JPH0998189A - ネットワーク中継装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速なルーティング機能、特に遅延の小さいフ
ォワーディング機能を実現すること。 【解決手段】非同期転送モードで送受信するＡＴＭポー
トが少なくとも各々１ポートあり、ＡＬＬ５形式でパケ
ットの分解・組立を行ってＡＴＭポート間でパケットの
フォワードを行うネットワーク中継装置であり、ＶＣＣ
毎にパケットの終了セルを検出し、終了セルの次のセル
を先頭セルとして先頭セルからネットワーク層プロトコ
ルヘッダを抽出し、１つのパケットに属する全てのセル
が到着する前に、該ヘッダ部分の宛先アドレスから中継
に必要な情報を経路テーブルから検索しておくようにし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計算機ネットワー
クで用いられるネットワーク中継装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、ネットワーク中継装置の一つとし
てＡＴＭルータを例に説明する。

【０００３】図３２は、ＡＴＭルータの構成例を示して
いる。

【０００４】このＡＴＭルータ１は４つのＡＴＭ入出力
ポート（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）を備えている。これ
らＡＴＭ入出力ポートの接続されたパケットメモリバス
２に対してパケットメモリ３及びマイクロプロセッサ４
が接続され、さらにマイクロプロセッサ４がプログラム
メモリ５及び経路テーブル６に対してローカルバス７を
介してアクセスできるように構成されている。

【０００５】マイクロプロセッサ４は、プログラムメモ
リ５に格納されている実行ソフトウェアに基づいて動作
し、経路テーブル６に格納されているルーティングテー
ブル等の各種テーブルデータを参照することによりルー
ティング動作の一部を実行する。

【０００６】各ＡＴＭ入出力ポートは、ＡＴＭフレーマ
８、パケット組立部９、セル分解部１０とから構成され
ている。パケットのセルへの分解方式は最も一般的なＡ
ＡＬ５を用いるものとする。ＡＴＭフレーマ８において
は、ＡＴＭセルがＳＤＨ（Synchronous Digital Hierar
chy ）フレームに挿入されたり、逆にＳＤＨフレームか
らＡＴＭセルが抽出されたりする。

【０００７】ルーティング動作について説明する。ここ
では、ＡＴＭ入出力ポートＰ１からＡＴＭ入出力ポート
Ｐ２向けのパケットが、複数のＡＴＭセルに分解されて
到着する場合を想定する。

【０００８】ＡＴＭ入出力ポートＰ１では、ＡＴＭフレ
ーマ８が該ポートＰ１のライン入力部Ｐ１−ｒで受信さ
れた信号からＡＴＭセルを抽出し、パケット組立部９が
該ＡＴＭセルヘッダからＶＰＩ／ＶＣＩを判別してＶＰ
Ｉ／ＶＣＩ毎にパケットメモリ３内にパケットを組み上
げていく。

【０００９】複数セルに分解されて送られてきた１パケ
ットの最後のＡＴＭセルを受信したところで１パケット
分のデータ（ＡＴＭセル）が揃ったことになる。１パケ
ットの最後のＡＴＭセルはＡＴＭセルヘッダのペイロー
ド・タイプ内の１ビットで識別される。

【００１０】パケット組立部９は、１パケット分のデー
タが揃ったら、該パケットのパケットデータの長さとＬ
ｅｎｇｔｈとの照合およびＣＲＣ−３２の検査を行うと
共にマイクロプロセッサ４に対して「パケット受信完
了」割り込みをかける。また、照合および検査の結果を
パケットメモリ３内にステータスとして記録する。

【００１１】マイクロプロセッサ４は、パケット受信完
了割り込みを受けると、ステータスが異常を示している
ときには該パケットを廃棄し、正常を示しているときに
ルーティング処理に入る。ルーティング処理では、パケ
ットのヘッダ解析を行い、宛先アドレスからフォワード
すべきポート番号、新たなポートに出力するときのＶＰ
Ｉ／ＶＣＩ値を決定する。これは、経路テーブル６のル
ーティングテーブルおよび付随情報のテーブルを検索す
ることにより行われる。

【００１２】例えば、出力ポートがＰ２であると決定さ
れたとする。この場合、マイクロプロセッサ４はポート
Ｐ２のセル分解部１０にＶＰＩ／ＶＣＩ値の設定してセ
ル分解動作の起動をかける。出力ポートとなるポートＰ
２のセル分解部１０は、パケットメモリ３からパケット
データを読み出し、ＡＴＭセルに分解してＡＴＭフレー
マ８に渡す。そしてＡＴＭフレーマ８からＡＴＭ出力ラ
インＰ２−ｔへとデータが送出される。

【００１３】図３３は受信から送信までの流れを示す図
である。

【００１４】同図に示すように、１パケット分の全ての
セルを受信してから受信割り込みが入る。そこからルー
ティング処理に入り時間Ａの経過後に送信設定が完了す
る。そして全てのセルデータをポートＰ２から送信完了
するまでには時間Ｂを要している。すなわち、時間Ｂが
ＡＴＭルータにおける遅延時間となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のＡ
ＴＭルータでは、一つのパケットに属するセルがすべて
到着してからフォワード処理を開始するために遅延が大
きくなったり、スループット（ＡＴＭルータにおけるマ
イクロプロセッサの処理時間）が低下してしまうという
問題があった。

【００１６】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、高速なルーティング機能、特に遅延の小さ
いフォワーディング機能を実現できるネットワーク中継
装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下のような手段を講じた。

【００１８】請求項１に対応する本発明は、非同期転送
モードで送受信するＡＴＭポートが少なくとも各々１ポ
ートあり、ＡＬＬ５形式でパケットの分解・組立を行っ
てＡＴＭポート間でパケットのフォワードを行うネット
ワーク中継装置において、ＶＣＣ（Virtual Channel Co
nnection）毎にパケットの終了セルを検出し、終了セル
の次のセルを先頭セルとして先頭セルからネットワーク
層プロトコルヘッダを抽出し、１つのパケットに属する
全てのセルが到着するのを待たずに、該ヘッダ部分の宛
先アドレスに基づいて中継に必要な情報を経路テーブル
から検索しておくようにした。

【００１９】本発明のネットワーク中継装置によれば、
ＶＣＣ毎にパケットの終了セルが検出され、終了セルの
次のセルが先頭セルと判断される。先頭セルに含まれて
いるネットワーク層プロトコルヘッダが抜き出されて該
ヘッダ部分の宛先アドレスからフォワードに必要な情報
が検索される。したがって、１つのパケットの先頭セル
が認識された時点から中継に必要なフォワーディング情
報の検索が開始されるので、全てのセルが揃ってからフ
ォワーディング情報の検索を開始していた従来形式に比
べて、中継装置での遅延時間を短縮できるものとなる。

【００２０】請求項２に対応する本発明は、所定のデー
タ単位で送受信する送受信ポートが複数ポートあり、複
数のポート間でネットワーク層情報に基づき中継処理を
行うネットワーク中継装置において、データ単位を受信
した送受信ポートからそれ以外の送受信ポートへデータ
単位のままブロードキャストし、該データ単位を受け取
った送受信ポートが中継情報の登録されている経路テー
ブルにアクセスして自ポートからデータ単位を送信する
かどうかの判断を行うようにした。

【００２１】本発明のネットワーク中継装置によれば、
あるポートでセルが受信されると、セルを受信したポー
トからそれ以外のポートへセルが渡され、セルが渡され
た各ポートにおいて同一の経路テーブルにアクセスして
セルを送信するかどうかの判断が実施される。

【００２２】請求項３に対応する本発明は、非同期転送
モードで送受信するＡＴＭポートが少なくとも１ポー
ト、パケット形式で送受信する送受信ポートが少なくと
も１ポートあり、ＡＡＬ５形式でデータリンクフレーム
のフォワードを行うネットワーク中継装置において、Ａ
ＴＭポートでＶＣＣ（Virtual Channel Connection）毎
にフレームの終了セルを検出し、終了セルの次のセルを
先頭セルとして先頭セルからＭＡＣ（Media Access Con
trol）ヘッダを抜き出し、１フレームに属する全てのセ
ルが到着するのを待たずに、該ヘッダ部分の宛先アドレ
スに基づいて中継に必要な情報を経路テーブルから検索
しておくようにした。

【００２３】本発明のネットワーク中継装置によれば、
ＶＣＣ毎にパケットの終了セルが検出され、先頭セルか
らＭＡＣヘッダが抜き出され、１フレームに属する全て
のセルが到着する前に、該ヘッダ部分の宛先アドレスか
らフォワードに必要な情報の検索が開始される。

【００２４】請求項４に対応する本発明は、非同期転送
モードで送受信するＡＴＭポートが少なくとも各々１ポ
ートあり、ＡＬＬ５形式でパケットの分解・組立を行っ
てＡＴＭポート間でパケットのフォワードを行うネット
ワーク中継装置において、ＶＣＣ（Virtual Channel Co
nnection）毎にパケットの終了セルを検出し、終了セル
の次のセルを先頭セルとして先頭セルからネットワーク
層プロトコルヘッダを抽出し、１つのパケットに属する
全てのセルが到着するのを待たずに、該ヘッダ部分の宛
先アドレスに基づいて中継に必要な宛先情報を経路テー
ブルから検索し、宛先情報を取得した後は到着したセル
の受信データを前記宛先情報を参照して送信を開始する
ようにした。

【００２５】本発明のネットワーク中継装置によれば、
ＶＣＣ毎にパケットの終了セルが検出され、先頭セルか
らネットワーク層プロトコルヘッダが抜き出され、全セ
ルが到着する前に該ヘッダ部分の宛先アドレスからフォ
ワードに必要な情報の検索が開始される。宛先情報が判
明すると、そこから受信セルの受信データの送信が開始
される。

【００２６】請求項５に対応する本発明は、請求項４記
載のネットワーク中継装置において、受信セルに設定さ
れているネットワーク層プロトコルヘッダを書き換え、
その書き換え結果を反映させたＣＲＣ(Cyclic Redundan
cy Check) 値を同パケットの終了セルの受信データに付
加するようにした。

【００２７】本発明によれば、ネットワーク層ヘッダ情
報が書き換えられ、その書き換え後のパケットについて
新たに生成したＣＲＣ値が受信データに付加される。し
たがって、当該受信データを他の中継装置などへ転送し
た場合に転送先の中継装置などにおいて正確にＣＲＣ検
査ができるものとなる。

