JP2012244348A - Network relay device - Google Patents

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俊介 森
Isao Kimura
功 木村
Kazuo Sukai
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To resolve a problem that, at multicast transfer in a network relay device, when congestion occurs in a packet transmission part, a packet including the transmission part where congestion occurs at a destination is blocked at a packet reception part, which may cause delay influence on the other packets.SOLUTION: An input part has a disposal threshold rewriting circuit to rewrite a disposal threshold of a packet including an output part where congestion occurs at a destination so as to be small based on congestion information received from a crossbar switch that performs packet switching. When the disposal threshold is small, the corresponding packet is easily disposed, and delay influence on the other packets can be reduced.

Description

本発明は、ネットワーク中継装置に係り、特に輻輳を制御してデータ転送を行なうネットワーク中継装置に関する。   The present invention relates to a network relay device, and more particularly to a network relay device that performs data transfer by controlling congestion.

近年の情報通信ネットワークでは情報の通信量が急増していることから、ネットワーク中継装置においても高速かつ大容量のデータ処理が求められている。特に1つの地点からの情報を複数の地点へ転送するマルチキャスト転送は、ネットワーク中継装置内部では、1つの回線から入力されたデータを複数の回線に複製して出力する。このため、複製によってさらに増大した大量のデータを高効率で処理を行なう必要がある。   In recent information communication networks, the amount of communication of information has increased rapidly. Therefore, high-speed and large-capacity data processing is also required in network relay devices. In particular, in multicast transfer in which information from one point is transferred to a plurality of points, data input from one line is duplicated and output to a plurality of lines inside the network relay device. For this reason, it is necessary to process a large amount of data further increased by replication with high efficiency.

特許文献1は、マルチキャストパケットに許容される入力レートを低下させることなく、処理の負荷を低減することができるパケットスイッチを開示する。   Patent Document 1 discloses a packet switch that can reduce the processing load without reducing the input rate allowed for a multicast packet.

特開2002−208938号公報JP 2002-208938 A

本発明は複数の送受信部を備えるパケット転送装置において、一つの受信部で受信したパケットを一つまたは複数の送信部へ転送するパケット転送のスイッチングを行なう際に、送信部の輻輳状況に応じて受信部の転送制御を行なう技術であり、特にマルチキャスト転送に有効な技術である。   The present invention relates to a packet transfer apparatus including a plurality of transmission / reception units, and performs switching of packet transfer for transferring a packet received by one reception unit to one or a plurality of transmission units according to the congestion status of the transmission unit. This is a technique for performing transfer control of the receiver, and is particularly effective for multicast transfer.

図3のパケット転送装置において、あるパケット転送部50から転送されるパケットをサブクロスバースイッチ(SSW)60からクロスバースイッチ(CSW)70を介して別のSSW60へスイッチングを行なう際、一つのSSW60にパケットが集中するとSSW60の通信容量を超えてパケット転送が遅延する輻輳が発生する。特に、CSW70が一つのパケットを複数のSSW60にコピーして転送するマルチキャスト転送は、輻輳が発生しやすい。   In the packet transfer apparatus of FIG. 3, when a packet transferred from a certain packet transfer unit 50 is switched from a sub crossbar switch (SSW) 60 to another SSW 60 via a crossbar switch (CSW) 70, one SSW 60 When packets are concentrated on the network, congestion occurs that delays packet transfer beyond the communication capacity of the SSW 60. In particular, the multicast transfer in which the CSW 70 copies one packet to a plurality of SSWs 60 and transfers the packet is likely to be congested.

図1を参照して、輻輳に対処するための従来方法を説明する。図1において、パケット転送装置900は、パケット転送受信部50(I)と、サブクロスバースイッチ受信部60(I)と、クロスバースイッチ70と、サブクロスバースイッチ送信部60(E)と、パケット転送送信部50(E)とから構成される。なお、パケット転送受信部50(I)と、サブクロスバースイッチ受信部60(I)と、サブクロスバースイッチ送信部60(E)と、パケット転送送信部50(E)とは、それぞれn台である。それぞれを区別するとき、パケット転送受信部50(In)(n=0〜n−1)と記載する。   With reference to FIG. 1, a conventional method for dealing with congestion will be described. In FIG. 1, a packet transfer apparatus 900 includes a packet transfer receiving unit 50 (I), a sub crossbar switch receiving unit 60 (I), a crossbar switch 70, a sub crossbar switch transmitting unit 60 (E), The packet transfer transmission unit 50 (E). Note that there are n packet transfer receivers 50 (I), sub crossbar switch receivers 60 (I), sub crossbar switch transmitters 60 (E), and packet transfer transmitters 50 (E). It is. When distinguishing each, it describes as packet transfer receiving part 50 (In) (n = 0-n-1).

SSW受信部60(I)は、マルチキャスト用SSW送信キュー90と、スケジューラ130とを含む。CSW70は、スイッチング部200と、CSW送信キュー110と、輻輳監視回路120と、輻輳情報書換え回路140と、輻輳情報生成回路100とを含む。ここで、CSW送信キュー110と、輻輳監視回路120と、輻輳情報書換え回路140とは、それぞれn台である。SSW送信部60(E)は、ヘッダ解析回路150を含む。   SSW receiver 60 (I) includes a multicast SSW transmission queue 90 and a scheduler 130. The CSW 70 includes a switching unit 200, a CSW transmission queue 110, a congestion monitoring circuit 120, a congestion information rewriting circuit 140, and a congestion information generating circuit 100. Here, there are n CSW transmission queues 110, congestion monitoring circuits 120, and congestion information rewriting circuits 140, respectively. The SSW transmission unit 60 (E) includes a header analysis circuit 150.

パケット転送装置900におけるスイッチングでは、輻輳が起こっているSSW送信部60(E)宛のパケットはSSW受信部60(I)で待機させ、輻輳が解消されるまで待つ。図1において、スイッチングを行なうCSW70にある輻輳監視回路120は、担当のCSW送信キュー110で輻輳が起きたことがわかると輻輳情報生成回路100へ輻輳情報を通知する。CSW送信キュー110が輻輳しているということは、いずれかのSSW送信部60(E)が輻輳しているということである。このため、輻輳情報生成回路100は、輻輳が起きているSSW送信部60(E)を表す輻輳情報を生成し、SSW送信部60(E)ごとに存在する輻輳情報書換え回路140へ送る。   In switching in the packet transfer apparatus 900, a packet addressed to the SSW transmission unit 60 (E) where congestion occurs is waited at the SSW reception unit 60 (I) and waits until the congestion is eliminated. In FIG. 1, the congestion monitoring circuit 120 in the CSW 70 that performs switching notifies the congestion information generation circuit 100 of congestion information when it is found that congestion has occurred in the CSW transmission queue 110 in charge. That the CSW transmission queue 110 is congested means that one of the SSW transmission units 60 (E) is congested. For this reason, the congestion information generation circuit 100 generates congestion information indicating the SSW transmission unit 60 (E) in which congestion has occurred, and sends the congestion information to the congestion information rewriting circuit 140 that exists for each SSW transmission unit 60 (E).

輻輳情報書換え回路140は、SSW送信部60(E)へ送信するスイッチヘッダの輻輳情報を書き込むフィールドを更新する。一定時間送信するパケットがない場合、輻輳情報書換え回路140は、ダミーパケットを生成しヘッダに輻輳情報を書き込んでSSW送信部60(E)へ送信する。SSW送信部60(E)のヘッダ解析回路150(E)は、スイッチヘッダから輻輳情報を読出し、SSW受信部60(I)へ送信する。   The congestion information rewriting circuit 140 updates the field for writing the congestion information of the switch header to be transmitted to the SSW transmission unit 60 (E). When there is no packet to be transmitted for a certain period of time, the congestion information rewriting circuit 140 generates a dummy packet, writes the congestion information in the header, and transmits it to the SSW transmission unit 60 (E). The header analysis circuit 150 (E) of the SSW transmission unit 60 (E) reads the congestion information from the switch header and transmits it to the SSW reception unit 60 (I).

