特開 2016-220138 通信装置、中継方法、および有効性確認応答方法、並びにコンピュータ・プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-220138(P2016-220138A)

(43)【公開日】2016年12月22日

(54)【発明の名称】通信装置、中継方法、および有効性確認応答方法、並びにコンピュータ・プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/28 20060101AFI20161125BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/28 200Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2015-105632(P2015-105632)

(22)【出願日】2015年5月25日

(71)【出願人】

【識別番号】000232254

【氏名又は名称】日本電気通信システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109313

【弁理士】

【氏名又は名称】机 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100124154

【弁理士】

【氏名又は名称】下坂 直樹

(72)【発明者】

【氏名】古野 外裕

(72)【発明者】

【氏名】岡野 哲也

【テーマコード（参考）】

5K033

【Ｆターム（参考）】

5K033AA03

5K033AA06

5K033CB01

5K033CB13

5K033EA01

5K033EA04

(57)【要約】

【課題】 ユニキャスト転送の対象としていたアドレスから、所定の有効時間を超えて通信フレームを受信しなかった場合に、他のポートに接続されるネットワークにおける帯域の圧迫を軽減する通信装置などを提供する。
【解決手段】 本発明の第１の通信装置は、第１の通信フレームを受信した後、第１の通信フレームの送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを受信したとき、第２の通信フレームを、第１の通信フレームの受信ポートに対してユニキャスト転送する中継制御部と、その送信元から通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたとき、送信元アドレスに対する通信可否を問い合わせる有効性確認要求を送信する有効性問合せ部を含み、中継制御部は、有効性確認要求に対して、送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合、それ以降に受信する第２の通信フレームをフラッディング転送する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のポートと、
第１の通信フレームを受信した後、前記第１の通信フレームの送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを受信したとき、前記第２の通信フレームを、前記第１の通信フレームを受信したポートである受信ポートに対して送信するというユニキャスト転送を行う中継制御手段と、
前記第１の通信フレームを受信した後、前記送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたとき、前記送信元アドレスに対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求を、前記受信ポートに対して送信し、前記有効性確認要求に対する応答である有効性確認応答を受信可能な有効性問合せ手段を含み、
前記中継制御手段は、前記有効性確認要求に対して、前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合、それ以降に受信する前記送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを、前記第２の通信フレームを受信したポート以外の前記各ポートに対して送信するというフラッディング転送を行う
第１の通信装置。

【請求項2】

前記中継制御手段は、
前記有効性確認要求の送信以降に受信する前記送信元アドレス宛ての通信フレームに対して前記フラッディング転送を行い、
前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答を得られた場合に、それ以降に受信する前記送信元アドレス宛ての通信フレームに対して再び前記ユニキャスト転送を行う
請求項１記載の第１の通信装置。

【請求項3】

前記中継制御手段は、
前記第１の通信フレームを受信した際、少なくとも前記第１の通信フレームの送信元アドレスを表すアドレス情報、前記受信ポートを表すポート情報、および、前記送信元アドレスの有効性に関する状態を表す状態情報を含むアドレスエントリを含む中継情報を生成し、
前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合に、前記送信元アドレスに対する前記アドレスエントリを前記中継情報から削除し、
前記アドレスエントリに基づいて前記ユニキャスト転送または前記フラッディング転送を行う
請求項１または２記載の第１の通信装置。

【請求項4】

前記有効性問合せ手段は、前記送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いた後、所定期間において、前記送信元アドレス宛ての通信フレームを受信した回数の値を表すヒット数情報に基づいて、前記有効性確認要求の送信を行う
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の第１の通信装置。

【請求項5】

請求項１乃至４記載の第１の通信装置から、前記有効性確認要求を受信し、少なくとも、前記送信元アドレス宛ての通信が可能であると認識した場合に、前記送信元アドレス宛ての通信が可能であることを表す有効性確認応答を、前記第１の通信装置に対して送信する有効性応答手段を含む
第２の通信装置。

【請求項6】

第１の通信フレームを受信した後、前記第１の通信フレームの送信元アドレス宛ての通信フレームを受信したとき、前記送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを、前記第１の通信フレームを受信したポートである受信ポートに対して送信するというユニキャスト転送を行い、
前記第１の通信フレームを受信した後、前記送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたとき、前記送信元アドレスに対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求を、前記受信ポートに対して送信し、
前記有効性確認要求に対して、前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合、それ以降に受信する前記送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを、前記第２の通信フレームを受信したポート以外の各ポートに対して送信するというフラッディング転送を行う
中継方法。

【請求項7】

前記有効性確認要求の送信以降に受信する前記送信元アドレス宛ての通信フレームに対して前記フラッディング転送を行い、
前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答を得られた場合に、それ以降に受信する前記送信元アドレス宛ての通信フレームに対して再び前記ユニキャスト転送を行う
請求項６記載の中継方法。

【請求項8】

請求項６または７記載の中継方法において送信された前記有効性確認要求を受信し、
少なくとも、前記送信元アドレス宛ての通信が可能であると認識した場合に、前記送信元アドレス宛ての通信が可能であることを表す有効性確認応答を、前記有効性確認要求の送信元に対して送信する
有効性確認応答方法。

【請求項9】

第１の通信フレームを受信した後、前記第１の通信フレームの送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを受信したとき、前記第２の通信フレームを、前記第１の通信フレームを受信したポートである受信ポートに対して送信するというユニキャスト転送を行う中継制御処理と、
前記第１の通信フレームを受信した後、前記送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたとき、前記送信元アドレスに対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求を、前記受信ポートに対して送信し、前記有効性確認要求に対する応答である有効性確認応答を受信可能な有効性問合せ処理をコンピュータに実行させる第１のコンピュータ・プログラムであって、
前記中継制御処理において、
前記有効性確認要求に対して、前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合、それ以降に受信する前記送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを、前記第２の通信フレームを受信したポート以外の各ポートに対して送信するというフラッディング転送を行う
第１のコンピュータ・プログラム。

【請求項10】

請求項１０記載の前記有効性確認要求を受信し、
少なくとも、前記送信元アドレス宛ての通信が可能であると認識した場合に、前記送信元アドレス宛ての通信が可能であることを表す有効性確認応答を、前記第１の通信装置に対して送信する有効性応答処理を
コンピュータに実行させる第２のコンピュータ・プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信システムにおける通信フレームの中継方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の中継装置を介して通信フレームが中継される通信ネットワークにおいて、中継装置が、受信した通信フレームを中継する経路を学習によって管理することが一般的である。例えば、スパニングツリープロトコルと呼ばれるＩＥＥＥ８０２．１Ｄに準拠したフィルタリングデータベース機能を有する中継装置は、受信したレイヤ２（Ｌ２）フレームの送信元ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを学習することが知られている。このような中継装置は、受信したＬ２フレームの送信元ＭＡＣアドレスを、フレームを受信した受信ポートに対応づけて、フィルタリングデータベース（学習した情報）に登録する。そして、この中継装置は、その後受信するＬ２フレームの宛先ＭＡＣアドレスがフィルタリングデータベースに登録されている（学習済みの）場合、対応付けられた受信ポートに対して、受信したＬ２フレームを送信する（ユニキャスト転送）。一方、中継装置は、受信したＬ２フレームの宛先ＭＡＣアドレスが学習されていない場合、そのＬ２フレームを受信したポートを除く、すべてのポートに対してそのＬ２フレームを送信する（フラッディング転送）。このフィルタリングデータベースは、無効となった古いＭＡＣアドレスを定期的に削除するというエージング監視によって管理されることが知られている。

【0003】

このような学習した情報の管理に関連する技術として、例えば、特許文献１には、通信環境の変化に対応して学習情報を更新する中継装置が開示されている。この特許文献１に記載された中継装置は、イーサネット（登録商標）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、学習情報として記憶する。そして、この中継装置は、カプセル化フレームによって通信環境の変化後に有効となる学習情報を他の中継装置から受信することにより、環境変化後に有効な学習情報がまったくなくなることを防ぐ。このようにして、この中継装置は、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ことができる。また、この中継装置における学習情報管理部は、一定周期で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。学習情報管理部は、この加算の結果、エージング値が所定値を超えた場合に、そのエントリを削除する。

