JP2011188416A - Network device and transfer method - Google Patents
Network device and transfer method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011188416A JP2011188416A JP2010054230A JP2010054230A JP2011188416A JP 2011188416 A JP2011188416 A JP 2011188416A JP 2010054230 A JP2010054230 A JP 2010054230A JP 2010054230 A JP2010054230 A JP 2010054230A JP 2011188416 A JP2011188416 A JP 2011188416A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- network device
- traffic
- lpi
- network
- instruction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Small-Scale Networks (AREA)
- Communication Control (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ネットワーク装置に関し、特に、自らの消費電力を低減するネットワーク装置に関する。 The present invention relates to a network device, and more particularly to a network device that reduces its own power consumption.
ネットワーク装置における消費電力を低減する方法には、ネットワーク装置において使用されるデバイスの消費電力を低減する方法と、ネットワーク装置の運用を工夫することによって消費電力を低減する方法とがある。 As a method for reducing power consumption in a network device, there are a method for reducing power consumption of a device used in the network device and a method for reducing power consumption by devising operation of the network device.
ネットワーク装置の運用を工夫することによって消費電力を低減する方法には、ETHERNET(以下、イーサネットと表記、登録商標)の消費電力を低減する方法がある。このイーサネットの消費電力を低減する方法は、IEEE P802.3AZタスクフォースにおいてENERGY EFFICIENT ETHERNET (以下、EEEと表記)として、現在、標準化作業が進められている(例えば、非特許文献1参照)。 As a method of reducing the power consumption by devising the operation of the network device, there is a method of reducing the power consumption of ETHERNET (hereinafter referred to as Ethernet). A method for reducing the power consumption of Ethernet is currently being standardized as ENERGY EFFICENT ETHERNET (hereinafter referred to as EEE) in the IEEE P802.3AZ task force (see, for example, Non-Patent Document 1).
EEEにおけるネットワーク装置は、トラフィックが発生していない場合に、LOW POWER IDLE(以下、LPIと表記)と呼ばれる省電力状態に移行する。このLPIの期間、ネットワーク装置は、定期的に動作状況を確認するために、ネットワーク装置間でパケットを送受信するのみとなる。 A network device in EEE shifts to a power saving state called LOW POWER IDLE (hereinafter referred to as LPI) when no traffic is generated. During this LPI period, the network device only transmits and receives packets between the network devices in order to periodically check the operation status.
ネットワーク装置が、LPIの期間、動作状況を確認するためのパケットのみを送受信することによって、ネットワークの物理層における消費電力が減少する。さらに、NETWORK INTERFACE CARD (以下、NICと表記)内のMEDIA ACCESS CONTROL(以下、MACと表記)層のプロトコルを処理するチップの給電を停止することができるため、ネットワーク装置における省電力化が見込まれている。 The network device transmits and receives only packets for checking the operation status during the LPI period, thereby reducing power consumption in the physical layer of the network. Furthermore, since power supply to the chip that processes the MEDIA ACCESS CONTROL (hereinafter referred to as MAC) layer in NETWORK INTERFACE CARD (hereinafter referred to as NIC) can be stopped, power saving in the network device is expected. ing.
また、ネットワーク装置の運用を工夫することによって消費電力を低減する別の方法には、集中分散型のネットワーク装置内の一部の装置の給電を停止することによって、消費電力を低減する方法がある(例えば、特許文献1参照)。 Another method for reducing the power consumption by devising the operation of the network device is a method for reducing the power consumption by stopping power supply to some devices in the centralized and distributed network device. (For example, refer to Patent Document 1).
特許文献1が示すネットワーク装置は、ネットワーク装置に備わる複数の検索エンジンの稼動状況を制御し、かつ、稼動状況に従ってパケットの振り分けを制御することによって、検索エンジンの動作周波数を変更し、また、検索エンジンへの給電を停止する。そして、特許文献1が示すネットワーク装置は、検索エンジンの動作周波数を変更し、検索エンジンへの給電を停止することによって、ネットワーク装置の省電力化を可能としている。 The network device disclosed in Patent Literature 1 controls the operation status of a plurality of search engines provided in the network device, and controls the distribution of packets according to the operation status, thereby changing the search engine operating frequency, Stop power supply to the engine. And the network apparatus which patent document 1 shows has enabled the power saving of a network apparatus by changing the operating frequency of a search engine, and stopping the electric power feeding to a search engine.
EEE又は省電力ルータといった、消費電力を低減する機能を備えるネットワーク装置は、トラフィックの到着状況に従って、ネットワーク装置の稼動状況及び性能を制御することによって省電力化する場合、その稼動状況及び性能を制御するために時間を要する。 When a network device having a function of reducing power consumption, such as an EEE or a power saving router, saves power by controlling the operation status and performance of the network device according to the traffic arrival status, the operation status and performance are controlled. It takes time to do.
例えば、EEEにおけるネットワーク装置は、トラフィックが発生しない場合、LPIに移行するが、LPI中にトラフィックが発生すると、ウェイクアップ処理が行われる。ネットワーク装置(例えば、NIC)が、ネットワーク回線上に複数段設置されるネットワークシステムにおいて、一つのNICがトラフィックを受信した場合、トラフィックを受信したNICは、受信したトラフィックを自身に備わるバッファに溜める。 For example, a network device in EEE shifts to LPI when no traffic occurs, but when traffic occurs during LPI, a wake-up process is performed. In a network system in which network devices (for example, NICs) are installed in a plurality of stages on a network line, when one NIC receives traffic, the NIC that has received the traffic accumulates the received traffic in a buffer provided in itself.
そして、トラフィックを溜めたNICは、ネットワーク回線を介して接続される対向側のNICに、トラフィックが到着したことを示すウェイクメッセージを送信することによって、起動を促す。対向側のNICは、ウェイクメッセージを受信すると、MAC層を処理するチップを起動し、起動完了後、ウェイクメッセージの送信元のNICに起動完了を伝えるために、通常状態を示すメッセージを送信する。トラフィックをバッファに溜めていた側のNICは、対向側のNICから起動完了を伝えるための通常状態を示すメッセージを受信すると、バッファに溜まっていたトラフィックの送信を再開する。 Then, the NIC that has accumulated the traffic urges activation by transmitting a wake message indicating that the traffic has arrived to the NIC on the opposite side connected via the network line. Upon receiving the wake message, the NIC on the opposite side activates a chip for processing the MAC layer, and after completion of activation, transmits a message indicating a normal state to the NIC that is the transmission source of the wake message. When the NIC on the side that has accumulated the traffic in the buffer receives a message indicating the normal state for notifying the completion of the activation from the NIC on the opposite side, it resumes the transmission of the traffic accumulated in the buffer.
ネットワーク装置がLPIである状態から、そのネットワーク装置にトラフィックの送信を再開するまでに要する時間(以下、復帰時間と表記)は、回線種別にも依存するが、アプリケーションによる処理に影響を及ぼさない程度の時間となるよう、通常設計されている。すなわち、この復帰時間の長さは、LPIである状態のネットワーク装置が1段の場合、アプリケーションにとって問題とならないよう設計される。 The time required to resume transmission of traffic to the network device from the state in which the network device is LPI (hereinafter referred to as return time) depends on the line type, but does not affect the processing by the application. It is usually designed to be That is, the length of the return time is designed so as not to cause a problem for the application when the network device in the LPI state is one stage.
しかし、LPIである状態のネットワーク装置が複数段続くネットワークシステムの場合、ウェイクメッセージの送信、及び、通常状態を示すメッセージの受信がネットワーク装置の段数分発生することによって、通常状態を示すメッセージが到着するまでに発生する遅延時間が増加することとなり、LPIからの復帰時間の長さは、アプリケーションにとって無視できなくなる。 However, in the case of a network system in which a network device in an LPI state continues in a plurality of stages, a message indicating the normal state arrives when the wake message is transmitted and the message indicating the normal state is generated for the number of stages of the network device. The delay time generated until the time is increased, and the length of the return time from the LPI cannot be ignored for the application.
本発明の第一の目的は、対向装置と通信を行うことによってネットワーク装置の機能の一部を制限し、これによって消費電力を削減する機能を備えたネットワーク装置から構成されるネットワークシステムにおいて、トラフィックの遅延時間を削減するネットワーク装置の提供である。 A first object of the present invention is to provide traffic in a network system including a network device having a function of limiting a part of the function of the network device by communicating with the opposite device and thereby reducing power consumption. It is providing the network device which reduces the delay time.
また、集中分散型のネットワーク装置を用いて消費電力を低減する方法において、検索エンジンの動作周波数の変更、又は、検索エンジンへの給電の停止及び検索エンジンの起動のために要する時間は、ネットワーク上のトラフィックが流れる時間と比較して、無視できない程度に長い。さらに、これらのように動作周波数を変更したり、給電を停止したりするなど、省電力化のために稼働状況を変更する検索エンジンは、稼働状況を変更する際に、ネットワーク装置による転送を一時中断する必要がある。このため、検索エンジンの稼動状況を変更すること自体が、一時的なネットワーク装置の転送性能の劣化を招く。そのため、検索エンジンの稼動状況を変更するために要する時間を短縮したいという課題が存在する。 In the method of reducing power consumption using a centralized and distributed network device, the time required for changing the search engine operating frequency, stopping the power supply to the search engine, and starting the search engine is Compared to the amount of time that traffic flows, it is too long to ignore. In addition, search engines that change the operating status to save power, such as changing the operating frequency or stopping power supply as described above, temporarily transfer the network device when transferring the operating status. Need to be interrupted. For this reason, changing the operation status of the search engine itself causes a temporary deterioration of the transfer performance of the network device. Therefore, there is a problem that it is desired to shorten the time required to change the operation status of the search engine.
本発明の第二の目的は、トラフィック量に従って、ネットワーク装置の検索エンジンなどの機能の一部を制限することによって消費電力を削減するネットワーク装置が備わるネットワークシステムにおいて、稼動状況を変更することによって招かれる性能変更の遅延を抑え、サービス品質劣化を低減することを目的とする。 The second object of the present invention is to change the operating status in a network system provided with a network device that reduces power consumption by restricting a part of functions such as a search engine of the network device according to the traffic volume. The purpose is to suppress the delay of performance change and reduce the deterioration of service quality.
本発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、ネットワークに接続され、トラフィックを転送するネットワーク装置であって、前記ネットワーク装置は、プロセッサと、メモリと、ネットワークインターフェースと、前記ネットワーク装置によって転送される前記トラフィックに関する指示を受信する指示受信部と、前記トラフィックを転送するためのトラフィック転送部とを備え、前記トラフィックの量に従って、前記トラフィック転送部における消費電力を低減し、前記受信したトラフィックに関する指示に基づいて、前記ネットワーク装置が前記トラフィックを転送できるように、前記トラフィック転送部における消費電力を復帰させる。 A typical example of the present invention is as follows. That is, a network device that is connected to a network and transfers traffic, the network device including a processor, a memory, a network interface, and an instruction receiving unit that receives an instruction regarding the traffic transferred by the network device; A traffic transfer unit for transferring the traffic, reducing power consumption in the traffic transfer unit according to the amount of traffic, and transferring the traffic based on the received traffic instruction The power consumption in the traffic transfer unit is restored so that it can be performed.
