(57)【要約】【課題】省電力化を実装したネットワーク装置における、トラフィックの遅延を低減する。【解決手段】ネットワークに接続され、トラフィックを転送するネットワーク装置であって、前記ネットワーク装置は、プロセッサと、メモリと、ネットワークインターフェースと、前記ネットワーク装置によって転送される前記トラフィックに関する指示を受信する指示受信部と、前記トラフィックを転送するためのトラフィック転送部とを備え、前記トラフィックの量に従って、前記トラフィック転送部における消費電力を低減し、前記受信したトラフィックに関する指示に基づいて、前記ネットワーク装置が前記トラフィックを転送できるように、前記トラフィック転送部における消費電力を復帰させる。【選択図】図３
2011188416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続され、トラフィックを転送するネットワーク装置であって、
前記ネットワーク装置は、
プロセッサと、メモリと、ネットワークインターフェースと、前記ネットワーク装置によって転送される前記トラフィックに関する指示を受信する指示受信部と、前記トラフィックを転送するためのトラフィック転送部とを備え、
前記トラフィックの量に従って、前記トラフィック転送部における消費電力を低減し、
前記受信したトラフィックに関する指示に基づいて、前記ネットワーク装置が前記トラフィックを転送できるように、前記トラフィック転送部における消費電力を復帰させることを特徴とするネットワーク装置。
【請求項２】
前記ネットワーク装置は、
前記ネットワーク装置が転送する前記トラフィックに関する指示を作成し、
前記トラフィックの転送先の前記ネットワーク装置に、前記作成された前記トラフィックに関する指示を送信することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
【請求項３】
前記トラフィックは、他の前記ネットワーク装置によって、前記ネットワーク装置に転送され、
前記ネットワーク装置は、前記他のネットワーク装置から前記転送されたトラフィックを受信するよりも前に、前記トラフィックに関する指示を送信することを特徴とする請求項２に記載のネットワーク装置。
【請求項４】
前記ネットワーク装置は、前記他のネットワーク装置から送信された前記トラフィックに関する指示を受信した後に、前記トラフィックに関する指示を送信することを特徴とする請求項３に記載のネットワーク装置。
【請求項５】
前記ネットワーク装置は、
前記トラフィック転送部の電力の供給を停止させることによって、消費電力を低減し、
前記トラフィックに関する指示を受信すると、前記トラフィック転送部の電力の供給を開始させることを特徴とする請求項４に記載のネットワーク装置。
【請求項６】
前記トラフィックに関する指示には、前記トラフィックの量、又は、前記トラフィックを転送するために要する処理性能の、少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項４に記載のネットワーク装置。
【請求項７】
前記ネットワーク装置は、
前記トラフィック転送部の処理性能を低下させることによって、消費電力を低減し、
前記トラフィックに関する指示に、前記トラフィックを転送するために要する処理性能が含まれていた場合、前記トラフィックに関する指示に含まれる処理性能に、前記トラフィック転送部の処理性能を復帰させ、
前記トラフィックに関する指示に、前記トラフィックの量が含まれていた場合、前記トラフィックの量を転送できる処理性能に、前記トラフィック転送部の処理性能を復帰させることを特徴とする請求項６に記載のネットワーク装置。
【請求項８】
前記ネットワーク装置は、第１の前記他のネットワーク装置を介して第２の前記他のネットワーク装置に、前記トラフィックを転送し、
前記ネットワーク装置は、
前記第１の他のネットワーク装置によって処理される通信フォーマットの情報を取得し、
前記取得された通信フォーマットに従って作成されたメッセージに、前記トラフィックに関する指示を含め、
前記第１の他のネットワーク装置を介して、前記トラフィックに関する指示を含んだメッセージを、前記第２の他のネットワーク装置に送信することを特徴とする請求項４に記載のネットワーク装置。
【請求項９】
前記第２の他のネットワーク装置は、
前記第１の他のネットワーク装置によって処理される通信フォーマットの情報を取得し、
前記第１の他のネットワーク装置を介して送信された前記トラフィックに関する指示を含んだメッセージから、前記取得された通信フォーマットに基づいて、前記トラフィックに関する指示を取得することを特徴とする請求項８に記載のネットワーク装置。
【請求項１０】
前記第１の他のネットワーク装置は、消費電力を低減しない装置であることを特徴とする請求項９に記載のネットワーク装置。
【請求項１１】
ネットワークに接続され、トラフィックを転送するネットワーク装置における転送方法であって、
前記ネットワーク装置は、
プロセッサと、メモリと、ネットワークインターフェースと、前記ネットワーク装置によって転送される前記トラフィックに関する指示を受信する指示受信部と、前記トラフィックを転送するためのトラフィック転送部とを備え、
前記方法は、
前記ネットワーク装置が、前記トラフィックの量に従って、前記トラフィック転送部における消費電力を低減する手順と、
前記ネットワーク装置が、前記受信したトラフィックに関する指示に基づいて、前記ネットワーク装置が前記トラフィックを転送できるように、前記トラフィック転送部における消費電力を復帰させる手順と、
前記ネットワーク装置が、前記ネットワーク装置が転送する前記トラフィックに関する指示を作成する手順と、
前記ネットワーク装置が、前記トラフィックの転送先の前記ネットワーク装置に、前記作成された前記トラフィックに関する指示を送信する手順とを含むことを特徴とする転送方法。
【請求項１２】
前記トラフィックは、他の前記ネットワーク装置によって、前記ネットワーク装置に転送され、
前記トラフィックに関する指示を送信する手順は、
前記ネットワーク装置が、前記他のネットワーク装置から前記転送されたトラフィックを受信するよりも前に、前記トラフィックに関する指示を送信する手順と、
前記ネットワーク装置が、前記他のネットワーク装置から送信された前記トラフィックに関する指示を受信した後に、前記トラフィックに関する指示を送信する手順とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の転送方法。
【請求項１３】
前記消費電力を低減する手順は、前記ネットワーク装置が、前記トラフィック転送部の電力の供給を停止させることによって、消費電力を低減する手順を含み、
前記消費電力を復帰させる手順は、前記ネットワーク装置が、前記トラフィックに関する指示を受信すると、前記トラフィック転送部の電力の供給を開始させる手順を含むことを特徴とする請求項１２に記載の転送方法。
【請求項１４】
前記トラフィックに関する指示には、前記トラフィックの量、又は、前記トラフィックを転送するために要する処理性能の、少なくとも一つが含まれ、
前記消費電力を低減する手順は、前記ネットワーク装置が、前記トラフィック転送部の処理性能を低下させることによって、消費電力を低減する手順を含み、
前記消費電力を復帰させる手順は、
前記トラフィックに関する指示に、前記トラフィックを転送するために要する処理性能が含まれていた場合、前記ネットワーク装置が、前記トラフィックに関する指示に含まれる処理性能に、前記トラフィック転送部の処理性能を復帰さる手順と、
前記トラフィックに関する指示に、前記トラフィックの量が含まれていた場合、前記ネットワーク装置が、前記トラフィックの量を転送できる処理性能に、前記トラフィック転送部の処理性能を復帰させる手順とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の転送方法。
【請求項１５】
前記ネットワーク装置と、第１の前記他のネットワーク装置を介して第２の前記他のネットワーク装置に、前記トラフィックを転送し、
前記トラフィックに関する指示を送信する手順は、
前記ネットワーク装置が、前記第１の他のネットワーク装置によって処理される通信フォーマットの情報を取得する手順と、
前記ネットワーク装置が、前記取得された通信フォーマットに従って作成されたメッセージに、前記トラフィックに関する指示を含める手順と、
前記ネットワーク装置が、前記第１の他のネットワーク装置を介して、前記トラフィックに関する指示を含んだメッセージを、前記第２の他のネットワーク装置に送信する手順と、
前記第２の他のネットワーク装置が、前記第１の他のネットワーク装置によって処理される通信フォーマットの情報を取得する手順と、
前記第２の他のネットワーク装置が、前記第１の他のネットワーク装置を介して送信された前記トラフィックに関する指示を含んだメッセージから、前記取得された通信フォーマットに基づいて、前記トラフィックに関する指示を取得する手順とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の転送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク装置に関し、特に、自らの消費電力を低減するネットワーク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク装置における消費電力を低減する方法には、ネットワーク装置において使用されるデバイスの消費電力を低減する方法と、ネットワーク装置の運用を工夫することによって消費電力を低減する方法とがある。
【０００３】
ネットワーク装置の運用を工夫することによって消費電力を低減する方法には、ＥＴＨＥＲＮＥＴ（以下、イーサネットと表記、登録商標）の消費電力を低減する方法がある。このイーサネットの消費電力を低減する方法は、ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．３ＡＺタスクフォースにおいてＥＮＥＲＧＹ  ＥＦＦＩＣＩＥＮＴ  ＥＴＨＥＲＮＥＴ  （以下、ＥＥＥと表記）として、現在、標準化作業が進められている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
ＥＥＥにおけるネットワーク装置は、トラフィックが発生していない場合に、ＬＯＷ  ＰＯＷＥＲ  ＩＤＬＥ（以下、ＬＰＩと表記）と呼ばれる省電力状態に移行する。このＬＰＩの期間、ネットワーク装置は、定期的に動作状況を確認するために、ネットワーク装置間でパケットを送受信するのみとなる。
【０００５】
ネットワーク装置が、ＬＰＩの期間、動作状況を確認するためのパケットのみを送受信することによって、ネットワークの物理層における消費電力が減少する。さらに、ＮＥＴＷＯＲＫ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ  ＣＡＲＤ  （以下、ＮＩＣと表記）内のＭＥＤＩＡ  ＡＣＣＥＳＳ  ＣＯＮＴＲＯＬ（以下、ＭＡＣと表記）層のプロトコルを処理するチップの給電を停止することができるため、ネットワーク装置における省電力化が見込まれている。
【０００６】
