(57)【要約】複数のルートコンプレックスと接続するためのマルチルート対応の第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、エンドポイントと接続するための第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと前記第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジとの間のスイッチ処理を行う仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを経由せずに、ネットワークを介して、外部のスイッチに転送するネットワーク制御装置とを備える。
2009139489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のルートコンプレックスと接続するためのマルチルート対応の第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、
エンドポイントと接続するための第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、
前記第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと前記第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジとの間のスイッチ処理を行う仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと、
前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを経由せずに、ネットワークを介して、外部のスイッチに転送するネットワーク制御装置とを備えたことを特徴とするＰＣＩエクスプレススイッチ。
【請求項２】
前記ネットワーク制御装置は、前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、イーサネットを介して、前記外部のスイッチに転送する請求項１記載のＰＣＩエクスプレススイッチ。
【請求項３】
前記ネットワーク制御装置は、
前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、イーサネットを介して、前記外部のスイッチに転送し、
前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ単位に、データ転送に用いるＶＬＡＮを管理するためのテーブルを有し、
前記テーブルを用いてデータ転送を行う請求項１記載のＰＣＩエクスプレススイッチ。
【請求項４】
前記ネットワーク制御装置は、
自スイッチの前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及び前記第１及び第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を管理するための自スイッチ用テーブルを備え、
前記自スイッチ用テーブルを用いてデータ転送を行う請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のＰＣＩエクスプレススイッチ。
【請求項５】
前記ネットワーク制御装置は、
自スイッチの前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及び前記第１及び第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を管理するための自スイッチ用テーブルを備え、
前記自スイッチ用テーブルの情報に従って、所定期間毎に自スイッチの設定情報を前記外部のスイッチに通知する請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のＰＣＩエクスプレススイッチ。
【請求項６】
前記外部のスイッチはＰＣＩエクスプレススイッチであることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載のＰＣＩエクスプレススイッチ。
【請求項７】
前記ネットワーク制御装置は、
前記外部のスイッチとなるＰＣＩエクスプレススイッチの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及びＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を管理するための外部スイッチ用テーブルを備え、
前記外部スイッチ用テーブルを用いてデータ転送を行う請求項６に記載のＰＣＩエクスプレススイッチ。
【請求項８】
前記ネットワーク制御装置は、
前記外部のスイッチとなるＰＣＩエクスプレススイッチの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及びＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を受信し、
前記外部のスイッチの前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及びＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を管理するための外部スイッチ用テーブルを備え、
前記外部のスイッチから受信した設定情報に基づいて、前記外部スイッチ用テーブルを自動的に更新する請求項６記載のＰＣＩエクスプレススイッチ。
【請求項９】
第１のＰＣＩエクスプレススイッチと、第２のＰＣＩエクスプレススイッチとを備え、
前記第１のＰＣＩエクスプレススイッチは、
複数のルートコンプレックスと接続するためのマルチルート対応の第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、
エンドポイントと接続するための第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、
前記第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと前記第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジとの間のスイッチ処理を行う仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと、
前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを経由せずに、ネットワークを介して、前記第２のＰＣＩエクスプレススイッチに転送するネットワーク制御装置とを含む
ことを特徴とするＰＣＩエクスプレスシステム。
【請求項１０】
前記ネットワーク制御装置は、前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、イーサネットを介して、前記第２のＰＣＩエクスプレススイッチに転送する請求項９記載のＰＣＩエクスプレスシステム。
【請求項１１】
前記ネットワーク制御装置は、
前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、イーサネットを介して、前記第２のＰＣＩエクスプレススイッチに転送し、
前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ単位に、データ転送に用いるＶＬＡＮを管理するためのテーブルを有し、
前記テーブルを用いてデータ転送を行う
請求項９記載のＰＣＩエクスプレスシステム。
【請求項１２】
前記ネットワーク制御装置は、
自スイッチの前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及び前記第１及び第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を管理するための自スイッチ用テーブルを有し、
前記自スイッチ用テーブルを用いてデータ転送を行う請求項９から請求項１１のうちのいずれか１項に記載のＰＣＩエクスプレスシステム。
【請求項１３】
前記ネットワーク制御装置は、
自スイッチの前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及び前記第１及び第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を管理するための自スイッチ用テーブルを有し、
前記自スイッチ用テーブルの情報に従って、所定期間毎に自スイッチの設定情報を前記第２のＰＣＩエクスプレススイッチに通知する
請求項９から請求項１１のうちのいずれか１項に記載のＰＣＩエクスプレスシステム。
【請求項１４】
前記ネットワーク制御装置は、
前記第２のＰＣＩエクスプレススイッチの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及びＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を管理するための外部スイッチ用テーブルを有し、
前記外部スイッチ用テーブルを用いてデータ転送を行う
請求項９から請求項１１のうちのいずれか１項に記載のＰＣＩエクスプレスシステム。
【請求項１５】
前記第２のＰＣＩエクスプレススイッチは、
前記第１のＰＣＩエクスプレススイッチの前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及び前記第１及び第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を受信し、
前記第１のＰＣＩエクスプレススイッチの前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及びＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を管理するための第２スイッチ側テーブルを有し、
前記第１のＰＣＩエクスプレススイッチから受信した設定情報に基づいて、前記第２スイッチ側テーブルを自動的に更新する
請求項１３記載のＰＣＩエクスプレスシステム。
【請求項１６】
複数のルートコンプレックスと接続するためのマルチルート対応の第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、エンドポイントと接続するための第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、前記第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと前記第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジとの間のスイッチ処理を行う仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと、を備えたＰＣＩエクスプレススイッチが、
前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを経由せずに、ネットワークを介して、外部のＰＣＩエクスプレススイッチに転送する
ことを特徴とするネットワーク制御方法。
【請求項１７】
前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、イーサネットを介して、外部のＰＣＩエクスプレススイッチに転送する請求項１６記載のネットワーク制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ、ネットワーク装置で用いられるコンピューティングデバイス及びネットワーキングデバイスのＰＣＩエクスプレスインタフェースを拡張するＰＣＩエクスプレスプレススイッチ、及びＰＣＩエクスプレスシステムに関する。また、本発明は、ＰＣＩエクスプレスシステムにおけるネットワーク制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中央演算装置（ＣＰＵ）、ハードディスク装置又はグラフィックコントローラ等のコンピューティングデバイスや、フォワーディングエンジン又はネットワークコントローラ等のネットワーキングデバイス間を接続するバス規格として、ペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）が広く普及している。このＰＣＩの次世代規格として、ＰＣＩのパラレルバスをシリアル化し、パケット方式で通信を行うＰＣＩエクスプレスが標準化されている。【０００３】
図１は、ＰＣＩエクスプレスを用いたコンピュータシステムの構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、ＰＣＩエクスプレスを用いたコンピュータシステムは、ＣＰＵ９０１、ルートコンプレックス９０２、メモリ９０３、ＰＣＩエクスプレススイッチ９０４、及びエンドポイント９０５，９０６，９０７を含む。【０００４】
ＣＰＵ９０１は、コンピュータの中央演算処理を行う。また、ルートコンプレックス９０２は、ＣＰＵ９０１からのＩ／Ｏアクセスを制御するホストブリッジに搭載されるＰＣＩエクスプレスのルートコンプレックスである。また、メモリ９０３は、ホストブリッジに接続される。また、ＰＣＩエクスプレススイッチ９０４は、ルートコンプレックス９０２に接続される。また、エンドポイント９０５，９０６，９０７は、ＰＣＩエクスプレススイッチ９０４に接続されるコンピューティングデバイスに搭載されるＰＣＩエクスプレスのエンドポイントである。【０００５】
上記のように、ＰＣＩエクスプレスを用いたコンピュータシステムでは、ＰＣＩエクスプレスのメモリ空間を管理するＣＰＵ９０１を接続することができるルートコンプレックス９０２が１つに限定される。そのため、このままでは、複数のコンピューティングシステムで、デバイスを共有するといったシステムを構成することはできない。【０００６】
図２は、ＰＣＩエクスプレススイッチ９０４の内部構成例を示すブロック図である。図２に示すように、ＰＣＩエクスプレススイッチ９０４は、ルートコンプレックス方向に接続される上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９０４１と、エンドポイント方向に接続される下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９０４２，９０４３，９０４４とを含む。また、各ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９０４１，９０４２，９０４３，９０４４間は、ＰＣＩエクスプレススイッチ内部バス９０４５を介して接続される。【０００７】
ＰＣＩエクスプレスシステム及びＰＣＩエクスプレススイッチ内部バス９０４５を介して転送されるデータには、ＣＰＵ９０１のアドレス空間上で管理されるＰＣＩエクスプレスのフレームが用いられる。そして、上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９０４１やエンドポイント方向に接続される下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９０４２，９０４３，９０４４において、ＣＰＵ９０１によって設定されたアドレスに該当するＰＣＩエクスプレスフレームのみについて、ルートコンプレックス９０２や、エンドポイント９０５，９０６，９０７へのデータの転送が行われる。【０００８】
上記したように、ＰＣＩエクスプレスシステムは、一般に、システム上に１つのＣＰＵ９０１のみが存在することを想定したフレーム転送方法及びＰＣＩエクスプレススイッチの構成となっている。そのため、ＰＣＩエクスプレスシステムにおいて、このままでは、システム上に複数のＣＰＵを接続することはできない。【０００９】
そこで、ＰＣＩエクスプレスシステムにおいて、複数のＣＰＵを接続する方法が提案されている。例えば、特許文献１には、システム上に複数のＣＰＵを接続する方法が記載されている。図３は、特許文献１に記載された方法で実現可能なシステム構成を示すブロック図である。また、図４は、特許文献１に記載された設定可能なＰＣＩエクスプレススイッチ１１１の構成例を示すブロック図である。【００１０】
図１及び図２に示すＰＣＩエクスプレススイッチ９０４は、内部バス９０４５及び上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９０４１が１つであった。これに対して、図３及び図４に示す設定可能なＰＣＩエクスプレススイッチ９１１は、上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９１１１に対応するＰＣＩエクスプレススイッチ内部バス９１１６と、上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９１１２に対応するＰＣＩエクスプレススイッチ内部バス９１１７とを含む。すなわち、接続するＣＰＵ９０１，９０８の数分だけ上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９１１１，９１１２に対応する内部バス９１１６，９１１７が用意されている。そして、それぞれの内部バス９１１６，９１１７と、下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９１１３、下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９１１４、及び下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９１１５との接続関係を、ブリッジコントローラ論理９１１８が制御する。そのように構成することで、複数のＣＰＵ接続を可能にしている。【００１１】
