JP5801383B2 - 仮想クラスタ交換 - Google Patents

Description

本開示は、ネットワーク設計に関する。より具体的には、本開示は、自動構成を促進する拡張可能交換システムを構築する方法に関する。

インターネットの容赦ない成長は、それとともに帯域幅の飽くなき需要をもたらしてきた。結果として、機器ベンダは、トラフィックを移動させるように、より大きく、高速で多用途のスイッチを競って構築している。しかしながら、スイッチのサイズは無限に増大することはできない。それは、いくつかの要因を挙げると、物理的空間、電力消費、および設計複雑性によって制限される。より重要なことには、過度に大型のシステムはしばしば、その複雑性により、規模の経済を提供しないので、スイッチのサイズおよびスループットを単純に増大させることは、増加したポートあたりの費用により、経済的に実行不可能であることが証明され得る。

スイッチシステムのスループットを増加させる１つの方法は、スイッチスタッキングを使用することである。スイッチスタッキングでは、複数のより小さい規模の同一スイッチが、より大型の論理スイッチを形成するように、特別なパターンで相互接続される。しかしながら、スイッチスタッキングは、ポートおよびスイッチ間リンクの慎重な構成を必要とする。スタックがあるサイズに達した場合、必要な手動構成の量が非常に複雑かつ厄介になり、スタッキングが大規模交換システムを構築する際に実用的オプションとなることを妨げる。さらに、積層スイッチに基づくシステムはしばしば、ファブリック帯域幅の配慮により、システムの拡張可能性を制限するトポロジー制限を有する。

本発明の一実施形態は、スイッチシステムを提供する。スイッチは、第１のプロトコルに基づいて、カプセル化されているパケットを伝送するように構成される、スイッチ上の１つ以上のポートを含む。スイッチはさらに、制御機構を含む。動作中、制御機構は、第２のプロトコルに基づいて、論理スイッチを形成し、識別子の手動構成を必要とすることなく、論理スイッチに対して自動的に割り当てられた識別子を受信し、仮想クラスタスイッチに参加する。

この実施形態についての変化例では、仮想クラスタスイッチは、任意のトポロジーで連結されることが可能である１つ以上の物理的スイッチを備えている。さらに、仮想クラスタスイッチは、単一のスイッチであるように見える。

さらなる変化例では、第１のプロトコルは、Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｏｔｓ ｏｆ Ｌｉｎｋｓ（ＴＲＩＬＬ）プロトコルであり、パケットは、ＴＲＩＬＬヘッダの中にカプセル化されている。

この実施形態についての変化例では、制御機構によって形成される論理スイッチは、論理ファイバチャネル（ＦＣ）スイッチである。

さらなる変化例では、論理スイッチに割り当てられた識別子は、ＦＣスイッチドメインＩＤである。

この実施形態についての変化例では、制御機構はさらに、仮想クラスタスイッチの構成情報のコピーを維持するように構成される。

この実施形態についてのさらなる変化例では、仮想クラスタスイッチに対する構成情報は、仮想クラスタスイッチの中の物理的スイッチに割り当てられたいくつかの論理スイッチ識別子を含む。

この実施形態についての変化例では、スイッチは、ポートに関連付けられている進入パケットのソースＭＡＣアドレスおよび対応するＶＬＡＮ識別子を習得し、習得したＭＡＣアドレス、対応するＶＬＡＮ識別子、および対応するポート情報をネームサービスに伝達するように構成される、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）習得機構を含む。

本発明の一実施形態は、第１のプロトコルを使用してパケットを輸送するように構成される複数のスイッチを含む交換システムを提供する。各スイッチは、制御機構を含む。複数のスイッチは、任意のトポロジーで連結されることが可能である。さらに、制御機構は、手動構成を必要とすることなく、第２のプロトコルに基づいて、交換システム内のそれぞれのスイッチを自動的に構成し、交換システムは、対外的に単一のスイッチとして見える。

この実施形態についての変化例では、交換システムの中のそれぞれのスイッチは、それぞれのスイッチ上に形成された論理スイッチに関連付けられる、自動的に構成された識別子を受信する。

さらなる変化例では、論理スイッチは、論理ＦＣスイッチである。加えて、識別子は、ＦＣスイッチドメインＩＤである。

さらなる変化例では、パケットは、ＴＲＩＬＬプロトコルに基づいてスイッチの間で輸送される。それぞれのスイッチは、ＦＣスイッチドメインＩＤに対応するＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ識別子が割り当てられる。

この実施形態についての変化例では、それぞれのスイッチは、交換システムの中の全てのスイッチの構成情報のコピーを維持する。

この実施形態についての変化例では、交換システムは、それぞれのスイッチによって習得されたＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮ情報の記録を維持する、ネームサービスを含む。
本発明はさらに、例えば、以下を提供する。
（項目１）
第１のプロトコルに基づいて、カプセル化されているパケットを伝送するように構成されている１つ以上のポートと、
制御機構であって、
第２のプロトコルに基づいて、論理スイッチを形成することと、
識別子の手動構成を必要とすることなく、前記論理スイッチに対して自動的に割り当てられた識別子を受信することと、
仮想クラスタスイッチに参加することと
を行うように構成されている
制御機構と
を備えている、スイッチ。
（項目２）
前記仮想クラスタスイッチは、任意のトポロジーで連結されることが可能である１つ以上の物理的スイッチを備え、前記仮想クラスタスイッチは、単一のスイッチであるように見える、項目１に記載のスイッチ。
（項目３）
前記第１のプロトコルは、イーサネットプロトコルに基づく、項目１に記載のスイッチ。
（項目４）
前記第１のプロトコルは、Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｏｔｓ ｏｆ Ｌｉｎｋｓ（ＴＲＩＬＬ）プロトコルであり、前記パケットは、ＴＲＩＬＬヘッダの中にカプセル化されている、項目３に記載のスイッチ。
（項目５）
前記制御機構によって形成される前記論理スイッチは、論理ファイバチャネル（ＦＣ）スイッチである、項目１に記載のスイッチ。
（項目６）
前記論理スイッチに対して割り当てられた前記識別子は、ＦＣスイッチドメインＩＤである、項目５に記載のスイッチ。
（項目７）
前記制御機構は、前記仮想クラスタスイッチに対する構成情報のコピーを維持するようにさらに構成されている、項目１に記載のスイッチ。
（項目８）
前記仮想クラスタスイッチに対する構成情報は、前記仮想クラスタスイッチの中の物理的スイッチに割り当てられたいくつかの論理スイッチ識別子を含む、項目７に記載のスイッチ。
（項目９）
媒体アクセス制御（ＭＡＣ）習得機構をさらに備え、前記ＭＡＣ習得機構は、
ポートに関連付けられている進入パケットのソースＭＡＣアドレスおよび対応するＶＬＡＮ識別子を習得することと、
習得したＭＡＣアドレス、対応するＶＬＡＮ識別子、および対応するポート情報をネームサービスに伝達することと
を行うように構成されている、項目１に記載のスイッチ。
（項目１０）
転送機構をさらに備え、前記転送機構は、受信したパケットを転送する前に、前記受信したパケットの宛先ＭＡＣアドレスおよび対応するＶＬＡＮ情報に基づいて、ネームサービスに問い合わせを行うように構成されている、項目１に記載のスイッチ。
（項目１１）
交換システムであって、
第１のプロトコルを使用してパケットを輸送するように構成されている複数のスイッチと、
それぞれのスイッチ上に存在する制御機構と
を備え、
前記複数のスイッチは、任意のトポロジーで連結されることが可能であり、
前記制御機構は、手動構成を必要とすることなく、第２のプロトコルに基づいて、前記交換システム内のそれぞれのスイッチを自動的に構成し、前記交換システムは、対外的に単一のスイッチとして見える、
交換システム。
（項目１２）
前記交換システムの中のそれぞれのスイッチは、前記それぞれのスイッチ上に形成された論理スイッチに関連付けられている自動的に構成された識別子を受信する、項目１１に記載の交換システム。
（項目１３）
前記論理スイッチは、論理ＦＣスイッチであり、前記識別子は、ＦＣスイッチドメインＩＤである、項目１２に記載の交換システム。
（項目１４）
前記パケットは、ＴＲＩＬＬプロトコルに基づいて、スイッチの間で輸送され、前記それぞれのスイッチは、前記ＦＣスイッチドメインＩＤに対応するＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ識別子が割り当てられる、項目１３に記載の交換システム。
（項目１５）
それぞれのスイッチは、前記交換システムの中の全てのスイッチの構成情報のコピーを維持している、項目１１に記載の交換システム。
（項目１６）
それぞれのスイッチによって習得されたＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮ情報の記録を維持しているネームサービスをさらに備えている、項目１１に記載の交換システム。
（項目１７）
第１のプロトコルに基づいて、カプセル化されているパケットを伝送することと、
第２のプロトコルに基づいて、論理スイッチを形成することと、
識別子の手動構成を必要とすることなく、前記論理スイッチに対して自動的に割り当てられた識別子を受信することと、
任意のトポロジーで連結されることが可能である１つ以上の物理的スイッチを備えている仮想クラスタスイッチに参加することであって、前記仮想クラスタスイッチは、単一のスイッチであるように見える、ことと
を含む、方法。
（項目１８）
前記論理スイッチは、論理ＦＣスイッチであり、前記論理スイッチに割り当てられる前記識別子は、ＦＣスイッチドメインＩＤである、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記仮想クラスタスイッチに対する構成情報のコピーを維持することをさらに含む、項目１７に記載の方法。
（項目２０）
第１のプロトコルに基づいて、カプセル化されているパケットを伝送する通信手段と、
制御手段であって、
第２のプロトコルに基づいて、論理スイッチを形成する論理スイッチ手段と、
識別子の手動構成を必要とすることなく、前記論理スイッチに対して自動的に割り当てられた識別子を受信する受信手段と、
仮想クラスタスイッチに参加する参加手段と
を備えている制御手段と
を備えている、スイッチ手段。

図１Ａは、本発明の実施形態による、例示的な仮想クラスタスイッチ（ＶＣＳ）システムを図示する。 図１Ｂは、本発明の実施形態による、メンバースイッチがＣＬＯＳネットワーク内で構成される、例示的なＶＣＳシステムを図示する。 図２は、本発明の実施形態による、仮想クラスタスイッチ内のプロトコルスタックを図示する。 図３は、本発明の実施形態による、仮想クラスタスイッチの例示的な構成を図示する。 図４は、本発明の実施形態による、どのようにして仮想クラスタスイッチを異なるエッジネットワークに接続できるかという例示的な構成を図示する。 図５Ａは、本発明の実施形態による、図４の実施例と併せて、どのようにして論理ファイバチャネルが仮想クラスタスイッチの中で形成されるかを図示する。 図５Ｂは、本発明の一実施形態による、どのようにして論理ＦＣスイッチを物理的イーサネット（登録商標）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））スイッチ内で作成できるかという実施例を図示する。 図６は、本発明の実施形態による、例示的なＶＣＳ構成データベースを図示する。 図７Ａは、本発明の実施形態による、仮想クラスタスイッチに参加するスイッチの例示的な過程を図示する。 図７Ｂは、本発明の一実施形態による、ＶＣＳに参加するデフォルトスイッチの過程を図示するフローチャートを提示する。 図７Ｃは、本発明の一実施形態による、以前に参加したＶＣＳに再参加するスイッチの過程を図示するフローチャートを提示する。 図７Ｄは、本発明の一実施形態による、参加過程中のスイッチの一般的動作を図示するフローチャートを提示する。 図８は、本発明の一実施形態による、進入フレームの宛先ＭＡＣアドレスを調べ、ＶＣＳにおいてフレームを転送する過程を図示するフローチャートを提示する。 図９は、本発明の一実施形態による、どのようにしてデータフレームおよび制御フレームがＶＣＳを通して輸送されるかを図示する。 図１０は、本発明の一実施形態による、自動ポートプロファイルマネージャを含む、論理ＶＣＳアクセス層（ＶＡＬ）を図示する。 図１１は、本発明の一実施形態による、ポートプロファイルの自動移行（ＡＭＰＰ）の動作の実施例を図示する。 図１２Ａは、本発明の一実施形態による、例示的なポートプロファイルコンテンツを図示する。 図１２Ｂは、本発明の一実施形態による、３つの例示的なポートプロファイルを図示する。 図１３は、本発明の一実施形態による、ポートプロファイルメンバーシップに基づいて、どのように転送がＶＭ間で達成されるかを図示する。 図１３は、本発明の一実施形態による、ポートプロファイルメンバーシップに基づいて、どのように転送がＶＭ間で達成されるかを図示する。 図１４は、本発明の一実施形態による、ポートプロファイルを作成および適用する過程を図示するフローチャートを提示する。 図１５は、本発明の一実施形態による、例示的なＶＣＳメンバースイッチを図示する。 図１６は、本発明の一実施形態による、ＶＣＳにおける高度リンク追跡の例示的な構成を図示する。 図１７は、本発明の一実施形態による、リンクが故障したときに、高度リンク追跡が、仮想マシンが退出トラフィックを別の経路に切り替えることを可能にする、実施例を図示する。 図１８は、本発明の一実施形態による、高度リンク追跡の過程を図示するフローチャートを提示する。 図１９は、本発明の一実施形態による、仮想クラスタ交換および高度リンク追跡を促進する、例示的なスイッチを図示する。 図２０は、本発明の一実施形態による、仮想ポートグループ化を伴う例示的なＶＣＳネットワーク環境を図示する。 図２１Ａは、本発明の一実施形態による、仮想ポートグループ化情報を記憶するための例示的なデータ構造を図示する。 図２１Ｂは、本発明の一実施形態による、仮想ポートグループ化の結果としてのＶＣＳ内の論理仮想ネットワークを図示する。 図２２は、本発明の一実施形態による、仮想ポートグループ化を施行する過程を図示するフローチャートを提示する。 図２３は、本発明の一実施形態による、仮想ポートグループ化を用いて仮想クラスタ交換を促進する、例示的なスイッチを図示する。 図２４は、本発明の一実施形態による、ＶＣＳにおけるネームサービス動作の実施例を図示する。 図２５は、本発明の一実施形態による、ＶＣＳにおけるイーサネット（登録商標）ネームサービスによって、習得したＭＡＣ情報を配信する過程を図示するフローチャートを提示する。 図２６は、本発明の一実施形態による、ＭＣＴを介して、習得したＭＡＣアドレスの情報を配信する過程を図示するフローチャートを提示する。 図２７は、本発明の一実施形態による、ＭＣＴグループの中のリンク状態を更新する過程を図示するフローチャートを提示する。 図２８は、本発明の実施形態による、イーサネット（登録商標）およびＭＣＴネームサービスを用いて仮想クラスタスイッチの形成を促進する、例示的なスイッチを図示する。 図２９は、本発明の一実施形態による、ＶＣＳにおける例示的な等コストマルチパス化構成を図示する。 図３０は、本発明の一実施形態による、ＶＣＳ輻輳通知の実施例を図示する。 図３１は、本発明の一実施形態による、例示的なハイブリッドトランクを図示する。 図３２は、本発明の一実施形態による、例示的なＶＣＳメンバースイッチを図示する。 図３３は、本発明の一実施形態による、データセンター間通信を促進するためのＣＮＥデバイスを含む、例示的なネットワークアーキテクチャを図示する。 図３４は、本発明の一実施形態による、ＣＮＥ使用可能ＶＣＳの例示的な実装を図示する。 図３５Ａは、本発明の一実施形態による、どのようにしてＣＮＥデバイスが、データセンターを横断して、ブロードキャスト、未知のユニキャスト、およびマルチキャスト（ＢＵＭ）トラフィックを取り扱うかを示す図を提示する。 図３５Ｂは、本発明の一実施形態による、どのようにしてＣＮＥデバイスが、データセンターを横断してユニキャストトラフィックを取り扱うかを示す図を提示する。 図３６は、本発明の実施形態による、ｖＬＡＧを構築するために２つのＣＮＥデバイスが使用される、実施例を図示する。 図３７は、本発明の一実施形態による、例示的なＣＮＥデバイスを図示する。

以下の説明は、当業者が本発明を作製および使用することを可能にするように提示され、特定の用途およびその要件との関連で提供される。開示された実施形態への種々の修正が、当業者に容易に明白となり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書で定義される一般原則が、他の実施形態および用途に適用され得る。したがって、本発明は、示された実施形態に限定されないが、請求項と一致する最も幅広い範囲に合致する。

（概観）
本発明の実施形態では、多用途で費用効率的な拡張可能交換システムを構築することの問題は、従来のトランスポートプロトコル上で自動構成能力を伴う制御プレーン（ファイバチャネル制御プレーン等）を作動させ、それにより、煩わしい手動構成を必要とすることなく、単一の拡張可能論理スイッチを形成するようにいくつかのスイッチが相互接続されることを可能にすることによって、解決される。結果として、いくつかのより小さい物理的スイッチを使用して、大規模論理スイッチ（本明細書では「仮想クラスタスイッチ」またはＶＣＳと呼ばれる）を形成することができる。各物理的スイッチ上で作動する制御プレーンによって提供される自動構成能力は、ポートおよびリンクの厄介な手動構成を必要とすることなく、任意の数のスイッチが任意のトポロジーで接続されることを可能にする。この特徴は、対外的に単一の論理スイッチと見なすことができる、大型クラスタスイッチを構築するために、多くのより小さく安価なスイッチを使用することを可能にする。

仮想クラスタスイッチは、従来のスイッチスタッキングと同じではないことに留意されたい。スイッチスタッキングでは、複数のスイッチが、特定のトポロジーに基づいて、共通場所（しばしば同じラック内にある）で相互接続され、特定の方法で、手動で構成される。これらの積層スイッチは、典型的には、共通アドレス、例えば、ＩＰアドレスを共有するため、対外的に単一のスイッチとしてアドレス指定することができる。さらに、スイッチスタッキングは、ポートおよびスイッチ間リンクの有意量の手動構成を必要とする。手動構成の必要性は、スイッチスタッキングが、大規模交換システムを構築する際に実用的オプションとなることを妨げる。スイッチスタッキングによって課されるトポロジー制限もまた、積層することができるスイッチの数を制限する。これは、スイッチユニットの数とともに、全体的なスイッチ帯域幅が十分に拡張することを可能にする、スタックトポロジーを設計することが、不可能ではないにしても、非常に困難なためである。

対照的に、ＶＣＳは、個々のアドレスを伴う任意数のスイッチを含むことができ、任意トポロジーに基づくことができ、広範囲に及ぶ手動構成を必要としない。スイッチは、同じ場所に存在することも異なる場所にわたって分布することもできる。これらの特徴は、スイッチスタッキングの固有の限界を克服し、単一の論理スイッチとして扱うことができる、大型「スイッチファーム」を構築することを可能にする。ＶＣＳの自動構成能力により、個々の物理的スイッチは、ネットワークの残りの部分へのサービスを混乱させることなく、動的にＶＣＳに参加することもＶＣＳから撤退することもできる。

さらに、ＶＣＳの自動および動的構成可能性は、拡張可能性を犠牲にすることなく、分散および「成長に応じた支払い」様式で、ネットワークがその交換システムを構築することを可能にする。変化するネットワーク条件に応答するＶＣＳの能力は、ネットワーク負荷がしばしば時間とともに変化する、仮想コンピュータ環境内で、それを理想的な解決法にする。

本開示は、トランスポートプロトコルとしてのＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｏｔｓ ｏｆ Ｌｉｎｋｓ（ＴＲＩＬＬ）、および制御プレーンプロトコルとしてのファイバチャネル（ＦＣ）ファブリックプロトコルに基づく実施例を使用して提示されているが、本発明の実施形態は、ＴＲＩＬＬネットワーク、または特定の開放型システム間相互接続参照モデル（ＯＳＩ参照モデル）層において定義されるネットワークに限定されない。例えば、ＶＣＳはまた、輸送のためにマルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ）プロトコルを実行するスイッチを用いて、実装することもできる。加えて、「ＲＢｒｉｄｇｅ」および「スイッチ」という用語は、本開示で交換可能に使用される。「ＲＢｒｉｄｇｅ」という用語の使用は、本発明の実施形態をＴＲＩＬＬネットワークのみに限定しない。ＴＲＩＬＬプロトコルは、ｈｔｔｐ：／／ｔｏｏｌｓ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｈｔｍｌ／で入手可能なＩＥＴＦ原稿「ＲＢｒｉｄｇｅｓ： Ｂａｓｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」で説明されている。

「仮想クラスタスイッチ」、「仮想クラスタスイッチング」、および「ＶＣＳ」という用語は、単一の論理スイッチとして動作する一群の相互接続された物理的スイッチを指す。これらの物理的スイッチ用の制御プレーンは、ＶＣＳに参加したときに、手動構成がほとんど、または全く必要とされないように、所与の物理的スイッチを自動的に構成する能力を提供する。ＶＣＳは、特定のベンダからの特定の製品群に限定されない。加えて、「ＶＣＳ」は、本明細書で説明される交換システムを名付けるために使用することができる唯一の用語である。「イーサネット（登録商標）ファブリック」、「イーサネット（登録商標）ファブリックスイッチ」、「ファブリックスイッチ」、「クラスタスイッチ」、「イーサネット（登録商標）メッシュスイッチ」、および「メッシュスイッチ」等の他の用語もまた、同じ交換システムを表すために使用することができる。したがって、いくつかの実施形態では、これらの用語および「ＶＣＳ」は、交換可能に使用することができる。

