JP3189784B2 - Layer 3 multicast transmission method - Google Patents

Layer 3 multicast transmission method

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JP3189784B2
JP3189784B2 JP11317098A JP11317098A JP3189784B2 JP 3189784 B2 JP3189784 B2 JP 3189784B2 JP 11317098 A JP11317098 A JP 11317098A JP 11317098 A JP11317098 A JP 11317098A JP 3189784 B2 JP3189784 B2 JP 3189784B2
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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、VLANとレイヤ
3マルチキャストをサポートするマルチレイヤスイッチ
に係り、特にマルチレイヤスイッチにおけるレイヤ3マ
ルチキャスト送信方式に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a multilayer switch that supports VLAN and Layer 3 multicast, and more particularly to a Layer 3 multicast transmission system in a multilayer switch.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ネットワーク間、例えばLA
N間を接続するネットワーク間接続装置として、マルチ
レイヤスイッチが知られている。マルチレイヤスイッチ
は、受信したパケットのレイヤ2アドレスあるいはレイ
ヤ3アドレスを識別して、パケット転送を行う装置であ
る。このようなマルチレイヤスイッチには、物理構成に
関係なく構築されるバーチャルLAN(以下、VLAN
とする)及びレイヤ3マルチキャスト(一斉同報)通信
をサポートするものがある。図5(a)はVLANとレ
イヤ3マルチキャストをサポートする従来のマルチレイ
ヤスイッチのブロック図、図5(b)はこのマルチレイ
ヤスイッチの1ポート分のMACコントローラのブロッ
ク図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, between networks, for example, LA
A multi-layer switch is known as an inter-network connecting device for connecting N nodes. The multilayer switch is a device that identifies a layer 2 address or a layer 3 address of a received packet and transfers the packet. Such a multilayer switch includes a virtual LAN (hereinafter referred to as a VLAN) constructed regardless of a physical configuration.
) And layer 3 multicast (broadcast) communication. FIG. 5A is a block diagram of a conventional multilayer switch that supports VLAN and Layer 3 multicast, and FIG. 5B is a block diagram of a MAC controller for one port of the multilayer switch.

【0003】MACコントローラ31a内の制御回路5
3は、図示しないPHY(Physicallayer protocol :
物理層プロトコル)コントローラを介して図2のような
イーサネットパケットを受信すると、このパケットデー
タを受信FIFO51に格納すると共に、スイッチコン
トローラ33へパケットが到着したことを報告する。ス
イッチコントローラ33内のDMAコントローラ(以
下、DMACとする)43は、MACコントローラ31
aよりパケット受信の報告を受けると、MACコントロ
ーラ31aの受信FIFO51に格納されたパケットデ
ータをパケットバッファRAM32へ転送する。また、
それと同時に、DMAC43は、図2に示すパケットの
先頭からフィールド105のデータの一部(レイヤ3ヘ
ッダ)までをヘッダレジスタ41へ転送する。
The control circuit 5 in the MAC controller 31a
3 is a PHY (Physicallayer protocol: not shown):
When an Ethernet packet as shown in FIG. 2 is received via the (physical layer protocol) controller, the packet data is stored in the reception FIFO 51 and the switch controller 33 is notified of the arrival of the packet. The DMA controller (hereinafter, referred to as DMAC) 43 in the switch controller 33
When the report of the packet reception is received from a, the packet data stored in the reception FIFO 51 of the MAC controller 31a is transferred to the packet buffer RAM32. Also,
At the same time, the DMAC 43 transfers from the head of the packet shown in FIG. 2 to a part of the data of the field 105 (layer 3 header) to the header register 41.

