WO2004019561A1

WO2004019561A1 - イーサネット（r）におけるフレーム転送方法及びノード

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Publication number: WO2004019561A1
Application number: PCT/JP2003/010369
Authority: WO
Inventors: Youichi Hidaka; Makoto Shibutani; Atsushi Iwata; Masaki Umayabashi; Nobuyuki Enomoto
Original assignee: Nec Corporation
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2003-08-15
Publication date: 2004-03-04
Also published as: TW200407013A; US7783705B2; KR20050038028A; CN1692609B; JP3521904B2; TWI238625B; US20040039832A1; CA2437667A1; EP1542408A1; CN1692609A; JP2004088160A; EP1542408A4; AU2003255043A1

Abstract

イーサネット(R)のフレームを中継するノードであって､フレームの中継時に、フレームに、同時に２つ以上のＶＬＡＮタグを挿入し､挿入したＶＬＡＮタグを削除する手段を備え､フレームに挿入するＶＬＡＮタグに､フレームの生存時間を示すＴＴＬ領域を設け､ＴＴＬ領域の値によって生存時間を過ぎているかどうかをチェックし､生存時間を過ぎているフレームを中継することなく廃棄する。

Description

明細書ィ一サネット (R)におけるフレーム転送方法及びノ一ド技術分野

, 本発明は、イーサネット (R)のフレームを中継するノードとフレーム転送方法に関する。背景技術

従来の、イーサネット (R)におけるノードの制御方式は、図 1 8に示すネットワーク制御フレームのペイロード部分にネットワーク制御情報 12006、 MA Cアドレス（送信先 MACアドレス 2001と送信元 MACアドレス 2002) 並びに I Pアドレス（制御対象端末 I Pアドレス 12004) に、制御を行うノ一ドのァドレスを格納したフレームを用いて、ノードの制御を行っている。

そのため、ユーザがネットワーク帯域を全て使用してデータを送信している際は、ノードは制御フレームを送ることができない。また、制御フレームは、ノ一ドの制御情報量に関わらず、 I EEE 802. 3で規定されるイーサネット (R) の規格上、最小でも 64バイトのフレームにする必要がある。

VL ANに関する技術を規定している、 I EEE 802. 1 Qでは、フレーム中継時、 1つの VLANタグをフレームに付与し、ネットワーク分離を行うことが規定されている。

そのため、従来のイーサネット（R)フレームを中継するノードにおいては、フレ一ム中継時に V LANタグを最大 1つまで同時に処理するための機能を備えており、そのフレーム中継時に付与する V LANタグ情報を格納するフォヮ一ディングテ一ブルには、 VL ANタグ 1つ分の情報領域しか確保されていない。

また、フレーム中の VL ANタグはネットヮ一ク分離のための情報であるため. V LANタグ付きフレームを中継するノードは、 V LANタグの内容を変更する機能を有しておらず、 V LANタグ内の情報はフレーム転送のためにしか利用されない。また、データリンク層における V L ANフレームの転送においては、 MA Cァドレスおよび V L A N I Dの参照によりフレームの中継並びに転送ポ一トの決定を行っている。

上述した従来のィ一サネット (R)におけるノードの制御においては、以下に述べるような問題点があった。

第 1に、従来の I E E E 8 0 2 . 3で規定されるイーサネット (R)におけるノードでは、図 1 8に示すフレームのペイロード部分に制御情報、 MA Cアドレス並びに I Pアドレスに、制御を行うノードのアドレスを格納したフレームを用いて、ノードの制御を行っている。そのため、ユーザがネットワーク帯域を全て使用してデータを送信している際は、ノードが制御フレームを送ることができない。第 2に、制御フレームは、ノードの制御情報量に関わらず、イーサネット (R)の規格上、最小でも 6 4バイ卜のフレームにする必要があり、頻繁に制御フレームをネットワークに流した場合、ユーザデータの帯域を圧迫する問題がある。

第 3に、フレーム転送時の V L ANタグの付与を行う際には、フォヮ一ディングテ一ブルに情報領域がないため、複数の V L A Nタグを付けることができない。第 4に、 I E E E 8 0 2 . 3イーサネット (R)においてループ上のネットヮークが形成された場合、デ一タリンク層における V L A Nバケツトの転送において、バケツト転送のループが発生した際にフレームを廃棄する機能が実現されていないため、ループしているバケツ卜がネットワークを占有、また装置内のパケットメモリの圧迫を誘発し、ネットワークが不安定な状態になる。

