JPH07162442A

JPH07162442A - Ｌａｎ中継装置

Info

Publication number: JPH07162442A
Application number: JP5341616A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tomizawa; 博志冨澤
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-06-23

Abstract

(57)【要約】【目的】データフレームの転送時間を短縮し、幹線Ｌ
ＡＮの容量を増やす。【構成】ネットワーク中継装置１０４では、情報処理
装置１０６から支線ＬＡＮ１０１を介して送られたデー
タフレームから相手先アドレスが取り出される。そし
て、選択手段４０１によりその相手先アドレスに応じて
幹線ＬＡＮ群１０３を構成する幹線ＬＡＮの１つが選択
される。この場合の選択は所定の選択情報により行な
い、その選択情報は相手先アドレスを適当に分割した一
部のビット列をアドレスとして入力するメモリに格納す
る。そして、その選択された幹線ＬＡＮの１つが中継手
段４０２により支線ＬＡＮ１０１に接続される。ネット
ワーク中継装置１０５もこれと同じ構成である。また、
通信の途中のデータフレームはネットワーク中継装置１
０４の内部に格納され、データエラーの発生時に再送さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のＬＡＮを接続
し、相互の中継を行なうＬＡＮ中継装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータやワークステー
ション等の情報処理装置は、当初、ファイル等の資源を
各々の装置で使用・保存するスタンドアローンタイプで
使用していた。ところが、近年では、情報処理装置の普
及に伴ない、ファイルやプリンタ等の資源を複数の情報
処理装置間で共有するためにこれらの情報処理装置をデ
ータ通信手段で相互に接続するようになってきている。
この種のデータ通信手段としては、ＬＡＮ（ローカル・
エリア・ネットワーク）が広く使用されている。

【０００３】一方、近年の技術開発の進展により、情報
処理装置の処理性能及びメモリ容量が著しく増加してい
る。従って、ＬＡＮの能力向上に対する要求も高まりつ
つある。このため、ＦＤＤＩ（Fiber Distributed Data
Interface）のような１００Ｍｂｐｓクラスのデータ転
送能力をもつＬＡＮも開発されている。ここに、ＦＤＤ
Ｉとは、光ファイバケーブルを用いてＬＡＮを空間的に
拡大し、より高速なデータ通信を可能としたものであ
る。このようなＬＡＮの普及の初期の段階においては、
１部門内でのデータやネットワークの資源を共有するタ
イプが中心であった。しかしながら、複数部門間でデー
タを共有することにより相互に業務の改善を図ることが
できるため、既存の複数ＬＡＮを相互接続するためのネ
ットワーク中継装置も開発されている。

【０００４】通常、１部門内のＬＡＮは、イーサネット
方式やトークンリング方式といった１０Ｍｂｐｓクラス
のＬＡＮを支線ＬＡＮとして使用している。ここに、イ
ーサネット方式とは、同軸ケーブルを用いたバス型ＣＳ
ＭＡ／ＣＤ（衝突検知）方式のＬＡＮである。これは単
純に複数の装置がかってにデータを送信し、データの衝
突が生じた場合に優先順位の高いほうの装置の送信のみ
を許可する方式である。また、トークンリング方式と
は、リング型ネットワークに送信権を制御するトークン
と呼ばれるデータを循環させ、トークンを受信した装置
のみがデータの送信を行なう方式である。即ち、この方
式では、トークンを受信した装置が送信すべきデータを
持つ場合は、トークンを使用中として次の装置へ循環さ
せ、送信先を指定してデータを送信する。この場合、使
用中のトークンを受信した装置はデータを送信すること
はできない。一方、データの送信を完了した装置が再び
トークンを受信したとき、トークンの使用中を解除し、
次の装置へ循環させる。これにより、次にトークンを受
信した装置のデータ送信が可能となる。

【０００５】このような方式の支線ＬＡＮは、複数設け
られる。そして、それらの複数の支線ＬＡＮを接続する
幹線ＬＡＮには、支線ＬＡＮの１０倍程度の通信能力を
有する前述したＦＤＤＩ等の高速ＬＡＮが使用されてい
る。そして、これらの支線ＬＡＮと幹線ＬＡＮを接続す
るところにブリッジ等のネットワーク中継装置が使用さ
れている。

【０００６】（１）第１の従来例図２に、従来の複数ＬＡＮを接続したシステムの第１の
構成例を示す。図２において、支線ＬＡＮ１、２と、幹
線ＬＡＮ３は、ネットワーク中継装置４、５によって接
続されている。支線ＬＡＮ１、２には、情報処理装置
６、７がそれぞれ接続されている。支線ＬＡＮ１、２
は、イーサネットであり、例えば１０Ｍｂｐｓの通信能
力をもつ。幹線ＬＡＮ３は、ＦＤＤＩであり、例えば１
００Ｍｂｐｓの通信能力をもつ。

【０００７】次に、図２において、支線ＬＡＮ１上の情
報処理装置６から支線ＬＡＮ２上の情報処理装置７へデ
ータを転送する場合の動作の一例を説明する。まず、情
報処理装置６において、情報処理装置７へのデータ転送
要求が発生すると、情報処理装置６は当該データに自分
自身のアドレス（送信元アドレス）と情報処理装置７の
アドレス（相手先アドレス）を付加したデータフレーム
を生成し、支線ＬＡＮ１上に送出する。そして、この送
出されたデータフレームは、一度ネットワーク中継装置
４によって受信される。

【０００８】ネットワーク中継装置４は、受信したデー
タフレームの相手先アドレスをチェックし、幹線ＬＡＮ
３側に転送すべきかどうかを判断する。この場合、デー
タフレームの相手先アドレスには、情報処理装置７のア
ドレスが設定されているので、ネットワーク中継装置４
は当該データフレームを幹線ＬＡＮ３側に転送する。そ
して、これと同様のデータフレーム中継動作をネットワ
ーク中継装置５でも行なう。これにより、最終的に当該
データフレームは支線ＬＡＮ２上に送出される。その
後、情報処理装置７が当該データフレームを受信する。
これにより、情報処理装置６から情報処理装置７へのデ
ータフレームの送信が終了する。以上の動作を時間軸上
で示したものが図３である。

