JP5433332B2 - ネットワーク中継装置、その制御方法およびコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
ネットワーク中継装置であって、
複数の外部装置との間でフレームを送受信するための複数のポートと、
前記ポートから受信したフレームである受信フレームを中継するためにフラッディングをする際に、前記受信フレームを送信するポートである送信ポートの属性に応じて、予め定められたフラッディング先に対してフラッディングを実行するフレーム処理部と、
を備える、ネットワーク中継装置。
この構成によれば、フレーム処理部は、受信フレームを送信する送信ポートの属性に応じて、当該属性毎に予め定められたフラッディング先に対してフラッディングを実行するため、不要なフラッディングによる帯域の圧迫を抑制しつつ、セキュリティを向上させることができる。
適用例1記載のネットワーク中継装置であって、さらに、
前記複数のポートのそれぞれについて、ポートの属性を対応付けて記憶するポート属性記憶部と、
前記ポートの属性毎に予め定められたフラッディング先を記憶するフラッディング宛先記憶部と、
を備え、
前記フレーム処理部は、
前記ポート属性記憶部と、前記フラッディング宛先記憶部に格納された情報を用いて、前記送信ポートの属性に応じたフラッディング先を決定し、フラッディングを実行する、ネットワーク中継装置。
この構成によれば、フレーム処理部は、受信フレームを送信する送信ポートの属性に応じて、当該属性毎に予め定められたフラッディング先に対してフラッディングを実行するため、不要なフラッディングによる帯域の圧迫を抑制しつつ、セキュリティを向上させることができる。
適用例2記載のネットワーク中継装置であって、さらに、
前記複数のポートと、前記複数の外部装置のMACアドレスと、を対応付けて記憶するMACアドレス記憶部と、
前記MACアドレスの学習処理を行う際に、前記ポート属性記憶部を用いて前記受信ポートの属性を検索し、前記検索した属性を、前記MACアドレス記憶部のポートに対応付けて記憶させる学習処理部と、
前記複数のポートと、フラッディングの有無と、を対応付けて記憶するフラッディング指示記憶部と、
を備え、
前記フレーム処理部は、
前記MACアドレス記憶部を用いた宛先検索により、前記送信ポートと、前記送信ポートの属性とを決定し、
決定した前記送信ポートをもとにして前記フラッディング指示記憶部を検索し、フラッディング有の場合は、決定した前記送信ポートの属性をもとに、フラッディング宛先記憶部を検索してフラッディング先を決定し、フラッディングを実行する、ネットワーク中継装置。
この構成によれば、学習処理部は、MACアドレスの学習処理を行う際に、学習対象となったポートの属性をMACアドレス記憶部に記憶させる。このためフレーム処理部は、MACアドレス記憶部を用いた宛先検索によって、フレームを送信する送信ポートと、当該ポートの属性との両方の情報を得ることができる。この結果、ネットワーク中継装置におけるフレーム転送処理速度を向上させることができる。
適用例2記載のネットワーク中継装置であって、さらに、
前記複数のポートと、前記複数の外部装置のMACアドレスと、を対応付けて記憶するMACアドレス記憶部と、
前記複数のポートと、フラッディングの有無と、を対応付けて記憶するフラッディング指示記憶部と、
を備え、
前記フレーム処理部は、
前記MACアドレス記憶部を用いた宛先検索により、前記送信ポートを決定するとともに、前記決定した送信ポートをもとに前記ポート属性記憶部を検索し、前記送信ポートの属性を決定し、
決定した前記送信ポートをもとにして前記フラッディング指示記憶部を検索し、フラッディング有の場合は、決定した前記送信ポートの属性をもとに、フラッディング宛先記憶部を検索してフラッディング先を決定し、フラッディングを実行する、ネットワーク中継装置。
この構成によれば、フレーム処理部は、MACアドレス記憶部を用いた宛先検索によって、フレームを送信する送信ポートを決定し、決定した送信ポートをもとにポート属性記憶部を検索して送信ポートの属性を決定する。このように、ポートの属性はポート属性記憶部に記憶されているため、ネットワーク中継装置の構成変更を容易に行うことができる。
