JPH11502385A

JPH11502385A - 安全なネットワークのための逆パケット毀損

Info

Publication number: JPH11502385A
Application number: JP8528382A
Authority: JP
Inventors: クレイフォード，イアン・エス; ロー，ウィリアム
Original assignee: Advanced Micro Devices Inc
Current assignee: Advanced Micro Devices Inc
Priority date: 1995-03-17
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 1999-02-23
Also published as: EP0815672B1; US5581559A; TW276385B; EP0815672A1; WO1996029796A1

Abstract

(57)【要約】安全なローカルエリアネットワークを提供するための方法は、行先アドレスを有するデータパケットを受信するステップと、行先アドレスを記憶された端末局アドレスと比較するステップとを含む。データパケットは、行先アドレスに一致する関連した記憶された端末局アドレスを有するポートを除いたポートにおいてリピータ（１２）上で毀損される。さらに、データパケットの毀損は個別のポートごとにイネーブルされ得る。システムはコントローラ（１０４）、メモリ／比較器（１０２）、および逆毀損制御機構（１０８）を含む。逆毀損制御機構は毀損信号を生成し、リピータ内に一致が起こると、リピータの一致のないポートでデータパケットを毀損する。データパケットはリピータ内で一致がないとき２つのリピータを連結するポートでは毀損されない。逆毀損制御もまた、個別のポートごとにイネーブル、または不能化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】安全なネットワークのための逆パケット毀損発明の分野この発明は、一般的にローカルエリアネットワーク内のデータのセキュリティに関し、特に、マルチポートリピータを利用するネットワーク内でのパケット毀損に関する。関連出願への相互参照 − 「拡張可能なリピータ」（“Expandable Repeater”）（ビジェ、スターブ）米国特許第５，２６５，１２３号 − 「リピータベースのネットワークにおけるアドレストラッキング」（“Ad dress Tracking over Repeater Based Networks”）（クレイフォード、ビジェ、ロー）１９９３年２月１９日出願の米国特許出願連続番号第０８／０１９，９２６号 − 「リピータセキュリティシステム」（“Repeater Security System”）（ビジェ、ロー）１９９４年１０月４日発行の米国特許第５，３５３，３５３号 − 「安全なネットワークのためのプログラム可能なアドレスマッピングマトリクス」（“Programmable Address Mapping Matrix for Secure Networks”）（ロー、クレイフォード）１９９４年１２月３０日出願の米国特許出願（連続番号不明） − 「安全なネットワークのためのプログラム可能な遅延毀損」（“Programmable Delay of Disrupt for Secure Networks”）（ロー、クレイフォード）１９９４年１２月３０日出願の米国特許出願（連続番号不明） − 「安全なネットワークのためのマルチキャストパケットのプログラム可能な毀損」（“Programmable Disrupt of Multicast Packets for Secure Network s”）（ロー、クレイフォード）１９９４年１２月３０日出願の米国特許出願（連続番号不明） − 「複数アドレスセキュリティアーキテクチャ」（“Multiple Address Sec urity Architecture”）（ロー、クレイフォード）何年何月何日出願の連続番号第号 − 「リピータベースのネットワークにおける侵入制御」（“Intrusion Cont rol in Repeater Based Networks”）（ロー、クレイフォード）本件出願と同日出願のΛＭＤ（アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド）参照番号Ｂ００６発明の背景従来のイーサネット（８０２．３１０ＢＡＳＥ５）およびチーパネット（８０２．３１０ＢＡＳＥ２）において、同軸ケーブルはすべてのノードが接続されているリニアバスを提供する。信号伝達は、中心導体を信号のために用い遮蔽を接地基準として用いる電流同期技術を用いて達成される。すべての装置は同軸バスに接続され、そのためすべての装置が単一の装置の送信を受信することになる。より線対イーサネット（８０２．３１０ＢＡＳＥ−Ｔ）は標準音声帯域電話ケーブルを利用し、ケーブルの別々の送信および受信対での差分信号送信を用いる。１０ＢＡＳＥ−Ｔはポイントツーポイント通信能力のみを提供し、ポイントツーマルチポイントのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）能力を提供するには、たとえばリピータのような付加的な能動素子を必要とする。イーサネットネットワークシステムは典型的にはいくつかの相互接続されたケーブルセグメントを含む。リピータは２本またはそれ以上のケーブルセグメントを相互接続するのに用いられる。各々のケーブルセグメントはたとえば同軸またはより線対などのさまざまなケーブルの種類のいずれであってもよい。リピータは入来ビットストリームの信号の振幅およびタイミングの復元を行ない、ビットストリームをリピータに接続されたすべてのポートへ中継する。