【0004】検索エンジン42は、ヘッダレジスタ41
に格納されたデータとサーチテーブルRAM34内の検
索用データとを照合して、受信パケットの送信先等を決
定し、この送信先決定処理によって取得した送信先情報
をキュー書き込みブロック44へ報告する。キューバッ
ファRAM35内には、マルチポートMACコントロー
ラ31のポート毎に送信キューが設けられている。キュ
ー書き込みブロック44は、検索エンジン42から受け
取った送信先情報(キューデータ)を送信先と接続され
たポートに対応するキューバッファRAM35内のキュ
ーに書き込む。キュー読み出しブロック45は、設定さ
れた送信先情報を読み出し、DMAC43を起動する。
DMAC43は、パケットバッファRAM32に格納さ
れた送信データを送信先と接続されたMACコントロー
ラ1bの送信FIFO52へ転送する。このとき、レイ
ヤ3スイッチを行った場合は、送信データ内のMACソ
ースアドレスと同送信データのタグ内のVLAN識別子
を書き換える必要がある。MACコントローラ1b内の
制御回路53は、送信FIFO52に書き込まれたパケ
ットデータを順番にPHYコントローラへ転送し、最後
にフレームチェックシーケンスを計算してPHYコント
ローラに転送する。
The search engine 42 includes a header register 41
Is compared with the search data in the search table RAM 34, the destination of the received packet is determined, and the destination information acquired by the destination determining process is reported to the queue writing block 44. In the queue buffer RAM 35, a transmission queue is provided for each port of the multiport MAC controller 31. The queue writing block 44 writes the destination information (queue data) received from the search engine 42 to a queue in the queue buffer RAM 35 corresponding to the port connected to the destination. The queue read block 45 reads the set destination information and activates the DMAC 43.
The DMAC 43 transfers the transmission data stored in the packet buffer RAM 32 to the transmission FIFO 52 of the MAC controller 1b connected to the transmission destination. At this time, when the layer 3 switch is performed, it is necessary to rewrite the MAC source address in the transmission data and the VLAN identifier in the tag of the transmission data. The control circuit 53 in the MAC controller 1b sequentially transfers the packet data written in the transmission FIFO 52 to the PHY controller, and finally calculates a frame check sequence and transfers it to the PHY controller.