【００２８】請求項６に対応する本発明は、ＡＡＬ５形
式でパケットをセルに分解してＡＴＭポートへ送出する
通信装置において、１パケット分のデータブロックがす
べて揃う前にセル分解を開始するようにした。

【００２９】本発明の通信装置によれば、ＡＡＬ５形式
でパケットを分解してＡＴＭポートへ送出する際に、パ
ケットがすべて揃う前にセル分解を始めるので遅延の小
さいフォワーディングが可能となる。

【００３０】請求項７に対応する本発明は、請求項４又
は請求項５記載のネットワーク中継装置において、先頭
セルのネットワーク層プロトコルヘッダから宛先ネット
ワーク層アドレスを識別し、宛先ネットワーク層アドレ
スと複数のＶＰＩ／ＶＣＩとの対応を予め定めた対応表
を参照して、前記識別した宛先ネットワーク層アドレス
に対応する複数のＶＰＩ／ＶＣＩを求め、１パケットの
セルが全て到着するのを待たずに到着しているセルの受
信データをセル分解して前記求めた複数のＶＰＩ／ＶＣ
Ｉが示す各ＶＣＣにマルチキャストするようにした。

【００３１】本発明のネットワーク中継装置によれば、
送出するＶＣＣ毎にパケット内のセル順序を保証した上
で到着したセルをパケットのセルが全部到着しなくても
送信することができる。

【００３２】請求項８に対応する本発明は、請求項１〜
請求項５、又は請求項７のいずれか１項に記載のネット
ワーク中継装置において、ネットワーク層より上位層の
処理を行うか否かの識別子をネットワーク層ヘッダ部分
の宛先アドレスに対応させて前記経路テーブルに設定
し、前記宛先アドレスに基づいて前記経路テーブルをア
クセスしたとき上位層の処理を行う識別子が設定されて
いれば受信データをマイクロプロセッサでフォワード処
理するようにした。

【００３３】本発明のネットワーク中継装置によれば、
経路テーブルに設定した識別子の検索結果にしたがい、
ネットワーク層より上位層の処理を行うと判断した場合
には、マイクロプロセッサでフォワード処理を行うので
サービスに応じたパケットの中継を行うことができる。

【００３４】請求項９に対応する本発明は、ネットワー
ク層情報によりパケットの交換を行うネットワーク中継
装置において、受信パケットのネットワーク層情報から
ソースアドレス及び付帯識別子と宛先アドレスを認識
し、ソースアドレス及び付帯識別子に基づく宛先情報の
検索と宛先アドレスに基づく宛先情報の検索とを並列し
て行うようにした。

【００３５】本発明のネットワーク中継装置によれば、
受信パケットのソースアドレスと付帯識別子とから宛先
情報を検索できる場合に、パケット受信中にネットワー
ク層情報を受け取った直後に、宛先アドレスによる宛先
情報検索と、ソースアドレスと付帯識別子とによる宛先
情報検索とが並列して行われ、付帯識別子の有無にかか
わらず宛先情報の検索ができる。

【００３６】請求項１０に対応する本発明は、請求項９
記載のネットワーク中継装置において、ソースアドレス
と付帯識別子とから宛先情報を対応づけるテーブルに、
ネットワーク層の上位層情報を記しておき、受信パケッ
トから得られた上位層情報と前記テーブル内の上位層情
報とが一致しない場合に、該テーブル内の付帯識別子が
古くなったものとみなし、該ソースアドレスと付帯識別
子とからなるエントリを削除するようにした。

【００３７】本発明のネットワーク中継装置によれば、
受信パケットのソースアドレスと付帯識別子とから宛先
情報を解索できる場合に、ソースアドレスと付帯識別子
とから宛先情報を対応づけるテーブルに、ネットワーク
層の上位層情報が記され、受信したパケットから得られ
た上位層情報と該テーブル内の上位層情報とが一致しな
い場合に、該テーブル内の付帯識別子が古くなったもの
とみなすことができるので、該ソースアドレスと付帯識
別子とからなるエントリが削除される。したがって、正
確な宛先情報を取得することができるものとなる。

【００３８】請求項１１に対応する本発明は、ネットワ
ーク層情報によりパケットの交換を行うネットワーク中
継装置において、宛先情報を検索するための検索テーブ
ルとして高速テーブルと低速テーブルの２種類を設け、
高速テーブルはエントリ数が少ないが検索時間を保証す
るものとし、低速テーブルはエントリ数が大きいが検索
時間を保証しないものとし、該高速テーブルおよび該低
速テーブルの両者の検索が行えるようにした。

【００３９】本発明のネットワーク中継装置によれば、
高速テーブルはエントリ数が少ないが最悪検索時間を保
証するものとし、低速テーブルは最悪検索時間を保証し
ないがエントリ数を大きくできるものとするので、効率
的な宛先情報検索が可能となる。

【００４０】請求項１２に対応する本発明は、請求項１
１記載のネットワーク中継装置において、ＲＳＶＰ（Re
source Reservation Setup Protocol ）等の制御プロト
コルにより短い遅延を保証するエントリを高速テーブル
内に設け、該エントリがオーバーフローしたときは、新
たな遅延保証要求を拒絶するようにした。

【００４１】本発明のネットワーク中継装置によれば、
制御プロトコルにより短い遅延を保証するエントリを高
速テーブル内に設けておき、該エントリがオーバーフロ
ーしたときには、新たな遅延保証要求を拒絶するので、
必要に応じてパケット・フォワードの遅延時間を短縮す
ることができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００４３】（第１の実施形態）本実施形態において
は、ネットワーク層プロトコルとしてＩＰ（Internet P
rotocol ）、ＡＴＭ上でのＩＰデータグラムの配送方法
としてＲＦＣ１５７７（Classical IP and ARP over AT
M ）、ＩＰデータグラムのエンカプシュレーション方法
（識別子付与形式）としてＲＦＣ１４８３、ＡＴＭアダ
プテーションとしてＡＡＬ５形式（ATM Adaptation Lay
er Type 5 ）を用いるものとする。

【００４４】図１は、第１の実施形態に係るＡＴＭルー
タ１０の内部構成を示す図である。このＡＴＭルータ１
０は、ＡＴＭの受信ポート１１と送信ポート１２とを各
々１つ備えている。ポート１１，１２に対してＡＴＭフ
レーマ１３が接続されている。ＡＴＭフレーマ１３は、
受信ポート１１で受信した信号から取出したＡＴＭセル
をリアセンブラ１４へ渡し、セル分解器１５から入力す
るＡＴＭセルを送信ポート１２へ出力するように動作す
る。リアセンブラ１４は、経路テーブル１６に記憶して
いるルーティングテーブル及び補助テーブルから宛先Ｉ
Ｐアドレスをキーにして送信ＶＰＩ／ＶＣＩを検索し、
またセル分解・組立（ＳＡＲ：Segmentation And Reass
embly ）制御テーブル１７に受信セルの受信ディスクリ
プタを書き込む。リアセンブラ１４及びセル分解器１５
はパケットメモリバス１８を介してパケットメモリ１９
にアクセスできるようになっている。

【００４５】パケットメモリバス１８とローカルバス２
０とをゲートＧを介し接続する。ローカルバス２０にマ
イクロプロセッサ２１及びプログラムメモリ２２が接続
されている。マイクロプロセッサ２１は、ローカルバス
２０を介してＡＴＭフレーマ１３、リアセンブラ１４、
ＳＡＲ制御テーブル１７、セル分解器１５にアクセスす
ることができる。

【００４６】ＡＡＬ５−ＣＰＣＳ ＰＤＵ（プロトコル
・データ・ユニット）は、図３に示すフォーマットで構
成されている。１パケットの情報をＲＦＣ１４８３ヘッ
ダ（８オクテット）、ＩＰヘッダ（２０オクテット）を
含むＩＰデータグラム、ＰＡＤ、User-user-indicatio
n、Length、ＣＲＣ−３２のフォーマットで定義してい
る。ＡＴＭネットワークでは、ＰＤＵを先頭から５３バ
イトの固定長で区切ってＡＴＭセルに分割して配送す
る。従って、１パケットの先頭セルにＩＰヘッダが含ま
れ、パケットの最後のセル（終了セル）にはＣＲＣフィ
ールドが含まれる。図４はＡＴＭセルの構造を示してい
る。ＵＮＩとＮＮＩの２つの形式が示されている。ＡＴ
ＭセルのセルフォーマットにけるＰＴ（Payload Type）
は３ビットからなり、ＰＴの最下位ビットがUser-user-
indicationに割り当てられている。ＡＡＬ５が使用され
る場合、終了セルにあってはＰＴのUser-user-indicati
onに１ビットがセットされ、終了セル以外のＡＴＭセル
のＰＴの最下位ビットは０ビットがセットされるように
定められている。

【００４７】次に、図２に示すフローチャートを参照し
ながら本ＡＴＭルータの動作について説明する。

【００４８】ＡＴＭルータ１０のライン入力から受けた
データ・ストリームが受信ポート１１を経てＡＴＭフレ
ーマ１３に与えられる。ＡＴＭフレーマ１３はデータ・
ストリームからＡＴＭセルを取り出してリアセンブラ１
４に渡す。リアセンブラ１４は、受け取ったＡＴＭセル
のＶＰＩ及びＶＣＩフィールドに設定されているＶＰＩ
／ＶＣＩ値からＶＣＣ（Virtual Channel Connection）
ＩＤ（識別子）を生成する。ＶＣＣ ＩＤに基づいて
ＳＡＲ制御テーブル１３のＶＣＣ管理情報エントリを検
索することにより当該ＡＴＭセルが先頭セルであるか否
か判断する。

【００４９】図５はＳＡＲ制御テーブル１３の登録内容
を示している。

【００５０】ＶＣＣ管理情報エントリは、ＶＣＣ ＩＤ
毎にＤＯＮＥ／ＮＯＴ ＤＯＮＥがセットされる。受信
セルにおけるＰＴのUser-user-indicationに１ビットが
セットされていたとき、即ち終了セルを受けとったとき
にＤＯＮＥがセットされ、それ以外であればＮＯＴ Ｄ
ＯＮＥがセットされる。一方、ＶＣＣ ＩＤはＶＰＩ／
ＶＣＩ値から定められるので同一パケットに属するＡＴ
Ｍセルを受信したときは同一のＶＣＣ ＩＤが生成され
ることになる。

