JPH08305649A - マルチキャスト方法及び交換スイッチ - Google Patents
マルチキャスト方法及び交換スイッチInfo
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- JPH08305649A JPH08305649A JP10502595A JP10502595A JPH08305649A JP H08305649 A JPH08305649 A JP H08305649A JP 10502595 A JP10502595 A JP 10502595A JP 10502595 A JP10502595 A JP 10502595A JP H08305649 A JPH08305649 A JP H08305649A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パケット交換を行う複数の交換スイッチによ
って構成された多段網において、交換スイッチにマルチ
キャスト用のバッファを用意するとともに、マルチキャ
ストの際には、特別な制御方式を適用することで、マル
チキャストを実現する。 【構成】 従来の方式の交換スイッチに、新たに最大長
のパケットを格納できるマルチキャスト用バッファを用
意する。このマルチキャスト用バッファを利用すること
により、図９に示す様に、Ｗｏｒｍｈｏｌｅルーティン
グを用いた多段網でマルチキャストを行う際、あるスイ
ッチにおいて１つ以上のポートへパケットを出力できな
くなった時には、出力可能なポートへはパケットを送信
しつつ、同時にこのマルチキャスト用バッファにパケッ
トデータを蓄える。その後、出力できなかったポート
が、出力可能な状態になったときには、このマルチキャ
スト用バッファからデータを取り出し送信する。
って構成された多段網において、交換スイッチにマルチ
キャスト用のバッファを用意するとともに、マルチキャ
ストの際には、特別な制御方式を適用することで、マル
チキャストを実現する。 【構成】 従来の方式の交換スイッチに、新たに最大長
のパケットを格納できるマルチキャスト用バッファを用
意する。このマルチキャスト用バッファを利用すること
により、図９に示す様に、Ｗｏｒｍｈｏｌｅルーティン
グを用いた多段網でマルチキャストを行う際、あるスイ
ッチにおいて１つ以上のポートへパケットを出力できな
くなった時には、出力可能なポートへはパケットを送信
しつつ、同時にこのマルチキャスト用バッファにパケッ
トデータを蓄える。その後、出力できなかったポート
が、出力可能な状態になったときには、このマルチキャ
スト用バッファからデータを取り出し送信する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、通信網や計算機の接続
網などのパケット交換を行うスイッチに関するものであ
る。
網などのパケット交換を行うスイッチに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、図１のような多段網における複数
の宛先へパケットを送るマルチキャスト方式としては、
パケットの特定フィールドにマルチキャストの宛先を書
き込む方式がある。
の宛先へパケットを送るマルチキャスト方式としては、
パケットの特定フィールドにマルチキャストの宛先を書
き込む方式がある。
【０００３】一般にパケット１４は、図２のように、先
頭部分のヘッダ１５とそれに続く実際のデータ（ボディ
１６）で構成される。ヘッダ１４は、宛先、マルチキャ
ストパケットであるか否か等、交換スイッチ通過の際に
必要な要素を含んでいる。
頭部分のヘッダ１５とそれに続く実際のデータ（ボディ
１６）で構成される。ヘッダ１４は、宛先、マルチキャ
ストパケットであるか否か等、交換スイッチ通過の際に
必要な要素を含んでいる。
【０００４】よって、マルチキャストを行うパケットの
場合、このヘッダ部分の特定フィールドに、マルチキャ
ストであるというフラグを立てるとともに、マルチキャ
ストすべき宛先が書き込まれる。
場合、このヘッダ部分の特定フィールドに、マルチキャ
ストであるというフラグを立てるとともに、マルチキャ
ストすべき宛先が書き込まれる。
【０００５】これにより、パケットがスイッチに到着す
ると、このフィールドを読み込み、マルチキャストのフ
ラグが立っている場合は、出力すべきポートを決定し、
そのポートへ同時に送信を行うというものである。
ると、このフィールドを読み込み、マルチキャストのフ
ラグが立っている場合は、出力すべきポートを決定し、
そのポートへ同時に送信を行うというものである。
【０００６】こういう方式には、「網制御方式」（特願
平２−２３８７７９号）がある。「網制御方式」は、複
数の連続したアドレスを持つ宛先へのパケットのマルチ
キャストを可能にしている。
平２−２３８７７９号）がある。「網制御方式」は、複
数の連続したアドレスを持つ宛先へのパケットのマルチ
キャストを可能にしている。
【０００７】ここで、従来方式について、実施例を挙
げ、詳しく説明する。
げ、詳しく説明する。
【０００８】図３は、従来方式の交換スイッチ（ＳＵ：
Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のブロック図である。
２１バッファ、２２クロスバースイッチ、及び２３コン
トローラで構成されている。
Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のブロック図である。
２１バッファ、２２クロスバースイッチ、及び２３コン
トローラで構成されている。
【０００９】２１バッファは、ＳＵに入力されたパケッ
トを蓄え、２３コントローラの指示により、その蓄えた
パケットを、２２クロスバースイッチを通して、次段の
