JP6015304B2 - 通信装置およびアドレス学習方法 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、アドレス学習に基づいてフレームを転送するネットワークの輻輳を抑制することである。
図4は、第1の実施形態に係る通信装置の構成を示す。図4においては、スイッチ部12および2つのインタフェース部11のみが示されている。各インタフェース部11は、着脱可能なカードにより実現され、IFカード番号(#0、#1、...)で識別されるものとする。
送信元カード番号:#0
送信元ポート番号:#0
そして、IFカード#0は、装置内フレームヘッダが付与された受信フレームをスイッチ部12に導く。そうすると、スイッチ部12は、フレーム転送処理およびアドレス学習処理を行う。
(1)送信元MACアドレスを格納するエントリの有効ビットを「1」に更新する。
(2)ポートテーブル34から取得したポートIDをエントリ内に格納する。
(3)受信フレームの装置内フレームヘッダから取得した送信元カード番号および送信元ポート番号をエントリ内に格納する。
(4)ポートテーブル34から取得したエージング時間をエントリ内に設定する。
図8は、第2の実施形態に係る通信装置の構成を示す。第1の実施形態では、ポート毎にMACアドレスの学習数が管理されるが、第2の実施形態では、VLAN毎にMACアドレスの学習数が管理される。このため、第2の実施形態の通信装置は、第1の実施形態のポートテーブル34、ポート学習カウンタ35、MACアドレステーブル31の代わりに、VLANテーブル41、VLAN学習カウンタ42、MACアドレステーブル43を有する。
(1)送信元MACアドレスを格納するエントリの有効ビットを「1」に更新する。
(2)VLANテーブル41から取得したサービスIDをエントリ内に格納する。
(3)受信フレームの装置内フレームヘッダから取得した送信元カード番号および送信元ポート番号をエントリ内に格納する。
(4)VLANテーブル41から取得したエージング時間をエントリ内に設定する。
第1の実施形態では、各ポートに対して1つの学習上限数が与えられる。第2の実施形態では、各サービスID(または、各仮想LAN)に対して1つの学習上限数が与えられる。これに対して、第3の実施形態では、各サービスID(または、各VLAN)に対して複数の学習上限数が与えられる。
(1)受信フレームに対応するサービスIDにおいて、学習数(高)が学習上限数(高)よりも小さい。
(2)総学習数(高)がMACアドレステーブル54の最大エントリ数よりも小さい。
(1)受信フレームに対応するサービスIDにおいて、学習数(高)が学習上限数(高)よりも小さい。
(2)総学習数(高)がMACアドレステーブル54の最大エントリ数に達している。
(1)受信フレームに対応するサービスIDにおいて、学習数(高)が学習上限数(高)に達している。
(2)受信フレームに対応するサービスIDにおいて、学習数(中)が学習上限数(中)よりも小さい。
(3)総学習数(高+中)は、MACアドレステーブル54の最大エントリ数よりも小さい。
(1)受信フレームに対応するサービスIDにおいて、学習数(高)が学習上限数(高)に達している。
(2)受信フレームに対応するサービスIDにおいて、学習数(中)が学習上限数(中)より小さい。
(3)総学習数(高+中)は、MACアドレステーブル54の最大エントリ数に達している。
(1)受信フレームに対応するサービスIDにおいて、学習数(高)が学習上限数(高)に達している。
(2)受信フレームに対応するサービスIDにおいて、学習数(中)が学習上限数(中)に達している。
(3)受信フレームに対応するサービスIDにおいて、学習数(低)が学習上限数(低)よりも小さい。
(4)総学習数(高+中+低)は、MACアドレステーブル54の最大エントリ数よりも小さい。
(1)受信フレームに対応するサービスIDにおいて、学習数(高)が学習上限数(高)に達している。
(2)受信フレームに対応するサービスIDにおいて、学習数(中)が学習上限数(中)に達している。
(3)受信フレームに対応するサービスIDにおいて、学習数(低)が学習上限数(低)よりも小さい。
(4)総学習数(高+中+低)は、MACアドレステーブル54の最大エントリ数に達している。
第4の実施形態は、MACアドレステーブルに登録されているMACアドレスに対するエージング処理に係わる。第4の実施形態に係るエージング処理は、例えば、図11に示す通信装置において実行される。
第1〜第3の実施形態では、ユーザ毎(ポート毎または仮想LAN毎)にMACアドレスの学習上限数が設定される。第5の実施形態では、ユーザ毎にMACアドレスの学習上限数が設定される構成を前提として、MACアドレス学習においてさらにフレーム自体の優先度が考慮される。各フレームの優先度は、図3(b)に示すVLANタグの中に格納されている「優先度(Priority)」により特定される。なお、以下の説明では、フレームの優先度と学習優先度とを区別するために、フレームの優先度を「フレーム優先度」を呼ぶことがある。
第5の実施形態において実行されるS21〜S36は、第3の実施形態と実質的に同じである。ただし、第5の実施形態のフローチャートは、S21〜S36に加えて、S111〜S113を有する。
第5の実施形態では、フレーム優先度に基づいて学習優先度が決定され、その学習優先度でMACアドレスが学習される。このとき、決定された学習優先度の学習数が学習上限数に達していたときは、MACアドレスの学習は行われない。
図11〜図25に示す例では、第3〜第6の実施形態において仮想LANに対して学習上限数が設定されるが、第3〜第6の実施形態において物理ポートまたは論理ポートに対して学習上限数を設定してもよい。
(付記1)
フレーム転送を制御するための転送情報を格納するテーブルと、
受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を前記テーブルに登録することにより前記受信フレームの送信元アドレスを学習する学習制御部と、
指定されたグループ毎に学習可能なアドレスの上限数を格納する格納部と、を有し、
前記学習制御部は、受信フレームに対応するグループにおけるアドレスの学習数と、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている上限数との比較に基づいて、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できるか否かを判定する
ことを特徴とする通信装置。
(付記2)
受信フレームに対応するグループにおけるアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている上限数に達しているときは、前記学習制御部は、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できないと判定する
ことを特徴とする付記1に記載の通信装置。
(付記3)
前記格納部は、前記グループ毎に、前記テーブルへのアドレスの登録の優先度を表す複数の学習優先度に対してそれぞれ学習可能なアドレスの上限数を格納する
ことを特徴とする付記1に記載の通信装置。
(付記4)
前記学習制御部は、アドレスの学習数が対応する上限数よりも少ない学習優先度の中の最も高い学習優先度で、前記受信フレームの送信元アドレスを学習する
ことを特徴とする付記3に記載の通信装置。
