JPH0646062A - 統合ネットワークシステムにおけるアドレス解決方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】統合ネットワークシステムにおいて、ネットワ
ーク接続装置がパケットを中継する際に、宛先の物理ア
ドレスを求める処理を軽減させる。 【構成】ネットワーク３〜６を接続するネットワーク接
続装置１、２の経路制御手段２０が、通信端末８〜１２
間のパケット中に存在する送信元物理アドレスと、送信
元ネットワークアドレスから、ネットワークアドレスと
物理アドレスとの対応を学習し、アドレス解決テーブル
２２に登録する。この登録情報は、経路制御テーブル２
１を用いて決定される宛先の物理アドレスを求めるのに
利用される。 【効果】ネットワークアドレスと物理アドレスとの対応
を学習することにより、宛先の物理アドレスが容易に求
まる。したがって、ネットワーク接続装置のパケット転
送スループットが向上し、結果的に統合ネットワークシ
ステム全体のスループットが向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信端末が接続される
複数のネットワークをネットワーク接続装置で相互接続
した統合ネットワークシステムに係り、特にそのアドレ
ス解決方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず本発明を適用することが可能なシス
テムの例を以下に説明する。このシステムは、通信端末
が接続される複数のネットワークと、これらを相互接続
する一つ以上のネットワーク接続装置からなる統合ネッ
トワークシステムであって、ネットワーク接続装置が、
システム内で一意に定められたアドレス（以下ネットワ
ークアドレスと称す）を用いて通信端末間で受け渡しさ
れるパケットの経路制御を行なう。この経路制御によ
り、ネットワーク接続装置は該当パケットをどのネット
ワークに送ればよいかを判断し、また、送出ネットワー
ク内の宛先（これはネットワーク接続装置、通信端末の
いずれであってもよい）のネットワークアドレスを得
る。ネットワーク接続装置が経路制御により得た結果に
よりパケットを送信する際に、送出ネットワーク内での
宛先の、物理インタフェースのアドレス（以下物理アド
レスと称す）をパケットに付加する。

【０００３】例えば、ネットワーク接続装置がＩＳＯ
（International Organization for Standardization）
のＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデル
の第３層で中継を行なう装置（一般にはこれをルータと
いう）であるとき、ネットワークアドレスは第３層のア
ドレスに相当し、統合ネットワークシステム内で一意で
ある。また、物理アドレスは第２層のアドレスに相当
し、属しているネットワーク内でのみ一意である。

【０００４】このようなシステムにおいて、端末間の通
信プロトコルにＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control P
rotocol/Internet Protocol）を用いたネットワーク接
続装置の動作はコマー：インターネットワーキング・ウ
ィズ・ＴＣＰ／ＩＰ ボリューム２（１９９１年）第３
７頁から５８頁：プレンティス・ホール社（Ｄ．Ｅ．Co
mer:Internetoworking with TCP/IP (1991) pp.37-58:p
rentice Hall）に詳述されている。以下ではこれを第一
の公知例と称す。

【０００５】この、第一の公知例によれば宛先のネット
ワークアドレスから宛先の物理アドレスを得るために、
ネットワークアドレスと物理アドレスとのマッピングテ
ーブル（本公知例ではアドレス解決キャッシュと記述さ
れている。以下では、用語統一のためアドレス解決テー
ブルと称す）を備えている。宛先のネットワークアドレ
スがアドレス解決テーブルに登録されていない場合、当
該ネットワーク内でのブロードキャストパケット（宛先
のネットワークアドレスを中に含む）を送信し、宛先か
らの応答により物理アドレスを得る。これを以下ではア
ドレス解決プロトコルと称す。ネットワーク接続装置は
本プロトコルにより得た物理アドレスをパケットに付加
し、ネットワークに当該パケットを送信する。アドレス
解決プロトコルにより得たネットワークアドレスと物理
アドレスの対応関係は、アドレス解決テーブルに登録す
る。アドレス解決テーブルの各エントリにはタイマが付
随しており、登録から一定時間経過したエントリは（古
い情報となったので）削除される。

【０００６】上述したアドレス解決プロトコルは、プラ
マー：アン・イーサネット・アドレス・レゾリューショ
ン・プロトコル（１９８２年）：アール・エフ・シー８
２６：エム・アイ・ティー(D.Plummer:An Ethernet Add
ress Resolution Protocol (1982):RFC-826:MIT)に詳述
されている。以下ではこれを第二の公知例と称す。

【０００７】第二の公知例には、宛先のネットワークア
ドレスがアドレス解決テーブルに登録されている確率
（アドレス解決テーブルヒット率）を高めるために、通
信端末（これを通信端末Ｘとする）が、他の通信端末
（これを通信端末Ｙとする）からのパケットを受信した
ときに、通信端末Ｘのアドレス解決テーブル中の、通信
端末Ｙに関するエントリに付随するタイマをリセットす
る方法が記述されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の、アド
レス解決テーブル未登録によるアドレス解決プロトコル
は、その実行により通信端末間のパケットが遅延し、更
にネットワークにブロードキャストパケットを発生させ
る。この結果、ネットワーク接続装置のパケット転送ス
ループットが低下すると共に、ネットワークの実効スル
ープットも低下する。

【０００９】また、第一の公知例によると、登録から一
定時間（第一の公知例中では１０分としている）経過す
るとエントリが削除されてしまう。このため、たとえ該
当する通信端末が頻繁に通信を行っていたとしても、一
定時間毎にエントリがクリアされるため、必ずアドレス
解決プロトコルが実行され、統合ネットワークシステム
のスループットが低下する。

【００１０】「１０分」という値は通信端末各々に対応
していることに注意されたい。例えばシステム内に１０
００個の通信端末が接続されたとすると、平均して０．
６秒に一回、どこかの通信端末に対するエントリがなく
なり、アドレス解決の必要のあるネットワーク接続装置
（当該通信端末が属するネットワークに直結し、当該通
信端末宛にパケットを送信するもの）が全てブロードキ
ャストパケットを発生させることになる。

【００１１】次に、第二の公知例に示されている、タイ
マリセットの方法をネットワーク接続装置に拡張して適
用した場合には、以下の問題がある。

【００１２】あるネットワークにネットワーク接続装置
が複数（ネットワーク接続装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）接続し
ており、当該ネットワーク内の通信端末（通信端末Ｘ）
と通信を行う場合を考える。例えば、ネットワーク接続
装置Ａと通信端末Ｘとが通信を行っているところへ、他
のネットワーク接続装置Ｂが通信端末Ｘと通信を行おう
とする時、ネットワーク接続装置Ｂはアドレス解決プロ
トコルを実行しなければならない。次に、ネットワーク
接続装置Ｃが通信端末Ｘと通信を行おうとする時も、や
はりネットワーク接続装置Ｃはアドレス解決プロトコル
を実行しなければならない。ネットワーク接続装置Ｄに
ついても同様である。

【００１３】本発明の目的は、ネットワーク接続装置や
通信端末がネットワークアドレスから物理アドレスを求
める際に、当該ネットワークアドレスがアドレス解決テ
ーブルに登録されている確率を向上させることにある。
これによって、例えばアドレス解決プロトコル等のよう
なスループット低下要因となる処理の実行を抑制し、統
合ネットワークシステム全体としてのスループットを飛
躍的に向上させるものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ネットワーク接続装置あるいは通信端末
が、接続しているネットワークを流れている通信端末間
のパケットを受信する、しないにかかわらず、当該パケ
ットに書かれている情報からアドレス解決テーブルに必
要な情報を学習することに特徴がある。例えば、通信端
末間のパケット中に存在する送信元物理アドレスと、送
信元ネットワークアドレスから、ネットワークアドレス
と物理アドレスとの対応関係を学習するものである。

【００１５】本発明のアドレス解決方法によれば、ネッ
トワーク接続装置あるいは通信端末の経路制御手段が、
宛先のいかんにかかわらず、接続されているネットワー
クを流れている通信端末間のパケットの少なくとも送信
元物理アドレス及び送信元ネットワークアドレスを逐一
抽出し、抽出した該物理アドレスとネットワークアドレ
スとの対応関係をアドレス解決テーブルに登録し、受信
したパケットの中に存在する宛先ネットワークアドレス
から、宛先のネットワーク番号を検索し、抽出されたネ
ットワーク番号を用いて、経路制御テーブルから受信し
たパケットの宛先に到達するために必要な次の配送先の
ネットワーク及びこのネットワーク内のアドレスを求
め、この配送先のネットワークアドレスを用いて上記ア
ドレス解決テーブルから配送先の物理アドレスを求め
る。

【００１６】

【作用】ネットワーク接続装置あるいは通信端末は、通
信端末間のパケットの中に存在する宛先ネットワークア
ドレスから、パケットの宛先が属しているネットワーク
のネットワーク番号を得て、当該パケットの経路制御を
行う。具体的には、統合ネットワークシステムの接続状
態を示している経路制御テーブルと呼ばれるテーブルか
ら当該パケットの宛先に到達するために必要な、次の配
送先のネットワーク接続装置、あるいは通信端末のネッ
トワークアドレスと、どのネットワークに送出すれば良
いかの情報を得る。

