JPH09284328A - 複数スイッチ間の仮想lan方式 - Google Patents

複数スイッチ間の仮想lan方式

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JPH09284328A
JPH09284328A JP8092508A JP9250896A JPH09284328A JP H09284328 A JPH09284328 A JP H09284328A JP 8092508 A JP8092508 A JP 8092508A JP 9250896 A JP9250896 A JP 9250896A JP H09284328 A JPH09284328 A JP H09284328A
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JP
Japan
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virtual lan
switches
switch
frame
local
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Pending
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JP8092508A
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English (en)
Inventor
Ri Kiyo
俐 許
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 データフレームの変更が不要な複数スイッチ
間の仮想LAN方式を提供する。 【解決手段】 複数のポートを有するスイッチを介して
LAN同士が相互接続されたネットワークに、複数のス
イッチを跨ぐ仮想LANを構成する際に、スイッチのポ
ートのうち端末に直結するローカルポート6−1〜6−
10にそれぞれ仮想LAN番号を与えるものとし、スイ
ッチ5−1〜5−3は、この仮想LAN番号とそのロー
カルポートに接続している端末のMACアドレスとの対
応関係を学習し、その学習内容をスイッチ間でスパニン
グツリープロトコルのフレームに付加して交換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のスイッチを
跨ぐ仮想LANを構成するための方式に係り、特に、デ
ータフレームの変更が不要な複数スイッチ間の仮想LA
N方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】スイッチ、ブリッジ等の中継装置を介し
てLAN同士が物理的に相互接続されたネットワークに
は、論理的な接続関係を有する仮想LANを構成するこ
とができ、近年では、この仮想LANが注目されてい
る。しかし、複数の中継装置に跨って仮想LANを構成
する方式に関して標準となるような優れた方式が現存せ
ず、各メーカはそれぞれ独自の方式を取っている。
【0003】例えば、Cisco社が提案している方式
にあっては、スイッチの各ポートを、端末に接続するロ
ーカルポートとスイッチ間を接続するリモートポートと
に分け、各ローカルポートに仮想LAN番号を与える。
即ち、図4に示されるように、スイッチ3−1,3−2
の各ポートについて、端末1−1〜1−8に接続するロ
ーカルポート4−1〜4−8か、スイッチ間を接続する
リモートポート2−1,2−2かを定義する。そして、
各ローカルポート4−1〜4−8に仮想LAN番号をユ
ーザが与える。端末1−1が送信した端末1−5宛ての
MACフレームをローカルポート4−1が受信すると、
そのローカルポート4−1の仮想LAN番号、VLAN
−1をフレームに挿入してリモートポート2−1に送り
出す。このフレームの構造は図5に示されるように、M
ACヘッダ、仮想LAN番号、データからなる。
【0004】一方、スイッチ3−6は、このフレームを
受信すると、挿入されている仮想LAN番号のフィール
ドを取り外し、この仮想LAN番号が宛先の端末が接続
されているローカルポートの仮想LAN番号と一致する
かどうかをチェックする。一致する場合にはフレームを
そのローカルポートに中継し、一致しない場合にはフレ
ームを廃棄する。
【0005】図4の例では、宛先の端末1−5が送信端
末1−1と同じ仮想LANに所属しているため、フレー
ムに挿入されていた仮想LAN番号と宛先の端末が接続
されているローカルポートの仮想LAN番号とが一致す
