CN1783847A - 数据包传送装置 - Google Patents

Abstract

在具有与外部网络相连用的多个接口的数据包传送装置中，将上述接口中的至少一个指定为扩展接口，具有追加功能的扩展装置经该扩展接口连接到数据包传送装置，将由其他网络接口接收的要利用上述追加功能的接收数据包传送到上述扩展装置，通过上述扩展功能处理的接收数据包经扩展接口再次输入到数据包传送装置，从与接收数据包的目标地址对应的网络接口送到外部网络。

Description

数据包传送装置

技术领域

本发明涉及数据包传送装置，更具体地，涉及扩展数据包传送装置的功能用的装置结构。

背景技术

IP网等的数据包传送通信网由中继数据包用的多个数据包传送装置构成。从终端装置发送的数据包经这些数据包传送装置，到达目标终端或服务器。各数据包传送装置根据从各输入线路接收的数据包的标题中含有的目标地址而参考路径表，来确定应传送接收数据包的输出线路。另外，在对接收数据包的标题信息实施了适当的更新处理后，经上述输出线路将接收数据包发送到下面的数据包传送装置。

现有的数据包传送装置在接收数据包的处理能力上有限制、想要大幅度改变处理能力的情况下，需要将数据包传送装置整体上与新的装置替换。由于向新的数据包传送装置的替换需要大的设备投资，所以根据用户需要来频繁改变网络功能变得很困难。

作为处理上述问题的一个解决策略，考虑将数据包传送装置的功能设计为可在某种程度上扩展的结构，并根据需要，变更数据包传送装置的一部分或追加新的功能端口。例如，在日本专利特开2002-28107号公报(专利文献1)中提出了通过将与数据包传送装置的内部开关相连的网络接口卡与功能扩展卡替换，而可进行功能扩展的互联网装置和互联网方法。

但是，在专利文献1中提出的扩展方法中，新开发了与数据包传送装置具有的制造者专有的内部开关相连的网络接口的硬件，需要与已有的数据包传送装置进行部件替换。该方法与将数据包传送装置全部与新的型号替换的情况相比成本较低，但是新接口端口的提供需要与数据包传送装置的硬件有关的专门理解力，硬件的设计和试验依然需要高成本。另外，由于替换为现有的端口，所以新接口端口还有尺寸上的限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以容易追加新的扩展功能，而不改变现有的硬件的结构的数据包传送装置。

本发明的另一目的是提供一种可以容易追加多种新的扩展功能的结构的数据包传送装置。

本发明的又一目的是提供一种可以将所追加的新的扩展功能与其他数据包传送装置共用的结构的数据包传送装置。

为了实现上述目的，本发明的数据包传送装置，其特征在于，将与外部网络连接用的多个通用网络接口中的至少一个指定为扩展接口，并将具有追加功能的扩展装置经上述扩展接口连接到数据包传送装置，并将从其他网络接口接收的要利用追加功能的接收数据包传送到上述扩展装置，将通过扩展功能处理后的接收数据包经上述扩展接口重新输入到数据包传送装置，并从与接收数据包的目标地址对应的网络接口送到外部网络。

更详细的，上述各网络接口由接收线路接口和发送线路接口构成，本发明的数据包传送装置由随各接收线路接口而附加设置的接收接口处理部、随各发送线路接口而附加设置的多个发送数据包处理部、将来自各接收数据包处理部的输出数据包传送到由内部标题中含有的传送目的地识别符确定的任一发送数据包处理部用的内部数据包传送部构成。这里，各发送数据包处理部将来自接收线路接口的接收数据包转换为具有包含接收线路接口的识别符和传送目的地识别符的内部标题的内部数据包，并输出到内部数据包传送部。

本发明的一个特征是附加在扩展接口之外的网络接口上的各接收数据包处理部具有在符合预先指定的标题条件的接收数据包上附加由传送目的地识别符指定了上述扩展接口的内部标题，并作为内部数据包输出到内部数据包传送部的功能，附加在上述扩展接口上的发送数据包处理部在从上述内部数据包传送部接收的内部数据包上，附加包含上述扩展装置的地址来作为目标地址的外部网络用标题，并作为发送数据包输出到发送线路接口上，附加在上述扩展接口上的接收数据包处理部从由接收线路接口接收的上述扩展装置所处理的数据包中去除外部网络用标题，并作为内部数据包输出到上述内部数据包传送部。

扩展装置为了代替数据包传送装置的各接收数据包处理部来处理接收数据包，除了接收数据包的标题信息之外，例如，需要接收接口识别符那样的接收数据包的属性信息。本发明中，附加在扩展接口之外的网络接口上的各接收数据包处理部在要传送到扩展装置的接收数据包上附加包含扩展装置需要的数据包的属性信息的内部标题，附加在扩展接口上的发送数据包处理部将上述内部数据包上附加了外部网络用标题形式的发送数据包输出到发送线路接口，所以扩展装置可以执行基于接收数据包的属性信息和标题信息的数据包处理。

扩展装置根据接收数据包的内部标题信息和数据包标题信息，对接收数据包进行路由处理，并将标题转换后的数据包返回到数据包传送装置的扩展接口。本发明中，附加在扩展接口上的接收数据包处理部从由接收线路接口接收的数据包中去除外部网络用标题，并将具有由扩展装置进行标题转换后的内部标题和数据包标题的内部数据包输出到内部数据包传送部，所以上述内部数据包根据内部标题表示的传送目的地识别符，传送到与接收数据包的目标地址对应的发送数据包处理部中，并以去除了内部标题的形式送到外部网络上。