【0004】

また、特許文献２には、複数の拠点を複数の広域イーサネット網で接続したネットワークにおいて、複数の端末装置のＭＡＣアドレスとポートの対応関係を登録するＭＡＣアドレステーブルを管理する通信方法が開示されている。この特許文献２に記載された通信方法においては、各イーサネット網の間を接続する複数経路同報スイッチングハブが、定期的に直接接続されている端末装置の端末の情報（ＭＡＣアドレスを送信元としたフレーム）を他の複数経路同報スイッチングハブへ送信する。他の複数経路同報スイッチングハブは、受信した端末の情報によってＭＡＣアドレステーブルを更新する。このようにして、複数経路同報スイッチングハブは、接続中の（有効な）端末装置の情報が、他のスイッチングハブのＭＡＣアドレステーブルから削除されることを防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−０１９３９１号公報

【特許文献2】特開２０１４−０８２８０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示された中継装置は、ユニキャスト転送の対象としていたＭＡＣアドレスを送信元とするＬ２フレームを有効時間内に受信しなかった場合、自身に接続されたすべてのネットワークにおける帯域を圧迫するという問題がある。すなわち、この中継装置は、もし、学習済み（ユニキャスト転送対象）のＭＡＣアドレスを持つ通信装置が通信可能であっても、当該通信装置がその中継装置を経由する送信を一定時間において行わなければ、フラッディング転送してしまうという問題がある。

【0007】

また、特許文献２に開示された通信方法においては、複数経路同報スイッチングハブが、必要のない端末情報を送信することによって、常にネットワークの帯域を消費するという問題がある。この理由は、複数経路同報スイッチングハブが、端末自身から送信されるフレームがある場合であっても、他に端末情報を送信するからである。

【0008】

本発明の１つの目的は、ユニキャスト転送の対象としていたアドレスを送信元とする通信フレームを、所定の有効時間を超えて受信しなかった場合に、他のポートに接続されるネットワークの帯域が圧迫されることを軽減する通信装置などを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成すべく、本発明の一態様に係る第１の通信装置は、以下の構成を備えることを特徴とする。

【0010】

すなわち、本発明の一態様に係る第１の通信装置は、
複数のポートと、
第１の通信フレームを受信した後、前記第１の通信フレームの送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを受信したとき、前記第２の通信フレームを、前記第１の通信フレームを受信したポートである受信ポートに対して送信するというユニキャスト転送を行う中継制御手段と、
前記第１の通信フレームを受信した後、前記送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたとき、前記送信元アドレスに対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求を、前記受信ポートに対して送信し、前記有効性確認要求に対する応答である有効性確認応答を受信可能な有効性問合せ手段を含み、
前記中継制御手段は、前記有効性確認要求に対して、前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合、それ以降に受信する前記送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを、前記第２の通信フレームを受信したポート以外の前記各ポートに対して送信するというフラッディング転送を行う。

【0011】

また、上記の同目的を達成すべく、本発明の一態様に係る中継方法は、情報処理装置によって、
第１の通信フレームを受信した後、前記第１の通信フレームの送信元アドレス宛ての通信フレームを受信したとき、前記送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを、前記第１の通信フレームを受信したポートである受信ポートに対して送信するというユニキャスト転送を行い、
前記第１の通信フレームを受信した後、前記送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたとき、前記送信元アドレスに対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求を、前記受信ポートに対して送信し、
前記有効性確認要求に対して、前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合、それ以降に受信する前記送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを、前記第２の通信フレームを受信したポート以外の各ポートに対して送信するというフラッディング転送を行う。

【0012】

また、同目的は、上記の各構成を有する第１の通信装置、並びに対応する方法を、それぞれコンピュータによって実現するコンピュータ・プログラム、およびそのコンピュータ・プログラムが格納されている、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体によっても達成される。

【発明の効果】

【0013】

本発明には、フラッディング転送が行われる時間を削減するという効果がある。これによって、本発明には、中継装置に接続されるネットワークの帯域が圧迫されることを軽減するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。

【図2】第２および第３の実施形態に係る通信システムにおける通信環境の一例を示す構成図である。

【図3】本発明の第２の実施形態に係るフレーム中継装置１００、１１０および１２０の構成を示すブロック図である。

【図4】第２の実施形態におけるフレーム中継装置１００の中継情報１０４の一例を示す図である。

【図5】第２の実施形態における中継情報１０４の状態の変化を示す状態遷移図である。

【図6】第２の実施形態においてフレーム中継装置１００および１１０が行う動作を示すフローチャートである。

【図7】第２の実施形態の変形例におけるフレーム中継装置１００の中継情報１０４の一例を示す図である。

【図8】第２の実施形態の変形例における中継情報１０４の状態の変化を示す状態遷移図である。

【図9】本発明の第３の実施形態に係るフレーム中継装置３００、３１０および３２０の構成を示すブロック図である。

【図10】本発明の各実施形態、および、その変形例に係る通信システムに適用可能なコンピュータ（情報処理装置）の構成を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

【0016】

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、本実施形態に係る通信システムは、第１の通信装置１、および第２の通信装置１０を含む。

【0017】

第１の通信装置１、および第２の通信装置１０は、構内ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）またはインターネット等の通信ネットワーク（以下、単にネットワークと称する）を介して通信可能に接続される。第１の通信装置１は、第２の通信装置１０、および接続されているその他の通信装置（図示せず）等との間で行われる通信に係る通信フレームを中継することができるフレーム中継装置等として動作することができる。第２の通信装置１０は、第１の通信装置１を介して、図示しないその他の通信装置と通信を行う端末装置、またはフレーム中継装置として動作することができる。

【0018】

第１の通信装置１、および第２の通信装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：図示せず）を用いて実行されるコンピュータ・プログラム（ソフトウェア・プログラム）の制御により動作する一般的な情報処理装置（コンピュータ）によって構成されても良い。または、第１の通信装置１、および第２の通信装置１０の各部が、専用のハードウェアデバイス、または論理回路によって構成されても良い。なお、この第１の通信装置１、および第２の通信装置１０をコンピュータによって実現したハードウェア構成例については、図１０を参照して後述する。

【0019】

第１の通信装置１は、通信制御部２、中継制御部３、有効性問合せ部４、および複数のポート５を含む。

【0020】

通信制御部２は、各ポート５を介して、接続される第２の通信装置１０、および図示しない通信装置等に対する通信を行うことができる。

【0021】

中継制御部３は、通信制御部２を介して第１の通信フレームを受信した後、第１の通信フレームの送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを受信したとき、その第２の通信フレームをユニキャスト転送する。ユニキャスト転送とは、第１の通信フレームを、その通信フレームを受信したポート５（以下、「受信ポート」という）に対して送信する中継方法である。また、中継制御部３は、後述する有効性問合せ部４が第１の通信フレームの送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答を得られなかった場合、それ以降に受信する、その送信元アドレス宛ての第２の通信フレームをフラッディング転送する。フラッディング転送とは、第２の通信フレームを、その通信フレームを受信したポート５以外の各ポート５に対して送信する中継方法である。

【0022】

有効性問合せ部４は、第１の通信フレームを受信した後、その送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたとき、その送信元アドレスに対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求を送信する。有効性問合せ部４は、有効性確認要求を、第１の通信フレームを受信したポート５である受信ポートに対して送信する。また、有効性問合せ部４は、有効性確認要求に対する応答である有効性確認応答を受信することができる。有効性問合せ部４は、受信した有効性確認応答の内容、および有効性確認応答がなかったことを中継制御部３に対して通知してもよい。

【0023】

第２の通信装置１０は、通信制御部１１、および有効性応答部１２を含む。図１においては、第２の通信装置１０のポートは省略されている。第２の通信装置１０は、ポートを複数含んでいてもよい。

【0024】

通信制御部１１は、図示しない（各）ポートを介して、接続される第１の通信装置１、および図示しない通信装置等に対する通信を行うことができる。

【0025】

有効性応答部１２は、通信制御部１１を介して、第１の通信装置１から有効性確認要求を受信する。そして、有効性応答部１２は、少なくとも、有効性確認要求の対象である（すなわち、第１の通信フレームの）送信元アドレス宛ての通信が可能であると認識した場合に、その送信元アドレス宛ての通信が可能であることを表す有効性確認応答を、第１の通信装置１に対して送信する。

