JP2004289223A - パケット通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機能追加を柔軟に、かつ、サービスを停止することなく容易に行うことのできるパケット通信装置を提供する。
【解決手段】スイッチエレメント（ＳＷＥ）１に、インターフェースエレメント（ＩＦＥ）２、制御部（ＣＴＲＬ）４が接続される。ファンクションプロセッサ（ＦＰ）３は必要な機能・数に応じてＳＷＥ１に接続できる。ＩＦＥ２において、入力されるパケットに要求される高機能処理は何か、どの出力ＩＦＥを介して外部に送信するかが判定され、判定結果に基づいてパケット装置内でパケットを転送する際の転送先情報がパケットに対して付与される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、要求される機能を容易に追加することができ、機能追加に際してサービスの停止時間を最小限にすることの可能なパケット通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、主にインターネットの使用をベースとしたデータトラヒックは急激に増加している。また、従来専用線を使用して行なわれていたトランザクション処理など、高品質で、高信頼のサービスをインターネット上で行おうとする動きも見られている。これに対応するため、伝送路だけでなく、パケットデータ通信装置の大容量化、高速化、高信頼化が必要とされる。さらに、今後は新たなルーティングプロトコルや新たなサービスに迅速に対応するために、あるいは、必要機能を簡単に追加可能とするために、パケットデータ通信装置には機能追加の柔軟性が求められる。
【０００３】
レイヤ３処理をおこなうパケットデータ通信装置の一例としては、ルータ装置がある。特に高性能なルータ装置は、ルーティング処理およびフォワーディング処理をハード化し高速化を図っているものが多い。ハードウエアルータの構造としては、例えば非特許文献１に開示されているものがある。
【０００４】
図１２に、非特許文献１に開示されるハードウエアルータの概要を示す。ネットワークインターフェース８１１を持つ複数のルーティングプロセッサ８０１は、クロスバスイッチ８００にて相互に接続される。各ルーティングプロセッサ８０１は転送制御部８１２、ルーティング制御部８１３、ルーティングテーブル８１５、およびパケットバッファ８１５より構成されている。ネットワークインターフェース８１１を通じて入力されたＩＰパケットは、転送制御部８１２にて、パケットのヘッダ部分が切り出され、ルーティング処理部８１３にてハードウエアによるルート検索が行われる。ルーティングテーブル８１５には、宛先ＩＰアドレスに応じた出力先情報や、セキュリティ向けのフィルタリング情報や、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）の情報がエントリされている。検索処理の終了したＩＰパケットは、パケットバッファ８１５に入力されて、他のルーティングプロセッサ８０１間での出力競合制御が行われた後、クロスバスイッチ８００を通じて所望の出力ポートへと出力される。また、ルーティングマネジャ８０２には、ルーティングプロトコルが実装されており、接続されている他のルータとルーティング情報の送受を行い、各ＩＰパケットの転送経路を決定する。決定した転送経路は、ルーティングプロセッサ８０１内のルーティングテーブル８１５へ反映される。このように、本構成は、ルーティング処理部およびパケットバッファが分散されている構造を取っている。
【０００５】
また、ハードウエアルータ構成の別の例としては、特許文献１に開示されるものがある。
【０００６】
図１３に、特許文献１に開示されるハードウエアルータの概要を示す。入力ポート９０１を通じて入力されたＩＰパケットは入力スイッチ９０２を通じてバッファメモリ９０３に格納される。入力スイッチ９０２においてＩＰパケットに付加されている宛先ＩＰアドレスなどのＫＥＹ情報９０４が読み出され、コントローラ９０５に入力される。コントローラ９０５においては、パケット毎の宛先検索処理が行われた後、この結果（ＲＥＳＵＬＴ９０６）を出力スイッチ９０７に送信する。出力スイッチ９０７では、ＲＥＳＵＬＴ９０６をもとにして、バッファメモリ９０３に蓄えられたＩＰパケットを該当の出力ポート９０８に読み出す。このように、本構成は、ルーティング処理部およびパケットバッファが集中配備されている構造を取っている。
【０００７】
また、特許文献２には、入力回線インターフェースで、ラベル化パケットとＩＰパケットの判定処理を行い、判定結果に基づいてＩＰヘッダをフォワーディングエンジンに送って処理させるものが開示されているが、当該処理のスケーラビリティ、すなわち拡張性については配慮されていなかった。
【０００８】
【非特許文献１】
Ｉｔａｒｕ Ｍｉｍｕｒａ、外２名、”Ｔｅｒａｂｉｔ Ｎｏｄｅ ｆｏｒ Ｎｅｘｔ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ＩＰ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、２０００年１２月、ＨＩＴＡＣＨＩ ＲＥＶＩＥＷ、［平成１５年１月３０日検索］、インターネット、＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｇｌｏｂａｌ．ｈｉｔａｃｈｉ．ｃｏｍ／Ｓｐ／ＴＪ−ｅ／２０００／ｒｅｖｄｅｃ００／ｐｄｆ／ｒ４＿１０３．ｐｄｆ＞
【特許文献１】
米国特許第５９０５７２５号明細書
【特許文献２】
特開２００２−６４５４２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
非特許文献１に示されるスイッチは、ルーティング機能および転送機能が分散配備されているため、処理能力のスケーラビリティは比較的高い。しかし、非特許文献１で示されている構成においては、転送制御部とルーティング制御部が密に結合され、同一のルーティングプロセッサ部に搭載されている。これらがハードウエアで実現されていることを考えると、新たなルーティングプロトコルや、新たなサービスに迅速に対応するためには、それぞれに応じたハードウエアの作り直しを余儀なくされる。つまり、新機能の追加が容易に行える構造にはなっていない。
【００１０】
また、特許文献１に開示されるスイッチは、ルーティング機能および転送機能が集中配備されているため、バッファメモリの使用効率が良く、装置をコンパクトに構成できる特徴を持つ。しかし、本方式を用いて構成を大規模化した場合には、ルーティング機能および転送機能のそれぞれの処理がネックになりやすく、スケーラビリティの点では劣る構成といえる。また、本方式はルーティング機能と転送機能は分離されているが、例えば、新たなプロトコルに対応するためにはルーティングハードウエアの作り直しが必須であり、機能追加に柔軟性があるとは言い難い。また、本方式は、上位レイヤパケットに対してのサービスが行える構成とはなっていない。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、機能追加を柔軟に行うことが可能なパケット通信装置を提供することである。具体的には、単純なパケット転送機能のみを持つ最小サブセット構成のパケット通信装置をベースモデルとして提供可能とすることである。また、機能拡張性、アップグレーダビリティを実現するために、上位レイヤ処理や、高機能サービスなどの機能を、ベースモデルに順次追加可能であるパケット通信装置を提供することである。