JP2004515088A

JP2004515088A - Programmable layer 3 address self-learning scheme in network switch

Info

Publication number: JP2004515088A
Application number: JP2001576622A
Authority: JP
Inventors: ツェン，シー−チェ
Original assignee: Advanced Micro Devices Inc
Current assignee: Advanced Micro Devices Inc
Priority date: 2000-04-13
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2004-05-20
Also published as: WO2001080493A3; KR20020091203A; EP1273139A2; CN1456004A; WO2001080493A2

Abstract

パケット識別モジュールは、受取られたデータパケットがルータから発信されたかどうかを判断するよう構成される。パケット識別モジュールが、受取られたデータパケットがルータ以外のネットワークノードからのものであると特定すると、スイッチモジュールは、このデータパケットのレイヤ２アドレスおよび関連するレイヤ３アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレス対としてアドレステーブルに選択的に記憶する。関連するレイヤ２−レイヤ３アドレスの選択的記憶は、データパケットのインターネットプロトコル（ＩＰ）−メディアアクセス制御（ＭＡＣ）関連の学習とも称される。非ルータポートからの選択されたデータパケットのＩＰ−ＭＡＣ関連の選択的学習により、アドレステーブルをオーバーフローさせるおそれが減じられる。さらに、学習されたＩＰ−ＭＡＣ関連を用いることにより、ネットワークスイッチは、ルータをバイパスし待ち時間を減じてレイヤ３データパケットを交換することができる。The packet identification module is configured to determine whether the received data packet originated from the router. If the packet identification module identifies that the received data packet is from a network node other than a router, the switch module determines the Layer 2 address of the data packet and the associated Layer 3 address in an associated Layer 2-Layer. It is selectively stored in the address table as three address pairs. The selective storage of the relevant Layer 2-Layer 3 addresses is also referred to as Internet Protocol (IP) -Media Access Control (MAC) related learning of data packets. IP-MAC related selective learning of selected data packets from non-router ports reduces the risk of address table overflow. Furthermore, by using the learned IP-MAC association, the network switch can exchange layer 3 data packets with reduced latency, bypassing routers.