【0026】

次に、上述した構成を備える本実施形態の動作について詳細に説明する。

【0027】

第１の通信装置１の中継制御部３は、あるポート５（受信ポート）を介して、第１の通信フレームを受信したとき、その第１の通信フレームの送信元アドレスを持つノード（以下、「送信元ノード」と言う）が受信ポートの先において通信可能な状態であると認識する。具体的には、図１において、第１の通信フレームとは、第２の通信装置１０から受信した通信フレームである。第１の通信フレームは、第２の通信装置１０に接続された第１の通信装置１以外の送信元ノードから受信した通信フレームを、第１の通信装置１に対して中継（送信）した通信フレームであってもよい。または、第２の通信装置１０自身が、第１の通信フレームを発した送信元ノードであってもよい。そして、中継制御部３は、この認識に基づいて、その後受信する、その送信元アドレス宛ての通信フレームを受信ポート（すなわち第２の通信装置１０）に対してユニキャスト転送する。

【0028】

その後、所定の有効時間を超えて、第１の通信フレームの送信元ノードから通信フレームを受信しない状態が続いた場合、送信元ノードが通信可能ではなくなった可能性がある。そこで、有効性問合せ部４が、その送信元アドレスに対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求を、受信ポート（第２の通信装置１０）に対して送信する。

【0029】

第２の通信装置１０では、有効性応答部１２が、有効性確認要求を受信する。有効性応答部１２は、送信元アドレスを持つ送信元ノード（第２の通信装置１０自身、または第２の通信装置１０に接続される通信装置）が通信可能と判断した場合に、その送信元アドレス宛ての通信が可能であることを表す有効性確認応答を、第１の通信装置１に対して送信する。

【0030】

第２の通信装置１０は、その送信元ノードが発した通信フレームが第１の通信装置１に対して送信されていなかったとしても、送信元ノードが通信可能であることを認識できる可能性がある。例えば、第２の通信装置１０は、所定の有効時間においても、その送信元ノードが発した通信フレームを受信し続けていた可能性がある。また、第２の通信装置１０自身が送信元ノードである場合、第２の通信装置１０は、その送信元アドレスに対する通信が可能な状態であることを当然知りうる。送信元ノードが通信可能かどうかを判断する具体的な方法は、よく知られた一般的な技術を採用することができるので、本実施形態における詳細な説明は省略する。

【0031】

第１の通信装置１の中継制御部３は、有効性問合せ部４を介して、送信元アドレス宛ての通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合、少なくともその受信ポートの先では、その送信元アドレスに対する通信が可能ではなくなったと認識する。そして、中継制御部３は、それ以降に受信する、その送信元アドレス宛ての各通信フレーム（第２の通信フレーム）をフラッディング転送する。この結果、もし、その送信元アドレスを持つ送信元ノードが他のポート５の先で通信可能となっていれば、第２の通信フレームは、フラッディング転送によって、他のポート５を介する新たな経路を介して、送信元ノードに到達可能である。

【0032】

中継制御部３は、有効性問合せ部４を介して、送信元アドレス宛ての通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られた場合、その送信元アドレスに対する中継方法を特に変更しなくてもよい。すなわち、中継制御部３は、有効性確認応答によって送信元アドレス宛ての通信が可能であることを確認できたので、その送信元アドレスに対して、受信ポートへのユニキャスト転送を継続することができる。

【0033】

このようにして、本実施形態は、送信元アドレスに対する通信が可能であるにもかかわらず、他のポート５に対してフラッディング転送が行われる可能性を低減することができる。

【0034】

以上説明したように、本実施形態は、ユニキャスト転送の対象としていたアドレスを送信元とする通信フレームを、所定の有効時間を超えて受信しなかった場合に、他のポート５に接続されるネットワークの帯域が圧迫されることを軽減することができる。

【0035】

その理由は、その送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたとき、有効性問合せ部４が、送信元アドレスに対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求を送信するからである。そして、中継制御部３は、有効性確認要求に対する有効性確認応答により、その送信元アドレスに対する通信が可能であることが確認できなかった場合に、フラッディング転送を行うからである。すなわち、中継制御部３は、そのアドレスを送信元とする通信フレームを所定の有効時間を超えて受信しなかったとき、すぐユニキャスト転送を止めてフラッディング転送に切り替えてしまう場合に比べて、無駄なフラッディング転送を行う可能性が低いと言える。

【0036】

なお、本実施形態の変形例としては、以下のようなものが考えられる。

【0037】

例えば、第２の通信装置１０の有効性応答部１２は、送信元ノードが通信可能ではないと判断した場合、その送信元アドレス宛ての通信が不可能であることを表す有効性確認応答を送信してもよい。または、有効性応答部１２は、有効性確認応答を送信しないことによって、その送信元アドレス宛ての通信が不可能であることを示してもよい。この変形例において、第１の通信装置１の有効性問合せ部４および中継制御部３は、通信不可能であることを表す有効性確認応答を受信した場合、および所定の時間までに有効性確認応答を受信しない場合、通信が可能であることを表す有効性確認応答を得られなかったと判断する。

【0038】

また、第１の通信装置１の有効性問合せ部４は、送信元アドレス宛ての通信が可能であることを表す有効性確認応答を受信した後、その送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたときは、再び有効性確認要求の送信以下の処理を行ってもよい。

【0039】

また、第１の通信装置１の通信制御部２は、有効性確認要求の送信以降に受信する送信元アドレス宛ての通信フレームに対して、フラッディング転送を行ってもよい。そして、通信制御部２は、送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答を得られた場合に、それ以降に受信する送信元アドレス宛ての通信フレームに対して、再びユニキャスト転送を行ってもよい。すなわち、この変形例において、通信制御部２は、送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたタイミングで、中継方法をフラッディング転送に変更してもよい。そして、通信制御部２は、有効性確認応答によって送信元アドレスに対する通信が可能であることが確認できたときに、ユニキャスト転送に戻してもよい。この変形例においても、フラッディング転送が行われる時間、およびそれによって他のポートに接続されるネットワークの帯域が圧迫される時間が短くなるという効果がある。

【0040】

＜第２の実施形態＞
次に、上述した第１の実施形態を基本とする第２の実施形態について説明する。以下では、第２の実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明し、第１の実施形態と同様な構成を有する第２の実施形態の構成要素には、第１の実施形態で付した参照符号と同一の参照符号を付し、その構成要素について重複する詳細な説明は省略する。

【0041】

まず、図２を参照して、以下に本実施形態の構成を説明する。図２は、第２および第３の実施形態に係る通信システムにおける通信環境の一例を示す構成図である。図２を参照すると、本実施形態に係る通信システムは、フレーム中継装置１００、１１０および１２０（以下では「フレーム中継装置１００〜１２０」と言う）と、それぞれに接続される端末２００、２１０、２２０および２３０（以下では「端末２００〜２３０」のように言う）とを含む。

【0042】

フレーム中継装置１００は、端末２００、フレーム中継装置１１０、およびフレーム中継装置１２０と通信可能に接続される。フレーム中継装置１１０は、フレーム中継装置１００以外に、端末２１０および２３０と通信可能に接続される。フレーム中継装置１２０は、フレーム中継装置１００以外に、端末２２０と通信可能に接続される。フレーム中継装置１００〜１２０、および、端末２００〜２３０は、構内ＬＡＮまたはインターネット等の通信ネットワークを介して、上述したように接続される。

【0043】

フレーム中継装置１００〜１２０は、それぞれに接続されている２つの装置の間で行われる通信に係る通信フレームを中継することができる。例えば、端末２００は、フレーム中継装置１００、およびフレーム中継装置１１０を介して、端末２１０と通信することができる。また、端末２００は、フレーム中継装置１００、およびフレーム中継装置１２０を介して、端末２２０と通信することができる。端末２１０は、フレーム中継装置１１０、およびフレーム中継装置１２０を介して、端末２２０と通信することができる。

