JPWO2006093321A1

JPWO2006093321A1 - Node, network, correspondence creation method, and frame transfer program

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Publication number: JPWO2006093321A1
Application number: JP2007506052A
Authority: JP
Inventors: 厩橋　正樹; 正樹厩橋; 高木　和男; 和男高木; 大作小笠原; 榎本　敦之; 敦之榎本; 飛鷹　洋一; 洋一飛鷹; 岩田　淳; 淳岩田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2006-03-01
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2026-03-01
Also published as: CN101171802B; WO2006093321A1; JP4780340B2; CN101171802A

Abstract

ＥｏＥ技術において、最適経路転送を実現することにより、特定リンクへのトラヒック集中を回避し、ネットワーク全体でのスループットが向上するノード，ネットワーク，対応関係作成方法及びフレーム転送プログラムを提供する。フレームスイッチング部９３０は、入力フレーム種別等を解析するフレーム解析部１０００と、フレーム書き換え情報と出力ポート情報を取得するテーブルサーチ部１０３０と、フレームの出力ポートを管理するフォワーディングテーブル格納部１０４０と、ＭＡＣアドレスラーニングを行なうＭＡＣラーニング部１０５０と、ＭＡＣアドレスとＥｏＥ−ＭＡＣアドレスの関係をラーニングするＥｏＥ−ＭＡＣラーニング部１０６０と、スパニングツリーの処理を行なうＳＴＰ制御部１０８０等とを有する。In the EoE technology, a node, a network, a correspondence creation method, and a frame transfer program are provided that avoid the concentration of traffic to a specific link and improve the throughput of the entire network by realizing optimal route transfer. The frame switching unit 930 includes a frame analysis unit 1000 that analyzes an input frame type and the like, a table search unit 1030 that acquires frame rewrite information and output port information, a forwarding table storage unit 1040 that manages output ports of frames, and a MAC It includes a MAC learning unit 1050 that performs address learning, an EoE-MAC learning unit 1060 that learns the relationship between the MAC address and the EoE-MAC address, an STP control unit 1080 that performs spanning tree processing, and the like.

Description

本発明は、ＥｏＥ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）ｏｖｅｒＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ））ネットワークにおけるノード，ネットワーク，対応関係作成方法及びフレーム転送プログラムに関し、特に、フレーム転送の最適化についてのノード，ネットワーク，対応関係作成方法及びフレーム転送プログラムに関する。 The present invention relates to a node, a network, a correspondence creation method, and a frame transfer program in an EoE (Ethernet (R) over Ethernet (R)) network, and more particularly, to a node, a network, a correspondence creation method, and a frame transfer program. The present invention relates to a frame transfer program.

近年、安価な企業向けデータサービスとして、従来ＬＡＮで広く使用されてきたイーサネット（Ｒ）技術を広域網に展開した広域イーサネット（Ｒ）ＶＰＮサービス（広域イーサ）が注目されている。広域イーサはプラグアンドプレイの使い易さ、低コスト性という従来のイーサネット（Ｒ）技術の利点を継承しているものの、ユーザ端末のＭＡＣアドレスがコアネットワーク内を通過するため、コアスイッチが処理するＭＡＣアドレス数が膨大な数となるという問題がある。すなわち、コアスイッチでのＭＡＣアドレス処理量（ＭＡＣアドレス学習処理、フレーム転送時のアドレス検索処理など）がネックとなる、またはコアスイッチでの収容ＭＡＣアドレス数を制限する場合、ネットワークでの収容ＭＡＣアドレス数（収容ユーザ端末数）が制限されるという問題がある。
このような問題を解決するために、非特許文献１では、ＥｏＥという技術が提案されている。なお、非特許文献１以外にも類似の技術、例えばＩＥＥＥ８０２．１で議論されているＭＡＣｉｎＭＡＣ技術等があるが、以降で説明する課題については共通であるので、ここでは非特許文献１について説明する。
図４８は広域イーサのネットワークの一例である。広域イーサのネットワークは、ユーザ端末Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８を収容するエッジスイッチＥ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８と、ユーザ端末を収容せずに中継動作のみを行なうコアスイッチＣ３、Ｃ４とから構成される。
従来のイーサネット（Ｒ）技術を利用した広域イーササービスでは、例えば図４８において各エッジスイッチに対して１万台のユーザ端末が接続されている場合、コアスイッチでは４万個のＭＡＣアドレスを処理しなければならない。これに対して、ＥｏＥ技術では、各エッジスイッチにはネットワーク内のみで有効なＭＡＣアドレス（以降では、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスと記す）が設定されており、自スイッチの配下に接続するユーザ端末からのフレームをネットワーク内に転送する場合、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスでカプセル化して転送する。図４８では、エッジスイッチＥ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８に対して、それぞれＥｏＥ−ＭＡＣアドレスｅ５、ｅ６、ｅ７、ｅ８が設定されている。
次に、フレームフォーマットについて説明する。図４９は通常のイーサネット（Ｒ）フレーム４３００のフォーマットである。イーサネット（Ｒ）フレーム４３００は、宛先ＭＡＣアドレス４３１０、送信元ＭＡＣアドレス４３２０、Ｔｙｐｅ４３３０、ペイロード４３４０、ＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）４３５０から構成される。
これに対して、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスでカプセル化されたフレーム（以降、ＥｏＥフレームと記す）のフォーマットは、図５０に示す構成となっている。図５０に示すように、ＥｏＥフレーム４４００は、イーサネット（Ｒ）フレーム４４４０の前に宛先のエッジスイッチのＥｏＥ−ＭＡＣアドレス４４１０（宛先ＥｏＥ−ＭＡＣアドレス）、送信元である自スイッチのＥｏＥ−ＭＡＣアドレス４４２０（送信元ＥｏＥ−ＭＡＣアドレス）、Ｔｙｐｅ４４３０を付加し、イーサネット（Ｒ）フレーム４４４０の後にＦＣＳ４４５０を付加してカプセル化したフォーマットとなる。なお、ここでカプセル化されるイーサネット（Ｒ）フレーム４４４０はユーザ端末から受信したイーサネット（Ｒ）フレーム４３００からＦＣＳ４３５０を削除したものである。
ユーザ端末からのイーサネット（Ｒ）フレームにＶＬＡＮタグが付加された時のフォーマットを図５１に示す。ＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレーム４５００は、宛先ＭＡＣアドレス４３１０、送信元ＭＡＣアドレス４３２０、ＶＬＡＮタグ４５１０、Ｔｙｐｅ４３３０、ペイロード４３４０、ＦＣＳ４３５０から構成される。図５０のイーサネット（Ｒ）フレーム４４４０には、ＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレーム４５００からＦＣＳ４３５０が削除されたものが格納される場合もある。
また、ＥｏＥフレーム４４００がＶＬＡＮタグ付きの構成となる場合もあり、その場合は図５２のように、宛先ＥｏＥ−ＭＡＣアドレス４４１０、送信元ＥｏＥ−ＭＡＣアドレス４４２０、ＶＬＡＮ４５１０、Ｔｙｐｅ４４３０、イーサネット（Ｒ）フレーム４４４０、ＦＣＳ４４５０から構成される。
図４８の説明に戻ると、エッジスイッチＥ５〜Ｅ８がユーザ端末Ｔ５〜Ｔ８からイーサネット（Ｒ）フレームを受信すると、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスでカプセル化して、コアネットワーク側に転送することにより、コアスイッチＣ３、Ｃ４には、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレス付きのフレームが転送される。そのため、コアスイッチＣ３、Ｃ４は、ネットワーク内のエッジスイッチ数分のＭＡＣアドレスを処理すれば良いこととなる。図４８の例では、エッジスイッチ数は４個であるため、各コアスイッチＣ３、Ｃ４は４個のＭＡＣアドレスを処理すれば良い。
既存イーサネット（Ｒ）技術における前述の例では、各エッジスイッチに１万台のユーザ端末が接続されている場合、４万個のＭＡＣアドレスを処理しなければならなかったのが、ＥｏＥ技術を利用することで４個のＭＡＣアドレスを処理すれば良いことになる。このように、ＥｏＥ技術では、コアスイッチは従来どおりのＭＡＣアドレス転送をサポートするだけで、コアスイッチで処理するＭＡＣアドレス数を、ネットワークに収容するＭＡＣアドレス数に関わらず、エッジスイッチ数分のＭＡＣアドレスに削減できるという効果があり、大規模ネットワークまで拡張可能な技術となっている。
一方、イーサネット（Ｒ）技術では、何も処置を講じないと、ネットワーク内にループ構成がある場合にフレームがループ上を回り続けて、特にブロードキャストフレームが回り続けた場合にネットワークがダウンする可能性がある。これを回避するために、ネットワーク内に物理的にループ構成がある場合でも、論理的にループを排除して、ループフリーネットワークを構成するためのスパニングツリープロトコル（ＳｐａｎｎｉｎｇＴｒｅｅＰｒｏｔｏｃｏｌ。以降、ＳＴＰと記す。本技術はＩＥＥＥ８０２．１Ｄにて規定されている。）やその高速動作版の高速スパニングツリープロトコル（ＲａｐｉｄＳｐａｎｎｉｎｇＴｒｅｅＰｒｏｔｏｃｏｌ。以降、ＲＳＴＰと記す。本技術はＩＥＥＥ８０２．１ｗにて規定されている。）を用いる場合が多い。
ＳＴＰやＲＳＴＰの技術を用いる場合、ループ構成上のいずれかのポートがブロッキング状態（主信号フレームの送受信を行なわない状態）となることにより、ループフリー構成となる。図４８のネットワークを例にすると、例えばエッジスイッチＥ７／コアスイッチＣ３／コアスイッチＣ４／エッジスイッチＥ８の間でループ構成があるが、コアスイッチＣ３のポートｐ３がブロッキング状態となることでループフリーとなる。
しかしながら、このようなＳＴＰ、ＲＳＴＰの技術を用いた場合、ブロッキングポートと接続されたリンクではフレーム転送できないため、あるスイッチ間でフレーム転送する場合に最短経路（最小ホップ数経路）で転送できない。図４８の例では、ユーザ端末Ｔ６からユーザ端末Ｔ５にフレーム転送する場合、エッジスイッチＥ５のポートｐ３がブロッキング状態となっているため、エッジスイッチＥ６→エッジスイッチＥ５の経路では転送できず、エッジスイッチＥ６→コアスイッチＣ４→エッジスイッチＥ８→エッジスイッチＥ７→コアスイッチＣ３→エッジスイッチＥ５の経路で転送されて、ユーザ端末Ｔ５に到着する。
この問題を解決する技術として、非特許文献２では、ＶＬＡＮＩＤ毎に複数管理可能なＭｕｌｔｉｐｌｅＳＴＰ（以降、ＭＳＴＰと記す）の技術を利用し、各エッジスイッチが、自スイッチがルートノードとなる転送経路であるＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーを作成し、各々のＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーのルートノードとなるエッジスイッチを宛先とするフレームの転送経路をそのＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーとしている。ＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーでアクティブとなるリンク（ブロッキングポートを含まないリンク）は、ルートノードからのリンクコストが最小となるリンクが選ばれるため、非特許文献２の方法を用いると最短経路での転送が可能となる。
図４８で説明した前述のユーザ端末Ｔ６からＴ５へのフレーム転送に対し、非特許文献２の方法を用いた例を図５３に示している。図５３では、ユーザ端末Ｔ６からＴ５へのフレーム転送は、エッジスイッチＥ５がルートノードとなるＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーを用いて行なわれる（エッジスイッチＥ７、Ｅ８からＥ５への転送もエッジスイッチＥ５がルートノードとなるＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーを用いて行なわれる）。したがって、ユーザ端末Ｔ６からのフレームはエッジスイッチＥ６からエッジスイッチＥ５を経て、ユーザ端末Ｔ５に到着する。このように各ノード間の転送が最短経路で行うことができる。
このような転送を行なうために、非特許文献２では、以下のような処理を行っている。エッジスイッチ間の転送は、各エッジスイッチに設定されたノードＩＤをイーサネット（Ｒ）フレームのＶＬＡＮタグに格納し、各エッジスイッチ、コアスイッチではそのＩＤに基づき、フレーム転送する。
図５３では、エッジスイッチＥ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８にそれぞれノードＩＤ＝ｇ１１、ｇ１２、ｇ１３、ｇ１４が割り当てられており、エッジスイッチＥ６からエッジスイッチＥ５への転送では、エッジスイッチＥ６において、フレームにＶＬＡＮタグに格納されたＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１１がスタックされ（本ＶＬＡＮタグをフォワーディングタグと記す）、エッジスイッチＥ６ではフォワーディングタグ＝ｇ１１に基づきエッジスイッチＥ５方向にフレーム転送される。
各スイッチのフォワーディングテーブルでは、フォワーディングタグ値に対する出力ポートが管理され、出力ポートとしては、フォワーディングタグ値と等しいノードＩＤを持つエッジスイッチがルートノードとなるＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーのルートポート（その時のポート状態は転送可能状態を示すフォワーディング状態）のポート番号が設定される。ここで、フォワーディングタグ値（宛先エッジスイッチのノードＩＤ）とＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーの識別ＩＤ（ＶＬＡＮＩＤ）はいずれもＶＬＡＮタグに格納され、その値は同一値としている。
図５３では、エッジスイッチＥ５のノードＩＤはｇ１１で、エッジスイッチＥ５がルートノードとなるＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーの識別ＩＤ（ＶＬＡＮＩＤ）もｇ１１であり、それぞれＶＬＡＮタグに格納される。そのため、フォワーディングテーブルへの設定は、フォワーディングタグに対して、その値と同一の識別子で識別されるＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーのポート情報を反映する。図５３では、各スイッチは、フォワーディングタグｇ１１への出力ポートはＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１１のＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーのポート情報を反映する。
安藤（パワードコム）、“ＬＡＮＳｗｉｔｃｈ技術〜冗長化手法と最新技術〜”、Ｉｎｔｅｒｎｅｔｗｅｅｋ２００３、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｉｃ．ａｄ．ｊｐ／ｊａ／ｍａｔｅｒｉａｌｓ／ｉｗ／２００３／ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｉｃ．ａｄ．ｊｐ／ｊａ／ｍａｔｅｒｉａｌｓ／ｉｗ／２００３／ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ／Ｔ１４−２．ｐｄｆ，ｐ．４２−５７厩橋他、“次世代イーサネット（Ｒ）アーキテクチャＧＯＥ（ＧｌｏｂａｌＯｐｔｉｃａｌＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ））の提案−（２）高効率ルーティングと高速プロテクション”、２００２年電子情報通信学会ソサイエティ大会、Ｂ−７−１１ In recent years, a wide area Ethernet (R) VPN service (wide area Ethernet) obtained by deploying Ethernet (R) technology widely used in conventional LANs over a wide area network has attracted attention as an inexpensive corporate data service. Wide-area Ether inherits the advantages of the conventional Ethernet (R) technology such as ease of use of plug and play and low cost, but the MAC address of the user terminal passes through the core network, so the core switch processes it. There is a problem that the number of MAC addresses becomes enormous. That is, when the MAC address processing amount (MAC address learning processing, address search processing during frame transfer, etc.) at the core switch becomes a bottleneck or when the number of MAC addresses accommodated at the core switch is limited, the accommodated MAC addresses on the network There is a problem that the number (the number of accommodated user terminals) is limited.
In order to solve such a problem, Non-Patent Document 1 proposes a technique called EoE. In addition to Non-Patent Document 1, there are similar technologies, for example, MAC in MAC technology discussed in IEEE 802.1. However, since the following problems are common, Non-Patent Document 1 is here. explain.
FIG. 48 shows an example of a wide area Ether network. The wide area Ether network includes edge switches E5, E6, E7, and E8 that accommodate user terminals T5, T6, T7, and T8, and core switches C3 and C4 that perform only a relay operation without accommodating user terminals. The
In the conventional wide area Ethernet service using the Ethernet (R) technology, for example, when 10,000 user terminals are connected to each edge switch in FIG. 48, the core switch processes 40,000 MAC addresses. There must be. On the other hand, in the EoE technology, each edge switch is set with a MAC address that is effective only within the network (hereinafter referred to as an EoE-MAC address), and is sent from a user terminal connected to the own switch. When the frame is transferred into the network, it is transferred after being encapsulated with an EoE-MAC address. In FIG. 48, EoE-MAC addresses e5, e6, e7, and e8 are set for the edge switches E5, E6, E7, and E8, respectively.
Next, the frame format will be described. FIG. 49 shows a format of a normal Ethernet (R) frame 4300. The Ethernet (R) frame 4300 includes a destination MAC address 4310, a source MAC address 4320, a Type 4330, a payload 4340, and an FCS (Frame Check Sequence) 4350.
On the other hand, the format of a frame encapsulated with an EoE-MAC address (hereinafter referred to as an EoE frame) has a configuration shown in FIG. As shown in FIG. 50, an EoE frame 4400 includes an EoE-MAC address 4410 (destination EoE-MAC address) of a destination edge switch before an Ethernet (R) frame 4440, and an EoE-MAC address of its own switch that is a transmission source. 4420 (source EoE-MAC address) and Type 4430 are added, and an Ethernet (R) frame 4440 is added followed by FCS 4450 to form an encapsulated format. The Ethernet (R) frame 4440 encapsulated here is obtained by deleting the FCS 4350 from the Ethernet (R) frame 4300 received from the user terminal.
FIG. 51 shows a format when a VLAN tag is added to the Ethernet (R) frame from the user terminal. An Ethernet (R) frame 4500 with a VLAN tag includes a destination MAC address 4310, a transmission source MAC address 4320, a VLAN tag 4510, a Type 4330, a payload 4340, and an FCS 4350. The Ethernet (R) frame 4440 in FIG. 50 may store a VLAN-tagged Ethernet (R) frame 4500 from which the FCS 4350 has been deleted.
In some cases, the EoE frame 4400 has a configuration with a VLAN tag. In this case, as shown in FIG. 52, the destination EoE-MAC address 4410, the source EoE-MAC address 4420, the VLAN 4510, the Type 4430, and the Ethernet (R) frame. 4440 and FCS 4450.
Returning to the description of FIG. 48, when the edge switches E5 to E8 receive the Ethernet (R) frame from the user terminals T5 to T8, they are encapsulated with the EoE-MAC address and transferred to the core network side, thereby causing the core switch C3. , A frame with an EoE-MAC address is transferred to C4. Therefore, the core switches C3 and C4 need only process the MAC addresses for the number of edge switches in the network. In the example of FIG. 48, since the number of edge switches is four, each of the core switches C3 and C4 has only to process four MAC addresses.
In the above example of the existing Ethernet (R) technology, when 10,000 user terminals are connected to each edge switch, it is necessary to process 40,000 MAC addresses using the EoE technology. Thus, it is sufficient to process four MAC addresses. As described above, in the EoE technology, the core switch only supports the conventional MAC address transfer, and the number of MAC addresses processed by the core switch is equal to the number of edge switches regardless of the number of MAC addresses accommodated in the network. This has the effect of reducing the number of addresses, making it a technology that can be extended to large networks.
On the other hand, with Ethernet (R) technology, if no action is taken, there is a possibility that the network will go around the loop when there is a loop configuration in the network, especially if the broadcast frame keeps going around There is. In order to avoid this, even when there is a physical loop configuration in the network, a spanning tree protocol (Spanning Tree Protocol for constructing a loop-free network by logically eliminating the loop is hereinafter referred to as STP). This technology is defined in IEEE 802.1D.) And its high-speed operation version of Rapid Spanning Tree Protocol (Rapid Spanning Tree Protocol, hereinafter referred to as RSTP. This technology is defined in IEEE 802.1w. ) Is often used.
When the STP or RSTP technology is used, a loop-free configuration is obtained when any port on the loop configuration is in a blocking state (a state in which main signal frames are not transmitted or received). Taking the network of FIG. 48 as an example, for example, there is a loop configuration between the edge switch E7 / core switch C3 / core switch C4 / edge switch E8, but when the port p3 of the core switch C3 is in a blocking state, the loop is free. Become.
However, when such STP and RSTP techniques are used, frames cannot be transferred over a link connected to a blocking port, and therefore, when a frame is transferred between certain switches, it cannot be transferred using the shortest path (minimum number of hops). In the example of FIG. 48, when a frame is transferred from the user terminal T6 to the user terminal T5, the port p3 of the edge switch E5 is in a blocking state, and therefore cannot be transferred along the path from the edge switch E6 to the edge switch E5. It is transferred via a route of E6 → core switch C4 → edge switch E8 → edge switch E7 → core switch C3 → edge switch E5 and arrives at the user terminal T5.
As a technique for solving this problem, Non-Patent Document 2 uses a multiple STP technique (hereinafter referred to as MSTP) that can be managed for each VLAN ID, and each edge switch has its own switch serving as a root node. The STP / RSTP tree is created, and the transfer path of the frame destined for the edge switch that is the root node of each STP / RSTP tree is the STP / RSTP tree. As the link that is active in the STP / RSTP tree (link that does not include a blocking port), the link that minimizes the link cost from the root node is selected. It becomes possible.
FIG. 53 shows an example in which the method of Non-Patent Document 2 is used for the frame transfer from the user terminal T6 to T5 described above with reference to FIG. In FIG. 53, the frame transfer from the user terminal T6 to T5 is performed using the STP / RSTP tree in which the edge switch E5 is the root node (the edge switch E5 is also the root node in the transfer from the edge switches E7 and E8 to E5). Which is done using the STP / RSTP tree). Therefore, the frame from the user terminal T6 arrives at the user terminal T5 via the edge switch E6 and the edge switch E5. In this way, transfer between each node can be performed by the shortest path.
In order to perform such transfer, Non-Patent Document 2 performs the following processing. In the transfer between edge switches, the node ID set in each edge switch is stored in the VLAN tag of the Ethernet (R) frame, and each edge switch and core switch transfer the frame based on the ID.
In FIG. 53, node IDs = g11, g12, g13, and g14 are assigned to the edge switches E5, E6, E7, and E8, respectively, and in the transfer from the edge switch E6 to the edge switch E5, the edge switch E6 transmits a frame. VLANID = g11 stored in the VLAN tag is stacked (this VLAN tag is referred to as a forwarding tag), and the edge switch E6 transfers the frame in the direction of the edge switch E5 based on the forwarding tag = g11.
In the forwarding table of each switch, the output port for the forwarding tag value is managed, and as the output port, the root port of the STP / RSTP tree in which the edge switch having the node ID equal to the forwarding tag value is the root node (the port state at that time) Is set to the port number of the forwarding state indicating the transfer enabled state. Here, both the forwarding tag value (node ID of the destination edge switch) and the identification ID (VLANID) of the STP / RSTP tree are stored in the VLAN tag, and the values are the same.
In FIG. 53, the node ID of the edge switch E5 is g11, and the identification ID (VLANID) of the STP / RSTP tree in which the edge switch E5 is the root node is g11, which are stored in the VLAN tag. Therefore, the setting in the forwarding table reflects the port information of the STP / RSTP tree identified by the same identifier as the value for the forwarding tag. In FIG. 53, in each switch, the output port to the forwarding tag g11 reflects the port information of the STP / RSTP tree with VLANID = g11.
Ando (Poweredcom), “LAN Switch Technology: Redundancy Techniques and Latest Technologies”, Internet week 2003, http: // www. nic. ad. jp / ja / materials / iw / 2003 / processedings / index. html http: // www. nic. ad. jp / ja / materials / iw / 2003 / processedings / T14-2. pdf, p. 42-57 Takahashi et al., "Proposal of Next Generation Ethernet (R) Architecture GOE (Global Optical Ethernet (R))-(2) Highly Efficient Routing and High Speed Protection", 2002 IEICE Society Conference, B-7-11

以上説明した非特許文献１のＥｏＥ技術に対して非特許文献２の最適経路転送技術を適用することにより、ＥｏＥ技術における最適経路転送できないという課題を解決できるかどうかを図５４を用いて説明する。
非特許文献２と同様にＥｏＥ技術において、各エッジスイッチがルートノードとなるＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーを作成する。ＭＳＴＰの技術を用いるため、各々のＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーの識別子はＶＬＡＮＩＤとなる。図５４では、エッジスイッチＥ５がルートとなるＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーのＶＬＡＮＩＤはｇ１１である。また、ＥｏＥ技術では、前述のようにＥｏＥ−ＭＡＣアドレスに基づきフレーム転送される。
図５４では、エッジスイッチＥ５のＥｏＥ−ＭＡＣアドレスはｅ５であり、エッジスイッチＥ５宛てのフレームはＥｏＥ−ＭＡＣアドレスｅ５に基づき転送される。ここで、非特許文献２の方法で出力ポート設定を行なう場合に、各スイッチは、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスに対応するＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーの識別子（ＶＬＡＮＩＤ）が不明であり、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスに対する出力ポートを決定できない。このように、ＥｏＥ技術に対して、非特許文献２の技術をそのまま適用しただけでは、ＥｏＥ技術において最適経路転送はできないという課題がある。FIG. 54 is used to explain whether or not the problem that the optimum route transfer in the EoE technique cannot be solved by applying the optimum route transfer technique in the non-patent document 2 to the EoE technique in the non-patent document 1 described above. .
Similar to Non-Patent Document 2, in the EoE technique, an STP / RSTP tree in which each edge switch is a root node is created. Since MSTP technology is used, the identifier of each STP / RSTP tree is VLANID. In FIG. 54, the VLAN ID of the STP / RSTP tree having the edge switch E5 as a root is g11. In the EoE technology, as described above, the frame is transferred based on the EoE-MAC address.
In FIG. 54, the EoE-MAC address of the edge switch E5 is e5, and the frame addressed to the edge switch E5 is transferred based on the EoE-MAC address e5. Here, when the output port is set by the method of Non-Patent Document 2, each switch has an unknown STP / RSTP tree identifier (VLANID) corresponding to the EoE-MAC address, and the output port corresponding to the EoE-MAC address. Cannot be determined. As described above, there is a problem that the optimum route transfer cannot be performed in the EoE technology only by applying the technology of Non-Patent Document 2 as it is to the EoE technology.

