JP4192094B2 - イーサネットｍａｃ回線をサポートするための方法 - Google Patents

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関連出願

本願は、２００１年９月２４日付けの同時係属中の米国仮出願第６０／３２４，８４７号の優先権及びその利益を、両出願に共通する全ての主題に関して主張する。上述の仮出願の開示内容は、引用してその全体をここに援用する。

本発明は、概ねネットワークスイッチング・アーキテクチャに関し、より詳細にはイーサネット構成ネットワークにおける回線またはフレームフローのサポートに関する。

現在、ほとんどのメトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）及び広域ネットワーク（ＷＡＮ）は、時分割多重方式（ＴＤＭ）同期ディジタルハイアラキ（ＳＤＨ）ネットワーク又は同期式光ファイバ網（ＳＯＮＥＴ）に基づいている。構内情報通信網（ＬＡＮ）では、ほとんどのネットワークはイーサネットである。

ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ（同期ディジタルハイアラキ／同期式光ファイバ網）標準は、元々ボイスネットワークで用いるために発達した。ＳＤＨは、北米で発達したＳＯＮＥＴ標準と実質的に同一のヨーロッパ版標準である。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴは、コネクション型同期式ＴＤＭ回線交換技術を含んでいる。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ構成のネットワークは、同一のクロックドメインで動作する（例えば、ネットワークの全ての部分がプライマリクロックを基準としている）。このネットワークは、各回線に固定帯域幅タイムスロットを割り当てる。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴアーキテクチャは、スイッチ内のポート間にエンドツーエンドパスを確立する物理回線構成が存在するという点で、コネクションに基づいたプロトコルである。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴネットワーク内を伝わる複数信号におけるデジタル伝送は、同一の速度で行われるが、任意の２つの信号伝送間には、伝送システム内での時間遅れ又はジッタに起因する位相差が発生することがある。

イーサネットは主としてデータネットワークとして発達した。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴとは対照的に、イーサネットは、コネクションレス型非同期式キャリア検知多重アクセス/衝突検出（ＣＳＭＡ／ＣＤ）パケットスイッチング技術である。イーサネットアーキテクチャは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴアーキテクチャのような単一クロックドメインには依存しない。イーサネットアーキテクチャは、データを含んだ一連のパケットをネットワーク上で送信する。パケットを送る必要があれば、送信機はパケットを随時送信しようとする。イーサネットアーキテクチャは、パケットがネットワーク内のノードからノードへ論理或いは物理回線を確立することなく伝わるという意味においてもコネクションレス型である。エンドツーエンドパスは、「ブリッジング」とよばれる処理を介して発見される。イーサネットは、基本的に構内情報通信網（ＬＡＮ）技術である。

ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴネットワークは、信頼性の高い、保証された利用可能帯域幅の低ジッタ接続を提供する。これら特徴は、ボイス品質ネットワークに必要なものである。しかし、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴは帯域幅の点で非効率的であり、他の多くのネットワークアーキテクチャに比べてオーバーヘッドが多くなる。対照的に、イーサネットネットワークは、より信頼性が低い、ベストエフォート式転送の低コスト帯域幅接続を提供する。これら特徴は、データ品質ネットワークに適したものである。イーサネットネットワークは、伝送が保証されておらず、オーバーヘッドも低く、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴに比べてサポートされる動作機能が少ない。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴでは、回線が一旦確立されると、帯域幅がアプリケーションに割り振られてしまい、そのアプリケーションがその帯域幅を使用していなくても、他のアプリケーションがそれを使用することはできない。イーサネットでは、アプリケーションが帯域幅を利用するのは、パケット伝送に帯域幅が必要な時だけである。

本明細書で記載する例示的な実施形態の動作を十分に理解するためには、ネットワークを幾つかの階層からなるものと見なす開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）ネットワーク階層を理解するのが助けになる。この階層構造では、第１層は、ネットワーク内で信号の伝送を行う要素を含んだ物理層である。第２層はデータリンク層であり、第１層という下にある物理チャンネル上で、装置間における直接通信を可能とするサービスを提供する。第３層はネットワーク層であり、複数データリンクを介したステーションとステーションとの間のデータ引き渡しの役割を果たす。ネットワーク層は、パケットをネットワーク上でルーティング・する役割を果たす。第４層はトランスポート層で、ネットワーク上のステーション間でのプロセス間通信を可能とする、エラーのない、順序番号付きで、引き渡し保証付きのメッセージサービスを提供する。第５層はセッション層であり、アプリケーション間での通信の確立を取り扱う。この層はセキュリティアプリケーションに役立つ。第６層はプレゼンテーション層であり、ローカルデータを表示する様々な方法を用いて、ネットワーク接続されたシステム間でのデータ共有を可能とする。最後に、第７層はアプリケーション層である。この層は、Ｅメールやファイル転送機能などの一般的なアプリケーション機能を提供する。

現時点で、イーサネットネットワークは、回線を設立するという概念はサポートしていない。イーサネットネットワークはブリッジングアルゴリズムを用いて、フラッディングを行い、イーサネットフレームを発信元ステーションから宛先ステーションへどのように転送するかを学ぶ。ＳＴＰはプロトコルの１つであって、このプロトコルでは、ブリッジが、ケイトネット（データリンク層で相互接続されている複数ネットワークの集まり）内の到達可能な全てのリンクを含む、ループ無しのトポロジを特定し、確立し、且つ維持する。対照的に、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴネットワークは、上位層における様々なルーティング・及びシグナリングプロトコル並びにアルゴリズムを備えた手動または自動化プロビジョニングを用いて、２つのＴＤＭエンドポイント間の回線を設定する。

ＬＡＮ／イーサネットのデータネットワーキング分野では、ネットワーク管理を容易にするための幾つかの機能が発展してきた。これら機能の多くはＬＡＮ環境では有益だが、ＷＡＮ環境では不利な点がある。一般的な機能はプラグアンドプレイ、すなわちシステムまたはネットワークに接続した際の構成要素の自動的な構成である。スパンニングツリー・プロトコル（ＳＴＰ）は、ステーション間に単一パスのみを許可することで、ネットワーク内の全てのループを中断する。これは、他の全てのリンクが非活動状態となり、従って帯域幅が浪費されることを意味する。また、帯域幅は、ＬＡＮ／イーサネットネットワークでは比較的豊富である。発信元ステーションから未知の宛先ステーションへのイーサネットフレームは、フラッディングにより転送されるが、これも帯域幅を浪費する。上述のように、帯域幅はＬＡＮでは比較的コストがかからず、豊富である。機器／リンク障害の復元時間は比較的長く、数秒間かかる。データネットワーキングでは、ボイスネットワーキングに比べて、データ伝送を行う際にアプリケーションはそれほど時間に敏感ではなく、上位層が、再伝送により回復を行うことが想定されている。これは、迅速な回復が、データネットワーキングでは必須でないことを意味する。

ＭＡＮ／ＷＡＮ／ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴの分野では全く逆になる。ユーザは自分たちのネットワークの完全な管理を要求するので、シグナリングアルゴリズムを用いて全回線をプロビジョニングしようとする。ＭＡＮ／ＷＡＮでは帯域幅は豊富でなく、コスト高である。従って、各リンク用の全ての帯域幅は、できる限り完全に利用すべきである。ルーティング・アルゴリズムは、発信元ステーションから宛先ステーションまでのパスを発見すなわち学習する。第３層のルーティング・アルゴリズムは、第２層のイーサネットＭＡＣブリッジングアルゴリズムのフラッディングアプローチに比べ、帯域幅に関して効率がよい。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ分野における機器障害／ライン回復に要する復元時間は、迅速（すなわち５０ミリ秒未満）となるよう指定されている。ボイス分野、すなわちＳＤＨ／ＳＯＮＥＴでは、アプリケーションは時間に非常に敏感であり、下位層の方が反応時間が速いので、下位層が機器／ラインの障害回復を実行する。

イーサネットネットワークにおいて回線の管理を確立する必要性が存在する。本発明は、この必要性に対処するための新たな解決策に関するものである。メディアアクセス制御（ＭＡＣ）回線機能をサポートするためのＭＡＣハードウェア装置を提供する。この装置は、未知の発信元及び／または宛先ＭＡＣアドレスのイーサネットフレームが受信されると、割込みを発生させるＭＡＣ副層を含む。１つの宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、発信元ＭＡＣアドレスフィールドと、フレーム転送先ポートフィールドとを少なくとも備えた複数のアドレステーブル（ＡＴ）項目も提供する。前記宛先ＭＡＣアドレスフィールド及び前記発信元ＭＡＣアドレスフィールドの少なくとも１つを用いて、イーサネットフレーム宛先ＭＡＣアドレス及びイーサネットフレーム発信元ＭＡＣアドレスの少なくとも１つを参照し、前記イーサネットフレームを、前記複数のＡＴ項目の何れかにあるポートに転送する。本発明の一局面によれば、前記ＭＡＣ副層は、ＬＡＮ及びＷＡＮモードの少なくとも一方で構成可能なハードウェアインターフェース及びソフトウェアインターフェースを提供して、割込みをマスクし、発生させ、且つ処理し、ＡＴ項目を追加且つ削除できるようにする。

本発明の一局面によれば、発信元ステーションと、宛先ステーションと、少なくとも２つのポートを備えた少なくとも１つのノードとを具備したイーサネットプロトコル・ネットワークにおいて、回線をセットアップする方法が提供される。この方法は、フレームを前記発信元ステーション及び前記宛先ステーションから伝送する段階を含む。前記フレームは、前記少なくとも１つのノードの少なくとも１つのポートで受信される。前記少なくとも１つのポートで受信した前記フレームに関連した、発信元アドレスからポートへのマッピングが学習される。前記フレームの宛先アドレス及び発信元アドレスを用いて、前記発信元ステーションから前記宛先ステーションへのパスを発見する。前記パスを用いて、前記発信元ステーションと前記宛先ステーションとの間の回線をセットアップする。すると、複数のイーサネットフレームが前記回線に沿って転送される。

本発明の別の側面によれば、前記学習する段階は、前記発信元アドレスからポートへのマッピングを備えた前記フレームを、ＭＡＣ層において割込みを発生させる進入ポートで受信する段階を更に含むことができる。前記割込みは処理され、上位層のルーティング・アプリケーションへの要求が待ち行列に入れられる。前記上位層のルーティング・アプリケーションは、前記発信元アドレスからポートへのマッピングを、マッピングデータベース内に格納する。

本発明の更なる局面によれば、前記学習する段階は、前記発信元アドレスからポートへのマッピングを、マッピングデータベースに格納する段階を含む。前記格納する段階は、前記発信元アドレスからポートへのマッピングを、集中型データベースまたは分散型データベースに入れる段階を含む。

本発明の更なる局面によれば、前記上位層のシグナリングアプリケーションが、前記上位層のルーティング・アプリケーションにより提供されたパスを用いて、アドレステーブル項目をセットアップする段階が、前記フレーム及び前記少なくとも１つのポートから得られた宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、発信元ＭＡＣアドレスフィールドと、転送先ポートフィールドとを少なくとも備えたＡＴ項目を追加する段階を含む。更に、複数のイーサネットフレームを前記回線に沿って転送する前記段階が、前記複数のイーサネットフレームを、途中にある複数のノードを介して前記宛先ステーションへ転送する段階を含む。前記回線は、ノード間の多数のリンクを利用できる。前記イーサネットフレームはマルチキャストフレームであり、更に、前記複数のイーサネットフレームを転送する段階が、前記複数のイーサネットフレームを、前記フレームに一致する発信元アドレスを備えた全回線と、アクティブ状態の回線を備えた全ポートとの少なくとも一方に送信する段階を含む。前記回線は、２つのイーサネットＬＡＮの間か、単一イーサネットＬＡＮから複数のイーサネットＬＡＮの間に提供され、これら複数の回線が少なくとも部分的には同一のパスを備える。回線のセットアップ時の、パス自動保護スイッチング（ＡＰＳ）も実行できる。更に、前記回線は自動的にセットアップ可能であり、更に、本方法は、宛先ＭＡＣアドレス及び発信元ＭＡＣアドレスの少なくとも１つに基づいた暗黙の回線セットアップ要求を受信する段階と、標準インターフェースを用いた明示的な呼出要求を受信する段階とを含む。

本発明の他の局面によれば、イーサネットプロトコル・ネットワークにおいて、回線をセットアップする方法は、発信元ステーションと、宛先ステーションと、少なくとも１つのポートを備えた少なくとも１つのノードとを具備した前記ネットワークを提供する段階を含む。フレームが前記宛先ステーションから伝送される。前記フレームは、前記少なくとも１つのノードの前記少なくとも１つのポートで受信される。前記フレームに関連したポートマッピングに関する宛先及び発信元アドレスが学習される。前記宛先及び発信元アドレスは、前記回線を形成するために格納される。前記格納する段階は、前記宛先及び発信元アドレスを、参照テーブル、集中型データベース、または分散型データベースに記録する段階を含みうる。

