JP4738901B2 - Vlanid動的割当方法及びパケット転送装置 - Google Patents
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Description
VLAN構築の方式の一つに、Ethernet(登録商標)フレームのヘッダにVLAN TAG付加することでVLANを識別するタグVLAN方式がある。この方式では、装置間に複数のVLAN接続を設定可能であり、より柔軟なネットワーク構成が可能となる。
IEEE std802.1Q−1998(chap.11;p77〜92)
また、上記公知例においては、スイッチングハブのみで実現されており、拠点間VLANのような大規模なシステムに対して適用することは難しい。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例では、デフォルトVLAN−IDが設定されている場合について説明するが、PPPoEによる接続要求を含んだタグ無しVLANフレームについても、後述のように、同様の処理を行うものとする。
図1は、第一の実施の形態のネットワーク構成を示す図である。図1は、ユーザの端末装置(100−1〜100−n、101−1〜101−n)と、端末装置を集約するL2SW(102−1〜102−x)と、L2SWを集約するL2GW(103−1〜103−y)と、L2GWに接続される上位ネットワーク(104)と、上記ネットワーク上に接続されたVLAN−ID管理サーバ(105)を備える。端末装置(100−1〜100−n、101−1〜101−n)から上位ネットワークへの通信は、タグ付VLANフレーム(106)で行われ、IPパケット等のデータはタグ付VLANフレームにて転送される。
図8−10は、VLAN−ID管理サーバ(105)が備えるVLAN−ID管理テーブルを示している。この管理テーブルは、VLAN−ID(801825)、使用状態(801826)、登録L2SGW(801827)を含む。なお、設定値は例として挙げている。
図4−1は、本発明による接続シーケンス図である。以下、シーケンス図に従い説明していく。
(1)初期化
まず、システム起動時に各装置を初期化処理を実行する。
端末(100−1〜100−n、101−1〜101−n)では、図9−1のように接続管理テーブルを初期化する。VLAN−ID(901911)には、本システム内で共通使用されるデフォルトVLAN−IDを設定する。本実施例ではVLAN1とする。また、L2GW−MACアドレス(9019021)にはブロードキャストアドレスを設定する。また、ServiceName(9019031)は無指定とし、接続状況(9019041)には切断、タイマ状態(9019051)には停止と設定する。
次に、端末(101−1)は、PADI送信処理シーケンス(S101)を開始する。処理フローは図5−1による。このシーケンスでは、図9−1の接続管理テーブルに従ってPADIパケットを生成し、これをVLAN−ID=VLAN1としたタグ付VLANフレームにPADIパケットをカプセル化してブロードキャスト送信する。なお、PADIパケットは、例えば、VLAN−ID、L2GW−MACアドレス、Service Name等を含む。そして接続管理テーブルの接続状況(9019041)をPADO待ち、タイマ状態(9019051)をカウント中に設定し(図9−2)、タイマを起動してL2GW装置からの応答待ち状態に入る。
上記ブロードキャストフレームは、L2SW(102−1)へ到達し、PADI監視処理シーケンス(S101−1、S102−y)を開始する。処理フローは図6−1による。このシーケンスでは、受信したフレームがデフォルトVLAN−ID=VLAN1であるタグ付VLANフレームであり、かつPADIパケットを含む場合、VLANフレームをL2GW(103−1〜103−y)へ転送する。その際、図9−8の接続管理テーブルの端末側物理ポート番号(9019071)と端末MACアドレス(9019081)に、フレームを受信した物理ポート番号(P01)と送信元MACアドレス(0x000000001001)を登録し、接続状況をPADO待ち、タイマ状態をカウント中として、タイマを起動してL2GW装置からのPADO監視状態に入る。また、上記条件に合わないフレームで、すでに接続中のVLAN−IDフレームは通常のVLANフレームとして処理(610)され、またはデフォルトVLAN−ID フレームでPADRパケットを含むフレームはPADR監視処理へ移行(639)し、それ以外は破棄(611)され、PADI監視処理シーケンスを終了する。なお、VLANフレームをL2GWへ転送する際、図8−4に示すように、図8−3のようなポート管理テーブルを参照し、デフォルトVLAN−IDを設定した物理ポートへのみ転送することができる。例えば、上流のL2GWへのみ転送し、下流の端末装置側の物理ポートへは転送しないようにすることができる。
上記ブロードキャストフレームは、L2GW(103−1〜103−y)へ到達し、それぞれPADI受信処理シーケンス(S103−1、S103−y)を開始する。処理フローは図7−1による。このシーケンスでは、受信したフレームがデフォルトVLAN−ID=VLAN1であるタグ付VLANフレームであり、かつPADIパケットを含む場合にService Name一致判定(706)を行う。なお、図8−9において、「無し」ということは、例えば、少なくとも接続することだけは特定されているものを示す。
