JP3573008B2 - Packet switch device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はパケットデータのスイッチングを行うパケットスイッチ装置に係わり、詳細にはパケットデータのスイッチングを行うスイッチ部が2重化構成されたパケットスイッチ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のパケットスイッチ装置は、現用系および予備系からなる2重化構成により、現用系に障害が発生した場合現用系から予備系に切り替えて本来のパケットデータのスイッチング機能を維持することで信頼性の向上を図る。
【0003】
図6は、従来提案された2重化構成の第1の従来例におけるパケットスイッチ装置の構成の概要を表わしたものである。このパケットスイッチ装置では、図示しない複数の入力ポートから入力されたパケットデータ101〜10Nが、それぞれ各ポートに対応して設けられた第1〜第Nの入力インタフェース(Interface:以下、IFと略す。)部111〜11Nに入力される。第1〜第Nの入力IF部111〜11Nは、それぞれバッファ121〜12Nにおいて、パケットデータ101〜10NをMパケット分だけバッファリングする。バッファ121〜12Nに蓄積されているパケットデータは、選択承認(ACKnowledge:以下、ACKと略す。)信号131〜13Nにより、0系および1系スイッチ部140、141に対して出力される。選択ACK信号131〜13Nは、それぞれ2入力1出力セレクタであるSEL部151〜15Nによって、切替制御信号16に基づいて、0系スイッチ部140からのACK信号171〜17Nと1系スイッチ部141からのACK信号181〜18Nのうちいずれか一方が選択されることで生成される。
【0004】
また、第1〜第Nの入力IF部111〜11Nは、それぞれのバッファにパケットデータ101〜10Nが入力されるたびに、その出方路の出力ポートを特定するルートリクエスト信号(図示せず)を、0系および1系スイッチ部140、141に対して送出するようになっている。0系および1系スイッチ部140、141は、これらルートリクエスト信号から、図示しないスケジューラによって宛先となる出力ポートの割り当てあるいはスケジューリングされた結果、スイッチング可能となったときに、ルートリクエスト信号の送信元である入力IF部に対してACK信号を返信する。
【0005】
0系および1系スイッチ部140、141は、ACK信号でルートリクエスト信号による要求が承認されて各入力IF部によって出力されたパケットデータを、これに対応するルートリクエストで要求された出力ポートにスイッチングする。0系および1系スイッチ部140、141でスイッチングされたパケットデータ191〜19N、201〜20Nは、それぞれ要求した出力ポートに対応する第1〜第Nの出力IF部211〜21Nに対して出力される。第1〜第Nの出力IF部211〜21Nは、2入力1セレクタであるSEL部221〜22Nにおいて、切替制御信号16により、0系および1系スイッチ部140、141でスイッチングされたパケットデータのうちいずれか一方を選択し、出力パケットデータ231〜23Nとして出力する。
【0006】
切替制御信号16は、共通制御部24によって生成される。共通制御部24は、切替指示受信部25で図示しない上位装置から入力される切替指示信号26の受信を監視し、これが検出されると、切替制御部27によって各部に分配される。
【0007】
このようなパケットスイッチ装置は、共通制御部24で上位装置から切替指示信号26を受信すると、切替指示受信部25および切替制御部27を経て生成した切替制御信号16を、第1〜第Nの入力IF部111〜11NのSEL部151〜15Nおよび第1〜第Nの出力IF部211〜21NのSEL部221〜22Nに対して出力する。各SEL部は、入力された切替制御信号16にしたがって選択出力する。これにより、現用系である0系から予備系である1系への系切替を実行する。ここで、たとえばはじめは予備系で、切替実行後に現用系となった1系スイッチ部141は、入力IF部でバッファリングされる最大Mパケット分に対応するルートリクエスト数M個分だけ、切替実行後にダミーのACK信号を各入力IF部ごとに送信する。そして、その後、切り替えられた1系においてスイッチング動作を行う。
【0008】
このようなパケットスイッチ装置の技術思想は、たとえば特開平1−274543号公報「パケット交換システム」に開示されている。
【0009】
また、特開平6−216928号公報「ATM交換機の系切替方式」には、両系のスイッチ部の初期状態の違いによって遅延時間が異なることに起因するスイッチングデータの欠落を回避する技術が開示されている。
【0010】
図7は、特開平6−216928号公報に開示された技術を適用した第2の従来例におけるパケットスイッチ装置の構成の概要を表わしたものである。このパケットスイッチ装置において、入力IF部30に入力されたパケットデータ31は、ここで0系および1系スイッチ部320、321に分配される。0系スイッチ部320では、入力IF部30から入力されたパケットデータを、バッファ330にバッファリングする。バッファ330は、バッファ制御部340によって、タイマ350で計測されているタイマ時間に基づいて、その入力および出力が制御される。バッファ制御部340によってバッファ330から読み出されたパケットデータは、出力IF部36の2入力1出力セレクタ37に入力される。
【0011】
同様に、1系スイッチ部321では、入力IF部30から入力されたパケットデータを、バッファ331にバッファリングする。バッファ331は、バッファ制御部341によって、タイマ351で計測されているタイマ時間に基づいて、その入力および出力が制御される。バッファ制御部341によってバッファ331から読み出されたパケットデータは、出力IF部36の2入力1出力セレクタ37に入力される。バッファ制御部340、341およびセレクタ37は、共通制御部38によって制御される。
【0012】
このような構成のパケットスイッチ装置において、共通制御部38は、図示しない上位装置からの切替指示信号を検出する。共通制御部38は、切替指示信号を検出すると、0系スイッチ部320のバッファ制御部340および1系スイッチ部321のバッファ制御部341に対して、同時に系切替信号390、391を送出する。以下では、現在0系スイッチ部320が現用系、1系スイッチ部321が予備系であるものとし、セレクタ37は系選択信号40によって現用系である0系スイッチ部320からのパケットデータを選択しているものとして説明する。
【0013】
系切替信号390を受信した0系スイッチ部320のバッファ制御部340は、バッファ330に対して入力IF部30からのパケットデータを受け付けないように指示する。一方、系切替信号391を受信した1系スイッチ部321のバッファ制御部341は、バッファ331に対してリセットを指示して残留データをクリアするとともに、これ以降入力IF部30からのパケットデータについて、出力IF部36への出力停止を指示する。さらに、バッファ制御部341は、タイマ351にあらかじめ設定されている時間として、現用系である0系スイッチ部320のバッファ330に蓄積されているパケットデータが全て排出されるまでの時間の計測を開始させる。
【0014】
バッファ制御部341は、タイマ351によるタイムアウトを検出すると、その旨を共通制御部38に通知する。共通制御部38は、これを受けて、セレクタ37に対して、予備系であった1系スイッチ部321のバッファ331からのパケットデータを選択するように系選択信号40を送出する。同時に、1系スイッチ部321のバッファ制御部341に対してバッファ331からのパケットデータの出力停止を解除する。
【0015】
このように系切替時に現用系の入力を停止させるとともに、予備系のバッファをクリアしてパケットデータを蓄積させてその出力を停止させている。そして、タイマによって現用系に蓄積されている全パケットデータの排出が行われる時間が経過したとき、予備系に系を切り替えるとともに予備系のバッファの出力の停止を解除して、予備系におけるスイッチングを開始する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第1の従来例におけるパケットスイッチ装置では、共通制御部24で切替指示信号26を受信後、直ちに切替制御信号16により系切替を実行するため、系切替後の現用系のACK信号の応答は予備系に対して行われることになる。したがって、現用系と予備系とでルートリクエストのバッファリング状態が異なる場合には、系切替前に現用系であったスイッチ部にバッファリングされていたルートリクエストに該当するパケットデータが欠落する場合があり、いわゆる系切替時における瞬断が発生するという問題がある。
【0017】
これに対して第2の従来例におけるパケットスイッチ装置では、現用系のバッファに蓄積されたデータを排出するまで系切替を実行しないようにすることによって、瞬断の発生を回避している。しかしながら、個々にデータフローが規定されているパケットデータは、スイッチ部において、互いに異なる入力ポートを介して入力されたパケットデータの出方路に対応する出力ポートが重複することがあるため、スケジューリングを行ってこれらを調整する必要がある。したがって、第2の従来例におけるパケットスイッチ装置のようなバッファを、スイッチ部あるいは入力IF部に単純に設けただけでは、ルートリクエストとこれに対応する承認が、両系にまたがってしまい、上述した瞬断が発生するという問題がある。また、第2の従来例におけるパケットスイッチ装置では、各スイッチ部においてタイムアウトを検出するようにしているため、これを一旦共通制御部に通知してから、系切替を行う必要があり、装置の複雑化および処理時間の遅延を招くという問題がある。
【0018】
