JP2018174473A - ネットワーク制御装置及びネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】同報転送方式が適用される区間に、同報転送方式に非対応のネットワーク機器を使用した場合でも、同報転送方式が適用される区間に機器管理用の特別なネットワークを設けることなく、幹線のネットワーク機器と支線部のネットワーク機器との通信を実現すること。【解決手段】端末装置とネットワークとの間に設けられたネットワーク制御装置であって、端末装置及びネットワークからフレームデータを受信する場合は、フレームデータの転送方式の情報である転送情報と、受信した前記フレームデータに含まれる識別情報とを照合して転送方式を判定し、対応する機能部にフレームデータを送信する。ネットワーク制御装置は、端末及びネットワークへデータを送信する場合、転送された前記フレームデータをネットワークへ転送する。【選択図】図１

Description

本発明は、送信側の端末装置及び受信側の端末装置間を接続するレイヤ２ネットワークに関し、特に、レイヤ２スイッチ装置を含むレイヤ２ネットワークを制御するネットワーク制御装置及びネットワークシステムに関する。

送信側の端末装置及び受信側の端末装置間を接続するレイヤ２ネットワークが知られている。例えば特許文献１には、レイヤ２ネットワークを含むネットワークシステムが記載されている。

国際公開第２００６／００１０６０号

特許文献１は、次に示すような転送方式でフレームデータを転送する。
（１）送信側のスイッチ装置がシステムに固有な認識番号及びシリアル番号を有するフレーム識別子を生成し、シリアル番号を進めながら、端末装置から連続して送出されるフレームデータにフレーム識別子を順次付与し、フレームデータを複数のネットワークに対して夫々コピーして転送する。
（２）受信側のスイッチ装置が保持している認識番号及びシリアル番号と、受信したフレームデータ内のフレーム識別子に含まれる認識番号及びシリアル番号とを照合し、受信したフレームデータが今回受信されるまでは未受信であれば、フレーム識別子内の認識番号及びシリアル番号を記憶後、受信したフレームデータのフレーム識別子を削除して端末装置へ転送し、既受信であれば受信したフレームデータを廃棄する。
このような転送方式を、以下においては同報転送方式と称する。同報転送方式によってフレームデータが転送されることを、同報転送と称する。フレーム識別子を生成する機能部が生成したフレーム識別子の情報を含め、同報ヘッダと称する。

また、フレームデータに対して冗長化プロトコルを用いて転送先ポートを選択し、選択したポートへフレームデータを転送するものがある。このような転送方式を、以下においてはＬ２（Layer 2）転送方式と称する。Ｌ２転送方式によってフレームデータが転送されることを、Ｌ２転送と称する。

レイヤ２で構築される既存の幹線のネットワークにおいては、前述した同報転送方式で通信が行われている。ネットワークシステムにおける同報転送方式の区間に配置される機器は、同報転送方式に準拠しているため、同報転送方式に非対応のネットワーク機器を同報転送方式の区間へ配置する場合、幹線のネットワーク機器と支線部のネットワーク機器とは通信できない可能性がある。特許文献１には、同報転送方式で通信が行われるネットワークに同報転送方式に非対応のネットワーク機器が存在する場合については考慮されておらず、改善の余地がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同報転送方式が適用される区間に、同報転送方式に非対応のネットワーク機器を使用した場合でも、同報転送方式が適用される区間に機器管理用の特別なネットワークを設けることなく、幹線のネットワーク機器と支線部のネットワーク機器との通信を実現することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るネットワーク制御装置は、端末装置とネットワークとの間に設けられる。本発明に係るネットワーク制御装置は、フレームデータの転送方式の情報である転送情報を有し、転送情報を用いて、端末装置及びネットワークから受信したフレームデータの転送先を決定して転送する第１転送制御部と、第１転送制御部からフレームデータを受信し、受信したフレームデータに付与された転送方式を示す情報に基づいた処理を行って、転送先ポートへ転送する第２転送制御部と、フレームデータに対して冗長化プロトコルを用いて転送先ポートを選択し、送信制御部から受信したフレームデータを、選択したポートへ転送する第３転送制御部と、を含む。第１転送制御部は、端末装置及びネットワークからフレームデータを受信する場合は、転送情報と受信したフレームデータに含まれる識別情報とを照合して転送方式を判定し、第１の転送方式である場合は受信したフレームデータを第２転送制御部に転送し、第２の転送方式である場合は受信したフレームデータを第３転送制御部に転送し、端末装置及びネットワークへデータを送信する場合は、第２転送制御部及び第３転送制御部から転送された前記フレームデータをネットワークへ転送する。

本発明に係るネットワーク制御装置は、同報転送方式が適用される区間に、同報転送方式に非対応のネットワーク機器を使用した場合でも、同報転送方式が適用される区間に機器管理用の特別なネットワークを設けることなく、幹線のネットワーク機器と支線部のネットワーク機器との通信を実現することができる、という効果を奏する。

実施の形態１に係るネットワーク制御装置を含むネットワークシステムの一部分を示す系統図 実施の形態１に係るスイッチ装置の動作を示すフローチャート 実施の形態１に係るスイッチ装置の動作を示すフローチャート 実施の形態１に係るスイッチ装置の動作を示すフローチャート 実施の形態２に係るネットワーク制御装置を含むネットワークシステムの一部分を示す系統図 実施の形態１及び２に係るスイッチ装置のハードウェア構成を示す図 実施の形態１及び２に係るスイッチ装置のハードウェア構成を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係るネットワーク制御装置及びネットワークシステムを図面に基づいて詳細に説明する。実施の形態により本発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るネットワーク制御装置１及び２を含むネットワークシステム１００の一部分を示す系統図である。ネットワークシステム１００は、実施の形態１に係るネットワーク制御装置１及び２と、ネットワーク３及び４とを含む。ネットワーク制御装置１及び２は、Ｌ２スイッチ装置である。ネットワーク制御装置１は、端末装置１７，１９及び２０とネットワーク３及び４との間に設けられ、ネットワーク制御装置２は、端末装置１８，１９及び２０とネットワーク３及び４との間に設けられる。以下において、ネットワーク制御装置１及び２を適宜、スイッチ装置１及び２と称する。

