(57)【要約】【課題】パケットを送信する各方路別にテーブル検索のための手段を備えることなく、共通のバスに複数の方路へ送信すべきパケットを出力しても装置のスループットの低下を招くことがなく、大容量のバッファメモリも必要としない高スループットのパケット通信回路及び装置を提供する。【解決手段】複数のパケットを構成するデータを収容するデータ収容手段２は、データ出力手段１が複数のパケットを構成するデータを送信すべき方路順に出力し、それらのデータをデータ書込手段５１が方路別に設けたデータ記憶手段４に書き込んで記憶させる構成となっていて、パケット送信手段５は、方路別のデータ記憶手段の各々に記憶されたデータを読み出してパケットを再構成して各々の方路に送信する構成になっている。【選択図】　　　　図１
2004104358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパケットを構成するデータを収容するデータ収容手段と、前記データ収容手段に収容されたデータから複数のパケットを再構成して複数の方路に送信するパケット送信手段とを備えたパケット通信回路であって、
前記データ収容手段は、
前記複数のパケットを構成するデータを送信すべき方路順に出力するデータ出力手段と、
方路別に備えられた複数のデータ記憶手段と、
前記データ出力手段から出力されたデータを方路別に前記データ記憶手段に書き込み記憶させるデータ書込手段とを、
備え、
前記パケット送信手段は、
前記データ記憶手段の各々に記憶されたデータを読み出してパケットを再構成して各々の方路に送信するよう構成されたパケット通信回路。
【請求項２】
前記データ収容手段は、
前記データ出力手段が出力したデータからパケットのヘッダを検出して前記データ書込手段に通知するヘッダ検出手段をさらに備え、
前記データ書込手段は、前記ヘッダ検出手段の通知に応じて前記ヘッダを判別可能に前記データ記憶手段に書き込むよう構成された請求項１に記載のパケット通信回路。
【請求項３】
前記データ収容手段は、
前記パケットのヘッダに搭載された宛先の機器に関する機器情報と前記パケットを送信すべき方路とを対応付けて記憶した対応記憶手段をさらに備え、
前記データ出力手段は、
前記対応記憶手段の記憶に従い前記方路順に対応する機器情報をヘッダに搭載したパケットを構成するデータを出力するよう構成された請求項１又は２に記載のパケット通信回路。
【請求項４】
前記データ出力手段は、
同一の方路へ送信すべき所定数以上のパケットを構成するデータが連続しないように前記方路を変えてデータを出力するよう構成された請求項１から３のいずれか１項に記載のパケット通信回路。
【請求項５】
前記データ出力手段は、
最も短いパケット長以下の所定のデータ量を出力する毎に前記方路を変えてデータを出力するよう構成された請求項１から３のいずれか１項に記載のパケット通信回路。
【請求項６】
前記対応記憶手段は、
前記機器情報と前記機器情報に対応付けて記憶した前記方路とを記憶順に消去するものであって、
前記データ収容手段は、
前記ヘッダ検出手段が検出したヘッダに搭載された前記機器情報と、前記方路とを対応付けして前記対応記憶手段に書き込んで記憶させる対応情報書込手段をさらに備えるよう構成された請求項３から５のいずれか１項に記載のパケット通信回路。
【請求項７】
前記対応記憶手段は、前記パケットのヘッダに搭載された前記機器情報に関連したパケット通信機を示す関連情報を前記機器情報にさらに対応付けて記憶可能であって、
前記データ収容手段は、
前記ヘッダ検出手段が検出したヘッダに搭載された前記機器情報に対応付けられた前記関連情報を前記対応記憶手段から読み出す対応情報読出手段をさらに備え、
前記データ書込手段は、
前記パケット送信手段が送信するパケットに前記関連情報を付加するために、前記対応情報読出手段が読み出した前記関連情報に対応付けられた前記機器情報を搭載したヘッダを含むパケットを送信すべき前記方路の前記データ記憶手段に前記関連情報を書き込むよう構成された請求項３から６のいずれか１項に記載のパケット通信回路。
【請求項８】
前記データ書込手段は、
前記データ出力手段が前記方路順に出力するデータを前記方路別に保持する保持手段と、
送信パケットに前記関連情報を付加するために、前記保持手段が保持したデータと前記対応情報読出手段が読み出した前記関連情報とを選択して前記データ記憶手段に書き込む書込選択手段とを有するよう構成された請求項７に記載のパケット通信回路。
【請求項９】
前記データ書込手段は、