【０００９】図３は、情報処理装置６、ネットワーク中
継装置４、５、情報処理装置７等のネットワークコンポ
ーネントにおける当該データフレームの状態を時間軸
（横軸）に対して示している。まず、情報処理装置６
は、時刻０で情報処理装置７宛のデータフレームの送出
を開始する。当該データフレームの送信時間（パケット
転送時間）はＴ１である。従って、情報処理装置６は、
時刻Ｔ１においてデータフレームの送出を終了する。

【００１０】一方、ネットワーク中継装置４は、時刻０
から伝搬遅延時間Ｔｄ後に情報処理装置６の送信したデ
ータフレームの受信を開始する。この場合、ネットワー
ク中継装置４は、まず、受信したデータフレームの相手
先アドレスをチェックし、その相手先アドレスにより幹
線ＬＡＮ３側に転送すべきか否かを判断する。幹線ＬＡ
Ｎ３側に転送すべきと判断すると、ネットワーク中継装
置４は、受信したデータフレームを幹線ＬＡＮ３のプロ
トコルで規定されているフォーマットに変換する。そし
て、幹線ＬＡＮ３のアクセス権を得るのを待つ。この待
ち時間をＴｗ１とする。ネットワーク中継装置４は、ア
クセス権を得る（ＦＤＤＩの場合はフリートークンを受
信する）と、当該データフレームを幹線ＬＡＮ３に転送
する。このときの時刻はＴ１＋Ｔｄ１＋Ｔｗ１となる。

【００１１】他方、ネットワーク中継装置５は、時刻Ｔ
１＋Ｔｄ１＋Ｔｗ１＋Ｔｄ２で、ネットワーク中継装置
４で中継されたデータフレームの受信を開始する。ここ
で、Ｔｄ２はネットワーク中継装置４からネットワーク
中継装置５までの伝搬遅延時間である。ネットワーク中
継装置５は、時刻Ｔ１＋Ｔｄ１＋Ｔｗ１＋Ｔｄ２＋Ｔ２
で当該データフレームの受信を完了する。ここに、Ｔ２
は、幹線ＬＡＮ３上での当該データフレームの送信時間
である。この時間Ｔ２は、時間Ｔ１の約１０分の１程度
の時間である。ネットワーク中継装置５は、受信したデ
ータフレームの相手先アドレスをチェックし、支線ＬＡ
Ｎ２側に転送すべきか否かの判断を行なう。当該データ
フレームは情報処理装置７宛であるので、ネットワーク
中継装置５は、当該データフレームを支線ＬＡＮ２のプ
ロトコルで規定されたフォーマットに変換する。そし
て、ネットワーク中継装置５は、支線ＬＡＮ２のアクセ
ス権の獲得を待つ（イーサネットの場合、ネットワーク
上のデータ転送の有無をチェックする）。

【００１２】このときの待ち時間をＴｗ２とすると、ネ
ットワーク中継装置５は、支線ＬＡＮ２のアクセス権を
時刻Ｔ１＋Ｔｄ１＋Ｔｗ１＋Ｔｄ２＋Ｔ２＋Ｔｗ２で得
る。すると、ネットワーク中継装置５は、当該データフ
レームを支線ＬＡＮ２側に転送し始める。情報処理装置
７は、支線ＬＡＮ２上での伝送遅延時間Ｔｄ３後に、当
該データフレームの受信を開始する。そして、最終的に
は時刻Ｔ１＋Ｔｄ１＋Ｔｗ１＋Ｔｄ２＋Ｔ２＋Ｔｗ２＋
Ｔ１＋Ｔｄ３で情報処理装置６からのデータフレームの
受信を終了する。ここに、支線ＬＡＮ２は、支線ＬＡＮ
１と同一データ転送速度であるため、データフレームの
転送速度はＴ１である。

【００１３】図３により明らかなように、情報処理装置
６、７間でのデータのやりとりに幹線ＬＡＮ３を経由す
る必要がある場合には、支線ＬＡＮ１、２と幹線ＬＡＮ
３のデータ転送速度が異なるとともに、各プロトコルで
規定されるデータフレームのフォーマットが異なる。こ
のため、ネットワーク中継装置４、５でデータフレーム
を一度蓄積しなければならない。このようなデータの蓄
積後にデータ交換が行なわれるため、幹線ＬＡＮ３に高
速ＬＡＮを採用しているにもかかわらず、データフレー
ム転送遅延時間が長くなってしまう。つまり、幹線ＬＡ
Ｎ３でのデータフレーム送信時間Ｔ２が支線ＬＡＮ１、
２上の送信時間Ｔ１の１０分の１程度であるにもかかわ
らず、データフレーム送信遅延時間はＴ１の２倍以上と
なる。従って、高速な幹線ＬＡＮ３のメリットが有効に
利用されない。

【００１４】また、図２のネットワーク中継装置４、５
の１ポートでデータフレームを受信した場合、当該デー
タフレームをそのネットワーク中継装置４、５の内部で
中継すべきかどうかの判定はアドレス比較部で行なう。
このアドレス比較部の内部構成例を図４に示す。図４に
示すアドレス比較部８は、ネットワーク中継装置４、５
の内部にそれぞれ設けられているものである。このアド
レス比較部８は、相手先アドレスレジスタ９、プロセッ
サ１０を備えている。相手先アドレスレジスタ９は、Ｌ
ＡＮインタフェースで受信したデータフレームの転送先
のアドレスを格納するレジスタである。

