JP2003018198A - 複数種類のパケット制御機能を備えたパケット転送装置 - Google Patents

複数種類のパケット制御機能を備えたパケット転送装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力パケットのヘッダ情報に応じて、適用す
べき複数の制御情報エントリを高速に選択し、複数種類
のヘッダ情報処理を並列的に実行できるパケット転送装
置を提供する。 【解決手段】 入力パケットのヘッダ情報を複数組のフ
ロー識別条件と比較し、入力パケットが該当する複数種
類のフロー識別子を並列的に出力するフロー検出装置３
０と、フロー識別子と対応して設けられた複数種類のヘ
ッダ情報処理部４０〜７０と、ヘッダ情報処理部のうち
の少なくとも１つから出力された制御情報に従って入力
パケットの転送を制御する転送制御部１１５とを有し、
各ヘッダ情報処理部が、複数の情報エントリを含む情報
テーブルを備え、フロー検出装置から出力されたフロー
識別子に基づいて上記情報テーブルから１つの情報エン
トリを読出し、所定の演算動作を実行するパケット転送
装置。

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
ク間を接続するパケット転送装置に関し、更に詳しく
は、フィルタリングや通信品質制御などの複数種類のパ
ケット制御機能を備えたパケット転送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＰ（Internet Protocol）ネットワー
クを構成するルータは、入力パケットのヘッダ情報から
該パケットが属するフローを検出するフロー検出機能が
必要となる。本明細書では、パケットヘッダに含まれる
ヘッダ情報の組合せによって特定される一連のパケット
の流れを「フロー」と呼ぶ。ルータは、フロー毎に、通
信品質制御、統計情報収集、フィルタリング、ポリシー
ルーティング等のパケット制御動作を実行する。
【０００３】近年のＩＰトラヒックの急増に対応するた
めに、フロー検出の高速化が検討されている。例えば、
“連想メモリを用いたフロー識別法”宇賀他、電子情報
通信学会 ２０００年総合大会講演論文集、ＳＢ−４−
２には、フロー識別条件を記述した複数のフローエント
リを格納した連想メモリ：ＣＡＭ（Contents Addressab
le Memory）と、各フローエントリと対応して入力パケ
ットに施すべき処理動作を記述した複数のテーブルエン
トリを格納した検索結果保持テーブルとを使用したフロ
ー識別方法が提案されている。
【０００４】上記従来技術では、入力パケットのヘッダ
情報からフロー識別に必要な全てのヘッダ項目（フィー
ルド）を検索キー情報として抽出し、ＣＡＭから上記検
索キー情報と一致するフローエントリを検索する。ＣＡ
Ｍは、登録されたフローエントリの個数によらず、検索
キー情報と一致するフローエントリを高速に検索し、検
索キー情報と一致したフロー識別条件をもつフローエン
トリのうち、最も小さいＣＡＭアドレスをもつフローエ
ントリのアドレスを検索結果として出力する。
【０００５】入力パケットは、上記フローエントリ・ア
ドレスに基づいて検索結果保持テーブルから読み出され
たテーブルエントリの記述内容に従って処理される。従
って、例えば、検索結果保持テーブルの特定のアドレス
にパケットの廃棄を指示するテーブルエントリを登録し
ておくことにより、該テーブルエントリと対応したＣＡ
Ｍアドレスをもつ特定のフローエントリが示すフロー識
別条件を満足するパケット群に対して、廃棄処理（フィ
ルタリング）を施すことが可能となる。
【０００６】検索結果保持テーブルの別のアドレスに、
例えば、サービスタイプ（ＴＯＳ）の値を指定したテー
ブルエントリを登録しておけば、該テーブルエントリと
対応する特定フローに属したパケット群に対して、上記
ＴＯＳ値に従った転送優先度を与える通信品質制御を実
現できる。また、検索結果保持テーブルに、例えば、次
ホップアドレスの値を指定したテーブルエントリを登録
しておけば、該テーブルエントリと対応する特定フロー
に属したパケット群に対して、ルーティングプロトコル
が自動決定する次ホップアドレスに代えて上記テーブル
エントリが指定した次ホップアドレスを適用するポリシ
ールーティングを実行することが可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、入
力パケットのヘッダ情報に応じてＣＡＭから１つのフロ
ーエントリ・アドレスを出力し、該フローエントリ・ア
ドレスに基づいて検索結果保持テーブルから１つのテー
ブルエントリを読み出し、該テーブルエントリの記述内
容に従って入力パケットを処理するようになっている。
従って、上記従来技術によれば、フロー識別された入力
パケットに対して上記テーブルエントリが指定する特定
種類のパケット処理しか施すことができず、１つの入力
パケットに対して、例えば、通信品質制御とポリシール
ーティングのような複数種類のパケット処理を同時に実
行することができない。
【０００８】本発明の目的は、フロー識別された各パケ
ットに対して、例えば、通信品質制御、統計情報収集、
ポリシールーティング、フィルタリング等のような複数
種類のパケット制御動作を実行できるパケット転送装置
を提供することである。本発明の他の目的は、入力パケ
ットのヘッダ情報に応じて、適用すべき複数の制御情報
エントリを高速に選択し、複数種類のヘッダ情報処理を
並列的に実行できるパケット転送装置を提供することで
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のパケット転送装置は、入力パケットのヘッ
ダ情報を複数組のフロー識別条件と比較し、上記入力パ
ケットが該当する複数種類のフロー識別子を並列的に出
力するフロー検出装置と、上記フロー識別子と対応して
設けられた複数種類のヘッダ情報処理部と、上記ヘッダ
情報処理部のうちの少なくとも１つから出力された制御
情報に従って入力パケットの転送を制御するための手段
とからなり、各ヘッダ情報処理部が、複数の情報エント
リを含む情報テーブルを備え、上記フロー検出装置から
出力されたフロー識別子に基づいて上記情報テーブルか
ら１つの情報エントリを読出し、該情報エントリを利用
して所定の演算動作を実行することを特徴とする。
【００１０】更に詳述すると、本発明のパケット転送装
置は、上記各入力回線に接続された複数の入力回線イン
タフェースを有し、各入力回線インタフェースが、入力
パケットから抽出したヘッダ情報を前記フロー検出装置
に供給するための手段と、上記転送制御手段として、ヘ
ッダ情報処理部のうちの少なくとも１つから出力された
制御情報に従って入力パケットのヘッダ情報の一部を書
き換えるための手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】本発明のパケット転送装置において、フロ
ー検出装置は、例えば、それぞれフロー識別条件を示す
複数のフローエントリからなる複数の連想メモリと、入
力回線インタフェースから受信したヘッダ情報からフロ
ー検索キーを生成し、該フロー検索キーによって上記複
数の連想メモリを並列的にアクセスするメモリアクセス
制御装置とを有し、上記各ヘッダ情報処理部が、上記複
