JP4050162B2 - 異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワーク転送装置に係り、特に、同一構成のスイッチを用いて異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ネットワークシステムにおいては、複数のネットワークをルータ等のネットワーク転送装置を介して接続し、パケットを中継している。ネットワーク転送装置は、宛先アドレスに基づき転送先を決定し、転送先のルータ又はホスト又はクライアントが接続されている回線にパケットを出力する。また、現用系及び予備系のスイッチや回線対応部を有する冗長構成とし、現用系に障害が発生した場合に予備系に切り替えることにより信頼性を向上させたネットワーク転送装置が知られている。
【０００３】
図１０は、スイッチをＮ＋１冗長構成とした従来のネットワーク転送装置のセレクタ構成を示す図である。図に示すセレクタ構成は、例えば、回線対応部と現用予備構成のメインクロスバスイッチ間でパケットを中継するサブクロスバスイッチ内の構成である。サブクロスバスイッチは、例えば、Ｎ個のバッファ５０と、Ｎ＋１個のポート５１と、セレクタ５２とを有する。バッファ５０は、ポート５１から出力するパケットを格納し、それぞれポート５１及びセレクタ５２に接続されている。ポート０〜Ｎ−１は、現用系のメインクロスバスイッチに接続され、ポートＮは、予備系のメインクロスバスイッチに接続される。セレクタ５２は、いずれかのポート５１に接続されている現用系の装置に障害が発生した場合、当該ポート５１に対応するバッファ５０とポートＮを接続し、予備系へパケットを送信可能としている。
【０００４】
また、回線対応部とスイッチ部を二重化した冗長構成と、スイッチ部のみを二重化した冗長構成との両方で高い実装密度を実現する通話路装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。通話路装置は、第１及び第２の回線対応部と、複数の回線対応部を多重化して現用系又は予備系スイッチ部に結合するスイッチインタフェースと、バックワイヤリングボードとからなり、バックワイヤリングボードが回線対応部を現用系及び予備系とする配線パターン、及び、全ての回線対応部を現用系とした配線パターンとを有し、第２の回線対応部が使用形態に応じて配線の一部を有効とし残りを無効とすることで、回線対応部の二重化構成と一重化構成を変更している。
【特許文献１】
特開２００１−２３８２７９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のネットワーク転送装置においては、図１０に示すようにサブクロスバスイッチ内のセレクタ５２と各バッファ５０がそれぞれ接続されており、配線領域が大きくなるという課題があった。また、例えば、パケットを現用系動作時にバッファ０からポート０に送る場合（図１０におけるａ）と、予備系に切り替えた後にセレクタ５２を介してポートＮに送る場合（図１０におけるｂ）ではディレイが生じる場合があった。さらに、Ｎ＋１冗長構成が可能なサブクロスバスイッチを用いて１＋１冗長のネットワーク転送装置を構成する場合、予備系のメインクロスバスイッチに接続できるポートはセレクタに接続された１つのポートのみであるため、他のポート及びバッファを有効利用できない課題があった。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、セレクタ部分の配線領域が少なく、異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置を提供することを目的とする。また、本発明は、現用系から予備系に切り替えた際に、パケットの送受信にディレイが生じにくいネットワーク転送装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、同じ構造のスイッチを用いて異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置を提供することを目的とする。また、本発明は、スイッチのポート及びバッファを有効利用してバッファ容量及び転送効率の大きいネットワーク転送装置を提供することも目的の一つである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決手段によると、
回線から入力されたパケットのヘッダ情報からパケットの転送先を検索し、パケットを転送先へ転送するための複数のパケット転送部と、前記パケット転送部間でパケットを転送する複数の装置管理部とを備えたネットワーク転送装置において、
前記パケット転送部は、
パケットを入力又は出力するための第１〜第Ｎ＋１ポートと、
パケットを記憶する第１〜第Ｎ出力バッファと、
第ｉ出力バッファと第ｉ及び第ｉ＋１ポート（ｉ＝１〜Ｎ）を選択的に接続するセレクタと、
現用予備構成により定められた設定に従い前記セレクタを制御するセレクタ制御部と、
パケットを記憶する第１〜第Ｎ入力バッファと、
所定の前記入力バッファを所定の前記出力バッファに接続するスイッチと、
予め定められた冗長構成を示すモード選択情報に従い、前記スイッチを制御するスイッチ制御部と
を備え、前記スイッチ制御部及び前記セレクタ制御部により前記スイッチ及び前記セレクタを切り替え制御することにより、異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、ネットワーク転送装置の概略図である。ネットワーク転送装置は、回線対応部１０（NIF、Network Interface）と、パケット転送部２０（PPU、Packet Processing Unit）と、装置管理部３０（RM、Routing Manager）を備える。回線対応部１０は、パケット転送エンジン１５（PFP、Packet Forwarding Processor）を有する。また、パケット転送部２０は、サブクロスバスイッチ２５（SSW、Sub Crossbar Switch）と、径路検索エンジン（RCTL、Routing Control Processor）と、バス選択回路（BUSSEL、BUS Selector）を有する。装置管理部３０は、クロスバスイッチ３５（CSW、Crossbar Switch）と、装置管理ＣＰＵ（RM-CPU、Routing Manager CPU）を有する。なお、ネットワーク転送装置は、現用系と予備系の装置管理部３０を備えるＮ＋１冗長構成である。図１に示すネットワーク転送装置は、２つの装置管理部３０を備えた１＋１冗長（二重化）構成の例である。
【０００９】
回線対応部１０は、回線からパケットを受信しパケット転送部２０へ送信する。回線対応部１０のパケット転送エンジン１５は、回線からパケットを受信するとパケットのヘッダ情報を抽出し、パケット転送部２０の経路検索エンジンに送信する。また、パケット転送エンジン１５は、受信したパケットを適宜のバッファに格納する。パケット転送エンジン１５は、経路検索エンジンからパケットの転送先を示す出力方路情報を受け取ると、バッファに格納した該当するパケット及び出力方路情報をサブクロスバスイッチ２５に送信する。また、パケット転送エンジン１５は、サブクロスバスイッチ２５からパケット及び出力方路情報を受信すると、受信した出力方路情報に従いパケットを回線に出力する。
