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特開2023-87530通信中継装置、通信制御方法および通信制御プログラム
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(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】P2023087530
(43)【公開日】2023-06-23
(54)【発明の名称】通信中継装置、通信制御方法および通信制御プログラム
(51)【国際特許分類】
   H04L 49/354 20220101AFI20230616BHJP
   H04L 43/026 20220101ALI20230616BHJP
【FI】
H04L49/354
H04L43/026
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021201965
(22)【出願日】2021-12-13
(71)【出願人】
【識別番号】000004075
【氏名又は名称】ヤマハ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】土井 勇人
(72)【発明者】
【氏名】上村 信彦
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼澤 剛
【テーマコード(参考)】
5K030
【Fターム(参考)】
5K030HA08
5K030HD03
5K030HD09
5K030JA11
5K030KA04
5K030MD10
(57)【要約】      (修正有)
【課題】複数のルーターを用いることなく、効率的な通信中継方法を提供すること。
【解決手段】通信システム1において、通信中継装置は、通信端末と接続可能な複数のLANポートと、複数のLANポートを介して通信端末から送信された第1情報を受信する第1通信部と、前記複数のLANポートの各々に対して複数のLANインターフェースのうち一つのLANインターフェースを設定するLANインターフェース設定部と、複数のLANインターフェースの各々に対して複数のMACアドレスのうち一つのMACアドレスを設定するMACアドレス設定部と、複数のLANインターフェースの各々が設定されたMACアドレスに関連付けられた仮想的な一つのスイッチとして機能するように通信を制御する通信制御部と、を含む。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
通信端末と接続可能な複数のLANポートと、
前記複数のLANポートを介して前記通信端末から送信された第1情報を受信する第1通信部と、
前記複数のLANポートの各々に対して複数のLANインターフェースのうち一つのLANインターフェースを設定する第1設定部と、
前記複数のLANインターフェースの各々に対して複数のMACアドレスのうち一つのMACアドレスを設定する第2設定部と、
前記複数のLANインターフェースの各々が設定された前記MACアドレスに関連付けられた仮想的な一つのスイッチとして機能するように通信を制御する通信制御部と、を含む、
通信中継装置。
【請求項2】
前記第1通信部は、一つのMAC(Media Access Controller)である、
請求項1に記載の通信中継装置。
【請求項3】
前記複数のLANポート、および前記複数のLANポートで受信した前記第1情報を前記第1通信部に送信する第2通信部、を有するスイッチング装置を含み、
前記第2通信部は、一つの通信ポートを有する、
請求項1または2に記載の通信中継装置。
【請求項4】
前記複数のLANポートは、第1LANポートと、前記第1LANポートよりも高いリンク速度に対応する第2LANポートを含み、
前記第1設定部は、前記第1LANポートおよび前記第2LANポートを同じLANインターフェースに関連付ける、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の通信中継装置。
【請求項5】
前記複数のLANポートは、第1LANポートと、前記第1LANポートよりも高いリンク速度に対応する第2LANポートと、を含み、
前記第1設定部は、前記第1LANポートを第1LANインターフェースに関連付け、
前記第1設定部は、前記第2LANポートを前記第1LANインターフェースとは異なる前記第2LANインターフェースに関連付ける、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の通信中継装置。
【請求項6】
前記第1情報に、前記第1情報を受信したLANポートに対応する識別情報を追加する、
請求項1乃至5のいずれ一項に記載の通信中継装置。
【請求項7】
前記識別情報に基づいて前記第1情報を受信したLANインターフェースを判定する判定部を有する、
請求項6に記載の通信中継装置。
【請求項8】
前記判定部は、前記第1情報の宛先MACアドレスが有効なLANインターフェースのMACアドレスと一致しない場合、前記第1情報を破棄する、
請求項7に記載の通信中継装置。
【請求項9】
前記複数のMACアドレスは、第1MACアドレスおよび第2MACアドレスを含み、
前記通信制御部は、前記第1MACアドレスに対応するLANインターフェースから受信された前記第1情報が所定の条件を満たすときに、前記第1情報を前記第2MACアドレスに対応するLANインターフェースに送信する、
請求項7に記載の通信中継装置。
【請求項10】
制御装置は、
スイッチング装置が有する複数のLANポートの各々に対して複数のLANインターフェースのうち一つのLANインターフェースを設定し、
前記複数のLANインターフェースの各々に対して複数のMACアドレスのうち一つのMACアドレスを設定し、
前記複数のLANインターフェースの各々が設定された前記MACアドレスに関連付けられた仮想的な一つのスイッチとして機能するように通信を制御する、
通信制御方法。
【請求項11】
前記スイッチング装置は、前記複数のLANポートで受信された第1情報を一つの通信ポートから前記制御装置に送信する、