【0005】受信したパケットがレイヤ3マルチキャス
トパケットの場合は、検索エンジン42から複数の送信
先を示す送信先情報がキュー書き込みブロック44へ通
知されるので、キュー書き込みブロック44は、それに
応じて複数の送信先情報の書き込みを行う。同一のポー
トから複数のVLANへパケットを送信する場合も、同
一キューにマルチキャスト回数分の送信先情報を設定す
る。キュー読み出しブロック45は、1つの送信先情報
を読み出し、DMAC43を起動して、パケットバッフ
ァRAM32のデータをMACコントローラ31bの出
力ポートの送信FIFO52へ転送を開始する。このと
き、MACソースアドレスとVLAN識別子を付け替え
て転送する。このパケットの転送が終了したら、次の送
信先情報を読み出し、DMAC43を起動し、パケット
バッファRAM32のデータを再びMACコントローラ
1bの出力ポートの送信FIFO52へ転送する。前の
パケットとは、付け替えるMACソースアドレスとVL
AN識別子が異なるだけである。
If the received packet is a Layer 3 multicast packet, the search engine 42 notifies the queue writing block 44 of destination information indicating a plurality of destinations. Write the destination information. Even when packets are transmitted from the same port to a plurality of VLANs, destination information for the number of times of multicasting is set in the same queue. The queue read block 45 reads one piece of transmission destination information, activates the DMAC 43, and starts transferring data in the packet buffer RAM 32 to the transmission FIFO 52 of the output port of the MAC controller 31b. At this time, the MAC source address and the VLAN identifier are replaced and transferred. When the transfer of the packet is completed, the next destination information is read out, the DMAC 43 is started, and the data in the packet buffer RAM 32 is transferred again to the transmission FIFO 52 of the output port of the MAC controller 1b. The previous packet is the MAC source address and VL to be replaced
The only difference is the AN identifier.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上のようなマルチレ
イヤスイッチでは、1つのポートに接続された異なるV
LAN識別子で指定される複数のVLANに対してパケ
ットを一斉に送信するレイヤ3マルチキャストを行う場
合、パケットバッファRAMから同一の送信データをマ
ルチキャストの回数(送信対象となるVLANの数)分
だけ繰り返し読み出す必要があるため、パケットバッフ
ァバスの転送効率が悪くなるという問題点があった。そ
の理由は、ポート毎のMACコントローラが1パケット
分のFIFOメモリを内蔵しておらず、パケットバッフ
ァRAMから読み出したデータを送信すると、そのデー
タをもう一度使用することができないため、同一データ
を複数回送信するためには、マルチキャスト回数分だけ
データを入力しなければならないからである。本発明
は、上記課題を解決するためになされたもので、同一の
ポートに接続された複数のVLANに対してパケットを
一斉に送信するレイヤ3マルチキャストを行う場合に、
パケットバッファバスの転送効率を向上させることがで
きるレイヤ3マルチキャスト送信方式を提供することを
目的とする。
In such a multilayer switch as described above, different Vs connected to one port
When performing Layer 3 multicast for simultaneously transmitting packets to a plurality of VLANs specified by a LAN identifier, the same transmission data is repeatedly read from the packet buffer RAM by the number of times of multicasting (the number of VLANs to be transmitted). Because of the necessity, the transfer efficiency of the packet buffer bus is deteriorated. The reason is that the MAC controller for each port does not have a built-in FIFO memory for one packet, and when data read from the packet buffer RAM is transmitted, the data cannot be used again. This is because data must be input for the number of times of multicasting for transmission. The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and performs layer 3 multicast for simultaneously transmitting packets to a plurality of VLANs connected to the same port.
It is an object of the present invention to provide a layer 3 multicast transmission system capable of improving the transfer efficiency of a packet buffer bus.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1に記
載のように、イーサネットと接続された通信ポート毎に
設けられ、イーサネットとデータの送受信を行うMAC
コントローラと、MACコントローラで受信したパケッ
トを記憶するパケットバッファRAMと、受信パケット
のヘッダを基に該パケットの送信先を決定するスイッチ
コントローラとを備えるマルチレイヤスイッチにおい
て、上記スイッチコントローラが、受信パケットが1つ
の通信ポートにつながるイーサネットに設定された複数
のVLANに対して送信すべきレイヤ3マルチキャスト
パケットであった場合、送信先のVLANと接続された
上記1つの通信ポートのMACコントローラに、パケッ
トバッファRAMに格納された1パケット分の送信デー
タとマルチキャスト回数を含む送信先情報とを転送し、
上記MACコントローラが、転送された1パケット分の
送信データと送信先情報を記憶し、この送信データと送
信先情報を基にマルチキャスト回数分のパケット送信を
行うものである。このように、1パケット分の送信デー
タとマルチキャスト回数を含む送信先情報を送信先のV
LANと接続された通信ポートのMACコントローラに
記憶させることにより、パケットバッファRAMからM
ACコントローラへのデータ転送を1回だけにして、M
ACコントローラで送信データをコピーしながらマルチ
キャスト回数分のパケット送信を行うことができる。ま
た、請求項2に記載のように、上記スイッチコントロー
ラは、上記送信先情報として、マルチキャスト回数、マ
ルチキャスト回数分のVLAN識別子及びMACソース
アドレスを転送するものであり、上記MACコントロー
ラは、1パケット分の送信データと送信先情報を記憶す
るレジスタと、上記1パケット分の送信データ中のVL
AN識別子とMACソースアドレスをレジスタに記憶さ
れたVLAN識別子とMACソースアドレスに順次付け
替えながら、マルチキャスト回数分のパケット送信を行
う制御回路とを有するものである。
According to the present invention, there is provided a MAC which is provided for each communication port connected to an Ethernet and transmits and receives data to and from the Ethernet.
A multi-layer switch comprising a controller, a packet buffer RAM for storing a packet received by the MAC controller, and a switch controller for determining a destination of the packet based on a header of the received packet. If the packet is a Layer 3 multicast packet to be transmitted to a plurality of VLANs set to Ethernet connected to one communication port, the packet buffer RAM is sent to the MAC controller of the one communication port connected to the destination VLAN. Transfer the transmission data of one packet and the destination information including the number of multicasts stored in the
The MAC controller stores the transmitted transmission data for one packet and transmission destination information, and performs packet transmission for the number of times of multicast based on the transmission data and transmission destination information. As described above, the destination information including the transmission data for one packet and the number of times of multicasting is transmitted to the destination V
By storing it in the MAC controller of the communication port connected to the LAN,
Data transfer to the AC controller is performed only once, and M
While the transmission data is copied by the AC controller, packets can be transmitted for the number of times of multicasting. Further, as set forth in claim 2, the switch controller transfers, as the destination information, the number of multicasts, a VLAN identifier and a MAC source address for the number of multicasts, and the MAC controller is configured to transmit one packet. And a register for storing transmission data and transmission destination information, and VL in the transmission data for one packet.
A control circuit for transmitting packets for the number of times of multicasting while sequentially replacing the AN identifier and the MAC source address with the VLAN identifier and the MAC source address stored in the register.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1(a)は本発明
の実施の形態を示すマルチレイヤスイッチのブロック
図、図1(b)はこのマルチレイヤスイッチの1ポート
分のMACコントローラのブロック図である。図1のマ
ルチレイヤスイッチは、イーサネット(不図示)と接続
され、データの送受信を行うマルチポートMACコント
ローラ1と、受信したパケットを一時的に記憶するパケ
ットバッファRAM2と、受信パケットのヘッダを基に
パケットの送信先を決定するスイッチコントローラ3
と、受信パケットの送信先決定のための検索用データを
格納するサーチテーブルRAM4と、送信先決定により
得られた送信先情報を格納するキューバッファRAM5
と、スイッチ全体を制御するCPU6とを有している。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1A is a block diagram of a multilayer switch showing an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a block diagram of a MAC controller for one port of the multilayer switch. The multilayer switch of FIG. 1 is connected to an Ethernet (not shown), and transmits and receives data. The multi-port MAC controller 1, a packet buffer RAM 2 for temporarily storing received packets, and a header of a received packet based on the header. Switch controller 3 that determines destination of packet
A search table RAM 4 for storing search data for determining a destination of a received packet; and a queue buffer RAM 5 for storing destination information obtained by determining the destination.
And a CPU 6 for controlling the entire switch.

