專利名稱：網(wǎng)絡(luò)通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及符合在數(shù)據(jù)通信中使用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的網(wǎng)絡(luò)通信裝置、特別是涉及通過
點(diǎn)對點(diǎn)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的網(wǎng)絡(luò)通信裝置的通信端口結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
作為在大樓內(nèi)等地理上受到限制的區(qū)域內(nèi)，所連接的各種設(shè)備可以自由地相互連接的網(wǎng)絡(luò)，即LAN (Local Area Network)內(nèi)的通信技術(shù)之一，具有以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))技術(shù)(參照非專利文獻(xiàn)1)。在1983年在IEEE (美國電氣電子學(xué)會(huì))，已經(jīng)被標(biāo)準(zhǔn)化為802. 3CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access withCollosion Detection)，其特征之一是總線型連接通信方式。 所謂總線型是指由多個(gè)裝置公用一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸路徑的通信方式。從某個(gè)裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)幀由公用傳輸路徑的所有裝置進(jìn)行接收。在總線型中在兩個(gè)以上的裝置同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，當(dāng)這些數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生沖突時(shí)數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生損失，所以存在數(shù)據(jù)幀的傳輸效率降低的問題。在可以避免該問題的連接方式中具有點(diǎn)對點(diǎn)(PtP)連接。 以太網(wǎng)技術(shù)，從最初的通信速度10Mbps (Mega bit per second)開始，被高速化為100Mbps、lGbps(Giga bps)的規(guī)格被標(biāo)準(zhǔn)化，目前已經(jīng)被標(biāo)準(zhǔn)化到10Gbps。與此相伴，應(yīng)用領(lǐng)域從LAN向WAN (Wide Area Network)擴(kuò)展開來。 所謂WAN是指比LAN在地理上廣域的網(wǎng)絡(luò)，例如圖1的103所示，是指連接了位于數(shù)十米范圍內(nèi)的P支店的LAN101和同樣的Q支店的LAN102的等，在地理上在相互遠(yuǎn)隔的星羅棋布的LAN之間進(jìn)行連接的網(wǎng)絡(luò)。WAN103是在相互間相距長距離(數(shù)千米 數(shù)百千米)的LAN之間進(jìn)行連接的網(wǎng)絡(luò)，一般，設(shè)置代表各個(gè)LAN的裝置的網(wǎng)關(guān)(GW)104、105，僅該在GW之間進(jìn)行連接。此外，當(dāng)在多個(gè)LAN之間連接時(shí)，當(dāng)對多個(gè)GW進(jìn)行總線型連接時(shí)，因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)據(jù)幀在傳輸路徑上存在的時(shí)間比LAN長，所以產(chǎn)生數(shù)據(jù)幀沖突的概率高，數(shù)據(jù)傳輸效率比LAN低。此時(shí)，采用這樣的連接方式亦即，在GW間設(shè)置中繼裝置，以比GW間短的距離連接中繼裝置。在該連接中在使用總線型的同時(shí)，還使用將中繼裝置和GE—對一連接的上述的PtP連接。 在該P(yáng)tP連接中因?yàn)樵谝粋€(gè)傳輸路徑上只存在兩個(gè)裝置，所以在能夠同時(shí)進(jìn)行收發(fā)的全雙工通信中，數(shù)據(jù)幀的沖突概率成為0。在為WAN時(shí)，通過多級連接中繼裝置來構(gòu)成中繼網(wǎng)絡(luò)(中繼網(wǎng))，但在這些中繼裝置之間一般進(jìn)行PtP連接。 一般在LAN內(nèi)通信中使用因特網(wǎng)協(xié)議(IP)，在對LAN之間進(jìn)行連接的WAN的中繼裝置中也使用IP。在使用IP時(shí)，對進(jìn)行通信的終端分配固有的IP地址，在每個(gè)數(shù)據(jù)幀中，需要在MAC(MediaAccess Control)頭部內(nèi)記述發(fā)送目的地MAC地址、發(fā)送源MAC地址，還針對WAN的中繼裝置，對其通信端口分配固有的IP地址。 但是，由于賦予IP地址，將會(huì)產(chǎn)生從外部的具有惡意的用戶能夠?qū)νㄐ叛b置執(zhí)行使用了 ICMP (Internet Control Message Protocol)的拒絕服務(wù)攻擊等安全上的問題，所以不向中繼裝置的進(jìn)行數(shù)據(jù)幀收發(fā)的通信端口分配IP地址，而是通過手動(dòng)設(shè)定的情況在逐日增加。 這是因?yàn)楫?dāng)在通信端口中存在IP地址時(shí)，能夠根據(jù)IP路由協(xié)議、ICMP或ARP (AnEthernet Address Resolution Protocol)(參照非專利文獻(xiàn)2、3)，從PtP連接目的地的IP地址得到PtP連接目的地的發(fā)送目的地MAC地址(MAC地址學(xué)習(xí))，通過使用該MAC地址學(xué)習(xí)，能夠在各個(gè)中繼裝置中自動(dòng)地獲得PtP連接目的地的MAC地址，進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的中繼。
