JP2011015135A - パケット転送システム、パケット転送装置、専用処理装置、コンピュータプログラム、データ処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】専用処理装置が転送テーブルを有していなくとも通信パケットを適正に転送できるパケット転送システムを提供する。
【解決手段】第一のパケット転送装置１は通信ネットワーク５から受信した通信パケットＣＰに専用処理が必要か判定し、必要な通信パケットＣＰに送信先転送装置識別子Ｂを付加して転送スイッチ４に送信する。転送スイッチ４は通信パケットＣＰを専用処理装置３に転送する。専用処理装置３は通信パケットＣＰに送信先転送装置識別子Ｃを付加し、専用処理を実行してから転送スイッチ４に送信する。転送スイッチ４は通信パケットＣＰを第二のパケット転送装置２に転送する。第二のパケット転送装置２は専用処理装置３を経由した通信パケットＣＰと第一のパケット転送装置１から直接受信した通信パケットＣＰの順番を整理し、複数の通信パケットＣＰを整理された順番で通信ネットワーク５に送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信パケットを転送するパケット転送システム、そのパケット転送装置および専用処理装置、そのコンピュータプログラムおよびデータ処理方法、に関する。

現在、ネットワークと回線を介して接続され、その回線から受信されるパケットを、そのヘッダに格納されている宛先情報をもとに、自身が接続されている別のネットワークへ転送するパケット転送システムが広く知られている。

このパケット転送システムは、それぞれのネットワークに接続されていてパケットを送受信する複数のパケット転送装置と、あるパケット転送装置から受信したパケットを適切なパケット転送装置に転送する転送スイッチで構成される。

例えば、アービトレーション期間とサブアクションギャップを短縮する出願がある。その発明では、パケット送信元となる第一ノードには、パケットがデータのどこに対応するかを示すデータ分割情報と、公平区間内で上記第一ノードに許可を出す順序の優先度を示す転送順序優先情報とを個々のパケットに設定するための情報設定手段を設け、パケット転送を管理する第二ノードには、上記データ分割情報を含むパケットからデータ分割情報および転送順序の優先度情報とともに、パケット転送管理に必要とされる転送管理情報を取得し、それに基づいてパケット転送を制御する制御手段を設けることにより、パケットを転送しようとするノードからの転送要求を待たずにルートから転送許可を出せるようにする（例えば、特許文献１参照）。

また、広帯域伝送路の高速化に適応した拡張が可能であり、各パケット処理部の動作効率の向上が可能である負荷分散装置も提案されている。その負荷分散装置は、ｎ段に直列接続された同一構成のパケット処理モジュールを備える。

一段目のパケット処理モジュールは、パケット処理部と、入力パケットを入力順に第一ポートと第二ポートとのいずれかに振り分けるパケット振り分け部と、パケット振り分け部による入力パケットの振り分け先とその順序とを「振り分け先順序情報」として記憶する振り分け先順序記憶部と、第一ポートに対応する第三ポートから処理結果パケットを入力し、第二ポートに対応する第四ポートから返送パケットを入力し、「振り分け先順序情報」に基づき、処理結果パケットと返送パケットとの出力順序を決定し出力パケットとして第五ポートから出力する並べ替え部とを備える（例えば、特許文献２参照）。

さらに、並列計算機システムなどのパケット転送システムに設けた処理装置間で他の装置を経由して相互にデータを通信するデータ転送中継機構に関し、他の装置を経由する中継転送を効率的に行って通信手順の簡略化と処理のオーバヘッドの低減を図る出願もある。

その発明では、複数の処理装置の各々に、送信パケットのヘッダ部の中に最終宛先処理装置の装置番号に加えて一以上の経由処理装置の装置番号を指定し、受信したパケットのヘッダデータの中の装置番号から自装置が最終宛先処理装置でなかった場合には、ボディデータを処理せずに次の経由処理装置を次の宛先とし、あるいは次の経由処理装置がなかった場合には最終宛先処理装置を次の宛先としてネットワークへパケットを送り返す（例えば、特許文献３参照）。

さらに、あるパケット転送システムでは、パケット転送装置と転送スイッチ以外に、共有パケット転送装置を有する。共有パケット転送装置は、転送元の第一のパケット転送装置の負荷が低負荷状態から高負荷状態に遷移した場合に、転送元の第一のパケット転送装置が処理しきれない受信したパケットを、第一のパケット転送装置に代わってその受信したパケットを他のパケット転送装置へ転送するために有する。

特開２００４−１９３６５２号公報 特開２００７−１１６３５０号公報 特開平０６−３０１６５０号公報

ところが、上記の共有パケット転送装置は第一のパケット転送装置に代わって受信したパケットをパケット転送装置Ｎに転送するため、第一のパケット転送装置と同じ転送テーブルを有する必要がある。従って、Ｎ個のパケット転送装置と一個の共有パケット転送装置の構成になる場合、共有パケット転送装置の転送テーブルのエントリ数は最大第一のパケット転送装置のＮ倍を有する必要があり、エントリ数が多いパケット転送装置に対しては実用的ではない。

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、専用処理装置が転送テーブルを有していなくとも、通信パケットを他のパケット転送装置へ適正に転送することができるパケット転送システム、そのパケット転送装置および専用処理装置、そのコンピュータプログラムおよびデータ処理方法、を提供するものである。