数の連想メモリから並列的に出力されるフロー識別子の
うちの１つに基づいて、情報テーブルから情報エントリ
を読み出す。
【００１２】本発明によれば、複数の連想メモリは、メ
モリアクセス制御装置から出力される同一のフロー検索
キーによって並列的にアクセスされる。連想メモリのう
ちの少なくとも１つが、他の連想メモリとは異なったフ
ロー検索キーでアクセスすべきフローエントリをもつ場
合は、メモリアクセス制御装置から、上記複数の連想メ
モリに共通するキー項目と何れかの連想メモリに固有の
キー項目とに分けた形で前記フロー検索キーを出力し、
各連想メモリに対して上記共通キー項目と固有キー項目
を選択的に入力すればよい。
【００１３】本発明によれば、上述したフロー検出装置
と複数のヘッダ情報処理部とによって、例えば、フロー
毎の統計情報の収集、通信品質制御、パケット・ポリシ
ールーティング制御、パケット・フィルタリング制御な
ど、複数種類のヘッダ情報処理を並列的に実行できる。
フロー検出装置におけるフロー識別条件は、例えば、パ
ケットヘッダに含まれる送信元アドレス、宛先アドレ
ス、送信元におけるアプリケーションの識別子、宛先に
おけるアプリケーションの識別子、パケット転送の優先
度を示す情報のうちの少なくとも１つによって定義でき
る。本発明のその他の目的、特徴、動作は、以下に図面
を参照して説明される発明の実施の形態から明らかにさ
れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるパケット転送
装置の１実施例として、入力パケットのフロー検出結果
に応じて、通信品質制御、統計情報収集、ポリシールー
ティング、フィルタリングの４種類のパケット情報処理
を並列的に実行する機能を備えたルータについて説明す
る。
【００１５】図１は、本発明によるルータ１０の１実施
例を示す。ルータ１０は、それぞれ入力回線ＩＮｉ(ｉ
＝１〜ｎ)に接続された複数の入力回線インタフェース
１１ｉ(ｉ＝１〜ｎ)と、それぞれ出力回線ＯＵＴｉ(ｉ
＝１〜ｎ)に接続された複数の出力回線インタフェース
１２ｉ(ｉ＝１〜ｎ)と、出力回線インタフェース１２ｉ
毎に設けられた高優先度用の出力バッファ１３Ａ−ｉ
(ｉ＝１〜ｎ)および低優先度用の出力バッファ１３Ｂ−
ｉ(ｉ＝１〜ｎ)と、出力パケットを優先度に応じて上記
２つの出力バッファに振り分ける複数の振り分け回路１
４−ｉ(ｉ＝１〜ｎ)と、上記複数の入力回線インタフェ
ース１１−ｉおよび振り分け回路１４−ｉに接続された
パケット中継部（パケットスイッチ）１８と、各入力回
線インタフェース１１ｉで受信された可変長パケットの
転送先となる出力回線の判定（ルーティング）機能と通
信品質制御（帯域監視）機能とを備えた制御部１５と、
上記各入力回線インタフェース１１−ｉに接続された制
御部１５−ｉ(ｉ＝１〜ｎ)とからなる。
【００１６】制御部１５は、後述するように、入力パケ
ットのヘッダ情報に従ったルーティン機能およびフロー
検出機能と、複数種類のパケット情報処理機能を備え
る。制御部１５は、パケット情報処理の種類に応じて用
意された複数のＣＡＭと、これらのＣＡＭからフロー識
別子として出力されるエントリ・アドレスに従ってアク
セスされる複数種類の制御情報テーブルとを有し、これ
らのＣＡＭおよび制御情報テーブルへのデータ設定は管
理端末９０から信号線Ｌ６を介して行われる。
【００１７】図２は、各入力回線ＩＮ−ｉで受信される
可変長パケットのフォーマットの１例を示す。各入力回
線ＩＮ−ｉで受信される可変長の入力パケット８００
は、ＯＳＩ参照モデルにおける第２層（データリンク
層）のヘッダ情報を含むＬ２ヘッダ８３０と、第３層
（ネットワーク層）のヘッダ情報を含むＬ３ヘッダ８２
０と、Ｌ３データ部８１０とから構成される。
【００１８】Ｌ２ヘッダ８３０のフォーマットは、入力
回線の種類によって異なり、入力回線ＩＮ−ｉがＥｔｈ
ｒｅｎｅｔの場合、Ｌ２ヘッダ部３３０は、送信元ＭＡ
Ｃアドレス（ＳＭＡＣ）８３１、宛先ＭＡＣアドレス
（ＤＭＡＣ）８３２の他に、パケット（データ）長、そ
の他の情報を含む。
【００１９】Ｌ３ヘッダ８２０は、ネットワーク層のプ
ロトコルがＩＰ（Internet Protocol）の場合、ネット
ワーク内でのパケット転送優先度を示すサービスタイプ
（ＴＯＳ：Type of Service）８２１、Ｌ３パケット長
８２２、パケットの送信元端末を示す送信元ＩＰアドレ
ス（ＳＩＰ：Source IP Address）８２３、パケットの
宛先端末を示す宛先ＩＰアドレス（ＤＩＰ：Destinatio
n IP Address）８２４、その他の情報を含む。ここで
は、フロー識別動作の説明の都合上、ＯＳＩ参照モデル
における第４層（トランスポート層）のプロトコルがＴ
ＣＰ（Transmission Control Protocol）またはＵＤＰ
（User Datagram Protocol）の場合のヘッダ情報、例え
ば、送信元プロトコル（上位アプリケーション）を示す
送信元ポート（ＳＰＯＲＴ：Source Port）８２５と、
宛先プロトコルを示す宛先ポート（ＤＰＯＲＴ：Destin
ation Port）８２６も、Ｌ３ヘッダ５２０の一部として
扱うことにする。
【００２０】尚、ここでは、ネットワーク層のプロトコ
ルがＩＰの場合について説明するが、本発明のルータ１
０は、ネットワーク層のプロトコルがＩＰ以外のもの、
例えば、ＩＰＸ等であっても良い。Ｌ３データ部８１０
には、Ｌ３ヘッダよりも上位の層のヘッダ情報とユーザ
情報とを含む。
【００２１】図３は、ルータ１０の内部におけるパケッ
トのフォーマットを示す。ルータ１０の内部で転送され
るパケット（内部パケット）８０１は、入力パケット８
００に内部ヘッダ８４０を付加したフォーマットとな
る。内部ヘッダ８４０は、内部ヘッダ８４０を除くパケ
ットの全長を示すパケット長８４１と、パケット入力回
線の識別子である入力回線番号８４２と、パケット出力
回線の識別子である出力回線番号８４３と、このパケッ
トが転送されるネットワーク内の次ノードのネットワー
ク層アドレスを示す次ホップアドレス（ＮＨＡ：Next h
op Address）８４４とを含む。但し、内部パケット８０
１は、入力パケット８００からＬ２ヘッダ８３０を除去
した後、内部ヘッダ８４０を付加したフォーマットとし
てもよい。以下に説明する実施例では、パケット長８４
１の値を各入力パケットのパケット長として、各フロー
の帯域が監視される。
【００２２】図４は、入力回線インタフェース１１−ｉ
と制御部１５−ｉの詳細を示す。入力回線インタフェー
ス１１−ｉは、入力回線ＩＮｉからの受信信号から入力
パケット５００を再生し、データリンク層の終端処理を
行うＬ２終端部１１１と、Ｌ２終端部１１１から受信し
た入力パケットに内部ヘッダ８４０を付加し、図３に示
した内部パケット８０１として出力する内部ヘッダ付加
部１１２と、内部パケット８０１を入力バッファ１１４
に出力すると共に、内部パケット８０１から抽出したパ
ケットヘッダ（内部ヘッダ８４０とＬ２ヘッダ８３０と
Ｌ３ヘッダ８２０）を信号線Ｌ１−ｉに出力するパケッ
トヘッダ抽出部１１３と、入力バッファ１１４に蓄積さ
れたパケットのヘッダ情報の書き換えとパケット中継部
１８への転送を制御するパケット転送制御部１１５と、
入力バッファ１１４からヘッダ変換されたパケットを読
み出すパケット読出し部１１６とからなる。
