專利名稱：網絡系統(tǒng)、核心交換器、邊緣交換器、數(shù)據(jù)中繼方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種網絡系統(tǒng)，其構建用于中繼在用戶網絡中的多個據(jù)點之間轉發(fā)的 層 2 幀的層 2 虛擬專用網(Layer 2 Virtual Private Network :“L2VPN，，)。
背景技術：
以往提出了一種網絡系統(tǒng)，其根據(jù)標準規(guī)格IEEE802. Iah (Instituteof Electrical and Electronic Engineers 802. lah，運營商骨干橋接Provider Backbone Bridge, PBB)構建L2VPN(專利文獻1)。這種網絡系統(tǒng)在骨干通信線路即核心網絡(Core Network,也稱為骨干網絡(BackboneNetwork))中，以將層 2 幀即 MAC 幀(Media Access Control frame :MAC中貞)再打包在MAC幀中形成的MAC-in-MAC ( m λ、乂 m、幀的 形式實施數(shù)據(jù)轉發(fā)。專利文獻1日本特開2008-60831號公報但是，以往在向L2VPN轉發(fā)以參加到組播組中的IGMP (Internet GroupManagement Protocol) join消息為代表的參加消息時，存在核心網絡中的層2交換器即核心交換器不 能通過探聽(Snooping)來識別被打包在MAC-in-MAC幀中的參加消息的問題。因此，在向 L2VPN轉發(fā)了根據(jù)參加消息而發(fā)布的組播包時，將導致組播包的泛洪(Flooding)在核心網 絡中的全部核心交換器中，該泛洪成為L2VPN中的通信速度下降的主要原因。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供一種能夠在以MAC-in-MAC 幀形式實施數(shù)據(jù)轉發(fā)的網絡中避免組播包的泛洪的技術。本發(fā)明就是為了解決上述問題的至少一部分而提出的，其能夠實現(xiàn)為下述的方式 或適用例。[適用例1]一種網絡系統(tǒng)，構建用于中繼在用戶網絡中的多個據(jù)點之間轉發(fā)的 MAC幀的層2虛擬專用網絡，該網絡系統(tǒng)包括核心交換器，中繼將所述MAC幀打包得到的 MAC-in-MAC幀；和邊緣交換器，進行所述MAC幀與所述MAC-in-MAC幀之間的轉換，并在所 述用戶網絡和所述核心交換器之間進行中繼，所述邊緣交換器包括參加消息確定部，從由 所述用戶網絡轉發(fā)的MAC幀中，確定參加到組播組的主機對路由器的參加消息；和標記附 加部，將表示參加消息的標記信息，附加到將由所述參加消息確定部確定的該參加消息打 包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中，所述核心交換器包括多個輸入輸出端口，輸入輸出層 2幀；標記確定部，從通過所述多個輸入輸出端口輸入的MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被附 加了所述標記信息的MAC-in-MAC幀；和端口設定部，使被打包到由所述標記確定部確定的 MAC-in-MAC幀中的參加消息的組播組，與被輸入了該MAC-in-MAC幀的輸入輸出端口建立 關聯(lián)。根據(jù)適用例1的網絡系統(tǒng)，通過在核心交換器中探聽被附加到MAC-in-MAC幀的幀 頭中的標記信息，能夠使核心交換器的輸入輸出端口與組播組相關聯(lián)。因此，能夠從打包組播幀得到的MAC-in-MAC幀中確定組播組，并從與該組播組相關聯(lián)的輸入輸出端口輸出MAC-in-MAC幀。結果，能夠避免打包組播幀得到的MAC-in-MAC幀的泛洪，并抑制組播通信 中的通信速度的下降。[適用例2]在適用例1的網絡系統(tǒng)中，所述邊緣交換器還包括組播幀確定部，從 由所述用戶網絡轉發(fā)的MAC幀中，確定由所述路由器轉發(fā)的組播幀；和組播組附加部，將表 示組播幀的組播組的組播組信息，附加到將由所述組播幀確定部確定的該組播幀打包得到 的MAC-in-MAC幀的幀頭中，所述核心交換器還包括組播組確定部，從通過所述多個輸入 輸出端口輸入的MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被附加了所述組播組信息的MAC-in-MAC幀； 和端口選擇部，選擇通過所述端口設定部對組播組建立了關聯(lián)的輸入輸出端口，作為輸出 MAC-in-MAC幀的轉發(fā)目標端口，該組播組利用由所述組播組確定部確定的該MAC-in-MAC 幀的組播組信息示出。根據(jù)適用例2的網絡系統(tǒng)，通過在核心交換器中探聽被附加到 MAC-in-MAC幀的幀頭中的組播組信息，能夠容易確定打包組播幀得到的MAC-in-MAC幀的 目標即組播組。[適用例3]在適用例1或適用例2的網絡系統(tǒng)中，所述邊緣交換器的所述標記附 加部在至少一個存儲部中附加所述標記信息，所述存儲部包括存儲將所述參加消息打包得 到的MAC-in-MAC幀的幀頭中的以下信息的存儲部，即，(al)存儲所述幀頭中表示處理該MAC-in-MAC幀的優(yōu)先級的信息的存儲部，(a2)存儲所述幀頭中表示該MAC-in-MAC幀的發(fā)送源的信息的存儲部，(a3)存儲所述幀頭中表示該MAC-in-MAC幀的目標地址的信息的存儲部，(a4)存儲所述幀頭中表示規(guī)定由該MAC-in-MAC幀承載的數(shù)據(jù)的通信協(xié)議及該數(shù) 據(jù)的大小中的至少一方的信息的存儲部。根據(jù)適用例3的網絡系統(tǒng)，能夠在MAC-in-MAC幀的數(shù)據(jù)轉發(fā)不產生問題的情況 下，由核心交換器進行探聽，并在MAC-in-MAC幀的幀頭中附加標記信息。[適用例4]在適用例1 適用例3的任一網絡系統(tǒng)中，所述邊緣交換器的所述組 播組附加部在至少一個存儲部中附加所述組播組信息，所述存儲部包括存儲將所述組播幀 打包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中的以下信息的存儲部，BP, (bl)存儲所述幀頭中表示該MAC-in-MAC幀的目標地址的信息的存儲部，(b2)存儲所述幀頭中確定轉發(fā)該MAC-in-MAC幀的用戶網絡的信息的存儲部。根據(jù)適用例4的網絡系統(tǒng)，能夠在MAC-in-MAC幀的數(shù)據(jù)轉發(fā)不產生問題的情況 下，由核心交換器進行探聽，并在MAC-in-MAC幀的幀頭中附加組播組信息。[適用例5]—種核心交換器，中繼將MAC幀打包得到的MAC-in-MAC幀，所述核心 交換器包括多個輸入輸出端口，用于輸入輸出層2幀；標記確定部，從通過所述多個輸入 輸出端口輸入的MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被附加了標記信息的MAC-in-MAC幀，所述標 記信息表示參加組播組的主機對路由器的參加消息；和端口設定部，使被打包到由所述標 記確定部確定的MAC-in-MAC幀中的參加消息的組播組，與被輸入了該MAC-in-MAC幀的輸 入輸出端口建立關聯(lián)。根據(jù)適用例5的核心交換器，通過探聽被附加到MAC-in-MAC幀的幀頭中的標記 信息，能夠使核心交換器的輸入輸出端口與組播組建立關聯(lián)。因此，能夠從打包組播幀 得到的MAC-in-MAC幀中確定組播組，并從與該組播組建立了關聯(lián)的輸入輸出端口輸出MAC-in-MAC幀。結果，能夠避免打包組播幀得到的MAC-in_MAC幀的泛洪，并抑制組播通信 中的通信速度的下降。[適用例6]在適用例5的核心交換器中，還包括組播組確定部，從通過所述多 個輸入輸出端口輸入的MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被附加了表示組播組的組播組信息 的MAC-in-MAC幀；和端口選擇部，選擇通過所述端口設定部對組播組建立了關聯(lián)的輸入輸 出端口，作為輸出MAC-in-MAC幀的轉發(fā)目標端口，該組播組利用由所述組播組確定部確定 的該MAC-in-MAC幀的組播組信息示出。根據(jù)適用例6的核心交換器，通過探聽被附加到 MAC-in-MAC幀的幀頭中的組播組信息，能夠容易確定打包組播幀得到的MAC-in-MAC幀的 目標即組播組。
