JPH09289521A

JPH09289521A - バーチャルｌａｎ方式

Info

Publication number: JPH09289521A
Application number: JP10164996A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Yuasa; 啓義湯淺; Tei Satake; 禎佐竹; Karudona Mario; カルドナマリオ
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1996-04-23
Publication date: 1997-11-04
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: JP3124926B2

Abstract

(57)【要約】【課題】端末の移動に対してダイナミックな自動構成管
理を行うことができるバーチャルＬＡＮ方式を提供する
にある。【解決手段】ＬＡＮスイッチＳは、バーチャル・グルー
プ識別部１が、パケットの宛先及び送信元である一対の
クライアント・アドレス及びクライアント・アドレス
をバーチャル・グループ・エージェントＶＧＥのバー
チャル・グループ登録テーブル２と照合し両方のクライ
アント・アドレスが含まれるバーチャル・グループを識
別し、クライアント・アドレスが一致するが入力ポート
４₁…が異なる時にポート変更メッセージをバーチャル
・グループ・エージェントＶＧＥのバーチャル・グルー
プ学習部３に出力する。バーチャル・グループ学習部３
は、ポート変更メッセージを受け取ると、バーチャル・
グループ登録テーブル２を更新し、ダイナミックな自動
構成管理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＡＮの論理的な
構成管理にかかるバーチャルＬＡＮに関するものであ
り、詳細には、ローカルエリア・ネットワーク（以下Ｌ
ＡＮと称する）のトラヒックの流れを適正に制御し、伝
送媒体を効率的に利用してネットワーク全体の利用率を
向上させるＬＡＮのセグメンテーション（分割方）式と
共に、コンピュータの移動、変更、追加などの管理を容
易にするためのＬＡＮの論理的な構成管理方式に関す
る。

【０００２】特に、ネットワークをＬＡＮスイッチング
技術ベースに、企業を始めとする組織のワークグルー
プ、プロジェクトなどのビジネス構造の変化にダイナミ
ックに対応して変化出来るように、物理的な世界に依存
しない構造を形づくる様に論理的にセグメンテーション
化するバーチャルＬＡＮ（以下ＶＬＡＮと称する）方式
に閑する。

【０００３】具体的には、端末の移動等に対して自動的
にネットワークを再構成し、さらに、伝送帯域、遅延時
間などの伝送品質を要求に応じてオンデマンドでサポー
トする使先処理及びＱＯＳ（Ｑuality of Sevice）の保
証技術に園する。

【０００４】

【従来の技術】トラヒックの流れの制御の為には、ＩＥ
ＥＥ８０２．１Ｄ規格を始めとするブリッジではＯＳＩ
のプロトコル階層モデルの第２層の宛先アドレス（Ｄ
Ａ）をフィルタリングしてセグメントに分割するが、周
知のように未知（アンノーン）及びマルチキャストは、
フィルタリングされない。

【０００５】ブリッジのポートを複数持つマルチポート
ブリッジでは、各ポートを異なったセグメントに分割し
て複数のポートから入力されたパケットを一旦バッファ
に蓄積して、複数のセグメント間でブリッジングする。
ＬＡＮスイッチによるブリッジでは、各ポート当たり４
０００個程度のアドレスを学習でき、ＬＡＮスイッチは
学習の為に一斉にマルチキャストで全ポートにパケット
を送り、返信パケットの発信元アドレスによって各ポー
トに接続されているスイッチ、インテリジェントＨＵ
Ｂ、端末などのＭＡＣアドレスを学習することができ
る。

【０００６】ＩＥＥＥ８０２．１０（Security Local A
rea Metropolitan Networks)では、暗号キーの配布及び
セキュリテイ・タグ付けを行う方式が検討され、ＦＤＤ
Ｉバックボーンに接続された様なブリッジ相互間で、こ
のタグ情報が付加されたパケットを交換する。ＩＥＥＥ
８０２．１０ではＳＤＥＰＤＵ（Secure Data Exchan
ge ProtocolData Unit)というパケットフォーマットを
定義しており、これはＭＡＣヘッダの後ろに位置するク
リアーヘッダ（Clear Header）及び暗号化の対象となる
プロテクテツド・ヘッダ（Protected Header）で構成さ
れている。このＳＤＥのクリアーヘッダは、ＩＥＥＥ８
０２．１０ＬＳＡＰ(Link layer Sevice Access Poin
t)、ＳＡＩＤ（Security Association Identifier)、及
びオプションのＭＤＦ（Management-Defined Field）か
ら構成されている。ＳＤＥＰＤＵのプロテクテツドヘ
ッダは、ステーションＩＤ、フラグ、フラグメンテーシ
ョン識別子及びセキュリティ・ラベルから構成される。
このタグ付けをバーチャルＬＡＮ（以下ＶＬＡＮと称す
る）に応用する試みも行われた。この場合、上記のＳＡ
ＩＤ領域をＶＬＡＮＩＤとして使用し、ＬＳＡＰコード
のＳＤＥ指示子によってＶＬＡＮフレームであることが
識別できるようにするので、ＬＳＡＰの３バイト及びＳ
ＡＩＤの４バイトの合計７バイトのタグ領域が伝送され
る。

【０００７】さらに、目下、ブリッジの標準規格ＩＥＥ
Ｅ８０２．ＩＤを拡張することが検討されている（ＩＥ
ＥＥ８０２．Ｉｐ）。この主な内容は、ダイナミック・
マルチキャスト・フィルタリング・サービス、伝送遅延
のユーザ優先度による管理、フレームのキューイングを
８個までのユーザー優先度に分けて行う機能、及びフォ
ワーディングを２個のトラヒック・クラス（通常、優
先）に分けて行う機能である。

【０００８】この付加機能の為にフィルタリング・デー
タベースは、スタティックなフィルタリングに関して、
任意のポートに対するフォワーディングの時にユーザー
優先度を使うことができ、ＭＡＣアドレスにグループ・
アドレス及びブロードキャスト・アドレスを含むことが
できる、一方、ダイナミックなフィルタリングに関して
は、学習したポートに対するフォワーディングの時にユ
ーザー優先度を使うことができ、ＭＡＣアドレスにグル
ープ・アドレス及びブロードキャスト・アドレスを含む
ことはできない。端末がブリッジにグループを登録する
ために、グループ・アドレス登録プロトコル（ＧＡＲ
Ｐ）を使って、ダイナミック・マルチキャスト・グルー
プのメンバーシップに関する情報を交換する。ブリッジ
とブリツジとの間のポートは、代理端末になる。端末が
直接ブリッジと通信して、グループに入ったりグループ
から出ることができる。

【０００９】すなわち、ブリッジの標準化では、ダイナ
ミック・マルチキャスト・グループの登録を端末がブリ
ッジに対して行い、このグループはスタティックである
ということを示す。テレビ会議の様なアプリケーション
を優先処理することによって、フレームのフォワーディ
ングの遅延時間が保征される。ＩＥＥＥ８０２．１ｐ
は、標準化のワーキングが始まったばかりで草案段階で
正式な標準化までに内容が変わるかもしれない。

【００１０】現在は、ＬＡＮベンダー各社が独自のＶＬ
ＡＮを構築しているので、ＶＬＡＮのマルチベンダー接
続は困難である。尚ＩＥＥＥ８０２．１のInterworki
ng Task Group が、ＩＥＥＥ８０２．１ｐ”Traffic
Class and Dynamic Multicast Filtering Seveice in B
ridgedLocal Area Networks(Supplement to 802.1D)"の
標準化を検討中で草案（P802.1p/D1 November 8,1995)
が、標準化グループのメンバーに配布された。同業者が
互いに知り得るので、現時点の公知資料として抜粋要約
した。

【００１１】ところで、ＬＡＮスイッチでは、発信元ア
ドレス（ＳＡ）に基づいて各ポートに接続されている端
末のＭＡＣアドレスを記憶し、入力パケットの宛先アド
レス（ＤＡ）を見て該当するポートに出力する。つまり
りマルチポートブリッジと同様にポート毎にセグメント
分けされる。またＬＡＮスイッチでは、各ポートに複数
のＭＡＣアドレスを記憶すると、ポート毎にセグメント
分けされるマルチポートブリッジと同様にすることもで
きる。

