JPH11261567A

JPH11261567A - パケット転送装置

Info

Publication number: JPH11261567A
Application number: JP5714698A
Authority: JP
Inventors: Keiko Hamano; 恵子濱野; Hitoshi Ikeda; 仁池田; Masao Higuchi; 正雄樋口; Nobuo Shirai; 信雄白井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1998-03-09
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 1999-09-24
Also published as: US7110397B1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はセル又はフレーム信号の交換転送処
理を行う装置に関し、特に前記装置内でセル又はフレー
ム化されたインターネットプロトコル等に基づくパケッ
トデータを効率よくルーチング処理するパケット転送装
置を提供する。【解決手段】パケット転送装置は、第１のノード、第
２のノード、及びルーチングデバイスとの間のパス接続
を行うスイッチと、セル又はフレーム信号の出方路情報
を記憶する出方路記憶部と、ルーチングデバイスから入
力したパケット信号を含むセル又はフレーム信号の出方
路情報を監視してそれを前記出方路記憶部に記憶し、そ
れとの照合が一致した同一出方路を有するパケット信号
を含む入力セル又はフレーム信号は、前記スイッチを制
御して前記信号の入力先である第１のノードと出力先で
ある第２のノードとの間にショートカットパスを形成し
て転送するショートカットパス制御部と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＡＴＭ (Asybchrono
us Transfer Mode: 非同期転送モード）装置又はフレー
ムリレー (Frame relay)装置等のようにセル化又はフレ
ーム化された信号の交換・転送処理を行う装置に関し、
特に前記装置内でセル化又はフレーム化されたインター
ネットプロトコル等に基づくパケットデータを効率よく
ルーチング処理するパケット転送装置に関するものであ
る。

【０００２】現在、ＡＴＭ網やフレームリレ−網をバッ
クボーンとしたインターネットプロトコル等による通信
のさらなる高速化が要求されている。ＩＥＴＦ (Intern
et Engineering Task Force:インターネットに関する技
術的課題を解決するためのグループ）やＡＴＭフォーラ
ム（ＡＴＭ−ＷＡＮ(ATM-Wide Area Network) を実現す
るための各種実装仕様を精力的に作成しているＡＴＭの
普及・促進を目的とする業界団体）ではその標準化を検
討している。しかしながら、それらはいずれもアドレス
管理やサーバの使用を前提とした複雑で大がかりな仕組
みを必要とするものである。そのため、より簡易で且つ
高速な通信処理を実現することが期待されている。

【０００３】

【従来の技術】ＡＴＭ網やフレームリレ−網をバックボ
ーンとしたインターネットプロトコル等による通信高速
化の障害としては、主にセル化又はフレーム化された信
号の交換・転送処理を行うＡＴＭ網やフレームリレ−網
と、そのような網内で転送されるＩＰ（インターネット
プロトコル）パケット等のルーチング処理を行うルータ
との間の処理の非効率性が上げられる。

【０００４】図１は、従来のパケット信号の転送構成例
を示したものであり、図１の（ａ）はＡＴＭ網の場合
を、そして図１の（ｂ）はフレームリレー網の場合をそ
れぞれ示している。図１の（ａ）において、ＡＴＭ網を
形成する複数のＡＴＭスイッチ（ＡＳ）１１−１〜１１
−３には、網内を流れるＩＰパケット等のパケット信号
をルーチング処理するルータ等から成るルーチングデバ
イス（ＲＤ）１０−１〜１０−３がそれぞれ備えられて
いる。

【０００５】送信側の端末（Ｓ：Source）１３からのセ
ル化されたパケット信号はＡＴＭスイッチ１１−１で受
信され、そこからＰＶＣ (Permanent Virtual Channel)
やＳＶＣ (Switched Virtual Channel) 等により固定的
又は半固定的に接続されたルーチングデバイス１０−１
へと転送される。ルーチングデバイス１０−１では、受
信したセル信号を組み立ててパケット信号を復元し、そ
の信号内の着信アドレス情報から着信端末（Ｄ：Destin
ation ）１４側への出方路を決定する。

【０００６】パケット信号は、前記出方路に対応するＶ
ＰＩ／ＶＣＩ(Virtual Path Identifier/ Virtual Chan
nel Identifier) 値が割り付けられたセル信号に分解さ
れ、ＡＴＭスイッチ１１−１へ戻される。ＡＴＭスイッ
チ１１−１では、受信したセルをそのＶＰＩ／ＶＣＩ値
に基づいて出方路先のＡＴＭスイッチ１１−２へ転送す
る。以降、各ＡＴＭスイッチ１１−２、１１−３及びル
ーチングデバイス１０−２、１０−３では同様の処理が
繰り返され、最終的に前記パケット信号が着信端末１４
へ到達する。

【０００７】図１の（ｂ）でも基本的には上記と同様の
動作を行う。すなわち、図１の（ｂ）においてフレーム
リレー網を形成する複数のフレームリレー交換機（Ｆ
Ｒ）１２−１〜１２−３にはその網内を流れるパケット
信号をルーチング処理するルーチングデバイス（ＲＤ）
１０−１〜１０−３がそれぞれ備えられている。送信側
の端末（Ｓ：Source）１５からのフレーム化されたパケ
ット信号はフレームリレー交換機１２−１で受信され、
固定的又は半固定的に接続されたルーチングデバイス１
０−１へと転送される。

【０００８】ルーチングデバイス１０−１では、ヘッダ
情報を有するフレーム信号から元のパケット信号を復元
し、その信号内の宛先アドレス情報から着信端末（Ｄ：
Destination ）１６側への出方路を決定する。前記パケ
ット信号は、前記出方路に対応するＤＬＣＩ(Data Link
Connection Identifier) ヘッダ情報を割り付けたフレ
ーム信号に再び変換されて、フレームリレー交換機１２
−１へ戻される。フレームリレー交換機１２−１では、
受信したフレーム信号をそのＤＬＣＩヘッダ情報に基づ
いて出方路先のフレームリレー交換機１２−２へ転送す
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、図１の
（ａ）の場合には、セルの分解・組立処理が全てのＡＴ
Ｍセルに対して全てのＡＴＭスイッチ毎に行われるため
セルの転送に時間がかかり、本来高速広帯域化を目的と
したＡＴＭ技術がルーチングデバイスの処理能力がボト
ルネックとなってその利点を十分発揮できないという問
題があった。

