JP4564433B2 - 伝送装置およびフレーム転送方法 - Google Patents

Description

この発明は、ネットワーク間接続のためのインターフェイスを備えた伝送装置およびその伝送装置におけるフレーム転送方法に関し、特に、フレーム転送の性能を劣化させることなく学習機能を簡略化することが可能な伝送装置およびフレーム転送方法に関する。

レイヤ２スイッチ（以下、「Ｌ２スイッチ」と略す。）は、経路情報を学習し、ＭＡＣ（Media Access Control）フレームの転送先を自ら解決する機能を有する。すなわち、ＭＡＣフレームの送信元ＭＡＣアドレスと受信したポートの位置の関係を学習しておき、その後、フレームを受信した時に、そのフレーム内にある宛先ＭＡＣアドレスがすでに学習済であれば、その情報を基にして必要なポートへのみＭＡＣフレームを送信する。

このように、経路の学習の機能をもつことによって、ＭＡＣフレームを全てのポートへ複製する必要がなくなり、無駄なトラフィックの発生を防ぐことができる。このような経路の学習は、複数のネットワーク間を接続するＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）網等においてもおこなわれている（たとえば、特許文献１）。

特開平８−１８５７１号公報

近年のネットワークの高速化にともない、Ｌ２スイッチ等の伝送装置は、経路の解決を高速に処理することが求められるようになり、経路の学習情報をＣＡＭ（Content Addressable Memory）と呼ばれる高速な検索が可能なメモリに保持することが多くなっている。

しかしながら、ＣＡＭは高価なメモリであるため、これを使用することにより伝送装置のコストが上昇してしまうという問題がある。特に、シャーシ型と呼ばれる複数の通信ユニットから構成される伝送装置の場合、通信ユニットごとに経路の学習情報を保持する必要があるため、大量のＣＡＭの量が必要になり、その分だけコストが上昇する。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、フレーム転送の性能を劣化させることなく学習機能を簡略化することが可能な伝送装置およびフレーム転送方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施態様は、ネットワーク間接続のためのネットワーク間接続インターフェイスを備えた伝送装置であって、前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力されるカプセル化されたフレームに当該の伝送装置において該カプセル化される前のフレームを受信したポートを特定するポート位置情報を埋め込む埋込手段と、前記ネットワーク間接続インターフェイスで受信されたカプセル化されたフレームに該フレームの出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていた場合に、該ポート位置情報により特定されるポートへ、前記フレームをデカプセル化したフレームを出力することを決定する経路決定手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の他の実施態様は、ネットワーク間接続のためのネットワーク間接続インターフェイスを含んだ伝送装置におけるフレーム転送方法であって、前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力されるカプセル化されたフレームに当該の伝送装置において該カプセル化される前のフレームを受信したポートを特定するポート位置情報を埋め込む埋込工程と、前記ネットワーク間接続インターフェイスで受信されたカプセル化されたフレームに該フレームの出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていた場合に、該ポート位置情報により特定されるポートへ、前記フレームをデカプセル化したフレームを出力することを決定する経路決定工程とを含んだことを特徴とする。

この発明によれば、伝送装置がフレームをネットワーク間接続インターフェイスへ送信する際に、そのフレームを受信したポートの位置情報をフレームの一部に埋め込むことで自装置におけるＭＡＣアドレスとポートとの関連を対向装置に通知し、ネットワーク間接続の対向装置からポートの位置情報を含むフレームを受信した場合は、その位置情報が示すポートへフレームを転送するように構成したので、伝送装置に学習機能をもたせることなく、フラッディングを極力発生させない効率的なフレーム転送を実現することができる。

また、本発明の他の実施態様は、上記の発明において、前記経路決定手段は、前記ネットワーク間接続インターフェイスで受信されたフレームに該フレームの出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていなかった場合に、前記ネットワーク間接続インターフェイスを除く全ての経路へ前記フレームを出力することを決定することを特徴とする。

この発明によれば、ネットワーク間接続の対向装置から受信したフレームにポートの位置情報が含まれない場合にはフラッディングをおこなうように構成したので、ネットワーク間接続の対向装置から受信したフレームにポートの位置情報が含まれない場合にもフレームを宛先の装置まで届けることができる。

また、本発明の他の実施態様は、上記の発明において、前記ネットワーク間接続インターフェイスでフレームが受信された場合に、該フレームの送信元アドレスと、前記ネットワーク間接続インターフェイスの識別情報と、該フレームに含まれる対向装置のポート位置情報とを関連付けて学習情報として記憶手段に記憶させる学習手段と、転送対象のフレームの送信先アドレスをキーとして前記記憶手段に記憶された学習情報を検索した結果、該フレームの出力先が前記ネットワーク間接続インターフェイスであることがわかった場合に、該フレームの送信先アドレスと関連付けられて記憶されているポート位置情報を該フレームの出力先を指定する情報として該フレームに埋め込み、該フレームを前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力するフレーム転送手段とをさらに備えたことを特徴とする。

この発明によれば、ネットワーク間接続の対向装置から受信したフレームの送信元アドレスを学習する際に同フレームに含まれていたポート位置情報も記憶しておき、この学習情報に基づいてフレームの出力先を決定した場合にフレームにポート位置情報を埋め込んで送信するように構成したので、ネットワーク間接続の対向装置において学習テーブルを参照することなくフレームの出力先を決定することができる。

また、本発明の他の実施態様は、上記の発明において、ネットワーク間接続のためのネットワーク間接続インターフェイスを含んだ伝送装置におけるフレーム転送方法であって、前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力されるフレームの送信元アドレスと該フレームを受信したポートとを関連付けて学習情報として記憶手段に記憶させる学習工程と、前記ネットワーク間接続インターフェイスで受信されたフレームに該フレームの出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていた場合に、該ポート位置情報により特定されるポートへ前記フレームを出力し、該ポート位置情報が埋め込まれていない場合に、該フレームの送信先アドレスをキーに学習情報を検索し、該フレームの出力先が学習されていることがわかった場合には該ポートへ前記フレームを出力し、学習されていないことがわかった場合は前記ネットワーク間接続インターフェイスを除く全ての経路へ前記フレームを出力することを決定する経路決定工程とを含んだことを特徴とする。

この発明によれば、ネットワーク間接続インターフェイスへ出力するフレームについてもそのフレームの送信元アドレスと受信ポートの位置情報を関連付けて自装置内で学習することとし、ネットワーク間接続インターフェイスから受信したフレームに出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていない場合にはこの学習情報に従って経路を決定するように構成したので、ネットワーク間接続インターフェイスへ出力するフレームに受信ポートの位置情報を埋め込まない伝送装置がネットワーク間接続の対抗装置に含まれる場合でも、フラッディングを極力発生させない効率的なフレーム転送を実現することができる。

本発明によれば、伝送装置がフレームをネットワーク間接続インターフェイスへ送信する際に、そのフレームを受信したポートの位置情報をフレームの一部に埋め込むことで自装置におけるＭＡＣアドレスとポートとの関連を対向装置に通知し、ネットワーク間接続の対向装置からポートの位置情報を含むフレームを受信した場合は、その位置情報が示すポートへフレームを転送するように構成したので、伝送装置に学習機能をもたせることなく、フラッディングを極力発生させない効率的なフレーム転送を実現することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、ネットワーク間接続の対向装置から受信したフレームにポートの位置情報が含まれない場合にはフラッディングをおこなうように構成したので、ネットワーク間接続の対向装置から受信したフレームにポートの位置情報が含まれない場合にもフレームを宛先の装置まで届けることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、ネットワーク間接続の対向装置から受信したフレームの送信元アドレスを学習する際に同フレームに含まれていたポート位置情報も記憶しておき、この学習情報に基づいてフレームの出力先を決定した場合にフレームにポート位置情報を埋め込んで送信するように構成したので、ネットワーク間接続の対向装置において学習テーブルを参照することなくフレームの出力先を決定することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、ネットワーク間接続インターフェイスへ出力するフレームについてもそのフレームの送信元アドレスと受信ポートの位置情報を関連付けて自装置内で学習することとし、ネットワーク間接続インターフェイスから受信したフレームに出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていない場合にはこの学習情報に従って経路を決定するように構成したので、ネットワーク間接続インターフェイスへ出力するフレームに受信ポートの位置情報を埋め込まない伝送装置がネットワーク間接続の対抗装置に含まれる場合でも、フラッディングを極力発生させない効率的なフレーム転送を実現することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る伝送装置およびフレーム転送方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施例では、本発明に係るフレーム転送方式をシャーシ型のＬ２スイッチに適用した場合を例にして説明することとし、実施例の説明に先立って、従来のシャーシ型のＬ２スイッチについて説明をおこなう。

なお、本発明に係るフレーム転送方式の適用対象は、シャーシ型のＬ２スイッチに限られるものではなく、他の伝送装置においても有効である。

（従来のシャーシ型Ｌ２スイッチについて）
Ｌ２スイッチの構成の１種類として、挿抜の可能な複数のラインユニットをバックボードにて接続する、シャーシ型と呼ばれるものがある。図１−１は、シャーシ型のＬ２スイッチの一例を示すサンプル図である。同図に示すＬ２スイッチ１０００は、ラインユニット１１００、ラインユニット１１０１およびラインユニット１１０２という３つのラインユニットをバックボードに接続して構成されている。

ラインユニットは、複数のインターフェイスのポート（たとえば、１００Ｍｂｐｓのイーサネット（登録商標）のポート）とフレーム転送機能とが搭載されたプリント回路板であり、バックボードとコネクタを介して接続する。

このようなシャーシ型の構造とすることにより、装置の用途に応じてラインユニットの組合せを変更することが可能となり、装置を多様に利用することができる。たとえば、ラインユニットを１００Ｍｂｐｓのイーサネット（登録商標）のユニットで統一したり、一部のラインユニットを１Ｇｂｐｓのイーサネット（登録商標）のユニットやＡＴＭインターフェイスのユニットにしたりというように使用するユニット構成を変えることによって、様々な構成のＬ２スイッチを同一のシャーシで実現することができる。

また、一部のポートもしくはラインユニットに故障が発生しても、装置全体を交換することなく、該当するラインユニットのみを交換することで対応することができ、装置の可用性を高めることができる。

シャーシ型のＬ２スイッチにおいて各ラインユニットを相互に接続する形態として、バックボードの配線を経由して各ラインユニットをメッシュ状に接続する形態がある。たとえば、３つのユニットから構成されるシャーシ型のＬ２スイッチにおいて各ラインユニットをメッシュ状に接続する場合、図１−２に示すように、各ラインユニットは、バックボードとの間に３方路の出力と３方路の入力をもつこととなる。

このようにラインユニット同士をバックボードを介して直接接続する場合、入力側のラインユニットがフレームの転送先を決定することが必要になる。もし、入力側のラインユニットがフレームの転送先を決定せずに、バックボードを介して接続されているラインユニットに転送したとすると、各ラインユニットにおいて本来処理する必要のないフレームの転送先を判定する必要が生じて負荷が増大するためである。

このため、前述したＭＡＣアドレスの学習機能は、全ての入力側のラインユニットにそれぞれ搭載することが必要になる。シャーシ型のＬ２スイッチにおいては、通常、いずれのラインユニットも通信方向に応じて入力側と出力側の双方になりうるため、実質的には全てのラインユニットにＭＡＣアドレスの学習機能を搭載することが必要になる。

すなわち、シャーシ型のＬ２スイッチにおいては、高速な検索を可能とするために、高価なＣＡＭを全てのラインユニットに搭載する必要があり、このことが装置のコストを上げる要因となっていた。

次に、シャーシ型のＬ２スイッチに搭載されるラインユニットの構成について説明する。図１−３は、イーサネット（登録商標）インターフェイスをもつラインユニットの構成を示すブロック図である。同図は、ラインユニット１１００の構成を示しているが、ラインユニット１１０１およびラインユニット１１０２も同様の構成を有する。

同図に示すように、ラインユニット１１００は、少なくとも一つのイーサネット（登録商標）ポートと、入力監視部１１１０と、入力フレーム転送部１１２０と、送出側バックボードインターフェイス部１１３０と、受信側バックボードインターフェイス部１１４０と、出力フレーム転送部１１５０と、学習／検索部１１６０とを有する。

各イーサネット（登録商標）ポートには、他のポートと識別するためのポート番号が付与されている。また、各ラインユニットには、他のラインユニットと識別するためのユニークなユニット番号が付与されている。以下の説明ではｎ番目のポート番号を＃Ｐｎと表現し、ｎ番目のユニット番号を＃ｎと表現する。

入力監視部１１１０は、各イーサネット（登録商標）ポートがＭＡＣフレームを受信したか否かを監視し、いずれかのイーサネット（登録商標）ポートが正常なＭＡＣフレームを受信したならば、これに装置内フレームヘッダを付与して入力フレーム転送部１１２０へ転送する処理部である。

図１−４は、イーサネット（登録商標）ポートにて受信されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す構成図である。同図に示すように、ＭＡＣフレームは、送信先を示す宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ、Destination Address）と、送信元を示す送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ、Source Address）と、Ｔｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈと、目的に応じたデータが格納されるペイロードと、誤り検出のためのＦＣＳ（Flame Check Sequence）とからなる。Ｔｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈの部分は、上位レイヤのプロトコルを示す場合はＴｙｐｅとして使われ、フレームの長さを示す場合はＬｅｎｇｔｈとして使われる。

