JP3974238B2

JP3974238B2 - 電子ネットワークの自動分割・配分方法および装置

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Publication number: JP3974238B2
Application number: JP28814397A
Authority: JP
Inventors: ロバート・エム・マクガイア; ロバート・エル・フォーク，ジュニア
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1996-10-24
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: EP0838923B1; DE69735576D1; JPH10135997A; DE69735576T2; EP0838923A3; US6151326A; EP0838923A2

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電子ネットワークに関する。より詳細には、本発明は多セグメント装置を有する電子通信ネットワークにおける自動的な装置の分割およびセグメントへのポートの配分に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ネットワークセグメントは中継器、端末局、およびネットワークケーブルからなる（たとえば、Ethernetネットワーク上の情報に関する規格ISO/IEC 8802-3を参照されたい）。かかるネットワークセグメントの毎秒あたりのデータ量で表わす転送容量は限られたものであった。データはパケットの形態で転送され。かかるパケットには送信局のアドレス（出所アドレス）と受信側のアドレス（宛先アドレス）が含まれる。
【０００３】
最大媒体速度を越えるネットワークデータ転送容量が要求される場合、複数のセグメントを用いることができる。かかるセグメントはブリッジを用いて相互接続することができる（ブリッジについては規格ISO/IEC 10038に規定されている）。スイッチという用語は近年ブリッジに対して用いられて来た。スイッチは一般的にはパケットの処理にCPUを用いない高速のブリッジである。ブリッジは２つあるいはそれ以上のポートを含み、それぞれのポートは異なるセグメントに接続されている。異なるセグメント上の２つの局が互いに通信するとき、ブリッジはこの２つのセグメント間でパケットを転送する。これらの局が同じセグメント上にあるとき、ブリッジはパケットを他のいかなるセグメントにも転送しない。ブリッジはそのポートで受信したデータをバッファして、その送信が最初に発生したときビジーであった異なるセグメントに後刻そのデータを転送することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ネットワーク媒体にアクセスする端末ノードの数が増大するにつれて、ある特定の端末ノードが送信を行なおうとするとき媒体が使用中であり、その結果端末ノードが待機しなければならなくなる可能性が統計的に高まる。したがって、使用されるネットワークの種類を変更することなく（ユーザーの投資を節約しながら）ネットワーク媒体へのアクセスおよびそのスループットの量を増大させる方法があれば大いに有益であり、注目されている。
【０００５】
かかる帯域幅を増大する方法の１つは、共用されるネットワーク媒体を分割することである。この場合、かかるセグメント（すなわちドメイン）の任意の１つに直接的なアクセス（すなわち接続）を有するユーザーの数は限られる。あるドメインの端末ノードを他のドメインの端末ノードと通信させたい場合、セグメント間のブリッジングすなわちスイッチングを用いて、同じドメインにない装置へのネットワークパケットが宛先端末ノードのドメインに達するまでに転送されるようにすることができる。
【０００６】
ネットワークの分割は帯域幅を改善するが、その効果は分割を行なう位置の選択、たとえばどのノードをどのセグメントに割り当てるかによって左右される。最も活動的なノードがすべて同じセグメントに残る場合、かかる活動的なノードの任意のものに対するアクセスはこの方法ではあまり改善されず、他のセグメント上のそれより活動的でないノードに対するアクセス機会は大幅に増大するがその必要性ははるかに少ない。かかる状況では、アクセスの増大が不適切な端末ノードで起こるため無駄になってしまう。
【０００７】
分割可能なハブの問題点の１つは、各種のセグメント間のブリッジングにある。たとえば、個々のセグメントがブリッジされない状態にとどまる場合がある。セグメントをブリッジする既知の方法の１つに、スイッチ技術を用いて複数セグメントの利点を活用するというものがある。
【０００８】
ネットワークシステムは本質的に複雑なものである。いかなる種類の物理的ネットワーク（たとえば、10Base-T、Ethernet、Token RingあるいはFDDI Busネットワーク）もそれを理解し、構成し、維持するには多大な技術的知識を必要とする。ネットワークの使用が普及するにつれて、かかるネットワークに関わるユーザーの数が増大し、その一方でこれらの作業を実行するだけの知識を持ったユーザーの数は減って来ている。
【０００９】
したがって、ユーザーの側でさほど詳細な知識を必要とせずネットワーク条件を構成し、維持し、改善することのできる方法もまた非常に有益であり、注目されている。かかる使い勝手のよい、すなわちユーザーフレンドリーな方法はソフトウエアに含まれることが多く、かかるソフトウエアはネットワーク装置自体に組み込まれるか、あるいはネットワーク装置の外部に設けられる。ネットワーク装置に組み込まれるソフトウエアは一般的にはエージェントとして知られている。外部ソフトウエアは一般的にはネットワーク管理アプリケーションとして知られており、通常管理ワークステーション上でシステム管理責任者によってランされる。