本発明の第 1の目的は、ュ一ザがネットワークを使用している際でも、ノードからネットワーク制御情報の送信を可能にするイーサネッ卜 (R)におけるフレーム転送方法及びノ一ドを提案することにある。

本発明の第 2の目的は、フレームの制限によらず最小の情報の送信を可能にし、ネットワーク制御情報の送信によってネットワーク帯域の圧迫を最小限にすることを可能にするイーサネット (R)におけるフレーム転送方法及びノードを提案することにある。

本発明の第 3の目的は、フレーム転送時に複数のタグの付与を可能にし、ネットワーク制御情報等の大きな情報量をタグで送ることを可能にするイーサネット (R)におけるフレーム転送方法及びノードを提案することにある。

本発明の第 4の目的は，データリンク層における VL ANバケツトの転送において、フレームを廃棄することを可能にする。これにより、ループしているパケットがネットヮーを占有すること、また装置内のパケットメモリの圧迫することを防ぎ、ネットワークが不安定になることを防止するイーサネット (R)におけるフレーム転送方法及びノ一ドを提案することにある。発明の開示

上記目的を達成する本発明は、イーサネット (R)のフレームを中継するノードにおいて、前記フレームの中継時に、前記フレームに、同時に 2つ以上の VLAN タグを挿入し、揷入した前記 V LANタグを削除する手段を備えることを特徴とする。

請求項 2の本発明のノードは、前記フレームの V LANタグを、同時に 2つ以上置換する手段を備えることを特徴とする。

請求項 3の本発明のノードは、フレーム中継時のフレーム内容変更のためのフォヮーディングテーブルメモリによって、 2つ以上の前記 V LANタグを管理する手段を備えることを特徴とする。

請求項 4の本発明のノードは、フレーム中継時、前記フレーム内の 2つ以上の V LANタグの情報を用いて、フォヮ一ディングテーブルメモリのサ一チを行う手段を備えることを特徴とする。

請求項 5の本発明のノードは、前記フレームの中継時、前記フレーム内の 2つ以上の VL ANタグの情報並びに入力ポート、送信先 MACアドレス、送信元 M ACアドレス、 TYPEフィールド情報を組み合わせて、フォワーディングテ一ブルメモリのサーチを行う手段を備えることを特徴とする。

請求項 6の本発明のノードは、前記フレームの中継時、前記フレームに挿入する前記 V LANタグに、フレームの生存時間を示す TTL領域を設け、前記 TTL 領域の値によって前記生存時間を過ぎているかどうかをチェックし、前記生存時間を過ぎている前記フレームを中継することなく廃棄する手段を備えることを特徴とする。請求項 7の本発明のノードは、前記フレームの中継する度に、前記 T T L領域の値を、 1づっデクリメントする手段を備えることを特徴とする。

請求項 8の本発明のノードは、前記 V L ANタグに、ノード制御情報を格納することを特徴とする。

請求項 9の本発明のノ一ドは、前記 V L ANタグの内容に応じて、自ノードの状態管理を変更する手段を備えることを特徴とする。

請求項 1 0の本発明のノードは、自ノードの状態に応じて、中継するフレームの前記 V L A Nタグの領域に、ノード状態を格納することを特徴とする。

請求項 1 1の本発明は、イーサネット (R)のフレームを中継するノードのフレ一ム転送方法であって、前記フレームの中継時に、前記フレームに、同時に 2っ以上の V L A Nタグを挿入し、又は挿入された前記 V L A Nタグを削除することを特徴とする。

請求項 1 2の本発明のフレーム転送方法は、フレーム中継時のフレーム内容変更のためのフォヮ一ディングテ一ブルメモリによって、 2つ以上の前記 V L AN タグを管理することを特徴とする。

請求項 1 3の本発明のフレーム転送方法は、フレーム中継時、前記フレーム内の 2つ以上の V L ANタグの情報を用いて、フォヮ一ディングテーブルメモリのサーチを行うことを特徴とする。

