JP2012019391A - 通信フレームの中継装置および中継方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信環境が変化した場合もフラッディングの発生を抑制する。
【解決手段】実施の１形態のＬ２ＳＷは、他のＬ２ＳＷのアドレスを含むデータにより通信フレームをカプセル化したカプセル化フレームがバックボーンネットワークから受信された場合、その受信ポートと、他のＬ２ＳＷのアドレスと、元の通信フレームにおいて指定された送信元アドレスとを対応づけた学習情報を記録する学習情報管理部５２と、他のＬ２ＳＷに対する接続状態確認を実行する接続状態監視部６８を備える。学習情報管理部５２は、接続状態確認の結果にしたがって学習情報の更新範囲を決定することにより、バックボーンネットワーク側へのフラッディング転送の発生を抑制する。
【選択図】図１４

Description

この発明は、データ処理技術に関し、特に、通信フレームの中継装置およびその装置により実行される通信フレームの中継方法に関する。

通信事業者が提供するサービスの一種として、企業の本社と支店等、地理的に離れたサイトのＬＡＮ（Local Area Network）同士をマルチポイントで接続するＬ２ＶＰＮ（Layer 2 Virtual Private Network）サービスが知られている。このＬ２ＶＰＮは、広域イーサネット（「イーサネット」は登録商標）とも呼ばれる。Ｌ２ＶＰＮサービスを提供する通信事業者の通信網（以下、「キャリア網」とも呼ぶ。）は、プロバイダブリッジと呼ばれる中継装置群により構成される。プロバイダブリッジは、典型的にはレイヤ２スイッチ（以下、「Ｌ２ＳＷ」とも呼ぶ。）であり、顧客の機器から送信されるイーサネットフレームを、キャリア網内でもイーサネットフレームのまま伝送する。これにより、広帯域で低コストというイーサネットの特徴を活かし、帯域当りのコストが廉価な回線サービスが提供される。

Ｌ２ＳＷは、イーサネットフレームを受信すると、送信元ＭＡＣアドレスと、そのイーサネットフレームの受信ポートとの対応を学習して自装置内に記憶する。これを以下では、「学習情報」とも呼ぶ。さらに、受信したイーサネットフレーム内の宛先ＭＡＣアドレスが学習済か否かを調べ、学習済の場合はその宛先ＭＡＣアドレスに対応づけられた通信ポートへそのイーサネットフレームを出力する。宛先ＭＡＣアドレスが学習済でなければ、イーサネットフレームを受信した通信ポートを除く全ての通信ポートへそのイーサネットフレームを転送（以下、「フラッディング」とも呼ぶ）する。このように学習情報を利用することで、マルチポイント接続であっても、不必要なフラッディングを回避し、必要な通信ポートのみにイーサネットフレームを転送することにより、帯域を有効利用できる。

特開２００４−３４９８８１号公報

ところで、通信網の信頼性を高める方法として、例えばリングトポロジのように、通信網に冗長経路を持たせることが知られている。この場合、通信フレームのループを防止するために、通信網内のＬ２ＳＷの特定ポートを、フレームの中継を遮断するブロック状態に設定する。これにより、任意のＬ２ＳＷ間でイーサネットフレームを伝送する通信経路が一意に定まる。このブロック状態の設定は、保守者が手動でケーブルを抜き差しすることによって設定する場合がある。また、スパニングツリープロトコル等のプロトコル処理機能を備えた装置では、Ｌ２ＳＷ間で所定のメッセージを交換し合うことにより、特定のポートを自動でブロック状態とし、スパニングツリーを形成する場合もある。

通信ポートにおけるフレーム中継の可否が変更される場合、これまでは、Ｌ２ＳＷ内の学習情報を一律に消去していた。その結果、Ｌ２ＳＷは通信フレームをフラッディングさせることとなり、通信網の帯域を圧迫してしまうことがあった。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、通信環境が変化した場合もフラッディングの発生を抑制する技術を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の通信フレームの中継装置は、複数の通信ポートと、外部より受け付けた通信フレームを、本装置のアドレスを含むデータによりカプセル化したカプセル化フレームを通信網へ送出するフレーム送出部と、他の中継装置のアドレスを含むデータによりカプセル化されたカプセル化フレームが通信網から受信された場合、その受信ポートと、他の中継装置のアドレスと、カプセル化前の通信フレームにおいて指定された送信元アドレスとを対応づけた学習情報を記録する学習情報管理部と、他の中継装置に対する接続状態確認を実行する状態監視部と、を備える。フレーム送出部は、通信フレームで指定された宛先アドレスが学習情報の送信元アドレスと合致する場合、当該通信フレームのカプセル化フレームを複数の通信ポートにフラッディングさせることなく、学習情報の受信ポートから通信網へ送出し、学習情報管理部は、接続状態確認の結果にしたがって学習情報の更新範囲を決定する。

本発明の別の態様は、通信フレームの中継方法である。この方法は、複数の通信ポートを備える通信フレームの中継装置により実行される方法であって、外部より受け付けた通信フレームを、当該装置のアドレスを含むデータによりカプセル化したカプセル化フレームを通信網へ送出するステップと、他の中継装置のアドレスを含むデータによりカプセル化されたカプセル化フレームが通信網から受信された場合、その受信ポートと、他の中継装置のアドレスと、カプセル化前の通信フレームにおいて指定された送信元アドレスとを対応づけた学習情報を記録するステップと、他の中継装置に対する接続状態確認を実行するステップと、を備える。送出するステップは、通信フレームで指定された宛先アドレスが学習情報の送信元アドレスと合致する場合、当該通信フレームのカプセル化フレームを複数の通信ポートにフラッディングさせることなく、学習情報の受信ポートから通信網へ送出し、記録するステップは、接続状態確認の結果にしたがって学習情報の更新範囲を決定する。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、通信環境が変化した場合もフラッディングの発生を抑制できる。

ＭＡＣｉｎＭＡＣ方式が適用される通信システムの構成を示す図である。 図１の通信システムにおける通信フレームを模式的に示す図である。 図１の通信システムにおける通信フレームを模式的に示す図である。 図１の通信システムにおける通信フレームを模式的に示す図である。 図１のＬ２ＳＷの機能構成を示すブロック図である。 学習情報の構成を示す図である。 学習情報の構成を示す図である。 イーサネットフレームの構造を示す図である。 装置内フレームの構造を示す図である。 ＣＣＭフレームの構造を示す図である。 図１のＬ２ＳＷの動作を示すフローチャートである。 図７のＳ１２の受信処理を詳細に示すフローチャートである。 図７のＳ１２の受信処理を詳細に示すフローチャートである。 ポート設定テーブルの構成を示す図である。 ポート属性テーブルの構成を示す図である。 ポート割付状態テーブルの構成を示す図である。 ＶＬＡＮ対応テーブルの構成を示す図である。 図７のＳ１４の送出処理を詳細に示すフローチャートである。 ポート属性テーブルの構成を示す図である。 ＶＬＡＮ対応テーブルの構成を示す図である。 ポート設定テーブルの構成を示す図である。 ＥＴＨ−ＯＡＭを適用する通信システムの構成を示す図である。 第１の実施の形態におけるＬ２ＳＷの機能構成を示すブロック図である。 ＣＣ結果テーブルの構成を示す図である。 図８のＳ２２のＣＣＭ設定処理を詳細に示すフローチャートである。 図８のＳ３８のＣＣＭ受信処理を詳細に示すフローチャートである。 ＭＥＰ設定テーブルの構成を示す図である。 Ｌ２ＳＷにおける学習情報更新処理の動作を示すフローチャートである。 Ｌ２ＳＷにおける学習情報更新処理の動作を示すフローチャートである。 Ｌ２ＳＷにおける学習情報更新処理の動作を示すフローチャートである。 Ｌ２ＳＷの動作を示すフローチャートである。

本発明の実施の形態を説明する前に、まず概要を説明する。
実施の形態で提案する通信フレームの中継装置（Ｌ２ＳＷ）は、ＭＡＣｉｎＭＡＣ方式と呼ばれるカプセル化技術を用いて通信フレームを中継するバックボーンネットワークに設置される。ＭＡＣｉｎＭＡＣ方式は、ＩＥＥＥ８０２．１ａｈとして標準化されたものが知られている。また、実施の形態のＬ２ＳＷは、通信網の任意区間における接続の正常性を調べるためのＯＡＭ（Operations,Administration,Maintenance）フレームであるコンティニュイティチェックメッセージ（以下、「ＣＣＭ」とも呼ぶ。）を使用する。ＣＣＭの例としては、ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｙ．１７３１や、ＩＥＥＥ８０２．１ａｇにより標準化されたイーサネットＯＡＭ（以下、「ＥＴＨ−ＯＡＭ」とも呼ぶ。）がある。

バックボーンネットワークに設置された複数のＬ２ＳＷは、ＣＣＭフレームを定期的に交換して、接続状態の正常性を確認する。Ｌ２ＳＷが送受するＣＣＭフレームは、カプセル化されていないイーサネットフレームであり、その送信元ＭＡＣアドレスには送信元Ｌ２ＳＷのＭＡＣアドレスが設定され、宛先ＭＡＣアドレスにはマルチキャストアドレスが設定される。Ｌ２ＳＷは、他のＬ２ＳＷから送信されたＣＣＭフレームの受信状態を管理することで、他のＬ２ＳＷとの接続状態を監視する。

Ｌ２ＳＷでは、通信フレームの伝送経路を変更するために、通信ポートの中継状態を変更した場合、学習情報の消去が必要になる。その際、実施の形態のＬ２ＳＷは、他のＬ２ＳＷからのＣＣＭフレームを同じ通信ポートにおいて継続して受信しているか否かを確認する。同じ通信ポートで継続して受信している場合には、そのＬ２ＳＷと対応づけた学習情報は消去しない。他のＬ２ＳＷからのＣＣＭフレームの受信が途絶えている場合には、そのＬ２ＳＷと対応づけた学習情報を消去する。言い換えれば、Ｌ２ＳＷ内部に記憶された学習情報を、一律に消去するのではなく、ＣＣＭフレームの受信状況に応じて、学習情報の更新範囲を決定し、消去が必要な学習情報を選択的に消去する。これにより、フラッディングの発生を抑制する。

また、実施の形態のＬ２ＳＷは、同じ送信元からのＣＣＭフレームを継続して受信しても、その受信ポートが変化した場合は、学習情報として記録された受信ポートを、変化後のＣＣＭフレームの受信ポートで書き換える。これにより、Ｌ２ＳＷ間の通信経路が変化した場合に、変化後の経路を再学習する前であっても、フラッディングすることなく、変化後の経路に対応する通信ポートから通信フレームを送出できる。