また、例えば、非特許文献１には、システム上に複数ＣＰＵを接続する他の方法が記載されている。図５は、非特許文献１に記載された方法で実現可能なシステム構成を示すブロック図である。また、図６及び図７は、非特許文献１に記載されたＭＲＡ（Multi-Root Aware）−ＰＣＩエクスプレススイッチの構成例を示すブロック図である。【００１２】
ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチを利用したシステムでは、図５に示すように、スイッチに接続されるいずれかのＣＰＵ（図５ではＣＰＵ９０１）上にスイッチの構成状態を管理するマルチルートＰＣＩマネジャーソフトウェア（ＭＲ−ＰＣＩM ）９５２が必要となる。また、複数のルートコンプレックス９０２，９０９，９０２１からのアクセスに対応するＩ／Ｏデバイス等のＭＲエンドポイント９５０５及びＭＲエンドポイント９５０６が接続可能である。そして、マルチルートＰＣＩマネジャーソフトウェア９５２からＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチの設定を行うことで、複数のルートコンプレックス９０２，９０９，９０２１の接続が可能となり、複数のルートコンプレックス９０２，９０９，９０２１からＭＲエンドポイント９５０５，９５０６のデバイスへのアクセスが可能になる。なお、以下、ＭＲ−ＰＣＩＭ９５２が実行する等の表現を用いる場合があるが、具体的には、ＣＰＵ９０１が、ソフトウェアであるＭＲ−ＰＣＩＭ９５２に従って動作する。【００１３】
以下、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチの構成について説明する。なお、図５では、一例として、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチを２個用いたシステム構成を示している。図６及び図７は、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１１，９５１２の内部構成を示している。【００１４】
ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１１は、複数のルートコンプレックス９０２，９０９、及びＭＲエンドポイント９５０５を収容するために、図１及び図２に示したＰＣＩエクスプレススイッチ９０４とは異なるＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９５１１１，９５１１２，９５１２２，９５１１３，９５１１４，９５１１５を含む。また、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１１は、ブリッジ間のスイッチ処理を行う仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１１６，９５１１７，９５１１８，９５１１９、ＭＲ−ＰＣＩM９５２から設定制御されるＭＲＡコントローラ論理９５１２０、及びその設定情報が格納される設定レジスタ９５１２１を含む。【００１５】
また、接続ポート数を拡張するためのもう１つのＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１２も、同様に、図１及び図２に示したＰＣＩエクスプレススイッチ９０４とは異なるＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９５１２３，９５１２４，９５１３３を含む。また、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１２は、ブリッジ間のスイッチ処理を行う仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１２６，９５１２７，９５１２９、ＭＲ−ＰＣＩM９５２から設定制御されるＭＲＡコントローラ論理９５１３０、及びその設定情報が格納される設定レジスタ９５１３１を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００５−３１７０２１号公報（第１頁、図３）
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】Multi-Root I/O Virtualization and Sharing Specification Revi    sion 0.9 , PCI-SIG, November 7, 2007, pp. 30
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特許文献１に記載された方法で実現される構成を用いた場合、ＰＣＩエクスプレススイッチ９１１内部のバス間が完全に分離されている。そのため、稼動状態では、論理的に、図１及び図２に示したＰＣＩエクスプレスシステムが別々に複数ある状態と変わらない。また、設定可能なＰＣＩエクスプレススイッチ９１１を用いて、ポート数を増やす場合には、ＰＣＩエクスプレスの規定に従って、完全に分離されたバスがツリー状になるように多段で接続し構成することになる。【００１９】
また、非特許文献１に記載された方法を用いる場合、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１１，９５１２では、複数ルートコンプレックス９０２，９０９，９０２１に対して、各々に図１及び図２に示したＰＣＩエクスプレスと同様のツリーを構成する。そのため、ルートコンプレックス９０２，９０９，９０２１単位に、どの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチを利用するかについて、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを複数で用いるためのＶＨ番号の割当てを行う必要がある。なお、この場合、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ毎にスイッチ処理が行われるため、他の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと干渉することはない。【００２０】
また、ＭＲ対応のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジでは、ＶＨ番号を割振り、１つのリンクに複数のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジが接続されていることを考慮している。異なるＶＨ番号では、クレジット制御やコンフィグレーション情報の分離等が行われ、１つのポート上での複数のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ利用番号を示している。【００２１】
上記の設定は、ＭＲ−ＰＣＩM９５２が、ＭＲＡコントローラ論理の制御情報である設定レジスタ９５１２１，９５１３１に対して行うことで、割当が行われる。図８及び図９は、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１１，９５１２の設定レジスタ９５１２１，９５１３１の設定例を示す説明図である。図５〜図７に示す例では、ＭＲ−ＰＣＩM９５２は、ＣＰＵ９０１及びルートコンプレックス９０２側のポート１（Ｐｏｒｔ  １）に接続されている。【００２２】
また、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１１，９５１２は、ＭＲ−ＰＣＩM９５２からの設定のためのＭＲ−ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジで、ＶＨ０の番号の経路を用いる。【００２３】
ここで、設定レジスタ９５１２１，９５１３１の設定情報に関して、以下に説明する。設定レジスタ９５１２１，９５１３１は、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号に対して、その仮想ＰＣＩエクスプレススイッチを構成するための情報、スイッチポー利用番号、利用ＶＨ番号、及び上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジか下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジかを示すＵＰ／Ｄｏｗｎ（ＤＮ）情報をポート数分だけ格納する。【００２４】
図８に示すように、設定レジスタ９５１２１は、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１１６（スイッチ１）に対して、スイッチ番号１において、ポート１（Port 1）でＶＨ番号：ＶＨ０：上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ：UPと設定され、ポート３（Port 3）でＶＨ０：ＤＮと設定され、ポート４（Port 4）でＶＨ番号無し：Ｎ／Ａ（通常のＰＣＩｅポートの扱い）と設定され、ポート６（Port 6）でＶＨ０：ＤＮと設定されている。つまり、図８に示す例では、設定レジスタ９５１２１の設定情報によって、ルートコンプレックス９０２から、ＭＲ対応上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９５１１１、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１１６、ＭＲ対応下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９５１１３、ＭＲエンドポイント９５０５、下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９５１１４、エンドポイント９０６、及びＭＲ対応下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９５１２２までアクセスできる。【００２５】
また、下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９５１２２から先へのアクセスは、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１２の設定レジスタ９５１３１の設定によって可能となる。図９に示すように、設定レジスタ９５１３１は、仮想ＰＣＩエクスレススイッチ９５１２７（スイッチ２）に対して、ポート２（Port 2）でＶＨ０：ＤＮと設定され、Ｐｏｒｔ３（Port 3）ＶＨ０：ＵＰと設定されている。従って、ＭＲ対応下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９５１２２から先については、ＭＲ対応下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９５１２４、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１２７（スイッチ２）、ＭＲ対応下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９５１３３、及びＭＲエンドポイント９５０６まで、ルートコンプレックス９０２からアクセスできる。【００２６】
同様に、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１１７（スイッチ２）、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１１８（スイッチ３）、及び仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１２６（スイッチ１）のアクセス範囲についても、それぞれ設定レジスタ９５１２１，９５１３１に設定される。【００２７】
上記の設定によって、ＣＰＵ９０１に対して、図１０に示すＰＣＩツリーがＩ／Ｏデバイスに関して組まれ、ＣＰＵ９０１１に対して、図１１に示すＰＣＩツリーが組まれる。図１０及び図１１において、Ｉ／ＯはＩ／Ｏデバイス、ＤＮはダウン(down)、Ｐ２ＰはPeer to Peerを示す。【００２８】
ここで、通常、ＰＣＩエクスプレスのＩ／Ｏデバイスを１つ接続するためには、下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジは１つあればよい。しかし、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチを用いる場合には、スイッチ間の接続にＰＣＩ−ＰＣＩブリッジが必要となるので、Ｉ／Ｏデバイスが１つであっても、上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ、及び下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジが無駄に接続される。よって、Ｉ／Ｏデバイスの数が多くなると、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジのコンフィグレーションの時間が長くなり、ＢＩＯＳ起動時間が長くなるという問題が発生する。なお、このようなＢＩＯＳ起動時間が長くなるという問題は、特許文献１に記載された設定可能なＰＣＩエクスプレススイッチにおいても同様に発生する。【００２９】
また、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチを用いる場合、他の問題として、スイッチ間のＶＨ番号も設定する必要がある。そのため、ＭＲ−ＰＣＩＭ９５２は、ルートコンプレックス毎に、Ｉ／Ｏデバイスの接続数に加え、スイッチ間の接続リンクも管理しなければならない。よって、ＭＲ−ＰＣＩＭ９５２の初期化時間が長くなる。この場合、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチ９５１２は、ＭＲ−ＰＣＩＭ９５２による初期化処理（スイッチのトポロジの調査や、接続されているデバイスの調査の処理）が終わるまで、ＭＲ−ＰＣＩＭ９５２が接続されていない他のルートコンプレックスに接続されるポートの設定を一切行うことができない。そのため、初期化時間が長くなることは、システム運用性を著しく低下させる。【００３０】
さらに、ＣＰＵ９０１からＭＲエンドポイント９５０６にアクセスする場合には、上流下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９５１２２は、下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジとして動作する。これに対して、ＣＰＵ９０１１からＭＲエンドポイント９５０５にアクセスする場合には、上流下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９５１２２は、上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジとして動作しなければならない。従って、上流又は下流いずれかのブリッジとして動作するＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの回路が複雑になり、回路規模が大きくなる問題がある。また、スイッチ間に２本以上の接続リンクがある構成の場合には、接続箇所の上流又は下流の設定によっては、ループ構成になる危険性があり、ＰＣＩエクスプレスのツリーを正しく構成できない。【００３１】
上記のように、特許文献１や特許文献２に記載されたＰＣＩエクスプレススイッチを用いたシステムにおいては、スイッチ間の接続にＰＣＩ−ＰＣＩブリッジが入るため、Ｉ／Ｏデバイスが１つであっても、上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ、及び下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジが無駄に接続されるという問題がある。従って、システムに収容するＩ／Ｏデバイスの数の増大するに従って、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジが無駄に接続され、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジのコンフィグレーションの時間が長くなり、ＢＩＯＳ起動時間が長くなるという問題が発生する。【００３２】