根据本发明，可以使用由通用的网络接口连接的扩展装置，来扩展数据包传送装置的功能。作为扩展装置可以根据目的功能，使用例如服务器和网络处理器等具有通用的网络接口的各种设备。

附图说明

图1是表示本发明的数据包传送装置10的一实施例的图；

图2(A)是表示在图1中的数据包传送装置10和外部网络NW(NW-1、NW-2)之间发送接收的数据包PK1的格式，图2(B)是表示数据包传送装置10的内部数据包PK2的格式，图2(C)是表示在数据包传送装置10和扩展装置40之间发送接收的数据包PK3的格式的图；

图3是数据包传送装置10的接收数据包处理部13-i的细节图；

图4是表示接收数据包处理部13-i具有的接收数据包识别表24的一例的图；

图5是接收数据包处理部13-i的接收数据包处理器22执行的接收数据包处理程序260的流程图；

图6是发送数据包处理部14-i的细节图；

图7是表示发送数据包处理部14-i具有的发送数据包处理表34的一例的图；

图8是发送数据包处理部14-i的发送数据包处理器33执行的发送数据包处理程序360的流程图；

图9是表示IPv6扩展装置40的一实施例的图；

图10是表示IPv6扩展装置40具有的接收数据包判断表45的一例的图；

图11是表示IPv6扩展装置40具有的IPv6路径表46的一例的图；

图12是IPv6扩展装置40的IPv6路径控制部44执行的IPv6数据包处理程序500的流程图；

图13是表示图1的系统结构中的IPv6数据包的标题变化的过程的图；

图14是表示IPv6扩展装置40的另一应用例的图；

图15是表示图14所示的IPv6扩展装置40的一实施例的图；

图16是表示图14的IPv6扩展装置40具有的切换表47的一例的图；

图17是表示本发明的数据包传送装置10的另一实施例的图；

图18是表示图17所示的数据包传送装置10的发送数据包处理部14-i的结构图；

图19是表示图17的发送数据包处理部14-i具有的数据包目标切换表35的一例的图；

图20是图18所示的发送数据包处理器33执行的发送数据包处理程序360的流程图；

图21是表示在本发明的数据包传送装置的另一实施例中，控制部15具有的扩展标志表150的一例的图。

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明的实施例。

第一实施例

作为本发明的第一实施例，说明通过对具有IPv4数据包的路径控制功能的数据包传送装置经网络接口中的一个来连接IPv6扩展装置，从而追加了IPv6路径控制功能的情况下的系统结构和动作。

图1表示本发明的数据包传送装置10的一实施例。

数据包传送装置10由多个接收线路接口11(11-1～11-n)、多个发送线路接口12(12-1～12-n)、与接收线路接口11相连的多个接收数据包处理部13(13-1～13-n)、与发送线路接口12相连的多个发送数据包处理部14(14-1～14-n)、控制部15、与这些接收数据包处理部13、发送数据包处理部14和控制部15相连的内部数据包传送部16构成。90表示与控制部15相连的控制终端。

另外，这里，作为内部数据包传送部16，说明了采用了根据内部标题来路由从各接收数据包处理部13接收的数据包的内部开关的结构，但是本发明的数据包传送装置可以采用各接收数据包处理部13将带内部标题的接收数据包输出到内部总线，各发送数据包处理部14有选择地从内部总线中接收自身目标的数据包的总线型的内部数据包传送部，对于内部总线传送部的结构并不特别限定。

由彼此成对的接收线路接口11-i和发送线路接口12-i(i＝1～n)形成一个网络接口，各网络接口连接到外部网络NW(NW-1、NW-2...)或IPv6扩展装置40上。在本实施例中，各网络接口与外部网络NW或IPv6扩展装置40之间，发送接收具有第二层(layer 2)标题来作为外部网络用标题的IP数据包。

在图示的例子中，IPv6扩展装置40经第n网络接口(接收线路接口11-n和发送线路接口12-n)，连接到数据包传送装置10。另外，与外部网络NW相连的网络接口对从外部网络NW接收的IPv4数据包，具有通常的路由处理功能，对于IPv6的数据包，委托IPv6扩展装置40进行路由处理。

接收数据包处理部13-j(j＝1～n-1)在接收线路接口11-j从外部网络NW接收的具有L2标题的数据包上附加内部标题，并以内部标题的形式输入到内部开关部。如在后面所详细描述的，在IPv6扩展装置40和第n网络接口之间发送接收的数据包，是在内部标题形式的数据包上进一步附加了L2标题的特殊的数据包形式。因此，接收数据包处理部13-n将接收线路接口11-n从IPv6扩展装置40接收的数据包中去除L2标题后得到的内部数据包输入到内部开关部16中。

内部开关部16将从各接收数据包处理部13接收的内部数据包传送到通过内部标题信息确定的任意一个发送数据包处理部14上。与外部网络NW建立了对应的发送数据包处理部14-j(j＝1～n-1)从由内部开关部16接收的内部数据包中去除不需要的内部标题后，将所得到的带L2标题的IP数据包经发送线路接口12-j(j＝1～n-1)输出到外部网络NW。另一方面，与IPv6扩展装置40建立了对应的发送数据包处理部14-n在从内部开关部16接收的内部数据包上，附加由目标L2地址指定了IPv6扩展装置40的新的L2标题，将所得到的数据包经发送线路接口12-n输出到与IPv6扩展装置40的连接线路上。