非專利文獻(xiàn)1IP才、'7卜？一夕0仕粗辦、井上伸雄、日本実業(yè)出版社、卯58 59、66 73、76 81、146 161U66 169U78 18非專利文獻(xiàn)2ARP、 An Ethe潔tAddress Resolution Protocol、 htto: 〃tools
. ietf. org/html/rfc82非專利文獻(xiàn)3ICMP、 INTERNET CONTROL MESSAGE PR0T0C0L、 htto:〃tools.ietf. org/html/rfc792 上述的WAN的中繼裝置之間的PtP連接一般距離較長(數(shù)千米 數(shù)十千米)，所以為了防備斷線等傳輸電纜的故障等，很多時(shí)候采用在同一裝置之間使用兩條PtP連接的二重化結(jié)構(gòu)。在為二重化結(jié)構(gòu)時(shí)，將一方作為當(dāng)前使用系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)通信，將另一方作為預(yù)備系統(tǒng)，當(dāng)在當(dāng)前使用系統(tǒng)中產(chǎn)生了某種故障時(shí)進(jìn)行切換來使用。關(guān)于該切換所需要的時(shí)間t，當(dāng)把從傳輸路徑中的某個(gè)場所發(fā)生了故障開始直到在中繼裝置中檢測到該故障的時(shí)間設(shè)為tl，把在中繼裝置內(nèi)用于數(shù)據(jù)通信的通信端口從當(dāng)前使用系統(tǒng)切換為預(yù)備系統(tǒng)的時(shí)間設(shè)為t2，把新成為當(dāng)前使用系統(tǒng)的通信端口在數(shù)據(jù)幀傳輸中使用的PtP連接目的地的MAC地址(發(fā)送目的地MAC地址)的獲得所需要的時(shí)間設(shè)為t3時(shí)，通過大致t = tl+t2+t3來表現(xiàn)。因?yàn)閠越短傳輸延遲時(shí)間越短，所以要求縮短t，但是在以太網(wǎng)技術(shù)中尤其是t3的縮短一直是一個(gè)課題。 此外，在不分配IP地址時(shí)，需要通過手動(dòng)設(shè)定PtP連接目的地的MAC地址。但是，對于全部的中繼裝置的全部的通信端口 ，通過手動(dòng)沒有錯(cuò)誤地設(shè)定該P(yáng)tP的連接目的地的MAC地址成為相當(dāng)大的作業(yè)量。因?yàn)橥ǔＴ谝粋€(gè)中繼裝置中存在從數(shù)十到一百以上的通信端口，所以需要確認(rèn)是否對這些各個(gè)端口都無誤地設(shè)定了 MAC地址。該確認(rèn)通過以下方式進(jìn)行發(fā)送在發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域中記述了手動(dòng)設(shè)定的PtP連接目的地的MAC地址的數(shù)據(jù)幀，確認(rèn)在PtP連接目的地的裝置中能接收該數(shù)據(jù)幀。然后，在全部的通信端口進(jìn)行該確認(rèn)作業(yè)。 并且，在由于裝置故障等更換了某個(gè)中繼裝置時(shí)，不僅僅是更換的裝置，還需要對該P(yáng)tP連接目的地的多個(gè)中繼裝置，通過手動(dòng)無誤地重新設(shè)定更換后的裝置的MAC地址，所以作業(yè)量增大好幾倍。即，在與更換對象的裝置進(jìn)行PtP連接的中繼裝置為IO臺(tái)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生對于這些10臺(tái)的中繼裝置的作業(yè)。減輕該作業(yè)量就變成了課題。 構(gòu)成中繼網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng))的中繼裝置可以分類為以下兩種。 一個(gè)是與多個(gè)LAN連接的邊緣裝置，另一個(gè)是在邊緣裝置之間連接的核心裝置。核心裝置還可以和其他的核心裝置連接。LAN和邊緣裝置之間、邊緣裝置和核心裝置之間、以及核心裝置之間， 一般是PtP連接，但還具有總線型連接的情形。在每次進(jìn)行總線型連接和PtP連接之間的連接變更時(shí)，置換裝置在經(jīng)濟(jì)方面就成為課題。因此，需要能夠自由地進(jìn)行從PtP連接向總線型連接的變更或者與其相反的變更。即，在實(shí)現(xiàn)了在PtP連接下縮短獲得發(fā)送MAC地址所花費(fèi)的時(shí)間的情況下，或者在實(shí)現(xiàn)了減輕通過手動(dòng)設(shè)定MAC地址的作業(yè)量的情況下，還需要實(shí)現(xiàn)總線
5型連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一課題在于提供一種網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其能夠縮短作為總線型連接的特征的發(fā)送目的地MAC地址的獲得所需要的時(shí)間。 此外，本發(fā)明的第二課題在于提供一種網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其能夠減輕通過手動(dòng)對中繼裝置的端口設(shè)定MAC地址的作業(yè)量。 并且，本發(fā)明的第三課題在于提供一種網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其在實(shí)現(xiàn)了在PtP連接下縮短獲得發(fā)送目的地MAC地址所花費(fèi)的時(shí)間的情況下，或者在實(shí)現(xiàn)了減輕通過手動(dòng)設(shè)定MAC地址的作業(yè)量的情況下，還能夠?qū)崿F(xiàn)總線型連接。 在以太網(wǎng)PtP連接中在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前，因?yàn)樾枰@得PtP連接目的地的MAC地址，所以產(chǎn)生上述的本發(fā)明的第一課題和第二課題。因此，第一和第二課題可以通過同一手段來解決。 在本發(fā)明中，作為用于解決第一和第二課題的第一手段，具備當(dāng)在以太網(wǎng)的通信端口發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，向發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域復(fù)制數(shù)據(jù)幀中的發(fā)送源MAC地址區(qū)域的手段，或者具備隨機(jī)選擇發(fā)送目的地MAC地址的手段，或者具備使事先設(shè)定的固有的值作為發(fā)送目的地MAC地址的手段。