JP3628894B2 - Data relay apparatus, data relay method, and recording medium on which data relay program is recorded - Google Patents

Data relay apparatus, data relay method, and recording medium on which data relay program is recorded Download PDF

Info

Publication number
JP3628894B2
JP3628894B2 JP416999A JP416999A JP3628894B2 JP 3628894 B2 JP3628894 B2 JP 3628894B2 JP 416999 A JP416999 A JP 416999A JP 416999 A JP416999 A JP 416999A JP 3628894 B2 JP3628894 B2 JP 3628894B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
networks
header
relay
network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP416999A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000209210A (en
Inventor
謙二 藤澤
淳 尾上
文男 寺岡
敦 塩野崎
龍太郎 川村
章博 筒井
敬 山下
裕之 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sony Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, Sony Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP416999A priority Critical patent/JP3628894B2/en
Publication of JP2000209210A publication Critical patent/JP2000209210A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3628894B2 publication Critical patent/JP3628894B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のネットワーク間で高速にデータ転送を行うデータ中継装置及びデータ中継方法並びにこのデータ中継方法を実現するデータ中継プログラムが記録された記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、LAN(Local Area Network)やMAN(Metropolitan Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の複数のネットワーク同士を接続する中継機器として、いわゆるルータが知られている。ルータは、その内部にデータを転送する経路を選定するための経路表を備えており、データを受け取ると、そのデータに付与されたIP(Internet Protocol)ヘッダ内の情報に基づき、データを転送すべき経路を選択する。
【0003】
このIPヘッダは、図13に示すような構成からなる。すなわち、vers(version)は、IPのバージョンを示すものであり、例えばバージョン4を示す情報が記録されている。
【0004】
hlen(header length)は、IPヘッダの長さを32ビット(4オクテット)を単位として示すものである。
【0005】
tos(type of service)は、データの優先度や低遅延、高スループット、高信頼性、低コストといったサービスの質を表し、ユーザの指定やアプリケーションプロトコルの特性によって設定されるものである。
【0006】
lengthは、IPヘッダとその後に続くデータとの全長をオクテット単位で表すものである。
【0007】
idは、細分化されたIPデータグラムを再構成する際に、元のIPデータグラムを識別するために、発信元が割り当てるものである。
【0008】
offsetは、IPデータグラムの細分化を制御するフラグと、フラグメントが最初のデータのどの位置にあるかを8オクテットを単位とするオフセット値で示したフラグメントオフセットとからなるものである。
【0009】
ttl(time to live)は、IPデータグラムがインターネット内に存在できる最大の時間を示した8ビットの整数値であり、ルータを中継するたびに減算されるものである。
【0010】
protocolは、例えばTCP(Transmission Control Protocol)やUDP(User Datagram Protocol)といったIPの上位プロトコルを識別するためのものである。
【0011】
check sumは、IPヘッダの正確さを保証するチェックサムを表すものである。
【0012】
src IP address(source IP address)は、IPデータグラムの発信元を示すIPアドレスであり、dest IP address(destination IP address)は、IPデータグラムの送信先を示すIPアドレスである。
【0013】
複数のネットワーク間でデータを転送するとき、ルータは、基本的には、図14に示すように、送られてくるパケット毎に上述した構成からなるIPヘッダ内のdest IP addressを調べ、その情報を元にネットワーク層で管理する経路表を検索する。そして、ルータは、検索結果に基づき、送り先のインターフェースや次の中継ルータ(next hop gateway)を決定する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のルータにおいては、ネットワーク層で管理する経路表を検索する際に、最も長いサブネットマスクに対応するエントリを求めるlongest−matchを行う必要があった。
【0015】
上述したdest IP addressを含むIPアドレスは、図15に示すように、32ビットで構成され、一般的に、ネットワーク部と、ホスト部と、このホスト部をさらに分割して構成したサブネット部とにわかれている。サブネットマスクとは、32ビットのIPアドレスのうち、どの部分をネットワーク部にし、サブネット部にするかという情報である。ルータは、このIPアドレスを調べ、データを転送すべきノードが所属するサブネットマスクに相当するネットワークを検索し、その経路を決定する。
【0016】
しかしながら、このIPアドレスにおいては、ネットワーク部、サブネット部、ホスト部が、32ビットの中で、可変長となっており、ルータは、データを転送すべきサブネットマスクを検索するのに、非常に長い処理時間を要するといった問題があった。
【0017】
また、従来のルータにおいては、データを転送するたびに、上述したttlの減算処理やcheck sumの付け替えといった処理を行う必要があった。
【0018】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ネットワーク層においてデータ転送を行うことで要していた従来のルータにおける負荷の大きい処理を省略することで、高速なデータ転送を行うことができるデータ中継装置及びデータ中継方法を提供することを目的とするものである。また、本発明は、このデータ中継方法を実現するデータ中継プログラムが記録された記録媒体を提供することを目的とするものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のネットワーク間で転送されるデータに付与されるヘッダに含まれるデータリンク層の情報と、上記データの転送経路との対応関係が記述されたデータ転送経路表が格納された記憶手段と、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する中継手段とを備え、上記中継手段は、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記記憶手段に格納された上記データ転送経路表を検索し、上記データの転送先を決定するデータ中継装置において、上記複数のネットワークは、それぞれ上記データを伝送するために使用するデータ伝送帯域を占有することができるものであり、上記中継手段は、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する際に、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記データ伝送帯域を決定することを特徴とする。
【0020】
以上のように構成された本発明にかかるデータ中継装置は、データリンク層の情報に基づいて決定された転送先にデータの中継・転送を行う。
【0021】
また、本発明は、複数のネットワーク間で転送されるデータに付与されるヘッダに含まれるデータリンク層の情報と、上記データの転送経路との対応関係が記述されたデータ転送経路表を、記憶手段に格納しておき、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する際に、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記記憶手段に格納された上記データ転送経路表を検索し、上記データの転送先を決定するデータ中継方法において、上記複数のネットワークは、それぞれ上記データを伝送するために使用するデータ伝送帯域を占有することができるものであり、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する際に、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記データ伝送帯域を決定することを特徴とする。
【0022】
以上のような本発明にかかるデータ中継方法は、データリンク層の情報に基づいてデータを中継して転送する。
【0023】
さらに、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する処理を行い、複数のネットワーク間で転送されるデータに付与されるヘッダに含まれるデータリンク層の情報と、上記データの転送経路との対応関係が記述されたデータ転送経路表を、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて検索し、上記データの転送先を決定するデータ中継プログラムが記録された記録媒体であって、上記複数のネットワークは、それぞれ上記データを伝送するために使用するデータ伝送帯域を占有することができるものであり、上記データ中継プログラムは、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する際に、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記データ伝送帯域を決定することを特徴とするデータ中継プログラムが記録されてなる。
【0024】
以上のように構成された本発明にかかるデータ中継プログラムが記録された記録媒体は、データリンク層の情報に基づいて決定された転送先にデータを中継して転送するためのデータ中継プログラムを供給する。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0026】
本発明を適用した実施の形態は、例えば図1に示すように、非同期通信モード(以下、ATM(Asynchronous Transfer Mode)と略称する。)に対応するネットワーク(以下、ATMネットワークと称する。)と、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)によって承認されたIEEE Std. 1394−1995 IEEE Standard for a High Performance serial Bus規格(以下、IEEE1394規格と略称する。)に準拠したネットワーク(以下、IEEE1394ネットワークと称する。)との間でデータ転送を行うためのレイヤ2−フォワーディング・ルータ10である。そこでまず、これらのATMとIEEE1394規格とについて簡単に説明する。
【0027】
ATMとは、通信速度によらず同一の情報転送処理を可能にするため、ATMセルと呼ばれる固定長の転送情報毎にルーティング情報をATMセルヘッダと呼ばれるヘッダ部に付与し、これに基づいて情報の多重化やルーティングを行う方式である。
【0028】
ATMセルヘッダは、図2に示すような構成からなる。GFC(General Flow Control)は、ユーザ・網インターフェース上でのフロー制御に用いられるものである。
【0029】
VPI(Virtual Path Identifier)及びVCI(Virtual Channel Identifier)は、ATMコネクションの識別に用いられ、さらに、PT(Payload Type)が割り当てられることで、セルレベルでの前方向輻輳通知等が可能になっている。
【0030】
また、CLP(Cell Loss Priority)は、輻輳等の発生時に行う可能性のあるセル損失制御の優先度を表示するものである。
【0031】
さらに、HEC(Header Error Check)は、ヘッダ誤りの検出・訂正のため、1ビット誤り訂正、複数ビット誤り検出能力を有するCRC(Cycric Redundancy Check)のチェック情報を表すものである。
【0032】
このような構成からなるATMセルヘッダは、プロトコルの階層を規定したOSI(Open Systems Interconnection、開放型システム間相互接続)の基本参照モデルのうち、いわゆるデータリンク層に属するATMレイヤで規定されているものである。
【0033】
このOSIとは、図3に示すように、物理層と、データリンク層と、ネットワーク層と、トランスポート層と、セッション層と、プレゼンテーション層と、アプリケーション層とにわかれて階層的に整理されている。
【0034】
第1層目の物理層は、接続に用いるケーブルの端のコネクタの形状やピンの数と種類といった物理的規格や、電気信号の規格等を規定したものであり、光通信関連の規格も含まれるものである。物理層では、0又は1からなるビット列の受け渡しを行う。
【0035】
第2層目のデータリンク層は、物理層でのビット列の伝送を、パケットやフレームと呼ばれる意味のある情報の単位として区切る役割を果たすものである。データリンク層は、データをパケット化し、パケットのエラー検出コードや順序情報等とともに隣接するシステム間でのデータ転送を行い、伝送エラーを制御する。
【0036】
第3層目のネットワーク層は、ネットワークのシステム間でのデータ伝送の中継やルーティング制御を行うものである。広域のネットワークでは、データを伝送する経路が確立しないと通信を行うことができないため、ネットワーク層において、ネットワークアドレスに基づいた経路制御を行う。
【0037】
第4層目のトランスポート層は、例えば、通信の途中で生じたエラーを回復するために再送の制御を行ったり、間欠的に到着するパケットの順序をそろえるといったように、通信の品質を保証する機能を実現するものである。
【0038】
第5層目のセッション層は、通信が対話(ダイアログ)としての秩序を保つように制御するものであり、例えば送信権の制御や同期の確立を行うための規定を行うものである。
【0039】
第6層目のプレゼンテーション層は、文字セットや文字コードの変換、データ構造の変換を行うものである。
【0040】
第7層目のアプリケーション層は、例えばコンピュータ等のコンソールにおいて、アプリケーションプログラムを利用することができるサービスを提供するものである。例えば、アプリケーション層は、電子メールやファイル転送、遠隔ログイン等の機能を提供するために用いられる。
【0041】
上述したATMレイヤでは、ATMセルヘッダとデータとからなる53オクテットのATMセルを生成し、いわゆるカットスルー転送を行うことができる。また、ATMレイヤでは、インターネットを経由してデータ転送を行う際には、図4に示すように、IPデータグラムにLLC/SNAP(Logical Link Control/Sub−Network Access Protocol)ヘッダが付加され、さらに再結合のためのAAL5(ATM Adaptation Layer 5)トレイラ及び必要に応じてパディングが付加されて48オクテットの倍数からなるパケットを生成する。そして、ATMレイヤでは、このパケットを48オクテットのセルに分割し、それぞれのセルに5オクテットのATMセルヘッダが付与されて、53オクテットのATMセルを形成し、このATMセルを転送していく。
【0042】
一方、IEEE1394規格は、マルチメディア・データ転送のためのインターフェースを目的として高速データ転送、リアルタイム転送をサポートしたインターフェース規格である。このIEEE1394規格においては、ネットワーク内で行われる転送動作をサブアクションと呼び、次の2種類のサブアクションが規定されている。すなわち、2つのサブアクションとして、「アイソクロナス(isochronous)」と呼ばれる転送帯域を保証した同期転送モードが定義され、また、「アシンクロナス(asynchronous)」と呼ばれる非同期転送モードが定義されている。
【0043】
このようなIEEE1394規格におけるパケットのヘッダ部は、「アイソクロナス」と「アシンクロナス」とで異なる。
【0044】
「アイソクロナス」でのヘッダ部(以下、1394同期ヘッダという。)は、図5に示すような構成からなり、1394同期ヘッダに続くデータブロックの大きさを表すdata lengthと、上位層でのパケットの分類を表すtag(isochronous data format tag)と、チャンネルを表すchannel(isochronous channel)と、同期化コードを表すsy(synchronization code)と、1394同期ヘッダのCRCを表すheader_CRC等を備える。
【0045】
また、「アシンクロナス」でのヘッダ部(以下、1394非同期ヘッダという。)は、図6に示すような構成からなり、受信側のアドレスを示すdest ID(destination ID)と、トランザクションラベルを表すtl(transaction label)と、再度要求する処理の種類であるリトライコードを表すrt(retry code)と、トランザクションコードを表すtcode(transaction code)と、パケットの優先度を表すpri(priority)と、送信側のアドレスを表すsrc ID(source ID)と、1394非同期ヘッダのCRCを表すheader_CRCとを備える。さらに、1394非同期ヘッダには、パケット型に特有の情報として、例えば、dest offset(destination offset)やdata lengthやextended_tcode等が備えられる。
【0046】
このような構成からなる1394同期ヘッダ及び1394非同期ヘッダは、上述したOSIの基本参照モデルのうち、データリンク層に属するリンクレイヤで規定されているものである。リンクレイヤでは、1394同期ヘッダ又は1394非同期ヘッダとデータとからなるパケットを生成し、転送を行う。また、リンクレイヤでは、インターネットを経由してデータ転送を行う際には、図7に示すように、IPデータグラムに再結合のためのフラグメントヘッダが付加された後、1394同期ヘッダ又は1394非同期ヘッダが付与されてパケットを形成し、転送を行う。なお、リンクレイヤでは、このパケット形成時に、例えば転送速度やデータ伝送の際に使用するために予約した帯域に応じて、IPデータグラムを分割することで、これらの分割されたIPデータグラムにフラグメントヘッダ及び1394同期ヘッダ又は1394非同期ヘッダが付与されて複数のパケットを形成する。