本発明の更なる局面によれば、前記学習する段階が、ネットワークのホップを行うため、エンドポイントにおけるＭＡＣアドレス及びポートの少なくとも１つを提供する段階を更に含む。前記学習する段階が、エンドポイントＭＡＣアドレス及びエンドポイント・ポートの少なくとも２つを提供する段階を含むこともできる。

或いは、前記学習する段階は、未知の発信元アドレスを備えたイーサネットフレームを、前記ＭＡＣ層において割込みを発生させる進入ポートで受信する段階を含むこともできる。上位層のルーティング・アプリケーションは、前記発信元アドレスを用いてポートマッピング構成体を受信し、ＭＡＣからポートへのマッピング構成体を格納する。前記フレームは、前記宛先ステーションに転送される。フレームを転送する前記段階が、マルチキャスト・イーサネットフレームを伝送する段階を含み、更に、前記フレームを、一致する発信元アドレスを備えた全回線と、アクティブ状態の回線を備えた全ポートとの少なくとも一方に送信する段階を含む。

本発明の他の局面によれば、イーサネットプロトコル・ネットワークにおいて、イーサネットＭＡＣ回線を用いてフレームを伝送する方法が、発信元ステーションを提供する段階を含む。前記発信元ステーションは、宛先ＭＡＣアドレス（ＤＭＡ）及び発信元ＭＡＣアドレス（ＳＭＡ）を備えたフレームを、伝送中の複数フレームに加えて生成する。前記発信元ステーションは、前記フレームをノードに転送する。前記ノードは前記ＤＭＡ及び前記ＳＭＡを識別し、前記フレームを、前記ＤＭＡにより識別された宛先ステーションへの途中にある第２ノードと、前記宛先ステーションとの少なくとも１つに転送する。前記フレームをノードに転送する前記段階は、前記フレームを前記ノードのポートに送信する段階を含みうる。前記フレームを転送する前記段階は、途中にある複数ノードを介して前記宛先ステーションへ転送する段階を含みうる。

本発明の他の局面によれば、ネットワークにおける、データを移送するためのイーサネットＭＡＣ回線は、発信元ステーションと、宛先ステーションと、少なくとも１つのポートを備えた少なくとも１つのノードとを含むことができ、前記少なくとも１つのノードは、前記発信元ステーションを前記宛先ステーションに通信可能にリンクする。前記少なくとも１つのノードは、データに関連したポートマッピングを実行するため、前記宛先及び発信元アドレスのデータを格納するための記憶装置をサポートできる。

本発明の更なる局面によれば、前記記憶装置は、参照アドレステーブル、集中型データベース、または分散型データベースを含む。前記記憶装置は、前記ネットワークのホップを実行するために、エンドポイントにおけるＭＡＣアドレスまたはポートを格納できる。前記記憶装置は、エンドポイントＭＡＣアドレス及びエンドポイント・ポートの少なくとも２つを格納することもできる。前記回線は、２つのイーサネットＬＡＮの間に提供できる。

データトラフィック・ネットワークとボイストラフィック・ネットワークとの間の境界はますます曖昧になりつつある。データネットワーク上で伝送されるボイストラフィックのアプリケーションは増加しており、従ってボイスネットワーク機能をサポートするデータネットワークへの需要も増加している。データ及びＬＡＮネットワーキングにおいて、イーサネットは公知の技術である。ボイス及びＭＡＮ／ＷＡＮネットワーキングにおいて、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴは公知の技術である。イーサネットがＭＡＮ／ＷＡＮネットワークにおいて実用的となるには、回線をイーサネットネットワーク上でプロビジョンする方法を提供する必要がある。回線をイーサネットネットワーク上でプロビジョンすると、単一の、継ぎ目のないマルチサービスネットワークが存在することになる。更に、回線は、管理的方法によるネットワークの制御を可能にする。

イーサネットＭＡＣ（メディアアクセス制御）回線は、２つの終端ステーション／ノード間におけるイーサネットフレームのフローであって、それらのイーサネット発信元ＭＡＣアドレス（ＳＭＡ）及び宛先ＭＡＣアドレス（ＤＭＡ）によりアドレス指定された該ステーション／ノード間のフローとして定義できる。フレームのフローは、リンクで連結された幾つかの中間ステーション／ノード（ブリッジ／スイッチ／ルータ）を通過できる。これらのリンクは、物理及び／または論理イーサネットリンクでよい。論理リンクの一例としては集約リンクがある。上述のリンクはＳＤＨ／ＳＯＮＥＴリンクでもよい。これらリンクはこうした技術に制限されない。イーサネットＭＡＣ回線は単方向性でも双方向性でもよく、保護されていても保護されていなくてもよく、また、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ回線に類似の、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ標準に従った他の特性を備えていてもよい。回線は手動、半自動、または自動で確立できる。

イーサネットＭＡＣ回線は仮想回線である。反対に、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ回線は物理回線である。物理回線は、リンク間のノードで指定された直接接続を備える。仮想回線は、リンク間のノードで指定された論理接続を備える。イーサネットにおいて、本発明は、発信元ＭＡＣアドレス（ＳＭＡ）、宛先ＭＡＣアドレス（ＤＭＡ）、及びポートのポートマッピングを用いて、フレームを転送し、論理接続を提供する。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴでは、発信元ＴＤＭスロット及び宛先ＴＤＭスロットが、物理接続を提供する。

本発明は、発信元ステーションと宛先ステーションとの間にイーサネットＭＡＣ回線を効率的に確立する方法を提供する。イーサネットはパケット交換技術であり、コネクションレス型である。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴは回線交換であり、コネクション型技術である。接続／回線をイーサネット上でサポートするためには、上位層で回線を確立することに加え、発信元から宛先までの経路確立を可能とする技術が必要である。

シグナリング層を用いて回線を管理する。シグナリングアプリケーションは、ルーティング・アプリケーションから経路／パスを要求する。一旦パスがシグナリングアプリケーションに与えられると、シグナリングアプリケーションはこの情報を用いて、パスに存在する次ノードのシグナリングアプリケーションに通信することで回線を確立する。この処理は、終端ノードに到達するまで、パスの全ノードで繰り返される。幾つかの接続／回線マッピング／シグナリングプロトコル技術が使用可能であり、例えば、マルチプロトコル・ラベルスイッチング（ＭＰＬＳ）、ディファレンシエーテッド・サービス（ＤｉｆｆＳｅｒｖ）、インテグレーテッド・サービス（ＩｎｔＳｅｒｖ）、及びリソース予約セットアッププロトコル（ＲＳＶＰ）などがある。

ルーティング情報の管理には、ルーティング層が用いられる。本発明の諸局面と組み合わせて使用できる、幾つかのルーティング・プロトコル技術が存在し、例えば、ルーティング情報プロトコルバーション１（ＲＩＰ１）、情報プロトコルバーション２（ＲＩＰ２）、オープン最短パスファースト（ＯＳＰＦ）、インテリアゲートウェイルーティング・プロトコル（ＩＧＲＰ）、及び拡張インテリアゲートウェイルーティング・プロトコル（ＥＩＧＲＰ）がある。

本発明の諸局面によれば、ルーティング層は、２つの終端ステーションを備えた２つのポート間の経路／パスを発見するのに利用される。ＭＡＣ回線をセットアップするには、ＭＡＣからポートへのマッピングデータベースを維持する。ＭＡＣからポートへのマッピングデータベースは、ルーティング層により維持することも可能である。従って、標準ルーティング・アプリケーションは、データベースアプリケーションとしても使用されるように拡張される。ほとんどのルーティング・アプリケーションは、ルーティングをサポートするデータベース機能を必要とする。同一のデータベース機能を、ＭＡＣからポートへのマッピングデータベースとして利用できる。ＭＡＣからポートへのマッピングデータベースは、アプリケーションに基づいて集中型でも分散型でもよいが、集中型または分散型構成には限定されない。また、ＭＡＣからポートへのマッピングは、別個のマッピングアプリケーションにより実装してもよい。このルーティング・アプリケーションデータベースを用いて、インターフェースの帯域幅、回線が消費する帯域幅、ＶＰＮ、ＱｏＳ、及び他のポート属性または特性などのポートリソースを管理できることにも注目されたい。

本発明の諸局面によれば、上位層のシグナリングアプリケーションは、ユーザ構成によるパスまたはルーティング・アプリケーションを用いて回線／接続／フローを確立するが、これは、該パスに沿った各ノードに、宛先ＭＡＣアドレス（ＳＭＡ）、発信元ＭＡＣアドレス（ＤＭＡ）、及び転送先のポートを、該アドレスを該ノードのアドレステーブル（ＡＴ）項目に置くことで学ばせることにより実行する。このＡＴは、ＤＭＡ及びＳＭＡアドレス並びにフレームがポートマッピングを介して転送されるポートを保持した項目を含んでいる。このポートマッピングは、フレームをスイッチノードを介して転送または中継するためにスイッチにより使用される。ＭＡＣアドレスは、１つ又は複数の装置またはインターフェースを、伝送（例えば伝送フレーム）の発信元または宛先として一意に定義するビットストリングである。

現在のＭＡＣブリッジのＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準は、透過的なブリッジ動作について公式に説明している。ＬＡＮモードでは、ブリッジングが終端ステーション間にパス及びトラフィックフローを確立する際に、イーサネットＭＡＣフローは作成され、除去される。標準の透過的ＬＡＮブリッジングまたはスイッチング動作には、学習、参照、エージング、及びＳＴＰなどの機能が含まれる。次に、ブリッジングがどのように機能するかを手短に説明する。

学習とは、入力フレームのＳＭＡ及び入力ポートを関連付ける新たなアドレステーブル（ＡＴ）の項目が作成される処理をいう。参照とは、入力フレームのＤＭＡを比較して、フレームをどの出力ポートに転送するか決定する処理をいう。エージングとは、古くなった項目が除去されてＡＴ項目が再利用できるように、定期的なタイムアウトでＡＴ項目を除去可能とする処理をいう。

参照処理の間に、ＤＭＡに関するＡＴ項目が発見されると、フレームはその出力ポートに転送される。その出力ポートと入力ポートが同一であれば、これら２つのステーションは同一ＬＡＮ上に存在するので、このフレームはフィルタにかける。フィルタリングとは、上述の理由、或いはセキュリティなどの何らかのユーザ定義基準によりフレームを破棄する処理をいう。参照処理で当該ＤＭＡのＡＴ項目が見つからなければ、フラッディングが行われる。フラッディングとは、当該スイッチにある入力ポートを除いた全てのポートに、未知のＤＭＡフレームを転送する処理をいう。フラッディングの目的は、最終的にそのフレームをＤＭＡ終端ステーションに到達させることである。この時点で、順方向トラフィックフローが確立されたことになる。宛先終端ステーションのフレームは、同一の方法で（すなわち、参照及び学習（ブリッジング）処理を利用して）逆方向トラフィックフローを確立する。順方向及び逆方向トラフィックフローが確立されると、ＬＡＮイーサネットトラフィックの双方向トラフィックフローが確立されたことになる。

この参照処理は、フラッディングを使って宛先終端ステーションまでのパスを確立するので、ネットワークはステーション／ノード間のループを維持することはない。ループは、フレームの重複及びＡＴの非収束を引き起こす。フラッディングも帯域幅の浪費である。ネットワークからループを取り除くため、標準は、スパニングツリー・プロトコル（ＳＴＰ）と呼ばれる自動ループ解決方法を定義している。上位レベルでは、ＳＴＰは、１つのノードをルートノードとして識別する。ルートブリッジノードから他のブリッジノードのそれぞれへは、１つのアクティブパスしか存在しない。これは、ブリッジ識別子、ポート識別子、リンクコスト、及びパスコストを使って達成される。ノード間の他のリンクは使用禁止とし、従ってそれらの帯域幅は使用できない。使用禁止リンクは待機状態となり、アクティブリンク障害が発生した場合は保護リンクとして使用できる。ＳＴＰは、障害リンクから保護リンクへの回復に関して数秒台のタイムアウトがある。

ＬＡＮイーサネットブリッジングにおけるマルチキャストは、マルチキャストフレームをフラッディングすることによりレガシースイッチでサポートされている。マルチキャストフレームは、ＩＥＥＥ８０１２．１Ｄブリッジング標準により確保されたマルチキャストアドレスのスペースに、宛先アドレスを備えることによって区別される。この標準によれば、イーサネット４８ビットＬＡＮ・ＭＡＣアドレスの第１バイト／オクテットの第１ビットは、１に設定される。発信元アドレスは常にユニキャストである。ＩＥＥＥ８０２．１ＤのＭＡＣブリッジング標準は改訂されており、マルチキャストアドレス登録プロトコルであるＧＡＲＰマルチキャスト登録プロトコル（ＧＭＲＰ）を標準化することにより、マルチキャストをサポートするより効率的な方法を提供している。汎用属性登録プロトコル（ＧＡＲＰ）も標準化されたプロトコルである。特定のマルチキャストアドレスを受信したいステーションは、この宣言をＬＡＮに登録しなければならない。スイッチ及びブリッジはこの宣言を受け取り、且つこの登録されたマルチキャストアドレス付きの任意のマルチキャストを、この宣言が受信されたポートに転送するように設定する。すると、スイッチは、別の宣言を行うことで全ての登録済みマルチキャストアドレスを伝播する。結果として、マルチキャストフレームはそれらを必要とするポートにのみ転送され、レガシースイッチの場合のようにフラッディングは発生しなくなる。

