JPH1065673A - コネクションレスデータ通信方式 - Google Patents
コネクションレスデータ通信方式Info
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- JPH1065673A JPH1065673A JP21567496A JP21567496A JPH1065673A JP H1065673 A JPH1065673 A JP H1065673A JP 21567496 A JP21567496 A JP 21567496A JP 21567496 A JP21567496 A JP 21567496A JP H1065673 A JPH1065673 A JP H1065673A
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Abstract
する場合でも個々のパケットを識別でき、元のパケット
を正確に復元することができるコネクションレスデータ
通信方式を提供する。 【解決手段】 パケットと複数のATMセルとを相互変
換して転送するIWU12と、パケットの宛先アドレス
に対応するコネクションレスアドレスに基づいてパケッ
トに対応する複数のATMセルを所定方路に転送するC
LXC11とを設けて、CLXC11相互間およびCL
XC11とIWU12との間をPVCからなるリンク1
4で接続する。CLXC11およびIWU12は個々の
パケットに対応するATMセルを転送する場合、転送先
方路PVCに割り当てられているVPIと、個々のパケ
ットごとに割り当てたVCIとをATMセルに格納して
転送する。
Description
データ通信方式に関し、特にATM網を介してLANな
どのコネクションレスデータを転送するためのコネクシ
ョンレスデータ通信方式に関するものである。
を介して、LANなどのコネクションレスデータを転送
する方式として、従来、各ATM交換機にメッセージハ
ンドラを設けてコネクションレスデータをATMセル化
して転送する方式が提案されている(例えば、特開平5
−260077号公報など)。図18は従来のコネクシ
ョンレスデータ通信方式を示す説明図であり、図18
(a)に示すように、各ATM交換機181a,181
b,181cにメッセージハンドラ182a,182
b,182cを設け、コネクションレスデータのトラヒ
ックについては182a,182b,182cを経由さ
せるものとなる。このコネクションレスデータは一つの
パケットもしくはメッセージであり、以後、パケットと
呼ぶ。
勧告I.363のAAL3/4に規定のあるようなセル
区別の方式があり、パケットの先頭を含むセルBOM
(Beginning of Message)、パケットの最後を含むセル
EOM(End of Message)、BOMとEOMの間に位置
するセルCOM(Continuation of Message )にそれぞ
れ分割して転送する。
は、まずBOMに含まれるパケットの先頭部分のヘッダ
に存在するDA(Destination Address :宛先アドレ
ス)を参照して、DAより情報量の少ない所定のアドレ
ス情報RDAを生成し、BOM,COM,EOMのすべ
てのセルの仮想チャネル識別子VCI(Virtual Channe
l Identifire)フィールドをRDAに書き換える。続い
てRDAをキーとして、ルーティングテーブルを参照
し、出力先の方路を決定し転送する。なお、DA−RD
Aの変換テーブルとルーティングテーブルは、パケット
がATM網に入力する前に予め設定されてなければなら
ない。
たパケットからBOMセルを検出し、DAラッチ回路1
83によりBOMセル内のDAをラッチし、DA−RD
A変換テーブル186にてDAより少ない情報量である
RDAに縮退する。パケットはバッファ184を経由し
てセレクタ185に入力され、そのATMセルヘッダの
VCIがDA−RDA変換テーブル186からのRDA
に書き換えられる。また、個々のRDAは転送されるべ
き出力方路であるルーティング情報と対になっており、
このルーティング情報はパケットの転送前にルーティン
グテーブルに反映されている。したがってRDAにより
ルーティングテーブルが参照され、出力方路の選択が行
われる。以後のCOM,EOMすべてに対して、以上の
ような処理が行われるものとなっていた。
うな従来のコネクションレスデータ通信方式では、パケ
ットをATMセルに変換する場合、パケットの宛先アド
レスDAに予め割り当てられたアドレス情報RDAをV
CIとするATMセルに変換するものとなっているた
め、ATM網のリンク上に多数のパケットが混在する場
合には、送信元が異なるパケットであっても宛先アドレ
スDAが同一であればATMセルのVCIが同一となる
ため、これらパケットを識別することができず、各AT
Mセルから元のパケットを正確に復元することができな
いことから、同一リンク上に多数のパケットが混在する
ようなネットワークシステムでは用いることができない
という問題点があった。本発明はこのような課題を解決
するためのものであり、ATM網のリンク上に多数のパ
ケットが混在する場合でも個々のパケットを識別でき、
元のパケットを正確に復元することができるコネクショ
ンレスデータ通信方式を提供することを目的としてい
る。
るために、本発明によるコネクションレスデータ通信方
式は、任意のユーザLANを収容し、ユーザLANから
受信したパケットを複数のATMセルに変換してATM
網に転送するととともに、ATM網から受信した所定の
複数のATMセルをパケットに変換してユーザLANに
転送するインターワーキングユニットと、ATM網内に
設けられ、パケットの宛先アドレスに対応するコネクシ
ョンレスアドレスに基づいて、パケットを構成する複数
のATMセルを所定方路に転送するコネクションレスク
ロスコネクトと、ATM網内に設けられ、複数の仮想チ
ャネルを有する接続先固定の仮想パスからなり、インタ
ーワーキングユニットとコネクションレスクロスコネク
