JP5006668B2 - Network processor, network device equipped with network processor, and frame transfer method - Google Patents

Network processor, network device equipped with network processor, and frame transfer method Download PDF

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Description

データの伝送路上に複数のシステムが接続されたネットワークプロセッサにおいて、データ転送の高速化を図る技術に関する。   The present invention relates to a technique for speeding up data transfer in a network processor in which a plurality of systems are connected on a data transmission path.

ブロードバンド通信の高速化に伴い、イーサネット(登録商標)フレームの転送を行う家庭用ネットワーク装置の需要が急速に伸びている。これに伴い、イーサネットフレームを送受信するネットワーク装置に搭載されるネットワークプロセッサのデータ通信の高速化が求められている。   With the speeding up of broadband communication, demand for home network devices that transfer Ethernet (registered trademark) frames is rapidly increasing. Along with this, there is a demand for speeding up data communication of a network processor mounted on a network device that transmits and receives Ethernet frames.

ここで、外部ネットワーク装置からイーサネットフレームを受信し、他の外部ネットワーク装置にフレーム転送を行うネットワーク装置では、受信されたイーサネットフレームの宛先及び送信元を示す受信ヘッダ情報を、送信するイーサネットフレームの宛先及び送信元を示す送信ヘッダ情報に変換する必要がある。また、社内ネットワークなどの閉ざされたネットワークをインターネットに接続する場合には、アドレス変換機能を用いて、社内ネットワークで使用されるプライベートアドレスをインターネット上で使用されるグローバルアドレスに変換する必要がある。このようなヘッダ情報の変換や、プライベートアドレスからグローバルアドレスへの変換は、ネットワーク装置に搭載されたネットワークプロセッサによって処理される。   Here, in a network device that receives an Ethernet frame from an external network device and forwards the frame to another external network device, the received header information indicating the destination and source of the received Ethernet frame is sent to the destination of the Ethernet frame to be transmitted. And transmission header information indicating the transmission source. When a closed network such as an in-house network is connected to the Internet, it is necessary to convert a private address used in the in-house network into a global address used on the Internet by using an address conversion function. Such conversion of header information and conversion from a private address to a global address are processed by a network processor installed in the network device.

このような従来技術が非特許文献1に記載されている。図9は、非特許文献1に記載された従来のネットワークプロセッサの構成を一部簡略化した機能ブロック図である。このネットワークプロセッサは、MACブロック部91、ルックアップブロック部92、スイッチブロック部93、ホストインタフェースブロック部96を備えて構成されている。また、ホストインタフェースブロック部96には、FEF NAT/IPフォワーディング用テーブル94及び送受信バッファ95が内蔵されている。   Such a conventional technique is described in Non-Patent Document 1. FIG. 9 is a functional block diagram in which the configuration of the conventional network processor described in Non-Patent Document 1 is partially simplified. The network processor includes a MAC block unit 91, a lookup block unit 92, a switch block unit 93, and a host interface block unit 96. The host interface block unit 96 incorporates a FEF NAT / IP forwarding table 94 and a transmission / reception buffer 95.

MACブロック部91は、インタフェース99を介してイーサネットフレームの送受信を行うように構成されている。スイッチブロック部93は、システムバス97を介してルックアップブロック部92から情報を入力し、この情報に基づいて該当するインタフェースイーサネットフレームを転送するよう構成されている。ルックアップブロック部92は、MACブロック部91においてイーサネットフレームから抽出された受信ヘッダ情報をシステムバス97を介してスイッチブロック部93に転送するよう構成されている。また、ルックアップブロック部92は、後述する内部テーブルであるFEF NAT/IPフォワーディング用テーブル94を参照して、受信ヘッダ情報を送信ヘッダ情報に変換するよう構成されている。   The MAC block unit 91 is configured to transmit and receive an Ethernet frame via the interface 99. The switch block unit 93 is configured to input information from the lookup block unit 92 via the system bus 97 and transfer a corresponding interface Ethernet frame based on this information. The lookup block unit 92 is configured to transfer the reception header information extracted from the Ethernet frame in the MAC block unit 91 to the switch block unit 93 via the system bus 97. The lookup block unit 92 is configured to convert the reception header information into transmission header information with reference to an FEF NAT / IP forwarding table 94 which is an internal table described later.

ホストインタフェースブロック部96は、パケットのフォワーディング処理を行うと共にイーサネットフレームの一時保存をするよう構成されている。また、ホストインタフェースブロック部96は、外部メモリ部98との間でイーサネットフレームを授受するよう構成されている。   The host interface block unit 96 is configured to perform packet forwarding processing and temporarily store Ethernet frames. The host interface block unit 96 is configured to exchange Ethernet frames with the external memory unit 98.

FEF NAT/IPフォワーディング用テーブル94は、受信イーサネットフレームに含まれる受信ヘッダ情報と、送信イーサネットフレームの送信ヘッダ情報が対応付けて登録された内部テーブルである。送受信バッファ95は、MACブロック部91を介して送受信されるイーサネットフレームを一時保存するよう構成されている。また、外部メモリ98は、イーサネットフレームを保存するよう構成されている。   The FEF NAT / IP forwarding table 94 is an internal table in which reception header information included in a reception Ethernet frame and transmission header information of a transmission Ethernet frame are registered in association with each other. The transmission / reception buffer 95 is configured to temporarily store an Ethernet frame transmitted / received via the MAC block unit 91. The external memory 98 is configured to store an Ethernet frame.

このように構成されたネットワークプロセッサでは、インタフェース99から受信イーサネットフレームが入力されると、MACブロック部91によって受信ヘッダ情報が抽出される。また、受信イーサネットフレームは、システムバス97を介して送受信バッファ95に一時保存される。ルックアップブロック部92は、MACブロック部91が抽出した受信ヘッダ情報と内部テーブルであるFEF NAT/IPフォワーディング用テーブル94とを比較する。ルックアップブロック部92は、受信ヘッダ情報と内部テーブルが一致する場合には、内部テーブルに指定された転送先の送信ヘッダ情報をMACブロック部91に転送すると共に、内部テーブルと一致したことを示す一致情報をスイッチブロック部93に送信する。スイッチブロック部93は、この一致情報を受信すると、送受信バッファ95に一時保存されていたイーサネットフレームを受け取り、受信ヘッダ情報を送信ヘッダ情報に書換えて送信イーサネットフレームを生成する。   In the network processor configured as described above, when a received Ethernet frame is input from the interface 99, received header information is extracted by the MAC block unit 91. The received Ethernet frame is temporarily stored in the transmission / reception buffer 95 via the system bus 97. The lookup block unit 92 compares the received header information extracted by the MAC block unit 91 with the FEF NAT / IP forwarding table 94 that is an internal table. When the reception header information and the internal table match, the lookup block unit 92 transfers the transmission header information of the transfer destination specified in the internal table to the MAC block unit 91 and indicates that it matches the internal table. The coincidence information is transmitted to the switch block unit 93. Upon receiving this match information, the switch block unit 93 receives the Ethernet frame temporarily stored in the transmission / reception buffer 95, rewrites the reception header information with the transmission header information, and generates a transmission Ethernet frame.

