JP2961531B2 - イーサネットコントローラのアドレス検出装置及び検出方法 - Google Patents

イーサネットコントローラのアドレス検出装置及び検出方法

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JP2961531B2 JP10056506A JP5650698A JP2961531B2 JP 2961531 B2 JP2961531 B2 JP 2961531B2 JP 10056506 A JP10056506 A JP 10056506A JP 5650698 A JP5650698 A JP 5650698A JP 2961531 B2 JP2961531 B2 JP 2961531B2
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  • Computer And Data Communications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、イーサネットプロ
トコルに関し、特に構内ネットワーク・システム(LA
N)に連結されたネットワーク・インターフェース・カ
ード(NIC)から入力されるパケットアドレスを検出
することができるイーサネットコントローラのアドレス
検出装置並びに検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、コンピューター、ワードプロセ
ッサ等のようなデータ端末装置間の相互接続によるLA
Mなどの近距離通信ネットワークの使用はよく知られて
いる。近距離通信ネットワークにおいて各データ端末装
置などのデバイスは、固有のアドレスを有するととも
に、他の多数のグループアドレスを有している。デバイ
スは、NICへ伝達されたアドレスと自分のアドレス及
びグループアドレスを比較して、その結果に応じてデー
タを受信し或いは受信しない。一般に、ネットワーク上
での各デバイス間のデータの送受信はパケット単位で行
われる。従って、デバイスは、パケット単位で入力され
たデータの宛先アドレスを検出して、自分が宛先アドレ
スに当該すれば転送されてくるパケットを受け入れ、宛
先アドレスに当該しなければパケットを受け入れない。
【0003】以下、添付図面に基づき従来のイーサネッ
トコントローラのアドレス検出装置を説明する。図1は
従来のイーサネットコントローラのアドレス検出装置の
構成ブロック図である。図1に示すように、システムバ
スインタフェース部13と、メディアアクセス制御(M
AC)部15と、アタッチモジュール(Attach Module)
部17とにより構成される。システムバスインタフェー
ス部13はシステムバス11と連結される。アタッチモ
ジュール部17は各ネットワークからパケット単位のデ
ータを受ける。そのアタッチモジュール部17は、フロ
ントエンドモジュールとも呼ばれ、ネットワークからデ
ータを受信し且つネットワークへデータを送信するため
の変調及び復調の機能を行う。MAC部15は、図2に
示すように、SRAM15a、FIFOメモリ部15
b、比較部15cを含む。比較部15cはSRAM15
aとFIFOメモリ部15bとに連結される。SRAM
15aは複数のグループアドレスを記憶しており、FI
FOメモリ部15bはパケット単位で転送されてくるデ
ータの宛先アドレスを受けた後、比較部15cに順次に
出力する。比較部15cはSRAM15aに記憶されて
いるグループアドレスとFIFOメモリ部15bから出
力されるアドレスとを比較する。システムバスインタフ
ェース部13はシステムバス11とMAC部15との間
に配置される。
【0004】このようにして構成される従来のイーサネ
ットコントローラのアドレス検出装置のアドレス検出方
法は以下の通りである。図1、2に示すように、シリア
ルにて入力される宛先アドレスがMAC部15内のFI
FOメモリ部15bに順次に入力され、最初に入力され
たアドレスから順次に出力される。このSRAM15a
には複数のグループアドレスが記憶されており、前記比
較部15cはSRAM15aに記憶されているグループ
アドレスとFIFOメモリ部15bから出力されるアド
レスとを比較する。このような比較過程の結果が、SR
AM15aに記憶されているアドレスとFIFOメモリ
部15bから出力されるアドレスとが同一である場合に
はそれを知らせる信号(hit信号)を出力し、同一で
ない場合にはFIFOメモリ部15bとSRAM15a
に記憶されているデータをリセットさせる。図1に示す
アドレス検出装置のアドレス検出方法によれば、アドレ
スを検出するブロックはMAC部15内に位置してい
る。
【0005】次には、このようにアドレスを検出するブ
ロックが、MA部15Cの内部でなく、MAC部15の
外部に位置する場合について説明する。図3は従来の他
のイーサネットコントローラのアドレス検出装置の構成
ブロック図で、アドレスを検出するブロックがMACの
外部に位置する場合を示す。図3に示すように、システ
ムバスインタフェース部13、MAC部15、アタッチ
モジュール部17、そしてアドレス検出部19により構
成される。アドレス検出部19はMAC部15とアタッ
チモジュール17とにそれぞれ連結される。システムバ
スインタフェース部13はシステムバス11とMAC部
15との間に配置され、これらをインタフェースさせ
る。アドレス検出部19は、MAC15に記憶されてい
るグループアドレスとアタッチモジュール17から出力
される宛先アドレスとを比較して2つのアドレスの同一
の可否を検出する。MAC部15内にはSRAM(図示
せず)が備えられ、そこにグループアドレスを記憶して
いる。この種の従来の他のアドレス検出装置は、アドレ
スを検出するブロックがMAC部15の外部に位置し、
MAC部15に記憶されているグループアドレスとアタ
ッチモジュール17から出力されるアドレスとを比較
し、その結果を再びMAC部15へ伝達する。
【0006】アドレスを検出するブロックがMACの内
部或いは外部にあって、入力されたアドレスと記憶され
ているアドレスとを比較する場合について説明した。ア
ドレス検出方法の従来のさらに他の例としてはソフトウ
ェアハッシュ方法がある。このソフトウェアハッシュ方
法は、NICがローディングされるまで、それぞれのグ
ループアドレスと約束された特定の多項式でCRC(Cy
clic Redundanncy Check)アルゴリズムを実行する。そ
して、その結果に基づいて8バイトのマルチキャストテ
ーブルを作成する。図4は、このCRCアルゴリズムを
示す。図4に示すように、CRCアルゴリズムを利用し
て決まった内部のマルチキャストアドレスレジスタの位
置に1ビットをセットする。このような方法でマルチキ
ャストテーブルを作成する。図5は作成されたマルチキ
ャストテーブルを示す。マルチキャストテーブルを作成
した後、パケットが入ると、そのパケットに対してCR
Cアルゴリズムを経た後、その結果値をもってマルチキ
ャストテーブルを参考にして該当位置にビットがセット
されているか否かを確かめる。もしも、該当位置にビッ
トがセットされている場合にはパケットを受け入れ、そ
うでない場合にはパケットを受け入れない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のイーサ
ネットコントローラのアドレス検出装置及びアドレス検
出方法は以下のような問題点があった。ソフトウェアハ
ッシュ方法は速度が非常に遅いため、パケットの処理能
力が著しく落ちる。MACの内部でアドレスを検出する
方式は、全てのグループアドレスを記憶しておかなけれ
ばならないために多数の記憶領域を必要とし、かつパケ
ットが受信される度にアドレスが一致するまで全てのグ
ループアドレスを比較しなければならないため、パケッ
トの処理能力が減少する。
【0008】本発明は、上記した問題点を解決するため
になされたもので、迅速な比較動作によってパケットの
処理能力を向上させることができるイーサネットコント
ローラのアドレス検出装置及びアドレス検出方法を提供
することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達するため
の本発明のイーサネットコントローラのアドレス検出装
置は、Nバイトのグループアドレス中の所定のバイト数
のアドレス部分を記憶するメモリ部と、そのメモリ部に
記憶されているグループアドレスの所定のバイト数のア
ドレス部分と受信したパケットのNバイトの宛先アドレ
ス中の所定のバイト数のアドレス部分とを1次的に比較
し、その結果値を出力する予備アドレス比較部と、予備
アドレス比較部から出力される結果が一致の場合、前記
した所定のバイト数を除いた残りのバイトのアドレス部
分とグループアドレスの残りのバイト数からなるアドレ
ス部分とを2次的に比較するMAC部とを備えることを
特徴とする。
【0010】本発明のイーサネットコントローラのアド
レス検出方法は、転送されたパケットの宛先アドレスが
MAC部内に記憶されたか否かを検出して、記憶される
とその記憶された宛先アドレスを出力するステップと、
MAC部から出力される宛先アドレスの所定のバイト数
からなるアドレス部分とグループアドレスの所定のバイ
ト数からなるアドレス部分とを比較するステップと、上
記比較の結果、宛先アドレスとグループアドレスとが同
一であればMAC部へ同一を知らせる信号を出力するス
テップと、前記同一を知らせる信号に基づいて、所定の
バイト数からなる宛先及びグループアドレスの一部を除
いた残りのバイト数からなる宛先アドレス及びグループ
アドレスを互いに比較するステップと、上記比較の結
果、残りのバイト数の宛先アドレスとグループアドレス
とが互いに同一であればパケットを受信するステップと
を備えることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明実
施形態のイーサネットコントローラのアドレス検出装置
及び検出方法を説明する。図6は本実施形態のイーサネ
ットコントローラのアドレス検出装置を示す構成ブロッ
ク図である。図6に示すように、このイーサネットコン
トローラのアドレス検出装置は、システムバスインタフ
ェース部63、MAC部65、メモリ部67、そして予
備アドレス比較部69を備えている。システムバスイン
タフェース部63はシステムバス61とMAC部65と
の間に配置され、これらの間のインタフェースを担当す
る。メモリ部67はMAC部65及び予備アドレス比較
部69と連結され、先入れ先出し方式を用いたFIFO
メモリである。MAC部65はシステムバスインタフェ
ース部63と連結され、メモリ部67及び予備アドレス
比較部69とも連結されている。
【0012】図7はMAC部65の詳細ブロック図であ
る。図7に示すように、MAC部65はSRAM65
a、FIFOメモリ部65b、アドレス比較及び制御部
65cを含む。宛先アドレスは6バイトからなるが、6
バイトのアドレス中の4バイトが入力されると、FIF
Oメモリ部65bは予備アドレスロード信号とともに4
バイトからなるアドレス部分を予備アドレス比較部(図
6に示す)69へ出力する。
【0013】以下、予備アドレス比較部69を説明す
る。図8は本実施形態の予備アドレス比較部69の構成
ブロック図である。図8に示すように、予備アドレス比
較部69は、第1メモリ部69a、比較制御部69b、
そして第2メモリ部69cを有する。第1メモリ部69
aはMAC部65内に配置されるFIFOメモリ部65
bと連結され、比較制御部69bは第1メモリ部69a
と第2メモリ部69cとにそれぞれ連結される。FIF
Oメモリ部65bは前述のように6バイトの宛先アドレ
ス中の4バイトが入力されると、これを第1メモリ部6
9aへ出力することから、第1メモリ部69aもやはり
宛先アドレスの一部である4バイトを記憶する。比較制
御部69bと連結されている第2メモリ部69cは、第
1メモリ部69aに記憶された4バイトの宛先アドレス
部分と比較するグループアドレスの一部を記憶してい
る。すなわち、この第2メモリ部69cもグループアド
レスの4バイトだけを記憶している。第2メモリ部69
cに記憶されたグループアドレスの4バイトを除いた残
りの2バイトのアドレス部分はMAC部65内のSRA
M65に記憶される。第2メモリ部69cは、第1メモ
リ部69aに記憶された宛先アドレスの4バイトと比較
するグループアドレスの4バイトを記憶し、かつグルー
プアドレス中の残りの2バイトが記憶されたSRAM6
5aの開始アドレスと、比較するグループアドレスの個
数とを記憶する。比較制御部69bは第1メモリ部69
aに記憶された4バイトの宛先アドレス部分と第2メモ
リ部69cに記憶されていた4バイトのグループアドレ
ス部分とを比較する。その比較の結果、宛先アドレス部
分とグループアドレス部分とが同一であれば、同一を知
らせる信号(hit信号)をMAC部65に出力する。
MAC部65内に配置されるSRAM65aは、2部分
に区分されており、その一部分は、上位の4バイトを除
いた残りの2バイトが順次に記憶される内部コンテンツ
アドレスメモリ(CAM)75であり、その他部分はデ
ータ送受信に応ずるバッファ76として使用される。
【0014】このように構成される本実施形態のイーサ
ネットコントローラのアドレス検出方法を以下に説明す
る。図9は代表的なイーサネットパケットを示す。一つ
のパケットは7バイトからなるプリアンブルで始まる。
プリアンブルの次には開始フレームデリミタ(SFD:
Start Frame Delimeter )が続き、その次には宛先アド
レス、ソースアドレス、データ長に対する情報が続く。
次いで、データ、パッド、エラーチェックのためのフレ
ームチェック(FCS:Frame Check Sequence)が続
く。本アドレス検出方法は、図9に示すように、6バイ
トの宛先アドレス中の上位の4バイトを予備アドレス比
較部69でグループアドレスの上位4バイトと1次的に
比較し、残りの宛先アドレスの2バイトをMAC部65
の内部でグループアドレスの残りの2バイトと比較す
る。
【0015】添付図面に基づきより詳細に以下に説明す
る。図6、7に示すように、ネットワークからパケット
が転送されてくると、MAC部65ではSFDを検出す
る。そして、MAC部65内のFIFOメモリ部65b
はシステムバスインタフェース部63を介して4バイト
の宛先アドレスの一部を記憶する。FIFOメモリ部6
5bに宛先アドレスの4バイトが記憶されると、予備ア
ドレスロード信号とともにその4バイトの宛先アドレス
部分を予備アドレス比較部69の第1メモリ部69aに
出力する。図6に示すメモリ部67には4バイトの宛先
アドレス部分と比較するグループアドレス一部である4
バイトを記憶している。次いで、図7に示すように、予
備アドレス比較部69の第1メモリ部69aはMAC部
65内のFIFOメモリ部65bから伝達された宛先ア
ドレスの4バイトを記憶し、第2メモリ部69cはグル
ープアドレスの上位4バイトを記憶する。したがって、
比較制御部69bは、これを順次に呼び出して比較し、
互いに同一であれば、同一を知らせる信号をMAC部6
5へ出力する。
【0016】ここで、予備アドレス比較部69の動作を
より詳細に説明する。図10は予備アドレス比較部の第
2メモリ部を示す。図10に示す第2メモリ部は一例と
して6バイトのグループアドレスを以下のように ABAB
ABAB3456、 ABABABAB789A、 ABABABABCDEF、 33333333777
7、 333333334321、 27272727ABAB、 27272727CDCD、 27272
7274444、 343434347777、 343434343456と仮定した場合
を示す。なお、上記アドレスを例示する数字は16進数
によるもので、数字又は文字1つが4ビット、すなわち
2つの数字又は文字で1バイトを表している。図10に
示すように、第2メモリ部69cの一番目のアドレスに
はグループアドレス中の上位の4バイトに当たる272727
27が記憶される。その次のアドレスには前記27272727か
ら始まるグループアドレスの残り2バイトを記憶してお
いた個所(MAC内の内部CAM)の一番目のアドレス
と、27272727から始まるグループアドレスの個数とが記
憶される。ここで、27272727から始まるグループアドレ
スの個数は3つであることが分かる。次いで、その次の
アドレスには前述のようなグループアドレス中のABABAB
ABが記憶され、上記と同様に次のアドレスには残りの2
バイトを記憶しておいた個所の一番目のアドレスと、AB
ABABABから始めるグループアドレスの個数とが記憶され
る。ここで、ABABABABから始めるグループアドレスの個
数は3つである。このように、33333333及び34343434か
ら始まるグループアドレスも上記と同様に適用される。
【0017】一方、図11はMAC部内の内部CAMに
記憶されるアドレスを示す。図11に示すように、内部
CAM75は、27272727から始まるグループアドレスの
残りの2バイトを順次に記憶し、次いでABABABAB、3333
3333、34343434から始めるグループアドレスの残りの2
バイトを順次に記憶する。すなわち、前述したグループ
アドレス中の27272727の以後の2バイトは図11に示す
ようにABAB、CDCD、4444が該当する。ABABABABの以後の
2バイトは3456、789A、CDEFが該当する。同様に、3333
3333は7777、4321が該当し、34343434は7777、3456が該
当する。
【0018】予備アドレス比較部69で第1メモリ部6
9aと第2メモリ部69cとからアドレスを呼び出して
1次的に比較して、互いに同一であれば、同一を知らせ
る信号をMAC部65に出力する。したがって、MAC
部65内のアドレス比較及び制御部65cは、内部CA
M75に記憶されたグループアドレス中の残りの2バイ
トと予備アドレス比較部69からローディングされた2
バイトとを2次的に比較する。上記の比較の結果、互い
に同一であれば、現在転送されてきたパケットを受け入
れ、そうでなければ、受け入れない。
【0019】図12は本実施形態のイーサネットコント
ローラのアドレス検出方法を説明するためのフローチャ
ートである。図12に示すように、このアドレス検出方
法は、パケットが転送されると(101)、MAC部の
SFDを検出し、4バイトの宛先アドレス部分を記憶す
る。次いで、MACの内部のFIFOメモリ部に宛先ア
ドレス中の4バイトが記憶されたか否かを判断して(1
02)、全部記憶されていたら予備アドレスロード信号
とともに宛先アドレスの4バイトを予備アドレス比較部
へ出力する(103)。これにより、予備アドレス比較
部は第1メモリ部に記憶された宛先アドレスの4バイト
と第2メモリ部に記憶されたグループアドレスの4バイ
トとを1次的に比較する(104)。それらの宛先アド
レスとグループアドレスとが互いに同一であるかどうか
を判定して(105)、これらが互いに同一であれば、
Hit信号をMAC部へ出力する(106)。そして、
互いに同一でなければ、入力されるパケットを受け入れ
ない(106a)。
【0020】予備アドレス比較部から同一を知らせるH
it信号を受けたMAC部は、SRAMに記憶されたグ
ループアドレスの残りの2バイトと宛先アドレスの残り
の2バイトとを2次的に比較する(107)。次いで、
2バイトの宛先アドレスとグループアドレスとが同一で
あるかどうかを判定して(108)、これらが互いに同
一であれば転送されてくるパケットを最終的に受信し
(109)、そうでなければパケットを受け入れない
(109a)。
【0021】このように、本パケットの受信の可否を判
断するにあたって、宛先アドレスとグループアドレスと
をそれらの一部で1次的に比較した後、再度MACの内
部で2次的に比較するようになる。本発明の他の実施形
態としては、1次的に比較するブロックをMACの内部
に構成するものがあるが、これは図13に示す通りであ
る。すなわち、図13に示すように、予備アドレス比較
部69をMAC65の内部に構成するので、MAC65
の内部で1次及び2次の比較を行う。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、受信したパケットのア
ドレスを全て比較するのではなく、1次的にそのアドレ
スの一部を比較し、その段階で一致していなければその
パケットの受け入れを拒むので、少なくともパケットを
受け入れない場合の処理が早くなる。請求項2の発明に
よれば、予備アドレス比較部が、宛先アドレスを記憶す
る第1メモリ部と、グループアドレスを記憶する第2メ
モリ部と、第1、第2メモリ部に記憶されたアドレスを
比較する比較制御部とにより構成され、1次的に所定の
宛先アドレスの一部とグループアドレスの一部とを比較
するため、全体的なアドレス検出時間が少なくなる。請
求項3の発明によれば、MAC部が、SRAMと、FI
FOメモリ部と、アドレス比較及び制御部とにより構成
され、前記予備アドレス比較部で比較しない残りのバイ
トの宛先アドレスとグループアドレスとを比較するた
め、全体的なアドレス検出時間を少なくすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のイーサネットコントローラのアドレス
検出装置の構成ブロック図。
【図2】 図1の部分的詳細構成図。
【図3】 従来の他の例のイーサネットコントローラの
アドレス検出装置の構成ブロ ック図。
【図4】 従来のイーサネットコントローラのアドレス
検出方法に従うCRCアルゴリズ ムを示す図。
【図5】 図4のアドレス検出方法に従うマルチキャス
トテーブルを示す図。
【図6】 本発明実施形態のイーサネットコントローラ
のアドレス検出装置の構成ブロック図。
【図7】 本実施形態のMAC部の詳細構成図。
【図8】 本実施形態の予備アドレス比較部の詳細構成
図。
【図9】 代表的なイーサネットパケットを示す図。
【図10】 本実施形態の予備アドレス比較部の第2メ
モリ部に記憶されてるアドレスを示す図。
【図11】 本実施形態のMAC内の内部CAMに記憶
されてるアドレスを示す図。
【図12】 本実施形態のイーサネットコントローラの
アドレス検出方法を説明するためのフロ ーチャート。
【図13】 本発明の他の実施形態のイーサネットコン
トローラのアドレス検出装置の構成ブ ロック図。
【符号の説明】
61 システムバス 63 システムバスインタフェース部 65 MAC部 65a SRAM 65b FIFOメモリ部 65c アドレス比較及び制御部 67 メモリ部 69 予備アドレス比較部 69a 第1メモリ部 69b 比較制御部 69c 第2メモリ部 75 内部CAM
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06F 13/00 353 H04L 12/40

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ネットワークでグループアドレスを有す
    るデバイス間のパケット転送において、 Nバイトのグループアドレス中の所定のバイト数のアド
    レス部分を記憶するメモリ部と、 そのメモリ部に記憶されているグループアドレスの所定
    のバイト数のアドレス部分と受信したパケットのNバイ
    トの宛先アドレス中の所定のバイト数のアドレス部分と
    を1次的に比較し、その結果値を出力する予備アドレス
    比較部と、その 予備アドレス比較部から出力される結果が一致の場
    合、前記宛先アドレス中の所定のバイト数を除いた残り
    のバイトのアドレス部分と前記グループアドレスの残
    りのバイト数からなるアドレス部分とを2次的に比較す
    るMAC部と、を備えることを特徴とするイーサネット
    コントローラのアドレス検出装置。
  2. 【請求項2】 前記予備アドレス比較部は、前記MAC
    の内部のFIFOメモリから伝達された宛先アドレ
    スを記憶する第1メモリ部と、その第1メモリ部のアド
    レスと比較する所定のバイト数のグループアドレスの一
    部を記憶する第2メモリ部と、第1、第2メモリ部に記
    憶されたアドレスを比較して、その結果を出力する比較
    制御部とを有することを特徴とする請求項1に記載のイ
    ーサネットコントローラのアドレス検出装置。
  3. 【請求項3】 前記MAC部は、SRAMと、FIFO
    メモリと、アドレス比較及び制御部とを有することを
    特徴とする請求項1に記載のイーサネットコントローラ
    のアドレス検出装置。
  4. 【請求項4】 前記第2メモリ部は、第1メモリ部のア
    ドレスと比較する所定のバイト数からなるグループアド
    レスの一部を記憶し、その所定のバイト数を除いた残り
    のバイト数からなるグループアドレスが記憶された前記
    SRAMの開始アドレスを記憶し、かつ比較するグルー
    プアドレスの個数を記憶することを特徴とする請求項3
    に記載のイーサネットコントローラのアドレス検出装
    置。
  5. 【請求項5】 転送されたパケットの宛先アドレスがM
    AC部内に記憶されたか否かを検出して、記憶されると
    その記憶された宛先アドレスを出力するステップと、 MAC部から出力される宛先アドレスの所定のバイト数
    からなるアドレス部分とグループアドレスの所定のバイ
    ト数からなるアドレス部分とを比較するステップと、 上記比較の結果、宛先アドレスとグループアドレスとが
    同一であればMAC部へ同一を知らせる信号を出力する
    ステップと、 前記同一を知らせる信号に基づいて、所定のバイト数か
    らなる宛先及びグループアドレスの一部を除いた残りの
    バイト数からなる宛先アドレス及びグループアドレスを
    互いに比較するステップと、 上記比較の結果、残りのバイト数の宛先アドレスとグル
    ープアドレスとが互いに同一であればパケットを受信す
    るステップと、 を備えることを特徴とするイーサネットコントローラの
    アドレス検出方法。
  6. 【請求項6】 前記宛先アドレス及びグループアドレス
    は6バイトからなり、前記MACの内部に記憶される所
    定のバイト数の宛先アドレスは4バイトからなることを
    特徴とする請求項5に記載のイーサネットコントローラ
    のアドレス検出方法。
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