图2(A)表示由接收线路接口11-j和发送线路接口12-j(j＝1～n-1)构成的网络接口与外部网络NW之间发送接收的数据包PK1的格式。

数据包PK1由IP有效载荷80、IPv4版本或IPv6版本的IP标题81、L2标题82构成。例如，在IPv6的版本的情况下，IP标题81包含版本811、类别812、流标号(flow label)813、有效载荷长度814、下一标题类别815、跳跃限制(hop limit)(中继限制数)816、128比特的发送源IP地址81S和目标IP地址81D。另外，L2标题82包含发送源L2地址82S和目标L2地址82D。

图2(B)表示输入到内部开关部16的内部数据包PK2的格式的一例。

内部数据包PK2在数据包PK1上附加了内部标题83，内部标题83在本实施例的情况下，包含表示数据包的接收线路的接收线路接口识别符(ID)831、表示数据包的发送线路的发送线路接口识别符(ID)832、指定应由从内部开关部16接收了该数据包的发送数据包处理部14执行的处理的发送数据包处理部识别符833。内部开关部16将从各接收数据包处理部13接收的内部数据包PK2传送到由内部标题中含有的发送线路接口ID832确定的任意一个发送数据包处理部14。

图2(C)表示由接收线路接口11-n和发送线路接口12-n构成的网络接口与IPv6扩展装置40之间发送接收的数据包PK3的格式。

数据包PK3为在内部数据包PK2的前端附加了包含发送源L2标题84S和目标L2标题84D的新的L2标题84的格式。在下面的说明中，将L2标题84称作扩展L2标题，将L2标题82称作原始L2标题。

图3表示接收数据包处理部13-i(i＝1～n)的细节。

接收数据包处理部13-i由暂时存储从接收线路接口11-i接收的数据包用的缓存器、将接收数据包转换为内部数据包的接收数据包处理器22、和将从接收数据包处理器22输出的内部数据包传送到内部开关部16的输入端口用的内部开关接口23构成。

接收数据包处理器22具有存储作为接收线路接口11-i是与外部网络NW相连的通常的接口(下面，称作通常INF)、还是与IPv6扩展装置40相连的接口(下面称作扩展INF)的识别信息的标志(下面称作扩展标志)用的寄存器221，根据扩展标志的状态来执行不同的接收数据包处理。如后所述，各发送数据包处理部14还包括扩展标志寄存器331。在下面的说明中，扩展标志“1”表示接收线路接口11-k和发送线路接口12-k是与扩展装置(图1中的IPv6扩展装置40)相连的扩展INF，扩展标志“0”表示接收线路接口11-k和发送线路接口12-k是与外部网络NW相连的通常INF。

各网络接口的寄存器221、331在初始状态中设置为扩展标志＝“0”，响应于来自控制终端90的操作员指令，控制部15进行扩展标志＝“1”的设置。具体的，数据包传送装置10的管理者从控制终端90中指定连接了扩展装置的网络接口的识别符(图1的例子中是“n”)，向控制部15指令对相应的接收数据包处理部和发送数据包处理部的扩展标志的设置。控制部15响应于上述指令，向具有所指定的识别符“n”的接收数据包处理部13-n和发送数据包处理部14-n的扩展标志寄存器写入值“1”。

各接收数据包处理部13和发送数据包处理部14通过参照上述扩展标志，判断网络接口上的发送接收数据包是否将扩展装置作为通信对象。

接收数据包处理器22具有在寄存器221表示的扩展标志是“0”的状态时，根据接收数据包识别表24或通常数据包路径表25来生成内部标题，并将从缓存器21中读出的接收数据包PK1转换为内部数据包PK2的内部标题附加功能222，以及在扩展标志是“1”的状态时，通过从由缓存器21中读出的接收数据包PK3去除扩展L2标题84，从而将接收数据包PK3转换为内部数据包PK2的L2标题去除功能223。

图4表示接收数据包识别表24的一例。

接收数据包识别表24上登记了应进行扩展处理的接收数据包、即应传送到IPv6扩展装置40的接收数据包的识别条件241、符合该条件的接收数据包的传送目标接口的识别符242、表示与发送数据包处理识别符243的关系的一个或多个表格记录240(240-1、240-2、...)。

在图1所示的网络结构的情况下，由于仅在数据包传送装置10上连接了IPv6扩展装置40来作为扩展装置，所以在接收数据包识别表24上仅需要由扩展处理数据包识别条件241来表示IPv6数据包的识别条件，由传送目的地接口识别符242来指定发送线路接口12-n，由发送数据包处理识别符243来指定发送数据包处理部14-n应执行的数据包处理的表格项240-1。

作为IPv6用以外的扩展装置，例如，在将PPPoE用的扩展装置连接到接收线路接口11-i和发送线路接口12-i的情况下，在接收数据包识别表24上如表格项240-2所示，追加了由扩展处理数据包识别条件241表示PPPoE数据包的识别条件，由传送目的地接口识别符242指定发送线路接口12-i，由发送数据包处理识别符243指定了发送数据包处理部14-i应执行的数据包处理的表格项。

也可在数据包传送装置10上连接具有同一功能的多个扩展装置，例如，多个IPv6扩展装置。这时，也可由扩展处理数据包识别条件241来对IPv6数据包进行分组，由传送目的地接口识别符242指定每组不同的网络接口。

