JP2000115224A - バッファ容量制御機能付きｌａｎ間接続装置 - Google Patents

バッファ容量制御機能付きｌａｎ間接続装置

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JP2000115224A JP28136998A JP28136998A JP2000115224A JP 2000115224 A JP2000115224 A JP 2000115224A JP 28136998 A JP28136998 A JP 28136998A JP 28136998 A JP28136998 A JP 28136998A JP 2000115224 A JP2000115224 A JP 2000115224A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ＬＡＮ間接続装置において、ポーズパケットの
受信によりトラフィック状態を認識し、パケットバッフ
ァを動的に割り当て制御することでバッファメモリの利
用効率を上げ、廃棄されるパケットを少なくすることに
ある。 【解決手段】複数のポートを有するＬＡＮ間接続装置
は、各ポート毎のポーズフレーム検出部１１、ポーズフ
レーム検出部２１、ポーズフレーム検出部３１は、パケ
ットバッファ容量制御手段４にそれぞれポーズフレーム
を受信した際に検出信号を送信する。パケットバッファ
容量制御手段４は、パケットバッファ部５から空きデー
タエリア情報を受け取り、ポーズフレームを受信したポ
ートの送信バッファキューにアドレスエリアの数の追加
要求を行い、送信が停止している間に追加したアドレス
エリアで待ち時間を吸収するようにしたことでバッファ
がオーバーフローしてパケットが廃棄されることを抑制
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、複数のネットワー
ク間を結合するバッファ容量制御機能付きＬＡＮ間接続
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のデータの送受信におけるフロー制
御に関する技術は、輻輳状態を検出した場合は、速やか
な輻輳状態からの回復を目的としている。例えばアメリ
カ電気・電子技術者協会のＩＥＥＥ８０２．３Ｘにて標
準化されているフロー制御については、ポーズフレーム
のフォーマットやポーズコマンドのＯＰコードが規定さ
れている。受信側が送信側からの送信を止めたいときに
は、ポーズフレームを送信側に送信し、送信側はフレー
ム中のＯＰコードにあるポーズ時間を読み出してその時
間だけ送信をストップするという制御が行われる。
【０００３】このときのバッファの一般的な使用方法と
して、パケットバッファ容量の割り当てに関して、全ポ
ートに対して均一に割り当てられる方法か、または初期
設定等により固定的に割り当てられる方法のどちらかで
あった。
【０００４】また、バッファを動的に変更する方法とし
て、例えば特開平４−５１７３５号公報が開示されてい
るように、トラフィックの増加を判断するために受信デ
ータ量を算出する機能が設けられており、その算出値に
基づいて受信されたデータを格納する記憶領域の大きさ
を動的に変更できるようにして、バッファメモリの利用
効率を上げる方法を採っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のバッフ
ァの一般的な使用方法における問題点は、輻輳状態の際
にはパケットの廃棄が発生し易いということである。そ
の理由は、パケットバッファ容量は固定的に割り当てら
れているため、ポーズフレームを受信するような輻輳状
態に陥った際には、ポートに割り当てられた送信バッフ
ァキューはたちまちのうちにいっぱいになってしまい、
それ以上の送信用フレームが入力されても装置内で廃棄
される事になってしまうことにある。
【０００６】また、バッファを動的に変更する方法にお
ける問題点は、例えば特開平４−５１７３５号公報に開
示されているように、トラフィックの量を算出するため
に「所定時間当たりの受信フレーム数およびフレームの
データ長に基づいてトラフィック量を各入出力インタフ
ェース毎に算出する」とあるが、この情報を基にして動
的にバッファメモリを割り当てを行っても、適正なバッ
ファメモリの利用が行わたとは言えないことである。そ
の理由は、受信されるデータの量だけを考慮し、その送
信ポートとの対応が考慮されていないことにある。例え
ば ＩＥＥＥ８０２．３の場合、以前は１０ＢＡＳＥと
して１０Ｍｂｉｔ／ｓの通信速度を持つインタフェース
しかなかったが、現在では１００ＢＡＳＥとして１００
Ｍｂｉｔ／ｓの通信速度を持つインタフェースが登場
し、１０００ＢＡＳＥ（ギガビットＥｔｈｅｒｎｅｔ）
として１Ｇｂｉｔ／ｓの通信速度を持つインタフェース
が標準化されようとしている。更に、全二重通信や半二
重通信などの通信モードも各インタフェースのデータ転
送能力（データの出力スループット）を左右する。この
ような高速のインタフェースは、当然多くのデータ転送
能力を有するし、半二重に比べれば全二重の方が転送能
力は高い。転送能力の大きいポートへの出力パケットの
ためのパケットバッファは、当然多くを用意しなければ
ならない。つまり、バッファメモリの利用効率を上げる
為には、受信されてくるトラフィック量だけを管理する
のではなくて、受信データの送信先のポートとの対応付