SSW受信部60(I)にはCSW70へ転送するパケットを一時的に書き込むSSW送信キュー90があり、スケジューラ130によって管理されている。スケジューラ130は、輻輳情報を受け取ると、輻輳が起こっているSSW送信部60(E)を宛先に含むパケットがSSW送信キュー90の先頭にきた場合は、そのパケットをCSW70へ送信しないようにスケジューリングを行ない、輻輳が解消されるのを待つ。しかし、この方式では図2に示すような問題がある。   The SSW receiver 60 (I) has an SSW transmission queue 90 for temporarily writing a packet to be transferred to the CSW 70, and is managed by the scheduler 130. When the scheduler 130 receives the congestion information, if a packet including the SSW transmission unit 60 (E) where the congestion has occurred reaches the head of the SSW transmission queue 90, the scheduler 130 performs scheduling so that the packet is not transmitted to the CSW 70. And wait for congestion to be resolved. However, this method has a problem as shown in FIG.

図2のように、SSW送信部60(E1)で輻輳が発生しているとする。SSW受信部60(I0)では、SSW送信キュー90の先頭のパケット”1”の宛先がSSW送信部60(E0)およびSSW送信部60(E1)であるため、パケット”1”を待機させる。すると、SSW送信キュー90に保持されているパケットが全て待機状態になる。このため、宛先がSSW送信部60(E2)およびSSW送信部60(E3)であるパケット”2”についても、遅延が発生してしまう。つまり、従来方法では輻輳が発生していないSSW送信部宛のみのパケットまで遅延を起こしてしまうという問題がある。   Assume that congestion occurs in the SSW transmission unit 60 (E1) as shown in FIG. The SSW receiver 60 (I0) waits for the packet “1” because the destination of the first packet “1” in the SSW transmission queue 90 is the SSW transmitter 60 (E0) and the SSW transmitter 60 (E1). Then, all the packets held in the SSW transmission queue 90 are in a standby state. For this reason, a delay also occurs for the packet “2” whose destinations are the SSW transmission unit 60 (E2) and the SSW transmission unit 60 (E3). That is, in the conventional method, there is a problem that a delay occurs even for a packet destined only for the SSW transmission unit in which congestion does not occur.

その課題は、ユニキャスト転送は、SSW受信部60(I)の送信キューを宛先ごとに分けることで解決できる。しかし、マルチキャスト転送は、宛先が複数存在するため、宛先ごとにキューを分けることができない。この理由から、一般的にマルチキャストパケットは、宛先に関わらず1つのキュー90を使用している。   This problem can be solved by dividing the transmission queue of the SSW receiving unit 60 (I) for each destination. However, since there are a plurality of destinations in multicast transfer, it is not possible to separate queues for each destination. For this reason, multicast packets generally use one queue 90 regardless of the destination.

パケット転送装置におけるマルチキャスト転送において、SSW送信部で輻輳が発生するとSSW受信部で宛先に輻輳が発生している送信部を含むパケットを止めることになり、他のパケット転送にまで遅延の影響が出てしまう。   In the multicast transfer in the packet transfer device, if congestion occurs in the SSW transmission unit, the SSW reception unit stops the packet including the transmission unit that is congested at the destination, which affects the delay of other packet transfers. End up.

本発明ではマルチキャスト転送において輻輳が起きているSSW出力ポート宛を含むパケットの廃棄閾値を下げることにより、パケットを廃棄されやすくする。その結果、輻輳していない宛先のみのマルチキャストパケットが転送されやすくなる。廃棄閾値とは、パケット転送部において付加されるスイッチヘッダについており、SSW受信部において送信キューのキュー長が廃棄閾値より小さい場合にはバッファに送信し、送信キューのキュー長が廃棄閾値より大きい場合にはそのパケットを廃棄するという値である。キュー長とはキュー内の在留パケット数である。つまり、廃棄閾値を小さくするということは、キューに送信されずに廃棄される確率が高くなるということである。   In the present invention, the packet is easily discarded by lowering the discard threshold of the packet including the SSW output port that is congested in the multicast transfer. As a result, multicast packets only for destinations that are not congested are easily transferred. The discard threshold refers to the switch header added in the packet transfer unit. When the queue length of the transmission queue is smaller than the discard threshold in the SSW reception unit, the packet is transmitted to the buffer, and when the queue length of the transmission queue is larger than the discard threshold. Is the value to discard the packet. The queue length is the number of staying packets in the queue. In other words, reducing the discard threshold means that the probability of being discarded without being transmitted to the queue is increased.

上述した課題は、パケットの転送を行なう複数のパケット転送部と、パケットのスイッチングを行なうクロスバースイッチ部と、パケット転送部とパケットを送受信し、クロスバースイッチの入出力を制御する複数のスイッチを有するネットワーク中継装置において、クロスバースイッチは、検出した輻輳情報をスイッチに送信し、輻輳情報を受信したスイッチは、スイッチヘッダの廃棄閾値を書き換えるネットワーク中継装置により、達成できる。   The problems described above include a plurality of packet transfer units that perform packet transfer, a crossbar switch unit that performs packet switching, and a plurality of switches that transmit and receive packets to and from the packet transfer unit and control input / output of the crossbar switch. In the network relay apparatus, the crossbar switch transmits the detected congestion information to the switch, and the switch that has received the congestion information can be achieved by the network relay apparatus that rewrites the discard threshold of the switch header.

また、パケットの転送を行なう複数のパケット転送部と、パケットのスイッチングを行なうクロスバースイッチ部と、パケット転送部とパケットを送受信し、クロスバースイッチの入出力を制御する複数のスイッチを有するネットワーク中継装置において、クロスバースイッチは、検出した輻輳情報をスイッチヘッダに書き込んでスイッチに送信し、輻輳情報を受信したスイッチは、スイッチヘッダの廃棄閾値を書き換えるネットワーク中継装置により、達成できる。   Also, a network relay having a plurality of packet transfer units that perform packet transfer, a crossbar switch unit that performs packet switching, and a plurality of switches that transmit / receive packets to / from the packet transfer unit and control input / output of the crossbar switch In the device, the crossbar switch writes the detected congestion information in the switch header and transmits it to the switch, and the switch that has received the congestion information can be achieved by a network relay device that rewrites the discard threshold of the switch header.

マルチキャスト転送において、輻輳が起きている出力ポート宛を含むパケットの廃棄閾値を下げ、パケットが破棄されやすくする。それによって、輻輳が起きているポートを含まないパケットの遅延の影響を小さくすることができる。   In multicast forwarding, the discard threshold for packets including output ports that are congested is lowered to facilitate discarding of packets. Thereby, it is possible to reduce the influence of the delay of the packet not including the port where the congestion occurs.

従来のパケット転送装置のブロック図である。It is a block diagram of the conventional packet transfer apparatus. 輻輳を説明するパケット転送装置主要部のブロック図である。It is a block diagram of the packet transfer apparatus main part explaining congestion. ネットワーク中継装置のブロック図である。It is a block diagram of a network relay apparatus. ネットワーク中継装置の詳細ブロック図である。It is a detailed block diagram of a network relay device. 輻輳監視回路のブロック図である。It is a block diagram of a congestion monitoring circuit. 輻輳情報のシリアル転送を説明する図である。It is a figure explaining serial transfer of congestion information. パケットのヘッダフォーマットを説明する図である。It is a figure explaining the header format of a packet. 廃棄閾値書換え回路と廃棄判定回路のブロック図である。It is a block diagram of a discard threshold value rewriting circuit and a discard determination circuit. パケット廃棄のフローを説明する図である。It is a figure explaining the flow of packet discard. SSWの処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of SSW. ネットワーク中継装置の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of a network relay apparatus. 他のネットワーク中継装置の詳細ブロック図である。It is a detailed block diagram of another network relay apparatus. さらに他のネットワーク中継装置の詳細ブロック図である。It is a detailed block diagram of still another network relay device. パケットの他のヘッダフォーマットを説明する図である。It is a figure explaining the other header format of a packet. 他のネットワーク中継装置の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of another network relay apparatus. 他のネットワーク中継装置のブロック図である。It is a block diagram of another network relay apparatus.

以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings using examples. The same reference numerals are assigned to substantially the same parts, and the description will not be repeated.

図3を参照して、ネットワーク中継装置の構成を説明する。図3において、ネットワーク中継装置100は、n式の回線20と、n台のパケット転送ユニット30と、スイッチングユニット40と、CPU10とで構成される。パケット転送ユニット30は、パケット転送部50と、SSW60とを有する。スイッチングユニット40は、CSW70を含む。   The configuration of the network relay device will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the network relay device 100 includes an n-type line 20, n packet transfer units 30, a switching unit 40, and a CPU 10. The packet transfer unit 30 includes a packet transfer unit 50 and an SSW 60. The switching unit 40 includes a CSW 70.

