JP2003124982A - データ中継方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大容量のメモリを必要とすることなく、中継
処理の高速化を図る。 【解決手段】 Ｌ３／Ｌ４ヘッダ解析部１２は、レイヤ
４ヘッダの内容に基づいて、Ｌ３／Ｌ４経路テーブル１
３を検索して自装置の出力ポートを決定し、データパケ
ットをスイッチング機構によるハードウェアによってこ
の出力ポートに転送するとともに、レイヤ３ヘッダの内
容と出力ポートの情報を小容量の中継結果キャッシュ部
１４に記憶させ、レイヤ４ヘッダが付加されていないパ
ケットの場合には、中継結果キャッシュ部１４を検索し
て出力ポートを決定して、データパケットをこの出力ポ
ートに転送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、入力されるデー
タパケットの送信先を決定して中継するデータ中継方法
およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のデータ中継方法において、入力し
たデータの中継方向を決定するには、例えばレイヤ２の
宛先に基づいて決定する場合、ブリッジの機能を用い、
ＩＥＥＥ８０２．３で規定されたローカルエリアネット
ワーク（以下、「ＬＡＮ」という）であればＭＡＣアド
レスを学習、解析することで決定していた。また、レイ
ヤ３の宛先に基づいて決定する場合には、ルータの機能
を用い、ＩＰであればＩＰアドレスを解析することによ
り中継方向を決定し、レイヤ４の宛先に基づいて決定す
る場合にも、ルータの機能を用い、ＴＣＰやＵＤＰであ
ればサービスのポート番号を解析することにより中継方
向を決定していた。

【０００３】このようなデータ中継では、中継方向を決
定するためのデータの宛先や種類をソフトウェアで解析
処理するものがあったが、この処理では、例えばＤＲＡ
Ｍに格納されているプログラムデータを一旦ＣＰＵが読
み出し、ハードウェアから入力した情報に基づいてデー
タ処理を行うので、このＤＲＡＭからのプログラムデー
タの読み出しやデータ処理に時間がかかり、データの中
継処理が迅速に行われなかった。

【０００４】そこで、この中継処理の高速化を図るため
に、ソフトウェアでの解析処理を、専用のハードウェ
ア、いわゆるスイッチング機構を用いた解析処理に置き
換えて行うものがあった。なお、このようなスイッチン
グを行うデバイスには、例えばインターネットの技術で
は、レイヤ３スイッチやレイヤ４スイッチと呼ばれるも
のがある。

【０００５】しかしながら、ハードウェアによる解析処
理を行う上記従来例においては、例えばレイヤ３でのフ
ラグメントが発生した場合、レイヤ４スイッチングで
は、レイヤ４のヘッダを解析する必要があるにもかかわ
らず、フラグメントされた２つ目以降のパケットには、
レイヤ４のヘッダが存在しないので、出力先が特定され
ずスイッチングができないという問題点があった。

【０００６】すなわち、図４の各階層のパケット構成に
示すように、ネットワーク通信では、各階層ごとに通信
形態が分かれており、それぞれのレイヤは、１回に伝達
できるデータ長の最大値が決まっている。このデータ長
の最大値（ＭＴＵ）は、例えばレイヤ２のプロトコルで
あるＬＡＮでは、ヘッダが１４バイト、データ１５００
バイトおよびＦＣＳ４バイトの合計１５１８バイトであ
り、レイヤ３のプロトコルであるＩＰ（インターネット
・プロトコル）では、ＩＰヘッダ２０バイト以上を含む
６５５３５バイトであり、レイヤ４のプロトコルである
ＴＣＰ（トランスミッション・コントロール・プロトコ
ル）では、ＴＣＰヘッダ２０バイト以上を含む数ギガバ
イト程度である。

