JP4143544B2 - イングレスカード及びイングレスカードによるパケットの伝達方法 - Google Patents

Description

本発明は、パケットベースの通信ネットワーク全般に関し、より詳細には、イングレスカードの分散処理を使用して、パケットを集約されたリンクに送信するための方法及びシステムに関する。

電気通信ネットワークは、益々多くのトラヒックを扱うため、ネットワークがより大量の情報フローを処理することができる新たな方法が絶え間なく開発されている。リンクの集約は、１つの例である。リンクの集約では、幾つかの物理リンクが集約され、電気通信システムに対して１つの論理リンクとして見える。この集約により、特定のリンクが節約されるよりはむしろ、全てのリンクを積極的に使用することができる。したがって、リンクの集約により、ネットワークリソースの更に効率的な使用、及び更に良好な負荷分散が提供される。しかし、トレードオフとして、リンクの集約では、集約されたリンクを実現するために実質的に更なる処理及び／又はハードウェアが必要とされる。

本発明によれば、スイッチにおいてリンクの集約を実現することに関連する不利な点及び課題が実質的に低減又は解消される。特に、本発明のある実施の形態は、分散処理を使用してリンクの集約を実現するための方法及びシステムを提供する。また、本発明のある実施の形態は、ＩＥＥＥ規格８０２．３で着手されているリンク集約に対応するＩＥＥＥ規格に準拠する。

本発明の１実施の形態によれば、イングレスカードにより実行される方法は、宛先識別子を含むパケットを受信することを含んでいる。また、本方法は、該宛先識別子と関連される集約型のリンクを判定すること、及び該集約型リンクのエグレスポートから宛先ポートを決定することを含んでいる。さらに、本発明は、該宛先ポートにパケットを伝達することを含んでいる。

本発明の別の実施の形態によれば、イングレスカードにより実行される方法は、パケットを受信すること、及び該パケットについてエグレスリンクを決定することを含んでいる。また、本方法は、それぞれのリンクが複数のエグレスポートをもつ集約型リンクであるか、又は単一のエグレスポートをもつ集約型ではないリンクであるかを判定することを含んでいる。それぞれの集約型リンクについてエグレスポートから宛先ポートが決定され、該宛先ポートにパケットが伝達される。それぞれ集約型ではないリンクについて単一のエグレスポートにパケットのコピーが伝達される。

本発明のある実施の形態に関する重要な技術的な利点は、イングレスコンポーネント間の分散処理を使用してリンクの集約を実現することである。たとえば、イングレスカードがあるリンクにパケットを送出した後、該パケットから宛先ポートを個別に決定するためのハードウェア及び／又はソフトウェアで実現される個別の処理ステージの必要を除いて、個々のイングレスカードは、パケットの宛先ポートを決定することができる。これにより、スイッチにおけるパケット送信に関する効率及び速度が改善される。

ある実施の形態に関するなお更なる重要な技術的な利点は、各種のパケットトラフィックを処理するために使用される場合がある分散型アーキテクチャである。たとえば、ある実施の形態のイングレスカードは、ユニキャストトラフィック、マルチキャストトラフィック及びブリッジトラフィックを送出することができる。特定の実施の形態は、異なるプロトコルからのパケットもまた処理する場合がある。

本発明のある実施の形態に関する他の重要な技術的な利点は、負荷を分散することを含んでいる。また、パケットの宛先ポートを決定するためのイングレスカードにより使用されるテーブル又は他の情報は、追加の使用情報を含んでいる場合があり、この使用情報により、イングレスカードは、集約型リンクにおけるエグレスポートから宛先ポートを決定することができる。このことは、他を排除して１つのリンクを使用することよりは、集約型リンクにおける幾つかのリンクの間で、更に釣り合いのとれたやり方で負荷が分散される場合があることを意味している。本発明の特定の実施の形態は、列挙された技術的な利点の幾つか又は全部を有している場合がある。更に他の重要な技術的な利点は、以下の図面、発明の実施の形態及び特許請求の範囲から当業者にとって明らかとなるであろう。
より完全な本発明及びその効果の理解のため、添付図面と共に以下の発明の実施の形態が参照される。

図１は、ネットワーク１０２に接続されるスイッチ１０４を含むシステム１００を示している。ネットワーク１０２及びスイッチ１０４を使用することで、ソース１０３から宛先１１２にパケットが伝達される。スイッチ１０４のコンポーネントは、ソース１０３からパケットを受信したとき「イングレス（ingress）」コンポーネントと呼ばれ、宛先１１２にパケットを送出したとき「エグレス（egress）」コンポーネントと呼ばれる。

ネットワーク１０２は、パケット、セル、フレーム、セグメント、若しくは他のデータ部分（一般に「パケット」と呼ばれる）を伝達するためのいずれかの適切な構成を表している。ネットワーク１０２は、インターネット、エクストラネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、同期光伝送網（ＳＯＮＥＴ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、又は情報を伝達するためのいずれか他の適切なネットワークを表している場合がある。ネットワーク１０２は、ルータ、スイッチ、ハブ、エンドポイント、又は情報を伝達するいずれかの他のネットワーク装置を含んでいる場合がある。ネットワーク１０２は、情報をやり取りするための任意の数又は構成のコンポーネントを意図している。