データをすべてのポートに中継することによって、リピータは論理的同軸ケーブルとして作用し、ネットワークに接続されたどのノードも別のノードの送信を検知することになる。従来、リピータは布線同軸イーサネットネットワークの物理的な距離の限界を延長することを可能にする。より線対イーサネットでは、接続可能性を提供するために２つ以上のノードが必要とされる場合、ＩＥＥＥ８０２．３１０ＢＡＳＥ−Ｔ規格はリピータの使用を指定している。同軸ケーブルおよびより線対ケーブル上での物理的信号伝達は異なるが、どちらのリピータの機能性も同じであり、同様にネットワーク上に関係しているノード間のリピータを通してメッセージを送るのに用いられるフレームまたはパケットフォーマットも同じである。図１および図２は、それぞれ、ＩＥＥＥ８０２．３規格に従ったパケットおよびイーサネットのパケットのフォーマットを示す。パケットは交互の（１、０）パターンであるプリアンブルシーケンスで始まる。プリアンブルは各々のフレームの始めに、この場合５メガヘルツ（ＭＨｚ）である単一の周波数をネットワーク上に提供し、このため受信器が入来ビットストリームへロックするのを可能にする。次に、プリアンブルシーケンスの後にフレーム開始が続き、メッセージのデータ部分が後に続くことを示す。フレーム開始デリミタ（８０２．３）または同期シーケンス（イーサネット）のいずれかが、メッセージのデータ部分の開始を表わすのに用いられる。示されるように主な違いはフレーム開始デリミタ（ＳＦＤ）である。８０２．３では、ＳＦＤは「１、０、１、０、１、０、１、１」パターンを有するバイトとして規定されるが、イーサネットの開始フレーム（同期）は「１、１」シーケンスである。しかしながら、いずれの場合においてもプリアンブルにフレーム開始表示を加えたものは総計６４ビット長である。パケットサイズに関しては、８０２．３およびイーサネット規格はともにパケットが６４から１５１８バイトの範囲内でなければならないことを指定している。しかしながら、８０２．３システムの実際のデータフィールドは、最小のパケットサイズを保証する６４バイト値より小さいものも認められている。メディアアクセスコントロールサブレイヤは、小さいデータフィールドを補うため、データをネットワーク上に送る前に、埋込み文字を論理リンク制御（ＬＬＣ）データフィールドの末尾に追加する。イーサネット規格はデータをメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）サブレイヤへ送る前に最小のデータフィールドが４６バイトであることを上位層が保証することを想定しており、これらの追加された文字の存在はＭＡＣ装置には知られない。８０２．３規格はまた、ＬＬＣデータおよびパッドフィールドのみにあるデータバイトの数を示す長さフィールドを用いる。長さフィールドの上位バイトが最初に送信され、各々のバイトの最下位ビット（ＬＳＢ）が最初に送信される。一方、イーサネットは、メッセージプロトコルタイプを識別するためにフレームの同じ２バイトにタイプフィールドを用いる。データフィールドは転送される実際のパケットデータを含み、４６から１５００バイト長である。有効なイーサネットのタイプフィールドは常に有効な最大の８０２．３パケット長サイズ外に割当てられるため、８０２．３およびイーサネットパケットの両方は同じネットワーク上で共存することができる。ＬＬＣ機能はデータをネットワーク上の送信に適したブロックサイズに細分化する。データバイトは各々のバイトのＬＳＢが最初に送信されるよう、順に送信される。ＬＬＣデータ／パッドフィールドに続くフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）はフレーム全体のための巡回冗長検査（ＣＲＣ）を含む４バイトフィールドである。ＣＲＣは行先アドレス、発信元アドレス、長さ／タイプ、およびデータフィールドについて送信局によって計算され、フレームの最後の４バイトとして末尾に追加される。受信局は同じＣＲＣアルゴリズムを用い、フレームを受取るたびにフレームのＣＲＣ値を計算する。受信側で計算された値は送信局によって末尾に追加された値と比較され、不良データに対する誤り検出機構を提供する。ＦＣＳ内のＣＲＣビットは最上位ビットから最下位ビットの順に送信される。フレームの他の２つのフィールドはフレームのための行先アドレス（ＤＡ）および発信元アドレス（ＳＡ）である。このアドレスはともに４８ビット値で、ＬＳＢが最初に送信される。受信側ＭＡＣは受信側のノードアドレスとＤＡフィールド内のアドレスとが一致するかどうかを判定する。一致を示すノードのみがパケットの残り部分を受信することを試みるべきである。８０２．３およびイーサネット規格は３種類の行先アドレス指定を支持している。１．個別ＤＡフィールドはネットワーク上の１つのノードに割当てられた個別で一意のアドレスを含む。２．マルチキャストＤＡフィールドの最初のビットがセットされている場合、これはグループアドレスが用いられていることを示す。アドレス指定されることになるノード群は上位層機能によって定められるが、一般的にその目的はネットワーク上の論理的に類似したサブセット内のノード間でメッセージを送信することである。３．ブロードキャストブロードキャストはＤＡフィールドがすべて１にセットされるマルチキャストアドレスの特別な形態である。そのアドレスは予約され、ネットワーク上のすべてのノードはブロードキャストメッセージを受信可能でなければならない。発信元アドレスフィールドは送信側ＭＡＣによって与えられる。送信側ＭＡＣはフレームが送信される際に、送信側のノードアドレスをＳＡフィールドの中に挿入し、そのノードをパケットの発信元の局として示す。