JPH09149084A - 仮想ネットワークのルーティング方法 - Google Patents

仮想ネットワークのルーティング方法

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JPH09149084A
JPH09149084A JP7300040A JP30004095A JPH09149084A JP H09149084 A JPH09149084 A JP H09149084A JP 7300040 A JP7300040 A JP 7300040A JP 30004095 A JP30004095 A JP 30004095A JP H09149084 A JPH09149084 A JP H09149084A
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router
virtual
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physical address
network
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JP7300040A
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Inventor
Atsuhiko Suzuki
敦彦 鈴木
Masanori Horiguchi
政則 堀口
Makoto Nakamura
真 中村
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 システム内の応答速度を早めるとともに、A
TMの資源節約を図る。 【解決手段】 ハブ12,13は複数のポート1〜7と
ブリッジ機能とを有し、ATM網11を介して接続し
て、ポートをグループ分けしてVLANの設定を行う。
各ハブは、仮想ルータ14,15と、物理アドレスに対
応したポート情報を登録した物理アドレステーブルとを
有し、データをテーブルの登録内容に基づいて転送する
とともに、受け取ったルーティング情報のうちのメトリ
ックス情報が、自装置の仮想ルータを中継させた場合と
他の仮想ルータを中継させた場合と同じ時は、伝送され
るデータを自装置の仮想ルータに転送するように、物理
アドレステーブルに情報を追加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ATM(非同期転
送モード)網等のバックボーンネットワークを介して構
築されるバーチャルLAN等の仮想ネットワークのルー
ティング方法に関する。
【0002】
【関連する背景技術】従来、接続装置であるハブを、例
えばATM網の様な高速ネットワークに接続させて利用
する場合、物理構成に関係なく複数の分離したLAN
(バーチャルLAN)を構築することが知られている。
典型的なバーチャルLANの構成を述べると、例えばA
TM−IEEE802.3規格に基づいて構成されたハ
ブは、高速バックボーンのATMインターフェースを有
し、ATMフォーラムで標準化されているLANエミュ
レーションを用いて、IEEE802.3規格に基づい
て構成されたパケット(以下単に、「パケット」とい
う)をATM側のインターフェースに転送する。
【0003】LANエミュレーションでは、異なるエミ
ュレーティットLAN(以下、「ELAN」という)を
持つことができ、ハブのIEEE802.3規格に基づ
いて構成されたポート(以下単に、「ポート」という)
それぞれにどのエミュレーティットLANを割り当てる
かを、ソフトウェアによって設定でき、その結果、物理
配線を変えることなく、複数の独立したLAN(バーチ
ャルLAN)を構築していた。そして、異なるバーチャ
ルLAN間においては、同報パケットが通過せず、異な
るバーチャルLANに属しているノードは、互いに分離
され、直接通信できないようになっていた。
【0004】そこで、異なるバーチャルLANのノード
間で通信を行う場合には、上記バーチャルLANを外付
けのルータ経由で接続させて、上記バーチャルLAN間
のデータ通信を可能にするシステムがあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記外付け
ルータを用いた場合には、用途に応じてルータとハブを
使い分けなければならず、部品点数が増えるとともに、