Description

【０００１】
【発明の分野】
この発明は、データパケットをサブネットワークとルータとの間で切換えるように構成されたノンブロッキングネットワークスイッチにおいてデータパケットのネットワークアドレスを学習することに関する。
【０００２】
【背景技術】
ローカルエリアネットワークはネットワークケーブルまたは他の媒体を用いてネットワーク上のステーションをリンクする。各ローカルエリアネットワークアーキテクチャは、各ネットワークノードのネットワークインターフェイス装置がネットワーク媒体にアクセスできるようにするメディアアクセス制御（ＭＡＣ）を用いる。
【０００３】
イーサネット（Ｒ）プロトコルＩＥＥＥ８０２．３は、データパケットを伝送するための半二重メディアアクセスメカニズムおよび全二重メディアアクセスメカニズムを特定するよう発展した。全二重メディアアクセスメカニズムは２つのネットワーク要素間、たとえば、ネットワークノードと切換えハブとの間にツーウェイのポイントツーポイント通信リンクをもたらす。
【０００４】
切換えローカルエリアネットワークは、より高速の接続性、より柔軟な切換え性能、およびより複雑なネットワークアーキテクチャに適応する能力に対する、増大する需要に直面している。たとえば、本願出願人に譲渡された米国特許第５，９５３，３３５は、異なったネットワークノード間でレイヤ２タイプのイーサネット（Ｒ）（ＩＥＥＥ８０２．３）データパケットを切換えるように構成されたネットワークスイッチを開示し、受取られたデータパケットは、（ルータを介した）別のサブネットワークまたは所与のグループのステーションを特定する、ＩＥＥＥ８０２．１ｑに従ったＶＬＡＮ（仮想ＬＡＮ）タグ付きフレームを含むことができる。切換えはレイヤ２レベルで生じるので、データパケットをサブネットワーク間で転送するために、典型的にはルータが必要である。
【０００５】
レイヤ３（たとえば、インターネットプロトコル）処理を含むようにネットワークスイッチの切換え性能を高める努力は、典型的には、レイヤ３アドレスを学習するためのネットワークアドレステーブルのＣＰＵベースの制御を必要とする。たとえば、ルータは所与のアドレス分解プロトコルに基づいてレイヤ２−レイヤ３の関連づけを行なうことができる。典型的に、ルータはＬＡＮに対してボトルネックである。なぜなら、現在のレイヤ２スイッチは、好ましくはノンブロッキングモードで動作するよう構成されており、データパケットは、データパケットが受取られるのと同じ速度でネットワークスイッチから出力され得るからである。したがって、レイヤ２−レイヤ３切換え能力を有するスイッチを用いることにより、ルータをオフロードし、待ち時間を減じることができる。加えて、レイヤ２スイッチにおける、受取られたデータパケットの各々のメディアアクセス制御（「ＭＡＣ」）アドレスを学習する従来の学習技術は、レイヤ３の切換えにおいて実用的ではない。なぜなら、レイヤ３の学習はネットワークスイッチ内のアドレステーブルをすぐに溢れさせるおそれがあるためである。
【０００６】
【発明の概要】
ネットワークスイッチが、１００Ｍｂｐｓおよびギガビットのリンク用に、データパケットをブロックすることなくレイヤ２およびレイヤ３の切換えのためのネットワークアドレスの自動学習をもたらすことを可能にする構成に対する必要性がある。
【０００７】
また、ノンブロッキングネットワークスイッチが、ワイヤ速度で入来するデータパケットのレイヤ２アドレスおよび関連するレイヤ３アドレスを、ネットワークスイッチアドレステーブルを溢れさせることなく選択的に学習できるようにする構成に対する必要性がある。
【０００８】
これらおよび他の必要性は、データパケットを切換えるためのネットワークスイッチが、複数のデータパケットを受取りかつ伝送するための複数のポートを含む、この発明によって達成される。入来するデータパケットは、受取られたデータパケットがネットワークスイッチに接続されたルータから受取られているかどうかを判断するパケット識別モジュールによって評価される。受取られたデータパケットがルータ以外のネットワークノードからのものである場合、スイッチモジュールは、受取られたデータパケットのレイヤ２出所アドレスおよび関連するレイヤ３出所アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレス対としてアドレステーブルに選択的に記憶する。したがって、アドレステーブルでのオーバーフロー状態のおそれが減じられる。なぜなら、アドレステーブルが含むエントリがより少なくなるからである。
【０００９】
この発明の一局面は、データパケットをネットワークスイッチポートで切換える方法を提供する。この方法は、ネットワークスイッチの１つのポートによってデータパケットを受取るステップと、１つのポートがデータパケットをルータから受取ったかどうか判断するステップとを含む。この方法はまた、アドレステーブルに、データパケットからのレイヤ２出所アドレスおよび関連するレイヤ３出所アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレス対として、１つのポートがルータ以外のネットワークノードからデータパケットを受取ったという判断に基づいて選択的に記憶するステップを含む。したがって、アドレステーブルが含むエントリは少なくなり、したがって、アドレステーブルでのオーバーフローのおそれが減じられる。
【００１０】
この発明の他の局面は、ネットワークスイッチポートで受取られたデータパケットを切換えるためのネットワークスイッチを提供する。ネットワークスイッチは、複数のデータパケットを受取りかつ伝送するための複数のポートを含み、複数のポートのうちの１つのポートがルータに結合されており、ネットワークスイッチはさらに、パケット識別モジュールと、スイッチモジュールとを含む。パケット識別モジュールは、受取られたデータパケットがルータからのものであるかどうか判断するよう構成される。スイッチモジュールは、受取られたデータパケットからのレイヤ２出所アドレスおよび関連するレイヤ３出所アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレス対として、受取られたデータパケットがルータ以外のネットワークノードから受取られていることに基づいて、アドレステーブルに選択的に記憶するよう構成される。その結果、アドレステーブルでのオーバーフローのおそれが減じられる。
【００１１】
この発明のさらなる利点および新規の特徴の、ある部分は以下の説明に述べられ、ある部分は以下を考察すると当業者には明らかになるであろうし、または、この発明を実施することによって認識することができる。この発明の利点は、前掲の請求項で特に指摘された手段および組合せによって認識され、達成され得る。
【００１２】
同じ参照番号表示を有する要素が全体にわたって同じ要素を示す、添付の図面を参照する。
【００１３】
【この発明を実施するための最良のモード】
図１は、イーサネット（Ｒ）（ＩＥＥＥ８０２．３）ネットワーク等のパケット切換えネットワーク１０を示すブロック図である。パケット切換えネットワークは、ネットワークステーション１４間でのデータパケットの通信を可能にする、集積された（すなわち、シングルチップの）マルチポートスイッチ１２を含む。各ネットワークステーション１４、たとえば、クライアントワークステーションは、典型的には、データパケットをＩＥＥＥ８０２．３プロトコルに従って１０Ｍｂｐｓまたは１００Ｍｂｐｓで送りかつ受取るよう構成される。集積されたマルチポートスイッチ１２の各々は、ギガビットのイーサネット（Ｒ）リンク１６によって相互接続され、サブネットワーク（またはサブネット）１８ａ、１８ｂ、および１８ｃの間でのデータパケットの転送を可能にする。したがって、各サブネットワークはスイッチ１２と、関連するグループのネットワークステーション１４とを含む。
【００１４】
各スイッチ１２は、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）モジュール２２と、パケット識別モジュールとも称されるポートフィルタ２４とを含む、スイッチポート２０を含む。ＭＡＣモジュール２０は、ＩＥＥＥ８０２．３ｕプロトコルに従い、１０／１００Ｍｂｐｓの物理層（ＰＨＹ）トランシーバ（図示せず）を介し、関連するネットワークステーション１４とデータパケットの伝送および受取りを行なう。各スイッチ１２はまた、受取られたデータパケットに対してフレーム転送判断を行なうよう構成されるスイッチモジュール２５を含む。特に、スイッチモジュール２５は、イーサネット（Ｒ）（ＩＥＥＥ８０２．３）ヘッダ内の出所ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス、およびＶＬＡＮ情報に基づいたレイヤ２切換え判断のために構成される。スイッチモジュール２５はまた、イーサネット（Ｒ）パケット内のＩＰデータ部分の評価に基づいた選択的レイヤ３切換え判断のために構成される。
【００１５】
図１が示すように、各スイッチ１２は関連するホストＣＰＵ２６と、バッファメモリ２８、たとえば、ＳＳＲＡＭとを有する。ホストＣＰＵ２６は、スイッチモジュール２５のプログラミングを含む、対応するスイッチ１２の全般の動作を制御する。バッファメモリ２８は、スイッチモジュール２５が受取られたデータパケットに対する転送判断を処理している間、対応するスイッチ１２に使用されてデータフレームを記憶する。
【００１６】
各スイッチ１２はまた、データパケットのインターネットプロトコル（ＩＰ）−メディアアクセス制御（ＭＡＣ）関連をアドレステーブルとして限定して記憶するよう構成されるメモリ３０を含む。
【００１７】
上述のとおり、スイッチモジュール２５はレイヤ２切換え判断および選択的レイヤ３切換え判断を行なうよう構成される。レイヤ３切換え判断の利用可能性は、サブネットワーク１８ａ内のエンドステーション１４がサブネットワーク１８ｂおよび１８ｃ内の選択されたネットワークステーションにｅメールのメッセージを送ることを望む場合、特に有効となり得る。サブネットワーク１８ｂおよび１８ｃは異なるサブネット上にあるため、サブネットワーク１８ａのホストはサブネットワーク１８ｂおよび／または１８ｃのホストに対するレイヤ２アドレスを知ることができない。スイッチ１２ａのスイッチモジュール２５がｅメールのメッセージをルータ１９に送る必要があるが、このことにより、さらなる遅延を招くであろう。スイッチモジュール２５によってレイヤ３切換え判断を用いることにより、スイッチモジュール２５は、高度な転送判断を含む、パケットの扱い方について、さらにパケットをビデオまたは音声等の待ち時間に敏感な適用例用の高い優先順位のパケットと考えるべきであるかどうか、といったインテリジェントな判断を行なうことができる。ルータは典型的にはＬＡＮに対してボトルネックであるため、スイッチモジュール２５はルータをオフロードすることができ、さらに、往復遅延を改善することができる。
【００１８】
開示された実施例によれば、ネットワークスイッチ１２は、選択されたデータパケットのＩＰ−ＭＡＣ関連を学習するよう構成される。ネットワークスイッチのパケット識別モジュール２４の各々は、受取られたデータパケットがルータ１９から受取られているかどうかを判断するよう構成される。パケット識別モジュール２４が、受取られたデータパケットはルータ１９以外のネットワークからのものであると特定した場合、ネットワークスイッチ１２のスイッチモジュール２５は、データパケットのレイヤ２出所アドレスおよび関連するレイヤ３出所アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレス対としてアドレステーブルに選択的に記憶する。関連するレイヤ２−レイヤ３アドレスの選択的な記憶は、データパケットのＩＰ−ＭＡＣ関連の学習とも称される。非ルータポートからの選択されたデータパケットのＩＰ−ＭＡＣ関連を選択的に学習することにより、アドレステーブルをオーバーフローさせるおそれは減じる。さらに、学習されたＩＰ−ＭＡＣ関連を用いることにより、ネットワークスイッチはレイヤ３切換えを行なうことができ、接続されたサブネットワーク間でのルータのバイパスを可能にして待ち時間を減少させる。
【００１９】
図２は、図１で示されたポートフィルタ２４のより詳細なブロック図を示す。ポートフィルタ２４は、受信ファーストインファーストアウトバッファ（ＦＩＦＯ）５１と、ＭＡＣキューイング論理５２と、メモリ５３と、ＭＡＣデキュー論理５４と、送信ＦＩＦＯ５５と、プロセッサインターフェイスモジュール５７とを含む。
【００２０】
受信ＦＩＦＯ５１は、入来するデータパケットをポート２０の受信部分から受取ることに応答して、入来するデータパケットを一時的に記憶するよう構成されるバッファである。
【００２１】
ＭＡＣキューイング論理５２は、ポートフィルタ２４用のさまざまな機能を提供する。ＭＡＣキューイング論理５２は、受取られたデータパケットを、受信ＦＩＦＯ５１から、外部メモリインターフェイス２６へのデータバス５９を介してＳＳＲＡＭ２８に書込むことができるようにする。ＭＡＣキューイング論理５２はまた、受取られたデータパケットをＭＡＣキューイング論理が処理することに応答する、スイッチモジュール２５への複数の状態信号５８を提供する。状態信号５８は、受取られたデータパケットがエラーなしに外部メモリインターフェイス２６に転送されたか、受取られたデータパケットの転送が完了したという指示をスイッチモジュール２５にもたらす。状態信号５８はまた、サブネットワーク経路指定信号（ＲＮＥＴＳ＿ＥＮＡＢＬＥ）と学習信号（Ｌ３ＩＲＣ＿ＬＥＡＲＮ）とを含む。
【００２２】
ＭＡＣキューイング論理５２がＲＮＥＴＳ＿ＥＮＡＢＬＥ信号をセットすると、スイッチモジュール２５は、受取られたデータパケットが、ネットワークスイッチ１２ａに直接接続されたサブネットワーク間のサブネットワーク間トラヒックの一部であることを通知される。
【００２３】
ＭＡＣキューイング論理５２がＬ３ＩＲＣ＿ＬＥＡＲＮをセットすると、スイッチモジュール２５は受取られたデータパケットに対するＩＰ−ＭＡＣアドレス関連を学習する。
【００２４】
メモリ５３はＭＡＣキューイング論理５２用のパラメータのためのレジスタスペース５３ａを設け、学習およびサブネットワーク経路指定の機能を実現する。レジスタスペース５３ａは、ＭＡＣキューイング論理に対し、少なくとも１つのＳＵＢＮＥＴ＿ＩＤと、ＳＵＢＮＥＴ＿ＭＡＳＫレジスタを提供する。ＣＰＵ２６はプロセッサインターフェイス（ｐｉ＿ｍｏｄ）５７を介してレジスタをプログラムする。ＳＵＢＮＥＴ＿ＩＤレジスタは、個々のポートが属するＩＰアドレスを記憶するためのものである。スイッチ１２ａの各ポートは１つのＳＵＢＮＥＴ＿ＩＤレジスタを有する。ＳＵＢＮＥＴ＿ＭＡＳＫは個々のポートの３２ビットＩＰアドレスマスクを記憶するためのものである。スイッチ１２ａの各ポートは１つのＳＵＢＮＥＴ＿ＭＡＳＫマスクレジスタを有する。
【００２５】
ＭＡＣデキュー論理５４は、受信データパケットをＳＳＲＡＭ２８から検索し、そのデータパケットをスイッチモジュール２５による処理に応答して適切なポートに転送するためのものである。