【００１０】
パケット転送部２０は、回線対応部１０が受信したパケットのヘッダ情報からパケットの転送先を検索し、パケットを転送先へ転送する。パケット転送部２０の経路検索エンジンには、例えば、宛先アドレスに対応してパケットの転送先を示す出力方路情報が記憶されている。経路検索エンジンは、例えば、パケット転送エンジン１５から受け取ったパケットヘッダ中の宛先アドレスに基づき出力方路情報を検索して、パケット転送エンジン１５に出力方路情報を送る。出力方路情報としては、例えば、出力サブクロスバスイッチ、出力パケット転送エンジン、出力回線を示す適宜の識別情報を用いることができる。
【００１１】
サブクロスバスイッチ２５は、経路検索エンジンにより指定された出力方路情報に従い、パケット転送エンジン１５から受け取ったパケット及び出力方路情報を出力方路へ転送する。また、サブクロスバスイッチ２５は、クロスバスイッチ３５から出力方路情報及びパケットを受信し、出力方路情報に応じたパケット転送エンジン１５へ受信したパケット及び出力方路情報を送信する。サブクロスバスイッチ２５は、内部のセレクタにより、現用系及び予備系の装置管理部３０のクロスバスイッチ３５に選択的に接続される。また、内部のセレクタ、スイッチを適宜制御することで、同じ構造のサブクロスバスイッチ２５を用いて異なる冗長構成のネットワーク転送装置を提供することができる。サブクロスバスイッチ２５の詳細な構成については後述する。
【００１２】
バス選択回路は、装置管理部３０に接続されているバス（ＢＵＳ）を選択する。バス選択回路は、通常、現用系の装置管理部３０に接続されているバスを選択し、装置管理部３０が予備系に切り替わると予備系に接続されているバスを選択する。サブクロスバスイッチ２５、経路検索エンジン、回線対応部１０のパケット転送エンジン１５は、バス選択回路が選択したバスを介して装置管理ＣＰＵとデータの送受信が可能である。
【００１３】
装置管理部３０は、現用系又は予備系として予め設定され、ネットワーク転送装置を管理する。装置管理部３０のクロスバスイッチ３５は、パケット転送部２０のサブクロスバスイッチ２５との間でパケットを転送する。クロスバスイッチ３５は、サブクロスバスイッチ２５からパケット及び出力方路情報を受け取ると、出力方路情報に応じたサブクロスバスイッチ２５に当該パケットを転送する。なお、クロスバスイッチ３５と、サブクロスバスイッチ２５は、同じ構造のクロスバスイッチを用いることもできるし、別の構造のクロスバスイッチをそれぞれ用いることもできる。装置管理ＣＰＵは、例えば、現用系に設定されている装置に障害が発生した場合に、予備系に切り替える系切替手順を実行する。系切替手順における信号は、バスを介して装置各部に送信される。
【００１４】
図２は、二重化構成のネットワーク転送装置の構成例を示す図である。ネットワーク転送装置は、複数のパケット転送エンジン１５と、複数のパケット転送部２０と、現用系及び予備系の装置管理部３０を備える。装置管理部３０は、一方が現用系、他方は予備系として予め設定されている。
【００１５】
パケット転送エンジン１５は、複数のパケット転送部２０のいずれかのサブクロスバスイッチ２５に収容される。図中のＰＦＰ番号は、ポートに接続されるパケット転送エンジン１５の識別番号を表す。ポート番号は、サブクロスバスイッチ２５の各ポートに予め割り当てられた識別番号である。また、バッファ番号は、サブクロスバスイッチ２５の各バッファに予め割り当てられた識別番号であり、図には後述するセレクタにより各ポートに接続されるバッファの番号が示されている。ＲＭ番号は、ポートに接続されている装置管理部３０の識別番号を表す。また、図中の「＆」は、ポートが開放であることを示している。
【００１６】
各々のサブクロスバスイッチ２５の現用系又は予備系に対応する各ポートは、装置管理部３０内の現用系又は予備系のクロスバスイッチ３５にそれぞれ収容される。例えば、サブクロスバスイッチ０（ＳＳＷ０）のポート番号４及び７のポートは、クロスバスイッチ０（ＣＳＷ０）に収容され、ポート番号５及び８のポートは、クロスバスイッチ１（ＣＳＷ１）に収容される。
【００１７】
クロスバスイッチ３５のＰＰＵ番号は、ポートに接続されているパケット転送部２０の識別番号を表している。また、ポート番号及びバッファ番号は、クロスバスイッチ３５のポート及びバッファに予め割り当てられた識別番号である。ポート番号「９」、バッファ番号「９」、ＰＦＰ番号「−」のポートは、特別に装置管理部３０に接続される。なお、図２に示す構成は一例であり、各部に接続されるポート、ポートに対応するバッファの数等は適宜変更することができる。また、サブクロスバスイッチ２５及びクロスバスイッチ３５は、適宜の数のポート及びバッファを有してもよい。
【００１８】
サブクロスバスイッチ２５は、予め定められた設定に従い、内部のセレクタにより現用系に接続されているポート（例えば、ポート番号４及び７のポート）を有効とする。また、サブクロスバスイッチ２５は、例えば、装置管理部３０内の装置管理ＣＰＵからの系切替信号に応答して、セレクタにより所定のポートを無効とし、予備系のポートを有効とする。
【００１９】
図３は、二重化構成のサブクロスバスイッチ２５のセレクタ構成図である。
サブクロスバスイッチ２５は、ポート１００と、出力バッファ１１０と、セレクタ１２０と、セレクタ制御部１３０と、スイッチ１４０と、スイッチ制御部１５０と、入力バッファ１６０とを有する。サブクロスバスイッチ２５は、例えば、Ｎ個の出力バッファ１１０と、出力バッファと選択的に接続されるＮ＋１個のポート１００を有し、Ｎ＋１冗長のネットワーク転送装置を構成することが可能である。この例では、パケットは、図中下側から上側へ流れる。また、図３は、Ｎ＝４の場合のサブクロスバスイッチ２５を用いて二重化構成とした例である。Ｎ＋１冗長のネットワーク転送装置を構成することが可能なサブクロスバスイッチ２５を用いて、二重化したネットワーク転送装置を構成する場合について、図３を用いて以下に説明する。
【００２０】
ポート１００は、装置管理部３０又はパケット転送エンジン１５と接続され、パケットを入力又は出力する。図には、各ポートに接続されている装置管理部３０、パケット転送エンジン１５の番号（ＲＭ番号、ＰＦＰ番号）が示されている。出力バッファ１１０及び入力バッファ１６０は、ポート１００から出力されるパケット又はポート１００から受信したパケットを記憶する。
【００２１】
セレクタ１２０は、バッファ番号ｉの出力バッファ（以下、出力バッファｉと記す）とポート番号ｉのポート（以下、ポートｉと記す）及びポートｉ＋１を選択的に接続する。セレクタ制御部１３０は、装置管理ＣＰＵ等から与えられた現用予備構成により定められた設定に従いセレクタ１２０を制御する。例えば、二重化構成においてセレクタ制御部１３０は、出力バッファ４が現用系又は予備系に応じてポート４又は５に選択的に接続され、出力バッファ７が現用系又は予備系に応じてポート７又は８に選択的に接続されるようにセレクタ１２０を制御する。また、セレクタ制御部１３０は、出力バッファ５及び６、ポート６は、接続されないようにセレクタ１２０を制御する。