そこで本発明の目的は、簡易な構成で、それぞれスケジューリングを行ってスイッチング処理を行い2重化構成されているスイッチ部の系切替を無瞬断で実現するパケットスイッチ装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明では、(イ)複数の入力ポートそれぞれに対応して入力されるパケットデータの宛先出力ポートを示すルートリクエスト信号を送出するルートリクエスト送出手段と、(ロ)これらルートリクエスト送出手段によって送出されたルートリクエスト信号に対応して所定の承認信号が応答されないとき入力ポートに対応してパケットデータを順次蓄積する入力パケットデータ蓄積手段と、(ハ)ルートリクエスト送出手段によって送出されたリクエスト信号に基づいて出力ポートの割り当てを行う出力ポート割当手段と、この出力ポート割当手段によって出力ポートが割り当てられたルートリクエスト信号の送信元に承認信号を応答する応答手段と、出力ポート割当手段によって出力ポートが割り当てられなかったルートリクエスト信号を蓄積するルートリクエスト蓄積手段と、応答手段によって応答された承認信号に対応して入力パケットデータ蓄積手段から読み出されたパケットデータを出力ポート割当手段によって割り当てられた出力ポートにスイッチングする接続切替手段とを備える2重化構成された第1および第2のスイッチ手段と、(ニ)これら第1および第2のスイッチ手段の応答手段によって応答された第1および第2の承認信号のうち現用系の承認信号に基づいてこれに対応するパケットデータを送出するデータ送出手段と、(ホ)第1および第2のスイッチ手段の接続切替手段によってスイッチングされたパケットデータのうち現用系のパケットデータを選択出力するデータ選択手段と、(ヘ)所定の切替指示信号の受信を検出する切替指示受信手段と、(ト)この切替指示受信手段によって切替指示信号が受信されたとき第1および第2のスイッチ手段のうち現用系の応答手段に現用系のルートリクエスト蓄積手段に蓄積された全てのルートリクエストに対する応答処理を指示する処理指示手段と、(チ)切替指示信号が受信されたときあらかじめ決められたルートリクエスト蓄積手段に蓄積された全てのルートリクエストに対する応答処理に必要な最大時間を計時するタイマ手段と、(リ)このタイマ手段によって最大時間が計時されたとき第1および第2のスイッチ手段の系切替を行う系切替実行手段とをパケットスイッチ装置に具備させる。
【0024】
すなわち請求項1記載の発明では、パケットデータが入力されたとき、まずルートリクエスト送出手段により宛先出力ポートを特定するルートリクエスト信号を2重化構成されている第1および第2のスイッチ手段に、送出する。第1および第2のスイッチ手段では、出力ポート割り当て手段によってそれぞれルートリクエスト信号に基づいて出力ポートの割り当てを行い、応答手段でその結果出力ポートの割り当てが行われたときルートリクエスト信号の送出元に対して所定の承認信号により応答する。一方、出力ポートが割り当てられなかったルートリクエスト信号をルートリクエスト蓄積手段に蓄積するとともに、対応する承認信号がないものとして、入力ポートに対応して設けられた入力パケットデータ蓄積手段にパケットデータを順次蓄積する。現用系の承認信号による応答があったときは、接続切替手段が、割当情報にしたがって、データ送出手段によって送出された現用系パケットデータのスイッチングを行うとともに、データ選択手段が現用系のスイッチ手段でスイッチングされたパケットデータを選択出力する。ここで、所定の系切替を指示する切替指示信号が切替指示受信手段で受信が検出されたとき、処理指示手段によってルートリクエスト蓄積手段に蓄積されているスイッチングが未処理の全てのルートリクエスト信号に対して現用系のスイッチ手段でスイッチングを行うように指示が出力される。そして、タイマ手段により予め決められたルートリクエスト蓄積手段に蓄積されている全てのルートリクエストに対するスイッチング処理に必要な最大時間が計時され、その時間経過後に、系切替実行手段により、第1および第2のスイッチ手段の系切替を実行するようにしている。
【0025】
請求項2記載の発明では、(イ)複数の入力ポートそれぞれに対応して入力されるパケットデータの宛先出力ポートを示すルートリクエスト信号を送出するルートリクエスト送出手段と、(ロ)これらルートリクエスト送出手段によって送出されたルートリクエスト信号に対応して所定の承認信号が応答されないとき入力ポートに対応してパケットデータを順次蓄積する入力パケットデータ蓄積手段と、(ハ)ルートリクエスト送出手段によって送出されたリクエスト信号に基づいて出力ポートの割り当てを行う出力ポート割当手段と、この出力ポート割当手段によって出力ポートが割り当てられたルートリクエスト信号の送信元に承認信号を応答する応答手段と、出力ポート割当手段によって出力ポートが割り当てられなかったルートリクエスト信号を蓄積するルートリクエスト蓄積手段と、応答手段によって応答された承認信号に対応して入力パケットデータ蓄積手段から読み出されたパケットデータを出力ポート割当手段によって割り当てられた出力ポートにスイッチングする接続切替手段とを備える2重化構成された第1および第2のスイッチ手段と、(ニ)これら第1および第2のスイッチ手段によって応答された第1および第2の承認信号のうち現用系の承認信号に基づいてこれに対応するパケットデータを送出するデータ送出手段と、(ホ)第1および第2のスイッチ手段によってスイッチングされたパケットデータのうち現用系のパケットデータを選択出力するデータ選択手段と、(ヘ)所定の切替指示信号の受信を検出する切替指示受信手段と、(ト)この切替指示受信手段によって切替指示信号が受信されたとき第1および第2のスイッチ手段のうち現用系の応答手段に現用系のルートリクエスト蓄積手段に蓄積された全てのルートリクエストに対する応答処理を指示する処理指示手段と、(チ)この処理指示手段によって指示された応答処理の終了を監視する応答処理終了監視手段と、(リ)この応答処理終了監視手段によって応答処理の終了が検出されたとき第1および第2のスイッチ手段の系切替を行う系切替実行手段とをパケットスイッチ装置に具備させる。
【0026】
すなわち請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、応答処理終了監視手段により、処理指示手段によって指示された応答処理の終了を監視し、系切替実行手段はこの応答処理終了監視手段によって前記応答処理の終了が検出されたとき第1および第2のスイッチ手段の系切替を実行するようにしている。
【0027】
請求項3記載の発明では、請求項1または請求項2記載のパケットスイッチ装置で、入力パケットデータ蓄積手段は、切替指示受信手段によって切替指示信号が受信された時点から処理指示手段によって指示された処理が終了した時点までに入力されるパケットデータを蓄積する蓄積容量を有していることを特徴としている。
【0028】
すなわち請求項3記載の発明では、入力パケットデータ蓄積手段の蓄積容量を、切替指示信号が受信された時点から系切替実行手段によって系切替が実行される時点までに入力されるパケットデータを全て蓄積するようにしたので、パケットデータの欠落を回避するためにそれまで入力されたパケットデータの再送を要求するといった余分な処理時間を削減し、系切替実行後のスイッチング動作を速やかに開始することができる。
【0029】
請求項4記載の発明では、請求項1〜請求項3いずれかに記載のパケットスイッチ装置で、系切替実行手段によって系切替が実行されたとき第1および第2のスイッチ手段のうち切替指示信号の受信前まで予備系であったスイッチ手段のルートリクエスト蓄積手段の蓄積内容をクリアするルートリクエスト初期化手段を備えることを特徴としている。
【0030】
すなわち請求項4記載の発明では、系切替実行とともに予備系のルートリクエスト蓄積手段を初期化するようにしたので、系切替実行以前に予備系にバッファリングされていたルートリクエスト信号に対して、切替実行後に不要な応答処理を行う必要がなくなり、系切替処理の高速化を図ることができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
【0032】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【0033】
第1の実施例
【0034】
図1は、本発明の第1の実施例におけるパケットスイッチ装置の構成の概要を表わしたものである。第1の実施例におけるパケットスイッチ装置は、入力IF部50と出力IF部51とが、スイッチ部52を介して接続されている。入力IF部50、出力IF部51およびスイッチ部52は、切替指示信号53が入力される共通制御部54によって生成された切替制御信号55によって、系切替制御が行われる。
【0035】
入力IF部50は、図示しないN本の入力ポートそれぞれに対応して、第1〜第Nの入力IF部561〜56Nを備えている。第1〜第Nの入力IF部561〜56Nは、パケットデータ571〜57Nが入力されるたびに、各パケットデータのヘッダ情報として付加されている出方路情報を参照して、宛先となる出力ポートを示すルートリクエスト信号を、スイッチ部52に送出する。第1〜第Nの入力IF部561〜56Nは、これらルートリクエスト信号に対応するACK信号を受信したとき、各ルートリクエスト信号に対応するパケットデータを、スイッチ部52に対して出力する。送出したルートリクエスト信号に対応するACK信号による応答がないときは、入力ポートを介して入力されたパケットデータ571〜57Nは、それぞれ第1〜第Nの入力IF部561〜56Nでバッファリングされる。
【0036】
スイッチ部52は、0系スイッチ部580と、1系スイッチ部581とを備え、2重化構成をなしている。0系および1系スイッチ部580、581では、それぞれ各入力IF部561〜56Nにパケットデータ571〜57Nが入力されるたびに、ルートリクエスト信号が受信される。そして、これらルートリクエスト信号によって特定される出力ポートの割り当ておよび接続スケジューリングを行う。要求した出力ポートへスイッチング可能となった入力IF部に対してACK信号を返信する。要求した出力ポートへのスイッチングが不可能とされたルートリクエスト信号は、スイッチ部内にバッファリングされる。各スイッチ部580、581は、このACK信号に対応して入力IF部から入力されてきたパケットデータを、ルートリクエスト信号によって特定された出力ポートにスイッチングする。
【0037】
出力IF部51は、図示しないN本の出力ポートそれぞれに対応して、第1〜第Nの出力IF部591〜59Nを備えている。スイッチ部52の0系および1系スイッチ部580、581によってスイッチングされた各パケットデータは、宛先となる出力ポートに対応する第1〜第Nの出力IF部591〜59Nのいずれかに入力される。第1〜第Nの出力IF部591〜59Nは、それぞれ切替制御信号55に応じて、一方の系のスイッチ部から入力されたパケットデータを選択して、出力パケットデータ601〜60Nとして出力する。