【００２６】
送信ＦＩＦＯ５５は、ポート２０による送信に先立って、出ていくデータパケットをバッファするためのものである。
【００２７】
入来するデータパケットはポート２０で受取られ、受信ＦＩＦＯ５１でバッファされる。ＭＡＣキューイング論理５２は、このデータパケットを外部メモリインターフェイス５６にデータバス５９を介して転送し、ＳＳＲＡＭ２８で記憶する。
【００２８】
ＭＡＣキューイング論理５２は、データパケットのヘッダおよびフレームデータを調査することにより、受取られたデータパケット内のレイヤ３情報、たとえば、ＩＰデータパケットを探索する。レイヤ３情報を用い、ＭＡＣキューイング論理５２は、ＩＰヘッダ内の宛先ＩＰアドレスとメモリ５３のレジスタ内に記憶された値とを比較することによって、受取られたデータパケットがサブネットワーク間トラヒックの一部であるかどうかを判断することができる。
【００２９】
特に、受取られたデータパケットが非ルータポートから受取られている場合、ＩＰ宛先アドレスは、すべての他のポートのＳＵＢＮＥＴ＿ＭＡＳＫに対してマスクされる。次に、マスク動作の結果はすべての他のポートのＳＵＢＮＥＴ＿ＩＤレジスタと比較される。比較動作の結果が良好であれば、ＭＡＣキューイング論理５２はスイッチモジュール２５へのＲＮＥＴＳ＿ＥＮＡＢＬＥ信号をセットする。
【００３０】
ＭＡＣキューイング論理５２はまた、パケットが非ルータポートから到着した場合、ネットワークスイッチ１２ａに直接接続されるサブネットワーク内のＩＰアドレス用に、受取られたデータパケットの出所ＩＰ−ＭＡＣアドレス関連をスイッチモジュール２５が学習する必要があるのかどうか判断するよう構成することができる。ホストＣＰＵ２６は、メモリ５３内でレジスタをプログラムする責任を負い、スイッチモジュール２５は、どのポートがルータに接続されているかが分かる。
【００３１】
ＭＡＣキューイング論理５２はまた、ポート識別モジュール２４のＭＡＣキューイング論理５２が、受取られたデータパケットがルータに向けられており、サブネットワーク間トラヒックの一部であるかもしれないと判断した場合、ＩＰ−ＭＡＣ関連を学習するよう構成することができる。
【００３２】
さらに、パケット識別モジュール２４のＭＡＣキューイング論理５２は、受取られたデータパケットがルータに向けられており、サブネットワーク間トラヒックの一部である場合、受取られたパケットのＩＰ−ＭＡＣ関連を学習するよう構成することができる。
【００３３】
特に、ＭＡＣキューイング論理５２は、受取られたデータパケットのＭＡＣ宛先アドレスと、メモリ５３内に記憶された、ルータのＭＡＣアドレスとを比較する。比較動作の結果が良好であれば、受取られたデータパケットはルータに向けたものである。その後、ポート識別モジュール２４のＭＡＣキューイング論理５２は、スイッチモジュール２５に対し、レイヤ２出所アドレスと関連するレイヤ３出所アドレスとを関連するレイヤ２−レイヤ３アドレス対として、アドレステーブル３０に選択的に記憶するよう通知する。
【００３４】
パケット識別モジュール２４のＭＡＣキューイング論理５２は、ネットワークスイッチ１２内のトラヒックのフローまたはユーザの好みに依存して、これらの機能の任意のものを実現するよう構成することができる。ＭＡＣキューイング論理５２はまた、ユーザによって必要と思われるさまざまな他の機能を実現するよう構成することができる。
【００３５】
図３は、図２で示されたパケット識別モジュール２４によって実現される学習のためのフローチャートを示す。ステップ３１０では、データパケットがポート２０の１つからポート識別モジュール２４で受取られる。
【００３６】
ポート識別モジュール２４は、ステップ３２０において、受取られたデータパケットが非ルータポートから受取られているかどうかを判断するよう構成される。ホストＣＰＵはどのポートがルータに接続されているかをプログラムする責任を負う。
【００３７】
ステップ３２０において、受取られたデータパケットが非ルータポートで受取られている場合、ポート識別モジュール２４のＭＡＣキューイング論理５２は、ステップ３３０において、スイッチモジュール２５に対して学習信号をアサートして、レイヤ２アドレスまたはＭＡＣアドレス、および関連するレイヤ３アドレスまたはＩＰアドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレスとしてメモリ３０内のアドレステーブルに記憶するよう通知する。
【００３８】
ステップ３２０において、受取られたデータパケットがルータポートから受取られている場合、ポート識別モジュール２４のＭＡＣキューイング論理５２は、ステップ３４０において、スイッチモジュール２５への学習信号をデアサートする。受取られたデータパケットのＩＰ−ＭＡＣ関連は学習されない。
【００３９】
図４は、図２で示されたパケット識別モジュール２４によって実現される学習のための代替的フローチャートを示す。この規則では、受取られたデータパケットが非ルータポートからのものであり、ルータの宛先ＭＡＣアドレスを有する場合、ＩＰ−ＭＡＣ関連が学習される。ステップ４１０では、データパケットはポート２０の１つからポート識別モジュール２４で受取られる。
【００４０】
ポート識別モジュール２４は、ステップ４１０において、受取られたデータパケットが非ルータポートから受取られているかどうか、およびデータパケットのＭＡＣ宛先アドレスがルータであるかどうかを判断するよう構成される。ホストＣＰＵ２６は、どのポートがルータに接続されているかをプログラムする責任を負い、ＭＡＣキューイング論理５２は受取られたデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスとルータのＭＡＣアドレスとを比較する。
【００４１】
ステップ４２０から、比較が良好であれば、ステップ４３０において、受取られたデータパケットは非ルータポートで受取られており、宛先ＭＡＣアドレスはルータである。ポート識別モジュール２４のＭＡＣキューイング論理５２は、ステップ４３０において、スイッチモジュール２５に対し、レイヤ２出所アドレスまたはＭＡＣ出所アドレス、および関連するレイヤ３出所アドレスまたはＩＰ出所アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレスとしてメモリ３０内のアドレステーブルに記憶するよう通知する。
【００４２】
ステップ４２０から、比較の一方または両方が失敗すると、ポート識別モジュール２４はステップ４４０においてスイッチモジュール２５に通知しない。受取られたデータパケットのＩＰ−ＭＡＣ関連は学習されない。
【００４３】
図５は、図４で示されたパケット識別モジュール２４によって実現される学習のための別の代替的フローチャートを示す。この規則では、受取られたデータパケットがサブネットワーク間トラヒックの一部であり、宛先ＭＡＣアドレスがルータである場合、ＩＰ−ＭＡＣ関連が学習される。ステップ５１０では、データパケットはポート２０の１つからポート識別モジュール２４で受取られる。
【００４４】
ポート識別モジュール２４は、ステップ５１０において、受取られたデータパケットが非ルータポートから受取られているかどうかを判断するよう構成される。ＭＡＣキューイング論理５２は、宛先ＩＰアドレスをスイッチモジュール２５内のすべての他のＳＵＢＮＥＴ＿ＭＡＳＫでマスクする。マスクされた結果は、次に、スイッチ１２ａ内のすべての他のＳＵＢＮＥＴ＿ＩＤアドレスと比較される。さらに、ＭＡＣキューイング論理５２はまた、受取られたデータパケットの宛先ＭＡＣアドレスとルータのＭＡＣアドレスとを比較する。
【００４５】
ステップ５２０から、すべての比較が良好であれば、ポート識別モジュール２４のＭＡＣキューイング論理５２は、ステップ５３０において、スイッチモジュール２５に対し、レイヤ２出所アドレスまたはＭＡＣ出所アドレス、および関連するレイヤ３出所アドレスまたはＩＰ出所アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレスとしてメモリ３０内のアドレステーブルに記憶するよう通知する。
【００４６】
ステップ５２０から、比較のいずれかが失敗すれば、ポート識別モジュール２４のＭＡＣキューイング論理５２は、ステップ５４０において、スイッチモジュール２５に通知しない。受取られたデータパケットのＩＰ−ＭＡＣ関連は学習されない。
【００４７】
開示された実施例に従い、パケット識別モジュールは、受取られたデータパケットがルータから発信されたかどうかを判断するよう構成される。パケット識別モジュールが、受取られたデータパケットがルータ以外のネットワークノードからのものであると特定すると、スイッチモジュールは、データパケットのレイヤ２アドレスおよび関連するレイヤ３アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレス対としてアドレステーブルに選択的に記憶する。選択されたデータパケットのＩＰ−ＭＡＣ関連を記憶することにより、ネットワークスイッチは、スイッチが切換えの間にアドレステーブルを参照する際に、アドレステーブルでの検索時間を減じることができる。その結果、パケット識別モジュールは、ネットワークスイッチが、データパケットをブロックすることなく１００Ｍｂｐｓまたはギガビットのリンクのためのレイヤ３およびレイヤ２の切換え能力をもたらすことを可能にする。
【００４８】
この発明は、最も実用的な好ましい実施例であると現在考えられていることを記載してきたが、この発明は開示された実施例に限定されず、反対に、前掲の請求項の精神および範囲内に含まれるさまざまな変更および等価の構成を包含することを意図すると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に従った、それぞれのサブネットワーク間でデータパケットを切換えるための多数のネットワークスイッチを含むパケット切換えネットワークのブロック図である。
【図２】この発明の実施例に従った、図１のネットワークスイッチを示すブロック図である。
【図３】この発明の実施例に従った、図１のネットワークスイッチでの学習を示すフロー図である。
【図４】この発明の実施例に従った、図１のネットワークスイッチでの学習を示す代替的フロー図である。
【図５】この発明の実施例に従った、図１のネットワークスイッチでの学習を示す別の代替的フロー図である。[0001]
FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to learning a network address of a data packet in a non-blocking network switch configured to switch the data packet between a sub-network and a router.
[0002]
[Background Art]
Local area networks link stations on the network using network cables or other media. Each local area network architecture uses a media access control (MAC) that allows the network interface device of each network node to access the network media.
[0003]
The Ethernet protocol IEEE 802.3 has evolved to specify half-duplex and full-duplex media access mechanisms for transmitting data packets. A full-duplex media access mechanism provides a two-way point-to-point communication link between two network elements, for example, between a network node and a switching hub.
[0004]
Switching local area networks are facing an increasing demand for faster connectivity, more flexible switching performance, and the ability to adapt to more complex network architectures. For example, U.S. Pat. No. 5,953,335, assigned to the assignee of the present invention, discloses a network switch configured to switch Layer 2 type Ethernet (IEEE 802.3) data packets between different network nodes. The disclosed and received data packet may include a VLAN (virtual LAN) tagged frame according to IEEE 802.1q identifying another subnetwork (via a router) or a given group of stations. . Since switching occurs at the layer 2 level, routers are typically required to transfer data packets between sub-networks.
[0005]
Efforts to increase the switching performance of network switches to include layer 3 (eg, Internet Protocol) processing typically require CPU-based control of a network address table to learn Layer 3 addresses. For example, a router may make a Layer 2-Layer 3 association based on a given address resolution protocol. Typically, routers are a bottleneck for LANs. This is because current Layer 2 switches are preferably configured to operate in a non-blocking mode, and data packets can be output from a network switch at the same rate at which data packets are received. Therefore, by using the switch having the layer 2 to layer 3 switching capability, the router can be offloaded, and the waiting time can be reduced. In addition, conventional learning techniques for learning the media access control ("MAC") address of each received data packet in a layer 2 switch are not practical in layer 3 switching. This is because the learning of the layer 3 may overflow the address table in the network switch immediately.
