JP4499042B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

この発明は、イーサーネット（登録商標）によって構成されるネットワークのデータ転送に関するものであり、詳細には、転送するデータの内容を解析して転送優先順位を決定するスイッチ装置に関するものである。

９０年代に入ってからのインターネットの普及は目覚しいものがある。インターネットの基本は、ネットワークが全てのパケットを公平に扱うベストエフォート型、すなわち、サービスの品質保証のない通信サービスである。しかしながら、インターネットの普及に伴い、インターネットを使用したビジネスが展開され高品質のサービスや音声、動画通信といったアプリケーションを扱うようになり、実時間性が要求されるようになってきている。このような要求に対応するために、従来から高速にデータを転送する種々の技術が考えられている。

たとえば、特許文献１に記載の第１の従来技術には、情報転送処理（フレーム転送処理）の優先度をネットワーク管理ソフトに基づいて設定する優先度設定部と、この優先度設定部によって最優先に設定されたポートから複数の情報（フレーム）を連続的に転送する制御手段とを設け、マルチメディアシステムにおける音声・映像端末が繋がるポート等のフレームを優先的に転送するスイッチングハブの技術が開示されている。

また、特許文献２に記載の第２の従来技術には、ＥＦ（Expedited Forwarding）クラスのパケットを最優先に送出し、ＡＦ（Assured Forwarding）クラスのパケットおよびＢＥ（Best Effort）クラスのパケットに対しては、ＷＲＲ（Weighted Round Robin）スケジューリングを行い、ＷＲＲスケジューリングを行なっても送出すべきパケットがないときに、固定遅延優先スケジューリングを行なうマルチレイヤクラス識別通信装置の技術が開示されている。

特開平９−１１６５６９号公報 特許第３３８６１１７号公報

しかしながら、上記第１の従来技術のスイッチングハブは、ＭＡＣフレームのＭＡＣフレームヘッダ内のＶＬＡＮタグの優先ビットを用いた通常の優先度の他に、スイッチングハブの入力ポート単位の流量制御、または優先制御によってフレーム転送の優先度を決定するようにしているため、同一のＶＬＡＮ内での優先度を区別することができないという問題があった。すなわち、同一のＶＬＡＮ内におけるフレーム転送の優先度を制御することができないという問題があった。

また、上記第２の従来技術のマルチレイヤクラス識別通信装置（マルチレイヤスイッチ）は、ＩＰフレームを扱うルータが有する機能であり、ルータの足回りとして用いられるレイヤ２ネットワークにおいては、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄで規定されるＶＬＡＮタグの優先ビットを用いた８段階の優先制御だけしかサポートできないという問題があった。

さらに、ＩＰネットワークに用いられる上記第２の従来技術のマルチレイヤスイッチは、ルータに集線される前段階のレイヤ２ネットワークにおいては、フロー単位に優先制御を行なうことができないという問題があった。

また、上記第２の従来技術のマルチレイヤスイッチは、ＩＰルータで用いられるため、ＩＰプロトコル以外のプロトコルを用いたネットワークに使用することができないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レイヤ２ネットワークで扱うＭＡＣフレーム内のレイヤ２以上の上位層の制御情報を解析して、各入出力ポート毎に構成されるアプリケーション別のフロー単位に存在する各種優先キューへの送信をＭＡＣフレーム毎に制御してＭＡＣフレームのフロー単位で優先制御を行なうスイッチ装置を得ることを目的としている。

本発明においては、用途別にそれぞれの優先度が定められている複数のキューを有し、レイヤ２制御情報内のＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビットに対応する複数の優先制御バッファ部によって構成され、前記各キューに蓄積されたＭＡＣフレームを出力ポートに出力する出力ポート処理部を備えるスイッチ装置において、入力されるＭＡＣフレームを解析するＭＡＣフレーム解析処理部と、このＭＡＣフレーム解析処理部の解析結果に基づいて、ＭＡＣフレームを蓄積する前記優先制御バッファ部および当該優先制御バッファ部内のキューを決定して、この決定したキューを識別するための優先制御情報を前記ＭＡＣフレームに付加する優先制御情報付与部と、を備える複数の入力ポート毎のＭＡＣフレーム処理部と、前記優先制御情報付与部によって付与された優先制御情報付きのＭＡＣフレームを優先制御情報にしたがってキューに出力するレイヤ２スイッチ処理部と、を備え、前記各出力ポート処理部は、前記優先制御情報付与部によって付加された優先制御情報を削除したＭＡＣフレームを出力ポートに出力することを特徴とする。

この発明によれば、入力されるＭＡＣフレームを解析して、この解析結果に基づいて、出力ポート毎のＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビットに対応する複数の優先制御バッファ部内の用途別に優先度が定められている複数のキューのどのキューにＭＡＣフレームを蓄積するかを決定するようにしているため、ＭＡＣフレームをフロー単位で優先制御することができ、効率よくデータ転送を行なうことができる。

以下に、本発明にかかるスイッチ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
第１図〜第７図を用いてこの発明の実施の形態１を説明する。第１図は、この発明における実施の形態１のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムの構成の一例を示す図である。第１図に示すネットワークシステムは、イーサーネット（登録商標）などで構成されるネットワークシステムであって、ルータ７−１〜７−４を有するＬ３ネットワーク８と、ルータ７−３によってＬ３ネットワーク８と接続されるスイッチ装置１−１〜１−６，１−９および加入者端末１０−１〜１０−４，１０−６を有する大規模Ｌ２ネットワーク６−１と、ルータ７−４によってＬ３ネットワーク８と接続されるスイッチ装置１−７，１−８および加入者端末１０−５を有する大規模Ｌ２ネットワーク６−２と、ルータ７−１によってＬ３ネットワークに接続されるサーバ９−１と、ルータ７−２によってＬ３ネットワークに接続されるサーバ９−２とで構成されている。また、大規模Ｌ２ネットワーク６−１，６−２はＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）技術によって物理的な構成に依存しないネットワークを構成している。なお、第１図では、スイッチ装置１−３〜１−６，１−８，１−９に接続されている加入者端末はそれぞれ１台としているが、一般的には、複数の加入者端末が接続されている。

第１図に示したスイッチ装置１−１〜１−８は、すべて同じ機能を備えている。第２図に示したスイッチ装置１−１の構成を示すブロック図を参照してスイッチ装置の機能を説明する。

第２図に示したスイッチ装置１−１は、ｎ（ｎは自然数）個の入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎと、これら入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎに対応したＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎと、レイヤ２スイッチ処理部（以下、Ｌ２スイッチ処理部とする）３と、ｍ（ｍは自然数）個の出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに対応する出力ポート処理部４−１〜４〜ｍとを備えている。

ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎは、それぞれに対応する入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎから入力されるＭＡＣフレームを解析するＭＡＣフレーム解析処理部２２と、ＭＡＣフレーム解析処理部２２の解析結果に基づいて優先制御情報をＭＡＣフレームに付加する優先制御情報付与部２１とを備えている。

第３図は、スイッチ装置１−１に入力されるＭＡＣフレームのフレーム構成の一例を示す図である。ＭＡＣフレームは、ＭＡＣフレームヘッダと、ＩＰヘッダ（この場合はＩＰｖ４のＩＰヘッダ）と、ＴＣＰヘッダまたはＵＤＰヘッダと、データとで構成される。ＭＡＣフレームヘッダは、フレームの宛先アドレスを示す６バイトの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームの送信元アドレスを示す６バイトの送信元ＭＡＣアドレスと、ＶＬＡＮ−ＩＤやＶＬＡＮ優先ビットなどのＶＬＡＮ情報を示す４バイトのＶＬＡＮタグと、フレームのタイプや長さを示す２バイトのデータ長（Ｔｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈ）とで構成される。
ＩＰヘッダは、ＩＰプロトコルのバージョンを示す４ビットのバージョン（ＶＥＲ）と、ＩＰヘッダフィールドの大きさを示す４ビットのインターネットヘッダ長（ＩＨＬ）と、ＩＰデータグラムが要求するサービス品質を示す１バイトのサービスタイプ（ＴＯＳ）と、ＩＰヘッダおよびＩＰデータの長さを示す２バイトのトータル長と、上位層から各ＩＰデータを識別するための２バイトの識別子（ＩＤ）と、ＩＰデータの分割に関する情報を示す３ビットのフラグ（ＦＬ）と、各フラグメントのオリジナルデータにおける位置を示す１３ビットのフラグメント・オフセット（ＦＯ）と、通過可能なルータの残り数を示す２バイトの生存時間（ＴＴＬ）と、ＩＰデータに含むＩＰの上位プロトコルを識別するためのプロトコル種別コードを示す２バイトのプロトコルタイプ（ＰＲＯＴ）と、ＩＰヘッダにおけるエラー検出のための２バイトのヘッダ・チェックサム（ＨＣ）と、送信元のＩＰアドレスを示す４バイトの送信元ＩＰアドレス（ＳＡ）と、宛先のＩＰアドレスを示す４バイトの宛先ＩＰアドレス（ＤＡ）とで構成される。

ＩＰヘッダの後は、ＴＣＰヘッダまたはＵＤＰヘッダであり、どちらの場合でも、送信元のポート番号を示す２バイトの送信元ポート番号と、宛先のポート番号を示す２バイトの宛先ポート番号とを有している。

ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、第３図に示したＭＡＣフレームの所定の情報、たとえば、データ長やプロトコルタイプ、送信元ポート番号、宛先ポート番号などが、予め定められた情報と一致しているか否かを判定する。ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレームの所定の情報が予め定められた情報と一致している場合にはキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する。ＭＡＣフレームの所定の情報が予め定められた情報と不一致の場合にはＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する。

優先制御情報付与部２１は、第４図に示すように、４バイトの優先制御情報をＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報とは、出力ポート処理部４−１〜４−ｍのどのキューにＭＡＣフレームを振り分けるかを示すものであり、ＶＬＡＮ優先ビットに対応する優先制御バッファ部、および当該優先制御バッファ部内のキューを識別する情報である。優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知を受けた場合にはキュー指定通知に基づいた優先制御情報を、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合には、ＭＡＣフレームヘッダのＶＬＡＮタグに基づいた優先制御情報をＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。

Ｌ２スイッチ処理部３は、優先制御情報付与部２１から入力され優先制御情報付きＭＡＣフレームを宛先ＭＡＣアドレスに対応する出力ポート処理部４−１〜４−ｍに出力する。

出力ポート処理部４−１〜４−ｍは、それぞれ同じ機能を備えている。第５図に示した出力ポート処理部４−１の構成を示すブロック図を参照して出力ポート処理部の機能を説明する。出力ポート処理部４−１は、出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに設定されるＶＬＡＮの数（ＶＬＡＮ−ＩＤ）に対応する（この場合は、１０個）のＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０と、これらＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０から出力されるＭＡＣフレームを多重して出力ポートＰＯ１に出力する重処理部４１とを備えている。第５図においては、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１がＶＬＡＮ−ＩＤ「１」に対応付けられ、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−２がＶＬＡＮ−ＩＤ「２」に対応付けられ、…、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１０がＶＬＡＮ−ＩＤ「１０」に対応付けられている。

ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０は、それぞれ同じ機能を備えている。ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１は、ＶＬＡＮタグの８段階のＶＬＡＮ優先ビットに対応した優先制御バッファ部４２−０〜４２−７と、これら優先制御バッファ部４２−０〜４２−７から出力されるＶＬＡＮ優先ビット毎のＭＡＣフレームを多重する多重処理部４３とを備えている。第５図においては、優先制御バッファ部４２−７がＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビット「７」に対応付けられ、優先制御バッファ部４２−６がＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビット「６」に対応付けられ、…、優先制御バッファ部４２−０がＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビット「０」に対応付けられている。

優先制御バッファ部４２−０〜４２−７は、それぞれ同じ機能を備えている。優先制御バッファ部４２−７は、フレーム振り分け処理部４４と、複数（この場合は９個）のキュー４５−１〜４５−９と、出力キュー制御部４６−１〜４６−３と、多重処理部４７とを備えている。

フレーム振り分け処理部４４は、優先制御情報付与部２１によって付加された優先制御情報に基づいてＬ２スイッチ処理部３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームをキュー４５−１〜４５−９に振り分ける。各キュー４５−１〜４５−９は、振り分けられた優先制御情報付きＭＡＣフレームを蓄積する。

出力キュー制御部４６−１は、キュー４５−１に蓄積されたＭＡＣフレームを読み出して多重処理部４７に出力する。出力キュー制御部４６−２は、キュー４５−２〜４５−４から予め定められた順番にＭＡＣフレームを読み出して多重処理部４７に出力する。出力キュー制御部４６−３は、キュー４５−５〜４５−８から予め定められた出力調停制御基づいてＭＡＣフレームを読み出して多重処理部４７に出力する。

多重処理部４７は、出力キュー制御部４６−１〜４６−３が各キュー４５−１〜４５−８から読み出したＭＡＣフレームおよびキュー４５−９のＭＡＣフレームを多重する。すなわち、多重処理部４７は、ＶＬＡＮ−ＩＤ毎のＶＬＡＮ優先ビットによるＭＡＣフレームを多重する。

つぎに、第６図のフローチャートを参照して、この発明における実施の形態１のスイッチ装置の動作を説明する。なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、データ長が「０ｘ０８０６」というＡＲＰ（Address Resolution Protocol）フレーム識別情報と、宛先ポート番号が「６７（４３ｈ）」であってかつ送信元ポート番号が「６８（４４ｈ）」というＨＤＣＰ識別情報と、プロトコルタイプが「１（０１ｈ）」というＩＣＭＰInternet Control Message Protocol）フレーム識別情報が予め設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、キュー指定通知を受けた場合、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７のそれぞれの最優先キューであるキュー４５−１を使用し、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合、キュー４５−１〜４５−９のどのキューを使用するかのＶＬＡＮ優先順位が、予め設定されているものとする。