【0038】
このような構成のパケットスイッチ装置の系切替は、共通制御部54によって制御される。共通制御部54は、切替指示信号53が入力されると、その時点で現用系のスイッチ部にバッファリングされているルートリクエスト信号に対してスイッチングを行ってから、予備系のスイッチ部に系切替を行うように切替制御信号55を出力する。この切替制御信号55を受信した予備系のスイッチ部では、予備系のルートリクエスト信号のバッファをクリアし、切替制御信号受信後のルートリクエスト信号に対する処理は、全て予備系側で行うようになっている。
【0039】
次に、第1の実施例におけるパケットスイッチ装置について詳細に説明するため、以下パケットスイッチ装置の要部について説明する。
【0040】
図2は、第1の実施例におけるパケットスイッチ装置の入力IF部50、スイッチ部52および出力IF部51の間で送受信されるパケットデータに着目して関連する構成要部を表わしたものである。ただし、図1に示すパケットスイッチ装置と同一部分には、同一符号を付し説明を省略する。
【0041】
第1の入力IF部561は、図示しない入力ポートを介して入力されるパケットデータをバッファリングするパケットデータバッファ611と、パケットデータバッファ611に対して現用系のスイッチ部からのACK信号を選択するためのSEL部621と、パケットデータ571が入力されるたびにスイッチ部に対してルートリクエスト信号を送出するルートリクエスト送信部631とを有している。
【0042】
パケットデータバッファ611は、先入れ先出し(First In First Out:以下、FIFOと略す。)メモリによって構成されている。ここで、スイッチ部におけるルートリクエストのバッファリング容量を“Mパケット”分とし、入力ポート数を“N”としたとき、パケットデータバッファ611の容量は“N×Mパケット”分である。
【0043】
SEL部621は、図示しない切替制御信号によって、0系スイッチ部580からのACK信号641と1系スイッチ部581からのACK信号651のうち、いずれか一方を選択して選択ACK信号661として出力する。選択ACK信号661は、パケットデータバッファ611に入力される。選択ACK信号661を受信したパケットデータバッファ611は、1パケットだけ読み出して、0系および1系スイッチ部580、581に対して出力する。一方、選択ACK信号661が送信不可のとき、そのままパケットデータは、バッファリングされる。
【0044】
ルートリクエスト送信部631は、入力されるパケットデータ571を監視して、そのヘッダ情報として配置される出方路情報から出力すべき出力ポートを特定し、ルートリクエスト信号671として0系および1系スイッチ部580、581に対して通知する。
【0045】
第2〜第Nの入力IF部562〜56Nの構成および動作は、上述した第1の入力IF部561と同様なので説明を省略する。
【0046】
0系スイッチ部580は、第1〜第Nの入力IF部561〜56Nによって送出されたルートリクエスト信号671〜67Nから各パケットデータを出力ポートに割り当てを行ったり、割り当てが重複したときの接続スケジューリングを行う0系スケジューラ部680と、入力されるパケットデータを0系スケジューラ部680によって割り当てられた出力ポートにスイッチングするスイッチングデータパス部690とを有している。
【0047】
0系スケジューラ部680は、第1〜第Nの入力IF部561〜56Nから通知されたルートリクエスト信号671〜67Nによって特定される宛先出力ポートを、これに対応するパケットデータが入力される入力ポートに割り当てる。ここで、宛先となる出力ポートが重複しない場合は、各ルートリクエストを送出した入力IF部に対してACK信号を送出する。また、宛先となる出力ポートが重複した場合には、スケジューリングを行って選択した1つの入力IF部に対してACK信号を送出する。このスケジューリングの結果、選択されなかった残りの入力IF部からのルートリクエストは、バッファリングされる。このため、0系スケジューラ部680は、第1〜第Nの入力IF部561〜56Nに対応して、ルートリクエスト信号671〜67NをそれぞれMパケット分バッファリングするルートリクエストバッファ701〜70Nを有している。
【0048】
スイッチングデータパス部690は、各出力ポートに0系スケジューラ部680によって割り当てられた入力ポートからのパケットデータが伝送されるように回線切替を行う。
【0049】
1系スケジューラ部681は、第1〜第Nの入力IF部561〜56Nに対応して、ルートリクエスト信号671〜67NをそれぞれMパケット分バッファリングするルートリクエストバッファ711〜71Nを有し、その動作は上述した0系スケジューラ部680と同様なので説明を省略する。
【0050】
第1の出力IF部591は、2入力1出力セレクタであるSEL部721を有している。SEL部721は、第1の出力IF部591に対応する出力ポートを宛先として0系および1系スイッチ部580、581によってそれぞれスイッチングされたパケットデータ731、741が入力されている。SEL部721は、図示しない切替制御信号によって現用系のスイッチ部から出力されたパケットデータを、出力パケットデータ601として選択出力する。
【0051】
第2〜第Nの出力IF部592〜59Nの構成および動作は、上述した第1の出力IF部591と同様なので説明を省略する。
【0052】
次に、上述したルートリクエスト信号およびACK信号を送受信するスケジューラ部について、詳細に説明する。
【0053】
図3は、図2に示した0系および1系スケジューラ部680、681において入出力されるルートリクエスト信号およびACK信号に着目してその関連する構成要部を表わしたものである。ただし、図1および図2に示したパケットスイッチ装置および各スケジューラ部について同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。0系スケジューラ部680の構成および動作は、1系スケジューラ部681と同様のため、以下では0系スケジューラ部680についてのみ説明する。
【0054】
0系スケジューラ部680は、第1〜第Nの入力IF部561〜56Nに対応してルートリクエスト信号671〜67NをそれぞれMパケット分バッファリングするルートリクエストバッファ711〜71Nを備えるルートリクエストバッファリング部750と、ルートリクエスト信号671〜67Nによって要求される入力ポートと出力ポートの割り当てを行うスケジューリング部760と、スケジューリング部760による割当結果にしたがって第1〜第Nの入力IF部561〜56Nに対してACK信号641〜64Nを生成するACK信号生成部770とを備えている。さらに、0系スケジューラ部680は、上位装置からの切替指示信号53が入力される切替指示受信部780と、共通制御部54からの切替制御信号55が入力されるバッファリセット部790とを備えている。
【0055】
ルートリクエストバッファリング部750は、上述したように、各入力ポートに対応する第1〜第Nの入力IF部561〜56Nからのルートリクエスト信号をMパケット分に相当するM個分バッファリングする。スケジューリング部760は、各入力IF部からのルートリクエストにしたがってスイッチング動作のスケジューリングを行い、スケジューリングの結果入力IF部に対して要求通り出力ポートの割り当てが不可能の場合には、送信許可としてのACK信号を送出せず、受信したルートリクエスト信号を順次これらルートリクエストバッファにバッファリングする。ACK信号生成部770は、スケジューリング部760のスケジューリングの結果入力IF部に対して要求通り出力ポートの割り当てが可能の場合には、送信許可としてのACK信号を対応する入力IF部に対して送出する。切替指示受信部780は、上位装置からの切替指示信号を受信する。その時点で、自己の系が現用系の場合には、ACK信号生成部770を起動して現在ルートリクエストバッファリング部750にバッファリングされている全てのルートリクエスト信号に対してスケジューリングを行って、ACK信号の応答を行わせる。一方、切替指示受信部780は、切替指示信号の受信時点で自己の系が予備系の場合には、バッファリセット部790で受信した切替制御信号55の受信により、ルートリクエストバッファリング部750をリセットさせる。
【0056】
次に、このようなスケジューラ部にACK信号応答あるいはルートリクエストバッファのリセットを行わせる切替制御信号について説明する。
【0057】
図4は、第1の実施例におけるパケットスイッチ装置において送受信される切替制御信号に着目してその関連する構成要部を表わしたものである。ただし、図1〜図3に示したパケットスイッチ装置および各スケジューラ部について同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。共通制御部54は、図示しない上位装置からの切替指示信号53の受信を監視する切替指示受信部80と、切替指示受信部80によって受信が検出されたとき“N×Mパケット時間”をカウントするタイマカウント部81と、タイマカウント部81によって“N×Mパケット時間”経過後に通知される切替指示信号を各部に分配する切替制御信号55を生成する切替制御部82とを有している。切替制御部82によって生成された切替制御信号55は、第1〜第Nの入力IF部561〜56NのSEL部621〜62N、第1〜第Nの出力IF部591〜59NのSEL部721〜72Nそして0系および1系スイッチ部580、581のバッファリセット部790、791に対して出力されている。
【0058】
次に、上述した構成の第1の実施例におけるパケットスイッチ装置の動作について説明する。以下では、現用系を0系、予備系を1系として説明する。
【0059】
第1〜第Nの入力IF部561〜56Nでは、図2に示したように、ルートリクエスト送信部631〜63Nにより、図示しないN個の入力ポートを介して入力されたパケットデータ571〜57Nを参照して、それぞれのヘッダ情報から宛先出力ポートを特定し、ルートリクエスト信号671〜67Nとして、それぞれ0系および1系スイッチ部580、581内の0系および1系スケジューラ部680、681に対して送出する。
【0060】