請求項10に記載の通信制御方法。
【請求項12】
前記制御装置は、前記第1情報を一つのMAC(Media Access Controller)で受信する、
請求項11に記載の通信制御方法。
【請求項13】
前記複数のLANポートは、第1LANポートと、前記第1LANポートよりも高いリンク速度に対応する第2LANポートと、を含み、
前記制御装置は、前記第1LANポートおよび前記第2LANポートを同じLANインターフェースに関連付ける、
請求項11または12に記載の通信制御方法。
【請求項14】
前記複数のLANポートは、第1LANポートと、前記第1LANポートよりも高いリンク速度に対応する第2LANポートを含み、
前記制御装置は、前記第1LANポートを第1LANインターフェースに関連付け、
前記第2LANポートを前記第1LANインターフェースとは異なる前記第2LANインターフェースに関連付ける、
請求項11または12に記載の通信制御方法。
【請求項15】
前記スイッチング装置は、前記制御装置から前記LANインターフェースを識別する識別情報を受信し、
前記第1情報に前記識別情報を追加して前記制御装置に送信する、
請求項11乃至14のいずれ一項に記載の通信制御方法。
【請求項16】
前記制御装置は、前記識別情報に基づいて前記第1情報を受信したLANインターフェースを判定する、
請求項15に記載の通信制御方法。
【請求項17】
前記制御装置は、前記第1情報が所定の条件を満たすときに前記第1情報を破棄する、
請求項16に記載の通信制御方法。
【請求項18】
前記複数のMACアドレスは、第1MACアドレスおよび第2MACアドレスを含み、
前記第1MACアドレスに対応するLANインターフェースから受信された前記第1情報が所定の条件を満たすときに、前記第1情報を前記第2MACアドレスに対応するLANインターフェースに送信する、
請求項16に記載の通信制御方法。
【請求項19】
コンピュータに、
スイッチング装置が有する複数のLANポートの各々に対して複数のLANインターフェースのうち一つのLANインターフェースを設定し、
前記複数のLANインターフェースの各々に対して複数のMACアドレスのうち一つのMACアドレスを設定し、
前記複数のLANインターフェースの各々が設定された前記MACアドレスに関連付けられた仮想的な一つのスイッチとして機能するように通信を制御することを実行させる、通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信中継装置、通信制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、ネットワーク上のルーティングを行う中継装置としてルーターが用いられている。特許文献1には、複数の物理ポートの各々に対応付けて構成されるVLAN(Virtual Local Area Network)の設定に従って仮想的にネットワークを分割し、複数の物理ポートから入出力されるパケットのルーティングを行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2008/114424号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一方、従来のVLANの設定では、分割されたLANインターフェースは全て同一のMACアドレス(Media Access Control address)を有していた。そのため、VLANにより異なるネットワークセグメント(例えばネットワークセグメントAとネットワークセグメントB)に分けられたスイッチングハブのポートに、分割した2つのインターフェースを接続した場合、従来の方法では各LANインターフェースが同一のMACアドレスを有するため、いずれのポートにも同一MACアドレスの端末が接続されている状態になる。スイッチングハブのMACアドレス学習機能にネットワークセグメントAのポートで当該インターフェースのMACアドレスが学習されていると、ネットワークセグメントBのネットワーク宛のフレームもネットワークセグメントAのポートに転送されてしまい正常な通信ができないという問題があった。そのため、正常に通信を行うためには異なるMACアドレスを持つインターフェースが必要であった。
【0005】
このような課題に鑑み、本発明の目的の一つは、一つのルーターを用いた場合において、効率的な通信中継方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一実施形態によれば、通信端末と接続可能な複数のLANポートと、前記複数のLANポートを介して前記通信端末から送信された第1情報を受信する第1通信部と、前記複数のLANポートの各々に対して複数のLANインターフェースのうち一つのLANインターフェースを設定する第1設定部と、前記複数のLANインターフェースの各々に対して複数のMACアドレスのうち一つのMACアドレスを設定する第2設定部と、前記複数のLANインターフェースの各々が設定された前記MACアドレスに関連付けられた仮想的な一つのスイッチとして機能するように通信を制御する通信制御部と、を含む、通信中継装置が提供される。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、一つのルーターを用いた場合において、効率的な通信中継方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明の一実施形態に係る通信システムの全体構成を示す模式図である。
図2】本発明の一実施形態に係る通信システムの機能ブロック図である。
図3】本発明の一実施形態に係るLANインターフェースおよびLANポートを関係づけるデータテーブルの一例である。
図4】本発明の一実施形態に係るLANインターフェース、LANポート、およびMACアドレスを関係づけるデータテーブルの一例である。
図5】本発明の一実施形態に係るLANポートおよびインターフェース識別情報を関係づけるデータテーブルの一例である。
図6】本発明の一実施形態に係る通信中継装置で実行される処理の流れの一例を示すフロー図である。