入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎからＭＡＣフレーム（第３図参照）が入力されると、入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎに対応するＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレームがＡＲＰフレームであるか否かを判定する（ステップＳ１００）。具体的には、ＭＡＣフレームのプリアンブルによって同期検出を行った後に、ビット数またはバイト数をカウントして第３図に示したデータ長（Ｔｙｐｅ／Ｌｅｒｇｔｈ）の情報を検出する。そして、検出したデータ長の情報と、ＡＲＰフレーム識別情報「０ｘ０８０６」とを比較する。データ長が「０ｘ０８０６」の場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームがＡＲＰフレームであると判断して、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ１３０）。

データ長が「０ｘ０８０６」ではない場合（ＡＲＰフレームではない場合）には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＩＣＰＭフレームであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。具体的には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ビット数またはバイト数をカウントして第３図に示したプロトコルタイプ（ＰＲＯＴ）の情報を検出する。そして、検出したプロトコルタイプの情報と、予め設定されているＩＣＰＭフレーム識別情報「０１ｈ」とを比較する。プロトコルタイプが「０１ｈ」の場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームがＩＣＰＭフレームであると判断して、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ１３０）。

プロトコルタイプが「０１ｈ」ではない場合（ＩＣＭＰフレームではない場合）には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＨＤＣＰフレームであるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。具体的には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ビット数またはバイト数をカウントして第３図に示した送信元ポート番号および宛先ポート番号の情報を検出する。そして、検出した送信元ポート番号および宛先ポート番号と、ＨＤＣＰフレーム識別情報「４４ｈ」および「４３ｈ」とを比較する。送信元ポート番号が「４４ｈ」であってかつ宛先ポート番号が「４３ｈ」の場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームがＨＤＣＰフレームであると判定して、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ１３０）。

送信元ポート番号および宛先ポート番号が「４４ｈ」および「４３ｈ」ではない場合（ＨＤＣＰフレームではない場合）には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ１４０）。すなわち、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームがＡＲＰフレーム、ＩＣＭＰフレーム、またはＨＤＣＰフレームの場合にはキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力し、入力されたＭＡＣフレームがＡＲＰフレーム、ＩＣＭＰフレームまたはＨＤＣＰフレームではない場合にはＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する。

優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、決定したキューを示すキュー番号を優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する（ステップＳ１５０）。具体的には、キュー指定通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、最優先キューとして予め設定されているキュー４５−１を識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する。なお、どのＶＬＡＮ優先ビットのキュー４５−１であるかが予め設定されている場合には、設定されているＶＬＡＮ優先ビットを使用する。ＶＬＡＮ優先通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットおよび予め定められたＶＬＡＮ優先順位に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、ＶＡＬＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、決定したキューを識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報付与部２１は、優先制御情報付きＭＡＣフレーム（第４図参照）をＬ２スイッチ処理部３に出力する。

Ｌ２スイッチ処理部３は、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ情報に基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームの訪路を決定する（ステップＳ１６０）。具体的には、Ｌ２スイッチ処理部３は、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍを決定して、決定した出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに対応する出力ポート処理部４−１〜４−ｍを決定する。たとえば、優先制御情報付きＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスが出力ポートＰＯ１を示している場合には優先制御情報付きＭＡＣフレームを出力ポート処理部４−１に出力することを決定し、優先制御情報付きＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスが出力ポートＰＯ２を示している場合に優先制御情報付きＭＡＣフレームを出力ポート処理部４−２に出力することを決定する。Ｌ２スイッチ処理部３は、決定した出力ポート処理部４−１〜４−ｍに優先制御情報付きＭＡＣフレームを出力する。

出力ポート処理部４−１〜４−ｍに入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームは、ＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ−ＩＤおよび情報識別情報に基づいたＶＬＡＮ制御バッファ部の優先制御バッファ部に入力される。たとえば、ＶＬＡＮ−ＩＤが「１」であり、優先制御情報のＶＬＡＮ優先ビットが「７」の優先制御情報付きＭＡＣフレームはＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１の優先制御バッファ部４２−７のフレーム振り分け処理部４４に入力され、ＶＬＡＮ−ＩＤが「２」であり、優先制御情報のＶＬＡＮ優先ビットが「３」の優先制御情報付きＭＡＣフレームはＶＬＡＮ制御バッファ部４０−２の優先制御バッファ部４２−３のフレーム振り分け処理部４４に入力される。

フレーム振り分け処理部４４は、Ｌ２スイッチ処理部３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報に基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームをキュー４５−１〜４５−９に出力する（ステップＳ１７０）。ＡＲＰフレーム、ＩＣＭＰフレームまたはＨＤＣＰフレームである優先制御情報付きＭＡＣフレームには、優先制御情報付与部２１によって優先制御情報に最優先キューであるキュー４５−１のキュー番号が設定されているので、ＡＲＰフレーム、ＩＣＭＰフレームまたはＨＤＣＰフレームはキュー４５−１に出力される。キュー４５−１〜４５−９は、フレーム振り分け処理部４４から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを蓄積する。

出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、予め定められた出力調停制御に基づいてキュー４５−１〜４５−９に蓄積されている優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出して、多重処理部４７に出力する。ここで、出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、最優先キューであるキュー４５−１に優先制御情報付きＭＡＣフレームが蓄積されている場合には、最優先でキュー４５−１の優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出すものとする。

多重処理部４７は、キュー４５−１〜４５−９から出力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４３に出力し、多重処理部４３は、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各多重処理部４７から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４１に出力し、多重処理部４１は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の各多重処理部４３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報を削除して、第４図に示した優先制御付きＭＡＣフレームを第３図に示したＭＡＣフレームに戻したＭＡＣフレームを多重して、多重した出力ＭＡＣフレームを対応する出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに出力する（ステップＳ１８０）。

このようにこの実施の形態１では、入力されたＭＡＣフレーム内のＭＡＣフレームヘッダ（レイヤ２制御情報）、ＩＰヘッダ（レイヤ３制御情報）、またはＴＣＰヘッダやＵＤＰヘッダ（レイヤ４制御情報）から、ＩＰ通信を開始する前に使用するプロトコルのＡＲＰフレームやＨＤＣＰフレーム、またはネットワークの状態を調査するＩＣＭＰフレームを識別して、ＡＲＰフレーム、ＨＤＣＰフレーム、またはＩＣＭＰフレームの場合には、これらのフレームを優先順位の最も高い最優先キューに振り分けてコマンドフレーム単位で優先的に処理するようにしているので、イーサーネット（登録商標）を用いた通信において、ネットワークへの高速な接続環境を提供するとともに、高速なネットワークの状態監視環境を提供することができる。

なお、この実施の形態１では、ＩＰ通信の開始前のプロトコルをＡＲＰプロトコルとＨＤＣＰプロトコルとしたが、これらのプロトコルに限るものではない。たとえば、第７図に示すように、ＴＣＰヘッダは、送信元ポート番号、宛先ポート番号、シーケンス番号、応答確認番号、オフセット（Ｄ／Ｏ）、予約、コード・ビット（ＦＬＡＧ）、ウインドウ、チェックサム、緊急ポインタ、オプションおよびパディングで構成される。ＭＡＣフレーム解析処理部２２が、ＴＣＰヘッダのコード・ビットを解析して、コード・ビットが「ＳＹＮＣ」、「ＳＹＮＣ／ＡＣＫ」、または「ＡＣＫ」の場合（３ウェイ・ハンドシェイクのフレームの場合）には、当該ＭＡＣフレームを最優先キューに割り振るようにキュー指定通知を出力するようにしてもよい。これにより、ＴＣＰセッション開始を高速に行うことができる。

また、ＴＣＰヘッダのコード・ビットが「ＡＣＫ」である場合にキュー指定通知を出力するようにして高速転送を行うようにすれば、双方向通信のスループットを上げることができる。

また、ＭＡＣフレーム解析処理部２２が、ＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスがマルチキャストアドレスであって、かつデータ内に経路情報が含まれているか否かを判定してルーティング情報フレームを検出し、ルーティング情報フレームを優先的に処理するようにしてもよい。

実施の形態２．
実施の形態１では、入力されたＭＡＣフレームのうち、特定のフレーム（ＡＲＰフレーム、ＨＤＣＰフレーム、またはＣＩＭＰフレーム）を最優先キューに振り分けることで、特定のフレームを高速転送するようにした。この実施の形態２は、特定のＭＡＣアドレスを有するＭＡＣフレームを最優先キューに振り分けることで、特定の加入者端末の通信を高速化するものである。

第８図を用いてこの発明の実施の形態２を説明する。この発明における実施の形態２のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムおよびスイッチ装置は、第１図および第２図に示した実施の形態１のネットワークシステムおよびスイッチ装置１−１と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。

第１図に示した加入者端末１０−１および加入者端末１０−２を優先端末とした場合を例に挙げて、第８図のフローチャートを参照して、この発明における実施の形態２のスイッチ装置の動作を説明する。なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、加入者端末１０−１のＭＡＣアドレスと、加入者端末１０−２のＭＡＣアドレスとが優先端末のアドレスとして予め設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、キュー指定通知を受けた場合、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７のそれぞれの２Ｍｂｐｓにシェ−ピングされる最優先キューであるキュー４５−２を使用し、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合、キュー４５−１〜４５−９のどのキューを使用するかのＶＬＡＮ優先順位が、予め設定されているものとする。

入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎからＭＡＣフレーム（第３図参照）が入力されると、入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎに対応するＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、優先端末宛のＭＡＣフレームであるか否かを判定する（ステップＳ２００）。具体的には、ＭＡＣフレームのプリアンブルによって同期検出を行った後に、ビット数またはバイト数をカウントして第３図に示した宛先ＭＡＣアドレスを検出する。そして、検出した宛先ＭＡＣアドレスと、加入者端末１０−１または加入者端末１０−２のＭＡＣアドレスとを比較する。検出した宛先ＭＡＣアドレスが加入者端末１０−１または加入者端末１０−２のＭＡＣアドレスの場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームが優先端末宛のＭＡＣフレームであると判断して、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ２２０）。

宛先ＭＡＣアドレスが優先端末のＭＡＣアドレスでない場合（優先端末宛のＭＡＣフレームではない場合）には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレームが優先端末からのＭＡＣフレームであるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。具体的には、ビット数またはバイト数をカウントして第３図に示した送信元ＭＡＣアドレスを検出する。そして、検出した送信元ＭＡＣアドレスと、加入者端末１０−１または加入者端末１０−２のＭＡＣアドレスとを比較する。検出した送信元ＭＡＣアドレスが加入者端末１０−１または加入者端末１０−２のＭＡＣアドレスの場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームが優先端末からのＭＡＣフレームであると判断して、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ２２０）。

送信元ＭＡＣアドレスが優先端末のＭＡＣアドレスでない場合（優先端末からのＭＡＣフレームではない場合）には、ＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ２３０）。すなわち、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームが、優先端末宛または優先端末からのＭＡＣフレームの場合にはキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力し、入力されたＭＡＣフレームが優先端末とは関係のないＭＡＣフレームの場合にはＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する。

優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知に基づいて決定したキューを示すキュー番号を優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する（ステップＳ２４０）。具体的には、キュー指定通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、最優先キューとして予め設定されているキュー４５−２を識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。ＶＬＡＮ優先通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットおよび予め定められたＶＬＡＮ優先順位に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、ＶＡＬＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、決定したキューを識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報付与部２１は、優先制御情報付きＭＡＣフレームをＬ２スイッチ処理部３に出力する。

Ｌ２スイッチ処理部３は、優先制御情報付きＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームの訪路を決定する（ステップＳ２５０）。

フレーム振り分け処理部４４は、Ｌ２スイッチ処理部３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報に基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームをキュー４５−１〜４５−９に出力する（ステップＳ２６０）。加入者端末１０−１および加入者端末１０−２宛のＭＡＣフレーム、または加入者端末１０−１および加入者端末１０−２からのＭＡＣフレームには、優先制御情報付与部２１によって優先制御情報に最優先キューであるキュー４５−２のキュー番号が設定されているのでキュー４５−２に出力される。キュー４５−１〜４５−９は、フレーム振り分け処理部４４から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを蓄積する。

出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、予め定められた出力調停制御に基づいてキュー４５−１〜４５−９に蓄積されている優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出して、多重処理部４７に出力する。ここで、出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、最優先キューであるキュー４５−２に優先制御情報付きＭＡＣフレームが蓄積されている場合には、最優先でキュー４５−２の優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出すものとする。
多重処理部４７は、キュー４５−１〜４５−９から出力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４３に出力し、多重処理部４３は、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各多重処理部４７から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４１に出力し、多重処理部４１は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の各多重処理部４３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報を削除して、第４図に示した優先制御付きＭＡＣフレームを第３図に示したＭＡＣフレームに戻したＭＡＣフレームを多重して、多重した出力ＭＡＣフレームを対応する出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに出力する（ステップＳ２７０）。