より具体的には、複数の高機能サービスが提供される場合に、入力されるパケットがこれら複数の高機能サービスのひとつもしくは複数を選択的に使用できるようなパケット通信装置を提供することである。さらには、同一機能の必要性能に応じて、性能のエンハンスおよびアップグレードが容易に、かつ、サービスを中断することなく行えるような性能スケーラビリティを有するパケット通信装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パケットの受信および送信のうち、少なくともいずれかが可能な複数の回線インターフェース部と、前記複数の回線インターフェース部が接続されるとともに、前記複数の回線インターフェース部のいずれかで受信された入力パケットに対して高機能処理を行うために用いられる少なくとも１つの高機能処理部が必要に応じて取り付け可能な複数のポートと、前記入力パケットに必要とされる高機能処理種別を判定する高機能処理種別判定部と、前記高機能処理種別判定部で判定された前記高機能処理種別に応じて前記入力パケットの転送先ポートを決定し、前記転送先ポートを指定する情報である転送先情報を前記入力パケットに付与する転送先情報付与部と、前記転送先情報に基づいて前記複数のポート間を転送する際の転送経路を切り替える転送経路切り替え部とを有することにより上述した課題を解決する。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を奏する。
（１）パケット通信装置を構成する場合に、例えばレイヤ２もしくはレイヤ３の単純転送機能のみを有するパケット通信装置をベースモデルとし、上位レイヤ処理や、高機能サービスなどの機能を高機能モジュールとしてベースモデルに追加が可能であるような機能拡張性を有するパケット通信装置が提供できる。
（２）例えばレイヤ２もしくはレイヤ３の単純転送機能のみを有するパケット通信装置をベースモデルとし、上位レイヤ処理や、高機能サービスなどの機能をベースモデルに高機能モジュールとして追加が可能であるような機能拡張性を有するパケット通信装置において、複数の高機能サービスが提供される場合に、入力されるパケットがこれら複数の高機能サービスのひとつもしくは複数を選択的に使用できるようなパケット通信装置を提供できる。
（３）例えばレイヤ２もしくはレイヤ３の単純転送機能のみを有するパケット通信装置をベースモデルとし、上位レイヤ処理や、高機能サービスなどの機能をベースモデルに高機能モジュールとして追加が可能であるような機能拡張性を有するパケット通信装置において、複数の高機能サービスが提供される場合、機能の必要性能に応じて高機能モジュールを追加することで、性能のエンハンスおよびアップグレードが容易に、かつ、サービスを中断することなく行えるような性能スケーラビリティを有するパケット通信装置を提供できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
− 第１の実施の形態 −
図１に、本発明の第１の実施の形態に係るパケット通信装置の全体構成を示す。このパケット通信装置には、複数のインターフェースエレメント（ＩＦＥ）２−１〜２−４、各種高機能処理を行う複数のファンクションプロセッサ（ＦＰ）３Ａ〜３Ｄが接続されており、ＩＦＥ２−１〜２−４が接続されていてスイッチングを行うスイッチエレメント（ＳＷＥ）１と、制御部（ＣＴＲＬ）４とを有する。ＣＴＲＬ４では、装置全体の管理を行うとともに、ルーティングプロトコルの処理を行う。具体的には、ＲＩＰ（Ｒｏｕｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）等のルーティングプロトコルを使用して、他の装置から経路情報を収集し、登録を行う。複数のＩＦＥ２−１〜ＩＦＥ２−４はそれぞれ、ＳＷＥ１のポートＰ１〜Ｐ４に接続されている。また、ＦＰ３Ａ〜ＦＰ３Ｄはそれぞれ、ＳＷＥ１のポートＰ５〜Ｐ８に接続されている。
【００１５】
図２を用いて、ＩＦＥ２の構成の一例を説明する。ＩＦＥ２は入力側から順に、ネットワークインターフェース２１、レイヤ２中継処理部２２、入力側転送処理部２３、パケットバッファ２４、および、スイッチエレメントインターフェース（ＳＷＥ Ｉ／Ｆ）２５などを有する。
【００１６】
装置に入力されたフレームは、ネットワークインターフェース２１にて、物理層処理が行われる。イーサネット（登録商標）に接続されている場合にはＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層の処理が行われる。その後、レイヤ２中継処理部２２にて、フレーム内にある宛先アドレス、送信元アドレス、ＶＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ）、ＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄａｔａｂａｓｅ）などを利用して、宛先ＭＡＣアドレスの目的出力ポートの特定を行う。
【００１７】
その後、フレーム（レイヤ３ではパケットと呼ばれる）は入力側転送処理部２３に入力される。入力側転送処理部２３は、機能検索キー抽出部２３２、機能検索テーブル２３３、および、宛先ＦＰヘッダ付与部２３４より構成される。パケットは機能検索キー抽出部２３２にて、ヘッダ情報が取り出される。このヘッダ情報をキーとして機能検索テーブル２３３により、高機能処理が必要か否か、また、どの高機能処理が必要とされるかの検索が行われる。
【００１８】
ここで高機能処理について説明する。本実施例において、高機能処理とはレイヤ３より上位のレイヤ処理が含まれるものとすることができる。その例としては、フィルタリングなどのセキュリティ処理や、アプリケーションレイヤの処理などが挙げられる。例えば高機能処理としてフィルタリング処理が行われる場合、ＦＰ３Ａは図７に示すような構成となる。図７においてＦＰ−Ａ ３Ａは、すべてのＦＰ３に存在するヘッダ処理部３１に加えてフィルタリング処理に特有なフィルタリング処理部３２およびフィルタリングテーブル３３より構成される。ＦＰ−Ａ ３Ａに入力されたパケットは、ヘッダ処理部３１で自パケットに付与されているアドレス情報などを取り出してフィルタリング処理部３２に送信する。このアドレス情報をキーとしてフィルタリングテーブル３３を検索し、特定のアドレス通過の許可／非許可の情報を得る。検索結果に基づき、許可されている転送先アドレスを有するパケットのみＦＰ−Ａ ３Ａから出力され、許可されてない転送先アドレスを有するパケットは、ＦＰ−Ａ ３Ａで廃棄される。上述したＦＰ−Ａ ３Ａでの高機能処理により、セキュリティ機能を持つパケット通信装置を提供することが可能となる。
【００１９】
図２に示される機能検索テーブル２３３の構成について、図６を参照して説明する。入力パケットに付与されているヘッダ情報内のアドレス２３３１（デスティネーションアドレス、ソースアドレス、もしくは、デスティネーションアドレスとソースアドレスの組み合わせ）などをキーとして、必要とされる機能２３３２と出力ポート２３３３の情報が検索される。この機能検索テーブル２３３は、パケット通信装置が稼働中であっても、ＣＴＲＬ４から、エントリ情報の追加・削除が可能である。
【００２０】
