JP2005278204A - 可変長パケット通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 各入力インターフェース(63)は、入力された可変長パケット(65)を複数の固定長セル(67)に分割し、前記可変長パケットのヘッダ情報から前記スイッチ手段を制御する方路情報を搭載するセルを生成し、前記方路情報を搭載するセルを先頭セルとしてスイッチ(62)に送出し、方路情報を付加されない前記複数の固定長セルを前記先頭セルの後続セル群としてスイッチに送出する。また、スイッチの保留単位をパケット単位とする。
【効果】 前記複数の固定長セルには方路情報を付加しないので、スイッチのスループットを減じることはない。また、スイッチの保留単位をパケット単位にすることにより、出力インターフェースににおけるパケット組立手段を簡略化することができる。
【選択図】 図1
Description
このトラフィックの急激な増大に対応するためには、通信路の大容量化、交換ノードを始めとする通信装置の高速・大容量化が必須となる。
従来の可変長パケット通信装置では、各インターフェースがバスで接続され、パケットが到来するとバスに接続されたマイクロプロセッサに送信され、マイクロプロセッサでパケットの解析を行った後、所望の方路に出力する構成をとっていた。しかし、バスやマイクロプロセッサの処理がネックとなり高速な処理を行うことが困難であった。
しかし、従来技術2では、各小パケットに対して出力先を表示するフィールドを設けており、このフィールドの大きさが小パケットの大きさに比較して大きな範囲を占めることになる。従って、上記フィールドのオーバヘッドが大きくなり、スイッチのスループットを減じてしまう。
そこで、本発明の第3の目的は、特定パケットを優先的に送信することができる可変長パケット通信装置を提供することにある。
まずはじめに、実施例1乃至実施例3に共通にする、パケット通信装置の構成を図17乃至図18を用いて説明する。
[実施例1]
図1は本発明による、パケット通信装置の一実施例である。図1では図17乃至図18の入力インターフェース3、コアスイッチ101、出力インターフェース4の各部分を記述したものである。セルスイッチ62は、例えばクロスバスイッチで構成される。各入力側インターフェース63は、出力側インターフェース対応に設けられたn個のキュー、入力された可変長パケットのヘッダ情報により該可変長パケットが送出されるべき出力側インターフェースを特定し、該可変長パケットを対応するキュー65に振り分ける出力方路振分部60、及び上記n個のキューの何れかのキューを選択し、キューイングされている可変長パケットのセルスイッチ62への出力を許可する出力キュー選択部66を設ける。また、各出力側インターフェース64には1個のキュー65を設ける。なお、以下、可変長パケットを単にパケットと呼ぶ場合もある。
図13は、IPパケットを装置内セルに分割する際のフォーマットの一実施例を示す。本フォーマットは、装置内ヘッダ68を先頭に配置し、入力されたIPパケットを複数の固定長セルに分割したセル群67をその後続に配置するフォーマットとなっている。パケット長がセル長の定数倍にならない場合は、最後のセルにPAD 69を挿入する。
また、入力側インターフェース内のキューでは、内部ヘッダ情報68を各セル群の先頭に配置したが、スイッチ設定情報は論理的にセル群の先頭に配置されれば良く、インターフェース上で物理的に別の記憶手段に格納しておき、セル群がスイッチに出力される時に併せてセルスイッチに送られるように構成しても良い。
図3は本発明によるパケット通信装置の一実施例である。本実施例では、コンテナ単位に通信路のつなぎ換えを行うコンテナスイッチ2によりスイッチングを行い、入力側インターフェースでは同一出力インターフェース行きの一又は複数のパケットを搭載するコンテナを作成し、出力側インターフェースではコンテナからパケットを取り出し、伝送路に送出する。コンテナスイッチ2はコンテナ単位のスイッチングを行うもので、スイッチリソースの確保、開放をコンテナがスイッチを通過する時間(タイムスロット)で行う。
図7は本発明によるパケット通信装置の一実施例である。本実施例もまた、コンテナ単位でスイッチングを行うので、実施例2と同様、大容量スイッチ内部の並列処理が有効になる。
またPADを識別するために、PAD部分の識別子は全て1とする。
Claims (25)
- 複数の入力インターフェースと、
複数の出力インターフェースと、
前記複数の入力インターフェースと接続される複数の入力ポートと、前記複数の出力インターフェースと接続される複数の出力ポートとを備え、前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースから入力された可変長パケットを、該可変長パケットのヘッダ情報によって決定される前記複数の出力インターフェースのいずれかの出力インターフェースに振り分けるスイッチ手段とを有し、 前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースは、入力された可変長パケットを複数の固定長セルに分割する機能と、前記可変長パケットのヘッダ情報から前記スイッチ手段内部における方路を決定するための方路情報を搭載するセルを生成する機能と、前記方路情報を搭載するセルを先頭セルとして前記スイッチ手段の対応する入力ポートに送出し、前記複数の固定長セルには前記方路情報を付加せずに前記先頭セルの後続セル群として前記対応する入力ポートに送出する機能とを有し、
