JP5381080B2 - フレーム転送装置及びフレーム転送方法 - Google Patents

Description

本発明は、受信したフレームを接続する他の装置に転送するフレーム転送装置の技術に関する。

通信ネットワークを冗長化構成とする場合、故障発生時にはフレーム転送の経路を変更して通信を再開させる。それに関連して、フラッディングの発生を抑制して運用網の帯域が圧迫されることを防止する伝送装置に関する技術が公開されている（特許文献１等）。

一方、フレーム転送を行う装置では、該装置間で経路制御を行うプロトコルを使用し、故障発生状態を各装置で認識する仕組みを採用する。例えば、イーサネット（登録商標）・ネットワークを冗長化構成とする場合、リングプロトコルやスパニングツリープロトコルなどのループ構成を回避する経路制御プロトコルを採用する。

そして、フレーム転送装置は、経路制御プロトコルを実現するために、リング制御の場合、「リングポート障害検出部」と、リングネットワーク内に障害が存在するか否かを判定する「ネットワーク障害判定部」と、リング切り替えを含む各種リング制御を実施する「リングプロトコル部」とを備える必要がある。
特開２００７−２６６８５０号公報

しかながら、上記のような経路制御プロトコルは構成が非常に複雑であるため、該構成を実現する装置は非常に高価なものとなり、かつ、該装置で構成される通信ネットワークの保守及び運用は非常に複雑なものとなる。

よって、本発明では、装置間の経路制御プロトコルを使用せずとも、ネットワーク冗長化構成を提供することができるため、通信ネットワークの保守及び運用が容易なフレーム転送装置を提供する。

開示するフレーム転送装置の一形態では、送信元情報及び送信先情報を含むフレームの受送信を行うためのポートを複数有するデータ転送装置において、受信した前記フレームに含まれる前記送信元情報と該フレームを受信した前記ポート情報とを関連付けた情報を蓄積する処理手段と、前記処理手段により蓄積される情報の中から、前記受信したフレームに含まれる前記送信先情報に対応する前記ポート情報を抽出して、抽出した該ポートを介して該受信したフレームを送信するフレーム送信手段と、所定の時間毎に、前記処理手段により蓄積される情報を消去する学習情報消去手段と、を有し、さらに、当該フレーム転送装置を識別するためのＭＡＣアドレスを有し、前記所定の時間とは、前記ＭＡＣアドレスに所定の関数を適用して得られ、当該フレーム転送装置毎に定まる時間であり、一の前記ポートを介してフレームを受信し、かつ、該フレームが有する前記送信元情報と他の前記ポート情報とが前記処理手段により既に蓄積済みの場合、前記処理手段は、受信した該フレームが有する該送信元情報と該一のポート情報とを関連付けて蓄積せず、前記フレーム送信手段は、受信した該フレームを送信する代わりに、廃棄することを特徴とする。

ここで、本発明では、ＭＡＣ学習テーブルが一定時間内に参照されなかった場合、該ＭＡＣ学習テーブルを削除するのではなく、参照頻度を問わず一定時間毎にＭＡＣ学習テーブルを強制的に削除する（以下、強制エージングという）。これにより、開示のフレーム転送装置は、故障発生時に通信経路を変更することができる。

また、開示するフレーム転送装置の一形態において、一の前記ポートを介してフレームを受信し、かつ、該フレームが有する前記送信元情報と他の前記ポート情報とが前記ＭＡＣ学習手段により既に蓄積済みの場合、前記ＭＡＣ学習手段は、受信した該フレームが有する該送信元情報と該一のポート情報とを関連付けて蓄積せず、前記フレーム送信手段は、受信した該フレームを送信する代わりに、廃棄することを特徴とする。

これによって、開示のフレーム転送装置は、同一フレームの合流が発生した場合、先着優先でＭＡＣ学習を行い、通信経路が確立させ、通信ネットワーク内でフレームがループする事態を防止することができる。

本発明では、装置間の経路制御プロトコルを使用せずとも、ネットワーク冗長化構成を提供することができるため、通信ネットワークの保守及び運用が容易なフレーム転送装置を提供することができる。

図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（本実施の形態に係るフレーム転送装置の動作原理）
図１−５を用いて、本実施の形態に係るフレーム転送装置１００の動作原理を説明する。図１は、フレーム転送装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図１で示すように、フレーム転送装置１００は、ＣＰＵ２１０、ＲＯＭ２２０、ＲＡＭ２３０、通信Ｉ／Ｆ２４０を有する。また、図１では、ＣＰＵ２１０、ＲＯＭ２２０、ＲＡＭ２３０、通信Ｉ／Ｆ２４０はそれぞれ１つずつ図示してあるが、各ハードウェアは複数有っても良い。