【0044】

フレーム中継装置１００〜１２０、および端末２００〜２３０は、ＣＰＵを用いて実行されるコンピュータ・プログラム（ソフトウェア・プログラム）の制御により動作する一般的な情報処理装置（コンピュータ）によって構成されても良い。または、フレーム中継装置１００〜１２０、および端末２００〜２３０の各部が、専用のハードウェアデバイス、または論理回路によって構成されても良い。なお、このフレーム中継装置１００〜１２０、および端末２００〜２３０をコンピュータによって実現したハードウェア構成例については、図１０を参照して後述する。

【0045】

図３は、本発明の第２の実施形態に係るフレーム中継装置１００、１１０および１２０の構成を示すブロック図である。フレーム中継装置１００〜１２０は、それぞれ、通信制御部２、中継制御部３、有効性問合せ部４、複数のポート５、および有効性応答部１２を含む。本実施形態における中継制御部３は、一具体例として、中継情報管理部１０１、中継部１０２、および、中継情報１０４を保存可能な記憶装置１０３を含む。記憶装置１０３は、例えば、半導体メモリ装置またはディスク装置などにより実現される。

【0046】

本実施形態における通信制御部２、中継制御部３、有効性問合せ部４、複数のポート５、および有効性応答部１２は、第１の実施形態において同じ参照符号を付した各構成を基本とする。本実施形態では、フレーム中継装置１００〜１２０は、第１の実施形態における第１の通信装置１および第２の通信装置１０を基本とする。フレーム中継装置１００〜１２０は、第１の実施形態における第１の通信装置１または第２の通信装置１０として、それぞれ動作することが可能である。また、本実施形態における中継制御部３は、背景技術欄において上述した学習によって、送信元ＭＡＣアドレスとポート５との対応関係を中継情報１０４として記憶する点が上述した第１の実施形態と異なる。本実施形態におけるフレーム中継装置１００〜１２０は、中継情報１０４に基づいて、第１の実施形態における第１の通信装置１および第２の通信装置１０が実現する通信フレームの転送およびアドレスの有効性管理等の各機能を実現する。本実施形態における「ＭＡＣアドレス」は、第１の実施形態におけるアドレスを基本とした一具体例である。

【0047】

本実施形態における通信制御部２、ポート５の構成および機能は、第１の実施形態と同様であるので、重複する詳細な説明は省略する。

【0048】

中継情報１０４は、中継情報管理部１０１によって生成および管理される。また中継情報１０４は、記憶装置１０３に記憶される情報である。中継情報１０４は、背景技術欄において、フィルタリングデータベースとして上述された学習情報の一例である。中継情報１０４は、複数のＭＡＣアドレスエントリ（単に「アドレスエントリ」とも言う）を含む。各ＭＡＣアドレスエントリは、少なくとも「ＭＡＣアドレス」、「ポート番号」、「状態」の各欄を含む。本実施形態における中継情報１０４は、さらに「ＶＬＡＮＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）」欄を含む。

【0049】

「ＭＡＣアドレス」欄は、ＭＡＣアドレス情報を含む。「ポート番号」欄は、対応づけられた「ＭＡＣアドレス」欄に格納されるＭＡＣアドレス情報（以下では、「対応するＭＡＣアドレス」と言う）を送信元アドレスとする通信フレームが受信されたポート５を表すポート番号情報を含む。「ＶＬＡＮＩＤ」欄は、対応するＭＡＣアドレスが関連づけられているＶＬＡＮのＩＤを表すＶＬＡＮＩＤ情報を含む。「状態」欄は、対応するＭＡＣアドレスの有効性に関する状態を表す状態情報を含む。本実施形態では、状態情報は、一例として、「有効」および「確認中」がある。「有効」は、対応するＭＡＣアドレスに対する通信が可能な状態であることを表す。「確認中」は、対応するＭＡＣアドレスに対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求に対する応答を待っていることを表す。

【0050】

なお、本実施形態の効果は、中継情報１０４にＶＬＡＮＩＤ情報を含まない場合でも、実現可能である。フィルタリングデータベースにおいては、ＭＡＣアドレス情報とＶＬＡＮＩＤ情報とが、組み合わされた単位によって管理されることが一般的である。本実施形態は、その一般的なフィルタリングデータベースに対して、「状態」欄を加えた形態として実現された具体例である。

【0051】

本実施形態においては、ＭＡＣアドレス情報は、常にＶＬＡＮＩＤ情報と組み合わせた情報として扱われる。異なるＶＬＡＮＩＤ情報と組み合わされた同じＭＡＣアドレス情報は、異なる情報として個別に扱われる。以下の説明においては、「ＶＬＡＮＩＤ」および「ＶＬＡＮＩＤ情報」の記述を省略する。すなわち、「ＭＡＣアドレス」または「ＭＡＣアドレス情報」という記述をもって、「ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮＩＤとの組み合わせ」または「ＭＡＣアドレス情報とＶＬＡＮＩＤ情報とを組み合わせた情報」という記述として読み替えることができる。例えば、「通信フレームから送信元ＭＡＣアドレス情報を取得した」という場合、「送信元ＭＡＣアドレス情報に組み合わされたＶＬＡＮＩＤ情報も、当該通信フレームから取得した」と読み替えることができる。

【0052】

本実施形態における中継制御部３の機能は、中継情報管理部１０１、および中継部１０２が、記憶装置１０３に記憶された中継情報１０４を介して連携動作することによって実現される。すなわち、第１の通信フレームを受信した際、中継情報管理部１０１が、第１の通信フレームの送信元アドレスと、第１の通信フレームを受信したポート５（受信ポート）とを関連付けたＭＡＣアドレスエントリを、中継情報１０４に登録する。そして、中継情報管理部１０１は、登録された送信元アドレス宛ての通信の可能である程度（有効性）に応じて、ＭＡＣアドレスエントリを管理する。

【0053】

中継部１０２は、中継情報管理部１０１によって管理される中継情報１０４のＭＡＣアドレスエントリに基づいて、受信した通信フレームの中継（ユニキャスト転送またはフラッディング転送）を行う。

【0054】

また、中継情報管理部１０１は、中継情報１０４に登録した送信元ＭＡＣアドレス（ＭＡＣアドレスエントリ）に対するエージング監視を行う。エージング監視とは、所定の有効時間以内に再び同じ送信元アドレスの通信フレームを受信するかどうかを監視することである。中継情報管理部１０１は、有効なＭＡＣアドレスエントリとして登録された送信元アドレスを送信元とする通信フレームを、所定の有効時間を超えて受信しない（エージング監視がタイムアウトした）場合、有効性問合せ部４に対して、有効性確認の実施を指示する。また、中継情報管理部１０１は、有効性問合せ部４から、有効性確認応答の内容を得る。

【0055】

本実施形態における中継制御部３の上述した以外の構成及び機能は、第１の実施形態における中継制御部３と同様であるので、重複する詳細な説明は省略する。

【0056】

有効性問合せ部４は、上述した通り、中継情報管理部１０１の指示に基づいて、有効性確認要求を送信する。そして、有効性確認応答を受信したとき、有効性問合せ部４は、中継情報管理部１０１に対して、有効性確認応答の内容を通知する。本実施形態における有効性問合せ部４の上述した以外の構成及び機能は、第１の実施形態における有効性問合せ部４と同様であるので、重複する詳細な説明は省略する。

【0057】

有効性応答部１２は、通信制御部２を介して、他のフレーム中継装置１００〜１２０から有効性確認を受信する。また、有効性応答部１２は、有効性確認要求の対象である送信元アドレス宛ての通信が可能であるかどうかを、中継情報管理部１０１を介して、中継情報１０４を検索することにより判断することができる。本実施形態における有効性応答部１２の上述した以外の構成及び機能は、第１の実施形態における有効性応答部１２と同様であるので、重複する詳細な説明は省略する。

【0058】

次に、上述した構成を備える本実施形態の動作について詳細に説明する。上述した通り、フレーム中継装置１００〜１２０は、それぞれが同じ構成および機能を有する。以下では、一例として、フレーム中継装置１００が、フレーム中継装置１１０を介して、端末２００と端末２１０との間の通信フレームを中継する際の動作を説明する。図６は、第２の実施形態においてフレーム中継装置１００および１１０が行う動作を示すフローチャートである。