前記スイッチ手段は、前記先頭セルが出力された入力インターフェースと、前記先頭セルに搭載される前記方路情報に対応する出力インターフェースとの間の接続を行い、該対応する出力インターフェースに対しては前記可変長パケットを搭載した前記複数のセルが全て到着するまで他の入力インターフェースから入力される他の可変長パケットを搭載したセルを流入させないようにスイッチングすることを特徴とする可変長パケット通信装置。 - 前記方路情報は、方路情報を含まない前記複数の固定長セルが送信される信号線とは異なる制御線を用いて通知されることを特徴とする請求項1に記載の可変長パケット通信装置。
- 前記スイッチ手段は、前記複数の出力ポートの各出力ポートの空き状態を監視し、その空き情報を前記複数の入力インターフェースに通知する手段を有し、
前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースは、通知された空き情報に基づき、空いている出力ポートに接続されている出力インターフェースに送出すべき可変長パケットを搭載した前記スイッチ手段に送出することを特徴とする請求項1又は請求項2の何れかに記載のパケット通信装置。 - 前記スイッチ手段は、前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェース対応に複数の待機バッファと、待機バッファに空きがでると、次のセルの送信を許可する信号を前記入力インターフェースに対して送出する機能を有することを特徴とする請求項3記載の可変長パケット通信装置。
- 前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースは、出力インターフェース対応に設けられた複数のキューを有し、入力された可変長パケットのヘッダ情報に応じて前記複数のキューの対応するキューにキューイングすることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載のパケット通信装置。
- 前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースは、出力インターフェース対応に設けられた複数のキューと、入力された可変長パケットをそのヘッダ情報に応じて前記複数のキューの対応するキューに振り分ける機能とを有し、 前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースは、前記複数のキューの状況を管理する管理手段を有し、
前記スイッチ手段は、各入力インターフェースの前記管理手段から前記複数のキューの状況の通知を受け、その通知に基づき各入力インターフェースに送信を許可する出力インターフェースを通知するスケジューラを有することを特徴とする請求項1又は2記載の可変長パケット通信装置。 - 前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースは、出力インターフェース及び入力される可変長パケットの優先度クラス別に設けられた複数のキューと、入力された可変長パケットをそのヘッダ情報とその優先度クラスに応じて前記複数のキューの対応するキューに振り分ける機能とを有し、
前記スイッチ手段は、前記複数の出力ポートの各出力ポートの空き情報を監視し、その空き情報を前記複数の入力インターフェースに通知する手段を有し、
前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースは、通知された空き情報と、キューイングされている可変長パケットの優先度クラスに基づき、キューイングされている可変長パケットを前記スイッチ手段に送出することを特徴とする請求項1又は請求項2の何れかに記載のパケット通信装置。 - 前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースは、前記可変長パケットがIPパケットである場合には、そのIPパケットのTOSフィールド情報により前記優先度クラスを判断することを特徴とする前記請求項7記載の可変長パケット通信装置。
- 前記複数の出力インターフェースの各出力インターフェースは、前記複数の固定長セルから可変長パケットを再組立する手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れかに記載の可変長パケット通信装置。
- 前記スイッチ手段は、クロスバースイッチであることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の可変長パケット通信装置。
- 複数の入力側インターフェースと複数の出力インターフェースを備え、各入力側インターフェースからの入力可変長パケットをヘッダ情報によって決定されるいずれかの出力ポートに振り分けるスイッチ手段を有する可変長パケット通信装置において、
入力側インターフェースには入力する可変長パケットの到着毎にパケットの出力インターフェースを決定する出力方路振り分け機能と、パケットの送信される出力インターフェース別にパケットをキューイングするためのキューを持ち、各キューでは1ないし複数のパケットを搭載する固定長のデータの固まりであるコンテナを生成する機能を持ち、
スイッチ手段は前記コンテナ単位にスイッチングを行う機能を持ち、コンテナを出力側インターフェースに送信し、
出力側インターフェースでは受信したコンテナから可変長パケットを取り出す事によりパケットをスイッチングすることを特徴とする可変長パケット通信装置。 - 前記入力側インターフェースには、可変長パケットの到着毎にパケットの出力インターフェースを決定する出力方路振り分け機能と、パケットの出力インターフェース別にパケットをキューイングするためのキューを持ち、
出力キュー選択部は前記入力側インターフェース内の各キューの状況を管理してスイッチ手段のスケジューラに通知を行い、
前記スイッチ手段のスケジューラは各入力側インターフェースからの情報に基づきスケジューリングを行い、各入力側インターフェースに送信を許可する送出先を通知し、
入力側インターフェースでは本通知に基づき指定された出力インターフェース向けのパケットを搭載するコンテナをスイッチに入力する事を特徴とした請求項11に記載の可変長パケット通信装置。 - 複数の入力側インターフェースと複数の出力インターフェースを備え、各入力側インターフェースからの入力可変長パケットをヘッダ情報によって決定されるいずれかの出力ポートに振り分けるスイッチ手段を有する可変長パケット通信装置において、
入力側インターフェースには入力する可変長パケットの到着毎にパケットの出力インターフェースとパケットのネットワークにおける優先度クラスを決定する出力方路振り分け機能と、パケットの送信される出力インターフェースとパケットのネットワークにおける優先度クラス別にパケットをキューイングするためのキューを持ち、各キューでは1ないし複数のパケットを搭載する固定長のデータの固まりであるコンテナを生成する機能を持ち、
スイッチ手段は前記コンテナ単位にスイッチングを行う機能を持ち、コンテナを出力側インターフェースに送信し、
出力側インターフェースでは受信したコンテナから可変長パケットを取り出す事によりパケットをスイッチングすることを特徴とする可変長パケット通信装置。 - 前記優先度クラスを識別する出力方路振り分け機能の優先度クラスを識別する出力方路振り分け機能の識別方法として、IPパケットのTOSフィールド情報を使用することを特徴とする請求項13記載の可変長パケット通信装置。
- 複数の入力側インターフェースと複数の出力インターフェースを備え、各入力側インターフェースからの入力可変長パケットをヘッダ情報によって決定されるいずれかの出力ポートに振り分けるスイッチ手段を有する可変長パケット通信装置において、
入力側インターフェースには入力する可変長パケットの到着毎にパケットの出力インターフェースを決定する出力方路振り分け機能と、パケットの送信される出力インターフェース別にパケットをキューイングするためのキューを持ち、各キューにためられたデータを固定長のデータの固まりであるコンテナに搭載する機能を持ち、
スイッチ手段は前記コンテナ単位にスイッチングを行う機能を持ち、コンテナを出力側インターフェースに送信し、
出力側インターフェースには、各入力側インターフェースから到来するコンテナをそれぞれ格納する各入力側インターフェース対応のキューを持ち、
各キューではそれぞれ到着したコンテナ列から可変長パケットを取り出す事によりパケットをスイッチングすることを特徴とする可変長パケット通信装置。 - 前記入力側インターフェースには、可変長パケットの到着毎にパケットの出力インターフェースを決定する出力方路振り分け機能と、パケットの出力インターフェース別にパケットをキューイングするためのキューを持ち、
出力キュー選択部は前記入力側インターフェース内の各キューの状況を管理してスイッチ手段のスケジューラに通知を行い、
前記スイッチ手段のスケジューラは各入力側インターフェースからの情報に基づきスケジューリングを行い、各入力側インターフェースに送信を許可する出力側インターフェースを通知し、各出力側インターフェースに対してコンテナが到来するもとの入力側インターフェースを通知し、
入力側インターフェースでは本通知に基づき指定された出力インターフェース向けのパケットを搭載するコンテナをスイッチに入力し、出力側インターフェースではスイッチから受信したコンテナを通知されたキューに格納しパケットを取り出すことことを特徴とした請求項15に記載の可変長パケット通信装置。 - 複数の入力側インターフェースと複数の出力インターフェースを備え、各入力側インターフェースからの入力可変長パケットをヘッダ情報によって決定されるいずれかの出力ポートに振り分けるスイッチ手段を有する可変長パケット通信装置において、
入力側インターフェースには入力する可変長パケットの到着毎にパケットの出力インターフェースとパケットのネットワークにおける優先度クラスを決定する出力方路振り分け機能と、パケットの送信される出力インターフェースとパケットのネットワークにおける優先度クラス別にパケットをキューイングするためのキューを持ち、各キューにためられたデータを固定長のデータの固まりであるコンテナに搭載する機能を持ち、
スイッチ手段は前記コンテナ単位にスイッチングを行う機能を持ち、コンテナを出力側インターフェースに送信し、
出力側インターフェースには、各入力側インターフェースから到来するコンテナをそれぞれ格納する各入力側インターフェースとネットワークにおける優先度クラス別にキューを持ち、
各キューではそれぞれ到着したコンテナ列から可変長パケットを取り出す事によりパケットをスイッチングすることを特徴とする可変長パケット通信装置。 - 前記優先度クラスを識別する出力方路振り分け機能の優先度クラスを識別する出力方路振り分け機能の識別方法として、IPパケットのTOSフィールド情報を使用することを特徴とする請求項17記載の可変長パケット通信装置。
- 前記スイッチ手段において、スイッチ手段にクロスバー方式を用いることを特徴とする請求項11乃至請求項18の何れかに記載の可変長パケット通信装置。
- 複数の入力インターフェースと、
複数の出力インターフェースと、
前記複数の入力インターフェースと接続される複数の入力ポートと、前記複数の出力インターフェースと接続される複数の出力ポートとを備え、前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースから入力された可変長パケットを、該可変長パケットのヘッダ情報によって決定される前記複数の出力インターフェースのいずれかの出力インターフェースに振り分けるスイッチ手段とを有し、 前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースは、入力パケットの優先度クラスを決定する手段と、前記複数の出力インターフェース及びパケットの優先クラス対応に設けられた複数のキューと、入力された可変長パケットをそのヘッダ情報に応じて前記複数のキューの対応するキューに振り分ける手段と、同一優先度クラスのパケットが異なる出力インターフェース対応のキューに滞留している場合に、重み付きラウンドロビン法により前記スイッチ手段に送出するパケットを選定する手段とを有することを特徴とする可変長パケット通信装置。 - 前記スイッチ手段は、前記複数の出力ポートの各出力ポートの空き状態を監視し、その空き情報を前記複数の入力インターフェースに通知する手段を有し、
前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースは、通知された前記空き情報に基づき、同一優先度クラスのパケットが滞留している異なる出力インターフェース対応のキューのうち、空いている出力ポートに接続されている出力インターフェース対応のキューから、重み付きラウンドロビン法により送出パケットを選定することを特徴とする請求項20に記載の可変長パケット通信装置。 - 前記スイッチ手段は、前記複数の出力ポートの各出力ポートの空き状態を監視し、前記複数の出力インターフェースのうちの何れかの出力インターフェースに送出するパケットのヘッダ部に、その空き情報を記述して、該パケットを該出力インターフェースに送出する手段を有し、
前記複数の出力インターフェースの各出力インターフェースは、受けとったパケットのヘッダ部から前記空き情報を抜き出し、前記スイッチ手段を介して、前記複数の入力インターフェースの何れかの入力インターフェースに前記空き情報を通知する手段を有し、
前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースは、通知された前記空き情報に基づき、同一優先度クラスのパケットが滞留している異なる出力インターフェース対応のキューのうち、空いている出力ポートに接続されている出力インターフェース対応のキューから、重み付きラウンドロビン法により送出パケットを選定することを特徴とする請求項20に記載の可変長パケット通信装置。 - 複数の入力インターフェースと、
複数の出力インターフェースと、
前記複数の入力インターフェースと接続される複数の入力ポートと、前記複数の出力インターフェースと接続される複数の出力ポートとを備え、前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースから入力された可変長パケットを、該可変長パケットのヘッダ情報によって決定される前記複数の出力インターフェースのいずれかの出力インターフェースに振り分けるスイッチ手段とを有し、 前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースは、入力パケットの優先度クラスを決定する手段と、前記複数の出力インターフェース及びパケットの優先クラス対応に設けられた複数のキューと、入力された可変長パケットをそのヘッダ情報に応じて前記複数のキューの対応するキューに振り分ける手段と、前記複数のキューに異なる優先度クラスのパケットが滞留している場合に、完全優先制御により前記スイッチ手段に送出するパケットを選定する手段とを有することを特徴とする可変長パケット通信装置。 - 複数の入力インターフェースと、
複数の出力インターフェースと、
前記複数の入力インターフェースと接続される複数の入力ポートと、前記複数の出力インターフェースと接続される複数の出力ポートとを備え、前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースから入力された可変長パケットを、該可変長パケットのヘッダ情報によって決定される前記複数の出力インターフェースのいずれかの出力インターフェースに振り分けるスイッチ手段とを有し、 前記複数のキューに異なる優先度クラスのパケットが滞留している場合には、完全優先制御により前記スイッチ手段に送出するパケットを選定し、同一の優先度クラスであって異なる出力インターフェース行きのパケットが滞留している場合には、重み付きラウンドロビン法により前記スイッチ手段に送出するパケットを選定することを特徴とする可変長パケット通信装置。 - 前記複数の入力インターフェースの各入力インターフェースは、入力パケットのヘッダ情報に基づき優先度クラスを決定することを特徴とする請求項20乃至請求項24の何れかに記載の可変長パケット通信装置。
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