図7】本発明の一実施形態に係るユーザインタフェースの一例である。
図8】本発明の一実施形態に係るユーザインタフェースの一例である。
図9】本発明の一実施形態に係る通信システムで実行される処理の流れの一例を示すフロー図である。
図10】本発明の一実施形態に係る通信システムで実行される処理の流れの一例を示すフロー図である。
図11】本発明の一実施形態に係る通信システムで実行される処理の流れの一例を示すフロー図である。
図12】本発明の一実施形態に係る通信システムの全体構成を示す模式図である。
図13】本発明の一実施形態に係る通信システムで実行される処理の流れの一例を示すフロー図である。
図14】本発明の一実施形態に係るLANインターフェースおよびポート情報を関係づけるデータテーブルの一例である。
図15】本発明の一実施形態に係るLANインターフェース、ポート情報、MACアドレスを関係づけるデータテーブルの一例である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。図面は説明をより明確にするため、模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、各要素に対する「第1」、「第2」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号(数字XXXにA,Bまたは1,2等を付しただけの符号)を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。その他、本発明の属する分野における通常に知識を有する者であれば認識できるものである場合、特段の説明を行わないものとする。
【0010】
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る通信システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0011】
(1-1.通信システムの構成)
図1に、通信システム1の構成を示すブロック図を示す。図1に示すように、通信システム1は、通信中継装置10および通信端末30を含む。通信中継装置10は、制御装置11およびスイッチング装置13を含み、一体の装置として構成される。
【0012】
(1-1-1.制御装置)
図1に示すように、制御装置11は、制御部111、記憶部113、通信部115、入出力インターフェース117を有する。制御部111、記憶部113、通信部115、および入出力インターフェース117は配線バスを介して接続される。
【0013】
制御部111は、CPU(Central Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programable Gate Array)、またはその他の演算処理回路、並びにROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)を有するメモリを含む。制御部111は、メモリに含まれた通信制御プログラムを用いて各部の機能を制御する。
【0014】
記憶部113には、SSD(Solid State Drive)等の半導体メモリのほか、磁気記録媒体(磁気テープ、磁気ディスク等)、光記録媒体、光磁気記録媒体、記憶媒体である記憶可能な素子が用いられる。記憶部113は、通信制御プログラムで用いられる各種情報を記憶するデータベースとしての機能を有する。
【0015】
通信部115(第1通信部ともいう)は、制御部111の制御に基づいてスイッチング装置13と有線で接続されて情報の送受信を行うためのインターフェースである。本実施形態では、通信部115には、一つのMAC(Media Access Controller)が用いられる。
【0016】
入出力インターフェース117は、表示装置、キーボード、タッチパネルなどの周辺機器と接続する。
【0017】
(1-1-2.スイッチング装置)
スイッチング装置13は、制御部131、記憶部133、LANポート135および通信部137を有する。制御部131、記憶部133、LANポート135および通信部137は配線バスを介して接続される。スイッチング装置13は、L2(Layer 2)スイッチに対応する装置である。
【0018】
制御部131は、通信制御プログラムを用いてスイッチング装置13の各部を制御する。記憶部133は、通信制御プログラムに関連する各種情報を記憶するデータベースとしての機能を有する。制御部131および記憶部133には、制御装置11と同様の装置を用いることができる。
【0019】
LANポート135は、制御部131の制御に基づいて通信端末30と接続し、情報の送受信を行うためのインターフェースである。スイッチング装置は、複数のLANポート135(この例では、LANポート135-1~135-N)を含む。なお、本実施形態において区別する必要がない場合にはLANポート135として説明する。
【0020】
通信部137は、制御部131の制御に基づいて制御装置11の通信部115と接続し、情報の送受信を行うためのインターフェースである。通信部137は、一つの通信ポートを含む。つまり、制御装置11の一つのMACと、スイッチング装置13の一つの通信ポートとの間で情報の送受信がなされる。
【0021】
(1-1-3.通信端末30)
通信端末30は、通信中継装置10に接続されるコンピュータ装置である。通信端末30は、LANポート135に応じて複数設けられる(この例では、通信端末30-1、30-2、・・・、30-Nが設けられる)。例えば、通信端末30には、パーソナルコンピュータが用いられる。なお、通信端末30は、パーソナルコンピュータに限定されず、携帯電話(フィーチャーフォン)、スマートフォン、タブレット型端末、およびIoT(Internet of Things)デバイス(電源機構、通信機能および情報記憶機構を備えた機器)、アクセスポイントなどでもよく、LANポート135を通じて有線で接続され、各装置と通信可能なものであれば適用可能である。通信端末30がアクセスポイントである場合、さらに異なる通信端末が無線でアクセスポイントに接続されてもよい。通信端末30は、制御部、記憶部、および通信部のほか、表示部および操作部を含んでもよい。制御部、記憶部、および通信部には制御装置11およびスイッチング装置13と同様の装置が用いられてもよい。表示部および操作部には、キーボード、ディスプレイ、タッチパネルなどの一般的な構成が用いられる。
