JPH1079743A - スイッチングハブ - Google Patents

スイッチングハブ

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JPH1079743A
JPH1079743A JP8233790A JP23379096A JPH1079743A JP H1079743 A JPH1079743 A JP H1079743A JP 8233790 A JP8233790 A JP 8233790A JP 23379096 A JP23379096 A JP 23379096A JP H1079743 A JPH1079743 A JP H1079743A
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JP
Japan
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frame
subnet
port
address
switching hub
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JP8233790A
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Ryoji Suzuki
亮司 鈴木
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なるサブネットワークに属する端末を接続
できるスイッチングハブを提供する。 【解決手段】 ポートに接続されている端末のIPアド
レスをInARPプロトコルにより取得し、その端末が
属するサブネットのサブネットマスクをSNMPプロト
コルにより取得し、これらIPアドレス及びサブネット
マスクからサブネットアドレスを求め、このサブネット
アドレス及び上記サブネットマスクをポートのサブネッ
ト情報として記憶し、受信したフレームの宛先MACア
ドレスが中継判定表に登録されていないとき、及びこの
フレームがブロードキャストフレーム又はマルチキャス
トフレームであるとき、このフレームを、受信したポー
トと同じサブネット情報を持つポートに中継する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、MACアドレスと
ポートとの対応を登録した中継判定表を用いてフレーム
を中継するスイッチングハブに係り、特に、異なるサブ
ネットワークに属する端末を接続できるスイッチングハ
ブに関するものである。
【0002】
【従来の技術】スイッチングハブは、パソコン、ワーク
ステーション等の宛先端末が接続されているポートだけ
にフレームを中継することにより、ネットワークのトラ
フィックを低減し、ネットワークの使用効率を向上する
中継装置である。ローカルエリアネットワーク(LA
N)に接続する端末には全てMACアドレスが割り当て
られているので、スイッチングハブは、受信したフレー
ムの宛先MACアドレスに従ってどのポートへフレーム
を中継するかを決定する。
【0003】即ち、スイッチングハブは、フレームを受
信すると、そのフレームを受信したポートとフレームの
送元MACアドレスとを中継判定表に登録する。次に、
中継判定表を検索し、受信フレームの宛先MACアドレ
スが登録されている場合には、そのアドレスに対応する
ポートにだけフレームを中継する。宛先MACアドレス
が登録されていない場合は、全てのポートにフレームを
中継する。また、宛先アドレスがブロードキャストアド
レス又はマルチキャストアドレスである場合も、全ての
ポートにフレームを中継する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のスイッチングハ
ブは、受信したフレームの宛先MACアドレスが中継判
定表に登録されていないとき、及びこのフレームがブロ
ードキャストフレーム又はマルチキャストフレームであ
るとき、このフレームを全てのポートに中継する。この
ため、スイッチングハブを用いることによって構成され
たネットワークに、異なるサブネットワークに属する端
末を接続すると、本来は同一サブネットワークにだけ中
継されるべきフレームが、異なるサブネットワークにま
で中継されてしまう。従って、スイッチングハブを用い
ることによって構成されたネットワークには、異なるサ