ＳＵ、もしくは、ＰＥへ書き込みを行う。また、２１バ
ッファに蓄えられたパケットデータが、その容量に対し
ある程度以上になった場合には、その情報（ｆｕｌｌｆ
ｌａｇ）を、この２１バッファにて接続された、前段の
ＳＵ、もしくは、ＰＥに伝達する。
トを蓄え、２３コントローラの指示により、その蓄えた
パケットを、２２クロスバースイッチを通して、次段の
ＳＵ、もしくは、ＰＥへ書き込みを行う。また、２１バ
ッファに蓄えられたパケットデータが、その容量に対し
ある程度以上になった場合には、その情報（ｆｕｌｌｆ
ｌａｇ）を、この２１バッファにて接続された、前段の
ＳＵ、もしくは、ＰＥに伝達する。
【００１０】２２クロスバースイッチは、Ｎ本の入力ラ
インとＭ本の出力ラインで構成された、Ｎ×Ｍのクロス
バースイッチであり、２３コントローラの指示により、
各格子点上で接続を切り替える。通常は、一つの入力ラ
インは、一つの出力ラインに接続されるが、一つの入力
ラインに対し、複数の出力ラインに接続することもで
き、これがマルチキャストとなる。逆に、１つの出力ラ
インに対し、複数の入力ラインが接続されるようなこと
はない。つまり、ある出力ラインが既に入力ラインと接
続されている場合、その他の入力ラインはその出力ライ
ンに接続できないということになる。このような排他制
御を行うことで、複数のポートの並列動作が可能にな
る。
インとＭ本の出力ラインで構成された、Ｎ×Ｍのクロス
バースイッチであり、２３コントローラの指示により、
各格子点上で接続を切り替える。通常は、一つの入力ラ
インは、一つの出力ラインに接続されるが、一つの入力
ラインに対し、複数の出力ラインに接続することもで
き、これがマルチキャストとなる。逆に、１つの出力ラ
インに対し、複数の入力ラインが接続されるようなこと
はない。つまり、ある出力ラインが既に入力ラインと接
続されている場合、その他の入力ラインはその出力ライ
ンに接続できないということになる。このような排他制
御を行うことで、複数のポートの並列動作が可能にな
る。
【００１１】２３コントローラの動作については、制御
遷移図を用いて説明する。ただし、実際は全てのポート
が並列に動作するが、説明が繁雑になるため、ここでは
一つのポートに着目して説明を行う。
遷移図を用いて説明する。ただし、実際は全てのポート
が並列に動作するが、説明が繁雑になるため、ここでは
一つのポートに着目して説明を行う。
【００１２】図８は従来方式の交換スイッチの制御の遷
移を示している。それぞれの状態は、以下の通りであ
る。
移を示している。それぞれの状態は、以下の通りであ
る。
【００１３】（状態０）アイドル状態。パケットの到着
を待つ。パケットが到着したら状態１へ。
を待つ。パケットが到着したら状態１へ。
【００１４】（状態１）パケットヘッダのチェック。到
着パケットのヘッダを調べ、マルチキャストの場合は状
態２へ。それ以外は、通常のワームホールルーティング
（Ｗｏｒｍｈｏｌｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）による状態遷移
をする。
着パケットのヘッダを調べ、マルチキャストの場合は状
態２へ。それ以外は、通常のワームホールルーティング
（Ｗｏｒｍｈｏｌｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）による状態遷移
をする。
【００１５】（状態２）クロスバースイッチの接続を行
う。入力ラインを接続すべき全ての出力ラインと接続す
る。もし、接続すべき出力ラインの中に、既に外の入力
ラインと接続され、この入力ラインに接続できないもの
がある場合には、その出力ラインが接続が可能になるま
で待つ。全て接続できたら、状態３へ。
う。入力ラインを接続すべき全ての出力ラインと接続す
る。もし、接続すべき出力ラインの中に、既に外の入力
ラインと接続され、この入力ラインに接続できないもの
がある場合には、その出力ラインが接続が可能になるま
で待つ。全て接続できたら、状態３へ。
【００１６】（状態３）マルチキャストの動作状態。１
つ以上のポートへパケットを出力できなくなった時には
状態４へ。全てのマルチキャストパケットを送信した
ら、状態０へ。また、ポートへ出力できない時とは、そ
のポートに接続されたＳＵ、もしくは、ＰＥからｆｕｌ
ｌ ｆｌａｇが伝達された時のことである。
つ以上のポートへパケットを出力できなくなった時には
状態４へ。全てのマルチキャストパケットを送信した
ら、状態０へ。また、ポートへ出力できない時とは、そ
のポートに接続されたＳＵ、もしくは、ＰＥからｆｕｌ
ｌ ｆｌａｇが伝達された時のことである。
【００１７】（状態４）待機状態。全てのポートへ出力
できるようになったら、状態２へ。
できるようになったら、状態２へ。
【００１８】この従来例をまとめると、以下のようにな
る。
る。
【００１９】パケットがスイッチに到着し、２１バッフ
ァに蓄えられると、２３コントローラは２１バッファよ
り、パケットのヘッダを読み込み、マルチキャストパケ
ットであるかどうかと、宛先を調べる（状態１）。マル
チキャストの場合、接続すべき全ての出力ラインと接続
できれば状態３へ、できない場合は接続できるまで待つ
（状態２）。全てのポートに出力できる場合は、マルチ
キャストを行う（状態３）。もし、１つ以上のポートへ
パケットを出力できなくなった時には、状態４へ行き、
全てのポートに出力できるまで待機する。
ァに蓄えられると、２３コントローラは２１バッファよ
り、パケットのヘッダを読み込み、マルチキャストパケ
ットであるかどうかと、宛先を調べる（状態１）。マル
チキャストの場合、接続すべき全ての出力ラインと接続
できれば状態３へ、できない場合は接続できるまで待つ
（状態２）。全てのポートに出力できる場合は、マルチ