コストや設置スペースが増加するという問題点があっ
た。また、特開平5−292091号公報に示すよう
に、ルータ機能とブリッジ機能を1つのインタネットワ
ーク装置内に持たせて、コストや設置スペースを軽減さ
せるものもあった。この場合には、例えばATM網を介
して上記インタネットワーク装置を複数接続させ、上記
インタネットワーク装置を介してデータ通信を行う。し
かし、このインタネットワーク装置では、2つのネット
ワークに接続されている2つのルータが存在する時、ど
ちらのルータを経由するかを決定するアルゴリズムを考
慮して設計されていない。
【0006】このため、宛先までの距離(データ中継を
行うルータの数)を示すメトリックス数が同じ場合に
は、ATMを介して実質的に距離が遠いインタネットワ
ーク装置に接続されるように、パケット伝送が設定され
てしまう可能性がある。この場合には、ATM網を使用
することになるので、応答速度が遅くなるとともに、A
TM網を不必要に使用することとなり資源節約が図られ
ないという問題点があった。
【0007】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、システム内の応答速度を早めるとともに、バックボ
ーンネットワークの資源節約が図られる仮想ネットワー
クのルーティング方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、各ノードがそれぞれ接続される複数の
ポートとブリッジ機能とを有する複数のハブを、ATM
網を介して接続して、他のハブとの間で所定ポートをグ
ループ分けしてバーチャルLANの設定を行い、前記ノ
ード間でデータを伝送するシステムにおいて、前記各ハ
ブは、仮想ルータと、該仮想ルータ及び前記ノードの物
理アドレス情報に対応したポート情報を登録した物理ア
ドレステーブルとを有し、前記伝送されるデータを該テ
ーブルの登録内容に基づいて転送するとともに、前記他
のハブからのルーティング情報を受け取り、該ルーティ
ング情報のうちの相手先ネットワークまでの距離を示す
メトリックス情報が、自装置の仮想ルータを中継させた
場合と他のハブのルータを中継させた場合と同じ時は、
前記伝送されるデータを前記仮想ルータに転送するよう
に、前記テーブルに前記物理アドレス情報と、それに対
応するポート情報を登録しており、メトリックス数が同
じ場合には、伝送データを仮想ルータに転送して応答速
度の迅速化を図る仮想ネットワークのルーティング方法
が提供される。
【0009】自装置の仮想ルータを中継させた場合と他
のハブのルータを中継させた場合と同じ時に、前記テー
ブルに登録される物理アドレスは、前記自装置の仮想ル
ータの情報であり、それに対応する前記ポート情報は、
該仮想ルータのポートに設定された情報であるのが望ま
しい。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明に係る仮想ネットワークの
ルーティング方法を図1乃至図5の図面に基づいて説明
する。図1は、本発明に係る仮想ネットワークのルーテ
ィング方法を用いたバーチャルLANシステムの一実施
例の構成を示す構成図である。図において、バーチャル
LAN(以下、「VLAN」という)システムでは、A
TM網11のような高速ネットワークをバックボーンに
有し、支線に接続装置である複数のハブ12,13を接
続して構成されている。
【0011】ハブ12,13は、例えばATM−10B
ASE−Tインターフェースを相互に接続する変換装置
からなり、通常のブリッジの機能とともに、例えばソフ
トウェア等でルーティングプロトコルをサポートするよ
うに設定されたルータの機能(以下、このルータの機能
を「仮想ルータ」という。)を有している。また、ハブ
12,13は、例えば各ネットワークノード(以下単
に、「ノード」という)が接続されたポート1〜7と、
仮想ルータのポート8,9と、ATM網側ポート10と
をそれぞれ有し、自装置のポート1〜7間及び他のハブ
とのATM網側ポート10間で、MAC層レベルでのブ
リッジング接続を行っている。
【0012】ハブ12,13は、VLANの機能を有
し、それぞれのポート1〜7が独立にどのVLANに属
するか設定することができる。異なるVLANは、AT
M網11上では、異なるエミュレーティットLANとし
て識別される。これにより、VLANは、ハブ12,1
3にまたがって構築することが可能となる。本実施例で