けをしてトラフィックを管理をしなければならないと問
題点がでてくる。また、特開平４−５１７３５号公報で
は、ポーズパケット技術に対応していないという問題も
ある。
【０００７】本発明の目的は、ＬＡＮ間接続装置におい
て、ポーズパケットの受信によりトラフィックが大きく
なった状態を認識し、これによりパケットバッファを動
的に割り当て制御することでバッファメモリの利用効率
を上げ、廃棄されるパケットを少なくすることにある。
【０００８】
【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、本発明のバッファ容量制御機能付きＬＡＮ間接続
装置は、ネットワークに接続されたポートを複数備えた
バッファ制御機能付きＬＡＮ間接続装置において、前記
ポートを介してポーズフレームを受信した場合、前記ポ
ーズフレームで指定された時間だけ前記ポーズフレーム
を受信した前記ポートでの送信を停止する停止手段と、
前記停止手段により送信フレームの送信が停止している
間に送信停止中の前記ポートに出力する送信フレームの
送信依頼があっても前記送信フレームのパケットデータ
を送信停止中の前記ポート専用の送信バッファキューに
キューイングするバッファの数を増大する増大手段とを
有することを特徴としている。
【０００９】また、本発明のバッファ容量制御機能付き
ＬＡＮ間接続装置は、ネットワークに接続されたポート
を複数備えたバッファ制御機能付きＬＡＮ間接続装置に
おいて、前記ポートを介してポーズフレームを受信した
場合、前記ポーズフレームで指定された時間だけ前記ポ
ーズフレームを受信した前記ポートでの送信を停止する
停止手段と、前記停止手段により送信フレームの送信が
停止している間に送信停止中の前記ポートに出力する送
信フレームの送信依頼があっても前記送信フレームのパ
ケットデータをポート共有の送信バッファキューにキュ
ーイングするバッファの数を増大する増大手段とを有す
ることを特徴としている。
【００１０】また、本発明のバッファ容量制御機能付き
ＬＡＮ間接続装置は、ネットワークに接続されたポート
を複数備えたバッファ制御機能付きＬＡＮ間接続装置に
おいて、前記ポートを介してポーズフレームを受信した
ことにより前記ポーズフレームで指定された時間だけ前
記ポーズフレームを受信した前記ポートでの送信を停止
している間、送信停止中の前記ポートに出力する送信フ
レームのパケットデータを複数格納する拡張パケットバ
ッファ部と、前記拡張パケットバッファ部の前記パケッ
トデータを送信のためにキューイングする前記ポート共
有の拡張バッファキュー部とを有することを特徴として
いる。
【００１１】また、本発明のバッファ容量制御機能付き
ＬＡＮ間接続装置は、ネットワークに接続されたポート
を複数備えたバッファ制御機能付きＬＡＮ間接続装置に
おいて、前記ポート毎にポーズフレームを検出するポー
ズフレーム検出部と、前記ポートを介してフレームを受
信する毎に前記フレームのパケットデータを一時格納す
るためのデータエリアを複数持つパケットバッファ部
と、前記パケットバッファ部を管理するバッファ容量制
御手段と、前記パケットバッファ部に格納された前記パ
ケットデータを前記ポートを介して送信するときの送信
待ちのための前記データエリアのメモリアドレスを格納
するアドレスエリアを前記ポート毎に複数持つ前記送信
バッファキュー部と、前記パケットバッファ部に前記パ
ケットデータが格納されると前記パケットバッファ部に
格納された前記パケットデータを前記バッファ容量制御
手段により読み出し前記パケットデータの方路を決定す
る毎に前記パケットデータが格納されている前記データ
エリアのメモリアドレスを前記方路決定先の前記ポート
の前記バッファキュー部に通知するアドレス検索部と、
前記ポート毎に前記パケットバッファ部に格納された前
記パケットデータを送信フレームとして送信するフレー
ム送信制御部とを備え、前記ポーズフレーム検出部がポ
ーズフレームを検出した場合に、前記ポーズフレーム検
出部は、前記ポーズフレームで指定された停止時間だけ
前記ポーズフレームを受信した前記ポートでの送信停止
をフレーム送信制御部に指示する停止手段を有し、前記
バッファ容量制御手段は、前記停止手段によりフレーム
の送信が停止している間にパケットバッファ部が送信停
止中の前記ポートに出力する送信フレームのパケットデ
ータを受信すると前記パケットバッファ部の空きデータ
エリアから算出したアドレスエリアの増加数を前記停止
中の前記ポートの前記送信バッファキュー部に通知する
増加通知手段を有し、前記送信バッファキュー部は、前
記増加通知手段により前記アドレスエリアの数を受信す
ると前記アドレスエリアの数を増大する増大手段を有す
ることを特徴としている。
【００１２】更に、前記送信バッファキュー部は、前記
停止時間経過後前記通知手段に基づいて増大した前記ア
ドレスエリアが未使用であれば前記アドレスエリアの使
用権を放棄する放棄手段を有することを特徴としてい
る。
【００１３】更に、前記送信バッファキュー部は、前記
停止時間経過後も前記通知手段に基づいて増大した前記
アドレスエリアが使用した場合には前記パケットデータ
の送信が完了すると増大した分のアドレスエリア分を放
棄していくとともに空きアドレスエリアが更新されたこ
とを前記パケットバッファ容量制御手段に通知する更新
通知手段を有することを特徴としている。
