JP2002325091A - フロー識別検索装置および方法 - Google Patents
フロー識別検索装置および方法Info
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- JP2002325091A JP2002325091A JP2001246561A JP2001246561A JP2002325091A JP 2002325091 A JP2002325091 A JP 2002325091A JP 2001246561 A JP2001246561 A JP 2001246561A JP 2001246561 A JP2001246561 A JP 2001246561A JP 2002325091 A JP2002325091 A JP 2002325091A
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- Japan
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- search
- rule
- grouped
- associative memory
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- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】非常に長い検索ビット幅を有するフロー識別の
ルールを検索ビット幅に制限のある連想メモリを用いな
がら高速に検索可能なフロー識別検索装置及び方法を実
現する。 【解決手段】 フロー識別のルール１１ａ〜１４ａの検
索項目を複数のグループ１５，１６にグループ化し、グ
ループ化された各ルールの検索項目を検索関連情報Ｓｒ
ｃｈ．Ｔａｇ（最初のグループを除く各グループ）及び
検索回数情報Ｆｌａｇとともに連想メモリ６２１へ格納
する。また、次検索回数情報（各ルールにおいて検索の
必要な次のグループがある場合），照合関連情報Ａｓｓ
ｏｃ．Ｔａｇ，パケットに対する処理（検索が必要な次
のグループがある場合には再検索の指示，検索が必要な
次のグループがない場合はフロー識別の処理）を検索結
果記憶装置６２３に格納する。これにより、グループ単
位のビット幅による検索を可能とする。
ルールを検索ビット幅に制限のある連想メモリを用いな
がら高速に検索可能なフロー識別検索装置及び方法を実
現する。 【解決手段】 フロー識別のルール１１ａ〜１４ａの検
索項目を複数のグループ１５，１６にグループ化し、グ
ループ化された各ルールの検索項目を検索関連情報Ｓｒ
ｃｈ．Ｔａｇ（最初のグループを除く各グループ）及び
検索回数情報Ｆｌａｇとともに連想メモリ６２１へ格納
する。また、次検索回数情報（各ルールにおいて検索の
必要な次のグループがある場合），照合関連情報Ａｓｓ
ｏｃ．Ｔａｇ，パケットに対する処理（検索が必要な次
のグループがある場合には再検索の指示，検索が必要な
次のグループがない場合はフロー識別の処理）を検索結
果記憶装置６２３に格納する。これにより、グループ単
位のビット幅による検索を可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＰ（Internet P
rotocol）ルータ等のパケット転送装置においてパケッ
ト転送処理を行うに当たり、ＩＰパケット等のパケット
に含まれるヘッダ情報などの情報によりそのパケットを
どのように処理するかを識別するフロー識別検索装置お
よび方法に関し、特に、パケットに対する処理を決定す
る際に検索するテーブル等の検索方法に関するものであ
る。
rotocol）ルータ等のパケット転送装置においてパケッ
ト転送処理を行うに当たり、ＩＰパケット等のパケット
に含まれるヘッダ情報などの情報によりそのパケットを
どのように処理するかを識別するフロー識別検索装置お
よび方法に関し、特に、パケットに対する処理を決定す
る際に検索するテーブル等の検索方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＰルータ等のパケット転送装置
においては、パケットのヘッダ（Packet header）に搭
載された宛先アドレスを基に経路表を検索し、次の方路
を決定していた。経路表には宛先アドレスと次の方路の
関係が保持されている。このように従来のインターネッ
ト等のネットワークでは宛先アドレスのみを用いた単純
な転送処理を行うだけであった。以下、この点について
具体的な構成を例に挙げて説明する。
においては、パケットのヘッダ（Packet header）に搭
載された宛先アドレスを基に経路表を検索し、次の方路
を決定していた。経路表には宛先アドレスと次の方路の
関係が保持されている。このように従来のインターネッ
ト等のネットワークでは宛先アドレスのみを用いた単純
な転送処理を行うだけであった。以下、この点について
具体的な構成を例に挙げて説明する。
【０００３】図１９はデータを運ぶＩＰパケットがどの
ように転送されるかを示すもので、図中、１はルータ、
２−１，２−２，２−３はルータ１に接続されているネ
ットワーク、３−１，３−２，３−３はルータ１とネッ
トワーク２−１，２−２，２−３とを接続する信号線、
４はＩＰパケットである。また、５−１，５−２，……
５−Ａはネットワーク２−１に存在する端末、６−１，
６−２，……６−Ｂはネットワーク２−２に存在する端
末、７−１，７−２，……７−Ｃはネットワーク２−３
に存在する端末である（なお、Ａ，Ｂ，Ｃは２以上の任
意の整数である。）。
ように転送されるかを示すもので、図中、１はルータ、
２−１，２−２，２−３はルータ１に接続されているネ
ットワーク、３−１，３−２，３−３はルータ１とネッ
トワーク２−１，２−２，２−３とを接続する信号線、
４はＩＰパケットである。また、５−１，５−２，……
５−Ａはネットワーク２−１に存在する端末、６−１，
６−２，……６−Ｂはネットワーク２−２に存在する端
末、７−１，７−２，……７−Ｃはネットワーク２−３
に存在する端末である（なお、Ａ，Ｂ，Ｃは２以上の任
意の整数である。）。
【０００４】また、図１９におけるネットワークアドレ
スは慣例に従って８ビットずつ「．」で区切ってそれぞ
れを１０進数で記述しており、「／」の後の数値はＩＰ
アドレスのうち上位から何ビット分をネットワークアド
レスとするかを表している。
スは慣例に従って８ビットずつ「．」で区切ってそれぞ
れを１０進数で記述しており、「／」の後の数値はＩＰ
アドレスのうち上位から何ビット分をネットワークアド
レスとするかを表している。
【０００５】ＩＰパケット４は宛先となる端末のＩＰア
ドレスとデータを有する。従来、ルータ１は入力された
ＩＰパケット４のＩＰヘッダに記述された宛先ＩＰアド
レスのみ検索し、どの信号線からＩＰパケットを送出す
るか決定していた。
ドレスとデータを有する。従来、ルータ１は入力された
ＩＰパケット４のＩＰヘッダに記述された宛先ＩＰアド
レスのみ検索し、どの信号線からＩＰパケットを送出す
るか決定していた。
【０００６】しかしながら、近年、インターネットの広
がりに伴い、宛先ＩＰアドレスのみを用いた従来の単純
な転送処理だけは十分でなくなってきており、より高度
な転送制御が必要となっている。例えば、データネット
ワークにおけるサービスの多様化やセキュリティーの問
題に対応するため、パケットのＩＰヘッダに搭載された
宛先ＩＰアドレスだけでなく送信元ＩＰアドレスやその
他の情報（ＴＣＰ〔Transmission Control Protocol〕
／ＵＤＰ〔User Datagram Protocol〕ポート番号等)を
検索し、また、ＩＰヘッダだけでなくパケット中の他の
ヘッダ情報を検索し、より詳細にパケットを識別してＱ
ｏＳ(Quality of Service)制御やポリシー制御のための
様々な処理を行うフロー識別に注目が集まっている。こ
のように、フロー識別とはＱｏＳ，ＶＰＮ（Virtual Pr
ivate Network），ファイヤーウォール等のＩＰ付加価
値サービスを実現するために、ＩＰパケットのフロー毎
に異なる処理を行うことを意味する。
がりに伴い、宛先ＩＰアドレスのみを用いた従来の単純
な転送処理だけは十分でなくなってきており、より高度
な転送制御が必要となっている。例えば、データネット
ワークにおけるサービスの多様化やセキュリティーの問
題に対応するため、パケットのＩＰヘッダに搭載された
宛先ＩＰアドレスだけでなく送信元ＩＰアドレスやその
他の情報（ＴＣＰ〔Transmission Control Protocol〕
／ＵＤＰ〔User Datagram Protocol〕ポート番号等)を
検索し、また、ＩＰヘッダだけでなくパケット中の他の
ヘッダ情報を検索し、より詳細にパケットを識別してＱ
ｏＳ(Quality of Service)制御やポリシー制御のための
様々な処理を行うフロー識別に注目が集まっている。こ
のように、フロー識別とはＱｏＳ，ＶＰＮ（Virtual Pr
ivate Network），ファイヤーウォール等のＩＰ付加価
値サービスを実現するために、ＩＰパケットのフロー毎
に異なる処理を行うことを意味する。
【０００７】ルータはフロー識別によりパケットを詳細
に識別し、契約に応じた優先度を付けてパケットを送出
するといった付加価値サービスを実現したり、悪意のユ
ーザからのパケットを廃棄するといったことを実現す
る。より具体的には、特定のユーザからの特定のアプリ
ケーションのパケット転送のＱｏＳを上げるためには、
そのユーザの送信元アドレスとＴＣＰ／ＵＤＰポート番
号を基にパケットの優先制御を行うことでＱｏＳ制御が
できる。また、特定のアプリケーションの通信を禁止し
てパケットを廃棄する場合は、そのアプリケーションに
割り当てられたＴＣＰ／ＵＤＰポート番号のパケットが
転送されないようにフィルタリングすることでポリシー
制御ができる。これらの処理に必要なのが次に述べるル
ールを格納したルール表（ポリシーテーブル（Policy t
able）とも呼ぶ）検索である。
に識別し、契約に応じた優先度を付けてパケットを送出
するといった付加価値サービスを実現したり、悪意のユ
ーザからのパケットを廃棄するといったことを実現す
る。より具体的には、特定のユーザからの特定のアプリ
ケーションのパケット転送のＱｏＳを上げるためには、
そのユーザの送信元アドレスとＴＣＰ／ＵＤＰポート番
号を基にパケットの優先制御を行うことでＱｏＳ制御が
できる。また、特定のアプリケーションの通信を禁止し
てパケットを廃棄する場合は、そのアプリケーションに
割り当てられたＴＣＰ／ＵＤＰポート番号のパケットが
転送されないようにフィルタリングすることでポリシー
制御ができる。これらの処理に必要なのが次に述べるル
ールを格納したルール表（ポリシーテーブル（Policy t
able）とも呼ぶ）検索である。
【０００８】パケットを識別するための複数の検索項目
（パケットヘッダのフィールド情報）としては、宛先ア
ドレス（ＤＡ）、送信元アドレス（ＳＡ）、Ｐｒｏｔｏ
ｃｏｌ（プロトコル識別子〔ＰＩＤ〕）、宛先ポート番
号（ＤＰ）、送信元ポート番号（ＳＰ）、サービス差別
化符号（ＤＳＣＰ；Differentiated Service Code Poin
t）の６つが代表的である。そして、これら検索項目に
対応する情報とパケットに対する処理（Ａｃｔｉｏｎ）
（最優先で送出、中優先で送出、低優先で送出、廃棄
等）との組み合わせを以下、ルール（あるいはポリシ
ー）と呼ぶが、ルールは主にネットワーク管理者によっ
て決定され、ルータに設定される。
（パケットヘッダのフィールド情報）としては、宛先ア
ドレス（ＤＡ）、送信元アドレス（ＳＡ）、Ｐｒｏｔｏ
ｃｏｌ（プロトコル識別子〔ＰＩＤ〕）、宛先ポート番
号（ＤＰ）、送信元ポート番号（ＳＰ）、サービス差別
化符号（ＤＳＣＰ；Differentiated Service Code Poin
t）の６つが代表的である。そして、これら検索項目に
対応する情報とパケットに対する処理（Ａｃｔｉｏｎ）
（最優先で送出、中優先で送出、低優先で送出、廃棄
等）との組み合わせを以下、ルール（あるいはポリシ
ー）と呼ぶが、ルールは主にネットワーク管理者によっ
て決定され、ルータに設定される。
【０００９】図２０は図１９のネットワーク構成を元に
したフロー識別におけるルールの一例を示すもので、図
中、１０はルール表、１１，１２，１３，１４はルール
である。ルール表１０は、パケットヘッダの複数のフィ
ールド情報をキーとして検索し、そのパケットに対する
処理を決めるために用いられる。本ルール１１〜１４を
図１９のルータ１に設定した場合、例えばネットワーク
２−１の端末５−１から、ネットワーク２−３の端末７
−１へＰｒｏｔｏｃｏｌがＵＤＰで宛先ポート番号が１
００のパケットを送出する場合、そのパケットの宛先ア
ドレス、送信元アドレス、Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、宛先ポー
ト番号がルール１１の全検索項目と一致する（但し、ル
ール１１の宛先ポート番号は如何なる値にも一致するＤ
ｏｎ’ｔｃａｒｅ）ので、ルータ１はルール１１の「処
理」に記述された動作をそのパケットに行う。即ち、ル
ータ１はそのパケットを最優先で送出する。
したフロー識別におけるルールの一例を示すもので、図
中、１０はルール表、１１，１２，１３，１４はルール
である。ルール表１０は、パケットヘッダの複数のフィ
ールド情報をキーとして検索し、そのパケットに対する
処理を決めるために用いられる。本ルール１１〜１４を
図１９のルータ１に設定した場合、例えばネットワーク
２−１の端末５−１から、ネットワーク２−３の端末７
−１へＰｒｏｔｏｃｏｌがＵＤＰで宛先ポート番号が１
００のパケットを送出する場合、そのパケットの宛先ア
ドレス、送信元アドレス、Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、宛先ポー
ト番号がルール１１の全検索項目と一致する（但し、ル
ール１１の宛先ポート番号は如何なる値にも一致するＤ
ｏｎ’ｔｃａｒｅ）ので、ルータ１はルール１１の「処
理」に記述された動作をそのパケットに行う。即ち、ル
ータ１はそのパケットを最優先で送出する。
【００１０】図２１はＩＰパケットの構造と主なヘッダ
情報の一例を示すものである。ＩＰパケットは、主とし
てローカルネットワークヘッダ２１、ＩＰヘッダ２２、
上位ヘッダ（図ではＴＣＰヘッダ２３）、ユーザデータ
（図ではＴＣＰデータ２４）、ローカルネットワークト
レイラ２５からなるが、各ヘッダにはフロー識別に使用
される可能性のある項目が複数存在する。
情報の一例を示すものである。ＩＰパケットは、主とし
てローカルネットワークヘッダ２１、ＩＰヘッダ２２、
上位ヘッダ（図ではＴＣＰヘッダ２３）、ユーザデータ
（図ではＴＣＰデータ２４）、ローカルネットワークト
レイラ２５からなるが、各ヘッダにはフロー識別に使用
される可能性のある項目が複数存在する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】フロー識別の注目度が
上がるに従って、より詳細にパケットを識別する必要が
高まり、検索すべきヘッダの項目数も増えてきている。
また、近年、導入が始まったＩＰｖ６では宛先ＩＰアド
レス、送信元ＩＰアドレスはそれぞれ１２８ビット長を
有し、従来のＩＰｖ４の３２ビットに比べてビット数が
大幅に拡大した。検索項目の拡大とＩＰｖ６の導入によ
りフロー識別のための検索ビット数が増加し、現状４０
０ビット程度の検索が必要となってきている。
上がるに従って、より詳細にパケットを識別する必要が
高まり、検索すべきヘッダの項目数も増えてきている。
また、近年、導入が始まったＩＰｖ６では宛先ＩＰアド
レス、送信元ＩＰアドレスはそれぞれ１２８ビット長を
有し、従来のＩＰｖ４の３２ビットに比べてビット数が
大幅に拡大した。検索項目の拡大とＩＰｖ６の導入によ
りフロー識別のための検索ビット数が増加し、現状４０
０ビット程度の検索が必要となってきている。
【００１２】ルール表の検索においては、これらの全て
のフィールド情報よりなるルール（エントリとも言う）
の中から目的とするパケットのヘッダ情報に最も類似し
あるいは一致するものを検索する必要が有る。このよう
な検索を行う一つの方法としてルール表を上から下まで
全検索する方法が考えられる。しかしながら、この方法
ではルール表のルールが長くなる（ルールのビット数が
多くなる）と、検索に多大の時間を要するという問題が
ある。
のフィールド情報よりなるルール（エントリとも言う）
の中から目的とするパケットのヘッダ情報に最も類似し
あるいは一致するものを検索する必要が有る。このよう
な検索を行う一つの方法としてルール表を上から下まで
全検索する方法が考えられる。しかしながら、この方法
ではルール表のルールが長くなる（ルールのビット数が
多くなる）と、検索に多大の時間を要するという問題が
ある。
【００１３】こうしたことから、従来、フロー識別検索
方式としては、二分探索木のようなツリー構造を用いた
方式や近年実用化されてきている連想メモリ（ＣＡＭ
〔Content Addressable Memory〕）を用いた方式が採用
されている。
方式としては、二分探索木のようなツリー構造を用いた
方式や近年実用化されてきている連想メモリ（ＣＡＭ
〔Content Addressable Memory〕）を用いた方式が採用
されている。
【００１４】図２２はツリー構造の一例を示すもので、
ツリー構造を用いてＩＰアドレスを検索する場合の問題
点について説明する。図中、３１はＩＰｖ４の場合のツ
リー構造、３２はＩＰｖ６の場合のツリー構造を示して
おり、ツリーを用いた場合、ＩＰｖ６のように検索ビッ
ト幅が長くなると、それだけツリーが長大化し、検索す
る回数が増え、メモリを参照する回数が増加し、検索速
度が遅くなるという問題があった。特に、フロー識別を
実現する場合、ＩＰアドレスだけではなく、その他の検
索項目が必要で、検索項目が増えれば増える程、一様に
ツリーが長大化し、検索速度が遅くなるという問題もあ
った。
ツリー構造を用いてＩＰアドレスを検索する場合の問題
点について説明する。図中、３１はＩＰｖ４の場合のツ
