JPH1084355A

JPH1084355A - スイッチングハブ

Info

Publication number: JPH1084355A
Application number: JP8239048A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Suzuki; 亮司鈴木
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1996-09-10
Publication date: 1998-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】メモリ容量を節減し、中継処理時間を短縮す
るスイッチングハブを提供する。【解決手段】スイッチングハブ６０１は、自局を識別
するための独自の値の識別子ＳＷ１を持ち、端末６０５
が直接接続されているポート１からフレーム９１１を受
信した場合、そのフレーム９１１の送元ＭＡＣアドレス
の欄に書かれているグローバルアドレスを上記識別子及
び受信ポートのポート番号Ｐｏｒｔ１を含むローカルア
ドレスＳＷ１−Ｐｏｒｔ１に書き替えて中継し、スイッ
チングハブ６０４は、識別子ＳＷ４を持ち、端末６０６
が直接接続されているポート２へフレーム９１３を中継
する場合、そのフレーム９１３の宛先ＭＡＣアドレスの
欄に書かれているローカルアドレスＳＷ４−Ｐｏｒｔ２
を当該端末のグローバルアドレスに書き替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数端末間のフレ
ーム中継のために複数のポートを備えたスイッチングハ
ブに係り、特に、メモリ容量を節減し、中継処理時間を
短縮す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、宛先端末が接続さ
れているポートにだけフレームを中継する機能を持つ中
継装置であり、この機能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させるこ
とができる。ローカルエリアネットワークに接続する端
末（パソコン、ワークステーション等）には全てＭＡＣ
(Media Access Control)アドレスが割り当てられてい
る。ＭＡＣアドレスは、ＩＥＥＥ（アメリカ電気電子技
術者委員会）によって割り当てられたものであり、その
端末の装置固有のハードウェアアドレスである。従来の
スイッチングハブは、このＭＡＣアドレスに従って中継
判定表を検索し、どのポートに中継するかを決定する。

【０００３】ＭＡＣアドレスは、図７に示されるよう
に、６バイト構成であり、図の左側が上位バイト、右側
が下位バイトとなる。また、１つのバイト内では左端が
ＬＳＢ、右端がＭＳＢとなる。このＭＡＣアドレスは、
図の最左端に示された先頭バイト（最上位バイト）１０
１のＬＳＢから図の最右端のビットまでの順序でネット
ワークに送出される。先頭バイト１０１のＬＳＢ１０７
は、グループ／インデビジュアルビットと呼ばれる。こ
のビットが０であるアドレスは個々のネットワーク機器
に割り当てられたアドレスであり、ユニキャストアドレ
スと呼ばれる。このビットが１であるアドレスはある特
定の用途のために割り当てられたアドレスであり、マル
チキャストアドレスと呼ばれる。先頭バイトの２つ目の
ビット１０８はグローバル／ローカルビットと呼ばれ
る。このビットが０であるアドレスはＩＥＥＥによって
割り当てられたアドレスであり、グローバルアドレスと
呼ばれる。このビットが１であるアドレスはＩＥＥＥに
よって割り当てられたアドレスではなく、ローカルアド
レスと呼ばれる。スイッチングハブや端末（ネットワー
クアダプタ）等のネットワーク機器にはグループ／イン
デビジュアルビット及びグローバル／ローカルビットが
いずれも０であるグローバルアドレスが割り当てられ
る。グローバルアドレスの上位３バイト１０１〜１０３
にはＩＥＥＥが各メーカに割り当てた値が設定される。
下位３バイト１０４〜１０６にはメーカが機器に割り当
てた値が設定される。

【０００４】各端末のＭＡＣアドレスに、その端末がど
のスイッチングハブの何番目のポートに接続されている
かという情報が含まれていれば、スイッチングハブの中
継処理は簡単になる。しかし、前述したようにＭＡＣア
ドレスには上位３バイトにＩＥＥＥが各メーカに割り当
てた値が設定され、下位３バイトにメーカが機器に割り
当てた値が設定されるので、その端末がどのスイッチン
グハブの何番目のポートに接続されているかという情報
は含まれない。そこで、従来のスイッチングハブは、各
端末が自局のどのポートに直接ないし間接的に接続され
ているかを記憶するため、フレームを受信する度に、送
元ＭＡＣアドレスとフレームを受信したポートの番号と
の組み合わせを中継判定表に登録している。このスイッ
チングハブは、フレームを受信すると、前記中継判定表
を検索し、受信フレームの宛先ＭＡＣアドレスが登録さ
れているかどうか調べる。登録されている場合は、その
アドレスに対応するポートだけにフレームを中継する。
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。