[適用例7]—種邊緣交換器，進行MAC幀與MAC-in-MAC幀之間的轉換，并在用 戶網絡和核心交換器之間進行中繼，所述邊緣交換器包括參加消息確定部，從由所述用 戶網絡轉發(fā)的MAC幀中，確定參加組播組的主機對路由器的參加消息；和標記附加部，將 表示參加消息的標記信息，附加到將由所述參加消息確定部確定的該參加消息打包得到的 MAC-in-MAC幀的幀頭中。根據(jù)適用例7的邊緣交換器，能夠生成可以由核心交換器通過探 聽識別到打包了參加消息的MAC-in-MAC幀。[適用例8]在適用例7的邊緣交換器中，還包括組播幀確定部，從由所述用戶網 絡轉發(fā)的MAC幀中，確定由所述路由器轉發(fā)的組播幀；和組播組附加部，將表示組播幀的組 播組的組播組信息，附加到將由所述組播幀確定部確定的該組播幀打包得到的MAC-in-MAC 幀的幀頭中。根據(jù)適用例8的邊緣交換器，能夠生成可以由核心交換器通過探聽識別到打 包了組播組的MAC-in-MAC幀，該組播組是打包了組播幀的MAC-in-MAC幀的目標。[適用例9]一種中繼在用戶網絡中的多個據(jù)點之間轉發(fā)的MAC幀的數(shù)據(jù)中繼方 法，包括核心中繼步驟，由具有輸入輸出層2幀的多個輸入輸出端口的核心交換器，中繼 將所述MAC幀打包得到的MAC-in-MAC幀；和邊緣中繼步驟，由邊緣交換器進行所述MAC幀 與所述MAC-in-MAC幀之間的轉換，并在所述用戶網絡和所述核心交換器之間進行中繼，所 述邊緣中繼步驟包括參加消息確定步驟，從由所述用戶網絡轉發(fā)的MAC幀中，確定參加到 組播組的主機對路由器的參加消息；和標記附加步驟，將表示參加消息的標記信息，附加 到將通過所述參加消息確定步驟確定的該參加消息打包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中， 所述核心中繼步驟包括標記確定步驟，從通過所述多個輸入輸出端口輸入的MAC-in-MAC 幀中，確定幀頭中被附加了所述標記信息的MAC-in-MAC幀；和端口設定步驟，使被打包 到通過所述標記確定步驟確定的MAC-in-MAC幀中的參加消息的組播組，與被輸入了該 MAC-in-MAC幀的輸入輸出端口建立關聯(lián)。根據(jù)適用例9的數(shù)據(jù)中繼方法，通過在核心交換器中探聽被附加到MAC-in-MAC幀 的幀頭中的標記信息，能夠使核心交換器的輸入輸出端口與組播組建立關聯(lián)。因此，能夠從 打包組播幀得到的MAC-in-MAC幀中確定組播組，并從與該組播組建立了關聯(lián)的輸入輸出 端口輸出MAC-in-MAC幀。結果，能夠避免打包組播幀得到的MAC-in-MAC幀的泛洪，并抑制 組播通信中的通信速度的下降。[適用例10]在適用例9的數(shù)據(jù)中繼方法中，所述邊緣中繼步驟還包括組播幀 確定步驟，從由所述用戶網絡轉發(fā)的MAC幀中，確定由所述路由器轉發(fā)的組播幀；和組播組 附加步驟，將表示該組播幀的組播組的組播組信息，附加到將通過所述組播幀確定步驟確定的組播幀打包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中，所述核心中繼步驟還包括組播組確定步 驟，從通過所述多個輸入輸出端口輸入的MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被附加了所述組播 組信息的MAC-in-MAC幀；和端口選擇步驟，選擇通過所述端口設定步驟與組播組建立了關 聯(lián)的輸入輸出端口，作為輸出MAC-in-MAC幀的轉發(fā)目標端口，該組播組利用通過所述組播 組確定步驟確定的該MAC-in-MAC幀的組播組信息示出。根據(jù)適用例10的數(shù)據(jù)中繼方法， 通過在核心交換器中探聽被附加到MAC-in-MAC幀的幀頭中的標記信息，能夠容易確定打 包組播幀得到的MAC-in-MAC幀的目標即組播組。本發(fā)明的方式不限于網絡系統(tǒng)、核心交換器、邊緣交換器、數(shù)據(jù)中繼方法，例如，也 能夠適用于使計算機實現(xiàn)核心交換器的功能的程序、使計算機實現(xiàn)邊緣交換器的功能的程 序、在核心交換器中中繼數(shù)據(jù)的方法、在邊緣交換器中中繼數(shù)據(jù)的方法等其他方式。并且， 本發(fā)明不限于前面敘述的任何方式，當然能夠在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內以各種方式實 施。



圖1是表示計算機網絡的結構的說明圖。圖2是示意地表示MAC幀的幀結構和MAC-in-MAC幀的幀結構的說明圖。圖3是表示載波網絡中的邊緣交換器的具體結構的說明圖。圖4是表示邊緣交換器中的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫的一例的說明圖。圖5是表示邊緣交換器中的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫的一例的說明圖。圖6是表示載波網絡中的核心交換器的具體結構的說明圖。圖7是表示核心交換器中的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫的一例的說明圖。圖8是表示載波網絡中的邊緣交換器的邊緣控制部執(zhí)行的邊緣中繼處理的流程 圖。圖9是表示載波網絡中的邊緣交換器的邊緣控制部執(zhí)行的邊緣中繼處理的流程 圖。圖10是表示載波網絡中的邊緣交換器的邊緣控制部執(zhí)行的邊緣中繼處理的流程 圖。圖11是表示載波網絡中的核心交換器的核心控制部執(zhí)行的核心中繼處理的流程 圖。圖12是表示載波網絡中的核心交換器的核心控制部執(zhí)行的核心中繼處理的流程 圖。圖13是表示載波網絡中的核心交換器的核心控制部執(zhí)行的核心中繼處理的流程 圖。圖14是表示在載波網絡中轉發(fā)組播包的狀態(tài)的說明圖。
具體實施例方式為了進一步明確以上說明的本發(fā)明的結構和作用，下面說明適用了本發(fā)明的計算 機網絡。A.實施例
A1.計算機網絡的結構圖1是表示計算機網絡1的結構的說明圖。計算機網絡1是具有載波網絡10和 用戶網絡61、62的網絡系統(tǒng)。計算機網絡1的用戶網絡61、62是由接受載波網絡10的通信服務的企業(yè)和公共 團體、個人等顧客運營的網絡系統(tǒng)。用戶網絡61具有多個據(jù)點網絡61a、61b、61c、61d，這 些多個據(jù)點網絡61a、61b、61c、61d分別通過載波網絡10相互連接，并在局域網絡(Local Area Network，以下稱為“LAN”)中協(xié)作動作。用戶網絡62與用戶網絡61相同，具有多個 據(jù)點網絡62a、62b、62c、62d，這些多個據(jù)點網絡62a、62b、62c、62d分別通過載波網絡10相 互連接，并在LAN中協(xié)作動作。用戶網絡61、62可以構成單一的LAN，也可以在該LAN中構成用于設定相對物理 的連接結構獨立的虛擬網絡組的虛擬網絡即虛擬LAN(VirtualLAN，以下稱為“VLAN”)。另 外，在圖1中圖示了兩個用戶網絡，并在各個用戶網絡中圖示了 4個據(jù)點網絡，但用戶網絡 及其據(jù)點網絡的數(shù)量不限于圖1所示的數(shù)量，可以適當增減。用戶網絡61具有個人計算機610，使多個據(jù)點網絡61a、61b、61c、61d中的至少 一方執(zhí)行各種運算處理；和路由器612，將用戶網絡61與其他網絡相互連接。在本實施例的說明中，一般在表示屬于用戶網絡61的個人計算機時使用標號 “610”，在表示屬于確定的據(jù)點網絡的計算機時，使用在標號“610”的后面附加了在該據(jù)點 網絡的標號后面附加的英文字符的標號。例如，屬于據(jù)點網絡62b的計算機上使用標號 “610b”，屬于據(jù)點網絡62c的計算機上使用標號“610c”。在本實施例的說明中，一般在表示屬于用戶網絡61的路由器時使用標號“710”， 在表示屬于確定的據(jù)點網絡的路由器時，使用在標號“710”的后面附加了在該據(jù)點網絡的 標號后面附加的英文字符的標號。例如，屬于據(jù)點網絡62a的路由器上使用標號“710a”。在本實施例中，據(jù)點網絡61a具有將因特網90與用戶網絡61之間相互連接的路 由器612a。在本實施例中，發(fā)送組播包的服務器計算機900與因特網90連接，據(jù)點網絡62b 的個人計算機610b和據(jù)點網絡62c的個人計算機610c分別通過據(jù)點網絡61a的路由器 621a,能夠從服務器計算機900接收組播包。計算機網絡1的載波網絡10由電氣通信商運營，是構建層2虛擬專用網(L2VPN) 的網絡系統(tǒng)，該L2VPN用于中繼在用戶網絡61、62中的多個據(jù)點網絡之間轉發(fā)的MAC幀。載 波網絡10具有核心交換器100，其根據(jù)標準規(guī)格IEEE802. lah構建以MAC-in-MAC幀形式 實施數(shù)據(jù)轉發(fā)的骨干通信線路即核心網絡12 ；和邊緣交換器200，其將用戶網絡61、62與核 心網絡12之間相互連接。關于核心交換器100和邊緣交換器200的結構及動作，將在后面 具體說明。