図１−５は、装置内フレームヘッダのフォーマットを示す構成図である。同図に示すように、装置内フレームヘッダは、宛先ユニットビットマップと、宛先ポート番号と、受信ユニット番号と、受信ポート番号とを有する。

宛先ユニットビットマップは、宛先となるラインユニットをビットで表現し、宛先となるユニットに１を設定する。一例としては、各ビットを各ラインユニットに一対一に対応させる。このとき、宛先ユニットビットマップは、Ｌ２スイッチ１０００に搭載可能なラインユニット数以上のビット数を有することになる。宛先ポート番号は、フレームをラインユニット内のどのポートへ出力するかを示す。受信ユニット番号と受信ポート番号はフレームを受信したユニットとポートの番号を示す。

入力監視部１１１０は、フレームに付与した装置内フレームヘッダの受信ユニット番号に自身が記憶している自ユニット番号１１１１を設定し、受信ポート番号にそのＭＡＣフレームを受信したポートのポート番号を設定し、宛先ユニットビットマップと宛先ポート番号については初期状態のままとする。

入力フレーム転送部１１２０は、ＭＡＣフレームの転送先を判定し、判定結果を装置内フレームヘッダに反映し、その後にＭＡＣフレームを送出側バックボードインターフェイス部１１３０へ転送する処理部である。

入力フレーム転送部１１２０は、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスを取得し、このアドレスがマルチキャストもしくはブロードキャストを示すアドレスであるか否かを判定する。イーサネット（登録商標）の規定によれば、先頭の１バイト目の最下位ビットが１のＭＡＣアドレスは、マルチキャストかブロードキャストであることを示す。

そして、入力フレーム転送部１１２０は、宛先ＭＡＣアドレスがマルチキャストもしくはブロードキャストを示すアドレスであった場合は、Ｌ２スイッチ１０００に実装されている全てのラインユニットが転送先となるように宛先ユニットビットマップを設定する。具体的には、自身が記憶している実装ユニット情報１１２１を参照し、Ｌ２スイッチ１０００に実装されているラインユニットに対応するビットがすべて１になるように宛先ユニットビットマップを設定する。

上記した実装ユニット情報１１２１は、Ｌ２スイッチ１０００に実際に搭載されているラインユニットを示すものであり、例えば、宛先ビットマップにおける、どのビット位置のラインユニットが実装されているかを示す情報である。

なお、マルチキャストフレームもしくはブロードキャストフレームの場合には、転送先のポートは特定せず、宛先ポート番号にはポートを特定しないことを示す、例えば０を設定する。

このような設定をおこなうことにより、ＭＡＣフレームは、受信したポートを除いて、Ｌ２スイッチ１０００に搭載されている全てのラインユニットの全てのポートから出力されることになる。このようにＭＡＣフレームを受信したポート以外の全てのポートへ出力することをフラッディングという。

また、入力フレーム転送部１１２０は、ＭＡＣフレームから取得した宛先ＭＡＣアドレスが特定の送信先を示すものであった場合は、学習／検索部１１６０に宛先ＭＡＣアドレスを引き渡して、このＭＡＣアドレスに対応する学習情報を検索させる。ここで、学習情報が存在した場合は、その学習情報に従って宛先ユニットビットマップと宛先ポート番号を設定し、ＭＡＣフレームが特定のラインユニットの特定のポートからのみ出力されるようにする。

一方、学習情報が存在しなかった場合は、入力フレーム転送部１１２０は、マルチキャストもしくはブロードキャストを示すアドレスであった場合と同様に、Ｌ２スイッチ１０００に搭載されている全てのラインユニットが転送先となるように宛先ユニットビットマップを設定し、宛先ポート番号に０を設定し、ＭＡＣフレームをフラッディングさせる。

送出側バックボードインターフェイス部１１３０は、バックボードとのバス接続インターフェイスであり、入力フレーム転送部１１２０から転送されたＭＡＣフレームを複製して全ての方路へ向けて転送する。

受信側バックボードインターフェイス部１１４０は、バックボードとのバス接続インターフェイスであり、バックボードを経由して他のラインユニットから転送されたＭＡＣフレーム、および、自ユニットの送出側バックボードインターフェイス部１１３０から転送され自ユニットへ折り返されたＭＡＣフレームを受信し、バッファに一時的に格納する。

そして、バッファに格納されたＭＡＣフレームを逐次読み出し、装置内フレームヘッダの宛先ユニットビットマップを参照して自身が記憶している自ユニット番号１１４１に対応するビットの値を検査する。ここで、自ユニットを示すビットの値が１であればそのＭＡＣフレームを出力フレーム転送部１１５０へ転送し、ビットの値が０であればそのＭＡＣフレームを破棄する。

出力フレーム転送部１１５０は、転送されたＭＡＣフレームの装置内フレームヘッダを除去し、装置内フレームヘッダを除去したフレームを指定されたポートへ出力する処理部である。指定されたポートとは、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号の値が０であれば全てのポートであり、宛先ポート番号の値が０でない場合はそのポート番号に対応するポートである。

ただし、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号の値が０の場合であっても、そのＭＡＣフレームが自ユニットで受信されたフレームの場合は、そのフレームを受信したポートにはフレームを出力させない。これは、フレームの重複やループを回避するためである。

また、出力フレーム転送部１１５０は、転送されたＭＡＣフレームの送信元ＭＡＣアドレスと、同ＭＡＣフレームに付与されていた装置内フレームヘッダの受信ユニット番号および受信ポート番号を学習／検索部１１６０に引き渡して学習させる。

学習／検索部１１６０は、出力フレーム転送部１１５０から引き渡された送信元ＭＡＣアドレスと、受信ユニット番号と、受信ポート番号とを関連付けてＣＡＭ１１６１に学習情報として記憶する処理部である。そして、入力フレーム転送部１１２０の問い合わせに応じてＣＡＭ１１６１を検索し、問い合わされたＭＡＣアドレスと同一のＭＡＣアドレスが記憶されていれば、それに対応する受信ユニット番号と受信ポート番号を応答する。

このような学習機能を備えることにより、フラッディングの発生を最小限にすることができ、フラッディングにともなうＬ２スイッチ１０００およびネットワーク全体の負荷の増大を抑制することができる。

次に、Ｌ２スイッチ１０００の処理手順について説明する。ここでは、Ｌ２スイッチ１０００を含むネットワークの構成が図１−６のようになっているものとして説明をおこなう。

図１−６の例において、Ｌ２スイッチ１０００は、ラインユニット１１００と、ラインユニット１１０１と、ラインユニット１１０２とを搭載し、ネットワークを通じて端末１１〜１６と接続されている。ラインユニット１１００は、＃１というユニット番号を有し、ラインユニット１１０１は、＃２というユニット番号を有し、ラインユニット１１０２は、＃３というユニット番号を有している。

端末１１は、１６進表現で００００００００００１１というＭＡＣアドレスを有し（以下、ＭＡＣアドレスにおける上位の連続した０は省略して記述する）、ラインユニット１１００のポート＃Ｐ１に接続されている。端末１２は、１２というＭＡＣアドレスを有し、ラインユニット１１００のポート＃Ｐ２に接続されている。端末１３は、１３というＭＡＣアドレスを有し、ラインユニット１１００のポート＃Ｐ３に接続されている。

端末１４は、１４というＭＡＣアドレスを有し、ラインユニット１１０１のポート＃Ｐ１に接続されている。端末１５は、１５というＭＡＣアドレスを有し、ラインユニット１１０１のポート＃Ｐ１に接続されている。端末１６は、１６というＭＡＣアドレスを有し、ラインユニット１１０２のポート＃Ｐ２に接続されている。

かかる構成のネットワークにおいて、Ｌ２スイッチ１０００が全く経路の学習をおこなっていない状態のときに、端末１１が端末１６へ向けてＭＡＣフレームを送信した場合のＬ２スイッチ１０００の処理手順を図１−７と図１−８をもちいて説明する。

図１−７は、イーサネット（登録商標）ポートで受信したフレームを送出側バックボードインターフェイス部へ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。

ラインユニット１１００の入力監視部１１１０は、各イーサネット（登録商標）ポートからのフレームの受信を監視する（ステップＳ１−１）。この例の場合、端末１１が送信したＭＡＣフレームをユニット番号＃１のラインユニットのポート＃Ｐ１で受信することになる。

そして、受信したＭＡＣフレームが正常なフレームかどうかを確認する。イーサネット（登録商標）の仕様に照らして正常なフレームでないと判断した場合は（ステップＳ１−２否定）、そのフレームは廃棄して、次の受信フレームを監視する処理へ移る（ステップＳ１−３）。

正常なフレームであった場合は（ステップＳ１−２肯定）、フレームに装置内フレームヘッダに付与し、フレームを受信したユニットとポートの番号を装置内フレームヘッダの受信ユニット番号と受信ポート番号に設定する（ステップＳ１−４）。この例では、ユニット＝＃１、ポート＝＃Ｐ１となる。受信したフレームは、装置内フレームヘッダとともに、入力フレーム転送部１１２０へ渡される。

入力フレーム転送部１１２０は、フレームの宛先ＭＡＣアドレスを調べ、これがマルチキャストかブロードキャストを示すアドレスの場合は（ステップＳ１−５肯定）、フレームがフラッディングであることを示す情報として、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号に０を設定し、宛先ユニットビットマップには全ての実装ユニットに１を設定して送出側バックボードインターフェイス部１１３０へ転送する（ステップＳ１−１０）。

この例の場合、宛先ＭＡＣアドレスは、端末１１のＭＡＣアドレスため、マルチキャストでもブロードキャストでもないと判断され（ステップＳ１−５否定）、入力フレーム転送部１１２０は、学習／検索部１１６０に学習情報の検索処理をおこなわせる（ステップＳ１−６）。

学習情報の検索処理とは、宛先ＭＡＣアドレスが学習テーブルに登録されているかどうかを調べる処理である。図１−９は、学習テーブルの構成例を示すサンプル図である。同図に示すように、学習テーブルは、ＭＡＣアドレスと、ユニット番号と、ポート番号とを対応付けてＣＡＭ１１６１に記憶するものであるが、この時点では何も学習がされておらず、空であるものとする。

この例の場合、宛先ＭＡＣアドレスに一致する情報は検索されず（ステップＳ１−７否定）、入力フレーム転送部１１２０は、宛先ＭＡＣアドレスがマルチキャストかブロードキャストを示すアドレスの場合と同様にステップＳ１−１０を実行する。

図１−１０は、上記の処理の結果としてバックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。同図に示すように、宛先ユニットビットマップのラインユニット１１００、ラインユニット１１０１およびラインユニット１１０２に対応するビットに１が設定され、宛先ポート番号に０が設定される。そして、受信ユニット番号には１が設定され、受信ポート番号には１が設定される。

上記の処理の結果、装置内フレームヘッダを付与されたＭＡＣフレームは、Ｌ２スイッチ１０００に搭載された全てのラインユニット、すなわち、ラインユニット１１００、ラインユニット１１０１およびラインユニット１１０２に送出される。

以下、ラインユニット１１０２の場合を例にして、各ラインユニットがバックボードからＭＡＣフレームを受信した後の処理手順を説明する。なお、ラインユニット１１０２は、ラインユニット１１００と同様の構成を有するものとする。

図１−８は、バックボードより受信したフレームをイーサネット（登録商標）ポートへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。

受信側バックボードインターフェイス部１１４０は、各ユニットから送られてきたフレームがバッファに格納されているか否かを監視する（ステップＳ２−１）。そして、フレームがバッファに格納されていたならば（ステップＳ２−２肯定）、宛先ユニットビットマップを検査して自ユニット宛か否かを判定し、自ユニット宛でなければ（ステップＳ２−３否定）、そのフレームを破棄する（ステップＳ２−４）。

この例の場合、フレームは自ユニット宛であるので（ステップＳ２−３肯定）、破棄されずに出力フレーム転送部１１５０へ転送され、出力フレーム転送部１１５０は、フレームの送信元ＭＡＣアドレスと、装置内フレームヘッダの受信ユニット番号と受信ポート番号を学習／検索部１１６０に引き渡して学習テーブルに登録させる（ステップＳ２−５）。

そして、出力フレーム転送部１１５０は、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号が０か否かを検査する。この例の場合、宛先ポート番号は０なので（ステップＳ２−６肯定）、出力フレーム転送部１１５０は、装置内フレームヘッダを除去したフレームを全てのイーサネット（登録商標）ポート（ただし、そのフレームを受信したポートを除く）へ出力する（ステップＳ２−８）。

上記の処理は、ラインユニット１１００およびラインユニット１１０１でも同様におこなわれる。その結果、端末１１が送出した端末１６宛てのＭＡＣフレームは、受信したポートを除く全てのポートに出力され、＃３のラインユニット１１０２のポート＃Ｐ２から出力されたフレームを、端末１６が受信することができる。