そこで、本発明は、複数のルートコンプレックステムを収容するＰＣＩエクスプレススイッチにおけるスイッチ間の接続において、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの経由を行うことなく、Ｉ／Ｏデバイス収容を実現し、ＢＩＯＳ起動時間の増大を抑制できるＰＣＩエクスプレススイッチ、ＰＣＩエクスプレスシステム、及びネットワーク制御方法を提供することを典型的(exemplary)な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本発明による典型的(exemplary)なＰＣＩエクスプレススイッチは、複数のルートコンプレックスと接続するためのマルチルート対応の第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、
エンドポイントと接続するための第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、
前記第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと前記第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジとの間のスイッチ処理を行う仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと、
前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを経由せずに、ネットワークを介して、外部のスイッチに転送するネットワーク制御装置とを備えたことを特徴とする。【００３４】
本発明による典型的(exemplary)なＰＣＩエクスプレスシステムは、第１のＰＣＩエクスプレススイッチと、第２のＰＣＩエクスプレススイッチとを備え、
前記第１のＰＣＩエクスプレススイッチは、
複数のルートコンプレックスと接続するためのマルチルート対応の第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、
エンドポイントと接続するための第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、
前記第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと前記第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジとの間のスイッチ処理を行う仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと、
前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを経由せずに、ネットワークを介して、前記第２のＰＣＩエクスプレススイッチに転送するネットワーク制御装置とを含むことを特徴とする。【００３５】
本発明による典型的(exemplary)なネットワーク制御方法は、複数のルートコンプレックスと接続するためのマルチルート対応の第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、エンドポイントと接続するための第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと、前記第１のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジと前記第２のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジとの間のスイッチ処理を行う仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと、を備えたＰＣＩエクスプレススイッチが、
前記仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを経由せずに、ネットワークを介して、外部のＰＣＩエクスプレススイッチに転送する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、複数のルートコンプレックステムを収容するＰＣＩエクスプレススイッチにおけるスイッチ間の接続において、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの経由を行うことなく、Ｉ／Ｏデバイス収容を実現し、ＢＩＯＳ起動時間の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ＰＣＩエクスプレスを用いたコンピュータシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】ＰＣＩエクスプレススイッチの内部構成例を示すブロック図である。
【図３】特許文献１に記載された方法で実現可能なシステム構成を示すブロック図である。
【図４】特許文献１に記載された設定可能なＰＣＩエクスプレススイッチの構成例を示すブロック図である。
【図５】非特許文献１に記載された方法で実現可能なシステム構成を示すブロック図である。
【図６】非特許文献１に記載されたＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチの構成例を示すブロック図である。
【図７】非特許文献１に記載されたＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチの構成例を示すブロック図である。
【図８】設定レジスタの設定例を示す説明図である。
【図９】設定レジスタの設定例を示す説明図である。
【図１０】組み込まれたＰＣＩツリーの例を示す説明図である。
【図１１】組み込まれたＰＣＩツリーの例を示す説明図である。
【図１２】本発明によるＰＣＩエクスプレスシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１３】ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチの構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチの構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】マネジメントモジュールの構成の一例を示すブロック図である。
【図１６】ネットワーク制御回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図１７】設定レジスタの設定情報の例を示す説明図である。
【図１８】設定レジスタの設定情報の例を示す説明図である。
【図１９】ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブルの例を示す説明図である。
【図２０】ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブルの例を示す説明図である。
【図２１】ネットワークフレームの例を示す説明図である。
【図２２】デバイス情報フレームの例を示す説明図である。
【図２３】自スイッチデバイス情報テーブルの例を示す説明図である。
【図２４】自スイッチデバイス情報テーブルの例を示す説明図である。
【図２５】他スイッチデバイス情報テーブルの例を示す説明図である。
【図２６】他スイッチデバイス情報テーブルの例を示す説明図である。
【図２７】自スイッチデバイス情報テーブルの例を示す説明図である。
【図２８】自スイッチデバイス情報テーブルの例を示す説明図である。
【図２９】他スイッチデバイス情報テーブルの例を示す説明図である。
【図３０】他スイッチデバイス情報テーブルの例を示す説明図である。
【図３１】組み込まれたＰＣＩツリーの例を示す説明図である。
【図３２】組み込まれたＰＣＩツリーの例を示す説明図である。
【図３３】ＰＣＩエクスプレススイッチの最小の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、コンピュータ、ネットワーク装置で用いられるコンピューティングデバイス及びネットワーキングデバイスのＰＣＩエクスプレスインタフェースを拡張するＰＣＩエクスプレスシステム、及びＰＣＩエクスプレスプレススイッチに関する。特に、本実施形態は、複数のコンピュータを接続するＰＣＩエクスプレススイッチの拡張方法、ＰＣＩエクスプレススイッチ内部のスイッチ構成、及びルーティング回路に関する。
【００３９】
まず、本実施形態によるＰＣＩエクスプレスシステム、及びＰＣＩエクスプレススイッチの概要について説明する。本実施形態において、ＰＣＩエクスプレススイッチは、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチの構成要素に加えて、各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータをスイッチの外部のイーサネット（登録商標）に転送する機能を備える。ＰＣＩエクスプレススイッチは、外部のイーサネットを介してデータを転送する際には、各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと、イーサネットワーク上の仮想ＬＡＮ（ＶＬＡＮ）との対応づけ行い、各ＶＬＡＮに対してデータ転送を行う。
【００４０】
上記の処理を各スイッチで行うことによって、ＶＬＡＮを介した仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ間のデータのやりとり（送受信）を実現し、スイッチ間の接続においてもＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを介することなく、スイッチ間の接続を実現する。また、イーサネット上のＶＬＡＮを用いて、データの転送を行うために、各スイッチ内のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの情報の管理フレームを、イーサネット上でやりとり（送受信）を行う。そのようにすることによって、他のスイッチが利用しているＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ情報、通信に必要な各スイッチ、及びブリッジが利用するＭＡＣアドレス情報を交換し、イーサネット上での複数スイッチ間のデータの通信を実現する。
【００４１】
次に、本発明によるＰＣＩエクスプレスシステムの一実施形態の構成について説明する。図１２は、本発明によるＰＣＩエクスプレスシステムの一実施形態の構成の一例を示すブロック図である。図１２に示すように、本実施形態では、ＰＣＩエクスプレスシステムにおいて、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、ＣＰＵ１０１、ＣＰＵ１０８、ルートコンプレックス１０２、メモリ１０３、ルートコンプレックス１０９、メモリ１１０、ＭＲエンドポイント５０５、エンドポイント１０６、及びエンドポイント１０７に接続される。また、ＰＣＩエクスプレスシステムにおいて、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、イーサネット（登録商標）８０１を介して、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８に接続される。
【００４２】
また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、ＣＰＵ１０１１、ルートコンプレックス１０２１、メモリ１０３１、及びＭＲエンドポイント５０６に接続される。
【００４３】
なお、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８に接続できるルートコンプレックス及びエンドポイントは、特許文献１や非特許文献１に記載されたＰＣＩエクスプレス対応のデバイス、及び非特許文献１に記載されたＭＲエンドポイントである。また、図１２に示すようなイーサネット８０１を介してデータ転送を行う場合であっても、図５〜図７に示したシステムと同様に、デバイス間で通信を行うことができる。
【００４４】
本実施形態では、図５〜図７に示したＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチの構成例と同様の通信を実現する場合に、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、どのような構成を備えるかを説明する。また、そのような通信が、どのような設定によって実現されるかを説明する。以下、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８の内部構成、動作、及び設定状態について説明する。
【００４５】
まず、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８の内部構成について説明する。本実施形態において、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレスでも用いられる上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ、下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ、ＭＲ対応下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ、ＭＲＡコントローラ論理、及び設定レジスタを用いる。また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、これらの構成要素に加えて、外部ネットワークへのデータ送受信に対応する仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ、及びイーサネット８０１へのデータ送受信を行う機能を有するネットワーク制御回路を含む。また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、イーサネット８０１を介して、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８間でデータの送受信を行う際に必要なネットワークアドレスの取得及び管理を行うマネジメントモジュールを含む。
【００４６】
図１３は、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４の構成の一例を示すブロック図である。また、図１４は、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８の構成の一例を示すブロック図である。
【００４７】
図１３に示すように、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、ＭＲ対応上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ３０４４，３０４５、下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ３０４７，３０４８、ＭＲ対応下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ３０４６、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ３０６１，３０６２，３０６３，３０６４（スイッチ１〜ｎ）、ＭＲＡコントローラ論理３０４９、設定レジスタ３０５０、ネットワーク制御装置となるネットワーク制御回路３０４２、及びマネジメントモジュール３０４３を含む。
【００４８】
また、図１４に示すように、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ３０８４、ＭＲ対応下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ３０８５、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８８，３０８９，３０９０（スイッチ１〜ｎ）、ＭＲＡコントローラ論理３０８６、設定レジスタ３０８７、ネットワーク制御回路３０８２、及びマネジメントモジュール３０８３を含む。
【００４９】
ＭＲ対応ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジは、図５〜図７に示したＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチと同様のＶＨ番号の割当を行う。また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、ＭＲ−ＰＣＩＭ５２からの指示による設定についても、ＶＨ０のポート及びＭＲＡコントローラ論理３０４９，３０８６を介して、設定レジスタ３０５０，３０８７の設定を行う。そのようにすることによって、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、利用する仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及びそのポート、ＶＨ番号、上流であるか下流であるかを決定する。よって、ルートコンプレックスに対して、ＰＣＩエクスプレスのツリーの構築が行われ、エンドポイントへのアクセスが可能になる。
【００５０】
従って、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８内でのルートコンプレックス及びエンドポイント間のデータ転送を行う処理は、図５〜図７に示したＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチと同様に行われる。