【０００７】この各階層のＭＴＵが決まっている状態
で、上位層のデータ長は、必然的に下位層のデータ長の
制約を受けることとなる。つまり、ＩＰのデータは、Ｌ
ＡＮのパケット内にカプセル化されるので、ＩＰのＭＴ
ＵはＬＡＮのＭＴＵの制約を受けることとなる。また、
ＴＣＰのＭＴＵも同様の理由で、ＬＡＮのＭＴＵの制約
を受けることとなる。

【０００８】例えば伝達したいＩＰのデータ長が４００
０バイトであっても、下位層であるレイヤ２のＬＡＮの
ＭＴＵが１５００バイトであるので、１回でＩＰのデー
タを伝送することはできない。このため、ＩＰのデータ
は、レイヤ３においてフラグメントの処理がなされ、予
めマックスが１５００バイトずつの３つのデータに分割
される。この分割では、データ部の先頭にヘッダがそれ
ぞれ付加されることとなる。

【０００９】この際に、例えば３９８０バイトのＴＣＰ
のデータも３分割されるが、ここではレイヤ３レベルで
のフラグメントなので、ＴＣＰのデータは先頭から単純
に分割されることとなる。このため、フラグメントされ
た最初のパケットにはレイヤ４のヘッダが存在すること
となるが、２つ目以降のパケットには、レイヤ４のヘッ
ダが存在しなくなってしまう。

【００１０】従って、レイヤ４スイッチングでは、レイ
ヤ４のヘッダを解析する必要があるにもかかわらず、フ
ラグメントされた２つ目以降のパケットには、レイヤ４
のヘッダが存在しないので、解析が困難となって出力先
が特定されずスイッチングができなくなっていた。

【００１１】この第１の解決方法としては、フラグメン
トされた先頭のパケットから終端のパケットまでのデー
タを、中継装置内に設けたバッファメモリに一旦格納
し、パケットを再構築した後に、特定された出力先に出
力していた。

【００１２】また、この他の第２の解決方法としては、
フラグメントされた２つ目以降のパケットには、先頭の
パケットの続きを示す識別子ＩＤ、例えばレイヤ３がＩ
Ｐであれば、フラグメントビットおよびＩＰ識別子が、
レイヤ３のヘッダ内に格納されているので、入力される
パケットに対して、この識別子ＩＤを認識することで、
このフラグメントされた２つ目以降のパケットを先頭の
パケットと同一の方向に中継していた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この第
１の解決方法では、フラグメントされたデータの先頭か
ら終端まで、データが全て完結するまで上記データを中
継装置内にバッファリングしておかなければならず、中
継処理の高速化の妨げになっていた。さらに、この解決
方法では、大量のデータを保持しておくために大容量、
高価格のＤＲＡＭなどのバッファメモリが必要となると
いう問題点もあった。

【００１４】また、この第２の解決方法では、例えばフ
ラグメントされたデータのうち、先頭のパケットよりも
先に２つ目以降のパケットが到着した場合には、対応が
とれないという問題点があった。これを解決するために
は、第１の解決方法と同様に、このパケットのデータを
バッファメモリにバッファリングするなどの対策が必要
となり、第１の解決方法と同様の問題点が生じる。

【００１５】この発明は、上記問題点に鑑みなされたも
ので、大容量のメモリを必要とすることなく、中継処理
の高速化を図ることができるデータ中継方法およびその
装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、各階層のヘッダを有して伝送される
データパケットを、前記ヘッダの内容と経路情報に基づ
いて送信先を決定して中継するデータ中継方法におい
て、受信した前記データパケットの上位層ヘッダを抽出
して該ヘッダの内容を解析して出力ポートを決定し、か
つその下位層ヘッダの内容および出力ポートを記憶手段
に記憶させる解析工程と、前記受信したデータパケット
に上位層ヘッダが付加されている場合には、前記決定し
た出力ポートに前記データパケットをハードウェアによ
って転送し、また上位層ヘッダが付加されていない場合
に、前記下位層ヘッダの内容から前記記憶手段に記憶さ
れた内容を検索し、該当する内容が検索された場合に
は、前記記憶手段に記憶されている出力ポートに前記デ
ータパケットをハードウェアによって転送する転送工程
とを含むデータ中継方法が提供される。