このようにこの実施の形態２では、入力されたＭＡＣフレーム内のＭＡＣフレームヘッダ（レイヤ２制御情報）の宛先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスから、予め定められた優先端末に関するＭＡＣフレームを識別して、優先端末に関するＭＡＣフレームの場合には、このＭＡＣフレームを優先順位の高い最優先キューに振り分けて優先的に処理するようにしているので、予め定められている優先端末、たとえば、優先転送かつ最大転送速度の制限を保証するプレミアムサービスに加入しているユーザの加入者端末や、警察や病院、市役所等の公共サービスを提供するサーバ向通信およびこれら公共サービスを利用するユーザの加入者端末の通信をＭＡＣフレームのレベルで優先的に転送することが可能となり、イーサーネット（登録商標）におけるネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。

なお、この実施の形態２では、ＭＡＣフレームヘッダの宛先ＭＡＣアドレスまたは送信元ＭＡＣアドレスが優先端末のＭＡＣアドレスであるか否かを判定して、優先端末からのＭＡＣフレーム、または優先端末宛のＭＡＣフレームを優先的に処理するようにしたが、たとえば、宛先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスを一組として設定しておき、特定の加入者端末間の通信におけるＭＡＣフレームを優先的に処理するようにしてもよい。

また、この実施の形態２では、ＭＡＣフレームヘッダの宛先ＭＡＣアドレスまたは送信元ＭＡＣアドレスを用いて優先端末に関するＭＡＣフレームを優先的に処理するようにしたが、たとえば、ＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ−ＩＤを用いて、特定のＶＬＡＮ−ＩＤのＭＡＣフレームを優先的に処理するようにしてもよい。これにより、特定のＶＬＡＮの加入者端末の通信を高速にすることができ、イーサーネット（登録商標）におけるネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。

実施の形態３．
実施の形態２では、特定のＭＡＣアドレスを有するＭＡＣフレームを最優先キューに振り分けることで、特定の加入者端末の通信を高速化するようにした。この実施の形態３では、特定のＩＰアドレスを有するＭＡＣフレームを最優先キューに振り分けることで、レイヤ３ネットワークを介して接続される特定の加入者端末の通信を高速化するものである。

たとえば、先の第１図に示した加入者端末１０−１および加入者端末１０−５を優先端末とした場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、加入者端末１０−１のＩＰアドレスと、加入者端末１０−５のＩＰアドレスとが優先端末のＩＰアドレスとして予め設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、キュー指定通知を受けた場合には、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７のそれぞれの最低保証帯域として１Ｍｂｐｓを保証する最優先キューであるキュー４５−５使用し、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合、キュー４５−１〜４５−９のどのキューを使用するかのＶＬＡＮ優先順位が、予め設定されているものとする。

ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、第３図に示したＭＡＣフレームのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスまたは宛先ＩＰアドレスが優先端末のＩＰアドレス（この場合は、加入者端末１０−１または加入者端末１０−５のＩＰアドレス）である場合にはキュー指定通知を、送信元ＩＰアドレスまたは宛先ＩＰアドレスが優先端末のＩＰアドレスではない場合にはＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する。

キュー指定通知を受けた場合、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、最優先キューとして予め設定されているキュー４５−５を識別するためのキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する。ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットおよび予め定められたＶＬＡＮ優先順位に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、ＶＡＬＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、決定したキューを識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報付与部２１は、優先制御情報付きＭＡＣフレームをＬ２スイッチ処理部３に出力する。

すなわち、上述した実施の形態２の宛先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスの代わりに、送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスを用いて優先端末に関するＭＡＣフレームを識別する。

このようにこの実施の形態３では、入力されたＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダ（レイヤ３制御情報）の送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスから、予め定められた優先端末に関するＭＡＣフレームを識別して、優先端末に関するＭＡＣフレームの場合には、このＭＡＣフレームを優先順位の高い最優先キューに振り分けて優先的に処理するようにしているので、ルータを介するＭＡＣアドレスを認識することができないレイヤ３ネットワークにおいても、予め定められている優先端末、たとえば、優先転送かつ最大転送速度の制限を保証するプレミアムサービスに加入しているユーザの加入者端末や、警察や病院、市役所等の公共サービスを提供するサーバ向通信およびこれら公共サービスを利用するユーザの加入者端末の通信をＭＡＣフレームのレベルで優先的に転送することが可能となり、イーサーネット（登録商標）におけるネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。

なお、この実施の形態３では、ＭＡＣフレームヘッダの宛先ＩＰアドレスまたは送信元ＩＰアドレスを用いて優先端末に関するＭＡＣフレームを優先的に処理するようにしたが、たとえば、サービスタイプを用いて、特定のサービスタイプのＭＡＣフレームを優先的に処理するようにしてもよい。これにより、特定のサービスタイプの通信を高速にすることができ、イーサーネット（登録商標）におけるネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。

実施の形態４．
実施の形態１〜３では、入力されたＭＡＣフレームのＭＡＣフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、またはＴＣＰヘッダやＵＣＰヘッダを解析して、特定のプロトコルのＭＡＣフレーム、または優先端末のＭＡＣフレームを最優先キューに振り分けて優先的に処理するようにした。この実施の形態４は、ＭＡＣフレームのＴＣＵヘッダの送信元ポート番号または宛先ポート番号を解析して、特定のプロトコルのＭＡＣフレームを優先的に処理するものである。

第９図を用いてこの発明の実施の形態４を説明する。この発明における実施の形態４のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムおよびスイッチ装置は、第１図および第２図に示した実施の形態１のネットワークシステムおよびスイッチ装置１−１と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。

第９図のフローチャートを参照して、この発明における実施の形態４のスイッチ装置の動作を説明する。なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、ｗｅｌｌ ｋｎｏｗｎポートであるＦＴＰデータ用ポート（初期値）のポート番号「２０」と、ＦＴＰ制御用ポート番号「２１」と、ｗｗｗのＨＴＴＰ用ポート番号「８０」と、ＳＩＰ用ポート（ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）の制御用）番号「５０６０」とが予め設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、ＳＩＰ用ポートのキュー指定通知を受けた場合には最優先キューであるキュー４５−１を使用し、ＨＴＴＰ用ポートのキュー指定通知を受けた場合にはベストエフォートの中優先キューであるキュー４５−８を使用し、ＦＴＰデータ用ポートおよびＦＴＰ制御用ポートのキュー指定通知を受けた場合には低優先キューであるキュー４５−９を使用し、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合にはキュー４５−１〜４５−９のどのキューを使用するかのＶＬＡＮ優先順位が、予め設定されているものとする。

入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎからＭＡＣフレーム（第３図参照）が入力されると、入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎに対応するＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレーム内の宛先ポート番号がＦＴＰデータ用ポートのＭＡＣフレームであるか否かを判定する（ステップＳ３００）。具体的には、宛先ポート番号の情報とＦＴＰデータ用ポート番号「２０」とを比較する。宛先ポート番号が「２０」の場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＦＴＰデータ用ポート番号のキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ３４０）。

宛先ポート番号が「２０」ではない場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレーム内の宛先ポート番号がＦＴＰ制御用ポートであるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。具体的には、宛先ポート番号の情報とＦＴＰ制御用ポート番号「２１」とを比較する。宛先ポート番号が「２１」の場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＦＴＰ制御用ポート番号のキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ３４０）。

宛先ポート番号が「２１」ではない場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレーム内の宛先ポート番号がＨＴＴＰ用ポートであるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。具体的には、宛先ポート番号の情報とＨＴＴＰ用ポート番号「８０」とを比較する。宛先ポート番号が「８０」の場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＨＴＴＰ用ポート番号のキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ３４０）。

宛先ポート番号が「８０」ではない場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレーム内の宛先ポート番号がＳＩＰ用ポートであるか否かを判定する（ステップＳ３３０）。具体的には、宛先ポート番号の情報とＳＩＰ用ポート番号「５０６０」とを比較する。宛先ポート番号が「５０６０」の場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＳＩＰ用ポート番号のキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ３４０）。

宛先ポート番号が「５０６０」でない場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ３５０）。すなわち、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレーム内の宛先ポート番号がＦＴＰデータ用ポート、ＦＴＰ制御用ポート、ＨＴＴＰ用ポート、またはＳＩＰ用ポートの場合にはそれぞれのポートに対応するキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力し、入力されたＭＡＣフレーム内の宛先ポート番号がＦＴＰデータ用ポート、ＦＴＰ制御用ポート、ＨＴＴＰ用ポート、またはＳＩＰ用ポートではない場合にはＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する。

優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知に基づいて決定したキューを示すキュー番号を優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する（ステップＳ３６０）。具体的には、ＦＴＰデータ用ポートまたはＦＴＰ制御用ポートのキュー指定通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、低優先キューであるキュー４５−９を識別するキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。ＨＴＴＰ用ポートのキュー指定通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、中優先キューであるキュー４５−８を識別するキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。ＳＩＰ用ポートのキュー指定通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、最優先キューであるキュー４５−１を識別するキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。ＶＬＡＮ優先通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットおよび予め定められたＶＬＡＮ優先順位に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、ＶＡＬＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、決定したキューを識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報付与部２１は、優先制御情報付きＭＡＣフレームをＬ２スイッチ処理部３に出力する。

Ｌ２スイッチ処理部３は、優先制御情報付きＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて訪路を決定して、決定した訪路に優先制御情報付きＭＡＣフレームを出力する（ステップＳ３７０）。

フレーム振り分け処理部４４は、Ｌ２スイッチ処理部３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報に基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームをキュー４５−１〜４５−９に出力する（ステップＳ３８０）。ＳＩＰ用ポート宛のＭＡＣフレームには優先制御情報に最優先キューであるキュー４５−１が設定されているのでキュー４５−１に出力され、ＨＴＴＰ用ポート宛のＭＡＣフレームには優先制御情報にベストエフォートの中優先キューであるキュー４５−８が設定されているのでキュー４５−８に出力され、ＦＴＰデータ用ポート宛およびＦＴＰ制御用ポート宛のＭＡＣフレームには優先制御情報に低優先キューであるキュー４５−９が設定されているのでキュー４５−９に出力される。

出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、予め定められた出力調停制御に基づいてキュー４５−１〜４５−９に蓄積されている優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出して、多重処理部４７に出力する。

多重処理部４７は、キュー４５−１〜４５−９から出力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４３に出力し、多重処理部４３は、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各多重処理部４７から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４１に出力し、多重処理部４１は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の各多重処理部４３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報を削除して、第４図に示した優先制御付きＭＡＣフレームを第３図に示したＭＡＣフレームに戻した出力ＭＡＣフレームを多重して、多重した出力ＭＡＣフレームを対応する出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに出力する（ステップＳ３９０）。

このようにこの実施の形態４では、入力されたＭＡＣフレーム内のＴＣＰヘッダ（レイヤ４制御情報）の宛先ポート番号がＦＴＰデータ用ポート、ＦＴＰ制御用ポート、ＨＴＴＰ用ポート、またはＳＩＰ用ポートである場合には、予め定められている優先順位のキューに振り分けるようにしているので、ＴＣＰプロトコルの各ポート毎に予めわかっているサービス毎に対応した優先処理をフロー単位で行うことがでる。たとえば、ＦＴＰのように優先度が低くてもエラーなく転送されることが重要なフローと、ＶｏＩＰのように遅延時間を最小限にすることが必要なサービスのフローとを区別して、それぞれのＭＡＣフレームに適した転送処理を行うことが可能となり、イーサーネット（登録商標）のネットワーク上でさまざまなアプリケーションを利用するユーザの加入者端末に対して、アプリケーションに適した転送処理を行ってサービス性を向上することができる。

なお、この実施の形態４では、ＴＣＰヘッダの宛先ポート番号を用いるようにしたが、これに限るものではなく、ＴＣＰヘッダの他の情報を用いてもよいし、ＵＣＰヘッダの情報を用いるようにしてもよい。

実施の形態５．
実施の形態１〜４では、ＭＡＣフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰヘッダ、またはＵＤＰヘッダを解析して、特定のＭＡＣフレームを優先的に処理するようにした。この実施の形態５では、レイヤ５以上の情報を解析して特定のＭＡＣフレームを優先的に処理するものである。

第１０図を用いてこの発明の実施の形態５を説明する。この発明における実施の形態５のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムおよびスイッチ装置は、第１図および第２図に示した実施の形態１のネットワークシステムおよびスイッチ装置１−１と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。

この実施の形態５のスイッチ装置１−１〜１−８に入力されるＭＡＣフレームは、先の第３図に示したものと同様であるが、ＴＣＰまたはＵＣＰヘッダの後のデータ内（レイヤ５以上の上位層）の予め定められた位置に優先コードの領域を設けておく。

第１０図のフローチャートを参照して、この発明における実施の形態５のスイッチ装置の動作を説明する。なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、特定コード（ここでは、病院を示す「ＨＯＳＰＩＴＡＬ＿Ａ」と緊急を示す「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」）が設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、キュー指定通知を受けた場合、ＶＬＡＮ優先ビット「７」の最優先キューであるキュー４５−１を使用し、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合、キュー４５−１〜４５−９のどのキューを使用するかのＶＬＡＮ優先順位が、予め設定されているものとする。

入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎからＭＡＣフレーム（第３図参照）が入力されると、入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎに対応するＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレームが特定コードを有するＭＡＣフレームであるか否かを判定する（ステップＳ４００）。具体的には、ＭＡＣフレームのプリアンブルによって同期検出を行った後に、ビット数またはバイト数をカウントして第３図に示したデータ内の予め定められた優先コードの情報を検出する。そして、検出した優先コードの情報が病院を示す特定コード「ＨＯＳＰＩＴＡＬ＿Ａ」または緊急を示す特定コード「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」であるかを判定する。優先コードが「ＨＯＳＰＩＴＡＬ＿Ａ」または「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」である場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ４１０）。