機能検索テーブル２３３を用いての検索結果に基づき、宛先ヘッダ付与部２３４（図２）にて、必要とされる高機能処理に対応するＦＰ３のポート番号（１つもしくは複数）および、出力先のＩＦＥ２のポート番号がパケットに付与される。高機能処理が必要とされないパケットについては、出力先のＩＥＦ２のポート番号のみがパケットに付与される。ここで、ポート番号はＳＷＥ１の接続ポートを識別するための値であり、パケット通信装置内であらかじめユニークに割り当てられていると仮定する。
【００２１】
入力側転送処理部２３（図２）から出力されたパケットは、パケットバッファ２４に入力される。このパケットバッファ２４は、ＳＷＥ１に接続されているポートのうち、特定のポートに対して複数のＩＦＥ２からの出力要求が重なった場合に、待ちあわせを行うためのものである。パケットバッファ２４は、待ち合わせによる出力待ち時間を減らすために、パケットの出力先に対応する複数の出力キューに分割する構成（一般的にＶＯＱ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｏｕｔｐｕｔ Ｑｕｅｕｅ と呼ばれる）としても良い。
【００２２】
パケットバッファ２４から出力されたパケットは、スイッチエレメントインターフェース（ＳＷＥ Ｉ／Ｆ）２５を通して、図１に示されるＳＷＥ１へ出力される。
【００２３】
以上のように構成されるパケット通信装置で、パケットがどのように転送されるかについて説明をする。
【００２４】
− 高機能を必要としないパケット転送 −
図３を参照して高機能処理を必要としないパケットが転送される例について説明する。パケットはＩＦＥ２（本例では２−１）に入力されると、パケットに付与されているヘッダ中のアドレス情報に基づき、機能検索テーブル２３３（図２）で検索処理が行われる。本例において、検索結果としては、出力ポート番号Ｐ４のみが得られる（図６に示す機能検索テーブルのアドレスａの場合に相当する）。パケットはＳＷＥ１を経由して、宛先ヘッダ付与部２３４で付与されたポート番号Ｐ４の情報に基づき、目的のＩＦＥ２−４に転送される。
【００２５】
以上に説明した例では、パケットの転送処理のみが行われる。パケット通信装置に高機能処理が求められない場合、ＦＰ−Ａ〜ＦＰ−Ｄ ３Ａ〜３Ｄは不要となる。この場合、低価格でシンプルな構成のパケット通信装置とすることができる。
【００２６】
加えて、将来、高機能処理の追加が必要となった場合にはパケット通信装置の稼働を停止させることなく、所望の高機能処理部を追加することができる。
【００２７】
− １つの高機能処理を必要とするパケット転送 −
図４は、１つの高機能処理を必要とするパケットが転送される例を示す。パケットはＩＦＥ２（本例では２−１）に入力されると、機能検索テーブル２３３（図２）で検索処理が行われる。本例でも、パケットに付与されているヘッダ情報中のアドレス情報に基づいて検索処理が行われる。検索結果としては、ＦＰ−Ａ３Ａの機能および、ＩＦＥ２のポート番号Ｐ３が得られる（図６に示す機能検索テーブルのアドレスｂの場合に相当する）。パケットには、宛先ヘッダ付与部２３４（図２）で、ＦＰ−Ａ ３Ａに該当するポート番号Ｐ５と、出力側ＩＦＥ２のポート番号Ｐ３に対応するポートアドレス情報がスタックされて付与される。ここで、それぞれのＦＰ３Ａ〜３Ｄに該当するポート番号に関しては、各高機能処理に対応するポート番号を機能検索テーブル２３３に保持する構成としても良いし、もしくは、宛先ヘッダ付与部２３４に、必要とされる高機能処理とポート番号との対応表を持つ構成としても良い。
【００２８】
スタックされたポート番号（転送先情報）を付与されたパケットは、ＳＷＥ１を経由して、まず、ポート番号Ｐ５に対応する転送先情報に従って、目的のＦＰ−Ａ ３Ａに到達し、所望の高機能処理を受ける。
【００２９】
高機能処理を受けたパケットからは、先頭に付与されている転送先情報（本例の場合、ポート番号Ｐ５に対応する転送先情報）が、ヘッダ処理部３１にて削除される。このパケットは、次に先頭に現れる転送先情報（本例の場合、ポート番号Ｐ３に対応する転送先情報）に従ってスイッチングされ、出力側ＩＦＥ２−３に転送される。
【００３０】
− 複数の高機能処理を必要とするパケット転送 −
図５は、複数の高機能処理を必要とする場合のパケットの転送例を示す。パケットはＩＦＥ２（本例ではＩＦＥ−１ ２−１）に入力されると、パケットに付与されるヘッダ情報中のアドレス情報に基づき、機能検索テーブル２３３（図２）で検索処理が行われる。検索結果としては、ＦＰ−Ａ ３Ａでの機能とＦＰ−Ｂ ３Ｂでの機能、そして出力側ＩＦＥ２（図５の例ではＩＦＥ−４ ２−４）のポート情報Ｐ４が得られる（図６に示す機能検索テーブルのアドレスｃの場合に相当する）。
【００３１】
パケットには、宛先ヘッダ付与部２３で、ＦＰ−Ａ ３Ａが接続されるポートのポート番号Ｐ５と、ＦＰ−Ｂ ３Ｂが接続されるポートのポート番号Ｐ６と、出力側ＩＦＥ２が接続されるポートのポート番号Ｐ４とに関する転送先情報が順にスタックされて付与される。ここで、それぞれのＦＰ−Ａ〜ＦＰ−Ｄ ３Ａ〜３Ｄがそれぞれ接続されるポートのポート番号に関しては、各高機能処理に対応するポート番号を機能検索テーブル２３３に保持する構成としても良いし、もしくは、宛先ヘッダ付与部２３４に、高機能処理とポート情報との対応表を持つ構成としても良い。
【００３２】
図５において、スタックされた転送先情報を付与されたパケットは、ＳＷＥ１を経由して、まず、ポート番号Ｐ５に関する転送先情報に従って、目的とするＦＰ−Ａ ３Ａに到達し、所望の高機能処理を受ける。高機能処理を受けた後、パケットの先頭に付与されている転送先情報（本例の場合、ポート番号Ｐ５に対応する情報）が、ヘッダ処理部３１（図７）にて削除される。次に先頭に現れる転送先情報（本例の場合、ポート番号Ｐ６に対応する情報）に従って、目的とするＦＰ−Ｂ ３Ｂに到達し、所望の高機能処理を受ける。高機能処理を受けた後、同様に、パケットの先頭に付与されている転送先情報（本例の場合、ポート番号Ｐ６に対応する情報）が、ヘッダ処理部３１（図７）にて削除される。そして、次に先頭に現れる転送先情報（本例の場合、ポート情報Ｐ４に対応する情報）に従って、出力側ＩＦＥ２−４に転送されるようにスイッチングされる。
【００３３】
本例では、パケットが２つの種類の高機能処理を受ける場合を例示したが、ｎ種類の高機能処理を受ける場合には、それぞれのＦＰに該当するｎ個のポート番号に対応する情報を転送先情報としてスタックしておけば良い。また、複数の高機能処理に優先度をもつ場合には、優先度が高い高機能処理に相当するＦＰのポート番号を転送先情報の先頭にスタックする。これにより、各パケットは、優先度が相対的に低い高機能処理に優先して、優先度が相対的に高い高機能処理を受けることが可能となる。例えば、フィルタリング処理を通過したパケットのみ、次の高機能処理を受ける、ということも可能となるので、処理を効率化することが可能となる。
【００３４】
以上に説明した例では、機能検索テーブル２３３（図２）で検索処理を行い、ＦＰ−Ａ〜ＦＰ−Ｄ ３Ａ〜３Ｄの機能および、出力側ＩＦＥ−１〜ＩＦＥ−４２−１〜のポート番号を決定したが、図８に示すようにＦＰ−Ａ〜ＦＰ−Ｄ ３Ａ〜３Ｄのうちのいずれかで出力側ＩＦＥ２のポート番号を決定する構成をとることもできる。
【００３５】
図８に、ＦＰ−Ｂ ３Ｂにて出力側ＩＦＥ２のポート番号の検索処理を行う場合の処理の流れを示す。例えば、ベースのシステムがＩＰＶ４用である場合にＦＰ−Ｂ ３ＢをＩＰＶ６処理用モジュールとする応用例や、ベースのシステムがレイヤ２スイッチ用の場合にＦＰ−Ｂ ３Ｂをレイヤ３処理モジュールとする応用例が考えられる。このような構成とすることにより、異なるプロトコルや異なるレイヤのデータ種別に対応した処理も行うことができる。