るので、スイッチ3−2は受信したフレームをローカル
ポート4−5に中継することになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、スイッチは、フレームの送受信の度に、仮想LAN
の情報のフィールドを挿入したり取り外したりしなけれ
ばならない。このためスイッチに負荷がかかり、それだ
けスイッチの性能が低下する。
【0007】また、MACフレームの最大長は制限され
ているため、端末が最大長で送信したデータフレームに
仮想LANの情報のフィールドを挿入すると、このフレ
ームは最大長を超えてしまう。
【0008】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、データフレームの変更が不要な複数スイッチ間の仮
想LAN方式を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、複数のポートを有するスイッチを介してL
AN同士が相互接続されたネットワークに、複数のスイ
ッチを跨ぐ仮想LANを構成する際に、スイッチのポー
トのうち端末に直結するローカルポートにそれぞれ仮想
LAN番号を与えるものとし、スイッチは、この仮想L
AN番号とそのローカルポートに接続している端末のM
ACアドレスとの対応関係を学習し、その学習内容をス
イッチ間でスパニングツリープロトコルのフレームに付
加して交換するものである。
【0010】上記学習内容は、フィルタリングデータベ
ースの学習内容に随伴して変更されるようにしてもよ
い。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。
【0012】本発明にあっては、ポートは、端末に直結
するローカルポートになるモードとスイッチ間を相互接
続するリモートポートになるモードとを有しており、ス
イッチは、各ポートをそれぞれ2つのモードのどちらか
に分けて使用することができる。また、ローカルポート
には仮想LAN番号を与えることができる。仮想LAN
番号はユーザが定義又は指定して与えるものとする。
【0013】このスイッチはローカルポートからMAC
フレームを受信すると、このMACフレーム中のMAC
アドレスをそのローカルポートの仮想LAN番号に対応
付けてテーブルにマッピングする。これによりMACア
ドレス及び対応する仮想LAN番号をエントリ(学習内
容)とする仮想LANテーブルが形成される。
【0014】このスイッチは、スパニングツリーの構築
・再構築を目的としてC_BPDUフレーム(コンフィ
ギュレーションBPDU;Bridge Protocol Data Unit
)をスパニングツリーのルートから定期的に送信し、
順次末端へと受け渡しているので、このC_BPDUフ
レームの後部に仮想LANテーブルを付加して送信す
る。一方、末端のスイッチからは、スパニングツリーを
ルートに向かって遡ることのできるフレームに仮想LA
Nテーブルを付加して送信する。これによりスイッチ間
で互いの仮想LANテーブルが交換できる。各スイッチ
は交換で得た情報により自分の仮想LANテーブルを修
正することができる。従って、C_BPDUフレーム等
のスパニングツリープロトコルのフレームのやり取りの
後、このネットワークにある全てのスイッチが各々のロ
ーカルポートで学習した同じ仮想LANテーブルを保有
するようになる。
【0015】このようなスイッチがフレームを受信した
とき、そのスイッチは仮想LANテーブルにより送信元
MACアドレス或いは宛先MACアドレスに対応する仮
想LAN番号を検索することができ、仮想LAN内での
中継が可能となる。換言すると、複数のスイッチを跨ぐ
仮想LANが構成されたことになる。
【0016】本発明にあっては、データフレームの構造
は従来どおりでよく、仮想LANの情報のフィールドの
挿入や取り外しは不要であり、最大長のデータフレーム
でも不都合は生じない。
【0017】また、スパニングツリープロトコルのフレ
ームには、これを送信したスイッチのMACアドレスが
入っているため、これを受信したスイッチは、送信した
スイッチが本発明の方式を採用した製造メーカの製品か
どうか判る。本発明の方式を採用した製造メーカの製品
であれば、このフレームには仮想LANテーブルが付加
されているので、このフレーム受信したスイッチは、通
常のスパニングツリーのアルゴリズムによる処理を行う
と共に、仮想LANテーブルから仮想LAN情報を抽出
する処理も行う。送信したスイッチが本発明の方式を採
用しない製造メーカの製品であれば、このフレームには
仮想LANテーブルが付加されていないので、このフレ
ーム受信したスイッチは、通常のスパニングツリーのア
ルゴリズムによる処理のみを行う。このように、本発明
の方式はこれを採用しないスイッチとの互換性を保ちな
がら動作することができる。
【0018】具体的な実施形態として、仮想LANテー
ブルが付加されたC_BPDUフレームの構造を図1に
示す。図示されるように、本発明で使用するC_BPD
UフレームはIEEE802.1dで規定されるC_B
PDUのフィールド101の後に、仮想LAN−PDU
のフィールド102が設けられている。
【0019】仮想LAN−PDUは図2に示されるよう
に、大別して仮想LANヘッダ(以下、単にヘッダとい
う)のフィールドと仮想LANのデータ(以下、仮想L
ANデータという)のフィールドとからなる。
【0020】ヘッダは、バージョン(Virsion) 、エント
リ番号(Entry no.) 、コード(Code)及びコンティニュー
(Contnue) の各フィールドからなる。バージョンのフィ
ールドはプロトコルのバージョンを示す。エントリ番号
のフィールドはヘッダに続く仮想LANデータに含まれ
ているエントリの個数、即ち仮想LANテーブルにいく
つの学習内容が登録されているか、を示す。コードのフ
ィールドには、値が入り、その値はアップデート(Updat
e)とフラッシュ(Flash) との2種類がある。コンティニ
ューのフィールドには、値が入り、その値が1のとき、
仮想LAN情報が2つ以上のMACフレームに分割され
ることを示す。
【0021】仮想LANデータは、1個乃至複数個の仮
想LANエントリ201からなる。各仮想LANエント
リ201は、MACアドレス、仮想LAN番号(VLAN_I
D) 及びステート(State) の各フィールドからなる。M
ACアドレスのフィールドは端末のMACアドレスを示
す。仮想LAN番号のフィールドはMACアドレスで示
された端末が所属する仮想LANを識別する仮想LAN
番号(ID番号)を示す。ステートのフィールドには、
値が入り、その値にはアクティブ(Activ) とデッド(Dea
d)とがあり、これらの値により、この仮想LANの割り
当ての有効性が示される。
【0022】本発明の方式を採用したスイッチの動作を
説明する。
【0023】スイッチでは、各ローカルポートに仮想L
AN番号が与られる。この仮想LAN番号はユーザが定
義又は指定することにより与えることができる。このス
イッチは、あるローカルポートからMACフレームを受
信すると、そのMACアドレスを持つ端末がこのローカ
ルポートの仮想LANに所属するものとして、仮想LA
N番号とMACアドレスとを対応させてテーブルに記憶
する。そして、この対応関係の学習内容(エントリ)を
スイッチ内のスパニングツリーモジュールに通知する。
ここで、スイッチは、ローカル仮想LANテーブルとグ
ローバル仮想LANテーブルとを持っている。ローカル
仮想LANテーブルには上記のようにしてローカルポー
トから学習したエントリを記録することになる。グロー
バル仮想LANテーブルにはネットワークに含まれるL
AN全域についてのエントリを記録することができる。
【0024】スパニングツリーのルートスイッチとなっ
ているスイッチは、自身がまとめたグローバル仮想LA
Nテーブルをフラッシュ−PDU(仮想LAN−PDU
においてコードのフィールドにフラッシュの値を入れた
もの)の仮想LANデータとし、このフラッシュ−PD
UをC_BPDUのフィールドの後に付加したC_BP
DUフレームを送信する。これにより、C_BPDUフ
レームを受信した他のスイッチには、ルートスイッチが
まとめたグローバル仮想LANテーブルの内容が配布さ
れることになる。これらルートスイッチ以外のスイッチ
は配布されたグローバル仮想LANテーブルの内容を自
身のグローバル仮想LANテーブルに取り込む。このた
め、全てのスイッチのグローバル仮想LANテーブルが
同内容となる。
【0025】ルートスイッチ以外のスイッチは、それぞ
れ、自身のローカル仮想LANテーブルについてグロー
バル仮想LANテーブルとの間で一致しないエントリを
捜し出す。そして、このエントリをアップデート−PD
U(仮想LAN−PDUにおいてコードのフィールドに
アップデートの値を入れたもの)の仮想LANデータと
し、このアップデート−PDUを含むフレームをルート
スイッチに送信することにより、上記一致しないエント
リをルートスイッチに報告する。
【0026】ルートスイッチは受信したフレームのアッ
プデート−PDUを参照し、自身のグローバル仮想LA
Nテーブル中の上記一致しないエントリを一致するよう
更新する。この更新されたグローバル仮想LANテーブ
ルの内容は、次回のC_BPDUフレームに付加して送
信することになる。これにより、全てのスイッチのグロ
ーバル仮想LANテーブルが更新されることになる。
【0027】なお、上記のように一致しないエントリを
ルートスイッチに報告するために、ルートスイッチ以外
のスイッチは、ルートポート以外のポートからアップデ
ート−PDUを含むフレームを受信すると、その内容を
ルートポートを介してスパニングツリーの上位スイッチ
に報告しなければならないものとする。
【0028】また、各スイッチは、ローカル仮想LAN
テーブルのエントリをフィルタリングデータベースのエ
ントリにリンクさせてもよい。即ち、フィルタリングデ
ータベースの学習内容に変更があるとき、これに随伴し
てローカル仮想LANテーブルの学習内容を変更する。
これにより端末の加入、脱退及び変更があったとき、こ
れを即時にローカル仮想LANテーブルに反映させ、ひ
いては全てのスイッチのグローバル仮想LANテーブル
に反映させることができる。
【0029】図3に示す実施形態では、本発明の方式を
実装したスイッチ5−1,5−2,5−3がある。スイ
ッチ5−1,5−2及び5−3のローカルポート6−1
〜6−10にはそれぞれ仮想LAN1,2が定義されて
いる。具体的には、仮想LAN番号としてVLAN−
1,VLAN−2が与えられている。端末7−1〜7−
10のMACアドレスは同順にMAC1〜MAC10と
する。8−1〜8−4はリモートポートである。
【0030】ここでは、各スイッチ5−1,5−2及び
5−3はローカルポート6−1〜6−10からの学習に
よりそれぞれ表1〜表3に示すローカル仮想LANテー
ブルを持っているものとする。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】表1に示されるように、スイッチ5−1の
ローカル仮想LANテーブルには、ローカルポート6−
1に接続された端末7−1のMACアドレスであるMA
C1とローカルポート6−1に与えられた仮想LAN番
号であるVLAN−1とが対応させて記憶されている。
同様に、MAC2とVLAN−2、MAC3とVLAN
−1、MAC4とVLAN−2もそれぞれ対応させて記
憶されている。
【0035】また、表2に示されるように、スイッチ5
−2のローカル仮想LANテーブルには、ローカルポー
ト6−5に接続された端末7−5のMACアドレスであ
るMAC5とローカルポート6−5に与えられた仮想L
AN番号であるVLAN−1、MAC6とVLAN−
2、MAC7とVLAN−1、MAC8とVLAN−2
がそれぞれ対応させて記憶されている。
【0036】また、表3に示されるように、スイッチ5
−3のローカル仮想LANテーブルには、ローカルポー
ト6−9に接続された端末7−9のMACアドレスであ
るMAC9とローカルポート6−9に与えられた仮想L
AN番号であるVLAN−1、MAC10とVLAN−
2がそれぞれ対応させて記憶されている。
【0037】ここで、スイッチ5−3がスパニングツリ
ーのルートスイッチになっているものとする。
【0038】仮想LANを構成する際の初期状態におい
て、スイッチ5−3は自身のローカル仮想LANテーブ
ル(表3)をそのままグローバル仮想LANテーブルと
し、このグローバル仮想LANテーブルをフラッシュ−
PDUに書き込んで、C_BPDUフレームと共に送信
することにより、グローバル仮想LANテーブルを配布
する。このC_BPDUフレームを受信したスイッチ5
−1,5−2はそれぞれ配布されたグローバル仮想LA
Nテーブルを自身のグローバル仮想LANテーブルに記
録した後、それを自身のローカル仮想LANテーブル
(表1,2)と比較し、ローカル仮想LANテーブルと
グローバル仮想LANテーブルとの間で一致しないエン
トリを捜し出す。今、説明しているケースでは、ローカ
ル仮想LANテーブル(表1,2)にあるエントリが全
て該当することになる。そこで、スイッチ5−1,5−
2はこれらのエントリをアップデート−PDUに書き込
み、スパニングツリーをルートに向かって遡ることので
きるフレームと共に送信することにより、スイッチ5−
3に報告する。
【0039】スイッチ5−3はこれを受信すると、報告
されたエントリを取り込んでグローバル仮想LANテー
ブルを更新する。この更新されたグローバル仮想LAN
テーブルは表4のようになる。スイッチ5−3はこのグ
ローバル仮想LANテーブルを、次回のC_BPDUフ
レームに付加して送信する。その結果、3台のスイッチ
