JP2001313675A - フラグメンテーション処理デバイスおよびこれを用いたフラグメンテーション処理装置 - Google Patents

フラグメンテーション処理デバイスおよびこれを用いたフラグメンテーション処理装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 設定されたＭＴＵサイズを基にフラグメンテ
ーション処理をハードウェアのみで行うフラグメンテー
ション処理デバイス、およびこれを用いたフラグメンテ
ーション処理装置を提供する。 【解決手段】 固定長パケットをつなぎあわせＩＰパケ
ットを作製する際、ＭＴＵサイズよりも小さいサイズの
ＩＰパケットとなる固定長パケットの数の内の最大の数
Ｎ’を求める。このＮ’個の固定長パケットを取得した
時点でＩＰパケットを組み立てる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフラグメンテーショ
ン処理デバイス、およびこれを実装するフラグメンテー
ション処理装置に関し、特に、多様な回線を収容してＩ
Ｐパケットの転送処理を行う場合に、フラグメンテーシ
ョン処理をハードウェアのみで高速に処理するフラグメ
ンテーション処理デバイス、およびこれを実装するフラ
グメンテーション処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＩＰネットワーク上のルータ等
は、収容しているリンクレイヤプロトコルの仕様によ
り、送受信することができるパケットのサイズが決まっ
ている。ここで、送出側における送出することができる
ＩＰパケットのサイズのことをＭＴＵ（ Maximum Trans
fer Unit）サイズといい、受信側における受信すること
ができるＩＰパケットのサイズのことをＭＲＵ（ Maxim
um Receive Unit ）サイズという。これらＭＴＵサイズ
とＭＲＵサイズとは入力回線と出力回線単位に各々別々
の値が設定されていても良いため、ＩＰネットワーク上
のルータ等の装置は、フラグメンテーション処理を行わ
なければならない場合がある。より詳しくは、フラグメ
ンテーション処理は、ＭＴＵサイズよりも大きいサイズ
のＩＰパケットを送出しなければならない場合に必要と
される。例えば、ＩＰパケット長ＡのＩＰパケットをＭ
ＴＵサイズがＢ（Ａ＞Ｂ）である出力回線へ送出する場
合、ルータは、このＩＰパケットをＢ以下のサイズに分
割しなければ送出することができない。この場合、フラ
グメンテーション処理が行われ、上記Ａのサイズを有す
るＩＰパケットは、ＭＴＵサイズ以下のサイズのＩＰパ
ケットに分割され、送出される。このフラグメンテーシ
ョン処理については、例えばIETF RFC1812 Requirement
s for IP version 4 Routersに記載された処理がある。
しかし、このフラグメンテーション処理は、すべてのル
ータ等において常に行われる処理ではない。すなわち、
ＭＴＵサイズとＭＲＵサイズとが一致するように経路設
計された場合等には必要とされないこともある。そのた
め、従来、フラグメンテーション処理は、ソフトウェア
により行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在、
多種多様な物理回線種別が存在し、物理回線種別ごとに
ＭＲＵサイズ値が異なる。そのため、異なる物理回線間
におけるＩＰパケットの転送を行う際、フラグメンテー
ション処理は、頻繁に行われている。この場合、前記し
たようにソフトウェアによりフラグメンテーション処理
が行われるため、ＩＰパケット転送処理に多くの時間を
要してしまうという問題点が指摘されている。また、従
来のソフトウェアによるフラグメンテーション処理は、
ＩＰパケットすべてを受信した後に行っていたため、長
いＩＰパケットを受信した場合、フラグメンテーション
処理を開始する時間が遅れ、ＩＰパケット転送処理に多
くの多くの時間を要してしまうという問題点も指摘され
ている。
【０００４】この問題点を解決するために、特開平１１
−１６８４９２号公報には、ＩＰネットワーク上におけ
るＩＰパケットが転送されるルートの最小ＭＴＵサイズ
サイズを調査する機能を実装したルータ装置に関する従
来技術が開示されている。しかし、ＩＰパケットが転送
されるルートは、このネットワークの状態により異なる
場合があり、常に１つであるとは限らない。そのため、
調査したルートと異なるルートにＩＰパケットが転送さ
れる場合、ネットワーク上では、フラグメンテーション
処理が生じてしまう。また、すべてのルータ装置等は、
上記従来技術を実装している必要がある。
【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、ハードウェアであるフラグメンテーション処理
デバイスを提供することを目的とする。また、ハードウ
ェアであるフラグメンテーション処理デバイスを実装し
たルータ等のフラグメンテーション処理装置を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１記載のフラグメンテーション処理デバイ
スの発明は、ペイロード部に分割されたＩＰ（ interne
t protocol）パケットが書き込まれた固定長パケット
