各中継装置１，１０へコピー保存される。逆に、サブネットＳＮＣ側のルータＲＴＣからサブネットＳＮＢ側のルータＲＴ１に向かってＲＩＰが伝送される場合も同様に、中継装置１０，１においてＲＩＰの完全透過および盗聴が行われる。
【００８７】
ここで、中継装置１，１０においてＲＩＰの盗聴からルーティングテーブルへのコピーが行われた場合の構築例を挙げる。中継装置１の外部ルーティングテーブル１９Ａには、中継装置１のサブネットＢ側、サブネットＣ側で最も近い周辺ルータのＩＰアドレスが記憶される。すなわち、図９（ａ）に示した如く、サブネットＳＮＢ側に対してルータＲＴ１のＩＰアドレス"Ａ１"が記憶され、サブネットＳＮＣ側に対してルータＲＴＣのＩＰアドレス"Ａ２"が記憶される。
【００８８】
また、中継装置１０の外部ルーティングテーブル１９Ａには、中継装置１０のサブネットＢ側、サブネットＣ側で最も近い周辺ルータのＩＰアドレスが記憶される。すなわち、図９（ｂ）に示した如く、サブネットＳＮＢ側に対してルータＲＴ１のＩＰアドレス"Ａ１"が記憶され、サブネットＳＮＣ側に対してルータＲＴＣのＩＰアドレス"Ａ２"が記憶される。
【００８９】
このように、周辺ルータにおいては、ネットワーク上の全ての宛先ＩＰサブネット（上記サブネットＳＮＢ，ＳＮＣなど）について、自分（周辺ルータ）から何ホップで到達できるかをＲＩＰパケットにより宣言することができる。
【００９０】
また、中継装置１，１０においては、ＲＩＰパケットを中継しつつ盗聴によってコピーを保持し、そのコピーをチェックすることで、ネットワーク上の全ての宛先ＩＰサブネットについて、最も近い周辺ルータがどれであるのかを判断することができる。その結果を外部ルーティングテーブル１９Ａに反映させることで、ルーティングテーブルが自動構築される。
【００９１】
つぎに、内部ルーティングテーブル１９Ｂの自動構築について説明する。この内部ルーティングテーブル１９Ｂは、中継装置１と同等の機能を有する中継装置間での内部ＲＩＰパケット交換（ファーム機能）によって自動構築されるものである。図１０はネットワーク中継システムにおいて内部ＲＩＰパケット交換機能を概念的に説明する図、図１１はネットワーク中継システムにおいて内部ＲＩＰパケットの流れを説明する図、図１２はネットワーク中継システムにおいて内部ルーティングテーブル１９Ｂの記憶内容の一例を示す図である。
【００９２】
内部ルーティングテーブル１９Ｂの自動構築では、図１０に示したように、前述の図８に示したネットワーク中継システムにおいて、中継装置１，１０にもそれぞれＩＰアドレス"Ａ３"，"Ａ４"が割り当てられる。ただし、これらＩＰアドレス"Ａ３"，"Ａ４"は、周辺ルータからその実体を見ることができず、中継装置１，１０およびこれらと同様の構成および機能を有した中継装置にだけ通用する内部通信用の情報である。
【００９３】
図１０に示したネットワーク中継システムにおいて、例えば、中継装置１から中継装置１０へ送出される内部ＲＩＰパケットは、図１１に示したように、同等の中継装置間でのみ授受される。この内部ＲＩＰパケットに関して、図３２に示したフレームフォーマット中のタイプ値を通常のＩＰとは異なるように規定すれば、その内部ＲＩＰパケットが中継装置１，１０などに受信された時に、ＰＳＰ１７により 内部ＲＩＰであることが識別される。
【００９４】
ここで、中継装置１，１０において内部ＲＩＰパケットからルーティングテーブルへのコピーが行われた場合の構築例を挙げる。中継装置１の内部ルーティングテーブル１９Ｂには、中継装置１のサブネットＢ側、サブネットＣ側で最も近い周辺ルータに対してそれぞれ方路となるフレーム送出ポートの番号が記憶される。すなわち、図１２（ａ）に示した如く、周辺ルータＲＴ１のＩＰアドレスＡ１に対してフレーム送出ポートの番号"Ｗ"が記憶され、周辺ルータＲＴＣのＩＰアドレスＡ２に対してフレーム送出ポートの番号"Ｘ"が記憶される。
【００９５】
また、中継装置１０の内部ルーティングテーブル１９Ｂには、中継装置１０のサブネットＢ側、サブネットＣ側で最も近い周辺ルータに対してそれぞれ方路となるフレーム送出ポートの番号が記憶される。すなわち、図１２（ｂ）に示した如く、周辺ルータＲＴ１のＩＰアドレスＡ１に対してフレーム送出ポートの番号"Ｙ"が記憶され、周辺ルータＲＴＣのＩＰアドレスＡ２に対してフレーム送出ポートの番号"Ｚ"が記憶される。
【００９６】
このように、中継装置１，１０およびこれらに同等の中継装置においては、ネットワーク上の全ての周辺ルータについて、自分（中継装置）から何ホップで到達できるかを内部ＲＩＰパケットにより宣言することができる。
【００９７】
また、中継装置１，１０においては、中継の際に、内部ＲＩＰパケットを受信することで、ネットワーク上の全ての周辺ルータについて、最短経路がどちらであるのかを判断することができる。その結果を内部ルーティングテーブル１９Ｂに反映させることで、ルーティングテーブルが自動構築される。
【００９８】
つぎに、ルーティングテーブル１９の構築方法について説明する。図１３は実施の形態１によるルーティングテーブル１９の構築方法を概念的に説明する図である。ルーティングテーブル１９は、上述したように自動構築された外部ルーティングテーブル１９Ａと内部ルーティングテーブル１９Ｂとにより構築されるものである。
【００９９】
ここで、中継装置１を例に挙げると（中継装置１０についても同様のため説明を省略）、そのルーティングテーブル１９は、図１３に示したように、外部ルーティングテーブル１９Ａ（図９（ａ）参照）と、内部ルーティングテーブル１９Ｂ（図１２（ａ）参照）との間を周辺ルータのＩＰアドレスにより関連付けられている。このテーブルの利用方法として、例えば、中継装置１からサブネットＳＮＢ側へフレーム伝送する際に、ＩＰキャッシュテーブル１３ａでの検出ができないと、まず外部ルーティングテーブル１９Ａにより経路情報が検索され、その結果、サブネットＳＮＢ側で最も近い周辺ルータのＩＰアドレスは"Ａ１"となる。
【０１００】
このように、外部ルーティングテーブル１９Ａの検索により経路情報が得られると、続いて内部ルーティングテーブル１９Ｂによる経路情報の検索が行われる。その結果、このＩＰアドレス"Ａ１"から今度はフレーム送出ポートの番号"Ｗ"が取得される。このように、結果的には、図１３に示したように、宛先ＩＰサブネットＢ（サブネットＳＮＢ）に対してフレーム送出ポートの番号"Ｗ"が取得される。
【０１０１】
つぎに、図５の中継装置１のハードウェア構成に即した動作について説明する。図１４は実施の形態１によるＩＰ中継フレーム処理を説明するフローチャートである。
【０１０２】
ＩＰ中継フレーム処理が開始され、中継装置１にフレーム（ＩＰ中継フレーム）が受信されると、ＰＳＰ１７によりその受信フレームからまずＩＰヘッダが抽出される（ステップＳ１）。続いて、その抽出されたＩＰヘッダから宛先ＩＰアドレスが取り出され、その宛先ＩＰアドレスをキーとしてプロセッシングユニット１３内のＩＰキャッシュテーブル１３ａが検索される（ステップＳ２）。その検索の結果、所要の経路情報（出力ポート）がヒットされた場合（ステップＳ３）、そのヒットにより得られた出力ポートに受信されたフレームが書き換えされずにそのまま転送される（ステップＳ４）。
【０１０３】
一方、上記検索の結果、所要の経路情報（出力ポート）がヒットされなかった場合、今度は、マネージメントユニット１４の支援を受け、上記宛先ＩＰアドレスをキーとしてルーティングテーブル１９の内の外部ルーティングテーブル１９Ａが検索される（ステップＳ５）。これは、次ホップの宛先ＩＰアドレスの検索となる。具体的には、図１３で説明したように、外部ルーティングテーブル１９Ａと内部ルーティングテーブル１９Ｂとの間を関連付ける宛先情報、すなわち最も近い周辺ルータ（自装置ルートも含む）のＩＰアドレスが検索される。
【０１０４】
この次ホップの検索でヒットできなかった場合には（ステップＳ６）、内部ルーティングテーブル１９Ｂの検索キーがないことを意味することから、本処理はフレーム廃棄処理へ移行して終了する。一方、次ホップの検索でヒットが得られた場合（ステップＳ６）、そのヒットされた次ホップの宛先ＩＰアドレスが自装置ルートすなわち自装置に直接接続される装置を指しているか、それとも周辺ルータを指しているかの判別が行われる（ステップＳ７）。
【０１０５】
その結果、次ホップの宛先ＩＰアドレスで示したルートが自装置ルートであった場合には、今度は宛先ＩＰアドレスをキーとして内部ルーティングテーブル１９Ｂが検索される（ステップＳ８）。具体的には、図１３で説明したように、内部ルーティングテーブル１９Ｂにおいて、宛て先ＩＰアドレスに対応するフレーム送出ポート（出力ポート）が検索される。
【０１０６】
この内部ルーティングテーブル１９Ｂによる検索で出力ポートがヒットされると（ステップＳ１０）、そのヒットにより得られた出力ポートとＩＰヘッダに規定されていた宛先ＩＰアドレスとを関連付けたルーティング情報がＩＰキャッシュテーブル１３ａに登録される（ステップＳ１１）。その後、処理はステップＳ２に戻る。なお、ヒットができなかった場合には（ステップＳ１０）、ステップＳ１２においてＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）リクエストフレーム（ＭＡＣアドレスの要求）がネットワークに送出され、続くステップＳ１３において上述のフレーム廃棄処理が実行される。
【０１０７】
また、ステップＳ７において、次ホップの宛先ＩＰアドレスで示したルートが周辺ルータであった場合には、今度はその次ホップの宛先ＩＰアドレスをキーとして内部ルーティングテーブル１９Ｂが検索される（ステップＳ９）。具体的には、図１３で説明したように、内部ルーティングテーブル１９Ｂにおいて、周辺ルータのＩＰアドレス（次ホップの宛先ＩＰアドレス）に対応するフレーム送出ポート（出力ポート）が検索される。以降、自装置ルートとの場合と同様に処理が実行される。
【０１０８】
ここで、具体例として、前述した図１０のネットワーク中継システムにおいて、サブネットＳＢＮ側のＬＡＮに接続される端末ＴＬ１からサブネットＳＢＣ側のＬＡＮに接続される端末ＴＬＣに対してフレームを伝送する場合を例に挙げて説明する。図１５はネットワーク中継システムにおいて伝送される宛先ＩＰアドレスおよび宛先ＭＡＣアドレスの遷移を説明する図、図１６はネットワーク中継システムにおいてルーティングテーブルの記憶内容の一例を示す図、そして、図１７はネットワーク中継システムにおいてＩＰキャッシュテーブル１３ａの記憶内容の一例を示す図である。図１８はネットワーク中継システムにおいてルータＲＴ１のルーティングテーブル（ａ）およびルータＲＴＣのルーティングテーブル（ｂ）の記憶内容の一例を示す図である。
【０１０９】
端末ＴＬ１から端末ＴＬＣへのフレーム中継は、ルータＲＴ１，ＲＴＣにおいてそれぞれ図１８のルーティングテーブル（ａ）、（ｂ）を参照してルーティング動作に入ることから、端末ＴＬ１から送出されたＭＡＣヘッダ内のＭＡＣドレスは、ルータＲＴ１を通過することでＭＡＣアドレス"Ｍ２"から"Ｍ４"へ書き換えられ、ルータＲＴＣを通過することでＭＡＣアドレス"Ｍ４"から"Ｍ６"へ書き換えられる（図１５参照）。
【０１１０】
また、このフレーム中継では、中継装置１，１０間が透過的に中継されることから、ＭＡＣアドレスの書き換えは行われず、ルータＲＴ１から送出されたときのフレームがそのままルータＲＴＣに受信される。ところが、中継装置１，１０のいずれか一方もしくはその両方において、宛先ＩＰアドレス"Ｃ２"がＩＰキャッシュテーブル１３ａに登録されていなければ、ファームによるルーティングテーブル１９での検索が行われる。その検索で取得された出力ポートと宛先ＩＰアドレスとは、前述したフローチャートで説明したように、ＩＰキャッシュテーブル１３ａに登録される。