【００１７】パケットを送出すべきネットワークに送出
する際はさらに、次の中継先のネットワーク接続装置、
あるいは通信端末の物理アドレスを付加する必要があ
る。そのために上記情報を用いて、アドレス解決テーブ
ルにアクセスし、中継先のネットワーク接続装置、ある
いは通信端末の物理アドレスを得る。この物理アドレス
を当該パケットに付加して、経路制御により得た送出す
るべきネットワークに送出する。登録されていないとき
は、アドレス解決プロトコルを実行すればよい。

【００１８】本発明のアドレス解決方法によれば、アド
レス解決テーブルのヒット率が大幅に上昇する。例え
ば、あるネットワークにネットワーク接続装置が複数
（ネットワーク接続装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）接続されてお
り、当該ネットワーク内の通信端末（通信端末Ｘ）と通
信を行う場合を考える。ネットワーク接続装置Ａと通信
端末Ｘとが通信を行っているとき、通信端末Ｘに関する
ネットワークアドレスと物理アドレスとの対応関係は、
同時に他のネットワーク接続装置Ｂ、Ｃ、Ｄにも学習さ
れる。このため、例えば次にネットワーク接続装置Ｂが
通信端末Ｘと通信を行おうとしたとき、アドレス解決テ
ーブルに通信端末Ｘの情報が登録されているため、アド
レス解決プロトコルを実行する必要がなく、アドレス解
決テーブルのヒット率が向上する。同様にネットワーク
接続装置Ｃ、Ｄが通信端末Ｘと通信を行おうとした場合
も、アドレス解決プロトコルは実行されない。従って、
アドレス解決テーブルのヒット率が大幅に上昇する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の第一の実施例を説明する。ま
ず、図１に本発明を適用した統合ネットワークシステム
の構成例を示す。ネットワーク接続装置１、２により、
通信端末８〜１２の接続されたネットワーク３〜６が相
互接続されている。ネットワーク３〜６の内部では、Ｉ
ＳＯ（International Organization for Standardizati
on）のＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モ
デルの第２層以下で各通信端末が相互接続されている。
例えば、ネットワーク４は、ＯＳＩの参照モデルの第２
層で通信端末間のパケットの中継を行うブリッジ装置１
９により相互接続された、複数のローカルエリアネット
ワーク（ＬＡＮ）１８により構成される。ネットワーク
接続装置１、２は、ＯＳＩの参照モデルの第３層で通信
端末間パケットの中継を行う装置である。

【００２０】統合ネットワークシステムでは、システム
内で一意であるネットワークアドレス７０を定義し、個
々のネットワーク接続装置１、２のインタフェース１３
〜１７、通信端末８〜１２、ネットワーク３〜６に割り
振る。このネットワークアドレスは、ＯＳＩ参照モデル
の第３層で扱うアドレスである。図１には、個々のネッ
トワーク３〜６に割り振られたネットワークアドレス７
０のみを示した。ネットワークアドレス７０は例えば３
２ビットからなり、これを８ビットずつの４組に分けて
１０進数で表現する方法が一般的であり、図１に示した
ネットワークアドレス７０はこの表記法に従っている。

【００２１】ネットワークアドレスは、属しているネッ
トワーク番号を表すフィールドと、そのネットワーク内
の各要素（ネットワーク接続装置のインタフェース１３
〜１７、通信端末８〜１２、ネットワーク３〜６）を識
別するフィールドに分割される。図１の例では上位１６
ビットがネットワーク番号、下位１６ビットが要素識別
子となっている。ネットワーク３のネットワークアドレ
ス７０は133.144.0.0であるが、これはネットワーク番
号が133.144、要素識別子が0.0であることを示してい
る。

【００２２】ネットワーク接続装置１、２のインタフェ
ース１３〜１７、通信端末８〜１２の各々には、上記ネ
ットワークアドレス７０の他に、ＯＳＩの第２層で扱う
アドレスであり統合ネットワークシステムへの物理イン
タフェースのアドレスである物理アドレスが付与されて
いる。この物理アドレスは、自分が属しているネットワ
ーク内でのみ有効な情報であり、ネットワーク内部の経
路制御に用いられる。

【００２３】表１にネットワーク接続装置１、２のイン
タフェース１３〜１７、通信端末８〜１２のネットワー
クアドレス７０と物理アドレス８０を示した。ネットワ
ーク接続装置１はネットワーク３、４、５への３つのイ
ンタフェース１３、１４、１５を備えるので、ネットワ
ークアドレス７０を３個持つ。同様にネットワーク接続
装置２はネットワークアドレス７０を２個持つ。同一ネ
ットワークに接続されているネットワーク接続装置のイ
ンタフェースと、通信端末のネットワークアドレスは、
ネットワーク番号フィールドが等しく、要素識別子が異
なる。例えばネットワーク接続装置１のインタフェース
１３と通信端末８は、共通のネットワーク番号133.144
を有している。

【００２４】

【表１】

【００２５】ネットワーク接続装置１は、経路制御手段
２０、経路制御テーブル２１及びアドレス解決テーブル
２２を備えており、通信端末８〜１２間で受け渡しされ
るパケットの経路制御を行う。ネットワーク接続装置２
も同様な構成を持つ。

【００２６】経路制御テーブル２１の一例を図２に示
す。ネットワーク接続装置２にも同様なフォーマットを
持つテーブルが存在する。経路制御テーブル２１の内容
は、ネットワーク接続装置１、２の間で実行される制御
プロトコルによって動的に形成されてもよいし、予め管
理者が登録することにより静的に形成されてもよい。

【００２７】経路制御テーブル２１には、特定のネット
ワークが自分のどのインタフェースを通して到達可能で
あるか、また、そのインタフェースを通してパケットを
送出したとき、送出ネットワーク内での宛先をどこにす
ればよいか、の情報が書かれている。送出ネットワーク
内での宛先＝「Ｎｕｌｌ」は、当該ネットワークに自ネ
ットワーク接続装置が直結されていることを示す。

【００２８】図２の例では、ネットワーク接続装置１
が、ネットワーク番号フィールド＝133.144であるネッ
トワークアドレス７０を宛先としたパケット（すなわち
ネットワーク３内の要素、例えば通信端末８宛のパケッ
ト）を中継するときには、インタフェース１３を通じ
て、パケットに書かれている宛先ネットワークアドレス
に直接送信すればよい。これは経路制御テーブル２１の
一番最初のエントリから判断できる。これに対し、同じ
ネットワーク接続装置１が、ネットワーク番号フィール
ド＝133.147であるネットワークアドレス７０を宛先と
したパケット（すなわちネットワーク６内の要素、例え
ば通信端末１２宛のパケット）を中継するときには、イ
ンタフェース１４を通じて、ネットワークアドレス＝13
3.145.0.2を持つネットワーク接続装置２に送信する。
これは経路制御テーブル２１の一番最後のエントリから
判断できる。

【００２９】図２に示した通り、経路制御テーブル２１
からは、送出ネットワーク内での宛先のネットワークア
ドレス７０を得ることが出来る。ネットワーク接続装置
１、２の経路制御手段２０は、この送出ネットワーク内
での宛先のネットワークアドレス７０から、送出ネット
ワーク内での宛先の物理アドレスを得て、当該パケット
に付加して送信する。このため、ネットワーク接続装置
１、２は、ネットワークアドレス７０から物理アドレス
を得るためのマッピングテーブルであるアドレス解決テ
ーブル２２を持っている。図３に、アドレス解決テーブ
ル２２の一例を示す。このアドレス解決テーブル２２
は、ネットワーク接続装置１が直結されるネットワーク
３、４、５に属している各要素の、ネットワークアドレ
ス７０に対応する物理アドレス８０を求めるものであ
る。

【００３０】例えば、先に図２の説明で示した２つの例
で言えば、以下のようになる。

【００３１】通信端末８宛のパケットは、経路制御テー
ブル２１からの情報により、直接送信すればよいことが
分かった。アドレス解決テーブル２２の一番最初に書か
れているエントリから、通信端末８（ネットワークアド
レス＝133.144.0.2）の物理アドレス８０が「００１
０」と求まるため、ネットワーク接続装置１は宛先物理
アドレス＝００１０を当該パケットに付加してネットワ
ーク３に送信する。通信端末８は、宛先物理アドレスが
自物理アドレスと一致しているので当該パケットを受信
する。