ＣＰＵ２１０は、ＲＯＭ２２０に記憶されたプログラムを実行する装置であり、ＲＡＭ２３０に展開（ロード）されたデータを、プログラムの命令に従って演算処理し、フレーム転送装置１００の全体を制御する。ＲＯＭ２２０は、ＣＰＵ２１０が実行するプログラムやデータを記憶している。ＲＡＭ２３０は、ＣＰＵ２１０でＲＯＭ２２０に記憶されたプログラムを実行する際、実行するプログラムやデータが展開（ロード）され、演算の間、演算データを一時的に保持する。

通信Ｉ／Ｆ２４０は、無線又は有線の通信ネットワークを介して接続された他の通信制御機能を備えた周辺機器と情報（データ）を送受信するためのインタフェースである。

フレーム転送装置１００が有する各手段は、ＣＰＵ２１０が、ＲＯＭ２２０に記憶された各手段に対応するプログラムを実行することにより実現される形態としても良いし、当該各手段に関する処理をハードウェアとして実現する形態としても良い。

図２は、フレーム転送装置１００の動作原理を説明するための図である。図２で示すように、フレーム転送装置１００は、処理手段としてのＭＡＣ学習手段１１０、フレーム送信手段１２０、学習情報消去手段１３０、ＭＡＣ学習テーブル１４０、複数のポート２００を有する。ポート２００は、外部装置から受信フレーム１５０を受信する通信Ｉ／Ｆ２４０の役割を果たし、また、送信フレーム１６０を外部装置に送信する通信Ｉ／Ｆ２４０の役割を果たす。さらに、各ポート２００はそれぞれ個別のＩＤ（以下、ポートＩＤという）を有する。

ここで、受信フレーム１５０と送信フレーム１６０とは、フレーム転送装置１００が受信した受信フレーム１５０を外部装置に送信フレーム１６０として送信するという観点で、実質的に同一であるが、便宜的に文言上使い分けることとする。また、受信フレーム１５０及び送信フレーム１６０は、送信元情報１７０、送信先情報１８０、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）タグ１９０を含んでいる。

フレーム転送装置１００で受送信するフレームの構成例を図３に示す。図３で示すように、送信元情報（ＳＡ：Source Address）１７０は、受信フレーム１５０を当初発信した装置のＭＡＣアドレス（Media Access Control address）である。送信先情報（ＤＡ：Destination Address）１８０は、送信フレーム１６０の（最終）宛先装置のＭＡＣアドレスである。また、ＶＬＡＮタグ１９０は、フレーム転送装置１００を含む通信装置で通信ネットワークを構築する際、仮想的に構築した通信ネットワークを識別するための情報（ネットワークＩＤ）である。

ＭＡＣ学習手段１４０は、受信フレーム１５０を受信したポート２００のポートＩＤを検出し、さらに、受信フレーム１５０から送信元情報１７０及びＶＬＡＮタグ１９０を抽出する。そして、ＭＡＣ学習手段１４０は、原則、ＭＡＣ学習テーブル１４０上に、これらポートＩＤ、送信元情報１７０、ＶＬＡＮタグ１９０を関連付けて保存（蓄積）する。

ここで、図４にＭＡＣ学習テーブル１４０の構成例を示す。図４で示すように、ＭＡＣ学習テーブル１４０は、ポートＩＤ、ＭＡＣアドレス（送信元情報１７０）、ＶＬＡＮタグ１９０の３つのデータを１組として、これらデータを保持するテーブルである。ＭＡＣ学習テーブル１４０は、例えば、ＲＡＭ２３０上に保持される形態としても良い。

また、ＭＡＣ学習手段１４０は、受信フレーム１５０を受信した際、ＭＡＣ学習テーブル１４０内に、該受信フレーム１５０が有する送信元情報１７０と受信ポートと異なるポートＩＤとの組合せが既に保持されている場合、新たにこの送信元情報１７０とポートＩＤとを保存しない。具体的には、ＭＡＣ学習手段１４０は、受信フレーム１５０に関する送信元情報１７０をＭＡＣ学習テーブル１４０内で検索し、既に保持されている場合、送信元情報１７０とポートＩＤとＶＬＡＮタグ１９０との組合せを新たに保存しない。

フレーム送信手段１２０は、受信フレーム１５０から送信先情報１８０を抽出し、これと同一のＭＡＣアドレスをＭＡＣ学習テーブル１４０内で検索し、該当するＭＡＣアドレスに対応するポートＩＤを有するポートから、送信フレーム１６０を外部装置に送信する。一方、フレーム送信手段１２０は、ＭＡＣ学習テーブル１４０内で該当するＭＡＣアドレスが無かった場合、当該受信フレーム１５０を受信したポートを除く全てのポート２００から送信フレーム１６０を外部装置に送信する、いわゆる、フラッディング処理を行う。