キャストを行う（状態３）。もし、１つ以上のポートへ
パケットを出力できなくなった時には、状態４へ行き、
全てのポートに出力できるまで待機する。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】従来の「網制御方式」
では、フロー制御としてＷｏｒｍｈｏｌｅルーティング
を使用した場合、デッドロックを起こし得るという欠点
があった。
では、フロー制御としてＷｏｒｍｈｏｌｅルーティング
を使用した場合、デッドロックを起こし得るという欠点
があった。
【００２１】Ｗｏｒｍｈｏｌｅルーティングとは、スイ
ッチにパケット全体が到着しなくても、パケットの宛先
を示すフィールドを読み込み、出力ポートが決定した時
点で、パケットを送信するフロー制御で、遅延時間の短
縮に効果をあげている。
ッチにパケット全体が到着しなくても、パケットの宛先
を示すフィールドを読み込み、出力ポートが決定した時
点で、パケットを送信するフロー制御で、遅延時間の短
縮に効果をあげている。
【００２２】しかしながら、このフロー制御を用いる
と、図６のようなデッドロックを起こす事が確認されて
いる。これは、ＰＥ０とＰＥ１０から（ＰＥ：Ｐｒｏｃ
ｅｓｓｏｒ Ｅｌｅｍｅｎｔ）、同時にすべてのＰＥへ
マルチキャストを行おうとしたものである。この場合、
ＰＥ０からのパケットは、ＳＵ４、５へは送信できる
（ＳＵ：Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が、ＳＵ６、
７へは送信できないため、ＳＵ０からの送信は止まって
しまい、ＳＵ０は、ＳＵ６、７へ送信できるようになる
のを待っている。また、ＰＥ１０からのパケットは、逆
に、ＳＵ６、７へは送信できるが、ＳＵ４、５へは送信
できないため、ＳＵ２からの送信は止まってしまい、Ｓ
Ｕ２は、ＳＵ４、５へ送信できるようになるのを待って
いる。よって、両者は、デッドロックを起こしてしまう
のである。
と、図６のようなデッドロックを起こす事が確認されて
いる。これは、ＰＥ０とＰＥ１０から（ＰＥ：Ｐｒｏｃ
ｅｓｓｏｒ Ｅｌｅｍｅｎｔ）、同時にすべてのＰＥへ
マルチキャストを行おうとしたものである。この場合、
ＰＥ０からのパケットは、ＳＵ４、５へは送信できる
（ＳＵ：Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が、ＳＵ６、
７へは送信できないため、ＳＵ０からの送信は止まって
しまい、ＳＵ０は、ＳＵ６、７へ送信できるようになる
のを待っている。また、ＰＥ１０からのパケットは、逆
に、ＳＵ６、７へは送信できるが、ＳＵ４、５へは送信
できないため、ＳＵ２からの送信は止まってしまい、Ｓ
Ｕ２は、ＳＵ４、５へ送信できるようになるのを待って
いる。よって、両者は、デッドロックを起こしてしまう
のである。
【００２３】これは、Ｗｏｒｍｈｏｌｅルーティングを
使用すると、マルチキャストの際、スイッチ内で１つで
も出力不可能なポートがある場合には、出力可能なポー
トがあっても、すべてのポートへ出力できなくなってし
まうということが根底にある。そして、この現象が、複
数のスイッチで起こった場合、デッドロックが起こるの
である。
使用すると、マルチキャストの際、スイッチ内で１つで
も出力不可能なポートがある場合には、出力可能なポー
トがあっても、すべてのポートへ出力できなくなってし
まうということが根底にある。そして、この現象が、複
数のスイッチで起こった場合、デッドロックが起こるの
である。
【００２４】本発明の目的は、Ｗｏｒｍｈｏｌｅルーテ
ィングを使用した場合でも、デッドロックを回避したマ
ルチキャストの実現を提供することである。
ィングを使用した場合でも、デッドロックを回避したマ
ルチキャストの実現を提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明に係るマルチキャ
スト方式及び交換スイッチは、Ｗｏｒｍｈｏｌｅルーテ
ィングを用いた通信網もしくは計算機の多段網で、マル
チキャストを行う際に、あるスイッチにおいて１つ以上
のポートへパケットを出力できなくなった時には、出力
可能なポートへはパケットを送信しつつ、同時にマルチ
キャスト用バッファにパケットデータを蓄え、その後、
出力できなかったポートが、出力可能な状態になったと
きには、このマルチキャスト用バッファからデータを取
り出し送信することで、マルチキャストを実現すること
を特徴とする。
スト方式及び交換スイッチは、Ｗｏｒｍｈｏｌｅルーテ
ィングを用いた通信網もしくは計算機の多段網で、マル
チキャストを行う際に、あるスイッチにおいて１つ以上
のポートへパケットを出力できなくなった時には、出力
可能なポートへはパケットを送信しつつ、同時にマルチ
キャスト用バッファにパケットデータを蓄え、その後、
出力できなかったポートが、出力可能な状態になったと
きには、このマルチキャスト用バッファからデータを取
り出し送信することで、マルチキャストを実現すること
を特徴とする。
【００２６】
【作用】本発明では、Ｗｏｒｍｈｏｌｅルーティングを
用いた多段網でマルチキャストを行う際に、あるスイッ
チにおいて１つ以上のポートへパケットを出力できなく
なった時には、出力可能なポートへはパケットを送信し
つつ、同時にこのマルチキャスト用バッファにパケット
データを蓄える。その後、出力できなかったポートが、
出力可能な状態になったときには、このマルチキャスト
用バッファからデータを取り出し送信する。以上の制御
により、１つでも出力不可能なポートがある場合には、
出力可能なポートがあっても、すべてのポートへ出力で
きなくなってしまうというデッドロックの原因を取り除
くことができる。
用いた多段網でマルチキャストを行う際に、あるスイッ
チにおいて１つ以上のポートへパケットを出力できなく
