JP3185866B2 - Connectionless gateway device - Google Patents

Connectionless gateway device

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JP3185866B2
JP3185866B2 JP32326697A JP32326697A JP3185866B2 JP 3185866 B2 JP3185866 B2 JP 3185866B2 JP 32326697 A JP32326697 A JP 32326697A JP 32326697 A JP32326697 A JP 32326697A JP 3185866 B2 JP3185866 B2 JP 3185866B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コネクションレス
ゲートウェイ装置に関し、特に大規模ATM(Asyn
chronous Transfer Mode)基幹
網を介してインターネット等のコネクションレスデータ
通信を行う形態において、ユーザLAN(Local
Area Network)とATM基幹網を相互接続
する機能を有するコネクションレスゲートウェイ装置に
関する。
The present invention relates to a connectionless gateway device, and particularly to a large-scale ATM (Asyn) ATM device.
In a mode in which connectionless data communication such as the Internet is performed via a (Transfer Mode) backbone network, a user LAN (Local)
The present invention relates to a connectionless gateway device having a function of interconnecting an area network (Area Network) and an ATM backbone network.

【0002】[0002]

【従来の技術】既存のLANをATM網と相互接続する
ための従来方法として、ATMフォーラムで、IPOA
(Internet Protocol Over AT
M)およびLANE(LAN Emulation)が提
案されている。前者(IPOA)は、ネットワーク層が
ATMを直接使用する方法であり、後者(LANE)は、
データリンク層がATMを使用する方法である。この従
来方法を組み合わせた方法が、例えば特開平09-00
8838号公報に記載されている。この公報に記載され
ている方法および装置はATMルータあるいはサーバを
介して既存のLANとATM網を相互接続するものであ
る。
2. Description of the Related Art As a conventional method for interconnecting an existing LAN with an ATM network, an IPOA is used in an ATM forum.
(Internet Protocol Over AT
M) and LANE (LAN Emulation) have been proposed. The former (IPOA) is a method in which the network layer directly uses ATM, and the latter (LANE) is
This is a method in which the data link layer uses ATM. A method combining this conventional method is disclosed in, for example, JP-A-09-00.
No. 8838. The method and apparatus described in this publication interconnect an existing LAN with an ATM network via an ATM router or server.

【0003】図13は、LANとATM網を相互接続す
る従来のサーバ装置1001の構成を示したブロック図
である。図13を参照して従来のサーバ装置1001の
構成および動作を説明する。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a conventional server device 1001 for interconnecting a LAN and an ATM network. The configuration and operation of the conventional server device 1001 will be described with reference to FIG.

【0004】従来のサーバ装置1001は、中央処理ユ
ニット(CPU)1002、インタフェースポート10
03、データバス1004、およびメモリ1005で構
成されている。CPU1002は、サーバ装置1001
の制御処理に必要となる全ての計算能力を有している。
データバス1004は、サーバ装置1001内の各ブロ
ック間でデータの交換を遂行する。インタフェースポー
ト1003は、高速バックボーンリンク1008を介し
てクライアント装置と接続され、内蔵するデータトラン
シーバによりパケットデータの送受信処理を行う。メモ
リ1005は、CPU1002がサーバ制御に使用する
プログラム領域であるコード部1006と、およびサー
バ装置特定の機能を遂行する上で必要とされるアドレス
テーブル等を含むデータメモリ部1007とにより構成
されている。従来の方法における標準的なパケット転送
動作は、以下の手順で実施される。 (1)インタフェースポート1003内に実装されるデ
ータトランシーバで、パケットデータを受信する。 (2)CPU1002の主記憶メモリであるデータメモ
リ部1007へパケットデータを転送する。 (3)アドレステーブルを検索(メッセージの解釈)する
ために、CPU1002によるメモリ1005の読み出
し/書き込み処理を行う。 (4)インタフェースポート1003内に実装されるデ
ータトランシーバへパケットデータを転送する。
A conventional server device 1001 comprises a central processing unit (CPU) 1002, an interface port 10
03, a data bus 1004, and a memory 1005. The CPU 1002 is a server device 1001
It has all the computational capabilities necessary for the control processing.
The data bus 1004 exchanges data between blocks in the server device 1001. The interface port 1003 is connected to a client device via a high-speed backbone link 1008, and performs transmission / reception processing of packet data by a built-in data transceiver. The memory 1005 includes a code unit 1006, which is a program area used by the CPU 1002 for server control, and a data memory unit 1007 including an address table and the like required for performing a server device specific function. . The standard packet transfer operation in the conventional method is performed in the following procedure. (1) Packet data is received by a data transceiver mounted in the interface port 1003. (2) The packet data is transferred to the data memory unit 1007, which is the main storage memory of the CPU 1002. (3) The CPU 1002 performs a read / write process on the memory 1005 to search the address table (interpret the message). (4) The packet data is transferred to the data transceiver mounted in the interface port 1003.

【0005】この従来のサーバ装置1001を用いてL
ANとATM網を相互接続した場合における第1の問題
点は、既存の相互接続装置のアーキテクチャが以下に示
す3つの方式に基づいていることである。 (1)シェアード−バス方式 (2)cache-baseのテーブルの維持管理 (3)単一CPUによる集中処理 バス容量、cache容量、CPUリソース等を共有す
る既存の相互接続装置のアーキテクチャは、単純で且つ
安定したネットワーク環境下においては、パフォーマン
スを一定に保つことができる。しかしながら、広いアド
レス空間を持つ大規模ネットワーク下においては、ルー
ティングテーブルとして持つcacheのヒット率の割
合が低下することが予想される。その結果、バス能力あ
るいはCPU能力を浪費してしまい、パフォーマンスの
低下を引き起こす危険性を持つ。
[0005] Using this conventional server device 1001, L
The first problem when the AN and the ATM network are interconnected is that the architecture of the existing interconnecting device is based on the following three schemes. (1) Shared-bus method (2) Maintenance of cache-base table (3) Centralized processing by a single CPU The architecture of existing interconnection devices sharing bus capacity, cache capacity, CPU resources, etc. is simple. In a stable network environment, the performance can be kept constant. However, under a large-scale network having a wide address space, it is expected that the ratio of the cache hit rate held as a routing table will decrease. As a result, there is a risk that the bus capacity or the CPU capacity is wasted and the performance is degraded.

【0006】また、上述のような従来の方法では、ユー
ザLANからのデータグラムをATM基幹網へ転送する
際に、一旦パケットに組み立て、ソフトウェアによる検
索処理を行っていることにより、高速転送の要請に応え
ることができないという欠点がある。
In the conventional method as described above, when a datagram from a user LAN is transferred to an ATM backbone network, the datagram is once assembled into packets and search processing is performed by software. There is a disadvantage that can not respond to.

【0007】また、図13の従来の方法の第2の問題点
は、装置内においてバスネックとなることである。前述
した従来のデータ転送手順においては、1回のデータ転
送でデータバス上を2回パケットデータが通過する。例
えば、1つのインタフェースポートの収容能力が、10
0Mbps×4ポート分有ると仮定した場合、データ転
送に要するバス帯域は、上り/下り併せて100Mbp
s×2(方向)×4(ポート)=800Mbpsであるが、
データメモリへの書き込み・読み出しにおいて、データ
バスを2度使いするため、800Mbps×2=1.6G
bpsの帯域が必要となる。高速バスとして汎用的な周
辺装置相互接続バス(PCIバス)は、32(または64)
ビットを33MHz(または66MHz)の速度で転送可
能なローカルバスシステムであるが、結果として、32
ビット×33MHz=1.056GbpsのPCIバスの
収容能力をオーバーしてしまい、パケット転送に必要と
なるバス速度が得られず、スループットの低下を引き起
こす。
A second problem of the conventional method shown in FIG. 13 is that it becomes a bus neck in the apparatus. In the above-described conventional data transfer procedure, packet data passes twice on the data bus in one data transfer. For example, if the capacity of one interface port is 10
Assuming that there are 0 Mbps × 4 ports, the bus bandwidth required for data transfer is 100 Mbps for both uplink and downlink.
s × 2 (direction) × 4 (port) = 800 Mbps,
800 Mbps × 2 = 1.6 G because the data bus is used twice in writing / reading to / from the data memory.
A bps band is required. A general-purpose peripheral interconnect bus (PCI bus) as a high-speed bus is 32 (or 64)
It is a local bus system that can transfer bits at a rate of 33 MHz (or 66 MHz).
The capacity of the PCI bus of (bit × 33 MHz = 1.56 Gbps) is exceeded, so that the bus speed required for packet transfer cannot be obtained and the throughput is reduced.

【0008】また、図14は、既存のIPルータのパケ
ット転送処理を示した動作概念図である。
FIG. 14 is an operation conceptual diagram showing a packet transfer process of an existing IP router.

【0009】図14に示すコネクションレス網は、ルー
ティング情報収集系1407と主信号データ転送系14
06に分けて説明する。そして、このコネクションレス
網には、ユーザLAN205と接続を図るために複数の
IPルータ1401が設けられている。ユーザLAN2
05に接続されているユーザ端末205は、IPルータ
1401を介してコネクションレス網に接続され、複数
のIPルータ1401を介して他のユーザLAN205
に接続されたユーザ端末208とデータのやりとりを行
う。
The connectionless network shown in FIG. 14 has a routing information collection system 1407 and a main signal data transfer system 14.
06 will be described separately. In this connectionless network, a plurality of IP routers 1401 are provided to establish a connection with the user LAN 205. User LAN2
05 is connected to a connectionless network via an IP router 1401, and is connected to another user LAN 205 via a plurality of IP routers 1401.
Exchanges data with the user terminal 208 connected to the.

【0010】図14に示すように、IPルータ1401
は、ルーティング情報収集系1407と主信号データ転
送系1406という異なるレイヤの処理をそれぞれソフ
トウェア処理により同時に行っているため、高速化・大
容量化が制限され、大規模基幹網にそのまま適用するこ
とが困難である。
[0010] As shown in FIG.
Since the different layers of the routing information collection system 1407 and the main signal data transfer system 1406 are simultaneously performed by software processing, speeding up and capacity increase are limited, and the present invention can be directly applied to a large-scale backbone network. Have difficulty.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のコネク
ションレスゲートウェイ装置では、下記のような問題点
があった。 (1)ユーザLANからのATM基幹網への転送を行う
際に、一旦パケットに組み立て、ソフトウェアによる検
索処理を行っているため、高速転送を行うことができな
い。 (2)1回のデータ転送でデータバス上を2回のパケッ
トデータが通過するため、バスの収容能力をオーバーし
てしまいバスネックとなり、スループットの低下を引き
起こす。
The above-mentioned conventional connectionless gateway apparatus has the following problems. (1) When transferring from the user LAN to the ATM backbone network, high-speed transfer cannot be performed because the packet is once assembled and the search processing is performed by software. (2) Since the packet data passes twice on the data bus in one data transfer, the capacity of the bus is exceeded and the bus becomes a bottleneck, and the throughput is reduced.

【0012】本発明は、転送処理時間を大幅に短縮する
ことができるとともに、装置内バス帯域の有効利用が可
能となるコネクションレスゲートウェイ装置を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a connectionless gateway device capable of greatly reducing the transfer processing time and enabling effective use of the internal bus bandwidth.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のコネクションレスゲートウェイ装置は、A
TM網を介してコネクションレス方式によるデータ転送
を行うATMコネクションレスデータ通信網とユーザL
ANとを相互接続するためのコネクションレスゲートウ
ェイ装置において、前記ユーザLANとのパケット入出
力インタフェースを制御する複数のインタフェース部
と、前記各インタフェース部から受信したセルをVPI
/VCIに従ってスイッチングするセルスイッチ部と、
前記コネクションレス網内の到達可能性情報を収集し、
前記各インタフェース部へダウンロードする機能を有す
るコネクションレスコントロール部と、前記コネクショ
ンレス網との入出力インタフェースを制御する複数の送
受信部とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a connectionless gateway device according to the present invention comprises:
An ATM connectionless data communication network for transferring data in a connectionless manner via a TM network and a user L
In a connectionless gateway device for interconnecting an AN, a plurality of interface units for controlling a packet input / output interface with the user LAN, and a cell received from each of the interface units,
/ VCI for switching according to VCI;
Collecting reachability information in the connectionless network,
A connectionless control unit having a function of downloading to each of the interface units; and a plurality of transmission / reception units for controlling an input / output interface with the connectionless network.

【0014】本発明は、コネクションレスゲートウェイ
装置内にサーバであるコネクションレスコントロール部
を備えるようにしたので、アドレス解決パケット問い合
わせ・応答を装置内における転送遅延に抑えることがで
きる。
According to the present invention, since the connectionless control unit, which is a server, is provided in the connectionless gateway device, it is possible to suppress an address resolution packet inquiry / response to a transfer delay in the device.

【0015】また、本発明のコネクションレスゲートウ
ェイ装置は、前記各インタフェース部が、前記コネクシ
ョンレス網に対するセル化・デセル化処理を行うSAR
処理回路と、第1のPCIバスに接続され、前記コネク
ションレス網内におけるデータ転送に必要となるレイヤ
3プロトコル処理を行うメインCPUと、第2のPCI
バスに接続され、前記SAR処理回路の制御を行うサブ
CPUと、前記第1のPCIバスと前記第2のPCIバ
スにそれぞれ接続され、パケットデータを書き込む先頭
アドレスとパケット長情報をコマンドとして格納するデ
ュアルポートメモリと、前記メインCPUと前記サブC
PUの間においてそれぞれ相手に対して処理完了を割り
込みによって通知するための割り込み発生手段と、前記
メインCPUによる処理を介在することなく、レイヤ2
アドレスのみが参照されるブリッジ転送を実施するブリ
ッジ処理回路と、アドレス解決テーブルを記憶するため
のメモリと、前記メモリに記憶されたアドレス解決テー
ブルを用いて、前記ユーザLANから前記コネクション
レス網へのデータ転送を行う際のIPv4アドレスから
CLアドレスを解決するCLARP処理と前記コネクシ
ョンレス網から前記ユーザLANへのデータ転送を行う
際のIPv4アドレスからMACアドレスを解決するI
P-ARP処理を行うアドレス検索回路とを有する。
Further, connectionless gateway device of the present invention, each interface unit, SAR performing cell reduction and disassembling processing for the connectionless network
A processing circuit; a main CPU connected to the first PCI bus for performing layer 3 protocol processing required for data transfer in the connectionless network;
A sub CPU that is connected to a bus and controls the SAR processing circuit; and is connected to the first PCI bus and the second PCI bus, respectively, and stores a head address and packet length information for writing packet data as a command. Dual port memory, the main CPU and the sub C
An interrupt generating means for notifying the other party of the completion of the processing between the PUs by an interrupt, and a layer 2 without intervening the processing by the main CPU.
A bridge processing circuit that performs a bridge transfer in which only an address is referred to, a memory for storing an address resolution table, and a connection from the user LAN to the connectionless network using the address resolution table stored in the memory. CLARP processing for resolving a CL address from an IPv4 address when performing data transfer, and I for resolving a MAC address from an IPv4 address when performing data transfer from the connectionless network to the user LAN.
An address search circuit for performing P-ARP processing.

【0016】本発明は、レイヤ3プロトコルの処理とS
AR制御処理を分割し、各処理を独立した2つのCPU
により実施するようにし、メインCPUとサブCPUの
間で割り込みにより処理の完了を通知するための割り込
み発生手段を設け、それぞれのCPUはデュアルポート
メモリを介して第1および第2のPCIバスにより接続
するようにしたものである。
The present invention provides processing of the layer 3 protocol and S
AR control processing is divided and each processing is performed by two independent CPUs.
And an interrupt generating means for notifying the completion of the process by an interrupt between the main CPU and the sub CPU, and the respective CPUs are connected by the first and second PCI buses via the dual port memory. It is something to do.

【0017】したがって、1パケット転送手順において
バスの2度使用を回避することが可能となり、装置内バ
ス帯域を有効に利用することができる。
Therefore, it is possible to avoid using the bus twice in one packet transfer procedure, and it is possible to effectively use the bus bandwidth in the device.

【0018】また、本発明の実施態様によれば、ATM
クロスコネクト装置のインタフェース盤に、前記コネク
ションレスコントロール部と前記インタフェース部とが
それぞれ別に装置内サーバとして実装されることにより
上記のコネクションレスゲートウェイ装置は構成され
る。
According to an embodiment of the present invention, an ATM is provided.
The connectionless gateway device is configured by mounting the connectionless control unit and the interface unit separately on the interface board of the cross-connect device as in-device servers.

【0019】本発明は、ATMクロスコネクト装置にコ
ネクションコントロール部とインタフェース部をインタ
フェース盤の形態で実装することによりコネクションレ
スゲートウェイ装置を構成するようにしたものである。
According to the present invention, a connectionless gateway device is configured by mounting a connection control unit and an interface unit in the form of an interface board in an ATM cross-connect device.

【0020】したがって、、大規模スイッチへの汎用性
が見込まれ、このスイッチリソースが使用できると共
に、低コストでアドオンすることができる。
Therefore, versatility to a large-scale switch is expected, and this switch resource can be used and add-on can be performed at low cost.

【0021】また、本発明の他の実施態様によれば、前
記デュアルポートメモリが、前記メインCPUから前記
サブCPUに対するコマンドを定義するコマンド定義領
域と、前記サブCPUから前記メインCPUに対するコ
マンドを定義するコマンド定義領域と、CLA処理方向
のデータパケットを格納する領域と、CLD処理方向の
データパケットを格納する領域の4つの領域に分割さ
れ、パケット先頭位置を示す開始番地とパケット長等の
情報をパケットとして前記各領域に書き込む手段をさら
に有する。
According to another embodiment of the present invention, the dual port memory defines a command definition area for defining commands from the main CPU to the sub CPU and a command definition area for defining commands from the sub CPU to the main CPU. The area is divided into four areas, a command definition area for storing the data packet in the CLA processing direction, and an area for storing the data packet in the CLD processing direction. There is further provided means for writing a packet in each area.

【0022】また、本発明の他の実施態様によれば、前
記メモリに記憶されるアドレス解決テーブルは、ノード
番号をインデックス情報とし、解決対象となるアドレス
に応じたフラグと、解決対象アドレスエントリへのポイ
ンタを構成要素とする経路テーブルと、CLアドレステ
ーブル、実CLアドレスとVPI値の対応を管理するC
L・VPI対応テーブルと、MACアドレスを格納する
IP-ARPテーブルとから構成される。
According to another embodiment of the present invention, the address resolution table stored in the memory uses a node number as index information, and stores a flag corresponding to an address to be resolved and a resolution address entry. Path table having pointers of C and C as a component, a CL address table, and a C managing the correspondence between the actual CL address and the VPI value.
It comprises an L / VPI correspondence table and an IP-ARP table for storing a MAC address.

【0023】また、本発明の他の実施態様によれば、前
記割込み発生手段が、前記メインCPUおよび前記サブ
CPUは、任意のビットをオンとすることによりそれぞ
れ相手に対して処理完了の旨を通知するための割り込み
を発生させるI/Oレジスタである。
Further, according to another embodiment of the present invention, the interrupt generation means determines that the main CPU and the sub CPU turn on an arbitrary bit to notify each other that the processing has been completed. This is an I / O register that generates an interrupt for notification.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態のコ
ネクションレスゲートウェイ装置を有するコネクション
レス網の構成を示したシステム図である。
FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of a connectionless network having a connectionless gateway device according to an embodiment of the present invention.

【0025】本実施形態におけるコネクションレス網の
特徴は、主信号データ転送系206の処理ととルーティ
ング情報収集系207の処理とを独立して行うようにし
たことである。コネクションレス網は、例えば既存のイ
ーサネットに代表されるユーザLAN205と相互接続
され、ユーザパケットをATMセルに収容するCLAD
(Cell Assembly and Disass
embly)処理を行うエッジ装置であるコネクション
レスゲートウェイ装置201と、網内の中継転送処理を
ATMセルレベルで行う網内装置であるコネクションレ
ス変換ノード202により構成される。隣接するコネク
ションレス変換ノード202とコネクションレスゲート
ウェイ装置210間、およびコネクションレス変換ノー
ド202相互間は相手固定接続(PVC:Perman
ent Virtual Connection)を使
用する。
A feature of the connectionless network in this embodiment is that the processing of the main signal data transfer system 206 and the processing of the routing information collection system 207 are performed independently. The connectionless network is interconnected with, for example, a user LAN 205 represented by an existing Ethernet, and a CLAD that accommodates user packets in ATM cells.
(Cell Assembly and Disassembly
The network includes a connectionless gateway device 201 which is an edge device that performs an EMBLY process, and a connectionless conversion node 202 that is a network device that performs a relay transfer process in the network at an ATM cell level. Permanent connection (PVC: Perman) between the adjacent connectionless conversion node 202 and the connectionless gateway device 210 and between the connectionless conversion nodes 202.
ent Virtual Connection).

【0026】宛先IP(Internet Proto
col)アドレスから宛先CL(Connection
Less)アドレスを解決するために、コネクションレ
ス網内にはアドレス解決サーバ203(ARS:Add
ress Resolution Server)が設
置されている。また、コネクションレスゲートウェイ装
置201内には、アドレス解決サーバとして機能するた
めのコネクションレスコントロール部204が設けられ
ている。各コネクションレスゲートウェイ装置201
は、自己に接続されているユーザLAN205のIPア
ドレスだけではなく、他のコネクションレスゲートウェ
イ装置201に接続されているユーザLAN205のI
Pアドレスも知る必要があるため、コネクションレス網
内には、複数のアドレス解決サーバ203が設置され、
アドレス解決サーバ203相互間、あるいはアドレス解
決サーバ203とコネクションレスコントロール部20
4間で到達可能性情報を交換する。
Destination IP (Internet Proto)
col) address to the destination CL (Connection)
Less) In order to resolve the address, an address resolution server 203 (ARS: Add) is provided in the connectionless network.
less Resolution Server). Further, a connectionless control unit 204 for functioning as an address resolution server is provided in the connectionless gateway device 201. Each connectionless gateway device 201
Is not only the IP address of the user LAN 205 connected to itself, but also the IP address of the user LAN 205 connected to another connectionless gateway apparatus 201.
Since it is necessary to know the P address, a plurality of address resolution servers 203 are installed in the connectionless network.
Between the address resolution servers 203 or between the address resolution server 203 and the connectionless control unit 20
Exchange reachability information between the four.

【0027】コネクションレスコントロール部204
は、収集した到達可能性情報を定期的にコネクションレ
スゲートウェイ装置201へダウンロードする手段を備
え、コネクションレスゲートウェイ装置201が持つア
ドレステーブルを維持管理する機能を有する。コネクシ
ョンレスゲートウェイ装置201は、自身に接続されて
いるユーザLAN205から新たにパケットが到着した
とき、そのパケットの宛先IPアドレスに対応するCL
アドレスをコネクションレスゲートウェイ装置201自
身が持つアドレス解決テーブルを参照して解決する。こ
こで、もし解決できなかった場合には、コネクションレ
スゲートウェイ装置201内のアドレス解決サーバとし
て機能するコネクションレスコントロール部204にア
ドレス解決の問い合わせを行う。この問い合わせを受け
たコネクションレスコントロール部204は、コネクシ
ョンレスゲートウェイ装置201の要求に従ってアドレ
スを解決した結果を応答する。コネクションレスゲート
ウェイ装置201内にサーバであるコネクションレスコ
ントロール部204を備えることにより、アドレス解決
パケット問い合わせ・応答を装置内における転送遅延に
抑えることが可能である。
Connectionless control unit 204
Has a function of periodically downloading the collected reachability information to the connectionless gateway device 201, and has a function of maintaining and managing an address table of the connectionless gateway device 201. When a new packet arrives from the user LAN 205 connected to the connectionless gateway apparatus 201, the connectionless gateway apparatus 201 closes the CL corresponding to the destination IP address of the packet.
The address is resolved by referring to the address resolution table of the connectionless gateway device 201 itself. If the connection cannot be resolved, an inquiry about address resolution is made to the connectionless control unit 204 functioning as an address resolution server in the connectionless gateway device 201. Upon receiving this inquiry, the connectionless control unit 204 responds with the result of address resolution according to the request from the connectionless gateway device 201. By providing the connectionless control unit 204, which is a server, in the connectionless gateway device 201, it is possible to suppress an address resolution packet inquiry / response to a transfer delay in the device.

【0028】図2は、図1中のコネクションレスゲート
ウェイ装置201の構成を示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the connectionless gateway device 201 in FIG.

【0029】このコネクションレスゲートウェイ装置2
01は、ユーザLAN205とのパケット入出力インタ
フェース部として機能するインタフェース部301a〜
301cと、インタフェース部301a〜301cから
受信したセルをVPI/VCIに従ってスイッチングす
るセルスイッチ部302と、コネクションレス網内の到
達可能性情報を収集し、経路テーブルを作成すると共に
各インタフェース部301a〜301cへダウンロード
する機能を有するコネクションレスコントロール部20
4と、コネクションレス網との入出力インタフェース部
として機能する送受信部304a〜304cとから構成
されている。
This connectionless gateway device 2
01 are interface units 301a to 301a functioning as a packet input / output interface unit with the user LAN 205.
301c, a cell switch unit 302 for switching cells received from the interface units 301a to 301c in accordance with the VPI / VCI, and collecting reachability information in the connectionless network, creating a routing table, and forming each of the interface units 301a to 301c. Connectionless control unit 20 having the function of downloading to
4 and transmission / reception units 304a to 304c functioning as input / output interface units for connectionless networks.

【0030】インタフェース部301a〜301cとコ
ネクションレスコントロール部204との間の接続は、
装置内において固定VP(Virtual Path)
(PVC)接続である。また、インタフェース部301a
〜310cとコネクションレスコントロール部204を
ATMクロスコネクト装置にインタフェース盤の形態で
実装することにより、コネクションレスゲートウェイ装
置を構成することができる。このようにしてコネクショ
ンレスゲートウェイ装置を構成することにより、大規模
スイッチへの汎用性が見込まれ、このスイッチリソース
が使用できると共に、低コストでアドオンすることがで
きる。
The connection between the interface units 301a to 301c and the connectionless control unit 204
Fixed VP (Virtual Path) in the device
(PVC) connection. Also, the interface unit 301a
The connectionless gateway device can be configured by mounting the .about.310c and the connectionless control unit 204 on the ATM cross-connect device in the form of an interface board. By configuring the connectionless gateway device in this manner, versatility to a large-scale switch is expected, and this switch resource can be used and add-on can be performed at low cost.

【0031】次に、インタフェース部301a〜301
cの構成について説明する。図3は、インタフェース部
301a〜301cの構成を示すブロック図である。
Next, the interface units 301a-301
The configuration of c will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the interface units 301a to 301c.

【0032】インタフェースフェース部301a〜30
1cは、それぞれ、IF(IF:InterFace)ポ
ート101a、101bと、ブリッジ処理回路102
と、バスブリッジ回路103、112と、メインCPU
104と、I/Oレジスタ105と、アドレス検索回路
106と、デュアルポートメモリ(DPM:DualP
ort Memory)107と、メモリ108、11
0と、サブCPU111と、SAR(Segmenta
tion And Reassembly)処理回路1
13a、113bと、セル多重・分離回路114とから
構成されている。
Interface faces 301a-30
1c denotes an IF (Interface) port 101a, 101b and a bridge processing circuit 102, respectively.
, Bus bridge circuits 103 and 112, and main CPU
104, an I / O register 105, an address search circuit 106, and a dual port memory (DPM: DualP
ort Memory) 107 and memories 108 and 11
0, the sub CPU 111, and the SAR (Segmenta
Tion And Reassembly) Processing Circuit 1
13a and 113b and a cell multiplexing / demultiplexing circuit 114.

【0033】インタフェース部301a〜301cは、
プログラムに基づきシステム全体を制御するCPU(上
位命令部)を、メインCPU104およびサブCPU1
11の2システム有している。メインCPU104は、
主にコネクションレス網内転送に必要となるレイヤ3プ
ロトコル処理、およびMAC(Media Acces
s Control)フレームの終端処理を行う。一方
サブCPU111は、SAR処理回路113a、113
bの制御を行う。この二つのCPU104、111は、
DPM107を介した接続であり、パケットデータ転送
時において、パケットデータを書き込むDPM107の
先頭アドレスとパケット長情報をコマンドとして格納す
る。また、両CPU104、111は、処理完了の旨を
割り込み信号により通知しあう手順を有している。
The interface units 301a to 301c
A CPU (upper instruction unit) that controls the entire system based on a program is composed of a main CPU 104 and a sub CPU
There are 11 systems. The main CPU 104
Layer 3 protocol processing mainly required for connectionless intra-network transfer and MAC (Media Accesses)
s Control) Frame termination processing is performed. On the other hand, the sub CPU 111 includes SAR processing circuits 113a and 113
b is controlled. These two CPUs 104, 111
This is a connection via the DPM 107, and stores a start address of the DPM 107 to which packet data is written and packet length information as a command at the time of packet data transfer. In addition, both CPUs 104 and 111 have a procedure of notifying the completion of the processing by an interrupt signal.

【0034】ブリッジ処理回路102、およびSAR処
理回路113a、113bは、それぞれPCIバス11
5、116に接続されている。PCIバス115、11
6は、各々32ビット×33MHzのバス容量を持ち、
バスブリッジ回路103、112を介してホストバス1
17、118に接続されている。ここで、バスブリッジ
回路103、112は、ホストバス117、118およ
びPCIバス115、116間において相互のデータ形
式を変換する機能を有している。また、2つのIFポー
ト101a、101bは、ユーザLANからのパケット
送受信インターフェースとして機能するものであり、各
IFポート101a、101bは、ブリッジ処理回路1
02と接続されている。ブリッジ処理回路102は、U
NI(User Network Interace)間
においてレイヤ2アドレスのみを参照して、ブリッジ転
送を行う機能を有している。SAR処理回路113a、
113bは、NNI(Network−to−Netw
ork Interface)へのセル化・デセル化処
理を行う機能を有しており、セル多重・分離回路114
と接続されている。
The bridge processing circuit 102 and the SAR processing circuits 113a and 113b
5, 116. PCI bus 115, 11
6 each have a bus capacity of 32 bits × 33 MHz,
The host bus 1 via the bus bridge circuits 103 and 112
17 and 118 are connected. Here, the bus bridge circuits 103 and 112 have a function of converting data formats between the host buses 117 and 118 and the PCI buses 115 and 116. The two IF ports 101a and 101b function as a packet transmission / reception interface from the user LAN. Each of the IF ports 101a and 101b is connected to the bridge processing circuit 1.
02 is connected. The bridge processing circuit 102
It has a function of performing bridge transfer by referring only to the layer 2 address between NIs (User Network Interfaces). SAR processing circuit 113a,
113b is an NNI (Network-to-Network)
or a cell multiplexing / demultiplexing circuit 114.
Is connected to

【0035】以下に、両CPU104、111における
役割分担と各機能ブロックに関して説明する。メインC
PU104側のPCIバス115には、ブリッジ処理回
路102が接続されている。ブリッジ処理回路102
は、ユーザLAN205から受信したMACフレームを
一時的に格納し、その間ブリッジ処理回路102内部で
MACアドレスを抽出し、ソースMACアドレス(SA
MAC)をキーに出力インタフェースポート番号を記憶
するといった自律的なアドレス学習機能と、デスティネ
ーションMACアドレス(DA MAC)をキーに出力イ
ンタフェースポート番号を獲得し、該当インタフェース
に転送する機能を備えている。上記処理の通り、レイヤ
2アドレスのみを参照して実施されるブリッジ転送は、
CPU処理を介在することなくブリッジ処理回路102
内のみで処理される。一方、レイヤ3処理が必要となる
コネクションレス網側へ送信処理は、バスブリッジ回路
103を介してホストバス117上のDPM107に転
送され、その後メインCPU104が行うアドレス解決
処理により中間フレームが構築される。
The role sharing between the CPUs 104 and 111 and each functional block will be described below. Main C
The bridge processing circuit 102 is connected to the PCI bus 115 on the PU 104 side. Bridge processing circuit 102
Temporarily stores the MAC frame received from the user LAN 205, extracts the MAC address inside the bridge processing circuit 102 during that time, and stores the source MAC address (SA
MAC) as a key to store an output interface port number, and an autonomous address learning function, and a function to acquire an output interface port number using a destination MAC address (DA MAC) as a key and transfer it to the corresponding interface. . As described above, the bridge transfer performed by referring only to the layer 2 address is as follows.
Bridge processing circuit 102 without CPU processing
Only processed within. On the other hand, the transmission processing to the connectionless network side requiring the layer 3 processing is transferred to the DPM 107 on the host bus 117 via the bus bridge circuit 103, and the intermediate frame is constructed by the address resolution processing performed by the main CPU 104 thereafter. .

【0036】サブCPU111側のPCIバス116に
は、SAR処理回路113a、113bが接続されてい
る。SAR処理回路113a、113bは、メインCP
U104により構築された中間フレームをAAL-タイ
プ5でセル化・デセル化する機能を有している。DPM
107に蓄積されたパケットデータ(中間フレーム)を
48バイト固定長のATMセルペイロード部に収容する
セグメンテーション機能、および網側から受信したAT
Mセルのセルラベル(VPI/VCI)により同一パケッ
トを特定し、元のパケットデータ(中間フレーム)に再
構築するリアッセンブル機能を有している。
The SAR processing circuits 113a and 113b are connected to the PCI bus 116 on the sub CPU 111 side. The SAR processing circuits 113a and 113b
It has a function to convert the intermediate frame constructed by U104 into a cell and decelerate it by AAL-type 5. DPM
A segmentation function of accommodating packet data (intermediate frame) stored in the ATM cell 107 in a 48-byte fixed-length ATM cell payload portion, and an AT received from the network side.
It has a reassembling function of identifying the same packet by the cell label (VPI / VCI) of the M cell and reconstructing it into the original packet data (intermediate frame).

【0037】各CPU104、111が処理完了の旨を
通知する割り込み信号の発生は、I/Oレジスタ105
の任意のビットをオンにすることにより実施される。
Each of the CPUs 104 and 111 generates an interrupt signal for notifying that the processing is completed.
By turning on any bit of.

【0038】本実施形態のコネクションレス網における
主信号データ転送系206の特徴は、コネクションレス
網内転送に必要となるプロトコル処理をコネクションレ
スゲートウェイ装置201に集約させ、コネクションレ
ス変換ノード202の処理負荷を著しく軽減させる点に
ある。このコネクションレス網における主信号転送動作
を図4を参照して説明する。
The feature of the main signal data transfer system 206 in the connectionless network of this embodiment is that the protocol processing required for the transfer within the connectionless network is integrated in the connectionless gateway device 201 and the processing load of the connectionless conversion node 202 is processed. Is significantly reduced. The main signal transfer operation in this connectionless network will be described with reference to FIG.

【0039】図4は、本実施形態のコネクションレスゲ
ートウェイ装置201を用いたコネクションレス網の主
信号転送動作を説明するための動作概念図である。
FIG. 4 is an operation conceptual diagram for explaining a main signal transfer operation of a connectionless network using the connectionless gateway device 201 of the present embodiment.

【0040】図4の本実施形態におけるコネクションレ
ス網内転送動作では、コネクションレス変換ノード20
2に比較して規模が小さくなると考えられるコネクショ
ンレスゲートウェイ装置201にプロトコル処理を集約
させ、コネクションレス変換ノード202ではソフトウ
ェア処理を行わず、すべてハードウェア処理で、セル単
位に固定VP(PVC)間を動的に接続する。この結果、
図14と比較すると、コネクションレス網内での転送動
作は、フロー種別に依存せず先頭セルからセル・バイ・
セル転送(いわゆるカットスルー転送)を行うことが可能
となり、高速化・大容量化が達成できる。
In the connectionless intra-network transfer operation in the present embodiment shown in FIG.
The connectionless gateway device 201, which is considered to be smaller in size than that of the second embodiment, concentrates the protocol processing, and the connectionless conversion node 202 does not perform software processing. Connect dynamically. As a result,
As compared with FIG. 14, the transfer operation in the connectionless network is performed cell-by-byte from the head cell regardless of the flow type.
Cell transfer (so-called cut-through transfer) can be performed, and high speed and large capacity can be achieved.

【0041】図5は、コネクションレスゲートウェイ装
置201がコネクションレス網へ送信する際のカプセル
化過程を示したものである。
FIG. 5 shows an encapsulation process when the connectionless gateway device 201 transmits to the connectionless network.

【0042】コネクションレスゲートウェイ装置201
ではユーザLAN205から受けたIPv4フレーム6
01を一旦中間フレームであるIPv6フレーム602
に収容する。IPv6フレーム602のヘッダ部にはコ
ネクションレス網内転送情報として使用する発信元コネ
クションレスゲートウェイ装置番号(SA CL)と宛先
コネクションレスゲートウェイ装置番号(DA CL)が
含まれる。さらにIPv6フレーム602にAALタイ
プ5のヘッダおよびトレイラを付加することにより、C
PCS-PDU(Common Part Conver
gence Sublayer-Protocol D
ata Unit)フレーム603が生成される。更
に、AALのSAR(Segmentation an
d Reassembly sublayer)処理に
より、CPCS-PDUフレーム603をATMセル6
04に収容する。同一CPCS-PDUフレーム603
を構成する全てのATMセル604には、同一の仮想チ
ャネル識別子VCI(Virtual Channel
Identifier)を付与し、セル順序を崩すこと
なくコネクションレス網側へ転送する。IPv6フレー
ム602のヘッダが通常の40バイトであり、AALタ
イプ5でセル化されている場合は、コネクションレス網
内転送情報として使用する発信元コネクションレスゲー
トウェイ装置番号(SA CL)と宛先コネクションレ
スゲートウェイ装置番号(DA CL)は、先頭(BO
M:Beginning Of Memory)セルに
全て収容される。COMセル、EOMセルは同様に、そ
れぞれ中間(Center Of Memory)セ
ル、最後(End Of Memory)セルを示して
いる。
The connectionless gateway device 201
Now, the IPv4 frame 6 received from the user LAN 205
01 is an IPv6 frame 602 which is an intermediate frame.
Housed in The header portion of the IPv6 frame 602 includes a source connectionless gateway device number (SACL) and a destination connectionless gateway device number (DACL) used as transfer information in the connectionless network. Further, by adding an AAL type 5 header and trailer to the IPv6 frame 602, C
PCS-PDU (Common Part Conver
gence Sublayer-Protocol D
ata Unit) frame 603 is generated. Furthermore, AAL's SAR (Segmentation an
d Reassembly sublayer) processing to convert the CPCS-PDU frame 603 into the ATM cell 6
04. Same CPCS-PDU frame 603
Are assigned to the same virtual channel identifier VCI (Virtual Channel).
Identifier), and transfer to the connectionless network side without disrupting the cell order. In the case where the header of the IPv6 frame 602 is a normal 40 byte and is cellized by AAL type 5, the source connectionless gateway device number (SACL) used as the transfer information in the connectionless network and the destination connectionless gateway The device number (DACL) is the first (BO
M: Beginning Of Memory). Similarly, the COM cell and the EOM cell respectively indicate an intermediate (Center Of Memory) cell and an end (End Of Memory) cell.

【0043】コネクションレスゲートウェイ装置201
におけるアドレス解決処理は、パケット送受信フローに
おいて、2形態存在する。一つは、コネクションレス網
への入り口に設けられたコネクションレスゲートウェイ
装置におけるIPv4アドレスからCLアドレスを解決
するCLARP(ConnectionLess Ad
dress Resolution Protoco
l)処理であり、もう一つは、コネクションレス網から
の出口に設けられたコネクションレスゲートウェイ装置
におけるIPv4アドレスからMACアドレスを解決す
るIP-ARP(IP-Mac Address Res
olution Protocol)処理である。両ア
ドレス解決テーブルは、アドレス検索回路106に直接
接続されたメモリ108に一括して記憶されている。
Connectionless gateway device 201
In the packet transmission / reception flow, there are two types of address resolution processing in the above. One is a CLARP (Connection Less Ad) for resolving a CL address from an IPv4 address in a connectionless gateway device provided at an entrance to a connectionless network.
dress Resolution Protocol
l) Processing, and the other is IP-ARP (IP-Mac Address Res) for resolving a MAC address from an IPv4 address in a connectionless gateway device provided at an exit from a connectionless network.
solution processing). Both address resolution tables are collectively stored in the memory 108 directly connected to the address search circuit 106.

【0044】次に、図6を参照してアドレス解決テーブ
ルの相互関係を説明する。
Next, the relationship between the address resolution tables will be described with reference to FIG.

【0045】アドレス解決テーブルは、経路テーブル1
101と、CLアドレステーブル1102と、CL・V
PI対応テーブル1103と、IP-ARPテーブル1
104とから構成されている。
The address resolution table is a route table 1
101, CL address table 1102, CL · V
PI correspondence table 1103 and IP-ARP table 1
104.

【0046】経路テーブル1101は、最小木アルゴリ
ズムを用いて作成されたツリーテーブルであり、ノード
番号をインデックス情報とし、解決対象アドレスがCL
アドレスか、ネクストホップ(N(Next) HO
P)アドレスか、MACアドレスかをフラグにより識別
し、それぞれポインタを用いて実際に解決対象アドレス
を管理するテーブルにアクセスする。
The route table 1101 is a tree table created by using the minimum tree algorithm. The node table is used as index information, and the address to be solved is CL.
Address or next hop (N (Next) HO
P) An address or a MAC address is identified by a flag, and a table for actually managing the address to be solved is accessed using a pointer.

【0047】次に、個々のテーブルの構成要素に関して
説明する。経路テーブル1101は、解決対象アドレス
に応じたフラグと、解決対象アドレスエントリへのポイ
ンタを構成要素として持つ。経路テーブル1101のフ
ラグがCLアドレスである場合、経路テーブル1101
のポインタは、CLアドレステーブル1102の格納位
置を指し、更にCLアドレステーブル1102が持つV
PIポインタにより、実CLアドレスとVPI値の対応
を管理するCL・VPI対応テーブル1103にアクセ
スし、解決対象となるCLアドレスとVPIを取得す
る。この時CLアドレスが取得できない場合は、コネク
ションレスコントロール部204へデフォルトパスとし
て示されているCLアドレスおよびVPI値を付与して
CLARPリクエストパケットを送出する。
Next, the components of each table will be described. The route table 1101 has, as constituent elements, a flag corresponding to the address to be resolved and a pointer to the address entry to be resolved. If the flag of the routing table 1101 is a CL address, the routing table 1101
Pointer indicates the storage location of the CL address table 1102, and the V
By using the PI pointer, the CL / VPI correspondence table 1103 for managing the correspondence between the actual CL address and the VPI value is accessed, and the CL address and the VPI to be solved are acquired. At this time, if the CL address cannot be obtained, the CL address request packet is transmitted to the connectionless control unit 204 with the CL address and the VPI value indicated as the default path.

【0048】経路テーブル1101のフラグがMACア
ドレスである場合、経路テーブル1101のポインタ
は、IP−ARPテーブル1104のMACアドレス格
納位置を指し、実MACアドレスを直接取得する。経路
テーブル1101のフラグがNHOPアドレスである場
合、経路テーブル1101のポインタは、経路テーブル
1101内のMAC経路エントリのポインタ位置を指
し、以降連鎖的なポインタ参照により実MACアドレス
を取得する。実エントリが格納されるCL・VPI対応
テーブル1103、およびIP-ARPテーブル110
4はエントリ毎にリンク・ポインタを有していて、この
リンク・ポインタにより次エントリの位置をリンクドリ
ストの形態で示す構成になっている。
When the flag of the routing table 1101 is a MAC address, the pointer of the routing table 1101 points to the storage location of the MAC address in the IP-ARP table 1104 and directly obtains the real MAC address. If the flag of the route table 1101 is the NHOP address, the pointer of the route table 1101 points to the pointer position of the MAC route entry in the route table 1101, and the actual MAC address is acquired by referring to the chained pointer thereafter. CL / VPI correspondence table 1103 in which actual entries are stored, and IP-ARP table 110
No. 4 has a link pointer for each entry, and the position of the next entry is indicated in the form of a linked list by the link pointer.

【0049】次に、本実施形態の動作について、図面を
参照して詳細に説明する。
Next, the operation of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

【0050】図7は、本実施形態のコネクションレスゲ
ートウェイ装置201の動作を説明するために、図3の
インタフェース部301a〜301cの動作をブロック
毎に説明したものである。また、図8は、コネクション
レスゲートウェイ装置201がコネクションレス網へ送
信する際のパケット処理(以降CLA処理:CellA
ssembly)過程を示すフローチャートであり、図
9は、コネクションレスゲートウェイ装置がコネクショ
ンレス網からデータを受信した際のパケット処理(以降
CLD処理:Cell DeasseMbly)過程を
示すフローチャートを示している。また、図10は、A
RPパケット受信時におけるアドレス検索回路106の
フローチャートを示したものである。
FIG. 7 illustrates the operation of the interface units 301a to 301c in FIG. 3 for each block in order to explain the operation of the connectionless gateway device 201 of the present embodiment. FIG. 8 shows packet processing (hereinafter CLA processing: CellA) when the connectionless gateway device 201 transmits to the connectionless network.
FIG. 9 is a flowchart showing a packet processing (hereinafter, CLD processing: Cell DeathMbly) process when the connectionless gateway device receives data from the connectionless network. FIG.
9 is a flowchart illustrating the operation of the address search circuit 106 when an RP packet is received.

【0051】図7、図8、図9、および図10を参照し
てブリッジ処理回路102およびSAR処理回路113
a、113b間におけるパケット送・受信時の処理フロ
ーについて詳細に説明する。
Referring to FIGS. 7, 8, 9 and 10, bridge processing circuit 102 and SAR processing circuit 113
The processing flow at the time of packet transmission / reception between a and 113b will be described in detail.

【0052】コネクションレスゲートウェイ装置201
で扱うパケットは、主信号パケットとアドレス解決用
(ARP)パケットの2種類に大別される。また、フレー
ムデータ転送方向としてCLA側、CLD側方向に分類
される。また、アドレス検索回路106では、解決・未
解決の判定により処理が分岐する。そのため、転送フロ
ーの組み合わせとしては、以下の8通りが考えられる。 (1)CLA側主信号処理フロー(CLアドレス解決
時) (2)CLA側主信号処理フロー(CLアドレス未解決
時) (3)CLD側主信号処理フロー(MACアドレス解決
時) (4)CLD側主信号処理フロー(MACアドレス未解
決時) (5)IP-ARPパケット受信フロー(保持パケット
MACアドレス解決時) (6)IP-ARPパケット受信フロー(リクエストM
ACアドレスに対するれプレイ作成時) (7)IP-ARPパケット受信フロー(保持パケット
未解決でかつリプレイパケット未作成時) (8)CLARPパケット(リプレイ)受信フロー 上記処理フローに関して、図7を参照して説明する。ま
ず最初に、MACフレームを受信し、中間フレーム構築
処理を経て、セル化する処理過程(CLA処理フロー)に
関して説明する。
The connectionless gateway device 201
The packets handled by are for main signal packet and address resolution
(ARP) packets are roughly classified into two types. The frame data transfer direction is classified into the CLA side and the CLD side. In the address search circuit 106, the process branches depending on the determination of the solution / unsolved. Therefore, the following eight combinations are conceivable as transfer flow combinations. (1) CLA side main signal processing flow (CL address resolution) (2) CLA side main signal processing flow (CL address unresolved) (3) CLD side main signal processing flow (MAC address resolution) (4) CLD Side main signal processing flow (when MAC address is unresolved) (5) IP-ARP packet reception flow (when holding packet MAC address is resolved) (6) IP-ARP packet reception flow (request M
(7) IP-ARP packet reception flow (when holding packet is unresolved and replay packet is not generated) (8) CLARP packet (replay) reception flow For the above processing flow, refer to FIG. Will be explained. First, the process (CLA process flow) of receiving a MAC frame, passing through an intermediate frame construction process, and converting it into a cell will be described.

【0053】ここで、MACフレーム終端部402、I
Pv4フレーム終端部403、IPv6フレーム生成部
404、IPv6フレーム終端部410、IPv4フレ
ーム再構築部411、MACフレーム生成部412は、
それぞれメインCPU104またはサブCPU111に
おける処理をブロック化して示したものである。
Here, the MAC frame terminator 402, I
The Pv4 frame termination unit 403, the IPv6 frame generation unit 404, the IPv6 frame termination unit 410, the IPv4 frame reconstruction unit 411, and the MAC frame generation unit 412
The processing in the main CPU 104 or the sub CPU 111 is shown as a block.

【0054】また、セル化処理部407、デセル化処理
部408は、それぞれSAR処理部113a、113b
における処理をブロック化して示したものである。
The cell processing section 407 and the decell processing section 408 include SAR processing sections 113a and 113b, respectively.
Is a block diagram of the processing in FIG.

【0055】メインCPU104は、ブリッジ処理回路
102よりMACフレームを受信すると、MACフレー
ム終端部402でタイプフィールドのチェックを行い、
受信したデータパケットが主信号パケットかアドレス解
決用パケットかあるいは無効なパケットかを識別する。
受信パケットが主信号IPv4フレームの場合は、IP
v4フレーム終端部403でフレームの正常性のチェッ
クを受けた後、IPv6フレーム生成部404に受け渡
される。IPv6フレーム生成部404では、IPv4
フレームヘッダ内の宛先IPアドレスをアドレス検索回
路106に転送し、アドレス検索回路106おいて、メ
モリ108に記憶されているアドレス解決テーブルの検
索することにより、転送された宛先IPv4アドレスか
ら宛先CLアドレスを取得する。その後、IPv6フレ
ーム生成部404において、取得したCLアドレスをI
Pv6フレームのヘッダ部に収容し、サブCPU111
に対して割り込みで処理完了の旨を通知する。このアド
レス解決処理において、もし、CLアドレスがメモリ1
08に記憶されているアドレス解決テーブルのエントリ
内に存在しない場合(ケース2)は、未解決フレームを
保持し、アドレス検索回路106において、CLARP
リクエスト(アドレス解決要求)パケットを作成し、装置
内CLアドレス解決部へ送信する。
Upon receiving the MAC frame from the bridge processing circuit 102, the main CPU 104 checks the type field in the MAC frame terminating unit 402,
It identifies whether the received data packet is a main signal packet, an address resolution packet, or an invalid packet.
If the received packet is a main signal IPv4 frame, the IP
After the normality of the frame is checked by the v4 frame termination unit 403, the frame is passed to the IPv6 frame generation unit 404. In the IPv6 frame generation unit 404, the IPv4
The destination IP address in the frame header is transferred to the address search circuit 106, and the address search circuit 106 searches the address resolution table stored in the memory 108, thereby obtaining the destination CL address from the transferred destination IPv4 address. get. Thereafter, in the IPv6 frame generation unit 404, the acquired CL address is
The sub CPU 111 is accommodated in the header of the Pv6 frame, and
To the effect that processing has been completed. In this address resolution process, if the CL address is
If it does not exist in the entry of the address resolution table stored in 08 (case 2), the unresolved frame is held, and the address search circuit 106 causes the CLARP
A request (address resolution request) packet is created and transmitted to the CL address resolution unit in the device.

【0056】次に、コネクションレス網側からATMセ
ルを受信し、デセル化処理、IPv6フレーム終端処理
を経て、MACフレームを構築する処理過程(CLD処
理フロー)に関して説明する。
Next, a process (CLD process flow) for receiving an ATM cell from the connectionless network side, constructing a MAC frame through a decellularization process, and an IPv6 frame termination process will be described.

【0057】デセル化処理部408において、1つのC
PCS-PDUフレーム再構築処理が完了すると、サブ
CPU111は、メインCPU104に対し、割り込み
による処理完了通知を行う。この通知によりメインCP
U104は、IPv6フレームを受信したことを知り、
IPv6フレーム終端部410で、受信したデータパケ
ットが主信号パケットか、アドレス解決用パケットか、
あるいはそのいずれでもない未知のパケットかを識別す
る。
In the decellularization processing unit 408, one C
When the PCS-PDU frame restructuring process is completed, the sub CPU 111 notifies the main CPU 104 of the process completion by interruption. By this notification, the main CP
U104 learns that it has received an IPv6 frame,
Whether the received data packet is a main signal packet, an address resolution packet,
Alternatively, it identifies an unknown packet that is neither of them.

【0058】受信パケットが主信号フレームの場合は、
IPv4フレーム再構築部411でIPv4ヘッダを再
構築した後、MACフレーム生成部412に受け渡され
る。MACフレーム生成部412では、宛先IPv4ア
ドレスをアドレス検索回路106に転送し、アドレス検
索回路106において、宛先IPアドレスをキーにアド
レス解決テーブルを検索することにより、次段転送先と
なるMACアドレスを取得する。その後、MACフレー
ム生成部412において、取得したMACアドレスをヘ
ッダとして持つMACフレームを構築し、ブリッジ処理
部回路102にMACフレームを転送した後、転送処理
完了の旨をサブCPU111に対して割り込みで通知す
る。このアドレス解決処理において、もし、MACアド
レスがアドレス解決テーブルのエントリ内に存在しない
場合(ケース4)は、未解決フレームを保持し、アドレ
ス検索回路106において、IP-ARPリクエスト(ア
ドレス解決要求)パケットを作成し、ブリッジ処理部に
おいてブロードキャスト転送する。
When the received packet is a main signal frame,
After the IPv4 header is reconstructed by the IPv4 frame reconstruction unit 411, the IPv4 header is passed to the MAC frame generation unit 412. The MAC frame generation unit 412 transfers the destination IPv4 address to the address search circuit 106, and in the address search circuit 106, searches the address resolution table using the destination IP address as a key to obtain the MAC address to be the next-stage transfer destination I do. Then, the MAC frame generation unit 412 constructs a MAC frame having the obtained MAC address as a header, transfers the MAC frame to the bridge processing unit circuit 102, and notifies the sub CPU 111 of the completion of the transfer process by interruption. I do. In this address resolution process, if the MAC address does not exist in the entry of the address resolution table (Case 4), the unresolved frame is held, and the IP-ARP request (address resolution request) packet is stored in the address search circuit 106. And broadcast-transfer it in the bridge processing unit.

【0059】図8、9、10は、図7に示すシステムの
データパケットの処理フローチャートを示したものであ
る。図8、9、10には、本実施形態におけるアドレス
解決の遂行処理とデータパケットの指定アドレスへの転
送処理を含んでいる。
FIGS. 8, 9 and 10 show flowcharts for processing data packets in the system shown in FIG. FIGS. 8, 9, and 10 include a process of performing address resolution and a process of transferring a data packet to a designated address in the present embodiment.

【0060】まず最初に、CLA処理フローについて図
8を参照して説明する。CLA処理は、ブリッジ処理回
路102におけるブリッジ処理から開始される(ステッ
プ701)。そして、MACフレームを受信すると(ス
テップ702)、タイプフィールドの判定を行ない、受
信したMACフレームがアドレス解決用のパケットであ
るか、主信号パケットであるか、未知のなパケットであ
るかが判定される(ステップ705)。ステップ705
における判定結果がIP−ARP(アドレス解決用)パ
ケットであると判定された場合は、IP−ARPパケッ
ト受信後(ステップ707)、後述する図9において説
明する処理に移る。ステップ705における判定結果
が、主信号IPパケットであると示された場合は、CL
アドレス解決処理(ステップ718)に処理は渡され
る。ステップ705における判定結果が未知のパケット
であると判定された場合は、該当パケットを廃棄し(ス
テップ706)、DPM107を解放した後(ステップ
704)、プロセスは終了する。
First, the CLA processing flow will be described with reference to FIG. The CLA processing is started from the bridge processing in the bridge processing circuit 102 (step 701). When the MAC frame is received (step 702), the type field is determined, and it is determined whether the received MAC frame is a packet for address resolution, a main signal packet, or an unknown packet. (Step 705). Step 705
If it is determined that the received packet is an IP-ARP (address resolution) packet, after receiving the IP-ARP packet (step 707), the process proceeds to a process described later with reference to FIG. If the result of the determination in step 705 indicates that the packet is a main signal IP packet, CL
The processing is passed to the address resolution processing (step 718). If it is determined in step 705 that the packet is an unknown packet, the packet is discarded (step 706), the DPM 107 is released (step 704), and the process ends.

【0061】CLアドレス解決処理ステップ(718)
は、ステップ709〜713から構成されている。先
ず、DA IP(Destination IPv4
Address)を抽出し(ステップ709)、アドレス
解決(ARP)テーブルを検索し(ステップ710)、
DA IPに対応するDA CL(Destinati
on CLAddress)がアドレス解決テーブルに
登録されているか否かが判定される(ステップ71
1)。ステップ711における判定結果が肯定的である
場合は、CLアドレス解決処理(ステップ718)を抜
け、IPv6フレーム構築処理が実施される(ステップ
714)。ステップ711における判定結果が否定的で
あり、“当該パケットはアドレス未解決である”と示さ
れた場合は、未解決パケットを保持し(ステップ71
2)、CLアドレス解決要求を生成し、転送する(ステ
ップ713)。
CL address resolution processing step (718)
Is composed of steps 709 to 713. First, DA IP (Destination IPv4)
Address) is extracted (step 709), and an address resolution (ARP) table is searched (step 710).
DACL (Destinati) corresponding to DA IP
on CLAddress) is registered in the address resolution table (step 71).
1). If the determination result in step 711 is affirmative, the CPU exits the CL address resolution processing (step 718) and executes the IPv6 frame construction processing (step 714). If the determination result in step 711 is negative and “the packet is unresolved” is indicated, the unresolved packet is held (step 71).
2) Generate and transfer a CL address resolution request (step 713).

【0062】ステップ714における中間フレーム構築
処理が終了すると、サブCPU受け渡し処理ステップ7
19に渡される。サブCPU111へ割り込み通知を送
信した後(ステップ715)、サブCPU111の制御
により、SAR処理回路113a、113bでセル化処
理が実施され(ステップ717)、パケット処理完了通
知を送出し(ステップ716)、メモリ解放処理後にプ
ロセスは終了する(ステップ704)。
When the intermediate frame construction processing in step 714 is completed, the sub CPU
Passed to 19. After transmitting the interrupt notification to the sub CPU 111 (step 715), under the control of the sub CPU 111, the SAR processing circuits 113a and 113b perform cell processing (step 717), and transmit a packet processing completion notification (step 716). After the memory release processing, the process ends (step 704).

【0063】次に、CLD処理フローについて図9を参
照して説明する。基本的なCLD処理フローは、図8に
おけるCLAフローと同様である。両処理フローの差
は、CLA処理フローでは、解決対象となるアドレスが
CLアドレスであるのに対して、CLD処理フローの解
決対象アドレスがMACアドレスとなることのみであ
る。
Next, the CLD processing flow will be described with reference to FIG. The basic CLD processing flow is the same as the CLA flow in FIG. The only difference between the two processing flows is that in the CLA processing flow, the address to be solved is the CL address, whereas the address to be solved in the CLD processing flow is the MAC address.

【0064】CLD処理では、先ずサブCPU111か
らの割り込み通知をメインCPU104が受信したこと
をトリガにSAR処理回路113a、113bによりS
AR処理が開始される(ステップ801)。そして、I
Pv6フレームの受信が行われ(ステップ802)、タ
イプフィールドのチェックが行われ、受信したIPv6
フレームがアドレス解決用のパケットであるか、主信号
パケットであるか、あるいは未知のなパケットかが判定
される(ステップ804)。コネクションレスゲートウ
ェイ装置201では、コネクションレス網側からCLア
ドレス解決要求が転送されてくることはないため、CL
ARPリプレイ受信時に、アドレス解決待ちパケット
(保持パケット)の有無を判定して処理が遂行される。ス
テップ804における判定結果が、主信号IPパケット
であると示された場合は、MACアドレス解決処理(ス
テップ817)に渡される。ステップ804における判
定結果が未知のパケットであると判定された場合は、該
当パケットを廃棄し(ステップ805)、DPM107
を解放した後プロセスは終了する(ステップ803)。
In the CLD processing, first, the SAR processing circuits 113a and 113b use the SAR processing circuits 113a and 113b as triggers when the main CPU 104 receives an interrupt notification from the sub CPU 111.
The AR processing is started (step 801). And I
A Pv6 frame is received (step 802), the type field is checked, and the received IPv6 frame is checked.
It is determined whether the frame is a packet for address resolution, a main signal packet, or an unknown packet (step 804). In the connectionless gateway device 201, since the CL address resolution request is not transferred from the connectionless network side,
ARP replay reception, address resolution waiting packet
The process is performed by determining the presence / absence of (hold packet). If the result of the determination in step 804 indicates that the packet is a main signal IP packet, it is passed to the MAC address resolution processing (step 817). If it is determined in step 804 that the packet is an unknown packet, the packet is discarded (step 805), and the DPM 107
Is released, the process ends (step 803).

【0065】MACアドレス解決処理(ステップ81
7)は、ステップ808〜812から構成されている。
先ず、DA IP(Destination IPv4
Address)を抽出し(ステップ808)、アドレ
ス解決(ARP)テーブルの検索が行われ(ステップ8
09)、その結果、DA IPに対応するMACアドレ
スがアドレステーブルに登録されているか否かを判定す
る(ステップ810)。ステップ810における判定結
果が肯定的である場合は、MACアドレス解決処理ステ
ップ817を抜け、MACフレーム構築処理が実施され
る(ステップ813)。ステップ810における判定結
果が否定的であり、当該パケットがアドレス未解決であ
ることが示された場合は、未解決パケットを保持し(ス
テップ811)、MACアドレス解決要求を生成して、
転送する(ステップ812)。
MAC address resolution processing (step 81)
7) is composed of steps 808 to 812.
First, DA IP (Destination IPv4)
Address) is extracted (step 808), and an address resolution (ARP) table is searched (step 8).
09) As a result, it is determined whether or not the MAC address corresponding to the DA IP is registered in the address table (step 810). If the determination result in step 810 is affirmative, the process exits the MAC address solution processing step 817 and the MAC frame construction processing is performed (step 813). If the determination result in step 810 is negative and the packet indicates that the address is unresolved, the unresolved packet is held (step 811), and a MAC address resolution request is generated.
Transfer (step 812).

【0066】ステップ813におけるMACフレーム構
築処理が終了すると、ブリッジ処理回路102との受け
渡し処理(ステップ818)に処理は移行する。そし
て、ブリッジ処理回路102へのパケット処理完了通知
を送出し、メモリ解放(ステップ803)を行った後、
プロセスは終了する。
When the MAC frame construction processing in step 813 is completed, the processing shifts to the processing for exchange with the bridge processing circuit 102 (step 818). Then, a packet processing completion notification is sent to the bridge processing circuit 102, and after releasing the memory (step 803),
The process ends.

【0067】次に、図10を参照して、受信したアドレ
ス解決パケットの処理過程を説明する。先ず。アドレス
解決パケットを受信すると(ステップ901)、アドレ
ス解決パケットが不正なものでないかどうかを判定する
(ステップ902)。ステップ902における判定結果
がエラーであれば、そのパケットを廃棄し、プロセスは
終了する(ステップ903)。ステップ902における
判定結果が正常である場合は、アドレス解決パケットが
リクエスト/リプレイのどちらかであるかに関わらず、
発信元IPアドレスと発信元MACアドレスの組がアド
レス解決テーブル内にエントリとして存在するかを検索
する(ステップ904)。ステップ904における検索
結果が肯定的(ヒット)である場合、エージング用のタ
イマをリセットし、当該エントリに対する有効期限を更
新する(ステップ907)。ステップ904における検
索結果が否定的(ノーヒット)な場合、アドレス解決対
象となるターゲットIPアドレスが自身のIPアドレス
であるかを判定し(ステップ905)、結果が肯定的な
場合には、アドレス解決テーブルに新規登録する(ステ
ップ906)。
Next, a process of processing a received address resolution packet will be described with reference to FIG. First. When an address resolution packet is received (step 901), it is determined whether or not the address resolution packet is invalid (step 902). If the determination result in step 902 is an error, the packet is discarded, and the process ends (step 903). If the determination result in step 902 is normal, regardless of whether the address resolution packet is a request or a replay,
A search is made as to whether a set of the source IP address and the source MAC address exists as an entry in the address resolution table (step 904). If the search result in step 904 is positive (hit), the aging timer is reset and the expiration date for the entry is updated (step 907). If the search result in step 904 is negative (no hit), it is determined whether the target IP address to be addressed is its own IP address (step 905). If the result is affirmative, the address resolution table is determined. Is newly registered (step 906).

【0068】そして、ステップ906、907の処理
後、保持パケットの有無を判定し(ステップ908)、
アドレス解決待ち状態にある保持パケットが存在する場
合は、当該保持パケットを転送する(ステップ90
9)。ステップ908で結果が否定的な場合、受信した
アドレス解決パケットがARPリクエストパケットか否
かを判定する(ステップ910)。ステップ910にお
ける判定結果が否定的であれば、そのパケットを廃棄
し、プロセスは終了する(ステップ911)。ステップ
910における判定結果が肯定的である場合は、アドレ
ス解決対象となるパケットが自身のIPアドレスである
かどうかの判定を行い(ステップ912)、自身のIP
アドレスであれば、ARPリプレイパケットを生成し
(ステップ915)、ARPパケットのメモリを開放し
た後(ステップ917)、ユーザ網にパケットを転送す
る(ステップ918)。
After the processing of steps 906 and 907, it is determined whether or not there is a held packet (step 908).
If there is a held packet in the waiting state for address resolution, the held packet is transferred (step 90).
9). If the result is negative in step 908, it is determined whether the received address resolution packet is an ARP request packet (step 910). If the determination in step 910 is negative, the packet is discarded, and the process ends (step 911). If the determination result in step 910 is affirmative, it is determined whether or not the packet whose address is to be resolved is its own IP address (step 912).
If it is an address, an ARP replay packet is generated (step 915), the memory of the ARP packet is released (step 917), and the packet is transferred to the user network (step 918).

【0069】ステップ912においてアドレス解決対象
となるパケットが自身のIPアドレスでない場合、ター
ゲットIPでARPテーブルを検索し(ステップ91
3)、検索結果が否定的(ノーヒット)の場合にはその
パケットを廃棄し処理を終了する(ステップ914)。
ステップ913における検索結果が肯定的(ヒット)の
場合、ARPリプレイパケットを作成し(ステップ91
6)、ARPパケットのメモリを開放した後(ステップ
917)、ユーザ網にパケットを転送する(ステップ9
18)。
If the packet whose address is to be resolved is not its own IP address in step 912, the ARP table is searched with the target IP (step 91).
3) If the search result is negative (no hit), the packet is discarded and the process ends (step 914).
If the search result in step 913 is positive (hit), an ARP replay packet is created (step 91).
6) After releasing the memory of the ARP packet (step 917), the packet is transferred to the user network (step 9).
18).

【0070】次に、図11、図12を参照して本実施形
態のコネクションレスゲートウェイ装置におけるCPU
間通信処理フローに関して説明する。図11は、DPM
107の構成および領域分割を示す説明図であり、図1
2は、CPU間通信処理過程を示すフローチャートであ
る。
Next, referring to FIG. 11 and FIG. 12, the CPU in the connectionless gateway device of the present embodiment will be described.
The inter-communication processing flow will be described. FIG. 11 shows the DPM
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of FIG.
2 is a flowchart showing a communication process between CPUs.

【0071】コネクションレスゲートウェイ装置201
は、図3に示すように、基本処理を行うマスタCPUで
あるメインCPU104とSAR処理回路113a、1
13bの制御処理のみを行うサブCPU111とを有し
ている。そして、この2つのCPU104、111間の
インタフェースは、割り込み線1201とDPM107
を介した接続であり、マスタであるメインCPU104
からは、SAR処理回路113a、113bの制御処理
を行うサブCPU111は、一種の通信用デバイスに見
える。
The connectionless gateway device 201
As shown in FIG. 3, the main CPU 104, which is a master CPU for performing basic processing, and the SAR processing circuits 113a, 113a,
And a sub CPU 111 that performs only the control processing of the sub-CPU 13b. The interface between the two CPUs 104 and 111 includes an interrupt line 1201 and a DPM 107.
And the master CPU 104 as a master.
Thus, the sub CPU 111 performing the control processing of the SAR processing circuits 113a and 113b appears as a kind of communication device.

【0072】そして、DPM107の内部は、以下の4
つの領域に分割されている。 (1)メインCPU104からサブCPU111に対す
るコマンド定義領域(1202) (2)サブCPU111からメインCPU104に対す
るコマンド定義領域(1203) (3)CLA処理方向のデータパケットを格納する領域
(1204) (4)CLD処理方向のデータパケットを格納する領域
(1205) このコマンド定義領域1202は、メインCPU104
からサブCPU111に対するコマンド格納領域および
サブCPU111からメインCPU104に対するリプ
ライコマンド用の領域を含んでいる。同様に、コマンド
定義領域1203は、サブCPU111からメインCP
U104に対するコマンド格納領域およびメインCPU
104からサブCPU111に対するリプライコマンド
用の領域を含んでいる。
The inside of the DPM 107 includes the following 4
Is divided into two areas. (1) Command definition area from the main CPU 104 to the sub CPU 111 (1202) (2) Command definition area from the sub CPU 111 to the main CPU 104 (1203) (3) Area for storing data packets in the CLA processing direction (1204) (4) CLD Area for storing data packets in the processing direction (1205) This command definition area 1202 is
, A command storage area for the sub CPU 111 and a reply command area for the main CPU 104 from the sub CPU 111. Similarly, the command definition area 1203 indicates that the sub CPU 111
Command storage area for U104 and main CPU
An area from 104 for a reply command to the sub CPU 111 is included.

【0073】次に、図12を参照して、メインCPU1
04とサブCPU111間の通信手順を説明する。
Next, referring to FIG.
A communication procedure between the CPU 04 and the sub CPU 111 will be described.

【0074】ここでは、メインCPU104からサブC
PU111にコマンドを発行する場合を用いて説明す
る。
Here, the sub CPU C
Description will be made using a case where a command is issued to the PU 111.

【0075】先ずコマンド発行側であるメインCPU1
04は、DPM107のコマンド定義領域1202にパ
ケット先頭位置を示す開始番地とパケット長等の情報を
書き込む(ステップ1301)。次に、メインCPU1
04は、I/Oレジスタ105の任意ビットをセットす
ることにより割り込みを起動し(ステップ1302)、
それと同時にコマンド受信側であるサブCPU111か
らの応答割り込みを受信するまでの期間をタイムアウト
監視する(ステップ1303)。メインCPU104
は、所定時間内にリプライがないコマンドに対しては、
該当コマンドに関する処理を無効とすると共に、パケッ
ト格納領域(CLA側)1204に格納されているデー
タパケットを廃棄する。
First, the main CPU 1 on the command issuing side
04 writes information such as the start address indicating the packet head position and the packet length in the command definition area 1202 of the DPM 107 (step 1301). Next, the main CPU 1
04 activates an interrupt by setting an arbitrary bit of the I / O register 105 (step 1302),
At the same time, timeout monitoring is performed for a period until a response interrupt is received from the sub CPU 111 on the command receiving side (step 1303). Main CPU 104
For commands that do not have a reply within a predetermined time,
The processing related to the command is invalidated, and the data packet stored in the packet storage area (CLA side) 1204 is discarded.

【0076】そして、メインCPU104からの割り込
みを受信したサブCPU111は、割り込み処理にジャ
ンプし(ステップ1304)、コマンド定義領域120
2に書き込まれた開始番地とパケット長を基にパケット
格納領域(CLA側)1204内のパケットを読み出す
(ステップ1305)。その後、サブCPU111は、
AALタイプ5にフレーム化し、指定されたポートの指
定されたVPI上にセル化して転送する指示をSAR処
理回路113a、113bに与える(ステップ130
6)。1つのパケットは、DPM107において連続し
た領域に書き込まれており、1パケット分の転送処理が
完了すると、コマンド定義領域1202にパケット格納
領域(CLA側)1204解放の旨を示すリプライ内容
を書き込む(ステップ1307)。そして、サブCPU
111は、I/Oレジスタ105の任意ビットセットす
ることにより割り込みを起動する(ステップ130
8)。
Then, upon receiving the interrupt from the main CPU 104, the sub CPU 111 jumps to interrupt processing (step 1304), and the command definition area 120
The packet in the packet storage area (CLA side) 1204 is read based on the start address and the packet length written in 2 (step 1305). After that, the sub CPU 111
An instruction is given to the SAR processing circuits 113a and 113b to frame the AAL type 5 and to transfer the data to a cell on the specified VPI of the specified port (step 130).
6). One packet is written in a continuous area in the DPM 107. When the transfer processing for one packet is completed, the reply content indicating that the packet storage area (CLA side) 1204 is released is written in the command definition area 1202 (step 1307). And the sub CPU
The 111 activates an interrupt by setting an arbitrary bit of the I / O register 105 (step 130).
8).

【0077】そして、メインCPU104は、サブCP
U111からの割り込みを受信すると(ステップ130
9)、割り込み処理にジャンプし(ステップ131
0)、DPM107のリプライコマンドを読み出し、パ
ケット格納領域(CLA側)1204の解放を行う(ス
テップ1311)。
Then, the main CPU 104 sets the sub CP
Upon receiving an interrupt from U111 (step 130)
9) Jump to interrupt processing (step 131)
0), the reply command of the DPM 107 is read, and the packet storage area (CLA side) 1204 is released (step 1311).

【0078】ステップ1303において、リプライが無
くタイムアウトした場合には、割込み不受信となり(ス
テップ1312)、メインCPU104は、パケット異
常であると判定し該当コマンドに対する処理を取り消す
処理を行う(ステップ1313)。
In step 1303, if there is no reply and time-out occurs, no interrupt is received (step 1312), and the main CPU 104 determines that the packet is abnormal and performs processing for canceling the processing for the command (step 1313).

【0079】[0079]

【発明の効果】上記で説明したように、本発明は、下記
のような効果を有する。 (1)コネクションレスゲートウェイ装置内にサーバで
あるコネクションレスコントロール部を備えることによ
り、アドレス解決パケット問い合わせ・応答を装置内に
おける転送遅延に抑えることができる。 (2)ATM-VP網にオーバレイされるコネクション
レス網において、ATMクロスコネクト装置にインタフ
ェース盤の形態で実装することにより、大規模スイッチ
への汎用性が見込まれ、このスイッチリソースが使用で
きると共に、低コストでアドオンすることができる。 (3)レイヤ3処理とSAR制御処理を分割し、各処理
を独立した2つのCPUにより実施し、各々割り込みで
通知しあうシーケンスを持ち、両CPUはデュアルポー
トメモリを介した接続とすることにより、1パケット転
送手順においてバスの2度使用を回避することが可能と
なり、装置内バス帯域を有効に利用することができる。
As described above, the present invention has the following effects. (1) Since the connectionless control unit, which is a server, is provided in the connectionless gateway device, it is possible to suppress an address resolution packet inquiry / response to a transfer delay in the device. (2) In a connectionless network that is overlaid on an ATM-VP network, versatility to a large-scale switch is expected by mounting it in the form of an interface board on an ATM cross-connect device, and this switch resource can be used. It can be added at low cost. (3) Layer 3 processing and SAR control processing are divided, each processing is executed by two independent CPUs, each has a sequence of notifying by an interrupt, and both CPUs are connected via a dual port memory. (1) It is possible to avoid using the bus twice in one packet transfer procedure, and it is possible to effectively use the bus bandwidth in the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態のコネクションレスゲート
ウェイ装置を有するコネクションレス網の構成を示した
システム図である。
FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of a connectionless network having a connectionless gateway device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1中のコネクションレスゲートウェイ装置2
01の構成を示したブロック図である。
FIG. 2 is a connectionless gateway device 2 in FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the first embodiment.

【図3】図2中のインタフェース部301a〜301c
の構成を示したブロック図である。
FIG. 3 shows interface units 301a to 301c in FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of FIG.

【図4】コネクションレスゲートウェイ装置201とコ
ネクションレス変換ノード202による転送処理を示す
動作概念図である。
FIG. 4 is an operation conceptual diagram showing a transfer process by a connectionless gateway device 201 and a connectionless conversion node 202;

【図5】コネクションレスゲートウェイ装置201がコ
ネクションレス網へ送信する際のカプセル化過程を示し
たものである。
FIG. 5 shows an encapsulation process when the connectionless gateway device 201 transmits to a connectionless network.

【図6】アドレス解決テーブルの構造を示した図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a structure of an address resolution table.

【図7】図1のインタフェース部の動作を説明するため
の機能ブロック図である。
FIG. 7 is a functional block diagram for explaining an operation of the interface unit of FIG. 1;

【図8】CLA処理過程を説明するためのフローチャー
トである。
FIG. 8 is a flowchart for explaining a CLA process;

【図9】CLD処理過程を説明するためのフローチャー
トである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a CLD process.

【図10】ARPパケット受信時におけるアドレス検索
回路106の動作を示したフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing an operation of the address search circuit 106 when receiving an ARP packet.

【図11】DPM107の構成および領域分割を示す図
である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of the DPM 107 and a region division.

【図12】CPU間通信処理過程を示すフローチャート
である。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a communication process between CPUs.

【図13】従来のコネクションレスゲートウェイ装置の
構成を示したブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a conventional connectionless gateway device.

【図14】既存のIPルータのパケット転送処理を示し
た動作概念図である。
FIG. 14 is an operation conceptual diagram showing a packet transfer process of an existing IP router.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101a、101b インタフェース(IF)ポート 102 ブリッジ処理回路 103 バスブリッジ回路 104 メインCPU 105 I/Oレジスタ 106 アドレス検索回路 107 デュアルポートメモリ(DPM) 108、110 メモリ 111 サブCPU 112 バスブリッジ回路 113a、113b SAR処理回路 114 セル多重・分離回路 201 コネクションレスゲートウェイ装置 202 コネクションレス変換ノード 203 アドレス解決サーバ 204 コネクションレスコントロール部 205 ユーザLAN 206 主信号データ転送系 207 ルーティング情報収集系 208 ユーザ端末 301a〜301c インタフェース部 302 セルスイッチ部 304a〜304c 送受信部 402 MACフレーム終端部 403 IPv4フレーム終端部 404 IPv6フレーム生成部 407 セル化処理部 408 デセル化処理部 410 IPv6フレーム終端部 411 IPv4フレーム再構築部 412 MACフレーム生成部 413 装置内インタフェース部 601 IPv4フレーム 602 IPv6フレーム 603 CPCS−PDUフレーム 604 ATMセル 701〜719 ステップ 801〜816 ステップ 901〜918 ステップ 1001 サーバ装置 1002 CPU 1003 インタフェースポート 1004 データバス 1005 メモリ 1006 コード部 1007 データメモリ部 1008 バックボーンリンク 1101 経路テーブル 1102 CLアドレステーブル 1103 CL・VPI対応テーブル 1104 IP−ARPテーブル 1201 割り込み線 1202、1203 コマンド定義領域 1204 パケット格納領域(CLA側) 1205 パケット格納領域(CLD側) 1301〜1313 ステップ 1401 IPルータ 1406 主信号データ転送系 1407 ルーティング情報収集系 101a, 101b Interface (IF) port 102 Bridge processing circuit 103 Bus bridge circuit 104 Main CPU 105 I / O register 106 Address search circuit 107 Dual port memory (DPM) 108, 110 Memory 111 Sub CPU 112 Bus bridge circuit 113a, 113b SAR Processing circuit 114 Cell multiplexing / demultiplexing circuit 201 Connectionless gateway device 202 Connectionless conversion node 203 Address resolution server 204 Connectionless control unit 205 User LAN 206 Main signal data transfer system 207 Routing information collection system 208 User terminals 301a to 301c Interface unit 302 Cell switch unit 304a-304c Transmission / reception unit 402 MAC frame termination unit 403 IPv 4 frame termination unit 404 IPv6 frame generation unit 407 cell processing unit 408 decell processing unit 410 IPv6 frame termination unit 411 IPv4 frame restructuring unit 412 MAC frame generation unit 413 in-device interface unit 601 IPv4 frame 602 IPv6 frame 603 CPCS-PDU Frame 604 ATM cell 701 to 719 Step 801 to 816 Step 901 to 918 Step 1001 Server device 1002 CPU 1003 Interface port 1004 Data bus 1005 Memory 1006 Code section 1007 Data memory section 1008 Backbone link 1101 Route table 1102 CL address table 1103 CL / VPI Correspondence table 1104 IP-ARP table 1201 Interrupt 1202 and 1203 the command definition area 1204 packet storage area (CLA side) 1205 packet storage area (CLD side) 1301 to 1313 step 1401 IP router 1406 main signal data transfer system 1407 routing information acquisition system

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/28 H04L 12/46 H04L 12/56 H04L 12/66 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04L 12/28 H04L 12/46 H04L 12/56 H04L 12/66

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ATM網を介してコネクションレス方式
によるデータ転送を行うATMコネクションレスデータ
通信網とユーザLANとを相互接続するためのコネクシ
ョンレスゲートウェイ装置において、 前記ユーザLANとのパケット入出力インタフェースを
制御する複数のインタフェース部と、 前記各インタフェース部から受信したセルをVPI/V
CIに従ってスイッチングするセルスイッチ部と、 前記コネクションレス網内の到達可能性情報を収集し、
前記各インタフェース部へダウンロードする機能を有す
るコネクションレスコントロール部と、 前記コネクションレス網との入出力インタフェースを制
御する複数の送受信部とを有し、 前記ユーザLANとのパケットに入出力インタフェース
を制御する複数のインタフェース部が、 前記コネクションレス網に対するセル化・デセル化処理
を行うSAR処理回路と、 第1のPCIバスに接続され、前記コネクションレス網
内におけるデータ転送に必要となるレイヤ3プロトコル
処理を行うメインCPUと、 第2のPCIバスに接続され、前記SAR処理回路の制
御を行うサブCPUと、 前記第1のPCIバスと前記第2のPCIバスにそれぞ
れ接続され、パケットデータを書き込む先頭アドレスと
パケット長情報をコマンドとして格納するデュアルポー
トメモリと、 前記メインCPUと前記サブCPUの間においてそれぞ
れ相手に対して処理完了を割り込みによって通知するた
めの割り込み発生手段と、 前記メインCPUによる処理を介在することなく、レイ
ヤ2アドレスのみが参照されるブリッジ転送を実施する
ブリッジ処理回路と、 アドレス解決テーブルを記憶するためのメモリと、 前記メモリに記憶されたアドレス解決テーブルを用い
て、前記ユーザLANか ら前記コネクションレス網への
データ転送を行う際のIPv4アドレスからCLアドレ
スを解決するCLARP処理と前記コネクションレス網
から前記ユーザLANへのデータ転送を行う際のIPv
4アドレスからMACアドレスを解決するIP-ARP
処理を行うアドレス検索回路とを有する ことを特徴とす
るコネクションレスゲートウェイ装置。
1. A connectionless gateway device for interconnecting an ATM connectionless data communication network for performing data transfer by a connectionless method via an ATM network and a user LAN, wherein a packet input / output interface with the user LAN is provided. A plurality of interface units to be controlled, and a cell received from each of the interface units being VPI / V
A cell switch unit that switches according to CI, and collects reachability information in the connectionless network;
A connectionless control unit having a function of downloading the each interface unit, have a plurality of transmitting and receiving unit for controlling the input and output interface with the connectionless network, input and output interface to the packet with the user LAN
A plurality of interface units for controlling the connectionless network into a cell / decell process
A SAR processing circuit for performing the connection and the connectionless network connected to a first PCI bus.
Layer 3 protocol required for data transfer in a network
A main CPU that performs processing, and a SAR processing circuit connected to the second PCI bus.
And a sub CPU for controlling the first PCI bus and the second PCI bus.
Is connected, and the start address for writing packet data is
Dual port that stores packet length information as a command
Memory between the main CPU and the sub CPU.
Notification of completion of processing to the other party by interruption
Interrupt generation means for intervening, and without intervening the processing by the main CPU.
The bridge transfer that refers to only the
Using a bridge processing circuit, a memory for storing an address resolution table, an address resolution table stored in the memory
Te, to the user LAN or we said connectionless network
CL address from IPv4 address when performing data transfer
Processing to solve the problem and the connectionless network
When transferring data from the network to the user LAN
IP-ARP to resolve MAC address from 4 addresses
A connectionless gateway device having an address search circuit for performing processing .
【請求項2】 前記デュアルポートメモリが、前記メイ
ンCPUから前記サブCPUに対するコマンドを定義す
るコマンド定義領域と、 前記サブCPUから前記メインCPUに対するコマンド
を定義するコマンド定義領域と、 CLA処理方向のデータパケットを格納する領域と、 CLD処理方向のデータパケットを格納する領域の4つ
の領域に分割され、 パケット先頭位置を示す開始番地とパケット長等の情報
をパケットとして前記各領域に書き込む手段をさらに有
する請求項1記載のコネクションレスゲートウェイ装
置。
2. A command definition area for defining a command from the main CPU to the sub CPU, a command definition area for defining a command from the sub CPU to the main CPU, and data in a CLA processing direction. It is further divided into four areas, an area for storing a packet and an area for storing a data packet in the CLD processing direction, and further includes means for writing information such as a start address indicating a packet head position and a packet length to each area as a packet. The connectionless gateway device according to claim 1 .
【請求項3】 前記メモリに記憶されるアドレス解決テ
ーブルは、ノード番号をインデックス情報とし、解決対
象となるアドレスに応じたフラグと、解決対象アドレス
エントリへのポインタを構成要素とする経路テーブル
と、 CLアドレステーブル、実CLアドレスとVPI値の対
応を管理するCL・VPI対応テーブルと、 MACアドレスを格納するIP-ARPテーブルとから
構成される請求項1または2記載のコネクションレスゲ
ートウェイ装置。
3. An address resolution table stored in the memory includes a node number as index information, a flag corresponding to an address to be resolved, a path table having a pointer to a target address entry as a component, 3. The connectionless gateway device according to claim 1, comprising a CL address table, a CL / VPI correspondence table for managing correspondence between an actual CL address and a VPI value, and an IP-ARP table for storing a MAC address.
【請求項4】 前記割込み発生手段が、前記メインCP
Uおよび前記サブCPUは、任意のビットをオンとする
ことによりそれぞれ相手に対して処理完了の旨を通知す
るための割り込みを発生させるI/Oレジスタである請
求項1からのいずれか1項記載のコネクションレスゲ
ートウェイ装置。
4. An apparatus according to claim 1, wherein said interrupt generating means includes a main CPU.
U and the sub CPU can be any one of claims 1 to 3, respectively an I / O register to generate an interrupt to notify the fact of the process completion to the counterpart by turning on an arbitrary bit The connectionless gateway device as described.
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