本発明の第一のパケット転送システムは、少なくとも送信元アドレスと送信先アドレスとが設定されている通信パケットを通信ネットワークなどから受信する複数のパケット転送装置と、通信パケットに所定の専用処理を実行する専用処理装置と、複数のパケット転送装置と専用処理装置とが接続されていて通信パケットを転送する転送スイッチと、を有し、パケット転送装置は、通信ネットワークから受信した通信パケットに専用処理が必要か判定する処理判定手段と、専用処理が必要と判定された通信パケットに専用処理装置への転送を指定する第一送信先識別子をカプセル化して付加するカプセル付加手段と、第一送信先識別子が付加された通信パケットを転送スイッチに送信するパケット転送手段と、を有し、転送スイッチは、パケット転送装置から受信した通信パケットを第一送信先識別子に対応して専用処理装置に転送し、専用処理装置は、転送スイッチから受信した通信パケットに第一送信先識別子に対応して送信先のパケット転送装置を指定する第二送信先識別子を付加するデカプセル化手段と、第二送信先識別子が付加された通信パケットに専用処理を実行する専用処理手段と、専用処理が実行された通信パケットを転送スイッチに送信する処理送信手段と、を有し、転送スイッチは、専用処理装置から受信した通信パケットを第二送信先識別子に対応したパケット転送装置に転送し、パケット転送装置は、他のパケット転送装置から専用処理装置を経由して受信した通信パケットと他のパケット転送装置から直接受信した通信パケットとの順番を整理する順番整理手段と、受信した複数の通信パケットを整理された順番で通信ネットワークに送信する整理送信手段とを、さらに有する。

本発明の第二のパケット転送システムは、少なくとも送信元アドレスと送信先アドレスとが設定されている通信パケットを通信ネットワークなどから受信する複数のパケット転送装置と、通信パケットに所定の専用処理を実行する専用処理装置と、複数のパケット転送装置と専用処理装置とが接続されていて通信パケットを転送する転送スイッチと、を有し、パケット転送装置は、通信ネットワークから受信した通信パケットに専用処理が必要か判定する処理判定手段と、専用処理が必要と判定された通信パケットに専用処理装置への転送を指定する第一送信先識別子をカプセル化して付加するカプセル付加手段と、第一送信先識別子が付加された通信パケットを転送スイッチに送信するパケット転送手段と、を有し、転送スイッチは、パケット転送装置から受信した通信パケットを第一送信先識別子に対応して専用処理装置に転送し、専用処理装置は、転送スイッチから受信した通信パケットに専用処理を実行する専用処理手段と、専用処理が実行された通信パケットに第一送信先識別子に対応して送信先のパケット転送装置を指定する第二送信先識別子を付加するデカプセル化手段と、専用処理が実行された通信パケットを転送スイッチに送信する処理送信手段と、を有し、転送スイッチは、専用処理装置から受信した通信パケットを第二送信先識別子に対応したパケット転送装置に転送し、パケット転送装置は、他のパケット転送装置から専用処理装置を経由して受信した通信パケットと他のパケット転送装置から直接受信した通信パケットとの順番を整理する順番整理手段と、受信した複数の通信パケットを整理された順番で通信ネットワークに送信する整理送信手段とを、さらに有する。

本発明のパケット転送装置は、本発明のパケット転送システムのパケット転送装置であって、通信ネットワークから受信した通信パケットに専用処理が必要か判定する処理判定手段と、専用処理が必要と判定された通信パケットに専用処理装置への転送を指定する第一送信先識別子をカプセル化して付加するカプセル付加手段と、第一送信先識別子が付加された通信パケットを転送スイッチに送信するパケット転送手段と、他のパケット転送装置から専用処理装置を経由して受信した通信パケットと他のパケット転送装置から直接受信した通信パケットとの順番を整理する順番整理手段と、受信した複数の通信パケットを整理された順番で通信ネットワークに送信する整理送信手段と、を有する。

本発明の第一の専用処理装置は、本発明の第一のパケット転送システムの専用処理装置であって、転送スイッチから受信した通信パケットに第一送信先識別子に対応して送信先のパケット転送装置を指定する第二送信先識別子を付加するデカプセル化手段と、第二送信先識別子が付加された通信パケットに専用処理を実行する専用処理手段と、専用処理が実行された通信パケットを転送スイッチに送信する処理送信手段と、を有する。

本発明の第二の専用処理装置は、本発明の第二のパケット転送システムの専用処理装置であって、転送スイッチから受信した通信パケットに専用処理を実行する専用処理手段と、専用処理が実行された通信パケットに第一送信先識別子に対応して送信先のパケット転送装置を指定する第二送信先識別子を付加するデカプセル化手段と、専用処理が実行された通信パケットを転送スイッチに送信する処理送信手段と、を有する。

本発明の第一のコンピュータプログラムは、本発明のパケット転送装置のコンピュータプログラムであって、通信ネットワークから受信した通信パケットに専用処理が必要か判定する処理判定処理と、専用処理が必要と判定された通信パケットに専用処理装置への転送を指定する第一送信先識別子をカプセル化して付加するカプセル付加処理と、第一送信先識別子が付加された通信パケットを転送スイッチに送信するパケット転送処理と、他のパケット転送装置から専用処理装置を経由して受信した通信パケットと他のパケット転送装置から直接受信した通信パケットとの順番を整理する順番整理処理と、受信した複数の通信パケットを整理された順番で通信ネットワークに送信する整理送信処理と、をパケット転送装置に実行させる。