图5表示在将接收数据包存储到缓存器21时，接收数据包处理器22执行的接收数据包处理程序260的流程图。

接收数据包处理器22从缓存器21中读出接收数据包(步骤261)，判断寄存器221表示的扩展标志的状态(262)。在扩展标志是“0”的情况下，接收数据包为图2(A)所示的数据包PK1的格式。这时，接收数据包处理器22检索接收数据包识别表24，判断接收数据包的标题信息是否符合任意一个表格项的扩展处理数据包识别条件241(263)。

在接收数据包识别表检索的结果为接收数据包符合任意一个表格项的扩展处理数据包识别条件241的情况下，接收数据包的IP标题81为接收数据包处理器22中不能路由的IPv4之外的版本(图1的结构中为IPv6标题)。这时，接收数据包处理器22生成包含所检索的表格项表示的传送目的地接口识别符242和发送数据包处理识别符242来分别作为传送线路接口识别符832、发送数据包处理识别符833的内部标题83(265)。另外，在内部标题83的接收线路接口ID831上设置了由接收数据包处理器22预先指定的网络接口的内部识别符(输入了上述接收数据包的接收线路接口识别符)的值。

在接收数据包不符合表格项的任何一个扩展处理数据包识别条件241的情况下，接收数据包处理器22判断为接收数据包是自己可以进行路由的IPv4数据包，并从通常数据包路径表25中检索符合接收数据包的目标IP地址的项(266)。在通常数据包路径表25上登记了表示目标IP地址、发送线路接口识别符和发送数据包处理识别符的关系的多个表格项。

接收数据包处理器22生成包含来自通常数据包路径表25的检索项表示的发送线路接口识别符和发送数据包处理识别符来作为发送线路接口识别符832、发送数据包处理识别符833的内部标题83(267)。在内部标题83的接收线路接口ID831上设置了预先指定的网络接口的内部识别符的值。之后，接收数据包处理器22将在步骤165或266中生成的内部标题83附加到接收数据包PK1上(268)，作为内部数据包PK2输出到内部开关接口23上(270)。

另一方面，在步骤262中扩展标志是“1”的情况下，接收数据包为图2(C)所示的数据包PK3的格式。这时，接收数据包处理器22通过从接收数据包PK3中去除扩展L2标题84(269)，而将接收数据包转换为图2(B)所示的内部数据包形式后，输出到内部开关接口23上(270)。

图6表示发送数据包处理部14-i(i＝1～n)的细节。

发送数据包处理器14-i由从内部开关部16的输出端口接收内部数据包用的内部开关接口31、暂时存储由内部开关接口31接收的内部数据包用的缓存器32和将从缓存器32中读出的内部数据包转换为图2(A)所示的数据包PK1或图2(C)所示的数据包PK3用的发送数据包处理器33构成。

发送数据包处理器33包括：存储扩展标志用的寄存器331，从内部数据包PK2中去除不需要的内部标题83后、转换为数据包PK1的内部标题去除功能332，根据发送数据包处理表34来生成扩展L2标题84、并将内部数据包标题PK2转换为带扩展L2标题的数据包PK3的L2标题附加功能333，发送源L2地址寄存器334，和目标L2地址寄存器335。发送源L2地址寄存器334表示分配给发送数据包处理器14-i的L2地址的值，目标L2地址寄存器335表示作为接收数据包的传送目的地的扩展装置的L2地址的值。目标L2地址寄存器335表示扩展装置的L2地址，在扩展标志为“1”的情况下有效。

图7表示发送数据包处理表34的一例。

在发送数据包处理表34上登记了表示发送数据包处理识别符341和处理内容342的关系的至少一个表格项340(340-1、340-2、...)。在这里所示的例子中，处理内容342表示应作为L2标题82的目标L2地址82D使用的地址值。但是，在发送数据包处理表34上，如项340-3那样，作为处理内容342还包含指定“不进行地址改变”的项。

图8表示将内部数据包存储到缓存器32中时，发送数据包处理器33执行的发送数据包处理程序360的流程图。

发送数据包处理器33从缓存器32中读出内部数据包PK2(步骤361)，并判断在寄存器331中存储的扩展标志的状态(362)。

在扩展标志为“0”，即，发送数据包处理器33属于与通常INF相连的发送数据包处理部14-i的情况下，发送数据包处理器33根据内部数据包PK2的内部标题83表示的发送数据包处理识别符833，来检索发送数据包处理表34(362)。

在从发送数据包处理表34中找到了符合发送数据包处理识别符833的项的情况下(364)，发送数据包处理器33根据检索项的处理内容342来转换内部数据包PK2的原始L2标题中含有的目标L2地址82D，并将发送源L2地址置换为寄存器334表示的发送源L2地址(365)。但是，检索项的处理内容342在例如如项340-3那样，表示不要进行地址转换的情况下，不进行上述的L2地址的转换。

之后，发送数据包处理器33从内部数据包PK2中去除内部标题84，并作为数据包PK1输出到发送线路接口12-i上(366)。在没有从发送数据包处理表34中找到符合发送数据包识别符833的项的情况下，发送数据包处理器33去除内部标题84而不转换原始L2标题，将数据包PK1输出到发送线路接口12-i上(366)。

在扩展标志是“1”的情况下，发送数据包处理器33生成包含寄存器334和335表示的L2地址来分别作为发送源L2地址84S、目标L2地址84D的扩展L2标题84(370)，并将内部数据包PK2转换为带扩展L2标题的数据包PK3，输出到发送线路接口12-i上(371)、这时，在仍维持了原始L2标题82和内部标题83的状态下，将接收数据包传送到扩展装置。