また、ネットワーク装置の運用を工夫することによって消費電力を低減する別の方法には、集中分散型のネットワーク装置内の一部の装置の給電を停止することによって、消費電力を低減する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１が示すネットワーク装置は、ネットワーク装置に備わる複数の検索エンジンの稼動状況を制御し、かつ、稼動状況に従ってパケットの振り分けを制御することによって、検索エンジンの動作周波数を変更し、また、検索エンジンへの給電を停止する。そして、特許文献１が示すネットワーク装置は、検索エンジンの動作周波数を変更し、検索エンジンへの給電を停止することによって、ネットワーク装置の省電力化を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−０１７１６０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  ＤＲＡＦＴ  Ｐ８０２．３ＡＺ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＥＥＥ又は省電力ルータといった、消費電力を低減する機能を備えるネットワーク装置は、トラフィックの到着状況に従って、ネットワーク装置の稼動状況及び性能を制御することによって省電力化する場合、その稼動状況及び性能を制御するために時間を要する。
【００１１】
例えば、ＥＥＥにおけるネットワーク装置は、トラフィックが発生しない場合、ＬＰＩに移行するが、ＬＰＩ中にトラフィックが発生すると、ウェイクアップ処理が行われる。ネットワーク装置（例えば、ＮＩＣ）が、ネットワーク回線上に複数段設置されるネットワークシステムにおいて、一つのＮＩＣがトラフィックを受信した場合、トラフィックを受信したＮＩＣは、受信したトラフィックを自身に備わるバッファに溜める。
【００１２】
そして、トラフィックを溜めたＮＩＣは、ネットワーク回線を介して接続される対向側のＮＩＣに、トラフィックが到着したことを示すウェイクメッセージを送信することによって、起動を促す。対向側のＮＩＣは、ウェイクメッセージを受信すると、ＭＡＣ層を処理するチップを起動し、起動完了後、ウェイクメッセージの送信元のＮＩＣに起動完了を伝えるために、通常状態を示すメッセージを送信する。トラフィックをバッファに溜めていた側のＮＩＣは、対向側のＮＩＣから起動完了を伝えるための通常状態を示すメッセージを受信すると、バッファに溜まっていたトラフィックの送信を再開する。
【００１３】
ネットワーク装置がＬＰＩである状態から、そのネットワーク装置にトラフィックの送信を再開するまでに要する時間（以下、復帰時間と表記）は、回線種別にも依存するが、アプリケーションによる処理に影響を及ぼさない程度の時間となるよう、通常設計されている。すなわち、この復帰時間の長さは、ＬＰＩである状態のネットワーク装置が１段の場合、アプリケーションにとって問題とならないよう設計される。
【００１４】
しかし、ＬＰＩである状態のネットワーク装置が複数段続くネットワークシステムの場合、ウェイクメッセージの送信、及び、通常状態を示すメッセージの受信がネットワーク装置の段数分発生することによって、通常状態を示すメッセージが到着するまでに発生する遅延時間が増加することとなり、ＬＰＩからの復帰時間の長さは、アプリケーションにとって無視できなくなる。
【００１５】
本発明の第一の目的は、対向装置と通信を行うことによってネットワーク装置の機能の一部を制限し、これによって消費電力を削減する機能を備えたネットワーク装置から構成されるネットワークシステムにおいて、トラフィックの遅延時間を削減するネットワーク装置の提供である。
【００１６】
また、集中分散型のネットワーク装置を用いて消費電力を低減する方法において、検索エンジンの動作周波数の変更、又は、検索エンジンへの給電の停止及び検索エンジンの起動のために要する時間は、ネットワーク上のトラフィックが流れる時間と比較して、無視できない程度に長い。さらに、これらのように動作周波数を変更したり、給電を停止したりするなど、省電力化のために稼働状況を変更する検索エンジンは、稼働状況を変更する際に、ネットワーク装置による転送を一時中断する必要がある。このため、検索エンジンの稼動状況を変更すること自体が、一時的なネットワーク装置の転送性能の劣化を招く。そのため、検索エンジンの稼動状況を変更するために要する時間を短縮したいという課題が存在する。
【００１７】
本発明の第二の目的は、トラフィック量に従って、ネットワーク装置の検索エンジンなどの機能の一部を制限することによって消費電力を削減するネットワーク装置が備わるネットワークシステムにおいて、稼動状況を変更することによって招かれる性能変更の遅延を抑え、サービス品質劣化を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、ネットワークに接続され、トラフィックを転送するネットワーク装置であって、前記ネットワーク装置は、プロセッサと、メモリと、ネットワークインターフェースと、前記ネットワーク装置によって転送される前記トラフィックに関する指示を受信する指示受信部と、前記トラフィックを転送するためのトラフィック転送部とを備え、前記トラフィックの量に従って、前記トラフィック転送部における消費電力を低減し、前記受信したトラフィックに関する指示に基づいて、前記ネットワーク装置が前記トラフィックを転送できるように、前記トラフィック転送部における消費電力を復帰させる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のネットワーク装置は、消費電力を低減することを目的としたネットワーク装置によって構築されたネットワークにおいて、該ネットワーク装置が消費電力を抑えた状態からの復帰時間の遅延を低減する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態のネットワーク装置のハードウェアの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の検索エンジンの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のＮＩＣの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のウェイクメッセージのフォーマットを示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の検索エンジンから送信されたＬＰＩからの復帰を促すメッセージに基づいてＬＰＩから復帰するための手順を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の対向側のネットワーク装置から送信されたＬＰＩからの復帰を促すウェイクメッセージに基づいてＬＰＩから復帰するための手順を示すシーケンス図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の同じネットワーク装置内に備わるＮＩＣから送信されたＬＰＩからの復帰を促すウェイクメッセージに基づいてＬＰＩから復帰するための手順を示すシーケンス図である。
【図８】本発明の第１の実施形態のＬＰＩからの復帰手順との対比例を示すシーケンス図である。
【図９】本発明の第１の実施形態のＬＰＩからの復帰手順を示すシーケンス図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態のネットワーク装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の検索エンジンの構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態のＮＩＣの構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態の稼動状況を変更する手順との対比例を示すシーケンス図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態の稼動状況を変更する手順を示すシーケンス図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態のハードウェアの構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態のネットワーク装置のハードウェアの構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態の検索エンジンの構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態のＮＩＣの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のネットワーク装置１０のハードウェアの構成を示すブロック図である。
【００２２】
本発明の第１の実施形態のネットワーク装置１０は、イーサネットのＭＡＣアドレス情報に基づいて、転送先を選択するイーサネットスイッチであり、スイッチ１０１、複数の検索エンジン１０２（検索エンジン１０２−１〜１０２−４）、複数のＮＩＣ１０３（ＮＩＣ１０３−１〜ＮＩＣ１０３−８）、複数のネットワーク回線１０４（ネットワーク回線１０４−１〜１０４−８）、ＮＩＣ間接続回線１０５、及び、ＣＰＵ１０６を備える。
【００２３】
ネットワーク装置１０は、ネットワーク回線１０４を介して他のネットワーク装置１０と接続される。すべてのＮＩＣ１０３は、ＮＩＣ間接続回線１０５によって接続され、相互に通信が可能である。また、スイッチ１０１には、多様な処理をソフトウェアによって行うため、ＣＰＵ１０６が接続される。なおネットワーク装置１０には、ソフトウェア又はテーブルを格納するための、図示しないメモリが備わる。
【００２４】
スイッチ１０１は、検索エンジン１０２によって扱うことができない制御メッセージの処理、及び、テーブルの管理などを行う。スイッチ１０１は、すべての検索エンジン１０２と相互に接続され、検索エンジン１０２間の通信を実現する。本発明の第１の実施形態の検索エンジン１０２は、それぞれ、複数のＮＩＣ１０３と接続される。
【００２５】
検索エンジン１０２は、パケットの送信先がどの検索エンジン１０２の配下にいるかなどの宛先の情報を保持する。例えば、ＮＩＣ１０３−１がパケットを受信した場合、検索エンジン１０２−１は、検索エンジン１０２−１が保持する宛先の情報によってパケットの送信先を検索し、検索エンジン１０２−１の配下にパケットの送信先があると判定した場合は、そのままＮＩＣ１０３−１を介してパケットを送信先に送る。
【００２６】
また、検索エンジン１０２−１は、パケットを検索することによって、検索エンジン１０２−１以外の検索エンジン１０２−３の配下にパケットの送信先があると判定した場合、スイッチ１０１にパケットを送る。スイッチ１０１は、検索エンジン１０２−３にパケットを転送し、検索エンジン１０２−３は、ＮＩＣ１０３−５又はＮＩＣ１０３−６を介して、パケットを宛先に送信する。
【００２７】
（検索エンジン１０２）
図２は、本発明の第１の実施形態の検索エンジン１０２の構成を示すブロック図である。
【００２８】
