JP2005151025A - Extended relay system and relaying apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送信端末と受信端末を含み構成されるIP(Internet Proto、col)ネットワーク上でパケット(伝送対象とするデータを含む)を中継する中継装置が有するポートに接続されるネットワークの範囲を拡張して、VLAN(VirtualLocal Area Network:Virtual LAN)を構成する拡張中継システム及び中継装置に係り、特に、VLAN構成にあたって中継装置のポート制限を容易に緩和・拡張できる技術に関し、中でも、前記中継装置として、IPネットワークにおけるレイヤ3の中継装置にレイヤ2の中継装置(スイッチ装置)を用いてポートを拡張してVLANを構成するにあたって、レイヤ3の中継装置の特徴を利用して、レイヤ2の中継装置(スイッチ装置)同士での接続では行えない帯域保証等の品質(QoS:Quality of Service)を確保してVLANを運用できるように工夫した技術に関する。
The present invention provides a network range connected to a port of a relay device that relays a packet (including data to be transmitted) on an IP (Internet Protocol, col) network including a transmission terminal and a reception terminal. The present invention relates to an extended relay system and a relay device that are expanded to configure a VLAN (Virtual Local Area Network: Virtual LAN), and more particularly to a technology that can easily relax / expand the port restriction of a relay device in a VLAN configuration. As described above, when a VLAN is configured by using a
VLANの方式としては、いくつかあるが、国際規格 IEEE 802.1Q VLAN Taggingなどに示されているものがもっともよく使われている。 There are several VLAN systems, but the ones shown in international standards such as IEEE 802.1Q VLAN Tagging are most often used.
例えば、図11に示すような端末102〜106及びレイヤ2のスイッチ装置(スイッチングハブとも言われる。)100及び101を用いた構成で簡単にVLANについて説明する。図中のVLAN IDは、複数あるVLANを識別する識別子(=識別情報)にあたる。したがって、スイッチ装置100及び101がタギングポート(パケットにタグを付して転送するポート)を通して、端末102,103及び105をVLAN ID=1で識別されるVLANに、端末104及び106をVLAN ID=2で識別されるVLANに構成している。スイッチ装置100及び101には、各端末が接続されるポート番号及び識別子VLAN IDを対応させたテーブルを有している。
For example, a VLAN will be briefly described with a
したがって、端末102から発信したパケットは、スイッチ装置100によって、前記テーブルを参照して端末103へ送られるとともに、VLAN IDをタグとして付してスイッチ装置101へ送られる。スイッチ装置101は、送られてきたタグ付きパケットを受けて前記テーブルを参照して、同じVLAN IDの端末105へ送る。
Therefore, the packet transmitted from the
このようなレイヤ2のスイッチ装置をレイヤ3の中継装置のポートを拡張することに利用できる。この例を図12に示す。
Such a
図12において、レイヤ3の中継装置107は、帯域を保証するための制御が可能である。中継装置107には、端末108、レイヤ2のスイッチ装置109が接続され、スイッチ装置109には、最大帯域10Mbpsの帯域容量の端末110及び111が接続され、さらにそれらは互いにVLANを構成しているとする。図12中の一点鎖線は、転送しようとするパケットの流れを示している。例えば、端末108から端末111を宛先として送信されてきた10Mbpsのパケットが中継装置107を通して帯域制御され、スイッチ装置109に接続される端末111に送られた場合、それだけであれば、パケットは帯域制御されているので端末111で受け取る品質が保証される。一方、同時に端末110から帯域保証されていないパケットが端末111へ送られてくると、端末111の入り口ポートは、パケットが20Mbpsとなり、端末111への入り口ポートの帯域限度10Mbpsを越えてしまうので、端末111へ送信されるパケットを保証できなくなる。このようにレイヤ2のスイッチ装置109は帯域制御機能を持っていないので、帯域保証の可能性に関係なくパケットを送ってしまう。
In FIG. 12, the
つまりは、レイヤ2のスイッチ装置109が自己に接続されるネットワーク同士でVLANを作ってしまうと、そのスイッチ装置109内のVLAN内のポート間の伝送については、中継装置107からは知るところではなくなり、転送処理を集中管理、制御ができない状態となる。
In other words, if a VLAN is created between networks to which the
なお、ここでいうレイヤ2又はレイヤ3は、国際標準化機構(ISO)が定めた異機種間のパケット通信を行うためのネットワーク構造の設計方針(OSI:Open Systems Interconnection)に基づいて、端末(コンピュータ)による通信構造を7階層に分け、各層を機能モジュール化した「OSI参照モデル」が知られており、その中の第2層又は第3層に相当する。第2層は、ネットワーク層とも言われ、物理的な通信路の確保、通信路におけるパケットのエラー検出を行う。第3層は、相手まで確実に効率よくパケットを届けるための通信経路の確保、通信経路中のアドレス管理、QoS管理等を行う。以下、区別するため、ここでは、中継装置はレイヤ3の中継装置を表すが、一般的には、中継装置、ルータ、帯域制御装置等とも呼ばれている。同様にスイッチ装置をレイヤ2のものを表すが、一般的には、スイッチ、中継装置、スイッチングハブ等とも呼ばれている。
Note that the
レイヤ2のパケット伝送におけるパケットのフレーム例を図13に示す。L2はレイヤ2を意味し、そのL2ヘッダには、パケットの送信元及び宛先の各アドレスと識別子VIDが記載される。
An example of a frame of a packet in
上記のレイヤ3の中継装置107における帯域保証によるQoS処理等については、本発明の出願人と同一出願人が出願した特願2002−334899(本出願時点で未公開)に記載されている。
The QoS processing or the like by bandwidth guarantee in the
一方、例えば、図12においてスイッチ装置109内に帯域保証する機能をもってVLANを構成することも考えられるし、或いはスイッチ装置109を中継装置107と同等のものに置き換えることも考えられる。しかし、レイヤ2のスイッチ装置に帯域制御機能をもたせることは、中継装置、強いてはネットワークシステム全体のコストアップにつながる欠点がある。
On the other hand, for example, in FIG. 12, it is conceivable to configure a VLAN with a function of guaranteeing the bandwidth in the
また、例え、二つの中継装置107を準備し他方を一方の拡張用としてVLANを構成した場合であっても、このままでは、それぞれが独立して中継動作を行うため、一方の中継装置が他方の中継装置の動きを管理できない欠点は、上記スイッチ装置で構成した場合と同じように存在し、これによって、VLAN構成の設定・変更にあたっては、それぞれで行う必要があり、二つの中継装置が離れて存在する場合は、不便であった。つまりはポート拡張が容易ではなかった。 In addition, for example, even when two VLANs 107 are prepared and the other is used for one expansion, a VLAN is configured as it is. The disadvantage that the movement of the relay device cannot be managed is the same as in the case of the configuration with the switch device described above. As a result, the VLAN configuration must be set and changed separately, and the two relay devices are separated. If present, it was inconvenient. In other words, port expansion was not easy.
上記のように、従来の技術では、同じ中継装置だけでVLANのポートを拡張する場合も、中継装置とスイッチ装置でVLANを構成した場合でも、一方(上位)の中継装置が他方(下位)の中継装置(スイッチ装置)を集中(一元)管理ができなかったため、ポート拡張にあたってVLANの設定・変更が容易ではなかった。そのうえ、他方を下位のスイッチ装置にすると、帯域制御等の品質が保証できなかった。 As described above, in the conventional technology, even when the VLAN port is expanded only by the same relay device, or when the VLAN is configured by the relay device and the switch device, one (higher) relay device is the other (lower). Since centralized (centralized) management of the relay device (switch device) could not be performed, it was not easy to set and change the VLAN for port expansion. In addition, if the other is a lower switch device, quality such as bandwidth control cannot be guaranteed.