【0059】

また、以下で説明する具体例において、端末２００および２１０の各ＭＡＣアドレス情報は、それぞれ「ａ１」および「ａ２」であることを前提とする。フレーム中継装置１００において、端末２００、フレーム中継装置１１０、およびフレーム中継装置１２０と接続される各ポート５のポート番号は、「１１０」、「１１１」、および「１１２」であることを前提とする。端末２００および２１０が属するＶＬＡＮのＶＬＡＮＩＤは、「４０００」であることを前提とする。

【0060】

例えば、フレーム中継装置１００が、フレーム中継装置１１０を介して、端末２１０が端末２００に対して送信した通信フレーム（第１の通信フレーム）を初めて受信する。すると、フレーム中継装置１００では、中継情報管理部１０１が、通信制御部２を介して、第１の通信フレームを受信する。そして、中継情報管理部１０１は、受信した通信フレームの送信元ＭＡＣアドレスを有効状態のＭＡＣアドレスエントリとして中継情報１０４に登録する（ステップＡ１００）。

【0061】

図５を参照して、中継情報管理部１０１が、各ＭＡＣアドレスの状態を管理する際の動作の詳細を説明する。図５は、第２の実施形態における中継情報１０４の状態の変化を示す状態遷移図である。図５において、「エントリ無し」の状態Ｓ１、「有効」の状態Ｓ２、および「確認中」の状態Ｓ３は、あるＭＡＣアドレスに対するＭＡＣアドレスエントリの有効性に関する各管理状態を示す。以下では、例えば、「エントリ無し」の状態Ｓ１を「エントリ無し（Ｓ１）状態」のように記述する。

【0062】

エントリ無し（Ｓ１）状態は、そのＭＡＣアドレスの情報を含むＭＡＣアドレスエントリが中継情報１０４に登録されていない（以下、「ＭＡＣアドレスが中継情報１０４に登録されていない」のように言う）ことを表す。有効（Ｓ２）状態は、そのＭＡＣアドレスの情報を含むＭＡＣアドレスエントリが中継情報１０４に登録されており、かつ有効な状態であることを表す。有効な状態とは、所定の有効時間以内に、そのＭＡＣアドレスを送信元アドレスとする通信フレームを受信した状態である。確認中（Ｓ３）状態は、そのＭＡＣアドレスを送信元アドレスとする通信フレームを最後に受信してから、所定の有効時間を超えたことを表す。この確認中（Ｓ３）状態は、そのＭＡＣアドレスに対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求の送信、およびその有効性確認要求への応答を待っている状態でもある。

【0063】

ステップＡ１００において、中継情報管理部１０１は、端末２１０が送信した第１の通信フレームを受信したとき、その送信元ＭＡＣアドレスに基づいて中継情報１０４を検索する。そして、中継情報管理部１０１は、その送信元ＭＡＣアドレスが中継情報１０４に登録されていない（エントリ無し（Ｓ１）状態である）場合、送信元ＭＡＣアドレスに対するＭＡＣアドレスエントリを有効（Ｓ２）状態として、中継情報１０４に登録する。図４は、第２の実施形態におけるフレーム中継装置１００の中継情報１０４の一例を示す図である。具体的には、中継情報管理部１０１は、「ＭＡＣアドレス」欄、「ポート番号」欄、「ＶＬＡＮＩＤ」欄および「状態」欄を、それぞれ「ａ２」、「１１１」、「４０００」および「有効」という送信元である端末２１０に関する情報を含むＭＡＣアドレスエントリ（図４の２行目）を登録する。このようなＭＡＣアドレスエントリの登録により、端末２１０のＭＡＣアドレス「ａ２」の状態は、エントリ無し（Ｓ１）状態から有効（Ｓ２）状態へ遷移する（図５のＣ１）。

【0064】

中継部１０２は、この状態において、端末２１０（ＭＡＣアドレス「ａ２」）宛ての通信フレームを受信したとき、有効（Ｓ２）状態のＭＡＣアドレスエントリに基づいて、その受信した通信フレームをユニキャスト転送することができる。例えば、端末２００から端末２１０宛ての通信フレームを受信したとき、中継部１０２は、中継情報１０４のＭＡＣアドレス「ａ２」に対応する「ポート番号」欄に基づいて、その通信フレームをポート番号「１１１」のポート５に対して転送する。

【0065】

なお、中継部１０２は、ステップＡ１００において受信した第１の通信フレームを、その受信時点における中継情報１０４に基づいて転送する。第１の通信フレームの宛先である端末２００のＭＡＣアドレス「ａ１」がエントリ無し（Ｓ１）状態である（ＭＡＣアドレスエントリがない）場合、中継部１０２は、受信したポート５（ポート番号「１１１」）以外のすべて（ポート番号「１１０」および「１１１」）のポート５に対して転送する（フラッディング転送）。図７の１行目に示すように、有効（Ｓ２）状態の場合、中継部１０２は、対応するＭＡＣアドレスエントリに基づいて、ポート番号が「１１０」のポート５に対して、受信した通信フレームを転送する（ユニキャスト転送）。

【0066】

次に中継情報管理部１０１は、有効（Ｓ２）状態として登録した送信元ＭＡＣアドレスに対するエージング監視を行う（ステップＡ１０１）。上述した通り、エージング監視とは、所定の有効時間以内に再び同じ送信元アドレスの通信フレームを受信するかどうかを監視することである。

【0067】

中継情報管理部１０１は、所定の有効時間内にエージング監視対象の送信元ＭＡＣアドレス「ａ２」の通信フレームを再び受信したとき（ステップＡ１０２のＮＯ）、そのＭＡＣアドレスの有効性が継続していると認識する（図５のＣ２）。そして、中継情報管理部１０１は、通信フレームを再び受信したときを始期として、そのＭＡＣアドレスに対するエージング監視を改めて開始する（ステップＡ１０１）。

【0068】

一方、所定の有効時間を超えてエージング監視対象の送信元ＭＡＣアドレス「ａ２」の通信フレームを再び受信しなかった（タイムアウトした）とき（ステップＡ１０２のＹＥＳ）、中継情報管理部１０１は、そのＭＡＣアドレスのエージング監視による有効時間切れと認識する。そして、中継情報管理部１０１は、その送信元ＭＡＣアドレス「ａ２」に対するＭＡＣアドレスエントリの「状態」欄を「確認中」にする（ステップＡ１０３）。このようにして、端末２１０のＭＡＣアドレス「ａ２」の状態は、有効（Ｓ２）状態から確認中（Ｓ３）状態へ遷移する（図５のＣ３）。

【0069】

次に、中継情報管理部１０１は、有効性問合せ部４に対して、ステップＡ１０３において確認中（Ｓ３）状態としたＭＡＣアドレス「ａ２」に対する有効性確認の実施を指示する。有効性問合せ部４は、ＭＡＣアドレス「ａ２」に対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求を送信する（ステップＡ１０４）。具体的には、中継情報管理部１０１は、ＭＡＣアドレス情報である「ａ２」と、ＭＡＣアドレス「ａ２」に対応するポート番号情報およびＶＬＡＮＩＤ情報とを併せて、有効性問合せ部４に対して通知する。有効性問合せ部４は、ＭＡＣアドレス情報として「ａ２」、およびＶＬＡＮＩＤ情報として「４０００」を含む有効性確認要求を、通知されたポート番号「１１１」のポート５から送信する。

【0070】

送信された有効性確認要求は、ポート番号「１１１」のポート５を介して接続されるフレーム中継装置１１０に対して送られる。フレーム中継装置１１０においては、有効性応答部１２が、通信制御部２を介して、ＭＡＣアドレス「ａ２」に対する有効性確認要求を受信する（ステップＢ１１０）。

【0071】

フレーム中継装置１１０の有効性応答部１２は、有効性確認要求の対象として指定されたＭＡＣアドレス「ａ２」の有効性を確認する（ステップＢ１１１）。本実施形態では、フレーム中継装置１１０においても、中継情報管理部１０１が、中継情報１０４の生成および管理を行っている。有効性応答部１２は、一具体例として、フレーム中継装置１１０における中継情報１０４に基づいて、ＭＡＣアドレスの有効性を確認する。例えば、有効性応答部１２は、中継情報１０４にＭＡＣアドレス「ａ２」が存在する状態（図５）である場合に、ＭＡＣアドレス「ａ２」が有効（通信可能）であると判断してもよい。または、有効性応答部１２は、中継情報１０４にＭＡＣアドレス「ａ２」に対して、状態欄が「有効」であるＭＡＣアドレスエントリが存在する場合に、ＭＡＣアドレス「ａ２」が有効であると判断してもよい。

【0072】

有効性応答部１２は、有効性確認要求の対象であるＭＡＣアドレス「ａ２」の有効性を表す有効性確認応答を、有効性確認要求の送信元に対して送信する（ステップＢ１１２）。すなわち、ＭＡＣアドレス「ａ２」が有効であった場合、有効性応答部１２は、ＭＡＣアドレス「ａ２」が有効（通信が可能）であることを表す有効性確認応答を、フレーム中継装置１００に対して送信する。ＭＡＣアドレス「ａ２」が有効でなかった場合、有効性応答部１２は、ＭＡＣアドレス「ａ２」が有効でない（通信が不可能である）ことを表す有効性確認応答を、フレーム中継装置１００に対して送信してもよい。または、有効性応答部１２は、有効性確認応答を送らないことによってＭＡＣアドレス「ａ２」が有効でないことを表してもよい。

【0073】

フレーム中継装置１００においては、有効性問合せ部４が、通信制御部２を介して、有効性確認応答を受信する（ステップＡ１０５）。有効性問合せ部４は、受信した有効性確認応答の内容を中継情報管理部１０１に対して通知する。また、有効性問合せ部４は、有効性確認要求を送信した後、所定の時間内に有効性確認応答を受信しなかった場合、ＭＡＣアドレスが有効でないことを、有効性確認応答の内容として中継情報管理部１０１に対して通知してもよい。

【0074】

有効性問合せ部４から通知された有効性確認応答の内容が「確認対象のアドレス宛ての通信が可能」である場合（ステップＡ１０６のＹＥＳ）、中継情報管理部１０１は、このＭＡＣアドレス「ａ２」を有効であると認識する。そして、中継情報管理部１０１は、ＭＡＣアドレス「ａ２」に対するＭＡＣアドレスエントリの「状態」欄を「有効」にする（ステップＡ１０７）。このようにして、端末２１０のＭＡＣアドレス「ａ２」の状態は、確認中（Ｓ３）状態から有効（Ｓ２）状態へ遷移する（図５のＣ４）。すなわち、中継部１０２は、エージング監視がタイムアウトした（ステップＡ１０２のＹＥＳ）後にもフラッディング転送することなく、ＭＡＣアドレス「ａ２」（端末２１０）宛ての通信フレームを継続的にユニキャスト転送することができる。

【0075】

一方、有効性問合せ部４から通知された有効性確認応答の内容が「確認対象のアドレス宛ての通信が可能」でない場合（ステップＡ１０６のＮＯ）、中継情報管理部１０１は、このＭＡＣアドレス「ａ２」を不要であると認識する。そして、中継情報管理部１０１は、ＭＡＣアドレス「ａ２」に対するＭＡＣアドレスエントリを、中継情報１０４から削除する（ステップＡ１２０）。このようにして、端末２１０のＭＡＣアドレス「ａ２」の状態は、確認中（Ｓ３）状態からエントリ無し（Ｓ１）状態へ遷移する（図５のＣ５）。

【0076】

これ以降、中継部１０２は、ＭＡＣアドレス「ａ２」（端末２１０）宛ての通信フレームを受信したとき、中継情報１０４を検索することにより、エントリ無し（Ｓ１）状態であることを認識する。そして、中継部１０２は、その通信フレームを受信した（ポート番号「１１１」）以外のすべてのポート５に対してフラッディング転送する。

【0077】

このようにして、フレーム中継装置１００は、ＭＡＣアドレスに対する通信が可能であるにもかかわらず、そのＭＡＣアドレス宛ての通信フレームがフラッディング転送される可能性を低減することができる。

【0078】

その理由は、フレーム中継装置１００の有効性問合せ部４が、ＭＡＣアドレスに対するエージング監視がタイムアウトした場合に、そのＭＡＣアドレスを持つ端末２１０により近いフレーム中継装置１１０に対してＭＡＣアドレス「ａ２」の有効性を問い合わせるからである。そして、中継情報管理部１０１が、フレーム中継装置１１０から、ＭＡＣアドレス「ａ２」が有効（通信可能）であるという応答を受けた場合は、中継情報１０４からそのＭＡＣアドレス「ａ２」を削除しないからである。

【0079】

フレーム中継装置１００においてＭＡＣアドレス「ａ２」に対するエージング監視がタイムアウトした場合であっても、フレーム中継装置１１０では、ＭＡＣアドレス「ａ２」がまだ有効（Ｓ２）状態である可能性がある。フレーム中継装置１１０は、フレーム中継装置１００のエージング監視中にも、例えば、端末２１０が端末２３０などに対して送信した通信フレームを転送している場合があるからである。すなわち、フレーム中継装置１１０の方が、そのＭＡＣアドレスを持つ端末２１０に対して遠いフレーム中継装置１００に比べて、端末２１０のＭＡＣアドレスの有効性を正確に把握している可能性が高い。したがって、フレーム中継装置１００が、より確度の高い情報を有するフレーム中継装置１１０に対してＭＡＣアドレスの有効性を問い合わせることによって、通信可能なＭＡＣアドレスに対する通信フレームがフラッディング転送されることを低減する効果があると期待できる。

【0080】

以上、説明したように、本実施形態には、上述した第１の実施形態と同様に、ユニキャスト転送の対象としていたアドレスを送信元とする通信フレームを、所定の有効時間を超えて受信しなかった場合に、他のポート５に接続されるネットワークの帯域が圧迫されることを軽減することができるという効果がある。
（第２の実施形態の変形例）
なお、本実施形態の変形例としては以下のようなものが考えられる。

【0081】

例えば、中継制御部３は、エージング監視のタイムアウト以外の条件に基づいて、ＭＡＣアドレスの有効性確認を行ってもよい。そのような条件の一例として、中継制御部３は、確認中（Ｓ３）状態のＭＡＣアドレス宛ての通信フレームを受信した回数に基づいて、有効性確認を行うことができる。この場合、例えば、中継情報１０４の各ＭＡＣアドレスエントリにヒット数情報を加えて管理してもよい。ヒット数情報とは、所定期間において、確認中（Ｓ３）状態のＭＡＣアドレス宛ての通信フレームを受信した回数（ヒット数）の値を表す情報である。図７は、第２の実施形態の変形例におけるフレーム中継装置１００の中継情報１０４の一例を示す図である。

【0082】

図７を参照すると、本変形例では「ヒット数」欄が、各ＭＡＣアドレスエントリに追加される点が第２の実施形態と異なる。中継情報管理部１０１は、ステップＡ１０３において、あるＭＡＣアドレスの状態を有効（Ｓ２）状態から確認中（Ｓ３）状態へ遷移させたとき、そのＭＡＣアドレスに対するＭＡＣアドレスエントリに含まれるヒット数情報を「０」に初期設定する。そして、中継情報管理部１０１は、有効性問合せ部４に対する有効性確認の実施の指示を見合わせる。すなわち、本変形例では、有効性確認要求の送信という動作（ステップＡ１０４）は、確認中（Ｓ３）に遷移した直後には行われない。

【0083】

中継情報管理部１０１は、確認中（Ｓ３）状態への遷移以降、所定期間において、当該ＭＡＣアドレスを送信元とする通信フレームを受信する度に、そのヒット数情報の値を１ずつ加算する。すなわち、そのＭＡＣアドレスの状態は、確認中（Ｓ３）状態のままに留められる（図８のＣ６）。図８は、第２の実施形態の変形例における中継情報１０４の状態の変化を示す状態遷移図である。そして、中継情報管理部１０１は、ヒット数情報の値が所定のしきい値に達した際に、有効性問合せ部４に対して、そのＭＡＣアドレスに対する有効性確認の実施を指示する。有効性問合せ部４は、その指示を受けて、そのＭＡＣアドレスを送信元アドレスとする通信フレームを受信したポート５に対して、有効性確認要求を送信する（ステップＡ１０４）。本変形例における各部の動作は、上述した以外は第２の実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。

