JP3788803B2 - L2スイッチ - Google Patents

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Description

本発明はレイヤ2スイッチ(以下、L2スイッチと称する。)に関し、特にスター型/メッシュ型/リング型等のレイヤ2ネットワークを構成するVLAN機能を有するL2スイッチに関するものである。
近年、データ通信の高速化に伴い、安価で管理の容易なレイヤ2ベースのサービスの需要が高まっている。このレイヤ2サービスにおいても、例えば、従来の専用線サービスで適用されているSDH/SONET伝送装置、WDM装置、及びATM装置と同様に、帯域確保した信頼性が重要である。
従来のL2スイッチ/ブリッジ、又はブリッジを含むルータを用いた、例えば、Ethernet専用線サービスは、一般的にEthernetインタフェースの仕様がベストエフォート型であるため、輻輳が発生した場合、無条件にフレーム破棄処理が発生する。
そのため、帯域を保証するためには輻輳の起こらない帯域を確保する必要があった。また、L2ネットワーク上に設定された顧客(VLAN)毎のリンクダウン転送が不可能であった。
このように、帯域を有効利用できないこと、また、リンクダウン転送が不可能であることにより、例えば、レイヤ2ベースのEthernet専用線サービスを通信事業者向けとして実施するには不十分であった。
したがって、従来のEthernet専用線サービスは、帯域確保可能であり、信頼性の高いが装置単価の高額なWDM装置、SDH/SONET伝送装置、又はATM装置を中継装置とし、L2スイッチ/ルータをEthenetインタフェースとするプラットホーム2種類で構築された高価なサービスであるか、又は、従来のL2スイッチ/ルータを用いた、帯域を有効利用できず、リンクダウン転送の不可能なサービスであった。
さらに、現状のレイヤ2スイッチ/ルータでは、中継回線リンク断を転送する機能がない。そこで、ユーザは中継回線の断を知るために、ユーザ自身が、例えば、Hellowパケット等を使用し、常時回線の状態を確認する必要がある。
すなわち、レイヤ2ベースの、例えば、Ethernet専用線サービスの課題は、SDH/SONET伝送装置、ATM装置、およびWDM装置が使用され高価なネットワークとなること、また、現状の通信事業者が適用しているレイヤ2サービスでは、帯域を有効利用できず、また顧客(VLAN)毎のリンクダウン転送が不可能であることである。
従って本発明は、特にスター型/メッシュ型/リング型等のレイヤ2ネットワークを構成するVLAN機能を有するL2スイッチにおいて、帯域保証した、安価で信頼性の高いサービスを提供すること、また、リンクダウン転送が可能なサービスを提供することを課題とする。
上記の課題を解決するため、本発明のイングレスL2スイッチは、フレームを所定のVLANにマッピングするVLAN機能部と、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第1タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す第2タグを該フレームに付与するポリシング部と、を備えたことを特徴とする。
すなわち、VLAN機能部は、予め設定されたルールに基づきフレームを所定のVLANにマッピングする。フレーム分類部は、該フレームに関して予め設定された優先順位(クラス)を示す第1タグ(識別子)をフレームに付与して、フレームを分類する。
ポリシング部は、該フレームの伝送レートを検出し、この検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す第2タグ(識別子)を該フレームに付加する。
これにより、特定のVLANに属するフレームをその優先順位に基づき分類すると共に、破棄してよいフレームを示すことが可能になり、帯域保証された伝送レートでフレームを伝送することが可能になる。
この場合、第1及び第2タグは、別々のものでもよいので、フレーム分類部とポリシング部の順序は問わない。
なお、本発明のL2スイッチにおいては、VLANをパスとみなし、設定されたパス(VLAN)自身又はその内部に対して帯域保証が行われる。
また、エンドユーザからフレームを受信するユーザエッジL2スイッチをイングレスL2スイッチと称し、エンドユーザにフレームを送信するユーザエッジL2スイッチをイーグレスL2スイッチと称し、イングレスL2スイッチとイーグレスL2スイッチとの間のL2スイッチを中継L2スイッチと称する。
また、本発明は、上記の発明において、該VLAN機能部が、少なくとも、ポート番号、MACアドレス、プロトコル、及びIPサブネットアドレスの内のいずれか1つに基づき、該フレームをVLANにマッピングすることができる。
すなわち、VLAN機能部は、例えば、ポート方式VLANマッピング、MACアドレス方式VLANマッピング、プロトコル方式VLANマッピング、又はIPサブネット方式マッピングでフレームをVLANにマッピングすることが可能である。このマッピングは、例えば、暗黙的タグ付け又は明示的タグ付けのいずれでもよい。
また、本発明は、上記の発明において、該VLAN機能部が、該マッピングしたVLANを識別するVLANタグを該フレームに付与してもよい。
すなわち、該VLAN機能部は、明示的タグ付けによりフレームをマッピングすることが可能である。なお、以下、明示的タグ付けを行うVLAN機能部をVLANタグ付与部と称することがある。
これにより、フレームを受信する下流の要素又は下流の機能部或いはL2スイッチは、フレームの属するVLANを第3のVLANタグを用いて明示的に識別することが可能になる。
また、本発明は、上記の発明において、該優先順位を、該フレームに含まれるMACアドレス、該VLANに含まれるユーザVLAN識別子、該ユーザVLANのToS、及び該フレームを入力した物理ポートの内の少なくとも1つに基づき設定することができる。
すなわち、フレーム分類部は、該フレームに含まれるMACアドレス、該VLANに含まれるユーザVLAN、ユーザVLANのToS、及び該フレームを入力した物理ポートの内の少なくとも1つに基づき該優先順位を決定する。
例えば、フレーム分類部は、MACアドレスに基づき、フレームを例えば3つのクラス(優先度1〜3)に分類することが可能である。
これにより、所定のVLANに属するフレームを複数のクラスに分類することが可能になる。例えば、クラス別に保証する帯域を設定することが可能になる。
また、本発明は、上記の発明において、該予め設定された伝送ルートを、該優先順位、該VLAN、及び該フレームを入力した物理ポートの内のいずれか1つ毎に設定することができる。
また、本発明は、上記の発明において、該ポリシング部が、該フレームを破棄フレーム、破棄可能フレーム、又は破棄不可能フレームに分類し、該第2タグに無関係に該破棄フレームを破棄することができる。
これにより、破棄すべきフレームは該第2タグには因らずに直ちに破棄することが可能になると共に、下流において、受信したフレームが破棄可能か否かを判別することが可能になる。
また、本発明は、上記の発明において、該VLAN機能部が、該フレームをトランク単位のVLANにマッピングすることができる。
すなわち、VLAN機能部は、例えば、リンクアグリゲーションのようにトランク単位でVLANをマッピングすることが可能である。
これにより、例えば、複数の物理ポートを束ねることにより、1つの物理ポートの伝送速度以上の伝送速度のVLANを設定することができる。
また、本発明は、上記の発明において、監視用のフレームを該VLANに挿入するOAM監視部をさらに備えることが可能である。これにより、VLAN毎に監視することが可能になる。
また、本発明は、上記の発明において、該VLANタグに基づき該フレームのスイッチングを行うスイッチ・ファブリックと、該第1タグに示される優先順位に基づき該フレームを出力し、該第2タグに基づき、輻輳した該フレームを破棄するシェーパとをさらに備えることができるこれにより、フレームの帯域保証が可能になる。