は、ハブ12のポート1〜7には、ノード21〜27が
接続されており、ハブ13のポート1〜7には、ノード
31〜37が接続されている。ノード21〜23及びノ
ード31〜34は、VLAN50を構築し、ノード24
〜27及びノード35〜37は、VLAN60を構築し
ている。
【0013】ハブ12の仮想ルータ14及びハブ13の
仮想ルータ15には、VLAN50とVLAN60が接
続されており、仮想ルータ14,15は、VLAN1,
60間を公知のルーティングプロトコルを利用してルー
ティングする機能を有している。従って、例えば仮想ル
ータ14は、同種のルーティングプロトコルをサポート
する仮想ルータ15から定期的、或いは諸条件変更時に
送信するルーティング情報を受信することができる。
【0014】仮想ルータ14は、このルーティング機能
によって得られたルーティング情報に基づいてルーティ
ングテーブルを作成しており、表1はIP(インターネ
ット・プロトコル)による上記ルーティングテーブルの
一例である。
【0015】
【表1】
【0016】表1において、ネットワークのエントリに
は、仮想ルータ14に接続されるVLANのネットワー
クアドレスが登録され、ポートのエントリには、そのV
LANが接続されているポートのネットワークアドレス
が登録され、ゲートウェイのエントリには、データ中継
のVLAN又はルータのネットワークアドレスが登録さ
れ、メトリックスのエントリには、宛先までの距離(実
際にはデータ中継を行うルータの数)が登録されてい
る。
【0017】仮想ルータ14は、上記ルーティング情報
を含んだフレーム中からルータ15の仮想ネットワーク
アドレスの情報を得ることができ、例えばプロトコルが
TCP/IPである場合には、このアドレス情報及びA
RPプロトコルの情報により、ルータ15の物理アドレ
スを認識することができる。また、プロトコルがIPX
である場合には、ネットワーク番号の下位6バイトから
ルータ15の物理アドレスを認識することができる。
【0018】仮想ルータ14は、表2に示す物理アドレ
ステーブルを有している。
【0019】
【表2】
【0020】表2において、物理アドレスのエントリに
は、例えばノード21のアドレス「11.11.11.
11.11.11」、ルータ14のポート8のアドレス
「22.22.22.22.22.22」、ルータ15
のポート8のアドレス「33.33.33.33.3
3.33」、ノード27のアドレス「44.44.4
4.44.44.44」が、それぞれ登録されている。
また、ポートのエントリには、フレームを転送するポー
トのネットワークアドレスがそれぞれ登録されている。
【0021】ハブ12は、内部のブリッジ機能によって
処理されるフレームを、上記物理アドレステーブルに登
録されている情報によって各々の方向に転送している。
また、ハブ12は、通常のブリッジの自動学習機能によ
り、仮想ルータ15からのパケットに基づいて上記テー
ブルに各種情報を登録する。すなわち、仮想ルータ14
は、ルーティング情報の交換時等のタイミングに、図2
のフローチャートに基づいて物理アドレステーブルのエ
ントリの追加を行う。図2において、まず、仮想ルータ
14は、上記タイミングでルーティングテーブルをチェ
ックし(ステップ101)、同一VLANに複数のルー
ティング情報、すなわち複数ルートがあるかどうか判断
する(ステップ102)。
【0022】ここで、複数ルートがある場合には、その
ルーティング情報のゲートウェイの中にルータのエント
リがあるかどうか判断し(ステップ103)、上記ルー
タのエントリがある場合には、そのルータが自ルータと
同じ仮想ルータかどうか判断する(ステップ104)。
なお、自ルータと同じ仮想ルータかどうかの判断は、例
えば各ルータの物理アドレスによって判断することがで
き、このルータの物理アドレスは、仮想ルータ間のブロ
ードキャストによって認識することができる。
【0023】そして、そのルータが仮想ルータの場合に
は、物理アドレステーブルの該当するポートエントリを
自ルータとして(ステップ105)、上記動作を終了す
る。すなわち、表1において、VLAN50には、2つ
のルートが存在しており、そのゲートウェイの情報の中
には、自ルータと同じ仮想ルータ15がある。そこで、
仮想ルータ14は、物理アドレステーブル中におけるル
ータ15のポート8のアドレス「33.33.33.3
3.33.33」に対応するポートエントリとして、自