ブリッジングを使用不能にし、ネットワーク内のブリッジを手動で構成することで、ループを中断しパスをセットアップすることは可能である。この処理の管理に手間がかかり、エラーが多く、構成変更が起こる度に手動で維持しなければならないのを防ぐため、この処理は自動化され、ブリッジング標準は最終的に、ベンダー間での相互運用性を可能とするように発展した。

現在のＷＡＮ環境では、その想定及び上述の特性のため、またエンドユーザによるＷＡＮ方式のプロビジョニングのため、現在のＬＡＮ・ＭＡＣブリッジングＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準を用いてイーサネットＭＡＣ回線セットアップを行うことはできない。本発明の諸側面は、ネットワークにおいてＬＡＮモード及びＷＡＮモードＭＡＣ回線が同時に存在することは除外していない点に注目されたい。これはデュアルモード（ＬＡＮ及びＷＡＮ）と称する。

次に、イーサネットＭＡＣ回線がどのようにセットアップされ、機能するかに関して、本発明の諸局面を説明する。未知の宛先及び／または発信元ＭＡＣアドレス付きのイーサネットフレーム（すなわち、イーサネットデータのデータリンク層カプセル化−第２層）があるポートで受信されると、ルーティング層（ネットワーク層−第３層）を用いて、宛先ＭＡＣアドレス、発信元ＭＡＣアドレス、及びこのフレームが受信されたポートをＭＡＣからポートへのマッピングとして学習する。この学習は、このマッピングをマッピングデータベースに格納して実行する。これはＷＡＮ学習と呼ばれている。

上述のようにイーサネットＭＡＣ回線を備えたスイッチ上でＳＤＨ／ＳＯＮＥＴポートをサポートするには、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴポート及びＴＤＭスロットからイーサネットＭＡＰへのマッピングが存在することを想定している。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴポートに関して、ＴＤＭポート及びスロットの固有ＭＡＣアドレスへのマッピングは、ハードウェアまたはソフトウェアで定義する。すると、これらＭＡＣアドレスはＭＡＣ回線を確立するのに使用される。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴパケットが、カプセル化、トンネリング、または変換によってイーサネットに変形されることも想定している。

手動でプロビジョニングする場合は、エンドポイントにおけるＭＡＣアドレス及び／またはポート（イーサネット及びＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ）及びパスに沿った各ノードに関して接続すべきポートを提供することで、回線を確立できる。この場合は、ユーザまたは上位レベルアプリケーション（例えば、構成マネージャ）が、シグナリングアプリケーションに完全なパスを提供する。オペレータは、上位レベル管理アプリケーションを用いて回線のエンドツーエンド・ホップバイホップパスを手動で予め構成する。この上位レベル管理アプリケーションは、構成マネージャアプリケーションを用いて構成データベース内に配置されている。

半自動プロビジョニングの場合は、２つのエンドポイントＭＡＣアドレス及び／またはポートを与えるだけで回線が確立できる。この場合、ルーティング・アプリケーションが、パスの残り部分をシグナリングアプリケーションに与え、シグナリングアプリケーションがこの回線を設定する。

自動プロビジョニングの場合は、イーサネットフレームが進入ポートで受信されると、対応するＤＭＡ及びＳＭＡに関するＡＴ項目が無ければ、ＭＡＣ層は割込みを発生させる。割込み処理ルーチンがこの割込みを処理し、上位層への回線呼出セットアップ要求を待ち行列に入れる。上位層のシグナリングアプリケーションは、経路／パスをルーティング・アプリケーションから要求し、ルーティング・アプリケーションは、発信元及び宛先ＭＡＣアドレス（ＳＭＡ及びＤＭＡ）を用いて２つのエンドポイント間の経路を発見する。この経路が与えられると、シグナリングアプリケーションは回線をセットアップできる。オプティカル・インターネットワーキング・フォーラム（ＯＩＦ）ユーザネットワーク・インターフェース（ＵＮＩ）１．０シグナリング仕様を用いて、自動回線をプロビジョニングしてもよい。

本発明は、上述のプロビジョニング方法の任意組合せをサポートできることに注目されたい。すなわち、回線パスは、一連の自動、半自動、または自動プロビジョン化パスとして提供できる。更に、ＬＡＮモード（ＬＡＮ学習及びＳＴＰ）とＷＡＮモード（ＷＡＮ学習、ルーティング、及び回線セットアップ）との組合せを同時使用することに何の制約もない。

回線は幾つかの状態を取ることができる。管理状態「アップ」は、回線が「アップ」状態に構成されていることを意味する。「アップ」状態では、回線は完全に確立され、必要な全てのリソースが割り当てられ、トラフィックフローが可能である。管理状態「ダウン」は、回線が「ダウン」状態に構成されていることを意味する。「ダウン」状態では、回線は構成されており、リソースが割り当て解除され、トラフィックがフローしていない。回線は使用禁止状態に設定できる。使用禁止状態では、回線は構成され、必要な全てのリソースが割り当てられ、トラフィックフローは発生しない。

回線には、様々な保護モードを構成することもできる。リンク復元、パス復元、及び経路の再指定を含む保護モードが設定可能である。ＷＡＮモード及び保護モード構成に基づいて、回線は適切な回復応答を提供する。回線は、コスト、帯域幅の必要条件、ＶＰＮ、ＱｏＳの必要条件などの他の属性を持つこともできる。

ＷＡＮモードは、「オフ」、「オン」、「手動」、「半自動」、または「自動」状態となるように構成できる。「オフ」状態では、構成済みＭＡＣ回線はセットアップされていない。「オン」状態且つ「手動」または「半自動状態」では、構成済み回線がセットアップされている。「自動」状態では、未知のＭＡＣアドレスが受信されると、そのＳＭＡを学習する。この学習処理は、回線をセットアップするシグナリングをトリガする。ＤＭＡが宛先終端で学習されていれば、ルーティング処理が、２つのステーション間のパスを特定して回線をセットアップする。

回線のセットアップは解除して、消費していたリソースを解放できる。手動プロビジョニング及び半自動回線の場合は、回線はプロビジョン解除できる。自動的にプロビジョンされた回線の場合は、この回線の発信元ポートまたは宛先終端ポートがリンク障害を検出すると、解除可能である。自動的にプロビジョンされた回線は、エージングに基づいて解放することもできる。ＷＡＮモードでは、エージング・タイムアウトは、ＬＡＮモードにおけるエージング・タイムアウトに比較して長い。解除処理は、回線セットアップ処理の逆である。当該回線に関連したアドレステーブルの項目が無効となる。帯域幅及び他のリソースは解放され、また、当該回線に関連付けられた他のビリング及び統計ブックキーピングを完了できる。回線セットアップと同様に、回線の解除は、ホップバイホップを基礎として実行できる。

図１乃至７Ｆでは類似した部品には類似した参照番号を付加してあり、本発明に従って回線またはフレームフローをイーサネット構成ネットワーク上でサポートする例示的実施形態を示す。図示した代表的な実施形態を参照して本発明を説明するが、本発明は多くの代替形式で実施できることは理解すべきである。通常の技能を備えた当業者であれば、本発明の精神及び範囲と調和させつつ、要素又は材質の寸法、形状、又は種類などの開示した実施形態のパラメータを変更する様々な方法があることも理解するはずである。

イーサネットＭＡＣハードウェアがイーサネットＭＡＣ回線をサポートするには、イーサネットＭＡＣハードウェアは、ＳＴＰを使用可能／使用禁止にする構成可能オプション、学習を使用可能／使用禁止にする構成可能オプション、フラッディングを使用可能／使用禁止にする構成可能オプション、エージングを使用可能／使用禁止にする構成可能オプション、更に、ＡＴ項目を追加且つ除去する構成可能オプションをサポートしていなければならない。これらオプションのほとんどは、既存のハードウェア構成要素において構成可能である。可能でなければ、ＭＡＣハードウェアを拡張して、これらオプションをサポートするためのソフトウェアインターフェースを実装しなければならない。

本発明の諸局面によれば、ＷＡＮモードにおいて、イーサネットＭＡＣハードウェアを拡張して、ＡＴにおけるＤＭＡ及び／またはＳＭＡの参照が失敗した場合に、割込みを発生させるサポートを実現する。この割込みはマスク可能である。参照が失敗すると、ＭＡＣハードウェアは、更に、フレームのＳＭＡ及びＤＭＡを対応するレジスタに入れる。標準的なイーサネットＡＴ項目は、ＭＡＣアドレスフィールド、フレーム転送ポートフィールド、エージングフィールドなどの幾つかのフィールドを備えている。従来のイーサネットプロトコルでは、ＭＡＣアドレスフィールドには、受信したフレームの発信元ＭＡＣアドレスがロードされ、ポートには、フレームが受信されたポートを用いてロードする。本発明で定義されているようにＭＡＣ回線をサポートするには、ハードウェアＡＴも拡張して、ＤＭＡ及びＳＭＡの、フレームが転送されるポートへのマッピングを維持する。ＤＭＡは、受信フレームの宛先ＭＡＣアドレスフィールドからロードし、ＳＭＡは、受信フレームの発信元ＭＡＣアドレスフィールドからロードし、ポートは、フレームを受信したポートを使ってロードする。本明細書の記載目的では、ＭＡＣアドレスが、文字「Ｗ」（すなわちワイルドカード）で記号化された値を備える場合は、ＳＭＡは必要とされず、検索一致処理において無視できる。

完全に回線制御されるＷＡＮネットワークでは、回線は、互いに通信する必要がある全ての終端ステーションに関して定義されるはず、と推定できる。この場合は、マルチキャスト・トラフィックは次のようにサポートできる。マルチキャストフレームが受信されると、このマルチキャストフレームは、ＭＡＣアドレステーブル中の発信元アドレスフィールドが、このイーサネットフレームの発信元アドレスフィールドに一致した全てのポートに転送される。アドレステーブルの宛先アドレスは無視される。ワイルドカード「Ｗ」の発信元アドレスフィールド値を備えたアドレステーブル項目の場合は、フレームはそのポートにも転送される。その他の方法には、マルチキャスト・イーサネットフレームを、アクティブ状態の回線が通過している全てのポートに転送する方法が含まれうる。

また、ＭＡＣ副層においてＧＭＲＰアプリケーションサポートを拡張して上位層を呼び出すようにすることで、マルチキャストトラフィック・フローをサポートするように回線の自動生成を実現することもできる。この処理は、ユニキャストのサポートに類似しているが、異なる点は、割込みがＭＡＣ副層のＧＭＲＰアプリケーションからトリガされ、また、上位層に提供されるフレームの宛先アドレスがマルチキャストアドレスだという点である。上位のシグナリング及びルーティング層を拡張して、マルチキャスト回線をサポートすることも可能である。

図１は、本発明の諸局面による制御プレーンアーキテクチャである。ノードＡ１１０、ノードＢ１２０、及びノードＣ１３０という３つのスイッチノードがある。３つのノード１１０、１２０、及び１３０は、物理媒体１４６及び１５６によって接続されている。ノードＡ１１０は第１シグナリングアプリケーション１１２を備え、ノードＢ１２０は第２シグナリングアプリケーション１２２を備え、ノードＣ１３０は第３シグナリングアプリケーション１３２を備える。各シグナリングアプリケーション１１２、１２２、及び１３２は、ネットワーク内の回線を管理する。シグナリングアプリケーション１１２、１２２、及び１３２は、対応する第１ルーティング・アプリケーション１１４、第２ルーティング・アプリケーション１２４、及び第３ルーティング・アプリケーション１３４とインターフェース結合している。ルーティング・アプリケーション１１４、１２４、及び１３４は、ネットワークのルーティング・トポロジを管理する。シグナリングアプリケーション１１２、１２２、及び１３２も、ルーティング・アプリケーション１１４、１２４、及び１３４も、第１オペレーティングシステム１１６、第２オペレーティングシステム１２６、及び第３オペレーティングシステム１３６の何れかとインターフェース結合している。オペレーティングシステム１１６、１２６、及び１３６は、ソフトウェアリソースに加え、第１ハードウェアリソース１１８、第２ハードウェアリソース１２８、及び第３ハードウェアリソース１３８を管理する。シグナリングアプリケーション１１２、１２２、及び１３２は、矢印１４２及び矢印１５２で表したようにシグナリングプロトコルを用いて、互いと通信する。ルーティング・アプリケーション１１４、１２４、及び１３４は、矢印１４４及び矢印１５４で表したようにルーティング・プロトコルを用いて、互いと通信する。