受信側ＭＡＣはＳＡフィールドに基づいて行動を起こすことを要求されていない。上述のとおり、ネットワークのリピータはネットワーク上のすべてのノードにデータを中継する。好ましくは、パケット内のデータはパケットの行先アドレスフィールドの中の行先アドレスによって指定される、データがアドレス指定された端末局のみで受信される。残念ながら、セキュリティ対策がなければ無許可の端末局がパケットを盗聴することを防ぐものは何もない。パケットの無許可の受信を防止する試みは、パケット内で特定される行先アドレスと一致する端末局アドレスを除いたすべての端末局アドレスに対してリピータでパケットを毀損することを含む。パケットを毀損することは典型的には、ネットワークの正しい機能を維持するためにデータパケット内のデータの代わりにランダムデータを送信することを含む。大型のネットワークでは、リピータは典型的には別のリピータまたは同軸ケーブルに接続される。これらのより大型のネットワークにおいては、毀損機能が正しく機能するように、リピータはネットワーク内に存在する多数の端末局の各々のための幾百ものアドレスを記憶可能でなければならない。残念ながら、記憶容量能力が大きいことは大抵の大型ネットワークにとって非実用的であり費用がかかる。記憶の必要性を減ずる１つの方法はネットワークに含まれる異なる端末局アドレスの数を制限することである。第２の方法はリピータ間の直接のリンクが安全であることを想定し、リピータを接続するポートに対する毀損機能を不能化する。残念ながら、これらの方法はいずれも完全に満足のゆくものではない。端末局アドレスの数を制限することはネットワークを拡張する能力を制限する。２つのリピータ間のリンク上の毀損機能を不能化することはリンク上の侵入者という潜在的なセキュリティリスクをもたらす。すなわち、大きな記憶空間を必要とせずより安全なネットワークを維持する、毀損機能が要求される。この発明はこれらの要求に取り組むものである。発明の概要この発明は、ネットワーク上のデータパケットの毀損を制御することによって安全なローカルエリアネットワークを提供するための方法および装置を提供する。この発明の一局面では、ローカルエリアネットワークの安全を確保するための方法は、行先アドレスを有するデータパケットを受信するステップと、行先アドレスを少なくとも１つの記憶された端末局アドレスと比較するステップとを含む。データパケットはアドレス同士に一致があると、一致を有するポートを除いてリピータ上で毀損される。また、データパケットの毀損は個別のポートごとにイネーブルされ得る。複数リピータネットワークでは、比較するステップは各々のリピータ上で実質的に同時に行なわれる。この方法ではさらに、パケット毀損を制御するためマルチリピータネットワーク内の比較の結果を示す信号が生成される。さらなる局面においては、２つのリピータを連結するポートはそのリピータの一方で一致が生じると切断される。この発明によるシステムはコントローラ、メモリ／比較器、および逆毀損制御機構を含む。メモリ／比較器は端末局アドレスを記憶し、データパケット内の行先アドレスを端末局アドレスと比較する。逆毀損制御機構は一致が起こると毀損信号を生成し、一致を有するポートを除いたリピータのポート上のデータパケットを毀損する。この発明の利点の１つは端末局アドレスを記憶するのに必要なメモリの量の減少である。この発明はネットワーク上のすべての端末局ではなくリピータに関連する端末局アドレスのみを各々のリピータ内に記憶することを必要とする。データの毀損は、行先アドレスと、記憶されたアドレスとの一致または不一致に基づいて起こる。記憶の必要性が減少することのさらなる利点は費用の削減と、特定のマルチキャストアドレスおよびそれらに関連のあるポートを指定するためのメモリ空間がより利用可能になることとである。さらに、この発明はネットワーク上に複数のリピータを組込むことが可能なシステムを提供する。複数のリピータにわたって一致のステータスを実質的に同時に監視する能力のおかげでさまざまな大きさのネットワークにこのシステムをより柔軟に利用できる。この発明のこれらおよび他の利点はこの発明の以下の説明から容易に明らかにになるであろう。図面の簡単な説明図１は、８０２．３パケットのフォーマットを示す。図２は、イーサネットパケットのフォーマットを示す。図３は、この発明による統合マルチポートリピータ（ＩＭＲ２）の簡略化されたブロック図である。図４は、この発明の可能な実装例の１つとしての、２つのリピータを有するネットワークの全体図である。図５は、この発明の一実施例による毀損セキュリティ回路の全体のブロック図である。図６は、この発明の一局面による逆毀損回路のより詳細な図である。図７は、この発明の一局面による、信号ＡＮＹＭＡＴＣＨを生成するのに用いられる回路のより詳細な図である。図８は、この発明の一局面によるマルチリピータ回路のブロック図である。図９は、図８のマルチリピータ回路で信号ＰＡＤＭＡＴＣＨを生成するのに用いられる回路のより詳細な図である。発明の詳細な説明この発明は、リピータのポートに関連づけられたノードアドレスを用いた比較を行なうためのシステムに向けられている。以下の説明は当業者がこの発明を実施することを可能にするよう提示され、特許出願およびその要件に関連して提供される。ここに説明される好ましい実施例のさまざまな変更例ならびに包括的な原理および特徴は当業者には容易に明らかになるであろう。説明されるシステムは入来パケットの行先アドレスを監視し内部に記憶された値と比較することを可能にする。内部値はマイクロプロセッサインターフェイスを通してユーザによってプログラムされるか、またはノードから送信された、前のパケットの内部値、つまり端末局アドレスを単に学習し記憶することによってプログラムされる。端末局アドレスはマルチキャストアドレスを含む。