【０００５】ここで、イーサネット（登録商標）フレー
ムのフォーマットを説明しておく。図８に示されるよう
に、イーサネットフレームは、宛先ＭＡＣアドレスフィ
ールド２０１（６バイト）、送元ＭＡＣアドレスフィー
ルド２０２（６バイト）、タイプフィールド２０３（２
バイト）、データフィールド２０４（４６〜１５００バ
イト）、ＣＲＣフィールド２０５（４バイト）からな
る。

【０００６】次に、ＡＲＰメッセージのフォーマットを
説明しておく。ＡＲＰメッセージは、ＩＥＴＦ規格ＲＦ
Ｃ８２６に規定されるており、図９に示されるように、
ハードウェアタイプフィールド３０１（２バイト）、プ
ロトコルタイプフィールド３０２（２バイト）、ハード
ウェアアドレス長フィールド３０３（１バイト）、プロ
トコルアドレス長フィールド３０４（１バイト）、オペ
レーションフィールド３０５（２バイト）、送元ハード
ウェアアドレスフィールド３０６（６バイト）、送元プ
ロトコルアドレスフィールド３０７、宛先ハードウェア
アドレスフィールド３０８（６バイト）、宛先プロトコ
ルアドレスフィールド３０９からなる。イーサネットの
場合、ハードウェアタイプフィールド３０１には１が設
定され、ハードウェアアドレス長フィールド３０３には
ＭＡＣアドレスのバイト数＝６が設定される。オペレー
ションフィールド３０５には、ＡＲＰ要求の場合に１、
ＡＲＰ応答の場合に２が設定される。送元ハードウェア
アドレスフィールド３０６には、イーサネットの場合、
送元のＭＡＣアドレスが設定される。このＡＲＰメッセ
ージは、図８のイーサネットフレームのデータフィール
ド２０４に設定されて送信される。

【０００７】

【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、各端末のＭＡＣアドレスを中継判定表に登録しな
ければならないため、登録するアドレス情報量が多い。
例えば、ネットワーク端末が１０００台ある場合、スイ
ッチングハブは１０００個のＭＡＣアドレスを登録しな
ければならない。このため以下の問題が発生する。

【０００８】（１）大容量のメモリ（記憶装置）を搭載
する必要がある。

【０００９】（２）登録情報量が多いため、中継時の検
索処理に時間がかかる。

【００１０】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、メモリ容量を節減し、中継処理時間を短縮するスイ
ッチングハブを提供することにある。

【００１１】

【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、ポートからフレーム
を受信すると宛先の端末が接続されているポートにその
フレームを中継するスイッチングハブにおいて、自局を
識別するための独自の値の識別子を持ち、端末が直接接
続されているポートからフレームを受信した場合、その
フレームの送元ＭＡＣアドレスの欄に書かれているグロ
ーバルアドレスを上記識別子及び受信ポートのポート番
号を含むローカルアドレスに書き替えて中継し、端末が
直接接続されているポートへフレームを中継する場合、
そのフレームの宛先ＭＡＣアドレスの欄に書かれている
ローカルアドレスを当該端末のグローバルアドレスに書
き替えるものである。

【００１２】上記識別子を、他局の識別子との重複を他
局に問い合わせることにより独自の値に確定させてもよ
い。

【００１３】上記識別子を他局へ通知するフレームを定
期的に全てのポートから送信し、他局からの通知がない
ポートは端末が直接接続されているポートと判定しても
よい。

【００１４】端末が直接接続されているポートからＡＲ
Ｐ要求フレームを受信した場合、そのフレームの送元Ｍ
ＡＣアドレスの欄と共にＡＲＰメッセージの送元ハード
ウェアアドレスの欄を上記ローカルアドレスに書き替
え、端末が直接接続されているポートからＡＲＰ応答フ
レームを受信した場合、そのフレームの送元ＭＡＣアド
レスの欄と共にＡＲＰメッセージの宛先ハードウェアア
ドレスの欄を上記ローカルアドレスに書き替え、端末が
直接接続されているポートへＡＲＰ応答フレームを中継
する場合、そのフレームの宛先ＭＡＣアドレスの欄と共
にＡＲＰメッセージの送元ハードウェアアドレスの欄を
当該端末のグローバルアドレスに書き替えてもよい。