また、フレーム送信手段１２０は、受信フレーム１５０が有する送信元情報１７０をＭＡＣ学習テーブル１４０内で検索し、他のポートＩＤで既に保持されていた場合、当該受信フレーム１５０については外部送信せず、当該受信フレーム１５０を廃棄する。

図５で示すように、ＭＡＣ学習手段１１０及びフレーム送信手段１２０による処理によって、端末Ａから端末Ｂへループを発生させることなく、自立的に通信経路を確立させることができ、さらに、当該通信経路は端末Ａから端末Ｂへの最短の通信経路となっている。ここで図５において、装置１−６それぞれがフレーム転送装置１００に該当する。

一方、ＭＡＣ学習手段１１０及びフレーム送信手段１２０による処理だけでは、通信経路を確立させることはできるが、ネットワーク障害発生時等に通信経路の変更を行うことができない。そこで、フレーム転送装置１００は、定期的に強制エージング処理を実施する学習情報消去手段１３０を有する。フレーム転送装置１００は、学習情報消去手段１３０を有することによって、定期的に通信経路の見直しができ、最短時間で終点（宛先）にフレームが到達する通信経路を確立させる。すなわち、フレーム転送装置１００は、この定期的に強制エージング処理を実施することで、ネットワーク障害の発生時等には通信経路の変更を実現させることができる。

学習情報消去手段１３０は、所定の時間毎に、強制的に、ＭＡＣ学習テーブル１４０の内容（データ）を消去する（以下、強制エージング処理という）。ここで、所定の時間とは、ランダムに設定しても良く、各回の処理毎に異なる時間であっても良い。

ここで、図５で示すような通信ネットワーク上に配置された複数のフレーム転送装置１００において、強制エージング処理を行うタイミングが一致する場合、フラッディング処理により送信したフレームが通信ネットワーク上に拡散状態で送信される。従って、ネットワーク負荷は高くなる。しかし、隣接したフレーム転送装置１００において、強制エージングのタイミングに差異があれば、フラッディング処理により送信されるフレームを受信した場合、受信装置では通常処理を行うことでフレームの拡散を防止し、ネットワーク負荷を抑えることができる。そのような観点から、学習情報消去手段１３０は、以下で説明するように、個々の装置毎に異なる実行間隔で、強制エージングを行うこととなる。

したがって、所定の時間は、フレーム転送装置１００が有するＭＡＣアドレス等、装置固有の識別情報に対して、所定の関数を適用し、得られる出力値に基づき定める時間であっても良い。例えば、所定の時間は、フレーム転送装置１００が有するＭＡＣアドレスをハッシュ関数によって３−４桁のデシマルとなるように変換し、その変換値の単位を「ms（ミリ秒）」とする時間であっても良い。

一方、フレーム転送装置１００は、定期的な強制エージングを実施することで、故障発生時には経路変更を可能とするが、経路変更に費やす時間は強制エージングの実行間隔に等しく、また、実行間隔と通信ネットワークの負荷の大きさはトレードオフの関係にある。つまり、強制エージング処理に伴いフラッディング処理が定期的に発生し、実行間隔が長期であれば、故障発生時の経路変更に費やす時間は長くなり（すなわち、故障発生時は通信の不通時間が長くなる）、ネットワークの負荷は小さくなる。逆に、強制エージングの実行間隔が短期であれば、故障発生時の経路変更に費やす時間は短くなる（すなわち、故障発生時は通信の不通時間が短くなる）が、フラッディング処理が発生する間隔が短くなり、通信ネットワークの負荷が高くなる。

よって、１回のフラッディング処理によるネットワーク負荷を低減させることができれば、強制エージングの実行間隔を短くすることが可能である。つまり、ネットワーク負荷を抑制しつつ、故障発生時の通信不通時間を短くするという観点から、学習情報消去手段１３０は、以下で説明するように、強制エージングを行う範囲を制限する。

従って、学習情報消去手段１３０は、ＭＡＣ学習テーブル１４０内で、特定のＶＬＡＮタグ１９０と関連付けて保持されている内容についてのみ、消去する形態としても良い。ここで、特定のＶＬＡＮタグ１９０は、１つでも複数でも良い。例えば、図４で示すＭＡＣ学習テーブル１４０であれば、学習情報消去手段１３０は、「１００」であるＶＬＡＮタグ１９０と関連付けて保持される内容についてのみ、消去する。また、学習情報消去手段１３０は、あるときは「８０」のＶＬＡＮタグ１９０について消去処理を行い、別のときは「１００」のＶＬＡＮタグ１９０について消去処理を行うといったように、異なるＶＬＡＮタグ１９０について順番に消去処理を行う形態としても良い。これにより、論理的に構築された通信経路毎に、強制エージングが可能となり、通信経路の自立的な変更が可能となる。