[0006]
Summary of the Invention
There is a need for a configuration that allows a network switch to provide automatic learning of network addresses for layer 2 and layer 3 switching for 100 Mbps and gigabit links without blocking data packets.
[0007]
There is also a need for a configuration that allows a non-blocking network switch to selectively learn Layer 2 addresses and associated Layer 3 addresses of incoming data packets at wire speed without flooding the network switch address table. .
[0008]
These and other needs are met by the present invention wherein a network switch for switching data packets includes a plurality of ports for receiving and transmitting a plurality of data packets. Incoming data packets are evaluated by a packet identification module that determines whether the received data packet is being received from a router connected to a network switch. If the received data packet is from a network node other than a router, the switch module converts the Layer 2 source address and the associated Layer 3 source address of the received data packet to the associated Layer 2-Layer 3 address pair. And selectively store it in the address table. Therefore, the possibility of an overflow condition in the address table is reduced. This is because the address table contains fewer entries.
[0009]
One aspect of the present invention provides a method for switching a data packet at a network switch port. The method includes receiving a data packet by one port of a network switch and determining whether one port has received a data packet from a router. The method also includes associating the address table with the Layer 2 source address from the data packet and the associated Layer 3 source address as an associated Layer 2-Layer 3 address pair, wherein one port is used to store data packets from network nodes other than routers. And selectively storing based on the determination that it has been received. Therefore, the address table contains fewer entries, and thus the risk of overflow in the address table is reduced.
[0010]
Another aspect of the present invention provides a network switch for switching a data packet received at a network switch port. The network switch includes a plurality of ports for receiving and transmitting a plurality of data packets, one of the plurality of ports being coupled to a router, the network switch further including a packet identification module, and a switch module. And The packet identification module is configured to determine whether the received data packet is from a router. The switch module receives the received data packet from a network node other than a router, using the Layer 2 source address and the associated Layer 3 source address from the received data packet as an associated Layer 2-Layer 3 address pair. Is configured to be selectively stored in an address table based on the As a result, the risk of overflow in the address table is reduced.
[0011]
Some of the additional advantages and novel features of the invention will be set forth in the description which follows, and some will become apparent to those skilled in the art from a consideration of the following, or may be learned by practice of the invention. be able to. The advantages of the invention may be realized and attained by means of the instruments and combinations particularly pointed out in the appended claims.
[0012]
Reference is made to the accompanying drawings, in which elements having the same reference number designation indicate the same element throughout.
[0013]
[Best mode for carrying out the present invention]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a packet switching network 10, such as an Ethernet® (IEEE 802.3) network. The packet switching network includes an integrated (ie, single-chip) multiport switch 12 that enables communication of data packets between network stations 14. Each network station 14, for example, a client workstation, is typically configured to send and receive data packets at 10Mbps or 100Mbps according to the IEEE 802.3 protocol. Each of the integrated multiport switches 12 is interconnected by a gigabit Ethernet link 16 to enable the transfer of data packets between sub-networks (or subnets) 18a, 18b, and 18c. Thus, each sub-network includes a switch 12 and an associated group of network stations 14.
[0014]
Each switch 12 includes a switch port 20 that includes a media access control (MAC) module 22 and a port filter 24, also called a packet identification module. The MAC module 20 transmits and receives data packets to and from the associated network station 14 via a 10/100 Mbps physical layer (PHY) transceiver (not shown) according to the IEEE 802.3u protocol. Each switch 12 also includes a switch module 25 configured to make a frame transfer decision on the received data packet. In particular, the switch module 25 is configured for Layer 2 switching decisions based on the source MAC address, destination MAC address, and VLAN information in the Ethernet (IEEE 802.3) header. The switch module 25 is also configured for selective Layer 3 switching decisions based on the evaluation of the IP data portion in the Ethernet packet.
[0015]
As FIG. 1 shows, each switch 12 has an associated host CPU 26 and a buffer memory 28, for example, an SSRAM. The host CPU 26 controls the overall operation of the corresponding switch 12, including the programming of the switch module 25. The buffer memory 28 is used by the corresponding switch 12 to store the data frame while the switch module 25 is processing the forwarding decision for the received data packet.
[0016]
Each switch 12 also includes a memory 30 configured to store an Internet Protocol (IP) -Media Access Control (MAC) association of the data packet in a limited manner as an address table.
[0017]