【００１２】ＬＡＮスイッチの特徴の一つ目は、例えば
或る入力ポートから或る出力ポートへ出力中に、他の入
力ポートから別の出力ポートに転送するなど、データ転
送を同時に並列的に行え、スループットが向上し、端末
が利用できる帯域が増加することである。ＬＡＮスイッ
チの特徴の二つ目は、複数のポートを束ねてＶＬＡＮグ
ループを構成することである。

【００１３】このＶＬＡＮ機能付きのＬＡＮスイッチ
は、ＭＡＣアドレスに依存しないで、ＬＡＮスイッチと
直接接続される端末にポート単位にＶＬＡＮグループを
割り当てる。ＬＡＮスイッチは、各ポートがどのＶＬＡ
Ｎグループに属するか、そして、そのポートにどの様な
ＭＡＣアドレスの端末がＶＬＡＮグループのメンバーと
してポートに接続されているかという情報を、発信元ア
ドレス（ＳＡ）に基づいてＬＡＮスイッチのＶＬＡＮア
ドレス・テーブルに、学習或いは設定により記憶してい
る。

【００１４】同一ベンダーのＬＡＮスイッチでは、パケ
ット長を長くしてプライベートなＶＬＡＮグループ情報
を乗せたヘッダをデータリンク層に追加して、このヘッ
ダによってパケットのデータをカプセル化するので、Ｏ
ＳＩのプロトコル階層モデルの第２層レベルのＶＬＡＮ
と呼ぶ。また、このような第２層レベルのＶＬＡＮグル
ープをスイッチド・ドメインとも呼ぶ。

【００１５】このカプセル化によってＬＡＮスイッチが
パケットを特定のＶＬＡＮグループのスイッチのみにル
ーティングできる。そしてＬＡＮスイッチのポートを特
定の端末一台（一個のＭＡＣアドレス）に占有させる場
合と、複数の端末を接続する場合とがある。また、ＬＡ
Ｎスイッチのポートに一つのＶＬＡＮグループを割り当
てるのが基本的であるが、ポートにＬＡＮスイッチが接
続されていたり、或いは、端末がパケットをカプセル化
することによって複数のＶＬＡＮグループを割り当てる
ことも可能になる。

【００１６】ユニキャスト・パケットは、宛先アドレス
（ＤＡ）の端末が接続されているポートに転送される。
同一のＶＬＡＮグループのパケットは、このＶＬＡＮグ
ループの複数のスイッチのセグメントにマルチキャスト
される。そしてＶＬＡＮアドレス・テーブルによりスイ
ッチの出力ポートに、宛先アドレス（ＤＡ）の端末が接
続されている時、このポートからパケットを出力する。
一般に、ブロードキャストは、スイッチド・ドメインを
越えて全てのＶＬＡＮグループに転送されるが、発信元
アドレス（ＳＡ）に基づいて特定のポートに転送する方
式もある。

【００１７】ＶＬＡＮグループの割り当ては専用の管理
コンソールからスタティックに割り当てる方法と端末が
異なったポート間を移動した場合に自動的に追跡（トラ
ッキング）してダイナミックにポートにＶＬＡＮグルー
プを割り当てる方法がある。複数のＬＡＮスイッチがＦ
ＤＤＩなどのバックボーンに接続されていて、バックボ
ーン経由でＶＬＡＮグループを割り当てる場合には、デ
ータリンク層でカプセル化されたＶＬＡＮパケットがバ
ックボーンＬＡＮを通過する必要がある。

【００１８】周知のように、上記のスイッチド・ドメイ
ンを越えて通信するためには、外部のルーターを経由す
る。ＷＡＮを経由する場合などルーターを越えてＶＬＡ
Ｎを構成する為には、上記のカプセル化されたパケット
がルーターによって確実に転送されように、ルータにも
ＶＬＡＮの定義が分かっている必要がある。従来から、
ＯＳＩのプロトコル階層モデルの第３層レベルのネット
ワーク層のプロトコルとして代表的なインターネット・
プロトコル（ＩＰ：ＲＦＣ７９１）では、ネットワーク
・アドレスに基づいてルータによってサブネットに分け
て、端末に対しては、ＤＨＣＰ（RFC1541 ：Dynamic Ho
st Configuration Protocol)サーバーからＤＨＣＰプロ
トコルによってＩＰアドレスを自動取得させることなど
も標準化されていた。

【００１９】ところでルータの性能及びＩＰアドレスに
は限界があるので、帯域を増やしたり、管理を容易にす
るためには、次の様なスイッチングをベースとするプラ
イベートなバーチャル・ネットワーク・グループ構成が
有効である。ＯＳＩのプロトコル階層モデルの第３層レ
ベルの論理的なバーチャル・グループを構成する楊合に
は、バーチャル・ネットワークと呼び、第３層レベルの
スイッチも開発されている。これはプライベートなバー
チャル・ネットワーク・グループを定義するためのヘッ
ダをネットワーク層に追加してカプセル化するもので、
端末のＭＡＣアドレスが同一であっても、複数のＶＬＡ
Ｎグループを割り当てることができる。

【００２０】一方、非同期転送モード（ＡＴＭ：Asyncr
onous Transfer Mode ）は、当初からトラヒックに対す
る要件が異なる音声、画像、データなどの種々のサービ
スを統合化して、それぞれのサービスに必要な伝送品質
（ＱＯＳ）をサポートするため、固定長の５３バイトの
セルを交換するスイッチング方式であり、バーチャル・
バス、及び、バーチャル・チャンネルをエンド・ツー・
エンドの論理的なバーチャル・ネットワーク・グループ
に対応させることができるので、ＬＡＮのバーチャル・
ネットワーク・グループの構成をＡＴＭと相互接続させ
ることができる。

【００２１】主要なＬＡＮベンダーのソリューション
は、ＶＬＡＮ機能をバックボーンのＡＴＭスイッチで実
現し、既存ＬＡＮの端末とＡＴＭ接続の端末との間で、
ＬＡＮエミュレーションによってＬＡＮフレームの相互
通信をサポートしている。ＡＴＭインターフェース付き
のＬＡＮスイッチをベースにするＬＡＮエミュレーショ
ンも、ＬＡＮスイッチ同様のＯＳＩのプロトコル階層モ
デルの第２層レベルのＶＬＡＮをサポートする。そし
て、複数のＡＴＭインターフェース付きＬＡＮスイッチ
がＡＴＭバックボーンに接続されていて、ＡＴＭバック
ボーンのＡＴＭインターフェース付きルータが、ＶＬＡ
Ｎ間のルーティング或いはＯＳＩのプロトコル階層モデ
ルの第３層レベルの論理的なバーチャル・グループをサ
ポートする。

【００２２】目下、米国のＡＴＭフォーラムでＡＴＭと
従来からのインターネットを統合するＡＴＭ上のマルチ
プロトコル方式の標準化が検討されている。これによ
り、ＡＴＭスイッチでＯＳＩのプロトコル階層モデルの
第３層レベルの論理的なバーチャル・グループがＷＡＮ
で広帯域を持ってサポートされる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなポート単
位でＶＬＡＮグループを設定する方式では、バーチャル
・グループ専用のポートが必要で、複数の端末が接続さ
れているポートは全て同じＶＬＡＮグループに限定され
る。端末が移動する時には、指定されたポートに接続す
るか、或いは端末が接続されているポートのＶＬＡＮグ
ループの設定をその都度スタティックにネットワーク管
理者が設定しなければならないという間題がある。

