(57)【要約】【課題】パケット判別情報に基づき、パケット種別を判定しながら、パケット受信処理を行っていたＣＰＵの負荷を軽減するため、パケット受信処理に伴うＣＰＵの処理負荷が大きかった。【解決手段】パケットフィルタリングテーブルにあらかじめ設定されたフィルタリング情報を用い、パケット判別情報に基づき、メモリ上のメモリ空間に分けて、パケットを転送する。メモリ空間ごとに処理するＣＰＵを複数用い、処理負荷を分散することにより、高速なパケット受信処理を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路からのパケットを受信するパケット受信部と、複数のパケット付加情報を保持しパケット判別情報とするフィルタリングテーブル部と、前記フィルタリングテーブル部に基づきパケットを解析するパケット解析部と、前記パケット解析部で解析された情報に基づいて複数のデータの転送先を決定するＤＭＡ転送制御部とから構成されるパケット受信装置において、前記パケット受信装置は、バスに接続されており、バスを介してメモリとＣＰＵが接続されることを特徴とするパケット処理装置。
【請求項２】
前記パケット受信装置が、パケット解析部で解析したパケット判別情報をもとに前記パケットの判別情報を削除し、データだけにするパケット加工部を前記パケット解析部とＤＭＡ転送制御部の間に接続したパケット受信装置である請求項１記載のパケット処理装置。
【請求項３】
前記パケット加工部が、フィルタリングテーブルのパケット判別情報として記載されている１つ以上のフィールド情報に基づき必要なパケットと不用なパケットを判定し、不用な前記パケットについては廃棄することを特徴とするパケット受信装置が接続された請求項２記載のパケット処理装置。
【請求項４】
パケット処理装置における複数のＣＰＵを接続した構成であって、パケット受信装置のＤＭＡ転送制御部によって複数のメモリ空間に転送されたパケットにおいて、前記複数のメモリ空間に転送された前記パケットの処理を対応した複数のＣＰＵで処理することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のパケット処理装置。
【請求項５】
パケット加工部によってパケットを加工しメモリ空間に転送し前記メモリ空間を処理する複数のＣＰＵの少なくとも１つが画像圧縮・伸張装置である請求項４記載のパケット処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット通信におけるプロトコル処理を行うパケット処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のプロトコル処理装置としては、パケット解析部で通信品質の異なるパケットを当該パケットの付加情報に基づき、通信品質ごとに異なるメモリ空間に転送し、リアルタイム性の要求されるパケットを優先的に送出するものがあった（たとえば、特許文献１参照）。これは、パケットの優先度を変更し、多重化し、送出するもので、優先度を考慮したパケットを中継装置であり、パケットを受信し、パケットの付加情報に基づき、パケットのプロトコル処理を行うものではなかった。
【０００３】
図７は、従来のパケット処理装置を示すもので、パケット処理装置７００は、パケット受信部７０１とＤＭＡ転送制御部７０３とから構成されるパケット受信装置７１０とＣＰＵ７２１とメモリ７３０から構成されていて、パケット受信装置７１０は、バスを介してＣＰＵ７２１とメモリ７３０と接続されている。
【０００４】
パケット受信部７０１として、ＬＡＮコントローラを例に、動作を説明する。
【０００５】
パケットを受信したＬＡＮコントローラは、パケットを受信したことをＣＰＵ７２１へ割り込みで通知し、ＣＰＵ７２１は、メモリ７３０のメモリ空間を取得し、取得したメモリ空間に受信したパケットを転送するようにＤＭＡ転送制御部７０３に指示する。ＤＭＡ転送制御部７０３は、ＣＰＵ７２１から指定されたメモリ空間に受信したパケットをＤＭＡ転送する。
【０００６】
ＣＰＵ７２１は、メモリ７３０に転送されたパケットのＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のパケットヘッダーやＩＰパケットヘッダー、ＵＤＰパケットヘッダー、ＴＣＰパケットヘッダーなどにあるパケット判別情報を用い、プロトコル処理する。このようなパケット処理装置は、一般的にＬｉｎｕｘなどの１つのＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍで、プロトコル処理を行っており、処理負荷を分散することが困難な構成になっていた。
【特許文献１】特開２００２−２８１５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、パケットの優先度を変更し、多重化し、送出するもので、優先度を考慮したパケット中継装置であり、パケットを受信し、パケットの付加情報に基づき、パケットのプロトコル処理を行うものではなかった。