【００３２】一方、通信端末１２宛のパケットは、経路
制御テーブル２１からの情報により、ネットワークアド
レス＝133.145.0.2であるネットワーク接続装置２に送
信すればよいことが分かった。アドレス解決テーブル２
２の二番目のエントリから、ネットワークアドレス＝13
3.145.0.2に対応する物理アドレス８０が「０００４」
と求まるため、ネットワーク接続装置１の経路制御手段
２０は宛先物理アドレス＝０００４を当該パケットに付
加してネットワーク４に送信する。ネットワーク接続装
置２は、宛先物理アドレスが自物理アドレスと一致して
いるので当該パケットを受信し、ネットワーク接続装置
２での経路制御とアドレス解決を行う。この結果当該パ
ケットは、ネットワーク接続装置２よりネットワーク６
へ中継され、当該パケットに付加された宛先物理アドレ
スは、通信端末１２の物理アドレスとなり、最終的に通
信端末１２が当該パケットを受信する。

【００３３】アドレス解決テーブル２２の内容は動的に
形成され、その各エントリにはタイマが付随しておりエ
ントリ登録時からの時間（Ａｇｅ）として示されてい
る。

【００３４】次に図４〜図６に、通信端末８から通信端
末１２宛にパケットを送信したときの詳細な流れを示
す。まず、通信端末８からネットワーク３に送出された
パケット７は図４の（１）のようになる。すなわち、宛
先物理アドレス８１がネットワーク接続装置１のインタ
フェース１３の物理アドレス、送信元物理アドレス８２
が通信端末８の物理アドレスであり、宛先ネットワーク
アドレス７１が通信端末１２のネットワークアドレス、
送信元ネットワークアドレス７２が通信端末８のネット
ワークアドレスである。宛先／送信元のネットワークア
ドレス７１、７２は最後まで変化しない。「制御」の部
分９０には、この部分以降のパケット７の内容が従うプ
ロトコルの種類や、パケットの長さに関する情報等が記
述される。

【００３５】インタフェース１３から当該パケット７を
受信したネットワーク接続装置１の経路制御手段２０
は、パケットから物理ヘッダを外し、図４（２）の形に
する。宛先ネットワークアドレス７１のネットワーク番
号フィールド133.147が自分の経路制御テーブル２１に
「インタフェース１４で送出＆133.145.0.2宛」として
登録されており、更にアドレス解決テーブル２２により
「133.145.0.2の物理アドレスは０００４」と求まる。

【００３６】ネットワーク接続装置１からネットワーク
４に送出されたパケットは図４（３）となる。すなわ
ち、宛先物理アドレス８１がネットワーク接続装置２の
インタフェース１６の物理アドレス、送信元物理アドレ
ス８２がネットワーク接続装置１のインタフェース１４
の物理アドレスである。但し、ネットワーク接続装置１
の経路制御手段２０は送信時に「物理アドレス０００
４」を宛先としてパケットに付加しているだけに過ぎ
ず、ネットワーク接続装置２に対して送信していること
は意識していない。

【００３７】インタフェース１６から当該パケットを受
信したネットワーク接続装置２の経路制御手段２０は、
パケット７から物理ヘッダを外し、図４（４）の形にす
る。宛先ネットワークアドレス７１のネットワーク番号
フィールド133.147が自分の経路制御テーブル２１に
「インタフェース１７で送出＆直接送信（宛先＝「Nul
l」）」として登録されており、更にアドレス解決テー
ブル２２により「133.147.0.2の物理アドレスは００１
４」と求まる。

【００３８】ネットワーク接続装置２からネットワーク
６に送出されたパケット７は図４（５）となる。すなわ
ち、宛先物理アドレス８１が通信端末１２の物理アドレ
ス、送信元物理アドレス８２がネットワーク接続装置２
のインタフェース１７の物理アドレスである。通信端末
１２は、宛先物理アドレス８１が自物理アドレスと一致
するので、当該パケットを受信する。

【００３９】アドレス解決テーブル２１は、ネットワー
ク接続装置１、２の立ち上げ時は空である。ネットワー
ク接続装置１、２の経路制御手段２０は、直結するネッ
トワーク３〜６を流れるパケットの送信元物理アドレス
８２と、送信元ネットワークアドレス７２から学習す
る。

【００４０】図４（１）及び図５にネットワーク接続装
置１が直結するネットワーク３、４、５を流れるパケッ
トを示す。図４（１）及び図５（１）〜（３）は、ネッ
トワーク接続装置１に直結するネットワーク３、４、５
内に存在する通信端末８、９、１０、１１が発したパケ
ットである。図５（４）は、ネットワーク接続装置２自
身が経路制御プロトコル等の目的で生成したパケットで
ある。図５（５）は、ネットワーク接続装置１に直結し
ないネットワーク６内に存在する通信端末１２が発し、
ネットワーク接続装置２により中継されたパケットであ
る。

【００４１】図６にネットワーク接続装置１におけるア
ドレス解決テーブル２２の学習の様子を示す。アドレス
解決テーブル２２は、ネットワーク接続装置１が立ち上
がった直後は空である（図６（１））。

【００４２】図４（１）のパケット７がネットワーク３
に流れると経路制御手段２０は、当該パケットの送信元
ネットワークアドレス７２ (133.144.0.2)と送信元物理
アドレス８２(００１０)を抽出し、アドレス解決テーブ
ル２２に登録する。登録後のアドレス解決テーブル２２
の内容を図６（２）に示す。ここで、登録からの経過時
間を示すＡｇｅの単位は秒とする。登録時、Ａｇｅは０
に設定される。Ａｇｅの値はバックグラウンド処理によ
って１秒ごとにインクリメントされるものとする。

【００４３】次に、図５（１)に示すパケット７がネッ
トワーク４に流れると、経路制御手段２０は、前回と同
様に、送信元ネットワークアドレス８２(133.145.0.3)
と送信元物理アドレス５２（００１１）から、アドレス
解決テーブル２２にエントリを登録する。今回の登録が
前回の登録から５秒経過しているものとすれば、アドレ
ス解決テーブル２２は図６（３）となる。すなわち、最
初のエントリのＡｇｅの値が５となり、今回登録したエ
ントリのＡｇｅが０となる。

【００４４】更に、図５（２）〜（４）のパケットが連
続してネットワーク４、５に流れると、同様に登録し、
今回と前回の登録間隔が５秒だとすると、アドレス解決
テーブル２２の内容は図６（４）となる。

【００４５】続いて、図５（５）のパケットがネットワ
ーク４に流れたとする。ネットワーク接続装置１の経路
制御手段２０は、このパケットの情報についてはアドレ
ス解決テーブル２２に反映しない（図６（４）のま
ま）。この理由を以下に述べる。

【００４６】図５（５）のパケットはネットワーク接続
装置１に直結しない、ネットワーク６に接続されている
通信端末１２が送信元である。一方、ネットワーク接続
装置１の経路制御手段２０は、経路制御により自分が直
結するネットワーク３、４、５のいずれにパケットを送
信するかを判断し、送信ネットワーク内での宛先ネット
ワークアドレス７１を得、アドレス解決テーブル２２に
より、そのネットワークアドレスから物理アドレス８１
を得る。すなわち、アドレス解決テーブル２２に登録す
るエントリは、ネットワーク接続装置１が直結するネッ
トワーク３、４、５内に存在するネットワークアドレス
に関するもののみで良いことになる。

【００４７】以上の理由により、図５（５）のパケット
の情報はアドレス解決テーブル２２に反映されない。送
信元が直結ネットワーク上にあるかどうかは、送信元ネ
ットワークアドレス７２のネットワーク番号フィールド
の値が、当該パケットを受信したネットワークのネット
ワークアドレスと一致することにより、あるいはネット
ワーク番号フィールドの値が経路制御テーブル２１に、
送出ネットワーク内での宛先＝「Ｎｕｌｌ」として登録
されている、等により判断できる。これにより、不要な
情報をアドレス解決テーブル２２に登録することを防
ぐ。

【００４８】次に、再び図４（１）のパケットがネット
ワーク３に流れると、これに関するエントリは既にアド
レス解決テーブル２２に登録されているので、当該エン
トリのＡｇｅのみを０とする。前回登録より５秒経過し
ているものとすれば、アドレス解決テーブル２２の内容
は図６（５）となる。

【００４９】図７に、ネットワーク接続装置１のブロッ
ク構成を示す。ネットワーク接続装置の経路制御手段２
０は、学習機構２７〜２９、経路制御・フレーム処理機
構３３、経路制御テーブルコントローラ機構３４、アド
レス解決機構３５及びアドレス解決テーブルコントロー
ラ３６を備えている。