【００２４】また、帯域外でＶＬＡＮグループを設定す
るブリッジＩＥＥＥ８０２．１ｐの標準化では、スタテ
ィックなＶＬＡＮグループで尚且つ、マルチキャストの
グループの優先処理のみしかサポートされていない。一
方、ポート単位ではなく、端末毎に異なった複数のＶＬ
ＡＮグループを設定する為の現状の手段は、パケットに
余分なヘッダ或いはタグを追加するために、中間に、こ
のヘッダ或いはタグの定義が分からない他のベンダーの
機器が介在するとＶＬＡＮグループを他のベンダーの機
器を中継して拡張することができなかった。

【００２５】本発明は上記の点に鑑みて為されたもの
で、その目的とするところは、従来の伝統的な標準規格
に準拠し、パケットに余分なヘッダ或いはタグを追加し
ないで、しかもＬＡＮスイッチのポートに依存しないで
端末毎にユニキャスト及びマルチキャストの優先処理を
サポートするバーチャル・グループを構成し、端末の移
動に対してダイナミックな自動帯成管理を行うことがで
きるバーチャルＬＡＮを提供するにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、パケットに余分なヘッダ或い
はタグを追加せず且つＬＡＮスイッチのポートに依存し
ないでパケットの特徴に基づいて端末ごとにバーチャル
・グループを構成し、バーチャル・グループ登録テーブ
ルにバーチャル・グループのクライアント・アドレス及
び各グループ毎の優先度を設定するとともに、グループ
単位でユニキャスト及びマルチキャスト・トラヒックの
帯域を割り当て、バーチャル・グループ学習部により端
末の移動に対してダイナミックな自動構成管理を行うバ
ーチャール・グループ・エージェントをＬＡＮスイッチ
に備えたことを特徴とする。

【００２７】請求項２の発明では、バーチャル・グルー
プ登録テーブルにバーチャル・グループの名称、そのク
ライアント・アドレスを登録するとともに、バーチャル
・グループ・ルーティング・テーブルに、ネットワーク
に分散された各ＬＡＮスイッチのどのポートにどのバー
チャル・グループが接続されているか最適な接続ポート
アドレスを登録することによって各ポートにＬＡＮスイ
ッチをカスケード接続し、ポート毎に複数のバーチャル
・グループを割り当て、各バーチャル・グループ毎にメ
ンバーのＭＡＣアドレスを登録し、各バーチャル・グル
ープのポート間の最適なルーティング・パスを選択する
バーチャル・グループ・エージェントをＬＡＮスイッチ
に備えたことを特徴とする。

【００２８】請求項３の発明では、請求項１又は２の発
明において、ネットワークに分散された各ＬＡＮスイッ
チに各バーチャル・グループの接続ポートを分散すると
ともに、各ＬＡＮスイッチにバーチャル・グループ登録
テーブルを分散し、各ＬＡＮスイッチに分散したバーチ
ャール・グループ・エージェントが互いに協調しなが
ら、各ＬＡＮスイッチに分散された上記バーチャル・グ
ループ登録テーブルをダイナミックに管理することを特
徴とする。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下本発明を実施形態により説明
する。本発明バーチャルＬＡＮにおいて重要な役割を持
つＬＡＮスイッチについて図１に基づいて説明する。本
発明バーチャルＬＡＮは図２に示すような標準規格に準
拠したフレーム・フォーマットのパケットに余分なヘッ
ダ或いはタグを追加しないで、しかもＬＡＮスイッチの
ポートに依存しないでパケットのクライアントアドレス
によって端末毎にバーチャル・グループを構成する。

【００３０】ここでクライアントアドレスは、ＬＡＮの
媒体アクセス方式で決まるＭＡＣアドレス、ネットワー
クＯＳ或いは通信プロトコルで決まるネットワーク・ア
ドレス、及びアプリケーションソフトウェア或いはユー
ザーの定義によって決まるアプリケーション・アドレス
などの特徴の集合を表している。図１に示すＬＡＮスイ
ッチＳでは、バーチャル・グループ識別部１が、パケッ
トの宛先及び送信元である一対のクライアント・アドレ
ス及びクライアント・アドレスをバーチャル・グル
ープ・エージェントＶＧＡのバーチャル・グループ登録
テーブル２と照合し両方のクライアント・アドレスが含
まれるバーチャル・グループを識別し、端末の移動に対
してバーチャル・グループ識別の結果、クライアント・
アドレスが一致するが入力ポート４₁…が異なる時にポ
ート変更メッセージをバーチャル・グループ・エージェ
ントＶＧＡのバーチャル・グループ学習部３に出力す
る。

【００３１】バーチャル・グループ学習部３は、端末の
移動に対してダイナミックな自動構成管理を行うための
もので、ポート変更メッセージを受け取ると、バーチャ
ル・グループ・エージェントＶＧＡに設けたバーチャル
・グループ登録テーブル２を更新し、ダイナミックな自
動構成管理を行う。バーチャル・グループ登録テーブル
２は各グループ毎に設けられるもので、図３に示すよう
に、クライアント・アドレス及び各バーチャル・グルー
プ毎の優先度の設定ができ、バーチャル・グループ・エ
ージェントＶＧＡに設けたバーチャル・グループ制御部
６は、このバーチャル・グループ優先順位に応じて、グ
ループ単位でユニキャスト、マルチキャスト、及びブロ
ードキャストの各トラヒック・タイプの帯域を割り当て
る。

【００３２】またバーチャル・グループ制御部６はスケ
ジューリング制御によって、フォワーディング部５か
ら、パケットを指示された出力ポート７₁…に転送させ
る。更にバーチャル・グループ・エージェントＶＧＡに
設けたバーチャル・グループ・ルーティング・テーブル
８はバーチャル・グループがＬＡＮに分散された各ＬＡ
Ｎスイッチのどのポートに接続されているか最適な接続
ポートアドレスを登録する。このバーチャル・グループ
・ルーティング・テーブル８はバーチャル・グループ別
に構成され、図１の場合のバーチャル・グループ・ルー
ティング・テーブル８の構造は、バーチャル・グループ
識別及びバーチャル・グループ学習の為のバーチャル・
グループ登録テーブル２と同様な構造を持つものであ
る。尚図１のＬＡＮスイッチＳでは、パケットの宛先及
び送信元である一対のクライアント・アドレス及びク
ライアント・アドレスをバーチャル・グループ登録テ
ーブル２と照合し、パケットの宛先及び送倍元の両方の
クライアント・アドレスが含まれるバーチャル・グルー
プを識別するので、図３に示した様にバーチャル・グル
ープ登録テーブル２と同じ構造体で定義でき、実装上一
つにまとめることも可能である。

【００３３】図３の構造のバーチャル・グループ・ルー
ティング・テーブル８では最適な接続ポートアドレス
が、ルーティング接続ポートとして登録される。すなわ
ち、分散されたＬＡＮスイッチの構成では、各ＬＡＮス
イッチのポートに他のＬＡＮスイッチがカスケード接続
されるので、ＬＡＮスイッチが接続されている接続ポー
トは、その端末が接続されているホームスイッチに至る
最適なルートに当たるポート名となる。

【００３４】そして端末の移動に対してバーチャル・グ
ループ識別の結果、クライアント・アドレスが一致する
がポートが異なり、バーチャル・グループ識別部１がポ
ート変更メッセージを出力した時、バーチャル・グルー
プ学習部３がトポロジー変化メッセージをバーチャル・
グループ分散管理部９に送る。この時バーチャル・グル
ープ分散管理部９がトポロジー変化に対して学習してバ
ーチャル・グループ・ルーティング・テーブル８をダイ
ナミックに更新する。

【００３５】ところでネットワークに分散された各ＬＡ
Ｎスイッチに各バーチャル・グループの接続ポートが分
散され、更に各ＬＡＮスイッチにバーチャル・グループ
登録テーブル２及びバーチャル・グループ・ルーティン
グ・テーブル８が分散された場合、各ＬＡＮスイッチの
バーチャル・グループ識別部１が入力ポート４₁…及び
パケットの発信元アドレスをバーチャル・グループ登録
テーブル２と照合し、端末移動などのトポロジー変化を
検出し、バーチャル・グループ登録テーブル２及びバー
チャル・グループ・ルーティング・テーブル８を自動的
に更新するバーチャル・グループ学習部２が有る。