【００５１】従って、ＶＣＣ ＩＤが示す位置にセット
されているＤＯＮＥ／ＮＯＴ ＤＯＮＥを見ることによ
りＶＣＣのデータがＡＡＬ５−ＣＰＣＳ ＰＤＵの先頭
セルか否かの情報を得ることができる。ＶＣＣ ＩＤか
らＶＣＣ管理情報エントリをアクセスし、ＤＯＮＥであ
れば該ＶＣＣに関しては終了セルを受信した状態にあ
り、ＮＯＴ ＤＯＮＥであればそうでないことがわか
る。ＤＯＮＥであるということは、すなわち、受信した
セルが先頭セルであることを示す。

【００５２】ＡＡＬ５−ＣＰＣＳ ＰＤＵの先頭セルで
あると判断されたならば、該先頭セルであるＡＴＭセル
からＩＰヘッダを抽出する。本実施形態では先頭セルか
らＩＰヘッダを抽出した時点から経路テーブル１６への
アクセスを開始する。

【００５３】経路テーブル１６にはＩＰヘッダの宛先Ｉ
Ｐアドレスに対応させて宛先情報となる送信ＶＰＩ／Ｖ
ＣＩが記憶されている。経路テーブル１６から宛先ＩＰ
アドレスをキーにして取り出した送信ＶＰＩ／ＶＣＩを
ＳＡＲ制御テーブル１７内部の受信ディスクリプタに書
き込む。

【００５４】ＳＡＲ制御テーブル１７にはＰＤＵ毎に受
信ディスクリプタエントリが形成され、受信ディスクリ
プタエントリの最初に先頭セルにセットされていた受信
ＶＰＩ／ＶＣＩがセットされる。上記した如く経路テー
ブル１６を検索して取得した送信ＶＰＩ／ＶＣＩを該当
する受信ディスクリプタエントリの所定位置にセットす
る。

【００５５】このように、リアセンブラ６はＡＡＬ５−
ＣＰＣＳ ＰＤＵの先頭セルを受信したときは受信ディ
スクリプタエントリに対して受信ＶＰＩ／ＶＣＩをセッ
トすると共にＩＰヘッダ内容を書き込み、メモリポイン
タを指定してＡＴＭヘッダを取り外した受信データをパ
ケットメモリ１９に保存する。経路テーブル１６から送
信ＶＰＩ／ＶＣＩが検索されたならば送信ＶＰＩ／ＶＣ
ＩをＳＡＲ制御テーブル１７の受信ディスクリプタに書
き込む。また、ＣＲＣ−３２検査を行うために中間計算
値を求めて受信ディスクリプタ内のＣＲＣ−３２フィー
ルドにセットする。さらに、マイクロフラグ、フォワー
ドフラグの判定処理を実行して受信ディスクリプタ内の
フォワードフラグフィールド、マイクロフラグフィール
ドに判定結果を書き込んでいく。

【００５６】一方、リアセンブラ１４に取り込まれたＡ
ＴＭセルが先頭セルでなかった場合は、受信ＡＴＭセル
がＡＡＬ５−ＣＰＣＳ ＰＤＵの終了セルか否か判断す
る。受信セルのＰＴの最下位ビットに１ビットがセット
されていれば終了セルであると判断できる。

【００５７】リアセンブラ１４は終了セルが到達するま
で、ＣＲＣ−３２検査のための中間値更新処理、マイク
ロフラグ、フォワードフラグの判定処理を実行して受信
ディスクリプタ内の該当フィールドを更新する。また、
メモリポインタを指定して受信データをパケットメモリ
３上に書き込んでパケットを組み上げていく。

【００５８】リアセンブラ１４は、最後セルを受信した
ならばＶＣＣ ＩＤに基づいてＳＡＲ制御テーブル１７
の当該ＶＣＣのＶＣＣ管理情報エントリにアクセスして
最後セルを受信したことを示すＤＯＮＥをセットする。

【００５９】そしてリアセンブラ１４からマイクロプロ
セッサ４に対して割込みをかける。マイクロプロセッサ
２１は、受信ディスクリプタ内のマイクロフラグが設定
されていたら、パケットメモリ内に保存したパケットの
ヘッダにしたがい、プログラムメモリ２２に登載された
所定のプログラムを実行する。これは受信したパケット
のあて先が自中継装置であったり、受信したパケットに
何等かの誤りがあったり、受信したパケットにマイクロ
プロセッサ２１での処理を必要とするオプションがある
場合に相当する。通常、中継装置においては、こうした
マイクロプロセッサでないと処理できないパケットより
も単純にフォワードされるパケットの方が圧倒的に多い
ので、パケットフォワードのスループットを高めること
が可能となる。

【００６０】また、リアセンブラ１４がＲＣＶ ＲＥＡ
Ｄレジスタの内容から終了セルまで到着したパケットの
受信ディスクリプタを得る。受信ディスクリプタ内のマ
イクロフラグフィールドにフラグが設定されておらず、
かつフォーワードフラグフィールドにフラグが設定され
ている場合には、ＳＡＲ制御テーブル１７内の受信ディ
スクリプタの内容を送信ディスクリプタとしてセル分解
器１５に処理を渡す。フォワードフラグは終了セルを受
信した後、ＣＲＣ検査の結果が正常であった場合に設定
される。

【００６１】セル分解器１５は、送信ディスクリプタの
メモリポインタから送信すべきパケットのパケットメモ
リ１９内での開始アドレスを認識し、該開始アドレスか
らデータをフェッチしてセル分解していく。分解された
セルはＡＴＭフレーマ１３に送られてライン出力され
る。

【００６２】このように本実施形態によれば、ＶＣＣ毎
にパケットの終了セルを検出し、終了セルの次のセルを
先頭セルとしてネットワーク層プロトコルヘッダに相当
するセルを抜き出し、１つのパケットに属する全てのセ
ルが到着する前に、該ヘッダ部分の宛先アドレスからフ
ォワードに必要な情報を検索するようにしたので、全て
のセルが揃ってからフォワードに必要な情報を検索する
方式に比べて、フォワード処理を開始するまでの時間を
短縮でき、スループットの高いネットワーク中継装置を
実現できる。

【００６３】なお、上記した実施形態では２ポートであ
ったが、ＡＴＭルータのポートが３以上ある場合、ネッ
トワーク層相当プロトコルとしてＩＰＸ等の他のコネク
ションレス・ネットワークプロトコルを用いたり、複数
ネットワーク層相当プロトコルを混在させることもでき
る。

【００６４】（第２の実施形態）図６〜図８は、第２の
実施形態に係るネットワーク中継装置の概念図を示して
おり、図６はユニキャスト送信、図７はマルチキャスト
送信、図８はブロードキャスト送信の場合をそれぞれ示
している。

【００６５】このネットワーク中継装置は、５つの入出
力ポート（Ｐ１〜Ｐ５）を備えたマルチポートタイプの
中継装置であり、各ポートを内部転送バス２３に接続し
て共通の経路テーブル１６へアクセス可能に構成してい
る。

【００６６】図９は入出力ポートＰ１の内部構造を示し
ている。

【００６７】入出力ポートＰ１は、入力ポート１１及び
出力ポート１２がＡＴＭフレーマ１３に接続されてい
る。ＡＴＭフレーマ１３は入力ポート１１から入力する
ＡＴＭセルを内部転送バス２３を経由して他の入出力ポ
ートＰ２〜Ｐ５に送出するように動作する。一方、他の
入出力ポートＰ２〜Ｐ５から内部転送バス２３を経由し
て自ポート内に転送されて来るＡＴＭセルをリアセンブ
ラ２４で受け取る。リアセンブラ２４は経路テーブル１
６のフォワーディング情報を参照して当該受信セネにつ
いて自ポートが出力ポートとなっているか否か判断す
る。自ポートが出力ポートの場合は、ＳＡＲ制御テーブ
ル１７に受信デクリプタを作成して自ポート内のメモリ
１９′に受信データを記憶する。リアセンブラ２４は、
終了セルを検出して送受信コントロール部２５に受信完
了割り込みをかける。

【００６８】送受信コントロール部２５は、受信完了割
り込みを受けてから経路テーブル１６にアクセスを開始
してフォワーディング情報を検出する。検出したフォワ
ーディング情報をＳＡＲ制御テーブル１７にセットす
る。ＳＡＲ制御テーブル１７にフォワーディング情報が
セットされたならば、セル分解器２６が、ＳＡＲ制御テ
ーブル１７の送信ディスクリプタを参照してパケットメ
モリ１９′から受信データを取り出し、セルに分解して
ＡＴＭフレーマ１３に渡す。

【００６９】他のポートＰ２〜Ｐ５についても同様に構
成されている。

【００７０】図６に示すように、ポートＰ１から入って
きたセルをポートＰ２から出力するユニキャストの送信
の場合について説明する。

【００７１】ＡＴＭフレーマ１３が、受信ポートＰ１の
入力ポート１１で受けたデータ・ストリームから取り出
したＡＴＭセルを、そのまま内部転送バス２３に送出し
て、該ＡＴＭセルを受信したポートＰ１以外のポートＰ
２〜Ｐ５へ内部転送バス２３を経由して渡す。受信ポー
トＰ１では、データ・ストリームから取り出したＡＴＭ
セルについて経路テーブルを参照したフォワーディング
処理を行わない。

【００７２】ポートＰ１以外のポートＰ２〜Ｐ５では、
内部転送バス２３を経由して入力して来たＡＴＭセルの
中から宛先ＩＰアドレスを検出し、該宛先ＩＰアドレス
を元に経路テーブル１６からフォワーディング情報を検
索する。宛先ＩＰアドレスはパケットを分解した先頭セ
ルに設定されている。ポートＰ２〜Ｐ５では先頭セルが
入力してきたならば、そこから検出した宛先ＩＰアドレ
スを元に経路テーブル１６からフォワーディング情報を
それぞれ検索する。ここでは、ポートＰ２だけで宛先が
自ポートに接続されていることになる。