優先コードが「ＨＯＳＰＩＴＡＬ＿Ａ」または「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」ではない場合（優先コードが特定コードではない場合）、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ４２０）。すなわち、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームが特定コードを有するＭＡＣフレームの場合にはキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力し、入力されたＭＡＣフレームが特定コードとは関係のないＭＡＣフレームの場合にはＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する。

優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知に基づいて決定したキューを示すキュー番号を優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する（ステップＳ４３０）。具体的には、キュー指定通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮ優先ビット「７」とキュー４５−１を識別するためのキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する。ＶＬＡＮ優先通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットおよび予め定められたＶＬＡＮ優先順位に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、ＶＡＬＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、決定したキューを識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報付与部２１は、優先制御情報付きＭＡＣフレームをＬ２スイッチ処理部３に出力する。

Ｌ２スイッチ処理部３は、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて訪路を決定して、決定した訪路に優先制御情報付きＭＡＣフレームを出力する。（ステップＳ４４０）。

フレーム振り分け処理部４４は、Ｌ２スイッチ処理部３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報に基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームをキュー４５−１〜４５−９に出力する（ステップＳ４５０）。ＭＡＣフレームのデータ内に「ＨＯＳＰＩＴＡＬ＿Ａ」または「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」を有するＭＡＣフレームの優先制御情報には「ＶＬＡＮ優先ビット「７」で、かつ最優先キューであるキュー４５−１が設定されているので、優先制御バッファ部４２−７のキュー４５−１に出力される。

出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、予め定められた出力調停制御に基づいてキュー４５−１〜４５−９に蓄積されている優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出して、多重処理部４７に出力する。ここで、出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、最優先キューであるキュー４５−２に優先制御情報付きＭＡＣフレームが蓄積されている場合には、最優先でキュー４５−２の優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出すものとする。

多重処理部４７は、キュー４５−１〜４５−９から出力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４３に出力し、多重処理部４３は、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各多重処理部４７から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４１に出力し、多重処理部４１は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の各多重処理部４３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報を削除して、第４図に示した優先制御付きＭＡＣフレームを第３図に示したＭＡＣフレームに戻したＭＡＣフレームを多重して、多重した出力ＭＡＣフレームを対応する出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに出力する（ステップＳ４６０）。

このようにこの実施の形態５では、入力されたＭＡＣフレーム内のアプリケーション情報部分であるデータ（レイヤ５以上の上位層）に優先コードの領域を設けて、この優先コードが予め定められた特定コードと一致する場合には、このＭＡＣフレームを優先順位の高い優先ビットの最優先キューに振り分けて優先的に処理するようにしているので、特定のアプリケーション、たとえば、緊急患者のレントゲン写真や生体データなどを転送する際にデータ内に特定コードを設定することで、転送時にＭＡＣフレームのレベルで優先的に転送することが可能となり、イーサーネット（登録商標）におけるネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。

実施の形態６．
第１１図および第１２図を用いてこの発明の実施の形態５を説明する。この発明における実施の形態５のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムは、第１図に示したネットワークシステムのスイッチ装置１−１〜１−８の代わりにスイッチ装置１ａ−１〜１ａ−８を備えている。

スイッチ装置１ａ−１〜１ａ−８はすべて同じ機能を備えている。第１１図に示したスイッチ装置１ａ−１の構成を示すブロック図を参照してスイッチ装置の機能を説明する。

第１１図に示したスイッチ装置１ａ−１は、第２図に示したスイッチ装置１−１に優先制御処理部５が追加されている。第２図に示したスイッチ装置１−１と同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレーム内の送信元ポート番号または宛先ポート番号が予め定められたポート番号である場合に、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する機能に加えて、入力されたＭＡＣフレームがＦＴＰコマンドシーケンスであるか否かを判定して、ポート番号を指定された場合には、そのＭＡＣフレーム内の送信元ＩＰアドレスおよび宛先ポート番号を性能情報として優先制御処理部５に出力する機能を備えている。

優先制御処理部５は、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのそれぞれのＭＡＣフレーム解析処理部２２から出力される性能情報を受けると、予め定められたキュー番号を性能情報に付加したキュー変更通知を優先制御情報付与部２１に出力する。

つぎに、第１２図のフローチャートを参照して、この発明における実施の形態６のスイッチ装置の動作を説明する。なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、ｗｅｌｌ ｋｎｏｗｎポートであるＦＴＰデータ用ポート（初期値）のポート番号「２０」と、ＦＴＰ制御用ポート番号「２１」とが予め設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、キュー指定通知を受けた場合には低優先キューであるキュー４５−９を使用し、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合にはキュー４５−１〜４５−９のどのキューを使用するかを示すＶＬＡＮ優先順位が、予め設定されているものとする。さらに、優先制御処理部５には、性能情報を受けた場合、使用するキューを低優先キューであるキュー４５−９に変更することが予め設定されているものとする。

入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎからＭＡＣフレーム（第３図参照）が入力されると、入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎに対応するＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレームの宛先ポート番号がＦＴＰデータ用ポートまたはＦＴＰ制御用ポートであるか否かを判定する（ステップＳ５００，Ｓ５１０）。具体的には、宛先ポート番号の情報が「２０」または「２１」であるか否かを判定する。宛先ポート番号が「２０」または「２１」である場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ５２０）。

ＦＴＰプロトコルには、ＰＡＳＳＩＶモードまたはＡＣＴＩＶＥモードにおいてデータ転送用の宛先ポート番号または送信元ポートを指定することができる。ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、宛先ポート番号がＦＴＰデータ用ポート番号またはＦＴＰ制御用ポート番号のＭＡＣフレームを検出するとＦＴＰコマンドシーケンスであることを認識する。ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＦＴＰコマンドシーケンス中に、送信元ＩＰアドレスまたは宛先ＩＰアドレスが、サーバのＩＰアドレスまたは加入者端末のＩＰアドレスであって、かつＴＣＰヘッダの宛先ポート番号または送信元ポート番号がポート番号ＬであるＭＡＣフレームを判定する（ステップＳ５３０）。

ここで、サーバ９−１と加入者端末１０−１とのＦＴＰコマンドシーケンス中に、入力ポートＰＩ１から加入者端末１０−１からデータ転送用ポートとしてポート番号ＬのＭＡＣフレームが入力されたと仮定する。入力ポートＰＩ１に対応するＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ポート番号のポート番号が「Ｌ」であるＭＡＣフレームを検出する。

ＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、性能情報として検出したＭＡＣフレームの宛先ＩＰアドレスおよびポート番号Ｌを優先制御処理部５に出力する（ステップＳ５４０）。

優先制御処理部５は、性能情報を受け取ると、予め定められている低優先キューであるキュー４５−９のキュー番号を性能情報に付加したキュー変更通知を反対方向通信に使用する入力ポートに対応する優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ５５０）。スイッチ装置１ａ−１〜１ａ−８は、たとえば、出力ポートＰＯ１から出力したＭＡＣフレームに対する応答のＭＡＣフレームは入力ポートＰＩ２から入力されるというように予め対応する入力ポートと出力ポートとが設定されている。たとえば、サーバ９−１の宛先ＩＰアドレスのＭＡＣフレームは出力ポートＰＯ１に出力されるとすると、優先制御処理部５は、入力ポートＰＩ２に対応するＭＡＣフレーム処理部２−２のＭＡＣフレーム解析処理部２２に、送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであってかつ送信元ポート番号がポート番号ＬであるＭＡＣフレームを検出してキュー指定通知を出力するように通知する。また、優先制御処理部５は、ＭＡＣフレーム処理部２−２の優先制御情報付与部２１に、送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであってかつ送信元ポート番号がポート番号Ｌのキュー指定通知を受けた場合、低優先キューであるキュー４５−９を使用することを通知するキュー変更通知を出力する。

一方、宛先ポート番号が「２０」、「２１」または「Ｌ」ではない場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ５６０）。

優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知に基づいて決定したキューを示すキュー番号を優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する（ステップＳ５７０）。具体的には、ＭＡＣフレーム処理部２−２の優先制御情報付与部２１は、送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであってかつ送信元ポート番号がポート番号Ｌのキュー指定通知を受けた場合、キュー変更通知で指定されたキュー４５−９のキュー番号を優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する。ＶＬＡＮ優先通知を受けると、ＭＡＣフレーム処理部２−２の優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットおよび予め定められたＶＬＡＮ優先順位に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、ＶＡＬＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、決定したキューを識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報付与部２１は、優先制御情報付きＭＡＣフレームをＬ２スイッチ処理部３に出力する。

Ｌ２スイッチ処理部３は、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームの訪路を決定する（ステップＳ５８０）。

フレーム振り分け処理部４４は、Ｌ２スイッチ処理部３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報に基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームをキュー４５−１〜４５−９に出力する（ステップＳ５９０）。

多重処理部４７は、キュー４５−１〜４５−９から出力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４３に出力し、多重処理部４３は、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各多重処理部４７から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４１に出力し、多重処理部４１は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の各多重処理部４３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報を削除して、第４図に示した優先制御付きＭＡＣフレームを第３図に示したＭＡＣフレームに戻した出力ＭＡＣフレームを多重して、多重した出力ＭＡＣフレームを対応する出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに出力する（ステップＳ６００）。

このようにこの実施の形態６では、入力されたＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダ（レイヤ３制御情報）の送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスと、ＴＣＰヘッダ（レイヤ４制御情報）の送信元ポート番号および宛先ポート番号とから、双方向通信の逆方向通信に用いられる入力ポートに入力されるＭＡＣフレームを推定して、推定した入力ポートから入力されるＭＡＣフレームを振り分けるキューを決定するようにしているので、ユーザ間の双方向通信のＭＡＣフレームのレベルで優先的に転送することが可能となり、イーサーネット（登録商標）のネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。

実施の形態７．
第１３図および第１４図を用いてこの発明の実施の形態７を説明する。この発明における実施の形態５のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムは、第１図に示したネットワークシステムのスイッチ装置１−１〜１−８の代わりにスイッチ装置１ｂ−１〜１ｂ−８を備えている。

スイッチ装置１ｂ−１〜１ｂ−８は全て同じ機能を備えている。第１３図に示したスイッチ装置１ｂ−１の構成を示すブロック図を参照してスイッチ装置の機能を説明する。スイッチ装置１ｂ−１は、第１１図に示したスイッチ装置１ａ−１の出力ポート処理部４−１〜４−ｍの代わりに出力ポート処理部４ａ−１〜４ａ−ｍを、優先制御処理部５の代わりに優先制御処理部５ａを備えている。

出力ポート処理部４ａ−１〜４ａ−ｍは全て同じ機能を備えている。第１４図に示した出力ポート処理部４ａ−１の構成を示すブロック図を参照して出力ポート処理部の機能を説明する。第１４図に示した出力ポート処理部４ａ−１は、第５図に示した出力ポート処理部４−１に性能情報測定部４８が追加されている。第５図に示した出力ポート処理部４−１と同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

性能情報測定部４８は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力される予め定められた宛先ＩＰアドレスを有する優先制御情報付きＭＡＣフレームのトラフィックを監視して、トラフィックが閾値を超えた場合には、ＩＰアドレスを含む超過性能情報を優先制御処理部５ａに出力する。また、超過性能情報を出力した後の一定時間の間、予め定められた宛先ＩＰアドレスを有する優先制御情報付きＭＡＣフレームのトラフィックが閾値よりも小さい場合には、ＩＰアドレスを含む低下性能情報を優先制御処理部５ａに出力する。

第１１図に戻って、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレーム内の送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスが予め定められたＩＰアドレスである場合に、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する機能に加えて、入力されたＭＡＣフレーム内の宛先ＩＰアドレスが予め定められたＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム（予め定められたＩＰアドレス宛のＭＡＣフレーム）をカウントする機能を更に備えている。

優先制御処理部５ａは、出力ポート処理部４ａ−１〜４ａ−ｍの性能情報測定部４８からの超過性能情報、およびＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２のカウント値に基づいて、トラフィックを超えたＩＰアドレス宛に最も多くＭＡＣフレームを入力しているＭＡＣフレーム処理部の優先制御情報付与部２１に対して、現在使用しているキューよりも優先順位の低いキューのキュー番号を設定するキュー変更通知を出力する。また、優先制御処理部５ａは、出力ポート処理部４ａ−１〜４ａ−ｍの性能情報測定部４８からの低下性能情報に基づいて、優先順位の低いキュー番号を設定するキュー変更通知を出力した優先制御情報付与部２１に対して、変更前のキューのキュー番号を設定するキュー変更通知を出力する。

つぎに、加入者端末１０−１、１０−２とサーバ９−１との通信を例に挙げて、この発明における実施の形態７のスイッチ装置の動作を説明する。なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、優先通信端末である加入者端末１０−１およびサーバ９−１のＩＰアドレスが予め設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、加入者端末１０−１からサーバ９−１へのＭＡＣフレーム（ＩＰヘッダの送信元アドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム）はＶＬＡＮ優先ビット「７」の最大５Ｍｂｐｓのピーク・カット・オフのキューである優先制御バッファ部４２−７のキュー４５−２を使用し、サーバ９−１から加入者端末１０−１へのＭＡＣフレーム（ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム）はＶＬＡＮ優先ビット「７」の最低保証帯域でかつシーピングの４Ｍｂｐｓを保証するキューである優先制御バッファ部４２−７のキュー４５−６を使用することが設定されているものとする。また、優先制御処理部５には、超過性能情報を受けた場合、ＶＬＡＮ優先ビットが「０」の最低保証帯域でかつシーピングの４Ｍｂｐｓを保証するキューである優先制御バッファ部４２−０のキュー４５−６を使用することが設定されているものとする。

