(57)【要約】【課題】配線を変更するコストを削減し、ノード全体として安価に実現可能であるスケーラブルノードを提供する。【解決手段】スケーラブルノードは、複数のＬＩＮＦ（Ｌｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、前記複数のＬＩＮＦに接続された空間スイッチと、前記空間スイッチの後段に接続された１つまたは複数のパケットスイッチと、を備え、前記パケットスイッチによりパケット処理を行う。また、空間スイッチの経路を示すタグとパケットスイッチの経路を示すタグを記載することができるテーブルを備え、前記タグに基づき、パケット処理を行わないパケットの場合には該パケットは空間スイッチのみを通り、出力ＬＩＮＦに出て行く。また、現用の空間スイッチと予備用の空間スイッチを備え、パケットスイッチを増設するときに、既設置済みのパケットスイッチの配線を変更せずに、拡張できる。【選択図】        図１
2004356792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＩＮＦ（Ｌｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、
前記複数のＬＩＮＦに接続された空間スイッチと、
前記空間スイッチの後段に接続された１つまたは複数のパケットスイッチと、
を備え、
前記パケットスイッチによりパケット処理を行うことを特徴とするスケーラブルノード。
【請求項２】
請求項１に記載のスケーラブルノードであって、空間スイッチの経路を示すタグとパケットスイッチの経路を示すタグを記載することができるテーブルを備え、前記タグに基づき、パケット処理を行わないパケットの場合には該パケットは空間スイッチのみを通り、出力ＬＩＮＦに出て行くことを特徴とするスケーラブルノード。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のスケーラブルノードであって、現用の空間スイッチと予備用の空間スイッチを備え、パケットスイッチを増設するときに、既設置済みのパケットスイッチの配線を変更せずに、拡張できることを特徴とするスケーラブルノード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータネットワークにおけるスケーラブルノードに関し、特に、スイッチの容量をスケーラブルにしつつ、経済化を実現するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大容量ネットワークにおいて、全てのトラフィックを処理するためには、ノードの台数を増加させる必要が出てくる。その時、スイッチ間の渡りが必要となり、結果としてノードの容量以上の台数を必要とする。そのため、ノードの台数は増やさず、１台あたりの容量を増加させるために、小規模のスイッチを３段で接続する３段クロススイッチの提案がなされてきた（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２６１４３３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、３段クロススイッチで使用するパケットスイッチはコスト高であり、その結果、スイッチ全体のコストも上がる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、安価で提供されている大容量の空間スイッチの後段に小規模のパケットスイッチを配置し、容量の増加に対してはパケットスイッチを図１のように設置していくことを特徴とするものである。
【０００６】
これにより、ノード全体で処理するトラフィック量が少ない場合には、空間スイッチの後段に設置するパケットスイッチの数を少なくし、トラフィック量の増加に応じて、空間スイッチにパケットスイッチを接続することで、配線を変更せずにパケットスイッチの数を増加させることを可能にし、その結果、配線を変更するコストを削減し、ノード全体として安価に実現可能である。
【０００７】
また、ノード内を転送するトラフィックによっては、パケットスイッチを経由することによって、遅延が発生する可能性があるため、パケットスイッチを経由せず、空間スイッチのみでスイッチングを行うカットスルーを実現することを特徴とするものである。
【０００８】
