JP5267420B2 - スイッチングハブ及びfdbの同期方法 - Google Patents
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Description
フレームを送受信する複数のポートを有する複数のラインカードと、前記複数のラインカード間で前記フレームを中継するフレーム中継経路とを備えるスイッチングハブにおいて、前記複数のラインカードはそれぞれ、少なくとも前記フレームに含まれるMACアドレスを登録内容として格納するフォワーディングデータベース(FDB)と、前記FDBに格納されている前記登録内容が変更された場合に、前記フレームに含まれる情報の一部を含む学習用フレームを生成する学習用フレーム生成部と、前記学習用フレームの前記フレーム中継経路への送信レートを制御して前記学習用フレームを他のラインカードに送信する送信レート制御部と、前記フレーム中継経路を介して前記他のラインカードから受け取った学習用フレームに基づいて、前記FDBの前記登録内容を変更する学習用フレーム学習部とを備えるスイッチングハブが提供される。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るスイッチングハブの構成の概要を示し、図2は、本発明の第1の実施の形態に係るスイッチングハブが備えるラインカードの構成の概要を示す。
本発明の第1の実施の形態に係るスイッチングハブ1は、複数のラインカード(例えば、ラインカード10、ラインカード20、及びラインカード30)と、複数のラインカード間でのフレーム等の情報を中継する通信経路としてのフレーム中継経路40とを備える。各ラインカードはそれぞれ、フレーム中継経路40に接続している複数のポート(例えば、ラインカード10が有するポート100及びポート102、ラインカード20が有するポート200及びポート202、並びにラインカード30が有するポート300及びポート302)と、伝送路(例えば、伝送路50a、伝送路50b、及び伝送路50c)に接続するポート(例えば、ラインカード10が有するポート104は伝送路50aに接続し、ラインカード20が有するポート204は伝送路50bに接続し、ラインカード30が有するポート304は伝送路50cに接続する)とを有する。本実施の形態において複数のラインカードはそれぞれ同一の構成及び機能を有するので、以下、ラインカード10についてのみ説明する。
ラインカード10は、フレーム中継経路40との間でフレームを送受信するポート100及びポート102と、伝送路50aに接続され、外部との間でフレームを送受信するポート104とを有する。また、ラインカード10は、フレームに含まれるMACアドレスと、ラインカード10を一意に識別するラインカード識別子としてのラインカードIDと、フレームを受け取ったポートを一意に識別するポート識別子としてのポートIDとを登録内容として少なくとも格納するフォワーディングデータベース(Forwarding Database:FDB)110と、FDB110にアクセスしてFDB110の登録内容の変更を制御するFDBアクセス部としてのFDBアクセス回路120とを有する。
ポート100は、FDBアクセス回路120とフレーム中継経路40との間でフレーム(例えば、ユーザーフレーム)を中継する。また、ポート102は、送信レート制御回路140とフレーム中継経路40との間、及び学習用フレーム学習回路150とフレーム中継経路40との間で学習用フレームを中継する。
ポート104は、外部との間でフレームを送受信する。ポート104は外部からフレームを受信した場合に、受信したフレームの先頭に装置内部用ヘッダを付加すると共に、受信したラインカード10のラインカードIDと受信したポート104のポートIDとを当該装置内部用ヘッダに格納する。ポート104は、ラインカードID及びポートIDを格納している装置内部用ヘッダが付加されたフレームを、FDBアクセス回路120に供給する。
図3は、本発明の第1の実施の形態に係るスイッチングハブが備えるFDBのデータベースの形式の概要を示す。
(送信元MACアドレス学習)
FDBアクセス回路120は、ポート104から受け取ったフレームに含まれる送信元MACアドレスを用いてFDB110を検索する機能、及びFDB110の登録内容を変更する機能を有する。また、FDBアクセス回路120は、ポート104から受け取ったフレームを学習用フレーム生成回路130に供給する機能を有する。