【００１５】プロセッサ１０は、相手先アドレスレジス
タ９に格納されたアドレスと、転送アドレステーブル１
１に格納されたアドレスとを比較する処理を行なう。転
送アドレステーブル１１は、転送アドレス領域１２、非
転送アドレス領域１３から成る。転送アドレス領域１２
は、当該ネットワーク中継装置が転送するアドレスを格
納する領域である。非転送アドレス領域１３は、当該ネ
ットワーク中継装置が転送しないアドレスを格納する領
域である。ネットワーク中継装置の初期状態において
は、転送アドレステーブル１１の内容はクリアされてお
り、その状態から順次当該ネットワーク中継装置の複数
のＬＡＮインタフェースで受信したデータフレームの送
信元アドレスを転送アドレス領域１２又は非転送アドレ
ス領域１３に格納していく。

【００１６】ネットワーク中継装置の動作中に、アドレ
ス比較部８を内蔵するＬＡＮインタフェースでデータフ
レームを受信した場合の相手先アドレスの比較の動作を
以下に説明する。まず、受信したデータフレームの相手
先アドレスを相手先アドレスレジスタ９に格納し、プロ
セッサ１０に対してアドレス比較動作の実行が通知され
る。通知を受けたプロセッサ１０は、受信データフレー
ムの相手先アドレスレジスタ９の内容（第１のアドレ
ス）をプロセッサ１０の内部レジスタ１４に読み込む。
以降、順次転送アドレステーブル１１に格納されている
アドレス（第２のアドレス）を読み込んで第１のアドレ
スとの比較を行なう。第１のアドレスが転送アドレス領
域１２に格納されているアドレスと一致した場合には、
転送アドレス領域内の情報に従ってネットワーク中継装
置の内部の他のＬＡＮインタフェースに転送するよう、
ＬＡＮインタフェース制御部に指示する。

【００１７】転送アドレス領域１２に格納されているア
ドレスと一致しない場合には、継続して非転送アドレス
領域１３に格納されているアドレスとの比較を行なう。
そして、非転送アドレス領域１３に格納されているアド
レスと一致した場合には、受信したデータフレームを廃
棄する。一方、非転送アドレス領域１３に格納されてい
るアドレスとも一致しなかった場合には、以下のように
処理する。図５に示すように、ネットワーク中継装置４
にはそれぞれ幹線ＬＡＮ３１、３２を介して、他のネッ
トワーク中継装置４１、４２も接続されている。これに
より、第１のアドレスが非転送アドレス領域１３に格納
されているアドレスとも一致しなかった場合には、当該
第１のアドレスを非転送アドレス領域１３に格納すると
ともに、ネットワーク中継装置４１、４２の内部の他の
ＬＡＮインタフェースに対して、その第１のアドレスを
各転送アドレステーブルの転送アドレス領域５１、５３
に格納するよう、指示する。その後、受信している当該
データフレームを前述した他のＬＡＮインタフェースの
全てに対して中継するようブロードキャスト動作を行な
う。

【００１８】（２）第２の従来例図６は、第２の従来例の構成図である。図６に示すよう
に、第２の従来例の構成は図２の第１の従来例の構成と
ほぼ同様であるが、幹線ＬＡＮ３′が支線ＬＡＮ１、２
と同様にイーサネットとなっている点が異なる。即ち、
支線ＬＡＮ１、２と幹線ＬＡＮ３′のデータ転送速度と
プロトコルが同一となっている。また、ネットワーク中
継装置４、５におけるデータフレームの中継方式が前述
の例とは異なっている。

【００１９】第２の従来例では、幹線ＬＡＮ３′と支線
ＬＡＮ１、２のデータ転送速度を同一にすることによっ
て、受信データフレームを途中まで蓄積した段階でその
受信データフレームの送信を開始することを可能とす
る。これにより、ネットワーク中継装置でのデータフレ
ームの蓄積遅延時間を短縮し、複数ＬＡＮ間のデータフ
レームを中継する。このような中継方式を、カット・ア
ンド・スルー（Ｃｕｔ−ａｎｄ−Ｔｈｒｏｕｇｈ）方式
という。このような第２の従来例における情報処理装置
６から情報処理装置７へのデータフレーム送出動作を図
７に示す。

【００２０】図７に示すように、支線ＬＡＮ１、２と幹
線ＬＡＮ３′のデータ伝送速度が同一であるので、速度
変換のためのネットワーク中継装置でのデータフレーム
蓄積時間が不要となる。即ち、データフレームに設定さ
れている相手先アドレスを読み取り、転送すべきかどう
かを判定できた時刻Ｔ３でデータフレームの転送を開始
できる。その結果、幹線ＬＡＮ３′のデータ伝送速度が
支線ＬＡＮ１、２と同一であるにもかかわらず、情報処
理装置６から情報処理装置７へのデータフレーム転送遅
延時間をＴ１＋Ｔｄ１＋Ｔ３＋Ｔｄ２＋Ｔ３＋Ｔｄ３に
短縮することができる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術には、次のような課題があった。（１）第１の従来例の問題点第１の従来例では、支線ＬＡＮから受信したデータフレ
ームを一度ネットワーク中継装置で蓄積し、データフォ
ーマットの変換を行なってから他の支線ＬＡＮに送信し
ていたので、当該ネットワーク中継装置のデータパケッ
ト蓄積時間の影響を受けてしまう。また、プロセッサで
実行されるソフトウェアによる転送先アドレスの比較時
間の影響を受けてしまう。このため、幹線ＬＡＮにＦＤ
ＤＩ等の高速ＬＡＮを採用しているにもかかわらず、送
信元がデータを送出してから送信相手によってデータフ
レームが受信されるまでの遅延時間が大きくなってしま
う。

【００２２】（２）第２の従来例の問題点第２の従来例では、ネットワーク中継装置で中継するデ
ータパケットを一度蓄積せずにカット・アンド・スルー
方式によって中継しているが、この方式では支線ＬＡＮ
と幹線ＬＡＮのデータ転送能力・プロトコルが同一でな
ければならないという制約がある。これにより、各支線
ＬＡＮのデータ転送量が増大し、その結果、幹線ＬＡＮ
のデータ転送量が１０Ｍｂｐｓを軽く超過してしまう。
この結果、送信元から送信相手までのデータフレーム転
送遅延時間が増大してしまう。

【００２３】また、送信データを蓄積していないので、
データフレームの転送の途中で転送誤りが発生した場合
には、送信元からデータフレームを再送しなければなら
ない。従って、転送誤りの発生により、ネットワークの
データ転送能力を浪費してしまう。一方、支線ＬＡＮに
幹線ＬＡＮと同一能力の高速ＬＡＮを使用した場合に
は、既存の支線ＬＡＮシステムが使用できなくなるとと
もに、新規に設置する支線ＬＡＮのデータ転送能力が無
用に大きくなるという問題があった。本発明は、以上の
点に着目してなされたもので、データフレームの中継時
間を短縮し、幹線ＬＡＮの容量を大きくできるＬＡＮ中
継装置を提供することを目的とするものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】第１の発明のＬＡＮ中継
装置は、支線ＬＡＮと同一の仕様の複数のＬＡＮにより
構成される幹線ＬＡＮ群を接続し、当該幹線ＬＡＮ群を
構成する複数のＬＡＮのうち前記支線ＬＡＮから転送さ
れたデータの転送に使用するＬＡＮを選択する選択手段
と、当該選択手段により選択された前記幹線ＬＡＮ群内
のＬＡＮに前記支線ＬＡＮから受信したデータを中継す
る中継手段とから成ることを特徴とするものである。第
２の発明のＬＡＮ中継装置は、第１の発明における選択
手段が、送信元から受信したデータに含まれる相手先ア
ドレスを分割した複数のビット列の一部をアドレスとし
て入力し、各１ビットの情報を記憶する記憶手段と、当
該記憶手段に記憶される情報に基づき、前記複数のビッ
ト列の他の部分をアドレスとして入力し、前記幹線ＬＡ
Ｎ群を選択する情報を記憶する選択情報記憶手段とを備
えたことを特徴とするものである。

【００２５】

【作用】第１の発明のＬＡＮ中継装置においては、情報
処理装置から支線ＬＡＮを介して送られたデータフレー
ムから相手先アドレスが取り出され、選択手段によりそ
の相手先アドレスに応じて幹線ＬＡＮ群を構成するＬＡ
Ｎの１つが選択される。そして、その選択されたＬＡＮ
が中継手段により支線ＬＡＮに接続される。また、通信
の途中のデータフレームはＬＡＮ中継装置の内部に格納
され、データエラーの発生時に再送される。第２の発明
のＬＡＮ中継装置においては、相手先アドレスを複数の
ビット列に分割し、分割した各ビット列毎に記憶手段を
設ける。そして、１つの記憶手段を第１の発明における
幹線ＬＡＮ群のＬＡＮを選択する選択情報を記憶させる
ための選択情報記憶手段として用いる。一方、他の記憶
手段を相手先アドレスを分割した一部のビット列を入力
し、選択情報記憶手段の情報の有無を記憶するために用
いる。これにより、各記憶手段の記憶容量を増加させる
ことなく、各相手先アドレスに対するＬＡＮの選択情報
を迅速に読み出す。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。（第１の発明）図１は、本発明のＬＡＮ中継装置の第１
の実施例のブロック図である。図示のシステムは、支線
ＬＡＮ１０１、１０２、幹線ＬＡＮ群１０３から成る。
幹線ＬＡＮ群１０３は、支線ＬＡＮ１０１、１０２と同
じデータ転送能力、プロトコルを有する複数のＬＡＮか
ら構成されている。図１の場合は、幹線ＬＡＮの数は、
３つとなっている。ネットワーク中継装置１０４、１０
５は、各々支線ＬＡＮ１０１と幹線ＬＡＮ群１０３、支
線ＬＡＮ１０２と幹線ＬＡＮ群１０３を接続する。

【００２７】ネットワーク中継装置１０４、１０５は、
それぞれ選択手段４０１、５０１、中継手段４０２、５
０２から成る。選択手段４０１、５０１は、支線ＬＡＮ
１０１、１０２と同一の仕様の複数のＬＡＮにより構成
される幹線ＬＡＮ群１０３を接続し、当該幹線ＬＡＮ群
１０３を構成する複数のＬＡＮのうち前記支線ＬＡＮ１
０１、１０２から転送されたデータの転送に使用するＬ
ＡＮを選択する。この選択手段４０１、５０１の具体的
な構成については後述する。中継手段４０２、５０２
は、選択手段４０１、５０１により選択された幹線ＬＡ
Ｎ群１０３内のＬＡＮに支線ＬＡＮ１０１、１０２から
受信したデータを中継する。この中継手段４０２、５０
２の具体的な構成についても後述する。情報処理装置１
０６、１０７は、各々支線ＬＡＮ１０１、１０２に接続
されている。

【００２８】図８は、図１におけるネットワーク中継装
置１０４の内部の具体的な構成例を示す。図示の装置
は、ＬＡＮインタフェース制御部１０８、ＬＡＮインタ
フェース１０９−１〜１０９−４から成る。ＬＡＮイン
タフェース１０９−１は、支線ＬＡＮ１０１に接続さ
れ、ＬＡＮインタフェース１０９−２〜１０９−４は、
幹線ＬＡＮ１０３−１〜３に接続されている。これらの
ＬＡＮは、すべて同一であり、例えば、イーサネット方
式のＬＡＮから成る。ＬＡＮインタフェース１０９−１
〜４は、連合して図１の選択手段４０１、４０２に相当
する。ＬＡＮインタフェース制御部１０８は、図１の中
継手段４０２、５０２に相当し、ネットワーク中継装置
１０４内の各ＬＡＮインタフェース１０９−１〜４を選
択して接続する機能を有する。

【００２９】ＬＡＮインタフェース１０９−１は、アド
レス比較部１１０、転送アドレステーブル１１１、ドラ
イバ素子１１２、送信バッファ１１３、レシーバ素子１
１４、受信バッファ１１５から成る。同様に、ＬＡＮイ
ンタフェース１０９−２は、アドレス比較部１１６、転
送アドレステーブル１１７、ドライバ素子１１８、送信
バッファ１１９、レシーバ素子１２０、受信バッファ１
２１から成る。また、ＬＡＮインタフェース１０９−
３、４についても、図示は省略するが、ＬＡＮインタフ
ェース１０９−１、２と同様である。

【００３０】次に、図１を参照して本実施例におけるデ
ータフレームの転送動作を説明する。図１において、情
報処理装置１０６から情報処理装置１０７に対してデー
タフレームを転送するものとする。まず、図２の従来例
と同様に、情報処理装置１０６が情報処理装置１０７宛
のデータフレームを支線ＬＡＮ１０１上に送出する。す
ると、ネットワーク中継装置１０４は、当該データフレ
ームを受信し、相手先アドレスをチェックする。そし
て、幹線ＬＡＮ群１０３側に転送すべきかどうかを判断
する。この判断の詳細については、後述する図９の説明
で述べる。本動作例の場合、受信したデータフレーム
は、情報処理装置１０７宛であるので、ネットワーク中
継装置１０４はデータフレームを幹線ＬＡＮ群１０３側
に中継するよう動作する。更に、ネットワーク中継装置
１０５が幹線ＬＡＮ群１０３から当該データフレームを
受信し、受信したデータフレームの相手先アドレスをチ
ェックする。そして、当該データフレームを支線ＬＡＮ
１０２に転送し、情報処理装置１０７が当該データフレ
ームを受信する。

【００３１】次に、図８を参照して上述した動作におけ
るネットワーク中継装置１０４の内部の動作を説明す
る。ここで、ＬＡＮインタフェース１０９−１で受信さ
れたデータフレームがＬＡＮインタフェース１０９−２
に中継されるものとする。まず、データフレームは、Ｌ
ＡＮインタフェース１０９−１のレシーバ１１４によっ
て受信される。受信されたデータフレームのビット列
は、順次受信バッファ１１５に格納される。そして、受
信バッファ１１５に当該データフレームの相手先アドレ
スが格納された時点で受信バッファ１１５はアドレス比
較部１１０に対してデータフレームの受信及びアドレス
の比較を指示する。アドレス比較部１１０は、当該デー
タフレームの相手先アドレスと転送アドレステーブル１
１１の内容とを比較し、当該データフレームをネットワ
ーク中継装置１０４の内部で中継すべきかどうかの判定
を行なう。受信バッファ１１５より指示された相手先ア
ドレスが転送アドレステーブル１１１の非転送アドレス
の内容と一致した場合には当該データフレームはＬＡＮ
インタフェース１０９−１によって廃棄される。

【００３２】この動作例では、当該データフレームはＬ
ＡＮインタフェース１０９−２に転送すべきであるの
で、当該相手先アドレスは転送アドレステーブル１１１
の転送アドレスと一致することになる。すると、アドレ
ス比較部１１０は、ＬＡＮインタフェース制御部１０８
に対してネットワーク中継装置１０４によって中継すべ
きデータフレームがＬＡＮインタフェース１０９−１に
よって受信されていることを通知する。この通知を受け
たＬＡＮインタフェース制御部１０８は、ＬＡＮインタ
フェース１０９−２〜４の状態をチェックし、ＬＡＮイ
ンタフェース１０９−１に対して当該データフレームを
ＬＡＮインタフェース１０９−２へ転送するよう指示す
るとともに、ＬＡＮインタフェース１０９−２に対して
ＬＡＮインタフェース１０９−１から転送されるデータ
フレームを送信するよう指示する。

【００３３】この指示を受けたＬＡＮインタフェース１
０９−１は、受信中のデータフレームをシフトレジスタ
から構成されている受信バッファ１１５から読み出し、
ＬＡＮインタフェース１０９−２への転送を開始する。
ＬＡＮインタフェース１０９−２では、転送されてくる
当該データフレームのビット列を順次ドライバ素子１２
１を介して幹線ＬＡＮ１０３−１に送信する。このと
き、ＬＡＮインタフェース１０９−２では、当該データ
フレームを転送するとともに、これを送信バッファ１１
９に順次格納する。このような送信バッファ１１９への
データフレームの格納を行なうのは、幹線ＬＡＮ１０３
−１側でデータフレームの転送誤り（例えばパケットの
衝突等）が発生した場合のデータフレームの再送のため
である。

【００３４】ＬＡＮインタフェース１０９−２で当該デ
ータフレームの転送が終了すると、ＬＡＮインタフェー
ス１０９−２はＬＡＮインタフェース制御部１０８に対
してデータフレームの転送終了を通知する。これによ
り、ネットワーク中継装置１０４での中継動作が終了す
る。このような中継動作において、ネットワーク中継装
置１０４の内部のＬＡＮインタフェース１０９−１〜４
に接続されているＬＡＮのプロトコルがすべて同一であ
るので、第１の従来例で必要であったデータフレームの
フォーマット変換は必要でない。

【００３５】一方、図１に示すネットワーク中継装置１
０５で、幹線ＬＡＮ１０３−１にネットワーク中継装置
１０４のＬＡＮインタフェース１０９−２より送出され
たデータフレームを受信すると、上述のネットワーク中
継装置１０４と同様の動作により当該データフレームが
支線ＬＡＮ１０２に転送される。支線ＬＡＮ１０２に転
送されたデータフレームは情報処理装置１０７によって
受信される。以上により、情報処理装置１０６から１０
７へのデータフレームの転送動作が終了する。