適用例3または4記載のネットワーク中継装置であって、さらに、
前記MACアドレス記憶部に格納されている情報の更新を行うテーブル管理部を備え、
前記テーブル管理部は、
前記MACアドレス記憶部に直接的または間接的に格納されている前記複数のポートの属性が、予め定められた特定の属性と一致する場合には、前記複数のポートと前記複数の外部装置のMACアドレスとを対応づけた情報を、前記MACアドレス記憶部から削除する旨の要求を受信しても、前記MACアドレス記憶部からの情報の削除を行わない、ネットワーク中継装置。
この構成によれば、テーブル管理部は、MACアドレス記憶部に直接的または間接的に格納されているポートの属性が、予め定められた特定の属性と一致する場合には、MACアドレス記憶部からの情報の削除を行わない。MACアドレス記憶部からの情報の削除が行われないため、フレーム処理部は、MACアドレス記憶部を宛先検索することにより、受信フレームを送信するポートである送信ポートを決定することができる。この結果、フレーム処理部は、受信フレームを送信する送信ポートの属性に応じて、当該属性毎に予め定められたフラッディング先に対してフラッディングを実行することができ、不要なフラッディングによる帯域の圧迫を抑制しつつ、セキュリティを向上させることができる。
適用例3ないし5のいずれか一項記載のネットワーク中継装置であって、さらに、
前記ネットワーク中継装置に接続される外部装置からの削除指示を受信して、前記複数のポートと前記複数の外部装置のMACアドレスとを対応づけた情報を、前記MACアドレス記憶部から削除させる装置管理部を備える、ネットワーク中継装置。
この構成によれば、外部装置からの削除指示を受信して、MACアドレス記憶部から情報が削除されるため、削除されずに残っていた情報を任意のタイミングで削除することができ、柔軟なネットワーク運用が可能となる。
適用例3記載のネットワーク中継装置であって、
前記学習管理部は、さらに、
前記受信ポートの属性毎に異なる仮想ネットワークの識別番号を付与し、前記MACアドレス記憶部のポートに、前記付与した仮想ネットワークの識別番号を対応付けて記憶させる、ネットワーク中継装置。
A.第1実施例:
(A−1)概略説明:
(A−2)システム構成:
(A−3)フレーム転送処理:
(A−4)学習処理:
(A−5)リングプロトコル制御フレーム検出処理:
(A−6)ヘルスチェック受信監視処理:
(A−7)プロトコル制御処理:
(A−8)MACアドレステーブルクリア処理:
(A−9)MACアドレステーブルエージング処理:
(A−10)指示によるMACアドレステーブルクリア処理:
B〜E.第2〜第5実施例:
F.変形例:
(A−1)概略説明:
図1は、本発明の一実施例としてのネットワーク中継装置が用いられたネットワークの概略構成を示す説明図である。このネットワークは、3台のネットワーク中継装置#1〜#3(以降、単に「スイッチ」とも呼ぶ。)と、4台の外部装置#1〜#4(以降、単に「PC」とも呼ぶ。)と、を備えている。スイッチは、いわゆるLANスイッチであり、ブリッジ機能やルータ機能を備えている。なお、ここでは、外部装置の例としてPC(パーソナルコンピュータ)を例示するが、外部装置はPCに限らず、例えば、他のLANスイッチや、ネットワーク接続機能を有する家電製品等の任意のデバイスとすることができる。
図4は、本発明の一実施例としてのスイッチ10の概略構成を示す説明図である。スイッチ10は、図1におけるスイッチ#1〜#3であり、面番号管理テーブル100と、テーブル管理部200と、リングプロトコル管理部300と、学習管理部400と、宛先判定部500と、転送処理部600と、ポート700と、装置管理部800と、リングポート判定テーブル900とを備えている。
図13および図14は、フレーム転送処理の手順を示すフローチャートである。まず、ステップS102において、転送処理部600は、ポート700からフレームFMを受信する。ステップS104において、転送処理部600は、受信したフレームFMを転送処理部600内の図示しないバッファメモリへ蓄積する。さらに、転送処理部600は、フレームFMのレイヤ2ヘッダL2HDの情報と、レイヤ3ヘッダL3HDの情報と、レイヤ4ヘッダL4HDの情報と、フレームFMを受信した受信ポートの情報を、検索処理部540へ送信する。