本発明のネットワーク装置は、消費電力を低減することを目的としたネットワーク装置によって構築されたネットワークにおいて、該ネットワーク装置が消費電力を抑えた状態からの復帰時間の遅延を低減する。 The network device of the present invention reduces a delay in return time from a state in which the network device suppresses power consumption in a network constructed by the network device intended to reduce power consumption.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態のネットワーク装置10のハードウェアの構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the
本発明の第1の実施形態のネットワーク装置10は、イーサネットのMACアドレス情報に基づいて、転送先を選択するイーサネットスイッチであり、スイッチ101、複数の検索エンジン102(検索エンジン102−1〜102−4)、複数のNIC103(NIC103−1〜NIC103−8)、複数のネットワーク回線104(ネットワーク回線104−1〜104−8)、NIC間接続回線105、及び、CPU106を備える。
The
ネットワーク装置10は、ネットワーク回線104を介して他のネットワーク装置10と接続される。すべてのNIC103は、NIC間接続回線105によって接続され、相互に通信が可能である。また、スイッチ101には、多様な処理をソフトウェアによって行うため、CPU106が接続される。なおネットワーク装置10には、ソフトウェア又はテーブルを格納するための、図示しないメモリが備わる。
The
スイッチ101は、検索エンジン102によって扱うことができない制御メッセージの処理、及び、テーブルの管理などを行う。スイッチ101は、すべての検索エンジン102と相互に接続され、検索エンジン102間の通信を実現する。本発明の第1の実施形態の検索エンジン102は、それぞれ、複数のNIC103と接続される。
The
検索エンジン102は、パケットの送信先がどの検索エンジン102の配下にいるかなどの宛先の情報を保持する。例えば、NIC103−1がパケットを受信した場合、検索エンジン102−1は、検索エンジン102−1が保持する宛先の情報によってパケットの送信先を検索し、検索エンジン102−1の配下にパケットの送信先があると判定した場合は、そのままNIC103−1を介してパケットを送信先に送る。
The
また、検索エンジン102−1は、パケットを検索することによって、検索エンジン102−1以外の検索エンジン102−3の配下にパケットの送信先があると判定した場合、スイッチ101にパケットを送る。スイッチ101は、検索エンジン102−3にパケットを転送し、検索エンジン102−3は、NIC103−5又はNIC103−6を介して、パケットを宛先に送信する。
If the search engine 102-1 determines that there is a packet transmission destination under the search engine 102-3 other than the search engine 102-1 by searching for the packet, the search engine 102-1 transmits the packet to the
(検索エンジン102)
図2は、本発明の第1の実施形態の検索エンジン102の構成を示すブロック図である。
(Search engine 102)
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
検索エンジン102は、複数のNIC103に接続され、CPU106及びスイッチ101に接続される。検索エンジン102は、パケットバッファ1021、検索部1022、連想メモリ1023、及び、宛先情報テーブル1024を備える。パケットバッファ1021は、受信したパケットを一時的に格納するためのバッファである。検索部1022は、受信したパケットの宛先を検索するプログラム又はハードウェアである。
The
連想メモリ1023は、パケットのヘッダ領域に含まれるMACアドレス又はIPアドレスと、パケットの送信先のおおまかな宛先とを対応づけるテーブルである。おおまかな宛先とは、階層構造で示されたアドレスのうち、浅い階層のアドレスによって示される宛先である。
The
宛先情報テーブル1024は、パケットのヘッダ領域に含まれるMACアドレス又はIPアドレスと、連想メモリ1023において検索されたおおまかな宛先情報よりもさらに詳細な宛先とを保持するテーブルである。
The destination information table 1024 is a table that holds a MAC address or IP address included in the header area of the packet and a more detailed destination than the rough destination information searched in the
検索部1022は、連想メモリ1023においておおまかな宛先を取得し、取得した宛先によって宛先情報テーブル1024をさらに検索することによって、検索の速度をあげることができる。
The
検索エンジン102は、スイッチ101又はNIC103からパケットを受信すると、パケットをパケットバッファ1021に一時的に格納する。また検索エンジン102は、受信したパケットに含まれる、ヘッダ領域と、そのパケットが一時的に格納されたパケットバッファ1021のMACアドレスとを、検索部1022に送信する。ヘッダ領域には、パケットの送信先を示すMACアドレスが含まれる。
When the
検索部1022は、送信されたパケットのヘッダ領域を解析し、受信したパケットがトラフィックではなく制御メッセージであると判定した場合、パケットバッファ1021に制御メッセージを送る。パケットバッファ1021は、スイッチ101を介してCPU106に制御メッセージを送信する。
When the
なお、第1の実施形態における制御メッセージは、LPIへの移行を促すメッセージ、又は、LPIからの復帰などを促すウェイクメッセージなどの、LPIに関するメッセージである。 Note that the control message in the first embodiment is a message related to the LPI, such as a message that prompts the transition to the LPI or a wake message that prompts the user to return from the LPI.
検索部1022は、送信されたパケットのヘッダ領域を解析し、パケットがトラフィックであると判定した場合、送信されたパケットのヘッダ領域に含まれるMACアドレスを抽出し、抽出されたMACアドレス又はIPアドレスをキーとして、パケットを転送するために必要な宛先を検索する。
When the
具体的には、検索部1022は、パケットのヘッダ領域に含まれるMACアドレスをキーとして連想メモリ1023を検索し、おおまかな宛先を取得する。さらに、連想メモリ1023によって取得されたおおまかな宛先を、宛先情報テーブル1024の記憶位置に変換し、宛先情報テーブル1024から詳細な宛先を取得する。取得された宛先の検索結果は、例えば、転送先となる別の検索エンジン102への経路であったり、検索エンジン102自らに直接接続されるNIC103を介して、さらに接続されるネットワーク回線104のうちの一つのネットワーク回線104への経路であったりする。
Specifically, the
検索部1022は、連想メモリ1023及び宛先情報テーブル1024から取得された宛先を、パケットが一時的に格納されたパケットバッファ1021のMACアドレス情報とともに、パケットバッファ1021に送る。さらに連想メモリ1023及び宛先情報テーブル1024から取得された宛先が自らに直接接続されるNIC103であった場合、検索部1022は、自らに接続されるNIC103のポートが現在LPI中であるか否かを示す情報と、そのパケットが送信される先の簡易経路情報も併せて取得する。
The
簡易経路情報とは、後述する手段に基づいて取得され、パケットがどのネットワーク装置10を介して送信されるかを示す情報である。
The simple route information is information that is acquired based on the means described later and indicates through which
そして、自らに接続されるNIC103のポートがLPI中である場合、検索部1022は、パケットバッファ1021を介してNIC103に、LPIからの復帰を促すウェイクメッセージを送信する。なお、検索エンジン102は、NIC103から送られるLIPに移行した旨の通知を保持する。
When the port of the
また検索部1022は、LPIからの復帰を促すウェイクメッセージに、簡易経路情報を付加する。簡易経路情報を付加することによって、ネットワーク装置10は、LPIからの復帰を促すウェイクメッセージを次にどのネットワーク装置10に送付するべきかを判定することができる。
The
パケットバッファ1021は、検索部1022から宛先の検索結果を送られると、パケットが一時的に格納されたパケットバッファ1021のMACアドレス情報に基づいて、送信するパケットを抽出する。そして、抽出されたパケットに、検索部1022から送られた宛先の検索結果を付加し、抽出されたパケットを宛先に送信する。なお、LPI中のNIC103に復帰を促すウェイクメッセージを送信する場合、LPIからの復帰を促すウェイクメッセージに、抽出されたパケットを付加し、抽出されたパケットを付加されたウェイクメッセージをLPI中のNIC103に転送する。
When the search result of the destination is sent from the
CPU106は、検索部1022から送られたパケットが一時的に格納されているパケットバッファ1021のアドレス情報に基づいて、パケットバッファ1021からパケットを抽出する。このCPU106は、不明な宛先の宛先解決、メモリ内情報の更新、及び、エージング処理等を行う。またCPU106は、LPIへの移行又はLPIからの復帰を促す制御メッセージを受信し、受信した制御メッセージをメモリ内へ反映し、簡易経路情報を管理し、LPI制御部1035へ簡易経路情報を通知する。
The
(NIC103)
図3は、本発明の第1の実施形態のNIC103の構成を示すブロック図である。
(NIC103)
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the
第1の実施形態のNIC103は、1本以上の108に接続され、1つの検索エンジン102に接続される。また、NIC103は、NIC103間で相互に通信可能なように、NIC間接続回線105によってすべてのNIC103と接続されている。
The
NIC103は、RECONCILIATION SUBLAYER(以下、RSと表記)1031と、MAC1032と、振り分け回路1033と、バッファ1034と、LPI制御部1035とを備える。
The
RS1031は、ネットワーク回線104を介して、ポート間の通信速度及び通信モードを最適化、すなわち、オートネゴシエーションを行う。MAC1032は、パケットを符号化したり、パケットの切り出し、すなわちパケットの同期を取ったりする。MAC1032は、NIC103がLPI中、LPI制御部1035によって停止される。振り分け回路1033は、NIC103におけるパケットの送り先を制御する。バッファ1034は、LPIからの復帰を待つ間、振り分け回路1033によってパケットが格納される。
The
LPI制御部1035は、NIC間接続回線105に接続され、NIC間接続回線105を介してLPIに関する制御メッセージを受信すると、MAC1032を停止させることによってNIC103をLPIに移行させ、MAC1032を起動させることによってNIC103をLPIから復帰させる。また、LPI制御部1035は、他のネットワーク装置10に送信するウェイクメッセージ、すなわちLPIからの復帰を促すウェイクメッセージ、及び、LPIへの移行を促す制御メッセージを作成する。
When the
なお、ウェイクメッセージのコードには、図4に示すEEEのメッセージコードに基づいたフォーマットを使用する。 The wake message code uses a format based on the EEE message code shown in FIG.
図4は、本発明の第1の実施形態のウェイクメッセージのフォーマットを示す説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a format of the wake message according to the first embodiment of this invention.