なお、入力されたＭＡＣフレームのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスで、かつ宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスである場合に、ＶＬＡＮ優先ビット「７」とキュー４５−２のキュー番号とを優先制御情報として付加し、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスである場合に、ＶＬＡＮ優先ビット「７」とキュー４５−６のキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加して優先処理を行う動作は、ＩＰヘッダを解析して優先処理を行う実施の形態３の動作と同じであるので、ここでは優先制御処理部５に関わる動作のみを説明する。

ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームが加入者端末１０−１からサーバ９−１へのＭＡＣフレーム、すなわちＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであってかつ宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１である場合には内部のカウンタをカウントアップする。たとえば、加入者端末１０−１が入力ポートＰＩ１を、加入者端末１０−２が入力ポートＰＩ２を使用している場合、ＭＡＣフレーム処理部２−１およびＭＡＣフレーム処理部２−２のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダの宛先アドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレームの数をカウントする。

性能情報測定部４８は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の各キュー４５−１〜４５−９に入力される優先制御情報付きＭＡＣフレームの中でサーバ９−１への優先制御情報付きＭＡＣフレーム、すなわち宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレームのバイト数をカウントして、トラフィックを監視する。性能情報測定部４８は、カウント値が閾値を超えた場合、サーバ９−１のＩＰアドレスを含む超過性能情報を優先制御処理部５ａに出力する。たとえば、サーバ９−１が出力ポートＰＯ１を使用している場合、出力ポート処理部４ａ−１の性能情報測定部４８が、優先制御情報付きＭＡＣフレームのＴＣＰヘッダの宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレである情報制御情報付きＭＡＣフレームのバイト数をカウントする。そして、カウント値が閾値を超えた場合、性能情報測定部４８は、優先情報処理部５ａに超過性能情報を出力する。

出力ポート処理部４ａ−１〜４ａ−ｍの性能情報測定部４８から超過性能情報を受けると、優先制御処理部５ａは、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２の超過性能情報に含まれるＩＰアドレスに対応するカウント値を読み出す。ここでは、出力ポート処理部４−１の性能情報測定部４８からサーバ９−１のＩＰアドレスを含む超過性能情報を受けている。優先制御処理部５ａは、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２のサーバ９−１宛ＭＡＣフレームのカウント値を読み出す。

優先制御処理部５ａは、カウント値が最大であるＭＡＣフレーム処理部の優先制御情報付与部２１に、現在使用しているキューよりも優先順位の低いキューのキュー番号を設定するキュー変更通知を出力する。たとえば、加入者端末１０−１の方が加入者端末１０−２よりも多くの通信を行っている場合、ＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２のカウント値の方が、ＭＡＣフレーム処理部２−２のＭＡＣフレーム解析処理部２２のカウント値よりも大きくなっている。したがって、優先制御処理部５ａは、ＭＡＣフレーム処理部２−１の優先制御情報付与部２１に送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先アドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスのＭＡＣフレームは、ＶＬＡＮ優先ビットが「０」の最低保証帯域でかつシーピングの４Ｍｂｐｓを保証するキューである優先制御バッファ部４２−０のキュー４５−６を使用するようにキュー変更通知を出力する。

キュー変更通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレームには、ＶＬＡＮ優先ビットが「０」と、キュー４５−６を識別するためのキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。すなわち、優先制御情報のＶＬＡＮ優先ビットを「７」から「０」に変更する。

これにより、加入者端末１０−１からサーバ９−１への通信のＭＡＣフレームの優先順位が低くなり、サーバ９−１へのトラフィックを抑制することができる。

一方、出力ポート処理部４ａ−１の性能情報測定部４８は、超過性能情報を出力した後も、サーバ９−１へのＭＡＣフレームのバイト数をカウントしてトラフィックを監視している。出力ポート処理部４−１の性能情報測定部４８は、超過性能情報を出力した後の一定時間の間、予め定められた宛先ＩＰアドレスを有する優先制御情報付きＭＡＣフレームのトラフィックが閾値よりも小さい場合には、ＩＰアドレスを含む低下性能情報を優先制御処理部５ａに出力する。すなわち、超過性能情報を出力した後の一定時間の間、サーバ９−１宛のＭＡＣフレームのバイト数をカウント値が閾値より小さい場合、サーバ９−１のＩＰアドレスを含む低下性能情報を優先制御処理部５ａに出力する。

低下性能情報を受けると、優先制御処理部５ａは、低下性能情報に含まれているＩＰアドレス宛のＭＡＣフレームの使用キューを変更したＭＡＣフレーム処理部の優先制御情報付与部２１に対して、変更する前のキューのキュー番号を設定するキュー変更通知を出力する。ここでは、ＭＡＣフレーム処理部２−１の優先制御情報付与部２１に、送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであってかつ宛先アドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスのキュー指定通知を受けた場合、ＶＬＡＮ優先ビットが「７」の最低保証帯域でかつシーピングの４Ｍｂｐｓを保証するキューである優先制御バッファ部４２−７のキュー４５−６を使用するようにキュー変更通知を出力する。

以後、ＭＡＣフレーム処理部２−１の優先制御情報付与部２１は、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであってかつ宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスのキュー指定通知を受けると、ＶＬＡＮ優先ビットが「７」と、キュー４５−６を識別するためのキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。すなわち、優先制御情報のＶＬＡＮ優先ビットを「０」から「７」に変更する。

これにより、加入者端末１０−１からサーバ９−１への通信のＭＡＣフレームの優先順位が高くなり、最初に設定されていた優先順位で処理される。

このようにこの実施の形態７では、ＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダ（レイヤ３制御情報）の宛先ＩＰアドレスによって予め定められた宛先ＩＰアドレスへのトラフィックを監視して、トラフィックが予め定められた閾値を超えた場合には、トラフィックの多くを占めている送信元からのＭＡＣフレームの処理の優先順位を下げるようにしているので、安定した通信を行うことができ、イーサーネット（登録商標）のネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。

なお、この実施の形態７では、ＩＰヘッダの宛先アドレスおよび送信元ＩＰアドレスを用いるようにしたが、ＩＰヘッダのサービスタイプを用いて、特定のサービスタイプのＭＡＣフレームのトラフィックを監視して、トラフィックを制御するようにしてもよい。

実施の形態８．
実施の形態６では、ＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスと、ＴＣＰヘッダの送信元ポート番号および宛先ポート番号とから、双方向通信に用いられる逆方向通信に用いられる入力ポートに入力されるＭＡＣフレームを推定した。この実施の形態８は、ＭＡＣフレームヘッダの宛先ＭＡＣアドレスおよびＩＧＭＰフレームのタイプ、ＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスおよびＩＧＭＰフレームのタイプから双方向通信に用いられる逆方向通信に用いられる入力ポートに入力されるＭＡＣフレームを推定して、優先制御を行うものである。

この発明における実施の形態６のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムおよびスイッチ装置は、実施の形態６と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。

なお、この発明における実施の形態８では、第１図のルータ７−３をマルチキャストルータとし、加入者端末１０−１をＩＧＭＰ（Internet Group Multicast Protocol, RFC2236）のクライアント端末とし、第１５図に示すＩＧＭＰパケット、または第１６図に示すＲＴＰパケットのＭＡＣフレームがスイッチ装置に入力されるものとする。

また、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、マルチキャストグループへの参加問い合わせのＭＡＣフレームを識別するためのＭＡＣアドレスとしてMC_MAC（01.00.xx.xx.xx.xx）とＩＧＭＰフレームのタイプ「０ｘ１１」、マルチキャストグループへの参加のＭＡＣフレームを識別するためのＩＧＭＰフレームのタイプ「０ｘ１２」、マルチキャストグループからの離脱のＭＡＣフレームを識別するためのＩＧＭＰフレームのタイプ「０ｘ１３」が予め設定されているものとする。

さらに、優先制御情報付与部２１には、ＩＧＭＰパケットのキュー指定通知を受けた場合には最優先キューであるキュー４５を使用することが予め設定されているものとする。

なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２がマルチキャストグループへの参加問い合わせ、マルチキャストグループへの参加、マルチキャストグループからの離脱のＭＡＣフレームを検出してキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力して、優先制御情報付与部２１が、ＶＬＡＮ優先ビットとキュー４５のキュー番号とを優先制御情報として付加して優先処理を行う動作は、実施の形態６と同じ動作であるので、ここでは優先制御処理部５に関わる動作のみを説明する。

網側の入力ポート（ルータ７−３からのＭＡＣフレームが入力されるポートであり、ここでは、入力ポートＰＩ１とする）からＭＡＣフレームが入力されると、入力ポートＰＩ１に対応するＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレームヘッダの宛先ＭＡＣアドレスがMC_MAC（01.00.xx.xx.xx.xx）であって、かつＩＧＭＰフレームのタイプが「０ｘ１１」であるかを判定する。すなわち、ＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、マルチキャストグループへの参加問い合わせのＭＡＣフレームを検出する。マルチキャストグループへの参加問い合わせのＭＡＣフレームを検出した場合、ＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、優先制御情報付与部２１にキュー指定通知を出力するとともに、優先制御処理部５に、ＵＣＰヘッダの宛先ＩＰアドレス（マルチキャストのグループアドレス）である性能情報を優先制御処理部５に通知する。

優先制御処理部５は、網側の入力ポートであるＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２から通知された宛先ＩＰアドレス（ＩＰ＿Ｍｕｌｔｉ＿Ａ）を加入者端末１０−１側の入力ポート（ここでは、入力ポートＰＩ２とする）に対応するＭＡＣフレーム処理部２−２のＭＡＣフレーム解析処理部２２に通知する。

ＭＡＣフレーム処理部２−２のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスが通知されたＩＰアドレス（ＩＰ＿Ｍｕｌｔｉ＿Ａ）であって、かつＩＧＭＰパケットのタイプが「０ｘ１２」であるか否かを判定する。すなわち、マルチキャストグループへの参加のＭＡＣフレームを検出する。マルチキャストグループへの参加のＭＡＣフレームを検出した場合、ＭＡＣフレーム処理部２−２のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力するとともに、自ポート（この場合は入力ポートＰＩ２）宛の送信先ＩＰアドレス（ＩＰ＿Ｍｕｌｔｉ＿Ａ）であってかつＲＴＰパケットのＭＡＣフレーム（映像配信のパケット）が送信されてくることを優先制御処理部５に通知する。

ＲＴＰパケットのＭＡＣフレームが送信されてくる通知を受けると、優先制御処理部５は、網側の入力ポートに対応するＭＡＣフレーム処理部２−１の優先制御情報付与部２１に、ＲＴＰパケットのキュー指定通知を受けた場合には４Ｍｂｐｓのシーピング機能付優先キューであるキュー４５−２を使用ようにキュー変更通知を出力する。ここでは、４ＭｂｐｓのＭＰＥＧ２のＲＴＰパケットを想定している。

ＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＵＤＰヘッダの宛先ＩＰアドレスがＩＰ＿Ｍｕｌｔｉ＿ＡのＲＴＰパケットのＭＡＣフレームを検出するとＲＴＰパケットのキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する。

ＲＴＰパケットのキュー指定通知を受けると、ＭＡＣフレーム処理部２−１の優先制御情報付与部２１は、ＲＴＰパケットのＭＡＣフレームのＶＬＡＮタグの示すＶＬＡＮ優先ビットとキュー４５−２を識別するためのキュー番号とを優先識別情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。

このようにこの実施の形態８では、入力されたＭＡＣフレームのＩＰヘッダ（レイヤ２制御情報）およびＩＧＭＰパケットまたはＲＴＰパケット（レイヤ５制御情報）から、双方向通信に用いられる逆方向通信に用いられる入力ポートに入力されるＭＡＣフレームを推定して、推定した入力ポートから入力されるＭＡＣフレームを振り分けるキューを決定するようにしているので、ＭＡＣフレームに適したキューを使用してスムーズな通信を保証することが可能となり、イーサーネット（登録商標）のネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上することができる。

なお、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスまたは宛先ＩＰアドレスと、ＩＧＭＰパケットのタイプとを用いてキュー指定通知を出力するようにしたが、ＭＡＣフレームの他の情報を用いるようにしてもよい。

また、この実施の形態８では、マルチキャストとしてＩＧＭＰフレームを解析するようにしたが、ＩＧＭＰフレームに限るものではなく、他のプロトコルであってもかまわない。

実施の形態９．
この発明における実施の形態９のスイッチ装置が適用されるネットワークおよびスイッチ装置の構成は、実施の形態７と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。

性能情報測定部４８は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力されるＭＡＣフレームの中で、送信元アドレスが予め定められたＩＰアドレスであって、かつＵＤＰの送信元ポート番号が予め定められたポート番号であるＭＡＣフレームを加入者端末毎に測定する。

優先制御処理部５ａは、送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスが予め定められたＩＰアドレスのＭＡＣフレームのアプリケーションの種類を解析することを指示する検出通知をＭＡＣフレーム解析処理部２２に出力するとともに、ＭＡＣフレーム解析処理部２２からの解析結果に基づいて、アプリケーションが要求する通信品質を判定して、使用するキューを決定する。