リー構造、３２はＩＰｖ６の場合のツリー構造を示して
おり、ツリーを用いた場合、ＩＰｖ６のように検索ビッ
ト幅が長くなると、それだけツリーが長大化し、検索す
る回数が増え、メモリを参照する回数が増加し、検索速
度が遅くなるという問題があった。特に、フロー識別を
実現する場合、ＩＰアドレスだけではなく、その他の検
索項目が必要で、検索項目が増えれば増える程、一様に
ツリーが長大化し、検索速度が遅くなるという問題もあ
った。
【００１５】図２３は連想メモリを用いたフロー識別の
ようすを示すもので、図中、４１は連想メモリ、４２は
連想メモリ４１に格納されているルール、４３はルール
に従った処理を格納する検索結果格納メモリ、４４は検
索結果格納メモリ４３に格納されている検索結果として
の処理である。
ようすを示すもので、図中、４１は連想メモリ、４２は
連想メモリ４１に格納されているルール、４３はルール
に従った処理を格納する検索結果格納メモリ、４４は検
索結果格納メモリ４３に格納されている検索結果として
の処理である。
【００１６】ルール４２は連想メモリ４１上に格納し、
ルール４２に従った処理４４を検索結果格納メモリ４３
に格納する。検索は、検索すべき項目を連想メモリ４１
へ入力して検索を行い、検索後、入力された検索項目が
いずれかのルールに一致した場合には一致したルールの
処理が格納されている検索結果格納メモリ４３を調べ、
パケットに対して必要な処理を行っていた。
ルール４２に従った処理４４を検索結果格納メモリ４３
に格納する。検索は、検索すべき項目を連想メモリ４１
へ入力して検索を行い、検索後、入力された検索項目が
いずれかのルールに一致した場合には一致したルールの
処理が格納されている検索結果格納メモリ４３を調べ、
パケットに対して必要な処理を行っていた。
【００１７】ところで、連想メモリは、アドレスをキー
としてアクセスするのではなく、各番地に記録された値
をキーとしてアクセスすることができる記憶素子であっ
て、入力された検索対象となるデータと連想メモリ内に
格納している全てのデータを１度に比較する特徴を持っ
ている。連想メモリの中には、各番地に‘０’と‘１’
のバイナリ（Binary）の値だけでなく、‘０’および
‘１’のいずれにも一致する‘Ｄｏｎ’ｔ Ｃａｒｅ’
も使えるターナリー（Ternary）のものもある。このよ
うなターナリーの連想メモリ（ＴＣＡＭ）を用いること
で非常に高速なルール表の検索が可能となる。しかしな
がら、連想メモリは検索できるビット幅に制限があり、
上述した現在必要となっている４００ビット程度の検索
を行うことができる連想メモリは存在せず、ＩＰｖ６を
含んだフロー識別を行うことが出来ないという問題があ
った。
としてアクセスするのではなく、各番地に記録された値
をキーとしてアクセスすることができる記憶素子であっ
て、入力された検索対象となるデータと連想メモリ内に
格納している全てのデータを１度に比較する特徴を持っ
ている。連想メモリの中には、各番地に‘０’と‘１’
のバイナリ（Binary）の値だけでなく、‘０’および
‘１’のいずれにも一致する‘Ｄｏｎ’ｔ Ｃａｒｅ’
も使えるターナリー（Ternary）のものもある。このよ
うなターナリーの連想メモリ（ＴＣＡＭ）を用いること
で非常に高速なルール表の検索が可能となる。しかしな
がら、連想メモリは検索できるビット幅に制限があり、
上述した現在必要となっている４００ビット程度の検索
を行うことができる連想メモリは存在せず、ＩＰｖ６を
含んだフロー識別を行うことが出来ないという問題があ
った。
【００１８】また、ＴＣＡＭやＣＡＭはＳＲＡＭ（Stat
ic Random Access Memory）やＤＲＡＭ（Dynamic Rando
m Access Memory）と異なり、横方向の容量拡張に適し
ていない記憶素子である。これはＴＣＡＭ、ＣＡＭとＳ
ＲＡＭ、ＤＲＡＭとのアクセス方法の違いに起因してい
る。ＳＲＡＭやＤＲＡＭは番地でアクセスするので、横
方向を拡張する際には、複数のバンクに分けて、同じア
ドレス信号を各メモリバンクに引き込むことで横方向の
拡張が容易に実現できる。
ic Random Access Memory）やＤＲＡＭ（Dynamic Rando
m Access Memory）と異なり、横方向の容量拡張に適し
ていない記憶素子である。これはＴＣＡＭ、ＣＡＭとＳ
ＲＡＭ、ＤＲＡＭとのアクセス方法の違いに起因してい
る。ＳＲＡＭやＤＲＡＭは番地でアクセスするので、横
方向を拡張する際には、複数のバンクに分けて、同じア
ドレス信号を各メモリバンクに引き込むことで横方向の
拡張が容易に実現できる。
【００１９】これに対してＴＣＡＭやＣＡＭはメモリに
記憶された内容でアクセスするので、内容を横方向に分
割して複数のＴＣＡＭやＣＡＭのバンクに記憶しても、
各ＴＣＡＭ間やＣＡＭ間の連携がとれないので、期待し
た結果が得られない。
記憶された内容でアクセスするので、内容を横方向に分
割して複数のＴＣＡＭやＣＡＭのバンクに記憶しても、
各ＴＣＡＭ間やＣＡＭ間の連携がとれないので、期待し
た結果が得られない。
【００２０】近年、ルール表の横幅は増加の一途をたど
っており、このような問題はますます顕在化する。例え
ば、フロー識別のルールの高度化により、より高いレイ
ヤのヘッダ情報を必要とすることやＩＰｖ６等の長いア
ドレス（１２８ビット）を使うこと等により、ルール表
の横幅は増加している。ＩＰｖ６の場合、上で述べた６
つのフィールド情報だけでもＳＡ（１２８ｂｉｔ）、Ｄ
Ａ（１２８ｂｉｔ）、ＳＰ（１６ｂｉｔ）、ＤＰ（１６
ｂｉｔ）、ＰＩＤ（８ｂｉｔ）、ＤＳＣＰ（８ｂｉｔ）
であり、合計３０４ビットとなる。また、これら以外の
フィールド情報も加えると上述したようにルール表の横
幅は容易に４００ビット程度になる。
っており、このような問題はますます顕在化する。例え
ば、フロー識別のルールの高度化により、より高いレイ
ヤのヘッダ情報を必要とすることやＩＰｖ６等の長いア
ドレス（１２８ビット）を使うこと等により、ルール表
の横幅は増加している。ＩＰｖ６の場合、上で述べた６
つのフィールド情報だけでもＳＡ（１２８ｂｉｔ）、Ｄ
Ａ（１２８ｂｉｔ）、ＳＰ（１６ｂｉｔ）、ＤＰ（１６
ｂｉｔ）、ＰＩＤ（８ｂｉｔ）、ＤＳＣＰ（８ｂｉｔ）
であり、合計３０４ビットとなる。また、これら以外の
フィールド情報も加えると上述したようにルール表の横
幅は容易に４００ビット程度になる。
【００２１】本発明の目的は、上記課題を解決し、非常
に長い検索ビット幅を有するフロー識別のルールを検索
可能なフロー識別検索装置および方法を実現することに
ある。
に長い検索ビット幅を有するフロー識別のルールを検索
可能なフロー識別検索装置および方法を実現することに
ある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載のフロー識別検索装置は、パケットに
含まれ該パケットのフローの識別に使用される検索項目
をもとに、前記検索項目と該検索項目により識別される
フローのパケットに対して行う処理とを組み合わせたル
ールを複数備えるルール表を検索し、前記パケットに対
して行う処理を決定するフロー識別検索装置であって、
前記各ルールに含まれる検索項目を予め定めた複数のグ
ループにグループ化したグループ化検索項目と、該グル
ープ化検索項目が属するグループ及びルールをそれぞれ
表す検索回数情報及び検索関連情報とを組み合わせて保
持する連想メモリと、前記連想メモリに入力したグルー
プ化検索項目，検索回数情報及び検索関連情報の組み合
わせが該連想メモリで検索された際に行う処理と、前記
連想メモリを次に検索する際に検索するルールを表す照
合関連情報とを、前記連想メモリが保持する前記組み合
わせに対応して保持する検索結果記憶装置と、入力され
たパケットから前記検索項目を取り出して前記グループ
化検索項目を生成し、検索すべきグループ及びルールを
表す検索回数情報及び検索関連情報と該グループに対応
する前記グループ化検索項目とを前記連想メモリへ入力
して検索を行い、検索された前記連想メモリ上の組み合
わせに対応して前記検索結果記憶装置が保持する前記処
理及び前記照合関連情報を取得し、該処理として前記パ
ケットに対して行う処理内容が得られるまで、次に検索
すべきグループを表す検索回数情報と該グループに対応
する前記グループ化検索項目と取得した前記照合関連情
報とを前記連想メモリに入力して再び前記検索を行う処
理装置とを有することを特徴としている。
に、請求項１記載のフロー識別検索装置は、パケットに
含まれ該パケットのフローの識別に使用される検索項目
をもとに、前記検索項目と該検索項目により識別される
フローのパケットに対して行う処理とを組み合わせたル
ールを複数備えるルール表を検索し、前記パケットに対
して行う処理を決定するフロー識別検索装置であって、
前記各ルールに含まれる検索項目を予め定めた複数のグ
ループにグループ化したグループ化検索項目と、該グル
ープ化検索項目が属するグループ及びルールをそれぞれ
表す検索回数情報及び検索関連情報とを組み合わせて保
持する連想メモリと、前記連想メモリに入力したグルー
プ化検索項目，検索回数情報及び検索関連情報の組み合
わせが該連想メモリで検索された際に行う処理と、前記
連想メモリを次に検索する際に検索するルールを表す照
合関連情報とを、前記連想メモリが保持する前記組み合
わせに対応して保持する検索結果記憶装置と、入力され
たパケットから前記検索項目を取り出して前記グループ
化検索項目を生成し、検索すべきグループ及びルールを
表す検索回数情報及び検索関連情報と該グループに対応
する前記グループ化検索項目とを前記連想メモリへ入力
して検索を行い、検索された前記連想メモリ上の組み合
わせに対応して前記検索結果記憶装置が保持する前記処
理及び前記照合関連情報を取得し、該処理として前記パ
ケットに対して行う処理内容が得られるまで、次に検索
すべきグループを表す検索回数情報と該グループに対応
する前記グループ化検索項目と取得した前記照合関連情
報とを前記連想メモリに入力して再び前記検索を行う処
理装置とを有することを特徴としている。
【００２３】請求項２記載のフロー識別検索装置は、請
求項１記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記ルール表上の各ルールに含まれる前記検索項
目をグループ化して前記グループ化検索項目を生成し、
生成された各グループ化検索項目が属しているルール及
びグループをもとに前記検索回数情報，前記検索関連情
報及び前記照合関連情報を生成して、生成された前記検
索回数情報，検索関連情報及びグループ化検索項目を組
み合わせて前記連想メモリに格納するとともに、生成さ
れた前記照合関連情報と該照合関連情報が示すルールに
含まれる前記処理とを組み合わせて前記検索結果記憶装
置に格納することを特徴としている。
求項１記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記ルール表上の各ルールに含まれる前記検索項
目をグループ化して前記グループ化検索項目を生成し、
生成された各グループ化検索項目が属しているルール及
びグループをもとに前記検索回数情報，前記検索関連情
報及び前記照合関連情報を生成して、生成された前記検
索回数情報，検索関連情報及びグループ化検索項目を組
み合わせて前記連想メモリに格納するとともに、生成さ
れた前記照合関連情報と該照合関連情報が示すルールに
含まれる前記処理とを組み合わせて前記検索結果記憶装
置に格納することを特徴としている。
【００２４】請求項３記載のフロー識別検索装置は、請
求項２記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記各グループを識別するためのグループ番号を
前記検索回数情報として前もって前記各グループに付与
し、前記グループ化検索項目と該グループ化検索項目が
属するグループに付与された前記グループ番号とを組み
合わせて前記連想メモリに格納することを特徴としてい
る。
求項２記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記各グループを識別するためのグループ番号を
前記検索回数情報として前もって前記各グループに付与
し、前記グループ化検索項目と該グループ化検索項目が
属するグループに付与された前記グループ番号とを組み
合わせて前記連想メモリに格納することを特徴としてい
る。
【００２５】請求項４記載のフロー識別検索装置は、請
求項２記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記各ルールを識別するためのルール番号を前記
検索関連情報及び前記照合関連情報としてルール毎に決
定して、入力されたパケットに関して最初に検索の対象
となるグループに関しては、前記グループ化検索項目
と、任意のルール番号に一致するデータが設定された前
記検索関連情報とを組み合わせて前記連想メモリに格納
し、前記最初に検索の対象となるグループ以外の各グル
ープに関しては、前記グループ化検索項目と、該グルー
プ化検索項目が属するルールに付与された前記ルール番
号とを組み合わせて前記連想メモリに格納することを特
徴としている。
求項２記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記各ルールを識別するためのルール番号を前記
検索関連情報及び前記照合関連情報としてルール毎に決
定して、入力されたパケットに関して最初に検索の対象
となるグループに関しては、前記グループ化検索項目
と、任意のルール番号に一致するデータが設定された前
記検索関連情報とを組み合わせて前記連想メモリに格納
し、前記最初に検索の対象となるグループ以外の各グル
ープに関しては、前記グループ化検索項目と、該グルー
プ化検索項目が属するルールに付与された前記ルール番
号とを組み合わせて前記連想メモリに格納することを特
徴としている。
【００２６】請求項５記載のフロー識別検索装置は、請
求項４記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記連想メモリが保持する前記各組み合わせに関
して前記連想メモリの検索を必要とする次のグループが
存在する場合には、次に前記連想メモリを検索する際に
検索すべきルールに付与されたルール番号と前記連想メ
モリの再検索を指示する処理とを組み合わせて前記検索
結果記憶装置に格納し、前記各組み合わせに関して前記
連想メモリの検索を必要とする次のグループが存在しな
い場合には、入力されたパケットに対して行うべき処理
を前記検索結果記憶装置に格納することを特徴としてい
る。
求項４記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記連想メモリが保持する前記各組み合わせに関
して前記連想メモリの検索を必要とする次のグループが
存在する場合には、次に前記連想メモリを検索する際に
検索すべきルールに付与されたルール番号と前記連想メ
モリの再検索を指示する処理とを組み合わせて前記検索
結果記憶装置に格納し、前記各組み合わせに関して前記
連想メモリの検索を必要とする次のグループが存在しな
い場合には、入力されたパケットに対して行うべき処理
を前記検索結果記憶装置に格納することを特徴としてい
る。
【００２７】請求項６記載のフロー識別検索装置は、請
求項２記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記各ルールに含まれる前記検索項目をグループ
化する際、同一のグループに属する複数のグループ化検
索項目が特定のデータに一致する可能性があるかどうか
を調べ、一致する可能性がある場合には、該複数のグル
ープ化検索項目のうち最も範囲が狭いグループ化検索項
目を除く各グループ化検索項目について、該一致する可
能性のあるグループ化検索項目の内容として前記最も範
囲が狭いグループ化検索項目と同じ内容を持ち且つ該一
致する可能性のあるグループ化検索項目以外のグループ
化検索項目及び処理として各グループ化検索項目が属す
るルールと同じ内容を持つ新たなルールを生成して前記
ルール表に追加し、該新たなルールが追加されたルール
表をもとに前記連想メモリ及び前記検索結果記憶装置に
情報を格納することを特徴としている。
求項２記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記各ルールに含まれる前記検索項目をグループ
化する際、同一のグループに属する複数のグループ化検
索項目が特定のデータに一致する可能性があるかどうか
を調べ、一致する可能性がある場合には、該複数のグル
ープ化検索項目のうち最も範囲が狭いグループ化検索項
目を除く各グループ化検索項目について、該一致する可
能性のあるグループ化検索項目の内容として前記最も範
囲が狭いグループ化検索項目と同じ内容を持ち且つ該一
致する可能性のあるグループ化検索項目以外のグループ
化検索項目及び処理として各グループ化検索項目が属す
るルールと同じ内容を持つ新たなルールを生成して前記
ルール表に追加し、該新たなルールが追加されたルール
表をもとに前記連想メモリ及び前記検索結果記憶装置に
情報を格納することを特徴としている。
【００２８】請求項７記載のフロー識別検索装置は、請
求項６記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記新たなルールに含まれる検索項目をグループ
化する際、前記検索結果記憶装置に格納する前記照合関
連情報を、前記最も範囲が狭いグループ化検索項目に対
応して前記検索結果記憶装置に格納する照合関連情報と
同じ内容に設定することを特徴としている。
求項６記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記新たなルールに含まれる検索項目をグループ
化する際、前記検索結果記憶装置に格納する前記照合関
連情報を、前記最も範囲が狭いグループ化検索項目に対
応して前記検索結果記憶装置に格納する照合関連情報と
同じ内容に設定することを特徴としている。
【００２９】請求項８記載のフロー識別検索装置は、請
求項６記載のフロー識別検索装置において、前記連想メ
モリは、入力された前記グループ化検索項目，前記検索