FDBアクセス回路120は、ポート104から受け取ったフレームの宛先MACアドレスを用いてFDB110を検索する機能を有する。
また、FDBアクセス回路120は、送信レート制御回路140から送信レートのレート制御命令を受けている間、フレームの送信元MACアドレスのFDB110への登録を停止する機能を有する。
学習用フレーム生成回路130は、FDBアクセス回路120から学習用フレームを生成する命令を受け取った場合に、学習用フレームを生成する。学習用フレーム生成回路130は、生成する学習用フレームに、受け取ったフレームより優先的に他のラインカードに中継することを指示する優先情報(以下、「中継優先度」という場合がある)を付加する。具体的に、学習用フレーム生成回路130は、FDBアクセス回路120から受け取ったフレームに含まれるラインカードID、ポートID、及びMACアドレスを用いて、ユーザーフレームより高い中継優先度が設定された学習用フレームを生成する。
送信レート制御回路140は、学習用フレーム生成回路130が生成した学習用フレームを学習用フレーム生成回路130から受け取る。そして、送信レート制御回路140は、受け取った学習用フレームを、ポート102を介してフレーム中継経路40に所定の送信レートで送信する。また、送信レート制御回路140は、レート制御命令をFDBアクセス回路120に供給することによりFDBアクセス回路120がフレームの送信元MACアドレスを登録する動作を停止させる機能と、レート制御命令を学習用フレーム生成回路130に供給することにより学習用フレーム生成回路130が学習用フレームを生成する動作を停止させる機能とを有する。
学習用フレーム学習回路150は、フレーム中継経路40からポート102を経由して学習用フレームを受け取り、当該学習用フレームに含まれるラインカードID、ポートID、及びMACアドレスをFDB110に登録する機能を有する。
フレーム中継経路40は、ポート100から供給されたフレームを、ラインカード20のポート200及びラインカード30のポート300にフラッディング中継又はフォワーディング中継する。また、ポート102から供給された学習用フレームを、ラインカード20のポート202及びラインカード30のポート302にフラッディング中継する。
第1の実施の形態に係るスイッチングハブ1は、学習用フレーム生成回路130から送られてきた学習用フレームをフレーム中継経路40に送信レートを制御して供給する送信レート制御回路140を備えているので、学習用フレームが装置内部のフレーム中継経路40の帯域を超過して失われることのないように、学習用フレームの送信レートを制御することができる。これにより、本実施の形態に係るスイッチングハブ1によれば、学習用フレームが失われることを防止できる。
図8は、比較例に係るスイッチングハブの概要を示す。
図9は、本発明の第2の実施の形態に係るスイッチングハブの構成の概要を示す。
2 スイッチングハブ
10、20、30 ラインカード
11 ラインカード
12、22、32 ラインカード
40 フレーム中継経路
50a、50b、50c 伝送路
55a、55b、55c 伝送路
60 フレーム
60a 装置内部用一般ヘッダ
60b 領域
60c 領域
62 学習用フレーム
62a 装置内部用高優先ヘッダ
62b 領域
62c 領域
70 カプセル化フレーム
70a 装置内部用一般ヘッダ
70b 領域
70c 領域
72 学習用フレーム
72a 装置内部用高優先ヘッダ
72b 領域
72c 領域
80 先頭
82 末尾
84 先頭
86 フレーム非送信時間
90 ポート集約回路
100、102、104、106 ポート
110 FDB
120 FDBアクセス回路
125、225、325 FDB回路
125a FDBアクセス回路
125b FDB
130 学習用フレーム生成回路
140 送信レート制御回路
142 バッファ
144 バッファ監視回路
146 バッファ読み出し回路
148 カウンタ
150 学習用フレーム学習回路
160、162、210、212、310、312 ポート
170、230、330 回路