(付記5)
前記格納部は、前記グループ毎に、第1の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第1の上限数、および前記第1の学習優先度よりも低い第2の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第2の上限数を格納し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少ないときは、前記学習制御部は、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できると判定し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数に達しているときは、前記学習制御部は、受信フレームに対応するグループにおける前記第2の学習優先度でのアドレスの学習数と、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第2の上限数との比較に基づいて、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できるか否かを判定する
ことを特徴とする付記1に記載の通信装置。
(付記6)
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少なく、且つ、各グループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数の合計が、前記テーブルの最大エントリ数よりも少ないときは、前記学習制御部は、前記受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を前記テーブルの空きエントリに格納する
ことを特徴とする付記5に記載の通信装置。
(付記7)
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少なく、且つ、各グループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数の合計が、前記テーブルの最大エントリ数よりも少ないときは、前記学習制御部は、前記受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を、前記第2の学習優先度でアドレスが登録されているエントリの1つに格納する
ことを特徴とする付記5に記載の通信装置。
(付記8)
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少なく、且つ、各グループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数の合計が、前記テーブルの最大エントリ数に達しているときは、前記学習制御部は、前記受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を、前記第1の学習優先度でアドレスが登録されているエントリの1つに格納する
ことを特徴とする付記5に記載の通信装置。
(付記9)
受信フレームに対応するグループおよび前記受信フレームに付与されているフレーム優先度に基づいて、学習優先度を選択する学習優先度選択部をさらに有し、
前記学習制御部は、受信フレームに対応するグループにおける前記学習優先度選択部により選択された学習優先度でのアドレスの学習数と、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている、前記学習優先度選択部により選択された学習優先度に対応する上限数との比較に基づいて、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できるか否かを判定する
ことを特徴とする付記5に記載の通信装置。
(付記10)
前記学習優先度選択部は、前記受信フレームに付与されているフレーム優先度を対応する学習優先度に変換する
ことを特徴とする付記9に記載の通信装置。
(付記11)
前記格納部は、前記グループ毎に、前記第1の学習優先度で学習されたアドレスを前記テーブルに保持しておく時間を表す第1のエージング時間、および前記第2の学習優先度で学習されたアドレスを前記テーブル保持しておく時間を表す第2のエージング時間を格納し、
前記学習制御部は、前記第1の学習優先度で前記テーブルに登録されているアドレスに対して前記第1のエージング時間でエージング処理を行い、前記第2の学習優先度で前記テーブルに登録されているアドレスに対して前記第2のエージング時間でエージング処理を行う
ことを特徴とする付記5に記載の通信装置。
(付記12)
それぞれフレームを受信および送信するための複数の通信ポートをさらに有し、
前記グループは、各通信ポートを識別する識別情報に基づいて指定される
ことを特徴とする付記1〜11のいずれか1つに記載の通信装置。
(付記13)
前記グループは、各フレームに格納されている、ユーザまたはネットワークを識別するための識別情報に基づいて指定される
ことを特徴とする付記1〜11のいずれか1つに記載の通信装置。
(付記14)
フレーム転送を制御するための転送情報を格納するテーブルに、受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を登録することにより、前記受信フレームの送信元アドレスを学習するアドレス学習方法であって、
ネットワーク毎に学習可能なアドレスの上限数を格納する格納部から、受信フレームが属するネットワークに対応する上限数を取得し、
前記受信フレームが属するネットワークのアドレスの学習数と、前記受信フレームが属するネットワークに対応する上限数との比較の結果に基づいて、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できるか否かを判定する
ことを特徴とするアドレス学習方法。
11 インタフェース部
12 スイッチ部
13 制御部
31、43、54 MACアドレステーブル
32 スイッチ回路
33 テーブル制御部
34 ポートテーブル
35 ポート学習カウンタ
41、51、61 VLANテーブル
42、52 VLAN学習カウンタ
53 全体学習カウンタ
62 クラステーブル
Claims (9)
- フレーム転送を制御するための転送情報を格納するテーブルと、
受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を前記テーブルに登録することにより前記受信フレームの送信元アドレスを学習する学習制御部と、
