TW595170B - Network switching device and network switching method - Google Patents

Description

595170 玖、發明說明 (發明說明應故明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明）

t發明所屬之技術領域;J 發明領域 本發明係有關於在多數網路間進行封包轉送之網路交 5 換裝置及網路交換方法，特別是有關於可進行因應封包優 先度之轉送控制之轉存方式之網路交換裝置及網路交換方 法。 【先前技術3 發明背景 1〇 像網際網路等多數之網路互相連接之情況，這些連接 多使用網路交換裝置。其中，業已接收之封包一經儲存於 内部之緩衝區後’即轉送到目的之發送埠之交換方式稱為 存轉方式，採用這種交換方式之網路交換裝置正被廣泛地 使用。 15 轉存型之網路交換裝置中，預定發送之封包一般是作 為以指標連結於每個目的地位址之鏈接串列構造之佇列來 控制。使用鏈接串列構造控制在緩衝區記憶體内形成之仔 列之習知之封包交換，例如以下所述者。 該封包交換係將從各輸入電路接收之可變長度封包以 2〇固疋長度之資料塊單位寫入共通緩衝區記憶體。在進行該 寫入時’緩衝區控制部形成輸出電路別之輸入佇列，而可 變長度封包之最終資料塊登錄於輸入佇列時，即將該輸入 佇列之鏈接位址列表鏈接於與轉送目的地輸出電路對應之 輸出作列。 5 595170 玖、發明說明 - 各輸入佇列係在朝共通緩衝區記憶體寫入之際，藉由 ·. 將下一固定長度資料塊之寫入位址記憶於下一位址記憶體 形成。又，各輸出佇列是由顯示下一個應該讀出之資料塊 * 之下一讀出位址與記憶顯示最後的資料塊之最終讀出位址 - 5 之位址表所形成，緩衝區控制部之輸入佇列控制部將各可 變長度封包之前導資料塊之寫入位址與最終資料塊之寫入 位置’各自移到與轉送目的地輸出電路對應之位址表之下 一讀出位址及最終讀出位址，藉此完成對輸出佇列之輸入 鲁 件列鏈接。又，當先行之可變長度封包之最終讀出位址為 1〇業經登錄之狀態時，則從下一位址記憶將後續可變長度封 包之前導資料塊之寫入抽出，使該位址鏈接於最終讀出位 址。藉由這種控制，不僅可提高緩衝區記憶體之使用效率 ，還可使交換動作高速化。例如參照特開2〇〇2-152247號 公報（段落號碼〔0025〕〜〔〇〇4〇〕，第3圖）。 15 另，經由網路通信之資訊中，會有資料品質必須確保 在一定以上之資料、及可容許資料品質劣化之資料。因此 · ，例如將這些資訊之優先度定義成多階段分等級之優先度 等級，再因應通信之各封包之屬性（發送源位址等），給予 . 優先度等級。這時，在網路交換裝置中，藉由優先轉送優 20先度等級高的封包，可使優先度高之封包之資料轉送之確 實性提昇。 轉存方式之網路交換裝置中，通常，判定接收封包之 目的地位址後，將接收封包連結於形成於目的地位址別（ 每個輸出琿）之封包之仵列，從這些符列讀出封包並送出 6 595170 玖、發明說明 - 。在此，對接收封包賦予各自不同之優先度，並對這些接 -· 收封包進行優先控制時，係於每個輸出埠作成優先度等級 數之佇列，並將分配成各個優先度等級別之接收封包連接 · 於符合之優先度等級之佇列。然後，藉由從優先度等級高 · 5的佇列開始先送出封包，實現優先控制。 作為優先度高之資訊以例如聲音資料或動畫像資料為 代表。為了支持這種重視即時性之資訊之通信，必須盡可 能縮短這些資訊在網路交換裝置中之轉播延遲時間，然而 · ，即使是在進行優先控制之網路交換裝置中，一旦發生例 10如相同輸出埠之寄給相同優先度等級之通訊集中等事態， 則優先度高之封包仍有可能遭到廢棄。 以下所述者為已知之盡可能縮短優先度高之封包之轉 播時間之封包交換。該封包交換係構成為··將從輸入電路 接收之可變長度封包在各輸入電路介面變換成固定長度之 15儲存袼，在交換部以儲存格單位交換，再將從該交換部發 出之輸出儲存格在各輸出電路介面變換成原本的可變長度 · 封包後送出輸出電路。又，各輸入電路介面之特徵在於具 有用以將篗換自業已接收之可變長度封包之固定長度儲存 . 格以優先度別佇列於各個輸出電路，並因應優先度選擇性 20地輸出各個佇列之儲存格之控制機構。 口亥封包父換中，往特定之輸出埠之多數封包從多數輸 入電路時間性地重疊輸入，當在交換部内往上述之特定輸 出埠之儲存袼之儲存量超過預定之閾值時，則對各輸出電 路介面給予阻塞狀態通知。接著，正在送出往上述之特定 7 玖、發明說明 輸出埠之儲存格之輸出電路介面會回應該阻塞狀態通知， 從儲存格優先度低者開始選擇性地抑制儲存格送出。藉此 ’可避免阻塞狀態嚴重化’使優先度高之封包不會大幅延 遲而轉送到輸出電路側。例如，參照特開2000-151633號 公報（段落號碼〔0012〕〜〔〇〇18〕，第1圖）。 而，在轉存方式之網路交換裝置中，形成於目的地位 址別之封包之佇列通常儲存於實際上或理論上業已分離之 有限大小之緩衝區。又，進行優先控制之網路交換中，大 多更於每個優先度等級形成有佇列。在這種網路交換裝置 中’ ¥對某輸出璋寄給特定之優先度等級之交通集中時， 即使相同輸出埠之其他優先度等級之佇列尚有空出容量， 但在通訊集中之佇列仍會發生阻塞。為了避免這種狀況， 則例如必須對各優先度等級之佇列確保充分之緩衝區容量 。然而，如此一來不僅記憶體之使用效率降低，且會有記 憶體容量增大，提高零件成本之問題。 上述之特開2000-151633號公報中所揭示之封包交換 ’係可在交換部内之緩衝區記憶體與輸出電路介面内之輸 出緩衝區記憶體中，依各個優先度等級形成佇列。這時， 在各緩衝區記憶體中，採用優先度等級別之各佇列與其他 仔列共用空區之共通緩衝區構造，藉此可有效利用記憶體 容量。然而，為此，在交換部及輸出電路介面之雙方中， 必須管理輸出電路別及優先度等級別之鏈接串列進行緩衝 區控制’且因處理複雜而變成高成本。又，該封包交換係 以將接收封包變換為固定長度之儲存格再進行處理為前提 595170 玖、發明說明 ，而不適用於將接收封包以原始狀態處理之裝置。 【發明内容3 發明概要 ^ 本發明是有攀於上述課題而作成者，以提供可作封包 5之優先控制、且可提高儲存接收封包之緩衝區之使用效率 、降低零件成本之網路交換裝置為目的。 本發明中，為解決上述課題，提供如第】圖所示之網 路交換裝置。該網路交換裝置係在多數網路間進行封包4 ^ 轉送者，其特徵在於具有： 10 多數緩衝區〜η (唯，η係1以上之整數），係設於 每個轉送目的地之前述網路者； 優先度判定電路2，係一旦輸入接收封包1〇，即判定 該接收封包10之優先度等級者；及 緩衝區控制電路3，在前述各緩衝區lel〜^中，形成 15可登錄多數前述優先度等級之前述封包之發送佇列4-1〜η ’對對應目的地位址之前述緩衝區寫入前述接收封包1 〇 , · 同時依據前述優先度判定電路2之判定結果，在對應之前 述發送佇列内所登錄之相同前述優先度等級之前述封包中 、 ’登錄前述接收封包以使之預約在最後登錄之前述封包10 之下一個發送。 