以下では、まず前提技術としてのＭＡＣｉｎＭＡＣ方式について説明し、次にＥＴＨ−ＯＡＭについて説明する。その後に、従来技術における学習情報の消去方式について説明した上で、実施の形態のＬ２ＳＷについて詳細に説明する。

＜ＭＡＣｉｎＭＡＣ方式に関する説明＞
図１は、ＭＡＣｉｎＭＡＣ方式が適用される通信システム１０００の構成を示す。同図のプロバイダバックボーンブリッジ網（以下、「ＰＢＢ網」とも呼ぶ。）３０は、ＭＡＣｉｎＭＡＣ方式によりカプセル化された通信フレームが転送される通信網である。これに対して、プロバイダブリッジ網（以下、「ＰＢ網」とも呼ぶ。）３１〜３４は、カプセル化されていない通信フレームが転送される通信網である。以下では、カプセル化前の通信フレームを「オリジナルフレーム」とも呼び、カプセル化後の通信フレームを「カプセル化フレーム」とも呼ぶ。また、ＰＢ網とＰＢＢ網の境界に設置され、これらの網を接続するブリッジ（通信フレームの中継装置）を、特に「バックボーンエッジブリッジ（ＢＥＢ）」とも呼ぶ。図１においては、Ｌ２ＳＷ１１、Ｌ２ＳＷ１３、Ｌ２ＳＷ１４、Ｌ２ＳＷ１５がＢＥＢとなる。

通信システム１０００は、ＰＢＢ網３０とＰＢ網３１〜３４を介して、異なるロケーションに構築された顧客のネットワーク（顧客サイトＡ〜Ｄ）をマルチポイント接続するサービスを提供する。ＰＢＢ網３０は、Ｌ２ＳＷ１１・Ｌ２ＳＷ１２・Ｌ２ＳＷ１３・Ｌ２ＳＷ１４・Ｌ２ＳＷ１５により構成される。ＰＢＢ網３０は、ＰＢ網３１〜ＰＢ網３４を経由して各顧客サイトから送信されたオリジナルフレームをカプセル化したカプセル化フレームを転送する通信網である。Ｌ２ＳＷ１１〜Ｌ２ＳＷ１５のそれぞれは、複数の通信ポートを備える。以下では各通信ポートをポートＮ（Ｎは自然数）として識別する。例えば、Ｌ２ＳＷ１１はポート１０１・ポート１０２・ポート１１４を備える。

図１のＰＢＢ網３０はリング状に接続されて通信経路が冗長化されているため、通信フレームのループを防ぐために、保守者が手動で、もしくはＳＴＰ等により自動で、論理的にツリー状のトポロジが構成される。その結果、Ｌ２ＳＷ１１〜Ｌ２ＳＷ１５の各通信ポートは、通信フレームの転送が許可された状態（以下、「フォワード状態」とも呼ぶ。）もしくは、通信フレームの転送が禁止された状態（以下、「ブロック状態」とも呼ぶ。）に設定される。

このフォワード状態は通信フレームの中継機能が有効な状態とも言え、ブロック状態は通信フレームの中継機能が無効化された状態とも言える。以下、ブロック状態にされた通信ポートを「ブロックポイント」とも呼ぶ。図１では、Ｌ２ＳＷ１４のポート１０８がブロック状態（ブロックポイント）であることを示している。なお、ＰＢ網３１〜ＰＢ網３４はいずれも冗長構成ではないため、ＰＢ網と接続する通信ポート（例えばＬ２ＳＷ１１のポート１０１）は常時フォワード状態に設定される。

図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）は、図１の通信システム１０００で中継される通信フレームを模式的に示す。図２（ａ）は、顧客サイトＡとＬ２ＳＷ１６間、顧客サイトＢとＬ２ＳＷ１７間、顧客サイトＣとＬ２ＳＷ１８間、顧客サイトＤとＬ２ＳＷ１９間で伝送されるイーサネットフレームを示している。「Ｃ−ＤＡ」は顧客サイトの通信機器を識別する宛先ＭＡＣアドレスであり、「Ｃ−ＳＡ」は顧客サイトの通信機器を識別する送信元ＭＡＣアドレスである。ユーザデータは、顧客サイトの通信機器間で送受すべきデータの中身そのもの（ペイロード）である。

図２（ｂ）は、Ｌ２ＳＷ１６とＬ２ＳＷ１１間（ＰＢ網３１）、Ｌ２ＳＷ１７とＬ２ＳＷ１３間（ＰＢ網３２）、Ｌ２ＳＷ１８とＬ２ＳＷ１４間（ＰＢ網３３）、Ｌ２ＳＷ１９とＬ２ＳＷ１５間（ＰＢ網３４）で伝送されるイーサネットフレームを示している。Ｌ２ＳＷ１６、１７、１８、１９は、図２（ａ）のイーサネットフレームに「Ｓ−ＴＡＧ」を付加してＰＢ網へ送出する。「Ｓ−ＴＡＧ」は、ＰＢ網でユーザを識別するためのＶＬＡＮタグである。なお、図２（ａ）および（ｂ）のイーサネットフレームは、いずれもカプセル化されていないオリジナルフレームである。

図２（ｃ）は、ＰＢＢ網３０で伝送されるイーサネットフレームを示している。ＰＢＢ網３０の入口に設置されたＢＥＢであるＬ２ＳＷ１１、１３、１４、１５は、図２（ｂ）のオリジナルフレームにユーザ識別情報（Ｉ−ＴＡＧ）と、中継制御情報（Ｂ−ＤＡ、Ｂ−ＳＡ、Ｂ−ＴＡＧ）を付加したカプセル化フレームをＰＢＢ網３０へ送出する。

「Ｂ−ＴＡＧ」は、ＰＢＢ網３０内のＶＬＡＮグループを識別するための付加されるＶＬＡＮタグである。「Ｉ−ＴＡＧ」は、Ｓ−ＴＡＧの値に対応する値が設定され、その対応関係は予めＢＥＢ内に保持されている。「Ｂ−ＤＡ」は、ＰＢＢ網３０内の出口に設置されたＢＥＢのＭＡＣアドレス、もしくは、ＰＢＢ網３０におけるＢ−ＴＡＧに対応するＶＬＡＮ内でフラッディングするためのマルチキャストアドレスである。「Ｂ−ＳＡ」は、カプセル化フレームの生成装置であるＢＥＢのＭＡＣアドレスであり、言い換えればＰＢＢ網３０内の入口に設置されたＢＥＢのＭＡＣアドレスである。

ＰＢＢ網３０では、中継制御情報（Ｂ−ＤＡ、Ｂ−ＳＡ、Ｂ−ＴＡＧ）のみを参照してカプセル化フレームの中継が行われる。ＭＡＣｉｎＭＡＣを適用することで、ＰＢＢ網３０内で中継のみを行うバックボーンコアブリッジ（以下、「ＢＣＢ」とも呼ぶ。）は、ＢＥＢのＭＡＣアドレスのみを学習すればよい。これにより、大規模なＶ２ＶＰＮが構築されて多数の顧客の通信機器が接続された場合でも学習情報の量を低減できる。また、学習情報があふれた場合に生じるフラッディングを回避でき、学習情報の検索時間も短縮できる。なお、ＭＡＣｉｎＭＡＣを適用したカプセル化フレームは後方互換性を有するため、ＢＣＢとして従来のＬ２ＳＷを利用することもできる。ＢＣＢは、図１のＬ２ＳＷ１２が該当する。

ＰＢＢ網３０の出口のＢＥＢは、Ｂ−ＤＡ、Ｂ−ＳＡ、Ｂ−ＴＡＧ、Ｉ−ＴＡＧを削除し、Ｉ−ＴＡＧにより定まるＳ−ＴＡＧを付与してＰＢ網へ転送する。その際に、オリジナルフレームにおける送信元ＭＡＣアドレス（Ｃ−ＳＡ）と、カプセル化フレームにおける送信元アドレス（Ｂ−ＳＡ）との対応関係を学習情報として記録する。この学習情報は、反対方向へ転送すべきオリジナルフレームをカプセル化する際に、オリジナルフレームの宛先アドレス（Ｃ−ＤＡ）に対応するカプセル化フレームの宛先アドレス（Ｂ−ＤＡ）を決定するために利用される。

図１に戻り、ＰＢ網３１〜ＰＢ網３４は、顧客サイトＡ〜Ｄを収容するための通信網である。これらのＰＢ網は、特定の顧客Ｘ社のデータを転送するため、ＶＬＡＮ−ＩＤ＝５０１で識別されるＶＬＡＮグループを構成していることとする。以下では、ＰＢ網におけるＶＬＡＮ−ＩＤを「Ｓ−ＶＩＤ」とも呼ぶ。

ＰＢＢ網３０のＢＥＢは、Ｓ−ＶＩＤ＝５０１のデータがＳ−ＴＡＧに設定されたオリジナルフレームをカプセル化してＰＢＢ網３０内に送出する際に、ＶＬＡＮ−ＩＤ＝２００１で識別するＶＬＡＮグループとして転送する。以下では、ＰＢＢ網３０におけるＶＬＡＮ−ＩＤを「Ｂ−ＶＩＤ」とも呼ぶ。すなわち、ＰＢ網３１〜ＰＢ網３４間で転送されるＸ社の通信フレームは、ＰＢＢ網３０内では、Ｂ−ＶＩＤ＝２００１のデータがＢ−ＴＡＧに設定されたカプセル化フレームにより、ＶＬＡＮ−ＩＤ＝２００１のＶＬＡＮで転送される。

図３は、図１のＬ２ＳＷの機能構成を示すブロック図である。なお、図１の各Ｌ２ＳＷは同様の構成で実現可能であるため、Ｌ２ＳＷ１１の構成を説明し、他の説明は省略する。Ｌ２ＳＷ１１は、バス４０と、通信ポート群４２と、制御部４４と、設定保持部４６と、学習情報管理部５２と、受信処理部５６と、送出処理部５８と、ポート監視部６０と、通信ＩＦ６２とを備える。制御部４４は中継状態制御部６４を含み、設定保持部４６は受信設定保持部４８と送出設定保持部５０を含み、学習情報管理部５２は学習テーブル５４を含む。

本明細書のブロック図において示される各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリ、ＨＤＤをはじめとする素子や電子回路、機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ブロック図においては、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

バス４０は、制御部４４、設定保持部４６、学習情報管理部５２、受信処理部５６、送出処理部５８、ポート監視部６０間でデータを転送するためのバスである。また、通信ポート群４２はＬ２ＳＷ１１が備える複数の通信ポートを有し、Ｌ２ＳＷ１１においてはポート１０１、ポート１０２、ポート１１４を有する。