ソース１０３は、パケット形式での情報に関するいずれかの情報源を表している。ソース１０３は、パケットを生成したオリジナル装置である必要はないが、パケットをネットワーク１０２に伝達する必要がある。ソース１０３は、エンドポイント、スイッチ、ルータ、ハブ、又はいずれか他の適切なネットワーク装置を含めて、情報を伝達するために構成されるいずれかのハードウェア及び／ソフトウェアである場合がある。

スイッチ１０４は、パケットを送信及び受信する。スイッチ１０４は、パケットを受信してそれらを他の装置に伝達するために構成される、イーサネット（登録商標）スイッチ、ルータ、ハブ、又はいずれか他の適切なハードウェア及び／又はソフトウェアを含めて、いずれかの適切な装置を表している場合がある。スイッチ１０４は、物理リンク１０８及びバックプレーン１１４に接続されるカード１０６を含んでおり、このバックプレーンは、スイッチ１０４におけるカード１０６が互いに情報をやり取りすることを可能にするハードウェア及び／ソフトウェアを表している。

カード１０６は、スイッチ１０４における個別のハードウェア及び／又はソフトウェアコンポーネントを表しており、ネットワーク１０２とパケットを交換する。カード１０６は、いずれかの他のコンポーネント、モジュール、又はパケットを個別に受信してスイッチ１０４の他のコンポーネントにそれらパケットを伝達可能なスイッチ１０４の一部であるだけでなく、従来のインタフェースカードを含んでいる場合がある。それぞれのカード１０６は、物理リンク１０８に接続される１以上のポート１１０を有している。カード１０６は、バックプレーン１１４を使用して互いに情報及びパケットを交換する場合がある。それぞれのカード１０６は、スイッチ１０４における別のカード１０６にポート１１０を識別し、パケットをそのポート１１０に伝達するための十分な処理能力を含んでいる。

物理リンク１０８は、スイッチ１０４と他の装置との間の物理的なインタフェースを表している。リンク１０８は、光ファイバコネクション、ケーブル、無線リンク、又はスイッチ１０４と他の装置との間で情報を通信するためのいずれかの他の適切な方法を含んでいる場合がある。リンク１０８は、ポート１１０を使用してスイッチ１０４のカード１０６に接続する。ポート１１０は、情報がリンク１０８から受信され、リンク１０８に伝達されることを可能にする、カード１０６と物理リンク１０８の間のいずれかの他の適切な物理インタフェースを表している。それぞれの物理リンク１０８は、ポート１１０の形式での１つの物理的なコネクションと関連される。

ソース１０３からのパケットを受信するために使用されるカード１０６、ポート１１０、又はリンク１０８は、「イングレス」カード１０６、「イングレス」ポート１１０又は「イングレス」リンク１０８と呼ばれる。パケットを宛先１１２に伝達するために使用されるカード１０６、ポート１１０又はリンク１０８は、「エグレス」カード１０６、「エグレス」ポート１１０、又は「エグレス」リンク１０８と呼ばれる。カード１０６、ポート１１０及びリンク１０８は、二方向性である場合があり、特定のコンポーネントは、該コンポーネントが所与の時間でパケットを送信するか、又は受信するかに依存して、イングレスコンポーネント又はエグレスコンポーネントのいずれかとなる場合がある。

宛先１１２は、パケットを受信するために構成されるいずれかのハードウェア及び／又はソフトウェアを表している。宛先１１２は、ルータ、スイッチ、エンドポイント、又はいずれかの他の適切なネットワーク装置を含んでいる場合がある。宛先１１２は、パケットがその最終的な宛先に到達する前のパケットの中間の宛先である場合がある。たとえば、あるパケットは、最終的な宛先を識別する情報を含んでいる場合があるが、スイッチ１０４は、そのパケットがその最終的な宛先に到達するために、スイッチ１０４に接続される宛先１１２のうちの１つに最初に伝達されなければならないかを判定する。また、宛先１１２は、パケットのソース１０３である場合があり、パケットのソース１０３は、他のパケットの宛先１１２である場合もある。

特定の宛先１１２への複数の物理リンク１０８は、集約されたリンク（aggregated link）１１６を形成するために集約される。集約されたリンク１１６は、媒体アクセス制御（MAC: Media Access Control）アドレス、インターネットプロトコル（IP: Internet Protocol）アドレス、若しくは他の適切なアドレス又は識別子、さもなければスイッチ１０４と宛先１１２の間の単一の論理リンクとして扱われるアドレスのような、単一の論理アドレスによりアドレス割り当てされる複数の物理リンク１０８を表している。集約されたリンク１１６は、同じ宛先１１２に向かう複数の物理リンク１０８を含んでいるため、宛先１１２に送出されるパケットは、集約されたリンク１１６の１つの物理リンク１０８に対応している１つのポート１１０に送出されることのみが必要とされる。本発明のある実施の形態に関する１つの技術的な利点は、ラウンドロビン、ランダムセレクション、ハッシュテーブルを使用した擬似ランダムセレクション、又はいずれかの他の選択技術のような、ある代替的なやり方でイングレスカード１０６がポート１１０にパケットを伝達する場合があることである。これにより、いずれかの特定の物理リンク１０８への負荷は、集約されたリンク１１６における他の物理リンク１０８への負荷と釣り合いをとることができる。