Ｌ２スイッチとは、コンピュータネットワークにおいて、通信相手を切り替える機能を持った装置である。Ｌ２スイッチは、パケットに宛先情報として含まれるＭＡＣ（Media Access Control）アドレスのようなアドレスによって中継先を判定する。スイッチ装置１とスイッチ装置２とは、ネットワーク３及び４によって接続される。

実施の形態１において、ネットワーク３及び４は、Ｌ２ネットワークである。実施の形態１において、ネットワークシステム１００は２個のネットワーク３及び４を有するが、ネットワークシステム１００が有するネットワークの数は２個に限定されず、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。

ネットワークシステム１００には、端末装置１７，１８，１９及び２０が接続される。つまり、端末装置１７，１８，１９及び２０の間に、ネットワークシステム１００が形成される。詳細には、端末装置１７はスイッチ装置１に接続され、端末装置１８はスイッチ装置２に接続される。端末装置１９はネットワーク３に接続され、端末装置２０はネットワーク４に接続される。実施の形態１において、ネットワークシステム１００に接続される端末装置は、ネットワークシステム１００を介して通信できれば、接続の形態及び数は問わない。この条件が満たされれば、端末装置の数は４個に限定されず、３個以下でもよいし、５個以上でもよい。

ネットワークシステム１００において、例えば、端末装置１７がデータを送信し、端末装置１８がデータ受信するとする。端末装置１７は、ネットワークシステム１００を介してフレーム化されたデータ、具体的にはイーサネット（登録商標）フレームデータを送信する。以下においては、イーサネット（登録商標）フレームデータを適宜、フレームデータと称する。端末装置１８は、端末装置１７から送信されたフレームデータを、ネットワークシステム１００を介して受信する。

ネットワークシステム１００において、端末装置１７，１８，１９及び２０のうち少なくとも１つがフレームデータを送信すればよい。また、端末装置１７，１８，１９及び２０のうち少なくとも１つは、ネットワークシステム１００を介して、送信されたフレームデータを受信すればよい。端末装置１７，１８，１９及び２０が送受信するフレームデータは、イーサネット（登録商標）フレームデータに限定されない。

２台のスイッチ装置１及び２は、同一の構造である。スイッチ装置１は、同報転送又はＬ２転送を行う転送処理部５を有する。同報転送は、第１の転送方式である同報転送方式によって、フレームデータを転送することをいう。Ｌ２転送は、第２の転送方式であるＬ２転送方式によって、フレームデータを転送することをいう。

転送処理部５は、第１転送制御部である転送方式判定部７，１０及び１１と、第２転送制御部である同報転送制御部８と、第３転送制御部であるＬ２転送制御部９とを有する。スイッチ装置１の転送方式判定部７は、端末装置１７と接続されている。転送方式判定部７は、同報転送制御部８及びＬ２転送制御部９と接続されている。同報転送制御部８は、転送方式判定部１０及び１１と接続されている。Ｌ２転送制御部９は、転送方式判定部１０及び１１と接続されている。転送方式判定部１０は、ネットワーク３と接続されている。転送方式判定部１１は、ネットワーク４と接続されている。

スイッチ装置２の転送処理部６は、スイッチ装置１の転送処理部５に該当する。スイッチ装置２の転送方式判定部１２，１３及び１６は、スイッチ装置１の転送方式判定部７，１０及び１１に該当する。スイッチ装置２の同報転送制御部１４は、スイッチ装置１の同報転送制御部８に該当する。スイッチ装置２のＬ２転送制御部１５は、スイッチ装置１のＬ２転送制御部９に該当する。

スイッチ装置２の転送方式判定部１２は、端末装置１８と接続されている。転送方式判定部１２は、同報転送制御部１４及びＬ２転送制御部１５と接続されている。同報転送制御部１４は、転送方式判定部１３及び１６と接続されている。Ｌ２転送制御部１５は、転送方式判定部１３及び１６と接続されている。転送方式判定部１３は、ネットワーク３と接続されている。転送方式判定部１６は、ネットワーク４と接続されている。

転送方式判定部７，１０及び１１は、フレームデータの転送方式の情報である転送情報を保持している。転送方式判定部７，１０及び１１は、転送情報を用いて、端末装置１７，１８，１９及び２０とネットワーク３及び４とから受信したフレームデータの転送先を決定して転送する。詳細には、転送方式判定部７，１０及び１１は、端末装置１７，１８，１９及び２０と、ネットワーク３及び４とからフレームデータを受信した場合、受信したフレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤ（Virtual Local Area Network IDentification），ＩＰ（Internet Protocol）アドレス等の識別情報と、転送方式判定部７，１０及び１１が有する転送情報とを照合し、同報転送又はＬ２転送のどちらであるかを判定する。そして、転送方式判定部７，１０及び１１は、判定された転送方式を取り扱う機能部、詳細には同報転送制御部８又はＬ２転送制御部９に、フレームデータを転送する。転送方式判定部７，１０及び１１は、一つ又は複数の識別情報を用いて転送方式を判定してもよい。転送情報は、フレームデータの転送方式の情報である。転送情報はＶＬＡＮ ＩＤが例示されるが、これには限定されない。識別情報は、フレームデータを識別するための情報である。