制御部４４は、Ｌ２ＳＷ１１全体の動作を制御する。制御部４４は、プログラムによる各種の処理を実行するＣＰＵ（不図示）と、ＣＰＵに実行させるプログラムおよびプログラムが使用するデータを記憶するメモリ（不図示）とを含んでもよい。中継状態制御部６４は、各通信ポートにおける通信フレームの中継（転送）機能を有効もしくは無効に設定する。言い換えれば、各通信ポートに通信フレームの中継を遮断するブロックポイントを適宜設定し、またブロックポイントを適宜開放する。具体的には、受信設定保持部４８および送出設定保持部５０に格納されるテーブル（後述のポート設定テーブル）に、各通信ポートの中継状態として、フォワード状態もしくはブロック状態を設定する。

通信ＩＦ６２は、管理者（保守担当者）が使用する保守端末２０との通信処理を実行する。具体的には、保守端末２０から送信されたコマンドを受信して制御部４４へ通知する。また、保守端末２０から送信されたコマンドの実行結果を制御部４４から取得して、保守端末２０へ送信する。

設定保持部４６は、各種の設定情報を記憶する記憶手段である。受信設定保持部４８は受信処理部５６により参照される情報を保持し、送出設定保持部５０は送出処理部５８により参照される情報を保持する。受信設定保持部４８および送出設定保持部５０の具体的な格納データについては後述する。

学習情報管理部５２は、過去に受信したイーサネットフレームのＶＬＡＮ−ＩＤと送信元アドレス（Ｃ−ＳＡ）に、そのフレームを受信した通信ポート（以下、「受信ポート」とも呼ぶ。）の識別情報を対応づけた学習情報を学習テーブル５４へ記録する。以下、学習情報の１レコードを「エントリ」とも呼ぶ。学習情報管理部５２は、ＰＢＢ網３０からＰＢ網３１へ転送すべきカプセル化フレームを受信した場合、ＢＥＢに関する送信元ＭＡＣアドレス（Ｂ−ＳＡ）もエントリに含める。また、あるエントリが、再学習されずに一定期間経過した場合は、そのエントリは古い情報であるとして消去するエージング機能を有する。

図４（ａ）および図４（ｂ）は学習情報の構成を示す。例えば、図１のＬ２ＳＷ１６がＶＬＡＮ−ＩＤ＝５０１、Ｃ−ＳＡが＝ａ１のオリジナルフレームをＬ２ＳＷ１１へ送信すると、Ｌ２ＳＷ１１はそのオリジナルフレームをポート１０１で受信する。「ａ１」は、顧客サイトＡの通信機器のＭＡＣアドレスである。この場合、学習情報管理部５２は、図４（ａ）のエントリＩＤ「１」の学習情報を記録する。

また、図１のＬ２ＳＷ１８がＶＬＡＮ−ＩＤ＝５０１、Ｃ−ＳＡ＝ｃ１のオリジナルフレームをＬ２ＳＷ１４へ送信すると、Ｌ２ＳＷ１４は、そのカプセル化フレームをポート１０９で受信する。ｃ１は、顧客サイトＣの通信機器のＭＡＣアドレスである。Ｌ２ＳＷ１４はそのオリジナルフレームのカプセル化フレームをＰＢＢ網３０に転送し、Ｌ２ＳＷ１１はそのカプセル化フレームをポート１１４で受信する。この場合、学習情報管理部５２は、図４（ｂ）のエントリＩＤ「２」の学習情報を記録する。

また学習テーブル５４の学習情報はＬ２ＳＷごとに異なり、上記の例におけるＬ２ＳＷ１４では図４（ｂ）に示すような学習情報が記録される。

学習情報管理部５２は、オリジナルフレームもしくはカプセル化フレームを受信し学習する際、そのフレームが新規であっても過去に受付済（再学習）であっても、エージング値を０に更新する。一方、学習情報管理部５２は一定周期、例えば５秒経過ごとに学習テーブルを順にサーチし、学習されている各エントリのエージング値に１を加算する。この加算の結果、エージング値が所定値を超えた場合、そのエントリを削除する。例えばエージング時間が３０秒の場合は、エントリのエージング値が６に到達するとそのエントリを削除する。このようにして一定時間更新されない古い学習情報は自動的に消去され、学習テーブルを効率的に利用する。

図３に戻り、受信処理部５６と送出処理部５８は、通信ポート群４２やバス４０から通信フレームを受け付けると、通信フレームの種別や学習テーブル５４の学習情報にしたがって通信フレームの転送先を決定し、通信ポート群４２やバス４０へ通信フレームを送出する。

ポート監視部６０は、通信ポート群４２の各通信ポートについて対向側装置との接続状態、すなわち対向側装置と通信可能か否かを監視する。対向側装置との接続状態に変化が生じると制御部４４へ通知する。

ここで、通信システム１０００で転送される通信フレームのデータ構造について、図５（ａ）および図５（ｂ）を用いて説明する。図５（ａ）は、イーサネットフレームの構造を示す。同図の宛先ＭＡＣアドレスは、送信先の装置が有する通信インタフェースや当該装置を一意に識別するアドレスである。これには、ユニキャストアドレスとマルチキャストアドレスとがあり、ユニキャストアドレスは、ＭＡＣアドレスの先頭オクテットの最下位ビットが「０」のアドレスであり、特定の装置やインタフェースを指定するものである。マルチキャストアドレスは、先頭オクテットの最下位ビットが「１」のアドレスであり、主にＯＡＭなどの制御用フレームや、複数の宛先を一括して指定するときに使用される。

Ｌ２ＳＷ（例えばＬ２ＳＷ１１）は、宛先がマルチキャストアドレスの制御用フレーム（例えばＣＣＭフレーム）を受信し、自装置でその制御用フレームを終端しない場合は、同じＶＬＡＮに属する全てのポートへ転送する。すなわち制御用フレームをフラッディングする。図５（ａ）の送信元ＭＡＣアドレスは、送信元の装置が有する通信インタフェースや当該装置を一意に識別するアドレスである。ＶＬＡＮタグは、１つのネットワークを複数の論理的なネットワークに分割して運用する場合に、個々の論理的なネットワークに割り当てられる一意の識別情報である。

ペイロードは、送受信するデータ本体であり、例えばＩＰデータグラムを所定のデータ長に分割したものである。ＦＣＳ（Frame Check Sequence）は、受信したフレームの誤りを検出するための値である。図５（ａ）に示したイーサネットフレームが、各Ｌ２ＳＷ間やＬ２ＳＷとユーザ端末の間で送受信される。なお、ＶＬＡＮタグが省略される場合もあり、図示しない他のヘッダ情報が付加される場合もある。なお、図２（ａ）のイーサネットフレームは、図５（ａ）からＶＬＡＮタグを除いたものである。また、図２（ｂ）のイーサネットフレームは、そのＳ−ＴＡＧが図５（ａ）ＶＬＡＮタグに対応する。また、図２（ｃ）のイーサネットフレームは、Ｂ−ＤＡが宛先ＭＡＣアドレス、Ｂ−ＳＡが送信元ＭＡＣアドレス、Ｂ−ＴＡＧがＶＬＡＮタグ、Ｉ−ＴＡＧ以降がペイロードに対応する。

図５（ｂ）は、図５（ａ）で示したイーサネットフレームを装置内で転送する際に、イーサネットフレームに対して装置内フレームヘッダを付加した装置内フレームを示す。同図のフレームデータには図５（ａ）のデータが格納される。図５（ｂ）で示すように、第１フレームヘッダは、フレーム入力元、受信ポート属性、受信ポート位置を格納し、第２フレームヘッダは、送信ポート位置を格納する。「フレーム入力元」は、イーサネットフレームの入力元が、通信ポート群４２（フレーム入力元＝０）か、バス４０（フレーム入力元＝１）かを示す。

「受信ポート属性」は、イーサネットフレームの受信ポートがバックボーン側か通常側かを示す。バックボーン側とは、受信ポートがＰＢＢ網３０と接続されたポートであることを意味し、受信ポート属性には０が設定される。通常側とは、受信ポートがＰＢＢ網３０以外、例えばＰＢ網３１〜３４や顧客サイトと接続されたポートであることを意味し、受信ポート属性には１が設定される。「受信ポート位置」にはイーサネットフレームを受信した通信ポートの識別情報が格納され、「送信ポート位置」にはイーサネットフレームを送出すべき通信ポートの識別情報が格納される。

受信処理部５６および送出処理部５８は、第１フレームヘッダおよび第２フレームヘッダを更新・参照して、通信フレームの中継処理を実行する。具体的には、通信フレームの入力元を判定し、送出すべき通信ポートを決定し、オリジナルフレームをカプセル化することによりカプセル化フレーム設定し、またカプセル化フレームをカプセル解除することによりオリジナルフレームを抽出する。

次に、図５（ａ）のペイロードに含まれるイーサタイプ（EtherType）値およびオペコード（OpeCode）について説明する。受信処理部５６および送出処理部５８は、イーサタイプ値およびオペコードを参照することによりイーサネットフレームの種別を判定する。具体的には、イーサタイプ値が「０ｘ９Ｂ１０」で、オペコードが「１」の場合には、フレームの種別をコンティニュイティチェックメッセージ（ＣＣＭ）と判定する。イーサタイプ値が「０ｘ９Ｂ１０」以外であれば、ＣＣＭフレームでない通常フレームと判定する。

図６は、ＣＣＭフレームのフォーマットを示している。同図で示すように、ＣＣＭフレームのペイロードには、オペコードの後ろに、ＭＥＰ−ＩＤとリザーブ域が含まれる。

以上の構成によるＬ２ＳＷの動作を以下説明する。以下、第１の動作ケースとして、図１の顧客サイトＣからＣ−ＳＡ＝ｃ１のオリジナルフレームが送出され、そのフレームがＰＢ網３３〜ＰＢＢ網３０と転送されて、顧客サイトＡまで転送される例を示す。このフレームは、ＰＢ網３３内をＶＬＡＮ−ＩＤ＝５０１で転送されるものとし、最初のフレームのＣ−ＤＡは、６バイトの全てがＦＦのブロードキャストアドレスであったとする。Ｌ２ＳＷ１８がこのフレームを受信し、ＰＢ網３３内へ転送する機能は、Ｌ２ＳＷの既知の機能であり説明は省略するが、Ｌ２ＳＷ１４などのＢＥＢの構成や処理のフローチャートにはＢＥＢ以外のＬ２ＳＷの機能も包含している。

図７は、図１のＬ２ＳＷの動作を示すフローチャートである。受信処理部５６は、外部からの入力を受け付けると（Ｓ１０のＹ）、後述の受信処理を実行する（Ｓ１２）。外部からの入力は典型的には、Ｌ２ＳＷの通信ポート群４２で受信された通信フレームの入力であり、また、バス４０を介して入力された制御部４４からの指示データである。Ｓ１２の受信処理において通信フレームが廃棄されなければ（Ｓ１４のＮ）、送出処理部５８は後述の送出処理を実行する（Ｓ１６）。通信フレームが廃棄された場合（Ｓ１４のＹ）、Ｓ１６はスキップされる。外部から入力情報を受け付けなければ（Ｓ１０のＮ）、以降の処理はスキップされて本図のフローを終了する。