【０００８】
本発明は、従来のパケット処理のＣＰＵ負荷を軽減するため、パケットの付加情報に基づき、複数のＣＰＵを用い、処理負荷を分散し、高速な受信処理を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るパケット処理装置は、伝送路からのパケットを受信するパケット受信部と、複数のパケット付加情報を保持しパケット判別情報とするフィルタリングテーブル部と、前記フィルタリングテーブル部に基づきパケットを解析するパケット解析部と、前記パケット解析部で解析された情報に基づいて複数のデータの転送先を決定するＤＭＡ転送制御部とから構成されるパケット受信装置において、前記パケット受信装置は、バスに接続されており、バスを介してメモリとＣＰＵが接続されることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項２に係るパケット処理装置は、さらに、前記パケット受信装置が、パケット解析部で解析したパケット判別情報をもとに前記パケットの判別情報を削除し、データだけにするパケット加工部を前記パケット解析部とＤＭＡ転送制御部の間に接続したパケット受信装置であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項３に係るパケット処理装置は、さらに、前記パケット加工部が、フィルタリングテーブルのパケット判別情報として記載されている１つ以上のフィールド情報に基づき必要なパケットと不用なパケットを判定し、不用な前記パケットについては廃棄することを特徴とするパケット受信装置が接続されたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項４に係るパケット処理装置は、さらに、パケット処理装置における複数のＣＰＵを接続した構成であって、パケット受信装置のＤＭＡ転送制御部によって複数のメモリ空間に転送されたパケットにおいて、前記複数のメモリ空間に転送された前記パケットの処理を対応した複数のＣＰＵで処理することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項５に係るパケット処理装置は、さらに、パケット加工部によってパケットを加工しメモリ空間に転送し前記メモリ空間を処理する複数のＣＰＵの少なくとも１つが画像圧縮・伸張装置であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、パケットの付加情報に基づき、複数のＣＰＵを用い、処理負荷を分散することにより、高速な受信処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるパケット処理装置の構成図である。図１において、パケット処理装置１００は、バス上に相互に接続されたＣＰＵ１２１とメモリ１３０とパケット受信装置１１０とから構成されており、さらにパケット受信装置１１０は、パケット受信部１０１とパケット解析部１０２とＤＭＡ転送制御部１０３、フィルタリングテーブル部１０５とから構成されている。
【００１７】
また、図２は、メモリ１３０のメモリ空間１４０を示すもので、パケット判別情報をもとに異なるメモリ空間に転送された状態を示している。
【００１８】
かかる構成によれば、パケット受信部１０１は、パケットを受信する。パケット受信部１０２は、フィルタリングテーブル部１０５に記載されたパケット判別情報に基づき、メモリ１３０のメモリ空間１４０のどこにＤＭＡ転送すべきかを解析する。ＤＭＡ転送制御部１０３は、パケット解析部１０２から転送先を通知され、通知されたメモリ１３０のメモリ空間１４０に転送する。
【００１９】
たとえば、パケット１４１〜１４３が、同一のパケット判別情報を持っている場合メモリ空間１７０へ、パケット１５１〜１５３が、同一のパケット判別情報を持っている場合メモリ空間１７１へ、パケット１６１〜１６３が、同一のパケット判別情報を持っている場合メモリ空間１７２へ、転送することができ、パケット処理の優先度付けを容易に行い、パケット処理を行うことができる。
【００２０】
なお、本実施の形態の形態として、メモリ空間は、１７０〜１７３の３種類としたが、パケット判別情報によって、複数持つことも可能である。
【００２１】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２におけるパケット処理装置の構成図である。図３において、図１、図２と同じ構成については、同じ符号を用い説明を省略する。
【００２２】
図３において、パケット加工部２０４をパケット受信装置１００に追加したもので、パケット解析部１０２とＤＭＡ転送制御部１０３の間に、パケット加工部２０４を接続したものである。
【００２３】
たとえば、パケットとして、圧縮された映像情報が多重化されている映像ストリームパケット、それ以外の非映像ストリームパケットを受信する場合、パケット加工部２０４は、映像ストリームパケットに付加されているパケット判別情報を削除し、映像情報だけにして、メモリ１３０へ転送する。また、非映像ストリームパケットについては、パケット判別情報を保持したまま、メモリ１３０へ転送する。