そして、各ラインユニットにおいて端末１１のＭＡＣアドレスが学習テーブルで学習された状態となる。図１−１１は、学習後の学習テーブルを示すサンプル図である。同図に示すように、ＭＡＣフレームの送信元ＭＡＣアドレスである１１と、受信ラインユニットのユニット番号である＃１と、受信ラインユニットにおける受信ポートのポート番号である＃Ｐ１とが対応付けられて記憶される。

続いて、先ほどと反対方向に、端末１６から端末１１へ向けてフレームが送信された場合のＬ２スイッチ１０００の処理手順を図１−７と図１−８をもちいて説明する。この場合の処理手順は、宛先のＭＡＣアドレスが学習されている場合の処理手順となる。

ラインユニット１１０２がポート＃Ｐ２でＭＡＣフレームを受信し、バックボードへ送出するまでの処理手順のうち、図１−７のステップＳ１−６までは既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

図１−１１に示したように、宛先ＭＡＣアドレスである１１は学習テーブルに学習されているので、ステップＳ１−６の検索の結果、入力フレーム転送部１１２０は、ＭＡＣアドレスが学習済と判定する（ステップＳ１−７肯定）。そして、学習されているユニットとポートの情報を取り出し（ステップＳ１−８）、装置内フレームヘッダの宛先ユニット番号と宛先ポート番号に設定してフレームを送出側バックボードインターフェイス部１１３０へ転送する（ステップＳ１−９）。

図１−１２は、上記の処理の結果としてバックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。同図に示すように、宛先ユニットビットマップのうちラインユニット１１００に対応するビットのみに１が設定され、宛先ポート番号に１が設定される。そして、受信ユニット番号には３が設定され、受信ポート番号には２が設定される。

このフレームの装置内フレームヘッダをもったフレームは、バックボードのバスを介して全てのラインユニットに送信されるが、宛先ユニットビットマップを参照するとラインユニット１１００に対応するビットのみに１が設定されているため、ラインユニット１１００以外のラインユニットでは破棄されることとなる。

続いて、ラインユニット１１００が、バックボードからフレームを受信し、イーサネット（登録商標）ポートよりフレームを出力するまでの処理手順について説明する。この処理手順のうち、図１−８のステップＳ２−５までは既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

出力フレーム転送部１１５０は、ステップＳ２−５において学習／検索部１１６０に学習をおこなわせた後、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号に０が設定されているか否かを検査する。この例の場合、宛先ポート番号は１なので（ステップＳ２−６否定）、出力フレーム転送部１１５０は、装置内フレームヘッダを除去したフレームを宛先ポート番号が示すイーサネット（登録商標）ポート（この例の場合、ポート＃Ｐ１）へ出力する（ステップＳ２−７）。

このように、端末１３のＭＡＣアドレスが学習テーブルに学習されていた結果、先に記述したようなフラッディングは発生しない。また、端末１６から端末１１に対してＭＡＣフレームが送信された結果、図１−１３に示すように、端末１６のＭＡＣアドレスがラインユニット１１００の学習テーブルに学習されることになるので、次回端末１１〜１３が端末１４宛にＭＡＣフレームを送信する場合もフラッディングは発生しない。

上記で説明したように、Ｌ２スイッチ１０００は、未学習のＭＡＣアドレス宛にフレームを転送する場合はフラッディングをおこなうが、その際に送信元のアドレスを学習しておくことで、その後、反対方向のフレームが転送される時には特定のポートへのみフレームを転送する。このように学習をおこなうことで、余計な帯域を使わない効率的な転送が可能となる。

ところで、遠隔のＬＡＮ（Local Area Network）同士を透過的に接続するために、Ｌ２スイッチにＡＴＭのインターフェイスの機能を搭載し、広域のＡＴＭ網でＬ２スイッチ同士を接続する方式がもちいられることがある。

このような構成のネットワークを、シャーシ型のＬ２スイッチにて実現する場合は、ＡＴＭインターフェイスをもつラインユニット（以下、「ＡＴＭユニット」という。）とイーサネット（登録商標）インターフェイスをもつラインユニット（以下、「イーサネット（登録商標）ユニット」という）とを組み合わせて搭載することになる。

この構成においても、前述したように、ラインユニット単位にＭＡＣアドレスの学習と検索の機能をもつことの必要性は変わらない。さらに、ＡＴＭユニットは、学習の機能に加えて、ＡＴＭのカプセル化、デカプセル化等の機能が必要になるため、装置のコストが高くなる。

図１−１４は、複数のＬＡＮ間をＡＴＭ網で接続して構成したネットワークの一例を示すサンプル図である。同図に示すように、この例に示すネットワークは、Ｌ２スイッチ２０００とＬ２スイッチ２００１の間、および、Ｌ２スイッチ２０００とＬ２スイッチ２００２の間をＡＴＭ網で接続して構成されている。

Ｌ２スイッチ２０００は、イーサネット（登録商標）ユニットであるラインユニット２１００およびラインユニット２１０１と、ＡＴＭユニットであるラインユニット２２００とを搭載する。ラインユニット２１００は、＃１というユニット番号を有し、ラインユニット２１０１は、＃２というユニット番号を有し、ラインユニット２２００は、＃３というユニット番号を有している。

Ｌ２スイッチ２０００は、ＬＡＮによって端末２１〜２２と接続される。端末２１は、２１というＭＡＣアドレスを有し、ラインユニット２１００のポート＃Ｐ１に接続されている。端末２２は、２２というＭＡＣアドレスを有し、ラインユニット２１０１のポート＃Ｐ１に接続されている。

Ｌ２スイッチ２００１は、イーサネット（登録商標）ユニットであるラインユニット２１０２およびラインユニット２１０３と、ＡＴＭユニットであるラインユニット２２０１とを搭載する。ラインユニット２１０２は、＃２というユニット番号を有し、ラインユニット２１０３は、＃３というユニット番号を有し、ラインユニット２２０１は、＃１というユニット番号を有している。

Ｌ２スイッチ２００１は、ＬＡＮによって端末３１〜３２と接続される。端末３１は、３１というＭＡＣアドレスを有し、ラインユニット２１０２のポート＃Ｐ１に接続されている。端末３２は、３２というＭＡＣアドレスを有し、ラインユニット２１０３のポート＃Ｐ２に接続されている。

Ｌ２スイッチ２００２は、イーサネット（登録商標）ユニットであるラインユニット２１０４と、ＡＴＭユニットであるラインユニット２２０２とを搭載する。ラインユニット２１０４は、＃２というユニット番号を有し、ラインユニット２２０２は、＃１というユニット番号を有している。

Ｌ２スイッチ２００２は、ＬＡＮによって端末４１〜４２と接続される。端末４１は、４１というＭＡＣアドレスを有し、ラインユニット２１０４のポート＃Ｐ１に接続されている。端末４２は、４２というＭＡＣアドレスを有し、ラインユニット２１０４のポート＃Ｐ２に接続されている。

各Ｌ２スイッチ間には、ポイントツーポイントのＡＴＭコネクションが設定される。ＭＡＣフレームは、ＡＡＬ５（ATM Adaptation Layer 5）にカプセリングされ、ＡＴＭセルに分割されて、ＡＴＭポートとＶＰＩとＶＣＩの値により識別されるＡＴＭコネクションを使って、ＡＴＭ網を転送される。

図１−１５は、ＭＡＣフレームのカプセル化について説明するための説明図である。同図に示すように、まず、インターネット標準であるＩＥＴＦ ＲＦＣ２６８４の「ＬＬＣ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｂｒｉｄｇｅｄ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」にて規定されるヘッダがＭＡＣフレームの先頭に付加される。

ＲＦＣ２６８４ヘッダのＬＬＣとＯＵＩはＭＡＣフレームをＡＴＭ網で転送する場合の固定のヘッダ情報である。ＰＩＤはＭＡＣフレームのＦＣＳを付加しているか付加していないかを示す２バイトの情報であり、０ｘ０００１は付加することを意味し、０ｘ０００７は付加しないことを意味する。ＰＡＤは、現在未使用のパディングの領域である。

ＲＦＣ２６８４ヘッダが付加されたＭＡＣフレームは、ＡＴＭのＡＡＬ５のフレームとするためにＡＡＬ５のトレーラがフレームの最後尾に付加される。そして、４８バイトずつに分割された後に５バイトのＡＴＭセルヘッダが付加され、５３バイトのＡＴＭセルとしてＡＴＭ網へ転送される。

ＡＴＭインターフェイスでＡＴＭセルを受信した後にデカプセル化してＭＡＣフレームに組み立てる処理は、上記の処理を逆の方向へ順におこなうことで実現される。

これらの、ＭＡＣフレームをＡＴＭセルにカプセル化して転送する技術、および、ＡＴＭセルをデカプセル化してＭＡＣフレームを組み立てる技術は、ＡＴＭの標準のＡＡＬ５機能とインターネット標準のＲＦＣ２６８４によりすでに公知の技術であるので、詳細な説明は省略する。

図１−１４の例におけるＡＴＭのコネクション設定状態を説明する。一般的に、ＡＴＭのコネクションのＶＰＩ、ＶＣＩの値は両端の終端点では同じ値にならない。これは、途中のＡＴＭスイッチでＶＰＩ、ＶＣＩが書き換えられるためである。そのため、各コネクションの終端点ごとにコネクションの情報の設定はおこなわれる。

Ｌ２スイッチ２０００とＬ２スイッチ２００１にはＡＴＭのＰＶＣ（Permanent Virtual connection）が設定されており、Ｌ２スイッチ２００１のラインユニット２２００側は、そのＰＶＣを、ＰＶＣ番号＝２０、Ｐｏｒｔ＝＃１、ＶＰＩ＝１、ＶＣＩ＝２００で識別するように構成されている。一方、Ｌ２スイッチ２００１のラインユニット２２０１側は、ＰＶＣ番号＝３０、Ｐｏｒｔ＝＃１、ＶＰＩ＝３、ＶＣＩ＝３００でＰＶＣを識別するように構成されている。

同様に、Ｌ２スイッチ２０００とＬ２スイッチ２００２にもＡＴＭのＰＶＣが設定されており、Ｌ２スイッチ２０００のラインユニット２２００側は、そのＰＶＣを、ＰＶＣ番号＝２１、Ｐｏｒｔ＝＃２、ＶＰＩ＝２、ＶＣＩ＝２１０で識別するように構成されている。一方、Ｌ２スイッチ２００２のラインユニット２２０２側は、ＰＶＣ番号＝４０、Ｐｏｒｔ＝＃１、ＶＰＩ＝４、ＶＣＩ＝４００でＰＶＣを識別するように構成されている。

ここで、ＰＶＣ番号を使用するのは、装置内でＡＴＭコネクションを識別するためにポート番号とＶＰＩとＶＣＩの組合せを使用すると、情報量が多くなり装置内のメモリ量などが増加してしまうためである。そこで、ポート番号とＰＶＣ番号の組合せに変換して情報量を少なくし、装置内のメモリ量の節約を図っている。

ＰＶＣ番号を変換するために、図１−１６および図１−１７に示すような変換テーブルをＡＴＭユニットは備える。図１−１６は、ポート番号とＶＰＩとＶＣＩの値から、ＰＶＣ番号を求めるためのテーブルである。図１−１７は、ポート番号とＰＶＣ番号からＶＰＩ、ＶＣＩを求めるためのテーブルである。

図１−１６に示した変換テーブルは、後述するＰＶＣ番号管理テーブル２２１２に相当し、図１−１７に示した変換テーブルは、後述するＰＶＣ番号管理テーブル２２６１に相当する。いずれのテーブルもポート番号、ＰＶＣ番号、ＶＰＩおよびＶＣＩの値の対応が予め登録される。

次に、図１−１４に示したラインユニットの構成について説明する。イーサネット（登録商標）ユニットであるラインユニット２１００、ラインユニット２１０１、ラインユニット２１０２、ラインユニット２１０３およびラインユニット２１０４は、図１−３に示したラインユニット１１００と同様の構成を有するので説明は省略する。また、ＡＴＭユニットであるラインユニット２２００、ラインユニット２２０１およびラインユニット２２０２は、それぞれ同様の構成を有するので、ここではラインユニット２２００を例にして説明することとする。

図１−１８は、ＡＴＭインターフェイスをもつラインユニットの構成を示すブロック図である。同図に示すように、ラインユニット２２００は、少なくとも一つのＡＴＭポートと、ＡＴＭデカプセル部２２１０と、入力フレーム転送部２２２０と、送出側バックボードインターフェイス部２２３０と、受信側バックボードインターフェイス部２２４０と、出力フレーム転送部２２５０と、ＡＴＭカプセル化部２２６０と、学習／検索部２２７０とを有する。

入力フレーム転送部２２２０、送出側バックボードインターフェイス部２２３０、受信側バックボードインターフェイス部２２４０、出力フレーム転送部２２５０および学習／検索部２２７０は、それぞれ、図１−３に示した入力フレーム転送部１１２０、送出側バックボードインターフェイス部１１３０、受信側バックボードインターフェイス部１１４０、出力フレーム転送部１１５０および学習／検索部１１６０と同様の処理部であるのでここでは説明を省略し、処理の相違点については、後述する処理手順の説明の中で説明する。

