JP3967141B2 - フレーム中継システムおよびフレーム中継装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフレーム中継システムおよびフレーム中継装置に関し、特に、同一のグループに属する外部網の間でフレームの中継を行う複数のフレーム中継装置と、これら複数のフレーム中継装置を相互に接続するリンクとを有するフレーム中継システムおよびフレーム中継装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３０は、基幹網と外部網の関係を説明する図である。
図３１は、プロバイダが、基幹網で提供する仮想私設網サービスによりユーザが所有する複数の外部網を相互接続し、イントラネットを構成している様子を説明する図である。
【０００３】
基幹網とは、インターネットサービスプロバイダ（以下、プロバイダと略す）が管理し、そのユーザのネットワークを収容し、ユーザ網に対しサービスを提供するネットワークである。
【０００４】
外部網とは、プロバイダのユーザ（企業等）が所有し、基幹網にエッジ装置で接続する基幹網以外のネットワーク部分であり、ユーザの各拠点におけるネットワークである。
【０００５】
企業は、地理的に離れた場所に複数の企業拠点を持つ場合、これらを相互に接続するためのプロバイダの基幹網を利用することがある。この場合、プロバイダは、基幹網上の仮想私設網（ＶＰＮ:Virtual Private Network）サービスを用いてこれらの拠点内の外部網を仮想的に相互接続し、地理的に離れた外部網を接続し、ひとつの企業内網（イントラネット）を構築することができる。
【０００６】
本発明では、ユーザの拠点における外部網が企業のＬＡＮであり、プロバイダが基幹網上のＶＰＮサービスとしてこれらのＬＡＮを透過的にＬＡＮ接続する場合を想定している。
【０００７】
前述したように、図３０に示すように、キャリアが提供するサービス網（以下キャリア網と呼ぶ）によりユーザの複数のネットワーク（ＬＡＮセグメント）をブリッジ接続するサービスがある。
【０００８】
ここで、キャリア網１０は、キャリアノード１１〜１３によって構成されており、ユーザ網１４〜１６間でパケットを転送する。キャリア網１０は、ユーザの視点からは複数の外部網を接続するユーザ網上のトランスペアレントなブリッジまたはブリッジ網として機能する。
【０００９】
ユーザ網１４〜１６は、それぞれ離れた位置に存在するＬＡＮセグメントであり、キャリアノード１１〜１３へブリッジ接続する。
端末１７は、例えば、パーソナルコンピュータによって構成され、ユーザ網１４を介して情報を送受信する。
【００１０】
バックドアリンク１８は、例えば、ユーザがユーザ網１４とユーザ網１６とを接続するために、例えば、保守作業のために電話回線を用いて確立した一時的なリンクである。
【００１１】
ところで、ユーザ網１４がキャリア網１０を介したリンクを用いて他のユーザ網１６と接続している時に、バックドアリンク１８を用いてユーザ網１４およびユーザ網１６が接続されると、キャリア網１０経由のパスとバックドアリンク１８経由のパスの２つが並存することになり、結果として、ループが形成されることになる。
【００１２】
このようにループが形成されると、フラッディング（flooding:全てのポートへ出力）されたブロードキャストが連鎖的に多数発生することにより、ブロードキャストストームを引き起こし、他のトラフィックを送信できないほどネットワークを占有してしまう状態となってしまう。
【００１３】
そこで、このような事態を回避するために、従来においては、バックアップリンクによって発生するループを、Ｓｐａｎｎｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＳＴＰ）を用いてブロックすることが行われていた。
【００１４】
ここで、ＳＴＰとは、ネットワークの物理トポロジ上に論理的なツリートポロジ（ルートブリッジから伸びるループの無いツリー構造（スパニングツリー））を形成し、ループを回避するプロトコルである。ＳＴＰは、ブリッジおよびブリッジの各ポートに付与されたプライオリティに基づき、冗長なリンクのうち、プライオリティの低いポートのリンクを刈り取ることでツリートポロジを構成する方法である。
【００１５】
ＳＴＰを流すためのキャリア網の構成方法として、キャリア内の各ノードはブリッジとして、キャリア網はこれらブリッジを接続するリンクとして構成し各ノードはＳＴＰ ＢＰＤＵ（Bridge Protocol Data Unit）に従いユーザ網あるいはキャリア網を介した他のノードとのリンクに対する論理トポロジを決定するという従来技術があった。以下にその具体例を示す。
【００１６】
図３１は、ブリッジ間の各リンクでＳＴＰ ＢＰＤＵを送信する場合について説明する図である。
この例では、キャリア網は、キャリアノード２０〜２２間を繋ぐブリッジ間リンクとして機能し、各キャリアノード２０〜２２は、リンク毎にポートステートを管理する。
【００１７】
また、キャリアノード２０〜２２はブリッジとして機能し、ユーザ網２３〜２５側のリンク、キャリア網内の他のノード側のリンクのそれぞれに対しブリッジポートを持つ。キャリア網内の各リンクは、これらのノードを繋ぐ独立したリンクとして機能する。各ノードは、全ポートでＢＰＤＵを交換し、各ポートの状態を決定する。この結果、キャリア網内のリンクもスパニングツリートポロジの一部となる。
【００１８】
一方、図３２は、ＬＡＮエミュレーションにおいてＳＴＰ ＢＰＤＵを送信する場合について説明する図である。
この図において、ＡＴＭ網３０は、セルスイッチングによる仮想コネクション型通信サービスを提供する網であり、階層化されたＡＴＭアドレスを利用して経由するＡＴＭ機器間の通信経路を確立し、ヘッダにＶＰＩ／ＶＣＩを付加したセルを確立された通信経路に送信することで高速な通信を実現する。
【００１９】
また、ＡＴＭ網３０は、フルメッシュのリンクを張ることにより、ＬＥＣ（LAN Emulation Client）３１〜３３間のブロードキャスト網（以下、Ｅｍｕｌａｔｅｄ ＬＡＮと呼ぶ）として機能し、各ノードは、Ｅｍｕｌａｔｅｄ ＬＡＮに接続したポートを一つ持ちステートを管理する。
【００２０】
ＬＥＣは、Ｅｍｕｌａｔｅｄ ＬＡＮに所属する際にＬＥＳ（LAN Emulation Server）との間にＣｏｎｔｒｏｌ Ｄｉｒｅｃｔ ＶＣＣ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔコネクション）と、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ ＶＣＣ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔコネクション）の接続を行い、ＬＥＣがデータ転送を行う際に、送信先ＬＥＣのＡＴＭアドレスが不明な場合には、ＬＥＣは、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｄｉｒｅｃｔ ＶＣＣを用いてＬＥＳに問い合わせ、ＬＥＳがＣｏｎｔｒｏｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ ＶＣＣを用いて応答することで、ＬＥＳから送信先ＡＴＭアドレスを入手し、送信先ＬＥＣとの間にＤａｔａＤｉｒｅｃｔ ＶＣＣを確立する。
【００２１】
ＬＥＣ３１〜３３はブリッジとして機能し、キャリア網内では、各ノードをフルメッシュのリンクで接続することで、これらノードを繋ぐブロードキャスト網として機能する。ノードは、ユーザ網を接続するポート、キャリア網が構成するブロードキャスト網に向いたポートをＳＴＰにより管理する。キャリア網内のトポロジは単一のブロードキャスト網としてスパニングツリーの一部となる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、キャリア網は、キャリアの管理するネットワークであるので、網内の資源の効率的な利用を考慮しその論理トポロジはキャリアの意思により制御できるようにしたい。この判断基準によれば、キャリア網をブリッジ間リンクとした場合、キャリア網内のトポロジを制御できないという問題点があった。また、ＬＡＮエミュレーションでもＥｍｕｌａｔｅｄ ＬＡＮと各ＬＥＣの接続性がユーザのＳＴＰに依ってしまいキャリアだけの意思による制御が不可能であるという問題点があった。
【００２３】
更に、キャリア網をブリッジ間リンクとする形態でブリッジ間の各リンクでＳＴＰ ＢＰＤＵを送信する場合、キャリア網内のノード間を接続するリンクに対してもＳＴＰによりループを刈り取る結果、ノード間に物理的な最短パスが存在しても論理的に遠回りなパスで中継しなくてはならない、ツリー構造を形成する結果、ツリーの分岐となるノードでは前述の遠回りをするトラフィクが流れ込みノードにトラフィックが集中するなど、一部の資源にトラフィックが偏り、網内のリソースを有効に利用できないという問題点があった。
【００２４】
また、ＬＡＮエミュレーションの場合では、各キャリアノードは、Ｅｍｕｌａｔｅｄ ＬＡＮに対するポートステートをユーザ網からのＳＴＰ ＢＰＤＵと照らし合わせた結果、決定するため、キャリアの意思だけによるキャリア網内の挙動を制御ができなくなる。外部網間の通信は基本的にキャリア網を介して行うよう各ノードにプライオリティ付けを施すが、外部網間でそれを超える優先度を持つブリッジとバックドアリンクがアクシデントで構成されると、キャリア網を全く通らないようなトポロジが生じるという問題点があった。
【００２５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、キャリアの意思だけによるキャリア網内の挙動を制御可能とし、キャリア網内の利用可能な物理的最短リンクを利用し、網を効率的に運用可能とするフレーム中継システムおよびフレーム中継装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示す、同一のグループに属する外部網５５〜５８の間でフレームの中継を行う複数のフレーム中継装置５０〜５３と、これら複数のフレーム中継装置を相互に接続するリンク５４とを有するフレーム中継システムにおいて、フレーム中継装置５０は、同一グループに属する外部網を収容する前記複数のフレーム中継装置５０〜５３と、これら複数のフレーム中継装置５０〜５３を相互に接続するリンクとが一つの仮想的なフレーム中継装置として動作するように、システムの状態に関する情報であるシステム状態情報を全フレーム中継装置で共用するためのシステム状態情報共用手段５０ａと、前記システム状態情報共用手段５０ａによって共用されたシステム状態情報に基づいてフレーム中継処理を実行するフレーム中継処理手段５０ｂと、前記システム状態情報が変化した場合には、ＳＴＰ ＢＰＤＵを参照して、前記システム状態情報共用手段５０ａによって共用されているシステム状態情報を更新するシステム状態情報更新手段５０ｃと、を有することを特徴とするフレーム中継システムが提供される。
【００２７】
ここで、システム状態情報共用手段５０ａは、同一グループに属する外部網を収容する複数のフレーム中継装置５０〜５３と、これら複数のフレーム中継装置５０〜５３を相互に接続するリンクとが一つの仮想的なフレーム中継装置として動作するように、システムの状態に関する情報であるシステム状態情報を全フレーム中継装置で共用する。フレーム中継処理手段５０ｂは、システム状態情報共用手段５０ａによって共用されたシステム状態情報に基づいてフレーム中継処理を実行する。システム状態情報更新手段５０ｃは、システム状態情報が変化した場合には、ＳＴＰ ＢＰＤＵを参照して、システム状態情報共用手段５０ａによって共用されているシステム状態情報を更新する。
【００２８】