本発明の目的は、、一方(上位)の中継装置が他方(下位)の中継装置(スイッチ装置)によりポートを拡張してVLANのシステムを構成する場合に、一方の装置が他方の装置を集中管理ができる構成の拡張中継システム及び中継装置を提供するこである。さらに、レイヤ3の中継装置にレイヤ2のスイッチ装置を用いて端末やネットワーク等を接続できるポートを拡張する場合には、レイヤ2に接続されるネットワーク同士でVLANを構成した場合でも、中継装置から集中制御することにより帯域制御等のQoS処理が受けられる拡張中継システム及びそれに用いられる中継装置を提供することである。
The object of the present invention is to consolidate the other device when one (upper) relay device forms a VLAN system by expanding the port with the other (lower) relay device (switch device). An extended relay system and a relay apparatus having a configuration that can be managed are provided. Furthermore, when a port that can connect a terminal, a network, or the like to a
上記課題を解決するため、本発明は、VLAN構成にあたって、一方の中継装置により、特定の物理ポートが接続された他方の中継装置(スイッチ装置)を集中制御するために、他方の中継装置が行うパケット伝送の経路を一旦、前記特定の物理ポートを介して一方の中継装置を経由して行えるようにした。典型的例では、一方の中継装置は、論理ポート識別子とVLAN識別子(タグ)とを対応させてVLANを管理し、他方の中継装置は特定の物理ポートと他の物理ポート(実際に端末或いは他のネットワークが接続されるポート)が一対一のVLAN(他方の中継装置内だけのVLAN)を構成するようにVLAN識別子(タグ)に対応させておき、二つの中継装置間では、パケットにVLAN識別子をタグとして付して、そのタグを介して通信する構成とした。言い換えると、一方の中継装置は、他方の中継装置を論理ポート識別子で集中管理できて、他方の中継装置の物理ポートについては知らない構成にした。他方の中継装置がスイッチ装置のような場合であっても、構成の手法は同じである。つまり、他の典型的例を挙げれば、図12において、端末110と端末111がスイッチ装置109内でVLANを構成して、パケットを送受信していたことを止めて、中継装置107内で端末110と端末111がVLANを構成するために必要なテーブルを作成し、例えば端末110から端末111へのパケット送信であっても、一旦、中継装置107へ上げて、前記テーブルを参照して、端末111が同一のVLANに属し、帯域保証できる状態を確認して、端末111へ送る構成とした。その構成にあたっては、各種の識別子、タグを用いて各ポート、各VLANを識別して、転送できるようにした。
In order to solve the above-described problem, the present invention performs the VLAN configuration in which one relay device performs centralized control of the other relay device (switch device) to which a specific physical port is connected. The packet transmission path can be once routed through one of the relay devices via the specific physical port. In a typical example, one relay apparatus manages a VLAN by associating a logical port identifier with a VLAN identifier (tag), and the other relay apparatus manages a specific physical port and another physical port (actually a terminal or other). The port to which the network is connected) is made to correspond to a VLAN identifier (tag) so as to form a one-to-one VLAN (a VLAN only in the other relay device). Is attached as a tag, and communication is made via the tag. In other words, one relay device can centrally manage the other relay device with a logical port identifier, and does not know the physical port of the other relay device. Even if the other relay device is a switch device, the configuration method is the same. In other words, as another typical example, in FIG. 12, the
具体的には、請求項1記載の発明は、少なくとも拡張対象である拡張ポートを有する第1の中継装置と、前記第1の中継装置に接続される特定ポートを含む複数の物理ポートを有する第2の中継装置とを備えた拡張中継システムにおいて、
前記第1の中継装置は、複数の通信先を識別するための論理ポート識別子と、該複数の通信先の間でVLANを構成するための該VLAN毎のVLAN識別子とを対応づけて記憶する第1の記憶手段を備え、前記第2の中継装置は、前記特定ポートと他の物理ポートのそれぞれとが一対一の複数のLANを構成するように前記VLAN識別子で識別可能に対応づけて記憶した第2の記憶手段を備え、前記他の物理ポートは、前記第1の記憶手段及び第2の記憶手段で前記VLAN識別子を介して前記論理ポート識別子に対応づけられることによって、前記第1の中継装置のVLANに組み込まれる構成とした。
Specifically, the invention according to
The first relay device stores a logical port identifier for identifying a plurality of communication destinations and a VLAN identifier for each VLAN for configuring a VLAN among the plurality of communication destinations in association with each other. The second relay device stores the specific port and each of the other physical ports in association with each other so as to be identifiable by the VLAN identifier so as to form a plurality of one-to-one LANs. A second storage means, and the other physical port is associated with the logical port identifier via the VLAN identifier in the first storage means and the second storage means, whereby the first relay The configuration is built into the VLAN of the device.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1の中継装置は、前記論理ポート識別子を用いて中継の経路を管理し、前記中継にあたって、前記論理ポート識別子宛にパケットを送出するときは、前記第1の記憶手段の内容を参照して対応するVLAN識別子を該パケットに付して前記拡張ポートから送出し、該拡張ポートからパケットを受信したときは、該パケットに付されてきたVLAN識別子を取り出して、前記第1の記憶手段の内容を参照して前記取り出したVLAN識別子に対応した前記論理ポート識別子を用いて中継する第1の中継処理部を備え、前記第2の中継装置は、前記特定ポートからパケットを受信したときは、前記第2の記憶手段の内容を参照して該パケットに付されたVLAN識別子に対応する物理ポートへ送出し、前記他の物理ポートから前記パケットを受信したときは、前記第2の記憶手段の内容を参照して受信した前記他の物理ポートに対応するVLAN識別子を該パケットに付して前記特定ポートへ送出する第2の中継処理部を備えた。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first relay device manages a relay route using the logical port identifier, and in the relay, a packet addressed to the logical port identifier is transmitted. When sending, the content of the first storage means is referenced to attach the corresponding VLAN identifier to the packet and sent from the expansion port. When a packet is received from the expansion port, it is attached to the packet. A first relay processing unit that extracts the VLAN identifier that has been extracted and relays using the logical port identifier corresponding to the extracted VLAN identifier with reference to the contents of the first storage means; When the relay device receives a packet from the specific port, the relay device refers to the contents of the second storage unit and refers to the physical identifier corresponding to the VLAN identifier attached to the packet. When the packet is received from the other physical port, the VLAN identifier corresponding to the other physical port received with reference to the contents of the second storage means is attached to the packet. And a second relay processing unit for sending to the specific port.
請求項3記載の発明は、複数の中継ポートを有し、その中にポートを拡張するための拡張ポートを含むレイヤ3の中継装置と、前記中継装置に通信接続可能な複数の物理ポートを有する一又は複数のレイヤ2のスイッチ装置とを備えた拡張中継システムにおいて、
前記中継装置は、複数の通信先を識別するための論理ポート識別子、複数の通信先の間でVLANを構成するためのVLAN毎のVLAN識別子、及び複数のタグを対応づけて記憶する中継LAN記憶手段を備え、前記スイッチ装置は、前記物理ポートの内、一つの特定ポートが前記中継装置の拡張ポートに接続され、前記特定ポートと他の物理ポートのそれぞれとが一対一の複数のLANを構成するように前記タグで識別可能に対応づけて記憶したスイッチLAN記憶手段を備え、前記他の物理ポートは、前記スイッチLAN記憶手段及び前記中継LAN記憶手段のタグを介して前記論理ポート識別子及びVLAN識別子に対応づけられることによって、前記中継装置のVLANに組み込まれる構成とした。
The invention described in
The relay device stores a logical port identifier for identifying a plurality of communication destinations, a VLAN identifier for each VLAN for configuring a VLAN among the plurality of communication destinations, and a plurality of tags in association with each other. The switch device is configured such that one of the physical ports is connected to an extension port of the relay device, and the specific port and each of the other physical ports constitute a plurality of one-to-one LANs. Switch LAN storage means stored in association with the tag so as to be identifiable, and the other physical port is connected to the logical port identifier and VLAN via the tags of the switch LAN storage means and the relay LAN storage means. By associating with the identifier, it is configured to be incorporated in the VLAN of the relay device.
請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記中継装置は、前記中継LAN記憶手段の内容を参照して前記VLAN識別子及び前記論理ポート識別子を基に前記VLAN内でパケットを中継するとともに、前記中継にあたって、該VLAN内の前記論理ポート識別子宛にパケットを転送する場合は、前記第中継LAN記憶手段の内容を参照して該論理ポート識別子に対応するタグを該パケットに付して前記拡張ポートへ転送し、該拡張ポートからパケットを受信したときは、該パケットに付されてきたタグを取り出して、前記中継LAN記憶手段の内容を参照して前記取り出したタグに対応した前記論理ポート識別子及びVLAN識別子を用いて中継する中継処理部を備え、前記スイッチ装置は、前記特定ポートからパケットを受信した場合は、前記スイッチLAN記憶手段の内容を参照して該パケットに付されてきたタグに対応する他の物理ポートへ転送し、前記他の物理ポートからパケットを受信したときは、前記スイッチLAN記憶手段の内容を参照して受信した前記他の物理ポートに対応するタグを該パケットに付して前記特定ポートへ転送する転送部を備える構成とした。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the relay device relays a packet in the VLAN based on the VLAN identifier and the logical port identifier with reference to the contents of the relay LAN storage means. In addition, when forwarding a packet addressed to the logical port identifier in the VLAN, the tag corresponding to the logical port identifier is attached to the packet with reference to the contents of the second relay LAN storage means. When the packet is received from the expansion port, the tag attached to the packet is taken out, and the contents corresponding to the tag taken out are referred to by referring to the contents of the relay LAN storage means A relay processing unit that relays using a logical port identifier and a VLAN identifier, and the switch device receives a packet from the specific port. If the packet is received, it is transferred to another physical port corresponding to the tag attached to the packet with reference to the contents of the switch LAN storage means, and when the packet is received from the other physical port, the switch A transfer unit is provided that attaches a tag corresponding to the other physical port received with reference to the content of the LAN storage means to the packet and transfers the packet to the specific port.
請求項5記載の発明は、少なくとも拡張対象である拡張ポートを有し、該拡張ポートに他の中継装置を接続してポート拡張が可能にされた中継装置において、
複数の通信先を識別するための論理ポート識別子と、複数の通信先の間でVLANを構成するためのVLAN毎のVLAN識別子とを対応づけて記憶可能にされた記憶手段と、前記論理ポート識別子を用いて中継の経路を管理し、前記中継にあたって、前記論理ポート識別子宛にパケットを送出するときは、該パケットに前記記憶手段の内容を参照して該論理ポート識別子に対応するVLAN識別子を付して前記拡張ポートから送出し、前記拡張ポートからパケットを受信したときは、該パケットに付されてきたVLAN識別子を取り出して前記記憶手段の内容を参照して前記取り出したVLAN識別子に対応する論理ポート識別子を用いて中継可能な中継処理部とを備えた。
The invention according to claim 5 is a relay apparatus that has at least an expansion port to be expanded, and is capable of port expansion by connecting another relay apparatus to the expansion port.