ルートリクエスト信号671〜67Nを受信した0および1系スケジューラ部680、681は、図3に示したように、それぞれスケジューリング部760、761において、ルートリクエストごとに要求される宛先出力ポートの割り当てを行う。その結果、複数のルートリクエストに対して宛先となる出力ポートが重複しないときには、該当する入力IF部に対して、それぞれACK信号生成部770、771よりACK信号を応答する。一方、複数のルートリクエストに対して宛先となる出力ポートが重複したときは、スケジューリングを行って、いずれか1つのルートリクエストにのみ出力ポートを割り当て、ACK信号生成部770、771より、割り当てられたルートリクエストを送出した入力IF部に対してACK信号を応答する。出力ポートが重複してスケジューリングの結果、出力ポートが割り当てられなかったルートリクエストは、入力IF部ごとにそれぞれルートリクエストバッファリング部750、751にバッファリングする。ACK信号による応答がなかったパケットデータは、入力ポートに対応する入力IF部のパケットデータバッファ611〜61Nに格納される。
【0061】
0系および1系スケジューラ部680、681のACK信号生成部770、771から送出されたACK信号は、図4に示すように各入力IF部のSEL部に入力される。各SEL部621〜62Nは、切替制御信号55によって択一的に現用系である0系のACK信号641〜64Nを選択する。選択されたACK信号は、それぞれ選択ACK信号661〜66Nとして出力される。各入力IF部では、選択ACK信号が送信許可を示すアクティブのとき、それぞれ対応するパケットデータを、図3に示すように0系および1系スイッチ部580、581のスイッチングデータパス部690、691に対して送信する。
【0062】
スイッチングデータパス部690、691は、それぞれ0系および1系スケジューラ部680、681によって各出力ポートの割当結果としてのルーティング情報にしたがって、各入力IF部からのパケットデータをスイッチングする。スイッチングされたパケットデータ731〜73N、741〜74Nは、宛先となる出力ポートに対応する第1〜第Nの出力IF部591〜59Nに対して出力される。
【0063】
第1〜第Nの出力IF部591〜59Nに対して出力されたパケットデータ731〜73N、741〜74Nは、SEL部721〜72Nに入力される。各SEL部721〜72Nは、切替制御信号55により、択一的に現用系である0系のパケットデータ731〜73Nを選択する。選択されたパケットデータは、それぞれ出力パケットデータ601〜60Nとして出力される。
【0064】
ここで、共通制御部54の切替指示受信部80で、図示しない上位装置から切替指示信号53の受信を検出すると、タイマカウント部81で“N×Mパケット時間”だけ遅延させられて、切替制御部82に通知される。すなわち、切替指示信号53と切替制御信号55とは、“N×Mパケット時間”だけ時間差を有していることになる。
【0065】
この切替指示信号53は、0系および1系スケジューラ部680、681にも入力されている。切替指示信号53は、切替指示受信部780、781によって検出される。現用系である0系の切替指示受信部780は、ACK信号生成部770を起動して、その時点でルートリクエストバッファリング部750のルートリクエストバッファ701〜70Nに最大M個だけバッファリングされているルートリクエスト信号に対して、スケジューリング部760による出力ポートの割り当て後、ACK信号による応答を順次行わせる。現用系である0系のスイッチングデータパス部690は、ACK信号を受信した各入力IF部からそれぞれパケットデータバッファにバッファリングされている該当パケットデータを受信し、スイッチング動作後に対応する出力IF部に対して出力する。
【0066】
このように切替指示信号の受信時点でバッファリングされているルートリクエスト信号に対してのみACK信号応答を行わせることで、切替指示信号受信時以降に要求されるルートリクエストに対しては現用系ではスケジューリングを行わないようにしている。切替指示信号受信時以降に入力されているパケットデータは、入力IF部のパケットデータバッファにバッファリングする。ここで、ルートリクエストバッファは、それぞれM個だけバッファリングしているため、切替指示信号を受信時にバッファリングされていた全てのパケットデータがACK信号の応答によりスイッチングされる時間は、最大“N×Mパケット時間”だけ要する。したがって、各入力IF部において、その間に入力されるパケットデータをバッファリングしておく必要があるため、パケットデータバッファ611〜61Nはそれぞれ“N×Mパケット”分に相当する量のバッファを必要とする。
【0067】
共通制御部54のタイマカウント部81では、この切替指示信号53を受信時にバッファリングされていた全てのパケットデータがACK信号の応答によりスイッチングされる時間として“N×Mパケット時間”を計時する。そして、この時間経過後に、切替制御信号55を各部に分配することによって、切替制御を実行する。すなわち、切替指示信号の受信時点でバッファリングされていた全てのパケットデータをスイッチング後、第1〜第Nの入力IF部561〜56NのSEL部621〜62Nおよび第1〜第Nの出力IF部591〜59NのSEL部721〜72Nを、切替制御信号55により一斉に1系に切り替える。これと同時に、図3に示したように、それまで予備系であった1系スイッチ部581の1系スケジューラ部681におけるバッファリセット部791により、ルートリクエストバッファリング部751の全てのルートリクエストバッファ711〜71Nをリセットする。
【0068】
切替制御信号55による一斉の系切替後は、切替指示信号53の受信時点から切替制御信号55による系切替時点までに第1〜第Nの入力IF部561〜56Nにバッファリングされたパケットデータと、その後入力されるパケットデータに対して、再びスケジューリング動作を開始する。
【0069】
このように第1の実施例におけるパケットスイッチ装置は、N個の入力ポートに対応して設けられた第1〜第Nの入力IF部561〜56Nにパケットデータが入力されたとき、宛先出力ポートを要求するルートリクエストに対するACK信号の応答によりスイッチング動作を行う2重化構成されたスイッチ部の系切替をおいて、スイッチング動作のスケジューリングの結果送信許可されないパケットデータについて各入力ポートごとに最大M個バッファリングさせる場合、第1〜第Nの入力IF部561〜56Nそれぞれに“N×Mパケット”に相当する量だけ入力パケットデータをバッファリングするパケットデータバッファを設け、上位装置から切替指示信号を受信した時点から“N×Mパケット時間”だけカウントするタイマカウント部を設けるようにしている。そして、切替指示信号の受信時点でバッファリングされている全てのルートリクエストに対するACK信号の応答処理を行ってから、タイマカウント部で遅延させられた切替制御信号で一斉に系切替を行う。また、切替制御信号により予備系のルートリクエストバッファをリセットする。これにより、上位装置から切替指示のあった時点で、現用系と予備系でルートリクエストのバッファリング状態が異なっている場合であっても、切替指示信号受信前に現用系で受信されたルートリクエスト信号に対しては、切替が実行される前に現用系でスイッチング動作を完了させるようにしているため、切替時によるパケットデータの欠落を回避して、装置の複雑化および処理時間の不要な遅延を招くことなく、無瞬断で系切替を行うことができる。また、切替制御信号受信以前に予備系にバッファリングされていたルートリクエスト信号に対して切替実行後に、不要なACK信号の応答を回避することができる。
【0070】
第2の実施例
【0071】
第1の実施例におけるパケットスイッチ装置では、切替指示信号が受信されたとき、あらかじめ設定されたワーストケースである“N×Mパケット時間”だけ待ってから、一斉に系切替を行うようにしていた。しかし、第2の実施例におけるパケットスイッチ装置は、0系および1系スケジューラ部で、切替指示信号が受信された時点でバッファリングされていたルートリクエストに対するACK信号の応答の終了を、共通制御部に通知することによって、系切替のたびにワーストケースを想定した“N×Mパケット時間”だけ待つ必要がなくなるようにしている。
【0072】
以下では、第2の実施例におけるパケットスイッチ装置について、既に説明した第1の実施例におけるパケットスイッチ装置とは異なる部分についてのみ説明する。
【0073】
図5は、第2の実施例における0系および1系スケジューラ部において入出力されるルートリクエスト信号およびACK信号に着目してその関連する構成要部を表わしたものである。ただし、図3に示した第1の実施例におけるパケットスイッチ装置と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。0系スケジューラ部の構成および動作は、1系スケジューラ部と同様のため、以下では0系スケジューラ部についてのみ説明する。
【0074】
0系スケジューラ部900は、第1〜第Nの入力IF部561〜56Nに対応してルートリクエスト信号671〜67NをそれぞれMパケット分バッファリングするルートリクエストバッファ711〜71Nを備えるルートリクエストバッファリング部750と、ルートリクエスト信号671〜67Nによって要求される入力ポートと出力ポートの割り当てを行うスケジューリング部910と、スケジューリング部910による割当結果にしたがって第1〜第Nの入力IF部561〜56Nに対してACK信号641〜64Nを生成するACK信号生成部770とを備えている。さらに、0系スケジューラ部900は、上位装置からの切替指示信号53が入力される切替指示受信部780と、共通制御部からの切替制御信号55が入力されるバッファリセット部790とを備えている。また、0系スケジューラ部900は、ACK終了表示部930を備えており、切替指示信号53を受信した時点で全ての入力ポートに対応してバッファリングされている全てのルートリクエスト信号に対するACK信号の応答が終了したとき、その旨をAKC終了表示信号940として送出する。
【0075】
上述したように1系スケジューラ部901の構成は、0系スケジューラ部900と同様である。
【0076】
ACK終了表示部930、931から出力されたACK終了表示信号940、941は、共通制御部95に入力される。共通制御部95は、図示しない上位装置からの切替指示信号53の受信を監視する切替指示受信部80と、切替指示受信部80によって受信が検出されたときこの切替指示信号を切替制御信号92として各部に分配する切替制御部96とを有している。
【0077】
このような構成の第2の実施例におけるパケットスイッチ装置は、切替指示信号を受信した時点でバッファリングされているルートリクエストに対するACK信号の応答の終了を、ACK終了表示部930、931で検出するとともに、共通制御部95に通知するようにしたので、切替が実行される前に現用系でスイッチング動作を完了後、直ぐに切替制御信号92により一斉に系切替を行うことができる。したがって、系切替のたびにワーストケースを想定した“N×Mパケット時間”だけ待つ必要がなくなる。さらに、切替指示信号の受信時から切替制御信号による一斉切替までの時間を短縮することができるので、切替実行前に入力IF部内でバッファリングすべきパケットデータの量も少なくすることができ、装置の簡素化とともに切替後のスイッチのスケジューリング動作の負荷を軽減することもできるようになる。
【0078】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1記載の発明によれば、上位装置から切替指示のあった時点で、現用系と予備系でルートリクエストのバッファリング状態が異なっている場合であっても、切替指示信号受信前に現用系で受信されたルートリクエスト信号に対しては、切替が実行される前に現用系でスイッチング動作を完了させるようにしているため、切替時によるパケットデータの欠落を回避して、装置の複雑化および処理時間の不要な遅延を招くことなく、無瞬断で系切替を行うことができる。
【0079】
また請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加えて、ルートリクエスト蓄積手段に蓄積された全てのルートリクエスト信号に対するスイッチング終了までの時間として予め決められている時間を待つことなく、迅速に系切替を行うことができる。さらに、切替指示信号の受信時から一斉切替までの時間を短縮することができるので、切替後のスイッチのスケジューリング動作の負荷を軽減することも可能となる。
【0080】
さらに請求項3記載の発明によれば、パケットデータの欠落を回避するためにそれまで入力されたパケットデータの再送を要求するといった余分な処理時間を削減し、系切替実行後のスイッチング動作を速やかに開始することができる。
【0081】
さらに請求項4記載の発明によれば、系切替実行とともに予備系のルートリクエストのバッファを初期化するようにしたので、系切替実行以前に予備系にバッファリングされていたルートリクエスト信号に対して、切替実行後に不要な応答処理を行う必要がなくなり、系切替処理の高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるパケットスイッチ装置の構成の概要を示す構成概要図である。
【図2】第1の実施例におけるパケットスイッチ装置の入力IF部、スイッチ部および出力IF部の間で送受信されるパケットデータに着目して関連する構成要部を示すブロック図である。
【図3】第1の実施例におけるパケットスイッチ装置の0系および1系スケジューラ部において入出力されるルートリクエスト信号およびACK信号に着目してその関連する構成要部を示すブロック図である。
【図4】第1の実施例におけるパケットスイッチ装置において送受信される切替制御信号に着目してその関連する構成要部を示すブロック図である。
【図5】第2の実施例における0系および1系スケジューラ部において入出力されるルートリクエスト信号およびACK信号に着目してその関連する構成要部を示すブロック図である。
【図6】従来提案された第1の従来例におけるパケットスイッチ装置の構成の概要を示すブロック図である。
【図7】従来提案された第2の従来例におけるパケットスイッチ装置の構成の概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
50 入力IF部
51 出力IF部
52 スイッチ部
53 切替指示信号
54、95 共通制御部
55、92 切替制御信号
561〜56N 第1〜第Nの入力IF部
571〜57N、731〜73N、741〜74N パケットデータ
580 0系スイッチ部
581 1系スイッチ部
591〜59N 第1〜第Nの出力IF部
601〜60N 出力パケットデータ
611〜61N パケットデータバッファ
621〜62N、721〜72N SEL部
631〜63N ルートリクエスト送信部
641〜64N、651〜65N ACK信号
661〜66N 選択ACK信号
671〜67N ルートリクエスト信号
680、900 0系スケジューラ部
681、901 1系スケジューラ部
690、691 スイッチングデータパス部
701〜70N、711〜71N ルートリクエストバッファ
750、751 ルートリクエストバッファリング部
760、761、910、911 スケジューリング部
770、771 ACK信号生成部
780、781、80 切替指示受信部
790、791 バッファリセット部
81 タイマカウント部
82、96 切替制御部
930、931 ACK終了表示部
940、941 ACK終了表示信号[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a packet switch device for switching packet data, and more particularly, to a packet switch device in which a switch unit for switching packet data has a duplex configuration.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of packet switch device has a dual configuration including an active system and a standby system, and switches from the active system to the standby system to maintain the original packet data switching function when a failure occurs in the active system. To improve reliability.
[0003]
FIG. 6 shows an outline of the configuration of a packet switch device in a first conventional example of a conventionally proposed duplex configuration. In this packet switch device,
[0004]
The first to N-th input IF units 111~ 11N
[0005]
0-system and 1-
[0006]
The
[0007]
When such a packet switch device receives the
[0008]
The technical concept of such a packet switch device is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-274543, "Packet Switching System".
[0009]
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-216928 discloses a technique for avoiding loss of switching data due to a difference in delay time due to a difference in an initial state of a switch unit of both systems. ing.
[0010]
FIG. 7 shows an outline of a configuration of a packet switch device according to a second conventional example to which the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-216928 is applied. In this packet switch device, the
[0011]
Similarly, the 1-
[0012]
In the packet switch device having such a configuration, the
[0013]
[0014]
[0015]
As described above, the input of the active system is stopped at the time of system switching, the buffer of the standby system is cleared, packet data is accumulated, and the output is stopped. Then, when the time for discharging all the packet data accumulated in the active system by the timer elapses, the system is switched to the standby system and the suspension of the output of the buffer of the standby system is released, and the switching in the standby system is performed. Start.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the packet switching device of the first conventional example, since the common control unit 24 immediately performs the system switching by the