【0009】スイッチコントローラ3は、受信パケット
のヘッダを格納するヘッダレジスタ11と、ヘッダレジ
スタ11に格納されたヘッダとサーチテーブルRAM4
に格納された検索用データとを照合して、送信先等を決
定する検索エンジン12と、パケットバッファRAM2
とMACコントローラ1間の送受信データの転送制御を
行うDMAコントローラ(以下、DMACとする)13
と、キューバッファRAM5に送信先情報を書き込むキ
ュー書き込みブロック14と、キューバッファRAM5
から送信先情報を読み出すキュー読み出しブロック15
とから構成されている。
The switch controller 3 includes a header register 11 for storing a header of a received packet, a header stored in the header register 11 and a search table RAM 4.
A search engine 12 that determines the transmission destination and the like by checking the search data stored in the
Controller (hereinafter, referred to as DMAC) 13 that controls transfer of transmission / reception data between the controller 13 and the MAC controller 1
A queue writing block 14 for writing destination information to the queue buffer RAM 5;
Queue read block 15 for reading destination information from
It is composed of

【0010】マルチポートMACコントローラ1は、イ
ーサネットとデータのやり取りを行う複数のポートを有
し、このポート毎に1ポートMACコントローラ1a,
1bが設けられている(図1(a)では2ポート分のみ
記載している)。各1ポートMACコントローラ1a,
1bは、受信データを記憶する受信先入れ先出しメモリ
(以下、受信FIFOと略する)21と、スイッチコン
トローラ3から転送された1パケット分の送信データと
送信先情報を記憶するVLANマルチキャストレジスタ
22と、これらを制御してデータの送受信を行う制御回
路23とから構成されている。なお、図1(b)では、
1ポートMACコントローラ1aの構成のみ示している
が、その他の1ポートMACコントローラも構成は全く
同一である。
The multi-port MAC controller 1 has a plurality of ports for exchanging data with the Ethernet, and each port has a one-port MAC controller 1a,
1b is provided (only two ports are shown in FIG. 1A). Each one-port MAC controller 1a,
1b, a reception first-in first-out memory (hereinafter abbreviated as reception FIFO) 21 for storing reception data, a VLAN multicast register 22 for storing transmission data of one packet transferred from the switch controller 3 and transmission destination information, And a control circuit 23 for controlling data transmission and reception. In FIG. 1B,
Although only the configuration of the one-port MAC controller 1a is shown, the other one-port MAC controllers have exactly the same configuration.

【0011】次に、本実施の形態のマルチレイヤスイッ
チの動作について図を用いて説明する。図2は複数のV
LANが設定されたイーサネットのパケットフォーマッ
トの1例(IEEE802.1Q)を示す図、図3は1
ポートMACコントローラ1a,1b内のVLANマル
チキャストレジスタ22の構造の1例を示す図、図4は
同一のポートに接続された複数のVLANに対してパケ
ットを一斉に送信するレイヤ3マルチキャストによりマ
ルチレイヤスイッチから送出された送信パケットを示す
図である。
Next, the operation of the multilayer switch according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG.
FIG. 3 shows an example (IEEE 802.1Q) of an Ethernet packet format in which a LAN is set, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing an example of the structure of a VLAN multicast register 22 in each of the port MAC controllers 1a and 1b. FIG. 4 shows a multilayer switch using layer 3 multicast for simultaneously transmitting packets to a plurality of VLANs connected to the same port. FIG. 3 is a diagram showing a transmission packet transmitted from the STA.