なお、このようなネットワークプロセッサは、特許文献1〜3にも開示されている。
特開2002−208945号公報 特開2003−152782号公報 特開平11−187045号公報 富士通株式会社、「富士通半導体デバイスDATA SHEET:DS04−22114−1 IPフォワーディングエンジン MB86977」、[online]、[平成19年2月20日検索]、インターネット<URL:http://edevice.fujitsu.com/jp/datasheet/j-ds/j422114.pdf>
Such a network processor is also disclosed in Patent Documents 1 to 3.
JP 2002-208945 A JP 2003-152882 A JP-A-11-187045 Fujitsu Limited, “Fujitsu Semiconductor Device DATA SHEET: DS04-22114-1 IP Forwarding Engine MB86977”, [online], [searched on February 20, 2007], Internet <URL: http://edevice.fujitsu.com /jp/datasheet/j-ds/j422114.pdf>

しかしながら、上述したような従来のネットワークプロセッサでは、送受信バッファ95の容量が小さい場合や、イーサネットフレームの送受信が多量に発生した場合では、受信された受信ヘッダ情報とFEF NAT/IPフォワーディング用テーブル94とが一致する場合であっても、送受信バッファ95のオーバーフローを防止するために、システムバス97を介して外部メモリ98に転送されるイーサネットフレームが増大する。この結果、伝送路であるシステムバス97を介した外部メモリ98とのリードライト処理が発生し、イーサネットフレームの転送速度が低下するという問題点を有する。   However, in the conventional network processor as described above, when the capacity of the transmission / reception buffer 95 is small or when a large amount of transmission / reception of Ethernet frames occurs, the received reception header information and the FEF NAT / IP forwarding table 94 Even if they match, the number of Ethernet frames transferred to the external memory 98 via the system bus 97 increases in order to prevent overflow of the transmission / reception buffer 95. As a result, a read / write process with the external memory 98 via the system bus 97 as a transmission path occurs, and the Ethernet frame transfer rate is lowered.

本発明に係るネットワークプロセッサは、外部ネットワーク装置から受信した受信フレームに含まれる宛先及び送信元を示す受信ヘッダ情報を、他の外部ネットワーク装置に送信する送信フレームの宛先及び送信元を示す送信ヘッダ情報に変換して前記送信フレームを生成するネットワークプロセッサであって、前記ネットワークプロセッサ内のデータが転送される伝送路と、前記受信ヘッダ情報よりもデータ量の少ないアドレスデータと前記受信ヘッダ情報が対応付けられた比較テーブルを参照し、前記受信ヘッダ情報を対応する前記アドレスデータに置換して前記伝送路上に転送されるデータである再構築フレームデータを生成して前記伝送路に転送するフレーム受信部と、前記伝送路に接続され前記再構築フレームデータを保存するメモリと、前記アドレスデータと前記送信ヘッダ情報が対応付けられた変換テーブルを参照し、前記再構築フレームデータの前記アドレスデータを対応する前記送信ヘッダ情報と置換することにより前記送信フレームを生成して前記他の外部ネットワーク装置に前記送信フレームを送信するフレーム送信部とを備えたことを特徴とする。   The network processor according to the present invention includes transmission header information indicating a destination and a transmission source of a transmission frame transmitted to another external network device, and reception header information indicating a destination and a transmission source included in the reception frame received from the external network device. A network processor that generates the transmission frame by converting the data into a transmission path in which data in the network processor is transferred, address data having a smaller data amount than the reception header information, and the reception header information A frame receiving unit that refers to the comparison table generated, replaces the received header information with the corresponding address data, generates reconstructed frame data that is transferred on the transmission path, and transfers the reconstructed frame data to the transmission path; Connected to the transmission path, and stores the reconstructed frame data. The transmission frame is generated by referring to a conversion table in which the address data and the transmission header information are associated with each other and replacing the address data of the reconstructed frame data with the corresponding transmission header information. A frame transmission unit configured to transmit the transmission frame to the other external network device;

このように、フレーム受信部において受信ヘッダ情報よりもデータ量の少ないアドレスデータを受信ヘッダ情報に置換して再構築フレームデータを生成し、フレーム送信部において再構築フレームデータのアドレスデータに対応する送信ヘッダ情報に置換して送信フレームを生成することにより、ネットワークプロセッサの伝送路上を転送されるデータ量を削減し、フレームの転送速度を高速化することができる。   As described above, the frame receiving unit generates the reconstructed frame data by replacing the address data having a smaller data amount than the received header information with the received header information, and the frame transmitting unit transmits corresponding to the address data of the reconstructed frame data. By generating a transmission frame by replacing the header information, the amount of data transferred on the transmission path of the network processor can be reduced and the frame transfer rate can be increased.

本発明に係るネットワークプロセッサによれば、伝送路上のデータ量を削減することにより、フレーム転送の高効率化を図ることができる。   According to the network processor of the present invention, it is possible to improve the efficiency of frame transfer by reducing the amount of data on the transmission path.

以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るネットワーク装置102を示すブロック図である。ネットワーク装置102は、外部ネットワーク装置101及び外部ネットワーク装置103に接続されている。外部ネットワーク装置101、102は、例えば、ルータ装置又はパソコン等の端末である。ネットワーク装置102は、外部ネットワーク装置101から受信イーサネットフレームAを受信し、外部ネットワーク装置103に送信イーサネットフレームBを送信するよう構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a network device 102 according to the first embodiment of the present invention. The network device 102 is connected to the external network device 101 and the external network device 103. The external network devices 101 and 102 are, for example, terminals such as router devices or personal computers. The network device 102 is configured to receive the reception Ethernet frame A from the external network device 101 and transmit the transmission Ethernet frame B to the external network device 103.

ネットワーク装置102、及び外部ネットワーク装置101、103には、それぞれネットワーク装置101〜103を識別するMACアドレス及びIPアドレスが付与されている。ここで、ネットワーク装置102はMACアドレス=B、IPアドレス=192.168.50.1、外部ネットワーク装置101はMACアドレス=A、IPアドレス=192.168.50.2、及び外部ネットワーク装置103にはMACアドレス=C、IPアドレス=192.168.50.3が付与されているものとする。   The network device 102 and the external network devices 101 and 103 are assigned MAC addresses and IP addresses for identifying the network devices 101 to 103, respectively. Here, the network device 102 has the MAC address = B, the IP address = 192.168.50.1, the external network device 101 has the MAC address = A, the IP address = 192.168.50.2, and the external network device 103. Assume that MAC address = C and IP address = 192.168.50.3 are assigned.

受信イーサネットフレームAは、受信イーサネットフレームAの宛先及び送信先を示す受信ヘッダ情報INF1を有している。受信ヘッダ情報INF1には、受信イーサネットフレームAの宛先のネットワーク装置のMACアドレスである宛先MACアドレスと、受信イーサネットフレームBの送信元のネットワーク装置のMACアドレスである送信元MACアドレスが含まれている。受信イーサネットフレームAは、外部ネットワーク装置101からネットワーク装置102に転送されるため、宛先MACアドレス=B、送信元MACアドレス=Aとなる。   The reception Ethernet frame A has reception header information INF1 indicating the destination and transmission destination of the reception Ethernet frame A. The reception header information INF1 includes a destination MAC address that is the MAC address of the destination network device of the reception Ethernet frame A and a transmission source MAC address that is the MAC address of the transmission source network device of the reception Ethernet frame B. . Since the received Ethernet frame A is transferred from the external network device 101 to the network device 102, the destination MAC address = B and the source MAC address = A.

一方、送信イーサネットフレームBは、送信イーサネットフレームBの宛先及び送信先を示す送信ヘッダ情報INF2を有している。送信ヘッダ情報INF2は、受信ヘッダ情報INF1と同様に宛先MACアドレス及び送信元MACアドレスを有している。送信イーサネットフレームBは、ネットワーク装置102からネットワーク装置103に転送されるため、宛先MACアドレス=C、送信元MACアドレス=Bとなる。   On the other hand, the transmission Ethernet frame B has transmission header information INF2 indicating the destination and transmission destination of the transmission Ethernet frame B. The transmission header information INF2 has a destination MAC address and a transmission source MAC address, similarly to the reception header information INF1. Since the transmission Ethernet frame B is transferred from the network apparatus 102 to the network apparatus 103, the destination MAC address = C and the transmission source MAC address = B.

