CN107210946B - 中继装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种中继装置(100),其基于包含有将通信端口(120)和该通信端口(120)的连接目标的通信地址对应起来的地址信息在内的地址管理信息,对通信端口(120)所接收到的帧进行传送,该中继装置(100)包括:请求伴随着地址管理信息的更新而进行的处理的请求部(126)、以及接受来自该请求部(126)的请求并访问地址管理信息从而进行所请求的处理的访问控制部(125),访问控制部(125)在从请求部(126)接受第一请求并执行基于该第一请求的第一处理时,从请求部(126)接收到第二请求的情况下,与第一处理并行地执行基于该第二请求的第二处理。

Description

中继装置
技术领域
本发明涉及对在形成了通信网络的通信装置之间接收和发送的帧进行中继的中继装置。
背景技术
在通信网络上进行帧传输时,利用中继装置来作为基于帧的地址信息决定发送端口并传送的装置。中继装置例如有二层交换机。
二层交换机具有将帧的发送源MAC(Media Access Control:介质访问控制)地址和接收该帧的通信端口对应起来的地址表。二层交换机通过参照该地址表,对接收到的帧决定是否需要传送和登记或者决定传送目标。二层交换机主要在执行以下5种处理时访问地址表(例如参照专利文献1、2)。第一种处理是在发送帧时对发送目标MAC地址(以下记为MAC DA:Destination Address-目标地址)进行检索的处理。第二种处理是在接收帧时对发送源MAC地址(以下记为MAC SA:Source Address-源地址)进行检索的处理。第三种处理是对发送源MAC地址进行学习的处理。第四种处理是地址的清除处理。第五种处理是将一定时间内没有接收到帧的地址删除的老化处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2013-258497号公报
专利文献2:日本专利特开2008-35437号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
近年来,对于高速数据通信的需求越来越大,网络构成的要素也被要求高速地进行工作。对于中继装置,也要求每一个接收帧都实施上述的访问处理,然而,中继装置的性能赶不上帧输入率的提高,从而不能充分地发挥实现高速、高品质帧传输的功能。
现有技术的中继装置在对地址表内的条目实施清除处理的过程中,当产生了老化处理的请求时,其执行的控制是在对所有地址完成了清除处理之后,再对地址表内的所有地址实施老化处理。因此,在随着高速化,装置规模变大,地址表内可存储的地址数量增加的情况下,清除处理或老化处理所带来的对地址表的访问次数也增加,因而,对于中继装置所要求的性能变高。地址表存放在中继装置内的存储器中,因此,随着上述访问次数的增加,对于存储器所要求的性能也变高。因而,存在存储器的成本和功耗增加的问题。
本发明中,为了解决上述问题,其目的在于通过提高对地址表的访问处理的效率,削减对地址表的处理负荷,从而应对高速的帧传输,并降低存储器的成本和功耗。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的一个方式所涉及的中继装置包括:接收和发送帧的多个通信端口;存储包含有地址信息的地址管理信息的存储部,该地址信息将所述多个通信端口中包含的一个通信端口与该一个通信端口的连接目标的通信地址对应起来;基于所述地址管理信息对所述多个通信端口各自接收到的帧进行传送的切换控制部;请求伴随所述地址管理信息的更新而进行的处理的请求部;以及接受来自所述请求部的请求并访问所述地址管理信息以进行所请求的处理的访问控制部,所述访问控制部在从所述请求部接受第一请求并进行基于该第一请求的第一处理时,从所述请求部接收到第二请求的情况下,则与所述第一处理并行地进行基于该第二请求的第二处理。
本发明的另一方式所涉及的中继装置包括:接收和发送帧的多个通信端口;存储包含有地址信息的地址管理信息的存储部,该地址信息将所述多个通信端口中包含的一个通信端口与该一个通信端口的连接目标的通信地址对应起来;基于所述地址管理信息对所述多个通信端口各自接收到的帧进行传送的切换控制部;请求进行老化处理的请求部,该老化处理是将预定时间内未被访问的地址信息从所述地址管理信息中删除的处理;以及接受来自所述请求部的请求并进行所述老化处理的访问控制部,所述访问控制部在进行所述老化处理时,对于在作为所述预定时间的第一时间内访问次数在预定的阈值以上的地址信息,即使在该第一时间的下一个作为所述预定时间的第二时间内未被访问的情况下,也不进行删除。
发明效果
根据本发明的一个方式,通过提高对地址表进行的访问处理的效率,减轻对地址表的处理负荷,从而能够应对高速的帧传输,并降低存储器的成本和功耗。
附图说明
图1是简要地表示实施方式1和2所涉及的中继装置的结构的框图。
图2是表示实施方式1的地址表的一个示例的概要图。
图3是表示实施方式1中接收帧之后对地址表进行地址检索和学习处理的流程图。
图4是表示实施方式1中的老化处理的流程图。
图5是表示实施方式1中清除处理和老化处理冲突时的第一处理例的流程图。
图6是表示现有技术中清除处理和老化处理的执行时刻重叠时的处理例的概要图。
图7是表示实施方式1中清除处理和老化处理的执行时刻重叠时的处理例的概要图。
图8是表示实施方式1中清除处理和老化处理冲突时的第二处理例的流程图。
图9是表示实施方式1中第一清除处理和第二清除处理冲突时的处理例的流程图。
图10是表示实施方式1中第一清除处理和第二清除处理的执行时刻重叠时的处理例的概要图。