また、同一のグループに属する外部網の間でフレームの中継を行う複数のフレーム中継装置５０〜５３と、これら複数のフレーム中継装置５０〜５３を相互に接続するリンク５４とを有するフレーム中継システムを構成する、前記フレーム中継装置５０において、同一グループに属する外部網を収容する前記複数のフレーム中継装置５０〜５３と、これら複数のフレーム中継装置５０〜５３を相互に接続するリンク５４とが一つの仮想的なフレーム中継装置として動作するように、システムの状態に関する情報であるシステム状態情報を全フレーム中継装置で共用するためのシステム状態情報共用手段５０ａと、前記システム状態情報共用手段５０ａによって共用されたシステム状態情報に基づいてフレーム中継処理を実行するフレーム中継処理手段５０ｂと、前記システム状態情報が変化した場合には、ＳＴＰ ＢＰＤＵを参照して、前記システム状態情報共用手段５０ａによって共用されているシステム状態情報を更新するシステム状態情報更新手段５０ｃと、を有することを特徴とするフレーム中継装置５０が提供される。
【００２９】
ここで、システム状態情報共用手段５０ａは、同一グループに属する外部網を収容する前記複数のフレーム中継装置５０〜５３と、これら複数のフレーム中継装置５０〜５３を相互に接続するリンク５４とが一つの仮想的なフレーム中継装置として動作するように、システムの状態に関する情報であるシステム状態情報を全フレーム中継装置で共用する。フレーム中継処理手段５０ｂは、システム状態情報共用手段５０ａによって共用されたシステム状態情報に基づいてフレーム中継処理を実行する。システム状態情報更新手段５０ｃは、システム状態情報が変化した場合には、ＳＴＰ ＢＰＤＵを参照して、システム状態情報共用手段５０ａによって共用されているシステム状態情報を更新する。
【００３０】
また、複数のＬＡＮと、各ＬＡＮを接続する中間網とで構築されたネットワークにおいて、前記中継網全体を仮想的な１つのブリッジとして機能させる仮想ブリッジ手段と、前記ネットワーク内における物理的なループについて前記中継網を経由する論理的なルートを確保しつつ論理的にループを切断するループ切断手段と、を有することを特徴とするネットワークが提供される。
【００３１】
ここで、仮想ブリッジ手段は、中継網全体を仮想的な１つのブリッジとして機能させる。ループ切断手段は、ネットワーク内における物理的なループについて中継網を経由する論理的なルートを確保しつつ論理的にループを切断する。
【００３２】
また、複数のＬＡＮ間を接続する中継網におけるエッジの中継装置において、各ＬＡＮと中継網とで構築されたネットワーク内における物理的なループを検出して論理的にループを切断するためのフレームを受信したときに、他の全ての中継装置へ前記フレームを転送するフレーム転送手段と、前記フレーム内の情報と、前記中継装置網全体を仮想的な１つのブリッジとした場合の情報とに基づき、前記物理的なループについて前記中継網を経由する論理的なルートを確保しつつ論理的にループを切断するループ切断手段と、を設けたことを特徴とする中継装置が提供される。
【００３３】
ここで、フレーム転送手段は、各ＬＡＮと中継網とで構築されたネットワーク内における物理的なループを検出して論理的にループを切断するためのフレームを受信したときに、他の全ての中継装置へフレームを転送する。ループ切断手段は、フレーム内の情報と、中継装置網全体を仮想的な１つのブリッジとした場合の情報とに基づき、物理的なループについて中継網を経由する論理的なルートを確保しつつ論理的にループを切断する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の動作原理を説明するための原理図である。この図に示すように、本発明のフレーム中継システムは、フレーム中継装置５０〜５３、リンク５４、および、外部網５５〜５８によって構成されている。
【００３５】
ここで、フレーム中継装置５０〜５３は、外部網５５〜５８または他のフレーム中継装置から供給されたフレームをその宛先に応じた相手に転送する。
図１では、フレーム中継装置５０の詳細な構成を示してある。この図に示すように、フレーム中継装置５０は、システム状態情報共用手段５０ａ、フレーム中継処理手段５０ｂ、および、システム状態情報更新手段５０ｃによって構成されている。
【００３６】
システム状態情報共用手段５０ａは、同一グループに属する外部網５５〜５８を収容する複数のフレーム中継装置５０〜５３と、これら複数のフレーム中継装置５０〜５３を相互に接続するリンク５４とが一つの仮想的なフレーム中継装置として動作するように、システムの状態に関する情報であるシステム状態情報を全フレーム中継装置で共用するように機能する。
【００３７】
フレーム中継処理手段５０ｂは、システム状態情報共用手段５０ａによって共用されたシステム状態情報に基づいてフレーム中継処理を実行する。
システム状態情報更新手段５０ｃは、システム状態情報が変化した場合には、ＳＴＰ ＢＰＤＵを参照して、システム状態情報共用手段５０ａによって共用されているシステム状態情報を更新する。
【００３８】
次に、以上の原理図の動作について説明する。
先ず、システム状態情報共用手段５０ａは、システム状態情報として、ポートパラメータ、ブリッジパラメータ、および、ポートステートを有しており、他のフレーム中継装置５１〜５３との間で、情報を交換することにより、それらの情報が同一になるように管理している。
【００３９】
また、システム状態情報更新手段５０ｃは、例えば、外部網５５に接続されているクライアントからＳＴＰ ＢＰＤＵが送信された場合には、スパニングツリーアルゴリズムに従ってシステム状態情報を更新するとともに、他のフレーム中継装置５１〜５３でも同様の更新がなされるように、システム状態情報の更新内容を、他のフレーム中継装置５１〜５３に対しても送信する。その結果、フレーム中継装置５１〜５３でも同様の処理が実行され、システム状態情報が同一の状態になるように更新される。
【００４０】
フレーム中継処理手段５０ｂは、システムで共用されているシステム状態情報に基づいてフレームの中継処理を実行する。
このようにして、システム状態情報がシステム全体で共用され、共用されているシステム状態情報に基づいてフレームが中継されるので、システム全体が、外部網５５〜５８に接続されているユーザから見て一つのフレーム中継装置として機能することになる。その結果、ユーザからＳＴＰ ＢＰＤＵが送信された場合であっても、リンク５４についてはＳＴＰの対象から除外することが可能になるので、例えば、外部網５５，５６がバックドアリンクで接続されてループが形成されている場合において、ユーザがＳＴＰ ＢＰＤＵを送信した場合であっても、リンク５４については接続がブロックされることはなく、バックドアリンクが張られた外部網５５のポートをブロック状態にするように構成することが可能になる。その結果、高速伝送網であるリンク５４の一部がブロックされ、システム全体として伝送速度が低下することを防止することができる。
【００４１】
本明細書中では、このように複数のフレーム中継装置が一体として動作し、あたかも一つのブリッジとして機能する構成を論理ブリッジと呼ぶことにする。
論理ブリッジは、全てのフレーム中継装置がこれらを接続するリンク５４を利用し分散協調して動く仮想的なブリッジである。論理ブリッジは、各フレーム中継装置５０〜５３における外部網５５〜５８を収容するポートをブリッジポートとし、リンク５４が論理ブリッジのバスとして機能する。フレーム中継に必要な学習は、各フレーム中継装置５１〜５３の学習テーブルで分散して行う。
【００４２】
また、論理ブリッジとしてのポートパラメータ、ブリッジパラメータ等を、システム状態情報としてシステム状態情報共用手段５０ａが管理し、特定のフレーム中継装置がユーザからＳＴＰ ＢＰＤＵを受信した場合には、システム状態情報更新手段５０ｃがこの情報に基づいてシステム状態情報を更新するとともに、論理ブリッジのブリッジポートに対応するノードのポートステートを更新する。
【００４３】
次に、論理ブリッジを実現するための具体的な方法について説明する。フレーム中継装置であるブリッジは、一般に以下の機能を有している。
（１）フレーム中継機能
（２）アドレス学習機能
（３）スパニングツリーアルゴリズムによるループ回避（ポートステート管理）機能
先ず、（１）のフレーム中継機能は、ポートよりフレームを受信し、フォワーディングデータベースを検索して宛先アドレスに対応するエントリを調べ、対応するポートにフレームを中継する機能である。エントリがなければ受信ポート以外の全ポートにフレームを出力（ｆｌｏｏｄｉｎｇ）し、受信フレームに対し学習処理を行う。エントリが見つかり、送信先が受信ポートに一致するならば廃棄し、学習処理を行う。エントリが見つかり送信先が受信ポート以外ならばそのポートからフレームを出力し、学習処理を行う。
【００４４】
次に、（２）のアドレス学習機能は、受信フレームのソースアドレスと受信ポートをフォワーディングデータベースに登録し、フレーム中継時に宛先ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスがどのポートの先にあるかを決定するデータベースを作成する機能である。フレーム受信時にフレームのソースアドレスがフォワーディングデータベースに登録されているかどうか調べる。既に登録されていれば、登録されているエントリのエージングタイマーをリセットする。登録されていなければ、ソースアドレスと受信したポート番号を新たにデータベースに登録する。
【００４５】
続いて、（３）のスパニングツリーアルゴリズム機能は、ブリッジ相互でＳＴＰ ＢＰＤＵを交換しブリッジの優先度を比較することで、スパニングツリーの一部を構成する自ブリッジにおけるポートの論理的な接続状態を変化させスパニングツリーの形状を決定する機能である。
【００４６】
スパニングツリーが動作するために、各ブリッジは以下の前提を備える。
（Ａ）ネットワーク内の各ブリッジにユニークな識別子を割り当てる。
（Ｂ）全てのブリッジが受信可能なグループアドレスが定義されている。
（Ｃ）各ブリッジは、ポート毎にユニークなポート識別子を持つ。
【００４７】
ルートブリッジは、一定間隔で構成情報を含むＢＰＤＵを送信（始めは全てのブリッジがルートブリッジとしてＢＰＤＵを送信）。また、このＢＰＤＵをルートポートから受信したブリッジは、自身が代表ブリッジであるＬＡＮ収容ポートに対し、このＢＰＤＵを送信する。
【００４８】
各ブリッジは、ＢＰＤＵで交換するブリッジ識別子を用いて最高優先度を持つブリッジ（ルートブリッジ）を決定する。次に、各ブリッジは、パスコスト、ポート識別子を基にルートブリッジにコスト的に最も近いルートポートを決定する。そして、次に、自己が自身に接続する各ＬＡＮの代表ブリッジになるかどうかを決定するために、自身からの構成メッセージを作成しＢＰＤＵとしてルートポート以外のポートに送信する。
【００４９】
論理ブリッジは、全キャリアノードがこれらを接続するキャリア網内のリンクを利用し分散協調して動く仮想的なブリッジである。論理ブリッジは、各ノードにおけるユーザ網を収容するポートをブリッジポートとし、キャリア網が提供するノード間リンクが論理ブリッジのバスとして機能する。フレーム中継に必要な学習は、各ノードの学習テーブルで分散して行う。また、論理ブリッジとしてのポートパラメータ、ブリッジパラメータを管理し、特定のノードが受信したユーザのＳＴＰ ＢＰＤＵ情報に基づきこれらパラメータを更新すると共に論理ブリッジのブリッジポートに対応するノードのポートステートを更新する。
【００５０】
トランスペアレントブリッジは、本来、複数のＬＡＮセグメントが相互に接続されていてもデータリンク層より上位のプロトコルに対して一つのＬＡＮセグメントであるかのように見せることを目的としているので、フレーム中継と学習については、単一のブリッジでユーザ網間を中継するのと、複数のブリッジを介して中継するのではキャリア網におけるノード間リンクでループが無い限り、ユーザ網から見て違いはない。従って、キャリア網内にループがない限り、分散したブリッジでも一つの論理ブリッジとして見せることが可能である。
【００５１】
次に、本発明の第１の実施の形態の構成例について説明する。
図２は、本発明の第１の実施の形態の構成例を示す図である。この図に示すように、本発明のフレーム中継システムは、基幹網６０およびフレーム中継装置６１〜６４によって構成されている。
【００５２】
ここで、基幹網６０は、同一のグループに属する外部網間のパケット中継機能を実現する。
フレーム中継装置６１〜６４は、パケット中継機能およびスパニングツリーアルゴリズム処理機能を有する。
【００５３】
