(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部のコンピューティングシステムとインターフェースして物理層信号をチャネリングする複数の通信ポート；
通信ポートを個別に再設定可能、かつ非同期のデータコンジットと相互接続し、物理層信号を相互接続された通信ポート間にリダイレクトするクロスポイントスイッチを含む動的ルーティングモジュールであって、前記各々のデータコンジットは、物理層信号用の所定の通信ポート間の伝送経路を規定し、前記のクロスポイントスイッチが前記動的ルーティングモジュール内に一体化されている動的ルーティングモジュール；
前記動的ルーティングモジュール内のデータコンジットを管理する管理モジュールであって、前記動的ルーティングモジュールとインターフェースして受信したルーティングコマンドに応答するデータコンジットを形成及び／または切断する管理モジュール；を備えるネットワーキング装置であって、
前記ネットワーキング装置は、基準クロックと、前記基準クロック及び通信ポートとインターフェースする、基準クロックのクロックを用いて通信ポート経由で受信された劣化した物理層信号を再生するように構成されている複数のクロック及びデータ回復モジュールとを用い、前記物理層信号の少なくとも１つの周波数成分を調整し、劣化した物理層信号の波形を整形して所望の波形に適合させ、前記ネットワーキング装置で受信した劣化した物理層信号を調整するように構成されている装置。
【請求項２】
低レイテンシー信号伝送のための信号状態の調整を容易にする複数のクロック及びデータ回復モジュールを備え、前記通信ポートのそれぞれは、専用化されたクロック及びデータ回復モジュールに関連付けられている請求項１に記載のネットワーキング装置。
【請求項３】
前記動的ルーティングモジュールを前記クロック及びデータ回復モジュールのそれぞれに接続する複数のＡＣ結合を備える請求項２に記載のネットワーキング装置。
【請求項４】
ルーティングコマンドの受信に応答するネットワーキング装置と一体化したクロスポイントスイッチを再設定して、送信元通信ポートを宛先通信ポートに相互接続する個別の非同期データコンジットをネットワーキング装置内に確立する工程；
前記送信元通信ポートで物理層信号を受信する工程；
基準クロックから前記送信元通信ポート経由で受信した前記物理層信号内に位相調整遷移状態に誘導された基準周波数を用いて前期送信元通信ポートで受信した劣化した物理層信号を調節する工程；
劣化した物理層の波形が所望の波形となるように前記物理層信号の少なくとも１つの周波数成分を調節する工程；及び
前記調節された物理層信号を前記個別のデータコンジットを経由して前記宛先通信ポートにルーティングする工程；を含むネットワーキング方法。
【請求項５】
外部のコンピューティングシステムからルーティングコマンドを受信する工程と、前記受信したルーティングコマンドに応答する前記データコンジットを再設定する工程を含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記受信したルーティングコマンドに応答する前記データコンジットを切断して前記送信元通信ポートからの物理層信号の前記宛先通信ポートへの伝送を防止する工程を含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記受信したルーティングコマンドに応答する前記データコンジットに宛先通信ポートを追加して、前記送信元通信ポートからの物理層信号の配信を拡大する工程を含む請求項５に記載の方法。
【請求項８】
外部のコンピューティングシステムからルーティングコマンドを受信し、前記受信したルーティングコマンドに応答する前記ネットワーキング装置の通信ポート間にデータコンジットを確立する工程を含む請求項４に記載の方法。
【請求項９】
複数の通信ポートがあり、通信ポートを個別に再設定可能かつ非同期のデータコンジットと再設定可能に相互接続するクロスポイントスイッチを有する動的ルーティングモジュールを有するネットワーキング装置を含み、前記ネットワーキング装置はその装置で受信した劣化した物理層信号を、基準クロックと、前記基準クロック及び通信ポートとインターフェースする、基準クロックのクロックを用いて通信ポート経由で受信された劣化した物理層信号を再生するように構成されている複数のクロック及びデータ回復モジュールとを用いて調整するように配設され、前記物理層信号の少なくとも１つの周波数成分を調整して前記劣化した物理層信号の波形を所望の波形に適合させる整形を行うよう構成され、