【００３６】バーチャル・グループ分散管理部９は、バ
ーチャル・グループ・エージェントとして上記の端末の
移動、ＬＡＮスイッチの移動などのトポロジーの変化検
出に基づいて、他のＬＡＮスイッチと互いに協調しなが
ら、各ＬＡＮスイッチに分散された上記バーチャル・グ
ループ登録テーブル２及びバーチャル・グループ・ルー
ティング・テーブル８をダイナミックに管理することに
より、ネットワークの複数のＬＡＮスイッチ間でバーチ
ャル・グループを共有することになる。

【００３７】本来、各ＬＡＮスイッチに分散されたバー
チャル・グループ・エージェントＩを、バーチャル・グ
ループ単位もしくはバーチャル・グループの集合体に対
して代理するバーチャール・グループ・サーバーに設け
る構成も可能である。この場合バーチャル・グループ・
サーバーはバーチャル・グループ・エージェントＩの状
悪を管理し、エージェントＩ間の通信を仲介することが
できると共に、ＶＬＡＮスイッチのエージェント機能と
して互いに協調してバーチャル・グループ登録テーブル
及びバーチャル・グループ・ルーティング・テーブルを
ダイナミックに管理する。バーチャル・グループ・サー
バー内で更新管理されるバーチャル・グループ登録テー
ブル及びバーチャル・グループ・ルーティング・テーブ
ルを、各分散配置されたＬＡＮスイッチにキャッシュ
し、バーチャル・グループ・サーバーは、上記テーブル
の変化情報を各ＬＡＮスイッチに配布する。

【００３８】さて、図１において、入力ポート４₁…か
らのパケットは、バッファ管理部１０が指示するバッフ
ァ１１の領域内に記憶され、同時にバッファ管理部１０
はこの記憶場所を指し示すパケット・ポインターを生成
する。このパケットの宛先及び発信元の１対のクライア
ント・アドレスをバーチャル・グループ識別部１がバー
チャル・グループ登録テーフル２と照合しバーチャル・
グループを識別した場合、バーフアーポインター・キュ
ーイング・テーブル１２のバーチャル・グループ別キュ
ーイング部１２ａにパケット・ポインターを格納し、共
有メモリであるバッファ１１のデータは動かさず、ポイ
ンターのみでキューイングする。ブロードキャスト・パ
ケットの場合には、ブロードキャスト・キューイング部
１２ｂにパケット・ポインターを格納する。更にユニキ
ャスト・アドレスであり、しかもバーチャル・グループ
に該当しない場合には、送信バッファーの該当パケット
の格納アドレスを指し示すポインターが、アンノーン・
グループ・キューイング部１２ｃにキューイングされ
る。

【００３９】バーチャル・グループ制御部６は、出力ポ
ート７₁…のポート状態検出によって出力ポート７₁…
が空いている時にフォワーディング部５にパケットの送
出を指示する。フォワーディング部５は、指示されたパ
ケットのポインターをバッファ１１から読み出し、バッ
ファ１１のパケットデータを出力ポート７₁…より送出
する。

【００４０】パケットのフォワーディングのスケジュー
リング制御に関しては、バーチャル・グループの優先度
に従ってバーチャル・グループ制御部６が、バーチャル
・グループ制御部６内の優先処理タイマー（図示せず）
による制御を行ない、優先度の高い順に短い時間間隔で
バーチャル・グループのキューの順番にパケットをフォ
ワーディングする。

【００４１】一般に映像情報などトラヒックが多い通信
を行うバーチャル・グループの優先度が高いが、トラヒ
ックが少なくてもオンラインシステムのトランザクショ
ンやフイードバック制御など確実に許容された時間内に
メッセージが伝えられなければならないバーチャル・グ
ループの優先度も高い。バッチ処理やファイル転送など
で優先度が低いバーチャル・グループのパケットを処理
するタイミングの間隔が最も長く、優先度の高いグルー
プほど短い周期でバッファ１１をチェックし、優先度の
高いパケットを先に処理する。

【００４２】優先度が高いパケットは、データ入力後、
バーチャル・グループ分散管理部６から設定された優先
処理タイマー設定の許容設定時間以内にフォワーディン
グする。またクライアント・アドレスによって次の３種
類のバーチャル・グループを構成し、これらのプロトコ
ル階層などの定義方法が異なったバーチャル・グループ
を単独で動作させる構成及び混在させた構成が可能であ
る。

【００４３】（１−１）ＭＡＣアドレスをクライアント
・アドレスとして定義したＯＳＩのプロトコル階層モデ
ルの第２層レベルのＶＬＡＮグループ。（１−２）通信プロトコル或いはネットワークＯＳに依
存した複数のネットワーク・アドレスをクライアント・
アドレスとして定義したＯＳＩのプロトコル階層モデル
の第３層レベルのＶＬＡＮグループ。

【００４４】（１−３）ユーザーにより、或いはアプリ
ケーション・ソフトウェアで定義したアプリケーション
・アドレスをクライアント・アドレスとしたバーチャル
・カスタム・グループ。ここでは、（１−１）の構成を
第２層ＬＡＮスイッチ、（１−２）の構成を第３層ＬＡ
Ｎスイッチ、（１−３）の構成をカスタムＬＡＮスイッ
チと呼ぶ。

【００４５】バーチャル・グループ識別の順序は、まず
バーチャル・カスタム・グループ、次にバーチャル・ネ
ットワーク・グループ、最後にＶＬＡＮグループという
カスタムＬＡＮスイッチで動作させる。また実装状態及
び選択によってバーチャル・ネットワーク・グループの
順に第３層ＬＡＮスイッチ、或いはＭＡＣアドレスのみ
で識別する第２層ＬＡＮスイッチとして動作する。この
ため、バーチャル・グループ登録テーブル２及びバーチ
ャル・グループ・ルーティングテーブル８のクライアン
ト・アドレスは、第２層ＬＡＮスイッチではネットワー
クアドレス及びユーザー定義アドレスが空白になってお
り、第３層ＬＡＮスイッチではユーザー定義アドレスが
空白になっており、カスタムＬＡＮスイッチでは、ＭＡ
Ｃアドレス、ネットワークアドレス及びユーザー定義ア
ドレスが全て指定されている。

【００４６】端末の移動に対して上記のバーチャル・カ
スタム・グループ、バーチャル・ネットワーク・グルー
プ、及び、ＶＬＡＮグループの各階層順にバーチャル・
グループ識別の結果、クライアント・アドレスが一致す
るがポートが異なる時にポート変更メッセージを出力す
るので、バーチャル・グループ学習部３は、この端末の
ホームスイッチの変更の有無によって動作が異なる。ホ
ームスイッチ変更が無い場合にはバーチャル・グループ
学習部３がバーチャル・グループ登録テーブル２のホー
ムスイッチポートを更新することによってダイナミック
な自動構成管理を行う。ホームスイッチ変更がある場合
はその端末の移動先の新たなホームスイッチのバーチャ
ル・グループ分散管理部９がバーチャル・グループ管理
メッセージを交換して他のＬＡＮスイッチのバーチャル
・グループ登録テーブルのホームスイッチ名及びホーム
スイッチポートを更新する。

【００４７】ところで図１に示すようにＬＡＮスイッチ
Ｓには、上記バーチャル・グループ別のバーチャル・グ
ループ・ルーティングテーブル８とバッファー・ポイン
ター・キューイング・テーブル１２があるが、分散され
たＬＡＮスイッチの構成では、各ＬＡＮスイッチのポー
トに他のＬＡＮスイッチがカスケード接続されるので、
ポート毎に複数のバーチャル・グループ及び複数の端末
が割り当てられ、各端末が直接接続されているＬＡＮス
イッチがホームスイッチで、そのホームスイッチポート
に接続されている。

【００４８】端末がＬＡＮスイッチに直接接続されてい
る場合には、そのＬＡＮスイッチのバーチャル・グルー
プ・ルーティング・テーブル８のホームスイッチ名が自
分のスイッチ名である。端末がＬＡＮスイッチに直接接
続されていない場合には、ホームスイッチ名が異なり、
接続ポートは、その端末が接続されているホームスイッ
チに至る最適なルートに当たるポート名である。