「ＲＢｒｉｄｇｅ」という用語は、ＩＥＴＦ原稿「ＲＢｒｉｄｇｅｓ： Ｂａｓｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」で説明されるように、ＴＲＩＬＬプロトコルを実装するブリッジであるルーティングブリッジを指す。本発明の実施形態は、ＲＢｒｉｄｇｅの間の用途に限定されない。他の種類のスイッチ、ルータ、およびフォワーダも使用することができる。

「フレーム」または「パケット」という用語は、ネットワークを横断して一緒に輸送することができる、一群のビットを指す。「フレーム」は、本発明の実施形態をレイヤ２ネットワークに限定するものとして解釈されるべきではない。「パケット」は、本発明の実施形態をレイヤ３ネットワークに限定するものとして解釈されるべきではない。「フレーム」または「パケット」は、「セル」または「データグラム」等の一群のビットを指す他の用語に置換することができる。

（ＶＣＳアーキテクチャ）
図１Ａは、本発明の実施形態による、例示的な仮想クラスタスイッチシステムを図示する。この実施例では、ＶＣＳ１００は、物理的スイッチ１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、および１０７を含む。所与の物理的スイッチが、そのポート上でイーサネット（登録商標）ベースのトランスポートプロトコル（例えば、そのスイッチ間ポート上でＴＲＩＬＬ、その外部ポート上でイーサネット（登録商標）トランスポート）を実行する一方で、その制御プレーンは、ＦＣスイッチファブリックプロトコルスタックを実行する。ＴＲＩＬＬプロトコルは、（ＴＲＩＬＬがルーティング機能をイーサネット（登録商標）フレームに提供するので）ルート指定された様式で、ＶＣＳ１００内で、かつＶＣＳ１００を横断して、イーサネット（登録商標）フレームの輸送を促進する。ＦＣスイッチファブリックプロトコルスタックは、従来のＦＣスイッチファブリックが形成され自動的に構成される方法と同様の方法で、個々の物理的スイッチの自動構成を促進する。一実施形態では、ＶＣＳ１００は、超大容量イーサネット（登録商標）スイッチとして対外的に現れることができる。ＦＣネットワークアーキテクチャ、プロトコル、ネーミング／アドレス関連、および種々の標準についてのさらなる詳細は、ＮＣＩＴＳ／ＡＮＳＩ Ｔ１１委員会（ｗｗｗ．ｔ１１．ｏｒｇ）から入手可能な文書、およびＴｏｍ Ｃｌａｒｋによる「Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」、２ｎｄ Ｅｄ．， Ａｄｄｉｓｏｎ Ｗｅｓｌｅｙ， ２００３等の公表されている文献で入手可能であり、その開示は、それらの全体で参照することにより本明細書に組み込まれる。

物理的スイッチは、いくつかのポートを外部使用（すなわち、ＶＣＳ外部のエンドホストまたは他のスイッチに連結されるように）専用にし、他のポートをスイッチ間接続専用にし得る。外部から見ると、ＶＣＳ１００は、外側からのデバイスへの１つのスイッチであるように思われ、物理的スイッチのうちのいずれかからの任意のポートが、ＶＣＳ上の１つのポートと見なされる。例えば、ポート群１１０および１１２は、両方ともＶＣＳ外部ポートであり、共通物理的スイッチ上のポートであるかのように同等に扱うことができるが、スイッチ１０５および１０７は、２つの異なる場所に存在し得る。

物理的スイッチは、データセンターまたは中央オフィス等の共通場所に存在することも、異なる場所に分布することもできる。したがって、同じ場所で１つ以上のシャーシに収納された多くのより小さく安価なスイッチを使用して、大規模集中型交換システムを構築することが可能である。また、異なる場所に配置された物理的スイッチを有することも可能であり、したがって、複数の場所からアクセスすることができる論理スイッチを作成する。物理的スイッチを相互接続するために使用されるトポロジーもまた、多彩であり得る。ＶＣＳ１００は、メッシュトポロジーに基づく。さらなる実施形態では、ＶＣＳは、リング、ツリー、または他の種類のトポロジーに基づくことができる。

一実施形態では、ＶＣＳのプロトコルアーキテクチャは、Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｆｒａｍｉｎｇ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ−２（ＦＣ−ＦＳ−２）標準に基づく輸送上でエミュレートされる、標準ＩＥＥＥ ８０２．１Ｑイーサネット（登録商標）ブリッジからの要素に基づく。結果として生じるスイッチは、ＶＣＳを通して、エッジスイッチのうちの１つからの進入イーサネット（登録商標）ポートから、異なるエッジ上の退出イーサネット（登録商標）ポートへ、フレームを透過的に切り替えることが可能である。

その自動構成能力により、ネットワーク需要が増加するにつれて、ＶＣＳを動的に拡張することができる。加えて、手動構成の負担なしで、多くのより小さい物理的スイッチを使用して、大規模スイッチを構築することができる。例えば、いくつかのより小さいスイッチを使用して、高スループットの完全非ブロックキングスイッチを構築することが可能である。大型非ブロッキングスイッチを構築するために小型スイッチを使用するこの能力は、スイッチの複雑性に関連付けられる費用を有意に削減する。図１Ｂは、本発明の一実施形態による、ＣＬＯＳネットワーク内で接続された、そのメンバースイッチを伴う例示的なＶＣＳを提示する。この実施例では、ＶＣＳ１２０は、３段ＣＬＯＳネットワーク内で接続された８つの４ｘ４スイッチおよび４つの２ｘ２スイッチを使用して、完全非ブロッキング８ｘ８スイッチを形成する。より多くのポート数を伴う大規模スイッチを同様に構築することができる。

図２は、本発明の実施形態による、仮想クラスタスイッチ内のプロトコルスタックを図示する。この実施例では、２つの物理的スイッチ２０２および２０４が、ＶＣＳ２００内で図示されている。スイッチ２０２は、進入イーサネット（登録商標）ポート２０６と、スイッチ間ポート２０８とを含む。スイッチ２０４は、退出イーサネット（登録商標）ポート２１２と、スイッチ間ポート２１０とを含む。進入イーサネット（登録商標）ポート２０６は、外部デバイスからイーサネット（登録商標）フレームを受信する。イーサネット（登録商標）ヘッダは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層プロトコルによって処理される。ＭＡＣ層の上には、フレームのイーサネット（登録商標）ヘッダから抽出された情報を転送データベース（ＦＤＢ）２１４に渡す、ＭＡＣクライアント層がある。典型的には、従来のＩＥＥＥ ８０２．１Ｑイーサネット（登録商標）スイッチでは、ＦＤＢ２１４は、スイッチの中でローカルに維持され、宛先ＭＡＣアドレスおよびイーサネット（登録商標）フレームの中で示されたＶＬＡＮに基づいて参照を行う。しかしながら、ＶＣＳ２００は、単一の物理的スイッチではないため、ＦＤＢ２１４が、退出スイッチの識別子（すなわち、スイッチ２０４の識別子）を返信する。一実施形態では、ＦＤＢ２１４は、全ての物理的スイッチの間で複製および分散されるデータ構造である。つまり、全ての物理的スイッチが、ＦＤＢ２１４の独自のコピーを維持する。所与の物理的スイッチが、進入ポートを介して到達可能であるものとしてイーサネット（登録商標）フレームのソースＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮ（従来のＩＥＥＥ ８０２．１Ｑイーサネット（登録商標）スイッチが習得するものと同様である）を習得したときに、習得されたＭＡＣおよびＶＬＡＮ情報は、進入イーサネット（登録商標）ポートおよびスイッチ情報ととともに、全ての物理的スイッチへ伝搬されるので、ＦＤＢ２１４の全ての物理的スイッチのコピーが同期されたままであり得る。これは、ＶＣＳへのエンドステーションまたはエッジネットワークの接続性への変更があったときに、古くなった、または誤った情報に基づく転送を防止する。

進入スイッチ２０２と退出スイッチ２０４との間のイーサネット（登録商標）フレームの転送は、スイッチ間ポート２０８および２１０を介して行われる。２つのスイッチ間ポートの間で輸送されるフレームは、ＴＲＩＬＬ標準に従って、外部ＭＡＣヘッダおよびＴＲＩＬＬヘッダの中にカプセル化されている。所与のスイッチ間ポートに関連付けられるプロトコルスタックは、（下から上へ）ＭＡＣ層、ＴＲＩＬＬ層、ＦＣ−ＦＳ−２層、ＦＣ Ｅ−ポート層、およびＦＣリンクサービス（ＦＣ−ＬＳ）層を含む。ＦＣ−ＬＳ層は、物理的スイッチの近隣の接続性情報を維持すること、およびＦＣルーティング情報ベース（ＲＩＢ）２２２にデータ投入することに関与する。この動作は、ＦＣスイッチファブリックで行われることと同様である。ＦＣ−ＬＳプロトコルはまた、ＶＣＳ２００における物理的スイッチの参加および離脱を取り扱うことにも関与する。ＦＣ−ＬＳ層の動作は、その開示がその全体で参照することにより本明細書に組み込まれる、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔ１１．ｏｒｇ／ｆｔｐ／ｔ１１／ｍｅｍｂｅｒ／ｆｃ／ｌｓ／０６−３９３ｖ５．ｐｄｆで入手可能なＦＣ−ＬＳ標準で特定されている。

動作中、ＦＤＢ２１４が、進入イーサネット（登録商標）フレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応する退出スイッチ２０４に戻すときに、宛先退出スイッチの識別子がパスセレクタ２１８へ渡される。パスセレクタ２１８は、ＲＩＢ２２２と併せて、ファブリック最短経路の第１の（ＦＳＰＦ）ベースのルート参照を行い、ＶＣＳ２００内の次のホップスイッチを識別する。言い換えれば、ルーティングは、ＦＣファブリックスイッチで行われることと同様に、プロトコルスタックのＦＣ部分によって行われる。

また、各物理的スイッチには、アドレスマネージャ２１６およびファブリックコントローラ２２０も含まれる。アドレスマネージャ２１６は、スイッチが最初にＶＣＳに参加するときに物理的スイッチのアドレスを構成することに関与する。例えば、スイッチ２０２が最初にＶＣＳ２００に参加するときに、アドレスマネージャ２１６は、ＶＣＳ２００内のスイッチを識別するために後に使用される、新しいＦＣスイッチドメインＩＤを取り決めることができる。ファブリックコントローラ２２０は、ＶＣＳ２００の制御プレーン上に形成される論理ＦＣスイッチファブリックを管理および構成することに関与する。

ＶＣＳのプロトコルアーキテクチャを理解する１つの方法は、イーサネット（登録商標）／ＴＲＩＬＬトランスポートを伴うＦＣスイッチファブリックとしてＶＣＳを見なすことである。外部視点からの各物理的スイッチは、ＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅであるように見える。しかしながら、スイッチの制御プレーンは、ＦＣスイッチファブリックソフトウェアを実装する。言い換えれば、本発明の実施形態は、ＦＣ制御ソフトウェア上で作動する「イーサネット（登録商標）スイッチファブリック」の構築を促進する。この独特の組み合わせは、ＶＣＳに自動構成能力を提供し、非常に拡張可能な様式でユビキタスイーサネット（登録商標）サービスを提供することが可能である。

図３は、本発明の実施形態による、仮想クラスタスイッチの例示的な構成を図示する。この実施例では、ＶＣＳ３００は、４つの物理的スイッチ３０２、３０４、３０６、および３０８を含む。ＶＣＳ３００は、２つの集約スイッチ３１０および３１２に連結される、アクセス層を構成する。ＶＣＳ３００内の物理的スイッチがリングトポロジーで接続されることに留意されたい。集約スイッチ３１０または３１２は、ＶＣＳ３００内の物理的スイッチのうちの任意のものに接続することができる。例えば、集約スイッチ３１０は、物理的スイッチ３０２および３０８に連結される。スイッチ３０２および３０８上の対応ポートが同じ論理スイッチＶＣＳ３００からであると考えられるため、これら２つのリンクは、ＶＣＳ３００への基幹リンクと見なされる。ＶＣＳがなければ、そのようなトポロジーが可能ではなかったであろうことに留意されたい。なぜなら、ＦＤＢが同期されたままであることが必要とされ、それがＶＣＳによって促進されるからである。

図４は、本発明の実施形態による、どのようにして仮想クラスタスイッチを異なるエッジネットワークに接続できるかという例示的な構成を図示する。この実施例では、ＶＣＳ４００は、ＦＣスイッチファブリック制御プレーンによって制御される、いくつかのＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ４０２、４０４、４０６、４０８、および４１０を含む。また、ＶＣＳ４００には、ＲＢｒｉｄｇｅ４１２、４１４、および４１６も含まれる。各ＲＢｒｉｄｇｅは、外部エッジネットワークに接続することができる、いくつかのエッジポートを有する。

例えば、ＲＢｒｉｄｇｅ４１２は、１０ＧＥポートを介してホスト４２０および４２２と連結される。ＲＢｒｉｄｇｅ４１４は、１０ＧＥポートを介してホスト４２６に連結される。これらのＲＢｒｉｄｇｅは、ＶＣＳ４００における他のＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅと接続するためのＴＲＩＬＬベースのスイッチ間ポートを有する。同様に、ＲＢｒｉｄｇｅ４１６は、ホスト４２８、およびホスト４２４を含む外部ネットワークに連結される外部イーサネット（登録商標）スイッチ４３０に連結される。加えて、ネットワーク機器はまた、ＶＣＳ４００における物理的スイッチのうちの任意のものに直接連結することができる。ここで図示されるように、ＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ４０８は、データ記憶装置４１７に連結され、ＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ４１０は、データ記憶装置４１８に連結される。

ＶＣＳ４００内の物理的スイッチは、「ＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ」として標識されるが、それらがＦＣスイッチファブリック制御プレーンによって制御されるという意味で、従来のＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅとは異なる。言い換えれば、スイッチアドレスの割当、リンク発見および維持、トポロジー集束、ルーティング、および転送は、対応ＦＣプロトコルによって取り扱うことができる。具体的には、各ＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅのスイッチＩＤまたはニックネームは、対応ＦＣスイッチドメインＩＤからマップされ、スイッチがＶＣＳ４００（ＦＣスイッチファブリックと論理的に同様である）に参加するときに自動的に割り当てることができる。

ＴＲＩＬＬは、ＶＣＳ４００内のスイッチ間の輸送として使用されるのみであることに留意されたい。これは、ＴＲＩＬＬがネイティブイーサネット（登録商標）フレームに容易に適応できるためである。また、ＴＲＩＬＬ標準は、（ＶＣＳにおける実際のルーティングはＦＣスイッチファブリックプロトコルによって行われるが）任意トポロジーを伴う任意のルート指定されたネットワークで使用することができる、使用の準備ができている転送機構を提供する。本発明の実施形態は、輸送としてＴＲＩＬＬのみを使用することに限定されるべきではない。公的または専有のいずれか一方である、他のプロトコル（マルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ）またはインターネットプロトコル（ＩＰ）等）も、輸送に使用することができる。

（ＶＣＳ形成）
一実施形態では、ＶＣＳは、各スイッチの制御プレーンの中で論理ＦＣスイッチのインスタンスを作成することによって作成される。論理ＦＣスイッチが作成された後に、仮想一般ポート（Ｇ＿Ｐｏｒｔとして表される）が、ＲＢｒｉｄｇｅ上の各イーサネット（登録商標）ポートに対して作成される。Ｇ＿Ｐｏｒｔは、ＦＣスイッチ視点からは通常のＧ＿Ｐｏｒｔ挙動をとる。しかしながら、この場合、物理的リンクがイーサネット（登録商標）に基づくため、Ｇ＿ＰｏｒｔからＦＣ Ｆ＿ＰｏｒｔまたはＥ＿Ｐｏｒｔのいずれか一方への特定の遷移は、基礎的リンクおよび物理層プロトコルによって決定される。例えば、物理的イーサネット（登録商標）ポートが、ＶＣＳ能力が欠けている外部デバイスに接続される場合、対応Ｇ＿Ｐｏｒｔは、Ｆ＿Ｐｏｒｔに変わる。他方で、物理的イーサネット（登録商標）ポートがＶＣＳ能力を伴うスイッチに接続され、反対側のスイッチがＶＣＳの一部であることが確認された場合、Ｇ＿Ｐｏｒｔは、Ｅ＿Ｐｏｒｔに変わる。

図５Ａは、本発明の実施形態による、図４の実施例と併せて、どのようにして論理ファイバチャネルが仮想クラスタスイッチの中で形成されるかを図示する。ＲＢｒｉｄｇｅ４１２は、仮想論理ＦＣスイッチ５０２を含む。ホスト４２０および４２２に連結される物理的イーサネット（登録商標）ポートに対応して、論理ＦＣスイッチ５０２は、ホスト４２０および４２２に論理的に連結される、２つの論理Ｆ＿Ｐｏｒｔを有する。加えて、２つの論理Ｎ＿Ｐｏｒｔ５０６および５０４が、それぞれ、ホスト４２０および４２２に対して作成される。ＶＣＳ側では、論理ＦＣスイッチ５０２は、ＶＣＳにおける論理ＦＣスイッチファブリックの中の他の論理ＦＣスイッチと連結される、３つの論理Ｅ＿Ｐｏｒｔを有する。

同様に、ＲＢｒｉｄｇｅ４１６は、仮想論理ＦＣスイッチ５１２を含む。ホスト４２８および外部スイッチ４３０に連結される物理的イーサネット（登録商標）ポートに対応して、論理ＦＣスイッチ５１２は、ホスト４２８に連結される論理Ｆ＿Ｐｏｒｔと、スイッチ４３０に連結される論理ＦＬ＿Ｐｏｒｔとを有する。加えて、論理Ｎ＿Ｐｏｒｔ５１０が、ホスト４２８に対して作成され、論理ＮＬ＿Ｐｏｒｔ５０８が、スイッチ４３０に対して作成される。論理ＦＬ＿Ｐｏｒｔは、そのポートが通常のホストの代わりにスイッチ（スイッチ４３０）に連結されるので、作成され、したがって、論理ＦＣスイッチ５１２は、スイッチ４３０につながるアービトレート型ループトポロジーをとることに留意されたい。論理ＮＬ＿Ｐｏｒｔ５０８は、スイッチ４３０上の対応ＮＬ＿Ｐｏｒｔを表すために、同じ推論に基づいて作成される。ＶＣＳ側では、論理ＦＣスイッチ５１２は、ＶＣＳにおける論理ＦＣスイッチファブリックの中の他の論理ＦＣスイッチと連結される、２つの論理Ｅ＿Ｐｏｒｔを有する。

図５Ｂは、本発明の一実施形態による、どのようにして論理ＦＣスイッチを物理的イーサネット（登録商標）スイッチ内で作成できるかという実施例を図示する。「ファブリックポート」という用語は、ＶＣＳの中の複数のスイッチを連結するために使用されるポートを指す。クラスタリングプロトコルは、ファブリックポート間の転送を制御する。「エッジポート」という用語は、ＶＣＳの中の別のスイッチユニットに現在連結されていないポートを指す。標準ＩＥＥＥ ８０２．１Ｑおよびレイヤ３プロトコルは、エッジポート上の転送を制御する。

図５Ｂに図示される実施例では、論理ＦＣスイッチ５２１は、物理的スイッチ（ＲＢｒｉｄｇｅ）５２０内で作成される。論理ＦＣスイッチ５２１は、他のスイッチユニットへの論理スイッチ間リンク（ＩＳＬ）を介して、ＦＣスイッチファブリックプロトコルに参加し、物理的ＦＣスイッチと同じように、それに割り当てられたＦＣスイッチドメインＩＤを有する。言い換えれば、ドメイン割付、主要スイッチ選択、および競合解決が、物理的ＦＣ ＩＳＬ上で機能するのと同じように機能する。

物理的エッジポート５２２および５２４が、それぞれ、論理Ｆ＿Ｐｏｒｔ５３２および５３４にマップされる。加えて、物理的ファブリックポート５２６および５２８が、それぞれ、論理Ｅ＿Ｐｏｒｔ５３６および５３８にマップされる。最初に、（例えば、起動シーケンス中に）論理ＦＣスイッチ５２１が作成されるときに、論理ＦＣスイッチ５２１は、４つの物理的ポートに対応する、４つのＧ＿Ｐｏｒｔを有する。これらのＧ＿Ｐｏｒｔは、物理的ポートに連結されるデバイスに応じて、後にＦ＿ＰｏｒｔまたはＥ＿Ｐｏｒｔにマップされる。

近隣発見は、２つのＶＣＳ対応スイッチの間のＶＣＳ形成における第１のステップである。ＶＣＳ能力の検証は、リンクが最初に作成されたきに、２つの近隣スイッチの間のハンドシェイク過程によって実行できることが仮定される。

（分散構成管理）
一般に、ＶＣＳは、複数のメンバースイッチから成る１つの統一スイッチとして見える。したがって、ＶＣＳの作成および構成は、決定的に重要である。ＶＣＳ構成は、全てのスイッチにわたって複製および分散される分散型データベースに基づく。言い換えれば、各ＶＣＳメンバースイッチは、ＶＣＳ構成データベースのコピーを維持し、データベースへの任意の変更は、全てのメンバースイッチに伝搬される。結果として、ネットワーク管理者は、例えば、任意のメンバースイッチからコマンドラインインターフェース（ＣＬＩ）を実行することによって、どこからでもＶＣＳの任意の部分を構成することができる。