【００１４】また、本発明のバッファ容量制御機能付き
ＬＡＮ間接続装置は、ネットワークに接続されたポート
を複数備えたバッファ制御機能付きＬＡＮ間接続装置に
おいて、前記ポート毎にポーズフレームを検出するポー
ズフレーム検出部と、前記ポートを介してフレームを受
信する毎に前記フレームのパケットデータを一時格納す
るためのデータエリアを複数持つパケットバッファ部
と、送信停止中の前記ポートに出力する送信フレームの
パケットデータを一時格納するためのデータエリアを複
数持つ拡張パケットバッファ部と、前記パケットバッフ
ァ部と前記拡張パケットバッファ部とを管理するバッフ
ァ容量制御手段と、前記拡張パケットバッファ部に格納
された前記パケットデータを前記ポートを介して送信す
るときの送信待ちのための前記データエリアのメモリア
ドレスを格納するアドレスエリアを複数持つポート共有
の拡張送信バッファキュー部と、前記パケットバッファ
部に前記パケットデータが格納されると前記パケットバ
ッファ部に格納された前記パケットデータを前記バッフ
ァ容量制御手段により読み出し前記パケットデータの方
路を決定するアドレス検索部と、前記ポート毎に前記パ
ケットバッファ部に格納された前記パケットデータを送
信フレームとして送信するフレーム送信制御部とを備
え、前記ポーズフレーム検出部がポーズフレームを検出
した場合に、前記ポーズフレーム検出部は、前記ポーズ
フレームで指定された停止時間だけ前記ポーズフレーム
を受信した前記ポートでの送信停止をフレーム送信制御
部に指示する停止手段を有し、前記アドレス検索部は、
前記停止手段によりフレームの送信が停止している間に
パケットバッファ部が送信停止中の前記ポートに出力す
る前記送信フレームの前記パケットデータであることを
認識する毎に前記パケットデータを前記パケットバッフ
ァ部から前記拡張パケットバッファ部に移動し前記拡張
パケットバッファ部に格納するメモリアドレスを前記拡
張送信バッファキュー部に通知する移動通知手段を有
し、前記拡張送信バッファキュー部は、前記移動通知手
段により前記メモリアドレスを受信すると前記アドレス
エリアに格納する格納手段を有することを特徴としてい
る。
【００１５】更に、前記拡張送信バッファキュー部は、
前記停止時間経過後に前記パケットデータの送信が完了
すると前記通知手段に基づいて使用した前記アドレスエ
リアを放棄する放棄手段を有することを特徴としてい
る。
【００１６】更に、前記アドレス検索部おいて前記決定
先が送信停止中の前記ポート以外の前記ポートへの出力
と判断したら、前記パケットバッファから読み出した前
記パケットデータを前記送信フレームとして前記ポート
に出力することを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第１の実施の形態
について図面を参照して説明する。
【００１８】図１を参照すると、本発明の実施の形態例
として３つのＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａ Ｎｅｔｗｏ
ｒｋ）に接続するインタフェースポートを持つ場合のＬ
ＡＮ間接続装置の構成図が示されている。ＬＡＮ間接続
装置は、ポート１，２，３と、ポーズフレーム検出部１
１，２１，３１と、フレーム送信制御部１２，２２，３
２と、送信バッファキュー部１３，２３，３３と、パケ
ットバッファ容量制御手段４と、パケットバッファ部５
と、アドレス検索部６とから構成される。
【００１９】３つのインタフェースポートには、それぞ
れポーズフレーム検出部、フレーム送信制御部、および
送信バッファキュー部が設けられている。ポート１に対
してはポーズフレーム検出部１１とフレーム送信制御部
１２と送信バッファキュー部１３とが、ポート２に対し
てはポーズフレーム検出部２１とフレーム送信制御部２
２と送信バッファキュー部２３とが、ポート３に対して
はポーズフレーム検出部３１とフレーム送信制御部３２
と送信バッファキュー部３３とがそれぞれ対応する。
【００２０】各ポート共に当該ポートのポーズフレーム
検出部は、ＩＥＥＥ８０２．３Ｘの仕様に基づいたポー
ズフレームを受信すると、ポーズフレーム内に設定され
たポーズ時間を読み出し、図１に記載されていないタイ
マに設定する。そして、タイマを起動すると共に、当該
ポートのフレーム送信制御部へ送信停止信号を出力す
る。また、それと同時にパケットバッファ容量制御手段
４へは送信停止情報を出力し、両方に対して送信の停止
とその送信停止時間とを通知する。なお、ポーズフレー
ムは、ＩＥＥＥ８０２．３Ｘで標準化されており、止め
る時間間隔を示すポーズ時間が入っている。
【００２１】フレーム送信制御部１２，２２，３２は、
それぞれの当該ポートの送信バッファキュー部１３，２
３，３３に収容されているパケットバッファ部５のパケ
ットアドレス情報（データエリアの先頭メモリアドレ
ス）に基づいてパケットバッファ５に格納されたパケッ
トデータを送信フレームとしてポートに出力する。送信
停止信号が入力されると指示された送信停止時間に従っ
てその間のフレームの送信を停止する。
【００２２】パケットバッファ容量制御手段４は、パケ
ットバッファ部５のどのデータエリアが空きデータエリ
アか使用中データエリアかを常に管理する管理テーブル
（図１には図示しない）を持っている。そのためにデー
タエリアの空き状態に変更があるとそのデータエリア情
報をパケットバッファ部５から受け取る。管理テーブル