回数情報及び前記検索関連情報の組み合わせが前記連想
メモリに保持されている複数の組み合わせに一致する場
合に、該複数の組み合わせが格納されている物理アドレ
スのうちの何れかを所定の基準に従い選択して検索結果
として出力し、前記処理装置は、前記新たなルールが追
加されたルール表を前記連想メモリ及び前記検索結果記
憶装置に展開した後の検索時において、前記連想メモリ
に入力された前記グループ化検索項目，前記検索回数情
報及び前記検索関連情報の組み合わせが前記連想メモリ
に保持されている複数の組み合わせに一致したときに、
前記連想メモリが、該複数の組み合わせに含まれるグル
ープ化検索項目のうち最も範囲の狭いグループ化検索項
目を含む物理アドレスを検索結果として出力するよう
に、前記新たなルールを前記ルール表上に挿入すること
を特徴としている。
求項６記載のフロー識別検索装置において、前記連想メ
モリは、入力された前記グループ化検索項目，前記検索
回数情報及び前記検索関連情報の組み合わせが前記連想
メモリに保持されている複数の組み合わせに一致する場
合に、該複数の組み合わせが格納されている物理アドレ
スのうちの何れかを所定の基準に従い選択して検索結果
として出力し、前記処理装置は、前記新たなルールが追
加されたルール表を前記連想メモリ及び前記検索結果記
憶装置に展開した後の検索時において、前記連想メモリ
に入力された前記グループ化検索項目，前記検索回数情
報及び前記検索関連情報の組み合わせが前記連想メモリ
に保持されている複数の組み合わせに一致したときに、
前記連想メモリが、該複数の組み合わせに含まれるグル
ープ化検索項目のうち最も範囲の狭いグループ化検索項
目を含む物理アドレスを検索結果として出力するよう
に、前記新たなルールを前記ルール表上に挿入すること
を特徴としている。
【００３０】請求項９記載のフロー識別検索装置は、請
求項２記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記ルール表上におけるルールの中に、各ルール
に含まれる検索項目の範囲が互いに重なり合う複数のル
ールが存在するかどうか調べ、該複数のルールが存在す
る場合には、該複数のルールのうち予め決められたルー
ル以外の各ルールについて、該各ルールに含まれる検索
項目の範囲から重なり合う範囲を除いて重なり合いのな
い範囲を求め、該重なり合いのない範囲に対応する新た
なルールを生成して該各ルールを置き換え、該ルールの
置き換えがなされたルール表をもとに前記連想メモリ及
び前記検索結果記憶装置に情報を格納することを特徴と
している。
求項２記載のフロー識別検索装置において、前記処理装
置は、前記ルール表上におけるルールの中に、各ルール
に含まれる検索項目の範囲が互いに重なり合う複数のル
ールが存在するかどうか調べ、該複数のルールが存在す
る場合には、該複数のルールのうち予め決められたルー
ル以外の各ルールについて、該各ルールに含まれる検索
項目の範囲から重なり合う範囲を除いて重なり合いのな
い範囲を求め、該重なり合いのない範囲に対応する新た
なルールを生成して該各ルールを置き換え、該ルールの
置き換えがなされたルール表をもとに前記連想メモリ及
び前記検索結果記憶装置に情報を格納することを特徴と
している。
【００３１】請求項１０記載のフロー識別検索装置は、
請求項１記載のフロー識別検索装置において、前記連想
メモリの各物理アドレスに格納する前記検索回数情報，
前記検索関連情報及び前記グループ化検索項目のビット
幅の総和が前記連想メモリのビット幅に一致するよう
に、前記検索項目がグループ化されていることを特徴と
している。
請求項１記載のフロー識別検索装置において、前記連想
メモリの各物理アドレスに格納する前記検索回数情報，
前記検索関連情報及び前記グループ化検索項目のビット
幅の総和が前記連想メモリのビット幅に一致するよう
に、前記検索項目がグループ化されていることを特徴と
している。
【００３２】請求項１１記載のフロー識別検索方法は、
パケットに含まれ該パケットのフローの識別に使用され
る検索項目をもとに、前記検索項目と該検索項目により
識別されるフローのパケットに対して行う処理とを組み
合わせたルールを複数備えるルール表を検索し、前記パ
ケットに対して行う処理を決定するフロー識別検索方法
であって、前記各ルールに含まれる検索項目を予め定め
た複数のグループにグループ化したグループ化検索項目
と、該グループ化検索項目が属するグループ及びルール
をそれぞれ表す検索回数情報及び検索関連情報とを組み
合わせて保持する連想メモリと、前記連想メモリに入力
したグループ化検索項目，検索回数情報及び検索関連情
報の組み合わせが前記連想メモリで検索されたときに行
う処理と、前記連想メモリを次に検索する際に検索する
ルールを表す照合関連情報とを、前記連想メモリが保持
する前記組み合わせに対応して保持する検索結果記憶装
置とを用意するステップと、入力されたパケットから前
記検索項目を取り出してグループ化を行い前記グループ
化検索項目を生成するステップと、最初に検索すべきグ
ループに対応する前記グループ化検索項目と該グループ
を表す検索回数情報とを前記連想メモリへ入力して検索
を行わせるステップと、前記連想メモリから出力される
検索結果に対応して前記検索結果記憶装置に保持されて
いる前記処理及び前記照合関連情報を取得するステップ
と、取得した処理が前記連想メモリの再検索を示してい
る場合には、次に検索すべきグループを表す検索回数情
報，該グループに対応する前記グループ化検索項目及び
取得した前記照合関連情報と同じ内容を持つ検索関連情
報を前記連想メモリに入力して再度検索を行わせるステ
ップと、前記処理が入力されたパケットに対して行うべ
き処理内容を示している場合に、前記連想メモリに対す
る検索を終了させて該処理内容を出力するステップとを
有することを特徴としている。
パケットに含まれ該パケットのフローの識別に使用され
る検索項目をもとに、前記検索項目と該検索項目により
識別されるフローのパケットに対して行う処理とを組み
合わせたルールを複数備えるルール表を検索し、前記パ
ケットに対して行う処理を決定するフロー識別検索方法
であって、前記各ルールに含まれる検索項目を予め定め
た複数のグループにグループ化したグループ化検索項目
と、該グループ化検索項目が属するグループ及びルール
をそれぞれ表す検索回数情報及び検索関連情報とを組み
合わせて保持する連想メモリと、前記連想メモリに入力
したグループ化検索項目，検索回数情報及び検索関連情
報の組み合わせが前記連想メモリで検索されたときに行
う処理と、前記連想メモリを次に検索する際に検索する
ルールを表す照合関連情報とを、前記連想メモリが保持
する前記組み合わせに対応して保持する検索結果記憶装
置とを用意するステップと、入力されたパケットから前
記検索項目を取り出してグループ化を行い前記グループ
化検索項目を生成するステップと、最初に検索すべきグ
ループに対応する前記グループ化検索項目と該グループ
を表す検索回数情報とを前記連想メモリへ入力して検索
を行わせるステップと、前記連想メモリから出力される
検索結果に対応して前記検索結果記憶装置に保持されて
いる前記処理及び前記照合関連情報を取得するステップ
と、取得した処理が前記連想メモリの再検索を示してい
る場合には、次に検索すべきグループを表す検索回数情
報，該グループに対応する前記グループ化検索項目及び
取得した前記照合関連情報と同じ内容を持つ検索関連情
報を前記連想メモリに入力して再度検索を行わせるステ
ップと、前記処理が入力されたパケットに対して行うべ
き処理内容を示している場合に、前記連想メモリに対す
る検索を終了させて該処理内容を出力するステップとを
有することを特徴としている。
【００３３】請求項１２記載のフロー識別検索方法は、
請求項１１記載のフロー識別方法において、前記各ルー
ルに含まれる前記検索項目をグループ化する際、同一の
グループに属する複数のグループ化検索項目が特定のデ
ータに一致する可能性があるかどうかを調べ、一致する
可能性がある場合には、該複数のグループ化検索項目の
うち最も範囲が狭いグループ化検索項目を除く各グルー
プ化検索項目について、該一致する可能性のあるグルー
プ化検索項目の内容として前記最も範囲が狭いグループ
化検索項目と同じ内容を持ち且つ該一致する可能性のあ
るグループ化検索項目以外のグループ化検索項目及び処
理として各グループ化検索項目が属するルールと同じ内
容を持つ新たなルールを生成して前記ルール表に追加す
るステップと、該新たなルールが追加されたルール表を
もとに前記連想メモリ及び前記検索結果記憶装置に情報
を格納するステップとを有することを特徴としている。
請求項１１記載のフロー識別方法において、前記各ルー
ルに含まれる前記検索項目をグループ化する際、同一の
グループに属する複数のグループ化検索項目が特定のデ
ータに一致する可能性があるかどうかを調べ、一致する
可能性がある場合には、該複数のグループ化検索項目の
うち最も範囲が狭いグループ化検索項目を除く各グルー
プ化検索項目について、該一致する可能性のあるグルー
プ化検索項目の内容として前記最も範囲が狭いグループ
化検索項目と同じ内容を持ち且つ該一致する可能性のあ
るグループ化検索項目以外のグループ化検索項目及び処
理として各グループ化検索項目が属するルールと同じ内
容を持つ新たなルールを生成して前記ルール表に追加す
るステップと、該新たなルールが追加されたルール表を
もとに前記連想メモリ及び前記検索結果記憶装置に情報
を格納するステップとを有することを特徴としている。
【００３４】請求項１３記載のフロー識別検索方法は、
請求項１１記載のフロー識別方法において、前記ルール
表上におけるルールの中に、各ルールに含まれる検索項
目の範囲が互いに重なり合う複数のルールが存在するか
どうか調べ、該複数のルールが存在する場合には、該複
数のルールのうち予め決められたルール以外の各ルール
について、該各ルールに含まれる検索項目の範囲から重
なり合う範囲を除いて重なり合いのない範囲を求め、該
重なり合いのない範囲に対応する新たなルールを生成し
て該各ルールを置き換えるステップと、該ルールの置き
換えがなされたルール表をもとに前記連想メモリ及び前
記検索結果記憶装置に情報を格納するステップとを有す
ることを特徴としている。
請求項１１記載のフロー識別方法において、前記ルール
表上におけるルールの中に、各ルールに含まれる検索項
目の範囲が互いに重なり合う複数のルールが存在するか
どうか調べ、該複数のルールが存在する場合には、該複
数のルールのうち予め決められたルール以外の各ルール
について、該各ルールに含まれる検索項目の範囲から重
なり合う範囲を除いて重なり合いのない範囲を求め、該
重なり合いのない範囲に対応する新たなルールを生成し
て該各ルールを置き換えるステップと、該ルールの置き
換えがなされたルール表をもとに前記連想メモリ及び前
記検索結果記憶装置に情報を格納するステップとを有す
ることを特徴としている。
【００３５】
【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕発明者らは、ル
ール表を横方向にグループ化することで上述した課題を
回避することが可能になることを見出した。
ール表を横方向にグループ化することで上述した課題を
回避することが可能になることを見出した。
【００３６】図１は本発明の第１実施形態によるフロー
識別検索装置が組み込まれる装置の一例であるルータ１
００を示すもので、図中、２００はスイッチ、３００−
１，……３００−ｎはラインカード、４００−１，……
４００−ｎはスイッチ２００とラインカード３００−
１，……３００−ｎとを結ぶ信号線である。
識別検索装置が組み込まれる装置の一例であるルータ１
００を示すもので、図中、２００はスイッチ、３００−
１，……３００−ｎはラインカード、４００−１，……
４００−ｎはスイッチ２００とラインカード３００−
１，……３００−ｎとを結ぶ信号線である。
【００３７】各ラインカード３００−１，……３００−
ｎは、パケット格納部５００−１，……５００−ｎと、
ヘッダ検索部６００−１，……６００−ｎと、パケット
処理部７００−１，……７００−ｎと、パケット格納部
５００−１，……５００−ｎとヘッダ検索部６００−
１，……６００−ｎとを結ぶ信号線８０１−１，……８
０１−ｎと、パケット格納部５００−１，……５００−
ｎとパケット処理部７００−１，……７００−ｎとを結
ぶ信号線８０２−１，……８０２−ｎと、ヘッダ検索部
６００−１，……６００−ｎとパケット処理部７００−
１，……７００−ｎと結ぶ信号線８０３−１，……８０
３−ｎとを備えている。
ｎは、パケット格納部５００−１，……５００−ｎと、
ヘッダ検索部６００−１，……６００−ｎと、パケット
処理部７００−１，……７００−ｎと、パケット格納部
５００−１，……５００−ｎとヘッダ検索部６００−
１，……６００−ｎとを結ぶ信号線８０１−１，……８
０１−ｎと、パケット格納部５００−１，……５００−
ｎとパケット処理部７００−１，……７００−ｎとを結
ぶ信号線８０２−１，……８０２−ｎと、ヘッダ検索部
６００−１，……６００−ｎとパケット処理部７００−
１，……７００−ｎと結ぶ信号線８０３−１，……８０
３−ｎとを備えている。
【００３８】本実施形態のフロー識別検索装置はヘッダ
検索部６００−１〜６００−ｎ内に組み込む。以下、入
力されたパケットに対するルータ１００の処理概要を簡
単に説明する。
検索部６００−１〜６００−ｎ内に組み込む。以下、入
力されたパケットに対するルータ１００の処理概要を簡
単に説明する。
【００３９】あるパケットが信号線３−１から入力され
たとすると、まず入力されたパケットのヘッダをヘッダ
検索部６００−１で検索し、またパケット自身を信号線
８０１−１を通してパケット格納部５００−１へ送出す
る。
たとすると、まず入力されたパケットのヘッダをヘッダ
検索部６００−１で検索し、またパケット自身を信号線
８０１−１を通してパケット格納部５００−１へ送出す
る。
【００４０】ヘッダ検索部６００−１で行うヘッダ検索
により、パケットに対して必要な処理や宛先となる信号
線３−ｍ（１≦ｍ≦ｎ）を決定し、パケット処理部７０
０−１へ検索結果を信号線８０３−１を通して送出し、
同時に検索が終了したことをパケット格納部５００−１
へ信号線８０１−１を通して伝える。パケット自身を格
納しているパケット格納部５００−１はヘッダ検索部６
００−１におけるヘッダ検索が終了したことが通知され
たら、パケットをパケット処理部７００−１へ信号線８
０２−１を通して送出する。
により、パケットに対して必要な処理や宛先となる信号
線３−ｍ（１≦ｍ≦ｎ）を決定し、パケット処理部７０
０−１へ検索結果を信号線８０３−１を通して送出し、
同時に検索が終了したことをパケット格納部５００−１
へ信号線８０１−１を通して伝える。パケット自身を格
納しているパケット格納部５００−１はヘッダ検索部６
００−１におけるヘッダ検索が終了したことが通知され
たら、パケットをパケット処理部７００−１へ信号線８
０２−１を通して送出する。
【００４１】パケット処理部７００−１では該当パケッ
トの検索結果とパケット自身を受けとったら、パケット
に対して必要な処理を行うとともに、宛先となる信号線
３−ｍ（１≦ｍ≦ｎ）を識別する値等のヘッダ検索部６
００−１の結果をパケットに対して付与し、スイッチ２
００へ信号線４００−１を通して送出する。スイッチ２
００は、送られてきたパケットに含まれる上記値をもと
に信号線４００−ｍを通して当該パケットをラインカー
ド３００−ｍに送出し、ラインカード３００−ｍがこの
パケットを信号線３−ｍに送出する。
トの検索結果とパケット自身を受けとったら、パケット
に対して必要な処理を行うとともに、宛先となる信号線
３−ｍ（１≦ｍ≦ｎ）を識別する値等のヘッダ検索部６
００−１の結果をパケットに対して付与し、スイッチ２
００へ信号線４００−１を通して送出する。スイッチ２
００は、送られてきたパケットに含まれる上記値をもと
に信号線４００−ｍを通して当該パケットをラインカー
ド３００−ｍに送出し、ラインカード３００−ｍがこの
パケットを信号線３−ｍに送出する。
【００４２】図２は本実施形態によるフロー識別検索装
置の構成を示したブロック図であって、ここではフロー
識別検索装置がヘッダ検索部６００に組み込まれた例を
示す。図中、６１０はヘッダ抽出装置、６２０はフロー
識別検索装置である。フロー識別検索装置６２０は、連
想メモリ６２１と、フロー識別検索処理装置６２２と、
ＤＲＡＭ，ＳＲＡＭ，ＳＳＲＡＭ（同期ＳＲＡＭ）等で
構成された検索結果記憶装置６２３とからなっている。
また、６２４は連想メモリ６２１とフロー識別検索処理
装置６２２とを結ぶ信号線、６２５はフロー識別検索処
理装置６２２と検索結果記憶装置６２３とを結ぶ信号
線、６３０はヘッダ抽出装置６１０とフロー識別検索処
理装置６２２を結ぶ信号線である。
置の構成を示したブロック図であって、ここではフロー
識別検索装置がヘッダ検索部６００に組み込まれた例を
示す。図中、６１０はヘッダ抽出装置、６２０はフロー
識別検索装置である。フロー識別検索装置６２０は、連
想メモリ６２１と、フロー識別検索処理装置６２２と、
ＤＲＡＭ，ＳＲＡＭ，ＳＳＲＡＭ（同期ＳＲＡＭ）等で
構成された検索結果記憶装置６２３とからなっている。
また、６２４は連想メモリ６２１とフロー識別検索処理
装置６２２とを結ぶ信号線、６２５はフロー識別検索処
理装置６２２と検索結果記憶装置６２３とを結ぶ信号
線、６３０はヘッダ抽出装置６１０とフロー識別検索処
理装置６２２を結ぶ信号線である。
【００４３】図２を参照しながらヘッダ検索部の処理概
要を示す。
要を示す。
【００４４】ヘッダ抽出装置６１０は信号線３から入力
されたパケットよりヘッダを抽出し、信号線６３０を通
してフロー識別検索処理装置６２２へ入力する。同時に
ヘッダ抽出装置６１０はパケットを信号線８０１を通し
てパケット格納部５００（図１参照）へ送出する。フロ
ー識別検索処理装置６２２は検索に必要なグループ化さ
れている検索項目をヘッダから抜き出し、信号線６２４
を通して連想メモリ６２１へ入力し検索を行い、検索結
果としてパケットに対する処理が格納されている検索結
果記憶装置６２３のメモリ上のアドレスを連想メモリ６