【００１５】

【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。

【００１６】図１に示されるネットワークには、本発明
に係るスイッチングハブ６０１〜６０４が使用されてい
る。それぞれのスイッチングハブは、４つのポートを有
し、これらのポートには端末（ＰＣ）が直接接続されて
いるか又はスイッチングハブの相互接続を介し端末が間
接的に接続されている。端末が直接接続されているポー
トを端末ポートと呼び、スイッチングハブが接続されて
いるポートをスイッチングハブポートと呼ぶ。各スイッ
チングハブ６０１〜６０４は、それぞれ独自の値の識別
子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４を持っている。各ス
イッチングハブ６０１〜６０４の各ポート１〜４には、
ポート番号Ｐｏｒｔ１，Ｐｏｒｔ２，Ｐｏｒｔ３，Ｐｏ
ｒｔ４が与えられている。また、個々の端末には、それ
ぞれ固有のＭＡＣアドレス（グローバルアドレス）が割
り当てられている。例えば、端末６０５のＭＡＣアドレ
スは００：００：００：ＡＡ：ＡＡ：ＡＡ、端末６０６
のＭＡＣアドレスは００：００：００：ＢＢ：ＢＢ：Ｂ
Ｂである。

【００１７】図１には、端末・スイッチングハブ間で送
受されるフレーム９１１，９１４及びスイッチングハブ
同士間で中継されるフレーム９１２，９１３の一部分が
付記されている。凡例に示されるように、上段が宛先ア
ドレス、下段が送元アドレスを示している。

【００１８】本発明に係るスイッチングハブ６０１〜６
０４は、端末ポートからフレームを受信した場合、その
フレームの送元ＭＡＣアドレスの欄に書かれているグロ
ーバルアドレスを識別子及び受信ポートのポート番号を
含むローカルアドレスに書き替えて中継する機能を持っ
ている。また、端末ポートへフレームを中継する場合、
そのフレームの宛先ＭＡＣアドレスの欄に書かれている
ローカルアドレスを当該端末のグローバルアドレスに書
き替える機能を持っている。

【００１９】また、本発明に係るスイッチングハブ６０
１〜６０４は、識別子の情報を相互に伝えるために、こ
れらのスイッチングハブだけが送受可能な識別子解決フ
レームを使用するようになっている。そして、この識別
子解決フレームにより自局の識別子と他局の識別子との
重複を他局に問い合わせ、自局の識別子を独自の値に確
定させる機能を持っている。また、自局の識別子を他局
へ通知するフレームを定期的に全てのポートから送信
し、他局からの通知フレームが到着したポートをスイッ
チングハブポートと判定し、他局からの通知がないポー
トを端末ポートと判定する機能を持っている。

【００２０】さらに、本発明に係るスイッチングハブ６
０１〜６０４は、端末ポートからＡＲＰ要求フレームを
受信した場合、そのフレームの送元ＭＡＣアドレスの欄
と共にＡＲＰメッセージの送元ハードウェアアドレスの
欄をローカルアドレスに書き替える機能、端末ポートか
らＡＲＰ応答フレームを受信した場合、そのフレームの
送元ＭＡＣアドレスの欄と共にＡＲＰメッセージの宛先
ハードウェアアドレスの欄をローカルアドレスに書き替
える機能、及び端末ポートへＡＲＰ応答フレームを中継
する場合、そのフレームの宛先ＭＡＣアドレスの欄と共
にＡＲＰメッセージの送元ハードウェアアドレスの欄を
当該端末のグローバルアドレスに書き替える機能を持っ
ている。

【００２１】動作を説明する前に、本発明に使用する識
別子解決フレームのフォーマットを説明しておく。識別
子解決フレームのデータ部分は、図２に示されるよう
に、オペレーションフィールド４０１（２バイト）と識
別子フィールド４０２（４０ビット）とからなる。オペ
レーションフィールド４０１には、「確認」、「拒
否」、「通知」のいずれかを示す値を設定することがで
きる。このような「確認」、「拒否」、「通知」の値を
設定した識別子解決フレームを、それぞれ識別子解決フ
レーム『確認』、識別子解決フレーム『拒否』、識別子
解決フレーム『通知』と記述する。

【００２２】識別子解決フレームのデータ部分は、図８
に示したイーサネットフレームのデータフィールド２０
４内に設定される。また、識別子解決フレームのイーサ
ネットヘッダの宛先ＭＡＣアドレスフィールド２０１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。また、識別子解決フレ
ームのイーサネットヘッダのタイプフィールド２０３に
は、このフレームが識別子解決フレームであることを示
す値を設定する。

【００２３】次に、ローカルアドレスのフォーマットを
説明しておく。図３に示されるように、図の最左端のビ
ットから図の最右端のビットまでの順序でネットワーク
に送出される。まず、先頭から２つ目のグローバル／ロ
ーカルビット５０１は１が設定されてローカルアドレス
となる。先頭のグループ／インデビジュアルビット５０
２は０が設定され、ユニキャストアドレスを意味する。
ビット群５０４にはポート番号を設定することができ
る。ビット群５０３には、自局のスイッチングハブ識別
子を設定することができる。