におけるデータエリア情報として、パケットバッファ部
５のデータエリアの先頭メモリアドレスをキーとするア
ドレス部と、容量を示す容量部と、空き／使用中の状態
を示す状態部とで構成される。いずれかのポートでフレ
ーム（パケットデータ）の送信が完了すればそのパケッ
トデータが格納されていたデータエリアはパケットデー
タが取り出されており空きの状態となる。また、いずれ
かのポートでフレームが受信されればそのパケットデー
タを格納したデータエリアは使用中ということになる。
このようにデータエリアが更新される度毎にデータエリ
ア情報をパケットバッファ部５から入力し、空きデータ
エリアのメモリアドレスと容量を管理する。ポーズフレ
ーム検出部１１，２１，３１からのポーズフレームを検
出した際の送信停止情報が入力されると、送信を停止さ
れる当該ポート（ポーズフレームを受信したポート）の
送信バッファキュー部１３，２３，３３へ新たにパケッ
トデータを格納するメモリ容量を見かけ上拡大するよう
に追加割り当てされたデータエリアの数による追加すべ
きアドレスエリアの数を通知する。このときの追加すべ
きアドレスエリアの数は、パケットバッファ容量制御手
段４により計算されることになるが、例えば次の式
（１）を満足するような形で制御される。
【００２３】
【式１】
【００２４】送信バッファキュー部１３，２３，３３
は、パケットバッファ部５に格納されたパケットデータ
の先頭メモリアドレスを指定できるアドレスエリアを複
数持っている。送信が停止されている間にオーバフロー
にならないように新たに取り込まれたパケットデータを
追加割り当てできるアドレスエリアを余分に持ってい
る。
【００２５】次に、図１を参照して本発明の第１の実施
の形態の動作について説明する。
【００２６】なお、ポーズフレームの取り扱いについて
は、ポート１にポーズフレームが入力されたものとして
説明する。従って、パケットバッファ容量制御手段４か
らのデータエリアの追加割り当てに伴うアドレスエリア
の追加要求により送信バッファキュー部１３のアドレス
エリアが確保される。
【００２７】通常の通信状態では、送信バッファキュー
部１３，２３，３３には均等にアドレスエリアが割り当
てられている。トラフィックが多くなってきてポート１
に接続した対向装置が輻輳状態を検出しフロー制御によ
りポーズフレームをポート１に向かって送信すると、ポ
ーズフレーム検出部１１はフレーム送信制御部１２へ送
信停止信号を、パケットバッファ容量制御手段４へ送信
停止情報を出力して、フレーム送信の停止と送信停止時
間を指示する。
【００２８】フレーム送信制御部１２は、通常状態では
送信バッファキュー部１３に収容されているパケットア
ドレス情報（送信されるフレームのパケットデータがパ
ケットバッファ部５に収容されているデータエリアの先
頭メモリアドレスと容量）に基づいてパケットバッファ
部５のデータエリアに格納されたパケットデータを取り
出し、送信フレームとしてポート１に出力する。送信が
完了するとラウンドロビン方式で次々にパケットアドレ
ス情報を基に送信待機中のパケットデータを送信フレー
ムとして出力していく。フレーム送信制御部１２に送信
停止信号が入力されると、送信停止時間に従ってその間
のフレームの送信を停止する。なお、ラウンドロビン方
式とは、送信の順番を決めるための方式のことである。
この方式により、送信の順番を待っているたくさんのパ
ケットデータのパケットアドレス情報が送信バッファキ
ュー部１３に積まれている状態の際に、この中から次に
送信するパケットデータを決定する。このようにして送
信順が決まると送信バッファキュー部１３にあるパケッ
トアドレス情報を基にしてパケットバッファ部５からパ
ケットデータを取り出し、フレーム送信制御部１２によ
り送信処理が行われる。
【００２９】アドレス検索部６は、通常の通信状態で
は、パケットバッファ部５にパケットデータが格納され
ると、パケットバッファ容量制御手段４の指示によるパ
ケットデータの解析を行うことにより方路決定がされ、
パケットバッファ部５のメモリアドレス（解析したパケ
ットデータの入った位置）の書込要求が送信バッファキ
ュー部１３に出し、更にパケットバッファ容量制御手段
４に受信したパケットデータの容量を知らせる。なお、
それぞれの送信バッファキュー部１３への最大のアドレ
スエリアの割り当て容量は決められており、これを越え
て割り当てが行われることは通常はない（ひとつのポー
トに送信が溜まっている状態になり、メモリを使い尽く
して全てのポートの通信が停止してしまう事がないよう
に）。
【００３０】パケットバッファ容量制御手段４は、通常
処理状態では、ポートからのフレーム受信の通知をもら
うと、パケットデータとしてパケットバッファ部５の空
きデータエリアに書き込みを行い、アドレス検索部６に
受信したパケットデータの解析を依頼する。そのアドレ
ス検索部６からの解析結果により、メモリアドレスと管
理テーブルのアドレス部との一致する値の領域におい
て、容量部に容量を書き込み、状態部に空き状態から使
用中に書き替える。一方、ポーズフレーム検出部１１か
らの送信停止情報により、送信の停止と停止時間の長さ
の指示を受けると、送信バッファキュー部１３にパケッ
トバッファ部５の空きデータエリアの中から割り当て可
能な追加できるアドレスエリアの数を通知し、通知され
た数だけ送信バッファキュー部１３のアドレスエリアを