【００４９】端末の移動に対してバーチャル・グループ
学習部３がトポロジー変化メッセージをバーチャル・グ
ループ分散管理部９に送った時、その端末の移動先の新
たなホームスイッチのバーチャル・グループ分散管理部
９がバーチャル・グループ管理メッセージを交換して他
のＬＡＮスイッチのバーチャル・グループ登録テーブル
２のホームスイッチ名及びホームスイッチポートを更新
し、ホームスイッチに隣接するＬＡＮスイッチのバーチ
ャル・グループ分散管理部９がバーチャル・グループ・
ルーティング・テーブル８のルーティング接続ポート及
びクライアントの距離を更新し、他の隣漢ＬＡＮスイッ
チにバーチャル・グループ管理メッセージによってトポ
ロジー変化の伴うバーチャル・グループ登録テーブル２
及びバーチャル・グループルーティング・テーブルンの
更新情報を伝送する。他のＬＡＮスイッチは、隣接ＬＡ
Ｎスイッチからのバーチャル・グループ管理メッセージ
によってトポロジー変化の伴うバーチャル・グループ登
録テーブル２及びバーチャル・グループ・ルーティング
・テーブル８の更新情報によって自分のバーチャル・グ
ループ登録テーブル２及びバーチャル・グループ・ルー
ティング・テーブルン８を更新し、さらに他のＬＡＮス
イッチに順次バーチャル・グループ管理メッセージを伝
えてバーチャル・グループ登録テーブル２及びバーチャ
ル・グループ・ルーティング・テーブル８を更新するこ
とによって、端末の移動に対して学習してバーチャル・
グループ・ルーティング・テーブル８をダイナミックに
更新できる。

【００５０】バーチャル・グループ分散管理部９は、バ
ーチャル・グループ・エージェントとして各ＬＡＮスイ
ッチ開の管理メッセージ交換によって、各ＬＡＮスイッ
チのＭＡＣアドレス、バーチャル・グループなどの各Ｌ
ＡＮスイッチ相互の管理情報を交換しながら協調して、
各ＬＡＮスイッチのバーチャル・グループ・ルーティン
グ・テーブル８の接続ポートの欄に、各ＬＡＮスイッチ
別にそのＬＡＮスイッチの中継段数が少ない最適なルー
ティング・バスに至る接続ポートが示されるようにし
て、更に優先処理に関して遅延時間が保証されるように
ＬＡＮスイッチの中継段数に応じたスケジューリングの
優先処理タイマー設定を決定する。

【００５１】而して図１に示すＬＡＮスイッチＳでは、
バーチャル・グループ識別及びバーチャル・グループ学
習によって、どのポートにどのＬＡＮスイッチが接続さ
れているのかが分かる。更にバーチャル・グループ分散
管理部９は、他のＬＡＮスイッチとバーチャル・グルー
プ・ルーティング・テーブル８の変化情報を交換し合う
ので、ＬＡＮスイッチのトポロジーの変化情報が入った
場合にも、各隣接ＬＡＮスイッチ間で順次バーチャル・
グループ管理メッセージを伝え合うことによって端末の
移動に対して学習してバーチャル・グループ・ルーティ
ング・テーブル８をダイナミックに更新できる。

【００５２】このようにして、バーチャル・グループ・
ルーティングテーブル８には、各バーチャル・グループ
毎にメンバーのクライアント・アドレスが生成され、各
バーチャルドメインのメンバー間の最適のルーティング
パスが登録されているので、バーチャル・グループ制御
部６は、優先処理タイマー設定によって各バーチャル・
グループのポート間の最適なルーティング・バスを選択
してフォワードするので優先度の高いパケットの遅延時
間が保鉦されることになる。

【００５３】ＬＡＮスイッチＳ自体の移動・変更に関し
ては、バーチャル・グループ分散管理部９がバーチャル
・グループ・ルーティング・テーブル８のルーティング
接続ポート及びクライアントの距離を、隣接ＬＡＮスイ
ッチ間で順次バーチャル・グループ管理メッセージを伝
え合うことによって更新する。バーチャル・グループの
マルチキャスト及びブロードキャストに関しては、バー
チャル・グループ分散管理部９が設定したバーチャル・
グループ・ルーティングテーブルに基づいて順次ポート
にフォワーディング処理する。

【００５４】また宛先のクライアント・アドレスを見
て、予め学習されたポートにフォワードする。ブロード
キャスト及びテーブルに無い宛先アドレスのパケットは
スイッチ・ドメインから出るため全てのポートにマルチ
キャストされる。バーチャル・グループの変更要求に対
して端末のホームスイッチのエージェントが、協調して
バーチャル・グループ登録テーブル２、バーチャル・グ
ループ・ルーティング・テーブル８を更新する。

【００５５】ところで、一般的なＬＡＮアプリケーショ
ンは、クライアント・サーバーモデルでサーバーのデー
タベースを複数のクライアントが共有し、勘定系業務の
オンライン・トランザクション処理ではデータベースの
多重アクセスするので同期のため遅延時間が問題にな
り、優先度が高く、情報把握・分析・シミュレーション
・意志決定支援のためのデータ抽出（データクエリー）
やデータウェアハウスではインターラクティブに早く結
果が知りたいので通信の高速化、小さな遅延時間が要求
され、マルチキャスト通信のテレビ会議では、更に多量
のデータを小さな遅延時間で送る必要があり、その場合
優先度が高くデータ量が多くなる。また、ＷＡＮ経由の
バーチャル・コーポレーションでは遠隔地のサーバー間
通信が必要で、エレクトリック・コマースでは、遠隔地
の多くの靖末とインターラクティブに相互通信する必要
がある。さらに、ネットワークを維持管理するための監
視制御メッセージは、最も高い優先度で処理されなけれ
ばならない。

【００５６】図４はこの点に鑑みて為された本発明のバ
ーチャルＬＡＮを用いたネットワークのシステム構成図
を示しており、このシステムでは図１に示すバーチャル
・グループ・エージェントＶＧＡを備えたＬＡＮスイッ
チＳ₁…が複数分散配置され、各ＬＡＮスイッチＳ₁…
に接続される端末Ａ₁…，Ｂ₁…，Ｃ₁…はそれぞれ異
なったバーチャル・グループに属する。ここで、注意す
べきことは、ＶＬＡＮグループ（第２層レベル）は、各
端末のネットワーク・インターフェース・カード（ＮＩ
Ｃ）のＭＡＣアドレス毎に一つしか定義できないが、バ
ーチャル・ネットワーク・グループ（第３層レベル）
は、通信プロトコルの異なった複数のグループを定義で
き、バーチャル・カスタム・グループは、さらにアプリ
ケーションレベルで複数のグループを定義できることで
ある。図４では、簡単のため各端末Ａ₁…、Ｂ₁…、Ｃ
₁…を一つのバーチャル・グループとして通信している
状感を図示している。

【００５７】このことを抽象化して図５及び図６に図示
した。図５（ａ）は、クライアントＵが複数のバーチャ
ル・グループＶＡ，ＶＢ，ＶＣに属することを示してお
り、アプリケーション或いはプロジェクトによって異な
ったサーバーＡ，Ｂ，Ｃに接続することを表している。
図５（ｂ）は各バーチャル・グループＶＡ，ＶＢ，ＶＣ
に夫々属するクライアントＵ₁…が各バーチャル・グル
ープＶＡ，ＶＢ，ＶＣに対応して設けた共通のサーバー
Ｓに接続することを示している。