個別のルーティングコマンドに基づいてデータコンジットを形成及び／または切断することにより前記動的ルーティングモジュールを設定する管理モジュールであって、前記ルーティングコマンドが前記ネットワーキング装置によってチャネリングされる物理層信号から独立している管理モジュール；
市場情報を伝播し、前記ネットワーキング装置の通信ポートのサービスポートとインターフェースされている金融ブロードキャストサーバー；
前記金融ブロードキャストサーバーからの市場情報を受信し、前記ネットワーキング装置のクライアント通信ポートにインターフェースされている複数のクライアントコンピューティングシステム；及び
前記サービスポートと前記クライアント通信ポートとの間の伝送経路を規定して物理層信号の伝送を容易にする複数のデータコンジットとを含む金融市場ネットワーク。
【請求項１０】
前記クライアントコンピューティングシステムの不正取引を監視し、クライアントの不正の決定に応答するルーティングモジュールの再設定を開始するクライアントコントローラーを備える請求項９に記載の金融市場ネットワーク。
【請求項１１】
前記動的ルーティングモジュールが、高周波シグナル成分を過励振することにより物理層信号の周波数成分をプリエンファシスする請求項１に記載のネットワーキング装置。
【請求項１２】
基準周波数からクロックを発生させ、位相同期回路を用いて発生したクロックに対する物理層信号内の遷移を再調整する工程を含む請求項４に記載のネットワーキング方法。
【請求項１３】
物理層信号の高周波成分を過励振することにより、物理層信号の周波数成分をプリエンファシスする工程を含む請求項４に記載のネットワーキング方法。
【請求項１４】
前記クロック及びデータ回復モジュールが、前記基準クロックによって生成した周波数基準を用いてクロックを発生させ、位相同期回路を用い発生したクロックに対する信号内の遷移を再調整するように構成されている請求項９に記載の金融市場ネットワーク。
【請求項１５】
前記データコンジットが２つ以上のポートに相互接続する請求項１に記載のネットワーキング装置。
【請求項１６】
クライアントシステムにおける不正を監視するクライアントコントローラをさらに備え、クライアントシステムをネットワーキング装置と相互接続するデータコンジットを切断することによって、不正を示すクライアントシステムを切り離すように構成されている請求項１に記載のネットワーキング装置。
【請求項１７】
前記動的ルーティングモジュールが、高周波シグナル成分を過励振することにより物理層信号の周波数成分をプリエンファシスして送信中の損失を補償する信号処理エンジンを含む請求項１に記載のネットワーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の開示内容は、包括的には、低レイテンシーデータ通信に関し、より詳細には（ただし、これらに限定されるものではない）再設定可能なネットワーキングシステム及び低レイテンシーネットワーキングの方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信レイテンシーは、通信伝送の放出とそれら伝送が受信される間の遅延の尺度である。データ通信ネットワークにおけるレイテンシーは、ネットワーキング機器（伝送媒体を含む）の物理的限界並びに送受信の間に実施される伝送信号処理手順によってもたらされる。通信のレイテンシーは、いくつかの用途（application）では、希望の結果を確保する際に重要な要素となる場合がある。例えば、他者よりも先に電子取引注文が証券取引所に受信されることによって、取引優先権を確立することができる。その場合、株、デリバティブ、及び先物等の金融商品を好都合な価格で利用することができる。他者よりも先に市場情報を受信することによって、トレーダーは、他者の前に好都合な市況の利用が可能になる場合がある。別の例では、個人プレイヤーのネットワーク接続された電子ゲームの結果が、ネットワークで伝送されるゲームコマンドのレイテンシーに左右される場合がある。例えば、賭け事またはオークションの入札を行うために低レイテンシーの命令が送信できることによって、良いオッズ、良い値、または購入が成功する確率を高めることができる。
【発明の概要】
【０００３】
第１の態様では、本発明は、コンピューティングシステム間に物理層信号をチャネリングするためのプロトコル非依存型ネットワーキング装置を提供する。