図２は、更に詳細なカード１０６を示している。カード１０６は、イングレスバックプレーンインタフェース（ＩＢＩ）２１０及びエグレスバックプレーンインタフェース（ＥＢＩ）２１２を使用して、スイッチ１０４のバックプレーン１１４に接続される。カード１０６は、リンク１０８に接続されるポート１１０を含めて、物理レイヤの装置２０２を通してネットワーク１０２に接続される。カード１０６は、イングレスプロセッサ２０４、エグレスプロセッサ２１４、トラフィックマネージャ２０６、及びメモリ２０８を含んでいる。カード１０６は、ネットワーク１０２又はバックプレーン１１４からのパケットを通信する場合がある。ネットワーク１０２から受信されたパケットは、「イングレス」サイドに関するものであると考えられ、バックプレーン１１４から受信されたパケットは、カード１０６の「エグレス」サイドに関するものであると考えられる。このように、カード１０６のレベルで、用語「イングレス」及び「エグレス」は、ネットワーク１０２からパケットを受信するか、又はバックプレーン１１４からパケットを受信するかに関して、それらのコンポーネントの機能を呼ぶものとする。

物理レイヤの装置２０２は、カード１０６とネットワーク１０２の間のいずれかの物理インタフェースを表している。特に、物理レイヤ装置２０２は、図１と共に説明されたようなポート１１０とリンク１０８のいずれかの組み合わせを表している場合がある。たとえば、それぞれのカード１０６は、それぞれが物理リンク１０８に接続される２つのポート１１０を含んでいるが、いずれかの数のポート１１０又はリンク１０８が使用される場合がある。

イングレスプロセッサ２０４及びトラフィックマネージャ２０６は、ハードウェア及び／又はソフトウェアのいずれかの組み合わせを表しており、この組み合わせにより、カード１０６は、物理レイヤ装置２０２から受信されたパケットの行き先を決定することができる。特定の実施の形態では、イングレスプロセッサ２０４は、ユニキャストパケットのルーティングを扱い、トラフィックマネージャ２０６は、マルチキャストパケットのルーティングを扱う。「ユニキャスト」とは、単一の宛先に向けられるいずれかのパケットのことをいい、「マルチキャスト」とは、複数の宛先を有するパケットのことをいう。

ＩＢＩ２１０及びＥＢＩ２１２は、カード１０６とスイッチ１０４のバックプレーン１１４の間のいずれかのポート又はコネクション、リアル又はバーチャルのことをいう。ＩＢＩ２１０及びＥＢＩ２１２は、個別のコンポーネントを表している場合があり、又は代替的に、バックプレーン１１４へのパケットの送信及びバックプレーン１１４からのパケットの受信のために使用される同じハードウェア及び／又はソフトウェアを表している場合がある。機能的に、ＩＢＩ２１０は、バックプレーン１１４にパケットを送出し、ＥＢＩ２１２は、バックプレーン１１４からのパケットを受信する。

エグレスプロセッサ２１４は、ネットワーク１０２に送出されるパケットのルーティングを処理する。エグレスプロセッサ２１４は、パケットを処理するためのハードウェア及び／ソフトウェアのいずれかの適切な組み合わせをあらわしている場合がある。また、エグレスプロセッサ２１４は、パケットを受信した他の装置からの確認応答を受信する場合がある。これにより、エグレスプロセッサ２１４は、ダウンストリームにある装置からの受信に関する確認応答を受信することで、様々なパケットの宛先を「知る」ことができ、この知り得た宛先をメモリ２０８に記憶することができる。

メモリ２０８は、磁気メディア、光メディア、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、リムーバブルメディア、又は他の適切な形式の情報ストレージを含む、情報を記憶するためのいずれかのメディアを表している。メモリ２０８は、パケットのルーティングに関する各種情報を記憶する。この情報は、イングレスプロセッサ２０４、トラフィックマネージャ２０６、及びエグレスプロセッサ２１４のような、カード１０６のコンポーネントによりアクセス可能である。特定の実施の形態では、メモリ２０８は、宛先識別子２１５、宛先情報２１８及びポート情報２１８を記憶する。

宛先識別子２１５は、パケットの中間的な宛先又は最終的な宛先を識別する情報を表している。宛先識別子２１５は、宛先１１２のネットワークアドレス、エグレスリンクの論理アドレス、又はパケットの宛先を識別するために有効ないずれか他の情報を含んでいる場合がある。宛先識別子２１５は、パケットから決定可能ないずれかの情報を意図しており、この情報により、カード１０６は、パケットの１以上の宛先１１２を識別することができる。