L2GW(103−1〜103−y)からのPADOを含むデフォルトVLANフレームが、L2SW(102−1)へ到達すると、それぞれPADO監視処理シーケンス(S104−1、S104−y)を開始する。処理フローは図6−2による。このシーケンスでは、受信したフレームがデフォルトVLAN−IDであるタグ付VLANフレームであり、かつPADOパケットを含む場合で、抽出(619)された送信先MACアドレスが接続管理テーブルの端末MACアドレス(図9−8:9019081)に含まれ、かつPADO待ち状態(図9−8:9019111)の場合、フレームを受信した物理ポート番号(P1y)をL2GW側物理ポート番号(図9−9:9019091)に、送信元MACアドレス(0X000000001032)をL2GW−MACアドレス(図9−9:9019101)に登録し、接続状況をPADR待ち(図9−9:9019111)状態にし、端末へのフレーム転送処理(629)を実施する。また、L2GW(103−1)からPADOを含むデフォルトVLANフレームを受信し、抽出された送信先MACアドレスが接続管理テーブル上に含まれているが、接続状況がPADR待ちである場合(631)、L2GW(103−1)の接続情報を接続管理テーブルに追加する(図9−10:9019062〜9019122)。このとき、VLAN−ID、端末側物理ポート番号、端末MACアドレス、接続情報、タイマ状態には、抽出された送信先MACアドレスを含み、接続状況がPADR待ちである接続情報から流用し、L2GW側物理ポート番号とL2GW−MACアドレスには、L2GW(103−1)が接続されている物理ポート番号とMACアドレスをそれぞれ登録し、端末へのフレーム転送処理を実施する。また、上記処理は、PADOを含むデフォルトVLANフレームを受信し、抽出された送信先MACアドレスが接続管理テーブル上に含まれているが、接続状況がPADR待ちである場合ごとに繰り返す。また、上記条件に合わないフレームで、すでに接続中のVLAN−IDフレームは通常のVLANフレームとして処理(622)され、またはデフォルトVLAN−ID フレームでPADSパケットを含むフレームはPADS監視処理シーケンスへ移行(653)し、それ以外は破棄(633)され、PADI監視処理シーケンスを終了する。
上記フレームは端末(101−1)に到達し、PADO受信処理シーケンス(S105)を開始する。処理フローは図5−2による。このシーケンスでは、受信したフレームがデフォルトVLAN−IDであるタグ付VLANフレームであり、かつPADOパケットを含む場合であって、接続管理テーブルの接続状況がPADO待ち(図9−2:9019041)である場合で、かつPADOパケットから抽出(512)したServiceNameが登録されている場合、送信元MACアドレス(0x000000001032)をL2GW−MACアドレス(図9−3:9019021)に登録(514)し、接続状況にPADS待ちフラグ(図9−4:9019041)を設定(515)し、送信元アドレスに対するPADRパケットを生成(516)、デフォルトVLAN−IDであるタグ付VLANフレームでL2GW(103−y)に送信する。また、すでに接続中のVLAN−IDを持つフレームについては受信処理(520)を行い、それ以外のフレームは破棄(521)するが、ServiceNameが一致しなかった場合は、次のフレームを処理する。以降、PADS待ち状態になるか、PADO待ちタイマがタイムアウトすることでPADO受信処理を終了する。また、L2GW(103−1)からもPADOパケットが送信されているが、一度PADS待ち状態になった場合は当該フレームを破棄する。
上記フレームはL2SW(102−1)に到達し、PADR監視処理シーケンス(S106Y)を開始する。処理フローは図6−3による。このシーケンスでは、受信したフレームがデフォルトVLAN−IDであるタグ付VLANフレームであり、かつPADRパケットを含む場合であって、PADRパケットから抽出(639)した送信元MACアドレスと送信先MACアドレスが、接続管理テーブル(図9−11)の端末MACアドレス(901907)、L2GW−MACアドレス(901910)のそれぞれと一致する場合、該当する接続の接続状況(9019111)をPADS待ちに設定(643)し、PADR待ちタイマを停止し、新たにPADS待ちタイマを起動してPADS待ち状態となり、当該フレームをL2GW(103−y)へ転送(645)する。また、その他のPADR待ち状態の接続情報のうち、PADRパケットから抽出した送信元MACアドレスと接続管理テーブル(図9−11)の端末MACアドレス(9019072)は一致するが、PADRパケットから抽出した送信先MACアドレスと接続管理テーブル(図9−11)のL2GW−MACアドレス(9019102)が異なる場合、その接続情報は削除(644)される。また、上記条件に合わないフレームで、すでに接続中のVLAN−IDフレームは通常のVLANフレームとして処理(648)され、またはデフォルトVLAN−ID フレームでPADIパケットを含むフレームはPADI監視処理へ移行(605)し、それ以外は破棄(651)され、PADR監視処理シーケンスを終了する。
上記フレームはL2GW(103−y)に到達し、PADR受信処理シーケンス(S107−y)を開始する。処理フローは図7−2による。このシーケンスでは、受信したフレームがデフォルトVLAN−IDであるタグ付VLANフレームであり、かつPADRパケットを含む場合であって、PADRパケットから抽出した送信元MACアドレスが、接続管理テーブル(図9−19)の端末MACアドレス(901916)と一致した場合、VLAN−ID管理サーバ(105)に対しVLAN−IDを要求(S1061−y)する。
VLAN−ID管理サーバ(105)では、VLAN−ID管理テーブル(図9−24)から未使用IDのうち任意のID(9019242)を選び、VLAN−ID管理テーブルの使用状態(図9−25:9019252)に使用中フラグを設定、登録L2GW(図9−25:9019262)に割当てたL2GW(103−y)を設定し、割当てたVLAN−IDをL2GW(103−y)に通知(S1062−y)する。本実施例では割当てられたVLAN−IDを VLAN2とする。