【0012】図2において、101は6バイトのMAC
デスティネーションアドレス(MACDest.Add. : Media A
ccess Control Destination Address)が格納されるフ
ィールド、102は6バイトのMACソースアドレス
(MAC Sour.Add. : Media Access Control Source Addr
ess )が格納されるフィールド、103はVLANを識
別するための2バイトのVLAN識別子を含む4バイト
のタグが格納されるフィールド、104は4バイトのタ
イプ(Type)が格納されるフィールド、105は46〜
1500バイトの上位プロトコルのデータが格納される
フィールド、106は4バイトのフレームチェックシー
ケンス(Frame Check Sequense)が格納されるフィール
ドである。
In FIG. 2, 101 is a 6-byte MAC.
Destination address (MACDest.Add.: Media A
ccess Control Destination Address, 102 is a 6-byte MAC source address (MAC Sour.Add .: Media Access Control Source Addr)
ess), a field 103 stores a 4-byte tag including a 2-byte VLAN identifier for identifying a VLAN, a field 104 stores a 4-byte type, and a field 105 46 ~
A field in which 1500-byte data of the upper protocol is stored, and a field 106 in which a 4-byte frame check sequence (Frame Check Sequence) is stored.

【0013】以下に、MACコントローラ1aで受信し
たパケットが、MACコントローラ1bのポートに接続
されたVLAN識別子ID0 〜IDN-1 で指定されるN
個のVLANに対するレイヤ3マルチキャストパケット
である場合の処理について説明する。
In the following, packets received by the MAC controller 1a are transmitted to the Nth ports specified by the VLAN identifiers ID0 to IDN-1 connected to the ports of the MAC controller 1b.
A process in the case of a layer 3 multicast packet for VLANs will be described.

【0014】MACコントローラ1a内の制御回路23
は、図示しないPHY(Physical layer protocol :物
理層プロトコル)コントローラを介して図2のようなイ
ーサネットパケットを受信すると、このパケットデータ
を受信FIFO21に格納すると共に、スイッチコント
ローラ3へパケットが到着したことを報告する。
Control circuit 23 in MAC controller 1a
When an Ethernet packet as shown in FIG. 2 is received via a PHY (Physical layer protocol) controller (not shown), this packet data is stored in the reception FIFO 21 and the arrival of the packet at the switch controller 3 is notified. Report.

【0015】スイッチコントローラ3内のDMAC13
は、MACコントローラ1aよりパケット受信の報告を
受けると、MACコントローラ1aの受信FIFO21
に格納されたパケットデータをパケットバッファRAM
2へ転送する。このとき、パケットの最後部にあるフレ
ームチェックシーケンスは転送されない。また、それと
同時に、DMAC13は、図2に示すパケットの先頭か
らフィールド105のデータの一部(レイヤ3ヘッダ)
までをヘッダレジスタ11へ転送する。
DMAC 13 in switch controller 3
When receiving the report of the packet reception from the MAC controller 1a, the reception FIFO 21 of the MAC controller 1a
The packet data stored in the buffer buffer RAM
Transfer to 2. At this time, the frame check sequence at the end of the packet is not transferred. At the same time, the DMAC 13 transmits a part of the data of the field 105 (Layer 3 header) from the top of the packet shown in FIG.
Are transferred to the header register 11.

【0016】サーチテーブルRAM4には、受信パケッ
トの送信先決定のための検索用データが予め登録されて
いる。この検索用データとしては、レイヤ2アドレスと
これに対応する宛先端末のアドレス、レイヤ3アドレス
とこれに対応するMACコントローラ1のポートのアド
レス、レイヤ3マルチキャストアドレスとこれに対応す
るMACコントローラ1のポートのアドレス及びVLA
N識別子がある。
Search data for determining a destination of a received packet is registered in the search table RAM 4 in advance. The search data includes a layer 2 address and a corresponding destination terminal address, a layer 3 address and a corresponding port address of the MAC controller 1, a layer 3 multicast address and a corresponding MAC controller 1 port Address and VLA
There are N identifiers.

【0017】検索エンジン12は、ヘッダレジスタ11
に格納されたデータとサーチテーブルRAM4内の検索
用データとを照合して、受信パケットの送信先等を決定
し、この送信先決定処理によって取得した送信先情報を
キュー書き込みブロック14へ報告する。
The search engine 12 includes a header register 11
Is compared with the search data in the search table RAM 4 to determine the destination of the received packet, etc., and report the destination information acquired by the destination determining process to the queue writing block 14.

