JP3441276B2 - パケットスイッチ - Google Patents
パケットスイッチInfo
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- JP3441276B2 JP3441276B2 JP32914195A JP32914195A JP3441276B2 JP 3441276 B2 JP3441276 B2 JP 3441276B2 JP 32914195 A JP32914195 A JP 32914195A JP 32914195 A JP32914195 A JP 32914195A JP 3441276 B2 JP3441276 B2 JP 3441276B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＴＭ通信などの
パケット通信に使用されるパケットスイッチに係り、特
にスイッチ部の入力側と出力側の両方にバッファを有す
るパケットスイッチに関する。
パケット通信に使用されるパケットスイッチに係り、特
にスイッチ部の入力側と出力側の両方にバッファを有す
るパケットスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】パケット通信、特にセルと呼ばれる固定
長のパケットを転送・交換するＡＴＭ（Asynchronous T
ransfer Mode：非同期転送モード）通信は、高速データ
通信の実現手段として注目されている。最近、端末にお
いてデータをセルとして送受信するためのＡＴＭ ＮＩ
Ｃ（Network Interface Card）や、セルを交換するため
のＡＴＭスイッチが次々と実用化され、また公衆網でセ
ルリレーサービスが開始されるなど、ＡＴＭ通信の重要
性はますます確かなものとなっている。
長のパケットを転送・交換するＡＴＭ（Asynchronous T
ransfer Mode：非同期転送モード）通信は、高速データ
通信の実現手段として注目されている。最近、端末にお
いてデータをセルとして送受信するためのＡＴＭ ＮＩ
Ｃ（Network Interface Card）や、セルを交換するため
のＡＴＭスイッチが次々と実用化され、また公衆網でセ
ルリレーサービスが開始されるなど、ＡＴＭ通信の重要
性はますます確かなものとなっている。
【０００３】ＡＴＭ通信を実現する際の最も重要なキー
デバイスであるＡＴＭスイッチについては、様々なアー
キテクチャが提案されているが、なかでも到着パケット
を一時的に蓄積するための入力バッファをスイッチ部の
入力側に配置したスイッチアーキテクチャは、大容量の
バッファを比較的容易に実装でき、バースト性の強いト
ラヒックに対して優れた性能を示し得ることが知られて
いる。例えば、電子情報通信学会技術報告ＳＳＥ９３−
６“バッファ容量拡張可能なＡＴＭスイッチ：ＸＡＴＯ
Ｍ”には、安価な大容量低速入力バッファと小容量高速
出力バッファを組み合わせたＡＴＭスイッチのアーキテ
クチャが開示されている。このアーキテクチャは、バー
スト性の強いトラヒックの入力時においても高いスルー
プットを得ることができるといわれている。
デバイスであるＡＴＭスイッチについては、様々なアー
キテクチャが提案されているが、なかでも到着パケット
を一時的に蓄積するための入力バッファをスイッチ部の
入力側に配置したスイッチアーキテクチャは、大容量の
バッファを比較的容易に実装でき、バースト性の強いト
ラヒックに対して優れた性能を示し得ることが知られて
いる。例えば、電子情報通信学会技術報告ＳＳＥ９３−
６“バッファ容量拡張可能なＡＴＭスイッチ：ＸＡＴＯ
Ｍ”には、安価な大容量低速入力バッファと小容量高速
出力バッファを組み合わせたＡＴＭスイッチのアーキテ
クチャが開示されている。このアーキテクチャは、バー
スト性の強いトラヒックの入力時においても高いスルー
プットを得ることができるといわれている。
【０００４】しかし、同一パケットを所望の複数の宛先
に選択同報転送するマルチキャスト機能を考えた場合、
上述した従来の入力バッファを備えたＡＴＭスイッチア
ーキテクチャは、高スループットの実現という点に関し
てある程度の妥協が余儀なくされるという問題があっ
た。以下、この問題点について具体的に説明する。
に選択同報転送するマルチキャスト機能を考えた場合、
上述した従来の入力バッファを備えたＡＴＭスイッチア
ーキテクチャは、高スループットの実現という点に関し
てある程度の妥協が余儀なくされるという問題があっ
た。以下、この問題点について具体的に説明する。
【０００５】図５は、従来の入力バッファと出力バッフ
ァを備えたＡＴＭスイッチのマルチキャスト機能に関す
る概略構成を示す図であり、スイッチ部は省略して示し
ている。同図に示されるように、入力バッファは入力ポ
ート毎にマルチキャストパケット用論理キューを持ち、
出力バッファは出力ポート毎にマルチキャストパケット
用バッファ領域を持つ。入力バッファ内のマルチキャス
トパケット用論理キューに入力されたマルチキャストパ
ケットは、出力バッファからのバックプレッシャ信号に
より、宛先の複数の出力ポートに対応した全ての出力バ
ッファのマルチキャスト用バッファ領域が空いていると
判断された場合に、宛先の複数の出力ポートに対応した
出力バッファに転送される。このようにしてマルチキャ
ストが実現される。
ァを備えたＡＴＭスイッチのマルチキャスト機能に関す
る概略構成を示す図であり、スイッチ部は省略して示し
ている。同図に示されるように、入力バッファは入力ポ
ート毎にマルチキャストパケット用論理キューを持ち、
出力バッファは出力ポート毎にマルチキャストパケット
用バッファ領域を持つ。入力バッファ内のマルチキャス
トパケット用論理キューに入力されたマルチキャストパ
ケットは、出力バッファからのバックプレッシャ信号に
より、宛先の複数の出力ポートに対応した全ての出力バ
ッファのマルチキャスト用バッファ領域が空いていると
判断された場合に、宛先の複数の出力ポートに対応した
出力バッファに転送される。このようにしてマルチキャ
ストが実現される。
【０００６】ここで、図５の構成では入力バッファに設
定されるマルチキャスト用論理キューは、パケットの宛
先に関わらず一つである。このため、マルチキャスト用
論理キューの先頭にあるパケットの宛先の出力ポートに
対応した出力バッファが混んでいると、そのパケットは
出力バッファへ転送される機会が少なくなるので、他の
パケットの転送も影響を受けることになり、これが全体
のスループットを低下させるという欠点がある。この現
象は一般に、ＨＯＬ（Head Of Line）ブロッキングと呼
ばれている。
定されるマルチキャスト用論理キューは、パケットの宛
先に関わらず一つである。このため、マルチキャスト用
論理キューの先頭にあるパケットの宛先の出力ポートに
対応した出力バッファが混んでいると、そのパケットは
出力バッファへ転送される機会が少なくなるので、他の
パケットの転送も影響を受けることになり、これが全体
のスループットを低下させるという欠点がある。この現
象は一般に、ＨＯＬ（Head Of Line）ブロッキングと呼
ばれている。
【０００７】このようなＨＯＬブロッキングが起こる原