これにより、後段に配置したパケットスイッチの配線を空間スイッチによって、帯域保証するトラフィックについてはパケットスイッチを経由せず、空間スイッチで折り返し、パケットスイッチの負荷を軽減し、パケットスイッチを処理するトラフィック相当用意する必要がなくなり、スイッチコストを安くすることが可能となる。
【０００９】
また、パケットスイッチを増設する時に空間スイッチに接続し、増設することを特徴とするものである。
【００１０】
これにより、パケットスイッチの配線を変更せずにスイッチを増設することを可能にし、配線コストを低減し、その結果ノード全体を経済化することを可能にする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明のスイッチアーキテクチャの実施例（その１）を示している。図１において、１０、１１、１２、１３等はＬＩＮＦ（Ｌｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）であり、１４は空間スイッチであり、１５、１６、１７等はパケットスイッチ（Ｐａｃｋｅｔ  ＳＷ）であり、１０１、１０２はデータパケットの経路である。
【００１３】
ＬＩＮＦを経由して入ってきたパケットは、ＬＩＮＦにおいて、通常のＩＰルータと同様のフォワーディング処理、及びＱｏＳ処理を行う。ＬＩＮＦにおいて、内部のスイッチング用のスイッチングタグが付与されるが、図３に示すフォワーディングテーブルには空間スイッチの経路を示すスイッチングタグとパケットスイッチの経路を示すスイッチングタグが記載される。
【００１４】
（１０１）のデータパケットのスイッチングの様子を例にとると、まずＬＩＮＦ（１０）から入り、そこでスイッチングタグを付与後、空間スイッチ（１４）でスイッチングされその結果、パケットスイッチ（Ｓｔａｇｅ１）（１５）を経由し、空間スイッチ（１４）に戻ってきた後、パケットスイッチ（Ｓｔａｇｅ２）（１６）を経由後、空間スイッチ（１４）を通ってパケットスイッチ（Ｓｔａｇｅ３）（１７）を通り、空間スイッチ（１４）に戻ってきて、出力ＩＦであるＬＩＮＦ（１２）へスイッチングされる。このように、パケット処理を行うデータパケット、例えば、パケット多重されるデータパケットは必ずパケットスイッチを経由して出力される。
【００１５】
次にパケットスイッチを経由せず、空間スイッチ（１４）のみを経由するカットスルーのデータパケットの経路を例にとると（１０２）、まずＬＩＮＦ（１１）においてスイッチングタグが付与後、空間スイッチ（１４）に入り、スイッチングタグに基づきスイッチングされ、ＬＩＮＦ（１３）の方へ向かって出力される。
【００１６】
ここで、ＬＩＮＦのハード構成は市場にあるものと同様のもので実現可能である。
【００１７】
図２は、図１におけるパケットスイッチから見た論理構成を示しており、論理的にはパケットスイッチ同士は３段クロススイッチで構成される。
【００１８】
図３は提案するスイッチのＬＩＮＦのフォワーディングテーブルに記載されているフォワーディングテーブルを示している。ただし、ここで記載している内容は本発明に必要な情報のみ記載しており、フォワーディングテーブルの全ての情報を示していないことは周知の通りである。（３０１）は３ステージあるパケットスイッチの全てを経由するスイッチングタグＩＤが付与されていることを示す。各スイッチングタグＩＤのビット数はスイッチ容量に応じて決定されるのは周知の通りである。（３０２）はパケット多重は行わないカットスルー時のテーブルである。カットスルー時に通る空間スイッチのタグＩＤのみ記載されており、他は“−”である。この“−”はそのスイッチを経由しないことを示しており、その時のビット列はオール０やタグ自体が無しといったいくつか表す方法がある。（３０３）は３ステージのうちのステージ１のみパケットスイッチを経由する時のテーブルを示している。
【００１９】
図４は本発明の実施例（その２）を示す。図４において、４１、４４、４５はＬＩＮＦであり、４２は空間スイッチ（Ｓｐａｃｅ  ＳＷ）であり、４３はパケットスイッチ（Ｐａｃｋｅｔ  ＳＷ）であり、４０１、４０２はパケットの経路である。
【００２０】
データトラフィック量が小さく、パケットスイッチが小規模で処理可能な場合には、図４に示すように、スイッチ容量の大きい空間スイッチ（４２）にスイッチ容量の小さいパケットスイッチ（４３）が空間スイッチの後段に接続された形態をとる。パケット処理を行うデータパケット、例えば、パケット多重されるデータパケット（４０１）の場合、空間スイッチ（４２）を経由後、パケットスイッチ（４３）でパケット多重され、再び空間スイッチ（４２）を経由し、出力ＬＩＮＦ（４５）より送信される。また、パケット処理を行わないデータパケット、例えば、パケット多重されないデータパケット（４０２）の場合は、ＬＩＮＦ（４１）より入った後、空間スイッチ（４２）でスイッチングされ、出力先であるＬＩＮＦ（４４）より送信される。