【００５０】パケット送受信は、図７に示すネットワー
ク接続装置１内において次のように処理される。まず、
インタフェース１３〜１５から、ネットワーク送受信機
構２３Ａ〜２３Ｃを経由して入力したパケットは、一旦
受信バッファ機構２４〜２６に蓄えられる。このパケッ
トは次に経路制御手段２０の学習機構２７〜２９に渡さ
れ、パケットの送信元ネットワークアドレスと送信元物
理アドレスの学習を行なう。具体的には、送信元ネット
ワークアドレス７０と送信元物理アドレス８０の組をア
ドレス解決テーブルコントローラ機構３６に通知し、ア
ドレス解決テーブル２２への登録要求を行なう。その
後、宛先物理アドレスが受信インタフェースの物理アド
レスと一致するパケットについて、送信元物理アドレス
と宛先物理アドレスを除去し、経路制御・フレーム処理
機構３３へ渡す。宛先物理アドレスが受信インタフェー
スの物理アドレスと一致しないパケットは廃棄する。
尚、前述した、パケットの送信元が直結ネットワーク上
にあるかどうかの判断も学習機構２７〜２９が行う。

【００５１】経路制御・フレーム処理機構３３は、学習
機構２７〜２９から渡されたパケットについて、その宛
先ネットワークアドレスを元に、パケットの経路制御及
びフレーム処理を行なう。具体的には、宛先ネットワー
クアドレス７０からネットワーク番号部分を抽出し、経
路制御テーブルコントローラ機構３４に通知して、経路
制御テーブル２１への検索要求を行なう。検索により、
送出すべきネットワークのインタフェースと、送出ネッ
トワーク内での宛先のネットワークアドレスを得る。送
出ネットワーク内での宛先のネットワークアドレスはア
ドレス解決機構３５に通知し、アドレス解決処理を実行
させる。アドレス解決機構３５は、渡されたネットワー
クアドレス７０をアドレス解決テーブルコントローラ３
６に通知し、アドレス解決テーブル２２への検索要求を
行ない、検索結果により得た物理アドレス８０を経路制
御・フレーム処理機構３３へ通知する。

【００５２】経路制御・フレーム処理機構３３は、渡さ
れた物理アドレスを宛先物理アドレス、先程の経路制御
テーブル２１への検索によって得た送出すべきインタフ
ェースの物理アドレスを送信元物理アドレスとしてパケ
ットに付加する。その後で、送出すべきインタフェース
に対応した送信バッファ機構３０〜３２に前記付加処理
後のパケットを書き込む。送信バッファ機構３０〜３２
に書き込まれたパケットは、ネットワーク送受信機構２
３Ａ〜２３Ｃを介して、対応するインタフェース１３〜
１５からネットワーク３〜５に送信される。

【００５３】経路制御テーブル２１に、宛先ネットワー
クアドレスのネットワーク番号が登録されていなかった
場合、経路制御・フレーム処理機構３３は当該パケット
を廃棄する。このとき、エラーメッセージを作成し、当
該パケットの送信元に通知してもよい。

【００５４】アドレス解決テーブル２２に、送出ネット
ワーク内での宛先のネットワークアドレスが登録されて
いなかった場合、アドレス解決機構３５は、従来の技術
の項で述べたアドレス解決プロトコルを実行してもよ
い。最終的に物理アドレスを得ることができなかったと
き、経路制御・フレーム処理機構３３は当該パケットを
廃棄する。この時、エラーメッセージを生成し、当該パ
ケットの送信元に通知してもよい。

【００５５】図７のネットワーク接続装置は、各々のブ
ロックを専用のハードウエアで構成してもよいが、マイ
クロプロセッサ、メモリ及びプログラムの組合せでも実
現できる。一例として、図８に、ＣＰＵを用いたネット
ワーク接続装置１のハードウェア構成例を示す。図７の
ブロック構成におけるネットワーク送受信機構２３Ａ〜
２３Ｃは、それぞれネットワークコントローラ６０〜６
２により実現される。また、図７の受信バッファ機構２
４〜２６及び送信バッファ機構３０〜３２は、バッファ
メモリ６３により実現される。ネットワークコントロー
ラ６０〜６２は、データバス６６を介してバッファメモ
リ、ＣＰＵ６４、メインメモリ６５と接続されている。
さらに、ＣＰＵ６４、メインメモリ６５はシステムバス
６７を介してアドレス解決テーブルコントローラ３６、
経路制御テーブルコントローラ３４と接続されている。
なお、アドレス解決コントローラ３６、アドレス解決テ
ーブル２２、経路制御コントローラ３４、経路制御テー
ブル２１は、図７と同じものを示す。図７に示した経路
制御手段２０のその他の機構は、図８におけるＣＰＵ６
４とメインメモリ６５及びこのメモリにストアされたは
プログラムの連携により実現される。

【００５６】次に、図８のネットワーク接続装置１によ
るパケット中継を図９及び図１０のフローを用いて説明
する。このフローは、プログラムとしてメインメモリ６
５にストアされ、ＣＰＵ６４によって逐一読み出され、
実行される。ネットワーク接続装置１は、宛先物理アド
レス８１が自物理アドレスと一致するパケットのみを受
信する（ステップ１００、１０１）。経路制御手段２０
は、受信パケットから送信元ネットワークアドレス７２
のネットワーク番号を抽出し、抽出したネットワーク番
号が、当該パケットを受信したインタフェースが直結す
るネットワークのネットワーク番号と一致するかどうか
のチェックを行う(１０２、１０３）。一致したとき、
アドレス解決テーブル２２への学習を行う。すなわち、
送信元ネットワークアドレス７２、送信元物理アドレス
８２を抽出し(１０４)、アドレス解決テーブル２２へ登
録し(１０５)、登録エントリのＡｇｅを０とする(１０
６)。学習の後、及びステップ１０３でネットワーク番
号が一致しなかったときは、以下に示す経路制御を行
う。

【００５７】最初に、経路制御に不必要な宛先、送信元
物理アドレス８２を除去する（１０７）。次に、宛先ネ
ットワークアドレス７１のネットワーク番号を抽出し、
抽出したネットワーク番号が経路制御テーブル２１に登
録されているかを調べる（１０８、１０９）。登録され
ていない場合、当該パケットを廃棄して終了する（１１
０、１１６）。登録されている場合、経路制御テーブル
２１に書かれている送出ネットワーク内宛先のネットワ
ークアドレスを抜き出し、このアドレスがアドレス解決
テーブル２２に登録されているかを調べる（１１０、１
１１）。登録されていない場合、当該パケットを廃棄し
て終了する（１１２、１１７）。登録されている場合、
アドレス解決テーブル２２に書かれている物理アドレス
を宛先物理アドレス８１として、また、送出インタフェ
ースの物理アドレスを送信元物理アドレス８２として当
該パケットに付加する（１１３）。最後に、送出インタ
フェースに対し送信要求をかけ、当該パケットを送信す
る（１１４、１１５）。

【００５８】ステップ１００で、宛先物理アドレス８１
が自物理アドレスと一致しないパケットの扱いは以下の
ようになる。まず、送信元ネットワークアドレス７２の
ネットワーク番号を抽出する（１３０）。抽出したネッ
トワーク番号が、当該パケットを受信したインタフェー
スが直結するネットワークの番号と一致するかどうかの
チェックを行う（１３１）。一致したとき、アドレス解
決テーブル２２への学習を行って終了する。すなわち、
送信元ネットワークアドレス７２、送信元物理アドレス
８２を抽出し(１３２)、アドレス解決テーブル２２へ登
録し(１３３)、登録エントリのＡｇｅを０として(１３
４)、終了する。

【００５９】本発明の第二の実施例のパケット中継のフ
ローを図１１に示す。第二の実施例では、パケットの送
信元ネットワークアドレスのネットワーク番号と、直結
ネットワークのネットワーク番号との一致チェックを行
わないことに特徴がある。これは、比較的小規模なシス
テムで、ネットワーク接続装置の性能を高めたいときに
効果があると考えられる。この理由を以下に示す。すな
わち、アドレス解決テーブル２２に登録するネットワー
クアドレスは、直結ネットワーク内に存在するもののみ
有効であるが、２つのネットワークを１つのネットワー
ク接続装置で接続したような小規模ネットワークシステ
ムでは、パケットの送信元ネットワークアドレスのネッ
トワーク番号は、必ず直結ネットワークのネットワーク
番号となる。したがって、第一の実施例で示したような
直結判断（ステップ１０３）は不要であり、この処理を
省くことでネットワーク接続装置のパケット中継性能を
高めることができる。以上が第二の実施例を挙げる理由
である。図１１において、物理アドレス一致によるパケ
ット受信後（１００、１０１）、送信元ネットワークア
ドレスのチェックを行わずにアドレス解決テーブル２２
への学習を行っている（１０４、１０５、１０６）。ス
テップ１０７以降の処理は第一の実施例と同一であるた
め（図１０と同一）、図１１に続く処理は説明を省略す
る。