パケット転送部50は、回線20から受信したパケットにスイッチヘッダを付加および削除する。SSW60は、廃棄閾値を参照してパケットの廃棄を行なう。スイッチヘッダにはスイッチング情報と廃棄閾値が含まれる。CSW70は、パケットのスイッチヘッダのスイッチング情報を元にスイッチングを行なう。CPU10は、全てのパケット転送ユニット30とスイッチングユニット40を監視制御する。CPU10は、CPUバス170を介してパケット転送ユニット30とスイッチングユニット40と接続されている。SSW60とCSW70は、データパス180および輻輳通知専用線190を介して接続されている。   The packet transfer unit 50 adds and deletes a switch header to the packet received from the line 20. The SSW 60 discards the packet with reference to the discard threshold. The switch header includes switching information and a discard threshold. The CSW 70 performs switching based on the switching information in the switch header of the packet. The CPU 10 monitors and controls all the packet transfer units 30 and the switching units 40. The CPU 10 is connected to the packet transfer unit 30 and the switching unit 40 via the CPU bus 170. The SSW 60 and the CSW 70 are connected via a data path 180 and a congestion notification dedicated line 190.

図4を参照して、ネットワーク中継装置の詳細を説明する。図4において、ネットワーク中継装置1000は、パケット転送受信部50(I)と、SSW受信部60A(I)と、CSW70と、SSW送信部60(E)と、パケット転送送信部50(E)とから構成されている。パケット転送受信部50(I)、SSW受信部60A(I)、SSW送信部60(E)、パケット転送送信部50(E)は、それぞれn台で構成されている。パケット転送受信部50(I)とパケット転送送信部50(E)を合わせるとパケット転送部50に相当する。また、SSW受信部60A(I)とSSW送信部60(E)を合わせるとSSW60に相当する。SSW受信部60A(I)は、廃棄閾値書換え回路80と、廃棄判定回路160と、マルチキャスト用SSW送信キュー90とを含む。CSW70は、スイッチング部200と、CSW送信キュー110と、輻輳監視回路120と、輻輳情報生成回路100とを含む。CSW送信キュー110、輻輳監視回路120は、それぞれn台で構成されている。   Details of the network relay device will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the network relay device 1000 includes a packet transfer receiving unit 50 (I), an SSW receiving unit 60A (I), a CSW 70, an SSW transmitting unit 60 (E), and a packet transfer transmitting unit 50 (E). It is composed of The packet transfer receiving unit 50 (I), the SSW receiving unit 60A (I), the SSW transmitting unit 60 (E), and the packet transfer transmitting unit 50 (E) are each composed of n units. The packet transfer receiver 50 (I) and the packet transfer transmitter 50 (E) together correspond to the packet transfer unit 50. The SSW receiver 60A (I) and the SSW transmitter 60 (E) together correspond to the SSW 60. The SSW receiving unit 60A (I) includes a discard threshold rewriting circuit 80, a discard determination circuit 160, and a multicast SSW transmission queue 90. The CSW 70 includes a switching unit 200, a CSW transmission queue 110, a congestion monitoring circuit 120, and a congestion information generation circuit 100. Each of the CSW transmission queue 110 and the congestion monitoring circuit 120 is composed of n units.

パケット転送受信部50(I)は、パケットにパケットの解析結果や装置の状態から生成したスイッチヘッダを付加する。廃棄閾値書換え回路80は、スイッチヘッダの廃棄閾値フィールドを書き換える。SSW送信キュー90は、CSW70へ送信するパケットを一時的に保存する。廃棄判定回路160は、スイッチヘッダの廃棄閾値フィールドとSSW送信キュー90のキュー長を比較してパケットをSSW送信キュー90へ送るか廃棄するかを決定する。スイッチング部200は、スイッチヘッダのスイッチング情報を参照して出力先を決定し、パケットをスイッチングする。CSW送信キュー110は、SSW送信部へ送信するパケットを一時的に保存する。輻輳監視回路120は、CSW送信キューを監視する。輻輳情報生成回路100は、輻輳監視回路120から送られた情報を基に輻輳情報を生成する。SSW送信部60(E)は、パケットのスイッチヘッダを解析し、パケット転送部へ送信するかどうかを決定する。パケット転送受信部50(E)は、パケットのスイッチヘッダを削除する。また、SSW受信部60(I)とCSW70の間に輻輳情報を通知するために輻輳通知専用線190を設ける。   The packet transfer receiving unit 50 (I) adds a switch header generated from the packet analysis result and the device state to the packet. The discard threshold rewriting circuit 80 rewrites the discard threshold field of the switch header. The SSW transmission queue 90 temporarily stores packets to be transmitted to the CSW 70. The discard determination circuit 160 compares the discard threshold field of the switch header with the queue length of the SSW transmission queue 90 and determines whether to send the packet to the SSW transmission queue 90 or to discard it. The switching unit 200 refers to the switching information in the switch header, determines the output destination, and switches the packet. The CSW transmission queue 110 temporarily stores packets to be transmitted to the SSW transmission unit. The congestion monitoring circuit 120 monitors the CSW transmission queue. The congestion information generation circuit 100 generates congestion information based on the information sent from the congestion monitoring circuit 120. The SSW transmission unit 60 (E) analyzes the switch header of the packet and determines whether to transmit to the packet transfer unit. The packet transfer receiving unit 50 (E) deletes the switch header of the packet. Further, a congestion notification dedicated line 190 is provided between the SSW receiving unit 60 (I) and the CSW 70 in order to notify the congestion information.

図5を参照して、輻輳検出を説明する。図5において、CSW70の輻輳監視装置120は、キュー長レジスタ121と、輻輳基準値レジスタ122と、大小比較器123とで構成されている。キュー長レジスタ121は、キュー長を管理する。輻輳基準値レジスタ122は、輻輳発生と判断するための基準値を管理する。   Congestion detection will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the congestion monitoring device 120 of the CSW 70 includes a queue length register 121, a congestion reference value register 122, and a magnitude comparator 123. The queue length register 121 manages the queue length. The congestion reference value register 122 manages a reference value for determining that congestion has occurred.

輻輳監視装置120は、CSW送信キュー110のキュー長を監視しており、キュー長レジスタ121に記憶している。キュー長レジスタ121と輻輳基準値レジスタ122を比較し、キュー長レジスタ121のほうが大きい場合に転送先のSSW送信部60(E)で輻輳発生と判断し、各CSW送信キューに対応する複数の輻輳情報生成回路100へ輻輳情報を通知する。   The congestion monitoring device 120 monitors the queue length of the CSW transmission queue 110 and stores it in the queue length register 121. The queue length register 121 and the congestion reference value register 122 are compared. When the queue length register 121 is larger, the SSW transmission unit 60 (E) as the transfer destination determines that congestion has occurred, and a plurality of congestions corresponding to each CSW transmission queue Congestion information is notified to the information generation circuit 100.

輻輳情報生成回路100は、輻輳監視回路120の情報を元に輻輳情報を生成し、輻輳通知専用線190で全てのSSW受信部60(I)の廃棄閾値書換え回路80へ輻輳情報を転送する。輻輳情報は、輻輳しているSSW送信部60(E)を表すビットマップで表現する。   The congestion information generation circuit 100 generates congestion information based on the information of the congestion monitoring circuit 120, and transfers the congestion information to the discard threshold rewriting circuit 80 of all the SSW receiving units 60 (I) through the congestion notification dedicated line 190. The congestion information is expressed by a bitmap representing the congested SSW transmission unit 60 (E).

図6を参照して、輻輳情報ビットマップのシリアル信号転送を説明する。図6において、輻輳情報生成回路100は、各送信キュー110の輻輳情報を記憶しているビットマップテーブルを有する。輻輳情報生成回路100は、テーブル情報をマルチプレクサ101により順に選択して廃棄閾値書換え回路80に転送する。廃棄閾値書換え回路80は、デマルチプレクサ102により輻輳情報をビットマップテーブルで再現する。これにより輻輳情報をシリアル信号で転送することができる。   The serial signal transfer of the congestion information bitmap will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the congestion information generation circuit 100 has a bitmap table that stores the congestion information of each transmission queue 110. The congestion information generation circuit 100 sequentially selects the table information by the multiplexer 101 and transfers it to the discard threshold rewriting circuit 80. The discard threshold rewriting circuit 80 reproduces the congestion information with the bitmap table by the demultiplexer 102. As a result, the congestion information can be transferred as a serial signal.

