JPH0728308B2

JPH0728308B2 - 通信ネットワーク相互接続装置

Info

Publication number: JPH0728308B2
Application number: JP2108486A
Authority: JP
Inventors: 立機市橋; 晃一平松
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1995-03-29
Anticipated expiration: 2010-03-29
Also published as: JPH044635A

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
ットワーク相互接続装置（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、運用状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。近年、LANを相互接続する場合に、MAC
（メディアアクセス制御）層のプロトコルで中継処理を
行う所謂MACブリッジング方式が伝達性能の点で注目さ
れている。

第10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10図において、ブリッジ（10
1a），（101b）は幹線LAN（103）によって相互に接続さ
れ、このブリッジ（101a），（101b）に接続された中低
速LAN（102a），（102b）には端末装置（104a）〜（104
n），（107a）〜（107n）が接続されている。

上記ブリッジ（101a），（101b）は同一構成である。第
11図はその１つのブリッジ（101）の構成を示すブロッ
ク図であり、中低速LAN（102a）のアクセス制御部（11
0）、幹線LAN（103）のアクセス制御部（111）、中低速
LAN（102a）に接続される端末装置（104a）〜（104n）
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（112）、アクセス制御部（110）と（111）とを接続
するデータバッファ（113）、幹線LAN（103）からの受
信パケットが中低速LAN（102a）宛であることをアドレ
スフィルタ（112）から通知されたら、データバッファ
（113）に上記パケットを書き込み、中低速LANのアクセ
ス制御部（110）に対してそのパケットを渡すよう指示
する制御手段（114）とで構成されている。

第12図は一般的なパケット形式を示す図であり、プリア
ンブル（31）、開始デリミタ（32）、フレーム制御（3
3）、宛先アドレス（34）、送信元アドレス（35）、情
報フィールド（36）、フレームチェックシーケンス（3
7）、終結でデリミタ（38）とで構成されている。

次に動作について説明する。端末装置（104a）から端末
装置（107a）にパケットを送る場合、ブリッジ（101a）
は中低速LAN（102a）より受信した端末装置（104a）か
らのパケットを幹線LAN（103）に送出し、ブリッジ（10
1b）は幹線LAN（103）から当該パケットを受信し中低速
LAN（102b）上の端末装置（107a）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（107a）の
接続された中低速LAN（102b）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相互接続装置は以上のように構
成されているので、３つの以上のLANを相互接続するこ
とはできなかった。また、特開昭64−65949号公報「MAC
ブリッジ制御方式」に示されている複数のLANを接続す
ることを目的とした制御方式は、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てものであり、一般
に用いられるフラットアドレスには適用できない等の問
題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消することを課題
に成されたもので、フラットアドレスを採用した３つ以
上のLANを相互接続できるとともに、高速動作の必要な
構成要素が少ない小形、高性能、低消費電力の通信ネッ
トワーク相互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］この発明にかかわる通信ネットワーク相互接続装置は、
LANを接続し該LANに接続されている端末装置のアドレス
を要素とするアドレステーブルを備てた複数のLANイン
ターフェースと、上記すべてのLANに接続されている端
末装置のアドレスを要素とする方路制御テーブルを備え
た方路制御部とを具備したものである。

［作用］この発明における通信ネットワーク相互接続装置は、各
LAN上を伝送されるパケットを受信し、LANインタフェー
スに備えたアドレステーブルを参照して上記パケットが
上記LAN宛のもの、即ち通信相手が同一LANに存在してい
るのか、他のLAN宛のものかを識別し、前者ならばパケ
ット処理を終了し、後者ならば上記パケットを方路制御
部に送り、方路制御部は方路制御テーブルを参照してど
のLAN宛のパケットかを識別し、当該LANインタフェース
に上記パケットを送り、上記LANインタフェースは接続
しているLANへ送信する異により、方路制御処理の対象
となるパケット数を大きく減少させることを可能とす
る。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。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）にはLAN（2a），（2b）…（2n）が接続されてお
り、LAN（2a）,LAN（2b）…LAN（2n）には端末装置（11
a）〜（11n），（12a）〜（12n）…，（16a）…（16n）
が接続されている。このLAN（2a）,LAN（2b）…,LAN（2
n）は同種のLANでも良いし、異なった他のLANでも良
い。

但し、ブリッジによって相互通信を行うためには、基本
的なパケットの形態が同種のものでなければならない。
例えば、少なくとも各パケットは宛先アドレスを持たな
ければならない。

第２図はLANが国際標準ISO8802−５（トークンリング）
で規定されるようなリング型の場合を示したもので、リ
ングを構成するための少なくとも２本の伝送路（2a−
１），（2a−２）がブリッジ（１）に接続されている。

第３図はLANが国際標準ISO8802−３（CSMA/CD）あるい
はISO8802−４（トークンバス）で規定されるようなバ
ス型の場合を示したもので、少なくとも１本の伝送路
（2a−１）がブリッジ（１）に接続されている。