【０１１１】
すなわち、中継装置１においては、図１６（ａ）に示したルーティングテーブル１９のルーティング情報が使用され、中継装置１０においては、同図（ｂ）に示したルーティングテーブル１９が使用される。なお、図１６（ａ），（ｂ）の各ルーティングテーブル１９，１９は、図９および図１２の外部ルーティングテーブル１９Ａ，内部ルーティングテーブル１９Ｂにより構築されるものである。
【０１１２】
そして、ＩＰキャッシュテーブル１３ａにおいて、中継装置１の場合には（図１７（ａ）参照）、宛先ＩＰアドレス"Ｃ２"とフレーム送出ポート"Ｘ"とが対応付けて登録され、中継装置１０の場合には（図１７（ｂ）参照）、宛先ＩＰアドレス"Ｃ２"とフレーム送出ポート"Ｚ"とが対応付けて登録される。
【０１１３】
以降、図１７に示した対応関係のフレーム中継が行われる場合には、すでにＩＰキャッシュテーブル１３ａにそのルーティング情報が登録されていることから、ファームによる経路選択を踏まずに、キャッシュ（ハードウェア）による経路選択だけで高速スイッチングすることが可能である。
【０１１４】
以上説明したように、この実施の形態１によれば、共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報（ＩＰヘッダ）を含んだフレームの伝送を複数のＬＡＮ間で中継する場合、記憶中の経路情報の中から各ＬＡＮから受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信する。これにより、フレームはフレーム全体を書き換えることなく透過的に中継され、かつ宛先を確認するだけで経路が確定することから、従来のＯＳＩレイヤに当てはめた中継技法にとらわれることなく、装置全体のコストパフォーマンスを実現することが可能である。ここで、コストパフォーマンスとは、スイッチングハブの高性能とルータの高機能とを両立させるとともに、スイッチングハブやルータ並に安価に提供できることをいう。
【０１１５】
また、共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報（ＩＰヘッダ）を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、各ネットワークから受信されたフレームに基づいてルーティングプロトコルを識別し、そのルーティングプロトコルに基づいて各ネットワーク上の宛先情報と経路情報との対応を構築して記憶するとともに、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信する。これにより、性能劣化を起こすことなくフレームを透過的に中継しつつ、そのフレームからルーティングのための情報（ルーティング情報）を取り込むことができ、これによって、ルーティングテーブルを容易に構築することが可能である。
【０１１６】
また、スイッチエンジン１１において、各ネットワークから共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報を含んだフレームを受信した際に、プロセッシングユニット１３内のＩＰキャッシュテーブル１３ａからフレーム中の宛先ＩＰアドレスに対応する経路情報を検索し、その経路情報が得られた場合にその経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信し、マネージメントユニット１４において、スイッチエンジン１１での検索で経路情報が得られなかった場合に自ユニット１４内のルーティングテーブル１９で同検索を行い、この検索で経路情報が得られた場合にその経路情報と検索に用いた宛先ＩＰアドレスとを対応付けてＩＰキャッシュテーブル１３ａに登録する。これにより、ＩＰキャッシュテーブル１３ａを用いた検索の段階で所要の経路情報が得られると、マネージメントユニット１４を動作させずに中継を完了させることができ、これによって、中継動作が高速化されることから、装置全体のコストパフォーマンスを一層向上することが可能である。
【０１１７】
また、スイッチエンジン１１において、各ネットワークからルーティングプロトコルを含むフレームを受信した際に、受信されたフレームからルーティングプロトコルを識別し、マネージメントユニット１４において、スイッチエンジン１１により識別されたルーティングプロトコルに基づいてルーティングテーブル１９を構築（新規、変更含む）する。これにより、ＩＰキャッシュテーブル１３ａはスイッチエンジン１１による最初の経路検索専用となって、プロセッシングユニット１３の負荷は極力軽減され、これによって、フレームの透過的な中継を遅延させることがなくることから、装置全体のコストパフォーマンスを一層向上することが可能である。
【０１１８】
また、中継送信の際に、受信されたフレームから他の中継装置が自発的に送出したルーティングプロトコルが識別された場合には、その受信されたフレームを取り込み、新たな宛先情報を生成し、その生成された宛先情報を他の中継装置に向けて自発的に送出する。これにより、中継装置１，１０間でルーティングプロトコルを中継しながらシステム内のルーティングのための情報を容易に構築することが可能である。
【０１１９】
また、ＯＳＩレベルに当てはめるとレイヤ３のＩＰアドレスにより経路選択が行われるため、そのレイヤ３の機能（例えば、ＩＰマルチキャスト機能（前述の図３参照），ＩＰレイヤの帯域制御機能，ＩＰレイヤの優先制御，ＩＰフィルタリングなど）を実現することが可能である。すなわち、従来のＯＳＩレイヤに当てはめた中継技法にとらわれることなく、既存技術であるルータ並の機能を実現することが可能である。
【０１２０】
また、中継装置１，１０によりフレームを透過的に中継するため、フレーム書き換えに伴う性能劣化がないことから（前述の図４参照）、従来のＯＳＩレイヤに当てはめた中継技法にとらわれることなく、既存技術であるスイッチングハブ並の機能を実現することが可能である。
【０１２１】
また、中継装置１，１０によりフレームを透過的に中継するため、周辺の既存装置との接続性に支障無く動作することはもちろん、フレームのフォーマットについても既存フォーマットで対応でき、タグなどの識別子を付加する必要がないことから、実現性の高いシステムを提供することができる。
【０１２２】
また、中継装置１，１０によりフレームを透過的に中継するため、ＡＴＭスイッチを適用した中継装置のようにセルとフレーム間の変換動作が不要なことから、既存技術であるルータやスイッチングハブ並の製造コストで中継装置１，１０を実現することが可能である。
【０１２３】
（実施の形態２）
さて、前述の実施の形態１では、ルーティングプロトコルフレームを書き換えることなく透過的に中継する中継装置について言及していたが、以下に説明する実施の形態２のように、ＡＲＰフレームについてもルーティングプロトコルフレームと同様に書き換えることなく透過的に中継するようにしてもよい。また、この実施の形態２では、ＡＲＰフレームによるホスト経路の自動取得機能および更新機能についても詳述する。なお、この実施の形態２において、実施の形態１と同様の構成および機能については、説明を省略して、相違する部分についてのみ説明する。また、前述の実施の形態１と同様の構成については、この実施の形態２でも同一番号を用いて図示する。
【０１２４】
以下に、図１９〜図２８を参照して実施の形態２を説明する。まず、ＡＲＰフレームの位置付けについて図１９を参照して説明する。図１９（ａ）はＡＲＰのヘッダ形式を示す図であり、同図（ｂ）はＡＲＰリクエストフレームのフォーマット例を示す図であり、同図（ｃ）はＡＲＰレスポンスフレームのフォーマット例を示す図である。
【０１２５】
ＡＲＰは、ＩＰアドレスからＭＡＣアドレス（ハードウェアアドレス）を得るためのプロトコルである。さらに詳述すれば、このＡＲＰは、目的とするホスト装置のＩＰアドレスをすでに知り得ていても物理的なハードウェアインタフェースのアドレスを知り得ない状態のときに利用される。すなわち、このＡＲＰは、ＬＡＮのブロードキャスト機能を利用して全ホスト装置にＡＲＰリクエストフレームを送信し、そのレスポンスであるＡＲＰレスポンスフレームを受信してＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応関係を知るためのプロトコルである。
【０１２６】
このような機能をもつＡＲＰヘッダは、図１９（ａ）に示した如く、ハードウェアタイプ，プロトコルタイプ，ハードウェアアドレス長，プロトコルアドレス長，オペレーション，送信元ＭＡＣアドレス，送信元ＩＰアドレス，送信先ＭＡＣアドレスおよび送信先ＩＰアドレスにより構成される。
【０１２７】
以上の構成において、ハードウェアタイプは、ネットワークハードウェアのタイプを示すものである。例えばイーサネットのハードウェアタイプは"１"となる。プロトコルタイプは、どのプロトコルがこの動作を要求したかを示すものである。例えばＩＰのプロトコルタイプは１６進表現で"０８００"となる。ハードウェアアドレス長は、ハードウェアアドレスの長さをオクテッド単位で表すものである。例えばＭＡＣアドレスの場合には、ハードウェアアドレス長さは"６"となる。プロトコルアドレス長は、ネットワーク層のアドレスの長さをオクテッドで表すものである。例えばＩＰアドレスの場合には、プロトコルアドレス長は"４"となる。
【０１２８】
オペレーションは、ＡＲＰリクエストか、それともＡＲＰレスポンスかを表すものである。ＡＲＰリクエストの場合には、オペレーションは"１"となり、一方、ＡＲＰレスポンスの場合には、オペレーションは"２"となる。
【０１２９】
そして、送信元ＩＰアドレス，送信先ＭＡＣアドレスおよび送信先ＩＰアドレスは、アドレス部を構成する。そのアドレス部において、送信元ＭＡＣアドレスは送信元のネットワークのハードウェアアドレスを示すものであり、送信元ＩＰアドレスは送信元のＩＰアドレスを示すものである。送信先ＭＡＣアドレスは探している宛先のネットワークのハードウェアアドレスを示すものであり、送信先ＩＰアドレスは送信先のＩＰアドレスを示すものである。
【０１３０】
実際にキャスティングされるＡＲＰリクエストフレーム，ＡＲＰレスポンスフレームは、以上のＡＲＰヘッダ形式に従う構成となる。これらフレームは、主要な部分だけで表すと、それぞれ図１９（ｂ），（ｃ）に示した構成となる。すなわち、ＡＲＰリクエストフレームは、図１９（ｂ）に示した如く、ＭＡＣヘッダには、宛先ＭＡＣアドレス（ブロードキャスト），送信元ＭＡＣアドレス，イーサ（Ｅｔｈｅｒ）タイプ（ＡＲＰ："０８０６"）がセットされ、ＡＲＰヘッダには、ＡＲＰタイプ（リクエスト），送信元ＭＡＣアドレス，送信元ＩＰアドレス，宛先ＭＡＣアドレス（リクエスト時は空きとなる）および宛先ＩＰアドレス（ターゲットとなるアドレス）がセットされる。
【０１３１】
また、ＡＲＰレスポンスフレームは、図１９（ｃ）に示した如く、ＭＡＣヘッダには、宛先ＭＡＣアドレス（ユニキャスト），送信元ＭＡＣアドレス，イーサタイプがセットされ、ＡＲＰヘッダには、ＡＲＰタイプ（レスポンス），送信元ＭＡＣアドレス（ターゲットとなるアドレス），送信元ＩＰアドレス（ターゲットとなるアドレス），宛先ＭＡＣアドレス（リクエストフレームに設定されていた送信元ＭＡＣアドレス）および宛先ＩＰアドレス（リクエストフレームに設定されていた送信元ＩＰアドレス）がセットされる。
【０１３２】