ブネットワークに属する端末を接続することはできない
という制約がある。
【0005】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、異なるサブネットワークに属する端末を接続できる
スイッチングハブを提供することにある。
【0006】
【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、複数のポートを有し、受信したフレームの
宛先MACアドレスにより対応するポートを中継判定表
から検索し、そのポートにフレームを中継するスイッチ
ングハブにおいて、ポートに接続されている端末のIP
アドレスをInARPプロトコルにより取得し、その端
末が属するサブネットのサブネットマスクをSNMPプ
ロトコルにより取得し、これらIPアドレス及びサブネ
ットマスクからサブネットアドレスを求め、このサブネ
ットアドレス及び上記サブネットマスクをポートのサブ
ネット情報として記憶し、受信したフレームの宛先MA
Cアドレスが上記中継判定表に登録されていないとき、
及びこのフレームがブロードキャストフレーム又はマル
チキャストフレームであるとき、このフレームを、受信
したポートと同じサブネット情報を持つポートに中継す
るものである。
【0007】自局が記憶するサブネット情報を他のスイ
ッチングハブに通知すると共に他のスイッチングハブか
ら通知されたサブネット情報を記憶し、上記フレーム
を、受信したポートと同じサブネット情報を通知したス
イッチングハブが接続されているポートに中継してもよ
い。
【0008】
【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。
【0009】図1に示されるように、本発明に係るスイ
ッチングハブ101〜104は、それぞれ4つのポート
を有し、受信したフレームの宛先MACアドレスにより
対応するポートを中継判定表から検索し、そのポートに
フレームを中継することができる。また、受信したフレ
ームの宛先MACアドレスが中継判定表に登録されてい
ないとき、及びこのフレームがブロードキャストフレー
ム又はマルチキャストフレームであるときには、このフ
レームを、受信したポートと同じサブネット情報を持つ
ポートに中継することができる。さらに、このようなフ
レームを、受信したポートと同じサブネット情報を通知
したスイッチングハブが接続されているポートに中継す
ることができる。
【0010】スイッチングハブ101の第2,3,4ポ
ートには端末111,114,118が接続され、第1
ポートにはスイッチングハブ102の第3ポートが接続
されている。スイッチングハブ102の第1,2ポート
には端末112,115が接続され、第4ポートにはス
イッチングハブ103の第1ポートが接続されている。
スイッチングハブ103の第2,3ポートには端末11
3,119が接続され、第4ポートにはスイッチングハ
ブ104の第1ポートが接続されている。スイッチング
ハブ104の第3,4ポートには端末116,117が
接続され、第2ポートにはリピータハブ105が接続さ
れている。リピータハブ105は、フレームを受信する
と、そのフレームを自局の全てのポートに中継するハブ
である。リピータハブ105には端末120,121,
122が接続されている。
【0011】スイッチングハブ101〜104のMAC
アドレスは、それぞれ、00:00:00:aa:a
a:aa、00:00:00:bb:bb:bb、0
0:00:00:cc:cc:cc、00:00:0
0:dd:dd:ddである。
【0012】このネットワークには、表1に示す3つの
サブネットワークが存在する。
【0013】
【表1】
【0014】図1において、端末111〜113は、サ
ブネットアドレス1.1.0.0を有するサブネットワ
ーク1.1.0.0に属し、端末114〜117は、サ
ブネットアドレス1.2.1.0を有するサブネットワ
ーク1.2.1.0に属し、端末118〜122は、サ
ブネットアドレス1.2.2.0を有するサブネットワ
ーク1.2.2.0に属する。
【0015】このネットワークで使用されるイーサネッ
トフレームのフォーマットを図2に示す。図示のように
フレームは、6バイトの宛先MACアドレスフィールド
201、6バイトの送元MACアドレスフィールド20
2、2バイトのタイプフィールド203、46〜150
