JP2000049869A - Atm中継装置 - Google Patents

Atm中継装置

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JP2000049869A
JP2000049869A JP20960998A JP20960998A JP2000049869A JP 2000049869 A JP2000049869 A JP 2000049869A JP 20960998 A JP20960998 A JP 20960998A JP 20960998 A JP20960998 A JP 20960998A JP 2000049869 A JP2000049869 A JP 2000049869A
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atm
input
atm switch
packet
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JP20960998A
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Inventor
Katsuhiko Ikeda
克彦 池田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ホップバイホップ転送の高速化、効率化を実現
して、安価でかつ高性能のATM中継装置を提供する。 【解決手段】ネットワーク層でパケットのルーティング
処理を行なうホップバイホップ転送モードを備えたAT
M中継装置において、入力ポートを介して入力されたA
TMセルの宛先情報に基づいてデータの経路を切り替え
る入力段ATMスイッチ13と、ATMセルを目的とす
る出力回線へ送出するための出力段ATMスイッチ16
と、入力段ATMスイッチ13と出力段ATMスイッチ
16との間に設けられ、入力段ATMスイッチ13から
のATMセルを受けて、当該ATMセルを組み立てるこ
とによりIPパケットを生成し、そのヘッダを解析して
IP処理し、IPパケットをATMセルに分解して出力
段ATMスイッチ16に供給するIP処理部100とを
具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はATM中継装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、コンピュータネットワークやL
ANにおいて、パケットのルーティング処理を行なうた
めに中継装置が用いられており、その中でATM技術を
用いたATM中継装置が知られている。
【0003】一般的なラベルスイッチルータは、図10
に示すように、入力段ATMスイッチ13と、出力段A
TMスイッチ16と、それらの間に設けられたATMセ
ルデータバッファ55とからなるATMスイッチ部と、
IP処理部51とから構成される。50はIP処理部5
1の動作を制御するためのプロセッサであり、11はA
TMスイッチ部を制御するためのプロセッサである。プ
ロセッサ11、50はマイクロコンピュータまたは専用
LSIからなる。また、図11は図10に示すIP処理
部51の構成を示す図である。
【0004】例えば、ラベルスイッチルータの一種であ
るCSR(セルスイッチルータ)では上流側の回線から
複数のATMセルが到着すると、入力段ATMスイッチ
13、ATMセルデータバッファ55、出力段ATMス
イッチ16とを介してIP処理部51に送られる。IP
処理部51に入力されたATMセルはセル分解・組立部
(SAR:Segmentation and Reassembly Sublayer)6
2でIPパケットに再構築されてフレームバッファ61
に蓄えられる。IP検索部12は再構築されたIPパケ
ットデータからIPヘッダ情報を抽出し、宛先IPアド
レス等を解析する。次に解析した宛先IPアドレスをキ
ー情報としてフォワーディングテーブルを検索する。
【0005】このフォワーディングテーブルには、宛先
IPアドレスに対応付けて出力回線情報が予め登録され
ており、上記検索により、転送先となるIPサブネット
ワークまたはホストが接続されている出力回線が判定さ
れる。
【0006】上記受信パケットは上記SAR62でAT
Mセルに分解された後、目的とする出力回線にスイッチ
ングされるための出力VC値に付け替えられ、再度、入
力段ATMスイッチ13、ATMセルデータバッファ5
5、出力段ATMスイッチ16とを介して出力回線へ出
力される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のATM中継装置では、その構成上、ATMスイ
ッチの1つ以上の物理ポートをIP処理部への転送用に
占有するため、ユーザが使用できる物理ポートが制限さ
れてしまう。
【0008】また、ホップバイホップ転送されるパケッ
トデータは、入力回線→ATMスイッチ部→IP処理部
→ATMスイッチ部→出力回線と、ATMスイッチ部を
2度経由することになる。このことはATMスイッチ部
のスループットの低下を招いてしまう。
【0009】本発明はこのような課題に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、ホップバイホ
ップ転送の高速化、効率化を実現して、安価でかつ高性
能のATM中継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】上記の目的を達成するた
めに、第1の発明は、ネットワーク層でパケットのルー