以上のＡＲＰリクエストフレームおよびＡＲＰレスポンスフレームが中継装置間および中継装置と端末間でやりとりされることにより、リクエスト側のホスト装置すなわち中継装置においてＭＡＣアドレス（ハードウェアアドレス）を知ることができる。また、上述したＡＲＰフレームには、送信元ＩＰアドレスが含まれている。このため、中継装置に接続される端末が上記ＡＲＰレスポンス／リクエストフレームを送信した場合には、中継装置においてそのＡＲＰレスポンス／リクエストフレームから送信元ＩＰアドレスを知ることができる。
【０１３３】
また、このＡＲＰフレームのフォーマットに基づくＡＲＰフレームは、端末側から中継装置へ自発的に発信されてもよく、中継装置はその自発的に発信されたＡＲＰフレームから端末の送信元ＩＰアドレスを知ることが可能となる。この場合には、ＡＲＰヘッダ内のオペレーションとして、ＡＲＰリクエストおよびＡＲＰレスポンスに属さない値（例えば"０"，"３"，"４"など）を設定すればよく、その取り決めに関する規則をあらかじめ決めておく必要がある。
【０１３４】
この自発的発信を含むＡＲＰ転送機能には、前述の実施の形態１による透過的なフレーム転送機能が必要となる。この透過的なフレーム転送機能により、ＡＲＰフレームによるホスト経路の自動取得および更新が可能となる。このＡＲＰフレームによるホスト経路の自動取得機能および更新機能とは、外部ポート（中継装置に直結）から受信されたすべてのＡＲＰリクエストフレームおよびＡＲＰレスポンスフレームに関し、各フレームに格納されている送信元ＩＰアドレスと受信された外部ポートとの関係を学習する機能を意味する。
【０１３５】
この学習によれば、中継装置に接続されている１または複数の端末やイーサスイッチ経由で接続されている端末などのＩＰアドレスと出力ポートとの関係が取得される。この関係は内部ルーティングテーブル１９Ｂにホストルートの情報として登録される。なお、相手中継装置経由で接続される内部ポートから受信されたＡＲＰフレームに関しては、上記学習は実施されたものとする。その理由は、ホストルートの情報が経路情報として内部ＲＩＰを通じて通知されるためである。
【０１３６】
まず、この発明の実施の形態２による基本原理について説明する。この実施の形態２は、前述した実施の形態１におけるフレーム透過をＡＲＰフレームについても実現しようとするものである。したがって、実施の形態１との共通する構成については、実施の形態２でも同一番号を用いることでその説明を省略する。また、図中においては、同一番号を付すものとする。
【０１３７】
図２０はこの発明の実施の形態２による中継装置を機能的に示す機能ブロック図である。図２０に示した中継装置２０は、前述した実施の形態１の中継装置１が備えている伝送路制御部２、プロトコル識別部３、経路選択部４、第１経路記憶部５、第２経路記憶部６、ルーティングプロトコル制御部７および伝送路制御部８（具体的には、図２０に示した如く、伝送路制御部８−１，８−２…である）に対してＡＲＰフレーム制御部９を付加した構成である。
【０１３８】
図２０に示した中継装置２０において、プロトコル識別部３は、伝送路制御部２を通じて受信されたフレームを識別する場合、実際には、ＡＲＰについても識別対象に含めている。このプロトコル識別部３は、受信フレームがルーティングプロトコルであった場合にはつぎのフレーム送出を行う。すなわち、そのルーティングプロトコルが内部ＲＩＰであれば、その内部ＲＩＰフレームをルーティングプロトコル制御部７に送出し、外部ＲＩＰであればその外部ＲＩＰフレームをルーティングプロトコル制御部７と伝送路８−１…との両方に送出する。この伝送路８−１…への外部ＲＩＰフレームの送出は、透過的なフレーム転送を行うために実施されるものである。
【０１３９】
また、このプロトコル識別部３は、受信フレームがＡＲＰフレームであった場合にそのＡＲＰフレームをＡＲＰフレーム制御部９に送出する。また、このプロトコル識別部３は、受信フレームが通常のデータであれば、その受信フレームを経路選択部４に送出する。なお、受信フレームがＲＩＰフレーム（ルーティングプロトコル）であった場合には、受信フレーム中にはルーティング情報が含まれる。また、受信フレームがＡＲＰフレームであった場合には、受信フレームにＡＲＰが含まれる。
【０１４０】
ルーティングプロトコル制御部７は、受信フレーム（内部ＲＩＰまたは外部ＲＩＰ）を調べ、そこからルーティング情報を抽出して、そのルーティング情報とＡＲＰフレーム制御部９からのホスト経路とに基づいて上記第２経路記憶部６のＩＰレイヤと出力ポートとの対応関係を構築（新規，変更など）する。また、このルーティングプロトコル制御部７は、内部ＲＩＰフレームについては、新たな宛先情報を生成して、その生成された宛先情報を他の中継装置に向けて伝送路制御部８−１…より自発的に送出する。
【０１４１】
ＡＲＰフレーム制御部９は、ホスト経路記憶部９ａを有しており、プロトコル識別部３から送出されたＡＲＰフレームから送信元ＩＰアドレスなどを抽出してホスト経路を導きだし、そのホスト経路をホスト経路記憶部９ａに登録する。このＡＲＰフレーム制御部９は、ホスト経路記憶部９ａに登録されたホスト経路をルーティングプロトコル制御部７に供給したり、受け取ったＡＲＰフレームを透過的に伝送路制御部８−１…に送出する。ここで、ホスト経路とは、前述したように、中継装置に接続されている１または複数の端末やイーサスイッチ経由で接続されている端末などのＩＰアドレスと出力ポートとの関係を表すものである。
【０１４２】
つぎに、図２０に示した機能ブロックを参照して動作について説明する。図２１は実施の形態２によるネットワーク中継システムにおいてフレームの流れを説明する図である。ここでは、前述した実施の形態１において図２で説明したＩＰフレームに対応させて説明する。図２１において、中継装置２０には、説明上、内部ポートにルータＲＴ１およびＲＴ２が接続され、外部ポートに端末が接続される。
【０１４３】
中継装置２０は、受信されたＡＲＰフレームが未登録のＡＲＰであった場合に、外部ポートすなわち自装置直下の端末に限ってホスト経路の構築を行うが、内部ポートすなわち他の中継装置（例えば中継装置２１）からのフレーム転送であれば受信ＡＲＰフレームをそのままルータＲＴ２へ送出して透過的なフレーム転送を実施する。
【０１４４】
さらに説明を補足すると図２２のようになる。図２２は実施の形態２による受信フレームの中継原理を説明する図である。図２２において、中継装置２０では、受信フレーム中のＡＲＰフレームの入力ポートの種別により、外部ポートが抽出、され、外部ポートの場合には、送信元ＩＰアドレスと受信された外部ポートとの関係に基づいてホスト経路の構築を行い、一方、外部ポートでない場合にはそのままフレーム送出を行う。このように、ＡＲＰフレームについてもフレームを透過して高速に中継することができる。
【０１４５】
つぎに、この実施の形態２をハードウェアに即して説明する。図２３は前述の中継装置２０をハードウェア的に示すブロック図である。図２３に示した中継装置２０は、前述した実施の形態１と同様に、例えば、スイッチエンジン１１に、メモリ１２、プロセッシングユニット１３およびマネージメントユニット１４を接続させた構成である。ここでも、イーサネットへの適用例を示す。
【０１４６】
この実施の形態２は、前述した実施の形態１とはハードウェア的な構成としては、同様の構成となる。ただし、ＡＲＰフレームに関する構成を具体的に示すと、図２３に示した如く、マネージメントユニット１４において、ＣＰＵ１８にはエージングタイマ１８ａが内蔵され、かつルーティングテーブル１９とは別にホスト経路記憶部９ａに相当するホスト経路登録テーブル２１が設けられる。
【０１４７】
このマネージメントユニット１４は、さらにＡＲＰフレーム制御部９の機能を有する。このマネージメントユニット１４は、ＰＳＰ１７の要求に応じてＣＰＵ１８の制御に従ってルーティングテーブル１９およびホスト経路登録テーブル２１を構築（新規，変更など）したり、プロセッシングユニット１３の要求に応じてＩＰキャッシュテーブル１３ａに不足するルーティング情報を供給する。なお、ＣＰＵ１８は、ルーティングテーブル１９の更新に従って削除，変更されるルーティング情報をＩＰキャッシュテーブル１３ａから削除する制御と、ホスト経路登録テーブル２１を構築する制御とを兼ねている。
【０１４８】
エージングタイマ１８ａは、カウントダウンするタイマである。このエージングタイマ１８ａは、カウントダウンに伴ってカウント値が一定値に達するとＡＲＰリクエストフレームを全ての外部ポートに出力するタイミングを計るとともに、ＡＲＰレスポンスによりホスト経路登録テーブル２１にすでに登録済みのホスト経路（送信元ＩＰアドレス，出力ポート，エージングタイマ値）を応答された場合にリセットされる。
【０１４９】
ホスト経路登録テーブル２１は、詳細については後述するが、送信元ＩＰアドレスであるＩＰアドレスと、ハードウェアアドレスである入力ポートと、エージングタイマ１８ａにおいてカウントダウンする値（エージングタイマ値）とを対応付けて登録するものである。このホスト経路登録テーブル２１において、エージングタイマ値はエージングタイマ１８ａのカウントダウン処理により変化する。このホスト経路登録テーブル２１が更新されると、その更新結果に応じて内部ルーティングテーブル１９Ｂが更新されるものとする。
【０１５０】
つぎに、ホスト経路の自動取得および自動更新について説明する。図２４は実施の形態２によるネットワーク中継システムにおいて端末のＡＲＰ送受信機能を概念的に説明する図、図２５は実施の形態２によるＡＲＰフレーム受信処理を説明するフローチャート、図２６はネットワーク中継システムにおいてホスト経路登録テーブル２１と内部ルーティングテーブル１９Ｂとの関係を説明する図、図２７は実施の形態２によるネットワーク中継システムにおいて中継装置のＡＲＰ送受信機能を概念的に説明する図、そして、図２８は実施の形態２によるＡＲＰフレーム送信処理を説明するフローチャートである。
【０１５１】
まず、図２４〜図２６を参照して、端末側からＡＲＰリクエストフレームが送出された場合について説明する。図２４に示したネットワーク中継システムでは、中継装置２０の一端に端末ＴＬ２が接続され、他端にこの中継装置２０と同様の構成であり、かつ同様の機能を有する中継装置３０が接続されている。また、この中継装置２０には、図７に示したネットワーク中継システムと同様の接続関係で構成されるネットワークが接続され、その代表としてサブネットＳＮＣ側のルータＲＴＣの接続状態が示されている。なお、サブネットＳＮＣには、端末ＴＬＣの接続状態が代表として示されている。
【０１５２】
中継装置２０，３０のポートの割り当ては、説明上、前述した実施の形態１による中継装置１，中継装置１０と同様の関係で設定される。すなわち、中継装置１（図７参照）に替わる中継装置２０には、ルータＲＴ１に替わる端末ＴＬ２側のポートに"Ｗ"、中継装置１０に替わる中継装置３０側のポートに"Ｘ"がそれぞれ割り当てられている。また、中継装置１０（図７参照）に替わる中継装置３０には、中継装置１に替わる中継装置２０側のポートに"Ｙ"、ルータＲＴＣ側のポートに"Ｚ"がそれぞれ割り当てられている。
【０１５３】
また、各装置のＩＰアドレスについて、端末ＴＬ２から端末ＴＬＣへの伝送方向で説明すると、端末装置ＴＬ２には"Ａ５"、中継装置２０には"Ａ３"、ルータＲＴＣには"Ａ２"，"Ｃ１"、端末ＴＬＣには"Ｃ２"がそれぞれ割り当てられている。さらに、各装置のＭＡＣアドレスについて、これも端末ＴＬ２から端末ＴＬＣへの伝送方向で説明すると、端末装置ＴＬ２には"Ｍ７"、ルータＲＴＣには"Ｍ４"，"Ｍ５"、端末ＴＬＣには"Ｍ６"がそれぞれ割り当てられている。なお、中継装置２０には、ＭＡＣアドレス"Ｍ８"が割り当てられるものとする。
【０１５４】