【００２３】内部ヘッダ付加部１１２は、Ｌ２終端部１
１１から受信した入力パケットのバイト長をカウント
し、内部ヘッダのパケット長８４１に設定する。また、
予め指定してある入力回線ＩＮｉの識別子（番号）を入
力回線番号８４２に書き込み、出力回線番号８４３と次
ホップアドレス８４４には無意味な値を設定する。
【００２４】制御部１５−ｉは、ルーティング処理部２
０と、フロー検出部３０と、フィルタリング制御部４０
と、ポリシールーティング制御部５０と、統計情報収集
部６０と、通信品質制御部７０とからなっている。
【００２５】ルーティング処理部２０は、ルーティング
テーブルを備え、入力回線インタフェースのパケットヘ
ッダ抽出部１１３から信号線Ｌ１に出力されるパケット
ヘッダ情報から宛先ＩＰアドレス８２３を抽出し、ルー
ティングテーブルから上記宛先ＩＰアドレスと対応して
予め登録されている次ホップアドレスと出力回線識別子
（出力回線番号）を読出し、ルーティング情報として信
号線Ｌ２に出力する。ここでは、ルーティング処理部２
０が制御部１５−ｉの一部となっているが、ルーティン
グ処理部２０は、入力回線インタフェース１１−ｉの一
部として配置されてもよい。
【００２６】フロー検出部３０は、図５で後述するよう
に、フィルタリング制御部４０、ポリシールーティング
制御部５０、統計情報収集部６０、通信品質制御部７０
と対応した複数のＣＡＭ３２〜３５を備えており、信号
線（データバス）Ｌ１から受信したパケットヘッダ情報
中の特定項目のヘッダ情報を検索キーとしてこれらのＣ
ＡＭをアクセスし、ＣＡＭ３２〜３５から出力されたフ
ロー識別子（フローエントリ・アドレス）をそれぞれ信
号線Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４、Ｌ３５を介してフィルタ
リング制御部４０、ポリシールーティング制御部５０、
統計情報収集部６０、通信品質制御部７０に与える。
【００２７】フィルタリング制御部４０は、図１３で後
述するように、信号線Ｌ３２から受信したフィルタリン
グ用のフロー識別子に基づいてフィルタリングテーブル
４１を参照し、フィルタリングテーブル４１における制
御情報エントリの定義に従って、入力パケットの廃棄ま
たは通過を示すフィルタリング制御情報を信号線Ｌ３に
発生する。
【００２８】ポリシールーティング制御部５０は、図１
５で後述するように、信号線Ｌ３３から受信したポリシ
ールーティング用のフロー識別子に基づいてポリシール
ーティングテーブル５１を参照し、ポリシールーティン
グテーブルにおける制御情報エントリの定義に従って、
ポリシールーティングの要否を判定する。ポリシールー
ティングを実行する場合は、ポリシールーティング制御
部５０は、ポリシールーティングの実行を示すフラグ情
報と、ルーティング処理部２０で発生した次ホップアド
レスおよび出力回線に優先して適用すべき次ホップアド
レスと出力回線番号とを含むポリシールーティング情報
を信号線Ｌ４に発生する。
【００２９】統計情報収集部６０は、図１７で後述する
ように、信号線Ｌ３４から受信した統計情報用のフロー
識別子に基づいて統計テーブル６１からカウンタ用のエ
ントリを読出し、信号線Ｌ１から受信したパケットヘッ
ダ情報中のパケット長８４１に応じてカウンタの値を更
新する。
【００３０】通信品質制御部７０は、図１０で後述する
ように、信号線Ｌ３５から受信した通信品質用のフロー
識別子に基づいて帯域監視テーブル７３から帯域監視制
御パラメータを読み出し、これらの制御パラメータと信
号線Ｌ１から受信したパケットヘッダ情報中のパケット
長８４１に基づいて帯域監視処理を実行し、入力パケッ
トに与えるべきＴＯＳの値を帯域制御情報として信号線
Ｌ５に出力する。
【００３１】信号線Ｌ２〜Ｌ５に出力されたルーティン
グ情報、フィルタリング制御信号、ポリシールーティン
グ情報および帯域制御情報は、入力回線インタフェース
のパケット転送制御部１１５に入力される。
【００３２】パケット転送制御部１１５は、信号線Ｌ３
から受信したフィルタリング制御信号がパケットの通過
を示していた場合、入力バッファ１１４に蓄積された先
頭パケットのヘッダにおいて、出力回線番号８４３とＮ
ＨＡ８４４に、信号線Ｌ１からルーティング情報として
受信した出力回線番号と次ホップアドレスを書き込み、
ＴＯＳ８２１に信号線Ｌ５から帯域制御情報として受信
したＴＯＳ値を書き込む。また、信号線Ｌ４から受信し
たポリシールーティング・フラグがポリシールーティン
グの実行を示していた場合は、ポリシールーティング情
報として通知された出力回線番号と次ホップアドレスを
パケットの出力回線番号８４３とＮＨＡ８４４に上書き
する。これらのヘッダ書き換えの後、パケット転送制御
部１１５は、信号線Ｌ１１５を介してパケット読出し部
１１６に上記パケットの読み出しを指示する。
【００３３】フィルタリング制御信号がパケットの廃棄
を示していた場合、パケット転送制御部１１５は、パケ
ットヘッダ情報の書き換えとパケット読出し部１１６へ
のパケットの読出しの指示を省略し、入力バッファ１１
４に蓄積された先頭パケットを廃棄する。パケット転送
制御部１１５は、入力バッファ１１４からのパケットの
転送または廃棄の都度、入力バッファの読出しアドレス
を次パケットの先頭アドレスに位置付けることによっ
て、入力バッファ中の蓄積パケットを次々と転送制御す
る。
【００３４】ルータ１０は、上述したフロー検出部３０
によるフロー検出と、フィルタリング制御部４０による
入力パケットの通過／廃棄の判定と、入力回線インタフ
ェース１１−ｉにおけるパケット廃棄動作によって、入
力パケットのフィルタリングを行い、フロー検出部３０
によるフロー検出と、ポリシールーティング制御部５０
によるポリシールーティングの要否判定と、入力回線イ
ンタフェース１１−ｉにおけるヘッダ情報の上書き動作
により、ポリシールーティングを実現する。
【００３５】図１において、パケット中継部１８は、入
力回線インタフェース１１ｉ（ｉ＝１〜ｎ）と接続され
る入力ポートＰＩｉ（ｉ＝１〜ｎ）と、出力バッファ１
３ｉ（ｉ＝１〜ｎ）と接続される出力ポートＰＯｉ（ｉ
＝１〜ｎ）とを備えており、各入力ポートＰＩｉから受
信したパケットを出力回線番号８４３の値ｊで特定され
る出力ポートＰＩｊにスイッチングする。出力ポートＰ
Ｉｊから出力されたパケットは、パケット振り分け回路
１４−ｊに入力され、ＴＯＳ：８２１の値に従って、高
優先度用の送信バッファ１３Ａ−ｉまたは低優先度用の
送信バッファ１３Ｂ−ｊに振り分けられる。
【００３６】送信バッファ１３Ａ−ｊ、１３Ｂ−ｊに蓄
積された出力パケットは、出力回線インタフェース１２
−ｊによって読み出される。出力回線インタフェース１
２−ｊは、高優先度用送信バッファ１３Ａ−ｊの蓄積パ
ケットを順次に読出し、バッファ１３Ａ−ｊが空になっ
た時だけ、低優先度用の送信バッファ１３Ｂ−ｊの蓄積
パケットを読み出す。出力回線インタフェース１２−ｊ
は、出力パケットの内部ヘッダに含まれるＮＨＡ：８４
４から、該パケットを受信すべき次のノードのデータリ
ンク層アドレスＤＭＡＣを判定し、Ｌ２ヘッダのＳＭＡ
Ｃ：８３１に出力回線ＯＵＴｊのデータリンク層アドレ
ス、ＤＭＡＣ８３２に上記ＮＨＡ：８４４から判定した
値をそれぞれ書き込み、内部ヘッダ８４０を除去した
後、出力パケットを出力回線ＯＵＴｊに送出する。