在本實施例的說明中，一般在表示屬于載波網絡10的核心交換器時使用標號 “ 100”，在獨立表示確定的核心交換器時，使用在“ 100”后面特別附加了英文字符的標號。例 如，在圖1的示例中圖示了 5個核心交換器100，在獨立表示這些核心交換器100時，使用標 號 “ 100a”、“ 100b”、“ 100c”、“ 100d”、“ 100e”。在本實施例的說明中，一般在表示屬于載波網絡10的邊緣交換器時使用標號 “200”，在獨立表示確定的邊緣交換器時，使用在“200”后面特別附加了英文字符的標號。例 如，在圖1的示例中圖示了 4個邊緣交換器200，在獨立表示這些邊緣交換器200時，使用標號 “ 200a”、“ 200b”、“ 200c”、“ 200d”。在圖1的示例中，核心交換器100e將核心交換器100a、100b、100c、100d分別相互 連接。在圖1的示例中，邊緣交換器200a將核心交換器100a與據(jù)點網絡61a、62a之間相 互連接，邊緣交換器200b將核心交換器100b與據(jù)點網絡61b、62b之間相互連接，邊緣交換 器200c將核心交換器100c與據(jù)點網絡61c、62c之間相互連接，邊緣交換器200d將核心交 換器100d與據(jù)點網絡61d、62d之間相互連接。另外，在圖1中圖示了 5個核心交換器100， 并圖示了 4個邊緣交換器200，但核心交換器100和邊緣交換器200的數(shù)量不限于圖1所示 的數(shù)量，可以適當增減。圖2是示意地表示MAC幀的幀結構700和MAC_in_MAC幀的幀結構800的說明圖。 在圖2中的上部圖示了 MAC-in-MAC幀的幀結構800，在圖2中的下部圖示了 MAC幀的幀結 構 700。MAC幀的幀結構700從其前頭起依次具有存儲部710、720、730、740、750、760。存 儲部710、720、730、740構成MAC幀的幀頭。幀結構700的存儲部710是DMAC (Destination MAC)字段，用于存儲表示該MAC 幀的目標的MAC地址，幀結構700的存儲部720是SMAC (SourceMAC)字段，用于存儲表示該 MAC幀的發(fā)送源的MAC地址。幀結構700的存儲部730是VLAN標簽字段，用于存儲識別對用戶網絡61、62設定 的VALN的VALN標簽。幀結構700的存儲部740是類型/長度字段，其存儲表示用于規(guī)定存儲在存儲部 750中的包的上位層通信協(xié)議的類型的識別符、和表示存儲在存儲部750中的數(shù)據(jù)的尺寸 的八位字節(jié)數(shù)。幀結構700的存儲部750是用戶數(shù)據(jù)字段，用于存儲由該MAC幀承載的數(shù)據(jù)。另 外，組播通信中的IGMP join消息和組播包被存儲在幀結構700的存儲部750中進行數(shù)據(jù) 轉發(fā)。幀結構700的存儲部760是FCS (Frame Check Sequence)字段，其存儲用于檢測 該 MAC 幀的錯誤的 CRC(Cyclic Redundancy Check)值。MAC-in-MAC幀的幀結構800從其前頭起依次具有存儲部810、820、830、840、850、 860。存儲部 810、820、830、840 構成 MAC-in-MAC 幀的幀頭。幀結構800的存儲部810是C-DMAC(Core-Destination MAC)字段，用于存儲 表示該MAC-in-MAC幀在核心網絡12中的目標的MAC地址，幀結構800的存儲部820是 SMAC (Core-Source MAC)字段，用于存儲表示該MAC-in-MAC幀在核心網絡12中的發(fā)送源的 MAC地址。幀結構800的存儲部830是VLAN標簽字段，用于存儲識別對用戶網絡61、62設 定的VALN的VALN標簽，存儲部830具有存儲部832、835。存儲部830中的存儲部832是 TPID(Tag Protocol Identifier)字段，用于存儲設定VALN標簽的有效或無效的識別符。存儲部830中的存儲部835是TCI (Tag Control Information)字段，用于存儲控 制對用戶網絡61、62設定的VLAN的控制數(shù)據(jù)，存儲部835具有存儲部836、837、838。存儲 部835中的存儲部836是CoS (Class ofService)字段，用于存儲表示處理該MAC-in-MAC 幀的優(yōu)先級的信息。存儲部835中的存儲部837是CFI (Canonical Format Indicator)字段，用于存儲表示該MAC-in-MAC幀中的MAC地址的格式形式的信息。存儲部835中的存儲 部838是VID (VLAN Identifier)字段，其存儲用于確定轉發(fā)該MAC-in-MAC幀的VALN的識 別符。幀結構800的存儲部840是類型/長度字段，其存儲表示用于規(guī)定存儲在存儲部 850中的包的上位層通信協(xié)議的類型的識別符、和表示存儲在存儲部850中的數(shù)據(jù)的尺寸 的八位字節(jié)數(shù)。幀結構800的存儲部850是用戶MAC幀字段，用于存儲被打包在該MAC-in-MAC幀 中的MAC幀。存儲在存儲部750中的MAC幀可以包含該幀結構700的存儲部760，也可以不包含。幀結構800的存儲部860是FCS字段，其存儲用于檢測該MAC-in-MAC幀的錯誤的 CRC 值。圖3是表示載波網絡10中的邊緣交換器200的具體結構的說明圖。邊緣交換器 200是連接裝置，其進行MAC幀與MAC-in-MAC幀之間的轉換，并在用戶網絡61、62和核心交 換器100之間進行中繼。邊緣交換器200具有邊緣控制部210、網絡接口 220、緩沖器230、 存儲部240和管理接口 250。邊緣交換器200的網絡接口 220具有與核心交換器100及用戶網絡61、62電連接 的物理連接端子即多個輸入輸出端口 222。多個輸入輸出端口 222分別受理包括MAC幀和 MAC-in-MAC幀在內的層2幀的輸入，同時根據(jù)邊緣控制部210的指示輸出層2幀。邊緣交換器200的緩沖器230是臨時存儲由邊緣控制部210處理的層2幀的存儲 裝置。邊緣交換器200的管理接口 250與載波網絡10的管理者之間進行信息的交換。在本 實施例中，管理接口 250包括操作面板和存儲卡插槽、各種連接輸入輸出端口等電子設備。邊緣交換器200的存儲部240存儲由邊緣控制部210處理的各種數(shù)據(jù)，存儲作為 該數(shù)據(jù)之一的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242。轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242是登記了從網絡接口 220中的多 個輸入輸出端口 222中選擇輸出層2幀的轉發(fā)地址端口的信息的數(shù)據(jù)庫。在本實施例中， 轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242利用基于通過輸入輸出端口 222接收到的層2幀的邊緣控制部210的 學習功能而完備，但在其他實施方式中，轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242的至少一部分根據(jù)通過管理 接口 250輸入的信息而完備。在本實施例的說明中，一般在表示邊緣交換器中的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫時使用標號 “242”，在獨立表示確定的邊緣交換器中的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫時，使用在“242”后面附加了在 該邊緣交換器的標號后面附加的英文字符的標號。例如，邊緣交換器200a中的轉發(fā)地址數(shù) 據(jù)庫使用標號“242a”，邊緣交換器200c中的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫使用標號“242c”。圖4是表示邊緣交換器200a中的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242a的一例的說明圖。圖5是 表示邊緣交換器200c中的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242c的一例的說明圖。邊緣交換器200中的轉 發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242具有存儲部2421、2422、2424、2426、2428、2429。轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242的存儲部2421是存儲用于識別登記在轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242 中的信息的登記號碼的字段。轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242的存儲部2421是存儲用于確定對用戶 網絡61、62設定的VLAN的VLAN識別符的字段。轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242的存儲部2424是存 儲表示MAC幀的目標的目標MAC地址的字段。轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242的存儲部2426是存儲 分配給多個輸入輸出端口 222的各個端口的端口號碼中表示轉發(fā)地址端口的輸出端口號