以上のシステムにおいて、中継装置２０に接続される端末ＴＬ２からルータＲＴＣに向かってＡＲＰリクエストが発信された場合には、つぎのデータで構成されるＡＲＰリクエストフレームが使用される。すなわち、ＡＲＰリクエストフレーム（ＡＲＰのヘッダ）には、送信元が端末ＴＬ２であることから、送信元ＭＡＣアドレスとして"Ｍ７"が格納され、送信元ＩＰアドレスとして"Ａ５"が格納される。また、送信先がルータＲＴＣであることから、送信先ＩＰアドレスとして"Ａ２"が格納され、探索対象である送信先ＭＡＣアドレスについては不明のため"ｎｕｌｌ"が格納される。
【０１５５】
この後、送信先であるルータＲＴＣからＡＲＰレスポンスが返信されることになる。この場合には、つぎのデータで構成されるＡＲＰレスポンスフレームが使用される。すなわち、ＡＲＰレスポンスフレームには、今度は送信元がルータＲＴＣであることから、送信元ＭＡＣアドレスとして"Ｍ４"が格納され、送信元ＩＰアドレスとして"Ａ２"が格納される。このように、探索対象であった送信元ＭＡＣアドレスがセットされる。また、今度は送信先が端末ＴＬ２であることから、送信先ＩＰアドレスとして"Ａ５"が格納され、レスポンス先である送信先ＭＡＣアドレスとして"Ｍ７"が格納される。
【０１５６】
以上のＡＲＰリクエストおよびＡＲＰレスポンスの動作においては、端末ＴＬ２側で自発的に実施されるものである。中継装置２０および３０において、このようなＡＲＰにおいても前述したＲＩＰと同様に、完全透過とともに盗聴が実施される。ＡＲＰリクエストにより端末ＴＬ２からルータＲＴＣへ向かってＡＲＰリクエストフレームが伝送された場合、中継装置２０では、その受信されたＡＲＰリクエストフレームの完全透過が行われるとともに、そのＡＲＰリクエストフレームがどのポートから入力されたのかを表すポート"Ｗ"の確認、およびそのＡＲＰリクエストフレームから送信元を特定する送信元ＩＰアドレス"Ａ５"の盗聴が実施される。
【０１５７】
さらに図２５および図２６を参照して具体的な処理の流れで説明する。中継装置２０において、ＡＲＰリクエストフレームが受信されると、その受信されたＡＲＰリクエストフレームから送信元ＩＰアドレス"Ａ５"が抽出される（ステップＳ２１）。その抽出された送信元ＩＰアドレス"Ａ５"をキーとしてホスト経路登録テーブル２１の検索が実施される（ステップＳ２２）。このとき、ホスト経路登録テーブル２１に送信元ＩＰアドレス"Ａ５"が未登録であった場合には、送信元ＩＰアドレス"Ａ５"はヒットできず（ステップＳ２３）、処理はステップＳ３１へ移行する。
【０１５８】
ステップＳ３１では、受信されたＡＲＰリクエストフレームを受信したポートの種別（ポート種別）が判別される。すなわち、入力ポートが内部ポートか、それとも外部ポートか判別される。この場合には、図２４に示した如く、端末ＴＬ２が中継装置２０の外部ポート"Ｗ"に直接接続されていることから、ポート種別の判別結果は外部ポートとなる。もし端末ＴＬ２が他の中継装置を介して間接的に接続されていた場合には、入力ポートは内部ポートであるという判別結果となる。
【０１５９】
さて、ステップＳ３１において外部ポートという判別結果がられた場合には、処理はステップＳ３２へ移行して、送信元ＩＰアドレスと受信外部ポートとの対応関係を学習する動作を開始する。すなわち、ステップＳ３２において、図２６に示したように、ステップＳ２１で抽出された送信元ＩＰアドレス"Ａ５"とステップＳ３１で判別された入力ポート"Ｗ"とが対応付けてホスト経路登録テーブル２１に登録される。さらに、学習時間を表すエージングタイマ値として例えば２１０（ｓｅｃ）がセットされる。このようにしてエージングタイマ１８ａによりカウントダウンが開始されることで、上記対応関係の学習が開始される。
【０１６０】
このように、受信ＡＲＰフレーム内の送信元ＩＰアドレスがヒットできず、かつ入力ポートが外部ポートとなる場合とは、送信元端末においてＩＰアドレスに対する外部ポートが同一中継装置２０において別の外部ポートに変更になったことが要因のひとつとして考えられる。それゆえ、ホスト経路の学習が必要となる。そのためには、さらに続くステップＳ３３において、図２６に示したように、その新しい外部ポートに対応して内部ルーティングテーブル１９Ｂの新規登録、もしくは該当するエントリの変更が実施される。
【０１６１】
ステップＳ３３において内部ルーティングテーブル１９Ｂの更新が完了すると、その更新内容を他の中継装置に通知するため、その更新内容を含む内部ＲＩＰが他の中継装置へ送出される（ステップＳ３４）。
【０１６２】
また、ステップＳ３１において内部ポートという判別結果が得られた場合には、送信元端末においてＩＰアドレスに対する外部ポートが他の中継装置（例えば中継装置３０）に接続されていることが要因のひとつとして考えられる。したがって、ホスト経路の管理は他の中継装置に委ねられることから、自動取得および自動更新は不要となり、この受信処理は終了する。
【０１６３】
また、ステップＳ２３において、送信元ＩＰアドレス"Ａ５"がホスト経路登録テーブル２１内からヒットできた場合には、処理はステップＳ２４へ移行する。ステップＳ２４においては、受信ＡＲＰリクエストフレームの入力ポートがホスト経路登録テーブル２１にその送信元ＩＰアドレス"Ａ５"に対応付けて登録される入力ポートに一致するか否か判断される。
【０１６４】
ステップＳ２４において両入力ポートの一致が確認された場合には、処理はステップＳ２５へ移行して、送信元ＩＰアドレスと入力ポートとの対応関係が学習済みとしてエージングタイマ１８ａをリセットする。これにより受信処理は終了する。このステップＳ２５において実施されるリセットは、ホスト経路登録テーブル２１のエントリをさらに存続させるために行われる。ここで、リセットとは、エージングタイマ１８ａのカウント値を初期値"２１０（ｓｅｃ）"に戻すことをいう。
【０１６５】
一方、ステップＳ２４において入力ポートの不一致が確認された場合には、処理はステップＳ２６へ移行して、受信されたＡＲＰリクエストフレームを受信したポートの種別（ポート種別）を判別する。すなわち、入力ポートが内部ポートか、それとも外部ポートか判別される。このステップＳ２６へ移行するケースとしては、送信元ＩＰアドレスに関して内部ポートと外部ポート間での移動が考えられる。
【０１６６】
もしポート種別が外部ポートであった場合には（ステップＳ２６）、送信元ＩＰアドレスに関して他の外部ポートから別の外部ポートへの移動が確認される。したがって、ホスト経路登録テーブル２１に登録されている送信元ＩＰアドレス対応の入力ポートは、受信ＡＲＰフレームの入力ポートすなわち外部ポートに変更される（ステップＳ２７）。このとき、内部ルーティングテーブル１９Ｂでも、該当するエントリにおいて、この入力ポートの変更に伴ってＩＰアドレスと入力ポートとの関係が変更される（ステップＳ２８）。この後、処理はステップＳ３４へ移行して、ステップＳ２８による変更内容を含む内部ＲＩＰを送出する。
【０１６７】
また、ポート種別が内部ポートであった場合には（ステップＳ２６）、送信元ＩＰアドレスに関して外部ポートから内部ポートへの移動が確認される。この移動は端末の管理が他の中継装置へ移ったことを示す。したがって、ホスト経路登録テーブル２１から送信元ＩＰアドレスに関するエントリが削除され（ステップＳ２９）、さらに同様のエントリが内部ルーティングテーブル１９Ｂからも削除される（ステップＳ３０）。この後、処理はステップＳ３４へ移行して、ステップＳ３０による変更内容を含む内部ＲＩＰを送出する。
【０１６８】
また、図２４に示したＡＲＰフレームの流れでは、端末ＴＬ２からルータＲＴＣへ向かってＡＲＰリクエストが行われ、ルータＲＴＣから端末ＴＬ２へ向かってＡＲＰレスポンスが行われることから、中継装置２０と同等の中継装置３０が、ルータＲＴＣに関するエントリをホスト経路登録テーブル（ホスト経路登録テーブル２１に相当する）および内部ルーティングテーブル（内部ルーティングテーブル１９Ｂに相当する）に構築する。
【０１６９】
この場合にも、前述した中継装置２０と端末ＴＬ２との関係と同様に図２５のフローチャートに従って受信処理が実施される。すなわち、ルータＲＴＣが中継装置３０の外部ポート"Ｚ"に接続されているため、中継装置３０は、ＡＲＰレスポンスフレームを完全透過させるとともに、そのＡＲＰレスポンスフレームから送信元ＩＰアドレス"Ａ２"を盗聴する。この盗聴された送信元ＩＰアドレス"Ａ２"と受信外部ポートとの対応関係がホスト経路登録テーブルに学習済みであればこの受信処理は終了し、一方、学習済みでなければ学習の開始、もしくはホスト経路登録テーブルの更新もしくは送信元ＩＰアドレスに関するエントリの削除が実施される。同時に、内部ルーティングテーブルについても並行して新規登録やエントリ変更が実施される。
【０１７０】
図２６の例では、中継装置３０のホスト経路登録テーブルには、送信元ＩＰアドレス"Ａ２"と受信外部ポート"Ｚ"との対応関係が未学習の場合を表している。この場合には、ホスト経路登録テーブルに対して送信元ＩＰアドレス"Ａ２"と受信外部ポート"Ｚ"との対応関係が新規に登録され、さらにエージングタイマ値"２１０（ｓｅｃ）"がセットされる。これにより、このエントリの学習が開始される。この後、中継装置３０にＡＲＰフレームが受信され、そのＡＲＰフレームの盗聴の結果がすでに登録されている送信元ＩＰアドレス"Ａ２"と受信外部ポート"Ｚ"との対応関係を表すものであれば、エージングタイマ１８ａのリセットを通じて学習が引き続き開始される。
【０１７１】
上述した図２４の例では、端末ＴＬ２自身がＡＲＰリクエストフレームの送出およびＡＲＰレスポンスフレームの受信を行う際に、その経路に配置される中継装置２０，３０がそれぞれＡＲＰリクエストフレーム，ＡＲＰレスポンスフレームを盗聴して内部ルーティングテーブルのエントリを新規登録もしくは更新（変更含む）している。
【０１７２】
ところが、この実施の形態２による中継ネットワークシステムでは、ホスト経路登録テーブル２１に新規にエントリが追加された場合には、エージングタイマ１８ａが起動され、与えられた時間内に新規エントリのＡＲＰリクエストもしくはＡＲＰレスポンスが盗聴できなかった場合にはそのエントリをホスト経路登録テーブル２１および内部ルーティングテーブル１９Ｂから削除する働きがある。
【０１７３】
そこで、図２７および図２８を参照して、中継装置自らＡＲＰリクエストを実施する場合について説明する。このＡＲＰリクエストフレームの送信処理は常時実施されるものである。
【０１７４】
図２７には、図２４で示したシステムにおいて、中継装置２０からこれに接続される端末ＴＬ２に向かってＡＲＰリクエストが発信された場合のＡＲＰリクエストフレームおよびＡＲＰレスポンスフレームが示されている。ＡＲＰリクエストフレームには、送信元が中継装置２０であることから、送信元ＭＡＣアドレスとして"Ｍ８"が格納され、送信元ＩＰアドレスとして"Ａ３"が格納される。また、送信先が端末ＴＬ２であることから、送信先ＩＰアドレスとして"Ａ５"が格納され、探索対象である送信先ＭＡＣアドレスについては不明のため"ｎｕｌｌ"が格納される。
【０１７５】
また、送信先である端末ＴＬ２からはつぎのデータで構成されるＡＲＰレスポンスフレームが返信される。すなわち、ＡＲＰレスポンスフレームには、今度は送信元が端末ＴＬ２であることから、送信元ＭＡＣアドレスとして"Ｍ７"が格納され、送信元ＩＰアドレスとして"Ａ５"が格納される。このように、探索対象であった送信元ＭＡＣアドレスがセットされる。また、今度は送信先が中継装置２０であることから、送信先ＩＰアドレスとして"Ａ３"が格納され、レスポンス先である送信先ＭＡＣアドレスとして"Ｍ８"が格納される。
【０１７６】