図15は、学習処理の手順を示すフローチャートである。まず、ステップS202において、学習管理部400は、検索処理部540にポート移動検索キーを用いたポート移動検索要求を送信する。ポート移動検索キーとは、図13のステップS118において学習管理部400に通知された学習検索キー(フレームFMを受信した受信ポート番号と、ステップS108(図13)で決定した装置内VLAN番号と、レイヤ2ヘッダL2HDのうちの送信元MACアドレスFMAと、ステップS112(図13)で決定した面番号)のうち、ステップS108(図13)で決定した装置内VLAN番号と、レイヤ2ヘッダL2HDのうちの送信元MACアドレスFMAとを意味する。ステップS204において、検索処理部540は、MACアドレステーブル570(図10)をポート移動検索する。具体的には、検索処理部540は、ポート移動検索キーをキーとしてMACアドレステーブル570を検索し、一致するエントリの有無を求める。ステップS206において、検索処理部540は、ポート移動検索結果(一致するエントリの有無)を学習管理部400へ送信する。ステップS208およびステップS210において、学習管理部400は、一致するエントリの有無を判定する。
図17は、リングプロトコル制御フレーム検出処理の手順を示すフローチャートである。リングプロトコル制御フレーム検出処理は、スイッチ10がフレームを受信した際に行われる処理で、制御用のフレームを検出するための処理である。制御用のフレームには、図16で説明したヘルスチェックフレームやフラッシュ制御フレーム等がある。まず、ステップS302において、リングプロトコル制御フレーム検出部520は、リングプロトコル制御フレーム識別テーブル510を検索する。具体的には、ステップS108(図13)で決定した装置内VLAN番号と、フレームLFM(図6)を受信した受信ポート番号と、レイヤ2ヘッダL2HDのうちの宛先MACアドレスTMAと、データDTのうちの制御フレームタイプCFTとをキーとしてリングプロトコル制御フレーム識別テーブル510(図16)を検索する。そして、一致するエントリのフレーム処理種別フィールドFDPOと、通知条件フィールドFDIとの値を求める。
図18は、ヘルスチェック受信監視処理の手順を示すフローチャートである。このヘルスチェック受信監視処理は、図13で説明したフレーム転送処理とは独立して行われる。まず、ステップS602においてリングプロトコル制御フレーム検出部520は、リングプロトコル制御フレーム識別テーブル510を参照する。具体的には、リングプロトコル制御フレーム識別テーブル510の通知条件フィールドFDIの値が「タイムアウト」かつ、通知状態フィールドFDCDの値が「未」であるエントリを検索し、タイムアウト時間フィールドFDTTの値と、未受信時間フィールドFDNTの値とを読み出す。次に、ステップS604においてリングプロトコル制御フレーム検出部520は、タイムアウトであるか否かを判断する。タイムアウトでない場合(タイムアウト時間FDTT<未受信時間FDNT)は、ステップS610に遷移する。
図19は、プロトコル制御処理の手順を示すフローチャートである。プロトコル制御処理は、図18のステップS606において通知を受けたリングプロトコル管理部300が行う処理である。まず、ステップS406において、リングプロトコル管理部300は、制御フレームの種別(例えば、ヘルスチェックフレームやフラッシュ制御フレーム等)を識別し、必要な処理を実行する。処理終了後、ステップS408において、リングプロトコル管理部300は、後述するMACアドレステーブルのクリア処理を行うか否かを判断する。MACアドレステーブルのクリア処理を行うか否かを決定する情報は予め制御フレーム内に含まれている。MACアドレステーブルのクリア処理をしない場合は、処理を終了する。一方、MACアドレステーブルのクリア処理をする場合は、ステップS410において、リングプロトコル管理部300は、MACアドレステーブルのクリア処理に用いる条件をテーブル管理部200へ通知する。MACアドレステーブルのクリア処理に用いる条件とは、MACアドレステーブル570から情報を削除する際に用いられるキー項目(本実施例においては「ポート番号」という項目)と、MACアドレステーブル570から情報を削除する対象を特定するためのキー項目中の要素(例えば、本実施例においては、具体的なポート番号)である。