【0022】
(1-2.通信システムの機能ブロック図)
図2は、通信システム1の機能構成の一例を示すブロック図である。以下で説明する各機能は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせによって実現される。
【0023】
図2において、制御装置11は、取得部1101、LANインターフェース設定部1103、MACアドレス設定部1105、通信制御部1107、識別情報生成部1109、および送信部1115を有する。
【0024】
取得部1101は、スイッチング装置13、キーボードまたはタッチパネルなどの周辺機器、およびその他の外部装置から各種情報を取得する機能を有する。
【0025】
LANインターフェース設定部1103(第1設定部ともいう)は、複数のLANポートの各々に対して複数のLANインターフェースのうち一つのLANインターフェースを設定する機能を有する。図3は、LANインターフェースを設定するときに用いられるデータテーブル2100である。データテーブル2100は、LANインターフェース情報2101およびLANポート情報2103を含む。データテーブル2100は、LANインターフェース情報2101と、LANポート情報2103の関係を対応付ける。LANインターフェース情報2101は、設定可能なLANインターフェースの情報である。LANポート情報2103は、複数のLANポート135のいずれかの情報である。
【0026】
MACアドレス設定部1105(第2設定部ともいう)は、複数のLANインターフェースの各々に対して複数のMACアドレスのうち一つのMACアドレスを設定する機能を有する。図4は、MACアドレスを設定するときに用いられるデータテーブル2200である。データテーブル2200は、LANインターフェース情報2201、LANポート情報2203およびMACアドレス情報2205を含む。データテーブル2200は、LANインターフェース情報2201、LANポート情報2203およびMACアドレス情報2205の関係を対応付ける。LANインターフェース情報2201は、LANインターフェース情報2101と同一である。LANポート情報2203は、LANポート情報2103と同一である。MACアドレス情報は、LANインターフェースに対して割り当てられるMACアドレスである。
【0027】
通信制御部1107は、複数のLANインターフェースの各々が設定されたMACアドレスに関連付けられた仮想的な一つのスイッチとして機能するように通信を制御する機能を有する。
【0028】
識別情報生成部1109は、MACアドレスのいずれかに対応し、LANインターフェースを識別する識別情報を生成する機能を有する。図5は、LANインターフェース識別情報を生成するときに用いられるデータテーブル2300である。データテーブル2300は、LANポート情報2301およびLANインターフェース識別情報2303を含む。データテーブル2300において、LANポート情報2301とLANインターフェース識別情報2303の関係が対応付けられる。データテーブル2300において、LANポート情報2301は、LANポート情報2103と同一である。LANインターフェース識別情報2303は、LANポートそれぞれに関連付けられたLANインターフェースを識別する情報である。
【0029】
また、通信制御部1107は、判定部1111および解析部1113を含む。判定部1111は、スイッチング装置13から取得したフレーム信号を判定する機能を有する。解析部1113は、フレーム信号の内容を解析する機能を有する。
【0030】
送信部1115は、スイッチング装置13にインターフェース識別情報のほか各種情報を送信する機能を有する。
【0031】
スイッチング装置13は、受信部1301、生成部1303、および送信部1305を有する。
【0032】
受信部1301は、通信端末30および制御装置11から送信されたフレーム信号および識別情報を受信する機能を有する。
【0033】
生成部1303は、通信端末30から受信したフレーム信号(第1情報)にフレーム信号を受信したLANポートに対応する識別情報を追加する(第2情報を生成するともいう)機能を有する。
【0034】
送信部1305は、複数のLANポートで受信されたフレーム信号を識別情報に基づいて通信部137(一つの通信ポート)から制御装置11に送信する機能を有する。また、送信部1305は、複数のLANポートで受信されたフレーム信号を識別情報に基づいて通信部137から通信端末30に送信する機能を有する。
【0035】
通信端末30は、受信部3001および送信部3003を有する。受信部3001は、スイッチング装置13からフレーム信号を受信する。送信部3003は、スイッチング装置13にフレーム信号を送信する。
【0036】
(1-3.通信制御処理)
次に、通信制御プログラムによる命令に基づいた通信制御処理について図6乃至図12を用いて説明する。
【0037】
(1-3-1.LANインターフェースおよびMACアドレスの設定)
図6に示すように、まず、制御装置11の取得部1101は、LANインターフェース設定情報を取得する(S101)。この例では、取得部1101にLANインターフェース設定情報を取得させるために、ユーザが制御装置11の入出力インターフェースに接続されたキーボード、表示装置などの周辺装置を用いてLANインターフェースの設定を行う。図7は、LANインターフェースの設定を行うときに表示装置に表示されるグラフィックユーザインタフェースの一例である。図7の入力表示画面2400は、LANポート情報2401、LANインターフェース入力部2403、および確認ボタン2405を含む。図7に示すように、本実施形態では、LANインターフェース入力部2403に10個のLANポートの各々に対して設定したいLANインターフェースの情報を入力する。LANポートの各々に対して設定したいLANインターフェース情報の入力が完了した後に確認ボタン2405が押下されると、取得部1101は、LANインターフェース設定情報を取得する。