图11是表示实施方式2的地址表的一个示例的概要图。
图12是表示实施方式2中接收帧之后对地址表进行地址检索和学习处理的流程图。
图13是表示实施方式2中的老化处理的流程图。
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的实施方式进行说明。本发明并不由以下的实施方式限定。
实施方式1
图1是简要地表示实施方式1的中继装置100的结构的框图。
如图所示,中继装置100包括:地址表存储部110、多个通信端口120A~120D(以下,在不需要特意区分各个通信端口的情况下,称之为通信端口120)、切换控制部121、帧识别部122、作为发送目标地址检索部的MAC DA检索部123、作为发送源地址检索部的MAC SA检索部124、访问控制部125及请求部126。
这些构成部分以能够进行信号或数据的输入输出的方式单向或双向地连接。
地址表存储部110存储作为地址管理信息的地址表。地址管理信息包含将多个通信端口120中所包含的一个通信端口120与该一个通信端口120的连接目标的通信地址对应起来的地址信息。
图2是表示存储在地址表存储部110中的地址表的一个示例的概要图。
如图所示,地址表111中,每一个条目112A~112C(以下,在不需要特意区分各个条目的情况下,称为条目112)存储包含MAC地址、通信端口号、VALID和HIT在内的地址信息。
MAC地址是登记在对应条目112中的通信地址。
通信端口号是用于识别被分配给存储于对应条目112的MAC地址的通信端口的通信端口识别信息。
VALID表示对应条目112是有效还是无效。例如,若VALID的值为“1”时,则该条目112有效,若VALID的值为“0”,则该条目112无效。无效的条目112将被删除。
HIT表示老化时间内MAC SA的检索是否符合对应条目112。例如,若HIT的值为“1”,则表示符合,若HIT的值为“0”,则表示不符合。
返回图1,通信端口120是收发帧的接口。
切换控制部121基于地址表111,对通信端口120接收到的帧进行传送。
帧识别部122对通信端口120接收到的帧进行解析,识别发送目标地址MAC DA和发送源地址MAC SA。
MAC DA检索部123对帧识别部122识别出的MAC DA进行检索。例如,MAC DA检索部123访问存储在地址表存储部110中的地址表,并向访问控制部125请求对帧识别部122识别出的MAC DA进行检索。
MAC SA检索部124对帧识别部122识别出的MAC SA进行检索。例如,MAC SA检索部124访问存储在地址表存储部110中的地址表,并向访问控制部125请求对帧识别部122识别出的MAC SA进行检索。
访问控制部125对存储在地址表存储部110中的地址表111进行访问。尤其是访问控制部125接受来自请求部126的请求,访问地址表111并进行所请求的处理。例如,访问控制部125按照来自MAC DA检索部123、MAC SA检索部124或者请求部126的请求,对地址表111进行地址的检索、登记、删除等各种处理时,删除或者更新存放在地址表111中的条目112的MAC地址、端口号、VALID或者HIT。
此处,访问控制部125在从请求部126接受第一请求并执行基于第一请求的第一处理时,从请求部126接收到第二请求的情况下,则与第一处理并行地执行基于第二请求的第二处理。
请求部126向访问控制部125请求伴随着存储在地址表存储部110中的地址表111的更新而进行的处理。请求部126包括老化控制部127和清除控制部128。
老化控制部127控制存储在地址表中的地址的老化处理。老化处理是指每隔预定时间将未被访问的条目从地址表111中删除的处理。例如,老化控制部127每经过老化时间,便请求访问控制部125将所有条目112的HIT清零。之后,在传送帧时的MAC SA检索时,通过地址学习处理,将相应的条目112的HIT的值改写为“1”。而且,在老化控制部127对于所有条目112在下一个周期中请求再次访问的情况下HIT的值依然为“0”时,访问控制部125将该条目112无效。
在MAC SA检索时,相应条目112的HIT的值被改写为“1”。因此,只要在老化时间内被访问了一次,该条目112的HIT的值始终为“1”。因而,HIT的值为“0”的条目112被判断为长时间没有被访问的条目112,其VALID的值为“0”。
清除控制部128控制存储在地址表中的地址的清除处理。清除处理是指将所指示的条目(删除对象)从地址表111中删除的处理。例如,清除控制部128以来自外部电路的清除指示(例如基于S/W的清除指示)为触发,依次读取出地址表111的条目112,并向访问控制部125请求将相应端口号的条目112中的VALID的值改写为“0”。
图3是表示接收到帧之后向地址表111进行地址检索和学习处理的流程图。
图3的流程图在通信端口120接收到帧的情况下开始。
切换控制部121从通信端口120接收帧,并将帧提供给帧识别部122。帧识别部122参照接收到的帧的帧头,识别出该帧的MAC DA和MAC SA。MAC DA检索部123基于帧识别部122的识别结果,向访问控制部125请求对地址表111进行MAC DA检索(S10)。
在发送对象的帧的信息(例如发送目标信息)已登记在地址表111中的情况下(S10:是),处理前进至步骤S11。
步骤S11中,切换控制部121决定发送对象的帧的发送目标和发送路径。该帧被传送给决定为发送目标的通信端口120。
另一方面,在发送对象的帧的信息(例如发送目标信息)未登记在地址表111中的情况下(S10:否),处理前进至步骤S12。