【００６０】本発明の第三の実施例のパケット中継フロ
ーを図１２に示す。第三の実施例では、アドレス解決テ
ーブル２２に所望のネットワークアドレスが登録されて
いないときに、アドレス解決プロトコルを実行すること
に特徴がある。図１２の前の処理（ステップ１００〜１
０７及びステップ１３０〜１３４）は、第一の実施例の
パケット中継フロー（１）（図９）と同一である。ステ
ップ１０８〜１１６も第一の実施例で示した通りの処理
である。アドレス解決テーブル２２に所望のネットワー
クアドレスが登録されていない場合、アドレス解決プロ
トコルを実行する（１５０）。アドレス解決プロトコル
の詳細は後述する。アドレス解決プロトコルの実行結果
がＯＫなら（１５１）、ステップ１１３に行き、第一の
実施例で示した通りの処理で当該パケットを送出する。
実行結果がＮＧなら（１５１）、当該パケットを廃棄し
て終了する（１５２）。

【００６１】図１３にアドレス解決プロトコルのフロー
を示す。このフロー内で扱うパケット７のフォーマット
７Ｆを図１４に示す。最初に、経路制御より得た送出ネ
ットワークに向けて、アドレス要求パケットを送信する
（１７０）。アドレス要求パケットは、図１４に示すよ
うに、宛先物理アドレスフィールド８１が全同報として
送られる。この他、パケットの中には、検索するネット
ワークアドレス９３を書きこんでおく。宛先物理アドレ
スフィールドが全同報なので、送出ネットワーク内の全
ての通信端末とネットワーク接続装置（パケットを送信
した装置を除く）がアドレス要求パケットを受信する。
アドレス要求パケットの中に書かれている、検索するネ
ットワークアドレスが自ネットワークアドレスと一致し
た通信端末、あるいはネットワーク接続装置のみが応答
を返す。応答パケットは、図１４に示すように、宛先物
理アドレスフィールド８１が要求元の物理アドレス、対
応物理アドレスフィールド９４が自物理アドレスとして
送られる。

【００６２】アドレス要求パケットを送信したネットワ
ーク接続装置は応答待ちとなり、応答を受信した場合、
応答パケットに基づいてアドレス解決テーブル２２への
登録を行う（１７１、１７２、１７３）。具体的には、
検索ネットワークアドレス９３と対応物理アドレスを抽
出し、このアドレスの組をアドレス解決テーブル２２に
登録し、登録エントリのＡｇｅを０とする。登録後、ア
ドレス解決プロトコル実行結果をＯＫとしてリターンす
る（１７４）。一方、応答を受信しなかった場合（制御
タイマのタイムアウト等で検出）、アドレス解決プロト
コル実行結果をＮＧとしてリターンする（１７５）。本
実施例は、既存のアドレス解決プロトコルに、本発明に
よるアドレス解決テーブルの学習を加えたものである。
これにより、パケットを確実に宛先に中継することを可
能にする。

【００６３】本発明の第四の実施例を図１５ないし図１
７で説明する。まず、図１５はネットワークシステム構
成図であり、この実施例では、アドレス解決テーブル２
２の学習を各通信端末８〜１２にも適用したことに特徴
がある。この例では、通信端末８〜１２においても、パ
ケットの送受信のために経路制御手段２０、経路制御テ
ーブル２１、アドレス解決テーブル２２を用いる。本実
施例の通信端末に用いる経路制御手段２０は、前述した
ネットワーク接続装置１の場合と同様なブロック構成
(図７)、ハードウェア構成（図８)で実現できる。

【００６４】この第四の実施例の通信端末の受信フロー
を図１６に、送信フローを図１７に示す。最初に、図１
６を用いて受信動作を説明する。各通信端末８〜１２の
経路制御手段２０は、宛先物理アドレスが自物理アドレ
スと一致するパケットのみを受信する（ステップ１９
０、１９１）。受信パケットから送信元ネットワークア
ドレスのネットワーク番号を抽出し、抽出したネットワ
ーク番号が、当該パケットを受信したインタフェースが
直結するネットワークのネットワーク番号と一致するか
どうかのチェックを行う（１９２、１９３）。一致した
とき、アドレス解決テーブル２２への学習を行う（１９
４、１９５、１９６）。すなわち、送信元ネットワーク
アドレス、送信元物理アドレスを抽出し、アドレス解決
テーブル２２へ登録し、登録エントリのＡｇｅを０とす
る。学習の後、及びステップ１９３でネットワーク番号
が一致しなかったとき、宛先、送信元物理アドレスを除
去し、上位プロトコルへ当該パケットの受信を通知して
終了する（１９７、１９８）。

【００６５】本フローでは、宛先物理アドレスが自物理
アドレスと一致していないパケットについては何も行っ
ていないが、ステップ１９０でＮＯとなつた後、ステッ
プ１９２〜１９６に相当する処理を行うようにしてもよ
い。この処理は、例えば通信端末９が同一ネットワーク
４内の他の通信端末１０の物理アドレスを学習するもの
である。これは、同一ネットワーク内の通信端末どうし
で頻繁に通信が行われるような場合に有効である。

【００６６】次に、図１７を用いて送信動作を説明す
る。経路制御手段２０は、宛先ネットワークアドレスの
ネットワーク番号を抽出し、抽出したネットワーク番号
が経路制御テーブル２１に登録されているかを調べる
（２１０、２１１）。登録されていない場合、当該パケ
ットの送信を中止して終了する（２１２、２１７）。登
録されている場合、経路制御テーブル２１に書かれてい
る送出ネットワーク内宛先のネットワークアドレスを抜
き出し、このアドレスがアドレス解決テーブル２２に登
録されているかを調べる（２１２、２１３）。登録され
ていない場合、当該パケットを廃棄して終了する（２１
４、２１８）。登録されている場合、アドレス解決テー
ブルに書かれている物理アドレスを宛先物理アドレスと
して、また、自物理アドレスを送信元物理アドレスとし
て当該パケットに付加する（２１５）。最後に、送信要
求をかけ、当該パケットを送信する（２１６）。

【００６７】本フローでは、送出ネットワーク内宛先の
ネットワークアドレスが、アドレス解決テーブルに登録
されていない場合、当該パケットを廃棄するが（ステッ
プ２１８）、ここで第三の実施例で述べたようなアドレ
ス解決プロトコルを実行してもよい。この場合、ステッ
プ２１８の代りに、図１２のステップ１５０〜１５２に
相当する処理が実行される。これは通信相手にばらつき
があり、通信トラフィックがあまり高くない場合に有効
である。

【００６８】本発明の第五の実施例を図１８ないし図２
１により説明する。本実施例では、ネットワーク接続装
置１の経路制御手段２０が受信したパケット７の制御フ
ィールド９０を解析し、プロトコルが定められたもの
（複数でも良い）であるならネットワークアドレスを用
いた中継制御を行い、それ以外のパケットについては物
理アドレスを用いた中継制御を行うことに特徴がある。
ＩＳＯのＯＳＩ参照モデルの第３層（ネットワークアド
レスによってアドレッシングされる層）で中継を行う装
置をルータということは前述したが、第一の実施例から
第四の実施例については、ネットワーク接続装置をルー
タと仮定してきた。ＯＳＩの第２層（物理アドレスによ
ってアドレッシングされる層）で中継を行う装置はブリ
ッジと呼ばれるが、本実施例のネットワーク接続装置
は、ルータの機能とブリッジの機能を合わせ持ってい
る。尚、ブリッジの規約／用語については標準規約IEEE
802.1d:"IEEE Standards for Local and Metropolitan
Area Networks:Media Accress Control (MAC) Bridges
(1990)"に述べられている。このような装置をブリッジ
・ルータと呼ぶことにする。ＯＳＩ参照モデルの第３層
に用いられるプロトコルには、非常に多くのものが提案
されており、これらをすべてサポート可能とするために
は、ブリッジ・ルータも一つの解として妥当である。

【００６９】図１８に第五の実施例におけるネットワー
ク接続装置１のブロック構成を示す。インタフェース１
３ないし１５から、ネットワーク送受信機構２３Ａ〜２
３Ｃを介して入力したパケットは、一旦受信バッファ機
構２４〜２６に蓄えられる。経路制御手段２０は、蓄え
られたパケットの制御フィールドを解析し、プロトコル
が定められたもの以外であるパケットについては、ブリ
ッジ処理機構５０に処理を渡す。ブリッジ処理機構５０
は、ＦＤＢ（フィルタリングデータベース）５２を参照
して、物理アドレスによる中継制御を行う。ＦＤＢ５２
には、各々の物理アドレスを持つ通信端末、あるいはネ
ットワーク接続装置に到達するためには、どのインタフ
ェースを介せばよいか、の情報が書かれている。ＦＤＢ
５２のフォーマットは後述する。ブリッジ処理機構５０
は、ＦＤＢコントローラ５１を介してＦＤＢ５２にアク
セスし、パケットの宛先物理アドレスがＦＤＢ５２に存
在するかどうかを検索する。この検索により、ブリッジ
処理機構５０は、当該パケットを送出するべきインタフ
ェースを知る。その後、当該パケットを、送出するべき
インタフェースの送信バッファ機構３０ないし３２に書
きこむ。