【0047】
以上説明したATMを適用したATMネットワークとIEEE1394規格に準拠したIEEE1394ネットワークとを接続したネットワークにおいて、データを転送するレイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、図8に示すように、中継手段であるCPU11と、記憶手段であるメインメモリ12と、回線部13と、回線部14とを備え、その他、図示しないが電源を供給する電源部や各種ポート等を備える。これらの各部は、バス15によって互いに接続されている。
【0048】
メインメモリ12は、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)や不揮発性のフラッシュメモリ等から構成される。メインメモリ12は、接続しているネットワークから受信したIPデータグラムを別のネットワークに転送するための経路情報を備えた経路表を格納する。また、メインメモリ12は、レイヤ2−フォワーディング・ルータ10を動作させるために必要な各種情報や、後述するフローテーブルを格納する。
【0049】
回線部13は、IEEE1394ネットワークに接続するインターフェースを有しており、ネットワークとの接続部としての機能を備える。この回線部13は、レイヤ2−フォワーディング・ルータ10が接続しているネットワークの数に対応するように、複数設けられている。
【0050】
回線部14は、ATMネットワークに接続するインターフェースを有しており、回線部13と同様に、ネットワークとの接続部として機能するものであり、レイヤ2−フォワーディング・ルータ10が接続しているネットワークの数に対応するように、複数設けられている。
【0051】
CPU11は、各部を制御するものであり、上述した経路表から所望の経路情報を検索したり、後述するフローテーブルの情報を検索する機能を備える。
【0052】
このようなレイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、図9に示すように、通常のIPデータグラム方式によるデータ転送の際に使用され、ネットワーク層で管理される上述した経路表の他に、同一の宛先への一群のパケットの流れであるフロー毎のATMセルヘッダや1394同期ヘッダ又は1394非同期ヘッダ(以下、適宜、データリンク・ヘッダと称する。)の情報をまとめたデータ転送経路表であるフローテーブルを、メインメモリ12に格納し、管理している。このフローテーブルは、TCPやUDP等のプロトコル番号及びポート番号の情報が記録されるものであり、レイヤ2−フォワーディング・ルータ10においては、この情報によりフローが分類される。また、フローテーブルとしては、データを転送すべきアドレスのみが記録される場合もあり、簡略化した情報でフローを分類することも可能である。
【0053】
以下の説明では、ATMセルヘッダ内のVPI,VCIや、1394同期ヘッダ又は1394非同期ヘッダ内のチャンネル番号やオフセット等の論理的なポート番号を表す情報をチャンネル識別子と称することにする。
【0054】
フローテーブルは、例えば図10に示すように構成される。すなわち、フローテーブルには、複数の回線部13又は回線部14が備えるインターフェースのうち、フローを入力するインターフェースのタイプと物理的なポート番号を表すユニット番号とチャンネル識別子とが記録される。また、フローテーブルには、フローの中継先の情報として、入力側と同様に、複数の回線部13又は回線部14が備えるインターフェースのうち、フローを出力するインターフェースのタイプと、ユニット番号と、チャンネル識別子が記録されている。なお、1つのフローに対して複数の出力先が存在するマルチキャストフローの場合には、フローテーブルは、1つの入力側の情報に対して複数の出力側の情報を有する。また、フローテーブルには、伝送のために使用するデータ伝送帯域を予約した場合には、その帯域を示す情報が付加される。
【0055】
レイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、受信したパケットのネットワーク層の情報であるIPヘッダを調べずにデータリンク・ヘッダの情報を調べる。レイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、例えば、ATMネットワークに接続しているユニット番号が3、チャンネル識別子が50のインターフェースから入力したフローに属するパケットであることを認識した場合には、フローテーブルに基づき、IEEE1394ネットワークに接続しているユニット番号が2であり、チャンネル識別子が20であるインターフェースを、そのパケットの出力先として求め、パケットを3Mbpsの帯域を保証して転送する。
【0056】
レイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、具体的には図11に示すような動作により、データを中継する。すなわち、レイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、図11に示すように、まずステップS1において、パケットを受信すると、ステップS2において、そのパケットにフロー用のチャンネル識別子がデータリンクヘッダ内の情報として付加されているか否かを、CPU11により判別する。
【0057】
ここで、フロー用のチャンネル識別子が認識されなかった場合には、レイヤ2−フォワーディング・ルータ10においては、通常のIPデータグラム方式によるパケット転送処理を行うため、ステップS5へと移行する。レイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、ステップS5において、宛先のIPアドレスであるdest IP addressに基づいて、longest−matchを行い、メインメモリ12に保持された経路表をCPU11により検索する。そして、レイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、経路表の検索結果から、パケットを送信すべき次の中継ルータであるnext hop gatewayとそのインターフェースとを決定し、ステップS6におけるパケット送信処理を行う。
【0058】
一方、ステップS2において、フロー用のチャンネル識別子が認識された場合には、レイヤ2−フォワーディング・ルータ10においては、ステップS3における処理へと移行する。レイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、ステップS3において、パケットを受信したインターフェースとチャンネル識別子とに基づいて、CPU11によりメインメモリ12に保持されたフローテーブルを検索し、パケットを送信すべきインターフェースとチャンネル識別子とを決定する。そして、ステップS4において、フローテーブル中に、対応するエントリが存在するか否かをCPU11により判別する。
【0059】
ここで、対応するエントリが存在しない場合には、レイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、ステップS5における処理へと移行し、通常のIPデータグラム方式によるパケット転送処理を行う。
【0060】
また、レイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、ステップS4において、対応するエントリが存在すると判別した場合には、ステップS3において決定したインターフェースからパケットを送信し、一連の処理を終了する。
【0061】
このように、レイヤ2−フォワーディング・ルータ10においては、フロー毎に個別のチャンネルを割り当て、隣接するノード間での、フローとチャンネル識別子との対応を通知するメカニズムを有するため、パケットを転送する際に、IPヘッダ内のdest IP adressや経路表を調べる必要がなく、longest−matchといった負荷が大きい処理や、ttl減算、checksumの付け替え等の処理を行う必要がない。したがって、レイヤ2−フォワーディング・ルータ10においては、個々のパケットに付加されたデータリンク・ヘッダの情報に基づいて、パケットを出力すべきインターフェースと、チャンネル識別子とを求めることにより、パケットを高速に転送することができる。
【0062】
なお、上述したデータ中継の際の一連の処理を実現するデータ中継プログラムは、予めレイヤ2−フォワーディング・ルータ10のメインメモリ12等に格納されていてもよいが、例えばCD−ROM等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。レイヤ2−フォワーディング・ルータ10においては、このように記録媒体に記録されたデータ中継プログラムを、例えばメインメモリ12に書き込み記憶させることで、上述した一連の処理を行うことができる。
【0063】
以上説明したATMネットワークとIEEE1394ネットワークとを接続したレイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、現在のインターネットアーキテクチャに代わるネットワークアーキテクチャとして提案されているメディアクルージング(Media Cruising)におけるシステムに適用できる。
【0064】
メディアクルージングとは、既存のインターネットにおける大容量データの高速転送への困難さを克服するものであり、通常のベストエフォートモードと、通信品質を確実に保証するために使用する帯域を確保・保証するモードとの切り替えを可能とするものである。このメディアクルージングにおいては、広域から家庭内に至るまでの幅広いネットワーク形態をサポートすることが想定されている。
【0065】
上述したATMネットワークとIEEE1394ネットワークとを、メディアクルージングに適用したシステムは、例えば図12に示すようになる。すなわち、メディアクルージングにおいては、バックボーン・ネットワーク50をATMネットワークにより構築し、家庭内のネットワークであるホーム・ネットワーク70をIEEE1394ネットワークにより構築する。これらのバックボーン・ネットワーク50とホーム・ネットワーク70とは、加入者ネットワーク60により接続される。
【0066】
バックボーン・ネットワーク50は、非常に大規模なものであり、ATMの高速通信技術を活用する。例えば大容量の光ファイバからなりバックボーンとなるATM網を接続するバックボーン・ルータ51は、例えばATMスイッチに高速シグナリング等の機能を拡張したものを用いる。
【0067】
加入者ネットワーク60は、バックボーン・ネットワーク50の周辺に位置されるもので、例えばFTTH(Fiber To The Home)による光ファイバや銅線を利用したADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)等により構成された加入者線をエッジ・ルータ61により集線してバックボーンへと接続する。このエッジ・ルータ61は、バックボーン・ルータ51と同様に、例えばATMスイッチに高速シグナリング等の機能を拡張したものである。
【0068】
ホーム・ネットワーク70は、コンピュータやAV(Audio Visual)機器等をIEEE1394規格に準拠したシリアルバスにより接続したIEEE1394ネットワークであり、加入者ネットワーク60との接続には、ホーム・ルータ71が用いられる。ホーム・ルータ71は、小型で安価なものであり、外部ネットワークインターフェースとしてATMに対応したインターフェースを備えるとともに、内部ネットワークインターフェースとしてIEEE1394規格やイーサネット(Ethernet)に対応したインターフェースを備える。
【0069】
これらの各ネットワークに属するルータは、属するネットワークに応じて、その資源や能力に差はあるものの、上述したレイヤ2−フォワーディング・ルータ10に相当するものであり、上述したような処理を行い、パケットを転送していく。
【0070】
例えば、ホーム・ネットワーク70から図示しない別のホーム・ネットワークへとデータを転送する際には、ホーム・ルータ71は、先に図7に示したような構成からなるパケットの1394同期ヘッダ又は1394非同期ヘッダ内のフロー用のチャンネル識別子を調べる。そして、ホーム・ルータ71は、パケットを受信したインターフェースとチャンネル識別子とに基づいて、記憶しているフローテーブルを検索し、パケットを送信すべきインターフェースとチャンネル識別子とを決定し、パケットを送信する。このとき、パケットは、先に図4に示したように、データリンク・ヘッダが、1394同期ヘッダ又は1394非同期ヘッダからATMセルヘッダへと付け替えられる。
【0071】
次に、加入者ネットワーク60のエッジ・ルータ61は、パケットを受信したインターフェースとATMセルヘッダ内のチャンネル識別子とに基づいて、記憶しているフローテーブルを検索し、パケットを送信すべきインターフェースとチャンネル識別子とを決定する。
【0072】
さらに、バックボーン・ネットワーク50内のバックボーン・ルータ51は、パケットを受信したインターフェースとATMセルヘッダ内のチャンネル識別子とに基づき、記憶しているフローテーブルを検索する。そして、バックボーン・ルータ51は、パケットを送信すべきインターフェースとチャンネル識別子とを決定して、パケットを送信する。
【0073】
バックボーン・ネットワーク50が複数のATMネットワークで構成されている場合には、パケットは、各ATMネットワークにおける各バックボーン・ルータ51が同様の処理を行うことで、各ATMネットワーク間でカットスルー転送により順次転送される。
【0074】
パケットは、このような転送を繰り返しなされることにより、最終的にデータリンク・ヘッダが、ATMセルヘッダから1394同期ヘッダ又は1394非同期ヘッダへと付け替えられて、図示しない目的のホーム・ネットワークの受信端末に到達する。
【0075】
このように、上述したレイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、メディアクルージングにおけるバックボーン・ルータ51、エッジ・ルータ61、ホーム・ルータ71として適用できるものであり、フロー毎のパケットのデータリンク・ヘッダの情報に基づいて、高速にパケットを転送することができる。なお、メディアクルージングにおけるパケットの転送は、通常のベストエフォートモードにて行われてもよく、使用する帯域を保証したモードにて行われてもよい。帯域を保証したモードで転送が行われる際には、フローテーブル中に使用する帯域を示す情報が記録されていることになる。
【0076】
以上説明してきたように、本発明の実施の形態として示すレイヤ2−フォワーディング・ルータ10は、パケットの転送をネットワーク層の情報に基づいて行うのではなく、データリンク層の情報に基づいて行うことで、高速にパケットの転送を行うことができる。
【0077】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、IEEE1394ネットワークの代わりにイーサネットにより構成されたネットワークを適用するといったことも可能であり、ネットワークの種類が限定されるものではなく、その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【0078】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るデータ中継装置では、複数のネットワーク間で転送されるデータに付与されるヘッダに含まれるデータリンク層の情報と、上記データの転送経路との対応関係が記述されたデータ転送経路表が格納された記憶手段と、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する中継手段とを備え、上記中継手段は、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記記憶手段に格納された上記データ転送経路表を検索し、上記データの転送先を決定するデータ中継装置において、複数のネットワーク間で転送されるデータに付与されるヘッダに含まれるデータリンク層の情報と、上記データの転送経路との対応関係が記述されたデータ転送経路表を記憶手段に格納し、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する中継手段により、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記記憶手段に格納された上記データ転送経路表を検索し、上記データの転送先を決定する。
これにより、本発明にかかるデータ中継装置は、データの転送を高速に行うことが可能である。
【0079】
また、本発明にかかるデータ中継方法では、複数のネットワーク間で転送されるデータに付与されるヘッダに含まれるデータリンク層の情報と、上記データの転送経路との対応関係が記述されたデータ転送経路表を、記憶手段に格納しておき、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する際に、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記記憶手段に格納された上記データ転送経路表を検索し、上記データの転送先を決定するデータ中継方法において、上記複数のネットワークは、それぞれ上記データを伝送するために使用するデータ伝送帯域を占有することができるものであり、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する際に、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記データ伝送帯域を決定する。
これにより、本発明にかかるデータ中継方法は、データの転送を高速に行うことができる。
【0080】
さらに、本発明にかかるデータ中継プログラムが記録された記録媒体は、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する処理を行い、複数のネットワーク間で転送されるデータに付与されるヘッダに含まれるデータリンク層の情報と、上記データの転送経路との対応関係が記述されたデータ転送経路表を、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて検索し、上記データの転送先を決定するデータ中継プログラムが記録された記録媒体であって、上記複数のネットワークは、それぞれ上記データを伝送するために使用するデータ伝送帯域を占有することができるものであり、上記データ中継プログラムは、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する際に、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記データ伝送帯域を決定することを特徴とするデータ中継プログラムが記録されている。
したがって、本発明にかかるデータ中継プログラムが記録された記録媒体では、高速にデータも転送を行うことが可能となるデータ中継プログラムを提供することができ、このデータ中継プログラムを適用したデータ中継装置は、データの転送を高速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態として示すレイヤ2−フォワーディング・ルータを適用したネットワークシステムの一例を示す図であり、ATMネットワークとIEEE1394ネットワークとを接続したネットワークシステムを示す図である。
【図2】ATMセルヘッダのフォーマットの一例を示す図である。
【図3】OSIの基本参照モデルを示す図である。
【図4】IPデータグラムにATMセルヘッダが付加されたパケットの構成を示す図である。
【図5】1394同期ヘッダのフォーマットの一例を示す図である。
【図6】1394非同期ヘッダのフォーマットの一例を示す図である。