図4に示すウェイクメッセージのメッセージコードは、EEE TECHNOLOGY MESSAGE CODE41と、未使用領域42と、EEE ADVERTISEMENT43と、簡易経路情報44とを含む。EEE TECHNOLOGY MESSAGE CODE41は、11ビットであり、制御メッセージの種別を示す。未使用領域42は、6ビットである。EEE ADVERTISEMENT43は、7ビットであり、物理回線の種別とEEEへの対応状況を示す。さらに、簡易経路情報44は、未使用の23ビット目から47ビット目に、アドレスを示す情報を含む。
The message code of the wake message shown in FIG. 4 includes an EEE
PC又は他のネットワーク装置10などの外部からネットワーク回線104を介して入力される信号は、RS1031においてオートネゴシエーション用の信号とトラフィックとに分離される。オートネゴシエーション用の信号は、接続開始時、すなわちオートメーション用の信号が受信された時に、リンクの速度及びLPIの可否などを、その信号の送信元と合意する機能と、リンク状態の監視及びLPIの制御とのために利用される。
A signal input from the outside such as a PC or another
オートネゴシエーション用の信号のうちLPIに関するものは、RS1031において内容を解析され、LPI制御部1035に制御メッセージとして送信される。一方、ネットワーク回線104を介して外部から送信されたトラフィックは、RS1031からMAC1032に送られる。トラフィックは、MAC1032において符号化などの処理をされると、振り分け回路1033によって検索エンジン102に送信される。
Among the signals for auto-negotiation, those relating to LPI are analyzed by
検索エンジン102によってNIC103へ送られた信号は、振り分け回路1033に送られる。振り分け回路1033は、検索エンジン102によって送られた信号を解析し、その信号がLPIに関する制御メッセージである場合、その信号をLPI制御部1035に送信する。
The signal sent to the
検索エンジン102によって送られた信号がトラフィックであり、信号を受信したNIC103がLPI中でない場合、振り分け回路1033は、トラフィックの到着をLPI制御部1035に通知し、また、受信したトラフィックをMAC1032に送信する。
When the signal sent by the
受信した信号がトラフィックであり、信号を受信したNIC103がLPI中の場合、振り分け回路1033は、LPIから復帰するまで、すなわちMAC1032が起動するまでの間、受信した信号に含まれるパケットをバッファ1034に格納する。振り分け回路1033は、バッファ1034に受信したパケットを格納した後、LPI制御部1035からLPIが終了した旨を通知されると、バッファ1034から格納したパケットを取得し、取得したパケットをMAC1032に送信する。
When the received signal is traffic and the
MAC1032は、振り分け回路1033からパケットが送られると、送られたパケットに符号化などの処理を行い、符号化などをされたパケットをRS1031に送る。RS1031は、MAC1032からパケットを送られると、送られたパケットを含む信号をネットワーク回線104へ送信する。
When the
(LPIへの移行)
NIC103は、二つの場合においてLPIとなる。一つ目の場合は、LPI制御部1035によってLPIへの移行が決定される場合であり、二つ目の場合は、ネットワーク回線104を介して対向側のネットワーク装置10からLPIへの移行を促す制御メッセージを受信した場合である。
(Transition to LPI)
The
LPIに移行する一つ目の場合におけるLPI制御部1035は、トラフィックを含む信号が検索エンジン102又はNIC103などの上流から一定時間送られていないことを検知した場合、LPIへの移行を決定し、MAC1032を停止する。
When the
LPI制御部1035がLPIへの移行を決定する場合、LPI制御部1035は、振り分け回路1033がトラフィックを含む信号を受信した旨が振り分け回路1033によって通知された時間の間隔に基づいて、LPIに移行するか否かを判定する。一定時間トラフィックが振り分け回路1033によって受信されない場合、LPI制御部1035は、LPIへの移行を促す制御メッセージを、RS1031を介して対向側のネットワーク装置10に送信する。
When the
このLPIへの移行を促す制御メッセージに、対向側のネットワーク装置10が同意する場合、対向側のネットワーク装置10は、LPIへの移行を同意する旨の制御メッセージをNIC103に返信する。LPIへの移行を同意する旨のメッセージが対向側のネットワーク装置10から送られた場合、LPI制御部1035は、RS1031、MAC1032及び振り分け回路1033にLPIへ移行するよう通知する。
When the
RS1031は、LPI制御部1035からLPIへの移行を通知されると、RS1031自身とRS1031に備わるポートを含む物理層とを省電力状態にする。MAC1032は、LPI制御部1035からLPIへの移行を通知されると、送受信をするための回路を停止することによって、省電力状態になる。
When the
また振り分け回路1033は、LPI制御部1035からLPIへの移行を通知されると、LPIに移行する旨を検索エンジン102に通知する。そして振り分け回路1033は、LPIへの移行を記憶しておき、LPIから復帰する旨をLPI制御部1035によって通知されるまで、検索エンジン102から送られるパケットをバッファ1034へ格納し続ける。
In addition, when the
一方、対向側のネットワーク装置10から、LPIへの移行に同意する旨のメッセージが受信できない場合、LPI制御部1035は、MAC1032及び振り分け回路1033に限定的なLPIへの移行を通知する。限定的なLPIへの移行を通知された場合、MAC1032は、MAC1032に備わる送信側の回路のみがLPIによる省電力状態に移行し、対向側からのパケットを受信するMAC1032に備わる回路を起動させたままとする。
On the other hand, when a message to the effect of agreeing to shift to LPI cannot be received from the
振り分け回路1033は、限定的なLPIへの移行を通知された場合、通常のLPIへの移行と同様に、LPIに移行する旨を検索エンジン102に通知する。そして、LPIへの移行を記憶しておき、LPIから復帰する旨をLPI制御部1035によって通知されるまで、検索エンジン102から送られるパケットをバッファ1034へ格納し続ける。
When the
LPIに移行する二つ目の場合におけるNIC103は、ネットワーク回線104、RS1031、及び振り分け回路1033を介してLPIへの移行を促す制御メッセージを受信する。振り分け回路1033は、LPIへの移行を促す制御メッセージをLPI制御部1035に転送する。なお、LPIへの移行を促す制御メッセージは、RS1031によってLPI制御部1035に転送されてもよい。
The
LPI制御部1035は、LPIへの移行を促すメッセージを受信すると、自身が備わるNIC103において、転送途中のパケットが到着する予定がないか否かを、NIC103に接続されるネットワーク回線104、NIC間接続回線105、又は検索エンジン102からの接続予約などに基づいて判定する。パケットが到着する予定がある場合、LPI制御部1035は、パケットの処理が終了するのをを待つ。
When the
そして、パケットが到着する予定がない場合、LPI制御部1035は、LPIへの移行に同意する旨のメッセージを対向側のネットワーク装置10に送信し、同時に、MAC1032及び振り分け回路1033にLPIへの移行を通知する。
If the packet is not scheduled to arrive, the
自らのLPI制御部1035によってLPIへの移行が決定される場合と同じく、MAC1032は、LPIへの移行を通知されると、送受信をするための回路を停止することによって、省電力状態になる。また、振り分け回路1033は、LPI制御部1035からLPIへの移行を通知されると、LPIに移行する旨のメッセージを検索エンジン102に通知する。そして、LPIへの移行を記憶しておき、LPIから復帰する旨のメッセージをLPI制御部1035によって送られるまで、検索エンジン102から送られるパケットをバッファ1034へ格納し続ける。
In the same way as when the
(LPIからの復帰)
NIC103は、三つの場合においてLPIから復帰する。一つ目の場合は、検索エンジン102から送信されたLPIからの復帰を促すメッセージに基づいてLPIから復帰する場合である。二つ目の場合は、NIC103が、対向側のネットワーク装置10からネットワーク回線104を介してウェイクメッセージを受信することによってLPIから復帰する場合である。そして三つ目の場合は、NIC103が、他のNIC103からNIC間接続回線105を介してウェイクメッセージを受信することによってLPIから復帰する場合である。
(Return from LPI)
The
図5は、本発明の第1の実施形態の検索エンジン102から送信されたLPIからの復帰を促すメッセージに基づいてLPIから復帰するための手順を示すシーケンス図である。
FIG. 5 is a sequence diagram illustrating a procedure for returning from the LPI based on the message prompting the return from the LPI transmitted from the
検索エンジン102から送信されたLPIからの復帰を促すメッセージに基づいてLPIから復帰する場合、振り分け回路1033は、LPIからの復帰を促すメッセージと併せて簡易経路情報を検索エンジン102から受信する(S12001)。振り分け回路1033は、LPIからの復帰を促すメッセージに付加されていたトラフィックのためのパケットを、バッファ1034に格納する(S12002)。振り分け回路1033は、LPIからの復帰を促すメッセージを、LPIに関する通知であると判定し、LPI制御部1035に送信する(S12003)。
When returning from the LPI based on the message prompting the return from the LPI transmitted from the
LPI制御部1035は、LPIからの復帰を促すメッセージを受信すると、簡易経路情報を含むウェイクメッセージを作成して、RS1031及びネットワーク回線104を介して対向側のネットワーク装置10に送信する(S12004)。また、MAC1032にLPIからの復帰を促すメッセージを送信する(S12006)。
When the
次にLPI制御部1035は、LPIからの復帰が完了した旨をMAC1032から通知され(S12006)、また、LPI制御部1035が送信したウェイクメッセージへの返信が対向側のネットワーク装置10から送信されるまで待機する(S12007)。
Next, the
MAC1032による通知とウェイクメッセージへの返信とをともに受信した場合、LPI制御部1035は、LPIからの復帰が完了した旨を振り分け回路1033に通知する(S12008)。振り分け回路1033は、バッファ1034に格納した順番にパケットをバッファ1034から取得し(S12009)、取得したパケットをMAC1032へ送信し始める(S12010)。また、振り分け回路1033は、LPIからの復帰が完了した旨を検索エンジン102に通知する(S12011)。
When both the notification by the
図6は、本発明の第1の実施形態の対向側のネットワーク装置10から送信されたLPIからの復帰を促すウェイクメッセージに基づいてLPIから復帰するための手順を示すシーケンス図である。
FIG. 6 is a sequence diagram illustrating a procedure for returning from the LPI based on the wake message that prompts the return from the LPI transmitted from the
LPI制御部1035が、対向側のネットワーク装置10からネットワーク回線104を介してウェイクメッセージを受信することによってLPIから復帰する場合、LPI制御部1035は、RS1031を介して対向側のネットワーク装置10からウェイクメッセージを受信すると(S13001)、MAC1032及び振り分け回路1033にLPIから復帰する旨を通知する(S13005)。
When the
またLPI制御部1035は、ウェイクメッセージに付加された簡易経路情報を、LPI制御部1035が保持する簡易経路検索テーブルにおいて検索する。ウェイクメッセージに付加された簡易経路情報に該当する簡易経路が、LPI制御部1035が保持する簡易経路検索テーブルに存在する場合、その簡易経路検索テーブルが示すNIC103に、NIC間接続回線105を介してウェイクメッセージを転送する(S13004)。なお、ウェイクメッセージを送信されるNIC103は、他のネットワーク装置10におけるNIC103でもよい。
The
次にLPI制御部1035は、検索エンジン102から送信されたLPIからの復帰を促すメッセージに基づいてLPIから復帰する場合と同様に、LPIからの復帰が完了した旨をMAC1032から通知され(S13006)、また、LPI制御部1035が送信したウェイクメッセージへの返信がNIC103から送信されるまで待機する(S13007)るまで待機する。そして、LPIからの復帰が完了した旨をMAC1032から通知されると、LPI制御部1035は、LPIからの復帰が完了した旨を振り分け回路1033に通知する(S13008)。
Next, the
振り分け回路1033は、LPIからの復帰が完了した旨を通知されると、バッファ1034に格納したものから順番にパケットをMAC1032へ送信し始める。そして、振り分け回路1033は、LPIからの復帰が完了した旨を、ウェイクメッセージが送信された対向側のネットワーク装置10に通知する(S13011)。
When the
図7は、本発明の第1の実施形態の同じネットワーク装置10内に備わるNIC103から送信されたLPIからの復帰を促すウェイクメッセージに基づいてLPIから復帰するための手順を示すシーケンス図である。
FIG. 7 is a sequence diagram illustrating a procedure for returning from the LPI based on the wake message that prompts the return from the LPI transmitted from the
LPI制御部1035が、NIC103からNIC間接続回線105を介してウェイクメッセージを受信することによってLPIから復帰する場合の手順は、図5に示す手順と同様であり、LPIからの復帰を促すメッセージが、NIC103によって送信される点のみが異なる。
The procedure when the
すなわち、LPI制御部1035は、同じネットワーク装置10に備わる他のNIC103から送られたウェイクメッセージをNIC間接続回線105を介して受信すると(S14001)、そのウェイクメッセージに含まれるパケットをRS1031及びネットワーク回線104を介して、対向側のネットワーク装置10に送信する(S14004)。同時にMAC1032にLPIから復帰する旨を通知する(S14006)。
That is, when the
次にLPI制御部1035は、LPIから復帰が完了した旨をMAC1032から通知され(S14006)、また、LPI制御部1035が送信したウェイクメッセージへの返信がNIC103から送信されるまで待機する(S14007)るまで待機する。そして、LPIから復帰が完了した旨をMAC1032から通知されると、LPI制御部1035は、LPIからの復帰が完了した旨を振り分け回路1033に通知する(S14008)。振り分け回路1033は、バッファ1034に格納したものから順番にMAC1032へパケットを送信し始める。また、振り分け回路1033は、LPIからの復帰が完了した旨を同じネットワーク装置10に備わる他のNIC103に通知する(S14011)。
Next, the
LPIへの移行時に、対向側のネットワーク装置10からLPIへの移行の同意が得られなかった場合、前述したように、NIC103は限定的なLPIの状態である。限定的なLPIから復帰する手順において、図5に示すS12004及びS12007と図6に示すS13004及びS13007と図7のS14004及びS14007とは不要である。
When consent to the transition from the
LPI制御部1035は、LPI中でない場合においても対向側のネットワーク装置10又は他のNIC103からウェイクメッセージを受信する場合がある。この場合には、LPIから復帰することはなく、ウェイクメッセージを他のネットワーク装置10又は他のNIC103に中継する。すなわち対向側のネットワーク装置10から送信されたウェイクメッセージの場合、簡易経路情報から簡易経路検索テーブルの検索を行い、該当する経路情報が存在する場合には検索されたNIC103にNIC間接続回線105を介してウェイクメッセージを転送する。他のNIC103からウェイクメッセージを受信した場合にはそのまま、ウェイクメッセージを対向側のネットワーク装置10に転送する。