【００７０】送信バッファ機構３０ないし３２に書きこ
まれたパケットは、ネットワーク送受信機構２３Ａ〜２
３Ｃを介して、対応するインタフェース１３〜１５から
ネットワーク３〜５に送信される。ＦＤＢ５２内の情報
は、管理者によってあらかじめ静的に書きこまれていて
もよいが、ブリッジ処理機構５０によって、パケット中
継時に学習されていってもよい。具体的な学習方法の例
を以下に示す。ブリッジ処理機構５０が、渡されたパケ
ットから送信元物理アドレスを抜き出す。抜き出したア
ドレスを持つ通信端末あるいはネットワーク接続装置
は、当該パケットを受信したインタフェースを介した方
向に存在すると考えられるので、抜き出したアドレスと
受信インタフェースの情報をＦＤＢコントローラ５１に
通知し、ＦＤＢ５２への登録を行う。

【００７１】前述したＦＤＢ５２への宛先物理アドレス
の検索において、宛先物理アドレスがＦＤＢ５２に登録
されていなかった場合、ブリッジ処理機構５０は当該パ
ケットを廃棄してもよいし、受信インタフェース以外の
全インタフェースに中継してもよい。その他の機構の動
作は前述した第一の実施例と同一である。

【００７２】図１９にネットワーク接続装置１のＦＤＢ
５２の例を示す。ＦＤＢ５２には、各々の物理アドレス
８０を持つ通信端末、あるいはネットワーク接続装置に
到達するためには、どのインタフェースを介せばよい
か、の情報が書かれている。例えば、図１９の最初のエ
ントリは、物理アドレス００１０を持つ通信端末８が、
ネットワーク接続装置１から見て、インタフェース１３
を介した方向に存在していることを示す。ブリッジ処理
機構５０が、前述したようなＦＤＢ５２の学習を行う場
合、タイマが付随し、エントリ登録時からの時間（Ａｇ
ｅ）として示される。

【００７３】図２０に第五の実施例における、ネットワ
ーク接続装置のパケット中継フローを示す。図２０に続
く処理は、第一の実施例のパケット中継フロー（２）
（図１０）と同一である。ネットワーク接続装置１は、
接続しているネットワーク上を流れる全てのパケットを
受信する（２３０）。次に、受信したパケットの制御フ
ィールドを解析し、プロトコルが定められたものである
かのチェックを行う（２３１）。この例では、ネットワ
ーク接続装置はプロトコルがＩＰ(Internet Protocol)
であるパケットのみをルータとして中継し（１００ない
し１０７）、それ以外のパケットをブリッジとして中継
する（２３２）。ステップ１００ないし１０９の処理の
内容は、第一の実施例で述べた。ステップ２３２のブリ
ッジ処理の詳細を図２１を用いて以下に説明する。最初
にＦＤＢへの学習を行う（２５０、２５１、２５２）。
具体的には、パケットの送信元物理アドレスを抽出し、
このアドレスと受信インタフェースとの対応情報をＦＤ
Ｂに登録し、登録エントリのＡｇｅを０とする。

【００７４】次に、パケットの宛先物理アドレスがＦＤ
Ｂに登録されているかどうかを調べ（２５３）、登録さ
れていれば、ＦＤＢに書かれている送出インタフェース
に送信要求をかけ、パケットを送信する（２５４、２５
５、２５６）。登録されていなければ、受信したインタ
フェース以外の全てのインタフェースに送信要求をか
け、パケットを送信する（２５４、２５７、２５８）。

【００７５】本発明の第六の実施例を図２２と図２３に
より説明する。本実施例では、ネットワーク接続装置が
ブリッジ・ルータ動作をすることは第五の実施例と同じ
であるが、アドレス解決テーブル２２とＦＤＢ５２とを
統合し、一つのテーブル５４としたことに特徴がある。
図２２に第六の実施例におけるネットワーク接続装置１
のブロック構成を示す。インタフェース１３〜１５か
ら、ネットワーク送受信機構２３Ａ〜２３Ｃを介して入
力されたパケットは、一旦受信バッファ機構２４〜２６
に蓄えられる。経路制御手段２０は、蓄えられたパケッ
トの制御フィールドを解析し、プロトコルが定められた
もの以外であるパケットについては、ブリッジ処理機構
５０に処理を渡す。ブリッジ処理機構５０は、統合テー
ブル５４を参照して、物理アドレスによる中継制御を行
う。統合テーブル５４は、アドレス解決テーブル２２と
ＦＤＢ５２の情報を統合したものである。統合テーブル
５４のフォーマットは後述する。ブリッジ処理機構５０
は、統合テーブルコントローラ５３を介して統合テーブ
ル５４にアクセスし、パケットの宛先物理アドレスが統
合テーブル５４に存在するかどうかを検索する。この検
索により、ブリッジ処理機構５０は、当該パケットを送
出するべきインタフェースを知る。その後、当該パケッ
トを、送出するべきインタフェースの送信バッファ機構
３０〜３２に書きこむ。送信バッファ機構３０〜３２に
書きこまれたパケットは、ネットワーク送受信機構２３
Ａ〜２３Ｃを介して、対応するインタフェース１３〜１
５からネットワーク３〜５に送信される。

【００７６】統合テーブル５４中のＦＤＢ５２に相当す
る情報は、ブリッジ処理機構５０によって、パケット中
継時に学習されてもよい。その他の機構の動作は第一の
実施例とほぼ同様であるが、第一の実施例のアドレス解
決テーブル２２への、アドレス解決テーブルコントロー
ラ３６を介したアクセスの部分が、統合テーブル５４へ
の、統合テーブルコントローラ５３を介したアクセスに
置き換えられる。

【００７７】図２３にネットワーク接続装置１の統合テ
ーブル５４の例を示す。以下では、ネットワーク接続装
置１が、プロトコルがＩＰであるパケットのみをルータ
として中継し、それ以外のパケットをブリッジとして中
継すると仮定する。もちろん、本発明はこの条件に限定
されるものではない。最初のエントリは、通信端末８に
関するものであり、アドレス解決テーブルとしての情報
が書かれている。通信端末８が、ＩＰプロトコルを使用
したパケットを送信しているために、このような情報が
学習されたのである。二番目のエントリは、通信端末１
０に関するものであり、ＦＤＢとしての情報が書かれて
いる。通信端末１０が、ＩＰ以外のプロトコルを使用し
たパケットを送信しているために、このような情報が学
習されたのである。三番目のエントリは、通信端末１１
に関するものであり、アドレス解決テーブル、ＦＤＢ、
両方の情報が書かれている。通信端末１１は、ＩＰプロ
トコルを使用したパケット、ＩＰ以外のプロトコルを使
用したパケットの両方共を送信することができるマルチ
プロトコル端末であるために、このような情報が学習さ
れたのである。本実施例では、統合テーブル５４の各エ
ントリに、エントリの種別（アドレス解決エントリ、Ｆ
ＤＢエントリ、共用エントリ）を示す属性情報を設けて
いないが、このような属性情報を設けることで、統合テ
ーブル５４の検索スピードを向上させることも可能であ
る。

【００７８】

【発明の効果】本発明によれば、送出ネットワーク内の
宛先のネットワークアドレスから、対応する物理アドレ
スを得るアドレス解決処理において、アドレス解決テー
ブルのヒット率が上昇する。したがって、従来の技術で
述べたようなアドレス解決プロトコルの実行頻度を抑え
ることができ、ネットワーク接続装置のパケット転送ス
ループットが上昇する。また、アドレス解決プロトコル
の実行に伴うネットワーク内ブロードキャストが抑えら
れることにより、通信端末、ネットワーク接続装置の処
理スループット、また、ネットワーク自体の転送スルー
プットが上昇する。このように、本発明により統合ネッ
トワークシステム全体としてのスループットを飛躍的に
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例になる統合ネットワーク
システムの構成例を示す図。

【図２】図１の経路制御テーブルの一例を示す図。

【図３】図１のアドレス解決テーブルの一例を示す図。

【図４】統合ネットワークシステム内を流れるパケット
の変化を示す図。

【図５】ネットワーク接続装置１が受信するパケットを
示す図。

【図６】アドレス解決テーブルの学習の様子を示す図。

【図７】図１の実施例におけるネットワーク接続装置の
ブロック構成例を示す図。

【図８】図１の実施例におけるネットワーク接続装置の
ハードウェア構成例を示す図。

【図９】図８の装置のパケット中継処理フローの前半を
示す図。

【図１０】図８の装置のパケット中継処理フローの後半
を示す図。

【図１１】本発明の第二の実施例のパケット中継処理フ
ローを示す図。

【図１２】本発明の第三の実施例のパケット中継処理フ
ローを示す図。

【図１３】第三の実施例で用いる、アドレス解決プロト
コルのフローを示す図。

【図１４】アドレス解決プロトコルが用いるパケットの
フォーマットを示す図。

【図１５】本発明の第四の実施例の統合ネットワークシ
ステムの構成例を示す図。

【図１６】第四の実施例の通信端末受信フローを示す
図。

【図１７】第四の実施例の通信端末送信フローを示す
図。

【図１８】本発明の第五の実施例における、ネットワー
ク接続装置のブロック構成図。

【図１９】第五の実施例で用いる、ＦＤＢ（フィルタリ
ングデータベース）のフォーマットを示す図。

【図２０】第五の実施例のパケット中継処理フローを示
す図。

【図２１】第五の実施例で用いるブリッジ処理のフロー
を示す図。

【図２２】本発明の第六の実施例におけるネットワーク
接続装置のブロック構成図。

【図２３】第六の実施例で用いる統合テーブルのフォー
マットを示す図。

【符号の説明】

１，２…ネットワーク接続装置、３〜６…ネットワー
ク、８〜１２…通信端末、２０…経路制御手段、２１…
経路制御テーブル、２２…アドレス解決テーブル、２７
〜２９…学習機構、３３…経路制御・フレーム処理機
構、３５…アドレス解決機構、５０…ブリッジ処理機
構、５２…ＦＤＢ（フィルタリングデータベース）、５
４…統合テーブル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 左古 義人 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所神奈川工場内