本発明の第二のコンピュータプログラムは、本発明の第一の専用処理装置のコンピュータプログラムであって、転送スイッチから受信した通信パケットに第一送信先識別子に対応して送信先のパケット転送装置を指定する第二送信先識別子を付加するデカプセル化処理と、第二送信先識別子が付加された通信パケットに専用処理を実行する専用作業処理と、専用処理が実行された通信パケットを転送スイッチに送信する処理送信処理と、を専用処理装置に実行させる。

本発明の第三のコンピュータプログラムは、本発明の第二の専用処理装置のコンピュータプログラムであって、転送スイッチから受信した通信パケットに専用処理を実行する専用作業処理と、専用処理が実行された通信パケットに第一送信先識別子に対応して送信先のパケット転送装置を指定する第二送信先識別子を付加するデカプセル化処理と、専用処理が実行された通信パケットを転送スイッチに送信する処理送信処理と、を専用処理装置に実行させる。

本発明の第一のデータ処理方法は、本発明のパケット転送装置のデータ処理方法であって、通信ネットワークから受信した通信パケットに専用処理が必要か判定する処理判定動作と、専用処理が必要と判定された通信パケットに専用処理装置への転送を指定する第一送信先識別子をカプセル化して付加するカプセル付加動作と、第一送信先識別子が付加された通信パケットを転送スイッチに送信するパケット転送動作と、他のパケット転送装置から専用処理装置を経由して受信した通信パケットと他のパケット転送装置から直接受信した通信パケットとの順番を整理する順番整理動作と、受信した複数の通信パケットを整理された順番で通信ネットワークに送信する整理送信動作と、をパケット転送装置に実行させる。

本発明の第二のデータ処理方法は、本発明の第一の専用処理装置のデータ処理方法であって、転送スイッチから受信した通信パケットに第一送信先識別子に対応して送信先のパケット転送装置を指定する第二送信先識別子を付加するデカプセル化動作と、第二送信先識別子が付加された通信パケットに専用処理を実行する専用作業動作と、専用処理が実行された通信パケットを転送スイッチに送信する処理送信動作と、を専用処理装置に実行させる。

本発明の第三のデータ処理方法は、本発明の第二の専用処理装置のデータ処理方法であって、転送スイッチから受信した通信パケットに専用処理を実行する専用作業動作と、専用処理が実行された通信パケットに第一送信先識別子に対応して送信先のパケット転送装置を指定する第二送信先識別子を付加するデカプセル化動作と、専用処理が実行された通信パケットを転送スイッチに送信する処理送信動作と、を専用処理装置に実行させる。

なお、本発明の各種の構成要素は、その機能を実現するように形成されていればよく、例えば、所定の機能を発揮する専用のハードウェア、所定の機能がコンピュータプログラムにより付与されたデータ処理装置、コンピュータプログラムによりデータ処理装置に実現された所定の機能、これらの任意の組み合わせ、等として実現することができる。

また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。

また、本発明のコンピュータプログラムおよびデータ処理方法は、複数の処理および動作を順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の処理および複数の動作を実行する順番を限定するものではない。

このため、本発明のコンピュータプログラムおよびデータ処理方法を実施するときには、その複数の処理および複数の動作の順番は内容的に支障しない範囲で変更することができる。

さらに、本発明のコンピュータプログラムおよびデータ処理方法は、複数の処理および複数の動作が個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。このため、ある処理および動作の実行中に他の処理および動作が発生すること、ある処理および動作の実行タイミングと他の処理および動作の実行タイミングとの一部ないし全部が重複していること、等でもよい。

また、本発明で云うパケット転送装置や専用処理装置は、コンピュータプログラムを読み取って対応する処理動作を実行できるように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、Ｉ／Ｆ（Interface）ユニット、等の汎用デバイスで構築されたハードウェア、所定の処理動作を実行するように構築された専用の論理回路、これらの組み合わせ、等として実施することができる。

なお、本発明でコンピュータプログラムに対応した各種動作をパケット転送装置や専用処理装置に実行させることは、各種デバイスをパケット転送装置や専用処理装置に動作制御させることなども意味している。

例えば、パケット転送装置や専用処理装置に各種データを記憶させることは、パケット転送装置や専用処理装置に固定されているＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の情報記憶媒体にＣＰＵが各種データを格納すること、パケット転送装置や専用処理装置に交換自在に装填されているＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）等の情報記憶媒体にＣＰＵがＣＤドライブで各種データを格納すること、等を許容する。

本発明のパケット転送システムでは、パケット転送装置の処理判定手段が、通信ネットワークから受信した通信パケットに専用処理が必要か判定する。つぎに、専用処理が必要と判定された通信パケットに専用処理装置への転送を指定する第一送信先識別子をカプセル付加手段がカプセル化して付加する。そして、第一送信先識別子が付加された通信パケットを転送スイッチにパケット転送手段が送信する。すると、転送スイッチは、パケット転送装置から受信した通信パケットを第一送信先識別子に対応して専用処理装置に転送する。そこで、専用処理装置のデカプセル化手段が、転送スイッチから受信した通信パケットに第一送信先識別子に対応して送信先のパケット転送装置を指定する第二送信先識別子を付加する。つぎに、第二送信先識別子が付加された通信パケットに専用処理を専用処理手段が実行する。または、専用処理装置の専用処理手段が通信パケットに専用処理を実行してから、デカプセル化手段が通信パケットに第二送信先識別子を付加してもよい。そして、専用処理が実行された通信パケットを転送スイッチに処理送信手段が送信する。すると、転送スイッチは、専用処理装置から受信した通信パケットを第二送信先識別子に対応したパケット転送装置に転送する。そして、パケット転送装置の順番整理手段が、他のパケット転送装置から専用処理装置を経由して受信した通信パケットと他のパケット転送装置から直接受信した通信パケットとの順番を整理する。そこで、受信した複数の通信パケットを整理された順番で通信ネットワークに整理送信手段が送信する。このため、専用処理装置が転送テーブルを有していなくとも、通信パケットを他のパケット転送装置へ適正に転送することができる。