前記データ記憶手段が記憶したデータがあらかじめ定めた量を超えたときに前記データ記憶手段へのデータの書き込みを停止するよう構成された請求項１から８のいずれか１項に記載のパケット通信回路。
【請求項１０】
前記データ書込手段は、
前記保持手段が保持したデータが所定の量を超えたときに前記データ出力手段に前記保持手段を通知し、
前記データ出力手段は、
前記保持手段に対応した方路から送信すべきパケットを構成するデータの出力を停止するよう構成された請求項８又は９に記載のパケット通信回路。
【請求項１１】
前記パケット通信回路は、
前記複数の方路からパケットを受信するパケット受信手段をさらに具備し、
前記対応情報書込手段は、
前記パケット受信手段がパケットを受信した方路と、前記パケットのヘッダに搭載された送信元の機器に関する機器情報とを対応付けて前記対応記憶手段に書き込んで記憶させるよう構成された請求項３から１０のいずれか１項に記載のパケット通信回路。
【請求項１２】
前記パケット通信回路は、
前記複数の方路からパケットを受信するパケット受信手段をさらに具備し、
前記対応情報書込手段は、
受信したパケットのヘッダに搭載された送信元の機器に関する機器情報と、前記機器情報に関連する関連情報とを対応付けて前記対応記憶手段に書き込んで記憶させるよう構成された請求項３から１１のいずれか１項に記載のパケット通信回路。
【請求項１３】
前記データ出力手段は、
前記パケット受信手段が受信したパケットを構成するデータを出力するよう構成された請求項１２に記載のパケット通信回路。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載のパケット通信回路を用いたパケット通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の方路にパケットを送信するためのパケット通信回路及び装置に係り、特に可変長パケットのスイッチングを行うスイッチングハブやルータなどに使用して好適なパケット通信回路及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のパケット通信回路として、例えば特開平１０−１４５４１７号公報に記載のような構成のものが一般に使用されていた。図５は、上記公報に開示されたネットワーク装置全体の構成を示すブロック図である。図５に示すように、従来装置は、受信したパケットの宛先ＩＰアドレスの解析、中継先の決定、パケットの転送を行う中継処理モジュール（ＲＰモジュールと呼ぶ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄと、装置全体の管理を行う管理部（ＲＭモジュールと呼ぶ）１０１とをシステムバス１０３にて相互に接続した構成になっている。
【０００３】
図６は、ネットワークからパケットを受信する側のＲＰモジュールの内部構成とＲＰモジュール間でのパケット転送動作を示す図である。各ＲＰモジュール１０２ａ〜１０２ｄは、符号のうちａ、ｂ、ｃ、ｄを省略して示すと、パケットを格納するバッファメモリ１０４と、バッファメモリ１０４のアクセス制御及びシステムバス１０３を介した他のＲＰモジュール１０２との間のパケット転送ＤＭＡを行うバス、メモリ制御部１０５と、パケットの中継処理を行うプロセッサ１０６と、中継経路テーブルを格納するワークメモリ１０７と、パケットの送受信を制御する通信ポート１０８と、テーブルキャッシュ１０９とをそれぞれ備えている。
【０００４】
ここで、テーブルキャッシュ１０９には、中継経路テーブルの検索キーである宛先ネットワーク層アドレスが登録されていて、登録された宛先ネットワーク層アドレス宛のパケットを受信した場合に、その宛先ネットワーク層アドレスに対応する登録番号をバッファメモリ１０４に転送するようになっている。
【０００５】
また、上述のワークメモリ１０７は、ＡＲＰテーブルをさらに格納しており、テーブルキャッシュ１０９には、ＡＲＰテーブルの検索キーである宛先ネットワーク層アドレスが登録されている。パケットをネットワークへ送信する場合、送信パケットの宛先ネットワーク層アドレスに対応する登録番号をバッファメモリ１０４に転送するようになっている。
【０００６】
ＲＭモジュール１０１では、ネットワークの構成を表すワーク用テーブルを作成し、全てのＲＰモジュール１０２に配布する。ＲＰモジュール１０２では配布されたワーク用テーブルに基づいてパケットの中継処理を行う。また、受信したパケットの中継処理は、受信側の通信ポート１０８を収容しているＲＰモジュール１０２内のプロセッサ１０６と送信側の通信ポート１０８を収容しているＲＰモジュール１０２内のプロセッサ１０６が分担して処理し、装置全体はＲＰモジュール１０２毎の分散処理を行う。