200、202、204、300、302、304 ポート
Claims (8)
- 複数のポートを有する複数のラインカードと、前記複数のラインカード間でフレームを中継するフレーム中継経路とを備えるスイッチングハブであって、
前記複数のラインカードはそれぞれ、
少なくとも前記フレームに含まれるMACアドレスを登録内容として格納するフォワーディングデータベース(FDB)と、
前記FDBに格納されている前記登録内容が変更された場合に、前記フレームに含まれる情報の一部を含む学習用フレームを生成する学習用フレーム生成部と、
前記学習用フレームの前記フレーム中継経路への送信レートを制御して前記学習用フレームを他のラインカードに送信する送信レート制御部と、
前記フレーム中継経路を介して前記他のラインカードから受け取った学習用フレームに基づいて、前記FDBの前記登録内容を変更する学習用フレーム学習部と
を備えるスイッチングハブ。 - 前記FDBにアクセスするFDBアクセス部
を更に備え、
前記送信レート制御部は、
前記学習用フレーム生成部が生成した前記学習用フレームを予め定められた期間、格納するバッファと、
前記バッファに格納されている前記学習用フレームの格納量を監視するバッファ監視部とを有し、
前記バッファ監視部は、前記バッファに格納されている前記学習フレームの前記格納量が予め定められた格納量を超えた場合、前記FDBアクセス部に前記FDBの前記登録内容の変更を停止させるレート制御情報を供給し、
前記FDBアクセス部は、前記FDBの前記登録内容の変更を停止させる請求項1に記載のスイッチングハブ。 - 前記学習用フレーム生成部は、生成する前記学習用フレームに前記フレームより優先的に中継することを指示する優先情報を付加する請求項2に記載のスイッチングハブ。
- 前記送信レート制御部は、
前記バッファから前記学習用フレームを読み出して前記フレーム中継経路に供給するバッファ読み出し部と、
前記バッファ読み出し部が前記バッファから前記学習用フレームを読み出す間隔を格納するカウンタとを有する請求項3に記載のスイッチングハブ。 - フレームに含まれる情報を登録内容として格納するフォワーディングデータベース(FDB)と、複数のポートとを有する複数のラインカードと、前記複数のラインカード間でフレームを中継するフレーム中継経路とを備えるスイッチングハブでのFDBの同期方法であって、
前記FDBに格納されている前記登録内容が変更された場合に、前記フレームに含まれる情報の一部を含む学習用フレームを生成する学習用フレーム生成段階と、
前記学習用フレームの前記フレーム中継経路への送信レートを制御して前記学習用フレームを他のラインカードに送信する送信レート制御段階と、
前記フレーム中継経路を介して前記他のラインカードから受け取った学習用フレームに基づいて、前記FDBの前記登録内容を変更する学習用フレーム学習段階と
を備えるFDBの同期方法。 - 前記複数のラインカードのそれぞれは、前記学習用フレームを予め定められた期間、格納するバッファと、前記FDBにアクセスするFDBアクセス部とを有しており、
前記FDBの前記登録内容の変更を停止する変更停止段階
を更に備え、
前記送信レート制御段階は、
前記バッファに格納されている前記学習用フレームの格納量を監視し、前記バッファに格納されている前記学習フレームの前記格納量が予め定められた格納量を超えた場合、前記FDBの前記登録内容の変更を停止させるレート制御情報を前記FDBアクセス部に供給するバッファ監視段階を有し、
前記変更停止段階は、前記レート制御情報に基づいて前記FDBアクセス部が前記FDBの前記登録内容を変更することを停止させる請求項5に記載のFDBの同期方法。 - 前記学習用フレーム生成段階は、生成する前記学習用フレームに前記フレームより優先的に中継することを指示する優先情報を付加する請求項6に記載のFDBの同期方法。
- 前記送信レート制御段階は、
前記バッファから前記学習用フレームを読み出して前記フレーム中継経路に供給するバッファ読み出し段階と、
前記バッファ読み出し段階において、前記バッファから前記学習用フレームを読み出す間隔を格納するカウンタ段階とを有する請求項7に記載のFDBの同期方法。
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