２１から信号線６２４を通して受け取る。
されたパケットよりヘッダを抽出し、信号線６３０を通
してフロー識別検索処理装置６２２へ入力する。同時に
ヘッダ抽出装置６１０はパケットを信号線８０１を通し
てパケット格納部５００（図１参照）へ送出する。フロ
ー識別検索処理装置６２２は検索に必要なグループ化さ
れている検索項目をヘッダから抜き出し、信号線６２４
を通して連想メモリ６２１へ入力し検索を行い、検索結
果としてパケットに対する処理が格納されている検索結
果記憶装置６２３のメモリ上のアドレスを連想メモリ６
２１から信号線６２４を通して受け取る。
【００４５】フロー識別検索処理装置６２２は受け取っ
た検索結果記憶装置６２３のメモリ上のアドレスを信号
線６２５を通して送出し、検索結果記憶装置６２３に格
納されている処理を信号線６２５を通して読みとる。再
度検索が必要な場合には、検索に必要なグループ化され
ている検索項目をヘッダからさらに抜き出し、連想メモ
リ６２１へ入力し、検索結果記憶装置６２３のメモリ上
のアドレスを連想メモリ６２１から受け取り、検索結果
記憶装置６２３に格納されている処理を読みとる。
た検索結果記憶装置６２３のメモリ上のアドレスを信号
線６２５を通して送出し、検索結果記憶装置６２３に格
納されている処理を信号線６２５を通して読みとる。再
度検索が必要な場合には、検索に必要なグループ化され
ている検索項目をヘッダからさらに抜き出し、連想メモ
リ６２１へ入力し、検索結果記憶装置６２３のメモリ上
のアドレスを連想メモリ６２１から受け取り、検索結果
記憶装置６２３に格納されている処理を読みとる。
【００４６】これを１つのヘッダの検索が終了するまで
再帰的に行う。１つのヘッダの検索が終わったら、信号
線８０３を通してパケット処理部７００（図１参照）へ
最終的なフロー識別の検索結果（処理）を送出し、信号
線８０１を通してパケット格納部５００へ１つのヘッダ
の検索が終わったことを通知する。
再帰的に行う。１つのヘッダの検索が終わったら、信号
線８０３を通してパケット処理部７００（図１参照）へ
最終的なフロー識別の検索結果（処理）を送出し、信号
線８０１を通してパケット格納部５００へ１つのヘッダ
の検索が終わったことを通知する。
【００４７】図２０で説明したルールに基づくルールの
グループ化の様子および及びグループ化されたルールの
検索のために各ルールに付与されるルール番号の付与例
を図３に示す。
グループ化の様子および及びグループ化されたルールの
検索のために各ルールに付与されるルール番号の付与例
を図３に示す。
【００４８】図中、１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａは
各ルール１１，１２，１３，１４（図２０を参照）にル
ール番号を付与したもの、１５，１６はフロー識別に必
要な検索項目を２つのグループに分け、それぞれのグル
ープに番号（ここでは０と１）を付与したものを表して
いる。ルール番号は０から昇順に１ずつ付与する。全て
のグループのビット幅は連想メモリが１回で検索できる
検索ビット幅以下である必要があるため、グループの分
け方はこの条件を満足するように決める。なお、グルー
プの分け方は前もって設計者が決める。
各ルール１１，１２，１３，１４（図２０を参照）にル
ール番号を付与したもの、１５，１６はフロー識別に必
要な検索項目を２つのグループに分け、それぞれのグル
ープに番号（ここでは０と１）を付与したものを表して
いる。ルール番号は０から昇順に１ずつ付与する。全て
のグループのビット幅は連想メモリが１回で検索できる
検索ビット幅以下である必要があるため、グループの分
け方はこの条件を満足するように決める。なお、グルー
プの分け方は前もって設計者が決める。
【００４９】図４は図３のルール及びルール番号を展開
して、検索回数情報Ｆｌａｇ、検索関連情報Ｓｒｃｈ．
Ｔａｇ（Search Tag，図３のルール番号に相当）、グル
ープ化された検索項目、次回の検索における検索回数情
報である次Ｆｌａｇ、照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇ
（Association Tag）、処理を、連想メモリ６２１と検
索結果記憶装置６２３に格納する例を示す。
して、検索回数情報Ｆｌａｇ、検索関連情報Ｓｒｃｈ．
Ｔａｇ（Search Tag，図３のルール番号に相当）、グル
ープ化された検索項目、次回の検索における検索回数情
報である次Ｆｌａｇ、照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇ
（Association Tag）、処理を、連想メモリ６２１と検
索結果記憶装置６２３に格納する例を示す。
【００５０】１１ａ−１，１２ａ−１，１３ａ−１，１
４ａ−１はグループ番号０に対応しており、グループ番
号と同じ値０を持つ検索回数情報Ｆｌａｇとルール番号
０〜３に対応した検索項目とを連想メモリに格納したも
の、１１ａ−２，１２ａ−２，１３ａ−２はグループ番
号１のルール番号０〜２に対応しており、グループ番号
と同じ値１を持つ検索回数情報Ｆｌａｇと、ルール番号
と同じ値０〜２を持つ検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ
と、ルール番号０〜２に対応した検索項目とを連想メモ
リに格納したもの、１１ａ−３，１２ａ−３，１３ａ−
３，１４ａ−３はグループ番号０に対応しており、次Ｆ
ｌａｇと、ルール番号と同じ値を持つ照合関連情報Ａｓ
ｓｏｃ．Ｔａｇと、ルール番号０〜３に対応する処理と
を格納したもの、１１ａ−４，１２ａ−４，１３ａ−４
はグループ番号１のルール番号０〜２に対応する処理を
格納したものである。なお、図中でｘはどの値を入れて
も問題はないことを示す。また上述した説明から明らか
なように、ある一つのルールに付与される検索関連情報
Ｓｒｃｈ．Ｔａｇと照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇに
は同じルール番号（図３参照）の値が設定されるが、本
実施形態ではこれらデータがどこに格納されるかによっ
て名称を変えている。すなわち、連想メモリ６２１に格
納されるルール番号を検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇと
し、検索結果記憶装置６２３に格納されるルール番号を
照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇとしている。
４ａ−１はグループ番号０に対応しており、グループ番
号と同じ値０を持つ検索回数情報Ｆｌａｇとルール番号
０〜３に対応した検索項目とを連想メモリに格納したも
の、１１ａ−２，１２ａ−２，１３ａ−２はグループ番
号１のルール番号０〜２に対応しており、グループ番号
と同じ値１を持つ検索回数情報Ｆｌａｇと、ルール番号
と同じ値０〜２を持つ検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ
と、ルール番号０〜２に対応した検索項目とを連想メモ
リに格納したもの、１１ａ−３，１２ａ−３，１３ａ−
３，１４ａ−３はグループ番号０に対応しており、次Ｆ
ｌａｇと、ルール番号と同じ値を持つ照合関連情報Ａｓ
ｓｏｃ．Ｔａｇと、ルール番号０〜３に対応する処理と
を格納したもの、１１ａ−４，１２ａ−４，１３ａ−４
はグループ番号１のルール番号０〜２に対応する処理を
格納したものである。なお、図中でｘはどの値を入れて
も問題はないことを示す。また上述した説明から明らか
なように、ある一つのルールに付与される検索関連情報
Ｓｒｃｈ．Ｔａｇと照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇに
は同じルール番号（図３参照）の値が設定されるが、本
実施形態ではこれらデータがどこに格納されるかによっ
て名称を変えている。すなわち、連想メモリ６２１に格
納されるルール番号を検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇと
し、検索結果記憶装置６２３に格納されるルール番号を
照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇとしている。
【００５１】ここで、図３に基づいて図４に示した通り
に連想メモリ６２１及び検索結果記憶装置６２３へ各種
データを格納する際の手順について説明する。まず、図
３に示したルールをグループ番号０，１の２つのグルー
プにグループ化する。次に、ルール番号０のルールのう
ちグループ番号０について、検索項目である宛先アドレ
ス及びＰｒｏｔｏｃｏｌをグループ番号と同じ値０を持
つ検索回数情報Ｆｌａｇとともに連想メモリ６２１へ格
納する。その際、検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇとして
はＤｏｎ’ｔ Ｃａｒｅを示す＊を設定する。これは、
最初に連想メモリ６２１を検索する場合に、検索回数情
報Ｆｌａｇの値として０を持つすべてのルールを検索対
象とするためである。以上によって図４に示すデータ１
１ａ−１が連想メモリ６２１に格納される。
に連想メモリ６２１及び検索結果記憶装置６２３へ各種
データを格納する際の手順について説明する。まず、図
３に示したルールをグループ番号０，１の２つのグルー
プにグループ化する。次に、ルール番号０のルールのう
ちグループ番号０について、検索項目である宛先アドレ
ス及びＰｒｏｔｏｃｏｌをグループ番号と同じ値０を持
つ検索回数情報Ｆｌａｇとともに連想メモリ６２１へ格
納する。その際、検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇとして
はＤｏｎ’ｔ Ｃａｒｅを示す＊を設定する。これは、
最初に連想メモリ６２１を検索する場合に、検索回数情
報Ｆｌａｇの値として０を持つすべてのルールを検索対
象とするためである。以上によって図４に示すデータ１
１ａ−１が連想メモリ６２１に格納される。
【００５２】次に、検索結果記憶装置６２３について
は、連想メモリ６２１に設定した検索回数情報Ｆｌａｇ
の値０に１を加算した値１を次Ｆｌａｇに設定する。ま
た、ルール番号０と同じ値０を照合関連情報Ａｓｓｏ
ｃ．Ｔａｇに設定する。さらに、この場合の検索回数情
報Ｆｌａｇの値は最後のグループに対応する値ではない
ことから、さらに連想メモリ６２１の検索を行うことを
指示する「再検索」を処理に設定する。そして、これら
次Ｆｌａｇ，照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇ，処理を
組にしたデータ１１ａ−３を図４に示すように検索結果
記憶装置６２３に格納する。
は、連想メモリ６２１に設定した検索回数情報Ｆｌａｇ
の値０に１を加算した値１を次Ｆｌａｇに設定する。ま
た、ルール番号０と同じ値０を照合関連情報Ａｓｓｏ
ｃ．Ｔａｇに設定する。さらに、この場合の検索回数情
報Ｆｌａｇの値は最後のグループに対応する値ではない
ことから、さらに連想メモリ６２１の検索を行うことを
指示する「再検索」を処理に設定する。そして、これら
次Ｆｌａｇ，照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇ，処理を
組にしたデータ１１ａ−３を図４に示すように検索結果
記憶装置６２３に格納する。
【００５３】ルール番号１〜３のうちのグループ番号０
についてもいま述べたルール番号０と同様のことを行っ
て、連想メモリ６２１にデータ１２ａ−１，１３ａ−
１，１４ａ−１を順次格納するとともに、検索結果記憶
装置６２３にデータ１２ａ−３，１３ａ−３，１４ａ−
３を順次格納する。ただし、ルール番号３に関してはグ
ループ番号１の検索項目が図３に示すように全てＤｏ
ｎ’ｔ Ｃａｒｅであるため、ルール番号３かつグルー
プ番号１のルールに関してはさらに検索を行う必要がな
い。したがってこの場合は、処理に「再検索」を設定す
る代わりに、図３のルール表に設定されている処理「廃
棄」そのものを検索結果記憶装置６２３の「処理」に格
納するとともに、次Ｆｌａｇには任意の値（図４ではど
の値でもかまわないことを示す×）を設定する。
についてもいま述べたルール番号０と同様のことを行っ
て、連想メモリ６２１にデータ１２ａ−１，１３ａ−
１，１４ａ−１を順次格納するとともに、検索結果記憶
装置６２３にデータ１２ａ−３，１３ａ−３，１４ａ−
３を順次格納する。ただし、ルール番号３に関してはグ
ループ番号１の検索項目が図３に示すように全てＤｏ
ｎ’ｔ Ｃａｒｅであるため、ルール番号３かつグルー
プ番号１のルールに関してはさらに検索を行う必要がな
い。したがってこの場合は、処理に「再検索」を設定す
る代わりに、図３のルール表に設定されている処理「廃
棄」そのものを検索結果記憶装置６２３の「処理」に格
納するとともに、次Ｆｌａｇには任意の値（図４ではど
の値でもかまわないことを示す×）を設定する。
【００５４】グループ番号１についてもグループ０の場
合に準じて同様の処理を行う。ただし、この場合は上述
したようにルール番号３については検索項目が全てＤｏ
ｎ’ｔ Ｃａｒｅであるため、ルール番号０〜２につい
て処理を行い、連想メモリ６２１に対してデータ１１ａ
−２，１２ａ−２，１３ａ−２を順次追加するととも
に、検索結果記憶装置６２３に対してデータ１１ａ−
４，１２ａ−４，１３ａ−４を順次追加する。連想メモ
リ６２１については、検索回数情報Ｆｌａｇとしてグル
ープ番号と同じ１を設定するとともに、グループ番号１
が最初のグループでないことから図３のルール表に設定
されているルール番号をそのまま検索関連情報Ｓｒｃ
ｈ．Ｔａｇとして設定する。一方、検索結果記憶装置６
２３については、グループ番号１が最後のグループであ
ることから、図３のルール表に記述されている処理をそ
のまま検索結果記憶装置６２３に設定するとともに、グ
ループ番号１についてはそれ以上検索を行わないので次
Ｆｌａｇ及び照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇには任意
の値を設定する。
合に準じて同様の処理を行う。ただし、この場合は上述
したようにルール番号３については検索項目が全てＤｏ
ｎ’ｔ Ｃａｒｅであるため、ルール番号０〜２につい
て処理を行い、連想メモリ６２１に対してデータ１１ａ
−２，１２ａ−２，１３ａ−２を順次追加するととも
に、検索結果記憶装置６２３に対してデータ１１ａ−
４，１２ａ−４，１３ａ−４を順次追加する。連想メモ
リ６２１については、検索回数情報Ｆｌａｇとしてグル
ープ番号と同じ１を設定するとともに、グループ番号１
が最初のグループでないことから図３のルール表に設定
されているルール番号をそのまま検索関連情報Ｓｒｃ
ｈ．Ｔａｇとして設定する。一方、検索結果記憶装置６
２３については、グループ番号１が最後のグループであ
ることから、図３のルール表に記述されている処理をそ
のまま検索結果記憶装置６２３に設定するとともに、グ
ループ番号１についてはそれ以上検索を行わないので次
Ｆｌａｇ及び照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇには任意
の値を設定する。
【００５５】図４を利用して具体的に宛先アドレスが５
９．４８．１．１、ＰｒｏｔｏｃｏｌがＴＣＰ、送信元
アドレスが１２２．５８．３３．１、宛先ポート番号が
１０のヘッダのフロー識別検索方法を示す。
９．４８．１．１、ＰｒｏｔｏｃｏｌがＴＣＰ、送信元
アドレスが１２２．５８．３３．１、宛先ポート番号が
１０のヘッダのフロー識別検索方法を示す。
【００５６】手順１：フロー識別検索処理装置６２２が
ＩＰパケットのヘッダの中でグループ番号０に属する検
索項目とグループ番号１に属する検索項目を取り出す。
ＩＰパケットのヘッダの中でグループ番号０に属する検
索項目とグループ番号１に属する検索項目を取り出す。
【００５７】手順２：フロー識別検索処理装置６２２が
ＩＰパケットのヘッダ中のグループ番号０の検索項目で
ある宛先アドレスの５９．４８．１．１とＰｒｏｔｏｃ
ｏｌのＴＣＰとグループ番号０と同じ値０を持つ検索回
数情報Ｆｌａｇと適当な値の検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔ
ａｇとを連想メモリ６２１に検索データとして入力す
る。
ＩＰパケットのヘッダ中のグループ番号０の検索項目で
ある宛先アドレスの５９．４８．１．１とＰｒｏｔｏｃ
ｏｌのＴＣＰとグループ番号０と同じ値０を持つ検索回
数情報Ｆｌａｇと適当な値の検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔ
ａｇとを連想メモリ６２１に検索データとして入力す
る。
【００５８】手順３：検索により連想メモリ６２１内に
格納されているデータ１２ａ−１と入力データが一致す
るので、結果としてデータ１２ａ−１に関連づけられた
検索結果を格納している検索結果記憶装置６２３のメモ
リのアドレスをフロー識別検索処理装置６２２は受け取
る。
格納されているデータ１２ａ−１と入力データが一致す
るので、結果としてデータ１２ａ−１に関連づけられた
検索結果を格納している検索結果記憶装置６２３のメモ
リのアドレスをフロー識別検索処理装置６２２は受け取
る。
【００５９】手順４：フロー識別検索処理装置６２２は
受け取った検索結果記憶装置６２３のメモリのアドレス
から、検索結果記憶億装置６２３に格納されているデー
タ１２ａ−３を読み取る。読みとったデータ１２ａ−３
に含まれる処理の内容が「再検索」なので、フロー識別
検索処理装置６２２は次Ｆｌａｇと照合関連情報Ａｓｓ
ｏｃ．Ｔａｇを読みとり、再度検索を行う。再検索にあ
たって読みとったデータ１２ａ−３から次Ｆｌａｇが１
で照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇが１であることがわ
かったので、フロー識別検索処理装置６２２は、ヘッダ
の中のグループ番号１に属する検索項目である送信元ア
ドレスの１２２．５８．３３．１、宛先ポート番号１０
とグループ番号１と同じ値１を持つ検索回数情報Ｆｌａ