【００５１】
本実施形態において、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチで処理されるデータを、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを介さずに、イーサネット８０１等のネットワークを介して、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ間でやりとり（送受信）することを特徴とする。例えば、図１３に示すＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ（１〜ｎ）３０６１，３０６２，３０６３，３０６４でスイッチング処理されるデータを、スイッチ内部のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ以外にデータを転送する際に、ネットワーク制御回路３０４２を用いて、他のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチとデータ通信する。
【００５２】
ネットワークを介したデータ通信を行う場合には、ネットワークアドレスの取得及び把握を行うことが必要である。そのため、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、アドレス情報の管理を、マネジメントモジュール３０４３，３０８３を用いて行う。また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチからのデータを他のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチに転送する際に、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチの構成情報とネットワークアドレスとの対応付けを管理（例えば、メモリ等の記憶部に対応付けて記憶）する。そして、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、データの転送時に適切なネットワークアドレスを付与する。そのように構成することで、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ間でのデータ通信を実現する。
【００５３】
また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、データのネットワーク転送時に、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８内において、複数の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチで論理的に分割してスイッチング処理を行うことを特徴とする。そのため、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、データのネットワーク転送時にも、イーサネット８０１のＶＬＡＮを利用して、イーサネット８０１上でも論理的にネットワーク分離する。そして、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチの論理的分離とイーサネット（登録商標）８０１上の論理的分離との対応づけを行う。そのようにすることで、複数のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ間で、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチが接続されている状態を構築し、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチの共有拡張を実現している。具体的には、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、データのネットワーク転送時、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ（１〜ｎ）のそれぞれ対して、ＶＬＡＮ（１〜ｎ）のマッピングを行ったデータ転送を行う。
【００５４】
また、図１５は、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ間でネットワーク経由のデータ転送を行う際に用いるマネジメントモジュール３０８３の構成の一例を示すブロック図である。また、図１６は、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ間でネットワーク経由のデータ転送を行う際に用いるネットワーク制御回路３０８２の構成の一例を示すブロック図である。
【００５５】
なお、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４が備えるネットワーク制御回路３０４２の構成も、図１６に示すネットワーク制御回路３０８２の構成と同様である。また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４が備えるマネジメントモジュール３０４３の構成も、図１５に示すマネジメントモジュール３０８３の構成と同様である。ただし、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４と、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８とは、他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３、自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８、及びＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７のテーブルに格納されるデータが異なる。
【００５６】
次に、図１６を用いて、ネットワーク制御回路３０８２の構成及び動作について説明する。図１６に示すように、ネットワーク制御回路３０８２は、ネットワークフレーム生成回路３０８２９、送信フレーム制御回路３０８２２、受信フレーム解析モジュール３０８２４、受信フレーム制御回路３０８２３、ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７、及びＰＣＩeフレーム生成回路３０８２６を含む。
【００５７】
仮想ＰＣＩエクスプレススイッチからスイッチ間でデータ転送を行う場合には、ネットワークへのデータ転送フレームの生成を行うネットワークフレーム生成回路３０８２９に対して、ＰＣＩエクスプレスのデータが各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチから送信される。ＰＣＩエクスプレスのデータを受信すると、ネットワークフレーム生成回路３０８２９は、ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７、及びマネジメントモジュール３０８３が出力する自他デバイス情報３０８２８を用いて、図２１に示すネットワークフレーム２００９に変換する。なお、ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７は、例えば、ネットワーク制御回路３０８２が備えるメモリ等の記憶部に記憶される。
【００５８】
ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７は、各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ（１〜ｎ）からのデータに対して、イーサネット８０１のどのＶＬＡＮ（１〜ｎ）を用いてデータを転送するかを示すマッピング情報を格納する。
【００５９】
また、自他デバイス情報３０８２８は、マネジメントモジュール３０８３の自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８、及び他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３に基づいて出力される情報である。自他デバイス情報３０８２８は、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチからＰＣＩエクスプレスデータをネットワークに送信する際に用いる送信元及び受信先のＭＡＣアドレス情報を得るために用いられる。
【００６０】
図２１に示すように、ネットワークフレーム２００９は、宛先ＭＡＣアドレス２００１、送信元ＭＡＣアドレス２００２、ＶＬＡＮタグ２００３、イーサネット属性情報２００４、ネットワーク制御情報２００５、ＰＣＩエクスプレスデータ２００６、及びフレームチェックシーケンス２００７を含む。ネットワークフレーム２００９は、ＩＥＥＥ８０２．３で規定されるイーサネットフレームであり、イーサネットのネットワーク機器を用いて、転送することができる。
【００６１】
図１９は、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４が備えるＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−１の例を示す説明図である。図１９に示すように、本実施形態では、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４が備えるＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−１は、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１についてはＶＬＡＮ１と設定され、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ２についてはＶＬＡＮ２と設定され、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ３についてはＶＬＡＮ２００３を用いてデータ転送すると設定されているものとする。
【００６２】
図２０は、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８が備えるＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−５の例を示す説明図である。図２０に示すようにＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−５が設定されていることによって、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８内の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１は、ＶＬＡＮ２００３を用いてデータ転送を行う。また、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ２は、ＶＬＡＮ１を用いてデータ転送を行う。
【００６３】
図１９及び図２０に示したＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−１とＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−５との設定によって、ＶＬＡＮ１では、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１と、拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ２との間でデータ通信が行われる。同様に、ＶＬＡＮ２００３では、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ３と、拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１との間でデータ通信が行われる。
【００６４】
また、ＶＬＡＮ２については、ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−１でしか定義されていないので、図１９及び図２０に示す設定状態では、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４からＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８内の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチへのデータ転送は行われない。しかし、後述するように、マネジメントモジュール３０８３によって、デバイス情報がＶＬＡＮ２上に通知（送信）される。この場合、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８のマネジメントモジュール３０８３は、その通知されたデバイス情報に基づいて、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ２の構成状態を把握（特定）する。そして、マネジメントモジュール３０８３は、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８のエンドポイントデバイスを、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ２に接続したい時に、新たな仮想ＰＣＩエクスプレススイッチのＶＬＡＮ２へのマッピングを行う時に利用する。
【００６５】
図２３及び図２４は、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４内における自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８の例を示す説明図である。また、図２５及び図２６は、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４内における他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３の例を示す説明図である。
【００６６】
ネットワークフレーム生成回路３０８２９は、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチからのデータを外部のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチに転送するために、図２１に示すネットワークフレーム２００９の宛先ＭＡＣアドレス２００１を他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３及び送信元ＭＡＣアドレス２００２を自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８の情報を用いて決定する。この場合、ネットワークフレーム生成回路３０８２９は、上記したＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７から得られるＶＬＡＮ情報を、ネットワークフレーム２００９のＶＬＡＮタグ２００３に格納する。
【００６７】
また、ネットワークフレーム生成回路３０８２９は、ＰＣＩエクスプレスデータ２００６に、ＰＣＩエクスプレス仮想スイッチから転送されるＰＣＩエクスプレスのＴＬＰパケットをそのまま格納する。また、ネットワークフレーム生成回路３０８２９は、ネットワーク制御情報２００５を、送信フレーム制御回路３０８２２及び受信フレーム制御回路３０８２３におけるイーサネット８０１上でのデータの到達性や輻輳制御等、ネットワークデータ転送時の制御情報として用いる。
【００６８】
また、イーサネット属性情報２００４は、イーサネットフレームのフレームの種別を示す。ネットワークフレーム生成回路３０８２９は、イーサネット属性情報２００４として、ユーザ独自又は標準規格で決められた固定値を格納する。そして、ネットワークフレーム生成回路３０８２９は、イーサネット属性情報２００４を、本イーサネットフレームがイーサネット８０１上及び受信フレーム解析モジュール３０８２４において、ネットワークフレーム２であることの判断に用いる。
【００６９】
次に、自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８について説明する。自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８は、スイッチ自体のＭＡＣアドレスを格納するテーブルと、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ内の各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチのポート単位のＭＡＣアドレスを格納するテーブルとの２つ種類のテーブルを含む。自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８の情報は、各ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ間のマネジメントモジュール３０４３によって、図２２に示すデバイス情報フレーム７０１がやりとり（送受信）されることにより設定される。