【００７３】宛先が自ポートに接続されていたポートＰ
２では、ポートＰ２内のリアセンブラ２４が該宛先アド
レスを含む先頭セル以降のセルをポートＰ１から受取り
メモリ１９′にパケットを組み立てる。パケットの組立
てが完了したら、自ポート（Ｐ２）からＡＴＭセルに分
解して送信する。

【００７４】図７に示すマルチキャストの送信において
は、複数のポートＰ２，Ｐ４がパケットを送信するもの
とする。受信ポートＰ１は、ユニキャストの場合と同様
に、受信したＡＴＭセルをそのまま自ポート以外のポー
トＰ２〜Ｐ５へ渡す。

【００７５】各ポートＰ２〜Ｐ５が、ポートＰ１から受
けたＡＴＭセルの宛先ＩＰアドレスを検出し、宛先ＩＰ
アドレスをキーにして経路テーブル１６のフォワーディ
ング情報を参照する。ここでは複数個のポートＰ２，Ｐ
４において宛先が自ポートに接続されていることにな
る。この２つのポートＰ２，Ｐ４が上記同様にして送信
の準備を開始することになる。

【００７６】図８に示すブロードキャストの送信におい
ては、全ポートがパケットを送信する。各ポートが受け
たＡＴＭセルは、ブロードキャストであるため、フォワ
ーディング情報を検索した結果、すべてのポートが送信
の準備を開始する。

【００７７】このように本実施形態によれば、あるポー
トがネットワークからＡＴＭセルを受信すると、受信ポ
ートでルーティング処理すること無く、受信ポート以外
のポートへセルを渡し、そのＡＴＭセルを渡されたポー
トにおいてセルを送信するか否かを経路テーブル１６の
フォワーディング情報を参照して判断を行うようにした
ので、マルチキャストやブロードキャストを効率良く行
うことができると共に、参照されるフォワーディング情
報は１箇所で集中制御されるために、経路制御情報の更
新が容易となる。

【００７８】なお、上記第２の実施形態における各ポー
ト（ネットワークからＡＴＭセルを受信したポート以外
のポート）で、前述した第１の実施形態と同様に、先頭
セルを検出したら全てのセルが揃う前に中継に必要な情
報を経路テーブル１６から検索するようにして遅延時間
の短縮を図るようにしても良い。また、ＡＴＭの場合に
限らず複数のポートを持ち、経路テーブルを参照してフ
ォーワーディングする中継装置であれば他の中継装置に
も適用できる。

【００７９】（第３の実施形態）図１０は複数のＬＡＮ
をＡＴＭネットワークを利用して接続するＡＴＭ−ＬＡ
Ｎのネットワーク構成を示している。異なるＬＡＮ間で
コンピュータ通信を行うための方式の一つにＬＡＮエミ
ュレーション方式がある。ＬＡＮエミュレーション方式
では、ブリッジ、ルータ等の中継装置がＬＡＮエミュレ
ーション・クライアントとなることができる。本実施形
態は、本発明を図１０に示すネットワーク中継装置３０
に適用した例である。

【００８０】本実施形態においては、ＭＡＣプロトコル
としてＩＥＥＥ８０２．３、ＭＡＣフレームのエンカプ
シュレーションの方法としてＡＴＭフォーラム ＬＡＮ
Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ、ＡＴＭアダプテーションとして
ＡＡＬ５形式を用いるものとする。

【００８１】図１１は、本実施形態に係るネットワーク
中継装置の内部構造を示している。なお、第１の実施形
態デ説明した中継装置と同一機能を有する部分には同一
符号を付している。

【００８２】このネットワーク中継装置３０は、ＡＴＭ
ネットワーク側に接続される１つのＡＴＭポートと、イ
ーサネット側に接続されるＩＥＥＥ８０２．３に基づい
て送受信する送受信ポートとを備えている。ＡＴＭポー
トは入力ポート１１及び出力ポート１２からなり、ＩＥ
ＥＥ８０２．３の送受信ポートはイーサネットとの間で
フレームを送受信するシリアル送受信部３１からなる。
シリアル送受信部３１にフレーム送受信器３２を接続し
ている。フレーム送受信器３２は、シリアル送受信部３
１で受信したフレームをフレームデータメモリ２７へ格
納すると共に、フレームデータメモリ２７から読み出し
たフレームデータをシリアル送受信部３１から送出する
ように動作する。

【００８３】図１２は、イーサネット上で転送されるフ
レームにＡＴＭフォーラム ＬＡＮＥｍｕｌａｔｉｏｎ
の規格に基づいたヘッダを付加したフレームフォーマッ
トを示している。同図に示すように、フレームの先頭か
ら４オクテットがＬＡＮエミュレーション・ヘッダ、そ
れに続いてＭＡＣヘッダを含むＩＥＥＥ８０２．３フレ
ームが設定されている。このようなフレームを５３バイ
ト単位のＡＴＭセルに分解すれば、先頭セルにはＭＡＣ
ヘッダ（宛先ＭＡＣアドレス、ソースＭＡＣアドレスを
含む）が設定され、終了セルのＰＴの最下位ビットに１
ビットがセットされる。

【００８４】以上のように構成された中継装置３０にお
いて、ＡＴＭネットワークから受信したＡＴＭセルをフ
レームに組立て直してイーサネット上の端末へ送出する
ＬＡＮエミュレーション動作について説明する。

【００８５】ＡＴＭポートのライン入力から受けたデー
タ・ストリームからＡＴＭフレーマ１３がＡＴＭセルを
取り出す。この取り出されたＡＴＭセルはリアセンブラ
１４に渡される。リアセンブラ１４は、受け取ったＡＴ
ＭセルのＶＰＩ、ＶＣＩフィールドからＶＣＣ ＩＤを
生成する。ＳＡＲ制御テーブル１７に設定されている図
１３に示す構成のディスクリプタのＶＣＣ管理情報エン
トリから該ＶＣＣのデータがＡＡＬ５−ＣＰＣＳ ＰＤ
Ｕの先頭セルであるか否かの情報を得る。ここまでは、
第１の実施形態と同様である。

【００８６】上記したようにフレームを分解した先頭セ
ルには宛先ＭＡＣアドレス、ソースＭＡＣアドレスを定
めたＭＡＣヘッダが入っている。リアセンブラ１４は、
ＡＡＬ５−ＣＰＣＳ ＰＤＵの最初のセルであると判断
したら、該ＡＴＭセルからＭＡＣヘッダを抽出する。経
路テーブル１６は、宛先ＭＡＣアドレスに対応させて送
信ＶＰＩ／ＶＣＩを定めたＭＡＣテーブルが登録されて
いる。リアセンブラ１４は宛先ＭＡＣアドレスに基づい
てＭＡＣテーブルへのアクセスを開始し、検索の結果と
して得られた送信ＶＰＩ／ＶＣＩをＳＡＲ制御テーブル
１７の受信ディスクリプタに書き込む。また、リアセン
ブラ１４はメモリポインタを定めてフレームデータメモ
リ２７上に受信データを詰め、ＳＡＲ制御テーブル１７
上に受信セルについての受信ディスクリプタを生成す
る。

【００８７】リアセンブラ１４は、フレームの最後のセ
ルを受信すると、マイクロプロセッサ２１に対して割り
込みをかける。マイクロプロセッサ２１はリアセンブラ
１４のＲＣＶ ＲＥＡＤレジスタの内容からＳＡＲ制御
テーブル１７上の該当する受信ディスクリプタを得る。
受信ディスクリプタ内のマイクロフラグフィールドにフ
ラグが設定されておらず、フォーワードフラグフィール
ドにフラグが設定されている場合には、マイクロプロセ
ッサ２１はＳＡＲ制御テーブル１７内の受信ディスクリ
プタの内容からフレーム送受信器３２に宛先情報等を渡
して送信起動をかける。

【００８８】なお、フォワードフラグは最後のセルを受
信した後、ＣＲＣ検査の結果が正常であった場合に設定
される。フォワードフラグが設定されていれば正常受信
完了である。

【００８９】フレーム送受信器３２は、制御情報に指示
されているフレームデータメモリ２７の所定アドレスか
ら受信データを取り出してＩＥＥＥ８０２．３のフレー
ム形式にしてシリアル送受信部３１からイーサネットに
向けて送信する。

【００９０】また、マイクロプロセッサ２１は、受信デ
ィスクリプタ内のマイクロフラグが設定されていたら、
フレームデータメモリ２７内の受信したフレームのヘッ
ダにしたがい、プログラムメモリ２２に登載されたプロ
グラムを実行する。これは受信したフレームのあて先が
自中継装置であったり、受信したフレームに何等かの誤
りがあったりする場合に相当する。通常、中継装置にお
いては、こうしたマイクロプロセッサでないと処理でき
ないフレームよりも単純にフォワードされるフレームの
方が圧倒的に多い。

【００９１】このように本実施形態によれば、ＡＴＭポ
ートから送受信ポートへフォワードを行う際に、ＡＴＭ
ポートにおいてＶＣＣ毎にフレームの終了セルを検出
し、終了セルの次のセルを先頭セルとしてＭＡＣヘッダ
に相当するセルを抜き出し、１つのフレームに属する全
てのセルが到着する前に、該ヘッダ部分の宛先アドレス
から中継に必要な情報を検索しておくようにしたので、
フレームフォワードのスループットを高めることが可能
となり、その結果として高速のＬＡＮエミュレーション
を実現できる。

【００９２】なお、上記実施形態は、ポートが３以上あ
るネットワーク中継装置にも同様に適用することができ
る。

【００９３】（第４の実施形態）本実施形態において
は、ネットワーク層プロトコルとしてＩＰ、ＡＴＭ上で
のＩＰデータグラムの配送方法としてＲＦＣ１５７７、
ＩＰデータグラムのエンカプシュレーション方法として
ＲＦＣ１４８３、ＡＴＭアダプテーションとしてＡＡＬ
５形式を用いるものとする。

【００９４】図１４は第４の実施形態に係るＡＴＭルー
タ４０の内部構成を示す図であり、ＡＴＭの送受信ポー
トが各々１ポートある例を示す。なお、前述した第１の
実施形態と同一機能を有する部分には同一符号を付して
いる。