0バイトのデータフィールド204、4バイトのCRC
フィールド205からなる。
【0016】本発明に係るスイッチングハブ101〜1
04は、電源が投入されると、定期的にスイッチングハ
ブ接続通知フレームを自局の全てのポートから送信す
る。スイッチングハブ接続通知フレームは、図3に示さ
れるように、6バイトのマルチキャストアドレスフィー
ルド(宛先MACアドレスフィールド)301、6バイ
トの送元MACアドレスフィールド302、2バイトの
スイッチ用フレームフィールド(タイプフィールド)3
03、2バイトのスイッチ接続通知フレームフィールド
(データフィールドの先頭2バイト)304、44バイ
トのパディングフィールド305、4バイトのCRCフ
ィールド306からなる。宛先マルチキャストアドレス
フィールド301には、本発明に係るスイッチングハブ
だけが受信するマルチキャストアドレスを設定する。従
って、スイッチングハブ接続通知フレームは本発明に係
るスイッチングハブだけが受信し、その他のスイッチン
グハブやリピータハブ、端末等は受信しないことにな
る。送元MACアドレスフィールド302には、このフ
レームを送信するスイッチングハブのMACアドレスを
設定する。タイプフィールド303には、このフレーム
が本発明に係るスイッチングハブ用であることを示す値
を設定する。データフィールドの先頭2バイト304に
は、このフレームがスイッチングハブ接続通知フレーム
であることを示す値を設定する。このときイーサネット
の最短フレーム長が64バイトなので44バイトのパデ
ィングを追加する。
【0017】スイッチングハブ101〜104は、スイ
ッチングハブ接続通知フレームを受信するポートには本
発明に係るスイッチングハブが接続されていると判断す
る。このようなポートをスイッチポートと呼ぶ。他方、
スイッチングハブ接続通知フレームを受信しないポート
には本発明に係るスイッチングハブが接続されず、その
他のスイッチングハブ、リピータハブ又は端末が接続さ
れていると判断する。このようなポートを非スイッチポ
ートと呼ぶ。スイッチングハブ101〜104は、これ
らのスイッチポート情報を図4に示す自局サブネット管
理表の形式でメモリに格納、保持する。図示されるよう
に、自局サブネット管理表は、ポート番号を示す列40
1、ポート種別、即ち、そのポートがスイッチポートで
あるか非スイッチポートであるかかを示す値を設定する
列402、そのポートに接続されている端末のサブネッ
トアドレスを設定する列403、そのポートに接続され
ている端末のサブネットマスクを設定する列404から
なる。図4の自局サブネット管理表の内容は、図1のス
イッチングハブ101のものであり、ポート種別の判別
の結果、第1ポートのみがスイッチポートとなってい
る。これは、第1ポートにはスイッチングハブ102が
接続され、第2,3,4ポートには端末111,11
4,118が接続されているからである。
【0018】スイッチングハブ101〜104は、自局
の全ての非スイッチポートについて以下に示す(1)〜
(4)の一連の処理を定期的に行う。
【0019】(1)スイッチングハブは、自局の各ポー
トに接続されている端末のMACアドレスをメモリに記
憶している。そのMACアドレスを用いて、自局の各ポ
ートに接続されている端末のIPアドレスをInARP
プロトコルにより取得する。ここで、InARP(Inver
se Address Resolution Protocol) とは、IETF規格
RFC1293に規定され、指定したMACアドレスに
対応する端末のIPアドレスを取得するプロトコルであ
る。なお、スイッチングハブのポートには、1つのMA
Cアドレスだけでなく複数のMACアドレスが対応付け
られているポートもある。これは、ポートに端末ではな
く本発明に係るスイッチングハブ以外のスイッチングハ
ブ又はリピータハブが接続され、さらにそのハブに複数
の端末が接続されているような場合である。このように
1つのポートに複数の端末が接続されている場合、それ
らの複数の端末のサブネットアドレスは同じである。従
って、このような場合は、いずれか1つの端末のMAC
アドレスについてIPアドレスをInARPプロトコル
により取得する。
【0020】(2)(1)で取得したIPアドレスを用
いて、各ポートに接続されている端末のサブネットマス
クをSNMPプロトコルにより取得する。ここで、SN