The
(簡易経路情報)
簡易経路情報を作成する方法には、管理者が限定された有限個の経路をあらかじめNIC103に設定され、さらにそのうちの適切なものを選択することによって作成されるスタティックな方法と、本発明のLPIに対応するネットワーク装置10の間で、ネットワークトポロジー情報を共有することによって作成されるダイナミックな方法と、そして、これらの両者の混合のハイブリッドな方法との3種類とがある。
(Simple route information)
The method for creating the simple route information includes a static method in which a limited number of routes, which are limited by an administrator, are set in the
管理者が限定された有限個の経路をあらかじめ設定することによって簡易経路情報を作成する方法では、LPIが対応しているネットワーク装置10の範囲に関する固定的な経路が、すべてのLPIに対応するネットワーク装置10の間で共有されている。これらの簡易経路情報を設定されたネットワーク装置10は、CPU106から各LPI制御部1035の簡易経路検索テーブルに、各経路に対応するNIC103の情報を保持する。
In the method of creating simple route information by setting in advance a limited number of routes limited by the administrator, a fixed route related to the range of the
LPIに対応するネットワーク装置10の間で、ネットワークトポロジー情報を共有するダイナミックな方式では、LPIに対応しているすべてのネットワーク装置10が互いに認識しあうことで簡易経路情報を共有する方法である。LPIに対応したネットワーク装置10が新たに本実施形態のネットワークに接続された際、ネットワークに接続されたネットワーク装置10は、ネットワーク全体に自らのアドレスとLPIに対応していることを通知するフレームをブロードキャストする。
The dynamic method of sharing network topology information among
このときに、LPIに対応する他のすべてのネットワーク装置10は、新たにネットワークに接続されたネットワーク装置10に至る経路を学習する。さらに、学習をしたネットワーク装置10は、新たにネットワークに接続された装置に自らのアドレスとLPIに対応していることを通知するフレームを返信する。これによって、LPIに対応するネットワーク装置10間だけでの簡易経路テーブルを作成する。
At this time, all the
テーブルの作成にはMACアドレス順にテーブルをソートするなどのルールに則って、すべてのネットワーク装置10への簡易経路が同一の経路を意味するように更新する方法と、簡易経路を管理するネットワーク装置10が更新されたテーブルを配布する方法があり、これらは管理者によってあらかじめ選択可能である。
The table is created in accordance with a rule such as sorting the table in the order of MAC addresses, etc., so that the simple route to all the
ダイナミックな方法には、LPIに対応するネットワーク装置10の数が増えた際に、管理する経路が飛躍的に増大するという問題がある。上記のハイブリッドな方法は、ダイナミックな方法における前述の問題を解消するため、主要な経路を構成するためのネットワークの端点となるネットワーク装置10に、簡易経路を構成するネットワーク装置10を限定する方法である。管理者がネットワークの端点とならないネットワーク装置10を明示的に指定することによって、端点とならないネットワーク装置10は、LPIに対応しながらも簡易経路の構築には関与しない。
The dynamic method has a problem that when the number of
各ネットワーク装置10のMACアドレスの検索テーブルと簡易経路との関連付けは、新たなネットワーク装置10の接続が発生した際に、学習される。MACアドレスがネットワーク内に通知される際に、そのネットワーク装置10が接続する最初のLPIに対応するネットワーク装置10が、自らがこのアドレスに対する簡易経路の終点であることを通知する。この情報に基づいて、LPIに対応する各ネットワーク装置10は、該当するネットワーク装置10までの簡易経路に対応する情報を、MACアドレスの検索テーブルに格納する。
The association between the MAC address search table of each
図8は、本発明のLPIからの復帰手順との対比例を示すシーケンス図である。 FIG. 8 is a sequence diagram showing a comparison with the return procedure from the LPI of the present invention.
図8は、本発明の第1の実施形態を用いない複数のネットワーク装置10が、パケットを受信してからLPIから復帰する手順の概要を示す。
FIG. 8 shows an outline of a procedure in which a plurality of
なお、以降において各ネットワーク装置10には、ネットワーク装置10−1〜10−8が含まれる。
In the following, each
ネットワーク装置10−1がパケットを受信すると(S15001)、ネットワーク装置10−1は、LPIからの復帰を促すためのウェイクメッセージをネットワーク装置10−2に送信する(S15002)。ウェイクメッセージを受信すると、ネットワーク装置10−2はLPIから復帰し、LPIから復帰した後、起動が完了した旨をネットワーク装置10−1に通知する(S15003)。ネットワーク装置10−2から起動が完了した旨を通知された後、ネットワーク装置10−1は、S15001において受信したパケットをネットワーク装置10−2に送信する(S15004)。 When the network device 10-1 receives the packet (S15001), the network device 10-1 transmits a wake message for prompting the return from the LPI to the network device 10-2 (S15002). Upon receiving the wake message, the network device 10-2 returns from the LPI, and after returning from the LPI, notifies the network device 10-1 that the activation has been completed (S15003). After being notified from the network device 10-2 that the activation has been completed, the network device 10-1 transmits the packet received in S15001 to the network device 10-2 (S15004).
ネットワーク装置10−2は、ネットワーク装置10−1からパケットを受信すると、LPIからの復帰を促すためのウェイクメッセージをネットワーク装置10−3に送信する(S15005)。ウェイクメッセージを受信すると、ネットワーク装置10−3は、LPIから復帰し、LPIから復帰した後、起動が完了した旨をネットワーク装置10−2に通知する(S15006)。ネットワーク装置10−3から起動が完了した旨を通知された後、ネットワーク装置10−2は、S15004において受信したパケットをネットワーク装置10−3に送信する(S15007)。 When receiving the packet from the network device 10-1, the network device 10-2 transmits a wake message for prompting the return from the LPI to the network device 10-3 (S15005). Upon receiving the wake message, the network device 10-3 returns from the LPI, and after returning from the LPI, notifies the network device 10-2 that the activation has been completed (S15006). After being notified by the network device 10-3 that the activation has been completed, the network device 10-2 transmits the packet received in S15004 to the network device 10-3 (S15007).
図9は、本発明の第1の実施形態のLPIからの復帰手順を示すシーケンス図である。 FIG. 9 is a sequence diagram illustrating a return procedure from the LPI according to the first embodiment of this invention.
図9は、複数のネットワーク装置10において図7に示すLPIからの復帰の手順を行った場合の、手順の概要を示す。なお、図8に示すNIC103の手順においても、同じ手順の概要となる。
FIG. 9 shows an outline of the procedure when the procedure for returning from the LPI shown in FIG. 7 is performed in the plurality of
ネットワーク装置10−5がパケットを受信すると(S16001)、ネットワーク装置10−5は、LPIからの復帰を促すためのウェイクメッセージをネットワーク装置10−6に送信する(S16002)。ウェイクメッセージを受信すると、ネットワーク装置10−6は、LPIからの復帰を開始するとともに、LPIからの復帰を促すためのウェイクメッセージをネットワーク装置10−7に送信する(S16005)。ネットワーク装置10−6は、LPIから復帰した後、起動が完了した旨をネットワーク装置10−5に通知する(S16003)。ネットワーク装置10−2から起動が完了した旨を通知された後、ネットワーク装置10−5は、S16001において受信したパケットをネットワーク装置10−6に送信する(S16004)。 When the network device 10-5 receives the packet (S16001), the network device 10-5 transmits a wake message for prompting the return from the LPI to the network device 10-6 (S16002). When receiving the wake message, the network device 10-6 starts recovery from the LPI and transmits a wake message for prompting the return from the LPI to the network device 10-7 (S16005). After returning from the LPI, the network device 10-6 notifies the network device 10-5 that the activation has been completed (S16003). After being notified from the network device 10-2 that the activation has been completed, the network device 10-5 transmits the packet received in S16001 to the network device 10-6 (S16004).
LPIからの復帰を促すためのウェイクメッセージをネットワーク装置10−6から受信すると、ネットワーク装置10−7は、LPIからの復帰を開始するとともに、LPIからの復帰を促すためのウェイクメッセージをネットワーク装置10−8に送信する(S16008)。ネットワーク装置10−7は、LPIから復帰した後、起動が完了した旨をネットワーク装置10−6に通知する(S16006)。ネットワーク装置10−7から起動が完了した旨を通知された後、ネットワーク装置10−6は、S16004において受信したパケットをネットワーク装置10−7に送信する(S16007)。 When the network device 10-7 receives the wake message for prompting the return from the LPI from the network device 10-6, the network device 10-7 starts the return from the LPI and at the same time receives the wake message for prompting the return from the LPI. It is transmitted to -8 (S16008). After returning from the LPI, the network device 10-7 notifies the network device 10-6 that the activation has been completed (S16006). After being notified from the network device 10-7 that the activation has been completed, the network device 10-6 transmits the packet received in S16004 to the network device 10-7 (S16007).
図8に示すネットワーク装置10は、パケットを送ろうとするネットワーク装置10がLPIから復帰した旨を通知するまで、パケットの送信を待機する。さらに、パケットを受信してから、ウェイクメッセージを送信する。
The
一方、図9に示すネットワーク装置10は、ウェイクメッセージを受信すると、LPIからの復帰を開始するとともに、対向側のネットワーク装置10にウェイクメッセージを送信する。このため、図8に示すネットワーク装置10は、パケットを送信するために、対向側のネットワーク装置10がLPIから復帰するために要する時間分だけ待機しなくてはならないが、図9に示すネットワーク装置10は、対向側のネットワーク装置10がLPIから復帰するための時間分待機する必要がなくなる。すなわち、図9に示すネットワーク装置10によるパケットの転送は、ネットワーク装置10がLPIから復帰するための時間分待機する必要がないため、遅延時間を削減することができる。
On the other hand, when receiving the wake message, the
第1の実施形態を用いることによって、LPIによる省電力化を実現しつつ、多段のLPIの復帰によって増加するパケット到着までの遅延時間を削減することができる。 By using the first embodiment, it is possible to reduce the delay time until the arrival of a packet, which increases due to the return of multi-stage LPI, while realizing power saving by LPI.
また、第1の実施形態によるネットワーク装置10は、最初にLPIから復帰するネットワーク装置10が、検索された簡易経路情報に基づいて、次にパケットを送るべき経路のNIC103に、ウェイクメッセージを送信することによって、パケットの到着前にLPIからの復帰を実施し、LPIの復帰に要する時間の蓄積を解消できる。
In addition, the
また、第1の実施形態のネットワーク装置10は、振り分け回路1033とRS1031との間の別々の経路に、LPI制御部1035及びMAC1032を備えることによって、LPI中でも制御メッセージを受信することが可能となり、前述の遅延時間を削減することができる。
In addition, the
(第2の実施形態)
本発明を実現するための第2の実施形態を、図10に示す。
(Second Embodiment)
FIG. 10 shows a second embodiment for realizing the present invention.