【００９５】このＡＴＭルータ４０は、ＡＴＭフレーマ
１３から取り込んだＡＴＭセルをリアセンブラ４１に入
力する。リアセンブラ４１は、ＳＡＲ制御テーブル４２
を参照して先頭セルを検出すると共に、送信ＶＰＩ／Ｖ
ＣＩを取得した時点で受信通知制御線４０Ｌを介してセ
ル分解器４３にセルの転送要求をかけるように動作す
る。

【００９６】図１５はＳＡＲ制御テーブル４２の登録情
報を示している。

【００９７】同図に示すように、受信ディスクリプタに
は基本的には前述したものと同じ内容の情報が登録さ
れ、特にＡＴＭセルの受信数を記録する受信セル数フィ
ールド（Number of cells)が設けられている。また、Ｖ
ＣＣ管理情報エントリには終了セルを受信したことを示
すＤＯＮＥが登録される。

【００９８】次に、以上のように構成された本実施形態
の動作内容について説明する。

【００９９】図１７は、ＡＴＭルータ４０の全体的な処
理の流れを示している。以下、このフローチャートを参
照して説明する。

【０１００】入力ポート１１からのライン入力から受け
たデータ・ストリームからＡＴＭフレーマ１３がＡＴＭ
セルを抽出し、そのＡＴＭセルを受け取ったリアセンブ
ラ４１がＡＡＬ５ ＣＰＣＳ ＰＤＵの最初のセルであ
るか否かの判断を行うまでの処理は第１の実施形態と同
様である。

【０１０１】ＡＡＬ５−ＣＰＣＳ ＰＤＵの最初のセル
であると判断されたら、ＩＰヘッダを抽出し、経路テー
ブル１６のルーティングテーブルへアクセスを開始す
る。具体的には、ＳＡＲ制御テーブル１３上に当該先頭
セルが属するパケットに関する受信ディスクリプタを作
成し、当該先頭セルから抽出したＩＰヘッダの宛先ＩＰ
アドレスに基づいて送信ＶＰＩ／ＶＣＩを経路テーブル
１６から検索する。

【０１０２】リアセンブラ４１は、受信セルからセルヘ
ッダを取り外したペイロード部分（４８バイト）をパケ
ットメモリ１９に組み上げていく。図１６に示すよう
に、ペイロード部分はパケットメモリ１９上に詰め込ま
れていくことになる。同時に、ＳＡＲ制御テーブル４２
上に作成した受信ディスクリプタの受信セル数フィール
ドの値を受信セルをパケットメモリ１９上に詰め込む度
にインクリメントする。リアセンブラ４１は、送信ＶＰ
Ｉ／ＶＣＩが決定したら、その送信ＶＰＩ／ＶＣＩをＳ
ＡＲ制御テーブル４２に書き込むと共に、セル分解器４
３に対して受信通知制御線４０Ｌを介してセル転送要求
をかける。セル分解器４３は、セル転送要求を受けたな
らばＳＡＲ制御テーブル４２上の受信ディスクリプタか
ら送信ＶＰＩ／ＶＣＩを取得する。そして、セル送信数
が受信ディスクリプタ内のセル受信数に達するまで、パ
ケットメモリ１９から受信データを取り出してセルに分
解して出力ポート１２から送信する。

【０１０３】図１８に示すように、先頭セルを受信して
から送信ＶＰＩ／ＶＣＩを取得するまでに複数の後続の
セルを受信してパケットメモリ１９に保存される。受信
ディスクリプタ内のセル受信数とセル送信数とを比較し
て、パケットメモリ１９にある受信データが無くなった
ことを検出すると、送信を停止してすパケットメモリ１
９に後続セルの受信データが蓄積されるのを待って送信
を再開する。

【０１０４】一方、リアセンブラ４１は、受信セルのＰ
Ｔにおける最下位ビットに１ビットがセットされていれ
ば、セル受信数フィールド内に設けた終了セルビットを
設定する。セル分解器１０は、ＳＡＲ制御テーブル４２
に終了セルビットが設定されていれば、該受信ディスク
リプタのセル受信数に相当するデータの転送を終了して
から受信ディスクリプタを開放する。

【０１０５】このように本実施形態によれば、ＶＣＣ毎
にパケットの終了セルを検出し、終了セルの次のセルを
先頭セルとしてＩＰヘッダを含む先頭セルを抜き出し、
１パケット分のセルが到着する前に、該ヘッダ部分の宛
先アドレスからフォワードに必要な情報を検索し、フォ
ワード情報が判明したならば後続セルを受信している期
間中にセル分解器に転送要求をかけてパケットメモリ１
９の受信データの送信を開始するようにしたので、スル
ープットを高めることができ、遅延時間の短いパケット
転送を実現できる。

【０１０６】なお、上記実施形態において、ＡＴＭのポ
ートが３以上ある中継装置を構成したり、ネットワーク
層相当プロトコルとしてＩＰＸ等の他のコネクションレ
ス・ネットワークプロトコルを用いたり、複数ネットワ
ーク層相当プロトコルを混在させる場合が考えられる。

【０１０７】（第５の実施形態）本実施形態は、第４の
実施形態のネットワーク中継装置においてＩＰヘッダの
書き換え及びＣＲＣ生成を行えるように構成した例であ
る。

【０１０８】図１９は、本実施形態に係るネットワーク
中継装置のリアセンブラの構成を示す図である。同図に
示すブロック６０は、第４の実施形態においてリアセン
ブラ４１の位置に配置される。

【０１０９】ＡＴＭフレーマ１３から取込んだ受信セル
をＡＴＭフレーマ１３に並列に配置したＦＩＦＯメモリ
６１−１，６１−２に通すようにしている。ＦＩＦＯメ
モリ６１−１，６１−２を通過した受信セルをゲート６
２−１，６２−２において選択していずれか一方の受信
データをパケットメモリ１９に詰め込む。

【０１１０】下段のＦＩＦＯメモリ６１−２の出力を制
御部６３に取込み、当該受信セルのＶＰＩ／ＶＣＩをキ
ーとしてＳＡＲ制御テーブル４２から該ＶＣＣのデータ
がＡＡＬ５−ＣＰＣＳ ＰＤＵの最初のセルか否かの情
報を得る。ＡＡＬ５−ＣＰＣＳ ＰＤＵの最初のセルで
あると判断されたら、該受信セルからＩＰヘッダを抽出
する。経路テーブル６へアクセスを開始し、ＩＰヘッダ
の宛先ＩＰアドレスに基づいて送信ＶＰＩ／ＶＣＩを検
索する。検索の結果として得られた送信ＶＰＩ／ＶＣＩ
をＳＡＲ制御テーブル４２に書き込み、セル分解器に転
送要求を出してカットスルー制御を開始する。ここまで
は、前述した実施形態と同様の処理を実行することにな
る。

【０１１１】同時に、制御部６３は先頭セルが変換部６
４に入力したところで変換部６４を制御して先頭セルに
設定されているＩＰヘッダの書換えを行う。ＩＰヘッダ
情報のに一つにＴＴＬ（Time To Live）値がある。ＴＴ
Ｌは、セルが中継装置を通過した痕跡を残すためのもの
で、中継装置を通過する度にデクリメントされる。ＩＰ
ヘッダの書き換えとしてＴＴＬ値をデクリメントさせ
る。ＩＰヘッダのＴＴＬ値が減算された受信セルが変換
部６４から出力されたときにゲート６２−２が開くよう
に制御する。このようにしてＩＰヘッダ情報が書き換え
られた受信セルがゲート６２−２を通過し、その受信デ
ータがパケットメモリ１９に記憶される。制御部６３
は、ＦＩＦＯメモリ６１−２から出力される受信セルを
受け取り、ＳＡＲ制御テーブル４２に受信ディスクリプ
タを作成する。受信ディスクリプタのＣＲＣフィールド
には書換前の値と書換後の値の両方のエントリを設け
る。ＩＰヘッダ書換え前のデータに基づいたＣＲＣ中間
計算値と書換後のＣＲＣ中間計算値とをそれぞれ計算す
る。そして、終了セルを受信したならば書換前のＣＲＣ
計算値からＣＲＣ検査を行い、書換後のＣＲＣ計算値か
ら新たなＣＲＣ値を生成する。

【０１１２】制御部６３は、終了セルが変換部６４に入
力したところで変換部６４を制御して終了セルに設定さ
れているＣＲＣ値を、上記の如く書換後のＣＲＣ計算値
から新たに生成したＣＲＣ値に書換えを行う。終了セル
が変換部６４から出力されたときにゲート６２−２を開
き、ＩＰヘッダの変更に対応させてＣＲＣ値が書き換え
られた受信セルがゲート６２−２を通過してパケットメ
モリ１９に書き込まれる。

【０１１３】先頭セル及び終了セルを除く受信セルは、
上段のＦＩＦＯメモリ６１−１を通過してゲート６２−
２からパケットメモリ１９に書き込まれるようにする。
なお、これらの受信セルであっても、ＦＩＦＯメモリ６
１−２の出力を利用して上記したように制御部６３で受
信ディスクリプタの更新処理を行っている。

【０１１４】リアセンブラ６０は、送信ＶＰＩ／ＶＣＩ
が決定したら、セル分解器４３にセルの転送要求をかけ
る。セル分解器４３は、受信ディスクリプタ内のセル受
信数を検査し、該セル受信数に達するまで送信を行う。
終了セルビットが設定されていれば、セル分解器４５は
該受信ディスクリプタに相当するデータの転送を終了
し、受信ディスクリプタを開放する。このカットスルー
制御は前述した第４の実施形態と同じである。

【０１１５】このように本実施形態によれば、ネットワ
ーク層ヘッダ情報を書き換え、書き換えた結果をＣＲＣ
に反映させることにより、カットスルーを行ってもネッ
トワーク層ヘッダの書き換えが可能となり、ネットワー
ク層プロトコル処理が行え、かつスループットが高くか
つ遅延の短いパケット転送を行うことができる。

【０１１６】なお、上記実施形態において、ＡＴＭのポ
ートが３以上ある場合、ネットワーク層相当プロトコル
としてＩＰＸ等の他のコネクションレス・ネットワーク
プロトコルを用いたり、複数ネットワーク層相当プロト
コルを混在させる場合が考えられる。