この発明では行先アドレスおよび記憶された端末局アドレスを用い、行先アドレスと記憶された端末局アドレスとが一致するかどうかを判定する。その結果、この発明は一致を示すボートを除くすべてのポートへのパケットを毀損することができる制御回路を提供する。さらに、この発明は端末局アドレスとして特定のマルチキャストアドレスを記憶することを可能にし、複数リピータネットワークのためのスケーラブルな突合わせ回路を提供する。この発明はまた、データを安全に送信する一方、記憶の必要性を減じる。次に図３を参照すると、この発明は好ましい実施例に統合マルチポートリピータ（ＩＭＲ２）装置１２を含む。ＩＭＲ２装置は、信号の振幅およびタイミングの復元を行ない、個別の１０ＢＡＳＥ−Ｔポートおよび接続ユニットインターフェイス（ＡＵＩ）ポートを組込むなど基本的なリピータ機能を提供する。１０ＢＡＳＥ−ＴポートはＩＭＲ２回路内に物理的に統合されることもされないこともあり、いずれのアプローチも好ましい実施例では容認される。ＡＵＩポートは１０ＢＡＳＥ−Ｔポートを既存の同軸配線のイーサネット／チーパネットネットワークに接続することを可能にする。ＩＭＲ２装置はまたモジュール間拡張バス１１を提供し、これは複数のＩＭＲ２装置をカスケード接続し、なおかつ単一のリピータとして扱うことを可能にする。ャム）である。このタイプの拡張方式の動作は「拡張可能なリピータ」と題され、この出願の譲受人に譲渡されたＵＳ第０７／５５６，０４６号に説明される。ＤＡＴ線上のこの拡張バス上を送られるデータは、ＩＭＲ２装置（または装置群）の単一のポートが動作中であるとき受信された入来パケットデータを復元したものであることに注意されたい。これは、ＤＡＴピン上を送られるパケットのプリアンブルフィールドが復元され、受信回路の起動の遅れによるプリアンブルの縮小影響をかなり減少させる、またはなくすことを意味する。さらに、ＩＭＲ２装置１２はまた、リピータの動作状態の監視とコンフィギュレーションとを可能にする管理ポートを有する。ＩＭＲ２装置１２はさらに、ＩＭＲ２装置によって検出されるネットワーク上のすべての活動を監視する。ＩＭＲ２装置１２はネットワーク上の活動のタイプに基づいて統計を収集し、マイクロプロセッサなどの外部ホスト装置によって管理ポートを用いアクセスできるレジスタとしてこの情報を内部に記憶する。ホストは典型的にはＩＭＲ２１２装置によって収集され記憶されたデータを用い、ネットワークの動作および／または故障診断をより容易に行なうためにネットワーク管理情報を提供する。ＩＭＲ２装置１２は上述の利点を提供する。以下の説明は装置の動作をより完全に表わす。以下のさまざまな装置および信号の大きさは任意のものであり、当業者は、多くの他の組合せを用いて、なおかつこの発明の精神および範囲内に含まれ得ることに気づくであろう。例示の目的のために、全体を通して説明される装置の大きさは、各々のポートがそれに関連する端末局アドレスを最大２つまで有する、１６のリピータポートを有するＩＭＲ２に基づく。上述のように、この発明はリピータ間リンクに対して必要とされる記憶空間がより少なく、安全性がより高い毀損制御回路を提供する。この発明によれば、第１のリピータにおいて行先アドレスとリピータ内の記憶された端末局アドレスとが一致すると、データパケットは第２のリピータまたは同軸ケーブルに連結された第１のリピータ内の第１のポートで毀損される。第１のリピータにおいて一致が検出されなかった場合第１のポートは切断されない。この発明の逆毀損機能をさらに図示する配置の例は図４に示される。図４では、第１のリピータ６０は第２のリピータ７０に接続され、リピータ６０のポートＡはリピータ７０のポートＥに接続される。リピータ６０は、関連のある端末局アドレス「ｂ」を有するポートＢ、端末局アドレス「ｃ」を有するポートＣ、および端末局アドレス「ｄ」を有するポートＤをさらに含む。リピータ７０は端末局アドレス「ｆ」を有するポートＦ、端末局アドレス「ｇ」を有するポートＧ、および端末局アドレス「ｈ」を有するポートＨを有する。例として、データパケットはポートＦから行先アドレス「ｃ」へ送信され、逆毀損の制御はポートＡおよびＥについてはイネーブルされ、ポートＢ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、ＧおよびＨについては不能化される。「ｃ」と、リピータ７０に記憶された端末局アドレスとの比較ではリピータ７０内での一致はない。すなわち、リピータ７０はパケットが別のリピータの別の端末局アドレスに行先が定められているものと考える。そのためパケットはポートＥにおいては毀損されないが、ポートＧおよびＨにおいては毀損される。ポートＡはパケットを受信し、ポートＣへはパケットを毀損せずに、ポートＢおよびＤへはパケットを毀損して再送信する。逆に、データパケットがポートＦがら行先アドレス「ｇ」へ送信される場合、リピータ７０内で一致が起こる。すなわち、リピータ７０はこの発明によればポートＥおよびポートＨにおいてパケットを毀損するが、ポートＧにおいては一致があったためパケットを毀損しない。この例で説明されるように、ポートＡとＥとの間のパケットの毀損を制御するに際し、リピータ６０の中の端末局のためのアドレス「ｄ」、「ｃ」、および「ｂ」は、リピータ７０の中では記憶されてもおらずポートΛに関連づけられてもいない。この発明はむしろ、リピータ内の比較を利用して、毀損されていないパケットを受信することを許されるべきリピータが他にないかどうか判定する。図４はリピータごとに４つの端末局アドレスしか有さないリピータリンクを示すが、典型的には各々のリピータはそれに関連する幾百もの端末局アドレスを有し得る。すなわち、記憶される端末局アドレスの数を減少することにより、システムの記憶の必要性は減じられ、装置コストも減じられる。