Storage means for storing a logical port identifier for identifying a plurality of communication destinations and a VLAN identifier for each VLAN for configuring a VLAN among the plurality of communication destinations, and the logical port identifier Is used to manage the relay route, and when the packet is sent to the logical port identifier in the relay, a VLAN identifier corresponding to the logical port identifier is attached to the packet by referring to the contents of the storage means. When the packet is transmitted from the expansion port and the packet is received from the expansion port, the logical identifier corresponding to the extracted VLAN identifier is extracted by referring to the contents of the storage means by extracting the VLAN identifier attached to the packet. And a relay processing unit capable of relaying using the port identifier.
請求項6記載の発明は、下位レイヤのスイッチ装置を通信接続可能な拡張ポートを含む複数のポートと、前記複数のポートの通信先の間でVLANを構成するためVLAN識別子を対応づけて設定可能にされた記憶手段と、前記記憶手段の内容を参照して前記VLAN内で通信可能にされた中継処理部とを備えた中継装置であって、
前記記憶手段は、前記拡張ポートを介して通信するためにパケットに付す又は付される複数のタグ、前記通信先である前記スイッチ装置のポートに対応する論理ポート識別子、及び前記VLAN識別子を対応づけて設定可能にされており、前記中継処理部は、前記記憶手段の内容を参照して前記VLAN内で中継するとともに、前記中継にあたって、前記VLAN内の前記論理ポート識別子宛にパケットを送出するときは、該パケットに前記記憶手段の内容を参照して該論理ポート識別子に対応する前記タグを付して前記拡張ポートから送出し、前記拡張ポートから前記パケットを受信したときは、該パケットに付されたタグを取り外して前記記憶手段の内容を参照して前記取り外したタグに対応するVLAN識別子及び論理ポート識別子を用いて中継可能にされた構成とした。
According to the sixth aspect of the present invention, a VLAN identifier can be set in association with a plurality of ports including an extension port capable of communication connection with a lower layer switch device and a communication destination of the ports. A relay apparatus comprising: a storage unit configured to be configured; and a relay processing unit configured to be able to communicate within the VLAN with reference to the content of the storage unit,
The storage means associates a plurality of tags attached to or attached to a packet for communication via the expansion port, a logical port identifier corresponding to the port of the switch device as the communication destination, and the VLAN identifier. When the relay processing unit relays within the VLAN with reference to the contents of the storage means, and sends a packet to the logical port identifier within the VLAN at the time of relaying Refers to the contents of the storage means with respect to the packet, attaches the tag corresponding to the logical port identifier, sends the packet from the expansion port, and attaches the packet to the packet when the packet is received from the expansion port. The VLAN identifier corresponding to the removed tag and the logical port identifier are referred to by referring to the contents of the storage means by removing the removed tag. And the relay possible configurations stomach.
全請求項の発明において、拡張される中継装置(主たる中継装置)は、タグ(或いはVLAN識別子)で管理し、拡張側の中継装置又はスイッチ装置(従たる中継装置)は、そのことは知らない構成にされており、いわば、主たる中継装置は、従たる中継装置から独立した関係を維持しながらVLANの全体を集中管理できる。つまり、従たる中継装置(レイヤ2のスイッチ装置)は一度した設定をそのままにして、主たる中継装置のテーブルで各ポートの関連づけがされる構成なので、自在にVLANの設定・変更が容易にできる。したがって、何台もの従たる中継装置(スイッチ装置)、或いは遠隔地の従たる中継装置(スイッチ装置)のVLANの設定の変更は、主たる中継装置側で容易にできるので、ネットワーク管理者の負担を軽減できる。
In the claimed invention, the relay device to be expanded (main relay device) is managed by a tag (or VLAN identifier), and the extension-side relay device or switch device (subordinate relay device) does not know that. In other words, the main relay device can centrally manage the entire VLAN while maintaining a relationship independent of the subordinate relay device. In other words, the subordinate relay device (
中継装置のポート制限が緩和され、システム拡張が容易になった。 The port restriction of the relay device has been relaxed, and system expansion has become easier.
さらに請求項3,4及び6記載の発明の構成によれば、レイヤ3の中継装置にとって、外部接続したレイヤ2のスイッチ装置を集中制御できる構成なので、あたかも、自己の中継装置の一部であるかのように使用できる。つまり、レイヤ2のスイッチ装置を含む中継システム全体で、レイヤ3の中継装置に実装されている機能、特に帯域制御等のQoS処理等のサービスを提供できる。
Furthermore, according to the configuration of the invention described in
また、レイヤ2を用いて中継装置のポートを拡張して、かつ品質保証機能も適用できるので、安価なシステムを構成できる。
Further, since the port of the relay device can be expanded using the
以下、本発明の実施の形態について説明するが、「第1の実施形態」は、請求項3,4及び6記載の発明に係る形態を示す。この形態は、レイヤ3の中継装置及びレイヤ2のスイッチ装置によるVLAN拡張システムの例であって、レイヤ3の中継装置が主にレイヤ2のスイッチ装置を含めて集中制御するとともに、QoS処理が可能なことを示す例である。「第2の実施形態」は、請求項1,2及び5記載の発明に係る形態を示す。この形態は、同じ中継装置で拡張システムを構成した例である。
また「第2の実施形態」は、主たる中継装置(拡張される中継装置)が集中制御できることを示す例であって、中継装置の適用レイヤの異同に関係なく、同様に適用される。ただし、少なくとも集中制御する主たる中継装置がレイヤ3以上でなければ、「第1の実施形態」と同様のQoS処理は受けられない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The “first embodiment” refers to the embodiments according to
The “second embodiment” is an example showing that the main relay apparatus (expanded relay apparatus) can be centrally controlled, and is similarly applied regardless of the difference in the application layers of the relay apparatus. However, QoS processing similar to that in the “first embodiment” cannot be received unless at least the main relay apparatus that performs centralized control is
[第1の実施形態]
図1は、本発明に係る第1の実施形態の機能ブロックを示すとともに、発明に使用される各テーブル内の情報を示す図である。図2は、図1の構成により構築されるVLANを説明するための図である。図3は、従来と図2の本発明で構築したVLANとの違いを説明するための図である。
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing functional blocks of the first embodiment according to the present invention and information in each table used in the invention. FIG. 2 is a diagram for explaining a VLAN constructed by the configuration of FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the difference between the conventional VLAN constructed according to the present invention and FIG.
図1において、スイッチ装置2とスイッチ装置3とは、テーブル、各識別子等の内容を異にするが、機能構成は同じである。代表してスイッチ装置3の構成を説明する。
In FIG. 1, the
スイッチ装置3には、一例として複数の物理ポートAY,AE,AF,AG,AHがあり、特定の物理ポートAYは、特定のポートとして中継装置1の物理ポート3(拡張ポート)に接続されてアップリンクポート(上位装置への接続される特定ポート)として使用され、他の物理ポートAE,AF,AG,AHのそれぞれには端末7,8,9,10が接続されている。このように接続することにより、物理的に中継装置のポートを拡張している。なお、各物理ポートに接続可能なのは、端末に限られることはなく、ネットワークであってもよい。
As an example, the
スイッチVLANテーブル3bは、請求項記載のスイッチLAN記憶手段であって、複数のスイッチ装置3の各物理ポートを複数のLAN(スイッチ装置3内のVLANであり、以下、中継装置1のVLANと区別するため、スイッチVLANと言う。)に分けて構成するためのテーブルである。例えば、図11で説明したように、事務系(VLAN ID=1)又は技術系(VLAN ID=2)の各ポート毎にスイッチVLANを設定することにより構成できる。図1においては、スイッチVLANテーブル3bに示されるように、例えば、各物理ポートAE,AF,AG,AHのそれぞれとアップリンクポートAYとが一対一の個別にスイッチVLANを構成し、そのスイッチVLAN毎にPVID(タグ)なる識別子(以下、これをスイッチVLAN識別子と言う。さらにこれをタグと言うこともある。)で対応づけられている。このスイッチVLANをわかりやすく説明したものが図2で、図2のスイッチ装置3内の点線が各スイッチVLAN分けを示している。例えば、端末7が接続される物理ポートAEがアップリンクポートAYと共に構成するスイッチVLANが、スイッチVLAN識別子(PVID=タグ)4080で識別されるようになっている。なお、PVIDは、ポートに付されるVLAN IDのことであるが、後記するようにスイッチ装置3では、パケットを送受するときにタグとして利用している。
The switch VLAN table 3b is a switch LAN storage unit according to the claims, wherein each physical port of the plurality of
したがって、図1のスイッチVLANテーブル3bによれば端末7〜端末10のいずれかから発信したパケットは、スイッチVLANテーブル3bにしたがってアップリンクポートAYに送られ、さらにアップリンクポートAYを経由して、中継装置1へ送られる。それらを実施するのが転送部3aである。従って、直接に端末7から端末8へ物理ポートAE及びAFを介してパケットが送られることはない。
Therefore, according to the switch VLAN table 3b of FIG. 1, a packet transmitted from any of the
例えば、転送部3aは、物理ポートAEからパケットが発信された場合は、スイッチVLANテーブル3cを参照するとスイッチVLAN識別子4080(以下、スイッチVLAN識別子を、タグと言う。)を検索できるので、検索したタグ4080をそのパケットのヘッダに付加して(タッギングして)アップリンクポートAYを介して、中継装置1へ送る。逆に、中継装置1からアップリンクポートAYを介して、パケットを受信したときは、パケットに付されてきたタグを基にスイッチVLANテーブル3bを参照して当該タグのスイッチVLANに在る物理ポートを検索して、検索した物理ポートへ出力する。
For example, when a packet is transmitted from the physical port AE, the transfer unit 3a can search for the switch VLAN identifier 4080 (hereinafter, the switch VLAN identifier is referred to as a tag) by referring to the switch VLAN table 3c. A
転送部3aは、一般には、パケットのヘッダに宛先(DA)がある場合は、スイッチ内学習テーブル3cにその宛先アドレス及びその宛先アドレスに転送するために出力すべきポートを検索し、あればその検索したポートから出力する。スイッチ内学習テーブル3cに該当する宛先アドレスがない場合或いは書き込む必要があるときは、スイッチ内学習テーブル3cに自己のヘッダにある宛先等を基に、書き込み、後の利用に供する。一方、スイッチ内学習テーブル3cに該当する宛先アドレスがない場合は全各ポートにパケットをコピーして送りつける(フラッディング:Flooding)。 In general, when there is a destination (DA) in the header of the packet, the transfer unit 3a searches the intra-switch learning table 3c for the destination address and a port to be output for transfer to the destination address. Output from the searched port. When there is no destination address corresponding to the in-switch learning table 3c or when it is necessary to write it, it is written in the in-switch learning table 3c based on the destination in its own header and used for later use. On the other hand, when there is no corresponding destination address in the intra-switch learning table 3c, the packet is copied and sent to all the ports (flooding).