図21は、MACアドレステーブルクリア処理の手順を示すフローチャートである。まず、ステップS502において、テーブル管理部200は、現在使用されている面番号である現在面番号Maを判定する。具体的には、図19のステップS410にて通知されたキー項目中の要素(例えば、本実施例においては、具体的なポート番号)をキーとして面番号管理テーブル100(図20)を検索し、一致するエントリの使用中面番号フィールドFMNOの値を、現在面番号Maと決定する。次に、ステップS504において、テーブル管理部200は、次に使用される面番号である次の面番号Mbを決定する。次の面番号Mbは、例えば、現在面番号Maにある数字(例えば、1)を加えることにより決定することができる。また、次の面番号Mbの候補となるリストを作成し、当該リストから任意の番号を選択することにより決定してもよい。その他、任意の方法を採用することができる。なお、現在面番号Maは現在識別情報とも呼ぶ。また、次の面番号Mbは次の識別情報とも呼ぶ。
手順ii)図19のステップS410にて通知されたキー項目中の要素(例えば、本実施例においては、具体的なポート番号)と、次の面番号Mbとをキーとして、フラッディング指示テーブル580を検索し、一致するエントリのフラッディング指示フィールドFINの値を「−」(フラッディング無)へ変更する。
図22は、MACアドレステーブルエージング処理の手順を示すフローチャートである。MACアドレステーブルエージング処理は、MACアドレステーブル570の使用されていないエントリを削除する処理であり、他の処理とは独立して実行される。まず、ステップS702においてテーブル管理部200は、検索処理部540を経由して、MACアドレステーブル570のヒットビットを読み出す。ステップS704においてテーブル管理部200は、ヒットビットフィールドMHBの値が1であるか否かを判断する。ヒットビットMHBが1である場合、テーブル管理部200は、ヒットビットフィールドMHBの値を0へ更新し、ステップS710へ遷移する。一方、ヒットビットMHBが1でない場合(換言すれば、ヒットビットMHBが0である場合)、テーブル管理部200は、当該エントリを削除する(ステップS708)。ヒットビットMHBが0であるエントリは、使用されていないからである。その後、ステップS710においてテーブル管理部200は、予め定められた所定の時間待機し、ステップS702へ遷移する。
図23は、指示によるMACアドレステーブルクリア処理の手順を示すフローチャートである。図21で説明したMACアドレステーブルクリア処理との違いは、ステップS502の前にステップS802、S804が追加されている点と、ステップS509が削除されている点だけであり、他の動作は図21で説明したMACアドレステーブルクリア処理と同様である。
図24は、第2実施例におけるスイッチ10aの概略構成を示す説明図である。図4で示した第1実施例との違いは、面番号管理テーブル100の代わりに面番号管理テーブル100aを、面番号テーブル560の代わりに面番号テーブル560aを、フラッディング指示テーブル580の代わりにフラッディング指示テーブル580aを備える点であり、他の構成については第1実施例と同様である。
図28は、第3実施例におけるスイッチ10bの概略構成を示す説明図である。図4で示した第1実施例との違いは、面番号管理テーブル100の代わりに面番号管理テーブル100bを、面番号テーブル560の代わりに面番号テーブル560bを、フラッディング指示テーブル580の代わりにフラッディング指示テーブル580bを備える点であり、他の構成については第1実施例と同様である。
図32は、第4実施例におけるスイッチ10cの概略構成を示す説明図である。図4で示した第1実施例との違いは、検索処理部540cと学習管理部400cの動作と、出力ポート判定テーブル910を備える点、および、MACアドレステーブル570の代わりにMACアドレステーブル570cを備える点であり、他の構成や動作については第1実施例と同じである。