図５はこの発明によるＩＭＲ２装置１２の毀損セキュリティ回路１００の全体のブロック図であり、毀損セキュリティ回路１００は図４の例に説明されるもののような逆毀損機能を提供する。回路１００はメモリコンパレータ回路（ＣＡＭ）１０２を含み、これはコントローラ１０４、シフトレジスタ１０６、および逆毀損制御回路１０８に結合され、１つの逆毀損制御回路１０８が各々のポートに備えられる。ＣＡＭ１０２は好ましくは、たとえばポートごとに２つの場所、すなわち少なくとも３２の記憶場所を含み、各々の記憶場所は少なくとも４８ビット幅である。ＣＡＭ１０２は好ましくはまた、記憶されたデータとシフトレジスタの中の行先アドレスとを比較するための典型的な比較器回路を含む。シフトレジスタ１０６はポートから受信したデータパケット内の行先アドレスと共にＤＡＴＡＩＮ信号を受信する。行先アドレスは、シフトレジスタ１０６中にコントローラ１０４によってＳＨＩＦＴ制御信号がアサートされると、シフトレジスタ１０６の中に１ビットずつシフトインされる。コントローラ１０４は好ましくは制御回路であるか、またはここに説明される制御信号を出力する能力のある他の制御手段であり、その詳細は特定の設計によって個別であり当業者にはよく理解される。４８ビットの行先アドレスが完全にシフトインされると、コントローラ１０４はＣＡＭ１０２の中へＣＯＭＰＡＲＥ信号をアサートする。当業者には容易に理解されるように、シフトレジスタ１０６中の行先アドレスは次に、比較器回路の中でＣＡＭ１０２に記憶された端末局アドレスと比較される。ひとたび比較が完了すると、ＣＡＭ１０２はＥＱＵＡＬ信号を出力する。３２ビットのＥＱＵＡＬ信号がこの発明に従った、ボートごとに最大２つまでの関連のある端末局アドレスを有する、１６ポートのリピータにとって適当であることを発明者らは発見した。ＥＱＵＡＬ信号の２ビットずつのセットの各々はリピータの各々のポートのためのアドレス比較の結果を適切に表わす。たとえば、信号の最下位ビット対であるビット０および１は、第１のポートであるポート０のためのアドレス比較の結果を表わすとする。この例では、ビット０は端末局の第１の記憶されたアドレスとパケット内の行先アドレスとの比較の結果を表わし、ビット１は第２の記憶された端末局アドレスと行先アドレスとの比較の結果を表わす。信号内の後続のビット対は、リピータの最終のポートであるポート１５のための結果を表わす最上位ビット対である、ビット３０および３１までの後続のポートのための結果を表わす。したがって、ＥＱＵＡＬ信号の各ビットは現パケット内の行先アドレスとポートのために記憶された端末局アドレスとの一致または不一致を示す。ＥＱＵＡＬ信号の「１」またはハイのビットは行先アドレスと記憶されたアドレスとの一致を表わし、一方、「０」またはローのビットはアドレス間の不一致を表わす。ＥＱＵＡＬ信号は次に、好ましくは逆毀損制御回路１０８へ出力され、比較の結果に従ってポートの逆毀損機能をイネーブルするか、または不能化する。ＥＱＵＡＬ信号の２ビットに加えて、回路１０８はまた好ましくはコントローラ１０４から１ビットのＰＡＳＳ信号および信号ＡＮＹＭＡＴＣＨを受信する。信号ＡＮＹＭＡＴＣＨは図６から図９に関連してより完全に説明されるように、すべてのポート間での一致状態のインジケータとして受信される。逆毀損制御回路１０８はマルチプレクサ（ＭＵＸ）１０９へ送られる１ビットのＤＩＳＲＵＰＴ信号を出力し、ＰＯＲＴ信号上を送信されるデータを選択することによってリピータの各々のポートのための逆毀損機能の動作をイネーブルまたは不能化するように機能する。逆毀損制御回路はさらにＭＡＴＣＨ信号を出力する。逆毀損制御回路１０８の詳細は図６においてより詳しく表わされ、そこでは回路内の信号参照の（Ｘ）の表示はたとえば０から１５などのポート番号を表わす。図６に示されるように、逆毀損制御回路１０８はラッチ１１０、１１２、１１４、および１１６を含む。ラッチ１１０および１１２は正当なアドレスを含むＣＡＭ場所を示すのに用いられる。ラッチ１１０および１１２は、ＥＱＵＡＬ信号のビットが各々のポートのためのそれぞれの端末局アドレスにとって正当なものであるかどうかを示す１ビットをラッチする。たとえば、ラッチ１１０はＥＱＵＡＬ信号のビット０がポート０に対して正当である場合「１」をラッチし、ラッチ１１２はＥＱＵＡＬ信号のビット１がポート０に対して正当である場合「１」をラッチする。ラッチ１１０にラッチされたビットはＡＮＤゲート１１８においてＥＱＵＡＬ信号の最初のビットと組合わされる。ラッチ１１２にラッチされたビットはＡＮＤゲート１２０においてＥＱＵＡＬ信号の後続のビットと組合わされる。上記のように、行先アドレスと記憶された端末局アドレスとを比較する間、一致が検出されると、ＥＱＵＡＬ信号のビットはハイである。ＡＮＤゲート１１８および１２０の出力はそこでＯＲゲート１２２へ入力される。ＯＲゲート１２２の出力はそこでラッチ１１６にラッチされ、ＭＡＴＣＨ信号として出力される。ＭＡＴＣＨ信号はまた、ＯＲゲート１２４へ入力される。ＯＲゲート１２４はさらにコントローラ１０４からＰＡＳＳ信号を受信する。ＰＡＳＳ信号は好ましくは、アドレスの比較が完了するまでハイに保たれる。ＰＡＳＳからのハイの信号はアドレス比較が完了するまでＤＩＳＲＵＰＴ信号を強制的にハイにする。好ましくは、ＰＡＳＳ信号はアドレス比較が完了した後データパケットの終わりに達するまでコントローラ１０４によってローにされる。ＯＲゲート１２４への第３の入力はＡＮＤゲート１２６を通してＡＮＹＭＡＴＣＨ信号とラッチ１１４の１ビットとを組合せた結果として生じる信号である。ラッチ１１４にラッチされたビットはポートのための逆毀損機能のイネーブル状態を示し、たとえば「１」はポートのための逆毀損機能がイネーブルされていることを示す一方、「０」はポートのための逆毀損機能が不能化されていることを示す。