検索エンジン１０２は、複数のＮＩＣ１０３に接続され、ＣＰＵ１０６及びスイッチ１０１に接続される。検索エンジン１０２は、パケットバッファ１０２１、検索部１０２２、連想メモリ１０２３、及び、宛先情報テーブル１０２４を備える。パケットバッファ１０２１は、受信したパケットを一時的に格納するためのバッファである。検索部１０２２は、受信したパケットの宛先を検索するプログラム又はハードウェアである。
【００２９】
連想メモリ１０２３は、パケットのヘッダ領域に含まれるＭＡＣアドレス又はＩＰアドレスと、パケットの送信先のおおまかな宛先とを対応づけるテーブルである。おおまかな宛先とは、階層構造で示されたアドレスのうち、浅い階層のアドレスによって示される宛先である。
【００３０】
宛先情報テーブル１０２４は、パケットのヘッダ領域に含まれるＭＡＣアドレス又はＩＰアドレスと、連想メモリ１０２３において検索されたおおまかな宛先情報よりもさらに詳細な宛先とを保持するテーブルである。
【００３１】
検索部１０２２は、連想メモリ１０２３においておおまかな宛先を取得し、取得した宛先によって宛先情報テーブル１０２４をさらに検索することによって、検索の速度をあげることができる。
【００３２】
検索エンジン１０２は、スイッチ１０１又はＮＩＣ１０３からパケットを受信すると、パケットをパケットバッファ１０２１に一時的に格納する。また検索エンジン１０２は、受信したパケットに含まれる、ヘッダ領域と、そのパケットが一時的に格納されたパケットバッファ１０２１のＭＡＣアドレスとを、検索部１０２２に送信する。ヘッダ領域には、パケットの送信先を示すＭＡＣアドレスが含まれる。
【００３３】
検索部１０２２は、送信されたパケットのヘッダ領域を解析し、受信したパケットがトラフィックではなく制御メッセージであると判定した場合、パケットバッファ１０２１に制御メッセージを送る。パケットバッファ１０２１は、スイッチ１０１を介してＣＰＵ１０６に制御メッセージを送信する。
【００３４】
なお、第１の実施形態における制御メッセージは、ＬＰＩへの移行を促すメッセージ、又は、ＬＰＩからの復帰などを促すウェイクメッセージなどの、ＬＰＩに関するメッセージである。
【００３５】
検索部１０２２は、送信されたパケットのヘッダ領域を解析し、パケットがトラフィックであると判定した場合、送信されたパケットのヘッダ領域に含まれるＭＡＣアドレスを抽出し、抽出されたＭＡＣアドレス又はＩＰアドレスをキーとして、パケットを転送するために必要な宛先を検索する。
【００３６】
具体的には、検索部１０２２は、パケットのヘッダ領域に含まれるＭＡＣアドレスをキーとして連想メモリ１０２３を検索し、おおまかな宛先を取得する。さらに、連想メモリ１０２３によって取得されたおおまかな宛先を、宛先情報テーブル１０２４の記憶位置に変換し、宛先情報テーブル１０２４から詳細な宛先を取得する。取得された宛先の検索結果は、例えば、転送先となる別の検索エンジン１０２への経路であったり、検索エンジン１０２自らに直接接続されるＮＩＣ１０３を介して、さらに接続されるネットワーク回線１０４のうちの一つのネットワーク回線１０４への経路であったりする。
【００３７】
検索部１０２２は、連想メモリ１０２３及び宛先情報テーブル１０２４から取得された宛先を、パケットが一時的に格納されたパケットバッファ１０２１のＭＡＣアドレス情報とともに、パケットバッファ１０２１に送る。さらに連想メモリ１０２３及び宛先情報テーブル１０２４から取得された宛先が自らに直接接続されるＮＩＣ１０３であった場合、検索部１０２２は、自らに接続されるＮＩＣ１０３のポートが現在ＬＰＩ中であるか否かを示す情報と、そのパケットが送信される先の簡易経路情報も併せて取得する。
【００３８】
簡易経路情報とは、後述する手段に基づいて取得され、パケットがどのネットワーク装置１０を介して送信されるかを示す情報である。
【００３９】
そして、自らに接続されるＮＩＣ１０３のポートがＬＰＩ中である場合、検索部１０２２は、パケットバッファ１０２１を介してＮＩＣ１０３に、ＬＰＩからの復帰を促すウェイクメッセージを送信する。なお、検索エンジン１０２は、ＮＩＣ１０３から送られるＬＩＰに移行した旨の通知を保持する。
【００４０】
また検索部１０２２は、ＬＰＩからの復帰を促すウェイクメッセージに、簡易経路情報を付加する。簡易経路情報を付加することによって、ネットワーク装置１０は、ＬＰＩからの復帰を促すウェイクメッセージを次にどのネットワーク装置１０に送付するべきかを判定することができる。
【００４１】
パケットバッファ１０２１は、検索部１０２２から宛先の検索結果を送られると、パケットが一時的に格納されたパケットバッファ１０２１のＭＡＣアドレス情報に基づいて、送信するパケットを抽出する。そして、抽出されたパケットに、検索部１０２２から送られた宛先の検索結果を付加し、抽出されたパケットを宛先に送信する。なお、ＬＰＩ中のＮＩＣ１０３に復帰を促すウェイクメッセージを送信する場合、ＬＰＩからの復帰を促すウェイクメッセージに、抽出されたパケットを付加し、抽出されたパケットを付加されたウェイクメッセージをＬＰＩ中のＮＩＣ１０３に転送する。
【００４２】
ＣＰＵ１０６は、検索部１０２２から送られたパケットが一時的に格納されているパケットバッファ１０２１のアドレス情報に基づいて、パケットバッファ１０２１からパケットを抽出する。このＣＰＵ１０６は、不明な宛先の宛先解決、メモリ内情報の更新、及び、エージング処理等を行う。またＣＰＵ１０６は、ＬＰＩへの移行又はＬＰＩからの復帰を促す制御メッセージを受信し、受信した制御メッセージをメモリ内へ反映し、簡易経路情報を管理し、ＬＰＩ制御部１０３５へ簡易経路情報を通知する。
【００４３】
（ＮＩＣ１０３）
図３は、本発明の第１の実施形態のＮＩＣ１０３の構成を示すブロック図である。
【００４４】
第１の実施形態のＮＩＣ１０３は、１本以上の１０８に接続され、１つの検索エンジン１０２に接続される。また、ＮＩＣ１０３は、ＮＩＣ１０３間で相互に通信可能なように、ＮＩＣ間接続回線１０５によってすべてのＮＩＣ１０３と接続されている。
【００４５】
ＮＩＣ１０３は、ＲＥＣＯＮＣＩＬＩＡＴＩＯＮ  ＳＵＢＬＡＹＥＲ（以下、ＲＳと表記）１０３１と、ＭＡＣ１０３２と、振り分け回路１０３３と、バッファ１０３４と、ＬＰＩ制御部１０３５とを備える。
【００４６】
ＲＳ１０３１は、ネットワーク回線１０４を介して、ポート間の通信速度及び通信モードを最適化、すなわち、オートネゴシエーションを行う。ＭＡＣ１０３２は、パケットを符号化したり、パケットの切り出し、すなわちパケットの同期を取ったりする。ＭＡＣ１０３２は、ＮＩＣ１０３がＬＰＩ中、ＬＰＩ制御部１０３５によって停止される。振り分け回路１０３３は、ＮＩＣ１０３におけるパケットの送り先を制御する。バッファ１０３４は、ＬＰＩからの復帰を待つ間、振り分け回路１０３３によってパケットが格納される。
【００４７】
ＬＰＩ制御部１０３５は、ＮＩＣ間接続回線１０５に接続され、ＮＩＣ間接続回線１０５を介してＬＰＩに関する制御メッセージを受信すると、ＭＡＣ１０３２を停止させることによってＮＩＣ１０３をＬＰＩに移行させ、ＭＡＣ１０３２を起動させることによってＮＩＣ１０３をＬＰＩから復帰させる。また、ＬＰＩ制御部１０３５は、他のネットワーク装置１０に送信するウェイクメッセージ、すなわちＬＰＩからの復帰を促すウェイクメッセージ、及び、ＬＰＩへの移行を促す制御メッセージを作成する。
【００４８】
なお、ウェイクメッセージのコードには、図４に示すＥＥＥのメッセージコードに基づいたフォーマットを使用する。
【００４９】
図４は、本発明の第１の実施形態のウェイクメッセージのフォーマットを示す説明図である。
【００５０】
図４に示すウェイクメッセージのメッセージコードは、ＥＥＥ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ  ＭＥＳＳＡＧＥ  ＣＯＤＥ４１と、未使用領域４２と、ＥＥＥ  ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴ４３と、簡易経路情報４４とを含む。ＥＥＥ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ  ＭＥＳＳＡＧＥ  ＣＯＤＥ４１は、１１ビットであり、制御メッセージの種別を示す。未使用領域４２は、６ビットである。ＥＥＥ  ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴ４３は、７ビットであり、物理回線の種別とＥＥＥへの対応状況を示す。さらに、簡易経路情報４４は、未使用の２３ビット目から４７ビット目に、アドレスを示す情報を含む。
【００５１】
ＰＣ又は他のネットワーク装置１０などの外部からネットワーク回線１０４を介して入力される信号は、ＲＳ１０３１においてオートネゴシエーション用の信号とトラフィックとに分離される。オートネゴシエーション用の信号は、接続開始時、すなわちオートメーション用の信号が受信された時に、リンクの速度及びＬＰＩの可否などを、その信号の送信元と合意する機能と、リンク状態の監視及びＬＰＩの制御とのために利用される。
【００５２】
オートネゴシエーション用の信号のうちＬＰＩに関するものは、ＲＳ１０３１において内容を解析され、ＬＰＩ制御部１０３５に制御メッセージとして送信される。一方、ネットワーク回線１０４を介して外部から送信されたトラフィックは、ＲＳ１０３１からＭＡＣ１０３２に送られる。トラフィックは、ＭＡＣ１０３２において符号化などの処理をされると、振り分け回路１０３３によって検索エンジン１０２に送信される。
【００５３】
検索エンジン１０２によってＮＩＣ１０３へ送られた信号は、振り分け回路１０３３に送られる。振り分け回路１０３３は、検索エンジン１０２によって送られた信号を解析し、その信号がＬＰＩに関する制御メッセージである場合、その信号をＬＰＩ制御部１０３５に送信する。
【００５４】
検索エンジン１０２によって送られた信号がトラフィックであり、信号を受信したＮＩＣ１０３がＬＰＩ中でない場合、振り分け回路１０３３は、トラフィックの到着をＬＰＩ制御部１０３５に通知し、また、受信したトラフィックをＭＡＣ１０３２に送信する。
【００５５】
受信した信号がトラフィックであり、信号を受信したＮＩＣ１０３がＬＰＩ中の場合、振り分け回路１０３３は、ＬＰＩから復帰するまで、すなわちＭＡＣ１０３２が起動するまでの間、受信した信号に含まれるパケットをバッファ１０３４に格納する。振り分け回路１０３３は、バッファ１０３４に受信したパケットを格納した後、ＬＰＩ制御部１０３５からＬＰＩが終了した旨を通知されると、バッファ１０３４から格納したパケットを取得し、取得したパケットをＭＡＣ１０３２に送信する。
【００５６】
ＭＡＣ１０３２は、振り分け回路１０３３からパケットが送られると、送られたパケットに符号化などの処理を行い、符号化などをされたパケットをＲＳ１０３１に送る。ＲＳ１０３１は、ＭＡＣ１０３２からパケットを送られると、送られたパケットを含む信号をネットワーク回線１０４へ送信する。
【００５７】
（ＬＰＩへの移行）
ＮＩＣ１０３は、二つの場合においてＬＰＩとなる。一つ目の場合は、ＬＰＩ制御部１０３５によってＬＰＩへの移行が決定される場合であり、二つ目の場合は、ネットワーク回線１０４を介して対向側のネットワーク装置１０からＬＰＩへの移行を促す制御メッセージを受信した場合である。
【００５８】
ＬＰＩに移行する一つ目の場合におけるＬＰＩ制御部１０３５は、トラフィックを含む信号が検索エンジン１０２又はＮＩＣ１０３などの上流から一定時間送られていないことを検知した場合、ＬＰＩへの移行を決定し、ＭＡＣ１０３２を停止する。