ネットワーク装置102は、受信された受信イーサネットフレームAが有する受信ヘッダ情報INF1を、送信ヘッダ情報INF2に変換して送信イーサネットフレームBを送信するよう構成されている。このような受信イーサネットフレームAから送信イーサネットフレームBへの変換は、ネットワーク装置102が有する後述のネットワークプロセッサ20によって処理される。   The network device 102 is configured to convert the reception header information INF1 included in the received reception Ethernet frame A into transmission header information INF2 and transmit the transmission Ethernet frame B. Such conversion from the reception Ethernet frame A to the transmission Ethernet frame B is processed by a network processor 20 (described later) included in the network device 102.

図2は、受信イーサネットフレームA及び送信イーサネットフレームBの更に詳細な構成を示す図である。受信イーサネットフレームA及び送信イーサネットフレームBは、宛先MACアドレス1、送信元MACアドレス2、タイプフィールド3、IPヘッダ4、宛先IPアドレス5、送信元IPアドレス6、宛先ポート7、送信元ポート8、及びデータ9を備えて構成されている。   FIG. 2 is a diagram showing a more detailed configuration of the reception Ethernet frame A and the transmission Ethernet frame B. The received Ethernet frame A and the transmitted Ethernet frame B are a destination MAC address 1, a source MAC address 2, a type field 3, an IP header 4, a destination IP address 5, a source IP address 6, a destination port 7, a source port 8, And data 9.

宛先MACアドレス1及び送信元MACアドレス2は、前述したように、送信先及び送信元のネットワーク装置のMACアドレスである。なお、宛先MACアドレス1及び送信元MACアドレスをMACアドレス10とする。タイプフィールド3は、ネットワーク層がどのようなプロトコルを使用しているかを示す。宛先IPアドレス5及び送信元IPアドレス6は、送信先及び送信元のネットワーク装置のIPアドレスである。なお、宛先IPアドレス5及び送信元IPアドレス6をIPアドレス11とする。宛先ポート7及び送信元ポート8は、宛先及び送信元のスイッチングHUBの有する物理的ポートである。なお、宛先ポート7及び送信元ポート8をポート番号12とする。   As described above, the destination MAC address 1 and the source MAC address 2 are the MAC addresses of the destination and source network devices. It is assumed that the destination MAC address 1 and the source MAC address are MAC addresses 10. Type field 3 indicates what protocol the network layer is using. The destination IP address 5 and the source IP address 6 are the IP addresses of the destination and source network devices. It is assumed that the destination IP address 5 and the source IP address 6 are IP addresses 11. The destination port 7 and the source port 8 are physical ports included in the destination and source switching HUBs. Note that the destination port 7 and the source port 8 are port numbers 12.

受信イーサネットフレームAに含まれる、MACアドレス10、IPアドレス11、及び宛先ポート番号12は、前述した受信イーサネットフレームAの宛先及び送信元を示す受信ヘッダ情報INF1を構成している。送信イーサネットフレームBは、受信イーサネットフレームAと同一の構成要素を有している。同様に、送信イーサネットフレームBの有するMACアドレス10、IPアドレス11、及びポート番号12は、送信イーサネットフレームBの宛先及び送信元を示す送信ヘッダ情報INF2を構成している。   The MAC address 10, the IP address 11, and the destination port number 12 included in the reception Ethernet frame A constitute reception header information INF1 indicating the destination and transmission source of the reception Ethernet frame A described above. The transmission Ethernet frame B has the same components as the reception Ethernet frame A. Similarly, the MAC address 10, IP address 11, and port number 12 included in the transmission Ethernet frame B constitute transmission header information INF2 indicating the destination and transmission source of the transmission Ethernet frame B.

図3は、ネットワークプロセッサ20の構成を示す機能ブロック図である。ネットワーク装置102は、ネットワークプロセッサ20を有している。ネットワークプロセッサ20は、イーサネットフレーム受信部21、イーサネットフレーム送信部22、CPU部23、及び外部メモリ部24を備えて構成されている。   FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the network processor 20. The network device 102 has a network processor 20. The network processor 20 includes an Ethernet frame receiving unit 21, an Ethernet frame transmitting unit 22, a CPU unit 23, and an external memory unit 24.

イーサネットフレーム受信部21、イーサネットフレーム送信部22、及びCPU部23は、同一のシステムバス25に接続され、それぞれがバスマスタとして動作するよう構成されている。イーサネットフレーム受信部21は、入力した受信イーサネットフレームAを外部メモリ部24へ書き込む動作を制御するよう構成されている。イーサネットフレーム送信部22は、外部メモリ部24のデータを読み出す動作を制御するよう構成されている。CPU部23は、外部メモリ部24に保存されたデータの参照や、書き込み動作及び読み出し動作におけるネットワークプロセッサ20の全体的な制御を行うよう構成されている。   The Ethernet frame receiving unit 21, the Ethernet frame transmitting unit 22, and the CPU unit 23 are connected to the same system bus 25, and each is configured to operate as a bus master. The Ethernet frame receiving unit 21 is configured to control the operation of writing the input received Ethernet frame A into the external memory unit 24. The Ethernet frame transmission unit 22 is configured to control the operation of reading data from the external memory unit 24. The CPU unit 23 is configured to refer to data stored in the external memory unit 24 and to perform overall control of the network processor 20 in writing operation and reading operation.

イーサネットフレーム受信部21は、ヘッダ抽出回路27、エントリー比較テーブル回路28、比較回路29、ヘッダ削除回路30、及び再構築データフレーム生成回路31を備えて構成されている。   The Ethernet frame receiving unit 21 includes a header extraction circuit 27, an entry comparison table circuit 28, a comparison circuit 29, a header deletion circuit 30, and a reconstructed data frame generation circuit 31.

ヘッダ抽出回路27は、ネットワーク装置101より受信イーサネットフレームAを受信し、受信イーサネットフレームAに含まれる受信ヘッダ情報INF1を抽出するよう構成されている。エントリー比較テーブル回路28は、エントリー比較テーブルを備えて構成されている。エントリー比較テーブルは、図4に示すように、複数の受信ヘッダ情報INFがそれぞれのアドレスデータADに対応付けられて登録されている。なお、エントリー比較テーブルは、アドレスデータADのデータ長を伸縮することにより任意の数のテーブルを設定することができる。   The header extraction circuit 27 is configured to receive the received Ethernet frame A from the network device 101 and extract the received header information INF1 included in the received Ethernet frame A. The entry comparison table circuit 28 includes an entry comparison table. As shown in FIG. 4, in the entry comparison table, a plurality of reception header information INF is registered in association with each address data AD. As the entry comparison table, an arbitrary number of tables can be set by expanding and contracting the data length of the address data AD.

比較回路29は、ヘッダ抽出回路27から出力されたヘッダ部情報INF1と、エントリー比較テーブルに登録された受信ヘッダ情報INF1と入力して比較し、一致するか否かを示す一致/不一致情報をヘッダ削除回路30及び再構築フレームデータ生成回路31に出力するよう構成されている。   The comparison circuit 29 inputs and compares the header part information INF1 output from the header extraction circuit 27 and the received header information INF1 registered in the entry comparison table, and matches / mismatch information indicating whether or not they match. It is configured to output to the deletion circuit 30 and the reconstructed frame data generation circuit 31.

ヘッダ削除回路30は、ネットワーク通信装置101から受信イーサネットフレームAを入力し、比較回路29から入力された一致/不一致情報が一致情報であった場合に、受信イーサネットフレームAから受信ヘッダ情報INF1を削除するよう構成されている。   The header deletion circuit 30 receives the received Ethernet frame A from the network communication apparatus 101, and deletes the received header information INF1 from the received Ethernet frame A when the match / mismatch information input from the comparison circuit 29 is match information. It is configured to

再構築データフレーム生成回路31は、比較回路29からを一致/不一致情報入力し、受信イーサネットフレームAを再構築して再構築データフレームMDを生成するよう構成されている。なお、生成された再構築データフレームMDは、システムバス25を介して転送され、外部メモリ部24に保存される。   The reconstructed data frame generation circuit 31 is configured to input match / mismatch information from the comparison circuit 29, reconstruct the received Ethernet frame A, and generate a reconstructed data frame MD. The generated reconstructed data frame MD is transferred via the system bus 25 and stored in the external memory unit 24.