L2GW(103−y)は接続管理テーブル(図9−19)のL2GW物理ポート番号にある物理ポート(P21)に対してVLANポートをオープンし、L2GWポート管理テーブル(図9−22)の該当物理ポート番号にVLAN−ID(VLAN2)を登録する。また、接続管理テーブル(図9−19)のVLAN−ID(9019151)に割当てられたVLAN−ID(VLAN2)を登録し、接続状況(9019181)を接続中とし、VLAN−ID(VLAN2)をSESSION−IDとしたPADSパケットを生成し、デフォルトVLANフレームにカプセル化して端末(101−1)へ転送する。また、VLANポートのオープンに失敗した場合は、接続管理テーブルから該当する接続情報を削除(728)する。また、PADR待ちタイマがタイムアウトした場合、該当する接続情報を削除する。また、上記条件に合わないフレームで、すでに接続中のVLAN−IDフレームは通常のVLANフレームとして処理(730)され、それ以外のフレームについては破棄(727)し、PADR受信処理シーケンスを終了する。
上記フレームはL2SW(102−1)に到達し、PADS監視処理シーケンス(S108y)を開始する。処理フローは図6−4による。このシーケンスでは、受信したフレームがデフォルトVLAN−IDであるタグ付VLANフレームであり、かつPADSパケットを含む場合であって、PADSパケットから抽出した送信元MACアドレスと送信先MACアドレスが、接続管理テーブル(図9−11)のL2GW−MACアドレス(901910)と端末MACアドレス(901908)と一致し、かつPADS待ち状態である場合、PADSパケットからSESSION−ID(VLAN2)を抽出し、これをVLAN−IDとして、接続管理テーブル(図9−12)の端末側物理ポート番号(901907)、L2GW側物理ポート番号(901909)の物理ポートに対して、それぞれ割当てられたVLAN−IDのVLANポートをオープン(659)する。また、割当てられたVLAN ID(VLAN2)をVLAN−ID(9019061)に設定し、接続状況(9019111)に接続中、タイマ状態(9019121)に停止中を設定(661)する。また、ポート管理テーブル(図9−15)のVLANポートをオープンした物理ポートに対して、割当てられたVLAN−ID(VLAN2)を登録(9019144、9019145)する。また、受信したフレームを端末側へ転送(662)する。VLANポートのオープンに失敗した場合は、接続管理テーブルから該当する接続情報を削除する。また、また、上記条件に合わないフレームで、すでに接続中のVLAN IDフレームは通常のVLANフレームとして処理(665)され、デフォルトVLAN−IDであるタグ付VLANフレームであり、かつPADOパケットを含む場合はPADO監視処理シーケンスへ移行(619)し、それ以外のフレームについては破棄(668)し、PADS待ちタイマがタイムアウトした場合、該当する接続情報を削除し、PADR受信処理シーケンスを終了する。
上記フレームは端末(103−1)に到達し、PADS受信処理シーケンス(S109)を開始する。処理フローは図5−3による。このシーケンスでは、受信したフレームがデフォルトVLAN−IDであるタグ付VLANフレームであり、かつPADSパケットを含み、かつ抽出した送信元MACアドレスが接続管理テーブル(図9−4)のL2GW−MACアドレスに登録されている場合、接続管理テーブル(図9−5)の該当接続情報のVLAN−ID(9019011)にPADSパケットから抽出したSESSION−IDから割当てられたVLAN−ID(VLAN2)を登録し、接続状況(9019041)を接続中、タイマ状態(9019051)を停止に設定し、シーケンスを終了する。また、PADS待ちタイマがタイムアウトした場合は、接続管理テーブルから該当する接続情報を削除する。
以後、端末(101−1)とL2GW(103−y)は、L2SW(102−1)を介して、割当てられたVLAN−IDにてVLAN網上で通信を実施する。その際使用できるプロトコルは、Ethernet(登録商標)フレームを利用できるものならすべて利用可能であり、たとえば、IPを使用する場合はDHCPによってIPアドレスを取得し、Radiusのような認証システムと組み合わせて様々なサービスを実施可能となる。また、ユーザ端末は独自のVLAN網に所属することになり、図8−5および図8−6のように、VLAN2に所属するポート以外にはブロードキャスト通信を抑止することにより、ネットワークの負荷を軽減することが可能となる。また、ServiceNameを利用することで、サービス単位で接続先および接続経路を制限することが可能であり、ネットワークを有効に使用することが可能となる。
次に、切断処理について説明する。PPPoEプロトコルのPADTパケットを利用して切断処理を実施するが、端末、L2GWのいずれからも実施可能である。
(1)L2GW:PADT送信処理
L2GW装置から切断処理を行う場合、L2GW(103−y)は、PADT送信処理シーケンス(S109−y)を開始する。処理フローは図7−3による。切断先の端末(101−1)のVLAN−IDと端末MACアドレスを接続管理テーブル(図9−19)から選択し、SESSION−IDに切断するVLAN−ID=VLAN2、送信先MACアドレスに端末MACアドレス、送信元MACアドレスに端末と関連付けられたL2GW物理ポート番号に対応したMACアドレスとしたPADTパケットを生成し、これを切断するVLAN−ID=VLAN2をVLAN−IDとしたタグ付VLANフレームにカプセル化し、端末(101−1)へ送信する。送信後、VLAN2が割当てられていたVLANポートをクローズし、VLAN−ID管理サーバに当該VLAN−IDの削除申請(S1091−y)を行う。また、L2GW(103−y)は、接続管理テーブル(図9−19)の、切断するVLAN−IDに対応した接続情報を初期化(図9−20)し、また、物理ポート管理テーブルから、切断するVLAN−IDを削除する(図9−23)。
VLAN−ID管理サーバは、指定されたVLAN−IDをVLAN−ID管理テーブル(図9−26)から削除する。