ここでは輻輳情報をビットマップとして生成し、シリアル信号として送受信しているが、輻輳情報は輻輳が起こっているSSWの番号で表してもよい。また、輻輳通知専用線を複数本設けてパラレル信号で転送してもよい。   Here, the congestion information is generated as a bitmap and is transmitted and received as a serial signal. However, the congestion information may be represented by the number of the SSW in which congestion occurs. Also, a plurality of congestion notification dedicated lines may be provided and transferred by parallel signals.

輻輳情報を受け取ったSSW受信部60(I)の廃棄閾値書換え回路80は、パケットのスイッチヘッダの宛先と輻輳情報を比較する。スイッチヘッダの宛先が輻輳しているSSW送信部60(E)を含んでいる場合、廃棄閾値書換え回路80は、パケットのスイッチヘッダの廃棄閾値フィールドの値を下げる。一方、含まない場合、廃棄閾値書換え回路80は、そのまま廃棄判定回路へパケットを送信する。   The discard threshold rewriting circuit 80 of the SSW receiver 60 (I) that has received the congestion information compares the destination of the switch header of the packet with the congestion information. When the destination of the switch header includes the congested SSW transmission unit 60 (E), the discard threshold rewriting circuit 80 lowers the value of the discard threshold field of the switch header of the packet. On the other hand, if not included, the discard threshold rewriting circuit 80 transmits the packet to the discard determination circuit as it is.

図7を参照して、廃棄閾値と宛先SSWの情報を含んだスイッチヘッダを説明する。図7において、パケットは、ヘッダ608と、データ609とで構成されている。ヘッダ608には、廃棄閾値610と、宛先ビットマップ611とを含む。   With reference to FIG. 7, a switch header including information on the discard threshold and the destination SSW will be described. In FIG. 7, the packet is composed of a header 608 and data 609. The header 608 includes a discard threshold 610 and a destination bitmap 611.

廃棄閾値フィールド610は、2ビットである。2ビットで0〜3の4レベルを表すことができ、0に近いほど廃棄されやすく、3に近いほど廃棄されにくい。また、宛先ビットマップを8個のSSW分の8ビットで表している。宛先ビットマップは宛先SSWに対応するビットを1と表現している。宛先ビットマップ600で示される場合はSSW#7宛のユニキャストパケットである。宛先ビットマップ601の場合はSSW#1および#5宛のマルチキャストパケット、宛先ビットマップ602の場合はSSW#4および#5および#6および#7宛のマルチキャストパケット、宛先ビットマップ603の場合はSSW#3宛のユニキャストパケットとなる。   The discard threshold field 610 is 2 bits. Four levels of 0 to 3 can be represented by 2 bits, and the closer to 0, the easier it is to discard, the closer to 3, the less likely to be discarded. The destination bitmap is represented by 8 bits for 8 SSWs. In the destination bitmap, the bit corresponding to the destination SSW is expressed as 1. The case indicated by the destination bitmap 600 is a unicast packet addressed to SSW # 7. In the case of the destination bitmap 601, multicast packets addressed to SSW # 1 and # 5, in the case of the destination bitmap 602, multicast packets addressed to SSW # 4 and # 5 and # 6 and # 7, and in the case of the destination bitmap 603, SSW This is a unicast packet addressed to # 3.

図4に戻って、廃棄判定回路160は、パケットのスイッチングヘッダの廃棄閾値を読み取り、SSW送信キューのキュー長と比較する。廃棄閾値よりキュー長が小さい場合、廃棄判定回路160は、パケットをSSW送信キューに送信する。一方、廃棄閾値よりキュー長が大きい場合、廃棄判定回路160は、パケットをSSW送信キューに送信せずに廃棄する。   Returning to FIG. 4, the discard determination circuit 160 reads the discard threshold of the packet switching header and compares it with the queue length of the SSW transmission queue. When the queue length is smaller than the discard threshold, the discard determination circuit 160 transmits the packet to the SSW transmission queue. On the other hand, when the queue length is longer than the discard threshold, the discard determination circuit 160 discards the packet without transmitting it to the SSW transmission queue.

図8を参照して、輻輳閾値の書換えおよびパケット廃棄を説明する。図8において、廃棄閾値書換え回路80は、レジスタ802と、比較器803と、減算器804とで構成される。レジスタ802は、輻輳情報ビットマップを格納する。比較器803は、輻輳情報ビットマップと宛先ビットマップを比較する。減算器804は、廃棄閾値の値を小さくする。   With reference to FIG. 8, the rewriting of the congestion threshold and the packet discard will be described. In FIG. 8, the discard threshold rewriting circuit 80 includes a register 802, a comparator 803, and a subtracter 804. The register 802 stores a congestion information bitmap. The comparator 803 compares the congestion information bitmap and the destination bitmap. The subtracter 804 decreases the discard threshold value.

比較器803は、スイッチヘッダの宛先ビットマップ801と輻輳情報ビットマップ802を比較する。宛先に輻輳が起きているSSWを含むとき、減算器804は、廃棄閾値800から1だけ減算して廃棄閾値805に書換える。宛先に輻輳が起きているSSWを含まないとき、減算器804は、廃棄閾値800をそのまま廃棄閾値805とする。   The comparator 803 compares the destination bitmap 801 of the switch header with the congestion information bitmap 802. When the destination includes an SSW in which congestion occurs, the subtracter 804 subtracts 1 from the discard threshold 800 and rewrites it to the discard threshold 805. When the destination does not include an SSW in which congestion has occurred, the subtractor 804 sets the discard threshold 800 as the discard threshold 805 as it is.

廃棄閾値判定回路160は、比較器807と、判定器808とで構成される。比較器807は、廃棄閾値とキュー長を比較する。判定器808は、廃棄を判断する。   The discard threshold determination circuit 160 includes a comparator 807 and a determiner 808. The comparator 807 compares the discard threshold with the queue length. The determiner 808 determines discard.

比較器807は、書換え後の廃棄閾値805とSSW送信キュー90のキュー長806を比較する。キュー長806が廃棄閾値805より小さいとき、判定器808は、パケットをSSW送信キュー90へ送信する。一方、キュー長806が廃棄閾値805より大きいとき、判定器808は、パケットを廃棄する。   The comparator 807 compares the discard threshold value 805 after rewriting with the queue length 806 of the SSW transmission queue 90. When the queue length 806 is smaller than the discard threshold 805, the determiner 808 transmits the packet to the SSW transmission queue 90. On the other hand, when the queue length 806 is larger than the discard threshold 805, the determiner 808 discards the packet.

図9を参照して、廃棄閾値書換えおよび廃棄のフローを説明する。図9において、輻輳が起こっているSSWのフィールドが1となるような輻輳情報ビットマップ700を用いている。輻輳情報ビットマップ700よりSSW#1で輻輳が発生していることが判明した場合、廃棄閾値書換え回路80は、スイッチヘッダの宛先ビットマップ701からSSW#1宛を含むかどうかを判定する。含む場合、廃棄閾値書換え回路80は、該当のパケットの廃棄閾値702の値を小さく書き換える。図9ではパケット1および2が該当するので、廃棄閾値書換え回路80は、パケット1および2の廃棄閾値の値を1だけ小さくする。   With reference to FIG. 9, a flow of discard threshold rewriting and discard will be described. In FIG. 9, a congestion information bitmap 700 is used in which the SSW field in which congestion occurs is 1. When it is found from the congestion information bitmap 700 that congestion has occurred in the SSW # 1, the discard threshold rewriting circuit 80 determines whether or not the SSW # 1 address is included from the destination bitmap 701 in the switch header. If included, the discard threshold rewriting circuit 80 rewrites the value of the discard threshold 702 of the corresponding packet to be smaller. In FIG. 9, since packets 1 and 2 are applicable, the discard threshold rewriting circuit 80 decreases the discard threshold value of the packets 1 and 2 by one.

廃棄判定回路160は、SSW送信キュー90のキュー長703を常に監視している。廃棄判定回路160は、パケットをSSW送信キュー90に送信するときにパケットの廃棄閾値702と比較する。廃棄閾値702がキュー長703より大きいパケットについて、廃棄判定回路160は、SSW送信キュー90に送信する。一方、廃棄判定回路160は、廃棄閾値702がキュー長703以下のパケットについては廃棄する。   The discard determination circuit 160 constantly monitors the queue length 703 of the SSW transmission queue 90. The discard determination circuit 160 compares the packet with a packet discard threshold 702 when transmitting the packet to the SSW transmission queue 90. The discard determination circuit 160 transmits the packet having the discard threshold 702 larger than the queue length 703 to the SSW transmission queue 90. On the other hand, the discard determination circuit 160 discards packets whose discard threshold value 702 is the queue length 703 or less.