宛先情報２１６は、パケットにおける宛先識別子２１５をエグレスリンクと関連付ける。宛先情報２１６は、１以上のテーブル、ファイル、データベース、又は他の形式の編成を含む、いずれかの適切なやり方で編成される場合がある。カード１０６は、パケットからの宛先識別子２１５を使用して１以上のエグレスリンクを決定するために、宛先情報２１６を使用する。たとえば、マルチキャストパケットは、個別のリンクアドレスの代わりに、マルチキャストグループ識別子を含んでいる場合がある。イングレスカード１０６は、パケットを受信し、マルチキャストグループ識別子を調べ、該マルチキャストグループに関連されるエグレスリンクを決定する。別の例では、パケットは、スイッチ１０４からのリンクアドレスだけでなく、（受信する装置のＩＰアドレスのような）最終的な宛先アドレスを含んでいる場合がある。そのケースでは、イングレスリンク１０６は、最終的な宛先へのエグレスリンクを決定するために、宛先情報２１６を使用する。宛先情報２１６は、１以上のレイヤもまた含んでいる場合がある。たとえば、宛先情報２１６は、マルチキャストグループを宛先のＩＰアドレスに関連付けする第一のテーブル、及び宛先のＩＰアドレスを論理リンクアドレスに関連付けする第二のテーブルを含んでいる場合がある。また、パケットが受信されたことを示す宛先１１２からの確認応答をカード１０６が受信したときのように、新たな情報又は更なる情報が利用可能となったとき、カード１０６は、宛先情報２１６を更新する場合がある。

ポート情報２１８は、特定のリンクと関連されるポート１１０を識別するいずれかの形式のデータのことを表す。たとえば、集約されていないリンク１０８のポート情報２１８は、集約されていないリンク１０８の単一のエグレスポート１１０を識別する。集約されたリンク１１６のポート情報２１８は、単一のカード１０６又は複数のカード１０６に関するポート１１０を含んでいる場合がある、集約されたリンク１１６の物理リンク１０８に接続される複数のポート１１０を識別する。また、ポート情報２１８は、どのカード１０６がそれぞれのポート１１０に接続されているか識別する場合がある。ポート情報２１８は、テーブル、データベース又はいずれかの他のフォーマットのような、いずれかの適切なデータ構成を意図している。たとえば、ポート１１０又は物理リンク１０８が故障したときといった、ネットワーク状態が変更したとき、カード１０６は、ポート情報２１８を更新する場合がある。

動作において、カード１０６は、ネットワーク１０２からのパケットを受信する。イングレスカード１０６は、特定のパケットの宛先を決定し、その宛先が特定のエグレスリンクと関連付けされているかを調べるために、宛先情報２１６を調べる。あるパケットは、カードが未だ知り得ていない宛先識別子２１５を有する場合があり、このため、宛先情報２１６は、パケットの宛先識別子２１５と関連される１以上のエグレスリンクを含んでいない。かかるケースでは、パケットがその適切な宛先に到達し、宛先がカード１０６に確認応答を返送するように、カード１０６は、全ての利用可能なエグレスリンクをフラッド（flood）する場合がある。宛先をフラッドするために、カード１０６は、ポート情報２１８を使用してスイッチ１０４に接続される論理リンクを決定する。カード１０６は、そのリンクからパケットが受信された該リンクを除いて、これらのリンクにパケットを伝達する。特定の実施の形態では、フラッドされたカードは、そのカード内の全てのポートへのパケットを複製する。このため、カード１０６は、特定のエグレスカード１０６に一度だけパケットを伝達する必要がある。

宛先が予め知り得ている場合、カード１０６は、宛先情報２１６を使用して適切なエグレスリンク（ユニキャスト）又はエグレスリンクス（マルチキャスト）を決定する。それぞれの集約されたリンクについて、カード１０６は、その後、ポート情報２１８を使用して、集約されたエグレスリンク１１６の宛先のエグレスポート１１０を決定する。次いで、カード１０６は、宛先エグレスポート１１０にパケットを送出する。集約されていないリンクについて、カード１０６は、集約されていないリンク１０８の単一のエグレスポート１１０にパケットを伝達する。

スイッチ１０４及びカード１０６の特定の実施の形態及び動作モードが詳細に説明されたが、当業者にとって様々な変形が明らかであろう。説明された特定の機能は、広く多様なハードウェア及び／又はソフトウェアにより実行される場合があり、説明されたスイッチ１０４のコンポーネントと、いずれか適切な追加のコンポーネントの間で分散される場合がある。さらに、特定のコンポーネントは、置き換えられるか又は省略され、他のコンポーネントが説明された全体の動作を変えることなしに追加される場合がある。

図３は、ユニキャスト動作方法及びマルチキャスト動作方法の両者においてパケットを送信するための方法を説明するフローチャート３００である。ユニキャストのケースでは、カード１０６は、単一の宛先１１２にパケットを伝達する必要がある。マルチキャストのケースでは、カード１０６は、１以上のエグレスリンクによりアクセス可能な場合がある、複数の宛先１１２にパケットを伝達する必要がある。以下の方法により、カード１０６は、同じ宛先にパケットの複数のコピーを送出することなしに、その宛先１１２の全てにパケットを伝達することができる。

ステップ３０２で、カード１０６は、パケットを受信する。ステップ３０４で、カードは、パケットの宛先識別子２１５を決定し、該宛先識別子２１５をカード１０６が予め知り得ているかを判定するために宛先情報２１６を使用する。宛先が予め知り得ていない場合、ステップ３０６で、図４において更に詳細に示されるように、カード１０６は、全てのエグレスリンクをフラッドする。