11碼的字段。轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242的存儲部2428是存儲表示MAC-in_MAC幀的目標的核心網 絡目標MAC地址的字段。轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242的存儲部2429是存儲表示學習了登記在轉 發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242中的信息的信息源的信息的字段。例如，在圖4所示的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242a中，登記號碼“ 1 ”的登記信息表示從核心 網絡學習的信息。在該登記號碼“1”的登記信息中，當在邊緣交換器200a中接收到的MAC 幀屬于利用VLAN識別符“20”識別的VLAN、其目標MAC地址是“00004c00 12 34”時，把 將該MAC幀打包得到的MAC-in-MAC幀的目標MAC地址設定為“fe 00 00 20 00 03”，表示 從被分配了端口號碼“1”的輸入輸出端口 222發(fā)送該MAC-in-MAC幀。另外，在圖1中，在 從邊緣交換器200向其他節(jié)點延伸的直線旁邊標注的帶圓圈的數(shù)字，對應于分配給輸入輸 出端口 222的端口號碼。另外，在圖5所示的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242c中，登記號碼“ 1 ”的登記信息表示從用戶 網絡學習的信息。在該登記號碼“1”的登記信息中，當在邊緣交換器200c中接收到的MAC 幀屬于利用VLAN識別符“20”識別的VLAN、其目標MAC地址是“00004c00 12 34”時，表 示從被分配了端口號碼“2”的輸入輸出端口 222發(fā)送該MAC幀。返回圖3的說明，邊緣交換器200的邊緣控制部210與邊緣交換器200的各個部分 電連接，并執(zhí)行轉發(fā)包括MAC幀和MAC-in-MAC幀在內的層2幀的各種控制處理。邊緣控制 部210具有參加消息確定部211、組播端口設定部212、標記附加部213、組播幀確定部216、 組播端口選擇部217、和組播組附加部218。邊緣控制部210的參加消息確定部211從由用戶網絡61、62和核心交換器100轉 發(fā)的MAC幀中，確定參加組播組的主機即個人計算機610對路由器612的參加消息。在本 實施例中，參加消息確定部211確定計算機610對路由器612的IGMP join消息。邊緣控制部210的組播端口設定部212使由參加消息確定部211確定的IGMP join消息的組播組，與被輸入了該IGMP join消息的輸入輸出端口 222相關聯(lián)。在本實施 例中，組播端口設定部212在轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242中登記使組播組與輸入輸出端口 222相 關聯(lián)的信息。在向核心交換器100轉發(fā)由參加消息確定部211確定的IGMP join消息時，邊緣 控制部210的標記附加部213將表示打包了 IGMP join消息的標記信息，附加在將該IGMP join消息打包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中。邊緣控制部210的組播幀確定部216從由用戶網絡61、62和核心交換器100轉發(fā) 的MAC幀中，確定組播幀。另外，組播幀是承載從路由器612轉發(fā)的組播包的MAC幀。邊緣控制部210的組播端口選擇部217選擇通過組播端口設定部212與組播組相 關聯(lián)的輸入輸出端口 222，作為輸出組播幀的轉發(fā)地址端口，該組播組被發(fā)布了由組播幀確 定部216確定的該組播幀。在本實施例中，組播端口選擇部217參照轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242 選擇轉發(fā)地址端口。在向核心交換器100轉發(fā)由組播幀確定部216確定的組播幀時，邊緣控制部 210的組播組附加部218將表示該組播組的組播組信息，附加在將該組播幀打包得到的 MAC-in-MAC幀的幀頭中。在本實施例中，邊緣控制部210中的組播端口設定部212、標記附加部213、組播幀 確定部216、組播端口選擇部217、和組播組附加部218的各自功能，通過ASIC (ApplicationSpecific Integrated Circuit)根據(jù)其物理電路結構進行動作而實現(xiàn)，但在其他實施方式 中，這些功能的至少一部分也可以通過CPU(Central Processing Unit)根據(jù)計算機程序進 行動作而實現(xiàn)。圖6是表示載波網絡10中的核心交換器100的具體結構的說明圖。核心交換器 100是中繼將MAC幀打包得到的MAC-in-MAC幀的連接裝置。核心交換器100具有核心控制 部110、網絡接口 120、緩沖器130、存儲部140、和管理接口 150。核心交換器100的網絡接口 120具有與邊緣交換器200及其他核心交換器 100電連接的物理連接端子即多個輸入輸出端口 122。多個輸入輸出端口 122分別受理 MAC-in-MAC幀的輸入，同時根據(jù)核心控制部110的指示輸出MAC-in-MAC幀。核心交換器100的緩沖器130是臨時存儲由核心控制部110處理的MAC-in-MAC 幀的存儲裝置。核心交換器100的管理接口 150與載波網絡10的管理者之間進行信息的 交換。在本實施例中，管理接口 150包括操作面板和存儲卡插槽、各種連接輸入輸出端口等 電子設備。核心交換器100的存儲部140存儲由核心控制部110處理的各種數(shù)據(jù)，存儲作為 該數(shù)據(jù)之一的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142。轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142是登記了從網絡接口 120中的多 個輸入輸出端口 122中選擇輸出MAC-in-MAC幀的轉發(fā)地址端口的信息的數(shù)據(jù)庫。在本實 施例中，轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142利用基于通過輸入輸出端口 122接收到的MAC-in-MAC幀的核 心控制部110的學習功能而完備，但在其他實施方式中，轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142的至少一部分 根據(jù)通過管理接口 150輸入的信息而完備。在本實施例的說明中，一般在表示核心交換器中的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫時使用標號 “ 142”，在獨立表示確定的核心交換器中的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫時，使用在“ 142”后面附加了在 該核心交換器的標號后面附加的英文字符的標號。例如，核心交換器100e中的轉發(fā)地址數(shù) 據(jù)庫使用標號“142e”。圖7是表示核心交換器100e中的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142e的一例的說明圖。核心交 換器100中的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142具有存儲部1421、1422、1424、1426、1429。轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142的存儲部1421是存儲用于識別登記在轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142 中的信息的登記號碼的字段。轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142的存儲部1421是存儲用于確定對用戶 網絡61、62設定的VLAN的VLAN識別符的字段。轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142的存儲部1424是存 儲表示MAC-in-MAC幀的目標的核心網絡目標MAC地址的字段。轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142的存 儲部1426是存儲分配給多個輸入輸出端口 122的各個端口的端口號碼中表示轉發(fā)地址端 口的輸出端口號碼的字段。轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142的存儲部1429是存儲表示學習了登記在 轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142中的信息的信息源的信息的字段。例如，在圖7所示的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142e中，登記號碼“1”的登記信息表示從被 分配了端口號碼“1”的輸入輸出端口 122學習的信息。在該登記號碼“1”的登記信息中， 當在核心交換器100e中接收到的MAC-in-MAC幀屬于利用VLAN識別符“20”識別的VLAN、 其目標MAC地址是“ fe 00 00 20 00 01”時，表示從被分配了端口號碼“ 1，，的輸入輸出端 口 122 發(fā)送該 MAC-in-MAC 幀。返回圖6的說明，核心交換器100的核心控制部110與核心交換器100的各個部分 電連接，并執(zhí)行轉發(fā)MAC-in-MAC幀的各種控制處理。核心控制部110具有標記確定部111、組播端口設定部112、組播組確定部116、和組播端口選擇部117。核心控制部110的標記確定部111從通過多個輸入輸出端口 122輸入的 MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被附加了標記信息的MAC_in_MAC幀。在本實施例中，如前面 所述，MAC-in-MAC幀中的標記信息是表示在該MAC-in-MAC幀中打包了 IGMP join消息的 信息，在IGMP join消息被打包到MAC-in-MAC幀中時，指通過邊緣交換器200附加的信息。核心控制部110的組播端口設定部112使被打包到由標記確定部111確定的 MAC-in-MAC幀中的IGMP join消息的組播組，與被輸入了該MAC-in-MAC幀的輸入輸出端 口 122相關聯(lián)。在本實施例中，組播端口設定部112在轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142中登記使組播 組與輸入輸出端口 122相關聯(lián)的信息。核心控制部110的組播組確定部116從通過多個輸入輸出端口 122輸入的 MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被附加了組播組信息的MAC-in-MAC幀。在本實施例中，如前 面所述，MAC-in-MAC幀中的組播組信息是表示被發(fā)布了被打包到該MAC-in-MAC幀中的組 播包的組播組的信息，在該組播包被打包到MAC-in-MAC幀中時，指由邊緣交換器200附加 的信息。核心控制部110的組播端口選擇部117選擇通過組播端口設定部112與組播組相 關聯(lián)的輸入輸出端口 122，作為輸出該MAC-in-MAC幀的轉發(fā)地址端口，該組播組利用由組 播組確定部116確定的MAC-in-MAC幀的組播組信息示出。在本實施例中，組播端口選擇部 117參照轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142選擇轉發(fā)地址端口。在本實施例中，核心控制部110中的標記確定部111、組播端口設定部112、組 播組確定部116、和組播端口選擇部117的各自功能，通過ASIC(Appcliation Specific Integrated Circuit)根據(jù)其物理電路結構進行動作而實現(xiàn)，但在其他實施方式中，這些功 能的至少一部分也可以通過CPU (Central Processing Unit)根據(jù)計算機程序進行動作而 實現(xiàn)。A2.計算機網絡的動作A2-1.邊緣中繼處理圖8 圖10是表示載波網絡10中的邊緣交換器200的邊緣控制部210執(zhí)行的邊 緣中繼處理(步驟S200)的流程圖。邊緣中繼處理(步驟S200)是進行MAC幀與MAC-in-MAC 幀之間的轉換，并在用戶網絡61、62和核心交換器100之間進行中繼的處理。在本實施例 中，在包括MAC幀和MAC-in-MAC幀在內的層2幀被輸入到輸入輸出端口 222時，邊緣控制 部210開始邊緣中繼處理(步驟S200)。如圖8所示，在邊緣中繼處理(步驟S200)開始后，邊緣控制部210執(zhí)行幀接收 處理(步驟S210)。在輸入到輸入輸出端口 222的層2幀是MAC幀時，在幀接收處理(步 驟S210)中，邊緣控制部210直接接收由輸入輸出端口 222受理的MAC幀。另一方面，在 輸入到輸入輸出端口 222的層2幀是MAC-in-MAC幀時，在幀接收處理(步驟S210)中，邊 緣控制部210將由輸入輸出端口 222受理的MAC-in-MAC幀解包為MAC幀，然后接收該MAC 幀。另外，在本說明書中，所說MAC-in-MAC幀的解包，指把MAC-in-MAC幀轉換為被打包到 該MAC-in-MAC幀的幀結構800的存儲部850中的MAC幀。在幀接收處理(步驟S210)之后，邊緣控制部210根據(jù)由參加消息確定部211實 現(xiàn)的功能，執(zhí)行參加消息確定處理(步驟S220)。在參加消息確定處理(步驟S210)中，邊
14緣控制部210從在幀接收處理(步驟S210)中接收到的MAC幀中，確定參加到組播組的計 算機610對路由器612的參加消息。在本實施例中，在參加消息確定處理(步驟S210)中， 邊緣控制部210通過實施IGMP探聽，把計算機610對路由器612的IGMP join消息確定為 參加消息。轉入圖9的說明，在MAC幀是IGMP join消息時(步驟S225 是)，邊緣控制部210 根據(jù)由組播端口設定部212實現(xiàn)的功能，執(zhí)行組播端口設定處理(步驟S250)。在組播端口 設定處理(步驟S250)中，邊緣控制部210使在參加消息確定處理(步驟S220)中確定的 IGMP join消息的組播組，與被輸入了該IGMP join消息的輸入輸出端口 222相關聯(lián)。在本 實施例中，邊緣控制部210在轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242中登記使組播組與輸入輸出端口 222相 關聯(lián)的信息。在此，說明在由屬于據(jù)點網絡61c的計算機610c發(fā)送了針對屬于據(jù)點網絡61a 的路由器612a的IGMP join消息時，在邊緣交換器200a、200c中執(zhí)行的組播端口設定處 理(步驟S250)的動作。在該說明中表示IGMP join消息中的組播組的組播MAC地址是 “01:00:5e:00:12:34”。邊緣交換器200c在通過被分配了端口號碼“2”的輸入輸出端口 222接收到來自 計算機610c的IGMP join消息時，在組播端口設定處理(步驟S250)中，在圖5所示的轉 發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242c中登記利用登記號碼“500”表示的登記信息。圖5所示的轉發(fā)地址 數(shù)據(jù)庫242c中的登記號碼“500”的登記信息表示是通過探聽學習到的信息，當在邊緣交 換器200c中接收到的MAC幀屬于利用VLAN識別符“20”識別的VLAN、其目標MAC地址是 “01 00 5e 00 12 34”時，表示從被分配了端口號碼“2”的輸入輸出端口 222發(fā)送該MAC 幀。另一方面，邊緣交換器200a在通過被分配了端口號碼“1”的輸入輸出端口 222， 接收到由計算機610c發(fā)送并經由邊緣交換器200c和核心網絡12后的IGMP join消息時， 在組播端口設定處理(步驟S250)中，在圖4所示的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242a中登記利用登 記號碼“500”表示的登記信息。