并且，具備在接收到數(shù)據(jù)幀之后，不檢查MAC頭部的發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域，即，不學(xué)習(xí)MAC地址地進(jìn)行接收處理的手段。 或者，作為用于解決第一和第二課題的第二手段，具備在以太網(wǎng)的通信端口中，在該通信端口與PtP連接目的地的通信端口開始了連接之后，或者周期性地發(fā)送在發(fā)送源MAC地址區(qū)域中記述了自身的MAC地址的以太網(wǎng)試驗(yàn)幀的手段。并且，具備在接收到所述以太網(wǎng)試驗(yàn)幀后，從該幀的數(shù)據(jù)源MAC地址區(qū)域提取MAC地址的手段，還具備在發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，直到該P(yáng)tP連接被切斷為止，用于將該MAC地址作為PtP連接目的地的發(fā)送目的地MAC地址使用的MAC地址學(xué)習(xí)表。 并且，在本發(fā)明中，為了解決第三課題，具備在以太網(wǎng)的通信端口中發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，對發(fā)送目的地MAC地址檢索功能的有效/無效進(jìn)行切換的手段。此外，具備在接收到數(shù)據(jù)幀之后，將MAC頭部的MAC地址區(qū)域中記述的MAC地址與預(yù)先設(shè)定的MAC地址進(jìn)行比較的、對接收過濾功能的有效/無效進(jìn)行切換的切換手段。并且，具備從控制服務(wù)器能夠操作所述兩個(gè)切換手段的切換接口 。 根據(jù)本發(fā)明，在PtP連接的二重化結(jié)構(gòu)中，能夠縮短二重化切換所需要的時(shí)間。
此外，當(dāng)在裝置之間進(jìn)行PtP連接時(shí)，不需要對于進(jìn)行PtP連接的通信端口 ，預(yù)先手動(dòng)地設(shè)定連接目的地的MAC地址的作業(yè)。 并且，可以提供在為PtP連接時(shí)可以實(shí)現(xiàn)上述的兩個(gè)效果，并且在總線型連接時(shí)可以和應(yīng)用了一般的以太網(wǎng)技術(shù)的裝置相互連接的以太網(wǎng)通信裝置。


圖1用于說明LAN和WAN的關(guān)系。 圖2用于說明網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一例。 圖3表示在網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)的數(shù)據(jù)幀的格式的一例。
圖4表示標(biāo)簽交換裝置硬件的一構(gòu)成例。 圖5表示標(biāo)簽交換裝置的標(biāo)簽交換路徑的設(shè)定例。 圖6表示標(biāo)簽交換裝置的基于PtP連接的二重化結(jié)構(gòu)的例子。 圖7表示一般的以太網(wǎng)通信裝置的結(jié)構(gòu)。 圖8表示了圖7的結(jié)構(gòu)的MAC地址學(xué)習(xí)表的例子。 圖9表示了圖7的結(jié)構(gòu)的出側(cè)端口檢索表的一例。 圖IO表示第一實(shí)施例的以太網(wǎng)通信裝置結(jié)構(gòu)。 圖11表示第二實(shí)施方式的以太網(wǎng)通信裝置結(jié)構(gòu)。 圖12表示第二實(shí)施方式的以太網(wǎng)通信裝置結(jié)構(gòu)中的MAC地址學(xué)習(xí)表的例子。 圖13表示第三實(shí)施例的以太網(wǎng)通信裝置的結(jié)構(gòu)。 圖14用于說明第一實(shí)施例的以太網(wǎng)幀發(fā)送處理。 圖15用于說明第一實(shí)施例的接收幀處理的順序。 圖16用于說明第三實(shí)施例的檢索切換無效設(shè)定。 圖17用于說明第三實(shí)施例的檢索切換有效設(shè)定。 圖18用于說明第三實(shí)施例的過濾切換無效設(shè)定。 圖19用于說明第三實(shí)施例的過濾切換有效設(shè)定。 符號(hào)的說明 301MAC頭部、302 "墊片"頭、303IP頭部、304數(shù)據(jù)、305標(biāo)簽、306發(fā)送目的地MAC地址、307發(fā)送源MAC地址、401IF卡、402通信端口、403內(nèi)部交換機(jī)、404控制卡、501標(biāo)簽交換路徑
具體實(shí)施例方式
以下使用附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。在以下的說明中，請注意有時(shí)將接口 (IF)卡等處理部(Central Processing Unit :CPU)中的程序處理表現(xiàn)為"功能"、"塊"或"部"。 圖2是成為各個(gè)實(shí)施方式的前提的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。代表各個(gè)LAN205的GW204經(jīng)由中繼網(wǎng)201連接。中繼網(wǎng)201由收容GW203的邊緣裝置203、在邊緣裝置203之間進(jìn)行連接的核心裝置202構(gòu)成。在GW204和邊緣裝置203之間進(jìn)行總線型連接208或PtP連接，在邊緣裝置和核心裝置或核心裝置之間進(jìn)行PtP連接206， 一部分進(jìn)行了 PtP連接二重化207。本發(fā)明與該邊緣裝置203和核心裝置202之間或核心裝置202之間的PtP連接206、以及PtP連接二重化207有關(guān)。 圖3表示LAN內(nèi)，在GW和邊緣裝置之間使用的幀格式、在邊緣裝置和核心裝置或核心裝置之間使用的幀格式。"墊片"頭(shim header) 302在邊緣裝置中賦予或刪除，包含標(biāo)簽305。在核心裝置中代替發(fā)送目的地MAC地址使用該標(biāo)簽305，來選擇發(fā)送端口。在圖3中，301為MAC頭、303為IP頭、304為數(shù)據(jù)、306為發(fā)送MAC地址，307為發(fā)送源MAC地址。