【００３７】ルータ１０は、上述した通信品質制御部７
０による帯域判定と、パケット振り分け回路１４−ｊに
よるＴＯＳ値に応じたパケットの振り分けと、出力回線
インタフェース１２−ｊによるパケットの選択的な読み
出し動作により、パケットの通信品質制御を行う。
【００３８】図５は、フロー検出部３０の詳細を示すの
ブロック構成図である。フロー検出部３０は、ＣＡＭア
クセス制御部３１と、フィルタリングＣＡＭ３２と、ポ
リシールーティングＣＡＭ３３と、統計情報収集ＣＡＭ
３４と、通信品質制御ＣＡＭ３５とからなる。これらの
ＣＡＭ３２〜３５は、図４に示したフィルタリング制御
部４０、ポリシールーティング制御部５０、統計情報収
集部６０、通信品質制御部７０と対応している。
【００３９】通信品質制御ＣＡＭ３５は、例えば、図６
に示すように、通信品質制御用のフロー識別条件を記述
したｎ１個のフローエントリＥＮ−１〜ＥＮ−ｎｉから
なり、各フローエントリは、ＳＩＰ：３５１と、ＤＩ
Ｐ：３５２と、ＳＰＯＲＴ：３５３と、ＤＰＯＲＴ：３
５４と、ＴＯＳ：３５５と、入力回線番号３５６との組
み合わせによって、フロー識別条件を定義している。本
実施例では、その他のＣＡＭ（フィルタリングＣＡＭ３
２、ポリシールーティングＣＡＭ３３、統計情報収集Ｃ
ＡＭ３４）も、エントリ数が異なるだけで、上記通信品
質制御ＣＡＭ３５と同一の情報項目でフロー識別条件を
定義している。
【００４０】ＣＡＭアクセス制御部３１は、信号線Ｌ１
で受信したパケットヘッダからＳＩＰ：８２３、ＤＩ
Ｐ：８２４、ＳＰＯＲＴ：８２５、ＤＰＯＲＴ：８２
６、ＴＯＳ：８２１、入力回線番号８４２を抽出し、こ
れらの項目の組み合わせからなるフロー検出キーを生成
して、信号線３６に出力する。フロー検出キーは、信号
線３６を介してＣＡＭ３２〜３５に並列的に供給さる。
ＣＡＭ３２〜３５は、先頭のフローエントリから順にＣ
ＡＭアドレスが増加する方向に、上記フロー検出キーと
一致するフローエントリを検索し、それぞれの検索結果
を信号線Ｌ３２〜Ｌ３５に出力する。
【００４１】ＣＡＭの検索結果は、フロー識別子（フロ
ーエントリのＣＡＭアドレス）と、フロー識別子の値が
有効か否かを示す有効性表示フラグとを含む。ＣＡＭ内
に上記検索キーと一致するフローエントリが無かった場
合は、上記有効性表示フラグがフロー識別子の無効を示
す状態に設定される。フィルタリング制御部４０〜通信
品質制御部７０は、信号線Ｌ３２〜Ｌ３５からＣＡＭの
検索結果を受信すると、有効性表示フラグをチェック
し、上記有効性表示フラグがフロー識別子の無効を示す
状態に設定されていた場合は、フロー識別子の値を無視
する。尚、内部パケットがＬ２ヘッダ８３０を含んでい
る場合、フロー検出条件にＳＭＡＣとＤＭＡＣを追加
し、ＳＭＡＣとＤＭＡＣを含むフロー検出キーで各ＣＡ
Ｍをアクセスするようにしてもよい。
【００４２】本発明では、上述したように、フロー検出
部３０にパケット情報処理の種類に対応した複数のＣＡ
Ｍを備え、これらのＣＡＭでパケット情報処理の種類に
応じた複数種類のフロー判定を並列的に実行することに
特徴がある。本発明によれば、これらのＣＡＭから並列
的に出力される複数のフロー識別子を利用して、複数の
制御部４０〜７０で並列的にパケット情報処理を実行で
きるため、同一の入力パケットに対して複数種類のパケ
ット転送制御を高速に施すことが可能となる。
【００４３】図７は、半導体ＬＳＩによって実現される
制御部１５−ｉの具体的な構造の１例を示す。図におい
て、２〜５は、それぞれフィルタリングＣＡＭ３２、ポ
リシールーティングＣＡＭ３３、統計情報収集ＣＡＭ３
４、通信品質制御ＣＡＭ３５が形成される半導体ＬＳＩ
チップ（ＣＡＭチップ）を示し、１は、フロー検出部３
０を構成するＣＡＭアクセス制御部３１と、図４に示し
たフィルタリング制御部４０、ポリシールーティング制
御部５０、統計情報収集部６０、通信品質制御部７０が
形成される制御用の回路基板またはＬＳＩチップ（制御
チップ）を示す。
【００４４】ＣＡＭチップ２〜５は、フロー検索キーを
伝送するためのデータ線３６によってＣＡＭアクセス制
御部３１と接続されている。即ち、制御チップ１に設け
られたフロー検索キー出力用のＬＳＩピンが、ＣＡＭチ
ップ２〜５のフロー検索キー入力用のＬＳＩピンと接続
線３６を介して並列的に接続される。本発明の構成によ
れば、パケット処理の種類が増加しても、ＣＡＭアクセ
ス制御部３１に必要となるＬＳＩピンは増加しないた
め、パケット処理の種類に対応した多数のＣＡＭを備え
ることができる。図６に示したフローエントリの場合、
フロー検索キーを全ビット並列転送と、データ線３６に
１３バイト程度のデータ幅が必要となる。
【００４５】ＣＡＭチップ２〜５から出力されたフロー
識別子は、信号線（アドレス線）Ｌ３２〜Ｌ３５を介し
て、制御チップ１内のフィルタリング制御部４０〜通信
品質制御部７０にそれぞれ並列的に供給される。上記各
アドレス線で伝送すべきデータ量は、ｌｏｇ２・「各Ｃ
ＡＭのエントリ数」となるため、仮に１つのＣＡＭのフ
ローエントリ数が６４Ｋエントリであったとしても、１
パケット当たりのフロー識別子は２Ｂｙｔｅ程度とな
る。制御チップ１には、ＣＡＭチップからフロー識別子
を受信するために、パケット処理の種類数に比例したＬ
ＳＩピンが必要となるが、上述したように、フロー識別
子は、フロー検出キーに比較してデータ幅が狭いため、
パケット処理の種類が増加しても、フロー検出キー受信
用のＬＳＩピン数の増加は少なくて済む。
【００４６】フィルタリングＣＡＭ３２、ポリシールー
ティングＣＡＭ３３、統計情報収集ＣＡＭ３４のフロー
エントリが、図６に示した６種類のヘッダ情報項目３５
１〜３５６を含み、通信品質制御ＣＡＭ３５のフローエ
ントリが、例えば、図８に示すように、５種類のヘッダ
情報項目３５１〜３５５を含む場合は、通信品質制御Ｃ
ＡＭ３５に与えるフロー検索キーと、その他のＣＡＭ３
２〜３４に与えるフロー検索キーとが異なったものとな
る。
【００４７】図９は、通信品質制御ＣＡＭ３５に与える
フロー検索キーが、他のＣＡＭ３２〜３４に与えるフロ
ー検索キーよりも短い場合の制御チップ１と各ＣＡＭと
の接続方法の１例を示す。ＣＡＭアクセス制御部３１
は、信号線Ｌ１で受信したパケットヘッダからＳＩＰ：
８２３、ＤＩＰ：８２４、ＳＰＯＲＴ：８２５、ＤＰＯ
ＲＴ：８２６、ＴＯＳ：８２１、入力回線番号８４２を
抽出し、そのうち入力回線番号８４２を信号線３６Ａに
出力し、その他のヘッダ項目８２３〜８２６、８２１の
組合せからなる検索キー部分を信号線３６Ｂに出力す
る。信号線３６Ｂは、全てのＣＡＭチップ２〜５に接続
してあり、信号線３６Ａは、通信制御用のＣＡＭチップ
５を除く他の全てのＣＡＭチップ２〜４に接続されてい
る。
【００４８】この様に、ＣＡＭ検索キー情報のうち、全
てのＣＡＭで必要とするキー項目を共通の信号線３６Ｂ
で全ＣＡＭに分配し、特定のＣＡＭだけで必要となるキ
ー項目、あるいは特定のＣＡＭだけで不要となるキー項
目を専用の信号線３６Ａで分配することによって、制御
チップ１のＬＳＩピンを有効に利用して、検索キーの異
なる複数のＣＡＭをアクセスすることが可能となる。
【００４９】以下、制御部１５に搭載される複数種類の
パケット情報処理部（制御部４０〜７０）の具体的な構
成と動作について説明する。図１０は、通信品質制御部