上記フレームを受信したL2SW(102−1)では、PADT監視処理シーケンス(S110−y)を開始する。処理フローは図6−5による。このシーケンスでは、受信したフレームが接続中のVLAN−IDをもつタグ付VLANフレームであり、かつPADTパケットを含む場合、受信フレームを端末(101−1)へ転送し、接続管理テーブル(図9−13)のVLAN−ID(9019061)をデフォルトVLAN−IDに、端末側物理ポート番号(9019071)、端末MACアドレス(9019081)、L2GW側物理ポート番号(9019091)、L2GW−MACアドレス(9019101)を未登録、接続状況(9019111)を未接続に設定する。また、上記以外のフレームで、接続中VLAN IDの場合は受信処理(692)を、デフォルトVLAN−IDの場合は接続処理(691)を、それ以外はフレームを破棄(693)する。
上記フレームを受信した端末(101−1)では、PADT受信処理シーケンスを開始する。処理フローは図5−4による。このシーケンスでは、受信したフレームが接続中のVLAN−ID(VLAN2)をもつタグ付VLANフレームであり、かつPADTパケットを含む場合、当該VLANポートをクローズし、接続管理テーブル(図9−5)から接続情報を削除する(図9−6)。ここで、例えば、該当するテーブルを削除するか初期化する。また、上記以外のフレームで、受信したフレームが接続中のVLAN−IDをもつタグ付VLANフレームでPADTパケット以外の場合は受信処理を(542)行い、デフォルトVLAN−IDの場合は接続処理(541)を行い、それ以外はフレームを破棄(543)する。
(1)端末:PADT送信処理
端末側から切断処理を行う場合、端末(101−1)はPADT送信シーケンス(S111)を開始する。処理フローは図5−5による。このシーケンスでは、切断するVLAN−IDまたはL2GWを決定し、接続管理テーブル(図9−5)からVLAN−ID(901901)とL2GW−MACアドレス(901902)/を取得し、SESSION−IDに切断するVLAN−ID=VLAN2、送信先MACアドレスにL2GW−MACアドレス、送信元MACアドレスに端末MACアドレスとしたPADTパケットを生成し、これを切断するVLAN−ID=VLAN2をVLAN−IDとしたタグ付VLANフレームにカプセル化してL2GW(103−y)に送信する。送信後、VLAN2が割当てられていたVLANポートをクローズし、接続管理テーブル(図9−5)から、切断するVLAN−IDに対応する接続情報を削除する(図9−6)。
上記フレームを受信したL2SW(102−1)では、PADT監視処理シーケンス(S112−y)を開始する。処理フローは図6−6による。このシーケンスでは、受信したフレームが接続中のVLAN−ID(VLAN2)をもつタグ付VLANフレームであり、かつPADTパケットを含む場合、受信フレームをL2GW(103−y)へ転送し、接続管理テーブル(図9−13)のVLAN−ID(9019061)をデフォルトVLAN−IDに、端末側物理ポート番号(9019071)、端末MACアドレス(9019081)、L2GW側物理ポート番号(9019091)、L2GW−MACアドレス(9019101)を未登録、接続状況(9019111)を未接続に設定する。また、上記以外のフレームで、接続中VLAN IDの場合は受信処理(680)を、デフォルトVLAN−IDの場合は接続処理(679)を、それ以外はフレームを破棄(681)する。
上記フレームを受信したL2GW(103−y)は、PADT受信処理シーケンスを開始する。処理フローは図7−4による。このシーケンスは、受信したフレームが接続中のVLAN−IDをもつタグ付VLANフレームであり、かつPADTパケットを含む場合、受信フレームからVLAN−IDを抽出し、接続管理テーブルから当該VLAN−IDが割当てられた物理ポートのVLANポートをクローズし、VLAN−ID管理サーバに当該VLAN−IDの削除申請(S1121−y)を行う。また、L2GW(103−y)は、接続管理テーブル(図9−19)の、切断するVLAN−IDに対応した接続情報を初期化(図9−20)し、また、物理ポート管理テーブル(図9−22)から、切断するVLAN−IDを削除する(図9−23)。
VLAN−ID管理サーバは、指定されたVLAN−IDをVLAN−ID管理テーブルから削除する。
第1の実施の形態においては、VLAN−ID管理テーブルがVLAN−ID管理サーバ上に存在する場合について説明したが、第2の実施の形態では、VLAN−ID管理テーブルがL2GW装置内に存在する場合について説明する。
上記以外の構成については、第1の実施の形態と同じである。
システム起動時の各装置を初期化では、VLNA−ID管理テーブルは、各L2GW装置(1003−1〜1003−y)にて図15−1のように初期化する。
なお、本発明は、第1及び第2の実施の形態において、デフォルトVLANを使用しない、タグ無しフレームによるPPPoE接続要求があり、ネットワークがタグ無しVLANフレームの転送を認めている場合にも、適用可能である。この場合、上記接続シーケンスは、タグ無しフレームによるPPPoE接続要求を行い、L2GW装置にて端末MACアドレス、Service Name、その他ユーザ情報に基づき接続可否を判定し、セッションIDの代わりにVLAN IDをユーザ端末に送信し、ユーザ端末は割当てられたVLAN IDによるタグ付VLANフレームにて通信を行うことができる。
102−1〜x:L2SW装置
202:SW部
2064:接続管理テーブル
2065:ポート管理テーブル
103−1〜y:L2GW装置
211:プロトコル処理部
21225:接続管理テーブル
21226:ポート管理テーブル
21227:ServiceName判定テーブル
105:VLAN−ID管理サーバ
106:VLANフレーム
Claims (13)
- 複数のユーザ端末を収容する複数のL2SW装置と、前記L2SW装置を収容する複数のL2GW装置と、前記L2GW装置が接続される上位ネットワークを備えたVLANネットワークシステムにおいて、
(1) 前記ユーザ端末は、セッション確立フェーズに基づき、システム上で共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームに第1パケットをカプセル化した接続要求をブロードキャスト送信し、第2パケット待ち状態とし、