圖4表示邊緣裝置203、核心裝置202的一個(gè)具體結(jié)構(gòu)。裝置由IF卡401組、IF卡內(nèi)的通信端口 402、內(nèi)部交換機(jī)403、與外部的控制服務(wù)器405進(jìn)行通信的對IF卡401或內(nèi)部交換機(jī)403進(jìn)行控制的控制卡404構(gòu)成。IF卡401由作為處理部發(fā)揮功能的中央處理部(CPU)、作為存儲(chǔ)各種表或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)部的存儲(chǔ)器、作為物理端口部的PHY/MAC構(gòu)成。該P(yáng)HY為物理層收發(fā)器，執(zhí)行后述的以太網(wǎng)幀處理。MAC在此是IEEE802. 3規(guī)格基準(zhǔn)的介質(zhì)訪問控制器。IR卡401內(nèi)的CPU經(jīng)由控制卡404，接收來自控制服務(wù)器405的指示，執(zhí)行各種的程序處理。內(nèi)部交換機(jī)403也相同，經(jīng)由控制卡由控制服務(wù)器405控制。
圖5為了說明在邊緣裝置中，如何設(shè)定標(biāo)簽交換路徑，圖示了一個(gè)例子，501是標(biāo)簽交換路徑。此外，同時(shí)還表示輸入給邊緣裝置203的數(shù)據(jù)幀格式。在輸入給邊緣裝置的數(shù)據(jù)幀中，具有通常的以太網(wǎng)幀和附加了"墊片"頭(shimheader)的MPLS(Multi ProtocolLabel Switching)幀的兩個(gè)種類。在輸入了以太網(wǎng)幀時(shí)，在IF卡內(nèi)變換為MPLS幀，然后執(zhí)行傳輸處理。另一方面，在輸入了 MPLS幀時(shí)，直接作為MPLS幀進(jìn)行傳輸處理。
內(nèi)部交換機(jī)403參照在MPLS幀的"墊片"頭(shim header) 302中存在的標(biāo)簽305，向出口的通信端口傳輸該MPLS幀。在出口的通信端口 ，根據(jù)連接目的地的裝置判斷是直接發(fā)送MPLS幀，還是向以太網(wǎng)幀進(jìn)行變換，然后傳輸數(shù)據(jù)幀。在為核心裝置202時(shí)，除了輸入和輸出全部是MPLS幀之外，與邊緣裝置203相同。在以下的說明中，有時(shí)還包括具有參照標(biāo)簽傳輸MPLS幀的內(nèi)部交換機(jī)的裝置稱為標(biāo)簽交換裝置。 圖6是圖5所示的邊緣裝置和核心裝置、或者在核心裝置之間采取PtP連接二重化結(jié)構(gòu)時(shí)的裝置間連接圖。在圖6中，在標(biāo)簽交換裝置A601的IF卡A3、 A4和標(biāo)簽交換裝置Z602的IF卡Z1、 Z2之間設(shè)定了兩條PtP連接。通常在標(biāo)簽交換裝置A601的IF卡A3和標(biāo)簽交換裝置Z602的IF卡Zl之間的working側(cè)路徑603 (實(shí)線)中執(zhí)行通信，例如在連接裝置之間的電纜被切斷時(shí)等發(fā)生了故障的情況下，向protection側(cè)路徑604 (虛線)切換通信路徑。通過該切換功能，即使發(fā)生了故障也可以不切斷通信地繼續(xù)進(jìn)行通信。以下說明一般的切換順序。 在圖6中，設(shè)定了從IF卡A2向IF卡A3、以及向IF卡A4的兩個(gè)標(biāo)簽交換路徑。把已向IF卡A2輸入的數(shù)據(jù)幀向內(nèi)部交換機(jī)傳輸，內(nèi)部交換機(jī)復(fù)制數(shù)據(jù)幀，將其中一方向A3傳輸，將另一方向A4傳輸。從省略圖示的控制卡通知IF卡A3、A4自身是working側(cè)，還是protection —側(cè)，working側(cè)進(jìn)行通常的數(shù)據(jù)幀發(fā)送處理，而protection側(cè)廢棄數(shù)據(jù)幀。如果working側(cè)的IF卡A3檢測到故障時(shí)，則立即向控制卡通知發(fā)生故障?？刂瓶⒓聪騪rotection側(cè)的IF卡A4指示開始數(shù)據(jù)幀發(fā)送處理。從控制卡接收到指示的protection側(cè)的IF卡A4立即開始到此已廢棄的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送處理。在該切換處理中，當(dāng)把從實(shí)際發(fā)生故障開始直到working側(cè)的IF卡A3檢測到故障的時(shí)間設(shè)為tl，把working側(cè)的IF卡A3向控制卡通知故障，控制卡向protection側(cè)的IF卡A4進(jìn)行數(shù)據(jù)幀發(fā)送指示的時(shí)間設(shè)為t2，把接收到指示的IF卡A4實(shí)際從通信端口送出數(shù)據(jù)幀的時(shí)間設(shè)為t3時(shí)，則切換時(shí)間t = tl+t2+t3。如上所述，在為以太網(wǎng)時(shí)，縮短t3就成為課題。 圖7表示邊緣裝置、核心裝置中的一般的IF卡和各通信端口的邏輯結(jié)構(gòu)。如圖4所示，在裝置中存在多個(gè)IF卡401，在一個(gè)IF卡401中存在多個(gè)通信端口 701。 一般在多個(gè)IF卡之間通過內(nèi)部交換機(jī)403進(jìn)行連接，即使跨越IF卡之間也可以在通信端口之間進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的交換。在一個(gè)通信端口 701內(nèi)，平行地進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的發(fā)送處理和接收處理。在圖7中，從左向右的處理是發(fā)送處理，從右向左的處理是接收處理，端口 701內(nèi)的各方框表示了與各個(gè)端口對應(yīng)的邏輯功能等。通過發(fā)送框702受理的數(shù)據(jù)，通過MAC頭部作成704附加通過發(fā)送MAC地址檢索功能(部)703使用MAC地址學(xué)習(xí)表707檢索到的發(fā)送目的地MAC地址和發(fā)送源MAC地址a708，然后進(jìn)行幀發(fā)送705。此外，通過接收框709受理的數(shù)據(jù)，通過過濾710進(jìn)行過濾處理，通過發(fā)送源MAC地址學(xué)習(xí)功能(部)711進(jìn)行地址學(xué)習(xí)，將其結(jié)果反映在MAC地址學(xué)習(xí)表707中。此外，通過出側(cè)端口檢索功能(部)712使用出側(cè)端口檢索表706檢索出側(cè)端口，通過"墊片"頭(shim header)作成功能(部)713作成"墊片"頭(shim header)，然后發(fā)送給內(nèi)部交換機(jī)403。