増大させる。すなわち、パケットデータの格納するパケ
ットバッファ部５のデータエリアと送信バッファキュー
部１３のアドレスエリアとを通常の割り当て分より拡大
させることになる。送信停止時間が長ければ、その間に
送信待ちのパケットデータが蓄積する量も多くなるた
め、多くのデータエリアとアドレスエリアとを割り当て
る事になる（多く取れば、待ち時間を吸収することがで
きる）。
【００３１】送信バッファキュー部１３は、アドレス検
索部６から通知された先頭メモリアドレスを、初期設定
で割り当てられた空きアドレスエリアのメモリアドレス
容量内に送信待機中のパケットデータとして収容する
（キューイングする）。送信が完了するとそのアドレス
エリアを空き状態に戻し、次のアドレス検索部６からの
通知に備える。もし送信バッファキュー部１３に空きア
ドレスエリアが無ければ、送信パケットデータは廃棄さ
れる。パケットバッファ容量制御手段４からアドレスエ
リア追加情報が入力されると送信バッファキュー部１３
は、追加されたアドレスエリアに送信待機中のパケット
データを収容する事ができる。このようにしてパケット
アドレス情報を収容するアドレスエリアが増えると多く
の送信待機中のパケットデータを収容することができる
ようになる。送信停止中に、送信フレームとなるパケッ
トデータがなければ追加されたアドレスエリアは使用さ
れない。使用されなかった場合、追加アドレスエリアは
送信停止時間を経た後（ポーズフレーム検出部３１の送
信停止解除通知による）、アドレスエリアの使用権を放
棄する。追加されたアドレスエリアを使用した場合に
は、パケットバッファ部５からフレームの送信が完了し
て空きアドレスエリアが更新されたことをパケットバッ
ファ容量制御手段４へ通知される。
【００３２】パケットバッファ部５では、送信バッファ
キュー部１３，２３，３３に収容されているそれぞれの
パケットアドレス情報に対応したアドレスに送信フレー
ムのパケットデータを格納している。
【００３３】次に、ＬＡＮ間接続装置がフレーム（パケ
ットデータ）を受信したときの一連の動作について以下
に説明する。
【００３４】通常の通信状態では、パケットデータが受
信されるとパケットバッファ容量制御手段４によりパケ
ットバッファ部５の空きデータエリアにパケットデータ
を格納する。パケットデータが格納されると、アドレス
検索部６はそのパケットデータを読み出し、そのパケッ
トデータの方路決定（例では、ポート１に接続している
ネットワークとする）をし、その送信先のポートの送信
バッファキュー部１３に送信フレームとして格納されて
いるデータエリアの先頭メモリアドレスを通知する。送
信バッファキュー部１３は、割り当てられたアドレスエ
リアに空きがあれば先頭メモリアドレスを格納する。ま
た、方路決定がされると、アドレス検索部６からパケッ
トバッファ容量制御手段４へパケットデータの容量（デ
ータエリアの先頭メモリアドレス付きで）が送られる。
すると、パケットバッファ容量制御手段４は、管理テー
ブルの該当する領域（アドレス部の値をキーとして検
索）において、データエリアの使用容量の書き込み（容
量部）と使用中への書き換え（状態部）を行い、次の送
信データの格納に備える。フレーム送信制御部１２は、
送信バッファキュー部１３にあり待ち行列となっている
（キューイングされている）パケットアドレス情報を基
にしてパケットバッファ部５からパケットデータを取り
出し、送信処理を行う。
【００３５】次に、ＬＡＮ間接続装置がポート１からポ
ーズフレームを受信したときの一連の動作について以下
に説明する。
【００３６】ポート１からのポーズフレームをポーズフ
レーム検出部１１が受信すると、ポーズフレームで指定
された時間をタイマに設定し起動すると共に、停止信号
をフレーム送信制御部１２に、停止情報（停止信号と停
止時間）をパケットバッファ容量制御手段４にそれぞれ
送る。停止信号を受信したフレーム送信制御部１２は送
信処理をポーズフレーム検出部１１から停止解除信号を
受信するまで送信を停止する。しかし、この間にもその
他のポートでは、パケットデータの受信および方路決定
処理が行われるため、送信停止を行うポート１でも次の
送信フレームとなるパケットデータの格納に備えて、メ
モリの割り当ての追加をしておく必要がある。そこでパ
ケットバッファ容量制御手段４は、ポーズフレームによ
り送信停止が発生すると、ポーズフレーム検出部１１よ
り受信した送信の停止と停止時間の長さに基づいて、送
信バッファキュー部１３へパケットバッファ部５の空き
データエリアの中から割り当て可能なバッファの追加で
きるアドレスエリアの数を通知する。送信バッファキュ
ー部１３は、ポート１への送信が停止している間でもパ
ケットバッファ部５にパケットを格納できるように送信
バッファキュー部１３のアドレスエリアを通常の割り当
て分より（通知を受けた数量分だけ）拡大させる。送信
停止時間が長ければ、その間に送信待ちのパケットデー
タが蓄積する量も多くなるため、多くのアドレスエリア
を割り当てる。
【００３７】このように、ポーズフレームを受信したポ
ートからの送信が停止している間に、他ポートからの送
信停止のポートへの送信要求が発生したとしても、未使
用のバッファを送信停止中のポートの送信バッファに割
り当てができるように、各ポートに送信バッファキュー
の容量を動的に割り当てることにより、パケットバッフ
ァの容量を見かけ上増やすようにしたために、バッファ