このネットワーキング装置は、外部のコンピューティングシステムとインターフェースして物理層信号をチャネリングする複数の通信ポートと、通信ポートを個別の再設定可能なデータコンジットと相互接続する動的ルーティングモジュールであって、データコンジットのそれぞれは、物理層信号用の所定の通信ポート間の伝送経路を規定する動的ルーティングモジュールと、外部のコンピューティングシステムから受信したルーティングコマンドに基づいて複数のデータコンジットを保守する管理モジュールであって、動的ルーティングモジュールとインターフェースし受信したルーティングコマンドに応答してデータコンジットを形成及び／または切断する管理モジュールとを備える。
【０００４】
実施形態において、ネットワーキング装置は、低レイテンシー信号伝送のための信号状態の調整を容易にする複数のクロック及びデータ回復モジュールを備える。前記通信ポートのそれぞれは、専用化されたクロック及びデータ回復モジュールに関連付けられている。いくつかの実施形態では、ネットワーキング装置は、前記動的ルーティングモジュールを前記クロック及びデータ回復モジュールのそれぞれに接続する複数のＡＣ結合を組み込んでいる。集中型基準クロックが前記クロック及びデータ回復モジュールとインターフェースされる。
【０００５】
実施形態において、ネットワーキング装置は、クロスポイントスイッチであって、通信ポート間にデータコンジットを確立し、相互接続された通信ポート間で物理層信号をリダイレクトするクロスポイントスイッチを備える。クロスポイントスイッチは、前記動的ルーティングモジュールと一体化されている。
【０００６】
実施形態において、ネットワーキング装置は、複数の通信ポートとインターフェースするサービスポートを備える。サービスポートは、前記通信ポートに対して中央に配置されるとともに前記動的ルーティングモジュールに隣接して位置決めされている。
【０００７】
第２の態様では、本発明は、プロトコル非依存型ネットワーキング方法を提供する。
このネットワーキング方法は、外部のコンピューティングシステムからのルーティングコマンドの受信に応答してプロトコル非依存型のネットワーキング装置内に個別のデータコンジットを確立する工程であって、前記データコンジットは、送信元通信ポートを宛先通信ポートと相互接続する工程、前記送信元通信ポートで物理層信号を受信するとともに、物理層信号を個別のデータコンジットを通じて前記宛先通信ポートにルーティングする工程を含む。
【０００８】
実施形態において、本方法は、外部のコンピューティングシステムからルーティングコマンドを受信する工程と、受信したルーティングコマンドに応答してデータコンジットを再設定する工程を含む。
このルーティングコマンドは以下の初期化を行うことができる：
データコンジットを切断し、送信元通信ポートから宛先通信ポートへの物理層信号の伝送を防止する、
宛先通信ポートをデータコンジットに追加し、送信元通信ポートからの物理層信号の配信を拡大する、
ネットワーキング装置の通信ポート間にデータコンジットを確立する。
【０００９】
実施形態において、本方法は、前記ネットワーキング装置と一体化されたクロスポイントスイッチを再設定し、通信ポート間のデータコンジットを形成及び／または切断する工程を含む。
【００１０】
実施形態において、本方法は、受信した物理層信号を宛先通信ポートにルーティングする前に、その物理層信号を調整する工程を含む。
この調整には以下のことが含まれる：
クロック回復及び信号再生プロセスを実行する、
劣化した物理層信号を成形する。
【００１１】
実施形態において、本方法は受信した物理層信号を複製する工程、及び複製された信号を複数の通信ポートにチャネリングする工程を含む。いくつかの実施形態では、この複製された物理層信号は、指定されたサービスポートで受信される。複製された信号は、サービスポイントから複数のクライアント通信ポートに配信される。
【００１２】
第１の様態では、本発明は金融市場ネットワークを提供する。この金融市場ネットワークは以下の要素を含む：複数の通信ポートと、通信ポートを個別のデータコンジットと再設定可能に相互接続する動的ルーティングモジュールとを有するプロトコル非依存型ネットワーキング装置；個別のルーティングコマンド（このルーティングコマンドは、前記ネットワーキング装置によってチャネリングされる物理層信号から独立している。）に基づいてデータコンジットを形成及び／または切断することにより動的ルーティングモジュールを設定する管理モジュール；市場情報を伝播する金融ブロードキャストサーバー（この金融秩序サーバー(financial order server)は、前記ネットワーキング装置の通信ポートのサービスポートとインターフェースされている。）；前記金融ブロードキャストサーバーから市場情報を受信する複数のクライアントコンピューティングシステム（このクライアントシステムは、前記ネットワーキング装置のクライアント通信ポートにインターフェースされている。）；及び前記サービス通信ポートと前記クライアント通信ポートとの間の伝送経路を規定して物理層信号の伝送を容易にする複数のデータコンジット。
【００１３】
実施形態において、金融市場ネットワークはクライアントコンピューティングシステムの不正取引を監視し、クライアントの不正の決定に応答してルーティングモジュールの再設定を開始するクライアントコントローラーを含む。
【００１４】
本明細書において開示されるネットワーキング装置及び方法は、上位層データ伝送プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ及びＵＤＰ等）に関与した処理オーバーヘッドを除去することによって低レイテンシー信号通信を達成する。これにより、ネットワーキング装置を通じて最小の遅延で通信をチャネリングすることが可能になる。
【００１５】
上記で開示したシステム、方法、ネットワーク、及びモジュールの特徴は、可能な場合には組み合わせることができる。
【００１６】
次に、本発明の実施形態を、添付図面を参照した例により説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】通信ポート間のデータコンジット（data conduit）の確立を示すネットワーキング装置の一実施形態の配線図である。
【図２】図１のネットワーキング装置を収容することができるラックマウント可能筐体の略図である。
【図３】ネットワーキング装置の別の実施形態の配線図である。
【図４】ネットワーキング装置が実施することができるネットワーキング方法の流れ図である。
【図５】データ複製システムの略図である。
【図６】フェイルセーフコンピューティングネットワーク構成の略図である。
【図７】レイテンシーを求めるシステムの略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
低レイテンシーネットワーキング装置が、本明細書において開示される。このデバイスは開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）モデルのレイヤ１で作動し、信号メタデータ（パケットヘッダー等）を処理せずにコンピューティングシステム間に物理層信号をチャネリングする。これは、上位層信号伝送プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ及びＵＤＰ等）に関連した処理オーバーヘッドを除去することにより伝送レイテンシーを低減する。
【００１９】
このネットワーキングデバイスは、上位層送プロトコルによる影響を受けない「データ非依存型（data agnostic）」信号チャネリングプロセスを実施する。このプロセスは、物理層信号を直接操作する。これにより、ネットワーキングデバイスは種々の伝送プロトコルに準拠したデータ伝送をチャネリングすることが可能になる。
【００２０】
ネットワーキングデバイスは、信号に関連付けられたメタデータから伝送先を決定する代わりに、事前に設定された経路（「データコンジット」と呼ばれる）を通じて物理層信号をチャネリングする。これにより、上位層伝送プロトコルに関連付けられたメタデータ検出及び復号化手順が回避される。物理層信号は、事前に設定されたデータコンジットを用いて送信元通信ポートから宛先通信ポートに方向付けられる。この信号は、「１対多」ルーティング設定において複数の宛先ポートにチャネリングすることができる。
【００２１】
開示したネットワーキングデバイスは、外部のコンピューティングシステムとインターフェースして物理層信号をチャネリングする複数の通信ポートを備える。動的ルーティングモジュールが、それらの通信ポートを個別の再設定可能なデータコンジットと相互接続する。これらのデータコンジットのそれぞれは、物理層信号用の所定の通信ポートの間の伝送経路を規定する。これにより、あるコンピューティングシステムから別のコンピューティングシステムに低伝送レイテンシーで物理層信号をチャネリングすることが可能になる。信号は、「１対多」ルーティング設定において複数のコンピューティングシステムにチャネリングすることができる。
【００２２】