図10は、本発明の第2の実施形態のネットワーク装置50のハードウェア構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the
第2の実施形態のネットワーク装置50は、複数の検索エンジン501(検索エンジン501−1〜501−3)と、複数のNIC502(NIC502−1〜502−3)と、複数のネットワーク回線504(ネットワーク回線504−1〜504−6)と、1つのエンジン制御部503を備える。第2の実施形態におけるすべての検索エンジン501は、すべてのNIC502と各々接続される。また、エンジン制御部503は、すべての検索エンジン501及びすべてのNIC502と相互に接続される。エンジン制御部503は、CPUを備え、検索エンジン501及びNIC502を制御する。
The
第2の実施形態のネットワーク装置50は、NIC502から入力されたパケットを一つの検索エンジン501のみによって検索し、宛先を検索されたパケットをNIC502から送信する。このため、第1の実施形態のネットワーク装置10と比較して、検索エンジン501が一つであるため、検索エンジン501において消費される電力を削減することができる。
The
図11は、本発明の第2の実施形態の検索エンジン501の構成を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the
検索エンジン501は、パケットバッファ5011と検索部5012と連想メモリ5013と宛先情報テーブル5014と電源制御部5015とを備える。パケットバッファ5011と検索部5012と連想メモリ5013と宛先情報テーブル5014との機能は、第1の実施形態のパケットバッファ1021と検索部1022と連想メモリ1023と宛先情報テーブル1024と各々同じである。
The
検索エンジン501は、NIC502から送られるパケットを検索部5012に一時的に格納し、受信したパケットに含まれるヘッダ領域と、一時的に格納されたパケットバッファ5011のアドレス情報とを、検索部5012に送信する。検索部5012は、パケットに含まれるヘッダ領域に基づいてアドレスを抽出し、そのアドレスをキーとして連想メモリ5013を検索する。さらに、連想メモリ5013の検索結果に基づいて、宛先情報テーブル5014を検索することによって、パケットの転送先の情報を取得する。
The
取得されるパケットの転送先の情報は、パケットがいずれのNIC502のいずれのポートから送信されるべきかという装置内の出力先の情報と、パケットが送信される先を示す簡易経路情報とからなる。さらに検索部5012は、受信されたパケットの宛先に関する統計情報を取得することによって、トラフィック流量、すなわちパケットが送受信される量の統計情報を取得する。検索部5012は、このトラフィック流量を含む統計情報を監視することによって、トラフィックが増加している経路を取得する。
The information on the transfer destination of the acquired packet includes information on the output destination in the device indicating from which port of which
さらに検索エンジン501は、エンジン制御部503からの制御信号を受信することによって、高速な停止及び復帰と、動作周波数の変更とが可能である。電源制御部5015は、検索エンジン501の停止、復帰、及び検索エンジン501の動作周波数の変更を制御する。電源制御部5015は、パケットバッファ5011を監視し、パケットバッファ5011に格納されているパケットがなくなった際、エンジン制御部503から送信された制御信号に基づいて、検索エンジン501の電源を操作する。
Further, the
図12は、本発明の第2の実施形態のNIC502の構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of the
NIC502は、RX側ポート5021、TX側ポート5022、RX側MAC5023、TX側MAC5024、WAKE UP受信部5025、WAKE UP送信部5026、パケットバッファ5027(5027−1、5027−2)、及び、振り分け回路5028を備える。
The
RX側ポートは、受信用のポートであり、TX側ポートは、送信用のポートである。RX側MACは受信側のMACであり、TX側MAC5024は、送信側のMACである。RX側MAC及びTX側MAC5024は、信号への符号化等を行う。WAKE UP受信部5025は、トラフィック量の通知、または、ネットワーク装置50の処理能力を指定をする制御メッセージを他の50から受信し、WAKE UP送信部5026は、トラフィック量の通知、または、処理能力の指定をする制御メッセージを他のネットワーク装置50へ送信する。パケットバッファ5027−1及びパケットバッファ5027−2は、パケットを一時的に格納するためのバッファである。NIC502は、受信したパケットを検索エンジン501のうちいずれかに転送する。
The RX side port is a reception port, and the TX side port is a transmission port. The RX side MAC is the receiving side MAC, and the
図12に示すネットワーク回線504−1を介して送信されたパケットはRX側ポートによって受信され、その内容によって、トラフィックと制御メッセージとに分けられる。パケットがトラフィックである場合、パケットは、RX側MACに送信され、パケットとして抽出される。抽出されたパケットは、パケットバッファ5027−1に送信され、パケットバッファ5027−1において一時的に格納され、順番に振り分け回路5028から、いずれかの検索エンジン501に送信される。
Packets transmitted via the network line 504-1 shown in FIG. 12 are received by the RX side port, and are divided into traffic and control messages according to the contents. If the packet is traffic, the packet is transmitted to the RX side MAC and extracted as a packet. The extracted packet is transmitted to the packet buffer 5027-1, temporarily stored in the packet buffer 5027-1, and sequentially transmitted from the
一方、RX側ポートによって受信された制御メッセージは、WAKE UP受信部5025に送られる。WAKE UP受信部5025は、制御メッセージの内容を解析し、ネットワーク装置50の現在の状態と比較して変更が必要な場合、エンジン制御部503に制御メッセージを転送する。さらに、エンジン制御部503へ制御メッセージを転送する必要がある場合、WAKE UP受信部5025は、制御メッセージ内の簡易経路情報に基づいて、制御メッセージを出力すべきポートを備えるNIC502に、制御メッセージを転送するため、パケットを転送先の情報とともに振り分け回路5028に送る。
On the other hand, the control message received by the RX side port is sent to the WAKE
なお、ここで第2の実施形態における制御メッセージとは、これからネットワーク装置50に受信されるであろうトラフィックの量、または、ネットワーク装置50に要求される処理能力を通知するためのメッセージである。制御メッセージに、これからネットワーク装置50に受信されるであろうトラフィックの量を通知することによって、対向側のネットワーク装置50が、必要な処理性能を算出してもよい。制御メッセージは、他のネットワーク装置50から送信される。
Here, the control message in the second embodiment is a message for notifying the amount of traffic that will be received from the
WAKE UP受信部5025が制御メッセージをエンジン制御部503に転送するか否かを選択する方法は、いくつか存在する。一つ目の方法は、検索エンジン501の稼働率が100%ではない場合、常にエンジン制御部503に制御メッセージを転送する方法である。別の方法は、WAKE UP受信部5025には現在の検索エンジン501の稼動状況が記録されており、制御メッセージが要求している処理能力を下回る場合、エンジン制御部503に制御メッセージを転送する方法である。
There are several methods for selecting whether or not the WAKE
さらに別の方法は、WAKE UP受信部5025が、検索エンジン501の稼働率だけではなく、現在の検索エンジン501の処理能力にどれだけの余裕があるか否かを示すパラメータを保持し、新たなパケットの増加を受け入れる余裕があるか否かを判定することによって、制御メッセージをエンジン制御部503に転送するか否かを選択する方法である。WAKE UP受信部5025は、エンジン制御部503に制御メッセージを送信することによって、検索エンジン501の稼動状況を制御する。
Still another method is that the WAKE
なお、ここで稼動状況とは、検索エンジン501がパケットをどの程度の速度で処理しているか(すなわち、動作速度又は動作周波数)、また、複数の検索エンジン501のうちいくつが稼動しているかといった状況を示す情報である。ネットワーク装置50の処理能力は、稼動状況がどの程度であるかに依存する。
Here, the operating status refers to how fast the
これらの稼動状況に関するデータを取得する方法には、エンジン制御部503から取得する方法と、入力側のパケットバッファ5027−1におけるパケットの蓄積率を参考にする方法とがある。さらに、WAKE UP受信部5025は、制御メッセージにおける転送先を検索するための簡易経路テーブルを保持する。制御メッセージを受信した際、この簡易経路テーブルを検索することによって、WAKE UP受信部5025は、適切な振り分け回路5028と振り分け回路5028に接続される転送先のポートとの情報を取得する。WAKE UP受信部5025によって保持される簡易経路テーブルは、エンジン制御部503によって更新される。
There are two methods for obtaining data relating to these operating conditions: a method of obtaining data from the
振り分け回路5028は、すべての検索エンジン501と接続されており、検索エンジン501の稼動状況の情報を保持する。振り分け回路5028は、パケットバッファ5027−1を介してRX側MACからトラフィックを受信すると、ハッシュ関数に基づいてパケットに含まれるヘッダ領域からハッシュ値を作成する方法などによって、転送先の検索エンジン501を選択する。
The
振り分け回路5028は、検索エンジン501の稼動状況に基づいて振り分けの重み付けをすることによって、転送先、すなわち検索エンジン501へパケットを振り分ける。さらに、振り分け回路5028は、すべての振り分け回路5028同士によって接続されており、入力側のWAKE UP受信部5025から送られた制御メッセージを、他の振り分け回路5028に転送する。さらに、振り分け回路5028は、エンジン制御部503と接続され、エンジン制御部503から検索エンジン501の稼動状況を変更させる通知を受信する。
The
振り分け回路5028が、検索エンジン501からトラフィックを受信した場合、そのトラフィックに含まれるパケットは、出力側のパケットバッファ5027−2に格納される。また、受信したトラフィックに含まれるパケットは、TX側MAC5024において符号化などの処理がされた後、TX側ポートを介してネットワーク回線504に送信される。
When the
また、検索エンジン501、又は、他の振り分け回路5028から送られた制御メッセージは、WAKE UP送信部5026に送られる。WAKE UP送信部5026は、受信した制御メッセージに適切なヘッダ領域を付加し、適切な出力先ポート、すなわち宛先を指定し、TX側ポートに送信する。このヘッダ領域を付加するための簡易経路テーブルは入力側のWAKE UP受信部5025が保持していた簡易経路テーブルと同じであり、エンジン制御部503によって更新される。ヘッダに付加されるアドレスは、第2の実施形態のネットワーク装置50の機能と同じ機能を備え、かつ、簡易経路上にあって最も近い位置にあるネットワーク装置50を示すアドレスである。
A control message sent from the
TX側MAC5024は、パケットバッファ5027−2からトラフィックを受信し、符号化などの処理を行い、TX側ポートに送る。TX側ポートは、TX側MAC5024からトラフィックを受信し、WAKE UP送信部5026からの制御メッセージを受信すると、これらのトラフィック及び制御メッセージをネットワーク回線504−2を介して簡易経路上のネットワーク装置50に送信する。
The
エンジン制御部503は、すべての検索部5012、振り分け回路5028、WAKE UP受信部5025、及び、WAKE UP送信部5026と接続される。エンジン制御部503は、検索エンジン501の稼動状況と、振り分け回路5028からのトラフィック量の情報を統括して監視しており、これらの情報に基づいて検索エンジン501の稼動状況を制御する。さらに、他のネットワーク装置50によって送られた、制御メッセージを解析し、解析された結果に基づいて検索エンジン501を制御する。
The
エンジン制御部503は、制御メッセージを受信し、検索エンジン501を制御する場合、稼動中であり、かつ稼働率が変化しない検索エンジン501に、トラフィックの増加が予測される経路に制御メッセージを送信するよう指示する。また、稼動中であり、かつ、稼働率が変化しない検索エンジン501がない場合、エンジン制御部503は、稼働率が変化した検索エンジン501のうち一つに、トラフィックの増加が予測される経路に制御メッセージを送信するよう指示する。
When the
トラフィックの増加が予測される経路とは、これからトラフィックが送信されることによって、トラフィックが増加することが予測される複数のネットワーク装置50である。トラフィックが増加することが予測されるネットワーク装置50に、制御メッセージを送信することによって、第2の実施形態のネットワーク装置50は、トラフィックが増加することが予測されるネットワーク装置50に、トラフィックが到着前にあらかじめ、稼動状況を上げさせることができる。
The path where the traffic increase is predicted is a plurality of
検索エンジン501は、検索エンジン501自身が保持するトラフィックの統計情報に基づいて、送信されるトラフィックを処理するためにネットワーク装置50に要求される処理性能と、トラフィックが増加する宛先の経路を示す簡易宛先とを制御メッセージに付加する。そして、この簡易宛先を付加された制御メッセージをNIC502に送信する。
The
検索部5012が宛先を検索した際に宛先が不明だった場合、検索部5012によって宛先解決が行われる。宛先解決では、検索エンジン501から宛先解決用のパケットが送信される。宛先解決用のパケットには、宛先を解決したいアドレスと宛先解決を要求しているネットワーク装置50のアドレスとが含まれる。