As described above, the switch module 25 is configured to make a layer 2 switching decision and a selective layer 3 switching decision. The availability of layer 3 switching decisions may be particularly useful if end stations 14 in sub-network 18a wish to send e-mail messages to selected network stations in sub-networks 18b and 18c. Because sub-networks 18b and 18c are on different subnets, hosts in sub-network 18a cannot know the Layer 2 address for hosts in sub-networks 18b and / or 18c. The switch module 25 of switch 12a needs to send an e-mail message to router 19, which will introduce additional delay. By using the layer 3 switching decisions by the switch module 25, the switch module 25 provides a higher priority for handling the packets, including advanced forwarding decisions, and for higher priority applications for latency sensitive applications such as video or voice. An intelligent decision can be made as to whether a packet should be considered a priority packet. Since the router is typically a bottleneck to the LAN, the switch module 25 can offload the router and further improve round trip delay.
[0018]
According to the disclosed embodiment, the network switch 12 is configured to learn the IP-MAC association of the selected data packet. Each of the packet identification modules 24 of the network switch is configured to determine whether a received data packet has been received from the router 19. If the packet identification module 24 determines that the received data packet is from a network other than the router 19, the switch module 25 of the network switch 12 will determine the Layer 2 source address of the data packet and the associated Layer 3 source address. Is selectively stored in the address table as an associated layer 2-layer 3 address pair. The selective storage of the associated Layer 2-Layer 3 address is also referred to as IP-MAC related learning of the data packet. By selectively learning the IP-MAC association of selected data packets from non-router ports, the risk of overflowing the address table is reduced. Further, by using the learned IP-MAC association, the network switch can perform Layer 3 switching, allowing router bypass between connected subnetworks and reducing latency.
[0019]
FIG. 2 shows a more detailed block diagram of the port filter 24 shown in FIG. Port filter 24 includes a receive first-in first-out buffer (FIFO) 51, MAC queuing logic 52, memory 53, MAC dequeue logic 54, transmit FIFO 55, and processor interface module 57.
[0020]
Receive FIFO 51 is a buffer configured to temporarily store an incoming data packet in response to receiving an incoming data packet from a receive portion of port 20.
[0021]
MAC queuing logic 52 provides various functions for port filter 24. MAC queuing logic 52 enables received data packets to be written from receive FIFO 51 to SSRAM 28 via data bus 59 to external memory interface 26. MAC queuing logic 52 also provides a plurality of status signals 58 to switch module 25 responsive to the processing of the received data packet by the MAC queuing logic. Status signal 58 provides an indication to switch module 25 that the received data packet has been transferred to external memory interface 26 without error or that the transfer of the received data packet has been completed. Status signal 58 also includes a subnetwork routing signal (RNETS_ENABLE) and a learning signal (L3IRC_LEARN).
[0022]
When the MAC queuing logic 52 sets the RNETS_ENABLE signal, the switch module 25 is notified that the received data packet is part of the inter-subnetwork traffic between the sub-networks directly connected to the network switch 12a. .
[0023]
When the MAC queuing logic 52 sets L3IRC_LEARN, the switch module 25 learns the IP-MAC address association for the received data packet.
[0024]
The memory 53 provides a register space 53a for the parameters for the MAC queuing logic 52 to implement the learning and sub-network routing functions. Register space 53a provides at least one SUBNET_ID and SUBNET_MASK register to the MAC queuing logic. The CPU 26 programs the registers via the processor interface (pi_mod) 57. The SUBNET_ID register is for storing an IP address to which each port belongs. Each port of the switch 12a has one SUBNET_ID register. SUBNET_MASK is for storing a 32-bit IP address mask of each port. Each port of the switch 12a has one SUBNET_MASK mask register.
[0025]
The MAC dequeue logic 54 is for retrieving the received data packet from the SSRAM 28 and transferring the data packet to an appropriate port in response to the processing by the switch module 25.
[0026]
The transmission FIFO 55 is for buffering outgoing data packets prior to transmission by the port 20.
[0027]
Incoming data packets are received at port 20 and buffered in receive FIFO 51. MAC queuing logic 52 transfers the data packet to external memory interface 56 via data bus 59 and stores it in SSRAM 28.
[0028]
MAC queuing logic 52 looks for Layer 3 information, eg, IP data packets, in the received data packet by examining the header and frame data of the data packet. Using the Layer 3 information, the MAC queuing logic 52 compares the received data packet to one of the inter-subnetwork traffic by comparing the destination IP address in the IP header with the value stored in the register of the memory 53. Department can be determined.
[0029]
In particular, if the received data packet is being received from a non-router port, the IP destination address will be masked to SUBNET_MASK on all other ports. Next, the result of the mask operation is compared with the SUBNET_ID registers of all other ports. If the result of the comparison operation is good, the MAC queuing logic 52 sets the RNETS_ENABLE signal to the switch module 25.
[0030]
The MAC queuing logic 52 also switches the source IP-MAC address association of the received data packet for the IP address in the sub-network directly connected to the network switch 12a when the packet arrives from a non-router port by the switch module. 25 can be configured to determine whether it needs to learn. The host CPU 26 is responsible for programming the registers in the memory 53, and the switch module 25 knows which port is connected to the router.
[0031]
The MAC queuing logic 52 may also determine if the MAC queuing logic 52 of the port identification module 24 determines that the received data packet is intended for a router and may be part of inter-subnetwork traffic. It can be configured to learn IP-MAC associations.
[0032]
Further, the MAC queuing logic 52 of the packet identification module 24 learns the IP-MAC association of the received packet if the received data packet is destined for a router and is part of inter-subnetwork traffic. It can be configured as follows.
[0033]