【００１０】
さらに、ネットワーク上のスループットを上げるためには、初期設定時にネットワークセグメント上のノード間での通信とデータの流れのバランスをとる必要がある。また、冗長性（代替的通信経路を設けること）、安全性（特定の通信の分離）および（配線あるは端末ノードの不良を特定するためのネットワーク各部の系統的分離による）ネットワークのトラブルシューティング等の望ましい機能を得るために使用可能な方法を提供することも有益である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は多セグメント装置を有する通信ネットワークにおいて自動的な装置の分割とセグメントへのポートの配分を行なうための方法および装置を提供することである。たとえば、パワーオンシーケンス中に、本発明に係るネットワーク装置のハードウエアおよびソフトウエアはその装置（たとえばハブ）を分割すべきかどうかを判定する。
【００１２】
この判定は以下ような多数の方法のうち任意のものを用いて行なうことができる。
-そのハブに取り付けられた手動操作可能なスイッチの現在の設定。
-ネットワーク装置（ハードウエアあるいはソフトウエア）上のある特定の装置の存在あるいは接続。
-ある特定の装置ポート（たとえばサーバ接続点あるいはセグメント接続部として指定されたポート）上での任意の動作。
-ネットワーク結線自体で送信される情報を介した交渉（ negotiation ）。
-外部結線（非ネットワーク結線）あるいは同様の技術を用いて他のネットワーク装置あるいは管理型の局に送信される情報を介した交渉。
-あらかじめ設定された構成設定、かかる設定は構成ファイル、ダウンロードされた構成イメージ、メモリに保持されたパラメータブロックとすることができ、あるいは複数のレベルの事前設定された構成を持つものとすることができ、かかる複数のレベルからアルゴリズム、手動操作可能なスイッチあるいは他のユーザー入力手段を用いて特定の構成を選択することができる。
【００１３】
下に掲げるもののうちの任意の１つあるいはその組み合わせが、ハブを分割する十分な理由となる。
-２つ以上のサーバがある。
-クライアント間の通信量が多い。
-内部のブリッジ、スイッチ、ルータあるいは装置セグメント間のブリッジングを行なう他のネットワークブリッジング装置の存在。
-外部のブリッジ、スイッチ、ルータあるいは他のネットワークブリッジング装置への複数の結線の存在。
-外部中継器への１つあるいはそれ以上の結線の存在。
【００１４】
装置を分割すべきことが判定されると、本発明はその装置上のポートを異なるセグメントに分割する技術を提供する。
【００１５】
かかる分割のための技術としてはたとえば以下の方法がある。
-所定のポートの割り当て（ポート１-セグメント１、ポート２-セグメント２等）。
-ポートの異なるセグメントへの割り当て、これはリンクビート状況、ネットワークトラフィック、およびポートにおけるコネクタ接続の自動検出などによってポートが識別されるとき利用可能な多数のセグメントを巡回することによって行われる。
-ポートを利用可能なセグメントに無作為に割り当てる。
-交渉機構（negotiation mechanism）を用いてどのポートをどのセグメントに割り当てるかの決定。この決定は、MAC（ Media Acdess Control ）アドレス、IPアドレス、IEEE 802.1バーチャルLAN識別子、ネットワーク結線上を送信される任意のパケット、データフローあるいは現在のネットワークの動作、手動操作可能なスイッチ、特定のケーブル配線法に適合するケーブル、あるいは外部手段（電線あるいは他の信号）の存在等の要因に基づいて行なうことができる。
【００１６】
ここで説明する自動的な装置の分割およびセグメントへのポートの配分に関する発明は、装置あるいは装置スタックと管理カードおよびスイッチとを物理的に組み立てその後装置に電源を投入する以外にはユーザーによる動作を全く必要としない、あるいは最小限の動作しか必要としない、ユーザーにとって使い勝手の良いものである。したがって、本発明は、本発明によって利用可能となる追加の帯域幅を活用するように装置を構成するプラグアンドプレイ機能を提供するものである。かかる構成の実行は自動、手動、あるいはその組み合わせのいずれであってもよい。
【００１７】
【実施例】
図１はEthernetネットワーク等の一般的な通信ネットワークの概略ブロック図である。ネットワーク10はそれぞれが多数のブリッジ19、20を介して相互接続されたいくつかのローカルエリアネットワーク（LAN）13-16からなる。それぞれのLANは１つあるいはそれ以上のブリッジに接続されている。LANとブリッジとの間の接続はブリッジポートを介して行なわれる。たとえば、ポート211、212、213はブリッジ20に接続されたものとして示されている。ブリッジの基本的機能はデータフレームの中継およびフィルタリング、フレームのフィルタリングおよび中継の判断に必要な情報の維持、および以上の動作の管理である。本発明の好適な実施形態をかかるEthernetネットワークを例にとって説明するが、本発明はEthernetネットワーク以外のネットワークでも容易に動作可能である。実際に、ここで説明する発明は少なくともFDDIおよびIEEE 802のネットワーク化規格群（たとえば802.3および802.5）に規定する任意のネットワークに適用することができる。