なった時には、出力可能なポートへはパケットを送信し
つつ、同時にこのマルチキャスト用バッファにパケット
データを蓄える。その後、出力できなかったポートが、
出力可能な状態になったときには、このマルチキャスト
用バッファからデータを取り出し送信する。以上の制御
により、１つでも出力不可能なポートがある場合には、
出力可能なポートがあっても、すべてのポートへ出力で
きなくなってしまうというデッドロックの原因を取り除
くことができる。
【００２７】
【実施例】本発明のマルチキャスト方法及び交換スイッ
チについて、実施例を挙げ、詳しく説明する。
チについて、実施例を挙げ、詳しく説明する。
【００２８】図４、及び、図５は、本発明に関するブロ
ック図を示している。
ック図を示している。
【００２９】図４は、マルチキャスト用バッファとし
て、メモリを用いたＮ入力Ｍ出力の交換スイッチ（Ｓ
Ｕ）である。３４マルチキャスト用メモリはバッファに
接続され、データは３１バッファから３２クロスバース
イッチを介さず３４マルチキャスト用メモリに直接書き
込まれる。よって、３４マルチキャスト用メモリ上のデ
ータは、３２クロスバースイッチを通して、交換スイッ
チから出力される。この場合、従来の方法のハードウェ
ア以外に必要なものは、各々の交換スイッチにつき、パ
ケット最大長分の１つのマルチキャスト用メモリであ
る。この方法は、追加ハードウェア量が少なくてよいと
いう利点がある。
て、メモリを用いたＮ入力Ｍ出力の交換スイッチ（Ｓ
Ｕ）である。３４マルチキャスト用メモリはバッファに
接続され、データは３１バッファから３２クロスバース
イッチを介さず３４マルチキャスト用メモリに直接書き
込まれる。よって、３４マルチキャスト用メモリ上のデ
ータは、３２クロスバースイッチを通して、交換スイッ
チから出力される。この場合、従来の方法のハードウェ
ア以外に必要なものは、各々の交換スイッチにつき、パ
ケット最大長分の１つのマルチキャスト用メモリであ
る。この方法は、追加ハードウェア量が少なくてよいと
いう利点がある。
【００３０】図５は、マルチキャスト用バッファとし
て、ＦＩＦＯを用いた交換スイッチである。４４マルチ
キャスト用ＦＩＦＯはクロスバースイッチに接続され、
４１バッファのデータは４２クロスバースイッチを通し
て、４４マルチキャスト用ＦＩＦＯに書き込まれる。よ
って、４４マルチキャスト用ＦＩＦＯ上のデータは、４
２クロスバースイッチを通らず、直接スイッチユニット
から出力される。この場合、従来の方法のハードウェア
以外に必要なものは、各々の交換スイッチにつき、それ
ぞれの出力ポートについて、パケット最大長分のマルチ
キャスト用ＦＩＦＯである。この方法は、ＦＩＦＯであ
るためバッファ制御が容易であるという利点がある。
て、ＦＩＦＯを用いた交換スイッチである。４４マルチ
キャスト用ＦＩＦＯはクロスバースイッチに接続され、
４１バッファのデータは４２クロスバースイッチを通し
て、４４マルチキャスト用ＦＩＦＯに書き込まれる。よ
って、４４マルチキャスト用ＦＩＦＯ上のデータは、４
２クロスバースイッチを通らず、直接スイッチユニット
から出力される。この場合、従来の方法のハードウェア
以外に必要なものは、各々の交換スイッチにつき、それ
ぞれの出力ポートについて、パケット最大長分のマルチ
キャスト用ＦＩＦＯである。この方法は、ＦＩＦＯであ
るためバッファ制御が容易であるという利点がある。
【００３１】次に、各要素（バッファ、クロスバースイ
ッチ、コントローラ、マルチキャスト用バッファ）の動
作について、説明する。
ッチ、コントローラ、マルチキャスト用バッファ）の動
作について、説明する。
【００３２】バッファ、クロスバースイッチについて
は、メモリ型、ＦＩＦＯ型ともに、前述した従来型と共
通な動作であるので、ここでは省略する。コントロー
ラ、及びマルチキャスト用バッファの動作については、
制御遷移図を用いて説明する。
は、メモリ型、ＦＩＦＯ型ともに、前述した従来型と共
通な動作であるので、ここでは省略する。コントロー
ラ、及びマルチキャスト用バッファの動作については、
制御遷移図を用いて説明する。
【００３３】図９、及び、図１０は、各型におけるスイ
ッチのコントローラ制御の遷移を示している。
ッチのコントローラ制御の遷移を示している。
【００３４】図９はマルチキャスト用バッファとしてメ
モリを用いたスイッチの制御の遷移を示している。それ
ぞれの状態は、以下の通りである。ただし、実際は全て
のポートが並列に動作するが、説明が繁雑になるため、
ここでは一つのポートに着目して説明を行う。
モリを用いたスイッチの制御の遷移を示している。それ
ぞれの状態は、以下の通りである。ただし、実際は全て
のポートが並列に動作するが、説明が繁雑になるため、
ここでは一つのポートに着目して説明を行う。
【００３５】（状態０）アイドル状態。パケットの到着
を待つ。パケットが到着したら状態１へ。
を待つ。パケットが到着したら状態１へ。
【００３６】（状態１）パケットヘッダのチェック。到
着パケットのヘッダを調べ、マルチキャストの場合は状
態２へ。それ以外は、通常のＷｏｒｍｈｏｌｅルーティ
ングによる状態遷移をする。
着パケットのヘッダを調べ、マルチキャストの場合は状
態２へ。それ以外は、通常のＷｏｒｍｈｏｌｅルーティ
ングによる状態遷移をする。
【００３７】（状態２）マルチキャストが行われている
最中かどうかをチェックする。コントローラは、現在の
マルチキャストの動作状況を各ポート毎に把握してい
る。つまり、それぞれのポートへマルチキャストをして
いるのかどうか、及び、マルチキャストをしている際に
は、それぞれのポートへマルチキャスト用メモリ上のど
のデータを送っているかについて、コントローラ内にマ
ルチキャスト用レジスタを用意し、それに情報を保持し