図８および図９は、図７のＳ１２の受信処理を詳細に示すフローチャートである。なお、図９は、図８の続きの処理を示す。Ｌ２ＳＷ１４は、通信フレーム（オリジナルフレーム）をポート１０９で受信すると、通信ポート群４２はその通信フレームに図５（ｂ）の装置内フレームヘッダを付与して、受信処理部５６へ送出する。第１フレームヘッダの受信ポート位置は「１０９」に設定される。受信処理部５６は、通信フレームを受け付けた入力部位にしたがって、入力元が通信ポート群４２とバス４０のいずれであるかを判定する。通信フレームの入力元が通信ポート群４２である場合（Ｓ２０のＹ）、第１フレームヘッダの受信ポート位置にしたがって、受信ポートがフォワード状態か否かを図１０（ａ）のポート設定テーブルを参照して特定する。なお、ポート設定テーブルも含め、受信処理部５６により参照されるテーブルは、受信設定保持部４８に格納される。

受信ポートがブロック状態である場合（Ｓ２４のＮ）、通信フレームを廃棄して本図のフローを終了する（Ｓ２６）。第１の動作ケースではポート１０９はフォワード状態であるため（Ｓ２４のＹ）、図１０（ｂ）のポート属性テーブルを参照して受信ポートの属性を特定し、その属性を第１フレームヘッダに設定する（Ｓ２８）。受信ポートの属性がバックボーン側である場合、言い換えれば、通信フレームがＰＢＢ網３０から受け付けられた場合（Ｓ３０のＹ）、受信処理部５６は通信フレームのイーサタイプ値にしたがって当該通信フレームが制御用（ＯＡＭ）フレームか否かを判定する。制御用フレームの場合（Ｓ３６のＹ）、受信処理部５６は後述するＳ３８、Ｓ３２、Ｓ３４の処理を実行する。

第１の動作ケースでは、ポート１０９はバックボーン側ではないため（Ｓ３０のＮ）、受信処理部５６は、通信フレームのＶ−ＬＡＮタグ（Ｓ−ＴＡＧ）から、通信フレームが属するＶＬＡＮ−ＩＤ（Ｓ−ＶＩＤ）＝５０１を取得する（Ｓ３２）。そして、そのＶＬＡＮ−ＩＤとＳＡ（Ｃ−ＳＡ）をキーとして受信ポートを学習する（Ｓ３４）。この結果、図４（ｂ）のエントリＩＤ「１」の学習情報を学習テーブル５４へ設定する。なお、動作説明の簡明化のため、受信処理部５６が学習テーブル５４を更新すると記載するが、実際には、受信処理部５６からの指示を受け付けた学習情報管理部５２が、その指示にしたがって学習テーブル５４を更新してもよいことはもちろんである。

図９に移り、図８のＳ２２（ＣＣＭ設定処理）もしくはＳ２６（フレーム廃棄）を実行した場合は（Ｓ４８のＹ）、以降の処理をスキップして本図のフローを終了する。これらのステップが未実行の場合（Ｓ４８のＮ）、受信処理部５６は、通信フレームからＶＬＡＮ−ＩＤ（例えばＳ−ＶＩＤ）とＤＡ（例えばＣ−ＤＡ）を取得し、その組み合わせをキーとして学習テーブル５４を検索する（Ｓ５０）。そして、その組み合わせが学習済か否かを判定する。第１の動作ケース１では未学習であるため（Ｓ５２のＮ）、通信フレームを同じＶＬＡＮ内の通信ポートへフラッディングするために、図１０（ｃ）のポート割付状態テーブルを参照して、同じＶＬＡＮに属する１以上の通信ポートを特定する（Ｓ５８）。上記動作ケース１では、フラッディングの対象となる通信フレームの受信ポートであるポート１０９を除く、バックボーン側のポート１０８とポート１１０がフラッディング先として特定される。

受信処理部５６は、フラッディング先の１以上の通信ポートのそれぞれを第２フレームヘッダに設定した１以上の装置内フレームを送出処理部５８へ送出する（Ｓ６０）。なお、Ｃ−ＤＡがマルチキャストアドレスやブロードキャストアドレスの場合は、学習テーブル５４の検索をスキップして、Ｓ５２のＮ以降の処理を即時に実行してもよい。第１の動作ケースのようにＢ−ＤＡが未指定の場合、もしくは、Ｂ−ＤＡにユニキャストアドレスが指定されている場合（Ｓ６２のＮ）、本図のフローを終了する。図８および図９において未説明の処理ステップについては後述する。

図１１は、図７のＳ１４の送出処理を詳細に示すフローチャートである。送出処理部５８は、装置内フレームを受け付けると、第２フレームヘッダに設定された送出ポートの接続先属性を、図１２（ａ）のポート属性テーブルを参照して特定する（Ｓ７０）。なお、ポート属性テーブルも含め、送出処理部５８により参照されるテーブルは、送出設定保持部５０に格納される。続いて、当該フレームの第１フレームヘッダに設定されている受信ポート属性を特定し（Ｓ７２）、ＰＢ網からＰＢＢ網３０への中継か否かを判定する。具体的には、受信ポートが通常側で、かつ、送出ポートがバックボーン側であれば、ＰＢ網からＰＢＢ網３０への中継であると判定する。第１の動作ケースでは、ポート１０９からポート１０８、および、ポート１０９からポート１１０への転送となるため肯定的な判定結果となる。

ＰＢ網からＰＢＢ網３０へ中継する通信フレームの場合（Ｓ７４のＹ）、当該フレームからＳ−ＶＩＤとＣ−ＤＡを取得し、学習テーブル５４を検索する（Ｓ７６）。学習テーブル５４にその組み合わせの学習情報が存在すれば（Ｓ７８のＹ）、その学習情報に記録されたＢ−ＤＡ（すなわちカプセル用ＭＡＣアドレス）を取得する（Ｓ８０）。そして、学習済のＢ−ＤＡを使用してカプセル化フレームを設定する（Ｓ８２）。第１の動作ケースでは未学習であるため（Ｓ７８のＮ）、Ｓ８０はスキップされて、送出処理部５８は、ＰＢＢ網３０へフラッディング転送するための予め定められたマルチキャストアドレスをＢ−ＤＡとするカプセル化フレームを設定する（Ｓ８２）。このマルチキャストアドレスは、６バイトの全てがＦＦであるようなブロードキャストアドレスであってもよい。なお、Ｃ−ＤＡがマルチキャストアドレスやブロードキャストアドレスの場合、学習テーブル５４の検索をスキップして、Ｓ７８のＮ以降の処理を即時に実行してもよい。

Ｓ８２では、送出処理部５８は、ＭＡＣｉｎＭＡＣ方式でオリジナルフレームをカプセル化するためのデータを作成し、カプセル化フレームの先頭に挿入する。Ｂ−ＤＡには、学習済のＢ−ＤＡの値もしくはマルチキャストアドレスを設定する。Ｂ−ＳＡには、自装置のＭＡＣアドレスを設定する。ＶＬＡＮタグのＢ−ＶＩＤ、Ｉ−ＴＡＧには、図１２（ｂ）のＶＬＡＮ対応テーブルを参照して、Ｓ−ＶＩＤに対応する値を設定する。ＰＢ網からＰＢＢ網３０への中継でなければ（Ｓ７４のＮ）、Ｓ７６〜Ｓ８２はスキップされる。

続いて、送出処理部５８は、第２フレームヘッダの送出ポート位置がフォワード状態か否かを、図１２（ｃ）のポート設定テーブルを参照して特定する。第１の動作ケースでは、ポート１０８への送出用フレーム（すなわちカプセル化フレーム）と、ポート１１０への送出用フレームとを作成している。しかし、ポート１０８はブロック状態であるため（Ｓ８４のＮ）、ポート１０８への送出用フレームは送出することなく廃棄する（Ｓ８８）。その一方で、ポート１１０はフォワード状態であるため（Ｓ８４のＹ）、ポート１１０への送出用フレームを通信ポート群４２へ送出することにより、ポート１１０から当該フレームを出力させる（Ｓ８６）。

なお、ＶＬＡＮ−ＩＤ＝５０１に属し、かつＰＢＢ網３０に接続され、かつフォワード状態の他の通信ポートが存在する場合、同様の動作によりその通信ポートからもカプセル化フレームが出力される。

Ｌ２ＳＷ１４のポート１１０から送出されたカプセル化フレームは、次に、Ｌ２ＳＷ１５のポート１１１で受信される。以下、図８、図９、図１１を参照してＬ２ＳＷ１５の動作を説明する。なお、Ｌ２ＳＷ１４の動作として説明済のものは適宜省略する。

Ｌ２ＳＷ１５のポート１１１およびポート１１３はＰＢＢ網３０と接続され、Ｂ−ＶＩＤ＝２００１に属している。ポート１１２はＰＢ網３４と接続され、Ｓ−ＶＩＤ＝５０１に属している。Ｌ２ＳＷ１５の受信処理部５６は、通信フレーム（すなわちカプセル化フレーム）をＰＢＢ網３０から受信すると（Ｓ３０のＹ）、この通信フレームは制御用フレームではないため（Ｓ３６のＮ）、Ｂ−ＤＡが自装置のアドレスか否かを判定する。このカプセル化フレームのＢ−ＤＡは、Ｌ２ＳＷ１５のＭＡＣアドレスではなく、マルチキャストアドレスであるため（Ｓ４０のＮ）、以下、カプセル化フレームのままＰＢＢ網３０へ中継する処理を実行する。

具体的には、受信処理部５６は、受信フレームのＢ−ＴＡＧからＶＬＡＮ−ＩＤ（ここではＢ−ＶＩＤ）を取得する（Ｓ３２）。そして、取得したＢ−ＶＩＤ＝２００１と、Ｂ−ＳＡ＝Ｌ２ＳＷ１４のＭＡＣアドレスとをキーとして、受信ポートを学習テーブル５４へ記録する（Ｓ３４）。図９に移り、受信処理部５６は通信フレームがカプセル化フレームであるため、そのＢ−ＶＩＤ＝２００１とＢ−ＤＡとにより学習テーブルを検索する（Ｓ５０）。学習済の場合（Ｓ５２のＹ）、学習情報のポート位置に記録された１つの通信ポートを特定する（Ｓ５４）。そして、その通信ポートの識別情報を第２フレームヘッダの送信ポート位置に設定した装置内フレームを送出処理部５８へ転送する（Ｓ５６）。