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々一つ以上の通信端末が接続される複数
   のネットワークと、これらのネットワークを相互接続す
   るネットワーク接続装置からなり、上記各ネットワーク
   には互に異なるネットワーク番号が割り振られている統
   合ネットワークシステムにおいて、上記ネットワーク接
   続装置あるいは上記通信端末の経路制御手段が配送する
   パケットに関して、上記統合ネットワークシステム内で
   一意に定められたネットワークアドレスを用いて該統合
   ネットワークシステムの接続状態を示している経路制御
   テーブルを検索し、上記パケットの配送先と、該配送先
   の物理アドレスを求め、該物理アドレスを上記パケット
   に付加して配送先に向けて送出するアドレス解決方法で
   あって、 上記経路制御手段が、 宛先のいかんにかかわらず、接続されている上記ネット
   ワークを流れている上記通信端末間のパケットの少なく
   とも送信元物理アドレス及び送信元ネットワークアドレ
   スを逐一抽出し、 抽出した該物理アドレスとネットワークアドレスとの対
   応関係をアドレス解決テーブルに登録し、 受信した上記パケットの中に存在する宛先ネットワーク
   アドレスから、宛先のネットワーク番号を検索し、 抽出された上記ネットワーク番号を用いて、上記経路制
   御テーブルから上記受信したパケットの宛先に到達する
   ために必要な次の配送先のネットワーク及び該ネットワ
   ーク内のアドレスを求め、 該配送先のネットワークアドレスを用いて上記アドレス
   解決テーブルから上記配送先の物理アドレスを求める、 ことを特徴とする統合ネットワークシステムにおけるア
   ドレス解決方法。
2. 【請求項２】上記アドレス解決テーブルへの登録におい
   て、 上記抽出された送信元ネットワークアドレスをチェック
   し、上記パケットを受信したネットワーク上に上記送信
   元ネットワークアドレスが存在する場合のみ、上記対応
   関係を登録対象とする、 ことを特徴とする請求項１に記載の統合ネットワークシ
   ステムにおけるアドレス解決方法。
3. 【請求項３】上記アドレス解決テーブルへの登録におい
   て、 上記対応関係と共に登録からの経過時間を記録し、 抽出された上記パケットの情報に基づいて上記記録を更
   新する、 ことを特徴とする請求項２に記載の統合ネットワークシ
   ステムにおけるアドレス解決方法。
4. 【請求項４】上記宛先ネットワーク番号の検索におい
   て、上記ネットワークアドレスが上記アドレス解決テー
   ブルに登録されていない場合、上記中継先のネットワー
   ク接続装置あるいは通信端末に問い合わせて上記物理ア
   ドレスを得るためのアドレス解決プロトコルを実行し、 上記アドレス解決プロトコルによって得た上記物理アド
   レスを当該パケットに付加して、上記送出すべきネット
   ワークに送出すると共に、 上記アドレス解決プロトコルによって得た上記物理アド
   レスと上記ネットワークアドレスとの対応関係を、上記
   アドレス解決テーブルに登録する、 ことを特徴とする請求項１に記載の統合ネットワークシ
   ステムにおけるアドレス解決方法。
5. 【請求項５】上記アドレス解決テーブルへの登録におい
   て、 上記抽出された送信元ネットワークアドレスをチェック
   し、上記パケットを受信したネットワーク上に上記送信
   元ネットワークアドレスが存在する場合のみ上記対応関
   係を登録対象とする、 ことを特徴とする請求項４に記載の統合ネットワークシ
   ステムにおけるアドレス解決方法。
6. 【請求項６】上記アドレス解決テーブルへの登録におい
   て、 上記アドレス解決プロトコルと、上記パケットの情報か
   らの登録を行なうアドレス解決テーブル登録プロセスと
   の双方からの要求を調停し、上記アドレス解決テーブル
   の内容を更新する、 ことを特徴とする請求項４に記載の統合ネットワークシ
   ステムにおけるアドレス解決方法。
7. 【請求項７】上記アドレス解決テーブルへの登録におい
   て、 上記ネットワーク接続装置あるいは上記通信端末の各々
   がある時間間隔を持って自己の上記ネットワークアドレ
   スと上記物理アドレスを含む制御パケットを発生し、 上記他のネットワーク接続装置あるいは通信端末は上記
   制御パケットに書かれている情報により、上記対応関係
   を抽出し、上記アドレス解決テーブルに登録する、 ことを特徴とする請求項４に記載の統合ネットワークシ
   ステムにおけるアドレス解決方法。
8. 【請求項８】上記アドレス解決テーブルへの登録におい
   て、 上記ネットワーク接続装置または上記通信端末の立ち上
   げ時に、登録のためのインタフェースを用いて予め上記
   アドレス解決テーブルに値を設定しておく、 ことを特徴とする請求項４に記載の統合ネットワークシ
   ステムにおけるアドレス解決方法。
9. 【請求項９】上記アドレス解決テーブルへの登録におい
   て、 上記ネットワーク接続装置あるいは上記通信端末の各々
   が立ち上げ時、又は、移動時に上記パケットを送信し、
   他のネットワーク接続装置あるいは通信端末からの応答
   パケットに基づいて上記アドレス解決テーブルを構成す
   る、 ことを特徴とする請求項４に記載の統合ネットワークシ
   ステムにおけるアドレス解決方法。
10. 【請求項１０】上記経路制御手段が、ある定められた端
    末間通信プロトコルに準拠したパケットについては上記
    ネットワークアドレスを用いた中継を行い、他の端末間
    通信プロトコルに準拠したパケットについては上記物理
    アドレスを用いた中継を行い、 上記物理アドレスを用いた中継においては、上記パケッ
    ト中継時に送信元物理アドレスから上記物理アドレスを
    持った端末が、上記ネットワーク接続装置のどのインタ
    フェースの方向に存在するかの情報を学習し、フィルタ
    リングデータベースとして蓄え、上記パケットの中継判
    断を行なう、 ことを特徴とする請求項４に記載の統合ネットワークシ
    ステムにおけるアドレス解決方法。
11. 【請求項１１】上記アドレス解決テーブルへの登録が、
    上記物理アドレスの学習も兼ねる、 ことを特徴とする請求項１０に記載の統合ネットワーク
    システムにおけるアドレス解決方法。
12. 【請求項１２】上記アドレス解決テーブルと上記フィル
    タリングデータベースとを一つのテーブルに統合させ
    る、 ことを特徴とする請求項１０に記載の統合ネットワーク
    システムにおけるアドレス解決方法。
13. 【請求項１３】各々通信端末が接続される複数のネット
    ワークと、これらのネットワークを相互接続するネット
    ワーク接続装置からなり、上記各ネットワークには互に
    異なるネットワーク番号が割り振られている統合ネット
    ワークシステムであって、 上記統合ネットワークシステム内で一意に定められたネ
    ットワークアドレスを用いて、受信したパケットの中継
    経路と該中継先の物理アドレスを求め、該物理アドレス
    を上記パケットに付加して宛先端末に向けて送出するも
    のにおいて、 上記ネットワーク接続装置は、 経路制御手段と、 上記統合ネットワークシステムの接続状態の情報を持つ
    経路制御テーブルと、 受信した上記パケットについて中継先のネットワークア
    ドレスから送出すべきネットワーク内での中継先の物理
    アドレスを得るためのアドレス解決テーブルとを備え、 上記経路制御手段は、 宛先のいかんにかかわらず、接続されているネットワー
    クを流れているパケットの送信元ネットワークアドレス
    と送信元物理アドレスを逐一抽出し、上記アドレス解決
    テーブルに登録する学習機構と、 上記受信したパケット中の宛先ネットワークアドレスを
    用いて上記経路制御テーブルを検索し、送出ネットワー
    ク内での中継先ネットワークアドレスを求め、該中継先
    ネットワークアドレスを用いて上記アドレス解決テーブ
    ルを検索し、中継先の物理アドレスを求め、該物理アド
    レスを上記パケットに付加する経路制御・フレーム処理
    機構、 とを備えていることを特徴とする統合ネットワークシス
    テム。
14. 【請求項１４】上記経路制御手段は、上記アドレス解決
    テーブルへの登録を行うために、登録候補の送信元ネッ
    トワークアドレスをチェックし、上記パケットを受信し
    たネットワーク上に上記送信元ネットワークアドレスが
    存在する場合のみ、該候補を登録対象とする手段、 を備えていることを特徴とする請求項１３に記載の統合
    ネットワークシステム。