【００３６】（第２の発明）図９に、本発明の第１の実
施例におけるＬＡＮインタフェースのアドレス比較部１
１０及び転送アドレステーブル１１１の構成、即ち図１
の選択手段４０１、５０１の具体的な構成例を示す。図
９において、ＬＡＮインタフェースには、アドレス比較
部１１０、転送アドレステーブル１１１が設けられてい
る。アドレス比較部１１０は、相手先アドレスレジスタ
１２５、メモリアクセス制御部１２６、比較部１２７、
インタフェース番号レジスタ１２８から成る。相手先ア
ドレスレジスタ１２５は、受信したデータフレームの相
手先のアドレスを格納する。このアドレスは、国際標準
であるＩＥＥＥ８０２で規定されている４８ビットのＬ
ＡＮアドレスである。

【００３７】メモリアクセス制御部１２６は、メモリ１
２９−１、１２９−２、１２９−３及びインタフェース
番号レジスタ１２８、ラッチ１３０のアクセスを制御す
る。比較部１２７は、相手先アドレスレジスタ１２５に
格納されたアドレスに基づいて転送アドレステーブル１
１１から読み出された情報とインタフェース番号レジス
タ１２８に格納された内容とを比較する。インタフェー
ス番号レジスタ１２８は、当該ＬＡＮインタフェースの
自分自身の番号を格納している。例えば、ＬＡＮインタ
フェース１０９−１であれば“００”を格納しており、
ＬＡＮインタフェース１０９−２であれば“０１”を格
納しており、ＬＡＮインタフェース１０９−３であれば
“１０”を格納しており、ＬＡＮインタフェース１０９
−３であれば“１１”を格納している。

【００３８】転送アドレステーブル１１１は、メモリ１
２９−１、１２９−２、１２９−３、ラッチ１３０から
成る。メモリ１２９−１、１２９−２（記憶手段）は、
それぞれ１Ｍビット×１のＤＲＡＭから成る。メモリ１
２９−３（選択情報記憶手段）は、２５６×４ビットの
ＤＲＡＭから成る。ラッチ１３０は、メモリ１２９−
１、１２９−２から読み出された情報を保持する。４８
ビット長のＬＡＮアドレスを格納するため、単純に４８
本のアドレス線を備えたメモリ素子を使用したのでは、
各ＬＡＮアドレスに対して格納する情報のビット長がそ
れぞれ１ビットであったとしても、テラビット規模のメ
モリ素子が必要となり、実現不可能である。このため、
本実施例では、４８ビット長のＬＡＮアドレスを図１０
に示すように下位から上位に向かって２０ビット、２０
ビット、８ビットのアドレスに分割する。そして、８ビ
ット長の各上位アドレスに対して格納する情報のビット
長を４ビットとし、これをメモリ１２９−３に格納す
る。また、２０ビット長の中位及び下位アドレスに対応
する情報をメモリ１２９−１、１２９−２に格納する。

【００３９】メモリ１２９−１、１２９−２の１ビット
の出力データは、入力された中位及び下位アドレスに対
応する情報がメモリ１２９−３に格納されているかどう
かを示している。例えば、出力データが“１”のとき
は、入力された中位及び下位アドレスに対応する情報が
メモリ１２９−３に格納されており、“０”のときは、
格納されていないとする。つまり、“０”の場合には、
新規の相手先のアドレスであることを示している。とこ
ろが、メモリ１２９−１、１２９−２は、それぞれ相手
先のＬＡＮアドレスのうちの中位の２０ビットと下位の
２０ビットの情報しか持っていない。このため、メモリ
１２９−１、１２９−２の出力データをラッチ１３０に
保持し、中位及び下位のアドレスがある場合にそれらに
対応する上位のアドレスをメモリ１２９−３に入力する
ことによりそのＬＡＮアドレスに対応する情報がメモリ
１２９−３に格納されているかどうかを調べる。

【００４０】即ち、メモリ１２９−３の出力データは、
４ビット長であり、その上位２ビットは受信されたＬＡ
Ｎアドレスが転送アドレスか非転送アドレスか、あるい
は新規アドレスかを示している。例えば、上位２ビット
の値が“１０”の場合に転送、“０１”の場合に非転
送、“００”の場合に新規アドレスを示すように設定す
る。一方、メモリ１２９−３の出力データの下位２ビッ
トは、ネットワーク中継装置の内部のＬＡＮインタフェ
ース番号を示す。即ち、“００”は、ＬＡＮインタフェ
ース１０９−１を示し、“０１”は、ＬＡＮインタフェ
ース１０９−２を示し、“１０”は、ＬＡＮインタフェ
ース１０９−３を示し、“１１”は、ＬＡＮインタフェ
ース１０９−３を示す。

【００４１】以下、図９、図１０及び図１１を参照して
データフレームを受信した場合の相手先アドレスのチェ
ック動作について説明する。まず、ＬＡＮインタフェー
ス１０９−１でデータフレームを受信すると、当該デー
タフレームの相手先アドレスが相手先アドレスレジスタ
１２５に格納される。すると、メモリアクセス制御部１
２６が動作し、メモリ１２９−１、１２９−２を読み出
すための制御信号及びメモリ１２９−１、１２９−２を
読み出すアドレスとして相手先アドレスレジスタ１２８
に設定されたアドレスの中位及び下位の合計４０ビット
が出力される（図１１（ａ）、（ｂ）時刻Ｔ１）。これ
により、メモリ１２９−１、１２９−２に格納されてい
る情報が読み出される（図１１（ｄ）時刻Ｔ１）。メモ
リアクセス制御部１２６は、ラッチ１３０に対してラッ
チ信号を出力し、メモリ１２９−１、１２９−２から読
み出されたデータをラッチ１３０に保持する（図１１
（ｃ）時刻Ｔ１）。

【００４２】ラッチ１３０に図１１（ｄ）のデータが保
持されると、メモリアクセス制御部１２６は、ラッチ１
３０に保持されているデータを比較部１２７に出力する
とともに、相手先アドレスレジスタ１２５に格納されて
いるＬＡＮアドレスの上位８ビットをメモリ１２９−３
の読み出しアドレスとして出力する（図１１（ｅ）時刻
Ｔ２）。これと同時にメモリ１２９−３に対して読み出
し制御信号を出力する（図１１（ｆ）時刻Ｔ２）。そし
て、メモリ１２９−３からデータが出力されるタイミン
グでメモリアクセス制御部１２６は比較部１２７とイン
タフェース番号レジスタ１２８に対してデータをサンプ
ルするタイミング信号を出力する（図１１（ｇ）時刻Ｔ
２）。

【００４３】この結果、ＬＡＮインタフェースは、受信
したデータフレームを中継すべきか、廃棄すべきかの判
断ができると同時に、中継すべきである場合に、データ
フレームを転送すべきＬＡＮインタフェースの番号を図
１１に示すように２回のメモリアクセスサイクル時間で
得ることができる。従って、従来、ソフトウェア処理に
よる判定ループにより長時間を必要としていた判定時間
が大幅に短縮される。また、転送アドレステーブル１１
１等の更新作業についても上述の動作と同様に２回のメ
モリアクセスサイクル時間（メモリライト）で行なうこ
とができる。

【００４４】これに対し、従来の技術では、図４に示す
ように、相手先アドレスのチェックの際の転送アドレス
テーブルの比較処理は、プロセッサ１０で実行されるソ
フトウェアで行なわれており、ループ処理により転送ア
ドレス領域１２及び非転送アドレス領域１３のアドレス
と相手先アドレスレジスタ９のアドレスとを順次比較し
ていた。従って、比較動作に非常に時間がかかってしま
う場合もあり、ネットワーク中継装置での中継時間も長
くなるという問題があった。更に、ネットワークシステ
ムの規模が大きくなるに従って、転送アドレステーブル
１１の各領域を拡大する必要があり、これにより、アド
レスの比較動作時間がますます長くなるという問題があ
った。上述したように、第２の発明により、この問題が
解決される。

【００４５】図１２は、本発明の第１の実施例の装置の
動作を説明するタイムチャートである。図１２の時間軸
に沿った動作は、図７で説明した従来技術の動作と同様
であるが、図９及び図１０に示す転送アドレス比較部１
１０の動作によりネットワーク中継装置での転送先アド
レス比較時間が短縮される。これにより、図７の従来技
術の例よりも短い時間で中継することが可能となる。ま
た、ネットワーク中継装置１０４、１０５で受信したデ
ータフレームを他のＬＡＮ（上述した例の場合にはＬＡ
Ｎインタフェース１０９−２）に転送する場合に、デー
タフレームを転送するとともにＬＡＮインタフェースの
送信バッファにも格納するので、その転送で転送誤りが
発生した場合は、当該ＬＡＮインタフェースから転送誤
りの発生したデータフレームの再送が可能である。従っ
て、わざわざ送信元の情報処理装置からデータフレーム
を再送する必要がなく、ネットワークの転送能力の浪費
をなくすとともに、データフレームの再送時間の短縮が
図られる。

【００４６】尚、上述した第１の実施例においては、ネ
ットワーク中継装置１０４、１０５はいずれも幹線ＬＡ
Ｎ群１０３に対して１つの支線ＬＡＮ１０１、１０２を
接続する場合について説明したが、これに限らず、複数
の支線ＬＡＮを接続するようにしても差し支えない。ま
た、図９において、幹線ＬＡＮ側のＬＡＮインタフェー
ス１０９−２〜４を幹線ＬＡＮ用として特定せず、支線
ＬＡＮ用として使用するようにしても差し支えない。ま
た、上述した第１の実施例においては、転送アドレステ
ーブルを各ＬＡＮインタフェースに備えるようにした
が、これをネットワーク中継装置に１つだけ備え、各Ｌ
ＡＮインタフェースで共有するようにしても差し支えな
い。

【００４７】図１３に、本発明の第２の実施例を示す。
図１３においては、幹線ＬＡＮ群として幹線ＬＡＮ１３
１〜１３３が設けられている。幹線ＬＡＮ１３１には、
イーサネットトランシーバ１３４−１〜４が接続されて
いる。幹線ＬＡＮ１３２には、イーサネットトランシー
バ１３５−１〜４が接続されている。そして、幹線ＬＡ
Ｎ１３３には、イーサネットトランシーバ１３６−１〜
４が接続されている。

【００４８】また、イーサネットトランシーバ１３４−
１、１３５−１、１３６−１は、それぞれトランシーバ
ケーブル１３８−１、１３８−２、１３８−３を介して
ネットワーク中継装置１３７−１に接続されている。イ
ーサネットトランシーバ１３４−２、１３５−２、１３
６−２は、それぞれトランシーバケーブル１３９−１、
１３９−２、１３９−３を介してネットワーク中継装置
１３７−２に接続されている。イーサネットトランシー
バ１３４−３、１３５−３、１３６−３は、それぞれト
ランシーバケーブル１４０−１、１４０−２、１４０−
３を介してネットワーク中継装置１３７−３に接続され
ている。イーサネットトランシーバ１３４−４、１３５
−４、１３６−４は、それぞれトランシーバケーブル１
４１−１、１４１−２、１４１−３を介してネットワー
ク中継装置１３７−４に接続されている。そして、ネッ
トワーク中継装置１３７−１〜４は、それぞれ支線ＬＡ
Ｎ１４７〜１５０を介して情報処理装置１４２〜１４５
に接続されている。

【００４９】図１３において、情報処理装置１４２から
情報処理装置１４４へデータフレームを送信する場合の
動作を説明する。この動作は、基本的には図１の第１の
実施例の動作と同様である。まず、情報処理装置１４２
は、データ転送を要求する際、支線ＬＡＮ１４７のアク
セス権を取得して、当該送信要求に対応したデータフレ
ームを支線ＬＡＮ１４７上に送信する。すると、ネット
ワーク中継装置１３７−１でこのデータフレームを受信
する。ネットワーク中継装置１３７−１では、相手先ア
ドレスをチェックした後、前述した第１の実施例と同様
の幹線ＬＡＮ選択機能により、幹線ＬＡＮ１３１〜１３
３のうち使用する幹線ＬＡＮ１３１を選択する。そし
て、その幹線ＬＡＮ１３１にデータフレームを送信す
る。

【００５０】そして、ネットワーク中継装置１３７−
２、４では、データフレームを幹線ＬＡＮ１３１から受
信するが、データフレームの相手先アドレスが非転送ア
ドレス領域に格納されているアドレスと一致するため、
中継する必要がないと判断し、受信したデータフレーム
を廃棄する。ネットワーク中継装置１３７−３では、デ
ータフレームを幹線ＬＡＮ１３１から受信し、データフ
レームの相手先アドレスが転送アドレス領域に格納され
ているアドレスと一致するため、支線ＬＡＮ１４９にデ
ータフレームを転送するよう、ＬＡＮインタフェースを
接続する。そして、情報処理装置１４４が支線ＬＡＮ１
４９からデータフレームを受信する。これにより、ネッ
トワークを介したデータフレームの送信が完了する。

【００５１】一方、情報処理装置１４２がデータフレー
ムの送信を行なうのと時を同じくして、情報処理装置１
４５が情報処理装置１４３宛にデータフレームを送信す
る場合、上述した情報処理装置１４２から情報処理装置
１４４にデータフレームが送られる動作と同様にネット
ワーク中継装置１３７−４、２を介してデータフレーム
を送信することが可能である。即ち、後者のデータフレ
ームの送信に当って、ネットワーク中継装置１３７−４
では、前者のデータフレームの送信に使用されている幹
線ＬＡＮ１３１以外の幹線ＬＡＮ１３２あるいは１３３
を選択してデータフレームを送信することが可能であ
る。尚、上述した第２の実施例において、幹線側のＬＡ
Ｎに３つのＬＡＮ１３１〜１３３を使用したが、これに
限らず、２つあるいは４つ以上いくつのＬＡＮを使用す
ることも可能である。幹線ＬＡＮ側にＬＡＮを追加する
場合には、ネットワーク中継装置には、現状使用してい
るＬＡＮインタフェースと同じものを追加するだけでよ
い。

【００５２】

【発明の効果】（１）以上説明したように、本発明のＬ
ＡＮ中継装置によれば、情報処理装置に接続される支線
ＬＡＮと同一のプロトコルのＬＡＮを複数用意し、それ
らを幹線ＬＡＮとして使用するようにしたので、高速の
幹線ＬＡＮを使用することなく、効率的なデータ転送を
行なうことができる。また、幹線ＬＡＮが複数のＬＡＮ
の束となっているので、ネットワークシステムの負荷が
大きくなり、幹線ＬＡＮの能力を改善する必要がある場
合に、幹線ＬＡＮ側に使用するＬＡＮの数を増やすだけ
でよい。その場合に、ネットワーク中継装置を交換する
必要はなく、現状のネットワーク中継装置で使用してい
るＬＡＮインタフェースを追加するのみでシステムの性
能を改善することができる。

【００５３】（２）更に、上述した支線ＬＡＮと幹線Ｌ
ＡＮ群を接続するネットワーク中継装置において、受信
した相手先アドレスを分割したビット列を入力アドレス
として情報を記憶することにより、幹線ＬＡＮの選択情
報を迅速にアクセスすることができ、ネットワークを介
したデータ通信の速度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＬＡＮ中継装置の第１の実施例のブロ
ック図である。

【図２】従来のＬＡＮ中継装置の一例のブロック図であ
る。

【図３】従来技術の動作例を示すタイムチャートであ
る。

【図４】従来の転送アドレス比較部の内部構成例の説明
図である。

【図５】従来のネットワーク構成例の説明図である。

【図６】従来のＬＡＮ中継装置の他の例のブロック図で
ある。

【図７】従来技術の他の動作例を示すタイムチャートで
ある。

【図８】本発明に係るネットワーク中継装置の内部構成
例を示すブロック図である。

【図９】本発明に係るアドレス比較部及び転送アドレス
テーブルの構成図である。

【図１０】本発明の第２の発明に係る部分の動作説明図
である。

【図１１】図１０の相手先アドレスのチェック動作を説
明するタイムチャートである。

【図１２】本発明の第１の実施例の動作を説明するタイ
ムチャートである。

【図１３】本発明のＬＡＮ中継装置の第２の実施例のブ
ロック図である。

【符号の説明】

１０１、１０２支線ＬＡＮ１０３幹線ＬＡＮ群１０４、１０５ネットワーク中継装置１０６、１０７情報処理装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支線ＬＡＮと同一の仕様の複数のＬＡＮ
により構成される幹線ＬＡＮ群を接続し、当該幹線ＬＡ
Ｎ群を構成する複数のＬＡＮのうち前記支線ＬＡＮから
転送されたデータの転送に使用するＬＡＮを選択する選
択手段と、当該選択手段により選択された前記幹線ＬＡＮ群内のＬ
ＡＮに前記支線ＬＡＮから受信したデータを中継する中
継手段とから成ることを特徴とするＬＡＮ中継装置。
【請求項２】前記選択手段は、送信元から受信したデ
ータに含まれる相手先アドレスを分割した複数のビット
列の一部をアドレスとして入力し、各１ビットの情報を
記憶する記憶手段と、当該記憶手段に記憶される情報に基づき、前記複数のビ
ット列の他の部分をアドレスとして入力し、前記幹線Ｌ
ＡＮ群を選択する情報を記憶する選択情報記憶手段とを
備えたことを特徴とする請求項１記載のＬＡＮ中継装
置。