【００１８】
本発明は、たとえばネットワークセグメント上のノード間の通信およびデータの流れのバランスをとってネットワーク上のスループットを増大させるための自動的な分割およびセグメントへのポートの配分を提供するものである。また、本発明は冗長性（たとえば代替的通信経路の提供）、安全性（たとえば特定の通信の分離）およびネットワークのトラブルシューティング（たとえば配線あるいは端末ノードの不良を特定するためのネットワーク各部の系統的分離）にももちいることができる。上述した利点に加えて、かかる自動的分割はシステム管理責任者からネットワークおよびネットワーク装置の管理から開放し、それによって時間とトレーニングの節約をもたらすものである。
【００１９】
多セグメント装置は単一経路ではなく並列経路を提供することが可能であることから広く用いられるようになってきている。すなわち、かかる装置は４つのサーバに接続することができ、ネットワークのクライアントに４倍のスループットを提供する。したがって、本発明の一側面は、装置の負荷のバランスをとり、ネットワークの資源をより効率的に使用する技術を提供することである。
【００２０】
ハブの分割によって改善可能なネットワーク状態としては、２つ以上のサーバ、高速結線を有するサーバ、過大なクライアント間通信、主要セグメントあるいは使用中の特定のセグメント上の過大なトラフィック負荷の存在、特定のセグメントにおけるトラフィックの欠如、セグメント間をブリッジする内部のブリッジ、スイッチ、ルータあるいは他のネットワークブリッジング装置の存在、外部のブリッジ、スイッチ、ルータあるいは他のネットワークブリッジング装置への複数の結線の存在、他のネットワークケーブルとともに用いられたとき規格に適合しないネットワークを形成するネットワークケーブルの存在、および外部の中継器への１つあるいはそれ以上の結線の存在などの要因およびそれらの要因の組み合わせがあるが、それらの要因に限定されるものではない。
【００２１】
電源投入シーケンスにおいては、本発明に係るネットワーク装置のハードウエアおよびソフトウエアはハブを分割する必要があるかどうかを判定する。この判定はハブに取り付けられた手動操作可能なスイッチの現在の設定、ネットワーク装置（ハードウエアあるいはソフトウエア）上のある特定の要素の存在あるいは接続、サーバポート等のある特定の装置のポート上での任意の動作、たとえば他の外部ネットワーク装置へのそのネットワーク結線自体で送信される情報による交渉、外部結線（非ネットワーク配線）あるいは同様な手段で送信される情報による交渉等の多くの方法のうちの任意のものを用いて行なうことができる。
【００２２】
分割の必要があると判定されると、本発明はたとえば所定のポート割り当て法（ポート１-セグメント１、ポート２-セグメント２）、異なるポート上にネットワークトラフィックが現われるとき利用可能な多数のセグメントを巡回することによる異なるポートセグメントへのポートの割り当て、利用可能なセグメントへの無作為のポートの割り当て、およびどのポートをどのセグメントに割り当てるかを判定する交渉機構を用いるといった方法で装置上のポートを異なるセグメントに分割する技術を提供する。後者の方法はMACアドレス、IPアドレス、パケットに含まれるIEEE 802.1バーチャルLAN識別子、ネットワーク結線上を送信される任意のパケット、トラフィックフローあるいは転送されるデータのタイプ、手動操作可能なスイッチ、特定のケーブル配線法に適合したケーブルあるいは外部手段（配線あるいは他の信号）の存在等の要因に基づくものとすることができる。
【００２３】
自動的な装置の分割およびセグメントへのポートの配分に関するこの発明は、装置あるいは装置スタックと管理カードおよびスイッチとを物理的に組み立てその後装置に電源を投入する以外にはユーザーによる動作を全く必要としない、あるいは最小限の動作しか必要としない、ユーザーにとって使い勝手の良いものである。したがって、本発明は、本発明によって利用可能となる追加の帯域幅を活用するように装置を構成するプラグアンドプレイ機能を提供するものである。
【００２４】
本発明はその一側面において、セグメントの割り当ては非常に煩雑なものであるとの認識から、自動割り当て機能を提供するものである。ネットワークに装置が追加されるとき、その装置が分割が可能であるかどうかを判定し、可能であれば、ネットワークの装置およびそれに付随するソフトウエアによって提供される機能に自己を適合させる。本発明はかかる分割を実行するいくつかの方法を考察するものである。衝突ドメインの数が増大しても、かかるドメインを利用することのできる（サーバやパーソナルコンピュータといった）他の外部装置が十分な数だけネットワークに接続されていれば、スループットも同様に増大する。
【００２５】
本発明はかなりのフレキシビリティを提供するものであり、ハブがサービスするトラフィック/ネットワークに基づいて、ハブの分割が全く不要であることもあり、またハブを所望の任意の方法で分割することもできる。本発明の一実施形態では、ハブは１つのセグメントから４つのセグメントに自動的に分割可能である。しかし、本発明の用途に応じて任意の数のセグメントを設けることが可能である。
【００２６】
２つのサーバを有するクライアントサーバ環境では、２つの衝突ドメインの代わりに４つの衝突ドメインを形成しても大きな改善は得られない。これはかかるドメインは２つのサーバによって発生するボトルネックの影響を受けるためである。しかし、より高い帯域幅の結線が存在する状態で自動的分割を適用する場合には、本発明は有益である。たとえば、10メガビットではなく100メガビット程度の大きさのサーバによって衝突ドメインを４つとすることの利点を最大限に引き出すための十分な資源が供給される。