また、学習情報消去手段１３０は、ＭＡＣ学習テーブル１４０内で、特定のポートＩＤと関連付けて保持されている内容についてのみ、消去する形態としても良い。ここで、特定のポートＩＤは、１つでも複数でも良い。例えば、図４で示すＭＡＣ学習テーブル１４０であれば、学習情報消去手段１３０は、「＃１」であるポートＩＤと関連付けて保持される内容についてのみ、消去する。また、学習情報消去手段１３０は、あるときは「＃１」のポートＩＤについて消去処理を行い、別のときは「＃２」のポートＩＤについて消去処理を行うといったように、異なるポートＩＤについて順番に消去処理を行う形態としても良い。これにより、物理的に構築された通信経路毎に、強制エージングが可能となり、通信経路の自立的な変更が可能となる。

上記で説明したような動作原理に基づいて、フレーム転送装置１００は、装置間の経路制御プロトコルを使用せずとも、ネットワーク冗長化構成を提供することができるため、通信ネットワークの保守及び運用を容易にすることができる。

（本実施の形態に係るフレーム転送装置による処理例）
以下では、図６−１０を用いて、フレーム転送装置１００による処理例をフレーム転送処理及び強制エージング処理に分けて説明し、さらに、強制エージング処理に関する複数の形態について説明する。

（１）フレーム転送装置１００によるフレーム転送処理
ここでは、図６を用いてフレーム転送装置１００によるフレーム転送処理について説明する。図６は、フレーム転送装置１００によるフレーム転送処理の流れを示すフローチャートである。ここで、フレーム転送処理とは、主に、ＭＡＣ学習手段１１０及びフレーム送信手段１２０によって行われる処理である。

Ｓ１０でフレーム転送装置１００が、フレーム転送処理を開始する。Ｓ２０でフレーム転送装置１００が、ポート２００を介して、受信フレーム１５０を受信する。Ｓ３０でＭＡＣ学習手段１１０が、受信フレーム１５０から送信元情報１７０を抽出し、ＭＡＣ学習テーブル１４０内を抽出した送信元情報を検索キーとして検索する。

Ｓ４０でＭＡＣ学習手段１１０が、検索する送信元情報１７０をＭＡＣ学習テーブル１４０内で発見した場合（Ｓ４０でＹｅｓの場合）、Ｓ５０でＭＡＣ学習手段１１０が、当該送信元情報１７０と対応付けて保存されるポートＩＤを検索、抽出する。Ｓ６０でＭＡＣ学習手段１１０が、ＭＡＣ学習テーブル１４０から抽出したポートＩＤと当該受信フレーム１５０を受信したポートのポートＩＤとを比較した結果、一致する場合（Ｓ６０でＹｅｓの場合）Ｓ９０に移行し、一致しない場合（Ｓ６０でＮｏの場合）Ｓ７０に移行する。Ｓ７０でフレーム送信手段１２０が、当該受信フレームを、外部装置に送信することなく、廃棄し、Ｓ８０でフレーム転送装置１００が、フレーム転送処理を終了する。

Ｓ４０でＭＡＣ学習手段１１０が、検索する送信元情報１７０をＭＡＣ学習テーブル１４０内で発見しない場合（Ｓ４０でＮｏの場合）、Ｓ９０でＭＡＣ学習手段１１０が、受信フレーム１５０から抽出した送信元情報１７０及びＶＬＡＮタグ１９０、受信フレーム１５０を受信したポート２００のポートＩＤを関連付けてＭＡＣ学習テーブル１４０に保存する。

Ｓ１００でフレーム送信手段１２０が、受信フレーム１５０から抽出した送信先情報１８０を検索キーとしてＭＡＣ学習テーブル１４０内を検索する。Ｓ１１０でフレーム送信手段１２０が、ＭＡＣ学習テーブル１４０内で該当する送信先情報１８０を発見した場合（Ｓ１１０でＹｅｓの場合）、Ｓ１２０でフレーム送信手段１２０が、ＭＡＣ学習テーブル１４０から、当該送信先情報１８０と関連付けて保持されているポートＩＤを抽出する。そして、Ｓ１２０でフレーム送信手段１２０が、抽出したポートＩＤを有するポート２００を介して送信フレーム１６０を外部装置に送信し、Ｓ１３０でフレーム転送装置１００が、フレーム転送処理を終了する。