本発明の実施の形態のパケット転送システムの論理構造を示す模式的なブロック図である。 パケット転送システムの物理構造を示すブロック図である。 第一のパケット転送装置の論理構造を示す模式的なブロック図である。 専用処理装置の論理構造を示す模式的なブロック図である。 第一のパケット転送装置の論理構造を示す模式的なブロック図である。 通信パケットのデータ構造を示す模式図である。 第一のパケット転送装置によるデータ処理方法を示すフローチャートである。 専用処理装置によるデータ処理方法を示すフローチャートである。 第二のパケット転送装置によるデータ処理方法を示すフローチャートである。 一の変形例のパケット転送システムの通信パケットのデータ構造を示す模式図である。

本発明の実施の第一の形態を図１ないし図１０を参照して以下に説明する。ただし、本実施の形態に関して前述した一従来例と同一の部分は、同一の名称を使用して詳細な説明は省略する。

本発明の実施の第一の形態におけるパケット転送システム１００は、図１ないし図５に示すように、少なくとも送信元アドレスと送信先アドレスとが設定されている通信パケットＣＰを通信ネットワーク５などから受信する複数のパケット転送装置１，２と、通信パケットＣＰに所定の専用処理を実行する専用処理装置３と、複数のパケット転送装置１，２と専用処理装置３とが接続されていて通信パケットＣＰを転送する転送スイッチ４と、を有する。

第一のパケット転送装置１は、通信ネットワーク５から受信した通信パケットＣＰに専用処理が必要か判定する処理判定手段に相当する迂回判定部１４と、専用処理が必要と判定された通信パケットＣＰに専用処理装置３への転送を指定する第一送信先識別子である送信先転送装置識別子Ｂをカプセル化して付加するカプセル付加手段であるカプセル化部１５と、送信先転送装置識別子Ｂが付加された通信パケットＣＰを転送スイッチ４に送信するパケット転送手段に相当するスイッチ側インターフェイス１６と、を有する。

転送スイッチ４は、第一のパケット転送装置１から受信した通信パケットＣＰを送信先転送装置識別子Ｂに対応して専用処理装置３に転送する。

専用処理装置３は、転送スイッチ４から受信した通信パケットＣＰに送信先転送装置識別子Ｂに対応して送信先の第二のパケット転送装置２を指定する第二送信先識別子である送信先転送装置識別子Ｃを付加するデカプセル化手段であるデカプセル化部３３と、送信先転送装置識別子Ｃが付加された通信パケットＣＰに専用処理を実行する専用処理手段である専用処理部３４と、図４に示すように、専用処理が実行された通信パケットＣＰを転送スイッチ４に送信する処理送信手段に相当するスイッチ側インターフェイス３２と、を有する。

転送スイッチ４は、専用処理装置３から受信した通信パケットＣＰを送信先転送装置識別子Ｃに対応した第二のパケット転送装置２に転送する。

第二のパケット転送装置２は、図５に示すように、第一のパケット転送装置１から専用処理装置３を経由して受信した通信パケットＣＰと第一のパケット転送装置１から直接受信した通信パケットＣＰとの順番を整理する順番整理手段に相当する迂回判定部２２と、受信した複数の通信パケットＣＰを整理された順番で通信ネットワーク５に送信する整理送信手段に相当するネットワーク側インターフェイス２４と、を有する。

なお、本実施の形態では説明を簡単とするため、第一／第二のパケット転送装置１，２に必要最小限の構成のみ記載しているが、実際には第一／第二のパケット転送装置１，２は同一の構成でよい。

また、転送スイッチ４に接続される第一／第二のパケット転送装置１，２と専用処理装置３の個数は適宜変更される。なお、通信ネットワーク５は、例えば、インターネットなどの既存の通信設備が利用される。

より具体的には、通信パケットＣＰを受信した第一のパケット転送装置１は、受信した通信パケットＣＰのヘッダ情報に基づいて宛先となる第二のパケット転送装置２（送信先のパケット転送装置）を認識し、その第二のパケット転送装置２に向けて受信した通信パケットＣＰを転送する。

送信先の第二のパケット転送装置２は、送信元の第一のパケット転送装置１から受信した通信パケットＣＰを宛先の通信ネットワーク５上に送出する。送信元の第一のパケット転送装置１は、受信した通信パケットＣＰに対して特別な専用処理（ユーザフローに対する運用監視管理など）が必要な場合、受信した通信パケットＣＰが専用処理装置３を経由してから送信先の第二のパケット転送装置２へ転送されるように、受信した通信パケットＣＰに内部ヘッダをカプセル化して専用処理装置３に送信する。

専用処理装置３は、送信元の第一のパケット転送装置１から受信した通信パケットＣＰに対して、デカプセルして専用処理を行う。専用処理装置３は、送信先の第二のパケット転送装置２に対して判別せず、受信した通信パケットＣＰを、そのまま転送スイッチ４に折り返すことにより、受信した通信パケットＣＰは送信先の第二のパケット転送装置２へ送信される。