以上のＡＲＰリクエストおよびＡＲＰレスポンスの動作は、中継装置２０側で自発的に実施されるものである。中継装置２０は、自装置発のＡＲＰリクエストに対応して端末ＴＬ２から返信されたＡＲＰレスポンスフレームから、そのＡＲＰレスポンスフレームがどのポートから入力されたのかを表すポート"Ｗ"の確認、およびそのＡＲＰレスポンスフレームから送信元を特定する送信元ＩＰアドレス"Ａ５"の盗聴を実施するとともに、各テーブルへの新規登録および変更を実施する。
【０１７７】
したがって、中継装置２０もしくは３０から発信されたＡＲＰリクエストに対するＡＲＰレスポンスにおいても、前述した図２５の受信処理を適用することが可能である。これについては同様の手順となるため、その説明を省略する。
【０１７８】
このＡＲＰリクエストフレーム送信では、中継装置２０において、図２８に示すように、まず、ホスト経路登録テーブル２１に現在エントリされているものがひとつ読み出される（ステップＳ４１）。この読み出されたエントリからは、エージングタイマ１８ａによりカウントダウンされているエージングタイマ値が抽出される。すなわち、ここではエージングタイマ１８ａによりカウントされているエントリが対象となる。
【０１７９】
そして、そのエージングタイマ値（図中、ＡＴで表す）が判定される（ステップＳ４２）。エージングタイマ値（ＡＴ）が"０（ｓｅｃ）"に達した場合には、処理はステップＳ４６へ移行し、一方、達していない場合には、処理はステップＳ４３へ移行する。ステップＳ４３では、さらにそのエージングタイマ値（ＡＴ）が例えば残り１０秒を切っているか判断され、もし切っていた場合には続くステップＳ４４以降によりＡＲＰリクエストが強制的に実施される。すなわち、ステップＳ４４において、ＡＲＰリクエストフレームの送信先ＩＰアドレスにステップＳ４１で読み出されたエントリのＩＰアドレスが格納され、続くステップＳ４５において、そのＡＲＰリクエストフレームが中継装置２０直下のすべての外部ポートへブロードキャストされる。
【０１８０】
前述した受信処理（図２５のステップＳ３２参照）においてエージングタイマ１８ａのカウントダウンが開始された後すぐは、エージングタイマ値が残り１０秒以上あることから（ステップＳ４３）、ステップＳ４３において端末ＴＬ２発のＡＲＰフレームが受信されることを待つ、すなわちＡＲＰフレームの待機状態として処理はステップＳ４１に戻る。
【０１８１】
ところが、エージングタイマ値が残り１０秒を切った場合には（ステップＳ４３）、中継装置２０は、端末ＴＬ２からＡＲＰフレームが届くのを待機するのではなく、積極的に端末ＴＬ２からＡＲＰフレームを取得する動作に移行する。この意味から、中継装置２０を消極的な動作から積極的な動作へ移行するトリガをエージングタイマ値の残り１０秒とする。
【０１８２】
このようにしてすべての外部ポートへＡＲＰリクエストフレームをブロードキャストした後は、端末ＴＬ２からＡＲＰレスポンスフレームが届くのを待つことになる。その間も端末ＴＬ２からＡＲＰレスポンスがなく、エージングタイマ値がリセットされるまでの間は、ステップＳ４１〜ステップＳ４５の動作が繰り返し実施される。その後、端末ＴＬ２からＡＲＰレスポンスがあり、エントリ内容と一致するＡＲＰレスポンスフレームの内容であれば、エージングタイマ値がリセットされるので、ホスト経路登録テーブル２１および内部ルーティングテーブル１９Ｂのテーブルエントリを保持し続けることができる（図２５参照）。
【０１８３】
また、結局、エージングタイマ値のカウントダウンの時間内に端末ＴＬ２からＡＲＰレスポンスがなく、そのエージングタイマ値が"０（ｓｅｃ）"に達した場合には、タイムアウトとしてホスト経路登録テーブル２１から読み出されたエントリは同テーブルより削除され（ステップＳ４６）、さらに同じエントリ内容が内部ルーティングテーブル１９Ｂからも削除される（ステップＳ４７）。
【０１８４】
このように、内部ルーティングテーブル１９Ｂの内容を更新（削除）した場合には、その旨を他の中継装置３０に対して通知する必要があることから、続くステップＳ４８において、ステップＳ４７に基づく変更内容が内部ＲＩＰにより中継装置３０へ送出される。なお、ＩＰキャッシュテーブル１３ａにも同様のエントリが登録されていた場合には、そのエントリについても削除されるものとする。
【０１８５】
この通知により、他の中継装置は、例えば９０秒後（３０秒×３回）に、そのエントリが削除された端末に対するルーティングを行わないように制御される。これは、他の中継装置にとって、端末が移動したことにより以前よりも遠くなった場合でも、経路が切り替わることを保証している。この場合、最悪、通信ができなくなる時間は、２１０秒（エージングタイマ値）＋９０秒＝３００秒とすることで、ブリッジにおけるＭＡＣ学習テーブルでのデフォルトのタイマ値と同一にすることが可能である。
【０１８６】
つぎに、図２４の中継ネットワークシステムにおいて、中継装置２０に図７に示したサブネットＳＮＢが接続された場合について説明する。図２９は実施の形態２によるネットワーク中継システムにおいて中継装置のルーティングテーブル構築機能を概念的に説明する図であり、図３０は実施の形態２によるルーティングテーブル構築の流れを説明する図である。
【０１８７】
図２９において、中継装置２０は、さらにルータＲＴ１を接続させ、そのルータＲＴ１を介してサブネットＳＮＢに接続される。ルータＲＴ１は、中継装置２０のポート"Ｖ"に接続される。ルータＲＴ１およびサブネットＳＮＢの端末ＴＬ１のＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスは図７に従うものとする。
【０１８８】
ルーティングテーブル１９は、自動構築された外部ルーティングテーブル１９Ａと内部ルーティングテーブル１９Ｂとにより構築されるものである。ただし、前述したように、内部ルーティングテーブル１９Ｂにおいては、ホスト経路登録テーブル２１の新規登録や変更に応じて同様の更新が施される。
【０１８９】
ここで、まず、中継装置２０（中継装置３０も同様）を例に挙げると、そのルーティングテーブル１９は、図３０に示したように、外部ルーティングテーブル１９Ａと、内部ルーティングテーブル１９Ｂとの間を最も近い周辺ルータのＩＰアドレスにより関連付けられている。このテーブルの利用方法として、例えば、中継装置２０からサブネットＳＮＢ側へフレーム伝送する際に、ＩＰキャッシュテーブル１３ａでの検出ができないと、まず外部ルーティングテーブル１９Ａにより経路情報が検索され、その結果、サブネットＳＮＢ側で最も近い周辺ルータのＩＰアドレスは"Ａ１"となる。
【０１９０】
このように、外部ルーティングテーブル１９Ａの検索により経路情報が得られると、続いて内部ルーティングテーブル１９Ｂによる経路情報の検索が行われる。その結果、このＩＰアドレス"Ａ１"から今度はフレーム送出ポートの番号"Ｖ"（ルータＲＴ１のポート）が取得される。このように、結果的には、宛先ＩＰサブネットＢ（サブネットＳＮＢ）に対してフレーム送出ポートの番号"Ｖ"が取得される。
【０１９１】
同様に、中継装置２０からサブネットＳＮＣ側へフレーム伝送する際に、ＩＰキャッシュテーブル１３ａでの検出ができないと、まず外部ルーティングテーブル１９Ａにより経路情報が検索され、その結果、サブネットＳＮＢ側で最も近い周辺ルータのＩＰアドレスは"Ａ２"となる。
【０１９２】
このように、外部ルーティングテーブル１９Ａの検索により経路情報が得られると、続いて内部ルーティングテーブル１９Ｂによる経路情報の検索が行われる。その結果、このＩＰアドレス"Ａ２"から今度はフレーム送出ポートの番号"Ｘ"（中継装置３０のポート）が取得される。このように、結果的には、宛先ＩＰサブネットＣ（サブネットＳＮＣ）に対してフレーム送出ポートの番号"Ｘ"が取得される。
【０１９３】
また、中継装置２０直下の端末ＴＬ２はポート"Ｗ"にて接続されているので、内部ルーティングテーブル１９Ｂには、その端末ＴＬ２における宛先ＩＰアドレスの番号"Ａ５"とフレーム送出ポートの番号"Ｗ"とが対応付けて登録されている。したがって、端末ＴＬ２に関しては、ルーティングテーブル１９において、そのまま宛先ＩＰアドレスの番号"Ａ５"とフレーム送出ポートの番号"Ｗ"とが対応付けて登録さる。
【０１９４】
この端末ＴＬ２およびルータＲＴ１に関するテーブルエントリは、前述したように、ホスト経路登録テーブル２１により取得されるものである。すなわち、ホスト経路登録テーブル２１において、端末ＴＬ２のテーブルエントリは、図３０に示したように、ＩＰアドレス"Ａ５"，入力ポート"Ｗ"およびエージングタイマ値"２１０（ｓｅｃ）"が対応付けて登録されている。また、ルータＲＴ１のテーブルエントリは、図３０に示したように、ＩＰアドレス"Ａ１"，入力ポート"Ｖ"およびエージングタイマ値"２１０（ｓｅｃ）"が対応付けて登録されている。このルータＲＴ１のテーブル構築については、前述した中継装置３０とルータＲＴＣとの関係と同様のため、ここでは説明を省略する。
【０１９５】
この端末ＴＬ２とルータＲＴ１の各エントリ内容が内部ルーティングテーブル１９Ｂのテーブルエントリに反映され、図３０に示した内部ルーティングテーブル１９Ｂすなわちルーティングテーブル１９が構築される。
【０１９６】
この内部ルーティングテーブル１９Ｂの更新内容については、他の中継装置すなわち中継装置３０へ通知する必要がある。その際には、内部ＲＩＰを中継装置３０に対して通知することで、中継装置２０の更新内容が中継装置３０の内部ルーティングテーブルに反映される。この反映は、図３０に示した如く、中継装置３０の内部ルーティングテーブルおよびルーティングテーブルにおいて、フレーム送出ポートの番号"Ｙ"に対応させて端末ＴＬ２の宛先ＩＰアドレス番号"Ａ５"と、ルータＲＴ１の宛先ＩＰアドレス番号"Ａ１"とが登録される。
【０１９７】
これに対して、中継装置３０には、前述したように、ルータＲＴＣがポート番号"Ｚ"で接続されている。したがって、中継装置３０のホスト経路登録テーブルには、そのルータＲＴＣに関するテーブルエントリが登録される。そのテーブルエントリ内容は、ＩＰアドレスの番号"Ａ２"，入力ポートの番号"Ｚ"およびエージングタイマ値"２１０（ｓｅｃ）"を対応付けたものである。
【０１９８】
中継装置３０においても、このＩＰアドレス"Ａ２"と入力ポート"Ｚ"との対応関係は、内部ルーティングテーブルおよびルーティングテーブルにも反映され、各テーブルを更新する。さらに、この更新内容は、内部ＲＩＰにより他の中継装置すなわち中継装置１に通知される。
【０１９９】
このように、中継装置２０においても、他の中継装置３０から通知される内部ＲＩＰに基づいて内部ルーティングテーブル１９Ｂおよびルーティングテーブル１９の更新が必要となる。中継装置２０は、中継装置３０から通知される内部ＲＩＰに基づいて内部ルーティングテーブル１９Ｂに新たに宛先ＩＰアドレス"Ａ２"とフレーム送出ポート"Ｘ"とを対応付けたテーブルエントリを追加する。この追加はルーティングテーブル１９にも反映される。
【０２００】
以上説明したように、この実施の形態２によれば、前述した実施の形態１による効果にさらにつぎの効果を得ることができる。すなわち、受信されたＡＲＰを含むフレームの送信元ＩＰアドレスに関連する経路情報を追加した後、一定時間が経過する前にその経路情報に従って周辺機器からＡＲＰを含むフレームが受信された場合にその計測を中止し、再度リセットしてから再び計測を開始し、一方、一定時間が経過した場合に追加内容を削除する。これにより、未登録の周辺機器についての新規登録をＡＲＰに従って行うことができるので、ＡＲＰフレームによるホスト経路の自動取得および自動更新を実現することが可能である。
【０２０１】