MP(Simple Network Management Protocol)とは、IE
TF規格RFC1157に規定され、サブネットマスク
等のネットワーク管理情報を取得するプロトコルであ
る。
【0021】(3)(1)及び(2)で取得した各ポー
トに接続されている端末のIPアドレスとサブネットマ
スクとをビット毎に論理積をとることにより、サブネッ
トアドレスを求める。このサブネットアドレスを図4の
自局サブネット管理表の列403のポート番号に対応す
る行に格納する。また、サブネットマスクを列404に
格納する。
【0022】(4)図5に示すサブネット通知フレーム
を自局の全てのスイッチポートから送信する。図示され
るように、サブネット通知フレームは、6バイトのマル
チキャストアドレスフィールド(宛先マルチキャストア
ドレスフィールド)501、6バイトの送元MACアド
レスフィールド502、2バイトのスイッチ用フレーム
フィールド(タイプフィールド)503、2バイトのサ
ブネット通知フレームフィールド(データフィールドの
先頭2バイト)504、2バイトの通知サブネット数フ
ィールド505、4バイトのサブネットアドレスフィー
ルド506及び4バイトのサブネットマスクフィールド
507の繰り返し、4バイトのCRCフィールド508
からなる。宛先マルチキャストアドレスフィールド50
1には、本発明に係るスイッチングハブだけが受信する
マルチキャストアドレスを設定する。送元MACアドレ
スフィールド502には、このフレームを送信するスイ
ッチングハブのMACアドレスを設定する。タイプフィ
ールド503には、このフレームが本発明に係るスイッ
チングハブ用であることを示す値を設定する。データフ
ィールドの先頭2バイト504には、このフレームがサ
ブネット通知フレームであることを示す値を設定する。
通知サブネット数フィールド505には、通知するサブ
ネット情報の個数(サブネットアドレス及びサブネット
マスクの一組を1つと数える)を設定する。サブネット
アドレスフィールド506及びサブネットマスクフィー
ルド507には、自局サブネット管理表に格納されてい
るサブネットアドレス及び対応するサブネットマスクを
設定する。通知するサブネット情報の個数が複数であれ
ば複数のサブネットアドレス及びサブネットマスクを設
定する。
【0023】上記一連の処理の結果、図1のスイッチン
グハブ101の自局サブネット管理表の内容は、図4に
示されるようになる。即ち、各行の列403,404の
初期値は、どちらも0.0.0.0であり、第1ポート
についてはスイッチポートであるから上記一連の処理が
なく、0.0.0.0のままである。第2,3,4ポー
トについては、それぞれ端末111,114,118か
ら取得したサブネットアドレス及びサブネットマスクが
格納されている。
【0024】スイッチングハブ101〜104は、サブ
ネット通知フレームを受信した場合、そのフレームを自
局の全てのスイッチポートに中継する。従って、あるス
イッチングハブが送信したサブネット通知フレームは、
ネットワーク内の全てのスイッチングハブに届く。これ
によりスイッチングハブは、他のスイッチングハブのサ
ブネット情報を知ることができる。スイッチングハブ
は、サブネット通知フレームを受信すると、そのフレー
ムに設定されているサブネット情報を、図6に示す他局
サブネット管理表の形式でメモリに格納、保持する。図
示されるように、他局サブネット管理表は、サブネット
アドレスを格納する列601、サブネットマスクを格納
する列602、スイッチングハブのMACアドレスを格
納する列603からなる。
【0025】図1のネットワークにあっては、スイッチ
ングハブ102(MACアドレス00:00:00:b
b:bb:bb)には、サブネットワーク1.1.0.
0に属する端末及びサブネットワーク1.2.1.0に
属する端末が接続されている。従って、スイッチングハ
ブ102は、サブネットアドレス1.1.0.0及び
1.2.1.0を設定したサブネット通知フレームを第
3ポート及び第4ポートから送信する。同様に、スイッ
チングハブ103(MACアドレス00:00:00:
cc:cc:cc)は、サブネットアドレス1.1.
0.0及び1.2.2.0を設定したサブネット通知フ
レームを第1ポート及び第4ポートから送信する。スイ
ッチングハブ104(MACアドレス00:00:0
0:dd:dd:dd)は、サブネットアドレス1.