パケットの宛先識別子２１５を知り得ている場合、ステップ３０８で、カード１０６は、宛先識別子２１５がマルチキャスト又はユニキャストの宛先を識別するかを次に判定する。パケットがマルチキャストのパケットである場合、ステップ３１０で、カード１０６は、宛先情報２１６を使用してパケットの宛先のうちの１つを選択する。他方で、パケットがユニキャストのパケットである場合、唯一の宛先が存在し、このため、選択処理を実行する必要がない。

ステップ３１２で、カード１０６は、宛先情報２１６を使用して宛先と関連されるエグレスリンクを識別する。ステップ３１３で、カード１０６は、選択されたリンクにパケットが前に送出されたかを判定する。たとえば、複数の宛先のうちの１つにパケットを伝達することが、実際上、両方の宛先にパケットを伝達するように、マルチキャストパケットは、同じエグレスリンクによりアクセス可能な２つの宛先を有する場合がある。かかるケースでは、カード１０６は、パケットを２度伝達する必要がなく、ステップ３２６で、もしあるなら、マルチキャストのパケットの別の宛先に進む。

カード１０６がエグレスリンクにパケットを前に伝達していない場合、ステップ３１４で、カード１０６は、リンクが集約されているか否かを判定する。リンクが集約されていないリンク１０８である場合、カード１０６は、ポート情報２１８を使用して集約されていないリンク１０８のエグレスポート１１０を決定し、ステップ３１６で、集約されていないリンク１０８の単一のエグレスポート１１０にパケットを送出する。

リンクが集約されたリンク１１６である場合、ステップ３２０で、カード１０６は、ポート情報２１８における情報を使用して集約されたリンク１１６の宛先ポート１１０を決定する。カード１０６は、ランダムセレクション、負荷分散、擬似ランダムセレクション、パケット情報の一部を使用したハッシング、ヒストリカルトラッキング、ラウンドロビン、又はいずれかの他の選択方法を使用して、集約されたリンクの複数のポート１１０から特定の宛先ポート１１０を選択する場合がある。次いで、ステップ３２２で、カード１０６は、宛先ポート１１０にパケットを伝達する。

パケットがその宛先ポートに送出されているユニキャストパケットである場合、ひとたびパケットが適切なエグレスリンクに伝達されると、本方法は終了する。他方で、ステップ３２４で、パケットがマルチキャストのパケットである場合、次いで、ステップ３２６で、カード１０６は、パケットが全てのその宛先に送出されたかを判定する。パケットが全ての宛先に送出された場合、本方法は終了する。さもなければ、ステップ３１０で、カード１０６は、マルチキャストグループにおける残りの宛先から新たな宛先を選択し、ステップ３１２に進む。

特定の実施の形態に係る本方法が説明されたが、当業者にとって様々な変形が明らかであろう。たとえば、マルチキャストパケットが、個々の宛先を選択してパケットを送出するよりはむしろ、全ての宛先に同時に送出される場合がある。特定のステップが同時又は連続的に実行される場合があり、特定の処理順序が変更される場合もある。さらに、本方法の全体の動作を変えることなしに、本方法の特定のステップが省略及び追加される場合がある。

図４は、スイッチ１０４と関連される宛先アドレスをフラッディングするための方法を説明するフローチャートである。「フラッディング」は、パケットのコピーをスイッチ１０４の全ての利用可能なリンクに送出することをいう。パケットの宛先識別子２１５から１以上の特定のリンクをカード１０６が決定することができないとき、カード１０６は、パケットをフラッドする。正しいリンクが知られていないので、カード１０６は、パケットのコピーをスイッチ１０４の全ての利用可能なリンクに伝達する。特定の実施の形態では、エグレスカード１０６がパケットを受信したとき、エグレスカード１０６は、パケットのコピーを全てのそのポート１０６に伝達する。したがって、カード１０６は、パケットの唯一のコピーをそれぞれのエグレスカード１０６に伝達する。集約されたリンク１１６により、集約されたリンク１１６は、複数のエグレスカード１０６にわたり展開される場合があるが、集約されたリンク１１６の宛先に到達するために、集約されたリンク１１６の１つのエグレスカード１０６にパケットを伝達することのみが必要である。不必要なパケットのコピーを避けるために、及びパケット伝搬の順序の乱れのようなかかる複製から生じる可能性のある結果を回避するために、カード１０６は、パケットのコピーを受信することから、所定のエグレスカード１０６を除くために以下の方法を使用する場合がある。

ステップ４０２で、カード１０６は、ポート情報２１８を使用してスイッチ１０４のリンクの全ての利用可能なエグレスリンクを決定する。次いで、ステップ４０４で、そのイングレスリンクからパケットが受信された該イングレスリンクを除く。次いで、残りのエグレスリンクは、カード１０６によりアクセス可能な全ての宛先にパケットのコピーを伝達するために使用される場合がある。