【０００７】
すなわち、ネットワークからパケットを受信したＲＰモジュール１０２では、そのパケットを宛先ネットワークへ送出するＲＰモジュール１０２の決定と、そのＲＰモジュール１０２への受信パケットの転送を行う。パケットが転送されたＲＰモジュール１０２では、送出するネットワークの種類に応じたパケットヘッダの付け替えとＭＡＣ（パケットのデータリンク）アドレスの書き換え処理と、パケットのネットワークへの送出を行う。
【０００８】
次に、あるネットワークから受信したパケットを別のネットワークへ中継する時のパケット及び処理の流れを図６に基づいて説明する。装置は、パケットのデータリンク層ヘッダを書き換え、パケットを送出する通信ポートへパケットを転送し、ネットワークに対応する通信ポートからパケットを送出する。
【０００９】
今、図６において、テーブルキャッシュ１０９ａに登録されていない宛先ネットワーク層アドレスを持つパケットを受信した場合、ネットワークに接続された通信ポート１０８ａから受信したパケットは、バス、メモリ制御部１０５ａを介してバッファメモリ１０４ａに格納される。プロセッサ１０６ａは、バッファメモリ１０４ａに格納された受信パケットから宛先ネットワーク層アドレスを抽出する。そして、プロセッサ１０６ａは、抽出した宛先ネットワーク層アドレスをキーとしてテーブルキャッシュ１０９ａの検索を行うが、この宛先ネットワーク層アドレスは登録されていないので、バッファメモリ１０４ａへの登録番号の転送は行われない。これを受けて、プロセッサ１０６ａは、宛先ネットワーク層アドレスをキーとしてワークメモリ１０７ａを検索する。ワークメモリ１０７ａの検索結果エントリから受信パケットを送出する宛先装置が決定され、システムバス１０３を介してＲＰモジュール１０２ａ−１０２ｂ間でパケットが転送される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のパケット通信回路によれば、システムバス１０３にて各ＲＰモジュール１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄと、ＲＭモジュール１０１とを接続した構成なので、システムバス１０３は、各ＲＰモジュール１０２とＲＭモジュール１０１との間で共同使用するようになっている。
【００１１】
このため、従来のパケット通信回路では、２つのＲＰモジュール１０２がシステムバス１０３を使用してデータやパケットの転送を行っている間、他のＲＰモジュール１０２はシステムバス１０３を使用することができないので、ネットワークへパケットを送信できず、回路のスループットが低下する。
【００１２】
また、いずれのＲＰモジュール１０２もシステムバス１０３を使用していない場合でも、ＲＭモジュール１０１が送信側と受信側とのＲＰモジュール１０２を決定してシステムバス１０３を介し決定したＲＰモジュール１０２を通知するまで、いずれのＲＰモジュール１０２もパケットの転送を開始せずネットワークへパケットを送信できないので、やはり回路のスループットは低下する。
【００１３】
このようなスループットの低下を防ぐためには、バッファメモリ１０４にシステムバス１０３が使用可能となるまでの間送受信するデータを記憶できる容量を確保することが必要となる。
【００１４】
また、ＡＲＰテーブルと中継経路テーブルとを格納したワークメモリ１０７と、テーブルキャッシュ１０９とをＲＰモジュール１０２の各々に備えた構成を採用しており、パケットを送信する各方路別にテーブル検索のための手段を備えた構成なので製品のコスト高を招いてしまう。
【００１５】
そこで、本発明は、上述した従来例に係る問題点に鑑みてなされたもので、パケットを送信する各方路別にテーブル検索のための手段を備えることなく、共通のバスに複数の方路へ送信すべきパケットを出力しても装置のスループットの低下を招くことがなく、大容量のバッファメモリも必要としない高スループットのパケット通信回路及び装置を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るパケット通信回路は、複数のパケットを構成するデータを収容するデータ収容手段と、収容されたデータから複数のパケットを再構成して複数の方路に送信するパケット送信手段とを具備するパケット通信回路であって、前記データ収容手段は、前記複数のパケットを構成するデータを送信すべき方路順に出力するデータ出力手段と、前記データを記憶する方路別に備えられた複数のデータ記憶手段と、前記データ出力手段が出力したデータを方路別にデータ記憶手段に書き込んで記憶させるデータ書込手段とを備え、前記パケット送信手段は、方路別のデータ記憶手段の各々に記憶されたデータを読み出してパケットを再構成して各々の方路に送信するよう構成されたものである。