ティング処理を行なうホップバイホップ転送モードを備
えたATM中継装置において、入力ポートを介して入力
されたATMセルの宛先情報に基づいてデータの経路を
切り替える入力段ATMスイッチと、ATMセルを目的
とする出力回線へ送出するための出力段ATMスイッチ
と、前記入力段ATMスイッチと前記ATMスイッチと
の間に設けられ、前記入力段ATMスイッチからのAT
Mセルを受けて、当該ATMセルを組み立てることによ
りIPパケットを生成し、そのヘッダを解析してIP処
理し、前記IPパケットをATMセルに分解して前記出
力段ATMスイッチに供給するIP処理部とを具備す
る。
【0011】また、第2の発明は、第1の発明におい
て、前記IPパケットヘッダの解析により得られた情報
に基づいて転送先を検索する処理を少なくともハードウ
ェア処理により行なう転送先検索回路を具備する。
【0012】また、第3の発明は、第1の発明におい
て、前記入力段ATMスイッチに入力されたATMセル
の宛先情報が、転送先検索の必要なIPパケット転送用
に予め割り当てられたものでない場合には、前記IPパ
ケットの生成及びIP処理を行なわずに、前記出力段A
TMスイッチに供給する手段を有する。
【0013】また、第4の発明は、第1または第3の発
明において、前記第1及び第2のATMスイッチの処理
と、前記IP処理部の処理を共通のプロセッサを用いて
行なうようにする。
【0014】また、第5の発明は、ネットワーク層でパ
ケットのルーティング処理を行なうホップバイホップ転
送モードを備えたATM中継装置において、入力ポート
を介して入力されたATMセルの宛先情報に基づいてデ
ータの経路を切り替える入力段ATMスイッチと、AT
Mセルを目的とする出力回線へ送出するための出力段A
TMスイッチと、前記入力段ATMスイッチと前記AT
Mスイッチとの間に設けられ、前記入力段ATMスイッ
チからのATMセルを受けて、その内容を解析してIP
処理し、前記出力段ATMスイッチに供給するIP処理
部とを具備する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に
係るATM中継装置の概略構成を示す図であり、入力段
ATMスイッチ13と出力段ATMスイッチ16の間に
IP処理部100を配置した構成となっている。IP処
理部100はIP検索部12、セル組立部(Reassembl
y)14、セル分解部(Segmentation)15、IPパケ
ットデータバッファ17から構成され、プロセッサ11
により制御される。このプロセッサ11はATMスイッ
チの制御を行なう機能も兼ね備えている。また、IPパ
ケットデータバッファ17の下段には、入力段ATMス
イッチ13及び出力段ATMスイッチ16にカットスル
ーパスを設定したときに用いられるATMセルデータバ
ッファ18が設けられている。
【0016】上記した構成において、ATMセルはまず
入力段ATMスイッチ13に入力される。入力段ATM
スイッチ13では入力されたATMセルデータのVPI
(Virtual Path Identifier) /VCI(Virtual Channel
Identifier) により、データの経路を切り替える。A
TMセルデータが、転送先検索の必要なIPパケット転
送用に予め割り当てられたVPI/VCIであればセル
組立部14に送られ、それ以外のVPI/VCIであれ
ばATMセルデータバッファ18に送られる。セル組立
部14はATMセルデータをIPパケットとして再構築
し、再構築されたIPパケットはIPパケットデータバ
ッファ17に格納される。
【0017】IP検索部12はIPパケットデータバッ
ファ17に格納されたIPパケットデータから宛先IP
アドレスを抽出し、これに対応する転送先のフォワーデ
ィング情報を獲得する。図2はこのようなIP検索部1
2の構成を示しており、フォワーディングテーブル31
と検索制御部32とから構成される。フォワーディング
テーブル31には各種のフォワーディング情報が予め記
憶されており、図3は当該フォワーディング情報の一例
を示しており、フォワーディング情報として、VPI、
VCIなどが宛先IPアドレス(D_IP_Address)及び送
信元IPアドレス(S_IP_Address)に対応して記憶され
る。
【0018】このフォワーディング情報に従ってセル分
解部15及び出力段ATMスイッチ16が動作し、IP
パケットデータバッファ17に格納されたIPパケット
データがセルに分解されて出力段ATMスイッチ16か
ら出力回線へ送出される。
【0019】このようにしていったんフォワーディング
情報が取得されると、該当VPI/VCIに対応して、
入力段ATMスイッチ13及び出力段ATMスイッチ1
6にカットスルーパスを設定することが可能であり、以
後は、上流側回線から到着する同一IPアドレス宛ての
パケットは、パケットの組立を行なわないATMセルデ
ータバッファ18に送られることにより、そのつど転送
先を検索することなく、高速なカットスルー転送が可能
になる。
【0020】図4は図1に示すATM中継装置におい
て、入力段ATMスイッチ13及び出力段ATMスイッ
チ16の各々を2つに分離して配置した構成を示してい
る。また、図5は図1に示す構成からATMセルデータ
バッファ18を除いてIP処理のみを行わせるようにし
た構成を示している。
【0021】図6はIPパケットの構成を示す図であ
る。IPパケットの最初の28バイトにはプロトコル(P
rotocol)、宛先アドレス(Source Address)、送り元ア
ドレス(Destination Address)などに関する情報が含ま