しかしながら本発明では、スイッチVLANテーブル3bを上記のように、各ポートを個別に強制的にアップリンクポートAYに結ぶようにしているため、フラッディングも、スイッチ装置内では、アップリンクポート以外の他のポートには送られない。つまり、無駄が発生しない。 However, in the present invention, since the switch VLAN table 3b is forcibly connected to the uplink port AY as described above, flooding is also performed in the switch device other than the uplink port. Not sent to the port. That is, no waste occurs.
なお転送部3aは、上記のように、各テーブルにアクセスしてテーブルから読み出した内容に沿ってポート間経路を管理するとともに、経路切り替え手段(狭義のスイッチ等)で各ポート間の経路の接続関係を切り替える。 As described above, the transfer unit 3a accesses each table, manages the inter-port route according to the contents read from the table, and connects the route between each port by route switching means (a narrow switch or the like). Switch relationships.
図1の中継装置1は、VLANテーブル1c、ポートテーブル1b、学習テーブル1d及びそれらのテーブルを基に各ポート間の経路を管理する中継処理部1aを有している。また、上記各テーブルにシステム管理者が情報を視認しながら設定(入力)するための設定手段1e及び表示手段1fを有している。なお、設定手段1e及び表示手段1fは、中継装置1の外部に備える構成としてもよい。例えば、設定のための通信ポートを介して外部のPC(パーソナルコンピュータ)に接続し、中継装置1と外部のPCとの間で設定情報をやりとりし、設定のためのシステム管理者の操作と表示とはPCで行う構成としてもよい。
The
VLANテーブル1cは、中継装置1が扱う各ネットワークについて、所望のネットワークグループ毎にVLAN(単にVLANと言ったときは、中継装置側で構成したVLANを言う。)を構成するためのもので、そのVLANの識別子であるVID(VLAN IDの略称)とスイッチ装置2及び3の各物理ポートに対応する論理ポート識別子(以下、Lポート識別子という。)とを対応させて記憶している。例えば、図1でVLANテーブル1cでは、Lポート識別子0x1d及0x34が識別子VID=2のVLANに属する。同様にLポート識別子0x31及0x32が識別子VID=3のVLANに属する。
The VLAN table 1c is for configuring a VLAN for each desired network group for each network handled by the relay device 1 (when simply saying VLAN, it is a VLAN configured on the relay device side). VID (abbreviation of VLAN ID), which is a VLAN identifier, and a logical port identifier (hereinafter referred to as L port identifier) corresponding to each physical port of the
ポートテーブル1bは、VLANテーブル1cと共に請求項記載の中継LAN記憶手段を構成し、上記のように中継装置1内で所望のVLANを構成するためのものであって、スイッチ装置2及び3と中継装置1との間でパケットを所望のVLANの通信先或いは経路を識別して通信するのに必要な情報として、タグ(スイッチVLAN識別子)、通信先或いは経路を識別可能に対応付けて記載したテーブルである。
The port table 1b constitutes the relay LAN storage means described in the claims together with the VLAN table 1c, and is for configuring a desired VLAN in the
例えば、図1においてVLANテーブル1cにおいて、識別子VID=2のVLANはLポート識別子0x1d及0x34で構成されるが、この場合をポートテーブル1bについて説明する。ポートテーブル1bを参照するとLポート識別子0x34の項はL−PVID(=VID)=2,タグ4094が対応づけられており、Lポート識別子0x1dの項は、L−PVID(=VID)=2,タグ4087が対応づけられている。さらにスイッチVLANテーブル3b及び2bを参照すると、タグ4094には物理ポートAGが、タグ4087には物理ポートACが対応づけられている。したがって、中継装置1は、これらのテーブルによって物理ポートAC(端末5)及び物理ポートAG(端末9)を仮想的に認識し、識別子VID=2のVLANで管理できることになる。
For example, in FIG. 1, the VLAN with the identifier VID = 2 in the VLAN table 1c is configured with L port identifiers 0x1d and 0x34. This case will be described with reference to the port table 1b. Referring to the port table 1b, the L port identifier 0x34 term is associated with L-PVID (= VID) = 2 and the
同様に、VLANテーブル1cにおいて、識別子VID=3のVLANについては、さらにポートテーブル1b及びスイッチVLANテーブル3bを参照することにより、Lポート識別子0x31→タグ4080→物理ポートAEが、及びLポート識別子0x32→タグ4081→物理ポートAFが対応づけられている。したがって、物理ポートAF及び物理ポートAEが識別子VID=3でVLANが構成されている。なお、図1のL−PVIDは、ポートの識別子VID(PVID)であるが、他のPVIDと区別するため、頭にLを付記した。
なお、ここでは、VLANの構成を説明したが、実際のパケット転送にあたっては、後述するように、同じVLANであってもヘッダに付されている宛先アドレス宛に転送するので、そのための処理が必要になる。
Similarly, in the VLAN table 1c, for the VLAN with the identifier VID = 3, by further referring to the port table 1b and the switch VLAN table 3b, the L port identifier 0x31 → the
Although the configuration of the VLAN has been described here, in actual packet transfer, as described later, since the same VLAN is transferred to the destination address attached to the header, processing for that is necessary. become.
