JP5952506B2 - ダブルスライディングウィンドウによるパケット検索の実行方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイエンドサーバ設計分野と大規模集積回路の設計分野に関し、特に、ダブルスライディングウィンドウによるパケット検索の実行方法に関する。

コンピュータ技術と集積回路技術の急速な発展に伴い、経済社会の発展ニーズを満足させるにあたって、ハイエンドサーバシステムは、重要な分野における社会発展を制限するボトルネックの一つになる。膨大なデータ計算とデータ分析、複雑なグラフィック解析及び科学演算などの情報分野は、コンピュータシステムに対する性能要求が極めて高い。そのために巨大なハイエンドサーバシステムを構築することにより、多様な現在の各分野の応用要求によりよく適応することが求められている。しかしながら、他方では、高速相互接続パケット伝送の技術的問題にも直面しており、高速相互接続のインタフェースにおいて、ライン遅延による伝送の差異及びマルチチャネル伝送の一貫性の差異が、いずれもシステムの安定性と実行効率に影響を与えている。従って、パケット伝送方法が特定のリンクの伝送特性に適合可能であるように、合理的な実装方法を採用しかつリンクの伝送特性を制御することは、ハイエンドサーバシステムにおける高速相互接続インターフェースの安定な伝送を実現するための有効な方法の一つである。

本発明の目的は、ダブルスライディングウィンドウによるパケット検索の実行方法を提供することである。

幾つかの実施形態は、以下の方法により実現される。３段のバレルシフトレジスタが用いられ、それによると、入力したパケットデータを格納し、リンクの初期テストにより３２箇所のうちでスライディングウィンドウ１の位置が確定されることにより、パケットデータがスライディングウィンドウ１の中心に位置することを確保できる。それによって、スライディングウィンドウ１の位置が特定のリンクの伝送特性に最大限に適合することを保証できる。スライディングウィンドウ１の位置が確定された後、スライディングウィンドウ２の動的調節方法によりスライディングウィンドウ１内の３２ビットのパケットデータを有効に検索でき、かつ、そのパケットデータに対して３２ビットの伝送オフセットが許容される。ダブルスライディングウィンドウによるパケット検索の実行方法のシステムは以下を含む：（1）第１レベル・スライディングウィンドウ、（2）第２レベル・スライディングウィンドウである。

第１レベル・スライディングウィンドウは、物理リンクの設計仕様と伝送特性要求に基づいてその伝送性能を分析し、かつ初期テストにより第１レベル・スライディングウィンドウの具体的な位置を確定することにより、パケットデータをそのスライディングウィンドウ１の中心に位置させるものである。それによって、第１レベル・スライディングウィンドウが特定のリンクの伝送特性に最大限に適合することを保証するとともに、異なる伝送リンクに対しては、それらのライン遅延の差異によって異なる第１レベル・スライディングウィンドウが許容されている。

第２レベル・スライディングウィンドウは、確定された上記第１レベル・スライディングウィンドウに基づいて、第２レベル・スライディングウィンドウにより第１レベル・スライディングウィンドウの範囲内を動的に調節することにより、パケットデータの具体的な位置を検索するものである。その場合、パケットデータの許容される最大のオフセットは３２ビットである。パケット検索がダブルスライディングウィンドウにより行われることにより、高速リンクパケット伝送の信頼性と安定性を実現する。第１レベル・スライディングウィンドウが各伝送リンクに対する伝送特性を管理できるので、第１レベル・スライディングウィンドウの位置を各伝送リンクに適合させることができ、各リンクの伝送特性を異なるスライディングウィンドウに適合させることができ、それにより、リンク伝送の効率と安定性を最大限に保証できる。なぜなら、第１レベル・スライディングウィンドウの位置はパケットデータがその中心に位置するように設定され、かつ、第２レベル・スライディングウィンドウの動的調節がより信頼性をもって確保されるので、それによりマルチチャネルパケット伝送の一貫性を高めるからである。

高速伝送リンクインターフェイスの構造的特性と高速相互接続プロトコルの設計特性、並びに、高速リンク伝送ラインの遅延による伝送影響とマルチチャネルパケット伝送の非一貫性の理由から、第１レベル・スライディングウィンドウの位置は、評価と予測の方法を用いて確定される。それにより、パケットデータが第１レベル・スライディングウィンドウの中心に位置すること、さらに、マルチチャネルシステムの異なるチャネルにおける第１レベル・スライディングウィンドウの各位置が異なってもよいことがある程度保証され、それにより、スライディングウィンドウ構造と伝送リンク特性の高度なマッチングを実現する。

本発明の有益な効果は以下のとおりである。ダブルスライディングウィンドウによるパケット検索の実行方法は、高速リンクのパケット伝送の安定性、及び、マルチチャネルパケット伝送の一貫性を高めることにより、高速相互接続のインターフェイス理論又はプロトコル実装の分野において極めて高い技術的価値と応用価値をもたらす。

図１は、ダブルスライディングウィンドウ構造の概略構成図である。 図２は、第１レベル・スライディングウィンドウ構造の概略構成図である。 図３は、第２レベル・スライディングウィンドウ構造の概略構成図である。

図面を参考して以下に本発明の方法を詳細に説明する。

第１レベル・スライディングウィンドウの実装構造の特徴は、主に、物理リンクの設計仕様と伝送特性要求に基づいて、その伝送性能を分析し、かつ初期テストにより第１レベル・スライディングウィンドウの具体的な位置を確定することである。それによりパケットデータは、そのスライディングウィンドウ１の中心に位置させられる。それによって、第１レベル・スライディングウィンドウが特定のリンクの伝送特性に最大限に適合することが、保証される。また、異なる伝送リンクにおけるそれらのラインの遅延の差異によって、異なる伝送リンクについての第１レベル・スライディングウィンドウがそれぞれ異なってもよい。