７０の１実施例を示すフロック図である。通信品質制御
部７０は、パケットフロー毎に帯域を監視し、実際のパ
ケットフローが予め登録してある契約帯域を遵守してい
るか否かを判定し、この判定結果に従って各パケットに
与えるべきＴＯＳ値を決定する。
【００５０】ここでは、帯域監視のアルゴリズムとし
て、ＡＴＭ（Asynchronous TransferMode）網に代表さ
れる固定長パケット通信網でコネクション毎のパケット
フロー帯域計測技術として知られているリーキーバケッ
ト・アルゴリズム（Continuousstate Leaky Bucket Alg
orithm）を可変長パケット網用に変更して使用する場合
について説明する。リーキーバケット・アルゴリズムに
関しては、例えば、The ATM Forum Specification vers
ion 4.1の4.4.2章に記載されている。
【００５１】リーキーバケット・アルゴリズムでは、パ
ケットフローの帯域をコネクション毎に用意された或る
深さを持った穴開きバケツ（漏れバケツ）の蓄積水量に
よってモデル化する。漏れバケツには、当該コネクショ
ンのセルが到着する度に、１セル分の水量が注がれ、漏
れバケツに蓄積された水は、コネクション毎の契約帯域
に比例した一定のレートで漏れ続ける。同一コネクショ
ンに属したセルが或る程度の範囲内でバースト的に送信
されるのを許容するために、漏れバケツには許容可能な
蓄積水量が予め決められている。同一コネクションに属
したセルが頻繁に到着すると、漏れバケツに注ぎ込まれ
る水量が漏れ水量よりも多くなり、バケツの水位が上昇
する。リーキーバケット・アルゴリズムでは、漏れバケ
ツが溢れない限り契約帯域は「遵守」されているものと
判断し、漏れバケツが溢れ状態になった時、契約帯域に
「違反」した過剰なセルフロー（トラフィック）が発生
したものと判定する。本実施例では、パケット到着時に
漏れバケツに注ぎ込む水量をパケット長に応じて可変に
することによって、リーキーバケットによる可変長パケ
ットの帯域監視を可能とする。
【００５２】通信品質制御部７０は、例えば、図１０に
示すように、フロー識別子と対応するリーキーバケット
の残り水量を算出する残り水量算出部７１と、パケット
流量が契約帯域を遵守しているか否かの判定し、判定結
果を出力する監視結果出力部７２と、帯域監視テーブル
７３と、帯域監視テーブル７３からフロー識別子と対応
する１つの帯域監視制御情報エントリを読み出す帯域監
視テーブル制御部７４とから構成される。
【００５３】図１１は、帯域監視テーブル７３の構成を
示す。帯域監視テーブル７３は、フロー検出部３０から
信号線Ｌ３５に出力されるフロー識別子と対応するｍ個
（ｍ≦ｎ１、ｎ１はＣＡＭ３５におけるフローエントリ
の個数）の制御情報エントリＢＥ−ｉ（ｉ＝１〜ｍ）か
らなり、各制御情報エントリＢＥ−ｉは、監視対象とな
るパケットフロー（トラヒック）の特性を示す監視トラ
ヒック特性情報と、パケットの到着履歴を示すパケット
到着履歴情報と、通信品質制御情報とを含んでいる。
【００５４】各帯域監視制御情報エントリＢＥ−ｉは、
監視トラヒック特性情報として、例えば、バースト許容
度によって決まるバケツの深さに相当する閾値（Thresh
old）ＴＨＲ（Ｂｙｔｅ）：７３１と、バケツからの水
漏れ速度に相当する契約帯域（監視帯域：Policing Rat
e）ＰＯＬＲ（Ｂｙｔｅ／ｓｅｃ）：７３２とを含み、
パケット到着履歴情報として、同一パケットフロー束に
おける前回のパケットの到着時刻（Time Stamp）を示す
ＴＳ（ｓｅｃ）：７３３と、同一パケットフロー束にお
ける前回の帯域監視時に算出されたバケツの蓄積水量
（Count値）を示すＣＮＴ（Ｂｙｔｅ）：７３４とを含
み、通信品質制御情報として、契約帯域を遵守している
パケットに割り当てるべきＴＯＳ値を示すＣＴＯＳ（Co
nformant TOS）７３５と、契約帯域に違反しているパケ
ットに割り当てるべきＴＯＳ値を示すＮＴＯＳ（Non-Co
nformant TOS）７３６とを含む。
【００５５】この実施例では、残り水量算出部７１は、
現在時刻（ｓｅｃ）を示すタイマー７１２と、ＰＯＬＲ
格納レジスタ７１３、ＴＳ格納レジスタ７１４、ＣＮＴ
格納レジスタ７１５と、これらの要素に接続された残り
水量算出回路７１１とからなっている。また、監視結果
出力部７２は、パケット長格納レジスタ７２２と、ＴＨ
Ｒ格納レジスタ７２３と、ＣＴＯＳ格納レジスタ７２４
と、ＮＴＯＳ格納レジスタ７２５と、フロー識別子が特
定されなかったパケットに割り当てるべきＴＯＳ値を示
すデフォルトＴＯＳ値格納レジスタ７２６と、これらの
レジスタの内容から契約帯域の違反の有無を判定する帯
域判定回路７２１とからなっている。
【００５６】レジスタ７１３〜７１５には、帯域監視テ
ーブル制御部７４によって、信号線Ｌ３５から受信した
フロー識別子と対応して帯域監視テーブル７３から読み
出された制御情報エントリが示すＰＯＬＲ７３２、ＴＳ
７３３、ＣＮＴ７３４が設定され、レジスタ７２３〜７
２５には、上記制御情報エントリが示すＴＨＲ７３１、
ＣＴＯＳ７３５、ＮＴＯＳ７３６の値が設定される。ま
た、レジスタ７２６へのデフォルトＴＯＳ値の設定は、
管理端末９０が信号線Ｌ６を介して行う。
【００５７】図１２は、通信品質制御部７０の動作を示
すフローチャートである。通信品質制御部７０の動作
は、開始処理１１００と、残り水量算出処理１１１０
と、判定処理１１２０とに大別され、処理１１１０と１
１２０は、それぞれ残り水量算出部７１と監視結果出力
部７２の動作に対応している。
【００５８】通信品質制御部７０は、信号線Ｌ１からパ
ケットヘッダ情報を受信すると、パケットヘッダ情報か
ら抽出されたパケット長８４１を監視結果出力部７２の
パケット長格納レジスタ７２２に格納する（ステップ１
１０１）。また、信号線Ｌ３５から有効性表示フラグと
通信品質用のフロー識別子ｐを受信すると、帯域監視テ
ーブル制御部７４と帯域判定回路７２１で有効性表示フ
ラグをチェックする（ステップ１１０２）。有効性表示
フラグがフロー識別子有効を示していた場合、帯域監視
テーブル制御部７４は、帯域監視テーブル７３から上記
フロー束識別子ｐと対応する制御情報エントリＢＥ−ｐ
を読み出し、この制御情報エントリＢＥ−ｐが示すＰＯ
ＬＲ７３２、ＴＳ７３３、ＣＮＴ７３４、ＴＨＲ７３
１、ＣＴＯＳ７３５、ＮＴＯＳ７３６の値をレジスタ７
１３、７１４、７１５、７２３、７２４、７２５にそれ
ぞれ設定する（ステップ１１０３）。有効性表示フラグ
がフロー識別子無効を示していた場合、帯域判定回路７
２１は、レジスタ７２６に設定されているデフォルトＴ
ＯＳの値を信号線Ｌ５に出力して（ステップ１１２
７）、帯域監視動作を終了する。
【００５９】残り水量算出部７１の中枢部となる残り水
量算出回路７１１は、タイマー７１２から現時刻を取り
込み、これとレジスタ７１４が示す前のパケットの到着
時刻ＴＳとの差分から、判定対象パケットが属するフロ
ーにおける前回の判定処理からの経過時間（ｓｅｃ）を
計算する（ステップ１１１１）。次に、上記経過時間に
ＰＯＬＲ格納レジスタ７１３が示す監視帯域の値を乗算
することによって、上記経過時間におけるバケツからの
漏れ水量を計算し（ステップ１１１２）、ＣＮＴ格納レ
ジスタ７１５が示す前回のバケツ蓄積水量ＣＮＴ７３４
の値から上記漏れ水量を減算することによって、今回の