転送方式判定部７，１０及び１１は、端末装置１７，１８，１９及び２０とネットワーク３及び４とにフレームデータを送信する場合、同報転送制御部８及びＬ２転送制御部９から転送されたフレームデータを順次、端末装置１７、ネットワーク３及び４の少なくともいずれか１つへ転送する。

同報転送制御部８は、転送方式判定部７，１０及び１１のいずれか１つからフレームデータを受信し、受信したフレームデータに付与された転送方式を示す情報に基づいた処理を行って、転送先ポートへ転送する。転送方式判定部７，１０及び１１のいずれか１つから受信したフレームデータは、同報転送方式によって転送されることを意味する。

同報転送制御部８は、転送方式判定部７，１０及び１１のいずれか１つからフレームデータを受信すると、受信したフレームデータに同報ヘッダが付与されていない場合には、例えば、システムに固有な認識番号とシリアル番号とを有するフレーム識別子を生成する。そして、同報転送制御部８は、シリアル番号を進めながら、受信したフレームデータにフレーム識別子を含む同報ヘッダを順次付与し、フレームデータをそれぞれコピーして、転送先ポートへ転送する。

同報転送制御部８は、受信したフレームデータに同報ヘッダが付与されている場合には、同報転送制御部８が保持している認識番号及びシリアル番号と、受信したフレームデータ内の同報ヘッダに含まれる認識番号及びシリアル番号とを照合する。照会の結果、フレームデータを受信するまで、そのフレームデータが未受信であれば、同報転送制御部８は、同報ヘッダ内の認識番号及びシリアル番号を記憶後、当該フレームデータの同報ヘッダを削除し、ポートへ転送する。受信したフレームデータが既受信であれば、同報転送制御部８は、受信したフレームデータを廃棄する。

Ｌ２転送制御部９は、転送方式判定部７，１０及び１１のいずれか１つから受信したフレームデータに対して、冗長化プロトコルを用いて転送先ポートを選択する。Ｌ２転送制御部９は、転送方式判定部７，１０及び１１のいずれか１つから受信したフレームデータを、選択したポートへ転送する。転送方式判定部７，１０及び１１のいずれか１つから受信したフレームデータは、Ｌ２転送方式によって転送されることを意味する。

冗長化プロトコルは、例えば、ＳＴＰ（Spanning Tree Protocol）のような標準の冗長化プロトコルが用いられる。ＳＴＰは、ループ状に形成されたＬ２ネットワークにおいて、自動的に特定のポートで通信を行えない状態にすることで、データが永続的に流れ続けることを防止するプロトコルである。Ｌ２転送制御部９が用いる冗長化プロトコルはＳＴＰには限定されず、リングプロトコル又はリンクアグリゲーションであってもよい。

スイッチ装置２の転送方式判定部１２，１３及び１６は、スイッチ装置１の転送方式判定部７，１０及び１１と同様の機能を有する。スイッチ装置２の同報転送制御部１４は、スイッチ装置１の同報転送制御部８と同様の機能を有する。スイッチ装置２のＬ２転送制御部１５は、スイッチ装置１のＬ２転送制御部９と同様の機能を有する。

次に、スイッチ装置１及び２の動作について説明する。まず、端末装置１７から端末装置１８にフレームデータが同報転送で送信される例について説明する。端末装置１７及び１８は、同報転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ１で通信をすることとする。

図２は、実施の形態１に係るスイッチ装置の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１０１において、端末装置１７はスイッチ装置１にフレームデータを送信する。ステップＳ１０２において、スイッチ装置１は、端末装置１７からフレームデータを受信し、ステップＳ１０３において、転送処理部５の転送方式判定部７へフレームデータを転送する。

ステップＳ１０４において、フレームデータを受信した転送方式判定部７は、受信したフレームデータに含まれる識別情報であるＶＬＡＮ ＩＤと転送方式判定部７が有する転送情報とを照合して、転送方式を判定する。詳細には、転送方式判定部７は、同報転送又はＬ２転送のいずれかであるかを判定する。この例では、フレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤが同報転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ１であるため、転送方式判定部７は、受信したフレームデータは同報転送方式で転送されると判定し、ステップＳ１０５において、受信したフレームデータを同報転送制御部８へ転送する。

受信したフレームデータには同報ヘッダが付与されていないため、ステップＳ１０６において、同報転送制御部８は、受信したフレームデータへ固有の認識番号とシリアル番号とを有するフレーム識別子を含む同報ヘッダを付与する。ステップＳ１０７において、同報転送制御部８は、フレームデータをそれぞれコピーして、転送方式判定部１０及び１１へ転送する。

ステップＳ１０８において、転送方式判定部１０は、同報転送制御部８から受信したフレームデータを順次、ネットワーク３へ転送し、転送方式判定部１１は、同報転送制御部８から受信したフレームデータを順次、ネットワーク４へ転送する。

ステップＳ１０９において、スイッチ装置２は、ネットワーク３及び４からフレームデータを受信する。スイッチ装置２が有する転送処理部６内の転送方式判定部１３は、ネットワーク３からフレームデータを受信し、転送処理部６内の転送方式判定部１６は、ネットワーク４からフレームデータを受信する。