【００７０】
次に、他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３について説明する。他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３は、他のスイッチ自体のＭＡＣアドレスを格納するテーブルと、他のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ内の各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチのポート単位のＭＡＣアドレスを格納するテーブルとの２つ種類のテーブルを含む。この他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３における仮想エクスプレススイッチ番号としては、ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７を経由した値が格納される。従って、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、ＶＬＡＮを介して、他のスイッチの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと接続された結果、自分の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと同じ空間にいる他のデバイス情報を、他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３の情報を用いて把握（特定）することができる。
【００７１】
例えば、図２３、図２４、図２５及び図２６に示す例では、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１のポート１／ＶＨ０／上流ポートから入ってくるデータを、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８のポート２／ＶＨ０／下流ポートに転送する場合、自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−２から、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号１のＰｏｒｔ１／ＶＨ０／上流にエントリされている利用ＭＡＣアドレス「00-00-4c-01-01-01 」を送信元ＭＡＣアドレス２００１として用いる。また、他スイッチデバイス情報３０８３３−２の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号１のＰｏｒｔ２／ＶＨ０／下流にエントリされている「00-00-4c-02-02-01 」を宛先ＭＡＣアドレス２００２として用いる。
【００７２】
また、ユニキャストの転送を行う場合には上記の方法で宛先ＭＡＣアドレスを確定できるが、ＰＣＩエクスプレスのデータ転送において、ブロードキャストの転送を行う場合には、宛先ＭＡＣアドレスを確定できない。この場合、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、例えば、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１のポート１／ＶＨ０／上流ポートから入力するデータを、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８のポート２／ＶＨ０／下流ポートに加える（出力する）。また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、別のポートにも転送する場合には、図２３に示す自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−１のスイッチが利用するＭＡＣアドレス「00-00-4c-01-00-00 」を、送信元ＭＡＣアドレス２００１として用いる。そして、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、宛先ＭＡＣアドレスとして、図２５に示す他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３−１に格納されるＭＡＣアドレス（接続しているスイッチのＭＡＣアドレス「00-00-4c-02-00-00 」を用いて転送を行う。
【００７３】
また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、複数の接続先がある場合には、各々のスイッチのＭＡＣアドレスを格納したフレームをそれぞれに転送してもよいし、宛先ＭＡＣアドレスを（ＡＬＬ  Ｆ）にして、イーサネット８０１上でブロードキャスト転送を行ってもよい。また、ＶＬＡＮはＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７に従って利用されるため、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、ブロードキャスト転送を行う場合には、ＶＳ−ＶＬＡＮ内の範囲に閉じてデータ転送を行う。
【００７４】
図２７及び図２８は、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８内における自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８の例を示す説明図である。また、図２９及び図３０は、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４内における他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３の例を示す説明図である。
【００７５】
上記したＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４と同様に、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８の設定に従ってデータ転送を行う。例えば、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１のポート１／（Ｎ／Ａ）／上流ポートから入力するデータを、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４のポート３／ＶＨ２／下流ポートに転送する場合、自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−５２から、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号１のＰｏｒｔ１／ＮＡ／上流にエントリされている利用ＭＡＣアドレス「00-00-4c-02-01-01 」を送信元ＭＡＣアドレス２００１として用いる。また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、他スイッチデバイス情報３０８３３−５２の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号１のＰｏｒｔ３／ＶＨ２／下流にエントリされている「00-00-4c-01-03-02 」を宛先ＭＡＣアドレス２００２として用いる。
【００７６】
上記のように、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、他のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチに転送するためのネットワークフレーム２００９を生成した後、ネットワークフレームを、送信フレーム制御回路３０８２２を用いて、送信ネットワークフレーム２００９１として、ネットワークを介して送信する。
【００７７】
また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、他のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチからスイッチ間でデータの受信を行う際には、受信フレーム制御回路３０８２３を介して、受信フレーム解析モジュール３０８２４を用いてフレームを受信する。そして、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、受信したネットワークフレームを、受信フレーム解析モジュール３０８２４を用いて、ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７及び自他デバイス情報３０８２８の情報を用いて転送する。
【００７８】
上記の場合、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、自スイッチ内に転送すべきデータであれば、ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７を用いて、各イーサネットＶＬＡＮ（１〜ｎ）からのデータ対して、どの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ（１〜ｎ）を選択すべきか判断する。そして、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、ネットワークフレーム２００９からＰＣＩエクスプレスデータ２００６を生成するＰＣＩｅフレーム生成回路３０８２６を介して、自スイッチ内の該当する仮想ＰＣＩエクスプレススイッチにデータを転送する。また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、受信フレーム解析モジュール３０８２４を用いて、図２２に示すデバイス情報管理フレームであれば、他スイッチデバイス情報管理３０８３２にデータを転送する。
【００７９】
また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、上記したＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１のポート１／ＶＨ０／上流ポートから入ってくるデータを、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８のポート２／ＶＨ０／下流ポートに転送する場合、図２０に示すＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−５を用いて、ＶＬＡＮ１のデータを、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ２に転送する。
【００８０】
また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１のポート１／（Ｎ／Ａ）／上流ポートから入力するデータを、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４のポート３／ＶＨ２／下流ポートに転送する場合、ネットワーク上に流れるデータを、ＶＬＡＮ２００３を用いて転送する。この場合、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、図１９に示すＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−１を用いて、ＶＬＡＮ２００３のデータを、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ３に転送する。
【００８１】
また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、自スイッチ内に転送すべきデータであるか否かの判断を行うために、ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７と自他デバイス情報３０８２８との情報を用いて、データのフィルタリング処理を行う。この場合、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、受信したネットワークフレーム２００９のＶＬＡＮタグ２００３に基づいて、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号を、ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７を用いて判断する。また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号の中に、受信したネットワークフレーム２００９の送信元ＭＡＣアドレス２００２があるか否かをチェック（判断）する。また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号の中に、受信したネットワークフレーム２００９の受信元ＭＡＣアドレス２００１があるか否かをチェック（判断）する。
【００８２】
上記したＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１のポート１／ＶＨ０／上流ポートから入力するデータを、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８のポート２／ＶＨ０／下流ポートに転送する場合を考える。ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレス３０８は、受信フレーム解析モジュール３０８２４を用いてフィルタリング処理を行う。この場合、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、ＶＬＡＮ１からデータを入力するので、図２０のＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−５を用いて、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号を「２」とし、入力するフレームの送信元ＭＡＣアドレスを「00-00-4c-01-01-01 」とする。この設定は、図３０の他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３−５２の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号２の中の１項目目に存在している。
【００８３】
また、フレームの宛先ＭＡＣアドレスが「00-00-4c-02-02-01 」であり、図２８の自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−５２の３項目に存在している。そのため、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、フィルタ処理を行わず、ＰＣＩエクスプレスデータ２００６を生成するＰＣＩｅフレーム生成回路３０８２６を介して、自スイッチ内の該当する仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ２にデータを転送する。
【００８４】
なお、ＭＡＣアドレスのチェックを行う場合には、ブロードキャスト転送を行う可能性もあるので、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、図２９の他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３−５１と送信元ＭＡＣアドレスとの比較や、図２７の自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−５１と宛先ＭＡＣアドレスとの比較も行う。
【００８５】
次に、上記したＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７、自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８、及び他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３を用いて、マネジメントモジュール３０８３が、データ転送をどのように管理するかについて説明する。
また、マネジメントモジュール３０８３の機能及び動作について説明する。
【００８６】
マネジメントモジュール３０８３は、ＭＲＡコントローラ論理３０８６が管理する設定レジスタに基づいて、ネットワーク通信に必要な情報を管理（例えば、情報の記憶／更新）し、その管理する情報に基づいてデバイス情報フレームを生成する。また、マネジメントモジュール３０８３は、各ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ間でデバイス情報フレーム７０１のやりとり（送受信）を行う。そのようにすることによって、複数のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ内の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチがイーサネット（登録商標）８０１のＶＬＡＮを利用してデータ通信を行う際に必要となるアドレスの管理機能を実現する。