步骤S12中,切换控制部121将发送对象的帧传送给除接收到该帧的通信端口120以外的所有通信端口120。
MAC SA检索部124基于帧识别部122识别出的帧的信息(例如发送源信息),向访问控制部125请求对地址表111进行MAC SA检索(S13)。访问控制部125例如判断地址表111内的条目112中存放的MAC地址和端口号与帧识别部122识别出的发送源的MAC地址和端口号是否完全一致。
在MAC地址和端口号完全一致的情况下(S13:是),处理前进至步骤S14。步骤S14中,MAC SA检索部124使访问控制部125对MAC地址和端口号一致的条目112进行改写,将VALID更新为“1”,将HIT更新为“1”。
另一方面,在MAC地址和端口号完全一致的条目112不存在的情况下(S13:否),处理前进至步骤S15。步骤S15中,MAC SA检索部124使访问控制部125确认地址表111内是否有VALID的值为“0”的条目112。在有这样的条目112的情况下,处理前进至步骤S16,在没有这样的条目112的情况下,不登记地址信息并结束处理。
步骤S16中,MAC SA检索部124通过向访问控制部125请求,使步骤S15中被确认为VALID的值为“0”的条目112之一进行如下的改写:MAC地址改写为接收到的帧的发送源的MAC地址,端口号改写为接收到该帧的通信端口120的端口号,VALID的值改写为“1”,HIT的值改写为“1”。当步骤S15中确认为VALID的值为“0”的条目112有多个时,对任意的条目112、例如地址表111中位置最靠上的条目112进行改写即可。
图4是表示实施方式1中的老化处理的流程图。
老化控制部127管理到帧的信息(例如发送源信息)从存储器删除为止的时间,并将其作为老化时间(例如10秒~5分钟左右)。若经过了上述老化时间,则老化控制部127向访问控制部125发出老化请求,访问控制部125开始执行图4所示的流程。
访问控制部125从地址表111依次读取出一个条目112(S20)。
然后,访问控制部125判断读取出的条目112的HIT的值是否为“1”(S21)。读取出的条目112的HIT的值为“1”的情况下(S21:是),处理前进至步骤S22,读取出的条目112的HIT的值为“0”的情况下(S21:否),处理前进至步骤S23。
步骤S22中,访问控制部125将读取出的条目112的HIT清零。例如,访问控制部125将读取出的条目112的HIT的值更新为“0”。然后,处理前进至步骤S24。
另一方面,步骤S23中,访问控制部125将读取出的条目112无效。例如,访问控制部125将读取出的条目112的VALID的值更新为“0”。然后,处理前进至步骤S24。
步骤S24中,访问控制部125判断是否从地址表111读取出了所有条目112。在读取出了所有条目112的情况下(S24:是),处理结束。在没有读取出所有条目112的情况下(S24:否),换言之,在存在有未被读取的条目112的情况下,处理返回步骤S20。然后,在步骤S20中,读取出一个未被读取的条目112。
图5是表示实施方式1中清除处理和老化处理冲突时的第一处理例的流程图。
图5所示的流程图在访问控制部125从清除控制部128接收到清除请求的情况下开始。
访问控制部125判断清除处理过程中是否从老化控制部127接收到老化请求(S30)。如上所述,在经过了老化时间的情况下,老化控制部127向访问控制部125发出老化请求。在接收到老化请求的情况下(S30:是),处理前进至步骤S31,在没有接收到老化请求的情况下(S30:否),处理前进至步骤S39。
步骤S31中,访问控制部125从地址表111依次地读取出一个条目112。
然后,访问控制部125判断读取出的条目112是否是删除对象的通信端口120的条目112(S32)。读取出的条目112是删除对象的通信端口120的条目112的情况下(S32:是),处理前进至步骤S33,读取出的条目112不是删除对象的通信端口120的条目112的情况下(S32:否),处理前进至步骤S34。
步骤S33中,访问控制部125将读取出的条目112无效。例如,访问控制部125将读取出的条目112的VALID的值更新为“0”。然后,处理前进至步骤S37。
另一方面,步骤S34中,访问控制部125判断读取出的条目112的HIT的值是否为“1”。读取出的条目112的HIT的值为“1”的情况下(S34:是),处理前进至步骤S35,读取出的条目112的HIT的值为“0”的情况下(S34:否),处理前进至步骤S36。
步骤S35中,访问控制部125将读取出的条目112的HIT清零。例如,访问控制部125将读取出的条目112的HIT的值更新为“0”。然后,处理前进至步骤S37。
另一方面,步骤S36中,访问控制部125将读取出的条目112无效。例如,访问控制部125将读取出的条目112的VALID的值更新为“0”。然后,处理前进至步骤S37。
步骤S37中,访问控制部125判断是否从地址表111读取出了所有条目112。在读取出了所有条目112的情况下(S37:是),处理前进至步骤S38。另一方面,在没有读取出所有条目112的情况下(S37:否),换言之,在存在有未被读取的条目112的情况下,处理返回步骤S31。然后,在步骤S31中,读取出一个未被读取的条目112。
步骤S38中,访问控制部125对未进行老化处理的条目112进行老化处理。例如,访问控制部125依次逐一地读出未执行老化处理的条目112。然后,在读取出的条目112的HIT的值为“1”的情况下,访问控制部125将该条目112的HIT的值更新为“0”。另一方面,在读取出的条目112的HIT的值为“0”的情况下,访问控制部125将该条目112的VALID的值更新为“0”。