【0084】

このようにして、本変形例における中継情報管理部１０１は、エージング監視がタイムアウトしたＭＡＣアドレスのうち、そのＭＡＣアドレスを宛先とする通信フレームが多い（ヒット数が多い）ＭＡＣアドレスを抽出して、有効性の問合せを行うことができる。すなわち、本変形例は、第２の実施形態の効果をある程度維持しつつ、ＭＡＣアドレスに対する有効性の問い合わせ回数を低減するという効果がある。したがって、有効性確認要求を受けるフレーム中継装置１１０等の負荷が低減できる。

【0085】

＜第３の実施形態＞
次に、上述した第２の実施形態を基本とする第３の実施形態について説明する。以下では、第３の実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明し、第２の実施形態と同様な構成を有する第３の実施形態の構成要素には、第２の実施形態で付した参照符号と同一の参照符号を付し、その構成要素について重複する詳細な説明は省略する。

【0086】

まず、図２および図９を参照して、以下に本実施形態の構成を説明する。図９は、本発明の第３の実施形態に係るフレーム中継装置３００、３１０および３２０の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る通信システムは、フレーム中継装置３００、３１０、および３２０（以下では「フレーム中継装置３００〜３２０」と言う）と、それぞれに接続される端末２００〜２３０とを含む。本実施形態に係る通信システムに含まれる各装置の接続関係、およびハードウェア構成は、「フレーム中継装置１００〜１２０」のそれぞれを「フレーム中継装置３００〜３２０」と読み替えれば、第２の実施形態と同様であるので、重複する詳細な説明は省略する。

【0087】

図９を参照すると、本実施形態に係るフレーム中継装置３００〜３２０は、それぞれ通信制御部２、中継制御部３、有効性問合せ部４、複数のポート５、および有効性応答部１２に加えて、有効性設定情報３０２を保存可能な記憶装置３０１を含む。記憶装置３０１は、例えば、半導体メモリ装置またはディスク装置などにより実現される。記憶装置３０１と記憶装置１０３とは、同じ装置であってもよい。

【0088】

本実施形態では、有効性設定情報３０２および記憶装置３０１を含む点が第２の実施形態と異なる。有効性設定情報３０２は、ＭＡＣアドレスの有効性（通信可能であること）に関する設定を表す情報を含む。例えば、有効性設定情報３０２は、ＭＡＣアドレス情報、ＶＬＡＮＩＤ情報、および有効または無効の情報を保持してもよい。有効性設定情報３０２は、例えば、あらかじめ保守者によって、フレーム中継装置３００〜３２０に対して登録されてもよい。

【0089】

記憶装置３０１および有効性設定情報３０２以外の構成要素（通信制御部２、中継制御部３、有効性問合せ部４、複数のポート５、および有効性応答部１２）は、第２の実施形態を基本とする。また、上述した第２の実施形態を基本とする構成要素の動作は、図６に示す第２の実施形態の各構成要素の動作を基本とする。以下では、本実施形態に係る特徴的な部分を説明し、第２の実施形態と同様な構成および動作に係る重複する説明は省略する。

【0090】

本実施形態では、ＭＡＣアドレス（およびＶＬＡＮＩＤ）の有効性を、有効性設定情報３０２に基づいて判断することができる。例えば、有効性応答部１２は、図６のステップＢ１１１において、有効性確認要求で指定されたＭＡＣアドレス（およびＶＬＡＮＩＤ）の有効性を確認する際に、有効性設定情報３０２に登録された内容にしたがって有効、または無効である（有効でない）ことを判断してもよい。

【0091】

または、中継情報管理部１０１は、有効性設定情報３０２に登録されているＭＡＣアドレス（およびＶＬＡＮＩＤ）に対するエージング監視（ステップＡ１０１）以降の動作を行わなくてもよい。例えば、中継情報管理部１０１は、有効性設定情報３０２に登録されているＭＡＣアドレス（およびＶＬＡＮＩＤ）に対して、常に有効性設定情報３０２に登録された内容にしたがって、有効（Ｓ２）状態またはエントリ無し（Ｓ１）状態として取り扱ってもよい。

【0092】

このようにして、本実施形態は、第２の実施形態と同様の効果をさらに向上することができる。例えば、有効性設定情報３０２において、あるＭＡＣアドレスが常に有効という情報を登録すれば、通信可能である当該ＭＡＣアドレスに対するフラッディング転送が行われないようにする効果がある。反対に、有効性設定情報３０２において、あるＭＡＣアドレスが無効という情報を登録すれば、有効性確認応答部１２の負荷が低減される。また、有効性確認応答が返るまでの時間が短くなるという効果がある。これらに加えて、有効性設定情報３０２に登録されたＭＡＣアドレスに対する有効性の問合せ処理の負荷が削減されるという効果もある。

【0093】

なお、上述した有効性応答部１２および中継情報管理部１０１の各動作は、どちらか一方だけ実施されてもよい。

【0094】

なお、上述した各実施形態において図１乃至図３および図９に示した各部は、それぞれ独立したハードウェア回路で構成されていてもよいし、ソフトウェアプログラムの機能（処理）単位（ソフトウェアモジュール）と捕らえることができる。ただし、これらの図面に示した各部の区分けは、説明の便宜上の構成であり、実装に際しては、様々な構成が想定され得る。このような場合のハードウェア環境の一例を、図１０を参照して説明する。

【0095】

図１０は、本発明の各実施形態、および、その変形例に係る通信システムに適用可能なコンピュータ（情報処理装置）の構成を例示する図である。すなわち、図１０は、上述した各実施形態における第１の通信装置１、第２の通信装置１０、フレーム中継装置１００、１１０、１２０、３００、３１０および３２０、または、端末２００、２１０、２２０および２３０の少なくとも何れかを実現可能なコンピュータの構成であって、上述した各実施形態における各機能を実現可能なハードウェア環境を示す。

【0096】

図１０に示したコンピュータ９００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、通信インタフェース（ＩＦ）９０４、ディスプレイ９０５、およびハードディスク装置（ＨＤＤ）９０６を備え、これらがバス９０７を介して接続された構成を有する。なお、図１０に示したコンピュータが第１の通信装置１、第２の通信装置１０、フレーム中継装置１００、１１０、１２０、３００、３１０および３２０、または、端末２００、２１０、２２０および２３０として機能する場合、ディスプレイ９０５は常時設けられる必要はない。

【0097】

また、通信インタフェース９０４は、上述した各実施形態において、当該各コンピュータ間における通信を実現する一般的な通信手段である。ハードディスク装置９０６には、プログラム群９０６Ａと、各種の記憶情報９０６Ｂとが格納されている。プログラム群９０６Ａは、例えば、上述した図１乃至図３および図９に示した各ブロック（各部）に対応する機能を実現するためのコンピュータ・プログラムである。各種の記憶情報９０６Ｂは、例えば、図３および図９に示した中継情報１０４、および有効性設定情報３０２などである。このようなハードウェア構成において、ＣＰＵ９０１は、コンピュータ９００の全体の動作を司る。

【0098】

そして、上述した各実施形態を例に説明した本発明は、各実施形態の説明において参照したブロック構成図（図１乃至図３および図９）あるいはフローチャート（図６）の機能を実現可能なコンピュータ・プログラムを供給した後、そのコンピュータ・プログラムを、当該ハードウェアのＣＰＵ９０１に読み出して実行することによって達成される。また、このコンピュータ内に供給されたコンピュータ・プログラムは、読み書き可能な一時記憶メモリであるＲＡＭ９０３またはハードディスク装置９０６などの不揮発性の記憶デバイス（記憶媒体）に格納すれば良い。

【0099】

また、前記の場合において、当該各装置内へのコンピュータ・プログラムの供給方法は、フロッピーディスク（登録商標）やＣＤ−ＲＯＭ等の各種記録媒体を介して当該装置内にインストールする方法や、インターネット等の通信ネットワーク１０００を介して外部よりダウンロードする方法等のように、現在では一般的な手順を採用することができる。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータ・プログラムを構成するコード、或いは係るコードが記録されたところの、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体によって構成されると捉えることができる。