図9では、パケット1および2について、廃棄判定回路160は、廃棄閾値がキュー長以下のため廃棄する。一方、廃棄判定回路160は、パケット0および3についてはSSW送信キューへ送信する。上述した説明では、廃棄閾値の減算は常に1だけとしたが、宛先と輻輳が起きているSSWの一致している数を数えて、その一致している数の分だけ廃棄閾値を減算してもよい。   In FIG. 9, the discard determination circuit 160 discards packets 1 and 2 because the discard threshold is equal to or less than the queue length. On the other hand, the discard determination circuit 160 transmits packets 0 and 3 to the SSW transmission queue. In the above description, the discard threshold is always subtracted from 1. However, the number of matching destinations and SSWs where congestion occurs is counted, and the discard threshold is subtracted by the number of the matching numbers. Also good.

図10を参照して、SSW受信部での処理を説明する。図10において、の流れを図10に示す。ステップ300において、SSW受信部60A(I)は、入力された輻輳情報を廃棄閾値書換え回路80へ送る。ステップ301において、廃棄閾値書換え回路80は、スイッチヘッダの宛先ビットマップを参照する。ステップ302において、廃棄閾値書換え回路80は、宛先に輻輳が起こっているSSWの宛先を含むかどうかを判定し、含む場合はステップ303へ、含まない場合はステップ304へ進む。ステップ303において、廃棄閾値書換え回路80は、廃棄閾値の値を小さく書き換えてステップ304へ進む。ステップ304において、廃棄判定回路160は、SSW送信キュー90のキュー長を参照する。ステップ305において、廃棄判定回路160は、スイッチヘッダの廃棄閾値とキュー長を比較し、キュー長が廃棄閾値より小さければステップ306へ進みパケットをSSW送信キューへ送信し、大きければステップ307へ進みパケットを廃棄して、終了する。   With reference to FIG. 10, the process in the SSW receiver will be described. FIG. 10 shows the flow in FIG. In step 300, the SSW receiving unit 60 </ b> A (I) sends the input congestion information to the discard threshold rewriting circuit 80. In step 301, the discard threshold rewriting circuit 80 refers to the destination bitmap in the switch header. In step 302, the discard threshold rewriting circuit 80 determines whether or not the destination includes the destination of the SSW in which congestion has occurred. If so, the process proceeds to step 303. If not, the process proceeds to step 304. In step 303, the discard threshold rewriting circuit 80 rewrites the discard threshold value to a smaller value, and proceeds to step 304. In step 304, the discard determination circuit 160 refers to the queue length of the SSW transmission queue 90. In step 305, the discard determination circuit 160 compares the discard threshold of the switch header with the queue length. If the queue length is smaller than the discard threshold, the process proceeds to step 306 and transmits the packet to the SSW transmission queue. Is discarded.

図11を参照して、実施例1の全体の処理の流れを説明する。図11において、ステップ400において、CSW70の輻輳監視回路120は、CSW送信キュー110のキュー長を監視しており、キュー長があらかじめ決められた基準値を超えると(YES)、ステップ401へ進み対応するSSW受信部60(I)で輻輳が発生していると判断し、輻輳情報生成回路100へ輻輳発生を通知する。ステップ402において、輻輳情報生成回路100は、輻輳の通知を受け取るとどのSSWで輻輳が起きているかを表す輻輳情報ビットマップを生成し、輻輳通知専用線140を用いて全てのSSW受信部60(I)へと送信する。ステップ403において、輻輳情報ビットマップを受信した廃棄閾値書換え回路80が、輻輳の起きているSSWを宛先に含むパケットの廃棄閾値を小さく書き換える。ステップ404において、廃棄判定回路160は、パケットの廃棄閾値とSSW送信キュー90のキュー長を比較し、キュー長が廃棄閾値より小さければステップ405へ進みパケットをSSW送信キューへ送信し、大きければステップ406へ進みパケットを廃棄する。
これにより、輻輳が起きているSSW宛先を含むパケットは、SSW送信キューで廃棄されやすくなり、装置全体として輻輳による遅延の影響を小さくすることができる。
With reference to FIG. 11, the overall processing flow of the first embodiment will be described. In FIG. 11, in step 400, the congestion monitoring circuit 120 of the CSW 70 monitors the queue length of the CSW transmission queue 110. If the queue length exceeds a predetermined reference value (YES), the processing proceeds to step 401 and is handled. The SSW receiving unit 60 (I) that determines that congestion has occurred, notifies the congestion information generation circuit 100 of the occurrence of congestion. In step 402, when the congestion information generation circuit 100 receives the congestion notification, the congestion information generation circuit 100 generates a congestion information bit map indicating which SSW is congested, and all the SSW receiving units 60 ( To I). In step 403, the discard threshold rewriting circuit 80 that has received the congestion information bitmap rewrites the discard threshold of a packet that includes a congested SSW as a destination to a small value. In step 404, the discard determination circuit 160 compares the packet discard threshold with the queue length of the SSW transmission queue 90. If the queue length is smaller than the discard threshold, the process proceeds to step 405 and transmits the packet to the SSW transmission queue. Proceed to 406 and discard the packet.
As a result, a packet including an SSW destination in which congestion occurs is easily discarded in the SSW transmission queue, and the influence of delay due to congestion can be reduced as a whole apparatus.

図12を参照して、実施例2のネットワーク中継装置1000Aを説明する。図12において、ネットワーク中継装置1000Aの輻輳情報は、既存のCPUバス170を使ってSSW受信部に通知される。ネットワーク中継装置1000Aは、パケット転送受信部50(I)と、SSW受信部60A(I)と、CSW70Aと、SSW送信部60(E)と、パケット転送送信部50(E)と、CPU130とを有する。パケット転送受信部50(I)とパケット転送送信部50(E)を合わせるとパケット転送部50に、SSW受信部60A(I)とSSW送信部60(E)を合わせるとSSW60に相当する。パケット転送受信部50(I)は、パケットにパケットの解析結果や装置の状態から生成したスイッチヘッダを付加する。SSW受信部60A(I)は、スイッチヘッダの廃棄閾値フィールドを書き換える廃棄閾値書換え回路80と、CSWへ送信するパケットを一時的に保存するSSW送信キュー90と、スイッチヘッダの廃棄閾値フィールドとSSW送信キューのキュー長を比較してパケットをSSW送信キューへ送るか廃棄するかを決定する廃棄判定回路160を有する。CSW70Aは、スイッチング情報を参照して出力先を決定しパケットをスイッチングするスイッチング部200と、SSW送信部へ送信するパケットを一時的に保存するCSW送信キュー110と、CSW送信キューを監視する輻輳監視回路120と、輻輳監視回路120から送られた情報を下に輻輳情報を生成する輻輳情報生成回路100Aと、輻輳情報を格納するための輻輳情報格納バッファ210とを有する。SSW送信部60(E)は、パケットのスイッチヘッダを解析し、パケット転送部へ送信するかどうかを決定する。パケット転送受信部50(E)は、パケットのスイッチヘッダを削除する。CPU130は、全てのSSWとCSWを監視する。   A network relay device 1000A according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 12, the congestion information of the network relay device 1000A is notified to the SSW receiving unit using the existing CPU bus 170. The network relay apparatus 1000A includes a packet transfer receiver 50 (I), an SSW receiver 60A (I), a CSW 70A, an SSW transmitter 60 (E), a packet transfer transmitter 50 (E), and a CPU 130. Have. The packet transfer receiving unit 50 (I) and the packet transfer transmitting unit 50 (E) are equivalent to the packet transfer unit 50, and the SSW receiving unit 60A (I) and the SSW transmitting unit 60 (E) are equivalent to the SSW 60. The packet transfer receiving unit 50 (I) adds a switch header generated from the packet analysis result and the device state to the packet. The SSW receiving unit 60A (I) includes a discard threshold rewriting circuit 80 that rewrites the discard threshold field of the switch header, an SSW transmission queue 90 that temporarily stores packets to be transmitted to the CSW, a discard threshold field of the switch header, and SSW transmission A discard determination circuit 160 that compares the queue lengths of the queues and determines whether to send or discard the packet to the SSW transmission queue is provided. The CSW 70A refers to the switching information, determines the output destination and switches the packet, the switching unit 200, the CSW transmission queue 110 that temporarily stores the packet to be transmitted to the SSW transmission unit, and the congestion monitoring that monitors the CSW transmission queue The circuit 120 includes a congestion information generation circuit 100A that generates congestion information based on the information sent from the congestion monitoring circuit 120, and a congestion information storage buffer 210 for storing the congestion information. The SSW transmission unit 60 (E) analyzes the switch header of the packet and determines whether to transmit to the packet transfer unit. The packet transfer receiving unit 50 (E) deletes the switch header of the packet. The CPU 130 monitors all SSWs and CSWs.