[0017]
On the other hand, in the packet switching device according to the second conventional example, the system switching is not executed until the data accumulated in the buffer of the active system is discharged, thereby avoiding the occurrence of instantaneous interruption. However, for packet data for which data flows are individually defined, scheduling may be performed in the switch unit because output ports corresponding to the output routes of packet data input via different input ports may overlap. You need to go and adjust these. Therefore, if a buffer such as the packet switch device in the second conventional example is simply provided in the switch unit or the input IF unit, the route request and the acknowledgment corresponding to the route request extend over both systems. There is a problem that instantaneous interruption occurs. Further, in the packet switching device according to the second conventional example, since a timeout is detected in each switch unit, it is necessary to notify the common control unit once and then perform system switching, which makes the device complicated. There is a problem that a delay in processing and processing time is caused.
[0018]
Therefore, an object of the present invention is to provide a packet switching device that performs switching processing by performing scheduling with a simple configuration and realizes system switching of a redundantly configured switch unit without instantaneous interruption.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, (a)Indicates the destination output port of the packet data input corresponding to each of the multiple input portsRoute request sending means for sending a route request signal;theseSent by route request sending meansrootRequest signalInput packet data accumulating means for sequentially accumulating packet data corresponding to the input port when a predetermined acknowledgment signal is not responded in response to the request signal; Output port allocating means for allocating, response means for responding to the source of the route request signal to which the output port is allocated by the output port allocating means, and a route to which no output port is allocated by the output port allocating means A route request storage unit for storing a request signal, and a connection for switching packet data read from the input packet data storage unit to an output port allocated by the output port allocation unit in response to the acknowledgment signal returned by the
[0024]
IeClaim 1In the invention described above, when packet data is input, first, a route request signal for specifying a destination output port is transmitted to the first and second switch means having a duplex configuration by the route request transmitting means. In the first and second switch means, an output port is assigned by the output port assigning means based on the route request signal. When the response means assigns the output port as a result, the output port assigning means sends the route request signal to the source of the route request signal. Respond with a predetermined approval signal. On the other hand, the route request signal to which the output port is not assigned is stored in the route request storage means, and the packet data is sequentially stored in the input packet data storage means provided corresponding to the input port assuming that there is no corresponding acknowledgment signal. accumulate. When a response is received by the active system approval signal, the connection switching unit switches the active system packet data transmitted by the data transmitting unit according to the allocation information, and the data selection unit switches the active system packet data by the active system switching unit. Selectively output the switched packet data. Here, when the switching instruction signal for instructing the predetermined system switching is detected by the switching instruction receiving means, the switching accumulated in the route request accumulating means by the processing instruction means is applied to all the unprocessed route request signals. In response, an instruction is issued to perform switching by the active switch means. Then, the maximum time required for the switching processing for all the route requests stored in the route request storage means determined in advance by the timer means is measured, and after the lapse of the time, the first and second systems are switched by the system switching execution means. The system switching of the switch means is executed.
