JP2004221659A - ネットワークスイッチ - Google Patents

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JP2004221659A JP2003003323A JP2003003323A JP2004221659A JP 2004221659 A JP2004221659 A JP 2004221659A JP 2003003323 A JP2003003323 A JP 2003003323A JP 2003003323 A JP2003003323 A JP 2003003323A JP 2004221659 A JP2004221659 A JP 2004221659A
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Shinichiro Kobayashi
新一郎 小林
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Abstract

【課題】コストを低減することができるネットワークスイッチを提供する。
【解決手段】このネットワークスイッチ1は、データの送受信を第1〜第3の外部機器との間でそれぞれ行うとともに、データの転送先機器を表すIPアドレスを第1〜第3の外部機器からそれぞれ受信する送受信回路2〜4と、IPアドレスに基づいて、データを格納する領域を表すメモリアドレスをそれぞれ出力する書込みアドレス出力回路5〜7と、データをメモリアドレスで表される領域に格納し、格納したデータを、送受信回路2〜4の内の当該データの転送先機器に応じた送受信回路に出力するメモリ8とを具備する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の機器間のデータ転送を行うためのネットワークスイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、IEEE802.3、USB(Universal Serial Bus)、IEEE1394等の規格に基づくネットワークにおいて、複数の機器間のデータ転送を行うためのネットワークスイッチが用いられている。
このようなネットワークスイッチにおいて必要とされる内部転送能力について説明する。なお、ここでは、8個の機器間のデータ転送を行うための8ポートのネットワークスイッチについて説明する。また、送信が1Gbps、受信が1Gbpsの全二重(送受信が独立に行われる)通信を行うものとする。
【0003】
(i) 1個のポートから受信したデータを他の1個のポートに転送する場合
この場合、
Figure 2004221659
となり、ネットワークスイッチには、16Gbpsの内部転送能力が必要となる。
【0004】
(ii) 1個のポートから受信したデータを8個のポートに転送する場合(ブロードキャスト)
このような場合のため、(ア)受信したデータを内部のメモリに格納し、メモリに格納したデータを8個のポートに転送し終わるまで保持し続けるネットワークスイッチ、(イ)受信したデータをメモリに格納し、格納したデータを、内部転送能力を犠牲にして8ポート分複写するネットワークスイッチがある。
【0005】
しかしながら、(ア)のようなネットワークスイッチにおいては、メモリ内の使用領域及び未使用領域の管理、メモリ内の使用済み領域の開放等に専用又は複雑な回路が必要となる。
また、(イ)のようなネットワークスイッチにおいては、1個のポートから受信したデータを8個のポートに転送するために、1個のデータを7倍に複写することが必要となる。特に、8ポートで同時にブロードキャストが発生するという最悪条件の場合には、
Figure 2004221659
となり、72Gbpsの内部転送能力が必要となる。または、速度差を吸収するために、膨大な記憶容量のメモリが必要となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、複数の機器間のデータ転送を行うためのネットワークスイッチであって、ハードウェアコストを低減することができるネットワークスイッチを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明に係るネットワークスイッチは、M個(Mは、自然数)の機器間のデータ転送を行うためのネットワークスイッチであって、M個の機器との間でデータの送受信をそれぞれ行うM個の回路であって、M個の機器の内のデータの転送先の機器を表す第1のアドレスをM個の機器からそれぞれ受信するM個の第1の回路と、M個の機器の内の第1のアドレスによって表される機器がN個(Nは、M以下の自然数)である場合に、データを格納するためのN個の領域を表すN個の第2のアドレスをそれぞれ出力するM個の第2の回路と、データをN個の第2のアドレスで表される領域に格納し、格納したデータを、M個の第1の回路の内の当該データの転送先の機器に応じた第1の回路に出力するメモリとを具備する。
【0008】