【００５９】
ＬＰＩ制御部１０３５がＬＰＩへの移行を決定する場合、ＬＰＩ制御部１０３５は、振り分け回路１０３３がトラフィックを含む信号を受信した旨が振り分け回路１０３３によって通知された時間の間隔に基づいて、ＬＰＩに移行するか否かを判定する。一定時間トラフィックが振り分け回路１０３３によって受信されない場合、ＬＰＩ制御部１０３５は、ＬＰＩへの移行を促す制御メッセージを、ＲＳ１０３１を介して対向側のネットワーク装置１０に送信する。
【００６０】
このＬＰＩへの移行を促す制御メッセージに、対向側のネットワーク装置１０が同意する場合、対向側のネットワーク装置１０は、ＬＰＩへの移行を同意する旨の制御メッセージをＮＩＣ１０３に返信する。ＬＰＩへの移行を同意する旨のメッセージが対向側のネットワーク装置１０から送られた場合、ＬＰＩ制御部１０３５は、ＲＳ１０３１、ＭＡＣ１０３２及び振り分け回路１０３３にＬＰＩへ移行するよう通知する。
【００６１】
ＲＳ１０３１は、ＬＰＩ制御部１０３５からＬＰＩへの移行を通知されると、ＲＳ１０３１自身とＲＳ１０３１に備わるポートを含む物理層とを省電力状態にする。ＭＡＣ１０３２は、ＬＰＩ制御部１０３５からＬＰＩへの移行を通知されると、送受信をするための回路を停止することによって、省電力状態になる。
【００６２】
また振り分け回路１０３３は、ＬＰＩ制御部１０３５からＬＰＩへの移行を通知されると、ＬＰＩに移行する旨を検索エンジン１０２に通知する。そして振り分け回路１０３３は、ＬＰＩへの移行を記憶しておき、ＬＰＩから復帰する旨をＬＰＩ制御部１０３５によって通知されるまで、検索エンジン１０２から送られるパケットをバッファ１０３４へ格納し続ける。
【００６３】
一方、対向側のネットワーク装置１０から、ＬＰＩへの移行に同意する旨のメッセージが受信できない場合、ＬＰＩ制御部１０３５は、ＭＡＣ１０３２及び振り分け回路１０３３に限定的なＬＰＩへの移行を通知する。限定的なＬＰＩへの移行を通知された場合、ＭＡＣ１０３２は、ＭＡＣ１０３２に備わる送信側の回路のみがＬＰＩによる省電力状態に移行し、対向側からのパケットを受信するＭＡＣ１０３２に備わる回路を起動させたままとする。
【００６４】
振り分け回路１０３３は、限定的なＬＰＩへの移行を通知された場合、通常のＬＰＩへの移行と同様に、ＬＰＩに移行する旨を検索エンジン１０２に通知する。そして、ＬＰＩへの移行を記憶しておき、ＬＰＩから復帰する旨をＬＰＩ制御部１０３５によって通知されるまで、検索エンジン１０２から送られるパケットをバッファ１０３４へ格納し続ける。
【００６５】
ＬＰＩに移行する二つ目の場合におけるＮＩＣ１０３は、ネットワーク回線１０４、ＲＳ１０３１、及び振り分け回路１０３３を介してＬＰＩへの移行を促す制御メッセージを受信する。振り分け回路１０３３は、ＬＰＩへの移行を促す制御メッセージをＬＰＩ制御部１０３５に転送する。なお、ＬＰＩへの移行を促す制御メッセージは、ＲＳ１０３１によってＬＰＩ制御部１０３５に転送されてもよい。
【００６６】
ＬＰＩ制御部１０３５は、ＬＰＩへの移行を促すメッセージを受信すると、自身が備わるＮＩＣ１０３において、転送途中のパケットが到着する予定がないか否かを、ＮＩＣ１０３に接続されるネットワーク回線１０４、ＮＩＣ間接続回線１０５、又は検索エンジン１０２からの接続予約などに基づいて判定する。パケットが到着する予定がある場合、ＬＰＩ制御部１０３５は、パケットの処理が終了するのをを待つ。
【００６７】
そして、パケットが到着する予定がない場合、ＬＰＩ制御部１０３５は、ＬＰＩへの移行に同意する旨のメッセージを対向側のネットワーク装置１０に送信し、同時に、ＭＡＣ１０３２及び振り分け回路１０３３にＬＰＩへの移行を通知する。
【００６８】
自らのＬＰＩ制御部１０３５によってＬＰＩへの移行が決定される場合と同じく、ＭＡＣ１０３２は、ＬＰＩへの移行を通知されると、送受信をするための回路を停止することによって、省電力状態になる。また、振り分け回路１０３３は、ＬＰＩ制御部１０３５からＬＰＩへの移行を通知されると、ＬＰＩに移行する旨のメッセージを検索エンジン１０２に通知する。そして、ＬＰＩへの移行を記憶しておき、ＬＰＩから復帰する旨のメッセージをＬＰＩ制御部１０３５によって送られるまで、検索エンジン１０２から送られるパケットをバッファ１０３４へ格納し続ける。
【００６９】
（ＬＰＩからの復帰）
ＮＩＣ１０３は、三つの場合においてＬＰＩから復帰する。一つ目の場合は、検索エンジン１０２から送信されたＬＰＩからの復帰を促すメッセージに基づいてＬＰＩから復帰する場合である。二つ目の場合は、ＮＩＣ１０３が、対向側のネットワーク装置１０からネットワーク回線１０４を介してウェイクメッセージを受信することによってＬＰＩから復帰する場合である。そして三つ目の場合は、ＮＩＣ１０３が、他のＮＩＣ１０３からＮＩＣ間接続回線１０５を介してウェイクメッセージを受信することによってＬＰＩから復帰する場合である。
【００７０】
図５は、本発明の第１の実施形態の検索エンジン１０２から送信されたＬＰＩからの復帰を促すメッセージに基づいてＬＰＩから復帰するための手順を示すシーケンス図である。
【００７１】
検索エンジン１０２から送信されたＬＰＩからの復帰を促すメッセージに基づいてＬＰＩから復帰する場合、振り分け回路１０３３は、ＬＰＩからの復帰を促すメッセージと併せて簡易経路情報を検索エンジン１０２から受信する（Ｓ１２００１）。振り分け回路１０３３は、ＬＰＩからの復帰を促すメッセージに付加されていたトラフィックのためのパケットを、バッファ１０３４に格納する（Ｓ１２００２）。振り分け回路１０３３は、ＬＰＩからの復帰を促すメッセージを、ＬＰＩに関する通知であると判定し、ＬＰＩ制御部１０３５に送信する（Ｓ１２００３）。
【００７２】
ＬＰＩ制御部１０３５は、ＬＰＩからの復帰を促すメッセージを受信すると、簡易経路情報を含むウェイクメッセージを作成して、ＲＳ１０３１及びネットワーク回線１０４を介して対向側のネットワーク装置１０に送信する（Ｓ１２００４）。また、ＭＡＣ１０３２にＬＰＩからの復帰を促すメッセージを送信する（Ｓ１２００６）。
【００７３】
次にＬＰＩ制御部１０３５は、ＬＰＩからの復帰が完了した旨をＭＡＣ１０３２から通知され（Ｓ１２００６）、また、ＬＰＩ制御部１０３５が送信したウェイクメッセージへの返信が対向側のネットワーク装置１０から送信されるまで待機する（Ｓ１２００７）。
【００７４】
ＭＡＣ１０３２による通知とウェイクメッセージへの返信とをともに受信した場合、ＬＰＩ制御部１０３５は、ＬＰＩからの復帰が完了した旨を振り分け回路１０３３に通知する（Ｓ１２００８）。振り分け回路１０３３は、バッファ１０３４に格納した順番にパケットをバッファ１０３４から取得し（Ｓ１２００９）、取得したパケットをＭＡＣ１０３２へ送信し始める（Ｓ１２０１０）。また、振り分け回路１０３３は、ＬＰＩからの復帰が完了した旨を検索エンジン１０２に通知する（Ｓ１２０１１）。
【００７５】
図６は、本発明の第１の実施形態の対向側のネットワーク装置１０から送信されたＬＰＩからの復帰を促すウェイクメッセージに基づいてＬＰＩから復帰するための手順を示すシーケンス図である。
【００７６】
ＬＰＩ制御部１０３５が、対向側のネットワーク装置１０からネットワーク回線１０４を介してウェイクメッセージを受信することによってＬＰＩから復帰する場合、ＬＰＩ制御部１０３５は、ＲＳ１０３１を介して対向側のネットワーク装置１０からウェイクメッセージを受信すると（Ｓ１３００１）、ＭＡＣ１０３２及び振り分け回路１０３３にＬＰＩから復帰する旨を通知する（Ｓ１３００５）。
【００７７】
またＬＰＩ制御部１０３５は、ウェイクメッセージに付加された簡易経路情報を、ＬＰＩ制御部１０３５が保持する簡易経路検索テーブルにおいて検索する。ウェイクメッセージに付加された簡易経路情報に該当する簡易経路が、ＬＰＩ制御部１０３５が保持する簡易経路検索テーブルに存在する場合、その簡易経路検索テーブルが示すＮＩＣ１０３に、ＮＩＣ間接続回線１０５を介してウェイクメッセージを転送する（Ｓ１３００４）。なお、ウェイクメッセージを送信されるＮＩＣ１０３は、他のネットワーク装置１０におけるＮＩＣ１０３でもよい。
【００７８】
次にＬＰＩ制御部１０３５は、検索エンジン１０２から送信されたＬＰＩからの復帰を促すメッセージに基づいてＬＰＩから復帰する場合と同様に、ＬＰＩからの復帰が完了した旨をＭＡＣ１０３２から通知され（Ｓ１３００６）、また、ＬＰＩ制御部１０３５が送信したウェイクメッセージへの返信がＮＩＣ１０３から送信されるまで待機する（Ｓ１３００７）るまで待機する。そして、ＬＰＩからの復帰が完了した旨をＭＡＣ１０３２から通知されると、ＬＰＩ制御部１０３５は、ＬＰＩからの復帰が完了した旨を振り分け回路１０３３に通知する（Ｓ１３００８）。
【００７９】
振り分け回路１０３３は、ＬＰＩからの復帰が完了した旨を通知されると、バッファ１０３４に格納したものから順番にパケットをＭＡＣ１０３２へ送信し始める。そして、振り分け回路１０３３は、ＬＰＩからの復帰が完了した旨を、ウェイクメッセージが送信された対向側のネットワーク装置１０に通知する（Ｓ１３０１１）。
【００８０】
図７は、本発明の第１の実施形態の同じネットワーク装置１０内に備わるＮＩＣ１０３から送信されたＬＰＩからの復帰を促すウェイクメッセージに基づいてＬＰＩから復帰するための手順を示すシーケンス図である。
【００８１】
ＬＰＩ制御部１０３５が、ＮＩＣ１０３からＮＩＣ間接続回線１０５を介してウェイクメッセージを受信することによってＬＰＩから復帰する場合の手順は、図５に示す手順と同様であり、ＬＰＩからの復帰を促すメッセージが、ＮＩＣ１０３によって送信される点のみが異なる。
【００８２】
すなわち、ＬＰＩ制御部１０３５は、同じネットワーク装置１０に備わる他のＮＩＣ１０３から送られたウェイクメッセージをＮＩＣ間接続回線１０５を介して受信すると（Ｓ１４００１）、そのウェイクメッセージに含まれるパケットをＲＳ１０３１及びネットワーク回線１０４を介して、対向側のネットワーク装置１０に送信する（Ｓ１４００４）。同時にＭＡＣ１０３２にＬＰＩから復帰する旨を通知する（Ｓ１４００６）。
【００８３】
次にＬＰＩ制御部１０３５は、ＬＰＩから復帰が完了した旨をＭＡＣ１０３２から通知され（Ｓ１４００６）、また、ＬＰＩ制御部１０３５が送信したウェイクメッセージへの返信がＮＩＣ１０３から送信されるまで待機する（Ｓ１４００７）るまで待機する。そして、ＬＰＩから復帰が完了した旨をＭＡＣ１０３２から通知されると、ＬＰＩ制御部１０３５は、ＬＰＩからの復帰が完了した旨を振り分け回路１０３３に通知する（Ｓ１４００８）。振り分け回路１０３３は、バッファ１０３４に格納したものから順番にＭＡＣ１０３２へパケットを送信し始める。また、振り分け回路１０３３は、ＬＰＩからの復帰が完了した旨を同じネットワーク装置１０に備わる他のＮＩＣ１０３に通知する（Ｓ１４０１１）。
【００８４】
ＬＰＩへの移行時に、対向側のネットワーク装置１０からＬＰＩへの移行の同意が得られなかった場合、前述したように、ＮＩＣ１０３は限定的なＬＰＩの状態である。限定的なＬＰＩから復帰する手順において、図５に示すＳ１２００４及びＳ１２００７と図６に示すＳ１３００４及びＳ１３００７と図７のＳ１４００４及びＳ１４００７とは不要である。
【００８５】
ＬＰＩ制御部１０３５は、ＬＰＩ中でない場合においても対向側のネットワーク装置１０又は他のＮＩＣ１０３からウェイクメッセージを受信する場合がある。この場合には、ＬＰＩから復帰することはなく、ウェイクメッセージを他のネットワーク装置１０又は他のＮＩＣ１０３に中継する。すなわち対向側のネットワーク装置１０から送信されたウェイクメッセージの場合、簡易経路情報から簡易経路検索テーブルの検索を行い、該当する経路情報が存在する場合には検索されたＮＩＣ１０３にＮＩＣ間接続回線１０５を介してウェイクメッセージを転送する。他のＮＩＣ１０３からウェイクメッセージを受信した場合にはそのまま、ウェイクメッセージを対向側のネットワーク装置１０に転送する。
【００８６】
（簡易経路情報）
簡易経路情報を作成する方法には、管理者が限定された有限個の経路をあらかじめＮＩＣ１０３に設定され、さらにそのうちの適切なものを選択することによって作成されるスタティックな方法と、本発明のＬＰＩに対応するネットワーク装置１０の間で、ネットワークトポロジー情報を共有することによって作成されるダイナミックな方法と、そして、これらの両者の混合のハイブリッドな方法との３種類とがある。
【００８７】
管理者が限定された有限個の経路をあらかじめ設定することによって簡易経路情報を作成する方法では、ＬＰＩが対応しているネットワーク装置１０の範囲に関する固定的な経路が、すべてのＬＰＩに対応するネットワーク装置１０の間で共有されている。これらの簡易経路情報を設定されたネットワーク装置１０は、ＣＰＵ１０６から各ＬＰＩ制御部１０３５の簡易経路検索テーブルに、各経路に対応するＮＩＣ１０３の情報を保持する。
【００８８】
ＬＰＩに対応するネットワーク装置１０の間で、ネットワークトポロジー情報を共有するダイナミックな方式では、ＬＰＩに対応しているすべてのネットワーク装置１０が互いに認識しあうことで簡易経路情報を共有する方法である。ＬＰＩに対応したネットワーク装置１０が新たに本実施形態のネットワークに接続された際、ネットワークに接続されたネットワーク装置１０は、ネットワーク全体に自らのアドレスとＬＰＩに対応していることを通知するフレームをブロードキャストする。
【００８９】
このときに、ＬＰＩに対応する他のすべてのネットワーク装置１０は、新たにネットワークに接続されたネットワーク装置１０に至る経路を学習する。さらに、学習をしたネットワーク装置１０は、新たにネットワークに接続された装置に自らのアドレスとＬＰＩに対応していることを通知するフレームを返信する。これによって、ＬＰＩに対応するネットワーク装置１０間だけでの簡易経路テーブルを作成する。
【００９０】
テーブルの作成にはＭＡＣアドレス順にテーブルをソートするなどのルールに則って、すべてのネットワーク装置１０への簡易経路が同一の経路を意味するように更新する方法と、簡易経路を管理するネットワーク装置１０が更新されたテーブルを配布する方法があり、これらは管理者によってあらかじめ選択可能である。
【００９１】
ダイナミックな方法には、ＬＰＩに対応するネットワーク装置１０の数が増えた際に、管理する経路が飛躍的に増大するという問題がある。上記のハイブリッドな方法は、ダイナミックな方法における前述の問題を解消するため、主要な経路を構成するためのネットワークの端点となるネットワーク装置１０に、簡易経路を構成するネットワーク装置１０を限定する方法である。管理者がネットワークの端点とならないネットワーク装置１０を明示的に指定することによって、端点とならないネットワーク装置１０は、ＬＰＩに対応しながらも簡易経路の構築には関与しない。
【００９２】
各ネットワーク装置１０のＭＡＣアドレスの検索テーブルと簡易経路との関連付けは、新たなネットワーク装置１０の接続が発生した際に、学習される。ＭＡＣアドレスがネットワーク内に通知される際に、そのネットワーク装置１０が接続する最初のＬＰＩに対応するネットワーク装置１０が、自らがこのアドレスに対する簡易経路の終点であることを通知する。この情報に基づいて、ＬＰＩに対応する各ネットワーク装置１０は、該当するネットワーク装置１０までの簡易経路に対応する情報を、ＭＡＣアドレスの検索テーブルに格納する。
【００９３】
図８は、本発明のＬＰＩからの復帰手順との対比例を示すシーケンス図である。
【００９４】
図８は、本発明の第１の実施形態を用いない複数のネットワーク装置１０が、パケットを受信してからＬＰＩから復帰する手順の概要を示す。
【００９５】
なお、以降において各ネットワーク装置１０には、ネットワーク装置１０−１〜１０−８が含まれる。
【００９６】
ネットワーク装置１０−１がパケットを受信すると（Ｓ１５００１）、ネットワーク装置１０−１は、ＬＰＩからの復帰を促すためのウェイクメッセージをネットワーク装置１０−２に送信する（Ｓ１５００２）。ウェイクメッセージを受信すると、ネットワーク装置１０−２はＬＰＩから復帰し、ＬＰＩから復帰した後、起動が完了した旨をネットワーク装置１０−１に通知する（Ｓ１５００３）。ネットワーク装置１０−２から起動が完了した旨を通知された後、ネットワーク装置１０−１は、Ｓ１５００１において受信したパケットをネットワーク装置１０−２に送信する（Ｓ１５００４）。
【００９７】
ネットワーク装置１０−２は、ネットワーク装置１０−１からパケットを受信すると、ＬＰＩからの復帰を促すためのウェイクメッセージをネットワーク装置１０−３に送信する（Ｓ１５００５）。ウェイクメッセージを受信すると、ネットワーク装置１０−３は、ＬＰＩから復帰し、ＬＰＩから復帰した後、起動が完了した旨をネットワーク装置１０−２に通知する（Ｓ１５００６）。ネットワーク装置１０−３から起動が完了した旨を通知された後、ネットワーク装置１０−２は、Ｓ１５００４において受信したパケットをネットワーク装置１０−３に送信する（Ｓ１５００７）。
【００９８】
図９は、本発明の第１の実施形態のＬＰＩからの復帰手順を示すシーケンス図である。
【００９９】
図９は、複数のネットワーク装置１０において図７に示すＬＰＩからの復帰の手順を行った場合の、手順の概要を示す。なお、図８に示すＮＩＣ１０３の手順においても、同じ手順の概要となる。
【０１００】
ネットワーク装置１０−５がパケットを受信すると（Ｓ１６００１）、ネットワーク装置１０−５は、ＬＰＩからの復帰を促すためのウェイクメッセージをネットワーク装置１０−６に送信する（Ｓ１６００２）。ウェイクメッセージを受信すると、ネットワーク装置１０−６は、ＬＰＩからの復帰を開始するとともに、ＬＰＩからの復帰を促すためのウェイクメッセージをネットワーク装置１０−７に送信する（Ｓ１６００５）。ネットワーク装置１０−６は、ＬＰＩから復帰した後、起動が完了した旨をネットワーク装置１０−５に通知する（Ｓ１６００３）。ネットワーク装置１０−２から起動が完了した旨を通知された後、ネットワーク装置１０−５は、Ｓ１６００１において受信したパケットをネットワーク装置１０−６に送信する（Ｓ１６００４）。
【０１０１】
ＬＰＩからの復帰を促すためのウェイクメッセージをネットワーク装置１０−６から受信すると、ネットワーク装置１０−７は、ＬＰＩからの復帰を開始するとともに、ＬＰＩからの復帰を促すためのウェイクメッセージをネットワーク装置１０−８に送信する（Ｓ１６００８）。ネットワーク装置１０−７は、ＬＰＩから復帰した後、起動が完了した旨をネットワーク装置１０−６に通知する（Ｓ１６００６）。ネットワーク装置１０−７から起動が完了した旨を通知された後、ネットワーク装置１０−６は、Ｓ１６００４において受信したパケットをネットワーク装置１０−７に送信する（Ｓ１６００７）。
【０１０２】
図８に示すネットワーク装置１０は、パケットを送ろうとするネットワーク装置１０がＬＰＩから復帰した旨を通知するまで、パケットの送信を待機する。さらに、パケットを受信してから、ウェイクメッセージを送信する。
【０１０３】
一方、図９に示すネットワーク装置１０は、ウェイクメッセージを受信すると、ＬＰＩからの復帰を開始するとともに、対向側のネットワーク装置１０にウェイクメッセージを送信する。このため、図８に示すネットワーク装置１０は、パケットを送信するために、対向側のネットワーク装置１０がＬＰＩから復帰するために要する時間分だけ待機しなくてはならないが、図９に示すネットワーク装置１０は、対向側のネットワーク装置１０がＬＰＩから復帰するための時間分待機する必要がなくなる。すなわち、図９に示すネットワーク装置１０によるパケットの転送は、ネットワーク装置１０がＬＰＩから復帰するための時間分待機する必要がないため、遅延時間を削減することができる。
【０１０４】
第１の実施形態を用いることによって、ＬＰＩによる省電力化を実現しつつ、多段のＬＰＩの復帰によって増加するパケット到着までの遅延時間を削減することができる。
【０１０５】
また、第１の実施形態によるネットワーク装置１０は、最初にＬＰＩから復帰するネットワーク装置１０が、検索された簡易経路情報に基づいて、次にパケットを送るべき経路のＮＩＣ１０３に、ウェイクメッセージを送信することによって、パケットの到着前にＬＰＩからの復帰を実施し、ＬＰＩの復帰に要する時間の蓄積を解消できる。
【０１０６】
また、第１の実施形態のネットワーク装置１０は、振り分け回路１０３３とＲＳ１０３１との間の別々の経路に、ＬＰＩ制御部１０３５及びＭＡＣ１０３２を備えることによって、ＬＰＩ中でも制御メッセージを受信することが可能となり、前述の遅延時間を削減することができる。
【０１０７】
（第２の実施形態）
本発明を実現するための第２の実施形態を、図１０に示す。
【０１０８】
図１０は、本発明の第２の実施形態のネットワーク装置５０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【０１０９】
第２の実施形態のネットワーク装置５０は、複数の検索エンジン５０１（検索エンジン５０１−１〜５０１−３）と、複数のＮＩＣ５０２（ＮＩＣ５０２−１〜５０２−３）と、複数のネットワーク回線５０４（ネットワーク回線５０４−１〜５０４−６）と、１つのエンジン制御部５０３を備える。第２の実施形態におけるすべての検索エンジン５０１は、すべてのＮＩＣ５０２と各々接続される。また、エンジン制御部５０３は、すべての検索エンジン５０１及びすべてのＮＩＣ５０２と相互に接続される。エンジン制御部５０３は、ＣＰＵを備え、検索エンジン５０１及びＮＩＣ５０２を制御する。
【０１１０】
第２の実施形態のネットワーク装置５０は、ＮＩＣ５０２から入力されたパケットを一つの検索エンジン５０１のみによって検索し、宛先を検索されたパケットをＮＩＣ５０２から送信する。このため、第１の実施形態のネットワーク装置１０と比較して、検索エンジン５０１が一つであるため、検索エンジン５０１において消費される電力を削減することができる。
【０１１１】
図１１は、本発明の第２の実施形態の検索エンジン５０１の構成を示すブロック図である。
【０１１２】
検索エンジン５０１は、パケットバッファ５０１１と検索部５０１２と連想メモリ５０１３と宛先情報テーブル５０１４と電源制御部５０１５とを備える。パケットバッファ５０１１と検索部５０１２と連想メモリ５０１３と宛先情報テーブル５０１４との機能は、第１の実施形態のパケットバッファ１０２１と検索部１０２２と連想メモリ１０２３と宛先情報テーブル１０２４と各々同じである。
【０１１３】
検索エンジン５０１は、ＮＩＣ５０２から送られるパケットを検索部５０１２に一時的に格納し、受信したパケットに含まれるヘッダ領域と、一時的に格納されたパケットバッファ５０１１のアドレス情報とを、検索部５０１２に送信する。検索部５０１２は、パケットに含まれるヘッダ領域に基づいてアドレスを抽出し、そのアドレスをキーとして連想メモリ５０１３を検索する。さらに、連想メモリ５０１３の検索結果に基づいて、宛先情報テーブル５０１４を検索することによって、パケットの転送先の情報を取得する。
【０１１４】
取得されるパケットの転送先の情報は、パケットがいずれのＮＩＣ５０２のいずれのポートから送信されるべきかという装置内の出力先の情報と、パケットが送信される先を示す簡易経路情報とからなる。さらに検索部５０１２は、受信されたパケットの宛先に関する統計情報を取得することによって、トラフィック流量、すなわちパケットが送受信される量の統計情報を取得する。検索部５０１２は、このトラフィック流量を含む統計情報を監視することによって、トラフィックが増加している経路を取得する。
【０１１５】
さらに検索エンジン５０１は、エンジン制御部５０３からの制御信号を受信することによって、高速な停止及び復帰と、動作周波数の変更とが可能である。電源制御部５０１５は、検索エンジン５０１の停止、復帰、及び検索エンジン５０１の動作周波数の変更を制御する。電源制御部５０１５は、パケットバッファ５０１１を監視し、パケットバッファ５０１１に格納されているパケットがなくなった際、エンジン制御部５０３から送信された制御信号に基づいて、検索エンジン５０１の電源を操作する。
【０１１６】
図１２は、本発明の第２の実施形態のＮＩＣ５０２の構成を示すブロック図である。
【０１１７】
ＮＩＣ５０２は、ＲＸ側ポート５０２１、ＴＸ側ポート５０２２、ＲＸ側ＭＡＣ５０２３、ＴＸ側ＭＡＣ５０２４、ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５、ＷＡＫＥ  ＵＰ送信部５０２６、パケットバッファ５０２７（５０２７−１、５０２７−２）、及び、振り分け回路５０２８を備える。
【０１１８】
ＲＸ側ポートは、受信用のポートであり、ＴＸ側ポートは、送信用のポートである。ＲＸ側ＭＡＣは受信側のＭＡＣであり、ＴＸ側ＭＡＣ５０２４は、送信側のＭＡＣである。ＲＸ側ＭＡＣ及びＴＸ側ＭＡＣ５０２４は、信号への符号化等を行う。ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５は、トラフィック量の通知、または、ネットワーク装置５０の処理能力を指定をする制御メッセージを他の５０から受信し、ＷＡＫＥ  ＵＰ送信部５０２６は、トラフィック量の通知、または、処理能力の指定をする制御メッセージを他のネットワーク装置５０へ送信する。パケットバッファ５０２７−１及びパケットバッファ５０２７−２は、パケットを一時的に格納するためのバッファである。ＮＩＣ５０２は、受信したパケットを検索エンジン５０１のうちいずれかに転送する。
【０１１９】
図１２に示すネットワーク回線５０４−１を介して送信されたパケットはＲＸ側ポートによって受信され、その内容によって、トラフィックと制御メッセージとに分けられる。パケットがトラフィックである場合、パケットは、ＲＸ側ＭＡＣに送信され、パケットとして抽出される。抽出されたパケットは、パケットバッファ５０２７−１に送信され、パケットバッファ５０２７−１において一時的に格納され、順番に振り分け回路５０２８から、いずれかの検索エンジン５０１に送信される。
【０１２０】
一方、ＲＸ側ポートによって受信された制御メッセージは、ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５に送られる。ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５は、制御メッセージの内容を解析し、ネットワーク装置５０の現在の状態と比較して変更が必要な場合、エンジン制御部５０３に制御メッセージを転送する。さらに、エンジン制御部５０３へ制御メッセージを転送する必要がある場合、ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５は、制御メッセージ内の簡易経路情報に基づいて、制御メッセージを出力すべきポートを備えるＮＩＣ５０２に、制御メッセージを転送するため、パケットを転送先の情報とともに振り分け回路５０２８に送る。
【０１２１】
なお、ここで第２の実施形態における制御メッセージとは、これからネットワーク装置５０に受信されるであろうトラフィックの量、または、ネットワーク装置５０に要求される処理能力を通知するためのメッセージである。制御メッセージに、これからネットワーク装置５０に受信されるであろうトラフィックの量を通知することによって、対向側のネットワーク装置５０が、必要な処理性能を算出してもよい。制御メッセージは、他のネットワーク装置５０から送信される。
【０１２２】
ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５が制御メッセージをエンジン制御部５０３に転送するか否かを選択する方法は、いくつか存在する。一つ目の方法は、検索エンジン５０１の稼働率が１００％ではない場合、常にエンジン制御部５０３に制御メッセージを転送する方法である。別の方法は、ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５には現在の検索エンジン５０１の稼動状況が記録されており、制御メッセージが要求している処理能力を下回る場合、エンジン制御部５０３に制御メッセージを転送する方法である。
【０１２３】
さらに別の方法は、ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５が、検索エンジン５０１の稼働率だけではなく、現在の検索エンジン５０１の処理能力にどれだけの余裕があるか否かを示すパラメータを保持し、新たなパケットの増加を受け入れる余裕があるか否かを判定することによって、制御メッセージをエンジン制御部５０３に転送するか否かを選択する方法である。ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５は、エンジン制御部５０３に制御メッセージを送信することによって、検索エンジン５０１の稼動状況を制御する。
【０１２４】
なお、ここで稼動状況とは、検索エンジン５０１がパケットをどの程度の速度で処理しているか（すなわち、動作速度又は動作周波数）、また、複数の検索エンジン５０１のうちいくつが稼動しているかといった状況を示す情報である。ネットワーク装置５０の処理能力は、稼動状況がどの程度であるかに依存する。
【０１２５】
これらの稼動状況に関するデータを取得する方法には、エンジン制御部５０３から取得する方法と、入力側のパケットバッファ５０２７−１におけるパケットの蓄積率を参考にする方法とがある。さらに、ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５は、制御メッセージにおける転送先を検索するための簡易経路テーブルを保持する。制御メッセージを受信した際、この簡易経路テーブルを検索することによって、ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５は、適切な振り分け回路５０２８と振り分け回路５０２８に接続される転送先のポートとの情報を取得する。ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５によって保持される簡易経路テーブルは、エンジン制御部５０３によって更新される。
【０１２６】
振り分け回路５０２８は、すべての検索エンジン５０１と接続されており、検索エンジン５０１の稼動状況の情報を保持する。振り分け回路５０２８は、パケットバッファ５０２７−１を介してＲＸ側ＭＡＣからトラフィックを受信すると、ハッシュ関数に基づいてパケットに含まれるヘッダ領域からハッシュ値を作成する方法などによって、転送先の検索エンジン５０１を選択する。
【０１２７】
振り分け回路５０２８は、検索エンジン５０１の稼動状況に基づいて振り分けの重み付けをすることによって、転送先、すなわち検索エンジン５０１へパケットを振り分ける。さらに、振り分け回路５０２８は、すべての振り分け回路５０２８同士によって接続されており、入力側のＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５から送られた制御メッセージを、他の振り分け回路５０２８に転送する。さらに、振り分け回路５０２８は、エンジン制御部５０３と接続され、エンジン制御部５０３から検索エンジン５０１の稼動状況を変更させる通知を受信する。
【０１２８】
振り分け回路５０２８が、検索エンジン５０１からトラフィックを受信した場合、そのトラフィックに含まれるパケットは、出力側のパケットバッファ５０２７−２に格納される。また、受信したトラフィックに含まれるパケットは、ＴＸ側ＭＡＣ５０２４において符号化などの処理がされた後、ＴＸ側ポートを介してネットワーク回線５０４に送信される。
【０１２９】
また、検索エンジン５０１、又は、他の振り分け回路５０２８から送られた制御メッセージは、ＷＡＫＥ  ＵＰ送信部５０２６に送られる。ＷＡＫＥ  ＵＰ送信部５０２６は、受信した制御メッセージに適切なヘッダ領域を付加し、適切な出力先ポート、すなわち宛先を指定し、ＴＸ側ポートに送信する。このヘッダ領域を付加するための簡易経路テーブルは入力側のＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５が保持していた簡易経路テーブルと同じであり、エンジン制御部５０３によって更新される。ヘッダに付加されるアドレスは、第２の実施形態のネットワーク装置５０の機能と同じ機能を備え、かつ、簡易経路上にあって最も近い位置にあるネットワーク装置５０を示すアドレスである。
【０１３０】
ＴＸ側ＭＡＣ５０２４は、パケットバッファ５０２７−２からトラフィックを受信し、符号化などの処理を行い、ＴＸ側ポートに送る。ＴＸ側ポートは、ＴＸ側ＭＡＣ５０２４からトラフィックを受信し、ＷＡＫＥ  ＵＰ送信部５０２６からの制御メッセージを受信すると、これらのトラフィック及び制御メッセージをネットワーク回線５０４−２を介して簡易経路上のネットワーク装置５０に送信する。
【０１３１】
エンジン制御部５０３は、すべての検索部５０１２、振り分け回路５０２８、ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５、及び、ＷＡＫＥ  ＵＰ送信部５０２６と接続される。エンジン制御部５０３は、検索エンジン５０１の稼動状況と、振り分け回路５０２８からのトラフィック量の情報を統括して監視しており、これらの情報に基づいて検索エンジン５０１の稼動状況を制御する。さらに、他のネットワーク装置５０によって送られた、制御メッセージを解析し、解析された結果に基づいて検索エンジン５０１を制御する。
【０１３２】
エンジン制御部５０３は、制御メッセージを受信し、検索エンジン５０１を制御する場合、稼動中であり、かつ稼働率が変化しない検索エンジン５０１に、トラフィックの増加が予測される経路に制御メッセージを送信するよう指示する。また、稼動中であり、かつ、稼働率が変化しない検索エンジン５０１がない場合、エンジン制御部５０３は、稼働率が変化した検索エンジン５０１のうち一つに、トラフィックの増加が予測される経路に制御メッセージを送信するよう指示する。
