JP2823934B2 - 通信ネットワーク接続装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は宛先アドレスを持つパケットによって通信
を行う複数の通信ネットワーク、特にローカルエリアネ
ットワーク（以下、LANと略称する）を設置し、それら
の間で相互に通信を行う必要がある場合に使われる通信
ネットワーク接続装置（以下、ブリッジと略称する）に
関するものである。

［従来の技術］ 通信ネットワーク、特にLANの利用が進むと、１つの
構内で多数のLANが使われるようになる。これは伝送さ
れるトラヒックを分割してそれぞれのLANの効率を低下
させないためや、運用上の理由で行われる場合が多い
が、その場合でもLAN相互での通信機能を実現すること
が要求されている。

複数の中低速LANを相互接続する場合、これら中低速L
ANに比べ十分に高速な幹線LANを設置し、中低速LANを幹
線LANにブリッジを介して接続する方法が従来より行わ
れている。この場合のブリッジは速度の異なる２つのLA
Nを接続するので、MAC（メディアアクセス制御）層のプ
ロトコルで中継処理を行う。

第６図及び第７図は、従来のブリッジを適用したシス
テムの一例を示すブロック図であり、第６図においてブ
リッジ（11），（12）は幹線LAN（２）に接続され、こ
のブリッジ（11），（12）に接続された中低速LAN（3
1），（32）には、それぞれ端末装置（41a），（41b）
〜（41n），（42a），（42b）〜（42n）が接続されてい
る。また、第７図はブリッジ（11）の構成を示すブロッ
ク図であり、このブリッジ（11）は中低速LANのアクセ
ス制御部（51）、幹線LANのアクセス制御部（52）、中
低速LAN（31）に接続される端末装置（41a）〜（41n）
のアドレスを要素とするテーブルをもつアドレスフィル
タ（53）、アクセス制御部（51）と（52）とを接続する
データバッファ（54）、幹線LAN（２）からの受信パケ
ットが中低速LAN（31）宛であることをアドレスフィル
タ（53）から通知されたら、データバッファ（54）に上
記パケットを書き込み、中低速LANのアクセス制御器（5
1）に対してそのパケットを渡すよう指示する制御手段
（55）とで構成されている。なお、ブリッジ（12）は上
記ブリッジ（11）と同一の構成であるので図示を省略す
る。

次に動作について説明する。端末装置（41a）から端
末装置（42a）にパケットを送る場合、ブリッジ（11）
は中低速LAN（31）より受信した端末装置（41a）からの
パケットを幹線LAN（２）に送出し、ブリッジ（12）は
幹線LAN（２）から当該パケットを受信し中低速LAN（3
2）上の端末装置（42a）宛のパケットであることを判別
した上で当該パケットを端末装置（42a）の接続された
中低速LAN（32）に送出する。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の通信ネットワーク接続装置は以上のように構成
されているので、ワークステーションに比べ高速のLAN
が必要となる。ところが、ワークステーション等の高速
化にともない端末装置を接続するLANの速度そのものが
従来の幹線LANレベルになってきている。そこで、この
ような高速のLAN同士を相互接続するためにはさらに高
速のLANが必要となるが、この高速性を実現するのは非
常に高価につく。

一方、複数のLANをブリッジで相互接続する制御方式
は例えば特開昭64−65949「MACブリッジ制御方式」に示
されているが、アドレス付与方式の一つである階層型ア
ドレスを対象としたものであり、フラッドアドレスも含
めたアドレス付与方式一般には適用できないという問題
点があった。

この発明は、以上のような問題点を解消することを課
題になされたもので、アドレス付与方式にかかわらず、
同等速度のLANを３つの以上ブリッジで相互接続し、経
済的で拡張の柔軟性を有する通信ネットワーク接続装置
を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る通信ネットワーク接続装置は、宛先ア
ドレスを持つパケットによって通信を行う複数の通信ネ
ットワークを接続し、通信ネットワーク上を伝送される
パケットを受信し、上記パケットの宛先を判別して目的
の通信ネットワークに送信する通信ネットワーク接続装
置において、上記複数の通信ネットワークのそれぞれに
個別に接続される通信ネットワークインタフェースとこ
れらの通信ネットワークインタフェースを相互に接続す
る共通バスとを備えるとともに、上記通信ネットワーク
インタフェースは、自己の通信ネットワークへのアクセ
ス制御を行うアクセス制御部と、このアクセス制御部で
得られた通信ネットワークからの受信データを上記共通
バスに送出する受信処理部と、上記共通バス上のデータ
から自己の通信ネットワーク宛のデータだけを選んで上
記アクセス制御部に渡す送信処理部を備え、上記送信処
理部は自己の通信ネットワークに接続されている端末装
置のアドレスを要素とするテーブルを持つアドレスフィ
ルタを備え、かつ上記内部バスを時分割で使用してデー
タを伝送し、上記送信処理部は自己の通信ネットワーク
インタフェース以外の通信ネットワークインタフェース
に割り当てられたタイムスロットについてデータの宛先
を判定するものである。