【００２７】
また、本発明はユーザーをその責任分担に基づいて分離することによって安全性を提供する。たとえば、ある会社の財務機能とマーケッティング機能をこれらの機能に専用のセグメントを割り当てることによって分離することができる。本発明のこの機能によって、かかる分離を実行するためにセグメントブリッジングが選択的に実施できなくなる。
【００２８】
本発明の実施形態はNのポートをMのハブセグメントにわたって等しく分割して、ユーザーがハブを構成する必要をなくし、したがってユーザーを異なるポート間で移動させる必要をなくすことを基本とする。たとえば、ある装置があるハブ上で最大で200のポートを有し、これらが４つのセグメントに分割される場合、分割の利点を得るにはユーザーをセグメント間で協調的に移動させることが必要になる。本発明の一実施形態では、システム技術者による異なるセグメントへのユーザーの移動を必要とすることなく、スイッチカードの存在を同定するハブを提供し、このハブがこのスイッチカードによって提供される複数セグメントのブリッジングを利用しうるようにする。
【００２９】
本発明の一実施形態においては、装置はトラフィックを監視して、各ポートをそのポート上でのトラフィックの発生にしたがって連続するセグメントに割り当てなければならない。したがって、セグメント１に割り当てられたポートN上にトラフィックがある場合、N+1、N-6等の他の任意のポートでは、本発明ではかかるポートをセグメント２に割り当てる、その結果各ポートはハブ上のポートの物理的順序ではなくポートを介してトラフィックが受信される順序で各セグメントに割り当てられる。本実施形態は真の負荷バランスを達成するのに有効である。
【００３０】
残念ながら、かかる方法によって混乱するユーザーも存在する。これは、かかるユーザーがハブの背面を見るだけでは、すなわちハブのLEDインジケータを見るだけではポートがかかる態様で割り当てられる理由を判断することができないためである。したがって、本発明はポートが理解しやすい態様でセグメントに割り当てられるさまざまなアルゴリズムを提供する。
【００３１】
本発明の他の実施形態では、ポート#1がセグメント１に、ポート#2がセグメント２に、ポート#3がセグメント３に、ポート#4がセグメント４に割り当てられる単純なアルゴリズムが提供される。このパターンはそれ以外の各ポートについて順次繰り返される。この直覚的な方法には、ネットワークのトラブルシューティングを行なうサポートエンジニアに理解しやすいという利点がある。
【００３２】
本実施形態の衝突ドメインは単一のサブネットに基づくものである。他の実施形態では、同定されたIPアドレスに基づいてポートを割り当てる場合もある。トラフィックはまず異なるサブネットのユーザーによって監視され、同じIPサブネットを共用するユーザーは自己のセグメントに割り当てられる。このように、本発明はユーザーを任意の適当なあらかじめ選択された基準に基づいてセグメントに割り当てることを可能とする。本発明の一実施形態では、必要に応じてさまざまな分割アルゴリズムから任意のものを選択することを可能とする管理機能が提供される。本発明の実施形態は自動的な分割およびポート割り当てを行なうものであり、システム管理責任者は分割について理解している必要がない。
【００３３】
図2aはポートP₁-P_Nを有するハブ30とポートをセグメントS₁-S_Kにブリッジするブリッジカード31を示す概略ブロック図である。このブリッジ機能は、ソフトウエアあるいはハードウエアブリッジ等のスイッチ技術あるいはセグメント間の通信を可能とする他の任意の技術等の周知の適当な方法を用いて容易に実現することができる。図2bにはポートP₁-P_Nを４つのセグメントS₁-S₄に割り当てるためのアルゴリズムの一例を示す。本実施形態では、４つのセグメントがあり、ポートは（上述したように）その番号順にセグメントに割り当てられるものとする。したがってポートP₁、P₅および P_N-3はセグメントS₁に、P₂、P₆および P_N-2はセグメントS₂に割り当てられ、以下のポートも同様である。
【００３４】
本発明の一実施形態では８つの10Base-T結線を提供するように製作された機能カードが用いられる。この結線は４つのセグメントと４つの外部結線のそれぞれに対する１つの内部結線である。したがって、かかる外部結線は必要に応じてサーバ、中枢ハブあるいは他のハブまたはハブスタックに対して行なうことができる。本実施形態では前記機能カードの存在を用いて自動的な装置の分割およびポートの割り当てを行なう。この機能カードは別途のモジュールである必要はなく、一体化することができる。
【００３５】
本発明の他の実施形態では機能カードは用いられない。より簡単な実施形態では、装置上の特定のポートをキー分割ポートとして割り当てる。かかるポート上での動作が検出されると、そのポートを含む新たなセグメントが作成される。このポート割り当て機能はその後そのセグメント上の他のポートに移行する。
【００３６】
他の実施形態では、本発明を分割可能な任意のハブに用いることができ、この場合、個々のポートはこれらのセグメントの任意のものに割り当てることができるが、ネットワーク管理責任者がネットワーク結線あるいは別の結線を介してハブと通信して、ハブにセグメントのブリッジングを行なう他の装置があることを知らせ、その装置に接続されているポートを同定し、その後そのハブをかかるポートを中心に分割する別のアルゴリズムが用いられる。
【００３７】