本発明の目的は、ＥｏＥ技術において、最適経路転送を実現することにより、特定リンクへのトラヒック集中を回避し、ネットワーク全体でのスループットを向上することにある。
上記目的を達成するため本発明は、以下に示すような構成としている。
請求項１に記載のノードは、送信元端末から送られるデータフレームを宛先端末に転送するネットワークのノードにおいて、前記ネットワーク内の各ノードが、前記宛先端末が接続するノードの識別子と、前記宛先端末に接続するノードをルートノードとするスパニングツリーの識別子の対応関係を保持し、前記データフレームに、前記宛先端末が接続するノードの識別子と前記スパニングツリーの識別子を付加し、前記スパニングツリー上で、前記スパニングツリーのポート情報を基に前記対応関係から前記宛先端末が接続するノードに対する出力ポートを決定し、前記データフレームを転送することを特徴とする。
請求項２に記載のノードは、前記送信元端末が接続するノードが、前記送信元端末から受信したデータフレームに、宛先アドレスとして前記宛先端末が接続するノードの識別子を、送信元アドレスとして前記送信元端末が接続するノードの識別子を付加して、前記データフレームを送出し、前記スパニングツリー上で、付加された前記ノードの識別子に基づいてデータフレーム転送されることを特徴とする。
請求項３に記載のノードは、前記宛先端末に接続するノードに対する出力ポートを決定する際に、前記スパニングツリーのポートのうち、ルートポートであって状態がフォワーディング状態であるポートを、ユニキャストフレームの出力ポートとし、割り当て済みのポートであってフォワーディング状態またはラーニング状態であるポートを、ブロードキャストフレームの出力ポートとすることを特徴とする。
請求項４に記載のノードは、前記宛先端末が接続するノードの識別子と前記スパニングツリーの識別子の対応関係を予め設定したテーブルを各ノードに保持することを特徴とする。
請求項５に記載のノードは、前記宛先端末が接続するノードの識別子と前記スパニングツリーの識別子の対応関係を、前記スパニングツリーの作成においてネットワーク上に転送される所定の制御フレームに含まれる情報から生成することを特徴とする。
請求項６に記載のノードは、前記スパニングツリーの識別子に所定の演算を施すことで前記宛先端末が接続するノードの識別子が得られるように、前記宛先端末が接続するノードの識別子を設定し、受信したデータフレームから取得した前記スパニングツリーの識別子に所定の演算を行うことで、前記宛先端末が接続するノードの識別子を求め、前記宛先端末が接続するノードの識別子と前記スパニングツリーの識別子の対応関係を取得することを特徴とする。
請求項７に記載のノードは、前記宛先端末が接続するノードの識別子と前記スパニングツリーの識別子の対応関係を記録するテーブルを保持し、前記スパニングツリーの処理を行なうスパニングツリー制御部からの通知情報をもとに、通知された前記スパニングツリーの識別子から前記宛先端末が接続するノードの識別子を取得し、取得した前記宛先端末が接続するノードに対する出力ポートを前記スパニングツリー制御部から取得したポートに設定し、フォワーディングテーブルへの書き込みを行なうテーブル制御部と、前記フォワーディングテーブルに、前記宛先端末が接続するノードの識別子に対する出力ポートを保持するテーブルと、前記スパニングツリーの識別子またはＶＰＮを識別する識別子に対するブロードキャスト出力ポートを保持するテーブルを格することをと特徴とする。
請求項８に記載のノードは、前記テーブル制御部で、前記宛先端末が接続するノードの識別子と前記スパニングツリーの識別子の対応関係を記録するテーブルを手動により設定することを特徴とする。
請求項９に記載のノードは、スパニングツリーの処理終了後に、スパニングツリー上に所定の制御フレームを転送し、前記テーブル制御部が、受信した前記制御フレームに格納される情報から前記前記宛先端末が接続するノードの識別子と前記スパニングツリーの識別子の対応関係を取得し、前記宛先端末が接続するノードの識別子と前記スパニングツリーの識別子の対応関係を記録するテーブルに格納することを特徴とする。
請求項１０に記載のノードは、前記スパニングツリー上に転送される所定の制御フレームに格納される情報から前記宛先端末が接続するノードの識別子と前記スパニングツリーの識別子の対応関係を取得し、前記テーブル制御部が、取得した前記対応関係情報を前記宛先端末が接続するノードの識別子と前記スパニングツリーの識別子の対応関係を記録するテーブルに格納することを特徴とする。
請求項１１に記載のノードは、前記テーブル制御部が、取得した前記スパニングツリーの識別子から前記宛先端末が接続するノードの識別子を算出し、前記宛先端末が接続するノードの識別子と前記スパニングツリーの識別子の対応関係を取得し、取得した前記対応関係情報を前記宛先端末が接続するノードの識別子と前記スパニングツリーの識別子の対応関係を記録するテーブルに格納することを特徴とする。
請求項１２に記載のノードは、前記宛先端末に接続するノードが、送信元アドレスとして自ノードの識別子を格納し、自ノードがルートノードとなるスパニングツリーの識別子を格納したデータを付加したデータフレームを送出することを特徴とする。
請求項１３に記載のノードは、前記宛先端末に接続するノード以外のノードが、前記宛先端末に接続するノードが送出した前記データフレームを受信したポートを前記宛先端末に接続するノードに対する出力ポートとすることを特徴とする。
請求項１４に記載のノードは、前記送信元端末から受信したデータフレームの前記宛先端末に接続するノードの識別子が不明の場合、送信元アドレスとして自ノードの識別子を格納し、自ノードがルートノードとなるスパニングツリーの識別子を格納したデータを付加したデータフレームをの作成と送出を決定するテーブルサーチ部と、受信データフレームの送信元アドレスに格納されるノード識別子とスパニングツリーの識別子との組み合わせに対する出力ポートを前記受信データフレームの受信ポートとするＭＡＣラーニング部とを有することを特徴とする。
請求項１５に記載のノードは、データフレームを送受信する前記送信元端末および前記宛先端末が他のプロトコルによるネットワークを形成している場合に、前記スパニングツリーの識別子を格納するデータと共に、前記他のプロトコルによるネットワークを識別する識別子を格納するデータを前記データフレームに付加することを特徴とする。
請求項１６に記載のノードは、データフレームの受信ポートに対する他のプロトコルによるネットワークの識別子を保持するテーブル、又は、データフレームの受信ポートとスパニングツリーの識別子に対する他のプロトコルによるネットワークの識別子を保持するテーブルを有することを特徴とする。
請求項１７に記載のノードは、データフレームを送受信する前記送信元端末および前記宛先端末が他のプロトコルによるネットワークを形成している場合であって、かつ、前記データフレームがユニキャストフレームである場合に、前記スパニングツリーの識別子を格納するデータと共に、他のプロトコルによるネットワークを識別する識別子を格納するデータを前記データフレームに付加して、前記スパニングツリーを転送経路として用い、前記データフレームがマルチキャストフレームまたはブロードキャストフレームである場合に、前記他のプロトコルによるネットワークを識別する識別子を格納するデータを前記データフレームに付加して、他のプロトコルによるネットワークに属する端末用に設定された転送経路を用いることを特徴とする。
請求項１８に記載のノードは、データフレームの受信ポートに対する他のプロトコルによるネットワークの識別子を保持するテーブル、またはデータフレームの受信ポートとスパニングツリーの識別子に対する他のプロトコルによるネットワークの識別子を保持するテーブルを有し、前記テーブルサーチ部が、前記データフレームがユニキャストフレームである場合に、前記スパニングツリーの識別子を格納するデータと共に、他のプロトコルによるネットワークを識別する識別子を格納するデータを付加したデータフレームの作成と送出を決定し、前記データフレームがマルチキャストフレームまたはブロードキャストフレームである場合に、前記他のプロトコルによるネットワークを識別する識別子を格納するデータを付加したデータフレームの作成と送出を決定することを特徴とする。
請求項１９に記載のノードは、前記他のプロトコルによるネットワークがＶＰＮであることを特徴とする。
請求項２０に記載のノードは、前記宛先端末が接続するノードの識別子が、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスであることを特徴とする。
（作用）
本発明は、送信元ノードが接続するノードにおいて、送信するデータフレームに、宛先端末が接続するノードの識別子と宛先端末が接続するノードをルートノードとするスパニングツリーの識別子を付加したデータフレームを前記スパニングツリーを経路として送信し、中継ノードでは、宛先端末が接続するノードの識別子と宛先端末に接続するノードをルートノードとするスパニングツリーの識別子との対応関係を保持し、前記データフレームに付加されたノード及びスパニングツリーの識別子と、前記対応関係との関係に基づいてデータフレームを転送する。
このように、前記対応関係に基づいて、データフレームを転送することにより、ＥｏＥ技術においても、最適経路でのデータフレーム転送が可能となる。
本発明によれば、ノードから構成されるネットワークでは、宛先端末に接続するノードがルートノードとなるスパニングツリーをその宛先端末に接続するノードへの転送経路とするために、宛先端末に接続するノードの識別子とスパニングツリーの識別子との対応関係を保持することにより、宛先端末に接続する全てのノード間で最短経路が形成され、送信元端末から送られるデータフレームを全ての宛先端末に最短経路で転送することが可能である。
これにより、ネットワーク内でのトラヒックの偏りをなくし、輻輳発生の可能性を低下させること及びネットワーク帯域を効率的に利用することが可能となるので、ネットワーク全体でのスループットを向上させることができる。An object of the present invention is to avoid the concentration of traffic on a specific link and improve the throughput of the entire network by realizing optimum route transfer in the EoE technology.
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
The node according to claim 1, wherein a node of a network transfers a data frame sent from a transmission source terminal to a destination terminal, wherein each node in the network includes an identifier of a node to which the destination terminal is connected, and the destination terminal The correspondence between the identifiers of the spanning tree having the node connected to the root node as a root node is retained, and the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree are added to the data frame, and on the spanning tree, Based on the port information of the spanning tree, an output port for a node to which the destination terminal is connected is determined from the correspondence relationship, and the data frame is transferred.
The node according to claim 2, wherein a node connected to the transmission source terminal uses, as a transmission source address, an identifier of a node connected to the destination terminal as a transmission address in a data frame received from the transmission source terminal. The identifier of a node to which the original terminal is connected is added, the data frame is transmitted, and the data frame is transferred on the spanning tree based on the identifier of the added node.
The node according to claim 3, when determining an output port for a node connected to the destination terminal, a port that is a root port and is in a forwarding state among ports of the spanning tree. And an assigned port that is in a forwarding state or a learning state is an output port of a broadcast frame.
The node according to claim 4 is characterized in that each node holds a table in which a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree is set in advance.
The node according to claim 5 is configured to obtain a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree from information included in a predetermined control frame transferred on a network in the creation of the spanning tree. It is characterized by generating.
The node according to claim 6 sets the identifier of the node to which the destination terminal is connected so that the identifier of the node to which the destination terminal is connected can be obtained by performing a predetermined operation on the identifier of the spanning tree. By performing a predetermined operation on the identifier of the spanning tree acquired from the received data frame, the identifier of the node to which the destination terminal is connected is obtained, and the correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree It is characterized by acquiring a relationship.
8. The node according to claim 7, wherein the node stores a table that records a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree, and notification information from a spanning tree control unit that performs processing of the spanning tree Based on the received identifier of the spanning tree, the identifier of the node to which the destination terminal is connected is acquired, and the output port for the node to which the acquired destination terminal is connected is the port acquired from the spanning tree control unit. A table controller configured to set and write to a forwarding table; a table holding an output port for an identifier of a node to which the destination terminal is connected; and an identifier for identifying a spanning tree identifier or VPN Broadcast output port The table holding characterized and to be rated.
The node according to claim 8 is characterized in that the table controller manually sets a table for recording a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree.
The node according to claim 9 transfers a predetermined control frame onto the spanning tree after the spanning tree processing is completed, and the table control unit determines that the destination terminal uses the information stored in the received control frame. The correspondence relationship between the identifier of the node to be connected and the identifier of the spanning tree is acquired and stored in a table that records the correspondence relationship between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree.
The node according to claim 10 acquires a correspondence relationship between an identifier of the node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree from information stored in a predetermined control frame transferred on the spanning tree, The table control unit stores the acquired correspondence information in a table that records a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree.
The node according to claim 11, wherein the table control unit calculates an identifier of a node to which the destination terminal is connected from the acquired identifier of the spanning tree, and the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the spanning tree The correspondence relationship between the identifiers is acquired, and the acquired correspondence relationship information is stored in a table that records the correspondence relationship between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree.
The node according to claim 12, wherein a node connected to the destination terminal stores an identifier of the own node as a transmission source address, and a data frame to which data storing an identifier of a spanning tree in which the own node is a root node is added. Is transmitted.
The node according to claim 13, wherein a node other than the node connected to the destination terminal receives a port that has received the data frame transmitted from the node connected to the destination terminal, as an output port for the node connected to the destination terminal. It is characterized by doing.
The node according to claim 14, wherein when an identifier of a node connected to the destination terminal of the data frame received from the source terminal is unknown, the node stores the identifier of the own node as a source address, A table search unit for determining creation and transmission of a data frame to which data having stored therein a spanning tree identifier is added and a combination of a node identifier stored in the transmission source address of the received data frame and a spanning tree identifier And a MAC learning unit having an output port as a reception port of the received data frame.
The node according to claim 15, when the source terminal and the destination terminal that transmit and receive a data frame form a network according to another protocol, together with data that stores an identifier of the spanning tree, Data for storing an identifier for identifying a network according to a protocol is added to the data frame.
The node according to claim 16 holds a network identifier according to another protocol for a data frame reception port or a network identifier according to another protocol for a data frame reception port and a spanning tree identifier. It has a table.
The node according to claim 17, wherein the source terminal and the destination terminal that transmit and receive a data frame form a network according to another protocol, and the data frame is a unicast frame In addition to the data for storing the identifier of the spanning tree, data for storing an identifier for identifying a network according to another protocol is added to the data frame, and the spanning tree is used as a forwarding path, and the data frame is a multicast frame. Or, in the case of a broadcast frame, adding data for storing an identifier for identifying a network based on the other protocol to the data frame, and using a transfer path set for a terminal belonging to the network based on the other protocol. Special To.
The node according to claim 18, a table holding a network identifier according to another protocol for a data frame receiving port, or a table holding a network identifier according to another protocol for a data frame receiving port and a spanning tree identifier. And when the data search frame is a unicast frame, the table search unit adds data for storing an identifier for identifying a network according to another protocol together with data for storing the identifier of the spanning tree. A data frame to which data for storing an identifier for identifying a network based on the other protocol is added when the creation and transmission of the frame is determined and the data frame is a multicast frame or a broadcast frame. And determining the creation and delivery of over arm.
The node according to claim 19 is characterized in that the network based on the other protocol is VPN.
The node according to claim 20 is characterized in that the identifier of the node to which the destination terminal is connected is an EoE-MAC address.
(Work)
The present invention relates to a data frame obtained by adding an identifier of a node to which a destination terminal is connected and an identifier of a spanning tree having a node to which the destination terminal is connected as a root node to a data frame to be transmitted at a node to which the source node is connected. The spanning tree is transmitted as a route, and the relay node maintains a correspondence relationship between the identifier of the node connected to the destination terminal and the identifier of the spanning tree having the node connected to the destination terminal as the root node, and is added to the data frame. The data frame is transferred based on the relationship between the node and the identifier of the spanning tree and the correspondence relationship.
As described above, by transferring the data frame based on the correspondence, the data frame can be transferred through the optimum path even in the EoE technique.
According to the present invention, in a network composed of nodes, a node connected to a destination terminal in order to use a spanning tree in which the node connected to the destination terminal is a root node as a transfer path to the node connected to the destination terminal. The shortest path is formed between all nodes connected to the destination terminal, and the data frame sent from the source terminal is transmitted to all the destination terminals by the shortest path. It is possible to transfer.
As a result, it is possible to eliminate the unevenness of traffic in the network, to reduce the possibility of occurrence of congestion, and to efficiently use the network bandwidth, thereby improving the throughput of the entire network.

図１は、本発明の広域イーサのネットワークモデル図である。
図２は、本発明のスイッチの構成図である。
図３は、本発明の第１の実施の形態におけるフレームスイッチング部の構成図である。
図４は、本発明のフォワーディングテーブル格納部の構成図である。
図５は、本発明のＭＡＣテーブルである。
図６は、本発明のＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブルである。
図７は、本発明のブロードキャストテーブルである。
図８は、本発明のＳＴＰポート状態管理テーブルである。
図９は、本発明のＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブルである。
図１０は、本発明のＥｏＥ−ＭＡＣ／ＶＬＡＮ管理テーブルである。
図１１は、本発明の各スイッチのＳＴＰポート状態管理テーブルである。
図１２は、本発明の第１の実施の形態におけるエッジスイッチＥ５のフォワーディングテーブルである。
図１３は、本発明の第１の実施の形態におけるコアスイッチＣ５のフォワーディングテーブルである。
図１４は、本発明の第１の実施の形態におけるエッジスイッチＥ７のフォワーディングテーブルである。
図１５は、イーサネット（Ｒ）フレームの一例である。
図１６は、ＥｏＥフレームの一例である。
図１７は、本発明の第２の実施の形態におけるフレームスイッチング部の構成図である。
図１８は、ＢＰＤＵのフォーマットである。
図１９は、ＢＰＤＵのＲｏｏｔＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒのフォーマットである。
図２０は、本発明の第３の実施の形態におけるフレームスイッチング部の構成図である。
図２１は、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスの構成例である。
図２２は、本発明の第４の実施の形態におけるフレームスイッチング部の構成図である。
図２３は、本発明の第４の実施の形態におけるエッジスイッチＥ５のフォワーディングテーブルである。
図２４は、本発明の第４の実施の形態におけるコアスイッチＣ５のフォワーディングテーブルである。
図２５は、本発明の第４の実施の形態におけるエッジスイッチＥ７のフォワーディングテーブルである。
図２６は、イーサネット（Ｒ）フレームの一例である。
図２７は、ＥｏＥブロードキャストフレームの一例である。
図２８は、ＥｏＥブロードキャストフレームの一例である。
図２９は、本発明の広域イーサの他のネットワークモデル図である。
図３０は、本発明の第５の実施の形態におけるフレームスイッチング部の構成図である。
図３１は、本発明のフォワーディングテーブル格納部の他の構成図である。
図３２は、本発明のポート／ＶＰＮテーブルである。
図３３は、本発明の他のＶＰＮ／ポートテーブルである。
図３４は、本発明のポート／ＶＰＮテーブルである。
図３５は、本発明の他のＶＰＮ／ポートテーブルである。
図３６は、ＶＬＡＮタグ付きＥｏＥフレームの一例である。
図３７は、本発明の広域イーサの他のネットワークモデル図である。
図３８は、本発明の第６の実施の形態におけるフレームスイッチング部の構成図である。
図３９は、本発明の第６の実施の形態における各スイッチのフォワーディングテーブル例である。
図４０は、ＥｏＥブロードキャストフレームの一例である。
図４１は、ＶＬＡＮタグ付きＥｏＥフレームの一例である。
図４２は、本発明の第１の実施の形態におけるフレーム転送手順の概要を示すフローチャートである。
図４３は、本発明の第１の実施の形態におけるフォワーディングテーブル更新手順の概要を示すフローチャートである。
図４４は、本発明の第２の実施の形態におけるＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮＩＤとの対応付け処理手順の概要を示すフローチャートである。
図４５は、本発明の第３の実施の形態におけるＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮＩＤとの対応付け処理手順の概要を示すフローチャートである。
図４６は、本発明の第４の実施の形態におけるフォワーディングテーブル更新手順の概要を示すフローチャートである。
図４７は、本発明の第６の実施の形態におけるブロードキャストフレーム転送処理手順の概要を示すフローチャートである。
図４８は、従来の広域イーサのネットワークモデル図である。
図４９は、イーサネット（Ｒ）フレームのフォーマットである。
図５０は、ＥｏＥフレームのフォーマットである。
図５１は、ＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレームのフォーマットである。
図５２は、ＶＬＡＮタグ付きＥｏＥフレームのフォーマットである。
図５３は、従来の広域イーサのネットワークモデル図である。
図５４は、従来の広域イーサのネットワークモデル図である。
２００：スイッチ、２０１〜２０４：ＩＦ、２１１〜２１４：ＰＨＹ、２２１〜２２４：ＭＡＣ、２３０：フレームスイッチング部、２４０：メモリ、２５０：ＣＰＵ、２６０：コンソールＩ／Ｏ、３００：フレーム解析部、３１０、３０１０、３８１０：フレーム書換部、３２０：フレーム転送部、３３０、３０３０、３８３０：テーブルサーチ部、３４０、３０４０、３８４０：フォワーディングテーブル格納部、３５０：ＭＡＣラーニング部、３６０：ＥｏＥ−ＭＡＣラーニング部、３７０：制御フレーム振分け部、３８０、１７８０、２２８０：ＳＴＰ制御部、３９０、１７９０、２０９０、２２９０：テーブル制御部、３９５：設定制御部、３４１、１２０３、１３０３、１４０３、２３０１、２３０４、２４０１、２４０４、２５０１、２５０４：ＭＡＣテーブル、３４２、１２０４、１４０４、１４０６、２３０２、２３０５、２５０２、２５０５：ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル、３４３、１２０５、１３０５、１４０５、２３０３、２４０３、２５０３、３９０１、３９１１、３９２１：ブロードキャストテーブル、３４４：テーブル書込み制御部、３４５：テーブル読込制御部、１１００、１２０１、１３０１、１４０１：ＳＴＰポート状態管理テーブル、９００、１２０２、１３０２、１４０２：ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル、１０００：ＥｏＥ−ＭＡＣ／ＶＬＡＮ管理テーブル、１５００、２６００、４３００、５０４０：イーサネット（Ｒ）フレーム、１６００、４４００：ＥｏＥフレーム、１８００：ＢＢＤＵ、１８０１：ＭＡＣ＿ＤＡフィールド、１８０２：ＭＡＣ＿ＳＡフィールド、１８０３，５１１０：ＶＬＡＮタグフィールド、１８０４：Ｔｙｐｅフィールド、１８０５：ＢＰＤＵパラメータ領域、１８０６：ＦＣＳフィールド、１８１１：Ｐｒｏｔｏｃｏｌ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィールド、１８１２：Ｐｒｏｔｏｃｏｌ＿Ｖｅｒｓｉｏｎ＿Ｉｄｅｎｆｉｅｒフィールド、１８１３：ＢＰＤＵ＿Ｔｙｐｅフィールド、１８１４：Ｆｌａｇｓフィールド、１８１５：Ｒｏｏｔ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィールド、１８１６：Ｒｏｏｔ＿Ｐａｔｈ＿Ｃｏｓｔフィールド、１８１７：Ｂｒｉｄｇｅ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィールド、１８１８：Ｐｏｒｔ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィールド、１８１９：Ｍｅｓｓａｇｅ＿Ａｇｅフィールド、１８２０：Ｍａｘ＿Ａｇｅフィールド、１８２１：Ｈｅｌｌｏ＿Ｔｉｍｅフィールド、１８２２：Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ＿Ｄｅｌｅｙフィールド、１８１４１：Ｐｒｉｏｒｉｔｙフィールド、１８１４２：固定値フィールド、１８１４３：ＭＡＣ＿Ａｄｄｒｅｓｓフィールド、２１００：ＥｏＥ−ＭＡＣアドレス、２７００、２８００、４０００：ＥｏＥブロードキャストフレーム、３０４６：ＶＰＮ管理テーブル、３０４６１、３０４６３、３９０２、３９２２：ポート／ＶＰＮテーブル、３０４６２、３０４６４、３９０３、３９２３：ＶＰＮ／ポートテーブル、３６００、４６００、４１００：ＶＬＡＮタグ付きＥｏＥフレーム、４９１０：宛先ＭＡＣアドレス、４９２０：送信元ＭＡＣアドレス、４９３０、５０３０：Ｔｙｐｅ、４９４０：ペイロード、４９５０、５０５０：ＦＣＳ、５０１０：宛先ＥｏＥ−ＭＡＣアドレス、５０２０：送信元ＥｏＥ−ＭＡＣアドレス、４５００：ＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレーム、４５１０：ＶＬＡＮタグ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４：コアスイッチ、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８：エッジスイッチ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８：ユーザ端末、ｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４、ｅ５、ｅ６、ｅ７、ｅ８：ＥｏＥ−ＭＡＣアドレス、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８：ＭＡＣアドレス、ｇ１、ｇ３：ＶＬＡＮＩＤ、ｐ１、ｐ２、ｐ３：ポート番号FIG. 1 is a network model diagram of the wide area Ether of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of the switch of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of the frame switching unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of the forwarding table storage unit of the present invention.
FIG. 5 is a MAC table of the present invention.
FIG. 6 is a MAC / EoE-MAC table of the present invention.
FIG. 7 is a broadcast table of the present invention.
FIG. 8 is an STP port state management table of the present invention.
FIG. 9 is a VLAN / EoE-MAC management table of the present invention.
FIG. 10 is an EoE-MAC / VLAN management table of the present invention.
FIG. 11 is an STP port state management table of each switch according to the present invention.
FIG. 12 is a forwarding table of the edge switch E5 according to the first embodiment of this invention.
FIG. 13 is a forwarding table of the core switch C5 according to the first embodiment of this invention.
FIG. 14 is a forwarding table of the edge switch E7 according to the first embodiment of this invention.
FIG. 15 is an example of an Ethernet (R) frame.
FIG. 16 is an example of an EoE frame.
FIG. 17 is a configuration diagram of the frame switching unit according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 18 shows a BPDU format.
FIG. 19 shows the format of a BPDU Root Identifier.
FIG. 20 is a configuration diagram of a frame switching unit according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a configuration example of an EoE-MAC address.
FIG. 22 is a configuration diagram of the frame switching unit according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a forwarding table of the edge switch E5 according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a forwarding table of the core switch C5 according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a forwarding table of the edge switch E7 according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 26 is an example of an Ethernet (R) frame.
FIG. 27 is an example of an EoE broadcast frame.
FIG. 28 is an example of an EoE broadcast frame.
FIG. 29 is another network model diagram of the wide area Ether of the present invention.
FIG. 30 is a configuration diagram of the frame switching unit according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 31 is another configuration diagram of the forwarding table storage unit of the present invention.
FIG. 32 is a port / VPN table of the present invention.
FIG. 33 is another VPN / port table of the present invention.
FIG. 34 is a port / VPN table of the present invention.
FIG. 35 is another VPN / port table of the present invention.
FIG. 36 is an example of an EoE frame with a VLAN tag.
FIG. 37 is another network model diagram of the wide area Ether of the present invention.
FIG. 38 is a block diagram of the frame switching unit in the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 39 shows an example of a forwarding table for each switch in the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 40 is an example of an EoE broadcast frame.
FIG. 41 is an example of an EoE frame with a VLAN tag.
FIG. 42 is a flowchart showing an outline of a frame transfer procedure in the first embodiment of the invention.
FIG. 43 is a flowchart showing an overview of the forwarding table update procedure in the first embodiment of the invention.
FIG. 44 is a flowchart showing an overview of the association processing procedure between the EoE-MAC address and the VLANID in the second embodiment of the present invention.
FIG. 45 is a flowchart showing an outline of the procedure for associating an EoE-MAC address with a VLAN ID in the third embodiment of the invention.
FIG. 46 is a flowchart showing an outline of the forwarding table update procedure in the fourth embodiment of the invention.
FIG. 47 is a flowchart showing an outline of a broadcast frame transfer processing procedure in the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 48 is a network model diagram of a conventional wide area Ether.
FIG. 49 shows an Ethernet (R) frame format.
FIG. 50 shows the format of the EoE frame.
FIG. 51 shows a format of an Ethernet (R) frame with a VLAN tag.
FIG. 52 shows a format of an EoE frame with a VLAN tag.
FIG. 53 is a network model diagram of a conventional wide area Ether.
FIG. 54 is a network model diagram of a conventional wide area Ether.
200: switch, 201-204: IF, 211-214: PHY, 221-224: MAC, 230: frame switching unit, 240: memory, 250: CPU, 260: console I / O, 300: frame analysis unit, 310 3010, 3810: Frame rewriting unit, 320: Frame transfer unit, 330, 3030, 3830: Table search unit, 340, 3040, 3840: Forwarding table storage unit, 350: MAC learning unit, 360: EoE-MAC learning unit, 370: Control frame distribution unit, 380, 1780, 2280: STP control unit, 390, 1790, 2090, 2290: Table control unit, 395: Setting control unit, 341, 1203, 1303, 1403, 2301, 2304, 2401, 2404 2 01, 2504: MAC table, 342, 1204, 1404, 1406, 2302, 2305, 2502, 2505: MAC / EoE-MAC table, 343, 1205, 1305, 1405, 2303, 2403, 2503, 3901, 3911, 3921: Broadcast table, 344: Table write controller, 345: Table read controller, 1100, 1201, 1301, 1401: STP port status management table, 900, 1202, 1302, 1402: VLAN / EoE-MAC management table, 1000: EoE MAC / VLAN management table 1500, 2600, 4300, 5040: Ethernet (R) frame, 1600, 4400: EoE frame, 1800: BBDU, 1801: MAC_DA Field, 1802: MAC_SA field, 1803, 5110: VLAN tag field, 1804: Type field, 1805: BPDU parameter field, 1806: FCS field, 1811: Protocol_Identifier field, 1812: Protocol_Version_Identifier field, 1813: BPDU_Type field: 1813: BPDU_Type field 1815: Root_Identifier field, 1816: Root_Path_Cost field, 1817: Bridge_Identifier field, 1818: Port_Identifier field, 1819: Message_Age field, 1820: Max_Age field Field, 1821: Hello_Time field, 1822: Forwarding_Delay field, 18141: Priority field, 18142: Fixed value field, 18143: MAC_Address field, 2100: EoE-MAC address, 2700, 2800, 4000: EoE broadcast frame, 3046: VPN management table 30461, 30463, 3902, 3922: Port / VPN table, 30462, 30464, 3903, 3923: VPN / port table, 3600, 4600, 4100: EoE frame with VLAN tag, 4910: Destination MAC address, 4920: Source MAC Address, 4930, 5030: Type, 4940: Payload, 4950 5050: FCS, 5010: Destination EoE-MAC address, 5020: Source EoE-MAC address, 4500: Ethernet frame with VLAN tag, 4510: VLAN tag, C1, C2, C3, C4: Core switch, E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8: Edge switch, T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8: User terminal, e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7, e8: EoE-MAC address, t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7, t8: MAC address, g1, g3: VLANID, p1, p2, p3: port number