なお、本明細書中において、「外部網収容ポート」とは、外部網からデータフレームを受信する物理的あるいは論理的なポートである。ノードは、外部網を収容するポートの状態(ポートステート)をスパニングツリーアルゴリズムにより管理する。また、「ノード間接続用ポート」とは、外部網収容ポートから受信したデータフレームを他のノードへ転送するためのポートである。基幹網６０の構造により１つでも良いし、複数のポートを設けても良い。他のノードへの接続性が確保されている必要がある。
【００５４】
図３は、図２に示すフレーム中継装置６１の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、フレーム中継装置６１は、ユーザパケット転送処理部６１ａ、パケット宛先判定テーブル６１ｂ、スパニングツリーアルゴリズム処理部６１ｃ、外部網収容ポート状態管理部６１ｄ、ＢＰＤＵ交換プロトコル処理部６１ｅ、ノード間通信処理部６１ｆ、リンク監視部６１ｇ、および、ポートＰ１１〜Ｐ１５によって構成されている。
【００５５】
ここで、ユーザパケット転送処理部６１ａは、ユーザから送信されてきたパケットを該当するポートを介して転送する処理を実行する。
パケット宛先判定テーブル６１ｂは、パケットの宛先を判定するためのテーブルである。
【００５６】
スパニングツリーアルゴリズム処理部６１ｃは、自ノードの外部網収容ポートからのＢＰＤＵ情報および他のノードが受信した網トポロジ構成情報に基づいて、同一のグループに属する外部網を収容するノードとそれを含む基幹網全体が一つのノードとなるようポートステートを管理するとともに、網トポロジ構成情報を構成しＳＴＰ ＢＰＤＵとして送信する。
【００５７】
外部網収容ポート状態管理部６１ｄは、ノード上の外部網収容ポートの状態を管理する。
ＢＰＤＵ交換プロトコル処理部６１ｅは、ＢＰＤＵ情報に格納されている網トポロジ構成情報を他のノードに通知するためのプロトコルメッセージを交換する。
【００５８】
ノード間通信処理部６１ｆは、ノード間において通信を行う際に必要な処理を実行する。
リンク監視部６１ｇは、リンク切断されていないか否かについて監視する。
【００５９】
外部網収容ポートＰ１１，Ｐ１２は、外部網に接続されるポートである。
ノード間接続用ポートＰ１３〜Ｐ１５は、ノード同士を接続するためのポートである。
【００６０】
次に、以上の実施の形態が有するテーブルについて説明する。
本実施の形態では、フレーム中継装置６１〜６４は、それぞれ以下のような５種類のテーブルおよびパラメータを具備している。
（１）論理ブリッジパラメータ
（２）外部網収容ポート−論理ブリッジポート番号対応テーブル
（３）論理ブリッジポートパラメータ
（４）ローカルブリッジポートステートデータベース
（５）フォワーディングデータベース
なお、（４）ローカルブリッジポートステートデータベースおよび（５）フォワーディングデータベースは既存のブリッジも備えているテーブルである。
【００６１】
次に、各テーブルについて説明する。
先ず、（１）論理ブリッジパラメータは、図４に示すような情報によって構成されるパラメータであり、キャリア網全体で構成する論理ブリッジのブリッジパラメータである。論理ブリッジパラメータは、既存のブリッジが持つブリッジパラメータとパラメータの種類、使用方法は同じである（ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８０２．１Ｄ参照）。論理ブリッジを構成する全ノードが同じブリッジパラメータを持つ点のみが異なる。従って、各パラメータの詳細についての説明は省略する。
【００６２】
網管理者は、論理ブリッジの運用前にブリッジ識別子であるＢｒｉｄｇｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒを設定する。他のパラメータは、ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８０２．１Ｄで推奨する固定値、もしくは、デフォルト値に設定するか、または、スパニングツリーアルゴリズムによって決定する。
【００６３】
次に、（２）外部網収容ポート−論理ブリッジポート番号対応テーブルは、図５に示すような情報によって構成されるテーブルであり、各ノードにおける外部網収容ポートが、キャリア全体を一つのブリッジとした論理ブリッジにおける論理ブリッジポートとの対応関係を示すテーブルである。
【００６４】
本テーブルは、ノードがユーザ網からＢＰＤＵを受信した際、受信したＢＰＤＵを論理ブリッジが受信したＢＰＤＵととらえ、論理ブリッジのどのポート（論理ブリッジポート）で受信したかを決定するために必要なテーブルである。ノードは、ローカルなブリッジポート番号を用いて論理ブリッジポート番号へ変換する。
【００６５】
本テーブルは、網管理者が論理ブリッジの運用前に各ノードのコンソール等を用いて本テーブルを設定する。あるいは、網管理者が、ネットワーク集中管理ツールを用いて、各ノードのテーブルに設定しても良い。
【００６６】
次に、（３）論理ブリッジポートパラメータは、図６に示すような情報によって構成されるパラメータであり、論理ブリッジポートパラメータは、キャリア網全体を一つのブリッジとして見た論理ブリッジにおけるブリッジポート（論理ブリッジポート）毎の情報を示すテーブルである。
【００６７】
本テーブルは、各ノードが、論理ブリッジとしてユーザ網から受信したＢＰＤＵ、または、他ノードが転送したＢＰＤＵを含む制御フレームを参照し、スパニングツリーアルゴリズムに基づいて網トポロジを計算した結果を格納するために必要となる。
【００６８】
ポートパラメータは、既存のブリッジが持つブリッジパラメータとパラメータの種類、使用方法は同じである。従って、各パラメータの詳細な説明は省略する（ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８０２．１Ｄ参照）。
【００６９】
ノードは、ユーザ網からのＢＰＤＵ、または、他ノードが転送したＢＰＤＵを含む制御フレームを受信する毎にフレーム内の網構成情報に基づいて論理ブリッジとしてのトポロジをスパニングツリーアルゴリズムに基づいて計算し、各パラメータおよび論理ブリッジポートの状態（Ｓｔａｔｅ）を決定し、本テーブルに書き込む。
【００７０】
次に、（４）ローカルブリッジポートステートデータベースは、図７（Ａ）に示すような情報によって構成されるデータベースであり、ノードにおけるローカルなポートの状態を記すデータベースである。
【００７１】
本データベースは、各ノードが論理ブリッジの一部として機能する際に、論理ブリッジのポート状態を対応するローカルなポートの状態に書き換え、ローカルなポートでのＢＰＤＵまたは データフレームの送受信をコントロールするために必要となる。
【００７２】
各ノードにおけるローカルなポートは、外部網収容ポートと、ノード間接続用ポート（本実施の形態では、制御ポートと転送ポートを指す）がある。ノードが論理ブリッジの一部として機能している時は、ノードは、外部網収容ポートのみを論理ブリッジポートに対応しスパニングツリーアルゴリズムに基づいた状態管理の対象とし、ノード間接続用ポートはノード間を接続するパスが存在する限り中継可能（ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）状態とする。ノードは、ユーザ網からのＢＰＤＵ、または、他ノードからの制御フレームを受信する毎に論理ブリッジポートの状態を決定する。ノードは、論理ブリッジポートステートデータベースを更新する毎に、外部網収容ポート−論理ブリッジポート番号対応テーブルを参照し、ポート状態が変更になった論理ブリッジポートが、自ノードのローカルブリッジポートに対応する場合はローカルブリッジポートステートデータベースの対応するエントリを更新する。
【００７３】
次に、（５）フォワーディングデータベースは、図７（Ｂ）に示すような情報によって構成されるデータベースであり、ノードがデータフレームを中継する際に受信したデータフレームをどのポートに送信するかを決定するために参照するテーブルであり、ＭＡＣアドレスに対する送信ポート番号を対応付けるテーブルである。
【００７４】
ノードが本テーブルにアクセスするタイミングは二種類ある。ノードは、データフレーム受信時に本テーブルにエントリを作成するため（アドレスを学習するため）、データフレームの送信元ＭＡＣアドレスと受信ポート（外部網収容ポートとノード間接続用ポート）番号を対応付けて本テーブルに書き込む。また、ノードはデータフレームを他ポートへ中継する際にフレーム内の宛先ＭＡＣアドレスをキーとして本テーブルを検索しフレームを出力するポートを決定する。
【００７５】
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。
（１）初期設定動作
先ず、網管理者は、各ノードの外部網収容ポート−論理ブリッジポート番号対応テーブル（図５参照）を網運用開始前に設定する。
【００７６】
論理ブリッジポートパラメータ（図６参照）、ローカルブリッジポートステートデータベース（図７（Ａ））、フォワーディングデータベース（図７（Ｂ））は、運用中に各ノードにより自動的に生成されるので、本明細書は具体的な設定値を示していない。
【００７７】
図８（Ａ）〜（Ｄ）は、フレーム中継装置６１〜６４のそれぞれの外部網収容ポート−論理ブリッジポート番号対応テーブル（図５参照）に設定される情報の一例を示す図である。この図に示すように、フレーム中継装置６１〜６４のそれぞれの外部網収容ポートＰ１１，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１が論理ブリッジポートＬＰ１〜ＬＰ４にそれぞれマッピングされる。
【００７８】
図９（Ａ）は、論理ブリッジパラメータのひとつである論理ブリッジ識別子（図４に示すＢｒｉｄｇｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）の構成例を示す図である。この図に示すように、論理ブリッジ識別子を初めとするブリッジ識別子は、８オクテットでエンコードされており、番号が小さい程、高い優先度を示す。
【００７９】
図９（Ｂ）は、論理ブリッジポートパラメータ（図６参照）の構成例を示す図である。この図に示すように、論理ブリッジポートの識別子は、２オクテットでエンコードされており、番号が小さい程、高い優先度を示す。ここで、論理ブリッジポート番号ＬＰ１〜ＬＰ４有するポートは、ポート識別番号として０ｘ０００１〜０ｘ０００４をそれぞれ付与されているので、この順に優先度が高いことになる。
【００８０】
図１０は、スパニングツリーアルゴリズム処理部６１ｃに格納されているテーブルの詳細を示す図である。この図に示すように、スパニングツリーアルゴリズム処理部６１ｃには、パラメータ管理部６１ｃ−１、論理ブリッジパラメータ６１ｃ−２、論理ブリッジポートパラメータ６１ｃ−３〜６１ｃ−６、および、論理ポートステート６１ｃ−７〜６１ｃ−１０によって構成されている。
【００８１】
ここで、パラメータ管理部６１ｃ−１は、各種パラメータを管理する。論理ブリッジパラメータ６１ｃ−２は、図４に示すパラメータである。論理ブリッジポートパラメータ６１ｃ−３〜６１ｃ−６は、図６に示すパラメータである。論理ポートステート６１ｃ−７〜６１ｃ−１０は、図６に示すパラメータの「ｓｔａｔｅ」に対応している。
【００８２】
（２）通常動作
次に、本発明の第１の実施の形態の通常動作について説明する。先ず、具体的な動作を説明する前段階の話として、動作の概要について説明する。
【００８３】
論理ブリッジポートに対応するノードのブリッジポートは、ＢＰＤＵを受信する。各ノードは、受信したＢＰＤＵにより自身の論理ブリッジパラメータ、論理ポートパラメータを変更すると共に、プロトコルを用いて他のノードへ受信したＢＰＤＵの内容を送信する。
【００８４】
各ノードは、論理ブリッジポートからＢＰＤＵを受信するとノード間に張った制御パスを用いて制御メッセージを全ノードへ送信する。制御メッセージは、ＢＰＤＵに受信した論理ポート番号を付加したメッセージである。
【００８５】