まず、第一のパケット転送装置１の構成について説明する。第一のパケット転送装置１は、図３に示すように、ネットワーク側インターフェイス１１と、転送部１２と、転送テーブル１３と、迂回判定部１４と、カプセル化部１５と、スイッチ側インターフェイス１６とを含む。

パケットフォーマットについては、図６に基づいて後述する。ネットワーク側インターフェイス１１は、通信ネットワーク５から通信パケットＣＰを受信して、転送部１２へ送信する。

転送部１２は、受信した通信パケットＣＰのヘッダ情報を用いて、転送テーブル１３を検索して宛先となるパケット転送装置（通信パケットＣＰの送信先）を認識し、送信先転送装置識別子Ｂを受信した通信パケットＣＰに付加して迂回判定部１４に転送する。

迂回判定部１４は、受信した通信パケットＣＰのヘッダ情報に基づいてユーザフローを識別し、特別処理が必要なフローである場合、受信した通信パケットＣＰをカプセル化部１５に転送する。一方、特別処理が必要なフローでない場合は、受信した通信パケットＣＰをスイッチ側インターフェイス１６へ転送する。

カプセル化部１５は、受信した通信パケットＣＰの送信先転送装置識別子Ｂの迂回フラグをＯＮにした後、専用処理装置３へ転送するための送信先転送装置識別子Ｃを、さらに付加してスイッチ側インターフェイス１６に送信する。スイッチ側インターフェイス１６は、受信した通信パケットＣＰを転送スイッチ４に転送する。

続いて、専用処理装置３の構成について説明する。専用処理装置３は、図４に示すように、スイッチ側インターフェイス３１，３２と、デカプセル化部３３と、専用処理部３４とを含む。

スイッチ側インターフェイス３１，３２は、転送スイッチ４から通信パケットＣＰを送受信するインターフェイスである。例えば、転送スイッチ４から受信する通信パケットＣＰをデカプセル化部３３に送信し、専用処理部３４から受信する通信パケットＣＰは転送スイッチ４に送信する。

デカプセル化部３３は、送信先転送装置識別子Ｃを終端した後の通信パケットＣＰを専用処理部３４に送信する。専用処理部３４は、受信した通信パケットＣＰに対して特別処理（例えば、ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１に規定されているＥｔｈｅｒｎｅｔ(登録商標) ＯＡＭ(Operation Administration and Maintenance)処理）を行う。その後、その通信パケットＣＰをスイッチ側インターフェイス３２に送信し、送信先の第二のパケット転送装置２へ送信する。

続いて、パケット転送装置２の構成について説明する。パケット転送装置２は、図５に示すように、スイッチ側インターフェイス２１と、迂回判定部２２と、データバッファ２３と、ネットワーク側インターフェイス２４とを含む。

スイッチ側インターフェイス２１は、転送スイッチ４から通信パケットＣＰを受信して迂回判定部２２へ送信する。迂回判定部２２は、通信ネットワーク５側に通信パケットＣＰを送出する際に、送信元のパケット転送装置から直接到着した通信パケットＣＰと、専用処理装置３を迂回して到着した通信パケットＣＰとを、本来の正しい順序（通信ネットワーク５から送信元のパケット転送装置に到着した通信パケットＣＰの順序）になるようにデータバッファ２３を利用して並べ替える。

通信パケットＣＰを並べ替える作業を行うために、タイマー(図示せず)を用いた時間管理を行うとともに、通信パケットＣＰのバックプレーン用ヘッダ（送信先転送装置識別子Ｂ）内に存在する迂回フラグを使用する。

迂回判定部２２の通信パケットＣＰの並べ替えにより、送信元のパケット転送装置から直接受信した通信パケットＣＰと専用処理装置３を迂回して到達した通信パケットＣＰの間で順序の逆転が起こらないようになっている。さらに、受信した通信パケットＣＰの内部ヘッダ（送信先転送装置識別子Ｂ）を取り除いて、ネットワーク側インターフェイスに転送する。

データバッファ２３は、送信元の第一のパケット転送装置１から直接受信する通信パケットＣＰを一時的に保存する。ネットワーク側インターフェイス２４は、迂回判定部２２から受信する通信パケットＣＰを通信ネットワーク５に転送する。

上述のようなパケット転送装置１，２のコンピュータプログラムは、例えば、通信ネットワーク５から受信した通信パケットＣＰに専用処理が必要か判定する処理判定処理と、専用処理が必要と判定された通信パケットＣＰに専用処理装置３への転送を指定する送信先転送装置識別子Ｂをカプセル化して付加するカプセル付加処理と、送信先転送装置識別子Ｂが付加された通信パケットＣＰを転送スイッチ４に送信するパケット転送処理と、第一のパケット転送装置１から専用処理装置３を経由して受信した通信パケットＣＰと第一のパケット転送装置１から直接受信した通信パケットＣＰとの順番を整理する順番整理処理と、受信した複数の通信パケットＣＰを整理された順番で通信ネットワーク５に送信する整理送信処理と、をパケット転送装置１，２に実行させるように記述されている。