このように、図2の中継装置1内に識別子VID=2及び識別子VID=3の点線で示すように、スイッチ装置2及び3における各ポートの所望のVLANを、Lポート識別子及びタグを用いて、仮想的に構成し、管理できるようにしている。
つまり、図3のように、レイヤ2同士のスイッチ装置2及び3だけで、点線に示すような二つのVLANを構成したい場合に、中継装置1を拡張した図2の構成においては、図3における二つのVLANを中継装置1のポートテーブル1b及びVLANテーブル1cで構成、制御できるようにしたものである。したがって、図12で示した従来技術のように、中継装置107からでは見えない(制御できない)VLANが無いので、中継装置107(中継装置1)が本来備えている帯域制御等のQoS制御が可能になった。
In this way, as indicated by the dotted lines of the identifier VID = 2 and the identifier VID = 3 in the
That is, as shown in FIG. 3, when it is desired to configure two VLANs as indicated by dotted lines with only the
中継処理部1aは、パケットのヘッダに宛先(DA)がある場合は、学習テーブル1d及びポートテーブル1bを基に、宛先アドレス及びその宛先アドレスに転送するために出力すべきLポート識別子、タグを検索し、その検索したタグを付して出力する。学習テーブル1dに該当する宛先アドレスがない場合或いは書き込む必要があるときは、学習テーブル1dに自己のヘッダにある宛先等を基に、書き込み、後の利用に供する。一方、学習テーブル1dに該当する宛先アドレスがない場合はVLANテーブル1c及びポートテーブル1bを参照して、同一の識別子VIDのVLAN内の各Lポート識別子で示される各ポートにパケットをコピーして送りつけることによりフラッディングを行う。
When there is a destination (DA) in the packet header, the
中継処理部1aは、拡張ポートを介して行う中継は、VLANテーブル1c及びポートテーブル1bを使って次のように処理する。中継動作中にVLANテーブル1cを参照してパケットをVLANテーブル1cに記載のLポート識別子宛に中継しようとするとき、例えば識別子VID=3のVLANにおけるLポート識別子0x31へ送るときは、さらにポートテーブル1bを参照して、Lポート識別子0x31に対応づけられているタグ4080を送出しようとするパケットに付して、前記拡張ポートへ転送する。一方、拡張ポートからパケットを受信したときは、スイッチ装置2の転送部2aでタグを付されたパケットを受信して、そのパケットに付されてきたタグを取り出して、ポートテーブル1bを参照してLポート識別子を検出し、さらにVLANテーブル1cを参照して該当する宛先へ中継する。
The
中継処理部1aは、一般に、上記のように各種テーブル及びパケットに付されるヘッダ情報を基に、パケットの転送経路を決めるルーティング管理部と、パケットバッファを有し、一旦そのパケットバッファにパケットを貯えて前記ルーティング管理部が決めた経路にしたがって転送する転送処理部を含んで構成されている。また、ルーティング管理部が決める経路の帯域が保証できるように処理するQoS処理部も備えている。
The
したがって、スイッチ装置2,3間で、或いはスイッチ装置3の物理ポート間でパケットを送受するような場合であっても、上記のように中継装置1が制御可能なので、QoS処理も行えることになる。例えば、図2において、VID=2とVID=3のVLANがあったが、これを1つのVLANにして考えてみた場合、Lポート識別子0x31,0x32,0x34,0x1dが同じVLANになるので、一つのLポート識別子に対応する、例えば物理ポートAG(対応するのは0x34)宛に、同時に物理ポートAE(対応するのは0x31)と物理ポートAF(対応するのはOx32)とから2つのパケットが送られてくる可能性がある。つまり、これらのパケットはポートテーブル1bからしてタグ4094を付して物理ポート3からスイッチ装置3へ送られ、さらに端末9へ送られる。そうするとそれらの経路で帯域がオーバする可能性があるが、上記QoS処理部が、上記転送処理部に対して帯域を確保して転送するよう、或いは帯域を確保するにあたりパケットに応じて優先順位がある場合はその優先順位で、転送するよう指示する。
Accordingly, even when a packet is transmitted / received between the
上記各種テーブルのうちVLANテーブル1c、ポートテーブル1b、及び学習テーブル1dは、設定手段1e及び表示手段1fを用いて、システム管理者が設定できるようにされている。同様にスイッチVLANテーブル2b、3bも設定可能にされている(不図示)。なお、学習テーブル1d及びスイッチ内学習テーブル2c、3cは初期状態を設定される場合もあるが、中継動作中は内容が自動で設定・更新される。なお、各テーブルは、メモリ等で構成されている。その際、例えば、VLANテーブル1cとポートテーブル1bを同じ、メモリに一つのテーブルにすることも可能である。 Among the various tables, the VLAN table 1c, the port table 1b, and the learning table 1d can be set by the system administrator using the setting unit 1e and the display unit 1f. Similarly, the switch VLAN tables 2b and 3b can be set (not shown). Note that the learning table 1d and the in-switch learning tables 2c and 3c may be initially set, but the contents are automatically set and updated during the relay operation. Each table is composed of a memory or the like. In this case, for example, the VLAN table 1c and the port table 1b can be made the same and one table in the memory.
ここで、各テーブルの設定について説明する。先ず、システム管理者は、中継装置1は、予めタグのリストを有しているので、スイッチ装置3の物理ポートへの割り当てを考慮して、LANテーブル1cにVLAN式識別子とLポート識別子を入力設定し、さらにポートテーブル1bには、タグとLポート識別子を対応づけて設定する。設定は、例えば設定が容易なGUIプログラム等を有する入力手段で表示を視認しながら設定する。次に、スイッチLANテーブル3bにスイッチ装置3の物理ポートと中継装置1が有するタグとを対応づけて設定する。このとき、アップリンクポートを定め、そのアップリンクポートと他の物理ポートのそれぞれが一対一のLANを構成するように設定する。各テーブルの設定順序は特に問われない。
Here, the setting of each table will be described. First, since the
また、その後、スイッチ装置3の物理ポートが現在、所属しているVLANを他のVLANに変更しようとするときは、VLANテーブル1cの対応するLポート識別子を希望のVLAN識別子に対応させる変更を行うことで容易に変更できる。
なお、説明上、「物理ポートに対応したLポート識別子」又は「Lポート識別子に対応した物理ポート」ということがあるが、中継装置1とスイッチ装置3との間で、実際の装置として上記のように意識して動作するわけではなく、結果としてそのように表現されるのであって、あくまで説明上の表現である。
Thereafter, when the physical port of the
For the sake of explanation, it may be referred to as “L port identifier corresponding to a physical port” or “physical port corresponding to an L port identifier”. It does not operate with such consciousness, but is expressed as such as a result, and is merely an explanatory expression.
上記構成における発明の主要な動作の流れを図4を基に説明する。
ステップS1:図1のように中継装置1の各物理ポートと複数のスイッチ装置2,3のアップリンクポートAX,AYとを接続する。
The main operational flow of the invention in the above configuration will be described with reference to FIG.
Step S1: As shown in FIG. 1, each physical port of the
ステップS2:スイッチ装置2,3において、図1のように、複数の各物理ポートとアップリンクポートAX又はAYとを一対一のスイッチVLANを構成するために、各物理ポートとスイッチVLAN識別子(タグ)で対応づけたスイッチVLANテーブル2b、3bを設定する。
Step S2: In the
ステップS3:中継装置1において、図1のように、ポートテーブル1bに、Lポート識別子、スイッチVLANテーブル3bのタグ及び中継装置1上でVLANを構成するためのポート識別子L−PVIDとを、そのスイッチVLANテーブル3bの物理ポートが中継装置1で所望のVLANを構成するように対応づけて設定する。このとき、ポートテーブル1bは、Lポート識別子からタグが、逆にタグからLポート識別子が引き出せるように設定される。次に、図1のように、VLANテーブル1cに、前記Lポート識別子と所望のVLANグループを形成するためにVLAN毎の識別子VID(=前記L−PVID)を対応づけて、識別子VIDからLポート識別子を引き出せるように設定する。
Step S3: In the
ステップS4:スイッチ装置3は、図2のように、例えば端末9が物理ポートAGから他の端末へ転送しようとするパケットをスイッチVLANテーブル3bを参照して、タグ4094をヘッダに付して、アップリンクポートAYより中継装置1へ転送する。このとき、ヘッダには、送信元アドレスSA(端末アドレス)や宛先アドレスDA等のアドレス情報も含まれている。
Step S4: As shown in FIG. 2, for example, the
ステップS5及びステップS6:前記中継装置1は、アップリンクポートAYを介して物理ポート3(拡張ポート)からパケットを受けて宛先アドレス等を調べ、さらに付されているタグ、例えば4094を基に、ポートテーブル1bを参照しL−VID=2を知る。次にVLANテーブル1cを参照して、L−VID=識別子VID=2にLポート識別子0x1dが在ることを知る。再度、ポートテーブル1bを参照しLポート識別0x1dには、タグ4087が対応づけられていることを知る。前記中継装置1は、帯域確保を確認したうえで、パケットにタグ4087を付してスイッチ装置2へ送る(この場合は、単純な例であって、宛先アドレスもタグ4087で対応づけられている物理ポートACの端末5の場合である。)。なお、例えば、識別子VID=2にLポート識別子0x1d以外に他のLポート識別子が在る場合、当然ながら宛先アドレス等のアドレス情報にしたがったLポート識別子を選択して転送することになる。
また、上記説明は、中継装置1の物理ポート3からパケットを受けた場合を示しているが、他のポートから受領した場合も同様の動作を行うので、図4では、ステップS5とステップS6を分けて独立して記載している。
Steps S5 and S6: The
Moreover, although the above description shows a case where a packet is received from the
ステップS7:スイッチ装置2は、中継装置1からタグ4087が付されたパケットを受けて、スイッチVLANテーブル2bによりタグ4087には物理ポートACが対応づけられていることを知ることができるので、パケットを物理ポートACへ、結果として端末5へ送る。
Step S7: The
以下、図1の構成におけるパケット転送の態様を実施例として説明する。それらの動作フローを纏めたものが図8及び図9である。下記説明中における( )内に示されたS番号は図8及び図9の各ステップを示す。なお、図8及び図9の流れ(ステップ順)は、厳密なものではなく、適宜変更可能であり、下記説明でも、都合上、説明順とステップ順が合わないが、問題となることではない。 Hereinafter, a packet transfer mode in the configuration of FIG. 1 will be described as an example. FIG. 8 and FIG. 9 summarize those operation flows. In the following description, S numbers shown in parentheses indicate steps in FIGS. 8 and 9. The flow (step order) in FIGS. 8 and 9 is not strict and can be changed as appropriate. Even in the following explanation, the explanation order does not match the step order for convenience, but this is not a problem. .