【００１７】この発明によれば、上位層ヘッダの内容を
解析して出力ポートを決定する解析機能を含み、受信し
たデータパケットに上位層ヘッダが付加されている場合
には、この解析機能によって決定した出力ポートにデー
タパケットを転送し、この上位層ヘッダが付加されてい
ない場合には、下位層ヘッダの内容が記憶手段の内容と
一致するときに、その記憶された出力ポートにデータパ
ケットをハードウェアによって転送することで、小容量
のメモリを用いて中継処理の高速化を図ることを可能と
する。

【００１８】この発明の請求項２においては、前記転送
工程では、前記データパケット内に前記上位層ヘッダが
なく、かつ前記記憶手段に前記データパケットの下位層
ヘッダの内容に該当する記憶内容がない場合には、前記
下位層のヘッダの内容と前記経路情報に基づいて前記デ
ータパケットをハードウェアによって転送することを特
徴とする。

【００１９】この発明によれば、上記発明において、デ
ータパケットに上位層ヘッダもなく、記憶手段に下位層
ヘッダの内容に該当する内容もない場合には、下位層ヘ
ッダの内容と経路情報によってデータパケットを転送す
ることで、データ転送の遅延を防ぎ、中継処理の高速化
を図る。

【００２０】この発明の請求項３では、前記上位層ヘッ
ダは、前記階層がレイヤ４のヘッダであり、前記下位層
ヘッダは、前記階層がレイヤ３のヘッダであり、前記解
析工程では、前記レイヤ３のヘッダ内の宛先情報および
前記決定された出力ポートの情報を少なくとも前記記憶
手段に記憶させることを特徴とする。

【００２１】この発明によれば、上記発明において、ア
ドレス情報であるレイヤ３ヘッダの宛先情報と出力ポー
トの情報を記憶手段に記憶させるので、メモリの小容量
化が可能となる。

【００２２】この発明の請求項４では、経路情報を記憶
する経路情報記憶手段を有し、各階層のヘッダを有して
伝送されるデータパケットに対し、前記ヘッダの内容と
経路情報から送信先を決定して前記データを中継するデ
ータ中継装置において、受信した前記データパケットの
上位層ヘッダを抽出して該ヘッダの内容を解析する解析
手段と、前記データパケットの下位層ヘッダの内容と前
記解析結果の情報を記憶する記憶手段と、前記データパ
ケットの下位層の内容から前記記憶手段に記憶された内
容を検索する検索手段と、前記受信したデータパケット
に上位層ヘッダが付加されている場合には、前記解析内
容に従い前記データパケットをハードウェアによって転
送するとともに、前記データパケットに前記上位層ヘッ
ダが付加されていない場合には、前記検索手段の検索結
果に応じて前記データパケットをハードウェアによって
転送する転送手段とを備えたことを特徴とするデータ中
継装置が提供される。

【００２３】この発明によれば、上位層ヘッダの内容を
解析して出力ポートを決定してデータパケットをハード
ウェアによって転送するとともに、下位層ヘッダの内容
と出力ポートの情報を小容量の記憶手段に記憶させ、上
位層ヘッダが付加されていない場合には、検索された記
憶手段の内容に基づきデータパケットを転送させること
で、小容量のメモリを用いて中継処理の高速化を図る。

【００２４】この発明の請求項５では、前記転送手段
は、前記データパケットに前記上位層ヘッダがなく、か
つ前記検索手段によって前記下位層ヘッダの内容と前記
解析結果の情報が前記記憶手段から検索された場合に
は、前記解析結果の情報に基づき、前記データパケット
をハードウェアによって転送することを特徴とする。