また、専用処理装置３のコンピュータプログラムは、例えば、転送スイッチ４から受信した通信パケットＣＰに送信先転送装置識別子Ｂに対応して送信先の第二のパケット転送装置２を指定する送信先転送装置識別子Ｃを付加するデカプセル化処理と、送信先転送装置識別子Ｃが付加された通信パケットＣＰに専用処理を実行する専用作業処理と、専用処理が実行された通信パケットＣＰを転送スイッチ４に送信する処理送信処理と、を専用処理装置３に実行させるように記述されている。

上述のような構成において、図７〜図９を参照しながら、本発明を実施するための実施の第一の形態の動作について以下に説明する。まず、第一のパケット転送装置１の通信パケットＣＰの送信処理（図７を参照）について説明する。

第一のパケット転送装置１は、通信ネットワーク５から通信パケットＣＰを受信し（ステップＳ１１）、受信した通信パケットＣＰのヘッダ情報を用いて、送信先転送装置識別子Ｂを受信した通信パケットＣＰに付加して迂回判定部１４に転送する（ステップＳ１２）。

迂回判定部１４は、受信した通信パケットＣＰのヘッダ情報に基づいてユーザフローを識別し、特別処理が必要なフローである場合、受信した通信パケットＣＰをカプセル化部１５に転送する（ステップＳ１３−Ｙ）。一方、特別処理が必要なフローでない場合は、受信した通信パケットＣＰをスイッチ側インターフェイス１６へ転送する（ステップＳ１３−Ｎ、Ｓ１５）。

カプセル化部１５は、受信した通信パケットＣＰの送信先転送装置識別子Ｂの迂回フラグをＯＮにした後、専用処理装置３へ転送するための送信先転送装置識別子Ｃを、さらに付加してスイッチ側インターフェイス１６に送信する（ステップＳ１４）。

続いて、専用処理装置３の通信パケットＣＰの送信処理（図８を参照）について説明する。専用処理装置３は、転送スイッチ４から通信パケットＣＰを受信し（ステップＳ３１）、受信した通信パケットＣＰをデカプセル化部３３に送信する。デカプセル化部３３は、送信先転送装置識別子Ｃを終端した後の通信パケットＣＰを専用処理部３４に送信する（ステップＳ３２）。

専用処理部３４は、専用処理が必要な通信パケットＣＰであれば、受信した通信パケットＣＰに対して特別処理（例えば、ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１に規定されているＥｔｈｅｒｎｅｔ ＯＡＭ処理）を行う。その後、その通信パケットＣＰをスイッチ側インターフェイス３２に送信し、送信先の第二のパケット転送装置２へ送信する（ステップＳ３３〜Ｓ３５）。

続いて、パケット転送装置２の通信パケットＣＰの送信処理（図９を参照）について説明する。パケット転送装置２は、転送スイッチ４から通信パケットＣＰを受信し（ステップＳ２１）、受信した通信パケットＣＰの送信先転送装置識別子Ｂを終端して（ステップＳ２２）、該当フレームは迂回経路を経由してきたかどうかを判別する（ステップＳ２３）。

そして、通信ネットワーク５側に通信パケットＣＰを送出する際に、送信元のパケット転送装置から直接到着した通信パケットＣＰと専用処理装置３を迂回して到着した通信パケットＣＰを、本来の正しい順序（通信ネットワーク５から送信元のパケット転送装置に到着した通信パケットＣＰの順序）になるようにデータバッファ２３を利用して並べ替えて（ステップＳ２４）、ネットワーク側インターフェイスに転送する（ステップＳ２５）。

本実施の形態では、通信パケットＣＰを受信する第一のパケット転送装置１は、その受信した通信パケットＣＰが専用処理装置３を経由してから送信先の第二のパケット転送装置２へ転送されるように、受信した通信パケットＣＰに中継ポイントを個別に指定する内部ヘッダをカプセル化して専用処理装置３に送信することにより、専用処理装置３において、転送テーブルを持たなくても受信フレームを他のパケット転送装置２へ転送することができる。

なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、ここで例示する第一のパケット転送装置１の構成は、図３で示す実施の第一の形態の第一のパケット転送装置１の構成と同じで、ネットワーク側インターフェイス１１と、転送部１２と、転送テーブル１３と、迂回判定部１４と、カプセル化部１５と、スイッチ側インターフェイス１６とを含む。

相違点は、カプセル化部１５の機能である。上記形態では、受信した通信パケットＣＰに対して、図６で示すように、送信先転送装置識別子（ＢまたはＢとＣ）のみを付加していたが、図１０で示すように、ここで例示する第一のパケット転送装置１では、送信元パケット転送装置識別子Ａも付加する。

これに従って、本実施の形態における専用処理装置３の構成においても、専用処理部３４の機能が少し付加される。例えば、実施の第一の形態では、受信した通信パケットＣＰに対して、送信先転送装置識別子Ｂに対して転送するのみが可能になったことに対して、受信した通信パケットＣＰを第一のパケット転送装置１へ折り返すことも可能である。この際には、元の送信先転送装置識別子Ｂの代わりに、送信先転送装置識別子Ａを付け替えて転送スイッチに転送する。

また、通信パケットＣＰを受信する第一のパケット転送装置１は、その受信した通信パケットＣＰが専用処理装置３を経由してから送信先の第二のパケット転送装置２へ転送されるように、受信した通信パケットＣＰに中継ポイントを個別に指定する内部ヘッダおよび送信元を示す内部ヘッダをカプセル化して専用処理装置３に送信することにより、専用処理装置において、転送テーブルを持たなくても受信フレームを送信元のパケット転送装置へ転送することができる。