請求項 1 4の本発明のフレーム転送方法は、前記フレームの中継時、前記フレーム内の 2つ以上の V L ANタグの情報並びに入力ポート、送信先 MA Cァドレス、送信元 MA Cアドレス、 T Y P Eフィ一ルド情報を組み合わせて、フォヮ一ディングテーブルメモリのサーチを行うことを特徴とする。

請求項 1 5の本発明のフレーム転送方法は、前記フレームの中継時、前記フレ一ムに揷入する前記 V L A Nタグに >フレームの生存時間を示す T T L領域を設け、前記 T T L領域の値によって前記生存時間を過ぎているかどうかをチェックし >前記生存時間を過ぎている前記フレームを中継することなく廃棄することを特徴とする。

請求項 1 6の本発明のフレーム転送方法は、前記フレームの中継する度に、前記 T T L領域の値を、 1づっデクリメントすることを特徴とする。請求項 1 7の本発明のフレーム転送方法は、前記 V L ANタグに、ノード制御情報を格納することを特徴とする。

請求項 1 8の本発明のフレーム転送方法は、前記 V L ANタグの内容に応じて、自ノードの状態管理を変更する手段を備えることを特徴とする。

請求項 1 9の本発明のフレーム転送方法は、自ノードの状態に応じて、中継するフレームの前記 V L ANタグの領域に、ノード状態を格納することを特徴とする。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態による V L ANスイッチングハブの構成を示すブロック図である。

図 2は、本発明の実施の形態によるパケットフォヮ一ディング機構の構成を示すブロック図である。

図 3は、バケツトフォヮーディング機構におけるフレーム解析器の構成を示すブロック図である。

図 4は、パケットフォヮ一ディング機構におけるテーブルサーチ器の構成を示すブロック図である。 ' 図 5は、バケツトフォヮ一ディング機構におけるフォヮ一ディングテーブルメモリの構成を示すブロック図である。

図 6は、フォワーディングテーブルメモリにおけるテ一ブルメモリの構成図である。

図 7は、パケットフォヮーディング機構におけるフレーム書換え器の構成を示すブロック図である。

図 8は、フレーム書換え器におけるタグ演算器の構成を示すプロック図である。図 9は、パケットフォワーディング機構におけるフレーム合成器の構成を示すブロック図である。

図 1 0は、パケットフォワーディング機構におけるフレーム転送器の構成を示すブロック図である。

図 1 1は、 V L ANスイッチングハブにおける C P Uの構成図である。図 12は、ネットワーク構成の例を示す図である。

図 13は、標準の VL ANタグ付きイーサネットフレームの構成図である。図 14は、標準の V LANタグの構成図である。

図 15は、本発明によるタグの構成図である。

図 16は、本発明によるネットワーク制御フレームの構成図である。

図 17は、本発明によるネットワーク制御タグの構成図である。

図 18は、標準のネットワーク制御フレームの構成図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図 1は、本発明を適用したイーサネット (R)のフレ一ムを中継するノードの V LANスイッチングハブの構成図であり、バケツトフォヮ一ディング機構 201、装置構成デバイス 401、コンソール I/O 95、パケットスイッチング機構 9 1を備えて構成され、 MAC層インタフェース 1 1 1〜1 14、 PHY層インタフェース 31 1〜314を有する。

バケツトフォヮーディング機構 201の構成を図 2に示す。パケットフォヮ一デイング機構 201は、フレーム合成器 403と、フレーム転送器 407に加えて、本発明の特徴的な機能を有する、フレーム解析器 402と、フォヮ一ディングテーブルメモリ 405と、テーブルサーチ器 404と、フレーム書換え器 40 6を備えて構成される。

また、本発明では、図 1 5に示す TTLビット付きのタグフォーマット 220 6を利用した VLANタグフレーム、並びに、図 17に示すネットヮ一ク制御夕グフォ一マット 2010を利用した図 16に示す I EEE 802. 3ネットヮ一ク制御フレーム 20001を利用する。