の利用効率を上げ、廃棄されるパケットを少なくするこ
とができる。
【００３８】次に、本発明の本発明の第２の実施の形態
例として図を用いて説明する。
【００３９】図２を参照すると、図１に拡張バッファキ
ュー部７と、拡張パケットバッファ部８とを追加した点
で図１と構成が異なる。
【００４０】拡張バッファキュー部７と拡張パケットバ
ッファ部８とは、ポーズフレーム受信時の送信停止中の
み使用する。従って、ポーズフレームによる送信停止中
のポートへの送信フレームがある場合、第１の実施の形
態例のようなパケットバッファ部５での空きエリアの割
り当ておよび送信バッファキュー部１３〜３３でのアド
レスエリアの追加を行う動作はしない。
【００４１】次に、図２を参照して本発明の第２の実施
の形態の動作について説明する。
【００４２】先ず、ＬＡＮ間接続装置がフレーム（パケ
ットデータ）を受信したときの一連の動作について以下
に説明する。
【００４３】通常の通信状態では、パケットデータが受
信されるとパケットバッファ容量制御手段４によりパケ
ットバッファ部５の空きデータエリアにパケットデータ
を格納する。パケットデータが格納されると、アドレス
検索部６はそのパケットデータを読み出し、そのパケッ
トデータの方路決定（例では、ポート１に接続している
ネットワークとする）をし、その送信先のポートの送信
バッファキュー部１３に送信フレームとして格納されて
いるデータエリアの先頭メモリアドレスを通知する。送
信バッファキュー部１３は、割り当てられたアドレスエ
リアに空きがあれば先頭メモリアドレスを格納する。ま
た、方路決定がされると、アドレス検索部６からパケッ
トバッファ容量制御手段４へパケットデータの容量（デ
ータエリアの先頭メモリアドレス付きで）が送られる。
すると、パケットバッファ容量制御手段４は、管理テー
ブルの該当する領域（アドレス部の値をキーとして検
索）において、データエリアの使用容量の書き込み（容
量部）と使用中への書換（状態部）を行い、次の送信デ
ータの格納に備える。フレーム送信制御部１２は、送信
バッファキュー部１３にあり待ち行列となっているパケ
ットアドレス情報を基にしてパケットバッファ部５から
パケットデータを取り出し、送信処理を行う。なお、ア
ドレス検索部６において送信停止ポート以外へのパケッ
トであると判定されたなら、通常の通信と同じように処
理を行い、パケットバッファ部５のパケットデータは格
納されたままである。
【００４４】次に、ＬＡＮ間接続装置がポート１からポ
ーズフレームを受信したときの一連の動作について以下
に説明する。
【００４５】ポート１からのポーズフレームをポーズフ
レーム検出部１１で受信すると、ポーズフレームで指定
された時間をタイマに設定し起動すると共に、停止信号
をフレーム送信制御部１２に、停止情報（停止信号と停
止時間）をパケットバッファ容量制御手段４にそれぞれ
送る。停止信号を受信したフレーム送信制御部１２は送
信処理をポーズフレーム検出部１１から停止解除信号を
受信するまで送信を停止する。しかし、この間にもその
他のポートでは、パケットデータの受信および方路決定
処理が行われるため、送信停止ポートでも次の送信フレ
ームとなるパケットデータの格納に備えて、メモリの割
り当ての追加をしておく必要がある。このメモリの追加
は拡張パケットバッファ部８と拡張バッファキュー部７
のみによって行われる。
【００４６】一方、その送信停止ポートと送信停止時間
を受信したパケットバッファ容量制御手段４の元でアド
レス検索部６は、方路決定処理をして送信停止ポート
（例打破ポート１に接続されているネットワーク）への
パケットデータであることを判定する毎に、パケットバ
ッファ部５のパケットデータを拡張パケットバッファ部
８へ移動させ、このとき格納される拡張パケットバッフ
ァ部８のデータエリアの先頭アドレスを拡張バッファキ
ュー部７に通知する。アドレス検索部６において送信停
止ポート以外へのパケットであると判定されたなら、通
常の通信と同じように処理を行い、パケットバッファ部
５のパケットデータは格納されたままである。送信が停
止している間に、送信停止ポート（ポート１）へ転送す
るパケットデータは全て拡張パケットバッファ部８へ格
納される。フレーム送信制御部１２は、ポーズフレーム
を受信して送信停止処置を行った後、送信を再開する際
には、送信バッファキュー部１３と拡張バッファキュー
部７との両方を基にしてパケットデータを抽出して送信
処理を行う。
【００４７】このようにして、通常の通信処理に使用さ
れるパケットバッファ部５とポーズフレームによる送信
停止時に使用する拡張パケットバッファ部８とを分離す
ることにより、パケットバッファ容量制御手段４の管理
する範囲が狭く、規模を縮小することができる。また、
パケットバッファ部５と拡張パケットバッファ部８との
容量の配分を決める事ができるため、その装置の使用さ
れる環境に応じて設定することができる。通常の通信に
使用するパケットバッファ部５を大きくとれば、ポーズ
フレームが発生することがほとんどないネットワーク環
境で効率の良いデータエリアの使用ができるし、逆にパ
ケットバッファ部５を小さくとれば、ポーズフレームが
発生する可能性が高いネットワーク環境では、輻輳状態
によるフレームの廃棄の発生率を抑えることができる。
【００４８】以上説明したように、本発明によるＬＡＮ
間接続装置はＩＥＥＥ８０２．３Ｘに基づくポーズフレ
ームの受信により送信が停止している際に、送信バッフ