以上の構成によれば、ハードウェアコストを低減することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るネットワークスイッチを示す図である。図1に示すように、ネットワークスイッチ1は、送受信回路2〜4と、書込みアドレス出力回路5〜7と、メモリ8とを具備する。ネットワークスイッチ1は、3個の外部機器間のデータ転送を行う3ポートのネットワークスイッチである。
【0010】
送受信回路2〜4は、第1〜第3の外部機器にそれぞれ接続され、これらの外部機器との間でデータの送受信をそれぞれ行うとともに、データの転送先機器を表すIPアドレスをそれぞれ受信する。送受信回路2〜4は、第1〜第3の外部機器から受信したデータをメモリ8にそれぞれ出力し、データの転送先機器を表すIPアドレスを書込みアドレス出力回路5〜7にそれぞれ出力する。また、送受信回路2〜4は、データをメモリ8からそれぞれ受け取って、第1〜第3の外部機器にそれぞれ送信する。
書込みアドレス出力回路5〜7は、メモリ8の使用領域及び未使用領域をそれぞれ管理しており、データの転送先機器を表すIPアドレスを送受信回路2〜4からそれぞれ受け取り、受け取ったIPアドレスに基づいて、データを書き込むメモリアドレスを生成して、メモリ8にそれぞれ出力する。
【0011】
図2は、メモリ8の内部構成を示す図である。図2に示すように、メモリ8は、アドレスバッファ9〜11と、ローデコーダ12〜14と、ワード線ドライバ15〜17と、カラムデコーダ18と、プリチャージ回路19〜21と、メモリセルアレイ22〜24と、センスアンプ25〜27と、カラムスイッチ28〜30と、入出力バッファ31〜33とを具備する。
アドレスバッファ9〜11は、メモリアドレスを書込みアドレス出力回路5〜7からそれぞれ受け取り、ローデコーダ12〜14にそれぞれ出力する。
【0012】
ローデコーダ12〜14は、アドレスバッファ9〜11からそれぞれ受け取ったメモリアドレスに応じて、ワード線駆動指示信号をワード線ドライバ15〜17にそれぞれ出力する。
ワード線ドライバ15〜17は、ワード線駆動指示信号に応じて、メモリセルアレイ22〜24にそれぞれ接続されているワード線をそれぞれ駆動する。
【0013】
メモリセルアレイ22は、送受信回路2から第1の外部機器に出力するためのデータを格納し、メモリセルアレイ23は、送受信回路3から第2の外部機器に出力するためのデータを格納し、メモリセルアレイ24は、送受信回路4から第3の外部機器に出力するためのデータを格納する。
プリチャージ回路19〜21は、メモリセルアレイ22〜24にそれぞれ接続されたビット線のプリチャージをそれぞれ行う。センスアンプ25〜27は、メモリセルアレイ22〜24にそれぞれ接続されたビット線の電位を検出して増幅する。
【0014】
アドレスバッファ9〜11がそれぞれ出力するメモリアドレスは、カラムデコーダ18にも入力されており、カラムデコーダ18は、これらのメモリアドレスに応じて、駆動信号をカラムスイッチ28〜30に出力する。
カラムスイッチ28〜30は、カラムデコーダ18からの駆動信号に応じて、センスアンプ25〜27及び入出力バッファ31〜33に駆動信号を出力する。
【0015】
入出力バッファ31〜33は、送受信回路2〜4(図1参照)にそれぞれ接続されており、送受信回路2〜4から受け取ったデータをセンスアンプ25〜27に出力し、センスアンプ25〜27から受け取ったデータを送受信回路2〜4に出力する。
再び図1を参照すると、書込みアドレス出力回路5〜7は、データ転送先機器のIPアドレスとして第1の外部機器のIPアドレスを受け取った場合には、メモリ8内のメモリセルアレイ22にデータを書き込むためのメモリアドレスをメモリ8に出力する。また、書込みアドレス出力回路5〜7は、データ転送先機器のIPアドレスとして第2の外部機器のIPアドレスを受け取った場合には、メモリ8内のメモリセルアレイ23にデータを書き込むためのメモリアドレスをメモリ8に出力する。さらに、書込みアドレス出力回路5〜7は、データ転送先機器のIPアドレスとして第3の外部機器のIPアドレスを受け取った場合には、メモリ8内のメモリセルアレイ24にデータを書き込むためのメモリアドレスをメモリ8に出力する。さらに、書込みアドレス出力回路5〜7は、ブロードキャストアドレスを受け取った場合には、メモリ8内のメモリセルアレイ22〜24にデータを書き込むためのメモリアドレスをメモリ8に出力する。
【0016】
このように構成された結果、第1〜第3の外部機器から受信したデータは、転送先の外部機器に応じて、メモリセルアレイ22〜24のいずれか又は全てに格納される。例えば、第1の外部機器から第3の外部機器へのデータ転送の場合には、転送されるデータは、送受信回路2からメモリセルアレイ24に書き込まれ、その後、送受信回路4から第3の外部機器に出力される。また、第1の外部機器からブロードキャストを行う場合には、転送されるデータは、送受信回路2からメモリセルアレイ22〜24に同時に書き込まれ、その後、送受信回路2〜4から第1〜第3の外部機器に出力される。
【0017】
このように、本実施形態によれば、ハードウェアコストを低減しながら、第1〜第3の機器間のデータ転送を行うことができる。例えば、3ポートで同時にブロードキャストが発生するという最悪条件の場合であっても、
Figure 2004221659