另一方面,在步骤S30中判断为未接收到老化请求的情况下(S30:否),处理前进至步骤S39。步骤S39中,从地址表111依次地读取出一个条目112。
然后,访问控制部125判断读取出的条目112是否是删除对象的通信端口120的条目112(S40)。读取出的条目112是删除对象的通信端口120的条目112的情况下(S40:是),处理前进至步骤S41,读取出的条目112不是删除对象的通信端口120的条目120的情况下(S40:否),处理前进至步骤S42。
步骤S41中,访问控制部125将读取出的条目112无效。然后,处理前进至步骤S42。
步骤S42中,访问控制部125判断是否从地址表111读取出了所有条目112。在读取出了所有条目112的情况下(S42:是),处理结束。另一方面,在没有读取出所有条目112的情况下(S42:否),换言之,在存在有未被读取的条目112的情况下,处理返回步骤S30。
如上所述,在进行清除处理时接收到老化请求的情况下,访问控制部125从产生老化请求的时刻的下一个读取出的条目112起,并行地实施清除处理和老化处理。由于产生老化处理的请求之前实施了清除处理的条目112仅仅完成了清除处理,因此访问控制部125在清除处理和老化处理的并行处理完成之后,再对相应条目112实施老化处理。
图6是表示现有技术中清除处理和老化处理的执行时刻重叠时的处理例的概要图。
这里,在地址表111内存放有条目#1~条目#256的条目112。
访问控制部125在从清除控制部128接收到对通信端口120A的条目112进行清除的清除请求的情况下,从地址表111内的条目#1开始依次逐一地读取出条目112,并判断读取出的条目112是否是通信端口120A的条目112。然后,访问控制部125在检测出通信端口120A的条目112的情况下,删除该条目112(将VALID改写为0)。
这里,当访问控制部125读取出条目#100时从老化控制部127接收到老化请求的情况下,访问控制部125暂时保留该老化请求,并继续实施条目112的清除处理。访问控制部125在完成了到条目#256的清除处理的情况下,向清除控制部128通知通信端口120A的清除处理已完成。
然后,访问控制部125在清除处理完成后,依次逐一地读取出条目#1~条目#256的条目112,并对读取出的条目112实施老化处理。访问控制部125在完成了到条目#256的老化处理的情况下,向老化控制部128通知老化处理已完成。
因此,如图6所示,现有技术中,即使在清除处理执行过程中接收到老化请求的情况下,清除处理和老化处理也分开进行。因此,为了进行各自的处理,负荷会加重,还需要耗费时间。
图7是表示实施方式1中清除处理和老化处理的执行时刻重叠时的处理例的概要图。
图7中,也在地址表111内存放有条目#1~条目#256的条目112。
访问控制部125在从清除控制部128接收到对通信端口120A的条目112进行清除的清除请求的情况下,从地址表111内的条目#1开始依次逐一地读取出条目112,并判断读取出的条目112是否是通信端口120A的条目112。然后,访问控制部125在检测出通信端口120A的条目112的情况下,删除该条目112(将VALID改写为0)。
在访问控制部125读取出条目#100时从老化控制部127接收到老化请求的情况下,访问控制部125从条目#101开始并行地实施清除处理和老化处理。例如,访问控制部125判断读取出的条目112是否是通信端口120A的条目112。然后,访问控制部125将通信端口120A的条目112删除,对通信端口120A以外的条目112执行老化处理。
然后,访问控制部125在完成了到条目#256的清除处理的情况下,向清除控制部128通知通信端口120A的清除处理已完成。此处,仅条目#101~条目#256完成了老化处理,因此访问控制部125对剩下的条目#1~条目#100,从条目#1开始依次逐一地读取条目112,并对读取出的条目112执行老化处理。访问控制部125在完成了到条目#100的老化处理的情况下,向老化控制部128通知老化处理已完成。
如上所述,访问控制部125在执行清除处理的过程中接收到老化请求的情况下,并行地执行清除处理和老化处理,因此能够减轻处理负荷,并且能够缩短处理时间。
另外,在访问控制部125执行老化处理的过程中清除控制部128产生了访问数据表111的访问请求的情况下,也执行同样的处理。
图8是表示实施方式1中清除处理和老化处理冲突时的第二处理例的流程图。
图8所示的流程图在访问控制部125从老化控制部127接收到老化请求的情况下开始。
访问控制部125判断老化处理过程中是否从清除控制部128接收到清除请求(S50)。如上所述,清除控制部128从外部电路等接收到清除指示的情况下,对访问控制部125发出清除请求。在接收到清除请求的情况下(S50:是),处理前进至步骤S51,在没有接收到清除请求的情况下(S50:否),处理前进至步骤S59。
在步骤S51中,访问控制部125从地址表111依次读取一个条目112。
然后,访问控制部125判断读取出的条目112是否是删除对象的通信端口120的条目112(S52)。读取出的条目112是删除对象的通信端口120的条目112的情况下(S52:是),处理前进至步骤S53,读取出的条目112不是删除对象的通信端口120的条目112的情况下(S52:否),处理前进至步骤S54。
步骤S53中,访问控制部125将读取出的条目112无效。然后,处理前进至步骤S57。
另一方面,步骤S54中,访问控制部125判断读取出的条目112的HIT的值是否为“1”。读取出的条目112的HIT的值为“1”的情况下(S54:是),处理前进至步骤S55,读取出的条目112的HIT的值为“0”的情况下(S54:否),处理前进至步骤S56。