圖4所示的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242a中的登記號碼“500”的 登記信息表示是通過探聽學習到的信息，當在邊緣交換器200a中接收到的MAC幀屬于利 用VLAN識別符“ 20，，識別的VLAN、其目標MAC地址是“ 01 00 5e 00 12 34，，時，把將該MAC 幀打包得到的MAC-in-MAC幀的目標MAC地址設定為“ff 00 00 20 12 34”，表示從被分配 了端口號碼“1”的輸入輸出端口 222發(fā)送該MAC-in-MAC幀。在本實施例中，核心網絡目 標MAC地址“ff 0000:20:12:34”，是對表示IGMP join消息中的組播組的組播MAC地址 “01 00:5e: 00:12:34”進行轉換生成的MAC地址。返回圖9的說明，在組播端口設定處理(步驟S250)之后，邊緣控制部210根據(jù) 轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242，從多個輸入輸出端口 222中選擇發(fā)送IGMP join消息的轉發(fā)地址端口 (步驟 S262)。在選擇了轉發(fā)地址端口(步驟S262)之后，在與該轉發(fā)地址端口連接的轉發(fā)地址 是核心網絡12時(步驟S263 是)，邊緣控制部210根據(jù)由標記附加部213實現(xiàn)的功能，執(zhí) 行標記附加處理(步驟S265)。在標記附加處理(步驟S265)中，邊緣控制部210將表示被 打包了 IGMP join消息的標記信息，附加在將通過參加消息確定處理(步驟S210)確定的 IGMP join消息打包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中。
15
在本實施例中，標記信息是1比特(bit)的數(shù)據(jù)，在其值是“1”時，表示IGMP join 消息被打包到MAC-in-MAC幀中。在本實施例中，標記信息被存儲在MAC-in-MAC幀的幀結 構800的存儲部836中，但在其他實施方式中，也可以存儲在存儲部810、820、840至少一方 中。另外，當在存儲MAC地址的存儲部810、820至少一方中存儲標記信息時，核心交換器 100和邊緣交換器200至少一方也可以具有用于區(qū)分識別MAC地址和標記信息的功能。由 此，能夠避免因附加標記信息造成的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫中的信息量的增加。在標記附加處理(步驟S265)之后，邊緣控制部210向被選擇為轉發(fā)地址端口的 輸入輸出端口 222發(fā)送附加了標記信息的MAC-in-MAC幀(步驟S266)。在選擇了轉發(fā)地址端口(步驟S262)之后，在與該轉發(fā)地址端口連接的轉發(fā)地址 不是核心網絡12時(步驟S263 否)，邊緣控制部210向被選擇為轉發(fā)地址端口的輸入輸 出端口 222直接發(fā)送承載IGMP join消息的MAC幀(步驟S268)。在結束針對全部轉發(fā)地址端口的處理之后(步驟S269 是)，邊緣控制部210結束 邊緣中繼處理(步驟S200)。返回圖8的說明，當在幀接收處理(步驟S210)中接收到MAC幀不是IGMP join 消息時(步驟S225 否)，邊緣控制部210根據(jù)由組播幀確定部216實現(xiàn)的功能，執(zhí)行組播 幀確定處理(步驟S230)。在組播幀確定處理(步驟S230)中，邊緣控制部210從在幀接收 處理(步驟S210)中接收到MAC幀中確定組播幀。在本實施例中，在組播幀確定處理(步 驟S230)中，在MAC幀中的目標MAC地址是組播MAC地址時，邊緣控制部210將該MAC地址 識別為組播幀。轉入圖10的說明，在MAC幀是組播幀時(步驟S235 是)，邊緣控制部210根據(jù)由 組播端口選擇部217實現(xiàn)的功能，執(zhí)行組播端口選擇處理(步驟S282)。在組播端口選擇處 理(步驟S282)中，邊緣控制部210根據(jù)轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242，從多個輸入輸出端口 222中 選擇發(fā)送組播幀的轉發(fā)地址端口。在此說明由與因特網90連接的服務器計算機900發(fā)布的組播包，是從被設定了 針對組播組“01:00:5e:00:12:34”的組播通信的路由器612a轉發(fā)過來時，在邊緣交換器 200a、200c中執(zhí)行的組播端口選擇處理(步驟S282)的動作。邊緣交換器200a在通過被分配了端口號碼“2”的輸入輸出端口 222接收到來 自路由器612a的承載組播包的組播幀時，在組播端口選擇處理(步驟S282)中，從圖4 所示的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242a的登記信息中，檢索與該組播幀所示的VALN識別符和目標 MAC地址(組播組)一致的登記信息。在圖4的示例中，登記號碼“500”的登記信息符 合，在該登記信息中，表示把將組播幀打包得到的MAC-in-MAC幀的目標MAC地址設定為 “《:00:00:20:12:34”，把被分配了端口號碼“1”的輸入輸出端口 222選擇為轉發(fā)地址端另一方面，邊緣交換器200c在通過被分配了端口號碼“1”的輸入輸出端口 222，從 邊緣交換器200a并經由核心網絡12接收到組播幀時，在組播端口選擇處理(步驟S282) 中，從圖5所示的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242c的登記信息中，檢索與該組播幀所示的VALN識別符 和目標MAC地址(組播組)一致的登記信息。在圖5的示例中，登記號碼“500”的登記信 息符合，在該登記信息中，表示把被分配了端口號碼“2”的輸入輸出端口 222選擇為轉發(fā)地 址端口。
返回圖10的說明，當在組播端口選擇處理(步驟S282)中選擇了轉發(fā)地址端口 后，在與該轉發(fā)地址端口連接的轉發(fā)地址是核心網絡12時(步驟S283 是)，邊緣控制部 210根據(jù)由組播組附加部218實現(xiàn)的功能，執(zhí)行組播組附加處理(步驟S285)。在組播組附 加處理(步驟S285)中，邊緣控制部210將表示該組播組的組播組信息，附加到將在組播幀 確定處理(步驟S230)中確定的組播幀打包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中。在本實施例 中，組播組信息是在轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242中與組播組相關聯(lián)地登記的核心網絡目標MAC地 址，邊緣控制部210根據(jù)轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242，對MAC-in-MAC幀設定核心網絡目標MAC地 址，由此將組播組信息附加到MAC-in-MAC幀的幀頭中。在本實施例中，組播組信息是對表示組播組的組播MAC地址進行轉換生成的核心 網絡目標MAC地址，邊緣控制部210將組播組信息存儲在MAC-in-MAC幀的幀結構800的存 儲部810中。但是，在其他實施方式中，邊緣控制部210也可以將組播組信息直接作為表示 組播MAC地址的信息，存儲在MAC-in-MAC幀的幀結構800的存儲部810中，還可以直接作 為表示組播MAC地址的信息、或者作為將組播MAC地址變形后的信息，存儲在MAC-in-MAC 幀的幀結構800的存儲部838中。在組播組附加處理(步驟S285)之后，邊緣控制部210向被選擇為轉發(fā)地址端口 的輸入輸出端口 222，發(fā)送附加了組播組信息的MAC-in-MAC幀(步驟S286)。當在組播端口選擇處理(步驟S282)中選擇了轉發(fā)地址端口后，在與該轉發(fā)地址 端口連接的轉發(fā)地址不是核心網絡12時(步驟S283 否)，邊緣控制部210向被選擇為轉 發(fā)地址端口的輸入輸出端口 222，直接發(fā)送承載組播幀的MAC幀(步驟S288)。在結束針對全部轉發(fā)地址端口的處理后(步驟S289 是)，邊緣控制部210結束邊 緣中繼處理(步驟S200)。返回圖8的說明，當在幀接收處理(步驟S210)中接收到的MAC幀不是IGMP join 消息和組播幀時(步驟S235 否)，邊緣控制部210根據(jù)轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫242，向輸入輸出端 口 222發(fā)送在幀接收處理(步驟S210)中接收到的MAC幀(步驟S242、S243、S245、S246、 S248、S249)。然后，邊緣控制部210結束邊緣中繼處理(步驟S200)。A2-2.核心中繼處理圖11 圖13是表示載波網絡10中的核心交換器100的核心控制部110執(zhí)行的 核心中繼處理(步驟S100)的流程圖。核心中繼處理(步驟S100)是中繼將MAC幀打包得 到的MAC-in-MAC幀的處理。