この実施の形態９では、サーバ９−１から同一のサービス、たとえば、加入者端末１０−１と加入者端末１０−２とにライブ中継などの同時刻に同一のデータを転送し、加入者端末１０−６はライブ中継のサービスを受けていない場合に加入者端末１０−１を収容しているスイッチ装置１ｂ−３、加入者端末１０−２を収容しているスイッチ装置１ｂ−４、および加入者端末１０−６を収容してスイッチ装置１ｂ−９を収容するスイッチ装置１ｂ−１の動作を説明する。

サーバ９−１から送信されるライブ中継のデータはＵＤＰプロトコルの送信元ポート番号として「ＮＮ」が使用されているものとする。また、ＭＡＣフレーム解析処理部２２および優先制御処理部５には、予めサーバ９−１のＩＰアドレスと、ポート番号「ＮＮ］とが設定されているものとする。さらに、優先制御情報付与部２１には、サーバ９−１からのライブ中継サービスのＭＡＣフレームであるキュー指定通知を受けた場合は最低保証帯域５Ｍｂｐｓであってかつシェーピングの優先キューであるキュー４５−６を使用することが設定されているものとする。性能情報測定部４８には、各種トラフィックの特性、たとえば、ｗｅｌｌ ｋｎｏｗｎポートを指定してＶｏＩＰのように使用するアプリケーションによって実時間性を要求するものや、ＦＴＰやＨＴＴＰのように実時間性を要求しないもの、映像配信のように常にトラフィックが一定のレートで流れるものなどが指定されているものとする。

なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２が、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつＵＤＰヘッダの送信元ポート番号が「ＮＮ」のＭＡＣフレームを検出してキュー指定通知を出力し、優先制御情報付与部２１がＭＡＣフレームヘッダの前に優先制御情報を付加して、優先制御情報に基づいて優先処理を行う動作、すなわちＭＡＣフレームを解析して優先処理を行う動作は、実施の形態１〜５と同じ動作であるので、ここでは優先制御処理部５に関する動作のみを説明する。

性能情報測定部４８は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力されるＭＡＣフレームの中で、送信元アドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつＵＤＰの送信元ポート番号が「ＮＮ」であるＭＡＣフレーム（サーバ９−１からのＭＡＣフレーム）を加入者端末毎（この場合は、加入者端末１０−１，１０−２）に測定する。性能情報測定部４８は、加入者端末１０−１および加入者端末１０−２へのＭＡＣフレームの平均転送レートが、予め定められている値（この場合は、５Ｍｂｐｓ）に達していないことを検出すると、優先制御処理部５に性能情報を通知する。

性能情報を受けると、優先制御処理部５は、サーバ９−１から加入者端末１０−６へのＭＡＣフレームを解析することを指示する検出通知をＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２に出力する。すなわち、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスが加入者端末１０−６のＩＰアドレスであるＭＡＣフレームが、どのようなＭＡＣフレームであるのかを解析するように通知する。

ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスが加入者端末１０−６のＩＰアドレスであるＭＡＣフレームの宛先ポート番号が「２０」または「２１」であればＦＴＰのＭＡＣフレームであり、宛先ポート番号が「８０」であればＨＴＴＰのＭＡＣフレームであり、宛先ポート番号が「５０６０」であればＶｏＩＰのＭＡＣフレームであるというように、ＭＡＣフレーム内の情報からＭＡＣフレームがどのようなプロトコルのＭＡＣフレームであるかを解析して優先制御処理部５に通知する。

ＭＡＣフレーム解析処理部２２からの解析結果に基づいて、優先制御処理部５は、たとえば、サーバ９−１から加入者端末１０−６へのＭＡＣフレームが、ＦＴＰように実時間性を要求されないＭＡＣフレームである場合、このＦＴＰのＭＡＣフレームが割り振られる優先制御バッファ部が、サーバ９−１から加入者端末１０−１または加入者端末１０−２へのライブ中継サービスに用いているＭＡＣフレームが振り分けられる優先制御バッファ部よりも優先度が高くなっていないかを判定する。サーバ９−１から加入者端末１０−６へのＦＴＰのＭＡＣフレームの優先度が、サーバ９−１から加入者端末１０−１または加入者端末１０−２へのＭＡＣフレームの優先度よりも高くなっている場合には、優先制御処理部５は、サーバ９−１から加入者端末１０−６へのＦＴＰのＭＡＣフレームの優先度をサーバ９−１から加入者端末１０−１または加入者端末１０−２へのＭＡＣフレームの優先度より小さくするようにする。たとえば、優先制御処理部５は、ＦＴＰのキュー指定通知を受けた場合、１Ｍｂｐｓのピーク・カット・オフであるキュー４５−５を使用するように優先制御情報付与部２１に通知するとともに、入力されたＭＡＣフレームがサーバ９−１から加入者端末１０−６へのＦＴＰのＭＡＣフレーム（ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスが加入者端末１０−６のＩＰアドレスであって、かつ送信元ポート番号または宛先ポート番号が「２０」または「２１」のＭＡＣフレーム）の場合、ＦＴＰのキュー指定通知を出力するようにＭＡＣフレーム解析処理部２２に通知する。

これによりサーバ９−１から加入者端末１０−６へのＦＴＰのＭＡＣフレームが割り振られるキューが、サーバ９−１から加入者端末１０−１または加入者端末１０−２へのライブ中継のＭＡＣフレームが割り振られる優先度よりも低くなり、サーバ９−１から加入者端末１０−１または加入者端末１０−２へのライブ中継のＭＡＣフレームが優先的に処理されて転送レートが高くなる。

一方、性能情報測定部４８は、平均転送レートが５Ｍｂｐｓに達していないことを通知する性能通知を出力した後も、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１であって、かつＵＤＰヘッダの送信元ポートが「ＮＮ］であるＭＡＣフレームを加入者端末ごとに測定している。一定時間が経過した後もサーバ９−１から加入者端末１０−１または加入者端末１０−２へのＭＡＣフレームの平均転送レートが、５Ｍｂｐｓに達していない場合には、さらに平均転送レートが５Ｍｂｐｓに達していないことを通知する性能通知を優先制御処理部５に出力し、優先制御処理部５は、たとえば、ＨＴＴＰのように実時間性を要求されないアプリケーションのＭＡＣフレームをＭＡＣフレーム解析処理部２２に解析させて、その解析結果に基づいて使用するキューを変更する動作を繰り返す。

このようにこの実施の形態９では、ＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダ（レイヤ２制御情報）およびＵＤＰヘッダ（レイヤ３制御情報）から、ＭＡＣフレームのアプリケーションの要求する通信品質を識別して、指定された実時間性の要求されるＭＡＣフレームの転送レートを低下させているＭＡＣフレームを割り振るキューの優先度を下げるようにしているので、指定された実時間性の要求される通信のＭＡＣフレームを一定の転送レートで送信することができ、サービス品質を損なうことなく、イーサーネット（登録商標）のネットワーク上でのユーザに対する同一サービスに対する公平性を向上することができる。

なお、この実施の形態９では、ｗｅｌｌ ｋｎｏｗｎポートを使用してアプリケーションが要求する通信品質を判定するようにしたが、ｗｅｌｌ ｋｎｗｏｎポートに限るものではなく、ＭＡＣフレームヘッダの送信元ＭＡＣアドレスや宛先ＭＡＣアドレス、またはＩＰヘッダ内の送信元ＩＰアドレスや宛先ＩＰアドレスなどで通信品質を判定してもよいし、ネットワークに接続されている上位の監視装置と通信を行って通信品質を判定するようにしてもよい。

実施の形態１０．
この発明における実施の形態１０のスイッチ装置が適用されるネットワークおよびスイッチ装置の構成は、実施の形態７と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。

性能情報測定部４８は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力されるＭＡＣフレームの中で、宛先アドレスが予め定められたＩＰアドレスであって、かつＴＣＰヘッダの送信元ポート番号が予め定められたポート番号であるＭＡＣフレームをＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレス毎に測定する。

優先制御処理部５ａは、性能情報測定部４８によって通知される送信元ＩＰアドレスを有するＭＡＣフレームが入力される入力ポートのＭＡＣフレームのアプリケーションの種類を解析するようにＭＡＣフレーム解析処理部２２に通知するとともに、ＭＡＣフレーム解析処理部２２からの解析結果に基づいてアプリケーションが要求する通信品質を判定して、使用するキューを決定する。

この実施の形態１０では、サーバ９−１からの同一サービスを受けている加入者端末１０−１，１０−２，１０−６がそれぞれサーバ９−１と双方向通信を行っている場合に、スイッチ装置１ｂ−１が加入者端末１０−６を収容しているポートに加入者端末１０−６とは別の加入者端末（図示せず）が収容されており、この別の加入者端末のトラフィックが多く、加入者端末１０−１，１０−２の通信量と比較して、加入者端末１０−６の通信量が低くなっている場合のスイッチ装置１ｂ−１の動作について説明する。

サーバ９−１からの加入者端末１０−１，１０−２，１０−６への同一サービスのＭＡＣフレームは、ＵＤＰプロトコルの送信元ポート番号として「ＮＮ」が使用されているものとする。また、ＭＡＣフレーム解析処理部２２および優先制御処理部５には、予めサーバ９−１のＩＰアドレスと、ポート番号「ＮＮ］とが設定されているものとする。さらに、優先制御情報付与部２１には、サーバ９−１からのサービスのＭＡＣフレームであるキュー指定通知を受けた場合はＶＬＡＮ優先ビットが「５」のベストエフォートの優先キューであるキュー４５−１を使用することが設定されているものとする。性能情報測定部４８には、各種トラフィックの特性、たとえば、ｗｅｌｌ ｋｎｏｗｎポートを指定してＶｏＩＰのように使用するアプリケーションによって実時間性を要求するものや、ＦＴＰやＨＴＴＰのように実時間性を要求しないもの、映像配信のように常にトラフィックが一定のレートで流れるものなどが指定されているものとする。

なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２が、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつＴＣＰヘッダの送信元ポート番号が「ＮＮ」のＭＡＣフレームを検出してキュー指定通知を出力し、優先制御情報付与部２１がＭＡＣフレームヘッダの前にＶＬＡＮ優先ビットが「５」とキュー４５−１のキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加して、優先制御情報に基づいて優先処理を行う動作は、すなわち、ＭＡＣフレームを解析して優先制御を行う動作は、実施の形態１〜５と同じ動作であるので、ここでは優先制御処理部５ａに関する動作のみを説明する。

性能情報測定部４８は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力されるＭＡＣフレームの中で、宛先アドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつＴＣＰヘッダの送信元ポート番号が「ＮＮ」であるＭＡＣフレーム（サーバ９−１からのＭＡＣフレーム）をＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレス毎に測定する。性能情報測定部４８は、測定結果から、加入者端末１０−１からサーバ９−１へのＭＡＣフレーム（送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム）、加入者端末１０−２からサーバ９−１へのＭＡＣフレーム（送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−２のＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム）または加入者端末１０−６からサーバ９−１へのＭＡＣフレーム（送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−６のＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム）の平均転送レートが、予め定められている値に達していないことを検出すると、優先制御処理部５に性能情報を通知する。ここでは、加入者端末１０−６からサーバ９−１へのＭＡＣフレームの平均転送レートが、予め定められている値に達していないことを検出して、優先制御処理部５ａに性能情報を通知する。

優先制御処理部５ａは、加入者端末１０−６からサーバ９−１へのＭＡＣフレームが入力される入力ポート（ここでは、入力ポートＰＩ１とする）に対応するＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２に、ＭＡＣフレームを解析するように通知する。

ＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されるＭＡＣフレームがどのようなアプリケーションのＭＡＣフレームであるかを解析する。たとえば、ＭＡＣフレームのＴＣＰヘッダの送信元ポート番号または宛先ポート番号が「２０」または「２１」であればＦＴＰのＭＡＣフレームであり、宛先ポート番号が「８０」であればＨＴＴＰのＭＡＣフレームであり、宛先ポート番号が「５０６０」であればＶｏＩＰのＭＡＣフレームであるというように、ＭＡＣフレーム内の情報からＭＡＣフレームがどのようなプロトコルのＭＡＣフレームであるかを解析して、そのＭＡＣフレームの送信元ＩＰアドレスと解析結果とを優先制御処理部５ａに通知する。
優先制御処理部５ａは、たとえば、ＦＴＰやＨＴＴＰのように実時間性を要求されないＭＡＣフレームを最も多く送信している送信元ＩＰアドレスのＭＡＣフレームを現在使用しているキューよりも優先度を低くするように決定する。たとえば、ＦＴＰやＨＴＴＰのように実時間性を要求されないＭＡＣフレームを最も多く送信している送信元ＩＰアドレスのＭＡＣフレームを５Ｍｂｐｓのピーク・カット・オフのキュー４５−６を使用することを決定する。そして、優先制御処理部５ａは、ＦＴＰのキュー指定通知を受けた場合、キュー４５−６のキューを使用することをＭＡＣフレーム処理部２−１の優先制御情報付与部２１に設定するとともに、送信元ＩＰアドレスが決定した送信元ＩＰアドレスであって、かつ送信元ポート番号または宛先ポート番号が「２０」または「２１」であるＭＡＣフレームの場合、ＦＴＰのキュー指定通知を出力するようにＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２に通知する。

これにより加入者端末１０−６と同じ入力ポートＰＩ１を使用している他の加入者端末のＭＡＣフレームの優先度を低くして、加入者端末１０−６のＭＡＣフレームは優先的に処理される。