れている。
【0022】したがって、これらのパケットデータをA
AL5の機能によりATMセルに分割して最初のセル
(48バイト)を解析し、これらの情報を参照すること
によりパケットの転送先を判断することができる。ま
た、IPパケットがいくつのATMセルに分割されるか
は、分割される数をnとすると、IPパケットの全長か
ら以下のようにして算出できる。
【0023】if((Total Length + 16)MOD 48)==0 then n=(Total Length + 16)/48 else n=Int(Total Length + 16)/48)+1 以下に、本発明の第2実施形態を説明する。図7は本発
明の第2実施形態の構成を示す図であり、第1実施形態
と同様にIP処理部24は入力段ATMスイッチ22と
出力段ATMスイッチ23との間に設けられているが、
IP処理部24は、セルバッファ27−1〜27−nと
VPI/VCI変換部25−1〜25〜nとテーブル2
6−1〜26−nとから構成され、セル組立部(Reasse
mbly)及びセル分解部(Segmentation)は具備していな
い。
【0024】図8(A)は、例えばセルバッファ27−
1に3セルから構成されるパケット#1と、4セルから
構成されるパケット#2が入ってきた場合のセルバッフ
ァの状態を示している。パケット#1の最初のセル1に
はプロトコルタイプ、データ長、宛先IPアドレス、送
信元IPアドレスに関する情報が含まれているので、V
PI/VCI変換部25−1は、これらの情報を解析す
ることにより、パケット#1のセル数や宛先IPアドレ
ス等を知ることができる。テーブル26−1〜26−n
には、セルバッファ27−1〜27−nに対応して図8
(B)に示すような内容が書かれているので、このテー
ブルを参照して宛先IPアドレスに対応する出力VPI
/VCIを検索し、セルのVPI/VCIを書き換えて
出力段ATMスイッチ23に供給することにより、目的
とするネットワークが接続されたポートにパケットを出
力することができる。
【0025】また、テーブル23−1のカウンタ部には
IPパケットを構成するセル数がセットされ、セルを出
力するごとにカウント値を1だけ減算する。この場合、
カウント値が0になったところで1つのIPパケットが
出力されたことになる。
【0026】このようにして、ATMセルからIPパケ
ットを組み立てることなく宛先IPアドレスの抽出、検
索、IPパケットのホップバイホップ転送が可能になる
のでパケット転送の高速化が可能になる。
【0027】また、特定の宛先のIPパケットが連続的
に大量に流れることが期待される場合には、宛先IPア
ドレスと入力VPI/VCI、それに対応する出力VP
I/VCIがわかれば、予めカットスルーパスを設定
し、IPアドレスを解析することなく高速にIPパケッ
トを転送することができる。
【0028】例えば、図9(A)に示すように、3セル
から構成されるIPパケットがm個セルバッファ27−
1に到着することがわかっていれば、テーブル26−1
のカウンタ部にトータルセル数として3mを設定する。
1つのATMセルを転送する毎にこのカウント値を減算
していき、0になるまで、入力VPI/VCIをその宛
先IPアドレスに対応する出力VPI/VCIに付け替
えて出力段ATMスイッチ23に入力し、目的とするポ
ートより出力する。
【0029】設定できるパスの数は有限であるため、カ
ットスルーパスはデータ量の多いパケット、特定アドレ
ス宛に高い頻度で流れるパケットのために設定するほう
が効率がよいため、例えば、トータルセル数に域値を持
たせておき、トータルセル数が任意の値以上であれば、
カットスルーパスを設定するようにしてもよい。
【0030】あるいは、セル数に関係なく、通信頻度の
高い任意のエントリに対して、テーブル上にカットスル
ーフラグを設定し、このフラグが設定されている間、カ
ットスルー転送を行なうこともできる。
【0031】以上のように、本実施形態では、ネットワ
ーク層においてパケットのルーティング処理を行なうホ
ップバイホップ転送モードを備えたATM中継装置にお
いて、入力段ATMスイッチと出力段ATMスイッチと
の間にIP処理機能を持たせ、入力されたATMセルの
うち、IPパケットデータの転送先検索処理と該当出力
回線へのスイッチング処理を1パスで行なうようにした
ことを特徴とする。
【0032】このような構成によれば、ホップバイホッ
プ転送に関するヘッダ情報の抽出及び転送先の検索処理
がATMスイッチ内部(入力段ATMスイッチと出力段
ATMスイッチとの間)で行なわれる。このため、同処
理をATMスイッチの外部のIP処理部により行ない、
1パケットデータのホップバイホップ転送のためにAT
Mスイッチ部を二度経由しなければならなかった従来の
装置に比べて、ホップバイホップ転送の高速化が可能と
なり、また、ATMスイッチ部とIP処理部とを物理ポ
ートで接続していた従来の装置に比べて、より多くの物
理ポートをユーザに提供することができる。
【0033】また、このような構成にすることで、AT
Mスイッチ部制御用のプロセッサと、IP処理部制御用
のプロセッサとを共通化することが可能となり、コンパ
クトで安価なATM中継装置が実現できる。
【0034】さらに本実施形態では、従来のラベルスイ
ッチルータと同様に、同一宛先のパケットがしばしば発
生する場合や、大量のパケットが期待できるプロトコル
の場合には、そのつどIPアドレス検索処理を行なわ
ず、データリンク層にてパスを設定してカットスルー転
送を行なうことも可能な上に、IP処理部に割り当てる