再構築データフレーム生成回路31は、比較回路29から一致情報を入力した場合には、図2に示すように、ヘッダ削除回路30によって受信イーサネットフレームAから受信ヘッダ情報INF1が削除されたデータに、一致情報13及び一致テーブル14を付加して再構築フレームデータMDを生成するよう構成されている。なお、一致テーブルは、アドレスデータADによって構成されている。   When the reconstructed data frame generation circuit 31 receives the coincidence information from the comparison circuit 29, as shown in FIG. 2, the reconstructed data frame generation circuit 31 converts the received header information INF1 from the received Ethernet frame A to the data deleted by the header deletion circuit 30. The reconstructed frame data MD is generated by adding the coincidence information 13 and the coincidence table 14. The coincidence table is composed of address data AD.

一方、再構築データフレーム生成回路31は、比較回路29から不一致情報を入力した場合には、図2に示すように、受信イーサネットフレームAに不一致情報16を付加して再構築フレームデータMDを生成するよう構成されている。なお、比較回路29から不一致情報が入力された場合には、受信ヘッダ情報INF1は削除されない。   On the other hand, when the mismatch data is input from the comparison circuit 29, the reconstructed data frame generation circuit 31 generates the reconstructed frame data MD by adding the mismatch information 16 to the received Ethernet frame A as shown in FIG. It is configured to When mismatch information is input from the comparison circuit 29, the received header information INF1 is not deleted.

イーサネットフレーム送信部22は、エントリー変換テーブル回路33及び送信フレーム生成回路34を備えて構成されている。   The Ethernet frame transmission unit 22 includes an entry conversion table circuit 33 and a transmission frame generation circuit 34.

エントリー変換テーブル回路33は、図5に示すようなエントリー変換テーブルを有している。エントリー変換テーブルは、送信ヘッダ情報INF2がアドレスデータADに対応付けて登録されている。なお、エントリー変換テーブルのアドレスデータADは、エントリー比較テーブルのアドレスデータADに対応している。エントリー変換テーブル回路33は、再構築フレームデータMDに一致情報13が含まれている場合には、再構築フレームデータMDに含まれるアドレスデータAD(一致テーブル14)を参照し、このアドレスデータADに対応する送信ヘッダ情報INF2をデータバス26に出力するよう構成されている。   The entry conversion table circuit 33 has an entry conversion table as shown in FIG. In the entry conversion table, transmission header information INF2 is registered in association with address data AD. Note that the address data AD of the entry conversion table corresponds to the address data AD of the entry comparison table. When the match information 13 is included in the reconstructed frame data MD, the entry conversion table circuit 33 refers to the address data AD (match table 14) included in the reconstructed frame data MD. The corresponding transmission header information INF2 is output to the data bus 26.

送信フレーム生成回路34は、エントリー変換テーブル回路33から送信ヘッダ部情報INF2を入力し、再構築データフレームMDの有する一致情報13及び一致テーブル14を送信ヘッダ情報INF2に置換することにより送信イーサネットフレームBを構築するよう構成されている。また、再構築フレームデータMDに不一致情報16が含まれる場合には、この不一致情報16を削除して送信イーサネットフレームBを構築するよう構成されている。   The transmission frame generation circuit 34 receives the transmission header part information INF2 from the entry conversion table circuit 33, and replaces the matching information 13 and the matching table 14 of the reconstructed data frame MD with the transmission header information INF2, thereby transmitting the transmission Ethernet frame B. Is configured to build. Further, when the reconstructed frame data MD includes the mismatch information 16, the mismatch information 16 is deleted and the transmission Ethernet frame B is constructed.

CPU部23は、システムバス25に接続され、ネットワークプロセッサ20全体の動作を管理するよう構成されている。外部メモリ部24は、システムバス25に接続され、再構築フレームMDを記憶するよう構成されている。なお、図3では、外部メモリ部24がネットワークプロセッサ20に含まれているが、外部メモリ部24は、CPU部23と同一システム上に設置されていればいずれに設置されていてもよい。   The CPU unit 23 is connected to the system bus 25 and is configured to manage the operation of the entire network processor 20. The external memory unit 24 is connected to the system bus 25 and configured to store the reconstructed frame MD. In FIG. 3, the external memory unit 24 is included in the network processor 20, but the external memory unit 24 may be installed anywhere as long as it is installed on the same system as the CPU unit 23.

次に、このように構成されたネットワーク装置102の動作について説明する。ネットワーク装置102は、外部ネットワーク装置101から受信ネットワークフレームAを受信し、外部ネットワーク装置103に送信ネットワークフレームBを出力するよう動作する。図6は、ネットワーク装置102の受信イーサネットフレームAの受信時の動作を示すフローチャートである。   Next, the operation of the network apparatus 102 configured as described above will be described. The network device 102 operates to receive the reception network frame A from the external network device 101 and output the transmission network frame B to the external network device 103. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the network device 102 when receiving the received Ethernet frame A.

はじめに、外部ネットワーク装置101から受信イーサネットフレームAを受信する(S11)。この受信イーサネットフレームAは、ヘッダ抽出回路27及びヘッダ削除回路30に取り込まれる。ヘッダ抽出回路27は、入力された受信イーサネットフレームAからMACアドレス10、IPアドレス11、及びポート番号12からなる受信ヘッダ情報INF1を抽出する(S12)。この受信ヘッダ情報INF1は、比較回路29に出力される。   First, the received Ethernet frame A is received from the external network device 101 (S11). This received Ethernet frame A is taken into the header extraction circuit 27 and the header deletion circuit 30. The header extraction circuit 27 extracts reception header information INF1 including the MAC address 10, the IP address 11, and the port number 12 from the received reception Ethernet frame A (S12). The reception header information INF1 is output to the comparison circuit 29.

比較回路29は、入力された受信ヘッダ情報INF1と、エントリー比較テーブル回路28の有するエントリー比較テーブル(図4)を比較し(S13)、受信ヘッダ情報INF1がエントリー比較テーブルと一致するか否か判定を行う(S14)。この判定結果である一致/不一致情報は、再構築データフレーム生成回路31に出力される。   The comparison circuit 29 compares the received reception header information INF1 with the entry comparison table (FIG. 4) of the entry comparison table circuit 28 (S13), and determines whether or not the reception header information INF1 matches the entry comparison table. (S14). The match / mismatch information that is the determination result is output to the reconstructed data frame generation circuit 31.

受信ヘッダ情報INF1とエントリー比較テーブルが一致する場合には、ヘッダ削除回路30によって受信イーサネットフレームAの受信ヘッダ情報INF1が削除される(S15)。次に、再構築データフレーム生成回路31によって、受信イーサネットフレームAから受信ヘッダ報部INF1が削除されたデータに、一致情報13及び一致テーブル14情報を付加することにより再構築フレームデータMDを生成する(S16)。生成された再構築フレームデータMDは、システムバス25を介して外部メモリ部24に格納される。この保存が完了すると、CPU部23は、イーサネットフレーム送信部22に対して送信要求を行う。   When the received header information INF1 matches the entry comparison table, the header deleting circuit 30 deletes the received header information INF1 of the received Ethernet frame A (S15). Next, the reconstructed data frame generation circuit 31 generates the reconstructed frame data MD by adding the match information 13 and the match table 14 information to the data in which the received header information part INF1 is deleted from the received Ethernet frame A. (S16). The generated reconstructed frame data MD is stored in the external memory unit 24 via the system bus 25. When the storage is completed, the CPU unit 23 issues a transmission request to the Ethernet frame transmission unit 22.