たとえば、図３はポートP1-P24と外部スイッチ41を有するハブ40を示す概略ブロック図である。この例では、外部スイッチはハブ上のポートP22およびスイッチ上のポートS3に接続されている。本発明によれば、ある装置が他の装置を認識するように、あるいは両方の装置が互いを認識するようにネットワーク結線上で情報を送信することができる。すなわち、ハブはセグメント間をブリッジすることのできるスイッチの存在を認識する。したがって、ハブの他のポート（ポートP2等）がたとえばポートS7でスイッチに接続されている場合、ハブは２つのセグメントに分割される。このように、本発明では外部スイッチのブリッジング機能を用いてその外部スイッチにいくつのポートが接続されているかが判定され、ハブはそのポートを割り当てて適当な数のセグメントを作成する。
【００３８】
ハブとスイッチとの間の情報の通信は、ネットワーク結線上で行なうことができ、あるいはRS232結線等を介してスイッチとハブとの間に接続された外部の配線上で行なうこともできる（すなわち帯域外通信）。本発明はハブ上のポートがブリッジング装置に接続されているかどうか、またそれらのポートが独自のものであるかどうかを内部あるいは外部で判定することを可能とする。独自性の判定はネットワークループを回避するために必要である。
【００３９】
本発明では、ハブを外部スイッチで結線が利用可能な数のセグメントに分割する。本実施形態ではハブは４セグメントハブであるため最大で４セグメントまで分割される。たとえば、ポートP2およびP22が活動状態である場合、本発明ではポートP2を１つのセグメントに割り当て、ポートP22を他のセグメントに割り当てるアルゴリズムを採用することができる。残りのポートはハブ上でこれら２つのセグメントに分割される。これらのセグメントはこの例ではセグメントAおよびBと呼ぶ。本発明の一実施形態では、ポートの半分をセグメントA上に配置し、残りの半分のポートをセグメントB上に配置するアルゴリズムが提供される。第３のセグメントへのブリッジングを行なう場合、ポートは３分の１ずつ割り当てることができ、以下同様である。
【００４０】
図４にはスイッチング機能を実行するカード56を受けるように適合した機能カードスロット51とマイクロプロセッサ54およびシステムソフトウエアを記憶するメモリ55を含むカード53を受けるように適合した管理カードスロット52を含むハブ50が設けられる本発明の一実施形態の概略ブロック図を示す。本実施形態では、管理カードを有しない単独のハブは１つのセグメントしか供給しない。管理カードを追加することによって、このハブにその内部で発生している事象を判定し、そのハブの性能をモニターする機能を持たせて、そのハブを分割可能なハブとして使用することを可能とする。
【００４１】
本発明の他の実施形態では、機能カードスロットが多セグメントブリッジング機能および自動分割を実行するカードを受けることができる。しかし、図４に示す実施形態では、機能カードスロットは管理カードによって認識され、かかる自動分割を始動させるのに用いられるカードを受ける。かかるカードは別途のモジュールとして設ける必要はなく、一体化することができ、またその組み合わせとすることもできる。
【００４２】
本発明の好適な実施形態を設置および使用するシーケンスには以下のステップが含まれる。
-ハブと管理カードを開梱する。
-管理カードを設置する。
-スイッチカードが供給されている場合、
-スイッチカードを開梱する。
-スイッチカードを設置する。
-ネットワークケーブルを接続する。
-ハブに電源を投入する。
-管理カードもスイッチカードもない場合、ハブは単一のセグメントあるいは衝突ドメインのままである。
-管理カードがなく、スイッチカードがある場合、スイッチによってハブが分割される。
-管理カードとスイッチカードがある場合、
-スイッチカードはハブを分割せず、
-管理カードがハブを分割する。
【００４３】
図５は本発明に係る分割の判定の一例を示す。装置が多セグメント装置であるかどうかが判定される（100）。装置が多セグメント装置でない場合、分割は行なわれず（170）、このシーケンスは終了する（180）。
【００４４】
装置が多セグメント装置である場合、複数のセグメントが利用可能であるかどうかが判定される（110）。複数のセグメントが利用可能でない場合、セグメントの分離が必要であるかどうかが判定される（120）。必要でなければ、分割は行なわれず（170）、このシーケンスは終了する（180）。セグメントの分離が必要である場合（120）、必要なセグメントの数が判定され（140）、ポートが適当なセグメントに移動され（160）、シーケンスが終了する（180）。
【００４５】
複数のセグメントが利用可能である場合（110）、利用可能なセグメントの数がハブ内のセグメントの数に等しいか否かが判定される（130）。等しい場合、ハブは分割され（150）、シーケンスが終了する（180）。
【００４６】
本発明の他の実施形態には、特定パターンの10Base-T結線が用いられる。10Base-Tにおいては、４対の電線群のうち２対のみを用いてネットワークトラフィックが搬送される。本発明の一実施形態では、３番目および４番目の電線対が、第２のネットワーク装置（たとえばハブ）のポートの１つに外部装置が直接接続されているとき、この第２のネットワーク装置が変動する電気的状態を有する方法が提供される。この電気的状態の変動は、外部装置を検出および認識することを可能とする１つのネットワーク装置（たとえばスイッチ）によって駆動される。この方法の一形態では、外部装置はこれらの電線対を電気的に結合してループを形成する。
【００４７】
より複雑な形態では、この方法によって異なる電線が接地されるか、あるいは正の電圧に接続される。したがって、２つの使用されない対の４つの電線によって16の異なる組み合わせが得られ、かかる組み合わせを用いて外部装置を明確に同定することができる。この方法は個々のネットワーク装置による装置の発見をはるかに迅速かつ簡単にするものである。
【００４８】
この方法は他のネットワーク技術と組み合わせて用いることができるが、不使用の電線対の数は使用されるコネクタおよびデータの送信に使用される電線対の数によって異なる。さらに、利用可能な組み合わせの数はデジタルロジックの代わりにアナログロジックを用いて増やすことができる。
【００４９】
本発明によって提供される機能としてはさらに次のものがある。
-自動故障分離。ネットワークの故障部分（たとえば、配線、他のネットワーク装置あるいは端末ノード）を判定するための特定セグメントからの端末ノード（あるいはノード群）の移動。この機能は、断線、装置故障あるいはネットワークに対する他の妨害によって特定のセグメントが分離されたことが判定されると端末ノードを代替セグメントに移動することができる。
-自動安全機能。端末ノード間の通信（たとえばデータ通信あるいはテレビ会議および秘密メモ）を制限するためのその端末ノード群を分離するための特定のセグメントへの移動。
【００５０】
以上、本発明の実施例について詳述したが、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
【００５１】
（実施態様１）
電子ネットワークにおいて自動的に分割およびセグメントへのポートの配分を行なう装置であって、
複数の前記ポートを含む装置、および
前記装置上のポートを所定の方法にしたがって異なるセグメントに分割する機構を含むことを特徴とする装置。
【００５２】
（実施態様２）
前記所定のポート割り当て法は、前記ポートを前記セグメントに順次割り当てることを特徴とする実施態様１記載の装置。
【００５３】
（実施態様３）
前記所定のポート割り当て法は、利用可能なセグメントを前記ポート上にネットワークトラフィックが現われる順序で巡回することによって前記ポートを異なるセグメントに割り当てることを特徴とする実施態様１記載の装置。
【００５４】
（実施態様４）
前記所定のポート割り当て法は、前記ポートを利用可能なセグメントに無作為に割り当てることを特徴とする実施態様１記載の装置。
【００５５】
（実施態様５）
前記所定のポート割り当て法は、交渉機構を用いて前記ポートの前記セグメントへの割り当てを決定することを特徴とする実施態様１記載の装置。
【００５６】
（実施態様６）
前記交渉機構はMACアドレスあるいはIPアドレスのいずれかに基づくことを特徴とする実施態様５記載の装置。
【００５７】
（実施態様７）
前記交渉機構はバーチャルLAN識別子に基づくことを特徴とする実施態様５記載の装置。
【００５８】
（実施態様８）
前記交渉機構はネットワーク結線上を送信される任意のパケットに基づくことを特徴とする実施態様５記載の装置。
【００５９】
（実施態様９）
前記交渉機構は手動操作可能なスイッチの存在に基づくことを特徴とする実施態様５記載の装置。
【００６０】
（実施態様１０）
前記交渉機構は独自のケーブル群によって判定されるケーブルに基づく、あるいはネットワーク構成を満たしていないという判定に基づくことを特徴とする実施態様５記載の装置。
【００６１】
（実施態様１１）
前記交渉機構は外部の手段あるいは外部の中継器の存在に基づくことを特徴とする実施態様５記載の装置。
【００６２】
（実施態様１２）
前記ポート割当法はさらに、
ネットワークトラフィック監視機構、および
前記トラフィック監視機構と連動してセグメント上のポートの配置を判定する手段を含むことを特徴とする実施態様５記載の装置。
【００６３】
（実施態様１３）
前記判定は前記装置に取り付けられた手動操作可能なスイッチの現在の設定を用いて行なわれることを特徴とする実施態様12記載の装置。
【００６４】
（実施態様１４）
前記判定はネットワーク装置上のある特定の要素の存在あるいは接続を用いて行なわれることを特徴とする実施態様12記載の装置。
【００６５】
（実施態様１５）
前記判定はある特定の装置ポート上の任意の動作を用いて行なわれることを特徴とする実施態様12記載の装置。
【００６６】
（実施態様１６）
前記判定はネットワーク結線上で送信される情報を介した交渉を用いて行なわれることを特徴とする実施態様12記載の装置。
【００６７】
（実施態様１７）
前記判定は外部の非ネットワーク結線上で送信される情報を介した交渉を用いて行なわれることを特徴とする実施態様12記載の装置。
【００６８】
（実施態様１８）
高速の結線を有するサーバあるいは２つ以上のサーバの存在が、装置を分割する十分な理由であることを特徴とする実施態様12記載の装置。
【００６９】
（実施態様１９）
装置を分割するに十分な理由が、クライアント間の大量の通信であることを特徴とする実施態様12記載の装置。
【００７０】
（実施態様２０）
装置を分割するに十分な理由が、内部のブリッジ、スイッチ、ルータあるいは他のネットワークブリッジング装置が存在することであることを特徴とする実施態様12記載の装置。
【００７１】
（実施態様２１）
装置を分割するに十分な理由が、外部のブリッジ、スイッチ、ルータあるいは他のネットワークブリッジング装置への複数の結線が存在することであることを特徴とする実施態様12記載の装置。
【００７２】
（実施態様２２）
10Base-T接続法の不使用の電線対が、ネットワーク装置が前記ネットワーク装置に直接接続されたさまざまな外部装置を検出および認識することを可能にする変動する電気的状態を有することを特徴とする実施態様１記載の装置。