When the
この宛先解決用のパケットは、ネットワーク中をブロードキャストされる。そして、宛先を解決するべきアドレスの情報を保持するネットワーク装置50が、ブロードキャストされた宛先解決用のパケットを受信すると、自らの下位のレイヤのアドレスを含んだパケットを宛先解決用のパケットの送信元に返信する。
This destination resolution packet is broadcast throughout the network. Then, when the
また、宛先解決対象のネットワーク装置50が第2の実施形態の機能を備えるネットワーク装置50であった場合、自らの下位のレイヤのアドレスを含んだパケットを返信する前に、簡易経路を構築するためのパケットを、宛先解決用のパケットの送信元に返信する。この簡易経路を構築するためのパケットが送られる先は、宛先解決の要求元であり、ブロードキャストに対する返信のためのパケットと同じ経路によって送信される。さらに、簡易経路を構築するためのパケットには、新たな簡易経路が含まれる。
In addition, when the
なお、宛先解決対象のネットワーク装置50が第2の実施形態の機能を備えるネットワーク装置50でない場合、第2の実施形態の機能を備えるネットワーク装置50のうち、最初に返信パケットを中継するネットワーク装置50が、代理で返信用のパケットを作成する。
If the
さらに、このパケットを受信した途中の経路上のネットワーク装置50のうち、第2の実施形態の機能を備えるネットワーク装置50は、エンジン制御部503に本パケットを送信することによって、パケット内に含まれる返信元のアドレスと最後に記載されたアドレスと簡易経路の情報とを取得する。そして、自らのアドレスを追記した後、受信したパケットを転送する。その後エンジン制御部503は、取得された情報に基づいて、検索部5012によって検索される検索テーブル及び各NIC502に備わるWAKE UP受信部5025とWAKE UP送信部5026とが保持する簡易経路に関する情報を更新する。
Furthermore, the
ネットワーク装置50は、簡易経路のうち宛先解決用のパケットが到達しない宛先に関して、ルーティングプロトコルと連動することによって、簡易経路を構築し、また、簡易経路を更新する。
The
この場合、第2の実施形態の機能によって連携するネットワーク装置50のうち、簡易経路の管理を取り仕切るマスターノードを選出し、該当のマスターノードが他のネットワーク装置50に簡易経路情報を通知することによって簡易経路を構築し、また、簡易経路を更新する。
In this case, a master node that manages the management of the simple route is selected from the
なお、図12に示す第2の実施形態のNIC502は、各々の要素を、パケットの受信側と送信側とを分割したが、受信側及び送信側を一つの要素としてもよい。すなわち、第1の実施形態のNIC103と同様に実装してもよい。
In the
また、第1の実施形態のネットワーク装置10に、第2の実施形態の要素を追加することによって、第1の実施形態と第2の実施形態とをともに実装可能である。
Further, by adding the elements of the second embodiment to the
図13は、本発明の第2の実施形態の稼動状況を変更する手順との対比例を示すシーケンス図である。 FIG. 13 is a sequence diagram showing a comparison with the procedure for changing the operation status according to the second embodiment of this invention.
図13は、本発明の第2の実施形態を用いないネットワーク装置50において、ネットワーク装置50(ネットワーク装置50−1及びネットワーク装置50−2)の稼動状況を変更する手順を示す。
FIG. 13 shows a procedure for changing the operating status of the network device 50 (the network device 50-1 and the network device 50-2) in the
ネットワーク装置50−1におけるNIC502がトラフィックの増加と必要な処理能力とを通知するパケットを受信し(S17001)、トラフィックが増加し、かつネットワーク装置50−1の処理能力が下回ると判定された場合、NIC502は、稼動状況を変更する旨をエンジン制御部503に通知する(S17002)。そして、エンジン制御部503は、検索エンジン501に動作速度を変更させる(S17003)。その後エンジン制御部503は、NIC502に動作速度の変更が終了した旨を通知する(S17004)。NIC502は、パケットが次に送られるであろうネットワーク装置50−2に、トラフィックが増加することを通知するパケットを送信する(S17005)。
When the
ネットワーク装置50−2は、ネットワーク装置50−1における稼動状況を変更する手順と同じ手順によって、ネットワーク装置50−2の稼動状況を変更させる。 The network device 50-2 changes the operating status of the network device 50-2 by the same procedure as the procedure for changing the operating status in the network device 50-1.
図14は、本発明の第2の実施形態の稼動状況を変更する手順を示すシーケンス図である。 FIG. 14 is a sequence diagram illustrating a procedure for changing the operation status according to the second embodiment of this invention.
図14は、本発明の第2の実施形態を用いたネットワーク装置50において、ネットワーク装置50(ネットワーク装置50−3及びネットワーク装置50−4)の稼動状況を変更する手順を示す。
FIG. 14 shows a procedure for changing the operating status of the network device 50 (the network device 50-3 and the network device 50-4) in the
ネットワーク装置50−3におけるNIC502がトラフィックの増加と必要な処理能力とを通知するパケットを受信し(S18001)、トラフィックが増加し、かつネットワーク装置50−3の処理能力が下回ると判定された場合、NIC502は、稼動状況を変更する旨をエンジン制御部503に通知する(S18002)。そして、エンジン制御部503は、検索エンジン501に動作速度を変更させ(S18003)、検索エンジン501にトラフィックの増加と必要な処理能力とを通知するパケットを送信させる(S18004)。その後エンジン制御部503は、NIC502に動作速度の変更が終了した旨を通知する(S18005)。NIC502は、パケットが次に送られるであろうネットワーク装置50−4に、トラフィックが増加することを通知するパケットを送信する(S18006)。
When the
ネットワーク装置50−4のエンジン制御部503は、S18004においてネットワーク装置50−3から送信されたトラフィックの増加と必要な処理能力とを通知するパケットを受信すると、ネットワーク装置50−3におけるS18003〜S18006の手順と同じ手順によって、ネットワーク装置50−4の稼動状況を変更させる。
When the
図13に示すネットワーク装置50は、稼動状況を変更するまで、パケットの次の転送先であるネットワーク装置50にトラフィックが増加する旨を通知しない。一方、図14に示すネットワーク装置50は、自らの稼動状況を変更する際に、パケットの次の転送先であるネットワーク装置50にトラフィックが増加する旨を通知する。このため、図14に示すネットワーク装置50は、パケットの次の転送先であるネットワーク装置50において稼動状況を変更するための時間分、トラフィックが遅延することがない。
The
第2の実施形態のネットワーク装置50を用いることによって、性能を制限した省電力状態で動作しているネットワーク装置50が、そのときの処理能力を超えるトラフィックを受信した際に、そのトラフィックが転送されることが予測される次のネットワーク装置50に、トラフィックの実際の送信よりも先行して簡易経路情報によって転送される制御メッセージを送信する。そして、これによって、これら他のネットワーク装置50が、先行して性能を制御することが可能になる。これにより、性能が変更されるまでの間に生じるパケットの遅延及び損失を低減することができる。
By using the
また、第2の実施形態のネットワーク装置50は、振り分け回路5028とRX側ポート5021との間の別々の経路に、WAKE UP受信部5025とRX側MAC5023とを備え、振り分け回路5028とTX側ポート5022との間の別々の経路に、WAKE UP送信部5026とTX側MAC5024とを備えることによって、検索エンジン501が稼動中でも、一時停止することなく、検索エンジンの稼動状況を変化させることができる。
Further, the
(第3の実施形態)
図15は、本発明の第3の実施形態のハードウェアの構成を示すブロック図である。
(Third embodiment)
FIG. 15 is a block diagram illustrating a hardware configuration according to the third embodiment of this invention.
第3の実施形態のネットワークは、性能制御可能ネットワーク装置90(ネットワーク装置90−1〜90−3)と、稼動状況の変更ができない従来のネットワーク装置80(従来のネットワーク装置80−1〜80−5)とが設置される。処理能力などの性能を変更することが可能なネットワーク装置90は、ネットワーク回線、回線を収容する物理層、符号化などを行う装置内チップ、及び検索エンジンなどのネットワーク装置の一部または全部の稼動状況を変更することが可能である。第3の実施形態のネットワークは、ネットワーク装置90によって稼動状況を変更されることが可能である。
The network according to the third embodiment includes a performance-controllable network device 90 (network devices 90-1 to 90-3) and a conventional network device 80 that cannot change the operation status (conventional network devices 80-1 to 80-). And 5) are installed. The
図16は、本発明の第3の実施形態のネットワーク装置90のハードウェアの構成を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the
第3の実施形態のネットワーク装置90は、一つのスイッチ901と、複数の検索エンジン902(検索エンジン902−1〜902−4)と、複数のNIC903(NIC903−1〜903−8)と、一つのNIC間接続回線905とを備え、複数のネットワーク回線904(ネットワーク回線904−1〜904−8)に接続される。また、ネットワーク装置90は、一つ以上のCPU906を備える。スイッチ901は、すべての検索エンジン902を相互に接続するほか、CPU906と接続される。ネットワーク装置90は、スイッチ901を介して検索エンジン902間のトラフィックの送受信と、検索エンジン902及びCPU906の通信とを行う。NIC間接続回線905は、複数のNIC903を相互に接続する。
The
第3の実施形態のネットワーク装置90は、NIC903がネットワーク装置90内の所定の検索エンジン902に接続される点において、第1の実施形態のネットワーク装置10と同じである。また、所定の検索エンジン902は、複数の所定のNIC502すべてに接続される点において、第2の実施形態のネットワーク装置50と同じである。また、第3の実施形態のCPU906は、第2の実施形態の506と同じ機能を持つ。
The
すなわち、第3の実施形態のネットワーク装置90は、第1の実施形態のネットワーク装置10及び第2の実施形態のネットワーク装置50と同じ機能を持つ。
That is, the
図17は、本発明の第3の実施形態の検索エンジン902の構成を示すブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration of the
検索エンジン902は、一つ以上のパケットバッファ9021と、検索部9022(検索部9022−1、検索部9022−2)と、連想メモリ9023と、宛先情報テーブル9024と、電源制御部9025とを備える。また902は、電源制御部9025によって、CPU906からの制御信号に従い、検索エンジン902の一部または全部の停止、起動及び動作周波数の変更が可能である。第3の実施形態のパケットバッファ9021、検索部9022、連想メモリ9023、及び、宛先情報テーブル9024の機能は、第1の実施形態のパケットバッファ1021、検索部1022、連想メモリ1023、及び、宛先情報テーブル1024の機能と同じである。また、第3の実施形態の電源制御部9025の機能は、第2の実施形態の電源制御部5015の機能と同じである。
The
検索エンジン902は、パケットバッファ9021に受信したパケットを格納した後、あらかじめ定められたポリシーに基づいて、ヘッダ領域を送信する検索部9022を選択する。検索部9022は、送信されたヘッダ領域が示す宛先を、連想メモリ9023及び宛先情報テーブル9024を用いて検索する。
After storing the received packet in the
図18は、本発明の第3の実施形態のNIC903の構成を示すブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram illustrating the configuration of the
NIC903は、RS9031、MAC9032、振り分け回路9033、バッファ9034、及び、制御メッセージ処理部9035を備える。第3の実施形態のRS9031、MAC9032、振り分け回路9033、及び、バッファ9034の機能は、第1の実施形態のRS1031、MAC1032、振り分け回路1033、バッファ1034の機能と同じである。
The
各NIC903は、ネットワークポートを介して1本以上のネットワーク回線904に接続される。ネットワーク回線904を介して送信された信号は、RS9031によってトラフィックと制御メッセージとに分離される。分離後のトラフィックは、MAC9032に、制御メッセージは、制御メッセージ処理部9035に送信される。
Each
なお、第3の実施形態における制御メッセージは、第1の実施形態におけるLPIに関する制御メッセージ、又は、第2の実施形態における制御メッセージの少なくとも一つを含む。 The control message in the third embodiment includes at least one of a control message related to LPI in the first embodiment or a control message in the second embodiment.