【００２１】
図５は本発明の実施例（その３）を示す。図５において、５０１、５０２はＬＩＮＦであり、５０３は現用空間スイッチ（Ｓｐａｃｅ  ＳＷ（現用））であり、５１０は予備用空間スイッチ（Ｓｐａｃｅ  ＳＷ（予備用））であり、５０４〜５０９はパケットスイッチ（Ｐａｃｋｅｔ  ＳＷ）であり、５２１、５２２はパケットの経路である。
【００２２】
図５は、パケットスイッチを増設するときにデータトラフィックを中断することなく、増設可能であることを示している。ＬＩＮＦ（５０１），（５０２）から現用の空間スイッチ（５０３）と予備用の空間スイッチ（５１０）にそれぞれ別配線で接続されている。各空間スイッチの後段にはパケットスイッチ（５０４）〜（５０９）が接続されており、パケットスイッチ（５０４）とパケットスイッチ（５０７）、パケットスイッチ（５０５）とパケットスイッチ（５０８）、パケットスイッチ（５０６）とパケットスイッチ（５０９）はそれぞれ現用、予備用のパケットスイッチであることを示している。パケットスイッチ（５０６）を増設したい場合には、現在のデータトラフィック（５２１）を（５２２）へと切替を行う。予備用空間スイッチ（５１０）に切替後、パケットスイッチ（５０６）を接続し、接続後に現用空間スイッチ（５０３）に切り戻し、切り戻した後にパケットスイッチ（５０９）を接続することで増設を行う。なお、ここでデータトラフィック（５２１）から（５２２）へ切り替える方法としては、スイッチへ送信するＬＩＮＦ（５０２）ではスプリッタによって分岐させ、受信側のＬＩＮＦ（５０１）で現用を使用するか予備用を使用するかを選択する方法と、ＬＩＮＦ（５０２）に切替スイッチを配備し、送信側のＬＩＮＦ（５０２）で現用空間スイッチと予備用空間スイッチへ切り替えを行う方法がある。
【００２３】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
小容量から大容量へトラフィックの伸びが激しいデータネットワークにおいて、本発明によれば、ノードの台数を増加させずに、小容量から大容量のデータトラフィックをパケット処理することを可能にし、パケット多重を行わないカットスルーのトラフィックは安価な空間スイッチのみを経由することで高価なパケットスイッチの容量を軽くすることを可能にし、ノードコストを低減することを可能にする。
【００２５】
また、パケットスイッチを後段に設置することにより、パケットスイッチの増設を容易にし、従来必要であった配線コストの低減を実現可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のノード構成図である。
【図２】図１のパケットスイッチの論理配線構成図である。
【図３】本発明の実施例のノードのフォワーディングテーブルである。
【図４】本発明の実施例（その２）のノード構成図である。
【図５】本発明の実施例（その３）のノード構成図である。
【符号の説明】
１：Ｌｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＬＩＮＦ）
２：空間スイッチ
３：パケットスイッチ（ステージ１）
４：パケットスイッチ（ステージ２）
５：パケットスイッチ（ステージ３）
１０１：パケット多重時のデータトラフィックの経路
１０２：パケット多重を行わないカットスルー時のデータトラフィックの経路
３０１〜３０３：フォワーディングテーブル
４１，４４，４５：ＬＩＮＦ
４２：空間スイッチ
４３：パケットスイッチ
４０１：パケット多重時のデータトラフィックの経路
４０２：パケット多重を行わないカットスルー時のデータトラフィックの経路
５０１，５０２：ＬＩＮＦ
５０３：現用空間スイッチ
５０４，５０５：現用パケットスイッチ
５０６：増設用の現用パケットスイッチ
５０７，５０８：予備用パケットスイッチ
５０９：増設用の予備用パケットスイッチ
５１０：予備用空間スイッチ
【図１】
2004356792.tif 000003
【図２】
2004356792.tif 000004
【図３】
2004356792.tif 000005
【図４】
2004356792.tif 000006
【図５】
2004356792.tif 000007