因は、宛先の異なるマルチキャストパケットを一つのマ
ルチキャストパケット用論理キューで管理していること
にある。そこで、例えば図６に示されるように、入力バ
ッファへのマルチキャストパケットの入力時にマルチキ
ャストパケットをコピーしてパケットの宛先別にマルチ
キャストパケット用論理キューを作り、これらの論理キ
ューでマルチキャストパケットを管理する方法が考えら
れている。このようにすると、入力バッファ内のマルチ
キャストパケット用論理キューはユニキャストパケット
用論理キューと等価であり、従来のユニキャストでＨＯ
Ｌブロッキングが発生しないのと同様、ＨＯＬブロッキ
ングは起こらない。
因は、宛先の異なるマルチキャストパケットを一つのマ
ルチキャストパケット用論理キューで管理していること
にある。そこで、例えば図６に示されるように、入力バ
ッファへのマルチキャストパケットの入力時にマルチキ
ャストパケットをコピーしてパケットの宛先別にマルチ
キャストパケット用論理キューを作り、これらの論理キ
ューでマルチキャストパケットを管理する方法が考えら
れている。このようにすると、入力バッファ内のマルチ
キャストパケット用論理キューはユニキャストパケット
用論理キューと等価であり、従来のユニキャストでＨＯ
Ｌブロッキングが発生しないのと同様、ＨＯＬブロッキ
ングは起こらない。
【０００８】しかし、図６のような構成でマルチキャス
ト機能を実現しようとすると、入力バッファでコピーし
てマルチキャストパケットを宛先別にマルチキャストパ
ケット用論理キューを作るため、マルチキャストにおい
て入力バッファから出力バッファへ転送するパケットの
量はコピー数倍に増加する。このコピー数、すなわちマ
ルチキャストパケットの宛先数が多い場合には、それに
伴って入力バッファから出力バッファへの転送パケット
量が多くなるため、スイッチ部の交換容量を十分に生か
すことができなくなり、パケットスイッチ全体のスルー
プットが低下するという問題が生じる。
ト機能を実現しようとすると、入力バッファでコピーし
てマルチキャストパケットを宛先別にマルチキャストパ
ケット用論理キューを作るため、マルチキャストにおい
て入力バッファから出力バッファへ転送するパケットの
量はコピー数倍に増加する。このコピー数、すなわちマ
ルチキャストパケットの宛先数が多い場合には、それに
伴って入力バッファから出力バッファへの転送パケット
量が多くなるため、スイッチ部の交換容量を十分に生か
すことができなくなり、パケットスイッチ全体のスルー
プットが低下するという問題が生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のパケットスイッチにおけるマルチキャスト機能の実現
方式として、宛先の異なるマルチキャストパケットを一
つのマルチキャストパケット用論理キューで管理する方
式は、ＨＯＬブロッキングというの問題があり、また入
力バッファでマルチキャストパケットをコピーして宛先
別にマルチキャストパケット用論理キューを作る方式で
は、ＨＯＬブロッキングの問題は解決されるが、マルチ
キャスト時に入力バッファから出力バッファへの転送パ
ケット量が増大してスイッチ部の交換容量を十分に生か
すことができなくなるという問題があった。
のパケットスイッチにおけるマルチキャスト機能の実現
方式として、宛先の異なるマルチキャストパケットを一
つのマルチキャストパケット用論理キューで管理する方
式は、ＨＯＬブロッキングというの問題があり、また入
力バッファでマルチキャストパケットをコピーして宛先
別にマルチキャストパケット用論理キューを作る方式で
は、ＨＯＬブロッキングの問題は解決されるが、マルチ
キャスト時に入力バッファから出力バッファへの転送パ
ケット量が増大してスイッチ部の交換容量を十分に生か
すことができなくなるという問題があった。
【００１０】本発明は、マルチキャストに際して入力バ
ッファから出力バッファへの転送パケット量を増大させ
ることなくＨＯＬブロッキングの問題を解決できるパケ
ットスイッチを提供することを目的とする。
ッファから出力バッファへの転送パケット量を増大させ
ることなくＨＯＬブロッキングの問題を解決できるパケ
ットスイッチを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る第１のパケットスイッチは、入力ポー
トに到着したパケットを一時的に蓄積する入力バッファ
と、この入力バッファへのパケットの入力を制御する入
力制御手段と、入力バッファから転送されたパケットを
一時的に蓄積して宛先の出力ポートへ出力する出力バッ
ファと、入力バッファに蓄積されたパケットを宛先の出
力ポートに対応した出力バッファに転送する転送手段と
を備えたパケットスイッチにおいて、出力バッファは、
所定の複数の出力ポートで共用される複数のバッファ領
域を有し、入力バッファは、複数のバッファ領域の複数
の組み合わせにそれぞれ対応した論理キューを有し、入
力制御手段は、入力ポートから入力されたマルチキャス
トパケットをその宛先の複数の出力ポートに対応したバ
ッファ領域を含む組み合わせに対応する論理キューに入
力し、転送手段は、論理キューに入力されたマルチキャ
ストパケットをその宛先の複数の出力ポートに接続され
たバッファ領域に転送することを特徴とする。
め、本発明に係る第１のパケットスイッチは、入力ポー
トに到着したパケットを一時的に蓄積する入力バッファ
と、この入力バッファへのパケットの入力を制御する入
力制御手段と、入力バッファから転送されたパケットを
一時的に蓄積して宛先の出力ポートへ出力する出力バッ
ファと、入力バッファに蓄積されたパケットを宛先の出
力ポートに対応した出力バッファに転送する転送手段と
を備えたパケットスイッチにおいて、出力バッファは、
所定の複数の出力ポートで共用される複数のバッファ領
域を有し、入力バッファは、複数のバッファ領域の複数
の組み合わせにそれぞれ対応した論理キューを有し、入
力制御手段は、入力ポートから入力されたマルチキャス
トパケットをその宛先の複数の出力ポートに対応したバ
ッファ領域を含む組み合わせに対応する論理キューに入
力し、転送手段は、論理キューに入力されたマルチキャ
ストパケットをその宛先の複数の出力ポートに接続され
たバッファ領域に転送することを特徴とする。
【００１２】この場合、入力バッファの論理キューは前
記複数のバッファ領域の同数ずつの組み合わせにそれぞ
れ対応して設けられることが好ましい。この第１のパケ
ットスイッチにおいては、宛先の異なるマルチキャスト
パケットを入力バッファにおいて複数の論理キューに入
力して管理することにより、従来問題となっていたＨＯ
Ｌブロッキングによる性能低下を避けることができる。
すなわち、マルチキャストパケットを入力する際に、あ
る出力バッファが混んでいても、それによる影響はその
出力バッファに対応する出力ポートを宛先とするパケッ
トのみであり、他のパケットには影響が及ばないので、
ＨＯＬブロッキングの問題は生じない。
記複数のバッファ領域の同数ずつの組み合わせにそれぞ
れ対応して設けられることが好ましい。この第１のパケ
ットスイッチにおいては、宛先の異なるマルチキャスト
パケットを入力バッファにおいて複数の論理キューに入