【０１１７】（第６の実施形態）図２０は第６の実施形
態に係るネットワーク中継装置の構成を示している。

【０１１８】本実施形態に係るネットワーク中継装置
は、イーサネット１ポートとＡＴＭ１ポートとを備えて
いる。イーサネットポートとなるシリアル送受信部３１
で受信されたＩＰパケットがパケット受信処理部４４を
経由してパケットメモリ１９に書き込まれ、またパケッ
トメモリ１９のパケットデータがセル分解器４５でセル
に分解されてＡＴＭポートとなるシリアル送受信部４６
からＡＴＭネットワーク側へ送出されるように構成され
ている。

【０１１９】パケット受信処理部４４は、シリアル送受
信部３１で受信したＩＰパケットをパケットメモリ１９
に書き込むと共に、該ＩＰパケットからＩＰヘッダを抽
出する。そして該ＩＰヘッダに定めている宛先ＩＤアド
レスをキーにして経路テーブル１６から送信ＶＰＩ／Ｖ
ＣＩを取り出す。ＳＡＲ制御情報テーブル１７は、パケ
ット受信処理部４４により受信ディスクリプタが作成さ
れ、パケット受信処理部４４から決定した送信ＶＰＩ／
ＶＣＩが登録されると共に、パケットのデータ受信数が
逐次更新される。また、パケット受信処理部４４は、送
信ＶＰＩ／ＶＣＩを決定した時点でセル分解器４５に対
して受信割り込みをかける。

【０１２０】セル分解器４５は、受信割り込みを受ける
とＳＡＲ制御情報テーブル１７から受信ディスクリプタ
を取得し、そこに設定されたメモリポインタに基づいて
パケットメモリ１９の所定アドレスから一定間隔でパケ
ットを取り出す。セル分解器４５においてＡＡＬ５−Ｃ
ＰＣＳ ＰＤＵのトレイラが生成され、パケットメモリ
１９から取り出したパケットデータをセルに分解し、ト
レイラを付加したＡＴＭセルを送出していく。

【０１２１】このとき、セル分解器４５は、ＳＡＲ制御
情報テーブル１７内の受信ディスクリプタから受信デー
タ数を監視し、送出データ数が受信データ数を上回る場
合には送信を中断する。一定間隔後に、受信データ数が
送出データ数を上回っていれば送信を開始する。

【０１２２】このように本実施形態によれば、パケット
がすべて揃う前に分解を始めることが可能となり、中継
装置におけるＡＴＭセル分解による遅延時間を短縮する
ことができる。

【０１２３】なお、イーサネットポートの代わりにＦＤ
ＤＩ（Fibre Distributed Data Interface）ポートに接
続した場合であっても上記実施形態と同様の作用効果を
得ることができる。

【０１２４】上記第６の実施形態はネットワーク中継装
置の例であるが、ＡＴＭネットワーク内の配置したホス
トにおいても同様に適用できる。

【０１２５】図２１はＡＴＭネットワーク内の配置した
ホストに適用した変形例を示す。

【０１２６】同図に示すブロック７０は、第６の実施形
態におけるセル分解器４５、ＡＴＭフレーマ１３及びシ
リアル送受信部４６からなる送信機能を示している。こ
の変形例では、パケットメモリ７１のユーザエリアにあ
るパケットデータをカーネルに移動してからＡＴＭネッ
トワーク上へ送出する例を説明する。

【０１２７】ＣＰＵ７２がプログラムメモリ７３のプロ
グラムにしたがってパケットメモリ７１のユーザエリア
にあるパケットデータをカーネルへ移動する。このと
き、ＣＰＵ７２は、ユーザエリアにあるパケットデータ
を図２２に示すように複数のデータブロック＃１〜＃ｎ
に分けて転送する。

【０１２８】従来方式では、１パケットの全データ＃１
〜＃ｎがカーネルエリアに転送完了してからセル分解器
４５に転送要求を出すが、変形例ではカーネルエリアに
少なくとも一つのデータブロックの転送が完了したらセ
ル分解器４５に転送要求を出すものとする。セル分解器
４５は、転送要求を受けるとテーブル７４から宛先情報
を受け取りパケットメモリ７１のカーネルエリアに蓄積
されているデータブロックをセル分解して送出開始す
る。

【０１２９】（第７の実施形態）本実施形態のネットワ
ーク中継装置は、前述した第１の実施形態のＡＴＭルー
タ１０と同様の内部構成を有している。

【０１３０】図２３は、経路テーブル１６に設定された
対応表を示している。同図に示すように、経路テーブル
１６にマルチキャスト・アドレス（例えば２２４．０．
１．１）と複数のＶＰＩ／ＶＣＩとを対応させた対応表
が設定されている。パケットをマルチキャス送信する前
に、ＩＧＭＰ(Internet Group Manegement Protocol)を
使って事前に中継装置の経路テーブルに設定される。

【０１３１】図２４は、ＳＡＲ制御テーブル１７に登録
される受信ディスクリプタの登録内容を示している。受
信ディスクリプタには、マルチキャストＶＣＣ数を記録
するマルトキャストＶＣＣ数フィールド、必要個数のＶ
ＰＩ／ＶＣＩフィールドが設定されるものとする。

【０１３２】以上のように構成されたネットワーク中継
装置では、ＡＴＭポートのデータ・ストリームからＡＴ
Ｍフレーマ１３がＡＴＭセルを取り出してリアセンブラ
１４に与える。リアセンブラ１４は、第１の実施形態と
同様にして受信セルからＶＣＣを生成してＳＡＲ制御テ
ーブル１７のＶＣＣ管理情報エントリにアクセスして先
頭セルであるか否か判断する。先頭セルであればＩＰヘ
ッダを抽出し、該ＩＰヘッダに設定されている宛先アド
レスを判定する。ここでは、宛先アドレスがマルチキャ
スト・アドレスである。このマルチキャスト・アドレス
に基づいて経路テーブル１６から対応する複数のＶＰＩ
／ＶＣＩを取得してＳＡＲ制御テーブル１７の受信ディ
スクリプタに列挙すると共にマルチキャストＶＣＣの数
を記録する。すなわち、リアセンブラ１４は、先頭アド
レスを検出すると終了セルが検出されるのを待つ事な
く、経路テーブル１６の検索を開始してマルチキャスト
・アドレスに対応した複数の送信ＶＰＩ／ＶＣＩを取得
して、前述した第４実施形態と同様のスルーカット制御
を実行する。

【０１３３】リアセンブラ１４が、複数の送信ＶＰＩ／
ＶＣＩを取得した後に全てのセルが到着するのを待つこ
と無くセル分解器１５に受信割り込みをかける。セル分
解器１５が受信割り込みを受けて、受信ディスクリプタ
に設定している各ＶＰＩ／ＶＣＩ（ＶＣＣ）毎に送信制
御チェーンを生成する。セル分解器１５は、最初のＶＰ
Ｉ／ＶＣＩ（ＶＣＣ）についてパケットメモリ１９から
取り出した受信データをセル分解して送出し、受信ディ
スクリプタのセル受信数に達するまでセル分解及び送出
を続行する。１つのパケットに属する最後のセルを送信
し終わると、ＳＡＲ制御テーブル１７に対して受信ディ
スクリプタ内のマルチキャストＶＣＣ数を１つディクリ
メントする。送信ＶＰＩ／ＶＣＩを次の送信ＶＣＣに切
換え得て同様の動作を繰り返し、最後のセルを送信し終
わるとＶＣＣ数を一つ減算する。そして該マルチキャス
トＶＣＣ数が０に達したら、該受信ディスクリプタおよ
びパケットメモリ１９のバッファを開放する。

【０１３４】このように本実施形態によれば、宛先ネッ
トワーク層アドレスと複数のＶＰＩ／ＶＣＩとを対応さ
せた対応表を経路テーブル１６に登録し、送出するＶＣ
Ｃ毎にパケット内のセル順序を保証した上で到着したセ
ルをパケットのセルが全部到着する前に中継に必要な情
報を検索し、カットスルー制御により送出するようにし
たので、ネットワーク層でのマルチキャストを効率よく
行える利点がある。

【０１３５】（第８の実施形態）図２２は、本実施形態
に係るネットワーク中継装置の構成を示している。な
お、前述した第１の実施形態と同一機能を有する部分に
は同一符号を付している。このネットワーク中継装置５
０は、ネットワーク層ヘッダ部分の宛先ＩＰアドレスに
対応させてネットワーク層よりも上位層の処理を行うか
否かの識別子を経路テーブル５１に設けている。

【０１３６】図２７は、経路テーブル５１に登録してい
る宛先ＩＰアドレスとＶＰＩ／ＶＣＩと上位層の処理を
行うか否かの識別子（フラグ）との対応表の部分を示し
ている。宛先ＩＰアドレスに対応させて宛先情報となる
ＶＰＩ／ＶＣＩが登録されており、さらに上位層の処理
を行うか否かのフラグをセットできるようになってい
る。経路テーブル５１に設定される上位層の処理を行う
か否かのフラグは外部から任意に設定する。この上位層
の処理を行うか否かのフラグが設定されるアドレスは直
接リアセンブラ５２にマイクロプロセッサ処理通知制御
線５０Ｌを介して接続されている。経路テーブル５１の
宛先ＩＰアドレスにアクセスしたとき対応するフラグア
ドレスにフラグが立てられていればマイクロプロセッサ
処理通知制御線５０Ｌを通ってリアセンブラ５２にマイ
クロプロセッサ処理信号が入力するように構成してい
る。

【０１３７】入力ポート１１でライン入力から受けたデ
ータ・ストリームからＡＴＭフレーマ１３にてＡＴＭセ
ルを取り出す。取り出されたＡＴＭセルはリアセンブラ
５２に渡される。リアセンブラ５２は、受け取ったＡＴ
ＭセルのＶＰＩ、ＶＣＩフィールドからＶＣＣ ＩＤを
生成し、ＳＡＲ制御テーブル１７から該ＶＣＣ ＩＤの
データがＡＡＬ５−ＣＰＣＳ ＰＤＵの最初のセルで否
かの情報を得る。先頭セルであると判断されたら、先頭
セルからＩＰヘッダを抽出し、宛先ＩＰアドレスに基づ
いて経路テーブル５１へのアクセスを開始する。経路テ
ーブル５１から宛先ＩＰアドレスに対応したＶＰＩ／Ｖ
ＣＩを取得すると、送信ＶＰＩ／ＶＣＩとしてＳＡＲ制
御テーブル１７の受信ディスクリプタに書き込む。ここ
までは、第１の実施形態と同様の処理である。