一方、ステップS4において、受信ヘッダ情報INF1がエントリー比較テーブルと一致しない場合には、受信イーサネットフレームAに不一致情報16を付加し、再構築フレームデータMDを生成する(S17)。このように生成された再構築フレームデータMDは、システムバス25を介して外部メモリ部24に格納される。その後、CPU部23によって、再構築フレームデータMDのヘッダ情報INF1を読み出しながら、演算処理によって受信ヘッダ情報INF1を送信ヘッダ情報INF2に変換し、再構築フレームデータMDを上書きして再度外部メモリ部24に保存する。この保存が完了すると、CPU部23は、イーサネットフレーム送信部22に対して送信要求を行う。これにより、ネットワークプロセッサ20は、次に示す送信イーサネットフレームBの送信時の動作を行う。   On the other hand, if the received header information INF1 does not match the entry comparison table in step S4, the mismatch information 16 is added to the received Ethernet frame A to generate reconstructed frame data MD (S17). The reconstructed frame data MD generated in this way is stored in the external memory unit 24 via the system bus 25. Thereafter, the CPU unit 23 reads out the header information INF1 of the reconstructed frame data MD, converts the received header information INF1 into transmission header information INF2 by an arithmetic process, overwrites the reconstructed frame data MD, and re-writes the external memory unit 24. Save to. When the storage is completed, the CPU unit 23 issues a transmission request to the Ethernet frame transmission unit 22. Thereby, the network processor 20 performs the operation | movement at the time of the transmission Ethernet frame B shown next.

図7は、ネットワーク装置102の送信イーサネットフレームBの送信時の動作を示すフローチャートである。はじめに、イーサネットフレーム送信部22は、メモリ部24からシステムバス25を介して再構築フレームデータMDを受け取る(S21)。この再構築フレームデータMDは、データバス26を介してエントリー変換テーブル回路33及び送信フレーム生成回路34に出力される。次に、送信フレーム生成回路34おいて、再構築フレームデータMDに含まれる比較結果情報15を抽出し(S22)、比較結果情報15に一致情報13が含まれているか否かを判定する(S23)。   FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the network device 102 when transmitting the transmission Ethernet frame B. First, the Ethernet frame transmission unit 22 receives the reconstructed frame data MD from the memory unit 24 via the system bus 25 (S21). The reconstructed frame data MD is output to the entry conversion table circuit 33 and the transmission frame generation circuit 34 via the data bus 26. Next, the transmission frame generation circuit 34 extracts the comparison result information 15 included in the reconstructed frame data MD (S22), and determines whether or not the match information 13 is included in the comparison result information 15 (S23). ).

比較結果情報15に一致情報13が含まれている場合は、再構築フレームデータMDから一致テーブル14であるアドレスデータADを抽出した後、比較結果情報15を削除する(S24)。送信フレーム生成回路34は、アドレスデータADに対応した送信ヘッダ情報INF2をエントリー変換テーブル回路33から抽出し、この送信ヘッダ情報INF2を比較結果情報15が削除された再構築フレームデータMDに付加してイーサネットフレームBを生成する(S25)。その後、送信フレーム生成回路34は、送信イーサネットフレームBを外部ネットワーク装置103に送信する(S26)。   If the comparison result information 15 includes the match information 13, the address data AD that is the match table 14 is extracted from the reconstructed frame data MD, and then the comparison result information 15 is deleted (S24). The transmission frame generation circuit 34 extracts the transmission header information INF2 corresponding to the address data AD from the entry conversion table circuit 33, and adds this transmission header information INF2 to the reconstructed frame data MD from which the comparison result information 15 has been deleted. An Ethernet frame B is generated (S25). Thereafter, the transmission frame generation circuit 34 transmits the transmission Ethernet frame B to the external network device 103 (S26).

一方、ステップ(S23)において、比較結果情報15に不一致情報16含まれている場合には、再構築フレームデータMDから不一致情報16を削除することにより送信イーサネットフレームBを生成し(S27)、この送信イーサネットフレームBを外部ネットワーク装置103に送信する。   On the other hand, when the mismatch information 16 is included in the comparison result information 15 in step (S23), the transmission Ethernet frame B is generated by deleting the mismatch information 16 from the reconstructed frame data MD (S27). The transmission Ethernet frame B is transmitted to the external network device 103.

このように、互いにアドレスデータADによって対応付けられたエントリー比較テーブルとエントリー変換テーブルとを受信側及び送信側に分割して設け、受信ヘッダ情報INF1を比較結果情報15に置換して圧縮した再構築フレームデータMDをシステムバス25上に転送することで、システムバス25とメモリ部24との間で転送されるデータ量を削減し、データの処理時間を短縮することができる。これにより、ネットワーク装置102におけるデータ転送の高効率化を図ることができる。   In this way, the entry comparison table and the entry conversion table associated with each other by the address data AD are divided and provided on the reception side and the transmission side, and the received header information INF1 is replaced with the comparison result information 15 and compressed. By transferring the frame data MD onto the system bus 25, the amount of data transferred between the system bus 25 and the memory unit 24 can be reduced, and the data processing time can be reduced. Thereby, the efficiency of data transfer in the network device 102 can be improved.

ここで、外部ネットワーク装置101、103に転送されるイーサネットフレームA、Bは、図3に示すように、6バイトの宛先MACアドレス、6バイトの送信元MACアドレス、16バイトの宛先IPアドレス、16バイトの送信元IPアドレス、2バイトの宛先ポート、及び2バイトの送信元ポートからなる、48バイトの受信ヘッダ情報INF1を有している。これに対し、INF1がエントリー比較テーブルと一致した場合の再構築フレームデータMDでは、48バイトの受信ヘッダ情報INF1が、受信ヘッダ情報INF1がエントリー比較テーブルと一致するか否かを示す1ビットの一致情報13と、7ビットのアドレスデータAD(エントリー比較テーブルが2=128通りのテーブルを有している場合)である一致テーブル14に置換することができる。これにより、48バイトの受信ヘッダ情報INF1が1バイトの比較結果情報15に圧縮されることとなる。 Here, the Ethernet frames A and B transferred to the external network devices 101 and 103 are, as shown in FIG. 3, a 6-byte destination MAC address, a 6-byte transmission source MAC address, a 16-byte destination IP address, 16 It has 48-byte reception header information INF1 including a byte transmission source IP address, a 2-byte destination port, and a 2-byte transmission source port. On the other hand, in the reconstructed frame data MD when INF1 matches the entry comparison table, 48-byte reception header information INF1 matches 1 bit indicating whether or not the reception header information INF1 matches the entry comparison table. It is possible to replace the information 13 with a match table 14 that is 7-bit address data AD (when the entry comparison table has 2 7 = 128 tables). As a result, the 48-byte received header information INF1 is compressed into 1-byte comparison result information 15.

ここで、イーサネットプロトコルで規定された最短フレームに必要なバイト数は64バイトである。システムバス25上のデータ削減率(%)は、
(式1)100−(削減後の転送データ量/削減前の転送データ量)×100
によって表すことができる。そのため、最短フレーム長さで通信を行う際のデータ削減率は、
(式2)100−((64−48+1)×100/64)=73(%)
となり、システムバス25上のデータ量を約1/4にまで削減することができる。
Here, the number of bytes required for the shortest frame defined by the Ethernet protocol is 64 bytes. The data reduction rate (%) on the system bus 25 is
(Expression 1) 100− (transfer data amount after reduction / transfer data amount before reduction) × 100
Can be represented by Therefore, the data reduction rate when communicating with the shortest frame length is
(Formula 2) 100 − ((64−48 + 1) × 100/64) = 73 (%)
Thus, the amount of data on the system bus 25 can be reduced to about 1/4.

