JP4019884B2

JP4019884B2 - Packet distribution device

Info

Publication number: JP4019884B2
Application number: JP2002284187A
Authority: JP
Inventors: 大介佐藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: JP2004120636A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパケット振り分け装置に関し、特に、上位プロトコルの処理を簡略化し、ハード的に単純な方法で振り分けることを可能とするパケット振り分け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパケット振り分け装置は、一般的に、スイッチとパケット処理部から構成されている。（例えば、特許文献１参照）
ここで、スイッチ（特許文献１のＳＷ１）は、入力されたパケットを複数のパケット処理部（特許文献１のバッファ１〜３）にスイッチする。そして、パケット処理部では、スイッチから入力されたパケットに対して上位レイヤの処理を行う。
【０００３】
このような従来のパケット処理装置においては、入力されたパケットをスイッチ経由でパケット処理部に送信する際、送信すべきパケットをある特定のパケット処理部に固定するのではなく、複数のパケット処理部へ振り分けることにより負荷を分散させている。
【特許文献１】
特開平５−２２７２１０号公報（第５頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このパケット処理部への振り分け処理をスイッチに実装する場合、以下のような問題が発生する。
【０００５】
まず、複数のプロトコルにより処理されたパケットが外部装置から到着する可能性がある場合、スイッチに複数のプロトコルを判別する手段を用意しなければならないという問題がある。この理由は、パケット振り分け時に利用されるパラメータをパケット内のヘッダ部分から探し出すために、振り分けるべきパケットに対して処理されているプロトコルを判別する必要があるためである。
【０００６】
また、上記のパラメータの探索をパケット内部のチェックにより行うため、上位（レイヤ３以上）のプロトコルを実装しなければならないという問題がある。
【０００７】
また、スイッチにおいて振り分け処理を行った時点で、振り分け方向、すなわち送信すべきパケット処理部に片寄りがある場合、片寄りを解消するために負荷分散処理を行うが、その処理によりパケット送信順序が逆転する恐れがある。この理由は、振り分け方向が変更になった際に、同じパケットフローで異なる処理部へ送信されてしまうことが発生し、これにより処理部内の負荷状況により処理部から送出される時間に差が発生するために、結果として順序逆転が発生する可能性があるためである。
【０００８】
さらに、複数のパケット振り分け装置間において、ネットワーク経由でパケットの振り分けを行う場合には、各パケット振り分け装置内にネットワーク接続用に機能を拡張した回線処理部も用意しなければならないという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は上記の問題を解消した、パケット振り分け装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のパケット振り分け装置では、それぞれ異なった回線と接続され、前記回線から前記パケットを入出力する複数の回線処理部と、前記複数の回線処理部から入力されるパケットに記されたヘッダ情報を元にしてパラメータを作成し、前記パラメータを利用して前記パケットの振り分け処理を行うスイッチと、前記パケット振り分け装置の管理処理と、レイヤ３以上の上位レイヤでのパケット処理を行うプロセッサと、から構成されることを特徴とする。
【００１１】
このような構成を採用することにより、本発明のパケット振り分け装置では、レイヤ３以上の上位レイヤの処理をスイッチに実装することなくパケット振り分けが可能となり、スイッチの処理を簡略化できる。また、振り分け時に使用するパラメータを任意に変更できる。また、振り分け方向の切り替え後、パケットフローの順序を保証できる。さらに、装置間ルーティング時に、装置間接続用の回線や装置の相互接続が不要となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下では、図１から図６を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。まずは、本願発明のパケット振り分け装置の内部構成を示す。
【００１３】
図１は、パケット振り分け装置１の全体構成を示すブロック図であり、回線処理部４，５，６、スイッチ２、パケット処理部７，８，９、プロセッサ３から構成されている。このパケット振り分け装置１は、回線処理部４〜６に入力されるパケットに付加されている装置内ヘッダの情報を用いて、パケットのルーティング処理を行うものである。
【００１４】
回線処理部４〜６は、低レイヤ（レイヤ２相当）でのパケット処理を行う。スイッチ２は、回線処理部４〜６、パケット処理部７〜９、プロセッサ３へのパケットのルーティング処理を行う。パケット処理部７〜９は、上位レイヤ（レイヤ３以上）でのパケット処理を実行する。プロセッサ３は、パケット振り分け装置１の管理やパケット処理部７〜９と連携した上位レイヤのパケット処理等を行う。なお、図１においては、スイッチ２と接続される回線処理部およびパケット処理部を３個ずつとしているが、これらの個数は３に限定されるものではない。
【００１５】
図２は、スイッチ２の詳細な構成例を示したものである。スイッチ２は、回線処理部インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０〜１２、ヘッダ処理部１３〜１５、ルーティング処理部１７、パケット処理部側インタフェース（Ｉ／Ｆ）１８〜２０、監視制御部９０、レジスタ１６で構成される。
【００１６】
ここで、回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２は、回線処理部４〜６、ヘッダ処理部１３〜１５、監視制御部９０と接続されている。回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２は、回線処理部４〜６から受信したパケットをヘッダ処理部１３〜１５へ送信する役割と、ヘッダ処理部１３〜１５から受信したパケットを回線処理部４〜６へ送信するインタフェースの役割を持つ。さらに、回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２は、監視制御部９０からの制御情報を受信する仕組みも持つ。
【００１７】
図３は、回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２の構成例を示したものである。回線処理部側からヘッダ処理部側へは、回線受信部３０２を経由してパケットが送信される。
【００１８】
一方、ヘッダ処理部側から回線処理部側へは、回線送信部３０１を経由してパケットが送信される。そして、この回線送信部３０１は、切り替え番号判定部３０７、バッファＡ３０５、バッファＢ３０６、バッファ制御部３０４、送信部３０３から構成されている。
【００１９】
切り替え番号判定部３０７では、監視制御部９０からの情報を元に、入力パケットのヘッダ部分に記載されている切り替え番号をチェックし、バッファＡ３０５あるいはバッファＢ３０６の一方へパケットを振り分ける。ここで、パケットの構成は、例えば図７のようなものであり、切り替え番号３６の情報は、装置内ヘッダ３１に記載されている。
【００２０】
バッファ制御部３０４では、監視制御部９０からの切り替え信号の内容とバッファＡ３０５、バッファＢ３０６の状態を監視する。さらに、バッファ制御部３０４は、上記監視状態の情報を用いて、出力すべきパケットが保存されているバッファを判断し、そのバッファから送信部３０３へパケットを送信させる。
【００２１】
送信部３０３では、バッファから送信されたパケットを回線処理部側へ出力する。
【００２２】
また、ヘッダ処理部１３〜１５は、図２に示すように、回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２、ルーティング処理部１７、監視制御部９０、レジスタ１６に接続されている。このヘッダ処理部１３〜１５は、レジスタ１６から必要な情報の読み出しを行う。ここで、レジスタ１６に設定されている情報としては、一例として図８のタイプ検索テーブル４１に示すように、タイプ情報４２、ポイント情報４３、振り分け／固定情報４４等がある。なお、各設定値は、回線毎に用意されている。
【００２３】
次に、ヘッダ処理部１３〜１５は、回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２からの入力されたパケットのヘッダ処理をした後、ルーティング処理部１７へ送信する。一方、ルーティング処理部１７からのパケットは、ヘッダ処理部でヘッダ処理を行った後、回線処理部Ｉ／Ｆへ送信される。また、監視制御部９０からは、切り替え番号等の制御信号を受信する。
【００２４】
図４は、ヘッダ処理部１３〜１５の構成例を示したものである。この図４を用いて、ヘッダ処理部におけるヘッダ処理の内容を説明する。回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２からルーティング処理部１７方向へは、行き先判定部２１、タイプ判定部２２、内外判定部Ａ２３、ポイント確認／計算部２４、装置間ヘッダ削除部２７、装置内ヘッダ生成／付与部２５、送信処理部Ａ２６から構成される。これらの各部では以下のような処理を行う。
【００２５】
行き先判定部２１では、パケットのルーティング先のチェックを行う。タイプ判定部２２では、パケットの装置内ヘッダ３１に記載されたパケットタイプ情報３５（図７参照）の情報と、レジスタ１６内に記憶されているタイプ検索テーブル４１（図８参照）のタイプ情報４２を比較し、検索を行う。検索結果より、パケットタイプ情報３５と同じ値を持つタイプ情報４２の存在する行（例えば、タイプ情報の値がＸ１の行）を得る。
【００２６】
内外判定部Ａ２３では、パケットが装置内ルーティングであるか、装置外（装置間）ルーティングであるかを、装置内ヘッダ３１の内外判別情報３３により判定する。パケットは、装置間ルーティングの場合には装置間ヘッダ削除部２７へ送信され、装置内ルーティングの場合にはポイント確認／計算部２４へ送信される。
【００２７】
装置間ヘッダ削除部２７では、自装置内で使用された装置内ヘッダ７１（図１３参照）を削除し、さらに、タイプ判定部２２で得られたパケットタイプ情報４２からタイプヘッダ７２（図１３参照）を削除し、送信処理部Ａ２６へ送信する。
【００２８】
ポイント確認／計算部２４では、タイプ判定部２２で得られた結果を利用し、タイプ情報４２に対応するポイント情報４３の検索を行う。検索結果より得られたポイント情報４３とポイント値のマスク情報４５を用いて計算を行う（計算内容の詳細は後述）。この計算結果から送信先が決定される。