2.1.0及び1.2.2.0を設定したサブネット通
知フレームを第1ポートから送信する。以上のサブネッ
ト通知フレームを受信したスイッチングハブ101の他
局サブネット管理表の内容は、図6に示されるように、
列601及び列602のサブネット情報を持つスイッチ
ングハブのMACアドレスが列603に格納されたもの
となる。
【0026】さて、本発明に係るスイッチングハブがフ
レームを受信したときの処理を図7を用いて説明する。
ステップ701で受信したフレームの宛先MACアドレ
スが中継判定表に登録されているかどうかステップ70
2で判定し、YESの場合、ステップ703で従来同様
に宛先MACアドレスに対応するポートだけに中継す
る。NOの場合、ステップ704にて以下の処理を行
う。なお、受信フレームの宛先MACアドレスがブロー
ドキャストアドレス又はマルチキャストアドレスの場合
もステップ704が行われる。
【0027】ステップ704 (1)自局サブネット管理表(図4参照)を検索し、受
信したポートと同じサブネット情報を持つ非スイッチポ
ートにフレームを中継する。
【0028】(2)他局サブネット管理表(図6参照)
を検索し、受信したポートの持つサブネット情報と同じ
サブネット情報持つスイッチングハブが存在するかどう
か調べる。存在しない場合は処理を終了する。存在する
場合は、そのスイッチングハブが接続されているスイッ
チポートにフレームを中継する。
【0029】上記中継処理において、スイッチポートに
フレームを中継する場合には、まず図8に示すサブネッ
ト指定フレームを送信してから中継フレームを送信す
る。これは、これから中継するフレームがどのサブネッ
トワークに対応するポートから受信したのかを中継先の
スイッチングハブに伝えるためである。この際、宛先M
ACアドレスフィールド801には、本発明に係るスイ
ッチングハブだけが受信するマルチキャストアドレスを
設定する。送元MACアドレスフィールド802には、
このフレームを送信するスイッチングハブのMACアド
レスを設定する。タイプフィールド803には、このフ
レームが本発明に係るスイッチングハブ用であることを
示す値を設定する。データフィールドの先頭2バイト8
04には、このフレームがサブネット指定フレームであ
ることを示す値を設定する。その次のサブネットアドレ
スフィールド805及びサブネットマスクフィールド8
06には、フレームを受信したポートに対応するサブネ
ットアドレス及びサブネットマスクを設定する。807
はパディングフィールド、808は、CRCフィールド
である。
【0030】スイッチングハブは、サブネット指定フレ
ームを受信した場合、自局サブネット管理表の、サブネ
ット指定フレームを受信したポートに対応するサブネッ
トアドレスの列403及びサブネットマスクの列404
をサブネット指定フレームに設定されている値に書き換
える。スイッチングハブは、自局サブネット管理表を書
き換えた後、サブネット指定フレームをどこにも中継せ
ず廃棄する。従って、サブネット指定フレームは、その
フレームを送信したスイッチングハブのすぐ隣のスイッ
チングハブだけが受信することになる。
【0031】一例として、図1のスイッチングハブ10
1がサブネットワーク1.1.0.0に属する端末11
1からブロードキャストフレームを受信した場合の処理
を説明する。
【0032】(1)スイッチングハブ101は、受信フ
レームの宛先MACアドレスがブロードキャストアドレ
スなので、自局サブネット管理表を検索し、フレームを
受信した第2ポートと同じサブネット情報(サブネット
アドレス1.1.0.0)を持つ全ての非スイッチポー
トにフレームを中継する。図4に示されるように、第1
ポートはスイッチポートであるから中継しない。第3ポ
ート,第4ポートは、同じサブネット情報を持たないの
で中継しない。
【0033】(2)スイッチングハブ101は、他局サ
ブネット管理表を検索し、フレームを受信した第2ポー
トの持つサブネット情報と同じをサブネット情報を持つ
スイッチングハブが存在するかどうか調べる。図6に示
されるように、サブネットアドレス1.1.0.0に対
応するスイッチングハブ102(00:00:00:b
b:bb:bb)及びスイッチングハブ103(00:
00:00:cc:cc:cc)が存在する。これらの
スイッチングハブ102,103は、いずれも第1ポー
トに接続されているので、第1ポートにフレームを中継
する。この際、サブネットアドレス1.1.0.0及び
サブネットマスク255.255.0.0を設定したサ
ブネット指定フレームを第1ポートから送信する。この
ようにして、これから中継するフレームがどのサブネッ
トワークに対応するポートから受信したのかを中継先の
スイッチングハブに伝える。
【0034】(3)スイッチングハブ101からサブネ
ット指定フレームを受信したスイッチングハブ102
は、自局サブネット管理表の第3ポートに対応するサブ
ネットアドレスの列及びサブネットマスクの列に、サブ
ネット指定フレームに設定されているサブネットアドレ
ス1.1.0.0及びサブネットマスク255.25
5.0.0を格納する。
【0035】(4)スイッチングハブ101からサブネ
ット指定フレームに続いてブロードキャストフレームを
受信したスイッチングハブ102は、受信フレームの宛
先MACアドレスがブロードキャストアドレスなので、