一方、性能情報測定部４８は、平均転送レートが予め定められた値に達していないことを通知する性能通知を出力した後も、宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ送信元ポート番号が「ＮＮ］であるＭＡＣフレームを送信元ＩＰアドレス毎に測定している。一定時間が経過した後も、加入者端末１０−１、１０−２、１０−６からサーバ９−１へのＭＡＣフレームの平均転送レートが、予め定められた値に達しない場合には、性能通知を、優先制御処理部５に出力し、優先制御処理部５ａは、たとえば、ＨＴＴＰのように実時間性を要求されないアプリケーションのＭＡＣフレームをＭＡＣフレーム解析処理部２２に解析させて、その解析結果に基づいて使用するキューを変更する動作を繰り返す。

このようにこの実施の形態１０では、同一入力ポートから入力されるＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダ（レイヤ２制御情報）の宛先ＩＰアドレスおよび送信元ＩＰアドレスと、ＴＣＰヘッダ（レイヤ３制御情報）の送信元ポート番号とから、同一サービスに対するフローの性能情報を監視して、平均転送レートが予め定められた値より低下した場合には、平均転送レートが低下したＭＡＣフレームが入力される入力ポートの全てのＭＡＣフレームを解析して、アプリケーションが要求する通信品質に基づいて優先制御を行うようにしているので、サービス品質を損なうことなく、実時間性の要求の高いＭＡＣフレームの転送を優先することができ、イーサーネット（登録商標）のネットワーク上でのユーザに対するサービスの公平性を向上することができる。

なお、この実施の形態１０では、Ｗｅｌｌ ｋｎｏｗｎポートを使用してアプリケーションの要求する通信品質を判定するようにしたが、ｗｅｌｌ ｋｎｏｗｎポートに限るものではなく、ＭＡＣフレームヘッダの送信元ＭＡＣアドレスや宛先ＭＡＣアドレス、またはＩＰヘッダ内の送信元ＩＰアドレスや宛先ＩＰアドレスなどで通信品質を判定してもよいし、ネットワークに接続されている上位の監視装置と通信を行って通信品質を判定するようにしてもよい。

実施の形態１１．
この発明における実施の形態１１のスイッチ装置が適用されるネットワークおよびスイッチ装置の構成は、実施の形態７と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。

性能情報測定部４８は、一定時間内に（単位時間）ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力されるＭＡＣフレームのＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレス毎に、異なる送信元ＩＰアドレスを有するＭＡＣフレームの数を監視する。

優先制御処理部５ａは、性能情報測定部４８の監視結果に基づいて、特定の宛先ＩＰアドレスへのＭＡＣフレームを振り分けるキューの優先度を、現在使用している優先度より低いものに変更することを決定する。

この実施の形態１１では、サーバ９−１の同一サービスを受けている多数の加入者端末がそれぞれサーバ９−１と双方向通信を行っている場合に、ＤＤｏＳ（Distributed Denial Of Service）攻撃などによって長時間に渡ってサーバ９−１の通信が過負荷になった場合のスイッチ装置１ｂ−１の動作を説明する。

なお、性能情報測定部４８には、同一の宛先ＩＰアドレスに対して単位時間あたりアクセス可能な加入者端末の台数である閾値Ｍと、同一の宛先ＩＰアドレスに対して単位時間あたりの加入者端末の台数が閾値Ｍを超えた状態が継続可能な時間である閾値Ｎとが、予め設定されているものとする。

ＭＡＣフレーム解析処理部２２が、ＭＡＣフレームの所定の情報に基づいてＭＡＣフレームを解析してキュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知を出力して、優先制御情報付与部２１が、キュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知に基づいて優先制御情報をＭＡＣフレームヘッダの前に付加して、優先制御情報に基づいて優先処理を行う動作、すなわち、ＭＡＣフレームを解析して優先処理を行う動作は、実施の形態１〜５と同じ動作であるので、ここでは優先制御処理部５ａに関する動作のみを説明する。

性能情報測定部４８は、一定時間内に（単位時間）ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力されるＭＡＣフレームのＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレス毎に、異なる送信元ＩＰアドレスを有するＭＡＣフレームの数をカウントする。すなわち、性能情報測定部４８は、一定時間内にサーバ９−１へ何台の端末（加入者端末およびサーバ）がＭＡＣフレームを送信しているか、加入者端末１０−１，１０−２，１０−６へ何台の端末がＭＡＣフレームを送信しているかをカウントする。性能情報測定部４８は、同一の宛先ＩＰアドレスへのカウント値が閾値Ｍを超えた時間が閾値Ｎを超えた場合、閾値Ｎを超えた宛先ＩＰアドレスを性能情報として優先制御処理部５ａに出力する。たとえば、サーバ９−１へＭＡＣフレームを送信する端末の台数が閾値Ｍを超えた時間が閾値Ｎを超えたことを検出すると、性能情報測定部４８は、優先制御処理部５ａにサーバ９−１のＩＰアドレスを性能情報として出力する。

優先制御処理部５ａは、性能情報として入力された宛先ＩＰアドレス宛てのＭＡＣフレーム（ここでは、宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム）を解析してキュー指定通知を出力するように、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２に通知する。また、優先制御処理部５ａは、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎの優先制御情報付与部２１に、宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるキュー指定通知を受けた場合にはＶＬＡＮ優先ビット「０」のベストエフォートのキューであるキュー４５−９を使用することを設定するキュー変更通知を出力する。

これにより、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームの宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスである場合にキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力し、優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知を受けると、ＶＬＡＮ優先ビット「０」とキュー４５−９を識別するキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。すなわち、サーバ９−１へのＭＡＣフレームの優先度が低くなり、単位時間あたりのサーバ９−１への送信を抑制することができる。

サーバ９−１へのＭＡＣフレームの優先度を下げた後、性能情報測定部４８は、定められた時間の間サーバ９−１へのＭＡＣフレームのバイト数をカウントしてトラフィックを監視する。サーバ９−１へのトラフィックが予め定められた値より小さくなった場合、すなわちサーバ９−１へのトラフィックが安定した場合には、性能情報測定部４８は、優先制御処理部５ａにサーバ９−１へのトラフィックが安定したことを通知する性能情報を出力する。

トラフィックが安定したことを通知する性能情報を受けると、優先制御処理部５ａは、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２に、ＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレームの検出を停止するように通知するとともに、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎの優先制御情報付与部２１に、変更前のＶＬＡＮ優先ビットのキューを設定するキュー変更通知を出力する。

一方、同一の宛先ＩＰアドレスへのカウント値が閾値Ｍを超えた時間が閾値Ｎを超えたことを通知する性能情報を出力した後も、その宛先ＩＰアドレスへのトラフィックが過負荷である場合（この場合、サーバ９−１へのトラフィックが過負荷である場合）、再度、性能情報を優先制御処理部５ａに出力する。

優先制御処理部５ａは、再度、性能情報を受けると、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎの優先制御情報付与部２１に、キュー指定通知を受けた場合にはＶＬＡＮ優先ビット「０」の０．５Ｍｂｐｓのピーク・カット・オフのキューであるキュー４５−６を使用することを通知する。すなわち、サーバ９−１へのＭＡＣフレームの優先度をさらに低くして、サーバ９−１へのＭＡＣフレームを抑制する。

このようにこの実施の形態１１では、ＭＡＣフレームのＩＰヘッダ（レイヤ３制御情報）から一定時間内に特定の宛先にＭＡＣフレームを送信している送信元の数を測定することで出力ポートにおける同一サーバへのフローを監視して、所定の時間以上、同一サーバに所定の台数以上の加入者端末が接続されている場合には、このサーバへのＭＡＣフレームを蓄積するキューの優先度を下げるようにしているので、たとえば、サーバに対するＤＤｏＳ攻撃などをレイヤ２で防止することができ、イーサーネット（登録商標）のネットワークにおける加入者端末への安全性を向上することができる。

なお、この実施の形態１１では、送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスを用いるようにしたが、ＭＡＣフレームヘッダ（レイヤ２制御情報）の送信元ＭＡＣアドレスおよび宛先ＭＡＣアドレスを用いるようにしてもよい。

また、この実施の形態１１では、使用するキューの優先度を下げるようにしたが、キューの優先度を下げても所定の時間以上、同一サーバに所定の台数以上の加入者端末が接続されている場合、サーバ宛のＭＡＣフレームの送信を停止するようにしてもよい。

また、実施の形態１〜１１では、多重処理部４１において優先制御情報を削除するようにしたが、フレーム割り振り処理部４４によって各キュー４５−１〜４５−９に振り分けた後から出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍにＭＡＣフレームを出力するまでの間であれば、多重処理部４７または４３で優先制御情報を削除しても構わない。もちろん、キュー４５−１〜４５−９にＭＡＣフレームを蓄積する際に、優先制御情報を削除してもかまわない。

また、実施の形態１〜１１では、ＭＡＣフレーム解析処理部２２がＭＡＣフレームを解析するための情報（送信元ＭＡＣアドレスや宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号など）、優先制御情報付与部２１が検出されたＭＡＣフレームをどのキューに蓄積するか、各優先制御バッファ部４２−０〜４２−７のキューの構成（たとえば、キュー４５−１を最優先キューとし、キュー４５−２を最大５Ｍｂｐｓのピーク・カット・オフのキューとするなど）、および優先制御処理部５が性能情報に基づいて変更するキューは、予め設定されているものとした。しかし、これらの設定は、たとえば、ネットワークを監視する監視装置などのスイッチ装置よりも上位の装置によって変更または設定するようにしてもよい。

また、実施の形態１〜１１では、優先制御情報付与部２１が、ＭＡＣフレームの前に優先制御情報を付与するようにしたが、第１７図に示すように、優先制御情報を新たなＶＬＡＮタグとして付加するようにしてもよい。すなわち、タグ・オン・タグの機能を利用して、ＭＡＣフレームヘッダに優先制御情報を付与する。これにより、ＩＥＥＥ８０２．３Ｄで定義されているＭＡＣフレームとして最優先キューに振り分けることが可能となり、Ｌ２スイッチ処理部３に一般的なＬ２スイッチを使用することができ、スイッチ装置のコストを低減することができる。

また、キュー指定通知によって使用するキューは実施の形態１〜１１で使用したキューに限るものではなく、使用するアプリケーションによってどのように設定してもかまわない。

また、この発明におけるスイッチ装置に入力されるＭＡＣフレームは、たとえば、第１８図に示すようにＭＡＣフレームヘッダとＩＰヘッダの間にＰＰＰｏＥヘッダを有するＰＰＰｏＥフレームであってもかまわない。

さらに、この発明におけるスイッチ装置が解析する情報は、実施の形態１〜１１で示したものに限るものではなく、ＭＡＣフレーム内のレイヤ２制御情報、レイヤ３制御情報、レイヤ４制御情報、またはレイヤ５以上の上位層のどの情報を用いてもかまわない。

以上のように、本発明にかかるスイッチ装置は、イーサーネット（登録商標）によって構成されるネットワークに有用であり、特に、レイヤ２のＭＡＣフレームを転送するスイッチ装置に適している。

第１図は、この発明におけるスイッチ装置が適用されるネットワークシステムの構成の一例を示す図である。 第２図は、この発明におけるスイッチ装置の構成を示すブロック図である。 第３図は、スイッチ装置に入力されるＭＡＣフレームの構成を示す図である。 第４図は、優先制御情報が付加されたＭＡＣフレームの構成を示す図である。 第５図は、第２図に示した出力ポート処理部の構成を示すブロック図である。 第６図は、この発明における実施の形態１のスイッチ装置の動作を説明するためのフローチャートである。 第７図は、スイッチ装置に入力されるＭＡＣフレームの構成を示す図である。 第８図は、この発明における実施の形態２のスイッチ装置の動作を説明するためのフローチャートである。 第９図は、この発明における実施の形態４のスイッチ装置の動作を説明するためのフローチャートである。 第１０図は、この発明における実施の形態５のスイッチ装置の動作を説明するためのフローチャートである。 第１１図は、この発明における実施の形態６のスイッチ装置の構成を示すブロック図である。 第１２図は、この発明における実施の形態６のスイッチ装置の動作を説明するためのフローチャートである。 第１３図は、この発明における実施の形態７のスイッチ装置の構成を示すブロック図である。 第１４図は、第１３図に示した出力ポート処理部の構成を示すブロック図である。 第１５図は、ＩＧＭＰパケットのＭＡＣフレームの構成を示す図である。 第１６図は、ＲＴＰパケットのＭＡＣフレームの構成を示す図である。 第１７図は、優先制御情報が付加されたＭＡＣフレームの構成を示す図である。 第１８図は、スイッチ装置に入力されるＭＡＣフレームの構成を示す図である。

１−１〜１−９，１ａ−１，１ｂ−１ スイッチ装置
２−１〜２−ｎ ＭＡＣフレーム処理部
３ Ｌ２スイッチ処理部
４−１〜４−ｍ，４ａ−１〜４ａ−ｍ 出力ポート処理部
５，５ａ 優先制御処理部
６−１，６−２ 大規模Ｌ２ネットワーク
７−１〜７−４ ルータ
８ Ｌ３ネットワーク
９−１，９−２ サーバ
１０−１〜１０−６ 加入者端末
２１ 優先制御情報付与部
２２ ＭＡＣフレーム解析処理部
４０−１〜４０−１０ ＶＬＡＮ制御バッファ部
４１，４３，４７ 多重処理部
４２−０〜４２−７ 優先制御バッファ部
４４ フレーム振り分け処理部
４５−１〜４５−９ キュー
４６−１〜４６−３ 出力キュー制御部
４８ 性能情報測定部

Claims (15)