15. 【請求項１５】上記経路制御手段は、 上記ネットワークアドレスが、上記アドレス解決テーブ
    ルに登録されていない場合、上記中継先のネットワーク
    接続装置あるいは通信端末に問い合わせて上記物理アド
    レスを得るためのアドレス解決プロトコルを実行する手
    段と、 上記アドレス解決プロトコルによって得た上記物理アド
    レスを当該パケットに付加して、上記送出するべきネッ
    トワークに送出する手段と、 上記アドレス解決プロトコルによって得た上記物理アド
    レスと上記ネットワークアドレスとの対応関係を、上記
    アドレス解決テーブルに登録する手段、 とを備えていることを特徴とする請求項１３に記載の統
    合ネットワークシステム。
16. 【請求項１６】上記ネットワーク接続装置あるいは上記
    通信端末の各々がある時間間隔を持って自己の上記ネッ
    トワークアドレスと上記物理アドレスを含む制御パケッ
    トを発生し、上記制御パケットに書かれている情報によ
    り、上記対応関係を抽出し、上記アドレス解決テーブル
    に登録する手段を備えている、 ことを特徴とする請求項１３に記載の統合ネットワーク
    システム。
17. 【請求項１７】各々通信端末が接続される複数のネット
    ワークの、各ネットワークに互に異なるネットワーク番
    号が割り振られている統合ネットワークシステムにおけ
    るネットワークを相互接続するネットワーク接続装置で
    あって、受信したパケットに関して、上記統合ネットワ
    ークシステム内で一意に定められたネットワークアドレ
    スを用いて、上記受信したパケットの中継経路と該中継
    先の物理アドレスを求め、該物理アドレスを上記パケッ
    トに付加して宛先端末に向けて送出するものにおいて、 上記ネットワーク接続装置は、 経路制御手段と、 上記統合ネットワークシステムの接続状態の情報を持つ
    経路制御テーブルと、 受信した上記パケットについて中継先ネットワークアド
    レスから送出ネットワーク内での中継先の物理アドレス
    を得るためのアドレス解決テーブルとを備え、 上記経路制御手段は、 宛先のいかんにかかわらず、接続されているネットワー
    クを流れているパケットの送信元ネットワークアドレス
    と送信元物理アドレスを逐一抽出し、上記アドレス解決
    テーブルに登録する学習機構と、 上記受信したパケット中の宛先ネットワークアドレスを
    用いて上記経路制御テーブルを検索し、送出ネットワー
    ク内での中継先ネットワークアドレスを求め、該中継先
    ネットワークアドレスを用いて上記アドレス解決テーブ
    ルを検索し、中継先の物理アドレスを求め、該物理アド
    レスを上記パケットに付加する経路制御・フレーム処理
    機構、 とを備えていることを特徴とするネットワーク接続装
    置。
18. 【請求項１８】各々一つ以上の通信端末が接続される複
    数のネットワークと、これらのネットワークを相互接続
    するットワーク接続装置からなり、上記各ネットワーク
    には互に異なるネットワーク番号が割り振られている統
    合ネットワークシステムにおけるネットワーク接続装置
    であって、経路制御手段により、上記統合ネットワーク
    システム内で一意に定められたネットワークアドレスを
    用いて上記統合ネットワークシステムの接続状態を示し
    ている経路制御テーブルを参照することにより、上記通
    信端末間で受け渡しされるパケットの経路を決定し、か
    つ中継先の上記ネットワーク接続装置あるいは上記通信
    端末の物理アドレスを求め、これを上記パケットに付加
    して宛先端末が存在する中継先に送出するものにおい
    て、 受信した上記パケットについて中継先ネットワークアド
    レスから送出先ネットワーク内での中継先の物理アドレ
    スを得るためのアドレス解決テーブルを有し、 上記経路制御手段は、 上記中継先のネットワークアドレスが、上記アドレス解
    決テーブルに登録されていない場合、上記中継先のネッ
    トワーク接続装置あるいは通信端末に問い合わせて上記
    物理アドレスを得るためのアドレス解決プロトコルを実
    行する手段と、 上記ネットワーク内での中継先のネットワークアドレス
    から上記ネットワーク内での中継先の物理アドレスを得
    るために、上記アドレス解決プロトコル以外の上記通信
    端末間のパケットに書かれている情報により、上記ネッ
    トワークアドレスと上記物理アドレスとの対応を学習す
    る手段と、 上記アドレス解決プロトコルによって得た上記物理アド
    レスを当該パケットに付加して、上記送出すべきネット
    ワークに送出するフレーム処理手段と、 上記アドレス解決プロトコルによって得た上記物理アド
    レスと上記ネットワークアドレスとの対応関係を、上記
    アドレス解決テーブルに登録する手段、 とを備えていることを特徴とするネットワーク接続装
    置。
19. 【請求項１９】各々通信端末が接続される複数のネット
    ワークと、これらのネットワークを相互接続するネット
    ワーク接続装置からなり、上記各ネットワークには互に
    異なるネットワーク番号が割り振られている統合ネット
    ワークシステムにおける通信端末であって、 上記統合ネットワークシステム内で一意に定められたネ
    ットワークアドレスを用いて、送信するパケットの配送
    経路と該配送先の物理アドレスを求め、該物理アドレス
    を上記パケットに付加して宛先端末に向けて送出するも
    のにおいて、 上記、通信端末が経路制御手段と、 上記統合ネットワークシステムの接続状態の情報を持つ
    経路制御テーブルと、 送信する上記パケットについて配送先のネットワークア
    ドレスから配送先ネットワーク内での配送先物理アドレ
    スを得るためのアドレス解決テーブルとを備え、 上記
    経路制御手段は、 宛先のいかんにかかわらず、接続されているネットワー
    クを流れているパケットの送信元ネットワークアドレス
    と送信元物理アドレスを逐一抽出し、上記アドレス解決
    テーブルに登録する学習機構と、 上記送信するパケット中の宛先ネットワークアドレスを
    用いて上記経路制御テーブルを検索し、配送ネットワー
    ク内での配送先のネットワークアドレスを求め、該配送
    先のネットワークアドレスを用いて上記アドレス解決テ
    ーブルを検索し、配送先の物理アドレスを求め、該物理
    アドレスを上記パケットに付加する経路制御・フレーム
    処理機構、 とを備えていることを特徴とする通信端末。
20. 【請求項２０】各々一つ以上の通信端末が接続される複
    数のネットワークと、これらのネットワークを相互接続
    するネットワーク接続装置からなり、上記各ネットワー
    クには互に異なるネットワーク番号が割り振られている
    統合ネットワークシステムにおける通信端末であって、
    経路制御手段を備え、上記統合ネットワークシステム内
    で一意に定められたネットワークアドレスを用いて上記
    統合ネットワークシステムの接続状態を示している経路
    制御テーブルを参照することにより、上記通信端末間で
    受け渡しされるパケットの経路を決定し、かつ配送先の
    上記のネットワーク接続装置あるいは上記通信端末の物
    理アドレスを求めこれを上記パケットに付加して宛先端
    末が存在する配送先に送出するものにおいて、 送信する上記パケットについて配送先のネットワークア
    ドレスから配送先ネットワーク内での配送先物理アドレ
    スを得るためのアドレス解決テーブルを有し、 上記経路制御手段は、 上記配送先の上記ネットワークアドレスが、上記アドレ
    ス解決テーブルに登録されていない場合、上記配送先の
    ネットワーク接続装置あるいは通信端末に問い合わせて
    上記物理アドレスを得るためのアドレス解決プロトコル
    を実行する手段と、 上記ネットワーク内での配送先のネットワークアドレス
    から上記ネットワーク内での配送先物理アドレスを得る
    ために、上記アドレス解決プロトコル以外の上記通信端
    末間のパケットに書かれている情報により、上記ネット
    ワークアドレスと上記物理アドレスとの対応を学習する
    手段と、 上記アドレス解決プロトコルによって得た上記物理アド
    レスを当該パケットに付加して、上記送出すべきネット
    ワークに送出するフレーム処理手段と、 上記アドレス解決プロトコルによって得た上記物理アド
    レスと上記ネットワークアドレスとの対応関係を、上記
    アドレス解決テーブルに登録する手段、 とを備えていることを特徴とする通信端末。