【００２４】はじめに、識別子確定及びポートの種類判
定の動作を説明する。

【００２５】本発明に係るスイッチングハブは、電源が
投入されると、自局のスイッチングハブ識別子を確定さ
せるために自局の全ポートから、識別子解決フレーム
『確認』を送信する。この際、識別子解決フレームのオ
ペレーションフィールド４０１には「確認」を示す値を
設定し、識別子フィールド４０２には、自局に割り当て
られているＭＡＣアドレスの下位４０ビットを用いた暫
定の識別子を設定しておく。

【００２６】ＭＡＣアドレスは４８ビットなので、上記
暫定の識別子は他のスイッチングハブと重複する可能性
がある。そこで、識別子解決フレーム『確認』を受信し
たスイッチングハブは、この暫定の識別子が自局の識別
子と異なるかどうか確認する。異なる場合は、何もせず
にフレームを廃棄する。重複する場合には、識別子解決
フレーム『拒否』を送元スイッチングハブに送信する。
この際、オペレーションフィールド４０１には「拒否」
を示す値を設定し、識別子フィールド４０２には、何も
設定しない。

【００２７】識別子解決フレーム『確認』を送信したス
イッチングハブは、一定時間待っても識別子解決フレー
ム『拒否』を受信しない場合、暫定の識別子を自局の識
別子に確定する。識別子解決フレーム『拒否』を受信し
た場合、最初の暫定の識別子とは異なる値の暫定の識別
子を設定し、再度、識別子解決フレーム『確認』を送信
する。これにより各スイッチングハブは、ローカルエリ
アネットワーク内で唯一の識別子を確定させることがで
きる。

【００２８】識別子を確定させたスイッチングハブは、
爾後、識別子解決フレーム『通知』を自局の全てのポー
トから定期的に送信する。この際、オペレーションフィ
ールド４０１には「通知」を示す値を設定し、識別子フ
ィールド４０２には、確定した識別子を設定する。

【００２９】スイッチングハブは、識別子解決フレーム
『通知』を受信するポートはスイッチングハブが接続さ
れているスイッチングハブポートと判定し、識別子解決
フレーム『通知』を受信しないポートは端末が直接接続
されている端末ポートと判定する。

【００３０】次に、スイッチングハブ識別表及び端末ア
ドレス表を登録する動作について説明する。

【００３１】本発明に係るスイッチングハブは、スイッ
チングハブポートにおいて識別子解決フレーム『通知』
を受信した場合には、このフレームに設定されている識
別子とこのフレームを受信したポートのポート番号との
組み合わせをスイッチングハブ識別表に登録することに
より、他のスイッチングハブが自局のどのポートに直接
ないし間接的に接続されているかを記憶する。ただし、
スイッチングハブが別の場所に移動された場合、登録さ
れている組み合わせが現状と異なってしまう可能性があ
る。そこで、スイッチングハブは、登録されているスイ
ッチングハブから一定時間以上識別子解決フレーム『通
知』を受信しなかった場合には、その登録情報を削除す
る。

【００３２】スイッチングハブは、端末ポートにおいて
フレームを受信した場合には、このフレームを受信した
ポートのポート番号とそのフレームの送元ＭＡＣアドレ
ス（グローバルアドレス）との組み合わせを端末アドレ
ス表に登録する。

【００３３】次に、フレーム中継の動作を説明する。

【００３４】スイッチングハブは、フレームを受信する
と、以下の処理を行う。

【００３５】（１）端末ポートからフレームを受信した
場合は、そのフレームの送元ＭＡＣアドレスの欄に書か
れているグローバルアドレスを図３に示したローカルア
ドレスに書き替える。即ち、グローバル／ローカルビッ
ト５０１には１を設定し、グループ／インデビジュアル
ビット５０２には０を設定し、ビット群５０４にはフレ
ームを受信したポートのポート番号を設定し、ビット群
５０３には自局のスイッチングハブ識別子を設定する。

【００３６】また、受信フレームがＡＲＰ要求フレーム
である場合は、上記送元ＭＡＣアドレスの欄に加え、Ａ
ＲＰメッセージの送元ハードウェアアドレスの欄もロー
カルアドレスに書き替える（宛先ハードウェアアドレス
の欄は書き替えない）。受信フレームがＡＲＰ応答フレ
ームである場合は、上記送元ＭＡＣアドレスの欄に加
え、ＡＲＰメッセージの宛先ハードウェアアドレスの欄
もローカルアドレスに書き替える（送元ハードウェアア
ドレスの欄は書き替えない）。

【００３７】（２）スイッチングハブポートからフレー
ムを受信した場合は、送元アドレスを書き替えない。こ
れは、この受信フレームの送元アドレスが既にローカル
アドレスに書き替えられているからである。