一方、イーサネットプロトコルで規定された最長フレームに必要なバイト数は1518バイトである。そのため、最長フレーム長さで通信を行う際のデータ削減率は、
(式3)100−((1518−48+1)×100/1518)=3(%)
となり、システムバス25上のデータ量を3%削減することが可能となる。
On the other hand, the number of bytes required for the longest frame defined by the Ethernet protocol is 1518 bytes. Therefore, the data reduction rate when communicating with the longest frame length is
(Formula 3) 100 − ((1518−48 + 1) × 100/1518) = 3 (%)
Thus, the amount of data on the system bus 25 can be reduced by 3%.

このように、システムバス25上のデータ量を削減することにより、複数のバスマスタがシステムバス25に対してアクセス要求した場合であっても、各バスマスタのアクセス待ち状態を低減し、イーサネットフレーム転送処理効率の低下を防止することができる。また、複数のバスマスタがアクセス要求した場合に生じるシステムバス25上に転送されるデータの廃棄確率を低減することができる。また、外部メモリ部24をネットワークプロセッサ20外部に設けることにより、ネットワークプロセッサ20に内蔵するメモリ容量を増やす必要はない。   Thus, by reducing the amount of data on the system bus 25, even when a plurality of bus masters request access to the system bus 25, the access waiting state of each bus master is reduced, and Ethernet frame transfer processing is performed. A decrease in efficiency can be prevented. In addition, it is possible to reduce the probability of discarding data transferred on the system bus 25 when a plurality of bus masters request access. Further, by providing the external memory unit 24 outside the network processor 20, it is not necessary to increase the memory capacity built in the network processor 20.

なお、エントリーテーブルの数は128に限定されるものではない。エントリーテーブル数を2とすると(nは自然数)、エントリーテーブルと受信ヘッダ情報INF1が一致したときの比較結果情報15のデータ量は、(一致/不一致情報の1ビット)+(アドレスデータであるnビット)=(n+1)ビットとなる。そのため、(n+1)ビットが48バイトの受信ヘッダ情報INF1のデータ量よりも小さい場合では、本発明のデータ量を削減するという効果を奏することが可能である。 Note that the number of entry tables is not limited to 128. When the number of entry tables is 2n (n is a natural number), the data amount of the comparison result information 15 when the entry table and the received header information INF1 match is (1 bit of match / mismatch information) + (address data) n bits) = (n + 1) bits. Therefore, when the (n + 1) bits are smaller than the data amount of the 48-byte received header information INF1, it is possible to achieve the effect of reducing the data amount of the present invention.

[第2の実施形態]
図8は、本発明の第2の実施形態に係るネットワーク装置202の構成を示すブロック図である。ネットワーク装置202は、ネットワークプロセッサ40を有している。第2の実施形態の特徴は、イーサネットフレーム受信部21がスイッチブロック(以下、S/Wブロックとする。)35を介してシステムバス25に接続され、イーサネットフレーム送信部22がS/Wブロック36を介してシステムバス25に接続されている点にある。また、S/Wブロック35と、S/Wブロック36との間には、内蔵メモリ37が接続されている。なお、他の構成については、第1の実施形態と略同一構成であるため、同一要素については同一符号を付すことによりその説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the network device 202 according to the second embodiment of the present invention. The network device 202 has a network processor 40. The feature of the second embodiment is that the Ethernet frame receiver 21 is connected to the system bus 25 via a switch block (hereinafter referred to as S / W block) 35, and the Ethernet frame transmitter 22 is connected to the S / W block 36. It is connected to the system bus 25 via A built-in memory 37 is connected between the S / W block 35 and the S / W block 36. Since other configurations are substantially the same as those in the first embodiment, the same elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

内蔵メモリ37は、受信ヘッダ情報INF1とエントリー比較テーブルとを比較し、受信ヘッダ情報INF1とエントリー比較テーブルとが一致する場合には、再構築データフレーム生成回路31で生成された再構築データフレームMDを一時保存するよう構成されている。   The built-in memory 37 compares the received header information INF1 and the entry comparison table, and if the received header information INF1 and the entry comparison table match, the reconstructed data frame MD generated by the reconstructed data frame generation circuit 31. Is configured to temporarily save.

S/Wブロック35は、内蔵メモリ37の空き容量に応じて、再構築データフレームMDを内蔵メモリ37か外部メモリ部24に保存するのか切替えを行い、どちらに保存したかを保存情報としてCPU部23に送信するよう構成されている。S/Wブロック36は、CPU部23に送信された保存情報に基づいて、内蔵メモリ37又は外部メモリ部24に保存されたデータを取り出し、イーサネットフレーム送信部22に出力するよう構成されている。なお、内蔵メモリ37又は外部メモリ部24のどちらかに優先的に再構築データフレームMDを記憶するようシステムとして選択可能に構成されている。   The S / W block 35 switches between storing the reconstructed data frame MD in the built-in memory 37 or the external memory unit 24 according to the free space of the built-in memory 37, and the CPU unit uses the stored information as saved information. 23 to transmit to. The S / W block 36 is configured to take out the data stored in the internal memory 37 or the external memory unit 24 based on the storage information transmitted to the CPU unit 23 and output the data to the Ethernet frame transmission unit 22. The system is configured to be selectable as a system so that the reconstructed data frame MD is preferentially stored in either the internal memory 37 or the external memory unit 24.

このように、S/Wブロック35、36、及び内蔵メモリ37を設けることによって、受信ヘッダ情報INF1がエントリー比較テーブル(図4)と一致する場合に、内蔵メモリ37が空き容量を有しているときは、システムバス25を経由せずに再構築データフレームMDをイーサネットフレーム受信部21からイーサネットフレーム送信部22へ転送することができる。これにより、システムバス25のデータ占有率を削減することができる。再構築データフレームMDは、受信ヘッダ情報INF1がエントリー比較テーブルと一致した場合には、48バイトの受信ヘッダ情報INF1が1バイトの比較結果情報15に圧縮されるため(エントリーテーブルの数を128とした場合)、内部メモリ37に保存可能なフレーム数を増大させることができる。なお、内部メモリ37に空き容量がない場合には、第1の実施形態と同様に、再構築データフレームMDをシステムバス25を介してイーサネットフレーム受信部21からイーサネットフレーム送信部22へ転送する。この際のデータ削減率は、第1の実施形態と同様である。   Thus, by providing the S / W blocks 35 and 36 and the built-in memory 37, the built-in memory 37 has a free space when the received header information INF1 matches the entry comparison table (FIG. 4). In some cases, the reconstructed data frame MD can be transferred from the Ethernet frame receiver 21 to the Ethernet frame transmitter 22 without going through the system bus 25. Thereby, the data occupation rate of the system bus 25 can be reduced. In the reconstructed data frame MD, when the received header information INF1 matches the entry comparison table, the 48-byte received header information INF1 is compressed into the 1-byte comparison result information 15 (the number of entry tables is 128). The number of frames that can be stored in the internal memory 37 can be increased. If there is no free space in the internal memory 37, the reconstructed data frame MD is transferred from the Ethernet frame receiving unit 21 to the Ethernet frame transmitting unit 22 via the system bus 25, as in the first embodiment. The data reduction rate at this time is the same as that in the first embodiment.