ネットワーキングデバイスは、データコンジットを保守する管理モジュールを組み込んでいる。この管理モジュールは、外部のコンピューティングシステムからルーティングコマンドを受信し、受信されたコマンドに基づいてデータコンジットを操作する。これらのルーティングコマンドは、ネットワーキングデバイスによってチャネリングされる物理層信号から独立したものである。管理モジュールは、動的ルーティングモジュールとインターフェースし、受信したルーティングコマンドに応答してデータコンジットを形成及び／または切断する。
【００２３】
クロスポイントスイッチは、通常、ルーティングモジュールと一体化されて、所定の通信ポート間のデータコンジットを確立する。このクロスポイントスイッチは、半導体スイッチ、光スプリッター、及び／または信号伝送を容易にする他の構成要素（component）を組み込むことができる。管理モジュールは、通信ポート間で物理層信号をリダイレクトするようにクロスポイントスイッチを制御する。クロスポイントスイッチは、それぞれのポート間に好適な接続（電気経路または光経路等）を作成する。
【００２４】
図１は、データネットワーク１２に用いられるネットワーキングデバイスの一実施形態の配線を示している。ネットワーキングデバイス１０は、インターネット等のワイドエリアネットワーク、イーサネットネットワーク、またはＩｎｆｉｎｉｂａｎｄ（商標）ネットワークを含む様々なネットワークで実施することができる。図示したネットワーキングデバイス１０は、符号１４〜３０によって包括的に識別される複数の通信ポートを有する。通信ポート１４〜３０は、ネットワーキングデバイスに接続された構成要素間でデータ信号を伝える。
【００２５】
ネットワーキングデバイスは、通信ポート間で物理層信号をチャネリングする動的ルーティングモジュール３２を組み込んでいる。このルーティングモジュール３２は、信号伝送を容易にするために通信ポート１４〜３０間に再設定可能なデータコンジットを確立する。各データコンジットは、少なくとも２つの通信ポートを相互接続する。
【００２６】
図１に示すルーティングモジュール３２は、専用化されたデータコンジット３４を用いて、ポート１４及び１６を「１対１」ルーティング設定で接続するように設定されている。ネットワーキングデバイス１０は、単方向データチャネリング及び双方向データチャネリングの双方を「１対１」ルーティング設定において容易に行うことができる。ルーティングモジュール３２は、３つ以上のポートを相互接続するコンジットを用いて「１対多」ポート設定を確立することもできる。ポート１８，２０、及び２２がコンジット３６によって相互接続された「１対多」ルーティング設定も図１に示されている。「１対多」ルーティング設定では、信号が、ほぼ無差別に各宛先コンピューティングシステムに同時にチャネリングされるので、通常、データ分配の平等性が重要な場合に用いられる。ネットワーキングデバイス１０は、「１対多」ルーティング設定では単方向データチャネリングに制限されている。
【００２７】
ルーティングモジュール３２によって確立される接続、すなわちデータコンジットは、容易に再設定可能である。ルーティングモジュール３２及び通信ポート１４〜３０は、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）モデルのレイヤ１（真の物理層ネットワーキング）において動作するように構成されている。その結果、ネットワーキングデバイス１０はプロトコル独立型（プロトコル非依存型）である。既存の「物理層」デバイスは、多くの場合、「物理層」または「レイヤ１」の操作を要求しているにもかかわらず上位レベルの信号解釈（伝送信号からのヘッダー情報の取り出し等）を組み込んでいる。上位レベルの信号解釈は、レイテンシーをもたらす論理演算を必要とする可能性がある。
【００２８】
本明細書において開示されたレイヤ１ネットワーキングデバイス１０の実施形態は、広範囲のビットレートにわたって操作が可能である。例えば、ネットワーキングデバイス１０は、１０ＢＡＳＥ５イーサネットのビットレート、１０ＢＡＳＥＴイーサネットのビットレート、高速イーサネット、Ｇｉｇａｂｉｔ（ギガビット）イーサネット、１０Ｇｉｇａｂｉｔイーサネット、及び１００Ｇｉｇａｂｉｔイーサネットに互換性がある。
【００２９】