在本實施例中，在層2幀即MAC-in-MAC幀被輸入到輸入輸出 端口 122時，核心控制部110開始核心中繼處理(步驟S100)。如圖11所示，在核心中繼處理(步驟S100)開始后，核心控制部110執(zhí)行幀接收 處理(步驟S110)。在幀接收處理(步驟S110)中，核心控制部110接收由輸入輸出端口 122 受理的 MAC-in-MAC 幀。在幀接收處理(步驟S110)之后，核心控制部110根據(jù)由標記確定部111實現(xiàn)的 功能，執(zhí)行標記確定處理(步驟S120)。在標記確定處理(步驟S120)中，核心控制部110 從在幀接收處理(步驟S110)中接收到的MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被附加了標記信息 的 MAC-in-MAC 幀。在本實施例中，如前面所述，MAC-in-MAC幀中的標記信息是表示IGMP join消息 被打包到該MAC-in-MAC幀中的信息，在IGMP join消息被打包到該MAC-in-MAC幀中時，指由邊緣交換器200附加的信息。在本實施例中，標記信息是1比特的數(shù)據(jù)，在其值是“1”時， 表示IGMP join消息被打包到MAC-in-MAC幀中，標記信息是存儲在MAC_in_MAC幀的幀結 構800的存儲部836中的信息。轉入圖12的說明，當在幀接收處理(步驟S110)中接收到的MAC-in-MAC幀被附 加了表示值是“1”的標記信息時(步驟S125 是)，核心控制部110根據(jù)由組播端口設定部 112實現(xiàn)的功能，執(zhí)行組播端口設定處理(步驟S150)。在組播端口設定處理(步驟S150) 中，核心控制部110使被打包到附加了標記信息的MAC-in-MAC幀中的IGMP join消息的組 播組，與被輸入了該MAC-in-MAC幀的輸入輸出端口 122相關聯(lián)。在本實施例中，核心控制 部110在轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142中登記使組播組與輸入輸出端口 122相關聯(lián)的信息。在此，說明在由屬于據(jù)點網絡61b的個人計算機610b、和屬于據(jù)點網絡61c的個 人計算機610c雙方發(fā)送了針對屬于據(jù)點網絡61a的路由器612a的IGMP join消息時，在 核心交換器100e中執(zhí)行的組播端口設定處理(步驟S150)的動作。在該說明中表示IGMP join消息中的組播組的組播MAC地址是“01:00:5e:00:12:34”，在核心網絡12中，把對該 組播MAC地址進行轉換生成的核心網絡目標MAC地址“ ff 00 00 20 12 34”用作組播MAC 地址。核心交換器100e在通過被分配了端口號碼“2”的輸入輸出端口 122接收到來 自個人計算機610b的將IGMP join消息打包得到的MAC-in-MAC幀，并且通過被分配了 端口號碼“3”的輸入輸出端口 122接收到來自個人計算機610c的將IGMP join消息打 包得到的MAC-in-MAC幀時，在組播端口設定處理(步驟S150)中，在圖7所示的轉發(fā)地 址數(shù)據(jù)庫142e中登記利用登記號碼“500”表示的登記信息。圖7所示的轉發(fā)地址數(shù)據(jù) 庫142e中的登記號碼“500”的登記信息表示是通過探聽學習到的信息，當在核心交換器 100e中接收到的MAC-in-MAC幀屬于利用VLAN識別符“20”識別的VLAN、其目標MAC地址 是“ f f 00 00 20 12 34 ”時，表示從被分配了端口號碼“ 2 ”和端口號碼“ 3 ”的輸入輸出端 口 122 發(fā)送該 MAC-in-MAC 幀。返回圖12的說明，在組播端口設定處理(步驟S150)之后，核心控制部110根據(jù) 轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142，向輸入輸出端口 122發(fā)送將IGMP join消息打包得到的MAC-in-MAC 幀(步驟S162、S166、S169)。然后，核心控制部110結束核心中繼處理(步驟S100)。返回圖11的說明，當在幀接收處理(步驟S110)中接收到的MAC-in-MAC幀沒有附 加表示值是“1”的標記信息時(步驟S125 否)，核心控制部110根據(jù)由組播組確定部116 實現(xiàn)的功能，執(zhí)行組播組確定處理(步驟S130)。在組播組確定處理(步驟S130)中，核心 控制部110從在幀接收處理(步驟S110)中接收到的MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被附加 了組播組信息的MAC-in-MAC幀。在本實施例中，如前面所述，MAC-in-MAC幀中的組播組信息是表示被發(fā)布了被打 包到該MAC-in-MAC幀中的組播包的組播組的信息，在該組播包被打包到MAC-in-MAC幀中 時，指由邊緣交換器200附加的信息。在本實施例中，組播組信息是對表示組播組的組播 MAC地址進行轉換生成的核心網絡目標MAC地址，是存儲在MAC-in-MAC幀的幀結構800的 存儲部810中的信息。轉入圖13的說明，當在幀接收處理(步驟S110)中接收到的MAC-in-MAC幀被附 加了組播組信息時(步驟S135 是)，核心控制部110根據(jù)由組播端口選擇部117實現(xiàn)的功
18能，執(zhí)行組播端口選擇處理(步驟S182)。在組播端口選擇處理(步驟S182)中，核心控制 部110根據(jù)轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142，從多個輸入輸出端口 122中選擇發(fā)送被附加了組播組信息 的 MAC-in-MAC 幀。在此，說明由與因特網90連接的服務器計算機900發(fā)布的組播包，是從被設定了 針對組播組“01:00:5e: 00:12:34”的組播通信的路由器612a轉發(fā)過來時，在核心交換器 100e中執(zhí)行的組播端口選擇處理(步驟S182)的動作。核心交換器100e在通過被分配了端口號碼“1”的輸入輸出端口 122接收到來自路 由器612a的承載組播包的MAC-in-MAC幀時，在組播端口選擇處理(步驟S182)中，從圖7 所示的轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142e的登記信息中，檢索與該MAC-in-MAC幀所示的VALN識別符和 目標MAC地址(組播組)一致的登記信息。在圖7的示例中，登記號碼“500”的登記信息 符合，在該登記信息中，表示把被分配了端口號碼“2”和端口號碼“3”的輸入輸出端口 122 選擇為轉發(fā)地址端口。返回圖13的說明，在組播端口選擇處理(步驟S182)之后，核心控制部110向在 組播端口選擇處理(步驟S182)中被選擇為轉發(fā)地址端口的輸入輸出端口 122，發(fā)送在幀接 收處理(步驟S110)中接收到的MAC-in-MAC幀(步驟S186、S189)。然后，核心控制部110 結束核心中繼處理(步驟S100)。圖14是表示在載波網絡10中轉發(fā)組播包的一例的說明圖。在本實施例中，如前 面所述，核心交換器100e在通過被分配了端口號碼“ 1 ”的輸入輸出端口 122，接收到來自路 由器612a的承載組播包的MAC-in-MAC幀時，向被分配了端口號碼“2”和端口號碼“3”的 輸入輸出端口 122發(fā)送該MAC-in-MAC幀(步驟S186)。結果，如圖14所示，在打包組播幀 得到的MAC-in-MAC幀被發(fā)送(f >力)給載波網絡10時，也能夠避免從核心交換器100e 向核心交換器100d的泛洪。返回圖11的說明，當在幀接收處理(步驟S110)中接收到的MAC-in-MAC幀沒有附 加標記信息和組播組信息時(步驟S135 否)，核心控制部110根據(jù)轉發(fā)地址數(shù)據(jù)庫142，向 輸入輸出端口 122發(fā)送在幀接收處理(步驟S110)中接收到的MAC-in-MAC幀(步驟S142、 S146、S149)。然后，核心控制部110結束核心中繼處理(步驟S100)。A3.效果根據(jù)以上說明的載波網絡10，通過在核心交換器100中探聽被附加到MAC-in-MAC 幀的幀頭中的標記信息(步驟S120)，能夠使核心交換器100的輸入輸出端口 122與組播組 相關聯(lián)(步驟S150)。因此，能夠從打包組播幀得到的MAC-in-MAC幀中確定組播組(步驟 S130)，并從與該組播組相關聯(lián)的輸入輸出端口 122輸出MAC-in-MAC幀(步驟S182)。結 果，能夠避免打包組播幀得到的MAC-in-MAC幀的泛洪，并抑制組播通信中的通信速度的下 降。B.其他實施方式以上說明了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明不限于這些實施方式的任何方式，當然 能夠在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內以各種方式實施。