(2) 前記L2SW装置は、前記ユーザ端末からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第1パケットを含む場合、ユーザ端末アドレスを登録し、L2GW装置からの第2パケット待ち状態とし、受信したタグ付きVLANフレームを送信可能に設定されたL2GW装置へ転送し、
(3) 前記L2GW装置は、前記L2SW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第1パケットを含み、且つ、前記ユーザ端末から要求されたサービスネームが接続可と判断された場合、送信元のユーザ端末アドレスを登録し、前記ユーザ端末からの第3パケット待ち状態とし、第2パケットを含む前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを前記ユーザ端末に向け送信し、
(4) 前記L2SW装置は、前記L2GW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第2パケットを含み、且つ、送信先アドレスがユーザ端末アドレスであり、第2パケット待ち状態である場合、送信元のL2GW装置アドレスをユーザ端末アドレスに対応して登録し、第3パケット待ち状態とし、受信したタグ付きVLANフレームを前記ユーザ端末に転送し、
(5) 前記ユーザ端末は、前記L2SW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第2パケットを含み、第2パケット待ち状態であり、且つ、該パケットから抽出したサービスネームが登録されている場合、送信元のL2GW装置アドレスを登録し、第4パケット待ち状態とし、第3パケットを含む前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを前記L2GW装置へ向けて送信し、その他のL2GW装置からのフレームを破棄し、
(6) 前記L2SW装置は、前記ユーザ端末からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第3パケットを含み、且つ、第3パケットから抽出された送信元及び送信先アドレスが登録された前記ユーザ端末アドレス及び前記L2GW装置アドレスに一致する場合、第4パケット待ち状態とし、受信したタグ付きVLANフレームを前記L2GW装置へ転送し、
(7) 前記L2GW装置は、前記L2SW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第3パケットを含み、且つ、第3パケットから抽出した送信元アドレスが第3パケット待ち状態とされたユーザ端末アドレスと一致する場合、前記ユーザ端末に割り当てる割当てVLAN IDを求めて登録し、前記割当てVLAN IDをセッションIDとした第4パケットを前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームにカプセル化して通知し、
(8) 前記L2SW装置は、前記L2GW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第4パケットを含み、且つ、該パケットから抽出した送信元及び送信先アドレスが前記L2GW装置アドレス及び前記ユーザ端末アドレスと一致する場合、第4パケットから前記割当てVLAN IDを抽出して、前記割当てVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを前記ユーザ端末及び前記L2GW装置に対して送受信可能に設定し、受信したタグ付きVLANフレームをユーザ端末に転送し、
(9) 前記ユーザ端末は、前記L2SW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第4パケットを含み、且つ、送信元のL2GW装置アドレスが登録されている場合、割当てVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを前記L2GW装置に対して送受信可能に設定し、割当てVLAN IDにより通信すること
を特徴とするVLANネットワークシステム。 - 複数のユーザ端末を収容する複数のL2SW装置と、前記L2SWを収容する複数のL2GW装置と、前記L2GW装置が接続される上位ネットワークとで構成されるVLANネットワークシステムにおいて、
(1) 前記ユーザ端末は、PPPoEプロトコルのセッション確立フェーズに基づいた接続要求を行うとともに、タグ無しVLANフレームに第1パケットをカプセル化した接続要求を送信し、
(2) 前記L2SW装置は、前記ユーザ端末からの受信フレームがタグ無しVLANフレームであり、第1パケットを含む場合、ユーザ端末アドレスを登録し、L2GW装置からの第2パケット待ち状態とし、受信したVLANフレームを送信可能に設定されたL2GW装置へ転送し、
(3) 前記L2GW装置は、前記L2SW装置からの受信フレームがタグ無しVLANフレームであり、第1パケットを含み、且つ、前記ユーザ端末から要求されたサービスネームが接続可と判断された場合、送信元のユーザ端末アドレスを登録し、前記ユーザ端末からの第3パケット待ち状態とし、第2パケットを含むタグ無しVLANフレームを前記ユーザ端末に向け送信し、
(4) 前記L2SW装置は、前記L2GW装置からの受信フレームがタグ無しVLANフレームであり、第2パケットを含み、且つ、送信先アドレスがユーザ端末アドレスであり、第2パケット待ち状態である場合、送信元のL2GW装置アドレスをユーザ端末アドレスに対応して登録し、第3パケット待ち状態とし、受信したVLANフレームを前記ユーザ端末に転送し、
(5) 前記ユーザ端末は、前記L2SW装置からの受信フレームがタグ無しVLANフレームであり、第2パケットを含み、第2パケット待ち状態であり、且つ、該パケットから抽出したサービスネームが登録されている場合、送信元のL2GW装置アドレスを登録し、PADSパケット待ち状態とし、第3パケットを含む前記タグ無しVLANフレームを前記L2GW装置へ向けて送信し、その他のL2GW装置からのフレームを破棄し、