[0025]
Claim 2According to the invention described above, (a) route request transmitting means for transmitting a route request signal indicating a destination output port of packet data input corresponding to each of the plurality of input ports, and (b) transmitting by the route request transmitting means. Input packet data accumulating means for sequentially accumulating packet data corresponding to the input port when a predetermined acknowledgment signal is not responded in response to the received route request signal, and (c) a request signal transmitted by the route request transmitting means. Output port allocating means for allocating an output port based on the output port allocating means, response means for responding to the transmission source of the route request signal to which the output port has been allocated by the output port allocating means an acknowledgment signal, Route request signal not assigned Request storage means for storing packet data, and connection switching means for switching the packet data read from the input packet data storage means to the output port allocated by the output port allocation means in response to the acknowledgment signal returned by the response means First and second switch means having a duplex configuration comprising: (d) a working approval signal among the first and second approval signals responded by the first and second switch means; (E) data selecting means for selecting and outputting the active packet data from the packet data switched by the first and second switch means, (F) switching instruction receiving means for detecting reception of a predetermined switching instruction signal, and (g) receiving this switching instruction. Processing instructing means for instructing the active response means of the first and second switch means to respond to all route requests stored in the active route request storage means when the switching instruction signal is received by the stage; (H) response processing end monitoring means for monitoring the end of the response processing instructed by the processing instruction means, and (i) first and second when the response processing end monitoring means detects the end of the response processing. And a system switching executing unit for performing system switching of the second switch unit.
[0026]
IeClaim 2In the described invention,Claim 1In the invention described in the above, the response processing end monitoring means monitors the end of the response processing instructed by the processing instruction means, and the system switching executing means detects the end of the response processing by the response processing end monitoring means. The system switching of the first and second switch means is executed.
[0027]
Claim 3In the described invention,
[0028]
IeClaim 3In the described invention, the storage capacity of the input packet data storage means is configured to store all the packet data input from the time when the switching instruction signal is received to the time when the system switching is executed by the system switching executing means. Therefore, it is possible to reduce extra processing time such as requesting retransmission of packet data input so far in order to avoid loss of packet data, and to quickly start switching operation after execution of system switching.
[0029]
Claim 4In the described invention,Any one of
[0030]
IeClaim 4In the described invention, the route request storage means of the standby system is initialized together with the execution of the system switch. Therefore, the route request signal buffered in the standby system before the execution of the system switch becomes unnecessary after the execution of the switch. It is not necessary to perform a response process, and the speed of the system switching process can be increased.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0032]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[0033]
First embodiment
[0034]
FIG. 1 shows an outline of a configuration of a packet switch device according to a first embodiment of the present invention. In the packet switch device according to the first embodiment, an input IF
[0035]
The input IF
[0036]
The
[0037]
The output IF
[0038]
System switching of the packet switch device having such a configuration is controlled by the
[0039]
Next, in order to describe the packet switch device in the first embodiment in detail, a main part of the packet switch device will be described below.
[0040]
FIG. 2 is a diagram illustrating relevant components of the packet switch device according to the first embodiment, focusing on packet data transmitted and received among the input IF
[0041]
First input IF
[0042]
[0043]
[0044]
Route
[0045]
The second to N-th input IF
[0046]
0
[0047]
[0048]
Switching
[0049]
1-
[0050]
First output IF
[0051]
The second to N-th output IF
[0052]
Next, a scheduler unit that transmits and receives the above-described route request signal and ACK signal will be described in detail.
[0053]
FIG. 3 is a diagram illustrating the 0-system and 1-
[0054]
[0055]
Route
[0056]
Next, a switching control signal that causes such a scheduler to respond to an ACK signal or reset the route request buffer will be described.
[0057]
FIG. 4 is a diagram showing the relevant components of the switching control signal transmitted and received by the packet switching device according to the first embodiment. However, the same reference numerals are given to the same portions in the packet switch device and each scheduler unit shown in FIGS. 1 to 3, and the description is omitted. The
[0058]
Next, the operation of the packet switch device in the first embodiment having the above-described configuration will be described. Hereinafter, a description will be given assuming that the active system is
[0059]
First to Nth input IF
[0060]
[0061]
0-system and 1-
[0062]
Switching
[0063]
First to Nth output IF
[0064]
Here, when the switching
[0065]
The switching
[0066]
As described above, by making the ACK signal response only to the route request signal buffered at the time of receiving the switching instruction signal, the active system responds to the route request requested after receiving the switching instruction signal. The scheduling is not performed. The packet data input after receiving the switching instruction signal is buffered in the packet data buffer of the input IF unit. Here, since only M route request buffers are buffered, the time during which all packet data buffered at the time of receiving the switching instruction signal is switched by the response of the ACK signal is a maximum of “N × "M packet time" is required. Therefore, in each input IF unit, it is necessary to buffer the packet data input during that time.1~ 61NRequires a buffer of an amount corresponding to “N × M packets”.
[0067]
The
[0068]
After the simultaneous system switching by the switching
[0069]
As described above, the packet switch device according to the first embodiment includes the first to N-th input IF
[0070]
Second embodiment
[0071]
In the packet switching device according to the first embodiment, when the switching instruction signal is received, the system switching is performed simultaneously after waiting for a preset worst case “N × M packet time”. . However, the packet switch device in the second embodiment uses the common control unit in the 0-system and 1-system scheduler units to terminate the response of the ACK signal to the route request buffered at the time when the switching instruction signal is received. , So that it is not necessary to wait for “N × M packet time” assuming the worst case every time the system is switched.
[0072]
In the following, only the portions of the packet switch device according to the second embodiment that differ from the packet switch device according to the first embodiment described above will be described.
[0073]
FIG. 5 is a diagram showing the relevant components of the second embodiment, focusing on the route request signal and the ACK signal input / output in the 0-system and 1-system schedulers. However, the same parts as those of the packet switch device in the first embodiment shown in FIG. Since the configuration and operation of the 0-system scheduler are the same as those of the 1-system scheduler, only the 0-system scheduler will be described below.
[0074]
[0075]
As described above, the first-
[0076]
ACK
[0077]
The packet switch device according to the second embodiment having such a configuration, when receiving the switching instruction signal, indicates the end of the response of the ACK signal to the route request buffered by the ACK end display unit 93.0, 931, And the
[0078]
【The invention's effect】
As explained aboveClaim 1According to the invention described above, even when the buffering state of the route request is different between the active system and the standby system at the time when the switching instruction is issued from the higher-level device, the route request is received by the active system before receiving the switching instruction signal. Since the switching operation is completed in the active system before the switching is performed for the route request signal, the loss of the packet data due to the switching is avoided, and the apparatus becomes complicated and the processing time is reduced. System switching can be performed without an instantaneous interruption without causing unnecessary delay.
[0079]
AlsoClaim 2According to the described invention,Claim 1In addition to the effects of the invention described above, system switching can be performed quickly without waiting for a predetermined time as a time until switching is completed for all route request signals stored in the route request storage unit. Further, since the time from the reception of the switching instruction signal to the simultaneous switching can be reduced, the load of the scheduling operation of the switch after the switching can be reduced.
[0080]
furtherClaim 3According to the described invention, it is possible to reduce extra processing time such as requesting retransmission of previously input packet data in order to avoid loss of packet data, and to quickly start switching operation after execution of system switching. Can be.
[0081]
furtherClaim 4According to the invention described above, the buffer of the route request of the standby system is initialized together with the execution of the system switching, so that the route request signal buffered in the standby system before the execution of the system switching is executed after the execution of the switching. It is not necessary to perform unnecessary response processing, and the speed of the system switching processing can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a schematic configuration of a packet switch device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating relevant components focusing on packet data transmitted and received between an input IF unit, a switch unit, and an output IF unit of the packet switch device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a main part related to the route request signal and the ACK signal input and output in the 0-system and 1-system schedulers of the packet switch device in the first embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing a relevant main part of the switching control signal transmitted and received in the packet switching device according to the first embodiment, focusing on the switching control signal;
FIG. 5 is a block diagram showing a main part related to the route request signal and the ACK signal input and output in the 0-system and 1-system schedulers in the second embodiment.
FIG. 6 is a block diagram illustrating an outline of a configuration of a packet switching device according to a first conventionally proposed example.