ステップＳ１１０において、転送方式判定部１３は、受信したフレームデータに含まれる識別情報であるＶＬＡＮ ＩＤと転送方式判定部１３に登録された転送情報とを照合し、転送方式を判定する。詳細には、転送方式判定部１３は、同報転送方式又はＬ２転送方式のいずれかであるかを判定する。この例では、ネットワーク３から受信したフレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤが、同報転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ１であるため、転送方式判定部１３は、受信したフレームデータは同報転送方式で転送されると判定する。ステップＳ１１１において、転送方式判定部１３は、受信したフレームデータを同報転送制御部１４へ転送する。同様に、ステップＳ１１０及びステップＳ１１１において、転送方式判定部１６は、受信したフレームデータを同報転送制御部１４へ転送する。

ステップＳ１１２において、同報転送制御部１４は、受信したフレームデータに同報ヘッダが付与されているか否かを判定する。この例では、受信したフレームデータに同報ヘッダが付与されているため、ステップＳ１１３において、同報転送制御部１４は、同報転送制御部１４が保持している認識番号及びシリアル番号（以下において適宜、第１識別情報と称する）と、受信したフレームデータ内の同報ヘッダに含まれる、固有の認識番号及びシリアル番号（以下において適宜、第２識別情報と称する）とを照合して、受信したフレームデータが現時点において、未受信か既受信かを判定する。

第１識別情報と第２識別情報とが同一である場合、同報転送制御部１４は、受信したフレームデータは既受信であると判定し（ステップＳ１１３，Ｙｅｓ）、ステップＳ１１４において、受信したフレームデータを廃棄する。第１識別情報と第２識別情報とが異なる場合、同報転送制御部１４は、受信したフレームデータは未受信であると判定する（ステップＳ１１３，Ｎｏ）。ステップＳ１１５において、同報転送制御部１４は、第２識別情報、すなわち受信したフレームデータに含まれる同報ヘッダ内の認識番号及びシリアル番号を記憶した後、受信したフレームデータに含まれる同報ヘッダを削除して、削除後のフレームデータを転送方式判定部１２へ転送する。

ステップＳ１１２及びステップＳ１１３において、同報転送制御部１４は、転送方式判定部１３及び１６から送られるフレームデータのうち、早く受信した方の同報ヘッダを削除し、転送方式判定部１２へ転送する。同報転送制御部１４は、後に受信したフレームデータを破棄する。

ステップＳ１１６において、転送方式判定部１２は、同報転送制御部１４から受信したフレームデータを順次、端末装置１８へ転送する。同報転送制御部１４から受信したすべてのフレームデータが端末装置１８に転送されると、処理は終了する。

次に、端末装置１８から端末装置１７にフレームデータが同報転送で送信される例について説明する。端末装置１７及び１８は、同報転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ１で通信をすることとする。端末装置１８から端末装置１７にフレームデータが同報転送で送信される場合は、端末装置１７から端末装置１８にフレームデータが同報転送で送信される場合と同様の処理なので、図２のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１０１において、端末装置１８はスイッチ装置２にフレームデータを送信する。ステップＳ１０２において、スイッチ装置２は、端末装置１８からフレームデータを受信し、ステップＳ１０３において、転送処理部６の転送方式判定部１２へフレームデータを転送する。

ステップＳ１０４において、フレームデータを受信した転送方式判定部１２は、受信したフレームデータに含まれる識別情報であるＶＬＡＮ ＩＤと、転送方式判定部１２に登録された転送情報とを照合して、転送方式を判定する。この例では、フレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤが同報転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ１であるため、転送方式判定部１２は、受信したフレームデータは同報転送方式で転送されると判定し、ステップＳ１０５において、受信したフレームデータを同報転送制御部１４へ転送する。

受信したフレームデータには同報ヘッダが付与されていないため、ステップＳ１０６において、同報転送制御部１４は、受信したフレームデータへ固有の認識番号とシリアル番号とを有するフレーム識別子を含む同報ヘッダを付与する。ステップＳ１０７において、同報転送制御部１４は、フレームデータをそれぞれコピーして、転送方式判定部１３及び１６へ転送する。

ステップＳ１０８において、転送方式判定部１３は、同報転送制御部１４から受信したフレームデータを順次、ネットワーク３へ転送し、転送方式判定部１６は、同報転送制御部１４から受信したフレームデータを順次、ネットワーク４へ転送する。

ステップＳ１０９において、スイッチ装置１は、ネットワーク３及び４からフレームデータを受信する。スイッチ装置１が有する転送処理部５内の転送方式判定部１０は、ネットワーク３からフレームデータを受信し、転送処理部５内の転送方式判定部１１は、ネットワーク４からフレームデータを受信する。

ステップＳ１１０において、転送方式判定部１０は、受信したフレームデータに含まれる識別情報であるＶＬＡＮ ＩＤと、転送方式判定部１０に登録された転送情報とを照合し、転送方式を判定する。この例では、ネットワーク３から受信したフレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤが、同報転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ１であるため、転送方式判定部１０は、受信したフレームデータは同報転送方式で転送されると判定する。ステップＳ１１１において、転送方式判定部１０は、受信したフレームデータを同報転送制御部８へ転送する。同様に、ステップＳ１１０及びステップＳ１１１において、転送方式判定部１１は、受信したフレームデータを同報転送制御部８へ転送する。

ステップＳ１１２において、同報転送制御部８は、受信したフレームデータに同報ヘッダが付与されているか否かを判定する。この例では、受信したフレームデータに同報ヘッダが付与されているため、ステップＳ１１３において、同報転送制御部８は、第１識別情報と第２識別情報とを照合して、受信したフレームデータが現時点において、未受信か既受信かを判定する。

第１識別情報と第２識別情報とが同一である場合、同報転送制御部８は、受信したフレームデータは既受信であると判定し（ステップＳ１１３，Ｙｅｓ）、ステップＳ１１４において、受信したフレームデータを廃棄する。第１識別情報と第２識別情報とが異なる場合、同報転送制御部８は、受信したフレームデータは未受信であると判定する（ステップＳ１１３，Ｎｏ）。ステップＳ１１５において、同報転送制御部８は、第２識別情報、すなわち受信したフレームデータに含まれる同報ヘッダ内の認識番号及びシリアル番号を記憶した後、受信したフレームデータに含まれる同報ヘッダを削除して、転送方式判定部７へ転送する。

同報転送制御部８は、転送方式判定部１０及び１１から送られるフレームデータのうち、早く受信した方の同報ヘッダを削除し、転送方式判定部７へ転送する。同報転送制御部８は、後に受信したフレームデータを破棄する。

ステップＳ１１６において、転送方式判定部７は、同報転送制御部８から受信したフレームデータを順次、端末装置１７へ転送する。同報転送制御部８から受信したすべてのフレームデータが端末装置１７に転送されると、処理は終了する。

次に、端末装置１７から端末装置１９にフレームデータがＬ２転送で送信される例について説明する。端末装置１７と端末装置１９とは、Ｌ２転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ２で通信をすることとする。

図３は、実施の形態１に係るスイッチ装置の動作を示すフローチャートである。ステップＳ２０１において、端末装置１７はスイッチ装置１にフレームデータを送信する。ステップＳ２０２において、スイッチ装置１は、端末装置１７からフレームデータを受信し、ステップＳ２０３において、転送処理部５の転送方式判定部７へフレームデータを転送する。

ステップＳ２０４において、フレームデータを受信した転送方式判定部７は、受信したフレームデータに含まれる識別情報であるＶＬＡＮ ＩＤと転送方式判定部７に登録された転送情報とを照合して、転送方式を判定する。この例では、フレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤがＬ２転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ２であるため、転送方式判定部７は、受信したフレームデータはＬ２転送方式で転送されると判定し、ステップＳ２０５において、受信したフレームデータをＬ２転送制御部９へ転送する。

ステップＳ２０６において、Ｌ２転送制御部９は、受信したフレームデータに対してＳＴＰのような冗長化プロトコルを用いて、転送先ポートを選択する。この例では、Ｌ２転送制御部９は、冗長化処理によって転送方式判定部１０とネットワーク３との通信経路を使用しない状態とし、転送方式判定部１１へフレームデータを転送する場合について説明する。この場合、Ｌ２転送制御部９は、転送先ポートとして転送方式判定部１１のポートを選択する。

ステップＳ２０７において、転送方式判定部１１は、Ｌ２転送制御部９から受信したフレームデータを順次、ネットワーク４へ転送する。ステップＳ２０８において、スイッチ装置２の転送処理部６が有する転送方式判定部１６は、ネットワーク４からフレームデータを受信する。

ステップＳ２０９において、転送方式判定部１６は、受信したフレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤと、転送方式判定部１６に登録された転送情報とを照合し、転送方式を判定する。この例では、ネットワーク４から受信したフレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤが、Ｌ２転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ２であるため、転送方式判定部１６は、受信したフレームデータはＬ２転送方式で転送されると判定する。ステップＳ２１０において、転送方式判定部１６は、受信したフレームデータをＬ２転送制御部１５へ転送する。

ステップＳ２１１において、Ｌ２転送制御部１５は、受信したフレームデータに対してＳＴＰのような冗長化プロトコルを用いて、転送先ポートを選択する。この場合、転送先ポートは、転送方式判定部１３のポートになる。ステップＳ２１２において、Ｌ２転送制御部１５は、受信したフレームデータを、転送方式判定部１３へ転送する。

ステップＳ２１３において、転送方式判定部１３は、Ｌ２転送制御部１５から受信したフレームデータを順次、ネットワーク３へ転送する。ステップＳ２１４において、ネットワーク３は、受信したフレームデータを端末装置１９へ転送する。すべてのフレームデータが端末装置１９に転送されると、処理は終了する。

次に、端末装置１７から端末装置２０にフレームデータがＬ２転送で送信される例について説明する。端末装置１７と端末装置２０とは、Ｌ２転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ２で通信をすることとする。

図４は、実施の形態１に係るスイッチ装置の動作を示すフローチャートである。ステップＳ３０１において、端末装置１７はスイッチ装置１にフレームデータを送信する。ステップＳ３０２において、スイッチ装置１は、端末装置１７からフレームデータを受信し、ステップＳ３０３において、転送処理部５の転送方式判定部７へフレームデータを転送する。

ステップＳ３０４において、フレームデータを受信した転送方式判定部７は、受信したフレームデータに含まれる識別情報であるＶＬＡＮ ＩＤと、転送方式判定部７に登録された転送情報とを照合して、転送方式を判定する。この例では、フレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤがＬ２転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ２であるため、転送方式判定部７は、受信したフレームデータはＬ２転送方式で転送されると判定し、ステップＳ３０５において、受信したフレームデータをＬ２転送制御部９へ転送する。

ステップＳ３０６において、Ｌ２転送制御部９は、受信したフレームデータに対してＳＴＰのような冗長化プロトコルを用いて、転送先ポートを選択する。この例では、Ｌ２転送制御部９は、冗長化処理によって転送方式判定部１０とネットワーク３との通信経路を使用しない状態とし、転送方式判定部１１へフレームデータを転送する場合について説明する。この場合、Ｌ２転送制御部９は、転送先ポートとして転送方式判定部１１のポートを選択する。

ステップＳ３０７において、転送方式判定部１１は、Ｌ２転送制御部９から受信したフレームデータを順次、ネットワーク４へ転送する。ステップＳ３０８において、ネットワーク４は、受信したフレームデータを端末装置２０へ転送する。すべてのフレームデータが端末装置２０に転送されると、処理は終了する。

以上説明したように、スイッチ装置１及び２が有する転送方式判定部７，１０，１１，１２，１３及び１６は、受信したフレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤ及びＩＰアドレス等の識別情報と、スイッチ装置１及び２に登録された転送情報とを照合し、同報転送又はＬ２転送のいずれであるかを判定して、判定された転送方式を取り扱う機能部に転送する。このような処理によって、ネットワークシステム１００の同報区間に配置された機器は、同報転送方式であるか、Ｌ２転送方式であるかを問わず、すべてのノードと通信できる。

その結果、実施の形態１は、ネットワークシステムにおいて同報転送方式が適用される区間に、同報転送方式に非対応のネットワーク機器を使用した場合でも、同報転送方式が適用される区間に機器管理用の特別なネットワーク及び機器を設けることなく、幹線のネットワーク機器と支線部のネットワーク機器との通信を実現できる。このため、実施の形態１は、幹線として用いられるネットワークに配置される機器に標準の機器が使用できる。

実施の形態１は、ネットワークシステムに必要なスイッチング容量に応じた機器を適用することにより、ネットワークの規模に応じて適切にネットワークを構築できる。また、実施の形態１は、幹線のネットワーク機器に、必要とされるスイッチング容量に応じた安価な汎用機器を適用できるので、適切なコストでネットワークを構築できる。さらに、実施の形態１は、特別な開発を伴わずに、幹線として用いられるネットワークの構築が可能となることに加え、適切なコストでネットワークの構築が可能となる。また、実施の形態１は、同報転送とＬ２転送との両立が可能であるので、無瞬断ではないが抗たん性が高いネットワークの構築が可能になること、抗たん性の有無が選択可能になること等、柔軟にネットワークを構成することが可能となる。

実施の形態１は、同報転送と判断されたフレームデータのヘッダに同報ヘッダを付与するが、同報ヘッダはフレームデータの挿入箇所に依存するものではない。同報ヘッダは、例えば、フレームデータのフッタに付与されてもよい。さらに、実施の形態１では、同報転送制御部８及び１４が、同報転送と判断されたフレームデータに対して、フレームデータ内の同報ヘッダと、同報転送制御部８及び１４に保持されている同報ヘッダの情報とを照合して、未受信か既受信かを判定する。そして、同報転送制御部８及び１４は、既受信ならばそのフレームデータを破棄し、未受信ならばフレームデータの同報ヘッダの情報を記憶した後、同報ヘッダを削除し転送する。しかし、スイッチ装置１及び２が実行する同報転送の処理方式は、前述したものに限定されるものではない。

また、実施の形態１において、スイッチ装置１及び２は、フレームデータをＬ２転送で転送する際にＳＴＰのような冗長化プロトコルを用いて転送先ポートを選択した。しかし、スイッチ装置１及び２のＬ２転送の処理は、前述したものに限定されるものではない。

実施の形態１で開示した構成は、以下の実施の形態においても適宜適用できる。

実施の形態２．
図５は、実施の形態２に係るネットワーク制御装置１Ａ及び２Ａを含むネットワークシステム１００Ａの一部分を示す系統図である。実施の形態１のスイッチ装置１及び２は、端末装置１７及び１８と転送方式判定部７及び１２とが直接接続されていた。実施の形態２のネットワーク制御装置１Ａ及び２Ａは、図５に示されるように、端末装置１７及び１８と転送処理部５及び６との間に、フレームデータの行き先を決定する決定部２１及び２２を有する。以下において、ネットワーク制御装置１Ａ及び２Ａを適宜、スイッチ装置１Ａ及び２Ａと称する。

スイッチ装置１Ａ内の決定部２１は、端末装置と接続するための物理ポート２３，２４及び２５と、転送処理部５と接続するための内部ポート２９とを有する。スイッチ装置２Ａ内の決定部２２は、端末装置と接続するための物理ポート２６，２７及び２８と、転送処理部６と接続するための内部ポート３０とを有する。端末装置１７は、物理ポート２３に接続されている。端末装置１８は、物理ポート２６に接続されている。物理ポート２４，２５，２７及び２８は空いているが、他の端末装置が接続されてもよい。その他、実施の形態１と同様の構成については、実施の形態１と同一の符号を付す。

次に、スイッチ装置１Ａ及び２Ａの動作について説明する。端末装置１７から端末装置１８にフレームデータが同報転送で送信される例を説明する。端末装置１７及び１８は、同報転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ１で通信をすることとする。まず、フレームデータが端末装置１７からスイッチ装置１Ａ内の決定部２１の物理ポート２３へ転送される。

物理ポート２３へ転送されたフレームデータは、決定部２１において行き先を決定され、内部ポート２９へ転送され、転送処理部５に受信される。フレームデータが、スイッチ装置１Ａの転送処理部５から、スイッチ装置２Ａの転送処理部６が有する転送方式判定部１２まで転送される際の処理は、実施の形態１と同様である。

転送方式判定部１２から内部ポート３０へ転送されたフレームデータは、決定部２２において行き先が決定される。この例では、フレームデータは端末装置１８へ転送されるため、決定部２２は、フレームデータを物理ポート２６へ出力する。この処理によって、フレームデータは端末装置１８へ転送される。

スイッチ装置１Ａ及び２Ａは、フレームデータの転送元及び転送先を選択する決定部２１及び２２を有する。このような構造により、スイッチ装置１Ａ及び２Ａは、複数の端末装置から入力がある場合にも、転送方式判定部７及び１２が受信したフレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤ、ＩＰアドレス等の情報と、転送方式判定部７及び１２に登録された転送情報とを照合し、同報転送又はＬ２転送のいずれであるかを判定し、フレームデータを転送することができる。その結果、スイッチ装置１Ａ及び２Ａを有するネットワークシステム１００Ａの同報区間に配置された機器は、同報転送であるかＬ２転送方式であるかを問わず、すべてのノードと通信できる。

実施の形態２で開示した構成は、以下の実施の形態においても適宜適用できる。

実施の形態３．
実施の形態１及び２において、ＶＬＡＮ ＩＤ及びＩＰアドレス等が識別情報としてフレームデータに含まれる。実施の形態１及び２において、図１及び図５に示される転送方式判定部７，１０，１１，１２，１３及び１６は、ＶＬＡＮ ＩＤを転送情報として有し、ＶＬＡＮ ＩＤを用いて同報転送かＬ２転送かを判定した。このため、転送方式判定部７，１０，１１，１２，１３及び１６は、ＶＬＡＮ ＩＤ以外ではＶＬＡＮ ＩＤを用いて同報転送かＬ２転送かを判定できない。

実施の形態３において、図１及び図５に示される転送方式判定部７，１０，１１，１２，１３及び１６が有する転送情報は、フレームデータに含まれる識別情報を少なくとも含む。詳細には、転送方式判定部７，１０，１１，１２，１３及び１６が有する転送情報は、ＶＬＡＮ ＩＤに加えて、例えばＩＰアドレス等をさらに含む。このようにすることで、転送方式判定部７，１０，１１，１２，１３及び１６は、ＶＬＡＮ ＩＤ以外の識別情報から、同報転送かＬ２転送かを判定することができる。

図１に示されるネットワークシステム１００又は図５に示されるネットワークシステム１００Ａにおいて、端末装置１７から端末装置１８にフレームデータが送信される場合の例について説明する。端末装置１７及び１８は、同報転送のサブネットで通信をすることとする。まず、スイッチ装置１又は１Ａが端末装置１７からフレームデータを受信し、転送処理部５が有する転送方式判定部７へフレームデータを転送する。

転送方式判定部７は、受信したフレームデータに含まれるサブネットと転送方式判定部７へ登録された情報とを照合し、同報転送又はＬ２転送のいずれであるかを判定する。この例では、フレームデータに含まれるサブネットが同報転送のサブネットであるため、転送方式判定部７は、フレームデータを同報転送制御部８へ転送する。

スイッチ装置１又は１Ａが有する同報転送制御部８から後における、スイッチ装置１又は１Ａ及び２又は２Ａが有する各機能部の動作は、実施の形態１又は実施の形態２における、端末装置１７から１８への送信の場合と同様である。

実施の形態３は、転送方式判定部７が、ＶＬＡＮ ＩＤ以外の情報から同報転送であるかＬ２転送であるかを判定する。その結果、スイッチ装置１及び２又はスイッチ装置１Ａ及び２Ａを有するネットワークシステム１００又は１００Ａの同報区間に配置された機器は、同報転送であるかＬ２転送方式であるかを問わず、すべてのノードと通信できる。

実施の形態３で開示した構成は、以下の実施の形態においても適宜適用できる。

実施の形態４．
実施の形態４は、図１及び図５に示される複数のネットワーク３及び４に、それぞれ異なるＶＬＡＮ ＩＤを割り当てて通信を行う。

図１及び図５において、ネットワーク３にはＶＬＡＮ ＩＤ３を、ネットワーク４にはＶＬＡＮ ＩＤ４が割り当てられる。次に、端末装置１７から端末装置１８にフレームデータがＬ２転送で送信される例について説明する。端末装置１７と端末装置１８とは、Ｌ２転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ３で通信することとする。

スイッチ装置１又は１Ａは、端末装置１７からフレームデータを受信し、転送処理部５が有する転送方式判定部７へフレームデータを転送する。転送方式判定部７は、受信したフレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤと、転送方式判定部７に登録された転送情報とを照合し、同報転送又はＬ２転送のいずれであるかを判定する。この例では、フレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤがＬ２転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ３であるため、転送方式はＬ２転送であると判定される。転送方式判定部７は、受信したフレームデータを、Ｌ２転送制御部９へ転送する。

Ｌ２転送制御部９は、転送先ポートを選択する。この例では、ネットワーク３に、ＶＬＡＮ ＩＤ３が割り当てられている。また、端末装置１７及び１８は、ＶＬＡＮ ＩＤ３で通信を行う。このため、Ｌ２転送制御部９は、転送方式判定部１０にフレームデータを転送する。

転送方式判定部１０は、Ｌ２転送制御部９から受信したフレームデータを順次、ネットワーク３へ転送する。スイッチ装置２は、ネットワーク３からフレームデータを受信する。スイッチ装置２の転送処理部６が有する転送方式判定部１３は、ネットワーク３からフレームデータを受信する。

転送方式判定部１３は、受信したフレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤと、登録された転送情報とを照合し、同報転送又はＬ２転送のいずれであるかを判定する。この例では、フレームデータに含まれるＶＬＡＮ ＩＤがＬ２転送を示すＶＬＡＮ ＩＤ３であるため、転送方式はＬ２転送であると判定される。転送方式判定部１３は、Ｌ２転送制御部１５にフレームデータを転送する。

Ｌ２転送制御部１５は、転送先ポートを選択する。この例では、端末装置１８にフレームデータが転送されるので、Ｌ２転送制御部１５は、フレームデータを転送する転送先ポートを、転送方式判定部１２のポートとする。そして、Ｌ２転送制御部１５は、受信したフレームデータを、転送方式判定部１２に転送する。転送方式判定部１２は、Ｌ２転送制御部１５から受信したフレームデータを順次、端末装置１８へ転送する。

実施の形態４では、複数のネットワークへそれぞれ異なるＶＬＡＮ ＩＤを割り当ててＬ２転送を行うことが可能となる。

実施の形態５．
図６及び図７は、実施の形態１及び２に係るスイッチ装置１，２，１Ａ及び２Ａのハードウェア構成を示す図である。実施の形態５では、実施の形態１及び２に係るスイッチ装置１，２，１Ａ及び２Ａのハードウェア構成を説明する。図１に示されるスイッチ装置１及び２の機能と、図５に示されるスイッチ装置１Ａ及び２Ａの機能とがソフトウェアで実現される場合、図６に示されるように、スイッチ装置１，２，１Ａ及び２Ａは、プロセッサ５０Ｐ及びメモリ５０Ｍを含む。スイッチ装置１，２，１Ａ及び２Ａが有する転送処理部５及び６の機能は、プロセッサ５０Ｐによって実現される。プロセッサ５０Ｐは、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう。

この場合、図１及び図５に示される転送処理部５及び６の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組合せにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ５０Ｍに記憶される。プロセッサ５０Ｐは、メモリ５０Ｍに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、転送処理部５及び６の機能を実現する。これらのプログラムは、転送処理部５及び６が実行する手順及び実施の形態１−４におけるスイッチ装置１，２，１Ａ及び２Ａの動作をコンピュータに実行させるものであるともいえる。メモリ５０Ｍは、プロセッサ５０Ｐが処理を実行する際の一時記憶装置として使用される。

メモリ５０Ｍは、同報転送制御部８及び１４が同報ヘッダを保持する機能、及び転送方式判定部７，１０，１１，１２，１３及び１６が転送情報を保持する機能を実現する。メモリ５０Ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、及びＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）（登録商標）といった揮発性又は不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、及びＤＶＤ（Digital Versatile Disc）が該当する。

図１及び図５に示されるスイッチ装置１，２，１Ａ及び２Ａが有する転送処理部５及び６の機能は、図７に示される処理回路５０Ｓによって実現されてもよい。処理回路５０Ｓは、転送処理部５及び６の機能を実現するための専用のハードウェアである。処理回路５０Ｓは、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。転送処理部５及び６のそれぞれの機能を異なる処理回路５０Ｓが実現してもよいし、それぞれの機能をまとめて１つの処理回路５０Ｓが実現してもよい。

転送処理部５及び６の機能は、一部が専用のハードウェアで実現され、一部がソフトウェア又はファームウェアで実現されてもよい。このように、スイッチ装置１，２，１Ａ及び２Ａは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組合せによって、転送処理部５及び６の機能が実現される。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略及び変更することも可能である。

１，１Ａ，２，２Ａ スイッチ装置（ネットワーク制御装置）、３，４ ネットワーク、５，６ 転送処理部、７，１０，１１，１２，１３，１６ 転送方式判定部、８，１４ 同報転送制御部、９，１５ Ｌ２転送制御部、１７，１８，１９，２０ 端末装置、２１，２２ 決定部、２３，２４，２５，２６，２７，２８ 物理ポート、２９，３０ 内部ポート、５０Ｍ メモリ、５０Ｐ プロセッサ、５０Ｓ 処理回路、１００，１００Ａ ネットワークシステム。

Claims (4)

1. 端末装置とネットワークとの間に設けられたネットワーク制御装置であって、
   フレームデータの転送方式の情報である転送情報を有し、前記転送情報を用いて、前記端末装置及び前記ネットワークから受信した前記フレームデータの転送先を決定して転送する第１転送制御部と、
   前記第１転送制御部から前記フレームデータを受信し、受信した前記フレームデータに付与された転送方式を示す情報に基づいた処理を行って、転送先ポートへ転送する第２転送制御部と、
   前記フレームデータに対して冗長化プロトコルを用いて転送先ポートを選択し、前記送信制御部から受信した前記フレームデータを、選択したポートへ転送する第３転送制御部と、を含み、
   前記第１転送制御部は、
   前記端末装置及び前記ネットワークから前記フレームデータを受信する場合は、前記転送情報と受信した前記フレームデータに含まれる識別情報とを照合して転送方式を判定し、第１の転送方式である場合は受信した前記フレームデータを前記第２転送制御部に転送し、第２の転送方式である場合は受信した前記フレームデータを前記第３転送制御部に転送し、
   前記端末装置及び前記ネットワークへデータを送信する場合は、前記第２転送制御部及び前記第３転送制御部から転送された前記フレームデータを前記ネットワークへ転送する、
   ネットワーク制御装置。
2. 前記転送情報は、前記フレームデータに含まれる識別情報を少なくとも含み、
   前記第１転送制御部は、一つ又は複数の識別情報を用いて転送方式を判定する、請求項１に記載のネットワーク制御装置。
3. 複数の前記ネットワークへ、異なる識別情報が割り当てられる、請求項１又は請求項２に記載のネットワーク制御装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のネットワーク制御装置と、
   前記ネットワーク制御装置に接続される、少なくとも１つの端末装置と、
   前記ネットワーク制御装置に接続される、少なくとも１つのネットワークと、
   を含む、ネットワークシステム。

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