図5を基に、図5の太い一点鎖線のようにパケット送信される場合の動作に関する一実施例を説明する。図5では、拡張された中継装置1における拡張ポートは、物理ポート3だけの場合である。図5のポートテーブル1bに示すように中継装置1の各物理ポートには、R−PVID(PVID:VLANのポート識別子であるが、他のPVIDと区別するため頭のRを付した。)が付されている。物理ポート3は拡張されたものであり、R−PVIDはない。なお、下記の動作では、中継処理部1aや転送部2a,3aが行う動作を、纏めて中継装置1及びスイッチ装置2,3が行うように説明している。
また、用語としては、ここではデータを含むパケット及びヘッダを纏めてパケットと言う。
Based on FIG. 5, an embodiment relating to the operation when a packet is transmitted as shown by the thick dashed-dotted line in FIG. 5 will be described. In FIG. 5, the expansion port in the expanded
As terms, here, a packet including data and a header are collectively referred to as a packet.
(1)スイッチ装置2が端末12からパケットを受けて中継装置1に向けてそのパケットを転送する。
(2)中継装置1の物理ポート1がパケットを受信する(S20)。そのパケットの送信元アドレス(SA)はSA=x、パケットにはタグは付加されていない(S21)。物理ポート1のR−PVID=2なので、物理ポート1で受信したタグなしパケットは、識別子VID=2に割り付けられる(S22)。
(3)学習テーブル1dで宛先および送信元を検索するが、未登録のため、検索にヒットしない(この状態をMHという。MH=Missed Hit.)(S26,S35)。
(4)学習テーブル1dに、宛先アドレスとしてのパケットの送信元アドレス(DA=x)、フィルタリングデータベース識別子(FID=2)、送信した物理ポートに対応するLポート識別子=0x10を関連付けて記憶する(そのポートの配下に、該当のMACアドレスが存在することを識別するため)(S36)。
(5)MHなので、フラッディング(同じVLANの全ポートに転送)する(S37)。
(以下、その手順)
(5−1)VLANテーブル1cを検索する(S38)。識別子VID=2なので、同じVLANに属するLポート識別子は0x10、0x35、0x34である.このうち、0x10はパケットを受信したポートなので除き、0x35、0x34が転送先ポートとなる(S39)が、その転送先ポートは拡張ポートである(S41)ことが分かる。
(5−2)ポートテーブル1bを検索する.Lポート識別子0x34にはタグ4094が、Lポート識別子0x35にはタグ4083が関連付けされているのが分かる。
(5−3)中継装置1は、受信したパケットを2つコピーし、それぞれのタグを付加して、物理ポート3からパケットを送出する(S40,S42、S43)。
(5−4)スイッチ装置3は、2つのパケットを受信すると、スイッチVLANテーブル3bを参照してパケットに付加されたタグをチェックし、そのタグの値をPVIDとして関連付けられた自己の物理ポートからパケットを送出する。タグ4094が付加されていたパケットは物理ポートAGへ、つまり端末9へ送出され、タグ4083が付加されていたパケットは物理ポートAHへ、つまり端末10へ送出される。
(1) The
(2) The
(3) Although the destination and the transmission source are searched in the learning table 1d, the search is not hit because they are not registered (this state is referred to as MH. MH = Missed Hit.) (S26, S35).
(4) In the learning table 1d, the transmission source address (DA = x) of the packet as the destination address, the filtering database identifier (FID = 2), and the L port identifier = 0x10 corresponding to the transmitted physical port are stored in association with each other ( (To identify that the corresponding MAC address exists under the port) (S36).
(5) Since it is MH, flooding (transfer to all ports of the same VLAN) is performed (S37).
(Hereafter, the procedure)
(5-1) The VLAN table 1c is searched (S38). Since the identifier VID = 2, the L port identifiers belonging to the same VLAN are 0x10, 0x35, and 0x34. Of these, 0x10 is a port that has received a packet, except that 0x35 and 0x34 are transfer destination ports (S39), but the transfer destination port is an expansion port (S41).
(5-2) Search the port table 1b. It can be seen that the
(5-3) The
(5-4) Upon receiving two packets, the
実施例2は、実施例1の動作後、スイッチ装置3が、図6の太い一点鎖線で示す方向に向けて、中継装置1へパケットを転送する例を示す。
The second embodiment shows an example in which, after the operation of the first embodiment, the
(1)スイッチ装置3が、中継装置1にパケットを転送.
(2)中継装置1の物理ポート3がパケットを受信する。中継装置1の物理ポート3は、拡張ポートであり、パケットの送信元アドレス(SA)は、SA=y、端末7から受け取ったパケットなので、パケットにはタグ4080が付加されている(スイッチ装置3が転送時に付加する)。(S20,S21,S23)
(3)ポートテーブル1bを検索する。タグ=4080には、Lポート識別子0x31、L−PVID=3が関連付けされているのが分かる(S25)。
(4)学習テーブル1dで宛先および送信元を検索する(S26、S35)。未登録のため、検索にヒットしない(MH)。
(5)学習テーブル1dに、宛先アドレスとしてのパケットの送信元アドレス(DA=y)、フィルタリングデータベース識別子(FID=3))、Lポート識別子0x31を関連付けて記憶する(S36)
(6)MHなので、同じVLANの全ポートに転送する(S37)。
(以下、その手順)
(1) The
(2) The
(3) Search the port table 1b. It can be seen that the tag = 4080 is associated with the L port identifier 0x31 and L-PVID = 3 (S25).
(4) The destination and the transmission source are searched from the learning table 1d (S26, S35). Since it is not registered, it does not hit the search (MH).
(5) The packet source address (DA = y), the filtering database identifier (FID = 3)), and the L port identifier 0x31 are stored in association with each other in the learning table 1d (S36).
(6) Since it is MH, it transfers to all the ports of the same VLAN (S37).
(Hereafter, the procedure)
(6−1)VLANテーブル1cを検索する(S38)。識別子VID=3なので、同じVLANに属する物理ポートは0x10,0x20、0x31,0x32である.このうち、0x31はパケットを送信したポートなので除き(S39)、0x10,0x20、0x32が転送先ポートとなる。
(6−2)ポートテーブル1bを検索する。Lポート識別子0x32には、タグ4081が関連付けされているのが分かる。
(6−3)受信したパケットを3つコピーする(S40)。
(6−4)Lポート識別子0x10については、物理ポート1がトランク(Trunk)ポート(複数のVIDを同時に設定できるポート)で、タグ付き物理ポートに設定されているのでタグ=3(VIDと同じ値)を付加して、物理ポート1からパケットを送出する(S41,S44、S45,S43)。
(6−5)Lポート識別子0x20については、R−PVID=3で、同一VLAN内でタグなしポートなのでタグを付加せずに、物理ポート2から端末11へパケットを送出する(S41,S44,S43)。
(6−6)Lポート識別子0x32については、タグ4081を付加して、物理ポート3からパケットを送出する(S41,S42,S43)。
(6−7)スイッチ装置2は、パケットを受信すると、パケットに付加されたタグ=3をチェックし、そのタグの値をVIDとして関連付けられた物理ポートAA、つまりは端末12へパケットを送出する。
(6−8)スイッチ装置3は、パケットを受信すると、スイッチVLANテーブル3cによりパケットに付加されたタグ4081をチェックし、そのタグの値をPVIDとして関連付けられた自己の物理ポートAFへ、つまり端末8へパケットを送出する。
(6-1) The VLAN table 1c is searched (S38). Since the identifier VID = 3, the physical ports belonging to the same VLAN are 0x10, 0x20, 0x31, 0x32. Of these, 0x31 is a port that transmitted a packet (S39), and 0x10, 0x20, and 0x32 are transfer destination ports.
(6-2) The port table 1b is searched. It can be seen that the
(6-3) Three received packets are copied (S40).
(6-4) For the L port identifier 0x10, the
(6-5) For L port identifier 0x20, R-PVID = 3, and since there is no tag in the same VLAN, a packet is sent from
(6-6) For the L port identifier 0x32, a
(6-7) When receiving the packet, the
(6-8) When receiving the packet, the
図7を基に実施例3を説明するが、実施例1と同様な例であるが、実施例1とは宛先が異なる場合についての例である。図7の太い一点鎖線がパケットの流れを示す。 A third embodiment will be described with reference to FIG. 7, which is an example similar to the first embodiment, but is a case where the destination is different from the first embodiment. A thick alternate long and short dash line in FIG. 7 indicates a packet flow.
(1)スイッチ装置2が、中継装置1にパケットを転送。
(2)中継装置1が物理ポート1からパケットを受信する。パケットの送信元アドレスSA=w、宛先アドレスDA=yであり、パケットにはタグ3が付加されている(スイッチ装置2が転送時に付加する。)(S20,S21,S23,S24)
(3)学習テーブル1dで宛先および送信元を検索する。yがヒットする.転送先ポートが0x31であり、拡張ポートにあること、FID=R−PVID=VID=3がわかる(S26,S27、S29,S30)。
(4)学習テーブル1dに、宛先アドレス(としてパケットの送信元アドレス)DA=w、フィルタリングパケットベース識別子FID=3、Lポート識別子0x10を関連付けて記憶する(S28)。
(5)学習テーブル1dで検索でヒットしたので、そのLポート識別子0x31にのみ転送する(S31)。
(以下、その手順)
(1) The
(2) The
(3) The destination and the transmission source are searched in the learning table 1d. y hits. It can be seen that the transfer destination port is 0x31 and that it is in the expansion port, and FID = R-PVID = VID = 3 (S26, S27, S29, S30).