トとの間、およびコネクションレスクロスコネクト相互
間を接続するリンクとを備え、インターワーキングユニ
ットおよびコネクションレスクロスコネクトは、パケッ
トを構成する複数のATMセルを転送する場合、転送先
方路となるリンクに予め固定的に割り当てられている仮
想パス識別子と、パケットごとに個別に割り当てた仮想
チャネル識別子とを各ATMセルに格納してリンクに転
送するようにしたものである。したがって、インターワ
ーキングユニットおよびコネクションレスクロスコネク
トから、パケットを構成する複数のATMセルを転送す
る場合には、転送先方路となるリンクに予め固定的に割
り当てられている仮想パス識別子と、パケットごとに個
別に割り当てた仮想チャネル識別子とが各ATMセルに
格納されてリンクに転送される。
コネクションレスクロスコネクトは、異なるパケットご
とに計数値を計数するとともに計数値が所定値となった
場合に計数値を初期化するカウンタからなる仮想チャネ
ル識別子生成部と、この仮想チャネル識別子生成部から
出力された計数値によりATMセルのヘッダ部に位置す
る仮想チャネル識別子フィールドを書き換えるセレクタ
とを有するものである。したがって、インターワーキン
グユニットまたはコネクションレスクロスコネクトで
は、異なるパケットごとに計数値を計数するとともに計
数値が所定値となった場合に計数値を初期化するカウン
タの計数値によりATMセルのヘッダ部に位置する仮想
チャネル識別子フィールドを書き換えられ、パケットご
とに個別に割り当てた仮想チャネル識別子とが各ATM
セルに格納されてリンクに転送される。また、インター
ワーキングユニットまたはコネクションレスクロスコネ
クトは、各仮想チャネル識別子の使用状態を管理する仮
想チャネル識別子管理テーブルとして、仮想チャネル識
別子をアドレスとし仮想チャネル識別子の使用状態を記
憶更新する連想メモリまたは使用されていない仮想チャ
ネル識別子を保持した順に出力する仮想チャネル識別子
管理FIFOを有し、各仮想チャネル識別子のうち使用
されていない仮想チャネル識別子を出力する仮想チャネ
ル識別子生成部と、この仮想チャネル識別子生成部から
出力された仮想チャネル識別子によりATMセルのヘッ
ダ部に位置する仮想チャネル識別子フィールドを書き換
えるセレクタとを有するものである。したがって、イン
ターワーキングユニットまたはコネクションレスクロス
コネクトでは、仮想チャネル識別子をアドレスとし仮想
チャネル識別子の使用状態を記憶更新する連想メモリま
たは使用されていない仮想チャネル識別子を保持した順
に出力する仮想チャネル識別子管理FIFOから構成さ
れる仮想チャネル識別子管理テーブルにより各仮想チャ
ネル識別子の使用状態が管理され、このうち使用されて
いない仮想チャネル識別子によりATMセルのヘッダ部
に位置する仮想チャネル識別子フィールドが書き換えら
れ、パケットごとに個別に割り当てた仮想チャネル識別
子とが各ATMセルに格納されてリンクに転送される。
コネクションレスクロスコネクトは、受信したATMセ
ルの仮想チャネル識別子を一時的に保持する仮想チャネ
ル識別子ラッチ部と、各仮想チャネル識別子の使用状態
を管理する受信仮想チャネル識別子管理テーブルと、仮
想チャネル識別子ラッチ部で保持された仮想チャネル識
別子に応じて受信仮想チャネル識別子テーブルを参照
し、仮想チャネル識別子が未使用状態である場合には、
受信したATMセルが所定のパケットから変換された複
数のATMセルパケットのうちの先頭セルであると判定
する先頭セル判定部とを備えるものである。したがっ
て、インターワーキングユニットまたはコネクションレ
スクロスコネクトでは、受信したATMセルの仮想チャ
ネル識別子に応じて、各仮想チャネル識別子の使用状態
を管理する受信仮想チャネル識別子管理テーブルが参照
され、仮想チャネル識別子が未使用状態である場合に
は、受信したATMセルが所定のパケットから変換され
た複数のATMセルパケットのうちの先頭セルであると
判定される。また、インターワーキングユニットおよび
コネクションレスクロスコネクトは、パケットのヘッダ
部分を含むATMセルを隣接してリンクに転送するとと
もに、リンクから受信した隣接する複数のATMセルか
らパケットのヘッダ部分を生成するようにしたものであ
る。したがって、インターワーキングユニットおよびコ
ネクションレスクロスコネクトでは、パケットのヘッダ
部分を含むATMセルが隣接してリンクに転送されると
ともに、リンクから受信された隣接する複数のATMセ
ルからパケットのヘッダ部分が生成される。
れ、各ユーザLANに予め割り当てられたOSI参照モ
デルレイヤ3の宛先アドレスと、各宛先アドレスに対応
するコネクションレスアドレスとを管理し、所定のアド
レス問合せに応じて変換後のアドレスを返送するアドレ
ス解決サーバと、ATM網内に設けられ複数の仮想チャ
ネルを有する接続先固定の仮想パスからなり、インター
ワーキングユニットとアドレス解決サーバとの間を接続
するリンクとを備え、インターワーキングユニットは、
ユーザLANで用いられるパケットの宛先アドレスとコ
ネクションレスアドレスとの対比表を有し、この対比表
を参照することによりこれらアドレスを相互に変換し、
変換するアドレスが対比表に登録されていない場合に
は、アドレス解決サーバに対してアドレス問合せを行
い、これに応じたアドレス解決サーバからの回答により
変換後のアドレスを取得し、これら変換前後のアドレス
対比を対比表に登録するようにしたものである。したが
って、インターワーキングユニットでは、ユーザLAN
で用いられるパケットの宛先アドレスとコネクションレ
スアドレスとの対比表を参照することによりこれらアド
レスが相互に変換され、変換するアドレスが対比表に登
録されていない場合には、アドレス解決サーバに対して
アドレス問合せが行われ、これに応じたアドレス解決サ
ーバからの回答により変換後のアドレスが取得され、こ
れら変換前後のアドレス対比が対比表に登録される。
して説明する。まず、図1を参照して、本発明の一実施