本発明の第1の実施形態に係るネットワーク装置102の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the network apparatus 102 which concerns on the 1st Embodiment of this invention. ネットワークプロセッサ20の構成を示す機能ブロック図である。2 is a functional block diagram showing a configuration of a network processor 20. FIG. ネットワークプロセッサ20において送受信されるイーサネットフレームの構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of an Ethernet frame transmitted and received in a network processor 20. FIG. エントリー比較テーブル回路28のエントリー比較テーブルを示す図である。6 is a diagram showing an entry comparison table of an entry comparison table circuit 28. FIG. エントリー変換テーブル回路33のエントリー変換テーブルを示す図である。6 is a diagram showing an entry conversion table of an entry conversion table circuit 33. FIG. ネットワーク装置102の受信イーサネットフレームAの受信時の動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an operation of the network device 102 when receiving a received Ethernet frame A. ネットワーク装置102の送信イーサネットフレームBの送信時の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an operation at the time of transmission of a transmission Ethernet frame B of the network apparatus 102. 本発明の第2の実施形態に係るネットワーク装置202の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the network apparatus 202 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 非特許文献1に記載された従来のネットワークプロセッサの構成を一部簡略化した機能ブロック図である。It is the functional block diagram which simplified the structure of the conventional network processor described in the nonpatent literature 1 partially.

符号の説明Explanation of symbols

1...宛先MACアドレス
2...送信元MACアドレス
3...タイプフィールド
4...IPヘッダ
20...ネットワークプロセッサ
21...イーサネットフレーム受信部
22...イーサネットフレーム送信部
23...CPU部
24...外部メモリ部
25...システムバス
1 ... Destination MAC address 2 ... Source MAC address 3 ... Type field 4 ... IP header 20 ... Network processor 21 ... Ethernet frame receiver 22 ... Ethernet frame transmitter 23 ... CPU 24 ... External memory 25 ... System bus

Claims (11)