【００１０】同様に、図１の（ｂ）の場合にもデータの
復元・フレーム化等の処理やルーチング処理が全てのフ
レームに対して全てのフレーム交換機毎に行われるため
フレーム信号の転送に時間がかかり、フレームリレー技
術により高速広帯域化されてもルーチングデバイスの処
理能力がボトルネックとなってフレームリレーの高速性
が発揮できないという問題があった。

【００１１】また、フレームリレーの場合には、フレー
ム信号を受信してからその処理が完了するまでの間はそ
のフレーム処理に占有されるため、大量のフレームを処
理する場合にデータ量当たりの処理効率が落ちたり、他
のフレームの処理遅延によって輻輳が発生する等の問題
もあった。

【００１２】また、このような問題を回避するために、
先に述べたＩＥＴＦからは高速転送方式のＮＨＲＰ (Ne
xt Hop Resolution Protocol) が、そしてＡＴＭフォー
ラムからは高速転送方式のＭＰＯＡ (Multiprotocol ov
er ATM) が、それぞれ提案されている。

【００１３】これらは、いずれもＩＰパケットの転送に
おいてＡＴＭ網内を直結するショートカット方式を採用
するものであるが、上述したようにショートカットパス
の確立までにはクライアント／サーバを用いた複雑な制
御や特殊なプロトコルが必要となり、さらには全てのル
ーチングデバイスにサーバ機能をもたせる必要がある等
の種々の問題を有している。

【００１４】そこで本発明の目的は、上記問題点に鑑
み、ＡＴＭ網のデータ転送において、ＡＴＭスイッチ側
に出方路記憶機能を付与するだけで、ＡＴＭスイッチ内
でルーチングデバイスを介さないパケット信号のショー
トカットパス接続を可能としたパケット転送装置を提供
することにある。前記パケット転送装置ではクライアン
ト／サーバ構成や特殊なプロトコルは一切使用せず、ま
たルーチングデバイスによるセル組立、ルーチング処
理、及びセル分解処理が省略されるため、その負荷軽減
と共にＡＴＭ網内においてパケット信号の高速転送が簡
易に実現される。

【００１５】また本発明の目的は、フレームリレー網の
データ転送において、フレームリレー交換機に出方路記
憶機能を付与うるだけで、フレームリレー交換機内でル
ーチングデバイスを介さないパケット信号のショートカ
ットパス接続を可能としたパケット転送装置を提供する
ことにある。前記パケット転送装置も特殊なプロトコル
を一切使用せず、またルーチングデバイスによるデータ
化・フレーム化やルーチング処理が省略されるため、そ
の負荷軽減と共にフレームリレー網内においてパケット
信号の高速転送を簡易に実現することができる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、セル又
はフレーム信号の通信インタフェースを有する第１及び
第２のノードと、セル又はフレーム信号の通信インタフ
ェースを有し前記信号に含まれるパケット信号の宛先情
報から出方路を決定するルーチングデバイスと、の間で
セル又はフレーム信号の交換・転送処理を行うパケット
転送装置であって、前記パケット転送装置は、前記第１
のノード、第２のノード、及びルーチングデバイスとの
間のパス接続を行うスイッチと、セル信号の出方路情報
を記憶する出方路記憶部と、前記ルーチングデバイスか
ら入力したパケット信号を含むセル又はフレーム信号の
出方路情報を監視してそれを前記出方路記憶部に記憶
し、それとの照合が一致した同一出方路を有するパケッ
ト信号を含む入力セル又はフレーム信号を、前記スイッ
チを制御して前記信号の入力先である前記第１のノード
と出力先である前記第２のノードとの間にショートカッ
トパスを形成して転送するショートカットパス制御部
と、から構成するパケット転送装置が提供される。

【００１７】また本発明によれば、セル又はフレーム信
号の通信インタフェースを有する第１及び第２のノード
と、セル又はフレーム信号の通信インタフェースを有し
前記信号に含まれるパケット信号の宛先情報から出方路
を決定するルーチングデバイスと、の間でセル信号の交
換・転送処理を行うパケット転送装置であって、前記パ
ケット転送装置は、前記第１のノード、第２のノード、
及びルーチングデバイスとの間のパス接続を行うスイッ
チと、セル又はフレーム信号の出方路情報を一時記憶す
る出方路記憶部と、前記第１のノード又は第２のノード
から入力したパケット信号を含むセル又はフレーム信号
の送信元情報を監視してそれを前記出方路記憶部に出方
路情報として記憶し、それとの照合が一致した同一出方
路を有するパケット信号を含む入力セル又はフレーム信
号を、前記スイッチを制御して前記信号の入力先である
前記第１のノード又は第２のノードと出力先である前記
第２のノード又は第１のノードとの間にショートカット
パスを形成して転送するショートカットパス制御部と、
から構成するパケット転送装置が提供される。

【００１８】

【発明の実施の形態】図２は、本発明によるパケット転
送装置の基本構成を示したものである。図２において、
第１のノード１及び第２のノード２は、それぞれセル信
号又はフレーム信号の通信インタフェースを有する通信
ノードである。パケット転送装置３は、前記第１のノー
ド１、第２のノード２、及びルーチングデバイス４との
間でセル信号又はフレーム信号の交換・転送処理を行
う。

【００１９】ルーチングデバイス４は、セル信号又はフ
レーム信号の通信インタフェースを有し、前記パケット
転送装置３との間で送受信するセル信号又はフレーム信
号の組立／分解を行い、その際に復元したパケット信号
の宛先情報から出側方路を決定する。なお、前記第１の
ノード１及び第２のノード２は、それぞれセル信号又は
フレーム信号の通信インタフェースを有する交換機又は
端末である。

【００２０】前記パケット転送装置３は、さらに以下の
構成を有する。スイッチ５は、前記第１のノード１、第
２のノード２、及びルーチングデバイス４との間のパス
接続を実行する。出方路記憶部７は、セル信号又はフレ
ーム信号の出側方路を一時記憶する。そして、ショート
カットパス制御部６は、一連のパケット信号を含むセル
信号又はフレーム信号の出側方路を監視してそれを前記
出方路記憶部７に一時記憶し、それとの照合により続く
セル信号又はフレーム信号が同一出側方路の場合には、
前記スイッチ５に第１のノード１と第２のノード２との
間にショートカットパスを形成するよう指示する。

【００２１】図３は、本発明によるパケット転送装置の
第１の動作原理を説明した図である。図３の（ａ）で
は、ある情報内容を有するパケット信号が一連のセル信
号や多重化されたフレーム信号として第１のノード１か
らパケット転送装置７に入力される。この最初の受信信
号は、スイッチ５において固定的又は半固定的に設定さ
れたパスを通ってそのままルーチングデバイス４へ転送
される（）。ショートカットパス制御部６は、前記一
連の入力信号の宛先情報（宛先アドレス）を監視する。

【００２２】ルーチングデバイス４では、それから元の
パケット信号を復元し、その宛先情報からその出方路を
決定する。前記ルーチングデバイス４は、パケット信号
を前記出方路情報を付与したセル信号又はフレーム信号
に再び戻してパケット転送装置７へ返送する。パケット
転送装置７では、その信号をスイッチ５を介して出方路
先へ転送する際に、ショートカットパス制御部６が前記
出方路情報及び宛先情報を出方路記憶部７へ一時記憶す
る（）。

【００２３】図３の（ｂ）では、ショートカットパス制
御部６が、前記ルーチングデバイス４へ転送された信号
以降の一連の入力信号の宛先情報と前記出方路記憶部７
に記憶した宛先情報とを比較し、それらが一致した場合
には対応して記憶した出方路情報に基づいて信号の入側
と出側とを直結するショートカットパスを形成するよう
スイッチ５に指示する（）。これ以降、ルーチングデ
バイス４を経由することなく前記ショートカットパスを
介した一連の信号の高速転送が実行される。

【００２４】図４は、本発明によるパケット転送装置の
第２の動作原理を説明した図である。図４の（ａ）で
は、パケット信号がセル信号や多重化されたフレーム信
号として第２のノード２からパケット転送装置７に入力
される。パケット転送装置７のショートカットパス制御
部６は、ルーチングデバイス４以外からの入力信号を監
視しており、入力信号が検出されるとその送信元情報
（送信元アドレス）及び入方路情報を出方路記憶部７に
記憶する（）。

【００２５】その際、ショートカットパス制御部６は前
記出方路記憶部７に記憶された送信元情報中に前記入力
信号の宛先情報（宛先アドレス）と一致するものが存在
するか否かを検索する。本例は一致する送信元情報が存
在しない場合を示しており、入力信号は従来通りルーチ
ングデバイス４へ転送される（）。

【００２６】図４の（ｂ）では、次に第１のノード１側
からパケット信号がセル信号や多重化されたフレーム信
号としてパケット転送装置７に入力された場合を示して
いる。ショートカットパス制御部６は、上記と同様にル
ーチングデバイス４以外からの入力信号を監視してお
り、入力信号を検出するとその送信元情報（送信元アド
レス）及び入方路情報を出方路記憶部７に記憶する
（）。

【００２７】その際、ショートカットパス制御部６は前
記出方路記憶部７に記憶された送信元情報中に前記入力
信号の宛先情報（宛先アドレス）と一致するものが存在
するか否かを検索する。本例では前記宛先情報と図４の
（ａ）で記憶した第２のノード２からの入力信号の送信
元情報とが一致する場合を示しており、ショートカット
パス制御部６は、一致した送信元情報と対応して記憶さ
れている入方路情報に基づいて信号の入側と出側とを直
結するショートカットパスを形成するようスイッチ５に
指示する（）。従って、本例ではルーチングデバイス
４を経由することなく前記ショートカットパスを介した
信号の高速転送が実現される。

【００２８】上述したことから、本発明の第１の動作原
理によれば同一宛先アドレスを持つ２個目以降のパケッ
トに対して高速なパケット交換が可能となり、また本発
明の第２の動作原理によれば受信したパケットの宛先ア
ドレスが記憶されている場合に１度もルーチングデバイ
ス４を経由することなく高速なパケット交換が可能とな
ることが分かる。

【００２９】より具体的に、上述した第１及び第２の各
動作原理をＡＴＭ網に適用した場合には、入力信号の宛
先アドレスと記憶されているアドレスとが一致した場合
に、パケット転送装置７（下記の例では、ＡＴＭ転送機
構「ＡＭ」としている）及びルーチングデバイス４（下
記の例ではルーチングデバイス「ＲＤ」としている）で
以下に示す各処理（１）〜（７）が不要となる。

【００３０】（１）ＡＭからＲＤへの出方路の検出（Ａ
Ｍ）（２）ＲＤへの転送（ＡＭ）（３）セル組立（ＲＤ）（４）ルーチング処理（ＲＤ）（５）セル分解（ＲＤ）（６）ＡＭへの転送（ＲＤ）（７）ＡＭから第２のノードへの出方路検出（ＡＭ）

【００３１】なお、ＡＴＭ網内で送信される全てのデー
タは、ＡＴＭアダプテーションレイヤ（ＡＡＬ：通信メ
ディアに依存しない伝達方式であり、データのセル分解
・組立やデータの正当性検証等を行う）により固定長の
セルに分割される。前記分割されたセルは、先頭・継続
・最終セルと識別可能で、それらは連続して送信され
る。