一実施形態では、ＶＣＳ構成データベースは、ＶＣＳのグローバル構成表（ＧＴ）と、スイッチ記述表（ＳＴ）のリストとを含み、リストの各々は、ＶＣＳメンバースイッチを記述する。その最も単純な形態で、メンバースイッチは、グローバル表と、１つのスイッチ記述表、例えば、［＜ＧＴ＞＜ＳＴ＞］とを含む、ＶＣＳ構成データベースを有することができる。複数のスイッチを伴うＶＣＳは、単一のグローバル表と、複数のスイッチ記述表、例えば、［＜ＧＴ＞＜ＳＴ０＞＜ＳＴ１＞・・・＜ＳＴｎ−１＞］とを有する、構成データベースを有する。数字ｎは、ＶＣＳの中のメンバースイッチの数に対応する。一実施形態では、ＧＴは、少なくとも、ＶＣＳ ＩＤ、ＶＣＳの中のノードの数、ＶＣＳによってサポートされるＶＬＡＮのリスト、ＶＣＳの中の全てのスイッチのリスト（例えば、全ての能動スイッチのＦＣスイッチドメインＩＤのリスト）、および（論理ＦＣスイッチファブリックにあるような）主要スイッチのＦＣスイッチドメインＩＤといった情報を含むことができる。スイッチ記述表は、少なくとも、ＩＮ＿ＶＣＳフラグ、スイッチが論理ＦＣスイッチファブリックの中の主要スイッチであるかどうかという指示、スイッチのＦＣスイッチドメインＩＤ、対応論理ＦＣスイッチのＦＣワールドワイドネーム（ＷＷＮ）、スイッチのマップされたＩＤ、および随意で、スイッチのＩＰアドレスといった情報を含むことができる。以下で説明されるように、スイッチは、ＶＣＳに参加するときに、それに動的に割り当てられたＩＰアドレスを有することができることに留意されたい。ＩＰアドレスは、スイッチに割り当てられたＦＣスイッチドメインＩＤへの１対１のマッピングに由来し、それを有することができる。

加えて、各スイッチのグローバル構成データベースは、トランザクションＩＤに関連付けられる。トランザクションＩＤは、グローバル構成データベースに発生した最新トランザクション（例えば、更新または変更）を特定する。２つのスイッチの中のグローバル構成データベースのトランザクションＩＤは、どのデータベースが最新の情報を有するかを決定するために、比較することができる（すなわち、最新のトランザクションＩＤを伴うデータベースがより最新である）。一実施形態では、トランザクションＩＤは、スイッチのシリアル番号に順次トランザクション番号を加えたものである。この構成は、どのスイッチが最新構成を有するかを明確に解決することができる。

図６に図示されるように、ＶＣＳメンバースイッチは、典型的には、ＶＣＳ構成データベース６００、およびデフォルトスイッチ構成表６０４といった、そのインスタンスを記述する２つの構成表を維持する。ＶＣＳ構成データベース６００は、スイッチがＶＣＳの一部であるときのＶＣＳ構成を記述する。デフォルトスイッチ構成表６０４は、スイッチのデフォルト構成を記述する。ＶＣＳ構成データベース６００は、ＶＣＳ識別子（ＶＣＳ＿ＩＤとして表される）と、ＶＣＳ内のＶＬＡＮリストとを含むＧＴ６０２を含む。また、ＶＣＳ構成データベース６００には、ＳＴ０、ＳＴ１、およびＳＴｎ等のいくつかのＳＴが含まれる。各ＳＴは、対応メンバースイッチのＭＡＣアドレスおよびＦＣスイッチドメインＩＤ、ならびにスイッチのインターフェース詳細を含む。各スイッチはまた、ＶＣＳ内のスイッチインデックスである、ＶＣＳによってマップされたＩＤも有することに留意されたい。

一実施形態では、各スイッチはまた、ＶＣＳ内のスイッチインデックスである、ＶＣＳによってマップされたＩＤ（「ｍａｐｐｅｄＩＤ」として表される）も有する。このｍａｐｐｅｄＩＤは、一意的であり、ＶＣＳ内で存続する。つまり、スイッチが初めてＶＣＳに参加するときに、ＶＣＳは、ｍａｐｐｅｄＩＤをスイッチに割り当てる。このｍａｐｐｅｄＩＤは、たとえスイッチがＶＣＳから撤退したとしても、スイッチと共に存続する。スイッチが後にＶＣＳに再び参加するときに、同じｍａｐｐｅｄＩＤが、スイッチに対する以前の構成情報を読み出すためにＶＣＳによって使用される。この特徴は、ＶＣＳの中の構成オーバーヘッドの量を低減することができる。また、メンバースイッチがＶＣＳに参加し、ＶＣＳによって構成される度に、動的に割り当てられたＦＣファブリックドメインＩＤが変化するため、持続的なｍａｐｐｅｄＩＤは、ＶＣＳに再参加するときにＶＣＳが以前に構成されたメンバースイッチを「認識する」ことを可能にする。

デフォルトスイッチ構成表６０４は、ＶＣＳ構成データベース６００の中の対応ＳＴを指し示すｍａｐｐｅｄＩＤに対する入力を有する。ＶＣＳ構成データベース６００のみが、複製され、ＶＣＳの中の全てのスイッチに分散されることに留意されたい。デフォルトスイッチ構成表６０４は、特定のメンバースイッチにローカルである。

デフォルトスイッチ構成表６０４の中の「ＩＮ＿ＶＣＳ」値は、メンバースイッチがＶＣＳの一部であるかどうかを示す。スイッチは、２つ以上のスイッチドメインを有するＦＣスイッチファブリックによってＦＣスイッチドメインのうちの１つが割り当てられるときに、「ＶＣＳの中にある」と見なされる。スイッチが、１つだけのスイッチドメイン、すなわち、それ自身のスイッチドメインのみを有するＦＣスイッチファブリックの一部である場合、スイッチは、「ＶＣＳの中にない」と見なされる。

スイッチが最初にＶＣＳに接続されるときに、論理ＦＣスイッチファブリック形成過程は、新しいスイッチドメインＩＤを参加スイッチに割り付ける。一実施形態では、新しいスイッチに直接接続されたスイッチのみが、ＶＣＳ参加演算に参加する。

２つのデータベースのトランザクションＩＤの比較に基づいて、参加スイッチのグローバル構成データベースが最新であり、ＶＣＳのグローバル構成データベースと同期している場合（例えば、メンバースイッチがＶＣＳから一時的に切断され、その後間もなく再接続される場合）、些細な合併が行われることに留意されたい。つまり、参加スイッチをＶＣＳに接続することができ、グローバルＶＣＳ構成データベースへの変更および更新が必要とされない。

スイッチがＶＣＳに参加するとき（以下の説明を参照）、ＶＣＳは、ＦＣスイッチドメインＩＤを、参加スイッチ内に形成される論理ＦＣスイッチに割り当てる。参加スイッチには、ＦＣスイッチドメインＩＤに対応するＩＰアドレス（一実施形態ではＶＣＳ内であり得る）を自動的に割り当てられることができる。例えば、参加スイッチのＩＰアドレスは、１２７．１０．１０．ＦＣ＿ｄｏｍａｉｎ＿ＩＤであり得る。加えて、参加スイッチ上の各ポートには、そのスイッチ上でそのポートに特有である、ＭＡＣアドレスを自動的に割り当てることができる。例えば、参加スイッチ上のポートには、ＯＵＩ：ＦＣ＿ｄｏｍａｉｎ＿ＩＤ：０：０のＭＡＣアドレスを割り当てることができ、ＯＵＩは、ポートの組織的に一意的な識別子（Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｌｌｙ Ｕｎｉｑｕｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）であり、ＦＣ＿ｄｏｍａｉｎ＿ＩＤは、論理ＦＣスイッチに割り当てられたスイッチドメインＩＤである。ＩＰおよびＭＡＣアドレス割当過程は、ＦＣスイッチ形成および参加／合併過程を制御する、スイッチ内のソフトウェアの一部であり得る。

所与のＶＣＳメンバースイッチに対する自動的に割り当てられたスイッチＩＰアドレスおよびポートＭＡＣアドレスは、スイッチ上の任意のポートが、ＶＣＳ内のどこからでもリモートで構成されることを可能にする。例えば、所与のメンバースイッチの構成コマンドは、ＶＣＳの中の任意のメンバースイッチに接続されたホストから発行することができ、そのＩＰアドレス、および随意で１つ以上のポートＭＡＣアドレスによって構成される、スイッチを識別する。そのような構成コマンドは、それらの各々がポート特有であり得る、ＶＬＡＮ構成、サービスの質（ＱｏＳ）構成、および／またはアクセス制御構成についての情報を含む場合がある。一実施形態では、スイッチの構成に対する変更は、暫定的にスイッチに伝送される。スイッチが変更を確認し、有効にした後に、変更を行うコマンドが、ＶＣＳの中の全てのメンバースイッチに伝送されるので、グローバル構成データベースは、ＶＣＳの全体を通して更新することができる。さらなる実施形態では、変更は、ＶＣＳの中の全てのメンバースイッチに暫定的に伝送され、変更を行うコマンドは、全てのスイッチが暫定的な変更を確認し、有効にした後のみに送信される。

（ＶＣＳ参加および合併）
図７Ａは、本発明の実施形態による、仮想クラスタスイッチに参加するスイッチの例示的な過程を図示する。この実施例では、スイッチ７０２が既存のＶＣＳ内にあり、スイッチ７０４がＶＣＳに参加しようとしていることが仮定される。動作中、スイッチ７０２および７０４の両方が、ＦＣ状態変更通知（ＳＣＮ）過程を誘起する。続いて、スイッチ７０２および７０４の両方は、ＰＲＥ−ＩＮＶＩＴＥ演算を行う。ＰＲＥ−ＩＮＶＩＴＥ演算は、以下の過程を伴う。

スイッチがリンクを介してＶＣＳに接続するときに、リンクの各端上の両方の近隣は、該当する場合、前身からの＜Ｐｒｉｏｒ ＶＣＳ＿ＩＤ， ＳＷＩＴＣＨ＿ＭＡＣ， ｍａｐｐｅｄＩＤ， ＩＮ＿ＶＣＳ＞というＶＣＳの４組を他方のスイッチに提示する。そうでなければ、スイッチは、デフォルト組を相手に提示する。ＶＣＳ＿ＩＤ値が以前の参加演算から設定されなかった場合、−１のＶＣＳ＿ＩＤ値が使用される。加えて、スイッチのＩＮ＿ＶＣＳフラグが０に設定されている場合、そのインターフェース構成を近隣スイッチに送信する。図７の実施例では、スイッチ７０２および７０４の両方は、上記の情報を他方のスイッチに送信する。

上記のＰＲＥ−ＩＮＶＩＴＥ演算後に、参加過程のためのドライバスイッチが選択される。デフォルトで、スイッチのＩＮ＿ＶＣＳ値が１であり、他方のスイッチのＩＮ＿ＶＣＳ値が０である場合、ＩＮ＿ＶＣＳ＝１を伴うスイッチは、ドライバスイッチとして選択される。両方のスイッチが、それらのＩＮ＿ＶＣＳ値を１として有する場合、何も起こらず、すなわち、ＰＲＥ−ＩＮＶＩＴＥ演算は、ＩＮＶＩＴＥ演算につながらない。両方のスイッチが、それらのＩＮ＿ＶＣＳ値を０として有する場合、スイッチのうちの１つは、駆動スイッチ（例えば、より低いＦＣスイッチドメインＩＤ値を伴うスイッチ）となるように選択される。次いで、駆動スイッチのＩＮ＿ＶＣＳ値は、１に設定され、参加過程を駆動する。

スイッチ７０２がスイッチとして選択された後に、次いで、スイッチ７０２は、スイッチ７０４のＰＲＥ−ＩＮＶＩＴＥ情報の中のｍａｐｐｅｄＩＤ値に対応するＶＣＳ構成データベース内のスロットを留保しようとする。次に、スイッチ７０２は、任意のｍａｐｐｅｄＩＤスロットの中のスイッチ７０４のＭＡＣアドレスについて、ＶＣＳ構成データベースを検索する。そのようなスロットが見つかった場合、スイッチ７０２は、識別したスロットから全ての情報を留保したスロットの中へコピーする。そうでなければ、スイッチ７０２は、ＰＲＥ−ＩＮＶＩＴＥ中に受信された情報をスイッチ７０４からＶＣＳ構成データベースの中へコピーする。次いで、更新したＶＣＳ構成データベースは、データベースの中の準備演算として、ＶＣＳの中の全てのスイッチに伝搬される（更新がまだデータベースに行われていないことに留意されたい）。

後に、準備演算は、構成の対立をもたらすことも、もたらさないこともあり得、対立は、警告または致命的エラーとしてフラグされ得る。そのような対立は、参加スイッチのローカル構成またはポリシー設定とＶＣＳ構成との間の不一致を含むことができる。例えば、特定のＶＬＡＮ値を伴うパケットが通過することを可能にするように、参加スイッチが手動で構成されるが、ＶＣＳが、このＶＬＡＮ値がこの特定のＲＢｒｉｄｇｅからスイッチファブリックに進入することを可能にしない（例えば、ＶＬＡＮ値が他の目的で留保されない）場合に対立が発生する。一実施形態では、準備演算は、他のＶＣＳメンバースイッチと連携して、ローカルに、および／またはリモートで取り扱われる。解決不可能な対立がある場合、スイッチ７０２は、ＰＲＥ−ＩＮＶＩＴＥ−ＦＡＩＬＥＤメッセージをスイッチ７０４に送信する。そうでなければ、スイッチ７０２は、ＶＣＳの合併したスイッチ図（すなわち、更新したＶＣＳ構成データベース）を用いてＩＮＶＩＴＥメッセージを生成する。

ＩＮＶＩＴＥメッセージを受信すると、スイッチ７０４は、ＩＮＶＩＴＥを容認または拒絶する。ＩＮＶＩＴＥは、ＩＮＶＩＴＥにおける構成が、スイッチ７０４が容認できるものと対立する場合に拒絶される。ＩＮＶＩＴＥが容認可能である場合、スイッチ７０４は、それに応じてＩＮＶＩＴＥ−ＡＣＣＥＰＴメッセージを返送する。次いで、ＩＮＶＩＴＥ−ＡＣＣＥＰＴメッセージは、ＶＣＳの中の全てのメンバースイッチの全体を通して、最終データベースコミットを誘起する。言い換えれば、更新されるＶＣＳ構成データベースが更新され、複製され、ＶＣＳの中の全てのメンバースイッチに分散される。

ＶＣＳの中の１つより多くのスイッチが、新しい参加スイッチへの接続性を有する場合、これら全ての近隣メンバースイッチは、ＰＲＥ−ＩＮＶＩＴＥを新しい参加スイッチに送信し得る。参加スイッチは、参加過程を完了するために、１つだけのＰＲＥ−ＩＮＶＩＴＥを無作為に選択された近隣メンバースイッチに送信することができる。参加過程の種々の使用事例が以下で説明される。以下の説明では、「参加スイッチ」とは、ＶＣＳに参加しようとするスイッチを指す。「近隣ＶＣＳメンバースイッチ」または「近隣メンバースイッチ」とは、参加スイッチが接続されるＶＣＳメンバースイッチを指す。

（スイッチを容認するように事前設定準備されるＶＣＳ） ＶＣＳは、参加スイッチの随意に事前に割り付けられたｍａｐｐｅｄＩＤを伴う参加スイッチのＭＡＣアドレスを伴って、事前構成される（例えば、グローバル構成データベース）。参加スイッチは、その既存の構成のＶＣＳ＿ＩＤフィールドの中で任意の値を持つことが許可され得る。近隣ＶＣＳメンバースイッチは、ＦＣスイッチドメインＩＤおよび適正なＶＣＳ ＩＤを、ＩＮＶＩＴＥメッセージにおいて、参加スイッチに割り当てることができる。一実施形態では、参加スイッチは、（例えば、ＶＣＳに対応する値でデータ投入された、ｍａｐｐｅｄＩＤ、ＶＣＳ＿ＩＤ、およびＩＮ＿ＶＣＳ等のデフォルトスイッチ構成表の中のパラメータを伴って）既存のＶＣＳに参加するように事前設定準備され得る。スイッチがＶＣＳに参加するときに、事前設定準備パラメータが、グローバル構成データベースの中で同じｍａｐｐｅｄＩＤを伴うスロットを保証しない場合、スイッチは、以下で説明されるデフォルト参加手順に戻ることができる。

（ＶＣＳに参加するデフォルトスイッチ） デフォルトスイッチは、ＶＣＳへの以前の参加の記録がないスイッチである。スイッチは、工場出荷時状態に強制されている場合にデフォルトスイッチになることができる。参加デフォルトスイッチは、その初期構成情報（例えば、そのインターフェース構成詳細）を近隣ＶＣＳメンバースイッチに提示することができる。一実施形態では、単調に増加する数に基づいて、ＶＣＳ構成データベースの中のスロットが選択され、該数は、参加スイッチのｍａｐｐｅｄＩＤとして使用される。参加スイッチに割り付けられる対応ＦＣスイッチドメインＩＤおよび参加スイッチのＭＡＣが、それに従ってこのスロットにおいて更新される。次いで、近隣ＶＣＳメンバースイッチは、準備トランザクションを開始し、準備トランザクションは、全てのＶＣＳメンバースイッチに伝搬し、各ＶＣＳメンバースイッチからの参加スイッチの構成情報の明白な立証を要求する。準備トランザクションが失敗した場合、ＰＲＥ−ＩＮＶＩＴＥ−ＦＡＩＬＥＤメッセージが参加スイッチに送信され、参加過程が中断される。

図７Ｂは、本発明の一実施形態による、ＶＣＳに参加するデフォルトスイッチの過程を図示するフローチャートを提示する。動作中、デフォルト構成を伴う参加スイッチが近隣ＶＣＳメンバースイッチに接続された後に、ＶＣＳメンバースイッチが、グローバル構成データベースの中のスロットを留保する（動作７２２）。留保したスロットは、参加スイッチにも割り当てられるｍａｐｐｅｄＩＤ値に対応する。後に、近隣ＶＣＳメンバースイッチ内の論理ＦＣスイッチが、参加スイッチのＦＣスイッチドメインＩＤを割り付ける（動作７２４）。この動作は、ＦＣスイッチファブリック参加過程における同様のファブリックログイン動作に似ている。

次いで、近隣ＶＣＳメンバースイッチが、割り付けられたＦＣスイッチドメインＩＤおよび参加スイッチのＭＡＣアドレスを用いて、グローバル構成データベースの中の留保したスロットを暫定的に更新する（動作７２６）。次に、近隣ＶＣＳメンバースイッチが、参加スイッチの暫定的構成をＶＣＳの中の全てのメンバースイッチに伝送し（動作７２８）、参加スイッチの構成情報が全てのＶＣＳメンバースイッチによって確認され、有効にされるかどうかを決定する（動作７３０）。参加スイッチの構成が確認された場合、近隣メンバースイッチは、グローバル構成データベースへの変更を行い、参加過程を完了する（動作７３２）。そうでなければ、参加過程が中断され、グローバル構成データベースへの暫定的変更が破棄される（動作７３４）。

（以前に参加したＶＣＳに再参加するスイッチ） 何らかの理由で、（例えば、リンク故障により）スイッチが以前に属したＶＣＳにスイッチが参加する場合、参加スイッチに再び割り付けられるＦＣスイッチドメインＩＤは、同じになる可能性が高い。そのようなスイッチがＶＣＳに参加するときに、近隣ＶＣＳメンバースイッチは、最初に、参加スイッチのＶＣＳ＿ＩＤがメンバースイッチ上の既存のＶＣＳ＿ＩＤと同じであるかどうかをチェックする。２つのＶＣＳ＿ＩＤ値が同じである場合、近隣メンバースイッチは、組交換過程中に参加スイッチングから受信された同じｍａｐｐｅｄＩＤ値を有するグローバル構成データベースの中のスロットを見つけようとする。グローバルデータベースの中のそのようなスロットが利用可能である場合、スロットは、参加スイッチのために留保される。加えて、グローバル構成データベースは、参加スイッチのＭＡＣアドレスへの合致について検索される。合致が別のスロットの中で見つかった場合、そのスロットからの構成情報は、留保したスロットにコピーされる。後に、参加過程は、図７Ａで説明されるように継続する。２つのＶＣＳ＿ＩＤ値が異なる場合、システムは、「別のＶＣＳに参加するスイッチ」という使用事例について以下で説明されるような参加過程を行う。

図７Ｃは、本発明の一実施形態による、以前に参加したＶＣＳに再参加するスイッチの過程を図示するフローチャートを提示する。動作中、近隣メンバースイッチが、最初に、参加スイッチの既存のＶＣＳ＿ＩＤが近隣メンバースイッチのＶＣＳ＿ＩＤと同じであるかどうかを決定する（動作７４０）。２つのＶＣＳ＿ＩＤが異なる場合、参加過程は、図７Ｄに図示される動作に進む（動作７４１）。２つのＶＣＳ＿ＩＤが同じである場合、参加スイッチが以前に同じＶＣＳの一部であったことを意味し、近隣メンバースイッチはさらに、参加スイッチと同じｍａｐｐｅｄＩＤを有するグローバル構成データベースの中のスロットがあるかどうかを決定する（動作７４２）。もしそうであれば、近隣メンバースイッチは、同じｍａｐｐｅｄＩＤを有するグローバル構成データベースの中のスロットを留保する（動作７４４）。そうでなければ、近隣メンバースイッチは、同様に参加スイッチに伝達される新しいｍａｐｐｅｄＩＤを有するグローバル構成データベースの中のスロットを留保する（動作７４６）。

後に、近隣メンバースイッチは、グローバル構成データベースが参加スイッチと同じＭＡＣアドレスを有するスロットを含むかどうかを決定する（動作７４８）。そのようなスロットがある場合、グローバル構成データベースが、同じ参加スイッチの構成情報に以前使用されたスロットを含むことを意味し、そのような情報は、識別したスロットから留保したスロットへコピーされる（動作７５０）。そうでなければ、近隣メンバースイッチは続けて、図７Ａに図示されるような参加過程を完了する。

