JPWO2020122024A1 - ネットワークインタフェースカード、コンピュータ、回路情報の書き換え方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、日本国特許出願:特願2018−231098号(2018年12月10日出願)の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、ネットワークインタフェースカード、コンピュータ、回路情報の書き換え方法及びプログラムに関する。
続いて、本発明の第1の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図4は、本発明の第1の実施形態の構成を示す図である。図4を参照すると、SNIC100を搭載したIAサーバ200と、そのIAサーバ200上で動作するプログラム群(APL/OS)210の詳細構成が示されている。なお、IAサーバ200は、Intel Architectureサーバの略である。また、APL/OSは、それぞれ、Application、Operating Systemの略である。
S−SW112は、上りパケットをFPGA111へ転送する。
B)バイパスモード(第2のモードに相当):
S−SW112は、上りパケットのうち例外パケット以外をすべてN−SW113へ転送し、例外パケットをFPGA111へ転送する。ここで、例外パケットとは、PCIE Controller115経由でAPP201より指示されたルールにマッチしたパケットを指す。例えば、例外パケットとして、特定のVLANのID(VID)や、特定MACアドレス等を持つパケットを指定することができ、該当するパケットをFPGA111に送ることができる。本実施形態では、この例外パケットをメモリ同期に用いている。その詳細は後述する。
N−SW113は、下りパケットをFPGAへ転送する。
B)バイパスモード(第2のモードに相当):
N−SW113は、下りパケットのうち例外パケット以外をすべてS−SW112へ転送し、例外パケットをFPGA111へ転送する。ここで、例外パケットとは、PCIE Controller115経由でAPP201より指示されたルールにマッチしたパケットを指す。例えば、例外パケットとして、特定のVLANのID(VID)や、特定MACアドレス等を持つパケットを指定することができ、該当するパケットをFPGA111に送ることができる。
続いて、メモリ同期を行う構成に変更を加えた本発明の第2の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図7は、本発明の第2の実施形態の構成を示す図である。図4に示した第1の実施形態との相違点は、DRAM118とFPGA111との間にD−CTRL121というモジュールが追加されている点である。また、これに伴い、PCIE Controller115aと、APP201aに変更が加えられている。その他の構成は、基本的に第1の実施形態と同様であるので、以下、その相違点を中心に説明する。
本発明は、例えば、動的なWebコンテンツをFPGA111上の回路で生成し、静的なコンテンツをIAサーバ200側のAPP201で応答する形態のWebサービスを実現するSNICにも適用可能である。
例えば、動的Webページ作成は、外部のDB(データベース)にアクセスしてユーザ登録情報(購入履歴など)を取得したり、外部サービスのAPI(Application Programming Interface)を呼び出すことが行われる。このように動的なWebページの生成には、ネットワークを経由して他サービスを介することが多い。SNIC内のFPGA111で、こうした機能を実装することで、さらなる性能向上を期待することができる。
運転支援サービスとして、車載のカメラで撮影した動画をモバイルエッジのデータセンターで解析処理して、危険物を認識し、近傍の自動車に通知するサービスが想定される。本発明は、このようなサービスを実現するSNICにも適用可能である。
[第1の形態]
(上記第1の視点によるネットワークインタフェースカード参照)
[第2の形態]
上記したネットワークインタフェースカードの1対のスイッチは、
前記第2のモードにおいて、前記プログラム可能論理回路に、前記コンピュータ側とのメモリ同期用のパケットを送るよう動作する構成を採ることができる。
[第3の形態]
上記したネットワークインタフェースカードの1対のスイッチは、前記プログラム可能論理回路内部の可変領域の入力端と、出力端にそれぞれ配置されている構成を採ることができる。
[第4の形態]
上記したネットワークインタフェースカードは、さらに、
前記アプリケーションプログラム側から、プログラム可能論理回路が一時的に情報を記憶するために用いるメモリへのアクセスを許容するメモリ制御部を備える構成を採ることができる。
[第5の形態]
上記したネットワークインタフェースカードの前記プログラム可能論理回路は、前記メモリ制御部から前記メモリの情報を引き継ぐことで、前記回路情報の書き換え後、前記コンピュータで実施させていた処理を引き継ぎ可能に構成されていることが好ましい。
[第6の形態]
(上記第2の視点によるコンピュータ参照)
[第7の形態]
(上記第3の視点による回路情報の書き換え方法参照)
[第8の形態]
(上記第4の視点によるプログラム参照)
なお、上記第6〜第8の形態は、第1の形態と同様に、第2〜第5の形態に展開することが可能である。
11 プログラム可能論理回路
12、13 スイッチ
14 コンピュータ側インタフェース(IF)
15 スイッチ制御回路
20 コンピュータ
100、100a、100b SNIC
111 FPGA
112、112a S−SW
113、113a N−SW
114 Ether Network Controller
115、115a PCIE Controller
116 書き換え可能な領域(Writable FPGA)
117 QSFP
118 DRAM
119 FLASH
120 modules
121 D−CTRL
200 IAサーバ
201、201a APP
202 Alt−SIM
203 NIC Driver
204 FPGA Driver
205 CPU/RAM
210 プログラム群(APL/OS)
9000 コンピュータ
9010 CPU
9020 通信インタフェース
9030 メモリ
9040 補助記憶装置
Claims (9)
- 記録された回路情報に従って、入力されたパケットの処理を行うプログラム可能論理回路と、
前記プログラム可能論理回路の入力端と、出力端にそれぞれ配置され、前記プログラム可能論理回路にパケットを送る第1のモードと、前記プログラム可能論理回路を経由せずにバイパスする第2のモードとを切り替え可能な1対のスイッチと、
前記プログラム可能論理回路に代わり、パケットの処理を実行可能なアプリケーションプログラムを実行可能なプロセッサが搭載されたコンピュータに、前記パケットを送信するコンピュータ側インタフェースと、
前記プログラム可能論理回路の前記回路情報の書き換えの際に、前記1対のスイッチを第2のモードに切り替えるスイッチ制御回路と、を備え、
前記回路情報の書き換え時に、前記プログラム可能論理回路に代わって、前記コンピュータによりパケットの処理を実行可能に構成されているネットワークインタフェースカード。 - 前記1対のスイッチは、
前記第2のモードにおいて、前記プログラム可能論理回路に、前記コンピュータ側とのメモリ同期用のパケットを送るよう動作する請求項1のネットワークインタフェースカード。 - 前記1対のスイッチが、前記プログラム可能論理回路内部の可変領域の入力端と、出力端にそれぞれ配置されている請求項1又は2のネットワークインタフェースカード。
- さらに、前記アプリケーションプログラム側から、プログラム可能論理回路が一時的に情報を記憶するために用いるメモリへのアクセスを許容するメモリ制御部を備える請求項1のネットワークインタフェースカード。
- 前記プログラム可能論理回路は、前記メモリ制御部から前記メモリの情報を引き継ぐことで、前記回路情報の書き換え後、前記コンピュータで実施させていた処理を引き継ぎ可能に構成されている請求項4のネットワークインタフェースカード。
- 記録された回路情報に従って入力されたパケットの処理を行うプログラム可能論理回路と、
前記プログラム可能論理回路の入力端と、出力端にそれぞれ配置され、前記プログラム可能論理回路にパケットを送る第1のモードと、前記プログラム可能論理回路を経由せずにバイパスする第2のモードとを切り替え可能な1対のスイッチと、
接続されたコンピュータに、前記パケットを送信するコンピュータ側インタフェースと、
前記プログラム可能論理回路の前記回路情報の書き換えの際に、前記1対のスイッチを第2のモードに切り替えるスイッチ制御回路と、を備え、
前記回路情報の書き換え時に、前記プログラム可能論理回路に代わって、前記コンピュータによりパケットの処理を実行可能に構成されているネットワークインタフェースカードを搭載したコンピュータ。 - 前記第2のモードにおいて、前記プログラム可能論理回路に、メモリ同期用のパケットを送るよう動作する請求項6のコンピュータ。
- 記録された回路情報に従って入力されたパケットの処理を行うプログラム可能論理回路と、
前記プログラム可能論理回路の入力端と、出力端にそれぞれ配置され、前記プログラム可能論理回路にパケットを送る第1のモードと、前記プログラム可能論理回路を経由せずにバイパスする第2のモードとを切り替え可能な1対のスイッチと、
前記プログラム可能論理回路に代わり、パケットの処理を実行可能なアプリケーションプログラムを実行可能なプロセッサが搭載されたコンピュータに、前記パケットを送信するコンピュータ側インタフェースと、
前記プログラム可能論理回路の前記回路情報の書き換えの際に、前記1対のスイッチを第2のモードに切り替えるスイッチ制御回路と、を備えたネットワークインタフェースカードの前記回路情報の書き換え方法であって、
前記プログラム可能論理回路に代わり、パケットの処理を実行可能なアプリケーションプログラムを起動し、
前記1対のスイッチを、前記第1のモードから前記第2のモードに切り替え、
前記回路情報を書き換えた後に、前記1対のスイッチを、前記第2のモードから前記第1のモードに切り替える、
回路情報の書き換え方法。 - 記録された回路情報に従って入力されたパケットの処理を行うプログラム可能論理回路と、
前記プログラム可能論理回路の入力端と、出力端にそれぞれ配置され、前記プログラム可能論理回路にパケットを送る第1のモードと、前記プログラム可能論理回路を経由せずにバイパスする第2のモードとを切り替え可能な1対のスイッチと、
前記プログラム可能論理回路に代わり、パケットの処理を実行可能なアプリケーションプログラムを実行可能なプロセッサが搭載されたコンピュータに、前記パケットを送信するコンピュータ側インタフェースと、
前記プログラム可能論理回路の前記回路情報の書き換えの際に、前記1対のスイッチを第2のモードに切り替えるスイッチ制御回路と、を備えたネットワークインタフェースカードの前記回路情報の書き換えプログラムであって、
前記プログラム可能論理回路に代わり、パケットの処理を実行可能なアプリケーションプログラムを起動する処理と、
前記1対のスイッチを、前記第1のモードから前記第2のモードに切り替える処理と、
前記回路情報を書き換えた後に、前記1対のスイッチを、前記第2のモードから前記第1のモードに切り替える処理と、
を前記コンピュータに実行させるプログラム。
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