【０１３８】ここで、リアセンブラ５２が経路テーブル
５１を検索したとき宛先ＩＰアドレスに対応したアドレ
スにマイクロプロセッサ処理フラグが立てられていれ
ば、マイクロプロセッサ処理通知制御線５０Ｌ上にマイ
クロプロセッサ処理信号がアサートされる。マイクロプ
ロセッサ処理信号が入力したリアセンブラ５２は、終了
セルが到着したことを確認してからマイクロプロセッサ
２１に割り込み処理をかける。

【０１３９】図２６に示すように、受信データのＴＣＰ
ヘッダに相当する部分にはネットワーク層よりも上位層
の処理が定められている。マイクロプロセッサ２１は、
パケットメモリ１９に蓄積されている受信データのＴＣ
Ｐヘッダに基づいて受信データをソフトウエア処理す
る。例えば、予め必要なＩＰアドレス向けパケットをフ
ィルタリング（たとえばＴＣＰポート番号によるフィル
タリング）するために、経路テーブル５１の該当アドレ
スにマイクロプロセッサ処理フラグを設定しておけばサ
ービスに応じたパケットの中継が行える。

【０１４０】また、リアセンブラ５２が経路テーブル５
１を検索したとき宛先ＩＰアドレスに対応したアドレス
にマイクロプロセッサ処理フラグが立てられていなけれ
ば、第１の実施形態と同様にしてパケットの終了セルが
到着する前に経路テーブル５１から送信ＶＰＩ／ＶＣＩ
を検索して受信ディスクリプタに設定する。

【０１４１】このように本実施形態によれば、経路テー
ブル５１にマイクロプロセッサ処理フラグを設定して上
位層の処理をマイクロプロセッサ２１に渡すことができ
るようにしたので、マイクロプロセッサ２１で処理すべ
き受信データをセル分解器１５で処理されずにマイクロ
プロセッサ２１のソフトウェアにより処理することがで
きる。

【０１４２】なお、送受信ポートはＡＴＭである必要は
なく、いかなる媒体であっても同様に適用することがで
きる。

【０１４３】（第９の実施形態）図２８は、第９の実施
形態に係るネットワーク中継装置であり、４ポートの間
でＩＰｖ６（Internet Protocol version 6 ）パケット
を交換するネットワーク中継装置を示している。

【０１４４】このネットワーク中継装置は、ローカルバ
ス２０にＣＡＭ（Contents Addressable Memory ）で構
成される２つのテーブル５３−Ａ，５３−Ｂが接続され
ている。一方のテーブル５３−ＡにはＩＰｖ６ソースア
ドレス及びフローラベルに対応させて宛先情報が登録さ
れており、もう一方のテーブル５３−ＢにはＩＰｖ６宛
先アドレスに対応させて宛先情報が登録されている。

【０１４５】このネットワーク中継装置における宛先情
報検索動作を図２９を参照しながら説明する。

【０１４６】ネットワーク中継装置の各ポートＰ１〜Ｐ
４で受信したパケットは、パケットメモリ１９上に蓄積
される。各ポートＰ１〜Ｐ４ではパケットの末尾がパケ
ットメモリ１９上に書き込まれたら、マイクロプロセッ
サ５４に対して受信割り込みをかける。

【０１４７】マイクロプロセッサ５４は、ポートから受
信割り込みを受けるとＩＰｖ６ヘッダに応じて処理を行
う。すなわち、ＩＰｖ６ヘッダに登録されている情報を
組み合わせて２つのテーブル５３−Ａ，５３−Ｂに対し
並列に宛先情報検索を開始する。具体的には、ＩＰｖ６
ヘッダからＩＰｖ６ソースアドレス、フローラベル、Ｉ
Ｐｖ６宛先アドレスを抽出すると、テーブル５３−Ａに
対してＩＰｖ６ソースアドレスとフローラベルの対をキ
ーにしてＣＡＭ検索を行い、テーブル５３−Ｂに対して
はＩＰｖ６宛先アドレスをキーとしてＣＡＭ検索をす
る。テーブル５３−Ｂについては、ＩＰｖ６宛先アドレ
スを抽出した時点からＣＡＭ検索を開始する。

【０１４８】マイクロプロセッサ５４は、予め定めた最
大検索時間内にテーブル５３−Ａまたはテーブル５３−
Ｂのいずれかより宛先情報を検索したならば、その宛先
情報に基づいてパケットのフォワーディングを実行す
る。また、最大検索時間内に宛先情報の検索が終了しな
ければ宛先不明として処理を終了する。

【０１４９】このように本実施形態によれば、受信パケ
ットのソースアドレスと付帯識別子とから宛先情報を検
索できる場合に、パケット受信中にネットワーク層情報
を受け取った後に、宛先アドレスによる宛先情報検索
と、ソースアドレスと付帯識別子とによる宛先情報検索
とを並列して行うことにより、付帯識別子の有無にかか
わらずパケットのフォワードを行うことができる。

【０１５０】なお、上記実施形態において第１の実施形
態と同様にＩＰヘッダの先読みをしてパケットの末尾が
書き込まれる前に宛先情報検索を開始しても良い。

【０１５１】（第１０の実施形態）本実施形態は、ネッ
トワーク層プロトコルとしてＩＰｖ６を扱うネットワー
ク中継装置を想定しており、ポート、パケットメモリ、
経路テーブル、マイクロプロセッサ等を備えている。

【０１５２】経路テーブルには、図３０に示すフローラ
ベル対応表を登録している。この対応表は、ＩＰｖ６ソ
ースアドレス、フローラベル、上位プロトコル（ＴＣ
Ｐ，ＵＤＰ等）、ポート番号、上位プロトコル内識別子
の対応を表したものである。

【０１５３】ネットワーク中継装置は、ポートでＩＰｖ
６パケットを受け取ると、該パケットからＩＰｖ６ソー
スアドレスとフローラベルとを抽出する。

【０１５４】受信パケットから抽出したフローラベルの
値が０である場合には、ＩＰｖ６宛先アドレスだけをキ
ーにして経路テーブルから宛先情報を抽出する。また、
フローラベルの値が０でない場合は、経路テーブルの上
記対応表を検索して、ＩＰｖ６ソースアドレスとフロー
ラベルとが登録されているか否か検査する。登録されて
いたら、上位プロトコル、ポート番号、上位プロトコル
内識別子について、該対応表内の値と受信パケット内の
値とを比較する。比較した結果、一致していたら、フロ
ーラベルが有効であることになる。一致していなけれ
ば、フローラベルは無効となる。

【０１５５】このようにして、フローラベルの有効／無
効を判定して、ＩＰｖ６ソースアドレスとフローラベル
との対による宛先情報検索結果の有効性が決定される。
したがって、古いフローラベルのタイムアウトが遅れた
場合にも、信頼性の高い宛先情報を取得することができ
る。

【０１５６】（第１１の実施形態）図３１は、第１１の
実施形態に係るネットワーク中継装置であり、４ポート
の間でＩＰパケットを交換するネットワーク中継装置を
示している。

【０１５７】テーブル５３はＣＡＭで構成されており、
テーブル５はＳＲＡＭで構成されている。双方のテーブ
ル共に経路情報の登録に用いられるが、テーブル５３は
小容量（例えば４０９６エントリ）、テーブル５５は大
容量（例えば３００００エントリ）とすることができる
ようにしている。ここでは、記憶容量を小規模に抑えて
高速アクセスを可能としたテーブル５３に高速応答性が
要求される情報を登録している。また、テーブル５５は
テーブル５３に登録されなかった情報を登録している。
または、トラヒックを監視して、トラヒック量の多い宛
先に関してはテーブル５３に登録する。

【０１５８】このネットワーク中継装置では、各ポート
Ｐ１〜Ｐ４で受信したパケットがパケットメモリ１９上
に蓄積される。パケットの末尾がパケットメモリ１９上
に書き込まれたら、マイクロプロセッサ５６に受信割り
込みがかけられる。マイクロプロセッサ５６は、受信割
り込みを受けるとパケットのＩＰヘッダに応じて処理を
行う。ＩＰヘッダからＩＰ宛先アドレスを抽出すると、
テーブル５３に対して該ＩＰアドレスをキーとして検索
を行う。検索の結果、答が得られれば次の処理に進み、
得られなければ、テーブル５５に対して検索を行う。

【０１５９】このように本実施形態によれば、宛先検索
テーブルとして高速テーブル５３と低速テーブル５５と
の２種類を設け、高速テーブル５３はエントリ数が少な
いが最大検索時間を保証するものとし、低速テーブル５
５は最悪検索時間を保証しないがエントリ数を大きくで
きるものとしたので、個々の処理内容に応じて最適なテ
ーブルを選択することができる。

【０１６０】なお、上記実施形態において、高速テーブ
ル５３を、ＣＡＭでなく高速ＳＲＡＭと専用アクセス回
路で構成してもよい。

【０１６１】（第１２の実施形態）本実施形態は、上記
した第１１の実施形態において、テーブル５３への経路
情報の登録をネットワークから「資源予約」メッセージ
を受け付けたときにのみ行うものとする。

【０１６２】例えば、ＲＳＶＰ（Resource Reservation
Setup Protocol ）で“Ｒｅｓｅｒｖｅ”メッセージを
受付け、メッセージに付随するＦｌｏｗ Ｓｐｅｃで
「短い遅延」を要求している場合にのみ経路情報がテー
ブル５３に登録されるようにする。ネットワーク中継装
置のマイクロプロセッサ５６のソフトウェアでテーブル
５３の全体登録数を管理し、エントリがなくなった場合
には、“Ｒｅｓｅｒｖｅ”要求を拒絶する、もしくは、
既に登録されたもので、新たな“Ｒｅｓｅｒｖｅ”要求
よりも緩やかな要求のエントリを削除する。

【０１６３】以上により、ＲＳＶＰで予約した仮想フロ
ーに対しては、経路検索時間を短くすることが可能とな
る。

【０１６４】なお、他の実施形態として、ＳＴ−ＩＩ
（Stream Protocol Version 2 ）の制御メッセージに対
して要求を受け付けてもよい。

【０１６５】本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実
施可能である。

【０１６６】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、高
速なルーティング機能、特に遅延の小さいフォワーディ
ング機能を実現できるネットワーク中継装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るネットワーク中
継装置の構成図である。