力して管理することにより、従来問題となっていたＨＯ
Ｌブロッキングによる性能低下を避けることができる。
すなわち、マルチキャストパケットを入力する際に、あ
る出力バッファが混んでいても、それによる影響はその
出力バッファに対応する出力ポートを宛先とするパケッ
トのみであり、他のパケットには影響が及ばないので、
ＨＯＬブロッキングの問題は生じない。
【００１３】また、入力バッファにおいてマルチキャス
トパケットをコピーして宛先別にマルチキャストパケッ
ト用論理キューを作る方式と異なり、同じマルチキャス
トパケットを繰り返し出力バッファ側に転送する必要が
ないため、スイッチ部における転送パケット量が少なく
なり、スイッチ部の交換容量を無駄に使用することがな
く、パケットスイッチ全体のスループットが向上する。
トパケットをコピーして宛先別にマルチキャストパケッ
ト用論理キューを作る方式と異なり、同じマルチキャス
トパケットを繰り返し出力バッファ側に転送する必要が
ないため、スイッチ部における転送パケット量が少なく
なり、スイッチ部の交換容量を無駄に使用することがな
く、パケットスイッチ全体のスループットが向上する。
【００１４】さらに、入力バッファに設けられるマルチ
キャストパケット用論理キューは複数の出力ポートで共
用される出力バッファ内のマルチキャストパケット用バ
ッファ領域の全部または一部の組み合わせに応じた比較
的少ない数だけあればよいので、実装が容易である。
キャストパケット用論理キューは複数の出力ポートで共
用される出力バッファ内のマルチキャストパケット用バ
ッファ領域の全部または一部の組み合わせに応じた比較
的少ない数だけあればよいので、実装が容易である。
【００１５】本発明に係る第２のパケットスイッチは、
入力ポートに到着したパケットを一時的に蓄積する入力
バッファと、この入力バッファへのパケットの入力を制
御する入力制御手段と、入力バッファから転送されたパ
ケットを一時的に蓄積して宛先の出力ポートへ出力する
出力バッファと、入力バッファに蓄積されたパケットを
宛先の出力ポートに対応した出力バッファに転送する転
送手段とを備えたパケットスイッチにおいて、出力バッ
ファは、複数の出力ポートにそれぞれ対応したバッファ
領域を有し、入力バッファは、複数の出力ポートの複数
の組み合わせにそれぞれ対応した論理キューを有し、入
力制御手段は、入力ポートから入力されたマルチキャス
トパケットをその宛先の複数の出力ポートを含む組み合
わせに対応する論理キューに入力し、転送手段は、論理
キューに入力されたマルチキャストパケットをその宛先
の複数の出力ポートに対応したバッファ領域に転送する
ことを特徴とする。
入力ポートに到着したパケットを一時的に蓄積する入力
バッファと、この入力バッファへのパケットの入力を制
御する入力制御手段と、入力バッファから転送されたパ
ケットを一時的に蓄積して宛先の出力ポートへ出力する
出力バッファと、入力バッファに蓄積されたパケットを
宛先の出力ポートに対応した出力バッファに転送する転
送手段とを備えたパケットスイッチにおいて、出力バッ
ファは、複数の出力ポートにそれぞれ対応したバッファ
領域を有し、入力バッファは、複数の出力ポートの複数
の組み合わせにそれぞれ対応した論理キューを有し、入
力制御手段は、入力ポートから入力されたマルチキャス
トパケットをその宛先の複数の出力ポートを含む組み合
わせに対応する論理キューに入力し、転送手段は、論理
キューに入力されたマルチキャストパケットをその宛先
の複数の出力ポートに対応したバッファ領域に転送する
ことを特徴とする。
【００１６】この第２のパケットスイッチにおいても、
基本的に宛先の異なるマルチキャストパケットを入力バ
ッファにおいて複数の論理キューに入力して管理するこ
とにより、ＨＯＬブロッキングによる性能低下が緩和さ
れ、また同じマルチキャストパケットを繰り返し出力バ
ッファ側に転送する必要がないため、スイッチ部におけ
る転送パケット量が少なくなり、スイッチ部の交換容量
を無駄に使用することがなく、パケットスイッチ全体の
スループットが向上する。
基本的に宛先の異なるマルチキャストパケットを入力バ
ッファにおいて複数の論理キューに入力して管理するこ
とにより、ＨＯＬブロッキングによる性能低下が緩和さ
れ、また同じマルチキャストパケットを繰り返し出力バ
ッファ側に転送する必要がないため、スイッチ部におけ
る転送パケット量が少なくなり、スイッチ部の交換容量
を無駄に使用することがなく、パケットスイッチ全体の
スループットが向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係るパケットスイッチのマルチキャスト機能に関する構
成を示すブロック図である。複数の入力ポート１０ａ〜
１０ｎに対応して入力制御部１１ａ〜１１ｎ、入力バッ
ファ１２ａ〜１２ｎおよびスケジューリング部１４ａ〜
１４ｎが設けられ、さらにパケットの転送・交換処理を
行うスイッチ部１５と、出力バッファ１６ａ〜１６ｃが
設けられている。
施形態を説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係るパケットスイッチのマルチキャスト機能に関する構
成を示すブロック図である。複数の入力ポート１０ａ〜
１０ｎに対応して入力制御部１１ａ〜１１ｎ、入力バッ
ファ１２ａ〜１２ｎおよびスケジューリング部１４ａ〜
１４ｎが設けられ、さらにパケットの転送・交換処理を
行うスイッチ部１５と、出力バッファ１６ａ〜１６ｃが
設けられている。
【００１８】出力バッファ１６ａ〜１６ｃは、出力ポー
ト１８ａ〜１８ｍの数より少なく、いくつかの出力ポー
トで共有のバッファであり、またそれらの出力ポートで
共有のマルチキャストパケット用バッファ領域１７をそ
れぞれ有する。出力バッファ１６ａ〜１６ｃからはバッ
クプレッシャ信号線１９が引き出されており、この信号
線１９によって、出力バッファ１６ａ〜１６ｃ内の各々
のマルチキャストパケット用バッファ領域１７の空き状
態に依存して入力バッファ１２ａ〜１２ｎからのパケッ
ト出力許可を与えるためのバックプレッシャ信号がスケ
ジューリング部１４ａ〜１４ｃに伝達される。
ト１８ａ〜１８ｍの数より少なく、いくつかの出力ポー
トで共有のバッファであり、またそれらの出力ポートで
共有のマルチキャストパケット用バッファ領域１７をそ
れぞれ有する。出力バッファ１６ａ〜１６ｃからはバッ
クプレッシャ信号線１９が引き出されており、この信号
線１９によって、出力バッファ１６ａ〜１６ｃ内の各々
のマルチキャストパケット用バッファ領域１７の空き状
態に依存して入力バッファ１２ａ〜１２ｎからのパケッ
ト出力許可を与えるためのバックプレッシャ信号がスケ
ジューリング部１４ａ〜１４ｃに伝達される。
【００１９】出力バッファ１６ａ〜１６ｃについてさら
に具体的に説明すると、出力バッファ１６ａ〜１６ｃを
例えば８入力８出力の共有バッファ型単位スイッチで構
成するスイッチアーキテクチャの場合、その共有出力バ
ッファ領域のうち例えば半分をユニキャストパケット用
バッファ領域とし、残りの半分をマルチキャストパケッ
ト用バッファ領域として使用する。ユニキャストパケッ
ト用バッファ領域については、さらに出力ポート数（例
えば８つ）に分割し、それぞれの出力ポートに対応させ