（別のＶＣＳに参加するスイッチ） この使用事例は、スイッチが１つのＶＣＳから切断され、次いで、デフォルト状態にリセットされることなく、異なるＶＣＳに接続されるときに起こる。このシナリオはまた、スイッチが別のＶＣＳに参加している間にＶＣＳに接続されるときにも起こる。そのような場合において、参加過程におけるＶＣＳ＿ＩＤ不一致が生じる。加えて、参加スイッチの構成表の中のＩＮ＿ＶＣＳフィールドが、設定されている場合もされていない場合もある。ＩＮ＿ＶＣＳフィールドが設定されていない場合、参加スイッチがＶＣＳに現在参加していないことを意味し、参加過程は、スイッチが参加しようとしているＶＣＳに対応する新しいＶＣＳ＿ＩＤを、スイッチに割り当てることができる。一実施形態では、ＩＮ＿ＶＣＳフィールドが参加スイッチの構成において設定されている場合、参加スイッチが異なるＶＣＳに現在参加していることを意味し、参加過程は無効にされる。随意で、参加スイッチは、デフォルト状態に設定された後に参加過程を完了することができる。

（両方ともＶＣＳの中にない２つのスイッチの最初の参加） ２つのスイッチがともに接続され、それらの両方がＶＣＳの中にない場合、それらのうちの１つをＶＣＳ形成過程における駆動スイッチにするために、選択過程を使用することができる。一実施形態では、より小さいＦＣスイッチドメインＩＤを有するスイッチは、「１」に設定されたそのＩＮ＿ＶＣＳフィールドを有し、参加過程を駆動する。

（２つのＶＣＳの参加） 一実施形態では、２つのＶＣＳは、ともに合併することが許可される。ＦＣスイッチファブリック形成過程と同様に、両方のＶＣＳの中の論理ＦＣスイッチは、新しい主要ＦＣスイッチを選択する。次いで、この新しく選択された主要ＦＣスイッチは、ＦＣスイッチドメインＩＤを全てのメンバースイッチに再び割り当てる。ＦＣスイッチドメインＩＤが割り当てられた後に、全てのメンバースイッチに送られる「ファブリックアップ」メッセージがＶＣＳ参加過程を開始する。

参加過程中に、主要ＦＣスイッチのＩＮ＿ＶＣＳフィールドが、「１」に設定される一方で、全ての他のメンバースイッチのＩＮ＿ＶＣＳフィールドは、「０」に設定される。後に、各メンバースイッチは、上記で説明される「別のＶＣＳに参加するスイッチ」手順を使用して、ＶＣＳ（最初、主要ＦＣスイッチを有するスイッチのみを含む）に参加することができる。

（ＶＣＳからのスイッチの除去） スイッチがＶＣＳから除去された場合、その近隣メンバースイッチは、典型的には、その論理ＦＣスイッチにおいて「ドメイン到達不可能」通知を受信する。この通知を受信すると、近隣メンバースイッチは、グローバルＶＣＳ構成データベースからこのスイッチを無効にし、この変更を全ての他のメンバースイッチに伝搬する。随意で、近隣メンバースイッチは、グローバル構成データベースの中の除去されたスイッチによって以前に使用されていたスロットを消去しない。このようにして、スイッチの離脱が一時的にすぎない場合、スイッチがＶＣＳに再参加するときに、構成データベースの中の同じスロットを依然として使用することができる。

ＶＣＳがリンク故障により一時的に外れている場合、メンバースイッチの中の論理ＦＣインフラストラクチャが、スイッチの切断を検出することができ、いくつかの「ドメイン到達不可能」通知を発行する。外れていたスイッチがＶＣＳに再接続されたきに、スイッチの構成情報とグローバルＶＣＳ構成データベースの中の対応スロット情報との間の比較は、グローバル構成データベースの中の同じスロット（すなわち、同じｍａｐｐｅｄＩＤを有するスロット）を使用して、スイッチがＶＣＳに追加されることを可能にする。

（一般動作） 図７Ｄは、本発明の一実施形態による、参加過程中のスイッチの一般的動作を図示するフローチャートを提示する。この動作は、参加スイッチおよび近隣ＶＣＳメンバースイッチの両方に該当する。参加過程の開始時に、スイッチ内の論理ＦＣスイッチが、リンク上で新しく検出されたスイッチドメインＩＤについてのＳＣＮ通知を受信する（動作７６０）。次いで、システムは、ＶＣＳの４組を近隣スイッチと交換する（動作７６２）。後に、システムは、それ自体がＶＣＳの一部であるかどうか（すなわち、そのＩＮ＿ＶＣＳ＝１であるかどうか）を決定する（動作７６４）。システムがＶＣＳの一部ではない（ローカルスイッチがＶＣＳに参加しようとしていることを意味する）場合、システムは、近隣メンバースイッチからのＩＮＶＩＴＥを待つ（動作７６６）。ＩＮＶＩＴＥが受信された後に、システムは、ＩＮＶＩＴＥの中の構成情報がローカルスイッチとの解決できない対立を引き起こすかどうかを決定する（動作７６８）。解決できない対立がある場合、システムは、ＩＮＶＩＴＥを拒絶する（動作７７０）。そうでなければ、システムは、ＩＮＶＩＴＥを容認する（動作７７２）。

それ自体がすでにＶＣＳの一部である（すなわち、そのＩＮ＿ＶＣＳ＝１である）とシステムが決定した場合（動作７６４）、システムはさらに、参加スイッチと同じｍａｐｐｅｄＩＤを有するグローバル構成データベースの中の既存のスロットがあるかどうかを決定する（動作７７４）。そのようなスロットが存在する場合、システムは、ＩＮＶＩＴＥを参加スイッチに送信し（動作７７５）、このスロットに記憶された構成情報と参加スイッチによって提供された情報との間に解決できない対立があるかどうかを決定する（動作７８０）。もしそうであれば、システムがＩＮＶＩＴＥを取り消す（動作７８２）。そうでなければ、システムが、参加スイッチの構成情報を用いてグローバル構成データベースを更新し、更新を全ての他のメンバースイッチに伝搬する（動作７８４）。

参加スイッチと同じｍａｐｐｅｄＩＤを有するグローバル構成データベースの中のスロットがない場合（動作７７４）、システムは、グローバル構成データベースの中で暫定スロットを割り付け（動作７７６）、ＩＮＶＩＴＥを参加スイッチに送信する（動作７７８）。参加スイッチからＩＮＶＩＴＥ容認を受信した後（動作７７９）、次いで、システムは、グローバル構成データベースを更新し（動作７８４）、参加過程を完了する。

（ＶＣＳにおけるレイヤ２サービス）
一実施形態では、各ＶＣＳスイッチユニットは、イーサネット（登録商標）ブリッジが行うものと同様のソースＭＡＣアドレス習得を行う。ＶＣＳスイッチユニット上の物理的ポート上で習得された各｛ＭＡＣ ａｄｄｒｅｓｓ， ＶＬＡＮ｝組は、その物理的ポートに対応する論理Ｎｘ＿Ｐｏｒｔインターフェースを介して、ローカルファイバチャネルネームーサーバ（ＦＣ−ＮＳ）に登録される。この登録は、習得されたアドレスを、Ｎｘ＿Ｐｏｒｔによって識別された特定のインターフェースに結合する。各ＶＣＳスイッチユニット上の各ＦＣ−ＮＳインスタンスは、ファブリックの中のあらゆる他のＦＣ−ＮＳインスタンスと協調し、全てのローカルに習得した｛ＭＡＣ ａｄｄｒｅｓｓ， ＶＬＡＮ｝組を配信する。この特徴は、ＶＣＳの中のあらゆるスイッチへのローカルに習得した｛ＭＡＣ ａｄｄｒｅｓｓｅｓ， ＶＬＡＮ｝情報の普及を可能にする。一実施形態では、習得したＭＡＣアドレスは、個々のスイッチによってローカルに熟成される。

図８は、本発明の一実施形態による、進入フレームの宛先ＭＡＣアドレスを調べ、ＶＣＳにおいてフレームを転送する過程を図示するフローチャートを提示する。動作中、ＶＣＳスイッチは、そのイーサネット（登録商標）ポートのうちの１つにおいてイーサネット（登録商標）フレームを受信する（動作８０２）。次いで、スイッチは、フレームの宛先ＭＡＣアドレスを抽出し、ローカルＦＣネームサーバに問い合わせを行う（動作８０４）。次に、スイッチは、ＦＣ−ＮＳが退出イーサネット（登録商標）ポートに対応するＮ＿ＰｏｒｔまたはＮＬ＿Ｐｏｒｔ識別子を返信するかどうかを決定する（動作８０６）。

ＦＣ−ＮＳが有効な結果を返信する場合、スイッチは、フレームを識別したＮ＿ＰｏｒｔまたはＮＬ＿Ｐｏｒｔに転送する（動作８０８）。そうでなければ、スイッチは、ＴＲＩＬＬマルチキャストツリー上で、ならびにそのＶＬＡＮに参加する全てのＮ＿ＰｏｒｔおよびＮＬ＿Ｐｏｒｔ上で、フレームを大量に送る（動作８１０）。このフラッド／ブロードキャスト動作は、従来のＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅにおけるブロードキャスト過程と同様であり、ＶＣＳにおける全ての物理的スイッチは、このフレームを受信して処理し、進入ＲＢｒｉｄｇｅに対応するソースアドレスを取得する。加えて、各受信スイッチは、フレームのＶＬＡＮに参加するそのローカルポートへ、フレームを大量に送る（動作８１２）。上記の動作は、スイッチのＴＲＩＬＬ識別子（またはニックネーム）とそのＦＣスイッチドメインＩＤとの間の１対１のマッピングがあるという推定に基づくことに留意されたい。また、スイッチ上の物理的イーサネット（登録商標）ポートと対応論理ＦＣポートとの間にも１対１のマッピングがある。

（終端間フレーム送達）
図９は、本発明の実施形態による、どのようにしてデータフレームおよび制御フレームがＶＣＳを通して輸送されるかを図示する。この実施例では、ＶＣＳ９３０は、メンバースイッチ９３４、９３６、９３８、９４４、９４６、および９４８を含む。エンドホスト９３２は、エンドホスト９４０と通信している。スイッチ９３４は、ホスト９３２に対応する進入ＶＣＳメンバースイッチであり、スイッチ９３８は、ホスト９３８に対応する退出ＶＣＳメンバースイッチである。動作中、ホスト９３２は、イーサネット（登録商標）フレーム９３３をホスト９４０に送信する。イーサネット（登録商標）フレーム９３３は、最初に進入スイッチ９３４によって遭遇される。フレーム９３３を受信すると、スイッチ９３４は、最初にフレーム９３３の宛先ＭＡＣアドレスを抽出する。次いで、スイッチ９３４は、退出スイッチ識別子（すなわち、退出スイッチ９３８のＲＢｒｉｄｇｅ識別子）を提供するイーサネット（登録商標）ネームサービスを使用して、ＭＡＣアドレス参照を行う。退出スイッチ識別子に基づいて、スイッチ９３４の中の論理ＦＣスイッチは、スイッチ９３６である、次のホップスイッチ、およびフレーム９３３を転送するための対応出力ポートを決定するように、ルーティング表参照を行う。次いで、退出スイッチ識別子は、ＴＲＩＬＬヘッダ（宛先スイッチのＲＢｒｉｄｇｅ識別子を特定する）を生成するために使用され、次のホップスイッチ情報は、外部イーサネット（登録商標）ヘッダを生成するために使用される。後に、スイッチ９３４は、適正なＴＲＩＬＬヘッダおよび外部イーサネット（登録商標）ヘッダを伴ってフレーム９３３をカプセル化し、カプセル化したフレーム９３５をスイッチ９３６に送信する。フレーム９３５のＴＲＩＬＬヘッダの中の宛先ＲＢｒｉｄｇｅ識別子に基づいて、スイッチ９３６は、ルーティング表参照を行い、次のホップを決定する。次のホップ情報に基づいて、スイッチ９３６は、フレーム９３５の外部イーサネット（登録商標）ヘッダを更新し、フレーム９３５を退出スイッチ９３８に転送する。

フレーム９３５を受信すると、スイッチ９３８は、それがフレーム９３５のＴＲＩＬＬヘッダに基づく宛先ＲＢｒｉｄｇｅであると決定する。対応して、スイッチ９３８は、その外部イーサネット（登録商標）ヘッダおよびＴＲＩＬＬヘッダのフレーム９３５を奪い、その内部イーサネット（登録商標）ヘッダの宛先ＭＡＣアドレスを点検する。次いで、スイッチ９３８は、ＭＡＣアドレス参照を行い、ホスト９４０に繋がる正しい出力ポートを決定する。後に、元のイーサネット（登録商標）フレーム９３３は、ホスト９４０に伝送される。

上記で説明されるように、物理的ＶＣＳメンバースイッチ内の論理ＦＣスイッチは、（例えば、ＶＣＳグローバル構成データベースを更新するように、または他のスイッチに習得したＭＡＣアドレスを通知するように）制御フレームを相互に送信し得る。一実施形態では、そのような制御フレームは、ＴＲＩＬＬヘッダおよび外部イーサネット（登録商標）ヘッダの中でカプセル化されたＦＣ制御フレームであり得る。例えば、スイッチ９４４の中の論理ＦＣスイッチがスイッチ９３８の中の論理ＦＣスイッチと通信している場合、スイッチ９４４は、ＴＲＩＬＬカプセル化ＦＣ制御フレーム９４２をスイッチ９４６に送信することができる。スイッチ９４６がフレーム９４２の中のペイロードに関係していないため、スイッチ９４６は、通常のデータフレームのようにフレーム９４２を転送することができる。

（自動ポートプロファイル管理）
現在のサーバ仮想化インフラストラクチャ（例えば、仮想マシンモニタとも呼ばれるハイパーバイザ）は、サーバ側（例えば、ハイパーバイザまたはアダプタ）仮想イーサネット（登録商標）ブリッジ（ＶＥＢ）ポートプロファイルを、ＶＥＢポートを通してネットワークにアクセスするために仮想マシン（ＶＭ）によって使用される各イーサネット（登録商標）ＭＡＣアドレスに関連させる。ＶＥＢのポートプロファイル属性の実施例は、ポート上で許可されるフレームの種類（例えば、全てのフレーム、あるＶＬＡＮ値でタグ付けされたフレームのみ、またはタグ付けされていないフレーム）、使用されることが許可されるＶＬＡＮ識別子、および速度制限属性（例えば、ポートまたはアクセス制御ベースの速度制限）を含む。現在のサーバ仮想化インフラストラクチャでは、ＶＭが１つの物理的サーバから別の物理的サーバへ移行する場合、ＶＥＢのポートプロファイルがそれとともに移行する。言い換えれば、現在のサーバ仮想化インフラストラクチャは、ＶＭに関連付けられるサーバのＶＥＢポートの自動ポートプロファイル移行を提供する。

しかしながら、既存の技術では、外部レイヤ２スイッチでサポートされるアクセスおよびサービスの質（ＱｏＳ）制御と、サーバ仮想化インフラストラクチャでアポートされるそれらとの間に格差がある。つまり、外部レイヤ２スイッチは、サーバＶＥＢ実装と比較して、より高度な制御を有する。サーバ仮想化インフラストラクチャは、これらの制御を継続的に追加しているが、この格差は残存することが予期される。いくつかの環境は、外部ネットワークスイッチによって提供される、より高度な制御を好む。そのような環境の実施例は、同じレイヤ２ネットワーク上で作動する、異なる高度なネットワーク制御をそれぞれ伴う、いくつかの種類のアプリケーションを有する、多層データセンターである。この種類の環境では、ネットワーク管理者はしばしば、外部スイッチで利用可能な高度なアクセス制御の使用を好む。

現在のレイヤ２ネットワークは、終点デバイス（例えば、ＶＭ）が１つのスイッチから別のスイッチへ移行するときに、そのデバイスに関連付けられるスイッチアクセスおよびトラフィック制御を自動的に移行するための機構を提供しない。移行は、１つの物理的システム上で作動しており、別のシステムへ移行される、オペレーティングシステムイメージ（アプリケーション、ミドルウェア、オペレーティングシステム、および関連状態）等、物理的であり得る。移行はまた、１つのシステム上のハイパーバイザ上で作動しており、別のシステム上のハイパーバイザ上で作動するように移行される、オペレーティングシステムイメージ（ＯＳイメージ）等の仮想であり得る。

本発明の実施形態は、ＯＳイメージが、１つの物理的エンドホストシステムから、第２のスイッチに取り付けられる別のエンドホストシステムへ移行するときに、スイッチに常駐し、ＯＳイメージに関連付けられるポートプロファイルを、第２のスイッチ上のポートに自動的に移行するための機構を提供する。

図１０は、本発明の一実施形態による、自動ポートプロファイルマネージャを含む、論理ＶＣＳアクセス層（ＶＡＬ）を図示する。この実施例では、ＶＣＳ１０００は、システム１００２等のいくつかの物理的サーバシステムと連結される。各物理的サーバシステムは、いくつかの仮想マシン（ＶＭ、仮想サーバとも呼ばれる）を実行する。例えば、システム１００２は、そのうちの１つがＶＭ１００４である、４つのＶＭを含む。ＶＭは、あるアプリケーション（例えば、インスタントメッセージングサービス、ディレクトリサービス、データベースアプリケーション等）専用であり得、ネットワークに独自の要件を有し得る。ミッションクリティカルなアプリケーションを実行するＶＭは、ＶＣＳ１０００内で別個のＶＬＡＮを必要とし得、より厳格なＱｏＳ要件（保証されたポート帯域幅、少ない待ち時間、および保証されたパケット送達等）を有し得る。非重要アプリケーションを実行するＶＭは、はるかに低い要件を有し得る。

物理的エンドホストシステムに外部連結されるＶＣＳ１００内のスイッチは、論理ＶＣＳアクセス層（ＶＡＬ）１０１０を形成する。ポートプロファイルの自動移行（ＡＭＰＰ）は、ＶＡＬ１０１０において実装される。動作中、しばしばＶＭの異なる要件に合わせられた種々のポートプロファイルが作成され、ＶＣＳ１０００の中の全てのメンバースイッチに配信される。以下で詳細に説明されるように、ＶＭによって生成されるパケットが、ＶＣＳ１０００の進入メンバースイッチによって検出されたきに、ＶＭのソースＭＡＣアドレスが認識され、それは、次いで、適切な進入スイッチポートに適用される対応ポートプロファイルを識別するために使用される。ＶＭが１つの物理的サーバから別のサーバへ移動するときに、ＭＡＣアドレス検出機構は、ＶＭが連結される新しい物理的スイッチポートを迅速に識別し、同じポートプロファイルを新しいポートに適用することができる。

図１１は、本発明の一実施形態による、ＡＭＰＰの動作の実施例を図示する。この実施例では、ＶＣＳ１１００は、それぞれが２つの物理的サーバ１１１６および１１１８に連結される、２つのスイッチ１１２０および１１２２を含む。物理的サーバ１１１６は、４つのＶＭ１１０２、１１０４、１１０６、および１００８のホストとなる。各ＶＭは、仮想ポート（ＶＰ、または仮想ネットワークインターフェースカード、ＶＮＩＣ）を有する。例えば、ＶＭ１１０２は、ＶＰ１１１０を有する。それぞれのＶＰには、仮想ＭＡＣアドレスが割り当てられる。４つのＶＰは、ハイパーバイザ１１１４によって提供される、仮想スイッチ１１１２に論理的に連結される。仮想スイッチ１１１２は、物理的ＮＩＣ１１１７を通して発信および着信トラフィックを発送することに関与する。それぞれのＶＭによって生成されるイーサネット（登録商標）フレームは、そのソースアドレスとして対応するＶＰの仮想ＭＡＣを有することに留意されたい。論理的に、仮想スイッチ１１１２は、リンクをＶＣＳ１１００の中の進入メンバースイッチに提供する、集約点として機能する。物理的サーバ１１１８は、同様のアーキテクチャを有する。動作中、ＶＭは、１つの物理的サーバから別の物理的サーバへ移行することができる（例えば、ＶＭｗａｒｅによって提供される「ＶＭｏｔｉｏｎ」機能）。この移行は、イベント駆動型または事前予定型であり得る。そのような移行はしばしば、サーバ負荷、電力消費、リソース利用等のいくつかのパラメータにおける変化動態に対処するために使用される。

動作中、１つ以上のポートプロファイルは、１つ以上のＶＭに対応するＶＣＳスイッチポートにおいて施行されるべきである、いくつかの要件／制約／制限を特定するように作成することができる。例えば、ＶＭ１１０２に対するポートプロファイル（ＶＰ１１１０の仮想ＭＡＣアドレスによって識別することができる）を作成し、ＶＣＳ１１００のあらゆるメンバースイッチに配信することができる。ＶＭ１１０２がその第１のイーサネット（登録商標）フレームをネットワークに送信するときに、スイッチ１１２０は、このソースＭＡＣアドレスを習得する。ＶＰ１１１０のＭＡＣアドレスを習得すると、次いで、スイッチ１１２０は、そのポートプロファイルデータベースを検索し、合致するポートプロファイルを識別する。後に、識別したポートプロファイルは、システム１１１６に連結されるスイッチ１１２０上のポートに適用される。加えて、合致させるＭＡＣアドレスがフレームの宛先ＭＡＣアドレスであるポートに、同じポートプロファイルが適用される。このようにして、同じネットワークパラメータが、ＶＣＳの進入および退出ポートの両方で施行される。ポートプロファイルは、「ソフト」なパラメータを含む場合があることに留意されたい。言い換えれば、ポートプロファイルにおける要件および制限は、あるＭＡＣアドレスに特定的であり得、複数のＶＭから／へのトラフィックが同じ物理的スイッチポートによって取り扱われるため、スイッチポートの物理的パラメータに「ハード」な制限がないことがある。