1. ｎ個（ｎは自然数）の入力ポートと、ｍ個（ｍは自然数）の出力ポートと、前記入力ポートのいずれか一つと１対１で対応付けられ、対応する入力ポートから受け取ったＭＡＣフレームを解析するｎ個のＭＡＣフレーム処理部と、前記出力ポートのいずれか一つと１対１で対応付けられ、ＭＡＣフレームを受け取ると、これを対応する出力ポートに出力するための処理を行うｍ個の出力ポート処理部と、前記ＭＡＣフレーム処理部からＭＡＣフレームを受け取り、前記出力ポート処理部へ振り分けるレイヤ２スイッチ処理部と、を備えるスイッチ装置において、
   前記出力ポート処理部は、
   レイヤ２制御情報に含まれるＶＬＡＮタグ内のＶＬＡＮ優先ビットの一つに対応付けられ、用途別にそれぞれの優先度が定められている複数のキューを備えた優先制御バッファ部を複数有し、かつ前記ＶＬＡＮタグ内のＶＬＡＮ−ＩＤの１つに対応付けられたＶＬＡＮ制御バッファ部、
   を複数備え、
   前記ＭＡＣフレーム処理部は、
   入力されるＭＡＣフレームを解析するＭＡＣフレーム解析処理部と、
   このＭＡＣフレーム解析処理部の解析結果に基づいて、ＭＡＣフレームを蓄積するＶＬＡＮ制御バッファ部、優先制御バッファ部およびキューを決定し、さらに、前記ＭＡＣフレーム内のＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと当該決定したキューの識別番号とを優先制御情報として前記ＭＡＣフレームに付加する優先制御情報付与部と、
   を備え、
   前記レイヤ２スイッチ処理部は、前記優先制御情報付与部により優先制御情報が付与された優先制御情報付きのＭＡＣフレームをその宛先ＭＡＣアドレスに対応する出力ポート処理部に出力し、
   また、
   前記出力ポート処理部は、前記優先制御情報付きのＭＡＣフレームが入力された場合、当該優先制御情報付きのＭＡＣフレームに含まれるＶＬＡＮ−ＩＤに対応するＶＬＡＮ制御バッファ部を選択し、さらに、当該選択したＶＬＡＮ制御バッファ部に含まれる複数の優先制御バッファ部の中から、前記優先制御情報に含まれるＶＬＡＮ優先ビットに対応する優先制御バッファ部を選択し、当該選択した優先制御バッファ部の、前記優先制御情報に含まれるキュー識別番号に対応するキューに前記入力された優先制御情報付きのＭＡＣフレームを蓄積し、また、キューに蓄積された優先制御情報付きのＭＡＣフレームを出力する場合には、付加されている優先制御情報を削除した上で出力ポートに出力することを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記優先制御情報付与部は、
   前記優先制御情報を新たなＶＬＡＮタグとしてＭＡＣフレームヘッダに付与することを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
3. 前記ＭＡＣフレーム解析処理部は、
   前記入力されるＭＡＣフレームのレイヤ２制御情報またはレイヤ３制御情報を解析して、ＴＣＰプロトコルの通信開始時の制御フレームを検出し、
   前記優先制御情報付与部は、
   前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出された前記制御フレームは、予め設定されている優先度のキューの中で最も優先度の高いキューに蓄積し、前記制御フレームとは異なるＭＡＣフレームは、当該ＭＡＣフレームのＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビットにしたがったキューに蓄積することを決定することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
4. 前記ＭＡＣフレーム解析処理部は、
   前記入力されるＭＡＣフレームのレイヤ２制御情報の所定の情報と、予め定められた情報とが一致するＭＡＣフレームを検出し、
   前記優先制御情報付与部は、
   前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出されたＭＡＣフレームは、予め定められた優先度のキューに蓄積し、前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出されなかったＭＡＣフレームは、当該ＭＡＣフレームのＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビットにしたがったキューに蓄積することを決定することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
5. 前記ＭＡＣフレーム解析処理部は、
   前記入力されるＭＡＣフレームのレイヤ３制御情報の所定の情報と、予め定められた情報とが一致するＭＡＣフレームを検出し、
   前記優先制御情報付与部は、
   前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出されたＭＡＣフレームは、予め定められた優先度のキューに蓄積し、前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出されなかったＭＡＣフレームは、当該ＭＡＣフレームのＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビットにしたがったキューに蓄積することを決定すること特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
6. 前記ＭＡＣフレーム解析処理部は、
   前記入力されるＭＡＣフレームのレイヤ４制御情報の所定の情報と、予め定められた情報とが一致するＭＡＣフレームを検出し、
   前記優先制御情報付与部は、
   前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出されたＭＡＣフレームは、予め定められた優先度のキューに蓄積し、前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出されなかったＭＡＣフレームは、当該ＭＡＣフレームのＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビットにしたがったキューに蓄積することを決定することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
7. 前記ＭＡＣフレーム解析処理部は、
   前記入力されるＭＡＣフレームのレイヤ４よりも上位レイヤのアプリケーション情報の所定の情報と、予め定められた情報とが一致するＭＡＣフレームを検出し、
   前記優先制御情報付与部は、
   前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出されたＭＡＣフレームは、予め定められた優先度のキューに蓄積し、前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出されなかったＭＡＣフレームは、当該ＭＡＣフレームのＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビットにしたがったキューに蓄積することを決定することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
8. 前記ＭＡＣフレーム解析処理部は、
   前記入力されるＭＡＣフレームのレイヤ３制御情報を解析して、ルーティング情報フレームを検出し、
   前記優先制御情報付与部は、
   前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出されたルーティング情報フレームは、予め定められたキューに蓄積し、前記ルーティング情報フレームとは異なるＭＡＣフレームは、当該ＭＡＣフレームのＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビットにしたがったキューに蓄積することを決定することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
9. 前記ＭＡＣフレーム解析処理部は、
   前記入力されるＭＡＣフレームのレイヤ２制御情報およびレイヤ３制御情報を解析して、所定のプロトコルにおけるＭＡＣフレームを検出するとともに、検出通知を受けると、入力されるＭＡＣフレームのレイヤ３制御情報の所定の情報と、検出通知に含まれる情報とが一致するＭＡＣフレームを検出し、
   前記優先制御情報付与部は、
   前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出された所定のプロトコルにおけるＭＡＣフレームは、予め定められた優先度のキューに蓄積し、前記所定のプロトコルにおけるＭＡＣフレームとは異なるＭＡＣフレームは、当該ＭＡＣフレームのＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビットにしたがったキューに蓄積することを決定し、
   前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって所定のプロトコルにおけるＭＡＣフレームが検出された場合、当該ＭＡＣフレームの応答となるＭＡＣフレームが入力されるＭＡＣフレーム処理部のＭＡＣフレーム解析処理部に、前記応答となるＭＡＣフレームを検出するための情報を含む検出通知を出力するとともに、前記応答となるＭＡＣフレームが入力されるＭＡＣフレーム処理部の優先制御情報付与部に前記応答となるＭＡＣフレームが検出された場合に当該ＭＡＣフレームを蓄積するキューを変更するキュー変更通知を出力する優先制御処理部、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
10. 前記各出力ポート処理部は、
    出力するＭＡＣフレームのレイヤ３制御情報を解析して、予め定められている宛先へ出力するＭＡＣフレームのトラフィックを監視して、前記トラフィックが閾値よりも大きくなったことを検出する性能情報測定部、
    を備え、
    前記ＭＡＣフレーム解析処理部は、
    入力されるＭＡＣフレームのレイヤ３制御情報を解析して、予め定められている宛先へのＭＡＣフレームを送信元毎にカウントするとともに、検出通知を受けると、入力されるＭＡＣフレームのレイヤ３制御情報の所定の情報と、検出通知に含まれる情報とが一致するＭＡＣフレームを検出し、
    前記優先制御情報付与部は、
    前記ＭＡＣフレーム解析処理によって検出されたＭＡＣフレームは、キュー変更通知によって設定されたキューに蓄積し、前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出されなかったＭＡＣフレームは、当該ＭＡＣフレームのＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビットにしたがったキューに蓄積することを決定し、
    前記性能情報測定部によって前記トラフィックが閾値よりも大きくなったことが検出されると、前記ＭＡＣフレーム解析処理部によってカウントされたＭＡＣフレームの中で、予め定められている宛先へのＭＡＣフレームを最も多く送信している送信元から予め定められている宛先へのＭＡＣフレームを検出するための情報を含む前記検出通知を前記ＭＡＣフレーム解析処理部に出力するとともに、当該ＭＡＣフレーム解析処理部が予め定められている宛先へのＭＡＣフレームを最も多く送信している送信元から予め定められている宛先へのＭＡＣフレームを検出した場合、このＭＡＣフレームを蓄積するキューを変更する前記キュー変更通知を出力する優先制御処理部、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
11. 前記ＭＡＣフレーム解析処理部は、
    入力されるＭＡＣフレームのレイヤ２制御情報、レイヤ３制御情報、およびレイヤ４制御情報を解析して、予め設定されたアプリケーションのフローを検出するとともに、検出通知を受けると、入力されるＭＡＣフレームのレイヤ３制御情報の所定の情報と、検出通知に含まれる情報とが一致するＭＡＣフレームを検出し、
    前記優先制御情報付与部は、
    前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出されたＭＡＣフレームは、予め定められたキューに蓄積し、前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出されなかったＭＡＣフレームは、当該ＭＡＣフレームのＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビットにしたがったキューに蓄積することを決定し、
    前記ＭＡＣフレーム解析処理部によって検出されたフローの送信先からのＭＡＣフレームが入力されるＭＡＣフレーム処理部のＭＡＣフレーム解析処理部に、前記アプリケーションのＭＡＣフレームの応答となるＭＡＣフレームを検出するための情報を含む前記検出通知を出力するとともに、前記応答となるＭＡＣフレームが入力されるＭＡＣフレーム処理部の優先制御情報付与部に前記応答となるＭＡＣフレームが検出された場合に当該ＭＡＣフレームを蓄積するキューを変更するキュー変更通知を出力する優先制御処理部、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
12. 前記各出力ポート処理部は、
    出力するＭＡＣフレームのレイヤ２制御情報およびレイヤ３制御情報を解析して、予め定められた送信元のＭＡＣフレームであって、かつ予め定められた送信ポートへのＭＡＣフレームの平均転送レートを宛先毎に測定する性能情報測定部、
    を備え、
    この性能情報測定部が測定した平均転送レートが閾値より小さいことを検出した場合、この平均転送レートが閾値より小さい宛先へのＭＡＣフレームを解析することを指示する検出通知を前記ＭＡＣフレーム解析処理部に出力するとともに、前記ＭＡＣフレーム解析処理部の解析結果に基づいて、前記平均転送レートが閾値より小さい宛先へのＭＡＣフレームの中で所定のアプリケーションのＭＡＣフレームを蓄積するキューの優先度を下げるキュー変更通知を前記優先制御情報付与部に出力した後に、前記性能情報測定部が測定した平均転送レートが閾値以上であることを検出した場合、前記所定のアプリケーションのＭＡＣフレームを蓄積するキューの優先度を上げるキュー変更通知を前記優先制御情報付与部に出力する優先制御処理部、
    をさらに備え、
    前記ＭＡＣフレーム解析処理部は、
    前記検出通知を受けた場合、入力されるＭＡＣフレームのレイヤ３制御情報およびレイヤ４制御情報から送信元毎にアプリケーションを解析することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
13. 前記各出力ポート処理部は、
    出力するＭＡＣフレームのレイヤ２制御情報およびレイヤ３制御情報を解析して、予め定められた送信元のＭＡＣフレームであって、かつ予め定められた送信ポートへのＭＡＣフレームの平均転送レートを送信元毎に測定する性能情報測定部、
    を備え、
    この性能情報測定部が測定した平均転送レートが閾値より小さいことを検出した場合、この平均転送レートが閾値より小さい送信先へのＭＡＣフレームを解析することを指示する検出通知を前記ＭＡＣフレーム解析処理部に出力するとともに、前記ＭＡＣフレーム解析処理部の解析結果に基づいて、前記平均転送レートが閾値より小さい送信先へのＭＡＣフレームの中で所定の送信元からの所定のアプリケーションのＭＡＣフレームを蓄積するキューの優先度を下げるキュー変更通知を前記優先制御情報付与部に出力する優先制御処理部、
    をさらに備え、
    前記ＭＡＣフレーム解析処理部は、
    前記検出通知を受けた場合、入力されるＭＡＣフレームのレイヤ３制御情報およびレイヤ４制御情報からアプリケーションを解析することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
14. 前記各出力ポート処理部は、
    出力するＭＡＣフレームのレイヤ２制御情報、またはレイヤ３制御情報を解析して、予め定められた宛先へのＭＡＣフレームを送信元毎に測定する性能情報測定部、
    を備え、
    前記性能情報測定部が所定の時間以上継続して前記宛先に所定の数以上の送信元からＭＡＣフレームが送信されていることを検出した場合、前記宛先へのＭＡＣフレームを蓄積するキューの優先度を下げるキュー変更通知を前記優先制御情報付与部に出力する優先制御処理部、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
15. 前記優先制御処理部は、
    前記宛先へのＭＡＣフレームを蓄積するキューの優先度を下げるキュー変更通知を前記優先制御情報付与部に出力した後に、前記性能情報測定部が所定の時間以上継続して前記宛先に所定の数以上の送信元からＭＡＣフレームが送信されていることを検出した場合、前記宛先へのＭＡＣフレームの送信を停止することを特徴とする請求項１４に記載のスイッチ装置。

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