指定されたグループ毎に、第1の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第1の上限数、および前記第1の学習優先度よりも低い第2の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第2の上限数を格納する格納部と、を有し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少ないときは、前記学習制御部は、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できると判定し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数に達しているときは、前記学習制御部は、受信フレームに対応するグループにおける前記第2の学習優先度でのアドレスの学習数と、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第2の上限数との比較に基づいて、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できるか否かを判定し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少なく、且つ、各グループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数の合計が、前記テーブルの最大エントリ数よりも少ないときは、前記学習制御部は、前記受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を前記テーブルの空きエントリに格納する
ことを特徴とする通信装置。 - フレーム転送を制御するための転送情報を格納するテーブルと、
受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を前記テーブルに登録することにより前記受信フレームの送信元アドレスを学習する学習制御部と、
指定されたグループ毎に、第1の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第1の上限数、および前記第1の学習優先度よりも低い第2の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第2の上限数を格納する格納部と、を有し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少ないときは、前記学習制御部は、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できると判定し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数に達しているときは、前記学習制御部は、受信フレームに対応するグループにおける前記第2の学習優先度でのアドレスの学習数と、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第2の上限数との比較に基づいて、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できるか否かを判定し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少なく、且つ、各グループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数の合計が、前記テーブルの最大エントリ数よりも少ないときは、前記学習制御部は、前記受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を、前記第2の学習優先度でアドレスが登録されているエントリの1つに格納する
ことを特徴とする通信装置。 - フレーム転送を制御するための転送情報を格納するテーブルと、
受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を前記テーブルに登録することにより前記受信フレームの送信元アドレスを学習する学習制御部と、
指定されたグループ毎に、第1の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第1の上限数、および前記第1の学習優先度よりも低い第2の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第2の上限数を格納する格納部と、を有し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少ないときは、前記学習制御部は、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できると判定し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数に達しているときは、前記学習制御部は、受信フレームに対応するグループにおける前記第2の学習優先度でのアドレスの学習数と、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第2の上限数との比較に基づいて、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できるか否かを判定し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少なく、且つ、各グループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数の合計が、前記テーブルの最大エントリ数に達しているときは、前記学習制御部は、前記受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を、前記第1の学習優先度でアドレスが登録されているエントリの1つに格納する
ことを特徴とする通信装置。 - フレーム転送を制御するための転送情報を格納するテーブルと、
受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を前記テーブルに登録することにより前記受信フレームの送信元アドレスを学習する学習制御部と、
指定されたグループ毎に、前記テーブルへのアドレスの登録の優先度を表す複数の学習優先度に対してそれぞれ学習可能なアドレスの上限数を格納する格納部と、
受信フレームに対応するグループおよび前記受信フレームに付与されているフレーム優先度に基づいて、学習優先度を選択する学習優先度選択部と、を有し、
前記学習制御部は、受信フレームに対応するグループにおける前記学習優先度選択部により選択された学習優先度でのアドレスの学習数と、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている、前記学習優先度選択部により選択された学習優先度に対応する上限数との比較に基づいて、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できるか否かを判定する
ことを特徴とする通信装置。 - 前記格納部は、前記グループ毎に、前記第1の学習優先度で学習されたアドレスを前記テーブルに保持しておく時間を表す第1のエージング時間、および前記第2の学習優先度で学習されたアドレスを前記テーブル保持しておく時間を表す第2のエージング時間を格納し、
前記学習制御部は、前記第1の学習優先度で前記テーブルに登録されているアドレスに対して前記第1のエージング時間でエージング処理を行い、前記第2の学習優先度で前記テーブルに登録されているアドレスに対して前記第2のエージング時間でエージング処理を行う
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の通信装置。 - フレーム転送を制御するための転送情報を格納するテーブルに、受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を登録することにより、前記受信フレームの送信元アドレスを学習するアドレス学習方法であって、