ｇと検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇの値１を連想メモリ
６２１に検索データとして入力する。
受け取った検索結果記憶装置６２３のメモリのアドレス
から、検索結果記憶億装置６２３に格納されているデー
タ１２ａ−３を読み取る。読みとったデータ１２ａ−３
に含まれる処理の内容が「再検索」なので、フロー識別
検索処理装置６２２は次Ｆｌａｇと照合関連情報Ａｓｓ
ｏｃ．Ｔａｇを読みとり、再度検索を行う。再検索にあ
たって読みとったデータ１２ａ−３から次Ｆｌａｇが１
で照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇが１であることがわ
かったので、フロー識別検索処理装置６２２は、ヘッダ
の中のグループ番号１に属する検索項目である送信元ア
ドレスの１２２．５８．３３．１、宛先ポート番号１０
とグループ番号１と同じ値１を持つ検索回数情報Ｆｌａ
ｇと検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇの値１を連想メモリ
６２１に検索データとして入力する。
【００６０】手順５：検索により連想メモリ６２１内に
格納されているデータ１２ａ−２と入力データが一致す
るので、結果としてデータ１２ａ−２に関連づけられた
検索結果を格納している検索結果記億装置６２３のメモ
リのアドレスをフロー識別検索処理装置６２２は受け取
る。
格納されているデータ１２ａ−２と入力データが一致す
るので、結果としてデータ１２ａ−２に関連づけられた
検索結果を格納している検索結果記億装置６２３のメモ
リのアドレスをフロー識別検索処理装置６２２は受け取
る。
【００６１】手順６：フロー識別検索処理装置６２２は
受け取った検索結果記憶装置６２３のメモリのアドレス
から、検索結果記憶装置６２３に格納されているデータ
１２ａ−４を読みとる。読みとったデータ１２ａ−４に
含まれる処理の内容が「中優先で送出」であって「再検
索」ではないので再度検索する必要がなく、ここで検索
を終了する。
受け取った検索結果記憶装置６２３のメモリのアドレス
から、検索結果記憶装置６２３に格納されているデータ
１２ａ−４を読みとる。読みとったデータ１２ａ−４に
含まれる処理の内容が「中優先で送出」であって「再検
索」ではないので再度検索する必要がなく、ここで検索
を終了する。
【００６２】次に、上述したものとは若干異なる実現形
態について説明する。図５に示すように、検索可能なビ
ット幅が制限された連想メモリに入れるために、オリジ
ナルのルール表（Original rule table）のルールを複
数のブロックにグループ化し、各ブロックを連想メモリ
に格納して新たなルール表（Proposed rule table）を
作成する。その際、各ブロックがオリジナルのルールの
どの位置にあるかを示すため、検索回数情報Ｆｌａｇ
（相対位置識別フラグ）を一緒に格納する。さらにそれ
らの各ブロックが同じオリジナルのルールに属している
ことを示すため、検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ及び照
合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇも一緒に格納する。ルー
ルがＤＡとＳＡの２つからなるルール表の場合の例を図
６に示す。なお、上述したようにＤＡ，ＳＡはいずれも
１２８ビットで構成されるが、１２８ビットの値すべて
を図示することは困難であるため、ここではＤＡ，ＳＡ
がいずれも４ビットで構成されているものとして説明す
る。また、図６では図４に示した次Ｆｌａｇを設けてい
ないが、次Ｆｌａｇの値は連想メモリに入力した検索回
数情報Ｆｌａｇに１を加算すれば求められるので、かか
る計算をフロー識別検索処理装置が行えば良い。
態について説明する。図５に示すように、検索可能なビ
ット幅が制限された連想メモリに入れるために、オリジ
ナルのルール表（Original rule table）のルールを複
数のブロックにグループ化し、各ブロックを連想メモリ
に格納して新たなルール表（Proposed rule table）を
作成する。その際、各ブロックがオリジナルのルールの
どの位置にあるかを示すため、検索回数情報Ｆｌａｇ
（相対位置識別フラグ）を一緒に格納する。さらにそれ
らの各ブロックが同じオリジナルのルールに属している
ことを示すため、検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ及び照
合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇも一緒に格納する。ルー
ルがＤＡとＳＡの２つからなるルール表の場合の例を図
６に示す。なお、上述したようにＤＡ，ＳＡはいずれも
１２８ビットで構成されるが、１２８ビットの値すべて
を図示することは困難であるため、ここではＤＡ，ＳＡ
がいずれも４ビットで構成されているものとして説明す
る。また、図６では図４に示した次Ｆｌａｇを設けてい
ないが、次Ｆｌａｇの値は連想メモリに入力した検索回
数情報Ｆｌａｇに１を加算すれば求められるので、かか
る計算をフロー識別検索処理装置が行えば良い。
【００６３】図６のルール表に関して、ＤＡ＝０１０
０、ＳＡ＝０１０１なるヘッダ情報のパケットが到着し
た場合は、図７に示すように、１回目の検索（１st rou
nd search）で、ＤＡ＝０１００を検索キーとして、こ
れに次の２つの検索キーを併せて検索する。その２つの
検索キーとは、何回目かの検索回数を表す検索回数情報
Ｆｌａｇ＝１st及び前回の検索結果との関連付けのため
の検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ＝Ａｎｙの２つであ
る。なお、検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇとして格納さ
れている値のうち、Ａｎｙは任意のものと一致するＤｏ
ｎ’ｔ ｃａｒｅを意味している。また、検索キーとし
て入力される検索関連情報Ｓｒｃｈ．ＴａｇのＡｎｙは
任意の値を入力すれば良いことを意味している。他の実
現形態として、検索キーとして入力される検索関連情報
Ｓｒｃｈ．ＴａｇのＡｎｙの値および連想メモリ上にお
ける検索関連情報Ｓｒｃｈ．ＴａｇのＡｎｙの値をすべ
て同じ値に設定することが考えられる。具体的には、連
想メモリ上における検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇの値
Ａｎｙとして例えば０を設定するとともに、１回目の検
索で連想メモリへ与える検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ
の値を同じく０とすれば良い。
０、ＳＡ＝０１０１なるヘッダ情報のパケットが到着し
た場合は、図７に示すように、１回目の検索（１st rou
nd search）で、ＤＡ＝０１００を検索キーとして、こ
れに次の２つの検索キーを併せて検索する。その２つの
検索キーとは、何回目かの検索回数を表す検索回数情報
Ｆｌａｇ＝１st及び前回の検索結果との関連付けのため
の検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ＝Ａｎｙの２つであ
る。なお、検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇとして格納さ
れている値のうち、Ａｎｙは任意のものと一致するＤｏ
ｎ’ｔ ｃａｒｅを意味している。また、検索キーとし
て入力される検索関連情報Ｓｒｃｈ．ＴａｇのＡｎｙは
任意の値を入力すれば良いことを意味している。他の実
現形態として、検索キーとして入力される検索関連情報
Ｓｒｃｈ．ＴａｇのＡｎｙの値および連想メモリ上にお
ける検索関連情報Ｓｒｃｈ．ＴａｇのＡｎｙの値をすべ
て同じ値に設定することが考えられる。具体的には、連
想メモリ上における検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇの値
Ａｎｙとして例えば０を設定するとともに、１回目の検
索で連想メモリへ与える検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ
の値を同じく０とすれば良い。
【００６４】１回目の検索キーでマッチするルールが見
つかると、それに対する処理（Ａｃｔｉｏｎ）、ここで
は再検索（Continue）を決定することができるととも
に、それに関連することを表す照合関連情報Ａｓｓｏ
ｃ．Ｔａｇ＝２が得られる。引き続き２回目（２nd rou
nd search）の検索を行う。その際には検索キーＳＡ＝
０１０１と一緒に、１回目の検索により得られた照合関
連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇ＝２の値を検索関連情報Ｓｒ
ｃｈ．Ｔａｇに代入して検索を行う。また、何回目かの
検索回数を表す検索回数情報Ｆｌａｇ＝２ndとして検索
する。２回目の検索ではそれらにマッチするルールが見
つかり、それに対する処理（Ａｃｔｉｏｎ）、ここでは
最優先で転送（High Priority）を決定することができ
る。
つかると、それに対する処理（Ａｃｔｉｏｎ）、ここで
は再検索（Continue）を決定することができるととも
に、それに関連することを表す照合関連情報Ａｓｓｏ
ｃ．Ｔａｇ＝２が得られる。引き続き２回目（２nd rou
nd search）の検索を行う。その際には検索キーＳＡ＝
０１０１と一緒に、１回目の検索により得られた照合関
連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇ＝２の値を検索関連情報Ｓｒ
ｃｈ．Ｔａｇに代入して検索を行う。また、何回目かの
検索回数を表す検索回数情報Ｆｌａｇ＝２ndとして検索
する。２回目の検索ではそれらにマッチするルールが見
つかり、それに対する処理（Ａｃｔｉｏｎ）、ここでは
最優先で転送（High Priority）を決定することができ
る。
【００６５】以上説明したように、本実施形態の構成要
素は、（１）ルール表のルールをグループ化し、該グル
ープ化したルールの各部分をテーブル（連想メモリ）に
格納する手段と、（２）グループ化したルールの各部分
のグループ化前のルール内における相対位置を示す検索
回数情報Ｆｌａｇを付与する手段と、（３）グループ化
したルールの各部分間の関連を示す検索関連情報Ｓｒｃ
ｈ．Ｔａｇ及び照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇを付与
する手段と、（４）ルールに対応するヘッダ情報と検索
回数情報と検索関連情報とを検索キーとして連想メモリ
を検索する手段とからなる。
素は、（１）ルール表のルールをグループ化し、該グル
ープ化したルールの各部分をテーブル（連想メモリ）に
格納する手段と、（２）グループ化したルールの各部分
のグループ化前のルール内における相対位置を示す検索
回数情報Ｆｌａｇを付与する手段と、（３）グループ化
したルールの各部分間の関連を示す検索関連情報Ｓｒｃ
ｈ．Ｔａｇ及び照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇを付与
する手段と、（４）ルールに対応するヘッダ情報と検索
回数情報と検索関連情報とを検索キーとして連想メモリ
を検索する手段とからなる。
【００６６】なお、上述した説明では理解を容易にする
ために、宛先アドレスＤＡ，送信元アドレスＳＡ等のよ
うに論理的にまとまりのあるものを単位としてグループ
化を行う例を示したが、本発明がこうした形態に限定さ
れるわけではない。ルール表上の各ルールは単なるビッ
トの羅列と見なせるため各ルールをどのようにグループ
化しても良いのであって、例えば宛先アドレスを２以上
のグループに分割して１００ビットはグループ番号０に
格納し残りの２８ビットはグループ番号１に格納するな
どしても良い。もっとも、例えば連想メモリ６２１のビ
ット幅を２５６ビットであるとすれば、図４に示す検索
回数情報Ｆｌａｇ，検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ及び
２つの検索項目をすべて合わせたビット数が２５６ビッ
トとなるように各ルールをグループ化してゆくことで、
連想メモリ６２１を最も効率的に使用でき、各パケット
に関して連想メモリ６２１を検索する回数も最小にな
る。
ために、宛先アドレスＤＡ，送信元アドレスＳＡ等のよ
うに論理的にまとまりのあるものを単位としてグループ
化を行う例を示したが、本発明がこうした形態に限定さ
れるわけではない。ルール表上の各ルールは単なるビッ
トの羅列と見なせるため各ルールをどのようにグループ
化しても良いのであって、例えば宛先アドレスを２以上
のグループに分割して１００ビットはグループ番号０に
格納し残りの２８ビットはグループ番号１に格納するな
どしても良い。もっとも、例えば連想メモリ６２１のビ
ット幅を２５６ビットであるとすれば、図４に示す検索
回数情報Ｆｌａｇ，検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ及び
２つの検索項目をすべて合わせたビット数が２５６ビッ
トとなるように各ルールをグループ化してゆくことで、
連想メモリ６２１を最も効率的に使用でき、各パケット
に関して連想メモリ６２１を検索する回数も最小にな
る。
【００６７】〔第２実施形態〕第１実施形態では以下の
ような場合に曖昧なルールが生成されてしまい、正しい
検索動作を行えない場合が有る。本実施形態はかかる場
合においても正しい検索動作を保証するものである。図
８に曖昧なルールが生成される場合の例を示す。
ような場合に曖昧なルールが生成されてしまい、正しい
検索動作を行えない場合が有る。本実施形態はかかる場
合においても正しい検索動作を保証するものである。図
８に曖昧なルールが生成される場合の例を示す。
【００６８】図８の例のルール表では、ＤＡ＝１１０
０、ＳＡ＝１１００なるパケットが到着した場合、ルー
ルＢ（ＤＡ＝１*，ＳＡ＝１１*）（ここで、*は上述し
たようにＤｏｎ’ｔ ｃａｒｅであって、それ以降のビ
ットが「０」，「１」のいずれでも良いことを示す。）
がマッチするべきところである。
０、ＳＡ＝１１００なるパケットが到着した場合、ルー
ルＢ（ＤＡ＝１*，ＳＡ＝１１*）（ここで、*は上述し
たようにＤｏｎ’ｔ ｃａｒｅであって、それ以降のビ
ットが「０」，「１」のいずれでも良いことを示す。）
がマッチするべきところである。
【００６９】しかしながら、図９に示すように第１実施
形態では１回目の検索でＤＡ＝１１００で検索する際
に、ルールＡ（ＤＡ＝１１*，ＳＡ＝０１*）の前半部
（ＤＡ＝１１*）がよりふさわしいものと判定して候補
をルールＡに絞り込んでしまう。これは、一般的な商用
の連想メモリでは、連想メモリに入力されたデータが複
数のルールに一致した場合、一致したルールのうち連想
メモリ上で一番上（すなわち、最も小さいアドレス）に
格納されているルールの物理アドレスを出力するためで
ある。こうしたことから、２回目の検索でＳＡ＝１１０
０で検索を行う際に本来マッチすべきルールＢを見逃し
てしまうこととなる。
形態では１回目の検索でＤＡ＝１１００で検索する際
に、ルールＡ（ＤＡ＝１１*，ＳＡ＝０１*）の前半部
（ＤＡ＝１１*）がよりふさわしいものと判定して候補
をルールＡに絞り込んでしまう。これは、一般的な商用
の連想メモリでは、連想メモリに入力されたデータが複
数のルールに一致した場合、一致したルールのうち連想
メモリ上で一番上（すなわち、最も小さいアドレス）に
格納されているルールの物理アドレスを出力するためで
ある。こうしたことから、２回目の検索でＳＡ＝１１０
０で検索を行う際に本来マッチすべきルールＢを見逃し
てしまうこととなる。
【００７０】この状況を概念的に示したものが図１０で
ある。図１０は横軸をＤＡ、縦軸をＳＡとして、それぞ
れのルールＡとＢが占める領域を示したものである。１
回目の検索でルールＡに候補を絞り込んでしまうのは、
図１０では１stround searchと示している両端矢印の箇
所に相当する。
ある。図１０は横軸をＤＡ、縦軸をＳＡとして、それぞ
れのルールＡとＢが占める領域を示したものである。１
回目の検索でルールＡに候補を絞り込んでしまうのは、
図１０では１stround searchと示している両端矢印の箇
所に相当する。
【００７１】１回目の検索ではＤＡで検索を行うので図
１０の横軸に沿って検索を行う。その際、ルールＡのほ
うがより狭い範囲でパケットのヘッダ情報（ＤＡ＝１１
００）を含むので、ルールＡを候補に絞り込んでしま
う。
１０の横軸に沿って検索を行う。その際、ルールＡのほ
うがより狭い範囲でパケットのヘッダ情報（ＤＡ＝１１
００）を含むので、ルールＡを候補に絞り込んでしま
う。
【００７２】パケットのヘッダ情報（ＤＡ＝１１００，
ＳＡ＝１１００）はルールＢにマッチすべきものである
にもかかわらず、１回目の検索でルールＡに候補を絞り
込んでいるので、２回目の検索で縦軸に沿って検索する
際にはルールＡの縦軸の範囲に入っていないので、マッ
チするルールがないと判断してしまうことになる。
ＳＡ＝１１００）はルールＢにマッチすべきものである
にもかかわらず、１回目の検索でルールＡに候補を絞り
込んでいるので、２回目の検索で縦軸に沿って検索する
際にはルールＡの縦軸の範囲に入っていないので、マッ
チするルールがないと判断してしまうことになる。
【００７３】本実施形態は、上記のような第１実施形態
におけるルール表をグループ化する際に生じる曖昧性を
除去することができる。
におけるルール表をグループ化する際に生じる曖昧性を
除去することができる。
【００７４】本実施形態は第１実施形態を適用する際に
生じる曖昧性を除去するために、オリジナルのルール表
に新たに保護ルール（Guard rule）（保護ポリシーとも
呼ぶ）と名づけるルールを挿入することがポイントであ
る。
生じる曖昧性を除去するために、オリジナルのルール表
に新たに保護ルール（Guard rule）（保護ポリシーとも
呼ぶ）と名づけるルールを挿入することがポイントであ
る。