図37は、第5実施例におけるスイッチ10dの概略構成を示す説明図である。図4で示した第1実施例との違いは、フラッディング宛先テーブル590の代わりにフラッディング宛先テーブル590dを備える点だけであり、他の構成や動作は第1実施例と同じである。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記実施例では、受信フレームを送信するポートである送信ポートの属性は、リングポートか、非リングポートかであるものとした。しかし、送信ポートの属性は、上述した態様に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に定めることができる。例えば、他のネットワーク構成において使用される他のプロトコルにおいて定義されるポートの属性を使用することもできる。
上記実施例では、ネットワーク中継装置の構成の一例を示した。しかし、ネットワーク中継装置の構成は、上述した態様に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に定めることができる。具体的には、例えば、宛先検索を行う検索処理部を複数有することにより、処理負荷を分散させるような構成とすることもできる。また、図4に示さない処理部等を含む構成とすることもできる。
上記実施例では、面番号管理テーブル、制御フレーム識別テーブル、VLAN判定テーブル、面番号テーブル、MACアドレステーブル、フラッディング指示テーブル、フラッディング宛先テーブル、リングポート判定テーブル、出力ポート判定テーブルが備えるフィールドについて例示した。しかし、これらのテーブルが備えるフィールドは、その発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に定めることができる。例えば、上記に例示したフィールド以外のフィールドを備えるものとしても良い。また、各テーブルには、ダイレクトマップ方式を用いることも可能である。
上記第2、3、5実施例は、上記第1実施例からの構成変更であるものとして記載した。しかし、上記第2、3、5実施例は、上記第4実施例からの構成変更として適用することも可能である。またこれら上記第2、3、5実施例を組み合わせて適用することもできる。
100、100a〜b…面番号管理テーブル
200…テーブル管理部
300…リングプロトコル管理部
320リングプロトコル管理部
400、400c…学習管理部
500…宛先判定部
510…リングプロトコル制御フレーム識別テーブル
520…リングプロトコル制御フレーム検出部
530…ヘッダ解析部
540、540c…検索処理部
560、560a〜b…面番号テーブル
580、580a〜b…フラッディング指示テーブル
590、590d…フラッディング宛先テーブル
600…転送処理部
700…ポート
800…装置管理部
900…リングポート判定テーブル
910…出力ポート判定テーブル
Claims (8)
- ネットワーク中継装置であって、
複数の外部装置との間でフレームを送受信するための複数のポートと、
前記ポートから受信したフレームである受信フレームを中継するためにフラッディングをする際に、前記受信フレームを送信するポートである送信ポートの属性に応じて、予め定められたフラッディング先に対してフラッディングを実行するフレーム処理部と、
前記複数のポートのそれぞれについて、ポートの属性を対応付けて記憶するポート属性記憶部と、
前記ポートの属性毎に予め定められたフラッディング先を記憶するフラッディング宛先記憶部と、
を備え、
前記フレーム処理部は、
前記ポート属性記憶部と、前記フラッディング宛先記憶部に格納された情報を用いて、前記送信ポートの属性に応じたフラッディング先を決定し、フラッディングを実行する、ネットワーク中継装置。 - 請求項1記載のネットワーク中継装置であって、さらに、
前記複数のポートと、前記複数の外部装置のMACアドレスと、を対応付けて記憶するMACアドレス記憶部と、