【０１３３】
トラフィックの増加が予測される経路とは、これからトラフィックが送信されることによって、トラフィックが増加することが予測される複数のネットワーク装置５０である。トラフィックが増加することが予測されるネットワーク装置５０に、制御メッセージを送信することによって、第２の実施形態のネットワーク装置５０は、トラフィックが増加することが予測されるネットワーク装置５０に、トラフィックが到着前にあらかじめ、稼動状況を上げさせることができる。
【０１３４】
検索エンジン５０１は、検索エンジン５０１自身が保持するトラフィックの統計情報に基づいて、送信されるトラフィックを処理するためにネットワーク装置５０に要求される処理性能と、トラフィックが増加する宛先の経路を示す簡易宛先とを制御メッセージに付加する。そして、この簡易宛先を付加された制御メッセージをＮＩＣ５０２に送信する。
【０１３５】
検索部５０１２が宛先を検索した際に宛先が不明だった場合、検索部５０１２によって宛先解決が行われる。宛先解決では、検索エンジン５０１から宛先解決用のパケットが送信される。宛先解決用のパケットには、宛先を解決したいアドレスと宛先解決を要求しているネットワーク装置５０のアドレスとが含まれる。
【０１３６】
この宛先解決用のパケットは、ネットワーク中をブロードキャストされる。そして、宛先を解決するべきアドレスの情報を保持するネットワーク装置５０が、ブロードキャストされた宛先解決用のパケットを受信すると、自らの下位のレイヤのアドレスを含んだパケットを宛先解決用のパケットの送信元に返信する。
【０１３７】
また、宛先解決対象のネットワーク装置５０が第２の実施形態の機能を備えるネットワーク装置５０であった場合、自らの下位のレイヤのアドレスを含んだパケットを返信する前に、簡易経路を構築するためのパケットを、宛先解決用のパケットの送信元に返信する。この簡易経路を構築するためのパケットが送られる先は、宛先解決の要求元であり、ブロードキャストに対する返信のためのパケットと同じ経路によって送信される。さらに、簡易経路を構築するためのパケットには、新たな簡易経路が含まれる。
【０１３８】
なお、宛先解決対象のネットワーク装置５０が第２の実施形態の機能を備えるネットワーク装置５０でない場合、第２の実施形態の機能を備えるネットワーク装置５０のうち、最初に返信パケットを中継するネットワーク装置５０が、代理で返信用のパケットを作成する。
【０１３９】
さらに、このパケットを受信した途中の経路上のネットワーク装置５０のうち、第２の実施形態の機能を備えるネットワーク装置５０は、エンジン制御部５０３に本パケットを送信することによって、パケット内に含まれる返信元のアドレスと最後に記載されたアドレスと簡易経路の情報とを取得する。そして、自らのアドレスを追記した後、受信したパケットを転送する。その後エンジン制御部５０３は、取得された情報に基づいて、検索部５０１２によって検索される検索テーブル及び各ＮＩＣ５０２に備わるＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５とＷＡＫＥ  ＵＰ送信部５０２６とが保持する簡易経路に関する情報を更新する。
【０１４０】
ネットワーク装置５０は、簡易経路のうち宛先解決用のパケットが到達しない宛先に関して、ルーティングプロトコルと連動することによって、簡易経路を構築し、また、簡易経路を更新する。
【０１４１】
この場合、第２の実施形態の機能によって連携するネットワーク装置５０のうち、簡易経路の管理を取り仕切るマスターノードを選出し、該当のマスターノードが他のネットワーク装置５０に簡易経路情報を通知することによって簡易経路を構築し、また、簡易経路を更新する。
【０１４２】
なお、図１２に示す第２の実施形態のＮＩＣ５０２は、各々の要素を、パケットの受信側と送信側とを分割したが、受信側及び送信側を一つの要素としてもよい。すなわち、第１の実施形態のＮＩＣ１０３と同様に実装してもよい。
【０１４３】
また、第１の実施形態のネットワーク装置１０に、第２の実施形態の要素を追加することによって、第１の実施形態と第２の実施形態とをともに実装可能である。
【０１４４】
図１３は、本発明の第２の実施形態の稼動状況を変更する手順との対比例を示すシーケンス図である。
【０１４５】
図１３は、本発明の第２の実施形態を用いないネットワーク装置５０において、ネットワーク装置５０（ネットワーク装置５０−１及びネットワーク装置５０−２）の稼動状況を変更する手順を示す。
【０１４６】
ネットワーク装置５０−１におけるＮＩＣ５０２がトラフィックの増加と必要な処理能力とを通知するパケットを受信し（Ｓ１７００１）、トラフィックが増加し、かつネットワーク装置５０−１の処理能力が下回ると判定された場合、ＮＩＣ５０２は、稼動状況を変更する旨をエンジン制御部５０３に通知する（Ｓ１７００２）。そして、エンジン制御部５０３は、検索エンジン５０１に動作速度を変更させる（Ｓ１７００３）。その後エンジン制御部５０３は、ＮＩＣ５０２に動作速度の変更が終了した旨を通知する（Ｓ１７００４）。ＮＩＣ５０２は、パケットが次に送られるであろうネットワーク装置５０−２に、トラフィックが増加することを通知するパケットを送信する（Ｓ１７００５）。
【０１４７】
ネットワーク装置５０−２は、ネットワーク装置５０−１における稼動状況を変更する手順と同じ手順によって、ネットワーク装置５０−２の稼動状況を変更させる。
【０１４８】
図１４は、本発明の第２の実施形態の稼動状況を変更する手順を示すシーケンス図である。
【０１４９】
図１４は、本発明の第２の実施形態を用いたネットワーク装置５０において、ネットワーク装置５０（ネットワーク装置５０−３及びネットワーク装置５０−４）の稼動状況を変更する手順を示す。
【０１５０】
ネットワーク装置５０−３におけるＮＩＣ５０２がトラフィックの増加と必要な処理能力とを通知するパケットを受信し（Ｓ１８００１）、トラフィックが増加し、かつネットワーク装置５０−３の処理能力が下回ると判定された場合、ＮＩＣ５０２は、稼動状況を変更する旨をエンジン制御部５０３に通知する（Ｓ１８００２）。そして、エンジン制御部５０３は、検索エンジン５０１に動作速度を変更させ（Ｓ１８００３）、検索エンジン５０１にトラフィックの増加と必要な処理能力とを通知するパケットを送信させる（Ｓ１８００４）。その後エンジン制御部５０３は、ＮＩＣ５０２に動作速度の変更が終了した旨を通知する（Ｓ１８００５）。ＮＩＣ５０２は、パケットが次に送られるであろうネットワーク装置５０−４に、トラフィックが増加することを通知するパケットを送信する（Ｓ１８００６）。
【０１５１】
ネットワーク装置５０−４のエンジン制御部５０３は、Ｓ１８００４においてネットワーク装置５０−３から送信されたトラフィックの増加と必要な処理能力とを通知するパケットを受信すると、ネットワーク装置５０−３におけるＳ１８００３〜Ｓ１８００６の手順と同じ手順によって、ネットワーク装置５０−４の稼動状況を変更させる。
【０１５２】
図１３に示すネットワーク装置５０は、稼動状況を変更するまで、パケットの次の転送先であるネットワーク装置５０にトラフィックが増加する旨を通知しない。一方、図１４に示すネットワーク装置５０は、自らの稼動状況を変更する際に、パケットの次の転送先であるネットワーク装置５０にトラフィックが増加する旨を通知する。このため、図１４に示すネットワーク装置５０は、パケットの次の転送先であるネットワーク装置５０において稼動状況を変更するための時間分、トラフィックが遅延することがない。
【０１５３】
第２の実施形態のネットワーク装置５０を用いることによって、性能を制限した省電力状態で動作しているネットワーク装置５０が、そのときの処理能力を超えるトラフィックを受信した際に、そのトラフィックが転送されることが予測される次のネットワーク装置５０に、トラフィックの実際の送信よりも先行して簡易経路情報によって転送される制御メッセージを送信する。そして、これによって、これら他のネットワーク装置５０が、先行して性能を制御することが可能になる。これにより、性能が変更されるまでの間に生じるパケットの遅延及び損失を低減することができる。
【０１５４】
また、第２の実施形態のネットワーク装置５０は、振り分け回路５０２８とＲＸ側ポート５０２１との間の別々の経路に、ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部５０２５とＲＸ側ＭＡＣ５０２３とを備え、振り分け回路５０２８とＴＸ側ポート５０２２との間の別々の経路に、ＷＡＫＥ  ＵＰ送信部５０２６とＴＸ側ＭＡＣ５０２４とを備えることによって、検索エンジン５０１が稼動中でも、一時停止することなく、検索エンジンの稼動状況を変化させることができる。
【０１５５】
（第３の実施形態）
図１５は、本発明の第３の実施形態のハードウェアの構成を示すブロック図である。
【０１５６】
第３の実施形態のネットワークは、性能制御可能ネットワーク装置９０（ネットワーク装置９０−１〜９０−３）と、稼動状況の変更ができない従来のネットワーク装置８０（従来のネットワーク装置８０−１〜８０−５）とが設置される。処理能力などの性能を変更することが可能なネットワーク装置９０は、ネットワーク回線、回線を収容する物理層、符号化などを行う装置内チップ、及び検索エンジンなどのネットワーク装置の一部または全部の稼動状況を変更することが可能である。第３の実施形態のネットワークは、ネットワーク装置９０によって稼動状況を変更されることが可能である。
【０１５７】
図１６は、本発明の第３の実施形態のネットワーク装置９０のハードウェアの構成を示すブロック図である。
【０１５８】
第３の実施形態のネットワーク装置９０は、一つのスイッチ９０１と、複数の検索エンジン９０２（検索エンジン９０２−１〜９０２−４）と、複数のＮＩＣ９０３（ＮＩＣ９０３−１〜９０３−８）と、一つのＮＩＣ間接続回線９０５とを備え、複数のネットワーク回線９０４（ネットワーク回線９０４−１〜９０４−８）に接続される。また、ネットワーク装置９０は、一つ以上のＣＰＵ９０６を備える。スイッチ９０１は、すべての検索エンジン９０２を相互に接続するほか、ＣＰＵ９０６と接続される。ネットワーク装置９０は、スイッチ９０１を介して検索エンジン９０２間のトラフィックの送受信と、検索エンジン９０２及びＣＰＵ９０６の通信とを行う。ＮＩＣ間接続回線９０５は、複数のＮＩＣ９０３を相互に接続する。
【０１５９】
第３の実施形態のネットワーク装置９０は、ＮＩＣ９０３がネットワーク装置９０内の所定の検索エンジン９０２に接続される点において、第１の実施形態のネットワーク装置１０と同じである。また、所定の検索エンジン９０２は、複数の所定のＮＩＣ５０２すべてに接続される点において、第２の実施形態のネットワーク装置５０と同じである。また、第３の実施形態のＣＰＵ９０６は、第２の実施形態の５０６と同じ機能を持つ。
【０１６０】
すなわち、第３の実施形態のネットワーク装置９０は、第１の実施形態のネットワーク装置１０及び第２の実施形態のネットワーク装置５０と同じ機能を持つ。
【０１６１】
図１７は、本発明の第３の実施形態の検索エンジン９０２の構成を示すブロック図である。
【０１６２】
検索エンジン９０２は、一つ以上のパケットバッファ９０２１と、検索部９０２２（検索部９０２２−１、検索部９０２２−２）と、連想メモリ９０２３と、宛先情報テーブル９０２４と、電源制御部９０２５とを備える。また９０２は、電源制御部９０２５によって、ＣＰＵ９０６からの制御信号に従い、検索エンジン９０２の一部または全部の停止、起動及び動作周波数の変更が可能である。第３の実施形態のパケットバッファ９０２１、検索部９０２２、連想メモリ９０２３、及び、宛先情報テーブル９０２４の機能は、第１の実施形態のパケットバッファ１０２１、検索部１０２２、連想メモリ１０２３、及び、宛先情報テーブル１０２４の機能と同じである。また、第３の実施形態の電源制御部９０２５の機能は、第２の実施形態の電源制御部５０１５の機能と同じである。
【０１６３】
検索エンジン９０２は、パケットバッファ９０２１に受信したパケットを格納した後、あらかじめ定められたポリシーに基づいて、ヘッダ領域を送信する検索部９０２２を選択する。検索部９０２２は、送信されたヘッダ領域が示す宛先を、連想メモリ９０２３及び宛先情報テーブル９０２４を用いて検索する。
【０１６４】
図１８は、本発明の第３の実施形態のＮＩＣ９０３の構成を示すブロック図である。
【０１６５】
ＮＩＣ９０３は、ＲＳ９０３１、ＭＡＣ９０３２、振り分け回路９０３３、バッファ９０３４、及び、制御メッセージ処理部９０３５を備える。第３の実施形態のＲＳ９０３１、ＭＡＣ９０３２、振り分け回路９０３３、及び、バッファ９０３４の機能は、第１の実施形態のＲＳ１０３１、ＭＡＣ１０３２、振り分け回路１０３３、バッファ１０３４の機能と同じである。
【０１６６】
各ＮＩＣ９０３は、ネットワークポートを介して１本以上のネットワーク回線９０４に接続される。ネットワーク回線９０４を介して送信された信号は、ＲＳ９０３１によってトラフィックと制御メッセージとに分離される。分離後のトラフィックは、ＭＡＣ９０３２に、制御メッセージは、制御メッセージ処理部９０３５に送信される。
【０１６７】
なお、第３の実施形態における制御メッセージは、第１の実施形態におけるＬＰＩに関する制御メッセージ、又は、第２の実施形態における制御メッセージの少なくとも一つを含む。
【０１６８】
ＭＡＣ９０３２は、トラフィックに含まれるパケットの符号化などの処理を行い、処理をしたパケットを振り分け回路９０３３を介して検索エンジン９０２に送る。振り分け回路９０３３は、ＣＰＵ９０６からあらかじめ送られている稼動状況に関する情報と、ハッシュ関数などとを用いて、パケットの送信先を複数の検索エンジン９０２の中から選択し、選択された検索エンジン９０２にパケットを送信する。
【０１６９】
制御メッセージ処理部９０３５は、受信した制御メッセージの内容を解析し、ＲＳ９０３１、ＭＡＣ９０３２、ＣＰＵ９０６に解析された内容を通知することによって、制御メッセージそのものを中継及び作成する。制御メッセージには、自ネットワーク装置９０宛のアドレスが含まれるパケット、制御メッセージであることを示す特定のアドレスが含まれるパケット、または、オートネゴシエーションにおいて使用されるメッセージが用いられる。これらの制御メッセージには、制御メッセージの送信先と制御対象とに従って、用いられるパケット又はメッセージを変更することができる。
【０１７０】
例えば、オートネゴシエーションにおいて使用されるメッセージが制御メッセージとして使用される場合、隣接するネットワーク装置９０は、これらメッセージに対応する必要がある。しかし、この場合には、ＭＡＣチップ（ＭＡＣ９０３２を実装するハードウェア）における処理が不要であり、ＮＩＣ９０３間での転送が可能であり、高速であり、データの転送が停止されているＬＰＩ中においても転送が可能であるという利点が存在する。
【０１７１】
そのため、図１５のネットワーク装置９０−２とネットワーク装置９０−３との間では、オートネゴシエーションのメッセージを使用した制御メッセージの送受信が適切である。
【０１７２】
一方で、本発明の実施形態の制御メッセージに対応していない従来のネットワーク装置８０を介して制御メッセージを送信する場合、これらの従来のネットワーク装置８０が中継可能な通信フォーマットにするため、ネットワーク装置９０は、制御メッセージをカプセル化し、カプセル化された制御メッセージを送信する。
【０１７３】
例えば、図１５においてネットワーク装置９０−１からネットワーク装置９０−２に制御メッセージを送信する場合、カプセル化された制御メッセージを従来のネットワーク装置８０−１、従来のネットワーク装置８０−３又は従来のネットワーク装置８０−４を介して送信する。
【０１７４】
なおここでカプセル化とは、隣接するネットワーク装置９０又は従来のネットワーク装置８０によって受信することが可能な通信フォーマットのうち、例えばデータを格納する領域に、本実施形態の制御メッセージを格納するなどの手段である。
【０１７５】
制御メッセージをカプセル化するための情報、すなわち、どのような通信フォーマットの送受信に対応しているかを示す情報は、ポート間、すなわちネットワーク装置９０及び従来のネットワーク装置８０間で、事前にパケットを交換することによって取得される。ネットワーク上で隣接するネットワーク装置９０又は従来のネットワーク装置８０がどのような通信フォーマットの送受信に対応しているかを示す情報は、制御メッセージ処理部９０３５において保持される。
【０１７６】
制御メッセージ処理部９０３５は、自らに保持される情報と制御メッセージの対象とに基づいて、制御メッセージが含まれるパケットを適切にカプセル化し、また、適切に宛先を設定した後、それらの処理をしたパケットを隣接するネットワーク装置９０又は従来のネットワーク装置８０に送信する。
【０１７７】
従来のネットワーク装置８０は、カプセル化されたパケットを受信すると、受信したカプセル化されたパケットをそのままネットワーク装置９０に中継する。
【０１７８】
そしてネットワーク装置９０は、カプセル化されたパケットを受信すると、隣接する従来のネットワーク装置８０がどのような通信フォーマットの送受信に対応しているかを示す情報に基づいて、送信されたパケットに含まれる制御メッセージを取得する。
【０１７９】
制御メッセージ処理部９０３５は、物理層及びＭＡＣを制御する制御メッセージを受信した場合、必要であればネットワーク装置９０を制御するために制御メッセージの内容を検索エンジン９０２に通知する。そして、検索エンジン９０２は、制御メッセージに含まれる簡易経路情報に基づいて制御メッセージの転送先を検索する。転送先が自らの配下のポートの場合、そのポートより制御メッセージの転送を行い、転送先が他のＮＩＣ９０３の場合には該当のＮＩＣ９０３に制御メッセージを転送する。制御メッセージ処理部９０３５が受け取った制御メッセージが検索エンジン９０２に関するものであった場合には、制御メッセージ処理部９０３５はその制御メッセージをＣＰＵ９０６に転送する。
【０１８０】
さらに制御メッセージ処理部９０３５は、振り分け回路９０３３から送られるトラフィックの情報に基づいて、個別のポートの省電力モードへの移行の判断と制御の通知、及び、該ポートと接続されている対向側のネットワーク装置９０に送信するための制御メッセージを作成する。
【０１８１】
本実施形態のネットワーク装置９０のＣＰＵ９０６は、宛先不明パケットの宛先処理、各種ルーティングプロトコルの処理、検索エンジン９０２の稼動状況の管理、検索エンジン９０２及び制御メッセージ処理部９０３５が保持する簡易経路情報に関する各種テーブルの管理、検索エンジン９０２の稼動状況を変更するための制御メッセージを作成し、作成した制御メッセージをＮＩＣ９０３へ転送する。
【０１８２】
前述のネットワーク装置９０を用いることによって、ネットワーク回線９０４、回線を備える物理層、符号化などを行うネットワーク装置９０内のＭＡＣチップ、検索エンジン９０２といったネットワーク装置の一部または全部の稼動状況を変更することが可能なネットワーク装置９０と、稼動状況の変更ができない従来のネットワーク装置８０が混在するネットワークにおいても、稼動状況の変更が可能な装置の間での制御メッセージの送受信が可能となる。これによって、従来のネットワーク装置８０によって構築されたネットワークに、本発明の実施形態のネットワーク装置９０を導入した場合においても、制御メッセージの転送による制御に要する時間の短縮が可能である。
【０１８３】
本発明の実施形態のネットワーク装置は、通信ネットワーク上にあってトラフィックを送受信する機能を備えており、本ネットワーク装置の機能の全部または一部が限定されることによって消費電力が変化する機能を有する。このような機能を制御するために、本発明の実施形態のネットワーク装置は、通信ネットワーク上の他のネットワーク装置との間で制御に関わる通信を行い、制御に関する情報を通信ネットワーク上にて直接接続されていないネットワーク装置に対しても送信及び中継することができる。
【０１８４】
本発明のネットワーク装置は、ネットワーク装置内の一部の稼動状況を制限することによって消費電力を減少することを目的としたネットワーク装置によって構築されたネットワークにおいて、該ネットワーク装置の稼動状況を変更する際に生じる遅延時間を低減することができる。
【符号の説明】
【０１８５】
１０、１０−１〜１０−８  ネットワーク装置
１０１  スイッチ
１０２、１０２−１〜１０２−４  検索エンジン
１０３、１０３−１〜１０３−８  ＮＩＣ
１０４、１０４−１〜１０４−８  ネットワーク回線
１０５  ＮＩＣ間接続回線
１０６  ＣＰＵ
１０２１  パケットバッファ
１０２２  検索部
１０２３  連想メモリ
１０２４  宛先情報テーブル
１０３１  ＲＳ（ＲＥＣＯＮＣＩＬＩＡＴＩＯＮ  ＳＵＢＬＡＹＥＲ）
１０３２  ＭＡＣ
１０３３  振り分け回路
１０３４  バッファ
１０３５  ＬＰＩ制御部
５０  ネットワーク装置
５０１、５０１−１〜５０１−３  検索エンジン
５０２、５０２−１〜５０２−３  ＮＩＣ
５０３  エンジン制御部
５０４、５０４−１〜５０４−６  ネットワーク回線
５０１１  パケットバッファ
５０１２  検索部
５０１３  連想メモリ
５０１４  宛先情報テーブル
５０１５  電源制御部
５０２１  ＲＸ側ポート
５０２２  ＴＸ側ポート
５０２３  ＲＸ側ＭＡＣ
５０２４  ＴＸ側ＭＡＣ
５０２５  ＷＡＫＥ  ＵＰ受信部
５０２６  ＷＡＫＥ  ＵＰ送信部
５０２７、５０２７−１、５０２７−２  パケットバッファ
５０２８  振り分け回路
９０、９０−１〜９０−３  ネットワーク装置
８０、８０−１〜８０−５  従来のネットワーク装置
９０１  スイッチ
９０２、９０２−１〜９０２−４  検索エンジン
９０３、９０３−１〜９０３−８  ＮＩＣ
９０４、９０４−１〜９０４−８  ネットワーク回線
９０５  ＮＩＣ間接続回線
９０６  ＣＰＵ
９０２  検索エンジン
９０２１  パケットバッファ
９０２２  検索部
９０２３  連想メモリ
９０２４  宛先情報テーブル
９０２５  電源制御部
９０３１  ＲＳ
９０３２  ＭＡＣ
９０３３  振り分け回路
９０３４  バッファ
９０３５  制御メッセージ処理部
【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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