【００７５】図１１は本実施形態にかかるルール表の一
例を示すものである。図１１は図８のルール表に対し、
第１実施形態を適用する際に生じる曖昧性を除去するた
めに、ルールＢ’を挿入している。ルールＢ’はルール
Ａと同じＤＡを持ち、それ以外の部分のＳＡと処理（Ａ
ｃｔｉｏｎ）に関してはルールＢと同じ内容を持つ。ル
ールＢ’を挿入することにより、ルール表をグループ化
することにより生じる曖昧性を除去することができる。
例を示すものである。図１１は図８のルール表に対し、
第１実施形態を適用する際に生じる曖昧性を除去するた
めに、ルールＢ’を挿入している。ルールＢ’はルール
Ａと同じＤＡを持ち、それ以外の部分のＳＡと処理（Ａ
ｃｔｉｏｎ）に関してはルールＢと同じ内容を持つ。ル
ールＢ’を挿入することにより、ルール表をグループ化
することにより生じる曖昧性を除去することができる。
【００７６】図１２は図１１に示したオリジナルのルー
ル表をグループ化したものを示す。ここでのポイントは
ルールＢ’をグループ化する際にルールＢ’の１回目の
検索に用いる前半部の照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇ
をルールＡのものと同じ値（照合関連情報Ａｓｓｏｃ．
Ｔａｇ＝１）とする点である。ルールＢの値（照合関連
情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇ＝２）でない点に注意された
い。ルールＢ’の前半部の照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔ
ａｇ＝１とすることにより、１回目の検索ではルールＡ
への候補の絞り込みが行われることなく、２回目の検索
でルールＡにマッチするのか、ルールＢにマッチするの
かを判定することができる。
ル表をグループ化したものを示す。ここでのポイントは
ルールＢ’をグループ化する際にルールＢ’の１回目の
検索に用いる前半部の照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇ
をルールＡのものと同じ値（照合関連情報Ａｓｓｏｃ．
Ｔａｇ＝１）とする点である。ルールＢの値（照合関連
情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇ＝２）でない点に注意された
い。ルールＢ’の前半部の照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔ
ａｇ＝１とすることにより、１回目の検索ではルールＡ
への候補の絞り込みが行われることなく、２回目の検索
でルールＡにマッチするのか、ルールＢにマッチするの
かを判定することができる。
【００７７】なお、上述したように、連想メモリに入力
されたデータが複数のルールに一致した場合は最も小さ
い物理アドレスが出力される。また、保護ルールの追加
にあたっては一致した複数のルールのうちより範囲の狭
いルールと同じ内容の保護ルールを入れている。さら
に、複数のルールに一致した場合にはより狭い範囲のル
ールを選択しなければならない。このため、より狭い範
囲のルールは当該ルールよりも広い範囲のルールよりも
連想メモリ上でより上位（より小さな物理アドレス側）
に格納する必要がある。したがって図１１に示したよう
に、ルールＡ及びルールＢ’を連想メモリ上でルールＢ
よりも上位に格納するようにしている。
されたデータが複数のルールに一致した場合は最も小さ
い物理アドレスが出力される。また、保護ルールの追加
にあたっては一致した複数のルールのうちより範囲の狭
いルールと同じ内容の保護ルールを入れている。さら
に、複数のルールに一致した場合にはより狭い範囲のル
ールを選択しなければならない。このため、より狭い範
囲のルールは当該ルールよりも広い範囲のルールよりも
連想メモリ上でより上位（より小さな物理アドレス側）
に格納する必要がある。したがって図１１に示したよう
に、ルールＡ及びルールＢ’を連想メモリ上でルールＢ
よりも上位に格納するようにしている。
【００７８】図１３にその時の検索の様子を示す。図１
３では本実施形態によりグループ化したルール表を２回
検索する様子を示している。１回目の検索では、ＤＡ＝
１１００を検索キーとして、その検索キーと併せて検索
関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ＝Ａｎｙと検索回数情報Ｆｌ
ａｇ＝１stをキーとして検索する。その結果、マッチす
るルールとして一行目のＡ，Ｂ’（１st）の前半部が見
つかる。それに関連することを表す照合関連情報Ａｓｓ
ｏｃ．Ｔａｇ＝１が得られる。
３では本実施形態によりグループ化したルール表を２回
検索する様子を示している。１回目の検索では、ＤＡ＝
１１００を検索キーとして、その検索キーと併せて検索
関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ＝Ａｎｙと検索回数情報Ｆｌ
ａｇ＝１stをキーとして検索する。その結果、マッチす
るルールとして一行目のＡ，Ｂ’（１st）の前半部が見
つかる。それに関連することを表す照合関連情報Ａｓｓ
ｏｃ．Ｔａｇ＝１が得られる。
【００７９】引き続き、２回目の検索を行う。その際に
は検索キーＳＡ＝１１００と一緒に、１回目の検索によ
り得られた照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇ＝１の値を
検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇに代入して検索を行う。
２回目の検索では検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ＝１の
２つのルールが候補となる。この候補はルールＡとＢ’
である。このうち、検索キーＳＡ＝１１００にマッチす
るのはルールＢ’である。このようにして本来の正解で
あるルールＢと同じ処理（Ａｃｔｉｏｎ）を導くことが
できる。
は検索キーＳＡ＝１１００と一緒に、１回目の検索によ
り得られた照合関連情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇ＝１の値を
検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇに代入して検索を行う。
２回目の検索では検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ＝１の
２つのルールが候補となる。この候補はルールＡとＢ’
である。このうち、検索キーＳＡ＝１１００にマッチす
るのはルールＢ’である。このようにして本来の正解で
あるルールＢと同じ処理（Ａｃｔｉｏｎ）を導くことが
できる。
【００８０】図１４は本実施形態による保護ルールの挿
入の概念をグラフを用いて表したものである。図１０の
例で示したルールＡとルールＢがある状況において、ル
ールＢと同じ内容を持つルールＢ’を保護ルールとして
挿入している。図１０では、横軸方向であるＤＡについ
てみた場合、ルールＢはルールＡよりも広い範囲をカバ
ーしていた。本実施形態の場合、ＤＡについては、より
範囲の狭いルールＡと同じ内容を持つルールＢ’を挿入
し、ＤＡ以外の項目については、そのルールＢ’は元の
ルールＢと同じ内容を持つものとする。さらにルール
Ｂ’をグループ化する際に、その前半部には、１回目の
検索時の結果から分かる検索関連情報の値をルールＡと
同じものとする（Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ＝１）。
入の概念をグラフを用いて表したものである。図１０の
例で示したルールＡとルールＢがある状況において、ル
ールＢと同じ内容を持つルールＢ’を保護ルールとして
挿入している。図１０では、横軸方向であるＤＡについ
てみた場合、ルールＢはルールＡよりも広い範囲をカバ
ーしていた。本実施形態の場合、ＤＡについては、より
範囲の狭いルールＡと同じ内容を持つルールＢ’を挿入
し、ＤＡ以外の項目については、そのルールＢ’は元の
ルールＢと同じ内容を持つものとする。さらにルール
Ｂ’をグループ化する際に、その前半部には、１回目の
検索時の結果から分かる検索関連情報の値をルールＡと
同じものとする（Ｓｒｃｈ．Ｔａｇ＝１）。
【００８１】ここで、図１５のフローチャートを参照し
て連想メモリ及び検索結果記憶装置へデータを格納する
ための手順について述べる。なお、後述する第３実施形
態で説明するように、あるルールの範囲と別のルールの
範囲が重なり合う場合があり得るが、こうしたルールが
存在してもこれらを重なり合いのないルールに変換可能
であるため、ここでは全てのルールの間に重なり合いが
ないものとして説明を行う。
て連想メモリ及び検索結果記憶装置へデータを格納する
ための手順について述べる。なお、後述する第３実施形
態で説明するように、あるルールの範囲と別のルールの
範囲が重なり合う場合があり得るが、こうしたルールが
存在してもこれらを重なり合いのないルールに変換可能
であるため、ここでは全てのルールの間に重なり合いが
ないものとして説明を行う。
【００８２】図１５では手順をある程度一般化して示し
てあるため、最初に同図で使用している表記について説
明しておく。図中、Ｒはオリジナルのルール表に含まれ
るルールの集合であって、Ｒ1からＲMまでＭ個のルール
から成るものとする。このルールの集合Ｒは先に仮定し
た通り互いに一致部分がないルールの集合である。ま
た、Ｒj［１］はルールＲjの１つ目の検索項目（例えば
ＤＡ）を示しており、同様にＲj［２］はルールＲｊの
２つ目の検索項目（例えばＳＡ）を示している。また、
Ｒj［Ｔａｇ］はルールＲjの検索関連情報である。上述
したように、検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇと照合関連
情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇはある１つのルールに関しては
基本的に同じ値となるため、これらを総称してタグと呼
ぶ。Ｆは連想メモリに書き込むべきルールの集合であっ
てＦ1からＦPまでＰ個のルールから成る。なお、Ｆ
j［１］，Ｆj［２］，Ｆj［Ｔａｇ］等の定義はルール
の集合Ｒについてのものと同じである。
てあるため、最初に同図で使用している表記について説
明しておく。図中、Ｒはオリジナルのルール表に含まれ
るルールの集合であって、Ｒ1からＲMまでＭ個のルール
から成るものとする。このルールの集合Ｒは先に仮定し
た通り互いに一致部分がないルールの集合である。ま
た、Ｒj［１］はルールＲjの１つ目の検索項目（例えば
ＤＡ）を示しており、同様にＲj［２］はルールＲｊの
２つ目の検索項目（例えばＳＡ）を示している。また、
Ｒj［Ｔａｇ］はルールＲjの検索関連情報である。上述
したように、検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇと照合関連
情報Ａｓｓｏｃ．Ｔａｇはある１つのルールに関しては
基本的に同じ値となるため、これらを総称してタグと呼
ぶ。Ｆは連想メモリに書き込むべきルールの集合であっ
てＦ1からＦPまでＰ個のルールから成る。なお、Ｆ
j［１］，Ｆj［２］，Ｆj［Ｔａｇ］等の定義はルール
の集合Ｒについてのものと同じである。
【００８３】ルールの集合Ｒを連想メモリに追加する前
に３つのことをしなければならない。第１にはタグを付
与することであり、第２には保護ルールが必要ならばこ
れを追加することである。第３には、上述したように連
想メモリは複数のルールに一致した場合に最も上位の物
理アドレスを出力するという特質を考慮に入れて、連想
メモリにルールを格納する際の順番を決めることであ
る。これら３つのことを実施するために、ルールの集合
Ｒにタグ及び保護ルールを追加し、かつ、連想メモリに
格納する順番を決定したルールの集合Ｆを定義し、ルー
ルの集合Ｒをもとにルールの集合Ｆを作製してこれを連
想メモリに格納する。
に３つのことをしなければならない。第１にはタグを付
与することであり、第２には保護ルールが必要ならばこ
れを追加することである。第３には、上述したように連
想メモリは複数のルールに一致した場合に最も上位の物
理アドレスを出力するという特質を考慮に入れて、連想
メモリにルールを格納する際の順番を決めることであ
る。これら３つのことを実施するために、ルールの集合
Ｒにタグ及び保護ルールを追加し、かつ、連想メモリに
格納する順番を決定したルールの集合Ｆを定義し、ルー
ルの集合Ｒをもとにルールの集合Ｆを作製してこれを連
想メモリに格納する。
【００８４】次に、図８に示したOriginal rule table
をもとに図１２に示すProposed ruletableを作成する場
合を例に挙げて、図１５のフローチャートに沿って処理
の詳細を説明する。まず、全てのルールＲ1〜ＲMについ
てＲm［Ｔａｇ］＝ｍ（ｍ＝１〜Ｍ）となるタグを割り
振る（ステップＳ１）。これによりルールＡに関する検
索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇおよび照合関連情報Ａｓｓ
ｏｃ．Ｔａｇがそれぞれ１に設定され、ルールＢに関す
る検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇおよび照合関連情報Ａ
ｓｓｏｃ．Ｔａｇがそれぞれ２に設定される。次に、ル
ールＲ1を連想メモリに格納する表であるルールの集合
Ｆに追加する。これによりルールＡがルールＦ1に設定
される。またループ変数ｉ及びｊをそれぞれ１，２に初
期化する（ステップＳ２）。
をもとに図１２に示すProposed ruletableを作成する場
合を例に挙げて、図１５のフローチャートに沿って処理
の詳細を説明する。まず、全てのルールＲ1〜ＲMについ
てＲm［Ｔａｇ］＝ｍ（ｍ＝１〜Ｍ）となるタグを割り
振る（ステップＳ１）。これによりルールＡに関する検
索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇおよび照合関連情報Ａｓｓ
ｏｃ．Ｔａｇがそれぞれ１に設定され、ルールＢに関す
る検索関連情報Ｓｒｃｈ．Ｔａｇおよび照合関連情報Ａ
ｓｓｏｃ．Ｔａｇがそれぞれ２に設定される。次に、ル
ールＲ1を連想メモリに格納する表であるルールの集合
Ｆに追加する。これによりルールＡがルールＦ1に設定
される。またループ変数ｉ及びｊをそれぞれ１，２に初
期化する（ステップＳ２）。
【００８５】次に、以下の手順に従ってルールの集合Ｆ
に対し必要に応じて保護ルールを追加する。そのため
に、まずＲj［１］の示す範囲がＦi［１］の示す範囲を
含んでいるか、あるいは、Ｒj［１］とＦi［１］が同じ
範囲であるかどうかを判定する（ステップＳ３）。な
お、前者の判定を行うにあたっては、Ｒj［１］の最小
値＜Ｆi［１］の最小値及び最大値＜Ｒj［１］の最大値
を満足するかどうかを判定すれば良い。具体的には、最
初の検索項目であるＤＡについてルールＢがルールＡを
含んでいるか或いは両者が一致しているかどうかを判定
する。この場合は、ルールＢのＤＡが１*でありルール
ＡのＤＡが１１*であるため前者の包含関係が成立す
る。そこで、保護ルールＦ＝（Ｆi［１］，Ｒj［２］，
Ｆi［Ｔａｇ］）をルールＦiの隣へ追加する（ステップ
Ｓ４）。具体的には、ルールＡのＤＡ（＝１１*），ル
ールＢのＳＡ（＝１１*），ルールＡのタグ（＝１）か
らなるルールＢ’をルールＡの隣に追加する。次に、Ｒ
j［１］を全てのＦ［１］と比較したかどうか判定する
（ステップＳ５）。この場合はルールの集合Ｆがルール
Ｆ1（およびステップＳ４で隣に追加した保護ルール）
のみであるため同ステップの判定結果はＹＥＳとなるこ
とから、処理をステップＳ６に進める。なお以上述べた
通り、保護ルールをルール表へ追加するにあたっては、
複数のルールに一致した場合により狭い範囲を持つルー
ルが連想メモリにより選択されるようにしている。
に対し必要に応じて保護ルールを追加する。そのため
に、まずＲj［１］の示す範囲がＦi［１］の示す範囲を
含んでいるか、あるいは、Ｒj［１］とＦi［１］が同じ
範囲であるかどうかを判定する（ステップＳ３）。な
お、前者の判定を行うにあたっては、Ｒj［１］の最小
値＜Ｆi［１］の最小値及び最大値＜Ｒj［１］の最大値
を満足するかどうかを判定すれば良い。具体的には、最
初の検索項目であるＤＡについてルールＢがルールＡを
含んでいるか或いは両者が一致しているかどうかを判定
する。この場合は、ルールＢのＤＡが１*でありルール
ＡのＤＡが１１*であるため前者の包含関係が成立す
る。そこで、保護ルールＦ＝（Ｆi［１］，Ｒj［２］，
Ｆi［Ｔａｇ］）をルールＦiの隣へ追加する（ステップ
Ｓ４）。具体的には、ルールＡのＤＡ（＝１１*），ル
ールＢのＳＡ（＝１１*），ルールＡのタグ（＝１）か
らなるルールＢ’をルールＡの隣に追加する。次に、Ｒ
j［１］を全てのＦ［１］と比較したかどうか判定する
（ステップＳ５）。この場合はルールの集合Ｆがルール
Ｆ1（およびステップＳ４で隣に追加した保護ルール）
のみであるため同ステップの判定結果はＹＥＳとなるこ
とから、処理をステップＳ６に進める。なお以上述べた
通り、保護ルールをルール表へ追加するにあたっては、
複数のルールに一致した場合により狭い範囲を持つルー
ルが連想メモリにより選択されるようにしている。
【００８６】なお、ステップＳ３の判定結果がＮＯとな
った場合には、ステップＳ３の場合とは逆にＦi［１］
の示す範囲がＲj［１］の示す範囲を含んでいるどうか
を判定（ステップＳ７）し、もしそうであれば、ステッ
プＳ４で追加される保護ルールのＲとＦを互いに入れ替
えた保護ルールＦ＝（Ｒj［１］，Ｆi［２］，Ｒi［Ｔ
ａｇ］）をＦiの上に追加する（ステップＳ８）。また
ステップＳ７の判定結果がＮＯであって、Ｆi［１］の
示す範囲とＲj［１］の示す範囲の間に包含関係がない
場合には、保護ルールの追加を行うことなく処理をステ
ップＳ５に進める。また、ステップＳ５の判定を行った
ときにルールＦ1以外のルールがルールの集合Ｆに存在
する場合（ステップＳ５の判定結果がＮＯ）は、ループ
変数ｉに１を加算（ステップＳ９）して処理をステップ