接着，说明与扩展INF相连的IPv6扩展装置40的结构和动作。

图9表示IPv6扩展装置40的细节。

IPv6扩展装置40由经网络与数据包传送装置10相连用的网络接口41、与网络接口41相连的接收缓冲器42和发送缓冲器43、与这些缓冲器相连的IPv6路径控制部44构成。IPv6路径控制部44包括接收数据包判断表45和IPv6路径表46。

图10表示接收数据包判断表45的一例。

接收数据包判断表45上登记了表示接收线路接口识别符451和L2地址452的关系的多个项450(450-1～450-n)。

图11表示IPv6路径表46的一例。

IPv6路径表46中登记了表示接收数据包中含有的目标IPv6地址461、应输出接收数据包的传送目的地发送线路接口识别符462、应在从发送线路接口送出的数据包上附加的目标L2地址的关系的多个项460-1、460-2、...。

图12表示在将由网络接口41接收的数据包PK3存储到接收缓冲器42中时，IPv6路径控制部44执行的IPv6数据包处理程序500的流程图。

在接收缓冲器42上存储了如图2(C)所示，在IPv6数据包上附加了原始L2标题82、内部标题83、扩展标题84的形式的数据包PK3。

IPv6路径控制部42从接收缓冲器42中读出接收数据包PK3(步骤501)，并从内部标题83中抽出接收线路接口识别符831的值INF-ID(Rx)(502)，从原始L2标题82中抽出目标L2地址的值L2-DST(503)。之后，将接收线路接口识别符的值INF-ID(Rx)作为检索键，来检索接收数据包判断表45(504)。由此，检索接收线路接口识别符451与INF-ID(Rx)一致的项450-k，并从该项450-k中判断数据包传送装置10中的上述数据包的接收线路接口具有的L2地址452的值INF-L2(Rx)。

IPv6路径控制部42接着比较地址值INF-L2(Rx)和L2-DST(505)。在地址值INF-L2(Rx)和L2-DST不一致的情况下，IPv6路径控制部42判断为接收数据包不是应由数据包传送装置10路由的数据包，并废弃接收数据包(506)。在地址值INF-L2(Rx)和L2-DST一致的情况下，IPv6路径控制部42执行下面所述的IPv6路径控制用的处理。

在IPv6路径控制中，IPv6路径控制部44从IPv6标题81中抽出目标IPv6地址81D的值(508)，并将其作为检索键，从IPv6路径表46中执行目标IPv6地址461的最长前缀匹配(最長一致検索)(509)。从由上述表格检索中找到的表格项460-k中判明应输出接收数据包的传送目的地发送线路接口识别符462的值INF-Tx和目标L2地址463的值L2-Next。

IPv6路径控制部44将内部标题83的发送线路接口识别符832改写为上述INF-Tx，使得数据包传送装置10可以从适当的发送线路接口12-j发送上述接收数据包，并将内部标题83的发送数据包处理识别符833改写为特定值(在图7所示的发送数据包处理表的例子中为“3”)，使得接收数据包传送目的地的发送数据包处理部14-j不进行接收数据包的标题转换(510)，并将原始L2标题82的目标L2地址81D改写为L2-Next，使得数据包传送装置10从发送线路接口12-j发送的数据包准确到达下一传送目的地装置(511)。

IPv6路径控制部44接着将INF-Tx作为检索键，来检索接收数据包判断表45(512)，并将原始L2标题82的发送源L2地址82S改写为从上述接收数据包判断表45检索到的项的L2地址452所表示的地址值(513)。另外，为了表示接收数据包经过了数据包传送装置10的情况，将IPv6标题81中的跳跃限制器816的值减去1(514)。

这样，由于将对IPv6标题81、原始L2标题82、内部标题83施加了改变的接收数据包返回到数据包传送装置10，所以IPv6路径控制部44彼此切换扩展L2标题84的目标L2地址84D和发送源L2地址84S(515)，并将标题转换后的数据包PK3输出到发送缓冲器43(516)。上述数据包PK3经网络接口41，发送到数据包传送装置10。

数据包传送装置10由接收线路接口11-n接收IPv6扩展装置40返回的数据包PK3，并根据图5中说明的接收数据包处理程序260来进行处理。这时，由于与接收线路接口11-n相连的接收数据包处理部13-n中，扩展标志是“1”，所以将从数据包PK3去除扩展L2标题84后得到的内部数据包PK2输入到内部开关部16。

将上述内部数据包PK2传送到由内部标题83表示的发送线路接口识别符832所确定的输出数据包处理部14-j。输出数据包处理部14-j从所接收的内部数据包PK2中去除内部标题83，并转换为数据包PK1。将上述数据包PK1经输出线路接口12-j发送到外部网络NW-j上。

图13表示图1所示的IPv6终端TE-1发送到IPv6终端TE-2目的地的IPv6数据包的标题变化的过程来作为具体的动作例。

图13(A)表示从IPv6终端TE-1发送的数据包PK1的主要部分。这里，发送源IP地址81S表示IPv6终端TE-1的IPv6地址，目标IP地址81D表示IPv6终端TE-2的IPv6地址。另外，发送源L2地址82S表示IPv6终端TE-1的L2地址、目标L2地址82S表示数据包传送装置10的接收线路接口11-1的L2地址。