また、新規に追加されたテーブルエントリ（経路情報）について追加や削除を自中継装置と同機能をもつ他の中継装置にも通知するようにしたので、共有する通信経路上での記憶内容を確実かつ迅速に統一することが可能である。
【０２０２】
また、エージングタイマ１８ａの計測時間が一定時間に達する前にすべての外部ポートに対してＡＲＰリクエストフレームをブロードキャストするようにしたので、新規追加のテーブルエントリ（経路情報）を削除する前に積極的にすべての外部ポートに対してＡＲＰを要求することができる。これによって、本来追加しておくべきテーブルエントリ（経路情報）の削除を未然に防止することが可能である。
【０２０３】
また、受信されたＡＲＰフレームの送信元ＩＰアドレスに関連するテーブルエントリ（経路情報）がすでにホスト経路登録テーブル２１に登録済みであった場合には、自中継装置と端末（周辺機器）との接続関係の変化に応じてエントリ内容を更新するとともに、その更新内容を自中継装置と同等の他の中継装置へ通知する。例えば周辺機器が他の中継装置の直下となれば自中継装置の管理下から外れることからその経路情報を記憶内容から削除すればよく、あるいは、自中継装置において接続位置（ポート位置）が変更されたのであれば経路情報を変更すれば済む。これにより、ＡＲＰフレームによるホスト経路の自動取得および自動更新を実現することが可能である。
【０２０４】
以上、この発明を実施の形態１および２により説明したが、この発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらをこの発明の範囲から排除するものではない。
【０２０５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信されたフレームに含まれる、中継装置と間接的に接続されたネットワーク上のフレーム伝送相手の宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信するようにしたので、フレームはフレーム全体を書き換えることなく透過的に中継され、かつ宛先を確認するだけで経路が確定することから、従来のＯＳＩレイヤに当てはめた中継技法にとらわれることなく、装置全体のコストパフォーマンスを実現することが可能な中継装置が得られるという効果を奏する。
【０２０６】
また、請求項２の発明によれば、共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、各周辺機器および各ネットワークのうちから受信されたフレームに基づいて中継装置間および中継装置と周辺機器間で授受される制御情報を識別し、その制御情報に基づいて各ネットワーク上の宛先情報と経路情報との対応を構築して記憶するとともに、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信するようにしたので、性能劣化を起こすことなくフレームを透過的に中継しつつ、そのフレームからルーティングのための情報を取り込むことができ、これによって、ルーティングのための情報を容易に構築することが可能な中継装置が得られるという効果を奏する。
【０２０７】
また、請求項３の発明によれば、宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、各ネットワークから受信されたフレームに基づいてルーティングプロトコルを識別し、そのルーティングプロトコルに基づいて各ネットワーク上の宛先情報と経路情報との対応を構築して記憶するとともに、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信された宛先情報を含んだフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信するようにしたので、性能劣化を起こすことなくフレームを透過的に中継しつつ、そのフレームからルーティングのための情報を取り込むことができ、これによって、ルーティングのための情報を容易に構築することが可能な中継装置が得られるという効果を奏する。
【０２０８】
また、請求項４の発明によれば、共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、周辺機器から受信されたフレームに基づいて周辺機器の送信元ＩＰアドレスを識別し、その送信元ＩＰアドレスに基づいて各ネットワーク上の宛先情報と経路情報との対応を構築して記憶するとともに、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信するようにしたので、性能劣化を起こすことなくフレームを透過的に中継しつつ、そのフレームからルーティングのための情報を取り込むことができ、これによって、ルーティングのための情報を容易に構築することが可能な中継装置が得られるという効果を奏する。
【０２０９】
また、請求項５の発明によれば、請求項４の発明において、受信されたＡＲＰを含むフレームの送信元ＩＰアドレスに関連する経路情報を追加した後、一定時間が経過する前にその経路情報に従って周辺機器からＡＲＰを含むフレームが受信された場合にその計測を中止し、一方、一定時間が経過した場合に追加内容を削除するようにしたので、未登録の周辺機器についての新規登録をＡＲＰに従って行うことができ、これによって、ＡＲＰフレームによるホスト経路の自動取得および自動更新を実現することが可能な中継装置が得られるという効果を奏する。
【０２１０】
また、請求項６の発明によれば、請求項５の発明において、新規に追加された経路情報について追加や削除を自中継装置と同機能をもつ他の中継装置にも通知するようにしたので、共有する通信経路上での記憶内容を確実かつ迅速に統一することが可能な中継装置が得られるという効果を奏する。
【０２１１】
また、請求項７の発明によれば、請求項５または６の発明において、計測時間が一定時間に達する前に１または複数の周辺機器に対してＡＲＰを含むリクエストタイプのフレームを送出するようにしたので、新規追加の経路情報を削除する前に積極的に周辺機器に対してＡＲＰを含むフレームを要求することができ、これによって、本来追加しておくべき経路情報の削除を未然に防止することが可能な中継装置が得られるという効果を奏する。
【０２１２】
また、請求項８の発明によれば、請求項４〜７のいずれか一つの発明において、受信されたＡＲＰを含むフレームの送信元ＩＰアドレスに関連する経路情報がすでに記憶されていた場合には自中継装置と周辺機器との接続関係の変化に応じて記憶内容を更新するとともに、その更新内容を自中継装置と同等の他の中継装置へ通知するようにしたので、例えば周辺機器が他の中継装置の直下となれば自中継装置の管理下から外れることからその経路情報を記憶内容から削除すればよく、あるいは、自中継装置において接続位置（ポート位置）が変更されたのであれば経路情報を変更すれば済み、これにより、ＡＲＰフレームによるホスト経路の自動取得および自動更新を実現することが可能な中継装置が得られるという効果を奏する。
【０２１３】
また、請求項９の発明によれば、スイッチエンジンにおいて、各ネットワークから宛先情報を含んだフレームを受信した際に、プロセッシングユニット内の第１テーブルからフレーム中の宛先情報に対応する経路情報を検索し、その経路情報が得られた場合にその経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信し、マネージメントユニットにおいて、スイッチエンジンでの検索で経路情報が得られなかった場合に自ユニット内の第２テーブルで同検索を行い、この検索で経路情報が得られた場合にその経路情報と検索に用いた宛先情報とを対応付けてプロセッシングユニットの第１テーブルに登録するようにしたので、第１テーブルを用いた検索の段階で所要の経路情報が得られると、マネージメントユニットを動作させずに中継を完了させることができ、これによって、中継動作が高速化されることから、装置全体のコストパフォーマンスを一層向上することが可能な中継装置が得られるという効果を奏する。
【０２１４】
また、請求項１０の発明によれば、請求項９記載の発明において、スイッチエンジンにおいて、各ネットワークからルーティングプロトコルを含むフレームを受信した際に、受信されたフレームからルーティングプロトコルを識別し、マネージメントユニットにおいて、スイッチエンジンにより識別されたルーティングプロトコルに基づいて第２テーブルを構築するようにしたので、第１テーブルはスイッチエンジンによる最初の経路検索専用となって、プロセッシングユニットの負荷は極力軽減され、これによって、フレームの透過的な中継を遅延させることがなくなることから、装置全体のコストパフォーマンスを一層向上することが可能な中継装置が得られるという効果を奏する。
【０２１５】
また、請求項１１の発明によれば、スイッチエンジンにおいて、中継装置に接続された周辺機器からＡＲＰを含むフレームを受信した際に、受信されたフレームから周辺機器の送信元ＩＰアドレスを識別し、マネージメントユニットにおいて、スイッチエンジンにより識別された送信元ＩＰアドレスに基づいて第２テーブルを構築するようにしたので、第１テーブルはスイッチエンジンによる最初の経路検索専用となって、プロセッシングユニットの負荷は極力軽減され、これによって、フレームの透過的な中継を遅延させることがなくることから、装置全体のコストパフォーマンスを一層向上することが可能な中継装置が得られるという効果を奏する。
【０２１６】
また、請求項１２の発明によれば、宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、複数のネットワークを接続させた１または複数の中継装置において、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信されたフレームに含まれる、中継装置と間接的に接続されたネットワーク上のフレーム伝送相手の宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信するようにしたので、中継装置を通るフレームはフレーム全体を書き換えることなく透過的に中継され、かつ宛先を確認するだけで経路が確定することから、従来のＯＳＩレイヤに当てはめた中継技法にとらわれることなく、システム全体のコストパフォーマンスを実現することが可能なネットワーク中継システムが得られるという効果を奏する。
【０２１７】
また、請求項１３の発明によれば、宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、中継装置において、各ネットワークから受信されたフレームに基づいてルーティングプロトコルを識別し、そのルーティングプロトコルに基づいて各ネットワーク上の宛先情報と経路情報との対応を構築して記憶するとともに、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信された宛先情報を含んだフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信するようにしたので、性能劣化を起こすことなくフレームを透過的に中継しつつ、そのフレームからルーティングのための情報を取り込むことができ、これによって、システム内のルーティングのための情報を中継装置に容易に構築することが可能なネットワーク中継システムが得られるという効果を奏する。
【０２１８】
また、請求項１４の発明によれば、請求項１２または１３に記載の発明において、中継送信の際に、受信されたフレームから他の中継装置が自発的に送出したルーティングプロトコルが識別された場合には、その受信されたフレームを取り込み、新たな宛先情報を生成し、その生成された宛先情報を他の中継装置に向けて自発的に送出するので、中継装置間でルーティングプロトコルを中継しながらシステム内のルーティングのための情報を容易に構築することが可能なネットワーク中継システムが得られるという効果を奏する。