【図7】IPデータグラムに1394同期ヘッダ又は1394非同期ヘッダが付加されたパケットの構成を示す図である。
【図8】上記レイヤ2−フォワーディング・ルータの構成を示すブロック図である。
【図9】上記レイヤ2−フォワーディング・ルータにおける処理を説明する概念図である。
【図10】上記レイヤ2−フォワーディング・ルータに格納されるフローテーブルの一例を示す図である。
【図11】上記レイヤ2−フォワーディング・ルータにおける一連の処理工程を示すフローチャートである。
【図12】上記レイヤ2−フォワーディング・ルータをメディアクルージングに適用したシステムの一例を示す図である。
【図13】IPヘッダのフォーマットの一例を示す図である。
【図14】従来のルータにおける処理を説明する概念図である。
【図15】IPアドレスの構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 レイヤ2−フォワーディング・ルータ、 11 CPU、 12 メインメモリ、 13 回線部、 14 回線部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data relay apparatus and a data relay method for transferring data at high speed between a plurality of networks, and a recording medium on which a data relay program for realizing the data relay method is recorded.
[0002]
[Prior art]
For example, a so-called router is known as a relay device for connecting a plurality of networks such as a LAN (Local Area Network), a MAN (Metropolitan Area Network), and a WAN (Wide Area Network). The router is provided with a route table for selecting a route for transferring data therein. When the router receives the data, the router transfers the data based on information in an IP (Internet Protocol) header attached to the data. Select a route.
[0003]
This IP header has a structure as shown in FIG. That is, vers (version) indicates the IP version, and information indicating version 4, for example, is recorded.
[0004]
hlen (header length) indicates the length of the IP header in units of 32 bits (4 octets).
[0005]
Tos (type of service) represents the quality of service such as data priority, low delay, high throughput, high reliability, and low cost, and is set according to user designation and application protocol characteristics.
[0006]
The length represents the total length of the IP header and subsequent data in octets.
[0007]
The id is assigned by the transmission source in order to identify the original IP datagram when the fragmented IP datagram is reconstructed.
[0008]
The offset is composed of a flag for controlling the fragmentation of the IP datagram and a fragment offset indicating the position of the fragment in the first data by an offset value in units of 8 octets.
[0009]
tl (time to live) is an 8-bit integer value indicating the maximum time that an IP datagram can exist in the Internet, and is subtracted every time a router is relayed.
[0010]
The protocol is for identifying an upper protocol of the IP such as TCP (Transmission Control Protocol) or UDP (User Datagram Protocol).
[0011]
check sum represents a checksum that guarantees the accuracy of the IP header.
[0012]
src IP address (source IP address) is an IP address indicating the source of the IP datagram, and dest IP address (destination IP address) is an IP address indicating the destination of the IP datagram.
[0013]
When transferring data between a plurality of networks, the router basically examines the dest IP address in the IP header having the above-described configuration for each packet sent, as shown in FIG. Search the routing table managed in the network layer based on Based on the search result, the router determines a destination interface and a next relay router (next hop gateway).
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional router described above, when searching a routing table managed in the network layer, it is necessary to perform a longest-match for obtaining an entry corresponding to the longest subnet mask.
[0015]
As shown in FIG. 15, the IP address including the above-described dest IP address is composed of 32 bits, and generally includes a network part, a host part, and a subnet part configured by further dividing the host part. It is divided. The subnet mask is information indicating which part of the 32-bit IP address is the network part and the subnet part. The router examines this IP address, searches for a network corresponding to a subnet mask to which a node to which data should be transferred belongs, and determines its route.
[0016]
However, in this IP address, the network part, the subnet part, and the host part have variable lengths in 32 bits, and the router is very long to search for a subnet mask to which data is to be transferred. There was a problem that processing time was required.
[0017]
Further, in the conventional router, it is necessary to perform the above-described process of subtracting the tl and replacing the check sum each time data is transferred.
[0018]
The present invention has been made in view of such circumstances, and performs high-speed data transfer by omitting the heavy load processing in the conventional router, which has been required by performing data transfer in the network layer. It is an object of the present invention to provide a data relay device and a data relay method that can be used. Another object of the present invention is to provide a recording medium on which a data relay program for realizing the data relay method is recorded.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The present invention stores a data transfer path table in which a correspondence relationship between data link layer information included in a header attached to data transferred between a plurality of networks and the data transfer path is stored. And relay means for relaying and transferring data between a plurality of networks having different types of data link layers, wherein the relay means includes a data link layer included in a header attached to data to be relayed. In the data relay device that searches the data transfer path table stored in the storage means based on the information and determines the transfer destination of the data, the plurality of networks are used to transmit the data, respectively. The relay means can occupy a data transmission band, and the relay means includes a plurality of networks having different types of data link layers. When transferring relaying data between the work, based on information in the data link layer included in the header added to the data to be relayed, and determines the data transmission band.
[0020]
The data relay apparatus according to the present invention configured as described above relays / transfers data to a transfer destination determined based on data link layer information.
[0021]
Further, the present invention stores a data transfer path table in which a correspondence relationship between data link path information included in a header attached to data transferred between a plurality of networks and the data transfer path is stored. When data is relayed and transferred between a plurality of networks having different types of data link layers stored in the means, based on data link layer information included in a header attached to the data to be relayed In the data relay method for searching the data transfer path table stored in the storage means and determining the transfer destination of the data, the plurality of networks each have a data transmission band used for transmitting the data. It can be occupied and relays and transfers data between multiple networks with different types of data link layers. When, based on the information of the data link layer included in the header added to the data to be relayed, and determines the data transmission band.
[0022]
The data relay method according to the present invention as described above relays and transfers data based on data link layer information.
[0023]
Further, the data link layer information included in the header attached to the data transferred between the plurality of networks is performed by relaying and transferring the data between the plurality of networks having different types of data link layers. The data transfer path table describing the correspondence relationship with the data transfer path is searched based on the data link layer information included in the header attached to the data to be relayed, and the data transfer destination is determined. A recording medium on which a data relay program is recorded, wherein each of the plurality of networks can occupy a data transmission band used for transmitting the data, and the data relay programs are different from each other. When relaying and transferring data between multiple networks with different types of data link layers Based on the information of the data link layer included in the granted header, the data relay program and determines the data transmission band is being recorded.
[0024]
The recording medium on which the data relay program according to the present invention configured as described above is recorded supplies a data relay program for relaying and transferring data to a transfer destination determined based on information in the data link layer To do.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