连接到接收线路接口11-1的接收数据包处理部13-1根据图5中说明的接收数据包处理程序260来处理上述数据包PK1。接收线路接口11-1是通常INF，接收数据包处理器22的扩展标志被设置为“0”。因此，接收数据包处理器22执行步骤263，并从接收数据包识别表24中成功进行IPv6数据包用的表格项240-1的检索。接收数据包处理器22接着执行步骤405，并根据上述表格项的描述内容，生成包含发送线路接口识别符＝“n”、发送数据包识别符＝“1”、接收线路接口识别符＝“1”的内部标题83，并将在步骤268中生成的图13(B)所示的内部数据包PK2上输出到内部开关接口23上。

图13(B)中为了简化，用“源”来表示内部标题83的接收线路接口识别符831，用“目的地”来表示发送线路接口识别符832，用“处理”来表示发送数据包处理识别符833。上述内部数据包PK2通过内部开关部16，传送到由发送线路接口识别符832的值“n”所确定的发送数据包处理部14-n上。

发送数据包处理部14-n根据图8中所说明的发送数据包处理程序360来处理接收数据包PK2。由于连接了发送数据包处理部14-n的发送线路接口12-n是扩展INF，所以将发送数据包处理器33的扩展标志设置为“1”。因此，发送数据包处理器33在步骤370中生成扩展L2标题84，在步骤371中，将带扩展L2标题的数据包PK3输出到发送线路接口12-n。上述扩展L2标题如图13(C)所示，包括发送线路接口12-n的L2地址来作为发送源L2地址84S、IPv6扩展装置的网络接口的L2地址来作为目标L2地址。从寄存器334、335中得到这些L2地址。

由IPv6扩展装置40的网络接口41来接收上述数据包PK3，并存储到接收缓冲器42中，通过IPv6路径控制部44，根据图12中所说明的IPv6数据包处理程序500来进行处理。IPv6路径控制部44从接收数据包PK3的内部标题83中抽出接收线路接口识别符“1”(502)，并从原始L2标题82中抽出目标L2地址82D的值“66:77:88:99:AA:BB”(503)。接着，可知检索了接收数据包判断表45后的结果为，对应于接收线路接口识别符“1”的L2地址是“66:77:88:99:AA:BB”(504)。在本例的情况下，由于原始L2标题82的目标L2地址与上述接收数据包判断表45指定的L2地址的值一致，所以IPv6路径控制部44判断为上述数据包是应由数据包传送装置10中继的正当的数据包，并执行IPv6路径处理。

IPv6路径控制部44在步骤508中，从IPv6标题81中抽出目标IPv6地址81D的值“3ffe∷1”，并将其作为检索键，在步骤1109中，检索了IPv6路径表46后的结果为，图11所示的表格项460-5中得到传送目的地发送线路接口识别符462的值“2”和目标L2地址463的值“FE:DC:BA:98:76:54”。IPv6路径控制部44根据上述检索结果、已知的接口识别符和发送数据包处理识别符的值，来改写内部标题83的接收线路接口识别符831、发送线路接口识别符832及发送数据包处理识别符833、原始L2标题82的目标L2地址82D(步骤511、512)，根据从接收数据包处理表45中检索出的L2地址“CC:DD:EE:FF:00:11”，来改写原始L2标题的发送源L2地址82S(步骤512、513)，在更新了IPv6标题的跳跃限制816(步骤514)后，改写扩展L2标题(步骤515)。

根据上述IPv6路径处理的执行，将接收数据包PK3转换为图13(D)所示的数据包PK3，并返回到数据包传送装置10上。

由数据包传送装置10的接收线路接口11-n来接收标题转换后的数据包PK3，并通过接收数据包处理部13-n的接收数据包处理器22，根据图5所示的接收数据包处理程序260来进行处理。由于接收线路接口11-n为扩展INF，所以将接收数据包处理器22的扩展标志设置为“1”。因此，接收数据包处理器22执行步骤268，从接收数据包PK3中删除扩展L2标题84，并作为图13(E)所示的内部数据包PK2形式输出到内部开关接口23上(步骤270)。

将上述内部数据包PK2通过内部开关部16，传送到与内部标题83的发送线路接口识别符832的值“2”对应的发送数据包处理部14-2上。根据发送数据包处理器33执行的图8的发送数据包处理程序360来处理由发送数据包处理部14-2接收的内部数据包PK2。

由于发送数据包处理部14-2连接到作为通常INF的发送线路接口12-2，所以将发送数据包处理器33的扩展标志设置为“0”。这时，发送数据包处理器33在步骤363中，从内部标题83中抽出发送数据包处理识别符“3”，并将其作为检索键，来检索发送数据包处理表34。根据图7所示的发送数据包处理表34，通过上述检索，来检索表格项340-3。

发送数据包处理器33从所检索的表格项的处理内容342中，对于本次的接收数据包判断为“不改变地址”，在步骤365中什么都不执行，在步骤366中从接收数据包PK2中去除内部标题83，并将图13(F)所示的数据包PK1输出到发送线路接口12-2。数据包PK1通过发送线路接口12-2送到外部网络NW-2，而到达由目标IPv6地址指定的IPv6终端TE-2上。

从以上的实施例可以看出，根据本发明，经网络接口中的一个将IPv6扩展装置40连接到具有IPv4数据包的路由功能的数据包传送装置10上，并根据接收数据包识别表24，将由其他网络接口接收的IPv6数据包传送到IPv6扩展装置40，从而可以在实质上追加IPv6路径控制功能。