ルータのポート8のポート番号を登録する(表2では、
上から3段目のエントリがそれに該当する)。そして、
ハブ12は、宛先が仮想ルータ15のポート8を指定す
るフレームを受信した場合には、上記フレームを仮想ル
ータ14に送信する。仮想ルータ14は、上記フレーム
を受信すると、宛先アドレスが自ルータのアドレスかど
うか判断し、異なる場合には、上記宛先アドレスを自ル
ータのアドレスとする。
【0024】従って、仮想ルータ14は、自装置に接続
されたノードのルーティング情報のうちの宛先までの距
離を示すメトリックス情報が、自装置の仮想ルータ14
を中継させた場合と他のハブ13の仮想ルータ15を中
継させた場合と同じ時、フレームを自装置の仮想ルータ
14に転送するように、物理アドレステーブルの物理ア
ドレスに次の宛先(中継先)と、それに対応する仮想ル
ータ14のポート番号を追加して登録することができ
る。
【0025】物理アドレステーブルは、パケットの中の
宛先アドレス(物理アドレス)に基づいて、そのパケッ
トの出力ポート番号を検索するために使用されている。
表3は、上記物理アドレステーブルの他の実施例であ
る。
【0026】
【表3】
【0027】表3においては、物理アドレスとポートに
対応する優先度の情報を付加した場合を示している。上
記優先度において、「0」は非優先の場合を、「1」は
優先の場合を示している。なお、表3では、物理アドレ
スがルータ15のポート8のアドレス「33.33.3
3.33.33.33」を示す場合には、擬似的に付加
された仮想ルータ14のポート8に優先的にフレームを
転送するように設定されている。従って、物理アドレス
テーブル中に同一の物理アドレスのエントリが複数存在
しても、上記優先度を示す情報によって優先的にフレー
ムを特定ポートに転送することができる。このため、例
えばルータ15宛に送られたVLAN60へのパケット
は、宛先アドレスが仮想ルータ15向けであっても、仮
想ルータ14向けであっても、ルータ14を経由するこ
ととなる。
【0028】また、ハブ12では、仮想ルータ14から
送られた仮想ルータ15向けのフレームについては、再
び仮想ルータ14に戻らないように、物理アドレステー
ブルのポートに登録されたATMポート10に転送する
エントリに対しては、優先度を低く設定しておく。ま
た、この擬似的に付加された物理アドレスは、実際のル
ータ15の物理ポートと競合しないように、パケットの
送出やARPの応答等は行わない。
【0029】図3は、上述した物理アドレステーブルを
管理するブリッジの構成の一例を示すブロック図であ
る。図において、転送制御器40は、フレームを、例え
ば自装置のポート(ポート1〜7、ATMポート10)
又はルータ14から取り込むと、上記フレームの宛先ア
ドレス(物理アドレス)から、上記物理アドレステーブ
ル41を検索して該当する転送先(ポート1〜7、AT
Mポート10又はルータ14)に上記フレームを転送し
ている。
【0030】なお、上記バーチャルLANシステムでデ
ータ伝送されるフレームは、例えばARPの場合には、
図4に示すような構成になっている。図において、フレ
ームは、物理アドレスからなる宛先アドレス及び送信元
アドレス、ネットワークアドレスからなるIPアドレス
等から構成されるMAC層ヘッダと、データと、フレー
ムの終了を示すFCS等からなっている。
【0031】次に、図1に示したVLANシステムにお
けるフレーム通信手順の一実施例を図5の手順図に基づ
いて説明する。なお、ここでは、ノード21からノード
27へのフレームを送信する場合について述べる。そこ
で、ハブ12の物理アドレステーブルは、表3に示すも
のを使用し、ノード21のルーティングテーブルは、表
4に示すものとする。
【0032】
【表4】
【0033】図5において、ノード21では、ノード2
7に対するパケットが発生すると、自ノード内のルーテ
ィングテーブルを参照して、フレーム(図4参照)を作
成する。なお、この場合、VLAN60に属するノード
27にフレームを送信するルートは2通りあり、いずれ
のメトリックスも「1」なので、宛先をルータ15とす
ることも、ルータ14とすることも可能である。しか
し、ノード21では、表4に示すように、ゲートウェイ
がルータ15の方が先に設定されているので、フレーム
は、宛先アドレスがルータ15のポート8の物理アドレ
ス「33.33.33.33.33.33」に、送信元
がノード21物理アドレス「11.11.11.11.