【００３６】
図８において、パケットはＩＦＥ２（本例ではＩＦＥ−１ ２−１）に入力されると、パケットに付与されるヘッダ情報中のアドレス情報に基づき、機能検索テーブル２３３（図２）で検索処理が行われる。検索結果としては、ＦＰ−Ａ ３Ａの機能とＦＰ−Ｂ ３Ｂの機能が得られる。パケットには、宛先ヘッダ付与部２３４でＦＰ−Ａ ３Ａが接続されるポートのポート番号Ｐ５と、ＦＰ−Ｂ ３Ｂが接続されるポートのポート番号Ｐ６とに関する情報が順にスタックされ、転送先情報として付与される。
【００３７】
ここで、それぞれのＦＰ−Ａ〜ＦＰ−Ｄ ３Ａ〜３Ｄのそれぞれに対応するポート番号に関しては、各高機能処理に対応するポート番号を機能検索テーブル２３３に保持する構成としても良いし、もしくは、宛先ヘッダ付与部２３４に、高機能処理とポート情報の対応表を持つ構成としても良い。
【００３８】
スタックされた転送先情報が付与されたパケットは、ＳＷＥ１を経由して、まず、ポート番号Ｐ５に対応する転送先情報に従って、目的のＦＰ−Ａ ３Ａに到達し、所望の高機能処理を受ける。ＦＰ−Ａ ３Ａにて高機能処理を受けた後、パケットの先頭に付与されている転送先情報（本例の場合、ポート情報Ｐ５に対応する情報）が、ヘッダ処理部３１（図７）にて削除される。次に先頭に現れる転送先情報（本例の場合、ポート番号Ｐ６に対応する情報）に従って、目的とするＦＰ−Ｂ ３Ｂに転送される。
【００３９】
ＦＰ−Ｂ ３Ｂでは、例えばパケットに付与されているヘッダ情報中のアドレス情報等に基づく検索処理の結果、出力側ＩＦＥ２のポート情報（本例の場合、ＩＦＥ−４ ２−４が接続されるポートのポート番号Ｐ４に対応）が得られる。パケットの先頭に付与されている転送先情報（本例の場合、ポート番号Ｐ６に対応する情報）は、ヘッダ処理部３１（図７）にて削除された後、パケットには出力側ＩＦＥ２が接続されるポートのポート番号Ｐ４に対応する転送先情報が新たに付与され、その後、パケットは、この転送先情報に従って、出力側ＩＦＥ−４
２−４に転送されるようにスイッチングされる。
【００４０】
− 第２の実施の形態 −
第１の実施の形態においては、設置されるＦＰ−Ａ〜ＦＰ−Ｄ ３Ａ〜３Ｄのそれぞれが互いに異なる高機能処理機能を有する場合について説明した。第２の実施の形態に係るパケット通信装置では、所定の高機能を１つのＦＰ３で実行しようとしたときに処理能力が不足するような場合に、同一の高機能を有するＦＰ３を複数設置して処理を行う。言い換えると、同一機能のＦＰ３を複数搭載して、これら複数のＦＰ３間で負荷分散処理を行う。
【００４１】
例として、ＦＰ−Ａ ３Ａの処理能力を増強することを目的として、同種の３つのＦＰ（ＦＰ−Ａ１〜ＦＰ−Ａ３ ３Ａ１〜３Ａ３）を搭載する場合を図９に示す。これらＦＰ−Ａ１〜ＦＰ−Ａ３ ３Ａ１〜３Ａ３のそれぞれは、ＳＷＥ１のポートＰ５からＰ７に接続されている。また、ＳＷＥ１のポートＰ８には、異種の高機能処理を行うＦＰ−Ｂ ３Ｂが接続されている。
【００４２】
ＩＦＥ−１〜ＩＦＥ−４ ２−１〜２−４のそれぞれの構成は、以下に説明する部分を除いて図２に示すものと同様の構成を有しているのでその説明を省略する。第１の実施の形態に係るパケット通信装置と異なるのは、入力側転送処理部２３の構成である。図１０を参照し、この入力側転送処理部２３の構成を説明する。
【００４３】
高機能処理の負荷分散を行うための入力側転送処理部２３は、機能検索キー抽出部２３２、機能検索テーブル２３３、宛先ヘッダ付与部２３４、機能種別テーブル２３８、ポートテーブル２３９、および、ＨＡＳＨ関数ブロック２３７より構成される。
【００４４】
パケットが入力側転送処理部２３に入力されると機能検索キー抽出部２３２では、パケットに付与されているヘッダからアドレス情報を読み出して、この情報を機能検索テーブル２３３およびＨＡＳＨ関数ブロック２３７に送る。パケット自体は宛先ヘッダ付与部２３４に送られる。機能検索テーブル２３３では、入力されるパケットがどの高機能を要求するのか、そして出力先のＩＦＥ２が接続されるポート番号がどれなのかを、アドレス情報をキーとして検索する。
【００４５】
機能検索テーブル２３３から出力されるひとつもしくは複数の機能ＩＤ（入力されたパケットが必要とする高機能の種別を表す）は、機能種別テーブル２３８とポートテーブル２３９に送られる。また、出力先のＩＦＥ２のポート番号は宛先ヘッダ付与部２３４に送られる。
【００４６】
機能種別テーブル２３８では、機能種別２３８１と、その機能種別に該当するＦＰの搭載数２３８２を管理しており、入力された要求機能に対応するＦＰ搭載数２３８２をＨＡＳＨ関数ブロック２３７に出力する。
【００４７】
ＨＡＳＨ関数ブロック２３７は、パケットのアドレスとそのパケットが要求する機能のＦＰ搭載数２３８２から、アドレスに応じて一意に決まる整数値を計算する。例えば、ある機能種別２３８１に対応するＦＰ搭載数２３８２がＮの場合（ただし、１＜Ｎとする）、ＨＡＳＨ関数ブロック２３７では、ＨＡＳＨ演算により、アドレスに対して固定的に決まるｎ（ただし１≦ｎ≦Ｎ）の値を計算する。
【００４８】
ＨＡＳＨ関数ブロック２３７の構成方法の一例としては以下のようにすることができる。すなわち、ＨＡＳＨ関数ブロック２３７は、様々なＦＰ搭載数２３８２に対応できるように、分散数２からＭ（ただし、Ｍはシステムとして予め想定する最大負荷分散数とする）のそれぞれに対応した（Ｍ−１）種類のＨＡＳＨ関数から構成されることが望ましい。そして、ＨＡＳＨ関数ブロック２３７に入力されるＦＰ搭載数２３８２に対応してＨＡＳＨ関数が切り替えられる。このようにＨＡＳＨ関数を構成することにより、ＦＰ ３の増減をするたびにＨＡＳＨ関数の組み替え等を行う必要がなくなり、拡張等を容易に行うことができる。
【００４９】
ＨＡＳＨ演算の結果は、ポートテーブル２３９に送られる。ポートテーブル２３９は、ＦＰ−Ａ１〜ＦＰ−Ａ３、ＦＰ−Ｂ ３Ａ１〜３Ａ３、３Ｂがそれぞれ接続されているポートのポート番号（２３９１）、機能種別（２３９２）、および、各ＦＰ ３Ａ１〜３Ａ３、３Ｂが有効か無効か、すなわち使用可能か否かを示すＶＡＬＩＤフラグ（２３９３）から構成される。
【００５０】
ポートテーブル２３９に登録されていて、該当する機能を有するＦＰ３のポート番号２３９１のうち、ＨＡＳＨ関数ブロック２３７から出力される整数値ｎに基づき、ｎ番目に登録されている有効なポート番号２３９１が検索され、宛先ヘッダ付与部２３４に送られる。ここで、有効なポート番号とは、ＶＡＬＩＤフラグ２３９３が有効に設定されているポート番号を指す。例えば、図１０において、ポートテーブル２３９で、機能種別＝Ａと、整数値＝１が指定された場合にはポート＃２が、また、機能種別＝Ａと、整数値＝２が指定された場合にはポート＃３が宛先ヘッダ付与部２３４に送られる。
【００５１】
宛先ヘッダ付与部２３４では、機能検索テーブル２３３から受け取った出力側ＩＦＥポート番号と、ポートテーブル２３９から受け取ったすべてのポート番号に対応する転送先情報をスタックしてパケットに付与する。
【００５２】
以上のように、第２の実施の形態に係るパケット通信装置では、パケットのアドレスを元にして、同一機能を持つ複数のＦＰ間で負荷分散を行うことにより、必要に応じた高機能処理能力を提供することができる。
【００５３】