第２レベル・スライディングウィンドウの実装構造の特徴は、主に、確定された第１レベル・スライディングウィンドウに基づいて、第１レベル・スライディングウィンドウの範囲内における第２レベル・スライディングウィンドウによる動的調節を行うことにより、パケットデータの具体的な位置を検索することである。その場合、許容されるパケットデータの最大のオフセットは３２ビットである。

このダブルスライディングウィンドウによるパケット検索の実行方法は、高速リンクパケット伝送の信頼性と安定性を実現する。第１レベル・スライディングウィンドウにより、各伝送リンクに対する伝送特性を管理可能であり、第１レベル・スライディングウィンドウの位置を各伝送リンクに適合させることができ、各リンクの伝送特性を、異なるスライディングウィンドウに適合させることができることにより、リンク伝送の効率と安定性を最大限に保証する。第２レベル・スライディングウィンドウを用いることにより、パケット検索の位置を動的に調整することができる。その場合、許容されるパケットの伝送オフセットは３２ビットを超えない。また、第１レベル・スライディングウィンドウの位置は、パケットデータをその中心に位置させるように設定されるため、第２レベル・スライディングウィンドウの動的調節は、より信頼性をもって保証される。

発明の概要に開示した通り、本発明におけるダブルスライディングウィンドウによるパケット検索の実行方法の実装構造は、主に以下を含む。第１レベル・スライディングウィンドウの実装構造（1）と、第２レベル・スライディングウィンドウの実装構造（2）である。

外部の３２ビットのパケットデータがダブルスライディングウィンドウ・モジュールに入力された後、パケットデータは、３個のバレルシフトレジスタであるレジスタ０、レジスタ１、レジスタ２を通過する。その場合、バレルシフトレジスタの各々は、ビット幅が３２ビットであり、深さは３２である。スライディングウィンドウ１は、Ｂ０−Ｃ３１の位置からＡ０−Ｂ３１の位置までスライドすることができ、全体で３２ビットだけスライドすることができる。ハードウェア物理設計の規則と特性、又は、ハードウェアテストの結果分析に基づいて各伝送チャネルの特性を確定することにより、スライディングウィンドウ１の具体的な位置を確定する。例えば、３２ビットのパケットデータがライン遅延のためにレジスタ１［１８］−レジスタ２［１７］の位置に整列する時、スライディングウィンドウ１はＢ０−Ｃ３１の位置に置くことができ、それによりパケットデータをスライディングウィンドウの中心に位置させる。３２ビットのパケットデータがレジスタ０［３０］−レジスタ２［２９］の位置に整列する時、スライディングウィンドウ１はＡ１４−Ｃ１３の位置に置くことができ、それによりパケットデータをスライディングウィンドウの中心に位置させる。そして、３２ビットのパケットデータがレジスタ１［８］−レジスタ２［７］の位置に整列する時、スライディングウィンドウ１はＡ２４−Ｃ２３の位置に置くことができ、それによりパケットデータをスライディングウィンドウの中心に位置させる。

スライディングウィンドウ１の位置が確定された後、例えばスライディングウィンドウ１がＡ２４−Ｃ２３の位置に位置する場合、スライディングウィンドウ２はＢ２８−Ｃ２７の位置からＡ２８−Ｂ２７の位置までスライドすることができ、全体で３２ビットだけスライドすることができる。そして、伝送過程におけるパケット検索の具体的な位置に基づいて、この区間内でパケットを有効に検索できる。

本明細書に記載された技術的特徴以外は、いずれも当業者にとって周知の技術である。

Claims (2)

1. マルチチャネルパケット伝送を行うための複数の異なる伝送リンクと、ダブルスライディングウィンドウ・モジュールとを有するシステムにおいて、ライン遅延がそれぞれ存在する前記異なる伝送リンクを用いてマルチチャネルパケット伝送を行うために、前記ダブルスライディングウィンドウ・モジュールがダブルスライディングウィンドウによるパケット検索を実行する方法であって、
   特定の１つの伝送リンクから入力した３２ビットの１つのパケットデータを、１段が３２ビットのレジスタである３段のバレルシフトレジスタの所定の位置に整列させるステップと、
   前記３段のバレルシフトレジスタの範囲内でスライド可能な６４ビットの長さをもつ第１レベル・スライディングウィンドウを用いて、前記３段のバレルシフトレジスタに整列させた前記１つのパケットデータが前記第１レベル・スライディングウィンドウの中心に位置するように、前記特定の１つの伝送リンクに対する該第１レベル・スライディングウィンドウの位置を確定するステップと、
   前記特定の１つの伝送リンクから３２ビットの別のパケットデータを前記３段のバレルシフトレジスタに入力するステップと、
   確定した前記第１レベル・スライディングウィンドウの位置の区間内で、３２ビットの長さの第２レベル・スライディングウィンドウの位置を動かすことにより、前記別のパケットデータを前記区間内で検索するステップと、を有することを特徴とする
   ダブルスライディングウィンドウによるパケット検索の実行方法。
2. 異なる前記伝送リンクの各々における前記第１レベル・スライディングウィンドウの位置は異なることができる、請求項１に記載のダブルスライディングウィンドウによるパケット検索の実行方法。
   

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