ＷＡＮモードＭＡＣ回線セットアップでは、ＳＴＰ及びフラッディング動作は使用不可能とされている。発信元から宛先へのパスは手動構成するか、または例えばＯＳＰＦ（ＩＥＴＦ・ＲＦＣ２３２８）などの標準ＷＡＮルーティング・プロトコルを用いて、自動的に特定可能である。標準ＷＡＮルーティング・プロトコルは拡張されており、ＭＡＣからポートへのマッピング並びにポート属性及びリソース管理をサポートしている。一旦パスが特定されると、ＭＰＬＳ（ＩＥＴＦ・ＲＦＣ３０３１）のような標準シグナリングプロトコルが、パスに沿ったステーション／ノードによるＳＭＡ及びＤＭＡの学習を可能とし、この学習は、ＭＡＣチップにより提供されるソフトウェアインターフェースを用いて静的項目をアドレステーブルに加えることで、これらＭＡＣアドレスからポートへのマッピング項目を、ＭＡＣハードウェアに明示的に入れることにより実行する。上位層も、８０２．１Ｑ標準の仮想ＬＡＮ（ＶＬＡＮ）機能に類似した仮想私設ネットワーク（ＶＰＮ）機能のサポートを可能とする。上位層は、パスレベル保護も提供できる。

図２は、データプレーンにおけるイーサネットＭＡＣ回線のセットアップを示す。この図には、発信元ステーションＳ２８００と宛先ステーションＤ２９００との間にＭＡＣ回線２１０００がセットアップされていることを示す。回線２１０００は、物理媒体２４００及び２５００により接続されたノードＡ２１００、ノードＢ２２００、及びノードＣ２３００という３つのスイッチノードを通過してルーティングされている。発信元ステーションＳ２８００は、第１イーサネットセグメント２６００に位置し、ＭＡＣアドレスＳＭＡ２８０２を備える。宛先ステーションＤ２９００は、第２イーサネットセグメント２７００に位置し、ＭＡＣアドレスＤＭＡ２９０２を備える。第１イーサネットセグメント２６００は、進入ポートＡＩ２１１６においてノードＡ２１００に接続されている。ノードＡ２１００の出口ポートＡＥ２１１８は、ノードＢ２２００の進入ポートＢＩ２２１６に接続されている。ノードＢ２２００の出口ポートＢＥ２２１８は、ノードＣ２３００に進入ポートＣＩ２３１６で接続している。ノードＣ２３００の出口ポートＣＥ２３１８は、第２イーサネットセグメント２７００に接続している。

図２において、各スイッチノード２１００、２２００、及び２３００は、アドレステーブル（ＡＴ）を維持している。第１アドレステーブル２１０２はノードＡ２１００に設けられ、第２アドレステーブル２２０２はノードＢ２２００に設けられ、第３アドレステーブル２３０２はノードＣ２３００に設けられている。各アドレステーブル２１０２、２２０２、及び２３０２は、ＡＴ項目を維持する。各ＡＴ項目は、フレームの宛先ＭＡＣアドレス、フレームの発信元ＭＡＣアドレス、及びフレームを転送するポートという３つのフィールドを含む。実際のハードウェアでは、エージングなどの幾つかの付加的フィールドがあるが、それらは説明を簡潔にして分かり易くするため図示していないことに注目されたい。これらフィールドは、回線のセットアップには直接関係しない。

第１アドレステーブル２１０２は、２つのＡＴ項目を含んでいる。第１ＡＴ項目は、第１フィールド値ＳＭＡ２１０４、第２フィールド値Ｗ２１０８、及び第３フィールド値ＡＩポートＩＤ２１１０を含んでいる。第２ＡＴ項目は、第１フィールド値ＤＭＡ２１０６、第２フィールド値ＳＭＡ２１１２、及び第３フィールド値ＡＥポートＩＤ２１１４を含んでいる。第２アドレステーブル２２０２は、２つのＡＴ項目を含んでいる。第１ＡＴ項目は、第１フィールド値ＳＭＡ２２１２、第２フィールド値ＤＭＡ２２０８、及び第３フィールド値ＢＩポートＩＤ２２１０を含んでいる。第２項目は、第１フィールド値ＤＭＡ２２０６、第２フィールド値ＳＭＡ２２１２、及び第３フィールド値ＢＥポートＩＤ２２１４を含んでいる。第３アドレステーブル２３０２は、２つのＡＴ項目を含んでいる。第１ＡＴ項目は、第１フィールド値ＳＭＡ２３０４、第２フィールド値ＤＭＡ２３０８、及び第３フィールド値ＣＩポートＩＤ２３１０を含んでいる。第２ＡＴ項目は、第１フィールド値ＤＭＡ２３０６、第２フィールド値Ｗ２３１２、及び第３フィールド値ＣＥポートＩＤ２３１４を含んでいる。

上位層シグナリングアプリケーション１１２、１２２、及び１３２は、確立された回線２１０００と、現在の状態と、回線２１０００に割り当てられたメモリ、帯域幅などのリソースとを維持する。上位層のルーティング・アプリケーション１１４、１２４、及び１３４は、ルーティング・トポロジデータベースを維持する。更に、ルーティング・アプリケーション１１４、１２４、及び１３４は、発信元ステーションＳ・ＭＡＣアドレスＳＭＡ２８０２及び宛先ステーションＤ・ＭＡＣアドレスＤＭＡ２９０２の、ポートＡＩ２１１６及びポートＣＥ２３１８への関連付けをマッピングデータベースにおいて維持する。この構成により、次の段落で記載するように、ＳＭＡ２８０２とＤＭＡ２９０２との間のＭＡＣ回線２１０００の自動形成が可能となる。

図２では、宛先ステーションＤ２９００宛てのフレームを発信元ステーションＳ２８００から受信すると、このフレームは、宛先ＭＡＣアドレスＤＭＡ２９０２及び発信元ＭＡＣアドレスＳＭＡ２８０２を備えている。フレームは、この図のステーションＤ２９００を発信元ステーションとして、このステーションから発信されることもあり、第１例の発信元ステーション（現在の宛先ステーションＳ２８００）に到達可能である。逆方向に移動して宛先ステーションＳ２８００に到達する際に、フレームは、ＳＭＡ２８０２に等しい宛先アドレス及びＤＭＡ２９０２に等しい発信元アドレスを備えている。未知のＭＡＣアドレスを備えたフレームが受信されると、ノードＡ２１００またはノードＣ２３００は、ＷＡＮ学習動作を開始する。もしルーティング・アプリケーションが、ＭＡＣアドレス２８０２及び２９０２のポートマッピングを備えていれば、発信元ステーションＳ２８００と宛先ステーションＤ２９００を接続するのに必要なパスを特定する。パスが一旦確定すると、シグナリングアプリケーションが、パスに沿った全てのノードでの回線セットアップ要求を開始する。図示した例では、ノードＡ２１００、Ｂ２２００、及びＣ２３００は、回線セットアップ要求を受け取る。これらノードのそれぞれで、適切なＡＴ項目が、シグナリングアプリケーションにより作成される。ノードＡ２１００では、シグナリングが、ＡＴ２１０２内に、宛先アドレスＳＭＡ２１０４、発信元アドレスＷ２１０８、及び転送ポートＩＤ・ＡＩ２１１０の値を含むＡＴ項目を入力する。同様に、ＤＭＡ２１０６、ＳＭＡ２１１２、及びＡＥ２１１４の値を含む項目がＡＴ２１０２に入力される。ノードＢ２２００では、シグナリングが、ＳＭＡ２２０４、ＤＭＡ２２０８、ＢＩ２２１０、ＤＭＡ２２０６、ＳＭＡ２２１２、及びＢＥ２２１４の値を含む項目を、ＡＴ２２０２に入力する。ノードＣ２３００では、シグナリングが、ＳＭＡ２３０４、ＤＭＡ２３０８、ＣＩ２３１０、ＤＭＡ２３０６、Ｗ２３１２、及びＣＥ２３１４の値を含む項目を、ＡＴ２３０３に入力する。

全てのノードが、発信元ステーションＳ２８００と宛先ステーションＤ２９００との間でフレームを送信するパスを学習し終わると、ＭＡＣ回線２１０００がセットアップされたことになり、ＭＡＣフレームフローが開始可能となる。順方向では、ステーションＳ２８００がステーションＤ２９００宛てのパケットを送信する際に、宛先アドレスをＤＭＡ２９０２とし、発信元アドレスをＳＭＡ２８０２としたフレームを作成する。このパケットがノードＡ２１００のポートＡＩ２１１６に到着すると、このスイッチが、ＡＴ２１０２において宛先及び発信元アドレスの参照を実行し、一致する項目を探す。ＤＭＡ２１０６及びＳＭＡ２１１２を備えた項目が一致し、転送ポートＩＤはＡＥ２１１４である。これにより、スイッチ／ノードは、フレームをポートＡＥ２１１８に転送することになる。すると、フレームは、ノードＢ２２００のポートＢＩ２２１６に到着する。スイッチ／ノードＢ２２００がフレームを認識すると、ＤＭＡ２２０６及びＳＭＡ２２１２を備えた項目と一致し、フレームをポートＩＤ・ＢＥ２２１４に転送するべきことが分かる。これにより、このスイッチ／ノードは、フレームをポートＢＥ２２１８に転送することになる。フレームは、ここからノードＣ２３００のポートＣＩ２３１６に到達する。スイッチ／ノードＣ２３００がフレームを認識すると、ＤＭＡ２３０６及びＷ２３１２を備えた項目と一致し、フレームをポートＩＤ・ＣＥ２３１４に転送するべきことがわかる。これにより、スイッチ／ノードは、フレームをポートＣＥ２３１８に転送することになり、そこから宛先ステーションＤ２９００に到達する。宛先ステーションＤ２９００は、このフレームが宛先アドレスＤＭＡ２９０２を備えているので、それを受け取ることになる。

逆方向では、ステーションＤ２９００がステーションＳ２８００宛てのパケットを送信する際に、宛先アドレスをＳＭＡ２８００とし、発信元アドレスをＤＭＡ２９００としたフレームを作成する。このパケットがスイッチ／ノードＣ２３００のポートＣＥ２３１８に到達すると、ＳＭＡ２３０４及びＤＭＡ２３０８が一致する。この一致は、フレームがＣＩ２３１０に転送されるべきことを示している。これにより、このスイッチは、フレームをポートＣＩ２３１６に転送することになる。すると、フレームは、ノードＢ２２００のポートＢＥ２２１８に到着する。スイッチ／ノードＢ２２００がフレームを認識すると、ＳＭＡ２２０４及びＤＭＡ２２０８を備えた項目と一致する。これは、フレームをＢＩ２２１０に転送するべきことを示している。これにより、このスイッチは、フレームをポートＢＩ２２１６に転送することになる。フレームは、ここからノードＡ２１００のポートＡＥ２１１８に到達する。スイッチ／ノードＡ２１１０がフレームを認識すると、ＳＭＡ２１０４及びＤＭＡ２１０８を備えた項目と一致する。これは、フレームをＡＩ２１１０に転送するべきことを示している。これにより、スイッチは、フレームをポートＡＩ２１１６に転送することになり、フレームはそこからステーションＳ２８００に到達する。ステーションＳ２８００は、このパケットが宛先アドレスＳＭＡ２８０２を備えているので、これを受け取ることになる。

ＭＡＣ回線２１０００が手動で／静的にプロビジョンされると、ステーションＳ・ＳＭＡ２８０２、ステーションＤ・ＤＭＡ２９０２、及び一方の終端ステーションＳ２８００から他方の終端ステーションＤ２９００までの完全なパス（ノードＡ２１００のＡＩ２１１６から、ノードＡ２１００のポートＡＥ２１１８、ノードＢ２２００のポートＢＩ２２１６、ノードＢ２２００のポートＢＥ２２１８、ノードＣ２３００のポートＣＩ２３１６を介してノードＣ２３００のポートＣＥ２３１８まで）が、エンドユーザ構成を介して上位層構成アプリケーションにより提供される。この場合は、発信元エンドポイントをステーションＳ２８００としたノードＡ２１００におけるシグナリングアプリケーション１１２がこの構成を取得して、メモリ、帯域幅などの回線２１０００用にローカルで必要なリソースを予約する。また、ノードＡ２１００は、この時点で、第１ＤＭＡ２１０６、第２ＳＭＡ２１１２、及びＡＥポートＩＤ２１１４の順方向パスＡＴ項目を、ＭＡＣハードウェアＡＴ２１０２に追加することで、アドレステーブルを構成できる。これは、完全なパスのリソースが確立された後で行ってもよい。一旦ローカルリソースが割り当てられると、シグナリングアプリケーション１１２が、回線セットアップ要求を、パスの次のノードすなわちノードＢ２２００に送信する。この処理は、宛先終端ステーションＤ２９００まで継続する。ノードＢ２２００では、第３ＤＭＡ２２０６、第４ＳＭＡ２２１２、及びＡＥポートＩＤ２２１４の順方向パスＡＴ項目が加えられる。ノードＣ２３００では、第５ＤＭＡ２３０６、第６ＳＭＡ２３１２、及びＣＥポートＩＤ２３１４の順方向パスＡＴ項目が加えられる。更に、各ノード２１００、２２００、及び２３００では、第１ＳＭＡ２１０４、第２ＤＭＡ２１０８、ＡＩポートＩＤ２１１０、第３ＳＭＡ２２０４、第４ＤＭＡ２２０８、ＢＩポートＩＤ２２１０、第５ＳＭＡ２３０４、第６ＤＭＡ２３０８、及びＣＩポートＩＤ２３１０の逆方向パスＡＴ項目が追加される。単方向性回線の場合は、順方向パスの項目のみが追加される。双方向性回線の場合は、順方向及び逆方向パスＡＴ項目が追加される。手動で構成された回線の構成は、設計によって発信元ノード２１００に格納できる。しかし、本発明は、構成の格納場所に関しては何の制約もない。手動で／静的に構成された回線の場合は、回線パスで障害が発生した場合、復元用の回線経路変更は存在しない。パス復元に付いては後述する。リンク集約またはＡＰＳのようなリンク障害回復技術を用いた静的／手動回線のローカル復元が可能である。