ラッチ１１４によって、逆毀損制御回路１０８はポートごとにイネーブルされる。信号ＡＮＹＭＡＴＣＨは図７に示されるように各々のポートのためのＭＡＴＣＨ信号をＮＯＲゲート１２８を通して組合せた結果生じる。ＣＡＭ１０２の中のアドレスのいずれかがパケット内の行先アドレスと一致し、かつポートのための対応するイネーブル線、つまりラッチ１１０または１１２がハイにセットされる場合、結果としてＭＡＴＣＨ信号の中にポートに対してハイのビットが生じる。ＮＯＲゲート１２８内でのＭＡＴＣＨ信号の組合せは、正当なアドレスの一致がない場合のみ、つまり各々のポートのためのＭＡＴＣＨ信号がローである場合のみ、結果としてＮＯＲゲート１２８からのハイのビット出力を生じる。ポートのいずれかで正当なアドレスの一致がある場合、ＡＮＹＭＡＴＣＨ信号はローである。この発明の１つの実施例においては、ポートのための出力信号ＤＩＳＲＵＰＴはすなわち、ＰＡＳＳ信号、ＭＡＴＣＨ信号、およびＡＮＹＭＡＴＣＨ／ポートイネーブルビットの組合せ結果（図６）により判定される。ＰＡＳＳがローである間、ＭＡＴＣＨ信号のハイのビットはＤＩＳＲＵＰＴ信号をハイに上げる。ＤＩＳＲＵＰＴ信号はＭＵＸ１０９（図５）へ送信される。ハイのＤＩＳＲＵＰＴ信号は結果として、変更されていない、または毀損されていないデータがポートへ送信されることにつながる。ローのＤＩＳＲＵＰＴ信号は結果として、変更されたデータがポートへ送信されることにつながる。上述のように、変更されたデータは好ましくはデータパケット内のデータの代わりに送信されるランダム擬似データである。つまり、示されるように、ポートのいずれにも一致がなかった場合、ＡＮＹＭＡＴＣＨ信号によってＤＩＳＲＵＰＴ信号はハイであり、データを第２のリピータまたは同軸ケーブルへ送信するポート上ではデータは毀損されない。一致があるときにそのようなポート上でパケットを毀損するのは典型的な毀損回路の逆である。大抵の回路はアドレス同士に一致がないときこの種類のポート上でパケットを毀損し、そのため複数の端末局アドレスを有するネットワークのために一致を生じる可能性のあるアドレスを記憶するための大きな記憶容量能力を必要とする。しかしながら、この発明の回路配置は遠隔リピータに関連した複数の可能なアドレスのすべてを記憶しておくことを必要としない。さらに、この発明では、別のリピータまたは同軸ケーブルに接続されていないリピータ上のポートは、ＤＩＳＲＵＰＴ信号がポートでの一致がないことを示すローである場合は、典型的なやり方に類似したやり方で動作する。すなわち、変更されたデータがポートへ送信される。１つのデータパケットが２つ以上のポート上の２つ以上の端末局アドレスに行先が定められているマルチキャストの場合には、この発明は適当な安全な送信回路を提供する。リピータ内での個別のポートアドレスの記憶の必要性が減じられると、ＣＡＭ１０２は当業者にはよく理解されるように、特定のマルチキャストアドレスを記憶することができ、マルチキャストアドレスをネットワーク上の特定のポートに割当てることができる。この発明の突き合わせ回路はポートにおけるマルチキャストパケットの適当な毀損または不毀損を適切に制御する。例として、ネットワーク上の端末局の特定の集合が単一のワークグループに属する場合、時としてデータパケットはワークグループ内の２つ以上の端末局宛ての情報を含むことがある。特定のマルチキャストアドレスはＣＡＭ１０２内の適当なポートに記憶され関連づけられることができ、マルチキャストパケットのための特定のアドレス指定を提供する。当業者には理解されるであろうように、基本的なメモリ記憶ルーチンはポートにアドレスを記憶するのに用いることができる。ＣＡＭ１０２の記憶空間は特定のマルチキャストアドレス指定の利用可能な量を規定し、設計の特定の要求に依存する。このように、リピータはより柔軟でありながら安全な環境を提供する。この発明では、ＰＡＤＭＡＴＣＨ信号の出力が拡張バス（図８）の上にある場合、毀損制御回路１０８によって、さらに柔軟性が提供される。ＰＡＤＭＡＴＣＨ信号を拡張バス上に含むことで、複数のリピータチップが互いに連結され、行先アドレスと各々のリピータチップ内の各々のＣＡＭのための記憶された端末局アドレスとの比較のステータスを伝達することが可能になる。このように、図８および９が示すように、逆毀損制御回路１０８は複数のリピータチップを有するネットワークにとってスケーラブルである。図８は、リピータ１３０がデータパケットをリピータチップ１３２および１３４へ送っている、複数のリピータチップのブロック図を表わす。パケットをリピータチップ間で送ることについての詳細は当業者には通常理解されるので、この発明の説明には詳しくは含まない。このことは「拡張可能なリピータ」と題された米国特許第５，２６５，１２３号に説明される。リピータチップ１３０、１３２、および１３４は各々、上述のように行先アドレスを受信し、行先アドレスをシフトレジスタの中にシフトインし、それらのそれぞれのＣＡＭユニット内に記憶された端末局アドレスの比較を行なう。逆毀損回路１０８の後続の制御は以下の例外を除いて上述のように動作する。図７に示されるようなＡＮＹＭＡＴＣＨ信号を生成する回路は図９に示されるように変更される。図９はＡＮＹＭＡＴＣＨ信号およびＰＡＤＭＡＴＣＨ信号を発生するための回路を示す。各々のポートのためのＭＡＴＣＨ信号はＯＲゲート１３６の中へ入力され、ＯＲゲート１３６からの出力はＮＯＲゲート１３８へ入力される。ＯＲゲート１３６からの出力はまた、適当にはｎチャネルＭＯＳＦＥＴであるトランジスタ１４０のゲートに結合される。ＰＡＤＭＡＴＣＨ信号は外部でＯＲされた開放ドレイン信号であり、電源に接続された抵抗器１４２によってハイに引き上げられる。