【００２５】この発明によれば、上記発明において、上
位層ヘッダがなく、下位層ヘッダの内容が記憶手段から
検索されると、該当する解析結果に基づき、データパケ
ットをハードウェアによって転送することで、データ中
継の遅延を防ぎ、中継処理の高速化を図る。

【００２６】この発明の請求項６では、前記転送手段
は、前記データパケットに前記上位層ヘッダがなく、か
つ前記検索手段によって前記下位層ヘッダの内容が前記
記憶手段から検索されなかった場合には、前記下位層ヘ
ッダの内容と前記経路情報記憶手段に記憶されている経
路情報に基づいて、前記データパケットをハードウェア
によって転送することを特徴とする。

【００２７】この発明によれば、上記発明において、上
位層ヘッダがなく、下位層ヘッダの内容も記憶手段から
検索されないと、下位層のヘッダ内容と経路情報に基づ
き、データパケットをハードウェアによって転送するこ
とで、データ中継の遅延を防ぎ、中継処理の高速化を図
る。

【００２８】この発明の請求項７では、前記転送手段
は、前記データパケットをハードウェアによって転送す
るためのスイッチング機構を有することを特徴とする。

【００２９】この発明によれば、上記発明において、ス
イッチング機構のハードウェアによってデータパケット
を転送することで、ソフトウェアによるデータ転送の遅
延を解消し、中継処理の高速化を図る。

【００３０】この発明の請求項８では、前記上位層のヘ
ッダは、前記階層がレイヤ４のヘッダであり、前記下位
層ヘッダは、前記階層がレイヤ３のヘッダであり、前記
解析結果の情報には、自装置の出力ポートの情報を含
み、前記記憶手段は、前記レイヤ３ヘッダ内の宛先情報
および前記解析された出力ポートの情報を少なくとも記
憶することを特徴とする。

【００３１】この発明によれば、上記発明において、解
析手段で解析された情報には、自装置の出力ポートの情
報が含まれており、記憶手段には、アドレス情報である
レイヤ３ヘッダ内の宛先情報と出力ポートの情報が記憶
されるので、メモリの小容量化が可能となる。

【００３２】この発明の請求項９では、前記記憶手段
は、キャッシュメモリからなることを特徴とする。

【００３３】この発明によれば、上記発明において、宛
先情報や出力ポートの情報の登録用にキャッシュメモリ
を用いることで、メモリの小容量化および低コスト化が
可能となる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかるデータ中継方法およびその装置の好適な実
施の形態を説明する。

【００３５】この発明にかかるデータ中継装置は、隣接
するネットワーク間に接続され、データパケットの転送
を行っており、レイヤ４のヘッダが付加されているパケ
ットは無論のこと、フラグメントされてレイヤ４のヘッ
ダが付加されていないパケットの１つ１つに対しても出
力先を検索して、この出力先から宛先の端末にデータパ
ケットを転送することを可能にしている。

【００３６】すなわち、データ中継装置は、図１に示す
ように、ＷＡＮやＬＡＮなどのネットワークから入力さ
れるパケットを取り込むパケット入力部１１と、取り込
まれたパケットのヘッダの内容を解析するＬ３／Ｌ４ヘ
ッダ解析部１２と、レイヤ３およびレイヤ４の経路情報
を格納するＬ３／Ｌ４経路テーブル１３と、Ｌ３／Ｌ４
ヘッダ解析部１２で解析された中継結果を記憶する中継
結果キャッシュ部１４と、複数のネットワークとそれぞ
れ接続されてパケットを出力する各パケット出力部１５
〜１７とから構成されている。

【００３７】Ｌ３／Ｌ４ヘッダ解析部１２は、この発明
の解析手段、検索手段および転送手段を構成している。
Ｌ３／Ｌ４ヘッダ解析部１２は、入力するデータパケッ
トに付加されたレイヤ３のヘッダとレイヤ４のヘッダの
内容を解析するとともに、解析結果に基づいてパケット
をハードウェアによって転送するスイッチング機構を有
している。すなわち、Ｌ３／Ｌ４ヘッダ解析部１２は、
レイヤ４のヘッダに対しては、宛先アドレスのデータな
どに基づいてＬ３／Ｌ４経路テーブル１３を検索して経
路情報を得て最短経路を求め、次の中継装置が接続され
る自装置の出力ポートを認識して、その出力ポートにデ
ータパケットが出力されるようにスイッチ機構を動作さ
せている。なお、このスイッチング機構は、従来技術で
示した既存のものと同様の構成であるので、ここでは説
明を省略する。

【００３８】このＬ３／Ｌ４ヘッダ解析部１２は、入力
するデータパケットに付加されたレイヤ３のヘッダに対
しては、宛先アドレスの情報を抽出して、このレイヤ３
の宛先アドレスと、上記の解析によって得られた出力ポ
ートの情報を中継結果キャッシュ部１４に書き込んでい
る。なお、このＬ３／Ｌ４ヘッダ解析部１２による書き
込みにおいて、既に中継結果キャッシュ部１４内に書き
込まれている宛先アドレスに対しては、パケット入力の
たび毎に対応する出力ポートの情報の更新が行われる。

【００３９】また、このＬ３／Ｌ４ヘッダ解析部１２
は、入力するデータパケットにレイヤ４のヘッダが付加
されていない場合、例えばフラグメントされたデータの
２つ目以降のパケットの場合には、レイヤ３のヘッダに
対して、宛先アドレスのデータなどに基づいてＬ３／Ｌ
４経路テーブル１３を参照して経路情報を得て送信経路
を求め、次の中継装置が接続される自装置の出力ポート
を認識して、その出力ポートにデータパケットの出力を
行う。なお、この場合にはレイヤ４の経路情報を参照で
きないので、最短経路を求めることはできないが、目的
の宛先の端末に至る次の中継装置を認識することは可能
である。

【００４０】このように、Ｌ３／Ｌ４ヘッダ解析部１２
から所定の出力ポートに出力されたデータパケットは、
その出力ポートに接続されたパケット出力部によって特
定のネットワークに送出されることとなる。

【００４１】中継結果キャッシュ部１４は、この発明の
記憶手段を構成しており、図１に示すように、Ｌ３／Ｌ
４ヘッダ解析部１２で抽出されたレイヤ３の宛先アドレ
スと、この宛先アドレスに対応する出力ポートの情報が
記憶されている。なお、この図に示した宛先アドレス
は、ＩＰの宛先アドレスを一例として示している。

【００４２】次に、図２のフローチャートを用いてデー
タ中継装置の中継動作を説明する。図において、パケッ
ト入力部１１からパケットが入力されると、Ｌ３／Ｌ４
ヘッダ解析部１２は、このパケットのレイヤ３ヘッダの
内容を解析する（ステップ１０１）。そして、このレイ
ヤ３ヘッダ内の識別子ＩＤ、すなわちフラグメントされ
たパケットを示す識別子を検索して、入力されたパケッ
トがフラグメントされたパケットかどうか判断する（ス
テップ１０２）。

【００４３】ここで、このパケットがフラグメントされ
たパケットの場合には、このパケットがフラグメントの
先頭のパケットかどうか判断しており（ステップ１０
３）、例えばこのパケットがフラグメントの先頭のパケ
ットの場合、またステップ１０２において、フラグメン
トされたパケットでない場合には、パケットにはレイヤ
４ヘッダが付加されているので、このレイヤ４ヘッダの
解析を行う（ステップ１０４）。