の形態であるコネクションレスデータ通信方式によるコ
ネクションレス網の構成について説明する。図1は本発
明の一実施の形態であるコネクションレスデータ通信方
式によるコネクションレス網を示す説明図であり、
(a)はコネクションレス網の一構成例、(b)はコネ
クションレス網の他の構成例、(c)はアドレス解決サ
ーバに関する接続例を示している。
ス網は、任意のユーザLAN15を収容し、ユーザLA
Nから受信したパケットを複数のATMセルに変換して
ATM網に転送するととともに、ATM網から受信した
所定の複数のATMセルをパケットに変換してユーザL
ANに転送するインターワーキングユニット(以下、I
WUという)12と、ATM網内に設けられ、パケット
の宛先アドレスに対応するコネクションレスアドレスに
基づいて、パケットを構成する複数のATMセルを所定
方路に転送するコネクションクロスコネクト(以下、C
LXCという)11と、バケットの宛先アドレスとコネ
クションレスアドレスとを相互変換するアドレス解決サ
ーバ(以下、ARSという)13と、これら装置を接続
するリンク14より構成される。
続先)固定の仮想パスすなわちパーマネントバーチャル
コネクション(以下、PVCという)であり、CLXC
11相互間、CLXC11とIWU12との間、および
IWU12とARS13と間は、それぞれこれらPVC
により接続されている。また、図1(b)に示すよう
に、これらCLXC11,IWU12,ARS13間
を、既存のATM網のATMクロスコネクト(XC)1
6やATM交換機(SW)17などのリンクリソースを
介して接続することによりコネクションレス網を構築し
てもよく、既存インフラとの整合性およびコネクション
レスサービスの導入コストを押さえることができる。
タフェースおよび各CLXC11には、それぞれ個別の
コネクションレスアドレスが付与されでおり、コネクシ
ョンレス網内においては、このコネクションレスアドレ
スのみですべての転送元/転送先を指定できるものとな
っている。また、各IWU12とARS13間は、図1
(c)に示すようにPVCからなるリンク14によりA
RS13を中心として放射状に接続されており、IWU
12からARS13に対して後述するアドレス解決リク
エスト18が送信され、ARS13からアドレス解決リ
クエスト18に対する回答としてアドレス解決リプライ
19が送信元のIWU12に返送される。
に示すように、ユーザLAN15を終端するユーザLA
N終端部21と、ユーザLAN側からのパケットをアド
レス解決部25からのコネクションレスアドレスに基づ
いてカプセル化してCLNIPフレームを出力するカプ
セル化処理部22と、このCLNIPフレームをATM
セル化して送信するATM送信部24と、ATMセルを
受信してCLNIPフレームを出力するATM受信部2
6と、このCLNIPフレームをデカプセル化してパケ
ットをユーザLAN終端部21に出力するデカプセル化
処理部23とから構成されている。
Mセルを受信し、そのVCIの使用/未使用に応じて受
信したATMセルがパケットの先頭部分を含む先頭セル
BOM、あるいはBOMに続くパケットを含むセルCO
Mを識別する受信部51と、受信したATMセルに対応
するCLNIPフレームの着信コネクションレスアドレ
スに基づいて所定の方路へ切替出力するスイッチング部
52と、このスイッチング部52から出力されたATM
セルを所定リンクへ送信する送信部53から構成されて
いる。
明する。まず、図8を参照して、ユーザLANからコネ
クションレス網へパケットを転送するパケット転送処理
について説明する。図8はIWU12におけるパケット
のカプセル化処理を示す説明図である。ユーザLANの
ホストにおいて、OSI参照モデルのレイヤ3上で規定
されるパケットが発生する。このパケットの代表的なも
のに、イーサネットプロトコルにおけるデータグラム
(IPデータグラム)がある。以下の説明においては、
IPデータグラムを例として説明する。
3アドレスと、着信先のレイヤ3アドレスを持つ。特に
パケットがIPデータグラムの場合、発信元ホストのI
Pアドレス82が発信元のレイヤ3アドレスとなり、着
信先ホストのIPアドレス83が着信先のレイヤ3アド
レスとなる。着信先のIPアドレス83を持つホストが
同じユーザLAN内にある場合、IPデータグラム81
の転送はユーザLAN内のみで終了する。一方、着信先
のIPアドレス83が発信元のユーザLAN外にあり、
かつ最短経路で到達する経路がコネクションレス網を通
る場合、IPデータグラム81はコネクションレス網を
介して着信先のユーザLANまで転送され、そのユーザ
LAN内の着信先ホストに到達するものとなる。
グラム81がユーザLANで発生した場合、このIPデ
ータグラム81は、まず、発信元ユーザLANに直結す
るIWU12に転送され、図2に示すように、複数のユ
ーザLAN15を別々に終端するユーザLAN終端部2
1で受信される。ここで、例えばユーザLAN15とI
WU12間がイーサネットにより接続されている場合、
ユーザLAN終端部21は、IPデータグラム81をイ
ーサネットフレーム84として受信するため、そのイー
サネットヘッダおよびトレーラを外して、元のIPデー
タグラム85を生成し、カプセル化処理部22に転送す
る。
IPデータグラム85にCLNIPフレームのヘッダお
よびトレーラを付加してCLNIPフレーム88を生成
する。CLNIPフレーム88のヘッダには、着信コネ
クションレスアドレス86と発信コネクションレスアド
レス87が含まれている。コネクションレスアドレスは
各IWU12の各ユーザLANインタフェースに一つず
つ付与されるものとなっており、各IWU12の各ユー
ザLANと1対1に対応し、各IWU12の各ユーザL
ANの持つIPアドレスと1対1に対応する。
コネクションレスアドレスは、運用中において固定であ
り、各IWU12はこのコネクションレスアドレスを記
憶し保持している。CLNIPフレーム88の発信コネ
クションレスアドレス87には、CLNIPフレームに