【００５８】図６はＶＬＡＮグループ（第２層レベル）
をスイッチド・ドメインＳＡ，ＳＢ，ＳＣで表し、スイ
ッチド・ドメインＳＡ，ＳＢ，ＳＣ間の通信及びブロー
ドキャストの障壁をスイッチドメイン間ルーティング・
サービスＬＳで表すと共に、スイッチドメインＳＡ，Ｓ
Ｂ，ＳＣ間のネットワーク・サービス・サーバーＮ、及
びネットワーク・マネージメント・サーバーＭの配置を
示している。図７はバーチャル・グループ・サビースの
概念を示しており、分散された各ＬＡＮスイッチＳａ…
にはバーチャル・グループ・エージェントＶＧＡが備わ
っておりこれらが協調してバーチャル・グループをダイ
ナミックにサポートする。この結果、図８に示す様にバ
ーチャル・グループ登録テーブル２及びバーチャル・グ
ループ・ルーティング・テーブル８が共有テーブルＴＢ
として最適なルーティング及び端末移動に対するダイナ
ミックなバーチャル・グループ構成を実現する。

【００５９】図７にＬＡＮスイッチＳａ…のバーチャル
・グループ・エージェントＶＧＢは図１に示した様に、
バーチャル・グループ学習部３、バーチャル・グループ
登録テーブル２、バーチャル・グループ・ルーティング
・テーブル８、バーチャル・グループ分散管理部９及び
バーチャル・グループ制御部６を重要な部分として備
え、これにバーチャル・グループ制御部６でのポート変
更メッセージの抽出機能も重要な部分となっている。

【００６０】バーチャル・グループ識別部１では、クラ
イアント・アドレス及びクライアント・アドレス
は、まとめて一つのハッシュ関数で符号化され、同様に
ハッシュ関数で符号化されたバーチャル・グループ登録
テーブル２と照合するので、パケットにヘッダ或いはタ
グを追加する方式と比べて遅延時間の増加が問題になる
ことは無い。

【００６１】そして、ＭＡＣアドレスをクライアント・
アドレスとして定義したＯＳＩのプロトコル階層モデル
の第２層レベルでは、従来の伝統的な標準規格に準拠
し、パケットに余分なヘッダ或いはタグを追加しない
で、伝統的な標準規格に準拠した端末にＶＬＡＮグルー
プをサポートする。この場合ＬＡＮスイッチＳのバーチ
ャル・グループ識別部１が、パケットの宛先及び送信元
である一対のＭＡＣアドレス１及びＭＡＣアドレス２を
バーチャル・グループ登録テーブル２と照合し両方のＭ
ＡＣアドレスが含まれるバーチャル・グループを識別す
る。

【００６２】また通信プロトコルに依存した複数のネッ
トワーク・アドレスをクライアントアドレスとして定義
したＯＳＩのプロトコル階層モデルの第３層レベルで
は、従来の伝統的な標準規格に準拠し、パケットに余分
なヘッダ或いはタグを追加しないで、伝統的な標準規格
に準拠した端末にＶＬＡＮグループをサポートする。こ
の場合ＬＡＮスイッチＳのバーチャル・グループ識別部
１が、パケットの宛先及び送信元である一対のネットワ
ーク・アドレス及びネットワーク・アドレスをバー
チャル・グループ登録テーブル２と照合し両方のネット
ワーク・アドレスが含まれるバーチャル・グループを識
別する。

【００６３】更にユーザーにより、或いはアプリケーシ
ョン・ソフトウェアで定義したアプリケーション・アド
レスをクライアント・アドレスとするＯＳＩプロトコル
階層モデルのアプリケーション・レベルでは、従来の伝
統的な標準規格に準拠し、パケットに余分なヘッダ或い
はタグを追加しないで、異なった媒体アクセス方式及び
通信プロトコルが混在したバーチャル・カスタム・グル
ープの設定をサポートする。この場合バーチャル・グル
ープ識別部１は、パケットの宛先及び送信元である一対
のアプリケーション・アドレス及びアプリケーション
・アドレスをバーチャル・グループ登録テーブル２と
照合し両方のアプリケーション・アドレスが含まれるバ
ーチャル・グループを識別する。

【００６４】さて図３に示した構造のバーチャル・グル
ープ登録テーブル２には、通常、クライアント・アドレ
ス毎にクライアント名を登録する。ＶＬＡＮグループ、
バーチャル・ネットワーク・グループ、及び、バーチャ
ル・カスタム・グループ毎に異なったクライアント名の
登録も可能であり、一つのＭＡＣアドレスに対して、Ｖ
ＬＡＮグループ、バーチャル・ネットワーク・グルー
プ、及び、バーチャル・カスタム・グループがそれぞれ
定義されている場合には、バーチャル・グループ登録テ
ーブル２には、ＶＬＡＮグループを定義する行、バーチ
ャル・ネットワーク・グループを定義する行及びバーチ
ャル・カスタム・グループを定義する行が含まれる。

【００６５】バーチャル・グループ識別部１は、バーチ
ャル・カスタム・グループの照合を最も優先し、次にバ
ーチャル・ネットワーク。グループ、最後にＶＬＡＮグ
ループ、最後にＶＬＡＮグループを照合する。ここでク
ライアント名は、ＬＡＮスイッチ、端末などの機器の種
頻の識別コードでもある様に機器の種類も合わせて登録
する。機器の種類がＬＡＮスイッチの場合、バーチャル
・グループ分散管理部９はそのＬＡＮスイッチのポート
に直接接続されるＭＡＣアドレス或いは間接接続されて
いるかを示すスイッチ接続マップ９ａに登録する。これ
によりバーチャル・グループ登録テーブル２及びスイッ
チ接続マップ９ａを合わせて、ネットワーク全体の接続
マップ情報が得られる。互いに隣接するポート間の接続
が分かるので、トポロジーを接続関係図に描けるのでこ
の接続開係図をマップ（ＭＡＰ）と呼ぶ。トポロジーが
木（ツリー）構造である場合にはルート探索は容易だ
が、網目（メッシュ）になっている場合には、複数のル
ートの伝送時間的な距離を比較する必要がある。同一の
伝送速度のＬＡＮスイッチが多段接続されている場合に
は、段数を距離と見なす。例えば端末Ａ₁から端末Ａ₉
に至るパスがいくつ有るかは、各バーチャル・グループ
・ルーティング・テーブル８の各端末のクライアントの
距離の数字に反映されている。

【００６６】フォワーディング部５の構成はスイッチの
構成方法に依存する。公知の方式の多くは共有の高速パ
ラレル・バスによる構成で、バスの帯域幅がポートの伝
送帯域の合計の２倍程度に設定され、シヤーシー型のバ
ックプレーンに多く用いられている。またクロスポイン
ト・スイッチによる並列化構成では、入力バッファ型、
出力バッファー型などの方式がある。図１のＬＡＮスイ
ッチＳの構成は、バッファ１１が共有メモリであるの
で、全体構成はバッファー共有型（蓄積交扱型）である
が、フォワーディング部５には上記の各種スイッチング
方式を組み合わせることが可能である。

【００６７】また、図２のフレームフォーマットのチェ
ックサムを行わないことによってカットスルー型として
動作させることが可能である。このＬＡＮスイッチＳの
動作モード、すなわちチェックサムを行う蓄積交換型、
或いは行わないカットスルー型の設定は、バーチャル・
グループ登録テーブル２のグループ・タイプで定義さ
れ、カットスルー型は、ＬＡＮスイッチＳのスループッ
トを高めるが欠陥のあるパケットのフィルタリングがで
きなくなる。フォワーディングの優先度は、上記のスイ
ッチの動作モードよりも、バーチャル・グループ登録テ
ーブル２の優先度の設定が優先する。

【００６８】またＬＡＮスイッチＳが多段接続されてい
るので、パケットの伝送遅延時間は各ＬＡＮスイッチＳ
でのポートの空き具合、キューイングの待ち時間によっ
て異なる。この為に、伝送時間をシステムとして協調し
て保証する必要が有る。ＬＡＮスイッチＳ間の制御パケ
ットとしては、バーチャル・グループ分散管理部９の間
でバーチャル・グループ管理メッセージが交換される。
通常、ＭＩＢ（Management Information Base ）をベー
スにサブネットワーク上の個々のデバイスを管理するＳ
ＮＭＰ（RFC1157:Simple Network Management Protco
l)、及びサブネットワーク全体を管理するＲＭＯＮ（RF
C1271 ：Remote Monitoring)等のネットワーク管理プロ
トコルは、ネットワーク管理プロトコル・エージェント
１３と外部のネットワーク管理マネージャーとの間で交
換され、障害管理、セキュリテイ、統計情報の収集など
の業界標準をサポートする。尚図１中１４はスイッチ通
信プロトコル制御部である。