出側(cè)端口檢索表706、MAC地址學(xué)習(xí)表707被存儲(chǔ)在作為存儲(chǔ)部的存儲(chǔ)器中。 圖8是MAC地址學(xué)習(xí)表707的例子。與各個(gè)條目的編號(hào)對應(yīng)，設(shè)置了學(xué)習(xí)的MAC地址欄和壽命欄，從登錄到該表707中開始在經(jīng)過了該壽命欄的時(shí)間后，從該表中刪除該MAC地址。 圖9是出側(cè)端口檢索表706的例子。所謂檢索表706的入側(cè)信息是指接收到某個(gè)數(shù)據(jù)幀的IF卡編號(hào)、通信端口編號(hào)、從該幀中提取的標(biāo)簽。將這些作為檢索關(guān)鍵字，得到出側(cè)信息。出側(cè)信息是應(yīng)該發(fā)送數(shù)據(jù)幀的IF卡編號(hào)、通信端口編號(hào)、應(yīng)該對該數(shù)據(jù)幀賦予的標(biāo)簽。以事先在本表706的各欄中設(shè)定了這些入側(cè)信息、出側(cè)信息為前提。通常，由管理中繼網(wǎng)的操作者通過手動(dòng)輸入來進(jìn)行設(shè)定。 以上說明了成為各實(shí)施例的前提的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。以下說明各個(gè)實(shí)施例。
(實(shí)施例1) 圖IO表示第一實(shí)施例的標(biāo)簽交換裝置內(nèi)的IF卡和通信端口的結(jié)構(gòu)。1000對應(yīng)于圖6的IF卡A3， 1001表示該端口的邏輯功能。當(dāng)數(shù)據(jù)幀到達(dá)發(fā)送塊702時(shí)，MAC頭部作成、MAC地址復(fù)制功能(部)1002，進(jìn)行MAC頭部作成、或MAC地址復(fù)制。在現(xiàn)有裝置中，如圖7說明的那樣，通過MAC頭部作成功能(部)704向發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域設(shè)定了從MAC地址學(xué)習(xí)表707得到的MAC地址，但是在本實(shí)施例中，通過MAC頭部作成、MAC地址復(fù)制功能(部)1002，對于每個(gè)數(shù)據(jù)幀完全設(shè)定隨機(jī)的MAC地址，或者設(shè)定一個(gè)已固定的MAC地址，或者向發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域復(fù)制接收到的數(shù)據(jù)幀中的發(fā)送源MAC地址區(qū)域的內(nèi)容。為此，隨機(jī)/固定MAC地址功能(部)1003具備生成隨機(jī)的MAC地址的功能，或者保持固定MAC地址的功能。然后，幀發(fā)送塊705向發(fā)送源MAC地址區(qū)域設(shè)定事先分配的發(fā)送源MAC地址a708，從接口端口 714發(fā)送該數(shù)據(jù)幀。 在接收處理中，當(dāng)數(shù)據(jù)幀從接口端口 714到達(dá)接收塊709時(shí)，在出側(cè)端口檢索712中，從接收到的數(shù)據(jù)幀的"墊片"頭(shim header)r區(qū)域提取標(biāo)簽，將其與IF卡編號(hào)、該通信端口編號(hào)作為檢索關(guān)鍵字，對出側(cè)端口檢索表706進(jìn)行檢索。在"墊片"頭(shim header)作成功能(部)713中，向數(shù)據(jù)幀的"墊片"頭(shim header)中的標(biāo)簽區(qū)域?qū)懭氲玫降臉?biāo)簽，經(jīng)由內(nèi)部交換機(jī)向同樣作為檢索結(jié)果得到的IF卡編號(hào)、通信端口編號(hào)所表示的通信端口進(jìn)行發(fā)送。此時(shí)，不進(jìn)行任何向發(fā)送目的地MAC地址、發(fā)送源MAC地址的變更。S卩，在本實(shí)施例中，與圖7所示的結(jié)構(gòu)不同，不進(jìn)行過濾和發(fā)送源MAC地址的學(xué)習(xí)。
如上說明的那樣，在現(xiàn)有裝置中，MAC地址具有識(shí)別裝置的功能，通過由過濾710進(jìn)行調(diào)查發(fā)送目的地MAC地址和自身的MAC地址是否一致的過濾處理，判斷接收到的數(shù)據(jù)幀是否為發(fā)送給自身的數(shù)據(jù)幀。因此，能夠不進(jìn)行過濾地受理全部接收到的數(shù)據(jù)幀。但是，在為PtP連接時(shí)，因?yàn)槟軌驅(qū)⑦B接目的地特定為一個(gè)部位，所以可以將接收到的數(shù)據(jù)全部假定為是發(fā)送給自身。因此，存在不過濾地全部接受已發(fā)送數(shù)據(jù)的可能性。但是，因?yàn)榇嬖谶B接目的地裝置錯(cuò)誤地發(fā)送了無關(guān)系的數(shù)據(jù)幀的可能性，所以在此時(shí)接收到不應(yīng)該接收的數(shù)據(jù)幀。
在此，所謂的無關(guān)系的數(shù)據(jù)幀是指，預(yù)先設(shè)定的標(biāo)簽交換路徑以外的數(shù)據(jù)幀。艮卩，在"墊片"頭(shim header)內(nèi)的標(biāo)簽字段中設(shè)定了預(yù)先設(shè)定的標(biāo)簽交換路徑的標(biāo)簽值以外的值的數(shù)據(jù)幀是無關(guān)系，是應(yīng)該廢棄的數(shù)據(jù)幀。在本實(shí)施方式中，這些無關(guān)系的數(shù)據(jù)幀在檢索出側(cè)端口檢索表時(shí)不會(huì)得到檢索結(jié)果，所以在出側(cè)端口檢索712中被廢棄。因此，不會(huì)出現(xiàn)在過濾處理中不調(diào)查發(fā)送目的地MAC地址是否與自身的MAC地址一致，而受理全部接收到的數(shù)據(jù)幀的問題。 圖14表示基于本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)幀發(fā)送處理的順序的一例。在本例中，向發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域復(fù)制接收到的數(shù)據(jù)幀中的發(fā)送源MAC地址區(qū)域的內(nèi)容。當(dāng)數(shù)據(jù)幀到達(dá)發(fā)送塊702時(shí)(1401)，作成該幀的以太網(wǎng)頭部，在發(fā)送源MAC地址區(qū)域中設(shè)定MAC地址708的值a。然后，使用塊1002的MAC地址復(fù)制功能，向發(fā)送目的地MAC地址復(fù)制發(fā)送源MAC地址區(qū)域(1402)。最后，從接口端口發(fā)送該數(shù)據(jù)幀(1403)。對每個(gè)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行上述的處理。此外，還可以代替向發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域復(fù)制發(fā)送源MAC地址，與隨機(jī)/固定MAC地址功能1003 —起，設(shè)定預(yù)先設(shè)定的固定的MAC地址，或隨機(jī)生成的MAC地址。
圖15是基于本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)幀的接收處理的順序圖。當(dāng)數(shù)據(jù)幀到達(dá)接收塊709時(shí)(1501)，從數(shù)據(jù)幀的"墊片"頭(shim header)區(qū)域提取標(biāo)簽(1502)，將其與該IF卡編號(hào)、該通信端口編號(hào)作為檢索關(guān)鍵字，對出側(cè)端口檢索表706進(jìn)行檢索。把得到的標(biāo)簽寫入到數(shù)據(jù)幀的"墊片"頭(shimheader)中的標(biāo)簽區(qū)域中(1503)，經(jīng)由內(nèi)部交換機(jī)向同樣作為檢索結(jié)果得到的IF卡編號(hào)、通信端口編號(hào)表示的通信端口進(jìn)行發(fā)送(1504)。此時(shí)，不進(jìn)行任何向發(fā)送目的地MAC地址、發(fā)送源MAC地址的變更。 下面，說明以上說明的實(shí)施例1的效果。在圖7的結(jié)構(gòu)中，在發(fā)送處理中參照了MAC地址學(xué)習(xí)表707。通過交換數(shù)據(jù)幀的當(dāng)前使用系統(tǒng)和完全不進(jìn)行數(shù)據(jù)幀交換的待機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成PtP連接二重化。在該待機(jī)系統(tǒng)中，因?yàn)椴唤粨Q數(shù)據(jù)幀，所以不執(zhí)行發(fā)送源MAC地址學(xué)習(xí)，MAC地址學(xué)習(xí)表為空。因此，在切換當(dāng)前使用系統(tǒng)和待機(jī)系統(tǒng)的二重化切換剛剛啟動(dòng)后，新的當(dāng)前使用系統(tǒng)(原來的待機(jī)系統(tǒng))的MAC地址學(xué)習(xí)表為空。因此，在圖7的結(jié)構(gòu)中，存在數(shù)據(jù)幀的發(fā)送一直延遲到在接收處理中發(fā)送源MAC地址學(xué)習(xí)結(jié)束，在MAC地址學(xué)習(xí)表中登錄任何MAC地址的課題。該延遲時(shí)間包含在上述的t3中，在本實(shí)施例中，因?yàn)槭窃诎l(fā)送處理中不參照MAC地址學(xué)習(xí)表的結(jié)構(gòu)，所以可以縮短t3。[OOSS](實(shí)施例2) 然后，說明在參照MAC地址學(xué)習(xí)表的情況下，解決上述課題的第二實(shí)施例。
圖11表示第二實(shí)施例的IF卡和通信端口的結(jié)構(gòu)。關(guān)于發(fā)送處理，除了通常的發(fā)送處理之外，還具備以太網(wǎng)試驗(yàn)幀生成功能1102。本功能生成作為發(fā)送目的地MAC地址使用按照以太網(wǎng)規(guī)格決定的廣播MAC地址，并且作為發(fā)送源MAC地址使用事前分配的MAC地址a708的以太網(wǎng)試驗(yàn)幀。并且，具有監(jiān)視接口端口 714的狀態(tài)，從接口端口 714發(fā)送在開始與PtP連接目的地的連接時(shí)生成的以太網(wǎng)試驗(yàn)幀的功能。此外，具有在開始了與PtP連接目的地的連接后直到被切斷的期間，從接口端口 714發(fā)送周期性生成的以太網(wǎng)試驗(yàn)幀的功能。 該功能由圖4所述的作為IF卡401內(nèi)的處理部的CPU和作為物理端口部的PHY/MAC執(zhí)行。即，作為物理端口的PHY/MAC，監(jiān)視所在以太網(wǎng)電纜上流動(dòng)的電信號(hào)，當(dāng)能夠與相對的裝置交換電信號(hào)時(shí)，成為"連接開始"。相反，當(dāng)成為無法與相對的裝置交換電信號(hào)時(shí)，成為"切斷"。CPU監(jiān)視該P(yáng)HY/MAC的狀態(tài)，檢測與PtP連接目的地的連接開始，進(jìn)行以太網(wǎng)試驗(yàn)幀的發(fā)送。 根據(jù)上述的本實(shí)施例的功能結(jié)構(gòu)，在PtP連接二重化時(shí)，即使在沒有進(jìn)行數(shù)據(jù)幀發(fā)送的預(yù)備系統(tǒng)中也可以交換以太網(wǎng)試驗(yàn)幀，所以通過以太網(wǎng)試驗(yàn)幀的接收處理可以學(xué)習(xí)發(fā)送源MAC地址，可以在MAC地址學(xué)習(xí)表1103中登錄MAC地址。因此，在剛剛進(jìn)行二重化切換后，已經(jīng)在MAC地址學(xué)習(xí)表1103中登錄了 PtP連接目的地的MAC地址，在本實(shí)施例中也能夠解決剛剛進(jìn)行二重化切換后的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送延遲的課題。 圖12表示圖11的MAC地址學(xué)習(xí)表1103的一例。在MAC地址學(xué)習(xí)表1103中僅設(shè)定了一個(gè)學(xué)習(xí)到的MAC地址，不存在圖8的MAC地址學(xué)習(xí)表707中存在的壽命欄。當(dāng)然，該學(xué)習(xí)表1103中的MAC地址也可以在二重化的切換之前已學(xué)習(xí)完畢。
(實(shí)施例3) 圖13表示第三實(shí)施例的通信端口的結(jié)構(gòu)。它是組合了圖7的一般的結(jié)構(gòu)以及第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的端口功能1301。在圖13中，實(shí)線的箭頭所示的處理路由是基于圖7的結(jié)構(gòu)的處理路由，雙線的箭頭所示的處理路由是基于實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)的處理路由。各個(gè)處理與圖7、圖10的說明相同。在圖13的通信端口結(jié)構(gòu)中追加的是，用于從省略圖示的控制服務(wù)器接收指示的檢索切換功能(部)1303、過濾切換功能(部)1304。切換接口 1302向檢索切換部1303以及過濾切換部1304通知從控制服務(wù)器給予的指示。檢索切換部1303對于發(fā)送塊702，進(jìn)行對緩沖中的數(shù)據(jù)幀應(yīng)該執(zhí)行的處理的切換控制。同樣地，過濾切換部1304對于接收塊709，進(jìn)行對于緩沖中的數(shù)據(jù)幀應(yīng)該執(zhí)行的處理的切換控制。S卩，通過采取本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，可以在同一裝置中實(shí)現(xiàn)總線型連接和PtP連接。以下通過圖16 圖19詳細(xì)說明本實(shí)施例的切換過程的細(xì)節(jié)。 圖16是實(shí)施例3的執(zhí)行來自控制服務(wù)器的檢索無效設(shè)定時(shí)的順序圖。當(dāng)從控制服務(wù)器指示了檢索切換的無效時(shí)，切換接口 1302接收該指示(1601)。切換接口 1302向檢索切換部1303指示設(shè)定為無效(1602)。接收到指示的檢索切換部1303對于之后到達(dá)發(fā)送塊702的全部的數(shù)據(jù)幀，作為下一處理，設(shè)定進(jìn)行MAC頭部作成1002處理(1603)。
圖17是實(shí)施例3的執(zhí)行來自控制服務(wù)器的檢索有效設(shè)定時(shí)的順序圖。當(dāng)從控制服務(wù)器指示了檢索切換的有效時(shí)，切換接口 1302接收該指示(1701)。切換接口 1302對檢索切換部1303指示設(shè)定為有效(1702)。接收到指示的檢索切換部1303對于以后達(dá)到發(fā)送塊的全部的數(shù)據(jù)幀，作為下一處理，設(shè)定進(jìn)行發(fā)送目的地MAC地址檢索703 (1703)。
圖18是實(shí)施例3的執(zhí)行來自控制服務(wù)器的過濾無效設(shè)定時(shí)的順序圖。當(dāng)從控制服務(wù)器指示了過濾切換的無效時(shí)，切換接口 1302接收該指示(1801)。切換接口 1302對過濾切換部1304指示設(shè)定為無效(1802)。接收到指示的過濾切換部1304對于之后到達(dá)接收塊的全部的數(shù)據(jù)幀，作為下一處理，設(shè)定成進(jìn)行出側(cè)端口檢索712 (1803)。
圖19是實(shí)施例3的執(zhí)行來自控制服務(wù)器的過濾有效設(shè)定時(shí)的順序圖。當(dāng)從控制服務(wù)器指示了過濾切換的有效時(shí)，切換接口 1302接收該指示(1901)。切換接口 1302對過濾切換部1304指示設(shè)定為有效(1902)。接收到指示的過濾切換部1304對于之后到達(dá)接收塊的全部的數(shù)據(jù)幀，作為下一處理，設(shè)定為進(jìn)行過濾710 (1903)。 根據(jù)本實(shí)施例，可以根據(jù)來自控制服務(wù)器裝置的切換指示，在總線型連接或PtP連接中使用通信端口。
在本實(shí)施例中，說明了將圖7和圖10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合后的端口功能，但并不限于 此，例如還可以為組合了圖IO和圖11的結(jié)構(gòu)后的端口功能。此時(shí)，通過圖11的結(jié)構(gòu)，發(fā)送 試驗(yàn)幀，作為在發(fā)送中使用的發(fā)送目的地MAC地址，學(xué)習(xí)并保存在從相對的裝置接收到的 數(shù)據(jù)幀中的發(fā)送源MAC地址區(qū)域中提取出的最初的MAC地址，還可以用作在圖IO的結(jié)構(gòu)的 端口功能中使用的固定MA C地址。 以上詳細(xì)敘述的本發(fā)明，可以有效地用于網(wǎng)絡(luò)通信裝置，特別是可以有效地用于 在PtP連接下進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的網(wǎng)絡(luò)通信裝置。
權(quán)利要求
一種網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其具有處理部，收發(fā)具有發(fā)送源MAC地址區(qū)域和發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域的數(shù)據(jù)幀，其特征在于，所述處理部，在發(fā)送接收到的所述數(shù)據(jù)幀時(shí)，這樣地進(jìn)行控制亦即，向所述數(shù)據(jù)幀中的所述發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域復(fù)制并發(fā)送預(yù)先保存的固定值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其特征在于，所述處理部，這樣地進(jìn)行控制亦即，在每次開始與相對的裝置的通信連接時(shí)或者周期性地向所述相對的裝置發(fā)送在所述發(fā)送源MAC地址區(qū)域中記述了在該裝置自身中設(shè)定的MAC地址的試驗(yàn)幀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其特征在于，所述處理部，將從對應(yīng)所述試驗(yàn)幀的發(fā)送接收到的所述試驗(yàn)幀中的所述發(fā)送源MAC地址區(qū)域中提取出的MAC地址，作為在發(fā)送時(shí)使用的所述固定值來學(xué)習(xí)并保存。
4. 一種網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其具有處理部，收發(fā)具有發(fā)送源MAC地址區(qū)域和發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域的數(shù)據(jù)幀，其特征在于，所述處理部，在發(fā)送接收到的所述數(shù)據(jù)幀時(shí)，這樣地進(jìn)行控制亦即，向所述數(shù)據(jù)幀中的所述發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域復(fù)制并發(fā)送所述數(shù)據(jù)幀中的所述發(fā)送源MAC地址區(qū)域的內(nèi)容。
5. —種網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其具有處理部，收發(fā)具有發(fā)送源MAC地址區(qū)域和發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域的數(shù)據(jù)幀，其特征在于，所述處理部，在發(fā)送接收到的所述數(shù)據(jù)幀時(shí)，這樣地進(jìn)行控制亦即，向所述數(shù)據(jù)幀中的所述發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域設(shè)定并發(fā)送隨機(jī)的值。
6. —種網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其具備與交換機(jī)連接的多個(gè)接口卡即IF卡，收發(fā)具有發(fā)送源MAC地址區(qū)域和發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域的數(shù)據(jù)幀，其特征在于，所述IF卡具有處理部、存儲(chǔ)部、以及物理端口部，所述處理部，在發(fā)送從所述交換機(jī)接收到的所述數(shù)據(jù)幀時(shí)，對于是檢索在所述存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的MAC地址學(xué)習(xí)表的發(fā)送目的地MAC地址，使用檢索到的所述發(fā)送目的地MAC地址來作成MAC頭部，或者是將接收到的所述數(shù)據(jù)幀中的所述發(fā)送源MAC地址區(qū)域的內(nèi)容、隨機(jī)值、或者事前設(shè)定的固定值復(fù)制到所述發(fā)送目的地地址區(qū)域，來作成所述MAC頭部的這兩種方式進(jìn)行切換控制。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其特征在于，所述處理部，在接收到所述數(shù)據(jù)幀時(shí)，進(jìn)行對所述發(fā)送源MAC地址區(qū)域的所述MAC地址進(jìn)行學(xué)習(xí)后是否保存在所述MAC地址學(xué)習(xí)表的切換控制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其特征在于，所述處理部，按照來自裝置外部的控制，執(zhí)行所述切換控制。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其特征在于，所述處理部，按照來自裝置外部的控制，執(zhí)行是否保存在所述MAC地址學(xué)習(xí)表中的所述切換控制。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其特征在于，所述處理部，這樣地進(jìn)行控制亦即，在所述數(shù)據(jù)幀的所述發(fā)送源MAC地址區(qū)域中記述預(yù)先在裝置自身中設(shè)定的MAC地址，然后進(jìn)行發(fā)送。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其特征在于，所述處理部，在接收到所述數(shù)據(jù)幀時(shí)，根據(jù)將接收到的所述數(shù)據(jù)幀的所述發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域內(nèi)的所述MAC地址和預(yù)先在自身中設(shè)定的MAC地址進(jìn)行比較的結(jié)果，決定對所述發(fā)送源MAC地址區(qū)域的所述MAC地址進(jìn)行學(xué)習(xí)后是否保存在所述MAC地址學(xué)習(xí)表中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其特征在于，所述處理部，向相對的裝置發(fā)送在所述發(fā)送源MAC地址區(qū)域中記述了在該裝置自身中設(shè)定的MAC地址的試驗(yàn)幀，將從所述相對的裝置接收到的數(shù)據(jù)幀中的所述發(fā)送源MAC地址區(qū)域中已提取出的最初的MAC地址作為在發(fā)送時(shí)使用的發(fā)送目的地MAC地址進(jìn)行保存。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的網(wǎng)絡(luò)通信裝置，其特征在于，通過所述IF卡的與所述相對的裝置之間的連接是點(diǎn)對點(diǎn)連接。
全文摘要
本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)通信裝置，可以縮短在二重化的WAN的PtP連接的通信端口獲得發(fā)送目的地MAC地址所花費(fèi)的時(shí)間，或者減輕手動(dòng)設(shè)定MAC地址的作業(yè)量。在通信端口(1001)中，具備在發(fā)送發(fā)送塊(702)所接收到的數(shù)據(jù)幀時(shí)，向發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域復(fù)制接收到的數(shù)據(jù)幀中的發(fā)送源MAC地址區(qū)域，或者隨機(jī)地選擇發(fā)送目的地MAC地址，或者將事前設(shè)定的固有的值作為MAC地址的功能(1002、1003)。此外，具備在接收塊(709)接收到數(shù)據(jù)幀后，不檢查MAC頭部的發(fā)送目的地MAC地址區(qū)域地進(jìn)行接收處理的功能(709、712、713)。由此，縮短地址獲得時(shí)間，或者減少設(shè)定作業(yè)量。
文檔編號(hào)H04L29/08GK101789972SQ20101010526
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月27日
發(fā)明者大石巧, 筱原康也, 高瀨誠由 申請人:株式會(huì)社日立制作所