一実施形態では、ＶＣＳ１１００は、全てのポートプロファイルおよびポートプロファイル・ＭＡＣマッピング情報を全てのメンバースイッチに配信する機構を提供する。ポートプロファイルは、コマンドラインインターフェース（ＣＬＩ）または他のネットワーク管理ソフトウェアを使用して作成することができる。加えて、ＶＭの移行（ＶＭｗａｒｅ ＶＭｏｔｉｏｎ等）のときに、ＶＣＳの中の標的スイッチポートは、正しいポートプロファイル構成を自動的に起動することができる。

図１２Ａは、本発明の一実施形態による、例示的なポートプロファイルコンテンツを図示する。図１２Ａに示されるように、ポートプロファイルは、ファイバチャネルオーバーイーサネット（登録商標）（ＦＣｏＥ）構成、ＶＬＡＮ構成、ＱｏＳ関連構成、およびセキュリティ関連構成（アクセス制御リスト、ＡＣＬ等）を含むことができる、ＶＭがＬＡＮまたはＷＡＮへのアクセスを獲得するために必要とされる、構成全体を含むことができる。上記のリストは、決して完全または包括的ではない。さらに、ポートプロファイルが全種類の構成情報を含む必要はない。

一実施形態では、ポートプロファイルは、自己充足型構成コンテナとして動作することが可能であり得る。言い換えれば、追加の構成を伴わずにポートプロファイルが新しいスイッチに適用される場合、ポートプロファイルは、スイッチのグローバルおよびローカル（インターフェースレベル）構成を設定し、スイッチがトラフィックを運び始めることを可能にするのに十分であるべきである。

ポートプロファイル内のＶＬＡＮ構成プロファイルは、以下を定義することができる。
・タグ付けされたＶＬＡＮおよびタグ付けされていないＶＬＡＮを含む、ＶＬＡＮメンバーシップ
・ＶＬＡＮメンバーシップに基づく進入／退出ＶＬＡＮフィルタリング規則。

ポートプロファイル内のＱｏＳ構成プロファイルは、以下を定義することができる。
・着信フレームの８０２．１ｐ優先度から内部待ち行列優先度へのマッピング（ポートがＱｏＳ非信用モードである場合、全ての着信フレームの優先度は、デフォルトの最善努力優先度度に割り当てられる）
・着信フレームの優先度から発信優先度へのマッピング
・加重ラウンドロビンまたは厳格優先度ベースの待ち行列等のスケジューリングプロファイル
・厳格優先度ベースまたは加重ラウンドロビントラフィック分類への着信フレームのマッピング
・厳格優先度ベースまたは加重ラウンドロビントラフィック分類上のフロー制御機構
・マルチキャストデータ転送速度への制限。

ポートプロファイル内のＦＣｏＥ構成プロファイルは、以下を含むことができる、ポートがＦＣｏＥをサポートするために必要とされる属性を定義する。
・ＦＣｏＥ ＶＬＡＮ
・ＦＣＭＡＰ
・ＦＣｏＥ優先度
・仮想ファブリックＩＤ。

ポートプロファイル内のセキュリティ構成プロファイルは、サーバポートに必要とされるセキュリティ規則を定義する。しかしながら、セキュリティ規則は、異なるポートにおいて異なり得るため、ローカルに構成されたＡＣＬのうちのいくつかは、ポートプロファイルからの相反する規則を無効にすることが許可され得る。典型的なセキュリティプロファイルは、以下の属性を含むことができる。
・ＶＭ移動度に対するＥＡＰ ＴＬＶ拡張を有する８０２．１ｘを有効にする
・ＭＡＣベースの標準および拡張ＡＣＬ。

一実施形態では、各ポートプロファイルは、それに関連付けられる１つ以上のＭＡＣアドレスを有することができる。図１２Ｂは、は、本発明の一実施形態による、３つの例示的なポートプロファイルを図示する。この実施例では、ポートプロファイルＰＰ−１は、５つのＭＡＣアドレスに関連付けられる。これらのＭＡＣアドレスは、異なるＶＭに割り当てられた仮想ＭＡＣアドレスであり得る。ポートプロファイル・ＭＡＣマッピング情報は、ＶＣＳの全体を通して配信される。ポートプロファイルは、（１）ハイパーバイザがＭＡＣアドレスをポートプロファイルＩＤに結合するとき、（２）通常のＭＡＣ習得を通して、（３）管理インターフェースを介した手動構成過程を通して、といった、３つの方法で、サーバポート上で起動することができる。

ネットワーク内の一式のＶＭを１つのポートプロファイルと関連させることによって、それらをグループ化することが可能である。このグループは、ＶＭ間の転送を決定付けるために使用することができる。図１３は、本発明の一実施形態による、ポートプロファイルメンバーシップに基づいて、どのように転送がＶＭ間で達成されるかを図示する。この実施例では、ポートプロファイル１は、ＭＡＣ−１およびＭＡＣ−３といった、２つのメンバーを有する。ポートプロファイル２は、ＭＡＣ−２、ＭＡＣ−４、ＭＡＣ−５、およびＭＡＣ−６の４つのメンバーを有する。全てのＶＭは、同じＶＬＡＮ Ｘに属する。組＜ＭＡＣ，ＶＬＡＮ ＩＤ＞に基づいて、ポリシーグループＩＤ（ＧＩＤ）を決定することができる。同じポートプロファイルにマップされた全てのＭＡＣアドレスは、転送境界を決定付ける同じポリシーグループに属するべきである。この構成は、図１３Ｂに図示されるように、ＶＬＡＮ内で異なる転送ドメインを施行することを可能にする。次いで、システムは、ソースＭＡＣアドレスおよび宛先ＭＡＣアドレスの両方が同じポートプロファイルの一部であることを確実にする。

図１４は、本発明の一実施形態による、ポートプロファイルを作成および適用する過程を図示するフローチャートを提示する。動作中、システムは、対応ＶＭのＭＡＣアドレスを伴うユーザ作成されたポートプロファイルを受信する（動作１４０２）。次いで、このＭＡＣアドレスは、ポートプロファイルに関連付けられ、プロファイルを識別するために後に使用することができる。次いで、システムは、新しいプロファイルが、他の既存のプロファイルへの依存性または対立を生みだすかを決定する（動作１４０４）。もしそうであれば、システムは、ユーザが対立構成および／または依存性を解決することを可能にする（動作１４０６）。

後に、システムは、ＶＣＳファブリックの全体を通して、ポートプロファイルおよび対応ＶＭ ＭＡＣアドレスを全てのメンバースイッチに配信する（動作１４０８）。ＶＭが開始または移行されるとき、次いで、システムは、受信した進入パケットから合致させる仮想ＭＡＣアドレスを検出する（動作１４１０）。習得したＭＡＣアドレスに基づいて、次いで、システムは、スイッチポート上で対応ポートプロファイルを起動する（動作１４１２）。

（ＡＭＰＰを伴う例示的なＶＣＳメンバースイッチ）
図１５は、本発明の一実施形態による、例示的なＶＣＳメンバースイッチを図示する。この実施例では、ＶＣＳメンバースイッチは、特別なＶＣＳソフトウェアを実行するＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ１５００である。ＲＢｒｉｄｇｅ１５００は、イーサネット（登録商標）フレームおよび／またはＴＲＩＬＬカプセル化フレームを伝送および受信することができる、いくつかのイーサネット（登録商標）通信ポート１５０１を含む。また、ＲＢｒｉｄｇｅ１５００には、パケットプロセッサ１５０２、仮想ＦＣスイッチ管理モジュール１５０４、論理ＦＣスイッチ１５０５、ＶＣＳ構成データベース１５０６、ＡＭＰＰ管理モジュール１５０７、およびＴＲＩＬＬヘッダ生成モジュール１５０８も含まれる。

動作中、パケットプロセッサ１５０２は、着信フレームのソースおよび宛先ＭＡＣアドレスを抽出し、適正なイーサネット（登録商標）またはＴＲＩＬＬヘッダを発信フレームに添付する。仮想ＦＣスイッチ管理モジュール１５０４は、ＦＣスイッチファブリックプロトコルを使用して、他のＶＣＳスイッチに参加するために使用される論理ＦＣスイッチ１５０５の状態を維持する。ＶＣＳ構成データベース１５０６は、ＶＣＳ内の全てのスイッチの構成状態を維持する。ＴＲＩＬＬヘッダ生成モジュール１５０８は、他のＶＣＳメンバースイッチに伝送されるフレームに対する特性ＴＲＩＬＬヘッダを生成することに関与する。

ＶＭから新しいＭＡＣアドレスを習得すると、ＡＭＰＰ管理モジュール１５０７は、習得したＭＡＣに対応するポートプロファイルを識別し、識別したポートプロファイルを適用する。この動的ポートプロファイル適用は、非常に短期間内でＶＭ移行に応答し、それにより、仮想コンピュータ環境で自動ポート構成を促進することができる。

（高度リンク追跡）
現在のサーバ仮想化インフラストラクチャ（例えば、仮想マシンモニタとも呼ばれるハイパーバイザ）は、典型的には、物理的サーバ内で１つ以上の仮想スイッチ（仮想イーサネット（登録商標）ブリッジ、ＶＥＢと呼ばれる）を提供する。各仮想スイッチは、いくつかの仮想マシンに役立つ。いくつかのそのようなサーバがＶＣＳに接続するときに、仮想マシンの間の通信セッションの数は、極めて大きくなり得る。そのようなネットワーク環境では、ネットワークリンクまたはポートが故障したときに、故障は、典型的には、１つ以上の仮想マシンへの到達可能性を妨害する。この妨害は、仮想マシンのうちのいくつかの通信セッションに影響を及ぼし得る。従来のネットワークでは、そのような到達可能性妨害は、ネットワーク内のトポロジー変化および／またはＭＡＣアドレス習得更新を誘起するのみであり、ソース仮想マシンは、これらの更新について通知されない。対応して、従来の技術を用いると、ハイパーバイザが、専有プロトコルを介したネットワークからの何らかの信号伝達のない仮想マシンの接続性を再構成する方法はない。

本発明の実施形態は、ネットワーク内の到達可能性妨害を監視し、影響を受けたハイパーバイザに通知することによって、高度リンク追跡を促進する。それに応じて、ハイパーバイザは、故障したリンクまたはポートを迂回するように、その制御下で仮想マシンの接続性を再構成することができる。一実施形態では、この高度リンク追跡機能は、論理ＶＣＳアクセス層内で実行することができる。

図１６は、本発明の一実施形態による、ＶＣＳにおける高度リンク追跡の例示的な構成を図示する。この実施例では、ＶＣＳ１６００は、４つのスイッチ（ＲＢｒｉｄｇｅであり得る）１６２０、１６２２、１６２４、および１６２６を含む。物理的サーバ１６１８は、両方のスイッチ１６２２および１６２４に、それぞれ、２つのネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）１６０３および１６０５を介して連結される。物理的サーバ１６１８は、ハイパーバイザ１６０１によって管理される４つのＶＭ１６２２、１６２４、１６２６、および１６２８のホストとなる。ハイパーバイザ１６０１は、２つの仮想スイッチ１６０２および１６０４を提供する。各ＶＭは、２つの仮想ポート（ＶＰ）を有し、ＶＰを介して仮想スイッチ１６０２および１６０４の両方に連結される。言い換えれば、物理的サーバ１６１８内の各ＶＭは、仮想スイッチ１６０２および１６０４を伴うデュアルホーム状態である。この構成は、物理的ＮＩＣ（すなわち、ＮＩＣ１６０３または１６０５）のうちの１つが故障したときに、ハイパーバイザ１６０１が、他の稼働ＮＩＣを使用するようにＶＭに命令することができるように、冗長性を各ＶＭに提供する。正常動作中、負荷バランシングの目的で、ＶＭ１６２２および１６２４は、仮想スイッチ１６０２を介して通信するように構成され、ＶＭ１６２６および１６２８は、仮想スイッチ１６０４を介して通信するように構成される。

また、ＶＣＳ１６００には、サーバ１６１８と同様の構成を有する、物理的サーバ１６１７も連結される。サーバ１６１７は、４つのＶＭ１６３２、１６３４、１６３６、および１６３８を含む。これら４つのＶＭは、各々、ハイパーバイザ１６４１によって提供される、仮想スイッチ１６４２および１６４４を伴うデュアルホーム状態である。仮想スイッチ１６４２は、ＮＩＣ１６４３を介してＶＣＳメンバースイッチ１６２０に連結され、仮想スイッチ１６４４は、ＮＩＣ１６４５を介してＶＣＳメンバースイッチ１６２６に連結される。正常動作中、ＶＭ１６３２および１６３４は、仮想スイッチ１６４２およびＮＩＣ１６４３を介してＶＣＳ１６００と通信し、ＶＭ１６３６および１６３８は、仮想スイッチ１６４４およびＮＩＣ１６４５を介してＶＣＳ１６００と通信する。

ＶＭ１６２２および１６２４がＶＭ１６３６および１６３８と通信していると仮定する。ＶＭ１６３６および１６３８は、ハイパーバイザ１６４１によって仮想スイッチ１６４４およびＮＩＣ１６４５を使用するように構成されるので、ＶＭ１６２２および１６２４とＶＭ１６３６および１６３８との間のトラフィックは、通常、ＶＣＳメンバースイッチ１６２６によって運ばれる。ここで、スイッチ１６２０および１６２６の間のリンクが故障すると仮定する。結果として、ＶＭ１６３６および１６３８は、ＮＩＣ１６４５を介して到達することができなくなる。本発明の実施形態では、この到達可能性更新情報は、ＶＣＳトポロジー更新（ＶＣＳ１６００内のルーティングプロトコルによって取り扱われる）において反映されるだけでなく、ＮＩＣ１６０３を介してハイパーバイザ１６０１に伝達もされる。この更新は、ＶＭ１６２２および１６２４がＶＣＳ１６００にアクセスするために仮想スイッチ１６０４およびＮＩＣ１６０５を使用するように、ハイパーバイザ１６０１がこれら２つのＶＭを迅速に再構成することを可能にすることができる。このようにして、ＶＭ１６２２および１６２４からのトラフィックは、スイッチ１６２４、スイッチ１６２０、ＮＩＣ１６４３、および仮想スイッチ１６４２を介して、依然としてＶＭ１６３６および１６３８に到達することができる。新しいデータパスは、スイッチ１６２０および１６２６の間の故障したリンクを迂回する。この再構成は、リンク故障が検出された直後に起こり、それにより、ソースＶＭにおける高速回復を促進することができる。

図１７は、本発明の一実施形態による、リンクが故障したときに、高度リンク追跡が、仮想マシンが退出トラフィックを別の経路に切り替えることを可能にする、実施例を図示する。この実施例では、２つのサーバ１７０２および１７０４は、ＶＣＳ１７００に連結される。サーバ１７０２は、４つのＶＭ１７０６、１７０８、１７１０、および１７１２のホストとなり、その全ては、仮想スイッチ１７１４および１７１６を伴うデュアルホーム状態である。動作中、ＶＭ１７０６および１７０８は、ＶＳ１７１４を介してＶＣＳ１７００にアクセスし、ＶＭ１７１０および１７１２は、ＶＳ１７１６を介してＶＣＳ１７００にアクセスする。サーバ１７０４は、サーバ１７０２と同様の構成を有する。ＶＣＳ１７００の全体を通して、ＶＳ１７１４からサーバ１７０４内のＶＳ１７１８までつながる、１つだけの経路があると仮定する。さらに、動作中、サーバ１７０４内のＶＳ１７１８への退出ポート連結が失敗すると仮定する。結果として、ＶＳ１７１８は、ＶＳ１７１４から到達可能ではなくなる。高度リンク追跡機構は、ＶＳ１７１４にＶＳ１７１８への失われた到達性を通知することができる。一実施形態では、ＶＣＳ１７００は、影響を受けたＶＭについての情報を取得するように全てのＶＭの間の接続性パターン情報を維持する、第３エンティティ（ＶＭｗａｒｅによるｖＣｅｎｔｅｒ等）と通信することができる。さらなる実施形態では、ＶＣＳ１７００は、全ての外部ポートに失われた到達可能性を通知し、ＶＭ・ＶＳ接続性の再構成が必要であるかどうかを個別ハイパーバイザに決定させることができる。

図１８は、本発明の一実施形態による、高度リンク追跡の過程を図示するフローチャートを提示する。動作中、システムは、最初に、ＶＣＳにおけるリンク（またはポート）故障を検出する（動作１８０２）。次いで、システムは、故障がエンドホストの到達可能性に影響を及ぼすかどうかを決定する（動作１８０４）。故障がいずれのエンドホストの到達可能性にも影響を及ぼさない場合、そのトポロジーが集中し、ルーティングプロトコルが全てのスイッチの転送表を更新した後に、ＶＣＳが故障から回復できることが仮定される。エンドホストの到達可能性が影響を受けた場合、システムは、随意で、影響を受けたエンドホストと通信している進入ポートを識別する（動作１８０６）。後に、システムは、進入ポートを介して、エンドホストに到達可能性妨害を通知する（動作１８０８）。

（高度リンク追跡を伴う例示的なＶＣＳメンバースイッチ）
図１９は、本発明の一実施形態による、例示的なＶＣＳメンバースイッチを図示する。この実施例では、ＶＣＳメンバースイッチは、特別なＶＣＳソフトウェアを実行するＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ１９００である。ＲＢｒｉｄｇｅ１９００は、仮想マシンのホストとなる１つ以上のサーバに連結することができ、イーサネット（登録商標）フレームおよび／またはＴＲＩＬＬカプセル化フレームを伝送および受信することができる、いくつかのイーサネット（登録商標）通信ポート１９０１を含む。また、ＲＢｒｉｄｇｅ１９００には、パケットプロセッサ１９０２、仮想ＦＣスイッチ管理モジュール１９０４、論理ＦＣスイッチ１９０５、ＶＣＳ構成データベース１９０６、高度リンク追跡モジュール１９０７、およびＴＲＩＬＬヘッダ生成モジュール１９０８も含まれる。

動作中、パケットプロセッサ１９０２は、着信フレームのソースおよび宛先ＭＡＣアドレスを抽出し、適正なイーサネット（登録商標）またはＴＲＩＬＬヘッダを発信フレームに添付する。仮想ＦＣスイッチ管理モジュール１９０４は、ＦＣスイッチファブリックプロトコルを使用して、他のＶＣＳスイッチに参加するために使用される論理ＦＣスイッチ１９０５の状態を維持する。ＶＣＳ構成データベース１９０６は、ＶＣＳ内の全てのスイッチの構成状態を維持する。ＴＲＩＬＬヘッダ生成モジュール１９０８は、他のＶＣＳメンバースイッチに伝送されるフレームに対する特性ＴＲＩＬＬヘッダを生成することに関与する。

ＶＣＳにおける妨害された到達可能性について習得すると、高度リンク追跡モジュール１９０７は、妨害による影響を受けたポートを識別し、ハイパーバイザに妨害を通知する。この通知は、ハイパーバイザが影響を受けたＶＭの再構成を迅速に処理することを可能にし、サービス妨害を最小限化することができる。さらに、高度リンク追跡モジュール１９０７はまた、ポート１９０１に対応する全てのリンクの健全性を監視する。リンクまたはポート故障の検出時に、高度リンク追跡モジュール１９０７は、ＶＣＳにおける他のスイッチにリンク状態変更および到達性妨害を通知することができる。

（仮想ポートグループ化）
現在のサーバ仮想化インフラストラクチャ（例えば、仮想マシンモニタとも呼ばれるハイパーバイザ）は、典型的には、物理的サーバ内で１つ以上の仮想スイッチ（仮想イーサネット（登録商標）ブリッジ、ＶＥＢと呼ばれる）を提供する。各仮想スイッチは、いくつかの仮想マシンに役立つ。いくつかのそのようなサーバがＶＣＳに接続するときに、仮想マシンの間の通信セッションの数は、極めて大きくなり得る。しばしば、異なる仮想マシンは、異なる顧客に属し、異なる顧客は通常、サービス目的のセキュリティおよび質のために、専用および隔離されたネットワークリソースを必要とする。

一実施形態では、各顧客の仮想マシンは、それらの関連仮想ポートのＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮタグに基づいて、同じグループの中に配置される。グループ化情報は、複製され、全てのＶＣＳメンバースイッチにおいて記憶される。動作中、フレームがＶＣＳメンバースイッチに到着したときに、メンバースイッチは、フレームのソースＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮタグに対応するグループＩＤを調べることによって、グループ化ポリシーを施行することができる。ＶＬＡＮタグと組み合わせられたフレームの宛先ＭＡＣアドレスが同じグループに属する場合、フレームは、適正な次のホップスイッチに転送される。そうでなければ、フレームは撤回される。この構成は、各顧客の仮想マシンがそれら自体内で通信するのみであり、それにより、ＶＣＳ内で仮想パーティションを作成することを確実にする。