次の記載は、ＷＡＮイーサネットＭＡＣ回線を自動的に確立するための例示的な一方法を説明したものある。回線をいつ自動的にセットアップするかは、ＷＡＮモード使用可能インスタンスのノード毎、ポート毎、またはＭＡＣアドレス毎のモード設定に基づく構成によって決定される。ＭＡＣモードはポートモードを置き換える。すると、これがノードモードを置き換える。通常の技能を備えた当業者であれば、本発明は上述の条件に限定されず、他の構成オプションが使用可能なことは理解するはずである。「手動」モードと「自動」モードとの間の矛盾を防止するため、例示的な設計では、「手動」構成が「自動」モードを置き換える。上述したように、本発明は、このオプションには制限されない、そうした矛盾を解決するために他の任意方法を用いることもできる。

ＷＡＮ学習においては、発信元ステーションＳ２８００からのイーサネットフレームが、ノードＡ２１００で受信され、そのＤＭＡ参照が失敗すると、上位層ＭＡＣクライアントアプリケーションへの割込みが発生する。すると、上位層の割込み処理がルーティング・アプリケーション１１４を呼び出し、これが、ステーションＳ２８００のＭＡＣアドレスＳＭＡ２８０２からＡＩポート２１１６の項目でマッピングデータベースを更新し、更に、ルーティング・マッピングデータベース更新１４４を生成する。次に、この方法は、シグナリングアプリケーション１１２を呼び出して、回線をセットアップしようとする。シグナリングアプリケーション１１２は、発信元ステーションＳのＳＭＡ２８０２から宛先ステーションＤのＤＭＡ２９０２までの使用可能なパスを、ルーティング・アプリケーション１１４から要求する。パスが見つかると、シグナリングアプリケーション１１２は、手動の場合に記載したのと同一の処理で回線２１０００を続けてセットアップする。パスが見つからなければ、シグナリングアプリケーション１１２はエラーを出して戻る。エラーが発生すると、ステーションＤのＤＭＡ２９０２及びステーションＳのＳＭＡ２８０２が学習され、且つパスが発見されるまで、シグナリングは再試行を繰り返すことができる。再試行の上限を設定して、試行回数が過剰となるのを防止できる。

ＬＡＮ及びＷＡＮモードの両方で学習するためには、ＭＡＣアドレスを学習できるように、終端ステーションが「会話」できることが想定されている。そうしないと、終端ステーションの存在を知らせることができない。ほとんどの終端ステーションは、起動時に、イーサネットフレームを管理または構成目的で送信する。終端ステーションが起動時にフレームを送信しない場合は、回線を手動作成できるようにスイッチを構成するか、或いは、ＩＰレベルのＢＯＯＴＰ、ＡＲＰ、またはＲＡＲＰ要求などの上位層動作を介してイーサネットフレームを送信できるように終端ステーションを構成してもよい。

トポロジにおける終端ステーションの位置は、学習に起因する過剰なオーバーヘッドを防止するため比較的静的であることが想定されていることに注目されたい。これは、学習に関するＬＡＮモードでの想定と同一のものである。これが好ましくない想定であれば、アルゴリズムを最適化して、ｎ回目の認識毎に、またはｎ番目のフレーム毎に学習させてもよい。ｎ番目のフレームで学習する場合は、あるステーションが、ｎ回の間隔でフレームを送信する場合は決して学習されないというように、いかなる最適化にも問題はある。この最適化は学習時間を長くする。また、本発明は、こうした最適化に限定されないことに注目されたい。他の最適化方法も用いて、上位層の負荷バランスを取ることもできる。

半自動ＷＡＮモード回線は、自動セットアップＷＡＮモード回線と類似した方法でセットアップされるが、異なる点は、ＳＭＡ及びＤＭＡが構成により提供されることである。２つのエンドポイントは固定したままだが、これら２つのエンドポイントを接続するための回線パスは、ルーティング・アプリケーションからのルーティングに基づいて自動的にセットアップされる。

図３は、複数イーサネットＭＡＣ回線のセットアップを示す。第１回線３９００、第２回線３９０２、及び第３回線３９０４からなる３つのＭＡＣ回線が、発信元ステーションＳ３４００から、第１宛先ステーションＤ１ ３５００、第２宛先ステーションＤ２ ３６００、及び第３宛先ステーションＤ３ ３７００に延伸している。第１回線３９００は、スイッチノードＡ３１００の進入ポートＡＩ３１２９を介して出口ポートＡＥ３ ３１３４へルーティングされている。第２回線３９０２は、スイッチノードＡ３１００の進入ポートＡＩ３１２９を介して出口ポートＡＥ２ ３１３２、スイッチノードＢ３２００の進入ポートＢＩ２ ３２３２、出口ポートＢＥ２ ３２３４へルーティングされている。第３回線３９０４は、スイッチノードＡ３１００の進入ポートＡＩ３１２９を介して、出口ポートＡＥ１ ３１３０、スイッチノードＢ３２００の進入ポートＢＩ１ ３２２９、出口ポートＢＥ１ ３２３０、スイッチノードＣ３３００の進入ポートＣＩ３３１６、更に、出口ポートＣＥ３３１８へルーティングされている。発信元ステーションＳ３４００はイーサネットセグメント３８００に位置し、宛先ステーションＤ１ ３５００はイーサネットセグメント３８０２に位置し、宛先ステーションＤ２ ３６００はイーサネットセグメント３８０４に位置し、宛先ステーションＤ３ ３７００はイーサネットセグメント３８０６に位置している。イーサネットセグメント３８００は、ノードＡ３１００の進入ポートＡＩ３１２９に接続され、イーサネットセグメント３８０２は、ノードＡ３１００の進入ポートＡＥ３ ３１３４に接続されている。ノードＡ３１００の進入ポートＡＥ１ ３１３０は、セグメント３８０１に沿ってノードＢ３２００のポートＢＩ１ ３２２９に接続し、ノードＡ３１００の出口ポートＡＥ２ ３１３２は、セグメント３８０３に沿ってノードＢ３２００の進入ポートＢＩ２ ３２３２に接続している。イーサネットセグメント３８０４は、ノードＢ３２００の進入ポートＢＥ２ ３２３４に接続されている。ノードＢ３２００の出口ポートＢＥ１ ３２３０は、セグメント３８０５に沿ってノードＣ３３００の進入ポートＣＩ３３１６に接続している。イーサネットセグメント３８０６は、ノードＣ３３００の出口ポートＣＥ３３１８に接続されている。

各ノードＡ３１００、Ｂ３２００、及びＣ３３００は、アドレステーブルを、ＡＴ項目を含んだ第１ＡＴ３１０２、第２ＡＴ３２０２、及び第３ＡＴ３３０２として維持する。各ＡＴ項目は、宛先ＭＡＣアドレス、発信元ＭＡＣアドレス、及び一致したフレームを転送する先のポートＩＤからなる３つのフィールドを備えている。宛先ＭＡＣアドレスは、Ｓ３１０４、Ｄ１ ３１１０、Ｄ２ ３１１６、Ｄ３ ３１２２、Ｓ３２０４、Ｄ２ ３２１０、Ｓ３２１６、Ｄ３ ３２２２、Ｓ３３０４、及びＤ３ ３３１０である。発信元ＭＡＣアドレスは、Ｗ３１０６、Ｗ３１１２、Ｓ３１１８、Ｓ３１２４、Ｄ２ ３２０６、Ｗ３２１２、Ｄ３ ３２１８、Ｓ３２２４、Ｄ３ ３３０６、及びＷ３３１２である。ポートＩＤは、ＡＩポートＩＤ３１０８、ＡＥ３ポートＩＤ３１１４、ＡＥ２ポートＩＤ３１２０、ＡＥ１ポートＩＤ３１２８、ＢＩ２ポートＩＤ３２０８、ＢＥ２ポートＩＤ３２１４、ＢＩ１ポートＩＤ３２２０、ＢＥ１ポートＩＤ３２２８、ＣＩポートＩＤ３３０８、及びＣＥポートＩＤ３３１４である。

図３では、３つの回線が、１つの発信元ステーションＳ３４００と３つの宛先ステーション（第１ステーションＤ１ ３５００、第２ステーションＤ２ ３６００、及び第３ステーションＤ３ ３７００）との間にセットアップされている。これら回線はそれぞれ増加機能を示す。これら回線は、図２の基本回線の場合に説明したものと同一処理でセットアップされる。フレームフローも、図２で示したものと同一の態様で発生する。回線３９００は、パスノードＡ３１００のポートＡＩ３１２９からポートＡＥ３ ３１３４を用いて、ステーションＳ３４００及びステーションＤ１ ３５００に接続している。回線３９００は、ノードＡ３１００のアドレステーブル３１０２における項目により確立される。この回線に関連付けられた項目には、Ｓ３１０４、Ｗ３１０６、及びＡＩ３１０８、並びにＤ１ ３１１０、Ｗ３１１２、及びＡＥ３ ３１１４がある。回線３９０２は、パスノードＡ３１００のポートＡＩ３１２９からポートＡＥ２ ３１３２及びノードＢ３２００のポートＢＩ２ ３２３２からポートＢＥ２ ３２３４を用いて、ステーションＳ３４００をステーションＤ２ ３６００に接続している。回線３９０２は、ノードＡ３１００において、Ｓ３１０４、Ｗ３１０６、及びＡＩ３１０８、並びにＤ２ ３１１６、Ｓ３１１８、及びＡＥ２ ３１２０の値を備えた対応するＡＴ３１０２項目を設定する。回線３９０２は、ノードＢ３２００において、Ｓ３２０４、Ｄ２ ３２０６、及びＢＩ２ ３２０８、並びにＤ２ ３２１０、Ｗ３２１２、及びＢＥ２ ３２１４の値を備えた対応するＡＴ３２０２項目を設定する。回線３９０４は、パスノードＡ３１００のポートＡＩ３１２９からポートＡＥ１ ３１３０、ノードＢ３２００のポートＢＩ１ ３２２９からポートＢＥ１ ３２３０、及びノードＣ３３００のポートＣＩ３３１６からポートＣＥ３３１８を用いて、ステーションＳ３４００をステーションＤ３ ３７００に接続している。回線３９０４は、ノードＡ３１００において、Ｓ３１０４、Ｗ３１０６、及びＡＩ３１０８、並びにＤ３ ３１２２、Ｓ３１２４、及びＡＥ１ ３１２８の値を備えた対応するＡＴ３１０２項目を設定する。回線３９０４は、ノードＢ３２００において、Ｓ３２１６、Ｄ３ ３２１８、及びＢＩ１ ３２２０、並びにＤ３ ３２２２、Ｓ３２２４、及びＢＥ１ ３２２８の値を備えた対応するＡＴ３２０２項目を設定する。回線３９０４は、ノードＣ３３００において、Ｓ３３０４、Ｄ３ ３３０６、及びＣ１ ３３０８、並びにＤ３ ３３１０、Ｗ３３１２、及びＣＥ３３１４の値を備えた対応するＡＴ３３０２項目を設定する。

これまでに、回線をＳＭＡエンドポイントとＤＭＡエンドポイントとの間に確立する、基本回線セットアップを説明してきた。最適化及び利便性のためには、発信元及び宛先ポート・エンドポイントに基づいて回線を設定するのが望ましい。これにより、個別のＭＡＣ回線を作成する必要が無くなる。しばしば、透過的ＬＡＮブリッジングを、ＭＡＮ／ＷＡＮネットワーク上に設けて、２つの別個のＬＡＮネットワークを接続する必要がある。この場合は、全てのＭＡＣトラッフィックが一方のポートから他方のポートへ伝わるので、計算及びリソースオーバーヘッドを減少するための幾つかの最適化が可能である。これらは、イーサネット私設ラインまたは透過的ＬＡＮブリッジングと呼ばれることもある。ＭＡＮ／ＷＡＮ回線は、エンドユーザにはイーサネットリンクのように見えるので、この種の回線はＭＡＣリンク回線とよばれる。基本ＭＡＣ回線の場合と同様に、リンク回線は、構成に基づいて「手動」、「半自動」、または「自動」でセットアップできる。「自動」モードでの機能をサポートするため、発信元ポートは、このポートがトンネルポートであって、全ての発信元及び宛先ＭＡＣアドレス対に関する基本回線を作成するのでなく、このポートで受信した全フレームは、リンク回線を介して送信されることを示す構成を必要とすることもあろう。宛先ポートは構成してもよいし、第１イーサネットフレームＤＭＡの宛先ポートを発見することにより自動的にセットアップしてもよい。