【００７３】
（実施態様２３）
前記変動する電気的状態は前記装置電線の対を結合してループを形成することによって判定されることを特徴とする実施態様22記載の装置。
【００７４】
（実施態様２４）
前記変動する電気的状態は前記個々の電線を接地するか、あるいは正の電圧に接続して、デジタルの識別番号に対応する異なる組み合わせを発生させることによって判定されることを特徴とする実施態様22記載の装置。
【００７５】
（実施態様２５）
前記装置はハブを含むことを特徴とする実施態様１記載の装置。
【００７６】
（実施態様２６）
前記機構はブリッジ、スイッチあるいはルータを含むことを特徴とする実施態様１記載の装置。
【００７７】
（実施態様２７）
前記装置は前記機構を受けるように適合されていることを特徴とする実施態様１記載の装置。
【００７８】
（実施態様２８）
前記複数の所定方法のうち任意のものを選択に用いることができることを特徴とする実施態様１記載の装置。
【００７９】
（実施態様２９）
前記機構はさらに、
ネットワークのどの部分が故障しているかを判定するために端末ノードあるいはノード群を特定のセグメントから移動させる自動故障分離機構を有し、
前記故障分離機構は、断線、装置故障あるいはネットワークに対する他の妨害のために特定のセグメントが分離されたことが判定されると端末ノードを代替セグメントに移動することを特徴とする実施態様１記載の装置。
【００８０】
（実施態様３０）
前記機構はさらに、
端末ノードを特定のセグメントに移動して所定の群を分離し、それによって前記ノード間の通信を制限する自動安全機構を有することを特徴とする実施態様１記載の装置。
【００８１】
（実施態様３１）
電子ネットワークにおいて自動的に分割およびセグメントへのポートの配分を行なう方法であって、
複数の前記ポートを含む装置を設けるステップ、および
前記装置上のポートを所定の方法にしたがって異なるセグメントに分割するステップを含むことを特徴とする方法。
【００８２】
（実施態様３２）
前記所定のポート割り当て法は、前記ポートを前記セグメントに順次割り当てることを特徴とする実施態様31記載の方法。
【００８３】
（実施態様３３）
前記所定のポート割り当て法は、利用可能なセグメントを前記ポート上にネットワークトラフィックが現われる順序で巡回することによって前記ポートを異なるセグメントに割り当てることを特徴とする実施態様31記載の方法。
【００８４】
（実施態様３４）
前記所定のポート割り当て法は、前記ポートを利用可能なセグメントに無作為に割り当てることを特徴とする実施態様31記載の方法。
【００８５】
（実施態様３５）
前記所定のポート割り当て法は、交渉機構を用いて前記ポートの前記セグメントへの割り当てを決定することを特徴とする実施態様31記載の方法。
【００８６】
（実施態様３６）
前記交渉機構はMACアドレスあるいはIPアドレスのいずれかに基づくことを特徴とする実施態様35記載の方法。
【００８７】
（実施態様３７）
前記交渉機構はバーチャルLAN識別子に基づくことを特徴とする実施態様35記載の方法。
【００８８】
（実施態様３８）
前記交渉機構はネットワーク結線上を送信される任意のパケットに基づくことを特徴とする実施態様35記載の方法。
【００８９】
（実施態様３９）
前記交渉機構は手動操作可能なスイッチの存在に基づくことを特徴とする実施態様35記載の方法。
【００９０】
（実施態様４０）
前記交渉機構は、特定のケーブル配線法に適合するケーブルに基づく、あるいは規格外のネットワーク構成の判定に基づくことを特徴とする実施態様35記載の方法。
【００９１】
（実施態様４１）
前記交渉機構は外部の手段あるいは外部の中継器の存在に基づくことを特徴とする実施態様35記載の方法。
【００９２】
（実施態様４２）
前記装置を分割すべきかどうかを判定するステップを含むことを特徴とする実施態様31記載の装置。
【００９３】
（実施態様４３）
前記判定は前記装置に取り付けられた手動操作可能なスイッチの現在の設定を用いて行なわれることを特徴とする実施態様42記載の方法。
【００９４】
（実施態様４４）
前記判定はネットワーク装置上のある特定の要素の存在あるいは接続を用いて行なわれることを特徴とする実施態様42記載の方法。
【００９５】
（実施態様４５）
前記判定はある特定の装置ポート上の任意の動作を用いて行なわれることを特徴とする実施態様42記載の方法。
【００９６】
（実施態様４６）
前記判定はネットワーク結線上で送信される情報を介した交渉を用いて行なわれることを特徴とする実施態様42記載の方法。
【００９７】
（実施態様４７）
前記判定は外部の結線あるいはリンク上で送信される情報を介した交渉を用いて行なわれることを特徴とする実施態様42記載の方法。
【００９８】
（実施態様４８）
装置を分割すべきかどうかの判定は、より高速の結線を有するサーバ、あるいは２つ以上のサーバの存在を検出することによることを特徴とする実施態様42記載の方法。
【００９９】
（実施態様４９）
装置を分割すべきかどうかの判定は、大量のクライアント間通信の存在を検出することによることを特徴とする実施態様42記載の方法。
【０１００】
（実施態様５０）
装置を分割すべきかどうかの判定は、内部のブリッジ、スイッチ、ルータあるいは他のネットワークの存在を検出することによることを特徴とする実施態様42記載の方法。
【０１０１】
（実施態様５１）
装置を分割すべきかどうかの判定は、外部のブリッジ、スイッチあるいは他のネットワークブリッジング装置への複数の結線の存在を検出することによることを特徴とする実施態様42記載の方法。
【０１０２】