【０２１９】
また、請求項１５の発明によれば、共通のフレーム形式で構成され、かつ宛先情報を含んだフレームの伝送を複数のネットワーク間で中継する場合、中継装置において、接続された周辺機器から受信されたフレームに基づいて周辺機器の送信元ＩＰアドレスを識別し、その送信元ＩＰアドレスに基づいて各ネットワーク上の宛先情報と経路情報との対応を構築して記憶するとともに、記憶中の経路情報の中から各ネットワークから受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択し、その経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信するようにしたので、性能劣化を起こすことなくフレームを透過的に中継しつつ、そのフレームからルーティングのための情報を取り込むことができ、これによって、システム内のルーティングのための情報を中継装置に容易に構築することが可能なネットワーク中継システムが得られるという効果を奏する。
【０２２０】
また、請求項１６の発明によれば、各ネットワークから宛先情報を含んだフレームを受信した際に、第１テーブルからフレーム中の宛先情報に対応する経路情報を検索し、その経路情報が得られた場合にその経路情報に基づいて受信されたフレームをそのまま中継送信し、一方、その経路情報が得られなかった場合に第２テーブルで同検索を行い、この検索で経路情報が得られた場合にその経路情報と検索に用いた宛先情報とを対応付けて第１テーブルに登録する工程にしたので、第１テーブルを用いた検索の段階で所要の経路情報が得られると、その段階で中継を完了させることができ、これによって、中継動作が高速化されることから、従来のＯＳＩレイヤに当てはめた中継技法にとらわれることなく、装置全体のコストパフォーマンスを実現できるようにバックボーンとしての中継を行うことが可能な中継方法が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による中継装置を機能的に示す機能ブロック図である。
【図２】 実施の形態１によるネットワーク中継システムにおいてフレームの流れを説明する図である。
【図３】 ＩＰマルチキャストフレームを中継する際のポート送出例を示す図である。同図（ａ）は従来例の説明図であり、同図（ｂ）は実施の形態１の説明図である。
【図４】 フレームの中継原理を説明する図である。同図（ａ）は従来例の説明図であり、同図（ｂ）は実施の形態１の説明図である。
【図５】 実施の形態１による中継装置をハードウェア的に示すブロック図である。
【図６】 実施の形態１によるルーティングテーブルのメモリ構成の一例を示す図である。
【図７】 実施の形態１によるネットワーク中継システムにおいてＩＰスイッチング機能を概念的に説明する図である。
【図８】 実施の形態１によるネットワーク中継システムにおいてＲＩＰパケットの流れを説明する図である。
【図９】 実施の形態１によるネットワーク中継システムにおいて外部ルーティングテーブルの記憶内容の一例を示す図である。同図（ａ）は一中継装置の外部ルーティングテーブルの一例を示す図であり、同図（ｂ）は他の中継装置の外部ルーティングテーブルの一例を示す図である。
【図１０】 実施の形態１によるネットワーク中継システムにおいて内部ＲＩＰパケット交換機能を概念的に説明する図である。
【図１１】 実施の形態１によるネットワーク中継システムにおいて内部ＲＩＰパケットの流れを説明する図である。
【図１２】 実施の形態１によるネットワーク中継システムにおいて内部ルーティングテーブルの記憶内容の一例を示す図である。同図（ａ）は一中継装置の内部ルーティングテーブルの一例を示す図であり、同図（ｂ）は他の中継装置の内部ルーティングテーブルの一例を示す図である。
【図１３】 実施の形態１によるルーティングテーブルの構築方法を概念的に説明する図である。
【図１４】 実施の形態１によるＩＰ中継フレーム処理を説明するフローチャートである。
【図１５】 実施の形態１によるネットワーク中継システムにおいて伝送される宛先ＩＰアドレスおよび宛先ＭＡＣアドレスの遷移を説明する図である。
【図１６】 実施の形態１によるネットワーク中継システムにおいてルーティングテーブルの記憶内容の一例を示す図である。同図（ａ）は一中継装置のルーティングテーブルの一例を示す図であり、同図（ｂ）は他の中継装置のルーティングテーブルの一例を示す図である。
【図１７】 実施の形態１によるネットワーク中継システムにおいてＩＰキャッシュテーブルの記憶内容の一例を示す図である。同図（ａ）は一中継装置のＩＰキャッシュテーブルの一例を示す図であり、同図（ｂ）は他の中継装置のＩＰキャッシュテーブルの一例を示す図である。
【図１８】 実施の形態１によるネットワーク中継システムにおいて中継装置に接続されるルータのルーティングテーブルの記憶内容の一例を示す図である。
【図１９】 同図（ａ）はＡＲＰのヘッダ形式を示す図、同図（ｂ）はＡＲＰリクエストフレームのフォーマット例を示す図、そして、同図（ｃ）はＡＲＰレスポンスフレームのフォーマット例を示す図である。
【図２０】 この発明の実施の形態２による中継装置を機能的に示す機能ブロック図である。
【図２１】 実施の形態２によるネットワーク中継システムにおいてフレームの流れを説明する図である。
【図２２】 実施の形態２による受信フレームの中継原理を説明する図である。
【図２３】 図２０に示した中継装置をハードウェア的に示すブロック図である。
【図２４】 実施の形態２によるネットワーク中継システムにおいて端末のＡＲＰ送受信機能を概念的に説明する図である。
【図２５】 実施の形態２によるＡＲＰフレーム受信処理を説明するフローチャートである。
【図２６】 実施の形態２によるネットワーク中継システムにおいてホスト経路登録テーブルと内部ルーティングテーブルとの関係を説明する図である。
【図２７】 実施の形態２によるネットワーク中継システムにおいて中継装置のＡＲＰ送受信機能を概念的に説明する図である。
【図２８】 実施の形態２によるＡＲＰフレーム送信処理を説明するフローチャートである。
【図２９】 実施の形態２によるネットワーク中継システムにおいて中継装置のルーティングテーブル構築機能を概念的に説明する図である。
【図３０】 実施の形態２によるルーティングテーブル構築の流れを説明する図である。
【図３１】 一般的な企業内のネットワーク中継システムを示す構成図である。
【図３２】 ＴＣＰ／ＩＰプロトコルで使用されるフレームのフォーマットを概略的に示す図である。
【図３３】 従来例においてスイッチングハブとルータとの組み合わせで構成される中継装置を概略的に示すブロック図である。
【図３４】 従来例においてＡＴＭスイッチとルータとの組み合わせで構成される中継装置を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
１，１０ 中継装置
２，８ 伝送路制御部（中継送信手段）
３ プロトコル識別部（構築手段）
４ 経路選択部（経路選択手段，中継送信手段）
５ 第１経路記憶部（経路記憶手段）
６ 第２経路記憶部（経路記憶手段）
９ ＡＲＰフレーム制御部（構築手段，追加手段，追加削除手段）
９ａ ホスト経路記憶部
７ ルーティングプロトコル制御部（構築手段）
１１ スイッチエンジン（抽出手段，第１検索手段，中継送信手段）
１２ メモリ
１３ プロセッシングユニット
１３ａ ＩＰキャッシュテーブル（第１テーブル）
１４ マネージメントユニット（第２検索手段，登録手段）
１５，１６ ＦＥＩＵ
１７ ＰＳＰ
１８ ＣＰＵ
１８ａ エージングタイマ（計測手段）
１９ ルーティングテーブル（第２テーブル）
１９Ａ 外部ルーティングテーブル
１９Ｂ 内部ルーティングテーブル
２１ ホスト経路登録テーブル

Claims (16)

1. 宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークを接続し、前記複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する中継装置において、
   当該中継装置と接続された前記ネットワーク上のフレーム伝送相手の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、
   前記各ネットワークからフレームを受信した際に、前記経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から前記受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、
   前記経路選択手段により選択された経路情報に基づいて前記受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、
   を備えたことを特徴とする中継装置。
2. １または複数の周辺機器、および宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークを接続し、前記１または複数の周辺機器を含めて前記複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する中継装置において、
   前記各ネットワーク上の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、
   前記１または複数の周辺機器および前記複数のネットワークのうちから中継装置間および中継装置と周辺機器間で授受される制御情報を含むフレームを受信した際に、前記受信されたフレームから制御情報を識別し、前記識別された制御情報に基づいて前記経路記憶手段の記憶内容を構築する構築手段と、
   前記経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から前記受信された宛先情報を含んだフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、
   前記経路選択手段により選択された経路情報に基づいて前記受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、
   を備えたことを特徴とする中継装置。
3. 宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークを接続し、前記複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する中継装置において、
   前記各ネットワーク上の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、
   前記各ネットワークからルーティングプロトコルを含むフレームを受信した際に、前記受信されたフレームからルーティングプロトコルを識別し、前記識別されたルーティングプロトコルに基づいて前記経路記憶手段の記憶内容を構築する構築手段と、
   前記経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から前記受信された宛先情報を含んだフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、
   前記経路選択手段により選択された経路情報に基づいて前記受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、