含まれるIPデータグラム85の発信IPアドレス82
に対応するコネクションレスアドレスが書き込まれ、着
信コネクションレスアドレス86には、CLNIPフレ
ーム88に含まれるIPデータグラム85の着信IPア
ドレス83に対応するコネクションレスアドレスが書き
込まれる。
ム85がどのユーザLAN15から受信されたかに応じ
て、発信コネクションレスアドレス87に対してIWU
12内に保持される固定値を割り当てる。またカプセル
化処理部22は、着信コネクションレスアドレス86を
得るために、アドレス解決部25に着信IPアドレスを
通知する。アドレス解決部25は、内部にメモリを持っ
ており、過去にカプセル化処理部22より要求され解決
した“IPアドレス−コネクションレスアドレス”の対
応表を保持している。
IPアドレスが内部メモリに保持されている場合、アド
レス解決部25は、メモリ内の対応表に基づいたコネク
ションレスアドレスをカプセル化処理部22に返す。一
方、通知された着信IPアドレスが内部メモリに保持さ
れていない場合には、コネクションレス網内のアドレス
解決サーバARS13にアドレス解決リクエスト18を
送る。アドレス解決リクエスト18の通信経路として、
図1(c)に示したように、ARS13と各IWU12
間に設定されたPVCが用いられる。
ける“IPアドレス−コネクションレスアドレス”の対
応情報を獲得することが可能であり、アドレス解決リク
エスト18に応じて要求されたIPアドレス(変換前ア
ドレス)に対応するコネクションレスアドレス(変換後
アドレス)を、アドレス解決リプライ19により要求元
のIWU12に通知する。要求元IWU12内のアドレ
ス解決部25は、アドレス解決リプライ19を受信し、
新たに得た“IPアドレス−コネクションレスアドレ
ス”の対応情報を内部メモリの対応表に追加し、カプセ
ル化処理部22にコネクションレスアドレスを通知す
る。
25より受け取ったコネクションレスアドレスを、着信
IPアドレスに対応するコネクションレスアドレスとし
て認識し、図8に示すように、CLNIPフレーム88
の着信コネクションレスアドレス86に書き込んだ後、
CLNIPフレーム88をATM送信部24に出力す
る。ATM送信部24は、このCLNIPフレーム88
にAAL(ATM AdaptationLayer)のCPCS(Common
Part Convergence Sublayer)のヘッダおよびトレーラ
を付加することにより、AALフレーム89としてCP
CS−PDUフレーム(PDU:Protocol Data Unit)
を生成する。CPCS−PDUフレームのヘッダおよび
トレーラの構成は、AALとして、AAL3/4または
AAL5のいずれを使用するかにより、異なる構成とな
る。
R(Segmentation Reassembly Sublayer)により、CP
CS−PDUをセル化する。SARにより付加されるヘ
ッダおよびトレーラも、使用されるAAL(AAL3/
4またはAAL5)により異なる。AAL3/4使用時
には、AAL−CSCP−PDUフレームの先頭を含む
BOM、中間を含むCOM、最後を含むEOMの区別
が、AALのST(Segment Type)フィールドにより示
される。一方、AAL5使用時には、EOMを含むセル
のみが、ATMヘッダのPT(PayloadType)フィール
ドにより指定される。
を構成するすべてのATMセルには同一の仮想チャネル
識別子VCI(Virturl Channel Identifier)を付与
し、BOM、COM、EOMの順序を崩さずにATMイ
ンタフェースに転送することにより、ユーザLAN15
からのパケットをコネクションレス網内へ転送する。な
お、これらATMセルに割り当てられる仮想パス識別子
VPI(Virturl Path Identifier )は、PVCからな
る各リンクで常に固定であり、コネクションレス網用の
通信を規定する意味を持つ。このATM送信部24の構
成およびVPI/VCIの付与方法と動作は、後述する
CLXC11の送信部53(図5参照)と同じであり、
ここでの詳細な説明は省略する。
処理について説明する。まず、図9を参照して、VPI
/VCIを用いたパケット転送方式について説明する。
コネクションレス網における各CLXC11相互間およ
びCLXC11と各IWU12との間を接続する各リン
ク14上において、同一パケットを構成するATMセル
には同一のVCIが割り当てられる。これらATMセル
は、前述したように(図8参照)、パケットの先頭を含
むBOM、パケットの最後を含むEOM、BOMとEO
Mの間に転送されるCOMからなる。
当てられ、CLXC11を通してルーティングされ、転
送先のリンク上で新たなVCIが割り当てられる。例え
ば、図9では、VCIとして「α」が割り当てられたC
LXC11aからのATMセルは、CLXC11eで受
信されて新たなVCI「β」が割り当てられ、CLXC
11bに転送される。また、VCIとして「γ」が割り
当てられたCLXC11cからのATMセルは、CLX
C11eで受信されて新たなVCI「τ」が割り当てら
れ、CLXC11dに転送される。BOM,COM,E
OMの順序は、同一パケット内で崩れることはない。パ
ケット単位に割り当てられるVCIは、各々のリンク1
4上に閉じて規定される。
り当てられる。中継するATMクロスコネクト(XC)
やATM交換機(SW)は、これらVPIをコネクショ
ンレス網用のPVCと判断し固定的な処理することがで
きる。各パケットのルーティングに必要な着信コネクシ
ョンレスアドレス86(図8参照)は、CLNIPフレ
ームヘッダに含まれている。CLNIPフレームヘッダ
はパケットの先頭部分に位置するので、BOMのみか、
もしくはBOMから始まる数セル内に含まれる。
Mとそれに続く複数のCOMの受信に応じて、これらセ
ルから着信コネクションレスアドレス86を取得し、そ
のパケットのルーティングを決定する。これにより、各
ATMが有するVCIとルーティングの対応が確定す