この構成によれば、複数のパケットを構成するデータを収容するデータ収容手段は、データ出力手段が複数のパケットを構成するデータを送信すべき方路順に出力し、それらのデータをデータ書込手段が方路別に設けたデータ記憶手段に書き込んで記憶させる構成となっていて、パケット送信手段は、方路別のデータ記憶手段の各々に記憶されたデータを読み出してパケットを再構成して各々の方路に送信するので、装置内部の共通のバスに複数の方路へ送信すべきパケットを出力手段が出力しても装置のスループットの低下を招くことがなく、大容量のバッファメモリも必要としない構成となる。
【００１７】
また、前記データ収容手段は、前記データ出力手段が出力したデータからパケットのヘッダを検出して前記データ書込手段に通知するヘッダ検出手段をさらに備え、前記データ書込手段は、前記ヘッダ検出手段の通知に応じて前記ヘッダを判別可能に前記データ記憶手段に書き込むよう構成されたものである。この構成によれば、データ出力手段から出力されたデータからヘッダ検出手段がパケットのヘッダを検出してデータ書込手段に通知するようにデータ収容手段は構成されていて、その通知に応じてデータ書込手段がヘッダを判別可能にデータ記憶手段に書き込むので、データ記憶手段の各々に記憶されたデータから、パケット送信手段に確実にヘッダを判別させてパケットを再構成させることができる。
【００１８】
また、前記データ収容手段は、前記パケットのヘッダに搭載された宛先の機器に関する機器情報と前記パケットを送信すべき方路とを対応付けて記憶した対応記憶手段をさらに備え、前記データ出力手段は、前記対応記憶手段の記憶に従い前記方路順に対応する機器情報をヘッダに搭載したパケットを構成するデータを出力するよう構成されたものである。この構成によれば、データ出力手段は、パケットのヘッダに搭載された宛先の機器に関する機器情報とそのパケットを送信すべき方路とを対応付けて記憶した対応記憶手段の記憶に従い方路順に対応する機器情報をヘッダに搭載したパケットを構成するデータを出力するようになっていて、パケットを送信する各方路別にテーブル検索のための手段を備える必要のない構成になっている。
【００１９】
また、前記データ出力手段は、同一の方路へ送信すべき所定数以上のパケットを構成するデータが連続しないように前記方路を変えてデータを出力するよう構成されたものである。この構成によれば、データ出力手段が出力するデータは、同一の方路へ送信すべき所定数以上のパケットを構成するデータが連続しないので、ヘッダ検出手段は、データ出力手段がパケットを構成するデータを送信すべき前記方路を変えて出力する毎に所定数を超えたヘッダを検出する必要のない簡易な構成で実現可能である。
【００２０】
また、前記データ出力手段は、最も短いパケット長以下の所定のデータ量を出力する毎に前記方路を変えてデータを出力するよう構成されたものである。この構成によれば、データ出力手段が出力するデータは、最も短いパケット長以下の所定のデータ量を出力する毎に方路を変えて出力されるので、データ書込手段は、データ出力手段が出力するデータを所定のデータ量毎に方路別のデータ記憶手段に書き込む簡易な構成で実現可能であり、その所定のデータ量は最も短いパケット長以下なので、データ記憶手段は少ない記憶容量のもので実現可能である。
【００２１】
また、前記対応記憶手段は、前記機器情報と前記機器情報に対応付けて記憶した前記方路とを記憶順に消去するものであって、前記データ収容手段は、前記ヘッダ検出手段が検出したヘッダに搭載された前記機器情報と、前記方路とを対応付けして前記対応記憶手段に書き込んで記憶させる対応情報書込手段をさらに備えるよう構成されたものである。この構成によれば、対応記憶手段は、全機器情報に相当する膨大なエントリを持つことなく実現できるように、機器情報とその機器情報に対応付けて記憶した方路とを記憶順に消去できる構成になっていて、対応情報書込手段がヘッダ検出手段により検出されたヘッダに搭載された機器情報と、方路とを対応付けして対応記憶手段に書き込んで記憶させるので、対応記憶手段は、新しく送信されるパケットの機器情報と方路とを対応付けて優先的に記憶することができる。