さらに、本実施の形態ではパケット転送装置１，２や専用処理装置３の各部がコンピュータプログラムにより各種機能として論理的に実現されることを例示した。しかし、このような各部の各々を固有のハードウェアとして形成することもでき、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせとして実現することもできる。

また、上記形態では通信ネットワーク５として現状のインターネットを想定したが、これが次世代のインターネットであるＮＧＮ（Next Generation Network）でもよい。

なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。

１ パケット転送装置
２ パケット転送装置
３ 専用処理装置
４ 転送スイッチ
５ 通信ネットワーク
１１ ネットワーク側インターフェイス
１２ 転送部
１３ 転送テーブル
１４ 迂回判定部
１５ カプセル化部
１６ スイッチ側インターフェイス
２１ スイッチ側インターフェイス
２２ 迂回判定部
２３ データバッファ
２４ ネットワーク側インターフェイス
３１ スイッチ側インターフェイス
３２ スイッチ側インターフェイス
３３ デカプセル化部
３４ 専用処理部
１００ パケット転送システム
ＣＰ 通信パケット

Claims (14)

1. 少なくとも送信元アドレスと送信先アドレスとが設定されている通信パケットを通信ネットワークなどから受信する複数のパケット転送装置と、前記通信パケットに所定の専用処理を実行する専用処理装置と、複数の前記パケット転送装置と前記専用処理装置とが接続されていて前記通信パケットを転送する転送スイッチと、を有し、
   前記パケット転送装置は、前記通信ネットワークから受信した前記通信パケットに前記専用処理が必要か判定する処理判定手段と、
   前記専用処理が必要と判定された前記通信パケットに前記専用処理装置への転送を指定する第一送信先識別子をカプセル化して付加するカプセル付加手段と、
   前記第一送信先識別子が付加された前記通信パケットを前記転送スイッチに送信するパケット転送手段と、を有し、
   前記転送スイッチは、前記パケット転送装置から受信した前記通信パケットを前記第一送信先識別子に対応して前記専用処理装置に転送し、
   前記専用処理装置は、前記転送スイッチから受信した前記通信パケットに前記第一送信先識別子に対応して送信先の前記パケット転送装置を指定する前記第二送信先識別子を付加するデカプセル化手段と、
   前記第二送信先識別子が付加された前記通信パケットに前記専用処理を実行する専用処理手段と、
   前記専用処理が実行された前記通信パケットを前記転送スイッチに送信する処理送信手段と、を有し、
   前記転送スイッチは、前記専用処理装置から受信した前記通信パケットを前記第二送信先識別子に対応した前記パケット転送装置に転送し、
   前記パケット転送装置は、他の前記パケット転送装置から前記専用処理装置を経由して受信した前記通信パケットと他の前記パケット転送装置から直接受信した前記通信パケットとの順番を整理する順番整理手段と、
   受信した複数の前記通信パケットを整理された順番で前記通信ネットワークに送信する整理送信手段とを、さらに有するパケット転送システム。
2. 少なくとも送信元アドレスと送信先アドレスとが設定されている通信パケットを通信ネットワークなどから受信する複数のパケット転送装置と、前記通信パケットに所定の専用処理を実行する専用処理装置と、複数の前記パケット転送装置と前記専用処理装置とが接続されていて前記通信パケットを転送する転送スイッチと、を有し、
   前記パケット転送装置は、前記通信ネットワークから受信した前記通信パケットに前記専用処理が必要か判定する処理判定手段と、
   前記専用処理が必要と判定された前記通信パケットに前記専用処理装置への転送を指定する第一送信先識別子をカプセル化して付加するカプセル付加手段と、
   前記第一送信先識別子が付加された前記通信パケットを前記転送スイッチに送信するパケット転送手段と、を有し、
   前記転送スイッチは、前記パケット転送装置から受信した前記通信パケットを前記第一送信先識別子に対応して前記専用処理装置に転送し、
   前記専用処理装置は、前記転送スイッチから受信した前記通信パケットに前記専用処理を実行する専用処理手段と、
   前記専用処理が実行された前記通信パケットに前記第一送信先識別子に対応して送信先の前記パケット転送装置を指定する前記第二送信先識別子を付加するデカプセル化手段と、
   前記専用処理が実行された前記通信パケットを前記転送スイッチに送信する処理送信手段と、を有し、
   前記転送スイッチは、前記専用処理装置から受信した前記通信パケットを前記第二送信先識別子に対応した前記パケット転送装置に転送し、
   前記パケット転送装置は、他の前記パケット転送装置から前記専用処理装置を経由して受信した前記通信パケットと他の前記パケット転送装置から直接受信した前記通信パケットとの順番を整理する順番整理手段と、
   受信した複数の前記通信パケットを整理された順番で前記通信ネットワークに送信する整理送信手段とを、さらに有するパケット転送システム。
3. 前記デカプセル化手段は、前記通信パケットの前記第一送信先識別子を終端して前記第二送信先識別子を付加する請求項１または２に記載のパケット転送システム。
4. 前記デカプセル化手段は、前記通信パケットに前記第一送信先識別子に対応して前記第二送信先識別子を付加するとともに前記送信元アドレスに対応して送信元識別子を付加する請求項１または２に記載のパケット転送システム。
5. 前記デカプセル化手段は、前記専用処理の種類に対応して前記第二送信先識別子か前記送信元識別子かを終端する請求項４に記載のパケット転送システム。
6. 請求項１または２に記載のパケット転送システムのパケット転送装置であって、