【0018】キューバッファRAM5内には、マルチポ
ートMACコントローラ1のポート毎に送信キューが設
けられている。キュー書き込みブロック14は、検索エ
ンジン12から受け取った送信先情報(キューデータ)
を送信先と接続されたポートに対応するキューバッファ
RAM5内のキューに書き込む。
In the queue buffer RAM 5, a transmission queue is provided for each port of the multiport MAC controller 1. The queue writing block 14 is the destination information (queue data) received from the search engine 12
Is written to the queue in the queue buffer RAM 5 corresponding to the port connected to the transmission destination.

【0019】前述のように、MACコントローラ1aで
受信したパケットは、MACコントローラ1bのポート
に接続されたVLAN識別子ID0 〜IDN-1 で指定さ
れるN個のVLANに対するレイヤ3マルチキャストパ
ケットである。したがって、検索エンジン12が、ヘッ
ダレジスタ11に格納されたパケットヘッダを基にサー
チテーブルRAM4を検索すると、ヘッダ内のレイヤ3
マルチキャストアドレスに応じて、送信先と接続された
ポートのアドレスとしてMACコントローラ1bのポー
トのアドレスが得られると共に、パケットの送信回数
(送信対象となるVLANの数)を示すマルチキャスト
回数N、マルチキャスト回数分のVLAN識別子ID0
〜IDN-1 及びMACソースアドレスSA0 〜SAN-1
が得られる。
As described above, the packet received by the MAC controller 1a is a layer 3 multicast packet for N VLANs specified by VLAN identifiers ID0 to IDN-1 connected to the port of the MAC controller 1b. Therefore, when the search engine 12 searches the search table RAM 4 based on the packet header stored in the header register 11, the layer 3 in the header is searched.
According to the multicast address, the address of the port of the MAC controller 1b is obtained as the address of the port connected to the transmission destination, and the number of multicasts N indicating the number of packet transmissions (the number of VLANs to be transmitted) and the number of multicasts VLAN identifier ID0
~ IDN-1 and MAC source address SA0 ~ SAN-1
Is obtained.

【0020】こうして、検索エンジン12は、マルチキ
ャスト回数N、マルチキャスト回数分のMACソースア
ドレスSA0 〜SAN-1 及びVLAN識別子ID0 〜I
DN-1 、送信データが格納されたパケットバッファRA
M2上の位置を示すパケットバッファアドレスを送信先
情報としてキュー書き込みブロック14へ渡し、キュー
書き込みブロック14は、MACコントローラ1bのポ
ートに対応するキューバッファRAM5内のキューに送
信先情報を書き込む。
In this manner, the search engine 12 determines the number of multicasts N, the MAC source addresses SA0 to SAN-1 and the VLAN identifiers ID0 to I for the number of multicasts.
DN-1, a packet buffer RA storing transmission data
The packet buffer address indicating the position on M2 is passed to the queue writing block 14 as the destination information, and the queue writing block 14 writes the destination information to the queue in the queue buffer RAM 5 corresponding to the port of the MAC controller 1b.

【0021】キュー読み出しブロック15は、キューバ
ッファRAM5に設定された送信先情報を読み出し、D
MAC13を起動する。これにより、DMAC13は、
パケットバッファRAM2内の上記パケットバッファア
ドレスで指定された位置に格納された送信データD0 を
送信先のVLANと接続されたMACコントローラ1b
のVLANマルチキャストレジスタ22へ転送する。
The queue reading block 15 reads the destination information set in the queue buffer RAM 5, and
Activate the MAC 13. As a result, the DMAC 13
The transmission data D0 stored at the position designated by the packet buffer address in the packet buffer RAM 2 is transmitted to the MAC controller 1b connected to the destination VLAN.
To the VLAN multicast register 22.

【0022】さらに、DMAC13は、キューバッファ
RAM5に格納された上記送信先情報のうち、マルチキ
ャスト回数N、MACソースアドレスSA0 〜SAN-1
及びVLAN識別子ID0 〜IDN-1 をMACコントロ
ーラ1bのVLANマルチキャストレジスタ22へ転送
する。
The DMAC 13 further includes a multicast number N and MAC source addresses SA0 to SAN-1 out of the destination information stored in the queue buffer RAM 5.
And the VLAN identifiers ID0 to IDN-1 to the VLAN multicast register 22 of the MAC controller 1b.

【0023】なお、MACソースアドレスSA0 及びV
LAN識別子ID0 は最初に送信すべきパケットのため
のものであり、これらが転送された時点で、送信データ
D0内のMACソースアドレスはMACソースアドレス
SA0 に置き換えられ、送信データD0 内のタグTAG
0 に含まれるVLAN識別子はVLAN識別子ID0に
置き換えられる。
The MAC source addresses SA0 and V
The LAN identifier ID0 is for the packet to be transmitted first, and when these are transferred, the MAC source address in the transmission data D0 is replaced with the MAC source address SA0, and the tag TAG in the transmission data D0 is replaced.
The VLAN identifier included in 0 is replaced with VLAN identifier ID0.