【００６９】一般的なバーチャルネットワークは、パケ
ット自体にバーチャル・グループ情報が付加されたり、
ＯＳＩプロトコル階層モデルの第３層のプロトコルのサ
ブネットアドレスなどの情報でグループ分けされ、ＬＡ
ＮスイッチＳはこの情報を照合するが、ルータセグメン
テーションでのサブネットの設定変更などは煩雑で、１
年間に３０％近くの端末の変更が伴うシステムでは、ネ
ットワーク管理・維持のコストが無視できない問題とな
っていた。

【００７０】本発明のＭÅＣアドレスのみでバーチャル
・グループを登録するＶＬＡＮのグループの狙いは、優
先処理、学習の負荷分散、ルーティングの効率アップの
為である。優先処理は、例えば管理グループを最も高
く、遅延時間を保証するタイムクリティカク・グループ
をその次に高く、その次にダイナミックに登録テーブル
を更新するスイッチ制御グループを割り当て、次に高速
端末、最後に優先処理が不要な低速端末を最下位にす
る。管理グループにはＳＮＭＰ或いはＲＭＯＮのネット
ワーク管理を設定する。

【００７１】通常、優先度が高い管理グループ、タイム
クリティカク・グループは、スタティックに登録し、ス
イッチ、高速端末、優先処理が不要な低速端末などは、
ダイナミックに学習して登録される。図５（ａ）に示す
ようにクライアントＵに、また同図（ｂ）に示すように
サーバーＳに複数のバーチャル・グループＶＡ…を集中
させる場合、宛先及び発信元のアドレスの対でクライア
ントアドレスを定義してバーチャル・グループＶＡ…を
識別するので、クライアントが単一のＭＡＣアドレスで
複数のサーバーＡ…に対して第２層レベルの複数のＶＬ
ＡＮグループに属することが可能であるが、サーバーの
場合、クライアントが単一のＭＡＣアドレスで複数のバ
ーチャル・グループＶＡ…に属することを保証するため
には、サーバーのネットワークインターフェースカード
（ＮＩＣ）が単一のＭＡＣアドレスのみをサポートして
いるのであれば、複数のＮＩＣでＬＡＮスイッチと接続
して、バーチャル・グループＶＡ…毎にＭＡＣアドレス
を割り当てる方法、または、単一のＭＡＣでも第３層レ
ベル以上でバーチャル・ネットワーク・グループ、或い
はバーチャル・カスタム・グループで複数のバーチャル
・グループをサポートする必要がある。

【００７２】図６に示すネットワーク・サービス・サー
バーＮ、或いは図７に示す様にバーチャル・ネットワー
ク・サービス・サーバーＶＮは各ＬＡＮスイッチＳ₁…
（Ｓａ…）のエージェントを管理すると共に、バーチャ
ル・グループ外の他方式のネットワークとの相互通信を
管理する。ＬＡＮスイッチＳ₁…（Ｓａ…）のバーチャ
ル・グループ・エージェントＶＧＡは各ＬＡＮスイッチ
Ｓのバーチャル・グループ・エージェントＶＧＡ間でバ
ーチャル・グループ管理メッセージを交挽して協調しな
がら端末Ａ₁…，Ｂ₁…，Ｃ₁…を管理する。

【００７３】ネットワーク・サービス・サーバーＮ或い
はバーチャル・ネットワーク・サービス・サーバーＶＮ
及び各ＬＡＮスイッチＳ₁…（Ｓａ…）のバーチャル・
グループ・エージェントＶＧＡとの間でもバーチャル・
グループ管理メッセージを交換して図８に示す様に共有
テーブルＴＢを構築して協調バーチャル・グループを構
成すると共に、バーチャル・グループの外部とのコミュ
ニケーションがサポートされる。共有テーブルＴＢは、
図１のバーチャル・グループ登録テーブル２及びバーチ
ャル・グループ・ルーティング・テーブル８を含む。

【００７４】図６に示した構成例では、ネットワークサ
ービスサーバーＮがバーチャル・グループ登録テーブル
２及びバーチャル・グループ・ルーティング・テーブル
８を管理することも可能で、この場合、そのネットワー
クサービスサーバーＮがＬＡＮスイッチＳにキャッシュ
して提供したルックアップテーブルをクライアント・ア
ドレスと照合する。

【００７５】また図６に示した構成では、サーバーＡ…
からのブロードキャストは、サーバー間のコネクション
でバーチャル・グループ全体に送られることも可能であ
る。例えばバーチャル・グループＶＡに対応するバーチ
ャルサービスは、当該バーチャル・グループＶＡに属す
る端末のみが受けられる。またクライアントの出すブロ
ードキャストは、クライアントが属するバーチャル・グ
ループＶＡ…に対して限定して、ネットワークサービス
サーバーＮが、バーチャル・グループサーバーＡ…と協
調してクライアントからのアンノーン・グループのブロ
ードキャストをフォローする。アンノーン・グループの
ブロードキャストに関しては、バーチャル・グループ・
サーバーＡ…がパケットのプロトコルタイブを見て特定
のネットワーク・サービス・サーバーＮ或いはバーチャ
ル・グループ・サーバーＡ…に投げる。新たなバーチャ
ル・グループの設定は、ネットワーク・サービス・サー
バーＮが行う。尚図６のＭはネットワームマネジメント
サーバを示し、ＳＡ…はスイッチドドメインを示す。

【００７６】例えばバーチャル・グループＶＡ…毎にバ
ーチヤル・グループ・サーバーＡ…が割り当てられ、バ
ーチャル・グループＡ…毎のマルチキャストは、各クラ
イアントからこサーバーＡ…宛に出されたマルチキャス
ト要求及びサーバーＡ…が各クライアントに対して行う
マルチキャスト処理に対して、各サーバーＡ…が予めＬ
ＡＮスイッチＳ₁…のバーチャル・グループ・エージェ
ントＶＧＡに登録したマルチキャスト設定により、ＬＡ
ＮスイッチＳ₁…が上記マルチキャストメッセージのパ
ケット・ポインターをマルチキャストのバーチャル・グ
ループ別のキューイング・テーブルに記憶し、ＬＡＮス
イッチＳ₁…がマルチキャスト処理を実行することによ
り、各バーチャル・グループＶＡ…のサーバーＡ…とＬ
ＡＮスイッチＳ₁…とが協調しながらＬＡＮスイッチＳ
₁…がバーチャル・グループＶＡ…のマルチキャストを
サポートする。この場合ＬＡＮスイッチＳ₁…がサーバ
ー機能を持っても良い。

【００７７】またバーチャル・グループＶＡ…毎にバー
チャル・グループ・サーバーＡ…が割り当てられ、ブロ
ードキャストは、各クライアントから出されたブロード
キャスト要求に対して、サーバーＡ…が扱う通信プロト
コルで対応できる場合にはサーバーＡ…が応答を行い、
サーバーＡ…が対応できない場合にはサーバーＡ…がル
ーターＬＴにフォワーディングする様に、各サーバーＡ
…が予めＬＡＮスイッチＳ₁…のバーチャル・グループ
・エージェントＶＧＡに登録したブロードキャスト設定
により、ＬＡＮスイッチＳ₁…が上記ブロードキャスト
・メッセージのパケット・ポインターをブロードキャス
ト・キューイング・テーブルに記憶し、ＬＡＮスイッチ
Ｓ₁…がルーターＬＴにブロードキャストをフォワーデ
ィングすることにより、各バーチャル・グループＶＡ…
のサーバーＡ…とＬＡＮスイッチＳ₁…が協調しなが
ら、ＬＡＮスイッチＳ₁…がバーチャル・グループＶＡ
…のブロードキャストをサポートする。上記第２層レベ
ルのＶＬＡＮグループとして動作するＬＡＮスイッチの
場合は、バーチャル・グループＶＡ…に関しては、ルー
ティングするがバーチャル・グループＶＡ…以外との通
信は外部のルーターＬＴに依存する。