【００２２】
また、前記対応記憶手段は、前記パケットのヘッダに搭載された前記機器情報に関連したパケット通信機を示す関連情報を前記機器情報にさらに対応付けて記憶可能であって、前記データ収容手段は、前記ヘッダ検出手段が検出したヘッダに搭載された前記機器情報に対応付けられた前記関連情報を前記対応記憶手段から読み出す対応情報読出手段をさらに備え、前記データ書込手段は、前記パケット送信手段が送信するパケットに前記関連情報を付加するために、前記対応情報読出手段が読み出した前記関連情報に対応付けられた前記機器情報を搭載したヘッダを含むパケットを送信すべき前記方路の前記データ記憶手段に前記関連情報を書き込むよう構成されたものである。この構成によれば、パケット送信手段が送信するパケットのヘッダに搭載された機器情報に関連したパケット通信機を示す関連情報をそのパケットに付加するために、対応記憶手段は、機器情報と関連情報とをさらに対応付けて記憶可能な構成になっており、対応情報読出手段がヘッダ検出手段が検出したヘッダに搭載された機器情報に対応付けられた関連情報を対応記憶手段から読み出して、データ書込手段がその関連情報に対応付けられた機器情報を搭載したヘッダを含むパケットを送信すべき方路のデータ記憶手段にその関連情報を書き込むことにより、本発明のパケット通信は、さらに柔軟なサービスに対応可能な構成になっている。
【００２３】
また、前記データ書込手段は、前記データ出力手段が前記方路順に出力するデータを前記方路別に保持する保持手段と、送信パケットに前記関連情報を付加するために、前記保持手段が保持したデータと前記対応情報読出手段が読み出した前記関連情報とを選択して前記データ記憶手段に書き込む書込選択手段とを有するよう構成されたものである。この構成によれば、データ書込手段は、送信パケットに関連情報を付加するために、対応情報読出手段が読み出した関連情報を書込選択手段が選択してデータ記憶手段に書き込んでいる間、方路別の保持手段にデータ出力手段が出力するデータを保持させるので、データ出力手段とデータ書込手段との間でスループットを下げることなくパケットに関連情報を付加できる構成となる。
【００２４】
また、前記データ書込手段は、前記データ記憶手段が記憶したデータがあらかじめ定めた量を超えたときに前記データ記憶手段へのデータの書き込みを停止するよう構成されたものである。この構成によれば、データ記憶手段のオーバーフローを防ぐために、データ書込手段は、データ記憶手段が記憶したデータがあらかじめ定めた量を超えたときにそのデータ記憶手段へのデータの書き込みを停止するようになっているので、パケットを構成するデータが欠落することがなく、パケット送信手段は、確実にパケットを再構成して送信できる。
【００２５】
また、前記データ書込手段は、前記保持手段が保持したデータが所定の量を超えたときに前記データ出力手段に前記保持手段を通知し、前記データ出力手段は、前記保持手段に対応した方路から送信すべきパケットを構成するデータの出力を停止するよう構成されたものである。この構成によれば、保持手段のオーバーフローを防ぐために、データ書込手段は、保持したデータが所定の量を超えた保持手段をデータ出力手段に通知して、データ出力手段にその保持手段に対応した方路から送信すべきパケットを構成するデータの出力を停止させる構成なので、パケットを構成するデータが欠落することがなく、データ書き込み手段は確実にデータをデータ記憶手段に書き込むことができる。
【００２６】
また、前記パケット通信回路は、前記複数の方路からパケットを受信するパケット受信手段をさらに具備し、前記対応情報書込手段は、パケット受信手段がパケットを受信した方路と、前記パケットのヘッダに搭載された送信元の機器に関する機器情報とを対応付けて前記対応記憶手段に書き込んで記憶させるよう構成されたものである。この構成によれば、対応情報書込手段は、複数の方路からパケットを受信するパケット受信手段がパケットを受信した方路と、そのパケットのヘッダに搭載された機器情報とを対応付けて対応記憶手段に書き込んで記憶させるので、受信パケットからも機器情報と方路との対応付けができる柔軟な構成となる。
【００２７】
また、前記パケット通信回路は、前記複数の方路からパケットを受信するパケット受信手段をさらに具備し、前記対応情報書込手段は、受信したパケットのヘッダに搭載された送信元の機器に関する機器情報と、前記機器情報に関連する関連情報とを対応付けて前記対応記憶手段に書き込んで記憶させるよう構成されたものである。この構成によれば、対応情報書込手段は、複数の方路からパケットを受信するパケット受信手段が受信したパケットのヘッダに搭載された送信元の機器に関する機器情報と、その機器情報に関連する関連情報とを対応付けて前記対応記憶手段に書き込んで記憶させるので、受信パケットからも機器情報と関連情報との対応付けができる柔軟な構成となる。
【００２８】
また、前記データ出力手段は、前記パケット受信手段が受信したパケットを構成するデータを出力するよう構成されたものである。この構成によれば、パケット受信手段が受信したパケットを構成するデータをデータ出力手段が出力するようになっているので、本発明のパケット通信回路はスイッチングを行うスイッチングハブやルータなどのパケット交換に使用可能である。
【００２９】
さらに、本発明に係るパケット通信装置は、前述したパケット通信回路を用いて構成される。この構成によれば、共通のバスに複数の方路へ送信すべきパケットを出力してもスループットの低下を招くことがなく、大容量のバッファメモリも必要としない高スループットのパケット通信を実現できる。
【００３０】
【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説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るパケット通信回路の構成を示すブロック図である。図１に示すパケット通信回路は、複数の方路からパケットを受信するパケット受信手段６と、パケット受信手段６を介して複数のパケットを構成するデータを収容するデータ収容手段２と、このデータ収容手段２に収容されたデータから複数のパケットを再構成して複数の方路に送信するパケット送信手段５とを備える。
【００３１】
ここで、データ収容手段２は、複数のパケットを構成するデータを送信すべき方路順に出力するデータ出力手段１と、方路別に備えられた複数のデータ記憶手段４と、データ出力手段１から出力されたデータを方路別にデータ記憶手段４に書き込み記憶させるデータ書込手段５１とを備え、パケット送信手段５は、データ記憶手段４の各々に記憶されたデータを読み出してパケットを再構成して各々の方路に送信するようになっている。
【００３２】
図２に示す通り、データ出力手段１は、データバス３上に各方路順に一定の周期でデータを出力するようになっており、図中Ｆのタイムスロットでデータバス３上に出力されたデータは、図中Ｋのタイムスロットでパケット送信手段５が複数の方路に送信する構成である。
【００３３】
また、図１中のパケット受信手段６は、複数の方路からパケットを受信してデータ収容手段２に送るようになっていて、本発明のパケット通信回路をスイッチングハブやルータなどのパケット交換に使用する場合には、図示する通り、パケット受信手段６が受信したパケットを構成するデータをデータ出力手段１に送ってデータ書込手段５１に向けて出力させる構成とし、通信端末やサーバなどに使用する場合にパケット受信手段６が受信したパケットを構成するデータをデータ出力手段１に送らない構成とする。
【００３４】
また、データ収容手段２はヘッダ検出手段５６を備えており、このヘッダ検出手段５６は、データ出力手段１から出力されたデータからパケットのヘッダを検出してデータ書込手段５１に通知し、データ書込手段５１は、その通知に応じてヘッダを判別可能に前記データ記憶手段４に書き込むようになっている。
【００３５】
データ記憶手段４は、図３の例に示す通り、方路別にアドレス空間が異なるメモリ上に構成されていて、各アドレスのＭＳＢがパケットの末尾を記憶したことを示す“エンドフラグ”、ＭＳＢにつづきアドレス毎に記憶したデータ長を示す“データ長”が書き込まれていている。
【００３６】
データ書込手段５１は、ヘッダ検出手段５６の通知に応じてパケットの末尾を記憶したアドレスの“エンドフラグ”に“１”を書き込んで、次のアドレスにヘッダを書き込むようになっている。パケット送信手段５は、“エンドフラグ”を検出して、そのアドレスの次のアドレスにヘッダが書き込まれていることを判別しパケットを再構成させる。
【００３７】
また、データ収容手段２は対応記憶手段５４を備えており、この対応記憶手段５４は、パケットのヘッダに搭載された宛先の機器に関する機器情報とそのパケットを送信すべき方路とを対応付けて記憶している。例えば、機器情報をＭＡＣアドレスとし、方路を物理ポート番号とすると、本発明をスイッチングハブに使用できる。
【００３８】