【0024】こうして、1パケット分の送信データD0
、マルチキャスト回数N、マルチキャスト回数Nが示
す個数分のMACソースアドレスSA0 〜SAN-1 及び
VLAN識別子ID0 〜IDN-1 が図3に示すようにV
LANマルチキャストレジスタ22に書き込まれる(V
LAN識別子ID0 〜IDN-1 はタグTAG0 〜TAG
N-1 に含まれる)。
Thus, the transmission data D0 for one packet
, The number of multicasts N, the number of MAC source addresses SA0 to SAN-1 and the number of VLAN identifiers ID0 to IDN-1 indicated by the number of multicasts N as shown in FIG.
Is written to the LAN multicast register 22 (V
LAN identifiers ID0 to IDN-1 are tags TAG0 to TAG
N-1).

【0025】MACコントローラ1b内の制御回路23
は、これらがVLANマルチキャストレジスタ22に書
き込まれると、まず、送信データD0 を1つのパケット
としてPHYコントローラに出力して送信する。このと
き、制御回路23は、送信データD0 を基にフレームチ
ェックシーケンスFCS0 を計算し、送信データD0の
最後部に付加してパケットP0 を生成する(図4
(a))。
Control circuit 23 in MAC controller 1b
When these are written in the VLAN multicast register 22, first, the transmission data D0 is output to the PHY controller as one packet and transmitted. At this time, the control circuit 23 calculates the frame check sequence FCS0 based on the transmission data D0 and generates a packet P0 by adding it to the last part of the transmission data D0 (FIG. 4).
(A)).

【0026】パケットP0 の送信終了後、制御回路23
は、送信データD0 内のMACソースアドレスSA0 を
次に送信すべきパケットのためのMACソースアドレス
SA1 に置き換え、タグTAG0 内のVLAN識別子I
D0 を次のVLAN識別子ID1 に置き換えてタグTA
G1 とし、こうして生成した送信データをPHYコント
ローラに出力する。このとき、制御回路23は、この送
信データを基にフレームチェックシーケンスFCS1 を
計算し、送信データの最後部に付加してパケットP1 を
生成する(図4(b))。以下、同様の動作が繰り返さ
れる。以上のようにレジスタ22に記憶した1パケット
分の送信データと送信先情報を基に、パケット送信をマ
ルチキャスト回数分繰り返すことにより、レイヤ3マル
チキャストを行うことができる。
After the transmission of the packet P0 is completed, the control circuit 23
Replaces the MAC source address SA0 in the transmission data D0 with the MAC source address SA1 for the next packet to be transmitted, and replaces the VLAN identifier I in the tag TAG0.
Replace D0 with the following VLAN identifier ID1 and replace tag TA
G1 and the transmission data thus generated is output to the PHY controller. At this time, the control circuit 23 calculates the frame check sequence FCS1 based on the transmission data, and generates a packet P1 by adding it to the last part of the transmission data (FIG. 4B). Hereinafter, the same operation is repeated. As described above, the layer 3 multicast can be performed by repeating the packet transmission for the number of times of the multicast based on the transmission data of one packet and the destination information stored in the register 22 as described above.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によれば、請求項1に記載のよう
に、1パケット分の送信データとマルチキャスト回数を
含む送信先情報を送信先のVLANと接続された通信ポ
ートのMACコントローラに記憶させることにより、同
一のポートに接続された複数のVLANに対するレイヤ
3マルチキャストを行う場合に、パケットバッファRA
Mから同一の送信データを繰り返し読み出す必要がなく
なるので、パケットバッファバスの転送効率を向上させ
ることができる。
According to the present invention, as described in claim 1, transmission destination information including transmission data for one packet and the number of times of multicasting is stored in a MAC controller of a communication port connected to a destination VLAN. When performing layer 3 multicast for a plurality of VLANs connected to the same port, the packet buffer RA
Since it is not necessary to repeatedly read the same transmission data from M, the transfer efficiency of the packet buffer bus can be improved.

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

【図1】 本発明の実施の形態を示すマルチレイヤスイ
ッチのブロック図及び1ポート分のMACコントローラ
のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a multilayer switch and a block diagram of a MAC controller for one port according to an embodiment of the present invention.

【図2】 複数のVLANが設定されたイーサネットの
パケットフォーマットの1例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an Ethernet packet format in which a plurality of VLANs are set.

【図3】 図1のMACコントローラ内のVLANマル
チキャストレジスタの構造の1例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a structure of a VLAN multicast register in the MAC controller of FIG. 1;

【図4】 レイヤ3マルチキャストによりマルチレイヤ
スイッチから送出された送信パケットを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a transmission packet transmitted from a multilayer switch by Layer 3 multicast.

【図5】 従来のマルチレイヤスイッチのブロック図及
び1ポート分のMACコントローラのブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram of a conventional multilayer switch and a block diagram of a MAC controller for one port.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…マルチポートMACコントローラ、1a,1b…1
ポートMACコントローラ、2…パケットバッファRA
M、3…スイッチコントローラ、4…サーチテーブルR
AM、5…キューバッファRAM、6…CPU、11…
ヘッダレジスタ12…検索エンジン、13…DMAC、
14…キュー書き込みブロック、15…キュー読み出し
ブロック、21…受信FIFO、22…VLANマルチ
キャストレジスタ、23…制御回路。
1: Multiport MAC controller, 1a, 1b ... 1
Port MAC controller, 2 ... packet buffer RA
M, 3 ... switch controller, 4 ... search table R
AM, 5: queue buffer RAM, 6: CPU, 11 ...
Header register 12: search engine, 13: DMAC,
14: Queue write block, 15: Queue read block, 21: Receive FIFO, 22: VLAN multicast register, 23: Control circuit.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 イーサネットと接続された通信ポート毎
に設けられ、イーサネットとデータの送受信を行うMA
Cコントローラと、MACコントローラで受信したパケ
ットを記憶するパケットバッファRAMと、受信パケッ
トのヘッダを基に該パケットの送信先を決定するスイッ
チコントローラとを備えるマルチレイヤスイッチにおい
て、 前記スイッチコントローラは、受信パケットが1つの通
信ポートにつながるイーサネットに設定された複数のV
LANに対して送信すべきレイヤ3マルチキャストパケ
ットであった場合、送信先のVLANと接続された前記
1つの通信ポートのMACコントローラに、パケットバ
ッファRAMに格納された1パケット分の送信データと
マルチキャスト回数を含む送信先情報とを転送するもの
であり、 前記MACコントローラは、転送された1パケット分の
送信データと送信先情報を記憶し、この送信データと送
信先情報を基にマルチキャスト回数分のパケット送信を
行うものであることを特徴とするレイヤ3マルチキャス
ト送信方式。
An MA provided for each communication port connected to the Ethernet, for transmitting and receiving data to and from the Ethernet.
A multi-layer switch comprising: a C controller; a packet buffer RAM for storing a packet received by the MAC controller; and a switch controller for determining a destination of the packet based on a header of the received packet. Are multiple Vs set to Ethernet connected to one communication port
If the packet is a layer 3 multicast packet to be transmitted to the LAN, the MAC controller of the one communication port connected to the destination VLAN transmits the transmission data for one packet stored in the packet buffer RAM and the number of multicasts. The MAC controller stores the transferred transmission data for one packet and the transmission destination information, and based on the transmission data and the transmission destination information, transmits the packets for the number of times of multicasting. A layer 3 multicast transmission method for performing transmission.
【請求項2】 請求項1記載のレイヤ3マルチキャスト
送信方式において、 前記スイッチコントローラは、前記送信先情報として、
マルチキャスト回数、マルチキャスト回数分のVLAN
識別子及びMACソースアドレスを転送するものであ
り、 前記MACコントローラは、1パケット分の送信データ
と送信先情報を記憶するレジスタと、 前記1パケット分の送信データ中のVLAN識別子とM
ACソースアドレスをレジスタに記憶されたVLAN識
別子とMACソースアドレスに順次付け替えながら、マ
ルチキャスト回数分のパケット送信を行う制御回路とを
有するものであることを特徴とするレイヤ3マルチキャ
スト送信方式。
2. The layer 3 multicast transmission method according to claim 1, wherein the switch controller includes:
Multicast count, VLAN for multicast count
The MAC controller transfers an identifier and a MAC source address. The MAC controller includes a register for storing one packet of transmission data and transmission destination information, and a VLAN identifier and M in the one packet of transmission data.
A layer 3 multicast transmission system, comprising: a control circuit for transmitting packets for the number of times of multicasting while sequentially changing the AC source address to the VLAN identifier and MAC source address stored in the register.
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