【００２９】
装置内ヘッダ生成／付与部２５では、ポイント確認／計算部２４で得られた送信先情報３４と監視制御部９０からの切り替え番号３６の情報を追加して、装置内ヘッダ３１（図７参照）を生成し、パケットデータに付与する。
【００３０】
送信処理部Ａ２６は、装置内ヘッダ生成／付与部２５からのパケットと装置間ヘッダ削除部２７からのパケットを、到着順にルーティング処理部１７へと送信する。
【００３１】
一方、ルーティング処理部１７から回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２方向へは、内外判定部Ｂ３０、装置間ヘッダ付与部２９、送信処理部Ｂ２８から構成される。
【００３２】
内外判定部Ｂ３０では、パケットが装置内ルーティングであるか、装置外（装置間）ルーティングであるかを、装置内ヘッダ３１の内外判別情報３３により判定する。パケットは、装置間ルーティングの場合には装置間ヘッダ付与部２９へ送信され、装置内ルーティングの場合には送信処理部Ｂ２８へ送信される。
【００３３】
装置間ヘッダ付与部２９では、装置間のタイプ値より付与するヘッダを検索し付与した後、さらに必要な装置内ヘッダを付与して送信処理部Ｂ２８へ送信する。具体的には、「他装置間用の装置内ヘッダの更新（内外判別情報を内部に変更。送信先情報を、図１２の自回線番号６３に相当する送信先情報６４に変更。）」、「タイプヘッダの付与（他装置間用の装置内ヘッダのパケットタイプ情報から、図１１のテーブルを検索し、準備されているタイプヘッダを付与。）」、および「自装置内用の装置内ヘッダの付与（内外判別情報を外部に変更。送信先情報は、接続されている回線番号で固定設定。パケットタイプ情報は、他装置間用の装置内ヘッダのパケットタイプ情報をコピーして作成。すなわち、図７の装置内ヘッダ３１の付与。）」という順序で処理を行う。
【００３４】
送信処理部Ｂ２８では、内外判定部Ｂ３０からのパケットと装置間ヘッダ付与部２９からのパケットを、到着順に回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２へ送信する。
【００３５】
また、パケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０は、ルーティング処理部１７とパケット処理部７〜９に接続されている。そして、パケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０は、ルーティング処理部１７から受信したパケットをパケット処理部７〜９へ送信する動作と、パケット処理部７〜９から受信したパケットをルーティング処理部１７へ送信する動作を実行する。
【００３６】
図５は、パケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０の構成例を示したものである。パケット処理部７〜９からルーティング処理部１７方向への処理の場合、パケット処理受信部４０２で処理が行われる。パケット処理受信部４０２の内部構成としては、パケット判定部４０５を持つ。このパケット判定部４０５では、パケット処理部７〜９から送信されてくるパケットにおいて、その装置内ヘッダ３１内に記録された切り替え番号３６の内容をチェックし、切り替え通知パケットかどうかを判定する。切り替え通知パケットの場合は、監視制御部９０へ切り替え通知パケットが到着したことを、装置内ヘッダ３１内の切り替え番号と共に通知する。
【００３７】
一方、ルーティング処理部１７からパケット処理部７〜９方向へは、バッファ４０４と状態通知部４０３から構成される。状態通知部４０３は、バッファ４０４の状態を監視し、バッファ４０４の記憶領域がパケットのデータにより一杯になったとき、監視制御部９０に通知を行う。
【００３８】
図６は、監視制御部９０の構成例を示したものである。この監視制御部９０は、バッファ状態管理部５０３、切り替え番号制御部５０２、バッファ切り替え部５０１から構成される。
【００３９】
バッファ状態管理部５０３は、パケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０および切り替え番号制御部５０２と接続されている。そして、バッファ管理部５０３は、パケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０内にある状態通知部４０３からの通知により、バッファ４０４の記憶領域が一杯になったという状態を検出すると、切り替え番号制御部５０２に更新通知を送信する。
【００４０】
切り替え番号制御部５０２は、バッファ状態管理部５０３、バッファ切り替え部５０１、ヘッダ処理部１３〜１５、レジスタ１６、回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２と接続されている。そして、切り替え番号制御部５０２は、バッファ状態管理部５０３からの更新通知を受信すると、レジスタ１６内のポイント値のマスク情報４５（図８参照）のマスクビット（“１”）を変更し、チェック箇所の変更を行う。また、切り替え番号３６を、その番号値をカウントアップすることにより更新する。これらの処理後、切り替え番号制御部５０２は、バッファ切り替え部５０１に切り替え通知を送信すると共に、ヘッダ処理部１３〜１６および回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２に対して更新した切り替え番号３６を通知する。
【００４１】
以下では、実施例の詳細動作について説明する。
【００４２】
＜基本振り分け動作＞
まず、図１のパケット処理装置１における、回線処理部４〜６からパケット処理部７〜９方向への動作について説明する。
【００４３】
回線処理部４〜６へ入力されたパケットは、レイヤ２（データリンク層）のヘッダの処理が行われ、設定されたパケット処理部宛てにスイッチ２経由で送信される。すなわち、回線処理部４〜６では、入力パケットからレイヤ２（データリンク層）ヘッダを削除し、図７に示す装置内ヘッダ３１をパケットデータ３２に付与し、スイッチ２へ送信する。
【００４４】
ここで、装置内ヘッダ３１の情報としては、装置内で必要な情報を定義すれば良いが、本実施例では最低限必要な情報として、切り替え番号３６、内外判別情報３３、送信先情報３４、パケットタイプ情報３５を規定している。そして、回線処理部４〜６では、入力パケットに初期設定されている宛先情報が送信先情報３４に付与され、レイヤ２ヘッダ内のパケットタイプ情報がパケットタイプ情報３５にコピーされる。例えば、入力パケットがＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）パケットの場合には、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）パケットヘッダのタイプフィールド情報がパケットタイプ情報３５にコピーされる。以下では、一例として、レイヤ２ヘッダをＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）パケットヘッダ、パケットタイプをＩＰパケットとして説明をする。
【００４５】
スイッチ２へ入力されたパケットは、回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２を経由してヘッダ処理部１３〜１５へと送信される。ヘッダ処理部１３〜１５へ入力されたパケットは、まず行き先判定部２１で装置内ヘッダ３１内の送信先情報３４をチェックされる。
【００４６】
チェックの結果、プロセッサ３宛のパケット（例えば制御情報パケット）であれば、送信処理部Ａ２６に直接送信され、ヘッダ処理部１３〜１５からルーティング処理部１７へ入力される。そして、ルーティング処理部１７において装置間ヘッダ内の送信先情報３４に従い、プロセッサ３へルーティングされる。
【００４７】
また、チェック結果、パケット処理部７〜９宛のパケットである場合、タイプ判定部２２へ送信される。タイプ判定部２２は、装置内ヘッダ３１内のパケットタイプ情報３５と、レジスタ１６内に記憶されているタイプ検索テーブル４１（図８参照）のタイプ情報４２を比較し、検索を行う。検索結果より、パケットタイプ情報３５と同じ値を持つタイプ情報４２が、タイプ検索テーブル４１内で存在する行（例えば、タイプ情報の値がＸ１の行）を得ることができる。
【００４８】
なお、パケットタイプ情報３５とタイプ情報４２の値が一致しない場合には、そのパケットタイプ情報３５を装置内ヘッダ３１に持つパケットを廃棄処理する。または、廃棄処理を行わずに送信処理部Ａ２６へ直接送信し、ルーティング処理部１７において装置内ヘッダ３１の送信先情報３４に記載された送信先へルーティングを行う。
【００４９】
タイプ判定部２２での検索結果より、タイプ情報４２を得られたパケットは、内外判定部Ａ２３へ送信される。内外判定部２３では、あらかじめ内部外部判定用に設定しておいた値と、装置内ヘッダ３１の内外判別情報３３を比較し、その比較結果により装置内部で扱われるパケットであるか、装置間（装置外）で扱われるパケットであるかを判定する。本実施例では、まず装置内部で扱われるパケットと判定された場合の処理内容を＜装置内ルーティング＞において説明し、続いて、装置間で扱われるパケットと判定された場合の処理内容を＜装置間ルーティング＞において説明する。
【００５０】
＜装置内ルーティング＞
まず、内外判定部Ａ２３において、装置内部で扱われるパケットと判定された場合の処理内容について詳細説明をする。装置内と判定されたパケットは、ポイント確認／計算部２４へ送信される。ポイント確認／計算部２４では、振り分け処理と固定処理のどちらを行うかを決定する。また、ポイント確認／計算部２４は、タイプ判定部２２での判定処理で得られたタイプ情報４２（例えばＸ１）に対応するポイント情報４３（例えばＹ１）とポイント値のマスク情報４５から、ポイント確認を行う個所を見つけ、計算を行うことにより、パケットの送信先を決定する処理を行う。
【００５１】
具体的には、ポイント確認／計算部２４は、以下のような処理を行っている。図１０に示されるポイント値５３は、任意のビット数としてパケット内に設定されており、そのビットをポイント値のマスク情報４５を用いてマスクすることにより、ポイント値５３からチェックしたい有効なビット部分を取り出すことを可能としている。例えば、ポイント値のマスク情報４５において、“０”の箇所は有効とし、“１”の箇所はマスクとして無効とする。そして有効の箇所だけ取り出して計算に使用する。
【００５２】
ここで、ポイント値５３の設定箇所の例としては、ＩＰパケットヘッダのソースＩＰアドレスの部分が考えられる。図１０に示すように、ポイント値５３が設定されるソースＩＰアドレスの位置は、パケット５１の先頭から図１０のポイント情報５２だけ後方にずれた位置となる。なお、ポイント情報５２の値はポイント情報４３と同一であり、タイプ検索テーブル４１より得られる。
【００５３】