図２０は、本発明の一実施形態による、仮想ポートグループ化を伴う例示的なＶＣＳネットワーク環境を図示する。この実施例では、ＶＣＳ２０００は、４つのスイッチ（ＲＢｒｉｄｇｅであり得る）２０２０、２０２２、２０２４、および２０２６を含む。物理的サーバ２０１８は、両方のスイッチ２０２２および２０２４に、それぞれ、２つのネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）２００３および２００５を介して連結される。物理的サーバ２０１８は、ハイパーバイザ２００１によって管理される、４つのＶＭ２０２２、２０２４、２０２６、および２０２８のホストとなる。ハイパーバイザ２００１は、２つの仮想スイッチ２００２および２００４を提供する。各ＶＭは、２つの仮想ポート（ＶＰ）を有し、ＶＰを介して仮想スイッチ２００２および２００４の両方に連結される。言い換えれば、物理的サーバ２０１８内の各ＶＭは、仮想スイッチ２００２および２００４を伴うデュアルホーム状態である。この構成は、物理的ＮＩＣ（すなわち、ＮＩＣ２００３または２００５）のうちの１つが故障したときに、ハイパーバイザ２００１が、他の稼働ＮＩＣを使用するようにＶＭに命令することができるように、冗長性を各ＶＭに提供する。正常動作中、負荷バランシングの目的で、ＶＭ２０２２および２０２４は、仮想スイッチ２００２を介して通信するように構成され、ＶＭ２０２６および２０２８は、仮想スイッチ２００４を介して通信するように構成される。

また、ＶＣＳ２０００には、サーバ２０１８と同様の構成を有する、物理的サーバ２０１７も連結される。サーバ２０１７は、４つのＶＭ２０３２、２０３４、２０３６、および２０３８を含む。これら４つのＶＭは、各々、ハイパーバイザ２０４１によって提供される、仮想スイッチ２０４２および２０４４を伴うデュアルホーム状態である。仮想スイッチ２０４２は、ＮＩＣ２０４３を介してＶＣＳメンバースイッチ２０２０に連結され、仮想スイッチ２０４４は、ＮＩＣ２０４５を介してＶＣＳメンバースイッチ２０２６に連結される。正常動作中、ＶＭ２０３２および２０３４は、仮想スイッチ２０４２およびＮＩＣ２０４３を介してＶＣＳ２０００と通信し、ＶＭ２０３６および２０３８は、仮想スイッチ２０４４およびＮＩＣ２０４５を介してＶＣＳ２０００と通信する。

ＶＭ２０２４、２０２８、２０３２、および２０３６が、（図２０の各図面要素における陰影によって示されるように）同じ顧客に属し、これらのＶＭが、それら自体内のみで通信するように制約されると仮定する。典型的には、顧客は、特定のＶＬＡＮ値をこれらのＶＭに設定する。しかしながら、顧客ＶＬＡＮ値がＶＣＳ２０００内の既存のＶＬＡＮ設定と対立する場合があるので、顧客ＶＬＡＮ値はＶＣＳ２０００内で機能しない場合がある。この問題を解決する１つの方法は、顧客特定のグループの中で、顧客のＶＬＡＮ値とともに特定の顧客の仮想マシンの仮想ポートに対応するＭＡＣアドレスを配置することである。このグループ化情報は、｛ＭＡＣ，ＶＬＡＮ ＴＡＧ｝組をグループＩＤにマップするデータ構造であり得る。このデータ構造は、複製され、ＶＣＳ２０００における全てのメンバースイッチに配信される。

図２１Ａは、本発明の一実施形態による、仮想ポートグループ化情報を記憶するための例示的なデータ構造を図示する。この実施例では、各｛ＭＡＣ，ＶＬＡＮ ＴＡＧ｝組は、異なるグループ間のフレームの転送を制限するために使用され、グループＩＤにマップする。

図２１Ｂは、本発明の一実施形態による、仮想ポートグループ化の結果としてのＶＣＳ内の論理仮想ネットワークを図示する。この実施例では、２つのサーバ２１０２および２１０４は、ＶＣＳ２１００に連結される。サーバ２１０２は、４つのＶＭ２１０６、２１０８、２１１０、および２１１２のホストとなり、その全ては、仮想スイッチ２１１４および２１１６を伴うデュアルホーム状態である。サーバ２１０４は、４つのＶＭ２１２２、２１２４、２１２６、および２１２８のホストとなり、その全ては、仮想スイッチ２１１８および２１２０を伴うデュアルホーム状態である。ＶＭ２１０８、２１１２、２１２４、および２１２８は、同じ顧客に属し、それら自体内のみで通信することが期待される。

動作中、ＶＭ管理者２１２４は、それらの共通顧客に対応する同じＶＬＡＮタグを用いてＶＭ２１０８、２１１２、２１２４、および２１２８を構成する。対応して、これらのマシンに対する仮想ポートのＭＡＣアドレスは、指定ＶＬＡＮタグとともに、同じグループＩＤが割り当てられる。ＶＭ２１０６、２１１０、２１２２、および２１２６、ならびにそれぞれのＶＬＡＮタグは、異なるグループＩＤが割り当てられる。次いで、このグループ化情報は、ＶＣＳ２１００に伝達され、全てのメンバースイッチにおいて記憶される。

フレームがＶＣＳ２１００内で処理および転送されるときに、１つのグループＩＤを伴うフレームは、異なるグループＩＤに対応するＭＡＣアドレス・ＶＬＡＮの組み合わせに転送されることが禁止される。したがって、効果的に、仮想ポートグループ化は、ＶＣＳ２１００内で２つの仮想ネットワーク２１２０および２１２１を作成する。

図２２は、本発明の一実施形態による、仮想ポートグループ化を施行する過程を図示するフローチャートを提示する。動作中、ＶＣＳメンバースイッチは、エンドホストから進入フレームを受信する（動作２２０２）。次いで、スイッチは、受信したフレームのソースＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮタグに基づいてグループＩＤを識別する（動作２２０４）。加えて、スイッチはさらに、受信したフレームの宛先ＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮタグが同じグループＩＤを指し示すかどうかを決定する（動作２２０６）。もしそうであれば、スイッチは、宛先ＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮタグに基づいて出力ポートを識別し（動作２２０８）、フレームを識別した出力ポートに転送する（動作２２１０）。そうでなければ、フレームは破棄される（動作２２１２）。

（仮想ポートグループ化を伴う例示的なＶＣＳメンバースイッチ）
図２３は、本発明の一実施形態による、例示的なＶＣＳメンバースイッチを図示する。この実施例では、ＶＣＳメンバースイッチは、特別なＶＣＳソフトウェアを実行するＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ２３００である。ＲＢｒｉｄｇｅ２３００は、仮想マシンのホストとなる１つ以上のサーバに連結することができ、イーサネット（登録商標）フレームおよび／またはＴＲＩＬＬカプセル化フレームを伝送および受信することができる、いくつかのイーサネット（登録商標）通信ポート２３０１を含む。また、ＲＢｒｉｄｇｅ２３００には、パケットプロセッサ２３０２、仮想ＦＣスイッチ管理モジュール２３０４、論理ＦＣスイッチ２３０５、ＶＣＳ構成データベース２３０６、高度リンク追跡モジュール２３０７、およびＴＲＩＬＬヘッダ生成モジュール２３０８も含まれる。

動作中、パケットプロセッサ２３０２は、着信フレームのソースおよび宛先ＭＡＣアドレスを抽出し、適正なイーサネット（登録商標）またはＴＲＩＬＬヘッダを発信フレームに添付する。仮想ＦＣスイッチ管理モジュール２３０４は、ＦＣスイッチファブリックプロトコルを使用して、他のＶＣＳスイッチに参加するために使用される論理ＦＣスイッチ２３０５の状態を維持する。ＶＣＳ構成データベース２３０６は、ＶＣＳ内の全てのスイッチの構成状態を維持する。ＴＲＩＬＬヘッダ生成モジュール２３０８は、他のＶＣＳメンバースイッチに伝送されるフレームに対する特性ＴＲＩＬＬヘッダを生成することに関与する。仮想ポートグループ化モジュール２３０７は、グループ化情報のコピーを維持し、グループ化ポリシーを施行することに関与する。図２２と併せて説明されるように、フレームの｛ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ，ＶＬＡＮ ＴＡＧ｝および｛ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣ，ＶＬＡＮ ＴＡＧ｝が同じグループＩＤにマップしないときに、フレームは、出力ポートのうちのいずれにも転送されることを妨げられる。一実施形態では、仮想ポートグループ化モジュール２３０７は、仮想ポートグループ化情報（例えば、図２１Ａに図示される完全データ構造）を取得するように、ＶＭ管理者（ＶＭｗａｒｅ Ｖｃｅｎｔｅｒ等）と通信することができる。

（ＶＣＳネームサービス）
ＶＣＳは、ＲＢｒｉｄｇｅの相互接続されたファブリックが単一の論理スイッチとして機能することを可能にする。ＶＣＳネームサービスは、新しく習得したＭＡＣアドレスを含む、ランタイムネットワーク状態変更の高速配信（本開示では「イーサネット（登録商標）ネームサービス」または「イーサネット（登録商標）ＮＳ」と呼ばれる）、および、マルチシャーシトランク（ＭＣＴ）ポート状態更新（本開示では「ＭＣＴネームサービス」または「ＭＣＴ ＮＳ」と呼ばれる）を促進する。ＭＣＴについてのさらなる詳細は、２０１０年３月１６日に出願された、出願者のＳｏｍｅｓｈ Ｇｕｐｔａ、Ａｎｏｏｐ Ｇｈａｎｗａｎｉ、Ｐｈａｎｉｄｈａｒ Ｋｏｇａｎｔｉ、およびＳｈｕｎｊｉａ Ｙｕによる、「ＲＥＤＵＮＤＡＮＴ ＨＯＳＴ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＲＯＵＴＥＤ ＮＥＴＷＯＲＫ」と題された米国特許出願第１２／７２５，２４９号（代理人整理番号ＢＲＣＤ−１１２−０４３９ＵＳ）で提供されている。

イーサネット（登録商標）ＮＳは、ＶＣＳにわたって種々の情報を配信する能力を提供する。１つのメンバースイッチにおいて習得されるＭＡＣ情報は、全ての他のメンバースイッチに配信され、それは、（例えば、仮想マシンの移行中の）高速ＭＡＣ移動およびグローバルなＭＡＣ習得を促進する。いくつかの実施形態では、効率的なＶＣＳ全体マルチキャストを促進するように、対応スイッチ／ポート識別子およびＶＬＡＮタグを伴うマルチキャストＭＡＣアドレスであり得るレイヤ２マルチキャスト情報を配信することができる。随意で、イーサネット（登録商標）ＮＳは、配信機構を提供し、ＭＡＣ関連知識ベースの中央記憶装置を維持しない。言い換えれば、イーサネット（登録商標）ＮＳ知識データベースは、複製され、全てのＶＣＳメンバースイッチの間で配信可能に記憶される。

各メンバースイッチは、ＶＣＳの全体を通して習得された全てのＭＡＣアドレスのデータベースを維持する。このデータベースは、フラッディング（フレームの宛先ＭＡＣアドレスが認識されないときのイーサネット（登録商標）スイッチのデフォルト挙動）の量を最小限化するために使用することができる。イーサネット（登録商標）ＮＳはまた、インターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）監視によって取得することができる、マルチキャストＭＡＣ・ＲＢｒｉｄｇｅ／ポートマッピング情報のＶＣＳ全体配信を提供する。（ＩＧＭＰ およびＩＧＭＰ監視についての詳細は、ｈｔｔｐ：／／ｔｏｏｌｓ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｈｔｍｌ／ｒｆｃ３３７６で入手可能なＩＥＴＦ ＲＦＣ ３３７６およびｈｔｔｐ：／／ｔｏｏｌｓ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｈｔｍｌ／ｒｆｃ４５４１で入手可能なＩＥＴＦ ＲＦＣ ４５４１において見出すことができる）。イーサネット（登録商標）ＮＳは、この情報を全てのＲＢｒｉｄｇｅに配信し、それにより、ＶＣＳが単一のスイッチとして挙動することを可能にする。ＩＧＭＰ参加および撤退情報を追跡および転送することによって、イーサネット（登録商標）ＮＳは、効率的にマルチキャストＭＡＣ情報を追跡し、レイヤ２マルチキャストグループを維持することができる。

単一のスイッチとしてＶＣＳを提示することの要件のうちの１つは、外部ホストからＶＣＳファブリック内の異なるＲＢｒｉｄｇｅへの基幹リンクの接続をサポートすることである。異なるＲＢｒｉｄｇｅへの接続を伴う、そのようなトランキングは、マルチシャーシトランキング（ＭＣＴ）と呼ばれる。概念的に、ＭＣＴ宛先にルート指定するためのＶＣＳファブリック内のサポートは、仮想ＲＢｒｉｄｇｅとして各ＭＣＴグループ（すなわち、各トランク）を提示することによって達成される。いくつかの実施形態では、仮想ＲＢｒｉｄｇｅは、ドメインＩＤを割り当てられず、したがって、ルーティング設定にＦＳＰＦを利用しない。代わりに、ＭＣＴのホストとなる主要ＲＢｒｉｄｇｅは、仮想ＲＢｒｉｄｇｅ ＩＤおよび対応リンク状態更新をＶＣＳファブリックに配信する。主要ＲＢｒｉｄｇｅは、ＭＣＴを介して新しいＭＡＣを習得し、新しいＭＡＣ情報をＶＣＳに配信することに関与する。

ＲＢｒｉｄｇｅは、ＶＣＳに参加するときに、リモートＲＢｒｉｄｇｅからのローカルＮＳデータベースのダンプを要求する。それは、ＤＢダンプが受信されるまでリモートＲＢｒｉｄｇｅからの個々の更新に応答しない。データベースが２つのＲＢｒｉｄｇｅの間で同期した後、個々の変更がローカルに検出され、リモートにプッシュ配信される。ローカルデータベースが到達不可能なドメインを受信する場合、そのリモートドメインに対する全ての記録を除去し、この除去が暗示するローカル通知を行うことに関与する。

図２４は、本発明の一実施形態による、ＶＣＳにおけるネームサービス動作の実施例を図示する。この実施例では、ＶＣＳ２４００は、４つのメンバースイッチ（Ｒｂｒｉｄｇｅ）２４０２、２４０４、２４０６、および２４０８を含む。エンドホスト２４１４が動作中にスイッチ２４０２に連結されると仮定する。エンドホスト２４１４がその第１のイーサネット（登録商標）フレームを送信するときに、スイッチ２４０２は、この進入フレームのソースＭＡＣアドレスを認識していないであろう。この進入フレームを受信すると、次いで、スイッチ２４０２は、その上でフレームが到着するポート（またはインターフェース）およびフレームのＶＬＡＧタグを決定する。後に、スイッチ２４０２は、習得したＭＡＣアドレス（エンドホスト２４１４に対応する）、そのスイッチ識別子（一実施形態では、スイッチ２４０２のＲＢｒｉｄｇｅ ＩＤである）、ポート識別子、およびフレームに対するＶＬＡＧタグを示す、イーサネット（登録商標）ＮＳ更新フレームを組み立てる。一実施形態では、このフレームは、ＴＲＩＬＬヘッダの中でカプセル化されているＦＣ登録状態変更通知（ＲＳＣＮ）である。スイッチ２４０２は、グローバル構成データベースを調べることによって、ＶＣＳの中の全ての他のメンバースイッチの情報を取得できることに留意されたい。後に、スイッチ２４０２は、イーサネット（登録商標）ＮＳ更新フレームを、それぞれ、スイッチ２４０４、２４０８、および２４０６に送信することができる。イーサネット（登録商標）ＮＳ更新フレームを受信すると、各メンバースイッチは、それに従って独自のＭＡＣデータベースを更新する。このように、メンバースイッチのうちの１つは、エンドホスト２４１４宛のイーサネット（登録商標）フレームを受信するときに、（そのポートの全てにフレームを大量に送る代わりに）そのフレームをスイッチ２４０２に転送することができる。

また、図２４の実施例には、ＭＣＴグループ２４１６も示されている。ＭＣＴグループ２４１６は、スイッチ２４０６および２４０８を伴うデュアルホーム状態である、エンドホスト２４１２によって形成される。スイッチ２４０６がＭＣＴグループ２４１６の中の主要ＲＢｒｉｄｇｅであると仮定する。エンドホスト２４１２およびＭＣＴグループ２４１０が最初に構成されるときに、スイッチ２４０６は、仮想ＲＢｒｉｄｇｅ２４１０をＭＣＴグループ２４１０に割り当てる。加えて、スイッチ２４０６は、エンドホスト２４１２のＭＡＣアドレスについてＶＣＳ２４００の残りの部分に通知する。エンドホスト２４１２のＭＡＣアドレスに関連付けられるＮＳ更新は、（スイッチ２４０６またはスイッチ２４０８の識別子の代わりに）仮想ＲＢｒｉｄｇｅ２４１０の識別子を示すことに留意されたい。このようにして、ＶＣＳ２４００の残りの部分は、エンドホスト２４１２を仮想ＲＢｒｉｄｇｅ２４１０と関連させることができる。エンドホスト２４１２宛のフレームを転送するときに、ＶＣＳ２４００の中のメンバースイッチは、（すなわち、ＴＲＩＬＬヘッダの中の宛先ＲＢｒｉｄｇｅとしてＲＢｒｉｄｇｅ２４１０を設定することによって）仮想ＲＢｒｉｄｇｅ２４１０に向かってフレームを転送する。スイッチ２４０６はまた、仮想ＲＢｒｉｄｇｅ２４１０とスイッチ２４０６および２４０８との間の仮想接続性（点線によって示される）に関するリンク状態情報を配信することにも関与することに留意されたい。

リンクのうちの１つ（すなわち、スイッチ２４０６とエンドホスト２４１２との間のリンク、またはスイッチ２４０８とエンドホスト２４１２との間のリンク）が故障した場合において、ＭＣＴ ＮＳの一部、一実施形態では主要ＲＢｒｉｄｇｅ２４０６が、そのホスト２４１２のＭＡＣアドレスが仮想ＲＢｉｄｇｅ２４１０に関連付けられていないことをＶＣＳ２４００の残りの部分を更新することに関与する。代わりに、ホスト２４１２のＭＡＣアドレスが、ホスト２４１２が接続されたままであるスイッチに関連付けられている。さらなる実施形態では、更新されたＭＡＣアドレス関連をＶＣＳ２４００の残りの部分に配信することが、ホスト２４１２が接続されたままであるスイッチの責務であり得る。

図２５は、本発明の一実施形態による、ＶＣＳにおけるイーサネット（登録商標）ネームサービスによって、習得したＭＡＣ情報を配信する過程を図示するフローチャートを提示する。動作中、ＶＣＳメンバースイッチは、新しいソースＭＡＣアドレスを伴う進入フレームを検出する（動作２５０２）。次いで、スイッチは、その上で進入フレームが受信されるポートを識別する（動作２５０４）。後に、スイッチは、習得したＭＡＣアドレス、スイッチ識別子、ポート識別子、およびＶＬＡＮタグを用いて、イーサネット（登録商標）ＮＳ更新フレームを組み立てる（動作２５０６）。次いで、スイッチは、イーサネット（登録商標）ＮＳ更新フレームをＶＣＳの中の全てのメンバースイッチに配信する（動作２５０８）。

図２６は、本発明の一実施形態による、ＭＣＴを介して、習得したＭＡＣアドレスの情報を配信する過程を図示するフローチャートを提示する。動作中、ＭＣＴグループの中のスイッチのうちの１つが、新しいソースＭＡＣアドレスを伴う進入フレームを検出すると仮定する（動作２６０２）。次いで、スイッチは、フレームを生成するエンドホストがＭＣＴグループによるデュアルホーム状態であるかどうかを決定する（動作２６０４）。一実施形態では、スイッチは、ＭＣＴグループの他のスイッチと通信することによって、この決定を行うことができる。さらなる実施形態では、スイッチは、進入フレームのリンク集約グループ（ＬＡＧ）ＩＤを点検して、エンドホストがＬＡＧを使用して伝送しているかどうかを決定することができる。フレームがＭＣＴフレームである場合、スイッチは、ＭＡＣアドレス、ＭＣＴに対応する仮想ＲＢｒｉｄｇｅ識別子、ポート識別子、およびフレームのＶＬＡＧタグを用いて、イーサネット（登録商標）ＮＳ更新フレームを組み立てる（動作２６０６）。

フレームが通常のエンドホストに由来する（すなわち、デュアルホーム状態ホストではない）と決定された場合、スイッチは、ＭＡＣアドレス、（仮想ＲＢｒｉｄｇｅ ＩＤとは対照的な）ローカル物理的スイッチ識別子、その上でフレームが受信されるポートの識別子、およびフレームのＶＬＡＮタグを用いて、イーサネット（登録商標）ＮＳ更新フレームを組み立てる（動作２６０７）。次いで、スイッチは、イーサネット（登録商標）ＮＳ更新フレームをＶＣＳの中の全てのメンバースイッチに配信する（動作２６０８）。

図２７は、本発明の一実施形態による、ＭＣＴグループの中のリンク状態を更新する過程を図示するフローチャートを提示する。動作中、ＭＣＴパートナースイッチのうちの１つが、ＭＣＴグループの一部であるリンクまたはポート故障を検出すると仮定する（動作２７０２）。この故障は、ローカルに検出する（ローカルスイッチ上のポートまたはローカルポートに連結されたリンクが故障したことを意味する）か、またはリモートで検出することができる（故障がパートナースイッチ上で起こり、ローカルスイッチがパートナースイッチによって故障の通知を受けることを意味する）ことに留意されたい。次いで、スイッチは、ＭＣＴエンドホストが依然としてローカルスイッチに接続されているかどうかを決定する（動作２７０４）。エンドホストがローカルスイッチにもはや接続されていない場合、ローカルスイッチは、随意で、ＭＣＴの中の他のパートナースイッチに故障を通知し（動作２７１０）、パートナースイッチが（例えば、図２７に図示される同じ手順を使用して）リンク状態を更新するという責務を負うことを仮定して、さらなる措置を講じない。