步骤S55中,访问控制部125将读取出的条目112的HIT清零。然后,处理前进至步骤S57。
另一方面,步骤S56中,访问控制部125将读取出的条目112无效。然后,处理前进至步骤S57。
步骤S57中,访问控制部125判断是否从地址表111读取出了所有条目112。在读取出了所有条目112的情况下(S57:是),处理前进至步骤S58。另一方面,在没有读取出所有条目112的情况下(S57:否),换言之,在存在有未被读取的条目112的情况下,处理返回步骤S51。然后,在步骤S51中,读取出一个未被读取的条目112。
步骤S58中,访问控制部125对未进行清除处理的条目112进行清除处理。例如,访问控制部125依次逐一地读出未执行清除处理的条目112。然后,访问控制部125判断读取出的条目112是否是删除对象的通信端口120的条目112。在读取出的条目112是删除对象的通信端口120的条目112的情况下,访问控制部125将该条目112无效。
另一方面,在步骤S50中判断为未接收到清除请求的情况下(S50:否),处理前进至步骤S59。步骤S59中,从地址表111依次读取一个条目112。
然后,访问控制部125判断读取出的条目112的HIT的值是否为“1”(S60)。读取出的条目112的HIT的值为“1”的情况下(S60:是),处理前进至步骤S61,读取出的条目112的HIT的值为“0”的情况下(S60:否),处理前进至步骤S62。
步骤S61中,访问控制部125将读取出的条目112的HIT清零。然后,处理前进至步骤S63。
另一方面,步骤S62中,访问控制部125将读取出的条目112无效。然后,处理前进至步骤S63。
步骤S63中,访问控制部125判断是否从地址表111读取出了所有条目112。在读取出了所有条目112的情况下(S63:是),处理结束。另一方面,在没有读取出所有条目112的情况下(S63:否),换言之,在存在有未被读取的条目112的情况下,处理返回步骤S50。
如上所述,在进行老化处理时接收到清除请求的情况下,访问控制部125从产生清除请求的时刻之后读取出的条目112起,并行地实施老化处理和清除处理。由于产生清除处理的请求之前实施了老化处理的条目112仅仅完成了老化处理,因此访问控制部125在老化处理和清除处理的并行处理完成之后,再对相应条目112实施清除处理。
如上所述,在进行老化处理时产生了清除请求的情况下,也能够减轻负荷并缩短处理时间。
此外,在某一通信端口120的条目112的清除处理与另一通信端口120的条目112的清除处理的时刻重叠的情况下,访问控制部125也执行相同的处理。
图9是表示实施方式1中某一通信端口120的条目112的清除处理(第一清除处理)和另一通信端口120的条目112的清除处理(第二清除处理)冲突时的处理例的流程图。
图9所示的流程图在访问控制部125从清除控制部128接收到清除请求(第一清除请求)的情况下开始。
访问控制部125判断在基于第一清除请求执行第一清除处理的过程中,是否有从清除控制部128接收到不同于第一清除请求的删除通信端口120的条目112的清除请求(第二清除请求)(S70)。在接收到第二清除请求的情况下(S70:是),处理前进至步骤S71,在没有接收到第二清除请求的情况下(S70:否),处理前进至步骤S78。
步骤S71中,访问控制部125从地址表111依次读取出一个条目112。
然后,访问控制部125判断读取出的条目112是否是第一清除请求中的删除对象的通信端口120的条目112(S72)。读取出的条目112是上述条目112的情况下(S72:是),处理前进至步骤S73,读取出的条目112不是上述条目112的情况下(S72:否),处理前进至步骤S74。
步骤S73中,访问控制部125将读取出的条目112无效。然后,处理前进至步骤S76。
另一方面,步骤S74中,访问控制部125判断读取出的条目112是否是第二清除请求中的删除对象的通信端口120的条目112。读取出的条目112是上述条目112的情况下(S74:是),处理前进至步骤S75,读取出的条目112不是上述条目112的情况下(S74:否),处理前进至步骤S76。
步骤S75中,访问控制部125将读取出的条目112无效。然后,处理前进至步骤S76。
步骤S76中,访问控制部125判断是否从地址表111读取出了所有条目112。在读取出了所有条目112的情况下(S76:是),处理前进至步骤S77。另一方面,在没有读取出所有条目112的情况下(S76:否),换言之,在存在有未被读取的条目112的情况下,处理返回步骤S71。然后,在步骤S71中,读出一个未被读取的条目112。
步骤S77中,访问控制部125对未进行第二清除处理的条目112进行第二清除处理。例如,访问控制部125依次逐一地读取出未执行第二清除处理的条目112。然后,访问控制部125判断读取出的条目112是否是第二清除请求中的删除对象的通信端口120的条目112。在读取出的条目112是第二清除请求中的删除对象的通信端口120的条目112的情况下,访问控制部125将该条目112无效。
另一方面,在步骤S70中判断为未接收到第二清除请求的情况下(S70:否),处理前进至步骤S78。步骤S78中,从地址表111依次读取一个条目112。
然后,访问控制部125判断读取出的条目112是否是第一清除请求中的删除对象的通信端口120的条目112(S79)。读取出的条目112是上述条目112的情况下(S79:是),处理前进至步骤S80,读取出的条目112不是上述条目112的情况下(S79:否),处理前进至步骤S81。