In the embodiment to which the present invention is applied, for example, as shown in FIG. 1, a network (hereinafter referred to as an ATM network) corresponding to an asynchronous communication mode (hereinafter referred to as ATM (Asynchronous Transfer Mode)). IEEE Std. Approved by The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. (IEEE). 1394-1995 Layer 2 forwarding for transferring data to and from a network conforming to the IEEE Standard for a High Performance serial Bus standard (hereinafter abbreviated as the IEEE 1394 standard). Router 10. First, the ATM and the IEEE 1394 standard will be briefly described.
[0027]
In ATM, in order to enable the same information transfer processing regardless of the communication speed, routing information is assigned to a header portion called ATM cell header for each fixed-length transfer information called ATM cell, and based on this, information is transferred. This is a method for multiplexing and routing.
[0028]
The ATM cell header has a configuration as shown in FIG. GFC (General Flow Control) is used for flow control on a user / network interface.
[0029]
VPI (Virtual Path Identifier) and VCI (Virtual Channel Identifier) are used to identify ATM connections, and PT (Payload Type) is assigned to enable forward congestion notification at the cell level. Yes.
[0030]
CLP (Cell Loss Priority) displays the priority of cell loss control that may be performed when congestion or the like occurs.
[0031]
Further, HEC (Header Error Check) represents CRC (Cyclic Redundancy Check) check information having 1-bit error correction and multi-bit error detection capabilities for header error detection and correction.
[0032]
The ATM cell header having such a configuration is defined by the ATM layer belonging to the so-called data link layer among the basic reference models of OSI (Open Systems Interconnection) that defines the protocol hierarchy. It is.
[0033]
As shown in FIG. 3, the OSI is organized hierarchically into a physical layer, a data link layer, a network layer, a transport layer, a session layer, a presentation layer, and an application layer. Yes.
[0034]
The first physical layer defines physical standards such as the shape of the connector at the end of the cable used for connection and the number and type of pins, electrical signal standards, etc., and includes standards related to optical communications. It is what In the physical layer, a bit string consisting of 0 or 1 is transferred.
[0035]
The second data link layer serves to delimit transmission of bit strings in the physical layer as a unit of meaningful information called a packet or a frame. The data link layer packetizes data, performs data transfer between adjacent systems together with packet error detection codes and sequence information, and controls transmission errors.
[0036]
The third network layer performs relaying and routing control of data transmission between network systems. In a wide-area network, communication cannot be performed unless a data transmission path is established. Therefore, path control based on the network address is performed in the network layer.
[0037]
The transport layer in the fourth layer guarantees communication quality, for example, by performing retransmission control in order to recover errors that occur during communication, and aligning the order of packets that arrive intermittently. It realizes the function to do.
[0038]
The session layer of the fifth layer controls communication so as to maintain an order as a dialog (dialog), and performs, for example, regulation for transmission right control and synchronization establishment.
[0039]
The sixth presentation layer converts character sets, character codes, and data structures.
[0040]
The application layer of the seventh layer provides a service that can use an application program in a console such as a computer. For example, the application layer is used to provide functions such as e-mail, file transfer, and remote login.
[0041]
In the above-described ATM layer, a 53-octet ATM cell composed of an ATM cell header and data can be generated, and so-called cut-through transfer can be performed. Further, in the ATM layer, when performing data transfer via the Internet, as shown in FIG. 4, an LLC / SNAP (Logical Link Control / Sub-Network Access Protocol) header is added to the IP datagram. An AAL5 (ATM Adaptation Layer 5) trailer for recombination and padding as necessary is added to generate a packet consisting of multiples of 48 octets. In the ATM layer, this packet is divided into 48 octet cells, and an ATM cell header of 5 octets is added to each cell to form an ATM cell of 53 octets, and this ATM cell is transferred.
[0042]
On the other hand, the IEEE 1394 standard is an interface standard that supports high-speed data transfer and real-time transfer for the purpose of an interface for multimedia data transfer. In the IEEE 1394 standard, a transfer operation performed in a network is called a subaction, and the following two types of subactions are defined. That is, as two subactions, a synchronous transfer mode that guarantees a transfer band called “isochronous” is defined, and an asynchronous transfer mode called “asynchronous” is defined.
[0043]
The header portion of the packet in the IEEE 1394 standard is different between “isochronous” and “asynchronous”.
[0044]
The “isochronous” header part (hereinafter referred to as a 1394 synchronization header) has a configuration as shown in FIG. 5, and includes a data length indicating the size of a data block following the 1394 synchronization header, and a packet of the upper layer. It includes a tag (isochronous data format tag) representing classification, a channel (isochronous channel) representing a channel, a sy (synchronization code) representing a synchronization code, and header_CRC representing CRC of a 1394 synchronization header.
[0045]
Further, the header part in “asynchronous” (hereinafter referred to as 1394 asynchronous header) has a configuration as shown in FIG. 6, and includes a dest ID (destination ID) indicating the address on the receiving side and a tl ( (transaction label), rt (retry code) representing the type of processing to be requested again, tcode (transaction code) representing the transaction code, pri (priority) representing the priority of the packet, Src ID (source ID) representing an address and header_CRC representing CRC of the 1394 asynchronous header are provided. Furthermore, the 1394 asynchronous header includes, for example, dest offset (destination offset), data length, extended_tcode, and the like as information specific to the packet type.
[0046]
The 1394 synchronous header and the 1394 asynchronous header having such a configuration are those defined in the link layer belonging to the data link layer in the OSI basic reference model described above. In the link layer, a packet including a 1394 synchronous header or a 1394 asynchronous header and data is generated and transferred. In the link layer, when data is transferred via the Internet, as shown in FIG. 7, after a fragment header for recombination is added to the IP datagram, a 1394 synchronous header or 1394 asynchronous header is added. Is added to form a packet and transfer. In the link layer, when this packet is formed, the IP datagram is divided according to the bandwidth reserved for use at the transfer rate or data transmission, for example, so that the fragmented IP datagram is fragmented. A header and a 1394 synchronous header or a 1394 asynchronous header are added to form a plurality of packets.
[0047]
In the network in which the ATM network to which the above-described ATM is applied and the IEEE 1394 network conforming to the IEEE 1394 standard are connected, the layer 2-forwarding router 10 for transferring data is connected to the CPU 11 as a relay means as shown in FIG. The main memory 12 serving as storage means, a line unit 13, and a line unit 14 are provided, and in addition, a power supply unit that supplies power, various ports, and the like, which are not shown, are provided. These units are connected to each other by a bus 15.
[0048]
The main memory 12 includes, for example, a DRAM (Dynamic Random Access Memory), a nonvolatile flash memory, or the like. The main memory 12 stores a route table having route information for transferring an IP datagram received from a connected network to another network. The main memory 12 stores various information necessary for operating the layer 2-forwarding router 10 and a flow table described later.
[0049]
The line unit 13 has an interface for connecting to an IEEE 1394 network, and has a function as a connection unit with the network. A plurality of the line units 13 are provided so as to correspond to the number of networks to which the layer 2-forwarding router 10 is connected.
[0050]