また、ソースＩＰアドレスのどこの部分をチェックすべきかは、ポイント値のマスク情報４５のマスクビット（“１”）により設定される。例えば、パケット５１内のポイント値５３の部分にポイント値のマスク情報４５を重ね合わせ、このポイント値のマスク情報４５が“１”となっているビット部分を無視し、“０”となっているビット部分がポイント値５３でどのように設定されているかをチェックする。すなわち、このポイント値のマスク情報４５のマスクビット“１”の位置を変更することにより、振り分けられるパケットのソースＩＰアドレスが変更されることになる。
【００５４】
また、ポイント確認／計算部２４における計算方法は各種考えられるが、一例として、単純な計算例を用いて説明する。パケットの振り分け処理の場合、ポイント値のマスク情報４５を用いてポイント値５３から取り出した有効な値を、別途設定しておいた振り分け値４６（図８参照）を用いて割り算する。ここで、振り分け値４６に振り分けたい数を設定しておくと、その割り算結果の剰余で得られる数は振り分けの数と一致する。例えば、振り分け数が３の場合には、図８に示すように振り分け値を４６を２進数表記の“１１”とする。すなわち、図９に示すように、振り分けるべき送信先数と等しい剰余４７が得られるように振り分け値４６を設定し、剰余４７に関連付けて送信先４８を設定しておく。
【００５５】
これにより、計算結果から得られた剰余４７を用いて送信先４８が決定される。ここで、送信先４８に回線処理部４〜６を指定することにより、パケット処理装置１から回線処理部４〜６に接続された他の装置への装置間ルーティングが可能となる。装置間ルーティングの詳細動作に関しては後述する。
【００５６】
なお、パケットを振り分けずに、ある決まった他装置に送信する固定処理の場合は、ポイント確認／計算部２４におけるポイント値４５のチェック等が不要であるので、剰余４７の値として“０”等の固定値を指定する仕組みにすれば良い。
【００５７】
次に、ポイント確認／計算部２４で送信先が決定されたパケットは、装置内ヘッダ生成／付与部２５において、装置内ヘッダ３１の付け替えが行われる。付け替え時に更新される情報は、切り替え番号３６、決定された送信先情報３４、内外判別情報３３である。ここで、内外判別情報３３の値は、送信先が回線処理部４〜６方向ならば外部、パケット処理部７〜９方向ならば内部となるように設定される。
【００５８】
そして、新たな装置内ヘッダが付与されたパケットは、送信処理部Ａ２６へ送信される。送信処理部２６では、到着したパケットを順番にルーティング処理部１７へ送信する。
【００５９】
ルーティング部１７では、装置内ヘッダ３１内の送信先情報３４に従い、装置内であるパケット処理部７〜９方向へパケットのルーティングが行われる。すなわち、ルーティングによりパケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０に到着したパケットは、パケット処理部７〜９へ送信される。
【００６０】
パケット処理部７〜９では、上位レイヤのパケット処理が行われ、処理終了後に再びスイッチ２へ返信される。なお、パケット処理部７〜９における動作に関しては、一般的な事項であるので省略する。
【００６１】
次に、パケット処理部７〜９から回線部４〜６方向への動作について説明を行う。
【００６２】
パケット処理部７〜９で処理された後、スイッチ２に返信されたパケットは、パケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０を経由してルーティング処理部１７へ送信される。ここで、ルーティング部１７の動作は上述の逆方向の場合と同様である。
【００６３】
そして、ルーティング処理部１７からヘッダ処理部１３〜１５に到着したパケットは、内外判定部Ｂ３０へ送信される。内外判定部Ｂ３０では、装置内ヘッダ３１内の内外判別情報３３をチェックし判定を行う。そして、装置内パケットであると判定された場合には、そのまま送信処理部Ｂ２８へ送信する。
【００６４】
また、装置間パケットであると判定された場合には、装置間ヘッダ付与部２９へ送信される。なお、装置間ヘッダ付与部２９の動作については、＜装置間ルーティング＞において後述する。
【００６５】
送信処理部Ｂ２８では、内外判定部Ｂ３０と装置間ヘッダ付与部２９から入力されるパケットを順番に制御し、回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２へ送信する。
【００６６】
回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２内では、ヘッダ処理部１３〜１５から入力されたパケットを切り替え番号判定部３０７でチェックする。切り替え番号判定部３０７では、監視制御部９０からのバッファ切り替え番号情報と、装置内ヘッダ３１内の切り替え番号３６と比較し、該当するバッファＡ３０５またはバッファＢ３０６のどちらかへ送信する。一例として、（バッファＡ３０５−切り替え番号１）、（バッファＢ３０６−切り替え番号２）というバッファ切り替え番号情報が監視制御部９０から入力されている場合、該当する切り替え番号を持つパケットを対応するバッファへ送信する。
【００６７】
なお、監視制御部からの番号の更新は、一例として、古い方から順番に行うことが考えられる。すなわち、上記のバッファ切り替え番号情報が設定されている場合、次の更新時には（バッファＡ３０５−切り替え番号３）、（バッファＢ５０６−切り替え番号２）となる。また、切り替え番号が該当しないパケット（プロセッサ３からのパケット等）は、一例として、更新された番号が新しい（大きい）バッファへ送信するものとする。
【００６８】
バッファ制御部３０４では、送信部３０３へ送信するパケットの読み出しバッファを、バッファＡ３０５、バッファＢ３０６から選択し切り替える。この切り替えは、監視制御部９０からのバッファ切り替え番号情報を受信した際に、その新しい切り替え番号に対応するバッファを選択することにより実行される。ただし、このバッファ切り替え処理は、バッファ切り替え番号情報を受信した直後に行なわれるのではなく、該当するバッファ以外のバッファから送信部３０３へのパケット送信完了を検出した後に、該当するバッファへ切り替えるようにする。そして、バッファ切り替え後、送信部３０３では、バッファＡ３０５あるいはバッファＢ３０６から送信されるパケットを回線処理部４〜６へ出力する。
【００６９】
回線処理部４〜６では、パケットから装置内ヘッダ３１を削除し、低レイヤのヘッダを付与した後、パケット処理装置１の外部（他装置）へパケットを出力する。
【００７０】
＜装置間ルーティング＞
以下では、パケット処理装置１と他パケット処理装置との装置間にパケットが送信される場合の動作に関して説明を行う。
【００７１】
まず、スイッチ２のヘッダ処理部１３〜１５内において、回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２からルーティング処理部１７方向へ装置間ルーティングが行なわれる場合の動作について説明する。回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２から送信されたパケットは、行き先判定部２１とタイプ判定部２２を経由した後、内外判定部Ａ２３で装置間ルーティングパケットと判定され、装置間ヘッダ削除部２７へ送信される。ここで、装置間ルーティング用のパケット構成は、一例として図１３に示すように、２種類の装置内ヘッダ７１，７３とタイプヘッダ７２が、パケットデータ７４に付加されたものとなっている。
【００７２】
装置間ヘッダ削除部２７では、図１３の装置間ルーティングパケットから自装置内ルーティング用の装置内ヘッダ７１とタイプヘッダ７２を削除する。タイプヘッダ７２として削除されるヘッダ長は、タイプ判定部２２で得られたタイプ情報４２を用いて計算される。ここで、タイプ情報４２は、パケットの種類（ＩＰｖ４等）を表しているため、タイプ情報４２から何バイトがヘッダであるかを判別できる。よって、タイプ情報４２を検索した後、あらかじめタイプ情報４２と関連付けられているヘッダバイト長分を削除することにより、タイプヘッダ分だけを削除することが可能となる。これら２つのヘッダの削除により、他装置間ルーティング用の装置内ヘッダ７３が表れるので、そのヘッダのみを持つパケットを送信処理部Ａ２６へ送信し、ルーティング処理部１７へ出力する。
【００７３】
次に、ルーティング処理部１７から回線処理部Ｉ／Ｆ方向へ装置間ルーティングが行なわれる場合の動作について説明をする。内外判定部Ｂ３０において装置間ルーティングパケットと判定されたパケットは、装置間ヘッダ付与部２９へ送信される。
【００７４】
装置間ヘッダ付与部２９では、図１３に示すように、他装置間用装置内ヘッダ７３内の送信先情報（図示せず）の変更と、タイプヘッダ７２と自装置内用装置内ヘッダ７１の付与を行う。ここで、図１２に示すように、自回線番号６３と送信先情報６４からなるテーブルをレジスタ１６に用意しておき、自回線番号６３に対応する送信先情報６４を用いて、他装置間用装置内ヘッダ７３に記載される送信先情報の変更を行う。このテーブル設定は、他装置にパケットを送信する場合に、回線処理部４〜６内のどの処理部にパケットを振り分けるかを示している。
【００７５】
また、新たに付与するタイプヘッダ７２は以下のように得られる。まず、他装置間用装置内ヘッダ７３内のパケットタイプ情報（図示せず）を確認し、図１１に示される、タイプ検索テーブル４１を検索する。検索結果より、関連づけられてレジスタ１６にて用意されているＸ１タイプヘッダ６１とＸ２タイプヘッダ６２を選択する。
【００７６】
さらに、自装置内用装置間ヘッダ７１は、送信先情報（図示せず）を接続されている回線処理部の値とし、パケットタイプ情報（図示せず）は他装置間用装置内ヘッダ７３のパケットタイプ情報値をコピーして作成する。
【００７７】
これらの各種ヘッダ７１〜７３が変更および付与された装置間ルーティングパケットは、送信処理部Ｂ２８へ送信される。
【００７８】
＜振り分け情報の自動更新＞
以下では、振り分け情報の自動更新機構について説明をする。自動更新のトリガとなるのは、スイッチ２におけるパケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０内のバッファ４０４の状態である。
【００７９】
バッファ４０４が一杯となり溢れが生じた場合、状態通知部４０３がそのバッファ溢れ状態を検出し、その検出結果を監視制御部９０内のバッファ状態管理部５０３へと送信する。
【００８０】
バッファ溢れの検出結果を受信したバッファ状態管理部５０３は、パケットの振り分け処理のために使用している情報（ポイント値のマスク情報４５）を更新するために、切り替え番号制御部５０２へ更新指示信号を送信する。
【００８１】
更新指示信号を受信した切り替え番号制御部５０２は、レジスタ１６にアクセスする。そして、振り分け情報（ポイント値のマスク情報４５）と切り替え番号の更新を行い、ヘッダ処理部１３〜１５と回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２に更新された切り替え番号を通知する。
【００８２】