が、ＩＰパケットの先頭部分を含むものから最終部分を
含むものまで順に入力されるフラグメンテーション処理
デバイスであって、ＩＰパケットのＩＰパケットヘッダ
を含む固定長パケットからＩＰパケットヘッダに含まれ
ているＩＰパケットのサイズに関する情報を取得し、Ｉ
ＰパケットのサイズとＭＴＵ（ Maximum Transfer Uni
t）サイズとを比較し、ＩＰパケットのサイズがＭＴＵ
サイズよりも大きなサイズである場合、ＩＰパケットは
フラグメンテーション処理を施される必要があるものと
判断するフラグメンテーション処理判断手段と、フラグ
メンテーション処理判断手段によりＩＰパケットがフラ
グメンテーション処理を施される必要があるものと判断
された場合、ＩＰパケットヘッダが含まれている固定長
パケットからＩＰパケットヘッダを抽出し、ＩＰパケッ
トヘッダからフラグメンテーション処理後のＩＰパケッ
トヘッダを作製するＩＰヘッダ処理手段と、フラグメン
テーション処理判断手段によりＩＰパケットがフラグメ
ンテーション処理を施される必要があるものと判断され
た場合、ＩＰヘッダ処理手段により作製されたＩＰパケ
ットヘッダの後ろに、フラグメンテーション処理デバイ
スに入力された順に固定長パケットに含まれたＩＰパケ
ットのＩＰパケットペイロードを付加したＭＴＵサイズ
よりも小さいサイズのＩＰパケットを複数作製し、ＩＰ
パケットを送出し、フラグメンテーション処理判断手段
によりＩＰパケットがフラグメンテーション処理を施さ
れる必要がないものと判断された場合、フラグメンテー
ション処理デバイスに入力された順に、固定長パケット
からＩＰパケットを組み立て、ＩＰパケットをデバイス
外へ送出するＩＰパケット組立手段と、を有することを
特徴としている。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１のフラグ
メンテーション処理デバイスにおいて、フラグメンテー
ション処理判断手段によりＩＰパケットがフラグメンテ
ーション処理を施す必要があるものと判断された場合、
固定長パケットのペイロードのサイズ（固定長パケット
ペイロード長）と、ＭＴＵのサイズ（ＭＴＵサイズ）
と、ＩＰパケットヘッダに含まれているＩＰパケットの
ヘッダのサイズ（ＩＰパケットヘッダ長）とから、 （ＩＰパケットヘッダ長＋（固定長パケットペイロード長×Ｎ）） ≦ＭＴＵサイズ・・・（２） によりＮを算出し、算出されたＮの内一番大きな数字
Ｎ’をＩＰパケット組立手段へ通知する固定長パケット
組立個数算出手段をさらに有し、ＩＰパケット組立手段
は、通知を受けた場合、ＩＰパケットの先頭部分を含む
固定長パケットからＮ’個ずつ固定長パケットに含まれ
たＩＰパケットペイロードを順に組み立て、ＩＰパケッ
トペイロードの先頭にＩＰヘッダ処理手段により作製さ
れたＩＰパケットヘッダを付加することでＩＰパケット
を作製するものであり、ＩＰパケットから作製された固
定長パケットの数（固定長パケット数）がＮ’で割り切
ることができず、剰余が生じるものである場合、フラグ
メンテーション処理デバイスへ先に入力された固定長パ
ケットから、ＩＰパケットの最終部分を含む固定長パケ
ットまでの固定長パケットについては、剰余の数をＮ’
とし、前記Ｎ’個の固定長パケットからＩＰパケットを
作製し、ＩＰパケットをデバイス外へ送出するものであ
ることを特徴としている。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項２のフラグ
メンテーション処理デバイスにおいて、ＩＰパケット組
立部は、Ｎ’個分の固定長パケットを取得した後、順次
ＩＰパケットを作製し、するものであることを特徴とし
ている。
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１から３い
ずれか１項のフラグメンテーション処理デバイスにおい
て、固定長パケットはＡＴＭセルであることを特徴とし
ている。
【００１０】請求項５記載の発明は、請求項１から４の
いずれか１項のフラグメンテーション処理デバイスにお
いて、固定長パケットのヘッダ部は、ＩＰパケットが該
デバイスに入力された入力回線に関する情報、および／
または固定長パケットが入力された該デバイス内の入力
ポートに関する情報が含まれているものであり、ＩＰパ
ケット組立手段は、固定長パケットから組み立てたＩＰ
パケットを、ＩＰパケットが書き込まれていた固定長パ
ケットヘッダから入力回線に関する情報および／または
固定長パケットが入力された該デバイス内の入力ポート
に関する情報を取得し、該デバイスへの入力回線および
／または固定長パケットが入力された該デバイス内の入
力ポートに対応した出力回線へ作製したＩＰパケットを
出力するものであることを特徴としている。
【００１１】請求項６記載のフラグメンテーション処理
装置の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の
フラグメンテーション処理デバイスを複数有するフラグ
メンテーション処理装置であって、各フラグメンテーシ
ョン処理デバイスは、ＩＰパケットが入力された該デバ
イス内の入力回線と対応付けられ、対応付けられた入力
回線から入力されたＩＰパケットが分割され書き込まれ
た固定長パケットからＩＰパケットを作製するものであ
ることを特徴としている。
【００１２】請求項７記載の発明は、請求項６のフラグ
メンテーション装置において、フラグメンテーション処
理装置は、固定長パケット分離デバイスをさらに有し、
固定長パケット分離デバイスは、ＩＰパケットが該装置
に入力された入力回線および／または固定長パケットが
入力された該装置内の入力ポートごとに所定のフラグメ
ンテーション処理デバイスへ固定長パケットを入力する
ものであることを特徴としている。
【００１３】請求項８記載の発明は、請求項７のフラグ
メンテーション装置において、フラグメンテーション処
理装置は、ＩＰパケット統合デバイスをさらに有し、Ｉ
Ｐパケット組立手段により組み立てられたＩＰパケット
を、ＩＰパケットが該装置へ入力された入力回線および
／または固定長パケットが入力された該装置内の入力ポ
ートに対応した出力回線へ出力するものであることを特
徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】以下、フラグメンテーション処理デバイス
１０、およびこれを含むフラグメンテーション処理装置
について詳細に説明する。フラグメンテーション処理デ
バイス１０は、IP over ATM 回線や、ＰＯＳ（ Packet
Over SONET/SDH）回線等、多様な回線を収容し、ＩＰパ
ケットの転送処理を行う装置内に実装される。この装置
をフラグメンテーション処理装置と呼ぶ。
【００１６】＜フラグメンテーション処理デバイス１０
＞フラグメンテーション処理デバイス１０は、入力され
た固定長パケットを所定の大きさのＩＰパケットに組み
立て、このＩＰパケットを送出する。これは、図１に示
すように、バッファ２０、ＩＰヘッダ処理部３０、およ
びＩＰパケット組立部４０とを有する。フラグメンテー
ション処理デバイス１０は、まず入力された固定長パケ
ットをバッファ２０により保持し、次いでＩＰヘッダ処
理部３０によりフラグメンテーション処理を行うか判断
し、この判断結果に基づきＩＰパケット組立部４０でＩ
Ｐパケットを組み立てる。
【００１７】＜バッファ２０＞バッファ２０は、フラグ
メンテーション処理デバイス１０に入力された固定長パ
ケットを保持する。なお、固定長パケットの保持方式
は、特に限定されないが、好ましくはＦＩＦＯ方式がよ
い。
【００１８】また、この固定長パケットは、例えばＡＴ
Ｍ（ Asynchrounous Transfer Mode）において用いられ
るＡＴＭセル等でもよく、図２（ｂ）に示すように、ヘ
ッダ部（以下、固定長パケットヘッダと表記する。）と
ペイロード部（以下、固定長パケットペイロード部と表
記する。）とを有し、以下の条件を満たすものであれ
ば、特に限定されない。この条件とは、固定長パケット
ヘッダにＩＰパケットスイッチの入力ポート番号等のＩ
Ｐパケットの入力物理回線番号に関する情報が含まれて
いることである。なお、この条件を満たさない固定長パ
ケットであっても、フラグメンテーション処理デバイス
１０がこの情報を取得することができれば、用いること
ができる。なお、この固定長パケットは、フラグメンテ
ーション処理装置がＩＰパケットを受信した場合に作製
する。この作製方法は、公知の方法を用いて行う。ま
た、フラグメンテーション処理デバイス１０は、ＩＰパ
ケットを入力されるようにし、ＩＰパケットを入力され
た際、これを図示しない固定長パケット分割部により固
定長パケットへ分割するようにしてもよい。バッファ２
０に保持された固定長パケットは、ＩＰヘッダ処理部３
０に読み出される際、消去される。
【００１９】なお、固定長パケットとして、ＡＡＬ５
（ ATM Adaptation Layer ）を用いる場合、ＰＴＩフィ
ールドが「００１」または「０１１」のものが最後の固
定長パケットと判断され、この次の固定長パケットが先
頭の固定長パケットと判断される。
【００２０】＜ＩＰヘッダ処理部３０＞ＩＰヘッダ処理
部３０は、ＩＰパケットに対しフラグメンテーション処
理を施すか判断し、ＩＰフラグメンテーション処理を施
すと判断した場合、ＩＰパケットヘッダを作製する。
【００２１】ＩＰヘッダ処理部３０は、バッファ２０に
保持された固定長パケットの内、保持された時間の長い
ものから順に読み出す。読み出した固定長パケットペイ
ロードの内ＩＰパケットのヘッダ（以下、ＩＰパケット
ヘッダと表記する。）を含むものから、ＩＰパケットヘ
ッダを抽出する。また、このＩＰパケットヘッダの中か
ら、ＩＰパケットヘッダ長、およびＩＰパケット長を抽
出する。なお、この際、ＴＴＬ減算等のＩＰパケットヘ
ッダ処理を行うようにしてもよい。
【００２２】抽出したＩＰパケットヘッダ長、固定長パ
ケットペイロード長およびＭＴＵサイズとから、下記
［式３］を用い、Ｎを算出し、このＮの内、最大の整数
をＮとしてＩＰパケット組立部４０へ通知する。このＮ
は、下記［式４］に示すように、ＩＰパケット組立部４
０が組み立てるＩＰパケットのサイズ（フラグメンテー
ションサイズ）を求めるために用いられる。すなわち、
下記［式３］、および［式４］によれば、ＩＰパケット
組立部４０がＩＰパケットヘッダとＮ個の固定長パケッ
トペイロードを組み合わせて作製するＩＰパケットは、
ＭＴＵサイズよりも小さなものとなる。 （ＩＰパケットヘッダ長＋（固定長パケットペイロード長×Ｎ）） ≦ＭＴＵサイズ・・・（３） Ｎ＝０、１、２、３．．．． フラグメンテーションサイズ ≦（ＩＰパケットヘッダ＋（固定長パケットペイロード長×Ｎ））・・（４）
【００２３】ＩＰヘッダ処理部３０は、抽出したＩＰパ
ケット長とＭＴＵサイズとを比較し、ＩＰパケット長が
ＭＴＵサイズを超えるものであるか調べる。ＩＰパケッ
ト長がＭＴＵサイズ以下の大きさである場合フラグメン
テーション処理を行う必要はなく、ＭＴＵサイズよりも
大きい場合フラグメンテーション処理を行う必要が生じ
る。なお、ＭＴＵサイズは、フラグメンテーション処理
装置がネゴシエーション処理により得たものを取得する
ようにしてもよく、フラグメンテーション処理デバイス
１０がネゴシエーション処理を行うことにより取得して
もよく、また予めフラグメンテーション処理装置または
フラグメンテーション処理デバイス１０内に設定される
ようにしてもよい。ネゴシエーション処理は、例えば、
IETF RFC1661The Point-to-Point Protocol(PPP) があ
る。ネゴシエーション処理は、ＩＰパケット送出先の装
置のＭＲＵサイズを検知し、このサイズをＭＴＵサイズ
とするものである。また、複数の物理回線を収容する場
合、この物理回線ごとにＭＴＵサイズを設定してもよ
い。
【００２４】また、この際、ＩＰヘッダ処理部３０は、
出力ポートチェック等の固定長パケットに施す処理を行
う。この処理は、公知のものでよい。
【００２５】ＩＰパケット長がＭＴＵサイズ以下の大き
さである場合、ＩＰヘッダ処理部３０は、上記抽出した
ＩＰパケットのヘッダをＩＰパケット組立部４０へ送出
する。また、順次固定長パケットをＩＰパケット組立部
４０へ送出する。なお、先頭固定長パケットから最終固
定長パケットまでの固定長パケット、または先頭かつ最
終固定長パケットをバッファ２０から読み出し、これら
をＩＰパケット組立部４０へ出力するようにしてもよ
い。
【００２６】上記した固定長パケットには、次の種類が
ある。 （１）先頭固定長パケット ＩＰパケットの先頭部分を含む固定長パケットであり、
ＩＰパケットのヘッダ部を含む。 （２）最終固定長パケット ＩＰパケットの最終部分を含む固定長パケットであり、
この固定長パケットの次にバッファ２０へ入力された固
定長パケットが先頭固定長パケットである。 （３）中間固定長パケット ＩＰパケットの内、先頭固定長パケットと最終固定長パ
ケットとを除いた固定長パケットである。ＩＰパケット
の長さによっては存在しない場合もある。固定長パケッ
トのペイロード部分すべてにデータが書き込まれてい
る。 （４）先頭かつ最終固定長パケット ＩＰパケットの先頭部分を含み、かつ最終部分をも含
む。ＩＰパケットのサイズが固定長パケットのサイズよ
りも小さい場合に生じる。なお、ＩＰヘッダ処理部３０
は、固定長パケットの種類を、固定長パケットが上記性
質を有するか否かにより判断してもよく、また別の方法
により判断してもよい。例えば、固定長パケットのヘッ
ダ部には、前記した固定長パケットの種類に関する情報
が含まれているものとし、これを解読することにより判
断してもよい。
【００２７】ＩＰパケット長がＭＴＵサイズ以下のサイ
ズである場合、ＩＰヘッダ処理部３０は、バッファ２０
から読み出した固定長パケットを、ＩＰパケット組立部
４０へ送出する。なお、この際、先頭固定長パケットか
ら最終固定長パケットまでの固定長パケットの個数をＩ
Ｐパケット組立部４０に通知するようにしてもよい。こ
の場合、ＩＰパケット組立部４０は、通知された個数分
の固定長パケットを受信した場合、これらからＩＰパケ
ットを組み立てるようにしてもよい。また、前記したよ
うに固定長パケットの個数を通知する代わりに、ＩＰパ
ケット長がＭＴＵサイズ以下のサイズである旨を通知す
るようにしてもよい。この場合、ＩＰパケット組立部４
０は、最終固定長パケットを受信したことを検知した
後、これらの固定長パケットからＩＰパケットを組み立
てるようにしてもよい。最終固定長パケットであるか否
かは、ＩＰパケット組立部４０が前記したように判断し
てもよく、また、ＩＰヘッダ処理部３０が最終固定長パ
ケットを送出する際に、最終固定長パケットを送出した
旨をＩＰパケット組立部４０へ通知し、ＩＰパケット組
立部４０がこの通知に基づき判断してもよい。
【００２８】ＩＰパケット長がＭＴＵサイズを超える大
きさである場合、ＩＰヘッダ処理部３０は、ＩＰパケッ
トのヘッダに上記抽出したＩＰパケットヘッダに対し、
ＩＰパケットヘッダ処理を施し、新たなＩＰパケットヘ
ッダを生成し、これを保持する。このＩＰパケットヘッ
ダ処理は、フラグメンテーション処理時に必要とされる
処理であり、ＩＰパケットの規格により異なるが、例え
ば、IETF RFC1812 Requirements for IP version 4 Rou
uters に記載された処理がある。なお、ヘッダチェック
サムの再計算等のフラグメンテーション処理に由来しな
いＩＰパケットヘッダ処理をも行うようにしてもよい。
生成されたＩＰパケットヘッダは、先頭固定長パケット
のペイロード部に含まれるＩＰパケットヘッダと置き換
えられる。この先頭固定長パケットは、ＩＰパケット組
立部４０４０へ送出される。
【００２９】ＩＰヘッダ処理部３０は、バッファ２０か
ら読み出した固定長パケットを順次ＩＰパケット組立部
４０へ送出する。なお、先頭固定長パケットを含むＮ個
の固定長ＩＰパケットを読み出した後、これらをまとめ
てＩＰパケット組立部４０へ送出するようにしてもよ
い。次いで、上記先頭固定長パケットからＮ＋１個目か
らＮ＋Ｎ個目までの中間固定長パケットを順次ＩＰパケ
ット組立部４０へ送出する。また、この後、上記抽出し
たＩＰパケットヘッダから新たなＩＰパケットヘッダを
生成し、ＩＰパケット組立部４０へ送出する。この処理
を繰り返す。なお、上記Ｎ個の固定長ＩＰパケットを読
み出した後、これらをＩＰパケット組立部４０へ送出す
るようにしてもよい。
【００３０】バッファ２０から最終固定長パケットを読
み出した場合、この後、ＩＰパケットヘッダを生成し、
ＩＰパケット組立部４０へ送出する。なお、前記したよ
うにＮ個までの固定長パケットをバッファ２０から読み
出した後、これらをＩＰパケット組立部４０へ送出する
場合で、Ｎ個の固定長パケットを読み出す前に最終固定
長パケットをバッファ２０から読み出した場合、最終固
定長パケットまでの固定長パケットをＩＰパケット組立
部４０へ送出するようにしてもよい。
【００３１】なお、ＩＰヘッダ処理部３０は、固定長パ
ケットが下記のシーケンスに従ってバッファ２０に入力
されたものであるか調べる。このシーケンスは、下記の
（ａ）〜（ｃ）に示すものがある。 （ａ）先頭固定長パケット、１以上の中間固定長パケッ
ト、最終固定長パケットの順に固定長パケットが入力さ
れた。 （ｂ）先頭固定長パケット、最終固定長パケットの順に
固定長パケットが入力された。 （ｃ）先頭かつ最終固定長パケットのみが入力された。 すなわち、上記シーケンスは、ＩＰパケットが固定長パ
ケットに分割された順番にＩＰヘッダ処理部３０へ入力
されたか判断するためのものである。これらのシーケン
スにより入力された固定長パケットについては、正常シ
ーケンスとして上記処理を施し、入力されなかったもの
については、下記に示す異常シーケンスとして取り扱
う。
【００３２】固定長パケットが異常シーケンスによりＩ
Ｐヘッダ処理部３０へ入力された場合、ＩＰヘッダ処理
部３０は、これらの固定長パケットに対し、予め定めら
れた処理を行う。この予め定められた処理は、どのよう
なものでもよく、例えば、次の先頭固定長パケットを入
力するまでに入力された固定長パケットをすべて破棄す
るものでもよい。
【００３３】＜ＩＰパケット組立部４０＞ＩＰパケット
組立部４０は、ＩＰヘッダ処理部３０から入力された固
定長パケットを、前記したように入力されたＮ、および
ＩＰヘッダとに基づき、ＭＴＵサイズ以下のＩＰパケッ
トに組み立てる。組み立てられたＩＰパケットは、前記
した入力物理回線番号、および／または固定長パケット
ＳＷ入力ポートを基に、公知の方法に従い、所定の送出
先へ送出される。この固定長パケットの組立方法は公知
の方法出よく、この固定長パケットがデバイスに入力さ
れた順につなぎ合わせるものであればよい。なお、メモ
リ５０は、フラグメンテーション処理デバイス１０の中
にあってもよく、また外部のものを用いてもよい。
【００３４】＜ＩＰパケット長がＭＴＵサイズ以下の場
合＞ＩＰパケット組立部４０は、ＩＰヘッダ処理部３０
から入力された固定長パケットから固定長パケットヘッ
ダを削除し、固定長パケットペイロードをメモリ５０に
格納する。最終固定長パケットを受信した場合、メモリ
５０に格納した固定長パケットペイロードを読み出し、
１つのＩＰパケットを組み立てる。この組み立て方法
は、公知の方法を用いることにより行うことができる。
なお、最終固定長パケットであるか否かは、前記したよ
うに判断する。また、ＩＰヘッダ処理部３０が先頭固定
長パケットから最終固定長パケットまでの固定長パケッ
トの個数をＩＰパケット組立部４０へ通知するように
し、この通知に基づき、この個数分の固定長パケットが
入力された場合、最終固定長パケットであると判断する
ようにしてもよい。また、ＩＰヘッダ処理部３０が最終
固定長パケットを送出する際、その旨を通知するように
し、この通知に基づき判断するようにしてもよい。メモ
リ５０に格納された固定長パケットペイロードは、前記
のように読み出される際、消去される。なお、ＩＰパケ
ット処理部は、ＩＰヘッダ処理部３０から入力された固
定長パケットをメモリ５０に格納し、固定長パケットを
メモリ５０から読み出した後、または読み出す際、固定
長パケットヘッダを削除するようにしてもよい。
【００３５】＜ＩＰパケット長がＭＴＵサイズを超える
場合＞ＩＰパケット組立部４０は、ＩＰヘッダ処理部３
０から入力された固定長パケットから固定長パケットヘ
ッダを削除し、固定長パケットペイロードをメモリ５０
に格納する。この処理を、Ｎ回繰り返す。この繰り返し
は、カウンタを用いて計測してもよい。ＩＰパケット組
立部４０は、Ｎ個の固定長パケットペイロードをメモリ
５０に格納した場合、これらの固定長パケットペイロー
ドを読み込み、１つのＩＰパケットに組み立てる。この
組み立てたＩＰパケットは、装置外に送出される。な
お、この組み立て方法は、公知の方法により行うことが
でき、例えばIETF RFC1812Requirements for IP versio
n 4 Routersに記載されている方法を用いてもよい。こ
の処理は、順次繰り返される。また、メモリ５０に格納
された固定長パケットペイロードは、ＩＰパケット組立
部４０が読み出す際、消去される。なお、ＩＰパケット
処理部は、ＩＰヘッダ処理部３０から入力された固定長
パケットをメモリ５０に格納し、固定長パケットをメモ
リ５０から読み出した後、または読み出す際、固定長パ
ケットヘッダを削除するようにしてもよい。
【００３６】＜先頭固定長パケットを含む場合＞先頭固
定長パケットペイロードを含む固定長パケットペイロー
ドからＩＰパケットを組み立てる場合、先頭固定長パケ
ットペイロードから、Ｎ個目までの固定長パケットペイ
ロードを順次メモリ５０から読み出し、ＩＰパケットに
組み立てる。
【００３７】＜中間固定長パケットのみの場合＞ここ
で、メモリ５０から読み出した固定長パケットの中に先
頭固定長パケットペイロードがなく、中間固定長パケッ
トペイロードのみである場合、ＩＰパケット組立部４０
は、メモリ５０に格納した順に中間固定長パケットペイ
ロードを読み込み、この順にＩＰパケットペイロードを
組み立てる。また、ＩＰパケットヘッダは、前記したよ
うにＩＰヘッダ処理部３０から入力され、保持している
ＩＰパケットヘッダを、ＩＰパケットペイロードの先頭
に組み込み、ＩＰパケットを組み立てる。
【００３８】＜最終固定長パケットを含む場合＞また、
ＩＰヘッダ処理部３０から最終固定長パケットが入力さ
れた場合、ＩＰパケット組立部４０は、この固定長パケ
ットペイロードと、メモリ５０に格納されている固定長
パケットペイロードとから、前記したようにＩＰパケッ
トペイロードを組み立てる。このＩＰパケットの先頭
に、前記のように保持されているＩＰパケットヘッダを
組み込み、ＩＰパケットを組み立てる。最終固定長パケ
ットであるか否かの判断は、どのような方法を用いても
よく、例えば、固定長パケットヘッダを用いて判断する
ようにしてもよく、固定長パケットペイロードに記載さ
れているデータの長さにより判断するようにしてもよ
く、またＩＰヘッダ処理部３０から通知され、これを基
に判断するようにしてもよい。
【００３９】＜フラグメンテーション処理装置＞フラグ
メンテーション処理装置は、図３に示すように、固定長
パケット分割デバイス６００、フラグメンテーション処
理デバイス１００．．．．１０Ｘ、およびＩＰパケット
統合デバイス７００とを有す。また、前記したように、
フラグメンテーション処理装置は、図示しない固定長パ
ケット分割部によりＩＰパケットを分割してもよく、こ
れとは別に、図示しない固定長パケット組み立て装置が
固定長パケットを生成してもよい。
【００４０】固定長パケット分割デバイス６００は、入
力された固定長パケットを、複数のフラグメンテーショ
ン処理デバイス１００．．．．１０Ｘへ振り分け入力す
るためのものである。この振り分けは、ＩＰパケットが
入力された入力回線ごとに行われる。このＩＰパケット
が入力された入力物理回線は、入力回線番号情報、また
は固定長パケットＳＷポート数に基づき判断される。入
力回線番号情報、または固定長パケットＳＷポート数
は、どのように取得してもよく、例えば、前記したよう
に固定長パケットヘッダに入力回線番号情報、または固
定長パケットＳＷポート数が記載され、これに基づき判
断するようにしてもよく、また、図示しない制御線から
通知されるようにしてもよい。前記のように、入力回線
番号情報、または固定長パケットＳＷポートごとに所定
のフラグメンテーション処理デバイス１００へ固定長パ
ケットを振り分ける。
【００４１】フラグメンテーション処理デバイス１０
０．．．．１０Ｘは、それぞれ前記したようにバッファ
２００．．．．２０Ｘ、ＩＰヘッダ処理部３０
０．．．．３０Ｘ、およびＩＰパケット組立部４０
０．．．．４０Ｘを有している。これらは、前記した動
作を行い、固定長パケットからＩＰパケットを組み立て
る。組み立てられたＩＰパケットは、ＩＰパケット統合
デバイスに出力される。なお、前記したように、メモリ
５００は、フラグメンテーション処理デバイス１０
０．．．．１０Ｘ内に存在していてもよく、フラグメン
テーション処理デバイス１００．．．．１０Ｘ外に存在
していてもよく、また、フラグメンテーション処理装置
外に存在していてもよい。フラグメンテーション処理デ
バイス１００．．．．１０Ｘの個数Ｘは、入力物理回線
数、または固定長パケットＳＷ入力ポート数と等しく、
図３に示すように、それぞれ並列に接続される。
【００４２】ＩＰパケット統合デバイス７００は、フラ
グメンテーション処理デバイス１００．．．．１０Ｘか
ら入力された順に、ＩＰパケットを装置外へ送出する。
これにより、フラグメンテーション処理デバイス１０
０．．．．１０Ｘに振り分けられたＩＰパケットが、１
つのＩＰパケット流となる。なお、このＩＰパケットの
送出先は、前述のように、入力回線番号情報、または固
定長パケットＳＷポートごとに対応付けられた所定の出
力物理回線である。
【００４３】なお、フラグメンテーション処理装置は、
上記したすべてのデバイスを有する必要はなく、例え
ば、固定長パケット分割デバイス６００とフラグメンテ
ーション処理デバイス１００．．．．１０Ｘ、固定長パ
ケット分割デバイス６００とフラグメンテーション処理
デバイス１００．．．．１０Ｘとメモリ５００、固定長
パケット分割デバイス６００とフラグメンテーション処
理デバイス１００．．．．１０ＸとＩＰパケット統合デ
バイス７００、フラグメンテーション処理デバイス１０
０．．．．１０ＸとＩＰパケット統合デバイス７００、
フラグメンテーション処理デバイス１００．．．．１０
ＸとＩＰパケット統合デバイス７００とメモリ５００、
によりなり、他のデバイスを、外部の装置としてもよ
い。
【００４４】＜フラグメンテーション処理の例＞図２
は、本発明によるフラグメンテーション処理デバイスが
固定長パケットからＭＴＵサイズ以下のサイズのＩＰパ
ケットを作製する一例を示す。図２（ａ）に示すＩＰパ
ケットは、フラグメンテーション処理装置に入力された
ＩＰパケットである。このＩＰパケットは、フラグメン
テーション処理装置内においては、図２（ｂ）に示すよ
うに固定長パケットに分割される。ここでは、６つの固
定長パケットに分割されている。図２（ｃ）に示すＭＴ
Ｕサイズによると、前記したＮは２となっている。従っ
て、固定長パケットペイロード２つから１つのＩＰパケ
ットを作製することで、図２（ａ）に示すＩＰパケット
を（ｃ）に示すＭＴＵサイズ以下のサイズのＩＰパケッ
トへ分割されている。なお、固定長パケットが７つであ
った場合、この固定長パケット数は、Ｎで割り切ること
ができず、余剰１が生じるない。従って、ＩＰパケット
の最終部分を固定長パケットペイロードに含む固定長パ
ケットから、余剰１分の固定長パケットについては、Ｎ
を１としてＩＰパケットを作製する。すなわち、このＩ
Ｐパケットの最終部分に、前記したＩＰパケットヘッダ
を先頭に付加したＩＰパケットが作製される。
【００４５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によるフラグメンテーション処理デバイスによれば、所
定の個数の固定長パケットを取得した時点でＩＰパケッ
トを作製することから、フラグメンテーション処理に要
する時間が短縮される。また、前記したフラグメンテー
ション処理判断手段と、ＩＰヘッダ処理手段と、ＩＰパ
ケット組立手段というハードウェアによりフラグメンテ
ーション処理を行うため、フラグメンテーション処理の
速度が早くなる。さらには、ハードウェアによりフラグ
メンテーション処理を行うため、構成する部品を交換す
るという容易な作業により、処理速度を早くすることが
可能となり、保守性も向上する。
【００４６】また、本発明によるフラグメンテーション
処理装置によれば、ＩＰパケットの出力回線側にフラグ
メンテーション処理デバイスを設ければよく、入力回線
側に設ける必要がなくなる。従って、入力回線側の処理
を緩和することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフラグメンテーション処理デバイ
スの内部構造を示すブロック図である。
【図２】本発明によるフラグメンテーション処理を説明
するための図である。
【図３】本発明によるフラグメンテーション処理装置の
内部構造を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ フラグメンテーション処理デバイス ２０ バッファ ３０ ＩＰヘッダ処理部 ４０ ＩＰパケット組立部 ５０ メモリ １００．．．．１０Ｘ フラグメンテーション処理デバ
イス ２００．．．．２０Ｘ バッファ ３００．．．．３０Ｘ ＩＰヘッダ処理部 ４００．．．．４０Ｘ ＩＰパケット組立部 ５００ メモリ ６００ 固定長パケット分割デバイス ７００ ＩＰパケット統合デバイス

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ペイロード部に分割されたＩＰ（ inter
    net protocol）パケットが書き込まれた固定長パケット
    が、該ＩＰパケットの先頭部分を含むものから最終部分
    を含むものまで順に入力されるフラグメンテーション処
    理デバイスであって、 前記ＩＰパケットのＩＰパケットヘッダを含む固定長パ
    ケットから該ＩＰパケットヘッダに含まれているＩＰパ
    ケットのサイズに関する情報を取得し、該ＩＰパケット
    のサイズとＭＴＵ（ Maximum Transfer Unit）サイズと
    を比較し、該ＩＰパケットのサイズが該ＭＴＵサイズよ
    りも大きなサイズである場合、前記ＩＰパケットはフラ
    グメンテーション処理を施される必要があるものと判断
    するフラグメンテーション処理判断手段と、 該フラグメンテーション処理判断手段により前記ＩＰパ
    ケットがフラグメンテーション処理を施される必要があ
    るものと判断された場合、前記ＩＰパケットヘッダが含
    まれている固定長パケットからＩＰパケットヘッダを抽
    出し、該ＩＰパケットヘッダからフラグメンテーション
    処理後のＩＰパケットヘッダを作製するＩＰヘッダ処理
    手段と、 前記フラグメンテーション処理判断手段により前記ＩＰ
    パケットがフラグメンテーション処理を施される必要が
    あるものと判断された場合、前記ＩＰヘッダ処理手段に
    より作製されたＩＰパケットヘッダの後ろに、前記フラ
    グメンテーション処理デバイスに入力された順に前記固
    定長パケットに含まれたＩＰパケットのＩＰパケットペ
    イロードを付加した前記ＭＴＵサイズよりも小さいサイ
    ズのＩＰパケットを複数作製し、該ＩＰパケットを送出
    し、前記フラグメンテーション処理判断手段により前記
    ＩＰパケットがフラグメンテーション処理を施される必
    要がないものと判断された場合、前記フラグメンテーシ
    ョン処理デバイスに入力された順に、前記固定長パケッ
    トからＩＰパケットを組み立て、該ＩＰパケットをデバ
    イス外へ送出するＩＰパケット組立手段と、を有するこ
    とを特徴とするフラグメンテーション処理デバイス。
  2. 【請求項２】 前記フラグメンテーション処理判断手段
    により前記ＩＰパケットがフラグメンテーション処理を
    施す必要があるものと判断された場合、固定長パケット
    のペイロードのサイズ（固定長パケットペイロード長）
    と、前記ＭＴＵのサイズ（ＭＴＵサイズ）と、前記ＩＰ
    パケットヘッダに含まれているＩＰパケットのヘッダの
    サイズ（ＩＰパケットヘッダ長）とから、 （ＩＰパケットヘッダ長＋（固定長パケットペイロード長×Ｎ）） ≦ＭＴＵサイズ・・・（１） によりＮを算出し、該算出されたＮの内一番大きな数字
    Ｎ’を前記ＩＰパケット組立手段へ通知する固定長パケ
    ット組立個数算出手段をさらに有し、 前記ＩＰパケット組立手段は、前記通知を受けた場合、
    前記ＩＰパケットの先頭部分を含む固定長パケットから
    Ｎ’個ずつ固定長パケットに含まれたＩＰパケットペイ
    ロードを順に組み立て、該ＩＰパケットペイロードの先
    頭に前記ＩＰヘッダ処理手段により作製されたＩＰパケ
    ットヘッダを付加することでＩＰパケットを作製するも
    のであり、前記ＩＰパケットから作製された固定長パケ
    ットの数（固定長パケット数）が前記Ｎ’で割り切るこ
    とができず、剰余が生じるものである場合、フラグメン
    テーション処理デバイスへ先に入力された固定長パケッ
    トから、前記ＩＰパケットの最終部分を含む固定長パケ
    ットまでの固定長パケットについては、前記剰余の数を
    Ｎ’とし、前記Ｎ’個の固定長パケットからＩＰパケッ
    トを作製し、該ＩＰパケットをデバイス外へ送出するも
    のであることを特徴とする請求項１記載のフラグメンテ
    ーション処理デバイス。
  3. 【請求項３】 前記ＩＰパケット組立部は、前記Ｎ’個
    分の固定長パケットを取得した後、順次ＩＰパケットを
    作製し、するものであることを特徴とする請求項２記載
    のフラグメンテーション処理デバイス。
  4. 【請求項４】 前記固定長パケットはＡＴＭセルである
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載
    のフラグメンテーション処理デバイス。
  5. 【請求項５】 前記固定長パケットのヘッダ部は、ＩＰ
    パケットが入力された入力回線に関する情報、および固
    定長パケットの入力ポートに関する情報の内の少なくと
    も１つが含まれているものであり、 前記ＩＰパケット組立手段は、前記固定長パケットから
    組み立てたＩＰパケットを、前記ＩＰパケットが書き込
    まれていた固定長パケットヘッダから入力回線に関する
    情報、および固定長パケット入力ポートに関する情報の
    内の少なくとも１つを取得し、該入力回線、およびは前
    記固定長パケットの入力ポートに対応した出力回線へ前
    記作製したＩＰパケットを出力するものであることを特
    徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフラグ
    メンテーション処理デバイス。
  6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれか１項に記載の
    フラグメンテーション処理デバイスを複数有するフラグ
    メンテーション処理装置であって、 各フラグメンテーション処理デバイスは、ＩＰパケット
    が入力された入力回線と対応付けられ、該対応付けられ
    た入力回線から入力されたＩＰパケットが分割され書き
    込まれた固定長パケットからＩＰパケットを作製するも
    のであることを特徴とするフラグメンテーション処理装
    置。
  7. 【請求項７】 前記フラグメンテーション処理装置は、
    固定長パケット分離デバイスをさらに有し、 該固定長パケット分離デバイスは、ＩＰパケットが入力
    された入力回線、および固定長パケットが入力された入
    力ポートごとに所定の前記フラグメンテーション処理デ
    バイスへ固定長パケットを入力するものであることを特
    徴とする請求項６記載のフラグメンテーション処理装
    置。
  8. 【請求項８】 前記フラグメンテーション処理装置は、
    ＩＰパケット統合デバイスをさらに有し、 前記ＩＰパケット組立手段により組み立てられたＩＰパ
    ケットを、前記ＩＰパケットが入力された入力回線、お
    よび固定長パケットの入力ポートに対応した出力回線へ
    出力するものであることを特徴とする請求項６または７
    記載のフラグメンテーション処理装置。
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