また、データ収容手段２は対応情報書込手段５２を備えており、この対応情報書込手段５２は、ヘッダ検出手段５６が検出したヘッダに搭載されたＭＡＣアドレスと物理ポートとを対応付けして前記対応記憶手段５４に書き込んで記憶させる。また、対応情報書込手段５２は、パケット受信手段６がパケットを受信した物理ポートと該パケットのヘッダに搭載されたＭＡＣアドレスとを対応付けて前記対応記憶手段５４に書き込んで記憶させる。
また、対応記憶手段５４は、全ＭＡＣアドレスに相当する膨大なエントリを持つことなく実現できるように、機器情報とその機器情報に対応付けて記憶した前記方路とを記憶順に消去するようになっている。
【００３９】
データ出力手段１は、対応記憶手段５４の記憶に従い物理ポート順に対応したＭＡＣアドレスをヘッダに搭載したパケットを構成するデータを出力し、そのパケットは、対応記憶手段５４が対応付けた物理ポートから送信されるので、本発明をスイッチングハブとして動作させることができる。
【００４０】
上述の通り、対応記憶手段５４は、機器情報とその機器情報に対応付けて記憶した方路とを記憶順に消去するものであって、データ収容手段２は、ヘッダ検出手段５６が検出した機器情報と方路とを対応付けして前記対応記憶手段５４に書き込んで記憶させる対応情報書込手段５２をさらに備える構成であり、さらに、対応情報書込手段５２は、パケット受信手段６がパケットを受信した方路と、そのパケットのヘッダに搭載された送信元の機器に関する機器情報とを対応付けて対応記憶手段５４に書き込んで記憶させるようになっている。
【００４１】
また、本発明のパケット通信回路をＩＰルータとして使用する場合には、機器情報をＩＰアドレス、ＩＰアドレスの関連情報をＭＡＣアドレス、方路を物理ポート番号とすることによりなされる。
【００４２】
対応情報書込手段５２は、ヘッダ検出手段５６が検出したヘッダに搭載されたＩＰアドレスと物理ポートとを対応付けして前記対応記憶手段５４に書き込んで記憶させる。また、対応情報書込手段５２は、パケット受信手段６がパケットを受信した物理ポートと該パケットのヘッダに搭載されたＩＰアドレスとを対応付けて前記対応記憶手段５４に書き込んで記憶させる。また、対応記憶手段５４は、パケットのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを対応付けて記憶可能な構成である。
【００４３】
データ収容手段２は、ヘッダ検出手段５６が検出したＩＰアドレスに対応付けられたＭＡＣアドレスを前記対応記憶手段５４から読み出す対応情報読出手段５３をさらに備え、データ書込手段５１は、パケット送信手段５が送信するパケットにＭＡＣアドレスを付加するために、対応情報読出手段５３が読み出したＭＡＣアドレスに対応付けられたＩＰアドレスのパケットを送信すべき出力ポートのデータ記憶手段４にそのＭＡＣアドレスを書き込む。
【００４４】
さらに、対応情報書込手段５２は、パケット受信手段６が受信したＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを対応付けて前記対応記憶手段５４に書き込んで記憶させるように構成されている。
【００４５】
上述の通り、対応記憶手段５４は、パケットのヘッダに搭載された機器情報に関連したパケット通信機を示す関連情報をその機器情報にさらに対応付けて記憶可能であって、前記データ収容手段２は、前記ヘッダ検出手段５６が検出したヘッダに搭載された関連情報を対応記憶手段５４から読み出す対応情報読出手段５３をさらに備え、データ書込手段５１は、パケット送信手段５が送信するパケットに関連情報を付加するために、対応情報読出手段５３が読み出した関連情報に対応付けられた機器情報を搭載したヘッダを含むパケットを送信すべき方路の前記データ記憶手段にその関連情報を書き込み、さらに、対応情報書込手段５２は、パケット受信手段６が受信したパケットのヘッダに搭載された送信元の機器に関する機器情報と、その機器情報に関連する関連情報とを対応付けて前記対応記憶手段５４に書き込んで記憶させるように構成されている。
【００４６】
スイッチングハブに本発明を使用した場合と同様に、対応記憶手段５４は、全ＩＰアドレスに相当する膨大なエントリを持つことなく実現できるように、機器情報とその機器情報に対応付けて記憶した前記方路とを記憶順に消去するようになっている。
【００４７】
また、データ出力手段１は、対応記憶手段５４の記憶に従い物理ポート順に対応したＩＰアドレスをヘッダに搭載したパケットを構成するデータを出力し、そのパケットは、対応記憶手段５４が対応付けた物理ポートから送信されるので、本発明をＩＰルータとして動作させることができる。