更新された切り替え番号を受信した回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２は、内部の切り替え番号判定部３０７の古い番号情報を更新する。
【００８３】
また、同様に更新された切り替え番号を受信したヘッダ処理部１３〜１５は、レジスタ１６からのレジスタ値の再読み込み、装置内ヘッダ３１に付与する切り替え番号３６の更新、切り替え通知パケットの作成および送出を行う。この切り替え通知パケットの装置内ヘッダ３１においては、切り替え番号３６の一部に切り替え通知パケット用のチェックビットを設けておき、そこのビットをチェックすることにより切り替え通知パケットか否かを判断する。
【００８４】
切り替え通知パケットにおいては、装置内ヘッダ３１内の送信先情報３４を、パケット処理部７〜９のどれか１つに設定する。例えば、図１のパケット処理装置１の構成では、回線処理部４〜６とパケット処理部７〜８を、事前に１対１の関係となるように設定しておけば良い。また、更新された切り替え番号と切り替え通知パケット用のチェックビットを切り替え番号３６に設定する以外には、他の装置内ヘッダ部分やパケットデータ３２の設定変更を行う必要はない。
【００８５】
この切り替え通知パケットが、パケット処理部７〜９側で受信された場合には、特別な処理を行うことをせずに、スイッチ２に返信するようにする。すなわち、切り替え通知パケットにより確認したい点は、各パケット処理部７〜９に更新前の古い切り替え番号情報が残っているかどうかである。この切り替え通知パケットが処理部から返信された場合には、スイッチ２内のパケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０において、切り替え通知パケットであることを判定する。ここで、切り替え通知パケットが返送されてきたということは、切り替え通知パケットを返信したパケット処理部には、更新前の古い切り替え番号情報は残っておらず、更新されたの切り替え番号のパケットになっていることを示す。そして、切り替え通知パケットを受信したパケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０内のパケット判定部４０５は、監視制御部９０内のバッファ切り替え部５０１へパケットの受信通知を行う。
【００８６】
すべてのパケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０内のパケット判定部４０５から、切り替え通知パケットの受信通知を受けたバッファ切り替え部５０１は、同時に切り替え番号制御部５０２からの切り替え指示も受けた場合、回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２内のバッファ制御部３０４へバッファ切り替えの指示を通知する。
【００８７】
バッファ切り替え通知を受信したバッファ制御部３０４は、現在、パケットを送信しているバッファの状態を確認し、そのバッファが空になるまで送信を継続させる。そして、パケットを送信していたバッファが空になったのを確認した後、バッファ切り替えを行い、新たに切り替えられたバッファからパケット送信を開始する。これにより、同じバッファに格納されているパケットに対して、フロー内での処理順序が逆転しないことが保証可能となる。
【００８８】
次に、本願発明の他の実施例について説明する。
【００８９】
第２の実施例として、図１４に示すように、ポイント値のマスク値４５と関連付けた比較値８１と送信先８２をレジスタ１６に複数用意することにより、同じポイントにおいて複数の比較値８１により振り分けが可能となる。
【００９０】
この場合の振り分け動作としては、ポイントのチェック時にポイント値のマスク値４５で有効とされている箇所（“０”）と比較値８１を検索する。そして、検索結果より、一致した比較値を持つ送信先を指定する。これにより、同じポイント値のマスク情報４５を用いて、固定値による振り分けが実現できる。使用例として、ＩＰヘッダのＴＯＳ(ＴｙｐｅＯｆＳｅｒｖｉｃｅ)フィールドの値を複数の比較値として使用することにより、ＴＯＳフィールドに設定された優先度で振り分けるを行うことが可能となる。この第２の実施例により、計算によるランダムな振り分け方だけではなく、同じポイント値のマスク情報４５を用いて、任意の値について振り分けることが可能となる。
【００９１】
さらに、第３の実施例を、図１５および図１６を用いて説明をする。スイッチ２の構成を図１５に示すようなものとし、装置内ヘッダ３１内の内外判別情報３３を用いて、パケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０側からパケットをスイッチ２へ送信することにより、パケット処理部７〜９同士の装置間ルーティング処理が可能となる。
【００９２】
図１５は、図２に示した第１の実施例におけるスイッチ２の構成に、新たにヘッダ処理部Ｂ１３１〜１５１を、ルーティング処理部１７とパケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０の間にも置いた構成である。
【００９３】
また、図１６は、図１５におけるヘッダ処理部Ａ１３０〜１５０とヘッダ処理部Ｂ１３１〜１５１の構成を示したものである。図４に示した第１の実施例におけるヘッダ処理部１３〜１５と比較すると、回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２からルーティング処理部１７方向の処理をヘッダ処理部Ａ１３０〜１５０に、ルーティング処理部１７から回線処理部Ｉ／Ｆ方向の処理をヘッダ処理部Ｂ１３１〜１５１に実装している。
【００９４】
ここで、ヘッダ処理部Ａ１３０〜１５０の動作は、第１の実施例におけるヘッダ処理部１３〜１５と同様である。ただし、第３の実施例の構成の場合、回線処理部Ｉ／Ｆ１０〜１２方向へはパケット振り分け時の設定を行わないこととする。
【００９５】
また、ヘッダ処理部Ｂ１３１〜１５１では、パケット処理部Ｉ／Ｆ１８〜２０側から入力されたパケットを内外判定部Ｂ３０において判定処理する。判定結果が装置内部のパケットである場合には、送信処理部Ｂ２８へ送信された後、ルーティング処理部１７で装置内の送信先にルーティングされる。装置外の装置間パケットである場合には、装置間ヘッダ付与部２９０に送信される。
【００９６】
装置間ヘッダ付与部２９０では、図１３に示す装置間ルーティングパケットを生成する。タイプヘッダ７２の生成方法は、第１の実施例の場合と同様であるが、他装置間用装置内ヘッダ７３と自装置内用装置内ヘッダ７１の生成方法は異なる。
【００９７】
まず、他装置間用装置内ヘッダ７３は、特に何も処理する必要がなくヘッダ処理部により、生成されたものをそのまま使用する。また、自装置内用装置内ヘッダ７１においては、パケットタイプ情報３５を他装置間用装置内ヘッダ７３からコピーするという点は同様であるが、送信先情報３４の指定方法が異なる。すなわち、送信先情報３４に指定される回線は、レジスタ１６において事前に設定された設定値を用いて指定する。この第３の実施例により、回線処理部４〜６側でのみ装置間ルーティングを行うのではなく、パケット処理部７〜９の間での装置間ルーティングも可能としている。
【００９８】
【発明の効果】
本発明は、以下に記載するような効果を奏する。
【００９９】
第１の効果は、レイヤ３以上の上位レイヤの処理をスイッチ２に実装することなくパケット振り分けが可能となり、スイッチ２の処理を簡略化できることである。その理由は、パケットタイプ情報３５を用いて、あらかじめタイプ検索テーブル４１に設定しておいたポイント情報４３をチェックしているからである。
【０１００】
第２の効果は、振り分けに使用するパラメータを任意に変更できることである。その理由は、チェックするパラメータの位置を設定により与えているためである。
【０１０１】
第３の効果は、振り分け方向の切り替え後、パケットフローの順序を保証できることである。その理由は、切り替え番号の制御とバッファの管理を、切り替え通知パケットによる切り替え情報を用いて行っているためである。
【０１０２】
第４の効果は、装置間ルーティング時に、装置間接続用の回線や装置の相互接続が不要であることである。その理由は、タイプ検索テーブル４１のタイプ情報４２に関連づけられたパケットヘッダを設定しているためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパケット振り分け装置の全体構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明のパケット振り分け装置内におけるスイッチの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明のパケット振り分け装置内における回線処理部Ｉ／Ｆの構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明のパケット振り分け装置内におけるヘッダ処理部の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明のパケット振り分け装置内におけるパケット処理部Ｉ／Ｆの構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明のパケット振り分け装置内における監視制御部の構成例を示すブロック図である。
【図７】パケットの装置内ヘッダの構成例を示す図である。
【図８】レジスタ内のタイプ検索テーブルの構成例を示す図である。
【図９】ポイント確認／計算部における剰余値とパケット送信先の関係を示す図である。
【図１０】パケットにおけるポイント情報とポイント値の関係を示す図である。
【図１１】タイプ検索テーブルとＸ１およびＸ２タイプヘッダとの関係を示す図である。
【図１２】自回線番号とパケット送信の関係を示す図である。
【図１３】装置間をルーティングするパケットの構成例を示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施例における、ポイント値と比較値およびパケット送信先の関係を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施例における、スイッチの構成例を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第３の実施例における、ヘッダ処理部の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１パケット振り分け装置
２スイッチ
３プロセッサ
４〜６回線処理部
７〜９パケット処理部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a packet distribution device, and more particularly to a packet distribution device that simplifies the processing of a higher-level protocol and enables distribution by a simple hardware method.