る。以後、同リンク14上で受信される同じVCIを持
つセルは、前述したBOM判定に応じて行われたルーテ
ィング処理に従う。この対応は、EOMの受信で解消す
る。
とを相互変換して転送するIWU12と、パケットの宛
先アドレスに対応するコネクションレスアドレスに基づ
いてパケットに対応する複数のATMセルを所定方路に
転送するCLXC11とを設けて、CLXC11相互間
およびCLXC11とIWU12との間をPVCからな
るリンク14で接続し、CLXC11およびIWU12
は個々のパケットに対応するATMセルを転送する場
合、転送先方路に対応するPVCに割り当てられている
VPIと、個々のパケットごとに割り当てたVCIとを
ATMセルに格納して転送するようにしたので、従来と
比較して、ATM網のリンク上に多数のパケットが混在
する場合でも個々のパケットを識別でき、元のパケット
を正確に復元することができる。
信部の動作およびAAL5使用時のBOM判定処理につ
いて説明する。図6はCLXC11のセル受信部51を
示すブロック図、図10はセル受信部51の動作および
AAL5使用時のBOM判定処理を示す説明図である。
AAL5を使用する場合、パケットの先頭セルであるB
OM,COMを識別する明示的なフィールドが存在しな
い。CLXC11のセル受信部51は、AAL5使用時
においてもBOM,COMを識別する手段として、図6
に示すような、VCIラッチ部61,受信VCI管理テ
ーブル62,BOM判定部63を有している。
IはVCIラッチ部61でラッチされ、受信VCI管理
テーブル62にアドレスとして与えられる。図10に示
すように、受信VCI管理テーブル62はメモリから構
成されており、VCI値をアドレスとして、VCIの状
態すなわち“使用中”もしくは“未使用中”を定義bi
tにより保持している。したがって、VCIラッチ部6
1によりラッチされた入力セルのVCIに応じて、その
VCIの使用/未使用を示す定義bitがBOM判定部
63に出力され、BOMのセルの判定に使用される。
た場合、BOM判定部63は、入力セルのVCIの定義
が受信VCI管理テーブル62において“未使用中”の
定義であることから、入力セルをパケットの先頭セルす
なわちBOMと判断する。そして、このVCIの定義b
itを受信VCI管理テーブル62において“使用中”
に書き換える。したがって、後続する入力セルのうち同
じリンク上で同一のVCI、すなわち「α」を持つもの
は、定義bitが“使用中”となるため、同一パケット
を構成するCOMもしくはEOMとであると判断され
る。
OMは、AAL5で明示的に判断できることから、EO
M受信時には、そのパケットによるVCI「α」の使用
終了と見なし、BOM判定部63は受信VCI管理テー
ブル62においてVCIの定義を“未使用”に書き換え
る。したがって、後続する入力セルのうち仮に同一のV
CIのセルが受信された場合には、その定義bitが
“未使用”となるため、新たなパケットの先頭セルと見
なされる。
同一のVCIを持つセルについては、BOM,COM,
EOMの転送順序が同一パケット内で崩れないことか
ら、COMとして解釈される。なお、後述するIWU1
2におけるデカプセル化処理部23のVCIラッチ部3
1、受信VCI管理テーブル32、BOM判定部33
も、前述のCLXC11の受信部51と同様な処理を行
う。
部61でVCIがラッチされたセルは、バッファ部64
にも入力される。転送処理部65では、前述したBOM
判定部63の判定結果、およびCLNIPフレーム88
の着信コネクションレスアドレス86に基づいて、パケ
ットの転送先方路を決定するルーティング判定処理やセ
キュリティ判定処理などが行われる。これら判定結果
は、バッファ部64に保持された入力セルとともに、ス
イッチング部52に渡され、入力セルはしかるべき方路
の送信部53に転送される。
Iを保持するVCIラッチ部61と、各VCIの使用/
未使用状態を管理する受信VCI管理テーブル62とを
設けて、VCIラッチ部61で保持されたVCIに応じ
て受信VCI管理テーブル62を参照し、そのVCIが
未使用状態である場合には、受信したATMセルをBO
Mと判定するようにしたので、使用されるAALがAA
L5の場合であっても、パケットヘッダを有する先頭セ
ルBOMを確実に検出することが可能となる。
のヘッダバースト方式について説明する。図11に示す
ように、上位パケットのヘッダ110が大きい場合に
は、ヘッダ110が1つのBOM(先頭のセル)に入り
きらない。例えばIpv6、Multicastなどの
上位レイヤにおけるサービスが多様化しつつあり、それ
に伴ってパケットのヘッダ長も大きくなる傾向にある。
リンク上では、各パケットを構成するATMセルが混在
している。BOMにCLNIPフレームヘッダのすべて
が含まれる場合()は、BOM受信後、BOM内のC
LNIPフレームヘッダ情報を元にルーティング処理や
セキュリティ処理を転送処理部65で行うことで、この
BOMと同一のVCIを持つパケットの転送処理が確定
する。
とが判定できる後続セルのCOMやEOMに関しても、
BOMと同じ転送を行わせることにより、パケットを認
識しつつ、セルbyセルの転送が行える。しかし、各パ
ケットのヘッダがBOMのみに入りきらない場合()
は、図11のヘッダセル列111であるCLNIPフレ
ームヘッダ部を含む後続セルがすべて揃うまで、ルーテ
ィング処理やセキュリティ処理を行うことができない。
ように、CLXC11の受信部51のバッファ部64内
をパケット(CLNIPフレーム)単位に管理し、CL
NIPフレームヘッダを含むBOMセルとCOMセルが
受信された後、諸処理を行い出力のスケジューリングを
行って転送するものとなっていた。ここで、の場合は
1セル分のバッファのみ必要であったのに比べ、の場
合はパケット数分のバッファ管理が必要になるため、個
々のパケット単位のバッファの大きさも増大し、このパ
ケット単位のバッファのどれを出力に優先させるかの出
力スケジューリング管理も必要になり、ハードウェアの
複雑さ(complexity)が著しく増加する。
上のセル転送において、CLNIPフレームヘッダ部分
を含むヘッダセル列111のBOMとCOMは必ず隣接
するように、すなわちバースト的に転送する。ヘッダが
バースト的に転送されることから、ヘッダバースト方式
と呼ぶ。例えば、最大のヘッダバーストのセル列の長さ
をNとし、最初バッファが空であると仮定し、最長のセ
ル列を持つヘッダバーストが到着したとする。このと
き、先頭のセルはNセル時間分バッファに待たされるこ
とになり、バッファ長はNまでのびる。それ以後、空き
セルが来ないで、連続してセルが入力すると仮定する。
入力されても、このバッファ長分の時間をバッファ内で
過ごさなければならないので(Nセル時間)、バッファ
の先頭に移動する時はパケットのヘッダバーストを構成
するセル列がすべて揃っていることになり、ルーティン
グ判定が完了する。したがって、バッファの出力側でセ
ル出力の停止が発生せず、空きセル入力時においてのみ
バッファ長は減っていく。
ヘッダバーストのセル列の長さが以前に入力したヘッダ
バーストのセル列よりも長い場合だけであるが、元々最
初に最長のヘッダバーストの入力を仮定しているので、
バッファの深さがこれ以上伸びることはない。一方、バ
ッファの深さが減るのは、空きセル入力時であり、AT
M網の運用においては必ず起こり得る。バッファ長はい
かなる場合でもNより大きくなることはない。
ストの転送方式を採ることで、バッファ部64は深さN
(Nは最長のヘッダバーストのセル長[単位:セル])
の単一FIFOにより構成できる。図14に、セル長が
それぞれ2セル、3セル、2セルとなるヘッダバースト
が連続して入力する場合の、バッファ部64の深さの変
動を上から時刻順に示している。最大のヘッダバースト
長である3セルよりバッファ部が深くなることは、決し
て起こり得ない。
て、CLNIPフレームヘッダ部分を含むヘッダセル列
111のBOMとCOMは必ず隣接するように転送する
ようにしたので、CLXC11の受信部51では、ヘッ
ダバーストのセル列の最大の長さの容量を持つバッファ
部64を一つだけ用意すればよく、極めて回路構成が簡
易になる。ヘッダバーストのセル列の最長分のセルバッ
ファを持っておけば、どのような入力においても、単一
のバッファのみで処理可能となる。
ル送信部53におけるVCI付与方式について説明す
る。CLXC11のスイッチング部52(図5参照)か
ら出力されたセルは、送信部53でパケット単位ごとに
所定のVCIが付与される。送信部53は、図7に示す
ように、送信パケット単位で所定のVCIを生成するV
CI生成部71と、このVCI生成部71とスイッチン
グ部52側とを切替選択するセレクタ72より構成され
ている。
つかなくなることから、転送中のパケットが使用してい
るVCIを使用することはできない。VCIの定義方法
としては、2通りの方法がある。最初の方法は、リンク
において十分なVCIが使用できる場合に適用される。
この場合、パケット単位に連続的なVCIを割り振って
も、選択されたVCIにおいて、一巡前に同じVCIを
割り当てられたパケットがまだ転送中であることはまれ
である。
カウンタ151により構成し、その計数値をVCIとし
て出力する。またBOMやEOMの検出タイミングなど
に応じてパケットの送出単位ごとに+1ずつ加算し、V
CI値が最大値の時0にリセットする。もう一つの手法
は、リンクにおいて十分なVCIが使用できない場合に
適用される。この場合、限られたVCIのリソースを使
い回す必要があるため、送信側においてもVCIの“使
用中”もしくは“未使用中”の管理を行う必要がある。
に送信用VCI管理テーブル161において“未使用
中”のVCIを探し割り当てる。これと同時に、割り振
られたVCIの定義を、送信用VCI管理テーブル16
1において“未使用中”から“使用中”に変更する。パ
ケットのEOM転送終了時、VCIの定義を“未使用
中”に変更する。VCI管理テーブル161の構成方法
としては、図17(a)に示す連想メモリ171を使用
する方法、もしくは図17(b)に示す空きVCI管理
用FIFO172を持つ場合の2種類が存在する。な
お、以上の処理はIWU12のATM送信部24におい
ても、同様に行われる。
CAM(Content Addressable Memory)と呼ばれるメモ
リであり、通常のメモリと同様に、与えられたアドレス
に格納されているデータを読み書きできるとともに、あ
るデータが与えられた場合にはそのデータと一致するデ
ータが格納されているアドレスを直ちに出力するメモリ
である。したがって、データとしてVCIの定義を示す
“未使用中”を与えることにより、そのデータが格納さ
れているアドレスすなわちVCIが直ちにで出力され
る。また各VCIの定義が変更された場合には、VCI
をアドレスとしてその定義である“未使用中”または
“使用中”が書込まれる。
数し、所定値まで計数した場合に初期化されるカウンタ
151によりVCI生成部71を構成したので、送信パ
ケットのVCI生成の回路構成が極めて簡易となる。ま
た、各VCIに対応してその使用/未使用状態を管理
し、あるいは使用済みVCIを保持した順に出力するF
IFOからなるVCI管理テーブル161によりVCI
生成部71を構成したので、限られた数のVCIであっ
てもパケットごとに異なるVCIを割り当てることが可
能となり、VCIを有効に利用することができる。
網からユーザLANへのパケット転送処理について説明
する。図3はCLXC11の受信部51を示すブロック
図である。コネクションレス網からIWU12に転送さ
れたパケットは、ATM受信部26を経て、デカプセル
処理部23に転送される。デカプセル処理部23におけ
る各パケットのBOM特定処理は、図3に示すように、
前述した(図6参照)CLXC11の受信部51と同様
の構成、BOM特定は、VCIラッチ部31、受信VC
I管理テーブル32、およびBOM判定部33により実
現される。
信したパケットのCLNIPフレームヘッダを取り出