判定対象パケットが到着する直前のバケツ残り水量を算
出する（ステップ１１１３）。残り水量算出回路７１１
は、上記バケツ残り水量の正負を判定し（ステップ１１
１４）、バケツ残り水量が負の場合は、バケツ残り水量
の値を初期値０に設定（ステップ１１１５）した後、バ
ケツ残り水量を帯域判定回路７２１に通知する。この
時、信号線Ｌ７１１を介して残り水量算出回路７１１か
ら帯域監視テーブル制御部７４に、ステップ１１１１で
使用した現在時刻の値が新たな到着時刻ＴＳとして通知
される。
【００６０】帯域判定回路７２１は、残り水量算出回路
７１１からバケツ残り水量を受信すると、上記バケツ残
り水量（Ｂｙｔｅ）にパケット長格納レジスタ７２２が
示すパケット長（Ｂｙｔｅ）８４１の値を加算すること
によって、新たなパケットが到着した直後のバケツ蓄積
水量を算出する（ステップ１１２１）。帯域判定回路７
２１は、上記バケツ蓄積水量をレジスタ７２３が示す閾
値ＴＨＲ７３１と比較する（ステップ１１２２）。バケ
ツ蓄積水量が閾値ＴＨＲを超えていた場合、帯域判定回
路７２１は、入力パケットが契約帯域に違反しているも
のと判断し、信号線Ｌ５にレジスタ７２５から取り出し
たＮＴＯＳ７３６の値を出力すると共に、パケット長加
算前のバケツ蓄積水量であるバケツ残り水量の値を信号
線Ｌ７２１に出力する（ステップ１１２４）。もし、バ
ケツ蓄積水量が閾値ＴＨＲを超えていなければ、帯域判
定回路７２１は、入力パケットが契約帯域を遵守してい
るものと判断し、信号線Ｌ５にレジスタ７２４から取り
出したＣＴＯＳ７３５の値を出力すると共に、パケット
長加算後のバケツ蓄積水量の値を信号線Ｌ７２１に出力
する（ステップ１１２３）。
【００６１】帯域監視テーブル制御部７４は、信号線Ｌ
７２１からバケツ蓄積水量またはバケツ残り水量の値を
受信すると、これを帯域監視テーブル７３の制御情報エ
ントリＢＥ−ｐのＣＮＴ７３４に書き込み、既に信号線
Ｌ７１１から受信済みの到着時刻ＴＳを上記制御情報エ
ントリＢＥ−ｐのＴＳ７３３に書き込む（ステップ１１
２５）。尚、帯域監視テーブル７３への制御情報エント
リの設定と、各制御情報エントリにおける制御パラメー
タ値の変更は、信号線Ｌ６を介して管理端末９０から帯
域監視テーブル制御部７４に、テーブルアドレスと書き
込みデータを含む制御メッセージを与えることによって
達成される。
【００６２】図１３は、フィルタリング制御部４０の１
実施例を示すブロック図である。フィルタリング制御部
４０は、フィルタリングテーブル４１と、フィルタリン
グテーブル制御部４２と、デフォルトフィルタリング制
御情報を格納するレジスタ４３とからなる。レジスタ４
３へのデフォルトフィルタリング制御情報の設定は、管
理装置９０が信号線Ｌ６を介して行う。
【００６３】図１４は、フィルタリングテーブル４１の
構成を示す。フィルタリングテーブル４１は、フロー検
出部３０から信号線Ｌ３２に出力されるフロー識別子と
対応するｊ個（ｊ≦ｎ２、ｎ２はＣＡＭ３２におけるフ
ローエントリの個数）の制御情報エントリＦＥ−ｉ（ｉ
＝１〜ｊ）からなり、各制御情報エントリＦＥ−ｉは、
パケットの通過または廃棄を指示するフィルタリング制
御情報を含む。レジスタ４３に設定されるデフォルトフ
ィルタリング制御情報も、制御情報エントリＦＥ−ｉと
同様、パケットの通過または廃棄を指示している。
【００６４】フィルタリング制御部４０では、信号線Ｌ
３２から有効性表示フラグとフィルタリング用のフロー
識別子ｐを受信すると、フィルタリングテーブル制御部
４２が有効性表示フラグをチェックし、有効性表示フラ
グがフロー識別子有効を示していた場合、フィルタリン
グテーブル４１から上記フロー識別子ｐと対応する制御
情報エントリＦＥ−ｐを読み出し、これを信号線Ｌ３に
出力する。有効性表示フラグがフロー識別子無効を示し
ていた場合、フィルタリングテーブル制御部４２は、レ
ジスタ４３に設定されているデフォルトフィルタリング
制御情報を信号線Ｌ３に出力する。
【００６５】フィルタリングテーブル４１への制御情報
エントリの設定とフィルタリング制御情報の変更は、信
号線Ｌ６を介して管理端末９０からフィルタリングテー
ブル制御部４２に、テーブルアドレスと書き込みデータ
を含む制御メッセージを与えることによって達成され
る。
【００６６】図１５は、ポリシールーティング制御部５
０の１実施例を示すブロック図である。ポリシールーテ
ィング制御部５０は、ポリシールーティングテーブル５
１と、ポリシールーティングテーブル制御部５２からな
る。
【００６７】図１６は、ポリシールーティングテーブル
５１の構成を示す。ポリシールーティングテーブル５１
は、フロー検出部３０から信号線Ｌ３３に出力されるフ
ロー識別子と対応するｋ個（ｋ≦ｎ３、ｎ３はＣＡＭ３
３におけるフローエントリの個数）の制御情報エントリ
ＰＥ−ｉ（ｉ＝１〜ｋ）からなり、各制御情報エントリ
ＰＥ−ｉは、次ホップアドレス（ＮＨＡ）５１１と出力
回線番号５１２とを含む。
【００６８】ポリシールーティング制御部５０では、信
号線Ｌ３３から有効性表示フラグとポリシールーティン
グ用のフロー識別子ｐを受信すると、ポリシールーティ
ングテーブル制御部５２が有効性表示フラグをチェック
し、有効性表示フラグがフロー識別子有効を示していた
場合、ポリシールーティングテーブル４１から上記フロ
ー識別子ｐと対応する制御情報エントリＰＥ−ｐを読み
出し、ＮＨＡ５１１と、出力回線番号５１２と、ポリシ
ールーティングの実行を示す制御情報を、ポリシールー
ティング情報として信号線Ｌ４に出力する。有効性表示
フラグがフロー識別子無効を示していた場合、ポリシー
ルーティングテーブル制御部５２は、ポリシールーティ
ングの不実行を示す制御情報を信号線Ｌ４に出力する。
【００６９】ポリシールーティングテーブル５１への制
御情報エントリの設定とポリシールーティング制御情報
の変更は、信号線Ｌ６を介して管理端末９０からポリシ
ールーティングテーブル制御部５２に、テーブルアドレ
スと書き込みデータを含む制御メッセージを与えること
によって達成される。
【００７０】図１７は、統計情報収集部６０の１実施例
を示すブロック図である。統計情報収集部６０は、統計
テーブル６１と、統計テーブル制御部６２と、パケット
ヘッダから抽出されたパケット長８４１を格納するため
のレジスタ６３とからなる。
【００７１】図１８は、統計テーブル６１の構成を示
す。統計テーブル６１は、フロー検出部３０から信号線
Ｌ３４に出力されるフロー識別子と対応するｑ個（ｑ≦
ｎ４、ｎ４はＣＡＭ３４におけるフローエントリの個
数）の統計情報エントリＳＥ−ｉ（ｉ＝１〜ｑ）からな
る。各統計情報エントリＳＥ−ｉは、パケットフロー毎
の入力パケットのバイト長の総和を表すバイトカウンタ
６１１と、パケットフロー毎の入力パケットの累計数を
表すパケットカウンタ６１２とを含む。
【００７２】統計情報収集部６０では、信号線Ｌ１から
パケットヘッダを受信すると、パケットヘッダから抽出
したパケット長８４１をレジスタ６３に設定する。ま
た、信号線Ｌ３４から有効性表示フラグと統計用のフロ
ー識別子ｐを受信すると、統計テーブル制御部６２で有
効性表示フラグをチェックし、有効性表示フラグがフロ
ー識別子有効を示していた場合、統計テーブル６１から
上記フロー識別子ｐと対応する統計情報エントリＳＥ−