【0038】
LANインターフェース設定部1103は、取得したLANインターフェース設定情報から生成された図3に示すデータテーブル2100に基づいて複数のLANポートの各々に対して複数のLANインターフェースのうち一つのLANインターフェースを設定する(LANインターフェースとLANポートとをマッピングする)(S103)。具体的には、LANポート1,2,3,4は、LAN1インターフェースに設定される。LANポート5,6,7,8は、LAN2インターフェースに設定される。LANポート9は、LAN3インターフェースに設定される。LANポート10は、LAN4インターフェースに設定される。図8は、設定完了後の表示画面2500である。図8において、表示画面2500には、LANポート情報2501、各LANポートに設定されたLANインターフェース情報2503に加えて、各LANポートがどのLANインターフェースに設定されているかを示すLANインターフェース-LANポートのマップ2505が表示される。
【0039】
次に、MACアドレス設定部1105は、複数のLANインターフェースの各々に対して複数のMACアドレスのうち一つのMACアドレスを設定する(S105)。この例では、LAN1インターフェースには、MACアドレス「00:00:00:00:00:01」(第1MACアドレスともいう)が設定される。LAN2インターフェースには、MACアドレス「00:00:00:00:00:02」(第2MACアドレスともいう)が設定される。LAN3インターフェースには、MACアドレス「00:00:00:00:00:03」(第3MACアドレスともいう)が設定される。LAN4インターフェースには、MACアドレス「00:00:00:00:00:04」が設定される。これにより、図4に示すようにLANポート、LANインターフェース、およびMACアドレスの関係を示すデータテーブル2200が生成される。通信制御部1107は、データテーブル2200の情報に基づいて、複数のLANインターフェースの各々が設定されたMACアドレスに関連付けられた仮想的な一つのスイッチとして機能するように、通信を制御する(S107)。
【0040】
このとき、識別情報生成部1109は、図5に示すようにMACアドレスに対応し、LANインターフェースを識別する識別情報を生成する(S109)。この例では、LANポート1,2,3,4に対してLANインターフェース識別情報ID1が生成される。LANポート5,6,7,8に対してLANインターフェース識別情報ID2が生成される。LANポート9に対してLANインターフェース識別情報ID3が生成される。LANポート10に対してLANインターフェース識別情報ID4が生成される。送信部1115は、生成されたLANインターフェース識別情報をスイッチング装置13に送信する(S111)。スイッチング装置13は、LANインターフェース識別情報を受信する(S113)。
【0041】
(1-3-2.フレーム信号の受信時の通信制御処理)
次に、各LANインターフェースにおけるフレーム信号の受信時の通信制御処理について説明する。図9に示すように、まず、ユーザが通信端末30を操作することにより通信端末30にフレーム信号の送信命令が入力される(S201)。通信端末30の送信部3003は、フレーム信号(第1情報)をスイッチング装置13に送信する(S203)。
【0042】
フレーム信号は、LANポート135を介してスイッチング装置13の受信部1301で受信される(S205)。フレーム信号が受信されると、生成部1303は、フレーム信号を受信したLANポートに応じたLANインターフェース識別情報を拡張ヘッダとしてフレーム信号に付加する(第2情報を生成する)(S207)。送信部1305は、第1情報を通信部137(一つの通信ポート)から制御装置11に送信する(S209)。
【0043】
制御装置11の取得部1101は、第1情報を通信部115(一つのMAC)で受信する(S211)。図10に示すように、判定部1111は、取得した第2情報(フレーム信号)内のLANインターフェース識別情報に基づいてフレーム信号(第1情報)を受信したLANインターフェースを判定する(S213)。このとき、第2情報(フレーム信号)内の宛先MACアドレス(第1MACアドレス)が有効なLANインターフェースに対応するMACアドレスと一致するかどうか判定する(S215)。
【0044】
LANインターフェース識別情報として「ID1」が付加され、フレーム信号内の宛先MACアドレスがLAN3インターフェースに対応する「00:00:00:00:00:03」である場合、通信制御部1107(判定部1111)は、フレーム信号内の宛先MACアドレス(第1MACアドレス)が有効なLANインターフェースに対応するMACアドレスと一致しないと判定する(S215;No)。この場合、通信制御部1107(判定部1111)は、フレーム信号(第2情報)を破棄する(S221)。
【0045】
フレーム信号にLANインターフェース識別情報として「ID1」が付加され、フレーム信号内の宛先MACアドレスがLAN1インターフェースに対応する「00:00:00:00:00:01」である場合、通信制御部1107(判定部1111)はフレーム信号内の宛先MACアドレス(第1MACアドレス)が有効なLANインターフェースに対応するMACアドレスと一致すると判定する(S215;Yes)。この場合、通信制御部1107(判定部1111)はフレーム信号からLANインターフェース識別情報を破棄する(S217)。解析部1113は、フレーム信号の内容を解析する(S219)。このとき、自LANインターフェース宛のPingパケットの場合、通信制御部1107は、応答パケットを生成する。または、フレーム信号が異なるLANインターフェースへ転送する(第1MACアドレスに対応するLANインターフェースから第2MACアドレスに対応するLANインターフェースに送信する)パケットである場合、etherヘッダを書き換えて異なるLANインターフェースのLANポートに送信できるようにする。