以下、本発明の実施例として、図 3に示す本発明のフレーム解析器 402内のタグ TTLチェック器 503と、図 7に示すフレーム書換え器 406内のタグ演算器 715と N段タグ挿入器 710、 N段タグ削除器 712、 N段タグ置換器 7 1 3、図 6に示すテ一ブルメモリ 410、図 15に示すタグフォーマット 220 6、図 17に示すネットワーク制御タグフォーマツト 2010を利用した図 16 に示す I EEE 802. 3のネットワーク制御フレーム 20001を利用したフレーム転送について説明する。

図 15に示す夕グフォ一マツト 2206は、図 14示す V LANタグフォーマット 2006のタグタイプ 20061の 16ビット領域のうち、下位 8ビット領域に TTL (フレーム生存時間）の情報が格納するタグフォーマットの構成をとる。

丁丁領域22065は、最小「0」から最大「255」の値をとり、パケット転送開始箇所では「255」の値が格納されるが、ノードにて転送されるたびに「1」ずつ減算され、値「0」はフレーム廃棄可能であることを意味する。図 16に示すネットワーク制御フレーム 20001は、ユーザによって転送されているフレーム内に、ネットワーク制御を行うために、ネットワーク制御タグ 2010が格納される。

このネットワーク制御タグ 2010は、図 17に示すフォーマツトで構成ざれる。タグタイプ 20101— 1と 20101— 2には、 15ビットの情報でネットワーク制御タグの種類が格納される。終点ビット 20102— 1は、複数スタックされるタグの終点を表す。サブタイプ 20104は、タグタイプ 20101 のさらに詳細な種別を表す時に利用される。バージョン 20105は、ネットヮ —ク制御フレーム 20001の仕様のバージョン情報を示す。

これら合計 32ビッ卜がネットワーク制御タグの先頭の 1つタグとして扱われ、次に続くタグは、複数のタグで、 1つのタグに、ネットワーク制御情報 2010 6— 1と 20106— 2に合計 31ビットのネッ卜ワーク制御並びに管理を行うための情報が格納され、最後のタグの終点を表す終点ビット 20102— 2が付されている。

図 1に示す VL ANスイッチングハブ 20は、図 13に示す VL ANタグ付きイーサネット (R)フレーム 1001並びに、図 15に示すフォ一マットのタグ 2 206を含んだフレームの転送を行うことができる IZF (インターフエ一ス）を最大 4ポート備える。

この V LANスイッチングハブ 20は、図 12に示すようなネットワークのノ —ド 1〜 5に設置され、フレーム転送の処理を行う。図 12のノード 4における I/F ： 1から IZF： 2へのフレームの転送について説明する。

VLANスイッチングハブ 20の I /F ： 1から入力されるフレームは、 PH Y 31 1、 M A C 1 1 1を経由し、入カフレーム 4001として、図 2に示すパケットフォワーディング機構 201に入力される。

パケットフォヮーディング機構 201において、入力フレーム 4001は、図 3 のフレーム解析器 402のフレームタイプ判定器 501に送られる。

フレームタイプ判定器 501では、入力フレーム 400 1の種類を識別し、サ一チキ一決定器 504にフレームの種別情報、フレームヘッダ解析器 502に入カフレ一ム 4001のヘッダ情報を送る。

フレームヘッダ解析器 502では、ヘッダ情報を解析し、図 13に示すような送信先 MACアドレス情報 2001、送信元 MACアドレス情報 2002、 VL ANタグ情報 2006、イーサネット (R)属性情報 2003をヘッダ情報から抽出する。

抽出したヘッダ情報のうち VL ANタグ情報 2006に関しては、本発明の特徵的な構成部分であるタグ TTLチェック器 503に送り、図 15に示す TTL 領域 22065の値が「0」でないかのチェックを行う。

チェックを行った結果、 TTL 域 22065の値が「0」の場合は、フレ一ム廃棄情報 25003を出力すると共に、フレームヘッダ解析器 502に、フレーム廃棄の指示を送る。

TTL領域 22065の値が「0」でない場合は、フレーム廃棄情報 2500 3の出力並びにフレーム廃棄の指示は送らない。

フレームヘッダ解析器 502は、フレーム廃棄の指示を受けた場合は、フレームタイプ判定器 501に入カフレ一ム情報 5006の出力をさせないことを指示し、入力フレーム 4001のフレーム廃棄処理を行う。

フレームヘッダ解析器 502は、フレームの廃棄の指示がない場合は、フレームヘッダ情報 5003の出力を行うと共に、サーチキー決定器 504にヘッダ情報を送る。

サーチキー決定器 504では、フレームタイプとヘッダ情報から、フレーム転送を行うポートの決定並びにフレームに対しての処理方法を見つけるためのテーブルサーチキ一を決定し、テーブルサーチキー情報 5 0 0 5を、図 4に示すテーブルサーチ器 4 0 4に送る。

また、フレームタイプ判定器 5 0 1は、フレームヘッダ解析器 5 0 2に対してフレームの廃棄の指示がない場合は、入力フレーム 4 0 0 1を入力フレーム情報 5 0 0 6として出力する。

図 4に示すテーブルサーチ器 4 0 4では、テ一ブルリードアドレス決定器 6 0 5に、テーブルサーチキー情報 5 0 0 5及び、フレームヘッダ情報 5 0 0 3が入力される。

テ一ブルリ一ドアドレス決定器 6 0 5は、その情報から、テ一ブルサ一チキ一情報 5 0 0 5と同じ情報が格納されているァドレスを予測計算し、テーブル参照のアドレスを決定し、図 5のフォワーディングテーブルメモリ 4 0 5に、テープルアドレス 2 6 0 0 2を送る。

フォヮ一ディングテ一ブルメモリ 4 0 5では、テーブルァドレス 2 6 0 0 2の情報を用いて、メモリリード回路 4 1 1で、テーブルメモリ 4 1 0の内容を参照し、参照した情報をメモリ情報出力回路 4 1 2によってテーブル情報 2 6 0 0 3 としてテーブルサーチ器 4 0 4に送る。

本発明では、テーブルメモリ 4 1 0は、図 6に示すようなメモリテーブルで構成されており、 1段目のタグ情報並びに、 2段目以の複数のタグ情報、複数夕グ情報の制御に必要な制御段数、制御情報を格納している。そのため、一度に複数のタグ情報がテーブル情報 2 6 0 0 3として、テーブルサーチ器 4 0 4に送られる。

図 6のテーブルメモリ 4 1 0について説明する。テーブルメモリ 4 1 0には、前述した通り、複数のタグ情報が管理される。このテーブルにおいて、図 1 6に示すネットワーク制御タグ 2 0 1 0を挿入するフレームの管理を行い、ネットヮ一ク制御に必要な情報の送受信を行う。

図 6の 1番目にェントリされているテーブルの内容は、送信元 MA Cアドレスが「0 0— 0 0— 0 c— 0 1— 0 2— 0 3」が格納されているフレームに対し、タグ制御段数が「4」であることからネットワーク制御を行うためのオペレーション情報が格納された 4段のタグを挿入することを表している。

また、テ一ブル最後にエントリされているテーブルの内容は、送信元 MACァドレスが「00— 00— 0 c— 01— 02— 05」で、メンテナンス情報が格納されているフレームの場合、出力ポート情報が「0」となっているため、フレー厶を図 10に示す CPU宛て転送フレーム 9004として CPU408に送り、ネッ卜ワーク制御情報の受信を行う。

なお、上記 2つの場合に使用されているテ一ブルサ一チキー情報 5005は、前者が MAC送信元ァドレス： 00— 00— 0 c— 01— 02— 03で、後者は、送信元 M A Cアドレス： 00— 00— 0 c— 0 1— 02— 05並びにタグ情報 (メンテナンス情報）である。このようにして、転送フレーム内にネットワーク制御タグ 2010を格納し、ネットワーク制御に必要な情報の交換を行う。

フォヮ一ディングテ一ブルメモリ 405からテーブルサーチ器 404へ送られるテーブル情報 26003は、情報比較器 606に入力され、テ一ブルサ一チキ —情報 5005と一致するかどうかが比較される。

比較の結果、一致する場合は、出力ポート情報 6004にフレームの出力ポート情報を出力し、情報比較器 606は、タグ情報 27001とタグ制御情報 27 002を、テーブルリードアドレス決定器 605は、フレームへッダ情報 500 3をフレーム書換器 406に出力する。

一致しない場合は >再度、テーブルリードアドレス決定器 605に、テ一ブルリ —ドアドレスの決定要求を行い、テーブルサーチキ一情報 5005と一致する情報を得るまで、フォヮ一ディングテ一ブルメモリ 405からテーブル情報 260 03の入手を行う。

フォヮ一ディングテーブルメモリ 405の全領域を確認しても一致する情報を得られなかった場合は、出力ポート情報 6004に CPU宛ての情報を送り、フレームを図 10に示す CPU宛て転送フレーム 9004として CPU408にフレームの転送を行う。

図 7に示すフレーム書換器 406では、フレームヘッダバッファ 71 1にフレームヘッダ情報 5003の情報が格納され、タグ制御器 714には、可変長の夕グ情報 27001、タグ制御情報 27002が入力される。タグ制御器 7 1 4は、タグ制御情報 2 7 0 0 2の内容の応じて、 N段夕グ揷入器 7 1 0、 N段タグ削除器 7 1 2、 N段タグ置換器 7 1 3、タグ演算器 7 1 5の何れかに、タグ情報 2 7 0 0 1と制御指示を送る。

ここで、図 7の N段タグ挿入器 7 1 0、 N段タグ削除器 7 1 2、 N段タグ置換器 7 1 3、タグ演算器 7 1 5について説明する。

N段タグ挿入器 7 1 0は、タグ制御器 7 1 4から指示された段数分、タグ情報 2 7 0 0 1から情報を引き出し、フレームヘッダバッファ 7 1 1に格納されているヘッダ情報に複数のタグを挿入する。

同様に、 N段タグ削除器 7 1 2、 N段タグ置換器 7 1 3も、タグ制御器 7 1 4 から指示された段数分、タグ情報 2 7 0 0 1から情報を引き出し、フレームへッダバッファ 7 1 1に格納されているヘッダ情報の複数のタグの削除並びに置換処理を行う。

タグ演算器 7 1 5においては、図 8に示すように、タグ制御情報 2 7 0 0 2はタグ演算制御器 7 5 3、タグ情報 2 7 0 0 1はタグバッファ 7 5 4に送られる。夕グ演算制御器 7 5 3は、夕グ制御情報 2 7 0 0 2の内容に応じて、 X— O R 演算器 7 5 1、 T T L加減算器 7 5 2に制御指示を送る。

制御指示が送られた場合、 X— O R演算器 7 5 1は、タグバッファ 7 5 4の部分に対して X— O R演算、丁丁乙加減算器7 5 2は、加減算処理を行い、演算結果はタグ演算処理結果 2 7 0 1 6として、図 7のフレームヘッダバッファ 7 1 1 に送られる。

T T L加減算器 7 5 2においては、図 1 5に示す T T L領域 2 2 0 6 5に対して、フレーム転送の度に内容を「1」ずつ減算する処理を行う。

そのため、丁丁加減算器7 5 2と、前述した図 3に示すタグ T T Lチェック器 5 0 3の機能により、ネットワーク内を延々に巡回するような経路制御が行われても、 V L A Nスイッチングハブ 2 0において 2 5 5回転送された後フレームは必ず廃棄される。

図 7の N段夕グ揷入器 7 1 0、 N段タグ削除器 7 1 2、 N段タグ置換器 7 1 3、タグ演算器 7 1 5において、変更されたフレ一ムヘッダバッファ 7 1 1は、処理が終了後、書換後フレームヘッダ情報 2 7 0 0 4として、図 9に示すフレーム合成器 403に送られる。

図 9のフレーム合成器 403では、図 3のフレーム解析器 402から、入カフレーム情報 5006がフレーム分解器 801に入力される。

フレーム分解器 801では、入力フレーム情報 5006をヘッダ情報とペイ口 —ド情報に分解し、入力フレームヘッダ情報バッファ 802と、入力フレームべィロード情報バッファ 803にそれぞれの情報を出力する。但し、入力フレームへッダ情報バッファ 802は、フレーム書換後フレームへッダ情報 27004が送られてきた場合は、ヘッダ情報は、フレーム書換後フレームヘッダ情報 270 04に置換えられる。

その後、入力フレームヘッダ情報バッファ 802と、入力フレームペイロード情報バッファ 803は、フレームバッファ 804にデータを出力する。これにより、ヘッダとペイロード部分が合成され、出力フレーム情報 8005が図 10に示すフレーム転送器 407に送られる。

図 10のフレーム転送器 407では、フレーム合成器 403から送られてきた出力フレーム情報 8005を出力フレームバッファ 902に格納する。

その後、フレーム転送指示器 901は、出力フレームバッファ 902からフレームを取り出し、図 4のテーブルサーチ器 404から送られてくる出力ポート情報 6004から得られたポートに、出力フレーム 4009を出力する。

この実施例では、出力ポート情報には、 IZF ： 2の情報が格納されており、出力フレーム 4009は、 I ： 2からフレームが出力される。なお、出力ポート情報 6004が CPU宛ての場合は、 CPU宛て転送フレーム 9004に、フレームを出力する。

また、フレ一ム転送指示器 901は、 CPU408からのフレームの送信処理も行う。 CPU408からのフレーム送信は、図 1 1に示す CPU408のネットワーク制御プログラム 913が、フレームを作り出し、 CPU転送フレーム出力ポート情報 9005と、 CPU転送フレーム情報 9006を、図 10の CPU 転送フレーム制御器 903に送る。

その後、 CPU転送フレーム制御器 903は、フレーム情報と出力ポート情報を送り、フレーム転送指示器 9001にフレームの送信を指示する。 . 図 1 1に示す C P U 4 0 8について説明する。 C P U 4 0 8では、ネットヮ一ク制御をするためのネットワーク制御プログラム 9 1 3が動作しており、前述した C P Uからのフレームの送信処理、前述した図 5、図 6のフォワーディングテ —ブルメモリ 4 0 5及び、テ一ブルメモリ 4 1 0の情報を操作するフォヮ一ディングテ一ブル制御プログラム 9 1 1が動作している。

フォヮ一ディングテーブル制御プログラム 9 1 1は、ネットワーク制御プログラム 9 1 3の指により、ネットワーク制御に必要な情報を、テーブル書込情報 2 4 1 0 5と、テ一ブル書込アドレス 2 4 1 0 4を、テーブルメモリ 4 1 0に対して出力することで、ネッ卜ワーク制御に必要な情報の送信並びに受信の制御を行う。また、 C P U 4 0 8では、デバイス制御プログラム 9 1 2も動作しており、このデバイス制御プログラム 9 1 2は、ネットワーク制御プログラム 9 1 3からの指示により、デバイスを制御する情報であるデバイス制御情報 9 1 0 1を出力する。

以上好ましい実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。

以上説明したように本発明によれば、次に述べるような優れた効果が得られる。ネットヮ一ク制御情報が格納されたネットワーク制御夕グを、ユーザのフレ一ムの中に揷入できる機能を実現することで、ユーザがネットワークを使用している際でも、ネットワーク制御情報の送信を可能にする。

ネットワーク制御フレームをタグに格納することで、イーサネット (R)の規格である最小でも 6 4バイトのフレームの制限によらず、最小の情報の送信を可能にし、ネットワーク制御情報の送信により、ネットワーク帯域の圧迫を最小限にすることを可能にする。

複数のタグを処理する回路並びに、複数タグを管理するテーブル管理方式により、フレーム転送時に複数のタグの付与を可能にし、ネットワーク制御情報等の大きな情報量をタグで送ることを可能にする。

T T Lチェック回路並びにタグ演算回路により、データリンク層の処理対象であるタグ内に T T Lフィールドを設け、減算処理及びチェックを行うことで、ル —プ上のネットワークが形成された場合においても、データリンク層における V L ANパケットの転送において、フレームを廃棄することを可能にする。これにより、ループしているパケットがネットヮーを占有すること、また装置内のパケットメモリの圧迫することを防ぎ、ネットワークが不安定になることが防止される。

Claims

請求の範囲

1. イーサネット (R)のフレームを中継するノードにおいて、

前記フレームの中継時に、前記フレームに、同時に 2つ以上の V LANタグを挿入し、挿入した前記 V LANタグを削除する手段を備えることを特徴とするノ —ド。

2. 前記フレームの V LANタグを、同時に 2つ以上置換する手段を備えることを特徴とする請求項 1に記載のノード。

3. フレーム中継時のフレーム内容変更のためのフォヮ一ディングテーブルメモリによって、 2つ以上の前記 V LANタグを管理する手段を備えることを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載のノード。