【００８７】
また、マネジメントモジュール３０８３は、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチの論理的な分離と、イーサネット８０１上での論理的な分離との接続関係を管理（例えば、接続関係を示す情報の記憶／更新）する。そのようにすることによって、複数のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレスで構成される環境において、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチが全体で共有されたようなフラットなデータ通信環境を提供できる。
【００８８】
図１５に示すように、マネジメントモジュール３０８３は、自スイッチデバイス情報管理回路３０８３６、デバイス情報送信モジュール３０８３７、自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８、自スイッチＶＳ−ＶＬＡＮ情報設定回路３０８３９、自他デバイス情報出力回路３０８３５、他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３、他スイッチデバイス情報管理回路３０８３２、及びデバイス情報受信モジュール（図示せず）を含む。
【００８９】
以下、ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７、自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８、及び他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３を用いて、マネジメントモジュール３０８３が、どのように機能するかについて説明する。
【００９０】
ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７は、自スイッチＶＳ−ＶＬＡＮ情報設定回路３０８３９によって設定される。自スイッチＶＳ−ＶＬＡＮ情報設定回路３０８３９は、ＭＲ−ＰＣＩＭ５２によって管理されるＭＲＡコントローラ論理３０４９が管理する設定レジスタ３０５０の情報を取得（抽出）する。なお、設定レジスタは、非特許文献１に記載された設定動作と同様の設定動作に従って設定される。
【００９１】
図１７は、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４の設定レジスタ３０５０の設定情報の例を示す説明図である。また、図１８は、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８の設定レジスタ３０８７の設定情報の例を示す説明図である。
【００９２】
図１７に示す例では、設定レジスタ５１４１において、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１，２，３を用いることが設定されている。このように設定されていることにより、自スイッチＶＳ−ＶＬＡＮ情報設定回路３０８３９は、この仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１，２，３に対して、ＶＬＡＮ情報を設定するテーブルを構築する。なお、図１９に示すＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−１は、そのＶＬＡＮ情報を設定するテーブルの設定例に相当するが、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１，２，３に対して、ＶＬＡＮ番号を１，２，２００３と設定している。
【００９３】
図１８に示す例では、設定レジスタ５１５１において、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１，２を用いることが設定されている。このように設定されていることにより、自スイッチＶＳ−ＶＬＡＮ情報設定回路３０８３９は、この仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１，２に対して、ＶＬＡＮ情報を設定するテーブルを構築する。なお、図２０に示すＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−５は、そのＶＬＡＮ情報を設定するテーブルの設定例に相当するが、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ１，２に対して、ＶＬＡＮ番号を２００３，１と設定している。
【００９４】
なお、このＶＬＡＮ番号の決定については、システム運用者が、予め各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ間の接続にどのＶＬＡＮを用いて接続しあうかを判断して設定しておけばよい。この場合、ＶＬＡＮ番号の設定方法については、ＭＲ-ＰＣＩM５２がＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチを設定する時と同じように行えばよい。すなわち、論理的に複数のルートコンプレックスが存在しないように、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ（ｎ）−ＶＬＡＮ（ｍ）−仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ（ｓ）という構成の場合には、接続関係にある複数の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ（ｎ）と仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ（ｓ）との中で、接続しているルートコンプレックスが１箇所だけとなるように設定を行う。
【００９５】
自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８は、自スイッチデバイス情報管理回路３０８３６によって設定される。自スイッチデバイス情報管理回路３０８３６は、ＭＲ−ＰＣＩＭ５２によって管理されるＭＲＡコントローラ論理３０４９が管理する設定レジスタ３０５０の情報を取得（抽出）する。なお、設定レジスタは、非特許文献１に記載された設定動作と同様の設定動作に従って設定される。
【００９６】
自スイッチデバイス情報管理回路３０８３６は、自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号、及びスイッチ利用ポート番号／利用ＶＨ番号／ＵＰ−ＤＮ設定情報を、設定レジスタ３０５０の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号と、そのスイッチを利用しているスイッチ利用ポート番号／利用ＶＨ番号／ＵＰ−ＤＮ設定のリストの情報とに基づいて設定する。
【００９７】
ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４における図１７に示す設定レジスタ５１４１の設定例では、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号１は、Ｐｏｒｔ１／ＶＨ０／ＵＰ、Ｐｏｒｔ３／ＶＨ０／ＤＮ、及びＰｏｒｔ４／ＮＡ／ＤＮの３つのポートで設定されている。この場合、３つのポート情報を、図２４に示す自スイッチデバイス情報テーブル３０３８３−２の設定のように、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号を１とし、それぞれの利用ポート番号／利用ＶＨ番号／ＵＰ−ＤＮ情報を格納する。同様に他の全ての仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号、及び利用しているポート情報についても情報が格納される。そして、設定レジスタ５１４１では合計７ポート分の情報が設定されているので、自スイッチデバイス情報テーブル３０３８３−２も７項目分の情報がエントリされる。
【００９８】
次に、マネジメントモジュール３０８３は、自スイッチデバイス情報テーブル３０３８３にエントリされた項目について、必ずネットワーク上でユニークなＭＡＣアドレスの設定を行う。自スイッチデバイス情報テーブル３０３８３−２の１項目には、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号１のＰｏｒｔ１／ＶＨ０／ＵＰに対して、利用ＭＡＣアドレス「00-00-4c-01-01-01 」が設定されている。ＭＡＣアドレスをユニークに設定するために、ＭＡＣアドレスの０〜７ｂｉｔ目までは、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内でのポート番号を設定する。また、８〜１５ｂｉｔ目までは、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチの番号を設定する。また、１６〜２３ｂｉｔ目までは、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ単位でシリアルに割振った番号を設定する。そのように、設定するＭＡＣアドレスの与え方を規則的に行い、ネットワーク上でユニークになるよう設定するのであれば、自動的にＭＡＣアドレスの設定を行ってもよい。
【００９９】
次に、自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８にエントリされた項目について、他のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチに自スイッチのポート構成状態を伝えるために、自スイッチデバイス情報管理回路２０８３６は、送信フレーム制御回路３０８２２を介して、図２２に示すデバイス情報管理フレーム７０１をネットワークを介して定期的に（例えば、所定時間毎に）送信する。
【０１００】
デバイス情報管理フレーム７０１においては、宛先ＭＡＣアドレスには常にブロードキャストアドレス「FF-FF-FF-FF-FF-FF 」が設定されている。また、デバイス情報管理フレーム７０１のイーサネット属性情報２００４は、イーサネットフレームのフレームの種別を示し、ユーザ独自又は標準規格で決められた固定値の値が格納されている。そして、本デバイス情報管理フレーム７０１は、イーサネット８０１上及び受信フレーム解析モジュール３０８２４において、デバイス情報管理フレームであるか否かを判断するために用いられる。
【０１０１】
ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４における図２４に示す自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−２の設定例では、１項目目の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号１のＰｏｒｔ１／ＶＨ０／ＵＰの情報は、ＰＣＩエクスプレスデバイス情報７００６に格納される。また、利用ＭＡＣアドレス「00-00-4c-01-01-01 」は、送信元ＭＡＣアドレス７００２に格納される。
【０１０２】
次に、マネジメントモジュール３０８３は、ＶＬＡＮタグについては、図２１のＶＬＡＮタグ２００３の格納方法と同様に、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチに対応するＶＬＡＮ情報を格納する。例えば、図１９に示すＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−１では、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号１に対応するＶＬＡＮが１であるので、ＶＬＡＮとして１を用いる。従って、本デバイス情報フレームは、送信フレーム制御回路３０８２２からイーサネット８０１を介して送信される際に、イーサネット８０１のＶＬＡＮ１上でブロードキャスト転送され、イーサネット８０１に接続されている全てのＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチに転送される。転送されたフレームは各ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチの受信フレーム制御回路３０８２３で受信され、受信フレーム解析モジュール３０８２４は、デバイス情報フレーム７０１と認識する。そのため、マネジメントモジュール３０８３内の他スイッチデバイス情報管理回路３０８３２に転送され、他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３の作成に用いられる。
【０１０３】
また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４における図２３に示す自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−１の設定例では、スイッチ利用ＭＡＣアドレス「00-00-4c-01-00-00 」は、送信元ＭＡＣアドレス７００２に格納される。次に、ＶＬＡＮタグとＰＣＩエクスプレスデバイス情報としては０が用いられる。そして、上記した自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−２を用いて生成されるデバイス情報フレームとは異なり、ＶＬＡＮ０を用いて、スイッチ利用ＭＡＣアドレスの伝達のみに用いられる。従って、本デバイス情報フレームは、送信フレーム制御回路３０８２２からイーサネット８０１を介して送信される際に、イーサネット８０１のＶＬＡＮ０上でブロードキャスト転送され、イーサネット８０１に接続されている全てのＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチに転送される。転送されたフレームは各ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチの受信フレーム制御回路３０８２３で受信され、受信フレーム解析モジュール３０８２４は、デバイス情報フレーム７０１と認識する。そのため、マネジメントモジュール３０８３内の他スイッチデバイス情報管理回路３０８３２に転送され、他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３の作成に用いられる。
【０１０４】
他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３は、他スイッチデバイス情報管理回路３０８３２によって設定される。なお、他スイッチデバイス情報管理回路３０８３２は、上記した他のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチの自スイッチデバイス情報管理回路３０８３６が送信するデバイス情報フレーム７０１を、受信フレーム解析モジュール３０８２４から取得（入力）することになる。
【０１０５】
他スイッチデバイス情報管理回路３０８３２は、他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号、スイッチ利用ポート番号／利用ＶＨ番号／ＵＰ−ＤＮ設定情報、及び利用ＭＡＣアドレスを、デバイス情報フレーム７０１から取得（抽出）する。仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号は、ＶＬＡＮタグ７００３をＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７の情報に従って、ＶＬＡＮを仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号に変換して格納される。また、スイッチ利用ポート番号／利用ＶＨ番号／ＵＰ−ＤＮ設定情報は、ＰＣＩエクスプレスデバイス情報７００６に格納されている仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号と、そのスイッチを利用しているスイッチ利用ポート番号／利用ＶＨ番号／ＵＰ−ＤＮ設定情報がそのまま格納される。また、利用ＭＡＣアドレスは、送信元ＭＡＣアドレス７００２がそのまま格納される。
【０１０６】
以上の動作により、他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３は、他のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチから送信されてくるデバイス情報フレームに基づいて設定することができる。
【０１０７】
ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４における図２４の自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−２での設定例では、項目１の仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号１は、Ｐｏｒｔ１／ＶＨ０／ＵＰ、及び「00-00-4c-01-01-01 」が格納されている。そのため、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、デバイス情報フレーム７０１として、宛先ＭＡＣアドレス「FF-FF-FF-FF-FF-FF 」、送信元アドレス「00-00-4c-01-01-01 」、ＶＬＡＮタグ「１」、及びＰＣＩエクスプレスデバイス情報「Ｐｏｒｔ１／ＶＨ０／ＵＰ」を含むフレームを送信する。
【０１０８】
本デバイス情報フレームを受信すると、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、図３０に示す他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３−５２に示す項目１のように、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号を格納する。この場合、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、図２０に示すＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−５を用いて、ＶＬＡＮ「１」については、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ番号として「２」を格納する。また、スイッチ利用ポート番号、利用ＶＨ番号及びＵＰ／ＤＮ設定については、ＰＣＩエクスプレスデバイス情報のＰｏｒｔ１／ＶＨ０／ＵＰを格納する。また、利用ＭＡＣアドレスとして、送信元アドレス「00-00-4c-01-01-01 」を格納する。
【０１０９】
また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４における図２３に示す自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−１の設定例では、スイッチ利用ＭＡＣアドレス「00-00-4c-01-00-00 」として、送信元ＭＡＣアドレス７００２のみが格納されている。そのため、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、デバイス情報フレーム７０１として、宛先ＭＡＣアドレス「FF-FF-FF-FF-FF-FF 」、送信元アドレス「00-00-4c-01-00-00」、ＶＬＡＮタグ「０」、及びＰＣＩエクスプレスデバイス情報「０」を含むフレームを送信する。
【０１１０】
従って、本デバイス情報フレームを受信すると、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、図２９に示す他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３−５１に示す項目１のように、接続先スイッチＭＡＣアドレスとして、送信元アドレス「00-00-4c-01-01-01」を格納する。本他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３−５１のスイッチの項目にはエントリ番号が設定される。この場合、他のスイッチからデバイス情報フレームを受信すると、順次２，３・・・・の順に、ネットワーク上に存在するＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチの数−１のエントリ数が設定される。また、そのエントリ数に対応する接続先スイッチＭＡＣアドレスが、ＶＬＡＮタグ「０」及びＰＣＩエクスプレスデバイス情報「０」で構成されているデバイス情報フレーム７０１に基づいて設定されていく。
【０１１１】
以上に示したように、本実施形態では、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、ネットワーク上で、デバイス情報フレームを交換することによって、互いのデバイス情報を把握する。また、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチから、ネットワーク制御回路及びイーサネット８０１を介して、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを介することなく、他のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチへのデータ転送を実現する。
【０１１２】
本実施形態では、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、図１７の設定レジスタ５１４１、図１９のＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−１、図２３の自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−１、及び図２４の自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−２の設定例に従って動作する。また、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、図１８の設定レジスタ５１５１、図２０のＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル３０８２７−５、図２７の自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−５１、及び図２８の自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８−５２の設定例に従って動作する。その後、上記に示した動作に従って、マネジメントモジュール３０４２及びネットワーク制御回路３０４２の動作により、イーサネット（登録商標）８０１を介して、デバイス情報フレームの送受信を行う。
【０１１３】
上記のように動作することによって、本実施形態では、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４において、図２５の他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３−１、及び図２６の他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３−２が自動的に構築される。
【０１１４】
また、同様に、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８において、図２９の他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３−５１、及び図３０の他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３−５２が自動的に構築される。そのように、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４及びＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８は、イーサネット８０１を介して、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを介することなく、他のＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチへのデータ転送を行うことが可能になる。
【０１１５】
これらの設定によって、ＣＰＵ１０１に対して、図３１に示すＰＣＩツリーがＩ／Ｏデバイスに対して組まれ、ＣＰＵ１０１１に対して、図３２に示すＰＣＩツリーが組まれる。
【０１１６】
本実施形態では、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチにおいて、常にＩ／Ｏデバイスを１つ接続するために下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジが１つで済む構成が実現されている。そのため、スイッチ間の接続において、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジが介入しない。そのような構成によって、ブリッジが無駄に接続されない。よって、Ｉ／Ｏデバイス数が多くなっても、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジのコンフィグレーションの時間を最小限に抑えることができ、ＢＩＯＳ起動時間を、非特許文献１に記載されたＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチと比べて短縮することができる。
【０１１７】
また、本実施形態では、スイッチ間の接続において、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを介す必要がない。そのため、スイッチ間のＶＨ番号も設定する必要がなく、ＭＲ−ＰＣＩＭ５２が管理する情報数を、常にルートコンプレックスあたりＩ／Ｏ接続数のみに抑えることができ、ＭＲ−ＰＣＩＭ５２の初期化時間を最小限にすることができる。
【０１１８】
さらに、本実施形態では、特に、ＭＲ−ＰＣＩＭ５２の初期化処理の中のスイッチのトポロジの調査（特定処理）において、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、常にルートコンプレックスに対して、上流ブリッジ１つ及びＩ／Ｏデバイス数分の下流ブリッジだけを含む１段のＰＣＩエクスプレスのツリーになる。そのため、ＭＲ−ＰＣＩM５２のスイッチのトポロジ調査のためのアルゴリズムを単純化することができ、初期化時間を短縮化することができる。従って、ＭＲ−ＰＣＩＭ５２を用いるシステムにおいて、システムの運用性を高めることができる。
【０１１９】
また、本実施形態では、次に、ＣＰＵ１０１からＭＲエンドポイント５０６にアクセスする場合には、非特許文献１に記載されたＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチに含まれる上流・下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ９５１２２５１２２が必要なくなる。そのため、本実施形態では、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、下流か上流かいずれかで動作するＰＣＩ−ＰＣＩブリッジだけを用いて構成することができ、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジに回路を簡略化することができる。
【０１２０】
また、本実施形態では、スイッチ間の接続において、イーサネット８０１を介して２本で接続しても、ＰＣＩエクスプレスのツリー上のバスの部分に相当する。そのため、ＰＣＩエクスプレスのツリーがループ構成になる問題が回避することができ、ＰＣＩエクスプレスのツリーを正しく構成することができる。
【０１２１】
以上に説明したように、本実施形態によれば、複数のルートコンプレックスを収容するＰＣＩエクスプレススイッチを用いてＩ／Ｏデバイスの収容数を増やす場合に、複数スイッチの構成においてスイッチ間の接続を行う際に、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを経由することなく、Ｉ／Ｏデバイスの収容を実現し、ＢＩＯＳ起動時間の増大を抑制することができる。
【０１２２】
すなわち、本実施形態によれば、ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチの構成要素に加えて、各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、スイッチの外部のイーサネット８０１に転送する機能を備える。また、ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、外部のイーサネット８０１に転送する際に、各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと、イーサネット８０１上の仮想ＬＡＮ（ＶＬＡＮ）との対応づけ行い、各ＶＬＡＮに対してデータ転送を行う。そのようにすることによって、ＶＬＡＮを介した仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ間のデータやりとり（送受信）を実現し、スイッチ間の接続においてもＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを介することなく、スイッチ間の接続を行う機能を実現することができる。従って、複数のルートコンプレックステムを収容するＰＣＩエクスプレススイッチにおけるスイッチ間の接続において、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの経由を行うことなく、Ｉ／Ｏデバイス収容を実現し、ＢＩＯＳ起動時間の増大を抑制することができる。
【０１２３】
また、特許文献１や特許文献２に記載されたＰＣＩエクスプレススイッチを用いたシステムにおいては、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチにおいて、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジのスイッチ間のＶＨ番号も設定する必要がある。そのため、システムに収容するＩ／Ｏデバイス数が増大するに従って、ルートコンプレックスあたり、Ｉ／Ｏデバイスの接続数に加え、スイッチ間の接続リンクも管理しなければならなくなり、ＭＲ−ＰＣＩＭが管理する情報数が増大する。従って、ＭＲ−ＰＣＩＭの初期化時間が長くなるという問題点がある。この場合、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチは、ＭＲ−ＰＣＩＭが初期化処理（スイッチのトポロジの調査及び接続されているデバイスの調査の処理）を終了するまで、ＭＲ−ＰＣＩＭが接続されていない他のルートコンプレックスに接続されるポートの設定を一切行う事ができない。よって、初期化時間が長くなることは、システム運用性を著しく低下させることになる。
【０１２４】
これに対して、本実施形態によれば、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレスシステムにおける複数スイッチの構成において、ＭＲ−ＰＣＩＭ５２の管理情報の増大を抑制し、ＭＲ−ＰＣＩＭ５２の初期化時間を削減することができる。
【０１２５】
すなわち、本実施形態によれば、ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチの構成要素に加えて、各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、スイッチの外部のイーサネット８０１に転送する機能を備える。また、ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、外部のイーサネット８０１に転送する際に、各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと、イーサネット８０１上の仮想ＬＡＮ（ＶＬＡＮ）との対応づけ行い、各ＶＬＡＮに対してデータ転送を行う。そのようにすることによって、ＶＬＡＮを介した仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ間のデータやりとり（送受信）を実現し、スイッチ間の接続においてもＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを介することなく、スイッチ間の接続を行う機能を実現することができる。そのため、ＭＲ−ＰＣＩＭ５２の管理情報の増大を抑制し、ＭＲ−ＰＣＩＭ５２の初期化時間を削減することができる。
【０１２６】
また、特許文献１や特許文献２に記載されたＰＣＩエクスプレススイッチを用いたシステムにおいては、複数のＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチで構成されるシステムである場合には、スイッチ間のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジにおいて、上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ及び下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの両方を同時に動作させる必要がある。従って、特許文献１や特許文献２に記載された方法を用いた場合には、上流で動作していたか下流で動作していたかによってＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの回路が複雑になり、規模が大きくなるという問題がある。また、スイッチ間に２本以上の接続リンクがある構成である場合には、接続箇所の上流・下流の設定によっては、ループ構成になる危険性があり、ＰＣＩエクスプレスのツリーを正しく構成できない。
【０１２７】