外部ネットワーク装置から受信した受信フレームに含まれる宛先及び送信元を示す受信ヘッダ情報を、他の外部ネットワーク装置に送信する送信フレームの宛先及び送信元を示す送信ヘッダ情報に変換して前記送信フレームを生成するネットワークプロセッサであって、
前記ネットワークプロセッサ内のデータが転送される伝送路と、
前記受信ヘッダ情報よりもデータ量の少ないアドレスデータと前記受信ヘッダ情報が対応付けられた比較テーブルを参照して、前記受信ヘッダ情報が前記比較テーブルに一致するか否かを示す一致/不一致情報を生成し、前記一致/不一致情報が一致を示す場合に、前記受信ヘッダ情報を対応する前記アドレスデータに置換して再構築フレームデータを生成して前記伝送路に転送するフレーム受信部と、
前記一致/不一致情報が不一致を示す場合に、前記受信フレームの受信ヘッダ情報を前記送信ヘッダ情報に変換して前記伝送路に転送する演算処理部と、
前記伝送路に接続され前記再構築フレームデータを保存するメモリと、
前記一致/不一致情報が一致を示す場合に、前記アドレスデータと前記送信ヘッダ情報が対応付けられた変換テーブルを参照し、前記再構築フレームデータの前記アドレスデータを対応する前記送信ヘッダ情報と置換することにより、前記送信フレームを生成して前記他の外部ネットワーク装置に前記送信フレームを送信するフレーム送信部と、
を備えたことを特徴とするネットワークプロセッサ。
The reception frame information indicating the destination and the transmission source included in the reception frame received from the external network device is converted into the transmission header information indicating the destination and the transmission source of the transmission frame transmitted to another external network device, and the transmission frame is converted into the transmission header information. A network processor to generate,
A transmission path through which data in the network processor is transferred;
Match / mismatch information indicating whether or not the received header information matches the comparison table with reference to a comparison table in which the received header information is associated with address data having a smaller data amount than the received header information. A frame receiving unit that generates and reconstructs frame data by replacing the received header information with the corresponding address data when the match / mismatch information indicates a match ;
An arithmetic processing unit that converts the reception header information of the reception frame into the transmission header information and transfers the transmission header information to the transmission path when the match / mismatch information indicates mismatch;
A memory connected to the transmission line and storing the reconstructed frame data;
When the match / mismatch information indicates a match, the address data of the reconstructed frame data is replaced with the corresponding transmission header information by referring to the conversion table in which the address data and the transmission header information are associated with each other. A frame transmission unit that generates the transmission frame and transmits the transmission frame to the other external network device;
A network processor comprising:
前記一致/不一致情報が不一致を示す場合に、
前記フレーム受信部は、前記受信フレームに前記受信ヘッダ情報が前記比較テーブルに一致しなかったことを示す前記一致/不一致情報を付加して前記再構築フレームデータを生成し
前記フレーム送信部は、前記メモリより転送された前記一致/不一致情報及び前記送信ヘッダ情報を有する前記再構築フレームデータから不一致を示す前記一致/不一致情報を削除することにより前記送信フレームを生成することを特徴とする請求項1記載のネットワークプロセッサ。
When the match / mismatch information indicates mismatch,
The frame receiving unit generates the reconstructed frame data by adding the match / mismatch information indicating that the received header information does not match the comparison table to the received frame ,
The frame transmission unit generates the transmission frame by deleting the match / mismatch information indicating mismatch from the reconstructed frame data having the match / mismatch information and the transmission header information transferred from the memory. The network processor according to claim 1.
前記伝送路は、前記フレーム受信部、前記フレーム送信部、及び前記メモリが接続され、前記フレーム受信部と前記メモリとの間のデータ転送、及び前記フレーム送信部と前記メモリとの間のデータ転送に共通して使用される第1伝送路を有することを特徴とする請求項1又は2記載のネットワークプロセッサ。   The transmission path is connected to the frame reception unit, the frame transmission unit, and the memory, and transfers data between the frame reception unit and the memory, and data transfer between the frame transmission unit and the memory. 3. The network processor according to claim 1, further comprising a first transmission line that is used in common. 前記伝送路は、前記フレーム受信部及び前記フレーム送信部にそれぞれスイッチング部を介して接続される第1伝送路及び第2伝送路を有し、
前記メモリは、前記第1伝送路に接続され前記アドレスデータを有する前記再構築フレームデータのみが保存される第1メモリと、前記第2伝送路に接続され前記不一致情報を有する前記再構築フレームデータが保存される第2メモリを有することを特徴とする請求項1又は2記載のネットワークプロセッサ。
The transmission path includes a first transmission path and a second transmission path that are connected to the frame reception unit and the frame transmission unit via a switching unit, respectively.
The memory is connected to the first transmission path and stores only the reconstructed frame data having the address data, and the reconstructed frame data is connected to the second transmission path and has the mismatch information. The network processor according to claim 1, further comprising a second memory in which is stored.
データが転送される伝送路と、
外部ネットワーク装置から受信した受信フレームから宛先及び送信元を示す受信ヘッダ部情報を抽出するヘッダ抽出回路と、前記受信ヘッダ情報よりもデータ量の少ないアドレスデータと前記受信ヘッダ情報が対応付けられた比較テーブルを有する比較テーブル回路と、前記受信ヘッダ情報が前記比較テーブルに一致するか否かを判定する比較回路と、前記比較回路において一致すると判定された場合に前記受信フレームから前記受信ヘッダ情報を削除する削除回路と、前記受信ヘッダ情報が前記比較テーブルに一致するか否かを示す一致/不一致情報を生成し、前記一致/不一致情報が一致を示す場合に、前記削除回路によって前記受信ヘッダ情報が削除されたデータに、前記受信ヘッダ情報に対応する前記アドレスデータを付加して前記伝送路に転送されるデータである再構築フレームデータを生成して前記伝送路に転送する再構築フレーム生成回路と、を備えたフレーム受信部と、
前記一致/不一致情報が不一致を示す場合に、前記受信フレームの受信ヘッダ情報を前記送信ヘッダ情報に変換して前記伝送路に転送する演算処理部と、
前記伝送路に接続され、前記再構築フレームデータを保存するメモリと、
前記比較テーブルが有する前記アドレスデータと前記送信ヘッダ情報が対応付けられた変換テーブルと、前記メモリから前記伝送路を介して前記再構築フレームデータを入力し前記変換テーブルを参照し、前記一致/不一致情報が一致を示す場合に、前記アドレスデータに対応する前記送信ヘッダ情報を前記アドレス情報と置換することにより他の外部ネットワーク装置に送信する送信フレームを生成する送信フレーム生成回路と、を備えたフレーム送信部と、
を備えるネットワークプロセッサ。
A transmission path through which data is transferred;
A header extraction circuit that extracts reception header information indicating a destination and a transmission source from a reception frame received from an external network device, and a comparison in which address data having a data amount smaller than the reception header information is associated with the reception header information A comparison table circuit having a table, a comparison circuit for determining whether or not the received header information matches the comparison table, and deleting the received header information from the received frame when it is determined by the comparison circuit to match And a match / mismatch information indicating whether or not the received header information matches the comparison table. When the match / mismatch information indicates a match, the delete circuit sets the received header information The address data corresponding to the received header information is added to the deleted data to add the address data. A reconstructed frame generation circuit to be transferred to the transmission path to generate a reconstructed frame data is data to be transferred to the sending passage, the frame receiving section having a,
An arithmetic processing unit that converts the reception header information of the reception frame into the transmission header information and transfers the transmission header information to the transmission path when the match / mismatch information indicates mismatch;
A memory connected to the transmission line and storing the reconstructed frame data;
The conversion table in which the address data included in the comparison table is associated with the transmission header information, the reconstructed frame data is input from the memory via the transmission path, and the conversion table is referred to . A transmission frame generation circuit that generates a transmission frame to be transmitted to another external network device by replacing the transmission header information corresponding to the address data with the address information when the information indicates a match. A transmission unit;
A network processor comprising:
前記フレーム生成回路は、前記受信ヘッダ情報が前記比較テーブルに該当しない場合には、前記受信フレームに前記受信ヘッダ情報が前記比較テーブルに一致しなかったことを示す不一致情報を付加して前記再構築フレームデータを生成し、
前記演算処理部は、前記メモリに転送された前記不一致情報を有する前記再構築フレームデータの前記受信ヘッダ情報を演算処理によって前記送信ヘッダ情報に変換して前記メモリに保存し、
前記フレーム送信部は、前記メモリから転送された前記不一致情報及び前記送信ヘッダ情報を有する前記再構築フレームデータから前記不一致情報を削除することにより前記送信フレームを生成することを特徴とする請求項5記載のネットワークプロセッサ。
If the received header information does not correspond to the comparison table, the frame generation circuit adds mismatch information indicating that the received header information does not match the comparison table to the received frame and reconstructs the frame. Generate frame data,
The arithmetic processing unit converts the reception header information of the reconstructed frame data having the mismatch information transferred to the memory into the transmission header information by arithmetic processing and stores the transmission header information in the memory.
The frame transmission unit generates the transmission frame by deleting the mismatch information from the reconstructed frame data having the mismatch information and the transmission header information transferred from the memory. The described network processor.
前記伝送路は、前記フレーム受信部、前記フレーム送信部、及びメモリに接続された第1伝送路であることを特徴とする請求項5又は6記載のネットワークプロセッサ。   The network processor according to claim 5 or 6, wherein the transmission path is a first transmission path connected to the frame reception unit, the frame transmission unit, and a memory. 前記伝送路は、スイッチング部を介して前記フレーム受信部に接続すると共に他のスイッチング部を介して前記フレーム送信部に接続する第1伝送路と、前記スイッチング部を介して前記フレーム受信部に接続すると共に前記他のスイッチング部を介して前記フレーム送信部に接続する第2伝送路とを備え、
前記メモリは、前記第1伝送路に接続された第1メモリと、前記第2伝送路に接続された第2メモリとを備えた
ことを特徴とする請求項5乃至7記載のネットワークプロセッサ。
The transmission path is connected to the frame receiving section via a switching section and connected to the frame receiving section via the switching section and a first transmission path connected to the frame transmitting section via another switching section. And a second transmission line connected to the frame transmission unit via the other switching unit,
The network processor according to claim 5, wherein the memory includes a first memory connected to the first transmission path and a second memory connected to the second transmission path.
請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載のネットワークプロセッサを有するネットワーク装置。   A network device comprising the network processor according to claim 1. 外部ネットワーク装置から受信フレームを受信し、
前記受信フレームの宛先及び送信元を示す前記受信ヘッダ情報を抽出し、
前記受信ヘッダ情報よりもデータ量の少ないアドレスデータと前記受信ヘッダ情報が対応付けられた比較テーブルと前記受信ヘッダ部情報が一致するか否かを判定し、
前記比較テーブルと前記受信ヘッダ部情報が一致した場合には、前記受信ヘッダ情報が前記比較テーブルに一致するか否かを示す一致/不一致情報を生成し、前記一致/不一致情報が一致を示す場合に、前記受信ヘッダ部情報を前記アドレスデータに置換してシステムバス上に転送される再構築フレームデータを生成してメモリに保存し、
前記一致/不一致情報が不一致を示す場合に、前記受信フレームの受信ヘッダ情報を前記送信ヘッダ情報に変換して前記再構築フレームデータを生成してメモリに保存し、
前記メモリに保存された前記再構築フレームデータを受け取り、
前記一致/不一致情報が一致を示す場合に、前記アドレスデータと他の外部ネットワーク装置に送信する送信フレームの宛先及び送信元を示す送信ヘッダ部情報が対応付けられた変換テーブルを参照して前記アドレスデータに対応する前記送信ヘッダ情報を抽出し、
前記再構築フレームデータの有する前記アドレスデータを前記送信ヘッダ部情報に置換して前記送信フレームを生成することを特徴とするフレーム転送方法。
Receive frames from external network devices,
Extracting the received header information indicating the destination and source of the received frame;
A determination is made as to whether or not the received header part information matches the comparison table in which the received header information is associated with address data having a smaller data amount than the received header information;
When the comparison table and the received header part information match, the match / mismatch information indicating whether the received header information matches the comparison table is generated, and the match / mismatch information indicates match And generating the reconstructed frame data transferred on the system bus by replacing the received header part information with the address data and storing it in the memory,
When the match / mismatch information indicates a mismatch, the received header information of the received frame is converted into the transmitted header information, the reconstructed frame data is generated and stored in a memory,
Receiving the reconstructed frame data stored in the memory;
When the match / mismatch information indicates a match, the address data is referred to by referring to a conversion table in which transmission address information indicating a destination and a transmission source of a transmission frame to be transmitted to another external network device is associated. Extracting the transmission header information corresponding to the data;
A frame transfer method comprising: generating the transmission frame by replacing the address data included in the reconstructed frame data with the transmission header part information.
前記比較テーブルと前記受信ヘッダ部情報が一致しない場合には、前記受信フレームに前記比較テーブルと前記受信ヘッダ部情報が一致しなかったことを示す不一致情報を付加して前記再構築フレームデータを生成してメモリに保存し、
不一致を示す前記一致/不一致情報を有する前記再構築フレームデータの前記受信ヘッダ情報を前記送信ヘッダ情報に変換して前記メモリに保存し、
前記メモリに保存された前記送信ヘッダ情報及び不一致を示す前記一致/不一致情報を有する前記再構築フレームデータから不一致を示す前記一致/不一致情報を削除して前記送信フレームを生成する
ことを特徴とする請求項10記載のフレーム転送方法。
If the comparison table and the received header part information do not match, the reconstructed frame data is generated by adding mismatch information indicating that the comparison table and the received header part information do not match to the received frame. Save it in memory,
Converting the received header information of the reconstructed frame data having the match / mismatch information indicating mismatch to the transmission header information and storing it in the memory;
The transmission frame is generated by deleting the match / mismatch information indicating mismatch from the reconstructed frame data having the match / mismatch information indicating mismatch and the transmission header information stored in the memory. The frame transfer method according to claim 10.
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