Ｓ３に戻し、上記同様にステップＳ３〜Ｓ８による処理
を行って、ルールの集合Ｆに存在する全てのルールを対
象に保護ルールの追加が必要かどうか調べる。
った場合には、ステップＳ３の場合とは逆にＦi［１］
の示す範囲がＲj［１］の示す範囲を含んでいるどうか
を判定（ステップＳ７）し、もしそうであれば、ステッ
プＳ４で追加される保護ルールのＲとＦを互いに入れ替
えた保護ルールＦ＝（Ｒj［１］，Ｆi［２］，Ｒi［Ｔ
ａｇ］）をＦiの上に追加する（ステップＳ８）。また
ステップＳ７の判定結果がＮＯであって、Ｆi［１］の
示す範囲とＲj［１］の示す範囲の間に包含関係がない
場合には、保護ルールの追加を行うことなく処理をステ
ップＳ５に進める。また、ステップＳ５の判定を行った
ときにルールＦ1以外のルールがルールの集合Ｆに存在
する場合（ステップＳ５の判定結果がＮＯ）は、ループ
変数ｉに１を加算（ステップＳ９）して処理をステップ
Ｓ３に戻し、上記同様にステップＳ３〜Ｓ８による処理
を行って、ルールの集合Ｆに存在する全てのルールを対
象に保護ルールの追加が必要かどうか調べる。
【００８７】次に、以下の手順に従ってルールＲj自体
をルールの集合Ｆに追加する。まず、ループ変数ｉを１
に初期化（ステップＳ６）してから、Ｆi［１］の示す
範囲がＲj［１］の示す範囲を含んでいるかあるいはこ
れらが一致しているかの判定を行う（ステップＳ１
０）。この場合にはルールＦ1［１］の範囲（＝１１*）
がＲ2［１］の範囲（＝１*）を含んでいないのでステッ
プＳ１０の判定結果がＮＯとなるため、処理をステップ
Ｓ１２に進めてＲj［１］をすべてのＦ［１］と比較し
たかどうかを判定する（ステップＳ１２）。この場合も
ルールの集合ＦがルールＦ1およびその隣の保護ルール
のみであるため、処理をステップＳ１３に進めてルール
Ｒj（すなわちルールＢ）をルールの集合Ｆの最後に追
加する。
をルールの集合Ｆに追加する。まず、ループ変数ｉを１
に初期化（ステップＳ６）してから、Ｆi［１］の示す
範囲がＲj［１］の示す範囲を含んでいるかあるいはこ
れらが一致しているかの判定を行う（ステップＳ１
０）。この場合にはルールＦ1［１］の範囲（＝１１*）
がＲ2［１］の範囲（＝１*）を含んでいないのでステッ
プＳ１０の判定結果がＮＯとなるため、処理をステップ
Ｓ１２に進めてＲj［１］をすべてのＦ［１］と比較し
たかどうかを判定する（ステップＳ１２）。この場合も
ルールの集合ＦがルールＦ1およびその隣の保護ルール
のみであるため、処理をステップＳ１３に進めてルール
Ｒj（すなわちルールＢ）をルールの集合Ｆの最後に追
加する。
【００８８】なお、ステップＳ１０の判定結果がＹＥＳ
であった場合には、ルールＲjをルールＦiの上に追加
（ステップＳ１１）したのちにステップＳ１５に処理を
進める。また、ステップＳ１２の判定結果がＮＯであっ
た場合には、ルールの集合Ｆ上における次のルールとの
比較を行うために、ループ変数ｉに１加算（ステップＳ
１４）して処理をステップＳ１０に戻し、同様にステッ
プＳ１０〜Ｓ１３の処理を行う。
であった場合には、ルールＲjをルールＦiの上に追加
（ステップＳ１１）したのちにステップＳ１５に処理を
進める。また、ステップＳ１２の判定結果がＮＯであっ
た場合には、ルールの集合Ｆ上における次のルールとの
比較を行うために、ループ変数ｉに１加算（ステップＳ
１４）して処理をステップＳ１０に戻し、同様にステッ
プＳ１０〜Ｓ１３の処理を行う。
【００８９】次に、上記のようにステップＳ１３を行っ
たのち、全てのＲjをルールの集合Ｆに追加したかどう
か判定する（ステップＳ１５）。この場合はステップＳ
１３で追加したルールＢがオリジナルの表上で最後のも
のであるため、処理をステップＳ１７に進めてルールの
集合Ｆを第１実施形態で説明した手順に従ってグループ
化して連想メモリに格納する。以上述べた通り、ルール
Ｒjをルール表へ追加する場合においても、保護ルール
を追加する場合と同様に、複数のルールに一致した場合
により狭い範囲を持つルールが連想メモリにより選択さ
れるようにしている。なお、ステップＳ１５の判定の結
果、まだ追加されていないルールが残っている場合に
は、ループ変数ｊに１加算して次のルールを選択すると
ともに、ステップＳ２と同様にループ変数ｉを１に初期
化する（ステップＳ１６）そして、処理をステップＳ３
に戻し上述したのと同様の処理をルールＲ3以降につい
て行ってゆく。
たのち、全てのＲjをルールの集合Ｆに追加したかどう
か判定する（ステップＳ１５）。この場合はステップＳ
１３で追加したルールＢがオリジナルの表上で最後のも
のであるため、処理をステップＳ１７に進めてルールの
集合Ｆを第１実施形態で説明した手順に従ってグループ
化して連想メモリに格納する。以上述べた通り、ルール
Ｒjをルール表へ追加する場合においても、保護ルール
を追加する場合と同様に、複数のルールに一致した場合
により狭い範囲を持つルールが連想メモリにより選択さ
れるようにしている。なお、ステップＳ１５の判定の結
果、まだ追加されていないルールが残っている場合に
は、ループ変数ｊに１加算して次のルールを選択すると
ともに、ステップＳ２と同様にループ変数ｉを１に初期
化する（ステップＳ１６）そして、処理をステップＳ３
に戻し上述したのと同様の処理をルールＲ3以降につい
て行ってゆく。
【００９０】以上の説明から分かるようにルールをグル
ープ化した際に、異なるルール間の対応するブロックで
包含関係にある場合は、より範囲の狭いルールのブロッ
クと同じ内容を持つ保護ルールを挿入することで、第１
実施形態の問題点であるルールのグループ化時の曖昧性
の問題を解決することができる。
ープ化した際に、異なるルール間の対応するブロックで
包含関係にある場合は、より範囲の狭いルールのブロッ
クと同じ内容を持つ保護ルールを挿入することで、第１
実施形態の問題点であるルールのグループ化時の曖昧性
の問題を解決することができる。
【００９１】以上の実施の形態では、説明を容易とする
ため、ルールがＤＡとＳＡの２つの要素からなるルール
表に限定して説明したが、３つ以上の要素からなるルー
ル表についても同様の考えが適用できる。
ため、ルールがＤＡとＳＡの２つの要素からなるルール
表に限定して説明したが、３つ以上の要素からなるルー
ル表についても同様の考えが適用できる。
【００９２】また、以上の実施の形態では、説明を容易
とするため、包含関係にあるルールが２つの場合に限定
して説明したが、３つ以上のルール間で包含関係がある
テーブルについても同様の考えが適用できる。ルールが
３つ以上存在する場合には３つ以上のルールに一致する
可能性があり、候補となり得るルールが３つ以上存在す
ることになるが、この場合も候補となり得る分だけ保護
ルールを追加すれば良い。
とするため、包含関係にあるルールが２つの場合に限定
して説明したが、３つ以上のルール間で包含関係がある
テーブルについても同様の考えが適用できる。ルールが
３つ以上存在する場合には３つ以上のルールに一致する
可能性があり、候補となり得るルールが３つ以上存在す
ることになるが、この場合も候補となり得る分だけ保護
ルールを追加すれば良い。
【００９３】さらにまた、以上の実施の形態では、説明
を容易とするため、ＤＡ、ＳＡといった、内容の異なる
要素単位でルールをグループ化する場合について説明し
たが、１つの要素をグループ化するような場合にも本発
明は適用可能である。
を容易とするため、ＤＡ、ＳＡといった、内容の異なる
要素単位でルールをグループ化する場合について説明し
たが、１つの要素をグループ化するような場合にも本発
明は適用可能である。
【００９４】〔第３実施形態〕本実施形態では、第２実
施形態で触れたようにルール間に重なり合いのある場合
に必要となる処理を行うものである。オリジナルのルー
ル表上における２つのルール間の関係は図１６に示すよ
うに３つの状態に分類される。なお、同図では説明を容
易にするためにＤＡ及びＳＡからなる２次元のルールの
場合を想定して説明するが、そうしても一般性を失うこ
とはない。第１の状態はルールＥ及びＦの間における関
係のように「一致部分がない」場合である。また第２の
状態はルールＧ及びＨの間における関係のように「一部
分が一致」する場合である。さらに第３の状態はルール
Ｉ及びＪの間の関係のように一方のルールＩが他方のル
ールＪを「内包」する場合、すなわち一方のルールの範
囲が他方のルールの範囲に完全に含まれる場合である。
施形態で触れたようにルール間に重なり合いのある場合
に必要となる処理を行うものである。オリジナルのルー
ル表上における２つのルール間の関係は図１６に示すよ
うに３つの状態に分類される。なお、同図では説明を容
易にするためにＤＡ及びＳＡからなる２次元のルールの
場合を想定して説明するが、そうしても一般性を失うこ
とはない。第１の状態はルールＥ及びＦの間における関
係のように「一致部分がない」場合である。また第２の
状態はルールＧ及びＨの間における関係のように「一部
分が一致」する場合である。さらに第３の状態はルール
Ｉ及びＪの間の関係のように一方のルールＩが他方のル
ールＪを「内包」する場合、すなわち一方のルールの範
囲が他方のルールの範囲に完全に含まれる場合である。
【００９５】一部分が一致する２つのルールの間では一
致部分の処理でいずれの処理を行って良いかどうかが曖
昧であるため、必ずいずれか一方のルールに従った処理
を選ぶ必要がある。そのために、保守者はフロー識別検
索装置に対して一致部分に関する処理を明示的に設定す
る。いま図１７に示したように、処理として「廃棄」を
有するルールＧ＝（*，０１*）、および、処理として
「通過」（すなわち、最優先で送出、中優先で送出、あ
るいは、低優先で送出などの「廃棄」以外の処理）を有
するルールＨ＝（１０*，*）の２つのルールが存在する
ことを想定する。この場合、これらルール間の一致部分
であるルール（１０*，０１*）については、処理が「廃
棄」，「通過」の何れであるのかを保守者が決めてフロ
ー識別検索装置に設定する。
致部分の処理でいずれの処理を行って良いかどうかが曖
昧であるため、必ずいずれか一方のルールに従った処理
を選ぶ必要がある。そのために、保守者はフロー識別検
索装置に対して一致部分に関する処理を明示的に設定す
る。いま図１７に示したように、処理として「廃棄」を
有するルールＧ＝（*，０１*）、および、処理として
「通過」（すなわち、最優先で送出、中優先で送出、あ
るいは、低優先で送出などの「廃棄」以外の処理）を有
するルールＨ＝（１０*，*）の２つのルールが存在する
ことを想定する。この場合、これらルール間の一致部分
であるルール（１０*，０１*）については、処理が「廃
棄」，「通過」の何れであるのかを保守者が決めてフロ
ー識別検索装置に設定する。
【００９６】一部分が一致するルールの集合において、
例えば２つのルールの一部分が一致している場合は、一
方のルールを幾つかのルールに分割することによって一
致部分の無いルールの集合と等価にすることができる。
これにより、上述した曖昧性の問題を解決することがで
きる。図１８は、図１７に示すルールＨを２つに分割し
た例を示している。図１８では、一致部分の処理がルー
ルＧの処理に従うものと仮定しており、ルールＨをルー
ルＨ１とルールＨ２へ分割することにより、３つのルー
ルＧ，Ｈ１，Ｈ２間では一致部分が無くなる。なお、２
つのルール間に「内包」の関係がある場合（図１６の
（３）の場合）にも、いま説明した一部分一致のときと
同様に分割を行うことで、一致部分がないルールの集合
に変換することができる。
例えば２つのルールの一部分が一致している場合は、一
方のルールを幾つかのルールに分割することによって一
致部分の無いルールの集合と等価にすることができる。
これにより、上述した曖昧性の問題を解決することがで
きる。図１８は、図１７に示すルールＨを２つに分割し
た例を示している。図１８では、一致部分の処理がルー
ルＧの処理に従うものと仮定しており、ルールＨをルー
ルＨ１とルールＨ２へ分割することにより、３つのルー
ルＧ，Ｈ１，Ｈ２間では一致部分が無くなる。なお、２
つのルール間に「内包」の関係がある場合（図１６の
（３）の場合）にも、いま説明した一部分一致のときと
同様に分割を行うことで、一致部分がないルールの集合
に変換することができる。
【００９７】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、検索可
能なビット幅の制限された連想メモリに入れるために、
オリジナルのルール表の各ルールに含まれる検索項目を
複数のグループにグループ化して連想メモリに格納して
いる。その際、各グループがオリジナルのルールのどの
位置にあるかを示すため、検索回数情報を一緒に格納す
る。さらにそれらの各グループが同じオリジナルのルー
ルに属していることを示すため、検索関連情報も一緒に
格納する。
能なビット幅の制限された連想メモリに入れるために、
オリジナルのルール表の各ルールに含まれる検索項目を
複数のグループにグループ化して連想メモリに格納して
いる。その際、各グループがオリジナルのルールのどの
位置にあるかを示すため、検索回数情報を一緒に格納す
る。さらにそれらの各グループが同じオリジナルのルー
ルに属していることを示すため、検索関連情報も一緒に
格納する。
【００９８】グループ化したルール表を格納した連想メ
モリを検索する際には、複数回連想メモリを検索する。
連想メモリを検索する回数の最大はオリジナルのルール
表に含まれるルールの検索項目をグループ化した数であ
る。連想メモリの各回の検索においては、該当するパケ
ットのヘッダ等に含まれる情報と検索回数情報と検索関
連情報をキーとして連想メモリを検索する。ここで、検
索回数情報は何回目の検索かを表すこととなる。検索関
連情報は前回の検索時に得られた検索結果記憶装置上の
照合関連情報を検索関連情報として今回の検索に用い
る。初回の検索においてはこの検索関連情報が、連想メ
モリ上で最初に検索対象となる検索関連情報のいずれと
も一致するようにする。具体的には、最初に検索対象と
なる連想メモリ上の検索関連情報にＤｏｎ’ｔ Ｃａｒ
ｅを設定するとともに、初回の検索時に連想メモリへ入
力する検索関連情報として任意の値を与えれば良い。あ
るいは、最初に検索対象となる連想メモリ上の検索関連
情報および初回の検索時に連想メモリへ入力する検索関
連情報を全て同じ値に設定しても良い。
モリを検索する際には、複数回連想メモリを検索する。
連想メモリを検索する回数の最大はオリジナルのルール
表に含まれるルールの検索項目をグループ化した数であ
る。連想メモリの各回の検索においては、該当するパケ
ットのヘッダ等に含まれる情報と検索回数情報と検索関
連情報をキーとして連想メモリを検索する。ここで、検
索回数情報は何回目の検索かを表すこととなる。検索関
連情報は前回の検索時に得られた検索結果記憶装置上の
照合関連情報を検索関連情報として今回の検索に用い
る。初回の検索においてはこの検索関連情報が、連想メ
モリ上で最初に検索対象となる検索関連情報のいずれと
も一致するようにする。具体的には、最初に検索対象と
なる連想メモリ上の検索関連情報にＤｏｎ’ｔ Ｃａｒ
ｅを設定するとともに、初回の検索時に連想メモリへ入
力する検索関連情報として任意の値を与えれば良い。あ
るいは、最初に検索対象となる連想メモリ上の検索関連
情報および初回の検索時に連想メモリへ入力する検索関
連情報を全て同じ値に設定しても良い。
【００９９】本発明では、検索の際、グループ番号等の
検索回数情報をグループ化された検索項目と一緒に連想
メモリへ入力するので、異なるグループであるが、格納
されている値が偶然一致するものが連想メモリに格納さ
れていても区別することが出来る。また検索の際、ルー
ル番号等の検索関連情報をグループ化された検索項目と
一緒に連想メモリへ入力するので、異なるルールである
が、グループ化された検索項目の値が偶然一致するもの
が連想メモリに格納されていても区別することが出来
る。
検索回数情報をグループ化された検索項目と一緒に連想
メモリへ入力するので、異なるグループであるが、格納
されている値が偶然一致するものが連想メモリに格納さ
れていても区別することが出来る。また検索の際、ルー
ル番号等の検索関連情報をグループ化された検索項目と
一緒に連想メモリへ入力するので、異なるルールである
が、グループ化された検索項目の値が偶然一致するもの
が連想メモリに格納されていても区別することが出来
る。
【０１００】また本発明では、最初のグループを検索し
た後に検索結果記憶装置の結果を読んだ際、次のグルー
プの検索が必要な場合、そのルール番号等の照合関連情
報が格納されているので、グループ番号等の検索関連情
報をさらに生成することで、次のグループの検索の際、
これらの番号を次のグループの検索対象と一緒に連想メ
モリへ入力し、検索することが出来る。また、次のグル
ープの検索が不要な場合、必要な処理のみが検索結果格
納装置に格納されているので、必ずしも全てのグループ
を検索することなく検索を終了できる。
た後に検索結果記憶装置の結果を読んだ際、次のグルー
プの検索が必要な場合、そのルール番号等の照合関連情
報が格納されているので、グループ番号等の検索関連情
報をさらに生成することで、次のグループの検索の際、
これらの番号を次のグループの検索対象と一緒に連想メ
モリへ入力し、検索することが出来る。また、次のグル
ープの検索が不要な場合、必要な処理のみが検索結果格
納装置に格納されているので、必ずしも全てのグループ
を検索することなく検索を終了できる。
【０１０１】以上のように本発明では、オリジナルのル
ール表に含まれるルールの検索項目をグループ化したも
のを連想メモリに格納しており、１つのルールを複数の
グループにグループ化して連想メモリに格納することに
なるので、連想メモリが格納できるビット幅よりもビッ
ト幅が長いルールを格納することが出来る。
ール表に含まれるルールの検索項目をグループ化したも
のを連想メモリに格納しており、１つのルールを複数の
グループにグループ化して連想メモリに格納することに
なるので、連想メモリが格納できるビット幅よりもビッ
ト幅が長いルールを格納することが出来る。
【０１０２】したがって、従来、検索可能なビット幅が
短い連想メモリの制限で検索が行えなかった非常に長い