これに対して、本実施形態によれば、上流・下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの両方の動作をサポートすることなく、複数スイッチ構成を実現できるＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチ（複数のルートコンプレックスを収容するスイッチ）を構成し、スイッチの回路の簡略化を行うことができる。
【０１２８】
すなわち、本実施形態によれば、ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチの構成要素に加えて、各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、スイッチの外部のイーサネット（登録商標）８０１に転送する機能を備える。また、ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、外部のイーサネット８０１に転送する際に、各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと、イーサネット８０１上の仮想ＬＡＮ（ＶＬＡＮ）との対応づけ行い、各ＶＬＡＮに対してデータ転送を行う。そのようにすることによって、ＶＬＡＮを介した仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ間のデータやりとり（送受信）を実現し、スイッチ間の接続においてもＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを介することなく、スイッチ間の接続を行う機能を実現することができる。そのため、上流・下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの両方の動作をサポートすることなく、複数スイッチ構成を実現できるＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチを構成し、スイッチの回路の簡略化を行うことができる。
【０１２９】
また、本実施形態によれば、複数スイッチの構成において、ＣＰＵからみて、上流・下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジだけで構成される１ホップ（１段）のＰＣＩエクスプレススイッチのツリー構成を実現する。そのため、ループ構成を回避することができるとともに、ＭＲ−ＰＣＩＭ５２の初期化処理（スイッチトポロジ調査及びデバイス調査の処理）の簡略化及び時間短縮を実現することができる。
【０１３０】
すなわち、本実施形態によれば、ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、ＭＲＡ−ＰＣＩエクスプレススイッチの構成要素に加えて、各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、スイッチの外部のイーサネット８０１に転送する機能を備える。また、ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４，３０８は、外部のイーサネット８０１に転送する際に、各仮想ＰＣＩエクスプレススイッチと、イーサネット８０１上の仮想ＬＡＮ（ＶＬＡＮ）との対応づけ行い、各ＶＬＡＮに対してデータ転送を行う。そのようにすることによって、ＶＬＡＮを介した仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ間のデータやりとり（送受信）を実現し、スイッチ間の接続においてもＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを介することなく、スイッチ間の接続を行う機能を実現することができる。そのため、ＣＰＵからみて、上流・下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジだけで構成される１ホップのＰＣＩエクスプレススイッチ構成を実現することができる。
【０１３１】
次に、本発明によるＰＣＩエクスプレススイッチの最小構成について説明する。図３３は、ＰＣＩエクスプレススイッチの最小の構成例を示すブロック図である。図３３に示すように、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４は、最小の構成要素として、ＭＲ対応ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ３０４４，３０４６と、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ３０６１と、マネジメントモジュール３０４３とを含む。
【０１３２】
ＭＲ対応ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ３０４４，３０４６は、複数のルートコンプレックスと接続するためのマルチルート対応のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジである。また、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ３０６１は、ＭＲ対応ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ３０４４，３０４６間のスイッチ処理を行う機能を備える。また、マネジメントモジュール３０４３は、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ３０６１内で処理されるデータを、ＭＲ対応ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ３０４４，３０４６を経由せずに、ネットワークを介して、外部のスイッチに転送する機能を備える。
【０１３３】
図３３に示す最小構成のＰＣＩエクスプレススイッチによれば、複数のルートコンプレックステムを収容するＰＣＩエクスプレススイッチにおけるスイッチ間の接続において、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの経由を行うことなく、Ｉ／Ｏデバイス収容を実現し、ＢＩＯＳ起動時間の増大を抑制することができる。
【０１３４】
なお、上記に示した実施形態では、以下の（１）〜（８）に示すようなＰＣＩエクスプレススイッチ及びＰＣＩエクスプレスシステムの特徴的構成が示されている。
【０１３５】
（１）ＰＣＩエクスプレススイッチは、複数のルートコンプレックスと接続するためのマルチルート対応のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ（例えば、ＭＲ対応上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ３０４４，３０４５や、ＭＲ対応下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ３０４６，３０４７，３０４８によって実現される）と、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ間のスイッチ処理を行う仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ（例えば、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ３０６１，３０６２，３０６３，３０６４によって実現される）と、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを経由せずに、ネットワークを介して、外部のスイッチに転送するネットワーク制御手段（例えば、マネジメントモジュール３０４３によって実現される）とを備えたことを特徴とする。
【０１３６】
（２）ＰＣＩエクスプレススイッチにおいて、ネットワーク制御手段は、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、イーサネット（登録商標）を介して、外部のスイッチに転送するように構成されていてもよい。
【０１３７】
（３）ＰＣＩエクスプレススイッチにおいて、ネットワーク制御手段は、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、イーサネット（登録商標）を介して、外部のスイッチに転送し、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ単位に、データ転送に用いるＶＬＡＮを管理するためのテーブル（例えば、他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３や自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８によって実現される）を有し、テーブルを用いてデータ転送を行うように構成されていてもよい。
【０１３８】
（４）ＰＣＩエクスプレススイッチにおいて、ネットワーク制御手段は、外部のスイッチの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及びＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を管理するための外部スイッチ用テーブル（例えば、他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３によって実現される）を備え、外部スイッチ用テーブルを用いてデータ転送を行うように構成されていてもよい。
【０１３９】
（５）ＰＣＩエクスプレススイッチにおいて、ネットワーク制御手段は、自スイッチの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及びＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を管理するための自スイッチ用テーブル（例えば、自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８によって実現される）を備え、自スイッチ用テーブルを用いてデータ転送を行うように構成されていてもよい。
【０１４０】
（６）ＰＣＩエクスプレススイッチにおいて、ネットワーク制御手段は、自スイッチの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及びＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を管理するための自スイッチ用テーブル（例えば、自スイッチデバイス情報テーブル３０８３８によって実現される）を備え、自スイッチ用テーブルの情報に従って、所定期間毎に自スイッチの設定情報を外部のスイッチに通知するように構成されていてもよい。
【０１４１】
（７）ＰＣＩエクスプレススイッチにおいて、ネットワーク制御手段は、外部のスイッチの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及びＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を受信し、外部のスイッチの仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ及びＰＣＩ−ＰＣＩブリッジの設定情報を管理するための外部スイッチ用テーブル（例えば、他スイッチデバイス情報テーブル３０８３３によって実現される）を備え、外部のスイッチから受信した設定情報に基づいて、外部スイッチ用テーブルを自動的に更新するように構成されていてもよい。
【０１４２】
（８）ＰＣＩエクスプレスシステムは、第１のＰＣＩエクスプレススイッチ（例えば、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０４）と、第２のＰＣＩエクスプレススイッチ（例えば、ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ３０８）とを備え、第１のＰＣＩエクスプレススイッチは、複数のルートコンプレックスと接続するためのマルチルート対応のＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ（例えば、ＭＲ対応上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ３０４４，３０４５や、ＭＲ対応下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ３０４６，３０４７，３０４８によって実現される）と、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ間のスイッチ処理を行う仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ（例えば、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ３０６１，３０６２，３０６３，３０６４によって実現される）と、仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ内で処理されるデータを、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジを経由せずに、ネットワークを介して、第２のＰＣＩエクスプレススイッチに転送するネットワーク制御手段（例えば、マネジメントモジュール３０４３によって実現される）とを含むことを特徴とする。
【０１４３】
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は、本願の請求の範囲によって規定される、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の種々の形で実施することができる。そのため、前述した各実施形態は単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるべきではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書や要約書の記載には拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更はすべて本発明の範囲内のものである。
【０１４４】
本願は、２００８年５月１６日に出願された特願２００８−１２９１５７号を基礎とする優先権を主張するものである。そして、特願２００８−１２９１５７号に開示された全ての内容は本願の内容に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明は、有線で接続されたコンピュータシステムやネットワークシステムに適用できる。また、本発明は、有線又は無線に関わらず、ＰＣＩエクスプレスインタフェースを搭載しているシステム環境全てに活用可能である。
【符号の説明】
【０１４６】
５２  ＭＲ−ＰＣＩＭ
１０１，１０８，１０１１  ＣＰＵ
１０２，１０９，１０２１  ルートコンプレックス
１０３，１１０，１０３１  メモリ
１０６，１０７  エンドポイント
３０４，３０８  ＭＲＡ拡張ＰＣＩエクスプレススイッチ
５０５，５０６  ＭＲエンドポイント
３０４２，３０８２  ネットワーク制御回路
３０４３，３０８３  マネジメントモジュール
３０４４  ＭＲ対応上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ
３０４５，３０８４  上流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ
３０４６，３０８５  ＭＲ対応下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ
３０４７，３０４８  下流ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ
３０４９，３０８６  ＭＲＡコントローラ論理
３０５０，３０８７  設定レジスタ
３０６１，３０６２，３０６３，３０６４、３０８８，３０８９，３０９０  仮想ＰＣＩエクスプレススイッチ
２００９１  送信ネットワークフレーム
２００９２  受信ネットワークフレーム
３０８２２  送信フレーム制御回路
３０８２３  受信フレーム制御回路
３０８２４  受信フレーム解析モジュール
３０８２６  ＰＣＩｅフレーム生成回路
３０８２７  ＶＳ−ＶＬＡＮマッピングテーブル
３０８２８  自他デバイス情報
３０８２９  ネットワークフレーム生成回路
３０８３２  他スイッチデバイス情報管理回路
３０８３３  他スイッチデバイス情報テーブル
３０８３５  自他デバイス情報出力回路
３０８３６  自スイッチデバイス情報管理回路
３０８３９  自スイッチＶＳ−ＶＬＡＮ情報設定回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【国際調査報告】
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2009139489.tif 000037
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