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明を適用する物理ネットワーク構成例を示している。
図１のエッジスイッチ（ノード）Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４は、ＥｏＥ技術対応のスイッチであり、コアスイッチ（ノード）Ｃ１、Ｃ２は既存イーサネット（Ｒ）技術対応のスイッチであり、いずれも従来の機能に加えて、本発明による機能を備えている。各スイッチ間は、以下の接続形態となっている。
エッジスイッチＥ１のポートｐ３とエッジスイッチＥ２のポートｐ１、エッジスイッチＥ１のポートｐ２とコアスイッチＣ１のポートｐ１、コアスイッチＣ１のポートｐ２とエッジスイッチＥ３のポートｐ１、エッジスイッチＥ３のポートｐ３とエッジスイッチＥ４のポートｐ２、エッジスイッチＥ４のポートｐ１とコアスイッチＣ２のポートｐ３、コアスイッチＣ２のポートｐ１とエッジスイッチＥ２のポートｐ２、コアスイッチＣ１のポートｐ３とコアスイッチＣ２のポートｐ２がそれぞれ接続されている。
また、各エッジスイッチは、以下のようにユーザ端末を接続している。
エッジスイッチＥ１のポートｐ１にユーザ端末Ｔ１、エッジスイッチＥ２のポートｐ３にユーザ端末Ｔ２、エッジスイッチＥ３のポートｐ２にユーザ端末Ｔ３、エッジスイッチＥ４のポートｐ３にユーザ端末Ｔ４が接続されている。
このようなネットワークにおけるフレーム転送として、典型的な例として、ユーザ端末Ｔ１〜Ｔ４から送信されたイーサネット（Ｒ）フレームがエッジスイッチＥ１〜Ｅ４においてＥｏＥ−ＭＡＣフレームにカプセリングされ、コアスイッチＣ１、Ｃ２ではＥｏＥ−ＭＡＣアドレスでの転送が行なわれ、宛先ユーザ端末側のエッジスイッチＥ１〜Ｅ４においてＥｏＥ−ＭＡＣフレームのカプセリングが解除され、宛先ユーザ端末Ｔ１〜Ｔ４に転送される場合を前提とする。
本発明の第１の実施の形態では、ＥｏＥ技術において最適経路転送を実現するために、各エッジスイッチＥ１〜Ｅ４が、自ノードがルートノードとなるＳＴＰ／ＲＳＴＰに基づくスパニングツリーを各々作成し、ネットワーク内の各スイッチが各々のＳＴＰ／ＲＳＴＰに基づくスパニングツリーを識別するＶＬＡＮＩＤとそのスパニングツリーのルートノードとなっているエッジスイッチＥ１〜Ｅ４のＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとの対応付けを保持する。
そして、後述するＳＴＰ制御部がＳＴＰ／ＲＳＴＰに基づくスパニングツリーのポート情報を基に、上記対応付けを参照して、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスに対する出力ポートを設定する。
以下に、図４２、図４３を参照して、本実施の形態における動作の概要を説明する。
本実施の形態のスイッチにおけるフレーム転送手順の概要は、図４２のフローチャートに示す通りである。
ＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレームを受信する（ステップＡ−１）。
宛先端末が接続されたノードを示すＥｏＥ−ＭＡＣアドレスと、この宛先端末が接続されたノードをルートノードとするスパニングツリーを示すＶＬＡＮＩＤとを取得してフォワーディングテーブル（後述）を参照し、このＥｏＥ−ＭＡＣアドレス，ＶＬＡＮＩＤに対応する出力ポートを取得する（ステップＡ−２）。
ステップＡ−２で取得した出力ポートからＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレームを出力する（ステップＡ−３）。
なお、送信元端末が接続されるノードにおいては、送信元端末が接続されるノードを示すＥｏＥ−ＭＡＣアドレスと、宛先端末が接続されるノードを示すＥｏＥ−ＭＡＣアドレスと、この宛先端末が接続されるノードをルートノードとするスパニングツリーを示すＶＬＡＮＩＤとを、送信元端末から受信したＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレームの各フィールド（宛先ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスフィールド，送信元ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスフィールド，ＶＬＡＮタグフィールド）に付加して送信する。
また、宛先端末が接続されたノードにおいては、受信したフレームから、宛先ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスフィールド及び送信元ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスフィールドとＶＬＡＮタグ等を削除し、さらに、送信元端末のＭＡＣアドレス及び宛先端末のＭＡＣアドレスを取得して、宛先端末にこのフレームを送信する。
本実施の形態におけるフォワーディングテーブル更新手順の概要は、図４３のフローチャートに示す通りである。
各スイッチが、ＳＴＰポート状態（後述）の変更時に、ＶＬＡＮＩＤ（スパニングツリープロトコルＩＤ）及び変更ポート情報（後述）を受信する（ステップＢ−１）。
対応テーブルを参照し、ステップＢ−１におけるＶＬＡＮＩＤに対応するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスを取得する（ステップＢ−２）。
ステップＢ−２で取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレスに対応する出力ポートを、スパニングツリープロトコルからの通知ポートに書き換えることによって、フォワーディングテーブルを更新する（ステップＢ−３）。
上記フレーム転送手順及びフォワーディングテーブルの更新手順の詳しい内容については、以降の各構成要素とその動作の説明で明らかにする。
エッジスイッチＥ１〜Ｅ４、コアスイッチＣ１、Ｃ２の構成について、図２を用いて説明する。
図２のスイッチ２００は、エッジスイッチＥ１〜Ｅ４、コアスイッチＣ１、Ｃ２に共通の構成図である。
スイッチ２００は、ＰＨＹ（ＰＨＹｓｉｃａｌ）２１１、２１２、２１３、２１４とＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）２２１、２２２、２２３、２２４とフレームスイッチング部２３０とメモリ２４０とＣＰＵ２５０とコンソールＩ／Ｏ２６０とから構成される。
ＰＨＹ２１１、２１２、２１３、２１４は、ＯＳＩ参照モデルの最下位層である物理層でのアクセスを実行するインタフェースであり、ＭＡＣ２２１、２２２、２２３、２２４は、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層の下位副層であるＭＡＣ層でのアクセスを実行するインタフェースである。
ＩＦ（インタフェース部）２０１、２０２、２０３、２０４にはそれぞれＰＨＹ２１１、２１２、２１３、２１４が接続され、ＰＨＹ２１１、２１２、２１３、２１４にはＭＡＣ２２１、２２２、２２３、２２４が接続され、ＭＡＣ２２１、２２２、２２３、２２４にはフレームスイッチング部２３０が接続される。
ＩＦ２０１、２０２、２０３、２０４から入力されるイーサネット（Ｒ）フレームは、それぞれＰＨＹ２１１、２１２、２１３、２１４とＭＡＣ２２１、２２２、２２３、２２４を経由してフレームスイッチング部２３０に入力され、フレームスイッチング部２３０において後述する動作により適切な出力ＩＦが決定され、それぞれＭＡＣ２２１、２２２、２２３、２２４とＰＨＹ２１１、２１２、２１３、２１４を経由して、ＩＦ２０１、２０２、２０３、２０４に出力される。
また、ＣＰＵ２５０およびメモリ２４０には、フレームスイッチング部２３０の動作を制御するプログラムおよび必要なデータが格納され、フレームスイッチング２３０に制御指示を行なう。また、コンソールＩ／Ｏ２６０は、装置内の各部に対する設定管理に関する外部インタフェ−スとなっている。
本発明のスイッチ２００は、その動作をハードウェア的に実現することは勿論として、上記した各構成要素を実行するプログラムをコンピュータ処理装置のＣＰＵ２５０で実行することにより、ソフトウェア的に実現することができる。このプログラムは、磁気ディスク、半導体メモリ等の記録媒体であるメモリ２４０に格納され、そのメモリ２４０からＣＰＵ２５０にロードされ、その動作を制御することにより、上述した各構成要素の各機能を実現する。
図３は、フレームスイッチング部２３０の詳細構成を示している。
フレームスイッチング部２３０は、フレーム解析部３００、フレーム書換部３１０、フレーム転送部３２０、テーブルサーチ部３３０、フォワーディングテーブル格納部３４０、ＭＡＣラーニング部３５０、ＥｏＥ−ＭＡＣラーニング部３６０、制御フレーム振分け部３７０、ＳＴＰ制御部３８０、テーブル制御部３９０、設定制御部３９５とから構成される。
フレームスイッチング部２３０は、前述のように、ＭＡＣ２２１〜２２４から入力されたイーサネット（Ｒ）フレームの出力ＩＦを決定し、所定のＩＦと接続するＭＡＣ２２１〜２２４に転送する機能を持っている。
スイッチ２００がエッジスイッチＥ１〜Ｅ４である場合、入出力フレーム種別は、図４９のイーサネット（Ｒ）フレーム４３００または図５１のＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレーム４５００が入力され、図５０のＥｏＥフレーム４４００またはＶＬＡＮタグ付きＥｏＥフレーム４６００が出力される。
又は、ＥｏＥフレーム４４００またはＶＬＡＮタグ付きＥｏＥフレーム４６００が入力され、イーサネット（Ｒ）フレーム４３００またはＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレーム４５００が出力される。又は、入出力フレーム共に、ＥｏＥフレーム４４００またはＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００の場合もある。
また、スイッチ２００がコアスイッチＣ１、Ｃ２である場合、入出力フレーム種別は、入出力フレーム共に、ＥｏＥフレーム４４００またはＶＬＡＮタグ付きＥｏＥフレーム４６００となる。
以降では、フレームスイッチング部２３０の各構成要素について説明する。
フレーム解析部３００は、ＭＡＣ２２１〜２２４から入力されたフレームを解析し、通常のイーサネット（Ｒ）フレーム４３００またはＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレーム４５００またはＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４４００またはＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００の主信号データフレームである場合は、ヘッダ情報とフレーム種別情報、入力ポート情報をテーブルサーチ部３３０およびＭＡＣラーニング部３５０に転送する。
ここで、入力フレームがＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４４００またはＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００である場合は、上記情報をＥｏＥ−ＭＡＣラーニング部３６０にも転送する。また、フレーム全体またはペイロード部分をフレーム書換部３１０に転送する。
また、入力フレームがＢＰＤＵ等の制御フレームである場合は、フレーム全体を制御フレーム振分け部３７０に転送する。
フレーム書換部３１０は、フレーム解析部３００から受信した主信号データフレームに対して、テーブルサーチ部３３０から指示があった場合に、フレームの書き換えを行なう。フレーム書き換えとしては、イーサネット（Ｒ）フレーム４３００またはＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレーム４５００に対して、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダでカプセリングすると共に、テーブルサーチ部３３０から指示されたＶＬＡＮＩＤを格納するＶＬＡＮタグをスタックし、ＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００に書き換える場合がある。
または、イーサネット（Ｒ）フレーム４３００またはＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレーム４５００に対するＥｏＥ−ＭＡＣヘッダでのカプセリングには別の例もある。
入力フレームに対して、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダのＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡ（宛先アドレス）をブロードキャストアドレスまたはマルチキャストアドレスとし、ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＳＡ（送信元アドレス）を自ノードのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとして、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダを形成し、そのＥｏＥ−ＭＡＣヘッダでカプセリングすると共に、テーブルサーチ部３３０から指示されたＶＬＡＮＩＤを格納するＶＬＡＮタグをスタックし、ＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００に書き換える場合がある。
または、ＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４４００またはＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００に対して、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダをデカプセリングして、ＶＬＡＮタグを削除して、イーサネット（Ｒ）フレーム４３００またはＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレーム４５００に書き換える場合がある。
以上いずれかの書き換えを行なった後、または書き換えが不要な場合は、フレーム解析部３００からのフレーム受信後に、フレーム転送部３２０にフレームを転送する。
フレーム転送部３２０は、主信号データフレームに関しては、フレーム書換部３１０から受信する主信号データフレームを、テーブルサーチ部３３０から受信する出力ポートに対応するＭＡＣ２２１〜２２４に転送する。
また制御フレームに関しては、フレーム転送部３２０が、制御フレーム振分け部３７０から受信する制御フレームを同時に受信する出力ポートに対応するＭＡＣ２２１〜２２４に転送する。
テーブルサーチ部３３０は、フレーム解析部３００から受信したヘッダ情報とフレーム種別情報、入力ポート情報を基にフォワーディングテーブル格納部３４０を参照して出力ポート情報とフレーム書き換え情報を取得する。
以下、テーブルサーチ部３３０のフレーム識別情報に応じた処理について説明する。
（１）フレーム種別情報が、イーサネット（Ｒ）フレーム４３００またはＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレーム４５００であり、入力ポートがユーザ端末側ポートである場合、フォワーディングテーブル格納部３４０のＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２（図４、後述）を参照して、ＭＡＣ＿ＤＡに対するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスおよび付加するＶＬＡＮタグに格納するＶＬＡＮＩＤを取得する。
（１−１）ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２に対象エントリが存在した場合は、フレーム書換部３１０に対して、取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮタグに格納されたＶＬＡＮＩＤを通知し、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダのカプセリングおよびＶＬＡＮタグのスタックを指示する。また、フォワーディングテーブル格納部３４０のＭＡＣテーブル３００を参照して、取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮに対する出力ポート情報を取得する。ここで対象エントリが存在した場合は、フレーム転送部３２０に出力ポート情報を通知する。
（１−２）ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２に対象エントリが存在しない場合は、フレーム書換部３１０に対して、ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡ＝ブロードキャストまたはマルチキャスト、ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＳＡ＝自ノードＥｏＥ−ＭＡＣでのＥｏＥ−ＭＡＣヘッダカプセリングを指示する。また、フォワーディングテーブル格納部３４０のブロードキャストテーブル３４３を参照し、ブロードキャスト転送ポート情報を取得し、入力ポートを除いたポート情報をフレーム転送部３２０に通知する。
（２）フレーム種別情報が、ＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４４００またはＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００であり、入力ポートがネットワーク側のポートである場合、宛先ＭＡＣアドレス（ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡアドレス）が自ノードアドレスか他ノードアドレスかにより、動作が異なる。
（２−１）他ノードアドレスの場合、フォワーディングテーブル格納部３４０のＭＡＣテーブル３４１を参照して、宛先ＭＡＣアドレス（ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡアドレス）とＶＬＡＮに対する出力ポートを取得する。
（２−１−１）ここで対象エントリが存在した場合は、フレーム転送部３２０に出力ポート情報を通知するとともに、フレーム書換部３１０に対しフレーム書き換え無しを通知する。
（２−１−２）一方、対象エントリが存在しない場合、ブロードキャストテーブル３４３を参照し、ブロードキャスト転送ポート情報を取得し、入力ポートを除いたポート情報をフレーム転送部３２０に通知するとともに、フレーム書換部３１０に対しフレーム書き換え無しを通知する。
（２−２）また、宛先ＭＡＣアドレス（ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡアドレス）が自ノードアドレスの場合、フォワーディングテーブル格納部３４０のＭＡＣテーブル３４１を参照して、ＭＡＣ＿ＤＡとＶＬＡＮに対する出力ポートを取得する。
（２−２−１）ここで対象エントリが存在した場合は、フレーム転送部３２０に出力ポート情報を通知するとともに、フレーム書換部３１０に対しＥｏＥ−ＭＡＣヘッダの削除を指示する。
（２−２−２）一方、対象エントリが存在しない場合、ブロードキャストテーブル３４３を参照し、ブロードキャスト転送ポート情報を取得し、入力ポートを除いたポート情報をフレーム転送部３２０に通知するとともに、フレーム書換部３１０に対しＥｏＥ−ＭＡＣヘッダの削除を指示する。
フォワーディングテーブル格納部３４０は、フレームを転送するための情報を格納した各種テーブルを有する。テーブルとしては、ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮＩＤから出力ポートを解決するＭＡＣテーブル３４１と、ＭＡＣアドレスからＥｏＥ−ＭＡＣアドレスと付加するＶＬＡＮタグに格納するＶＬＡＮＩＤを解決するＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２と、ＶＬＡＮＩＤからブロードキャスト出力ポートを解決するブロードキャストテーブル３４３がある。
図４は、フォワーディングテーブル格納部３４０の構成例である。
フォワーディングテーブル格納部３４０は、ＭＡＣテーブル３４１とＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２とブロードキャストテーブル３４３とテーブル書込制御部３４４とテーブル読込制御部３４５とから構成される。各テーブルへの新たなデータの書込みはテーブル書込制御部３４４を介して行なわれ、各テーブルからのデータの読み出しはテーブル読込制御部３４５を介して行なわれる。
ＭＡＣテーブル３４１とＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２とブロードキャストテーブル３４３の構成は、それぞれ図５、図６、図７に示す通りである。
また、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２に関しては、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２からＶＬＡＮフィールドが削除されたものと、図１０に示すＥｏＥ−ＭＡＣアドレスから対応するＶＬＡＮを解決するＥｏＥ−ＭＡＣ／ＶＬＡＮ管理テーブル１０００とに分かれて構成されていてもよい。
以降では、図６に示す一体型となっているＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２で説明する。
ＭＡＣラーニング部３５０は、フレーム解析部３００からヘッダ情報を受信すると、フォワーディングテーブル格納部３４０のＭＡＣテーブル３４１を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡとＶＬＡＮに対する出力ポートを検索し、エントリが存在しない場合は、ＭＡＣアドレスフィールドにＭＡＣ＿ＳＡを、ＶＬＡＮフィールドにＶＬＡＮを、出力ポートフィールドに受信ポートを格納する。ここで、設定によって、受信ポートがネットワーク側ポートである場合には、上記ラーニング機能を止めてもよい。
ＥｏＥ−ＭＡＣラーニング部３６０は、フレーム解析部３００からヘッダ情報を受信すると、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡに対するＥｏＥ−ＭＡＣを検索し、エントリが存在しない場合は、ＭＡＣアドレスフィールドにＭＡＣ＿ＳＡを、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスフィールドにＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＳＡを格納する。
制御フレーム振分け部３７０は、フレーム解析部３００から受信した制御フレームを所定の処理部に転送すると共に、処理部から受信した制御フレームおよび出力ポート情報をフレーム転送部３２０に転送する。本構成では、処理部はＳＴＰ制御部３８０のみであるため、制御フレーム（以降、ＢｒｉｄｇｅＰｒｏｔｏｃｏｌＤａｔａＵｎｉｔ：ＢＰＤＵと記す）をＳＴＰ制御部３８０に転送すると共に、ＳＴＰ制御部３８０から受信したＢＰＤＵおよび出力ポート情報をフレーム転送部３２０に転送する。
ＳＴＰ制御部３８０は、制御フレーム振分け部３７０から受信したＢＰＤＵに基づいてＳＴＰ／ＲＳＴＰのポート情報の更新処理などを行ない、ＢＰＤＵを再作成し、隣接のスイッチに転送すべく、ＢＰＤＵと出力ポート情報を制御フレーム振分け部３７０に転送する。
なお、本発明では、ＶＬＡＮＩＤごとにＲＳＴＰツリーを起動するＭＳＴＰを前提としており、ＶＬＡＮＩＤごとにＲＳＴＰに基づくスパニングツリーのポート情報を管理する。本情報を管理するためのテーブルとして、図８に示すＳＴＰポート情報管理テーブル８００を有する。
ＳＴＰポート情報管理テーブル８００では、ＶＬＡＮＩＤ毎にそのスイッチのポートに関するＳＴＰツリーの情報が管理されている。ＳＴＰツリーのポート情報としては、ポートの役割とポートの状態を管理する。
ポートの役割としては、Ｒｏｏｔポート（ルートポート；図８ではＲと記載）、Ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄポート（割り当て済みポート；図８ではＤと記載）、Ａｌｔｅｒｎａｔｅポート（未割り当てポート；図８ではＡと記載）があり、ポートの状態としては、Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ（フォワーディング）状態（図８ではｆと記載）、Ｌｅａｒｎｉｎｇ（ラーニング）状態（図８ではｌと記載）、Ｄｉｓｃａｒｄｉｎｇ（停止）状態（図８ではｄと記載）があり、テーブルでは、ポート役割／ポート状態とセットで記載している。
ＳＴＰ制御部３８０は、ＳＴＰポート状態管理テーブル８００において、ＶＬＡＮ毎に（すなわちＳＴＰ／ＲＳＴＰツリー毎に）、ポート役割がＲｏｏｔポートでポート状態がＦｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態であるポート（図８ではＲ／ｆと記載）またはポート役割がＤｅｓｉｇｎａｔｅｄポートでポート状態がＦｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態あるいはＬｅａｒｎｉｎｇ状態であるポート（図８ではＤ／ｆｏｒＤ／ｌと記載）を抽出し、ＶＬＡＮ番号とそのポート情報をテーブル制御部３９０に通知する。
また、ＲＳＴＰツリーの構成に変更があり、ポート状態に変更があった場合は、ＳＴＰポート状態管理テーブル８００の内容を更新すると共に、ポート役割がＲｏｏｔポートでポート状態がＦｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態であるポートまたはポート役割がＤｅｓｉｇｎａｔｅｄポートでポート状態がＦｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態あるいはＬｅａｒｎｉｎｇ状態であるポートに変更があった場合は、新たな情報をテーブル制御部３９０に通知する。
テーブル制御部３９０は、ＳＴＰ制御部３８０から通知されたＳＴＰツリーのポート情報に基づいて、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスに対する出力ポートを設定する（フォワーディングテーブル格納部３４０内のＭＡＣテーブル３４１を更新する）機能を有する。
この処理を実現するために、テーブル制御部３９０は、図９に示すＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００を有する。
ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００は、ＳＴＰ制御部３８０においてＶＬＡＮ毎に起動してＳＴＰツリーを識別するＶＬＡＮＩＤと、そのＳＴＰツリーのルートノードとなっているエッジスイッチのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスを関連付けて管理している。なお、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００の内容は、設定制御部３９５により設定される。
テーブル制御部３９０は、ＳＴＰ制御部３８０からＶＬＡＮ番号とそれに対応するポート情報（（Ａ）ポート役割＝Ｒｏｏｔポートかつポート状態＝Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態であるポート、または（Ｂ）ポート役割＝Ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄポートかつポート状態＝Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態あるいはＬｅａｒｎｉｎｇ状態であるポートのＡ、Ｂ種別とそのポート番号）を受信すると、フォワーディングテーブル格納部３４０に対して、以下の２種類の書換え処理を行なう。
第１の書換え処理は、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００を参照して受信したＶＬＡＮに対応するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスを取得し、フォワーディングテーブル格納部３４０のＭＡＣテーブル３４１において、取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮに対する出力ポートを書き換える。書き換える出力ポート番号は、ＳＴＰ制御部３８０から受信した（Ａ）のポート番号である。
また、ブロードキャストテーブル３４３において、取得したＶＬＡＮに対する出力ポートを書き換える。書き換える出力ポート番号は、ＳＴＰ制御部３８０から受信した（Ｂ）のポート番号である。
第２の書換え処理は、フォワーディングテーブル格納部３４０のＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２において、取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレスに対するＶＬＡＮＩＤを書き換える。書き換えるＶＬＡＮＩＤは、ＳＴＰ制御部３８０から通知されているＶＬＡＮＩＤである。
設定制御部３９５は、図２のコンソールＩ／Ｏ２６０経由で入力された設定情報を、ＣＰＵ２５０を介して受信し、適切な処理部に対し設定処理を行なう。具体的にはＳＴＰ制御部３８０に対して、ＳＴＰのパラメータ等を設定する。また、テーブル制御部３９０のＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００の各値を設定する。
以上説明した構成を有するエッジスイッチＥ１〜Ｅ４、コアスイッチＣ１、Ｃ２からなる図１のネットワークにおいて、端末Ｔ３から端末Ｔ１へのフレーム転送を例にとって、本発明の最短経路転送について説明する。
図１では、端末Ｔ１が宛先端末となるため、端末Ｔ１が接続するエッジスイッチＥ１がルートノードとなるＲＳＴＰツリーがフレーム転送の経路となる。このツリーの識別子のＳＴＰＩＤはｇ１となっており、本ツリーはＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１で識別される。
図１では、ツリーでアクティブとなっているリンクは太線となっている。この場合の各スイッチにおけるＳＴＰポート状態管理テーブル８００は、図１１に示す内容となっている（なお、ここでは、エッジスイッチＥ１がルートノードとなっているＲＳＴＰツリーのみを記載している。実際には他ノードがルートノードとなるツリーに関する情報も有している。）。
図１によると、端末Ｔ３から端末Ｔ１へのフレームは、エッジスイッチＥ３、コアスイッチＣ１、エッジスイッチＥ１を経由して転送される。これを行なうための各スイッチでのテーブル内容とテーブル設定手順について説明する。
エッジスイッチＥ３の各テーブルの内容を図１２にまとめて示す。エッジスイッチＥ３では、ＳＴＰ制御部３８０において、ＳＴＰポート状態管理テーブル１２０１を有している（これは上述した図１１のＳＴＰポート状態管理テーブル８００のエッジスイッチＥ３のテーブルである）。また、テーブル制御部３９０において、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル１２０２を有する。
図１では、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスｅ１が設定されるエッジスイッチＥ１がルートノードとなるＲＳＴＰツリーが、ＳＴＰＩＤ＝ｇ１と設定されているため、設定制御部３９５を介してＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル１２０２には、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスがｅ１と設定されている。
ＳＴＰ制御部３８０では、ＳＴＰツリーのポート状態が安定すると、ＳＴＰポート状態管理テーブル１２０１を参照して、ポート役割＝Ｒｏｏｔポートかつポート状態＝Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態であるポートとして、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１、ポート＝ｐ１をテーブル制御部３９０に通知する。また、ポート役割＝Ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄポートかつポート状態＝Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態あるいはＬｅａｒｎｉｎｇ状態であるポートとして、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１、ポート＝ｐ３をテーブル制御部３９０に通知する。
テーブル制御部３９０は、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル１２０２を参照して、通知されたＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対するＥｏＥ−ＭＡＣアドレス＝ｅ１を取得する。
この情報を元に、テーブル制御部３９０は、フォワーディングテーブル格納部３４０のＭＡＣテーブル３４１において、ＭＡＣアドレス＝ｅ１、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対する出力ポートをＳＴＰ制御部３８０から通知されたポートｐ１に設定する。また、ブロードキャストテーブル３４３において、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対する出力ポートをＳＴＰ制御部３８０から通知されたポートｐ３に設定する。
その結果のＭＡＣテーブル３４１は、図１２において、ＭＡＣテーブル１２０３に示す内容となる（ここで、ＭＡＣアドレスｔ３に対する出力ポートは、ユーザ端末Ｔ３からのフレーム受信時にＭＡＣラーニング部３５０が通常のＭＡＣアドレス処理により設定されている）。また、ブロードキャストテーブル３４３は、図１２において、ブロードキャストテーブル１２０５に示す内容となる。
また、テーブル制御部３９０は、フォワーディングテーブル格納部３４０のＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２において、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレス＝ｅ１となっているエントリに関して、そのＶＬＡＮをＳＴＰ制御部３８０から通知されたＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に設定する。その結果のＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２は、図１２において、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル１２０４に示す内容となる。
続いて、転送経路上でエッジスイッチＥ３の次ホップのノードであるコアスイッチＣ１のテーブルについて説明する。各テーブルの内容を図１３に示している。
コアスイッチＣ１では、ＳＴＰ制御部３８０において、ＳＴＰポート状態管理テーブル１３０１を有している（これは図１１からの抜粋である）。また、テーブル制御部３９０において、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル１３０２を有する。
エッジスイッチＥ３と同様に、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル１３０２には、設定制御部３９５を介してＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスがｅ１と設定されている。
ＳＴＰ制御部３８０では、ＳＴＰツリーのポート状態が安定すると、ＳＴＰポート状態管理テーブル１３０１を参照して、ポート役割＝Ｒｏｏｔポートかつポート状態＝Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態であるポートとして、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１、ポート＝ｐ１をテーブル制御部３９０に通知する。また、ポート役割＝Ｄｅｓｉｇｎａｔｅポートかつポート状態＝Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態あるいはＬｅａｒｎｉｎｇ状態であるポートとして、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１、ポート＝ｐ２とｐ３をテーブル制御部３９０に通知する。
テーブル制御部３９０は、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル１３０２を参照して、通知されたＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対するＥｏＥ−ＭＡＣアドレス＝ｅ１を取得する。
この情報を元に、テーブル制御部３９０はフォワーディングテーブル格納部３４０のＭＡＣテーブル３４１において、ＭＡＣアドレス＝ｅ１、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対する出力ポートをＳＴＰ制御部３８０から通知されたポートｐ１に設定する。また、ブロードキャストテーブル３４３において、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対する出力ポートをＳＴＰ制御部３８０から通知されたポートｐ２とｐ３に設定する。
その結杲のＭＡＣテーブル３４１は、図１３において、ＭＡＣテーブル１３０３となり、ブロードキャストテーブル３４３は、ブロードキャストテーブル１３０５に示す内容となる。
コアスイッチＣ１では、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２を有さないため、コアスイッチＣ１の各テーブルは以上である。
続いて、転送経路上でコアスイッチＣ１の次ホップのノードであるエッジスイッチＥ１のテーブルについて説明する。各テーブルの内容を図１４に示している。
エッジスイッチＥ１では、ＳＴＰ制御部３８０において、ＳＴＰポート状態管理テーブル１４０１を有している（図１１参照）。また、テーブル制御部３９０において、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル１４０２を有する。エッジスイッチＥ３と同様に、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル１４０２には、設定制御部３９５を介してＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスがｅ１と設定されている。
ＳＴＰ制御部３８０では、ＳＴＰツリーのポート状態が安定すると、ＳＴＰポート状態管理テーブル１４０１を参照して、ポート役割＝Ｒｏｏｔポートかつポート状態＝Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態であるポートを通知する。現在の状態では、該当するポートが存在しないため、通知しない。
すなわち、エッジスイッチＥ１は本転送のＥｇｒｅｓｓエッジスイッチであるため、次ホップの出力ポートを設定する必要はない。また、ポート役割＝Ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄポートかつポート状態＝Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状態あるいはＬｅａｒｎｉｎｇ状態であるポートとして、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１、ポート＝ｐ２とｐ３をテーブル制御部３９０に通知する。
エッジスイッチＥ１では、端末Ｔ１宛てのフレームに関しては、図３で説明したようにテーブルサーチ部３３０によってＥｏＥ−ＭＡＣヘッダの削除処理が選択され、その後、図１４のＭＡＣテーブル１４０３が参照される。
ＭＡＣテーブル１４０３において、ＭＡＣアドレスｔ１に対する出力ポートは、ユーザ端末Ｔ１からのフレーム受信時にＭＡＣラーニング部３５０が通常のＭＡＣアドレス処理により設定されている。
また、ブロードキャストテーブル３４３では、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対する出力ポートをＳＴＰ制御部３８０から通知されたポートｐ２とｐ３に設定する。
その結果のブロードキャストテーブル３４３は、ブロードキャストテーブル１４０５となる。また、エッジスイッチＥ１はＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル１４０４については、ユーザ端末Ｔ３からユーザ端末Ｔ１への転送に関するエントリは有さない（他の転送についてのエントリは有するが、図１４では省略している）。
以上説明したテーブル設定が行なわれている状態における各スイッチでのフレーム転送処理について、図３のノード構成図および図１２〜図１４のテーブルを用いて以下に説明する。
図１５に示すユーザ端末Ｔ３からユーザ端末Ｔ１宛て（図１参照）のイーサネット（Ｒ）フレーム１５００を受信したエッジスイッチＥ３は、フレーム解析部３００において、入力フレームが通常のイーサネット（Ｒ）フレーム４３００であることを解析し、ヘッダ情報、フレーム種別情報、入力ポート情報をテーブルサーチ部３３０に通知し、フレーム全体またはペイロード部をフレーム書換部３１０に通知する。
テーブルサーチ部３３０は、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル１２０４（図１２参照）を参照して、宛先ＭＡＣアドレスｔ１に対するＥｏＥ−ＭＡＣアドレス＝ｅ１とスタックするＶＬＡＮタグに格納するＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１を取得し、フレーム書換部３１０に対してＥｏＥ−ＭＡＣのカプセリング処理とＶＬＡＮタグのスタック処理を指示する。
また、ＭＡＣテーブル１２０３（図１２参照）を参照して、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスｅ１、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対する出力ポート＝ポートｐ１を取得し、フレーム転送部３２０に通知する。
フレーム書換部３１０は、フレーム解析部３００から受信しているフレームまたはペイロードに対して、テーブルサーチ部３３０から指示されたＥｏＥ−ＭＡＣアドレス＝ｅ１のカプセリング処理とＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１が格納されたＶＬＡＮタグのスタック処理を行なう。その結果、出力するフレームは、図１６に示すＥｏＥフレーム１６００となる。
フレーム書換部３１０が、ＥｏＥフレーム１６００をフレーム転送部３２０に転送すると、フレーム転送部３２０は、テーブルサーチ部３３０から受信している出力ポート＝ポートｐ１に対してＥｏＥフレーム１６００を出力する。
また、ここで説明したフレーム転送処理と並行して、ラーニング処理も行なっている。
フレーム解析部３００は、フレーム書換部３１０、テーブルサーチ部３３０に情報通知すると共に、ＭＡＣラーニング部３５０に対し、ヘッダ情報とフレーム種別情報、入力ポート情報を通知する。
情報を受信したＭＡＣラーニング部３５０は、ＭＡＣテーブル１２０３を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡ＝ｔ３、ＶＬＡＮＩＤ＝０に対する受信ポートを検索し、エントリが存在しない場合は、ＭＡＣアドレスフィールドにＭＡＣ＿ＳＡ＝ｔ３を、ＶＬＡＮフィールドにＶＬＡＮＩＤ＝０を、出力ポートフィールドに受信ポートｐ２を格納する。
続いて、エッジスイッチＥ３の次ホップのコアスイッチＣ１について説明する。
エッジスイッチＥ３からＥｏＥフレーム１６００を受信したコアスイッチＣ１は、フレーム解析部３００において、入力フレームがＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００であることを解析し、ヘッダ情報、フレーム種別情報、入力ポート情報をテーブルサーチ部３３０に通知し、フレーム全体またはペイロード部をフレーム書換部３１０に通知する。
テーブルサーチ部３３０は、ＭＡＣテーブル１３０３を参照して、宛先ＭＡＣアドレスｅ１、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対する出力ポート＝ポートｐ１を取得し、フレーム書換部３１０に対してフレーム書換無しを通知し、フレーム転送部３２０には出力ポートｐ１を通知する。
フレーム書換部３１０は、フレーム解析部３００から受信しているＥｏＥフレーム１６００に対し書換処理を行なわずにフレーム転送部３２０に転送する。
フレーム転送部３２０は、テーブルサーチ部３３０から受信している出力ポート＝ポートｐ１に対してＥｏＥフレーム１６００を出力する。
ラーニング処理としては、フレーム解析部３００はＭＡＣラーニング部３５０に対し、ヘッダ情報とフレーム種別情報、入力ポート情報を通知し、情報を受信したＭＡＣラーニング部３５０は、ＭＡＣテーブル１３０３を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ３、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対する出力ポートを検索し、エントリが存在しない場合は、ＭＡＣアドレスフィールドにＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ３を、ＶＬＡＮフィールドにｇ１を、出力ポートフィールドに受信ポートｐ２を格納する。
なお、入力ポート＝ネットワーク側ポートの場合のラーニング機能をオフにする設定の場合には、この処理は行なわれない。
続いて、コアスイッチＣ１の次ホップのエッジスイッチＥ１について説明する。
コアスイッチＣ１からＥｏＥフレーム１６００を受信したエッジスイッチＥ１は、フレーム解析部３００において、入力フレームがＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００であることを解析し、ヘッダ情報、フレーム種別情報、入力ポート情報をテーブルサーチ部３３０に通知し、フレーム全体またはペイロード部をフレーム書換部３１０に通知する。
テーブルサーチ部３３０は、宛先ＭＡＣアドレス（ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡ）が自ノードであるため、フレーム書換部３２０に対してＥｏＥ−ＭＡＣのデカプセリング処理（削除処理）とＶＬＡＮタグの削除処理を指示するとともに、ＭＡＣテーブル１４０３を参照して、ＭＡＣ＿ＤＡ＝ｔ１、ＶＬＡＮＩＤ＝０に対する出力ポート＝ポートｐ１を取得し、フレーム転送部３２０に通知する。
フレーム書換部３１０は、フレーム解析部３００から受信しているフレームまたはペイロードに対して、テーブルサーチ部３３０から指示されたＥｏＥ−ＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮタグの削除処理を行なう。
その結果、出力するフレームは、図１５のイーサネット（Ｒ）フレーム１５００となる。
フレーム書換部３１０は、イーサネット（Ｒ）フレーム１５００をフレーム転送部３２０に転送すると、フレーム転送部３２０はテーブルサーチ部３３０から受信している出力ポート＝ポートｐ１に対してイーサネット（Ｒ）フレーム１５００を出力する。ここで説明したフレーム転送処理と並行して、ラーニング処理も行なっている。
フレーム解析部３００は、ＭＡＣラーニング部３５０およびＥｏＥ−ＭＡＣラーニング部３６０に対し、ヘッダ情報とフレーム種別情報、入力ポート情報を通知する。情報を受信したＭＡＣラーニング部３５０は、ＭＡＣテーブル１４０３を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ３、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対する出力ポートを検索し、エントリが存在しない場合は、ＭＡＣアドレスフィールドにＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ３を、ＶＬＡＮフィールドにＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１を、出力ポートフィールドに受信ポートｐ２を格納する。
なお、入力ポート＝ネットワーク側ポートの場合のラーニング機能をオフにする設定の場合には、この処理は行なわれない。
一方、情報を受信したＥｏＥ−ＭＡＣラーニング部３６０は、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル１４０４を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡ＝ｔ３に対するＥｏＥ−ＭＡＣを検索し、エントリが存在しない場合は、ＭＡＣアドレスフィールドにＭＡＣ＿ＳＡ＝ｔ３を、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスフィールドにＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ３を格納する。その結果、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル１４０４は、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル１４０６となる。
エッジスイッチＥ１がポートｐ１にイーサネット（Ｒ）フレーム１５００を出力することにより、イーサネット（Ｒ）フレーム１５００がユーザ端末Ｔ１に到着する。
以上説明したように、ユーザ端末Ｔ３からユーザ端末Ｔ１に送られたイーサネット（Ｒ）フレーム１５００は、エッジスイッチＥ３、コアスイッチＣ１、エッジスイッチＥ１を経由して、最短経路で宛先のユーザ端末Ｔ１に到着可能である。
以上説明したノード構成、テーブル作成方法、データ転送方法によると、端末Ｔ３から端末Ｔ１への転送に関しては、エッジスイッチＥ３、コアスイッチＣ１において、図１２のＭＡＣテーブル１２０３、図１３のＭＡＣテーブル１３０３に示したように、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスｅ１に対する出力ポートが、エッジスイッチＥ１をルートノードとするツリーのルートポート側に設定されており、端末Ｔ１が接続するＥｇｒｅｓｓエッジスイッチＥ１に対して最短経路で転送することが可能である。
（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態で説明したエッジスイッチＥ１がルートノードとなるツリーと同様に、全てのエッジスイッチがルートノードとなるツリーを生成し、本実施の形態で説明した処理を各ノードが行なうことにより、全てのエッジスイッチ間で最短経路が形成され、イーサネット（Ｒ）フレーム１５００を全ユーザ端末間において最短経路で転送することが可能である。
（第２の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態では、ＥｏＥ技術において最適経路転送を行なうために、各々のＲＳＴＰツリーを識別するＶＬＡＮＩＤとそのＲＳＴＰツリーのルートノードとなっているエッジスイッチＥ１〜Ｅ４との対応付けを各ノードが保持することとした。また、第１の実施の形態では、この対応付けは管理者やサーバなどから外部１Ｆを介して設定されることとしていた。これに対して、第２の実施の形態では、各ノードが上記対応関係を自動的に取得する。
本実施の形態における上記対応関係を自動的に取得するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮＩＤとの対応付け処理手順の概要は、図４４のフローチャートに示す通りである。
エッジノードをルートノードとするスパニングツリー上でＢＰＤＵを受信することにより、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮＩＤとを取得する（ステップＣ−１）。
ステップＣ−１で取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮＩＤとを対応付けて、対応テーブルを作成する（ステップＣ−２）。
なお、本実施の形態におけるフレーム転送手順及びフォワーディングテーブル更新手順の概要は、第１の実施の形態におけるフレーム転送手順及びフォワーディングテーブル更新手順と同様であるので、説明を省略する。
また、上記対応付け処理手順の詳しい内容については、以降の各構成要素とその動作の説明で明らかにする。
上記対応付け処理による対応関係の自動取得を行なうためのノード構成を図１７に示す。
図１７は第１の実施の形態において図３で示したノード構成に対して、ＳＴＰ制御部３８０とテーブル制御部３９０がＳＴＰ制御部１７８０とテーブル制御部１７９０に変更されており、その他の各部は図３と同じである（各部は同一の名称と符号で記している）。
以降では、第１の実施の形態との差分となるＳＴＰ制御部１７８０とテーブル制御部１７９０について説明する。
本実施の形態では、ＲＳＴＰツリーを識別するＶＬＡＮＩＤとそのＲＳＴＰツリーのルートノードとなるエッジスイッチのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとの対応関係を、ＳＴＰの制御フレームであるＢＰＤＵの送受信処理からその情報を自動取得する。
最初にＳＴＰ制御部１７８０について説明する。
第１の実施の形態のＳＴＰ制御部３８０では、制御フレーム振分け部３７０から転送されたＢＰＤＵを受信し、そのＢＰＤＵの情報を元にＳＴＰポート状態更新を行い、ＳＴＰポート状態管理テーブル１１００を更新すると共に、新たなＢＰＤＵを作成し、次ホップのノードにＢＰＤＵを転送するために制御フレーム振分け部３７０に新たなＢＰＤＵを転送していた。また、各ポートの中でポート状態が条件に合致したポート番号とＳＴＰツリーの識別子であるＶＬＡＮＩＤをテーブル制御部３９０に通知していた。
これに対して、本実施の形態のＳＴＰ制御部１７８０では、制御フレーム振分け部３７０から受信したＢＰＤＵをコピーし、コピーしたＢＰＤＵをテーブル制御部１７９０に転送する機能を新たに有する。なお、ＢＰＤＵ処理及び新たなＢＰＤＵ作成等、ＳＴＰ制御部３８０が有していた機能は有する。
続いてテーブル制御部１７９０について説明する。
第１の実施の形態のテーブル制御部３９０では、ＳＴＰ制御部３８０からＶＬＡＮおよびポート番号を受信すると、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００を参照して、通知されたＶＬＡＮに対応するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスを取得し、フォワーディングテーブル格納部３４０内のＭＡＣテーブル３４１に対して、取得したＥｏＥ−ＭＡＣ、ＶＬＡＮに対する出力ポートとして受信したポート番号を設定する。また、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２に対して、取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレスが関係するエントリに対して受信したＶＬＡＮＩＤを設定する。
ここで、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００は、設定制御部３９５から設定されることになっていたが、本実施の形態ではＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００の設定を外部からではなくテーブル制御部１７９０にて行なう。
テーブル制御部１７９０は、ＳＴＰ制御部１７８０からＢＰＤＵを受信すると、ＢＰＤＵに格納される情報からＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００に保持すべき情報を取得する。
図１８は、ＢＰＤＵのフォーマット図である。
ＢＰＤＵ１８００は、ＭＡＣ＿ＤＡフィールド１８０１、ＭＡＣ＿ＳＡフィールド１８０２、ＶＬＡＮタグフィールド１８０３、Ｔｙｐｅフィールド１８０４、ＢＰＤＵパラメータ領域１８０５、ＦＣＳフィールド１８０６から構成され、ＢＰＤＵパラメータ領域１８０５は、Ｐｒｏｔｏｃｏｌ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィールド１８１１、Ｐｒｏｔｏｃｏｌ＿Ｖｅｒｓｉｏｎ＿Ｉｄｅｎｆｉｅｒフィールド１８１２、ＢＰＤＵ＿Ｔｙｐｅフィールド１８１３、Ｆｌａｇｓフィールド１８１４、Ｒｏｏｔ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィールド１８１５、Ｒｏｏｔ＿Ｐａｔｈ＿Ｃｏｓｔフィールド１８１６、Ｂｒｉｄｇｅ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィールド１８１７、Ｐｏｒｔ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィールド１８１８、Ｍｅｓｓａｇｅ＿Ａｇｅフィールド１８１９、Ｍａｘ＿Ａｇｅフィールド１８２０、Ｈｅｌｌｏ＿Ｔｉｍｅフィールド１８２１、Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ＿Ｄｅｌｅｙフィールド１８２２とから構成される。
ＭＡＣ＿ＤＡフィールド１８０１には、宛先ＭＡＣアドレスが格納される。ＭＡＣ＿ＳＡフィールド１８０２には、送信元ＭＡＣアドレスが格納される。
ＶＬＡＮタグフィールド１８０３には、スパニングツリーを識別する識別子としてＶＬＡＮＩＤが格納される。Ｔｙｐｅフィールド１８０４には、フレームのタイプ識別子が格納される。
ＢＰＤＵパラメータ領域１８０５には、ＩＥＥＥ８０２．１ＤまたはＩＥＥＥ８０２．１ｗに記載のＢＰＤＵの各種パラメータが格納される。ＢＰＤＵパラメータ領域１８０５の各パラメータフィールドには、ＩＥＥＥ８０２．１ＤまたはＩＥＥＥ８０２．１ｗに記載されている対応するパラメータ値がそれぞれ格納される。
ＦＣＳフィールド１８０６には、フレームチェックシーケンスが格納される。
ＢＰＤＵパラメータ領域１８０５の中のＲｏｏｔ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィ−ルド１８１５の構成を図１９に示す。
Ｒｏｏｔ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィールド１８１５は、Ｐｒｉｏｒｉｔｙフィールド１８１５１と固定値フィールド１８１４２とＭＡＣ＿Ａｄｄｒｅｓｓフィールド１８１４３とから構成される。
ＭＡＣ＿Ａｄｄｒｅｓｓフィールド１８１４３には、ルートノードのＭＡＣアドレスが格納されている。Ｒｏｏｔ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィールド１８１５は８バイト長であり、Ｐｒｉｏｒｉｔｙフィールド１８１４１は４ビット長、固定値フィールド１８１４２が１２ビット長、ＭＡＣ＿Ａｄｄｅｓｓフィールド１８１４３は６バイト長である。
したがって、Ｒｏｏｔ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィールド１８１５の下位６バイトを抽出することにより、そのスパニングツリーのルートノードのＭＡＣアドレスを取得できる。
以上説明したように、図１８、１９のＢＰＤＵの構成に示すとおり、ＢＰＤＵのＶＬＡＮタグフィールド１８０３とＲｏｏｔ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィールド１８１５の中のＭＡＣ＿Ａｄｄｒｅｓｓフィールド１８１４３の情報により、ＲＳＴＰツリーの識別子であるＶＬＡＮＩＤとそのＲＳＴＰツリーのルートノードであるエッジスイッチのＭＡＣアドレスを取得できる。
以上より、テーブル制御部１７９０は、ＳＴＰ制御部１７８０からＢＰＤＵを受信すると、ＢＰＤＵのＶＬＡＮタグフィールド１８０３に格納される情報とＲｏｏｔ＿Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒフィールド１８１５の中のＭＡＣ＿Ａｄｄｒｅｓｓフィールド１８１４３に格納される情報をそれぞれＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００のＶＬＡＮフィールドとＥｏＥ−ＭＡＣアドレスフィールドに格納する。情報取得後、ＢＰＤＵは廃棄する。ＢＰＤＵを受信するごとにこのような処理を行なうことにより、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００を設定する。また、ＢＰＤＵを受信するごとに処理を行なうのではなく、各ＶＬＡＮの中で処理済みのＶＬＡＮのリストを管理し、ＢＰＤＵ受信時の未処理のＶＬＡＮの場合に対応付け取得処理を行なっても良い。
なお、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００の情報を利用してフォワーディングテーブル格納部３４０への設定を行なう機能についてはテーブル処理部３９０と同様である。
以上説明した例では、ＳＴＰ制御部１７８０がＢＰＤＵをコピーしてテーブル制御部１７９０に転送し、テーブル制御部１７９０では受信したＢＰＤＵからＶＬＡＮとルートノードのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスの対応付けを取得したが、機能分担を変えることも可能である。
例えば、ＳＴＰ制御部１７８０ではＢＰＤＵを受信したら上記説明でテーブル制御部１７９０が行なっていた対応付け取得処理を行ない、ＶＬＡＮＩＤと対応するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスをテーブル制御部１７９０に通知し、テーブル制御部１７９０では受信した各情報をＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００に書き込むことも可能である。
以上説明したＳＴＰ制御部１７８０とテーブル制御部１７９０により、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００の情報を自動的に設定可能である。
このように設定されたＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００の情報を用いて、フォワーディングテーブル格納部３４０の各テーブルを設定し、最適経路に沿って主信号データを転送することについては、第１の実施の形態で説明した各部の動作で実現可能である。
（第２の実施の形態の効果）
このように、第２の実施の形態におけるノード構成、テーブル作成方法、データ転送方法によると、各端末間の転送を最短経路で転送することが可能であり、さらにそのために必要なＳＴＰツリーを識別するためのＶＬＡＮＩＤとルートノードのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスの対応付けを自動設定することが可能である。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、ＳＴＰツリーを識別するためのＶＬＡＮＩＤとルートノードのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスの対応付けを第２の実施の形態とは異なる手法で（ＢＰＤＵ送受信処理によらずに）自動設定する。
本実施の形態の各スイッチにおけるＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮＩＤとの上記対応付け処理手順の概要は、図４５のフローチャートに示す通りである。
データフレームを受信する（ステップＤ−１）。
ステップＤ−１で受信したデータフレームのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスからＶＲＡＮＩＤを算出する（ステップＤ−２）。
ステップＤ−２で算出されたＶＬＡＮＩＤをＥｏＥ−ＭＡＣアドレスと対応付けて対応テーブルを作成（ステップＤ−３）。
また、送信元端末が接続されるノード（スイッチ）においては、受信したフレームに、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレス４８ビットの中の任意の１２ビット領域にＶＬＡＮＩＤを格納する手順を有する。以下では、下位１２ビットにＶＬＡＮＩＤを格納する例について説明する。
なお、本実施の形態におけるフレーム転送手順及びフォワーディングテーブル更新手順の概要は、第１の実施の形態におけるフレーム転送手順及びフォワーディングテーブル更新手順と同様であるので、説明を省略する。
また、上記対応付け処理手順の詳しい内容については、以降の各構成要素とその動作の説明で明らかにする。
本実施の形態におけるノード構成を図２０に示す。
図２０は、第１の実施の形態において図３で示したノード構成に対して、テーブル制御部３９０がテーブル制御部２０９０に変更されており、フレーム解析部３００がフレーム解析部２３００に変更されており、その他の各部は図３と同じである（各部は同一の名称と符号で記している）。以降では、第１の実施の形態との差分となるテーブル制御部２０９０とフレーム解析部２３００について説明する。
ＲＳＴＰツリーを識別するＶＬＡＮＩＤとそのＲＳＴＰツリーのルートノードとなるエッジスイッチのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとの対応付けを自動取得するために、本実施の形態ではＥｏＥ−ＭＡＣアドレスを設定する際にＥｏＥ−ＭＡＣアドレスをＶＬＡＮＩＤと関連付けておき、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスからＶＬＡＮＩＤを自動的に取得できるようにする。
最初にＥｏＥ−ＭＡＣアドレスの設定について説明する。
ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスは通常のＭＡＣアドレスと同じ４８ビットで構成される。ここで、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスの設定法として、ＶＬＡＮＩＤに何らかの演算を施してＥｏＥ−ＭＡＣアドレスが算出できるような設定を行なうこととする。本実施の形態では、その一例として、図２１に示すように、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレス４８ビットの中の下位１２ビットにＶＬＡＮＩＤを格納することとし、上位３６ビットについては固定値であるものとする。
格納されるＶＬＡＮＩＤは、そのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスが割り当てられるエッジスイッチがルートノードとなるＲＳＴＰツリーの識別子であるＶＬＡＮＩＤである。
続いてフレーム解析部２３００について説明する。フレーム解析部２３００は、フレーム解析部３００の動作に加えて、フレーム解析部３１０に転送するデータフレームをテーブル制御部２０９０にも転送する。その他の動作はフレーム解析部３００と同様である。
次に、テーブル制御部２０９０について説明する。第１の実施の形態のテーブル制御部３９０では、ＳＴＰ制御部３８０からＶＬＡＮおよびポート番号を受信すると、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００を参照して、通知されたＶＬＡＮに対応するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスを取得し、フォワーディングテーブル格納部３４０内のＭＡＣテーブル３４１に対して、取得したＥｏＥ−ＭＡＣ、ＶＬＡＮに対する出力ポートとして受信したポート番号を設定する。また、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２に対して、取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレスが関係するエントリに対して受信したＶＬＡＮＩＤを設定する。
これに対して、本実施の形態では、データフレームのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスからＶＬＡＮＩＤを算出し、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００作成する。
テーブル制御部２０９０は、スパニングツリーのポート状態に変更があった場合に、ＳＴＰ制御部３８０から変更のあったスパニングツリーに関するＶＬＡＮＩＤとポート情報を受信する。また、テーブル制御部２０９０は、フレーム解析部２３００からデータフレームを受信すると、データフレームのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスから対応するＶＬＡＮＩＤを算出する。
本実施の形態では、受信したデータフレームの４８ビットのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスから所定の１２ビット（この例では、下位１２ビット）をＶＬＡＮＩＤとして抽出する。これにより、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮＩＤの対応関係を取得でき、両者をＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００に格納する。
取得した対応関係を基にフォワーディングテーブル格納部３４０への設定を行なう機能については、テーブル処理部３９０と同様である。
以上説明したＥｏＥ−ＭＡＣアドレスの設定およびテーブル制御部２０９０により、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスに対応するＶＬＡＮＩＤを取得可能であり、フォワーディングテーブル格納部３４０の各テーブルを設定し、最適経路に沿って主信号データを転送することについては、第１の実施の形態で説明した各部の動作で実現可能である。
また、以上の説明では、受信したデータフレームのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスからＶＬＡＮＩＤを算出し、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００作成していたが、受信したＢＰＤＵフレームに基づいてＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００作成することも可能である。
（第３の実施の形態の効果）
このように、第３の実施の形態におけるノード構成、テーブル作成方法、データ転送方法によると、各端末間の転送を最短経路で転送することが可能であり、さらにそのために必要なＳＴＰツリーを識別するためのＶＬＡＮＩＤとルートノードのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスの対応付けを自動設定することが可能である。
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態では、ＥｏＥ技術において最適経路転送を実現するために、各エッジスイッチが、自ノードがルートノードとなるＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーを各々作成し、ネットワーク内の各スイッチが各々のＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーを識別するＶＬＡＮＩＤとそのＳＴＰ／ＲＳＴＰツリーのルートノードとなっているエッジスイッチのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとの対応付けを保持する。そして、ＥｏＥ技術におけるユーザ端末の宛先ＭＡＣアドレスに対応するＥｇｒｅｓｓエッジスイッチのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスを解決するためのラーニング機構を利用して、上記ＲＳＴＰツリーの識別のためのＶＬＡＮＩＤとＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとの対応付けを参照して、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスに対する出力ポートを設定する。
本実施の形態におけるフォワーディングテーブル更新手順の概要は、図４６のフローチャートに示す通りである。
各スイッチが、アンノウンフレームに対し、自身がルートノード（スイッチ）となるスパニングツリー上で学習フレームを送信する（ステップＥ−１）。
学習フレーム受信時に、取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレスに対応する出力ポートがルートポートに設定され、フォワーディングテーブルを更新する（ステップＥ−２）。
ＶＬＡＮＩＤ（スパニングツリープロトコルＩＤ）及び変更ポート情報（後述）により、ＳＴＰポート状態（後述）の変化を受信する（ステップＢ−１）。
対応テーブルを参照し、ステップＢ−１におけるＶＬＡＮＩＤに対応するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスを取得する（ステップＢ−２）。
ステップＢ−２で取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレスに対応する出力ポートを、スパニングツリープロトコルからの通知ポートに書き換えることによって、フォワーディングテーブルを更新する（ステップＢ−３）。
なお、本実施の形態におけるフレーム転送手順の概要は、第１の実施の形態におけるフレーム転送手順と同様であり、また、対応付け処理は不要であるので、説明を省略する。
上記フォワーディングテーブルの更新手順の詳しい内容については、以降の各構成要素とその動作の説明で明らかにする。
本実施の形態におけるノード構成を図２２に示す。
図２２は、第１の実施の形態において図３で示したノード構成に対して、ＳＴＰ制御部３８０とテーブル制御部３９０がＳＴＰ制御部２２８０とテーブル制御部２２９０に変更されており、その他の各部は図３と同じである。以降では、第１の実施の形態との差分となるＳＴＰ制御部２２８０とテーブル制御部２２９０について説明する。
最初にＳＴＰ制御部２２８０について説明する。
第１の実施の形態のＳＴＰ制御部３８０では、制御フレーム振分け部３７０から転送されたＢＰＤＵを受信し、そのＢＰＤＵの情報を元にＳＴＰポート状態更新を行ない、ＳＴＰポート状態管理テーブル１１００を更新すると共に、新たなＢＰＤＵを作成し、次ホップのノードにＢＰＤＵを転送するために制御フレーム振分け部３７０に新たなＢＰＤＵを転送していた。また、各ポートの中でポート状態が条件に合致したポート番号とＳＴＰツリーの識別子であるＶＬＡＮＩＤをテーブル制御部３９０に通知していた。
これに対して、本実施の形態のＳＴＰ制御部２２８０では、上記処理の中で、テーブル制御部３９０に対して通知するポート状態の条件が、ポート役割に関わらずＤｉｓｃａｒｄｉｎｇ状態でないポートと変更され、その条件に合致するポート番号とＳＴＰツリーの識別子であるＶＬＡＮＩＤを通知する。
続いてテーブル制御部２２９０について説明する。
第１の実施の形態のテーブル制御部３９０では、ＳＴＰ制御部３８０からＶＬＡＮおよびポート番号を受信すると、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００から通知されたＶＬＡＮに対応するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスを取得し、フォワーディングテーブル格納部３４０内のＭＡＣテーブル３４１に対して、取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮに対する出力ポートとして受信したポート番号を設定し、ブロードキャストテーブル３４３に対して、取得したＶＬＡＮに対するブロードキャスト出力ポートとして受信したポート番号を設定し、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２に対して、取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレスが関係するエントリに対するＶＬＡＮＩＤを設定していた。
これに対して、本実施の形態のテーブル制御部２２９０では、ＶＬＡＮ／ＥｏＥ−ＭＡＣ管理テーブル９００を持たず、上記処理の中でフォワーディングテーブル格納部３４０内のブロードキャストテーブル３４３に対して、取得したＶＬＡＮＩＤに対応する出力ポートを設定する処理のみを行なう。
本実施の形態ではこのような構成を持つノードによって、以降に説明する方法により、最適経路転送が行なわれる。各ノードにおけるテーブル設定方法が第１の実施の形態とは異なるため、以降では、各ノードでのテーブル内容とテーブル設定について説明する。
前提とするネットワークは第１の実施の形態と同様の図１のネットワークとし、端末Ｔ１と端末Ｔ３との間のフレーム転送を例にとって、本実施の形態の最短経路転送について説明する。
本実施の形態では、ユーザ端末の宛先ＭＡＣアドレスに対応するＥｇｒｅｓｓエッジスイッチのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスを解決するためのラーニング機構を利用して、ＶＬＡＮＩＤとＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとの対応付けを参照して、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスに対する出力ポートを設定するため、ラーニング機構について説明する。
以降の説明は、図２２のノード構成図と図２３〜２５のテーブル図を用いて行なう。
図１に適した説明をするために、ユーザ端末Ｔ１からユーザ端末Ｔ３へのフレーム転送の後で、ユーザ端末Ｔ３からユーザ端末Ｔ１へのフレーム転送が行なわれるものとする。
エッジスイッチＥ１は、図２３に示すＭＡＣテーブル２３０１、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２３０２、ブロードキャストテーブル２３０３を保持する。ここで、本実施の形態では、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２３０２はこれまでの構成に加えて、Ｆｌａｇフィールドを持ち、未学習時のブロードキャストフレームの送信を制御するものとする（図２５のエッジスイッチＥ３のＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２５０２も同様）。
エッジスイッチＥ１では、ポートｐ１においてユーザ端末Ｔ１からユーザ端末Ｔ３宛てのフレームとして図２６のイーサネット（Ｒ）フレーム２６００を受信すると、フレーム解析部３００において、入力フレームが通常のイーサネット（Ｒ）フレーム４３００であることを解析し、ヘッダ情報、フレーム種別情報、入力ポート情報をテーブルサーチ部３３０に通知し、フレーム全体またはペイロード部をフレーム書換部３１０に通知する。
テーブルサーチ部３３０はＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２３０２を参照して、宛先ＭＡＣアドレスｔ３に関するエントリが存在しないため、フレーム書換部３１０に対して、ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡ＝ブロードキャストまたはマルチキャスト、ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＳＡ＝自ノードＥｏＥ−ＭＡＣでのＥｏＥ−ＭＡＣヘッダカプセリングを指示し、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２３０２のＭＡＣアドレスフィールドにｔ３、Ｆｌａｇフィールドに１をセットする。
また、自ノードがルートノードとなるＲＳＴＰツリーのＶＬＡＮＩＤはｇ１であるため、フレーム書換部３１０に対してＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１のスタックも指示する。
また、ブロードキャストテーブル２３０３を参照し、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対するブロードキャスト転送ポート情報として、ポートｐ２、ｐ３を取得し、入力ポートを除いたポートｐ２、ｐ３をフレーム転送部３２０に通知する。
フレーム書換部３１０は、テーブルサーチ部３３０からの指示に従い、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダでカプセリングし、ＶＬＡＮＩＤを格納したＶＬＡＮタグをスタックしたフレームである図２７に示すＥｏＥブロードキャストフレーム２７００をフレーム転送部３２０に転送し、フレーム転送部３２０はテーブルサーチ部３３０から受信している出力ポートｐ２、ｐ３に対してＥｏＥブロードキャストフレーム２７００を出力する。
ラーニング処理としては、フレーム解析部３００は、フレーム書換部３１０、テーブルサーチ部３３０に情報通知すると共に、ＭＡＣラーニング部３５０に対し、ヘッダ情報とフレーム種別情報、入力ポート情報を通知する。
情報を受信したＭＡＣラーニング部３５０は、ＭＡＣテーブル２３０１を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡ＝ｔ１、ＶＬＡＮＩＤ＝０に対する受信ポートを検索し、エントリが存在しない場合は、ＭＡＣアドレスフィールドにＭＡＣ＿ＳＡ＝ｔ１を、ＶＬＡＮフィールドにＶＬＡＮＩＤ＝０を、出力ポートフィールドに受信ポートｐ１を格納する。なお、第１の実施の形態ではＭＡＣラーニング部３５０において、受信ポートがネットワーク側ポートの場合のＭＡＣラーニング処理を止める設定が可能だったが、第４の実施の形態では受信ポートに関わらずＭＡＣラーニング処理は行なわれる。
続いて、エッジスイッチＥ５の次ホップのコアスイッチＣ１について説明する。
コアスイッチＣ１は、図２４に示すＭＡＣテーブル２４０１、ブロードキャストテーブル２４０３を保持する。
エッジスイッチＥ１からＥｏＥブロードキャストフレーム２７００を受信したコアスイッチＣ１は、フレーム解析部３００において、入力フレームがＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００であることを解析し、ヘッダ情報、フレーム種別情報、入力ポート情報をテーブルサーチ部３３０に通知し、フレーム全体またはペイロード部をフレーム書換部３１０に通知する。
テーブルサーチ部３３０は宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスであることから、ブロードキャストテーブル２４０３を参照し、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対するブロードキャスト転送ポートｐ１、ｐ２、ｐ３を取得し、入力ポートを除いたポートｐ２、ｐ３をフレーム転送部３２０に通知する。また、フレーム書換部３１０に対してフレーム書換無しを通知する。
フレーム書換部３１０は、フレーム解析部３００から受信しているＥｏＥブロードキャストフレーム２７００に対し書換処理を行なわずにフレーム転送部３２０に転送する。
フレーム転送部３２０は、テーブルサーチ部３３０から受信している出力ポートｐ２、ｐ３に対してＥｏＥブロードキャストフレーム２７００を出力する。
ラーニング処理としては、フレーム解析部３００は、ＭＡＣラーニング部３５０に対し、ヘッダ情報とフレーム種別情報、入力ポート情報を通知し、情報を受信したＭＡＣラーニング部３５０は、ＭＡＣテーブル２４０１を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ１、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対する受信ポートを検索し、エントリが存在しない場合は、ＭＡＣアドレスフィールドにＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ１を、ＶＬＡＮフィールドにＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１を、出力ポートフィールドに受信ポートｐ１を格納する。
続いて、コアスイッチＣ１の次ホップのエッジスイッチＥ３について説明する。
エッジスイッチＥ３は、図２５に示すＭＡＣテーブル２５０１、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２５０２、ブロードキャストテーブル２５０３を保持する。
コアスイッチＣ１からＥｏＥブロードキャストフレーム２７００を受信したエッジスイッチＥ３は、フレーム解析部３００において、入力フレームがＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００であることを解析し、ヘッダ情報、フレーム種別情報、入力ポート情報をテーブルサーチ部３３０に通知し、フレーム全体またはペイロード部をフレーム書換部３１０に通知する。
テーブルサーチ部３３０は、宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスであることから、ブロードキャストテーブル２５０３を参照し、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対するブロードキャスト転送ポートｐ１、ｐ３を取得し、入力ポートを除いたポートｐ３をフレーム転送部３２０に通知し、フレーム書換部３１０には書換無しを指示する。
また、テーブルサーチ部３３０は、自ノードはエッジスイッチであるため、フレーム書換部３２０に対してＥｏＥ−ＭＡＣのデカプセリング処理（削除処理）とＶＬＡＮタグの削除処理を指示すると共に、ＭＡＣテーブル２５０１を参照して、ＭＡＣ＿ＤＡ＝ｔ３、ＶＬＡＮＩＤ＝０に対するエントリがないことを得るとブロードキャストテーブル２５０３を参照し、ＶＬＡＮＩＤ＝０に対するブロードキャスト転送ポート情報として、ポートｐ２を取得し、フレーム転送部３２０に通知する。
フレーム書換部３１０はフレーム解析部３００から受信しているフレームまたはペイロードに対して、テーブルサーチ部３３０から指示された通り、書換を行なわずにフレーム転送部３２０に転送すると共に、コピーしたもう一方のフレームに対してテーブルサーチ部３３０から指示されたＥｏＥ−ＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮタグの削除処理を行ない、フレーム転送部３２０に出力する。その結果、出力するフレームは図２６のイーサネット（Ｒ）フレーム２７００となる。
フレーム転送部３２０は、テーブルサーチ部３３０から受信している出力ポートｐ３に対してＥｏＥブロードキャストフレーム２７００を出力し、出力ポートｐ２に対してイーサネット（Ｒ）フレーム２６００を出力する。ここで説明したフレーム転送処理と並行して、ラーニング処理も行なっている。
フレーム解析部３００は、ＭＡＣラーニング部３５０およびＥｏＥ−ＭＡＣラーニング部３６０に対し、ヘッダ情報とフレーム種別情報、入力ポート情報を通知する。
情報を受信したＭＡＣラーニング部３５０は、ＭＡＣテーブル２５０１を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ１、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対する受信ポートを検索し、エントリが存在しない場合は、ＭＡＣアドレスフィールドにＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ１を、ＶＬＡＮフィールドにＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１を、出力ポートフィールドに受信ポートｐ１を格納する。
一方、情報を受信したＥｏＥ−ＭＡＣラーニング部３６０は、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２５０２を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡ＝ｔ１に対するＥｏＥ−ＭＡＣを検索し、エントリが存在しない場合は、ＭＡＣアドレスフィールドにＭＡＣ＿ＳＡ＝ｔ１を、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスフィールドにＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ１を、ＶＬＡＮフィールドにＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１を格納し、Ｆｌａｇフィールドに０をセットする。
その後、エッジスイッチＥ３から出力されたイーサネット（Ｒ）フレーム２６００はユーザ端末Ｔ３に到着する。
続いて、ユーザ端末Ｔ３がユーザ端末Ｔ１に対してフレームを転送する場合について説明する。
エッジスイッチＥ３では、ポートｐ２においてユーザ端末Ｔ３からユーザ端末Ｔ１宛てのフレームとして図１５のイーサネット（Ｒ）フレーム１５００を受信すると、フレーム解析部３００において、入力フレームが通常のイーサネット（Ｒ）フレーム４３００であることを解析し、ヘッダ情報、フレーム種別情報、入力ポート情報をテーブルサーチ部３３０に通知し、フレーム全体またはペイロード部をフレーム書換部３１０に通知する。
テーブルサーチ部３３０は、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２５０２の宛先ＭＡＣアドレスｔ１に対するエントリのＦｌａｇフィールドが０であるため、フレーム書換部３１０に対して、ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡ＝ブロードキャストまたはマルチキャスト、ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＳＡ＝自ノードＥｏＥ−ＭＡＣｅ３でのＥｏＥ−ＭＡＣヘッダカプセリングを指示し、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２５０２の宛先ＭＡＣアドレスｔ１に対するエントリのＦｌａｇフィールドに１をセットする。その結果、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２５０２はＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２５０５と更新される。また、自ノードがルートノードとなるＲＳＴＰツリーのＶＬＡＮＩＤはｇ３であるため、フレーム書換部３１０に対してＶＬＡＮＩＤ＝ｇ３のスタックも指示する。また、ブロードキャストテーブル２５０３を参照し、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ３に対するブロードキャスト転送ポートｐ１、ｐ３を取得し、入力ポートを除いたポートｐ１、ｐ３をフレーム転送部３２０に通知する（図２５において、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ３に対するブロードキャストポートは、図１に示していないエッジスイッチＥ３をルートノードとするＲＳＴＰツリーのポートから設定されている）。
フレーム書換部３１０は、テーブルサーチ部３３０からの指示に従い、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダでカプセリングし、ＶＬＡＮＩＤを格納したＶＬＡＮタグをスタックすることにより、送出フレームは図２８のＥｏＥブロードキャストフレーム２８００となる。
フレーム書換部はＥｏＥブロードキャストフレーム２８００をフレーム転送部３２０に転送し、フレーム転送部３２０はテーブルサーチ部３３０から受信している出力ポートｐ１、ｐ３に対してそのフレームを出力する。
ここで説明したフレーム転送処理と並行して、ラーニング処理も行なっている。
フレーム解析部３００は、ＭＡＣラーニング部３５０に対し、ヘッダ情報とフレーム種別情報、入力ポート情報を通知する。情報を受信したＭＡＣラーニング部３５０は、ＭＡＣテーブル２５０１を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡ＝ｔ３、ＶＬＡＮＩＤ＝０に対する受信ポートを検索し、エントリが存在しない場合は、ＭＡＣアドレスフィールドにＭＡＣ＿ＳＡ＝ｔ３を、ＶＬＡＮフィールドにＶＬＡＮＩＤ＝０を、出力ポートフィールドに受信ポートｐ２を格納する。その結果、ＭＡＣテーブル２５０１はＭＡＣテーブル２５０４となる。
続いて、エッジスイッチＥ３の次ホップのコアスイッチＣ１について説明する。エッジスイッチＥ３からＥｏＥブロードキャストフレーム２８００を受信したコアスイッチＣ１は、フレーム解析部３００において、入力フレームがＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００であることを解析し、ヘッダ情報、フレーム種別情報、入力ポート情報をテーブルサーチ部３３０に通知し、フレーム全体またはペイロード部をフレーム書換部１０１０に通知する。
テーブルサーチ部３３０は、宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスであることから、ブロードキャストテーブル２４０３を参照し、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ３に対するブロードキャスト転送ポートｐ１、ｐ２、ｐ３を取得し、入力ポートを除いたポートｐ１、ｐ３をフレーム転送部３２０に通知する。また、フレーム書換部３１０に対してフレーム書換無しを通知する。
フレーム書換部３１０は、フレーム解析部３００から受信しているＥｏＥブロードキャストフレーム２８００に対し書換処理を行なわずにフレーム転送部３２０に転送する。
フレーム転送部３２０は、テーブルサーチ部３３０から受信している出力ポートｐ１、ｐ３に対してＥｏＥブロードキャストフレーム２８００を出力する。
ラーニング処理としては、フレーム解析部３００は、ＭＡＣラーニング部３５０に対し、ヘッダ情報とフレーム種別情報、入力ポート情報を通知する。
情報を受信したＭＡＣラーニング部３５０は、ＭＡＣテーブル２４０１を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ３、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ３に対する受信ポートを検索し、エントリが存在しない場合は、ＭＡＣアドレスフィールドにＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ３を、ＶＬＡＮフィールドにＶＬＡＮＩＤ＝ｇ３を、出力ポートフィールドに受信ポートｐ２を格納する。この結果、ＭＡＣテーブル２４０１は、ＭＡＣテーブル２４０４に更新される。
続いて、コアスイッチＣ１の次ホップのエッジスイッチＥ１について説明する。
コアスイッチＣ１からＥｏＥブロードキャストフレーム２８００を受信したエッジスイッチＥ３は、フレーム解析部３００において、入力フレームがＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００であることを解析し、ヘッダ情報、フレーム種別情報、入力ポート情報をテーブルサーチ部３３０に通知し、フレーム全体またはペイロード部をフレーム書換部３１０に通知する。
テーブルサーチ部３３０は、宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスであるため、ブロードキャストテーブル２３０３を参照し、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ３に対するブロードキャスト転送ポートｐ２、ｐ３を取得し、入力ポートを除いたポートｐ３をフレーム転送部３２０に通知すると共に、フレーム書換部３１０に対し、書換無しを指示する。
また、テーブルサーチ部３３０は、自ノードがエッジスイッチであるため、フレーム書換部３２０に対してＥｏＥ−ＭＡＣのデカプセリング処理（削除処理）とＶＬＡＮタグの削除処理を指示すると共に、ＭＡＣテーブル２３０１を参照して、ＭＡＣ＿ＤＡ＝ｔ１、ＶＬＡＮＩＤ＝０に対する出力ポートとして、ポートｐ１を取得し、フレーム転送部３２０に通知する。
フレーム書換部３１０は、フレーム解析部３００から受信しているフレームまたはペイロードに対して、テーブルサーチ部３３０から指示された通り、書換を行なわずにフレーム転送部３２０に対して転送すると共に、コピーしたフレームに対してＥｏＥ−ＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮタグの削除処理を行ない、フレーム転送部３２０に出力する。その結果、出力するフレームは図１５のイーサネット（Ｒ）フレーム１５００となる。
フレーム書換部３１０は、イーサネット（Ｒ）フレーム１５００をフレーム転送部３２０に転送する。
フレーム転送部３２０は、テーブルサーチ部３３０から受信している出力ポートｐ３に対してＥｏＥブロードキャストフレーム２６００を出力し、出力ポートｐ１に対してイーサネット（Ｒ）フレーム１５００を出力する。
ここで説明したフレーム転送処理と並行して、ラーニング処理も行なっている。
フレーム解析部３００は、ＭＡＣラーニング部３５０およびＥｏＥ−ＭＡＣラーニング部３６０に対し、ヘッダ情報とフレーム種別情報、入力ポート情報を通知する。
情報を受信したＭＡＣラーニング部３５０は、ＭＡＣテーブル２３０１を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ３、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ３に対する受信ポートを検索し、エントリが存在しない場合は、ＭＡＣアドレスフィールドにＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ３を、ＶＬＡＮフィールドにＶＬＡＮＩＤ＝ｇ３を、出力ポートフィールドに受信ポートｐ２を格納する。その結果、ＭＡＣテーブル２３０１はＭＡＣテーブル２３０４に更新される。
一方、情報を受信したＥｏＥ−ＭＡＣラーニング部３６０は、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２３０２を参照して、受信したヘッダ情報のＭＡＣ＿ＳＡ＝ｔ３に対するＥｏＥ−ＭＡＣを検索し、情報が存在しない場合は、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスフィールドにＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＳＡ＝ｅ３を、ＶＬＡＮフィールドにＶＬＡＮＩＤ＝ｇ３を格納する。その結果、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２３０２はＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２３０５に更新される。
その後、エッジスイッチＥ１から出力されたイーサネット（Ｒ）フレーム１５００は、ユーザ端末Ｔ１に到着する。
（第４の実施の形態の効果）
以上説明したように、本実施の形態では、ユーザ端末の宛先ＭＡＣアドレスに対応するＥｇｒｅｓｓエッジスイッチのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスが不明の場合に送出するＥｏＥブロードキャストフレームに対して、ＩｎｇｒｅｓｓエッジスイッチがルートノードとなるＲＳＴＰツリーの識別子であるＶＬＡＮＩＤを格納したＶＬＡＮタグをスタックして、そのＲＳＴＰツリー上で送出することにより、ネットワーク内の各ノードは、そのフレームをそのＲＳＴＰツリーのルートポートで受信する。この時、ラーニング機構が動作し、ＭＡＣ＿ＳＡフィールドに格納されるＩｎｇｒｅｓｓエッジスイッチのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとＩｎｇｒｅｓｓエッジスイッチがルートノードとなるＲＳＴＰツリーのＶＬＡＮＩＤに対する出力ポートとして、そのＲＳＴＰツリーのルートポートが学習され、ＭＡＣテーブルに保持される。それ以降はこのＭＡＣテーブルに従ってフレーム転送されるため、フレームはＥｇｒｅｓｓエッジスイッチがルートノードとなるＲＳＴＰツリーのルートポート方向に転送される。これにより、最適経路上でフレーム転送することが可能となる。
なお、本実施の形態の方法に加えて、各エッジスイッチが自ノードのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスをＭＡＣ＿ＳＡとしたフレームを周期的に送出しても良い。この場合、ＥｏＥ−ＭＡＣアドレスに対する出力ポートの決定が早くできる可能性がある。
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態では、第１の実施の形態〜４において、ユーザ端末間でＶＰＮが組まれている場合のＥｏＥ網における最適経路転送について説明する。
図２９に前提とするネットワーク図を示す。
図２９は図１のネットワークにおいて、エッジスイッチＥ１のポートｐ１に接続する端末（図２９では端末Ｔ１のみ）とエッジスイッチＥ３のポートｐ２に接続する端末（図２９では端末Ｔ３のみ）がＶＰＮ＃Ａを形成している。ＶＰＮが組まれている場合、ＥｏＥフレームのフォーマットは図５２のＶＬＡＮタグ付きＥｏＥフレーム４６００となり、ＶＬＡＮタグフィールド５１１０にＶＰＮを識別するためにＶＰＮＩＤを格納する。この場合のＶＰＮＩＤは、ＶＬＡＮ空間においてＲＳＴＰツリーの識別用に割り当てるＶＬＡＮＩＤとＶＰＮＩＤが重ならないように設定する。
本実施の形態におけるフレーム転送処理手順テーブル設定処理手順及び対応付け処理手順の概要は、転送元ノードにおいてフレームにＶＰＮＩＤが付加され、宛先ノードにおいてこのＶＰＮＩＤが削除される点を除き、第１〜第４の実施の形態における各手順と同様なので、説明を省略する。
上記手順の詳しい内容については、以降の各構成要素とその動作の説明で明らかにする。
本実施の形態におけるノード構成を図３０に示す。
図３０は、第１の実施の形態において図３で示したノード構成に対して、フレーム書換部３１０がフレーム書換部３０１０に、テーブルサーチ部３３０がテーブルサーチ部３０３０に、フォワーディングテーブル格納部３４０がフォワーディングテーブル格納部３０４０に変更されており、その他の各部は図３と同じである。
なお、本実施の形態においてベースとするノード構成は、第１の実施の形態のノード構成（図３）だけでなく、第２〜第４の実施の形態のノード構成（図１７、２０、２２）でも、本実施の形態でＶＰＮを考慮する場合の転送処理は共通となる。
したがって、図３０におけるＳＴＰ制御部３８０とテーブル制御部３９０は、第２の実施の形態におけるＳＴＰ制御部１７８０とテーブル制御部１７９０でも構わないし、第３の実施の形態におけるＳＴＰ制御部３８０とテーブル制御部２０９０でも構わないし、第４の実施の形態におけるＳＴＰ制御部２２８０とテーブル制御部２２９０でも構わない。
以降では、第１の実施の形態との差分となるフレーム書換部３０１０、テーブルサーチ部３０３０、フォワーディングテーブル格納部３０４０を中心に説明する。
フレーム書換部３０１０は、フレーム解析部３００から受信した主信号データフレームに対して、テーブルサーチ部３０３０から指示があった場合に、フレームの書き換えを行なう。フレーム書き換えに関して、フレーム書換部３１０での処理との差分は以下の通りである。
フレーム書換部３１０において、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダでカプセリングし、ＶＬＡＮＩＤを格納したＶＬＡＮタグをスタックする場合に、フレーム書換部３０１０では、ＶＬＡＮタグの後にテーブルサーチ部３０３０から指示されたＶＰＮＩＤを格納したＶＬＡＮタグをスタックする。すなわち、２つのＶＬＡＮタグをスタックする。
この処理の後のＶＬＡＮタグ付きＥｏＥフレーム３６００のフォーマットを図３６に示す。
ＶＬＡＮタグ１フィールドには、ＲＳＴＰツリーの識別子であるＶＬＡＮ−ＩＤが格納され、ＶＬＡＮタグ２フィールドには、ＶＰＮＩＤが格納される。また、ヘッダ削除の際には、フレーム書換部３０１０は、フレーム３６００を対象としてヘッダ削除処理を行なうため、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダのデカプセリングと共に、ＶＬＡＮタグ１とＶＬＡＮタグ２の両方のタグを削除する。
フォワーディングテーブル格納部３０４０は、図３１に示すように、図４のフォワーディングテーブル格納部３４０に対して、ＶＰＮＩＤを解決するためのＶＰＮ管理テーブル３０４６が追加される。
ＶＰＮ管理テーブル３０４６は、ＶＰＮ設定がポートベースである場合は、図３２に示すように、ポートに対するＶＰＮＩＤを管理するポート／ＶＰＮテーブル３０４６１を保持するとともに、図３３に示すＶＰＮＩＤに対するポートを管理するＶＰＮ／ポートテーブル３０４６２も合わせて保持する。
また、ＶＰＮ設定がポートとＶＬＡＮＩＤで管理される場合もある。
この場合のＶＰＮ管理テーブル３０４６は、図３４に示すように、ポートとＶＬＡＮＩＤに対するＶＰＮＩＤを管理するポート／ＶＰＮテーブル３０４６３を保持するとともに、図３５に示すように、ＶＰＮＩＤとＶＬＡＮに対するポートを管理するＶＰＮ／ポートテーブル３０４６４も合わせて保持する。
テーブルサーチ部３０３０は、フレーム解析部３００から受信したヘッダ情報とフレーム種別情報、入力ポート情報を基にフォワーディングテーブル格納部３０４０を参照して出力ポート情報とフレーム書き換え情報を取得する。
以下に、テーブルサーチ部３３０の処理との差分を説明する。
（１）フレーム種別情報が、イーサネット（Ｒ）フレーム４３００またはＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレーム４５００であり、入力ポートがユーザ端末側ポートである場合、ＶＰＮ管理テーブル３０４６のポート／ＶＰＮテーブル３０４６１または３０４６３を参照して、ＶＰＮＩＤを取得すると共に、フォワーディングテーブル格納部３０４０のＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２を参照して、ＭＡＣ＿ＤＡに対するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスおよび付加するＶＬＡＮタグに格納するＶＬＡＮＩＤを取得する。
ここで、（１−１）対象エントリが存在した場合は、フレーム書換部３０１０に対して、取得したＶＰＮＩＤとＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮＩＤを通知し、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダのカプセリングおよびＶＰＮＩＤとＶＬＡＮＩＤとを格納したＶＬＡＮタグのスタックを指示する。また、フォワーディングテーブル格納部３０４０のＭＡＣテーブル３４１を参照して、取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮに対する出力ポート情報を取得する。ここで対象エントリが存在した場合は、フレーム転送部３２０に出力ポート情報を通知する。逆に対象エントリが存在しない場合は、ブロードキャストテーブル３４３を参照し、ＶＬＡＮに対するブロードキャスト転送ポート情報を取得し、入力ポートを除いたポート情報をフレーム転送部３２０に通知する。
（１−２）ＭＡＣ−ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２に対象エントリが存在しない場合は、フレーム書換部３０１０に対して、ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡ＝ブロードキャストまたはマルチキャスト、ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＳＡ＝自ノードＥｏＥ−ＭＡＣでのＥｏＥ−ＭＡＣヘッダカプセリングを指示する。また、ＶＬＡＮＩＤとＶＰＮＩＤをそれぞれ格納したＶＬＡＮタグのスタックを指示する。また、フォワーディングテーブル格納部３０４０のブロードキャストテーブル３４３を参照し、ＶＬＡＮＩＤに対するブロードキャスト転送ポート情報を取得し、入力ポートを除いたポート情報をフレーム転送部３２０に通知する。
（２）フレーム種別情報が、ＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４４００またはＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００であり、入力ポートがネットワーク側のポートで、宛先ＭＡＣアドレス（ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡアドレス）が自ノードアドレスの場合、以下の処理を行なう。
（２−２）宛先ＭＡＣアドレス（ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡアドレス）が自ノードアドレスの場合、ＶＰＮ管理テーブル３０４６のＶＰＮ／ポートテーブル３０４６２または３０４６４を参照して、出力ポートを取得する。
（２−２−１）ここで対象エントリが存在した場合は、フレーム転送部１０２０に出力ポート情報を通知するとともに、フレーム書換部３０１０に対しＥｏＥ−ＭＡＣヘッダとＶＬＡＮタグ１、２の削除を指示する。
（２−２−２）一方、対象エントリが存在しない場合、ブロードキャストテーブル３４３を参照し、ＶＬＡＮＩＤに対するブロードキャスト転送ポート情報を取得し、入力ポートを除いたポート情報をフレーム転送部３２０に通知するとともに、フレーム書換部３０１０に対しＥｏＥ−ＭＡＣヘッダとＶＬＡＮタグ１、２の削除を指示する。
（第５の実施の形態の効果）
以上説明したノード構成により、図２９のネットワークにおいて、ＶＰＮを考慮しながら、最適経路での転送を行なうことができる。
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態では、ユーザ端末間でＶＰＮが組まれている場合の他の最適経路転送について説明する。
第５の実施の形態では、アンノウンフレームなどのブロードキャストフレームが、ＶＰＮに属する端末が接続されていない経路上にも流れていた。これに対して、本実施の形態ではＶＰＮに閉じた経路を定義し、第１〜第４の実施の形態で設定される最適経路と併用する。
ブロードキャストフレーム、マルチキャストフレームに対してはＶＰＮ内経路で転送し、宛先が特定されるユニキャストフレームに対しては最適経路で転送するよう使用経路を切り替える。
これにより、ユニキャストフレームを最適経路で転送しつつ、ブロードキャスト／マルチキャストフレームは同一ＶＰＮに閉じた転送を行うことができる。
図３７に本実施の形態のブロードキャスト転送用経路図を示す。
ＶＰＮ＃Ａが設定されていた図２９に対して、ＶＰＮ＃Ａに属するユーザ端末間でブロードキャスト転送する際の転送経路として、図３７に示すように、エッジスイッチＥ１とエッジスイッチＥ３との間をコアスイッチＣ１経由で接続する経路を設定する。本転送経路は、ネットワーク管理者、またはサーバによって手動設定されるものとする。
ブロードキャストフレームを本経路上で転送することにより、ＶＰＮ＃Ａに関係ないスイッチに対してフレームが届くことはなく、効率的かつセキュアな転送が可能となる。
本実施の形態におけるブロードキャストフレーム転送処理手順の概要は、図４７のフローチャートに示す通りである。
各スイッチが、ブロードキャストフレームを受信する（ステップＦ−１）。
フォワーディングテーブルを参照して、ステップＦ−１で受信したブロードキャストフレームのＶＬＡＮタグに格納されたＶＰＮＩＤに対応する出力ポートを取得する（ステップＦ−２）。
ステップＦ−２で取得したポートからフレームを送信する（ステップＦ−３）。
なお、本実施の形態によるユニキャストフレームの転送時におけるフレーム転送処理手順及びテーブル設定処理手順は、第１〜第３の実施の形態における各手順と同様であるので、説明を省略する。
上記ブロードキャストフレーム転送処理手順の詳しい内容については、以降の各構成要素とその動作の説明で明らかにする。
本実施の形態におけるノード構成を図３８に示す。
図３８は、第５の実施の形態において図３０で示したノード構成に対して、フレーム書換部３０１０がフレーム書換部３８１０に、テーブルサーチ部３０３０がテーブルサーチ部３８３０に、フォワーディングテーブル格納部３０４０がフォワーディングテーブル格納部３８４０に変更されており、その他の各部は図３０と同じである。
以降では、第５の実施の形態との差分となるフレーム書換部３８１０、テーブルサーチ部３８３０、フォワーディングテーブル格納部３８４０を中心に説明する。
フレーム書換部３８１０は、フレーム解析部３００から受信した主信号データフレームに対して、テーブルサーチ部３８３０から指示があった場合に、フレームの書き換えを行なう。
フレーム書き換えに関して、フレーム書換部３０１０での処理との差分は以下の通りである。
フレーム書換部３８１０の処理は、フレーム書換部３０１０に対して、ブロードキャストフレームに対する処理が異なる。フレーム書換部３０１０では、ユニキャストフレーム、ブロードキャストフレーム共に、ＥｏＥヘッダのカプセリング処理と共に、ＲＳＴＰツリーの識別子（ＶＬＡＮＩＤ）を格納したＶＬＡＮタグとＶＰＮＩＤを格納したＶＬＡＮタグの２つのタグをスタックしていたのに対し、フレーム書換部３８１０ではブロードキャストフレームに対しては、ＥｏＥヘッダのカプセリング処理と共に、ＶＰＮＩＤを格納したＶＬＡＮタグのみをスタックする。ヘッダ削除の際には、フレーム書換部３８１０はブロードキャストフレームに対しては、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダのデカプセリングと共に、ＶＰＮＩＤを格納したＶＬＡＮタグを削除する。
続いて、フォワーディングテーブル格納部３８４０は、図３０のフォワーディングテーブル格納部３０４０と保持するテーブルは同じだが、ブロードキャストテーブル３４３の設定方法が異なる。
ブロードキャストテーブル３４３は、フォワーディングテーブル格納部３８４０では、ＳＴＰ制御部３８０の情報をもとにテーブル制御部３９０を経由して設定されていたのに対して、フォワーディングテーブル格納部３８４０では、設定制御部３９５を介して設定される。設定内容としては、ＶＰＮＩＤに対して、そのＶＰＮＩＤに関係あるスイッチのみを経由する経路を決定し、その経路上にあるポートを設定する。
その他のテーブル（ＭＡＣテーブル３４１、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２、ＶＰＮ管理テーブル３０４６）については、フォワーディングテーブル格納部３０４０と同様に保持する。
テーブルサーチ部３８３０の処理は、ブロードキャストフレームの扱いに関してテーブルサーチ部３０３０と異なる。
テーブルサーチ部３０３０の処理との差分は以下の通りである。
（１）フレーム種別情報が、イーサネット（Ｒ）フレーム４３００またはＶＬＡＮタグ付きイーサネット（Ｒ）フレーム４５００であり、入力ポートがユーザ端末側ポートである場合、ＶＰＮ管理テーブル３０４６のポート／ＶＰＮテーブル３０４６１または３０４６３を参照して、ＶＰＮＩＤを取得すると共に、フォワーディングテーブル格納部３８４０のＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２を参照して、ＭＡＣ＿ＤＡに対するＥｏＥ−ＭＡＣアドレスおよび付加するＶＬＡＮタグに格納するＶＬＡＮＩＤを取得する。ここで、（１−１）対象エントリが存在した場合は、フレーム書換部３８１０に対して、取得したＶＰＮＩＤとＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮＩＤを通知し、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダのカプセリングおよびＶＰＮＩＤとＶＬＡＮＩＤをそれぞれ格納したＶＬＡＮタグのスタックを指示する。また、フォワーディングテーブル格納部３８４０のＭＡＣテーブル３４１を参照して、取得したＥｏＥ−ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮに対する出力ポート情報を取得する。ここで対象エントリが存在した場合は、フレーム転送部３２０に出力ポート情報を通知する。逆に対象エントリが存在しない場合は、スタックするＶＬＡＮタグをＶＰＮＩＤを格納するタグのみとし、ブロードキャストテーブル３４３を参照し、ＶＰＮＩＤに対するブロードキャスト転送ポート情報を取得し、入力ポートを除いたポート情報をフレーム転送部３２０に通知する。
（１−２）ＭＡＣ−ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル３４２に対象エントリが存在しない場合は、フレーム書換部３８１０に対して、ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡ＝ブロードキャストまたはマルチキャスト、ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＳＡ＝自ノードＥｏＥ−ＭＡＣでのＥｏＥ−ＭＡＣヘッダカプセリングを指示する。また、ＶＰＮＩＤを格納したＶＬＡＮタグのスタックを指示する。また、フォワーディングテーブル格納部３８４０のブロードキャストテーブル３４３を参照し、ＶＰＮＩＤに対するブロードキャスト転送ポート情報を取得し、入力ポートを除いたポート情報をフレーム転送部３２０に通知する。
（２）フレーム種別情報が、ＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４４００またはＶＬＡＮタグ付きＥｏＥ−ＭＡＣフレーム４６００であり、入力ポートがネットワーク側のポートで、宛先ＭＡＣアドレス（ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡアドレス）が自ノードアドレスの場合、以下の処理を行なう。
（２−２）宛先ＭＡＣアドレス（ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡアドレス）が自ノードアドレスの場合、ＶＰＮ管理テーブル３０４６のＶＰＮ／ポートテーブル３０４６２または３０４６４を参照して、出力ポートを取得する。
（２−２−１）ここで対象エントリが存在した場合は、フレーム転送部３２０に出力ポート情報を通知するとともに、フレーム書換部３８１０に対しＥｏＥ−ＭＡＣヘッダとＶＬＡＮタグ１、２の削除を指示する（ブロードキャストフレームの場合、削除するのは、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダとＶＬＡＮタグである）。
（２−２−２）一方、対象エントリが存在しない場合、ブロードキャストテーブル３４３を参照し、ＶＬＡＮＩＤに対するブロードキャスト転送ポート情報を取得し、入力ポートを除いたポート情報をフレーム転送部３２０に通知するとともに、フレーム書換部３８１０に対しＥｏＥ−ＭＡＣヘッダとＶＬＡＮタグ１、２の削除を指示する（ブロードキャストフレームの場合、削除するのは、ＥｏＥ−ＭＡＣヘッダとＶＬＡＮタグである）。
以上説明したノード構成のスイッチで構成される図２９、３７のネットワークにおけるＶＰＮを考慮したユニキャストフレーム、ブロードキャストフレームの転送例について、以下に説明する。
ユーザ端末Ｔ１、Ｔ３間の転送で、図３７においてユーザ端末Ｔ１からブロードキャスト転送される例、図２９においてユーザ端末Ｔ３からＴ１へユニキャスト転送される例を説明する。
経路上のエッジスイッチＥ１、コアスイッチＣ１、エッジスイッチＥ３が有するテーブルについては、ＭＡＣテーブル、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブルについては、図２３〜２５で示したものを用いる。すなわち、エッジスイッチＥ１はＭＡＣテーブル２３０４、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２３０５を、コアスイッチＣ１はＭＡＣテーブル２４０４を、エッジスイッチＥ３はＭＡＣテーブル２５０４、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２５０５を保持している。
また、ブロードキャストテーブルとＶＰＮ管理テーブルについては、図３９にまとめた。
エッジスイッチＥ１はブロードキャストテーブル３９０１、ポート／ＶＰＮテーブル３９０２、ＶＰＮ／ポートテーブル３９０３を、コアスイッチＣ１はブロードキャストテーブル３９１１を、エッジスイッチＥ３はブロードキャストテーブル３９２１、ポート／ＶＰＮテーブル３９２２、ＶＰＮ／ポートテーブル３９２３を保持している。各々のブロードキャストテーブル３９０１、３９１１、３９２１においては、ＶＰＮＩＤ＝Ａに対するエントリが新たに設定されている。
以降の説明では、各スイッチ内部の詳細説明はこれまでの実施の形態で繰り返して説明しているため、ポイントのみを説明する。
まず、図３７においてユーザ端末Ｔ５からブロードキャスト転送される例である。
ユーザ端末Ｔ５からフレームを受信したエッジスイッチＥ５は、受信フレームをブロードキャスト転送処理すると判定した場合、ポート／ＶＰＮテーブル４６０１を参照して入力ポート＝ｐ１に対するＶＰＮＩＤ＝Ａを取得し、ブロードキャストテーブル４６００を参照してＶＰＮＩＤ＝Ａに対する出力ポート＝ｐ２を取得し、ＥｏＥヘッダのカプセリング処理とＶＰＮＩＤ＝Ａを格納したＶＬＡＮタグスタック処理を行なって、ポートｐ２にフレームを転送する。
この際のＥｏＥブロードキャストフレームのフォーマットは図４０の通りである。
エッジスイッチＥ１からフレームを受信したコアスイッチＣ１は、ブロードキャストテーブル３９１１を参照してＶＬＡＮＩＤ＝Ａに対する出力ポート＝ｐ１、２を取得し、入力ポート以外のポートｐ２に対しフレームを転送する。
コアスイッチＣ１からフレームを受信したエッジスイッチＥ３は、ブロードキャストテーブル３９２１を参照してＶＬＡＮＩＤ＝Ａに対する出力ポートが入力ポート＝ｐ１以外にないため、ＶＰＮ／ポートテーブル３９２３を参照してＶＰＮＩＤ＝Ａに対する出力ポート＝ｐ２を取得して、ＥｏＥヘッダとＶＬＡＮタグの削除処理を行なったうえで、ポートｐ２にフレームを転送する。
以上の処理により、ＶＰＮ＃Ａが接続するエッジスイッチ間の最短の経路のみでブロードキャスト転送が可能である。
続いて、図２９においてユーザ端末Ｔ３からＴ１へユニキャスト転送される例である。
ユーザ端末Ｔ３からユーザ端末Ｔ１宛てのフレームを受信したエッジスイッチＥ３は、ＭＡＣ／ＥｏＥ−ＭＡＣテーブル２５０５を参照して、ＭＡＣ＿ＤＡ＝ｔ１に対するＥｏＥ−ＭＡＣ＝ｅ１、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１を取得し、ＭＡＣテーブル２５０４を参照して、ＭＡＣ＝ｅ１（ＥｏＥ−ＭＡＣ＝ｅ１）、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対する出力ポートとしてポートｐ１を取得する。また、ポート／ＶＰＮテーブル３９２２を参照して入力ポート＝ｐ２に対するＶＰＮＩＤ＝Ａを取得する。そして、ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡ＝ｅ１、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１、ＶＰＮＩＤ＝Ａのヘッダ付加処理を行なって、ポートｐ１にフレームを転送する。この際のＥｏＥフレームのフォーマットは図４１の通りである。
エッジスイッチＥ１からフレームを受信したコアスイッチＣ１は、ＭＡＣテーブル２４０４を参照してＭＡＣ＿ＤＡ＝ｅ１、ＶＬＡＮＩＤ＝ｇ１に対する出力ポート＝ｐ１を取得し、ポートｐ１に対しフレームを転送する。
コアスイッチＣ１からフレームを受信したエッジスイッチＥ３は、ＥｏＥ−ＭＡＣ＿ＤＡ＝ｅ１が自ノードＥｏＥ−ＭＡＣと等しいため、ＶＰＮ／ポートテーブル３９０３を参照してＶＰＮＩＤ＝Ａに対する出力ポート＝ｐ１を取得して、ＥｏＥヘッダと２つのＶＬＡＮタグの削除処理を行なったうえで、ポートｐ１にフレームを転送する。
以上の処理により、ＶＰＮ＃Ａが接続するエッジスイッチ間の最短の経路上でユニキャスト転送が可能である。
（第６の実施の形態の効果）
このようにして、本発明のノードから構成されるネットワークにおけるデータ転送方法では、エッジスイッチがルートノードとなるスパニングツリーをそのエッジスイッチへの転送経路とするために、エッジスイッチのＥｏＥ−ＭＡＣアドレスとツリーの識別子であるＶＬＡＮＩＤの対応付けを解決保持することにより、全てのエッジスイッチ間で最短経路が形成され、全ユーザ端末間において最短経路で転送することが可能である。これにより、ネットワーク内でのトラヒックの偏りをなくし、輻輳発生の可能性を低下させることが可能であり、ネットワーク帯域を効率的に利用することができる。
また、本実施の形態によると、ユニキャスト転送、ブロードキャスト転送共に、最短経路上での転送が可能になると共に、ブロードキャスト転送においては同一ＶＰＮに所属するユーザ端末間のトラヒックがＶＰＮとは関係のない経路上に転送されるのを防ぎ、ＶＰＮ所属エッジスイッチ間経路のみで転送されるため、ネットワーク帯域の効率化を図ることができる。また、同一ＶＰＮ外にＶＰＮトラヒックが流れないことより、セキュリティの面でも効果がある。(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of a physical network configuration to which the present invention is applied.
The edge switches (nodes) E1, E2, E3, and E4 in FIG. 1 are switches that support EoE technology, and the core switches (nodes) C1 and C2 are switches that support existing Ethernet (R) technology. In addition to the functions, the functions according to the present invention are provided. Each switch has the following connection form.
Edge switch E1 port p3 and edge switch E2 port p1, Edge switch E1 port p2 and core switch C1 port p1, Core switch C1 port p2 and edge switch E3 port p1, Edge switch E3 port p3 and edge Port p2 of switch E4, port p1 of edge switch E4 and port p3 of core switch C2, port p1 of core switch C2 and port p2 of edge switch E2, port p3 of core switch C1 and port p2 of core switch C2 are connected to each other Has been.
Each edge switch is connected to a user terminal as follows.
User terminal T1 is connected to port p1 of edge switch E1, user terminal T2 is connected to port p3 of edge switch E2, user terminal T3 is connected to port p2 of edge switch E3, and user terminal T4 is connected to port p3 of edge switch E4.
As a typical example of frame transfer in such a network, Ethernet (R) frames transmitted from user terminals T1 to T4 are encapsulated into EoE-MAC frames in edge switches E1 to E4, and in core switches C1 and C2, It is assumed that transfer is performed using the EoE-MAC address, and the encapsulation of the EoE-MAC frame is canceled in the edge switches E1 to E4 on the destination user terminal side and transferred to the destination user terminals T1 to T4.
In the first embodiment of the present invention, each of the edge switches E1 to E4 creates a spanning tree based on STP / RSTP in which the own node is a root node in order to realize optimum path forwarding in the EoE technology, Each switch in the network holds a correspondence between a VLAN ID for identifying a spanning tree based on each STP / RSTP and the EoE-MAC addresses of the edge switches E1 to E4 that are the root nodes of the spanning tree.
Then, an STP control unit, which will be described later, sets an output port for the EoE-MAC address with reference to the association based on the port information of the spanning tree based on STP / RSTP.
The outline of the operation in the present embodiment will be described below with reference to FIGS.
The outline of the frame transfer procedure in the switch of this embodiment is as shown in the flowchart of FIG.
An EoE-MAC frame with a VLAN tag is received (step A-1).
An EoE-MAC address indicating a node to which the destination terminal is connected and a VLAN ID indicating a spanning tree having the node to which the destination terminal is connected as a root node are obtained, and a forwarding table (described later) is referred to. An output port corresponding to the MAC address and VLANID is acquired (step A-2).
An EoE-MAC frame with a VLAN tag is output from the output port acquired in step A-2 (step A-3).
In the node to which the source terminal is connected, the destination terminal is connected to the EoE-MAC address indicating the node to which the source terminal is connected, the EoE-MAC address indicating the node to which the destination terminal is connected. VLANID indicating a spanning tree having a node as a root node and each field (destination EoE-MAC address field, source EoE-MAC address field, VLAN tag) of an Ethernet frame with a VLAN tag received from the source terminal Field).
In the node to which the destination terminal is connected, the destination EoE-MAC address field, the source EoE-MAC address field, the VLAN tag, etc. are deleted from the received frame, and the source terminal MAC address and destination terminal are deleted. The MAC address is acquired and this frame is transmitted to the destination terminal.
The outline of the forwarding table update procedure in the present embodiment is as shown in the flowchart of FIG.
Each switch receives a VLAN ID (spanning tree protocol ID) and changed port information (described later) when the STP port state (described later) is changed (step B-1).
With reference to the correspondence table, the EoE-MAC address corresponding to the VLAN ID in Step B-1 is acquired (Step B-2).
The forwarding table is updated by rewriting the output port corresponding to the EoE-MAC address acquired in step B-2 to the notification port from the spanning tree protocol (step B-3).
Detailed contents of the frame transfer procedure and the forwarding table update procedure will be clarified in the following description of each component and its operation.
The configurations of the edge switches E1 to E4 and the core switches C1 and C2 will be described with reference to FIG.
2 is a configuration diagram common to the edge switches E1 to E4 and the core switches C1 and C2.
The switch 200 includes PHY (PHYsical) 211, 212, 213, and 214, MAC (Media Access Control) 221, 222, 223, and 224, a frame switching unit 230, a memory 240, a CPU 250, and a console I / O 260.
PHYs 211, 212, 213, and 214 are interfaces for executing access in the physical layer that is the lowest layer of the OSI reference model, and MACs 221, 222, 223, and 224 are lower sublayers of the data link layer of the OSI reference model This is an interface for executing access at the MAC layer.
PHYs 211, 212, 213, and 214 are connected to IFs (interface units) 201, 202, 203, and 204, and MACs 221, 222, 223, and 224 are connected to PHYs 211, 212, 213, and 214, A frame switching unit 230 is connected to 223 and 224.
Ethernet (R) frames input from the IFs 201, 202, 203, and 204 are input to the frame switching unit 230 via the PHYs 211, 212, 213, and 214 and the MACs 221, 222, 223, and 224, respectively. , The appropriate output IF is determined by the operation described later, and is output to the IFs 201, 202, 203, and 204 via the MACs 221, 222, 223, and 224 and the PHYs 211, 212, 213, and 214, respectively.
The CPU 250 and the memory 240 store a program for controlling the operation of the frame switching unit 230 and necessary data, and give a control instruction to the frame switching 230. The console I / O 260 is an external interface related to setting management for each unit in the apparatus.
The switch 200 of the present invention can be realized in software by executing a program for executing the above-described components by the CPU 250 of the computer processing apparatus as well as realizing the operation in hardware. . This program is stored in a memory 240 that is a recording medium such as a magnetic disk or a semiconductor memory, loaded from the memory 240 to the CPU 250, and controls its operation, thereby realizing each function of each component described above.
FIG. 3 shows a detailed configuration of the frame switching unit 230.
The frame switching unit 230 includes a frame analysis unit 300, a frame rewriting unit 310, a frame transfer unit 320, a table search unit 330, a forwarding table storage unit 340, a MAC learning unit 350, an EoE-MAC learning unit 360, a control frame distribution unit 370, An STP control unit 380, a table control unit 390, and a setting control unit 395 are configured.
As described above, the frame switching unit 230 has a function of determining an output IF of the Ethernet (R) frame input from the MACs 221 to 224 and transferring the output IF to the MACs 221 to 224 connected to a predetermined IF.
When the switch 200 is the edge switches E1 to E4, the Ethernet (R) frame 4300 in FIG. 49 or the Ethernet (R) frame 4500 with a VLAN tag in FIG. 51 is input as the input / output frame type, and the EoE frame 4400 in FIG. Alternatively, an EoE frame 4600 with a VLAN tag is output.
Alternatively, an EoE frame 4400 or an EoE frame 4600 with a VLAN tag is input, and an Ethernet (R) frame 4300 or an Ethernet (R) frame 4500 with a VLAN tag is output. Alternatively, both the input / output frames may be an EoE frame 4400 or an EoE-MAC frame 4600 with a VLAN tag.
When the switch 200 is the core switches C1 and C2, the input / output frame type is the EoE frame 4400 or the EoE frame 4600 with the VLAN tag for both the input / output frames.
Hereinafter, each component of the frame switching unit 230 will be described.
The frame analysis unit 300 analyzes frames input from the MACs 221 to 224, and performs a normal Ethernet (R) frame 4300, an Ethernet (R) frame 4500 with a VLAN tag, an EoE-MAC frame 4400, or an EoE-MAC frame with a VLAN tag. In the case of a 4600 main signal data frame, header information, frame type information, and input port information are transferred to the table search unit 330 and the MAC learning unit 350.
Here, when the input frame is the EoE-MAC frame 4400 or the EoE-MAC frame 4600 with a VLAN tag, the above information is also transferred to the EoE-MAC learning unit 360. Also, the entire frame or payload portion is transferred to the frame rewriting unit 310.
When the input frame is a control frame such as a BPDU, the entire frame is transferred to the control frame distribution unit 370.
The frame rewriting unit 310 rewrites the main signal data frame received from the frame analysis unit 300 when instructed by the table search unit 330. As frame rewriting, an Ethernet (R) frame 4300 or an Ethernet (R) frame 4500 with a VLAN tag is encapsulated with an EoE-MAC header, and a VLAN tag storing a VLAN ID instructed from the table search unit 330 is stacked. The EoE-MAC frame 4600 with a VLAN tag may be rewritten.
Alternatively, there is another example of encapsulation in the EoE-MAC header for the Ethernet (R) frame 4300 or the Ethernet (R) frame 4500 with the VLAN tag.
For an input frame, an EoE-MAC header is formed with EoE-MAC_DA (destination address) of the EoE-MAC header as a broadcast address or multicast address and EoE-MAC_SA (source address) as the EoE-MAC address of the own node In some cases, encapsulation is performed using the EoE-MAC header, and a VLAN tag storing the VLAN ID instructed from the table search unit 330 is stacked and rewritten to an EoE-MAC frame 4600 with a VLAN tag.
Alternatively, the EoE-MAC header is decapsulated from the EoE-MAC frame 4400 or the EoE-MAC frame 4600 with the VLAN tag, the VLAN tag is deleted, and the Ethernet (R) frame 4300 or the Ethernet with the VLAN tag (R ) The frame 4500 may be rewritten.
After rewriting any of the above or when rewriting is unnecessary, the frame is transferred to the frame transfer unit 320 after receiving the frame from the frame analysis unit 300.
For the main signal data frame, the frame transfer unit 320 transfers the main signal data frame received from the frame rewriting unit 310 to the MACs 221 to 224 corresponding to the output ports received from the table search unit 330.
Regarding the control frame, the frame transfer unit 320 transfers the control frame received from the control frame distribution unit 370 to the MACs 221 to 224 corresponding to the output ports that simultaneously receive the control frame.
The table search unit 330 refers to the forwarding table storage unit 340 based on the header information, frame type information, and input port information received from the frame analysis unit 300, and acquires output port information and frame rewrite information.
Hereinafter, processing according to the frame identification information of the table search unit 330 will be described.
(1) When the frame type information is an Ethernet (R) frame 4300 or an Ethernet (R) frame 4500 with a VLAN tag and the input port is a user terminal side port, the MAC / EoE-MAC table of the forwarding table storage unit 340 Referring to FIG. 342 (FIG. 4, which will be described later), an EoE-MAC address for MAC_DA and a VLAN ID stored in a VLAN tag to be added are acquired.
(1-1) If the target entry exists in the MAC / EoE-MAC table 342, the frame rewriting unit 310 is notified of the acquired EoE-MAC address and the VLAN ID stored in the VLAN tag, and the EoE-MAC Indicates header encapsulation and VLAN tag stacking. In addition, referring to the MAC table 300 of the forwarding table storage unit 340, the acquired EoE-MAC address and output port information for the VLAN are acquired. If there is a target entry, the frame transfer unit 320 is notified of the output port information.
(1-2) If there is no target entry in the MAC / EoE-MAC table 342, EoE-MAC_DA = broadcast or multicast to the frame rewriting unit 310, EoE-MAC_SA = EoE-in its own node EoE-MAC Instructs MAC header encapsulation. Further, the broadcast table 343 of the forwarding table storage unit 340 is referred to, broadcast transfer port information is acquired, and port information excluding input ports is notified to the frame transfer unit 320.
(2) If the frame type information is the EoE-MAC frame 4400 or the EoE-MAC frame 4600 with a VLAN tag and the input port is a network side port, whether the destination MAC address (EoE-MAC_DA address) is the local node address The operation differs depending on the other node address.
(2-1) In the case of another node address, the destination MAC address (EoE-MAC_DA address) and the output port for the VLAN are acquired with reference to the MAC table 341 of the forwarding table storage unit 340.
(2-1-1) Here, when the target entry exists, the frame transfer unit 320 is notified of the output port information and the frame rewriting unit 310 is notified of the absence of frame rewriting.
(2-1-2) On the other hand, when there is no target entry, the broadcast table 343 is referred to, broadcast transfer port information is acquired, port information excluding input ports is notified to the frame transfer unit 320, and frame rewriting is performed. Notify unit 310 that there is no frame rewriting.
(2-2) When the destination MAC address (EoE-MAC_DA address) is the local node address, the MAC table 341 of the forwarding table storage unit 340 is referred to, and output ports for MAC_DA and VLAN are acquired.
(2-2-1) If the target entry exists, the output port information is notified to the frame transfer unit 320, and the frame rewrite unit 310 is instructed to delete the EoE-MAC header.
(2-2-2) On the other hand, when the target entry does not exist, the broadcast table 343 is referred to, broadcast transfer port information is acquired, port information excluding input ports is notified to the frame transfer unit 320, and frame rewriting is performed. The unit 310 is instructed to delete the EoE-MAC header.
The forwarding table storage unit 340 includes various tables that store information for transferring frames. The table includes a MAC table 341 for resolving the output port from the MAC address and VLANID, a MAC / EoE-MAC table 342 for resolving the VLANID stored in the VLAN tag to be added from the MAC address to the EoE-MAC address, and broadcast from the VLANID. There is a broadcast table 343 that resolves output ports.
FIG. 4 is a configuration example of the forwarding table storage unit 340.
The forwarding table storage unit 340 includes a MAC table 341, a MAC / EoE-MAC table 342, a broadcast table 343, a table write control unit 344, and a table read control unit 345. Writing of new data to each table is performed via the table writing control unit 344, and reading of data from each table is performed via the table reading control unit 345.
The configurations of the MAC table 341, the MAC / EoE-MAC table 342, and the broadcast table 343 are as shown in FIGS. 5, 6, and 7, respectively.
Further, regarding the MAC / EoE-MAC table 342, EoE-MAC / VLAN management for resolving the corresponding VLAN from the VLAN field deleted from the MAC / EoE-MAC table 342 and the EoE-MAC address shown in FIG. The table 1000 may be divided.
In the following, description will be made with the integrated MAC / EoE-MAC table 342 shown in FIG.
When the MAC learning unit 350 receives the header information from the frame analysis unit 300, the MAC learning unit 350 refers to the MAC table 341 of the forwarding table storage unit 340 to search the output port for the MAC_SA and VLAN of the received header information, and there is no entry. In this case, MAC_SA is stored in the MAC address field, VLAN is stored in the VLAN field, and the reception port is stored in the output port field. Here, if the receiving port is a network side port, the learning function may be stopped depending on the setting.
When the EoE-MAC learning unit 360 receives the header information from the frame analysis unit 300, the EoE-MAC learning unit 360 refers to the MAC / EoE-MAC table 342 and searches for the EoE-MAC for the MAC_SA of the received header information. Stores MAC_SA in the MAC address field and EoE-MAC_SA in the EoE-MAC address field.
The control frame distribution unit 370 transfers the control frame received from the frame analysis unit 300 to a predetermined processing unit, and transfers the control frame and output port information received from the processing unit to the frame transfer unit 320. In this configuration, since the processing unit is only the STP control unit 380, the control frame (hereinafter referred to as “Bridge Protocol Data Unit: BPDU”) is transferred to the STP control unit 380, and the BPDU received from the STP control unit 380 and the output The port information is transferred to the frame transfer unit 320.
The STP control unit 380 performs processing for updating STP / RSTP port information based on the BPDU received from the control frame distribution unit 370, regenerates the BPDU, and transfers the BPDU and output port information to the adjacent switch. Is transferred to the control frame distribution unit 370.
Note that the present invention is based on MSTP that activates an RSTP tree for each VLAN ID, and manages port information of the spanning tree based on RSTP for each VLAN ID. As a table for managing this information, an STP port information management table 800 shown in FIG. 8 is provided.
In the STP port information management table 800, STP tree information related to the switch port is managed for each VLAN ID. As port information of the STP tree, the role of the port and the state of the port are managed.
Root ports (root port; described as R in FIG. 8), Designated port (assigned port; described as D in FIG. 8), Alternate port (unassigned port; described as A in FIG. 8) Yes, the port states include a Forwarding state (described as f in FIG. 8), a Learning state (described as l in FIG. 8), and a Discarding state (described as d in FIG. 8). Yes, in the table, it is described as a set with port role / port state.
In the STP port state management table 800, the STP control unit 380 has a port role as a root port and a port state as a forwarding state (described as R / f in FIG. 8) for each VLAN (that is, for each STP / RSTP tree). ) Or a port whose port role is “Designated” and whose port status is “Forwarding” or “Learning” (denoted as D / forD / l in FIG. 8), and notifies the table control unit 390 of the VLAN number and its port information. .
If the RSTP tree configuration is changed and the port status is changed, the contents of the STP port status management table 800 are updated, and the port or port whose port role is the root port and whose port status is the forwarding status. When the role is the Designated port and the port state is the Forwarding state or the Learning state, the table control unit 390 is notified of new information.
The table control unit 390 has a function of setting an output port for the EoE-MAC address (updates the MAC table 341 in the forwarding table storage unit 340) based on the port information of the STP tree notified from the STP control unit 380. Have.
In order to realize this processing, the table control unit 390 has a VLAN / EoE-MAC management table 900 shown in FIG.
The VLAN / EoE-MAC management table 900 manages a VLAN ID that is activated for each VLAN by the STP control unit 380 to identify an STP tree and an EoE-MAC address of an edge switch that is a root node of the STP tree. is doing. The contents of the VLAN / EoE-MAC management table 900 are set by the setting control unit 395.
The table control unit 390 receives the VLAN number and the corresponding port information from the STP control unit 380 ((A) Port role = Root port and port state = Forwarding port, or (B) Port role = Designated port and port state. = The A and B types of ports in the Forwarding state or Learning state and their port numbers) are received, the following two types of rewrite processing are performed on the forwarding table storage unit 340.
The first rewriting process acquires an EoE-MAC address corresponding to the received VLAN with reference to the VLAN / EoE-MAC management table 900, and acquires the acquired EoE-MAC address in the MAC table 341 of the forwarding table storage unit 340. , Rewrite the output port for the VLAN. The output port number to be rewritten is the port number of (A) received from the STP control unit 380.
In the broadcast table 343, the output port for the acquired VLAN is rewritten. The output port number to be rewritten is the port number (B) received from the STP control unit 380.
In the second rewriting process, the VLAN ID for the acquired EoE-MAC address is rewritten in the MAC / EoE-MAC table 342 of the forwarding table storage unit 340. The VLANID to be rewritten is the VLANID notified from the STP control unit 380.
The setting control unit 395 receives the setting information input via the console I / O 260 in FIG. 2 via the CPU 250 and performs setting processing on an appropriate processing unit. Specifically, STP parameters and the like are set for the STP control unit 380. Also, each value of the VLAN / EoE-MAC management table 900 of the table control unit 390 is set.
The shortest path transfer of the present invention will be described by taking frame transfer from the terminal T3 to the terminal T1 as an example in the network of FIG. 1 composed of the edge switches E1 to E4 and the core switches C1 and C2 having the above-described configuration.
In FIG. 1, since the terminal T1 is the destination terminal, the RSTP tree in which the edge switch E1 to which the terminal T1 is connected is the root node is the frame transfer path. The STPID of this tree identifier is g1, and this tree is identified by VLANID = g1.
In FIG. 1, links that are active in the tree are thick lines. The STP port state management table 800 in each switch in this case has the contents shown in FIG. 11 (note that only the RSTP tree in which the edge switch E1 is the root node is described here. Also has information about the tree where the other node is the root node.)
According to FIG. 1, the frame from the terminal T3 to the terminal T1 is transferred via the edge switch E3, the core switch C1, and the edge switch E1. The table contents and table setting procedure in each switch for performing this will be described.
The contents of each table of the edge switch E3 are shown together in FIG. In the edge switch E3, the STP control unit 380 has the STP port state management table 1201 (this is the table of the edge switch E3 in the STP port state management table 800 of FIG. 11 described above). Further, the table control unit 390 has a VLAN / EoE-MAC management table 1202.
In FIG. 1, since the RSTP tree in which the edge switch E1 in which the EoE-MAC address e1 is set is the root node is set as STPID = g1, the VLAN / EoE-MAC management table 1202 is set via the setting control unit 395. The EoE-MAC address for VLANID = g1 is set to e1.
When the port state of the STP tree is stabilized, the STP control unit 380 refers to the STP port state management table 1201 and sets VLANID = g1 and port = p1 as ports having port role = Root port and port state = Forwarding state. Notify the table controller 390. Further, VLANID = g1, port = p3 is notified to the table control unit 390 as a port in which port role = designated port and port state = forwarding state or learning state.
The table control unit 390 refers to the VLAN / EoE-MAC management table 1202 and acquires EoE-MAC address = e1 for the notified VLANID = g1.
Based on this information, the table control unit 390 sets the output port for the MAC address = e1 and VLANID = g1 to the port p1 notified from the STP control unit 380 in the MAC table 341 of the forwarding table storage unit 340. In the broadcast table 343, the output port for VLANID = g1 is set to the port p3 notified from the STP control unit 380.
The resulting MAC table 341 has the contents shown in the MAC table 1203 in FIG. 12 (here, the output port for the MAC address t3 is a MAC address processing performed by the MAC learning unit 350 when receiving a frame from the user terminal T3). Set by). The broadcast table 343 has the contents shown in the broadcast table 1205 in FIG.
Further, the table control unit 390 has the VLANID notified from the STP control unit 380 of the entry having EoE-MAC address = e1 in the MAC / EoE-MAC table 342 of the forwarding table storage unit 340, VLAN ID = g1 Set to. The resulting MAC / EoE-MAC table 342 has the contents shown in the MAC / EoE-MAC table 1204 in FIG.
Next, a table of the core switch C1 that is the next hop node of the edge switch E3 on the transfer path will be described. The contents of each table are shown in FIG.
In the core switch C1, the STP control unit 380 has an STP port state management table 1301 (this is an excerpt from FIG. 11). Further, the table control unit 390 has a VLAN / EoE-MAC management table 1302.
Similar to the edge switch E3, the EoE-MAC address for VLANID = g1 is set to e1 in the VLAN / EoE-MAC management table 1302 via the setting control unit 395.
When the port state of the STP tree is stabilized, the STP control unit 380 refers to the STP port state management table 1301 and sets VLANID = g1 and port = p1 as ports having port role = Root port and port state = Forwarding state. Notify the table controller 390. Further, VLANID = g1, ports = p2, and p3 are notified to the table control unit 390 as ports having port role = Designate port and port state = Forwarding state or Learning state.
The table control unit 390 refers to the VLAN / EoE-MAC management table 1302 and acquires EoE-MAC address = e1 for the notified VLANID = g1.
Based on this information, the table control unit 390 sets the output port for MAC address = e1 and VLANID = g1 to the port p1 notified from the STP control unit 380 in the MAC table 341 of the forwarding table storage unit 340. In the broadcast table 343, the output ports for VLANID = g1 are set to the ports p2 and p3 notified from the STP control unit 380.
The MAC table 341 of the ligation becomes the MAC table 1303 in FIG. 13, and the broadcast table 343 has the contents shown in the broadcast table 1305.
Since the core switch C1 does not have the MAC / EoE-MAC table 342, each table of the core switch C1 is as described above.
Next, a table of the edge switch E1 that is the next hop node of the core switch C1 on the transfer path will be described. The contents of each table are shown in FIG.
The edge switch E1 has an STP port state management table 1401 in the STP control unit 380 (see FIG. 11). Further, the table control unit 390 has a VLAN / EoE-MAC management table 1402. Similar to the edge switch E3, the EoE-MAC address for VLANID = g1 is set to e1 in the VLAN / EoE-MAC management table 1402 via the setting control unit 395.
When the port state of the STP tree is stabilized, the STP control unit 380 refers to the STP port state management table 1401 and notifies the port whose port role = Root port and port state = Forwarding state. In the current state, there is no corresponding port, so no notification is given.
That is, since the edge switch E1 is an egress edge switch for this transfer, there is no need to set an output port for the next hop. In addition, VLAN ID = g1, ports = p2, and p3 are notified to the table control unit 390 as ports having port role = Designated port and port state = Forwarding state or Learning state.
In the edge switch E1, regarding the frame addressed to the terminal T1, the deletion process of the EoE-MAC header is selected by the table search unit 330 as described in FIG. 3, and thereafter, the MAC table 1403 in FIG. 14 is referred to.
In the MAC table 1403, the output port for the MAC address t1 is set by the MAC learning unit 350 by normal MAC address processing when a frame is received from the user terminal T1.
In the broadcast table 343, the output ports for VLANID = g1 are set to the ports p2 and p3 notified from the STP control unit 380.
The resulting broadcast table 343 becomes the broadcast table 1405. Further, the edge switch E1 does not have an entry regarding the transfer from the user terminal T3 to the user terminal T1 in the MAC / EoE-MAC table 1404 (there is an entry for another transfer, but is omitted in FIG. 14). ).
The frame transfer process in each switch in the state where the table setting described above is performed will be described below with reference to the node configuration diagram of FIG. 3 and the tables of FIGS.
In the edge switch E3 that has received the Ethernet (R) frame 1500 addressed to the user terminal T1 (see FIG. 1) from the user terminal T3 shown in FIG. 15, the frame analysis unit 300 uses the normal Ethernet (R) frame 4300 as the input frame. The header information, the frame type information, and the input port information are notified to the table search unit 330, and the entire frame or the payload portion is notified to the frame rewriting unit 310.
The table search unit 330 refers to the MAC / EoE-MAC table 1204 (see FIG. 12), acquires EoE-MAC address = e1 for the destination MAC address t1, and VLANID = g1 stored in the VLAN tag to be stacked. The rewriting unit 310 is instructed to perform EoE-MAC encapsulation processing and VLAN tag stack processing.
In addition, referring to the MAC table 1203 (see FIG. 12), an output port = port p1 corresponding to the EoE-MAC address e1 and VLANID = g1 is acquired and notified to the frame transfer unit 320.
The frame rewriting unit 310 performs the encapsulation process of the EoE-MAC address = e1 instructed from the table search unit 330 and the VLAN tag storing VLANID = g1 on the frame or payload received from the frame analysis unit 300. Perform stack processing. As a result, the output frame is an EoE frame 1600 shown in FIG.
When the frame rewriting unit 310 transfers the EoE frame 1600 to the frame transfer unit 320, the frame transfer unit 320 outputs the EoE frame 1600 to the output port = port p1 received from the table search unit 330.
In addition, a learning process is performed in parallel with the frame transfer process described here.
The frame analysis unit 300 notifies the frame rewriting unit 310 and the table search unit 330 of information, and notifies the MAC learning unit 350 of header information, frame type information, and input port information.
The MAC learning unit 350 that has received the information refers to the MAC table 1203, searches for a reception port for the received header information for MAC_SA = t3 and VLANID = 0, and if there is no entry, MAC_SA = Store t3, VLANID = 0 in the VLAN field, and receive port p2 in the output port field.
Next, the core switch C1 that is the next hop of the edge switch E3 will be described.
The core switch C1 that has received the EoE frame 1600 from the edge switch E3 analyzes that the input frame is the EoE-MAC frame 4600 with the VLAN tag in the frame analysis unit 300, and obtains header information, frame type information, and input port information. The table search unit 330 is notified, and the entire frame or payload portion is notified to the frame rewriting unit 310.
The table search unit 330 refers to the MAC table 1303, acquires the output port = port p 1 for the destination MAC address e 1 and VLANID = g 1, notifies the frame rewriting unit 310 that there is no frame rewriting, and the frame transfer unit 320. Is notified of the output port p1.
The frame rewriting unit 310 transfers the EoE frame 1600 received from the frame analysis unit 300 to the frame transfer unit 320 without performing the rewriting process.
The frame transfer unit 320 outputs the EoE frame 1600 to the output port = port p1 received from the table search unit 330.
As a learning process, the frame analysis unit 300 notifies the MAC learning unit 350 of header information, frame type information, and input port information, and the MAC learning unit 350 that has received the information refers to the MAC table 1303 and receives the information. The output port for the header information MAC_SA = e3 and VLANID = g1 is searched, and if no entry exists, MAC_SA = e3 is stored in the MAC address field, g1 is stored in the VLAN field, and the receiving port p2 is stored in the output port field. .
Note that this processing is not performed when the learning function is set to OFF when the input port = the network side port.
Next, the next hop edge switch E1 of the core switch C1 will be described.
The edge switch E1 that has received the EoE frame 1600 from the core switch C1 analyzes that the input frame is an EoE-MAC frame 4600 with a VLAN tag in the frame analysis unit 300, and obtains header information, frame type information, and input port information. The table search unit 330 is notified, and the entire frame or payload portion is notified to the frame rewriting unit 310.
Since the destination MAC address (EoE-MAC_DA) is its own node, the table search unit 330 instructs the frame rewriting unit 320 to perform EoE-MAC decapsulation processing (deletion processing) and VLAN tag deletion processing. With reference to the MAC table 1403, the output port = port p1 for MAC_DA = t1 and VLANID = 0 is acquired and notified to the frame transfer unit 320.
The frame rewriting unit 310 performs an EoE-MAC address and VLAN tag deletion process instructed by the table search unit 330 on the frame or payload received from the frame analysis unit 300.
As a result, the output frame is the Ethernet (R) frame 1500 in FIG.
When the frame rewriting unit 310 transfers the Ethernet (R) frame 1500 to the frame transfer unit 320, the frame transfer unit 320 sends the Ethernet (R) frame 1500 to the output port = port p 1 received from the table search unit 330. Output. A learning process is also performed in parallel with the frame transfer process described here.
The frame analysis unit 300 notifies the MAC learning unit 350 and the EoE-MAC learning unit 360 of header information, frame type information, and input port information. The MAC learning unit 350 that has received the information refers to the MAC table 1403, searches for an output port for the received header information for MAC_SA = e3, VLANID = g1, and if no entry exists, MAC_SA = e3 is stored, VLANID = g1 is stored in the VLAN field, and the reception port p2 is stored in the output port field.
Note that this processing is not performed when the learning function is set to OFF when the input port = the network side port.
On the other hand, the EoE-MAC learning unit 360 that has received the information refers to the MAC / EoE-MAC table 1404 and searches for the EoE-MAC for the MAC_SA = t3 in the received header information. MAC_SA = t3 is stored in the address field, and EoE-MAC_SA = e3 is stored in the EoE-MAC address field. As a result, the MAC / EoE-MAC table 1404 becomes the MAC / EoE-MAC table 1406.
When the edge switch E1 outputs the Ethernet (R) frame 1500 to the port p1, the Ethernet (R) frame 1500 arrives at the user terminal T1.
As described above, the Ethernet (R) frame 1500 sent from the user terminal T3 to the user terminal T1 passes through the edge switch E3, the core switch C1, and the edge switch E1 to the destination user terminal T1 through the shortest path. It is possible to arrive.
According to the node configuration, table creation method, and data transfer method described above, regarding the transfer from the terminal T3 to the terminal T1, in the edge switch E3 and the core switch C1, the MAC table 1203 in FIG. 12 and the MAC table 1303 in FIG. As shown, the output port for the EoE-MAC address e1 is set on the root port side of the tree having the edge switch E1 as a root node, and is transferred to the Egress edge switch E1 to which the terminal T1 is connected through the shortest path. Is possible.
(Effects of the first embodiment)
Similarly to the tree in which the edge switch E1 described in the present embodiment is a root node, a tree in which all edge switches are root nodes is generated, and each node performs the processing described in the present embodiment. The shortest path is formed between all edge switches, and the Ethernet (R) frame 1500 can be transferred between all user terminals through the shortest path.
(Second Embodiment)
In the first embodiment of the present invention, in order to perform optimum route transfer in the EoE technique, the VLAN ID for identifying each RSTP tree is associated with the edge switches E1 to E4 that are the root nodes of the RSTP tree. Is held by each node. In the first embodiment, this association is set from the administrator, the server, or the like via the external 1F. On the other hand, in the second embodiment, each node automatically acquires the correspondence relationship.
The outline of the association processing procedure between the EoE-MAC address and VLANID for automatically acquiring the correspondence in the present embodiment is as shown in the flowchart of FIG.
By receiving the BPDU on the spanning tree with the edge node as the root node, the EoE-MAC address and the VLAN ID are acquired (step C-1).
A correspondence table is created by associating the EoE-MAC address acquired in Step C-1 with the VLAN ID (Step C-2).
Note that the outline of the frame transfer procedure and the forwarding table update procedure in the present embodiment is the same as the frame transfer procedure and the forwarding table update procedure in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
The detailed contents of the association processing procedure will be clarified in the following description of each component and its operation.
FIG. 17 shows a node configuration for automatically obtaining the correspondence relationship by the association processing.
FIG. 17 is different from the node configuration shown in FIG. 3 in the first embodiment in that the STP control unit 380 and the table control unit 390 are changed to the STP control unit 1780 and the table control unit 1790. It is the same as FIG. 3 (each part is described with the same name and code | symbol).
Hereinafter, the STP control unit 1780 and the table control unit 1790, which are the differences from the first embodiment, will be described.
In this embodiment, the correspondence between the VLAN ID that identifies the RSTP tree and the EoE-MAC address of the edge switch that is the root node of the RSTP tree is automatically acquired from the transmission / reception process of the BPDU that is the control frame of the STP. To do.
First, the STP control unit 1780 will be described.
The STP control unit 380 according to the first embodiment receives the BPDU transferred from the control frame distribution unit 370, updates the STP port state based on the information of the BPDU, and updates the STP port state management table 1100. At the same time, a new BPDU is created, and the new BPDU is transferred to the control frame distribution unit 370 in order to transfer the BPDU to the next-hop node. In addition, the port number whose port state matches the condition and the VLAN ID that is the identifier of the STP tree are notified to the table control unit 390.
On the other hand, the STP control unit 1780 of this embodiment newly has a function of copying the BPDU received from the control frame distribution unit 370 and transferring the copied BPDU to the table control unit 1790. Note that the STP control unit 380 has functions such as BPDU processing and new BPDU creation.
Next, the table control unit 1790 will be described.
When receiving the VLAN and the port number from the STP control unit 380, the table control unit 390 according to the first embodiment refers to the VLAN / EoE-MAC management table 900 and refers to the EoE-MAC address corresponding to the notified VLAN. And the port number received as an output port for the acquired EoE-MAC and VLAN is set in the MAC table 341 in the forwarding table storage unit 340. In addition, the received VLAN ID is set for the entry related to the acquired EoE-MAC address in the MAC / EoE-MAC table 342.
Here, the VLAN / EoE-MAC management table 900 is set from the setting control unit 395, but in the present embodiment, the setting of the VLAN / EoE-MAC management table 900 is not externally controlled by table control. Part 1790 is performed.
Upon receiving the BPDU from the STP control unit 1780, the table control unit 1790 acquires information to be held in the VLAN / EoE-MAC management table 900 from the information stored in the BPDU.
FIG. 18 is a format diagram of a BPDU.
The BPDU 1800 is composed of a MAC_DA field 1801, a MAC_SA field 1802, a VLAN tag field 1803, a Type field 1804, a BPDU parameter area 1805, and an FCS field 1806. Flags field 1814, Root_Identifier field 1815, Root_Path_Cost field 1816, Bridge_Identifier field 1817, Port_Identifier field 1818, Message_Ag Field 1819, max_age field 1820, hello_time field 1821, and a Forwarding_Deley field 1822 Metropolitan.
The MAC_DA field 1801 stores the destination MAC address. The MAC_SA field 1802 stores the source MAC address.
The VLAN tag field 1803 stores VLAN ID as an identifier for identifying the spanning tree. A Type field 1804 stores a frame type identifier.
The BPDU parameter area 1805 stores various parameters of the BPDU described in IEEE 802.1D or IEEE 802.1w. In each parameter field of the BPDU parameter area 1805, a corresponding parameter value described in IEEE 802.1D or IEEE 802.1w is stored.
The FCS field 1806 stores a frame check sequence.
The configuration of the Root_Identifier field 1815 in the BPDU parameter area 1805 is shown in FIG.
The Root_Identifier field 1815 includes a priority field 18151, a fixed value field 18142, and a MAC_Address field 18143.
The MAC_Address field 18143 stores the MAC address of the root node. The Root_Identifier field 1815 is 8 bytes long, the Priority field 18141 is 4 bits long, the fixed value field 18142 is 12 bits long, and the MAC_Address field 18143 is 6 bytes long.
Therefore, by extracting the lower 6 bytes of the Root_Identifier field 1815, the MAC address of the root node of the spanning tree can be acquired.
As described above, as shown in the configuration of the BPDU in FIGS. 18 and 19, the VLAN ID which is the identifier of the RSTP tree and the RSTP tree identifier of the RSTP tree based on the information of the MAC tag_address field 18143 in the VLAN tag field 1803 and the Root_Identifier field 1815 of the BPDU. The MAC address of the edge switch that is the root node can be acquired.
As described above, when the table control unit 1790 receives the BPDU from the STP control unit 1780, the table control unit 1790 converts the information stored in the VLAN tag field 1803 of the BPDU and the information stored in the MAC_Address field 18143 in the Root_Identifier field 1815, respectively, into VLAN / EoE. -Store in the VLAN field and EoE-MAC address field of the MAC management table 900. After obtaining the information, the BPDU is discarded. By performing such processing every time a BPDU is received, the VLAN / EoE-MAC management table 900 is set. In addition, instead of performing processing every time a BPDU is received, a list of processed VLANs in each VLAN may be managed, and association acquisition processing may be performed in the case of an unprocessed VLAN at the time of BPDU reception. .
The function for setting the forwarding table storage unit 340 using the information in the VLAN / EoE-MAC management table 900 is the same as that of the table processing unit 390.
In the example described above, the STP control unit 1780 copies the BPDU and transfers it to the table control unit 1790. The table control unit 1790 acquires the association between the VLAN and the EoE-MAC address of the root node from the received BPDU. It is also possible to change the function sharing.
For example, when the STP control unit 1780 receives the BPDU, the STP control unit 1780 performs the association acquisition processing performed by the table control unit 1790 in the above description, notifies the table control unit 1790 of the EoE-MAC address corresponding to the VLAN ID, and the table control unit 1790. Then, each received information can be written in the VLAN / EoE-MAC management table 900.
Information of the VLAN / EoE-MAC management table 900 can be automatically set by the STP control unit 1780 and the table control unit 1790 described above.
The information of the VLAN / EoE-MAC management table 900 set in this way is used to set each table of the forwarding table storage unit 340 and transfer the main signal data along the optimum path. This can be realized by the operation of each unit described in the embodiment.
(Effect of the second embodiment)
As described above, according to the node configuration, the table creation method, and the data transfer method according to the second embodiment, it is possible to transfer the transfer between the terminals through the shortest path, and further identify the STP tree necessary for the transfer. It is possible to automatically set the association between the VLAN ID and the EoE-MAC address of the root node.
(Third embodiment)
In the third embodiment, the VLAN ID for identifying the STP tree is automatically associated with the EoE-MAC address of the root node by a method different from that in the second embodiment (regardless of the BPDU transmission / reception process). Set.
The outline of the association processing procedure between the EoE-MAC address and the VLAN ID in each switch according to the present embodiment is as shown in the flowchart of FIG.
A data frame is received (step D-1).
A VRAN ID is calculated from the EoE-MAC address of the data frame received in step D-1 (step D-2).
A correspondence table is created by associating the VLAN ID calculated in step D-2 with the EoE-MAC address (step D-3).
The node (switch) to which the transmission source terminal is connected has a procedure for storing the VLAN ID in an arbitrary 12-bit area in the 48-bit EoE-MAC address in the received frame. Hereinafter, an example in which the VLAN ID is stored in the lower 12 bits will be described.
Note that the outline of the frame transfer procedure and the forwarding table update procedure in the present embodiment is the same as the frame transfer procedure and the forwarding table update procedure in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
The detailed contents of the association processing procedure will be clarified in the following description of each component and its operation.
A node configuration in this embodiment is shown in FIG.
20 is different from the node configuration shown in FIG. 3 in the first embodiment in that the table control unit 390 is changed to the table control unit 2090, and the frame analysis unit 300 is changed to the frame analysis unit 2300. The other parts are the same as those in FIG. 3 (the parts are denoted by the same names and symbols). Hereinafter, the table control unit 2090 and the frame analysis unit 2300 that are differences from the first embodiment will be described.
In this embodiment, when an EoE-MAC address is set in order to automatically obtain a correspondence between a VLAN ID for identifying an RSTP tree and an EoE-MAC address of an edge switch that is a root node of the RSTP tree, EoE- The MAC address is associated with the VLAN ID so that the VLAN ID can be automatically acquired from the EoE-MAC address.
First, the setting of the EoE-MAC address will be described.
The EoE-MAC address is composed of the same 48 bits as a normal MAC address. Here, as a method for setting the EoE-MAC address, a setting is made so that the EoE-MAC address can be calculated by performing some calculation on the VLAN ID. In the present embodiment, as an example, as shown in FIG. 21, the VLAN ID is stored in the lower 12 bits of the 48 bits of the EoE-MAC address, and the upper 36 bits are fixed values. .
The stored VLAN ID is a VLAN ID that is an identifier of the RSTP tree in which the edge switch to which the EoE-MAC address is assigned becomes the root node.
Next, the frame analysis unit 2300 will be described. In addition to the operation of the frame analysis unit 300, the frame analysis unit 2300 also transfers the data frame to be transferred to the frame analysis unit 310 to the table control unit 2090. Other operations are the same as those of the frame analysis unit 300.
Next, the table control unit 2090 will be described. When receiving the VLAN and the port number from the STP control unit 380, the table control unit 390 according to the first embodiment refers to the VLAN / EoE-MAC management table 900 and refers to the EoE-MAC address corresponding to the notified VLAN. And the port number received as an output port for the acquired EoE-MAC and VLAN is set in the MAC table 341 in the forwarding table storage unit 340. In addition, the received VLAN ID is set for the entry related to the acquired EoE-MAC address in the MAC / EoE-MAC table 342.
On the other hand, in this embodiment, the VLAN ID is calculated from the EoE-MAC address of the data frame, and the VLAN / EoE-MAC management table 900 is created.
The table control unit 2090 receives VLANID and port information related to the changed spanning tree from the STP control unit 380 when the port state of the spanning tree is changed. Further, when the table control unit 2090 receives a data frame from the frame analysis unit 2300, the table control unit 2090 calculates a corresponding VLAN ID from the EoE-MAC address of the data frame.
In this embodiment, predetermined 12 bits (lower 12 bits in this example) are extracted as a VLAN ID from the 48-bit EoE-MAC address of the received data frame. Thereby, the correspondence between the EoE-MAC address and the VLAN ID can be acquired, and both are stored in the VLAN / EoE-MAC management table 900.
The function for setting the forwarding table storage unit 340 based on the acquired correspondence is the same as that of the table processing unit 390.
The VLAN ID corresponding to the EoE-MAC address can be acquired by the EoE-MAC address setting and table control unit 2090 described above, each table of the forwarding table storage unit 340 is set, and the main signal along the optimal path The data transfer can be realized by the operation of each unit described in the first embodiment.
In the above description, the VLAN ID is calculated from the EoE-MAC address of the received data frame and the VLAN / EoE-MAC management table 900 is created. However, the VLAN / EoE-MAC management is performed based on the received BPDU frame. It is also possible to create the table 900.
(Effect of the third embodiment)
As described above, according to the node configuration, the table creation method, and the data transfer method in the third embodiment, it is possible to transfer each terminal using the shortest path, and further identify the STP tree necessary for the transfer. It is possible to automatically set the association between the VLAN ID and the EoE-MAC address of the root node.
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment of the present invention, each edge switch creates an STP / RSTP tree in which its own node is the root node in order to realize optimum path forwarding in the EoE technology, and each switch in the network A correspondence is maintained between a VLAN ID that identifies each STP / RSTP tree and an EoE-MAC address of an edge switch that is a root node of the STP / RSTP tree. Then, using a learning mechanism for resolving the EoE-MAC address of the Egress edge switch corresponding to the destination MAC address of the user terminal in EoE technology, the VLANID for identifying the RSTP tree and the EoE-MAC address are The output port for the EoE-MAC address is set with reference to the association.
The outline of the forwarding table update procedure in the present embodiment is as shown in the flowchart of FIG.
In response to the unknown frame, each switch transmits a learning frame on a spanning tree in which the switch is a root node (switch) (step E-1).
When the learning frame is received, the output port corresponding to the acquired EoE-MAC address is set as the root port, and the forwarding table is updated (step E-2).
A change in the STP port state (described later) is received based on VLANID (spanning tree protocol ID) and changed port information (described later) (step B-1).
With reference to the correspondence table, an EoE-MAC address corresponding to the VLANID in step B-1 is acquired (step B-2).
The forwarding table is updated by rewriting the output port corresponding to the EoE-MAC address acquired in step B-2 to the notification port from the spanning tree protocol (step B-3).
Note that the outline of the frame transfer procedure in the present embodiment is the same as the frame transfer procedure in the first embodiment, and the association process is unnecessary, and thus the description thereof is omitted.
Detailed contents of the forwarding table update procedure will be clarified in the following description of each component and its operation.
FIG. 22 shows a node configuration in this embodiment.
FIG. 22 is different from the node configuration shown in FIG. 3 in the first embodiment in that the STP control unit 380 and the table control unit 390 are changed to the STP control unit 2280 and the table control unit 2290. Is the same as FIG. Hereinafter, the STP control unit 2280 and the table control unit 2290 that are the differences from the first embodiment will be described.
First, the STP control unit 2280 will be described.
The STP control unit 380 according to the first embodiment receives the BPDU transferred from the control frame distribution unit 370, updates the STP port state based on the information of the BPDU, and updates the STP port state management table 1100. At the same time, a new BPDU is created, and the new BPDU is transferred to the control frame distribution unit 370 in order to transfer the BPDU to the next-hop node. In addition, the port number whose port state matches the condition and the VLAN ID that is the identifier of the STP tree are notified to the table control unit 390.
On the other hand, in the STP control unit 2280 of the present embodiment, the port state condition notified to the table control unit 390 is changed to a port that is not in the discarding state regardless of the port role in the above processing. The port number that meets the conditions and the VLAN ID that is the identifier of the STP tree are notified.
Next, the table control unit 2290 will be described.
When receiving the VLAN and the port number from the STP control unit 380, the table control unit 390 according to the first embodiment acquires an EoE-MAC address corresponding to the VLAN notified from the VLAN / EoE-MAC management table 900, The acquired EoE-MAC address and the port number received as the output port for the VLAN are set in the MAC table 341 in the forwarding table storage unit 340, and the broadcast table 343 is received as the broadcast output port for the acquired VLAN. The port number is set, and the VLAN ID for the entry related to the acquired EoE-MAC address is set in the MAC / EoE-MAC table 342.
On the other hand, the table control unit 2290 according to the present embodiment does not have the VLAN / EoE-MAC management table 900, and the acquired VLAN ID is obtained with respect to the broadcast table 343 in the forwarding table storage unit 340 during the above processing. Only the process of setting the output port corresponding to is performed.
In the present embodiment, the optimum path transfer is performed by the node having such a configuration by the method described below. Since the table setting method in each node is different from that in the first embodiment, the table contents and table setting in each node will be described below.
The premised network is the network of FIG. 1 similar to that of the first embodiment, and the shortest path transfer of this embodiment will be described by taking frame transfer between the terminal T1 and the terminal T3 as an example.
In the present embodiment, using a learning mechanism for resolving the EoE-MAC address of the Egress edge switch corresponding to the destination MAC address of the user terminal, referring to the association between the VLANID and the EoE-MAC address, A learning mechanism will be described in order to set an output port for the EoE-MAC address.
The following description will be made with reference to the node configuration diagram of FIG. 22 and the table diagrams of FIGS.
For the explanation suitable for FIG. 1, it is assumed that the frame transfer from the user terminal T3 to the user terminal T1 is performed after the frame transfer from the user terminal T1 to the user terminal T3.
The edge switch E1 holds a MAC table 2301, a MAC / EoE-MAC table 2302, and a broadcast table 2303 shown in FIG. Here, in the present embodiment, the MAC / EoE-MAC table 2302 has a Flag field in addition to the configuration so far, and controls transmission of a broadcast frame when it is not learned (edge switch in FIG. 25). The same applies to the MAC / EoE-MAC table 2502 of E3).
When the edge switch E1 receives the Ethernet (R) frame 2600 of FIG. 26 as a frame addressed to the user terminal T3 from the user terminal T1 at the port p1, the frame analysis unit 300 receives the normal frame as an input frame. The header information, the frame type information, and the input port information are notified to the table search unit 330, and the entire frame or the payload portion is notified to the frame rewriting unit 310.
Since the table search unit 330 refers to the MAC / EoE-MAC table 2302 and there is no entry for the destination MAC address t3, the frame rewriting unit 310 is notified of EoE-MAC_DA = broadcast or multicast, EoE-MAC_SA = own node Instructs EoE-MAC header encapsulation in EoE-MAC, sets t3 in the MAC address field of the MAC / EoE-MAC table 2302, and sets 1 in the Flag field.
Further, since the VLAN ID of the RSTP tree in which the local node is the root node is g1, the stack of VLANID = g1 is also instructed to the frame rewriting unit 310.
Also, referring to the broadcast table 2303, the ports p 2 and p 3 are acquired as broadcast transfer port information for VLANID = g 1, and the ports p 2 and p 3 excluding the input ports are notified to the frame transfer unit 320.
The frame rewriting unit 310 encapsulates the EoE-MAC header according to the instruction from the table search unit 330, and transfers the EoE broadcast frame 2700 shown in FIG. 27, which is a frame in which VLAN tags storing VLAN IDs are stacked, to the frame transfer unit 320. Then, the frame transfer unit 320 outputs the EoE broadcast frame 2700 to the output ports p2 and p3 received from the table search unit 330.
As the learning process, the frame analysis unit 300 notifies the frame rewriting unit 310 and the table search unit 330 of information, and notifies the MAC learning unit 350 of header information, frame type information, and input port information.
The MAC learning unit 350 that has received the information refers to the MAC table 2301 and searches for a reception port corresponding to MAC_SA = t1 and VLANID = 0 in the received header information. If there is no entry, MAC_SA = Store t1, VLANID = 0 in the VLAN field, and receive port p1 in the output port field. In the first embodiment, the MAC learning unit 350 can be configured to stop the MAC learning process when the reception port is a network side port. However, in the fourth embodiment, the MAC learning is performed regardless of the reception port. Processing is performed.
Next, the core switch C1 that is the next hop of the edge switch E5 will be described.
The core switch C1 holds a MAC table 2401 and a broadcast table 2403 shown in FIG.
The core switch C1 that has received the EoE broadcast frame 2700 from the edge switch E1 analyzes that the input frame is the EoE-MAC frame 4600 with the VLAN tag in the frame analysis unit 300, and includes header information, frame type information, and input port information. Is notified to the table search unit 330, and the entire frame or the payload portion is notified to the frame rewriting unit 310.
Since the destination MAC address is a broadcast address, the table search unit 330 refers to the broadcast table 2403, acquires the broadcast transfer ports p1, p2, and p3 for VLANID = g1, and sets the ports p2 and p3 excluding the input port as frames. Notify the transfer unit 320. Further, the frame rewriting unit 310 is notified of the absence of frame rewriting.
The frame rewriting unit 310 transfers the EoE broadcast frame 2700 received from the frame analysis unit 300 to the frame transfer unit 320 without performing the rewriting process.
The frame transfer unit 320 outputs an EoE broadcast frame 2700 to the output ports p2 and p3 received from the table search unit 330.
As the learning process, the frame analysis unit 300 notifies the MAC learning unit 350 of header information, frame type information, and input port information. The MAC learning unit 350 that has received the information refers to the MAC table 2401, and The reception port for the MAC_SA = e1 and VLANID = g1 in the received header information is searched. If there is no entry, MAC_SA = e1 is stored in the MAC address field, VLANID = g1 is stored in the VLAN field, and the reception port p1 is output in the output port field. Is stored.
Next, the next hop edge switch E3 of the core switch C1 will be described.
The edge switch E3 holds a MAC table 2501, a MAC / EoE-MAC table 2502, and a broadcast table 2503 shown in FIG.
The edge switch E3 that has received the EoE broadcast frame 2700 from the core switch C1 analyzes that the input frame is an EoE-MAC frame 4600 with a VLAN tag in the frame analysis unit 300, and includes header information, frame type information, and input port information. Is notified to the table search unit 330, and the entire frame or the payload portion is notified to the frame rewriting unit 310.
Since the destination MAC address is a broadcast address, the table search unit 330 refers to the broadcast table 2503, acquires the broadcast transfer ports p1 and p3 for VLANID = g1, and sets the port p3 excluding the input port to the frame transfer unit 320. The frame rewriting unit 310 is instructed not to rewrite.
Further, since the own node is an edge switch, the table search unit 330 instructs the frame rewriting unit 320 to perform EoE-MAC decapsulation processing (deletion processing) and VLAN tag deletion processing, and to store the MAC table 2501. By referring to the broadcast table 2503 when it is found that there is no entry for MAC_DA = t3 and VLANID = 0, the port p2 is acquired as broadcast transfer port information for VLANID = 0 and notified to the frame transfer unit 320.
The frame rewriting unit 310 transfers the frame or payload received from the frame analysis unit 300 to the frame transfer unit 320 without rewriting as instructed by the table search unit 330, and copies the other frame or payload. The EoE-MAC address and VLAN tag instructed from the table search unit 330 are deleted from the frame, and output to the frame transfer unit 320. As a result, the output frame is the Ethernet® frame 2700 in FIG.
The frame transfer unit 320 outputs the EoE broadcast frame 2700 to the output port p3 received from the table search unit 330, and outputs the Ethernet (R) frame 2600 to the output port p2. A learning process is also performed in parallel with the frame transfer process described here.
The frame analysis unit 300 notifies the MAC learning unit 350 and the EoE-MAC learning unit 360 of header information, frame type information, and input port information.
The MAC learning unit 350 that has received the information refers to the MAC table 2501 and searches for a reception port corresponding to MAC_SA = e1 and VLANID = g1 in the received header information. If there is no entry, MAC_SA = e1 is stored, VLANID = g1 is stored in the VLAN field, and the reception port p1 is stored in the output port field.
On the other hand, the EoE-MAC learning unit 360 that has received the information refers to the MAC / EoE-MAC table 2502 and searches for the EoE-MAC corresponding to MAC_SA = t1 in the received header information. MAC_SA = t1 is stored in the address field, EoE-MAC_SA = e1 is stored in the EoE-MAC address field, VLANID = g1 is stored in the VLAN field, and 0 is set in the Flag field.
Thereafter, the Ethernet (R) frame 2600 output from the edge switch E3 arrives at the user terminal T3.
Next, a case where the user terminal T3 transfers a frame to the user terminal T1 will be described.
In the edge switch E3, when the Ethernet (R) frame 1500 in FIG. 15 is received as a frame addressed to the user terminal T1 from the user terminal T3 at the port p2, the frame analysis unit 300 inputs the normal frame in the Ethernet (R) frame 4300. The header information, the frame type information, and the input port information are notified to the table search unit 330, and the entire frame or the payload portion is notified to the frame rewriting unit 310.
Since the flag field of the entry for the destination MAC address t1 in the MAC / EoE-MAC table 2502 is 0, the table search unit 330 sends EoE-MAC_DA = broadcast or multicast, EoE-MAC_SA = self to the frame rewriting unit 310. Instructs EoE-MAC header encapsulation in the node EoE-MAC e3, and sets 1 in the Flag field of the entry for the destination MAC address t1 in the MAC / EoE-MAC table 2502. As a result, the MAC / EoE-MAC table 2502 is updated with the MAC / EoE-MAC table 2505. Further, since the VLAN ID of the RSTP tree in which the own node is the root node is g3, the stack of VLANID = g3 is also instructed to the frame rewriting unit 310. Also, by referring to the broadcast table 2503, the broadcast transfer ports p1 and p3 for VLANID = g3 are acquired, and the ports p1 and p3 excluding the input port are notified to the frame transfer unit 320 (in FIG. 25, the broadcast for VLANID = g3 The port is set from a port of the RSTP tree having the edge switch E3 not shown in FIG. 1 as a root node).
The frame rewriting unit 310 encapsulates with the EoE-MAC header according to the instruction from the table search unit 330, and stacks the VLAN tag storing the VLAN ID, so that the transmission frame becomes the EoE broadcast frame 2800 in FIG.
The frame rewriting unit transfers the EoE broadcast frame 2800 to the frame transfer unit 320, and the frame transfer unit 320 outputs the frame to the output ports p1 and p3 received from the table search unit 330.
A learning process is also performed in parallel with the frame transfer process described here.
The frame analysis unit 300 notifies the MAC learning unit 350 of header information, frame type information, and input port information. The MAC learning unit 350 that has received the information refers to the MAC table 2501 and searches for a reception port corresponding to MAC_SA = t3 and VLANID = 0 in the received header information. If there is no entry, MAC_SA = Store t3, VLANID = 0 in the VLAN field, and receive port p2 in the output port field. As a result, the MAC table 2501 becomes the MAC table 2504.
Next, the core switch C1 that is the next hop of the edge switch E3 will be described. The core switch C1, which has received the EoE broadcast frame 2800 from the edge switch E3, analyzes that the input frame is the VLAN tagged EoE-MAC frame 4600 in the frame analysis unit 300, and includes header information, frame type information, and input port information. Is notified to the table search unit 330, and the entire frame or the payload portion is notified to the frame rewriting unit 1010.
Since the destination MAC address is a broadcast address, the table search unit 330 refers to the broadcast table 2403, acquires the broadcast transfer ports p1, p2, and p3 for VLANID = g3, and uses the ports p1 and p3 excluding the input port. Notify the frame transfer unit 320. Further, the frame rewriting unit 310 is notified of the absence of frame rewriting.
The frame rewriting unit 310 transfers the EoE broadcast frame 2800 received from the frame analysis unit 300 to the frame transfer unit 320 without performing the rewriting process.
The frame transfer unit 320 outputs an EoE broadcast frame 2800 to the output ports p1 and p3 received from the table search unit 330.
As the learning process, the frame analysis unit 300 notifies the MAC learning unit 350 of header information, frame type information, and input port information.
The MAC learning unit 350 that has received the information refers to the MAC table 2401 and searches for the reception port for the MAC_SA = e3 and VLANID = g3 in the received header information. If there is no entry, the MAC_SA = e3 is stored, VLANID = g3 is stored in the VLAN field, and the reception port p2 is stored in the output port field. As a result, the MAC table 2401 is updated to the MAC table 2404.
Next, the next hop edge switch E1 of the core switch C1 will be described.
The edge switch E3 that has received the EoE broadcast frame 2800 from the core switch C1 analyzes that the input frame is an EoE-MAC frame 4600 with a VLAN tag in the frame analysis unit 300, and includes header information, frame type information, and input port information. Is notified to the table search unit 330, and the entire frame or the payload portion is notified to the frame rewriting unit 310.
Since the destination MAC address is a broadcast address, the table search unit 330 refers to the broadcast table 2303, acquires the broadcast transfer ports p2 and p3 for VLANID = g3, and sets the port p3 excluding the input port to the frame transfer unit 320. In addition, the frame rewriting unit 310 is instructed not to rewrite.
Further, since the node search node 330 is an edge switch, the table search unit 330 instructs the frame rewriting unit 320 to perform EoE-MAC decapsulation processing (deletion processing) and VLAN tag deletion processing. The port p1 is acquired as an output port for MAC_DA = t1 and VLANID = 0, and notified to the frame transfer unit 320.
The frame rewriting unit 310 transfers and copies the frame or payload received from the frame analysis unit 300 to the frame transfer unit 320 without rewriting as instructed by the table search unit 330. The EoE-MAC address and the VLAN tag are deleted from the frame and output to the frame transfer unit 320. As a result, the output frame is the Ethernet® frame 1500 in FIG.
The frame rewriting unit 310 transfers the Ethernet (R) frame 1500 to the frame transfer unit 320.
The frame transfer unit 320 outputs an EoE broadcast frame 2600 to the output port p3 received from the table search unit 330, and outputs an Ethernet (R) frame 1500 to the output port p1.
A learning process is also performed in parallel with the frame transfer process described here.
The frame analysis unit 300 notifies the MAC learning unit 350 and the EoE-MAC learning unit 360 of header information, frame type information, and input port information.
The MAC learning unit 350 that has received the information refers to the MAC table 2301 and searches for a reception port for the received header information for MAC_SA = e3 and VLANID = g3. If there is no entry, MAC_SA = e3 is stored, VLANID = g3 is stored in the VLAN field, and the reception port p2 is stored in the output port field. As a result, the MAC table 2301 is updated to the MAC table 2304.
On the other hand, the EoE-MAC learning unit 360 that has received the information refers to the MAC / EoE-MAC table 2302 and searches for the EoE-MAC corresponding to MAC_SA = t3 in the received header information. -EoE-MAC_SA = e3 is stored in the MAC address field, and VLANID = g3 is stored in the VLAN field. As a result, the MAC / EoE-MAC table 2302 is updated to the MAC / EoE-MAC table 2305.
Thereafter, the Ethernet (R) frame 1500 output from the edge switch E1 arrives at the user terminal T1.
(Effect of the fourth embodiment)
As described above, in the present embodiment, the Ingress edge switch is the root node for the EoE broadcast frame transmitted when the EoE-MAC address of the Egress edge switch corresponding to the destination MAC address of the user terminal is unknown. By stacking VLAN tags storing VLAN IDs, which are identifiers of the RSTP tree, and transmitting them on the RSTP tree, each node in the network receives the frame at the root port of the RSTP tree. At this time, the learning mechanism is activated, and the root port of the RSTP tree is learned as an output port for the VLAN ID of the RSTP tree in which the EoE-MAC address of the Ingress edge switch stored in the MAC_SA field and the Ingress edge switch are the root node. In the MAC table. After that, since the frame is transferred according to this MAC table, the frame is transferred toward the root port of the RSTP tree where the Egress edge switch is the root node. Thereby, it is possible to transfer the frame on the optimum route.
In addition to the method of the present embodiment, each edge switch may periodically transmit a frame having its own node's EoE-MAC address as MAC_SA. In this case, there is a possibility that the output port for the EoE-MAC address can be determined quickly.
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, optimum route transfer in an EoE network when VPNs are assembled between user terminals in the first to fourth embodiments will be described.
FIG. 29 shows a premise network diagram.
29 shows a case where a terminal (only terminal T1 in FIG. 29) connected to the port p1 of the edge switch E1 and a terminal (only terminal T3 in FIG. 29) connected to the port p2 of the edge switch E3 are VPN # A in the network of FIG. Is forming. When the VPN is assembled, the format of the EoE frame is the EoE frame with VLAN tag 4600 in FIG. 52, and the VPN ID is stored in the VLAN tag field 5110 to identify the VPN. The VPNID in this case is set so that the VLANID assigned for identifying the RSTP tree and the VPNID do not overlap in the VLAN space.
The outline of the frame transfer processing procedure table setting processing procedure and the association processing procedure in the present embodiment is the first to the first except that the VPNID is added to the frame at the transfer source node and the VPNID is deleted at the destination node. Since it is the same as each procedure in the fourth embodiment, the description is omitted.
The detailed contents of the above procedure will be clarified in the following description of each component and its operation.
FIG. 30 shows a node configuration in this embodiment.
30 is different from the node configuration shown in FIG. 3 in the first embodiment in that the frame rewriting unit 310 is the frame rewriting unit 3010, the table search unit 330 is the table search unit 3030, and the forwarding table storage unit 340 is The forwarding table storage unit 3040 is changed, and other units are the same as those in FIG.
Note that the node configuration based on this embodiment is not limited to the node configuration of the first embodiment (FIG. 3), but the node configurations of the second to fourth embodiments (FIGS. 17, 20, and 22). However, the transfer process when considering VPN in this embodiment is common.
Therefore, the STP control unit 380 and the table control unit 390 in FIG. 30 may be the STP control unit 1780 and the table control unit 1790 in the second embodiment, or the STP control unit 380 and the table control in the third embodiment. The STP control unit 2280 and the table control unit 2290 in the fourth embodiment may be used.
In the following, the description will focus on the frame rewriting unit 3010, the table search unit 3030, and the forwarding table storage unit 3040, which are the differences from the first embodiment.
The frame rewriting unit 3010 rewrites the main signal data frame received from the frame analysis unit 300 when receiving an instruction from the table search unit 3030. Regarding frame rewriting, the difference from the processing in the frame rewriting unit 310 is as follows.
In the frame rewriting unit 310, when the VLAN tag that is encapsulated with the EoE-MAC header and the VLAN ID is stored is stacked, the frame rewriting unit 3010 has the VLAN tag that stores the VPN ID indicated by the table search unit 3030 after the VLAN tag. Stack. That is, two VLAN tags are stacked.
The format of the EoE frame with VLAN tag 3600 after this processing is shown in FIG.
The VLAN tag 1 field stores a VLAN-ID that is an identifier of the RSTP tree, and the VLAN tag 2 field stores a VPNID. When the header is deleted, the frame rewriting unit 3010 performs header deletion processing for the frame 3600, and therefore deletes both the VLAN tag 1 and the VLAN tag 2 together with the decapsulation of the EoE-MAC header. .
As shown in FIG. 31, the forwarding table storage unit 3040 has a VPN management table 3046 for resolving the VPNID added to the forwarding table storage unit 340 of FIG.
When the VPN setting is port-based, the VPN management table 3046 holds a port / VPN table 30461 for managing the VPNID for the port, as shown in FIG. 32, and also manages the VPN for the VPNID shown in FIG. / Port table 30462 is also held.
In some cases, VPN settings are managed by port and VLAN ID.
The VPN management table 3046 in this case holds a port / VPN table 30463 that manages VPNIDs for ports and VLANIDs as shown in FIG. 34, and also manages VPNIDs and ports for VLANs as shown in FIG. / Port table 30464 is also held.
The table search unit 3030 refers to the forwarding table storage unit 3040 based on the header information, the frame type information, and the input port information received from the frame analysis unit 300, and acquires output port information and frame rewrite information.
Hereinafter, the difference from the processing of the table search unit 330 will be described.
(1) When the frame type information is an Ethernet (R) frame 4300 or an Ethernet (R) frame 4500 with a VLAN tag and the input port is a user terminal side port, the port / VPN table 30461 or 30463 of the VPN management table 3046 The VPN ID is acquired, and the MAC / EoE-MAC table 342 of the forwarding table storage unit 3040 is referenced to acquire the EoE-MAC address for MAC_DA and the VLAN ID stored in the added VLAN tag.
Here, (1-1) when the target entry exists, the acquired VPNID, EoE-MAC address, and VLANID are notified to the frame rewriting unit 3010, and encapsulation of the EoE-MAC header and VPNID and VLANID are displayed. Indicates the stack of stored VLAN tags. Further, referring to the MAC table 341 of the forwarding table storage unit 3040, the acquired EoE-MAC address and output port information for the VLAN are acquired. If there is a target entry, the frame transfer unit 320 is notified of the output port information. On the other hand, when there is no target entry, the broadcast table 343 is referred to, the broadcast transfer port information for the VLAN is acquired, and the port information excluding the input port is notified to the frame transfer unit 320.
(1-2) If there is no target entry in the MAC-EoE-MAC table 342, EoE-MAC_DA = broadcast or multicast to the frame rewriting unit 3010, EoE-MAC_SA = EoE- in its own node EoE-MAC Instructs MAC header encapsulation. In addition, it designates a stack of VLAN tags each storing VLANID and VPNID. Further, the broadcast table 343 of the forwarding table storage unit 3040 is referred to, the broadcast transfer port information for the VLAN ID is acquired, and the port information excluding the input port is notified to the frame transfer unit 320.
(2) When the frame type information is an EoE-MAC frame 4400 or an EoE-MAC frame 4600 with a VLAN tag, the input port is a port on the network side, and the destination MAC address (EoE-MAC_DA address) is its own node address, The following processing is performed.
(2-2) When the destination MAC address (EoE-MAC_DA address) is the self-node address, the output port is acquired with reference to the VPN / port table 30462 or 30464 of the VPN management table 3046.
(2-2-1) If the target entry exists, the output port information is notified to the frame transfer unit 1020, and the frame rewrite unit 3010 is instructed to delete the EoE-MAC header and the VLAN tags 1 and 2. To do.
(2-2-2) On the other hand, when the target entry does not exist, the broadcast table 343 is referred to, the broadcast transfer port information for the VLANID is acquired, the port information excluding the input port is notified to the frame transfer unit 320, and The frame rewriting unit 3010 is instructed to delete the EoE-MAC header and the VLAN tags 1 and 2.
(Effect of 5th Embodiment)
With the node configuration described above, it is possible to perform transfer on the optimum route while considering VPN in the network of FIG.
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, another optimum route transfer when a VPN is assembled between user terminals will be described.
In the fifth embodiment, a broadcast frame such as an unknown frame also flows on a route to which a terminal belonging to the VPN is not connected. On the other hand, in the present embodiment, a route closed to the VPN is defined and used together with the optimum route set in the first to fourth embodiments.
The broadcast route and multicast frame are transferred by the route in VPN, and the use route is switched so that the unicast frame whose destination is specified is transferred by the optimum route.
As a result, the broadcast / multicast frame can be transferred to the same VPN while transferring the unicast frame through the optimum route.
FIG. 37 shows a route diagram for broadcast transfer according to the present embodiment.
As shown in FIG. 37, as a transfer path when performing broadcast transfer between user terminals belonging to VPN #A, as shown in FIG. 37, the connection between edge switch E1 and edge switch E3 is performed. A path to be connected via the core switch C1 is set. This transfer path is assumed to be manually set by a network administrator or a server.
By transferring the broadcast frame on this route, the frame does not reach a switch not related to VPN # A, and efficient and secure transfer is possible.
The outline of the broadcast frame transfer processing procedure in the present embodiment is as shown in the flowchart of FIG.
Each switch receives a broadcast frame (step F-1).
With reference to the forwarding table, an output port corresponding to the VPNID stored in the VLAN tag of the broadcast frame received in step F-1 is acquired (step F-2).
A frame is transmitted from the port acquired in Step F-2 (Step F-3).
The frame transfer processing procedure and the table setting processing procedure at the time of transferring a unicast frame according to this embodiment are the same as the respective procedures in the first to third embodiments, and thus the description thereof is omitted.
Detailed contents of the broadcast frame transfer processing procedure will be clarified in the following description of each component and its operation.
FIG. 38 shows a node configuration in this embodiment.
FIG. 38 shows the node configuration shown in FIG. 30 in the fifth embodiment, in which the frame rewriting unit 3010 is the frame rewriting unit 3810, the table search unit 3030 is the table search unit 3830, and the forwarding table storage unit 3040 is The forwarding table storage unit 3840 is changed, and the other units are the same as those in FIG.
In the following, the description will be focused on the frame rewriting unit 3810, the table search unit 3830, and the forwarding table storage unit 3840 that are the differences from the fifth embodiment.
Frame rewrite section 3810 rewrites the main signal data frame received from frame analysis section 300 when an instruction is received from table search section 3830.
Regarding frame rewriting, the difference from the processing in the frame rewriting unit 3010 is as follows.
The processing of the frame rewriting unit 3810 is different from that of the frame rewriting unit 3010 with respect to the broadcast frame. In the frame rewriting unit 3010, both the unicast frame and the broadcast frame were stacked together with the EoE header encapsulation process, the VLAN tag storing the RSTP tree identifier (VLANID) and the VLAN tag storing the VPNID. On the other hand, the frame rewriting unit 3810 stacks only the VLAN tag storing the VPNID together with the EoE header encapsulation process for the broadcast frame. When the header is deleted, the frame rewriting unit 3810 deletes the VLAN tag storing the VPNID together with the decapsulation of the EoE-MAC header for the broadcast frame.
Subsequently, the forwarding table storage unit 3840 has the same table as the forwarding table storage unit 3040 in FIG. 30, but the setting method of the broadcast table 343 is different.
The broadcast table 343 is set in the forwarding table storage unit 3840 via the table control unit 390 based on the information of the STP control unit 380, whereas in the forwarding table storage unit 3840, the setting control unit 395 is set. Is set via As the setting contents, for VPNID, a route that passes only through a switch related to the VPNID is determined, and a port on the route is set.
The other tables (MAC table 341, MAC / EoE-MAC table 342, VPN management table 3046) are held in the same manner as the forwarding table storage unit 3040.
The processing of the table search unit 3830 is different from that of the table search unit 3030 regarding the handling of broadcast frames.
The difference from the processing of the table search unit 3030 is as follows.
(1) When the frame type information is an Ethernet (R) frame 4300 or an Ethernet (R) frame 4500 with a VLAN tag and the input port is a user terminal side port, the port / VPN table 30461 or 30463 of the VPN management table 3046 The VPN ID is acquired and the MAC / EoE-MAC table 342 of the forwarding table storage unit 3840 is referred to, and the EoE-MAC address for MAC_DA and the VLAN ID stored in the added VLAN tag are acquired. Here, (1-1) when the target entry exists, the acquired VPNID, EoE-MAC address, and VLANID are notified to the frame rewriting unit 3810, and the encapsulation of the EoE-MAC header and the VPNID and VLANID respectively. Indicates the stack of stored VLAN tags. In addition, referring to the MAC table 341 of the forwarding table storage unit 3840, the acquired EoE-MAC address and output port information for the VLAN are acquired. If there is a target entry, the frame transfer unit 320 is notified of the output port information. Conversely, if there is no target entry, the VLAN tag to be stacked is only the tag that stores the VPNID, the broadcast table 343 is referred to, the broadcast transfer port information for the VPNID is acquired, and the port information excluding the input port is frame transferred. Notification to the unit 320.
(1-2) If the target entry does not exist in the MAC-EoE-MAC table 342, EoE-MAC_DA = broadcast or multicast to the frame rewriting unit 3810, EoE-MAC_SA = EoE- in its own node EoE-MAC Instructs MAC header encapsulation. In addition, a stack of VLAN tags storing VPNID is designated. Also, the broadcast table 343 of the forwarding table storage unit 3840 is referred to, broadcast transfer port information for the VPNID is acquired, and port information excluding input ports is notified to the frame transfer unit 320.
(2) When the frame type information is an EoE-MAC frame 4400 or an EoE-MAC frame 4600 with a VLAN tag, the input port is a port on the network side, and the destination MAC address (EoE-MAC_DA address) is its own node address, The following processing is performed.
(2-2) When the destination MAC address (EoE-MAC_DA address) is the self-node address, the output port is acquired with reference to the VPN / port table 30462 or 30464 of the VPN management table 3046.
(2-2-1) If the target entry exists, the output port information is notified to the frame transfer unit 320 and the frame rewriting unit 3810 is instructed to delete the EoE-MAC header and the VLAN tags 1 and 2 (In the case of a broadcast frame, the EoE-MAC header and the VLAN tag are deleted).
(2-2-2) On the other hand, when the target entry does not exist, the broadcast table 343 is referred to, the broadcast transfer port information for the VLANID is acquired, the port information excluding the input port is notified to the frame transfer unit 320, and The frame rewriting unit 3810 is instructed to delete the EoE-MAC header and the VLAN tags 1 and 2 (in the case of a broadcast frame, the EoE-MAC header and the VLAN tag are deleted).
A transfer example of a unicast frame and a broadcast frame in consideration of VPN in the networks of FIGS. 29 and 37 configured by the switches having the node configuration described above will be described below.
In the transfer between the user terminals T1 and T3, an example of broadcast transfer from the user terminal T1 in FIG. 37 and an example of unicast transfer from the user terminal T3 to T1 in FIG. 29 will be described.
As the tables of the edge switch E1, the core switch C1, and the edge switch E3 on the route, those shown in FIGS. 23 to 25 are used for the MAC table and the MAC / EoE-MAC table. That is, the edge switch E1 holds a MAC table 2304 and a MAC / EoE-MAC table 2305, the core switch C1 holds a MAC table 2404, and the edge switch E3 holds a MAC table 2504 and a MAC / EoE-MAC table 2505.
The broadcast table and VPN management table are summarized in FIG.
The edge switch E1 has a broadcast table 3901, a port / VPN table 3902, a VPN / port table 3903, the core switch C1 has a broadcast table 3911, the edge switch E3 has a broadcast table 3921, a port / VPN table 3922, and a VPN / port table 3923. keeping. In each of the broadcast tables 3901, 3911, and 3921, an entry for VPNID = A is newly set.
In the following description, since the detailed description inside each switch has been repeatedly described in the above embodiments, only the points will be described.
First, FIG. 37 shows an example of broadcast transfer from the user terminal T5.
When the edge switch E5 that has received the frame from the user terminal T5 determines that the received frame is to be broadcast-transferred, the edge switch E5 refers to the port / VPN table 4601, acquires VPNID = A for the input port = p1, and refers to the broadcast table 4600. Then, the output port = p2 for VPNID = A is acquired, the EoE header encapsulation process and the VLAN tag stack process storing VPNID = A are performed, and the frame is transferred to the port p2.
The format of the EoE broadcast frame at this time is as shown in FIG.
The core switch C1 that has received the frame from the edge switch E1 refers to the broadcast table 3911, acquires output ports = p1 and p2 for VLANID = A, and transfers the frame to the port p2 other than the input port.
The edge switch E3 that has received the frame from the core switch C1 refers to the broadcast table 3921 and has no output port for VLANID = A other than the input port = p1, and therefore refers to the VPN / port table 3923 and outputs to VPNID = A. Port = p2 is acquired, the EoE header and VLAN tag are deleted, and the frame is transferred to port p2.
With the above processing, broadcast transfer is possible only with the shortest path between edge switches to which VPN #A is connected.
Next, FIG. 29 shows an example in which unicast transfer is performed from user terminal T3 to T1.
The edge switch E3 that has received the frame addressed to the user terminal T1 from the user terminal T3 refers to the MAC / EoE-MAC table 2505, acquires EoE-MAC = e1 and VLANID = g1 for MAC_DA = t1, and obtains the MAC table 2504. , The port p1 is acquired as an output port for MAC = e1 (EoE-MAC = e1) and VLANID = g1. Further, VPNID = A for the input port = p2 is acquired with reference to the port / VPN table 3922. Then, header addition processing of EoE-MAC_DA = e1, VLANID = g1, VPNID = A is performed, and the frame is transferred to the port p1. The format of the EoE frame at this time is as shown in FIG.
The core switch C1 that has received the frame from the edge switch E1 refers to the MAC table 2404, acquires MAC_DA = e1, output port = p1 for VLANID = g1, and transfers the frame to the port p1.
The edge switch E3 that has received the frame from the core switch C1 obtains the output port = p1 for VPNID = A by referring to the VPN / port table 3903 because EoE-MAC_DA = e1 is equal to its own node EoE-MAC, After deleting the EoE header and the two VLAN tags, the frame is transferred to the port p1.
With the above processing, unicast transfer is possible on the shortest path between edge switches to which VPN #A is connected.
(Effect of 6th Embodiment)
In this way, in the data transfer method in the network constituted by the nodes of the present invention, in order to use the spanning tree in which the edge switch is the root node as a transfer path to the edge switch, the EoE-MAC address of the edge switch and By resolving and holding the association of the VLAN IDs that are the identifiers of the trees, the shortest path is formed between all the edge switches, and it is possible to transfer between all the user terminals using the shortest path. As a result, it is possible to eliminate traffic bias in the network, reduce the possibility of congestion, and efficiently use the network bandwidth.
Further, according to the present embodiment, both unicast transfer and broadcast transfer can be performed on the shortest route, and traffic between user terminals belonging to the same VPN is not related to VPN in broadcast transfer. Since it is prevented from being transferred on the route and is transferred only by the route between the VPN belonging edge switches, the efficiency of the network band can be improved. Further, since VPN traffic does not flow outside the same VPN, there is an effect in terms of security.