步骤S80中,访问控制部125将读取出的条目112无效。然后,处理前进至步骤S81。
步骤S81中,访问控制部125判断是否从地址表111读取出了所有条目112。在读取出了所有条目112的情况下(S81:是),处理结束。另一方面,在没有读取出所有条目112的情况下(S81:否),换言之,在存在有未被读取的条目112的情况下,处理返回步骤S70。
如上所述,在根据第一清除请求执行清除处理时产生了第二清除请求的情况下,访问控制部125从产生第二清除请求的时刻的下一个读取出的条目112起,并行地实施第一清除处理和第二清除处理。在产生第二清除请求之前实施了第一清除处理的条目112仅仅完成了第一清除处理,因此访问控制部125在第一清除处理与第二清除处理的并行处理完成之后,再对相应条目112执行第二清除处理。
图10是表示实施方式1中第一清除处理和第二清除处理的执行时刻重叠时的处理例的概要图。
图10中,也在地址表111内存放有条目#1~条目#256的条目112。
访问控制部125在从清除控制部128接收到对通信端口120A的条目112进行清除的第一清除请求的情况下,从地址表111内的条目#1开始依次逐一地读取出条目112,并判断读取出的条目112是否是通信端口120A的条目112。访问控制部125在读取出的条目112是通信端口120A的条目112的情况下,删除该条目112(将VALID改写为“0”)。
在访问控制部125读取出了条目#100时,若清除控制部128向访问控制部125发出针对通信端口120B的条目112的第二清除请求,则访问控制部125自条目#101起,对通信端口120A的条目112和通信端口120B的条目112执行清除处理。访问控制部125判断读取出的条目112是否是通信端口120A的条目112。在读取出的条目112是通信端口120A的条目112的情况下,访问控制部125将读取出的条目112清除。在读取出的条目112不是通信端口120A的条目112的情况下,访问控制部125判断读取出的条目112是否是通信端口120B的条目112。在读取出的条目112是通信端口120B的条目112的情况下,访问控制部125将读取出的条目112删除。
到条目#256为止的通信端口120A的清除处理完成的情况下,访问控制部125向清除控制部128通知通信端口120A的清除处理完成。这里,通信端口120B的条目112的清除处理仅完成了条目#101~条目#256的,因此访问控制部125对于剩下的条目#1~条目#100,从条目#1开始依次逐一地读取出条目112,并判断读取出的条目112是否是通信端口120B的条目112。在读取出的条目112是通信端口120B的条目112的情况下,访问控制部125将读取出的条目112删除。到条目#100为止的通信端口120B的清除处理完成的情况下,访问控制部125向清除控制部128通知通信端口120B的清除处理完成。
如上所述,实施方式1中,通过对地址表111并行地进行清除处理和老化处理,能够减少访问地址表111的次数。从而,具有以下效果:能够实现高速的帧传输而无需安装多个存储器,能够降低存储器的成本和功耗。
另外,实施方式1中,通过并行地进行多个清除处理,能够减少访问地址表111的次数。从而,具有以下效果:能够实现高速的帧传输而无需安装多个存储器,能够降低存储器的成本和功耗。
以上记载的中继装置100中的切换控制部121、帧识别部122、MAC DA检索部123、MAC SA检索部124、访问控制部125、老化控制部127、清除控制部128可通过CPU(CentralProcessing Unit:中央处理器)执行存储在存储装置中的程序来实现。另外,地址表存储部110可通过CPU利用易失性或非易失性存储器来实现。
但是,中继装置100并不限于在计算机系统上以软件的方式来实现。例如,切换控制部121、帧识别部122、MAC DA检索部123、MAC SA检索部124、访问控制部125、老化控制部127、清除控制部128的一部分或者全部可利用ASIC(Application Specific IntegratedCircuits:专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等集成逻辑IC以硬件的方式实现。或者,其中的一部分或全部也可以利用DSP(DigitalSignal Processor:数字信号处理器)等以软件的方式实现。
实施方式2
接下来,对实施方式2进行说明。实施方式2中,除了上述实施方式1的清除处理与老化处理的冲突控制之外,还实施与接收的帧数相应的条目老化处理。
如图1所示,实施方式2的中继装置200包括地址表存储部210、通信端口120、切换控制部121、帧识别部122、MAC DA检索部123、MAC SA检索部224、访问控制部225、请求部126。
实施方式2的中继装置200除了地址表存储部210、MAC SA检索部224和访问控制部225以外,都采用与实施方式1的中继装置100相同的结构。下面,主要针对与实施方式1不同的地址表存储部210、MAC SA检索部224和访问控制部225进行说明。
地址表存储部210存储作为地址管理信息的地址表。由于接收的帧数较多的条目不易成为老化的删除对象,因此实施方式2中,在地址表中追加了表示接收帧数的计数信息。
图11是表示存储在地址表存储部210中的地址表的一个示例的概要图。
如图所示,地址表211中,每一个条目212A~212C(以下,在不需要特意区分各个条目的情况下,称为条目212)存储包含MAC地址、通信端口号、VALID、HIT和COUNT在内的地址信息。