また、同一アドレスを持ったパケットは、ＨＡＳＨ関数ブロック２３７の機能によって常に同じＦＰ３にて処理を受けることができるために、高機能処理を受ける際に、パケットのフロー順序の逆転が防止でき、従って、パケットを組み立てて上位レイヤでの処理を受けることも可能となる。
【００５４】
特定機能の処理能力を増強する場合には、ＳＷＥ１の空いているポートに該当するＦＰ３を追加搭載する。このとき、機能種別テーブル２３８の該当する機能のプロセッサ搭載数をアップデートし、ポートテーブル２３９には、新たに追加したＦＰ３の機能種別とポート番号を追加すれば良い。この場合、膨大なアドレスのエントリを持つ機能検索テーブル２３３の変更は必要なく、機能種別テーブル２３８とポートテーブル２３９のアップデートのみで処理が完了するために、サービスを中断すること無く機能の増設もしくは削除が可能になる。
【００５５】
機能の変更（増設、削除や、上述した有効・無効の設定変更等）に伴う機能種別テーブル２３８およびポートテーブル２３９の情報の更新は、ＣＴＲＬ４（図９）に接続される管理コンソール５からＣＴＲＬ４を介して行われる。
【００５６】
− 第３の実施の形態 −
複数のＦＰ３間で高機能処理の負荷分散を行うパケット通信装置を構成するＩＦＥ２が、第２の実施の形態に係るパケット通信装置と異なる構成を有している例について説明する。
【００５７】
第３の実施の形態に係るパケット通信装置の全体構成は、図９に示した第２の実施の形態に係るパケット通信装置と同様の構成を有しているので、適宜図９を参照し、第２の実施の形態に係るパケット通信装置との差異を中心に説明をする。
【００５８】
第３の実施の形態に係るパケット通信装置のＩＦＥ−１〜ＩＦＥ−４ ２−１〜２−４のそれぞれの内部構成も、第２の実施の形態に係るパケット通信装置と同様、以下に説明する部分を除いて図２に示すものと同様の構成を有しているのでその説明を省略する。第１、第２の実施の形態に係るパケット通信装置と異なるのは、入力側転送処理部２３の構成である。図１１を参照し、この入力側転送処理部２３の構成を説明する。なお、以下では図１０に示されるものと同じ構成要素については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
高機能処理の負荷分散に対応した入力側転送処理部２３は、機能検索キー抽出部２３２、機能検索テーブル２３３、宛先ヘッダ付与部２３４、機能デコーダ２３５、機能レジスタ２３６、および、ＨＡＳＨ関数ブロック２３７より構成される。
【００６０】
機能レジスタ２３６は、高機能の種類に応じて配設される機能レジスタＡ ２３６Ａ、機能レジスタＢ ２３６Ｂ、機能レジスタＣ ２３６Ｃ、…で構成される。
【００６１】
パケットが入力側転送処理部２３に入力されると、機能検索キー抽出部２３２では、パケットに付与されているヘッダからアドレス情報を読み出して、この情報を機能検索テーブル２３３およびＨＡＳＨ関数ブロック２３７に送信する。パケット自体は宛先ヘッダ付与部２３４に送られる。
【００６２】
機能検索テーブル２３３では、入力されるパケットがどの高機能を要求するのか、また出力先ＩＦＥ２の接続されるポート番号はどれかについて、アドレス情報をキーとして検索する。機能検索テーブル２３３から出力されるひとつもしくは複数の機能ＩＤ（高機能種別に関する情報）は、機能デコーダ２３５に送られる。また、出力先のＩＦＥ２のポート番号に関する情報は宛先ヘッダ付与部２３４に送られる。機能デコーダ２３５では、入力される機能ＩＤをデコードし、複数の機能レジスタ２３６（２３６Ａ〜２３６Ｃ）のうちのいずれかを選択する。
【００６３】
それぞれの機能レジスタ２３６Ａ、２３６Ｂ、…は、その機能に該当する使用可能なＦＰ３の搭載数２３６１と、ＦＰ３がＳＷＥ１（図８）のどのポートに接続されているかを示すポート番号２３６２と、そのポートに搭載されているＦＰ３が使用可能であるかどうかを示すＶＡＬＩＤフラグ２３６３とから構成される。
【００６４】
ＨＡＳＨ関数ブロック２３７は、それぞれの機能レジスタから、ＦＰ搭載数２３６１を受け取り、機能検索キー抽出部２３２から入力されたアドレスとＦＰ搭載数２３６１とに基づいて、一意に決まる整数値を計算し、結果を機能レジスタ２３６に戻す。
【００６５】
例えば、ある機能に対応するＦＰ搭載数２３６１がｎの場合（ただし、１＜ｎとする）、ＨＡＳＨ関数ブロックは、パケットに付与されるヘッダ情報中のアドレスに対して固定的に決まる１からｎまでの値の何れかをＨＡＳＨ関数により計算して機能レジスタ２３６に戻す。それぞれの機能レジスタ２３６では、ＨＡＳＨ関数ブロック２３７より得られた整数値に該当するアドレス位置に格納されている有効なポート番号を宛先ヘッダ付与部２３４に送る。ここで、有効なポート番号とは、ＶＡＬＩＤフラグ（２３６１）が「有効」に設定されているポート番号を指す。
【００６６】
例えば、図１１において、機能Ａに対応する機能レジスタ２３６Ａに整数値＝１が戻された場合にはポートａに対応するポート番号を、また、整数値＝２が戻された場合にはポートｂに対応するポート番号を宛先ヘッダ付与部２３４に送る。宛先ヘッダ付与部２３４では、機能検索テーブル２３３から受け取った出力ＩＥＦの接続されるポート番号と、機能レジスタ２３６から受け取ったすべてのポート番号とに対応する転送先情報をスタックしてパケットに付与する。
【００６７】
以上のように、パケットのアドレスを元にして、同一機能を持つ複数のＦＰ間で負荷分散を行うことにより、必要に応じた高機能処理能力を提供することができる。また、同一アドレスを持ったパケットは、常に同じＦＰ３にて処理を受けることができるために、高機能処理を受ける際に、パケットのフロー順序の逆転が防止でき、また、パケットを組み立てて上位レイヤでの処理を受けることも可能となる。
【００６８】
特定機能の処理能力を増強する場合には、ＳＷＥ１の空いているポートに該当するＦＰ３を追加搭載して、該当する機能レジスタ２３６に、新たなポート番号２３６２の追加と搭載数２３６１およびＶＡＬＩＤフラグ２３６３のアップデートを行えば、ｎ並列からｎ＋１並列、ｎ＋２並列、…へと負荷分散数を容易に追加することができる。この場合、膨大なアドレスのエントリを持つ機能検索テーブル２３３の変更は必要なく、機能レジスタ２３６の変更のみで処理が完了するために、サービスの中断をすること無く、機能の増設もしくは減設が可能になる。
【００６９】
図１０で示した第２の実施の形態に係るパケット装置では、機能種別テーブル２３８とポートテーブル２３９の変更が必要であるのに対して、第３の実施の形態に係るパケット装置では、機能レジスタ２３６のみの変更で良いという点で、増設・取り外しの処理手順がより簡便となる。機能レジスタ２３６の変更は、通常、ＣＴＲＬ４に接続される管理コンソール５（図９）から行われる。
【００７０】
なお、第３の実施の形態に係るパケット通信装置におけるＨＡＳＨ関数ブロック２３７の構成は、第２の実施の形態で説明したのと同様の構成を有しているので、ＦＰ３の増減に対して容易に対応することが可能である。
【００７１】
以上に説明したように、第１〜第３の実施の形態に係るパケット通信装置によれば、機能追加・取り外しを容易に行うことができる。具体的には、レイヤ２もしくはレイヤ３の単純転送機能のみの提供によるパケット通信装置をベースモデルとし、上位レイヤ処理や、セキュリティなどの高機能サービスなどの機能が要求される場合には、必要に応じてこれらを、高機能パケット処理モジュールもしくは高機能スイッチモジュールとしてベースモデルに追加可能となるようなパケット通信装置が提供できる。
【００７２】