帯域と通常のATMセルに割り当てる帯域の比率を変更
することで、ネットワークの使用形態に合わせて柔軟な
対応が可能となる。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、入力段ATMスイッチ
から出力段ATMスイッチの間で効率的にIPパケット
の転送先を検索することが可能であり、ATM中継装置
のホップバイホップ転送モードでの処理能力を向上させ
ることができる。また、ラベルスイッチルータの特徴で
あるカットスルー転送も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るATM中継装置の
構成を示す図である。
【図2】図1に示すIP検索部の構成を示す図である。
【図3】フォワーディングテーブルの構成例を示す図で
ある。
【図4】図1に示す構成の変形例を示す図である。
【図5】図1に示す構成の変形例を示す図である。
【図6】IPパケットの構成を示す図である。
【図7】本発明の第2実施形態に係るATM中継装置の
構成を示す図である。
【図8】本発明の第2実施形態において、IPパケット
を組立てることなしにホップバイホップ転送を行なう方
法を説明するための図である。
【図9】カットスルーパスを設定してIPパケットの転
送を行なう方法を説明するための図である。
【図10】従来のATM中継装置の構成を示す図であ
る。
【図11】図10に示すIP処理部の構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
11…プロセッサ、 12…IP検索部、 13…入力段ATMスイッチ、 14…セル組立部、 15…セル分解部、 16…出力段ATMスイッチ、 17…IPパケットデータバッファ、 18…ATMセルデータバッファ、 31…フォワーディングテーブル、 32…検索制御部、 100…IP処理部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04L 11/20 102D

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ネットワーク層でパケットのルーティン
    グ処理を行なうホップバイホップ転送モードを備えたA
    TM中継装置において、 入力ポートを介して入力されたATMセルの宛先情報に
    基づいてデータの経路を切り替える入力段ATMスイッ
    チと、 ATMセルを目的とする出力回線へ送出するための出力
    段ATMスイッチと、 前記入力段ATMスイッチと前記ATMスイッチとの間
    に設けられ、前記入力段ATMスイッチからのATMセ
    ルを受けて、当該ATMセルを組み立てることによりI
    Pパケットを生成し、そのヘッダを解析してIP処理
    し、前記IPパケットをATMセルに分解して前記出力
    段ATMスイッチに供給するIP処理部とを具備するこ
    とを特徴とするATM中継装置。
  2. 【請求項2】 前記IPパケットヘッダの解析により得
    られた情報に基づいて転送先を検索する処理を少なくと
    もハードウェア処理により行なう転送先検索回路を具備
    することを特徴とする請求項1記載のATM中継装置。
  3. 【請求項3】 前記入力段ATMスイッチに入力された
    ATMセルの宛先情報が、転送先検索の必要なIPパケ
    ット転送用に予め割り当てられたものでない場合には、
    前記IPパケットの生成及びIP処理を行なわずに、前
    記出力段ATMスイッチに供給する手段を有することを
    特徴とする請求項1記載のATM中継装置。
  4. 【請求項4】 前記第1及び第2のATMスイッチの処
    理と、前記IP処理部の処理を共通のプロセッサを用い
    て行なうことを特徴とする請求項1または3記載のAT
    M中継装置。
  5. 【請求項5】 ネットワーク層でパケットのルーティン
    グ処理を行なうホップバイホップ転送モードを備えたA
    TM中継装置において、 入力ポートを介して入力されたATMセルの宛先情報に
    基づいてデータの経路を切り替える入力段ATMスイッ
    チと、 ATMセルを目的とする出力回線へ送出するための出力
    段ATMスイッチと、 前記入力段ATMスイッチと前記ATMスイッチとの間
    に設けられ、前記入力段ATMスイッチからのATMセ
    ルを受けて、その内容を解析してIP処理し、前記出力
    段ATMスイッチに供給するIP処理部とを具備するこ
    とを特徴とするATM中継装置。
JP20960998A 1998-07-24 1998-07-24 Atm中継装置 Pending JP2000049869A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000286861A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Oki Electric Ind Co Ltd ル−タ型コネクションレスサ−バ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000286861A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Oki Electric Ind Co Ltd ル−タ型コネクションレスサ−バ装置

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