ｐを読み出し、バイトカウンタ６１１の値にレジスタ６
３が示すパケット長８４１を加算し、パケットカウンタ
６１２の値に１を加算した後、統計情報エントリＳＥ−
ｐを統計テーブル６１に書き戻す。
【００７３】有効性表示フラグがフロー識別子無効を示
していた場合は、上述した統計情報エントリＳＥ−ｐの
読み出しと、カウンタ値の更新処理は省略される。上記
統計テーブル６１の内容は、管理端末９０が信号線Ｌ６
に出力した制御メッセージに応答して、統計テーブル制
御部６２が読み出し、信号線Ｌ６に介して管理端末９０
に送信される。
【００７４】以上の実施例では、通信品質制御部７０で
契約帯域に違反したパケットを検出した時、入力回線イ
ンタフェースのパケット転送制御部１１５が違反パケッ
トのＴＯＳ値を変更するようになっているが、契約帯域
に違反したパケットは、フィルタリング制御部４０で廃
棄判定されたパケットと同様、上記パケット転送制御部
１１５によって廃棄処理するようにしてもよい。
【００７５】上述した実施例では、複数のＣＡＭを利用
して複数種類のヘッダ情報処理を並列的に実行する機能
を備えた制御部１５（１５−１〜１５−ｎ）を入力回線
インタフェース毎に配置したが、本発明は、例えば、図
１９に示すように、制御部１５を複数の入力回線インタ
フェース１１−１〜１１−ｎで共用してもよい。この場
合、各入力回線インタフェース１１−ｉから信号線Ｌ１
−ｉに出力されるパケットヘッダ情報を多重化回路１６
によって順次に制御部１５に入力する。制御部１５から
信号線Ｌ２〜Ｌ５に出力されたルーティング情報、フィ
ルタリング制御情報、ポリシールーティング情報、帯域
制御情報は、振り分け回路１７によって、パケットヘッ
ダ情報の送信元となった入力回線インタフェース１１−
ｉに振り分ける。振り分け回路１７は、多重化回路１６
から通知される入力回線番号によって、パケットヘッダ
情報の送信元となる入力回線インタフェース１１−ｉを
特定できる。
【００７６】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明のパケット転送装置は、フロー検出のための複数のＣ
ＡＭと、これらのＣＡＭから出力されるフロー識別子に
よってアクセスされる複数の制御テーブルを備えること
により、各入力パケットに対して上記制御テーブルで定
義されたエントリ情報に基づく複数種類のヘッダ情報処
理を並列的に実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したルータ１０の１実施例を示す
ブロック構成図。
【図２】ルータ１０の入力パケットのフォーマットを示
す図。
【図３】ルータ１０の内部パケットのフォーマットを示
す図。
【図４】ルータ１０の入力回線インタフェース１１−ｉ
と制御部１５−ｉの詳細を示すブロック構成図。
【図５】フロー検出部３０の詳細を示すブロック構成
図。
【図６】通信品質制御ＣＡＭ３５のエントリ内容を示す
図。
【図７】半導体ＬＳＩによって構成される制御部１５の
構成を示す図。
【図８】通信品質制御ＣＡＭ３５の他の実施例を示す
図。
【図９】半導体ＬＳＩによって構成される制御部１５の
他の実施例を示す図。
【図１０】通信品質制御部７０の詳細を示すブロック構
成図。
【図１１】帯域監視テーブル７３の構成を示す図。
【図１２】通信品質制御部７０の動作を示すフローチャ
ート。
【図１３】フィルタリング制御部４０の詳細を示すブロ
ック構成図。
【図１４】フィルタリングテーブル４１の構成を示す
図。
【図１５】ポリシールーティング制御部５０の詳細を示
すブロック構成図。
【図１６】ポリシールーティングテーブル５１の構成を
示す図。
【図１７】統計情報収集部６０の詳細を示すブロック構
成図。
【図１８】統計テーブル６１の構成を示す図。
【図１９】本発明を適用したルータ１０の他の実施例を
示すブロック構成図。
【符号の説明】
１１：入力回線インタフェース、１２：出力回線インタ
フェース、１３：出力バッファ、１４：パケット振り分
け回路、１５：制御部、１６：多重化回路、１７：制御
情報振り分け回路、１８：パケット中継部、２０：ルー
ティング処理部、３０：フロー検出部、３１：ＣＡＭア
クセス制御部、３２：フィルタリングＣＡＭ、３３：ポ
リシールーティングＣＡＭ、３４：統計情報収集ＣＡ
Ｍ、３５：通信品質制御ＣＡＭ、４０：フィルタリング
制御部、４１：フィルタリングテーブル、５０：ポリシ
ールーティング制御部、５１：ポリシールーティングテ
ーブル、６０：統計情報収集部、６１：統計テーブル、
７０：通信品質制御部、７３：帯域監視テーブル、９
０：管理端末。
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Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の入、出力回線に接続され、各入力回
    線から受信した入力パケットを該パケットのヘッダ情報
    によって特定される何れかの出力回線に転送するパケッ
    ト転送装置であって、 入力パケットのヘッダ情報を複数組のフロー識別条件と
    比較し、上記入力パケットが該当する複数種類のフロー
    識別子を並列的に出力するフロー検出装置と、 上記フロー識別子と対応して設けられた複数種類のヘッ
    ダ情報処理部と、 上記ヘッダ情報処理部のうちの少なくとも１つから出力
    された制御情報に従って入力パケットの転送を制御する
    ための手段とからなり、 各ヘッダ情報処理部が、複数の情報エントリを含む情報
    テーブルを備え、上記フロー検出装置から出力されたフ
    ロー識別子に基づいて上記情報テーブルから１つの情報
    エントリを読出し、該情報エントリを利用して所定の演
    算動作を実行することを特徴とするパケット転送装置。
  2. 【請求項２】前記各入力回線に接続された複数の入力回
    線インタフェースを有し、 各入力回線インタフェースが、入力パケットから抽出し
    たヘッダ情報を前記フロー検出装置に供給するための手
    段と、前記転送制御手段として、前記ヘッダ情報処理部
    のうちの少なくとも１つから出力された制御情報に従っ
    て入力パケットのヘッダ情報の一部を書き換えるための
    手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のパケ
    ット中継装置。
  3. 【請求項３】前記フロー検出装置が、それぞれフロー識
    別条件を示す複数のフローエントリからなる複数の連想
    メモリと、前記入力回線インタフェースから受信したヘ
    ッダ情報からフロー検索キーを生成し、該フロー検索キ
    ーによって上記複数の連想メモリを並列的にアクセスす
    るメモリアクセス制御装置とを有し、 前記各ヘッダ情報処理部が、上記複数の連想メモリから
    並列的に出力されるフロー識別子のうちの１つに基づい
    て、前記情報テーブルから情報エントリを読み出すこと
    を特徴とする請求項２に記載のパケット中継装置。
  4. 【請求項４】前記複数の連想メモリが、前記メモリアク
    セス制御装置から出力される同一のフロー検索キーによ
    って並列的にアクセスされることを特徴とする請求項３
    に記載のパケット中継装置。