(6) 前記L2SW装置は、前記タグ無しVLANフレームを受信すると、タグ無しVLANフレームを受信可能に設定されている場合、前記タグ無しVLANフレームをL2GW装置に転送し、
(7) 前記L2GW装置は、前記タグ無しVLANフレームを受信すると、タグ無しVLANフレームを受信可能に設定されている場合、前記タグ無しVLANフレームに含まれるユーザ端末からの接続要求よりユーザの要求するサービスを抽出し、前記接続要求に対する接続可否を判定するとともに、接続可と判断された場合、ユーザ端末に割り当てる割当てVLAN IDを求め、割当てVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを送受信可能に設定し、ユーザ端末に割当てた割当てVLAN IDをタグ無しVLANフレームにて通知し、
(8) 前記L2SW装置は、前記タグ無しVLANフレームを受信すると、前記タグ無しVLANフレームからユーザ端末に割当てられた割当てVLAN IDを抽出し、前記VLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを送受信可能に設定し、前記タグ無しVLANフレームをユーザ端末に通知し、
(9) 前記ユーザ端末は、前記タグ無しVLANフレームを受信すると、割当てVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを送受信可能に設定し、割当てVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームで通信すること
を特徴とするVLANネットワークシステム。 - 前記割当てVLAN IDを求めるVLAN ID管理サーバをさらに備え、
前記L2GW装置は、割当てVLAN IDを求める際、
前記上位ネットワークに接続されたVLAN ID管理サーバに対してユーザ端末に割当可能なVLAN IDを要求し、
前記VLAN ID管理サーバは、要求を受けると、前記VLAN ID要求に対して割当て可能なVLAN IDを決定するとともに、決定された割当てVLAN IDを管理テーブルで管理し、割当を要求するL2GW装置に対して前記決定された割当てVLAN IDを通知すること
を特徴とする1又は2に記載のVLANネットワークシステム。 - 前記L2GW装置は、割当てVLAN IDを管理するVLAN ID管理テーブルを備え、
前記L2GW装置は、割当てVLAN IDを求める際、
ユーザ端末に対して任意もしくは特定のVLAN IDを割当て、割当てVLAN IDをユーザ端末に通知する機能を有し、且つ、割当てVLAN IDの情報を他のL2GW装置へ通知する機能を有することを特徴とする1又は2に記載のVLANネットワークシステム。 - ユーザ端末は、PPPoEプロトコルのセッション確立フェーズに基づいた切断要求を行うとともに、接続を切断するVLAN IDに対する切断要求を、切断するVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームにて、接続先であるL2GW装置に対して送信し、
L2SW装置は、前記VLANフレームを受信すると、前記VLANフレームから抽出した切断されるVLAN IDを抽出して、前記VLANフレームを切断されるL2GW装置に送信するとともに、切断されるVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを送受信不可能に設定し、
L2GW装置は、前記VLANフレームを受信すると、前記VLANフレームから抽出した切断されるVLAN IDを抽出し、切断されるVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを送受信不可能に設定すること
を特徴とする請求項1又は2に記載のVLANネットワークシステム。 - さらに、前記L2GW装置は、上位ネットワークに接続されたVLAN ID管理サーバに対して切断されるVLAN IDを通知し、
前記VLAN ID管理サーバは、通知された切断されるVLAN IDを管理テーブルから無効とすること
を特徴とする請求項5に記載のVLANネットワークシステム。 - L2GW装置は、PPPoEプロトコルのセッション確立フェーズに基づいた切断要求を行うとともに、接続を切断するVLAN IDに対する切断要求を、切断するVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームにて、接続先であるユーザ端末に対して送信するとともに、切断されるVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを送受信不可能に設定し、
L2SW装置は、前記VLANフレームを受信すると、前記VLANフレームから抽出した切断されるVLAN IDを抽出して、前記VLANフレームを切断される端末に送信するとともに、切断されるVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを送受信不可能に設定し、
ユーザ端末は、前記VLANフレームを受信すると、前記VLANフレームから抽出した切断されるVLAN IDを抽出し、切断されるVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを送受信不可能に設定すること
を特徴とする請求項1又は2に記載のVLANネットワークシステム。 - さらに、前記L2GW装置は、上位ネットワークに接続されたVLAN ID管理サーバに対して切断されるVLAN IDを通知し、
前記VLAN ID管理サーバは、通知された切断されるVLAN IDを管理テーブルから無効とすること、
