JP3504510B2 - パケットスイッチ - Google Patents
パケットスイッチInfo
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Description
数のルートが存在するパケットスイッチに関する。パケ
ットは可変長あるいは固定長のいずれもとり得る。
単位スイッチを多段に相互接続して、スイッチ網を構成
することが行われる。図8は多段に相互接続されたスイ
ッチ網を示す図である。図8に示すようなスイッチ網を
構成する際には、スイッチ網の入出力間に複数のルート
ができるようにすることにより、スイッチ網において負
荷分散を行うことができる。このような構成では、一つ
の入力ポートから入力されたパケットを複数のルートに
均等に分散することが必要である。
ート毎にパケットの転送時間が異なるため、パケットの
順序逆転が発生し、出力ポートにてパケットの順序を補
償することが必要になる。従来から行われているパケッ
トの順序補償としては、入力ポートにて、パケットにタ
イムスタンプを付与し、出力ポートにて、タイムスタン
プにしたがってパケットの並べ換えを行うことが行われ
る。このとき、最大許容遅延時間までパケットの到着を
待ち、その後に並べ替えが行われる。
したパケットスイッチを示す図である。図9に示すよう
に、図8に示したスイッチ網を複数並列に配置して信頼
性を高めることが行われる。このような構成では、現用
系のスイッチ網に障害が検出されると予備系のスイッチ
網に切替えが行われる。
8および図9に示すように、スイッチ規模が大きくなる
に連れて、単位スイッチの数が増えることにより、スイ
ッチ網の信頼性が低下する。スイッチ網を構成する単位
スイッチの一つでも故障すると、その単位スイッチを通
過する通信が正常にならないので、スイッチ網全体を予
備系に切替える必要がある。
用系と予備系のそれぞれの系で単位スイッチが一つ以上
同時に故障すると、全ての通信を同時に維持することが
不可能となる。このようにスイッチ規模が大きくなり、
単位スイッチ数が増えるに連れて信頼性が低下する。ま
た、スイッチ網内の単位スイッチで障害が起きると、障
害を検出し、通知するための機構が必要でありスイッチ
網構成が複雑となる。
であって、簡単な構成により信頼性の高いパケットスイ
ッチを提供することを目的とする。本発明は、大規模化
を図ることができるパケットスイッチを提供することを
目的とする。
て、パケットの宛先ポート毎にシーケンス番号を付与す
る。その後、このパケットはスイッチ網に入力され、所
定の出力ポートへスイッチングされる。出力ポートにお
いて、受信したパケットをシーケンス番号毎に並べ換え
る。複数の入力ポートからパケットが到着するので、並
べ換えは入力ポート毎に行う。これにより、各入出力ポ
ート間でスイッチングされるパケットの順序を補償する
ことができる。
配置することにより信頼性を高める構成であるが、この
とき、一つのパケットは並列に配置されたスイッチ網の
数分コピーされて各スイッチ網に分配される。したがっ
て、同じシーケンス番号が付与された複数のパケットが
一つの出力ポートに到着するが、入力ポート毎にシーケ
ンス番号を用いて並べ換えを行うので、そのパケットが
コピーされた全く同じパケットであるのか、あるいは、
異なる入力ポートから転送された異なるパケットである
のかを簡単に見分けることができる。このため、パケッ
トの内容を比較するといった複雑な処理を行うことな
く、廃棄してよいパケットを判別することができる。
イッチ網の各系から出力ポートに最初に到着した系のパ
ケットを選択することにより、障害発生時に現用予備切
替えを行う場合と比較して簡単な構成により信頼性を向
上させることができる。また、このような構成とするこ
とにより、各系の同じ位置の単位スイッチが故障しない
限り、パケットの転送を継続することができる。
出力ポートへ向けてルートを指定した試験用パケットを
送信し、出力ポートで各系からの試験用パケットを検査
することにより全ての系のルートの検査を行うことがで
きる。
って、パケットが到来する入力ポートと、パケットをそ
の宛先情報にしたがってスイッチングするスイッチ網
と、このスイッチ網によりスイッチングされたパケット
を出力する出力ポートとを備えたパケットスイッチであ
る。
記入力ポートは、パケットの到来順序にしたがってパケ
ットに当該入力ポートの識別符号および一連のシーケン
ス番号を付与する手段を備え、前記出力ポートは、この
識別符号およびシーケンス番号にしたがって入力ポート
毎にパケットの順序を整える手段を備えるところにあ
る。
ケットをこのスイッチ網の数分複写する手段と、この複
写されたパケットを複数並列に配置された前記スイッチ
網にそれぞれ分配する手段とを備え、前記順序を整える
手段は、同じシーケンス番号および入力ポートの識別符
号を有するパケットが複数到着するときには二番目以降
に到着するパケットを廃棄する手段を含むことが望まし
い。
ッチング経路を指定した試験用パケットを送信する手段
と、この試験用パケットを受信しスイッチング経路の障
害の有無を判定する手段とを備える構成とすることもで
きる。
て説明する。図1は本発明のパケットスイッチの要部ブ
ロック構成図である。なお、説明をわかりやすくするた
めに、図1には入力ポート1および出力ポート3をそれ
ぞれ一つずつ図示するが、実際には、複数の入力ポート
および出力ポートが設けられている。
ットが到来する入力ポート1と、パケットをその宛先情
報にしたがってスイッチングするスイッチ網21 および
22と、このスイッチ網21 および22 によりスイッチ
ングされたパケットを出力する出力ポート3とを備えた
パケットスイッチである。
力ポート1は、パケットの到来順序にしたがってパケッ
トに当該入力ポート1の識別符号および一連のシーケン
ス番号を付与し、出力ポート3は、この識別符号および
シーケンス番号にしたがって入力ポート毎にパケットの
順序を整えるところにある。
れ、入力ポート1は、パケットをこのスイッチ網21 お
よび22 の数分複写し、この複写されたパケットをスイ
ッチ網21 および22 に分配し、出力ポート3は、同じ
シーケンス番号および入力ポートの識別符号を有するパ
ケットが複数到着するときには二番目以降に到着するパ
ケットを廃棄する。
ート3にスイッチング経路を指定した試験用パケットを
送信し、出力ポート3は、この試験用パケットを受信し
スイッチング経路の障害の有無を判定する。
明する。図2は入力ポートでのシーケンス番号の付与状
況を示す図である。図3は出力ポートでのパケットの並
べ換え状況を示す図である。図4はパケットの並べ換え
に用いるポインタを示す図である。図5はブロックサー
ビス順序管理テーブルを示す図である。図6はパケット
毎の系選択状況を示す図である。図7は分散障害監視状
況を示す図である。
力ポート1、スイッチ網21 および22 、出力ポート3
からなる。スイッチ網21 および22 は二重化されてい
る。入力ポート1は両系のスイッチ網21 および22 に
パケットを送信する。このとき、宛先とする出力ポート
3毎に管理されたシーケンス番号をパケットに付与す
る。図2に示す例では、図2は出力ポートaとbへ向け
た次のパケットのシーケンス番号がそれぞれ100と1
0である状況を示す。
ト3宛てのパケットを複数のルートに分散させる。異な
るルートから到着したパケットは出力ポート3で並べ換
えられる。図3の例では、パケットヘッダには宛先の出
力ポート番号と送信元の入力ポート番号が付与されてい
る。パケットにはシーケンス番号が付与されており、図
3では入力ポートxから来る次のパケットのシーケンス
番号の期待値は96である。ここで、シーケンス番号9
5までは既にサービスされたと仮定する。シーケンス番
号97、98、100のパケットは既に到着している。
入力ポートyから来るパケットについては次の期待値が
6で、既に7と9が到着している。
したパケットの順番は歯抜け状態になりうる。次の期待
値のパケットが来るとそのパケットを先頭に一塊の連続
したパケット群をバッファに移す必要がある。図4に、
それを簡単に行う原理を示す。図4の例ではシーケンス
番号99のパケットが到着して二つのブロックが一つの
ブロックにつながる様子を示す。
番号が連なっているものをブロックとする。ブロックの
両端のパケットにはそのブロックの左端と右端のパケッ
トのシーケンス番号を書いておく(それぞれを左ポイン
タ、右ポインタと呼ぶ)。ブロックは左端と右端のポイ
ンタを左端と右端のパケットがそれぞれ持っているので
連結が容易にできる。シーケンス番号97と98のパケ
ットからなるブロックとシーケンス番号100のパケッ
トのみからなるブロックをつなぐ際、新しくできたブロ
ックの左ポインタは100で右ポインタが97となる。
ンタには、右側につながったブロックの右ポインタを書
く。シーケンス番号97のパケットの左ポインタには、
左側につながったブロックの左ポインタを書く。これに
より、二つのブロックを連結することができる。図4の
ブロックの結合処理は、図3のxとyの各々について独
立に行われる。
ンス番号のパケットが到着するとそれを先頭とするブロ
ックは出力回線へ転送できるようになる(サービスでき
るようになる)。このようなサービス可能となったブロ
ックは、ブロック単位にサービス順番がスケジューリン
グされる。図5にスケジューリング原理を示す。ブロッ
クサービス順序スケジューリング管理テーブル4の各行
はサービスブロックの左ポインタと右ポインタを持って
いる。新たにブロックがサービス可能となると(到着す
ると)、次の行に左ポインタと右ポインタを書込む。
在サービス中のブロックへのポインタと新たに到着した
ブロックへのポインタを持っている。現在サービス中の
ポインタが指すブロックの全てのパケットのサービスが
終了すると、次の行のブロックへ移動する。
ト毎の系選択の原理を示す。図では既にシーケンス番号
95のパケットは受信したので、0系からシーケンス番
号95のパケットは廃棄する。1系からのシーケンス番
号96のパケットを受信する。
す。試験パケットとしてのKeepAliveパケットを入力ポ
ート1と出力ポート3の間でやりとりする。KeepAlive
パケットは全てのルートに向けて送信し、出力ポート3
では両系のスイッチ網の全てのルートからのKeepAlive
パケットが到着したかどうか検査する。これにより、ル
ートの障害を監視する。
各入出力ポートを結ぶ全てのルートにパケットを分散さ
せてシーケンス番号により、セルの順序を保証すること
ができる。また、二重化したスイッチ網の両系から来た
パケットの最初に来たものを選択するので、パケット毎
の系選択が可能となり、スイッチ網が大規模になっても
信頼度を維持することができる。両系の同じ位置の単位
スイッチが故障しない限り、サービスを継続することが
できる。また、各入出力ポートの組みでKeepAlive パケ
ットをやりとりすることにより、スイッチ網の障害を検
出するのでスイッチ網に障害検出および通知のための仕
組みが不要となる。
図。
す図。
図。
図。
ッチを示す図。
Claims (2)
- 【請求項1】 パケットが到来する入力ポートと、パケ
ットをその宛先情報にしたがってスイッチングするスイ
ッチ網と、このスイッチ網によりスイッチングされたパ
ケットを出力する出力ポートとを備えたパケットスイッ
チにおいて、 前記入力ポートは、パケットの到来順序にしたがってパ
ケットに当該入力ポートの識別符号および一連のシーケ
ンス番号を付与する手段を備え、 前記出力ポートは、この識別符号およびシーケンス番号
にしたがって入力ポート毎にパケットの順序を整える手
段を備え、 前記スイッチ網が複数並列に配置され、 パケットをこのスイッチ網の数分複写する手段と、この
複写されたパケットを複数並列に配置された前記スイッ
チ網にそれぞれ分配する手段とを備え、 前記順序を整える手段は、同じシーケンス番号および入
力ポートの識別符号を有するパケットが複数到着すると
きには二番目以降に到着するパケットを廃棄する手段を
含む ことを特徴とするパケットスイッチ。 - 【請求項2】 前記入力ポートから前記出力ポートにス
イッチング経路を指定した試験用パケットを送信する手
段と、この試験用パケットを受信しスイッチング経路の
障害の有無を判定する手段とを備えた請求項1記載のパ
ケットスイッチ。
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---|---|---|---|
JP28967698A JP3504510B2 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | パケットスイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28967698A JP3504510B2 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | パケットスイッチ |
Publications (2)
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---|---|
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JP3504510B2 true JP3504510B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=17746310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28967698A Expired - Fee Related JP3504510B2 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | パケットスイッチ |
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-
1998
- 1998-10-12 JP JP28967698A patent/JP3504510B2/ja not_active Expired - Fee Related
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