[0002]
[Prior art]
A conventional packet distribution device generally includes a switch and a packet processing unit. (For example, see Patent Document 1)
Here, the switch (SW1 in Patent Document 1) switches the input packet to a plurality of packet processing units (buffers 1 to 3 in Patent Document 1). The packet processing unit performs upper layer processing on the packet input from the switch.
[0003]
In such a conventional packet processing device, when an input packet is transmitted to a packet processing unit via a switch, a packet to be transmitted is not fixed to a specific packet processing unit, but a plurality of packet processing units The load is distributed by distributing to each other.
[Patent Document 1]
JP-A-5-227210 (5th page, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the distribution process to the packet processing unit is implemented in the switch, the following problem occurs.
[0005]
First, when there is a possibility that a packet processed by a plurality of protocols may arrive from an external device, there is a problem that a means for discriminating the plurality of protocols must be prepared in the switch. This is because it is necessary to determine the protocol being processed for the packet to be distributed in order to search for the parameter used at the time of packet distribution from the header portion in the packet.
[0006]
Further, since the above parameter search is performed by checking the inside of the packet, there is a problem that an upper protocol (layer 3 or higher) must be implemented.
[0007]
Further, when the distribution process is performed in the switch, if there is a deviation in the distribution direction, that is, the packet processing unit to be transmitted, the load distribution process is performed in order to eliminate the deviation. There is a risk of reversal. The reason for this is that when the distribution direction is changed, the same packet flow causes transmission to a different processing unit, which causes a difference in the time sent from the processing unit depending on the load status in the processing unit. This is because order reversal may occur as a result.
[0008]
Furthermore, when distributing packets between a plurality of packet distribution devices via a network, there is a problem that a line processing unit having an extended function for network connection must be prepared in each packet distribution device.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a packet distribution device that solves the above-described problems.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, in the packet distribution device of the present invention, a plurality of line processing units that are connected to different lines and that input / output the packet from the line, and input from the plurality of line processing units A parameter is created based on the header information written in the packet, the switch performs the packet distribution process using the parameter, the packet distribution device management process, and the packet in the upper layer above layer 3 And a processor that performs processing.
[0011]
By adopting such a configuration, in the packet distribution device of the present invention, it is possible to distribute packets without implementing upper layer processing of layer 3 or higher in the switch, and the processing of the switch can be simplified. In addition, parameters used at the time of distribution can be arbitrarily changed. Further, the packet flow order can be guaranteed after switching the distribution direction. Furthermore, the inter-device connection line and the mutual connection of the devices are not required during the routing between the devices.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the internal configuration of the packet distribution device of the present invention will be shown.
[0013]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the packet distribution device 1, which includes line processing units 4, 5, 6, a switch 2, packet processing units 7, 8, 9, and a processor 3. The packet distribution device 1 performs packet routing processing using information in the device header added to packets input to the line processing units 4 to 6.
[0014]
The line processing units 4 to 6 perform packet processing at a low layer (corresponding to layer 2). The switch 2 performs routing processing of packets to the line processing units 4 to 6, the packet processing units 7 to 9, and the processor 3. The packet processing units 7 to 9 execute packet processing in an upper layer (layer 3 or higher). The processor 3 performs management of the packet distribution device 1, upper layer packet processing in cooperation with the packet processing units 7 to 9, and the like. In FIG. 1, three line processing units and three packet processing units are connected to the switch 2, but the number is not limited to three.
[0015]
FIG. 2 shows a detailed configuration example of the switch 2. The switch 2 includes line processing unit interfaces (I / F) 10 to 12, header processing units 13 to 15, routing processing unit 17, packet processing unit side interfaces (I / F) 18 to 20, monitoring control unit 90, register 16 Consists of.
[0016]
Here, the line processing units I / F 10 to 12 are connected to the line processing units 4 to 6, the header processing units 13 to 15, and the monitoring control unit 90. The line processing units I / F 10 to 12 transmit the packets received from the line processing units 4 to 6 to the header processing units 13 to 15, and the packets received from the header processing units 13 to 15 are the line processing units 4 to 6. Has the role of interface to send to. Further, the line processing units I / F 10 to 12 have a mechanism for receiving control information from the monitoring control unit 90.
[0017]
FIG. 3 shows a configuration example of the line processing units I / F 10 to 12. Packets are transmitted from the line processing unit side to the header processing unit side via the line receiving unit 302.
[0018]
On the other hand, a packet is transmitted from the header processing unit side to the line processing unit side via the line transmission unit 301. The line transmission unit 301 includes a switching number determination unit 307, a buffer A305, a buffer B306, a buffer control unit 304, and a transmission unit 303.
[0019]
The switching number determination unit 307 checks the switching number described in the header portion of the input packet based on the information from the monitoring control unit 90, and distributes the packet to one of the buffer A305 and the buffer B306. Here, the packet configuration is, for example, as shown in FIG. 7, and information of the switching number 36 is described in the in-device header 31.
[0020]
The buffer control unit 304 monitors the contents of the switching signal from the monitoring control unit 90 and the states of the buffer A 305 and the buffer B 306. Further, the buffer control unit 304 determines the buffer in which the packet to be output is stored using the monitoring state information, and causes the transmission unit 303 to transmit the packet from the buffer.
[0021]
The transmission unit 303 outputs the packet transmitted from the buffer to the line processing unit side.
[0022]
As shown in FIG. 2, the header processing units 13 to 15 are connected to the line processing units I / F 10 to 12, the routing processing unit 17, the monitoring control unit 90, and the register 16. The header processing units 13 to 15 read out necessary information from the register 16. Here, examples of information set in the register 16 include type information 42, point information 43, distribution / fixed information 44, and the like, as shown in the type search table 41 of FIG. Each set value is prepared for each line.
[0023]
Next, the header processing units 13 to 15 perform header processing on the packets input from the line processing units I / F 10 to 12 and then transmit the packets to the routing processing unit 17. On the other hand, the packet from the routing processing unit 17 is subjected to header processing by the header processing unit, and then transmitted to the line processing unit I / F. Further, the monitoring control unit 90 receives a control signal such as a switching number.
[0024]
FIG. 4 shows a configuration example of the header processing units 13 to 15. The contents of the header processing in the header processing unit will be described with reference to FIG. In the direction from the line processing unit I / F 10-12 to the routing processing unit 17, the destination determination unit 21, the type determination unit 22, the inside / outside determination unit A23, the point confirmation / calculation unit 24, the inter-device header deletion unit 27, and the intra-device header generation / Providing unit 25 and transmission processing unit A26. Each of these units performs the following processing.
[0025]
The destination determination unit 21 checks the packet routing destination. In the type determination unit 22, information of the packet type information 35 (see FIG. 7) described in the in-device header 31 of the packet, and type information 42 of the type search table 41 (see FIG. 8) stored in the register 16. Compare and perform a search. From the search result, a row where the type information 42 having the same value as the packet type information 35 exists (for example, a row where the value of the type information is X1) is obtained.
[0026]
The inside / outside determination unit A23 determines whether the packet is in-device routing or outside-device (inter-device) routing by using the inside / outside determination information 33 in the device header 31. The packet is transmitted to the inter-device header deletion unit 27 in the case of inter-device routing, and is transmitted to the point confirmation / calculation unit 24 in the case of intra-device routing.
[0027]
The inter-device header deletion unit 27 deletes the intra-device header 71 (see FIG. 13) used in the own device, and further, from the packet type information 42 obtained by the type determination unit 22, the type header 72 (see FIG. 13). ) Is deleted and transmitted to the transmission processing unit A26.
[0028]
The point confirmation / calculation unit 24 searches for point information 43 corresponding to the type information 42 using the result obtained by the type determination unit 22. Calculation is performed using the point information 43 obtained from the search result and the mask information 45 of the point value (details of the calculation contents will be described later). The transmission destination is determined from the calculation result.
[0029]
The in-device header generation / assignment unit 25 adds the transmission destination information 34 obtained by the point confirmation / calculation unit 24 and the information of the switching number 36 from the monitoring control unit 90, and the in-device header 31 (see FIG. 7). Is added to the packet data.
[0030]
The transmission processing unit A26 transmits the packet from the intra-device header generation / assignment unit 25 and the packet from the inter-device header deletion unit 27 to the routing processing unit 17 in the order of arrival.