を特徴とする請求項7に記載のVLANネットワークシステム。 - 複数のユーザ端末を収容する複数のL2SW装置と、前記L2SW装置を収容する複数のL2GW装置と、前記L2GW装置が接続される上位ネットワークを備えたVLANネットワークシステムにおけるL2SW装置であって、
前記ユーザ端末とVLANフレームを送受信する第一の回線インタフェース部と、
前記上位ネットワークとVLANフレームを送受信する第二の回線インタフェース部と、
前記VLANフレームを前記第一の回線インタフェース部と任意の前記第二の回線インタフェース部との間で転送するSW部と、
前記第一及び第二の回線インタフェース部と前記SW部を制御し、VLANフレームの送受信処理を行う制御部と
を備え、
(1) 前記ユーザ端末が、セッション確立フェーズに基づき、システム上で共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームに第1パケットをカプセル化した接続要求をブロードキャスト送信し、第2パケット待ち状態とすると、
(2) 前記L2SW装置は、前記ユーザ端末からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第1パケットを含む場合、ユーザ端末アドレスを登録し、L2GW装置からの第2パケット待ち状態とし、受信したタグ付きVLANフレームを送信可能に設定されたL2GW装置へ転送し、
(3) 前記L2GW装置が、前記L2SW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第1パケットを含み、且つ、前記ユーザ端末から要求されたサービスネームが接続可と判断された場合、送信元のユーザ端末アドレスを登録し、前記ユーザ端末からの第3パケット待ち状態とし、第2パケットを含む前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを前記ユーザ端末に向け送信し、
(4) 前記L2SW装置は、前記L2GW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第2パケットを含み、且つ、送信先アドレスがユーザ端末アドレスであり、第2パケット待ち状態である場合、送信元のL2GW装置アドレスをユーザ端末アドレスに対応して登録し、第3パケット待ち状態とし、受信したタグ付きVLANフレームを前記ユーザ端末に転送し、
(5) 前記ユーザ端末が、前記L2SW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第2パケットを含み、第2パケット待ち状態であり、且つ、該パケットから抽出したサービスネームが登録されている場合、送信元のL2GW装置アドレスを登録し、第4パケット待ち状態とし、第3パケットを含む前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを前記L2GW装置へ向けて送信し、その他のL2GW装置からのフレームを破棄し、
(6) 前記L2SW装置は、前記ユーザ端末からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第3パケットを含み、且つ、第3パケットから抽出された送信元及び送信先アドレスが登録された前記ユーザ端末アドレス及び前記L2GW装置アドレスに一致する場合、第4パケット待ち状態とし、受信したタグ付きVLANフレームを前記L2GW装置へ転送し、
(7) 前記L2GW装置が、前記L2SW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第3パケットを含み、且つ、第3パケットから抽出した送信元アドレスが第3パケット待ち状態とされたユーザ端末アドレスと一致する場合、前記ユーザ端末に割り当てる割当てVLAN IDを求めて登録し、前記割当てVLAN IDをセッションIDとした第4パケットを前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームにカプセル化して通知し、
(8) 前記L2SW装置は、前記L2GW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第4パケットを含み、且つ、該パケットから抽出した送信元及び送信先アドレスが前記L2GW装置アドレス及び前記ユーザ端末アドレスと一致する場合、第4パケットから前記割当てVLAN IDを抽出して、前記割当てVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを前記ユーザ端末及び前記L2GW装置に対して送受信可能に設定し、受信したタグ付きVLANフレームをユーザ端末に転送し、
(9) 前記ユーザ端末が、前記L2SW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第4パケットを含み、且つ、送信元のL2GW装置アドレスが登録されている場合、割当てVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを前記L2GW装置に対して送受信可能に設定し、割当てVLAN IDにより通信すること
を特徴とするL2SW装置。 - ユーザ端末またはL2GW装置から受信した、接続要求を含むシステム上で共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを監視する機能と、
前記VLANフレームからユーザ端末に割当てられたVLAN ID、ユーザ端末のMACアドレス、送信先のL2GW装置のMACアドレス、PPPoEプロトコル種別を抽出し、前記VLANフレームの情報を接続要求の状態として記録する接続管理テーブルと
を備え、
ユーザ端末に割当てられたVLAN IDを、ユーザ端末、接続先L2GW装置が接続されているポートに対して設定することで、ユーザ端末とL2GW装置との通信路を確立することを特徴とする請求項9記載のL2SW装置。 - 複数のユーザ端末を収容する複数のL2SW装置と、前記L2SW装置を収容する複数のL2GW装置と、前記L2GW装置が接続される上位ネットワークを備えたVLANネットワークシステムにおけるL2GW装置であって、