【0046】
(1-3-3.フレーム信号の送信)
次に、異なるLANインターフェースにフレーム信号を送信する場合の通信制御処理について説明する。通信制御部1107は、宛先IPアドレスに応じて送信するLANインターフェースを特定する(S301)。通信制御部1107は、送信先のLANインターフェースに割り当てられているMACアドレスをetherヘッダの送信元MACアドレスに設定する。さらに通信制御部1107は、送信インターフェースに応じたインターフェース識別情報を拡張ヘッダとしてフレーム信号に付加する(第3情報を生成する)(S303)。送信部1115は、一つのMACを介してスイッチング装置13にフレーム信号(第3情報)を送信する(S305)。スイッチング装置13は、フレーム信号を受信すると、受信したフレーム信号の拡張ヘッダに含まれるLANインターフェース識別信号に基づいて転送するLANポートを特定する(S307)。スイッチング装置13は、フレーム信号から識別信号を削除し(S308)、特定されたLANポートにフレーム信号を送信する(S309)。通信端末30は、拡張ヘッダが取り除かれたフレーム信号を受信する(S311)。以上が通信制御処理である。
【0047】
ここで、従来技術と、本実施形態の通信システムとを比較する。従来技術を用いてLANインターフェースを分割した場合、各LANインターフェースが同一のMACアドレスを有するため、いずれのポートにも同一MACアドレスの端末が接続されている状態になる。スイッチングハブのMACアドレス学習機能にネットワークセグメントAのポートで当該インターフェースのMACアドレスが学習されていると、ネットワークセグメントBのネットワーク宛のフレームもネットワークセグメントAのポートに転送されてしまい正常な通信ができないという問題があった。そのため、正常に通信を行うためには異なるMACアドレスを持つインターフェースが必要であった。一方、本実施形態の場合、LANインターフェースごとに固有のMACアドレスを有する。これにより、それぞれのLANインターフェースに異なるIPアドレスを割り当てることが可能になる。
【0048】
したがって、本実施形態を用いることにより、ユーザの利用環境に応じたネットワーク構成を可能とし、複数のルーターを用いることなくルーターリソースを効率的に利用することができる。
【0049】
<第2実施形態>
本実施形態では、第1実施形態と異なる通信システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。具体的には、リンク速度の異なるポートを有する通信中継装置について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については、説明の関係上適宜省略して説明する。
【0050】
(2-1.通信システムの構成)
図12に、通信システム1Aの構成を示すブロック図を示す。図12に示すように、通信システム1Aは、通信中継装置10Aおよび通信端末30Aを含む。通信中継装置10Aは、制御装置11およびスイッチング装置13Aを含む。
【0051】
スイッチング装置13Aは、制御部131、記憶部133、LANポート135Aおよび通信部137を有する。LANポート135Aは、制御部131の制御に基づいて通信端末30と接続し、情報の送受信を行うためのインターフェースである。図13は、LANポート135Aの模式図である。図13に示すように、スイッチング装置13Aは、LANケーブルが接続される複数のLANポート135Aを含む。この例では、LANポート135Aは、リンク速度の異なるLANポート135A1(第1LANポート、または低速通信用LANポートともいう)およびLANポート135A2(第2LANポートまたは高速通信用LANポートともいう)を有する。具体的には、LANポート135Aにおいて、LANポート1~8に該当するLANポート135A1は、最大1Gbpsのリンク速度に対応する。LANポート135A1は、1000BASE-Tポートともいう。LANポート9~10に該当するLANポート135A2は、最大10Gbpsのリンク速度に対応する。LANポート135A2は、10GBASE-Tポートともいう。
【0052】
通信端末30Aは、通信中継装置10に接続されるコンピュータ装置である。本実施形態では、通信端末30Aはリンク速度(データ転送速度)の異なる通信ポート(インターフェース)を有する通信端末30A1および通信端末30A2を含む。通信端末30A1は、データ転送速度が最大1Gbpsであるインターフェースを有する。通信端末30A2は、データ転送速度が最大10Gbpsであるインターフェースを有する。
【0053】
本実施形態において、LANインターフェース設定部1103は、複数のLANポートの各々に対して複数のLANインターフェースのうち一つのLANインターフェースを設定する(LANインターフェースとLANポートとをマッピングする)。
【0054】
図14は、LANインターフェースを設定するときに用いられるデータテーブル2600である。データテーブル2600は、LANインターフェース情報2601およびLANポート情報2603を含む。図14に示すように、LANポートとLANインターフェースとの関係を対応付けたマッピング情報が生成される。具体的には、低速のリンク速度を有するLANポート137A1-2~8および高速のリンク速度を有するLANポート137A2-10は、LAN1インターフェースに設定される。高速のリンク速度を有するLANポート137A2-9は、LAN2インターフェースに設定される。低速のリンク速度を有するLANポート137A1-1は、LAN3インターフェースに設定される。つまり、LANインターフェース設定部1103は、高速通信用LANポートを低速通信用LANポートと同じLANインターフェースに関連付けてもよいし、低速通信用LANポートと異なるLANインターフェースに関連付けてもよい。
【0055】