In particular, the MAC queuing logic 52 compares the MAC destination address of the received data packet with the MAC address of the router stored in the memory 53. If the result of the comparison operation is good, the received data packet is destined for the router. Thereafter, the MAC queuing logic 52 of the port identification module 24 selectively directs the switch module 25 to the address table 30 as the associated Layer 2-Layer 3 address pair with the Layer 2 source address and the associated Layer 3 source address. Notify to memorize.
[0034]
The MAC queuing logic 52 of the packet identification module 24 can be configured to implement any of these functions, depending on the flow of traffic in the network switch 12 or user preferences. MAC queuing logic 52 may also be configured to perform various other functions as may be needed by the user.
[0035]
FIG. 3 shows a flowchart for learning realized by the packet identification module 24 shown in FIG. At step 310, a data packet is received at one of the ports 20 at the port identification module 24.
[0036]
Port identification module 24 is configured to determine at step 320 whether the received data packet is being received from a non-router port. The host CPU is responsible for programming which ports are connected to the router.
[0037]
If at step 320 the received data packet is being received at a non-router port, the MAC queuing logic 52 of the port identification module 24 asserts a learning signal to the switch module 25 at step 330 to The two-address or MAC address and the related layer 3 address or IP address are notified to be stored in the address table in the memory 30 as the related layer 2-layer 3 address.
[0038]
If, at step 320, the received data packet is being received from a router port, the MAC queuing logic 52 of the port identification module 24 deasserts the learning signal to the switch module 25 at step 340. The IP-MAC association of the received data packet is not learned.
[0039]
FIG. 4 shows an alternative flowchart for learning implemented by the packet identification module 24 shown in FIG. In this rule, the IP-MAC association is learned if the received data packet is from a non-router port and has the destination MAC address of the router. In step 410, a data packet is received at port identification module 24 from one of ports 20.
[0040]
Port identification module 24 is configured to determine, at step 410, whether the received data packet is being received from a non-router port and whether the MAC destination address of the data packet is a router. The host CPU 26 is responsible for programming which ports are connected to the router, and the MAC queuing logic 52 compares the destination MAC address of the received data packet with the router's MAC address.
[0041]
From step 420, if the comparison is good, then in step 430 the received data packet has been received on a non-router port and the destination MAC address is the router. The MAC queuing logic 52 of the port identification module 24 in step 430 sends the switch module 25 the Layer 2 or MAC source address and the associated Layer 3 or IP source address to the associated Layer 2-Layer address. It is notified that the three addresses are stored in the address table in the memory 30.
[0042]
From step 420, if one or both comparisons fail, port identification module 24 does not notify switch module 25 in step 440. The IP-MAC association of the received data packet is not learned.
[0043]
FIG. 5 shows another alternative flowchart for learning implemented by the packet identification module 24 shown in FIG. In this rule, if the received data packet is part of inter-subnetwork traffic and the destination MAC address is a router, the IP-MAC association is learned. In step 510, a data packet is received at port identification module 24 from one of ports 20.
[0044]
Port identification module 24 is configured at step 510 to determine whether the received data packet is being received from a non-router port. MAC queuing logic 52 masks the destination IP address with all other SUBNET_MASKs in switch module 25. The masked result is then compared to all other SUBNET_ID addresses in switch 12a. Further, the MAC queuing logic 52 also compares the destination MAC address of the received data packet with the MAC address of the router.
[0045]
From step 520, if all comparisons are good, the MAC queuing logic 52 of the port identification module 24, at step 530, tells the switch module 25 the Layer 2 or MAC source address and the associated Layer 3 source. The address or IP source address is notified to be stored in the address table in the memory 30 as an associated Layer 2 to Layer 3 address.
[0046]
From step 520, if any of the comparisons fail, the MAC queuing logic 52 of the port identification module 24 does not notify the switch module 25 in step 540. The IP-MAC association of the received data packet is not learned.
[0047]
According to a disclosed embodiment, the packet identification module is configured to determine whether a received data packet originated from a router. If the packet identification module identifies that the received data packet is from a network node other than a router, the switch module may determine the Layer 2 address and the associated Layer 3 address of the data packet from the associated Layer 2-Layer 3 It is selectively stored in an address table as an address pair. By storing the IP-MAC association of the selected data packet, the network switch can reduce the search time in the address table when the switch refers to the address table during switching. As a result, the packet identification module allows the network switch to provide Layer 3 and Layer 2 switching capabilities for 100 Mbps or Gigabit links without blocking data packets.
[0048]
Having described that the invention is presently considered to be the most practical preferred embodiment, the invention is not limited to the disclosed embodiment but, on the contrary, the spirit and scope of the appended claims. It should be understood that it is intended to cover the various changes and equivalent arrangements contained therein.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a packet switching network including multiple network switches for switching data packets between respective sub-networks according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating the network switch of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing learning in the network switch of FIG. 1, according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an alternative flow diagram illustrating learning at the network switch of FIG. 1, in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is another alternative flow diagram illustrating learning at the network switch of FIG. 1, in accordance with an embodiment of the present invention.