ここで、制御メッセージは、図１１に示すように、ユーザ網から受信したスパニングツリープロトコルのＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ＢＰＤＵにコントロールタイプと受信ポート番号を付加した情報から構成される。ＢＰＤＵ部分はユーザ網から受信したＢＰＤＵをそのままメッセージに含む。
【００８６】
「コントロールタイプフィールド」には、本メッセージがＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ＢＰＤＵを含むことを示すタイプ値“００”が格納される。「受信ポート番号フィールド」は、本メッセージに含むＢＰＤＵを受信した論理ブリッジのポート番号を示す。「プロトコル識別子フィールド」は、２Ｂｙｔｅｓのフィールドである。本フィールドは、"００００ ００００ ００００ ００００"の値を取り、スパニングツリープロトコルであることを示す。「プロトコルバージョン」は、１Ｂｙｔｅｓのフィールドである。本フィールドは"００００ ００００"の値を取る。「メッセージタイプフィールド」は、１ｂｙｔｅｓのフィールドである。本フィールドは"００００ ００００"の値を取り、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ＢＰＤＵであることを示す。「トポロジ変化通知フラグ」は、制御メッセージの７オクテット目のＢｉｔ８である。「トポロジ変化応答フラグ」は、制御メッセージの７オクテット目のＢｉｔ１である。「ルートブリッジ識別子フィールド」は、制御メッセージの８から１５オクテットの部分であり、ＢＰＤＵを送信したブリッジがルートであると信じているブリッジの識別子を記すフィールドである。「ルートパスコストフィールド」は、制御メッセージの１６から１９オクテットの部分であり、ＢＰＤＵを送信したブリッジがルートであると信じているブリッジまでのパスコストを記すフィールドである。「ブリッジ識別子フィールド」は、制御メッセージの２０から２７オクテットの部分であり、ＢＰＤＵを送信したブリッジのブリッジ識別子を記すフィールドである。「ポート識別子フィールド」は、制御メッセージの２８と２９オクテットの部分であり、ＢＰＤＵを送信したブリッジのＢＰＤＵを送信したブリッジポートを記すフィールドである。「メッセージ経過時間フィールド」は、制御メッセージの３０と３１オクテットの部分である。本フィールドは、ルートブリッジが送信したＢＰＤＵが順次伝播し本ブリッジに届くまでの経過時間を示すフィールドである。「フォワーディングデータベースタイムアウト値フィールド」は、制御メッセージ３２オクテットの部分であり、ブリッジＬＡＮ全体で共通の値を持つ、フォワーディングデータベースを破棄するタイムアウト値を記すフィールドである。本タイムアウト値はルートブリッジがＢＰＤＵにセットし、各ブリッジが順次伝播する。「ハロータイムフィールド」は、制御メッセージの３４と３５オクテットの部分であり、ルートブリッジがＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ＢＰＤＵを送信する間隔を示すフィールドである。「フォワーディングディレイフィールド:Forwarding Delay Field」は、制御メッセージの３６と３７オクテットの部分であり、リッスン状態、学習状態にあるブリッジポートの状態が学習状態、中継状態へそれぞれ切り替わるまでの時間を示すフィールドである。本値はルートブリッジがセットし、各ブリッジが順次伝播する。
【００８７】
また、各ノードにおけるプロトコル処理部は、他ノードのプロトコル処理部とＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを交換する。各プロトコル処理部は、定期的に図１２（Ａ）に示すＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを作成する。送信ノードＩＤとして自ノードのＩＤを、メッセージＩＤとしてＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを送信するごとにユニークな番号を設定し、各ノードが持つ全制御パスへ送信する。
【００８８】
Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを受信したノードのプロトコル処理部は、図１２（Ｂ）に示すメッセージに、自ノードのノード番号、受信したＫｅｅｐ ＡｌｉｖｅメッセージのメッセージＩＤをセットし、Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅを受信した制御パスへ送信する。
【００８９】
図１３は、本発明の第１の実施の形態の通常時の動作を説明するフローチャートである。なお、以下の説明では、フレーム中継装置６１を例に挙げて説明する。このフローチャートが開始されると、以下の処理が実行される。
【００９０】
ステップＳ１０：
フレーム中継装置６１は、フレームを受信する。
ステップＳ１１：
フレーム中継装置６１は、ステップＳ１０において受信したフレームが外部網収容ポートから受信されたものか否かを判定し、外部網収容ポートから受信した場合にはステップＳ１２に進み、それ以外の場合にはステップＳ２１に進む。
【００９１】
ステップＳ１２：
フレーム中継装置６１は、図７（Ａ）に示すローカルポートステートデータベースを参照し、フレームをフィルタリングする。具体的には、例えば、ローカルポートステートデータベースが図１４に示すような情報を有する場合には、ポートの状態に応じて、フレームを通過（○に該当）または破棄（×に該当）する。
【００９２】
ステップＳ１３：
フレーム中継装置６１は、受信したフレームがＢＰＤＵフレームかまたはデータフレームの何れであるかを判定し、ＢＰＤＵフレームである場合には、ステップＳ２３に進み、それ以外の場合にはステップＳ１４に進む。
【００９３】
ステップＳ１４：
フレーム中継装置６１は、アドレス学習処理を実行する。即ち、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスと受信ポートとを対応付けして、図７（Ｂ）に示すフォワーディングデータベースに登録する。
【００９４】
ステップＳ１５：
フレーム中継装置６１は、フレームを受信した受信ポートがｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態であるか否かを判定し、ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態である場合にはステップＳ１７に進み、それ以外の場合にはステップＳ１６に進む。
【００９５】
ステップＳ１６：
フレーム中継装置６１は、受信したフレームを転送せずに破棄する。
ステップＳ１７：
フレーム中継装置６１は、出力ポートを決定するための処理を実行する。即ち、受信フレームの宛先ＭＡＣアドレスをキーとしてフォワーディングデータベースを検索し、出力ポートを決定する。
【００９６】
ステップＳ１８：
フレーム中継装置６１は、フレームを送信しようとする送信ポートがｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態であるか否かを判定し、ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態である場合にはステップＳ１９に進み、それ以外の場合にはステップＳ１６に進む。
【００９７】
ステップＳ１９：
フレーム中継装置６１は、出力ポートが外部網収容ポートであるかまたはノード間接続用ポートのいずれであるかを判定し、外部網収容ポートである場合にはステップＳ２０に進み、ノード間接続用ポートである場合にはステップＳ２８に進む。
【００９８】
ステップＳ２０：
フレーム中継装置６１は、フレーム等をポートへ出力する。
ステップＳ２１：
フレーム中継装置６１は、カプセル化されているフレームを復元するためにデカプセル化処理を施す。
【００９９】
ステップＳ２２：
フレーム中継装置６１は、デカプセル化処理されたフレームが制御フレーム（制御メッセージ）またはデータフレームの何れであるかを判定し、制御フレームである場合にはステップＳ２３に進み、それ以外の場合にはステップＳ１４に進む。
【０１００】
ステップＳ２３：
フレーム中継装置６１は、制御フレームについては、フレーム内の受信ポート番号とＢＰＤＵ情報をもとに論理ブリッジパラメータを更新する。また、フレーム中継装置６１の外部網収容ポートによって受信したＢＰＤＵについては、外部網収容ポート−論理ブリッジポート番号対応テーブルを参照し、論理ブリッジポートパラメータを更新する。
【０１０１】
ステップＳ２４：
フレーム中継装置６１は、論理ブリッジポートの状態をもとに、外部網収容ポート−論理ブリッジ番号対応テーブルを参照し、ローカルポートの状態を更新する。
【０１０２】
ステップＳ２５：
フレーム中継装置６１は、受信したフレームがＢＰＤＵフレームかまたは制御フレームの何れであるかを判定し、ＢＰＤＵフレームである場合にはステップＳ２７に進み、それ以外の場合にはステップＳ２６に進む。
【０１０３】
ステップＳ２６：
フレーム中継装置６１は、ＢＰＤＵ再送信の必要がある場合には、制御メッセージ内の情報からＢＰＤＵを構成する。
【０１０４】
ステップＳ２７：
フレーム中継装置６１は、ＢＰＤＵを受信した外部網収容ポートから論理ブリッジポートを決定し、制御メッセージを作成する。
【０１０５】
ステップＳ２８：
フレーム中継装置６１は、作成した制御メッセージをカプセル化する処理を実行する。
【０１０６】
以上の処理により、受信したフレームがデータフレームである場合にはこれを転送するとともに、ＢＰＤＵフレームまたは他のフレーム中継装置から転送されてきた制御フレームである場合には、論理ブリッジパラメータ等を更新するとともに、他のフレーム中継装置にＢＰＤＵフレームまたは制御メッセージを転送することが可能になる。
【０１０７】
また、キャリアが、離れたユーザ網にブリッジ接続を行うサービスを提供する場合に、キャリア網内の論理トポロジをキャリアの意思だけにより制御可能なる。その結果、キャリア網内の利用可能な物理的最短リンクを使用し、網を効率的に運用可能となる。
【０１０８】
次に、図１５および図１６を参照して、本発明の第１の実施の形態の具体的な動作について説明する。
図１５は、図２に示すフレーム中継システムが論理ブリッジ＃０として配置され、この論理ブリッジ＃０を介してＬＡＮ＃１〜ＬＡＮ＃４が互いに接続されている。ＬＡＮ＃１，＃２にはそれぞれブリッジ＃１，＃２が接続されている。またＬＡＮ＃５はブリッジ＃３，＃４を介して、ＬＡＮ＃３，＃４にそれぞれ接続されている。更に、ブリッジ＃２のポートＰ２とＬＡＮ＃５とがバックドアリンクによって接続されている。
【０１０９】
（１）ルートブリッジの決定処理
論理ブリッジの論理ポートを含むノードは、ユーザ網から他のブリッジのＢＰＤＵを受信すると、ＢＰＤＵ内の構成情報を他のノードに転送する。各ノードにおけるスパニングツリーアルゴリズム処理部は、受信したＢＰＤＵまたはプロトコル転送されたＢＰＤＵ内構成情報に基づきブリッジパラメータのＤｅｓｉｇｎａｔｅｄ Ｒｏｏｔを、このＢＰＤＵを送信したブリッジのブリッジ識別子に変更する。また、ＢＰＤＵを受信した論理ポートのうち、このＲｏｏｔ Ｂｒｉｄｇｅにコスト的にもっとも近い論理ブリッジポートの識別子をＲｏｏｔ Ｐｏｒｔとしてセットする。いま、論理ポートＬＰ２を担当するノード＃２が受信したＢＰＤＵが最高優先度（ブリッジＩＤ＝１０）を持つので、ノード＃２は、ブリッジパラメータにブリッジＩＤ＝１０をセットする。プロトコルによりノード＃２からのＢＰＤＵ内構成情報を受信した他のノードも、自ノードが受信したＢＰＤＵおよび他ノードからのＢＰＤＵ構成情報を比較し、各ノードのブリッジパラメータにおけるＲｏｏｔ ＢｒｉｄｇｅにブリッジＩＤ＝１０をセットする。
【０１１０】
（２）代表ブリッジの決定処理
論理ブリッジは、ルートポートを決定すると、ブリッジ＃１からのＢＰＤＵ構成情報に各ポートに設定したパスコストを付加した構成情報を代表ポートへ送信する。論理ブリッジポート＃２を含むノード＃２は、ブリッジ＃１から定期的にＢＰＤＵを受信し、プロトコルを用いて全ノードに構成情報を配布する。
【０１１１】