【００４８】
図４に示すように、データ書込手段５１は、データ出力手段１が方路順に出力するデータを方路別に保持する保持手段５７と、送信パケットに関連情報を付加するために、保持手段５７が保持したデータと対応情報読出手段５３が読み出した関連情報とを選択して前記データ記憶手段４に書き込む書込選択手段５９とを有し、データ出力手段１とデータ書込手段５１との間でスループットを下げることなくパケットに関連情報を付加できる構成である。データ書込手段５１は、パケットを構成するデータの欠落を防ぐために、データ記憶手段４が記憶したデータがあらかじめ定めた量を超えたときにそのデータ記憶手段４へのデータの書き込みを停止する構成となっている。
【００４９】
図４中の書込アドレス生成回路５８は、ヘッダ検出手段５６のヘッダの検出に応じて、データ記憶手段４への書込アドレスを生成し、データ記憶手段４が記憶したデータがあらかじめ定めた量を超えたときにそのデータ記憶手段４への書込アドレスの生成を停止するようになっている。
【００５０】
さらに、データ書込手段５１は、保持手段５７が保持したデータが所定の量を超えたときにデータ出力手段１にその保持手段５７を通知し、データ出力手段１は、その保持手段５７に対応した方路から送信すべきパケットを構成するデータの出力を停止して、パケットを構成するデータの欠落を防ぐ構成となっている。
【００５１】
前述の図２に示す通り、データ出力手段１は、データバス３上に各方路順に一定の周期でデータを出力するようになっている。図中Ｆのタイムスロットでデータバス３上に出力されたデータは、図中Ｋのタイムスロットでパケット送信手段５が複数の方路に送信する。データ出力手段１は、同一の方路へ送信すべき所定数以上のパケットを構成するデータが連続しないように前記方路を変えてデータを出力する。図中Ｆのタイムスロットで方路１に出力されるべきパケット１Ｂとパケット１Ｃの２パケットを構成するデータが連続してデータバス３に出力されているので、上述の所定数は２となる。この所定の数はヘッダ検出手段５６の処理速度に応じて計算して決定することにより、確実にヘッダを検出するヘッダ検出手段５６が実現可能となる。
【００５２】
また、データ出力手段１は、図示する通り、最短パケット長以下の所定のデータ量を出力する毎に前記方路を変えてデータを出力するようになっているので、データ出力手段１が出力するデータを所定のデータ量毎に方路別のデータ記憶手段４に書き込む簡易な構成で実現可能であり、その所定のデータ量は最も短いパケット長以下なので、データ記憶手段４は少ない記憶容量のもので実現可能となっている。
【００５３】
なお、上述した実施の形態では、パケット通信回路について述べたものであるが、パケット通信回路を用いたパケット通信装置について適用できるのはもちろんであり、共通のバスに複数の方路へ送信すべきパケットを出力してもスループットの低下を招くことがなく、大容量のバッファメモリも必要としない高スループットのパケット通信を実現できる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パケットを送信する各方路別にテーブル検索のための手段を備えることなく、共通のバスに複数の方路へ送信すべきパケットを出力しても装置のスループットの低下を招くことのない高スループットのパケット通信を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるパケット通信回路の基本構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態によるパケット通信回路の動作例を示すタイミングチャート図
【図３】図１中のデータ記憶手段の構成例を示すメモリマップ図
【図４】図１中のデータ書込手段の構成例を示すブロック図
【図５】従来の装置の構成を示すブロック図
【図６】従来の装置の構成と動作を示すブロック図
【符号の説明】
１　データ出力手段
２　データ収容手段
３　データバス
４　データ記憶手段
５　パケット送信手段
６　パケット受信手段
５１　データ書込手段
５２　対応情報書込手段
５３　対応情報読出手段
５４　対応記憶手段
５６　ヘッダ検出手段
５７　保持手段
５８　書込アドレス生成回路
【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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