在這種網路交換裝置中，在緩衝區控制電路3之控制 下，接收封包10儲存於對應其目的地位址之緩衝區。又， 優先度判定電路2判定接收封包1〇之優先度等級。緩衝區 控制電路3在各緩衝區1-1〜η中形成可登錄多數之優先度 9 595170 玖、發明說明 等級之封包之發送佇列4-1〜η。接著，在將接收封包1〇寫 入緩衝區之際’依據優先度判定電路2之判定，控制成使 該封包10預約在業經登錄於對應之發送佇列内之相同優先 度等級之封包中最後登錄之封包之下一個發送 5 藉此，對應於目的地位址之緩衝區Μ〜η中各自形成 有1個發送佇列4-1〜η，而在個發送佇列中，封包係 以優先度等級越高且越早接收到之封包越早發送之狀態來 么錄。這時，由於分配於各個優先度等級之緩衝區容量並 沒有特定，因此接收封包10會儲存於緩衝區Μ〜η之空領 10域而無關乎其優先度等級。又，例如，藉緩衝區控制電路 3，可將登錄於各發送仔列4-1〜η之封包間之連結作為依據 各封包之各缓衝區内之寫入位置之鏈接串列構造來管理。 本發明之上述及其他目的、特徵以及優點，應可藉由 與顯示適宜之實施形態作為本發明例之附加圖示有關聯之 15 以下說明而清楚可見。 圖式簡單說明 第1圖係用以說明本發明之原理之原理圖。 第2圖係顯示有關本發明之第1實施形態之網路交換 裝置之連接例之圖。 20 笫3圖係顯示有關本發明之第1實施形態之網路交換 裝置之内部構成之方塊圖。 第4圖係模式地顯示有關本發明之第丨實施形態之網 路交換裝置中，儲存於發送緩衝區内之資料之構造圖。 第5圖係顯示有關本發明之第1實施形態之網路交換 10 595170 玖、發明說明 - 裝置中’設於緩衝區電路之暫存器群與發送佇列之關係圖… 0 第6圖係顯示有關本發明之第1實施形態之網路交換 裝置中’將封包寫入發送緩衝區時之緩衝區控制電路内之 - 5 處理流程之流程圖。 第7圖係顯示有關本發明之第1實施形態之網路交換 裝置中，將封包從發送緩衝區讀出時之緩衝區控制電路内 之處理流程之流程圖。 馨 第8圖係顯示有關本發明之第2實施形態之網路交換 10裝置中’設於緩衝區控制電路内之指標記憶體與發送佇列 之關係圖。 第9圖係顯示有關本發明之第2實施形態之網路交換 裝置中’將封包寫入發送緩衝區時之緩衝區控制電路内之 處理流程之流程圖。 15 第10圖係顯示有關本發明之第2實施形態之網路交換 裝置中，將封包從發送緩衝區讀出時之緩衝區控制電路内 · 之處理流程之流程圖。 第11圖係顯示有關本發明之第3實施形態之網路交換 - 裝置中’形成於各發送緩衝區之發送件列之例之圖。 20 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 以下，參照圖式說明本發明之實施形態。 第1圖係用以說明本發明之原理之原理圖。 本發明之網路交換裝置係接續於多數網路並於這些網 11 玖、發明說明 路間轉送封包之裝置。該網路交換裝置係如第1圖所示， 具有：各自設於每個轉送目的地之網路之緩衝區K1〜n ( 唯，η為1以上之整數）、優先度判定電路2、及緩衝區控 制電路3。 各緩衝區1-1〜η係用以將通過網路而業已接收之封包 (以下稱接收封包）10因應其目的地位址儲存之記憶裝置 ，藉由例如半導體記憶體等所構成。又，各緩衝區Μ〜η 之領域不需為實質性分離之領域，可為在丨個共有緩衝區 上理論性地分離形成。 優先度判定電路2會判定賦予接收封包ι〇之優先度等 級’並將該判定結果通知緩衝區控制電路。 緩衝區控制電路3控制在各緩衝區丨-卜^中之接收封 包10之寫入及讀出之動作。緩衝區控制電路3在設於各個 目的地位址之各緩衝區1-1〜n中形成各自！個發送佇列4_ 1〜η，將接收封包10儲存於對應該目的地位址，同時登錄 於對應之發送佇列。 在此’多數優先度等級之封包可登錄於各發送佇列4_ 1〜η。緩衝區控制電路3依據藉優先度判定電路2進行之判 定結果，決定對發送佇列之登錄位置。具體來說，係將接 收封包1 〇以預約在業已登錄於對應目的地位址之發送彳宁列 内之與接收封包10相同優先度等級之封包中，最後登錄之 封包之後發送之狀態登錄於發送彳宁列。 以下，按順序說明該網路交換裝置中之交換動作。該 說明中，係假設接收到一必須發送於對應緩衝區Μ之網 玖、發明說明 路之封包之情況。 從接、戈之網路接收到封包（步骤S 1 )，即藉優先度 1疋電路2判疋業已賦予該接收封包10之優先度等級（步 驟S2)。该判定係例如參照接收封包1〇之標頭資訊來進行 5 ，判定結果通知於緩衝區控制電路3。 緩衝區控制電路3係例如從未圖示之標頭解析部等接 文接收封包10之目的地位址之通知，再對對應該目的地位 址之緩衝區Μ寫入該接收封包1〇，以此來控制動作（步 驟S3)。緩衝區υ内，在緩衝區控制電路3之控制下形 10成發送佇列‘1，而發送佇列4_丨内以發送預定順序登錄有 封包。 在此，當與接收封包10相同優先度等級之封包已經登 錄於發送佇列4-1時，則緩衝區控制電路3會將接收封包 10登錄並預約在該發送佇列4_丨内最後登錄之封包之下一 15 個發送。 第1圖中’係設定有高優先度與低優先度這2階段之 優先度等級作為例子者。又，緩衝區1β1内之發送佇列H 為已登錄有雙方之優先度等級之封包之狀態。在此，接收 封包10經判定為高優先度等級時，則接收封包1〇會在發 20送佇列4·1内插入高優先度等級之封包之末尾（步驟S3-1) 。又，接收封包10經判定為低優先度等級時，則接收封包 10會登錄於低優先度等級之封包之末尾（步驟S3-2)。 又，在步驟S3-1中，接收封包1〇之登錄時之緩衝區 1-1沒有空領域時，則會廢棄在業已登錄於發送佇列4-1之 595170 玖、發明說明 . 封包中Μ憂先度最低之優先度等級且最後登錄之封包，卩 ·， 進行接收封包10之插入。又，在步驟S3_2中，同樣的， · 田緩衝區1-1，又有空領域時，則會廢棄接收封包1〇本身。 · 藉由這種對緩衝區1-1之寫入控制，即使只有1個發 - 5送彳丁列‘1，但兩優先度等級之封包仍經常可先於較之下 位之優先度等級之封包預約發送。接著，在藉緩衝區控制 電路3之控制下，從前導之封包起依序被讀出並從發送佇 列4-1發送到對應之網路（步驟)。 鲁 在以上之動作中，藉由緩衝區控制電路3所進行之朝 10緩衝區1-1寫入控制^封包在發送传列^内係以越是 優先度等級高且先接收到之封包越先發送之狀態登錄。這 時，分配至每個優先度等級之緩衝區容量並未特定，若緩 衝區1-1冑空領域時則接收封& 1〇之登錄無關乎優先度等 級。因此，當發生了因封包對該發送佇列4·〗集中等所導 15致之集中狀態時，則優先度等級越高之封包越可進行確實 地發送，同時可提高緩衝區w内之使用效率。結果，彳 « 控制緩衝區Μ之容量，降低零件成本。 又，由於藉如上述之緩衝區控制電路3進行之各緩衝 _ 區1-1〜η之寫入及讀出控制可有效率地進行，故只需將儲 2〇存於緩衝區1-1〜η之各封包作為依據於各緩衝區Μ〜η之 寫入位置之鏈接串列構造來管理即可。例如，設置將指示 各緩衝區1]〜η内之寫入位置保持之指標堆疊，緩衝區控 制電路3係在接收封包1〇寫入時從該指標堆疊將指標撤 取得。