る。
に具体的に説明すると、出力バッファ１６ａ〜１６ｃを
例えば８入力８出力の共有バッファ型単位スイッチで構
成するスイッチアーキテクチャの場合、その共有出力バ
ッファ領域のうち例えば半分をユニキャストパケット用
バッファ領域とし、残りの半分をマルチキャストパケッ
ト用バッファ領域として使用する。ユニキャストパケッ
ト用バッファ領域については、さらに出力ポート数（例
えば８つ）に分割し、それぞれの出力ポートに対応させ
る。
【００２０】なお、図１の出力バッファ１６ａ〜１６ｃ
のマルチキャストパケット用バッファ領域１７は、実際
の出力バッファ内の論理キューの構成とは直接関係しな
い。出力バッファ内１６ａ〜１６ｃでマルチキャストパ
ケットに使用できるバッファ領域がどのような論理キュ
ーを構成しているかに関わらず、本発明は有効に作用す
る。
のマルチキャストパケット用バッファ領域１７は、実際
の出力バッファ内の論理キューの構成とは直接関係しな
い。出力バッファ内１６ａ〜１６ｃでマルチキャストパ
ケットに使用できるバッファ領域がどのような論理キュ
ーを構成しているかに関わらず、本発明は有効に作用す
る。
【００２１】一方、入力バッファ１２ａ〜１２ｎはマル
チキャストパケット用バッファ領域をそれぞれ有し、こ
れらの各バッファ領域に出力バッファ１６ａ〜１６ｃに
おけるマルチキャストパケット用バッファ領域１７の種
々の組み合わせに対応した複数のマルチキャストパケッ
ト用論理キュー１３が設けられている。この例では、出
力バッファ１６ａ〜１６ｃ内のマルチキャストパケット
用バッファ領域１７はバッファ領域番号Ａ，Ｂ，Ｃで示
される３つである。従って、その組み合わせはＡ，Ｂ，
Ｃ単独を含めてＡ，Ｂ，Ｃ，Ａ＋Ｂ，Ｂ＋Ｃ，Ｃ＋Ａ，
Ａ＋Ｂ＋Ｃの７種類が存在し得るが、本実施形態では後
述する理由から、これらの組み合わせのうちＡ＋Ｂ，Ｂ
＋Ｃ，Ｃ＋Ａの３種類の組み合わせのみに対応してマル
チキャストパケット用論理キュー１３が設けられてい
る。
チキャストパケット用バッファ領域をそれぞれ有し、こ
れらの各バッファ領域に出力バッファ１６ａ〜１６ｃに
おけるマルチキャストパケット用バッファ領域１７の種
々の組み合わせに対応した複数のマルチキャストパケッ
ト用論理キュー１３が設けられている。この例では、出
力バッファ１６ａ〜１６ｃ内のマルチキャストパケット
用バッファ領域１７はバッファ領域番号Ａ，Ｂ，Ｃで示
される３つである。従って、その組み合わせはＡ，Ｂ，
Ｃ単独を含めてＡ，Ｂ，Ｃ，Ａ＋Ｂ，Ｂ＋Ｃ，Ｃ＋Ａ，
Ａ＋Ｂ＋Ｃの７種類が存在し得るが、本実施形態では後
述する理由から、これらの組み合わせのうちＡ＋Ｂ，Ｂ
＋Ｃ，Ｃ＋Ａの３種類の組み合わせのみに対応してマル
チキャストパケット用論理キュー１３が設けられてい
る。
【００２２】次に、本実施形態のパケットスイッチにお
けるマルチキャスト機能に関する動作について説明す
る。今、入力ポート１０ａ〜１０ｎのいずれかにマルチ
キャストパケットが到着した場合を考える。到着したマ
ルチキャストパケットは、まず入力制御部１１ａ〜１１
ｎにそれぞれ入力される。入力制御部１１ａ〜１１ｎ
は、入力ポートに到着したマルチキャストパケットのヘ
ッダの内容からそのパケットの宛先（出力ポート）を調
べ、その宛先の出力ポートに対応した出力バッファ内の
マルチキャストパケット用バッファ領域に対応する入力
バッファ１２ａ〜１２ｎ内のマルチキャストパケット用
論理キュー１３に、そのマルチキャストパケットを入力
する。
けるマルチキャスト機能に関する動作について説明す
る。今、入力ポート１０ａ〜１０ｎのいずれかにマルチ
キャストパケットが到着した場合を考える。到着したマ
ルチキャストパケットは、まず入力制御部１１ａ〜１１
ｎにそれぞれ入力される。入力制御部１１ａ〜１１ｎ
は、入力ポートに到着したマルチキャストパケットのヘ
ッダの内容からそのパケットの宛先（出力ポート）を調
べ、その宛先の出力ポートに対応した出力バッファ内の
マルチキャストパケット用バッファ領域に対応する入力
バッファ１２ａ〜１２ｎ内のマルチキャストパケット用
論理キュー１３に、そのマルチキャストパケットを入力
する。
【００２３】例えば、到着したマルチキャストパケット
の宛先が出力ポート１８ｉと出力ポート１８ｊであると
すれば、これらに対応する出力バッファ１６ｂ，１６ｃ
内のマルチキャストパケット用バッファ領域１７はＢと
Ｃであるため、Ｂ＋Ｃの組み合わせに対応したマルチキ
ャストパケット用論理キュー１３にマルチキャストパケ
ットを入力することになる。
の宛先が出力ポート１８ｉと出力ポート１８ｊであると
すれば、これらに対応する出力バッファ１６ｂ，１６ｃ
内のマルチキャストパケット用バッファ領域１７はＢと
Ｃであるため、Ｂ＋Ｃの組み合わせに対応したマルチキ
ャストパケット用論理キュー１３にマルチキャストパケ
ットを入力することになる。
【００２４】こうして入力バッファ１２ａ〜１２ｎ内の
マルチキャストパケット用論理キュー１７に入力された
マルチキャストパケットは、スケジューリング部１４ａ
〜１４ｎをそれぞれ介してスイッチ部１５に入力され
る。スケジューリング部１４ａ〜１４ｎは、出力バッフ
ァ１６ａ〜１６ｃからバックプレッシャ信号線１９を介
して伝達されるバックプレッシャ信号に基づいて、宛先
に対応する出力バッファ１６ａ〜１６ｃ内のマルチキャ
ストパケット用バッファ領域１７に全て空きがうるので
あれば、すなわちそれらのマルチキャストパケット用バ
ッファ領域１７に同時にパケットを転送できる状態にな
ければ、入力バッファ１２ａ〜１２ｎ内のマルチキャス
トパケット用論理キュー１７の先頭のパケットを取り出
して、スイッチ部１５に入力することが禁止される。
マルチキャストパケット用論理キュー１７に入力された
マルチキャストパケットは、スケジューリング部１４ａ
〜１４ｎをそれぞれ介してスイッチ部１５に入力され
る。スケジューリング部１４ａ〜１４ｎは、出力バッフ
ァ１６ａ〜１６ｃからバックプレッシャ信号線１９を介
して伝達されるバックプレッシャ信号に基づいて、宛先
に対応する出力バッファ１６ａ〜１６ｃ内のマルチキャ
ストパケット用バッファ領域１７に全て空きがうるので
あれば、すなわちそれらのマルチキャストパケット用バ
ッファ領域１７に同時にパケットを転送できる状態にな
ければ、入力バッファ１２ａ〜１２ｎ内のマルチキャス
トパケット用論理キュー１７の先頭のパケットを取り出
して、スイッチ部１５に入力することが禁止される。
【００２５】図２は、バックプレッシャ信号のフォーマ
ットの一例であり、マルチキャストパケット用バッファ
領域１７の各バッファ領域番号Ａ，Ｂ，Ｃに対応して
“０”または“１”が設定されている。ここで、“０”
は出力許可、“１”は出力禁止を表すとすれば、対応す
るＡ，Ｂ，Ｃのバッファ領域に蓄積されているパケット
の数がある閾値以上の場合は“１”、そうでなければ
“０”に設定される。図の例ではＡ＝“１”，Ｂ＝
“０”，Ｃ＝“０”であるから、出力バッファ１６ａへ
のパケット出力が「出力禁止」、出力バッファ１６ｂ，
１６ｃへのパケット出力が「出力許可」であるため、ス
ケジューリング部１４ａ〜１４ｎでは入力バッファ１２
ａ〜１２ｎ内のマルチキャストパケット用論理キュー１
３のうち、Ｂ＋Ｃの組み合わせに対応した論理キューの
みからパケットを取り出してスイッチ部１５へ入力す
る。
ットの一例であり、マルチキャストパケット用バッファ
領域１７の各バッファ領域番号Ａ，Ｂ，Ｃに対応して
“０”または“１”が設定されている。ここで、“０”
は出力許可、“１”は出力禁止を表すとすれば、対応す
るＡ，Ｂ，Ｃのバッファ領域に蓄積されているパケット
の数がある閾値以上の場合は“１”、そうでなければ
“０”に設定される。図の例ではＡ＝“１”，Ｂ＝
“０”，Ｃ＝“０”であるから、出力バッファ１６ａへ
のパケット出力が「出力禁止」、出力バッファ１６ｂ，
１６ｃへのパケット出力が「出力許可」であるため、ス
ケジューリング部１４ａ〜１４ｎでは入力バッファ１２
ａ〜１２ｎ内のマルチキャストパケット用論理キュー１
３のうち、Ｂ＋Ｃの組み合わせに対応した論理キューの
みからパケットを取り出してスイッチ部１５へ入力す
る。
【００２６】スイッチ部１５では、スケジューリング部
１４ａ〜１４ｎを介して入力されたパケットを宛先に対
応した出力バッファ内のマルチキャストパケット用バッ
ファ領域１７に転送する。ここで、入力ポート１０ａ〜
１０ｎに到着したパケットが複数の出力バッファへのマ
ルチキャストパケットである場合には、スイッチ部１５
はそのマルチキャストパケットをコピーして複数の宛先
に対応するマルチキャストパケット用バッファ領域１７
に転送すればよい。
１４ａ〜１４ｎを介して入力されたパケットを宛先に対
応した出力バッファ内のマルチキャストパケット用バッ
ファ領域１７に転送する。ここで、入力ポート１０ａ〜
１０ｎに到着したパケットが複数の出力バッファへのマ
ルチキャストパケットである場合には、スイッチ部１５
はそのマルチキャストパケットをコピーして複数の宛先
に対応するマルチキャストパケット用バッファ領域１７
に転送すればよい。
【００２７】このようにしてスイッチ部１５から転送さ
れ、宛先に対応するマルチキャストパケット用バッファ
領域１７に一時蓄積されたマルチキャストパケットは、
出力ポート１８ａ〜１８ｍのうちの宛先の出力ポートへ
出力される。
れ、宛先に対応するマルチキャストパケット用バッファ
領域１７に一時蓄積されたマルチキャストパケットは、
出力ポート１８ａ〜１８ｍのうちの宛先の出力ポートへ
出力される。
【００２８】ところで、前述したように出力バッファ１
６ａ〜１６ｃ内のマルチキャストパケット用バッファ領
域１７がＡ，Ｂ，Ｃの３つの場合、その組み合わせとし
てはＡ，Ｂ，Ｃ，Ａ＋Ｂ，Ｂ＋Ｃ，Ｃ＋Ａ，Ａ＋Ｂ＋Ｃ
の７種類があるので、入力バッファ１２ａ〜１２ｎ内の
マルチキャストパケット用論理キュー１３としても、こ
れらのマルチキャストパケット用バッファ領域の組み合
わせの数と同じ７個の論理キューを設けることが考えら
れる。
６ａ〜１６ｃ内のマルチキャストパケット用バッファ領
域１７がＡ，Ｂ，Ｃの３つの場合、その組み合わせとし
てはＡ，Ｂ，Ｃ，Ａ＋Ｂ，Ｂ＋Ｃ，Ｃ＋Ａ，Ａ＋Ｂ＋Ｃ
の７種類があるので、入力バッファ１２ａ〜１２ｎ内の
マルチキャストパケット用論理キュー１３としても、こ
れらのマルチキャストパケット用バッファ領域の組み合
わせの数と同じ７個の論理キューを設けることが考えら
れる。
【００２９】しかし、入力バッファ１２ａ〜１２ｎ内の
マルチキャストパケット用論理キュー１３として、宛先
に対応するマルチキャストパケット用バッファ領域１７
の数が多い論理キュー（上記の例では、Ａ＋Ｂ＋Ｃの組
み合わせに対応する論理キュー）と、宛先に対応するマ
ルチキャストパケット用バッファ領域１７の数が少ない
論理キュー（上記の例では、Ａ，Ｂ，Ｃに対応する論理
キュー）とが混在している場合、通常は宛先に対応する
バッファ領域の数が多い論理キューの方がより出力の機
会が少なくなり、不公平が生じる。宛先に対応するバッ
ファ領域の数が多ければ、それら全てのバッファ領域に
空きがないとパケットを出力できないからである。
マルチキャストパケット用論理キュー１３として、宛先
に対応するマルチキャストパケット用バッファ領域１７
の数が多い論理キュー（上記の例では、Ａ＋Ｂ＋Ｃの組
み合わせに対応する論理キュー）と、宛先に対応するマ
ルチキャストパケット用バッファ領域１７の数が少ない
論理キュー（上記の例では、Ａ，Ｂ，Ｃに対応する論理
キュー）とが混在している場合、通常は宛先に対応する
バッファ領域の数が多い論理キューの方がより出力の機
会が少なくなり、不公平が生じる。宛先に対応するバッ
ファ領域の数が多ければ、それら全てのバッファ領域に
空きがないとパケットを出力できないからである。
【００３０】これに対し、全てのマルチキャストパケッ
ト用論理キュー１３の宛先に対応するマルチキャストパ
ケット用バッファ領域が同じ数であれば、このような不
公平が生じることは少ない。すなわち、宛先に対応する
マルチキャストパケット用バッファ領域の数が同じ論理
キューのみ、例えば前述のようにＡ＋Ｂ，Ｂ＋Ｃ，Ｃ＋
Ａのそれぞれの組み合わせに対応する論理キューのみを
入力バッファ１２ａ〜１２ｃに設置することによって、
このような不公平は緩和される。
ト用論理キュー１３の宛先に対応するマルチキャストパ
ケット用バッファ領域が同じ数であれば、このような不
公平が生じることは少ない。すなわち、宛先に対応する
マルチキャストパケット用バッファ領域の数が同じ論理
キューのみ、例えば前述のようにＡ＋Ｂ，Ｂ＋Ｃ，Ｃ＋
Ａのそれぞれの組み合わせに対応する論理キューのみを
入力バッファ１２ａ〜１２ｃに設置することによって、
このような不公平は緩和される。
【００３１】このとき、入力されたパケットの宛先に対
応するマルチキャストパケット用バッファ領域１７の数
と、マルチキャストパケット用論理キュー１３の宛先に
対応するマルチキャストパケット用バッファ領域１７の
数が一致しない場合に、どの論理キューにパケットを入
力すればよいかの判断をいかに行うかが問題となる。こ
の問題に対しては、パケットの宛先が一つの論理キュー
の宛先よりも狭い範囲の場合には、パケットの宛先を含
む論理キューのいずれかを選択してそれに入力すればよ
いし、逆にパケットの宛先が一つの論理キューの宛先よ
りも広い範囲にわたる場合には、入力バッファ１２ａ〜
１２ｃへの入力時にパケットをコピーして、複数のマル
チキャストパケット用論理キューに入力すればよい。
応するマルチキャストパケット用バッファ領域１７の数
と、マルチキャストパケット用論理キュー１３の宛先に
対応するマルチキャストパケット用バッファ領域１７の
数が一致しない場合に、どの論理キューにパケットを入
力すればよいかの判断をいかに行うかが問題となる。こ
の問題に対しては、パケットの宛先が一つの論理キュー
の宛先よりも狭い範囲の場合には、パケットの宛先を含
む論理キューのいずれかを選択してそれに入力すればよ
いし、逆にパケットの宛先が一つの論理キューの宛先よ
りも広い範囲にわたる場合には、入力バッファ１２ａ〜
１２ｃへの入力時にパケットをコピーして、複数のマル
チキャストパケット用論理キューに入力すればよい。
【００３２】上記の例のようにＡ＋Ｂ，Ｂ＋Ｃ，Ｃ＋Ａ
のそれぞれの組み合わせに対応する論理キューのみを入
力バッファ１２ａ〜１２ｃに設置した場合、例えば宛先
がＡのバッファ領域のみに対応するマルチキャストパケ