の内部転送速度を有していれば良いため、低コストにすることができる。
【0018】
また、本実施形態においては、送受信回路、書込みアドレス出力回路、アドレスバッファ、ローデコーダ、ワード線ドライバ、プリチャージ回路、メモリセルアレイ、センスアンプ、カラムスイッチ、及び、入出力バッファをそれぞれ3個有する3ポートスイッチとしているが、送受信回路、書込みアドレス出力回路、アドレスバッファ、ローデコーダ、ワード線ドライバ、プリチャージ回路、メモリセルアレイ、センスアンプ、カラムスイッチ、及び、入出力バッファをそれぞれ8個有する8ポートスイッチとしても良い。このように8ポートスイッチとしたとき、例えば、8ポートで同時にブロードキャストが発生するという最悪条件の場合であっても、
Figure 2004221659
の内部転送速度を有していれば良いため、低コストにすることができる。これは、従来必要とされた転送能力72Gbps((2)式参照)の1/4.5のハードウェアコストで済むことを表す。
【0019】
なお、ネットワークスイッチ1と第1〜第3の外部機器との間の通信がIEEE802.3規格に基づくものとし、ネットワークスイッチ1と第1〜第3の外部機器との間のデータ転送速度が同一であることとしても良い。
【0020】
また、ネットワークスイッチ1と第1〜第3の外部機器との間の通信がIEEE802.3規格に基づくものとし、ネットワークスイッチ1と第1〜第3の外部機器との間のデータ転送速度が異なることとしても良い。
【0021】
また、ネットワークスイッチ1と第1〜第3の外部機器との間の通信がUSB規格に基づくものであっても良い。
【0022】
また、ネットワークスイッチ1と第1〜第3の外部機器との間の通信がIEEE1394規格に基づくものであっても良い。
【0023】
また、ネットワークスイッチ1と第1〜第3の外部機器との間の通信が高速シリアル通信であっても良い。
【0024】
また、メモリ8がデュアルポートメモリであることとしても良い。すなわち、メモリ8内のメモリセルアレイ22〜24が2個のリードアドレス入力端子及び2個のライトアドレス入力端子を有することとしても良い。メモリ8がデュアルポートメモリであることとすれば、メモリ8のデータ送受信能力が2倍となり、ネットワークスイッチ1のデータ転送能力をより高速にすることができる。
【0025】
また、メモリ8が、3個のFIFOコントローラを有し、マルチプッシュ、シングルポップ型のFIFOメモリであることとしても良い。メモリ8がFIFOメモリであることとすれば、データを書き込むアドレス及び読み出すアドレスの管理を不要とすることができる。また、書込みアドレス出力回路5〜7とFIFOコントローラとの間を配線で接続すれば良いため、送受信回路2〜4とメモリ8との間の配線の引き回しを回避することができ、ハードウェアコストを低減することができる。
【0026】
また、メモリ8をバンク構成としても良い。
【0027】
また、メモリ8が、3個のFIFOコントローラを有し、マルチプッシュ、シングルポップ型のFIFOメモリであることとし、さらに、メモリ8をバンク構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るネットワークスイッチを示す図。
【図2】図2のメモリ8の内部構成を示す図。
【符号の説明】
1 ネットワークスイッチ、2〜4 送受信回路、5〜7 書込みアドレス出力回路、8 メモリ、9〜11 アドレスバッファ、12〜14 ローデコーダ、15〜17 ワード線ドライバ、18 カラムデコーダ、19〜21 プリチャージ回路、22〜24 メモリセルアレイ、25〜27 センスアンプ、28〜30 カラムスイッチ、31〜33 入出力バッファ

Claims (1)

  1. M個(Mは、自然数)の機器間のデータ転送を行うためのネットワークスイッチであって、
    前記M個の機器との間でデータの送受信をそれぞれ行うM個の回路であって、前記M個の機器の内の前記データの転送先の機器を表す第1のアドレスを前記M個の機器からそれぞれ受信するM個の第1の回路と、
    前記M個の機器の内の前記第1のアドレスによって表される機器がN個(Nは、M以下の自然数)である場合に、前記データを格納するためのN個の領域を表すN個の第2のアドレスをそれぞれ出力するM個の第2の回路と、
    前記データを前記N個の第2のアドレスで表される領域に格納し、格納したデータを、前記M個の第1の回路の内の当該データの転送先の機器に応じた第1の回路に出力するメモリと、
    を具備するネットワークスイッチ。
JP2003003323A 2003-01-09 2003-01-09 ネットワークスイッチ Withdrawn JP2004221659A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007323591A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> データ転送制御装置、及びデータ転送制御プログラム

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