【００２４】
映像ストリームパケットは、時間的な優先度を上げ、優先的に処理し、非映像ストリームパケットは、優先度を下げ、処理することができる。これにより、同性能のＣＰＵでも映像ストリームパケットを優先的に処理することができる。さらに、パケット加工部２０４でパケット判別情報を削除しているため、映像情報を伸張するだけの処理になり、ＣＰＵ１２１の処理負荷を軽減することができる。
【００２５】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３におけるフィルタリングテーブルの構成図である。図４において、図１、図２、図３と同じ構成については、同じ符号を用い説明を省略する。
【００２６】
フィルタリングテーブル３００において、パケット判別情報３０１は、パケットのフィールド３１０〜３１ｎから構成されており、それぞれにおいてパケットの処理方法３０２が対応付けられている。
【００２７】
パケットの処理方法３０２には、あらかじめＣＰＵ１２１から、処理・廃棄・パケット判定情報削除などの設定されている情報を保持している。
【００２８】
フィルタリングテーブル３００を持つことで、ＣＰＵ１２１が行っていたパケット判別情報を、用いた処理方法の区分を行うことができるようになり、ＣＰＵ１２１の処理負荷を軽減することができる。
【００２９】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態２におけるパケット処理装置の構成図である。図５において、図１、図２、図３、図４と同じ構成については、同じ符号を用い説明を省略する。
【００３０】
ＣＰＵ１２１の接続されたバス上にＣＰＵ４２２、ＣＰＵ４２３を接続し、メモリ１３０上のメモリ空間１７０、メモリ空間１７１、メモリ空間１７２にパケット判別情報で区分されたパケットをそれぞれ担当し、並列してプロトコル処理することで、高速なプロトコル処理が可能となる。
【００３１】
なお、本実施の形態４において、ＣＰＵとメモリ空間を１対１の対応としたが、複数のメモリ空間に分類されたパケットを１つのＣＰＵでプロトコルするなど、１対多の構成も可能である。
【００３２】
（実施の形態５）
図６は、本発明の実施の形態２におけるパケット処理装置の構成図である。図６において、図１、図２、図３、図４、図５と同じ構成については、同じ符号を用い説明を省略する。
【００３３】
ＣＰＵ１２１の接続されたバス上にＤＳＰ５２２、ＭＰＥＧデコーダ５２３を接続し、メモリ１３０上のメモリ空間１７０、メモリ空間１７１、メモリ空間１７２にパケット判別情報で区分されたパケットをそれぞれ担当し、ＣＰＵ１２１では、プロトコル処理し、パケット加工部２０４でパケット判別情報を削除したパケットをＤＳＰ５２２やＭＰＥＧデコーダで直接処理することで、プロトコル処理を複数で並列して行うことで、高速なプロトコル処理が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のパケット処理装置は、パケット判別情報ごとに、パケットを別々のメモリ空間に転送することで、パケット処理の優先度付けを行い、また、並列してパケットの処理を行う機能を有し、ネットワークからのパケットの受信処理を高速に処理する技術分野におけるネットワーク家電、高速ルータなどのネットワーク機器などの分野で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施の形態１におけるパケット処理装置の構成図
【図２】実施の形態１におけるメモリ空間を示す図
【図３】実施の形態２におけるパケット処理装置の構成図
【図４】実施の形態３におけるフィルタリングテーブルの図
【図５】実施の形態４におけるパケット処理装置の構成図
【図６】実施の形態５におけるパケット処理装置の構成図
【図７】従来のパケット処理装置の構成図
【符号の説明】
【００３６】
１００    パケット処理装置
１０１    パケット受信部
１０２    パケット解析部
１０３    ＤＭＡ転送制御部
１０５    フィルタリングテーブル部
１１０    パケット受信装置
１２１    ＣＰＵ
１３０    メモリ
１４０    メモリ空間
１４１〜１４３    パケット
１５１〜１５３    パケット
１６１〜１６３    パケット
１７０〜１７３    メモリ空間
２０４    パケット加工部
３００    フィルタリングテーブル
３０１    パケット判別情報
３０２    処理方法
３１０〜１３ｎ    フィールド
４２２〜４２３    ＣＰＵ
５２２    ＤＳＰ
５２３    ＭＰＥＧデコーダ
【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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