し、着信コネクションレスアドレス86を取り出すこと
ができる。デカプセル処理部23は、この着信コネクシ
ョンレスアドレス86と合致するユーザLANインタフ
ェースにパケットを転送しなければならない。ただし、
IWU12は、混在してくる各パケットのセルをそれぞ
れユーザLANパケットに組み立ててから、ユーザLA
Nに転送する必要がある。
ョンレス網より受信中のパケット単位のキューを管理す
る。CLXC11の受信部51のバッファ部64と異な
り、IWUのデカプセル部のバッファ部34は、図4に
示すようにパケット単位のキュー41を持つ。パケット
は受信VCIと対応して管理できる。任意のVCIにお
いてEOMセルが到着した時、そのVCIに対応するパ
ケット組立が完了し、バッファ部34内のパケットはユ
ーザLAN終端部21に転送される。
ように、CLNIPフレーム88のヘッダおよびトレー
ラが外され、元のパケットであるIPデータグラム85
が得られる。ユーザLAN終端部21は、ユーザLAN
インタフェースのデータリンク処理機能を持っており、
例えばユーザLANインタフェースがイーサネットであ
る場合には、パケットここではIPデータグラム85に
発信・着信のMACアドレスを付加することによりイー
サネットフレーム84を構成し、ユーザLANインタフ
ェースに転送するものとなる。
ユーザLANを収容し、ユーザLANからのパケットと
複数のATMセルとを相互に変換してATM網に転送す
るインターワーキングユニットと、ATM網内に設けら
れ、パケットの宛先アドレスに対応するコネクションレ
スアドレスに基づいて、パケットを構成する複数のAT
Mセルを転送するコネクションレスクロスコネクトとを
設けて、これら両者間、およびコネクションレスクロス
コネクト相互間を、複数の仮想チャネルを有する接続先
固定の仮想パスからなるリンクにより接続し、インター
ワーキングユニットおよびコネクションレスクロスコネ
クトでは、パケットを構成する複数のATMセルを転送
する場合、転送先方路となるリンクに予め固定的に割り
当てられている仮想パス識別子と、パケットごとに個別
に割り当てた仮想チャネル識別子とを各ATMセルに格
納してリンクに転送するようにしたものである。したが
って、従来のように、パケットをATMセルに変換する
場合、パケットの宛先アドレスDAに予め割り当てられ
たアドレス情報RDAを仮想チャネル識別子とするAT
Mセルに変換して転送するものと比較して、ATM網の
リンク上に多数のパケットが混在する場合でも個々のパ
ケットを識別して転送処理することができ、元のパケッ
トを正確に復元することができる。
コネクションレスクロスコネクトでは、異なるパケット
ごとに計数値を計数するとともに計数値が所定値となっ
た場合に計数値を初期化するカウンタの計数値によりA
TMセルのヘッダ部に位置する仮想チャネル識別子フィ
ールドを書き換え、パケットごとに個別に割り当てた仮
想チャネル識別子を各ATMセルに格納してリンクに転
送するようにしたので、送信するパケットの仮想チャネ
ル識別子を生成するための回路構成が極めて簡易とな
る。また、インターワーキングユニットまたはコネクシ
ョンレスクロスコネクトでは、仮想チャネル識別子をア
ドレスとし仮想チャネル識別子の使用状態を記憶更新す
る連想メモリまたは使用されていない仮想チャネル識別
子を保持した順に出力する仮想チャネル識別子管理FI
FOから構成される仮想チャネル識別子管理テーブルに
より各仮想チャネル識別子の使用状態を管理し、このう
ち使用されていない仮想チャネル識別子によりATMセ
ルのヘッダ部に位置する仮想チャネル識別子フィールド
を書き換え、パケットごとに個別に割り当てた仮想チャ
ネル識別子を各ATMセルに格納されてリンクに転送す
るようにしたので、限られた数あるいは不連続の仮想チ
ャネル識別子しか使用できない場合であっても、パケッ
トごとに異なる仮想チャネル識別子を割り当てることが
可能となり、仮想チャネル識別子を有効に利用すること
ができる。
コネクションレスクロスコネクトでは、受信したATM
セルの仮想チャネル識別子に応じて、各仮想チャネル識
別子の使用状態を管理する受信仮想チャネル識別子管理
テーブルを参照し、仮想チャネル識別子が未使用状態で
ある場合には、受信したATMセルを所定のパケットの
先頭セルであると判定するようにしたので、AALとし
て先頭セルBOMを識別するための情報を有していない
もの、例えばAAL5を使用する場合であっても、パケ
ットヘッダを有する先頭セルBOMを確実に検出するこ
とが可能となる。また、インターワーキングユニットお
よびコネクションレスクロスコネクトででは、パケット
のヘッダ部分を含むATMセルを隣接してリンクに転送
するとともに、リンクから受信した隣接する複数のAT
Mセルからパケットのヘッダ部分を生成するようにした
ので、ATMセルの受信バッファとして、ヘッダバース
トのセル列の最大の長さの容量を持つバッファを一つだ
け用意すればよく、極めて回路構成が簡易になるととも
に、どのような入力においても、単一のバッファのみで
処理可能となる。
ドレスと、各宛先アドレスに対応するコネクションレス
アドレスとを管理し、所定のアドレス問合せに応じて変
換後のアドレスを返送するアドレス解決サーバを設け
て、各インターワーキングユニットとATM網内に設け
られ複数の仮想チャネルを有する接続先固定の仮想パス
からなるリンクにより接続し、インターワーキングユニ
ットでは、ユーザLANで用いられるパケットの宛先ア
ドレスとコネクションレスアドレスとの対比表を参照し
て、これらアドレスを相互に変換し、変換するアドレス
が対比表に登録されていない場合には、アドレス解決サ
ーバに対してアドレス問合せを行うことにより変換後の
アドレスを取得し、これら変換前後のアドレス対比を対
比表に登録するようにしたので、パケットを送信した経
験がない転送先であっても遅延なく変換後のアドレスを
取得できるとともに、パケット送信の経験がある転送先
の場合には、さらに迅速に変換後のアドレスを取得でき