  5. 【請求項５】前記連想メモリのうちの少なくとも１つ
    が、他の連想メモリとは異なったフロー検索キーでアク
    セスすべき複数のフローエントリを有し、 前記メモリアクセス制御装置が、前記複数の連想メモリ
    に共通するキー項目と何れかの連想メモリに固有のキー
    項目とに分けた形で前記フロー検索キーを出力し、各連
    想メモリに対してフロー検索キーとして上記共通キー項
    目と固有キー項目が選択的に入力されることを特徴とす
    る請求項３に記載のパケット中継装置。
  6. 【請求項６】前記各入力回線インタフェースが、少なく
    とも入力回線番号を含む内部ヘッダを入力パケットに付
    すための手段を有し、前記フロー検出装置へのヘッダ情
    報の供給手段が、上記内部ヘッダを含むヘッダ情報を前
    記フロー検出装置に供給することを特徴とする請求項２
    〜請求項５の何れかに記載のパケット中継装置。
  7. 【請求項７】前記複数のヘッダ情報処理部によって、フ
    ロー毎の統計情報の収集、フロー毎の通信品質制御、フ
    ロー毎のパケット・ポリシールーティング制御、および
    フロー毎のパケット・フィルタリング制御のうちの少な
    くとも２つを実現する演算動作が並列的に実行されるこ
    とを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のパ
    ケット中継装置。
  8. 【請求項８】前記フロー識別条件が、パケットヘッダに
    含まれる送信元アドレス、宛先アドレス、送信元におけ
    るアプリケーションの識別子、宛先におけるアプリケー
    ションの識別子、パケット転送の優先度を示す情報のう
    ちの少なくとも２つ組合せによって定義されていること
    を特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のパケ
    ット中継装置。
  9. 【請求項９】複数の入、出力回線に接続され、各入力回
    線から受信した入力パケットをパケットヘッダ情報によ
    って特定される何れかの出力回線に転送するパケット転
    送装置であって、 上記入力回線に接続された複数の入力回線インタフェー
    スと、 上記出力回線に接続された複数の出力回線インタフェー
    スと、 上記入力回線インタフェースと出力回線インタフェース
    との間に接続されたパケットスイッチと、 上記入力回線インタフェース毎に設けられた複数の制御
    装置とからなり、 上記各制御装置が、 上記入力回線インタフェースからパケットヘッダ情報を
    受信するための手段と、上記パケットヘッダ情報から検
    索キーを生成し、予め用意された複数組のフロー識別条
    件と比較し、上記検索キーと一致する複数種類のフロー
    識別子を並列的に出力するフロー検出部と、それぞれが
    複数の情報エントリを含む情報テーブルを備えた複数の
    ヘッダ情報処理部とを有し、 上記各ヘッダ情報処理部が、上記フロー検出装置から出
    力された特定種類のフロー識別子に基づいて上記情報テ
    ーブルから１つの情報エントリを読み出し、該情報エン
    トリを利用して所定の演算動作を実行し、 上記各入力回線インタフェースが、上記のヘッダ情報処
    理部のうちの少なくとも１つが上記演算動作の結果とし
    て出力する制御情報に従って、入力パケットのヘッダ情
    報の一部を書き換えるための手段を備えたことを特徴と
    するパケット転送装置。
  10. 【請求項１０】前記フロー検出装置が、それぞれフロー
    識別条件を示す複数のフローエントリからなる複数の連
    想メモリと、上記入力回線インタフェースから出力され
    た上記内部ヘッダを含むヘッダ情報からフロー検索キー
    を生成し、該フロー検索キーによって上記複数の連想メ
    モリを並列的にアクセスするメモリアクセス制御装置と
    を有することを特徴とする請求項９に記載のパケット中
    継装置。
  11. 【請求項１１】複数の入、出力回線に接続され、各入力
    回線から受信した入力パケットをパケットヘッダ情報に
    よって特定される何れかの出力回線に転送するパケット
    転送装置であって、 上記入力回線に接続された複数の入力回線インタフェー
    スと、上記出力回線に接続された複数の出力回線インタ
    フェースと、上記入力回線インタフェースと出力回線イ
    ンタフェースとの間に接続されたパケットスイッチと、
    上記複数の入力回線インタフェースに接続された制御装
    置とからなり、 上記制御装置が、 上記各入力回線インタフェースからパケットヘッダ情報
    を受信するための手段と、上記パケットヘッダ情報から
    検索キーを生成し、予め用意された複数組のフロー識別
    条件と比較し、上記検索キーと一致する複数種類のフロ
    ー識別子を並列的に出力するフロー検出部と、それぞれ
    が複数の情報エントリを含む情報テーブルを備えた複数
    のヘッダ情報処理部と、上記のヘッダ情報処理部のうち
    の少なくとも１つが上記演算動作の結果として出力した
    制御情報を上記パケットヘッダの送信元の入力回線イン
    タフェースに供給するための手段とを有し、 上記各ヘッダ情報処理部が、上記フロー検出装置から出
    力された特定種類のフロー識別子に基づいて上記情報テ
    ーブルから１つの情報エントリを読み出し、該情報エン
    トリを利用して所定の演算動作を実行し、 上記各入力回線インタフェースが、上記制御装置から受
    信した制御情報に従って、入力パケットのヘッダ情報の
    一部を書き換えるための手段を備えたことを特徴とする
    パケット転送装置。
  12. 【請求項１２】前記フロー検出装置が、それぞれフロー
    識別条件を示す複数のフローエントリからなる複数の連
    想メモリと、上記入力回線インタフェースから出力され
    た上記内部ヘッダを含むヘッダ情報からフロー検索キー
    を生成し、該フロー検索キーによって上記複数の連想メ
    モリを並列的にアクセスするメモリアクセス制御装置と
    を有することを特徴とする請求項１１に記載のパケット
    中継装置。
  13. 【請求項１３】前記複数の連想メモリが、前記メモリア
    クセス制御装置から出力される同一のフロー検索キーに
    よって並列的にアクセスされることを特徴とする請求項
    １０または請求項１２に記載のパケット中継装置。
  14. 【請求項１４】前記連想メモリのうちの少なくとも１つ
    が、他の連想メモリとは異なったフロー検索キーでアク
    セスすべき複数のフローエントリを有し、 前記メモリアクセス制御装置が、前記複数の連想メモリ
    に共通するキー項目と何れかの連想メモリに固有のキー
    項目とに分けた形で前記フロー検索キーを出力し、各連
    想メモリに対してフロー検索キーとして上記共通キー項
    目と固有キー項目が選択的に入力されることを特徴とす
    る請求項１０または請求項１２に記載のパケット中継装
    置。
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