イーサネットＭＡＣリンク回線を実装するための２つのアプローチを次に説明する。第１のアプローチは、構成または計算したパスを備えた発信元及び宛先ポート・エンドポイントを用いて、ネットワークを通る１つのリンク回線をセットアップする方法を含む。次に、一つおきのＳＭＡ及びＤＭＡ基本ＭＡＣ回線を、リンク回線セットアップを用いてセットアップする。これは、多数の基本ＭＡＣ回線を、リンク回線を通ってトンネリングさせることと概念的に等しく、回線トンネリング法と呼ぶ。

第２のアプローチは、ポート・エンドポイントのＳＭＡ及びＤＭＡを構成または計算したパスと共に用いて、ネットワークを通る１つのリンク回線をセットアップする方法を含む。ＭＡＣポートハードウェアを拡張して、イーサネットをイーサネット上で送信するための新たなサポートを提供できる。ＭＡＣハードウェアは、宛先エンドポイントのポートのＭＡＣアドレスＤＭＡを維持する必要がある。これは、回線セットアップ時に構成される。この構成では、フレームが回線のポート・エンドポイントで受信されると、このフレームは、上述の構成されたＤＭＡを宛先アドレスとして、発信元を受信ポートＭＡＣアドレスＳＭＡとして用いて、イーサネットフレームにカプセル化される。すると、イーサネットフレームは、ＳＭＡ及びＤＭＡ・ＭＡＣ回線を使ってリンク回線上をトンネリングされる。この方法は、フレームトンネリング法と呼ぶ。

これら２つの実装は同一ネットワーク内で共存できる。リンク回線のみが、パスを取得するルーティング及び回線をセットアップするシグナリングを呼び出す。全てのトンネリング化回線が、同一パス上を伝播する。従って、ルーティング・オーバーヘッドは少なくなる。回線トンネリング法では、全てのトンネリング化ＭＡＣ回線はＡＴの一項目を消費するので、幾らかの回線セットアップオーバーヘッドが、トンネリング化ＭＡＣ回線のセットアップ毎に必要となる。リンク回線は、回線のパスに沿った全てのＭＡＣアドレス及び宛先ポートのリストを維持し、パスに沿った全トンネリング化基本回線のＡＴ項目をセットアップする。メッセージングが、回線パスに沿った全てのノード／ステーション上のシグナリングアプリケーション・インスタンス間で行われる。この利点は、標準ＭＡＣハードウェアに何の変更も必要としないことである。個々の基本回線は個別に制御できる。

フレームトンネリング法では、ＭＡＣハードウェアを拡張して、イーサネットフレームに入ったイーサネットフレームの送信をサポートする。この方法は後方互換性がありプロプラエタリであるが、その理由は、イーサネットフレームをイーサネットフレーム内にカプセル化するには、カプセル化するイーサネットフレームのタイプが、最大サイズのイーサネットフレームよりも大きいことが必須であり、そうでないと分割が必要となってしまうからである。分割は、オーバーヘッド及びパフォーマンスの点で比較的コスト高となる。現在のイーサネットフレーミングは分割をサポートしていない。より大型のイーサネットフレーミングをサポートするようにＭＡＣハードウェアを拡張するのは、比較的容易に実現可能だが、標準的でない。回線パス上の全ポートを、フレームトンネリング・モードにセットアップしなければならない可能性がある。

フレームトンネリング法は、トンネリング化される各基本ＭＡＣ回線について２つのＡＴ項目を消費するのでなく、２つのＡＴ項目しか消費しない。ＡＴハードウェアのサポートは、コスト高になることがある。基本ＭＡＣ回線の個別制御は、カプセル化により失われる。この方法には、１つの回線セットアップオーバーヘッドしかなく、付加的な相互シグナリングメッセージ・オーバーヘッドは存在しない。

回線トンネリング法では、アーキテクチャが、回線エンドポイントがスイッチノードにおいて進入ポートまたは出口ポートとなるのをサポートする。更に、このアーキテクチャは、同一ポート上をルーティングされている基本回線及び回線トンネリング化リンク回線をサポートする。基本回線がリンク回線を使用するかどうかを指定するための構成可能オプションが必要である。この一例は、サブレート回線トンネリングリンク回線が２つのポート間にセットアップされ、トンネリング化されていない他の基本回線をルーティングするのに利用できる帯域幅が、これら２つのポート間に存在する場合である。

回線がリンク回線を使うように構成されている場合は、回線がリンク回線に出入りできるのはリンク回線のエンドポイントにおいてのみである。言い換えると、パスの任意のポイントで、回線をリンク回線に挿入または分岐することはできない。

図４、４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃは、回線トンネリングリンク回線のセットアップを示す。回線トンネリングリンク・リンク回線４７００の設置では、第１エンドポイントをノードＡ４１００の進入ポートＡＩ４１０４とし、第２エンドポイントをノードＣ４３００の進入ポートＣＩ４３０４とする。個別のトンネル化回線は、複数の別個のポートに分岐する。第１回線セクション４７０２は、ノードＣ４３００の進入ポートＣＩ４３０４から出口ポートCE１ ４３０６にセットアップされている。第２回線セクション４７０４は、ノードＣ４３００の進入ポートＣＩ４３０４から出口ポートCE２ ４３０８にセットアップされている。第３回線セクション４７０６は、ノードＣ４３００の進入ポートＣＩ４３０４から出口ポートCE３ ４３１０にセットアップされている。第１発信元ステーションＳ１ ４４０、第２発信元ステーションＳ２ ４４０４、及び第３発信元ステーションS３ ４４０８は、イーサネットセグメント４６００に位置している。第１宛先ステーションＤ１ ４５００は、イーサネットセグメント４６０２に位置している。第２宛先ステーションＤ２ ４５０４は、イーサネットセグメント４６０４に位置している。第３宛先ステーションＤ３ ４５０８は、イーサネットセグメント４６０６に位置している。イーサネットセグメント４６００は、ノードＡ４１００の進入ポートＡＩ４１０４に接続されている。イーサネットセグメント４６０２は、ノードＣ４３００の出口ポートＣＥ１ ４３０６に接続されている。イーサネットセグメント４６０４は、ノードＣ４３００の出口ポートＣＥ２ ４３０８に接続されている。イーサネットセグメント４６０６は、ノードＣ４３００の出口ポートＣＥ２ ４３１０に接続されている。ノードＡ４１００の出口ポートＡＥ４１０６は、セグメント４６０１を介してノードＢ４２００の進入ポートＢＩ４２０４に接続している。ノードＢ４２００の出口ポートＢＥ４２０６は、セグメント４６０３を介してノードＣ４３００の進入ポートＣＩ４３０４に接続している。各ノード４１００、４２００、及び４３００は、アドレステーブルを、第１ＡＴ４１０２、第２ＡＴ４２０２、及び第３ＡＴ４３０２として維持する。

図４は、３つ発信元ステーション（第１発信元ステーションＳ１ ４４００、第２発信元ステーションＳ２ ４４０４、及び第３発信元ステーションS３ ４４０８）と、３つの宛先ステーション（第１宛先ステーションＤ１ ４５００、第２宛先ステーションＤ２ ４５０４、及び第３宛先ステーションＤ３ ４５０８）との間に回線トンネリングリンク回線がセットアップされていることを示している。これら回線は、図２の基本回線の場合に説明したものと同一処理でセットアップされる。フレームフローも、図２で示したものと同一の態様で発生する。リンク回線４７００は、エンドポイント・ノードＡ４１００のポートＡＩ４１０４からノードＣ４３００のポートＣＩ４３０４に３つの基本回線を含んでいる。このエンドポイントから、別個の回線セグメント（セグメント４７０２、セグメント４７０４、及びセグメント４７０６）が、最終的な宛先としての異なるエンドポイントまで継続している。ステーションＳ１ ４４００は、パスノードＡ４１００のポートＡＩ４１０４からポートＡＥ４１０６、ノードＢ４２００のポートＢＩ ４２０４からポートＢＥ４２０６、及びノードＣ４３００のポートＣＩ４３０４からポートＣＥ１ ４３０６を用いたトンネル化回線によって、ステーションＤ１ ４５００に接続している。リンク回線４７００は、ノードＡ４１００において、Ｓ１ ４１１０、Ｗ４１１２、及びＡＩ４１１４、並びにＤ１ ４１２０、Ｗ４１２２、及びＡＥ４１２４の値を備えた対応するＡＴ４１０２項目を設定する。リンク回線４７００は、ノードＢ４２００において、Ｓ１ ４２１０、Ｗ４２１２、及びＢＩ４２１４、並びにＤ１ ４２２０、Ｗ４２２２、及びＢＥ４２２４の値を備えた対応するＡＴ４２０２項目を設定する。回線セグメント４７０２は、ノードＣ４３００において、Ｓ１ ４３１０、Ｗ４３１２、及びＣＩ４３１４、並びにＤ１ ４３２０、Ｗ４３２２、及びＣＥ１ ４３２４の値を備えた対応するＡＴ４３０２項目を設定する。回線Ｓ２ ４４０４は、パスノードＡ４１００のポートＡＩ４１０４からポートＡＥ４１０６、ノードＢ４２００のポートＢＩ ４２０４からポートＢＥ４２０６、及びノードＣ４３００のポートＣＩ４３０４からポートＣＥ２ ４３０８を用いたトンネル化回線によって、ステーションＤ２ ４５０４に接続している。リンク回線４７００は、ノードＡ４１００において、Ｓ２ ４１３０、Ｗ４１３２、及びＡＩ４１３４、並びにＤ２ ４１４０、Ｗ４１４２、及びＡＥ４１４４の値を備えた対応するＡＴ４１０２項目を設定する。リンク回線４７００は、ノードＢ４２００において、Ｓ２ ４２３０、Ｗ４２３２、及びＢＩ４２３４、並びにＤ２ ４２４０、Ｗ４２４２、及びＢＥ４２２４の値を備えた対応するＡＴ４２０２項目を設定する。回線セグメント４７０４は、ノードＣ４３００において、Ｓ２ ４３３０、Ｗ４３３２、及びＣＩ４３３４、並びにＤ２ ４３４０、Ｗ４３４２、及びＣＥ２ ４３４４の値を備えた対応するＡＴ４３０２項目を設定する。回線Ｓ３ ４４０８は、パスノードＡ４１００のポートＡＩ４１０４からポートＡＥ４１０６、ノードＢ４２００のポートＢＩ４２０４からポートＢＥ４２０６、及びノードＣ４３００のポートＣＩ４３０４からポートＣＥ３ ４３１０を用いたトンネル化回線によって、ステーションＤ３ ４５０８に接続している。リンク回線４７００は、ノードＡ４１００において、Ｓ３ ４１５０、Ｗ４１５２、及びＡＩ４１５４、並びにＤ３ ４１６０、Ｗ４１６２、及びＡＥ４１６４の値を備えた対応するＡＴ４１０２項目を設定する。リンク回線４７００は、ノードＢ４２００において、Ｓ２ ４２５０、Ｗ４２５２、及びＢＩ４２５４、並びにＤ３ ４２６０、Ｗ４２６２、及びＢＥ４２６４の値を備えた対応するＡＴ４２０２項目を設定する。回線セグメント４７０６は、ノードＣ４３００において、Ｓ３ ４３５０、Ｗ４３５２、及びＣＩ４３５４、並びにＤ３ ４３６０、Ｗ４３６２、及びＣＥ３ ４３６４の値を備えた対応するＡＴ４３０２項目を設定する。

図５は、フレームトンネリング・リンク回線のセットアップを示す。この図には、１つのエンドポイントをノードＡ５１００のポートＡＩ５１１６とし、他方をノードＣ５３００のポートＣＥ５３１８としたフレームトンネリング・リンク回線５７００を示す。第１発信元ステーションＳ１ ５４００、第２発信元ステーションＳ２ ５４０４、及び第３発信元ステーションS３ ５４０８は、イーサネットセグメント５６００に位置している。第１宛先ステーションＤ１ ５５００、第２宛先ステーションＤ２ ５５０４、及び第３宛先ステーションＤ３ ５５０８は、イーサネットセグメント５６０２に位置している。ノードＡ５１００の出口ポートＡＥ５１１８は、セグメント５６０１を介してノードＢ５２００の進入ポートＢＩ５２１６に接続している。ノードＢ５２００の出口ポートＢＥ５２１８は、セグメント５６０３を介してノードＣ５３００の進入ポートＣＩ５３１６に接続している。ノードＡ５１００の進入ポートＡＩ５１１６は、ＭＡＣアドレスＳ４ ５１２０を備えている。ノードＣ５３００の出口ポートＣＥ５３１８は、ＭＡＣアドレスＤ４ ５３２０を備えている。