MAC9032は、トラフィックに含まれるパケットの符号化などの処理を行い、処理をしたパケットを振り分け回路9033を介して検索エンジン902に送る。振り分け回路9033は、CPU906からあらかじめ送られている稼動状況に関する情報と、ハッシュ関数などとを用いて、パケットの送信先を複数の検索エンジン902の中から選択し、選択された検索エンジン902にパケットを送信する。
The
制御メッセージ処理部9035は、受信した制御メッセージの内容を解析し、RS9031、MAC9032、CPU906に解析された内容を通知することによって、制御メッセージそのものを中継及び作成する。制御メッセージには、自ネットワーク装置90宛のアドレスが含まれるパケット、制御メッセージであることを示す特定のアドレスが含まれるパケット、または、オートネゴシエーションにおいて使用されるメッセージが用いられる。これらの制御メッセージには、制御メッセージの送信先と制御対象とに従って、用いられるパケット又はメッセージを変更することができる。
The control
例えば、オートネゴシエーションにおいて使用されるメッセージが制御メッセージとして使用される場合、隣接するネットワーク装置90は、これらメッセージに対応する必要がある。しかし、この場合には、MACチップ(MAC9032を実装するハードウェア)における処理が不要であり、NIC903間での転送が可能であり、高速であり、データの転送が停止されているLPI中においても転送が可能であるという利点が存在する。
For example, when a message used in auto-negotiation is used as a control message, the
そのため、図15のネットワーク装置90−2とネットワーク装置90−3との間では、オートネゴシエーションのメッセージを使用した制御メッセージの送受信が適切である。 Therefore, transmission / reception of a control message using an auto-negotiation message is appropriate between the network device 90-2 and the network device 90-3 in FIG.
一方で、本発明の実施形態の制御メッセージに対応していない従来のネットワーク装置80を介して制御メッセージを送信する場合、これらの従来のネットワーク装置80が中継可能な通信フォーマットにするため、ネットワーク装置90は、制御メッセージをカプセル化し、カプセル化された制御メッセージを送信する。 On the other hand, when a control message is transmitted via the conventional network device 80 that does not support the control message according to the embodiment of the present invention, the network device has a communication format that can be relayed by the conventional network device 80. 90 encapsulates the control message and sends the encapsulated control message.
例えば、図15においてネットワーク装置90−1からネットワーク装置90−2に制御メッセージを送信する場合、カプセル化された制御メッセージを従来のネットワーク装置80−1、従来のネットワーク装置80−3又は従来のネットワーク装置80−4を介して送信する。 For example, in FIG. 15, when a control message is transmitted from the network device 90-1 to the network device 90-2, the encapsulated control message is transmitted to the conventional network device 80-1, the conventional network device 80-3, or the conventional network. Transmit via device 80-4.
なおここでカプセル化とは、隣接するネットワーク装置90又は従来のネットワーク装置80によって受信することが可能な通信フォーマットのうち、例えばデータを格納する領域に、本実施形態の制御メッセージを格納するなどの手段である。
Here, the encapsulation means that the control message of the present embodiment is stored in, for example, an area for storing data among communication formats that can be received by the
制御メッセージをカプセル化するための情報、すなわち、どのような通信フォーマットの送受信に対応しているかを示す情報は、ポート間、すなわちネットワーク装置90及び従来のネットワーク装置80間で、事前にパケットを交換することによって取得される。ネットワーク上で隣接するネットワーク装置90又は従来のネットワーク装置80がどのような通信フォーマットの送受信に対応しているかを示す情報は、制御メッセージ処理部9035において保持される。
Information for encapsulating the control message, that is, information indicating what communication format is supported for transmission / reception is exchanged in advance between ports, that is, between the
制御メッセージ処理部9035は、自らに保持される情報と制御メッセージの対象とに基づいて、制御メッセージが含まれるパケットを適切にカプセル化し、また、適切に宛先を設定した後、それらの処理をしたパケットを隣接するネットワーク装置90又は従来のネットワーク装置80に送信する。
The control
従来のネットワーク装置80は、カプセル化されたパケットを受信すると、受信したカプセル化されたパケットをそのままネットワーク装置90に中継する。
When receiving the encapsulated packet, the conventional network device 80 relays the received encapsulated packet to the
そしてネットワーク装置90は、カプセル化されたパケットを受信すると、隣接する従来のネットワーク装置80がどのような通信フォーマットの送受信に対応しているかを示す情報に基づいて、送信されたパケットに含まれる制御メッセージを取得する。
When the
制御メッセージ処理部9035は、物理層及びMACを制御する制御メッセージを受信した場合、必要であればネットワーク装置90を制御するために制御メッセージの内容を検索エンジン902に通知する。そして、検索エンジン902は、制御メッセージに含まれる簡易経路情報に基づいて制御メッセージの転送先を検索する。転送先が自らの配下のポートの場合、そのポートより制御メッセージの転送を行い、転送先が他のNIC903の場合には該当のNIC903に制御メッセージを転送する。制御メッセージ処理部9035が受け取った制御メッセージが検索エンジン902に関するものであった場合には、制御メッセージ処理部9035はその制御メッセージをCPU906に転送する。
When receiving a control message for controlling the physical layer and the MAC, the control
さらに制御メッセージ処理部9035は、振り分け回路9033から送られるトラフィックの情報に基づいて、個別のポートの省電力モードへの移行の判断と制御の通知、及び、該ポートと接続されている対向側のネットワーク装置90に送信するための制御メッセージを作成する。
Further, the control
本実施形態のネットワーク装置90のCPU906は、宛先不明パケットの宛先処理、各種ルーティングプロトコルの処理、検索エンジン902の稼動状況の管理、検索エンジン902及び制御メッセージ処理部9035が保持する簡易経路情報に関する各種テーブルの管理、検索エンジン902の稼動状況を変更するための制御メッセージを作成し、作成した制御メッセージをNIC903へ転送する。
The
前述のネットワーク装置90を用いることによって、ネットワーク回線904、回線を備える物理層、符号化などを行うネットワーク装置90内のMACチップ、検索エンジン902といったネットワーク装置の一部または全部の稼動状況を変更することが可能なネットワーク装置90と、稼動状況の変更ができない従来のネットワーク装置80が混在するネットワークにおいても、稼動状況の変更が可能な装置の間での制御メッセージの送受信が可能となる。これによって、従来のネットワーク装置80によって構築されたネットワークに、本発明の実施形態のネットワーク装置90を導入した場合においても、制御メッセージの転送による制御に要する時間の短縮が可能である。
By using the
本発明の実施形態のネットワーク装置は、通信ネットワーク上にあってトラフィックを送受信する機能を備えており、本ネットワーク装置の機能の全部または一部が限定されることによって消費電力が変化する機能を有する。このような機能を制御するために、本発明の実施形態のネットワーク装置は、通信ネットワーク上の他のネットワーク装置との間で制御に関わる通信を行い、制御に関する情報を通信ネットワーク上にて直接接続されていないネットワーク装置に対しても送信及び中継することができる。 The network device according to the embodiment of the present invention has a function of transmitting and receiving traffic on a communication network, and has a function of changing power consumption by limiting all or part of the function of the network device. . In order to control such functions, the network device according to the embodiment of the present invention performs control-related communication with other network devices on the communication network, and directly connects control-related information on the communication network. It is possible to transmit and relay even a network device that is not configured.
本発明のネットワーク装置は、ネットワーク装置内の一部の稼動状況を制限することによって消費電力を減少することを目的としたネットワーク装置によって構築されたネットワークにおいて、該ネットワーク装置の稼動状況を変更する際に生じる遅延時間を低減することができる。 The network device according to the present invention changes the operation status of the network device in a network constructed by the network device for the purpose of reducing power consumption by limiting the operation status of a part of the network device. Can be reduced.
10、10−1〜10−8 ネットワーク装置
101 スイッチ
102、102−1〜102−4 検索エンジン
103、103−1〜103−8 NIC
104、104−1〜104−8 ネットワーク回線
105 NIC間接続回線
106 CPU
1021 パケットバッファ
1022 検索部
1023 連想メモリ
1024 宛先情報テーブル
1031 RS(RECONCILIATION SUBLAYER)
1032 MAC
1033 振り分け回路
1034 バッファ
1035 LPI制御部
50 ネットワーク装置
501、501−1〜501−3 検索エンジン
502、502−1〜502−3 NIC
503 エンジン制御部
504、504−1〜504−6 ネットワーク回線
5011 パケットバッファ
5012 検索部
5013 連想メモリ
5014 宛先情報テーブル
5015 電源制御部
5021 RX側ポート
5022 TX側ポート
5023 RX側MAC
5024 TX側MAC
5025 WAKE UP受信部
5026 WAKE UP送信部
5027、5027−1、5027−2 パケットバッファ
5028 振り分け回路
90、90−1〜90−3 ネットワーク装置
80、80−1〜80−5 従来のネットワーク装置
901 スイッチ
902、902−1〜902−4 検索エンジン
903、903−1〜903−8 NIC
904、904−1〜904−8 ネットワーク回線
905 NIC間接続回線
906 CPU
902 検索エンジン
9021 パケットバッファ
9022 検索部
9023 連想メモリ
9024 宛先情報テーブル
9025 電源制御部
9031 RS
9032 MAC
9033 振り分け回路
9034 バッファ
9035 制御メッセージ処理部
10, 10-1 to 10-8
104, 104-1 to 104-8
1021
1032 MAC
1033
503 Engine control unit 504, 504-1 to 504-6
5024 TX side MAC
5025 WAKE UP receiving unit 5026 WAKE UP transmitting unit 5027, 5027-1, 5027-2
904, 904-1 to 904-8
902
9032 MAC
9033
Claims (15)
前記ネットワーク装置は、
プロセッサと、メモリと、ネットワークインターフェースと、前記ネットワーク装置によって転送される前記トラフィックに関する指示を受信する指示受信部と、前記トラフィックを転送するためのトラフィック転送部とを備え、
前記トラフィックの量に従って、前記トラフィック転送部における消費電力を低減し、
前記受信したトラフィックに関する指示に基づいて、前記ネットワーク装置が前記トラフィックを転送できるように、前記トラフィック転送部における消費電力を復帰させることを特徴とするネットワーク装置。 A network device connected to a network and forwarding traffic,
The network device is:
A processor, a memory, a network interface, an instruction receiving unit that receives an instruction related to the traffic transferred by the network device, and a traffic transfer unit for transferring the traffic;
According to the amount of traffic, reduce power consumption in the traffic transfer unit,
A network device, wherein power consumption in the traffic transfer unit is restored so that the network device can transfer the traffic based on the received traffic instruction.
前記ネットワーク装置が転送する前記トラフィックに関する指示を作成し、
前記トラフィックの転送先の前記ネットワーク装置に、前記作成された前記トラフィックに関する指示を送信することを特徴とする請求項1に記載のネットワーク装置。 The network device is:
Creating instructions for the traffic to be forwarded by the network device;
The network device according to claim 1, wherein an instruction relating to the created traffic is transmitted to the network device to which the traffic is transferred.