MAC地址、通信端口号、VALID与实施方式1的相同。
HIT表示对应的条目212是否成为老化处理的删除对象。例如,若HIT的值为“1”以上,则表示不会成为删除对象,若HIT的值为“0”时,则表示成为删除对象。实施方式2中,HIT的值在当COUNT的值达到预定的阈值以上时进行累加。HIT的值在当COUNT的值小于预定的阈值时进行累减。从而,能够根据条目212的访问次数,动态地变更老化时间。
COUNT是表示将对应条目212的MAC地址作为发送源地址的帧的接收数的计数信息。
返回图1,MAC SA检索部224基于帧识别部122识别出的帧的信息,经由访问控制部225对地址表211进行MAC SA检索。然后,MAC SA检索部224在地址表211内存在相应地址的情况下,向访问控制部225请求对其条目212进行改写,将VALID更新为“1”,并且使COUNT进行累加。
图12是表示接收到帧之后向地址表211进行地址检索和学习处理的流程图。
图12所示的流程图中,对于与图3所示的流程图相同的处理,标注与图3相同的标号,并省略其详细说明。
图12的步骤S10~S13的处理与图3的步骤S10~S13的处理相同。但是步骤S13中判断为MAC地址和端口号完全一致的情况下(S13:是),处理前进至步骤S90。
步骤S90中,MAC SA检索部224使访问控制部225对MAC地址和端口号一致的条目212进行改写,将VALID更新为“1”,并且使COUNT的值加“1”。
另外,图12的步骤S15的处理与图3的步骤S15的处理相同。但是步骤S15中判断为存在VALID的值为“0”的条目212的情况下(S15:是),处理前进至步骤S91。
步骤S91中,MAC SA检索部224通过向访问控制部225请求,使步骤S15中被确认为VALID的值为“0”的条目212之一进行如下的改写:MAC地址改写为接收到的帧的发送源的MAC地址,端口号改写为接收到该帧的通信端口120的端口号,VALID的值改写为“1”,HIT的值改写为“1”,COUNT的值改写为“1”。当步骤S15中确认为VALID的值为“0”的条目212有多个时,对任意的条目212、例如地址表211中位置最靠上的条目212进行改写即可。
返回图1,访问控制部225对存储在地址表存储部210中的地址表211进行访问。例如,访问控制部225按照来自MAC DA检索部123、MAC SA检索部224或者请求部126的请求,对地址表211进行地址的检索、登记、删除等各种处理时,删除或者更新存放在地址表211中的条目212的MAC地址、端口号、VALID、HIT或者COUNT。
实施方式2中的访问控制部225在进行老化处理时,对于在作为预定时间的第一时间内访问次数达到预定的阈值以上的条目,即使其在第一时间的下一个作为预定时间的第二时间内未被访问,也不进行删除。例如,访问控制部225从老化控制部127接收到老化请求的情况下,依次读取出地址表211内的条目212,在COUNT的值为“0”的情况下,当HIT的值为“0”或“1”时,将HIT的值设为“0”,当HIT的值为“2”以上时,对HIT的值进行累减。另外,访问控制部225在COUNT的值为预定的阈值以上时(例如阈值为“100”),对HIT的值进行累加,并将COUNT的值清零。在COUNT的值小于阈值的情况下,当HIT的值为“0”或“1”时,将HIT的值设为“1”,当HIT的值为“2”以上时,对HIT的值进行累减。这样,能够根据老化时间内发送的帧的次数来动态地控制老化时间。
图13是表示实施方式2中的老化处理的流程图。
老化控制部127与实施方式1相同,若经过了老化时间,则向访问控制部225发出老化请求,访问控制部225开始执行图13所示的流程。
访问控制部225从地址表211依次地读取出一个条目212(S100)。
然后,访问控制部225判断读取出的条目212的COUNT的值是否为“0”(S101)。在COUNT的值为“0”的情况下(S101:是),处理前进至步骤S102,在COUNT的值为“1”以上的情况下(S101:否),处理前进至步骤S105。
步骤S102中,访问控制部225判断读取出的条目212的HIT的值是否为“0”或“1”。在HIT的值为“0”或“1”的情况下(S102:是),处理前进至步骤S103,在HIT的值为“2”以上的情况下(S102:否),处理前进至步骤S104。
步骤S103中,访问控制部225将读取出的条目212的HIT的值更新为“0”。然后,处理前进至步骤S111。
步骤S104中,访问控制部225将读取出的条目212的HIT的值减“1”。然后,处理前进至步骤S111。
另一方面,步骤S105中,访问控制部225判断读取出的条目212的COUNT的值是否在预定的阈值以上。在COUNT的值为预定的阈值以上的情况下(S105:是),处理前进至步骤S106,在COUNT的值小于预定的阈值的情况下(S105:否),处理前进至步骤S107。
步骤S106中,访问控制部225将读取出的条目212的HIT的值加“1”。
步骤S107中,访问控制部225判断读取出的条目212的HIT的值是否为“0”或“1”。在HIT的值为“0”或“1”的情况下(S107:是),处理前进至步骤S108,在HIT的值为“2”以上的情况下,处理前进至步骤S109。
步骤S108中,访问控制部225将读取出的条目212的HIT的值更新为“1”。然后,处理前进至步骤S110。
另一方面,步骤S109中,访问控制部225将读取出的条目212的HIT的值减“1”。然后,处理前进至步骤S110。
步骤S110中,访问控制部225将读取出的条目212的COUNT的值初始化。例如,访问控制部225将COUNT的值变为“0”。然后,处理前进至步骤S111。