各ノードＡ５１００、ノードＢ５２００、及びノードＣ５３００は、アドレステーブルを、ＡＴ項目を含んだ第１ＡＴ５１０２、第２ＡＴ５２０２、及び第３ＡＴ５３０２として維持する。各ＡＴ項目は、ＤＭＡ、ＳＭＡ、及び一致したフレームを転送するポートＩＤからなる３つのフィールドを備えている。宛先ＭＡＣアドレスは、Ｓ４ ５１０４、Ｄ４ ５１１０、Ｓ４ ５２０４、Ｄ４ ５２１０、Ｓ４ ５３０４、及びＤ４ ５３１０である。発信元ＭＡＣアドレスは、Ｗ５１０６、Ｗ５１１２、Ｗ５２０６、Ｗ５２１２、Ｗ５３０６、及びＷ５３１２である。ポートＩＤは、ＡＩポートＩＤ５１０８、ＡＥポートＩＤ５１１４、ＢＩポートＩＤ５２０８、ＢＥポートＩＤ５２１４、ＣＩポートＩＤ５３０８、及びＣＥポートＩＤ５３１４である。この場合は、リンク回線の進入ポート及び出口ポートのＭＡＣアドレスを用いて回線を構築することに注目されたい。

図５では、３つ発信元ステーション（第１発信元ステーションＳ１ ５４００、第２発信元ステーションＳ２ ５４０４、及び第３発信元ステーションS３ ５４０８）と、３つの宛先ステーション（第１宛先ステーションＤ１ ５５０２、第２宛先ステーションＤ２ ５５０４、及び第３宛先ステーションＤ３ ５５０８）との間にフレームトンネリング・リンク回線がセットアップされている。これら回線は、図２の基本回線の場合に説明したものと同一処理でセットアップされる。フレームフローも、図２で示したものと同一の態様で発生する。リンク回線５７００は、エンドポイント・ノードＡ５１００のポートＡＩ５１１６からノードＣ５３００のＣＥ５３１８に３つの基本回線を含んでいる。ステーションＳ１ ５４００は、パスノードＡ５１００のポートＡＩ５１１６からポートＡＥ５１１８、ノードＢ５２００のポートＢＩ５２１６からポートＢＥ５２１８、及びノードＣ５３００のポートＣＩ５２１６からポートＣＥ５３１８を用いてトンネル化フレームによって、ステーションＤ１ ５５００に接続している。リンク回線５７００は、ノードＡ５１００において、Ｓ４ ５１０４、Ｗ５１０６、及びＡＩ５１０８、並びにＤ４ ５１１０、Ｗ５１１２、及びＡＥ５１１４の値を備えた対応するＡＴ５１０２項目を設定する。リンク回線５７００は、ノードＢ５２００において、Ｓ４ ５２０４、Ｗ５２０６、及びＢＩ５２０８、並びにＤ４ ５２１０、Ｗ５２１２、及びＢＥ５２１４の値を備えた対応するＡＴ５２０２項目を設定する。リンク回線５７００は、ノードＣ５３００において、Ｓ４ ５３０４、Ｗ５３０６、及びＣＩ５３０８、並びにＤ４ ５３１０、Ｗ５３１２、及びＣＥ５３１４の値を備えた対応するＡＴ５３０２項目を設定する。

図６は、パス自動保護スイッチング（ＡＰＳ）で保護されたイーサネットＭＡＣ回線のセットアップを示す。ＳＤＨでは、類似の種類の回線はＳＮＣ−Ｐ回線とも呼ばれる。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴでは、類似の回線は、多種ルーティング回線（原語：diversely routed circuit）と呼ばれる。図６は、エンドポイントとしてのノードＡ６１００のＡＩ６１０４とノードＤ６４００のポートＤＥ６４０８との間に設けられた動作回線６１００２及び保護回線６１００４を示す。このセットアップは、動作回線６１００２がアクティブ状態であることを示している。これは、ノードＡ６１００のポートＡＩ６１０４とポートＡＥ１ ６１０６との間の接続６１００２Ａ及び、ノードＤ６４００のポートＤＩ１ ６４０４とポートＤＥ６４０８との間の接続６１００２Ｂにより実線で示した。このセットアップは、ノードＡ６１００のポートＡＩ６１０４とポートＡＥ２ ６１０８との間の保護接続６１００４Ａ及び、ノードＤ６４００のポートＤＩ２ ６４０６とポートＤＥ６４０８との間の保護接続６１００４Ｂを破線で示した。ステーションＳ６７００は、イーサネットセグメント６９００に位置している。ステーションＤ６８００は、イーサネットセグメント６９０２に位置している。イーサネットセグメント６９００は、ノードＡ６１００のポートＡＩ６１０４に接続されている。イーサネットセグメント６９０２は、ノードＤ６４００のポートＤＥ６４０８に接続されている。ノードＡ６１００のポートＡＥ１ ６１０６は、セグメント６９０１を介してノードＢ６２００のポートＢＩ６２０４に接続している。ノードＢ６２００のポートＢＥ６２０６は、セグメント６９０３を介してノードＣ６３００のポートＣＩ６３０４に接続している。ノードＣ６３００のポートＣＥ６３０６は、セグメント６９０５を介してノードＤ６４００のポートＤＩ１ ６４０４に接続している。ノードＡ６１００のポートＡＥ２ ６１０８は、セグメント６９０７を介してノードＦ６６００のポートＦＩ６６０４に接続している。ノードＦ６６００のポートＦＥ６６０６は、セグメント６９０９を介してノードＥ６５００のポートＥＩ６５０４に接続している。ノードＥ６５００のポートＥＥ６５０６は、セグメント６９１１を介してノードＤ６４００のポートＤＩ２ ６４０６に接続している。各ノードＡ６１００、Ｂ６２００、Ｃ６３００、Ｄ６４００、Ｅ６５００、及びＦ６６００は、図７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅ、及び７Ｆに詳しく図示したアドレステーブルＡＴＡ６１０２、ＡＴＢ６２０２、ＡＴＣ６３０２、ＡＴＤ６４０２、ＡＴＥ６５０２、及びＡＴＦ６６０２を維持する。各ＡＴ項目は、宛先ＭＡＣアドレス、発信元ＭＡＣアドレス、及び一致したフレームを転送する先のポートＩＤからなる３つのフィールドを備えている。

更に、図６には、発信元ステーションＳ６７００と宛先ステーションＤ６８００との間にパスＡＰＳ保護回線がセットアップされていることを示す。図７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅ、及び７Ｅは、全てのノードのアドレステーブルを示す。動作及び保護回線は、図２の基本回線の場合に説明したものと同一の処理を用いてセットアップされる。フレームフローも、図２で示したものと同一の態様で発生する。動作回線６１００２は、パスノードＡ６１００のポートＡＩ６１０４からポートＡＥ１ ６１０６、ノードＢ６２００のポートＢＩ６２０４からポートＢＥ６２０６、ノードＣ６３００のポートＣＩ６３０４からポートＣＥ６３０６、及びノードＤ６４００のポートＤＩ１６４０４からポートＤＥ６４０８を用いて、ステーションＳ６７００をステーションＤ６８００に接続している。動作回線６１００２は、ノードＡ６１００において、Ｓ７１０２、Ｗ７１０４、及びＡＩ７１０６、並びにＤ７１０８、Ｗ７１１０、及びＡＥ１ ７１１２の値を備えた対応するＡＴＡ６１０２項目を設定する。動作回線６１００２は、ノードＢ６２００において、Ｓ７２０２、Ｄ７２０４、及びＢＩ７２０６、並びにＤ７２０８、Ｓ７２１０、及びＢＥ７２１２の値を備えた対応するＡＴＢ６２０２項目を設定する。動作回線６１００２は、ノードC６３００において、Ｓ７３０２、Ｄ７３０４、及びＣＩ７３０６、並びにＤ７３０８、Ｓ７３１０、及びＣ７３１２の値を備えた対応するＡＴＣ６３０２項目を設定する。動作回線６１００２は、ノードＤ６４００において、Ｓ７４０２、Ｄ７４０４、及びＤＩ１ ７４０６、並びにＤ７４１４、Ｓ７４１６、及びＤＥ７４１８の値を備えた対応するＡＴＤ６４０２項目を設定する。保護回線６１００４は、パスノードＡ６１００のポートＡＩ６１０４からポートＡＥ２ ６１０８、ノードＦ６６００のポートＦＩ６６０４からポートＦＥ６６０６、ノードＥ６５００のポートＥＩ６５０４からポートＥＥ６５０６、及びノードＤ６４００のポートＤＩ２ ６４０６からポートＤＥ６４０８を用いて、ステーションＳ６７００をステーションＤ６８００に接続している。保護回線６１００４は、ノードＡ６１００において、Ｓ７１０２、Ｗ７１０４、及びＡＩ７１０６、並びにＤ７１１４、Ｗ７１１６、及びＡＥ２ ７１１８（この項目は、保護がアクティブ状態の時にだけ存在することを示すため、イタリック体のフォントになっていることに注意されたい）の値を備えた対応するＡＴＡ６２０２項目を設定する。動作回線６１００４は、ノードＦ６６００において、Ｓ７６０２、Ｄ７６０４、及びＦＩ７６０６、並びにＤ７６０８、Ｓ７６１０、及びＦＥ７６１２の値を備えた対応するＡＴＦ６６０２項目を設定する。動作回線６１００４は、ノードＥ６５００において、Ｓ７５０２、Ｄ７５０４、及びＥＩ７５０６、並びにＤ７５０８、Ｓ７５１０、及びＥＥ７５１２の値を備えた対応するＡＴＦ６５０２項目を設定する。保護回線６１００２は、ノードＤ６４００において、Ｓ７４０８、Ｄ７４１０、及びＤ１２ ７４１２（この項目は、保護がアクティブ状態の時にだけ存在することを示すため、イタリック体のフォントになっていることに注意されたい）、並びにＤ７４１４、Ｓ７４１６、及びＤＥ７４１８の値を備えた対応するＡＴＤ６４０２項目を設定する。

イーサネットＭＡＣ・ＡＰＳ制御フレームは、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのＫ１／Ｋ２・ＡＰＳシグナリングプロトコルをイーサネットネットワークにおいてサポートする。近い終端ＡＰＳコントローラは、ＭＡＣ・ＡＰＳ制御フレームを用いて、切替及び他のＡＰＳ動作要求中に、遠い終端ＡＰＳコントローラと通信する。すると、遠い終端ＡＰＳコントローラはＭＡＣ・ＡＰＳ制御フレームを用いて、切替及び他のＡＰＳ動作要求に関して、近い終端ＡＰＳコントローラと通信する。イーサネットＭＡＣ・ＡＰＳ制御フレームを処理するためのイーサネットＭＡＣ・ＡＰＳ制御副層が提供される。イーサネットＭＡＣ・ＡＰＳ制御副層は、ＭＡＣクライアントＡＰＳコントローラをサポートして、全てのＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ・ＡＰＳ標準機能を実装可能とする。

パスＡＰＳが正しく機能するには、パスに沿った何れかのポートで障害が発生した場合は、そのポートが、パス保護回線の２つのエンドポイント・ポートに、この障害を示すＭＡＣ・ＡＰＳ制御プロトコルフレームを伝送する。これらエンドポイント・ポートは、このフレームを受信すると、動作回線から保護回線への切替を開始する。この切替は、ヘッドエンドでは、ノードＡ６１００におけるポートＡＩ６１０４とポートＡＥ１ ６１０６との間の接続６１００２Ａから、ノードＡ６１００におけるポートＡＩ６１０４とポートＡＥ２ ６１０８との間の接続６１００４Ａへ切り替えることにより実行される。この切替は、テールエンドでは、ノードＤ６４００におけるポートＤＩ１ ６４０４とポートＤＥ６４０８との間の接続６１００２Ｂから、ノードＤ６４００におけるポートＤＩ２ ６４０６とポートＤＥ６４０８との間の接続６１００４Ｂへ切り替えることにより実行される。ＡＰＳフレームをエンドポイント・ポートに到着可能とするには、回線をセットアップしてＡＰＳフレームをエンドポートに向けて送るようにしてもよい。ＡＩ６１０４宛てのフレームを伝送するためのノードＢ６２００におけるＡＴ項目は、ＡＩ７２１４、Ｗ７２１６、及びＢＩ７２１８として示した。ＡＩ６１０４宛てのフレームを伝送するためのノードＣ６３００におけるＡＴ項目は、ＡＩ７３１４、Ｗ７３１６、及びＣＩ７３１８として示した。ＡＩ６１０４宛てのフレームを伝送するためのノードＦ６６００におけるＡＴ項目は、ＡＩ７６１４、Ｗ７６１６、及びＤＥ７６１８として示した。ＡＩ６１０４宛てのフレームを伝送するためのノードＥ６５００におけるＡＴ項目は、ＡＩ７５１４、Ｗ７５１６、及びＥＩ７５１８として示した。ＤＥ６４０８宛てのフレームを伝送するためのノードＢ６２００におけるＡＴ項目は、ＤＥ７２２０、Ｗ７２２２、及びＢＥ７２２４として示した。ＤＥ６４０８宛てのフレームを伝送するためのノードＣ６３００におけるＡＴ項目は、ＤＥ７３２０、Ｗ７３２２、及びＣＥ７３２４として示した。ＤＥ６４０８宛てのフレームを伝送するためのノードＦ６６００におけるＡＴ項目は、ＤＥ７６２０、Ｗ７６２２、及びＦＥ７６２４として示した。ＤＥ６４０８宛てのフレームを伝送するためのノードＥ６５００におけるＡＴ項目は、ＤＥ７５２０、Ｗ７５２２、及びＥＥ７５２４として示した。ノードＡ６１００及びＤ６４００は、ＡＰＳフレームが終了する地点に位置しており、ＡＰＳフレームのアドレステーブル項目は存在しないことに注目されたい。