指定されたグループ毎に、第1の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第1の上限数、および前記第1の学習優先度よりも低い第2の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第2の上限数を格納する格納部を参照して、前記受信フレームの送信元アドレスを学習するか否かを判定する処理において、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少ないときは、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できると判定し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数に達しているときは、受信フレームに対応するグループにおける前記第2の学習優先度でのアドレスの学習数と、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第2の上限数との比較に基づいて、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できるか否かを判定し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少なく、且つ、各グループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数の合計が、前記テーブルの最大エントリ数よりも少ないときは、前記受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を前記テーブルの空きエントリに格納する
ことを特徴とするアドレス学習方法。 - フレーム転送を制御するための転送情報を格納するテーブルに、受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を登録することにより、前記受信フレームの送信元アドレスを学習するアドレス学習方法であって、
指定されたグループ毎に、第1の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第1の上限数、および前記第1の学習優先度よりも低い第2の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第2の上限数を格納する格納部を参照して、前記受信フレームの送信元アドレスを学習するか否かを判定する処理において、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少ないときは、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できると判定し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数に達しているときは、受信フレームに対応するグループにおける前記第2の学習優先度でのアドレスの学習数と、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第2の上限数との比較に基づいて、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できるか否かを判定し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少なく、且つ、各グループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数の合計が、前記テーブルの最大エントリ数よりも少ないときは、前記受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を、前記第2の学習優先度でアドレスが登録されているエントリの1つに格納する
ことを特徴とするアドレス学習方法。 - フレーム転送を制御するための転送情報を格納するテーブルに、受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を登録することにより、前記受信フレームの送信元アドレスを学習するアドレス学習方法であって、
指定されたグループ毎に、第1の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第1の上限数、および前記第1の学習優先度よりも低い第2の学習優先度で学習可能なアドレスの上限数を表す第2の上限数を格納する格納部を参照して、前記受信フレームの送信元アドレスを学習するか否かを判定する処理において、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少ないときは、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できると判定し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数に達しているときは、受信フレームに対応するグループにおける前記第2の学習優先度でのアドレスの学習数と、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第2の上限数との比較に基づいて、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できるか否かを判定し、
受信フレームに対応するグループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数が、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている前記第1の上限数よりも少なく、且つ、各グループにおける前記第1の学習優先度でのアドレスの学習数の合計が、前記テーブルの最大エントリ数に達しているときは、前記受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を、前記第1の学習優先度でアドレスが登録されているエントリの1つに格納する
ことを特徴とするアドレス学習方法。 - フレーム転送を制御するための転送情報を格納するテーブルに、受信フレームの送信元アドレスおよび対応する転送情報を登録することにより、前記受信フレームの送信元アドレスを学習するアドレス学習方法であって、
指定されたグループ毎に前記テーブルへのアドレスの登録の優先度を表す複数の学習優先度に対してそれぞれ学習可能なアドレスの上限数を格納する格納部を参照して、前記受信フレームの送信元アドレスを学習するか否かを判定する処理において、
受信フレームに対応するグループおよび前記受信フレームに付与されているフレーム優先度に基づいて学習優先度を選択し、
受信フレームに対応するグループにおける、学習優先度を選択する処理により選択された前記学習優先度でのアドレスの学習数と、前記受信フレームに対応するグループに対して与えられている、学習優先度を選択する処理により選択された前記学習優先度に対応する上限数との比較に基づいて、前記受信フレームの送信元アドレスを学習できるか否かを判定する
ことを特徴とするアドレス学習方法。
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