【００４４】次に、パケット内のレイヤ３、レイヤ４ヘ
ッダの内容に基づいてＬ３／Ｌ４経路テーブル１３を検
索して（ステップ１０５）、出力先（自装置の出力ポー
ト）を決定して、このパケットを決定した出力ポートに
転送し（ステップ１０６）、レイヤ３ヘッダの宛先アド
レスとこの決定した出力先の情報を中継結果キャッシュ
部１４に書き込んで、データの更新を行う（ステップ１
０７）。

【００４５】また、ステップ１０３において、Ｌ３／Ｌ
４ヘッダ解析部１２は、入力されたパケットがフラグメ
ントの先頭のパケットでない場合には、このパケットの
レイヤ３ヘッダを抽出し、このレイヤ３ヘッダの内容
（宛先アドレス）に基づいて中継結果キャッシュ部１４
を検索し（ステップ１０８）、キャッシュヒットしたか
どうか判断する（ステップ１０９）。

【００４６】ここで、検索対象の宛先アドレスが中継結
果キャッシュ部１４内に記憶されていないことにより、
キャッシュヒットしなかった場合には、パケットのＬ３
ヘッダの内容のみに基づいてＬ３／Ｌ４経路テーブル１
３、この場合はＬ３の経路情報を検索して（ステップ１
１０）、出力ポートを決定して、このパケットの転送を
行い（ステップ１１１）、次のパケットと入力を待つ。

【００４７】また、この宛先アドレスの検索により、キ
ャッシュヒットした場合には、対応する出力ポートの情
報から出力先を決定して、このパケットの転送を行い
（ステップ１１１）、次のパケットと入力を待つ。

【００４８】次に、図３に示すパケット配列の一例を用
いて中継動作を説明する。ここで、パケット１，２，３
は、フラグメントされたパケットでパケット１にのみＴ
ＣＰヘッダが付加されており、伝送の途中の経路でパケ
ット１と２が入れ替わって伝送されてきたものとし、パ
ケットＡ，Ｂはそれぞれ別々の単発のパケットで、ＴＣ
Ｐヘッダがそれぞれに付加されているものとする。

【００４９】このようなＴＣＰのデータ通信の場合、通
信を開始する時に、まずコネクション開設のための制御
系のパケットを伝送する。このパケットは、カプセル化
されたＩＰのデータ内にＴＣＰヘッダと、通信開始を示
すデータしか入っていないので、フラグメントの発生は
起こらない。従って、データ中継装置では、このＴＣＰ
ヘッダから抽出した各宛先アドレスと出力先の情報を予
め中継結果キャッシュ部に書き込むことができる。

【００５０】この状態で、パケット２が入力されると、
Ｌ３／Ｌ４ヘッダ解析部１２は、このパケットのレイヤ
３のＩＰヘッダの内容を解析し、フラグメントの先頭の
パケットでないことを認識し、次にＩＰヘッダの宛先Ｉ
Ｐアドレスによって中継結果キャッシュ部１４を検索し
て出力ポート、例えばポート１の情報を得て、このポー
ト１にパケット２を転送することができる。

【００５１】次に、入力されるパケットＡ，１，Ｂに対
しては、いずれもレイヤ４のヘッダが付加されているの
で、Ｌ３／Ｌ４ヘッダ解析部１２は、このレイヤ４のＴ
ＣＰヘッダの内容を解析し、出力ポートを求めて該当ポ
ートに各パケットを転送することができる。ここでは、
パケット１はポート１に、パケットＡ，Ｂはポート２に
それぞれ転送される。これと同時に、Ｌ３／Ｌ４ヘッダ
解析部１２は、これらパケットのレイヤ３の宛先ＩＰア
ドレスによって中継結果キャッシュ部１４の記憶内容を
検索し、中継結果キャッシュ部１４の該当する宛先ＩＰ
アドレスと出力ポートの情報を更新する。

【００５２】次に、パケット３が入力されるが、この場
合、Ｌ３／Ｌ４ヘッダ解析部１２は、パケット２の場合
と同様に、レイヤ３のＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスに
よって中継結果キャッシュ部１４を検索し、中継結果キ
ャッシュ部１４の該当する出力ポートの情報を得て、こ
の出力ポートにパケット３を転送することができる。