論理ポートＬＰ２からのＢＰＤＵを受信した各ノードは、各ノードが管理する論理ポートに設定したパスコストを付加して担当する論理ポートへＢＰＤＵを作成して送信する。ノード＃１は論理ポートＬＰ１へ、ノード＃３は論理ポートＬＰ３へノード＃４は論理ポートＬＰ４へそれぞれ送信する。
【０１１２】
論理ポートＬＰ１，ＬＰ３，ＬＰ４は、それぞれブリッジ＃２、ブリッジ＃４、ブリッジ＃３よりＢＰＤＵを受信する。ブリッジ＃２のブリッジＩＤが２０、ブリッジ＃３のブリッジＩＤが３０、ブリッジ＃４のブリッジＩＤが１８であり、何れも論理ブリッジのブリッジＩＤ＝１５より優先度が低いので論理ブリッジがＬＡＮ＃２、ＬＡＮ＃３、ＬＡＮ＃４の代表ブリッジとなる。
【０１１３】
ノード＃１はブリッジ＃２からのＢＰＤＵを受信し、ノード＃２、ノード＃３、ノード＃４へ構成情報を配布する。ノード＃１では、自身の論理ブリッジのブリッジＩＤと比較し、ＬＰ１がＬＡＮ＃２の代表ブリッジとなることを決定し、スパニングツリーアルゴリズム処理部の管理するポートパラメータにおけるＤｅｓｉｇｎａｔｅｄ Ｂｒｉｄｇｅ， Ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ Ｐｏｒｔ パラメータに論理ブリッジのブリッジＩＤ、ＬＰ１のポートＩＤをセットする。
【０１１４】
ノード＃２、ノード＃３、ノード＃４は、プロトコルによりＬＰ１から構成情報を受信したことを受け、ノード＃１と同様にＬＰ１がＬＡＮ＃２の代表ポートになることを決定し、各ノードにおけるパラメータをセットする。ＢＰＤＵをノード＃２、ノード＃３、ノード＃４から受信した場合も同様である。
【０１１５】
その結果、図１５に示す構成例では、図１６に示すように、斜線を付したポート（ＬＰ２等）がルートポートに決定され、また、塗りつぶされたポート（ＬＰ１，ＬＰ３，ＬＰ４等）が代表ポートに決定される。
【０１１６】
また、ＬＡＮ＃５によってループが形成されているので、ルートまでのパスのコストが高いブリッジ＃３のポートＰ２がブロックされ、一方、ブリッジ＃４のポートＰ２はブロックされず、ループの形成が回避される。
【０１１７】
更に、ブリッジ＃２とブリッジ＃４とを連結するバックドアリンクによってもループが形成されているが、この部分についても同様の処理が行われ、ブリッジ＃２のポートＰ２がブロックされ、ループの形成が回避されることになる。
【０１１８】
以上に説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、図２に示すフレーム中継装置６１〜６４および基幹網６０が、図１５に示すように、あたかも、ひとつのブリッジであるかのように動作するので、ユーザ網からＢＰＤＵが送信された場合であっても、基幹網６０側のポートがブロックされることを防止できる。
【０１１９】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１７は、本発明の第２の実施の形態の構成例を示す図である。
この図に示すように、本発明の第２の実施の形態は、基幹網８０およびフレーム中継装置８１〜８４によって構成されている。
【０１２０】
ここで、フレーム中継装置８１は、外部網収容ポートＰ１１，Ｐ１２と、ノード間接続ポートＰ１３〜Ｐ１８を有している。フレーム中継装置８２は、外部網収容ポートＰ２１，Ｐ２２と、ノード間接続ポートＰ２３，Ｐ２４を有している。フレーム中継装置８３は、外部網収容ポートＰ３１，Ｐ３２と、ノード間接続ポートＰ３３，Ｐ３４を有している。また、フレーム中継装置８４は、外部網収容ポートＰ４１，Ｐ４２と、ノード間接続ポートＰ４３，Ｐ４４を有している。
【０１２１】
図１８は、図１７に示すフレーム中継装置８１の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、フレーム中継装置８１は、ユーザパケット転送処理部８１ａ、パケット宛先判定テーブル８１ｂ、スパニングツリーアルゴリズム処理部８１ｃ、外部網収容ポート状態管理部８１ｄ、ＢＰＤＵ交換プロトコル処理部８１ｅ、ノード間通信処理部８１ｆ、リンク監視部８１ｇ、および、ポートＰ１１〜Ｐ１８によって構成されている。
【０１２２】
ここで、ユーザパケット転送処理部８１ａは、ユーザから送信されてきたパケットを該当するポートを介して転送する処理を実行する。
パケット宛先判定テーブル８１ｂは、パケットの宛先を判定するためのテーブルである。
【０１２３】
スパニングツリーアルゴリズム処理部８１ｃは、自ノードの外部網収容ポートからのＢＰＤＵ情報および他のノードから受信した網トポロジ構成情報に基づいて、同一のグループに属する外部網を収容するノードとそれを含む基幹網全体を一つのノードとなるようポートステートを管理するとともに、網トポロジ構成情報を構成しＳＴＰ ＢＰＤＵとして送信する。
【０１２４】
外部網収容ポート状態管理部８１ｄは、ノード上の外部網収容ポートの状態を管理する。
ＢＰＤＵ交換プロトコル処理部８１ｅは、ＢＰＤＵ情報に格納されている網トポロジ構成情報を他のノードに通知するためのプロトコルメッセージを交換する。
【０１２５】
ノード間通信処理部８１ｆは、ノード間において通信を行う際に必要な処理を実行する。
リンク監視部８１ｇは、リンクが切断されていないか否かについて監視する。
【０１２６】
外部網収容ポートＰ１１，Ｐ１２は、外部網に接続されるポートである。
ノード間接続用ポートＰ１３〜Ｐ１８は、ノード同士を接続するためのポートである。
【０１２７】
図１９は、自ノードのノード間接続ポートと、他ノード上の論理ブリッジポートの対応を示したテーブルである。また、図２０は、自ノードの論理ブリッジポートで受信したＢＰＤＵを他ノードに送信する際、どのノード間接続用ポートに送信するかを示したテーブルである。
【０１２８】
次に、本発明の第２の実施の形態の動作について説明する。
ＢＰＤＵ交換プロトコル処理部８１ｅは、外部網収容ポートＰ１１，Ｐ１２から受信したＳＴＰ ＢＰＤＵから網トポロジ構成情報を取得し、スパニングツリーアルゴリズム処理部８１ｃに通知するとともに、ＢＰＤＵを受信した外部網収容ポートに対応したノード間接続用ポートを用いて他のノードへノード間通信処理部８１ｆを介して送信する。
【０１２９】
具体的には、外部網収容ポートＰ１１により受信したＢＰＤＵは、例えば、ノード間接続用ポートＰ１３，Ｐ１５，Ｐ１７へ転送し、外部網収容ポートＰ１２により受信したＢＰＤＵは、例えば、ノード間接続用ポートＰ１４，Ｐ１６，Ｐ１８へ転送するといった具合である。
【０１３０】
ＢＰＤＵ交換プロトコル処理部８１ｅは、他ノードのＢＰＤＵ交換プロトコル処理部からノード間通信処理部８１ｆを介して受信したＳＴＰ ＢＰＤＵをスパニングツリーアルゴリズム処理部８１ｃに通知する。
【０１３１】
スパニングツリーアルゴリズム処理部８１ｃは、外部網収容ポートＰ１１，Ｐ１２から受信したＢＰＤＵ、および、ＢＰＤＵ交換プロトコル処理部８１ｅから取得したＢＰＤＵとそれを受信したノード間接続用ポートが対応している他ノードの外部網収容ポートの情報に基づき、同一グループに属する外部網を収容するノードとそれを含む基幹網８０全体が一つのノードを構成するように、自ノードの外部網収容ポート状態管理部８１ｄの状態を変更するとともに、網トポロジ構成情報を構成しＳＴＰ ＢＰＤＵとして外部網収容ポートへ送信する。
【０１３２】
次に、より詳細な動作について説明する。図２１は、本発明の第２の実施の形態の動作を説明するフローチャートである。なお、以下の説明では、フレーム中継装置８１を例に挙げて説明する。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
【０１３３】
ステップＳ７０：
フレーム中継装置８１は、フレームを受信する。
ステップＳ７１：
フレーム中継装置８１は、ステップＳ７０において受信したフレームが外部網収容ポートから受信されたものか否かを判定し、外部網収容ポートから受信した場合にはステップＳ７２に進み、ノード間接続用ポートから受信された場合にはステップＳ８１に進む。
【０１３４】
ステップＳ７２：
フレーム中継装置８１は、図７（Ａ）に示すローカルポートステートデータベースを参照し、フレームをフィルタリングする。具体的には、例えば、ローカルポートステートデータベースが図１４に示すような情報を有する場合には、ポートの状態に応じて、フレームを通過（○に該当）または破棄（×に該当）する。
【０１３５】
ステップＳ７３：
フレーム中継装置８１は、受信したフレームがＢＰＤＵフレームかまたはデータフレームの何れであるかを判定し、ＢＰＤＵフレームである場合には、ステップＳ８３に進み、それ以外の場合にはステップＳ７４に進む。
【０１３６】
ステップＳ７４：
フレーム中継装置８１は、アドレス学習処理を実行する。即ち、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスと受信ポートとを対応付けして、図７（Ｂ）に示すフォワーディングデータベースに登録する。
【０１３７】
ステップＳ７５：
フレーム中継装置８１は、フレームを受信した受信ポートがｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態であるか否かを判定し、ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態である場合にはステップＳ７７に進み、それ以外の場合にはステップＳ７６に進む。
【０１３８】
ステップＳ７６：
フレーム中継装置８１は、受信したフレームを転送せずに破棄する。
ステップＳ７７：
フレーム中継装置８１は、出力ポートを決定するための処理を実行する。即ち、受信フレームの宛先ＭＡＣアドレスをキーとしてフォワーディングデータベースを検索し、出力ポートを決定する。
【０１３９】
ステップＳ７８：
フレーム中継装置８１は、フレームを送信しようとする送信ポートがｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態であるか否かを判定し、ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態である場合にはステップＳ７９に進み、それ以外の場合にはステップＳ７６に進む。
【０１４０】
ステップＳ７９：
フレーム中継装置８１は、出力ポートが外部網収容ポートであるかまたはノード間接続用ポートのいずれであるかを判定し、外部網収容ポートである場合にはステップＳ８０に進み、それ以外の場合にはステップＳ８８に進む。
【０１４１】
ステップＳ８０：
フレーム中継装置８１は、フレーム等をポートへ出力する。
ステップＳ８１：
フレーム中継装置８１は、カプセル化されているフレームを復元するためにデカプセル化処理を施す。
【０１４２】
ステップＳ８２：
フレーム中継装置８１は、デカプセル化処理されたフレームがＢＰＤＵフレームまたはデータフレームの何れであるかを判定し、ＢＰＤＵフレームである場合にはステップＳ８３に進み、それ以外の場合にはステップＳ７４に進む。
【０１４３】
ステップＳ８３：
フレーム中継装置８１は、カプセル化されたフレームを受信したノード間接続用ポートに対応付けた論理ポート番号を図１９の受信ノード間接続ポート−論理ブリッジポート対応テーブルを参照することにより取得し、スパニングツリーアルゴリズムにより論理ポートの状態を更新する。
【０１４４】
ステップＳ８４：
フレーム中継装置８１は、論理ブリッジポートの状態をもとに、外部網収容ポート−論理ブリッジポート番号対応テーブルを参照し、ローカルポートの状態を更新する。
【０１４５】
ステップＳ８５：
フレーム中継装置８１は、ノード間接続用ポートまたは外部網収容ポートの何れからＢＰＤＵフレームを受信したかを判定し、外部網収容ポートからＢＰＤＵフレームを受信した場合には、ステップＳ８７に進み、それ以外の場合にはステップＳ８６に進む。
【０１４６】
ステップＳ８６：
フレーム中継装置８１は、ＢＰＤＵを再度送信する必要がある場合には、ＢＰＤＵを構成する。
【０１４７】
ステップＳ８７：
フレーム中継装置８１は、ＢＰＤＵを受信した外部網収容ポート番号に対応する論理ブリッジポート番号からＢＰＤＵを転送するノード間接続ポートを図２０に示した送信ノード間接続ポート−論理ブリッジポート対応テーブルを参照することにより決定する。そして、ステップＳ８８に進む。
【０１４８】
ステップＳ８８：
フレーム中継装置８１は、ノード間の中継を行うためにフレームをカプセル化処理する。
【０１４９】
以上に示す第２の実施の形態によっても、図１７に示すシステム全体でひとつの論理ブリッジを構成することが可能になるので、ユーザ網からＢＰＤＵが入力された場合であっても、基幹網８０のリンクがブロックされることを防止できる。
【０１５０】
また、第１の実施の形態と比較すると、第２の実施の形態の場合では、制御メッセージを再構成することなく、ＢＰＤＵを既知のポートに転送する処理をするだけで事足りるので、転送の際の処理に必要なデータの処理量を減少することにより、処理速度を高速化することが可能になる。
【０１５１】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図２２は、本発明の第３の実施の形態の構成例を示す図である。この図に示すように、本発明の第３の実施の形態は、基幹網１００、フレーム中継装置１０１〜１０４、および、サーバ１０５によって構成されている。
【０１５２】
ここで、フレーム中継装置１０１は、外部網収容ポートＰ１１，Ｐ１２およびノード間接続用ポートＰ１３〜Ｐ１５を有している。フレーム中継装置１０２は、外部網収容ポートＰ２１，Ｐ２２およびノード間接続用ポートＰ２３〜Ｐ２５を有している。フレーム中継装置１０３は、外部網収容ポートＰ３１，Ｐ３２およびノード間接続用ポートＰ３３〜Ｐ３５を有している。また、フレーム中継装置１０４は、外部網収容ポートＰ４１，Ｐ４２およびノード間接続用ポートＰ４３〜Ｐ４５を有している。
【０１５３】
サーバ１０５は、ノード間接続用ポートＰ５１〜Ｐ６２を有し、フレーム中継装置１０１〜１０４から供給されたＢＰＤＵに基づいて、外部網収容ポートの状態を管理する。
【０１５４】
図２３は、図２２に示すフレーム中継装置１０１の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、フレーム中継装置１０１は、ユーザパケット転送処理部１０１ａ、パケット宛先判定テーブル１０１ｂ、ポート制御メッセージ処理部１０１ｃ、外部網収容ポート状態管理部１０１ｄ、ＢＰＤＵ交換プロトコル処理部１０１ｅ、ノード間通信処理部１０１ｆ、リンク監視部１０１ｇ、および、ポートＰ１１〜Ｐ１５によって構成されている。
【０１５５】
ここで、ユーザパケット転送処理部１０１ａは、ユーザから送信されてきたパケットを該当するポートを介して転送する処理を実行する。
パケット宛先判定テーブル１０１ｂは、パケットの宛先を判定するためのテーブルである。
【０１５６】
ポート制御メッセージ処理部１０１ｃは、サーバ１０５から送信されてきたポート制御メッセージを解釈し、外部網収容ポート状態管理部１０１ｄへ通知する。
【０１５７】
外部網収容ポート状態管理部１０１ｄは、ノード上の外部網収容ポートの状態を管理する。
ＢＰＤＵ交換プロトコル処理部１０１ｅは、ＢＰＤＵ情報に格納されている網トポロジ構成情報を他のノードに通知するためのプロトコルメッセージを交換する。
【０１５８】
ノード間通信処理部１０１ｆは、ノード間において通信を行う際に必要な処理を実行する。
リンク監視部１０１ｇは、リンクが切断されていないか否かについて監視する。
【０１５９】
外部網収容ポートＰ１１，Ｐ１２は、外部網に接続されるポートである。
ノード間接続用ポートＰ１３〜Ｐ１５は、ノード同士を接続するためのポートである。
【０１６０】
図２４は、図２２に示すサーバ１０５の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、サーバ１０５は、ノード間通信処理部１０５ａ、リンク監視部１０５ｂ、ＢＰＤＵ送受信処理部１０５ｃ、スパニングツリーアルゴリズム処理部１０５ｄ、外部網収容ポート状態管理部１０５ｅ、ポート制御メッセージ処理部１０５ｆ、および、ポートＰ５１〜Ｐ６２によって構成されている。
【０１６１】
ここで、ノード間通信処理部１０５ａは、フレーム中継装置１０１〜１０４から送信されたフレームを受信し、内部で所定の処理を施したフレームを対応するフレーム中継装置１０１〜１０４に送信する。
【０１６２】
リンク監視部１０５ｂは、リンクが切断されていないか否かについて監視する。
ＢＰＤＵ送受信処理部１０５ｃは、ノード間通信処理部１０５ａによって受信されたフレームをスパニングツリーアルゴリズム処理部１０５ｄに供給するとともに、スパニングツリーアルゴリズム処理部１０５ｄから供給されたＢＰＤＵフレームをノード間通信処理部１０５ａに供給する。
【０１６３】
外部網収容ポート状態管理部１０５ｅは、ノード上の外部網収容ポートの状態を管理する。
ポート制御メッセージ処理部１０５ｆは、外部網収容ポート状態管理部１０５ｅの状態に基づき、ノード間接続用ポートからポート制御メッセージを制御対象となる外部網収容ポートを持つノードへ送る。
【０１６４】
図２５は、サーバのノード間接続ポートと、他のノード上の論理ブリッジポートの対応を示したテーブルである。また、図２６は、サーバが各ノードにポート制御メッセージを送信する際、状態を変更しようとする論理ブリッジポートと、メッセージを送信すべきノード間接続用ポートの対応を示したテーブルである。
【０１６５】
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。
論理ブリッジを管理するサーバ１０５は、論理ブリッジを管理するために、スパニングツリーアルゴリズム処理部１０５ｄを持つ。各ノードは、収容する外部網からＢＰＤＵを受信すると、ノード間接続用ポートを用いてサーバへＢＰＤＵを送信する。ノード間接続用ポートからＢＰＤＵを受信したサーバ１０５は、受信した仮想ポートから論理ブリッジのどの論理ポートから受信したＢＰＤＵかを判断し、サーバ１０５内の外部網収容ポート状態管理部１０５ｅを更新する。
【０１６６】
サーバ１０５は、ノードからのＢＰＤＵに基づき外部網収容ポート状態管理部１０５ｅを更新した結果、論理ポートのポートステートが変更になると論理ポートに対応するブリッジポートを持つノードに対してポート制御メッセージを送り、各ノードにおけるブリッジポートのポートステートを更新する。基幹網１００は、論理ブリッジ装置内部のバスとして機能し、ノードを跨いだデータフレームの中継、ノード間のＢＰＤＵ転送、および、サーバ−ノード間のポート制御パスを提供する。以上により基幹網全体が単一のブリッジとして機能する。
【０１６７】
次に、ＳＴＰ ＢＰＤＵ受信時の動作について説明する。各ノードは、ＳＴＰＢＰＤＵを受信すると、ＢＰＤＵ転送パスを介してＳＴＰ ＢＰＤＵをサーバのスパニングツリーアルゴリズム処理部１０５ｄに送る。サーバ１０５のスパニングツリーアルゴリズム処理部１０５ｄにおけるパラメータ管理部（図示せず）は、ＢＰＤＵを受信した仮想ポートに対応する論理ポートパラメータ、および、論理ブリッジパラメータを更新する。パラメータ管理部は、パラメータを変更した結果に基づいて、論理ブリッジのポートステートを変更する。論理ポートのステートが変更になった場合、対応するブリッジポートを持つノードのポートステートを変更するためポート制御メッセージ処理部１０５ｆへポート制御メッセージの送信を依頼する。ポート制御メッセージ処理部１０５ｆは、サーバとノード間に張ったポート制御パスを用いてノードにポート制御メッセージを送信する。
【０１６８】
ノードのポート制御メッセージ処理部１０１ｃはポート制御パスからポート制御メッセージを受信する。そして、ポート制御メッセージ処理部１０１ｃは、受信したメッセージの内容に従い自ノード内のブリッジポートのポートステートを変更すると共に、パケット宛先判定テーブルにおけるステートを変更したポートに関わるエントリの使用を有効または無効とする。
【０１６９】
ＢＰＤＵ転送パスからＢＰＤＵを受信したサーバ１０５が、ＢＰＤＵを他の論理ポートに中継する必要がある場合は、サーバ１０５のパラメータ管理部は、ＢＰＤＵ転送パスを用いて他の論理ポートに対しＢＰＤＵを送信する。
【０１７０】
次に、本発明の第３の実施の形態の具体的な動作について説明する。
図２７は、図２３に示すフレーム中継装置１０１の動作を説明するためのフローチャートである。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
【０１７１】
ステップＳ１００：
フレーム中継装置１０１は、フレームを受信する。
ステップＳ１０１：
フレーム中継装置１０１は、ステップＳ１００において受信したフレームが外部網収容ポートから受信されたものか否かを判定し、外部網収容ポートから受信した場合にはステップＳ１０２に進み、ノード間接続用ポートから受信された場合にはステップＳ１１３に進む。
【０１７２】
ステップＳ１０２：
フレーム中継装置１０１は、図７（Ａ）に示すローカルポートステートデータベースを参照し、フレームをフィルタリングする。具体的には、例えば、ローカルポートステートデータベースが図１４に示すような情報を有する場合には、ポートの状態に応じて、フレームを通過（○に該当）または破棄（×に該当）する。
【０１７３】
ステップＳ１０３：
フレーム中継装置１０１は、受信したフレームがＢＰＤＵフレームかまたはデータフレームの何れであるかを判定し、ＢＰＤＵフレームである場合には、ステップＳ１０４に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０６に進む。
【０１７４】
ステップＳ１０４：
フレーム中継装置１０１は、ＢＰＤＵを受信した外部網収容ポート番号からノード間接続ポート番号を決定する。
【０１７５】
ステップＳ１０５：
フレーム中継装置１０１は、ノード間の中継を行うためにフレームをカプセル化処理する。
【０１７６】
ステップＳ１０６：
フレーム中継装置１０１は、アドレス学習処理を実行する。即ち、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスと受信ポートとを対応付けして、図７（Ｂ）に示すフォワーディングデータベースに登録する。
【０１７７】
ステップＳ１０７：
フレーム中継装置１０１は、フレームを受信した受信ポートがｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態であるか否かを判定し、ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態である場合にはステップＳ１０９に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０８に進む。
【０１７８】
ステップＳ１０８：
フレーム中継装置１０１は、受信したフレームを転送せずに破棄する。
ステップＳ１０９：
フレーム中継装置１０１は、出力ポートを決定するための処理を実行する。即ち、受信フレームの宛先ＭＡＣアドレスをキーとしてフォワーディングデータベースを検索し、出力ポートを決定する。
【０１７９】
ステップＳ１１０：
フレーム中継装置１０１は、フレームを送信しようとする送信ポートがｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態であるか否かを判定し、ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態である場合にはステップＳ１１１に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０８に進む。
【０１８０】
ステップＳ１１１：
フレーム中継装置１０１は、出力ポートが外部網収容ポートであるかまたはノード間接続用ポートのいずれであるかを判定し、外部網収容ポートである場合にはステップＳ１１２に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０５に進む。
【０１８１】
ステップＳ１１２：
フレーム中継装置１０１は、フレーム等をポートへ出力する。
ステップＳ１１３：
フレーム中継装置１０１は、カプセル化されているフレームを復元するためにデカプセル化処理を施す。
【０１８２】
ステップＳ１１４：