自局サブネット管理表を検索し、フレームを受信した第
3ポートと同じサブネット情報を持つポートにフレーム
を中継する。ここで、スイッチングハブ102の第3ポ
ートに対応するサブネットアドレス及びサブネットマス
クは、先に受信したサブネット指定フレームにより、サ
ブネットアドレス1.1.0.0及びサブネットマスク
255.255.0.0に設定されている。従って、ス
イッチングハブ102は、受信フレームをサブネット情
報(サブネットアドレス1.1.0.0)を持つ非スイ
ッチポートにフレームを中継すればよいことが判る。図
1の例ではスイッチングハブ102は、第1ポートにこ
のサブネット情報を持つので、第1ポートにフレームを
中継する。(5)スイッチングハブ102は、他局サブ
ネット管理表を検索し、スイッチポートである第4ポー
トにフレームを中継する。
【0036】(6)スイッチングハブ102からフレー
ムを受信したスイッチングハブ103は、そのフレーム
を第2ポートに中継する。
【0037】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【0038】(1)スイッチングハブによって構成され
るネットワークに、異なるサブネットワークに属する端
末を接続することができる。従って、どのサブネットワ
ークに属している端末も任意のスイッチングハブの任意
のポートに接続することができる。
【0039】(2)スイッチングハブに接続した端末の
サブネットアドレス及びサブネットマスクはスイッチン
グハブが自動的に取得するため、スイッチングハブや端
末に人為的な設定を行う必要がない。従って、ネットワ
ークを構築する際や変更する際に手間がかからない。
【0040】(3)本発明に係るスイッチングハブ以外
のスイッチングハブやリピータハブが接続されていても
支障がない。また、端末側には機能を追加する必要がな
く、従来の端末機器をそのまま使用できる。従って、既
設のネットワークに対し、従来のハブも使用しながら徐
々に本発明に係るスイッチングハブに移行させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスイッチングハブを用いたネット
ワークの構成図である。
【図2】イーサネットフレームのフォーマットの構成図
である。
【図3】本発明に係るスイッチングハブ接続通知フレー
ムの構成図である。
【図4】本発明に係る自局サブネット管理表の構成図で
ある。
【図5】本発明に係るサブネット通知フレームの構成図
である。
【図6】本発明に係る他局サブネット管理表の構成図で
ある。
【図7】本発明に係るスイッチングハブの処理の流れ図
である。
【図8】本発明に係るサブネット指定フレームの構成図
である。
【符号の説明】
101〜104 スイッチングハブ 111〜122 端末

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のポートを有し、受信したフレーム
    の宛先MACアドレスにより対応するポートを中継判定
    表から検索し、そのポートにフレームを中継するスイッ
    チングハブにおいて、ポートに接続されている端末のI
    PアドレスをInARPプロトコルにより取得し、その
    端末が属するサブネットのサブネットマスクをSNMP
    プロトコルにより取得し、これらIPアドレス及びサブ
    ネットマスクからサブネットアドレスを求め、このサブ
    ネットアドレス及び上記サブネットマスクをポートのサ
    ブネット情報として記憶し、受信したフレームの宛先M
    ACアドレスが上記中継判定表に登録されていないと
    き、及びこのフレームがブロードキャストフレーム又は
    マルチキャストフレームであるとき、このフレームを、
    受信したポートと同じサブネット情報を持つポートに中
    継することを特徴とするスイッチングハブ。
  2. 【請求項2】 自局が記憶するサブネット情報を他のス
    イッチングハブに通知すると共に他のスイッチングハブ
    から通知されたサブネット情報を記憶し、上記フレーム
    を、受信したポートと同じサブネット情報を通知したス
    イッチングハブが接続されているポートに中継すること
    を特徴とする請求項1記載のスイッチングハブ。
JP8233790A 1996-09-04 1996-09-04 スイッチングハブ Pending JPH1079743A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100920100B1 (ko) * 2002-12-10 2009-10-01 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 이동단말을 수용할 수 있는 패킷전송장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100920100B1 (ko) * 2002-12-10 2009-10-01 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 이동단말을 수용할 수 있는 패킷전송장치

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