ＡＴＭデカプセル部２２１０は、各ＡＴＭポートがＡＴＭセルを受信したか否かを監視し、受信されたＡＴＭセルをＭＡＣフレームに組み立てるＡＡＬ５アッセンブリー処理をおこない、これに装置内フレームヘッダを付与して入力フレーム転送部２２２０へ転送する処理部である。

図１−１９は、Ｌ２スイッチ２０００における装置内フレームヘッダのフォーマットの一例を示す構成図である。同図に示すように、ＡＴＭユニットを有するＬ２スイッチにおいて付与される装置内フレームヘッダは、図１−５に示した項目に加えて宛先ＰＶＣ番号と受信ＰＶＣ番号という項目を有する。宛先ＰＶＣ番号は、そのフレームの転送先のＡＴＭコネクションを識別するためのＰＶＣ番号であり、受信ＰＶＣ番号は、そのフレームを受信したＡＴＭコネクションを識別するためのＰＶＣ番号である。

ＡＴＭデカプセル部２２１０は、フレームに付与した装置内フレームヘッダの受信ユニット番号に自身が記憶している自ユニット番号２２１１を設定し、受信ポート番号にフレームを受信したポートのポート番号を設定する。そして、ポート番号、ＶＰＩおよびＶＣＩを検索キーとして自身が記憶するＰＶＣ番号管理テーブル２２１２を検索し、ＡＴＭセルを受信したＡＴＭコネクションのＰＶＣ番号を取得して受信ＰＶＣ番号に設定する。宛先ユニットビットマップ、宛先ポート番号および宛先ＰＶＣ番号については初期状態のままとする。

ＡＴＭカプセル化部２２６０は、出力フレーム転送部２２５０から転送されたＭＡＣフレームの装置内フレームヘッダを除去し、装置内フレームヘッダを除去したフレームをＡＴＭセルへカプセル化してＡＴＭポートへ出力する処理部である。

ＡＴＭカプセル化部２２６０は、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号の値が０でない場合、宛先ポート番号および宛先ＰＶＣ番号を検索キーとして自身が記憶するＰＶＣ番号管理テーブル２２６１を検索し、ＡＴＭコネクションのＶＰＩおよびＶＣＩを取得して、これらによって識別されるＡＴＭコネクションに対してＡＴＭセルを送信する。

また、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号の値が０の場合は、ＰＶＣ番号管理テーブル２２６１に登録されている全てのＡＴＭコネクションに対してＡＴＭセルを送信する。

次に、図１−１４に示したＬ２スイッチの処理手順について説明する。まず、各Ｌ２スイッチが全く経路の学習をおこなっていない状態のときに、端末２１が端末３１へ向けてＭＡＣフレームを送信した場合のＬ２スイッチ２０００およびＬ２スイッチ２００１の処理手順を図１−２０〜図１−２３をもちいて説明する。

端末２１から送信されるＭＡＣフレームのフォーマットは、図１−４に示した通りであり、宛先ＭＡＣアドレスには３１が設定され、送信元ＭＡＣアドレスには２１が設定される。

また、端末２１からＭＡＣフレームが送信された時点では、図１−２４に示すように各ラインユニットの学習テーブルは何も学習していない。なお、同図に示すように、図１−１４に示した各イーサネット（登録商標）ユニットが備える学習テーブルは、図１−９に示した学習テーブルと比べて、ＰＶＣ番号の項目が増えている。

図１−２０は、イーサネット（登録商標）インターフェイスをもつユニットがイーサネット（登録商標）ポートで受信したフレームをバックボードへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。

ラインユニット２１００がポート＃Ｐ１でＭＡＣフレームを受信し、バックボードへ送出するまでの処理手順のうち、図１−２０のステップＳ３−７までの手順は既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

図１−２４に示したように、学習テーブルには何も学習されていないので、入力フレーム転送部１１２０は、ＭＡＣアドレスが学習されていないと判定し（ステップＳ３−７否定）、フラッディングをおこなうように装置内フレームヘッダを設定する（ステップＳ３−１０）。

具体的には、フレームがフラッディングであることを示す情報として、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号と宛先ＰＶＣ番号に０を設定し、宛先ユニットビットマップの全ての実装ユニットのビットに１を設定して送出側バックボードインターフェイス部１１３０へ転送する。

図１−２５は、上記の処理の結果としてバックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。同図に示すように、宛先ユニットビットマップのラインユニット２１００、ラインユニット２１０１およびラインユニット２２００に対応するビットに１が設定され、宛先ポート番号と宛先ＰＶＣ番号に０が設定される。

そして、受信ユニット番号にはラインユニット２１００のユニット番号である１が設定され、受信ポート番号にはフレームを受信したポートのポート番号である１が設定される。また、ＡＴＭインターフェイスからフレームを受信したわけではないので、受信ＰＶＣ番号には０が設定される。

図１−２１は、ＡＴＭインターフェイスをもつユニットがバックボードより受信したフレームをＡＴＭカプセル化してＡＴＭポートへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。

受信側バックボードインターフェイス部２２４０は、各ユニットから送られてきたフレームがバッファに格納されているか否かを監視する（ステップＳ４−１）。そして、フレームがバッファに格納されていたならば（ステップＳ４−２肯定）、自身が記憶する自ユニット番号２２４１に対応する宛先ユニットビットマップのビットを検査して自ユニット宛か否かを判定し、自ユニット宛でなければ（ステップＳ４−３否定）、そのフレームを破棄する（ステップＳ４−４）。

この例の場合、フレームは自ユニット宛であるので（ステップＳ４−３肯定）、破棄されずに出力フレーム転送部２２５０へ転送され、出力フレーム転送部２２５０は、フレームの送信元ＭＡＣアドレスと、装置内フレームヘッダの受信ユニット番号と受信ポート番号を学習／検索部２２７０に引き渡して学習テーブルに登録させる（ステップＳ４−５）。

そして、出力フレーム転送部２２５０は、ＡＴＭカプセル化部２２６０にフレームを転送し、ＡＴＭカプセル化部２２６０は、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号が０か否かを検査する。この例の場合、宛先ポート番号は０なので（ステップＳ４−６肯定）、ＡＴＭカプセル化部２２６０は、装置内フレームヘッダを除去したフレームをＡＴＭカプセル化し、自身が記憶するＰＶＣ番号管理テーブル２２６１を参照して全てのＡＴＭコネクションへ出力する（ステップＳ４−８）。

上記の処理の結果、端末２１が送出した端末３１宛てのＭＡＣフレームは、Ｌ２スイッチ２００１のラインユニット２２０１とＬ２スイッチ２００２のラインユニット２２０２に送信される。なお、ラインユニット２１００がバックボードへ送出したフレームは、ラインユニット２１００とラインユニット２１０１にも受信され、フラッディングによって当該フレームの受信ポートを除く全てのポートへ送信される。

また、Ｌ２スイッチ２０００の各ラインユニットにおいて端末２１のＭＡＣアドレスが学習テーブルで学習された状態となる。図１−２６は、ＡＴＭユニットにおける学習後の学習テーブルを示すサンプル図である。同図に示すように、ＭＡＣフレームの送信元ＭＡＣアドレスである２１と、受信ラインユニットのユニット番号である＃１と、受信ラインユニットにおける受信ポートのポート番号である＃Ｐ１とが対応付けられて記憶される。

続いて、ＡＴＭカプセル化されたフレームをＬ２スイッチ２００１のラインユニット２２０１が受信した後の処理について説明する。図１−２２は、ＡＴＭインターフェイスをもつユニットがＡＴＭポートで受信したＡＴＭカプセル化されたフレームをバックボードへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。

ラインユニット２２０１のＡＴＭデカプセル化部２２１０は、各ＡＴＭポートからのＡＴＭセルの受信を監視し、受信したＡＴＭセルをデカプセル化してフレームを組み立てる（ステップＳ５−１）。この例の場合、ＡＴＭセルをユニット番号＃１のラインユニットのポート＃Ｐ１で受信することになる。

そして、デカプセル化したフレームが正常なフレームかどうかを確認する。イーサネット（登録商標）の仕様に照らして正常なフレームでないと判断した場合は（ステップＳ５−２否定）、そのフレームは廃棄して、次のＡＴＭセルを監視する処理へ移る（ステップＳ５−３）。

正常なフレームであった場合は（ステップＳ５−２肯定）、フレームに装置内フレームヘッダに付与し、ＡＴＭセルを受信したユニットとポートの番号を装置内フレームヘッダの受信ユニット番号と受信ポート番号に設定する。また、ＡＴＭセルを受信したポートのポート番号と、ＡＴＭコネクションのＶＰＩおよびＶＣＩと検索キーとして自身が記憶するＰＶＣ番号管理テーブル２２１２を検索してＰＶＣ番号を取得し、これを受信ＰＶＣ番号として装置内フレームヘッダに設定し、その後、フレームを入力フレーム転送部２２２０へ転送する（ステップＳ５−４）。

入力フレーム転送部２２２０は、フレームの宛先ＭＡＣアドレスを調べ、これがマルチキャストかブロードキャストを示すアドレスの場合は（ステップＳ５−５肯定）、フレームがフラッディングであることを示す情報として、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号と宛先ＰＶＣ番号に０を設定し、宛先ユニットビットマップには全てのイーサネット（登録商標）ユニットに１を設定して送出側バックボードインターフェイス部２２３０へ転送する（ステップＳ５−９）。

入力フレーム転送部２２２０は、フラッディングを指定する場合に、実装ユニットのうちイーサネット（登録商標）ユニットのみを宛先とするように宛先ユニットビットマップを設定する。これは、ＡＴＭユニットで受信したフレームをＡＴＭ側へフラッディングさせると、ＡＴＭ網の帯域を効率的に使用できないためである。

このため、入力フレーム転送部２２２０が記憶する実装ユニット情報２２２１は、ラインユニットごとにイーサネット（登録商標）ユニットかＡＴＭユニットかの識別情報を有する。図１−２７は、実装ユニット情報２２２１の一例を示すサンプル図である。同図に示すように、ラインユニット２２０１の入力フレーム転送部２２２０が記憶する実装ユニット情報２２２１は、ユニットごとに実装の有無を示す情報とともに、ユニットの種別を示す情報を保持する。

この例の場合、宛先ＭＡＣアドレスは、端末３１のＭＡＣアドレスため、マルチキャストでもブロードキャストでもないと判断され（ステップＳ５−５否定）、入力フレーム転送部２２２０は、学習／検索部２２７０に学習テーブルの検索処理をおこなわせる（ステップＳ５−６）。

この例の場合、学習テーブルは学習をおこなっていないため、宛先ＭＡＣアドレスに一致する情報は検索されず（ステップＳ５−７否定）、入力フレーム転送部２２２０は、宛先ＭＡＣアドレスがマルチキャストかブロードキャストを示すアドレスの場合と同様にステップＳ５−９を実行する。

図１−２８は、上記の処理の結果としてバックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。同図に示すように、宛先ユニットビットマップのラインユニット２１０２およびラインユニット２１０３に対応するビットに１が設定され、ＡＴＭユニットであるラインユニット２２０１に対応するビットには０が設定される。そして、宛先ポート番号と宛先ＰＶＣ番号に０が設定され、受信ユニット番号に１が設定され、受信ポート番号に１が設定され、受信ＰＶＣ番号に３０が設定される。

上記の処理の結果、バックボードに送出されたＭＡＣフレームは、ラインユニット２１０２およびラインユニット２１０３に受信され、ラインユニット２２０１では破棄される。以下、ラインユニット２１０２の場合を例にして、各ラインユニットがバックボードからＭＡＣフレームを受信した後の処理手順を説明する。

図１−２３は、イーサネット（登録商標）インターフェイスをもつユニットがバックボードより受信したフレームをイーサネット（登録商標）ポートへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。

ラインユニット２１０２がバックボードからフレームを受信し、イーサネット（登録商標）ポートへ送出するまでの処理手順のうち、図１−２３のステップＳ６−４までの手順は既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

この例の場合、フレームは自ユニット宛であるので（ステップＳ６−３肯定）、破棄されずに出力フレーム転送部１１５０へ転送される。そして、出力フレーム転送部１１５０は、フレームの送信元ＭＡＣアドレスと、装置内フレームヘッダの受信ユニット番号と受信ポート番号と受信ＰＶＣ番号を学習／検索部１１６０に引き渡して学習テーブルに登録させる（ステップＳ６−５）。

そして、出力フレーム転送部１１５０は、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号が０か否かを検査する。この例の場合、宛先ポート番号は０なので（ステップＳ６−６肯定）、出力フレーム転送部１１５０は、装置内フレームヘッダを除去したフレームを全てのイーサネット（登録商標）ポートへ出力する（ステップＳ６−８）。

上記の処理の結果、端末２１が送出した端末３１宛てのＭＡＣフレームは、ラインユニット２１０２の全てのイーサネット（登録商標）ポートに出力され、ポート＃Ｐ１から出力されたフレームが端末３１へ到達する。

なお、ラインユニット２２０１がバックボードに送出したフレームは、ラインユニット２１０３にも受信され、全てのイーサネット（登録商標）ポートからフラッディングされる。また、ラインユニット２２００がＡＴＭ網へ送信したＡＴＭセルはＬ２スイッチ２００２のラインユニット２２０２にも受信され、ＭＡＣフレーム化された後にバックボードを介してラインユニット２１０４に送信され、全てのイーサネット（登録商標）ポートからフラッディングされる。

この結果、Ｌ２スイッチ２００１とＬ２スイッチ２００２の各イーサネット（登録商標）ユニットにおいて端末２１のＭＡＣアドレスが学習テーブルで学習された状態となる。図１−２９は、ラインユニット２１０２における学習後の学習テーブルを示すサンプル図である。同図に示すように、ＭＡＣフレームの送信元ＭＡＣアドレスである２１と、受信ラインユニットのユニット番号である＃１と、受信ラインユニットにおける受信ポートのポート番号である＃Ｐ１と、ＡＴＭセルを受信したＡＴＭコネクションのＰＶＣ番号である３０とが対応付けられて記憶される。

続いて、先ほどと反対方向に、端末３１から端末２１へ向けてフレームが送信された場合の処理手順を図１−２０〜図１−２３をもちいて説明する。この場合の処理手順は、宛先のＭＡＣアドレスが学習されている場合の処理手順となる。

端末３１から送信されるＭＡＣフレームのフォーマットは、図１−４に示した通りであり、宛先ＭＡＣアドレスには２１が設定され、送信元ＭＡＣアドレスには３１が設定される。

ラインユニット２１０２がポート＃Ｐ１でＭＡＣフレームを受信し、バックボードへ送出するまでの処理手順のうち、図１−２０のステップＳ３−６までは既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

図１−２９に示したように、宛先ＭＡＣアドレスである２１は学習テーブルに学習されているので、ステップＳ３−６の検索の結果、入力フレーム転送部１１２０は、ＭＡＣアドレスが学習済と判定する（ステップＳ３−７肯定）。そして、学習されているユニットとポートとＰＶＣの情報を取り出し（ステップＳ３−８）、装置内フレームヘッダの宛先ユニットビットマップと宛先ポート番号と宛先ＰＶＣ番号に設定してフレームを送出側バックボードインターフェイス部１１３０へ転送する（ステップＳ３−９）。

図１−３０は、上記の処理の結果としてバックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。同図に示すように、宛先ユニットビットマップのうちラインユニット２２０１に対応するビットのみに１が設定され、宛先ポート番号に１が設定され、宛先ＰＶＣ番号に３０が設定される。そして、受信ユニット番号には２が設定され、受信ポート番号には１が設定され、受信ＰＶＣ番号には０が設定される。

このフレームの装置内フレームヘッダをもったフレームは、バックボードのバスを介して全てのラインユニットに送信されるが、宛先ユニットビットマップを参照するとラインユニット２２０１に対応するビットのみに１が設定されているため、ラインユニット２２０１以外のラインユニットでは破棄されることとなる。

続いて、ラインユニット２２０１が、バックボードからフレームを受信し、カプセル化をおこなってＡＴＭポートよりＡＴＭセルを出力するまでの処理手順について説明する。この処理手順のうち、図１−２１のステップＳ４−５までは既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

出力フレーム転送部２２５０がステップＳ４−５において学習／検索部２２７０に学習をおこなわせた後、ＡＴＭカプセル化部２２６０は、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号に０が設定されているか否かを検査する。この例の場合、宛先ポート番号は１なので（ステップＳ４−６否定）、ＡＴＭカプセル化部２２６０は、装置内フレームヘッダを除去したフレームをＡＴＭカプセル化し、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号と宛先ＰＶＣ番号を検索キーとして自身が記憶するＰＶＣ番号管理テーブル２２６１を検索してＶＰＩとＶＣＩを取得し、宛先ポート番号、ＶＰＩおよびＶＣＩによって識別されるＡＴＭコネクションへＡＴＭセルを出力する。

この結果、端末３１が送出した端末２１宛てのＭＡＣフレームは、Ｌ２スイッチ２００１のラインユニット２２０１のポート＃Ｐ１よりＶＰＩ＝３、ＶＣＩ＝３００のＰＶＣに送出され、ＡＴＭ網を経由してＬ２スイッチ２０００のラインユニット２２００のポート＃Ｐ１にてＶＰＩ＝１、ＶＣＩ＝２００のＰＶＣで受信される。

ラインユニット２２００がポート＃Ｐ１でＡＴＭセルを受信し、ＭＡＣフレームに組み立ててバックボードへ送出するまでの処理手順のうち、図１−２２のステップＳ５−６までは既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

図１−２６に示したように、宛先ＭＡＣアドレスである２１は学習テーブルに学習されているので、ステップＳ５−６の検索の結果、入力フレーム転送部１１２０は、ＭＡＣアドレスが学習済と判定する（ステップＳ５−７肯定）。そして、学習されているユニットとポートの情報を取り出し、装置内フレームヘッダの宛先ユニット番号と宛先ポート番号に設定してフレームを送出側バックボードインターフェイス部２２３０へ転送する（ステップＳ５−８）。

図１−３１は、上記の処理の結果としてバックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。同図に示すように、宛先ユニットビットマップのラインユニット２１００に対応するビットのみに１が設定される。そして、宛先ポート番号に１が設定され、宛先ＰＶＣ番号に０が設定される。受信ユニット番号には３が設定され、受信ポート番号には１が設定され、受信ＰＶＣ番号には２０が設定される。

続いて、ラインユニット２１００が、バックボードからフレームを受信し、イーサネット（登録商標）ポートより出力するまでの処理手順について説明する。この処理手順のうち、図１−２３のステップＳ６−５までは既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

出力フレーム転送部１１５０は、ステップＳ６−５において学習／検索部１１６０に学習をおこなわせた後、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号に０が設定されているか否かを検査する。この例の場合、宛先ポート番号は１なので（ステップＳ６−６否定）、装置内フレームヘッダを除去したフレームを宛先ポート番号が示すイーサネット（登録商標）ポート（この例の場合、ポート＃Ｐ１）へ出力する（ステップＳ６−７）。

上記の処理の結果、端末３１が送出した端末２１宛てのＭＡＣフレームは、ラインユニット２１００のポート＃Ｐ１に出力され、端末２１が受信することができる。また、端末３１のＭＡＣアドレスが各ラインユニットの学習テーブルで学習された状態となる。

端末３１が送出した端末２１宛てのフレームは、すでに端末２１のＭＡＣアドレスが学習テーブルに学習されていた結果、未学習時のようなフラッディング動作を発生させない。また、次に端末２１が端末３１宛てのフレームを送信する場合も、学習テーブルに端末３１のＭＡＣアドレスが学習されていることから、フラッディングは発生しない。

上述してきたように、無駄なフラッディングを抑止し帯域を効率的に利用するために、従来のＬ２スイッチは、ＡＴＭユニットを含む各ラインユニットで学習テーブルを備えて学習をおこなっていた。しかし、近年、ネットワークの高速化にともなって転送処理のレイテンシを低減することが重要となり、学習テーブルの検索を高速化することが必要となった。検索を高速化するには学習テーブルの記憶手段として高価なＣＡＭを使用する必要があり、このことが装置のコストを上げる要因となっていた。

まず、本実施例に係るフレーム転送方式の原理について説明する。図１−１５に示した通り、ＭＡＣフレームをＡＴＭカプセル化する際に付加されるＲＦＣ２６８４ヘッダのＰＡＤ部はリザーブであり現在使われていない。本実施例に係るフレーム転送方式では、このＰＡＤ部の２バイトを利用して、学習テーブルを利用することなくフレームを効率よく転送することを可能にする。

図２−１は、本実施例におけるＲＦＣ２６８４ヘッダのフォーマットを示すサンプル図である。同図に示すように、ＰＡＤ部の１バイト目に出力先装置ポート情報を設定し、２バイト目に送信元装置ポート情報を設定する。

送信元装置ポート情報には、イーサネット（登録商標）ポートで受信したフレームをＡＴＭカプセル化してＡＴＭ網へ出力する際に、フレームを受信したイーサネット（登録商標）ポートの位置情報を設定する。本実施例の場合、Ｌ２スイッチはシャーシ型であるので、イーサネット（登録商標）ポートの位置情報は、ユニット番号とポート番号の組合せとなる。なお、シャーシ型以外のＬ２スイッチでは、ポート番号のみでポートの位置を示すことができる場合もある。

ＡＴＭ網よりフレームを受信したＬ２スイッチでは、イーサネット（登録商標）ユニットに搭載される学習テーブルに、従来通り送信元ＭＡＣアドレスと、そのＬ２スイッチにおいてフレームを受信した位置を示すユニット番号とポート番号を学習することに加え、ＲＦＣ２６８４ヘッダのＰＡＤ部の１バイト目に設定されている送信元装置ポート情報も学習する。

出力先装置ポート情報には、イーサネット（登録商標）ポートで受信したフレームをＡＴＭカプセル化してＡＴＭ網へ出力する時に、宛先ＭＡＣアドレスを検索キーとして学習テーブルより取得した送信元装置ポート情報を設定する。この情報は、送信先のＬ２スイッチにおいてフレームを出力すべきポートの位置を示す。

本実施例では、１バイト中にユニット番号とポート番号の組合せ保持するため、１バイト中の上位４ビットにユニット番号を設定し、下位４ビットにポート番号を設定するものとする。そして、以下の説明の中では、ユニット番号＃１のポート番号＃Ｐ２のポートの位置情報を１６進数表現で１２のように表現する。

ＲＦＣ２６８４ヘッダのＰＡＤ部の２バイト目にポートの位置情報が設定されているフレームを受信したＬ２スイッチでは、学習テーブルの検索をおこなわずに、このポート情報に基づいてフレームを出力するポートを決定する。

このように、ＡＴＭ網を介して送信するフレームにそのフレームを自装置のどのポートで受信したかを示す位置情報を埋め込んでおき、他のＬ２スイッチから送信されたフレームにこの位置情報が含まれていた場合は、その位置情報に基づいてフレームを出力するポートを決定するように構成することにより、学習テーブルをもちいることなく、無駄なフラッディングをおこさずに効率よくフレームを転送することができる。

すなわち、ＡＴＭ網からＡＴＭカプセル化されたイーサネット（登録商標）フレームを受信したＬ２スイッチは、ＡＴＭデカプセル化したイーサネット（登録商標）フレームを、学習テーブルを検索することなく適切な転送先ポートに出力できる。

また、従来のＡＴＭ網に対応するユニットにおいては、ＡＴＭデカプセル化したイーサネット（登録商標）フレームのＳＡに基づいて対応するポートを学習テーブルに登録し、他のユニットから転送されて来るイーサネット（登録商標）フレームのＤＡに基づいて前記学習テーブルを検索して、対応するポートに転送していた。本実施例を適用したＡＴＭ網に対応するユニットにおいては、前記のとおり、ＡＴＭ網からのＡＴＭカプセル化されたイーサネット（登録商標）フレームについては、埋め込まれている位置情報に基づいて装置内フレームヘッダを付加することにより、適切なユニット、ポートに転送でき、他のユニットからのイーサネット（登録商標）フレームについては、その装置内フレームヘッダにより適切なポートに転送できるので、学習テーブルが不要となる。このため図１−１８に示した、学習テーブルへの登録処理、検索処理を行う学習／検索部２２７０、および学習テーブルを格納するＣＡＭ２２７１が不要となり、学習／検索処理、およびＣＡＭに関するコストを低減できる。

次に、本実施例に係るフレーム転送方式を適用するネットワークの構成例を示す。図２−２は、複数のＬＡＮ間をＡＴＭ網で接続して構成したネットワークの一例を示すサンプル図である。同図に示したネットワーク構成は、図１−１２に示したネットワーク構成においてＬ２スイッチ２０００、Ｌ２スイッチ２００１およびＬ２スイッチ２００２を、それぞれ、Ｌ２スイッチ３０００、Ｌ２スイッチ３００１およびＬ２スイッチ３００２へ置き換えたものである。

同図に示したＬ２スイッチ３０００は、ＡＴＭユニットとしてラインユニット２２００の代わりにラインユニット３２００を搭載する以外は、図１−１４に示したＬ２スイッチ２０００と同様である。また、Ｌ２スイッチ３００１は、ラインユニット２２０１の代わりにラインユニット３２０１を搭載する以外は、Ｌ２スイッチ２００１と同様であり、Ｌ２スイッチ３００２は、ラインユニット２２０２の代わりにラインユニット３２０２を搭載する以外は、Ｌ２スイッチ２００２と同様である。

次に、図２−２に示したラインユニットの構成について説明する。イーサネット（登録商標）ユニットであるラインユニット２１００、ラインユニット２１０１、ラインユニット２１０２、ラインユニット２１０３およびラインユニット２１０４は、図１−３に示したラインユニット１１００と同様の構成を有するので説明は省略する。また、ＡＴＭユニットであるラインユニット３２００、ラインユニット３２０１およびラインユニット３２０２は、それぞれ同様の構成を有するので、ここではラインユニット３２００を例にして説明することとする。

図２−３は、ＡＴＭインターフェイスをもつラインユニットの構成を示すブロック図である。同図に示すように、ラインユニット３２００は、少なくとも一つのＡＴＭポートと、ＡＴＭデカプセル部３２１０と、入力フレーム転送部３２２０と、送出側バックボードインターフェイス部３２３０と、受信側バックボードインターフェイス部３２４０と、ＡＴＭカプセル化部３２５０とを有する。

送出側バックボードインターフェイス部３２３０および受信側バックボードインターフェイス部３２４０は、それぞれ、図１−１８に示した送出側バックボードインターフェイス部２２３０および受信側バックボードインターフェイス部２２４０と同様の処理部であるので説明を省略する。

ＡＴＭデカプセル部３２１０は、各ＡＴＭポートがＡＴＭセルを受信したか否かを監視し、受信されたＡＴＭセルをＭＡＣフレームに組み立てるＡＡＬ５アッセンブリー処理をおこない、これに装置内フレームヘッダを付与して入力フレーム転送部３２２０へ転送する処理部である。

図２−４は、Ｌ２スイッチ３０００において付与される装置内フレームヘッダのフォーマットの一例を示す構成図である。同図に示すように、本実施例においてＬ２スイッチにおいて付与される装置内フレームヘッダは、図１−１９に示した項目に加えて出力先装置ポート情報と送信元装置ポート情報という項目を有する。

出力先装置ポート情報は、イーサネット（登録商標）ユニットが宛先ＭＡＣアドレスを学習済であった場合に学習していた送信元装置ポート情報を設定する項目であり、ＡＴＭユニットにてフレームをカプセル化する際にＲＦＣ２６８４ヘッダのＰＡＤ部の出力先装置ポート情報へ設定される。

送信元装置ポート情報は、ＡＴＭ網へフレームを送信する側のＬ２スイッチにおいてフレームを受信したイーサネット（登録商標）ポートの位置情報を設定する項目であり、ＡＴＭユニットにてフレームをカプセル化する際にＲＦＣ２６８４ヘッダのＰＡＤ部の送信元装置ポート情報へ設定される。この情報は、ＡＴＭ網を経由してフレームを受信した側のＬ２スイッチのイーサネット（登録商標）ユニットにおいて受信ユニット番号等とともに送信元のＭＡＣアドレスと対応付けられて学習される。

ＡＴＭデカプセル部３２１０は、フレームに付与した装置内フレームヘッダの受信ユニット番号に自身が記憶している自ユニット番号３２１１を設定し、受信ポート番号にＡＴＭセルを受信したポートのポート番号を設定する。そして、ポート番号、ＶＰＩおよびＶＣＩを検索キーとして自身が記憶するＰＶＣ番号管理テーブル３２１２を検索し、ＡＴＭセルを受信したＡＴＭコネクションのＰＶＣ番号を取得して受信ＰＶＣ番号に設定する。

また、出力先装置ポート情報と送信元装置ポート情報には、受信したフレームのＲＦＣ２６８４ヘッダのＰＡＤ部の出力先装置ポート情報と送信元装置ポート情報を設定する。宛先ユニットビットマップ、宛先ポート番号および宛先ＰＶＣ番号については初期状態のままとする。

入力フレーム転送部３２２０は、ＭＡＣフレームの転送先を判定し、判定結果を装置内フレームヘッダに反映し、その後にＭＡＣフレームを送出側バックボードインターフェイス部３２３０へ転送する処理部である。

入力フレーム転送部３２２０は、装置内フレームヘッダの出力先装置ポート情報を参照し、この値が００であった場合は、フラッディングを示す情報を装置内フレームヘッダに設定に設定する。具体的には、宛先ポート番号および宛先ＰＶＣ番号に０を設定し、自身が記憶する実装ユニット情報３２２１を参照して宛先ユニットビットマップのイーサネット（登録商標）ユニットに対応するビットを全て１に設定する。

また、出力先装置ポート情報が００以外であった場合は、その上位４ビットをユニット番号とみなして、宛先ユニットビットマップのビットのうちそのユニット番号に対応するビットに１を設定する。そして、下位４ビットをポート番号とみなして宛先ポート番号に設定する。

ＡＴＭカプセル化部３２５０は、受信側バックボードインターフェイス部３２４０から転送されたＭＡＣフレームの装置内フレームヘッダを除去し、装置内フレームヘッダを除去したフレームをＡＴＭセルへカプセル化してＡＴＭポートへ出力する処理部である。

ＡＴＭカプセル化部３２５０は、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号の値が０でない場合、宛先ポート番号および宛先ＰＶＣ番号を検索キーとして自身が記憶するＰＶＣ番号管理テーブル３２５１を検索し、ＡＴＭコネクションのＶＰＩおよびＶＣＩを取得して、これらによって識別されるＡＴＭコネクションに対してＡＴＭセルを送信する。

このとき、ＲＦＣ２６８４ヘッダのＰＡＤ部の１バイト目には、装置内フレームヘッダの出力先装置ポート情報の値を設定する。そして、２バイト目の上位４ビットに装置内フレームヘッダの受信ユニット番号の値を設定し、下位４ビットに受信ポート番号の値を設定する。

また、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号の値が０の場合は、ＰＶＣ番号管理テーブル３２５１に登録されている全てのＡＴＭコネクションに対してＡＴＭセルを送信する。このとき、ＲＦＣ２６８４ヘッダのＰＡＤ部の１バイト目に００を設定し、２バイト目の上位４ビットに装置内フレームヘッダの受信ユニット番号の値を設定し、下位４ビットに受信ポート番号の値を設定する。

このように、本実施例に係るＡＴＭユニットは、フレームの転送に際して学習テーブルをもちいないため、高価なＣＡＭを備える必要がなく、装置としてのコストを低減させることができる。

次に、図２−２に示したＬ２スイッチの処理手順について説明する。まず、各Ｌ２スイッチが全く経路の学習をおこなっていない状態のときに、端末２１が端末３１へ向けてＭＡＣフレームを送信した場合のＬ２スイッチ３０００およびＬ２スイッチ３００１の処理手順を図２−５〜図２−８をもちいて説明する。

端末２１から送信されるＭＡＣフレームのフォーマットは、図１−４に示した通りであり、宛先ＭＡＣアドレスには３１が設定され、送信元ＭＡＣアドレスには２１が設定される。

また、端末２１からＭＡＣフレームが送信された時点では、図２−９に示すように各イーサネット（登録商標）ユニットの学習テーブルは何も学習していない。なお、同図に示すように、図２−２に示した各イーサネット（登録商標）ユニットが備える学習テーブルは、図１−２４に示した学習テーブルと比べて、送信元装置ポート情報の項目が増えている。

図２−５は、イーサネット（登録商標）インターフェイスをもつユニットがイーサネット（登録商標）ポートで受信したフレームをバックボードへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。

ラインユニット２１００がポート＃Ｐ１でＭＡＣフレームを受信し、バックボードへ送出するまでの処理手順のうち、図２−５のステップＳ７−７までの手順は既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

図２−９に示したように、学習テーブルには何も学習されていないので、入力フレーム転送部１１２０は、ＭＡＣアドレスが学習されていないと判定し（ステップＳ７−７否定）、フラッディングをおこなうように装置内フレームヘッダを設定する（ステップＳ７−１０）。

具体的には、フレームがフラッディングであることを示す情報として、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号と宛先ＰＶＣ番号に０を設定し、出力先装置ポート情報に００を設定する。そして、宛先ユニットビットマップの全ての実装ユニットのビットに１を設定して送出側バックボードインターフェイス部１１３０へ転送する。

図２−１０は、上記の処理の結果としてバックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。同図に示すように、宛先ユニットビットマップのラインユニット２１００、ラインユニット２１０１およびラインユニット３２００に対応するビットに１が設定され、宛先ポート番号と宛先ＰＶＣ番号に０が設定され、出力先装置ポート情報に００が設定される。

そして、受信ユニット番号にはラインユニット２１００のユニット番号である１が設定され、受信ポート番号にはフレームを受信したポートのポート番号である１が設定され、送信元装置ポート情報に１１が設定される。また、ＡＴＭインターフェイスからフレームを受信したわけではないので、受信ＰＶＣ番号には０が設定される。

図２−６は、ＡＴＭインターフェイスをもつユニットがバックボードより受信したフレームをＡＴＭカプセル化してＡＴＭポートへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。

受信側バックボードインターフェイス部３２４０は、各ユニットから送られてきたフレームがバッファに格納されているか否かを監視する（ステップＳ８−１）。そして、フレームがバッファに格納されていたならば（ステップＳ８−２肯定）、自身が記憶する自ユニット番号３２４１に対応する宛先ユニットビットマップのビットを検査して自ユニット宛か否かを判定し、自ユニット宛でなければ（ステップＳ８−３否定）、そのフレームを破棄する（ステップＳ８−４）。

この例の場合、フレームは自ユニット宛であるので（ステップＳ８−３肯定）、破棄されずにＡＴＭカプセル化部３２５０へ転送される（ステップＳ８−５）。従来のＡＴＭユニットでは、ここでＭＡＣアドレス等の学習をおこなっていたが、本実施例に係るＡＴＭユニットは学習をおこなわない。

ＡＴＭカプセル化部３２５０は、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号が０か否かを検査する。この例の場合、宛先ポート番号は０なので（ステップＳ８−６肯定）、ＡＴＭカプセル化部３２５０は、装置内フレームヘッダを除去したフレームをＡＴＭカプセル化し、自身が記憶するＰＶＣ番号管理テーブル３２５１を参照して全てのＡＴＭコネクションへ出力する（ステップＳ４−８）。

このとき、ＲＦＣ２６８４ヘッダ部のＰＡＤ部の１バイト目には出力先装置ポート情報として００を設定する。この値は、後にＡＴＭ網の対向装置でフレームが受信されたときに、このフレームがフラッディング対象であることを示す。また、ＰＡＤ部の２バイト目には、装置内フレームヘッダより受信ユニット番号と受信ポート番号を取り出して設定する。この値は、Ｌ２スイッチ３０００にてこのＭＡＣフレームを受信したイーサネット（登録商標）ポートの位置を示し、ＡＴＭ網の対向装置で受信された後、イーサネット（登録商標）ユニットにおいて送信元ＭＡＣアドレス等と対応付けられて学習される。

図２−１１は、ＲＦＣ２６８４ヘッダ部のＰＡＤ部の設定状態を示すサンプル図である。同図に示すように、ＰＡＤ部の１バイト目には出力先装置ポート情報として００が設定される。ＰＡＤ部の２バイト目の上位４ビットには、フレームを受信したイーサネット（登録商標）ユニットのユニット番号である１が設定され、下位４ビットにはフレームを受信したポートのポート番号である１が設定される。

上記の処理の結果、端末２１が送出した端末３１宛てのＭＡＣフレームは、Ｌ２スイッチ３００１のラインユニット３２０１とＬ２スイッチ３００２のラインユニット３２０２に送信される。なお、ラインユニット２１００がバックボードへ送出したフレームは、ラインユニット２１００とラインユニット２１０１にも受信され、フラッディングによって当該フレームの受信ポートを除く全てのポートへ送信される。

続いて、ＡＴＭカプセル化されたフレームをＬ２スイッチ３００１のラインユニット３２０１が受信した後の処理について説明する。図２−７は、ＡＴＭインターフェイスをもつユニットがＡＴＭポートで受信したＡＴＭカプセル化されたフレームをバックボードへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。

ラインユニット３２０１のＡＴＭデカプセル化部３２１０は、各ＡＴＭポートからのＡＴＭセルの受信を監視し、受信したＡＴＭセルをデカプセル化してフレームを組み立てる（ステップＳ９−１）。この例の場合、ＡＴＭセルをユニット番号＃１のラインユニットのポート＃Ｐ１で受信することになる。

そして、デカプセル化したフレームが正常なフレームかどうかを確認する。イーサネット（登録商標）の仕様に照らして正常なフレームでないと判断した場合は（ステップＳ９−２否定）、そのフレームは廃棄して、次のＡＴＭセルを監視する処理へ移る（ステップＳ９−３）。

正常なフレームであった場合は（ステップＳ９−２肯定）、フレームに装置内フレームヘッダに付与し、ＡＴＭセルを受信したユニットとポートの番号を装置内フレームヘッダの受信ユニット番号と受信ポート番号に設定する。また、ＡＴＭセルを受信したポートのポート番号と、ＡＴＭコネクションのＶＰＩおよびＶＣＩと検索キーとして自身が記憶するＰＶＣ番号管理テーブル３２１２を検索してＰＶＣ番号を取得し、これを受信ＰＶＣ番号として装置内フレームヘッダに設定する（ステップＳ９−４）。

さらに、ＲＦＣ２６８４ヘッダ部のＰＡＤ部の１バイト目から出力先装置ポート情報を取得し、２バイト目から送信元装置ポート情報を取得し、これらも装置内フレームヘッダに設定し、その後、フレームを入力フレーム転送部３２２０へ転送する（ステップＳ９−５）。

入力フレーム転送部３２２０は、装置内フレームヘッダの出力先装置ポート情報を調べる。この例の場合、出力先装置ポート情報の値が００なので（ステップＳ９−６肯定）、入力フレーム転送部３２２０は、フレームがフラッディングであることを示す情報として、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号と宛先ＰＶＣ番号に０を設定し、宛先ユニットビットマップには全てのイーサネット（登録商標）ユニットに１を設定して送出側バックボードインターフェイス部３２３０へ転送する（ステップＳ９−８）。

図２−１２は、上記の処理の結果としてバックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。同図に示すように、宛先ユニットビットマップのラインユニット２１０２およびラインユニット２１０３に対応するビットに１が設定され、ＡＴＭユニットであるラインユニット３２０１に対応するビットには０が設定される。そして、宛先ポート番号と宛先ＰＶＣ番号に０が設定され、出力先装置ポート情報には００が設定される。また、受信ユニット番号に１が設定され、受信ポート番号に１が設定され、受信ＰＶＣ番号に３０が設定され、送信元装置ポート情報に１１が設定される。

上記の処理の結果、装置内フレームヘッダを付与されたＭＡＣフレームは、ラインユニット２１０２およびラインユニット２１０３に送出される。以下、ラインユニット２１０２の場合を例にして、各ラインユニットがバックボードからＭＡＣフレームを受信した後の処理手順を説明する。

図２−８は、イーサネット（登録商標）インターフェイスをもつユニットがバックボードより受信したフレームをイーサネット（登録商標）ポートへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。

ラインユニット２１０２がバックボードからフレームを受信し、イーサネット（登録商標）ポートへ送出するまでの処理手順のうち、図２−８のステップＳ１０−４までの手順は既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

この例の場合、フレームは自ユニット宛であるので（ステップＳ１０−３肯定）、破棄されずに出力フレーム転送部１１５０へ転送される。そして、出力フレーム転送部１１５０は、フレームの送信元ＭＡＣアドレスと、装置内フレームヘッダの受信ユニット番号、受信ポート番号、受信ＰＶＣ番号および送信元装置ポート情報を学習／検索部１１６０に引き渡して学習テーブルに登録させる（ステップＳ１０−５）。

そして、出力フレーム転送部１１５０は、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号が０か否かを検査する。この例の場合、宛先ポート番号は０なので（ステップＳ１０−６肯定）、出力フレーム転送部１１５０は、装置内フレームヘッダを除去したフレームを全てのイーサネット（登録商標）ポートへ出力する（ステップＳ１０−８）。

上記の処理の結果、端末２１が送出した端末３１宛てのＭＡＣフレームは、ラインユニット２１０２の全てのイーサネット（登録商標）ポートに出力され、ポート＃Ｐ１から出力されたフレームが端末３１へ到達する。

なお、ラインユニット３２０１がバックボードに送出したフレームは、ラインユニット２１０３にも受信され、全てのイーサネット（登録商標）ポートからフラッディングされる。また、ラインユニット３２００がＡＴＭ網へ送信したＡＴＭセルはＬ２スイッチ３００２のラインユニット３２０２にも受信され、ＭＡＣフレーム化された後にバックボードを介してラインユニット２１０４に送信され、全てのイーサネット（登録商標）ポートからフラッディングされる。

この結果、Ｌ２スイッチ３００１とＬ２スイッチ３００２の各イーサネット（登録商標）ユニットにおいて端末２１のＭＡＣアドレスが学習テーブルで学習された状態となる。図２−１３は、ラインユニット２１０２における学習後の学習テーブルを示すサンプル図である。同図に示すように、ＭＡＣフレームの送信元ＭＡＣアドレスである２１と、受信ラインユニットのユニット番号である＃１と、受信ラインユニットにおける受信ポートのポート番号である＃Ｐ１と、ＡＴＭセルを受信したＡＴＭコネクションのＰＶＣ番号である３０と、ＡＴＭ網の対向装置にてＭＡＣフレームを受信したポートの位置情報である１１とが対応付けられて記憶される。

続いて、先ほどと反対方向に、端末３１から端末２１へ向けてフレームが送信された場合の処理手順を図２−５〜図２−８をもちいて説明する。この場合の処理手順は、宛先のＭＡＣアドレスが学習されている場合の処理手順となる。

端末３１から送信されるＭＡＣフレームのフォーマットは、図１−４に示した通りであり、宛先ＭＡＣアドレスには２１が設定され、送信元ＭＡＣアドレスには３１が設定される。

ラインユニット２１０２がポート＃Ｐ１でＭＡＣフレームを受信し、バックボードへ送出するまでの処理手順のうち、図２−５のステップＳ７−６までは既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

図２−１３に示したように、宛先ＭＡＣアドレスである２１は学習テーブルに学習されているので、ステップＳ７−６の検索の結果、入力フレーム転送部１１２０は、ＭＡＣアドレスが学習済と判定する（ステップＳ７−７肯定）。そして、学習されているユニット番号、ポート番号、ＰＶＣ番号および送信元装置ポート情報を取り出し（ステップＳ７−８）、装置内フレームヘッダの宛先ユニットビットマップ、宛先ポート番号、宛先ＰＶＣ番号および出力先装置ポート情報に設定してフレームを送出側バックボードインターフェイス部１１３０へ転送する（ステップＳ７−９）。

図２−１４は、上記の処理の結果としてバックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。同図に示すように、宛先ユニットビットマップのうちラインユニット３２０１に対応するビットのみに１が設定され、宛先ポート番号に１が設定され、宛先ＰＶＣ番号に３０が設定され、出力先装置ポート情報に１１が設定される。そして、受信ユニット番号には２が設定され、受信ポート番号には１が設定され、受信ＰＶＣ番号に０が設定され、送信元装置ポート情報に２１が設定される。

このフレームの装置内フレームヘッダをもったフレームは、バックボードのバスを介して全てのラインユニットに送信されるが、宛先ユニットビットマップを参照するとラインユニット３２０１に対応するビットのみに１が設定されているため、ラインユニット３２０１以外のラインユニットでは破棄されることとなる。

続いて、ラインユニット３２０１が、バックボードからフレームを受信し、カプセル化をおこなってＡＴＭポートよりＡＴＭセルを出力するまでの処理手順について説明する。この処理手順のうち、図２−６のステップＳ８−５までは既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

ＡＴＭカプセル化部３２５０は、受信側バックボードインターフェイス部３２４０から転送されたフレームの装置内フレームヘッダの宛先ポート番号が０か否かを検査する。この例の場合、宛先ポート番号は１なので（ステップＳ８−６否定）、ＡＴＭカプセル化部３２５０は、装置内フレームヘッダを除去したフレームをＡＴＭカプセル化し、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号と宛先ＰＶＣ番号を検索キーとして自身が記憶するＰＶＣ番号管理テーブル３２５１を検索してＶＰＩとＶＣＩを取得し、宛先ポート番号、ＶＰＩおよびＶＣＩによって識別されるＡＴＭコネクションへＡＴＭセルを出力する。

このとき、ＲＦＣ２６８４ヘッダ部のＰＡＤ部の１バイト目には装置内フレームヘッダの出力先装置ポート情報の値を設定する。また、ＰＡＤ部の２バイト目には、装置内フレームヘッダより受信ユニット番号と受信ポート番号を取り出して設定する。

図２−１５は、ＲＦＣ２６８４ヘッダ部のＰＡＤ部の設定状態を示すサンプル図である。同図に示すように、ＰＡＤ部の１バイト目には出力先装置ポート情報として１１が設定される。これは、対応装置においてフレームを出力すべきポートがユニット番号＃１のラインユニットのポート＃ｐ１であることを意味する。ＰＡＤ部の２バイト目の上位４ビットには、フレームを受信したイーサネット（登録商標）ユニットのユニット番号である２が設定され、下位４ビットにはフレームを受信したポートのポート番号である１が設定される。

この結果、端末３１が送出した端末２１宛てのＭＡＣフレームは、Ｌ２スイッチ３００１のラインユニット３２０１のポート＃Ｐ１よりＶＰＩ＝３、ＶＣＩ＝３００のＰＶＣに送出され、ＡＴＭ網を経由してＬ２スイッチ３０００のラインユニット３２００のポート＃Ｐ１にてＶＰＩ＝１、ＶＣＩ＝２００のＰＶＣで受信される。

ラインユニット３２００がポート＃Ｐ１でＡＴＭセルを受信し、ＭＡＣフレームに組み立ててバックボードへ送出するまでの処理手順のうち、図２−７のステップＳ９−５までは既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

入力フレーム転送部３２２０は、ＡＴＭデカプセル化部３２１０から転送されたフレームの装置内フレームヘッダの出力先装置ポート情報を調べる。この例の場合、出力先装置ポート情報の値が１１なので（ステップＳ９−６否定）、この情報を基にして装置内フレームヘッダの宛先ユニット番号と宛先ポート番号を設定し、フレームを送出側バックボードインターフェイス部３２３０へ転送する（ステップＳ９−７）。

具体的には、出力先装置ポート情報の上位４ビットの値である１を装置内フレームヘッダの宛先ユニット番号に設定し、下位４ビットの値である１を宛先ポート番号に設定する。

図２−１６は、上記の処理の結果としてバックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。同図に示すように、宛先ユニットビットマップのラインユニット２１００に対応するビットのみに１が設定される。そして、宛先ポート番号に１が設定され、宛先ＰＶＣ番号に０が設定され、出力先装置ポート情報に１１が設定される。そして、受信ユニット番号に３が設定され、受信ポート番号に１が設定され、受信ＰＶＣ番号に２０が設定され、送信元装置ポート情報に２１が設定される。

続いて、ラインユニット２１００が、バックボードからフレームを受信し、イーサネット（登録商標）ポートより出力するまでの処理手順について説明する。この処理手順のうち、図２−８のステップＳ１０−４までは既に説明した手順と同一であるので説明を省略する。

この例の場合、フレームは自ユニット宛であるので（ステップＳ１０−３肯定）、破棄されずに出力フレーム転送部１１５０へ転送される。そして、出力フレーム転送部１１５０は、フレームの送信元ＭＡＣアドレスと、装置内フレームヘッダの受信ユニット番号、受信ポート番号、受信ＰＶＣ番号および送信元装置ポート情報を学習／検索部１１６０に引き渡して学習テーブルに登録させる（ステップＳ１０−５）。

そして、出力フレーム転送部１１５０は、装置内フレームヘッダの宛先ポート番号が０か否かを検査する。この例の場合、宛先ポート番号は１なので（ステップＳ１０−６否定）、装置内フレームヘッダを除去したフレームを宛先ポート番号が示すイーサネット（登録商標）ポート（この例の場合、ポート＃Ｐ１）へ出力する（ステップＳ１０−７）。

上記の処理の結果、端末３１が送出した端末２１宛てのＭＡＣフレームは、ラインユニット２１００のポート＃Ｐ１に出力され、端末２１が受信することができる。また、端末３１のＭＡＣアドレスが各ラインユニットの学習テーブルで学習された状態となる。

上述してきたように、本実施例ではＡＴＭユニットがフレームをＡＴＭカプセル化してＡＴＭ網へ送信する際に、そのフレームを受信したイーサネット（登録商標）ポートの位置情報をＲＦＣ２６８４ヘッダの一部に埋め込むことで自装置におけるＭＡＣアドレスとポートとの関連を対向装置に通知し、ＡＴＭ網の対向装置から出力先としてイーサネット（登録商標）ポートの位置情報を指定するフレームを受信した場合は、その情報に従ってフレームを転送するように構成したので、ＡＴＭユニットに学習機能をもたせることなく、フラッディングを極力発生させない効率的なフレーム転送を実現することができる。

また、学習テーブルを検索することなくフレームを転送することができるため、フレーム転送の遅延を小さくすることができるという効果もある。

なお、上記の実施例では、ＬＡＮ間を接続するのにＡＴＭを利用する場合について説明したが、ＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Network）等の他の方式でネットワーク間を接続する場合にも本実施例に係るフレーム転送方式は有効である。ネットワークの接続方式がいかなるものであっても、フレームの一部にポートの位置情報を埋め込むことができれば本実施例に係るフレーム転送方式を実現することができる。

また、ＶＬＡＮによってブロードキャストドメインを制限する場合でも、本実施例に係るフレーム転送方式は、ＶＬＡＮ−ＩＤを意識するものではなく、ポート番号を対象にするものであるので、ＶＬＡＮ機能をもつＬ２スイッチにも本実施例に係るフレーム転送方式を適用することが可能である。

ところで、本実施例に係るＬ２スイッチは、ＡＴＭ網の対向装置から出力先ポートの指定がおこなわれることを前提として動作するが、ＡＴＭ網に従来のＬ２スイッチが混在していた場合は、ＡＴＭ網の対向装置から出力先ポートの指定がおこなわれずにフラッディングが多発することになる。

このような環境でＬ２スイッチを動作させる必要がある場合は、本実施例に係るＬ２スイッチのＡＴＭユニットにも学習機能をもたせるように構成してもよい。学習機能をもたせることにより装置のコストは高くなるが、ＡＴＭ網の対向装置から出力先ポートの指定がおこなわれた場合にはその情報を優先して使用するように構成することにより、学習テーブルを検索する頻度を低くすることができ、フレーム転送の遅延を小さくすることができる。

（付記１）ネットワーク間接続のためのネットワーク間接続インターフェイスを備えた伝送装置であって、
前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力されるフレームに当該の伝送装置において該フレームを受信したポートを特定するポート位置情報を埋め込む埋込手段と、
前記ネットワーク間接続インターフェイスで受信されたフレームに該フレームの出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていた場合に、該ポート位置情報により特定されるポートへ前記フレームを出力することを決定する経路決定手段と
を備えたことを特徴とする伝送装置。

（付記２）前記経路決定手段は、前記ネットワーク間接続インターフェイスで受信されたフレームに該フレームの出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていなかった場合に、前記ネットワーク間接続インターフェイスを除く全ての経路へ前記フレームを出力することを決定することを特徴とする付記１に記載の伝送装置。

（付記３）前記ネットワーク間接続インターフェイスでフレームが受信された場合に、該フレームの送信元アドレスと、前記ネットワーク間接続インターフェイスの識別情報と、該フレームに含まれる対向装置のポート位置情報とを関連付けて学習情報として記憶手段に記憶させる学習手段と、
転送対象のフレームの送信先アドレスをキーとして前記記憶手段に記憶された学習情報を検索した結果、該フレームの出力先が前記ネットワーク間接続インターフェイスであることがわかった場合に、該フレームの送信先アドレスと関連付けられて記憶されているポート位置情報を該フレームの出力先を指定する情報として該フレームに埋め込み、該フレームを前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力するフレーム転送手段と
をさらに備えたことを特徴とする付記１または２に記載の伝送装置。

（付記４）前記伝送装置は、少なくとも２つの通信ユニットを相互接続して構成された伝送装置であって、
前記埋込手段は、前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力されるフレームに該フレームを受信したポートの識別情報と該ポートが設けられている通信ユニットの識別情報とを該フレームを受信したポートを特定するポート位置情報として埋め込むことを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の伝送装置。

（付記５）ネットワーク間接続のためのネットワーク間接続インターフェイスを含んだ伝送装置におけるフレーム転送方法であって、
前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力されるフレームに当該の伝送装置において該フレームを受信したポートを特定するポート位置情報を埋め込む埋込工程と、
前記ネットワーク間接続インターフェイスで受信されたフレームに該フレームの出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていた場合に、該ポート位置情報により特定されるポートへ前記フレームを出力することを決定する経路決定工程と
を含んだことを特徴とするフレーム転送方法。

（付記６）前記経路決定工程は、前記ネットワーク間接続インターフェイスで受信されたフレームに該フレームの出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていなかった場合に、前記ネットワーク間接続インターフェイスを除く全ての経路へ前記フレームを出力することを決定することを特徴とする付記５に記載のフレーム転送方法。

（付記７）前記ネットワーク間接続インターフェイスでフレームが受信された場合に、該フレームの送信元アドレスと、前記ネットワーク間接続インターフェイスの識別情報と、該フレームに含まれる対向装置のポート位置情報とを関連付けて学習情報として記憶手段に記憶させる学習工程と、
転送対象のフレームの送信先アドレスをキーとして前記記憶手段に記憶された学習情報を検索した結果、該フレームの出力先が前記ネットワーク間接続インターフェイスであることがわかった場合に、該フレームの送信先アドレスと関連付けられて記憶されているポート位置情報を該フレームの出力先を指定する情報として該フレームに埋め込み、該フレームを前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力するフレーム転送工程と
をさらに含んだことを特徴とする付記５または６に記載のフレーム転送方法。

（付記８）前記伝送装置は、少なくとも２つの通信ユニットを相互接続して構成された伝送装置であって、
前記埋込工程は、前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力されるフレームに該フレームを受信したポートの識別情報と該ポートが設けられている通信ユニットの識別情報とを該フレームを受信したポートを特定するポート位置情報として埋め込むことを特徴とする付記５〜７のいずれか一つに記載のフレーム転送方法。

（付記９）ネットワーク間接続のためのネットワーク間接続インターフェイスを含んだ伝送装置におけるフレーム転送方法であって、
前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力されるフレームの送信元アドレスと該フレームを受信したポートとを関連付けて学習情報として記憶手段に記憶させる学習工程と、
前記ネットワーク間接続インターフェイスで受信されたフレームに該フレームの出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていない場合に、該フレームの送信先アドレスをキーに学習情報を検索し、該フレームの出力先が学習されていることがわかった場合には該ポートへ前記フレームを出力し、学習されていないことがわかった場合は前記ネットワーク間接続インターフェイスを除く全ての経路へ前記フレームを出力することを決定する経路決定工程と
を含んだことを特徴とする付記５に記載のフレーム転送方法。

以上のように、本発明に係る伝送装置およびフレーム転送方法は、ネットワーク間接続におけるフレームの転送に有用であり、特に、フレーム転送の性能を劣化させることなく学習機能を簡略化することが必要な場合に適している。

シャーシ型のＬ２スイッチの一例を示すサンプル図である。 ラインユニットの接続状態の一例を示すサンプル図である。 イーサネット（登録商標）インターフェイスをもつラインユニットの構成を示すブロック図である。 イーサネット（登録商標）ポートにて受信されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す構成図である。 装置内フレームヘッダのフォーマットを示す構成図である。 ネットワーク構成の一例を示すサンプル図である。 イーサネット（登録商標）ポートで受信したフレームを送出側バックボードインターフェイス部へ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。 バックボードより受信したフレームをイーサネット（登録商標）ポートへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。 学習テーブルの構成例を示すサンプル図である。 バックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。 学習後の学習テーブルを示すサンプル図である。 バックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。 学習後の学習テーブルを示すサンプル図である。 複数のＬＡＮ間をＡＴＭ網で接続して構成したネットワークの一例を示すサンプル図である。 ＭＡＣフレームのカプセル化について説明するための説明図である。 ＰＶＣ番号管理テーブルの一例を示すサンプル図である。 ＰＶＣ番号管理テーブルの一例を示すサンプル図である。 ＡＴＭインターフェイスをもつラインユニットの構成を示すブロック図である。 装置内フレームヘッダのフォーマットの一例を示す構成図である。 イーサネット（登録商標）インターフェイスをもつユニットがイーサネット（登録商標）ポートで受信したフレームをバックボードへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。 ＡＴＭインターフェイスをもつユニットがバックボードより受信したフレームをＡＴＭカプセル化してＡＴＭポートへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。 ＡＴＭインターフェイスをもつユニットがＡＴＭポートで受信したＡＴＭカプセル化されたフレームをバックボードへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。 イーサネット（登録商標）インターフェイスをもつユニットがバックボードより受信したフレームをイーサネット（登録商標）ポートへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。 学習テーブルの構成例を示すサンプル図である。 バックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。 学習後の学習テーブルを示すサンプル図である。 実装ユニット情報の一例を示すサンプル図である。 バックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。 学習後の学習テーブルを示すサンプル図である。 バックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。 バックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。 本実施例におけるＲＦＣ２６８４ヘッダのフォーマットを示すサンプル図である。 複数のＬＡＮ間をＡＴＭ網で接続して構成したネットワークの一例を示すサンプル図である。 ＡＴＭインターフェイスをもつラインユニットの構成を示すブロック図である。 装置内フレームヘッダのフォーマットの一例を示す構成図である。 イーサネット（登録商標）インターフェイスをもつユニットがイーサネット（登録商標）ポートで受信したフレームをバックボードへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。 ＡＴＭインターフェイスをもつユニットがバックボードより受信したフレームをＡＴＭカプセル化してＡＴＭポートへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。 ＡＴＭインターフェイスをもつユニットがＡＴＭポートで受信したＡＴＭカプセル化されたフレームをバックボードへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。 イーサネット（登録商標）インターフェイスをもつユニットがバックボードより受信したフレームをイーサネット（登録商標）ポートへ送出するまでの処理手順を示すフローチャートである。 学習テーブルの構成例を示すサンプル図である。 バックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。 ＲＦＣ２６８４ヘッダ部のＰＡＤ部の設定状態を示すサンプル図である。 バックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。 ラインユニット２１０２における学習後の学習テーブルを示すサンプル図である。 バックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。 ＲＦＣ２６８４ヘッダ部のＰＡＤ部の設定状態を示すサンプル図である。 バックボードに送出されるフレームの装置内フレームヘッダのサンプル図である。

符号の説明

１１〜１６、２１〜２２、３１〜３２、４１〜４２ 端末
１０００ Ｌ２スイッチ
１１００ ラインユニット
１１０１ ラインユニット
１１０２ ラインユニット
１１１０ 入力監視部
１１１１ 自ユニット番号
１１２０ 入力フレーム転送部
１１２１ 実装ユニット情報
１１３０ 送出側バックボードインターフェイス部
１１４０ 受信側バックボードインターフェイス部
１１４１ 自ユニット番号
１１５０ 出力フレーム転送部
１１６０ 学習／検索部
１１６１ ＣＡＭ
２０００〜２００２ Ｌ２スイッチ
２１００〜２１０４ ラインユニット
２２００〜２２０２ ラインユニット
２２１０ ＡＴＭデカプセル化部
２２１１ 自ユニット番号
２２１２ ＰＶＣ番号管理テーブル
２２２０ 入力フレーム転送部
２２２１ 実装ユニット情報
２２３０ 送出側バックボードインターフェイス部
２２４０ 受信側バックボードインターフェイス部
２２４１ 自ユニット番号
２２５０ 出力フレーム転送部
２２６０ ＡＴＭカプセル化部
２２６１ ＰＶＣ番号管理テーブル
２２７０ 学習／検索部
２２７１ ＣＡＭ
３０００〜３００２ Ｌ２スイッチ
３２００〜３２０２ ラインユニット
３２１０ ＡＴＭデカプセル部
３２１１ 自ユニット番号
３２１２ ＰＶＣ番号管理テーブル
３２２０ 入力フレーム転送部
３２２１ 実装ユニット情報
３２３０ 送出側バックボードインターフェイス部
３２４０ 受信側バックボードインターフェイス部
３２４１ 自ユニット番号
３２５０ ＡＴＭカプセル化部
３２５１ ＰＶＣ番号管理テーブル

Claims (5)

1. ネットワーク間接続のためのネットワーク間接続インターフェイスを備えた伝送装置であって、
   前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力されるカプセル化されたフレームに当該の伝送装置において該カプセル化される前のフレームを受信したポートを特定するポート位置情報を埋め込む埋込手段と、
   前記ネットワーク間接続インターフェイスで受信されたカプセル化されたフレームに該フレームの出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていた場合に、該ポート位置情報により特定されるポートへ、前記フレームをデカプセル化したフレームを出力することを決定する経路決定手段と
   を備えたことを特徴とする伝送装置。
2. 前記経路決定手段は、前記ネットワーク間接続インターフェイスで受信されたフレームに該フレームの出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていなかった場合に、前記ネットワーク間接続インターフェイスを除く全ての経路へ前記フレームを出力することを決定することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
3. 前記ネットワーク間接続インターフェイスでフレームが受信された場合に、該フレームの送信元アドレスと、前記ネットワーク間接続インターフェイスの識別情報と、該フレームに含まれる対向装置のポート位置情報とを関連付けて学習情報として記憶手段に記憶させる学習手段と、
   転送対象のフレームの送信先アドレスをキーとして前記記憶手段に記憶された学習情報を検索した結果、該フレームの出力先が前記ネットワーク間接続インターフェイスであることがわかった場合に、該フレームの送信先アドレスと関連付けられて記憶されているポート位置情報を該フレームの出力先を指定する情報として該フレームに埋め込み、該フレームを前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力するフレーム転送手段と
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の伝送装置。
4. ネットワーク間接続のためのネットワーク間接続インターフェイスを含んだ伝送装置におけるフレーム転送方法であって、
   前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力されるカプセル化されたフレームに当該の伝送装置において該カプセル化される前のフレームを受信したポートを特定するポート位置情報を埋め込む埋込工程と、
   前記ネットワーク間接続インターフェイスで受信されたカプセル化されたフレームに該フレームの出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていた場合に、該ポート位置情報により特定されるポートへ、前記フレームをデカプセル化したフレームを出力することを決定する経路決定工程と
   を含んだことを特徴とするフレーム転送方法。
5. ネットワーク間接続のためのネットワーク間接続インターフェイスを含んだ伝送装置におけるフレーム転送方法であって、
   前記ネットワーク間接続インターフェイスから出力されるフレームの送信元アドレスと該フレームを受信したポートとを関連付けて学習情報として記憶手段に記憶させる学習工程と、
   前記ネットワーク間接続インターフェイスで受信されたフレームに該フレームの出力先を指定するポート位置情報が埋め込まれていた場合に、該ポート位置情報により特定されるポートへ前記フレームを出力し、該ポート位置情報が埋め込まれていない場合に、該フレームの送信先アドレスをキーに学習情報を検索し、該フレームの出力先が学習されていることがわかった場合には該ポートへ前記フレームを出力し、学習されていないことがわかった場合は前記ネットワーク間接続インターフェイスを除く全ての経路へ前記フレームを出力することを決定する経路決定工程と
   を含んだことを特徴とする請求項４に記載のフレーム転送方法。

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