第１の動作ケースでは未学習であるため（Ｓ５２のＮ）、同じＶＬＡＮに属する通信ポートを特定する（Ｓ５８）。ここでは、Ｂ−ＶＩＤ＝２００１に属するポートは、当該通信フレームの受信ポートの他にポート１１３が存在するので、ポート１１３を第２フレームヘッダの送信ポート位置に設定した装置内フレームを送出処理部５８へ転送する（Ｓ６０）。この装置内フレームを受け付けた送出処理部５８は、図１１の処理フローにしたがって動作し、カプセル化されたままの通信フレームをポート１１３から出力する。

ここで、Ｂ−ＤＡはマルチキャストアドレスであり（Ｓ６２のＹ）、図８のＳ４２を未実施であるため（Ｓ６４のＹ）、図８のＳ４２の処理が開始される。すなわち、マルチキャストアドレスは自装置を指定するものでもあるため、カプセル化フレームに対するカプセル解除が実行される。具体的には、受信処理部５６は、図１０（ｄ）に示すＶＬＡＮ対応テーブルを参照して、Ｉ−ＴＡＧに対応するＳ−ＶＩＤを取得する（Ｓ４２）。次に、取得したＳ−ＶＩＤ＝５０１とＣ−ＳＡ＝ｃ１をキーとして、受信ポートとＢ−ＳＡとを学習テーブルに記録する（Ｓ４４）。そして、カプセル解除として、カプセル化フレームからＢ−ＤＡ・Ｂ−ＳＡ・Ｂ−ＴＡＧ・Ｉ−ＴＡＧを削除する（Ｓ４６）。これにより、オリジナルフレームが復元される。

図９に移り、受信処理部５６は、Ｃ−ＤＡをキーとして学習テーブルを検索する（Ｓ５０）。第１の動作ケースでは未学習のため、ＶＬＡＮ−ＩＤ＝５０１に属する通信ポート（ここではポート１１２）を特定し、ポート１１２を第２フレームヘッダの送信ポート位置に設定した装置内フレームを送出処理部５８へ転送する（Ｓ６０）。この装置内フレームを受け付けた送出処理部５８は、図１１の処理フローにしたがって動作し、オリジナルフレームをポート１１２から出力する。なお、Ｂ−ＤＡはマルチキャストアドレスであるが（Ｓ６２のＹ）、図８のＳ４２は既に実行済であるため（Ｓ６４のＮ）、本図のフローを終了する。

Ｌ２ＳＷ１４によりＰＢＢ網３０に転送されたカプセル化フレームを受け付けたＬ２ＳＷ１１も、Ｌ２ＳＷ１４と同様に動作する。またＬ２ＳＷ１２およびＬ２ＳＷ１３についてもＬ２ＳＷ１４と同様に動作する。なお、Ｌ２ＳＷ１２はＢＣＢであり、カプセル解除が不要であるため、ＭＡＣｉｎＭＡＣ方式に非対応のＬ２ＳＷであってもよい。Ｌ２ＳＷ１３は、カプセル化フレームをポート１０６に出力するが、Ｌ２ＳＷ１４のポート１０８はブロック状態であるため、そのフレームはＬ２ＳＷ１４により受信された後に廃棄される。これにより、リング構成のＰＢＢ網３０において通信フレームのループが回避される。

このように、Ｌ２ＳＷ１８を経由してＬ２ＳＷ１４のポート１０９において顧客サイトＣから入来した通信フレームは、そのＤＡが未学習であるため、同じＶＬＡＮの通信ポートにフラッディング転送される。そして、Ｌ２ＳＷ１５のポート１１２、Ｌ２ＳＷ１１のポート１０１、Ｌ２ＳＷ１３のポート１０７を介して各ＰＢ網へ転送され、各顧客サイトへ到達する。

第１の動作ケースにおけるフレーム中継処理の結果、中継に介在したＬ２ＳＷは学習情報を蓄積する。具体的には、ＰＢ網では、ＶＬＡＮ−ＩＤ「５０１」とＭＡＣアドレス「ｃ１」とポート位置とが対応づけて記録される。ＰＢＢ網３０では、ＶＬＡＮ−ＩＤ「２００１」と「Ｌ２ＳＷ１４のＭＡＣアドレス」とポート位置とが対応づけて記録される。さらにＰＢＢ網のＢＥＢでは、ＶＬＡＮ−ＩＤ「５０１」とオリジナルＭＡＣアドレス「ｃ１」とカプセル用ＭＡＣアドレス「Ｌ２ＳＷ１４のＭＡＣアドレス」とポート位置とが対応づけて記録される。

次に学習情報を利用するフレーム中継処理を第２の動作ケースとして説明する。第２の動作ケースでは、第１の動作ケースに引き続き、顧客サイトＡからＣ−ＤＡ＝ｃ１のオリジナルフレームが送出されたこととし、図８・図９・図１１を参照して説明する。

Ｌ２ＳＷ１１は、Ｌ２ＳＷ１６により中継された上記のオリジナルフレームをポート１０１で受信する。Ｌ２ＳＷ１１にはＶＬＡＮ−ＩＤ＝５０１でＭＡＣアドレス＝ｃ１の学習情報が存在する（Ｓ５２のＹ）。したがって、Ｌ２ＳＷ１１の受信処理部５６は、学習情報のポート位置「ポート１１４」を第２フレームヘッダの送信ポート位置に設定した装置内フレームを送出処理部５８へ転送する（Ｓ５６）。

Ｌ２ＳＷ１１の送出処理部５８は、ＰＢ網３１からＰＢＢ網３０への中継となるため（Ｓ７４のＹ）、学習テーブル５４の検索を行う（Ｓ７６）。カプセル化のためのＢ−ＤＡは学習済であるため（Ｓ７８のＹ）、Ｌ２ＳＷ１４のＭＡＣアドレスをＢ−ＤＡとして学習テーブル５４から取得する（Ｓ８０）。送出処理部５８は、既述のようにＢ−ＶＩＤおよびＩ−ＴＡＧを送出設定保持部５０から取得してカプセル化フレームを設定し（Ｓ８２）、そのカプセル化フレームをポート１１４から出力させる（Ｓ８６）。

このカプセル化フレームは、次にＬ２ＳＷ１５がポート１１３で受信する。Ｌ２ＳＷ１５の受信処理部５６は、当該フレームが自装置宛でないと判定すると（Ｓ４０のＮ）、Ｓ３２以降の処理を実行する。カプセル用ＭＡＣアドレス（Ｂ−ＤＡ）は学習済であるため（Ｓ５２のＹ）、その学習情報のポート位置「ポート１１１」を第２フレームヘッダの送信ポート位置に設定した装置内フレームを送出処理部５８へ転送する（Ｓ５６）。送出処理部５８は、ポート１１１からカプセル化フレームを送出する。

このカプセル化フレームは、次にＬ２ＳＷ１４がポート１１０で受信する。Ｌ２ＳＷ１４の受信処理部５６は、Ｂ−ＤＡが自装置に合致するため（Ｓ４０のＹ）、カプセル解除を実行してオリジナルフレームを抽出する（Ｓ４６）。そして、学習情報に記録されたポート位置「ポート１０９」を第２フレームヘッダの送信ポート位置に設定した装置内フレームを送出処理部５８へ転送する（Ｓ５６）。送出処理部５８は、ポート１０９からオリジナルフレームを送出する。

このように、学習情報が存在する場合は、顧客サイトＡからＣへのフレーム中継がＬ２ＳＷ１１→Ｌ２ＳＷ１５→Ｌ２ＳＷ１４と行われるよう、各ＢＥＢもしくはＢＣＢにおいて必要な通信ポートに対してのみ通信フレームが送出される。したがって、フラッディングの場合に生じる帯域の消費を回避できる。学習された後のフレーム転送について、例えば顧客サイトＡからＢへの転送では、Ｌ２ＳＷ１１→Ｌ２ＳＷ１２→Ｌ２ＳＷ１３の経路にのみフレームが伝送される。また、顧客サイトＡからＤへの転送では、Ｌ２ＳＷ１１→Ｌ２ＳＷ１５の経路にのみフレームが伝送される。

＜ＥＴＨ−ＯＡＭに関する説明＞
ＥＴＨ−ＯＡＭは、通信事業者が提供するＬ２ＶＰＮサービスにおいて、通信網の保守や管理を行うための技術である。図１３は、ＥＴＨ−ＯＡＭを適用する通信システムの構成を示す。通信システム２０００では、顧客Ｘ社のサイトＡ〜Ｃが、ＰＢＢ網７０を介してＬ２ＶＰＮにより接続されている。ＰＢＢ網７０では、４つのＢＥＢ（Ｌ２ＳＷ７１〜Ｌ２ＳＷ７４）によりカプセル化フレームが中継されている。なお、各ＢＥＢ間には他の中継装置が存在してもよいことはもちろんである。

顧客サイトと接続するＢＥＢが備える通信ポートのうち、ＰＢＢ網７０側の通信ポートには、ＥＴＨ−ＯＡＭ用のフレーム、すなわちＣＣＭフレームを送受信する終端点であるＭＥＰ（Maintenance Entitygroup end Point）を設定する。ＭＥＰは保守機能点であるとも言える。図１３の例では、Ｌ２ＳＷ７１のポート２０２にＭＥＰ８１が設定され、Ｌ２ＳＷ７３のポート２０６にＭＥＰ８２が設定され、Ｌ２ＳＷ７４のポート２０８にＭＥＰ８３が設定されている。

ＭＥＰには、その属性として、ＭＥＰが割り付けられている通信ポート、ＶＬＡＮ、方向が設定される。さらに各ＭＥＰには、ＰＢＢ網７０内でユニークなＭＥＰ−ＩＤがそれぞれ割り当てられる。また図示しないが、キャリア網内は、ＶＬＡＮによって論理的にドメインが分離されており、特定の顧客のサイトから送出された通信フレームは、他の顧客のサイトへは流入しない。

図１１の各ＭＥＰは、いずれもキャリア網の中へ向かう方向に設定される。各ＭＥＰは、キャリア網の顧客Ｘ社を収容するＶＬＡＮに向けて、試験用の通信フレーム（以下、「ＥＴＨ−ＯＡＭフレーム」とも呼ぶ。）を送出する。このフレームは、ＭＡＣｉｎＭＡＣのカプセル化は行われない。ＭＥＰは、ＭＥＰ自身の方向から入来するＥＴＨ−ＯＡＭフレームであれば受信するが、反対方向（すなわち顧客サイト側）から入来するＥＴＨ−ＯＡＭフレームは廃棄し、ＰＢＢ網７０内に混入させない。

ＥＴＨ−ＯＡＭの機能の１つに、キャリア網の任意の区間において、接続の正常性を調べるためのコンティニュイティチェック試験機能がある。以下、この機能を「ＣＣ機能」とも呼ぶ。ＣＣ機能を詳細に説明する。