ステップ４０６で、カード１０６は、エグレスリンクのうちの１つを選択する。次いで、ステップ４０８で、カード１０６は、ポート情報２１８を使用してそのリンクが複数のエグレスポート１１０をもつ集約されたリンク１１６であるかを判定する。リンクが集約されていない場合、ステップ４１０で、カード１０６は、そのリンクのエグレスポート１１０に接続されるエグレスカード１０６がパケットのコピーを受信したかを判定する。カード１０６は、メモリ２０８に送出されたパケットに記録を保持することで、パケットがカード１０６に以前に送出されたかを判定する場合がある。たとえば、カード１０６は、特定のエグレスカード１０６がパケットを受信したことをポート情報２１８に示す場合がある。ステップ４１０で、エグレスカード１０６がパケットを以前に受信した場合、このとき、カード１０６は、そのエグレスカード１０６にパケットのコピーを送出する必要がない。これは、エグレスカード１０６が該エグレスカード１０６の全ての利用可能なポート１１０へのパケットを既に複製しているためである。他方で、エグレスカード１０６がパケットを受信していない場合、ステップ４１２で、カード１０６は、そのリンクのエグレスポート１１０を含むエグレスカード１０６にパケットのコピーを送出する。

選択されたリンクが集約されている場合、次いで、ステップ４１４で、カード１０６は、ポート情報２１８を使用して集約されたリンク１１６が分離されているかを判定する。「分離されている」とは、集約されたリンク１１６が、集約されていないリンク１０８とエグレスカード１０６を共有するいずれかのポート１１０を持たないことをいう。集約されていないリンク１０８のそれぞれの宛先１１２に到達するために、カード１０６はパケットのコピーをそれぞれ集約されていないリンク１０８に伝達する必要があるので、集約されていないリンク１０８のポート１１０を含むいずれかのカード１０６は、パケットのコピーを受信する必要がある。カード１０６がパケットを複製するため、集約されていないリンク１０８とカード１０６を共有するいずれかの集約されたリンク１１６は、パケットのコピーもまた受信する。したがって、集約されていないリンク１０８とカード１０６を共有しない集約されたリンク１１６のみがパケットのコピーを受信する必要がある。

エグレスリンクが集約された分離されたリンクである場合、カード１０６は、集約されたリンク１１６の宛先ポート１１０にパケットを伝達する。ステップ４１６で、カード１０６は、パケットの宛先ポート１１０を決定する。図２及び図３と共に説明された方法のいずれかを含めて、カード１０６は、宛先ポート１１０を決定するためにいずれかの適切な方法を使用する場合がある。次いで、ステップ４１８で、カード１０６は、宛先ポート１１０にパケットを伝達する。

ステップ４２０で、カード１０６は、いずれかの残りのエグレスリンクが存在するかを判定する。残りのエグレスリンクが存在する場合、カード１０６は新たなリンクを選択し、ステップ４０６に進む。残りのリンクが存在しない場合、カード１０６は、パケットが受信された宛先の１つからの確認応答を待つ。ステップ４２２で、カード１０６は、確認応答を受信し、ステップ４２４で、そのリンクから確認応答が受信された該リンクを決定する。次いで、ステップ４２６で、カード１０６は、ソースリンクを宛先識別子２１５と関連付けることで宛先情報２１６を更新する。パケットがマルチキャストパケットであるとき、ステップ４２８で、カード１０６は、いずれかの残りの宛先からの確認応答を待つ。ステップ４３０で、カード１０６は、スイッチ１０４における他のカード１０６に対してその知り得たことを通知する場合もある。

説明された実施の形態は、当業者にとって明らかな場合がある様々な可能な実施の形態のうちの唯一の特定の実施の形態である。たとえば、カード１０６は、カード毎に判定及び伝達するよりはむしろ、どのカード１０６がパケットを受信する必要があるかを最初に判定して、全てのカード１０６に同時にパケットを伝達する場合がある。カード１０６は、更新された宛先情報２１６をスイッチ１０４における他のカードから受信することのように、追加のステップもまた実行する場合がある。さらに、特定のステップが、異なる順序で実行される場合があり、説明された方法の全体の動作を変えることなしに、所定のステップが変更又は省略される場合がある。

本発明は、幾つかの実施の形態を通して説明されたが、無数の変形、バリエーション、代替、変換及び変更が当業者に対して提案される場合があり、本発明は、かかる変形、バリエーション、代替、変換及び変更を特許請求の範囲に含まれるものとして包含することが意図される。

本発明の１実施の形態に係るスイッチを含むネットワークを示す図である。 図１のスイッチ内のカードを示す図である。 ユニキャスト又はマルチキャストのパケットを送信するための方法を説明するフローチャートである。 エグレスリンクをフラッディングするための方法を説明するフローチャートである。

Claims (14)

1. パケットを受信するステップと、
   受信されたパケットについて複数のエグレスリンクを決定するステップと、
   決定された複数のエグレスリンクのうちから選択されたエグレスリンクにパケットが以前に送出されたかを判定する第一判定ステップと、
   前記選択されたエグレスリンクにパケットが以前に送出されたと判定された場合、前記決定された複数のエグレスリンクのうちの別のエグレスリンクについて前記判定ステップを繰り返すステップと、
   前記選択されたエグレスリンクにパケットが以前に送出されていないと判定された場合、前記選択されたエグレスリンクが複数のエグレスポートを有する集約されたリンクであるか、又は単一のエグレスポートを有する集約されていないリンクであるかを判定する第二判定ステップと、
   前記選択されたエグレスリンクが集約されたリンクであると判定された場合、それぞれの集約されたリンクについてエグレスポートから宛先ポートを決定し、前記宛先ポートにパケットを伝達して、前記繰り返すステップに移行する第一伝達ステップと、
   前記選択されたエグレスリンクが集約されていないリンクであると判定された場合、それぞれの集約されていないリンクについて前記集約されていないリンクの単一のエグレスポートにパケットを伝達して、前記繰り返すステップに移行する第二伝達ステップと、
   を含むイングレスカードによるパケットの伝達方法。
2. 前記複数のエグレスリンクを決定するステップは、
   前記受信されたパケットがマルチキャストのパケットであるかを判定するステップと、
   前記受信されたパケットがマルチキャストのパケットであると判定された場合、複数の宛先を含む、前記パケットのマルチキャストグループを決定し、それぞれの宛先と関連されるエグレスリンクを決定するステップと、
   前記受信されたパケットがマルチキャストのパケットではないと判定された場合、唯一の宛先と関連されるエグレスリンクを決定するステップと、
   を含む請求項１記載のイングレスカードによるパケットの伝達方法。
3. 前記第一及び第二伝達ステップの後、前記パケットがマルチキャストのパケットであるかを判定するステップを更に含み、
   前記繰り返すステップは、前記受信パケットがマルチキャストのパケットであると判定された場合に実行される、
   請求項１記載のイングレスカードによるパケットの伝達方法。
4. パケットを受信するステップと、
   受信されたパケットについて複数のエグレスリンクを決定するステップと、
   決定された複数のエグレスリンクのうちから選択されたエグレスリンクについて、前記選択されたエグレスリンクが複数のエグレスポートを有する集約されたリンクであるか、又は単一のエグレスポートを有する集約されていないリンクであるかを判定する第一判定ステップと、
   前記選択されたエグレスリンクが集約されていないリンクであると判定された場合、前記集約されていないリンクのエグレスポートに接続されるエグレスカードがパケットを以前に受信したかを判定する第二判定ステップと、
   前記エグレスカードがパケットを以前に受信しなかったと判定された場合、前記選択されたエグレスリンクのエグレスポートにパケットを伝達する第一伝達ステップと、
   前記エグレスカードがパケットを以前に受信したと判定された場合、又は、前記第一伝達ステップの後、前記決定された複数のエグレスリンクのうちで別のエグレスリンクが存在するかを判定し、前記別のエグレスリンクが存在する場合に前記第一判定ステップを繰り返すステップと、
   を含むイングレスカードによるパケットの伝達方法。
5. 前記複数のエグレスリンクを決定するステップは、
   複数の利用可能なエグレスリンクを決定するステップと、
   前記受信されたパケットのソースと関連される利用可能なエグレスリンクを除くステップと、
   を含む請求項４記載のイングレスカードによるパケットの伝達方法。
6. 前記選択されたエグレスリンクが集約されたリンクであると判定された場合、前記集約されたリンクが、集約されていないリンクとエグレスカードを共有するエグレスポートを有するかを判定するステップと、
   前記集約されたリンクが、集約されていないリンクとエグレスカードを共有するエグレスポートを有さないと判定された場合、それぞれの集約されたリンクについてエグレスポートから宛先ポートを決定し、前記宛先ポートにパケットを伝達する第二伝達ステップとを更に含み、
   前記集約されたリンクが、集約されていないリンクとエグレスカードを共有するエグレスポートを有すると判定された場合、又は、前記第二伝達ステップの後に、前記繰り返しステップが実行される、
   請求項４記載のイングレスカードによるパケットの伝達方法。
7. 前記決定された複数のエグレスリンクのうちで別のエグレスリンクが存在しないと判定された場合に、
   前記送出されたパケットの宛先から確認応答を受信するステップと、
   前記確認応答のソースリンクを決定するステップと、
   前記宛先と前記ソースリンクを関連付けする宛先情報を記憶するステップと、
   を更に含む請求項４記載のイングレスカードによるパケットの伝達方法。
8. パケットを受信する受信手段と、
   パケットの宛先を識別する宛先識別情報、パケットに含まれる宛先の識別子をエグレスリンクと関連付けるリンク関連情報、及び特定のリンクと関連付けされるポートを識別するポート識別情報を記憶する記憶手段と、
   前記受信手段により受信されたパケットの経路を制御する制御手段と、
   パケットを送信する送信手段とを有し、
   前記制御手段は、
   前記受信されたパケットの内容と前記宛先識別情報及び前記リンク関連情報とに基づいて、複数のエグレスリンクを決定する手段と、
   特定のエグレスカードによるパケットの送信の履歴を与える前記ポート識別情報に基づいて、決定された複数のエグレスリンクのうちから選択されたエグレスリンクにパケットが以前に送出されたかを判定する手段と、