ＭＣＴエンドホストが依然としてローカルスイッチに接続されている場合、スイッチは、エンドホストのＭＡＣアドレス、ローカルスイッチの識別子（例えば、ローカルスイッチの物理的ＲＢｒｉｄｇｅ ＩＤ）、それを通してエンドホストが接続されるポートの識別子、および適正なＶＬＡＮタグを用いて、ＮＳ更新フレームを組み立てる（動作２７０６）。次いで、スイッチは、ＮＳ更新フレームをＶＣＳの中の全てのメンバースイッチに配信する（動作２７０８）。

図２８は、本発明の実施形態による、イーサネット（登録商標）およびＭＣＴネームサービスを用いて仮想クラスタスイッチの形成を促進する、例示的なスイッチを図示する。ＶＣＳメンバースイッチは、特別なＶＣＳソフトウェアを実行するＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ２８００である。ＲＢｒｉｄｇｅ２８００は、イーサネット（登録商標）フレームおよび／またはＴＲＩＬＬカプセル化フレームを伝送および受信することができる、いくつかのイーサネット（登録商標）通信ポート２８０１を含む。また、ＲＢｒｉｄｇｅ２８００には、パケットプロセッサ２８０２、仮想ＦＣスイッチ管理モジュール２８０４、論理ＦＣスイッチ２８０５、ＶＣＳ構成データベース２８０６、ネームサービス管理モジュール２８０７、およびＴＲＩＬＬヘッダ生成モジュール２８０８も含まれる。

動作中、パケットプロセッサ２８０２は、着信フレームのソースおよび宛先ＭＡＣアドレスを抽出し、適正なイーサネット（登録商標）またはＴＲＩＬＬヘッダを発信フレームに添付する。仮想ＦＣスイッチ管理モジュール２８０４は、ＦＣスイッチファブリックプロトコルを使用して、他のＶＣＳスイッチに参加するために使用される論理ＦＣスイッチ２８０５の状態を維持する。ＶＣＳ構成データベース２８０６は、ＶＣＳ内の全てのスイッチの構成状態を維持する。ＴＲＩＬＬヘッダ生成モジュール２８０８は、他のＶＣＳメンバースイッチに伝送されるフレームに対する特性ＴＲＩＬＬヘッダを生成することに関与する。着信フレームの抽出したＭＡＣアドレスに基づいて、ＮＳ管理モジュール２８０７は、ＮＳ更新フレームをＶＣＳの残りの部分に配信する。ＮＳ管理モジュール２８０７はまた、ＮＳデータベース２８０９のコピーも維持する。ＮＳデータベース２８０９は、ＶＣＳの中の全てのメンバースイッチからの全ての習得したＭＡＣアドレス情報を記憶する。

（等コストマルチパス化）
ＶＣＳが、ファブリック最短経路第１（ＦＳＰＦ）ルーティングプロトコルおよびＴＲＩＬＬトランスポートを使用するため、本発明の実施形態は、負荷バランシング目的で、等コストまたは近等コストマルチパス化を促進することができる。図２９は、本発明の一実施形態による、ＶＣＳにおける例示的な等コストマルチパス化構成を図示する。この実施例では、ＶＣＳ２９３０は、スイッチ２９３４、２９３６、２９３８、２９４４、２９４６、および２９４８を含む。トラフィックフローは、進入スイッチ２９３４を介してＶＣＳ２９３０に進入し、退出スイッチ２９４８を介してＶＣＳ２９３０から退出すると仮定する。ホップ距離に基づいて、２つの等コストデータパス２９５０および２９５２がある。一実施形態では、出力インターフェースを決定するときに、スイッチ２９３４の転送エンジンは、データパス２９５０および２９５２に対応する２つの可能な出力ポートを返信することができる。負荷バランシングが所望される場合、スイッチ２９３４からスイッチ２９４８へのトラフィックは、２つのデータパスの間で分割することができる。

一実施形態では、トラフィック分割は、フレームヘッダの中の任意のフィールドに基づくことができる。例えば、トラフィックは、ＶＬＡＮタグに基づいて分割することができる。トラフィックはまた、レイヤ４ポート番号およびアプリケーション種類に基づいて分割することもできる。

（フロー制御および輻輳管理）
本発明のいくつかの実施形態では、ＶＣＳは、いくつかのフロー制御機構を実装することによって、無損失パケットトランスポートを達成することができる。一実施形態では、ＶＣＳメンバースイッチは、近隣スイッチ間の無損失パケットトランスポートを確保するように、優先度ベースのフロー制御（ＰＦＣ）様機構を実装する。優先度ベースのフロー制御の場合、トラフィック部類がＶＬＡＮタグ優先度値によって識別される。優先度ベースのフロー制御は、輻輳によるフレーム損失を排除することを目的としている。これは、ＩＥＥＥ ８０２．３ｘ ＰＡＵＳＥと同様であるが、個々の優先度で動作する機構によって達成される。この機構は、他の優先度を利用する従来のＬＡＮプロトコルの動作に影響を及ばさずに、極めて損失に敏感な上位層プロトコルのサポートを可能にする。ＰＦＣの詳細は、参照することにより本明細書に組み込まれる、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｅｅ８０２．ｏｒｇ／１／ｐａｇｅｓ／８０２．１ｂｂ．ｈｔｍｌで入手可能なＩＥＥＥ ８０２．１Ｑｂｂ標準で見出すことができる。

さらなる実施形態では、ＶＣＳメンバースイッチはまた、異なるトラフィック部類間の帯域幅の割り付けをサポートする、強化伝送選択機構も採用する。トラフィック部類の中の提供された負荷が、その割り付けられた帯域幅を使用しないときに、強化伝送選択は、他のトラフィック部類がその利用可能な帯域幅を使用することを可能にする。帯域幅割付優先度は、厳格な優先度と共存することができる。ＶＣＳは、異なるサービス特性をトラフィック部類に提供するように、トラフィックを優先することができる。最小限の待ち時間を必要とする、時間依存の管理トラフィックに対する厳格な優先度を可能にしながら、厳格な優先度でサービス提供するよりもむしろ、集中的な負荷を持つ優先度の間で帯域幅を共有することが可能である。また、所与の優先度におけるトラフィックが、その割付を使用しないときに、他の優先度がその帯域幅を使用できるようにすることが可能である。ＥＴＳの詳細は、参照することにより本明細書に組み込まれる、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｅｅ８０２．ｏｒｇ／１／ｐａｇｅｓ／８０２．１ａｚ．ｈｔｍｌで入手可能なＩＥＥＥ ８０２．１Ｑａｓ標準で見出すことができる。

いくつかの実施形態では、ＶＣＳメンバースイッチはまた、ソース指向のフロー制御を促進するように、輻輳通知機構を実装することもできる。図３０は、本発明の一実施形態による、ＶＣＳ輻輳通知の実施例を図示する。この実施例では、ソースホスト３００２が、ＶＣＳ３０００を介してフレームを宛先ホスト３００４に伝送していると仮定する。輻輳は、中間スイッチ３００６において起こると仮定する。フレームがスイッチ３００６において蓄積するにつれて、その対応待ち行列３００８が満杯になる。待ち行列３００８のコンテンツが所定の閾値を過ぎると、スイッチ３００６内の待ち行列監視機構が誘起される。それに応じて、スイッチ３００６は、待ち行列３００８の中のフレームを無作為に選択し、輻輳通知フレームを構築するように、選択されたフレームのソースＭＡＣアドレスを抽出し、この通知フレームを、抽出したソースＭＡＣアドレスに対応するソースデバイス（ホスト３００２である）に送信することができる。スイッチ３００６は、複数のソースが輻輳の一因となっている場合に、これらのソースが全て通知されることができるように、待ち行列３００８の中の複数のフレームを用いて同じ措置を行うことができる。

（ハイブリッドトランキング）
一実施形態では、ハイブリッドトランクを形成するように、２つの近隣ＶＣＳメンバースイッチ間の基幹リンクをさらにトランキングすることができる。このようにして、２つのスイッチ間のリンク状態維持トラフィックの量を最小限化することができる。図３１は、本発明の一実施形態による、例示的なハイブリッドトランクを図示する。この実施例では、２つのリンクトランクグループ３１０６および３１０８が、ＶＣＳメンバースイッチ３１０２および３１０４の間で形成される。リンク集約グループ（ＬＡＧ）ＩＤを使用することなく、トランクグループ３１０６および３１０８を両方のスイッチによって識別できると仮定すると、トランク３１０６および３１０８に基づいてＬＡＧ３１１０を形成することが可能である。この場合、トランク３１０６および３１０８を論理リンクと見なすことができる。ＬＡＧ３１１０はまた、他の個々の物理的リンク（図示せず）も含むことができる。

図３２は、本発明の一実施形態による、例示的なＶＣＳメンバースイッチを図示する。この実施例では、ＶＣＳメンバースイッチは、特別なＶＣＳソフトウェアを実行するＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ３２００である。ＲＢｒｉｄｇｅ３２００は、イーサネット（登録商標）フレームおよび／またはＴＲＩＬＬカプセル化フレームを伝送および受信することができる、いくつかのイーサネット（登録商標）通信ポート３２０１を含む。また、ＲＢｒｉｄｇｅ３２００には、パケットプロセッサ３２０２、仮想ＦＣスイッチ管理モジュール３２０４、論理ＦＣスイッチ３２０５、ＶＣＳ構成データベース３２０６、トラフィック管理モジュール３２０７、およびＴＲＩＬＬヘッダ生成モジュール３２０８も含まれる。

動作中、パケットプロセッサ３２０２は、着信フレームのソースおよび宛先ＭＡＣアドレスを抽出し、適正なイーサネット（登録商標）またはＴＲＩＬＬヘッダを発信フレームに添付する。仮想ＦＣスイッチ管理モジュール３２０４は、ＦＣスイッチファブリックプロトコルを使用して、他のＶＣＳスイッチに参加するために使用される論理ＦＣスイッチ３２０５の状態を維持する。ＶＣＳ構成データベース３２０６は、ＶＣＳ内の全てのスイッチの構成状態を維持する。ＴＲＩＬＬヘッダ生成モジュール３２０８は、他のＶＣＳメンバースイッチに伝送されるフレームに対する特性ＴＲＩＬＬヘッダを生成することに関与する。トラフィック管理モジュール３２０７は、マルチパス化、フロー制御、輻輳通知、およびハイブリッドトランキング等の前述のトラフィック管理機能を促進する。

（集中型ネットワーク拡張を伴うＶＣＳ）
本発明の実施形態の１つの目標は、データセンターにわたってＶＣＳおよびＴＲＩＬＬネットワークを拡張し、展開によって必要とされる拡張可能性要件を満たすことである。集中型ネットワーク拡張（ＣＮＥ）デバイスは、２ボックス解決法で実装することができ、一方のボックスは、Ｌ２／Ｌ３／ＦＣｏＥスイッチングが可能であって、かつＶＣＳの一部であり、他方は、ＷＡＮ上でイーサネット（登録商標）および／またはＦＣトラフィックを輸送するようにＷＡＮトンネリングを促進する。ＣＮＥデバイスはまた、１ボックス解決法で実装することもでき、単一のネットワーク機器が、Ｌ２／Ｌ３／ＦＣｏＥスイッチングおよびＷＡＮトンネリングの機能を組み合わせる。

上記で説明されるように、レイヤ２スイッチとしてのＶＣＳは、そのスイッチ間接続性としてＴＲＩＬＬを使用し、単一の論理レイヤ２スイッチの概念を実現する。この単一の論理レイヤ２スイッチは、透過的ＬＡＮサービスを実現する。ＶＣＳの全てのエッジポートは、リンク集約制御プロトコル（ＬＡＣＰ）、リンク層発見プロトコル（ＬＬＤＰ）、ＶＬＡＮ、ＭＡＣ習得等のような標準プロトコルおよび特徴をサポートする。ＶＣＳは、イーサネット（登録商標）ネームサービス（ｅＮＳ）を使用して、分散ＭＡＣアドレスデータベースを達成し、可能な限りフラッディングを回避しようとする。ＶＣＳはまた、仮想リンク集約グループ（ｖＬＡＧ）、高度ポートプロファイル管理（ＡＰＰＭ）、終端間ＦＣｏＥ、エッジループ検出等の種々の知的サービスも提供する。

本発明の実施形態では、データセンター間通信の目的で、各データセンターが単一の論理ＲＢｒｉｄｇｅとして表される。この論理ＲＢｒｉｄｇｅは、仮想ＲＢｒｉｄｇｅ ＩＤを割り当てることができ、またはＷＡＮトンネリングを行うＣＮＥデバイスのＲＢｒｉｄｇｅ ＩＤを使用することができる。

図３３は、本発明の一実施形態による、データセンター間通信を促進するためのＣＮＥデバイスを含む、例示的なネットワークアーキテクチャを図示する。この実施例では、２つのデータセンター３３４４および３３４６は、それぞれ、ゲートウェイルータ３３２４および３３２８を介してＷＡＮ３３２６に連結される。データセンター３３４４は、スイッチ３３１０等のそのメンバースイッチを介して、ホスト３３０１等のいくつかのホストに連結する、ＶＣＳ３３１６を含む。ホスト３３０１は、デュアルホーミング構成で仮想スイッチ３３０６および３３０８に連結される、２つのＶＭ３３０２および３３０４を含む。一実施形態では、仮想スイッチ３３０６および３３０８は、ホスト３３０１上の２つのネットワークインターフェースカード上に存在する。仮想スイッチ３３０６および３３０８は、ＶＣＳメンバースイッチ３３１０に連結される。また、ＶＣＳ３３１６には、ＣＮＥデバイス３３１８も含まれる。ＣＮＥデバイス３３１８は、イーサネット（登録商標）（またはＴＲＩＬＬ）リンク３３１２を介したメンバースイッチ３３１０からのイーサネット（登録商標）（またはＴＲＩＬＬ）トラフィック、およびＦＣリンク３３１４を介したＦＣトラフィックの両方を受信するように構成される。また、ＣＮＥデバイス３３１８には、標的記憶デバイス３３２０、およびクローン化標的記憶デバイス３３２２（点線によって表される）も連結される。ＣＮＥデバイス３３１８は、ゲートウェイルータ３３２４および３３２８を介して、ＷＡＮ３３２６を横断するデータセンター３３４６へのＦＣＩＰトンネルを維持する。

同様に、データセンター３３４６は、メンバースイッチ３３３２を含む、ＶＣＳ３３４２を含む。メンバースイッチ３３３２は、その両方が仮想スイッチ３３３８および３３４０に連結される、ＶＭ３３３４および３３３６を含む、ホスト３３４１に連結される。また、ＶＣＳ３３４２には、ＣＮＥデバイス３３３０も含まれる。ＣＮＥデバイスは、イーサネット（登録商標）（ＴＲＩＬＬ）リンクおよびＦＣリンクを介して、メンバースイッチ３３３２に連結される。ＣＮＥデバイス３３３０はまた、標的記憶デバイス３３２２および標的記憶デバイスのクローン３３２０にも連結される。

動作中、ＶＭ３３０２は、ホスト３３０１からホスト３３４１へ移動する必要があると仮定する。仮想マシンが同じレイヤ２ネットワークドメイン内のみで可視的であるため、この移動は以前には可能ではなかったことに留意されたい。いったんレイヤ２ネットワークドメインがゲートウェイルータ３３２４等のレイヤ３デバイスによって終端されると、特定の仮想マシンに対する全ての識別情報（レイヤ２ヘッダの中で運ばれる）が失われる。しかしながら、本発明の実施形態では、ＣＮＥデバイスが、ＶＣＳ３３１６からＶＣＳ３３４２へレイヤ２ドメインを拡張するので、データセンター３３４４からデータセンター３３４６へのＶＭ３３０２の移動が可能である。

データセンター３３４４からデータセンター３３４６へＴＲＩＬＬフレームを転送するときに、ＣＮＥデバイス３３１８は、宛先ＲＢｒｉｄｇｅ識別子がデータセンター３３４６に割り当てられたＲＢｒｉｄｇｅ識別子であるように、退出ＴＲＩＬＬフレームのヘッダを修正する。次いで、ＣＮＥデバイス３３１８は、これらのＴＲＩＬＬフレームをＣＮＥデバイス３３３０に送達するためにＦＣＩＰトンネルを使用し、そして、ＣＮＥデバイス３３３０は、これらのＴＲＩＬＬフレームをそれぞれのレイヤ２宛先に転送する。

（データセンターを横断するＴＲＩＬＬファブリック形成）
ＶＣＳは、ファブリックを自動的に形成し、ＲＢｒｉｄｇｅ識別子を各メンバースイッチに割り当てるためにＦＣ制御プレーンを使用する。一実施形態では、ＣＮＥアーキテクチャは、データセンター間でＴＲＩＬＬおよびＳＡＮファブリックを別々にしておく。ＴＲＩＬＬ視点から、各ＶＣＳ（それぞれのデータセンターに対応する）は、単一の仮想ＲＢｒｄｉｇｅとして表される。加えて、ＣＮＥデバイスは、ＴＲＩＬＬリンクおよびＦＣリンクの両方を用いてＶＣＳメンバースイッチに連結されることができる。ＣＮＥデバイスは、ＴＲＩＬＬリンクを介してＶＣＳに参加することができる。しかしながら、ＣＮＥデバイスが、ＴＲＩＬＬ ＶＣＳファブリックおよびＳＡＮ（ＦＣ）ファブリックを別々にしておくので、ＣＮＥデバイスとメンバースイッチとの間のＦＣリンクは、ＦＣマルチファブリックのために構成される。

図３４に図示されるように、データセンター３４０８は、ゲートウェイルータ３４１０を介してＷＡＮに連結され、データセンター３４２０は、ゲートウェイルータ３４１２を介してＷＡＮに連結される。データセンター３４０８は、メンバースイッチ３４０４を含む、ＶＣＳ３４０６を含む。また、データセンター３４０８には、ＣＮＥデバイス３４０２も含まれる。ＣＮＥデバイス３４０２は、ＴＲＩＬＬリンクおよびＦＣリンクを介してＶＣＳメンバースイッチ３４０４に連結される。ＣＮＥデバイス３４０２は、ＴＲＩＬＬリンクを介してＶＣＳに参加することができる。しかしながら、ＦＣリンクは、ＦＣトラフィックを運ぶように、ＣＮＥデバイス３４０２がＶＣＳメンバースイッチ３４０４との別個のＦＣファブリックを維持することを可能にする。一実施形態では、ＣＮＥデバイス３４０２上のＦＣポートは、ＦＣＥＸ＿ｐｏｒｔである。メンバースイッチ３４０４上の対応ポートは、ＦＣ Ｅ＿ｐｏｒｔである。（ゲートウェイルータ３４１０に連結する）ＷＡＮ側のＣＮＥデバイス３４０２上のポートは、ＦＣＩＰ ＶＥ＿ｐｏｒｔである。データセンター３４２０は、同様の構成を有する。

一実施形態では、各データセンターのＶＣＳは、マルチキャスト目的でＲＯＯＴ ＲＢｒｉｄｇｅと指定されたノードを含む。最初の設定中に、ＶＣＳの中のＣＮＥデバイスは、各ＶＣＳのＲＯＯＴ ＲＢｒｉｄｇｅ識別子を交換する。加えて、ＣＮＥデバイスはまた、各データセンターのＲＢｒｉｄｇｅ識別子も交換する。このＲＢｒｉｄｇｅ識別子はデータセンター全体を表すことに留意されたい。データセンターＲＢｒｉｄｇｅ識別子に関係する情報は、ローカルＶＣＳの中の全てのノードに静的ルートとして配信される。

（データセンターを横断するＢＵＭトラフィックの転送）
図３５Ａは、本発明の一実施形態による、どのようにしてＣＮＥデバイスが、データセンターを横断して、ブロードキャスト、未知のユニキャスト、およびマルチキャスト（ＢＵＭ）トラフィックを取り扱うかを示す図を提示する。この実施例では、２つのデータセンターＤＣ−１およびＤＣ−２が、コアＩＰルータを介してＩＰ ＷＡＮに連結される。ＤＣ−１の中のＣＮＥデバイスは、ＲＢ４というＲＢｒｉｄｇｅ識別子を有し、ＤＣ−２の中のＣＮＥデバイスは、ＲＢ６というＲＢｒｉｄｇｅ識別子を有する。さらに、ＤＣ−１の中のＶＣＳでは、メンバースイッチＲＢ１は、ホストＡに連結される。ＤＣ−２の中のＶＣＳでは、メンバースイッチＲＢ５は、ホストＺに連結される。

ホストＡがマルチキャストトラフィックをホストＺに送信する必要があり、ホストＡはホストＺのＭＡＣアドレスをすでに知っていると仮定する。動作中、ホストＡは、その宛先アドレス（ＤＡ）としてホストＺのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｚとして表される）、およびそのソースアドレス（ＳＡ）としてホストＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａとして表される）を有する、イーサネット（登録商標）フレーム３５０２を組み立てる。フレーム３５０２に基づいて、メンバースイッチＲＢ１は、ＴＲＩＬＬフレーム３５０３を組み立て、そのＴＲＩＬＬヘッダ３５０６は、宛先ＲＢｒｉｄｇｅとしてデータセンターＤＣ−１のルートＲＢｒｉｄｇｅのＲＢｒｉｄｇｅ識別子（「ＤＣ１−ＲＯＯＴ」として表される）、およびソースＲＢｒｉｄｇｅとしてＲＢ１を含む（つまり、ＤＣ−１内で、マルチキャストトラフィックがマルチキャストツリー上で配信される）。フレーム３５０３の外部イーサネット（登録商標）ヘッダ３５０４は、ＤＡとしてＣＮＥデバイスＲＢ４のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−ＲＢ４として表される）、およびＳＡとしてメンバースイッチＲＢ１のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−ＲＢ１として表される）を有する。