[0031]
On the other hand, in the direction from the routing processing unit 17 to the line processing unit I / F 10 to 12, an internal / external determination unit B 30, an inter-device header adding unit 29, and a transmission processing unit B 28 are configured.
[0032]
The inside / outside determination unit B30 determines whether the packet is in-device routing or out-of-device (inter-device) routing by using the inside / outside discrimination information 33 in the in-device header 31. The packet is transmitted to the inter-device header adding unit 29 in the case of inter-device routing, and is transmitted to the transmission processing unit B 28 in the case of intra-device routing.
[0033]
The inter-device header assigning unit 29 searches for and assigns a header to be assigned from the inter-device type value, and further assigns a necessary in-device header and transmits it to the transmission processing unit B28. Specifically, “update of in-device header for other devices (change inside / outside discrimination information to internal. Change destination information to destination information 64 corresponding to own line number 63 in FIG. 12)”. “Attaching type header (searching the table of FIG. 11 from the packet type information of the header in the device for other devices and assigning the prepared type header)” and “in-device header for own device” (The inside / outside discrimination information is changed to the outside. The destination information is fixedly set by the connected line number. The packet type information is created by copying the packet type information in the in-device header for other devices. , The addition of the in-device header 31 of FIG. 7) ”.
[0034]
The transmission processing unit B28 transmits the packet from the inside / outside determination unit B30 and the packet from the inter-device header adding unit 29 to the line processing units I / F 10 to 12 in the order of arrival.
[0035]
Further, the packet processing units I / F 18 to 20 are connected to the routing processing unit 17 and the packet processing units 7 to 9. The packet processing unit I / Fs 18 to 20 transmit the packets received from the routing processing unit 17 to the packet processing units 7 to 9 and transmit the packets received from the packet processing units 7 to 9 to the routing processing unit 17. Perform the action to be performed.
[0036]
FIG. 5 shows a configuration example of the packet processing unit I / Fs 18 to 20. In the case of processing from the packet processing units 7 to 9 toward the routing processing unit 17, the packet processing reception unit 402 performs processing. The packet processing reception unit 402 has a packet determination unit 405 as an internal configuration. The packet determination unit 405 checks the contents of the switching number 36 recorded in the in-device header 31 in the packets transmitted from the packet processing units 7 to 9, and determines whether the packet is a switching notification packet. In the case of a switching notification packet, the monitoring control unit 90 is notified of the arrival of the switching notification packet together with the switching number in the in-device header 31.
[0037]
On the other hand, a buffer 404 and a status notification unit 403 are configured in the direction from the routing processing unit 17 to the packet processing units 7 to 9. The status notification unit 403 monitors the status of the buffer 404, and notifies the monitoring control unit 90 when the storage area of the buffer 404 is filled with packet data.
[0038]
FIG. 6 shows a configuration example of the monitoring control unit 90. The monitoring control unit 90 includes a buffer state management unit 503, a switching number control unit 502, and a buffer switching unit 501.
[0039]
The buffer status management unit 503 is connected to the packet processing units I / F 18 to 20 and the switching number control unit 502. When the buffer management unit 503 detects a state in which the storage area of the buffer 404 is full based on a notification from the state notification unit 403 in the packet processing unit I / F 18 to 20, the buffer management unit 503 notifies the switching number control unit 502. Send update notifications.
[0040]
The switching number control unit 502 is connected to the buffer state management unit 503, the buffer switching unit 501, the header processing units 13 to 15, the register 16, and the line processing units I / F 10 to 12. Upon receiving the update notification from the buffer state management unit 503, the switching number control unit 502 changes the mask bit (“1”) of the mask information 45 (see FIG. 8) of the point value in the register 16 and checks Change the location. Further, the switching number 36 is updated by counting up the number value. After these processes, the switching number control unit 502 transmits a switching notification to the buffer switching unit 501, and notifies the header processing units 13 to 16 and the line processing units I / F 10 to 12 of the updated switching number 36. .
[0041]
Hereinafter, the detailed operation of the embodiment will be described.
[0042]
<Basic sorting operation>
First, the operation from the line processing units 4 to 6 toward the packet processing units 7 to 9 in the packet processing apparatus 1 of FIG. 1 will be described.
[0043]
Packets input to the line processing units 4 to 6 are subjected to layer 2 (data link layer) header processing and transmitted to the set packet processing unit via the switch 2. That is, the line processing units 4 to 6 delete the layer 2 (data link layer) header from the input packet, add the in-device header 31 shown in FIG. 7 to the packet data 32, and transmit it to the switch 2.
[0044]
Here, as information of the in-device header 31, information necessary in the device may be defined, but in the present embodiment, as minimum necessary information, the switching number 36, the inside / outside discrimination information 33, the transmission destination information 34, Packet type information 35 is defined. In the line processing units 4 to 6, the destination information initially set in the input packet is added to the transmission destination information 34, and the packet type information in the layer 2 header is copied to the packet type information 35. For example, when the input packet is an Ethernet (registered trademark) packet, the type field information of the Ethernet (registered trademark) packet header is copied to the packet type information 35. Hereinafter, as an example, the layer 2 header is described as an Ethernet (registered trademark) packet header, and the packet type is described as an IP packet.
[0045]
The packet input to the switch 2 is transmitted to the header processing units 13 to 15 via the line processing units I / F 10 to 12. For the packets input to the header processing units 13 to 15, the destination determination unit 21 first checks the transmission destination information 34 in the in-device header 31.
[0046]
As a result of the check, if it is a packet (for example, a control information packet) addressed to the processor 3, it is directly transmitted to the transmission processing unit A26 and input to the routing processing unit 17 from the header processing units 13-15. Then, the routing processing unit 17 routes to the processor 3 according to the transmission destination information 34 in the inter-device header.
[0047]
If the packet is addressed to the packet processing units 7 to 9 as a result of the check, the packet is transmitted to the type determining unit 22. The type determination unit 22 performs a search by comparing the packet type information 35 in the in-device header 31 with the type information 42 of the type search table 41 (see FIG. 8) stored in the register 16. From the search result, it is possible to obtain a row in which the type information 42 having the same value as the packet type information 35 exists in the type search table 41 (for example, a row whose value of the type information is X1).
[0048]
If the values of the packet type information 35 and the type information 42 do not match, the packet having the packet type information 35 in the in-device header 31 is discarded. Alternatively, the data is transmitted directly to the transmission processing unit A 26 without performing the discarding process, and the routing processing unit 17 performs routing to the transmission destination described in the transmission destination information 34 of the in-device header 31.
[0049]
The packet from which the type information 42 is obtained from the search result in the type determination unit 22 is transmitted to the inside / outside determination unit A23. The internal / external determination unit 23 compares the value set in advance for internal / external determination with the internal / external determination information 33 of the internal header 31 and determines whether the packet is handled internally within the apparatus based on the comparison result. It is determined whether the packet is handled outside the device. In the present embodiment, the processing content when it is determined that the packet is handled inside the device will be described in <Intra-Device Routing>, and then the processing content when it is determined that the packet is handled between devices is described as <Device Inter-routing>.
[0050]
<Intra-device routing>
First, the processing contents when the inside / outside determination unit A23 determines that the packet is handled inside the apparatus will be described in detail. The packet determined to be in the apparatus is transmitted to the point confirmation / calculation unit 24. The point confirmation / calculation unit 24 determines whether to perform the sorting process or the fixing process. Further, the point confirmation / calculation unit 24 performs point confirmation from the point information 43 (for example, Y1) corresponding to the type information 42 (for example, X1) obtained by the determination processing in the type determination unit 22 and the mask information 45 of the point value. The process of determining the transmission destination of the packet is performed by finding the part to perform and performing the calculation.
[0051]
Specifically, the point confirmation / calculation unit 24 performs the following processing. The point value 53 shown in FIG. 10 is set in the packet as an arbitrary number of bits. By masking the bit with the mask information 45 of the point value, the effective bit portion to be checked from the point value 53 It is possible to take out. For example, in the point value mask information 45, a location of “0” is valid and a location of “1” is invalid as a mask. Then, only valid points are taken out and used for calculation.
[0052]
Here, as an example of the setting point of the point value 53, the source IP address portion of the IP packet header can be considered. As shown in FIG. 10, the position of the source IP address to which the point value 53 is set is a position shifted backward from the head of the packet 51 by the point information 52 of FIG. The value of the point information 52 is the same as the point information 43 and is obtained from the type search table 41.
[0053]
Further, which part of the source IP address is to be checked is set by a mask bit (“1”) of the point value mask information 45. For example, the mask information 45 of the point value is superimposed on the portion of the point value 53 in the packet 51, the bit portion in which the mask information 45 of the point value is “1” is ignored, and is “0”. It is checked how the bit part is set with the point value 53. That is, by changing the position of the mask bit “1” of the mask information 45 of this point value, the source IP address of the packet to be distributed is changed.
[0054]
Various calculation methods in the point confirmation / calculation unit 24 are conceivable, but a simple calculation example will be described as an example. In the case of packet distribution processing, an effective value extracted from the point value 53 using the point value mask information 45 is divided using a separately set distribution value 46 (see FIG. 8). Here, if the number to be distributed is set to the distribution value 46, the number obtained by the remainder of the division result matches the number of distribution. For example, when the distribution number is 3, as shown in FIG. 8, the distribution value 46 is set to “11” in binary notation. That is, as shown in FIG. 9, a distribution value 46 is set so that a remainder 47 equal to the number of transmission destinations to be distributed is obtained, and a transmission destination 48 is set in association with the remainder 47.