(4) In the learning table 1d, a destination address (as a packet transmission source address) DA = w, a filtering packet base identifier FID = 3, and an L port identifier 0x10 are stored in association with each other (S28).
(5) Since the search is successful in the learning table 1d, it is transferred only to the L port identifier 0x31 (S31).
(Hereafter, the procedure)
(5−1)ポートテーブル1bを検索する。ポート識別子0x31にはタグ4080が関連付けされているのが分かる。
(5−2)中継装置1は、受信したパケットをコピーし、タグ4080を付加して、物理ポート3からパケットを送出する。
(5−3)スイッチ装置3は、パケットを受信すると、スイッチVLANテーブル3cによりパケットに付加されたタグ4080をチェックし、そのタグの値をVIDとして関連付けられた自己の物理ポートAEへ、つまり端末7へパケットを送出する。
(5-1) Search the port table 1b. It can be seen that the
(5-2) The
(5-3) When receiving the packet, the
[第2の実施形態]
図10は、本発明に係る第2の実施形態の機能ブロックを説明する図である。第1及び第2の中継装置は、例えば、第1の実施形態と同様、レイヤ3とレイヤ2の組み合わせでも良いし、レイヤ3同士、或いはレイヤ2同士の中継装置であっても良い。なお、第2の実施形態では、VLAN識別子VID(以下、識別子VID、又はVIDと言う。)をタグと兼用している。第1の実施形態では、タグが識別子VIDとは別個に用意されていた。したがって、第1の実施形態では、変更が生じた場合は、第1の実施形態の方が、変更自由度が大きい。第2の実施形態は、識別子やタグの組み合わせがシンプルな構成である。
[Second Embodiment]
FIG. 10 is a diagram for explaining functional blocks of the second embodiment according to the present invention. The first and second relay apparatuses may be, for example, a combination of
図10において、第1の中継装置20は、少なくとも拡張ポート含む物理ポートを有している。本発明では、拡張ポートに注目して説明する。第1の中継装置20の拡張ポートは第2の中継装置21の物理ポートの内一つの特定のポートである物理ポートh(アップリンクポート)とは、一つの通信ケーブルで接続されている。
In FIG. 10, the
第1の記憶手段20bは、図10の第1の記憶手段20bの内容に示すように、識別子VIDとその識別子VIDで識別されるVLANを形成するLポート識別子とを対応させて記憶している。
As shown in the contents of the
第1の中継処理部20aは、パケットのデータに付加されるヘッダ情報を基に通常の中継装置としての処理を行う(詳細省略)。その処理にあたって、例えば、拡張ポートと通信先が接続される他のポートとの間におけるVLANの通信動作に関しては、Lポート識別子を用いて管理処理する。その中継動作において、第1の中継処理部20aは、第1の記憶手段20bに記憶されている特定のLポート識別子へパケットを送出しようとすると
The first
きは、第1の記憶手段20bの内容を参照して、パケットに、その特定のLポート識別子に対応付けられている識別子VIDをタグとして付加して拡張ポートへ送出する。 In this case, referring to the contents of the first storage means 20b, an identifier VID associated with the specific L port identifier is added to the packet as a tag and sent to the expansion port.
第1の中継処理部20aが、拡張ポートからパケットを受領したときは、そのパケットから識別子VIDを取り外して、Lポート識別子を用いて通常の中継装置としての中継処理を行う。
When the first
第2の中継装置21の物理ポートの内一つの物理ポートhが、第1の中継装置20の拡張ポートへ接続され、他の物理ポートの全部又は一部が通信先である端末或いはネットワークへ接続される。図10では、物理ポートd、fがそれぞれ端末13、14へ接続されている。
One physical port h of the physical ports of the
第2の記憶手段21bは、図10に示すように、識別子VIDと第2の中継装置21内でVLANを構成する物理ポートが対応付けて記憶されている。しかも、拡張ポートに接続されている物理ポートhと、他の物理ポートが一対一のVLANを構成するように対応づけられている。例えば、識別子VID=4091で識別されるVLANは、物理ポートdとhである。
As illustrated in FIG. 10, the second storage unit 21 b stores an identifier VID and a physical port that configures a VLAN in the
第2の中継処理部21aは、第2の記憶手段21bを参照して、パケットを次に示すように、定められた処理を行う。第2の中継処理部21aは、例えば、端末14から物理ポートfでパケットを受領したときは、第2の記憶手段21bを参照して、受領したパケットに識別子VID=4089をタグとして付加して、物理ポートhへ、つまり第1の中継装置20へ送出する。第1の中継処理部20aは、物理ポートhから識別子VID=4091をタグとして付加されたパケットを受領したときは第2の記憶手段21bを参照して物理ポートdへ送出する。
The second
以下に、図10の動作の詳細な流れを説明する。 The detailed flow of the operation in FIG. 10 will be described below.
(A)第2の中継装置21から第1の中継装置20へパケットを送出する場合(ステップのS100から示す。フローチャートは不図示。)
S101:第2の中継装置21が端末13から物理ポートdにパケットを受信する。
S102:第2の中継処理部21aは、第2の記憶手段bを参照する。
S103:第2の中継処理部21aは、物理ポートdには、物理ポートhとともにVID=4091が対応付けされていることを知る。
S104:第1の中継処理部20aは、受信したパケットにVID=4091をタグとして付加して、物理ポートhへ送出する。
S105:第1の中継処理部20aは、拡張ポートでパケットを受信する。
S106:第1の中継処理部20aは、受信したパケットからVID=4091を取り外す。
S107:第1の中継処理部20aは、第1の記憶手段20bを参照する。
S108:第1の中継処理部20aは、VID=4091には、Lポート識別子0X3Bが対応付けされていることを知る。
S109:第1の中継処理部20aは、そのパケットはLポート識別子0X3B(=物理ポートd)が受領したものとして取り扱う。そしてパケットのヘッダ情報に通常付加されている他の情報(送信元アドレス、宛先アドレス等)と、通常、第1の中継処理部20aが有している経路情報(或いはルーティング情報)等とにを基づいて、中継処理を行う。
(A) When a packet is sent from the
S101: The
S102: The second
S103: The second
S104: The first
S105: The first
S106: The first
S107: The first
S108: The first
S109: The first
(B)第1の中継装置20から第1の中継装置21へパケットを送出する場合(ステップのS111から示す。)
S111:第1の中継装置20が端末14宛のパケットを他の物理ポートで受信する。第1の中継処理部20aは、パケットのヘッダ情報に通常付加されている他の情報と、通常、第1の中継処理部20aが有している経路情報等を参照して、そのパケットの送出先がLポート識別子0X39であることを知る。
S112:第1の中継処理部20aは、第1の記憶手段20bを参照する。
S113:第1の中継処理部20aは、Lポート識別子0X39には、VID=4089が対応付けされていることを知る。
S114:第1の中継処理部20aは、受信したパケットにVID=4089をタグとして付加して、拡張ポートへ送出する。
S115:第2の中継処理部21aは、物理ポートhでパケットを受信する。
S116:第2の中継処理部21aは、受信したパケットからVID=4089を取り外す。
S117:第2の中継処理部21aは、第2の記憶手段21bを参照する。
S118:第2の中継処理部21aは、VID=4089には、物理ポートfとhが対応付けされていることを知る。
S119:第2の中継処理部21aは、物理ポートhからパケットを送出する。
(B) When sending a packet from the
S111: The
S112: The first
S113: The first
S114: The first
S115: The second
S116: The second
S117: The second
S118: The second
S119: The second
本発明では、上記第1及び第2の実施形態でも理解できるように、主たる中継装置(第1の中継装置)は、拡張ポートから先の経路について、識別子VIDとLポート識別子で集中管理できる。そして、主たる中継装置は、物理ポートのことは知らなくてもよい状態で、従たるスイッチ装置(第2の中継装置)は、Lポート識別子のことを知らなくても良い状態で管理されるので、VLANの設定、変更は、主たる中継装置側で行うことができるようになった。 In the present invention, as can be understood from the first and second embodiments, the main relay apparatus (first relay apparatus) can centrally manage the path ahead from the expansion port using the identifier VID and the L port identifier. The main relay device is managed in a state that does not need to know the physical port, and the subordinate switch device (second relay device) is managed in a state that does not need to know the L port identifier. The VLAN can be set and changed on the main relay device side.