ものとなり、パケット転送処理への遅延を大幅に低減
し、ATMセル転送能力を有効に利用することができ
る。
スデータ通信方式を用いたコネクションレス網を示すブ
ロック図である。
図である。
明図である。
を示すブロック図である。
る。
示す説明図である。
説明図である。
明図である。
図である。
る。
る。
部)の一例を示すブロック図である。
部)の他の例を示すブロック図である。
説明図である。
示す説明図である。
51…受信部、52…スイッチング部、53…送信部、
12…インターワーキングユニット(IWU)、21…
ユーザLAN終端部、22…カプセル化処理部、23…
デカプセル化処理部、24…ATM送信部、25…アド
レス解決部、26…ATM受信部、13…アドレス解決
サーバ(ARS)、14…リンク、15…ユーザLA
N、16…ATMクロスコネクト、17…ATM交換
機、。
Claims (6)
- 【請求項1】 ATM網を介してLANなどのコネクシ
ョンレスデータからなるパケットを転送するためのコネ
クションレスデータ通信方式において、 任意のユーザLANを収容し、ユーザLANから受信し
たパケットを複数のATMセルに変換してATM網に転
送するととともに、ATM網から受信した所定の複数の
ATMセルをパケットに変換してユーザLANに転送す
るインターワーキングユニットと、 ATM網内に設けられ、パケットの宛先アドレスに対応
するコネクションレスアドレスに基づいて、パケットを
構成する複数のATMセルを所定方路に転送するコネク
ションレスクロスコネクトと、 ATM網内に設けられ、複数の仮想チャネルを有する接
続先固定の仮想パスからなり、インターワーキングユニ
ットとコネクションレスクロスコネクトとの間、および
コネクションレスクロスコネクト相互間を接続するリン
クとを備え、 インターワーキングユニットおよびコネクションレスク
ロスコネクトは、パケットを構成する複数のATMセル
を転送する場合、転送先方路となるリンクに予め固定的
に割り当てられている仮想パス識別子と、パケットごと
に個別に割り当てた仮想チャネル識別子とを前記各AT
Mセルに格納して前記リンクに転送するようにしたこと
を特徴とするコネクションレスデータ通信方式。 - 【請求項2】 請求項1記載のコネクションレスデータ
通信方法において、 インターワーキングユニットまたはコネクションレスク
ロスコネクトは、 異なるパケットごとに計数値を計数するとともに計数値
が所定値となった場合に計数値を初期化するカウンタか
らなる仮想チャネル識別子生成部と、 この仮想チャネル識別子生成部から出力された計数値に
よりATMセルのヘッダ部に位置する仮想チャネル識別
子フィールドを書き換えるセレクタとを有することを特
徴とするコネクションレスデータ通信方式。 - 【請求項3】 請求項1記載のコネクションレスデータ
通信方法において、 インターワーキングユニットまたはコネクションレスク
ロスコネクトは、 各仮想チャネル識別子の使用状態を個別に管理する仮想
チャネル識別子管理テーブルとして、仮想チャネル識別
子をアドレスとし仮想チャネル識別子の使用状態を記憶
更新する連想メモリまたは使用されていない仮想チャネ
ル識別子を保持した順に出力する仮想チャネル識別子管
理FIFOを有し、各仮想チャネル識別子のうち使用さ
れていない仮想チャネル識別子を出力する仮想チャネル
識別子生成部と、 この仮想チャネル識別子生成部から出力された仮想チャ
ネル識別子によりATMセルのヘッダ部に位置する仮想
チャネル識別子フィールドを書き換えるセレクタとを有
することを特徴とするコネクションレスデータ通信方
式。 - 【請求項4】 請求項1記載のコネクションレスデータ
通信方法において、 インターワーキングユニットまたはコネクションレスク
ロスコネクトは、 受信したATMセルの仮想チャネル識別子を一時的に保
持する仮想チャネル識別子ラッチ部と、 各仮想チャネル識別子の使用状態を管理する受信仮想チ
ャネル識別子管理テーブルと、 仮想チャネル識別子ラッチ部で保持された仮想チャネル
識別子に応じて受信仮想チャネル識別子テーブルを参照
し、前記仮想チャネル識別子が未使用状態である場合に
は、受信したATMセルが所定のパケットから変換され
た複数のATMセルパケットのうちの先頭セルであると
判定する先頭セル判定部とを備えることを特徴とするコ
ネクションレスデータ通信方式。 - 【請求項5】 請求項1記載のコネクションレスデータ
通信方法において、 インターワーキングユニットおよびコネクションレスク
ロスコネクトは、 パケットのヘッダ部分を含むATMセルを隣接してリン
クに転送するとともに、リンクから受信した隣接する複
数のATMセルからパケットのヘッダ部分を生成するよ
うにしたことを特徴とするコネクションレスデータ通信
方式。 - 【請求項6】 請求項1記載のコネクションレスデータ
通信方法において、 ユーザLANのパケットで用いられ、各ユーザLANに
予め割り当てられたOSI参照モデルレイヤ3の宛先ア
ドレスと、各宛先アドレスに対応するコネクションレス
アドレスとを管理し、所定のアドレス問合せに応じて変
換後のアドレスを返送するアドレス解決サーバと、 ATM網内に設けられ複数の仮想チャネルを有する接続
先固定の仮想パスからなり、インターワーキングユニッ
トとアドレス解決サーバとの間を接続するリンクとを備
え、 インターワーキングユニットは、 ユーザLANで用いられるパケットの宛先アドレスとコ
ネクションレスアドレスとの対比表を有し、この対比表
を参照することによりこれらアドレスを相互に変換し、
変換するアドレスが前記対比表に登録されていない場合
には、アドレス解決サーバに対してアドレス問合せを行
い、これに応じたアドレス解決サーバからの回答により
変換後のアドレスを取得し、これら変換前後のアドレス
対比を前記対比表に登録するようにしたことを特徴とす
るコネクションレスデータ通信方式。
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