[0055]
Thereby, the transmission destination 48 is determined using the remainder 47 obtained from the calculation result. Here, by specifying the line processing units 4 to 6 as the transmission destination 48, it becomes possible to perform inter-device routing from the packet processing apparatus 1 to other devices connected to the line processing units 4 to 6. Detailed operation of inter-device routing will be described later.
[0056]
In the case of fixed processing for transmitting packets to a certain other device without distributing packets, it is not necessary to check the point value 45 in the point confirmation / calculation unit 24. Therefore, the value of the remainder 47 is “0” or the like. A mechanism to specify a fixed value of can be used.
[0057]
Next, the in-device header 31 is replaced in the in-device header generation / assignment unit 25 for the packet whose transmission destination is determined by the point confirmation / calculation unit 24. The information updated at the time of replacement is the switching number 36, the determined transmission destination information 34, and the inside / outside discrimination information 33. Here, the value of the inside / outside discrimination information 33 is set to be external when the transmission destination is the direction of the line processing units 4 to 6 and inside when the destination is the direction of the packet processing units 7 to 9.
[0058]
Then, the packet with the new in-device header is transmitted to the transmission processing unit A26. The transmission processing unit 26 transmits the arrived packets to the routing processing unit 17 in order.
[0059]
In the routing unit 17, the packet is routed in the direction of the packet processing units 7 to 9 in the device according to the transmission destination information 34 in the in-device header 31. That is, packets that arrive at the packet processing units I / F 18 to 20 by routing are transmitted to the packet processing units 7 to 9.
[0060]
The packet processing units 7 to 9 perform upper layer packet processing, and return the packet to the switch 2 again after the processing is completed. The operation in the packet processing units 7 to 9 is a general matter and will not be described.
[0061]
Next, the operation from the packet processing units 7-9 to the line units 4-6 will be described.
[0062]
After being processed by the packet processing units 7 to 9, the packet returned to the switch 2 is transmitted to the routing processing unit 17 via the packet processing units I / F 18 to 20. Here, the operation of the routing unit 17 is the same as that in the reverse direction described above.
[0063]
Then, packets that arrive at the header processing units 13 to 15 from the routing processing unit 17 are transmitted to the inside / outside determination unit B30. In the inside / outside determination unit B30, the inside / outside discrimination information 33 in the in-device header 31 is checked to make a judgment. When it is determined that the packet is an in-device packet, the packet is transmitted as it is to the transmission processing unit B28.
[0064]
When it is determined that the packet is an inter-device packet, the packet is transmitted to the inter-device header adding unit 29. The operation of the inter-device header adding unit 29 will be described later in <Inter-device routing>.
[0065]
In the transmission processing unit B28, packets input from the inside / outside determination unit B30 and the inter-device header adding unit 29 are sequentially controlled and transmitted to the line processing units I / F 10 to 12.
[0066]
In the line processing units I / F 10 to 12, the switching number determination unit 307 checks the packets input from the header processing units 13 to 15. The switching number determination unit 307 compares the buffer switching number information from the monitoring control unit 90 with the switching number 36 in the in-device header 31 and transmits it to either the corresponding buffer A 305 or buffer B 306. As an example, when buffer switching number information (buffer A305-switching number 1) and (buffer B306-switching number 2) is input from the monitoring control unit 90, a packet having the corresponding switching number is transmitted to the corresponding buffer. To do.
[0067]
In addition, it is possible to update the number from the monitoring control unit in order from the oldest as an example. That is, when the above-described buffer switching number information is set, (buffer A305-switching number 3) and (buffer B506-switching number 2) at the next update time. Further, as an example, a packet (such as a packet from the processor 3) that does not correspond to the switching number is transmitted to a buffer having a new (large) updated number.
[0068]
The buffer control unit 304 selects and switches the buffer for reading packets to be transmitted to the transmission unit 303 from the buffer A 305 and the buffer B 306. This switching is executed by selecting the buffer corresponding to the new switching number when the buffer switching number information from the monitoring control unit 90 is received. However, this buffer switching processing is not performed immediately after receiving the buffer switching number information, but is switched to the corresponding buffer after detecting the completion of packet transmission from a buffer other than the corresponding buffer to the transmitting unit 303. To do. After switching the buffer, the transmission unit 303 outputs the packet transmitted from the buffer A 305 or the buffer B 306 to the line processing units 4 to 6.
[0069]
The line processing units 4 to 6 delete the in-device header 31 from the packet, add a low layer header, and then output the packet to the outside (other device) of the packet processing device 1.
[0070]
<Routing between devices>
Hereinafter, an operation when a packet is transmitted between the packet processing apparatus 1 and another packet processing apparatus will be described.
[0071]
First, an operation when inter-device routing is performed from the line processing units I / F 10 to 12 toward the routing processing unit 17 in the header processing units 13 to 15 of the switch 2 will be described. The packet transmitted from the line processing units I / F 10 to 12 passes through the destination determination unit 21 and the type determination unit 22, and is then determined as an inter-device routing packet by the inside / outside determination unit A 23, and transmitted to the inter-device header deletion unit 27. Is done. Here, as shown in FIG. 13 as an example, the packet configuration for inter-device routing is such that two types of intra-device headers 71 and 73 and a type header 72 are added to the packet data 74.
[0072]
The inter-device header deletion unit 27 deletes the intra-device header 71 and the type header 72 for intra-device routing from the inter-device routing packet of FIG. The header length deleted as the type header 72 is calculated using the type information 42 obtained by the type determination unit 22. Here, since the type information 42 represents the type of packet (IPv4 or the like), it can be determined from the type information 42 how many bytes are the header. Therefore, after searching for the type information 42, it is possible to delete only the type header by deleting the header byte length associated with the type information 42 in advance. By deleting these two headers, an intra-device header 73 for routing between other devices appears, so a packet having only that header is transmitted to the transmission processing unit A26 and output to the routing processing unit 17.
[0073]
Next, an operation when inter-device routing is performed from the routing processing unit 17 to the line processing unit I / F direction will be described. The packet determined as the inter-device routing packet in the internal / external determination unit B30 is transmitted to the inter-device header adding unit 29.
[0074]
In the inter-device header assigning unit 29, as shown in FIG. 13, the transmission destination information (not shown) in the inter-device inter-device header 73 is changed, and the type header 72 and the internal device internal header 71 are changed. Grant. Here, as shown in FIG. 12, a table including the own line number 63 and the destination information 64 is prepared in the register 16, and the destination information 64 corresponding to the own line number 63 is used for the communication between other devices. The destination information described in the in-device header 73 is changed. This table setting indicates to which processing unit in the line processing units 4 to 6 the packet is distributed when the packet is transmitted to another device.
[0075]
Further, the newly added type header 72 is obtained as follows. First, the packet type information (not shown) in the inter-device header 73 is checked, and the type search table 41 shown in FIG. 11 is searched. From the search result, the X1 type header 61 and the X2 type header 62 which are associated and prepared in the register 16 are selected.
[0076]
Further, the inter-device internal device header 71 uses transmission destination information (not shown) as the value of the connected line processing unit, and the packet type information (not shown) contains the inter-device internal device header 73. Create a copy of the packet type information value.
[0077]
The inter-device routing packet to which these various headers 71 to 73 are changed and added is transmitted to the transmission processing unit B28.
[0078]
<Automatic update of distribution information>
The automatic distribution information update mechanism will be described below. The trigger for the automatic update is the state of the buffer 404 in the packet processing unit I / F 18 to 20 in the switch 2.
[0079]
When the buffer 404 is full and overflow occurs, the status notification unit 403 detects the buffer overflow status and transmits the detection result to the buffer status management unit 503 in the monitoring control unit 90.
[0080]
Upon receiving the buffer overflow detection result, the buffer state management unit 503 updates the information (point value mask information 45) used for packet distribution processing to the switching number control unit 502 to update it. Send.
[0081]
The switching number control unit 502 that has received the update instruction signal accesses the register 16. Then, the distribution information (point value mask information 45) and the switching number are updated, and the updated switching numbers are notified to the header processing units 13 to 15 and the line processing units I / F 10 to 12.
[0082]
The line processing units I / F 10 to 12 that have received the updated switching number update the old number information in the internal switching number determination unit 307.
[0083]
Similarly, the header processing units 13 to 15 that have received the updated switching number re-read the register value from the register 16, update the switching number 36 given to the in-device header 31, and create and send a switching notification packet. I do. In the in-device header 31 of the switch notification packet, a check bit for the switch notification packet is provided in a part of the switch number 36, and it is determined whether or not it is a switch notification packet by checking the bit.
[0084]
In the switching notification packet, the transmission destination information 34 in the in-device header 31 is set to any one of the packet processing units 7-9. For example, in the configuration of the packet processing apparatus 1 in FIG. 1, the line processing units 4 to 6 and the packet processing units 7 to 8 may be set in advance so as to have a one-to-one relationship. Further, other than setting the updated switching number and the check bit for the switching notification packet to the switching number 36, it is not necessary to change the setting of the other in-device header part or the packet data 32.