【００３２】特に、ＡＡＬ５（データ通信を主な対象と
し、より効率的な転送をねらいとするＡＡＬプロトコル
タイプの１つ）によりセル化されたパケットを本発明の
適用対象とした場合には、ＡＡＬ５によりセル化された
パケットにはその先頭セルに宛先アドレスと送信元アド
レスとが両方存在することから、パケット転送装置３に
おいてＡＴＭセルのまま（セルの組立・分解は不要）そ
の先頭セルを監視することによりパケット信号の宛先ア
ドレスや送信元アドレス、及び対応する出方路を記憶す
ることが可能となる。

【００３３】また、上述した第１及び第２の各動作原理
をフレームリレー網に適用した場合には、入力信号の宛
先アドレスと記憶されているアドレスとが一致した場合
に、パケット転送装置７（下記の例では、フレームリレ
ー転送機構「ＦＭ」としている）及びルーチングデバイ
ス４（下記の例ではルーチングデバイス「ＲＤ」として
いる）で以下に示す各処理（１）〜（７）が不要とな
る。

【００３４】（１）ＦＭからＲＤへの出方路の検出（Ｆ
Ｍ）（２）ＲＤへの転送（ＦＭ）（３）フレームのデータ化（ＲＤ）（４）ルーチング処理（ＲＤ）（５）データのフレーム化（ＲＤ）（６）ＦＭへの転送（ＲＤ）（７）ＦＭから第２のノードへの出方路検出（ＦＭ）

【００３５】図５は、図２〜３で説明した本発明を適用
した場合のネットワーク動作を示したものであり、図１
の従来例と対応するものである。なお、図５及び以降の
図６〜図１８で説明する本発明の具体的な実施例におい
ては、本発明によるパケット転送装置がＡＴＭ信号及び
フレームリレー信号の両方を含む場合にパケット転送機
構「ＰＭ」という表現を用い、また先きの説明でも簡単
に触れたがそのうちＡＴＭ信号をだけを対象とするもの
にＡＴＭ転送機構「ＡＭ」、そしてフレームリレー信号
だけを対象とするものにフレームリレー転送機構「Ｆ
Ｍ」という表現を用いる。

【００３６】ここで、ＡＴＭ転送機構は、ルーチングデ
バイスに接続されることを条件とするＡＴＭインタフェ
ースを持つＡＴＭスイッチ（図１の「ＡＳ」、図２の
５）に本発明による出方路記憶機能（図２の６及び７）
を追加したものを示す。同様に、フレームリレー転送機
構は、ルーチングデバイスに接続されることを条件とす
るフレームリレーインタフェースを持つフレームリレー
交換機（図１の「ＦＲ」、図２の５）に本発明による出
方路記憶機能（図２の６及び７）を追加したものを示
す。

【００３７】また、ルーチングデバイス１０−１〜１０
−３は、ＡＴＭインタフェース又はフレームリレーイン
タフェースを持つ標準のルータであり、パケットの転送
とルーチング機能を有する。図５において、点線は従来
の信号転送経路（図１）を示しており、一方実線は本発
明により各パケット転送機構３−１〜３−３の出方路記
憶部に出方路情報が記憶された後の信号転送経路を示し
ている。このように本発明によれば複数のパケット転送
機構３−１〜３−３にまたがるショートカットパスを容
易に形成することができ、パケット信号の高速転送が顕
著に達成される。

【００３８】図６は、パケット転送機構の機能構成の一
例を示したものである。ここでは、本発明と関連する主
な機能部についてだけ簡単に説明する。図６において、
回線制御部３１は、標準のＡＴＭスイッチやフレームリ
レー交換機に存在する機能であって一般に複数のポート
４０−１〜４０−３を有し、それらに接続されるルーチ
ングデバイスやＡＴＭ又はフレームリレーノードとのイ
ンタフェースを行う。

【００３９】スイッチ部３２は、回線制御によって受信
したＡＴＭセルやフレーム信号のスイッチングを行う標
準のＡＴＭスイッチやフレームリレー交換機に存在する
機能であるが、本発明ではさらにパケット転送制御部４
２、ポート管理テーブル４４、及びパケット転送機構キ
ャッシュ部４５が追加されている。

【００４０】ここで、パケット転送制御部４２及びポー
ト管理テーブル４４は図２のショートカットパス制御部
６に対応し、またパケット転送機構キャッシュ部４５が
図２の出方路記憶部７に対応する。制御部３３は、標準
のＡＴＭスイッチやフレームリレー交換機に存在する機
能であり、ＳＶＣの制御／管理等を行う。

【００４１】図７〜９は、ＡＴＭ転送機構における第１
の動作原理（図３）の具体的な実施例を示している。図
７は、本発明の第１の動作原理によるＡＴＭ転送機構の
動作概要図である。図８は、ＡＴＭ転送機構の詳細な動
作フロー図である。そして、図９は、ＡＴＭ転送機構キ
ャッシュ部のデータ構成例を示したものである。ここで
は、図８の動作フローを中心に説明し、その関連個所に
ついて図７及び９を参照していく。

【００４２】その前提として、ＡＴＭ転送機構３のポー
ト管理テーブル４４及びＡＴＭ転送機構キャッシュ部４
５について簡単に説明しておく。ポート管理テーブル４
４には、システム立ち上げ時等にルーチングデバイス４
が接続されるポート番号が設定される。図９の（ａ）
は、ポート管理テーブル４４の構成要素例を示してい
る。ＡＴＭ転送機構制御部４２は、このテーブルを参照
することによって受信したＡＴＭセルがルーチングデバ
イス４から転送されたものなのか、又はその他のＡＴＭ
ノードから転送されたものなのかを判断する。

【００４３】また、ＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５に
は、ルーチングデバイス４から受信したパケットの出方
路と宛先アドレスを記憶する。図９の（ｂ）にＡＴＭ転
送機構キャッシュ部４５の構成要素例を示している。こ
の後は、前記ポート管理テーブル４４を参照することに
よりルーチングデバイス４以外のノードから同一の宛先
アドレスを持つパケットを受信した際に、このキャッシ
ュ内容を参照することによってルーチングデバイス４を
経由することなく出方路が決定される。

【００４４】図８において、ＡＴＭ転送機構制御部４２
は受信した全てのＡＴＭセルをチェックする。先ず、受
信セルがＡＡＬ５のタイプであるか（Ｓ１０１）、次に
パケット（ＩＰパケット）信号であるか（Ｓ１０２）、
をチェックする。それらに該当しない場合は、通常の音
声情報やパケット以外のデータ情報からなるＡＴＭセル
と判断して通常のＡＴＭスイッチング処理を行う（Ｓ１
０４〜１０６）。

【００４５】各ＡＴＭセルはＶＰＩ／ＶＣＩを有し、出
方路となる各ＶＣＣ（Virtual Channel Connection：仮
想チャネルコネクション）は出ポート番号、ＶＰＩ／Ｖ
ＣＩの組み合わせにより一意に識別される。そこで、回
線制御部３１（図６）が受信したＡＴＭセルの入ポート
番号及びＶＰＩ／ＶＣＩから、アドレス変換テーブル４
６を参照して出口となる出ポート番号及びＶＰＩ／ＶＣ
Ｉを取得する（Ｓ１０４及び１０５）。この出側情報を
基にＡＴＭセルはスイッチングされる（Ｓ１０６）。

【００４６】前記ステップＳ１０１及び１０２の条件を
満足した受信セルは、さらにセルタイプ（先頭、継続、
最終）が調べられ（Ｓ１０３）、先頭セルの場合は下記
（１）〜（３）に記載のように処理され、先頭セルに続
く継続セルおよび最終セルの場合は先頭セルと同一の出
側情報を参照することにより（Ｓ１０７）スイッチング
処理（Ｓ１０５及び１０６）が行われる。

【００４７】（１）ＡＴＭノード１からのパケット受信
であってその宛先アドレスが、ＡＴＭ転送機構キャッシ
ュ部４５に存在しない場合（図７の）ポート管理テーブル４４を参照して受信セルがどのノー
ドから転送されたものかをチェックする（Ｓ１０８）。
本例はＡＴＭノード１からのセル受信のため次に受信セ
ルの宛先アドレスを基にＡＴＭ転送機構キャッシュ部４
５を検索し、同一アドレスによるエントリの有無を認識
する（Ｓ１０９）。

【００４８】ここでは受信した先頭セルの宛先アドレス
がＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５に存在しないため、
前述した通常の通常のスイッチング処理（Ｓ１０４〜１
０６）を行う。この場合には、出側情報の検索する（Ｓ
１０４）でＡＴＭノード１からルーチングデバイス４へ
の出方路が検出され、対応するＶＰＩ／ＶＣＩ変換（Ｓ
１０５）が行われてルーチングデバイス４へ転送される
（Ｓ１０６）。

【００４９】（２）ルーチングデバイス４からのパケッ
ト受信の場合（図７の）ポート管理テーブル４４の参照によって受信セルがルー
チングデバイス４から転送されたものであることを認識
する（Ｓ１０８）。次に受信セルの宛先アドレスを基に
ＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５を検索し、同一アドレ
スによるエントリの有無を認識する（Ｓ１１２）。

【００５０】もし、受信した先頭セルの宛先アドレスが
存在しない場合には、前述した通常のスイッチング処理
と同様に出側情報検索を行い（Ｓ１１３）、次にその結
果取得した出側情報と宛先アドレスとをＡＴＭ転送機構
キャッシュ部４５に登録する。図９の（ｃ）には、本動
作におけるＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５の登録例が
示されている。この後は通常のＶＰＩ／ＶＣＩ変換及び
転送処理を行う（Ｓ１０５及び１０６）。

【００５１】一方、ＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５に
受信した先頭セルと同一の宛先アドレスが存在する場合
には、通常のスイッチング処置と同様に出側情報検索を
行い（Ｓ１１５）、その結果取得した出側情報アドレス
のみの更新を行う（Ｓ１１６）。図９の（ｃ）には、本
動作におけるＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５の更新例
が示されている。この後は通常のＶＰＩ／ＶＣＩ変換及
び転送処理を行う（Ｓ１０５及び１０６）。

【００５２】（３）ＡＴＭノード１からのパケット受信
であってその宛先アドレスが、ＡＴＭ転送機構キャッシ
ュ部４５に存在する場合（図７の）ポート管理テーブル４４を参照して受信セルがルーチン
グデバイス４以外から転送されたものであることを認識
する（Ｓ１０８）。次に受信セルの宛先アドレスを基に
ＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５を検索し、同一アドレ
スによるエントリの存在を確認する（Ｓ１０９）。検出
したエントリから、出方路を決定することができる出側
情報アドレスを参照する（Ｓ１１０）。

【００５３】図９の（ｃ）には本動作におけるＡＴＭ転
送機構キャッシュ部４５の参照例が示されている。これ
は先に説明した（２）の場合で登録されており、本例に
おいて出側とはＡＴＭノード２を示す。また、本例では
ルーチングデバイス４を経由することなくＡＴＭノード
２へショートカット転送されるので、次にパケットのネ
ットワーク上での存在可能時間を表すＴＴＬ(Time to L
ive)値の減算が行われる（Ｓ１１１）。この後は、ＶＰ
Ｉ／ＶＣＩの変換及びショートカットパスを介したセル
の転送処理が行われる（Ｓ１０５及び１０６）。

【００５４】図１０〜１２は、ＡＴＭ転送機構における
第２の動作原理（図４）の具体的な実施例を示してい
る。図１０は、本発明の第２の動作原理によるＡＴＭ転
送機構の動作概要図である。図１１は、ＡＴＭ転送機構
の詳細な動作フロー図である。そして、図１２は、ＡＴ
Ｍ転送機構キャッシュ部のデータ構成を示したものであ
る。ここでは、図１１の動作フローを中心に説明し、そ
の関連個所について図１０及び１２を参照していく。

【００５５】本例でも、ＡＴＭ転送機構３のポート管理
テーブル４４及びＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５の機
能及び動作は先の図７の例と同様である。但し、図１２
に示すようにＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５に記憶さ
れる構成要素が相違する。図１２の（ａ）は、システム
立ち上げ時のポート管理テーブル４４の構成要素例を示
している。本例では、ＡＴＭ転送機構制御部４２が管理
対象（ルーチングデバイス４を除く）とするＶＣＣから
転送されたセル信号からセル化されたパケットの送信元
アドレスと入方路をＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５へ
記憶する。

【００５６】そして、その記憶内容の検索時には、前記
ＶＣＣを意識することなくルーチングデバイス４を含む
全てのノードから転送されたセルの宛先アドレスを基に
ＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５を検索する。そして、
同一アドレスによるエントリが検出された場合にそのエ
ントリされているポート番号、ＶＰＩ／ＶＣＩを出方路
とする。

【００５７】図１１において、ステップ２０１〜２０３
で、ＡＡＬ５タイプのＡＴＭセルであるか、パケットで
あるか、先頭セルであるか、等のチェックを行い、音声
セル等の場合は通常のスイッチング処理を行い（Ｓ２０
４〜２０６）、先頭セル以外の場合に先頭セルと同じ出
側情報を参照する等の処理（Ｓ２０７、２０５及び２０
６）は、図８の場合と同じである。

【００５８】ここでは、前記ステップ２０１〜２０３の
条件を満たす受信セルの処理について説明する。（１）ＡＴＭノード２からのパケット受信であってその
宛先アドレスが、ＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５に存
在しない場合（図７の）ＡＴＭ転送機構制御部４２は、ポート管理テーブル４４
を参照して受信したセルがどのＶＣＣから転送されたも
のであるのか確認する（Ｓ２０８）。

【００５９】本例のＶＣＣは管理対象（ルーチングデバ
イス４以外）であるため（Ｓ２０９）、受信した先頭セ
ルの送信元アドレスを基にＡＴＭ転送機構キャッシュ部
４５を検索し、前記送信元アドレスが存在しない場合に
はこのセルの送信元アドレス、入方路情報となるポート
番号、そしてＶＰＩ／ＶＣＩを新たに登録する（Ｓ２１
０）。図１２の（ｂ）にはＡＴＭ転送機構キャッシュ部
４５の構成要素例が、そして図１２の（ｃ）には本動作
におけるＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５の登録例が示
されている。

【００６０】一方、受信した先頭セルの送信元アドレス
が存在する場合には、そのエントリの入方路情報となる
ポート番号、ＶＰＩ／ＶＣＩを本セルにより更新する
（Ｓ２１４）。図１２の（ｃ）には本動作におけるＡＴ
Ｍ転送機構キャッシュ部４５の更新例が示されている。

【００６１】次に、受信したセルの宛先アドレスと一致
する送信元アドレスがＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５
に登録されているか否か検索する（Ｓ２１１）。本例で
は前記送信元アドレスが存在しないため、通常のスイッ
チングと同様に出側情報検索、ＶＰＩ／ＶＣＩ変換、及
びセルの転送処理を行う（Ｓ２０４〜２０６）。

【００６２】（２）ルーチングデバイス４からのパケッ
ト受信であってその宛先アドレスが、ＡＴＭ転送機構キ
ャッシュ部４５に存在しない場合（図７の）ＡＴＭ転送機構制御部４２は、ポート管理テーブル４４
を参照して受信したセルがどのＶＣＣから転送されたも
のであるのか認識する（Ｓ２０８）。

【００６３】本例は管理対象外のルーチングデバイス４
から転送されているものであるため、ＡＴＭ転送機構キ
ャッシュ部４５への登録は行わず、受信セルの宛先アド
レスと一致する登録された送信元アドレスを検索する
（Ｓ２１１）。ここでは同一アドレスが存在しないた
め、通常のスイッチングと同様に出側情報検索、ＶＰＩ
／ＶＣＩ変換、及びセルの転送処理を行う（Ｓ２０４〜
２０６）。

【００６４】（３）ＡＴＭノード１からのパケット受信
であってその宛先アドレスが、ＡＴＭ転送機構キャッシ
ュ部４５に存在する場合（図７の）ＡＴＭノード１から受信したセルの処理内容（Ｓ２０８
〜２１０、及びＳ２１４）は前記（１）の場合と同様で
ある。次に、ステップＳ２１１で受信セルの宛先アドレ
スがＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５に存在するとき
は、同一アドレスの送信元アドレスから対応する出方路
情報（登録時には入方路情報）を参照して出方路を決定
する（Ｓ２１２）。図１２の（ｃ）には本動作における
ＡＴＭ転送機構キャッシュ部４５の参照例が示されてい
る。

【００６５】これは先に説明した（１）の場合で登録さ
れており、本例において出側とはＡＴＭノード２を示
す。また、本例ではルーチングデバイス４を経由するこ
となくＡＴＭノード２へショートカット転送されるの
で、次にパケットのネットワーク上での存在可能時間を
表すＴＴＬ(Time to Live)値の減算が行われる（Ｓ２１
３）。この後は、ＶＰＩ／ＶＣＩの変換及びショートカ
ットパスを介したセルの転送処理が行われる（Ｓ２０５
及び２０６）。

【００６６】これまではＡＴＭ転送機構について説明し
てきたが、これ以降ではフレームリレー転送機構につい
て同様な説明を行う。先ず、フレームリレーの交換動作
を簡単に説明しておく。フレームリレーでは各フレーム
の出方路を識別するためにヘッダ情報にＤＬＣＩを設定
し、多重通信を行っている。出方路となる各論理チャネ
ルは、出ポート番号、出ＤＬＣＩの組み合わせにより一
意に識別される。フレームリレー交換機では、回線制御
部３１で受信したフレームの入ポート番号及びＤＬＣＩ
から、アドレズ変換テーブル４６を参照して、出口とな
る出ポート番号、ＤＬＣＩを取得する。この情報を基
に、フレームのスイッチング動作が実行される。

【００６７】図１３〜１５は、フレームリレー転送機構
における第１の動作原理（図３）の具体的な実施例を示
している。図１３は、本発明の第１の動作原理によるフ
レームリレー転送機構の動作概要図である。図１４は、
フレームリレー転送機構の詳細な動作フロー図である。
そして、図１５は、フレームリレー転送機構キャッシュ
部のデータ構成例を示したものである。ここでは、図７
〜９のＡＴＭ転送機構との相違点を中心に説明する。

【００６８】図１４と図８との相違点は、図８のステッ
プ１０１とステップ１０３及び１０７に相当する処理が
図１４に存在しない点と、図８のステップ１０５がＶＰ
Ｉ／ＶＣＩ変換からＤＬＣＩ変換に変更されている点だ
けである。図８のステップ１０１はＡＡＬ５の処理に関
するものでフレームリレー転送機構３の処理には当然に
存在しない。また、図８のステップ１０３及び１０７の
先頭セルとそれ以外のセルとを区別する処理は、フレー
ムリレー転送機構３では多重化された論理チャネルを識
別するためにＤＬＣＩの判別処理を行うだけであるから
必要ない。

【００６９】また、フレームリレー転送機構３ではフレ
ームを出方路側へ送出するためＤＬＣＩ変換を行う（Ｓ
３０３、図８のＳ１０５と対応）。図１５の処理内容に
ついても図９のものと同様である。このように、フレー
ムリレーの処理内容は、大きくはＡＴＭのＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ処理がＤＬＣＩ処理に置き換わるだけである。従っ
て、図１３〜１５の詳細な動作説明は図７〜９の説明を
参照することとし、ここではこれ以上説明しない。

【００７０】図１６〜１８は、フレームリレー転送機構
における第２の動作原理（図４）の具体的な実施例を示
している。図１６は、本発明の第２の動作原理によるフ
レームリレー転送機構の動作概要図である。図１７は、
フレームリレー転送機構の詳細な動作フロー図である。
そして、図１８は、フレームリレー転送機構キャッシュ
部のデータ構成例を示したものである。ここでも、図１
０〜１２のＡＴＭ転送機構との相違点を中心に説明する
に留めておく。

【００７１】図１７と図１１との相違点は、図１１のス
テップ２０１とステップ２０３及び２０７に相当する処
理が図１４に存在しない点と、図１１のステップ２０５
がＶＰＩ／ＶＣＩ変換からＤＬＣＩ変換に変更されてい
る点だけである。先の例でも述べたように図１１のステ
ップ２０１はＡＡＬ５の処理に関するものでフレームリ
レー転送機構３の処理には存在しない。また、図１１の
ステップ２０３及び２０７は、フレームリレー転送機構
３では多重化された論理チャネルを識別するＤＬＣＩの
判別処理を行うだけであるから必要ない。

【００７２】また、フレームリレー転送機構３ではフレ
ームを出方路側へ送出するためＤＬＣＩ変換を行う（Ｓ
４０３、図１１のＳ２０５と対応）。図１８の処理内容
についても図１２のものと同様であるが、図１８では図
１２のＶＰＩ／ＶＣＩがＤＬＣＩに置き換えられてい
る。これらの点に留意し、図１６〜１８の詳細な動作説
明については図１０〜１２の説明を参照することとし、
ここではこれ以上説明しない。

【００７３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によればＡＴ
Ｍ網のデータ転送において、ＡＴＭスイッチ側に出方路
記憶機能を付与するだけで、ＡＴＭスイッチ内でルーチ
ングデバイスを介さないパケット信号のショートカット
パス接続が可能となる。そこではクライアント／サーバ
構成や特殊なプロトコルは一切使用せず、ルーチングデ
バイスによるセル組立、ルーチング処理、及びセル分解
処理が省略されるため、その負荷軽減と共にＡＴＭ網内
においてパケット信号の高速転送が簡易に実現可能とな
る。

【００７４】また本発明によれば、フレームリレー網の
データ転送において、フレームリレー交換機に出方路記
憶機能を付与うるだけで、フレームリレー交換機内でル
ーチングデバイスを介さないパケット信号のショートカ
ットパス接続が可能となる。そこでは特殊なプロトコル
を一切使用せず、またルーチングデバイスによるデータ
化・フレーム化やルーチング処理が省略されるため、そ
の負荷軽減と共にフレームリレー網内においてパケット
信号の高速転送を簡易に実現可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のパケット信号の転送構成例を示した図で
ある。