輻輳発生を知る方法は実施例1と同じであるが、輻輳情報生成回路100Aは、輻輳情報を生成すると輻輳情報格納バッファ210にその輻輳情報を書き込む。CPU10は、定期的に輻輳情報格納バッファ210にアクセスし、書き込まれている輻輳情報を読み取り、CPUバスで各SSW受信部へと通知する。SSW受信部60A(I)が輻輳情報を処理する方法は、実施例1と同じである。   The method of knowing the occurrence of congestion is the same as in the first embodiment, but when the congestion information generating circuit 100A generates the congestion information, the congestion information is written in the congestion information storage buffer 210. The CPU 10 periodically accesses the congestion information storage buffer 210, reads the written congestion information, and notifies each SSW receiving unit via the CPU bus. The method of processing the congestion information by the SSW receiving unit 60A (I) is the same as that in the first embodiment.

図13を参照して、実施例3のネットワーク中継装置1000Bを説明する。図13において、ネットワーク中継装置1000Bは、そのCSW70Bの送信キュー110の出力に輻輳情報書換え回路140を設ける。また、SSW送信部60A(E)にヘッダ解析回路150を備える。   With reference to FIG. 13, a network relay device 1000B according to the third embodiment will be described. In FIG. 13, the network relay apparatus 1000B provides a congestion information rewriting circuit 140 at the output of the transmission queue 110 of the CSW 70B. Further, the SSW transmission unit 60A (E) includes a header analysis circuit 150.

輻輳情報生成回路100Bは、輻輳監視回路120から送られた情報を下に輻輳情報を生成する。輻輳情報生成回路100Bは、輻輳情報をヘッダ解析回路150に送信する。輻輳情報書換え回路140は、スイッチヘッダの輻輳情報フィールドの値を書き換える。ヘッダ解析回路150は、パケットのスイッチヘッダを解析する。ヘッダ解析回路150は、輻輳情報を取り出し、パケット転送送信部50(E)へ送信するかどうかを決定する。   The congestion information generation circuit 100B generates congestion information based on the information sent from the congestion monitoring circuit 120. The congestion information generation circuit 100B transmits the congestion information to the header analysis circuit 150. The congestion information rewriting circuit 140 rewrites the value of the congestion information field of the switch header. The header analysis circuit 150 analyzes the switch header of the packet. The header analysis circuit 150 takes out the congestion information and determines whether or not to send it to the packet transfer transmission unit 50 (E).

輻輳発生を知る方法は実施例1と同じであるが、輻輳情報生成回路100Bは、輻輳情報を生成するとそれぞれのSSWごとに存在する輻輳情報書換え回路140へ送信する。各輻輳情報書換え回路140は、担当のSSW宛のスイッチヘッダの輻輳情報フィールドを更新する。あらかじめ設定した時間担当のSSW宛のパケットが流れない場合、輻輳情報書換え回路140は、ダミーパケットを生成し、スイッチヘッダの輻輳情報フィールドに輻輳情報を書き込んで転送する。パケットがSSW送信部60A(E)へ転送されると、ヘッダ解析回路150は、ヘッダから輻輳情報を読出しSSW受信部60A(I)へ転送する。SSW受信部60A(I)が輻輳情報を処理する方法は実施例1と同じである。   The method of knowing the occurrence of congestion is the same as in the first embodiment, but the congestion information generation circuit 100B generates congestion information and transmits it to the congestion information rewriting circuit 140 that exists for each SSW. Each congestion information rewriting circuit 140 updates the congestion information field of the switch header addressed to the responsible SSW. When the packet addressed to the SSW assigned for the preset time does not flow, the congestion information rewriting circuit 140 generates a dummy packet, writes the congestion information in the congestion information field of the switch header, and transfers it. When the packet is transferred to the SSW transmission unit 60A (E), the header analysis circuit 150 reads the congestion information from the header and transfers it to the SSW reception unit 60A (I). The method of processing the congestion information by the SSW receiving unit 60A (I) is the same as that in the first embodiment.

CSW70ネットワーク中継装置1000BのCSW70からSSW送信部60A(E)へ送信されるデータのヘッダに輻輳情報のフィールドを設ける。図14を参照して、輻輳情報のフィールドを設けたヘッダを説明する。図14において、図7との対比から明らかなように、ヘッダ608に輻輳情報612が追加されている。また、CSW70のスイッチング部200でスイッチングが行なわれた後に宛先ビットマップを使用しない場合は、輻輳情報のフィールド612は宛先ビットマップのフィールド611と共有してもよい。   A congestion information field is provided in the header of data transmitted from the CSW 70 of the CSW 70 network relay apparatus 1000B to the SSW transmission unit 60A (E). With reference to FIG. 14, a header provided with a congestion information field will be described. In FIG. 14, as is clear from the comparison with FIG. 7, congestion information 612 is added to the header 608. When the destination bitmap is not used after switching is performed by the switching unit 200 of the CSW 70, the congestion information field 612 may be shared with the destination bitmap field 611.

図15を参照して、ネットワーク中継装置1000Bの輻輳によるフレーム廃棄処理を説明する。図15において、ネットワーク中継装置1000Bは、CSW送信キューのキュー長が基準を超えているか判断する(S501)。YESのとき、ネットワーク中継装置1000Bは、CSW内で輻輳発生を判断する(S502)。ネットワーク中継装置1000Bは、輻輳情報ビットマップを作成する(S503)。ネットワーク中継装置1000Bは、各SSWに関して送信するパケットが一定期間内にあるか判定する(S504)。YESのとき、ネットワーク中継装置1000Bは、輻輳情報ビットマップを送信パケットのパケットヘッダに書き込む(S504)。ステップ503でNOのとき、ネットワーク中継装置1000Bは、ダミーパケットを生成し、輻輳情報ビットマップをダミーパケットのパケットヘッダに書き込む(S505)。ステップ504またはステップ505のあと、SSW送信部60A(E)は、パケットヘッダより輻輳情報ビットマップを取り出し、SSW受信部60A(I)へ送信する(S506)。ネットワーク中継装置1000Bは、輻輳情報ビットマップより、輻輳が起きているSSWを宛先に含むパケットヘッダの廃棄閾値を小さく書き換える(S507)。ネットワーク中継装置1000Bは、廃棄閾値がSSW送信キューのキュー長より小さいか判定する(S508)。YESのとき、ネットワーク中継装置1000Bは、対象フレームをSSW送信キューへ送信して(S509)、終了する。ステップ508でNOのとき、ネットワーク中継装置1000Bは、対象フレームを廃棄して(S510)、終了する。   With reference to FIG. 15, the frame discarding process due to the congestion of the network relay device 1000B will be described. In FIG. 15, the network relay apparatus 1000B determines whether or not the queue length of the CSW transmission queue exceeds the standard (S501). If YES, the network relay device 1000B determines whether congestion has occurred in the CSW (S502). The network relay device 1000B creates a congestion information bitmap (S503). The network relay apparatus 1000B determines whether a packet to be transmitted for each SSW is within a certain period (S504). When YES, the network relay device 1000B writes the congestion information bitmap in the packet header of the transmission packet (S504). When NO in step 503, the network relay device 1000B generates a dummy packet and writes a congestion information bitmap in the packet header of the dummy packet (S505). After step 504 or step 505, the SSW transmission unit 60A (E) extracts the congestion information bitmap from the packet header and transmits it to the SSW reception unit 60A (I) (S506). The network relay apparatus 1000B rewrites the discard threshold of the packet header including the SSW in which the congestion occurs as a destination smaller than the congestion information bitmap (S507). The network relay apparatus 1000B determines whether the discard threshold is smaller than the queue length of the SSW transmission queue (S508). If YES, the network relay device 1000B transmits the target frame to the SSW transmission queue (S509) and ends. If NO in step 508, the network relay apparatus 1000B discards the target frame (S510) and ends.