Claims

ネットワークスイッチにおける方法であって、
ネットワークスイッチの１つのポートによってデータパケットを受取るステップと、
１つのポートがデータパケットをルータから受取ったかどうか判断するステップと、
アドレステーブルに、データパケットからのレイヤ２アドレスおよび関連するレイヤ３アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレス対として、１つのポートがデータパケットをルータ以外のネットワークノードから受取ったという判断に基づいて選択的に記憶するステップとを含む、方法。A method in a network switch,
Receiving a data packet by one port of the network switch;
Determining whether one port has received a data packet from the router;
Based on the determination that one port has received a data packet from a network node other than a router, assuming in the address table that the Layer 2 address and the associated Layer 3 address from the data packet are the associated Layer 2-Layer 3 address pair. Selectively storing.

選択的に記憶するステップは、１つのポートがデータパケットをルータ以外のネットワークノードから受取ったという判断に基づき、およびデータパケット内の宛先レイヤ２アドレスがルータを特定するという判断に応答して、レイヤ２アドレスおよび関連するレイヤ３アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレス対として記憶するステップを含む、請求項１に記載の方法。The step of selectively storing is based on the determination that one port has received the data packet from a network node other than the router and in response to the determination that the destination Layer 2 address in the data packet identifies the router. 2. The method of claim 1, comprising storing the two addresses and the associated Layer 3 address as an associated Layer 2-Layer 3 address pair.