前記ネットワーク装置は、前記他のネットワーク装置から前記転送されたトラフィックを受信するよりも前に、前記トラフィックに関する指示を送信することを特徴とする請求項2に記載のネットワーク装置。 The traffic is forwarded to the network device by another network device;
The network device according to claim 2, wherein the network device transmits an instruction related to the traffic before receiving the forwarded traffic from the other network device.
前記トラフィック転送部の電力の供給を停止させることによって、消費電力を低減し、
前記トラフィックに関する指示を受信すると、前記トラフィック転送部の電力の供給を開始させることを特徴とする請求項4に記載のネットワーク装置。 The network device is:
By stopping the power supply of the traffic transfer unit, power consumption is reduced,
The network apparatus according to claim 4, wherein upon receiving the traffic-related instruction, power supply to the traffic transfer unit is started.
前記トラフィック転送部の処理性能を低下させることによって、消費電力を低減し、
前記トラフィックに関する指示に、前記トラフィックを転送するために要する処理性能が含まれていた場合、前記トラフィックに関する指示に含まれる処理性能に、前記トラフィック転送部の処理性能を復帰させ、
前記トラフィックに関する指示に、前記トラフィックの量が含まれていた場合、前記トラフィックの量を転送できる処理性能に、前記トラフィック転送部の処理性能を復帰させることを特徴とする請求項6に記載のネットワーク装置。 The network device is:
By reducing the processing performance of the traffic forwarding unit, reducing power consumption,
When the processing performance required for transferring the traffic is included in the traffic instruction, the processing performance of the traffic transfer unit is restored to the processing performance included in the traffic instruction,
7. The network according to claim 6, wherein when the traffic amount includes the traffic amount, the processing performance of the traffic transfer unit is restored to the processing performance capable of transferring the traffic amount. apparatus.
前記ネットワーク装置は、
前記第1の他のネットワーク装置によって処理される通信フォーマットの情報を取得し、
前記取得された通信フォーマットに従って作成されたメッセージに、前記トラフィックに関する指示を含め、
前記第1の他のネットワーク装置を介して、前記トラフィックに関する指示を含んだメッセージを、前記第2の他のネットワーク装置に送信することを特徴とする請求項4に記載のネットワーク装置。 The network device forwards the traffic to the second other network device via the first other network device;
The network device is:
Obtaining communication format information processed by the first other network device;
In the message generated according to the acquired communication format, include an instruction regarding the traffic,
5. The network device according to claim 4, wherein a message including an instruction related to the traffic is transmitted to the second other network device via the first other network device.
前記第1の他のネットワーク装置によって処理される通信フォーマットの情報を取得し、
前記第1の他のネットワーク装置を介して送信された前記トラフィックに関する指示を含んだメッセージから、前記取得された通信フォーマットに基づいて、前記トラフィックに関する指示を取得することを特徴とする請求項8に記載のネットワーク装置。 The second other network device is:
Obtaining communication format information processed by the first other network device;
9. The traffic-related instruction is acquired from a message including the traffic-related instruction transmitted via the first other network device based on the acquired communication format. The network device described.
前記ネットワーク装置は、
プロセッサと、メモリと、ネットワークインターフェースと、前記ネットワーク装置によって転送される前記トラフィックに関する指示を受信する指示受信部と、前記トラフィックを転送するためのトラフィック転送部とを備え、
前記方法は、
前記ネットワーク装置が、前記トラフィックの量に従って、前記トラフィック転送部における消費電力を低減する手順と、
前記ネットワーク装置が、前記受信したトラフィックに関する指示に基づいて、前記ネットワーク装置が前記トラフィックを転送できるように、前記トラフィック転送部における消費電力を復帰させる手順と、
前記ネットワーク装置が、前記ネットワーク装置が転送する前記トラフィックに関する指示を作成する手順と、
前記ネットワーク装置が、前記トラフィックの転送先の前記ネットワーク装置に、前記作成された前記トラフィックに関する指示を送信する手順とを含むことを特徴とする転送方法。 A transfer method in a network device connected to a network and transferring traffic,
The network device is:
A processor, a memory, a network interface, an instruction receiving unit that receives an instruction related to the traffic transferred by the network device, and a traffic transfer unit for transferring the traffic;
The method
The network device reduces power consumption in the traffic transfer unit according to the amount of traffic;
A step of returning power consumption in the traffic transfer unit so that the network device can transfer the traffic based on the received traffic-related instruction;
A procedure in which the network device creates an instruction regarding the traffic to be transferred by the network device;
A transfer method comprising: a step in which the network device transmits an instruction relating to the created traffic to the network device to which the traffic is transferred.
前記トラフィックに関する指示を送信する手順は、
前記ネットワーク装置が、前記他のネットワーク装置から前記転送されたトラフィックを受信するよりも前に、前記トラフィックに関する指示を送信する手順と、
前記ネットワーク装置が、前記他のネットワーク装置から送信された前記トラフィックに関する指示を受信した後に、前記トラフィックに関する指示を送信する手順とを含むことを特徴とする請求項11に記載の転送方法。 The traffic is forwarded to the network device by another network device;
The procedure for transmitting the traffic related instructions is as follows:
The network device sending instructions regarding the traffic before receiving the forwarded traffic from the other network device;
The transfer method according to claim 11, further comprising: a step of transmitting the traffic-related instruction after the network device receives the traffic-related instruction transmitted from the other network device.
前記消費電力を復帰させる手順は、前記ネットワーク装置が、前記トラフィックに関する指示を受信すると、前記トラフィック転送部の電力の供給を開始させる手順を含むことを特徴とする請求項12に記載の転送方法。 The procedure for reducing the power consumption includes a procedure for the network device to reduce power consumption by stopping power supply of the traffic transfer unit,
The transfer method according to claim 12, wherein the procedure for returning the power consumption includes a procedure for starting the supply of power to the traffic transfer unit when the network device receives an instruction related to the traffic.
前記消費電力を低減する手順は、前記ネットワーク装置が、前記トラフィック転送部の処理性能を低下させることによって、消費電力を低減する手順を含み、
前記消費電力を復帰させる手順は、
前記トラフィックに関する指示に、前記トラフィックを転送するために要する処理性能が含まれていた場合、前記ネットワーク装置が、前記トラフィックに関する指示に含まれる処理性能に、前記トラフィック転送部の処理性能を復帰さる手順と、
前記トラフィックに関する指示に、前記トラフィックの量が含まれていた場合、前記ネットワーク装置が、前記トラフィックの量を転送できる処理性能に、前記トラフィック転送部の処理性能を復帰させる手順とを含むことを特徴とする請求項12に記載の転送方法。 The traffic instructions include at least one of the amount of traffic or processing performance required to transfer the traffic,
The procedure of reducing the power consumption includes a procedure in which the network device reduces power consumption by lowering processing performance of the traffic transfer unit,
The procedure for restoring the power consumption is as follows:
A procedure for returning the processing performance of the traffic transfer unit to the processing performance included in the traffic-related instruction when the traffic performance includes the processing performance required to transfer the traffic. When,
A step of returning the processing performance of the traffic transfer unit to a processing performance capable of transferring the traffic amount when the traffic amount includes the traffic amount. The transfer method according to claim 12.
前記トラフィックに関する指示を送信する手順は、
前記ネットワーク装置が、前記第1の他のネットワーク装置によって処理される通信フォーマットの情報を取得する手順と、
前記ネットワーク装置が、前記取得された通信フォーマットに従って作成されたメッセージに、前記トラフィックに関する指示を含める手順と、
前記ネットワーク装置が、前記第1の他のネットワーク装置を介して、前記トラフィックに関する指示を含んだメッセージを、前記第2の他のネットワーク装置に送信する手順と、
前記第2の他のネットワーク装置が、前記第1の他のネットワーク装置によって処理される通信フォーマットの情報を取得する手順と、
前記第2の他のネットワーク装置が、前記第1の他のネットワーク装置を介して送信された前記トラフィックに関する指示を含んだメッセージから、前記取得された通信フォーマットに基づいて、前記トラフィックに関する指示を取得する手順とを含むことを特徴とする請求項12に記載の転送方法。 Forwarding the traffic to the network device and the second other network device via the first other network device;
The procedure for transmitting the traffic related instructions is as follows:
A procedure for the network device to acquire information on a communication format processed by the first other network device;
A step in which the network device includes an instruction regarding the traffic in a message created according to the acquired communication format;
A procedure in which the network device transmits a message including an instruction regarding the traffic to the second other network device via the first other network device;
A procedure in which the second other network device acquires information of a communication format processed by the first other network device;
The second other network device obtains the traffic-related instruction from the message including the traffic-related instruction transmitted via the first other network device based on the obtained communication format. The transfer method according to claim 12, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010054230A JP5059892B2 (en) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | Network device and transfer method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010054230A JP5059892B2 (en) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | Network device and transfer method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011188416A true JP2011188416A (en) | 2011-09-22 |
JP5059892B2 JP5059892B2 (en) | 2012-10-31 |
Family
ID=44794124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010054230A Active JP5059892B2 (en) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | Network device and transfer method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5059892B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014082602A (en) * | 2012-10-15 | 2014-05-08 | Canon Inc | Communication device and control method therefor |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009077377A (en) * | 2007-08-27 | 2009-04-09 | Alaxala Networks Corp | Network relay apparatus |
-
2010
- 2010-03-11 JP JP2010054230A patent/JP5059892B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009077377A (en) * | 2007-08-27 | 2009-04-09 | Alaxala Networks Corp | Network relay apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014082602A (en) * | 2012-10-15 | 2014-05-08 | Canon Inc | Communication device and control method therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5059892B2 (en) | 2012-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101030930B (en) | Network switching device | |
CN200990617Y (en) | Intermediate network equipment | |
JP4955362B2 (en) | Wireless LAN system and wireless communication method | |
EP2618612A1 (en) | Energy-saving management method, system for wireless sensor network and remote management server | |
US8654778B2 (en) | Sleep-mode control information processing device, storage medium and sleep-mode control method | |
WO2011158407A1 (en) | Wireless communication device and wireless communication control method | |
CN104301238A (en) | Message processing method, device and system | |
CN102186221A (en) | Method and device for updating routing table item | |
US20120182943A1 (en) | Method for Establishing a Bidirectional Communication Path in a Wireless Network | |
CN103560962A (en) | Method for automatically updating host routing table entries of Ethernet switch and switch | |
US20150244816A1 (en) | Putting a piece of equipment connected to a multi-link network on standby | |
CN100561978C (en) | A kind of strategy route device and method | |
US20140372626A1 (en) | Terminal, route generating method, and computer-readable recording medium | |
KR101212122B1 (en) | Routing Method using Broadcasting message of Sink node in Wireless Sensor Networks | |
CN103368833A (en) | Method and device for executing joint communication in network gateway | |
JP5059892B2 (en) | Network device and transfer method | |
RU2717909C2 (en) | Environmentally friendly energy source for dense large networks (proxy table scaling) | |
JP2005159670A (en) | Path control system and method | |
JP2013198077A (en) | Network and bridge | |
US10003469B2 (en) | Multicast forwarding method and apparatus in transparent interconnection of lots of link network, and routing bridge | |
JP2014150350A (en) | Communication apparatus and communication apparatus control method | |
CN101150511B (en) | Method and device for network node to transmit protocol packets | |
JP6015530B2 (en) | Network system, network control method, and network control program related to ad hoc network | |
WO2023246425A1 (en) | Communication method and related device | |
CN118250213A (en) | Management method of aggregation link, communication node and communication system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120228 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120309 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120427 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120717 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120802 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150810 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5059892 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |