JPH07231335A - 受信バッファ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガベージコレクション等の複雑な可変バッフ
ァ割当制御を必要とせず、簡単な構成でバッファメモリ
の使用効率を上げることのできる受信バッファ装置を提
供することである。 【構成】 ユーザデータを分割した固定長データのヘッ
ダ部および先頭固定長データのペイロード部から得られ
る受信データ属性情報に基づき、コネクション識別部２
はコネクションを、またデータ長識別部３は受信するユ
ーザデータの長さを識別し、バッファメモリ５の書き込
みを制御する書き込み制御部４に通知する。バッファメ
モリ５は、データ格納領域として、最大ユーザデータ長
を有する第１のデータ格納領域と、頻繁に使用されるユ
ーザデータのデータ長を有する第２のデータ格納領域と
が設けられている。書き込み制御部４は、ユーザデータ
長情報とコネクション識別番号情報とに基づいて、最適
な長さのデータ格納領域を選択し、この選択されたデー
タ格納領域に固定長データを書き込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受信バッファ装置に関
し、より特定的には、伝送路から受信した可変長データ
を一時的に記憶保持する受信バッファ装置、一層具体的
には、複数の端末同士間で複数のコネクションを設定
し、かつ各コネクションのユーザデータをそれよりも小
さい固定長データに分割して伝送するような伝送路から
受信したユーザデータを一時的に記憶保持する受信バッ
ファ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕ
ｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）方式によるネットワ
ークシステムでは、複数の端末同士間で複数のコネクシ
ョンを設定し、各々のコネクションのユーザデータをそ
れよりも小さい固定長データの単位で伝送するような伝
送路が用いられる。このような伝送路上を伝送される各
ユーザデータの長さは可変であり、１つのユーザデータ
を構成する固定長データの各ヘッダ部には、コネクショ
ン識別番号情報、およびその固定長データがユーザデー
タの先頭固定長データであるか、中間固定長データであ
るか、末尾固定長データであるかを示す識別情報が格納
されている。また、先頭固定長データのペイロード部
（ヘッダ部以外の部分；情報フィールド）には、ユーザ
データの長さを示すデータ長情報が格納されている。

【０００３】従来、上記のような伝送路から固定長デー
タを受信してコネクション毎にバッファメモリに格納
し、元のユーザデータを組み立てるような受信バッファ
装置があった。従来の受信バッファ装置は、バッファメ
モリ内に最大ユーザデータ長（予め定められている）を
１単位とするデータ格納領域を複数設け、各コネクショ
ン毎にユーザデータを格納する方式を採っていた。

【０００４】以下には、図３を参照して、上記従来の受
信バッファ装置における受信データの格納方法をより詳
細に説明する。図３において、伝送路から受信した固定
長データを格納するバッファメモリ１０は、それぞれが
最大ユーザデータ長を有する複数のデータ格納領域１１
〜１ｎから構成される。受信した固定長データは、コネ
クション毎にそれぞれのデータ格納領域に順次格納され
る。管理テーブル２０は、受信したユーザデータのコネ
クション識別番号情報に対応して、バッファメモリ１０
に格納された受信データが各データ格納領域のどのアド
レス位置まで格納されているかを示すポインタ情報を記
憶している。これによって、受信した固定長データをユ
ーザデータに再構成する状態が管理される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の受
信バッファ装置では、バッファメモリ１０内の全データ
格納領域１１〜１ｎに、最大ユーザデータ長を割り当て
ているため、データ長の短いパケットも最大ユーザデー
タ長を有するデータ格納領域に格納されてしまう。その
ため、データ長の短いユーザデータを頻繁に受信するよ
うなシステムでは、各データ格納領域の未使用領域が増
えてしまい、バッファメモリ１０の使用効率が悪くなっ
てしまう。

【０００６】実際、一般的なイーサネットＬＡＮ（Ｌｏ
ｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）において、伝送さ
れるデータパケットのパケット長には２重のピークがあ
り、５０バイト以下のパケット長を有するパケットは全
体の３０．４％を占め、５７６バイト以上のパケット長
を有するパケットは全体の５０．２％を占めることが報
告されている（ＲＩＣＣＡＲＤ ＧＵＳＥＬＬＡ，“Ａ
Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｄｉｓ
ｋｌｅｓｓ Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ Ｔｒａｆｆｉｃ
ｏｎ ａｎ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａ
ｎｓ． Ｃｏｍｍｕｎ．，ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．９ Ｓ
ｅｐｔ．１９９０）。このようなイーサネットＬＡＮを
上記の伝送路を用いてＬＡＮ間接続した場合、ＬＡＮパ
ケットをユーザデータにして伝送すると、５０バイト以
下のパケット長を有する短いパケットすなわちユーザデ
ータが３０．４％存在するため、バッファメモリの使用
効率が著しく悪くなるという問題点を有していた。

【０００７】なお、バッファメモリの使用効率を上げる
ため、バッファメモリ内に固定長のデータ格納領域を設
けず、受信したユーザデータを順次詰めて格納するよう
なバッファリング方式（ガベージコレクション等）も提
案されているが、このようなバッファリング方式は、ア
ドレスの管理が煩雑となり、装置の複雑化および処理速
度の低速化を招いていた。

【０００８】それゆえに、本発明の目的は、ガベージコ
レクション等の複雑な可変バッファ割当制御を必要とせ
ず、簡単な構成でバッファメモリの使用効率を上げるこ
とのできる受信バッファ装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
伝送路から受信した可変長データを一時的に記憶保持す
る受信バッファ装置であって、伝送路から可変長データ
を受信するデータ受信手段と、長さの異なるデータ格納
領域がそれぞれ複数個ずつ設けられたバッファメモリ
と、データ受信手段によって受信された可変長データの
データ長を検出するデータ長検出手段と、データ長検出
手段の検出結果に基づいて、バッファメモリの中から最
適な長さを有するデータ格納領域を選択し、データ受信
手段によって受信された可変長データを当該選択された
データ格納領域に書き込む書き込み制御手段と、バッフ
ァメモリの各データ格納領域からデータを読み出して元
のデータを再構成し、上位バスに出力する読み出し制御
手段とを備えている。

【００１０】請求項２に係る発明は、複数の端末同士間
で複数のコネクションを設定し、かつ各コネクションの
ユーザデータをそれよりも小さい固定長データに分割し
て伝送するような伝送路から受信したユーザデータを一
時的に記憶保持する受信バッファ装置であって、各固定
長データは、コネクション識別番号情報と、その固定長
データが先頭、中間、末尾固定長データのいずれである
かを示す受信データ種別情報とが格納されたヘッダ部
と、ユーザデータのデータ内容が格納され、さらに先頭
固定長データにはユーザデータのデータ長情報が格納さ
れたペイロード部とを含み、固定長データを受信し、か
つ受信した固定長データから受信データの属性を示す受
信データ属性情報を抽出し、当該抽出した受信データ属
性情報と固定長データのペイロード部に格納された情報
（ペイロード情報）とを出力する下位インタフェース
部、下位インタフェース部から供給される受信データ属
性情報からコネクション識別番号情報および受信データ
種別情報を抽出して出力するコネクション識別部、下位
インタフェース部から供給される受信データ属性情報か
らデータ長情報を抽出して出力するデータ識別部、長さ
の異なるデータ格納領域がそれぞれ複数個ずつ設けられ
ており、かつ下位インタフェース部から供給される固定
長データのペイロード情報を当該データ格納領域に記憶
するバッファメモリ、コネクション識別部から供給され
るコネクション識別番号情報および受信データ種別情報
と、データ長識別部から供給されるデータ長情報とに基
づいて、バッファメモリの中から最適な長さを有するデ
ータ格納領域を選択し、当該選択されたデータ格納領域
に固定長データのペイロード情報を書き込む書き込み制
御部、およびバッファメモリに記憶されたペイロード情
報をフレームデータとして読み出して上位バスに出力す
る上位インタフェース部を備えている。

【００１１】

【作用】請求項１に係る発明においては、バッファメモ
リ内に長さの異なるデータ格納領域をそれぞれ複数個ず
つ設けておき、受信された可変長データのデータ長に基
づいて、バッファメモリの中から最適な長さを有するデ
ータ格納領域を選択し、受信された可変長データを選択
されたデータ格納領域に書き込むことにより、バッファ
メモリ内に無駄な未使用領域が増加するのを防止するよ
うにしている。

【００１２】請求項２に係る発明においては、バッファ
メモリ内に長さの異なるデータ格納領域をそれぞれ複数
個ずつ設けておき、コネクション識別部で抽出されるコ
ネクション識別番号情報および受信データ種別情報と、
データ長識別部で抽出されるデータ長情報とに基づい
て、バッファメモリの中から最適な長さを有するデータ
格納領域を選択し、選択されたデータ格納領域に固定長
データのペイロード情報を書き込むことにより、バッフ
ァメモリ内に無駄な未使用領域が増加するのを防止する
ようにしている。これによって、イーサネットＬＡＮの
パケットデータのようにデータ長が複数のピークを有す
るようなデータをバッファリングする場合において、ガ
ベージコレクション等の複雑なバッファ割当制御を必要
とせず、簡単な構成でバッファメモリの使用効率を上げ
ることがでる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の一実施例に係る受信バッフ
ァ装置の構成を示すブロック図である。図１において、
本実施例の受信バッファ装置は、下位インタフェース部
１と、コネクション識別部２と、データ長識別部３と、
書き込み制御部４と、バッファメモリ５と、上位インタ
フェース部６とを備えている。

【００１４】下位インタフェース部１は、ユーザデータ
を固定長データの単位に分割して伝送する伝送路Ｌに接
続され、ユーザデータを連続する固定長データの形態で
受信する。ここで、伝送路Ｌ上を伝送される各ユーザデ
ータの長さは、それを構成する固定長データの数に応じ
て可変である。１つのユーザデータを構成する各固定長
データのヘッダ部には、コネクション識別番号情報と、
その固定長データがユーザデータの先頭固定長データで
あるか、中間固定長データであるか、末尾固定長データ
であるかを示す種別情報とが格納されている。また、各
固定長データのペイロード部（ヘッダ部以外の部分；情
報フィールド）には、そのユーザデータのデータ内容が
格納されている。なお、先頭固定長データのペイロード
部には、ユーザデータの長さを示すデータ長情報が格納
されている。下位インタフェース部１は、受信した各固
定長データのヘッダ部に格納されたヘッダ情報と、先頭
固定長データのペイロード部に格納されたデータ長情報
とを受信データ属性情報として抽出し、コネクション識
別部２およびデータ長識別部３に送信する。また、下位
インタフェース部１は、受信した各固定長データのペイ
ロード部に格納されたデータ内容情報（以下、ペイロー
ド情報と称す）をバッファメモリ５に送信する。

【００１５】コネクション識別部２は、下位インタフェ
ース１から与えられる受信データ属性情報から、コネク
ション識別番号情報と、固定長データが先頭、中間、末
尾のいずれであるかを示す受信データ種別情報とを抽出
し、書き込み制御部４に通知する。データ長識別部３
は、上記受信データ属性情報から、受信したユーザデー
タのデータ長情報を抽出し、書き込み制御部４に通知す
る。書き込み制御部４は、これらコネクション識別番号
情報，受信データ種別情報，データ長情報と、上位イン
タフェース部６から通知されるフレームデータ読み出し
通知とに基づいて、下位インタフェース部１からバッフ
ァメモリ５に送信されたペイロード情報の書き込み制御
を行う。

【００１６】半導体メモリ等によって構成されるバッフ
ァメモリ５は、図２に示すように、データ格納領域とし
て、長さ（容量）の異なる２種類のデータ格納領域を、
それぞれ複数個ずつ備えている。すなわち、バッファメ
モリ５は、最大ユーザデータ長（以後、最大データ長と
呼ぶ）を有する第１のデータ格納領域５１１〜５１ｍ
と、最も頻繁に受信するユーザデータのデータ長（以
後、短データ長と呼ぶ）を有する第２のデータ格納領域
５２１〜５２ｎとを備えている。上位インタフェース部
６は、書き込み制御部４から与えられるユーザデータ受
信通知に応答して、バッファメモリ５から再構成された
ユーザデータであるフレームデータを読み出し、上位バ
スＢに送出する。また、上位インタフェース部６は、バ
ッファメモリ５からフレームデータを読み出すとき、書
き込み制御部４に対し、フレームデータ読み出し通知を
送信する。

【００１７】次に、図２を参照しながら書き込み制御部
４の動作をより詳細に説明する。図２において、書き込
み制御部４内に設けられた管理テーブル７は、バッファ
メモリ５内の各データ格納領域５１１〜５１ｍ，５２１
〜５２ｎと１対１に対応するエントリを有し、各エント
リには、対応するデータ格納領域に格納するユーザデー
タのコネクション識別番号情報と、対応するデータ格納
領域のどのアドレス位置まで固定長データが格納されて
いるかを示すポインタ情報とが設定されている。

【００１８】ここで、データ長が短データ長よりも長く
コネクション識別番号が１のユーザデータと、データ長
が短データ長以下でコネクション識別番号が２のユーザ
データとを受信する場合について考えてみる。書き込み
制御部４は、コネクション識別部２から通知される受信
データ種別情報が先頭固定長データを示す場合、データ
長識別部３から通知されるデータ長情報を監視する。当
該監視の結果、データ長が短データ長よりも長い場合、
書き込み制御部４は、バッファメモリ５内の第１のデー
タ格納領域５１１〜５１ｍの中で空いている領域を検索
し、管理テーブル７の対応するエントリにコネクション
識別番号１を設定し、検索した第１のデータ格納領域に
連続したアドレス空間で先頭固定長データのペイロード
情報を格納し、ペイロード情報の最終データが格納され
るアドレス位置を管理テーブル７内の対応するエントリ
にポインタ情報として設定する。一方、データ長が短デ
ータ長よりも短い場合、書き込み制御部４は、バッファ
メモリ５内の第２のデータ格納領域５２１〜５２ｍの中
で空いている領域を検索し、管理テーブル７の対応する
エントリにコネクション識別番号２を設定し、検索した
第２のデータ格納領域に連続したアドレス空間で先頭固
定長データのペイロード情報を格納し、ペイロード情報
の最終データが格納されるアドレス位置を管理テーブル
７内の対応するエントリにポインタ情報として設定す
る。

【００１９】次に、コネクション識別部２から通知され
る受信データ種別情報が中間固定長データを示す場合、
書き込み制御部４は、同じくコネクション識別部２から
のコネクション識別番号情報を監視し、管理テーブル７
内で同じコネクション識別番号が設定されているエント
リを検索する。続いて、書き込み制御部４は、検索され
たエントリと対応するバッファメモリ５内のデータ格納
領域に、中間固定長データのペイロード部の情報を格納
する。このとき、書き込み制御部４は、検索されたエン
トリに設定されているポインタ情報の次のアドレス位置
から連続したアドレス空間で中間固定長データのペイロ
ード情報を格納する。次に、書き込み制御部４は、ペイ
ロード情報の最終データが格納されるアドレス位置を、
管理テーブル７の対応するエントリに新しいポインタ情
報として更新設定する。

【００２０】次に、コネクション識別部２から通知され
る受信データ種別情報が末尾固定長データを示す場合、
書き込み制御部４は、同じくコネクション識別部２から
のコネクション識別番号情報を監視し、管理テーブル７
内で同じコネクション識別番号が設定されているエント
リを検索する。続いて、書き込み制御部４は、検索され
たエントリと対応するバッファメモリ５内のデータ格納
領域に、末尾固定長データのペイロード情報を格納す
る。このとき、書き込み制御部４は、検索されたエント
リに設定されているポインタ情報の次のアドレス位置か
ら連続したアドレス空間で末尾固定長データのペイロー
ド情報を格納する。次に、書き込み制御部４は、ペイロ
ード情報の最終データが格納されるアドレス位置を、管
理テーブル７の対応するエントリに新しいポインタ情報
として更新設定する。これと同時に、書き込み制御部４
は、管理テーブル７内の対応するエントリに設定された
管理情報を、上位インタフェース部６にユーザデータ受
信通知として渡す。

【００２１】上位インタフェース部６は、上記ユーザデ
ータ受信通知に基づいて、バッファメモリ５内の対応す
るデータ格納領域からフレームデータを連続したアドレ
ス空間で読み出し、上位バスＢに送出する。その後、上
位インタフェース部６は、フレームデータの読み出しの
対象となったデータ格納領域を特定する情報を、書き込
み制御部４にフレームデータ読み出し通知として送信す
る。書き込み制御部４は、このフレームデータ読み出し
通知に従って、バッファメモリ５内の対応するデータ格
納領域を空き領域として認識する。

【００２２】以上のように、コネクション識別部２、デ
ータ長識別部３を備え、バッファメモリ５内のデータ格
納領域を最大データ長を有するデータ格納領域と、短デ
ータ長を有するデータ格納領域とに分けることにより、
ガベージコレクション等の複雑なバッファ割当制御を必
要とせず、簡単な構成でバッファメモリの使用効率を上
げることがでる。また上位インタフェース６がバッファ
メモリ５からデータを読み出す際も、連続したアドレス
空間で読み出すことができる。

【００２３】なお、本実施例において、バッファメモリ
５のデータ格納領域のデータ長を最大ユーザデータ長と
短データ長との２種類に分けたが、伝送するユーザデー
タの特性により、３種類以上に分けてもよい。

【００２４】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、バッファ
メモリ内に長さの異なるデータ格納領域をそれぞれ複数
個ずつ設けておき、受信された可変長データのデータ長
に基づいて、バッファメモリの中から最適な長さを有す
るデータ格納領域を選択し、受信された可変長データを
選択されたデータ格納領域に書き込むようにしているの
で、バッファメモリ内に無駄な未使用領域が増加するの
を防止することができる。

【００２５】請求項２に係る発明によれば、バッファメ
モリ内に長さの異なるデータ格納領域をそれぞれ複数個
ずつ設けておき、コネクション識別部で抽出されるコネ
クション識別番号情報および受信データ種別情報と、デ
ータ長識別部で抽出されるデータ長情報とに基づいて、
バッファメモリの中から最適な長さを有するデータ格納
領域を選択し、選択されたデータ格納領域に固定長デー
タのペイロード情報を書き込むようにしているので、バ
ッファメモリ内に無駄な未使用領域が増加するのを防止
することができる。

【００２６】以上のように、本発明によれば、イーサネ
ットＬＡＮのパケットデータのようにデータ長が複数の
ピークを有するようなデータをバッファリングする場合
において、ガベージコレクション等の複雑なバッファ割
当制御を必要とせず、簡単な構成でバッファメモリの使
用効率を上げることがでる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る受信バッファ装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】図１の実施例におけるバッファメモリの構成を
示す模式図である。

【図３】従来の受信バッファ装置におけるバッファメモ
リの使用状態を説明するための模式図である。

【符号の説明】

１…下位インタフェース部 ２…コネクション識別部 ３…データ長識別部 ４…書き込み制御部 ５…バッファメモリ ６…上位インタフェース部 ５１１〜５１ｍ…第１のデータ格納領域 ５２１〜５２ｎ…第２のデータ格納領域

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 12/28

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送路から受信した可変長データを一時
   的に記憶保持する受信バッファ装置であって、 前記伝送路から前記可変長データを受信するデータ受信
   手段と、 長さの異なるデータ格納領域がそれぞれ複数個ずつ設け
   られたバッファメモリと、 前記データ受信手段によって受信された可変長データの
   データ長を検出するデータ長検出手段と、 前記データ長検出手段の検出結果に基づいて、前記バッ
   ファメモリの中から最適な長さを有するデータ格納領域
   を選択し、前記データ受信手段によって受信された可変
   長データを当該選択されたデータ格納領域に書き込む書
   き込み制御手段と、 前記バッファメモリの各データ格納領域からデータを読
   み出して元のデータを再構成し、上位バスに出力する読
   み出し制御手段とを備える、受信バッファ装置。
2. 【請求項２】 複数の端末同士間で複数のコネクション
   を設定し、かつ各コネクションのユーザデータをそれよ
   りも小さい固定長データに分割して伝送するような伝送
   路から受信したユーザデータを一時的に記憶保持する受
   信バッファ装置であって、 各前記固定長データは、 コネクション識別番号情報と、その固定長データが先
   頭、中間、末尾固定長データのいずれであるかを示す受
   信データ種別情報とが格納されたヘッダ部と、 前記ユーザデータのデータ内容が格納され、さらに先頭
   固定長データには前記ユーザデータのデータ長情報が格
   納されたペイロード部とを含み、 前記固定長データを受信し、かつ受信した固定長データ
   から受信データの属性を示す受信データ属性情報を抽出
   し、当該抽出した受信データ属性情報と固定長データの
   ペイロード部に格納された情報（ペイロード情報）とを
   出力する下位インタフェース部、 前記下位インタフェース部から供給される受信データ属
   性情報からコネクション識別番号情報および受信データ
   種別情報を抽出して出力するコネクション識別部、 前記下位インタフェース部から供給される受信データ属
   性情報からデータ長情報を抽出して出力するデータ識別
   部、 長さの異なるデータ格納領域がそれぞれ複数個ずつ設け
   られており、かつ前記下位インタフェース部から供給さ
   れる固定長データのペイロード情報を当該データ格納領
   域に記憶するバッファメモリ、 前記コネクション識別部から供給されるコネクション識
   別番号情報および受信データ種別情報と、前記データ長
   識別部から供給されるデータ長情報とに基づいて、前記
   バッファメモリの中から最適な長さを有するデータ格納
   領域を選択し、当該選択されたデータ格納領域に固定長
   データのペイロード情報を書き込む書き込み制御部、お
   よび前記バッファメモリに記憶されたペイロード情報を
   フレームデータとして読み出して上位バスに出力する上
   位インタフェース部を備える、受信バッファ装置。