前記L2SW装置とVLANフレームを送受信する第一の回線インタフェース部と、
前記VLANフレームを解析し、VLANフレームの送受信処理を実行する処理部と
を備え、
(1) 前記ユーザ端末が、セッション確立フェーズに基づき、システム上で共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームに第1パケットをカプセル化した接続要求をブロードキャスト送信し、第2パケット待ち状態とし、
(2) 前記L2SW装置が、前記ユーザ端末からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第1パケットを含む場合、ユーザ端末アドレスを登録し、L2GW装置からの第2パケット待ち状態とし、受信したタグ付きVLANフレームを送信可能に設定されたL2GW装置へ転送し、
(3) 前記L2GW装置は、前記L2SW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第1パケットを含み、且つ、前記ユーザ端末から要求されたサービスネームが接続可と判断された場合、送信元のユーザ端末アドレスを登録し、前記ユーザ端末からの第3パケット待ち状態とし、第2パケットを含む前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを前記ユーザ端末に向け送信し、
(4) 前記L2SW装置が、前記L2GW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第2パケットを含み、且つ、送信先アドレスがユーザ端末アドレスであり、第2パケット待ち状態である場合、送信元のL2GW装置アドレスをユーザ端末アドレスに対応して登録し、第3パケット待ち状態とし、受信したタグ付きVLANフレームを前記ユーザ端末に転送し、
(5) 前記ユーザ端末が、前記L2SW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第2パケットを含み、第2パケット待ち状態であり、且つ、該パケットから抽出したサービスネームが登録されている場合、送信元のL2GW装置アドレスを登録し、第4パケット待ち状態とし、第3パケットを含む前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを前記L2GW装置へ向けて送信し、その他のL2GW装置からのフレームを破棄し、
(6) 前記L2SW装置が、前記ユーザ端末からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第3パケットを含み、且つ、第3パケットから抽出された送信元及び送信先アドレスが登録された前記ユーザ端末アドレス及び前記L2GW装置アドレスに一致する場合、第4パケット待ち状態とし、受信したタグ付きVLANフレームを前記L2GW装置へ転送し、
(7) 前記L2GW装置は、前記L2SW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第3パケットを含み、且つ、第3パケットから抽出した送信元アドレスが第3パケット待ち状態とされたユーザ端末アドレスと一致する場合、前記ユーザ端末に割り当てる割当てVLAN IDを求めて登録し、前記割当てVLAN IDをセッションIDとした第4パケットを前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームにカプセル化して通知し、
(8) 前記L2SW装置が、前記L2GW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第4パケットを含み、且つ、該パケットから抽出した送信元及び送信先アドレスが前記L2GW装置アドレス及び前記ユーザ端末アドレスと一致する場合、第4パケットから前記割当てVLAN IDを抽出して、前記割当てVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを前記ユーザ端末及び前記L2GW装置に対して送受信可能に設定し、受信したタグ付きVLANフレームをユーザ端末に転送し、
(9) 前記ユーザ端末が、前記L2SW装置からの受信フレームが前記共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームであり、第4パケットを含み、且つ、送信元のL2GW装置アドレスが登録されている場合、割当てVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを前記L2GW装置に対して送受信可能に設定し、割当てVLAN IDにより通信すること
を特徴とするL2GW装置。 - ユーザ端末からの接続要求を含む、システム上で共通のVLAN IDを設定したタグ付きVLANフレームを監視する機能を有し、
前記VLANフレームから、ユーザ端末のMACアドレス、ユーザ端末の要求するサービス、送信先のL2GW装置のMACアドレス、PPPoEパケット種別を抽出し、接続要求の状態として記録する接続管理テーブルを備え、
L2GW装置が提供可能なサービスを列挙したServiceName判定テーブルと、ユーザ端末の要求するサービスの提供可能性を判断する機能を有し、
ユーザ端末に割当てられたVLAN IDを、ユーザ端末が接続されているL2SW装置が接続されているポートに対して設定することで、ユーザ端末と上位ネットワークとの通信路を確立することを特徴とする請求項11記載のL2GW装置。 - ユーザ端末からネットワークへの接続要求に対し、PPPoEプロトコル又は802.1xプロトコル等のネゴシエーション手段を用いることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のVLANネットワークシステム。
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