図16を参照して、CSW70を複数個に、CPU10を2個に拡張したパケット転送装置1000Cを説明する。図16において、ネットワーク中継装置1000Cは、複数の回線20と複数のパケット転送ユニット31と複数のスイッチングユニット41と2つのCPU10で構成される。   Referring to FIG. 16, a description will be given of a packet transfer apparatus 1000C in which the number of CSWs 70 is increased to two and the number of CPUs 10 is increased to two. In FIG. 16, the network relay device 1000 </ b> C includes a plurality of lines 20, a plurality of packet transfer units 31, a plurality of switching units 41, and two CPUs 10.

図16のパケット転送ユニット31は、図3のパケット転送ユニット30に加えて、CPUバス170(0)またはCPUバス170(1)のいずれかを選択するバス選択部220を有する。SSW60は、複数のCSW70のうち、動作中の1つのCSW70を選択してパケットデータを転送する。   The packet transfer unit 31 in FIG. 16 includes a bus selection unit 220 that selects either the CPU bus 170 (0) or the CPU bus 170 (1) in addition to the packet transfer unit 30 in FIG. The SSW 60 selects one CSW 70 in operation among the plurality of CSWs 70 and transfers the packet data.

図16のスイッチングユニット41は、図3のスイッチングユニット40に加えて、CPUバス170(0)またはCPUバス170(1)のいずれかを選択するバス選択部221を有する。   The switching unit 41 in FIG. 16 includes a bus selection unit 221 that selects either the CPU bus 170 (0) or the CPU bus 170 (1) in addition to the switching unit 40 in FIG.

さらに、CPU100(0)とCPU100(1)は、それぞれ2つのCPUバス170(0)とCPUバス170(1)を介して、それぞれの複数のパケット転送ユニット31と複数のスイッチングユニット41に接続されている。   Further, the CPU 100 (0) and the CPU 100 (1) are connected to the plurality of packet transfer units 31 and the plurality of switching units 41 via the two CPU buses 170 (0) and the CPU bus 170 (1), respectively. ing.

CPU100(0)とCPU100(1)は、いずれか1つが現用系として動作し、ネットワーク中継装置全体を監視、制御を行なう。他方は、現用系がなんらかの原因で動作不能となった場合に備えて予備系として動作する。   One of the CPU 100 (0) and the CPU 100 (1) operates as an active system, and monitors and controls the entire network relay device. The other operates as a standby system in case the active system becomes inoperable for some reason.

2つのスイッチングユニット41は、一方を現用系としてスイッチング処理を行ない、他方は予備系として待機させる方式をとることもできる。   The two switching units 41 may perform a switching process using one as an active system and the other as a standby system.

また、図16のネットワーク中継装置1000Cが、k個のスイッチングユニット41を有する場合は、k−1個のスイッチングユニット41を現用系としてスイッチング処理を行ない、1個のスイッチングユニットは、k−1個のスイッチングユニット41の予備系として待機させることもできる。   When the network relay apparatus 1000C of FIG. 16 has k switching units 41, the switching process is performed using k-1 switching units 41 as the active system, and one switching unit has k-1 units. It can also be made to stand by as a backup system of the switching unit 41.

さらに、図16のネットワーク中継装置が、k個のスイッチングユニット41を有する場合は、k個のすべてのスイッチングユニット41を現用系としてスイッチング処理を行ない、i個のスイッチングユニット41が動作不可能になった場合には、k−i個のスイッチングユニット41で動作を継続させるなど、さまざまな動作形態をとることがきる。   Further, when the network relay device of FIG. 16 has k switching units 41, the switching processing is performed using all k switching units 41 as the active system, and i switching units 41 become inoperable. In such a case, it is possible to take various operation forms such as continuing the operation with k−i switching units 41.

さらに、図16のネットワーク中継装置は、パケット転送ユニット31がn個、スイッチングユニットがk個の場合は、n×k本のデータバス180を有し、SSW60(0)〜SSW60(n−1)とCSW70(0)〜CSW70(k−1)を任意の組み合わせで接続してもよい。   Further, the network relay device of FIG. 16 has n × k data buses 180 when there are n packet transfer units 31 and k switching units, and SSW60 (0) to SSW60 (n−1). And CSW70 (0) to CSW70 (k-1) may be connected in any combination.

実施例4のネットワーク中継装置は、図16の構成図にさらに、パケット転送ユニット31がn個、スイッチングユニットがk個、n×k本の輻輳情報通知専用線190(図示されていない)を有し、SSW60(0)〜SSW60(n−1)とCSW70(0)〜CSW70(k−1)を任意の組み合わせで接続する。
CSW70における輻輳情報の生成およびSSW60への輻輳情報の転送方法は実施例1と同様である。
The network relay device according to the fourth embodiment further includes n packet transfer units 31, k switching units, and n × k congestion information notification dedicated lines 190 (not shown) in addition to the configuration diagram of FIG. 16. Then, SSW60 (0) to SSW60 (n-1) and CSW70 (0) to CSW70 (k-1) are connected in an arbitrary combination.
The method for generating congestion information in the CSW 70 and transferring the congestion information to the SSW 60 is the same as in the first embodiment.

実施例5では複数のCSW70からの輻輳情報が1つのSSW60へ転送される。SSW60に有する輻輳情報ビットマップ802に輻輳情報を格納する際に、複数のCSW70からの輻輳情報をビット毎にORする、あるいは任意の演算を行なった結果を格納することによって、複数のCSW70の輻輳情報を輻輳情報ビットマップ802に反映させることができる。   In the fifth embodiment, congestion information from a plurality of CSWs 70 is transferred to one SSW 60. When the congestion information is stored in the congestion information bitmap 802 in the SSW 60, the congestion information from the plurality of CSWs 70 is ORed for each bit, or the result of arbitrary calculation is stored, thereby storing the congestion of the plurality of CSWs 70. Information can be reflected in the congestion information bitmap 802.

また、SSW60に複数の輻輳情報ビットマップ802を備え、それぞれを複数のCSW70の情報を格納することも可能である。例えば、k個のCSW70(0)からCSW70(k−1)に対応して、k個の輻輳情報ビットマップ802(0)から輻輳情報ビットマップ802(k−1)を備える。この場合はSSW60にさらに複数の比較器803(0)から比較器803(k−1)を備え、あて先ビットマップ801と複数の輻輳情報ビットマップ802を比較し、複数の比較結果により減算器804での廃棄閾値の減数に反映させることも可能である。あて先ビットマップ801が輻輳情報ビットマップ802(0)のみの輻輳しているSSWを含んでいた場合は、廃棄閾値(書換え後)805は廃棄閾値(書換え前)800から1減じた値とし、あて先ビットマップ801が輻輳情報ビットマップ802(0)の輻輳しているSSWを含んでおり、輻輳情報ビットマップ802(1)の輻輳しているSSWも含んでいる場合には廃棄閾値(書換え後)は廃棄閾値(書換え前)から2減じた値とする、などの様々方式でとることができる。   It is also possible to provide the SSW 60 with a plurality of congestion information bitmaps 802, each of which stores information about a plurality of CSWs 70. For example, k congestion information bitmaps 802 (0) to 802 (k-1) are provided corresponding to k CSWs 70 (0) to CSW70 (k-1). In this case, the SSW 60 further includes a plurality of comparators 803 (0) to 803 (k−1), compares the destination bit map 801 and the plurality of congestion information bit maps 802, and subtracts 804 based on a plurality of comparison results. It is also possible to reflect this in the reduction of the discard threshold. When the destination bitmap 801 includes a congested SSW of only the congestion information bitmap 802 (0), the discard threshold (after rewriting) 805 is set to a value obtained by subtracting 1 from the discard threshold (before rewriting) 800. When the bitmap 801 includes the congested SSW of the congestion information bitmap 802 (0) and also includes the congested SSW of the congestion information bitmap 802 (1), the discard threshold (after rewriting) Can be taken by various methods such as a value obtained by subtracting 2 from the discard threshold (before rewriting).

実施例5の輻輳情報の転送方法を実施例2のように、CPUバス170を用いることも可能であり、この実施例を実施例6とする。   The congestion information transfer method according to the fifth embodiment can also use the CPU bus 170 as in the second embodiment, and this embodiment is referred to as a sixth embodiment.