Ｓ１１０でフレーム送信手段１２０が、ＭＡＣ学習テーブル１４０内で該当する送信先情報１８０を発見しない場合（Ｓ１１０でＮｏの場合）、Ｓ１４０でフレーム送信手段１２０が、受信フレーム１５０を受信したポートを除く全てのポート２００から、送信フレーム１６０を外部装置に送信する、いわゆる、フラッディング処理を行う。そして、Ｓ１５０でフレーム転送装置１００が、フレーム転送処理を終了する。

（２）フレーム転送装置１００による強制エージングの基本処理
図７を用いて、フレーム転送装置１００による強制エージングの基本処理について説明する。図７は、フレーム転送装置１００による強制エージングの基本処理の流れを示すフローチャートである。ここで、以下で説明する強制エージング処理は、主に、学習情報消去手段１３０によって実行される処理である。

Ｓ２１０でフレーム転送装置１００が、強制エージングの基本処理を開始し、Ｓ２２０でフレーム転送装置１００が起動する。Ｓ２３０で学習情報消去手段１３０が、強制エージング用タイマーを起動させる。ここで、強制エージング用タイマーとは、学習情報消去手段１３０によって、所定の時間毎にＭＡＣ学習テーブル１４０内の情報を消去する際、所定の時間を設定するタイマーである。

Ｓ２４０で学習情報消去手段１３０によって強制エージング処理を実行する間隔を任意に設定する場合（Ｓ２４０でＹｅｓの場合）、Ｓ２６０で学習情報消去手段１３０が、強制エージング用タイマーを使用して、強制エージング処理の実行間隔をｂに設定する。

Ｓ２４０で学習情報消去手段１３０によって強制エージング処理を実行する間隔を任意に設定しない場合（Ｓ２４０でＮｏの場合）、Ｓ２５０で学習情報消去手段１３０が、装置固有の識別情報であるＭＡＣアドレスにハッシュ関数を適用して得た値を、強制エージング処理の実行間隔をａに設定する。ここで、実行間隔ａは、フレーム転送装置１００が有するＭＡＣアドレスをハッシュ関数によって３−４桁のデシマルとなるように変換し、その変換値の単位を「ms（ミリ秒）」としたものである。

Ｓ２７０で学習情報消去手段１３０によって強制エージング処理を行うＭＡＣ学習テーブル１４０の範囲に指定が無い場合（Ｓ２７０でＮｏの場合）、Ｓ２９０に移行する。Ｓ２７０で学習情報消去手段１３０によって強制エージング処理を行うＭＡＣ学習テーブル１４０の範囲に指定がある場合（Ｓ２７０でＹｅｓの場合）、Ｓ２８０に移行する。

Ｓ２８０で学習情報消去手段１３０によって強制エージング処理を行うＭＡＣ学習テーブル１４０の範囲がＶＬＡＮタグ単位である場合はＳ３００に移行し、強制エージング処理を行うＭＡＣ学習テーブル１４０の範囲がポートＩＤ単位である場合はＳ３１０にそれぞれ移行する。

（３）フレーム転送装置１００による強制エージング処理例（その１）
図８を用いて、フレーム転送装置１００によって行われる強制エージング処理であって、ＭＡＣ学習テーブル１４０の全領域を消去する処理について説明する。図８は、フレーム転送装置１００によって行われる強制エージング処理（その１）の流れを示すフローチャートである。

Ｓ２９０で学習情報消去手段１３０が処理を開始し、Ｓ３２０で学習情報消去手段１３０が、ＭＡＣ学習テーブル１４０内の全領域を消去する。そして、Ｓ３３０で学習情報消去手段１３０が、Ｓ２５０で設定した実行間隔ａ又はＳ２６０で設定した実行間隔ｂだけ待機し、実行間隔ａ又はｂが経過した後、Ｓ３２０で学習情報消去手段１３０が、ＭＡＣ学習テーブル１４０内の全領域を消去する。フレーム転送装置１００は、Ｓ３２０及びＳ３３０の処理を繰り返し行う。

（４）フレーム転送装置１００による強制エージング処理例（その２）
図９を用いて、フレーム転送装置１００によって行われる強制エージング処理であって、ＭＡＣ学習テーブル１４０をＶＬＡＮタグ単位で消去する処理について説明する。図９は、フレーム転送装置１００によって行われる強制エージング処理（その２）の流れを示すフローチャートである。

Ｓ３００で学習情報消去手段１３０が、処理を開始する。Ｓ３４０で学習情報消去手段１３０によって強制エージングを実行する際のＶＬＡＮタグ１９０が複数選択されている場合はＳ３５０に移行し、ＶＬＡＮタグ１９０が１つだけ選択されている場合はＳ３６０に移行する。

Ｓ３５０で複数選択したＶＬＡＮタグ１９０について、１度にまとめて強制エージングを行う場合はＳ３６０に移行し、Ｓ３５０で複数選択したＶＬＡＮタグ１９０について、選択した中で順番に強制エージングを行う場合はＳ３８０に移行し、カウンタが１にセットされる。

Ｓ３６０で学習情報消去手段１３０が、ＭＡＣ学習テーブル１４０内で、選択した複数又は１つのＶＬＡＮタグ１９０と対応する範囲の情報を消去し、Ｓ３７０で学習情報消去手段１３０が、Ｓ２５０で設定した実行間隔ａ又はＳ２６０で設定した実行間隔ｂだけ待機する。Ｓ３７０で学習情報消去手段１３０が、実行間隔ａ又はｂだけ待機した後、再び学習情報消去手段１３０がＳ３６０での処理を実行する。

Ｓ３８０で学習情報消去手段１３０が、ＭＡＣ学習テーブル１４０内で、カウンタが指定する順番のＶＬＡＮタグ１９０と対応する範囲の情報を消去し、強制エージング終了後、カウンタを１だけインクリメントする。Ｓ３９０で学習情報消去手段１３０が、Ｓ２５０で設定した実行間隔ａ又はＳ２６０で設定した実行間隔ｂだけ待機した後、再び学習情報消去手段１３０がＳ３８０での処理を実行する。

（５）フレーム転送装置１００による強制エージング処理例（その３）
図１０を用いて、フレーム転送装置１００によって行われる強制エージング処理であって、ＭＡＣ学習テーブル１４０をポート単位で消去する処理について説明する。図１０は、フレーム転送装置１００によって行われる強制エージング処理（その３）の流れを示すフローチャートである。

Ｓ３１０で学習情報消去手段１３０が、処理を開始する。Ｓ４００で学習情報消去手段１３０によって強制エージングを実行する際のポートＩＤが複数選択されている場合はＳ４１０に移行し、ポートＩＤが１つだけ選択されている場合はＳ４２０に移行する。

Ｓ４１０で複数選択したポートＩＤについて、１度にまとめて強制エージングを行う場合はＳ４２０に移行し、Ｓ４１０で複数選択したポートＩＤについて、選択した中で順番に強制エージングを行う場合はＳ４４０に移行し、カウンタが１にセットされる。

Ｓ４２０で学習情報消去手段１３０が、ＭＡＣ学習テーブル１４０内で、選択した複数又は１つのポートＩＤと対応する範囲の情報を消去し、Ｓ４３０で学習情報消去手段１３０が、Ｓ２５０で設定した実行間隔ａ又はＳ２６０で設定した実行間隔ｂだけ待機する。Ｓ４３０で学習情報消去手段１３０が、実行間隔ａ又はｂだけ待機した後、再び学習情報消去手段１３０がＳ４２０での処理を実行する。

Ｓ４４０で学習情報消去手段１３０が、ＭＡＣ学習テーブル１４０内で、カウンタが指定する順番のポートＩＤと対応する範囲の情報を消去し、強制エージング終了後、カウンタを１だけインクリメントする。Ｓ４５０で学習情報消去手段１３０が、Ｓ２５０で設定した実行間隔ａ又はＳ２６０で設定した実行間隔ｂだけ待機した後、再び学習情報消去手段１３０がＳ４４０での処理を実行する。

上記のように、フレーム転送装置１００は、ＭＡＣ学習テーブル１４０を定期的、かつ、強制的にエージング（消去）することで、故障発生時は通信可能な通信経路からフレームを受信し、該フレームを用いてＭＡＣ学習を行うため、経路変更を可能とする。

一方、フレーム転送装置１００が定期的に強制エージング処理を行うため、定期的にフラッディング処理が発生し、それによって通信ネットワークの負荷を増大させてしまう。しかし、フレーム転送装置１００毎の強制エージング処理の実行タイミングをずらしたり、強制エージング処理で消去する情報の範囲を制限するなどして、この通信ネットワークの負荷を低減させることができる。

（総括）
開示のフレーム転送装置１００は、装置間の経路制御プロトコルを使用せずとも、ネットワーク冗長化構成を提供することができるため、通信ネットワークの保守及び運用を容易にすることができる。
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変形・変更が可能である。
（付記１）
送信元情報及び送信先情報を含むフレームの受送信を行うためのポートを複数有するデータ転送装置において、
受信した前記フレームに含まれる前記送信元情報と該フレームを受信した前記ポート情報とを関連付けた情報を蓄積する処理手段と、
前記処理手段により蓄積される情報の中から、前記受信したフレームに含まれる前記送信先情報に対応する前記ポート情報を抽出して、抽出した該ポートを介して該受信したフレームを送信するフレーム送信手段と、
所定の時間毎に、前記処理手段により蓄積される情報を消去する学習情報消去手段と、を有することを特徴とするフレーム転送装置。
（付記２）
一の前記ポートを介してフレームを受信し、かつ、該フレームが有する前記送信元情報と他の前記ポート情報とが前記処理手段により既に蓄積済みの場合、
前記処理手段は、受信した該フレームが有する該送信元情報と該一のポート情報とを関連付けて蓄積せず、
前記フレーム送信手段は、受信した該フレームを送信する代わりに、廃棄することを特徴とする付記１に記載のフレーム転送装置。
（付記３）
前記フレームは、仮想的に構築されるネットワークを識別するためのＶＬＡＮタグ情報をさらに含み、
前記処理手段は、前記受信したフレームに含まれる前記送信元情報と該フレームを受信した前記ポート情報と該フレームが有する前記ＶＬＡＮタグ情報とを関連付けた情報を蓄積し、
学習情報消去手段は、所定の前記ＶＬＡＮタグ情報と関連付けられて蓄積されている情報を消去することを特徴とする付記１又は２に記載のフレーム転送装置。
（付記４）
前記学習情報消去手段は、所定の前記ポート情報と関連付けられて蓄積されている情報を消去することを特徴とする付記１乃至３の何れか一に記載のフレーム転送装置。
（付記５）
当該フレーム転送装置を識別するためのＭＡＣアドレスを有し、
所定の時間とは、前記ＭＡＣアドレスに所定の関数を適用して得られ、当該フレーム転送装置毎に定まる時間であることを特徴とする付記１乃至４の何れか一に記載のフレーム転送装置。
（付記６）
前記受信したフレームに含まれる前記送信先情報に対応する前記ポート情報が前記処理手段によって蓄積されていない場合、
前記フレーム送信手段は、前記受信したフレームを受信したポートを除く全てのポートを介して、該受信したフレームを送信することを特徴とする付記１乃至５の何れか一に記載のフレーム転送装置。
（付記７）
送信元情報及び送信先情報を含むフレームの受送信を行うためのポートを複数有するデータ転送装置のデータ転送方法において、
処理手段が、受信した前記フレームに含まれる前記送信元情報と該フレームを受信した前記ポート情報とを関連付けた情報を蓄積するステップと、
フレーム送信手段が、前記処理手段により蓄積される情報の中から、前記受信したフレームに含まれる前記送信先情報に対応する前記ポート情報を抽出して、抽出した該ポートを介して該受信したフレームを送信するステップと、
学習情報消去手段が、所定の時間毎に、前記処理手段により蓄積される情報を消去するステップと、を有することを特徴とするフレーム転送方法。
（付記８）
一の前記ポートを介してフレームを受信し、かつ、該フレームが有する前記送信元情報と他の前記ポート情報とが前記処理手段により既に蓄積済みの場合、
前記処理手段は、受信した該フレームが有する該送信元情報と該一のポート情報とを関連付けて蓄積せず、
前記フレーム送信手段は、受信した該フレームを送信する代わりに、廃棄することを特徴とする付記７に記載のフレーム転送方法。
（付記９）
前記フレームは、仮想的に構築されるネットワークを識別するためのＶＬＡＮタグ情報をさらに含み、
前記処理手段は、前記受信したフレームに含まれる前記送信元情報と該フレームを受信した前記ポート情報と該フレームが有する前記ＶＬＡＮタグ情報とを関連付けた情報を蓄積し、
学習情報消去手段は、所定の前記ＶＬＡＮタグ情報と関連付けられて蓄積されている情報を消去することを特徴とする付記７又は８に記載のフレーム転送方法。
（付記１０）
前記学習情報消去手段は、所定の前記ポート情報と関連付けられて蓄積されている情報を消去することを特徴とする付記７乃至９の何れか一に記載のフレーム転送方法。
（付記１１）
前記フレーム転送装置は、該フレーム転送装置を識別するためのＭＡＣアドレスを有し、
所定の時間とは、前記ＭＡＣアドレスに所定の関数を適用して得られ、当該フレーム転送装置毎に定まる時間であることを特徴とする付記７乃至１０の何れか一に記載のフレーム転送方法。
（付記１２）
前記受信したフレームに含まれる前記送信先情報に対応する前記ポート情報が前記処理手段によって蓄積されていない場合、
前記フレーム送信手段は、前記受信したフレームを受信したポートを除く全てのポートを介して、該受信したフレームを送信することを特徴とする付記１乃至５の何れか一に記載のフレーム転送方法。

本実施の形態に係るフレーム転送装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係るフレーム転送装置の動作原理を説明するための図である。 本実施の形態に係るフレームの構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係るＭＡＣ学習テーブルの一例を示す図である。 本実施の形態に係るフレーム転送装置で構築する通信ネットワークの一例を示す図である。 本実施の形態に係るフレーム転送装置によるフレーム転送処理例のフローチャートである。 本実施の形態に係るフレーム転送装置による強制エージング基本処理例のフローチャートである。 本実施の形態に係るフレーム転送装置による強制エージング処理例（その１）のフローチャートである。 本実施の形態に係るフレーム転送装置による強制エージング処理例（その２）のフローチャートである。 本実施の形態に係るフレーム転送装置による強制エージング処理例（その３）のフローチャートである。

符号の説明

１００ フレーム転送装置
１１０ ＭＡＣ学習手段（処理手段）
１２０ フレーム送信手段
１３０ 学習情報消去手段
１４０ ＭＡＣ学習テーブル
１５０ 受信フレーム
１６０ 送信フレーム
１７０ 送信元情報
１８０ 送信先情報
１９０ ＶＬＡＮタグ
２００ ポート
２１０ ＣＰＵ
２２０ ＲＯＭ
２３０ ＲＡＭ
２４０ 通信Ｉ／Ｆ

Claims (5)

1. 送信元情報及び送信先情報を含むフレームの受送信を行うためのポートを複数有するデータ転送装置において、
   受信した前記フレームに含まれる前記送信元情報と該フレームを受信した前記ポート情報とを関連付けた情報を蓄積する処理手段と、
   前記処理手段により蓄積される情報の中から、前記受信したフレームに含まれる前記送信先情報に対応する前記ポート情報を抽出して、抽出した該ポートを介して該受信したフレームを送信するフレーム送信手段と、
   所定の時間毎に、前記処理手段により蓄積される情報を消去する学習情報消去手段と、を有し、
   さらに、当該フレーム転送装置を識別するためのＭＡＣアドレスを有し、
   前記所定の時間とは、前記ＭＡＣアドレスに所定の関数を適用して得られ、当該フレーム転送装置毎に定まる時間であり、
   一の前記ポートを介してフレームを受信し、かつ、該フレームが有する前記送信元情報と他の前記ポート情報とが前記処理手段により既に蓄積済みの場合、
   前記処理手段は、受信した該フレームが有する該送信元情報と該一のポート情報とを関連付けて蓄積せず、
   前記フレーム送信手段は、受信した該フレームを送信する代わりに、廃棄することを特徴とするフレーム転送装置。
2. 前記フレームは、仮想的に構築されるネットワークを識別するためのＶＬＡＮタグ情報をさらに含み、
   前記処理手段は、前記受信したフレームに含まれる前記送信元情報と該フレームを受信した前記ポート情報と該フレームが有する前記ＶＬＡＮタグ情報とを関連付けた情報を蓄積し、
   学習情報消去手段は、所定の前記ＶＬＡＮタグ情報と関連付けられて蓄積されている情報を消去することを特徴とする請求項１に記載のフレーム転送装置。
3. 前記学習情報消去手段は、所定の前記ポート情報と関連付けられて蓄積されている情報を消去することを特徴とする請求項１に記載のフレーム転送装置。
4. 前記受信したフレームに含まれる前記送信先情報に対応する前記ポート情報が前記処理手段によって蓄積されていない場合、
   前記フレーム送信手段は、前記受信したフレームを受信したポートを除く全てのポートを介して、該受信したフレームを送信することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載のフレーム転送装置。
5. 送信元情報及び送信先情報を含むフレームの受送信を行うためのポートを複数有するデータ転送装置のデータ転送方法において、
   処理手段が、受信した前記フレームに含まれる前記送信元情報と該フレームを受信した前記ポート情報とを関連付けた情報を蓄積するステップと、
   フレーム送信手段が、前記処理手段により蓄積される情報の中から、前記受信したフレームに含まれる前記送信先情報に対応する前記ポート情報を抽出して、抽出した該ポートを介して該受信したフレームを送信するステップと、
   学習情報消去手段が、所定の時間毎に、前記処理手段により蓄積される情報を消去するステップと、を有し、
   さらに、当該フレーム転送装置を識別するためのＭＡＣアドレスを有し、
   前記所定の時間とは、前記ＭＡＣアドレスに所定の関数を適用して得られ、当該フレーム転送装置毎に定まる時間であり、
   一の前記ポートを介してフレームを受信し、かつ、該フレームが有する前記送信元情報と他の前記ポート情報とが前記処理手段により既に蓄積済みの場合、
   前記処理手段は、受信した該フレームが有する該送信元情報と該一のポート情報とを関連付けて蓄積せず、
   前記フレーム送信手段は、受信した該フレームを送信する代わりに、廃棄することを特徴とするフレーム転送方法。

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