ソースは接地に接続される。ドレインはさらにインバータ１４４の入力に結合される。インバータ１４４の出力はＮＯＲゲート１３８に結合される。ＮＯＲゲート１３８は信号ＡＮＹＭＡＴＣＨを出力し、逆毀損回路１０８（図６）を通して伝搬する。図９に示されるような回路配置では、リピータチップ上の正当な一致はＰＡＤＭＡＴＣＨピンをローに引き下げる。ＰＡＤＭＡＴＣＨピン上のローの信号は、たとえばリピータ１３０、１３２、および１３４などのリピータチップのすべてによって検出され、インバータ１４４を通して反転させられる。ＡＮＹＭＡＴＣＨ信号はＯＲされたＭＡＴＣＨ信号と反転されたＰＡＤＭＡＴＣＨ信号との組合せである。ＯＲされたＭＡＴＣＨ信号が結果としてＯＲゲート１３６からのハイの出力につながると、ＰＡＤＭＡＴＣＨ信号はすべてのリピータチップでローにされる。ＡＮＹＭＡＴＣＨ信号がローであるためＤＩＳＲＵＰＴ信号はローであり、すなわち、ＭＡＴＣＨ信号がハイであるポートを除いたすべてのポートにおいてパケットは毀損される。単一のリピータチップ内で一致が起こらない場合、ＡＮＹＭＡＴＣＨ信号はＰＡＤＭＡＴＣＨ信号がハイである間、ハイである。１つのリピータチップ、たとえばリピータチップ１３０においてひとたび一致が起こると、他のリピータチップ、たとえば１３２および１３４はＰＡＤＭＡＴＣＨ信号がローに落ちることによって一致を知る。このことで今度は一致を有するリピータチップ、すなわちリピータチップ１３０内でＡＮＹＭＡＴＣＨ信号がローに落ちる。好ましくは、各々のリピータチップのための逆毀損制御回路１０８の動作は実質的に同時になされる。複数のリピータチップ間に信号を提供し、各々のリピータ内でのアドレス比較のステータスを示す能力はスケーラブルなネットワークの毀損回路を作り出す。さらに、複数リピータチップシステムの記憶空間はすなわちリピータチップのＣＡＭの組合せとほぼ均等の大きさである、１つの大きな記憶ユニットを有するように思われ、そのため、さほど費用を増大させることなくリピータチップすべてにわたって記憶容量サイズを増大させる。この発明を図に示される実施例によって説明してきたが、当業者は実施例の変形が可能であり、その変形はこの発明の精神および範囲内にあることに気づくであろう。したがって、当業者によってこの発明の精神および範囲から逸脱することなく多数の変更がなされるであろう。この発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ規定される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年３月２０日【補正内容】請求の範囲１．安全なローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を提供するための方法であって、前記ＬＡＮは複数の端末局（ｂ、ｃ、ｄ、ｆ、ｇ、ｈ）を含み、各々の端末局は端末局アドレスを含み、前記ＬＡＮはさらに、互いに連結された少なくとも２つのリピータ（６０、７０）を含み、各々のリピータはそれぞれの複数の端末局に結合され複数のポート（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）を含み、各々のポートはそれぞれのリピータ内に記憶された関連した端末局アドレスを有し、前記方法はリピータのうちの第１のもの（７０）でデータパケットを受信するステップを含み、前記データパケットは行先アドレスを含み、前記方法はさらに前記行先アドレスと前記第１のリピータ（７０）に記憶された端末局アドレスの各々とを比較するステップとを含み、比較により前記行先アドレスと前記第１のリピータ（７０）に記憶された端末局アドレスの１つとの一致が示されると、第２のリピータ（６０）のポート（Ａ）に連結された前記第１のリピータ（７０）のポート（Ｅ）でデータパケットを毀損するステップを特徴とする、方法。２．行先アドレスに一致する端末局アドレスを有するポート以外の前記第１のリピータ（７０）の残りのポートでデータパケットを毀損するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。３．データパケットはすべてのリピータによって受信され、行先アドレスは各々のリピータ内の端末局アドレスの各々と比較され、各々のリピータ内の比較が第１のリピータ（７０）内の比較と実質的に同時に行なわれる、請求項１または請求項２に記載の方法。４．実質的に同時の比較によって判定される、リピータのいずれか１つでの一致を示す信号を生成するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。５．生成された信号が各々のリピータのための毀損するステップを制御する、請求項４に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロー，ウィリアムアメリカ合衆国、95051 カリフォルニア州、サンタ・クララ、ハルフォード・アベニュ、1730、ナンバー・244

Claims

【特許請求の範囲】１．安全なローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を提供するための方法であって、前記ＬＡＮは複数の端末局を含み、各々の端末局は端末局アドレスを含み、前記ＬＡＮはさらに少なくとも１つのリピータを含み、前記少なくとも１つのリピータは複数の端末局に結合され、前記少なくとも１つのリピータは複数のポートを含み、複数のポートの各々は関連した記憶された端末局アドレスを含み、前記方法は、前記少なくとも１つのリピータ上でデータパケットを受信するステップを含み、前記データパケットは行先アドレスを含み、前記方法はさらに、前記行先アドレスを複数のポートの記憶された端末局アドレスの各々と比較するステップと、前記行先アドレスと前記少なくとも１つのポートの関連した記憶された端末局アドレスとが一致するとき、複数のポートの中の前記少なくとも１つのポート以外の複数のポートでデータパケットを毀損するステップとを含む、方法。２．前記毀損するステップが前記少なくとも１つのリピータの各々のポートで個別にイネーブルされる、請求項１に記載の方法。３．前記少なくとも１つのリピータの中の各々のリピータチップで実質的に同時に比較するステップを行なうことをさらに含む、請求項１に記載の方法。４．実質的に同時に行なわれる比較の結果を示す信号を生成してリピータチップの各々における毀損するステップを制御するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。５．安全なローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を提供するための方法であって、前記ＬＡＮは複数の端末局を含み、各々の端末局は端末局アドレスを含み、前記ＬＡＮはさらに、複数の端末局に結合され複数のポートを含む少なくとも１つのリピータを含み、複数のポートの各々は前記少なくとも１つのリピータ内に記憶された関連した端末局アドレスを含み、前記方法は第１のリピータでデータパケットを受信するステップを含み、前記データパケットは行先アドレスを含み、前記方法はさらに前記行先アドレスを前記第１のリピータ内に記憶された、複数のポートの関連した端末局アドレスの各々と比較するステップと、前記行先アドレスと前記第１のリピータ上のポートの関連した端末局アドレスとが一致すると、第２のリピータ上の複数のポートの１つに連結された前記第１のリピータの複数のポートのうちの１つでデータパケットを毀損するステップとを含む、方法。６．前記行先アドレスと一致する前記関連した端末局アドレスを有するポート以外の前記第１のリピータの複数のポートでデータパケットを毀損するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。７．比較するステップが複数のリピータチップ上で実質的に同時に行なわれる、請求項５に記載の方法。８．実質的に同時の比較によって判定される、複数のリピータチップのいずれかにおける一致を示す信号を生成するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。９．生成された信号が複数のリピータチップのための毀損するステップを制御する、請求項８に記載の方法。１０．安全なローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を提供するためのシステムであって、前記ＬＡＮは複数の端末局を含み、各々の端末局は端末局アドレスを含み、前記ＬＡＮはさらに、少なくとも１つのリピータを含み、前記少なくとも１つのリピータは複数の端末局に結合され、前記少なくとも１つのリピータは複数のポートを含み、複数のポートの各々は関連した記憶された端末局アドレスを含み、前記システムはコントローラ手段と、前記コントローラ手段に結合され、端末局アドレスの各々を記憶しデータパケットの行先アドレスを記憶された端末局アドレスの各々と比較するためのメモリ比較器手段と、前記コントローラ手段とメモリ比較器手段とに結合され、前記行先アドレスと１つのポートの関連した記憶された端末局アドレスとが一致すると、複数のポートのうちの前記１つのポート以外の複数のポートでデータパケットを毀損するための毀損制御信号を生成する逆毀損制御手段とを含む、システム。１１．前記逆毀損制御手段が前記少なくとも１つのリピータの複数のポートの各々のために個別にイネーブルされる、請求項１０に記載のシステム。１２．前記端末局アドレスがマルチキャストアドレスである、請求項１０に記載のシステム。１３．前記端末局アドレスが非マルチキャストアドレスである、請求項１０に記載のシステム。１４．前記逆毀損制御手段が前記少なくとも１つのリピータ内の複数のリピータチップ間での一致を示す信号をさらに生成する、請求項１０に記載のシステム。１５．生成された信号が複数のリピータを互いに連結し、一致を有する１つのポート以外の複数のリピータチップのポートのすべてにおいて実質的に同時にデータパケットの毀損を制御する、請求項１４に記載のシステム。１６．安全なローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を提供するための方法であって、前記ＬＡＮは複数の端末局を含み、各々の端末局は端末局アドレスを含み、前記ＬＡＮはさらに、複数の端末局に結合され複数のポートを含む少なくとも１つのリピータを含み、複数のポートの各々は前記少なくとも１つのリピータ内に記憶された関連した端末局アドレスを含み、前記方法は前記少なくとも１つのリピータにおいてデータパケットを受信するステップを含み、前記データパケットは行先アドレスを含み、前記方法はさらに前記行先アドレスを前記少なくとも１つのリピータ内に記憶された、複数のポートの関連した端末局アドレスの各々と比較するステップと、前記行先アドレスと前記少なくとも１つのリピータ上のポートの関連した端末局アドレスとが一致しないとき、同軸ケーブル上の複数のポートのうちの１つに連結された前記少なくとも１つのリピータの複数のポートのうちの１つにデータパケットを送信するステップとを含む、方法。１７．前記少なくとも１つのリピータ上で一致がないとき、同軸ケーブルに連結されていない前記少なくとも１つのリピータの複数のポートの残りのポートでデータパケットを毀損するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。