また、本発明は、上記の発明において、該シェーパが、該VLAN毎に、該第1タグに示される優先順位に基づき該フレームをキューイングする該優先順位に対応した複数のキューと、該VLAN毎に、該キューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第1のスケジューラと、該第1のスケジューラが取り出した該フレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第2のスケジューラとを備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該シェーパが、該第1タグに基づき上位優先順位M(Mは自然数)番目までのフレームをキューイングするM個の第1のキューと、該VLAN毎に、該上位優先順位より低い下位優先順位の該フレームを該第1タグに基づきキューイングする該下位優先順位に対応したN(Nは自然数)個の第2のキューと、該VLAN毎に、該第2のキューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第1のスケジューラと、該第1のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第2のスケジューラと、第2のスケジューラが取り出したフレームより該第1のキューにキューイングされたフレームを上位優先順に優先的に出力する第3のスケジューラとを備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該シェーパが、該第2タグに基づき、輻輳した該キューにキューイングされたフレームを削除する輻輳フレーム破棄部を備えることができる。
これにより、輻輳が発生したとき、破棄可能なフレームを優先的に破棄することが可能になり、帯域保証することが可能になる。
また、本発明は、上記の発明において、該フレームに付与された全タグを削除するVLANタグ削除部をさらに備えることができる。
また、上記の課題を解決するため、本発明の中継L2スイッチは、受信したフレームに付加された、破棄可能であるか否かを示すタグに基づき、輻輳した該フレームを破棄するシェーパを備えたことを特徴としている。
また、本発明は、上記の発明において、該タグを第2タグとしたとき、該シェーパが、VLAN毎に該フレームに付加された優先順位を示す第1タグに基づき該フレームをキューイングする、該優先順位に対応した第1のキューと、該VLAN毎に、該キューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第1のスケジューラと、該第1のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第2のスケジューラとを備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該タグを第2タグとしたとき、該シェーパが、該フレームに付加された優先順位を示す第1タグに基づき上位優先順位M(Mは自然数)番目までのフレームをキューイングするM個の第1のキューと、該VLAN毎に、該上位優先順位より低い下位優先順位の該フレームを、該第1タグに基づきキューイングする該下位優先順位に対応したN(Nは自然数)個の第2のキューと、該VLAN毎に、該第2のキューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第1のスケジューラと、該第1のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第2のスケジューラと、第2のスケジューラで選択されたフレームより該第1のキューにキューイングされたフレームを上位優先順に優先的に出力する第3のスケジューラとを備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該シェーパが、該第2タグに基づき、輻輳した該キューにキューイングされた該フレームを削除する輻輳フレーム破棄部を備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、フレームを所定のVLANにマッピングするVLAN機能部と、該タグを第2タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第1タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第2タグを該フレームに付与するポリシング部とをさらに備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、受信したフレームにVLANタグを付与するVLANタグ付与部と、該タグを第2タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第1タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第2タグを該フレームに付与するポリシング部と、該フレームをスイッチングするスイッチ・ファブリックと、該スイッチ・ファブリックからの該フレームに付加された該タグを削除するVLANタグ削除部とをさらに備えることができる。
さらに、上記の課題を解決するため、本発明のイーグレスL2スイッチは、受信したフレームに付加された、破棄可能であるか否かを示すタグに基づき、輻輳した該フレームを破棄するシェーパを備えたことを特徴としている。
また、本発明は、上記の発明において、該タグを第2タグとしたとき、該シェーパが、VLAN毎に、該フレームに付加された優先順位を示す第1タグに基づき該フレームをキューイングする、該優先順位に対応した第1のキューと、該VLAN毎に、該キューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第1のスケジューラと、該第1のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第2のスケジューラとを備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該タグを第2タグとしたとき、該シェーパが、該フレームに付加された優先順位を示す第1タグに基づき上位優先順位M(Mは自然数)番目までのフレームをキューイングするM個の第1のキューと、該VLAN毎に、該上位優先順位より低い下位優先順位の該フレームを該第1タグに基づきキューイングする該下位優先順位に対応したN(Nは自然数)個の第2のキューと、該VLAN毎に、該第2のキューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第1のスケジューラと、該第1のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第2のスケジューラと、第2のスケジューラで選択されたフレームより該第1のキューにキューイングされたフレームを上位優先順に優先的に出力する第3のスケジューラとを備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該シェーパが、該第2タグに基づき、輻輳した該キューにキューイングされた該フレームを削除する輻輳フレーム破棄部を備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該フレームに付与されたVLANタグを削除するVLANタグ削除部をさらに備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、フレームを所定のVLANにマッピングするVLAN機能部と、該タグを第2タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第1タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第2タグを該フレームに付与するポリシング部とをさらに備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、受信したフレームにVLANタグを付与するVLANタグ付与部と、該タグを第2タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第1タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第2タグを該フレームに付与するポリシング部と、該フレームをスイッチングするスイッチ・ファブリックと、該スイッチ・ファブリックからの該フレームに付加された該タグを削除するVLANタグ削除部とをさらに備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、VLAN単位でVLANの保守運用を監視するOAM監視部をさらに備えることができる。
また、本発明は、上記の発明において、該OAM監視部がリンク断を検出したとき、VLAN単位でリンク断転送を行うリンクダウン転送部をさらに備えることができる。
さらに、本発明は、上記の発明において、該リンクダウン転送部が該リンク断転送を行うか否かを設定する有効/無効設定部をさらに有することができる。
これにより、リンクダウン転送を利用する専用線サービスとリンクダウン転送を利用しない専用線サービスとを提供することが可能になる。
図1は、本発明に係るユーザエッジ側のL2スイッチの実施例を示したブロック図である。
図2は、本発明に係るネットワーク側のL2スイッチの実施例を示したブロック図である。
図3は、本発明に係るL2スイッチを用いたネットワークの構成例(片方向伝送)示したブロック図である。
図4は、本発明に係るL2スイッチにおけるフレーム分類部及びポリシング部の動作例を示した図である。
図5は、本発明に係るL2スイッチにおけるシェーパの構成例(1)を示したブロック図である。
図6は、本発明に係るL2スイッチにおけるシェーパの構成例(2)を示したブロック図である。
図7は、本発明に係るイングレスL2スイッチ及びイーグレスL2スイッチ間の専用線サービス例(1)における優先度及び帯域保証を示したブロック図である。
図8は、本発明に係るイングレスL2スイッチ及びイーグレスL2スイッチ間の専用線サービス例(2)における優先度及び帯域保証を示したブロック図である。
図9は、本発明に係るイングレスL2スイッチ及びイーグレスL2スイッチ間の専用線サービス例(3)における優先度及び帯域保証を示したブロック図である。
図10は、本発明に係るイングレスL2スイッチ及びイーグレスL2スイッチ間の専用線サービス例(4)における優先度及び帯域保証を示したブロック図である。
図11は、本発明に係るイングレスL2スイッチ及びイーグレスL2スイッチ間の専用線サービス例(5)における優先度及び帯域保証を示したブロック図である。
図12は、本発明に係るL2スイッチを用いたネットワークの構成例(リンク断発生時)を示したブロック図である。
図13は、本発明に係るL2スイッチを用いたネットワークの構成例(リンク断回復時)を示したブロック図である。
符号の説明
Figure 0003788803
Figure 0003788803
ユーザエッジ側のL2スイッチ100の実施例
図1は、本発明に係るL2スイッチ100のユーザエッジ側における一実施例を示している。すなわち、ユーザ端末200又はエンドユーザ側のネットワークにリンクを経由して接続された物理ポート(以下、アクセスポートと称することがある。)を有するL2スイッチ100の実施例を示している。
同図(1)において、L2スイッチ100は、イングレス部10、スイッチ・ファブリック20、イーグレス部30、及びCPU40で構成されている。
イングレス部10は、物理ポート(アクセスポート)50、物理層インタフェース11、VLANタグ付与部12、フレーム分類部13、ポリシング部14、OAM監視部15で構成されている。このOAM監視部15は、リンク状態監視部16、リンク状態テーブル17、及びOAM挿入部18で構成されている。
イーグレス部30は、OAM監視部31、シェーパ32、VLANタグ削除部33、物理層インタフェース34、リンクダウン転送部35、及び物理ポート(アクセスポート)51で構成されている。
物理ポート50から入力されたフレームは、物理層インタフェース11、VLANタグ付与部12、フレーム分類部13、ポリシング部14を経由してスイッチ・ファブリック20に与えられる。VLANタグ付与部12は、フレームに対応するVLANタグを含むVLANタグ情報を付加し、フレーム分類部13は、フレームを分類してサービスクラスを示すタグを付加し、ポリシング部14は、フレームを破棄してよいか否かを示すタグをフレームに付加する。
同図(3)は、フレーム700の構成例を示している。このフレーム700は、宛先アドレス700_1、送信元アドレス700_2、VLAN(WLAN)タグ情報フィールド800、ユーザVLAN情報フィールド700_3、データ700_4で構成されている。
VLANタグ情報フィールド800は、16ビットのタブ・プロトコル表示800_1、3ビットの優先度800_2、1ビットのキャノニカル・フォーマット表示800_3、及び12ビットのVLAN識別子800_4で構成されている。この内のVLAN識別子800_4がフレーム700に対応したVLANタグである。
同図(2)は、優先度800_2を示している。この優先度800_2は、2ビットのサービスクラス800_2a及び1ビットの破棄ビット800_2bで構成されている。
サービスクラス800_2aが、フレーム分類部13がフレーム700に付加するサービスクラス(優先度)を示すタグである。
破棄ビット800_2bは、ポリシング部14がフレーム700に付加するフレームを破棄してよいか否かを示すタグである。
スイッチ・ファブリック20は、ポリシング部14から与えられたフレーム700をVLAN識別子800_4に基づきスイッチングしてイーグレス部30に与える。イーグレス部30において、フレーム700は、OAM監視部31を経由してシェーパ32に与えられる。
シェーパ32は、サービスクラス800_2aに基づき優先順位の高いフレーム700を優先的に読み出してVLANタグ削除部33に与えるとともに、輻輳時に破棄ビット800_2bに基づきフレーム700を破棄する。
VLANタグ削除部33は、フレーム700からVLANタグ情報フィールド800を削除する。そして、VLANタグ削除部33は、フィールド800を削除したフレームを物理層インタフェース34及び物理ポート51を経由してアクセス側のリンクに送出する。
これにより、フレームは、自分自身が属するVLANに内で伝送されることになる。
ネットワーク側におけるL2スイッチ100の実施例(1):暗黙的タグの使用
図2(1)は、本発明に係るL2スイッチ100のネットワーク側における実施例(1)を示している。すなわち、本発明のL2スイッチ100にリンクを経由して接続された物理ポート(以下、ネットワークポートと称することがある。)を有するL2スイッチ100の実施例(1)を示している。
このネットワーク側におけるL2スイッチ100が、図1(1)に示したユーザエッジにおけるL2スイッチと異なる点は、イングレス部10aにポリシング部14及びOAM監視部15が無いことと、イーグレス部30aにOAM監視部31及びリンクダウン転送部35が無いことである。
同図(3)及び(2)は、それぞれ、フレーム700の構成例及びフレーム700に含まれる優先度800_2の構成例を示しており、図1(3)及び(2)と同様である。
実施例(1)では、L2スイッチ100は、VLANタグ情報フィールド800(図2(3)参照)が付加されていないフレーム、すなわち、MACアドレス、プロトコルタイプ、上位層ネットワーク識別子、物理ポート、ユーザVLAN、ユーザVLANに含まれるサービスタイプ(ToS:Type of Service)等で暗黙的にタグ付けされたフレームを受信する。
そして、イングレス部10aにおいて、VLANタグ付与部12は、VLANタグ情報フィールド800をフレームに付加するとともに、VLAN識別子800_4を設定する。さらに、フレーム分類部13は、サービスクラス800_2aを設定する。
スイッチ・ファブリック20は、フレーム700に含まれるVLAN識別子800_4に基づきフレーム700をスイッチングしてイーグレス部30aに与える。
イーグレス部30aにおいて、シェーパ32は、サービスクラス800_2aに基づき優先順位の高いフレーム700を優先的に読み出してVLANタグ削除部33に与える。VLANタグ削除部33は、VLANタグ情報フィールド800を削除したフレーム700を、物理層インタフェース34及び物理ポート(ネットワークポート)61を経由してネットワーク側のリンクに送出する。
これにより、フレームは、自分自身が属するVLAN内で伝送されることになる。
また、実施例(1)においては、L2スイッチ100内でのみタグを用いているため、リンクを伝送するフレームにはVLANタグ情報フィールド800を含まない。したがって、フレーム700で伝送されるデータ700_4の伝送容量を含まない分だけ大きくすることが可能になる。
ネットワーク側におけるL2スイッチ100の実施例(2):明示的タグの使用
L2スイッチ100のネットワーク側における実施例(2)を、実施例(1)を示した同じ図2を用いて以下に説明する。
実施例(2)のL2スイッチ100が、実施例(1)のL2スイッチ100と異なる点は、イングレス部10aがVLANタグ付与部12及びフレーム分類部13を備えておらず、イーグレス部30aがVLANタグ削除部33を備えていないことである。
イングレス部10aは、物理ポート(ネットワークポート)60側から同図(3)に示したVLANタグ情報フィールド800を含むフレーム700を受信する。
イングレス部10aにおいて、フレーム700は、そのまま、物理ポート60及び物理層インタフェース11を経由してスイッチ・ファブリック20に与えられる。スイッチ・ファブリック20は、フレーム700に含まれるVLAN識別子800_4に基づきフレーム700をスイッチングしてイーグレス部30aに与える。
イーグレス部30aにおいて、シェーパ32は、輻輳時には破棄ビット800_2bに基づきフレーム700を破棄し、フレーム700をサービスクラス800_2aに基づき優先順位の高いフレーム700を優先的に読み出して、物理層インタフェース34及び物理ポート61を経由してネットワーク側のリンクに送出する。
これにより、フレーム700は、対応するVLAN内で伝送されることになる。
実施例(2)においては、リンクを伝送するフレームは、VLANタグ情報フィールド800を含んでいるため、フレームに含まれるデータ700_4の容量は、実施例(1)におけるデータ700_4の容量と比較して、VLANタグ情報フィールド800分だけ小さくなる。
図3は、本発明のL2スイッチ100で構成してネットワーク400を示している。
このネットワーク400は、順次、リンク300_2a〜300_4aで縦続接続されたL2スイッチ100_1〜100_4と、L2スイッチ100_2にリンクで接続されたL2スイッチ100_5とで構成されている。なお、以後、L2スイッチ100_1〜100_5を符号「100」で総称することがある。
さらに、L2スイッチ100_1にはユーザ端末200_1がリンク300_1aで接続され、L2スイッチ100_2には、ユーザ端末200_2がリンク300_5aで接続されている。また、ユーザ端末200_1とユーザ端末200_2との間には、VLAN500_1が設定されている。
同図では、L2スイッチ100_1〜100_4の内部構成について、図1(1)に示したユーザエッジにおけるL2スイッチ100と、図2(1)に示したネットワーク側におけるL2スイッチ100との関係を簡略化して示すため、特に、VLAN500_1の内のユーザ端末200_1からユーザ端末200_2に向かう片方向の伝送路のみが示されている。
一般的には、VLAN500_1は、さらに、ユーザ端末200_2からユーザ端末200_1に向かう逆片方向の伝送路を含む。
L2スイッチ100_1は、図1(1)に示したイングレス部10及びスイッチ・ファブリック20と、図2(1)に示したイーグレス部30aとを備えている。以下、L2スイッチ100_1は、入力側のエッジL2スイッチであるのでイングレスL2スイッチ100_1と称することがある。
L2スイッチ100_2,100_3は、図2(1)に示したネットワーク側のL2スイッチ100と同様である。以下、L2スイッチ100_2,100_3を中継L2スイッチと称することがある。
L2スイッチ100_4は、図2(1)に示したイングレス部10a及びスイッチ・ファブリック20と、図1(1)に示したイーグレス部30とを備えている。以下、L2スイッチ100_4は、出力側のエッジL2スイッチであるのでイーグレスL2スイッチ100_4と称することがある。
ユーザ端末200_1からユーザ端末200_2宛に送出されたフレーム(図頁3)のフレーム700にVLANタグ情報フィールド800が付加されていないフレーム)は、リンク300_1aを経由してイングレスL2スイッチに与えられる。
イングレスL2スイッチ100_1のイングレス部10(図1(1)参照)において、LANタグ付与部12は、物理ポート(アクセスポート)50及び物理層インタフェース11を経由して受信したフレームにVLANタグ情報フィールド800(図1(3)参照)を付加する。
また、VLANタグ付与部12、フレーム分類部13、及びポリシング部14は、それぞれ、VLANタグ情報フィールド800内のVLAN識別子800_4、サービスクラス800_2a、及び破棄ビット800_2bを設定する。
一方、OAM監視部15において、リンク状態監視部16は、VLAN500_1に属するフレームを監視し、リンクの状態をCPU40を経由してリンク状態テーブル17に表示する。
OAM挿入部18は、フレームが所定の時間以上来なかったことをリンク状態テーブル17が示したとき、VLAN500_1に属するOAMフレーム(正常状態表示)を所定の時間間隔でスイッチ・ファブリックに送出する。
OAMフレームは、例えば、VLAN500_1の識別子が付加されており、VLAN500_1を経由して、以下に説明する通常のフレーム700の伝送手順と同様にイーグレスL2スイッチ100_4に伝送される。
スイッチ・ファブリック20は、設定されたVLAN識別子800_4に基づきフレーム700のスイッチングを行い、イングレスL2スイッチ100_1のイーグレス部30a(図2(1)参照)に与える。
イーグレス部30aにおいて、シェーパ32は、フレーム700に設定された破棄ビット800_2bに基づき輻輳したフレーム700を破棄する。さらに、シェーパ32は、フレーム700に設定されたサービスクラス800_2aに基づき優先順位の高いフレーム700を優先的に読み出してVLANタグ削除部33に与える。
VLANタグ削除部33は、フレーム700からVLANタグ情報フィールド800を削除したフレームを物理層インタフェース34及び物理ポート(ネットワークポート)61を経由してリンク300_2aに出力する。
中継L2スイッチ100_2は、リンク300_2aからフレームをネットワークポート60を経由して受信し、図2(1)で示した実施例(1)で述べたように、自分自身内でフレームに付加したVLAN識別子800_4及びサービスクラス800_2aに基づき、それぞれ、スイッチング及びシェーピングを行う。
その後、中継L2スイッチ100_2は、VLAN識別子800_4及びサービスクラス800_2aを含むVLANタグ情報フィールド800を削除したフレームをネットワークポート61を経由してリンク300_3aに出力する。
中継L2スイッチ100_3は、中継L2スイッチ100_2と同様に、リンク300_3aからフレームをネットワークポート60を経由して受信し、スイッチング及びシェーピングを行った後、リンク300_4aにネットワークポート61を経由して送出する。
イーグレスL2スイッチ100_4は、リンク300_4aからネットワークポート60を経由して受信したフレームに、VLAN識別子800_4及びサービスクラス800_2aを含むVLANタグ情報フィールド800を付加し(図2(1)〜(3)参照)、VLAN識別子及びサービスクラス800_2aに基づき、それぞれ、スイッチング及びシェーピングを行った後、アクセスポート51を経由してリンク300_5aに出力する。ユーザ端末200_2は、リンク300_5aからフレームを受信する。
これにより、VLAN500_1に属するユーザ端末200_1,200_2間で、ユーザ端末200_2宛のフレームが、ユーザ端末200_1からユーザ端末200_2に伝送されたことになる。
イーグレスL2スイッチ100_4のOAM監視部31は、イングレスL2スイッチ100_1において挿入されたOAMフレーム(正常状態表示)を受信し、通常のVLAN500_1のユーザフレーム及びOAMフレームのいずれかが所定の時間間隔以内で到着した場合、VLAN500_1に関連する伝送路が正常であると判断する。
到着しない場合、OAM監視部31は、伝送路に障害が発生したものと見倣し、アクセスポート51のリンク300_5aをダウンさせることにより、ユーザ端末200_2にVLAN500_1(専用線)の断を通知する。
ユーザ端末200_2からユーザ端末200_1に向かう逆の片方向のフレーム伝送は、L2スイッチ100_4、L2スイッチ100_3,100_2、L2スイッチ100_1を、それぞれ、イングレスL2スイッチ、中継L2スイッチ、及びイーグレスL2スイッチになるように構成することにより実現する。
片方向及びその逆方向のネットワーク構成を組み合わせることにより、VLAN500_1に属するユーザ端末200_2とユーザ端末200_1との間の双方向フレーム伝送が実現する。
図4は、図1に示したフレーム分類部13及びポリシング部14のより詳細な動作を示している。フレーム分類部13及びポリシング部14の動作を以下に説明する。
なお、同図には、物理層インタフェース11及びVLANタグ付与部12は、図を簡略化するため示されていない。
ステップS100:フレーム分類部13は、フレーム700をフレームに含まれるMACアドレス、ユーザVLAN、及びユーザVLANのToS、並びにフレームを受信した物理ポート番号の内の少なくとも1つに基づきフレーム700を、例えば、優先度1〜3のクラスに分類して、それぞれ、サービスクラス800_2a(図1(2)参照)のクラスを設定する。
ステップS210〜S230:ポリシング部14は、それぞれ、優先度1〜3のフレームを所定の時間間毎にカウントして伝送レート(カウント値)を計測する。
ステップS240〜S260,S300:ポリシング部14は、それぞれ、優先度1〜3の伝送レート(カウント値)と、契約したPIR(Peak Information Rate)とを比較し、伝送レートがPIR以上である場合、フレームを破棄する。
ステップS270〜S290,S310,S320:ポリシング部14は、それぞれ、優先度1〜3の伝送レート(カウント値)と、契約したCIR(Committed Information Rate)とを比較し、伝送レートがCIR未満であるフレームの破棄ビット800_2b(図1(2)参照)に、例えば“0(青色:破棄示可)”を設定し、伝送レートがCIR以上であるとき破棄ビット800_2bに、例えば“1(黄色:破棄可)”を設定する。
これにより、PIR契約違反のフレームの破棄、並びに各フレームの優先度及び破棄可能か否かの色付けを行ったことになる。
図5は、図1及び図2で示したシェーパ32の実施例(1)を示している。このシェーパ32は、そのフレームに含まれるVLAN識別子800_4、サービスクラス800_2a、及び破棄ビット800_2b(図1(2)及び(3)参照)に基づきフレームの破棄及びフレーム送出の順序を決定する。
シェーパ32は、VLAN500_1〜VLAN500_n毎に、それぞれ対応する優先度1〜3のキュー32q_1〜32q_3,…,32q_3n−2〜32q_3n(以下、符号32qで総称することがある。)と、これらの優先度1〜3のキュー32qから優先度の高いフレーム順に読み出すストリクト優先度読出型のスケジューラ32_1〜32_nとを備えている。
また、シェーパ32は、WRED(Weighted Random Early Detection)機能を備えており、各キュー32qに輻輳が発生した場合、フレームを、そのフレームに含まれる破棄ビット800_2b=“1(黄色:破棄可)”であるフレームを破棄する輻輳フレーム破棄部32zを備えている。
さらに、シェーパ32は、スケジューラ32_1〜32_nから順番にフレームを読み出すウエイテッド・ラウンド・ロビン読出型のスケジューラ32wを備えている。
優先度1キュー32q_1は、スイッチ・ファブリック20から出力されたフレームの中からそのフレームに含まれるVLAN識別子800_4=“VLAN500_1”及びサービスクラス800_2a=“優先度1”のフレームをキューイングする。
同様に、優先度2キュー32q_2は、VLAN識別子800_4=“VLAN500_1”及びサービスクラス800_2a=“優先度2”のフレームをキューイングし、優先度3キュー32q_3は、VLAN識別子800_4=“VLAN500_1”及びサービスクラス800_2a=“優先度2”のフレームをキューイングする。
以下、同様にVLAN500_2〜500_nに対応したキュー32qにフレームがキューイングされる。
輻輳フレーム破棄部32zは、各キュー32qに輻輳が発生した場合、フレームを、そのフレームに含まれる破棄ビット800_2b=“0(黄色:破棄可)”であるフレームを破棄する。これにより、輻輳が発生した場合、契約されたCIR以上の伝送レートのフレームが破棄されることになる。
スケジューラ32_1は、優先度の高いキュー32qからフレームを優先的に読み出す。これにより、VLAN毎に優先度の高い順にフレームが読み出される。
スケジューラ32wは、スケジューラ32_1〜32_nに読み出されたフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で、CIRで保証された帯域以上で読み出して出力する。すなわち、VLAN500_1〜500_n間相互では、優先順位の無いフレーム伝送を行う。
これにより、高価なSDH/SONET伝送装置、ATM装置、およびWDM装置を使用することなく、安価で信頼性の高い帯域保証が可能になる。
図6は、シェーパ32の実施例(2)を示している。このシェーパ32は、図5に示した実施例(1)のシェーパ32と同様に、そのフレームに含まれるVLAN識別子800_4、サービスクラス800_2a、及び破棄ビット800_2bに基づきフレームの破棄及びフレーム送出の優先順位を決定する。
実施例(2)が、実施例(1)と異なる点は、VLAN500_1〜500_m毎に対応した優先度1キューが設けられているのでは無く、VLAN500_1〜500_mに1つの優先度1キュー32q_1が対応していることである。したがって、VLAN500_1〜500_m毎に対応した優先度キューは、優先度2キュー及び優先度3キューである。
例えば、VLAN500_1には、優先度2キュー32q_2,32q_3が対応し、VLAN500_nには、優先度2キュー32q_2m,32q_2m+1が対応している。
実施例(2)のスケジューラ32_1〜32_m,32wが、実施例(1)のスケジューラ32_1〜32_n,32wに対応しており、スケジューラ32_1〜32_mは、VLAN500_1〜VLAN500_m毎に優先順位の高い優先度2にキューイングされたフレームを優先して読み出す。
スケジューラ32wは、スケジューラ32_1〜32_mからウエイテッド・ラウンド・ロビン方式でフレームを読み出す。
また、実施例(2)のシェーパ32が、実施例(1)のシェーパ32と異なる点は、優先度1キュー32q_1及びスケジューラ32wの中の優先度1キュー32q_1からフレームを優先的に読み出して出力するスケジューラ32xを備えていることである。
優先度1キュー32q_1は、スイッチ・ファブリック20から出力されたフレームの中からそのサービスクラス800_2aに示される優先度の最も高いフレームを、フレームに含まれるVLAN識別子に関係なくキューイングする。
スイッチ・ファブリック20から出力された他のフレームは、実施例(1)と同様に、VLAN500_1〜500_m毎にフレームに含まれる優先度2及び優先度3別にキューイングされ、優先度に従って読み出される。
そして、VLAN500_1〜500_m毎に読み出されたフレームは、スケジューラ32wによってウエイテッド・ラウンド・ロビン読出方式で読み出される。スケジューラ32xは、スケジューラ32wで読み出されたフレーム及び優先度1キュー32q_1にキューイングされたフレームの内の優先度1キュー32q_1のフレームを最優先で読み出す。
これによっても、高価なSDH/SONET伝送装置、ATM装置、およびWDM装置を使用することなく、安価で信頼性の高い帯域保証が可能になる。
図7〜図11は、図3に示したようにイングレスL2スイッチ100_1とイーグレスL2スイッチ100_4との間に、ユーザ端末200_1及びユーザ端末200_2が属するVLAN500_1を設定し、このVLAN500_1を用いた専用線サービス例(1)〜(5)を示している。したがって、専用線サービスの契約単位はVLAN500_1である。
図7に示した専用線サービス例(1)においては、イングレスL2スイッチ100_1のイングレス部10(図1(1)参照)は、MACアドレス単位(サーバ600_1〜600_3単位)で3つのクラス(優先度1〜優先度3)に分類するフレーム分類部13と、優先度毎にCIR/PIRを保証するポリシング部14とを備えている。
また、イーグレスL2スイッチ100_4におけるイーグレス部30(図2(1)参照)は、VLAN毎に、優先度1〜優先度3に対応した3つのキューを持つシェーパ32を備えている。
このような構成によれば、サーバ600_1〜600_3宛のユーザフレームをサーバのMACアドレスに基づき3クラス(優先度1〜3)に分類し、各クラス単位で最低帯域(CIR)及び最大帯域(PIR)の保証が行える。
例えば、1ユーザに3クラス(宛先サーバのMACアドレスにより分類)を提供し、各クラス単位での帯域保証を行ったり、各クラスを別々のユーザに割り当て各ユーザ単位(=各クラス単位)で帯域保証を行うことが可能である。
これにより、MACアドレスによるクラス分け、提供する専用線の各クラス単位でのCIR/PIRの保証が可能となる。また、特定の装置、例えばサーバ600_1宛の通信の遅延を少なくすることができる。
図8に示した専用線サービス例(2)においては、イングレスL2スイッチ100_1のイングレス部10は、MACアドレス単位で優先度1〜優先度3に分類するフレーム分類部13と、ポート単位でCIR/PIRを保証するポリシング部14とを備えている。また、イーグレスL2スイッチ100_4のイーグレス部30aは、VLAN毎に優先度1〜優先度3に対応するキューを持つシェーパ32を備えている。
この専用線サービス例(2)では、サーバ600_1〜600_3宛のユーザフレームをサーバ600_1〜600_3のMACアドレスに基づき3クラス(優先度1〜3)に分類し、3クラスを合計した最低帯域(CIR)及び最大帯域(PIR)の保証を行うことが可能である。
例えば、1ユーザに3クラス(宛先サーバのMACアドレスにより分類)を提供し、ユーザ(3クラスのトータル)の帯域を保証する。
これにより、MACアドレスに基づいたクラス分け、提供する専用線の契約単位でのCIR/PIRの保証が可能となる。また、特定の装置(優先度1のサーバ660_1)の通信の遅延を少なくすることができる。
図9に示した専用線サービス例(3)においては、イングレスL2スイッチ100_1のイングレス部10は、ユーザVLAN500_11〜500_13単位で3クラス(優先度1〜優先度3)に分類するフレーム分類部13と、優先度(クラス)単位で最低帯域(CIR)及び最大帯域(PIR)の保証を行うポリシング部14とを備えている。
また、イーグレスL2スイッチ100_4のイーグレス部30aは、VLAN毎に優先度1〜優先度3に対応するキューを持つシェーパ32を備えている。
この専用線サービス例(3)では、ユーザVLAN識別子(図1(3)参照)に基づきクラス(優先度1〜3)に分類し、各クラス単位で最低帯域(CIR)及び最大帯域(PIR)の保証を行っている。
例えば、1ユーザに3クラス(VLANにより分類)を提供し、各クラス単位での帯域保証を行ったり、各クラスを別ユーザに割り当てて各ユーザ単位(=各クラス単位)で帯域保証を行うことが可能である。
これにより、ユーザVLAN識別子に基づくクラス分け、クラス単位でのCIR/PIRの保証が可能となる。また、ユーザが設定した優先度により、フレームの遅延を少なくすることができる。
図10に示した専用線サービス例(4)においては、イングレスL2スイッチ100_1のイングレス部10は、ユーザVLAN単位(VLAN500_11〜500_13)で3つクラスに分類するフレーム分類部13と、ポート単位で最低帯域(CIR)及び最大帯域(PIR)の保証を行うポリシング部14とを備えている。
また、イーグレスL2スイッチ100_4のイーグレス部30aはVLAN毎に3つのキューを持つシェーパ32を備えている。
この専用線サービス例(4)では、ユーザVLAN識別子に基づき3クラス(優先度1〜3)に分類し、3クラスを合計した最低帯域(CIR)及び最大帯域(PIR)の保証を行うことができる。例えば、1ユーザに3クラス(VLAN識別子により分類)を提供し、ユーザ(3クラスのトータル)の帯域を保証する。
これにより、ユーザVLAN識別子に基づくクラス分け、提供する専用線契約単位でのCIR/PIRの帯域保証が可能となる。また、ユーザの設定した優先度により、フレームの遅延を少なくすることができる。
図11に示した専用線サービス例(5)においては、イングレスL2スイッチ100_1のイングレス部10は、ポート単位で3つのクラスに分類するフレーム分類部13と、ポート単位で最低帯域(CIR)及び最大帯域(PIR)の保証を行うポリシング部14とを備えている。
また、イーグレスL2スイッチ100_4のイーグレス部30aは、優先度1に対応するキュー、並びにVLAN毎に優先度2,3に対応するキューを持つシェーパ32を備えている。
この専用線サービス例(5)では、物理ポート単位にクラスを選択(優先度1〜3の何れか)し、ユーザVLAN識別子単位での帯域を保証する。例えば、あるポートからのフレームに特定の優先度を付け、VLAN識別子単位で帯域を保証する。
これにより、ポート単位での優先度割付、提供する専用線契約単位でのCIR/PIRの帯域保証が可能となる。また、契約回線に対し、ネットワーク内での優先度を設定することができる。
図12は、本発明のL2スイッチ100で構成したネットワークを示している。このネットワークは、順次、リンク300_2a及び300_2b、リンク300_3a及び300_3b、リンク300_4a及び300_4bで縦続接続されたL2スイッチ100_1〜100_4と、さらに、L2スイッチ100_2にリンクで接続されたL2スイッチ100_5とで構成されている。
さらに、L2スイッチ100_1にはユーザ端末200_1,200_3が接続され、L2スイッチ100_2〜100_5には、それぞれ、ユーザ端末200_4,200_6,200_2,200_5が接続されている。なお、以後、ユーザ端末200_1〜200_6を符号「200」で総称することがある。
そして、VLAN500_1がユーザ端末200_1とユーザ端末200_2との間に設定され、VLAN500_2がユーザ端末200_3とユーザ端末200_4との間に設定され、VLAN500_3がユーザ端末200_5とユーザ端末200_6と間に設定されている。
L2スイッチ100_1〜100_5は、それぞれ、ユーザ端末200が接続されたリンク側に図1に示したイングレス部10及びイーグレス部30を備え、他のL2スイッチ100が接続された側に図2に示したイングレス部10a及びイーグレス部30aを備えている。
このネットワークでは、OAM(Operation,Administration and Maintenance)フレームを利用し、専用線のある部分が断となった場合はエンドユーザ側の回線を断とするリンク断転送機能を備えている。このリンク断転送機能は、ユーザのエッジとなるL2スイッチのイーグレス部30に備わっている。
本発明のL2スイッチにおいては、物理ポートの伝送速度以上の速度のEthernet専用線サービスを行うために、例えば、IEEE802.3adに定義されるリンクアグリゲーション(Link Aggregation)のようにトランク単位のVLAN機能を使用する。
これにより、本発明のL2スイッチ100の機能とリンクアグリゲーションを組合わせることで、例えば、伝送速度が1Gbpsのインタフェースしか持たないL2スイッチ100が数Gbpsの専用線サービスを実行できることになる。
通常、例えば、L2スイッチ100_1のイングレス部10(図1(1)参照)のOAM監視部15において、リンク状態監視部16は、例えば、ユーザ端末200_1のトラフィックを監視し、トラフィックが流れている場合には何もせず、ユーザ端末200_1がトラフィックを流していない場合、リンク状態テーブル17を介してOAM挿入部18に通知する。
OAM挿入部18は、OAMフレーム(正常状態表示)をスイッチ・ファブリック20を経由してVLAN500_1に挿入する。
また、OAM挿入部18は、リンク断を検知した場合には、OAMフレーム(リンク断状態表示)をスイッチ・ファブリック20を経由してVLAN500_1に強制挿入する。
リンク断の検知は、リンクアグリゲーション等のトランクを考慮するため、各物理層インタフェース11にてトランキングされたポートの状態をリンク状態テーブル17に保持する。
このリンク状態テーブル17を元にリンク断転送を開始するため、1ポート断の場合、全ポート断の場合などのリンク断転送のトリガを設定することができる。
このネットワークにおいて、リンク300_3aがダウンした場合のリングダウン転送を以下に説明する。
ステップT1:リンク300_3aのリンクが断する。
ステップT2:L2スイッチ100_4のイーグレス部30において、OAM監視部31は、ユーザフレーム及びOAMフレームを監視しており、ユーザフレーム及びOAMフレーム(正常状態表示)が共に届かないことをリンクダウン転送部35に通知する。
リンクダウン転送部35は、ユーザ端末200_2を接続するリンク300_5aを落とすリンクダウン転送を行うと共に、逆方向にOAMフレーム(リンク断状態表示)をVLAN500_1に強制挿入する。
ステップT3:L2スイッチ100_1のイーグレス部30において、OAM監視部31はOAMフレーム(リンク断状態表示)を受信し、リンクダウン転送部35はリンク300_1bを断とする。
ステップT4:ステップT2と同様に、L2スイッチ100_3のイーグレス部30において、OAM監視部31は、ユーザフレーム及びOAMフレーム(正常状態)が共に届かないことをリンクダウン転送部35に通知する。
リンクダウン転送部35は、ユーザ端末200_6に接続されたリンク300_6aを落とすリンクダウン転送を行うと共に、逆方向にOAMフレーム(リンク断状態表示)をVLAN500_3に強制挿入する。
ステップT5:ステップT2と同様に、L2スイッチ100_5のイーグレス部30において、OAM監視部31はOAMフレーム(リンク断状態表示)を受信し、リンクダウン転送部35はリンク300_7bを断とする。
図13は、図12において断になったリンク300_3aが回復した場合の動作を示しており、この動作を以下に説明する。
ステップT6:リンク300_3aの断が回復する。
ステップT7:L2スイッチ100_4のイーグレス部30において、OAM監視部31は、OAMフレーム(正常状態)又はユーザフレーム(トラフィック)を検知し、検知したことをリンクダウン転送部35に通知する。リンクダウン転送部35はリンク300_5aを復旧させる。
ステップT8:ステップT7と同様に、OAM監視部31は、OAMフレーム(正常状態)又はユーザフレーム(トラフィック)を検知したことをリンクダウン転送部35に通知する。リンクダウン転送部35はリンク300_5aを復旧させる。
ステップT9,T10:ステップT7,T8と同様にリンク300_6a,3007bが復旧する。
なお、上記のリングダウン転送例では、契約している専用線の一部が断になった場合の例を示したが、アクセスポートが断となった場合にも、ユーザにリンク断が発生したことを通知してもよい。
また、リンクダウン転送部35(図1(1)参照)に対して、リンクダウン転送の有効/無効を設定することにより、リンクダウン転送を利用するEthernet専用線サービスと、リンクダウン転送を利用しないEthernet専用線サービスを提供するようにしてもよい。これにより、専用線サービスに付加価値を付けることができる。
また、本発明のL2スイッチ100によるリングダウン転送は、ユーザエッジのL2スイッチ100のみの動作となるため、中継L2スイッチ100に依存しない。
以上説明したように、本発明のL2スイッチによれば、VLAN機能部がフレームを所定のVLANにマッピングし、フレーム分類部が、優先順位を示す第1タグを該フレームに付与し、ポリシング部が、該フレームを破棄してよいか否かを示す第2タグを該フレームに付与するようにしたので、帯域保証した、安価で信頼性の高いサービスを提供することが可能になる。
また、OAM監視部が監視用のフレームを該VLANに挿入するようにしたので、リンクダウン転送等の技術を利用することにより、Ethernet専用線サービスを提供することが可能となる。

Claims (29)

  1. フレームを所定のVLANにマッピングするVLAN機能部と、
    該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第1タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、
    該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す第2タグを該フレームに付与するポリシング部と、
    を備えたことを特徴とするイングレスL2スイッチ。
  2. 請求の範囲1において、
    該VLAN機能部が、少なくとも、ポート番号、MACアドレス、プロトコル、及びIPサブネットアドレスの内のいずれか1つに基づき、該フレームをVLANにマッピングすることを特徴としたイングレスL2スイッチ。
  3. 請求の範囲1において、
    該VLAN機能部が、該マッピングしたVLANを識別するVLANタグを該フレームに付与することを特徴としたイングレスL2スイッチ。
  4. 請求の範囲1において、
    該優先順位が、該フレームに含まれるMACアドレス、該VLANに含まれるユーザVLAN識別子、該ユーザVLANのToS、及び該フレームを入力した物理ポートの内の少なくとも1つに基づき設定されていることを特徴としたイングレスL2スイッチ。
  5. 請求の範囲1において、
    該予め設定された伝送ルートが、該優先順位、該VLAN、及び該フレームを入力した物理ポートの内のいずれか1つ毎に設定されることを特徴としたイングレスL2スイッチ。
  6. 請求の範囲1において、
    該ポリシング部が、該フレームを破棄フレーム、破棄可能フレーム、又は破棄不可能フレームに分類し、該第2タグに無関係に該破棄フレームを破棄することを特徴としたイングレスL2スイッチ。
  7. 請求の範囲1において、
    該VLAN機能部が、該フレームをトランク単位のVLANにマッピングすることを特徴としたイングレスL2スイッチ。
  8. 請求の範囲1において、
    監視用のフレームを該VLANに挿入するOAM監視部をさらに備えたことを特徴とするイングレスL2スイッチ。
  9. 請求の範囲3において、
    該VLANタグに基づき該フレームのスイッチングを行うスイッチ・ファブリックと、
    該第1タグに示される優先順位に基づき該フレームを出力し、該第2タグに基づき、輻輳した該フレームを破棄するシェーパと、
    をさらに備えたことを特徴とするイングレスL2スイッチ。
  10. 請求の範囲9において、
    該シェーパが、該VLAN毎に、該第1タグに示される優先順位に基づき該フレームをキューイングする該優先順位に対応した複数のキューと、
    該VLAN毎に、該キューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第1のスケジューラと、
    該第1のスケジューラが取り出した該フレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第2のスケジューラと、
    を備えたことを特徴とするイングレスL2スイッチ。
  11. 請求の範囲9において、
    該シェーパが、該第1タグに基づき上位優先順位M(Mは自然数)番目までのフレームをキューイングするM個の第1のキューと、
    該VLAN毎に、該上位優先順位より低い下位優先順位の該フレームを該第1タグに基づきキューイングする該下位優先順位に対応したN(Nは自然数)個の第2のキューと、
    該VLAN毎に、該第2のキューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第1のスケジューラと、
    該第1のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第2のスケジューラと、
    第2のスケジューラが取り出したフレームより該第1のキューにキューイングされたフレームを上位優先順に優先的に出力する第3のスケジューラと、
    を備えたことを特徴とするイングレスL2スイッチ。
  12. 請求の範囲10又は11において、