実施例6では、図16のネットワーク転送装置における複数のCSW70から複数のSSW60への輻輳情報の転送を実施例2と同様にCPU10(0)およびCPUバス170(0)または、CPU10(1)およびCPUバス170(1)のどちらかを用いて転送する。   In the sixth embodiment, the congestion information is transferred from the plurality of CSWs 70 to the plurality of SSWs 60 in the network transfer apparatus of FIG. 16, as in the second embodiment, the CPU 10 (0) and the CPU bus 170 (0) or the CPU 10 (1) and Transfer is performed using either of the CPU bus 170 (1).

SSW60において、複数のCSW70からの輻輳情報を用いて廃棄閾値を書き換える動作は実施例5と同様である。実施例5の輻輳情報の転送方法を実施例3のように、スイッチヘッダの輻輳情報フィールドを用いることも可能であり、この実施例を実施例6とする。   The operation of rewriting the discard threshold using the congestion information from the plurality of CSWs 70 in the SSW 60 is the same as in the fifth embodiment. The congestion information transfer method of the fifth embodiment can use the congestion information field of the switch header as in the third embodiment, and this embodiment is referred to as a sixth embodiment.

実施例6では、図16のネットワーク転送装置における複数のCSW70から複数のSSW60への輻輳情報の転送を実施例3と同様に、スイッチヘッダの輻輳情報フィールドを用いて転送する。   In the sixth embodiment, the congestion information is transferred from the plurality of CSWs 70 to the plurality of SSWs 60 in the network transfer apparatus of FIG. 16 using the congestion information field of the switch header as in the third embodiment.

SSW60において、複数のCSW70からの輻輳情報を用いて廃棄閾値を書き換える動作は実施例5と同様である。   The operation of rewriting the discard threshold using the congestion information from the plurality of CSWs 70 in the SSW 60 is the same as in the fifth embodiment.

10…CPU、20…回線、30…パケット転送ユニット、31…パケット転送ユニット、40…スイッチングユニット、41…スイッチングユニット、50…パケット転送部、60…サブクロスバースイッチ(SSW)、70…クロスバースイッチ(CSW)、80…廃棄閾値書換え回路、90…マルチキャスト用SSW送信キュー、100…輻輳情報生成回路、101…マルチプレクサ、102…デマルチプレクサ、110…CSW送信キュー、120…輻輳監視回路、121…キュー長レジスタ、122…輻輳基準値レジスタ、123…大小比較器、130…スケジューラ、140…輻輳情報書換え回路、150…ヘッダ解析回路、160…廃棄判定回路、170…CPUバス、180…データバス、190…輻輳通知専用線、200…スイッチング部、210…輻輳情報格納バッファ、220…バス選択部、600…宛先ビットマップ例1、601…宛先ビットマップ例2、602…宛先ビットマップ例3、603…宛先ビットマップ例4、604…輻輳情報ビットマップ例1、605…輻輳情報ビットマップ例1、606…輻輳情報ビットマップ例1、607…輻輳情報ビットマップ例1、608…スイッチヘッダ部、609…データ部、610…廃棄閾値フィールド、611…宛先ビットマップフィールド、612…輻輳情報フィールド、700…輻輳情報ビットマップ、701…宛先ビットマップ、702…廃棄閾値、703…SSW送信キューキュー長、800…廃棄閾値(書換え前)、801…宛先ビットマップ、802…輻輳情報ビットマップ、803…比較器、804…減算器、805…廃棄閾値(書換え後)、806…SSW送信キューキュー長、807…比較器、808…判定器、900…パケット転送装置、1000…ネットワーク中継装置。   10 ... CPU, 20 ... line, 30 ... packet transfer unit, 31 ... packet transfer unit, 40 ... switching unit, 41 ... switching unit, 50 ... packet transfer unit, 60 ... sub crossbar switch (SSW), 70 ... crossbar Switch (CSW) 80 ... Discard threshold rewriting circuit 90 ... Multicast SSW transmission queue 100 ... Congestion information generation circuit 101 ... Multiplexer 102 ... Demultiplexer 110 ... CSW transmission queue 120 ... Congestion monitoring circuit 121 ... Queue length register, 122 ... congestion reference value register, 123 ... size comparator, 130 ... scheduler, 140 ... congestion information rewriting circuit, 150 ... header analysis circuit, 160 ... discard decision circuit, 170 ... CPU bus, 180 ... data bus, 190 ... Congestion notification dedicated line, 200 Switching unit 210 ... Congestion information storage buffer 220 ... Bus selection unit 600 ... Destination bitmap example 1, 601 ... Destination bitmap example 2,602 ... Destination bitmap example 3,603 ... Destination bitmap example 4,604 ... Congestion information bit map example 1, 605 ... Congestion information bit map example 1, 606 ... Congestion information bit map example 1, 607 ... Congestion information bit map example 1, 608 ... Switch header part, 609 ... Data part, 610 ... Discard threshold field 611 ... Destination bitmap field, 612 ... Congestion information field, 700 ... Congestion information bitmap, 701 ... Destination bitmap, 702 ... Discard threshold, 703 ... SSW transmission queue queue length, 800 ... Discard threshold (before rewriting), 801 ... Destination bitmap, 802 ... Congestion information bitmap, 803 ... Comparison , 804 ... subtractor, 805 ... waste threshold (rewritten), 806 ... SSW transmission queue queue length, 807 ... comparator, 808 ... determination unit, 900 ... packet transfer apparatus, 1000 ... network relay apparatus.

Claims (4)

パケットの転送を行なう複数のパケット転送部と、パケットのスイッチングを行なうクロスバースイッチ部と、前記パケット転送部とパケットを送受信し、前記クロスバースイッチの入出力を制御する複数のスイッチを有するネットワーク中継装置において、
前記クロスバースイッチは、検出した輻輳情報を前記スイッチに送信し、
輻輳情報を受信したスイッチは、スイッチヘッダの廃棄閾値を書き換えることを特徴とするネットワーク中継装置。
A network relay having a plurality of packet transfer units that perform packet transfer, a crossbar switch unit that performs packet switching, and a plurality of switches that transmit and receive packets to and from the packet transfer unit and control input and output of the crossbar switch In the device
The crossbar switch sends the detected congestion information to the switch;
A network relay device, wherein a switch that receives congestion information rewrites a discard threshold of a switch header.
請求項1に記載のネットワーク中継装置であって、
前記クロスバースイッチは、前記輻輳情報をCPU線を用いて、前記スイッチに送信することを特徴とするネットワーク中継装置。
The network relay device according to claim 1,
The network relay device, wherein the crossbar switch transmits the congestion information to the switch using a CPU line.
パケットの転送を行なう複数のパケット転送部と、パケットのスイッチングを行なうクロスバースイッチ部と、前記パケット転送部とパケットを送受信し、前記クロスバースイッチの入出力を制御する複数のスイッチを有するネットワーク中継装置において、
前記クロスバースイッチは、検出した輻輳情報をスイッチヘッダに書き込んで前記スイッチに送信し、
輻輳情報を受信したスイッチは、スイッチヘッダの廃棄閾値を書き換えることを特徴とするネットワーク中継装置。
A network relay having a plurality of packet transfer units that perform packet transfer, a crossbar switch unit that performs packet switching, and a plurality of switches that transmit and receive packets to and from the packet transfer unit and control input and output of the crossbar switch In the device
The crossbar switch writes the detected congestion information in a switch header and sends it to the switch,
A network relay device, wherein a switch that receives congestion information rewrites a discard threshold of a switch header.
請求項1または請求項3に記載のネットワーク中継装置であって、
前記スイッチは、送信キューと、廃棄判定部とを備え、
前記廃棄判定部は、前記送信キューのキュー長と、前記廃棄閾値とを比較し、受信したパケットの廃棄閾値が前記キュー長以下のとき、前記受信したパケットを廃棄することを特徴とするネットワーク中継装置。
The network relay device according to claim 1 or 3, wherein
The switch includes a transmission queue and a discard determination unit,
The discard determination unit compares the queue length of the transmission queue with the discard threshold, and discards the received packet when the discard threshold of the received packet is equal to or less than the queue length. apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018155409A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-30 日本電気株式会社 Switch, switch control method, and program
US11201822B2 (en) 2017-02-21 2021-12-14 Nec Corporation Switch, switch controlling method, and program

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