フレーム中継装置１０１は、デカプセル化処理されたフレームがデータフレームであるか否かを判定し、データフレームである場合にはステップＳ１０６に進み、それ以外の場合にはステップＳ１１５に進む。
【０１８３】
ステップＳ１１５：
フレーム中継装置１０１は、デカプセル化処理されたフレームがＢＰＤＵフレームであるか否かを判定し、ＢＰＤＵフレームである場合にはステップＳ１１８に進み、それ以外の場合にはステップＳ１１６に進む。
【０１８４】
ステップＳ１１６：
フレーム中継装置１０１は、ポート制御メッセージに従って論理ブリッジポートの状態を更新する。
【０１８５】
ステップＳ１１７：
フレーム中継装置１０１は、論理ブリッジポートの状態に基づいて、外部網収容ポート−論理ブリッジポート番号対応テーブルを参照してローカルポートの状態を更新する。
【０１８６】
ステップＳ１１８：
フレーム中継装置１０１は、ＢＰＤＵを受信したノード間接続ポートからローカルブリッジポート番号を決定する。
【０１８７】
次に、サーバ１０５の動作について説明する。図２８は、図２４に示すサーバ１０５の動作を説明するためのフローチャートである。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
【０１８８】
ステップＳ１３０：
サーバ１０５は、フレームを受信する。
ステップＳ１３１：
サーバ１０５は、カプセル化されているフレームを復元するためにデカプセル化処理を施す。
【０１８９】
ステップＳ１３２：
サーバ１０５は、ＢＰＤＵを受信したノード間接続用ポート番号から、図２５に示したノード間接続用ポート−論理ブリッジポート対応テーブルを参照して、論理ブリッジポート番号を取得し、スパニングツリーアルゴリズムに従って論理ブリッジポートの状態を更新する。
【０１９０】
ステップＳ１３３：
サーバ１０５は、論理ブリッジポートの状態が変化した場合には、図２６に示した論理ブリッジポート−ポート制御メッセージ送信ノード間接続用ポート対応テーブルを参照し、ポート制御メッセージを送信するノード間接続ポートを決定する。
【０１９１】
ステップＳ１３４：
サーバ１０５は、ポート制御メッセージを作成し出力する。
ステップＳ１３５：
サーバ１０５は、論理ブリッジがＢＰＤＵを再送信する必要があるか否かを判定し、再送信する必要がある場合にはステップＳ１３６に進み、それ以外の場合には処理を終了する。
【０１９２】
ステップＳ１３６：
サーバ１０５は、ＢＰＤＵを構成する。
ステップＳ１３７：
サーバ１０５は、ＢＰＤＵを送信するポートを決定する。具体的には、サーバ１０５は受信した論理ブリッジポート以外の論理ポートへ送信する。
【０１９３】
ステップＳ１３８：
サーバ１０５は、ノード間中継に必要なカプセル化処理を実行する。
ステップＳ１３９：
サーバ１０５は、対応するポートへフレームを出力する。
【０１９４】
以上に示す第３の実施の形態によっても、図２２に示すシステム全体でひとつの論理ブリッジを構成することが可能になるので、ユーザ網からＢＰＤＵが入力された場合であっても、基幹網１００のリンクがブロックされることを防止できる。
【０１９５】
また、第１および第２の実施の形態に比較すると、第３の実施の形態の場合では、スパニングツリーアルゴリズムに関する処理等をサーバ１０５に一括して処理させるようにしたので、フレーム中継装置において重複してなされていた処理を統括して処理することにより、システム全体の処理を高速化することが可能になる。
【０１９６】
なお、以上に示す第１の実施の形態（または第２の実施の形態）において、リンク監視部６１ｇが、定期的にノード間接続用ポートからノード間通信処理部６１ｆを介して、同一のグループに属する外部網を収容するノードへＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを送信するとともに、ノード間接続用ポートからノード間通信処理部６１ｆを介してＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを受信した場合は、当該ポートからＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを送信したノードへ応答メッセージを、ノード間通信処理部６１ｆを介して送信し、更に、Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを送信してから一定時間以内にノード間接続用ポートからノード間通信処理部６１ｆを介して応答メッセージを受信しない場合はアラームを挙げることにより、同一のグループに属する外部網を収容するノード間のパス接続性を監視するようにしてもよい。このような構成によれば、一定時間内のＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅに対する応答が得られないと論理ブリッジを構成するために必要なパスが切断されたと判断し、アラームを挙げることが可能になる。
【０１９７】
図２９は、Ｋｅｅｐ ＡｌｉｖｅメッセージおよびＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅ応答メッセージの一例を示す図である。この図に示すように、両メッセージはコントロールタイプが異なるのみでフォーマットは共通なので以下ではまとめて各フィールドを説明する。「コントロールタイプフィールド」は、Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージの１オクテット目の部分であり、値が０ｘ０００１の場合ＫｅｅｐＡｌｉｖｅ問い合わせメッセージを、０ｘ０００２の場合Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅ応答メッセージであることを示す。Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅ問い合わせメッセージを送信するノードは、コントロールタイプを０ｘ０００１に、Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅ応答メッセージを送信するノードは、コントロールタイプを０ｘ０００２にセットして送信する。「送信ブリッジＩＤフィールド」は、Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージの２〜９オクテットの部分であり、Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを送信したノードのブリッジ識別子を記すフィールドである。各ノードがＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを送信する際に、自身のブリッジ識別子を書き込む。「メッセージＩＤフィールド」は、Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージの１０オクテット目の部分であり、定期的に送信するＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを区別するための番号を記すフィールドである。Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅ問い合わせメッセージを送信するノードは、新たにメッセージを作成する毎にメッセージＩＤを生成し、本フィールドに書き込む。Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅ問い合わせメッセージを受信したノードは、Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅ応答メッセージを作成し、問い合わせメッセージ内のメッセージＩＤを応答メッセージのメッセージＩＤへコピーする。
【０１９８】
また、以上に示す第３の実施の形態において、サーバ１０５のリンク監視部１０５ｂは、定期的にノードの外部網収容ポートに対応したノード間接続用ポートからノード間通信処理部１０５ａを介して、同一のグループに属する外部網を収容するノードへＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを送信する。
【０１９９】
また、サーバ１０５のリンク監視部１０５ｂは同一のグループに属する外部網を収容するノードの外部網収容ポートに対応したノード間接続用ポートからノード間通信処理部１０５ａを介してＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを受信した場合は、当該ポートからＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを送信したノードへ応答メッセージをノード間通信処理部１０５ａを介して送信する。
【０２００】
更に、リンク監視部１０５ｂはＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを送信してから一定時間以内にノード間接続用ポートからノード間通信処理部１０５ａを介して応答メッセージを受信しない場合はアラームを挙げ、ノードのリンク監視部１０１ｇは、定期的に自ノードの外部網収容ポートに対応したノード間接続用ポートからノード間通信処理部１０１ｆを介して、サーバ１０５へＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを送信する。
【０２０１】
更に、ノードのリンク監視部１０１ｇは自ノードの外部網収容ポートに対応したノード間接続用ポートからノード間通信処理部１０１ｆを介してＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを受信した場合は、当該ポートからＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを送信したサーバ１０５へ応答メッセージをノード間通信処理部１０１ｆを介して送信する。
【０２０２】
そして、ノードのリンク監視部１０１ｇはＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを送信してから一定時間以内にノード間接続用ポートからノード間通信処理部１０１ｆを介して応答メッセージを受信しない場合はアラームを挙げることにより、同一のグループに属する外部網を収容するノードとそれを管理するサーバ１０５間のパス接続性を監視することが可能になる。
【０２０３】
なお、以上に示す第１〜第３の実施の形態のブロック図はほんの一例であり、本発明がこのような場合にのみ限定されるものではないことはいうまでもない。
また、以上に示す第１〜第３の実施の形態では、ブリッジ網を例に挙げて説明を行ったが、本発明はブリッジ網のみに限定されるものではなく、例えば、スイッチによって構成されるネットワークに対しても適用可能であることはいうまでもない。
【０２０４】
（付記１） 同一のグループに属する外部網の間でフレームの中継を行う複数のフレーム中継装置と、これら前記複数のフレーム中継装置を相互に接続するリンクとを有するフレーム中継システムにおいて、
各フレーム中継装置は、
同一グループに属する外部網を収容する前記複数のフレーム中継装置と、これら前記複数のフレーム中継装置を相互に接続するリンクとが一つの仮想的なフレーム中継装置として動作するように、システムの状態に関する情報であるシステム状態情報を全フレーム中継装置で共用するためのシステム状態情報共用手段と、
前記システム状態情報共用手段によって共用されたシステム状態情報に基づいてフレーム中継処理を実行するフレーム中継処理手段と、
前記システム状態情報が変化した場合には、ＳＴＰ ＢＰＤＵを参照して、前記システム状態情報共用手段によって共用されているシステム状態情報を更新するシステム状態情報更新手段と、
を有することを特徴とするフレーム中継システム。
【０２０５】
（付記２） 前記システム状態情報更新手段は、前記ＳＴＰ ＢＰＤＵを前記外部網から受信した場合には、これに基づいてシステム状態情報を更新するとともに、前記システム状態情報共用手段は、他のフレーム中継装置に対してもシステム状態情報を送信することを特徴とする付記１記載のフレーム中継システム。