   前記選択されたエグレスリンクにパケットが以前に送出されたと判定された場合、前記決定された複数のエグレスリンクのうちの別のエグレスリンクについて前記判定手段による処理を繰り返す手段と、
   前記選択されたエグレスリンクにパケットが以前に送出されていないと判定された場合、前記ポート識別情報に基づいて、前記選択されたエグレスリンクが複数のエグレスポートを有する集約されたリンクであるか、又は単一のエグレスポートを有する集約されていないリンクであるかを判定する手段と、
   前記選択されたエグレスリンクが集約されたリンクであると判定された場合、前記ポート識別情報に基づいて、それぞれの集約されたリンクについてエグレスポートから宛先ポートを決定し、前記送信手段を介して前記宛先ポートにパケットを伝達し、前記繰り返し手段による処理に移行する第一伝達手段と、
   前記選択されたエグレスリンクが集約されていないリンクであると判定された場合、前記ポート識別情報に基づいて、それぞれの集約されていないリンクについて、前記送信手段を介して前記集約されていないリンクの単一のエグレスポートにパケットを伝達し、前記繰り返し手段による処理に移行する第二伝達手段と、
   を含むイングレスカード。
9. 前記制御手段は、前記複数のエグレスリンクを決定する手段として、
   前記受信されたパケットがマルチキャストのパケットであるかを判定する手段と、
   前記受信されたパケットがマルチキャストのパケットであると判定された場合、複数の宛先を含む、前記パケットのマルチキャストグループを決定し、それぞれの宛先と関連されるエグレスリンクを決定する手段と、
   前記受信されたパケットがマルチキャストのパケットではないと判定された場合、唯一の宛先と関連されるエグレスリンクを決定する手段と、
   を含む請求項８記載のイングレスカード。
10. 前記制御手段は、前記第一及び第二伝達手段の処理の後、前記宛先識別情報に基づいて、前記パケットがマルチキャストのパケットであるかを判定する手段を更に含み、
    前記繰り返し手段による処理は、前記パケットがマルチキャストのパケットであると判定された場合に実行される、
    請求項８記載のイングレスカード。
11. パケットを受信する受信手段と、
    パケットの宛先を識別する宛先識別情報、パケットに含まれる宛先の識別子をエグレスリンクと関連付けるリンク関連情報、及び特定のリンクと関連付けされるポートを識別するポート識別情報を記憶する記憶手段と、
    前記受信手段により受信されたパケットの経路を制御する制御手段と、
    パケットを送信する送信手段とを有し、
    前記制御手段は、
    前記受信されたパケットの内容と前記宛先識別情報及び前記リンク関連情報並びに前記ポート情報とに基づいて、複数のエグレスリンクを決定する手段と、
    決定された複数のエグレスリンクのうちから選択されたエグレスリンクについて、前記ポート識別情報に基づいて、前記選択されたエグレスリンクが複数のエグレスポートを有する集約されたリンクであるか、又は単一のエグレスポートを有する集約されていないリンクであるかを判定する第一判定手段と、
    前記選択されたエグレスリンクが集約されていないリンクであると判定された場合、特定のエグレスカードによるパケットの受信の履歴を与える前記ポート識別情報に基づいて、前記集約されていないリンクのエグレスポートに接続されるエグレスカードがパケットを以前に受信したかを判定する第二判定手段と、
    前記エグレスカードがパケットを以前に受信しなかったと判定された場合、前記ポート情報に基づいて、前記選択されたエグレスリンクのエグレスポートにパケットを伝達する第一伝達手段と、
    前記エグレスカードがパケットを以前に受信したと判定された場合、又は、前記第一伝達手段による処理の後、前記決定された複数のエグレスリンクのうちで別のエグレスリンクが存在するかを判定し、前記別のエグレスリンクが存在する場合に前記第一判定手段による処理を繰り返す手段と、
    を含むイングレスカード。
12. 前記制御手段は、前記複数のエグレスリンクを決定する手段として、
    複数の利用可能なエグレスリンクを決定する手段と、
    前記受信されたパケットのソースと関連される利用可能なエグレスリンクを除く手段と、
    を含む請求項１１記載のイングレスカード。
13. 前記制御手段は、前記選択されたエグレスリンクが集約されたリンクであると判定された場合に、
    前記ポート情報に基づいて、前記集約されたリンクが、集約されていないリンクとエグレスカードを共有するエグレスポートを有するかを判定する第三判定手段と、
    前記集約されたリンクが、集約されていないリンクとエグレスカードを共有するエグレスポートを有さないと判定された場合、前記ポート情報に基づいて、それぞれの集約されたリンクについてエグレスポートから宛先ポートを決定し、前記宛先ポートにパケットを伝達する第二伝達手段とを更に含み、
    前記集約されたリンクが、集約されていないリンクとエグレスカードを共有するエグレスポートを有すると判定された場合、又は、前記第二伝達手段による処理の後に、前記繰り返しステップが実行される、
    請求項１１記載のイングレスカード。
14. 前記制御手段は、前記決定された複数のエグレスリンクのうちで別のエグレスリンクが存在しないと判定された場合に、
    前記送出されたパケットの宛先から確認応答を受信する手段と、
    前記確認応答のソースリンクを決定する手段と、
    前記宛先と前記ソースリンクを関連付けする宛先情報を記憶する手段と、
    を更に含む請求項１１記載のイングレスカード。

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