11.11」に設定されて送信される。
【0034】ハブ12の転送制御器40は、ポート1か
ら上記フレームを受信すると、物理アドレステーブル4
1のエントリを、上記宛先アドレス「33.33.3
3.33.33.33」に基づいて検索する。そして、
2つのルータ15の物理アドレスのエントリとマッチン
グするが、ここでは、擬似的に追加されたルータ15の
物理アドレスのエントリの方が、優先度が高いので、転
送制御器40は、ポート6、すなわちルータ14に上記
フレームを転送する。
【0035】ルータ14は、上記フレームを受信する
と、MAC層ヘッダを取り除き、直接自ルータ宛に送ら
れてきたフレームと同様に扱う。すなわち、MAC層ヘ
ッダ内部のネットワークアドレスと、ルータ14の持つ
ルーティングテーブルを参照して、上記フレームを所定
方向(本実施例では、ポート9を介してVLAN60に
属するポート7)に送信する。
【0036】なお、この時のフレームの宛先アドレス
は、ノード27のアドレス「44.44.44.44.
44.44」に、送信元アドレスは、ポート8のアドレ
ス「22.22.22.22.22.22」に設定され
ている。従って、ノード27は、自ノード宛の上記フレ
ームを受信することができる。本実施例では、ATM網
にまたがる仮想ネットワーク間で、複数のルートが存在
する場合には、常に応答速度の速い方のルートを選ん
で、フレームの通信を行うので、システム内の応答速度
を早めるとともに、通信がATM網が必要な場合にのみ
上記ATM網を使用して、ATM網の資源節約を図るル
ーティング方法を実現することができる。
【0037】また、本実施例では、物理アドレスを用い
てルーティング(データの転送先)を制御しているた
め、汎用性が良く、多種類のプロトコルに対して利用す
ることが可能となる。また、本実施例では、物理アドレ
スエントリを追加する条件を、既存のルーティングプロ
トコルで判断しているため、ルータ間で新たに制御用の
プロトコルを追加する必要がなく、開発時間・開発コス
トの縮小を図ることができる。
【0038】なお、本実施例では、ノード内のルーティ
ングテーブルの一例を表4に示したが、例えば上記ハブ
がデフォルト・ゲートウェイタイプの場合には、以下の
表5のように設定することも可能ある。
【0039】
【表5】
【0040】この表5のルーティングテーブルでは、自
ノード(例えば、図1におけるルータ21)と同じVL
AN(この例では仮想ネットワーク1)で、かつ同じハ
ブ内の宛先(例えばノード22,23)に対しては、デ
ータ中継のVLAN(この例では仮想ネットワーク5
0)に、フレームを送るように設定する。また、上記条
件すなわち、自ノードと同じVLAN、同じハブ内の宛
先のうち、いずれかの条件が異なる宛先(ノード)の場
合には、ルータ14にフレームを送るようにテーブルを
設定する。この場合にも、応答速度の速い方のルートを
選んで、フレームの通信を行うことが可能なので、シス
テム内の応答速度を早めるとともに、ATM網の資源節
約を図ることができる。
【0041】また、本実施例では、ルータの扱う仮想ネ
ットワークの数が3つ以上になった場合でも、扱う仮想
ネットワークの数に関わらず、上記実施例と同様の方法
を使用することができる。また、本実施例のハブでは、
ATM側のインターフェースとポート側のATM−10
BASE−Tインターフェースの間は、ATMフォーラ
ムLANで標準化されているLANエミュレーションv
1.0やその他の例えばピアtoピアでパケットの交換
が可能な独自のカプセリングを用いることが可能であ
る。
【0042】さらに、本実施例では、バックボーンネッ
トワークとしてATM網を用いたが、本発明はこれに限
らず、ATM網以外の広域網(ワイドエリアネットワー
ク)、例えば専用線、フレームリレー、ISDN等も、
上記実施例と同様に用いることが可能である。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、各ノ
ードがそれぞれ接続される複数のポートとブリッジ機能
とを有する複数の接続装置を、バックボーンネットワー
クを介して接続して、他の接続装置との間で所定ポート
をグループ分けして仮想ネットワークの設定を行い、前
記ノード間でデータを伝送するシステムにおいて、前記
各接続装置は、仮想ルータと、該仮想ルータ及び前記ノ
ードの物理アドレス情報に対応したポート情報を登録し
た記憶手段とを有し、前記伝送されるデータを該記憶手
段の登録内容に基づいて転送するとともに、前記他の接
続装置からのルーティング情報を受け取り、該ルーティ
ング情報のうちの相手先ネットワークまでの距離を示す
情報が、自装置の前記ルータを中継させた場合と他の接
続装置のルータを中継させた場合と同じ時は、前記伝送
されるデータを前記自装置の仮想ルータに転送するよう
に、前記記憶手段に前記物理アドレス情報と、それに対
応するポート情報を登録するので、システム内の応答速
度を早めるとともに、必要な場合にのみバックボーンネ
ットワークを使用でき、バックボーンネットワークの資
源節約が図られる。
【0044】請求項2では、自装置の仮想ルータを中継
させた場合と他の接続装置のルータを中継させた場合に
ルーティングが同じ時に、前記記憶手段に登録される物
理アドレスは、前記自装置の仮想ルータの情報であり、
それに対応する前記ポート情報は、該仮想ルータのポー
トに設定された情報であるので、データを自装置の仮想
ルータに転送することができ、これにより必要な場合に
のみバックボーンネットワークを使用し、短い距離でデ
ータを伝送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る仮想ネットワークのルーティング
方法を用いたバーチャルLANシステムの一実施例の構
成を示す構成図である。
【図2】図1に示したハブが行う物理アドレステーブル
のエントリの追加を説明するためのフローチャートであ
る。
【図3】表3に示した物理アドレステーブルを管理する
ブリッジの構成の一例を示すブロック図である。
【図4】図1に示したVLANシステムでデータ伝送さ
れるフレームの構成を示す構成図である。
【図5】図1に示したVLANシステムにおけるフレー
ム通信手順の一実施例を説明する手順図である。
【符号の説明】
1〜10 ポート 11 ATM網 12,13 ハブ 21〜27,31〜37 ノード 40 転送制御器 41 物理アドレステーブル 50,60 バーチャルLAN(VLAN)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各ノードがそれぞれ接続される複数のポ
    ートとブリッジ機能とを有する複数の接続装置を、バッ
    クボーンネットワークを介して接続して、他の接続装置
    との間で所定ポートをグループ分けして仮想ネットワー
    クの設定を行い、前記ノード間でデータを伝送するシス
    テムにおいて、 前記各接続装置は、仮想ルータと、該仮想ルータ及び前
    記ノードの物理アドレス情報に対応したポート情報を登
    録した記憶手段とを有し、前記伝送されるデータを該記
    憶手段の登録内容に基づいて転送するとともに、前記他
    の接続装置からのルーティング情報を受け取り、該ルー
    ティング情報のうちの相手先ネットワークまでの距離を
    示す情報が、自装置の前記ルータを中継させた場合と他
    の接続装置のルータを中継させた場合と同じ時は、前記
    伝送されるデータを前記自装置の仮想ルータに転送する
    ように、前記記憶手段に前記物理アドレス情報と、それ
    に対応するポート情報を登録することを特徴とする仮想
    ネットワークのルーティング方法。
  2. 【請求項2】 前記自装置の仮想ルータを中継させた場
    合と他の接続装置のルータを中継させた場合と同じ時
    に、前記記憶手段に登録される物理アドレスは、前記自
    装置の仮想ルータの情報であり、それに対応する前記ポ
    ート情報は、該仮想ルータのポートに設定された情報で
    あることを特徴とする請求項1に記載の仮想ネットワー
    クのルーティング方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100681466B1 (ko) * 2006-03-08 2007-02-09 주식회사 이젠이에스 브리지 동작 및 라우팅 동작을 수행하는 겸용 통신 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100681466B1 (ko) * 2006-03-08 2007-02-09 주식회사 이젠이에스 브리지 동작 및 라우팅 동작을 수행하는 겸용 통신 장치

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