ＭＥＰが設定されたＬ２ＳＷは、ＭＥＰを起点としてＰＢＢ網７０内でコンティニュイティチェックフレーム（ＣＣＭフレーム）を周期的に送出する。送出頻度は、１００ｍｓに１回であってもよい。ＣＣＭフレームの宛先ＭＡＣアドレスにはマルチキャストアドレスを設定し、送信元アドレスは送信元ＭＥＰを一意に示すＭＡＣアドレスを設定する。ＣＣＭフレームは、そのフレームを送信するＭＥＰのＭＥＰ−ＩＤを含む。ＣＣＭの宛先ＭＡＣアドレスはマルチキャストアドレスであるため、ＣＣＭフレームはＰＢＢ網７０内の同じＶＬＡＮに属する全てのＬ２ＳＷに到達する。

ＭＥＰが設定された通信ポートでは、同じＶＬＡＮで接続されている他装置のＭＥＰから送信されたＣＣＭフレームを予め定められた周期で継続して受信しているか否かを監視する。これにより、他装置との接続状態の正常性を判定する。上記の通り、ＣＣＭフレームにはＭＥＰ−ＩＤが含まれるため、ＭＥＰごとに、受信を期待するＭＥＰ−ＩＤ（以下、「対向ＭＥＰ」とも呼ぶ。）を全て登録しておく。そして、その対向ＭＥＰごとに、接続の正常性を監視する。

例えば図１３では、Ｌ２ＳＷ７１のポート２０２に設定されたＭＥＰ８１に対して、対向ＭＥＰとして、Ｌ２ＳＷ７３のポート２０６に設定されたＭＥＰ８２と、Ｌ２ＳＷ７４のポート２０８に設定されたＭＥＰ８３とを登録しておく。Ｌ２ＳＷ７１は、少なくとも一方のＭＥＰからＣＣＭフレームを所定周期で受信していないことを検出した場合、自身のＭＥＰ−ＩＤと対向ＭＥＰのＭＥＰ−ＩＤとを対応づけて、通信網に障害が発生した旨を所定の保守端末へ通知する。また、障害が復旧し、ＣＣＭフレームを再び所定周期で受信できるようになれば、回復の通知を保守端末へ通知する。このようにＣＣ機能により、通信網の正常性を任意の区間ごとに把握可能になる。

＜従来技術での学習情報の消去に関する説明＞
図１と同じ通信網において、Ｌ２ＳＷ１５とＬ２ＳＷ１４間の伝送路で故障が発生したケースを例に説明する。この場合、ＰＢＢ網３０内の通信を継続するために、ブロックポイントの変更と学習情報の消去が必要になる。具体的には、上記の故障に伴って、Ｌ２ＳＷ１４のポート１０８をフォワード状態へ変更する処理、および、ＰＢＢ網３０内の全ての学習情報を消去する処理が行われる。この処理は、保守者が保守端末を操作して手動で行われることもあり、また、ＳＴＰ等の所定のプロトコル機能により自動で行われることもある。

各Ｌ２ＳＷの学習情報が消去されると、学習情報が再度蓄積されるまで通信フレームはフラッディングにより転送される。このフラッディング転送により、例えば、顧客サイトＡからＣへの通信フレームの転送については、Ｌ２ＳＷ１１→Ｌ２ＳＷ１２→Ｌ２ＳＷ１３→Ｌ２ＳＷ１４という新たな経路でのフレーム伝送が可能になる。

ところで、Ｌ２ＳＷ１５とＬ２ＳＷ１４間の伝送路で故障が発生したケースでは、顧客サイトＡからＢへ転送するフレームや、顧客サイトＡからＤへ転送するフレームについては、その伝送経路は変更されない。したがって、顧客サイトＡからＢ宛もしくはＤ宛のフレームに関する学習情報の削除は必要ないと言える。

しかし、従来技術では全ての学習情報が一律に消去されるので、顧客サイトＡからＢ宛もしくはＤ宛のフレームもフラッディング転送される。例えば、Ｌ２ＳＷ１１のポート１０２には、上記の故障発生に伴い、それまでは送出されなかった顧客サイトＤ宛のフレームも送出されることになる。このフラッディングは、新しい経路でのフラッディング転送を経て、アドレスとポートとの対応関係が再学習されるまでは継続する。フラッディングは、ＰＢＢ網３０に含まれる全てのＬ２ＳＷで発生するため、ＰＢＢ網３０に余分なフレームが流入して帯域を圧迫し、伝送路の帯域を超えて輻輳するとフレームの廃棄が発生することもある。

＜実施の形態の詳細説明＞
（第１の実施の形態）
既述したように、図１のＰＢ網に設置されたＬ２ＳＷ（Ｌ２ＳＷ１６〜１９）の学習対象は、顧客の通信機器のＭＡＣアドレスと、それに対応する自装置の転送ポートと、Ｓ−ＶＩＤであり、通信フレームの転送経路に関する情報は含まれない。そのため、Ｌ２ＳＷ１６〜１９において、消去すべき学習情報を特定することは困難である。

一方、図１のＰＢＢ網３０では、ＭＡＣｉｎＭＡＣ方式により通信フレームがカプセル化され、通信フレームの中継に介在するＢＥＢのＭＡＣアドレスを含むカプセル化フレームが伝送される。そこで、第１の実施の形態では、ＢＥＢのＭＡＣアドレスをＣＣＭフレームでも使用し、ＣＣ機能による監視結果を利用して、学習情報を消去する／しないを判定する。これにより、学習情報の選択的な消去、言い換えれば、学習情報の消去範囲の限定を実現する。

ところで、ＰＢＢ網３０内のＬ２ＳＷ間において通信経路の正常性監視に従来技術のＣＣ機能を使用した場合、ＰＢＢ網３０に接続される通信ポートごとにＭＥＰを設定することで、任意のＬ２ＳＷ間で接続の正常性を監視することはできる。しかし、ＰＢＢ網３０が冗長経路を有し、通信フレームの転送経路が変化しうる場合、通信ポートごとにＭＥＰを設定する方式では、異常発生に伴う通信経路の変更に追従することが困難な場合がある。その結果、ＣＣ機能の継続が困難になることがある。

例えば、図１において、Ｌ２ＳＷ１１のポート１０２とＬ２ＳＷ１３のポート１０５との双方にＭＥＰを設定し、それらのＭＥＰ間でＣＣＭフレームを送受することで、Ｌ２ＳＷ１１とＬ２ＳＷ１３との接続状態を監視できる。しかし、Ｌ２ＳＷ１２において故障が発生し、Ｌ２ＳＷ１４のポート１０８がフォワード状態となって、Ｌ２ＳＷ１１とＬ２ＳＷ１３の接続が回復しても、上記のＭＥＰでは両装置の接続状態をもはや監視できない。接続状態の監視を再開させるためには、Ｌ２ＳＷ１１のポート１１４とＬ２ＳＷ１３のポート１０６のそれぞれ対して新たにＭＥＰを設定する必要があった。またそのために、保守者が保守端末を接続して、各Ｌ２ＳＷにおけるＭＥＰの位置を移動させるといった煩雑な操作が必要であった。

そこで、第１の実施の形態では、ＢＥＢがＰＢＢ網３０内のエンドツーエンドの接続状態を監視するために設定するＯＡＭ機能点（すなわちＣＣＭを終端するＭＥＰ）は、通信ポート単位に設けるのではなく、装置単位に単一の機能点として設ける。すなわち、ＢＥＢは単一のＭＥＰを備え、その単一のＭＥＰにおいて、自装置の複数の通信ポートで受け付けられたＣＣＭフレームを一括して終端させる。

例えば、Ｌ２ＳＷ１４のＭＥＰは、ＰＢＢ網３０側の通信ポートと、通信フレームのカプセル化処理／カプセル解除処理の間に、Ｂ−ＶＬＡＮごとに、ＰＢＢ網３０の方向へ設置する。このＭＥＰは、ＭＡＣｉｎＭＡＣによるカプセル化をしないＯＡＭフレームをＣＣＭフレームとして取り扱う。また、ＰＢＢ網３０に向けてＣＣＭフレームを送出すべき際、同じＢ−ＶＬＡＮに属する１以上の通信ポートに対して一括してＣＣＭフレームを送出する。また、ＰＢＢ網３０から入来するＣＣＭフレームを受信した際、同じＢ−ＶＬＡＮに属する通信ポートであれば、どの通信ポートで受信されたものであっても一括して受け付ける。

これにより、ブロックポイントの位置によらず、つまり通信ポートの中継状態が変化したとしても、同じＭＥＰによる継続した監視が実現される。例えば、Ｌ２ＳＷ１１に設定されたＭＥＰでは、所定期間の経過によりＣＣＭフレームを送出すべき際、ポート１０２とポート１１３の両方に出力する。また、ポート１０２で受信されたＣＣＭフレームも、ポート１１３で受信されたＣＣＭフレームのいずれも共通のＭＥＰで処理される。なお、ＣＣＭフレームの送信元ＭＡＣアドレスは送信元のＬ２ＳＷのＭＡＣアドレスとし、宛先ＭＡＣアドレスはマルチキャストアドレスとする。

第１の実施の形態のシステム構成は、図１の通信システム１０００の構成と同様である。図１４は、第１実施の形態のＬ２ＳＷの機能構成を示すブロック図である。なお、Ｌ２ＳＷの機能構成は、後述する第２〜第４の実施の形態においても同様である。また、Ｌ２ＳＷの構成について、図３に関連して既に説明したものは、その説明を適宜省略する。また、Ｌ２ＳＷの動作についても、図８、９、１１に関連して既に説明したものは、その説明を適宜省略する。

図１４で示すように、実施の形態のＬ２ＳＷは、図３のＬ２ＳＷの構成と比較して、設定保持部４６が接続状態保持部６６をさらに含み、受信処理部５６が接続状態監視部６８を含む。接続状態保持部６６は、他のＬ２ＳＷとの接続状態を示す情報、言い換えれば、コンティニュイティチェックの結果をＣＣ結果テーブルに保持する。接続状態監視部６８は、上記のＭＥＰ機能、すなわち複数の通信ポートに亘るＣＣ機能を一括して提供する装置単位のＭＥＰを実現し、ＣＣの結果にしたがって、ＣＣ結果テーブルの格納データを逐次更新する。

図１５は、ＣＣ結果テーブルの構成を示す。同図は、Ｌ２ＳＷ１１が保持するＣＣ結果テーブルを示している。同図の「ＭＥＰ−ＩＤ」欄には、Ｌ２ＳＷ１１が受信を期待する対向ＭＥＰのＩＤが格納される。「ＭＡＣアドレス」欄には、ＣＣＭフレームの送信元装置、言い換えれば、対向ＭＥＰが設けられた装置のＭＡＣアドレスが格納される。このＭＡＣアドレスは、カプセル化フレームのＢ−ＳＡに設定されるＭＡＣアドレスと同じものとなる。「受信ポート位置」欄には、ＣＣＭフレームの受信ポートの識別情報が格納される。接続状態保持部６６は、第１フレームヘッダに設定されたＣＣＭフレームの受信ポート位置をＣＣ結果テーブルの当該欄に設定する。

「受信状態」欄には、対向ＭＥＰとの接続状態が正常か異常かを示す情報が格納される。具体的には、対向ＭＥＰからのＣＣＭフレームを定期的に受信していれば正常が設定され、ＣＣＭフレームを受信すべき周期（ここでは１００ミリ秒）が未受信のまま３回以上経過した場合に異常が設定される。「未受信期間」欄には、ＣＣＭフレームを未受信の期間が格納される。接続状態監視部６８は、ＣＣＭフレームを受信すると、未受信期間欄の値を０とする。また、接続状態監視部６８は、受信周期（１００ミリ秒）が経過するたびに、未受信期間の値にこの期間を加算する。この加算の結果、未受信期間が３００ミリ秒に達すると、接続状態監視部６８は受信状態欄の値を正常から異常へ変更する。

ＣＣＭフレーム送信時の動作を説明する。Ｌ２ＳＷの制御部４４は、所定期間（１００ミリ秒）の経過を検出すると、ＣＣＭフレームの送出指示を受信処理部５６へ通知する。この送出指示は、Ｂ−ＶＬＡＮごとに通知されてもよく、個々にＢ−ＶＩＤを指定するものであってもよい。図８で示すように、受信処理部５６は、バス４０を介して、ＣＣＭフレームの送出指示を受け付けると（Ｓ２０のＮ）、ＣＣＭ設定処理を実行する（Ｓ２２）。

図１６は、図８のＳ２２のＣＣＭ設定処理を詳細に示すフローチャートである。ＣＣＭフレームの宛先ＭＡＣアドレスはマルチキャストアドレスであるため、Ｌ２ＳＷは、ＣＣＭフレームを同じＢ−ＶＬＡＮに属する通信ポートにフラッディングする。そのため、受信処理部５６の接続状態監視部６８は、図１０（ｃ）と同様のポート割付状態テーブルを参照して、同じＢ−ＶＬＡＮに属する１以上の通信ポートを特定する（Ｓ９０）。接続状態監視部６８は、フラッディング先の１以上の通信ポートのそれぞれを第２フレームヘッダに設定した１以上の装置内フレーム（そのフレームデータは図６のＣＣＭ）を送出処理部５８へ送出する（Ｓ９２）。これにより、送出処理部５８は、Ｂ−ＶＬＡＮ単位にＣＣＭフレームを周期的に送出する。

ＣＣＭフレームは、ＰＢＢ網３０の同じＢ−ＶＬＡＮに属する全Ｌ２ＳＷに到達するため、各Ｌ２ＳＷのＭＥＰは全ての対向ＭＥＰからＣＣＭフレームを受信する。ＣＣＭフレーム受信時の動作を説明する。図８で示すように、受信処理部５６は、通信ポート群４２を介してＣＣＭフレームを受け付けると（Ｓ３６のＹ）、ＣＣＭ受信処理を実行する（Ｓ３８）。

図１７は、図８のＳ３８のＣＣＭ受信処理を詳細に示すフローチャートである。受信処理部５６の接続状態監視部６８は、ＣＣＭフレームで指定されたＢ−ＶＬＡＮに、自装置のＭＥＰが対応づけられているか否かを、図１８のＭＥＰ設定テーブルを参照して判定する。ＣＣＭフレームで指定されたＢ−ＶＬＡＮに対応づけられたＭＥＰが設定済の場合（Ｓ９４のＹ）、ＣＣＭフレームが指定するＭＥＰ−ＩＤに対応するＣＣ結果テーブルのエントリを更新する（Ｓ９６）。ＣＣＭフレームで指定されたＢ−ＶＬＡＮに対応づけられたＭＥＰが未設定の場合（Ｓ９４のＮ）、Ｓ９６はスキップされる。

ＣＣＭ受信状態の更新について説明する。まずＣＣＭ受信状態を管理するために、図１５のＣＣ結果テーブルで示したように、受信を期待する対向ＭＥＰのＩＤを登録しておき、対向ＭＥＰごとに接続の正常性を監視する。ＣＣＭフレームを期待通りに受信していないこと、典型的には未受信期間が所定の異常検出期間以上になったことを検出すると、ＣＣ結果テーブルの受信状態欄を正常から異常へ更新する。制御部４４は、ＣＣ結果テーブルの受信状態欄を監視し、受信状態欄の値が変化した場合は、そのＭＥＰ−ＩＤを含めて保守端末２０へ通知する。これにより、ＰＢＢ網３０における任意のＭＥＰ間について、その通信経路で障害が発生したことを保守者へ報知できる。

次にブロックポイントの変更に伴い、言い換えれば、通信フレームの伝送経路の変化に伴い、学習情報を消去する際の動作を説明する。図１９は、Ｌ２ＳＷにおける学習情報更新処理の動作を示すフローチャートである。

ここでは、図１のＰＢＢ網３０におけるＬ２ＳＷ１５とＬ２ＳＷ１４間の通信経路で異常が発生したこととする。この場合、Ｌ２ＳＷ１４のポート１０８に設定されていたブロックポイントが開放される。言い換えれば、Ｌ２ＳＷ１４のポート１０８がブロック状態からフォワード状態へ変更される。このような通信ポートの中継状態の変更、すなわち通信フレームの伝送経路の変更は、保守者からの保守端末２０を介した指示を受け付けた中継状態制御部６４が実行してもよい。また、中継状態制御部６４がＳＴＰメッセージを他のＬ２ＳＷと送受することによりブロックポイントの設定状況の変化を検出してもよい。

ＰＢＢ網３０におけるブロックポイントの設定状況に変化が生じたことを検出した中継状態制御部６４は、その旨を学習情報管理部５２へ通知する。学習情報管理部５２は、ブロックポイントの変化が通知されると、学習テーブル５４から学習情報の１エントリを削除候補エントリとして取得する（Ｓ１００）。そのエントリにカプセル用ＭＡＣアドレスが記録されている場合（Ｓ１０２のＹ）、学習情報管理部５２は、そのカプセル用ＭＡＣアドレスを取得する（Ｓ１０４）。そして、接続状態保持部６６のＣＣ結果テーブルを検索して、カプセル用ＭＡＣアドレスと合致する対向ＭＥＰが存在するか否かを判定する。カプセル用ＭＡＣアドレスと合致する対向ＭＥＰが存在する場合（Ｓ１０６のＹ）、学習情報管理部５２は、その対向ＭＥＰからのＣＣＭメッセージの受信状態を取得する（Ｓ１０８）。

受信状態が異常であれば（Ｓ１１０のＮ）、学習テーブル５４から削除候補エントリを削除する（Ｓ１１２）。受信状態が正常であれば（Ｓ１１０のＹ）、Ｓ１１２をスキップする。学習情報のエントリが残存すれば（Ｓ１１４のＹ）、Ｓ１００に戻り、残存しなければ（Ｓ１１４のＮ）、学習情報の更新処理を終了する。削除候補エントリにカプセル用ＭＡＣアドレスが未設定であれば（Ｓ１０２のＮ）、そのエントリはＰＢＢ網３０での伝送に関する学習情報でないため、Ｓ１０４〜Ｓ１１２をスキップして次のエントリを検証する。また、カプセル用ＭＡＣアドレスと合致する対向ＭＥＰが未設定の場合（Ｓ１０６のＮ）、Ｓ１０８およびＳ１１０をスキップして削除候補エントリを削除する。これは、ＣＣによる監視対象外の学習情報であるため接続状態が不明であり、通信フレームの伝送の確実性を向上させるためにフラッディング転送が望ましいからである。

第１の実施の形態によれば、ＰＢＢ網３０におけるブロックポイントの設定状況が変化しても、ＣＣＭフレームを継続して受信している対向装置については、その対向装置宛の学習情報を削除対象外とするため、フラッディングの発生を抑制できる。

また、Ｌ２ＳＷ単位に単一のＭＥＰを設定するため、ＰＢＢ網３０内の通信経路の変化に伴って、ＣＣＭフレームの受信ポートが変化した場合も、ＭＥＰを新たに設定することなく、コンティニュイティチェックを継続できる。これにより、継続的な接続性監視を実現するともに、保守者の負担を低減できる。特に、ＣＣＭフレームの継続受信を学習情報削除の基準とするＬ２ＳＷにとって好適な態様である。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、保守者による指示や、ＳＴＰ等の経路切替のプロトコル処理を契機に学習情報を消去するのではなく、ＣＣＭの受信状況が異常になったこと、言い換えれば、ＣＣ機能により接続状態の異常が検出されたことを契機に学習情報を消去する。このように、第２の実施の形態と第１の実施の形態との差異は学習情報の更新契機であるため、その他の点については、第２の実施の形態も第１の実施の形態と同様の構成および動作となり、同様の効果を奏する。以下、学習情報の更新処理の動作を説明する。

図２０は、Ｌ２ＳＷにおける学習情報更新処理の動作を示すフローチャートである。ＣＣＭフレームの受信状態が異常であると判定した接続状態監視部６８は、その旨を学習情報管理部５２へ通知する。この通知には、ＣＣ結果テーブルに記録された（異常と判定された）対向ＭＥＰの情報を参照するために、異常と判定された対向ＭＥＰのＩＤが含まれる。学習情報管理部５２は、ＣＣＭフレームの受信状態の異常が通知されると、学習テーブル５４から学習情報の１エントリを削除候補エントリとして取得する（Ｓ１２０）。そのエントリにカプセル用ＭＡＣアドレスが記録されている場合（Ｓ１２２のＹ）、学習情報管理部５２は、そのカプセル用ＭＡＣアドレスを取得する（Ｓ１２４）。

学習情報管理部５２は、異常と判定された対向ＭＥＰのＭＡＣアドレスと、削除対象エントリのカプセル用ＭＡＣアドレスとが合致するか否かを判定する。合致する場合（Ｓ１２６のＹ）、学習情報管理部５２は、学習テーブル５４から削除候補エントリを削除する（Ｓ１２８）。合致しなければ（Ｓ１２６のＮ）、Ｓ１２８はスキップされる。学習情報のエントリが残存すれば（Ｓ１３０のＹ）、Ｓ１２０に戻り、残存しなければ（Ｓ１３０のＮ）、学習情報の更新処理を終了する。削除候補エントリにカプセル用ＭＡＣアドレスが未設定であれば（Ｓ１２２のＮ）、そのエントリはＰＢＢ網３０での伝送に関する学習情報でないため、Ｓ１２４〜Ｓ１２８をスキップして次のエントリを検証する。