ビット幅を有する幅の広いルールでもフロー識別検索を
行うことが出来る。しかも、連想メモリのアクセス速度
は１０ナノ秒程度であり、１０Ｇｂ／ｓの回線上で４０
バイトのパケットを転送するのに必要な時間３２ナノ秒
よりも短く、超高速のルール表検索が可能となる。
短い連想メモリの制限で検索が行えなかった非常に長い
ビット幅を有する幅の広いルールでもフロー識別検索を
行うことが出来る。しかも、連想メモリのアクセス速度
は１０ナノ秒程度であり、１０Ｇｂ／ｓの回線上で４０
バイトのパケットを転送するのに必要な時間３２ナノ秒
よりも短く、超高速のルール表検索が可能となる。
【０１０３】本発明において、前記各ルールに含まれる
前記検索項目をグループ化する際、同一のグループに属
する複数のグループ化検索項目が特定のデータに一致す
る可能性があるかどうかを調べ、一致する可能性がある
場合には、該複数のグループ化検索項目のうち最も範囲
が狭いグループ化検索項目を除く各グループ化検索項目
について、該一致する可能性のあるグループ化検索項目
の内容として前記最も範囲が狭いグループ化検索項目と
同じ内容を有し、かつ、該一致する可能性のあるグルー
プ化検索項目以外のグループ化検索項目及び処理として
各グループ化検索項目が属するルールと同じ内容を持つ
新たなルールを生成して前記ルール表に追加し、該新た
なルールが追加されたルール表をもとに前記連想メモリ
及び前記検索結果記憶装置に情報を格納するようにして
も良い。
前記検索項目をグループ化する際、同一のグループに属
する複数のグループ化検索項目が特定のデータに一致す
る可能性があるかどうかを調べ、一致する可能性がある
場合には、該複数のグループ化検索項目のうち最も範囲
が狭いグループ化検索項目を除く各グループ化検索項目
について、該一致する可能性のあるグループ化検索項目
の内容として前記最も範囲が狭いグループ化検索項目と
同じ内容を有し、かつ、該一致する可能性のあるグルー
プ化検索項目以外のグループ化検索項目及び処理として
各グループ化検索項目が属するルールと同じ内容を持つ
新たなルールを生成して前記ルール表に追加し、該新た
なルールが追加されたルール表をもとに前記連想メモリ
及び前記検索結果記憶装置に情報を格納するようにして
も良い。
【０１０４】これにより、ルール表をグループ化して連
想メモリに格納する際には、グループ化することによっ
て生じたルール間の曖昧性を防ぐことができる。
想メモリに格納する際には、グループ化することによっ
て生じたルール間の曖昧性を防ぐことができる。
【図１】 本発明の各実施形態によるフロー識別検索
装置が組み込まれるルータの構成例を示すブロック図で
ある。
装置が組み込まれるルータの構成例を示すブロック図で
ある。
【図２】 本発明の各実施形態によるフロー識別検索
装置を搭載したヘッダ検索部の構成例を示すブロック図
である。
装置を搭載したヘッダ検索部の構成例を示すブロック図
である。
【図３】 本発明の第１実施形態におけるルール番号
及び検索項目のグループ化の例を示す説明図である。
及び検索項目のグループ化の例を示す説明図である。
【図４】 同実施形態における連想メモリと検索結果
記憶装置へのデータの格納例を示す説明図である。
記憶装置へのデータの格納例を示す説明図である。
【図５】 同実施形態におけるルール表のグループ化
の基本概念を示す説明図である。
の基本概念を示す説明図である。
【図６】 同実施形態におけるルール表のグループ化
の一例を示す説明図である。
の一例を示す説明図である。
【図７】 図６のルール表に対する検索動作の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図８】 本発明の第１実施形態で問題が生じるルー
ル表の一例を示す説明図である。
ル表の一例を示す説明図である。
【図９】 図８のルール表に対する検索動作の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１０】 図９の検索動作における不具合が発生す
る概念を示すグラフである。
る概念を示すグラフである。
【図１１】 本発明の第２実施形態にかかるルール表
の一例を示す説明図である。
の一例を示す説明図である。
【図１２】 図１１のルール表をグループ化した場合
の説明図である。
の説明図である。
【図１３】 図１２のルール表に対する検索動作の一
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
【図１４】 同実施形態において保護ルール挿入によ
り不具合が改善される概念を示すグラフである。
り不具合が改善される概念を示すグラフである。
【図１５】 同実施形態において、オリジナルのルー
ル表上のルールを連想メモリへ格納する際の手順を示し
たフローチャートである。
ル表上のルールを連想メモリへ格納する際の手順を示し
たフローチャートである。
【図１６】 本発明の第３実施形態において２つのル
ールが取りうる３通りの関係を示した説明図である。
ールが取りうる３通りの関係を示した説明図である。
【図１７】 同実施形態において２つのルールの一部
分が一致している様子を示した説明図である。
分が一致している様子を示した説明図である。
【図１８】 同実施形態において、図１７に示した一
部分が一致する２つのルールについて一方のルールを分
割する様子を示した説明図である。
部分が一致する２つのルールについて一方のルールを分
割する様子を示した説明図である。
【図１９】 ＩＰパケットの転送のようすを示す説明
図である。
図である。
【図２０】 フロー識別におけるルールの一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図２１】 ＩＰパケットの構造と主なヘッダ情報の
一例を示す説明図である。
一例を示す説明図である。
【図２２】 ツリー構造の一例を示す説明図である。
【図２３】 連想メモリを用いたフロー識別検索のよ
うすを示す説明図である。
うすを示す説明図である。
１，１００ ルータ ２−１〜２−３ ネットワーク ４ ＩＰパケット ５−１，５−２，５−Ａ 端末 ６−１，６−２，６−Ｂ 端末 ７−１，７−２，７−Ｃ 端末 １０ ルール表 １１〜１４ ルール ２００ スイッチ ３００−１，３００−ｎ ラインカード ５００−１，５００−ｎ パケット格納部 ６００，６００−１，６００−ｎ ヘッダ検索部 ６１０ ヘッダ抽出装置 ６２０ フロー識別検索装置 ６２１ 連想メモリ ６２２ フロー識別検索処理装置 ６２３ 検索結果記憶装置 ７００−１，７００−ｎ パケット処理部
Claims (13)
- 【請求項１】 パケットに含まれ該パケットのフロー
の識別に使用される検索項目(DA,SA)をもとに、前記検
索項目と該検索項目により識別されるフローのパケット
に対して行う処理とを組み合わせたルール(11〜14)を複
数備えるルール表(10)を検索し、前記パケットに対して
行う処理を決定するフロー識別検索装置であって、 前記各ルールに含まれる検索項目を予め定めた複数のグ
ループ(15,16)にグループ化したグループ化検索項目
と、該グループ化検索項目が属するグループ及びルール
をそれぞれ表す検索回数情報及び検索関連情報(Flag, S
rch.Tag)とを組み合わせて保持する連想メモリ(621)
と、 前記連想メモリに入力したグループ化検索項目，検索回
数情報及び検索関連情報の組み合わせが該連想メモリで
検索された際に行う処理と、前記連想メモリを次に検索
する際に検索するルールを表す照合関連情報(Assoc.Ta
g)とを、前記連想メモリが保持する前記組み合わせに対
応して保持する検索結果記憶装置(623)と、 入力されたパケットから前記検索項目を取り出して前記
グループ化検索項目を生成し、検索すべきグループ及び
ルールを表す検索回数情報及び検索関連情報と該グルー
プに対応する前記グループ化検索項目とを前記連想メモ
リへ入力して検索を行い、検索された前記連想メモリ上
の組み合わせに対応して前記検索結果記憶装置が保持す
る前記処理及び前記照合関連情報を取得し、該処理とし
て前記パケットに対して行う処理内容が得られるまで、
次に検索すべきグループを表す検索回数情報と該グルー
プに対応する前記グループ化検索項目と取得した前記照
合関連情報とを前記連想メモリに入力して再び前記検索
を行う処理装置(622)とを有することを特徴とするフロ
ー識別検索装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のフロー識別検索装置に
おいて、 前記処理装置は、前記ルール表上の各ルールに含まれる
前記検索項目をグループ化して前記グループ化検索項目
を生成し、生成された各グループ化検索項目が属してい
るルール及びグループをもとに前記検索回数情報，前記
検索関連情報及び前記照合関連情報を生成して、生成さ
れた前記検索回数情報，検索関連情報及びグループ化検
索項目を組み合わせて前記連想メモリに格納するととも
に、生成された前記照合関連情報と該照合関連情報が示
すルールに含まれる前記処理とを組み合わせて前記検索
結果記憶装置に格納することを特徴とするフロー識別検
索装置。 - 【請求項３】 請求項２記載のフロー識別検索装置に
おいて、 前記処理装置は、前記各グループを識別するためのグル
ープ番号を前記検索回数情報として前もって前記各グル
ープに付与し、前記グループ化検索項目と該グループ化
検索項目が属するグループに付与された前記グループ番
号とを組み合わせて前記連想メモリに格納することを特
徴とするフロー識別検索装置。 - 【請求項４】 請求項２記載のフロー識別検索装置に
おいて、 前記処理装置は、前記各ルールを識別するためのルール
番号を前記検索関連情報及び前記照合関連情報としてル
ール毎に決定して、入力されたパケットに関して最初に
検索の対象となるグループに関しては、前記グループ化
検索項目と、任意のルール番号に一致するデータが設定
された前記検索関連情報とを組み合わせて前記連想メモ
リに格納し、前記最初に検索の対象となるグループ以外
の各グループに関しては、前記グループ化検索項目と、
該グループ化検索項目が属するルールに付与された前記
ルール番号とを組み合わせて前記連想メモリに格納する
ことを特徴とするフロー識別検索装置。 - 【請求項５】 請求項４記載のフロー識別検索装置に
おいて、 前記処理装置は、前記連想メモリが保持する前記各組み
合わせに関して前記連想メモリの検索を必要とする次の
グループが存在する場合には、次に前記連想メモリを検
索する際に検索すべきルールに付与されたルール番号と
前記連想メモリの再検索を指示する処理とを組み合わせ
て前記検索結果記憶装置に格納し、前記各組み合わせに
関して前記連想メモリの検索を必要とする次のグループ
が存在しない場合には、入力されたパケットに対して行
うべき処理を前記検索結果記憶装置に格納することを特
徴とするフロー識別検索装置。 - 【請求項６】 請求項２記載のフロー識別検索装置に
おいて、 前記処理装置は、前記各ルールに含まれる前記検索項目
をグループ化する際、同一のグループに属する複数のグ
ループ化検索項目が特定のデータに一致する可能性があ
るかどうかを調べ、一致する可能性がある場合には、 該複数のグループ化検索項目のうち最も範囲が狭いグル
ープ化検索項目を除く各グループ化検索項目について、
該一致する可能性のあるグループ化検索項目の内容とし
て前記最も範囲が狭いグループ化検索項目と同じ内容を
持ち且つ該一致する可能性のあるグループ化検索項目以
外のグループ化検索項目及び処理として各グループ化検
索項目が属するルールと同じ内容を持つ新たなルールを
生成して前記ルール表に追加し、該新たなルールが追加
されたルール表をもとに前記連想メモリ及び前記検索結
果記憶装置に情報を格納することを特徴とするフロー識
別検索装置。 - 【請求項７】 請求項６記載のフロー識別検索装置に
おいて、 前記処理装置は、前記新たなルールに含まれる検索項目
をグループ化する際、前記検索結果記憶装置に格納する
前記照合関連情報を、前記最も範囲が狭いグループ化検
索項目に対応して前記検索結果記憶装置に格納する照合
関連情報と同じ内容に設定することを特徴とするフロー
識別検索装置。 - 【請求項８】 請求項６記載のフロー識別検索装置に
おいて、 前記連想メモリは、入力された前記グループ化検索項
目，前記検索回数情報及び前記検索関連情報の組み合わ
せが前記連想メモリに保持されている複数の組み合わせ
に一致する場合に、該複数の組み合わせが格納されてい
る物理アドレスのうちの何れかを所定の基準に従い選択
して検索結果として出力し、 前記処理装置は、前記新たなルールが追加されたルール
表を前記連想メモリ及び前記検索結果記憶装置に展開し
た後の検索時において、前記連想メモリに入力された前
記グループ化検索項目，前記検索回数情報及び前記検索
関連情報の組み合わせが前記連想メモリに保持されてい
る複数の組み合わせに一致したときに、前記連想メモリ
が、該複数の組み合わせに含まれるグループ化検索項目
のうち最も範囲の狭いグループ化検索項目を含む物理ア
ドレスを検索結果として出力するように、前記新たなル
ールを前記ルール表上に挿入することを特徴とするフロ
ー識別検索装置。 - 【請求項９】 請求項２記載のフロー識別検索装置に
おいて、 前記処理装置は、前記ルール表上におけるルールの中
に、各ルールに含まれる検索項目の範囲が互いに重なり
合う複数のルールが存在するかどうか調べ、該複数のル
ールが存在する場合には、該複数のルールのうち予め決
められたルール以外の各ルールについて、該各ルールに
含まれる検索項目の範囲から重なり合う範囲を除いて重
なり合いのない範囲を求め、該重なり合いのない範囲に
対応する新たなルールを生成して該各ルールを置き換
え、該ルールの置き換えがなされたルール表をもとに前
記連想メモリ及び前記検索結果記憶装置に情報を格納す
ることを特徴とするフロー識別検索装置。 - 【請求項１０】 請求項１記載のフロー識別検索装置
において、 前記連想メモリの各物理アドレスに格納する前記検索回
数情報，前記検索関連情報及び前記グループ化検索項目
のビット幅の総和が前記連想メモリのビット幅に一致す
るように、前記検索項目がグループ化されていることを
特徴とするフロー識別検索装置。 - 【請求項１１】 パケットに含まれ該パケットのフロ
ーの識別に使用される検索項目をもとに、前記検索項目
と該検索項目により識別されるフローのパケットに対し
て行う処理とを組み合わせたルールを複数備えるルール
表を検索し、前記パケットに対して行う処理を決定する
フロー識別検索方法であって、 前記各ルールに含まれる検索項目を予め定めた複数のグ
ループにグループ化したグループ化検索項目と、該グル
ープ化検索項目が属するグループ及びルールをそれぞれ
表す検索回数情報及び検索関連情報とを組み合わせて保
持する連想メモリと、前記連想メモリに入力したグルー
プ化検索項目，検索回数情報及び検索関連情報の組み合
わせが前記連想メモリで検索されたときに行う処理と、
前記連想メモリを次に検索する際に検索するルールを表
す照合関連情報とを、前記連想メモリが保持する前記組
み合わせに対応して保持する検索結果記憶装置とを用意
するステップと、 入力されたパケットから前記検索項目を取り出してグル
ープ化を行い前記グループ化検索項目を生成するステッ
プと、 最初に検索すべきグループに対応する前記グループ化検
索項目と該グループを表す検索回数情報とを前記連想メ
モリへ入力して検索を行わせるステップと、 前記連想メモリから出力される検索結果に対応して前記
検索結果記憶装置に保持されている前記処理及び前記照
合関連情報を取得するステップと、 取得した処理が前記連想メモリの再検索を示している場
合には、次に検索すべきグループを表す検索回数情報，
該グループに対応する前記グループ化検索項目及び取得
した前記照合関連情報と同じ内容を持つ検索関連情報を
前記連想メモリに入力して再度検索を行わせるステップ
と、 前記処理が入力されたパケットに対して行うべき処理内
容を示している場合に、前記連想メモリに対する検索を
終了させて該処理内容を出力するステップとを有するこ
とを特徴とするフロー識別検索方法。 - 【請求項１２】 請求項１１記載のフロー識別方法に
おいて、 前記各ルールに含まれる前記検索項目をグループ化する
際、同一のグループに属する複数のグループ化検索項目
が特定のデータに一致する可能性があるかどうかを調
べ、一致する可能性がある場合には、該複数のグループ
化検索項目のうち最も範囲が狭いグループ化検索項目を
除く各グループ化検索項目について、該一致する可能性
のあるグループ化検索項目の内容として前記最も範囲が
狭いグループ化検索項目と同じ内容を持ち且つ該一致す
る可能性のあるグループ化検索項目以外のグループ化検
索項目及び処理として各グループ化検索項目が属するル
ールと同じ内容を持つ新たなルールを生成して前記ルー
ル表に追加するステップと、 該新たなルールが追加されたルール表をもとに前記連想
メモリ及び前記検索結果記憶装置に情報を格納するステ
ップとを有することを特徴とするフロー識別検索方法。 - 【請求項１３】 請求項１１記載のフロー識別方法に
おいて、 前記ルール表上におけるルールの中に、各ルールに含ま
れる検索項目の範囲が互いに重なり合う複数のルールが
存在するかどうか調べ、該複数のルールが存在する場合
には、該複数のルールのうち予め決められたルール以外
の各ルールについて、該各ルールに含まれる検索項目の
範囲から重なり合う範囲を除いて重なり合いのない範囲
を求め、該重なり合いのない範囲に対応する新たなルー
ルを生成して該各ルールを置き換えるステップと、 該ルールの置き換えがなされたルール表をもとに前記連
想メモリ及び前記検索結果記憶装置に情報を格納するス
テップとを有することを特徴とするフロー識別検索方
法。
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| JP2000247741 | 2000-08-17 | ||
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2001
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