步骤S111中,访问控制部225判断读取出的条目212的HIT的值是否为“0”。读取出的条目212的HIT的值为“0”的情况下(S111:是),处理前进至步骤S112,读取出的条目112的HIT的值为“1”以上的情况下(S111:否),处理前进至步骤S113。
步骤S112中,访问控制部225将读取出的条目212无效。例如,访问控制部225将读取出的条目212的VALID的值更新为“0”。然后,处理前进至步骤S113。
步骤S113中,访问控制部225判断是否从地址表211读取出了所有条目212。在读取出了所有条目212的情况下(S113:是),处理结束。在没有读取出所有条目212的情况下(S113:否),换言之,在存在有未被读取的条目212的情况下,处理返回步骤S100。然后,在步骤S100中,读取出一个未被读取的条目212。
如上所述,实施方式2中,通过延长高频接收的帧的发送源地址的老化时间,减少向地址表211登记的登记处理次数,从而能够减轻访问处理。
实施方式2中,以仅进行老化处理的情况为例进行了说明,但老化处理和清除处理冲突的情况下,也可以进行图13所说明的处理。
例如,也可以进行图13所示的步骤S101~S112的处理来代替图5所示的步骤S34~S36的处理。另外,也可以进行图13所示的步骤S101~S112的处理来代替图8所示的步骤S54~S56的处理。还可以进行图13所示的步骤S101~S112的处理来代替图8所示的步骤S60~S62的处理。
标号说明
100、120中继装置;110、210地址表存储部;120通信端口;121切换控制部;122帧识别部;123 MAC DA检索部;124、224 MAC SA检索部;125、225访问控制部;126请求部;127老化控制部;128清除控制部。

Claims (6)

1.一种中继装置,其特征在于,包括:
接收和发送帧的多个通信端口;
存储包含有地址信息的地址管理信息的存储部,该地址信息将所述多个通信端口中包含的一个通信端口与该一个通信端口的连接目标的通信地址对应起来;
基于所述地址管理信息对所述多个通信端口各自接收到的帧进行传送的切换控制部;
请求伴随所述地址管理信息的更新而进行的处理的请求部;以及
接受来自所述请求部的请求并访问所述地址管理信息以执行所请求的处理的访问控制部,
所述访问控制部在从所述请求部接受第一请求并执行基于该第一请求的第一处理时,从所述请求部接收到第二请求的情况下,与所述第一处理并行地执行基于该第二请求的第二处理,
所述第一处理是清除处理和老化处理中的任意一方,所述清除处理是将所述请求部所指示的地址信息从所述地址管理信息中删除,所述老化处理是将预定时间内未被访问的地址信息从所述地址管理信息中删除,
所述第二处理是所述清除处理和所述老化处理中的任意另一方。
2.如权利要求1所述的中继装置,其特征在于,
所述访问控制部
逐一地读取出所述地址管理信息中包含的地址信息,并判断读取出的地址信息是否是所述请求部所指示的所述清除处理的删除对象,
在所述读取出的地址信息不是所述清除处理的删除对象的情况下,通过判断所述读取出的地址信息是否在所述预定时间内未被访问,从而并行地进行所述清除处理和所述老化处理。
3.如权利要求1或2所述的中继装置,其特征在于,
所述访问控制部在进行所述老化处理时,对于在作为所述预定时间的第一时间内访问次数达到预定的阈值以上的地址信息,即使在该第一时间的下一个作为所述预定时间的第二时间内未被访问的情况下,也不进行删除。
4.一种中继装置,其特征在于,包括:
接收和发送帧的多个通信端口;
存储包含有地址信息的地址管理信息的存储部,该地址信息将所述多个通信端口中包含的一个通信端口与该一个通信端口的连接目标的通信地址对应起来;
基于所述地址管理信息对所述多个通信端口各自接收到的帧进行传送的切换控制部;
请求伴随所述地址管理信息的更新而进行的处理的请求部;以及
接受来自所述请求部的请求并访问所述地址管理信息以执行所请求的处理的访问控制部,
所述访问控制部在从所述请求部接受第一请求并执行基于该第一请求的第一处理时,从所述请求部接收到第二请求的情况下,与所述第一处理并行地执行基于该第二请求的第二处理,
所述第一处理是将所述请求部所指示的第一地址信息从所述地址管理信息中删除的第一清除处理,
所述第二处理是将所述请求部所指示的第二地址信息从所述地址管理信息中删除的第二清除处理。
5.如权利要求4所述的中继装置,其特征在于,
所述访问控制部逐一地读取出所述地址管理信息中包含的地址信息,并判断读取出的地址信息是否是所述第一地址信息,
在所述读取出的地址信息不是所述第一地址信息的情况下,通过判断所述读取出的地址信息是否是所述第二地址信息,从而并行地进行所述第一清除处理和所述第二清除处理。
6.一种中继装置,其特征在于,包括:
接收和发送帧的多个通信端口;
存储包含有地址信息的地址管理信息的存储部,该地址信息将所述多个通信端口中包含的一个通信端口与该一个通信端口的连接目标的通信地址对应起来;
基于所述地址管理信息对所述多个通信端口各自接收到的帧进行传送的切换控制部;
请求老化处理的请求部,该老化处理是将预定时间内未被访问的地址信息从所述地址管理信息中删除的处理;以及
接受来自所述请求部的请求并执行所述老化处理的访问控制部,
所述访问控制部在进行所述老化处理时,对于在作为所述预定时间的第一时间内访问次数达到预定的阈值以上的地址信息,即使在该第一时间的下一个作为所述预定时间的第二时间内未被访问的情况下,也不进行删除。
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