第二实施例

图14表示扩展装置40的其他应用例。

本实施例中，多个数据包传送装置10-1～10-m通过共用一个扩展装置40，与各数据包传送装置具有专用的扩展装置相比，可以引起系统成本的大幅度降低。在这里所示的例子中，具有IPv4数据包的路由功能的数据包传送装置10-1～10-m经L2网络NW-S，与公共的IPv6扩展装置40相连。各数据包传送装置在接收数据包是IPv6数据包的情况下，与上述实施例1相同，通过IPv6扩展装置40来进行接收数据包的路径处理，并从IPv6扩展装置40接收转换了标题的数据包，将接收数据包传送到对应于目标IPv6地址的适当的网络接口。

图15表示在多个数据包传送装置中共用的IPv6扩展装置40的一实施例。

共用型的IPv6扩展装置40为了根据数据包发送源的数据包传送装置来切换处理内容，具有连接到IPv6路径控制部44的切换表47、对应于各数据包传送装置的多组的接收数据包判断表45-1～45-m，IPv6路径表46-1～46-m。

图16表示切换表47的一例。

切换表47由表示发送源L2地址471和表格识别符472的关系的多个表格项470-1、470-2、...构成。

IPv6扩展装置40若从数据包传送装置10-i(i＝1～m)接收了图2所示的带扩展L2标题的数据包PK3，则将扩展L2标题的发送源L2地址作为检索键，来从切换表47中检索表格识别符472，并使用由所检索到的表格识别符472的值k确定的组的接收数据包判断表45-k和IPv6路径表46-k，来执行图12中所说明的IPv6数据包处理程序500。

具体的，IPv6路径控制部44若在步骤501中从接收缓冲器42读出数据包，则从接收数据包的扩展L2头84中抽出发送源L2地址84D，并通过从切换表47中检索发送源L2地址471与上述抽出的发送源L2地址84D一致的项，来决定与数据包发送源的数据包传送装置对应的表格识别符472的值k。

IPv6路径控制部44在IPv6数据包处理程序500中的表格检索步骤504、509、512中，使用由上述表格识别符的值k确定的接收数据包判断表45-k或IPv6路径表46-k。

这样，通过根据接收数据包PK3的发送源地址，来切换IPv6路径控制所需的表格，可以在多个数据包传送装置10之间共用单个的IPv6扩展装置40。另外，由于表格识别符472的值k实际上在参考接收数据包判断表45-k或IPv6路径表格46-k之前决定即可，所以可以在图12的步骤501～503之间的任意的步骤中执行上述发送源L2地址84D的抽取和切换表47的检索。

第三实施例

图17表示数据包传送装置10的第三实施例。

本实施例通过经L2网络NW-S在将多台扩展装置40-1～40-m连接到一个数据包传送装置10上，而可以依次扩展数据包传送装置的功能。为了实现本实施例，与数据包传送装置10的扩展INF相连的发送数据包处理部中，需要有根据发送数据包的种类，切换作为目标的扩展装置的功能。

图18表示用于本实施例的数据包传送装置10的发送数据包处理部14-i的结构。在本实施例中，为了切换带扩展标题的数据包PK3的目标，在发送数据包处理器33上准备数据包目标切换表45。

在数据包目标切换表45上例如如图19所示，登记了表示发送数据包处理识别符351和目标L2地址352的关系的多个表格项。所登记的表格项的数目通过数据包传送装置10使用的扩展装置40的台数来决定。

图20表示图18所示的发送数据包处理器33执行的发送数据包处理程序360的流程图。

步骤361～366与图8中说明的第一实施例相同。

在附加在与L2网络NW-S相连的发送线路接口12-n上的输出数据包处理器14-n的发送数据包处理器33中，将扩展标志设置为“1”。在本实施例的情况下，发送数据包处理器33若确认扩展标志是“1”，则从缓存器32中读出的内部数据包的内部标题83中抽出发送数据包处理识别符833(步骤368)，并将其作为检索键，从数据包目标切换表格35中检索与发送数据包处理识别符833对应的目标L2地址352的值(365)。

在实施例1中，虽然使用寄存器334和335表示的发送源L2地址及目标L2地址来生成了扩展L2标题，但是在本实施例中，发送数据包处理器33使用寄存器334表示的发送源L2地址和从上述数据包目标切换表35中检索的目标L2地址352来生成扩展L2标题(370)，并将带扩展L2标题的数据包PK3输出到发送线路接口12-n上(371)。

如本实施例那样，在将多个扩展装置连接到单个数据包传送装置10的情况下，在接收数据包处理部13的接收数据包识别表24上登记与扩展装置的个数匹配的多个表格项，并通过扩展数据包识别条件241，来识别应向各扩展装置传送的接收数据包的种类也是可以的。可以选择使用。

第四实施例

在第一实施例～第三实施例中，为在各接收数据包处理部13(接收数据包处理器22)和各发送数据包处理部14(发送数据包处理器33)上配置了扩展标志寄存器221和331的结构，但是通过以表格形式将这些扩展标志寄存器的内容保持到控制部15中，可以容易地进行通常INF和扩展INF的切换。

图21表示控制部15具有的扩展标志表150的一例。

扩展标志表150由与网络接口(接收线路接口11-i和发送线路接口12-i的组)的个数相等的多个表格项构成，各项表示接口识别符151和扩展标志152的关系。通过将接口识别符k作为检索键，来检索扩展标志表150，从而可以判断接收数据包处理部13-k和发送数据包处理部14-k的扩展标志的状态。另外，操作控制终端90的操作者参考控制部15的扩展标志表150的内容，并改变与特定的接口识别符k对应的扩展标志152的状态，从而可以改变各发送接收数据包处理器13-k、14-k的功能。