[0085]
When this switching notification packet is received on the packet processing unit 7 to 9 side, it is returned to the switch 2 without performing any special processing. That is, the point to be confirmed by the switching notification packet is whether or not the old switching number information before update remains in each of the packet processing units 7 to 9. When this switching notification packet is returned from the processing unit, the packet processing units I / F 18 to 20 in the switch 2 determine that the packet is a switching notification packet. Here, the fact that the switching notification packet has been returned means that the packet processing unit that has returned the switching notification packet does not have the old switching number information before the update, and the packet is the updated switching number. Indicates that The packet determination unit 405 in the packet processing unit I / F 18 to 20 that has received the switching notification packet notifies the buffer switching unit 501 in the monitoring control unit 90 of packet reception.
[0086]
The buffer switching unit 501 that has received the notification of the switching notification packet from the packet determination unit 405 in all the packet processing units I / F 18 to 20 receives the switching instruction from the switching number control unit 502 at the same time. The buffer control unit 304 in the unit I / Fs 10 to 12 is notified of a buffer switching instruction.
[0087]
The buffer control unit 304 that has received the buffer switching notification confirms the state of the buffer that is currently transmitting the packet, and continues transmission until the buffer becomes empty. Then, after confirming that the buffer that has transmitted the packet is empty, the buffer is switched, and packet transmission is started from the newly switched buffer. As a result, it is possible to guarantee that the processing order in the flow is not reversed for packets stored in the same buffer.
[0088]
Next, another embodiment of the present invention will be described.
[0089]
As a second embodiment, as shown in FIG. 14, by providing a plurality of comparison values 81 and transmission destinations 82 associated with the mask value 45 of the point value in the register 16, the distribution is made by the plurality of comparison values 81 at the same point. Is possible.
[0090]
As a sorting operation in this case, a point (“0”) that is valid in the mask value 45 of the point value and the comparison value 81 are searched when the point is checked. Then, a destination having a matching comparison value is designated from the search result. As a result, it is possible to realize the distribution by the fixed value using the mask information 45 of the same point value. As a usage example, by using the value of the TOS (Type Of Service) field of the IP header as a plurality of comparison values, it is possible to perform sorting according to the priority set in the TOS field. According to the second embodiment, it is possible to distribute not only a random distribution method by calculation but also an arbitrary value using the mask information 45 of the same point value.
[0091]
Further, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 15 and 16. The configuration of the switch 2 is as shown in FIG. 15, and packet processing is performed by transmitting packets from the packet processing unit I / Fs 18 to 20 to the switch 2 using the inside / outside discrimination information 33 in the in-device header 31. Inter-device routing processing between the units 7 to 9 becomes possible.
[0092]
FIG. 15 shows that the configuration of the switch 2 in the first embodiment shown in FIG. 2 includes a new header processing unit B131-151 between the routing processing unit 17 and the packet processing unit I / F18-20. It is a configuration.
[0093]
FIG. 16 shows the configuration of the header processing units A130 to A150 and the header processing units B131 to 151 in FIG. Compared with the header processing units 13 to 15 in the first embodiment shown in FIG. 4, the processing in the direction from the line processing units I / F 10 to 12 to the routing processing unit 17 is changed to the header processing units A 130 to 150, and the routing processing unit 17. To the line processing unit I / F direction are mounted in the header processing units B131 to 151.
[0094]
Here, the operations of the header processing units A130 to A150 are the same as those of the header processing units 13 to 15 in the first embodiment. However, in the case of the configuration of the third embodiment, setting at the time of packet distribution is not performed in the direction of the line processing unit I / F 10 to 12.
[0095]
Further, in the header processing units B131 to 151, the inside / outside determination unit B30 performs a determination process on a packet input from the packet processing unit I / F 18 to 20 side. When the determination result is a packet inside the apparatus, the packet is transmitted to the transmission processing unit B28 and then routed to the transmission destination in the apparatus by the routing processing unit 17. In the case of an inter-device packet outside the device, the packet is transmitted to the inter-device header adding unit 290.
[0096]
The inter-device header assignment unit 290 generates an inter-device routing packet shown in FIG. The generation method of the type header 72 is the same as that in the first embodiment, but the generation method of the inter-device inter-device header 73 and the self-device internal device header 71 are different.
[0097]
First, the inter-device inter-device header 73 does not need to be processed in particular, and the header generated by the header processing unit is used as it is. Further, in the in-device internal header 71, the point that the packet type information 35 is copied from the inter-device internal header 73 is the same, but the designation method of the transmission destination information 34 is different. That is, the line designated in the transmission destination information 34 is designated using a setting value set in advance in the register 16. According to the third embodiment, the inter-device routing is possible not only between the line processing units 4 to 6 but also between the packet processing units 7 to 9.
[0098]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
[0099]
The first effect is that packet distribution can be performed without implementing processes of higher layers of layer 3 and higher in the switch 2, and the process of the switch 2 can be simplified. This is because the point information 43 set in advance in the type search table 41 is checked using the packet type information 35.
[0100]
The second effect is that the parameters used for distribution can be arbitrarily changed. This is because the position of the parameter to be checked is given by setting.
[0101]
The third effect is that the packet flow order can be guaranteed after switching the distribution direction. The reason is that switching number control and buffer management are performed using switching information by a switching notification packet.
[0102]
The fourth effect is that no inter-device connection line or device interconnection is required during device-to-device routing. This is because the packet header associated with the type information 42 of the type search table 41 is set.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a packet distribution apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a switch in the packet distribution device of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a line processing unit I / F in the packet distribution device of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a header processing unit in the packet distribution device of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a packet processing unit I / F in the packet distribution device of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a monitoring control unit in the packet distribution device of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of an in-device header of a packet.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a type search table in a register.
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a remainder value and a packet transmission destination in a point confirmation / calculation unit.
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between point information and a point value in a packet.
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between a type search table and X1 and X2 type headers.
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the own line number and packet transmission.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a packet for routing between devices.
FIG. 14 is a diagram illustrating a relationship between a point value, a comparison value, and a packet transmission destination in the second exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration example of a switch in the third example of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of a header processing unit in a third example of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Packet distribution device
2 switch
3 processor
4-6 Line processing section
7-9 Packet processor

Claims

A packet distribution device that distributes packets that are input and output in data transfer, wherein the packet distribution device includes:
A plurality of line processing units, each connected to a different line, for inputting and outputting the packet from the line;
A switch that creates a parameter based on header information written in a packet input from the plurality of line processing units, and performs a packet distribution process using the parameter;
A management process of the packet distribution device, and a processor that performs packet processing in an upper layer of layer 3 or higher ,
The switch is
A plurality of processes for capturing a packet input from the line processing unit into the switch, a process for outputting a packet input from the switch to the line processing unit, and a transmission / reception process of the monitoring control signal of the switch Line processing unit I / F,
For each of the plurality of lines, a register holding an information table corresponding to header part information of a packet passing through the line;
A header processing unit that is connected to each of the plurality of line processing unit I / Fs and updates the header unit information using the header unit information and the information described in the information table;
A process of receiving a packet having updated header part information output from the header processing unit and performing routing based on transmission destination information in the header part information to the packet processing unit side, and input from the packet processing unit side A routing processing unit that receives the received packet and performs processing for routing to the header processing unit based on transmission destination information in the header part information;
Processing to output a packet input from the routing processing unit to the packet processing unit, processing to output a packet input from the packet processing unit to the routing processing unit, and transmission / reception processing of the monitoring control signal of the switch A plurality of packet processing I / Fs to perform;
A monitoring control unit that performs transmission / reception processing of a monitoring control signal of the switch between the plurality of line processing units I / F, the plurality of header processing units, the plurality of packet processing units I / F, and the register; Have
In the header processing unit, the packet type information in the header part information is compared with the type information in the type management table stored in the register. A packet distribution device for determining whether the packet is an intra-device packet to be handled or an inter-device packet handled between the packet processing device and another packet processing device.

The line processing unit I / F includes a plurality of buffers therein and a buffer control unit that controls switching of the buffers by a monitoring control signal from the monitoring control unit, and the buffer control unit includes the plurality of buffers. Of the transmission buffer that is currently transmitting the packet, continues transmission until the transmission buffer becomes empty, confirms that the transmission buffer is empty, and switches to the next transmission buffer other than in the transmission buffer, the packet sorting device according to claim 1, characterized in that to start the packet transmission from the newly switched the next transmission buffer.

A plurality of comparison values associated with the header information of a packet and a plurality of packet destination information corresponding to the plurality of comparison values are prepared in the information table in the register, and the header processing unit Search for a comparison value of the plurality of comparison values using, the destination corresponding to the comparison value the values match, the packet sorting apparatus according to claim 1, wherein the transmitting the packet .

4. The packet distribution device according to claim 3 , wherein a value of a TOS (Type Of Service) field, which is information in an IP packet header, is used as the comparison value.

In the switch, the plurality of header processing units are replaced with a plurality of preceding packet processing units, and a plurality of subsequent header processing units are newly provided between the routing processing unit and the plurality of packet processing units I / F. The packet distribution device according to claim 1 .

6. The packet according to claim 5, wherein the pre-stage packet processing unit only performs processing on a packet transmitted from the line processing unit I / F toward the routing processing unit in the processing in the packet processing unit. Sorting device.

6. The packet according to claim 5 , wherein the subsequent packet processing unit performs only processing on a packet transmitted from the packet processing unit I / F toward the routing processing unit among processing in the packet processing unit. Sorting device.