さらに、MACアドレス設定部1105は、複数のLANインターフェースの各々に対して複数のMACアドレスのうち一つのMACアドレスを設定する。図15は、MACアドレスを設定するときに用いられるデータテーブル2700である。データテーブル2700は、LANインターフェース情報2701、LANポート情報2703およびMACアドレス情報2705を含む。この例では、LAN1インターフェースには、MACアドレス「00:00:00:00:00:01」が設定される。LAN2インターフェースには、MACアドレス「00:00:00:00:00:02」が設定される。LAN3インターフェースには、MACアドレス「00:00:00:00:00:03」が設定される。データテーブル2700では、LANインターフェース情報2701、LANポート情報2703およびMACアドレス情報2705の関係が対応付けられる。通信制御部1107は、データテーブル2700に基づいて、複数のLANインターフェースの各々が設定されたMACアドレスに関連付けられた仮想的な一つのスイッチとして機能するように通信を制御する。
【0056】
ここで、従来技術と、本実施形態の通信システムとを比較する。従来技術を用いてLANインターフェースを分割する場合、リンク速度が同一のスイッチングハブを持つLANインターフェースのみ分割することが可能であった。また、高いリンク速度のインターフェースおよび低いリンク速度のスイッチングハブを有するルーターに高いリンク速度のインターフェースを有する通信端末および低いリンク速度のインターフェースを有する通信端末を接続する場合、(1)高いリンク速度を落として低いリンク速度に調整してルーターのスイッチングハブに接続する、または(2)高いリンク速度に対応したスイッチングハブを別途用意してルーターの高いリンク速度のインターフェースを増やす必要があった。一方、本実施形態では、リンク速度の異なる複数のLANポートを含んでいても、制御装置11は同一のインターフェースとしてネットワーク通信を制御することができる。これにより、高いリンク速度のインターフェースを有する通信端末のリンク速度を落とす必要がなく、新たに通信中継装置を用意する必要がない。
【0057】
したがって、本実施形態を用いることにより、リンク速度に制限されることなく、ユーザごとの利用環境に応じたネットワーク構成を可能とし、複数のルーターを用いることなく、ルーターリソースを効率的に利用することができる。
【0058】
(変形例)
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、ステップの追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【0059】
本発明の第1実施形態では、入出力インターフェースに接続されたキーボード、表示装置などの周辺装置からLANインターフェースの設定を行う例を示したが、本発明は、これに限定されない。例えば、通信端末30で設定情報を入力してもよい。この場合、設定情報は、スイッチング装置13を介して制御装置11に送信されてもよい。
【0060】
また、本発明の第1実施形態では、フレーム信号を制御装置で解析する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、識別情報が同じポートに対して送信する場合、制御装置を介さずにフレーム信号送信してもよい。これにより、制御装置11による処理(負荷)が軽減される。
【0061】
本発明の第1実施形態では、グラフィックユーザインタフェースを使用して、LANインターフェースとLANポートをマッピングする例を示したが、これに限定されない。例えば、キーボードのみによるCLI(Command Line Interface)を用いてLANインターフェースとLANポートをマッピングしてもよい。この場合、例えば、「lan1=1-4 lan2=5-8 lan3=9 lan4=10」とする文字情報に基づいてマッピングしてもよい。
【0062】
また、本発明の第1実施形態では、通信中継装置10は、制御装置11およびスイッチング装置13を含み、一体の装置として構成される例を示したが、本発明はこれに限定されない。制御装置11とスイッチング装置13は、それぞれ独立して設けられてもよい。
【0063】
また、本発明の第1実施形態では、制御装置11およびスイッチング装置13は、それぞれ記憶部を有する例を示したが、本発明はこれに限定されない。通信中継装置10は、一つの記憶部をデータベースとして有し、制御装置11およびスイッチング装置13は、当該記憶部に情報を記憶してもよい。
【0064】
本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記第1通信部は、一つのMAC(Media Access Controller)であってもよい。
【0065】
本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記複数のLANポート、および前記複数のLANポートで受信した前記第1情報を前記第1通信部に送信する第2通信部、を有するスイッチング装置を含み、前記第2通信部は、一つの通信ポートを有してもよい。
【0066】
本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記複数のLANポートは、第1LANポートと、前記第1LANポートよりも高いリンク速度に対応する第2LANポートを含み、前記第1設定部は、前記第1LANポートおよび前記第2LANポートを同じLANインターフェースに関連付けてもよい。
【0067】
本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記複数のLANポートは、第1LANポートと、前記第1LANポートよりも高いリンク速度に対応する第2LANポートを含み、前記第1設定部は、前記第1LANポートを第1LANインターフェースに関連付け、前記第1設定部は、前記第2LANポートを前記第1LANインターフェースとは異なる前記第2LANインターフェースに関連付けてもよい。
【0068】
本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記第1情報に、前記第1情報を受信したLANポートに対応する識別情報を追加してもよい。