ている。マルチキャスト用レジスタの値は、送信中は、
マルチキャスト用メモリ上の送信すべきデータ位置（ポ
インタ）を示し、送信完了時に、ｎｕｌｌを示す。つま
り、マルチキャスト用レジスタが全てｎｕｌｌを示す時
がマルチキャストをしていない場合であり、この時は状
態３へ。マルチキャストをしている場合には、全てのポ
ートへの出力が終了するまで待機する。
最中かどうかをチェックする。コントローラは、現在の
マルチキャストの動作状況を各ポート毎に把握してい
る。つまり、それぞれのポートへマルチキャストをして
いるのかどうか、及び、マルチキャストをしている際に
は、それぞれのポートへマルチキャスト用メモリ上のど
のデータを送っているかについて、コントローラ内にマ
ルチキャスト用レジスタを用意し、それに情報を保持し
ている。マルチキャスト用レジスタの値は、送信中は、
マルチキャスト用メモリ上の送信すべきデータ位置（ポ
インタ）を示し、送信完了時に、ｎｕｌｌを示す。つま
り、マルチキャスト用レジスタが全てｎｕｌｌを示す時
がマルチキャストをしていない場合であり、この時は状
態３へ。マルチキャストをしている場合には、全てのポ
ートへの出力が終了するまで待機する。
【００３８】（状態３）クロスバースイッチの接続を行
う。入力ラインを接続すべき全ての出力ラインと接続す
る。もし、接続すべき出力ラインの中に、既に外の入力
ラインと接続され、この入力ラインに接続できないもの
がある場合には、状態５へ、全て接続できたら状態４
へ。
う。入力ラインを接続すべき全ての出力ラインと接続す
る。もし、接続すべき出力ラインの中に、既に外の入力
ラインと接続され、この入力ラインに接続できないもの
がある場合には、状態５へ、全て接続できたら状態４
へ。
【００３９】（状態４）マルチキャストの動作状態。１
つ以上のポートへパケットを出力できなくなった時には
状態５へ。また、ポートへ出力できない時とは、そのポ
ートに接続されたＳＵ、もしくは、ＰＥからｆｕｌｌ
ｆｌａｇが伝達された時のことである。
つ以上のポートへパケットを出力できなくなった時には
状態５へ。また、ポートへ出力できない時とは、そのポ
ートに接続されたＳＵ、もしくは、ＰＥからｆｕｌｌ
ｆｌａｇが伝達された時のことである。
【００４０】（状態５）マルチキャスト用メモリへデー
タを蓄える。出力可能なポートへはパケットを送信しつ
つ、同時にこのマルチキャスト用メモリにパケットデー
タを蓄え、接続不可能な出力ライン、もしくは、出力不
可能なポートについては、マルチキャスト用メモリ上の
送信すべきデータのポインタをマルチキャスト用レジス
タに保持する。送るべきマルチキャストパケットをバッ
ファから全て読みだした後、もし、接続不可能だったラ
イン、もしくは出力不可能だったポートが接続可能もし
くは出力可能な状態になれば、マルチキャスト用レジス
タに保持されている情報により、データを送信しつつ、
マルチキャスト用レジスタの値を逐次設定する。マルチ
キャスト用レジスタの全ての値がｎｕｌｌを示したら、
状態０へ。
タを蓄える。出力可能なポートへはパケットを送信しつ
つ、同時にこのマルチキャスト用メモリにパケットデー
タを蓄え、接続不可能な出力ライン、もしくは、出力不
可能なポートについては、マルチキャスト用メモリ上の
送信すべきデータのポインタをマルチキャスト用レジス
タに保持する。送るべきマルチキャストパケットをバッ
ファから全て読みだした後、もし、接続不可能だったラ
イン、もしくは出力不可能だったポートが接続可能もし
くは出力可能な状態になれば、マルチキャスト用レジス
タに保持されている情報により、データを送信しつつ、
マルチキャスト用レジスタの値を逐次設定する。マルチ
キャスト用レジスタの全ての値がｎｕｌｌを示したら、
状態０へ。
【００４１】この実施例をまとめると、以下のようにな
る。
る。
【００４２】パケットがスイッチに到着すると、まず、
パケットがマルチキャストパケットがどうかを調べる
（状態１）。マルチキャストの場合は、マルチキャスト
用レジスタの値を確認し、１つでもｎｕｌｌでないもの
があれば、全てがｎｕｌｌになるまで待つ（状態２）。
マルチキャスト用レジスタの値が全てｎｕｌｌになった
ら、クロスバースイッチの接続を行い（状態３）、その
後、パケットデータの送信を開始する（状態４）。も
し、この状態において、接続不可能な出力ラインがある
か、もしくは、出力不可能なポートがある場合は、出力
可能なポートへはパケットデータを送信しつつ、パケッ
トデータをマルチキャスト用メモリに蓄え、マルチキャ
スト用レジスタにメモリのポインタを設定する。もし、
接続不可能もしくは出力不可能だったポートが接続可能
もしくは出力可能な状態になれば、マルチキャスト用メ
モリからそのポインタの示すデータを送信しつつ、その
ポートのマルチキャスト用レジスタの値を逐次設定す
る。マルチキャスト用レジスタの全ての値がｎｕｌｌを
示したら、パケットの受信待ち状態（状態０）となる。
パケットがマルチキャストパケットがどうかを調べる
（状態１）。マルチキャストの場合は、マルチキャスト
用レジスタの値を確認し、１つでもｎｕｌｌでないもの
があれば、全てがｎｕｌｌになるまで待つ（状態２）。
マルチキャスト用レジスタの値が全てｎｕｌｌになった
ら、クロスバースイッチの接続を行い（状態３）、その
後、パケットデータの送信を開始する（状態４）。も
し、この状態において、接続不可能な出力ラインがある
か、もしくは、出力不可能なポートがある場合は、出力
可能なポートへはパケットデータを送信しつつ、パケッ
トデータをマルチキャスト用メモリに蓄え、マルチキャ
スト用レジスタにメモリのポインタを設定する。もし、
接続不可能もしくは出力不可能だったポートが接続可能
もしくは出力可能な状態になれば、マルチキャスト用メ
モリからそのポインタの示すデータを送信しつつ、その
ポートのマルチキャスト用レジスタの値を逐次設定す
る。マルチキャスト用レジスタの全ての値がｎｕｌｌを
示したら、パケットの受信待ち状態（状態０）となる。
【００４３】図１０はマルチキャスト用バッファとして
ＦＩＦＯを用いたスイッチの制御の遷移を示している。
それぞれの状態は、以下の通りである。ただし、実際は
全てのポートが並列に動作するが、説明が繁雑になるた
め、ここでは一つのポートに着目して説明を行う。
ＦＩＦＯを用いたスイッチの制御の遷移を示している。
それぞれの状態は、以下の通りである。ただし、実際は
全てのポートが並列に動作するが、説明が繁雑になるた
め、ここでは一つのポートに着目して説明を行う。
【００４４】（状態０）アイドル状態。パケットの到着
を待つ。パケットが到着したら状態１へ。
を待つ。パケットが到着したら状態１へ。
【００４５】（状態１）パケットヘッダのチェック。到
着パケットのヘッダを調べ、マルチキャストの場合は状
態２へ。それ以外は、通常のＷｏｒｍｈｏｌｅルーティ
ングによる状態遷移をする。
着パケットのヘッダを調べ、マルチキャストの場合は状
態２へ。それ以外は、通常のＷｏｒｍｈｏｌｅルーティ
ングによる状態遷移をする。
【００４６】（状態２）マルチキャストが行われている
最中かどうかをチェックする。出力すべきポートのマル
チキャスト用ＦＩＦＯにデータがない場合は状態３へ。
それ以外の時は、前記の状態になるまで待つ。
最中かどうかをチェックする。出力すべきポートのマル
チキャスト用ＦＩＦＯにデータがない場合は状態３へ。
それ以外の時は、前記の状態になるまで待つ。
【００４７】（状態３）クロスバースイッチの接続を行
う。入力ラインを接続すべき全ての出力ラインと接続す
る。もし、接続すべき出力ラインの中に、既に外の入力
ラインと接続され、この入力ラインに接続できないもの
がある場合には、その出力ラインが接続可能になるまで
待つ。全て接続できたら、状態４へ。
う。入力ラインを接続すべき全ての出力ラインと接続す
る。もし、接続すべき出力ラインの中に、既に外の入力
ラインと接続され、この入力ラインに接続できないもの
がある場合には、その出力ラインが接続可能になるまで
待つ。全て接続できたら、状態４へ。
【００４８】（状態４）マルチキャストの動作状態。１
つ以上のポートへパケットを出力できなくなった時には
状態５へ。また、ポートへ出力できない時とは、そのポ
ートに接続されたＳＵ、もしくは、ＰＥからのｆｕｌｌ
ｆｌａｇが伝達された時である。
つ以上のポートへパケットを出力できなくなった時には
状態５へ。また、ポートへ出力できない時とは、そのポ
ートに接続されたＳＵ、もしくは、ＰＥからのｆｕｌｌ
ｆｌａｇが伝達された時である。
【００４９】（状態５）マルチキャスト用ＦＩＦＯへデ
ータを蓄える。出力可能なポートへはパケットを送信し
つつ、同時に出力できないポートのマルチキャスト用Ｆ
ＩＦＯにパケットデータを蓄える。もし、出力不可能だ
ったポートが出力可能な状態になれば、マルチキャスト
用ＦＩＦＯからデータを送信する。全てのマルチキャス
トパケットを送信したら、状態０へ。
ータを蓄える。出力可能なポートへはパケットを送信し
つつ、同時に出力できないポートのマルチキャスト用Ｆ
ＩＦＯにパケットデータを蓄える。もし、出力不可能だ
ったポートが出力可能な状態になれば、マルチキャスト
用ＦＩＦＯからデータを送信する。全てのマルチキャス
トパケットを送信したら、状態０へ。
【００５０】この実施例をまとめると、以下のようにな
る。
る。
【００５１】パケットがスイッチに到着すると、まず、
パケットがマルチキャストパケットがどうかを調べる
（状態１）。マルチキャストの場合は、出力すべきポー
トのマルチキャスト用ＦＩＦＯにデータがあるかどうか
を確認し、データが存在したら、データがなくなるまで
待つ（状態２）。マルチキャスト用ＦＩＦＯにデータが
なくなったら、クロスバースイッチの接続を行う。接続
すべき全ての出力ラインと接続できれば状態４へ、でき
ない場合は接続できるまで待つ（状態３）。全てのポー
トに出力できる場合は、パケットデータの送信を開始す
る（状態４）。もし、この状態において、出力できない
ポートがある場合は、出力できるポートへはパケットデ
ータを送信しつつ、パケットデータをマルチキャスト用
ＦＩＦＯに蓄える。もし、出力不可能だったポートが出
力可能な状態になれば、マルチキャスト用ＦＩＦＯから
データを送信する。全てのマルチキャストパケットを送
信したら、パケットの受信待ち状態（状態０）となる。
パケットがマルチキャストパケットがどうかを調べる
（状態１）。マルチキャストの場合は、出力すべきポー
トのマルチキャスト用ＦＩＦＯにデータがあるかどうか
を確認し、データが存在したら、データがなくなるまで
待つ（状態２）。マルチキャスト用ＦＩＦＯにデータが
なくなったら、クロスバースイッチの接続を行う。接続
すべき全ての出力ラインと接続できれば状態４へ、でき
ない場合は接続できるまで待つ（状態３）。全てのポー
トに出力できる場合は、パケットデータの送信を開始す
る（状態４）。もし、この状態において、出力できない
ポートがある場合は、出力できるポートへはパケットデ
ータを送信しつつ、パケットデータをマルチキャスト用
ＦＩＦＯに蓄える。もし、出力不可能だったポートが出
力可能な状態になれば、マルチキャスト用ＦＩＦＯから
データを送信する。全てのマルチキャストパケットを送
信したら、パケットの受信待ち状態（状態０）となる。
【００５２】図７は、本発明のメモリ方式の交換スイッ
チにおいて、図６のデッドロックを回避した例である。
チにおいて、図６のデッドロックを回避した例である。
【００５３】これは、ＰＥ０とＰＥ１０から、同時にす
べてのＰＥ（ＰｒｏｃｅｓｓｏｒＥｌｅｍｅｎｔ）へマ