【0100】

なお、上述した実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下の付記に限定されるものではない。

【0101】

（付記１）
複数のポートと、
第１の通信フレームを受信した後、前記第１の通信フレームの送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを受信したとき、前記第２の通信フレームを、前記第１の通信フレームを受信したポートである受信ポートに対して送信するというユニキャスト転送を行う中継制御手段と、
前記第１の通信フレームを受信した後、前記送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたとき、前記送信元アドレスに対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求を、前記受信ポートに対して送信し、前記有効性確認要求に対する応答である有効性確認応答を受信可能な有効性問合せ手段を含み、
前記中継制御手段は、前記有効性確認要求に対して、前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合、それ以降に受信する前記第２の通信フレームを、前記第２の通信フレームを受信したポート以外の前記各ポートに対して送信するというフラッディング転送を行う
第１の通信装置。

【0102】

（付記２）
前記中継制御手段は、
前記有効性確認要求の送信以降に受信する前記送信元アドレス宛ての通信フレームに対して前記フラッディング転送を行い、
前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答を得られた場合に、それ以降に受信する前記送信元アドレス宛ての通信フレームに対して再び前記ユニキャスト転送を行う
付記１記載の第１の通信装置。

【0103】

（付記３）
前記中継制御手段は、
前記第１の通信フレームを受信した際、少なくとも前記第１の通信フレームの送信元アドレスを表すアドレス情報、前記受信ポートを表すポート情報、および、前記送信元アドレスの有効性に関する状態を表す状態情報を含むアドレスエントリを含む中継情報を生成し、
前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合に、前記送信元アドレスに対する前記アドレスエントリを前記中継情報から削除し、
前記アドレスエントリに基づいて前記ユニキャスト転送または前記フラッディング転送を行う
付記１または２記載の第１の通信装置。

【0104】

（付記４）
前記有効性問合せ手段は、前記送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いた後、所定期間において、前記送信元アドレス宛ての通信フレームを受信した回数の値を表すヒット数情報に基づいて、前記有効性確認要求の送信を行う
付記１乃至３のいずれか１つに記載の第１の通信装置。

【0105】

（付記５）
付記１乃至４記載の第１の通信装置から、前記有効性確認要求を受信し、少なくとも、前記送信元アドレス宛ての通信が可能であると認識した場合に、前記送信元アドレス宛ての通信が可能であることを表す有効性確認応答を、前記第１の通信装置に対して送信する有効性応答手段を含む
第２の通信装置。

【0106】

（付記６）
第１の通信フレームを受信した後、前記第１の通信フレームの送信元アドレス宛ての通信フレームを受信したとき、前記送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを、前記第１の通信フレームを受信したポートである受信ポートに対して送信するというユニキャスト転送を行い、
前記第１の通信フレームを受信した後、前記送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたとき、前記送信元アドレスに対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求を、前記受信ポートに対して送信し、
前記有効性確認要求に対して、前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合、それ以降に受信する前記送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを、前記第２の通信フレームを受信したポート以外の各ポートに対して送信するというフラッディング転送を行う
中継方法。

【0107】

（付記７）
前記有効性確認要求の送信以降に受信する前記送信元アドレス宛ての通信フレームに対して前記フラッディング転送を行い、
前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答を得られた場合に、それ以降に受信する前記送信元アドレス宛ての通信フレームに対して再び前記ユニキャスト転送を行う
付記６記載の中継方法。

【0108】

（付記８）
前記第１の通信フレームを受信した際、少なくとも前記第１の通信フレームの送信元アドレスを表すアドレス情報、前記受信ポートを表すポート情報、および、前記送信元アドレスの有効性に関する状態を表す状態情報を含むアドレスエントリを含む中継情報を生成し、
前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合に、前記送信元アドレスに対する前記アドレスエントリを前記中継情報から削除し、
前記アドレスエントリに基づいて前記ユニキャスト転送または前記フラッディング転送を行う
付記６または７記載の中継方法。

【0109】

（付記９）
前記送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたとき、所定期間において、前記送信元アドレス宛ての通信フレームを受信した回数の値を表すヒット数情報に基づいて、前記有効性確認要求の送信を行う
付記６乃至８のいずれか１つに記載の中継方法。

【0110】

（付記１０）
付記６乃至８の何れかの中継方法において送信された前記有効性確認要求を受信し、
少なくとも、前記送信元アドレス宛ての通信が可能であると認識した場合に、前記送信元アドレス宛ての通信が可能であることを表す有効性確認応答を、前記有効性確認要求の送信元に対して送信する
有効性確認応答方法。

【0111】

（付記１１）
第１の通信フレームを受信した後、前記第１の通信フレームの送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを受信したとき、前記第２の通信フレームを、前記第１の通信フレームを受信したポートである受信ポートに対して送信するというユニキャスト転送を行う中継制御処理と、
前記第１の通信フレームを受信した後、前記送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いたとき、前記送信元アドレスに対する通信が可能かどうかを問い合わせる有効性確認要求を、前記受信ポートに対して送信し、前記有効性確認要求に対する応答である有効性確認応答を受信可能な有効性問合せ処理をコンピュータに実行させる第１のコンピュータ・プログラムであって、
前記中継制御処理において、
前記有効性確認要求に対して、前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合、それ以降に受信する前記送信元アドレス宛ての第２の通信フレームを、前記第２の通信フレームを受信したポート以外の各ポートに対して送信するというフラッディング転送を行う
第１のコンピュータ・プログラム。

【0112】

（付記１２）
前記中継制御処理において、
前記有効性確認要求の送信以降に受信する前記送信元アドレス宛ての通信フレームに対して前記フラッディング転送を行い、
前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答を得られた場合に、それ以降に受信する前記送信元アドレス宛ての通信フレームに対して再び前記ユニキャスト転送を行う
付記１１記載の第１のコンピュータ・プログラム。

【0113】

（付記１３）
前記中継制御処理において、
前記第１の通信フレームを受信した際、少なくとも前記第１の通信フレームの送信元アドレスを表すアドレス情報、前記受信ポートを表すポート情報、および、前記送信元アドレスの有効性に関する状態を表す状態情報を含むアドレスエントリを含む中継情報を生成し、
前記送信元アドレスに対する通信が可能であることを表す有効性確認応答が得られなかった場合に、前記送信元アドレスに対する前記アドレスエントリを前記中継情報から削除し、
前記アドレスエントリに基づいて前記ユニキャスト転送または前記フラッディング転送を行う
付記１１または１２記載の第１のコンピュータ・プログラム。

【0114】

（付記１４）
前記有効性問合せ処理において、
前記送信元アドレスが送信元である通信フレームを受信しない状態が所定の有効時間を超えて続いた後、所定期間において、前記送信元アドレス宛ての通信フレームを受信した回数の値を表すヒット数情報に基づいて、前記有効性確認要求の送信を行う
付記１１乃至１３のいずれか１つに記載の第１のコンピュータ・プログラム。

【0115】

（付記１５）
付記１１乃至１４記載の前記有効性確認要求を受信し、
少なくとも、前記送信元アドレス宛ての通信が可能であると認識した場合に、前記送信元アドレス宛ての通信が可能であることを表す有効性確認応答を、前記第１の通信装置に対して送信する有効性応答処理を
コンピュータに実行させる第２のコンピュータ・プログラム。

【符号の説明】

【0116】

１ 第１の通信装置
２、１１ 通信制御部
３ 中継制御部
４ 有効性問合せ部
５ ポート
１０ 第２の通信装置
１２ 有効性応答部
１００、１１０、１２０、３００、３１０、３２０ フレーム中継装置
１０１ 中継情報管理部
１０２ 中継部
１０３、３０１ 記憶装置
１０４ 中継情報
２００、２１０、２２０、２３０ 端末
３０２ 有効性設定情報
Ｃ１〜Ｃ６ 状態遷移
Ｓ１〜Ｓ３ 状態
９００ 情報処理装置（コンピュータ）
９０１ ＣＰＵ
９０２ ＲＯＭ
９０３ ＲＡＭ
９０４ 通信インタフェース（ＩＦ）
９０５ ディスプレイ
９０６ ハードディスク装置（ＨＤＤ）
９０６Ａ プログラム群
９０６Ｂ 各種の記憶情報
９０７ バス
１０００ ネットワーク（通信ネットワーク）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】