（実施態様５２）
10Base-T接続法の不使用の電線対が、ネットワーク装置が前記ネットワーク装置に直接接続されたさまざまな外部装置を検出および認識することを可能にする変動する電気的状態を有することを特徴とする実施態様31記載の方法。
【０１０３】
（実施態様５３）
前記変動する電気的状態は前記装置電線の対を結合してループを形成することによって判定されることを特徴とする実施態様52記載の方法。
【０１０４】
（実施態様５４）
前記変動する電気的状態は前記個々の電線を接地するか、あるいは正の電圧に接続して、デジタルの識別番号に対応する異なる組み合わせを発生させることによって判定されることを特徴とする実施態様52記載の方法。
【０１０５】
（実施態様５５）
前記装置はハブを含むことを特徴とする実施態様31記載の方法。
【０１０６】
（実施態様５６）
前記機構はブリッジ、スイッチあるいはルータを含むことを特徴とする実施態様31記載の方法。
【０１０７】
（実施態様５７）
前記装置は前記機構を受けるように適合されていることを特徴とする実施態様31記載の方法。
【０１０８】
（実施態様５８）
前記複数の所定方法のうち任意のものを選択に用いることができることを特徴とする実施態様31記載の方法。
【０１０９】
（実施態様５９）
ネットワークのどの部分が故障しているかを判定するために端末ノードあるいはノード群を特定のセグメントから移動させるステップを含み、
断線、装置故障あるいはネットワークに対する他の妨害のために特定のセグメントが分離されたことが判定されると端末ノードを代替セグメントに移動することを特徴とする実施態様31記載の方法。
【０１１０】
（実施態様６０）
端末ノードを特定のセグメントに移動して所定の群を分離し、それによって前記ノード間の通信を制限するステップを含むことを特徴とする実施態様31記載の方法。
【０１１１】
本発明をその好適な実施形態を参照して説明したが、当業者には本発明の精神および範囲から逸脱することなく、ここに述べた用途以外の用途が可能であることは容易に理解されよう。したがって、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】当該技術分野において周知の通信ネットワークの概略ブロック図である。
【図２ａ】本発明に係るハードウエア環境の一例の概略ブロック図である。
【図２ｂ】ポートをセグメントに割り当てるための本発明に係るアルゴリズムの一例を示す。
【図３】本発明の一実施形態に係る自動的に装置の分割およびセグメントへのポートの配分を行なう装置の概略ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る機能カード（たとえばブリッジングカードあるいはスイッチ）用のスロットおよび管理カード用のスロットを含むハブの概略ブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る分割の判定の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10：ネットワーク、
30、40、50：ハブ
53：管理カード
56：機能カード

Claims

電子ネットワークにおいて自動的に装置の分割およびセグメントへのポートの配分を行なう装置であって、
複数の前記ポートを含む装置と、
前記複数のポートを分割し、任意のポートを、任意のセグメントに割り当て、セグメント間でポートを移動することができる機構と、
電力立ち上げ手順の間、前記装置上の複数のポートを、所定のポート割り当て手順に従って、異なるセグメントに分割する機構であって、セグメントそれぞれは、前記装置によって取り扱われる別々の衝突ドメインである機構と
を有する装置。
前記所定のポート割り当て手順は、前記複数のポートそれぞれを、異なるセグメントに、連続した順番に割り当てる
請求項１に記載の装置。
前記所定のポート割り当て手順は、利用可能なセグメントを前記ポート上にネットワークトラフィックが現われる順序で巡回することにより、前記複数のポートそれぞれを、前記異なるセグメントに割り当てる
請求項１に記載の装置。
前記所定のポート割り当て手順は、利用可能なセグメントに、前記ポートをランダムに割り当てる
請求項１に記載の装置。
前記所定のポート割り当て手順は、交渉機構を用いて、前記ポートの前記セグメントへの割り当てを決定する
請求項１に記載の装置。
電子ネットワークにおいて、自動的に装置の分割およびセグメントへのポートの配分を行なう方法であって、
複数の前記ポートを含む装置を設けるステップと、
前記複数のポートを分割し、任意のポートを、任意のセグメントに割り当て、セグメント間でポートを移動することができる機構を設けるステップと、
電力立ち上げ手順の間、前記装置上の複数のポートを、所定のポート割り当て手順に従って、異なるセグメントに分割するステップであって、セグメントそれぞれは、前記装置によって取り扱われる別々の衝突ドメインであるステップと
を有する方法。
前記所定のポート割り当て手順は、前記複数のポートそれぞれを、異なるセグメントに、連続した順番に割り当てる
請求項６に記載の方法。
前記所定のポート割り当て手順は、利用可能なセグメントを前記ポート上にネットワークトラフィックが現われる順序で巡回することにより、前記複数のポートそれぞれを、前記異なるセグメントに割り当てる
請求項６に記載の方法。
前記所定のポート割り当て手順は、利用可能なセグメントに、前記ポートをランダムに割り当てる
請求項６に記載の方法。
前記所定のポート割り当て手順は、交渉機構を用いて、前記ポートの前記セグメントへの割り当てを決定する
請求項６に記載の方法。