ルチキャストを行おうとしたものである。本発明を用い
た場合、ＰＥ０からのパケットは、ＳＵ４、５へは送信
できるが、ＳＵ６、７へは送信できないため、ＳＵ０
は、遅れないマルチキャストパケットのデータをマルチ
キャスト用メモリに退避している。また、ＰＥ１０から
のパケットは、逆に、ＳＵ６、７へは送信できるが、Ｓ
Ｕ４、５へは送信できないため、遅れないマルチキャス
トのパケットのデータをマルチキャスト用メモリに退避
している。その後、ＳＵ０から、ＳＵ６、７へ送信可能
となったため、マルチキャスト用メモリから、データを
送信している。同様に、ＳＵ２から、ＳＵ４、５へ送信
可能となったため、マルチキャスト用メモリから、デー
タを送信している。
べてのＰＥ（ＰｒｏｃｅｓｓｏｒＥｌｅｍｅｎｔ）へマ
ルチキャストを行おうとしたものである。本発明を用い
た場合、ＰＥ０からのパケットは、ＳＵ４、５へは送信
できるが、ＳＵ６、７へは送信できないため、ＳＵ０
は、遅れないマルチキャストパケットのデータをマルチ
キャスト用メモリに退避している。また、ＰＥ１０から
のパケットは、逆に、ＳＵ６、７へは送信できるが、Ｓ
Ｕ４、５へは送信できないため、遅れないマルチキャス
トのパケットのデータをマルチキャスト用メモリに退避
している。その後、ＳＵ０から、ＳＵ６、７へ送信可能
となったため、マルチキャスト用メモリから、データを
送信している。同様に、ＳＵ２から、ＳＵ４、５へ送信
可能となったため、マルチキャスト用メモリから、デー
タを送信している。
【００５４】このようなハードウェアと制御方式によ
り、ｗｏｒｍｈｏｌｅルーティングをフロー制御として
使用した多段網においても、マルチキャストの際にデッ
ドロックを回避することができる。
り、ｗｏｒｍｈｏｌｅルーティングをフロー制御として
使用した多段網においても、マルチキャストの際にデッ
ドロックを回避することができる。
【００５５】また、本発明は、マルチキャスト以外のパ
ケットは、従来と全く同じ制御方式で処理できるという
利点がある。
ケットは、従来と全く同じ制御方式で処理できるという
利点がある。
【００５６】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明では、Ｗ
ｏｒｍｈｏｌｅルーティングを使用した多段結合網にお
いて、マルチキャストを行う際に、マルチキャスト用バ
ッファと、特別な制御方法により、デッドロックを回避
し、マルチキャストを実現できる。このマルチキャスト
は、一回の転送で行えるため、より高速なマルチキャス
トを可能としている。
ｏｒｍｈｏｌｅルーティングを使用した多段結合網にお
いて、マルチキャストを行う際に、マルチキャスト用バ
ッファと、特別な制御方法により、デッドロックを回避
し、マルチキャストを実現できる。このマルチキャスト
は、一回の転送で行えるため、より高速なマルチキャス
トを可能としている。
【図１】６４ＰＥの場合の多段結合網の例を示す図。
【図２】パケットを示す図。
【図３】従来の交換スイッチのブロック図。
【図４】本発明のメモリ型の交換スイッチのブロック
図。
図。
【図５】本発明のＦＩＦＯ型の交換スイッチのブロック
図。
図。
【図６】従来の交換スイッチの場合で起こるデッドロッ
クの例を示す図。
クの例を示す図。
【図７】図６のデッドロックを本発明の交換スイッチに
より回避した例を示す図。
より回避した例を示す図。
【図８】従来の制御方法の具体的な状態遷移図。
【図９】本方式のメモリ型の交換スイッチの制御方法の
具体的な状態遷移図。
具体的な状態遷移図。
【図１０】本方式のＦＩＦＯ型の交換スイッチの制御方
法の具体的な状態遷移図。
法の具体的な状態遷移図。
【符号の説明】 １１ 交換スイッチ １２ 入力ポート １３ 出力ポート １４ パケット １５ ヘッダ １６ ボディ ２１ バッファ ２２ クロスバースイッチ ２３ コントローラ ３１ バッファ ３２ クロスバースイッチ ３３ コントローラ ３４ マルチキャスト用メモリ ４１ バッファ ４２ クロスバースイッチ ４３ コントローラ ４４ マルチキャスト用ＦＩＦＯ
Claims (3)
- 【請求項１】複数の入出力ポートを持った交換スイッチ
が複数接続され、ワームホールルーティングを用いた通
信網もしくは計算機の多段網におけるマルチキャスト方
法において、 前記あるスイッチにて１つ以上の出力ポートへパケット
を出力できなくなった時、出力可能なポートへはパケッ
トを送信し、同時にマルチキャスト用バッファにパケッ
トデータを蓄え、前記出力できなかった出力ポートが出
力可能になった時、前記マルチキャスト用バッファから
パケットを送信することを特徴とするマルチキャスト方
法。 - 【請求項２】パケットデータを蓄積するＮ個のバッファ
と、前記パケットデータのヘッダを解析し当該パケット
データを出力する出力ポートを決定するコントローラ
と、前記バッファに蓄積されたパケットデータをＭ個の
出力ポートのうち前記コントローラにより指定された出
力ポートに出力するＮ入力Ｍ出力のクロスバースイッチ
とを有し、ワームホールルーティングを用いた通信網も
しくは計算機の多段網における交換スイッチにおいて、 前記Ｎ個のバッファと前記クロスバースイッチの間に接
続され前記パケットデータを格納するマルチキャスト用
メモリを有し、 前記コントローラが、マルチキャストの際に１つ以上の
出力ポートへパケットを出力できなくなった時、出力可
能な出力ポートへはパケットデータを送信し、同時に前
記マルチキャスト用バッファにパケットデータを蓄積
し、前記出力できなかった出力ポートが出力可能になっ
た時、当該出力ポートに前記マルチキャスト用メモリか
らパケットデータを送信するように制御することを特徴
とする交換スイッチ。 - 【請求項３】パケットデータを蓄積するＮ個のバッファ
と、前記パケットデータのヘッダを解析し当該パケット
データを出力する出力ポートを決定するコントローラ
と、前記バッファに蓄積されたパケットデータをＭ個の
出力ポートのうち前記コントローラにより指定された出
力ポートに出力するＮ入力Ｍ出力のクロスバースイッチ
とを有し、ワームホールルーティングを用いた通信網も
しくは計算機の多段網における交換スイッチにおいて、 前記Ｍ個の出力ポートと前記クロスバースイッチの間に
前記出力ポート毎に接続され前記パケットデータを格納
するＭ個のマルチキャスト用ＦＩＦＯを有し、 前記コントローラが、マルチキャストの際に１つ以上の
出力ポートへパケットを出力できなくなった時、出力可
能な出力ポートへはパケットデータを送信し、同時に出
力できなくなった出力ポートでは対応する前記マルチキ
ャスト用ＦＩＦＯにパケットデータを蓄積し、前記出力
できなかった出力ポートが出力可能になった時、当該出
力ポートに前記マルチキャスト用ＦＩＦＯからパケット
データを送信するように制御することを特徴とする交換
スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10502595A JP2778520B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | マルチキャスト方法及び交換スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10502595A JP2778520B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | マルチキャスト方法及び交換スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08305649A true JPH08305649A (ja) | 1996-11-22 |
| JP2778520B2 JP2778520B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=14396509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10502595A Expired - Fee Related JP2778520B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | マルチキャスト方法及び交換スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2778520B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002208938A (ja) * | 2001-01-05 | 2002-07-26 | Fujitsu Ltd | パケットスイッチ |
| US8416702B2 (en) | 2008-02-08 | 2013-04-09 | Nec Corporation | Network switch, path setting method, and program |
| US8792488B2 (en) | 2009-04-28 | 2014-07-29 | Nec Corporation | Network switch, route setup method, program, and parallel computer system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03230641A (ja) * | 1990-02-05 | 1991-10-14 | Fujitsu Ltd | Ａｔｍ交換機 |
| JPH0461533A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-27 | Nec Corp | 網制御方式 |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP10502595A patent/JP2778520B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03230641A (ja) * | 1990-02-05 | 1991-10-14 | Fujitsu Ltd | Ａｔｍ交換機 |
| JPH0461533A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-27 | Nec Corp | 網制御方式 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002208938A (ja) * | 2001-01-05 | 2002-07-26 | Fujitsu Ltd | パケットスイッチ |
| US8416702B2 (en) | 2008-02-08 | 2013-04-09 | Nec Corporation | Network switch, path setting method, and program |
| US8792488B2 (en) | 2009-04-28 | 2014-07-29 | Nec Corporation | Network switch, route setup method, program, and parallel computer system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2778520B2 (ja) | 1998-07-23 |
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