【００５３】なお、コネクション開設後のデータ通信の
運用時に、宛先の端末が他のネットワークに接続されて
変更され、また新たな端末が追加される状況も考えられ
る。しかし、この場合も、コネクション開設時と同様
に、制御系のパケットが端末から出力されるので、デー
タ中継装置では、入力されるパケットのヘッダの内容に
基づいて中継結果キャッシュ部１４の内容を変更するこ
とが可能となり、なんら支障をきたすことなく、データ
の中継処理を行うことができる。

【００５４】このように、この実施例では、パケットの
中継処理の工程をスイッチング機構によるゲートロジッ
クで組むことによって、データ中継の高速化が図れると
ともに、パケットのレイヤ３の宛先アドレスと、これに
対応する出力ポートの情報をキャッシュメモリに記憶さ
せておき、レイヤ４ヘッダが付加されていない、例えば
フラグメントされたパケットに対しても、レイヤ３のヘ
ッダの内容から出力ポートを決定できるようにした。こ
のため、この実施例では、メモリに記憶するデータの容
量が従来例に比べて大幅に減り、大容量のメモリを必要
とすることなく、レイヤ４のヘッダが付加されていない
パケットに対しても中継処理の高速化を図ることが可能
となった。

【００５５】この発明は、これら実施形態に限定される
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
の変形実施が可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、上
位層ヘッダの内容を解析して出力ポートを決定するハー
ドウェアによる解析機能を含み、受信したデータパケッ
トに上位層ヘッダが付加されている場合には、この解析
機能によって決定した出力ポートにデータパケットを転
送し、この上位層ヘッダが付加されていない場合には、
その下位層ヘッダの内容によって記憶手段を検索し、記
憶内容がこのヘッダの内容と一致するときに、その記憶
された出力ポートにデータパケットを転送することで、
中継処理の高速化を図ることができる。

【００５７】また、この発明では、データパケットに上
位層ヘッダもなく、記憶手段に下位層ヘッダの内容に該
当する内容もない場合には、この下位層ヘッダの内容と
経路情報によって出力ポートを決定してデータパケット
を転送するので、データ転送の遅延を防ぎ、中継処理の
高速化を図ることができる。

【００５８】さらに、この発明では、記憶手段に記憶さ
れる内容は、下位層の宛先アドレスの情報と、対応する
出力ポートの情報であり、上位層のヘッダが付加されて
いないパケットに対しては、この下位層の宛先アドレス
から記憶手段を検索して、出力ポートを決定するので、
このメモリを用いて中継処理の高速化を図ることできる
とともに、メモリの小容量化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるデータ中継装置の機能構成を
示す構成図である。