さらに、パケットフローと該当機能の対応関係と、各種機能とその搭載数および物理的な搭載位置の関係を分離して管理することにより、サービスの停止をすることなく、高機能パケット処理モジュールを容易に追加・取り外しすることが可能なパケット通信装置を提供することができる。
【００７３】
以上に説明した第１〜第３の実施の形態では、転送先情報に基づいてパケットが転送され、処理を終えて不要となったポート番号が転送先情報から順次削除される例について説明した。これに対し、パケットがパケット通信装置内を転送されている間はすべての転送先情報をスタックした状態で保持し続け、次の転送先がどこであるかを示すポインタ情報により、次の転送先が決定されるものであってもよい。この場合、すべての処理が完了した時点で転送先情報およびポインタ情報を消去すればよい。例えば、パケットが出力ＩＦＥ２に転送され、装置外部に送信される前の段階で上記転送先情報およびポインタ情報を消去すればよい。
【００７４】
また、以上では転送先情報がパケットの先頭に付加される、いわゆるヘッダ情報として扱われる例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７５】
加えて、パケット通信装置に設けられるポートの数やＦＰ３、ＩＦＥ４の数も必要に応じて増減できることは云うまでもない。
【００７６】
以上の実施の形態において、「同一アドレスをもったパケット」とは、同一のソースアドレスを有するパケットとしてもよいし、同一のデスティネーションアドレスを有するパケットとしてもよい。あるいは、同一のソース・デスティネーションアドレスを有するパケットとしてもよい。さらには同一の回線インターフェースに出力されるパケットとしてもよい。
【００７７】
本発明は実施態様として次の例を含む。
【００７８】
［１］ パケットの受信および送信のうち、すくなくともいずれかが可能な複数の回線インターフェース部と、
前記複数の回線インターフェース部で受信された入力パケットに対して高機能処理を行う複数の高機能処理部と、
前記複数の回線インターフェース部および前記複数の高機能処理部が接続される複数のポートと、
前記入力パケットに付与されているパケットアドレス情報に対応して、前記入力パケットが必要とする高機能処理の機能種別と、処理後の前記入力パケットを外部に送信する回線インターフェース部が接続されるポートの出力ポートアドレスとが登録される機能登録部と、
前記複数の高機能処理部の機能種別に対応して、機能種別ごとの接続数が登録される接続数登録部と、
前記複数のポートのそれぞれのポートアドレスに対応して、接続される高機能処理部の機能種別が登録されるポート登録部と、
前記パケットアドレス情報に基づいて前記機能登録部から得られる機能種別に対応して前記接続数登録部から得られる前記接続数と前記パケットアドレス情報との組み合わせに対して一意に対応するデータを導き出す関数処理部と、
前記パケットアドレス情報に対応する機能種別を前記機能登録部から読み出し、前記機能種別と前記関数処理部で導かれる前記データとの組み合わせに対応するポートアドレスを前記ポート登録部から読み出し、前記ポートアドレスと前記パケットアドレス情報との組み合わせに対応する出力ポートアドレスを前記機能登録部から読み出し、前記ポートアドレスおよび前記出力ポートアドレスに基づいて装置内の転送先情報生成し、前記入力パケットに付与する転送先情報付与部とを有することを特徴とするパケット通信装置。
【００７９】
［２］ パケットの受信および送信のうち少なくともいずれかが可能な複数の回線インターフェース部と、
前記複数の回線インターフェース部のいずれかで受信された入力パケットに対して高機能処理を行うために用いられる複数の高機能処理部と、
前記複数の回線インターフェース部および前記複数の高機能処理部が接続される複数のポートと、
前記入力パケットに付与されているパケットアドレス情報に対応して、前記入力パケットが必要とする高機能処理の機能種別と、処理後の前記入力パケットを外部に送信するための回線インターフェース部が接続されるポートの出力ポートアドレスとが登録される機能登録部と、
前記複数の高機能処理部の接続数、接続されるポートアドレスが前記機能種別ごとに分類して登録される接続情報登録部と、
前記パケットアドレス情報に基づき、前記機能登録部から得られる機能種別に対応して前記接続情報登録部から得られる前記接続数と前記パケットアドレス情報との組み合わせに対して一意に対応するデータを導き出す関数処理部と、
前記パケットアドレス情報に対応する機能種別を前記機能登録部から読み出し、前記機能種別と、前記関数処理部で導かれる前記データとの組み合わせに対応するポートアドレスを前記接続情報登録部から読み出し、前記ポートアドレスと前記パケットアドレス情報との組み合わせに対応する出力ポートアドレスを前記機能登録部から読み出し、前記ポートアドレスおよび前記出力ポートアドレスに基づいて装置内の転送先情報を生成して前記入力パケットに付与する転送先情報付与部とを有することを特徴とするパケット通信装置。
【００８０】
［３］ 前記関数処理部は、
前記複数の高機能処理部のうち、同一機能を有する高機能処理部の接続数である同一機能接続数が変更された場合には、前記機能登録部から前記パケットアドレス情報に基づいて得られる機能種別に対応して前記接続情報登録部から得られる変更後の前記接続数と前記パケットアドレス情報との組み合わせに対して一意に対応するデータを導き出すことを特徴とする［１］または［２］に記載のパケット通信装置。
【００８１】
［４］ 前記関数処理部は複数のＨＡＳＨ関数演算部を有し、前記同一機能接続数が変更された場合には、前記複数のＨＡＳＨ関数のうち、変更後の前記同一機能接続数に対応するＨＡＳＨ関数が選択されることを特徴とする［３］に記載のパケット通信装置。
【００８２】
［５］ パケットの受信および送信のうち、少なくともいずれかが可能な複数の回線インターフェース部と、
前記複数の回線インターフェース部が接続されるとともに、前記複数の回線インターフェース部のいずれかで受信された入力パケットに対して高機能処理を行うために用いられる少なくとも１つの高機能処理部が必要に応じて取り付け可能な複数のポートとを有するパケット通信装置に適用される通信方法であって、
前記入力パケットに必要とされる高機能処理種別を判定する手順と、
判定された前記高機能処理種別に応じて前記入力パケットの転送先ポートを決定し、前記転送先ポートを指定する情報である転送先情報を前記入力パケットに付与する手順と、
前記転送先情報に基づいて前記複数のポート間を転送する際の転送経路を切り替える手順とを有することを特徴とする通信方法。
【００８３】
［６］ パケットの受信および送信のうち、少なくともいずれかが可能な複数の回線インターフェース部と、
前記複数の回線インターフェース部のいずれかで受信された入力パケットに対して高機能処理を行うために用いられる１つまたは複数の高機能処理部と、
前記複数の回線インターフェース部および前記１つまたは複数の高機能処理部が接続される複数のポートとを有するパケット通信装置に適用される通信方法であって、
前記入力パケットに必要とされる高機能処理種別を判定する手順と、
判定された前記高機能処理種別に応じて前記入力パケットの転送先ポートを決定し、前記転送先ポートを指定する情報である転送先情報を前記入力パケットに付与する手順と、
前記入力パケットに対して高機能処理を行い、前記高機能処理の結果に基づいて前記複数の回線インターフェース部のうち、前記入力パケットを外部に送信する回線インターフェース部が接続されるポートを転送先ポートとして決定し、前記転送先ポートに対応する転送先情報を前記入力パケットに付与する手順とを有することを特徴とする通信方法。
【００８４】
［７］ パケットの受信および送信のうち、少なくともいずれかが可能な複数の回線インターフェース部と、
前記複数の回線インターフェース部のいずれかで受信した入力パケットに対して同一の高機能処理を行うことが可能な複数の高機能処理部と、
前記複数の回線インターフェース部および前記複数の高機能処理部が接続される複数のポートとを有するパケット通信装置に適用される通信方法であって、
前記入力パケットに必要とされる高機能処理種別を判定する手順と、
判定された前記高機能処理種別に応じて前記入力パケットの転送先ポートを決定し、前記転送先ポートを指定する情報である転送先情報を前記入力パケットに付与する際に、前記複数の回線インターフェース部のいずれかで順次受信される前記入力パケットに同一のアドレス情報が付与されている場合には、前記複数の高機能処理部のうち、同一の高機能処理部が接続されるポートを前記転送先ポートとして固定的に指定する手順と、
前記入力パケットを前記複数のポート間で転送する際、前記転送先情報に基づいて転送経路を切り替える手順とを有することを特徴とする通信方法。
【００８５】
［８］ パケットの受信および送信のうち、少なくともいずれかが可能な複数の回線インターフェース部と、
前記複数の回線インターフェース部のいずれかで受信された入力パケットに対して高機能処理を行う複数の高機能処理部と、
前記複数の回線インターフェース部および前記複数の高機能処理部が接続される複数のポートとを有するパケット通信装置に適用されるパケット通信方法であって、
前記入力パケットが必要とする高機能処理の機能種別と、処理後の前記入力パケットを外部に送信する回線インターフェース部が接続されるポートの出力ポートアドレスとを、前記入力パケットに付与されているパケットアドレス情報に対応して機能登録テーブルに登録する手順と、
前記複数の高機能処理部の機能種別に対応して、機能種別ごとの接続数を接続数登録テーブルに登録する手順と、
前記複数のポートのそれぞれのポートアドレスに対応して、接続される高機能処理部の機能種別をポート登録テーブルに登録する手順と、
前記パケットアドレス情報に基づいて前記機能登録テーブルから機能種別を検索し、前記機能種別に対応する接続数を前記接続数登録テーブルから検索する検索手順と、
前記検索手順で得られる前記接続数と前記パケットアドレス情報との組み合わせに対して一意に対応するデータを導き出す関数処理を行う関数処理手順と、
前記パケットアドレス情報に基づいて前記機能登録テーブルを検索して得られる前記機能種別と前記関数処理手順で導かれる前記データとに基づいて前記ポート登録テーブルを検索して得られるポートアドレスと、前記パケットアドレス情報に基づいて前記機能登録テーブルを検索して得られる出力ポートアドレスとから装置内の転送先情報生成し、前記入力パケットに転送先情報を付与する手順とを有することを特徴とする通信方法。
【００８６】
［９］ パケットの受信および送信のうち、少なくともいずれかが可能な複数の回線インターフェース部と、
前記複数の回線インターフェース部で受信された入力パケットに対して高機能処理を行うために用いられる複数の高機能処理部と、
前記複数の回線インターフェース部および前記複数の高機能処理部が接続される複数のポートとを有するパケット通信装置に適用される通信方法であって、
前記入力パケットに付与されているパケットアドレス情報に対応して、前記入力パケットが必要とする高機能処理の機能種別と、処理後の前記入力パケットを外部に送信する回線インターフェース部が接続されるポートの出力ポートアドレスとを機能登録テーブルに登録する手順と、
前記複数の高機能処理部の接続数、接続されるポートアドレスを前記機能種別ごとに分類して接続情報登録テーブルに登録する手順と、
前記パケットアドレス情報に基づいて前記機能登録テーブルを検索し、得られる機能種別に基づいて前記接続情報登録テーブルを検索し、得られる前記接続数と前記パケットアドレス情報との組み合わせに対して一意に対応するデータを導き出す関数処理を行う関数処理手順と、
前記パケットアドレス情報に基づいて前記機能登録テーブルを検索して得られる前記機能種別と前記関数処理手順から導かれる前記データとに基づいて前記接続情報登録テーブルを検索して得られる前記ポートアドレスと、前記パケットアドレス情報に基づいて前記機能登録テーブルを検索して得られる出力ポートアドレスとから装置内の転送先情報を生成し、前記入力パケットに付与する手順とを有することを特徴とする通信方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るパケット通信装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図２】本発明のパケット通信装置のインターフェースモジュールの一構成を示すブロック図である。
【図３】本発明のパケット通信装置内でパケットが転送される例を示すブロック図である。
【図４】本発明のパケット通信装置内でパケットが転送される別の例を示すブロック図である。
【図５】本発明のパケット通信装置内でパケットが転送されるさらに別の例を示すブロック図である。
【図６】本発明のパケット通信装置の機能検索テーブルの構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明のパケット通信装置のファンクションプロセッサの構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明のパケット通信装置内でパケットが転送される例を示す図であり、ファンクションプロセッサ内で転送先情報がパケットに付与される例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２、第３の実施の形態に係るパケット通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るパケット通信装置の入力側転送処理部の構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るパケット通信装置の入力側転送処理部の構成例を示すブロック図である。
【図１２】従来のパケット通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】従来のパケット通信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ … スイッチエレメント（ＳＷＥ）
２ … インターフェースエレメント（ＩＦＥ）
３ … ファンクションプロセッサ（ＦＰ）
４ … 制御部（ＣＴＲＬ）
５ … コンソール
２３２ … 機能検索キー抽出部
２３３ … 機能検索テーブル
２３４ … 宛先ヘッダ付与部
２３５ … デコーダ
２３６ … 機能レジスタ
２３７ … ＨＡＳＨ関数ブロック
２３８ … 機能種別テーブル
２３９ … ポートテーブル

Claims (14)

1. パケットの受信および送信のうち、少なくともいずれかが可能な複数の回線インターフェース部と、
   前記複数の回線インターフェース部が接続されるとともに、前記複数の回線インターフェース部のいずれかで受信された入力パケットに対して高機能処理を行うために用いられる少なくとも１つの高機能処理部が必要に応じて接続可能な複数のポートと、
   前記入力パケットに必要とされる高機能処理種別を判定する高機能処理種別判定部と、
   前記高機能処理種別判定部で判定された前記高機能処理種別に応じて前記入力パケットの転送先ポートを決定し、前記転送先ポートを指定する情報である転送先情報を前記入力パケットに付与する転送先情報付与部と、
   前記転送先情報に基づいて前記入力パケットを前記複数のポート間で転送する際の転送経路を切り替える転送経路切り替え部とを有することを特徴とするパケット通信装置。
2. 前記入力パケットに対して複数の高機能処理が必要と前記高機能処理種別判定部で判定された場合には、必要とされる高機能処理を遂行可能な高機能処理部がそれぞれ接続される複数のポートに前記入力パケットを順次転送するため、複数の転送先情報が前記入力パケットに付与されることを特徴とする請求項１に記載のパケット通信装置。
3. 前記転送先情報付与部はさらに、前記複数の回線インターフェース部のいずれかに前記複数の高機能処理が施された入力パケットを転送するため、転送先の回線インターフェース部が接続されるポートに対応する転送先情報を前記パケットに付与することを特徴とする請求項２に記載のパケット通信装置。
4. 前記転送先情報に基づいて前記入力パケットが所定のポートに転送された後、当該ポートに対応する転送先情報を、前記入力パケットに付加された転送先情報から削除する転送先情報削除部をさらに有することを特徴とする請求項２または３に記載のパケット通信装置。
5. 前記転送先情報付与部はさらに、前記入力パケットが前記転送先情報に基づいて順次転送されるのに伴い、前記転送先情報中で次の転送先に関する情報がどれであるかを指定するための次期転送先指定情報を前記入力パケットに付与し、
   前記転送先情報および前記次期転送先指定情報で指定されるポートに前記入力パケットが転送された後、前記次期転送先指定情報を更新する転送先指定情報更新部をさらに有することを特徴とする請求項２または３に記載のパケット通信装置。
6. 前記転送先情報および前記次期転送先指定情報は、前記入力パケットが前記複数の回線インターフェース部のいずれかから外部に出力される前に消去されることを特徴とする請求項５に記載のパケット通信装置。
7. 前記高機能処理判定部および前記転送先情報付与部が前記複数の回線インターフェース部のうちの少なくとも１つに設置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のパケット通信装置。
8. 少なくとも１つの前記高機能処理部に、前記高機能判定処理部および前記転送先情報付与部がさらに設置されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のパケット通信装置。
9. パケットの受信および送信のうち、少なくともいずれかが可能な複数の回線インターフェース部と、
   前記複数の回線インターフェース部のいずれかで受信された入力パケットに対して高機能処理を行うために用いられる１つまたは複数の高機能処理部と、
   前記複数の回線インターフェース部および前記１つまたは複数の高機能処理部が接続される複数のポートと、
   前記入力パケットに必要とされる高機能処理種別を判定する高機能処理種別判定部と、
   前記高機能処理種別判定部で判定された前記高機能処理種別に応じて前記入力パケットの転送先ポートを決定し、前記転送先ポートを指定する情報である転送先情報を前記入力パケットに付与する転送先情報付与部と、
   前記入力パケットに対して高機能処理を行い、前記高機能処理の結果に基づいて、前記複数の回線インターフェース部のうちのいずれかが接続されるポートを転送先ポートとして決定し、前記転送先ポートに対応する転送先情報を前記入力パケットに付与する転送先情報付与機能付き高機能処理部とを有することを特徴とするパケット通信装置。
10. 前記複数の回線インターフェース部の少なくとも１つには前記高機能処理種別判定部および前記転送先情報付与部が内蔵され、
    前記複数の回線インターフェース部に内蔵される前記転送先情報付与部において、前記入力パケットを外部に送信する回線インターフェース部が接続されるポートに至るまでのすべての転送先ポートを決定できない場合、前記転送先情報付与機能付き高機能処理部が接続されるポートに前記入力パケットが転送されることを特徴とする請求項９に記載のパケット通信装置。
11. 前記入力パケットが第１の種別の通信プロトコルに従うものである場合、前記入力パケットを外部に送信する回線インターフェース部が接続されるポートに至るまでのすべての転送先ポートが前記入力パケットを受信した回線インターフェース部で決定され、
    前記入力パケットが前記第１の種別とは異なる第２の種別の通信プロトコルに従うものである場合、前記転送先情報付与機能付き高機能処理部において、前記入力パケットを外部に送信する回線インターフェース部の接続されるポートが転送先ポートとして決定されることを特徴とする請求項１０に記載のパケット通信装置。
12. パケットの受信および送信のうち、少なくともいずれかが可能な複数の回線インターフェース部と、
    前記複数の回線インターフェース部のいずれかで受信した入力パケットに対して同一の高機能処理を行うことが可能な複数の高機能処理部と、
    前記複数の回線インターフェース部および前記複数の高機能処理部が接続される複数のポートと、
    前記入力パケットに必要とされる高機能処理種別を判定する高機能処理種別判定部と、
    前記高機能処理種別判定部で判定された前記高機能処理種別に応じて前記入力パケットの転送先ポートを決定し、前記転送先ポートを指定する転送先情報を前記入力パケットに付与するための転送先情報付与部であって、前記複数の回線インターフェース部のいずれかで順次受信される前記入力パケットに同一のアドレス情報が付与されている場合には、前記複数の高機能処理部のうち、同一の高機能処理部が接続されるポートを前記転送先ポートとして固定的に指定する転送先情報付与部と、
    前記転送先情報に基づいて前記複数のポート間を転送する際の転送経路を切り替える転送経路切り替え部とを有することを特徴とするパケット通信装置。
13. 前記同一の高機能処理とは異なる高機能処理が可能な１または複数の高機能処理部をさらに有し、
    前記入力パケットに対して複数種類の高機能処理が必要と前記高機能処理種別判定部で判定された場合、前記転送先情報付与部は、前記複数種類の高機能処理に対応する複数種類の高機能処理部がそれぞれ接続される複数のポートに対応する複数の転送先情報を前記入力パケットに付与することを特徴とする請求項１２に記載のパケット通信装置。
14. 前記高機能種別判定部はさらに、
    前記入力パケットに付与されているアドレス情報に基づき、前記入力パケットが必要とする高機能処理の種類と、処理後の前記入力パケットを外部に送信するための回線インターフェース部が接続されるポートを検索する機能検索部と、
    前記複数のポートに接続される高機能処理部の機能種別および機能種別ごとの接続数を検索する機能種別検索部と、
    前記複数のポートのそれぞれに対応して接続される高機能処理部の機能種別を検索するポート検索部とを有することを特徴とする請求項１３に記載のパケット通信装置。

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