【図２】本発明によるパケット転送装置の基本構成を示
した図である。

【図３】本発明によるパケット転送装置の第１の動作原
理を説明した図である。

【図４】本発明によるパケット転送装置の第２の動作原
理を説明した図である。

【図５】本発明を適用したネットワーク動作例を示した
図である。

【図６】パケット転送機構の機能構成例を示した図であ
る。

【図７】本発明の第１の動作原理によるＡＴＭ転送機構
の動作概要図である。

【図８】図７のＡＴＭ転送機構の詳細な動作フロー図で
ある。

【図９】図７のＡＴＭ転送機構キャッシュ部のデータ構
成例を示した図である。

【図１０】本発明の第２の動作原理によるＡＴＭ転送機
構の動作概要図である。

【図１１】図１０のＡＴＭ転送機構の詳細な動作フロー
図である。

【図１２】図１０のＡＴＭ転送機構キャッシュ部のデー
タ構成を示した図である。

【図１３】本発明の第１の動作原理によるフレームリレ
ー転送機構の動作概要図である。

【図１４】図１３のフレームリレー転送機構の詳細な動
作フロー図である。

【図１５】図１３のフレームリレー転送機構キャッシュ
部のデータ構成例を示した図である。

【図１６】本発明の第２の動作原理によるフレームリレ
ー転送機構の動作概要図である。

【図１７】図１６のフレームリレー転送機構の詳細な動
作フロー図である。

【図１８】図１６のフレームリレー転送機構キャッシュ
部のデータ構成例を示した図である。

【符号の説明】

１…第１のノード２…第２のノード３…パケット転送装置４…ルーチングデバイス５…スイッチ６…ショートカットパス制御部７…出方路記憶部ＲＤ…ルーチングデバイスＰＭ…パケット転送機構ＡＭ…ＡＴＭ転送機構ＡＳ…ＡＴＭスイッチＦＭ…フレームリレー転送機構ＦＲ…フレームリレー交換機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者樋口正雄神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者白井信雄神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セル信号の通信インタフェースを有する
第１及び第２のノードと、セル信号の通信インタフェー
スを有し前記信号に含まれるパケット信号の宛先情報か
ら出方路を決定するルーチングデバイスと、の間でセル
信号の交換・転送処理を行うパケット転送装置であっ
て、前記パケット転送装置は、前記第１のノード、第２のノード、及びルーチングデバ
イスとの間のパス接続を行うスイッチと、セル信号の出方路情報を記憶する出方路記憶部と、前記ルーチングデバイスから入力したパケット信号を含
むセル信号の出方路情報を監視してそれを前記出方路記
憶部に記憶し、それとの照合が一致した同一出方路を有
するパケット信号を含む入力セル信号を、前記スイッチ
を制御して前記信号の入力先である前記第１のノードと
出力先である前記第２のノードとの間にショートカット
パスを形成して転送するショートカットパス制御部と、
から構成することを特徴とするパケット転送装置。
【請求項２】前記第１及び第２のノードそしてパケッ
ト転送装置は、ＡＴＭ装置である請求項１記載の装置。
【請求項３】前記セル信号はＡＡＬ５タイプのＡＴＭ
信号である請求項２記載の装置。
【請求項４】前記出方路記憶部に記憶される出方路情
報は、送信先アドレス及び出ポート番号である請求項２
記載の装置。
【請求項５】セル信号の通信インタフェースを有する
第１及び第２のノードと、セル信号の通信インタフェー
スを有し前記信号に含まれるパケット信号の宛先情報か
ら出方路を決定するルーチングデバイスと、の間でセル
信号の交換・転送処理を行うパケット転送装置であっ
て、前記パケット転送装置は、前記第１のノード、第２のノード、及びルーチングデバ
イスとの間のパス接続を行うスイッチと、セル信号の出方路情報を一時記憶する出方路記憶部と、前記第１のノード又は第２のノードから入力したパケッ
ト信号を含むセル信号の送信元情報を監視してそれを前
記出方路記憶部に出方路情報として記憶し、それとの照
合が一致した同一出方路を有するパケット信号を含む入
力セル信号を、前記スイッチを制御して前記信号の入力
先である前記第１のノード又は第２のノードと出力先で
ある前記第２のノード又は第１のノードとの間にショー
トカットパスを形成して転送するショートカットパス制
御部と、から構成することを特徴とするパケット転送装
置。
【請求項６】前記第１及び第２のノードそしてパケッ
ト転送装置はＡＴＭ装置である請求項５記載の装置。
【請求項７】前記セル信号はＡＡＬ５タイプのＡＴＭ
信号である請求項６記載の装置。
【請求項８】前記出方路記憶部に記憶される出方路情
報は、送信元アドレス及び入ポート番号である請求項６
記載の装置。
【請求項９】フレーム信号の通信インタフェースを有
する第１及び第２のノードと、フレーム信号の通信イン
タフェースを有し前記信号に含まれるパケット信号の宛
先情報から出方路を決定するルーチングデバイスと、の
間でフレーム信号の交換・転送処理を行うパケット転送
装置であって、前記パケット転送装置は、前記第１のノード、第２のノード、及びルーチングデバ
イスとの間のパス接続を行うスイッチと、フレーム信号の出方路情報を記憶する出方路記憶部と、前記ルーチングデバイスから入力したパケット信号を含
むフレーム信号の出方路情報を監視してそれを前記出方
路記憶部に記憶し、それとの照合が一致した同一出方路
を有するパケット信号を含む入力フレーム信号を、前記
スイッチを制御して前記信号の入力先である前記第１の
ノードと出力先である前記第２のノードとの間にショー
トカットパスを形成して転送するショートカットパス制
御部と、から構成することを特徴とするパケット転送装
置。
【請求項１０】前記第１及び第２のノードそしてパケ
ット転送装置は、フレームリレー装置である請求項９記
載の装置。
【請求項１１】前記出方路記憶部に記憶される出方路
情報は、送信先アドレス及び出ポート番号である請求項
１０記載の装置。
【請求項１２】フレーム信号の通信インタフェースを
有する第１及び第２のノードと、フレーム信号の通信イ
ンタフェースを有し前記信号に含まれるパケット信号の
宛先情報から出方路を決定するルーチングデバイスと、
の間でフレーム信号の交換・転送処理を行うパケット転
送装置であって、前記パケット転送装置は、前記第１のノード、第２のノード、及びルーチングデバ
イスとの間のパス接続を行うスイッチと、フレーム信号の出方路情報を一時記憶する出方路記憶部
と、前記第１のノード又は第２のノードから入力したパケッ
ト信号を含むフレーム信号の送信元情報を監視してそれ
を前記出方路記憶部に出方路情報として記憶し、それと
の照合が一致した同一出方路を有するパケット信号を含
む入力フレーム信号を、前記スイッチを制御して前記信
号の入力先である前記第１のノード又は第２のノードと
出力先である前記第２のノード又は第１のノードとの間
にショートカットパスを形成して転送するショートカッ
トパス制御部と、から構成することを特徴とするパケッ
ト転送装置。
【請求項１３】前記第１及び第２のノードそしてパケ
ット転送装置はフレームリレー装置である請求項１２記
載の装置。
【請求項１４】前記出方路記憶部に記憶される出方路
情報は、送信元アドレス及び入ポート番号である請求項
１３記載の装置。