接著，利用鏈接串列來管理登錄於發送佇列私卜^ 14 595170 玖、發明說明 内之各封包間之連結，而該鏈接串列係使用指示各封包之 指標。 接著，具體說明本發明之實施形態。 〔第1實施形態〕 5 第2圖係顯示有關本發明之第1實施形態之網路交換 A置之連接例之圖。 如第2圖所示，網路交換裝置10〇中設有多數通信槔 ’而各通信埠上連接有網路21〜24。各網路21〜24上連接 有例如終端裝置21a、22a、23a及24a。 10 網路交換裝置100進行在業已連接之網路21〜24間之 封包轉送。例如，從終端裝置21a轉送到終端裝置22a之 封包，透過網路21輸入網路交換裝置1〇〇，並藉該網路交 換裝置100之處理轉送到網路22。藉此，業經轉送之封包 透過網路22而為終端裝置22a所接收。 15 第3圖係顯示網路交換裝置1〇〇内部構成之方塊圖。 如第3圖所示，網路交換裝置10〇具有：接收介面 111〜114、接收緩衝區121〜124、發送介面131〜134、發送 緩衝區141〜144、資料轉送電路150、標頭解析電路16〇、 指標堆疊170、使用量監視電路180、及緩衝區控制電路 2〇 190 。 接收介面111〜114係從外部之網路接收資料之通信介 面’各自連接於網路21〜24。接收介面1Π〜114係將透過 各網路21〜24所接收之封包供給至接收緩衝區121〜124。 接收緩衝區121〜124係用以將由各個接收介面 15 595170 玖、發明說明 ⑴114供給之封包暫時儲存之緩衝區記憶體。接收緩衝 區121〜124將業已儲存之標頭資訊朝標頭解析電路㈣輸 出，同時對資料轉送電路15〇進行輸出要求，並因應資料 轉迗電路150 I出之回應，將業已儲存之封包輪出至資料 5 轉送電路150。 另一方面，發送介面131〜134係對外部之網路發送資 料之通信介面，各自連接於網路21〜24。發送介面i3i〜⑴ 將由各個發送緩衝區141〜144供給之封包對網路21〜24發 送。 1〇 發送緩衝區141〜144係用以將由資料轉送電路150供 給之封包暫時儲存之緩衝區記憶體。發送緩衝區i4i〜144 將業經供給之封包寫入藉資料轉送電路15〇所指定之位址 。然後，因應來自所對應之發送介面131〜134之發送要求 ，依據藉緩衝區控制電路190之位址指定將業經寫入之封 15包讀出，並對各個發送介面131〜134輸出。 每次進行封包之寫入及讀出之各動作時，各發送緩衝 區141〜144便將這些動作之進行通知使用量監視電路18〇 。藉此，在使用量監視電路180中，可監視各發送緩衝器 141〜144之使用量。 20 又’在緩衝區控制電路190之控制下，發送緩衝區 141〜144内各自形成1個發送佇列。並且，對各個業經寫 入之封包設有附屬儲存格領域，附屬儲存格領域中，藉緩 衝區控制電路190將指示登錄該封包之發送作列中之先行 封包及後續封包之寫入位置之指標寫入。藉此來管理登錄 16 595170 玖、發明說明 > 於各發送佇列内之封包間之連結。 ‘ 資料轉送電路150從各接收緩衝區121〜124接收封包 ，並對對應目的地位址之發送緩衝區轉送。資料轉送電路 150 —從各接收緩衝區121〜124接收到輸出要求，即從標 * 5 頭解析電路160取得顯示該封包之目的地位址之資訊。又 ’依據來自使用量監視電路180之資訊，判斷是否可寫入 對應於目的地位址之發送緩衝區，若為可寫入時，即從指 標堆疊170取得指標，指定根據該指標之寫入位址，轉送 · 封包。 10 標頭解析電路160係取得儲存於接收緩衝區121〜124 之封包之標頭資訊，並將指定為該封包之目的地位址之發 送埠通知資料轉送電路150及緩衝區控制電路19〇，又， 從業已取得之標頭資訊判定該封包之優先度等級，並通知 緩衝區控制電路190。標頭解析電路160具有例如目的地 15位址之發送埠與優先度等級之對應表，參照該對應表從標 頭資訊所示之目的地位址判斷優先度等級。 · 指標堆疊170儲存有指示發送緩衝區141〜144中之封 包之寫入位址之指標。指標堆疊17〇因應資料轉送電路 <

150之要求，將指標p〇p，往資料轉送電路15〇及緩衝區 0電路190輸出。又，業已輸出之指標中所指示之發送緩衝 區141〜144内之領域藉封包之讀出或廢棄而開放時，該指 標從緩衝區控制電路190供給，在指標堆疊17〇被pusH 而返回。因此，存在於指標堆疊17〇内之指標一定會指示 發送緩衝區141〜144内之空領域。 17 595170 玖、發明說明 使用量監視電路180會將顯示在各發送緩衝區 141〜144是否有空領域之資訊通知資料轉送電路150及緩 衝區控制電路190。使用量監視電路180從各發送緩衝區 141〜144接收封包之寫入及讀出之各動作之進行之通知。

5 又，從緩衝區控制電路190接收到儲存於發送緩衝區 141〜144内之封包被廢棄、封包内之領域已開放之通知。 接著，依據這些通知計算各發送緩衝區141〜144内之緩衝 區使用量，若該計數值達到預先設定之值，則判斷該發送 緩衝區内沒有空領域。 10 該使用量監視電路180對資料轉送電路150及緩衝區 控制電路190以例如定期或因應來自各通知目的地之要求 ，將顯示出各發送緩衝區141〜144是否有空領域之資訊更 新。

緩衝區控制電路190控制發送缓衝區141〜144中之封 15 包之寫入及讀出之動作。又，緩衝區控制電路190在各個 發送缓衝區141〜144内形成1個發送佇列，並將業已寫入 之封包因應優先度朝發送佇列登錄。分配於各發送佇列之 緩衝區容量設定為有限。又，各發送佇列係使用使業經登 錄之封包與其前後之封包連結之雙方向鏈接串列構造來管 20 理。 因此，缓衝區控制電路190在封包寫入各發送緩衝區 141〜144内之際，從指標堆疊170取得指示該封包之寫入 位址之指標。接著，在發送緩衝區141〜144内設置各自對 應於各封包之附屬儲存格領域，將各自指示在發送佇列内 18 595170 玖、發明說明 1 該封包之先行封包與後續封包之指標寫入附屬儲存格領域 “ 0 又’屬於高優先度之封包通常會以上位對各發送佇列 · 預約發送。又，關於屬於相同優先度等級之封包，則依據 - 5業已接收之順序來預約發送。由於進行這種因應優先度等 級之登錄管理，因此緩衝區控制電路190如後所述，在業 經登錄之封包中，各優先度等級皆具有用以保持各自指示 該前導封包與末尾封包之指標之暫存器群。然後，每進行 · 封包之寫入或讀出時，即更新該暫存器群所保持之指標。 10 又，本實施形態中，發送緩衝區141〜144設於1個共 有圮憶體内，各緩衝區之領域為理論上分離使用者。因此 ，指標堆疊170可一元地保持對應共有記憶體内之全領域 中之寫入位址之指標，藉此可有效地使用共有記憶體。唯 ，各發送埠用之緩衝區領域之容量（亦即各自作為發送緩 15衝區141〜144使用之容量）係設定為固定，這些各個容量 即藉使用量監視電路丨8丨來監視。 · 藉由這種網路交換裝置1〇〇，可進行因應優先度等級 判斷封包之轉送順序或可否廢棄之交換處理。例如，在# . 收到需從網路21轉送到網路22之封包時，在接收介面 · Η業、差接收之封包會暫時儲存於接收緩衝區❹該封包 之^頭資訊會通知給標頭解析電路16G，標頭解析電路16〇 從封包之目的地位址判斷優先度等級，並將之與目的地位 址併通知緩衝區控制電路19〇。 貝料轉送電路15〇 -從接收緩衝區121取得封包，即 19 595170 玖、發明說明 開始對對應於來自標頭解析電路160所通知之目的地位址 之發送緩衝區142之轉送處理。資料轉送電路150依據來 自使用量監視電路180之資訊，判斷可對發送緩衝區142 之寫入時，即從指標堆疊170將指標POP取得，對業已取 5 得之指標之指示位址轉送封包。

又，緩衝區控制電路190判斷在對應於業經通知之目 的地位址之發送緩衝區142内之發送佇列中，是否可進行 業經通知之優先度等級之封包之登錄。依據來自使用量監 視電路180之使用量通知，在發送佇列中可儲存之領域尚 10 有空間時，則可登錄所有封包，但當沒有空領域時，則會 因應由標頭解析電路160所通知之優先度等級來判斷可否 登錄。

當優先度等級比欲登錄之封包下位之封包業已在發送 緩衝區142内之發送佇列登錄時，緩衝區控制電路190就 15 會判斷可登錄新封包。這時，會進行將登錄於發送佇列之 最末尾之封包廢除之處理，同時將廢棄封包一事通知使用 量監視電路180。藉此，使用量監視電路180會對資料轉 送電路150通知在發送緩衝區142内產生空領域之主旨， 於是資料轉送電路150對發送緩衝區142轉送封包。 20 另一方面，當優先度等級與欲登錄之封包同等級以下 之封包未登錄於發送緩衝區142内之發送佇列時，緩衝區 控制電路190即判斷不可登錄新封包。這時，由於發送緩 衝區142内之領域未開放，故使用量監視電路180會對資 料轉送電路150持續通知不可寫入封包之主旨。資料轉送 20 595170 玖、發明說明 電路150藉此判斷封包不可轉送，而從接收緩衝區121將 該業已接收之封包廢除。 寫入發送緩衝區142之封包在緩衝區控制電路190之 控制下，以鏈接串列構造來管理朝發送佇列之登錄。並且 5 ，會依據發送佇列之登錄順序讀出，再從發送介面132送 到網路22。 在此，第4圖係模式地顯示儲存於發送緩衝區内之資 料之構造圖。 第4圖係依照登錄於形成於各緩衝區内之發送佇列之 10 順序，來顯示發送緩衝區141〜144内之封包。第4圖中， 在發送佇列内連結之各封包為連續設置，不過發送緩衝區 141〜144上之實際之實質寫入位置並不限定於此。 如上所述，發送緩衝區141〜144内，每個封包設有儲 存各封包之封包儲存領域140a與附屬儲存格領域140b。 15 如第4圖所示，附屬儲存格領域140b儲存有指示發送佇列 内之前一個封包之指標（以下稱前一指標）、與指示後續之 封包之指標（以下稱後續指標）。 附屬儲存格領域140b之各指標藉緩衝控制電路190寫 入。前一指標係在接收封包轉送到發送緩衝區141〜144時 20 寫入，而後續指標是在後續封包登錄於發送佇列内時寫入 。藉由這樣利用各指標，可將發送佇列内之封包作為連結 於前後雙方向之雙方向鏈接串列構造來管理。 例如，讀出封包時，藉由參照該封包之附屬儲存格領 域140b之後續指標，可得知下一應該發送之封包之寫入位 21 595170 玖、發明說明 . 置。又，因發送緩衝區無空領域而依據優先度等級之狀 · 必須廢棄發送件列内之封包時，會將發送仔列内之最末尾 之封包廢棄。這時，藉由參照廢棄之封包之附屬儲存格領 ， 域140b之前-指標，可得知廢棄後變成最末尾之封包之寫 · 5 入位置。 接著，就利用儲存於附屬儲存格領域14〇b之各指標之 緩衝區控制電路190之控制詳細說明之。又，以下之說明 中，可依優先度高低之順序處理「高優先度」、「中優先度」 · 、「低優先度」之3階段之優先度等級。 10 第5圖係顯示設於緩衝區控制電路190之暫存器群與 發送仔列之關係圖。 如上所述，在緩衝區控制電路19〇之控制下，各發送 緩衝區141〜144中形成有丨個發送佇列。接著，在各發送 4丁列中以優先度等級越兩之封包越先預約發送之狀態來進 15行封包之登錄。又，相同優先度等級之封包以接收之順序 登錄。因此，發送佇列中係如第5圖所示，當高優先度等 · 級之封包Ph ( 1 )〜Ph ( s )連結後，則連結中優先度等級 之封包Pm ( 1)〜Pm (t)，再連結低優先度等級之封包ρι (1 )〜PI ( u )(唯，s，t，u各為1以上之整數）。 m 20 藉由形成這種構造之發送佇列，各發送緩衝區 141〜144中，由於分配於每個優先度等級之緩衝區容量並 未特定，故業已接收之封包儲存於緩衝區之空領域而無關 乎優先度等級。因此，當特定之發送埠發生集中之狀況時 ’對應之發送緩衝區並無發生空領域之情況，故可提高記 22 玖、發明說明 憶體之使用效率。 另，為了管理上述構造之發送抒列，緩衝區控制電路 190具備有用以認識各優先度等級之封包中前導者與末尾 者之寫入位置之暫存器群。如第5圖所示，可處理3階段 之優先度等級時，則對高優先度等級在該優先度等級之封 包中設置將指示前導封包之指標及指示末尾封包之指標各 自保持之高優先前導指標暫存器191a及高優先末尾指標暫 存器192a。同樣的，分別對中優先度等級設置中優先前導 指標暫存器19lb及t優先末尾指標暫存器觸、對低優 先度等級設置低優先前導指標暫存器191。及低優先末尾指 標暫存器192c。 各優先度等級之末尾指標暫存器會在具有符合之優先 度之新封包登錄時更新，而前導指標暫存器會在前導封包 從發送緩衝區讀出時更新。 又，發送仔列内，相同優先度等級之封包間藉由寫入 附屬儲存格領域14〇b之指標而雙方向連結。可是，不同優 先度等級之封包間不進行這種連結。因此，在相同優先度 等級中之前導封包謂屬儲存格領域i働巾，不會將前一 指標寫入，而是寫入顯示沒有前一封包之資訊。又，最末 尾之封包續屬儲存格領域丨杨巾，騎將後義標寫入 ’而是寫入顯示沒有後續封包之資訊。又，不同優先度等 級間之封包之連結係藉儲存於上述暫存器群之指標來管理 接著，利用流程圖來說明使用儲存於這些暫存器群及 0 595170 玖、發明說明 - 封包之附屬儲存格領域140b中之指標之緩衝區控制電路 - 190之處理。又，以下的第6圖及第7圖所示之流程圖之 說明中，係假設例如接收到應從網路21對網路22轉送之 ' 封包時之情況。又，第6圖及第7圖之說明中，為因應需 - 5要，也加上在網路交換裝置100内之其他要素之處理之說 明。 第6圖係顯示在將封包寫入發送緩衝區時在緩衝區控 制電路190内之處理經過之流程圖。以下，依步驟號碼說 · 明第6圖所示之處理。 10 首先，在接收介面111被接收之封包會暫時儲存於發 达緩衝區121。接著，將業經儲存之封包交給資料轉送電 路150 ,同時將該封包之標頭資訊通知標頭解析電路16〇。 標頭解析電路160依據封包之目的地位址來判斷優先度等 級，並將之與目的地位址一起通知緩衝區控制電路19〇。 I5 並將目的地位址通知轉送電路15〇。 [步驟S601]緩衝區控制電路19〇藉由標頭解析電路 · 160接收到新接收之封包之目的地位址與優先度等級之通 知。 [步驟S602]參照來自使用量監視電路18〇之資訊，來 — 20判斷對應目的地位址之發送緩衝區142是否有空領域。當 有空領域時，則進入步驟S603，若無則進入步驟S6〇9。 在此，從接收緩衝區121接收封包之資料轉送電路 150依據來自標頭解析電路⑽之通知，判斷該封包之目 的地位址。接著’同樣的，參照來自使用量監視電路180 24 595170 玖、發明說明 ^ 之資訊，判斷對應目的地位址之發送緩衝區142是否有空 · 領域，因應該判斷來決定是否轉送該封包。 [步驟S603]發送緩衝區142内有空領域時，則由指標 · 堆疊17〇酸之指標會供給於資料轉送電路15G及緩衝i . 5控制電路190。資料轉送電路150將封包轉送到發送緩衝 區142，將取得之指標之指示位址寫入。 [步驟S604]緩衝區控制電路190會參照在對應於發送 緩衝區142之各優先度等級之前導指標暫存器中接收封包 · 之優先度等級之前導指標暫存器，判斷該指標是否儲存於 10暫存器。若為未儲存之情況，則判斷相同優先度等級之封 包未登錄發送佇列，而進入步驟S6〇5。又，若為已儲存之 情況，則判斷相同優先度等級之封包已登錄於發送佇列， 而進入步驟S606。 [步驟S605]在對應接收封包之優先度等級之前導指標 15暫存器及末尾指標暫存器中儲存從指標堆疊170取得之指 標’亦即指示接收封包之儲存位置之指標。例如，接收封 鲁 包為中優先度等級時，則將取得之指標儲存於中優先前導 指標暫存器191b及中優先末尾指標暫存器 192b。又，這 一 時’將顯示沒有前一個及後續之封包之資訊寫入接收封包 ry λ _ 之附屬儲存格領域140b中。藉此，接收封包即登錄於發送 件列，封包之寫入處理完成。 [步驟S606]當與接收封包相同優先度等級之封包已經 登錄於發送佇列時，首先，參照符合之優先度等級之末尾 心標暫存器。例如，接收封包為中優先度等級時，即參照 25 595170 玖、發明說明 中優先末尾指標暫存器192b。接著，對儲存於該暫存器之 指標所指示之封包之附屬儲存格領域14〇b將後續指標以指 示接收封包之指標更新。 [步驟S607]接著，對接收封包之附屬儲存格領域14叽 5將儲存於末尾指標暫存器中之指標儲存來作為前一個指標 。這時，將顯示沒有後續封包之資訊寫入附屬儲存格領域 140b 中。 [步驟S608]更，將末尾指標暫存器以指示接收封包之 指標更新。藉此，接收封包即登錄於發送佇列上之相同優 10先度等級之封包中業已最後登錄之封包之下一位置，封包 之寫入處理結束。 [步驟S_]另-方面，當對應於目的地位址之發送緩 衝區142沒有空出容量時’首先’參照對應於比接收封包 之優先度等級更下位等級之前導指標暫存器，判斷指標是 15否有儲存於任一個暫存器中。當有儲存時，則判斷下位等 級之封包已登錄於發送佇列，而進入步驟S6i〇。 又，當為未儲存之情況時，則以不進行任何處理之狀 態結束封包之寫入處理。這時，接收封包係在發送仔列中 業已登錄之封包中屬於優先度等級最下位或更下位者，而 2〇被判斷為應廢棄之封包。使用量監視電路⑽會持續對資 料轉送電路15〇通知發送緩衝區142沒有空領域之主旨。 藉此，資料轉送電路150會在不進行該封包之轉送之 狀態下從接收緩衝區⑵韻任_者中接收下一封包， 開始轉送處理，因此之前的封包即被廢棄。 26 玖、發明說明 [步驟議]比接收封包下位等級之封包已經登錄於發 达知列時，首先，將儲存有指標之末尾指標暫存器中，儲 存於最下位等級之暫存H之指標推人（PUSH )指標堆疊 170後返回。例如，在形成有如帛5圖之發送仔列時，使 儲存於低優先末尾暫存器職之指標返回。藉此，使發送 緩衝區142之領域僅開放丨個封包份。 [步驟S611]從在步驟S61〇中被返回之指標所指示之封 包之附屬儲存格領域1傷中抽出前一指標，並以該前一指 標更新末尾指標暫存ϋ。又，料，會消去後續指標並將 顯示無後續封包之資訊寫人由業已抽出之前—指標所指示 之封包之附屬儲存格領域14〇b。藉此，發送佇列之最末尾 之封包之登錄會被抹消。 又，業已寫入顯示附屬儲存格領域中無前一封包之資 訊時，則消去對應之優先度等級之末尾指標暫存器及前導 指標暫存器雙方之指標。 [步驟S612]將發送緩衝區142之領域已開放之主旨通 知使用量監視電路180，進入步驟S603。藉此，使用量監 視電路180判斷發送緩衝區142產生空領域，並將該主旨 通知資料轉送電路150。資料轉送電路150在接到該通知 之同時，藉由對應步驟S603之處理從指標堆疊170取得指 標，將該封包轉送到發送緩衝區142，寫入取得之指標中 所指示之位址。 藉以上之處理，接收封包可預約在業已登錄於發送符 列之相同優先度等級之封包中最後登錄之封包之下一個發 595170 玖、發明說明 . 送（對應步驟S606〜步驟S608 )。 又’當與接收封包相同優先度等級之封包未登錄於發 送佇列内時，則在發送佇列内符合該優先度等級之位置登 錄該接收封包（對應步驟娜）。具體來說，當比接收封 . 5包上位等級之封包業已登錄於發射仔列時則將該接收封 包登錄在已登錄者中最接近之上位等級之封包中最後登錄 之封包之下-個。例如，在僅登錄有發送仵列中高優先度 等級與低優先度等級之封包之發送仔列中，登錄了中優先 _ 度等級之接收封包時，將該接收封包插入較之上位之高優 先度等級之最後封包之後。又’比該接收封包上位等級之 封包未登錄於發送件列時，則該接收封包會登錄於發送件 列之前頭。 更，由於各發送緩衝區141〜144之容量有限，例如在 寄給網路22時封包阻塞、而發送緩衝區142被填滿時，則 15毛生必須廢除封包之必要。這時，就會將登錄於發送符列 者中優先度等級最低且最後登錄之封包廢棄（對應步驟 φ S610 S612)。又，當沒有比接收封包所屬之優先度等級更 下位等級之封包登錄於發送彳宁_，則該封包自身會㈣ 棄。 2〇 因此’發送符列中，封包係以優先度等級越高之封包 越早發达之狀態來登錄。又，由於分配於每個優先度等級 之緩衝區容量並未特定，故當遇到發送緩衝區有空領域時 則將舍送封包儲存於空領域而無關乎優先度等級。相反 的’遇無空領域時，則通常會將優先度等級最低之封包廢 28 595170 玖、發明說明 棄，使而優先度等級之封包能確實地預約發送。 因此即使在特定之發送彳宁列中發生了阻塞，不僅優 先度等級越高之封包越可更確實地進行發送，且發送緩衝 區中不會發生空領域。因此，使發送緩衝區 141〜144之使 5用效率提同，結果上可縮小各緩衝區之容量，因此可降低 零件成本。 t 一又’藉由將登錄於發送㈣之封包間之連接作為使用 扣示封i之寫入位置之指標之雙方向鍵接串列構造來管理 不僅电送^·列之封包之登錄處理，還有廢棄—旦業經登 10錄之低優先度等級之封包時之處理都可有效率地實行。 接著，第7圖係顯示從發送緩衝區將封包讀出時，在 緩衝區控制電路⑽之處理之經過之流程圖。以下，依步 驟號碼說明第7圖所示之處理。 15

[步驟請1]緩衝控制電路190係參照錯存有指標之前 導指標暫存器中最上位等級之暫存器。接著，讀出儲存於 該暫存器之指標所指示之封包，並轉送到對應之發送介面 U2。藉此，業經讀出之封包被發送到網路22。 前導指標暫存 [步驟S702]將在步驟S7〇1中業已參照之 器之指標推入（PUSH)指標堆4 17〇後返回 [步驟S703]將發送緩衝區 使用量監視電路18〇。 142之領域開放之主旨通知 [步驟讀]已業已返回之指標所㈣之封包之附屬 存格領域⑽之後續指標來更新對應之優先度等級之前 指標暫存ϋ。在此，若^寫人顯㈣已參照之附屬^ 29 20 玖、發明說明 I貝域14Gb巾沒有後續封包之f訊時，聽該資訊寫入對 應之優先度等級之前導指標暫存器。藉此，在下次的讀出 中下位荨級之封包會被讀出。 藉乂上處理，封包會從發送符列依序讀出，並朝連接 的也位址之末端之網路送出。藉由使用設於缓衝區控 制電路190之暫存器群所保持之指標、與儲存於附屬儲存 10

格領域祕之指標，可依在發送仵列預約發送之順序有效 率地讀出封包。又，藉由將指示業已讀出之封包之指標返 回心仏堆# 170’可使可儲存下—接收封包之空領域開放 ’而有效率地利用發送緩衝區。 〔第2實施形態〕

接著，就本發明之第2實施形態進行說明。第2實施 形態中，網路交換裝置全體之結構係與第3圖相同。唯， 與第1實施形態不同之點僅儲存於發送緩衝區141〜144内 15之負料僅封包之内容，而未形成附屬儲存格領域，還有， 管理緩衝區控制電路19〇中，管理登錄於各發送佇列之所 有封包之指標之指標記憶體設於各個優先度等級，使用這 些指標記憶體來進行對發送佇列之封包登錄、廢棄、讀出 之處理。 第8圖係顯示設於緩衝區控制電路19〇之指標記憶體 與發送佇列之關係圖。 本實施形態亦與上述第1實施形態之情況相同，各發 送鍰衝區141〜144中各自形成有1個發送佇列。接著，在 各發送佇列中係以優先度等級越高之封包越早預約發送之 30 595170 玖、發明說明 - 狀態進行封包之登錄。又，相同優先度等級之封包中係以 · 接收之順序進行登錄。因此，發送佇列中，係如第8圖所 示，將高優先度等級之封包Ph (丨）〜Ph (s)連結後，接 - 著連結中優先度等級之封包Pm ( 1 )〜Pm ( t )，再連結ρι Λ 5 ( 1 )〜P1 ( u )(唯，s，t，u各自為1以上之整數）。 又，本實施形態中，為了管理上述結構之發送仔列， 緩衝£控制電路190在每個優先度等級皆具備有將指示業 已登錄於發送佇列内之所有封包之指標保持之指標記憶體 · 。如第5圖所示，可處理3階段之優先度等級時，則分別 10對高優先度、中優先度、低優先度之各等級設置高優先度 指標記憶體193a、中優先度指標記憶體193b、低優先度指 標記憶體193c。 各指標記憶體中，儲存有緩衝區控制電路190從指標 堆疊170取得之指標。這時，各指標記憶體不僅可依取得 15 之順序以FIFO ( First In First Out)方式保持指標，同時可 依序刪除最末尾之指標。 φ 以下，利用流程圖來說明使用儲存於這些指標記憶體 之指標之緩衝區控制電路190之處理。又，以下之第9圖 及第10圖中所示之流程圖之說明中，係設想接收到例如需 20 從網路21對網路22轉送之封包之情況。又，第9圖及第 10圖之說明中，為因應需要，也加上在網路交換裝置1〇〇 内之其他要素之處理之說明。 第9圖係顯示在將封包寫入發送緩衝區時在緩衝區控 制電路190内之處理經過之流程圖。 31 595170 玖、發明說明 ^ 與第1實施形態相同地，在接收介面111被接收之封 ‘ 包會暫時儲存於發送緩衝區121。接著，將業經儲存之封 包交給資料轉送電路150，同時將該封包之標頭資訊通知 標頭解析電路160。標頭解析電路160依據封包之目的地 * 5 位址來判斷優先度等級，並將之與目的地位址一起通知緩 衝區控制電路190。並將目的地位址通知轉送電路150。 [步驟S901]緩衝區控制電路190藉標頭解析電路160 接收到新接收之封包之目的地位址與優先度等級之通知。 Φ [步驟S902]參照來自使用量監視電路180之資訊，來 10 判斷對應目的地位址之發送緩衝區142是否有空領域。當 有空領域時，則進入步驟S903，若沒有則進入步驟S905 〇 在此，從接收緩衝區121接收封包之資料轉送電路 150會依據來自標頭解析電路160之通知，來判斷該封包 15 之目的地位址。接著，同樣的，參照來自使用量監視電路 180之資訊，判斷對應目的地位址之發送緩衝區142是否 胃 有空領域，因應該判斷來決定是否轉送該封包。 [步驟S903]發送緩衝區142内有空領域時，則由指標 - 堆疊170POP之指標會供給於資料轉送電路150及緩衝區 . 20 控制電路190。資料轉送電路150將封包轉送到發送緩衝 區142，將取得之指標之指示位址寫入。 [步驟S904]緩衝區控制電路190會將在步驟S903取得 之指標儲存於發送緩衝區142中對應之各優先度等級中對 應於接收封包之優先度等級之指標記憶體之最末尾。藉此 32 玖、發明說明 ，接收封包即登錄於發送佇列。 驟S905]又，當對應於目的地位址之發送緩衝區 142沒有空出容量時，首先，參照對應於比接收封包之優 先度等級更下位等級之指標暫存器，判斷指標記憶體是否 有儲存於任-個暫存器中。當有儲存時，則判斷更下位等 級之封包已登錄於發送佇列，而進入步驟沾恥。 又，當為未儲存之情況時，則以不進行任何處理之狀 態結束封包之寫人處理。這時’接收封包係在發送符列中 業已登錄之封包中屬於優先度等級最下位或更下位者，而 被判斷為應廢棄之封包。使用量監視電路谓會持續對資 料轉送祕15G通知發送緩衝區142沒有空領域之主旨， 資料轉送f路15G會依據該通知將從純緩衝區122取得 之封包廢棄。 [步驟S906]比接收封包下位等級之封包已經登錄於發 送符列時，則會參照登錄有指標之指標記憶體中對應於最 下位等級之指標記憶體，使該指標記憶體之最末尾之指標 返回指標堆疊170,同時從指標記憶體刪除。藉此，使發 送緩衝區142之領域僅開放1個封包份。 [步驟S907]將發送緩衝區142之領域已開放之主旨通 知使用量監視電路180，進入步驟S9〇3。藉此，使用量監 視電路18G判斷發送緩衝區142產生空領域，並將該主旨 通知資料轉送電路15〇。資料轉送祕15G在接到該通知 之同時，藉由對應步驟S603之處理從指標堆疊17〇取得指 钛，將该封包轉送到發送緩衝區142，寫入取得之指標中 595170 玖、發明說明 · 所指不之位址。 - 藉以上之處理，可形成與上述第1實施形態同樣的發 送仔列。亦即’接收封包藉由步驟S903及S904之處理， 可預約在業已登錄於發送佇列之相同優先度等級之封包中 - 最後κ錄之封包之下一個發送。又，當與接收封包相同優 先度等級之封包未登錄於發送佇列内時，則將該接收封包 登錄於發送佇列内符合該優先度等級之位置。 又，例如在寄給網路22時封包阻塞而發送緩衝區142 · 被填滿時，就會藉步驟S9〇6〜S9〇7之處理，將登錄於發送 10佇列者中優先度等級最低且最後登錄之封包廢棄。又，沒 有比接收封包所屬之優先度等級更下位等級之封包登錄於 發送佇列時，則該封包自身會被廢棄。 第10圖係顯示從發送緩衝區將封包讀出時，在緩衝區 控制電路190之處理之經過之流程圖。以下，依步驟號碼 15 說明第10圖所示之處理。 [步驟S1001]緩衝區控制電路190係參照儲存有指標之 · 指標記憶體中最上位等級之指標記憶體，取出儲存之指桿 。這時，業已取出之封包會從指標記憶體消去。 [步驟S1002]讀出業已取出之指標所指示之封包，並轉 20送到對應之發送介面132。藉此，業經讀出之封包被發送 · 到網路22。 [步驟s1〇〇3]將業已取出之指標推入（PUsh)指標堆 疊170後返回。 [步驟S1004]將發送緩衝區142之領域開放 匕、 之"主曰通《知 34 595170 玖、發明說明 使用量監視電路180。 藉以上處理，封包會從發送彳宁列依序讀出，並朝連接 有目的地位址之終端之網路送出。藉由使用設於緩衝區控 制電路190之指標§己憶體所保持之指標，可依在發送仔列 5預約發送之順序有效率地讀出封包。又，藉由將指示業已 «貝出之封包之指標返回指標堆疊17 〇，可使可儲存下一接 收封包之空領域開放，而有效率地利用發送緩衝區。 如上所述，第2實施形態中，與第丨實施形態比較起 來，管理指標之處理大幅單純化。然而，第2實施形態之 10情況，由於不僅各指標記憶體藉FIFO方式儲存資料，且 必須具有將最末尾之資料依序消去之機能，因此寫入、讀 出之控制變得很複雜，需要高價之控制電路。因此，第2 實施形態中，零件成本提高、且設置面積也變大。 又，以上之第1及第2實施形態之形態例中，係構成 15為將每個發送埠之發送緩衝區141〜144之領域設於共有記 憶體内，並以！個指標堆疊17〇 一元地管理朝該共料憶 體之寫入位置。不過，各發送緩衝區141〜144之領域也可 以是實質上地分離。這時，可將指標堆疊m設於每個發 送緩衝區141〜144,來進行寫入及讀出之位址管理。又， 2〇這時，使用量監視電路⑽可藉各指標堆疊是否剩有未使 用之指標，來判斷各發送緩衝區141〜144是否有空領域。 〔第3實施形態〕 接著，說明有關本發明之第3實施形態。帛3實施形 態甲，網路交換裝置全體之構成與第3圖相同。唯，與第 35 595170 玖、發明說明 - 1貫施形怨及第2實施形態不同之點，在於各發送緩衝區 · 141〜144内形成有多數發送佇列。 第11圖係顯示形成於各發送緩衝區之發送佇列之例之 - 圖。又，以下之說明中，可處理從優先度高之種類起a〜h - 5 這8階段之優先度等級。 如第11圖所示，各發送緩衝區141〜144内，各自形成 有3個發送佇列。又，各發送佇列内，登錄有丨以上之鄰 接之優先度等級之封包。第丨丨圖之例子中，各發送佇列中 · 各自可登錄之封包分別為··第丨發送佇列中可登錄優先度 H)等級“A” “B” “C”之封包、帛2發送作列中可登錄優 先度等級“D” “E”之封包、而第3發送佇列中可登錄優 先度等級F” “G” “H”之封包。且，各發送佇列之最 大容量係事先決定。 又’第11圖之例中，在發送緩衝區141中，係顯示在 15第1發送佇列Q11中業已登錄有優先度等級“A” “B” “ C之封包、第2發送佇列q12中業已登錄有優先度等級 · ° “E”之封包、而第3發送佇列Q13中業已登錄有優 先度等級F “g” “H”之封包之狀態。又，發送緩衝 · 區144内係顯示在第丨發送佇列q41中僅登錄優先度“a - 20 C”之封包、第2發送佇列Q42中僅登錄優先度“D” E之封包、而第3發送佇列Q43中僅登錄優先度“F” 之封包之狀態。 為了管理對這種發送佇列之登錄，使用量監視電路 180係對每個發送佇列計算各發送緩衝區141〜144之使用 36 595170 玖、發明說明 ， 量。又’發送仵列内之封包間之連接之管理，可利用上述 · 第1及第2貫靶形態之任一種。接著，緩衝區控制電路 i90在讀出封包時，從該分配之優先度等級高之發㈣ · 列（依序#j斷封包是否已登錄，並從業已登錄之發送彳㈣ . 5 將封包依序讀出。 又，在這種網路交換裝置中，丨個發送佇列中可登錄 之1以上之優先度等級之單位中，可登錄之封包數受到限 制，因此發生阻塞時，即使下位等級之發送佇列中仍有空 · 領域’上位等級之封包仍有可能會被廢除。為了避免這種 10事態，以越是登錄有上位等級之封包之發送传列所分配之 容量越大較佳。 如以上所說明，本發明之網路交換裝置中，對應於目 的地位址之網路之緩衝區内各自形成有丨個發送佇列，各 發运仔列中’係、以越是優先度等級高且_早接收到之封包 15，會越早發送出去之狀態來登錄封包。這時，分配於每個 優先度等級之緩衝區容量並未特定，因此接收封包會儲存 · 於緩衝區之空領域而無關乎其優先度等級。因此，不僅在 特定之發送佇列中發生阻塞時，越是優先度等級高之封包 · ，越可確實地進行發送，且可提高緩衝區内之使用效率， 20抑制緩衝區之容量來減低零件成本。 又，例如，藉緩衝區控制電路，係將登錄於各發送佇 列之封包間之連結作為依據各封包於各緩衝區之寫入位置 之鏈接串列構造來管理，藉此可使對各發送佇列登錄時或 從發送佇列輸出時之位址管理更具效率化。 37 595170 玖、發明說明 . 有關上述說明僅顯示本發明之原理。對在所屬領域中 具有通常知識者而言，更可有多數之變形、變更，本發明 並不限定於上述所顯示、說明之正確構成及應用例，凡I - 對應之所有變形例及等效物，皆視為藉附加之申請專職 . 5圍及其等效物所作成之本發明範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖係用以說明本發明之原理之原理圖。 第2圖係顯示有關本發明之第1實施形態之網路交換 · 裝置之連接例之圖。 10 帛3圖係顯示有關本發明之第1實施形態之網路交換 裝置之内部構成之方塊圖。 第4圖係模式地顯示有關本發明之第〗實施形態之網 路父換裝置中，儲存於發送緩衝區内之資料之構造圖。 第5圖係顯示有關本發明之第丨實施形態之網路交換 15凌置中，设於緩衝區電路之暫存器群與發送佇列之關係圖 第6圖係顯示有關本發明之第1實施形態之網路交換 裝置中，將封包寫入發送緩衝區時之緩衝區控制電路内之 · 處理流程之流程圖。 20 第7圖係顯示有關本發明之第1實施形態之網路交換 褒置中’將封包從發送諼衝區讀出時之緩衝區控制電路内 之處理流程之流程圖。 第8圖係顯示有關本發明之第2實施形態之網路交換 裝置中’設於緩衝區控制電路内之指標記憶體與發送佇列 38 595170 玖、發明說明 - 之關係圖。 · 第9圖係顯示有關本發明之第2實施形態之網路交換 裝置中，將封包寫入發送緩衝區時之緩衝區控制電路内之 ** 處理流程之流程圖。 · 5 第10圖係顯示有關本發明之第2實施形態之網路交換 裝置中，將封包從發送緩衝區讀出時之緩衝區控制電路内 之處理流程之流程圖。 第11圖係顯示有關本發明之第3實施形態之網路交換 · 裝置中，形成於各發送緩衝區之發送佇列之例之圖。 10 【圖式之主要元件代表符號表】 1-1〜1-n···、緩衝區 150…資料轉送電路 2···優先度判定電路 160···標頭解析電路 3…、緩衝區控制電路 170···指標堆疊 4-1〜4-n…發送>〖宁列 180···使用量監視電路 10···接收封包 190…緩衝區控制電路 21〜24···網路 191a···高優先前導指標暫存器 21a〜24a…終端裝置 191b···中優先前導指標暫存器 100···網路交換裝置 191c···低優先前導指標暫存器 111〜114···接收介面 192a…高優先末尾指標暫存器 121〜124…接收緩衝區 192b…中優先末尾指標暫存器 131〜134···發送介面 192c…低優先末尾指標暫存器 140a…封包儲存領域 193a···高優先度指標記憶體 140b…附屬儲存格領域 193b···中優先度指標記憶體 141〜144…發送緩衝區 193c···低優先度指標記憶體 39

Claims (1)

1. 595170 拾、申請專利範圍 1 · 一種網路交換裝置，係在多數網路間進行封包之轉 送者，包含有： 多數緩衝區，係設於每個轉送目的地之前述網 路者； 優先度判定電路，係一旦輸入接收封包，即判 定前述接收封包之優先度等級者； 緩衝區控制電路，在前述各緩衝區中，形成可 登錄多數刖述優先度4級之前述封包之發送件列， 對對應目的地位址之前述緩衝區寫入前述接收封包 ’同時依據前述優先度判定電路之判定結果，在對 應之前述發送佇列内所登錄之相同前述優先度等級 之前述封包中，登錄前述接收封包以使之預約在最 後登錄之前述封包之下一個發送。 2·如申請專利範圍第1項之網路交換裝置，更包含用 以判定前述各緩衝區之使用量是否到達事先決定之 閾值之使用量檢測電路， 又，前述緩衝區控制電路在將前述接收封包登 錄於前述發送佇列時，藉由前述使用量檢測電路， 判定出對應之前述緩衝區之使用量到達前述閾值時 ，則在登錄於前述發送佇列内之前述封包中，廢棄 前述優先度等級最低且最後登錄之前述封包。 3.如申請專利範圍第2項之網路交換裝置，其中前述 緩衝區控制電路在將前述接收封包登錄於前述發送 佇列之際，判定出對應之前述緩衝區之使用量超過 40 595170 15 5. 拾、申請專利範圍 前述閾值時，若前述接收封包在登錄目的地之前述 务送仔列内所登錄之前述封包之前述優先度等級中 ，屬於最低之前述優先度等級或更下位等級時，則 廢棄前述接收封包本身。 4·如申請專利範圍第丨項之網路交換裝置，其中前述 緩衝區控制電路在將前述接收封包登錄於前述發送 佇列時，若遇與前述接收封包相同前述優先度等級 之前述封包未登錄於前述發送佇列内之情況，當比 别述接收封包上位之前述封包已登錄於前述發送佇 列時，則將前述接收封包登錄於在最近之上位之前 述優先度等級之前述封包中最後登錄之前述封包之 $，而t比前述接收封包上位之前述封包未登錄於 月》J述發运佇列時，則將前述接收封包登錄於前述發 送佇列之前頭。 如申睛專利範圍第！項之網路交換裝置，其中前述 緩衝區控制電路係將前述各發送㈣中所登錄之前 述封包間之連結作為依據前述各封包在前述各緩衝 區中寫入之位置之鏈接串列構造來管理。

   20 6. 如申請專利範圍第5項 指示在前述各緩衝區之 各自保持之指標堆疊， 之網路交換裝置，更包含將 前述封包之寫入位置之指標 一…^ 1尔社W通封包寫 述緩衝區時，從對應之前述指標堆疊將前述: pop取什’再用業已取得之前述指標來管理形 41 595170 拾、申請專利範圍 別述各緩衝區之前述發送佇列内之前述封包間之連 結。 7.如申請專利範圍第6項之網路交換裝置，其中前述 緩衝區控制電路係將各|顯示出前述各發送佇列内 之最後寫入位置、及後續之前述封包之寫入位置之 前述指標作為附屬資料與前述封包一起寫入前述緩 衝區。 8·如申請專利範圍第7項之網路交換裝置，其中前述 緩衝區控制電路在每個前述優先度等級具有將指示 前述各發送佇列内屬於相同前述優先度等級之前述 封包中，最後所登錄之前述封包之前述指標保持之 末尾指標保持部， 又，登錄新的前述接收封包時，保持於對應前 述接收封包之前述優先度等級之前述末尾保持部之 則述指標所指示之前述封包之前述附屬資料中，將 指示後續之前述封包之前述指標改寫為指示前述接 收封包之前述指標，更以保持於對應前述接收封包 之前述優先度等級之前述末尾指標保持部之前述指 標作為指示前-個前述封包之前述指標寫入前述接 收封包之前述附屬資料後，將對應前述接收封包之 前述優先度等級之前述末尾指標保持部所保持之前 述指標改寫為指示前述接收封包之前述指標。 9·如申請專利範圍帛8項之網路交換裝置，其中前述 緩衝區控制電路在每個前述優先度等級具有將指: 42 595170 拾、申請專利範匱 ^述各發送作列内屬於相同前述優先度等級之前述 封包中，最初所登錄之前述封包之前述指標保持之 前頭指標保持部， 又，從前述各緩衝區讀出前述封包之際，參照 5 對應由前述指標所保持者當中最上位之前述優先度 等級之前述前頭指標保持部，於讀出所保持之前述 指標之指示之前述封包之同時，於被寫入業已讀出 之刖述封包之河述附屬資料之前述指標中藉由指示 後續之前述封包之前述指標更新業已參照之前述前 10 頭保持部。 10·如申請專利範圍第6項之網路交換裝置，其中前述 緩衝區控制電路在每個前述優先度等級具有將指示 登錄於前述各發送仔列内之前述各封包之前述指標 以發送預定順序保持之保持部， 15 又’在登錄新的前述接收封包時，於對應前述 接收封包之前述優先度等級之前述指㈣持部之最 末尾寫入指示前述接收封包之前述指標。 11·如申請專利範圍帛6項之網路交換裝置，其中前述 緩衝區控制電路係在前述封包從前述發送作列發送 20 完成後，將分配於業經發送之前述封包中之前述指 標推入（PUSH)前述指標堆疊後返回。 .-種網路交換裝置，係在多數網路間進行封包之轉 送者，包含有： 多數緩衝區，係設於每個轉送目的地之前述網 43 595170 拾、申請專利範圍 路者； 優先度判定電路，係一旦輸入接收封包，即判 定前述接收封包之優先度等級者；及 緩衝區控制電路，在前述各緩衝區中，形成可 5 登錄多數鄰接1個以上之前述優先度等級之前述封 包之發送佇列，對對應目的地位址之前述緩衝區寫 入前述接收封包，同時依據前述優先度判定電路之 判定結果，在對應之前述發送佇列内所登錄之相同 前述優先度等級之前述封包中，登錄前述接收封包 10 以使之預約在最後登錄之前述封包之下一個發送。 13· —種網路交換方法，係將接收封包一邊暫時儲存於 對應轉送目的地之網路之緩衝區，一邊在多數網路 間轉送者，其特徵在於： 一旦輸入接收封包，即判定前述接收封包之優 15 先度等級， 且在前述各緩衝區中，形成可登錄多數前述優 先度等級之前述封包之發送佇列，對對應目的地位 址之前述緩衝區寫入前述接收封包，同時依據前述 優先度判定電路之判定結果，在對應之前述發送佇 2〇 列内所登錄之相同前述優先度等級之前述封包中， 登錄前述接收封包以使之預約在最後登錄之前述封 包之下一個發送。 44