【0069】
本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記識別情報に基づいて前記第1情報を受信したLANインターフェースを判定する判定部を有してもよい。
【0070】
本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記判定部は、前記第1情報の宛先MACアドレスが有効なLANインターフェースのMACアドレスと一致しない場合、前記第1情報を破棄してもよい。
【0071】
本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記複数のMACアドレスは、第1MACアドレスおよび第2MACアドレスを含み、前記通信制御部は、前記第1MACアドレスに対応するLANインターフェースから受信された前記第1情報が所定の条件を満たすときに、前記第1情報を前記第2MACアドレスに対応するLANインターフェースに送信してもよい。
【0072】
また、本発明の一実施形態によれば、制御装置は、通信中継装置が有する複数のLANポートの各々に対して複数のLANインターフェースのうち一つのLANインターフェースを設定し、前記複数のLANインターフェースの各々に対して複数のMACアドレスのうち一つのMACアドレスを設定し、前記複数のLANインターフェースの各々が設定された前記MACアドレスに関連付けられた仮想的な一つのスイッチとして機能するように通信を制御する通信制御方法が提供される。
【0073】
上記通信制御方法において、前記複数のLANポートで受信された第1情報を一つの通信ポートから前記制御装置に送信してもよい。
【0074】
上記通信制御方法において、前記制御装置は、前記第1情報を一つのMAC(Media Access Controller)で受信してもよい。
【0075】
上記通信制御方法において、前記複数のLANポートは、第1LANポートと、前記第1LANポートよりも高いリンク速度に対応する第2LANポートを含み、前記制御装置は、前記第1LANポートおよび前記第2LANポートを同じLANインターフェースに関連付けしてもよい。
【0076】
上記通信制御方法において、前記複数のLANポートは、第1LANポートと、前記第1LANポートよりも高いリンク速度に対応する第2LANポートを含み、前記制御装置は、前記第1LANポートを第1LANインターフェースに関連付け、前記第2LANポートを前記第1LANインターフェースとは異なる前記第2LANインターフェースに関連付けてもよい。
【0077】
上記通信制御方法において、前記通信中継装置は、前記制御装置から前記LANインターフェースを識別する識別情報を受信し、前記第1情報に前記識別情報を追加して前記制御装置に送信してもよい。
【0078】
上記通信制御方法において、前記制御装置は、前記識別情報に基づいて前記第1情報を受信したLANインターフェースを判定してもよい。
【0079】
上記通信制御方法において、前記制御装置は、前記第1情報が所定の条件を満たすときに前記第1情報を破棄してもよい。
【0080】
上記通信制御方法において、前記複数のMACアドレスは、第1MACアドレスおよび第2MACアドレスを含み、前記第1MACアドレスに対応するLANインターフェースから受信された前記第1情報が所定の条件を満たすときに、前記第1情報を前記第2MACアドレスに対応するLANインターフェースに送信してもよい。
【0081】
また、本発明の一実施形態によれば、コンピュータに、通信中継装置が有する複数のLANポートの各々に対して複数のLANインターフェースのうち一つのLANインターフェースを設定し、前記複数のLANインターフェースの各々に対して複数のMACアドレスのうち一つのMACアドレスを設定し、前記複数のLANインターフェースの各々が設定された前記MACアドレスに関連付けられた仮想的な一つのスイッチとして機能するように通信を制御することを実行させる、通信制御プログラムが提供される。
【符号の説明】
【0082】
1・・・通信システム,10・・・通信中継装置,11・・・制御装置,13・・・スイッチング装置,15・・・通信部,30・・・通信端末,111・・・制御部,113・・・記憶部,115・・・通信部,117・・・入出力インターフェース,131・・・制御部,133・・・記憶部,LANポート・・・通信部,137・・・通信部,1101・・・取得部,1103・・・インターフェース設定部,1105・・・アドレス設定部,1107・・・通信制御部,1109・・・識別情報生成部,1111・・・判定部,1113・・・解析部,1115・・・送信部,1301・・・受信部,1303・・・生成部,1305・・・送信部,2100・・・データテーブル,2101・・・LANインターフェース情報,2103・・・LANポート情報,2200・・・データテーブル,2201・・・LANインターフェース情報,2203・・・LANポート情報,2205・・・MACアドレス情報,2300・・・データテーブル,2301・・・LANポート情報,2303・・・LANインターフェース識別情報,2400・・・入力表示画面,2401・・・LANポート情報,2403・・・LANインターフェース入力部,2405・・・確認ボタン,2500・・・表示画面,2501・・・LANポート情報,2503・・・LANインターフェース情報,2505・・・マップ,2600・・・データテーブル,2601・・・LANインターフェース情報,2603・・・LANポート情報,2700・・・データテーブル,2701・・・LANインターフェース情報,2703・・・LANポート情報,2705・・・MACアドレス情報,3001・・・受信部,3003・・・送信部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
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図10
図11
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図15