【００７８】図９に示すシステム構成例では、ＡＴＭイ
ンターフェース付きのＬＡＮスイッチＳＳをＡＴＭバッ
クボーンに接続することによってＡＴＭインターフェー
ス上でエミュレートされた第２層レベルのＶＬＡＮグル
ープを経由して、ＡＴＭインターフェースで中継された
バーチャル・グループを拡張できる。ＡＴＭインターフ
ェース付きのＬＡＮスイッチＳＳにバーチャル・グルー
プ・エージェントＶＧＡを組み込むとＡＴＭインターフ
ェースに直結した端末Ａ₃Ｂ ₂乃至Ｂ₄も含めてＶＬＡ
Ｎグループが統合される。

【００７９】ＡＴＭインターフェース付きのＬＡＮスイ
ッチＳＳ自体がＬＡＮエミュレーションに対応すると、
そのポートには既存のＬＡＮが直結できる。さらにＡＴ
Ｍインターフェース付きのＳＳ自体がマルチプロトコル
に対応し、バーチャル・グループ・エージェントＶＧＡ
を持つことによって、ＡＴＭインターフェース付きのＬ
ＡＮスイッチＳＳに共有テーブルＴＢが構築され、第３
層レベルのバーチャル・ネットワーク・グループさらに
はバーチャル・カスタム・グループもサポートされる。
尚図９中ＬＥＣはＬＡＮエミュレーションクライアント
を示し、各ＬＡＮスイッチＳ₁，Ｓ₂にはＬＡＮエミュ
レーションサーバー機能（ＬＥＳ，ＢＵＳ）を備え、サ
ーバーＢにはＬＡＮエミュレーションサーバー機能（Ｌ
ＥＳ，ＢＵＳ、ＢＵＳ）を備えている。

【００８０】

【発明の効果】請求項１の発明は、パケットに余分なヘ
ッダ或いはタグを追加せず且つＬＡＮスイッチのポート
に依存しないでパケットの特徴に基づいて端末ごとにバ
ーチャル・グループを構成し、バーチャル・グループ登
録テーブルにバーチャル・グループのクライアント・ア
ドレス及び各グループ毎の優先度を設定するとともに、
グループ単位でユニキャスト及びマルチキャスト・トラ
ヒックの帯域を割り当て、バーチャル・グループ学習部
により端末の移動に対してダイナミックな自動構成管理
を行うバーチャール・グループ・エージェントをＬＡＮ
スイッチに備えたので、既存のパケットを変更しない
で、ＶＬＡＮを実現でき、既存の端末を変更なしにバー
チャル・グループに組み入れることが可能であるという
効果がある。

【００８１】請求項２の発明は、バーチャル・グループ
登録テーブルにバーチャル・グループの名称、そのクラ
イアント・アドレスを登録するとともに、バーチャル・
グループ・ルーティング・テーブルに、ネットワークに
分散された各ＬＡＮスイッチのどのポートにどのバーチ
ャル・グループが接続されているか最適な接続ポートア
ドレスを登録することによって各ポートにＬＡＮスイッ
チをカスケード接続し、ポート毎に複数のバーチャル・
グループを割り当て、各バーチャル・グループ毎にメン
バーのＭＡＣアドレスを登録し、各バーチャル・グルー
プのポート間の最適なルーティング・パスを選択するバ
ーチャル・グループ・エージェントをＬＡＮスイッチに
備えたので、媒体アクセス方式、通信プロトコル、アプ
リケーションが混在するバーチャル・グループの設定が
可能で、複数の種類の端末及びプロトコルに対応するサ
ーバーを核とするバーチャル・グループの構成がサポー
トできるという効果がある。

【００８２】請求項３の発明は、ネットワークに分散さ
れた各ＬＡＮスイッチに各バーチャル・グループの接続
ポートを分散するとともに、各ＬＡＮスイッチにバーチ
ャル・グループ登録テーブルを分散し、各ＬＡＮスイッ
チに分散したバーチャール・グループ・エージェントが
互いに協調しながら、各ＬＡＮスイッチに分散された上
記バーチャル・グループ登録テーブルをダイナミックに
管理するので、端末の移動に対してもダイナミックにバ
ーチャル・グループを自動構成でき、しかも多くのＬＡ
Ｎスイッチが分散している環境で、各ＬＡＮスイッチの
バーチャル・グループ・エージェントが互いに協調し
て、バーチャル・グループの構成、最適ルーティング・
パスを自動的に修正することができ、更にアプリケーシ
ョン、プロジェクト等のバーチャル・グループ単位の優
先処理によりＱＯＳ（Quality of Service）が保証され
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いたＶＬＡＮスイッチの構成図であ
る。

【図２】一般的なＬＡＮのＭＡＣフレームフォーマット
図である。

【図３】同上のバーチャル・グループ登録テーブル及び
バーチャル・グループ・ルーティング・テーブルの構成
図である。

【図４】本発明の一実施形態のシステム構成図である。

【図５】同上のバーチャル・サービス・グループのイメ
ージ図である。

【図６】同上のスイッチド・グループのイメージ図であ
る。

【図７】同上のバーチャル・グループ・サービスの構成
図である。

【図８】別の実施形態のクローズドなシステムの構成図
である。

【図９】他の実施形態のＡＴＭインターフェース付のＬ
ＡＮスイッチを含むシステム構成図である。

【符号の説明】

ＳＬＡＮスイッチＶＧＡバーチャル・グループ・エージェント１バーチャル・グループ識別部２バーチャル・グループ登録テーブル３バーチャル・グループ学習部６バーチャルグループ制御部８バーチャル・グループ・ルーティング・テー
ブル９バーチャル・グループ分散管理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パケットに余分なヘッダ或いはタグを追加
せず且つＬＡＮスイッチのポートに依存しないでパケッ
トの特徴に基づいて端末ごとにバーチャル・グループを
構成し、バーチャル・グループ登録テーブルにバーチャ
ル・グループのクライアント・アドレス及び各グループ
毎の優先度を設定するとともに、グループ単位でユニキ
ャスト及びマルチキャスト・トラヒックの帯域を割り当
て、バーチャル・グループ学習部により端末の移動に対
してダイナミックな自動構成管理を行うバーチャール・
グループ・エージェントをＬＡＮスイッチに備えたこと
を特徴とするバーチャルＬＡＮ方式。
【請求項２】バーチャル・グループ登録テーブルにバー
チャル・グループの名称、そのクライアント・アドレス
を登録するとともに、バーチャル・グループ・ルーティ
ング・テーブルに、ネットワークに分散された各ＬＡＮ
スイッチのどのポートにどのバーチャル・グループが接
続されているか最適な接続ポートアドレスを登録するこ
とによって各ポートにＬＡＮスイッチをカスケード接続
し、ポート毎に複数のバーチャル・グループを割り当
て、各バーチャル・グループ毎にメンバーのＭＡＣアド
レスを登録し、各バーチャル・グループのポート間の最
適なルーティング・パスを選択するバーチャル・グルー
プ・エージェントをＬＡＮスイッチに備えたことを特徴
とするバーチャルＬＡＮ方式。
【請求項３】ネットワークに分散された各ＬＡＮスイッ
チに各バーチャル・グループの接続ポートを分散すると
ともに、各ＬＡＮスイッチにバーチャル・グループ登録
テーブルを分散し、各ＬＡＮスイッチに分散したバーチ
ャール・グループ・エージェントが互いに協調しなが
ら、各ＬＡＮスイッチに分散された上記バーチャル・グ
ループ登録テーブルをダイナミックに管理することを特
徴とする請求項１又は２記載のバーチャルＬＡＮ方式。