   前記通信ネットワークから受信した前記通信パケットに前記専用処理が必要か判定する処理判定手段と、
   前記専用処理が必要と判定された前記通信パケットに前記専用処理装置への転送を指定する第一送信先識別子をカプセル化して付加するカプセル付加手段と、
   前記第一送信先識別子が付加された前記通信パケットを前記転送スイッチに送信するパケット転送手段と、
   他の前記パケット転送装置から前記専用処理装置を経由して受信した前記通信パケットと他の前記パケット転送装置から直接受信した前記通信パケットとの順番を整理する順番整理手段と、
   受信した複数の前記通信パケットを整理された順番で前記通信ネットワークに送信する整理送信手段と、
   を有するパケット転送装置。
7. 請求項１に記載のパケット転送システムの専用処理装置であって、
   前記転送スイッチから受信した前記通信パケットに前記第一送信先識別子に対応して送信先の前記パケット転送装置を指定する前記第二送信先識別子を付加するデカプセル化手段と、
   前記第二送信先識別子が付加された前記通信パケットに前記専用処理を実行する専用処理手段と、
   前記専用処理が実行された前記通信パケットを前記転送スイッチに送信する処理送信手段と、を有する専用処理装置。
8. 請求項２に記載のパケット転送システムの専用処理装置であって、
   前記転送スイッチから受信した前記通信パケットに前記専用処理を実行する専用処理手段と、
   前記専用処理が実行された前記通信パケットに前記第一送信先識別子に対応して送信先の前記パケット転送装置を指定する前記第二送信先識別子を付加するデカプセル化手段と、
   前記専用処理が実行された前記通信パケットを前記転送スイッチに送信する処理送信手段と、
   を有する専用処理装置。
9. 請求項６に記載のパケット転送装置のコンピュータプログラムであって、
   前記通信ネットワークから受信した前記通信パケットに前記専用処理が必要か判定する処理判定処理と、
   前記専用処理が必要と判定された前記通信パケットに前記専用処理装置への転送を指定する第一送信先識別子をカプセル化して付加するカプセル付加処理と、
   前記第一送信先識別子が付加された前記通信パケットを前記転送スイッチに送信するパケット転送処理と、
   他の前記パケット転送装置から前記専用処理装置を経由して受信した前記通信パケットと他の前記パケット転送装置から直接受信した前記通信パケットとの順番を整理する順番整理処理と、
   受信した複数の前記通信パケットを整理された順番で前記通信ネットワークに送信する整理送信処理と、
   をパケット転送装置に実行させるコンピュータプログラム。
10. 請求項７に記載の専用処理装置のコンピュータプログラムであって、
    前記転送スイッチから受信した前記通信パケットに前記第一送信先識別子に対応して送信先の前記パケット転送装置を指定する前記第二送信先識別子を付加するデカプセル化処理と、
    前記第二送信先識別子が付加された前記通信パケットに前記専用処理を実行する専用作業処理と、
    前記専用処理が実行された前記通信パケットを前記転送スイッチに送信する処理送信処理と、を専用処理装置に実行させるコンピュータプログラム。
11. 請求項８に記載の専用処理装置のコンピュータプログラムであって、
    前記転送スイッチから受信した前記通信パケットに前記専用処理を実行する専用作業処理と、
    前記専用処理が実行された前記通信パケットに前記第一送信先識別子に対応して送信先の前記パケット転送装置を指定する前記第二送信先識別子を付加するデカプセル化処理と、
    前記専用処理が実行された前記通信パケットを前記転送スイッチに送信する処理送信処理と、
    を専用処理装置に実行させるコンピュータプログラム。
12. 請求項６に記載のパケット転送装置のデータ処理方法であって、
    前記通信ネットワークから受信した前記通信パケットに前記専用処理が必要か判定する処理判定動作と、
    前記専用処理が必要と判定された前記通信パケットに前記専用処理装置への転送を指定する第一送信先識別子をカプセル化して付加するカプセル付加動作と、
    前記第一送信先識別子が付加された前記通信パケットを前記転送スイッチに送信するパケット転送動作と、
    他の前記パケット転送装置から前記専用処理装置を経由して受信した前記通信パケットと他の前記パケット転送装置から直接受信した前記通信パケットとの順番を整理する順番整理動作と、
    受信した複数の前記通信パケットを整理された順番で前記通信ネットワークに送信する整理送信動作と、
    をパケット転送装置に実行させるデータ処理方法。
13. 請求項７に記載の専用処理装置のデータ処理方法であって、
    前記転送スイッチから受信した前記通信パケットに前記第一送信先識別子に対応して送信先の前記パケット転送装置を指定する前記第二送信先識別子を付加するデカプセル化動作と、
    前記第二送信先識別子が付加された前記通信パケットに前記専用処理を実行する専用作業動作と、
    前記専用処理が実行された前記通信パケットを前記転送スイッチに送信する処理送信動作と、を専用処理装置に実行させるデータ処理方法。
14. 請求項８に記載の専用処理装置のデータ処理方法であって、
    前記転送スイッチから受信した前記通信パケットに前記専用処理を実行する専用作業動作と、
    前記専用処理が実行された前記通信パケットに前記第一送信先識別子に対応して送信先の前記パケット転送装置を指定する前記第二送信先識別子を付加するデカプセル化動作と、
    前記専用処理が実行された前記通信パケットを前記転送スイッチに送信する処理送信動作と、
    を専用処理装置に実行させるデータ処理方法。

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