［作用］ この発明における通信ネットワーク接続装置は、各LA
N上を伝送されるパケットをアクセス制御部において受
信し、受信処理部は上記パケットを共通バスの伝送速度
に応じて再構成して共通バスに送出し、送信処理部は上
記共通バス上の他のLANからのパケットのうち自分が接
続するLAN宛のものをアドレスフィルタにて選別し、上
記選別したパケットを上記アクセス制御部に渡し、この
アクセス制御部は上記パケットを自分が接続しているLA
Nに送信することにより、同等速度のLANを３つ以上相互
接続し、経済的で拡張の柔軟性を可能とする。また、共
通バスを時分割で利用することにより、１つのデータが
共通バスに現れてから受信が終了するまでの時間を確定
的にすることができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図を参照して説明する。
第１図は、この発明に係わるブリッジを適用したシステ
ムを表わすブロック図であり、第１図において、ブリッ
ジ（１）は共通バス（７）と、この共通バス（７）に接
続された複数のLANインタフェース（61），（62），（6
3）とで構成されている。

このLANインタフェース（61），（62），（63）には
それぞれLAN（31），（32），（33）が接続されてい
る。

そして、LAN（31），（32），（33）のそれぞれに
は、端末装置（41a）〜（41n），（42a）〜（42n），
（43a）〜（43n）が接続されている。

なお、第１図においては、第６図との対応で、LAN（3
1）〜（33）をバス型で示しているがリング型等他の型
のLANであっても構わない。第２図は、すべて同じ構成
であるLANインタフェース（61）〜（63）の１つ,LANイ
ンタフェース（61）の構成を示すブロック図であり、LA
N（31）に接続されアクセス制御を行うアクセス制御部
（81）、このアクセス制御部（81）からの受信データを
共通バス（７）に送出する受信処理部（82）、この受信
処理部（82）内に設けられ、このアクセス制御部（81）
が受信したパケットを共通バス（７）の伝送速度に応じ
て再構成するデータ再構成手段（83）、共通バス（７）
上のデータからLAN（31）宛のデータだけを選んでアク
セス制御部（81）に渡す送信処理部（84）、この送信処
理部（84）内に設けられ、LAN（31）に接続されている
端末装置のアドレスを要素とするテーブルを持つアドレ
スフィルタ（85）と、LAN（31）に送信すべきデータを
格納するデータバッファ（86）及び共通バス（７）上の
データがLAN（31）宛であることをアドレスフィルタ（8
5）から通知されたらデータバッファ（86）にそのデー
タを書込むよう指示する制御手段（87）とで構成されて
いる。

共通バス（７）はすべてのLANインタフェース（61）
〜（63）の受信処理部（82）が出力するデータを時分割
的に乗せるデータ線（71）、各LANインタフェース（6
1）〜（63）の受信処理部（82）がデータを出力すべき
タイムスロットを認識する基準となるタイミングを供給
する基準タイミング線（72）、共通バス（７）上のデー
タが宛先不明の場合に有意となる同報制御線（73）とに
より構成されている。次に上記実施例の動作を、LAN（3
1）に接続されている端末装置（41a）がLAN（32）に接
続されている端末装置（42a）と通信を行う場合につい
て説明する。第３図はこのときに伝送されるパケットを
示したもので、開始デリミタ［SD］（91）、内容が＃BO
4674に設定された宛先アドレス［DA］（92）、内容が＃
OC4873に設定された送信元アドレス［SA］（93）、内容
が0123456…である情報フィールド［Info］（94）、終
結デリミタ［ED］（95）で構成されている。

最初に端末装置（41a）がLAN（31）上にパケットを送
信する。LANインタフェース（61）のアクセス制御部（8
1）はLAN（31）上のパケットを、その宛先アドレス（9
2）にかかわらずすべて受信し、受信処理部（82）に渡
す。受信処理部（82）はデータ再構成手段（83）によ
り、上記パケットを共通バス（７）の伝送速度に応じて
再構成する。

第４図は再構成後のパケットを示すもので、第４図に
おいて、斜線の部分は無効データである。受信処理部
（82）はデータ再構成と並行して、割り当てられたタイ
ムスロットの度に、再構成後のパケットをデータ線（7
1）に送出する。

第５図は共通バス（７）上のタイミングを示すもの
で、第５図ではLANインタフェース（61）に基準タイミ
ングから４〜６番目のタイムスロットが割り当てられて
いるものとしている。この基準タイミングはLANインタ
フェース以外が供給してもよいが、いずれか１つのLAN
インタフェースが供給することも可能である。このよう
に、共通バス（７）を時分割的に使用することにより、
受信処理部（82）におけるデータ遅延を小さく抑えるこ
とができる。

次に、LANインタフェース（62）の送信処理部（84）
は、他のLANインタフェースに割り当てられたタイムス
ロットにパケットが現れたことを検出して、その宛先ア
ドレスがLAN（32）内の端末装置宛のものか、そうでな
いかを判別する。

アドレスフィルタ（85）は、端末装置（42a）のアド
レス＃B04674が登録されているので、制御手段（87）と
同報制御線（73）にその旨を通知する。制御手段（87）
はデータバッファ（86）に１パケット分の領域を確保す
る。以降、制御手段（87）は、当該タイムスロット毎に
データ線（71）に現れるパケットを、そのパケットが終
結するまで、データバッファ（86）に書き込む。

送信処理部（84）はアクセス制御部（81）に対して送
信すべきパケットがデータバッファ（86）にあることを
通知する。アクセス制御部（81）はLAN（32）へのアク
セス権を得ると、送信処理部（84）に送信データを要求
する。送信処理部（84）はデータバッファ（86）から当
該パケットを読み出し、アクセス制御部（81）の速度で
該アクセス制御部に渡す。アクセス制御部（81）は上記
パケットをLAN（32）に送信し、これで、ブリッジの中
継処理が完了する。最後に、端末装置（42a）は上記パ
ケットを受信する。

共通バス（７）に上記パケットが現れてからデータバ
ッファ（86）に書き込まれるまでの時間は確定的である
ので、受信処理部（82）での遅延とあわせた中継処理時
間も十分な精度で予測できる。

ANSI（米国規格協会）で標準化されたFDDIのように、
同期パケットサービスを提供するLANがあるが、これは
あらかじめ決められた遅延時間以内のパケット伝送を保
証するものである。ブリッジを介したパケット伝送にお
いて、この同期パケットサービスを提供するためには、
ブリッジでの中継処理時間が確定的でなければならな
い。

然るに、上記のように、共通バスを時分割的に使用す
ることで、同期パケットサービスに適したブリッジを得
ることができる。

一方、LANインタフェース（61）の送信処理部（84）
は、自分に割り当てられたタイムスロット４〜６に現れ
たパケットは中継しない。なぜならLAN（31）上のパケ
ットは、ブリッジ動作にかかわらず、LAN（31）に接続
されたすべての端末装置に伝達されるからである。

但し、LANインタフェース（61）のアドレスフィルタ
（85）はデータ線（71）上の宛先アドレスが登録されて
いるかどうかを同報制御線（73）に通知する。さらに、
アドレスフィルタ（85）がデータ線（71）上の送信元ア
ドレス（この場合、＃0C4873）が登録されているかどう
かを調べ、もし未登録であればこれを登録する。

また、LANインタフェース（63）の送信処理部（84）
は、他のLANインタフェースに割り当てられたタイムス
ロット番号４〜６にパケットが現れたことを検出して、
その宛先アドレスがLAN（33）内の端末装置宛のもの
か、そうでないかを判別する。

LANインタフェース（63）のアドレスフィルタ（85）
は端末装置（42a）のアドレス＃B04674が登録されてい
ないので、制御手段（87）と同報制御線（73）にその旨
を通知する。制御手段（87）は上記パケットをデータバ
ッファ（86）に書き込まない。

もしも、LANインタフェース（62）のアドレスフィル
タ（85）に端末装置（42a）のアドレスが未登録である
と、同報制御線（73）にはどのLANインタフェースから
もアドレス登録済みの通知がこない。この状態は、各LA
Nインタフェースで検出可能である。この場合、LANイン
タフェース（62），（63）はどちらも上記パケットを中
継する。

端末装置（42a）からの応答パケットがLANインタフェ
ース（62）に受信されたときに、前述のようにLANイン
タフェース（62）のアドレスフィルタ（85）に端末装置
（42a）のアドレスが登録される。以上のように、いわ
ゆるアドレス学習機能が同報制御線を設けることで実現
できる。

図示しないが、受信処理部（82）にも送信処理部（8
4）と同様に自己が連なるLAN（31）〜（33）に接続され
た端末装置のアドレスを要素とするアドレステーブルを
持つアドレスフィルタを設け、自己が連なるLAN（31）
〜（33）に接続された端末装置宛のパケットを共通バス
（７）に送出しないように構成すれば、その分共通バス
（７）上のデータ量が減少するので、共通バス（７）の
伝送速度、送信処理部（84）の動作速度を低減しても、
実用上十分な性能のブリッジを得ることができる。

また、受信処理部（82）がアドレスフィルタ（85）を
アクセスできるようにして、受信処理部（82）が自己が
連なるLAN（31）〜（33）に接続された端末装置宛のパ
ケットを共通バス（７）に送出しないように構成すれ
ば、アドレスフィルタが１つで上と同様の効果が得られ
る。

なお、この実施例では共通バスを時分割多重で使用し
た場合を示したが、例えば特開昭58−48135号公報に示
されるようなバスアクセス方式によりパケット多重で使
用してもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、通信ネットワーク
に接続される複数の通信ネットワークインタフェースと
共通バスとを備え、この通信ネットワークインタフェー
スはアクセス制御部と受信処理部及び送信処理部を備
え、この送信処理部は上記通信ネットワークに接続され
ている端末装置のアドレスを要素とするテーブルを持つ
アドレスフィルタを備えるように構成したので、接続す
べき通信ネットワークの数に応じて、従来規模のハード
ウェアで構成された通信ネットワークインタフェースを
設ければ、同等速度のLANを３つ以上相互接続し、経済
的で拡張の柔軟性をもつ通信ネットワークワーク接続装
置を得ることができるという効果がある。また、共通バ
スを時分割で利用することにより、１つのデータが共通
バスに現れてから受信が終了するまでの時間を確定的に
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による通信ネットワーク接
続装置を適用したシステムを示すブロック図、第２図は
LANインタフェースの構成を示すブロック図、第３図は
この発明の実施例において伝送されるパケット図、第４
図は第３図のパケットを再構成した後のパケット図、第
５図は共通バス上のタイミング図、第６図は従来の通信
ネットワーク接続装置を適用した全体システムのブロッ
ク図，第７図は従来の通信ネットワーク接続装置のブロ
ック図である。 図において、（１）はブリッジ（通信ネットワーク接続
装置）（61）〜（63）はLANインタフェース、（７）は
共通バス、（31）〜（33）はLAN、（41a）〜（41n），
（42a）〜（42n），（43a）〜（43n）は端末装置、（8
1）はアクセス制御部、（82）は受信処理部、（84）は
送信処理部、（85）はアドレスフィルタである。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】宛先アドレスを持つパケットによって通信
   を行う複数の通信ネットワークを接続し、通信ネットワ
   ーク上を伝送されるパケットを受信し、上記パケットの
   宛先を判別して目的の通信ネットワークに送信する通信
   ネットワーク接続装置において、上記複数の通信ネット
   ワークのそれぞれに個別に接続される通信ネットワーク
   インタフェースとこれらの通信ネットワークインタフェ
   ースを相互に接続する共通バスとを備えるとともに、上
   記通信ネットワークインタフェースは、自己の通信ネッ
   トワークへのアクセス制御を行うアクセス制御部と、こ
   のアクセス制御部で得られた通信ネットワークからの受
   信データを上記共通バスに送出する受信処理部と、上記
   共通バス上のデータから自己の通信ネットワーク宛のデ
   ータだけを選んで上記アクセス制御部に渡す送信処理部
   を備え、上記送信処理部は自己の通信ネットワークに接
   続されている端末装置のアドレスを要素とするテーブル
   を持つアドレスフィルタを備え、かつ上記内部バスを時
   分割で使用してデータを伝送し、上記送信処理部は自己
   の通信ネットワークインタフェース以外の通信ネットワ
   ークインタフェースに割り当てられたタイムスロットに
   ついてデータの宛先を判定することを特徴とする通信ネ
   ットワーク接続装置。