（第３の実施の形態）
ＣＣＭフレームの送信周期が長い場合、ＣＣＭの受信状態の異常が検出される前に、新たな通信経路で伝送されたＣＣＭフレームがそれまでの受信ポートとは異なる受信ポートで受け付けられることがある。この場合、ＣＣＭの受信状態の異常が検出されることを待つことなく、学習情報のポート位置を上記の新たな受信ポートで書き換えることにより、フラッディングの発生をさらに効率よく抑制できると本発明者は考えた。

第３の実施の形態と第１の実施の形態との差異は学習情報の更新契機および更新方法であり、その他の点については、第２の実施の形態も第１の実施の形態と同様の構成および動作となり、同様の効果を奏する。以下、学習情報の更新処理の動作を説明する。

図２１は、Ｌ２ＳＷにおける学習情報更新処理の動作を示すフローチャートである。接続状態監視部６８は、ＣＣＭフレームの受信時点でＣＣ結果テーブルに予め設定されていた受信ポート位置と、当該ＣＣＭフレームの第１フレームヘッダに設定された受信ポート位置とが合致するかを判定する。両者の受信ポート位置が不一致の場合、接続状態監視部６８は、ＣＣ結果テーブルの受信ポート位置欄を当該ＣＣＭフレームの受信ポート位置へ変更するとともに、受信ポート位置が変化した旨を学習情報管理部５２へ通知する。この通知には、ＣＣ結果テーブルに記録された（当該ＣＣＭフレームに対応する）対向ＭＥＰの情報を参照するために、対向ＭＥＰのＩＤが含まれる。

学習情報管理部５２は、ＣＣＭフレームの受信ポート位置の変化が通知されると、学習テーブル５４から学習情報の１エントリを変更候補エントリとして取得する（Ｓ１４０）。そのエントリにカプセル用ＭＡＣアドレスが記録されている場合（Ｓ１４２のＹ）、学習情報管理部５２は、そのカプセル用ＭＡＣアドレスを取得する（Ｓ１４４）。

学習情報管理部５２は、受信ポートが変化した対向ＭＥＰのＭＡＣアドレスと、変更対象エントリのカプセル用ＭＡＣアドレスとが合致するか否かを判定する。合致する場合（Ｓ１４６のＹ）、変更対象エントリに記録された受信ポート位置を取得する（Ｓ１４８）。学習情報管理部５２は、変更対象エントリの受信ポート位置と、受信ポートが変化したＣＣＭフレームに対応する対向ＭＥＰの受信ポート位置とが一致するか否かを判定する。不一致の場合（Ｓ１５０のＹ）、学習情報管理部５２は、学習テーブル５４における変更対象エントリについて、その受信ポート位置の値を、対向ＭＥＰの受信ポート位置（すなわち、変化後のＣＣＭフレームの受信ポート位置）に変更する（Ｓ１５２）。一致すれば（Ｓ１５０のＮ）、Ｓ１５２はスキップされる。

学習情報のエントリが残存すれば（Ｓ１５４のＹ）、Ｓ１４０に戻り、残存しなければ（Ｓ１５４のＮ）、学習情報の更新処理を終了する。変更候補エントリにカプセル用ＭＡＣアドレスが未設定であれば（Ｓ１４２のＮ）、そのエントリはＰＢＢ網３０での伝送に関する学習情報でないため、Ｓ１４４〜Ｓ１５２をスキップして次のエントリを検証する。同様に、受信ポートが変化した対向ＭＥＰのＭＡＣアドレスと、変更対象エントリのカプセル用ＭＡＣアドレスとが不一致であれば（Ｓ１４６のＮ）、Ｓ１４８〜Ｓ１５２をスキップして次のエントリを検証する。

第３の実施の形態によれば、ＰＢＢ網３０における伝送経路変更の影響を受ける学習情報を削除することなく、ＣＣＭフレームの受信ポートの変化に追従して直ちに書き換える。これにより、ユーザフレームのフラッディング転送による再学習が不要になり、フラッディングの発生をより一層低減できる。

（第４の実施の形態）
上記第１〜第３の実施の形態の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態それぞれの効果をあわせもつ。第４の実施の形態では、第１〜第３の実施の形態の組み合わせ例を説明する。

第４の実施の形態の通信システムおよびＬ２ＳＷの構成は第１の実施の形態と同様である。図２２は、Ｌ２ＳＷの動作を示すフローチャートである。ブロックポイントの設定状況に変化が生じたことを制御部４４が検出すると（Ｓ１６０のＹ）、学習情報管理部５２は、第１の学習情報更新処理を実行する（Ｓ１６２）。第１の学習情報更新処理は、第１の実施の形態で説明した学習情報更新処理であり、図１９の処理フローにしたがって実行される。ブロックポイントの設定状況の変化が未検出であれば（Ｓ１６０のＮ）、Ｓ１６２はスキップされる。

ＣＣＭフレームの送受によるコンティニュイティチェックで異常が発生したことを接続状態監視部６８が検出すると（Ｓ１６４のＹ）、学習情報管理部５２は、第２の学習情報更新処理を実行する（Ｓ１６６）。第２の学習情報更新処理は、第２の実施の形態で説明した学習情報更新処理であり、図２０の処理フローにしたがって実行される。コンティニュイティチェックの結果が正常であれば（Ｓ１６４のＮ）、Ｓ１６６はスキップされる。

以降のＳ１０、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１６については、図７に関連して説明済であるため、重複する記載は省略する。ＣＣＭフレームがそれまでの通信ポートとは異なる通信ポートで受信されたことが受信処理において検出された場合（Ｓ１６８のＹ）、学習情報管理部５２は、第３の学習情報更新処理を実行する（Ｓ１７０）。第３の学習情報更新処理は、第３の実施の形態で説明した学習情報更新処理であり、図２１の処理フローにしたがって実行される。ＣＣＭフレームの受信ポートに変化がなければ（Ｓ１６８のＮ）、Ｓ１７０はスキップされる。

第４の実施の形態によれば、第１〜第３の実施の形態でそれぞれの効果をあわせもつＬ２ＳＷを実現できる。すなわち、ＰＢＢ網３０における通信環境に変化が生じた場合でも、学習情報を再構成するためのフラッディングの発生を最低限に抑制可能なＬ２ＳＷを実現できる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連携によって実現されることも当業者には理解されるところである。

４４ 制御部、 ４６ 設定保持部、 ４８ 受信設定保持部、 ５０ 送出設定保持部、 ５２ 学習情報管理部、 ５４ 学習テーブル、 ５６ 受信処理部、 ５８ 送出処理部、 ６０ ポート監視部、 ６４ 中継状態制御部、 ６６ 接続状態保持部、 ６８ 接続状態監視部。

Claims (8)

1. 複数の通信ポートと、
   外部より受け付けた通信フレームを、本装置のアドレスを含むデータによりカプセル化したカプセル化フレームを通信網へ送出するフレーム送出部と、
   他の中継装置のアドレスを含むデータによりカプセル化されたカプセル化フレームが前記通信網から受信された場合、その受信ポートと、前記他の中継装置のアドレスと、カプセル化前の通信フレームにおいて指定された送信元アドレスとを対応づけた学習情報を記録する学習情報管理部と、
   前記他の中継装置に対する接続状態確認を実行する状態監視部と、
   を備え、
   前記フレーム送出部は、通信フレームで指定された宛先アドレスが学習情報の送信元アドレスと合致する場合、当該通信フレームのカプセル化フレームを前記複数の通信ポートにフラッディングさせることなく、学習情報の受信ポートから通信網へ送出し、
   前記学習情報管理部は、前記接続状態確認の結果にしたがって学習情報の更新範囲を決定することを特徴とする通信フレームの中継装置。
2. 前記学習情報管理部は、１つの中継装置に対する接続状態確認の結果にしたがって、その中継装置と対応づけられた学習情報を更新することを特徴とする請求項１に記載の通信フレームの中継装置。
3. 前記学習情報管理部は、１つの中継装置に対する接続状態確認の結果が異常を示す場合、その中継装置と対応づけられた学習情報を削除することを特徴とする請求項２に記載の通信フレームの中継装置。
4. 本装置と前記他の中継装置とは複数の通信経路により冗長接続されており、
   前記フレーム送出部は、学習情報に応じた通信経路を使用してカプセル化フレームを前記他の中継装置へ送出し、
   前記学習情報管理部は、カプセル化フレームの送出に使用する通信経路を切り替えるべきとき、前記接続状態確認の結果にしたがって学習情報を選択的に消去することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の通信フレームの中継装置。
5. 本装置と前記他の中継装置とは複数の通信経路により冗長接続されており、
   前記複数の通信経路の少なくとも１つには、通信フレームの中継を遮断するブロックポイントが設定されており、
   前記学習情報管理部は、前記ブロックポイントの設定状況が変化した場合、前記接続状態確認の結果にしたがって学習情報を選択的に消去することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の通信フレームの中継装置。
6. 前記状態監視部は、接続状態確認用のフレームを他の中継装置から受信し、
   前記学習情報管理部は、接続状態確認用のフレームの受信ポートが、前記他の中継装置と対応づけられた学習情報における受信ポートと不一致の場合、当該学習情報における受信ポートを、接続状態確認用のフレームの受信ポートへ書き換えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の通信フレームの中継装置。
7. 本装置と前記他の中継装置とは複数の通信経路により冗長接続されており、
   前記状態監視部は、接続状態確認用のフレームを、その受信ポートに関わらず一括して終端するための単一の終端点を設定し、当該フレームを、その受信ポートの変化に関わらず前記単一の終端点において継続して受け付けることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の通信フレームの中継装置。
8. 複数の通信ポートを備える通信フレームの中継装置により実行される方法であって、
   外部より受け付けた通信フレームを、当該装置のアドレスを含むデータによりカプセル化したカプセル化フレームを通信網へ送出するステップと、
   他の中継装置のアドレスを含むデータによりカプセル化されたカプセル化フレームが前記通信網から受信された場合、その受信ポートと、前記他の中継装置のアドレスと、カプセル化前の通信フレームにおいて指定された送信元アドレスとを対応づけた学習情報を記録するステップと、
   前記他の中継装置に対する接続状態確認を実行するステップと、
   を備え、
   前記送出するステップは、通信フレームで指定された宛先アドレスが学習情報の送信元アドレスと合致する場合、当該通信フレームのカプセル化フレームを前記複数の通信ポートにフラッディングさせることなく、学習情報の受信ポートから通信網へ送出し、
   前記記録するステップは、前記接続状態確認の結果にしたがって学習情報の更新範囲を決定することを特徴とする通信フレームの中継方法。

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