【０２０６】
（付記３） 前記システム状態情報更新手段は、前記ＳＴＰ ＢＰＤＵを前記外部網から受信した場合には、これに基づいてシステム状態情報を更新するとともに、前記システム状態情報共用手段は、他のフレーム中継装置に対しても前記ＳＴＰ ＢＰＤＵを転送することを特徴とする付記１記載のフレーム中継システム。
【０２０７】
（付記４） 各フレーム中継装置は、同一のグループに属する各フレーム中継装置に対して、所定の信号を所定の周期で送信し、その信号に対する応答の有無によって、システムの接続状態を検証する接続状態検証手段を更に有することを特徴とする付記１記載のフレーム中継システム。
【０２０８】
（付記５） 前記システム状態情報を統括的に管理するサーバを更に有することを特徴とする付記１記載のフレーム中継システム。
（付記６） 前記サーバは、前記システム状態情報が変化した場合には、前記システム状態情報を更新するためのシステム状態情報更新手段を有することを特徴とする付記５記載のフレーム中継システム。
【０２０９】
（付記７） 前記システム状態情報更新手段は、前記ＳＴＰ ＢＰＤＵに基づいてシステム状態情報を更新することを特徴とする付記６記載のフレーム中継システム。
【０２１０】
（付記８） 前記サーバは、同一のグループに属する各フレーム中継装置に対して、所定の信号を所定の周期で送信し、その信号に対する応答の有無によって、システムの接続状態を検証する接続状態検証手段を更に有することを特徴とする付記５記載のフレーム中継システム。
【０２１１】
（付記９） 前記システム状態情報は、ポートパラメータ、ブリッジパラメータ、および、ポートステートであることを特徴とする付記１記載のフレーム中継システム。
【０２１２】
（付記１０） 同一のグループに属する外部網の間でフレームの中継を行う複数のフレーム中継装置と、これら前記複数のフレーム中継装置を相互に接続するリンクとを有するフレーム中継システムを構成する、前記フレーム中継装置において、
同一グループに属する外部網を収容する前記複数のフレーム中継装置と、これら前記複数のフレーム中継装置を相互に接続するリンクとが一つの仮想的なフレーム中継装置として動作するように、システムの状態に関する情報であるシステム状態情報を全フレーム中継装置で共用するためのシステム状態情報共用手段と、
前記システム状態情報共用手段によって共用されたシステム状態情報に基づいてフレーム中継処理を実行するフレーム中継処理手段と、
を有することを特徴とするフレーム中継装置。
【０２１３】
（付記１１） 複数のＬＡＮと、各ＬＡＮを接続する中間網とで構築されたネットワークにおいて、
前記中継網全体を仮想的な１つのブリッジとして機能させる仮想ブリッジ手段と、
前記ネットワーク内における物理的なループについて前記中継網を経由する論理的なルートを確保しつつ論理的にループを切断するループ切断手段と、
を有することを特徴とするネットワーク。
【０２１４】
（付記１２） 複数のＬＡＮ間を接続する中継網におけるエッジの中継装置において、
各ＬＡＮと中継網とで構築されたネットワーク内における物理的なループを検出して論理的にループを切断するためのフレームを受信したときに、他の全ての中継装置へ前記フレームを転送するフレーム転送手段と、
前記フレーム内の情報と、前記中継装置網全体を仮想的な１つのブリッジとした場合の情報とに基づき、前記物理的なループについて前記中継網を経由する論理的なルートを確保しつつ論理的にループを切断するループ切断手段と、
を設けたことを特徴とする中継装置。
【０２１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、バックドアリンクが張られた場合であっても、リンクが切断されることを防止できる。
【０２１６】
また、本発明では、バックドアリンクが張られた場合であっても、リンクが切断されることにより、システム全体のスループットが低下することを防止することが可能になる。
【０２１７】
また、本発明では、ループが形成された場合には、これを適宜切断することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動作原理を説明する原理図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の構成例を示す図である。
【図３】図２に示すフレーム中継装置の詳細な構成例を示す図である。
【図４】論理ブリッジパラメータを説明するための図である。
【図５】外部網収容ポート−論理ブリッジポート番号対応テーブルを説明するための図である。
【図６】論理ブリッジポートパラメータを説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）は、ローカルブリッジポートステートデータベースを説明するための図であり、図７（Ｂ）は、フォワーディングデータベースを説明するための図である。
【図８】各ノードにおける外部網収容ポート−論理ブリッジポート番号対応テーブルの初期設定例を示す図である。
【図９】図９（Ａ）は論理ブリッジ識別子の詳細を説明する図であり、図９（Ｂ）は論理ブリッジポート識別子の初期設定例を示す図である。
【図１０】スパニングツリーアルゴリズム処理部に格納されているテーブルの詳細を示す図である。
【図１１】ノード間で交換するメッセージを説明するための図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを説明する図であり、図１２（Ｂ）はＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅ応答メッセージを説明する図である。
【図１３】発明の第１の実施の形態の通常時の動作を説明するフローチャートである。
【図１４】ローカルブリッジポートステートデータベースが格納するデータの一例を示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態の具体的な動作について説明するための図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態の具体的な動作について説明するための図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態の構成例を示す図である。
【図１８】図１７に示すフレーム中継装置の詳細な構成例を示す図である。
【図１９】自ノードのノード間接続ポートと、他ノード上の論理ブリッジポートの対応を示したテーブルである。
【図２０】自ノードの論理ブリッジポートで受信したＢＰＤＵを他ノードに送信する際、どのノード間接続用ポートに送信するかを示したテーブルである。
【図２１】本発明の第２の実施の形態の動作を説明するフローチャートである。
【図２２】本発明の第３の実施の形態の構成例を示す図である。
【図２３】図２２に示すフレーム中継装置の詳細な構成例を示す図である。
【図２４】図２２に示すサーバの詳細な構成例を示す図である。
【図２５】サーバのノード間接続ポートと、他のノード上の論理ブリッジポートの対応を示したテーブルである。
【図２６】サーバが各ノードにポート制御メッセージを送信する際、状態を変更しようとする論理ブリッジポートと、メッセージを送信すべきノード間接続用ポートの対応を示したテーブルである。
【図２７】本発明の第３の実施の形態のフレーム中継装置の動作を説明するフローチャートである。
【図２８】本発明の第３の実施の形態のサーバの動作を説明するフローチャートである。
【図２９】図２９（Ａ）は、Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを説明する図であり、図２９（Ｂ）はＫｅｅｐ Ａｌｉｖｅ応答メッセージを説明する図である。
【図３０】従来におけるフレーム中継システムの構成例を示す図である。
【図３１】従来におけるフレーム中継システムにおいて、ＡＴＭ網上でＳＴＰ ＢＰＤＵを送信する場合について説明する図である。
【図３２】従来におけるＬＡＮエミュレーションにおいて、ブリッジ間の各リンクでＳＴＰ ＢＰＤＵを送信する場合について説明する図である。
【符号の説明】
５０ フレーム中継装置
５０ａ システム状態情報共用手段
５０ｂ フレーム中継処理手段
５０ｃ システム状態情報更新手段
５１〜５３ フレーム中継装置
５４ リンク
５５〜５８ 外部網
６０ 基幹網
６１〜６４ フレーム中継装置
６１ａ ユーザパケット転送処理部
６１ｂ パケット宛先判定テーブル
６１ｃ スパニングツリーアルゴリズム処理部
６１ｃ−１ パラメータ管理部
６１ｃ−２ 論理ブリッジパラメータ
６１ｃ−３〜６１ｃ−６ 論理ブリッジポートパラメータ
６１ｃ−７〜６１ｃ−１０ 論理ポートステート
６１ｄ 外部網収容ポート状態管理部
６１ｅ ＢＰＤＵ交換プロトコル処理部
６１ｆ ノード間通信処理部
６１ｇ リンク監視部
８０ 基幹網
８１〜８４ フレーム中継装置
８１ａ ユーザパケット転送処理部
８１ｂ パケット宛先判定テーブル
８１ｃ スパニングツリーアルゴリズム処理部
８１ｄ 外部網収容ポート状態管理部
８１ｅ ＢＰＤＵ交換プロトコル処理部
８１ｆ ノード間通信処理部
８１ｇ リンク監視部
１００ 基幹網
１０１〜１０４ フレーム中継装置
１０１ａ ユーザパケット転送処理部
１０１ｂ パケット宛先判定テーブル
１０１ｃ ポート制御メッセージ処理部
１０１ｄ 外部網収容ポート状態管理部
１０１ｅ ＢＰＤＵ交換プロトコル処理部
１０１ｆ ノード間通信処理部
１０１ｇ リンク監視部
１０５ サーバ
１０５ａ ノード間通信処理部
１０５ｂ リンク監視部
１０５ｃ ＢＰＤＵ送受信処理部
１０５ｄ スパニングツリーアルゴリズム処理部
１０５ｅ 外部網収容ポート状態管理部
１０５ｆ ポート制御メッセージ処理部

Claims (3)

1. 同一のグループに属する外部網の間でフレームの中継を行う複数のフレーム中継装置と、これら複数のフレーム中継装置を相互に接続するリンクとを有するフレーム中継システムにおいて、
   各フレーム中継装置は、
   同一グループに属する外部網を収容する前記複数のフレーム中継装置と、これら複数のフレーム中継装置を相互に接続するリンクとが一つの仮想的なフレーム中継装置として動作するように、システムの状態に関する情報であるシステム状態情報を全フレーム中継装置で共用するためのシステム状態情報共用手段と、
   前記システム状態情報共用手段によって共用されたシステム状態情報に基づいて、前記仮想的なフレーム中継装置が前記外部網を収容するポートの状態を制御し、これに基づきフレーム中継処理を実行するフレーム中継処理手段と、
   前記システム状態情報が変化した場合には、ＳＴＰ ＢＰＤＵを参照して、前記システム状態情報共用手段によって共用されているシステム状態情報を更新するシステム状態情報更新手段と、
   を有することを特徴とするフレーム中継システム。
2. 前記システム状態情報更新手段は、前記ＳＴＰ ＢＰＤＵを前記外部網から受信した場合には、これに基づいてシステム状態情報を更新するとともに、前記システム状態情報共用手段は、他のフレーム中継装置に対してもシステム状態情報を送信することを特徴とする請求項１記載のフレーム中継システム。
3. 同一のグループに属する外部網の間でフレームの中継を行う複数のフレーム中継装置と、これら複数のフレーム中継装置を相互に接続するリンクとを有するフレーム中継システムを構成する、前記フレーム中継装置において、
   同一グループに属する外部網を収容する前記複数のフレーム中継装置と、これら複数のフレーム中継装置を相互に接続するリンクとが一つの仮想的なフレーム中継装置として動作するように、システムの状態に関する情報であるシステム状態情報を全フレーム中継装置で共用するためのシステム状態情報共用手段と、
   前記システム状態情報共用手段によって共用されたシステム状態情報に基づいて、前記仮想的なフレーム中継装置が前記外部網を収容するポートの状態を制御し、これに基づきフレーム中継処理を実行するフレーム中継処理手段と、
   を有することを特徴とするフレーム中継装置。

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