FIG. 7 is a block diagram showing an outline of a configuration of a packet switch device in a second conventionally proposed example.
[Explanation of symbols]
50 Input IF section
51 Output IF section
52 Switch section
53 Switching instruction signal
54,95 Common control unit
55, 92 Switching control signal
561~ 56N First to Nth input IF units
571~ 57N, 731~ 73N, 741~ 74N Packet data
580 0 system switch
581 1 system switch
591~ 59N First to Nth output IF units
601~ 60N Output packet data
611~ 61N Packet data buffer
621~ 62N, 721~ 72N SEL section
631~ 63N Route request transmission section
641~ 64N, 651~ 65N ACK signal
661~ 66N Select ACK signal
671~ 67N Route request signal
680, 900
681, 901 1st scheduler section
690, 691 Switching data path section
701~ 70N, 711~ 71N Route request buffer
750, 751 Route request buffering unit
760, 761, 910, 911 Scheduling unit
770, 771 ACK signal generator
780, 781, 80 Switching instruction receiving unit
790, 791 Buffer reset section
81 Timer count section
82, 96 switching control unit
930, 931 ACK end display section
940, 941 ACK end indication signal
Claims (4)
これらルートリクエスト送出手段によって送出されたルートリクエスト信号に対応して所定の承認信号が応答されないとき前記入力ポートに対応して前記パケットデータを順次蓄積する入力パケットデータ蓄積手段と、
ルートリクエスト送出手段によって送出されたリクエスト信号に基づいて出力ポートの割り当てを行う出力ポート割当手段と、
この出力ポート割当手段によって出力ポートが割り当てられたルートリクエスト信号の送信元に承認信号を応答する応答手段と、前記出力ポート割当手段によって出力ポートが割り当てられなかったルートリクエスト信号を蓄積するルートリクエスト蓄積手段と、前記応答手段によって応答された承認信号に対応して前記入力パケットデータ蓄積手段から読み出されたパケットデータを前記出力ポート割当手段によって割り当てられた出力ポートにスイッチングする接続切替手段とを備える2重化構成された第1および第2のスイッチ手段と、
これら第1および第2のスイッチ手段の応答手段によって応答された第1および第2の承認信号のうち現用系の承認信号に基づいてこれに対応するパケットデータを送出するデータ送出手段と、
前記第1および第2のスイッチ手段の接続切替手段によってスイッチングされたパケットデータのうち現用系のパケットデータを選択出力するデータ選択手段と、
所定の切替指示信号の受信を検出する切替指示受信手段と、
この切替指示受信手段によって前記切替指示信号が受信されたとき前記第1および第2のスイッチ手段のうち現用系の応答手段に現用系のルートリクエスト蓄積手段に蓄積された全てのルートリクエストに対する応答処理を指示する処理指示手段と、
前記切替指示信号が受信されたときあらかじめ決められた前記ルートリクエスト蓄積手段に蓄積された全てのルートリクエストに対する応答処理に必要な最大時間を計時するタイマ手段と、
このタイマ手段によって前記最大時間が計時されたとき前記第1および第2のスイッチ手段の系切替を行う系切替実行手段
とを具備することを特徴とするパケットスイッチ装置。Route request sending means for sending a route request signal indicating a destination output port of packet data input corresponding to each of the plurality of input ports ;
An input packet data storage means for sequentially storing the packet data corresponding to the route request signal sent by these routes the request sending means corresponding to said input port when a predetermined acknowledge signal is not answered,
Output port assigning means for assigning an output port based on the request signal sent by the route request sending means;
Response means for responding to the source of the route request signal to which the output port has been assigned by the output port allocating means, and a route request storage for storing a route request signal to which no output port has been allocated by the output port allocating means Means, and connection switching means for switching the packet data read from the input packet data storage means to the output port allocated by the output port allocating means in response to the acknowledgment signal returned by the response means. First and second switch means configured in duplicate,
Data transmitting means for transmitting packet data corresponding to the active signal among the first and second acknowledgment signals responded by the response means of the first and second switch means,
Data selection means for selecting and outputting active packet data from among the packet data switched by the connection switching means of the first and second switch means;
Switching instruction receiving means for detecting reception of a predetermined switching instruction signal,
When the switch instruction signal is received by the switch instruction receiving means, the response processing for all the route requests stored in the active route request storage means in the active response means of the first and second switch means. Processing instruction means for instructing
Timer means for measuring the maximum time required for response processing to all route requests stored in the predetermined route request storage means when the switching instruction signal is received,
A packet switching device comprising: a system switching execution unit that performs system switching of the first and second switch units when the maximum time is measured by the timer unit .
これらルートリクエスト送出手段によって送出されたルートリクエスト信号に対応して所定の承認信号が応答されないとき前記入力ポートに対応して前記パケットデータを順次蓄積する入力パケットデータ蓄積手段と、
ルートリクエスト送出手段によって送出されたリクエスト信号に基づいて出力ポートの割り当てを行う出力ポート割当手段と、この出力ポート割当手段によって出力ポートが割り当てられたルートリクエスト信号の送信元に承認信号を応答する応答手段と、前記出力ポート割当手段によって出力ポートが割り当てられなかったルートリクエスト信号を蓄積するルートリクエスト蓄積手段と、前記応答手段によって応答された承認信号に対応して前記入力パケットデータ蓄積手段から読み出されたパケットデータを前記出力ポート割当手段によって割り当てられた出力ポートにスイッチングする接続切替手段とを備える2重化構成された第1および第2のスイッチ手段と、
これら第1および第2のスイッチ手段によって応答された第1および第2の承認信号のうち現用系の承認信号に基づいてこれに対応するパケットデータを送出するデータ送出手段と、
前記第1および第2のスイッチ手段によってスイッチングされたパケットデータのうち現用系のパケットデータを選択出力するデータ選択手段と、
所定の切替指示信号の受信を検出する切替指示受信手段と、
この切替指示受信手段によって前記切替指示信号が受信されたとき前記第1および第2 のスイッチ手段のうち現用系の応答手段に現用系のルートリクエスト蓄積手段に蓄積された全てのルートリクエストに対する応答処理を指示する処理指示手段と、
この処理指示手段によって指示された応答処理の終了を監視する応答処理終了監視手段と、
この応答処理終了監視手段によって前記応答処理の終了が検出されたとき前記第1および第2のスイッチ手段の系切替を行う系切替実行手段
とを具備することを特徴とするパケットスイッチ装置。Route request sending means for sending a route request signal indicating a destination output port of packet data input corresponding to each of the plurality of input ports ;
An input packet data storage means for sequentially storing the packet data corresponding to the route request signal sent by these routes the request sending means corresponding to said input port when a predetermined acknowledge signal is not answered,
An output port allocating means for allocating an output port based on the request signal transmitted by the route request transmitting means, and a response for responding an acknowledgment signal to a source of the route request signal to which the output port is allocated by the output port allocating means Means, a route request accumulating means for accumulating a route request signal to which an output port has not been assigned by the output port assigning means, and reading from the input packet data accumulating means in response to the acknowledgment signal responded by the responding means. First and second switch means having a duplex configuration, comprising: connection switching means for switching the output packet data to the output port allocated by the output port allocation means;
Data sending means for sending packet data corresponding to the active approval signal among the first and second approval signals responded by the first and second switch means,
Data selection means for selecting and outputting an active packet data among the packet data switched by the first and second switch means;
Switching instruction receiving means for detecting reception of a predetermined switching instruction signal,
When the switch instruction signal is received by the switch instruction receiving means, the response processing for all the route requests stored in the active route request storage means in the active response means of the first and second switch means. Processing instruction means for instructing
Response processing end monitoring means for monitoring the end of the response processing instructed by the processing instruction means;
A packet switching device comprising: a system switching executing unit that performs system switching of the first and second switch units when the end of the response process is detected by the response process end monitoring unit .
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