【００２２】
スイッチ１４０は、所定の入力バッファ１６０を所定の出力バッファ１１０に接続する。スイッチ制御部１５０は、初期設定動作時や電源投入前等に予め定められた冗長構成を示すモード選択情報に従い、スイッチ１４０を制御する。図３に示す例では、スイッチ制御部１５０は、入力バッファ０及び１からのパケットを出力バッファ４又は７に転送するようにスイッチ１４０を制御する。なお、図３のポート２及び３にはパケット転送エンジン１５が接続されていないが、パケット転送エンジン１５と接続してもよい。この場合、スイッチ制御部１５０は、入力バッファ０〜３からのパケットを適宜の出力バッファへ転送するようにスイッチ１４０を制御する。
【００２３】
例えば、ＲＭ番号が０の装置管理部３０が現用系として設定されている場合、セレクタ制御部１３０は、出力バッファ４とポート４、出力バッファ７とポート７が接続されるようにセレクタ１２０を制御する。また、セレクタ制御部１３０は、例えば、現用系の装置管理部３０に障害が発生した場合、セレクタ１２０により出力バッファ４をポート５に、出力バッファ７をポート８に接続させる。本実施の形態におけるサブクロスバスイッチ２５は、現用系から予備系に切り替えた場合、出力バッファが接続されるポートは今までに接続されていた隣のポートであり、パケットの送受信にディレイは生じない。
【００２４】
なお、二重化構成では、出力バッファ５及び６、ポート６以外のバッファ及びポートを使用しているが、使用するバッファ及びポートはこれ以外にも適宜のものを使用することができる。また、上述の例では、２つの出力バッファ１１０がポート１００を介して装置管理部３０に接続されるが、適宜の数の出力バッファ及びポートの数を備えることにより、３つ以上の出力バッファと装置管理部３０を接続することもできる。
【００２５】
図４は、Ｎ＋１冗長のネットワーク転送装置の構成例を示す図である。図４に示すネットワーク転送装置は、Ｎ＝４である４＋１冗長の構成例である。図２と同様に、パケット転送エンジン１５は、複数のパケット転送部２０のいずれかのサブクロスバスイッチ２５に収容される。各々のパケット転送部２０のポート番号４〜８のポートは、装置管理部３０内のクロスバスイッチ０〜４（図のＣＳＷ０〜４）に収容される。また、例えば、クロスバスイッチ０及び１のポート番号９のポートは、装置管理部０又は１の装置管理ＣＰＵと接続されている。なお、クロスバスイッチ０〜４は、それぞれバスを介して装置管理部０及び１の装置管理ＣＰＵと接続されている。サブクロスバスイッチ２５に記されているバッファ番号は、対応するポートがセレクタにより選択的に接続されるバッファの識別番号を表している。
【００２６】
図５は、Ｎ＋１冗長構成のサブクロスバスイッチ２５のセレクタ構成図である。図５に示すサブクロスバスイッチ２５は、４＋１冗長の構成例である。この例では、パケットは、図中下側から上側へ流れる。セレクタ制御部１３０には、例えば、ポート８に接続されているＣＳＷ番号４に対応するクロスバスイッチ３５が予備系であり、残りは現用系であることが予め設定されている。なお、予備系のクロスバスイッチ３５を接続するポートは、ポート４、５、６、７の何れを用いてもよい。現用系動作時においてセレクタ制御部１３０は、予め定められた設定に従い、例えば、ポートｉと出力バッファｉが選択的に接続され、ポートｉ＋１には接続されないようにセレクタ１２０を制御する（図５では、ｉ＝４〜７）。
【００２７】
ここで、あるポート（例えば、ポートＪとする）に接続された装置に障害が発生した場合、セレクタ制御部１３０は、ポートｋ＋１と出力バッファｋ（Ｊ≦ｋ≦Ｎ）が選択的に接続され、ポートＪが接続されないようにセレクタ１２０を制御する。例えば、現用系動作時において、ポート４〜７と出力バッファ４〜７がそれぞれ接続されており、ポート６に接続されたクロスバスイッチ３５に障害が発生した場合、セレクタ制御部１３０は、ポート７と出力バッファ６、ポート８と出力バッファ７が接続され、ポート６には出力バッファが接続されないようにセレクタ１２０を制御する。本実施の形態におけるサブクロスバスイッチ２５は、クロスバスイッチ３５を現用系から予備系に切り替える際に、出力バッファと接続されるポートは隣のポートに切り替わり、切り替え前と切り替え後ではパケットのディレイが生じない。また、接続が切り替わったポート（例えば、上述の例におけるポート７及び８）から送信されるパケットと、接続が切り替わっていないポート（例えば、上述の例におけるポート４及び５）から送信されるパケットにもディレイは生じない。その他各部については、図３と同様であるので、その説明を省略する。
【００２８】
また、図５に示すＮ＝４のサブクロスバスイッチ２５を用いて、３＋１、２＋１、１＋１冗長のネットワーク転送装置を構成することもできる。例えば、３＋１冗長のネットワーク転送装置を構成する場合、セレクタ制御部１３０は、出力バッファ７及びポート８を無効にし、ポート７に予備系の装置が接続されるようにすればよい。２＋１冗長、１＋１冗長についても同様である。
【００２９】
なお、１＋１冗長を構成する場合、出力バッファ５〜７、ポート６〜８を無効にすることで実現できるが、有効となる出力バッファは１つのみとなる。一方、図３に示すように１＋１冗長を構成すると、２つのバッファが有効となる。図３に示す構成は、サブクロスバスイッチ２５が有するバッファ及びポートを有効利用して、使用できるバッファ容量を大きくし、かつ、サブクロスバスイッチ２５と装置管理部３０間のパケット送受信を効率的に行う構成でもある。さらに、サブクロスバスイッチ２５のバッファ及びポート数を多くすれば、２＋１冗長、３＋１冗長等についても図３に示すような構成とすることも可能である。
【００３０】
上述のように、同じ構造のサブクロスバスイッチ２５を用いて、スイッチ制御部１５０及びセレクタ制御部１３０によりスイッチ１４０及びセレクタ１２０を切り替え制御することにより、１＋１冗長又はＮ＋１冗長等の異なる冗長構成のネットワーク転送装置を構築することができる。
【００３１】
図６は、現用系及び予備系を切り替える系切替手順のフローチャートである。例えば、装置管理ＣＰＵは、コンソール等からの指示により系切替手順を開始する。装置管理ＣＰＵは、図２に示す二重化構成においては、例えば、現用系として設定されているクロスバスイッチ０に障害が発生した場合に予備系のクロスバスイッチ１に切り替え、また、図４に示すＮ＋１冗長構成においては、例えば、現用系に設定されているクロスバスイッチ２等に障害が発生した場合に予備系のクロスバスイッチ４に切り替える。
【００３２】
まず、装置管理ＣＰＵは、パケット転送エンジン１５からサブクロスバスイッチ２５へのパケット送信を停止させる（Ｓ１０１）。例えば、装置管理ＣＰＵは、バスを介してパケット転送エンジン１５に停止指示を送信する。装置管理ＣＰＵは、クロスバスイッチ３５及びサブクロスバスイッチ２５を監視し、パケットが存在しなくなるまで待機する（Ｓ１０３）。なお、待機中に回線から受信したパケットは、パケット転送エンジン１５が格納しておく。