本発明は、回線をセットアップする機構を提供することにより、ネットワークの完全制御を提供する。本発明の実装は、スイッチノード間でトラフィックに利用可能な全てのリンクを利用するので、ＬＡＮスイッチに比べて帯域幅に関してより効率的である。ノード間の各リンクは、類似のＬＡＮリンク集約技術に比べて、ＶＰＮ、コストなどの異なるメトリクスを備えることができる。更に、データプレーンにおいて帯域幅を浪費するフラッディングを用いることはない。本発明の実装は、イーサネットと後方互換性がある。リンク回線を用いた２つのイーサネットＬＡＮのブリッジングは、効率的な回線セットアップを提供する。本発明は、明示的なシグナリング回線セットアップ要求を必要としないが、その理由は、回線セットアップが、「ＷＡＮ学習」を用いて自動的にトリガ可能だからである。本発明は、イーサネットプロトコルと後方互換性があり、回線サポートを可能とする。従って、ネットワーク内の全イーサネットスイッチには、ネットワークのアップグレードは必要ない（イーサネット・オーバー・マルチプロトコル・ラベルスイッチング（ＥｏＭＰＬＳ）などの他の技術は、何らかの形式の回線／フロー機能を得るためにアップグレードを必要とする）。

本発明の多くの修正及び代替実施形態は、上述の記載を考慮すれば通常の技能を備えた当業者には明白となるはずである。従って、この記載は、例示的なものとしてのみ解釈されるべきであり、又、これは、本発明を実施するための最良の様態を、通常の技能を備えた当業者に教示するためのものである。上述の構成の詳細は、本発明の精神から逸脱することなく実質的に変更することができ、添付した特許請求の範囲内に入る全ての修正の排他的使用権は、保持されている。本発明は、添付の特許請求の範囲及び適用法規が要求する範囲においてのみ限定されることが意図されている。

本発明の上述の特徴及び利点、並びに他の特徴及び局面は、次の説明及び添付の図面を参照すればより明確に理解されるはずである。
本発明の一局面による、回線管理用の制御プレーンアーキテクチャを示す。 本発明の一実施形態による、イーサネットＭＡＣ回線のセットアップの概略図である。 本発明の別の実施形態による、複数イーサネットＭＡＣ回線のセットアップの概略図である。 本発明の一実施形態による、回線トンネリングリンク・イーサネットＭＡＣリンク回線のセットアップの概略図である。 （Ａ）乃至（Ｃ） 本発明の一実施形態による、回線トンネリングリンク・イーサネットＭＡＣリンク回線のセットアップに関わる各ノード上のアドレステーブルを示す。 本発明の一実施形態による、フレームトンネリングリンク・イーサネットＭＡＣリンク回線のセットアップの概略図である。 本発明の一実施形態による、パスＡＰＳ保護されたイーサネットＭＡＣリンク回線のセットアップの概略図である。 （Ａ）乃至（Ｆ） 本発明の一実施形態による、パスＡＰＳ保護されたイーサネットＭＡＣ回線のセットアップに関わる各ノード上のアドレステーブルを示す。

Claims (27)

1. イーサネット（登録商標）・ネットワークのためのイーサネット（登録商標）・メディアアクセス制御（ＭＡＣ）回線機能をサポートするためのイーサネット（登録商標）ＭＡＣハードウェア装置であって、
   発信元ＭＡＣアドレスから進入ポートへのマッピングに基づいた学習をサポートするよう構成されたＭＡＣブリッジであって、該マッピングが、要求に応じて上位層ルーティング・アプリケーション、シグナリングアプリケーション、又はそれら両方によってマッピングデータベースに格納される、ＭＡＣブリッジと、
   未知の発信元及び／または宛先ＭＡＣアドレスのイーサネット（登録商標）フレームが受信されると、割込みを発生させるＭＡＣ副層と、
   宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、発信元ＭＡＣアドレスフィールドと、フレーム転送先ポートフィールドとを少なくとも備えた複数のアドレステーブル（ＡＴ）項目とを備え、
   前記宛先ＭＡＣアドレスフィールド又は前記宛先ＭＡＣアドレスフィールド及び前記発信元ＭＡＣアドレスフィールドの一方を用いて、イーサネット（登録商標）フレーム宛先ＭＡＣアドレス及びイーサネット（登録商標）フレーム発信元ＭＡＣアドレスの少なくとも１つをルックアップし、前記イーサネット（登録商標）フレームを、前記複数のＡＴ項目の何れかにあるポートに転送する、イーサネット（登録商標）ＭＡＣハードウェア装置。
2. 前記ＭＡＣ副層が、ＬＡＮ及びＷＡＮモードの少なくとも一方で構成可能なハードウェアインターフェース及びソフトウェアインターフェースを提供して、割込みをマスクし、発生させ、且つ処理し、ＡＴ項目を追加且つ削除する、請求項１に記載のイーサネット（登録商標）ＭＡＣハードウェア。
3. 発信元ステーションと、宛先ステーションと、少なくとも２つのポートを備えた少なくとも１つのノードとを具備した、イーサネット（登録商標）ＭＡＣブリッジ装置のイーサネット（登録商標）プロトコル・ネットワークにおける、イーサネット（登録商標）ＭＡＣ回線をセットアップする方法であって、
   フレームを、前記発信元ステーション又は前記宛先ステーションから伝送する段階と、
   前記フレームを、前記少なくとも１つのノードの少なくとも１つのポートで受信する段階と、
   前記少なくとも１つのポートで受信した前記フレームに関連した、発信元ＭＡＣアドレスからポートへのマッピングを学習する段階と、
   前記発信元ステーションから前記宛先ステーションへのパスを発見するために、前記フレームの宛先ＭＡＣアドレス及び発信元ＭＡＣアドレスを用いる段階と、
   前記パスを用いて、前記発信元ステーションと前記宛先ステーションとの間に回線をセットアップする段階と、
   複数のイーサネット（登録商標）フレームを前記回線に沿って転送する段階とを含む、回線をセットアップする方法。
4. 前記学習する段階が、
   前記発信元ＭＡＣアドレスからポートへのマッピングを備えた前記フレームを、ＭＡＣ層において割込みを発生させる進入ポートで受信する段階と、
   前記割込みを処理し、上位層ルーティング・アプリケーションへの要求を待ち行列に入れる段階と、
   前記上位層ルーティング・アプリケーションが、前記発信元ＭＡＣアドレスからポートへのマッピングを、マッピングデータベース内に格納する段階とを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記学習する段階が、前記発信元ＭＡＣアドレスからポートへのマッピングを、マッピングデータベースに格納する段階を含む、請求項３に記載の方法。
6. 前記格納する段階が、前記発信元ＭＡＣアドレスからポートへのマッピングを、集中型データベースに入れる段階を含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記格納する段階が、前記発信元ＭＡＣアドレスからポートへのマッピングを、分散型データベースに入れる段階を含む、請求項５に記載の方法。
8. 前記パスを用いて前記発信元ステーションと前記宛先ステーションとの間に回線をセットアップする前記段階が、
   宛先ＭＡＣアドレス及び発信元ＭＡＣアドレスの少なくとも１つを備えた前記フレームを、ＭＡＣ層において割込みを発生させる進入ポートで受信する段階と、
   前記割込みを処理し、上位層シグナリングアプリケーションへの要求を待ち行列に入れる段階と、
   前記上位層シグナリングアプリケーションが、前記発信元ＭＡＣアドレス又は前記宛先ＭＡＣアドレスの前記１つを用いて、上位層ルーティング・アプリケーションからパスを要求する段階と、
   前記上位層シグナリングアプリケーションが、前記上位層ルーティング・アプリケーションにより提供された前記パスを用いて、前記パスに沿ったアドレステーブル項目をセットアップする段階とを含む、請求項３に記載の方法。
9. 前記上位層のシグナリングアプリケーションが、前記上位層ルーティング・アプリケーションにより提供されたパスを用いてアドレステーブル項目をセットアップする前記段階が、前記フレーム及び前記少なくとも１つのポートから得られた宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、発信元ＭＡＣアドレスフィールドと、転送先ポートフィールドとを少なくとも備えたＡＴ項目を追加する段階を含む、請求項３に記載の方法。
10. 複数のイーサネット（登録商標）フレームを前記回線に沿って転送する前記段階が、前記複数のイーサネット（登録商標）フレームを、途中にある複数のノードを介して前記宛先ステーションへ転送する段階を含む、請求項３に記載の方法。
11. 前記回線が、ノード間の複数リンクを利用する、請求項３に記載の方法。
12. 前記イーサネット（登録商標）フレームがマルチキャストフレームであり、更に、前記複数のイーサネット（登録商標）フレームを転送する前記段階が、前記複数のイーサネット（登録商標）フレームを、前記フレームに一致する発信元ＭＡＣアドレスを備えた全回線と、アクティブ状態の回線を備えた全ポートとの少なくとも一方に送信する段階を含む、請求項３に記載の方法。
13. 前記回線が、２つのイーサネット（登録商標）ＬＡＮの間に設けられる、請求項３に記載の方法。
14. 前記回線が、単一イーサネット（登録商標）ＬＡＮと複数のイーサネット（登録商標）ＬＡＮとの間に提供され、これら複数の回線が、少なくとも部分的には同一のパスを備える、請求項３に記載の方法。
15. 回線セットアップ時に、パス自動保護スイッチング（ＡＰＳ）を実行する段階を更に含む、請求項３に記載の方法。
16. 前記回線が自動的にセットアップされ、前記方法が、
    宛先ＭＡＣアドレス及び発信元ＭＡＣアドレスに基づいた暗黙の回線セットアップ要求を受信する段階か、或いは、
    標準インターフェースを用いて明示的呼出要求を受信する段階とを更に含む、請求項３に記載の方法。
17. イーサネット（登録商標）ＭＡＣブリッジ装置のイーサネット（登録商標）プロトコル・ネットワークにおける、イーサネット（登録商標）ＭＡＣ回線をセットアップする方法であって、
    発信元ステーションと、宛先ステーションと、少なくとも１つのポートを備えた少なくとも１つのノードとを具備した前記ネットワークを提供する段階と、
    フレームを前記発信元ステーションから伝送する段階と、
    前記フレームを、前記少なくとも１つのノードの前記少なくとも１つのポートで受信する段階と、
    前記フレームに関連したポートマッピングに関する宛先及び発信元ＭＡＣアドレスを学習する段階と、
    前記回線を形成するために、前記宛先及び発信元ＭＡＣアドレスを格納する段階とを含む、回線をセットアップする方法。
18. 前記格納する段階が、前記宛先及び発信元ＭＡＣアドレスを参照テーブルに記録する段階を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記格納する段階が、前記宛先及び発信元ＭＡＣアドレスを集中型データベースに入れる段階を含む、請求項１７に記載の方法。
20. 前記格納する段階が、前記宛先及び発信元ＭＡＣアドレスを分散型データベースに入れる段階を含む、請求項１７に記載の方法。
21. 前記学習する段階が、ネットワークのホップを行うため、エンドポイントにおけるＭＡＣアドレス及びポートの少なくとも１つを提供する段階を更に含む、請求項１７に記載の方法。
22. 前記学習する段階が、エンドポイントＭＡＣアドレス及びエンドポイント・ポートの少なくとも２つを提供する段階を更に含む、請求項１７に記載の方法。
23. 前記学習する段階が、
    未知の発信元ＭＡＣアドレスを備えたイーサネット（登録商標）フレームを、前記ＭＡＣ層において割込みを発生させる進入ポートで受信する段階と、
    上位層ルーティング・アプリケーションが、前記発信元ＭＡＣアドレスを用いてポートマッピング構成体を受信し、これらＭＡＣからポートへのマッピング構成体を格納する段階とを更に含む、請求項１７に記載の方法。
24. 前記フレームを前記宛先ステーションに転送する段階を更に含む、請求項１７に記載の方法。
25. フレームを転送する前記段階が、マルチキャスト・イーサネット（登録商標）フレームを伝送する段階を含み、前記フレームを、一致する発信元ＭＡＣアドレスを備えた全回線と、アクティブ状態の回線を備えた全ポートとの少なくとも一方に送信する段階を更に含む、請求項１７に記載の方法。
26. 前記回線セットアップが、２つのイーサネット（登録商標）ＬＡＮの間に設けられる、請求項１７に記載の方法。
27. 回線セットアップ時に、パス自動保護スイッチング（ＡＰＳ）を実行する段階を更に含む、請求項１７に記載の方法。

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