1 中継装置
1a 中継処理部
1b ポートテーブル(中継LAN記憶手段)
1c VLANテーブル(中継LAN記憶手段)
1d 学習テーブル
1e 設定手段
1f 表示手段
2,3 スイッチ装置
2a,3a 転送部
2b、3b スイッチVLANテーブル(スイッチLAN記憶手段)
2c、3c スイッチ学習テーブル
4〜14 端末
20 第1の中継装置
20a 第1の中継処理部
20b 第1の記憶手段
21 第2の中継装置
21a 第2の中継処理部
21b 第2の記憶手段
100,101 スイッチ装置
102〜106 端末
107 中継装置
1
1c VLAN table (relay LAN storage means)
1d learning table 1e setting means 1f display means 2, 3 switch device 2a,
2c, 3c switch learning table 4-14
Claims (6)
前記第1の中継装置は、複数の通信先を識別するための論理ポート識別子と、該複数の通信先の間でVLANを構成するための該VLAN毎のVLAN識別子とを対応づけて記憶する第1の記憶手段(20b)を備え、
前記第2の中継装置は、前記特定ポートと他の物理ポートのそれぞれとが一対一の複数のLANを構成するように前記VLAN識別子で識別可能に対応づけて記憶した第2の記憶手段(21b)を備え、
前記他の物理ポートは、前記第1の記憶手段及び第2の記憶手段で前記VLAN識別子を介して前記論理ポート識別子に対応づけられることによって、前記第1の中継装置のVLANに組み込まれることを特徴とする拡張中継システム。 A first relay device (20) having at least an expansion port to be expanded; and a second relay device (21) having a plurality of physical ports including a specific port connected to the first relay device. In the extended relay system
The first relay device stores a logical port identifier for identifying a plurality of communication destinations and a VLAN identifier for each VLAN for configuring a VLAN among the plurality of communication destinations in association with each other. 1 storage means (20b),
The second relay device stores second storage means (21b) that stores the specific port and other physical ports in association with each other so as to be identifiable by the VLAN identifier so as to form a plurality of one-to-one LANs. )
The other physical port is incorporated in the VLAN of the first relay device by being associated with the logical port identifier via the VLAN identifier in the first storage unit and the second storage unit. A featured extended relay system.
前記第2の中継装置は、前記特定ポートからパケットを受信したときは、前記第2の記憶手段の内容を参照して該パケットに付されたVLAN識別子に対応する物理ポートへ送出し、前記他の物理ポートからパケットを受信したときは、前記第2の記憶手段の内容を参照して受信した前記他の物理ポートに対応するVLAN識別子を該パケットに付して前記特定ポートへ送出する第2の中継処理部(21a)を備えたことを特徴とする請求項1記載の拡張中継システム。 The first relay device manages a relay route by using the logical port identifier, and refers to the contents of the first storage means when sending a packet to the logical port identifier in the relay. The corresponding VLAN identifier is attached to the packet and transmitted from the expansion port. When a packet is received from the expansion port, the VLAN identifier attached to the packet is extracted and stored in the first storage means. A first relay processing unit (20a) that relays using the logical port identifier corresponding to the extracted VLAN identifier with reference to the content;
When the second relay device receives a packet from the specific port, the second relay device refers to the content of the second storage means and sends it to the physical port corresponding to the VLAN identifier attached to the packet. When a packet is received from the physical port, a VLAN identifier corresponding to the other physical port received with reference to the contents of the second storage means is attached to the packet and sent to the specific port. The extended relay system according to claim 1, further comprising a relay processing unit (21a).
前記中継装置は、複数の通信先を識別するための論理ポート識別子、複数の通信先の間でVLANを構成するためのVLAN毎のVLAN識別子、及び複数のタグを対応づけて記憶する中継LAN記憶手段(1b、1c)を備え、
前記スイッチ装置は、前記物理ポートの内、一つの特定ポートが前記中継装置の拡張ポートに接続され、前記特定ポートと他の物理ポートのそれぞれとが一対一の複数のLANを構成するように前記タグで識別可能に対応づけて記憶したスイッチLAN記憶手段(3b)を備え、
前記他の物理ポートは、前記スイッチLAN記憶手段及び前記中継LAN記憶手段のタグを介して前記論理ポート識別子及びVLAN識別子に対応づけられることによって、前記中継装置のVLANに組み込まれることを特徴とする拡張中継システム。 Layer 3 relay device (1) having a plurality of relay ports and including an expansion port for expanding the ports therein, and one or a plurality of layers having a plurality of physical ports that can be connected to the relay device for communication In an extended relay system comprising two switch devices (3),
The relay device stores a logical port identifier for identifying a plurality of communication destinations, a VLAN identifier for each VLAN for configuring a VLAN among the plurality of communication destinations, and a plurality of tags in association with each other. Means (1b, 1c),
The switch device is configured such that one specific port of the physical ports is connected to an expansion port of the relay device, and the specific port and each of the other physical ports constitute a plurality of one-to-one LANs. A switch LAN storage means (3b) stored in association with a tag so as to be identifiable,
The other physical port is incorporated in the VLAN of the relay device by being associated with the logical port identifier and the VLAN identifier via the tag of the switch LAN storage unit and the relay LAN storage unit. Extended relay system.
前記スイッチ装置は、前記特定ポートからパケットを受信した場合は、前記スイッチLAN記憶手段の内容を参照して該パケットに付されてきたタグに対応する他の物理ポートへ転送し、前記他の物理ポートからパケットを受信したときは、前記スイッチLAN記憶手段の内容を参照して受信した前記他の物理ポートに対応するタグを該パケットに付して前記特定ポートへ転送する転送部(3a)を備えたことを特徴とする請求項3記載の拡張中継システム。 The relay device relays a packet in the VLAN based on the VLAN identifier and the logical port identifier with reference to the contents of the relay LAN storage means, and addresses the logical port identifier in the VLAN for the relay. When a packet is transferred to the extension port, a tag corresponding to the logical port identifier is attached to the packet with reference to the contents of the relay LAN storage means, transferred to the extension port, and a packet is received from the extension port. Takes out the tag attached to the packet and refers to the contents of the relay LAN storage means and relays using the logical port identifier and VLAN identifier corresponding to the extracted tag (1a) With
When the switch device receives a packet from the specific port, the switch device refers to the contents of the switch LAN storage means and transfers the packet to another physical port corresponding to the tag attached to the packet. A transfer unit (3a) that, when receiving a packet from a port, attaches a tag corresponding to the other physical port received by referring to the contents of the switch LAN storage means to the packet and transfers it to the specific port; The extended relay system according to claim 3, further comprising:
複数の通信先を識別するための論理ポート識別子と、複数の通信先の間でVLANを構成するためのVLAN毎のVLAN識別子とを対応づけて記憶可能にされた記憶手段(20b)と、
前記論理ポート識別子を用いて中継の経路を管理し、前記中継にあたって、前記論理ポート識別子宛にパケットを送出するときは、該パケットに前記記憶手段の内容を参照して該論理ポート識別子に対応するVLAN識別子を付して前記拡張ポートから送出し、前記拡張ポートからパケットを受信したときは、該パケットに付されてきたVLAN識別子を取り出して前記記憶手段の内容を参照して前記取り出したVLAN識別子に対応する論理ポート識別子を用いて中継可能な中継処理部(20a)とを備えた中継装置。 In the relay device (20) having at least an expansion port to be expanded, and connecting the other relay device to the expansion port and enabling port expansion,
A storage means (20b) capable of storing a logical port identifier for identifying a plurality of communication destinations and a VLAN identifier for each VLAN for configuring a VLAN among the plurality of communication destinations;
The relay path is managed using the logical port identifier, and when the packet is transmitted to the logical port identifier in the relay, the contents of the storage means are referred to the packet and the logical port identifier is corresponded When a VLAN identifier is attached and transmitted from the expansion port and a packet is received from the expansion port, the VLAN identifier attached to the packet is extracted, and the extracted VLAN identifier is referenced with reference to the contents of the storage means A relay processing unit (20a) capable of relaying using a logical port identifier corresponding to
前記記憶手段は、前記拡張ポートを介して通信するためにパケットに付す又は付される複数のタグ、前記通信先である前記スイッチ装置のポートに対応する論理ポート識別子、及び前記VLAN識別子を対応づけて設定可能にされており、
前記中継処理部は、前記記憶手段の内容を参照して前記VLAN内で中継するとともに、前記中継にあたって、前記VLAN内の前記論理ポート識別子宛にパケットを送出するときは、該パケットに前記記憶手段の内容を参照して該論理ポート識別子に対応する前記タグを付して前記拡張ポートから送出し、前記拡張ポートからパケットを受信したときは、該パケットに付されたタグを取り外して前記記憶手段の内容を参照して前記取り外したタグに対応するVLAN識別子及び論理ポート識別子を用いて中継可能にされたことを特徴とする中継装置。
A storage unit (1c, which can set a VLAN identifier in association with each other in order to configure a VLAN between a plurality of ports including an extension port capable of communication connection with a lower layer switch device and a communication destination of the plurality of ports. 1b) and a relay device (1) comprising a relay processing unit (1a) that is communicable within the VLAN with reference to the contents of the storage means,
The storage means associates a plurality of tags attached to or attached to a packet for communication via the expansion port, a logical port identifier corresponding to the port of the switch device as the communication destination, and the VLAN identifier. Is configurable,
The relay processing unit relays within the VLAN with reference to the contents of the storage means, and when sending a packet addressed to the logical port identifier in the VLAN during the relay, the storage means The tag corresponding to the logical port identifier is referred to and sent from the expansion port, and when a packet is received from the expansion port, the tag attached to the packet is removed and the storage means The relay apparatus is made relayable by using the VLAN identifier and the logical port identifier corresponding to the removed tag with reference to the contents of
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