レイヤ２アドレスおよび関連するレイヤ３アドレスは出所アドレスである、請求項２に記載の方法。The method of claim 2, wherein the layer 2 address and the associated layer 3 address are source addresses.

ネットワークスイッチは、第１のサブネットワークと第２のサブネットワークとにそれぞれ結合された第２のポートと第３のポートとを含む、請求項１に記載の方法。The method of claim 1, wherein the network switch includes a second port and a third port respectively coupled to the first sub-network and the second sub-network.

データパケットが、第２のポートと第３のポートとの間でのデータパケットの転送を特定するアドレス情報を含むかどうかを判断するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。5. The method of claim 4, further comprising determining whether the data packet includes address information specifying a transfer of the data packet between the second port and the third port.

選択的に記憶するステップは、１つのポートがデータパケットをルータ以外のネットワークノードから受取ったという判断に基づき、およびデータパケットが第２のポートと第３のポートとの間でのデータパケットの転送を特定するアドレス情報を含むことに応答して、レイヤ２アドレスおよび関連するレイヤ３アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレス対として記憶するステップを含む、請求項５に記載の方法。The step of selectively storing is based on a determination that one port has received the data packet from a network node other than the router, and forwarding the data packet between the second port and the third port. 6. The method of claim 5, comprising storing the Layer 2 address and the associated Layer 3 address as an associated Layer 2-Layer 3 address pair in response to including the address information identifying

ネットワークスイッチ内のポート識別モジュールにより、データパケットが第２のポートと第３のポートとの間でのデータパケットの転送を特定するアドレス情報を含むと判断するステップをさらに含み、第２のポートと第３のポートとは、それぞれ第１および第２のサブネットワークに結合される、請求項２に記載の方法。Determining, by a port identification module in the network switch, that the data packet includes address information identifying a transfer of the data packet between the second port and the third port; The method of claim 2, wherein the third port is coupled to the first and second subnetworks, respectively.

複数のデータパケットを受取りかつ伝送するための複数のポートを含み、前記複数のポートのうちの１つのポートはルータに結合され、さらに、
受取られたデータパケットがルータからのものであるかどうかを判断するよう構成されるパケット識別モジュールと、
受取られたデータパケットがルータ以外のネットワークノードから受取られていることに基づき、受取られたデータパケットからのレイヤ２アドレスおよび関連するレイヤ３アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレス対としてアドレステーブルに選択的に記憶するよう構成されるスイッチモジュールとを含む、ネットワークスイッチ。A plurality of ports for receiving and transmitting a plurality of data packets, wherein one of the plurality of ports is coupled to a router;
A packet identification module configured to determine whether the received data packet is from a router;
Based on the fact that the received data packet is being received from a network node other than a router, the address table uses the Layer 2 address and the associated Layer 3 address from the received data packet as an associated Layer 2-Layer 3 address pair. A switch module configured to selectively store the network switch.

パケット識別モジュールは、受取られたデータパケットがルータの宛先アドレスを特定するアドレス情報を含むかどうか判断するよう構成され、
スイッチモジュールは、受取られたデータパケットがネットワークノードから受取られていることに基づき、およびアドレス情報がルータの宛先アドレスを含むことに応答して、受取られたデータパケットからのレイヤ２アドレスおよび関連するレイヤ３アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレス対として選択的に記憶するよう構成される、請求項８に記載のネットワークスイッチ。The packet identification module is configured to determine whether the received data packet includes address information identifying a destination address of the router,
The switch module is configured to determine, based on the fact that the received data packet is being received from the network node, and in response to the address information including a destination address of the router, the Layer 2 address and associated address from the received data packet. 9. The network switch of claim 8, wherein the network switch is configured to selectively store Layer 3 addresses as an associated Layer2-Layer 3 address pair.

レイヤ２アドレスおよび関連するレイヤ３アドレスは出所アドレスである、請求項８に記載のネットワークスイッチ。9. The network switch according to claim 8, wherein the layer 2 address and the associated layer 3 address are source addresses.

複数のポートのうちの第２のポートは第１のサブネットワークに結合され、
複数のポートのうちの第３のポートは第２のサブネットワークに結合され、
前記パケット識別モジュールは、受取られたデータパケットが第１のサブネットワークと第２のサブネットワークとの間での受取られたデータパケットの転送を特定するアドレス情報を含むかどうか判断するよう構成される、請求項８に記載のネットワークスイッチ。A second port of the plurality of ports is coupled to the first sub-network;
A third port of the plurality of ports is coupled to the second sub-network;
The packet identification module is configured to determine whether a received data packet includes address information identifying a transfer of the received data packet between a first sub-network and a second sub-network. The network switch according to claim 8, wherein:

スイッチモジュールは、受取られたデータパケットがネットワークノードから受取られていることに基づき、およびアドレス情報が第１のサブネットワークと第２のサブネットワークとの間での受取られたデータパケットの転送を特定することに応答して、受取られたデータパケットのレイヤ２アドレスおよび関連するレイヤ３アドレスを、関連するレイヤ２−レイヤ３アドレス対として選択的に記憶する、請求項１１に記載のネットワークスイッチ。The switch module is based on the fact that the received data packet is being received from the network node, and the address information identifies a transfer of the received data packet between the first sub-network and the second sub-network. 12. The network switch of claim 11, wherein in response to the network switch, the layer switch selectively stores the layer 2 address and the associated layer 3 address of the received data packet as an associated layer 2-layer 3 address pair.

第１のサブネットワークに結合された、複数のポートのうちの第２のポートと、
第２のサブネットワークに結合された、複数のポートのうちの第３のポートと、
受取られたデータパケットが第１のサブネットワークと第２のサブネットワークとの間での受取られたデータパケットの転送を特定するアドレス情報を含むかどうか判断するよう構成される前記パケット識別モジュールとをさらに含む、請求項８に記載のネットワークスイッチ。A second port of the plurality of ports coupled to the first sub-network;
A third of the plurality of ports coupled to the second sub-network;
Said packet identification module configured to determine whether a received data packet includes address information identifying a transfer of the received data packet between a first sub-network and a second sub-network. The network switch according to claim 8, further comprising:

複数のポートの各ポートはパケット識別モジュールを含むよう構成される、請求項８に記載のネットワークスイッチ。The network switch of claim 8, wherein each port of the plurality of ports is configured to include a packet identification module.