   を備えたことを特徴とする中継装置。
4. １または複数の周辺機器、および宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークを接続し、前記１または複数の周辺機器を含めて前記複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する中継装置において、
   前記各ネットワーク上の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、
   前記周辺機器からＡＲＰを含むフレームを受信した際に、前記受信されたフレームから周辺機器の送信元ＩＰアドレスを識別し、前記識別された周辺機器の送信元ＩＰアドレスに基づいて前記経路記憶手段の記憶内容を構築する構築手段と、
   前記経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から前記受信された宛先情報を含んだフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、
   前記経路選択手段により選択された経路情報に基づいて前記受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、
   を備えたことを特徴とする中継装置。
5. 前記構築手段は、前記識別された送信元ＩＰアドレスに関連する経路情報が前記経路記憶手段に記憶されていない場合に前記経路情報を前記経路記憶手段に追加する追加手段と、前記追加手段の追加動作に応じて一定時間を計測する計測手段と、前記計測手段の計測により前記一定時間が経過する前に前記経路情報に従って前記周辺機器からＡＲＰを含むフレームが受信された場合に前記計測手段による計測を中止し、一方、前記計測手段の計測により前記一定時間が経過した場合に前記経路記憶手段から前記追加手段による追加内容を削除する追加削除手段とを有したことを特徴とする請求項４に記載の中継装置。
6. 前記複数のネットワークには自中継装置と同等の他の中継装置が１または複数含まれており、前記構築手段は、前記追加手段の追加結果および前記追加削除手段による削除内容を前記他の中継装置へ通知することを特徴とする請求項５に記載の中継装置。
7. 前記構築手段は、前記計測手段による計測時間が前記一定時間に達する前に前記１または複数の周辺機器に対してＡＲＰを含むリクエストタイプのフレームを送出することを特徴とする請求項５または６に記載の中継装置。
8. 前記複数のネットワークには自中継装置と同等の他の中継装置が１または複数含まれており、前記構築手段は、前記識別された送信元ＩＰアドレスに関連する経路情報が前記経路記憶手段に記憶されていた場合に前記経路情報に基づく自中継装置と前記周辺機器との接続関係の変化に応じて前記経路記憶手段の記憶内容を更新するとともに、その更新内容を前記他の中継装置へ通知することを特徴とする請求項４〜７のいずれか一つに記載の中継装置。
9. 宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークを接続し、前記複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する中継装置において、
   前記フレームの宛先を制御するスイッチエンジンと、
   前記各ネットワーク上の宛先情報とその宛先情報で示される宛先の経路を示す経路情報とを対応付けて記憶した第１テーブルを有し、前記第１テーブルを用いて前記スイッチエンジンから宛先情報を受け取り、その宛先情報に対応する経路情報を前記スイッチエンジンへ供給するプロセッシングユニットと、
   前記各ネットワーク上の宛先情報とその宛先情報で示される宛先の経路を示す経路情報とを対応付けて記憶した第２テーブルを有するマネージメントユニットと、
   を備え、
   前記スイッチエンジンは、
   前記各ネットワークから前記フレームを受信した際に、前記受信されたフレームから宛先情報を抽出する抽出手段と、
   前記第１テーブルに記憶されている経路情報の中から前記抽出手段により抽出された宛先情報に対応する経路情報を検索する第１検索手段と、
   前記第１検索手段により経路情報が得られた場合にその経路情報に基づいて前記受信されたフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、
   を有し、
   前記マネージメントユニットは、
   前記第１検索手段により経路情報が得られなかった場合に前記プロセッシングユニットの要求に応じて前記第２テーブルに記憶されている経路情報の中から前記抽出手段により抽出された宛先情報に対応する経路情報を検索する第２検索手段と、
   前記第２検索手段により経路情報が得られた場合にその経路情報と前記抽出手段により抽出された宛先情報とを対応付けて前記プロセッシングユニットの前記第１テーブルに登録する登録手段と、
   を有したことを特徴とする中継装置。
10. 前記スイッチエンジンは、前記各ネットワークからルーティングプロトコルを含む前記フレームを受信した際に、前記受信されたフレームからルーティングプロトコルを識別する識別手段と、前記マネージメントユニットは、前記スイッチエンジンにより識別されたルーティングプロトコルに基づいて前記第２テーブルを構築する構築手段とを有することを特徴とする請求項９に記載の中継装置。
11. 前記中継装置は１または複数の周辺機器を接続しており、前記スイッチエンジンは、前記周辺機器からＡＲＰを含む前記フレームを受信した際に、前記受信されたフレームから周辺機器の送信元ＩＰアドレスを識別する識別手段と、前記マネージメントユニットは、前記スイッチエンジンにより識別された周辺機器の送信元ＩＰアドレスに基づいて前記第２テーブルを構築する構築手段とを有することを特徴とする請求項９に記載の中継装置。
12. 宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークと、
    前記複数のネットワークを接続し、前記複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する１または複数の中継装置と、
    を備え、
    前記中継装置は、
    当該中継装置と接続された前記ネットワーク上のフレーム伝送相手の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、
    前記各ネットワークから前記フレームを受信した際に、前記経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から前記受信されたフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、
    前記経路選択手段により選択された経路情報に基づいて前記受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、
    を有したことを特徴とするネットワーク中継システム。
13. 宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークと、
    前記複数のネットワークを接続し、前記複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する１または複数の中継装置と、
    を備え、
    前記中継装置は、
    前記各ネットワーク上の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、
    前記各ネットワークからルーティングプロトコルを含む前記フレームを受信した際に、前記受信されたフレームからルーティングプロトコルを識別し、前記識別されたルーティングプロトコルに基づいて前記経路記憶手段の記憶内容を構築するテーブル構築手段と、
    前記経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から前記受信された宛先情報を含んだフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、
    前記複数のネットワークの内で前記経路選択手段により選択された経路情報に基づいて前記受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、
    を有したことを特徴とするネットワーク中継システム。
14. 前記テーブル構築手段は、前記受信されたフレームから識別されたルーティングプロトコルが他の中継装置から自発的に前記各ネットワークに送出されたルーティングプロトコルであった場合、前記受信されたフレームに含まれるルーティングプロトコルに基づいて前記経路記憶手段の記憶内容を構築することを特徴とする請求項１２または１３に記載のネットワーク中継システム。
15. 宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークと、
    １または複数の周辺機器および前記複数のネットワークを接続し、前記１または複数の周辺機器を含めて前記複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する１または複数の中継装置と、
    を備え、
    前記中継装置は、
    前記各ネットワーク上の宛先情報に対応させて経路情報を記憶する経路記憶手段と、
    前記周辺機器からＡＲＰを含む前記フレームを受信した際に、前記受信されたフレームから周辺機器の送信元ＩＰアドレスを識別し、前記識別された周辺機器の送信元ＩＰアドレスに基づいて前記経路記憶手段の記憶内容を構築するテーブル構築手段と、
    前記経路記憶手段に記憶されている経路情報の中から前記受信された宛先情報を含んだフレームに含まれる宛先情報に対応する経路情報を選択する経路選択手段と、
    前記複数のネットワークの内で前記経路選択手段により選択された経路情報に基づいて前記受信された宛先情報を含んだフレームをそのまま中継送信する中継送信手段と、
    を有したことを特徴とするネットワーク中継システム。
16. 宛先情報を含んだフレームを用いて通信を行う複数のネットワークを接続し、前記複数のネットワーク間のフレーム伝送を中継する中継方法において、
    前記各ネットワークから前記フレームを受信した際に、前記受信されたフレームから宛先情報を抽出する第１工程と、
    前記各ネットワーク上の宛先情報とその宛先情報で示される宛先の経路を示す経路情報とを対応付けて記憶した第１テーブルを用いて、前記第１テーブルに記憶されている経路情報の中から前記第１工程により抽出された宛先情報に対応する経路情報を検索する第２工程と、
    前記第２工程により経路情報が得られた場合にその経路情報に基づいて前記受信されたフレームをそのまま中継送信する第３工程と、
    前記第１テーブルとは別に設けられ、前記各ネットワーク上の宛先情報とその宛先情報で示される宛先の経路を示す経路情報とを対応付けて記憶した第２テーブルを用いて、前記第２工程により経路情報が得られなかった場合に前記第２テーブルに記憶されている経路情報の中から前記第１工程により抽出された宛先情報に対応する経路情報を検索する第４工程と、
    前記第４工程により経路情報が得られた場合にその経路情報と前記第１工程により抽出された宛先情報とを対応付けて前記第１テーブルに登録する第５工程と、
    を含むことを特徴とする中継方法。

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