フレーム３５０３は、ＣＮＥデバイスＲＢ４に到達したときに、フレーム３５０５を生成するように、フレームのＴＲＩＬＬヘッダをさらに修正する。ＣＮＥデバイスＲＢ４は、ＴＲＩＬＬヘッダ３５１０の中の宛先ＲＢｒｉｄｇｅ識別子を、データセンターＤＣ−２のルートＲＢｒｉｄｇｅ識別子ＤＣ２−ＲＯＯＴと置換する。ソースＲＢｒｉｄｇｅ識別子は、データセンターＤＣ−１の仮想ＲＢｒｉｄｇｅ識別子、ＤＣ１−ＲＢに変更される（データセンターＤＣ−２がデータセンターＤＣ−１のＲＢｒｉｄｇｅ識別子を習得することを可能にする）。外部イーサネット（登録商標）ヘッダ３５０８は、そのＤＡとしてコアルータのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−ＲＴＲ）、およびそのＳＡとしてＣＮＥデバイスＲＢ４のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−ＤＣ−１）を有する。

フレーム３５０５は、後に、ＦＣＩＰトンネルの中のＩＰ ＷＡＮを横断して輸送され、ＣＮＥデバイスＲＢ６に到達する。対応して、ＣＮＥデバイスＲＢ６は、フレーム３５０７を生成するようにヘッダを更新する。フレーム３５０７のＴＲＩＬＬヘッダ３５１４は、フレーム３５０５と同じままである。外部イーサネット（登録商標）ヘッダ３５１２は、そのＤＡとしてメンバースイッチＲＢ５のＭＡＣアドレスＭＡＣ−ＲＢ５、およびそのＳＡとしてＣＮＥデバイスＲＢ６のＭＡＣアドレスＭＡＣ−ＲＢ６を有する。いったんフレーム３５０７がメンバースイッチＲＢ５に到達すると、ＴＲＩＬＬヘッダが除去され、内部イーサネット（登録商標）フレームがホストＺに送達される。

種々の実施形態では、ＣＮＥデバイスは、未知のユニキャスト、ブロードキャスト（例えば、ＡＲＰ）、またはマルチキャスト（例えば、ＩＧＭＰ監視された）トラフィックがデータセンター境界を越えることを可能にするように、または許可しないように構成することができる。これらのオプションを有することによって、データセンターを横断するＢＵＭトラフィックの量を制限することができる。データセンター間の全てのＴＲＩＬＬカプセル化ＢＵＭトラフィックを、リモートデータセンターのルートＲＢｒｄｉｇｅ識別子とともに送信できることに留意されたい。この移転は、ＦＣＩＰトンネルの終点で行われる。

データセンターを横断するＢＵＭトラフィックを最小限化するように、追加の機構を実装することができる。例えば、ＣＮＥデバイスと任意のＶＣＳメンバースイッチとの間のＴＲＩＬＬポートは、ＶＬＡＮ ＭＧＩＤのうちのいずれにも参加しないように構成することができる。加えて、両方のＶＣＳ上のｅＮＳは、それらの習得したＭＡＣアドレスデータベースを同期化して、未知のＭＡＣ ＤＡを伴うトラフィックを最小限化するように構成することができる。（一実施形態では、習得したＭＡＣアドレスデータベースが異なるＶＣＳの中で同期化される前に、未知のＭＡＣ ＤＡを伴うトラフィックがローカルデータセンター内のみで大量に送られることに留意されたい。）
ＢＵＭトラフィックをさらに最小限化するために、ＶＣＳメンバースイッチ上でＡＲＰデータベースを構築するようにＡＲＰ応答を監視することによって、ＡＲＰトラフィック等のブロードキャストトラフィックを低減することができる。次いで、習得したＡＲＰデータベースは、ｅＮＳを使用して、異なるデータセンターを横断して交換および同期化される。プロキシベースのＡＲＰが、ＶＣＳにおいて全ての既知のＡＲＰ要求に応答するために使用される。さらに、ｅＮＳを介してＩＧＭＰ監視情報を共有することにより、データセンターを横断してマルチキャストグループメンバーシップを配信することによって、データセンターを横断するマルチキャストトラフィックを低減することができる。

（データセンターを横断するユニキャストトラフィックの転送）
データセンター間でユニキャストトラフィックを転送する過程は、以下のように説明される。ＦＣＩＰトンネル形成中に、データセンターを表す論理ＲＢｒｉｄｇｅ識別子が交換される。ＴＲＩＬＬフレームがＦＣＩＰトンネルの進入ノードに到着したときに、ＴＲＩＬＬ宛先ＲＢｒｉｄｇｅは、リモートデータセンターのＲＢｒｉｄｇｅ識別子として設定されており、ＴＲＩＬＬヘッダの中のソースＲＢｒｉｄｇｅは、ローカルデータセンターに割り当てられた論理ＲＢｒｉｄｇｅ識別子に変換される。フレームがＦＣＩＰトンネルから退出するときに、ＴＲＩＬＬヘッダの中の宛先ＲＢｒｉｄｇｅフィールドは、ローカル（すなわち、宛先）データセンターの仮想ＲＢｒｉｄｇｅ識別子として設定される。次いで、内部イーサネット（登録商標）ヘッダの中のＭＡＣ ＤＡおよびＶＬＡＮ ＩＤが、対応宛先ＲＢｒｉｄｇｅ（すなわち、宛先ホストが取り付けられるメンバースイッチのＲＢｒｉｄｇｅ識別子）を調べるために使用され、ＴＲＩＬＬヘッダの中の宛先ＲＢｒｉｄｇｅフィールドが、それに従って更新される。

宛先データセンターでは、進入フレームに基づいて、全てのＶＣＳメンバースイッチは、（フレームの内部イーサネット（登録商標）ヘッダの中の）ＭＡＣ ＳＡとＴＲＩＬＬソースＲＢｒｉｄｇｅ（ソースデータセンターに割り当てられた仮想ＲＢｒｉｄｇｅ識別子である）との間のマッピングを習得する。これは、そのＭＡＣアドレス宛の将来の退出フレームが、正しいリモートデータセンターに送信されることを可能にする。一実施形態では、所与のデータセンターに割り当てられたＲＢｒｉｄｇｅ識別子が物理的ＲＢｒｉｄｇｅに対応しないので、リモートデータセンターＲＢｒｉｄｇｅ識別子をローカルＣＮＥデバイスにマップするために静的ルートが使用されることに留意されたい。

図３５Ｂは、本発明の一実施形態による、どのようにしてＣＮＥデバイスが、データセンターを横断してユニキャストトラフィックを取り扱うかを示す図を提示する。ホストＡがユニキャストトラフィックをホストＺに送信する必要があり、ホストＡはホストＺのＭＡＣアドレスをすでに知っていると仮定する。動作中、ホストＡは、そのＤＡとしてホストＺのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｚとして表される）、およびそのＳＡとしてホストＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａとして表される）を有する、イーサネット（登録商標）フレーム３５０２を組み立てる。フレーム３５０２に基づいて、メンバースイッチＲＢ１は、ＴＲＩＬＬフレーム３５０３を組み立て、そのＴＲＩＬＬヘッダ３５０６は、宛先ＲＢｒｉｄｇｅとしてデータセンターＤＣ−２の仮想ＲＢｒｉｄｇｅのＲＢｒｉｄｇｅ識別子（「ＤＣ２−ＲＢ」として表される）、およびソースＲＢｒｉｄｇｅとしてＲＢ１を含む。フレーム３５０３の外部イーサネット（登録商標）ヘッダ３５０４は、ＤＡとしてＣＮＥデバイスＲＢ４のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−ＲＢ４）、およびＳＡとしてメンバースイッチＲＢ１のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−ＲＢ１）を有する。

フレーム３５０３は、ＣＮＥデバイスＲＢ４に到達したときに、フレーム３５０５を生成するように、フレームのＴＲＩＬＬヘッダをさらに修正する。ＣＮＥデバイスＲＢ４は、ＴＲＩＬＬヘッダ３５１１の中のソースＲＢｒｉｄｇｅ識別子を、データセンターＤＣ−１の仮想ＲＢｒｉｄｇｅ識別子ＤＣ１−ＲＢと置換する（データセンターＤＣ−２がデータセンターＤＣ−１のＲＢｒｉｄｇｅ識別子を習得することを可能にする）。外部イーサネット（登録商標）ヘッダ３５０８は、そのＤＡとしてコアルータのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−ＲＴＲ）、およびそのＳＡとしてＣＮＥデバイスＲＢ４のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−ＤＣ−１）を有する。

フレーム３５０５は、後に、ＦＣＩＰトンネルの中のＩＰ ＷＡＮを横断して輸送され、ＣＮＥデバイスＲＢ６に到達する。対応して、ＣＮＥデバイスＲＢ６は、フレーム３５０７を生成するようにヘッダを更新する。フレーム３５０７のＴＲＩＬＬヘッダ３５１５は、ホストＺに連結するＤＣ−２の中のＶＣＳメンバースイッチであって、ＲＢ５である、更新した宛先ＲＢｒｉｄｇｅ識別子を有する。外部イーサネット（登録商標）ヘッダ３５１２は、そのＤＡとしてメンバースイッチＲＢ５のＭＡＣアドレスＭＡＣ−ＲＢ５、およびそのＳＡとしてＣＮＥデバイスＲＢ６のＭＡＣアドレスＭＡＣ−ＲＢ６を有する。いったんフレーム３５０７がメンバースイッチＲＢ５に到達すると、ＴＲＩＬＬヘッダが除去され、内部イーサネット（登録商標）フレームがホストＺに送達される。

（ＭＡＣアドレスの習得、およびデータセンターを横断する構成情報の配信）
未知のＭＡＣ ＤＡを伴うフレームのデータセンターを横断するフラッディングは、データセンターが別のデータセンターの中のＭＡＣアドレスを習得するための１つの方法である。全ての未知のＳＡは、ＲＢｒｉｄｇｅの後ろのＭＡＣとして習得され、ＣＮＥデバイスに例外はない。一実施形態では、は、習得したＭＡＣアドレスデータベースを配信するためにｅＮＳを使用することができ、データセンターを横断するフラッディングの量を低減する。

フラッシュを最適化するために、ＭＡＣアドレスがＲＢｒｉｄｇｅの後ろで習得されたとしても、ＭＡＣアドレスに関連付けられる実際のＶＣＳエッジポートは、ｅＮＳ ＭＡＣ更新に存在する。しかしながら、エッジポートＩＤは、データセンターにわたって一意的ではなくなる場合がある。この問題を解決するために、データセンターにわたる全てのｅＮＳ更新は、データセンターのＲＢｒｉｄｇｅ識別子を用いてＭＡＣ入力を修飾する。この構成は、データセンターを横断するポートフラッシュの伝搬を可能にする。

本明細書で説明されるアーキテクチャでは、異なるデータセンターの中のＶＣＳが相互に参加せず、したがって、分散された構成が別々のままにされる。しかしながら、仮想マシンがデータセンターを横断して移動することを可能にするために、データセンターにわたって同期化される必要がある、いくらかの構成データが生じる。一実施形態では、（ソフトウェアまたはハードウェアのいずれか一方での）特別なモジュールが、ＣＮＥ目的で作成される。このモジュールは、データセンターを横断する仮想マシンの移動を促進するために必要とされる構成情報を読み出すように構成され、それは２つ以上のＶＣＳの間で同期化される。

一実施形態では、習得したＭＡＣアドレスデータベースは、データセンターを横断して配信される。また、エッジポート状態変更通知（ＳＣＮ）も、データセンターを横断して配信される。物理的ＲＢｒｉｄｇｅが作動しなくなっている場合に、ＳＣＮは、データセンター間ＦＣＩＰリンク上の複数のポートＳＣＮに変換される。

（ＣＮＥ使用可能ＶＣＳにおける冗長性）
データセンター間接続性を保護するために、ＶＣＳは、２つ以上のＣＮＥデバイスの間でｖＬＡＧを形成することができる。このモデルでは、ｖＬＡＧ ＲＢｒｉｄｇｅ識別子は、データセンターＲＢｒｉｄｇｅ識別子として使用される。ＦＣＩＰ制御プレーンは、この配設を認識し、そのような場合においてｖＬＡＧ ＲＢｒｉｄｇｅ識別子を交換するように構成される。

図１４は、本発明の一実施形態による、ｖＬＡＧを構築するために２つのＣＮＥデバイスが使用される実施例を図示する。この実施例では、ＶＣＳ１４００は、２つのＣＮＥデバイス１４０６および１４０８を含む。両方のＣＮＥデバイス１４０６および１４０８は、コアＩＰルータに連結されるｖＬＡＧ１４１０を形成する。ｖＬＡＧ１４１０は、ＶＣＳ１４００のデータセンターＲＢｒｉｄｇｅ識別子としても使用される、仮想ＲＢｒｉｄｇｅ識別子が割り当てられる。さらに、ｖＬＡＧ１４１０は、（例えば、等コストマルチパス化（ＥＣＭＰ）に基づいて）ＶＣＳ１４００内の任意のメンバースイッチに対する進入および退出負荷バランシングの両方を促進することができる。

（ＦＣおよびイーサネット（登録商標）スイッチ間リンクの間のルーティング）
既存のルーティングモデルは、全てのスイッチ間リンク（ＩＳＬ）が到達可能なドメインへの経路であり得ることを仮定する。しかしながら、ＦＣＩＰ使用可能ＶＣＳノードが、ＦＣおよびイーサネット（登録商標）ＩＳＬの両方を介してＶＣＳに参加する場合、ＦＣｏＥ記憶トラフィックのみがＦＣリンクを使用する一方で、イーサネット（登録商標）ＩＳＬがＬＡＮトラフィックに使用されることを確実にするために、特段の注意を払う必要がある。これは、全ての非ＦＣｏＥトラフィックが、イーサネット（登録商標）ＩＳＬのみを使用することを許可される一方で、ＦＣｏＥ ＶＬＡＮトラフィックのみがＦＣリンクを使用することを可能にすることによって、達成することができる。

（ＣＮＥデバイス構造）
図３７は、本発明の一実施形態による、例示的なＣＮＥデバイスを図示する。この実施例では、ＣＮＥデバイス３７００は、いくつかのＴＲＩＬＬポート３７０２、ＦＣポート３７０４、およびＦＣＩＰポート３７０５を含む。ＴＲＩＬＬポート３７０２およびＦＣポート３７０４は、ローカルデータセンター内でトラフィックを取り扱うために使用される。ＦＣＩＰポート３７０５は、ＩＰルータ等のＷＡＮネットワーク機器に連結するために使用される。これらのポートは、受信したフレームのヘッダを更新することに関与する、パケットプロセッサ３７０６に内部で連結される。

パケットプロセッサ３７０６には、仮想データセンターＲＢｒｉｄｇｅ識別子を維持すること、リモートデータセンターからアドレス情報を習得すること、およびデータセンターへの発信フレームに対するソースＲＢｒｄｉｇｅフィールドを更新することに関与する、アドレス管理モジュール３７０８が連結される。また、ＣＮＥデバイス３７００には、ＦＣＩＰトンネルを維持し、ＦＣＩＰトンネルを介して構成情報を交換することに関与するＦＣＩＰ管理モジュール３７１０、およびローカルＶＣＳとのＴＲＩＬＬ接続を管理するＴＲＩＬＬ管理モジュール３７１２も含まれる。

本明細書で説明される方法および過程は、コンピュータ可読非一時的記憶媒体に記憶することができる、コードおよび／またはデータとして具現化することができる。コンピュータシステムがコンピュータ可読非一時的記憶媒体上のコードおよび／またはデータを読み取り、実行するときに、コンピュータシステムは、データ構造およびコードとして具現化され、媒体内に記憶された方法および過程を行う。

本明細書で説明される方法および過程は、ハードウェアモジュールまたは装置によって実行する、および／またはそれに含むことができる。これらのモジュールまたは装置は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）チップ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定の時間に特定のソフトウェアモジュールまたは１つのコードを実行する専用または共有プロセッサ、および／または現在知られている、あるいは後に開発される他のプログラム可能論理素子を含み得るが、それらに限定されない。ハードウェアモジュールまたは装置は、起動されたきに、それらの内側に含まれた方法および過程を行う。

本発明の実施形態の先述の説明は、図示および説明の目的のみで提示されている。それらは、包括的となる、または本開示を限定することを目的としない。したがって、多くの修正および変化例が当業者に明白となるであろう。本開示の範囲は、添付の請求項によって定義される。

Claims (19)

1. イーサネットヘッダーにおいてカプセル化されているパケットを処理するように構成可能な１つ以上のポートと、
   制御機構と
   を備え、前記制御機構は、
   識別子の手動構成を必要とすることなく、スイッチに対して自動的に割り当てられたＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｏｔｓ ｏｆ Ｌｉｎｋｓ（ＴＲＩＬＬ）ＲＢｒｉｄｇｅ識別子を適用することと、
   前記識別子に基づいて、ファブリックスイッチに参加することと
   を行うように構成可能であり、
   前記ファブリックスイッチは、単一の論理イーサネットスイッチとして動作する、
   スイッチ。
2. 前記ファブリックスイッチは、任意のトポロジーで連結されることが可能である１つ以上の物理的スイッチを備えている、請求項１に記載のスイッチ。
3. 前記パケットは、ＴＲＩＬＬヘッダにおいてもカプセル化されている、請求項１に記載のスイッチ。
4. 前記ファブリックスイッチは、ファイバチャネル（ＦＣ）プロトコルに基づいて形成されている、請求項１に記載のスイッチ。
5. 前記スイッチに適用されている前記ＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ識別子は、ＦＣスイッチドメインＩＤに対応している、請求項１に記載のスイッチ。
6. 前記制御機構は、前記ファブリックスイッチに対する構成情報のコピーを維持するようにさらに構成可能である、請求項１に記載のスイッチ。
7. 前記ファブリックスイッチに対する構成情報は、前記ファブリックスイッチの中の物理的スイッチに割り当てられたいくつかの論理スイッチ識別子を含む、請求項６に記載のスイッチ。
8. 媒体アクセス制御（ＭＡＣ）習得機構をさらに備え、前記ＭＡＣ習得機構は、
   ポートに関連付けられている進入パケットのソースＭＡＣアドレスおよび対応するＶＬＡＮ識別子を習得することと、
   前記習得したＭＡＣアドレス、前記対応するＶＬＡＮ識別子、および前記対応するポート情報をネームサービスに伝達することと
   を行うように構成可能である、請求項１に記載のスイッチ。
9. 転送機構をさらに備え、前記転送機構は、受信したパケットを転送する前に、前記受信したパケットの宛先ＭＡＣアドレスおよび対応するＶＬＡＮ情報に基づいて、ネームサービスに問い合わせを行うように構成可能である、請求項１に記載のスイッチ。
10. 交換システムであって、
    ＴＲＩＬＬプロトコルを使用してパケットを輸送するように構成されている複数のスイッチと、
    それぞれのスイッチ上に存在する制御機構と
    を備え、
    前記複数のスイッチは、任意のトポロジーで連結されることが可能であり、
    前記制御機構は、手動構成を必要とすることなく、ＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ識別子を有する、前記交換システム内のそれぞれのスイッチを自動的に構成し、前記交換システムは、対外的に単一の論理イーサネットスイッチとして見える、
    交換システム。
11. 前記制御機構は、前記それぞれのスイッチについての論理ＦＣスイッチを形成し、前記ＴＲＩＬＬ ＲＢｒｉｄｇｅ識別子は、ＦＣスイッチドメインＩＤに対応する、請求項１０に記載の交換システム。
12. それぞれのスイッチは、前記交換システムの中の全てのスイッチの構成情報のコピーを維持している、請求項１０に記載の交換システム。
13. それぞれのスイッチによって習得されたＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮ情報の記録を維持しているネームサービスをさらに備えている、請求項１０に記載の交換システム。
14. イーサネットヘッダーにおいてカプセル化されているパケットを処理することと、
    識別子の手動構成を必要とすることなく、スイッチに対して自動的に割り当てられたＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｏｔｓ ｏｆ Ｌｉｎｋｓ（ＴＲＩＬＬ）ＲＢｒｉｄｇｅ識別子を適用することと、
    前記識別子に基づいて、ファブリックスイッチに参加することと
    を含み、
    前記ファブリックスイッチは、単一の論理イーサネットスイッチとして動作する、
    方法。
15. 前記ファブリックスイッチは、任意のトポロジーで連結されることが可能である１つ以上の物理的スイッチを備えている、請求項１４に記載の方法。
16. 前記ファブリックスイッチに対する構成情報のコピーを維持することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
17. ＦＣプロトコルに基づいて、前記ファブリックスイッチを形成することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
18. ポートに関連付けられている進入パケットのソースＭＡＣアドレスおよび対応するＶＬＡＮ識別子を習得することと、
    前記習得したＭＡＣアドレス、前記対応するＶＬＡＮ識別子、および前記対応するポート情報をネームサービスに伝達することと
    をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
19. 受信したパケットを転送する前に、前記受信したパケットの宛先ＭＡＣアドレスおよび対応するＶＬＡＮ情報に基づいて、ネームサービスに問い合わせを行うことをさらに含む、請求項１４に記載の方法。

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