ァキューの容量をポート毎に動的に割り当てることが可
能であり、未使用のバッファキューを当該ポートの送信
バッファキューに割り当てて、パケットバッファの容量
を見かけ上増やすことができるようにしたことで、バッ
ファメモリの利用効率を上げ、廃棄されるフレームを少
なくすることができる。
【００４９】
【発明の効果】第１の効果は、パケットデータの通信品
質が向上するということである。その理由は、空きバッ
ファを割り当てて待ち時間を吸収するようにしたこと
で、たとえ輻輳状態に陥ったとしても輻輳状態が軽度な
らばパケットデータは空きバッファに格納され廃棄が発
生しないためである。
【００５０】第２の効果は、輻輳状態からの回復直後の
トラフィック増加を抑制することができるということで
ある。その理由は、輻輳状態の際に廃棄されるパケット
データが少なくなるため、輻輳状態から回復した後に廃
棄されたパケットデータの再送を制御する必要がなくな
るためである。
【００５１】第３の効果は、ハードウェアとしてのメモ
リ容量を軽減することが可能である。その理由は、全ポ
ートに対して固定的に均一にメモリ容量を割り当てるよ
りも、各ポートの負荷の程度に応じて未使用のメモリ容
量を有効に使用できるようにしたためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態例を示すブロック図
である。
【図２】本発明の第２の実施の形態例を示すブロック図
である。
【符号の説明】
１，２，３ ポート ４ パケットバッファ容量制御手段 ５ パケットバッファ部 ６ アドレス検索部 ７ 拡張バッファキュー部 ８ 拡張パケットバッファ部 １１，２１，３１ ポーズフレーム検出部 １２，２２，３２ フレーム送信制御部 １３，２３，３３ 送信バッファキュー部

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ネットワークに接続されたポートを複数
    備えたバッファ制御機能付きＬＡＮ間接続装置におい
    て、前記ポートを介してポーズフレームを受信した場
    合、前記ポーズフレームで指定された時間だけ前記ポー
    ズフレームを受信した前記ポートでの送信を停止する停
    止手段と、前記停止手段により送信フレームの送信が停
    止している間に送信停止中の前記ポートに出力する送信
    フレームの送信依頼があっても前記送信フレームのパケ
    ットデータを送信停止中の前記ポート専用の送信バッフ
    ァキューにキューイングするバッファの数を増大する増
    大手段とを有することを特徴とするバッファ容量制御機
    能付きＬＡＮ間接続装置。
  2. 【請求項２】 ネットワークに接続されたポートを複数
    備えたバッファ制御機能付きＬＡＮ間接続装置におい
    て、前記ポートを介してポーズフレームを受信した場
    合、前記ポーズフレームで指定された時間だけ前記ポー
    ズフレームを受信した前記ポートでの送信を停止する停
    止手段と、前記停止手段により送信フレームの送信が停
    止している間に送信停止中の前記ポートに出力する送信
    フレームの送信依頼があっても前記送信フレームのパケ
    ットデータをポート共有の送信バッファキューにキュー
    イングするバッファの数を増大する増大手段とを有する
    ことを特徴とするバッファ容量制御機能付きＬＡＮ間接
    続装置。
  3. 【請求項３】 ネットワークに接続されたポートを複数
    備えたバッファ制御機能付きＬＡＮ間接続装置におい
    て、前記ポートを介してポーズフレームを受信したこと
    により前記ポーズフレームで指定された時間だけ前記ポ
    ーズフレームを受信した前記ポートでの送信を停止して
    いる間、送信停止中の前記ポートに出力する送信フレー
    ムのパケットデータを複数格納する拡張パケットバッフ
    ァ部と、前記拡張パケットバッファ部の前記パケットデ
    ータを送信のためにキューイングする前記ポート共有の
    拡張バッファキュー部とを有することを特徴とするバッ
    ファ容量制御機能付きＬＡＮ間接続装置。
  4. 【請求項４】 ネットワークに接続されたポートを複数
    備えたバッファ制御機能付きＬＡＮ間接続装置におい
    て、前記ポート毎にポーズフレームを検出するポーズフ
    レーム検出部と、前記ポートを介してフレームを受信す
    る毎に前記フレームのパケットデータを一時格納するた
    めのデータエリアを複数持つパケットバッファ部と、前
    記パケットバッファ部を管理するバッファ容量制御手段
    と、前記パケットバッファ部に格納された前記パケット
    データを前記ポートを介して送信するときの送信待ちの
    ための前記データエリアのメモリアドレスを格納するア
    ドレスエリアを前記ポート毎に複数持つ前記送信バッフ
    ァキュー部と、前記パケットバッファ部に前記パケット
    データが格納されると前記パケットバッファ部に格納さ
    れた前記パケットデータを前記バッファ容量制御手段に
    より読み出し前記パケットデータの方路を決定する毎に
    前記パケットデータが格納されている前記データエリア
    のメモリアドレスを前記方路決定先の前記ポートの前記
    バッファキュー部に通知するアドレス検索部と、前記ポ
    ート毎に前記パケットバッファ部に格納された前記パケ
    ットデータを送信フレームとして送信するフレーム送信
    制御部とを備え、前記ポーズフレーム検出部がポーズフ
    レームを検出した場合に、前記ポーズフレーム検出部
    は、前記ポーズフレームで指定された停止時間だけ前記
    ポーズフレームを受信した前記ポートでの送信停止をフ
    レーム送信制御部に指示する停止手段を有し、前記バッ
    ファ容量制御手段は、前記停止手段によりフレームの送
    信が停止している間にパケットバッファ部が送信停止中
    の前記ポートに出力する送信フレームのパケットデータ
    を受信すると前記パケットバッファ部の空きデータエリ
    アから算出したアドレスエリアの増加数を前記停止中の
    前記ポートの前記送信バッファキュー部に通知する増加
    通知手段を有し、前記送信バッファキュー部は、前記増
    加通知手段により前記アドレスエリアの数を受信すると
    前記アドレスエリアの数を増大する増大手段を有するこ
    とを特徴とするバッファ容量制御機能付きＬＡＮ間接続
    装置。
  5. 【請求項５】 前記送信バッファキュー部は、前記停止
    時間経過後前記通知手段に基づいて増大した前記アドレ
    スエリアが未使用であれば前記アドレスエリアの使用権
    を放棄する放棄手段を有することを特徴とする請求項４
    記載のバッファ容量制御機能付きＬＡＮ間接続装置。
  6. 【請求項６】 前記送信バッファキュー部は、前記停止
    時間経過後も前記通知手段に基づいて増大した前記アド
    レスエリアが使用した場合には前記パケットデータの送
    信が完了すると増大した分のアドレスエリア分を放棄し
    ていくとともに空きアドレスエリアが更新されたことを
    前記パケットバッファ容量制御手段に通知する更新通知
    手段を有することを特徴とする請求項４記載のバッファ
    容量制御機能付きＬＡＮ間接続装置。
  7. 【請求項７】 ネットワークに接続されたポートを複数
    備えたバッファ制御機能付きＬＡＮ間接続装置におい
    て、前記ポート毎にポーズフレームを検出するポーズフ
    レーム検出部と、前記ポートを介してフレームを受信す
    る毎に前記フレームのパケットデータを一時格納するた
    めのデータエリアを複数持つパケットバッファ部と、送
    信停止中の前記ポートに出力する送信フレームのパケッ
    トデータを一時格納するためのデータエリアを複数持つ
    拡張パケットバッファ部と、前記パケットバッファ部と
    前記拡張パケットバッファ部とを管理するバッファ容量
    制御手段と、前記拡張パケットバッファ部に格納された
    前記パケットデータを前記ポートを介して送信するとき
    の送信待ちのための前記データエリアのメモリアドレス
    を格納するアドレスエリアを複数持つポート共有の拡張
    送信バッファキュー部と、前記パケットバッファ部に前
    記パケットデータが格納されると前記パケットバッファ
    部に格納された前記パケットデータを前記バッファ容量
    制御手段により読み出し前記パケットデータの方路を決
    定するアドレス検索部と、前記ポート毎に前記パケット
    バッファ部に格納された前記パケットデータを送信フレ
    ームとして送信するフレーム送信制御部とを備え、前記
    ポーズフレーム検出部がポーズフレームを検出した場合
    に、前記ポーズフレーム検出部は、前記ポーズフレーム
    で指定された停止時間だけ前記ポーズフレームを受信し
    た前記ポートでの送信停止をフレーム送信制御部に指示
    する停止手段を有し、前記アドレス検索部は、前記停止
    手段によりフレームの送信が停止している間にパケット
    バッファ部が送信停止中の前記ポートに出力する前記送
    信フレームの前記パケットデータであることを認識する
    毎に前記パケットデータを前記パケットバッファ部から
    前記拡張パケットバッファ部に移動し前記拡張パケット
    バッファ部に格納するメモリアドレスを前記拡張送信バ
    ッファキュー部に通知する移動通知手段を有し、前記拡
    張送信バッファキュー部は、前記移動通知手段により前
    記メモリアドレスを受信すると前記アドレスエリアに格
    納する格納手段を有することを特徴とするバッファ容量
    制御機能付きＬＡＮ間接続装置。
  8. 【請求項８】 前記拡張送信バッファキュー部は、前記
    停止時間経過後に前記パケットデータの送信が完了する
    と前記通知手段に基づいて使用した前記アドレスエリア
    を放棄する放棄手段を有することを特徴とする請求項７
    記載のバッファ容量制御機能付きＬＡＮ間接続装置。
  9. 【請求項９】 前記アドレス検索部おいて前記決定先が
    送信停止中の前記ポート以外の前記ポートへの出力と判
    断したら、前記パケットバッファから読み出した前記パ
    ケットデータを前記送信フレームとして前記ポートに出
    力することを特徴とする請求項４または７記載のバッフ
    ァ容量制御機能付きＬＡＮ間接続装置。
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