とも表4に示すグローバル仮想LANテーブルを持つよ
うになる。
【0040】
【表4】
【0041】このグローバル仮想LANテーブルは、ネ
ットワークに含まれるLAN全域についての仮想LAN
番号とMACアドレスとの対応関係を示している。
【0042】各スイッチはこのグローバル仮想LANテ
ーブルを参照してデータフレームを中継するか廃棄する
かを決定する。
【0043】複数のスイッチを跨ぐ仮想LANを構成す
るに当たって、データフレームの構造は変更する必要が
なく、スイッチの性能にも影響がない。ネットワークが
安定している状態では、ルートスイッチから定期的にC
_BPDUフレームに付加してグローバル仮想LANテ
ーブルを配布するだけになるから、ネットワーク及びス
イッチに負荷をほとんどかけない。また、C_BPDU
フレームが固定長になっているため、本発明の方式を採
用しない製造メーカのスイッチは、この仮想LAN情報
を含んだC_BPDUフレームを受信しても、その仮想
LAN情報を無視し、従来のC_BPDUと同様に処理
することができる。
【0044】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【0045】(1)データフレームの構造が従来どおり
でよいので、スイッチには負荷がかからず、スイッチの
性能に影響がない。また、データフレームは従来どおり
最大長まで使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す仮想LANテーブル
が付加されたC_BPDUフレームの構造図である。
【図2】図1のフレームの仮想LAN−PDUフィール
ドの詳細構造図である。
【図3】本発明の一実施形態を示すネットワークの構造
図である。
【図4】従来の方式によるネットワークの構造図であ
る。
【図5】従来の方式によるデータフレームの構造図であ
る。
【符号の説明】
5−1,5−2,5−3 スイッチ 6−1〜6−10 ローカルポート 7−1〜7−10 端末

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のポートを有するスイッチを介して
    LAN同士が相互接続されたネットワークに、複数のス
    イッチを跨ぐ仮想LANを構成する際に、スイッチのポ
    ートのうち端末に直結するローカルポートにそれぞれ仮
    想LAN番号を与えるものとし、スイッチは、この仮想
    LAN番号とそのローカルポートに接続している端末の
    MACアドレスとの対応関係を学習し、その学習内容を
    スイッチ間でスパニングツリープロトコルのフレームに
    付加して交換することを特徴とする複数スイッチ間の仮
    想LAN方式。
  2. 【請求項2】 上記学習内容は、フィルタリングデータ
    ベースの学習内容に随伴して変更されることを特徴とす
    る請求項1記載の複数スイッチ間の仮想LAN方式。
JP8092508A 1996-04-15 1996-04-15 複数スイッチ間の仮想lan方式 Pending JPH09284328A (ja)

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JP8092508A JPH09284328A (ja) 1996-04-15 1996-04-15 複数スイッチ間の仮想lan方式

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JPH09284328A true JPH09284328A (ja) 1997-10-31

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JP8092508A Pending JPH09284328A (ja) 1996-04-15 1996-04-15 複数スイッチ間の仮想lan方式

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100391180C (zh) * 2003-10-30 2008-05-28 华为技术有限公司 一种以太网二层交换设备绑定硬件地址和端口的方法
JP2012244554A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Fujitsu Ltd 情報処理装置、システムおよび情報処理プログラム
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