The line unit 14 has an interface for connecting to the ATM network, and functions similarly to the line unit 13 as a connection unit with the network. The line unit 14 is a network to which the layer 2-forwarding router 10 is connected. A plurality are provided so as to correspond to the number.
[0051]
The CPU 11 controls each unit, and has a function of searching for desired route information from the above-described route table or searching for information of a flow table described later.
[0052]
As shown in FIG. 9, the layer 2-forwarding router 10 is used for data transfer by a normal IP datagram method, and has the same routing table as described above that is managed in the network layer. A flow table which is a data transfer route table in which information of an ATM cell header, a 1394 synchronous header, or a 1394 asynchronous header (hereinafter, appropriately referred to as a data link header) for each flow that is a flow of a group of packets to a destination is collected Are stored in the main memory 12 and managed. This flow table records protocol number and port number information such as TCP and UDP, and the layer 2-forwarding router 10 classifies flows based on this information. In addition, as the flow table, only the address to which data is to be transferred may be recorded, and the flow can be classified by simplified information.
[0053]
In the following description, information representing logical port numbers such as VPI and VCI in the ATM cell header and channel numbers and offsets in the 1394 synchronous header or 1394 asynchronous header will be referred to as channel identifiers.
[0054]
The flow table is configured as shown in FIG. 10, for example. That is, in the flow table, among the interfaces provided in the plurality of line units 13 or 14, the type of interface for inputting a flow, a unit number representing a physical port number, and a channel identifier are recorded. Also, in the flow table, as the flow relay destination information, as with the input side, among the interfaces provided in the plurality of line units 13 or 14, the type of interface that outputs the flow, the unit number, and the channel An identifier is recorded. In the case of a multicast flow in which a plurality of output destinations exist for one flow, the flow table has a plurality of pieces of information on the output side with respect to one piece of information on the input side. When a data transmission band used for transmission is reserved, information indicating the band is added to the flow table.
[0055]
The layer 2-forwarding router 10 checks the information of the data link header without checking the IP header which is the information of the network layer of the received packet. For example, when the layer 2-forwarding router 10 recognizes that the packet belongs to the flow input from the interface having the unit number 3 connected to the ATM network and the channel identifier 50, the layer 2-forwarding router 10 is based on the flow table. The interface having the unit number 2 connected to the IEEE 1394 network and the channel identifier 20 is obtained as the output destination of the packet, and the packet is transferred with a guaranteed bandwidth of 3 Mbps.
[0056]
Specifically, the layer 2-forwarding router 10 relays data by an operation as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 11, when the layer 2-forwarding router 10 first receives a packet in step S1, a channel identifier for flow is added to the packet as information in the data link header in step S2. The CPU 11 determines whether or not it is.
[0057]
If the channel identifier for the flow is not recognized, the layer 2-forwarding router 10 proceeds to step S5 in order to perform a packet transfer process by a normal IP datagram method. In step S <b> 5, the layer 2-forwarding router 10 performs a longest-match based on the destination IP address that is the destination IP address, and the CPU 11 searches the route table held in the main memory 12. Then, the layer 2-forwarding router 10 determines the next hop gateway that is the next relay router to which the packet is to be transmitted and its interface from the search result of the routing table, and performs the packet transmission process in step S6.
[0058]
On the other hand, if the flow channel identifier is recognized in step S2, the layer 2-forwarding router 10 proceeds to the process in step S3. In step S3, the layer 2-forwarding router 10 searches the flow table held in the main memory 12 by the CPU 11 based on the interface and channel identifier that received the packet, and the interface and channel identifier that should transmit the packet. And decide. In step S4, the CPU 11 determines whether or not the corresponding entry exists in the flow table.
[0059]
Here, if there is no corresponding entry, the layer 2-forwarding router 10 proceeds to the process in step S5 and performs a packet transfer process by a normal IP datagram method.
[0060]
If the layer 2-forwarding router 10 determines in step S4 that the corresponding entry exists, the layer 2-forwarding router 10 transmits a packet from the interface determined in step S3, and ends the series of processes.
[0061]
As described above, the layer 2-forwarding router 10 has a mechanism for allocating individual channels for each flow and notifying the correspondence between flows and channel identifiers between adjacent nodes. In addition, it is not necessary to check the dest IP address and the routing table in the IP header, and it is not necessary to perform processing such as longest-match, processing such as ttl subtraction, checksum replacement, and the like. Therefore, in the layer 2-forwarding router 10, the packet is transferred at high speed by obtaining the interface to output the packet and the channel identifier based on the information of the data link header added to each packet. can do.
[0062]
Note that the data relay program for realizing the series of processes in the data relay described above may be stored in advance in the main memory 12 of the layer 2-forwarding router 10 or the like, for example, a recording medium such as a CD-ROM May be provided in a recorded form. In the layer 2-forwarding router 10, the above-described series of processing can be performed by writing and storing the data relay program recorded in the recording medium in this manner in the main memory 12, for example.
[0063]
The layer 2-forwarding router 10 connecting the ATM network and the IEEE 1394 network described above can be applied to a system in media cruising proposed as a network architecture replacing the current Internet architecture.
[0064]
Media cruising overcomes the difficulty of high-speed transfer of large volumes of data on the existing Internet, and secures and guarantees the normal best effort mode and the bandwidth used to reliably guarantee communication quality. The mode can be switched. In this media cruising, it is assumed to support a wide network form from a wide area to a home.
[0065]
A system in which the above-described ATM network and IEEE 1394 network are applied to media cruising is as shown in FIG. 12, for example. That is, in media cruising, the backbone network 50 is constructed by an ATM network, and the home network 70 which is a home network is constructed by an IEEE 1394 network. These backbone network 50 and home network 70 are connected by a subscriber network 60.
[0066]
The backbone network 50 is very large and utilizes ATM high-speed communication technology. For example, the backbone router 51 that is connected to an ATM network that is made of a large-capacity optical fiber and that serves as a backbone uses, for example, an ATM switch that has an extended function such as high-speed signaling.
[0067]
The subscriber network 60 is located in the periphery of the backbone network 50. For example, the subscriber network 60 is a subscriber composed of an optical fiber by FTTH (Fiber To The Home) or an ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) using copper wire. The lines are concentrated by the edge router 61 and connected to the backbone. In the same way as the backbone router 51, the edge router 61 is obtained by extending functions such as high-speed signaling to an ATM switch, for example.
[0068]
The home network 70 is an IEEE 1394 network in which computers, AV (Audio Visual) devices, and the like are connected by a serial bus compliant with the IEEE 1394 standard. A home router 71 is used for connection to the subscriber network 60. The home router 71 is small and inexpensive, and includes an interface compatible with ATM as an external network interface and an interface compatible with the IEEE 1394 standard and Ethernet as an internal network interface.
[0069]
The routers belonging to each of these networks are equivalent to the above-described layer 2-forwarding router 10 although there are differences in resources and capabilities depending on the networks to which they belong. Will continue to forward.
[0070]
For example, when transferring data from the home network 70 to another home network (not shown), the home router 71 sets the 1394 synchronous header or 1394 asynchronous of the packet having the configuration shown in FIG. Check the channel identifier for the flow in the header. Then, the home router 71 searches the stored flow table based on the interface that received the packet and the channel identifier, determines the interface and channel identifier that should transmit the packet, and transmits the packet. At this time, as shown in FIG. 4, the data link header of the packet is changed from the 1394 synchronous header or the 1394 asynchronous header to the ATM cell header.
[0071]
Next, the edge router 61 of the subscriber network 60 searches the stored flow table based on the interface that received the packet and the channel identifier in the ATM cell header, and the interface and channel identifier that should transmit the packet. And decide.
[0072]
Further, the backbone router 51 in the backbone network 50 searches the stored flow table based on the interface that received the packet and the channel identifier in the ATM cell header. Then, the backbone router 51 determines an interface to which the packet is to be transmitted and a channel identifier, and transmits the packet.
[0073]
When the backbone network 50 is composed of a plurality of ATM networks, packets are sequentially transferred by cut-through transfer between the ATM networks by performing the same processing at each backbone router 51 in each ATM network. Is done.
[0074]
The packet is repeatedly transferred in this manner, so that the data link header is finally changed from the ATM cell header to the 1394 synchronous header or 1394 asynchronous header, and is sent to the receiving terminal of the target home network (not shown). To reach.
[0075]
As described above, the layer 2-forwarding router 10 described above can be applied as the backbone router 51, the edge router 61, and the home router 71 in media cruising, and information on the data link header of the packet for each flow. The packet can be transferred at high speed based on the above. Note that packet transfer in media cruising may be performed in a normal best effort mode or in a mode that guarantees a band to be used. When transfer is performed in a mode in which the bandwidth is guaranteed, information indicating the bandwidth to be used is recorded in the flow table.
[0076]
As described above, the layer 2-forwarding router 10 shown as the embodiment of the present invention does not transfer the packet based on the information on the network layer, but on the information on the data link layer. Thus, packet transfer can be performed at high speed.
[0077]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, it is possible to apply a network constituted by Ethernet instead of the IEEE 1394 network, and the types of networks are limited. However, it goes without saying that other modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
[0078]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the data relay device according to the present invention, the correspondence between the data link layer information included in the header attached to the data transferred between the plurality of networks and the data transfer path And a relay unit that relays and transfers data between a plurality of networks having different types of data link layers, and the relay unit relays the data In the data relay device for searching the data transfer path table stored in the storage unit and determining the transfer destination of the data based on the information of the data link layer included in the header attached to the data, a plurality of networks Describes the correspondence between the data link layer information included in the header given to the data transferred between them and the data transfer path The data link included in the header attached to the data relayed by the relay means for storing the data transfer path table in the storage means and relaying and transferring the data between a plurality of networks having different types of data link layers Based on the layer information, the data transfer route table stored in the storage means is searched to determine the data transfer destination.
Thereby, the data relay apparatus according to the present invention can transfer data at high speed.
[0079]
In the data relay method according to the present invention, the data transfer in which the correspondence between the data link layer information included in the header added to the data transferred between the plurality of networks and the data transfer path is described. A data link layer included in a header assigned to data to be relayed when the routing table is stored in the storage means and relayed and transferred between a plurality of networks having different types of data link layers In the data relay method for searching the data transfer route table stored in the storage means based on the information of the storage means and determining the transfer destination of the data, the plurality of networks are respectively used for transmitting the data Between two or more networks having different types of data link layers. When transferring relaying data, based on information of the data link layer included in the header added to the data to be relayed to determine the data transmission band.
As a result, the data relay method according to the present invention can transfer data at high speed.
[0080]
Further, the recording medium on which the data relay program according to the present invention is recorded performs a process of relaying and transferring data between a plurality of networks having different types of data link layers, and is transferred between the plurality of networks. The data link layer information included in the header attached to the data to be relayed is a data transfer route table describing the correspondence between the data link layer information contained in the header attached to the data and the data transfer route. A recording medium in which a data relay program for searching based on information and determining a transfer destination of the data is recorded, wherein each of the plurality of networks occupies a data transmission band used for transmitting the data The data relay program can include a plurality of different types of data link layers. A data relay program for determining the data transmission band based on data link layer information included in a header attached to data to be relayed when relaying and transferring data between networks Has been.
Therefore, in the recording medium on which the data relay program according to the present invention is recorded, it is possible to provide a data relay program that can transfer data at high speed, and a data relay device to which this data relay program is applied is provided. Data transfer can be performed at high speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a network system to which a layer 2-forwarding router shown as an embodiment of the present invention is applied, and a diagram showing a network system in which an ATM network and an IEEE 1394 network are connected.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the format of an ATM cell header.
FIG. 3 is a diagram showing a basic reference model of OSI.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a packet in which an ATM cell header is added to an IP datagram.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a format of a 1394 synchronization header.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a format of a 1394 asynchronous header.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a packet in which a 1394 synchronous header or a 1394 asynchronous header is added to an IP datagram.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the layer 2-forwarding router.
FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating processing in the layer 2-forwarding router.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a flow table stored in the layer 2-forwarding router.
FIG. 11 is a flowchart showing a series of processing steps in the layer 2-forwarding router.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a system in which the layer 2-forwarding router is applied to media cruising.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an IP header format.
FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating processing in a conventional router.
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a configuration of an IP address.
[Explanation of symbols]
10 Layer 2-forwarding router, 11 CPU, 12 main memory, 13 line section, 14 line section

Claims (6)

複数のネットワーク間で転送されるデータに付与されるヘッダに含まれるデータリンク層の情報と、上記データの転送経路との対応関係が記述されたデータ転送経路表が格納された記憶手段と、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する中継手段とを備え、上記中継手段は、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記記憶手段に格納された上記データ転送経路表を検索し、上記データの転送先を決定するデータ中継装置において、
上記複数のネットワークは、それぞれ上記データを伝送するために使用するデータ伝送帯域を占有することができるものであり、
上記中継手段は、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する際に、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記データ伝送帯域を決定することを特徴とするデータ中継装置。
A storage means storing a data transfer path table in which correspondence information between data link layer information included in headers attached to data transferred between a plurality of networks and the data transfer paths is stored, and Relay means for relaying and transferring data between a plurality of networks having different types of data link layers, and the relay means is based on data link layer information included in a header attached to data to be relayed In the data relay device that searches the data transfer path table stored in the storage means and determines the transfer destination of the data,
The plurality of networks can each occupy a data transmission band used for transmitting the data,
The relay means, when relaying and transferring data between a plurality of networks having different types of data link layers, based on the information of the data link layer included in the header attached to the data to be relayed, A data relay apparatus that determines a data transmission band.
上記複数のネットワークのうち、少なくとも1つがATM対応のネットワークであり、その他の少なくとも1つがIEEE1394規格に準拠したネットワークであることを特徴とする請求項1記載のデータ中継装置。2. The data relay apparatus according to claim 1, wherein at least one of the plurality of networks is an ATM-compatible network, and at least one of the other networks is a network conforming to the IEEE 1394 standard. 複数のネットワーク間で転送されるデータに付与されるヘッダに含まれるデータリンク層の情報と、上記データの転送経路との対応関係が記述されたデータ転送経路表を、記憶手段に格納しておき、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する際に、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記記憶手段に格納された上記データ転送経路表を検索し、上記データの転送先を決定するデータ中継方法において、
上記複数のネットワークは、それぞれ上記データを伝送するために使用するデータ伝送帯域を占有することができるものであり、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する際に、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記データ伝送帯域を決定することを特徴とするデータ中継方法。
A data transfer path table in which the correspondence between the data link layer information included in the header given to data transferred between a plurality of networks and the data transfer path is described in the storage means. When data is relayed and transferred between a plurality of networks having different types of data link layers, the data is stored in the storage means based on data link layer information included in a header attached to the data to be relayed In the data relay method of searching the data transfer route table and determining the transfer destination of the data,
Each of the plurality of networks can occupy a data transmission band used for transmitting the data, and relays and transfers data between a plurality of networks having different types of data link layers. In this case, the data transmission method is characterized in that the data transmission band is determined based on data link layer information included in a header added to data to be relayed.
上記複数のネットワークのうち、少なくとも1つがATM対応のネットワークであり、その他の少なくとも1つがIEEE1394規格に準拠したネットワークであることを特徴とする請求項3記載のデータ中継方法。4. The data relay method according to claim 3, wherein at least one of the plurality of networks is an ATM-compatible network, and at least one of the plurality of networks is a network conforming to the IEEE 1394 standard. 互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する処理を行い、複数のネットワーク間で転送されるデータに付与されるヘッダに含まれるデータリンク層の情報と、上記データの転送経路との対応関係が記述されたデータ転送経路表を、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて検索し、上記データの転送先を決定するデータ中継プログラムが記録された記録媒体であって、
上記複数のネットワークは、それぞれ上記データを伝送するために使用するデータ伝送帯域を占有することができるものであり、上記データ中継プログラムは、互いに異なる種類のデータリンク層を有する複数のネットワーク間でデータを中継して転送する際に、中継するデータに付与されたヘッダに含まれるデータリンク層の情報に基づいて、上記データ伝送帯域を決定することを特徴とするデータ中継プログラムが記録された記録媒体。
The process of relaying and transferring data between a plurality of networks having different types of data link layers, and data link layer information included in a header attached to data transferred between the plurality of networks, Data relay that searches the data transfer path table describing the correspondence with the data transfer path based on data link layer information included in the header attached to the data to be relayed, and determines the data transfer destination A recording medium on which a program is recorded,
Each of the plurality of networks can occupy a data transmission band used for transmitting the data, and the data relay program can transmit data between a plurality of networks having different types of data link layers. Recording medium on which a data relay program is recorded, wherein the data transmission band is determined based on data link layer information included in a header attached to data to be relayed .
上記データ中継プログラムは、上記複数のネットワークのうち、少なくとも1つがATM対応のネットワークであり、その他の少なくとも1つがIEEE1394規格に準拠したネットワークである際のデータの転送に対応することを特徴とする請求項5記載のデータ中継プログラムが記録された記録媒体。The data relay program supports data transfer when at least one of the plurality of networks is an ATM compatible network and at least one of the other networks is a network conforming to the IEEE 1394 standard. Item 6. A recording medium on which the data relay program according to item 5 is recorded.
JP416999A 1999-01-11 1999-01-11 Data relay apparatus, data relay method, and recording medium on which data relay program is recorded Expired - Fee Related JP3628894B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP416999A JP3628894B2 (en) 1999-01-11 1999-01-11 Data relay apparatus, data relay method, and recording medium on which data relay program is recorded

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP416999A JP3628894B2 (en) 1999-01-11 1999-01-11 Data relay apparatus, data relay method, and recording medium on which data relay program is recorded

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000209210A JP2000209210A (en) 2000-07-28
JP3628894B2 true JP3628894B2 (en) 2005-03-16

Family

ID=11577246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP416999A Expired - Fee Related JP3628894B2 (en) 1999-01-11 1999-01-11 Data relay apparatus, data relay method, and recording medium on which data relay program is recorded

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3628894B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4595634B2 (en) * 2005-04-05 2010-12-08 ソニー株式会社 COMMUNICATION DEVICE, UPPER LAYER PROCESSING DEVICE, COMMUNICATION INTERFACE, PROCESSING METHOD FOR THESE DEVICES, AND PROGRAM FOR EXECUTING THE COMPUTER
JP4791347B2 (en) * 2006-12-29 2011-10-12 富士通株式会社 Entry compression / decompression method and entry compression / decompression apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000209210A (en) 2000-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6717950B2 (en) Method and apparatus for priority-based load balancing for use in an extended local area network
US6571291B1 (en) Apparatus and method for validating and updating an IP checksum in a network switching system
US7894442B2 (en) Data transmission method and a system thereof
EP1491007B1 (en) Label switching in fibre channel networks
JP3478218B2 (en) Edge node exchanges and exchanges
US20050129059A1 (en) Method of implementing PSEUDO wire emulation edge-to-edge protocol
US7289517B1 (en) Node device
US6970478B1 (en) Packet transfer method and apparatus, and packet communication system
JP2004534431A (en) Network tunneling
JP4422175B2 (en) Packet transfer device
JP3923533B2 (en) ATM partial cut-through
JPH1188345A (en) Router device and control frame processing method
US7151773B1 (en) System and method for connectionless/connection oriented signal transport
US6330242B1 (en) Loose source routing method of IP packet on ATM network
JP3910200B2 (en) Router, frame forwarding method, and lower layer frame virtual forwarding system
JP2002290399A (en) Digital service unit and packet processing method
US6785273B1 (en) Traffic engineering for an application employing a connectionless protocol on a network
JP3628894B2 (en) Data relay apparatus, data relay method, and recording medium on which data relay program is recorded
FI104670B (en) Packet routing in a data communication system
JP3426646B2 (en) Network system, communication method and communication device
JP5173893B2 (en) Packet transfer device
JP3530771B2 (en) IP label switching communication method and node
JP3715541B2 (en) ATM connection device
WO1998019428A1 (en) Routing of packets in a telecommunications system
JP3479265B2 (en) Multi-layer switch address management system

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040308

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040316

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040517

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040713

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040812

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20041007

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041209

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees