(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定し、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除し、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に転送する通信中継方法であって、
受信したパケット中の中継先の決定に用いて削除した１ビット以上の情報をパケット内における元の位置より後方に追加して上記中継先に転送することを特徴とする通信中継方法。
【請求項２】
上記中継先の決定に用いる１ビット以上の情報の受信パケット中における位置を、先頭から数えて特定のビット数の位置に固定することを特徴とする請求項１記載の通信中継方法。
【請求項３】
上記中継先の決定に用いる１ビット以上の情報の受信パケット中における位置を、中継先以前の情報によって決定できる位置に可変可能としたことを特徴とする請求項１記載の通信中継方法。
【請求項４】
受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定し、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除し、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に転送する通信中継方法であって、
中継先に先立って記述された優先度情報を用いて、中継の優先度やビジー状態に応じて使用するバッファを異ならせ、優先度の高いパケットの優先度情報を短いビット数の符号で表し、優先度の低いパケットの優先度情報を長いビット数の符号で表すことを特徴とする通信中継方法。
【請求項５】
優先度情報に基づいて、ビジー時に即座にパケットを破棄するか、バッファオーバーフロー時にパケットを破棄するか、優先度の低いパケットと同じバッファにバッファリングして中継するかのいずれかを決定することを特徴とする請求項４記載の通信中継方法。
【請求項６】
受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定し、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除し、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に転送する通信中継方法であって、
通信の種類ごとに異なる値に定められる許容最大中継回数を越えて中継されてきた通信に対してさらなる中継を行わないことを特徴とする通信中継方法。
【請求項７】
受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置であって、
中継回数に基づいて中継を制限する中継制限手段を備え、
通信の種類ごとに異なる値に定められる許容最大中継回数を越えて中継されてきた通信に対してさらなる中継を行わないことを特徴とする通信中継装置。
【請求項８】
それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置であって、
上記通信中継装置は、中継回数に基づいて中継を制限する中継制限手段を備え、通信の種類ごとに異なる値に定められる許容最大中継回数を越えて中継されてきた通信に対してさらなる中継を行わないことを特徴とする通信ネットワーク装置。
【請求項９】
上記通信端末装置群は、それぞれ送信元の通信端末装置から受信先の通信端末装置へ至る経路上に存在する通信中継装置ごとの中継先を表す１ビット以上の情報を経路の順番に列挙したネットワークアドレスをパケット中に記述するネットワークアドレス記述手段と、上記ネットワークアドレス記述手段により上記ネットワークアドレスが記述されたパケットを送信するパケット送信手段とを備えることを特徴とする請求項８記載の通信ネットワーク装置。
【請求項１０】
それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置であって、
上記通信端末装置群は、それぞれ通信の種類ごとに異なる値に定められる許容最大中継回数を越えて中継されてきた通信に対して、通信サービスの一部又は全部の提供を拒否する提供拒否手段を備えることを特徴とする通信ネットワーク装置。
【請求項１１】
それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置において、送信元の通信端末装置から受信先の通信端末装置へ至る経路上に存在する通信中継装置ごとの中継先を表す１ビット以上の情報を経路の順番に列挙することによりネットワークアドレスとするネットワークアドレス決定方法であって、
パケットの発信元である通信端末装置又は通信中継装置からパケットの送信先である通信端末装置又は通信中継装置へ至るネットワークアドレスが既知で、逆方向へ通信する返信アドレスが未知の場合、発信元から送信先へのアドレスの順番を反転することにより逆方向へ通信するネットワークアドレスを生成してパケット中に記述することを特徴とするネットワークアドレス決定方法。
【請求項１２】
それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置において、送信元の通信端末装置から受信先の通信端末装置へ至る経路上に存在する通信中継装置ごとの中継先を表す１ビット以上の情報を経路の順番に列挙したネットワークアドレスをパケット中に記述し、このパケットを送信する通信方法であって、
パケットの発信元である通信端末装置又は通信中継装置からパケットの送信先である通信端末装置又は通信中継装置へ至るネットワークアドレスが既知で、逆方向へ通信する返信アドレスが未知の場合、発信元から送信先へのアドレスの順番を反転することにより逆方向へ通信するネットワークアドレスを生成してパケット中に記述し、このパケットを送信することを特徴とする通信方法。
【請求項１３】
上記ネットワークアドレスの後に通信の種類を決定するポート番号を格納することを特徴とする請求項１２記載の通信方法。
【請求項１４】
上記ネットワークアドレスに先立って通信の優先度を指定する情報を格納することを特徴とする請求項１２記載の通信方法。
【請求項１５】
それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置において、送信元の通信端末装置から受信先の通信端末装置へ至る経路上に存在する通信中継装置ごとの中継先を表す１ビット以上の情報を経路の順番に列挙したネットワークアドレスをパケット中に記述し、このパケットを送信する通信方法であって、
上記通信端末装置において通信の種類ごとに異なる値に定められる許容最大中継回数を越えて中継されてきた通信に対して、通信サービスの一部又は全部の提供を拒否することを特徴とする通信方法。
【請求項１６】
それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置における通信端末装置であって、
送信元の通信端末装置から受信先の通信端末装置へ至る経路上に存在する通信中継装置ごとの中継先を表す１ビット以上の情報を経路の順番に列挙したネットワークアドレスをパケット中に記述するネットワークアドレス記述手段と、上記ネットワークアドレス記述手段により上記ネットワークアドレスが記述されたパケットを送信するパケット送信手段とを備え、
上記ネットワークアドレス記述手段は、パケットの発信元である通信端末装置又は通信中継装置からパケットの送信先である通信端末装置又は通信中継装置へ至るネットワークアドレスが既知で、逆方向へ通信する返信アドレスが未知の場合、発信元から送信先へのアドレスの順番を反転することにより逆方向へ通信するネットワークアドレスを生成してパケット中に記述する
ことを特徴とする通信端末装置。
【請求項１７】
それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と、それぞれ送信元の通信端末装置から受信先の通信端末装置へ至る経路上に存在する通信中継装置ごとの中継先を表す１ビット以上の情報を経路の順番に列挙したネットワークアドレスをパケット中に記述するネットワークアドレス記述手段と、上記ネットワークアドレス記述手段により上記ネットワークアドレスが記述されたパケットを送信するパケット送信手段とを備える通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置に接続されるネットワークネームサーバ装置であって、
通信端末装置が通信しようとする通信相手端末装置の名前をキーにしたアドレスの問い合わせを受け付け、送信元の通信端末装置から受信先の通信端末装置へ至る経路上に存在する通信中継装置ごとの中継先を表す１ビット以上の情報を経路の順番に列挙したネットワークアドレスを生成するネットワークアドレス生成手段を備え、
上記問い合わせに対して、両端末装置間を中継するネットワークアドレスとして、上記ネットワークアドレス生成手段により生成したネットワークアドレスを返答することを特徴とするネットワークネームサーバ装置。
【請求項１８】
上記ネットワークアドレス生成手段は、問い合わせ元通信端末装置から送信先通信端末装置に至る通信経路と、当該ネットワークネームサーバ装置から送信先通信端末装置に至る通信経路との間に共通のゲートウエイがある場合、当該ネットワークネームサーバ装置から送信先端末に至るアドレスから当該ネットワークネームサーバ装置からゲートウエイに至るアドレスの一部を取り除いて、問い合わせ元通信端末装置からゲートウエイに至るアドレスで置き換えることにより、問い合わせ元通信端末装置から送信先通信端末装置に至るネットワークアドレスを生成することを特徴とする請求項１７記載のネットワークネームサーバ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、様々な伝送路間を中継することによりネットワークを構築するための通信中継方法、通信中継装置、通信ネットワーク装置、ネットワークアドレス決定方法、通信方法、通信端末装置並びにネットワークネームサーバ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日の通信ネットワークは、その応用が飛躍的に拡大している。中でも、今後特に応用の拡大が見込まれるのは、リアルタイムゲームや、インターネット電話・テレビ会議など、コンピュータグラフィックスや映像／音声ストリーミングなどを使って複数の相手と同時にリアルタイムかつ対話的な通信を行う用途である。
【０００３】
しかし、現在のネットワーク、特にコンピュータネットワークにおける中継遅延は、ネットワーク中継装置の構造上ある程度以上短くすることはできなかった。
【０００４】
ここで、従来技術によるネットワーク中継装置では、図１に示すような構成のネットワークスイッチ１０を用いて中継処理が行われていた。
【０００５】
この図１に示すネットワークスイッチ１００は、ヘッダ読取部１１０、中継先決定処理部１２０及び中継処理部１３０からなり、先ず、パケットヘッダの一部又は全部の読み込みをヘッダ読取部１１０により行い、次に、中継先決定処理部１２０において、読み込んだパケットヘッダの中から取り出した宛先アドレスに基づいてテーブルを検索し、中継先を決定する。そして最後に、上記中継先決定処理部１２０により決定された中継先に基づいて、中継処理部１３０により中継を行う。
【０００６】
この構成に基づくパケットの中継遅延時間は、ヘッダ読取部１１０においてパケットヘッダの中から宛先アドレス全体を読み込む時間と、中継先決定処理部１２において宛先アドレスに基づいて中継テーブルを検索する時間の合計より短くすることができなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、リアルタイムかつ対話的な通信を行う用途において、快適なアプリケーションを提供するために重要なことは、ネットワークの遅延時間を短くすることである。例えば、電話の音声の遅延時間は短いほどよい。また、並列コンピュータなどでネットワークスイッチを介して接続した複数のコンピュータが同期して動く場合、ほかのコンピュータの処理終了を待って動くための待ち時間を短くするためには通信遅延が短ければ短いほど全体のパフォーマンスが上がる。
【０００８】
以上のことから、中継時間が可能な限り短いネットワーク中継方法や中継装置、ネットワークアーキテクチャが強く望まれていた。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、中継時間を可能な限り短くしたネットワークを構築するための通信中継方法、通信中継装置、通信ネットワーク装置、ネットワークアドレス決定方法、通信方法、通信端末装置並びにネットワークネームサーバ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では、入力されたパケットの中で最初に読み込んだアドレスの一部に基づいて直接中継先を決定する。この中継先決定方法により、ヘッダの読み込み開始から中継先の決定までの時間を最小限にした。また、複数のスイッチを接続してネットワークセグメントを構成した場合も、それ以前の中継で使用済みのアドレスをヘッダから取り除くことにより、接続された全てのスイッチが最小の遅延で動くようにした。
【００１１】
すなわち、本発明は、受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定し、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除し、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に転送する通信中継方法であって、受信したパケット中の中継先の決定に用いて削除した１ビット以上の情報をパケット内における元の位置より後方に追加して上記中継先に転送することを特徴とする。
また、本発明は、 受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定し、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除し、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に転送する通信中継方法であって、中継先に先立って記述された優先度情報を用いて、中継の優先度やビジー状態に応じて使用するバッファを異ならせ、優先度の高いパケットの優先度情報を短いビット数の符号で表し、優先度の低いパケットの優先度情報を長いビット数の符号で表すことを特徴とする。
さらに、本発明は、 受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定し、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除し、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に転送する通信中継方法であって、
通信の種類ごとに異なる値に定められる許容最大中継回数を越えて中継されてきた通信に対してさらなる中継を行わないことを特徴とする通信中継方法。
【００１２】
また、本発明は、受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置であって、中継回数に基づいて中継を制限する中継制限手段を備え、通信の種類ごとに異なる値に定められる許容最大中継回数を越えて中継されてきた通信に対してさらなる中継を行わないことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置であって、上記通信中継装置は、中継回数に基づいて中継を制限する中継制限手段を備え、通信の種類ごとに異なる値に定められる許容最大中継回数を越えて中継されてきた通信に対してさらなる中継を行わないことを特徴とする。
さらに、本発明は、それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置であって、上記通信端末装置群は、それぞれ通信の種類ごとに異なる値に定められる許容最大中継回数を越えて中継されてきた通信に対して、通信サービスの一部又は全部の提供を拒否する提供拒否手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置において、送信元の通信端末装置から受信先の通信端末装置へ至る経路上に存在する通信中継装置ごとの中継先を表す１ビット以上の情報を経路の順番に列挙することによりネットワークアドレスとするネットワークアドレス決定方法であって、パケットの発信元である通信端末装置又は通信中継装置からパケットの送信先である通信端末装置又は通信中継装置へ至るネットワークアドレスが既知で、逆方向へ通信する返信アドレスが未知の場合、発信元から送信先へのアドレスの順番を反転することにより逆方向へ通信するネットワークアドレスを生成してパケット中に記述することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置において、送信元の通信端末装置から受信先の通信端末装置へ至る経路上に存在する通信中継装置ごとの中継先を表す１ビット以上の情報を経路の順番に列挙したネットワークアドレスをパケット中に記述し、このパケットを送信する通信方法であって、パケットの発信元である通信端末装置又は通信中継装置からパケットの送信先である通信端末装置又は通信中継装置へ至るネットワークアドレスが既知で、逆方向へ通信する返信アドレスが未知の場合、発信元から送信先へのアドレスの順番を反転することにより逆方向へ通信するネットワークアドレスを生成してパケット中に記述し、このパケットを送信することを特徴とする。
また、本発明は、それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置において、送信元の通信端末装置から受信先の通信端末装置へ至る経路上に存在する通信中継装置ごとの中継先を表す１ビット以上の情報を経路の順番に列挙したネットワークアドレスをパケット中に記述し、このパケットを送信する通信方法であって、上記通信端末装置において通信の種類ごとに異なる値に定められる許容最大中継回数を越えて中継されてきた通信に対して、通信サービスの一部又は全部の提供を拒否することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置における通信端末装置であって、送信元の通信端末装置から受信先の通信端末装置へ至る経路上に存在する通信中継装置ごとの中継先を表す１ビット以上の情報を経路の順番に列挙したネットワークアドレスをパケット中に記述するネットワークアドレス記述手段と、上記ネットワークアドレス記述手段により上記ネットワークアドレスが記述されたパケットを送信するパケット送信手段とを備え、上記ネットワークアドレス記述手段は、パケットの発信元である通信端末装置又は通信中継装置からパケットの送信先である通信端末装置又は通信中継装置へ至るネットワークアドレスが既知で、逆方向へ通信する返信アドレスが未知の場合、発信元から送信先へのアドレスの順番を反転することにより逆方向へ通信するネットワークアドレスを生成してパケット中に記述することを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明は、それぞれ受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定する中継先決定手段と、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除する情報削除手段と、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に送信するパケット送信手段とを備える通信中継装置群と、それぞれ送信元の通信端末装置から受信先の通信端末装置へ至る経路上に存在する通信中継装置ごとの中継先を表す１ビット以上の情報を経路の順番に列挙したネットワークアドレスをパケット中に記述するネットワークアドレス記述手段と、上記ネットワークアドレス記述手段により上記ネットワークアドレスが記述されたパケットを送信するパケット送信手段とを備える通信端末装置群を伝送路で接続する通信ネットワーク装置に接続されるネットワークネームサーバ装置であって、通信端末装置が通信しようとする通信相手端末装置の名前をキーにしたアドレスの問い合わせを受け付け、送信元の通信端末装置から受信先の通信端末装置へ至る経路上に存在する通信中継装置ごとの中継先を表す１ビット以上の情報を経路の順番に列挙したネットワークアドレスを生成するネットワークアドレス生成手段を備え、上記問い合わせに対して、両端末装置間を中継するネットワークアドレスとして、上記ネットワークアドレス生成手段により生成したネットワークアドレスを返答することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
以下に説明する本発明の第１の実施の形態では、図２に示すように、１個の入力ポート１９と２個の出力ポート３９，４９を備え、入力ポート１９から入力されたパケットをアドレスにしたがって出力ポート３９，４９のどちらかに出力するネットワークスイッチ１が用いられる。このネットワークスイッチ１は、一本のシリアルデータ入力ＩＮを２本のシリアルデータ出力ＯＵＴ１，ＯＵＴ２に分岐する１入力２出力のスイッチである。
【００２０】
ネットワークスイッチ１は、入力ポート１９に入力した最初の１ビットが０の場合、図３に示すような中継動作を行う。
【００２１】
ネットワークスイッチ１の入力パケットＩＮpackは、インプットヘッダＩＨＤ、通信の内容であるペイロードＰＬＤ並びにインプットトレーラＩＴＬから成り立っている。また、出力パケットＯＵＴpackは、アウトプットヘッダＯＨＤ、ペイロードＰＬＤ並びにアウトプットトレーラＯＴＬから成り立っている。
【００２２】
ヘッダＩＨＤ，ＯＨＤには、今後通過するスイッチが使用する中継先アドレスとエラーチェック用のＣＲＣが、ペイロードＰＬＤには少なくとも伝送すべきデータとＣＲＣが、トレーラＩＴＬ，ＯＴＬには今まで通過したスイッチが使用した中継先アドレスのビット順を反転したものとＣＲＣがそれぞれ含まれる。
【００２３】
そして、ネットワークスイッチ１は、インプットヘッダＩＨＤの最初の１ビットを調べる。この図３に示す例では、インプットヘッダＩＨＤの最初の１ビットが０であったので、出力ポート３９へパケットを中継する。中継に用いたアドレス０は、出力パケットＯＵＴpack中のアウトプットトレーラＯＴＬの先頭に移動する。
【００２４】
同様に、先頭が１である場合のネットワークスイッチ１の中継動作を図４に示す。この図４に示す例の場合、ネットワークスイッチ１は、入力パケットＩＮpackについて、インプットヘッダＩＨＤの先頭を調べ、これが１であったのでパケットを出力ポート４９へ中継し、中継に用いたアドレス１を出力パケットＯＵＴpack中のアウトプットトレーラＯＴＬの先頭に移動する。
【００２５】
このような中継動作を行う上記ネットワークスイッチ１の具体的な構成例を図５に示す。
【００２６】
この図５に示すネットワークスイッチ１は、データ抽出部１０、中継先メモリ１１、デマルチプレクサ１３、プリアンブル抽出部１５，最後尾チェッカ１７、マルチプレクサ３１，４１、ＣＲＣ変換器３２，４２、ＦＩＦＯメモリ３５，４５などからなる。
【００２７】
このネットワークスイッチ１において、入力ポート１９を介して入力される入力データは、分岐されてデータ抽出部１０とプリアンブル検出部１５とに供給される。
【００２８】
プリアンブル検出部１５は、通常シリアルデータパケットの先頭につくデータや存在しない部分を検出し、ＣＲＣチェッカを初期化する。
【００２９】
通常シリアルデータ伝送ではデータとクロックがコーディングされて伝送されるので、データ抽出部１０は、入力からクロックを分離し、データだけをデマルチプレクサ１３に送り、また、パケットの先頭データの１ビットを中継先データＤprとして中継先メモリ１１に送る。中継先メモリ１１はこの１ビットを記憶する。
【００３０】
次に、デマルチプレクサ１３は、中継先メモリ１１から送られてくる中継先データＤprに基づいて、中継先データＤprを取り除いた残りのデータを複数のマルチプレクサ３１，４１のどちらかに送る。ここでは、例えば中継先データＤprが０であると仮定して、中継先データＤprを取り除いたデータはマルチプレクサ３１に送られるものとする。
【００３１】
最後尾チェッカ１７は、通過したビット数のカウントにより、及び／又は、ＣＲＣチェックにより、ヘッダ、データ、トレーラそれぞれの最後尾を検出する。
【００３２】
マルチプレクサ３１は、上記最後尾チェッカ１７によりＤＡＴＡのＣＲＣの最後尾が検出されたら、その直後のトレーラの先頭に中継先メモリ１１から得た中継先データＤprを追加し、ＣＲＣ変換器３２へ送る。
【００３３】
ＣＲＣ変換器３２は、ヘッダの中から中継先アドレスを取り除くことによって変化したＣＲＣのビット位置と、トレーラの中に中継先アドレスを追加したことによって変化したＣＲＣのビット位置をそれぞれ計算する。ここでいうビット位置とは０ビット以上任意のビット数のビット位置である。そして、得られたビット位置におけるオリジナルのＣＲＣを変更し、中継後の正しいＣＲＣを得る。
【００３４】
ＣＲＣが正しくなったパケットは、ＦＩＦＯメモリ３５を経由して出力ポート３９に出力される。出力ポートの接続先がビジーでない場合は直ちに出力されるが、ビジーの場合にパケットはＦＩＦＯメモリ３５に先入れ先出しの順序でバッファリングされる。
【００３５】
同様に、中継先メモリ１１の内容すなわち中継先データＤprが１である場合は、中継先データＤprを取り除いたＤＡＴＡが、デマルチプレクサ１３からマルチプレクサ４１に送られて、ＣＲＣ変換器４２、ＦＩＦＯメモリ４５を経由して同様の処理を行い、出力ポート４９に出力される。
【００３６】
次に、上記ネットワークスイッチ１と同じ構成のスイッチ２を用いて、２入力２出力のバタフライスイッチ９を構成する例を図６に示す。
【００３７】
このバタフライスイッチ９において、入力ポート９１の入力ＩＮ１は、ネットワークスイッチ１によってスイッチングされ、スイッチング先によってマルチプレクサ３８又はマルチプレクサ４８に入力される。同様に入力ポート９２の入力ＩＮ２は、ネットワークスイッチ２によってスイッチングされ、マルチプレクサ３８又はマルチプレクサ４８に入力される。
【００３８】
マルチプレクサ３８は、ふたつのネットワークスイッチ１，２から受け取った入力ＩＮ１，ＩＮ２のうち先に到着した方を出力ポート９３に出力する。両方のネットワークスイッチ１，２から入力があった場合は、どちらかのネットワークスイッチ１，２の出力ＯＵＴ１，ＯＵＴ２をビジーにして待たせておく。各ネットワークスイッチ１，２にはＦＩＦＯメモリがバッファメモリとして内蔵されているので、オーバーフローしない限りＤＡＴＡが失われることはない。マルチプレクサ４８も同様の機能を有する。
【００３９】
次に、図７には、バタフライスイッチ９を多数接続してクライアント２０とサーバ３０とを接続するスイッチファブリック４０を構成した例を示す。スイッチファブリック４０は、例えば、バンヤンやクロスバやその変形などの任意の構成をとることができる。
【００４０】
これらのスイッチファブリック４０を構成する場合に、あるポートからあるポートへ至るアドレスが、その反対に至るアドレスのビット反転になるように入出力ポートの対を決定する。
【００４１】
スイッチファブリック４０を通信路で接続してクライアント２０とサーバ３０とを接続するネットワークセグメント５０を構成した例を図８に示す。ネットワークセグメント５０においても、あるポートからあるポートへ至るアドレスが、その反対に至るアドレスの逆順になるように接続する。
【００４２】
ネットワークセグメント５０を通してのクライアント２０とサーバ３０との接続を図９に示す。クライアント２０からネットワークセグメント５０へ送り出したパケットは、ヘッダにサーバ３０へのアドレス［１１００１００］が含まれ、トレーラが空である。
【００４３】
このパケットは、ネットワークセグメント５０に含まれる多数のネットワークスイッチを経由することによりヘッダのアドレスが先頭から順次削除され、トレーラに移動する。その結果、その結果サーバ３０が受信したパケットは、ヘッダが空になり、トレーラにアドレスが全て移動する。トレーラには、クライアント２０からサーバ３０への送信アドレス［１１００１００］を逆順にしたサーバ３０からクライアント２０への返信アドレス［００１００１１］が取り込まれる。
【００４４】
サーバ３０は、ＤＡＴＡをもとに処理を行い、ネットワークセグメント５０を通して結果をクライアント２０に返信する。この接続を図１０に示す。
【００４５】
ここで、サーバ３０はクライアント２０から受信したパケットのトレーラをそのまま返信アドレス［００１００１１］として使用することができる。これは、ネットワークセグメント５０内での通信において、送信アドレス［１１００１００］の逆順が返信アドレス［００１００１１］になるというルールが守られているからである。
【００４６】
パケットヘッダには、アドレスの後にポート番号（PortID）を記述することができる。ポート番号を付加したパケットの中継動作例を図１１に示す。ここで、ポート番号とは、ネットワークの通信で行うサービスの大まかな種類、又はプロトコルを表すビット列である。
【００４７】
例えば、
ポート番号［００］    ＝ＰＩＮＧ
ポート番号［０１０］  ＝ＨＴＴＰ
ポート番号［０１１０］＝ＤＮＳ
・・・・
ポート番号［０１１１］＝ＳＭＴＰ
ポート番号［１１０］  ＝ＳＮＴＰ
ポート番号［１１１０］＝ＰＯＰ
など、可変長のポート番号を割り当て、それらに異なるプロトコルが割り当てられる。
【００４８】
クライアント２０からネットワークセグメント５０の全てのスイッチを通過したパケットがサーバ３０に届くと、ヘッダのアドレスは全てトレーラに移動し、ヘッダにはポート番号が残っている。サーバ３０は、ポート番号の値に基づいてＤＡＴＡの内容を解釈し、適切な処理を行って結果をクライアント２０に戻す。
【００４９】
この例では、使用頻度の高いプロトコルに対して短い符号を割り当てることを想定して、ポート番号が可変長である場合の例を示した。しかし、多くのインターネットプロトコルで使われているように、１６ビットなどの固定長のポート番号を使用しても作用は同じである。
【００５０】
また、ネットワークセグメント５０には、必要に応じてネームサーバを接続することにより、通信機器の名前とネットワークアドレスとの変換を行うことができる。図１２は、ネームサーバの概念を示す図である。
【００５１】
ネットワークセグメントに接続されたネットワークサーバーは、同じネットワークセグメントの中の接続を全てデータベース化している。データベースの作成方法はここでは述べないが、手動で全ての接続をデータベース化しておく方法、値が連続するある範囲のアドレスを順次自動的に発生して、相手に問い合わせる方法などがある。
【００５２】
ここで、ネットワークセグメントと接続された全てのネットワーク機器をノードと呼ぶ。
【００５３】
ここで、クライアント“Ｊｅｓｓｉｅ”２０Ａが、自分と同一のセグメント５０Ａ上のゲートウエイ“ＧＷ”６０のアドレスを、ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０Ａに問い合わせることを想定する。ここでも、手動設定などの方法によりクライアント２０はネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０のアドレスを持っていることが前提である。
【００５４】
この場合は、ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０のプロトコルに対応するポート番号と、ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０のアドレスを指定してクライアント“Ｊｅｓｓｉｅ”２０Ａからネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０へパケットを送る。ＤＡＴＡには、ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０のプロトコルで規定されたフォーマットで、通信を行おうとする相手の名前が格納されている。
【００５５】
ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０は、パケットトレーラに付加された逆順の返信アドレスに基づき、発信者であるクライアント“Ｊｅｓｓｉｅ”２０Ａを特定する。次に、ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０がもつ全てのノード名とノード間の接続データベースを検索し、クライアント“Ｊｅｓｓｉｅ”２０Ａからゲートウエイ“ＧＷ”６０へ通信するためのアドレスを返答する。
【００５６】
ここで示したネットワークは、ふたつのネットワークセグメント５０Ａ，５０Ｂがゲートウエイ“ＧＷ”６０によって接続されている。ここで、ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０は、自分が接続されているネットワークセグメントの接続を全てデータベース化していること、他のセグメントにおける、使用頻度の高い接続先のアドレスをデータベース化していることとする。
【００５７】
さらに、ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０は、隣接ネットワークセグメントとの接続点も管理しており、Ｉｎｎｅｒセグメント５０ＡとＯｕｔｅｒセグメント５０Ｂが、ゲートウエイ“ＧＷ”６０を介して接続されることも知っているものとする。
【００５８】
ここでは、クライアント“Ｊｅｓｓｉｅ”２０Ａが、ファイルサーバ“ｆｓｒｖ１”３０Ａへ通信するためのネットワークアドレスをネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０に問い合わせる例について述べる。
【００５９】
ネームサーバプロトコルを用いて、ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０に対して問い合わせのパケットを送る。問い合わせパケットはそのプロトコル仕様にしたがってＤＡＴＡ部分に問い合わせる通信先の名前が記述されていなくてはならない。
【００６０】
これを受け取ったネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０は、受け取ったパケットのトレーラに、クライアント“Ｊｅｓｓｉｅ”２０Ａからネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０へのアドレスのビット反転が記述されていて、なおかつ自分が接続されているセグメント内のアドレスを全てもっているので、問い合わせをしたのがクライアント“Ｊｅｓｓｉｅ”２０Ａであることを知ることができる。
【００６１】
次に、ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０は、通信先の名前を元にキャッシュテーブルを検索する。ここではネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０からファイルサーバ“ｆｓｒｖ１”３０Ａへのアドレスを取得する。
【００６２】
キャッシュにあったアドレスと、ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０からゲートウエイ“ＧＷ”６０へのアドレスを比較する。キャッシュ上のアドレスの先頭部分とゲートウエイ“ＧＷ”６０へのアドレスと一致するものを探す。もし一致するものがあればそれは共通のゲートウエイ“ＧＷ”６０を介して接続されていると判定する。
【００６３】
次に、ファイルサーバ“ｆｓｒｖ１”３０Ａへのアドレスのうち、ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０からゲートウエイ“ＧＷ”６０へのアドレスと共通の部分を除去し、クライアント“Ｊｅｓｓｉｅ”２０Ａからゲートウエイ“ＧＷ”６０へのアドレスで置き換える。こうすることによって、クライアント“Ｊｅｓｓｉｅ”２０Ａがゲートウエイ“ＧＷ”６０を経由してファイルサーバ“ｆｓｒｖ１”３０へ通信するためのアドレスを生成する。
【００６４】
ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０は、クライアント“Ｊｅｓｓｉｅ”２０Ａに対してネームサーバによる検索結果として生成したアドレスを返答する。クライアント“Ｊｅｓｓｉｅ”２０Ａはこれを使用してファイルサーバ“ｆｓｒｖ１”３０Ａと通信する。
【００６５】
以上の例はキャッシュに相手先アドレスがあった場合であるが、もしなかった場合は、ネームサーバ“ｎｓｒｖ”７０は、ゲートウエイ“ＧＷ”６０を介して接続された他のネットワークセグメントのネームサーバに対して順次問い合わせを発して名前に対応するアドレスを検索する。検索できたらその結果に基づいて生成したアドレスを返答する。
【００６６】
さらに、中継回数に基づく機能制限について説明する。
【００６７】
ここで、図１３にはふたつのネットワークセグメント５０Ａ，５０Ｂからなるネットワークを示す。この一方のセグメント５０Ｂにはファイルサーバ“ｆｓｒｖ１”３０Ａが接続されている。ここで、このファイルサーバ“ｆｓｒｖ１”３０Ａには、６ホップ以下のクライアント（例えば６ホップのクライアント“Ｊｅｓｓｉｅ”２０Ａ）からはファイルの読み込みだけが可能であり、３ホップ以下のクライアント（例えば３ホップのクライアント“ｂｕｚｚ”２０Ｂ）からはファイルの読み込みと書き込みが可能であるような制限をつける。
【００６８】
このように、サーバ３０は、中継回数に応じて段階的に制限を設けられるようにする。経験的にネットワークのホップ数が増えれば増えるほど管理が行き届かず、攻撃者の介入可能性も増えてくるため、ホップ数の少ないクライアント２０Ｂには機能の多いサービスを提供し、ホップ数の多いクライアント２０Ａには提供するサービスを減らしていくことができる。
【００６９】
この実施の形態では、ヘッダから削除したアドレスの一部をトレーラに追加し、これを返信用アドレスとして使用する例を述べた。宛先でトレーラに付加されたアドレスを使用しない場合は、この機能を削除しても中継に関する作用は同じである。
【００７０】
ところで、ネットワークの通信容量は、常に十分確保されているとは限らず、ネットワークの一部又は全部は混雑していることが多い。このような状況で、映像や音声などのリアルタイム性の高い応用と、電子メイルやウェブブラウジングなどの比較的リアルタイム性の低い用途を混在させる場合、パケットに優先度を付加し、この優先度に応じて中継のアルゴリズムを変えなくてはならない状況が生じる。
【００７１】
そこで、次に、パケットヘッダのアドレスに先立って、優先度０又は優先度１の２種類のうちどちらかの優先度を表す１ビットを付加したパケットを中継する本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００７２】
ある出力ポートがビジーで出力できない場合を想定したバッファリングの概念を図１４の（Ａ），（Ｂ）に示す。
【００７３】
ここでは、図１４の（Ａ）に示すように、最初にＤａｔａＡを含むパケットが到着したと考える。このパケットの先頭の優先度ビットは１であるので、低優先度ＦＩＦＯメモリにバッファリングされる。
【００７４】
次に、図１４の（Ｂ）に示すように、ＤａｔａＢを含むパケットが到着したと考える。このパケット先頭の優先度ビットは０であるので、このパケットは高優先度ＦＩＦＯメモリに蓄積される。
【００７５】
この状態で、ビジーが解消された後のバッファからの読み出し順序を図１５の（Ａ），（Ｂ）に示す。
【００７６】
ビジー解消時に最初に読み出されるのは、図１５の（Ａ）に示すように、高優先度ＦＩＦＯメモリに蓄積されていた優先度ビット０のデータである。そして、高優先度ＦＩＦＯメモリのデータが全て送り出されたあとで、図１５の（Ｂ）に示すように、低優先度ＦＩＦＯメモリのデータが読み出される。結果として、出力ビジー時には高優先度パケットが低優先度パケットを追い越すことになる。
【００７７】
一方、中継先の出力ポートがビジーでない場合はそのまま中継をされる。図１６の（Ａ），（Ｂ）に示す。これは上述の第１の実施の形態と同じである。
【００７８】
このような中継動作を行うネットワークスイッチ３の具体的な構成例を図１に示す。
【００７９】
この図１７に示すネットワークスイッチ３は上述の図５に示したネットワークスイッチ１を改良したものであって、同一構成要素については、同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００８０】
このネットワークスイッチ３は、データ抽出部１０、中継先メモリ１１、優先度メモリ１２、デマルチプレクサ１３，３４，４４、プリアンブル抽出部１５，最後尾チェッカ１７、マルチプレクサ３１，４１、ＣＲＣ変換器３２，４２、高優先度ＦＩＦＯメモリ３６，４６、低優先度ＦＩＦＯメモリ３７，４７などからなる。
【００８１】
このネットワークスイッチ３において、デマルチプレクサ１３は、プリアンブルの直後に現れたパケットの先頭データの１ビットを優先度データＰＲＩとして優先度メモリ１２にストアする。そして、デマルチプレクサ１３は、パケットにおける優先度データＰＲＩの直後の１ビットを中継先データＤprとして中継先メモリ１１に送る。中継先メモリ１１はこの１ビットを記憶する。
【００８２】
そして、中継先メモリ１１の内容が０である場合は、中継先データＤprを取り除いたＤＡＴＡが、デマルチプレクサ１３からマルチプレクサ３１、ＣＲＣ変換器３２を介してデマルチプレクサ３４に送られる。
【００８３】
デマルチプレクサ３４の出力は、優先度メモリ１２から得られた優先度情報に基づいて分岐され、高優先度ＦＩＦＯメモリ３６又は低優先度ＦＩＦＯメモリ３７に入力されてバッファリングされる。ここでは、デマルチプレクサ３４の出力は、優先度が０の場合は高優先度ＦＩＦＯメモリ３６に入力され、１の場合は低優先度ＦＩＦＯメモリ３７に入力される。高優先度ＦＩＦＯメモリ３６が満杯の場合は、低優先度ＦＩＦＯメモリ３７に入力される。
【００８４】
マルチプレクサ３８は、データを出力することができる場合は、高優先度ＦＩＦＯメモリ３６又は低優先度ＦＩＦＯメモリ３７からデータを読み出す。読み出しの順序は、例えば、高優先度ＦＩＦＯメモリ３６を読み出し、これが空になってから低優先度ＦＩＦＯメモリ３７を読み出す。
【００８５】
なお、低優先度ＦＩＦＯメモリ３７及び高優先度ＦＩＦＯメモリ３６にはそれぞれ容量に限りがあるので、出力ポートのビジーが長期にわたり、容量がオーバーフローした場合の挙動も考慮する必要がある。
【００８６】
例えばデマルチプレクサ３４は、高優先度ＦＩＦＯメモリ３６が満杯の場合、パケットを破棄するようすることも可能である。このような実装は、電話やビデオストリームなどの用途に優先度の高いパケットを割り当てた場合に有効である。なぜなら、映像・音声パケットは高いリアルタイム性が要求されるため、遅れて届いても意味がないからである。
【００８７】
同様に、中継先メモリ１１の内容すなわち中継先データＤprが１である場合は、中継先データＤprを取り除いたＤＡＴＡは、デマルチプレクサ１３からマルチプレクサ４１、ＣＲＣ変換器４２を介してデマルチプレクサ４４に送られ、優先度メモリ１２から得られた優先度情報に基づいて、高優先度ＦＩＦＯメモリ３６又は低優先度ＦＩＦＯメモリ３７によりバッファリングされ、マルチプレクサ４８を介して出力される。
【００８８】
この第２の実施の形態で述べた、優先度を考慮した中継をするネットワークスイッチ３は、他の実施の形態におけるネットワークスイッチと任意に置き換えることができる。この置き換えにより、他の実施の形態における中継動作に、優先度を考慮させることができる。
【００８９】
例えば、図１８に示すように、上記ネットワークスイッチ３と同じ構成のスイッチ４を用いて、２入力２出力の優先度つきバタフライスイッチ５を構成することができる。
【００９０】
このバタフライスイッチ５は、上述の図６に示した優先度つきでないバタフライスイッチ９の構成と同じであり、出力ビジー時に優先度つきスイッチの内部で優先度の高いパケットの追越しが起こることを除いて、上記バタフライスイッチ９と同様な機能を有する。
【００９１】
次に、パケット優先度の分類を４種類に増やして、なおかつ優先度の低いパケットに長い符号を割り当てるようにした本発明の第３の実施の形態について、図１９を参照して説明する。
【００９２】
この第３の実施の形態では、例えば優先度を以下の種類に分類している。
【００９３】
ＰＲＩ［０］＝優先度０
中継先の出力ポートがビジーの時は高優先度ＦＩＦＯメモリ３６にバッファリングする。高優先度ＦＩＦＯメモリ３６がオーバーフローしたら、低優先度ＦＩＦＯメモリ３７にバッファリングする。
【００９４】
ＰＲＩ［１０］＝優先度１
ビジー時は高優先度ＦＩＦＯメモリ３６にバッファリングする。高優先度ＦＩＦＯメモリ３６がオーバーフローしたらパケットを破棄する。
【００９５】
ＰＲＩ［１１０］＝優先度２
ビジー時は低優先度ＦＩＦＯメモリ３７にバッファリングする。低優先度ＦＩＦＯメモリ３７がオーバーフローしたら、パケットを破棄する。
【００９６】
ＰＲＩ［１１１０］＝優先度３
ビジー時はバッファリングをしないでパケットを無条件に破棄する。
【００９７】
この第３の実施の形態では、４種類のパケット優先度と２種類の優先度のＦＩＦＯメモリについて述べたが、本発明は、これらにとどまることなく、優先度の分類を５種類以上に増やしたり、優先度の異なるＦＩＦＯメモリの数を３個以上に増やしたりすることも可能である。このような場合も、優先度情報に応じてＦＩＦＯメモリがオーバーフローした時に優先度の低いバッファにバッファリングする作用や、オーバーフロー時にパケットを破棄したりする作用は同じである。
【００９８】
さらに、第３の実施の形態では、優先度の符号が可変長である場合について述べたが、優先度の種類を固定して、優先度ビットの長さを一定にするなど、優先度の符号を変化させても作用は同じである。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受信したパケット中の１ビット以上の情報にしたがって複数の中継先の中から１以上の中継先を決定し、上記中継先の決定に用いた１ビット以上の情報をパケット内の元あった位置から削除し、上記１ビット以上の情報が除去されたパケットを上記中継先に転送することにより、パケットヘッダの先頭の１ビットが到着した瞬間に中継先が判定できるので、中継が高速化できてしかも簡素な構成のスイッチで中継が可能である。
【０１００】
また、本発明によれば、受信したパケット中の中継先の決定に用いて削除した１ビット以上の情報をパケット内における元の位置より後方に追加して上記中継先に転送することにより、中継の高速性を維持したまま、到着パケットが通ってきた中継ルートを通信先に伝達することができる。
【０１０１】
また、本発明によれば、上記中継先の決定に用いる１ビット以上の情報の受信パケット中における位置を、先頭から数えて特定のビット数の位置に固定、あるいは、中継先以前の情報によって決定できる位置に可変可能としたことにより、可能な限り中継の高速性を落とさずに異なる優先度でパケットを中継することができる。
【０１０２】
また、本発明によれば、中継先に先立って記述された優先度情報を用いて、中継の優先度やビジー状態に応じて使用するバッファを異ならせることにより、可能な限り中継の高速性を落とさずに異なる優先度でパケットを中継することができる。
【０１０３】
また、本発明によれば、優先度の高いパケットの優先度情報を短いビット数の符号で表し、優先度の低いパケットの優先度情報を長いビット数の符号で表すことにより、可能な限り中継の高速性を落とさずに異なる優先度でパケットを中継することができる。
【０１０４】
また、本発明によれば、優優先度情報に基づいて、ビジー時に即座にパケットを破棄するか、バッファオーバーフロー時にパケットを破棄するか、優先度の低いパケットと同じバッファにバッファリングして中継するかのいずれかを決定することにより、可能な限り中継の高速性を落とさずに異なる優先度でパケットを中継することができる。
【０１０５】
また、本発明によれば、たくさんの中継装置が伝送路で接続された複雑なネットワークにおいても、個々の中継装置を通るたびに最短時間で中継先が判定でき、全体の中継遅延時間が短いコンピュータネットワークを構築できる。
【０１０６】
また、本発明によれば、各端末は、適切なネームサーバに問い合わせることにより、通信先までの中継経路を全て含むネットワークアドレスを得ることができる。このため、各端末が全ての通信先のネットワークアドレスを記憶する必要がない。中継ルートは相手に返信するための逆向きのアドレスとすることができる。さらに、中継回数は、ネットワーク攻撃者はより中継回数の多いネットワークを使用する経験則から、中継回数に基づいてネットワークセキュリティをコントロールするために使用できる。
【０１０７】
したがって、本発明により、遅延時間が短い通信中継装置を実現し、この装置を用いて遅延時間が短いネットワークアーキテクチャを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のネットワーク中継装置において使用されるネットワークスイッチの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態において使用する１入力２出力のネットワークスイッチの機能を示す図である。
【図３】上記ネットワークスイッチにおける先頭が０の場合の中継動作を示す模式的に示す図である。
【図４】上記ネットワークスイッチにおける先頭が１の場合の中継動作を示す模式的に示す図である。
【図５】上記ネットワークスイッチの具体的な構成例を示すブロック図である。
【図６】上記ネットワークスイッチを用いて構成したバタフライスイッチの構成例を示すブロック図である。
【図７】上記ネットワークスイッチを用いて構成したスイッチファブリックの構成例を示すブロック図である。
【図８】上記スイッチファブリックを用いて構成したネットワークセグメントの構成例を示すブロック図である。
【図９】上記ネットワークセグメントを介して中継されるクライアントとサーバの接続を模式的に示す図である。
【図１０】上記ネットワークセグメントを介して中継されるサーバとクライアントの接続を模式的に示す図である。
【図１１】ポート番号を付加したパケットの中継動作例を模式的に示す図である。
【図１２】ネームサーバの概念を模式的に示す図である。
【図１３】中継回数に基づく機能制限の動作例を模式的に示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態において使用する２レベル優先度付きネットワークスイッチにおけるビジー時のバッファリング動作を模式的に示す図である。
【図１５】２レベル優先度つきネットワークスイッチにおけるビジー解消後のバッファからの読み出し順序を模式的に示す図である。
【図１６】２レベル優先度付きネットワークスイッチにおけるレディ時の中継動作を模式的に示す図である。
【図１７】上記優先度つきネットワークスイッチの構成例を示すブロック図である。
【図１８】上記優先度付きネットワークスイッチを用いて構成したバタフライスイッチの構成例を示すブロック図である。
【図１９】パケット優先度の分類を４種類に増やした本発明の第３の実施の形態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１，２，３，４  ネットワークスイッチ、５，９  バタフライスイッチ、１０データ抽出部、１１  中継先メモリ、１２  優先度メモリ、１３，３４，４４デマルチプレクサ、１５  プリアンブル抽出部、１７  最後尾チェッカ、１９，９１，９２  入力ポート、２０，２０Ａ，２０Ｂ  クライアント、３０  サーバ、３０Ａ  ファイルサーバ、３１，３８，４１，４８  マルチプレクサ、３２，４２  ＣＲＣ変換器、３５，４５  ＦＩＦＯメモリ、３６，４６  高優先度ＦＩＦＯメモリ、３７，４７  低優先度ＦＩＦＯメモリ、３９，４９，９３  出力ポート、４０  スイッチファブリック、５０，５０Ａ，５０Ｂ  ネットワークセグメント、６０  ゲートウエイ、７０，７０Ａ  ネームサーバ
【図１】
0003675417.tif 000002
【図２】
0003675417.tif 000003
【図３】
0003675417.tif 000004
【図４】
0003675417.tif 000005
【図５】
0003675417.tif 000006
【図６】
0003675417.tif 000007
【図７】
0003675417.tif 000008
【図８】
0003675417.tif 000009
【図９】
0003675417.tif 000010
【図１０】
0003675417.tif 000011
【図１１】
0003675417.tif 000012
【図１２】
0003675417.tif 000013
【図１３】
0003675417.tif 000014
【図１４】
0003675417.tif 000015
【図１５】
0003675417.tif 000016
【図１６】
0003675417.tif 000017
【図１７】
0003675417.tif 000018
【図１８】
0003675417.tif 000019
【図１９】
0003675417.tif 000020