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權利要求
一種網絡系統(tǒng)，構建用于中繼在用戶網絡中的多個據(jù)點之間轉發(fā)的MAC幀的層2虛擬專用網絡，該網絡系統(tǒng)包括核心交換器，中繼將所述MAC幀打包得到的MAC-in-MAC幀；和邊緣交換器，進行所述MAC幀與所述MAC-in-MAC幀之間的轉換，并在所述用戶網絡和所述核心交換器之間進行中繼，所述邊緣交換器包括參加消息確定部，從由所述用戶網絡轉發(fā)的MAC幀中，確定參加到組播組的主機對路由器的參加消息；和標記附加部，將表示參加消息的標記信息，附加到將由所述參加消息確定部確定的該參加消息打包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中，所述核心交換器包括多個輸入輸出端口，輸入輸出層2幀；標記確定部，從通過所述多個輸入輸出端口輸入的MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被附加了所述標記信息的MAC-in-MAC幀；和端口設定部，使被打包到由所述標記確定部確定的MAC-in-MAC幀中的參加消息的組播組，與被輸入了該MAC-in-MAC幀的輸入輸出端口建立關聯(lián)。
2.根據(jù)權利要求1所述的網絡系統(tǒng)， 所述邊緣交換器還包括組播幀確定部，從由所述用戶網絡轉發(fā)的MAC幀中，確定由所述路由器轉發(fā)的組播幀；禾口組播組附加部，將表示組播幀的組播組的組播組信息，附加到將由所述組播幀確定部 確定的該組播幀打包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中， 所述核心交換器還包括組播組確定部，從通過所述多個輸入輸出端口輸入的MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被 附加了所述組播組信息的MAC-in-MAC幀；和端口選擇部，選擇通過所述端口設定部對組播組建立了關聯(lián)的輸入輸出端口，作 為輸出MAC-in-MAC幀的轉發(fā)目標端口，該組播組利用由所述組播組確定部確定的該 MAC-in-MAC幀的組播組信息示出。
3.根據(jù)權利要求1所述的網絡系統(tǒng)，所述邊緣交換器的所述標記附加部在至少一個 存儲部中附加所述標記信息，所述存儲部包括存儲將所述參加消息打包得到的MAC-in-MAC 幀的幀頭中的以下信息的存儲部，艮口，(al)存儲所述幀頭中表示處理該MAC-in-MAC幀的優(yōu)先級的信息的存儲部， (a2)存儲所述幀頭中表示該MAC-in-MAC幀的發(fā)送源的信息的存儲部， (a3)存儲所述幀頭中表示該MAC-in-MAC幀的目標地址的信息的存儲部， (a4)存儲所述幀頭中表示規(guī)定由該MAC-in-MAC幀承載的數(shù)據(jù)的通信協(xié)議及該數(shù)據(jù)的 大小中的至少一方的信息的存儲部。
4.根據(jù)權利要求1所述的網絡系統(tǒng)，所述邊緣交換器的所述組播組附加部在至少一個 存儲部中附加所述組播組信息，所述存儲部包括存儲將所述組播幀打包得到的MAC-in-MAC 幀的幀頭中的以下信息的存儲部，艮口，(bl)存儲所述幀頭中表示該MAC-in-MAC幀的目標地址的信息的存儲部， (b2)存儲所述幀頭中確定轉發(fā)該MAC-in-MAC幀的用戶網絡的信息的存儲部。
5.一種核心交換器，中繼將MAC幀打包得到的MAC-in-MAC幀，所述核心交換器包括 多個輸入輸出端口，用于輸入輸出層2幀；標記確定部，從通過所述多個輸入輸出端口輸入的MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被附 加了標記信息的MAC-in-MAC幀，所述標記信息表示參加組播組的主機對路由器的參加消 息；和端口設定部，使被打包到由所述標記確定部確定的MAC-in-MAC幀中的參加消息的組 播組，與被輸入了該MAC-in-MAC幀的輸入輸出端口建立關聯(lián)。
6.根據(jù)權利要求5所述的核心交換器，還包括組播組確定部，從通過所述多個輸入輸出端口輸入的MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被 附加了表示組播組的組播組信息的MAC-in-MAC幀；和端口選擇部，選擇通過所述端口設定部對組播組建立了關聯(lián)的輸入輸出端口，作 為輸出MAC-in-MAC幀的轉發(fā)目標端口，該組播組利用由所述組播組確定部確定的該 MAC-in-MAC幀的組播組信息示出。
7.一種邊緣交換器，進行MAC幀與MAC-in-MAC幀之間的轉換，并在用戶網絡和核心交 換器之間進行中繼，所述邊緣交換器包括參加消息確定部，從由所述用戶網絡轉發(fā)的MAC幀中，確定參加組播組的主機對路由 器的參加消息；和標記附加部，將表示參加消息的標記信息，附加到將由所述參加消息確定部確定的該 參加消息打包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中。
8.根據(jù)權利要求7所述的邊緣交換器，還包括組播幀確定部，從由所述用戶網絡轉發(fā)的MAC幀中，確定由所述路由器轉發(fā)的組播幀；禾口組播組附加部，將表示組播幀的組播組的組播組信息，附加到將由所述組播幀確定部 確定的該組播幀打包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中。
9.一種中繼在用戶網絡中的多個據(jù)點之間轉發(fā)的MAC幀的數(shù)據(jù)中繼方法，包括核心中繼步驟，由具有輸入輸出層2幀的多個輸入輸出端口的核心交換器，中繼將所 述MAC幀打包得到的MAC-in-MAC幀；禾口邊緣中繼步驟，由邊緣交換器進行所述MAC幀與所述MAC-in-MAC幀之間的轉換，并在 所述用戶網絡和所述核心交換器之間進行中繼， 所述邊緣中繼步驟包括參加消息確定步驟，從由所述用戶網絡轉發(fā)的MAC幀中，確定參加到組播組的主機對 路由器的參加消息；和標記附加步驟，將表示參加消息的標記信息，附加到將通過所述參加消息確定步驟確 定的該參加消息打包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中， 所述核心中繼步驟包括標記確定步驟，從通過所述多個輸入輸出端口輸入的MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中被 附加了所述標記信息的MAC-in-MAC幀；和端口設定步驟，使被打包到通過所述標記確定步驟確定的MAC-in-MAC幀中的參加消 息的組播組，與被輸入了該MAC-in-MAC幀的輸入輸出端口建立關聯(lián)。
10.根據(jù)權利要求9所述的數(shù)據(jù)中繼方法， 所述邊緣中繼步驟還包括 組播幀確定步驟，從由所述用戶網絡轉發(fā)的MAC幀中，確定由所述路由器轉發(fā)的組播 幀；和組播組附加步驟，將表示該組播幀的組播組的組播組信息，附加到將通過所述組播幀 確定步驟確定的組播幀打包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中， 所述核心中繼步驟還包括組播組確定步驟，從通過所述多個輸入輸出端口輸入的MAC-in-MAC幀中，確定幀頭中 被附加了所述組播組信息的MAC-in-MAC幀；和端口選擇步驟，選擇通過所述端口設定步驟與組播組建立了關聯(lián)的輸入輸出端口，作 為輸出MAC-in-MAC幀的轉發(fā)目標端口，該組播組利用通過所述組播組確定步驟確定的該 MAC-in-MAC幀的組播組信息示出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種網絡系統(tǒng)、核心交換器、邊緣交換器、數(shù)據(jù)中繼方法。在載波網絡(10)中，邊緣交換器(200)包括確定參加消息的參加消息確定部(211)，和在將參加消息打包得到的MAC-in-MAC幀的幀頭中附加標記信息的標記附加部(213)，核心交換器(100)包括確定幀頭中被附加了標記信息的MAC-in-MAC幀的標記確定部(111)，和組播端口設定部(112)，使被打包到MAC-in-MAC幀中的參加消息的組播組與被輸入了該幀的輸入輸出端口建立關聯(lián)。
文檔編號H04L12/56GK101848129SQ200910253150
公開日2010年9月29日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權日2009年3月26日
發(fā)明者加賀野井晴大, 汲田直也 申請人:阿拉克斯拉網絡株式會社