    該シェーパが、該第2タグに基づき、輻輳した該キューにキューイングされたフレームを削除する輻輳フレーム破棄部を備えたことを特徴とするイングレスL2スイッチ。
  13. 請求の範囲9において、
    該フレームに付与された全タグを削除するVLANタグ削除部をさらに備えたことを特徴とするイングレスL2スイッチ。
  14. 受信したフレームに付加された、破棄可能であるか否かを示すタグに基づき、輻輳した該フレームを破棄するシェーパを備えたことを特徴とする中継L2スイッチ。
  15. 請求の範囲14において、
    該タグを第2タグとしたとき、該シェーパが、VLAN毎に該フレームに付加され、た優先順位を示す第1タグに基づき該フレームをキューイングする、該優先順位に対応した第1のキューと、
    該VLAN毎に、該キューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第1のスケジューラと、
    該第1のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第2のスケジューラと、
    を備えたことを特徴とする中継L2スイッチ。
  16. 請求の範囲14において、
    該タグを第2タグとしたとき、該シェーパが、該フレームに付加された優先順位を示す第1タグに基づき上位優先順位M(Mは自然数)番目までのフレームをキューイングするM個の第1のキューと、
    該VLAN毎に、該上位優先順位より低い下位優先順位の該フレームを、該第1タグに基づきキューイングする該下位優先順位に対応したN(Nは自然数)個の第2のキューと、
    該VLAN毎に、該第2のキューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第1のスケジューラと、
    該第1のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第2のスケジューラと、
    第2のスケジューラで選択されたフレームより該第1のキューにキューイングされたフレームを上位優先順に優先的に出力する第3のスケジューラと、
    を備えたことを特徴とする中継L2スイッチ。
  17. 請求の範囲15又は16において、
    該シェーパが、該第2タグに基づき、輻輳した該キューにキューイングされた該フレームを削除する輻輳フレーム破棄部を備えたことを特徴とする中継L2スイッチ。
  18. 請求の範囲14において、
    フレームを所定のVLANにマッピングするVLAN機能部と、
    該タグを第2タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第1タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、
    該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第2タグを該フレームに付与するポリシング部と、
    をさらに備えたことを特徴とする中継L2スイッチ。
  19. 請求の範囲14において、
    受信したフレームにVLANタグを付与するVLANタグ付与部と、
    該タグを第2タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第1タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、
    該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第2タグを該フレームに付与するポリシング部と、
    該フレームをスイッチングするスイッチ・ファブリックと、
    該スイッチ・ファブリックからの該フレームに付加された該タグを削除するVLANタグ削除部と、
    をさらに備えたことを特徴とする中継L2スイッチ。
  20. 受信したフレームに付加された、破棄可能であるか否かを示すタグに基づき、輻輳した該フレームを破棄するシェーパを備えたことを特徴とするイーグレスL2スイッチ。
  21. 請求の範囲20において、
    該タグを第2タグとしたとき、該シェーパが、VLAN毎に、該フレームに付加された優先順位を示す第1タグに基づき該フレームをキューイングする、該優先順位に対応した第1のキューと、
    該VLAN毎に、該キューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第1のスケジューラと、
    該第1のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第2のスケジューラと、
    を備えたことを特徴とするイーグレスL2スイッチ。
  22. 請求の範囲20において、
    該タグを第2タグとしたとき、該シェーパが、該フレームに付加された優先順位を示す第1タグに基づき上位優先順位M(Mは自然数)番目までのフレームをキューイングするM個の第1のキューと、
    該VLAN毎に、該上位優先順位より低い下位優先順位の該フレームを該第1タグに基づきキューイングする該下位優先順位に対応したN(Nは自然数)個の第2のキューと、
    該VLAN毎に、該第2のキューの優先順位に基づき該キューイングされたフレームを取り出す第1のスケジューラと、
    該第1のスケジューラが取り出したフレームを、ウエイテッド・ラウンド・ロビン方式で取り出す第2のスケジューラと、
    第2のスケジューラで選択されたフレームより該第1のキューにキューイングされたフレームを上位優先順に優先的に出力する第3のスケジューラと、
    を備えたことを特徴とするイーグレスL2スイッチ。
  23. 請求の範囲21又は22において、
    該シェーパが、該第2タグに基づき、輻輳した該キューにキューイングされた該フレームを削除する輻輳フレーム破棄部を備えたことを特徴とするイーグレスL2スイッチ。
  24. 請求の範囲20において、
    該フレームに付与されたVLANタグを削除するVLANタグ削除部をさらに備えたことを特徴とするイーグレスL2スイッチ。
  25. 請求の範囲20において、
    フレームを所定のVLANにマッピングするVLAN機能部と、
    該タグを第2タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第1タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、
    該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第2タグを該フレームに付与するポリシング部と、
    をさらに備えたことを特徴とするイーグレスL2スイッチ。
  26. 請求の範囲20において、
    受信したフレームにVLANタグを付与するVLANタグ付与部と、
    該タグを第2タグとしたとき、該フレームに関して予め設定された優先順位を示す第1タグを該フレームに付与するフレーム分類部と、
    該フレームの検出伝送レートと予め設定された伝送レートとを比較して該フレームを破棄してよいか否かを示す該第2タグを該フレームに付与するポリシング部と、
    該フレームをスイッチングするスイッチ・ファブリックと、
    該スイッチ・ファブリックからの該フレームに付加された該タグを削除するVLANタグ削除部と、
    をさらに備えたことを特徴とするイーグレスL2スイッチ。
  27. 請求の範囲20において、
    VLAN単位でVLANの保守運用を監視するOAM監視部をさらに備えたことを特徴とするイーグレスL2スイッチ。
  28. 請求の範囲27において、
    該OAM監視部がリンク断を検出したとき、VLAN単位でリンク断転送を行うリンクダウン転送部をさらに備えたことを特徴とするイーグレスL2スイッチ。
  29. 請求の範囲28において、
    該リンクダウン転送部が該リンク断転送を行うか否かを設定する有効/無効設定部をさらに有することを特徴としたイーグレスL2スイッチ。
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