4. フレーム中継時、前記フレーム内の 2つ以上の VLANタグの情報を用いて、フォヮ一ディングテーブルメモリのサーチを行う手段を備えることを特徴とする請求項 1から請求項 3の何れか 1項に記載のノード。

5. 前記フレームの中継時、前記フレーム内の 2つ以上の VL ANタグの情報並びに入力ポート、送信先 MACアドレス、送信元 MACアドレス、 TYPEフィールド情報を組み合わせて、フォヮ一ディングテーブルメモリのサーチを行う手段を備えることを特徴とする請求項 1から請求項 3の何れか 1項に記載のノ一ド。

6. 前記フレームの中継時、前記フレームに揷入する前記 VLANタグに >フレームの生存時間を示す TTL領域を設け、前記 TTL領域の値によって前記生存時間を過ぎているかどうかをチェックし、前記生存時間を過ぎている前記フレ —ムを中継することなく廃棄する手段を備えることを特徴とする請求項 1から請求項 5の何れか 1項に記載のノード。

7. 前記フレームの中継する度に、前記 TTL領域の値を， 1づっデクリメントする手段を備えることを特徴とする請求項 6に記載のノード。

8. 前記 VL ANタグに、ノード制御情報を格納することを特徴とする請求項 1から請求項 7の何れか 1項に記載のノード。

9. 前記 VLANタグの内容に応じて、自ノードの状態管理を変更する手段を備えることを特徴とする請求項 1から請求項 8の何れか 1項に記載のノード。

10. 自ノードの状態に応じて、中継するフレームの前記 VLANタグの領域に、ノード状態を格納することを特徴とする請求項 1から請求項 9の何れか 1項に記載のノード。

1 1. イーサネット (R)のフレームを中継するノードのフレーム転送方法であつて、

前記フレームの中継時に、前記フレームに、同時に 2つ以上の VLANタグを揷入し、又は挿入された前記 VLANタグを削除することを特徴とするフレーム転送方法。

12. フレーム中継時のフレーム内容変更のためのフォワーディングテ一ブルメモリによって、 2つ以上の前記 VLANタグを管理することを特徴とする請求項 1 1に記載のフレーム転送方法。

13. フレーム中継時、前記フレーム内の 2つ以上の VLANタグの情報を用いて、フォヮ一ディングテーブルメモリのサーチを行うことを特徴とする請求項 1 1又は請求項 12の何れか 1項に記載のフレーム転送方法。

14. 前記フレームの中継時、前記フレ一ム内の 2つ以上の VLANタグの情報並びに入力ポート、送信先 MACアドレス、送信元 MACアドレス、 TYPE フィールド情報を組み合わせて、フォヮ一ディングテーブルメモリのサーチを行うことを特徴とする請求項 11から請求項 13の何れか 1項に記載のフレーム転送方法。

15. 前記フレームの中継時、前記フレームに挿入する前記 VLANタグに、フレームの生存時間を示す TTL領域を設け、前記 TTL領域の値によって前記生存時間を過ぎているかどうかをチェックし、前記生存時間を過ぎている前記フレームを中継することなく廃棄することを特徴とする請求項 1 1から請求項 14 の何れか 1項に記載のフレーム転送方法。

16. 前記フレームの中継する度に、前記 TTL領域の値を、

トすることを特徴とする請求項 15に記載のフレーム転送方法。

17. 前記 VLANタグに、ノード制御情報を格納することを特徴とする請求項 1 1から請求項 16の何れか 1項に記載のフレーム転送方法。

18. 前記 VLANタグの内容に応じて、自ノードの状態管理を変更する手段を備えることを特徴とする請求項 1 1から請求項 17の何れか 1項に記載のフレ —ム転送方法。

19. 自ノードの状態に応じて、中継するフレームの前記 VLANタグ領域に、ノード状態を格納することを特徴とする請求項 1 1から請求項 18の何れか 1項に記載のフレーム転送方法。