【００３８】（３）受信フレームの宛先アドレスのスイ
ッチングハブ識別部（ビット群５０３）に設定されてい
る値が自局の識別子と同じである場合は、宛先端末が自
局に直接接続されている。この場合は、宛先アドレスの
ポート番号部（ビット群５０４）に設定されている値に
対応するポートにだけフレームを中継する。この際、宛
先アドレスをローカルアドレスからポートに対応して端
末アドレス表に登録してあるＭＡＣアドレス（グローバ
ルアドレス）に書き替えてから中継する。受信フレーム
がＡＲＰ応答フレームである場合は、ＡＲＰメッセージ
の送元ハードウェアアドレスの欄もグローバルアドレス
に書き替える（宛先ハードウェアアドレスの欄は書き替
えない）。

【００３９】（４）受信フレームの宛先アドレスのスイ
ッチングハブ識別部（ビット群５０３）に設定されてい
る値が自局の識別子と異なる場合は、宛先端末は他のス
イッチングハブに接続されている（自局に直接接続され
ていない）。この場合は、スイッチングハブ識別表から
設定されている識別子を検索し、対応して登録されてい
るポート番号のポートにだけフレームを中継する。この
ときは宛先アドレスを書き替えない。

【００４０】次に、図１のネットワーク構成における具
体的な動作を説明する。

【００４１】図４に示されるように、スイッチングハブ
６０４は、自局のスイッチングハブ識別子を確定させる
ために自局の全ポートから、識別子解決フレーム『確
認』６１１を送信する。なお、図４の６１１，６１２，
６１３は、それぞれ識別子解決フレーム『確認』の一部
だけを示したものであり、凡例にもあるように、上段か
ら順に、イーサネットヘッダの宛先ＭＡＣアドレスフィ
ールド６１４、イーサネットヘッダの送元ＭＡＣアドレ
スフィールド６１５、識別子解決フレームのオペレーシ
ョンフィールド６１６、識別子解決フレームの識別子フ
ィールド６１７を示している。

【００４２】スイッチングハブ６０４が送信する識別子
解決フレーム『確認』６１１の宛先アドレスフィールド
６１４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。送元アドレス
フィールド６１５にはスイッチングハブ６０４のＭＡＣ
アドレス００：００：００：ＣＣ：ＣＣ：ＣＣを設定す
る。オペレーションフィールド６１６には「確認」を示
す値を設定する。識別子フィールド６１７にはスイッチ
ングハブ６０４のＭＡＣアドレスの下位４０ビットから
なる暫定の識別子ＳＷ４を設定する。

【００４３】識別子解決フレーム『確認』６１１を受信
したスイッチングハブ６０２は、そのフレームを全ポー
トに中継する。図４にはこのフレームを識別子解決フレ
ーム『確認』６１２として示す。識別子解決フレーム
『確認』６１２を受信したスイッチングハブ６０１は、
そのフレームを全ポートに中継する。図４にはこのフレ
ームを識別子解決フレーム『確認』６１３として示す。
識別子解決フレーム『確認』６１３を受信したスイッチ
ングハブ６０３は、そのフレームを全ポートに中継す
る。このようにして、スイッチングハブ６０４が送信し
た識別子解決フレーム『確認』はネットワーク内の全て
のスイッチングハブに中継される。

【００４４】スイッチングハブ６０４が確認する識別子
ＳＷ４は、このローカルエリアネットワークに存在する
他のスイッチングハブの識別子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３
のいずれとも重複していないので、スイッチングハブ６
０１〜６０３は識別子解決フレーム『拒否』を送信しな
い。従って、スイッチングハブ６０４は一定時間が経過
しても識別子解決フレーム『拒否』を受信せず、識別子
ＳＷ４を独自の識別子として確定する。

【００４５】スイッチングハブ６０１〜６０４は、識別
子フィールド６１７にそれぞれ自局の識別子ＳＷ１，Ｓ
Ｗ２，ＳＷ３，ＳＷ４を設定した識別子解決フレーム
『通知』を定期的に送信する。スイッチングハブ６０１
〜６０４は、識別子解決フレーム『通知』を受信するポ
ートをスイッチングハブポートと認識し、受信しないポ
ートを端末ポートと認識する。従って、スイッチングハ
ブ６０１のポート３，４、スイッチングハブ６０２のポ
ート１，４、スイッチングハブ６０３のポート１、スイ
ッチングハブ６０４のポート１がスイッチングハブポー
トと認識される。残るスイッチングハブ６０１のポート
１，２、スイッチングハブ６０２のポート２，３、スイ
ッチングハブ６０３のポート２，３，４、スイッチング
ハブ６０４のポート２，３，４が端末ポートと認識され
る。

【００４６】スイッチングハブ６０１〜６０４は、スイ
ッチングハブポートにおいて識別子解決フレーム『通
知』を受信した場合には、このフレームに設定されてい
る識別子とこのフレームを受信したポートのポート番号
との組み合わせをスイッチングハブ識別表に登録するこ
とにより、他のスイッチングハブが自局のどのポートに
直接ないし間接的に接続されているかを記憶する。従っ
て、例えば、スイッチングハブ６０１のポート３，４に
はスイッチングハブ６０２〜６０４からの識別子解決フ
レーム『通知』が受信されるので、スイッチングハブ６
０１のスイッチングハブ識別表は表１のようになる。

【００４７】

【表１】

【００４８】スイッチングハブ６０１〜６０４は、端末
ポートにおいてフレームを受信した場合には、このフレ
ームを受信したポートのポート番号とそのフレームの送
元ＭＡＣアドレス（グローバルアドレス）との組み合わ
せを端末アドレス表に登録する。したがって、例えば端
末６０６，６０７，６０８のＭＡＣアドレスがそれぞれ
００：００：００：ＤＤ：ＤＤ：ＤＤ，００：００：０
０：ＥＥ：ＥＥ：ＥＥ，００：００：００：ＦＦ：Ｆ
Ｆ：ＦＦであるとすると、スイッチングハブ６０４の端
末アドレス表は表２のようになる。

【００４９】

【表２】

【００５０】次に、端末６０５から端末６０６にＩＰフ
レームを送信する場合を例にとってスイッチングハブの
動作を説明する。ただし、端末６０５は端末６０６のＭ
ＡＣアドレスが不明のため、ＡＲＰを用いてＭＡＣアド
レスを取得する必要がある。そこで、図５によりＡＲＰ
要求の流れを説明し、図６によりＡＲＰ応答の流れ説明
した後、図１によりＩＰフレームの流れを説明する。

【００５１】図５に示されるように、まず、端末６０５
は端末６０６のＭＡＣアドレスを調べるＡＲＰ要求フレ
ーム７１１をブロードキャスト送信する。図５において
各フレーム７１１，７１２，７１３，７１４，７１５は
ＡＲＰ要求フレームの一部分を示しており、上段から順
に、イーサネットヘッダの宛先ＭＡＣアドレスフィール
ド７１６、イーサネットヘッダの送元ＭＡＣアドレスフ
ィールド７１７、ＡＲＰ要求メッセージの送元ハードウ
ェアアドレスフィールド７１８、ＡＲＰ要求メッセージ
の宛先ハードウェアアドレスフィールド７１９となって
いる。

【００５２】ＡＲＰ要求フレーム７１１の宛先アドレス
はブロードキャストアドレスＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：
ＦＦ：ＦＦ、送元アドレスは端末６０５のＭＡＣアドレ
ス００：００：００：ＡＡ：ＡＡ：ＡＡ、ＡＲＰ要求メ
ッセージの送元ハードウェアアドレスは端末６０５のＭ
ＡＣアドレス００：００：００：ＡＡ：ＡＡ：ＡＡ、Ａ
ＲＰ要求メッセージの宛先ハードウェアアドレスは０で
ある。

【００５３】ＡＲＰ要求フレーム７１１を端末ポートよ
り受信したスイッチングハブ６０１は、送元アドレスを
自局の識別子ＳＷ１とフレームを受信したポート１の番
号Ｐｏｒｔ１とを含むローカルアドレス（以下、ＳＷ１
−Ｐｏｒｔ１のように記す）に書き替える。さらに、フ
レームはＡＲＰ要求フレームであるので、送元ハードウ
ェアアドレスもローカルアドレスＳＷ１−Ｐｏｒｔ１に
書き替える。スイッチングハブ６０１は、書き替えたフ
レームを自局の全ポートに中継する。

【００５４】スイッチングハブ６０２は、スイッチング
ハブ６０１が中継送信したＡＲＰ要求フレーム７１３を
スイッチングハブポートで受信し、自局の全ポートに中
継する。スイッチングハブ６０４は、スイッチングハブ
６０２が中継送信したＡＲＰ要求フレーム７１４をスイ
ッチングハブポートで受信し、自局の全ポートに中継す
る。各スイッチングハブ６０２，６０３，６０４は受信
したフレームを端末ポートに中継する際にも宛先アドレ
スを書き替えない。これは、宛先アドレスがブロードキ
ャストアドレスだからである。

【００５５】端末６０６は、ＡＲＰ要求フレーム７１５
を受信し、その内容から端末６０５のＭＡＣアドレスが
ＳＷ１−Ｐｏｒｔ１であると認識する。

【００５６】次に、図６に示されるように、端末６０６
は、自局のＭＡＣアドレスを端末６０５に伝えるために
ＡＲＰ応答フレーム８１１を送信する。図６において各
フレーム８１１，８１２，８１３，８１４はＡＲＰ応答
フレームの一部分を示しており、上段から順に、イーサ
ネットヘッダの宛先ＭＡＣアドレスフィールド８１５、
イーサネットヘッダの送元ＭＡＣアドレスフィールド８
１６、ＡＲＰ応答メッセージの送元ハードウェアアドレ
スフィールド８１７、ＡＲＰ応答メッセージの宛先ハー
ドウェアアドレスフィールド８１８となっている。

【００５７】ＡＲＰ応答フレーム８１１の宛先アドレス
は端末６０６が認識する端末６０５のＭＡＣアドレスＳ
Ｗ１−Ｐｏｒｔ１、送元アドレスは端末６０６のＭＡＣ
アドレス００：００：００：ＢＢ：ＢＢ：ＢＢ、ＡＲＰ
応答メッセージの送元ハードウェアアドレスは端末６０
５のＭＡＣアドレスＳＷ１−Ｐｏｒｔ１、ＡＲＰ応答メ
ッセージの宛先ハードウェアアドレスは端末６０６のＭ
ＡＣアドレス００：００：００：ＢＢ：ＢＢ：ＢＢであ
る。

【００５８】ＡＲＰ応答フレーム８１１を端末ポートよ
り受信したスイッチングハブ６０４は、送元アドレスを
自局の識別子ＳＷ４とフレームを受信したポート２の番
号Ｐｏｒｔ２とを含むローカルアドレスＳＷ４−Ｐｏｒ
ｔ２に書き替える。さらに、フレームはＡＲＰ応答フレ
ームであるので、宛先ハードウェアアドレスもローカル
アドレスＳＷ４−Ｐｏｒｔ２に書き替える。スイッチン
グハブ６０４は、宛先端末ＳＷ１−Ｐｏｒｔ１が接続さ
れているスイッチングハブＳＷ１が自局のポート１に直
接又は間接的に接続されていることをスイッチングハブ
識別表に登録しているので、書き替えたフレームをポー
ト１にだけ中継する。そのＡＲＰ応答フレーム８１２を
受信したスイッチングハブ６０２は、宛先端末ＳＷ１−
Ｐｏｒｔ１が接続されているスイッチングハブＳＷ１が
自局のポート１に直接又は間接的に接続されていること
をスイッチングハブ識別表に登録しているので、そのフ
レームをポート１にだけ中継する。

【００５９】そのＡＲＰ応答フレーム８１３を受信した
スイッチングハブ６０１は、宛先アドレスＳＷ１−Ｐｏ
ｒｔ１を見て、宛先が自局のポート１に接続されている
端末６０５であると判断し、自局のポート１だけにフレ
ームを中継する。この際、スイッチングハブ６０１は、
宛先アドレスを端末アドレス表のポート１に対応して登
録されているグローバルアドレス００：００：００：Ａ
Ａ：ＡＡ：ＡＡに書き替える。さらに、フレームはＡＲ
Ｐ応答フレームであるので、ＡＲＰ応答メッセージの送
元ハードウェアアドレスもグローバルアドレス００：０
０：００：ＡＡ：ＡＡ：ＡＡに書き替える。従って、Ａ
ＲＰ応答フレーム８１４を端末６０５が受信することが
できる。

【００６０】ＡＲＰ応答フレーム８１４を受信した端末
６０５は、端末６０６のＭＡＣアドレスがＳＷ４−Ｐｏ
ｒｔ２であると認識する。

【００６１】端末６０６のＭＡＣアドレスが判った端末
６０５は、図１に示されるように、端末６０６にＩＰフ
レーム９１１を送信する。図１において各フレーム９１
１，９１２，９１３，９１４はＩＰフレームの一部分を
示しており、上段がイーサネットヘッダの宛先ＭＡＣア
ドレスフィールド９１５、下段がイーサネットヘッダの
送元ＭＡＣアドレスフィールド９１６である。

【００６２】ＩＰフレーム９１１の宛先アドレスには端
末６０５が認識している端末６０６のＭＡＣアドレスＳ
Ｗ４−Ｐｏｒｔ２が設定される。送元アドレスには端末
６０５のＭＡＣアドレス００：００：００：ＡＡ：Ａ
Ａ：ＡＡが設定される。

【００６３】このＩＰフレーム９１１を受信したスイッ
チングハブ６０１は、宛先アドレス中に書かれているス
イッチングハブＳＷ４が自局のポート４に直接又は間接
的に接続されていることをスイッチングハブ識別表に登
録しているので、フレームをポート４にだけ中継する。
その際、送元アドレスをローカルアドレスＳＷ１−Ｐｏ
ｒｔ１に書き替える。

【００６４】このＩＰフレーム９１２を受信したスイッ
チングハブ６０２は、宛先アドレス中に書かれているス
イッチングハブＳＷ４が自局のポート４に直接又は間接
的に接続されていることをスイッチングハブ識別表に登
録しているので、フレームをポート４にだけ中継する。

【００６５】そのＩＰフレーム９１３を受信したスイッ
チングハブ６０４は、宛先アドレス中に書かれているス
イッチングハブＳＷ４が自局の識別子と同じなので、宛
先アドレス中に書かれているポートにだけ中継する。こ
の際、宛先アドレスを端末アドレス表のポート２に対応
して登録されているグローバルアドレス００：００：０
０：ＢＢ：ＢＢ：ＢＢに書き替える。

【００６６】端末６０６は、到着したＩＰフレーム９１
４の宛先アドレス００：００：００：ＢＢ：ＢＢ：ＢＢ
が自局のものであるから、このフレームを受信する。

【００６７】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００６８】（１）端末のＭＡＣアドレスを登録するの
ではなく、スイッチングハブの識別子を登録する方式で
あるため、登録する情報量が少なく、搭載するメモリの
量も少なくなる。この結果スイッチングハブの材料費が
低減される。

【００６９】（２）登録するアドレス情報量が少ないの
で、中継時の検索処理を高速に行うことができる。この
結果、スイッチングハブのフレーム中継性能が向上す
る。

【００７０】（３）端末にフレームを中継する際には宛
先アドレスをグローバルアドレスに戻しているので、端
末には従来の機器をそのまま使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すスイッチングハブを
用いたネットワーク構成図である。

【図２】本発明の識別子解決フレームのデータ部分のフ
ォーマット図である。

【図３】本発明のローカルアドレスのフォーマット図で
ある。

【図４】図１のネットワークに識別子解決フレームの流
れを付記したネットワーク構成図である。

【図５】図１のネットワークにＡＲＰ要求フレームの流
れを付記したネットワーク構成図である。

【図６】図１のネットワークにＡＲＰ応答フレームの流
れを付記したネットワーク構成図である。

【図７】ＭＡＣアドレスのフォーマット図である。

【図８】イーサネットフレームのフォーマット図であ
る。

【図９】ＡＲＰメッセージのフォーマット図である。

【符号の説明】

６０１〜６０４スイッチングハブ６０５，６０７端末９１１〜９１４フレーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のポートを有し、ポートからフレー
ムを受信すると宛先の端末が接続されているポートにそ
のフレームを中継するスイッチングハブにおいて、自局
を識別するための独自の値の識別子を持ち、端末が直接
接続されているポートからフレームを受信した場合、そ
のフレームの送元ＭＡＣアドレスの欄に書かれているグ
ローバルアドレスを上記識別子及び受信ポートのポート
番号を含むローカルアドレスに書き替えて中継し、端末
が直接接続されているポートへフレームを中継する場
合、そのフレームの宛先ＭＡＣアドレスの欄に書かれて
いるローカルアドレスを当該端末のグローバルアドレス
に書き替えることを特徴とするスイッチングハブ。
【請求項２】上記識別子を、他局の識別子との重複を
他局に問い合わせることにより独自の値に確定させるこ
とを特徴とする請求項１記載のスイッチングハブ。
【請求項３】上記識別子を他局へ通知するフレームを
定期的に全てのポートから送信し、他局からの通知がな
いポートは端末が直接接続されているポートと判定する
ことを特徴とする請求項１又は２記載のスイッチングハ
ブ。
【請求項４】端末が直接接続されているポートからＡ
ＲＰ要求フレームを受信した場合、そのフレームの送元
ＭＡＣアドレスの欄と共にＡＲＰメッセージの送元ハー
ドウェアアドレスの欄を上記ローカルアドレスに書き替
え、端末が直接接続されているポートからＡＲＰ応答フ
レームを受信した場合、そのフレームの送元ＭＡＣアド
レスの欄と共にＡＲＰメッセージの宛先ハードウェアア
ドレスの欄を上記ローカルアドレスに書き替え、端末が
直接接続されているポートへＡＲＰ応答フレームを中継
する場合、そのフレームの宛先ＭＡＣアドレスの欄と共
にＡＲＰメッセージの送元ハードウェアアドレスの欄を
当該端末のグローバルアドレスに書き替えることを特徴
とする請求項１〜３いずれか記載のスイッチングハブ。