なお、上記第２図及び第３図に示した接続形態は１つの
ブリッジ（１）において混在してもよいものである。

第４図はブリッジ（１）の構成を示すブロック図であ
り、LAN（2a）,LAN（ｂ）…,LAN（2n）に接続されてい
る端末装置のアドレスを要素とするアドレステーブル
（22a），（22b）…，（22n）を備えそれぞれ接続され
るLAN（2a），（2b）…，（2n）のアクセス制御を行うL
ANインタフェース（21a），（21b）…，（21n）と、こ
の各LANインタフェースの出力側に設けたパケットキュ
ー（23a），（23b）…，（23n）と、各LANインタフェー
スの入力側に設けたパケットキュー（24a），（24b）
…，（24n）と、各パケットキューに蓄っているパケッ
トを取り出して出力する多重化制御（25）と、この多重
化制御部（25）から入力したパケットの宛先アドレスを
調べ、どのLAN宛のものかを判定し、判定結果を方路制
御情報として出力する方路制御部（26）と、各アドレス
テーブル（22a），（22b）…，（22n）の内容を含み方
路を決定する際に使用するように方路制御部（26）に設
けられた方路制御テーブル（27）、方路制御部（26）が
出力したパケットをそれに付されている上記方路制御情
報を識別し、対応パケットキュー（24a），（24b）…，
（24n）のいずれかまたは複数のパケットキューに分配
する分配制御部（28）とで構成されている。

第４図中、アドレステーブル（22a），（22b），（22
n）と方路制御テーブル（27）に記したTa,Tb,Tnは、テ
ーブル情報の包含関係のみを示したもので、並び順等の
テーブルの構成方法を意味するものではない。また、各
LAN（2a），（2b），（2n）に接続さている端末装置（1
1a）〜（11n,（12a）〜（12n）…（16n）〜（16n）には
アドレス＃35、＃25、＃81、＃67、＃24、＃56が付され
ている。

第５図はランダムアクセスメモリ（以下、メモリと略称
する）を用いて実現したアドレステーブル（22a）の例
であり、LAN（2a）に接続されている端末装置（11a）〜
（11n）のアドレス＃35と＃23が登録されている。

第６図はアドレステーブル（22a）をCAM（内容アドレシ
ングメモリ）によって実現した場合の例であり、第５図
で示したメモリを用いる場合と同様の情報を含む。

第７図はメモリを用いて実現した方路制御テーブル（2
7）の例であり、各LAN（2a）〜（2n）に接続される端末
装置（11a）〜（11n）…（16a）〜（16n）のアドレスが
各LANに対応するように定義したメモリ領域に登録され
ている。

第８図は方路制御テーブル（27）をCAM（内容アドレシ
ングメモリ）によって実現した場合の例であり、各LAN
に接続される端末装置のアドレスをすべて格納すると同
時に、上記各端末装置のアドレスに対応するLANの識別
情報を格納している。次に上記実施例の動作を、LAN（2
a）に接続されている端末装置（11n）がLAN（2b）に接
続されている端末装置（12n）と通信を行う場合につい
ての動作を説明する。

第９図はこの時に伝達されるパケットを示したもので、
宛先アドレス（34）にアドレス＃67が、送信元アドレス
（35）にはアドレス＃23が設定されている。

最初に端末装置（11n）がLAN（2a）上にパケットを送出
する。このパケットはLANインタフェース（21a）で受信
される。このときLAN（2a）がリング型LANであれば、LA
Nインタフェース（21a）はLAN（2a）内での中継動作を
行いながらパケットをコピーする。もしLAN（2a）がバ
ス型LANであれば、LANインタフェース（21a）の受信動
作と無関係に上記パケットはLAN（2a）内の全端末装置
に伝達される。

パケットを受信したLANインタフェース（21a）は上記パ
ケットがLAN（2a）内の端末装置宛のものか、そうでな
いかを識別する。この機能は一般にアドレスフィルタリ
ングと呼ばれている。

LANインタフェース（21a）が第５図のアドレステーブル
を持つ場合、LANインタフェース（21a）はアドレステー
ブルのメモリをアドレスの順に読み出して受信パケット
の宛先アドレスと比較し、一致するものがあれば上記パ
ケットを廃棄し、一致するものがなければ他のLAN宛の
パケットであると識別してパケットキュー（23a）に出
力する。この場合パケットの宛先アドレスはアドレス＃
67であり、第５図に示すアドレステーブル（22a）に登
録されていないので、このパケットをパケットキュー
（23a）に出力する。

LANインタフェース（21a）が第６図に示したCAMを持つ
場合、LANインタフェース（21a）は上記CAMに宛先アド
レスを入力し、CAMの出力である一致、不一致出力を検
査することにより上記識別を行う。

多重化制御部（25）はパケットキュー（23a）にパケッ
トが入力されているのを検知するとそれを取り出し、方
路制御部（26）へ伝達する。多重化制御部（25）は常に
すべてのパケットキュー（23a）〜（23n）と方路制御部
（26）を監視していて、パケットキューに滞留があり、
かつ、方路制御部（26）がパケット処理可能な状態であ
れば、パケットキューからパケットを取り出して方路制
御部（26）に伝達する。

方路制御部（26）は多重化制御部（25）からパケットを
受け取ると、その宛先アドレスの識別処理を行い、方路
即ちどのLAN宛のパケットかを決定する。方路制御部（2
6）が第７図の方路制御テーブル（27）を持つ場合、第
７図に示したメモリをメモリアドレスの順に読みだして
一致、不一致の検査を行い、一致の場合そのメモリアド
レスの値から送出すべきLANを決定する。この場合、101
番地に格納されているアドレス情報と一致すると、101
番地はLAN（2b）に対応しているテーブル範囲に有るこ
とからLAN（2b）のパケットであると識別、決定でき
る。また方路制御部（26）が第８図に示したCAMによる
方路制御テーブル（27）を持つ場合、方路制御部（26）
はCAMに宛先アドレスを入力し、CAMの出力である一致、
不一致出力を検査し、一致するものがある場合にはCAM
から出力される方路タグ情報により送出すべきLANを決
定する。この場合アドレス＃67が格納されているので一
致、不一致出力は一致を示し、それと共に格納されてい
る方路タブ情報からLAN（2b）宛のパケットであること
が識別、決定できる。方路制御部（26）は、送出すべき
LANを決定すると、送出すべきLANを示す情報を付加して
分配制御部（28）へ上記パケットを伝達する。分配制御
部（28）は送出すべきLANに対応したパケットキュー（2
4b）に上記パケットを出力する。

LANインタフェース（22b）はパケットキュー（24b）に
送出すべきパケットがあることを検知すると、それを取
り出しLAN（2b）に送信する。最後に端末装置（12n）は
上記パケットを受信する。

なお、上記実施例では、アドレステーブル（22a）と方
路制御テーブル（27）について、メモリとCAMを用いた
場合について説明したが、メモリを用いる場合について
は一般的によく使われるハッシュ等の検索手法も用いる
ことができる。また、上記実施例ではLANの場合につい
て説明したが、パケットを用いた一般的な通信ネットワ
ークであってもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば、通信ネットワークを
接続する複数の通信ネットワークインタフェースのそれ
ぞれに該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アドレステーブルを備え、上記す
べて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方路制御テーブルを方路制御部に備
えるように構成したので、最初にアドレステーブルを検
索することにより他のLANに中継する必要があるかない
かを判定し、その次に中継する必要があるパケットだけ
を対象に方路制御を行うようにアドレスの検査が２段階
となり、方路制御処理の対象となるパケット数を統計的
にまた平均的に大きく減少させることができ、多数の通
信ネットワークを相互接続する高性能な通信ネットワー
ク相互接続装置を、高速動作が要求される構成要素が少
なく、小形、低消費電力で実現できる効果がある。

【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相
互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がリング型の場合のLANとブリッジの接続を示す
ブロック図、第３図はLANがバス型の場合のLANとブリッ
ジの接続を示すブロック図、第４図はブリッジの構成を
示すブロック図、第５図はメモリを用いて実現したアド
レステーブルの説明図、第６図はアドレステーブルをCA
Mによって実現した場合の説明図、第７図はメモリを用
いて実現した方路制御テーブルの説明図、第８図は方路
制御テーブルをCAMによって実現した場合の説明図、第
９図はこの発明による実施例において伝達されるパケッ
トの形式図、第10図は従来のブリッジを適用したシステ
ムのブロック図、第11図は従来のブリッジのブロック
図、第12図は従来装置において伝達されるパケットの形
式図である。図において、（１）はブリッジ（通信ネットワーク相互
接続装置）、（2a）〜（2n）はLAN、（11a）〜（11
n），（12a）〜（12n）…（16a）〜（16n）は端末装
置、（21a），（21b）〜（21n）はLANインタフェース、
（22a），（22b）〜（22n）はアドレステーブル、（23
a），（23b）〜（23n），（24a），（24b）〜（24n）は
パケットキュー、（25）は多重化制御部、（26）は方路
制御部、（27）は方路制御テーブル、（28）は分配制御
部である。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【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各通信ネットワークに
対応して設けられた通信ネットワークインタフェースを
介し接続し、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
ットワークに出力する通信ネットワーク相互接続装置に
おいて、上記相互接続装置内に一つの方路制御部を備
え、上記通信ネットワークインタフェースは上記通信ネ
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
とするテーブルを備え、上記方路制御部は上記全ての通
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備えることを特徴とする通信ネッ
トワーク相互接続装置。