如本实施例那样，也可在控制部15中具有扩展标志表150的情况下，从各发送接收数据包处理部13、14中排除扩展标志寄存器221、331，接收数据包处理器22和发送数据包处理器33参考上述扩展标志表150，来判断各个扩展标志的状态。

Claims (7)

1、一种数据包传送装置，与至少一个功能扩展装置协作来进行数据包的传送控制，其特征在于，

该数据包传送装置包括：多个网络接口，分别由接收线路接口和发送线路接口构成；多个接收数据包处理部，随各接收线路接口而附加设置，并将来自接收线路接口的接收数据包转换为内部数据包来输出，该内部数据包具有包含接收线路接口的识别符和传送目的地识别符的内部标题；多个发送数据包处理部，随各发送线路接口而附加设置；和内部数据包传送部，用于将来自各接收数据包处理部的输出数据包传送到由内部标题中含有的传送目的地识别符所确定的某个发送数据包处理部；

将上述网络接口中的一个指定为与上述功能扩展装置相连接的扩展接口；

附加在扩展接口之外的网络接口的各接收数据包处理部具有这样的功能：在符合预先指定的标题条件的接收数据包上、附加包含表示上述扩展接口的传送目的地识别符的内部标题，并作为内部数据包输出到上述内部数据包传送部；

附加在上述扩展接口的发送数据包处理部在从上述内部数据包传送部接收的内部数据包上、附加包含上述扩展装置的地址的外部网络用标题来作为目标地址，并作为发送数据包输出到发送线路接口；

附加在上述扩展接口的接收数据包处理部从由接收线路接口接收的由上述扩展装置所处理的数据包中、去除外部网络用标题，并作为内部数据包输出到上述内部数据包传送部。

2、根据权利要求1所述的数据包传送装置，其特征在于：

附加在所述扩展接口之外的网络接口的各接收数据包处理部具有表示要传送到扩展接口的接收数据包的识别条件和传送目的地识别符之间的关系的接收数据包识别表格，并在符合上述识别条件的接收数据包上附加包含上述接收数据包识别表格表示的传送目的地识别符的内部标题，并作为内部数据包输出到所述内部数据包传送部；

附加在所述扩展接口之外的网络接口的各发送数据包处理部从由所述内部数据包传送部接收的内部数据包中去除内部标题，并作为发送数据包输出到发送线路接口。

3、根据权利要求2所述的数据包传送装置，其特征在于：

所述各接收数据包处理部和发送数据包处理部存储表示各自所附随的网络接口是否为扩展接口的标志信息，并根据该标志信息的状态，切换来自所述接收线路接口和内部数据包传送部的接收数据包的处理模式。

4、根据权利要求3所述的数据包传送装置，其特征在于：

所述各接收数据包处理部具有表示接收数据包的目标地址和传送目的地识别符之间的关系的路径表格，并在所述标志信息表示扩展模式的情况下，从来自所述接收线路接口的接收数据包中去除外部网络用标题，在所述标志信息表示通常模式的情况下，参照所述接收数据包识别表格来判断接收数据包是否为符合所述识别条件的数据包，并将符合识别条件的数据包转换为具有包含该接收数据包识别表格表示的传送目的地识别符的内部标题的内部数据包，将不符合识别条件的数据包转换为具有包含从上述路径表格中检索到的传送目的地识别符的内部标题的内部数据包。

5、根据权利要求2所述的数据包传送装置，其特征在于：

附加在所述扩展接口之外的网络接口的各接收数据包处理部具有由表示要传送到扩展接口的接收数据包的识别条件和传送目的地识别符之间的关系的多个表格项构成的接收数据包识别表格；

将所述网络接口中的多个指定为扩展接口。

6、根据权利要求2所述的数据包传送装置，其特征在于：

附加在所述扩展接口之外的网络接口的各接收数据包处理部具有由表示要传送到扩展接口的接收数据包的识别条件、传送目的地识别符和发送数据包处理识别符之间的关系的多个表格项构成的接收数据包识别表格，在符合上述识别条件的接收数据包上、附加包含上述接收数据包识别表格表示的传送目的地识别符和发送数据包处理识别符的内部标题，并作为内部数据包输出到所述内部数据包传送部；

附加在所述扩展接口的发送数据包处理部包括表示发送数据包处理识别符和目标地址之间的关系的目标切换表格，在从所述内部数据包传送部接收的内部数据包上、附加包含与从上述目标切换表格检索到的该内部数据包表示的发送数据包处理识别符相对应的目标地址的外部网络用标题，并作为发送数据包输出到发送线路接口。

7、根据权利要求1所述的数据包传送装置，其特征在于：

所述扩展接口之外的接收线路接口输出具有外部网络用标题的接收数据包，附加在上述接收线路接口的输入数据包处理部在上述接收数据包上附加包含接收线路接口的识别符、传送目的地识别符和发送数据包处理识别符的内部标题，并作为内部数据包输出到所述内部标题传送部；

所述扩展接口从外部网络接收的数据包的内部标题包含指示不需要地址转换的发送数据包处理识别符；

附加在所述扩展接口之外的网络接口的各发送数据包处理部检查从所述内部数据包传送部接收的内部数据包的内部标题，并在发送数据包处理识别符指示不需要地址转换的情况下，将去除了内部标题的接收数据包作为发送数据包来输出，在发送数据包处理识别符指定了地址转换的情况下，转换接收数据包中包含的外部网络用标题的地址，并将去除了内部标题的接收数据包作为发送数据包输出。

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