【図２】第１の実施形態のネットワーク中継装置の動作
内容を説明するためのフローチャートである。

【図３】第１の実施形態におけるフレームフォーマット
及びＡＴＭセルとを対応させて示す図である。

【図４】ＵＮＩ及びＮＮＩによるＡＴＭセルのフォーマ
ットを示す図である。

【図５】第１の実施形態における受信ディスクリプタを
示す図である。

【図６】本発明の第２の実施形態に係るネットワーク中
継装置においてユニキャスト送信する場合を示す図であ
る。

【図７】第２の実施形態に係るネットワーク中継装置に
おいてマルチキャスト送信する場合を示す図である。

【図８】第２の実施形態に係るネットワーク中継装置に
おいてブロードキャスト送信する場合を示す図である。

【図９】第２の実施形態に係るネットワーク中継装置に
おけるポート内構造を示す図である。

【図１０】ＡＴＭネットワークとそこに接続されたイー
サネットとの接続関係を示す図である。

【図１１】本発明の第３の実施形態に係るネットワーク
中継装置の構成図である。

【図１２】第３の実施形態におけるフレームフォーマッ
ト及びＡＴＭセルとを対応させて示す図である。

【図１３】第３の実施形態における受信ディスクリプタ
を示す図である。

【図１４】本発明の第４の実施形態に係るネットワーク
中継装置の構成図である。

【図１５】第４の実施形態における受信ディスクリプタ
を示す図である。

【図１６】第４の実施形態におけるパケットメモリの受
信データの蓄積状況を示す図である。

【図１７】第４の実施形態のネットワーク中継装置の動
作内容を説明するためのフローチャートである。

【図１８】第４の実施形態における動作の概念図であ
る。

【図１９】本発明の第５の実施形態に係るネットワーク
中継装置のリアセンブラ部分の構成図である。

【図２０】本発明の第６の実施形態に係るネットワーク
中継装置の構成図である。

【図２１】第６の実施形態の変形例の構成図である。

【図２２】変形例におけるデータブロックの転送動作と
ＡＴＭセルの送出動作との関係を示すタイムチャートで
ある。

【図２３】本発明の第７の実施形態に係るネットワーク
中継装置における経路テーブルの対応表を示す図であ
る。

【図２４】第７の実施形態における受信ディスクリプタ
を示す図である

【図２５】本発明の第８の実施形態に係るネットワーク
中継装置の構成図である。

【図２６】受信データのフレーム構造を示す図である。

【図２７】第８の実施形態における経路テーブルの構造
を示す図である。

【図２８】本発明の第９の実施形態に係るネットワーク
中継装置の構成図である。

【図２９】第９の実施形態に係るネットワーク中継装置
の動作内容を説明するためのフローチャートである。

【図３０】本発明の第１０の実施形態に係るネットワー
ク中継装置のテーブル内容を示す図である。

【図３１】本発明の第１１の実施形態に係るネットワー
ク中継装置の構成図である。

【図３２】従来のネットワーク中継装置の構成図であ
る。

【図３３】従来のネットワーク中継装置における受信完
了割り込みのタイミングを示す図である。

【符号の説明】

１０…ＡＴＭルータ、１１…入力ポート、１２…出力ポ
ート、１３…ＡＴＭフレーマ、１４，２４，４１…リア
センブラ、１５，２６，４３…セル分解器、１６…経路
テーブル、１７，４２…ＳＡＲ制御テーブル、１９…パ
ケットメモリ、２１…マイクロプロセッサ、２２…プロ
グラムメモリ、２５…送受信コントロール部、２７…フ
レームデータメモリ、３０，４０…ネットワーク中継装
置。

フロントページの続き (72)発明者 後藤 達吉 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非同期転送モードで送受信するＡＴＭポー
   トが少なくとも各々１ポートあり、ＡＬＬ５形式でパケ
   ットの分解・組立を行ってＡＴＭポート間でパケットの
   フォワードを行うネットワーク中継装置において、 ＶＣＣ（Virtual Channel Connection）毎にパケットの
   終了セルを検出し、終了セルの次のセルを先頭セルとし
   て先頭セルからネットワーク層プロトコルヘッダを抽出
   し、１つのパケットに属する全てのセルが到着するのを
   待たずに、該ヘッダ部分の宛先アドレスに基づいて中継
   に必要な情報を経路テーブルから検索しておくことを特
   徴とするネットワーク中継装置。
2. 【請求項２】所定のデータ単位で送受信する送受信ポー
   トが複数ポートあり、複数のポート間でネットワーク層
   情報に基づき中継処理を行うネットワーク中継装置にお
   いて、 データ単位を受信した送受信ポートからそれ以外の送受
   信ポートへデータ単位のままブロードキャストし、該デ
   ータ単位を受け取った送受信ポートが中継情報の登録さ
   れている経路テーブルにアクセスして自ポートからデー
   タ単位を送信するかどうかの判断を行うことを特徴とす
   るネットワーク中継装置。
3. 【請求項３】非同期転送モードで送受信するＡＴＭポー
   トが少なくとも１ポート、パケット形式で送受信する送
   受信ポートが少なくとも１ポートあり、ＡＡＬ５形式で
   データリンクフレームのフォワードを行うネットワーク
   中継装置において、 ＡＴＭポートでＶＣＣ（Virtual Channel Connection）
   毎にフレームの終了セルを検出し、終了セルの次のセル
   を先頭セルとして先頭セルからＭＡＣ（Media Access C
   ontrol）ヘッダを抜き出し、１フレームに属する全ての
   セルが到着するのを待たずに、該ヘッダ部分の宛先アド
   レスに基づいて中継に必要な情報を経路テーブルから検
   索しておくことを特徴とするネットワーク中継装置。
4. 【請求項４】非同期転送モードで送受信するＡＴＭポー
   トが少なくとも各々１ポートあり、ＡＬＬ５形式でパケ
   ットの分解・組立を行ってＡＴＭポート間でパケットの
   フォワードを行うネットワーク中継装置において、 ＶＣＣ（Virtual Channel Connection）毎にパケットの
   終了セルを検出し、終了セルの次のセルを先頭セルとし
   て先頭セルからネットワーク層プロトコルヘッダを抽出
   し、１つのパケットに属する全てのセルが到着するのを
   待たずに、該ヘッダ部分の宛先アドレスに基づいて中継
   に必要な宛先情報を経路テーブルから検索し、宛先情報
   を取得した後は到着したセルの受信データを前記宛先情
   報を参照して送信を開始することを特徴とするネットワ
   ーク中継装置。
5. 【請求項５】請求項４記載のネットワーク中継装置にお
   いて、 受信セルに設定されているネットワーク層プロトコルヘ
   ッダを書き換え、その書き換え結果を反映させたＣＲＣ
   (Cyclic Redundancy Check) 値を同パケットの終了セル
   の受信データに付加することを特徴とするネットワーク
   中継装置。
6. 【請求項６】ＡＡＬ５形式でパケットをセルに分解して
   ＡＴＭポートへ送出する通信装置において、 １パケット分のデータブロックがすべて揃う前にセル分
   解を開始するようにしたことを特徴とする通信装置。
7. 【請求項７】請求項４又は請求項５記載のネットワーク
   中継装置において、 先頭セルのネットワーク層プロトコルヘッダから宛先ネ
   ットワーク層アドレスを識別し、宛先ネットワーク層ア
   ドレスと複数のＶＰＩ／ＶＣＩとの対応を予め定めた対
   応表を参照して、前記識別した宛先ネットワーク層アド
   レスに対応する複数のＶＰＩ／ＶＣＩを求め、１パケッ
   トのセルが全て到着するのを待たずに到着しているセル
   の受信データをセル分解して前記求めた複数のＶＰＩ／
   ＶＣＩが示す各ＶＣＣにマルチキャストすることを特徴
   とするネットワーク中継装置。
8. 【請求項８】請求項１〜請求項５、又は請求項７のいず
   れか１項に記載のネットワーク中継装置において、 ネットワーク層より上位層の処理を行うか否かの識別子
   をネットワーク層ヘッダ部分の宛先アドレスに対応させ
   て前記経路テーブルに設定し、前記宛先アドレスに基づ
   いて前記経路テーブルをアクセスしたとき上位層の処理
   を行う識別子が設定されていれば受信データをマイクロ
   プロセッサでフォワード処理することを特徴とするネッ
   トワーク中継装置。
9. 【請求項９】ネットワーク層情報によりパケットの交換
   を行うネットワーク中継装置において、 受信パケットのネットワーク層情報からソースアドレス
   及び付帯識別子と宛先アドレスを認識し、ソースアドレ
   ス及び付帯識別子に基づく宛先情報の検索と宛先アドレ
   スに基づく宛先情報の検索とを並列して行うことを特徴
   とするネットワーク中継装置。
10. 【請求項１０】請求項９記載のネットワーク中継装置に
    おいて、 ソースアドレスと付帯識別子とから宛先情報を対応づけ
    るテーブルに、ネットワーク層の上位層情報を記してお
    き、受信パケットから得られた上位層情報と前記テーブ
    ル内の上位層情報とが一致しない場合に、該テーブル内
    の付帯識別子が古くなったものとみなし、該ソースアド
    レスと付帯識別子とからなるエントリを削除することを
    特徴とするネットワーク中継装置。
11. 【請求項１１】ネットワーク層情報によりパケットの交
    換を行うネットワーク中継装置において、 宛先情報を検索するための検索テーブルとして高速テー
    ブルと低速テーブルの２種類を設け、高速テーブルはエ
    ントリ数が少ないが検索時間を保証するものとし、低速
    テーブルはエントリ数が大きいが検索時間を保証しない
    ものとし、該高速テーブルおよび該低速テーブルの両者
    の検索が行えるようにしたことを特徴とするネットワー
    ク中継装置。
12. 【請求項１２】請求項１１記載のネットワーク中継装置
    において、 ＲＳＶＰ（Resource Reservation Setup Protocol ）等
    の制御プロトコルにより短い遅延を保証するエントリを
    高速テーブル内に設け、該エントリがオーバーフローし
    たときは、新たな遅延保証要求を拒絶することを特徴と
    するネットワーク中継装置。