【図２】図１に示したデータ中継装置の中継動作を示す
フローチャートである。

【図３】中継動作を説明するためにパケット配列の一例
とＬ３／Ｌ４ヘッダ解析部を示す図である。

【図４】レイヤ３でのフラグメントを説明するための各
階層のパケット構成を示す構成図である。

【符号の説明】

１１ パケット入力部 １２ Ｌ３／Ｌ４ヘッダ解析部 １３ Ｌ３／Ｌ４経路テーブル １４ 中継結果キャッシュ部 １５〜１７ パケット出力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 剛生 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 HC01 JA05 LB05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各階層のヘッダを有して伝送されるデー
   タパケットを、前記ヘッダの内容と経路情報に基づいて
   送信先を決定して中継するデータ中継方法において、 受信した前記データパケットの上位層ヘッダを抽出して
   該ヘッダの内容を解析して出力ポートを決定し、かつそ
   の下位層ヘッダの内容および出力ポートを記憶手段に記
   憶させる解析工程と、 前記受信したデータパケットに上位層ヘッダが付加され
   ている場合には、前記決定した出力ポートに前記データ
   パケットをハードウェアによって転送し、また上位層ヘ
   ッダが付加されていない場合に、前記下位層ヘッダの内
   容から前記記憶手段に記憶された内容を検索し、該当す
   る内容が検索された場合には、前記記憶手段に記憶され
   ている出力ポートに前記データパケットをハードウェア
   によって転送する転送工程とを含むことを特徴とするデ
   ータ中継方法。
2. 【請求項２】 前記転送工程では、前記データパケット
   内に前記上位層ヘッダがなく、かつ前記記憶手段に前記
   データパケットの下位層ヘッダの内容に該当する記憶内
   容がない場合には、前記下位層のヘッダの内容と前記経
   路情報に基づいて前記データパケットをハードウェアに
   よって転送することを特徴とする請求項１に記載のデー
   タ中継方法。
3. 【請求項３】 前記上位層ヘッダは、前記階層がレイヤ
   ４のヘッダであり、前記下位層ヘッダは、前記階層がレ
   イヤ３のヘッダであり、 前記解析工程では、前記レイヤ３のヘッダ内の宛先情報
   および前記決定された出力ポートの情報を少なくとも前
   記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１また
   は２に記載のデータ中継方法。
4. 【請求項４】 経路情報を記憶する経路情報記憶手段を
   有し、各階層のヘッダを有して伝送されるデータパケッ
   トに対し、前記ヘッダの内容と前記経路情報から送信先
   を決定して前記データを中継するデータ中継装置におい
   て、 受信した前記データパケットの上位層ヘッダを抽出して
   該ヘッダの内容を解析する解析手段と、 前記データパケットの下位層ヘッダの内容と前記解析結
   果の情報を記憶する記憶手段と、 前記データパケットの下位層の内容から前記記憶手段に
   記憶された内容を検索する検索手段と、 前記受信したデータパケットに上位層ヘッダが付加され
   ている場合には、前記解析内容に従い前記データパケッ
   トをハードウェアによって転送するとともに、前記デー
   タパケットに前記上位層ヘッダが付加されていない場合
   には、前記検索手段の検索結果に応じて前記データパケ
   ットをハードウェアによって転送する転送手段とを備え
   たことを特徴とするデータ中継装置。
5. 【請求項５】 前記転送手段は、前記データパケットに
   前記上位層ヘッダがなく、かつ前記検索手段によって前
   記下位層ヘッダの内容と前記解析結果の情報が前記記憶
   手段から検索された場合には、前記解析結果の情報に基
   づき、前記データパケットをハードウェアによって転送
   することを特徴とする請求項４に記載のデータ中継装
   置。
6. 【請求項６】 前記転送手段は、前記データパケットに
   前記上位層ヘッダがなく、かつ前記検索手段によって前
   記下位層ヘッダの内容が前記記憶手段から検索されなか
   った場合には、前記下位層ヘッダの内容と前記経路情報
   記憶手段に記憶されている経路情報に基づいて、前記デ
   ータパケットをハードウェアによって転送することを特
   徴とする請求項４または５に記載のデータ中継装置。
7. 【請求項７】 前記転送手段は、前記データパケットを
   ハードウェアによって転送するスイッチング機構を有す
   ることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載
   のデータ中継装置。
8. 【請求項８】 前記上位層のヘッダは、前記階層がレイ
   ヤ４のヘッダであり、前記下位層ヘッダは、前記階層が
   レイヤ３のヘッダであり、前記解析結果の情報には、自
   装置の出力ポートの情報を含み、 前記記憶手段は、前記レイヤ３ヘッダ内の宛先情報およ
   び前記解析された出力ポートの情報を少なくとも記憶す
   ることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一つに記載
   のデータ中継装置。
9. 【請求項９】 前記記憶手段は、キャッシュメモリから
   なることを特徴とする請求項４〜８のいずれか一つに記
   載のデータ中継装置。