前記MACアドレスの学習処理を行う際に、前記ポート属性記憶部を用いて前記受信ポートの属性を検索し、前記検索した属性を、前記MACアドレス記憶部のポートに対応付けて記憶させる学習処理部と、
前記複数のポートと、フラッディングの有無と、を対応付けて記憶するフラッディング指示記憶部と、
を備え、
前記フレーム処理部は、
前記MACアドレス記憶部を用いた宛先検索により、前記送信ポートと、前記送信ポートの属性とを決定し、
決定した前記送信ポートをもとにして前記フラッディング指示記憶部を検索し、フラッディング有の場合は、決定した前記送信ポートの属性をもとに、フラッディング宛先記憶部を検索してフラッディング先を決定し、フラッディングを実行する、ネットワーク中継装置。 - 請求項1記載のネットワーク中継装置であって、さらに、
前記複数のポートと、前記複数の外部装置のMACアドレスと、を対応付けて記憶するMACアドレス記憶部と、
前記複数のポートと、フラッディングの有無と、を対応付けて記憶するフラッディング指示記憶部と、
を備え、
前記フレーム処理部は、
前記MACアドレス記憶部を用いた宛先検索により、前記送信ポートを決定するとともに、前記決定した送信ポートをもとに前記ポート属性記憶部を検索し、前記送信ポートの属性を決定し、
決定した前記送信ポートをもとにして前記フラッディング指示記憶部を検索し、フラッディング有の場合は、決定した前記送信ポートの属性をもとに、フラッディング宛先記憶部を検索してフラッディング先を決定し、フラッディングを実行する、ネットワーク中継装置。 - 請求項2または3記載のネットワーク中継装置であって、さらに、
前記MACアドレス記憶部に格納されている情報の更新を行うテーブル管理部を備え、
前記テーブル管理部は、
前記MACアドレス記憶部に直接的または間接的に格納されている前記複数のポートの属性が、予め定められた特定の属性と一致する場合には、前記複数のポートと前記複数の外部装置のMACアドレスとを対応づけた情報を、前記MACアドレス記憶部から削除する旨の要求を受信しても、前記MACアドレス記憶部からの情報の削除を行わない、ネットワーク中継装置。 - 請求項2ないし4のいずれか一項記載のネットワーク中継装置であって、さらに、
前記ネットワーク中継装置に接続される外部装置からの削除指示を受信して、前記複数のポートと前記複数の外部装置のMACアドレスとを対応づけた情報を、前記MACアドレス記憶部から削除させる装置管理部を備える、ネットワーク中継装置。 - 請求項2記載のネットワーク中継装置であって、
前記学習管理部は、さらに、
前記受信ポートの属性毎に異なる仮想ネットワークの識別番号を付与し、前記MACアドレス記憶部のポートに、前記付与した仮想ネットワークの識別番号を対応付けて記憶させる、ネットワーク中継装置。 - ネットワーク中継装置を制御する方法であって、
受信フレームを中継するためにフラッディングをする際に、前記受信フレームを送信するポートである送信ポートの属性に応じて、予め定められたフラッディング先に対してフラッディングを実行する工程と、
複数のポートのそれぞれについて、ポートの属性を対応付けて記憶する工程と、
前記ポートの属性毎に予め定められたフラッディング先を記憶する工程と、
を備え、
前記フラッディングを実行する工程は、前記フラッディング先を記憶する工程によって記憶された情報を用いて、前記送信ポートの属性に応じたフラッディング先を決定し、フラッディングを実行する、方法。 - コンピュータプログラムであって、
受信フレームを中継するためにフラッディングをする際に、前記受信フレームを送信するポートである送信ポートの属性に応じて、予め定められたフラッディング先に対してフラッディングを実行する機能と、
複数のポートのそれぞれについて、ポートの属性を対応付けて記憶する機能と、
前記ポートの属性毎に予め定められたフラッディング先を記憶する機能と、を実現し、
前記フラッディングを実行する機能は、前記フラッディング先を記憶する機能によって記憶された情報を用いて、前記送信ポートの属性に応じたフラッディング先を決定し、フラッディングを実行する、コンピュータプログラム。
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