【００３３】
装置管理ＣＰＵは、クロスバスイッチ３５及びサブクロスバスイッチ２５にパケットが存在しなくなったら、系切替信号をサブクロスバスイッチ２５のセレクタ制御部１３０に送信する（Ｓ１０５）。信号を受信したセレクタ制御部１３０は、系切替信号に応答して、予め定められた設定に従いセレクタ１２０を制御し、出力バッファ１１０とポート１００の接続を切り替える。次に、装置管理ＣＰＵは、パケット転送エンジン１５からのパケット送信を再開する（Ｓ１０７）。なお、上述の処理における装置管理ＣＰＵからの信号は、バスを介して送信することができる。
【００３４】
図７は、入出力バッファを有するセレクタ構成図である。上述の説明では、各ポートは、出力バッファ１１０又は入力バッファ１６０に接続され、パケットが１方向へ送信される場合について説明したが、各ポートには入力バッファ１６０と出力バッファ１１０がそれぞれ接続され、双方向でのパケット送信が可能である。
【００３５】
サブクロスバスイッチ２５は、ポート１００、ポートに接続された出力バッファ１１０、セレクタ１２０、セレクタ制御部１３０と、さらに、ポートに接続された入力バッファ１６０と、第２セレクタ１２１と、第２セレクタ制御部１３１とを備える。また、サブクロスバスイッチ２５は、図示しないスイッチ１４０とスイッチ制御部１５０を備え、出力バッファ１１０及び入力バッファ１６０はスイッチ１４０を介して接続されている。
【００３６】
入力バッファ１６０は、ポート１００を介して受信したパケットを記憶する。第２セレクタ１２１は、入力バッファ＃ｉをポート＃ｉ又は＃ｉ＋１（図７では、ｉ＝０〜４）に選択的に接続する。第２セレクタ制御部１３１は、現用予備構成により定められた設定に従い第２セレクタ１２１を制御する。
【００３７】
スイッチ１４０は、所定の入力バッファ１６０を所定の出力バッファ１１０に接続し、スイッチ制御部１５０及び第２セレクタ制御部１３１によりスイッチ１４０及び第２セレクタ１２１をさらに切り替え制御することにより、双方向で異なる冗長構成が可能となる。
【００３８】
図８は、二重化構成のネットワーク転送装置の変形例を示す図である。図８に示すネットワーク転送装置は、二重化された現用系及び予備系の装置管理部３０内に、さらにクロスバスイッチ３５を複数配置した構成である。図８に示すネットワーク転送装置は、装置管理部３０がそれぞれ２つのクロスバスイッチ３５を備え、８つのサブクロスバスイッチ２５に対応した構成の例である。装置管理部３０は、サブクロスバスイッチ２５の数に対応した適宜の数のクロスバスイッチ３５を配置することができる。
【００３９】
図９は、Ｎ＋１冗長構成のネットワーク転送装置の変形例を示す図である。図９に示すネットワーク転送装置は、図４に示す４＋１冗長のネットワーク転送装置のパケット転送部２０の数を半分にした構成である。なお、パケット転送部２０の数は適宜の数としてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によると、セレクタ部分の配線領域が少なく、異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置を提供することができる。また、本発明によると、現用系から予備系に切り替えた際に、パケットの送受信にディレイが生じにくいネットワーク転送装置を提供することができる。さらに、本発明によると、同じ構造のスイッチを用いて異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置を提供することができる。また、本発明によると、スイッチのポート及びバッファを有効利用してバッファ容量及び転送効率の大きいネットワーク転送装置を提供するができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ネットワーク転送装置の概略図。
【図２】二重化構成のネットワーク転送装置の構成例を示す図。
【図３】二重化構成のサブクロスバスイッチのセレクタ構成図。
【図４】Ｎ＋１冗長のネットワーク転送装置の構成例を示す図。
【図５】Ｎ＋１冗長構成のサブクロスバスイッチのセレクタ構成図。
【図６】現用系及び予備系を切り替える系切替手順のフローチャート。
【図７】入出力バッファを有するセレクタ構成図。
【図８】二重化構成のネットワーク転送装置の変形例を示す図。
【図９】Ｎ＋１冗長構成のネットワーク転送装置の変形例を示す図。
【図１０】従来のスイッチを冗長構成としたネットワーク転送装置のセレクタ構成を示す図。
【符号の説明】
１０ 回線対応部
１５ パケット転送エンジン
２０ パケット転送部
２５ サブクロスバスイッチ
３０ 装置管理部
３５ クロスバスイッチ
５０ ポート
５１ セレクタ
５２ バッファ
１００ ポート
１１０ 出力バッファ
１２０ セレクタ
１２１ 第２セレクタ
１３０ セレクタ制御部
１３１ 第２セレクタ制御部
１４０ スイッチ
１５０ スイッチ制御部
１６０ 入力バッファ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワーク転送装置に係り、特に、同一構成のスイッチを用いて異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ネットワークシステムにおいては、複数のネットワークをルータ等のネットワーク転送装置を介して接続し、パケットを中継している。ネットワーク転送装置は、宛先アドレスに基づき転送先を決定し、転送先のルータ又はホスト又はクライアントが接続されている回線にパケットを出力する。また、現用系及び予備系のスイッチや回線対応部を有する冗長構成とし、現用系に障害が発生した場合に予備系に切り替えることにより信頼性を向上させたネットワーク転送装置が知られている。
【０００３】
図１０は、スイッチをＮ＋１冗長構成とした従来のネットワーク転送装置のセレクタ構成を示す図である。図に示すセレクタ構成は、例えば、回線対応部と現用予備構成のメインクロスバスイッチ間でパケットを中継するサブクロスバスイッチ内の構成である。サブクロスバスイッチは、例えば、Ｎ個のバッファ５０と、Ｎ＋１個のポート５１と、セレクタ５２とを有する。バッファ５０は、ポート５１から出力するパケットを格納し、それぞれポート５１及びセレクタ５２に接続されている。ポート０〜Ｎ−１は、現用系のメインクロスバスイッチに接続され、ポートＮは、予備系のメインクロスバスイッチに接続される。セレクタ５２は、いずれかのポート５１に接続されている現用系の装置に障害が発生した場合、当該ポート５１に対応するバッファ５０とポートＮを接続し、予備系へパケットを送信可能としている。
【０００４】
また、回線対応部とスイッチ部を二重化した冗長構成と、スイッチ部のみを二重化した冗長構成との両方で高い実装密度を実現する通話路装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。通話路装置は、第１及び第２の回線対応部と、複数の回線対応部を多重化して現用系又は予備系スイッチ部に結合するスイッチインタフェースと、バックワイヤリングボードとからなり、バックワイヤリングボードが回線対応部を現用系及び予備系とする配線パターン、及び、全ての回線対応部を現用系とした配線パターンとを有し、第２の回線対応部が使用形態に応じて配線の一部を有効とし残りを無効とすることで、回線対応部の二重化構成と一重化構成を変更している。
【特許文献１】
特開２００１−２３８２７９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のネットワーク転送装置においては、図１０に示すようにサブクロスバスイッチ内のセレクタ５２と各バッファ５０がそれぞれ接続されており、配線領域が大きくなるという課題があった。また、例えば、パケットを現用系動作時にバッファ０からポート０に送る場合（図１０におけるａ）と、予備系に切り替えた後にセレクタ５２を介してポートＮに送る場合（図１０におけるｂ）ではディレイが生じる場合があった。さらに、Ｎ＋１冗長構成が可能なサブクロスバスイッチを用いて１＋１冗長のネットワーク転送装置を構成する場合、予備系のメインクロスバスイッチに接続できるポートはセレクタに接続された１つのポートのみであるため、他のポート及びバッファを有効利用できない課題があった。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、セレクタ部分の配線領域が少なく、異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置を提供することを目的とする。また、本発明は、現用系から予備系に切り替えた際に、パケットの送受信にディレイが生じにくいネットワーク転送装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、同じ構造のスイッチを用いて異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置を提供することを目的とする。また、本発明は、スイッチのポート及びバッファを有効利用してバッファ容量及び転送効率の大きいネットワーク転送装置を提供することも目的の一つである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決手段によると、
回線から入力されたパケットのヘッダ情報からパケットの転送先を検索し、パケットを転送先へ転送するための複数のパケット転送部と、前記パケット転送部間でパケットを転送する複数の装置管理部とを備えたネットワーク転送装置において、
前記パケット転送部は、
パケットを入力又は出力するための第１〜第Ｎ＋１ポートと、
パケットを記憶する第１〜第Ｎ出力バッファと、
第ｉ出力バッファと第ｉ及び第ｉ＋１ポート（ｉ＝１〜Ｎ）を選択的に接続するセレクタと、
現用予備構成により定められた設定に従い前記セレクタを制御するセレクタ制御部と、
パケットを記憶する第１〜第Ｎ入力バッファと、
所定の前記入力バッファを所定の前記出力バッファに接続するスイッチと、
予め定められた冗長構成を示すモード選択情報に従い、前記スイッチを制御するスイッチ制御部と
を備え、前記スイッチ制御部及び前記セレクタ制御部により前記スイッチ及び前記セレクタを切り替え制御することにより、異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、ネットワーク転送装置の概略図である。ネットワーク転送装置は、回線対応部１０（NIF、Network Interface）と、パケット転送部２０（PPU、Packet Processing Unit）と、装置管理部３０（RM、Routing Manager）を備える。回線対応部１０は、パケット転送エンジン１５（PFP、Packet Forwarding Processor）を有する。また、パケット転送部２０は、サブクロスバスイッチ２５（SSW、Sub Crossbar Switch）と、径路検索エンジン（RCTL、Routing Control Processor）と、バス選択回路（BUSSEL、BUS Selector）を有する。装置管理部３０は、クロスバスイッチ３５（CSW、Crossbar Switch）と、装置管理ＣＰＵ（RM-CPU、Routing Manager CPU）を有する。なお、ネットワーク転送装置は、現用系と予備系の装置管理部３０を備えるＮ＋１冗長構成である。図１に示すネットワーク転送装置は、２つの装置管理部３０を備えた１＋１冗長（二重化）構成の例である。
【０００９】
回線対応部１０は、回線からパケットを受信しパケット転送部２０へ送信する。回線対応部１０のパケット転送エンジン１５は、回線からパケットを受信するとパケットのヘッダ情報を抽出し、パケット転送部２０の経路検索エンジンに送信する。また、パケット転送エンジン１５は、受信したパケットを適宜のバッファに格納する。パケット転送エンジン１５は、経路検索エンジンからパケットの転送先を示す出力方路情報を受け取ると、バッファに格納した該当するパケット及び出力方路情報をサブクロスバスイッチ２５に送信する。また、パケット転送エンジン１５は、サブクロスバスイッチ２５からパケット及び出力方路情報を受信すると、受信した出力方路情報に従いパケットを回線に出力する。
【００１０】
パケット転送部２０は、回線対応部１０が受信したパケットのヘッダ情報からパケットの転送先を検索し、パケットを転送先へ転送する。パケット転送部２０の経路検索エンジンには、例えば、宛先アドレスに対応してパケットの転送先を示す出力方路情報が記憶されている。経路検索エンジンは、例えば、パケット転送エンジン１５から受け取ったパケットヘッダ中の宛先アドレスに基づき出力方路情報を検索して、パケット転送エンジン１５に出力方路情報を送る。出力方路情報としては、例えば、出力サブクロスバスイッチ、出力パケット転送エンジン、出力回線を示す適宜の識別情報を用いることができる。
【００１１】
サブクロスバスイッチ２５は、経路検索エンジンにより指定された出力方路情報に従い、パケット転送エンジン１５から受け取ったパケット及び出力方路情報を出力方路へ転送する。また、サブクロスバスイッチ２５は、クロスバスイッチ３５から出力方路情報及びパケットを受信し、出力方路情報に応じたパケット転送エンジン１５へ受信したパケット及び出力方路情報を送信する。サブクロスバスイッチ２５は、内部のセレクタにより、現用系及び予備系の装置管理部３０のクロスバスイッチ３５に選択的に接続される。また、内部のセレクタ、スイッチを適宜制御することで、同じ構造のサブクロスバスイッチ２５を用いて異なる冗長構成のネットワーク転送装置を提供することができる。サブクロスバスイッチ２５の詳細な構成については後述する。
【００１２】
バス選択回路は、装置管理部３０に接続されているバス（ＢＵＳ）を選択する。バス選択回路は、通常、現用系の装置管理部３０に接続されているバスを選択し、装置管理部３０が予備系に切り替わると予備系に接続されているバスを選択する。サブクロスバスイッチ２５、経路検索エンジン、回線対応部１０のパケット転送エンジン１５は、バス選択回路が選択したバスを介して装置管理ＣＰＵとデータの送受信が可能である。
【００１３】
装置管理部３０は、現用系又は予備系として予め設定され、ネットワーク転送装置を管理する。装置管理部３０のクロスバスイッチ３５は、パケット転送部２０のサブクロスバスイッチ２５との間でパケットを転送する。クロスバスイッチ３５は、サブクロスバスイッチ２５からパケット及び出力方路情報を受け取ると、出力方路情報に応じたサブクロスバスイッチ２５に当該パケットを転送する。なお、クロスバスイッチ３５と、サブクロスバスイッチ２５は、同じ構造のクロスバスイッチを用いることもできるし、別の構造のクロスバスイッチをそれぞれ用いることもできる。装置管理ＣＰＵは、例えば、現用系に設定されている装置に障害が発生した場合に、予備系に切り替える系切替手順を実行する。系切替手順における信号は、バスを介して装置各部に送信される。
【００１４】
図２は、二重化構成のネットワーク転送装置の構成例を示す図である。ネットワーク転送装置は、複数のパケット転送エンジン１５と、複数のパケット転送部２０と、現用系及び予備系の装置管理部３０を備える。装置管理部３０は、一方が現用系、他方は予備系として予め設定されている。
【００１５】
パケット転送エンジン１５は、複数のパケット転送部２０のいずれかのサブクロスバスイッチ２５に収容される。図中のＰＦＰ番号は、ポートに接続されるパケット転送エンジン１５の識別番号を表す。ポート番号は、サブクロスバスイッチ２５の各ポートに予め割り当てられた識別番号である。また、バッファ番号は、サブクロスバスイッチ２５の各バッファに予め割り当てられた識別番号であり、図には後述するセレクタにより各ポートに接続されるバッファの番号が示されている。ＲＭ番号は、ポートに接続されている装置管理部３０の識別番号を表す。また、図中の「＆」は、ポートが開放であることを示している。
【００１６】
各々のサブクロスバスイッチ２５の現用系又は予備系に対応する各ポートは、装置管理部３０内の現用系又は予備系のクロスバスイッチ３５にそれぞれ収容される。例えば、サブクロスバスイッチ０（ＳＳＷ０）のポート番号４及び７のポートは、クロスバスイッチ０（ＣＳＷ０）に収容され、ポート番号５及び８のポートは、クロスバスイッチ１（ＣＳＷ１）に収容される。
【００１７】
クロスバスイッチ３５のＰＰＵ番号は、ポートに接続されているパケット転送部２０の識別番号を表している。また、ポート番号及びバッファ番号は、クロスバスイッチ３５のポート及びバッファに予め割り当てられた識別番号である。ポート番号「９」、バッファ番号「９」、ＰＦＰ番号「−」のポートは、特別に装置管理部３０に接続される。なお、図２に示す構成は一例であり、各部に接続されるポート、ポートに対応するバッファの数等は適宜変更することができる。また、サブクロスバスイッチ２５及びクロスバスイッチ３５は、適宜の数のポート及びバッファを有してもよい。
【００１８】
サブクロスバスイッチ２５は、予め定められた設定に従い、内部のセレクタにより現用系に接続されているポート（例えば、ポート番号４及び７のポート）を有効とする。また、サブクロスバスイッチ２５は、例えば、装置管理部３０内の装置管理ＣＰＵからの系切替信号に応答して、セレクタにより所定のポートを無効とし、予備系のポートを有効とする。
【００１９】
図３は、二重化構成のサブクロスバスイッチ２５のセレクタ構成図である。
サブクロスバスイッチ２５は、ポート１００と、出力バッファ１１０と、セレクタ１２０と、セレクタ制御部１３０と、スイッチ１４０と、スイッチ制御部１５０と、入力バッファ１６０とを有する。サブクロスバスイッチ２５は、例えば、Ｎ個の出力バッファ１１０と、出力バッファと選択的に接続されるＮ＋１個のポート１００を有し、Ｎ＋１冗長のネットワーク転送装置を構成することが可能である。この例では、パケットは、図中下側から上側へ流れる。また、図３は、Ｎ＝４の場合のサブクロスバスイッチ２５を用いて二重化構成とした例である。Ｎ＋１冗長のネットワーク転送装置を構成することが可能なサブクロスバスイッチ２５を用いて、二重化したネットワーク転送装置を構成する場合について、図３を用いて以下に説明する。
【００２０】
ポート１００は、装置管理部３０又はパケット転送エンジン１５と接続され、パケットを入力又は出力する。図には、各ポートに接続されている装置管理部３０、パケット転送エンジン１５の番号（ＲＭ番号、ＰＦＰ番号）が示されている。出力バッファ１１０及び入力バッファ１６０は、ポート１００から出力されるパケット又はポート１００から受信したパケットを記憶する。
【００２１】
セレクタ１２０は、バッファ番号ｉの出力バッファ（以下、出力バッファｉと記す）とポート番号ｉのポート（以下、ポートｉと記す）及びポートｉ＋１を選択的に接続する。セレクタ制御部１３０は、装置管理ＣＰＵ等から与えられた現用予備構成により定められた設定に従いセレクタ１２０を制御する。例えば、二重化構成においてセレクタ制御部１３０は、出力バッファ４が現用系又は予備系に応じてポート４又は５に選択的に接続され、出力バッファ７が現用系又は予備系に応じてポート７又は８に選択的に接続されるようにセレクタ１２０を制御する。また、セレクタ制御部１３０は、出力バッファ５及び６、ポート６は、接続されないようにセレクタ１２０を制御する。
【００２２】
スイッチ１４０は、所定の入力バッファ１６０を所定の出力バッファ１１０に接続する。スイッチ制御部１５０は、初期設定動作時や電源投入前等に予め定められた冗長構成を示すモード選択情報に従い、スイッチ１４０を制御する。図３に示す例では、スイッチ制御部１５０は、入力バッファ０及び１からのパケットを出力バッファ４又は７に転送するようにスイッチ１４０を制御する。なお、図３のポート２及び３にはパケット転送エンジン１５が接続されていないが、パケット転送エンジン１５と接続してもよい。この場合、スイッチ制御部１５０は、入力バッファ０〜３からのパケットを適宜の出力バッファへ転送するようにスイッチ１４０を制御する。
【００２３】
例えば、ＲＭ番号が０の装置管理部３０が現用系として設定されている場合、セレクタ制御部１３０は、出力バッファ４とポート４、出力バッファ７とポート７が接続されるようにセレクタ１２０を制御する。また、セレクタ制御部１３０は、例えば、現用系の装置管理部３０に障害が発生した場合、セレクタ１２０により出力バッファ４をポート５に、出力バッファ７をポート８に接続させる。本実施の形態におけるサブクロスバスイッチ２５は、現用系から予備系に切り替えた場合、出力バッファが接続されるポートは今までに接続されていた隣のポートであり、パケットの送受信にディレイは生じない。
【００２４】
なお、二重化構成では、出力バッファ５及び６、ポート６以外のバッファ及びポートを使用しているが、使用するバッファ及びポートはこれ以外にも適宜のものを使用することができる。また、上述の例では、２つの出力バッファ１１０がポート１００を介して装置管理部３０に接続されるが、適宜の数の出力バッファ及びポートの数を備えることにより、３つ以上の出力バッファと装置管理部３０を接続することもできる。
【００２５】
図４は、Ｎ＋１冗長のネットワーク転送装置の構成例を示す図である。図４に示すネットワーク転送装置は、Ｎ＝４である４＋１冗長の構成例である。図２と同様に、パケット転送エンジン１５は、複数のパケット転送部２０のいずれかのサブクロスバスイッチ２５に収容される。各々のパケット転送部２０のポート番号４〜８のポートは、装置管理部３０内のクロスバスイッチ０〜４（図のＣＳＷ０〜４）に収容される。また、例えば、クロスバスイッチ０及び１のポート番号９のポートは、装置管理部０又は１の装置管理ＣＰＵと接続されている。なお、クロスバスイッチ０〜４は、それぞれバスを介して装置管理部０及び１の装置管理ＣＰＵと接続されている。サブクロスバスイッチ２５に記されているバッファ番号は、対応するポートがセレクタにより選択的に接続されるバッファの識別番号を表している。
【００２６】
図５は、Ｎ＋１冗長構成のサブクロスバスイッチ２５のセレクタ構成図である。図５に示すサブクロスバスイッチ２５は、４＋１冗長の構成例である。この例では、パケットは、図中下側から上側へ流れる。セレクタ制御部１３０には、例えば、ポート８に接続されているＣＳＷ番号４に対応するクロスバスイッチ３５が予備系であり、残りは現用系であることが予め設定されている。なお、予備系のクロスバスイッチ３５を接続するポートは、ポート４、５、６、７の何れを用いてもよい。現用系動作時においてセレクタ制御部１３０は、予め定められた設定に従い、例えば、ポートｉと出力バッファｉが選択的に接続され、ポートｉ＋１には接続されないようにセレクタ１２０を制御する（図５では、ｉ＝４〜７）。
【００２７】
ここで、あるポート（例えば、ポートＪとする）に接続された装置に障害が発生した場合、セレクタ制御部１３０は、ポートｋ＋１と出力バッファｋ（Ｊ≦ｋ≦Ｎ）が選択的に接続され、ポートＪが接続されないようにセレクタ１２０を制御する。例えば、現用系動作時において、ポート４〜７と出力バッファ４〜７がそれぞれ接続されており、ポート６に接続されたクロスバスイッチ３５に障害が発生した場合、セレクタ制御部１３０は、ポート７と出力バッファ６、ポート８と出力バッファ７が接続され、ポート６には出力バッファが接続されないようにセレクタ１２０を制御する。本実施の形態におけるサブクロスバスイッチ２５は、クロスバスイッチ３５を現用系から予備系に切り替える際に、出力バッファと接続されるポートは隣のポートに切り替わり、切り替え前と切り替え後ではパケットのディレイが生じない。また、接続が切り替わったポート（例えば、上述の例におけるポート７及び８）から送信されるパケットと、接続が切り替わっていないポート（例えば、上述の例におけるポート４及び５）から送信されるパケットにもディレイは生じない。その他各部については、図３と同様であるので、その説明を省略する。
【００２８】
また、図５に示すＮ＝４のサブクロスバスイッチ２５を用いて、３＋１、２＋１、１＋１冗長のネットワーク転送装置を構成することもできる。例えば、３＋１冗長のネットワーク転送装置を構成する場合、セレクタ制御部１３０は、出力バッファ７及びポート８を無効にし、ポート７に予備系の装置が接続されるようにすればよい。２＋１冗長、１＋１冗長についても同様である。
【００２９】
なお、１＋１冗長を構成する場合、出力バッファ５〜７、ポート６〜８を無効にすることで実現できるが、有効となる出力バッファは１つのみとなる。一方、図３に示すように１＋１冗長を構成すると、２つのバッファが有効となる。図３に示す構成は、サブクロスバスイッチ２５が有するバッファ及びポートを有効利用して、使用できるバッファ容量を大きくし、かつ、サブクロスバスイッチ２５と装置管理部３０間のパケット送受信を効率的に行う構成でもある。さらに、サブクロスバスイッチ２５のバッファ及びポート数を多くすれば、２＋１冗長、３＋１冗長等についても図３に示すような構成とすることも可能である。
【００３０】
上述のように、同じ構造のサブクロスバスイッチ２５を用いて、スイッチ制御部１５０及びセレクタ制御部１３０によりスイッチ１４０及びセレクタ１２０を切り替え制御することにより、１＋１冗長又はＮ＋１冗長等の異なる冗長構成のネットワーク転送装置を構築することができる。
【００３１】
図６は、現用系及び予備系を切り替える系切替手順のフローチャートである。例えば、装置管理ＣＰＵは、コンソール等からの指示により系切替手順を開始する。装置管理ＣＰＵは、図２に示す二重化構成においては、例えば、現用系として設定されているクロスバスイッチ０に障害が発生した場合に予備系のクロスバスイッチ１に切り替え、また、図４に示すＮ＋１冗長構成においては、例えば、現用系に設定されているクロスバスイッチ２等に障害が発生した場合に予備系のクロスバスイッチ４に切り替える。
【００３２】
まず、装置管理ＣＰＵは、パケット転送エンジン１５からサブクロスバスイッチ２５へのパケット送信を停止させる（Ｓ１０１）。例えば、装置管理ＣＰＵは、バスを介してパケット転送エンジン１５に停止指示を送信する。装置管理ＣＰＵは、クロスバスイッチ３５及びサブクロスバスイッチ２５を監視し、パケットが存在しなくなるまで待機する（Ｓ１０３）。なお、待機中に回線から受信したパケットは、パケット転送エンジン１５が格納しておく。
【００３３】
装置管理ＣＰＵは、クロスバスイッチ３５及びサブクロスバスイッチ２５にパケットが存在しなくなったら、系切替信号をサブクロスバスイッチ２５のセレクタ制御部１３０に送信する（Ｓ１０５）。信号を受信したセレクタ制御部１３０は、系切替信号に応答して、予め定められた設定に従いセレクタ１２０を制御し、出力バッファ１１０とポート１００の接続を切り替える。次に、装置管理ＣＰＵは、パケット転送エンジン１５からのパケット送信を再開する（Ｓ１０７）。なお、上述の処理における装置管理ＣＰＵからの信号は、バスを介して送信することができる。
【００３４】
図７は、入出力バッファを有するセレクタ構成図である。上述の説明では、各ポートは、出力バッファ１１０又は入力バッファ１６０に接続され、パケットが１方向へ送信される場合について説明したが、各ポートには入力バッファ１６０と出力バッファ１１０がそれぞれ接続され、双方向でのパケット送信が可能である。
【００３５】
サブクロスバスイッチ２５は、ポート１００、ポートに接続された出力バッファ１１０、セレクタ１２０、セレクタ制御部１３０と、さらに、ポートに接続された入力バッファ１６０と、第２セレクタ１２１と、第２セレクタ制御部１３１とを備える。また、サブクロスバスイッチ２５は、図示しないスイッチ１４０とスイッチ制御部１５０を備え、出力バッファ１１０及び入力バッファ１６０はスイッチ１４０を介して接続されている。
【００３６】
入力バッファ１６０は、ポート１００を介して受信したパケットを記憶する。第２セレクタ１２１は、入力バッファ＃ｉをポート＃ｉ又は＃ｉ＋１（図７では、ｉ＝０〜４）に選択的に接続する。第２セレクタ制御部１３１は、現用予備構成により定められた設定に従い第２セレクタ１２１を制御する。
【００３７】
スイッチ１４０は、所定の入力バッファ１６０を所定の出力バッファ１１０に接続し、スイッチ制御部１５０及び第２セレクタ制御部１３１によりスイッチ１４０及び第２セレクタ１２１をさらに切り替え制御することにより、双方向で異なる冗長構成が可能となる。
【００３８】
図８は、二重化構成のネットワーク転送装置の変形例を示す図である。図８に示すネットワーク転送装置は、二重化された現用系及び予備系の装置管理部３０内に、さらにクロスバスイッチ３５を複数配置した構成である。図８に示すネットワーク転送装置は、装置管理部３０がそれぞれ２つのクロスバスイッチ３５を備え、８つのサブクロスバスイッチ２５に対応した構成の例である。装置管理部３０は、サブクロスバスイッチ２５の数に対応した適宜の数のクロスバスイッチ３５を配置することができる。
【００３９】
図９は、Ｎ＋１冗長構成のネットワーク転送装置の変形例を示す図である。図９に示すネットワーク転送装置は、図４に示す４＋１冗長のネットワーク転送装置のパケット転送部２０の数を半分にした構成である。なお、パケット転送部２０の数は適宜の数としてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によると、セレクタ部分の配線領域が少なく、異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置を提供することができる。また、本発明によると、現用系から予備系に切り替えた際に、パケットの送受信にディレイが生じにくいネットワーク転送装置を提供することができる。さらに、本発明によると、同じ構造のスイッチを用いて異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置を提供することができる。また、本発明によると、スイッチのポート及びバッファを有効利用してバッファ容量及び転送効率の大きいネットワーク転送装置を提供するができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ネットワーク転送装置の概略図。
【図２】二重化構成のネットワーク転送装置の構成例を示す図。
【図３】二重化構成のサブクロスバスイッチのセレクタ構成図。
【図４】Ｎ＋１冗長のネットワーク転送装置の構成例を示す図。
【図５】Ｎ＋１冗長構成のサブクロスバスイッチのセレクタ構成図。
【図６】現用系及び予備系を切り替える系切替手順のフローチャート。
【図７】入出力バッファを有するセレクタ構成図。
【図８】二重化構成のネットワーク転送装置の変形例を示す図。
【図９】Ｎ＋１冗長構成のネットワーク転送装置の変形例を示す図。
【図１０】従来のスイッチを冗長構成としたネットワーク転送装置のセレクタ構成を示す図。
【符号の説明】
１０ 回線対応部
１５ パケット転送エンジン
２０ パケット転送部
２５ サブクロスバスイッチ
３０ 装置管理部
３５ クロスバスイッチ
５０ ポート
５１ セレクタ
５２ バッファ
１００ ポート
１１０ 出力バッファ
１２０ セレクタ
１２１ 第２セレクタ
１３０ セレクタ制御部
１３１ 第２セレクタ制御部
１４０ スイッチ
１５０ スイッチ制御部
１６０ 入力バッファ
Claims (8)
- 回線から入力されたパケットのヘッダ情報からパケットの転送先を検索し、パケットを転送先へ転送するための複数のパケット転送部と、前記パケット転送部間でパケットを転送する複数の装置管理部とを備えたネットワーク転送装置において、
前記パケット転送部は、
パケットを入力又は出力するための第１〜第Ｎ＋１ポートと、
パケットを記憶する第１〜第Ｎ出力バッファと、
第ｉ出力バッファと第ｉ及び第ｉ＋１ポート（ｉ＝１〜Ｎ）を選択的に接続するセレクタと、
現用予備構成により定められた設定に従い前記セレクタを制御するセレクタ制御部と、
パケットを記憶する第１〜第Ｎ入力バッファと、
所定の前記入力バッファを所定の前記出力バッファに接続するスイッチと、
予め定められた冗長構成を示すモード選択情報に従い、前記スイッチを制御するスイッチ制御部と
を備え、前記スイッチ制御部及び前記セレクタ制御部により前記スイッチ及び前記セレクタを切り替え制御することにより、異なる冗長構成が可能なネットワーク転送装置。 - 冗長構成を示すモードは、１＋１冗長構成を示す第１モードと、Ｎ＋１冗長構成を示す第２モードを含む請求項１に記載のネットワーク転送装置。
- 前記第１モードにおいて、Ｎ＝４であり、
前記第１出力バッファは、現用系又は予備系に応じて前記第１又は第２ポートに選択的に接続され、
前記第４出力バッファは、現用系又は予備系に応じて前記第４又は第５ポートに選択的に接続され、
前記第２並びに第３出力バッファ及び前記第３ポートは、接続されないように、
前記セレクタ制御部及び前記スイッチ制御部は、前記セレクタ及び前記スイッチを制御する請求項２に記載のネットワーク転送装置。 - 前記第２モードにおいて、Ｎ＝４であり、
現用系において、前記第ｉポートと前記第ｉバッファが選択的に接続され、第ｉ＋１ポートが接続されないとき、
第Ｊのポートに接続された装置に障害が発生した場合、前記第ｋ＋１ポートと前記第ｋバッファ（Ｊ≦ｋ≦Ｎ）が選択的に接続され、第Ｊポートが接続されないように、前記セレクタ制御部は前記セレクタを制御する請求項２に記載のネットワーク転送装置。 - 各々の前記パケット転送部の現用系又は予備系に対応する各ポートは、前記装置管理部内の現用系又は予備系のクロスバスイッチにそれぞれ収容される請求項１に記載のネットワーク転送装置。
- 各々の前記パケット転送部の第ｉポートは、前記装置管理部内の第ｉクロスバスイッチに収容される請求項１に記載のネットワーク転送装置。
- 前記装置管理部は、現用系から予備系に切り替えるとき、
前記パケット転送部へのパケットの送信を停止させ、
パケットが前記パケット転送部及び前記管理装置内のクロスバスイッチのスイッチ部に存在しなくなるまで待ち、
前記セレクタ制御部は、前記装置管理部から与えられた系切替信号に応答して、予め定められた設定に従い前記セレクタを切り替え、
前記装置管理部は、パケットの送信を再開させる請求項１に記載のネットワーク転送装置。 - パケットを記憶し、前記スイッチにパケットを出力するための接続された第Ｎ＋１〜第２Ｎ入力バッファと、
前記第１〜第Ｎ＋１ポートに接続され、第Ｎ＋ｎ入力バッファと第ｎ及び第ｎ＋１ポート（ｎ＝１〜Ｎ）を選択的に接続する第２セレクタと、
現用予備構成により定められた設定に従い前記第２セレクタを制御する第２セレクタ制御部と、
パケットを記憶する第Ｎ＋１〜第２Ｎ出力バッファと、
をさらに備え、
前記スイッチは、さらに所定の前記入力バッファを所定の前記出力バッファに接続し、前記スイッチ制御部及び前記第２セレクタ制御部により前記スイッチ及び前記第２セレクタをさらに切り替え制御することにより、双方向で異なる冗長構成が可能な請求項１に記載のネットワーク転送装置。
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