ットは、Ａ＋ＢまたはＣ＋Ａの組み合わせに対応するマ
ルチキャストパケット用論理キューに入れればよい。ま
た、宛先がＡ＋Ｂ＋Ｃのバッファ領域に対応するマルチ
キャストパケットは、Ａ＋ＢおよびＢ＋Ｃのそれぞれの
組み合わせに対応する二つのマルチキャストパケット用
論理キューに入力時にコピーして入れればよい。この場
合、バッファ領域Ｂへ転送するパケットはＡ＋Ｂの組み
合わせに対応する論理キューに入れたパケットか、また
はＢ＋Ｃの組み合わせに対応する論理キューに入れたパ
ケットのいずれか一方でよいため、パケットの宛先は各
論理キューで異なる。
のそれぞれの組み合わせに対応する論理キューのみを入
力バッファ１２ａ〜１２ｃに設置した場合、例えば宛先
がＡのバッファ領域のみに対応するマルチキャストパケ
ットは、Ａ＋ＢまたはＣ＋Ａの組み合わせに対応するマ
ルチキャストパケット用論理キューに入れればよい。ま
た、宛先がＡ＋Ｂ＋Ｃのバッファ領域に対応するマルチ
キャストパケットは、Ａ＋ＢおよびＢ＋Ｃのそれぞれの
組み合わせに対応する二つのマルチキャストパケット用
論理キューに入力時にコピーして入れればよい。この場
合、バッファ領域Ｂへ転送するパケットはＡ＋Ｂの組み
合わせに対応する論理キューに入れたパケットか、また
はＢ＋Ｃの組み合わせに対応する論理キューに入れたパ
ケットのいずれか一方でよいため、パケットの宛先は各
論理キューで異なる。
【００３３】なお、Ａ＋Ｂ＋Ｃのバッファ領域に対応す
るマルチキャストパケットの入力法については、上記の
ようにＡ＋ＢおよびＢ＋Ｃのそれぞれ組み合わせに対応
する二つのマルチキャストパケット用論理キューに入れ
る方法のほか、Ｂ＋ＣおよびＣ＋Ａのそれぞれの組み合
わせに対応する二つのマルチキャストパケット用論理キ
ューや、Ａ＋ＢおよびＣ＋Ａのそれぞれの組み合わせに
対応する二つのマルチキャストパケット用論理キューに
入れるといった種々の方法をとることが可能である。
るマルチキャストパケットの入力法については、上記の
ようにＡ＋ＢおよびＢ＋Ｃのそれぞれ組み合わせに対応
する二つのマルチキャストパケット用論理キューに入れ
る方法のほか、Ｂ＋ＣおよびＣ＋Ａのそれぞれの組み合
わせに対応する二つのマルチキャストパケット用論理キ
ューや、Ａ＋ＢおよびＣ＋Ａのそれぞれの組み合わせに
対応する二つのマルチキャストパケット用論理キューに
入れるといった種々の方法をとることが可能である。
【００３４】ただし、特にＡＴＭの場合には、同一仮想
コネクションのセルの転送手順が入れ替わることは許さ
れないことに注意が必要である。簡単には、同一仮想コ
ネクションのセルは、同一のマルチキャストパケット用
論理キューを選択し続けるようにすることによって、こ
のような転送順序の入れ替わりを避けることが可能であ
る。
コネクションのセルの転送手順が入れ替わることは許さ
れないことに注意が必要である。簡単には、同一仮想コ
ネクションのセルは、同一のマルチキャストパケット用
論理キューを選択し続けるようにすることによって、こ
のような転送順序の入れ替わりを避けることが可能であ
る。
【００３５】上述したように、本実施形態によれば宛先
の異なるマルチキャストパケットを入力バッファ１２ａ
〜１２ｎにおいて複数の論理キュー１３に入力して管理
することにより、ＨＯＬブロッキングによるスループッ
トの低下を緩和できる。すなわち、マルチキャストパケ
ットを入力する際に、ある出力バッファが混んでいて
も、それによる影響はその出力バッファに対応する出力
ポートを宛先とするパケットのみであり、他のパケット
には影響が及ばないので、ＨＯＬブロッキングの問題は
生じない。
の異なるマルチキャストパケットを入力バッファ１２ａ
〜１２ｎにおいて複数の論理キュー１３に入力して管理
することにより、ＨＯＬブロッキングによるスループッ
トの低下を緩和できる。すなわち、マルチキャストパケ
ットを入力する際に、ある出力バッファが混んでいて
も、それによる影響はその出力バッファに対応する出力
ポートを宛先とするパケットのみであり、他のパケット
には影響が及ばないので、ＨＯＬブロッキングの問題は
生じない。
【００３６】また、本実施形態では入力バッファにおい
てマルチキャストパケットをコピーして宛先別にマルチ
キャストパケット用論理キューを作る図４に示した方式
と異なり、同じマルチキャストパケットを繰り返し出力
バッファ側に転送する必要がないため、スイッチ部１５
での転送パケット量が少なくなり、スイッチ部１５の交
換容量を無駄に使用することがなく、従ってパケットス
イッチのスループットを低下させることがない。
てマルチキャストパケットをコピーして宛先別にマルチ
キャストパケット用論理キューを作る図４に示した方式
と異なり、同じマルチキャストパケットを繰り返し出力
バッファ側に転送する必要がないため、スイッチ部１５
での転送パケット量が少なくなり、スイッチ部１５の交
換容量を無駄に使用することがなく、従ってパケットス
イッチのスループットを低下させることがない。
【００３７】さらに、本実施形態では入力バッファ１２
ａ〜１２ｎに設けられるマルチキャストパケット用論理
キュー１３は、複数の出力ポートで共用される出力バッ
ファ１６ａ〜１６ｃ内のマルチキャストパケット用バッ
ファ領域の全部または一部の組み合わせに応じた比較的
少ない数だけあればよいので、実装が容易という利点が
ある。
ａ〜１２ｎに設けられるマルチキャストパケット用論理
キュー１３は、複数の出力ポートで共用される出力バッ
ファ１６ａ〜１６ｃ内のマルチキャストパケット用バッ
ファ領域の全部または一部の組み合わせに応じた比較的
少ない数だけあればよいので、実装が容易という利点が
ある。
【００３８】（第２の実施形態）図３は、本発明の他の
実施形態に係るパケットスイッチのマルチキャスト機能
に関する構成を示すブロック図である。本実施形態のパ
ケットスイッチは、複数の入力ポート２０ａ〜２０ｎ、
入力制御部２１ａ〜２１ｎ、入力バッファ２２ａ〜２２
ｎ、スケジューリング部２４ａ〜２４ｎ、スイッチ部２
５、出力バッファ２６ａ〜２６ｄ、出力ポート２８ａ〜
２８ｄおよびバックプレッシャ信号線２９を有し、入力
バッファ２２ａ〜２２ｎにはマルチキャストパケット用
論理キュー２３Ａおよびユニキャストパケット用論理キ
ュー２３Ｂががそれぞれ設けられ、出力バッファ２６ａ
〜２６ｄにはマルチキャストパケット用バッファ領域２
７がそれぞれ設けられている。
実施形態に係るパケットスイッチのマルチキャスト機能
に関する構成を示すブロック図である。本実施形態のパ
ケットスイッチは、複数の入力ポート２０ａ〜２０ｎ、
入力制御部２１ａ〜２１ｎ、入力バッファ２２ａ〜２２
ｎ、スケジューリング部２４ａ〜２４ｎ、スイッチ部２
５、出力バッファ２６ａ〜２６ｄ、出力ポート２８ａ〜
２８ｄおよびバックプレッシャ信号線２９を有し、入力
バッファ２２ａ〜２２ｎにはマルチキャストパケット用
論理キュー２３Ａおよびユニキャストパケット用論理キ
ュー２３Ｂががそれぞれ設けられ、出力バッファ２６ａ
〜２６ｄにはマルチキャストパケット用バッファ領域２
７がそれぞれ設けられている。
【００３９】本実施形態は、マルチキャストパケット機
能の実現法が先の実施形態と異なっている。すなわち、
本実施形態では入力バッファ２２ａ〜２２ｎ内のマルチ
キャストパケット用論理キュー２３Ａは、マルチキャス
トパケットの宛先の出力ポート２８ａ〜２８ｄの組み合
わせに対応して設けられている。例えば、出力ポート２
８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄのポート番号をそれぞれ
１，２，３，４とすれば、マルチキャストパケット用論
理キュー２３Ａは１＋２＋３＋４，１＋２＋３，２＋３
＋４，１＋３＋４，１＋２＋４，１＋２，２＋３，３＋
４，１＋４，２＋４，１＋３のそれぞれの組み合わせに
対応して設けられている。
能の実現法が先の実施形態と異なっている。すなわち、
本実施形態では入力バッファ２２ａ〜２２ｎ内のマルチ
キャストパケット用論理キュー２３Ａは、マルチキャス
トパケットの宛先の出力ポート２８ａ〜２８ｄの組み合
わせに対応して設けられている。例えば、出力ポート２
８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄのポート番号をそれぞれ
１，２，３，４とすれば、マルチキャストパケット用論
理キュー２３Ａは１＋２＋３＋４，１＋２＋３，２＋３
＋４，１＋３＋４，１＋２＋４，１＋２，２＋３，３＋
４，１＋４，２＋４，１＋３のそれぞれの組み合わせに
対応して設けられている。
【００４０】一方、入力バッファ２２ａ〜２２ｎ内のユ
ニキャストパケット用論理キュー２３Ｂは、ユニキャス
トパケットの宛先の出力ポート２８ａ〜２８ｄ別に設け
られており、この例ではポート番号１，２，３，４にそ
れぞれ対応して設けられている。
ニキャストパケット用論理キュー２３Ｂは、ユニキャス
トパケットの宛先の出力ポート２８ａ〜２８ｄ別に設け
られており、この例ではポート番号１，２，３，４にそ
れぞれ対応して設けられている。
【００４１】図４は、本実施形態におけるバックプレッ
シャ信号線２９上のバックプレッシャ信号のフォーマッ
トの一例であり、出力ポート番号１，２，３，４に対応
して“０”または“１”が設定されている。ここで、
“０”は出力許可、“１”は出力禁止を表し、対応する
出力ポートに接続されたマルチキャストパケット用バッ
ファ領域に蓄積されているパケットの数がある閾値以上
の場合は“１”、そうでなければ“０”に設定される。
図の例では各出力ポート番号に対し１＝“０”，２＝
“１”，３＝“０”，４＝“１”に設定されており、出
力バッファ１６ｂ，１６ｃへのパケット出力が「許
可」、出力バッファ１６ａへのパケット出力が「禁止」
であるため、スケジューリング部１４ａ〜１４ｎでは入
力バッファ１２ａ〜１２ｎ内のマルチキャストパケット
用論理キュー１３のうち、Ｂ＋Ｃの組み合わせに対応し
た論理キューのみからパケットを取り出してスイッチ部
１５へ入力する。
シャ信号線２９上のバックプレッシャ信号のフォーマッ
トの一例であり、出力ポート番号１，２，３，４に対応
して“０”または“１”が設定されている。ここで、
“０”は出力許可、“１”は出力禁止を表し、対応する
出力ポートに接続されたマルチキャストパケット用バッ
ファ領域に蓄積されているパケットの数がある閾値以上
の場合は“１”、そうでなければ“０”に設定される。
図の例では各出力ポート番号に対し１＝“０”，２＝
“１”，３＝“０”，４＝“１”に設定されており、出
力バッファ１６ｂ，１６ｃへのパケット出力が「許
可」、出力バッファ１６ａへのパケット出力が「禁止」
であるため、スケジューリング部１４ａ〜１４ｎでは入
力バッファ１２ａ〜１２ｎ内のマルチキャストパケット
用論理キュー１３のうち、Ｂ＋Ｃの組み合わせに対応し
た論理キューのみからパケットを取り出してスイッチ部
１５へ入力する。
【００４２】このように本実施形態においても、基本的
には第１の実施形態と同様に宛先の異なるマルチキャス
トパケットを入力バッファ２２ａ〜２２ｎにおいて複数
のマルチキャストパケット用論理キュー２３に入力して
管理することにより、ＨＯＬブロッキングによるスルー
プットの低下を緩和できる。また、マルチキャスト時に
マルチキャストパケットを繰り返し出力バッファ側に転
送する必要がないため、スイッチ部２５での転送パケッ
ト量が少なくなり、スイッチ部１５の交換容量を無駄に
使用することがなく、パケットスイッチ全体のスループ
ットが低下することはない。
には第１の実施形態と同様に宛先の異なるマルチキャス
トパケットを入力バッファ２２ａ〜２２ｎにおいて複数
のマルチキャストパケット用論理キュー２３に入力して
管理することにより、ＨＯＬブロッキングによるスルー
プットの低下を緩和できる。また、マルチキャスト時に
マルチキャストパケットを繰り返し出力バッファ側に転
送する必要がないため、スイッチ部２５での転送パケッ
ト量が少なくなり、スイッチ部１５の交換容量を無駄に
使用することがなく、パケットスイッチ全体のスループ
ットが低下することはない。
【００４３】なお、本実施形態では入力バッファ２２ａ
〜２２ｎ内のマルチキャストパケット用論理キュー２３
が出力ポート２８ａ〜２８ｄの組み合わせに対応して設
けられるため、出力ポート数が多くなると論理キュー２
３の数も多くなり、実装が困難となる。従って、本実施
形態の構成は出力ポート数が比較的小さい場合に適して
いる。
〜２２ｎ内のマルチキャストパケット用論理キュー２３
が出力ポート２８ａ〜２８ｄの組み合わせに対応して設
けられるため、出力ポート数が多くなると論理キュー２
３の数も多くなり、実装が困難となる。従って、本実施
形態の構成は出力ポート数が比較的小さい場合に適して
いる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のパケット
スイッチでは、マルチキャスト機能の実現に際して、出
力バッファに複数の出力ポートで共用される複数のバッ
ファ領域を設け、入力バッファに複数のバッファ領域の
複数種類の組み合わせにそれぞれ対応した論理キューを
設けるとともに、入力ポートから入力されたマルチキャ
ストパケットをその宛先の複数の出力ポートに対応した
バッファ領域を含む組み合わせに対応する論理キューに
入力し、この論理キューに入力されたマルチキャストパ
ケットをその宛先の複数の出力ポートに接続されたバッ
ファ領域に転送するか、または出力バッファに複数の出
力ポートにそれぞれ対応したバッファ領域を設け、入力
バッファに複数の出力ポートの複数種類の組み合わせに
それぞれ対応した論理キューを設け、入力ポートから入
力されたマルチキャストパケットをその宛先の複数の出
力ポートを含む組み合わせに対応する論理キューに入力
し、論理キューに入力されたマルチキャストパケットを
その宛先の複数の出力ポートに対応したバッファ領域に
転送する。
スイッチでは、マルチキャスト機能の実現に際して、出
力バッファに複数の出力ポートで共用される複数のバッ
ファ領域を設け、入力バッファに複数のバッファ領域の
複数種類の組み合わせにそれぞれ対応した論理キューを
設けるとともに、入力ポートから入力されたマルチキャ
ストパケットをその宛先の複数の出力ポートに対応した
バッファ領域を含む組み合わせに対応する論理キューに
入力し、この論理キューに入力されたマルチキャストパ
ケットをその宛先の複数の出力ポートに接続されたバッ
ファ領域に転送するか、または出力バッファに複数の出
力ポートにそれぞれ対応したバッファ領域を設け、入力
バッファに複数の出力ポートの複数種類の組み合わせに
それぞれ対応した論理キューを設け、入力ポートから入
力されたマルチキャストパケットをその宛先の複数の出
力ポートを含む組み合わせに対応する論理キューに入力
し、論理キューに入力されたマルチキャストパケットを
その宛先の複数の出力ポートに対応したバッファ領域に
転送する。
【００４５】このような構成により、本発明のパケット
スイッチはＨＯＬブロッキングによる性能低下が緩和さ
れるとともに、スイッチ部における転送パケット量が減
少して、スイッチ部の交換容量を無駄に使用することが
なくなるために、パケットスイッチ全体のスループット
が向上するという効果を有する。
スイッチはＨＯＬブロッキングによる性能低下が緩和さ
れるとともに、スイッチ部における転送パケット量が減
少して、スイッチ部の交換容量を無駄に使用することが
なくなるために、パケットスイッチ全体のスループット
が向上するという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施形態に係るパケットスイッ
チのマルチキャスト機能に関する構成を示すブロック図
チのマルチキャスト機能に関する構成を示すブロック図
【図２】同実施形態におけるバックプレッシャ信号のフ
ォーマットの一例を示す図
ォーマットの一例を示す図
【図３】本発明の他の実施形態に係るパケットスイッチ
の構成を示すブロック図
の構成を示すブロック図
【図４】同実施形態におけるバックプレッシャ信号のフ
ォーマットの一例を示す図
ォーマットの一例を示す図
【図５】従来のパケットスイッチのマルチキャスト機能
に関する概略構成を示すブロック図
に関する概略構成を示すブロック図
【図６】従来の他のパケットスイッチのマルチキャスト
機能に関する概略構成を示すブロック図
機能に関する概略構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０ａ〜１０ｎ…入力ポート
１１ａ〜１１ｎ…入力制御部
１２ａ〜１２ｎ…入力バッファ
１３…マルチキャストパケット用論理キュー
１４ａ〜１４ｎ…スケジューリング部
１５…スイッチ部
１６ａ〜１６ｃ…出力バッファ
１７…マルチキャストパケット用共有バッファ
１８ａ〜１８ｍ…出力ポート
１９…バックプレッシャ信号線
２０ａ〜２０ｎ…入力ポート
２２ａ〜２２ｎ…入力制御部
２２ａ〜２２ｎ…入力バッファ
２３Ａ…マルチキャストパケット用論理キュー
２３Ｂ…ユニキャストパケット用論理キュー
２４ａ〜２４ｎ…スケジューリング部
２５…スイッチ部
２６ａ〜２６ｄ…出力バッファ
２７…マルチキャストパケット用バッファ
２８ａ〜２８ｄ…出力ポート
２９…バックプレッシャ信号線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 斎藤 利忠
神奈川県川崎市幸区堀川町580番１号
株式会社東芝半導体システム技術センタ
ー内
(56)参考文献 特開 平４−223692（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−62041（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−305649（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04L 12/56
Claims (3)
- 【請求項１】入力ポートに到着したパケットを一時的に
蓄積する入力バッファと、この入力バッファへのパケッ
トの入力を制御する入力制御手段と、前記入力バッファ
から転送されたパケットを一時的に蓄積して宛先の出力
ポートへ出力する出力バッファと、前記入力バッファに
蓄積されたパケットを前記宛先の出力ポートに対応した
出力バッファに転送する転送手段とを備えたパケットス
イッチにおいて、 前記出力バッファは、所定の複数の出力ポートで共用さ
れる複数のバッファ領域を有し、 前記入力バッファは、前記複数のバッファ領域の複数の
組み合わせにそれぞれ対応した論理キューを有し、 前記入力制御手段は、前記入力ポートから入力されたマ
ルチキャストパケットをその宛先の複数の出力ポートに
対応した前記バッファ領域を含む前記組み合わせに対応
する前記論理キューに入力し、 前記転送手段は、前記論理キューに入力されたマルチキ
ャストパケットをその宛先の複数の出力ポートに接続さ
れた前記バッファ領域に転送することを特徴とするパケ
ットスイッチ。 - 【請求項２】入力ポートに到着したパケットを一時的に
蓄積する入力バッファと、この入力バッファへのパケッ
トの入力を制御する入力制御手段と、前記入力バッファ
から転送されたパケットを一時的に蓄積して宛先の出力
ポートへ出力する出力バッファと、前記入力バッファに
蓄積されたパケットを前記宛先の出力ポートに対応した
出力バッファに転送する転送手段とを備えたパケットス
イッチにおいて、 前記出力バッファは、所定の複数の出力ポートで共用さ
れる複数のバッファ領域を有し、 前記入力バッファは、前記複数のバッファ領域の同数ず
つの組み合わせにそれぞれ対応した論理キューを有し、 前記入力制御手段は、前記入力ポートから入力されたマ
ルチキャストパケットをその宛先の複数の出力ポートに
対応した前記バッファ領域を含む前記組み合わせに対応
する前記論理キューに入力し、 前記転送手段は、前記論理キューに入力されたマルチキ
ャストパケットをその宛先の複数の出力ポートに接続さ
れた前記バッファ領域に転送することを特徴とするパケ
ットスイッチ。 - 【請求項３】入力ポートに到着したパケットを一時的に
蓄積する入力バッファと、この入力バッファへのパケッ
トの入力を制御する入力制御手段と、前記入力バッファ
から転送されたパケットを一時的に蓄積して宛先の出力
ポートへ出力する出力バッファと、前記入力バッファに
蓄積されたパケットを前記宛先の出力ポートに対応した
出力バッファに転送する転送手段とを備えたパケットス
イッチにおいて、 前記出力バッファは、複数の出力ポートにそれぞれ対応
したバッファ領域を有し、 前記入力バッファは、前記複数の出力ポートの複数の組
み合わせにそれぞれ対応した論理キューを有し、 前記入力制御手段は、前記入力ポートから入力されたマ
ルチキャストパケットをその宛先の複数の出力ポートを
含む前記組み合わせに対応する前記論理キューに入力
し、 前記転送手段は、前記論理キューに入力されたマルチキ
ャストパケットをその宛先の複数の出力ポートに対応し
た前記バッファ領域に転送することを特徴とするパケッ
トスイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32914195A JP3441276B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | パケットスイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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