Claims

In the node of the network that forwards the data frame sent from the source terminal to the destination terminal,
Each node in the network maintains a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of a spanning tree having a node connected to the destination terminal as a root node;
Adding an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree to the data frame;
A node that determines an output port of the data frame from the correspondence relationship using the spanning tree as a route.

In the data frame received by the source terminal from the source terminal, the identifier of the node to which the destination terminal connects as the destination address and the identifier of the node to which the source terminal connects as the source address In addition, send the data frame,
The node according to claim 1, wherein the data frame is forwarded on the spanning tree based on the identifier of the added node.

When determining an output port for a node connected to the destination terminal,
Of the spanning tree ports,
The port that is the root port and in the forwarding state is set as the output port of the unicast frame,
The node according to claim 1 or 2, wherein a port that is an assigned port and is in a forwarding state or a learning state is an output port of a broadcast frame.

The node according to any one of claims 1 to 3, wherein a table in which a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree is set in advance is held in each node. .

The correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree is generated from information included in a predetermined control frame transferred on a network in the creation of the spanning tree. The node according to any one of claims 1 to 3.

Setting the identifier of the node to which the destination terminal is connected so that the identifier of the node to which the destination terminal is connected is obtained by performing a predetermined operation on the identifier of the spanning tree;
By performing a predetermined operation on the identifier of the spanning tree acquired from the received data frame, the identifier of the node to which the destination terminal is connected is obtained, and the correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree The node according to claim 1, wherein a relationship is acquired.

The table that records the correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree is stored, and the notification is made based on the notification information from the spanning tree control unit that performs the processing of the spanning tree The identifier of the node connected to the destination terminal is acquired from the identifier of the spanning tree, the output port for the node connected to the acquired destination terminal is set to the port acquired from the spanning tree control unit, and writing to the forwarding table is performed. A table control unit to perform;
In the forwarding table,
2. A table holding an output port for an identifier of a node to which the destination terminal is connected and a table holding a broadcast output port for an identifier of the spanning tree or an identifier for identifying a VPN are stored. The node according to claim 3.

The node according to claim 7, wherein the table control unit manually sets a table that records a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree.

After the spanning tree processing is completed, a predetermined control frame is transferred onto the spanning tree.
The table control unit obtains the correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree from the information stored in the received control frame, and the identifier of the node to which the destination terminal is connected; The node according to claim 7, wherein the node is stored in a table that records a correspondence relationship between identifiers of the spanning tree.

Obtaining a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree from information stored in a predetermined control frame transferred on the spanning tree;
8. The node according to claim 7, wherein the table control unit stores the acquired correspondence information in a table that records a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree. .

The table control unit calculates the identifier of the node to which the destination terminal is connected from the acquired identifier of the spanning tree, acquires the correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree, and acquires 8. The node according to claim 7, wherein the correspondence relationship information is stored in a table that records a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree.

A node connected to the destination terminal is
The identifier of the own node is stored as a transmission source address, and the data frame to which the data storing the identifier of the spanning tree in which the own node is the root node is added is transmitted. node.

Nodes other than the node connected to the destination terminal are
13. The port according to claim 1, wherein the port receiving the data frame transmitted by the node connected to the destination terminal is used as an output port for the node connected to the destination terminal. Node described in the section.

When the identifier of the node connected to the destination terminal of the data frame received from the source terminal is unknown, the identifier of the own node is stored as the source address, and the identifier of the spanning tree in which the own node is the root node is stored A table search unit for determining creation and transmission of a data frame to which data is added;
14. The MAC learning unit according to claim 13, further comprising: a MAC learning unit that uses an output port corresponding to a combination of a node identifier stored in a transmission source address of a received data frame and a spanning tree identifier as a reception port of the received data frame. Node.

When the source terminal and the destination terminal that transmit and receive data frames form a network according to another protocol,
The data for storing an identifier for identifying a network based on the other protocol is added to the data frame together with the data for storing the identifier of the spanning tree. node.

A table holding a network identifier according to another protocol for a data frame receiving port or a table holding a network identifier according to another protocol for a data frame receiving port and a spanning tree identifier. Item 16. The node according to item 15.

When the source terminal and the destination terminal that transmit and receive data frames form a network according to another protocol,
When the data frame is a unicast frame, data for storing an identifier for identifying a network according to another protocol is added to the data frame together with data for storing the identifier of the spanning tree, and the spanning tree is transferred. Used as a route,
When the data frame is a multicast frame or a broadcast frame, data storing an identifier for identifying a network based on the other protocol is added to the data frame, and the data frame is set for a terminal belonging to the network based on the other protocol. The node according to claim 1, wherein a transfer path is used.

A table holding network identifiers according to other protocols for data frame receiving ports, or a table holding network identifiers according to other protocols for data frame receiving ports and spanning tree identifiers;
The table search unit
When the data frame is a unicast frame, it determines creation and transmission of a data frame to which data for storing an identifier for identifying a network according to another protocol is added together with data for storing the identifier of the spanning tree;
18. The method according to claim 17, wherein when the data frame is a multicast frame or a broadcast frame, creation and transmission of a data frame to which data storing an identifier for identifying a network based on the other protocol is added are determined. Nodes.

The node according to any one of claims 15 to 18, wherein the network based on the other protocol is VPN.

The node according to any one of claims 1 to 19, wherein an identifier of a node to which the destination terminal is connected is an EoE-MAC address.

In a network including a plurality of nodes and transferring data frames between a source terminal and a destination terminal connected to the node,
Each node in the network holds a correspondence relationship between an identifier of a node connected to the destination terminal and an identifier of a spanning tree having a node connected to the destination terminal as a root node;
Adding an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree to the data frame;
On the spanning tree, an output port for a node to which the destination terminal is connected is determined from the correspondence relationship based on port information of the spanning tree, and the data frame is transferred.

In the data frame received by the source terminal from the source terminal, the identifier of the node to which the destination terminal connects as the destination address and the identifier of the node to which the source terminal connects as the source address In addition, send the data frame,
The network according to claim 21, wherein the data frame is forwarded on the spanning tree based on the added identifier of the node.

When determining an output port for a node connected to the destination terminal,
Of the spanning tree ports,
The port that is the root port and in the forwarding state is set as the output port of the unicast frame,
23. The network according to claim 21, wherein an assigned port that is in a forwarding state or a learning state is an output port of a broadcast frame.

24. The table according to any one of claims 21 to 23, wherein a table in which a correspondence relationship between an identifier of a node connected to the destination terminal and an identifier of the spanning tree is set in the node is held in each node. The network described in.

The node generates a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree from information included in a predetermined control frame transferred on a network in the creation of the spanning tree. The network according to any one of claims 21 to 23.

Setting the identifier of the node to which the destination terminal is connected so that the identifier of the node to which the destination terminal is connected is obtained by performing a predetermined operation on the identifier of the spanning tree;
The node obtains an identifier of the node to which the destination terminal is connected by performing a predetermined calculation on the identifier of the spanning tree acquired from the received data frame, and the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the spanning tree The network according to any one of claims 21 to 23, wherein a correspondence relationship between identifiers is acquired.

Based on the notification information from the spanning tree control unit that performs processing of the spanning tree, holding a table that records the correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree in the node. The identifier of the node to which the destination terminal is connected is acquired from the notified identifier of the spanning tree, the output port for the node to which the acquired destination terminal is connected is set to the port acquired from the spanning tree control unit, and a forwarding table With a table controller that writes to
In the forwarding table,
23. A table holding an output port for an identifier of a node to which the destination terminal is connected and a table holding a broadcast output port for an identifier of the spanning tree or an identifier for identifying a VPN are characterized. The network according to any one of claims 23.

28. The network according to claim 27, wherein the table controller manually sets a table for recording a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree.

After the spanning tree processing is completed, a predetermined control frame is transferred onto the spanning tree.
The table control unit obtains the correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree from the information stored in the received control frame, and the identifier of the node to which the destination terminal is connected; 28. The network according to claim 27, wherein the network is stored in a table that records a correspondence relationship between identifiers of the spanning tree.

Obtaining a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree from information stored in a predetermined control frame transferred on the spanning tree;
28. The network according to claim 27, wherein the table control unit stores the acquired correspondence information in a table that records a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree. .

The table control unit calculates the identifier of the node to which the destination terminal is connected from the acquired identifier of the spanning tree, acquires the correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree, and acquires 28. The network according to claim 27, wherein the correspondence relationship information is stored in a table that records a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree.

A node connected to the destination terminal is
The identifier of the own node is stored as a transmission source address, and the data frame to which the data storing the identifier of the spanning tree in which the own node is the root node is transmitted is transmitted. network.

Nodes other than the node connected to the destination terminal are
The port that receives the data frame transmitted by the node connected to the destination terminal is set as an output port for the node connected to the destination terminal. The network described in the section.

When the identifier of the node connected to the destination terminal of the data frame received from the source terminal is unknown, the identifier of the own node is stored as the source address, and the identifier of the spanning tree in which the own node is the root node is stored A table search unit for determining creation and transmission of a data frame to which data is added;
34. The MAC learning unit according to claim 33, further comprising: a MAC learning unit that uses an output port for a combination of a node identifier stored in a transmission source address of a received data frame and a spanning tree identifier as a reception port of the received data frame. Network.

When the source terminal and the destination terminal that transmit and receive data frames form a network according to another protocol,
35. The data storing an identifier for identifying a network based on the other protocol is added to the data frame together with the data storing the identifier of the spanning tree. network.

A table holding a network identifier according to another protocol for a data frame receiving port or a table holding a network identifier according to another protocol for a data frame receiving port and a spanning tree identifier. Item 36. The network according to item 35.

When the source terminal and the destination terminal that transmit and receive data frames form a network according to another protocol,
When the data frame is a unicast frame, data for storing an identifier for identifying a network according to another protocol is added to the data frame together with data for storing the identifier of the spanning tree, and the spanning tree is transferred. Used as a route,
When the data frame is a multicast frame or a broadcast frame, data storing an identifier for identifying a network based on the other protocol is added to the data frame, and the data frame is set for a terminal belonging to the network based on the other protocol. The network according to any one of claims 21 to 34, wherein a transfer path is used.

A table holding network identifiers according to other protocols for data frame receiving ports, or a table holding network identifiers according to other protocols for data frame receiving ports and spanning tree identifiers;
The table search unit
When the data frame is a unicast frame, it determines creation and transmission of a data frame to which data for storing an identifier for identifying a network according to another protocol is added together with data for storing the identifier of the spanning tree;
38. When the data frame is a multicast frame or a broadcast frame, it is determined to create and transmit a data frame to which data for storing an identifier for identifying a network based on the other protocol is added. Network.

The network according to any one of claims 35 to 38, wherein the network based on the other protocol is a VPN.

The network according to any one of claims 21 to 39, wherein an identifier of a node to which the destination terminal is connected is an EoE-MAC address.

A transfer information correspondence creation method in a network for transferring a data frame sent from a source terminal to a destination terminal,
An identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of a spanning tree having a node connected to the destination terminal as a root node are added to the data frame,
Each node in the network has a correspondence relationship between an identifier of a node connected to the destination terminal and an identifier of a spanning tree having a node connected to the destination terminal as a root node, and port information of the spanning tree A transfer information correspondence creation method, comprising: creating a correspondence for determining an output port of the data frame to be transferred to a node to which the destination terminal is connected.

42. The transfer information correspondence creation method according to claim 41, wherein a table in which a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree is preset is held in each node.

The correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree is generated from information included in a predetermined control frame transferred on a network in the creation of the spanning tree. The transfer information correspondence creation method according to claim 41 or claim 42.

Setting the identifier of the node to which the destination terminal is connected so that the identifier of the node to which the destination terminal is connected is obtained by performing a predetermined operation on the identifier of the spanning tree;
By performing a predetermined operation on the identifier of the spanning tree acquired from the received data frame, the identifier of the node to which the destination terminal is connected is obtained, and the correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree 42. The transfer information correspondence creation method according to claim 41, wherein the relationship is created.

The table that records the correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree is stored, and the notification is made based on the notification information from the spanning tree control unit that performs the processing of the spanning tree The identifier of the node to which the destination terminal is connected is acquired from the identifier of the spanning tree, the output port for the node to which the acquired destination terminal is connected is set to the port acquired from the spanning tree control unit, and written to the forwarding table;
In the forwarding table,
42. The table holding an output port for an identifier of a node to which the destination terminal is connected and a table holding a broadcast output port for an identifier of the spanning tree or an identifier for identifying a VPN are provided. How to create a correspondence relationship for the described transfer information.

46. The transfer information correspondence creation method according to claim 45, wherein a table for recording a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree is manually set.

After the spanning tree processing is completed, a predetermined control frame is transferred onto the spanning tree.
The correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree is obtained from the information stored in the received control frame, and the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree 46. The transfer information correspondence creation method according to claim 45, wherein the correspondence is stored in a table for recording the correspondence.

Obtaining a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree from information stored in a predetermined control frame transferred on the spanning tree;
46. The transfer information correspondence creation method according to claim 45, wherein the obtained correspondence relationship information is stored in a table that records a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree. .

The identifier of the node to which the destination terminal is connected is calculated from the acquired identifier of the spanning tree, the correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree is obtained, and the acquired correspondence information is 46. The transfer information correspondence creation method according to claim 45, wherein the correspondence information is stored in a table that records a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree.

A node connected to the destination terminal is
43. The data frame to which the identifier of the own node is stored as a transmission source address and the data storing the identifier of the spanning tree in which the own node is a root node is added is transmitted. Transfer information correspondence creation method.

Nodes other than the node connected to the destination terminal are
The port receiving the data frame transmitted by the node connected to the destination terminal is set as an output port for the node connected to the destination terminal. The correspondence creation method of transfer information described in the section.

When the identifier of the node connected to the destination terminal of the data frame received from the source terminal is unknown, the identifier of the own node is stored as the source address, and the identifier of the spanning tree in which the own node is the root node is stored Decide to create and send a data frame with data attached,
52. The correspondence relation of transfer information according to claim 51, wherein an output port for a combination of a node identifier and a spanning tree identifier stored in a transmission source address of the reception data frame is a reception port of the reception data frame. How to make.

When the source terminal and the destination terminal that transmit and receive data frames form a network according to another protocol,
53. The data according to any one of claims 41 to 52, wherein data storing an identifier for identifying a network based on the other protocol is added to the data frame together with data storing the identifier of the spanning tree. How to create a correspondence relationship for the described transfer information.

A table that holds a network identifier according to another protocol for a data frame receiving port or a table that holds a network identifier according to another protocol for a data frame receiving port and a spanning tree identifier is created. 54. The transfer information correspondence creation method according to claim 53.

When the source terminal and the destination terminal that transmit and receive data frames form a network according to another protocol,
When the data frame is a unicast frame, data for storing an identifier for identifying a network according to another protocol is added to the data frame together with data for storing the identifier of the spanning tree, and the spanning tree is transferred. Used as a route,
When the data frame is a multicast frame or a broadcast frame, data for storing an identifier for identifying a network based on the other protocol is added to the data frame, and the data frame is set for a terminal belonging to the network based on the other protocol. 53. The transfer information correspondence creation method according to any one of claims 41 to 52, wherein a transfer path is used.

A table holding network identifiers according to other protocols for data frame receiving ports, or a table holding network identifiers according to other protocols for data frame receiving ports and spanning tree identifiers;
When the data frame is a unicast frame, it determines creation and transmission of a data frame to which data for storing an identifier for identifying a network according to another protocol is added together with data for storing the identifier of the spanning tree;
56. The method according to claim 55, wherein when the data frame is a multicast frame or a broadcast frame, the creation and transmission of a data frame to which data for storing an identifier for identifying a network based on the other protocol is added is determined. To create the correspondence of the transfer information.

A frame transfer program executed on a computer that is a node of a network that transfers data frames between a source terminal and a destination terminal,
A correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of a spanning tree having a node connected to the destination terminal as a root node;
Adding an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree to the data frame;
On the spanning tree, an output port for a node to which the destination terminal is connected is determined from the correspondence relationship based on port information of the spanning tree, and the function of transferring the data frame is realized in the node. Frame transfer program.

To the node to which the source terminal is connected,
The data frame received from the source terminal is sent with the identifier of the node to which the destination terminal is connected as the destination address and the identifier of the node to which the source terminal is connected as the source address. ,
58. The frame transfer program according to claim 57, wherein a function of transferring a data frame is executed on the spanning tree based on the identifier of the added node.

When determining an output port for a node connected to the destination terminal,
Of the spanning tree ports,
The port that is the root port and in the forwarding state is set as the output port of the unicast frame,
59. The frame transfer program according to claim 57 or 58, wherein a function of setting an assigned port, which is a forwarding state or a learning state, as an output port of a broadcast frame is executed.

60. The function of causing each node to execute a function of holding a table in which a correspondence relationship between an identifier of a node connected to the destination terminal and an identifier of the spanning tree is set in advance in each node. The frame transfer program according to any one of claims.

A function of generating a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree from the information included in a predetermined control frame transferred on the network in the creation of the spanning tree is executed on the node. 60. The frame transfer program according to any one of claims 57 to 59, wherein:

Setting the identifier of the node to which the destination terminal is connected so that the identifier of the node to which the destination terminal is connected is obtained by performing a predetermined operation on the identifier of the spanning tree;
The node obtains an identifier of the node to which the destination terminal is connected by performing a predetermined operation on the identifier of the spanning tree acquired from the received data frame, and the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the spanning tree The frame transfer program according to any one of claims 57 to 59, wherein a function for acquiring a correspondence relationship between identifiers is executed.

Based on the notification information from the spanning tree control function that performs processing of the spanning tree, holding a table that records the correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree in the node. The identifier of the node to which the destination terminal is connected is acquired from the notified identifier of the spanning tree, the output port for the node to which the acquired destination terminal is connected is set to the port acquired from the spanning tree control unit, and a forwarding table It has a table control function to write to
In the forwarding table,
A function for executing a function of holding a table holding an output port corresponding to an identifier of a node to which the destination terminal is connected and a table holding a broadcast output port corresponding to an identifier of the spanning tree or an identifier for identifying a VPN is executed. 60. The frame transfer program according to any one of claims 57 to 59.

The frame transfer program according to claim 63, wherein the table control function manually sets a table for recording a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree.

After the spanning tree processing is completed, a predetermined control frame is transferred onto the spanning tree.
The table control function obtains the correspondence between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree from the information stored in the received control frame, and the identifier of the node to which the destination terminal is connected; 64. The frame transfer program according to claim 63, wherein the frame transfer program is stored in a table that records a correspondence relationship between identifiers of the spanning tree.

Obtaining a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree from information stored in a predetermined control frame transferred on the spanning tree;
64. The frame according to claim 63, wherein the table control function stores the acquired correspondence relationship information in a table that records a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree. Transfer program.

The table control function calculates an identifier of a node to which the destination terminal is connected from the acquired identifier of the spanning tree, acquires a correspondence relationship between the identifier of the node to which the destination terminal is connected and the identifier of the spanning tree. 64. The frame transfer program according to claim 63, wherein the correspondence relationship information is stored in a table that records a correspondence relationship between an identifier of a node to which the destination terminal is connected and an identifier of the spanning tree.

To a node connected to the destination terminal,
58. A function of transmitting a data frame to which an identifier of a local node is stored as a transmission source address and data in which an identifier of a spanning tree in which the local node is a root node is added is executed. 58. The frame transfer program according to 58.

To a node other than the node connected to the destination terminal,
57. A function of setting a port that has received the data frame transmitted by a node connected to the destination terminal as an output port for the node connected to the destination terminal is executed. The frame transfer program according to any one of the above.

When the identifier of the node connected to the destination terminal of the data frame received from the source terminal is unknown, the identifier of the own node is stored as the source address, and the identifier of the spanning tree in which the own node is the root node is stored A table search function for determining creation and transmission of a data frame to which data is added;
70. The MAC learning mechanism is executed, wherein an output port corresponding to a combination of a node identifier stored in a transmission source address of a received data frame and a spanning tree identifier is used as a reception port of the received data frame. Frame transfer program.

When the source terminal and the destination terminal that transmit and receive data frames form a network according to another protocol,
The function of adding data storing an identifier for identifying a network based on the other protocol together with data storing the identifier of the spanning tree to the data frame is executed. Any frame transfer program.

A table holding a network identifier according to another protocol for a data frame receiving port or a table holding a network identifier according to another protocol for a data frame receiving port and a spanning tree identifier. Item 72. The frame transfer program according to Item 71.

When the source terminal and the destination terminal that transmit and receive data frames form a network according to another protocol,
When the data frame is a unicast frame, data for storing an identifier for identifying a network according to another protocol is added to the data frame together with data for storing the identifier of the spanning tree, and the spanning tree is transferred. Used as a route,
When the data frame is a multicast frame or a broadcast frame, data storing an identifier for identifying a network based on the other protocol is added to the data frame, and the data frame is set for a terminal belonging to the network based on the other protocol. The frame transfer program according to any one of claims 57 to 70, wherein a function using a transfer path is executed.

A table that holds network identifiers according to other protocols for data frame reception ports, or a table that holds network identifiers according to other protocols for data frame reception ports and spanning tree identifiers,
When the data frame is a unicast frame, it determines creation and transmission of a data frame to which data for storing an identifier for identifying a network according to another protocol is added together with data for storing the identifier of the spanning tree;
When the data frame is a multicast frame or a broadcast frame, a function for determining creation and transmission of a data frame to which data storing an identifier for identifying a network based on the other protocol is added is executed. Item 74. The frame transfer program according to Item 73.