ネットワーキングデバイス１０は、動的ルーティングモジュール３２の設定を容易にする管理モジュール５０を組み込んでいる。管理モジュール５０は、制御システム（マイクロプロセッサまたは専用化された制御回路部等）と、通信インターフェース（シリアルインターフェース及び／またはイーサネットインターフェース５２等）とを備える。制御システムは、動的ルーティングモジュール３２の設定を含む、ネットワーキングデバイス１０の動作を制御する。通信インターフェースは、管理モジュールを外部のコンピューティングシステムまたはネットワークに接続して、サービス通信（診断上のやり取り及び設定コマンドの受信等）を容易にする。管理モジュール５０は、外部のコンピューティングシステムから受信したルーティングコマンドに応答してルーティングモジュール３２内にデータコンジットを形成及び／または切断する。これにより、物理的なインタラクションを伴わずにネットワーキングデバイス１０を設定することが可能になる。管理ユニット５０は、低レベル障害（管理モジュール通信インターフェース５２に影響を与える障害等）の検出のための、筐体の外面に実装されたアクティブ表示（active indicia）５４（ＬＥＤステータスライト等）をも制御することができる。
【００３０】
ネットワーキングデバイス１０の図示した実施形態は、多層プリント回路基板３８を有する。構成要素（component）は回路基板３８に実装され、一般に、導電性経路４０（例えば、トラック、信号トレース、ストリップライン及び／またはマイクロストリップライン、並びにワイヤ）によって互いに相互接続される。プリント回路基板３８は、様々に表面実装された構成要素及び／またはスルーホール構成要素に結合されている。図２は、プリント回路基板３８を収容するラックマウント可能筐体４４を示している（ただし、他のハウジングも可能である）。図１に示す多層回路基板３８は、ラックマウント可能筐体内に水平に配置するように構成され、更に、このラックマウント可能筐体は、ラック内に水平にマウントするように設定されている。この構成によって、ネットワーキングデバイスによって用いられるラックスペースが削減される。
【００３１】
図示した筐体は、単一のラックスロットを占有する。ラックマウント可能筐体は、理想的にはラックの最上部位置または最下部位置にマウントされる。一般に、通信ケーブルが、データセンター内のラックの上端部及び下端部の一方から接近する。通信ケーブルが接近するラックの端部に筐体をマウントすることにより、結果として平均レイテンシー及び／または最大レイテンシーを相対的に小さくすることができる。
【００３２】
電源装置４６が、図１に示す実施形態のプリント回路基板３８に実装されている。電源装置４６は、ＡＣ電源（通例、電力供給網からの１１０Ｖまたは２４０Ｖの主電源等に関連した比較的高い電圧）からネットワーキングデバイス構成要素用のＤＣ動作電圧（通常、１２ボルト，２４ボルト，または４８ボルト等の比較的低い電圧）を生成する。ＤＣレギュレーター４８（スイッチング電源モジュール等）も、図示した実施形態においてプリント回路基板３８に実装されている。ＤＣレギュレーター４８は、電源装置４６から電圧出力を受け取り、回路基板３８と一体化された一組のアクティブ導電レールに電力を供給する。この電源装置及びＤＣレギュレーターは、プリント回路基板３８とは別の筐体にも実装することができる。ネットワーキングデバイス１０は、このデバイスが実装されているラックのレールによって電力供給を受けることもできる。
【００３３】
ファン１６は、理想的には、回路基板３８または筐体４４に実装され、ネットワーキングデバイス構成要素の温度を調節する。このファンは、多層プリント回路基板にわたって空気流を提供し、廃熱を抜き取る。
【００３４】
通信ポート１４〜３０のそれぞれは、送受信機モジュールまたは専用化された送信機モジュール及び受信機モジュール等のネットワークインターフェースを組み込んでいる。図１には、送受信機１５がポート１４とともに示されている。好適な送受信機モジュールには、ＧＢＩＣ送受信機、ＸＦＰ送受信機、ＸＡＵＩ送受信機、及びスモールフォームファクタープラガブルプラス（ＳＦＰ＋）送受信機が含まれる。
【００３５】
送受信機は、ネットワーキングデバイス１０を外部のコンピューティングデバイスと接続する物理層コンジットとインターフェースするように設定されている。一般的な物理層コンジットには、光ファイバーネットワークケーブル及び／または電気ネットワークケーブル（銅ケーブリング等）が含まれる。送受信機は、物理層コンジットとインターフェースして、電磁気通信（光信号及び／または電気信号等）を送受信する。
【００３６】
図示した実施形態では、各送受信機は、２つの光ファイバーＬＣコネクターと係合するように構成されている。これにより、ネットワーキングデバイス１０は、一方の光ファイバーを通じて電磁気通信を受信し、他方の光ファイバーを通じて電磁気通信を送信することが可能になる（すなわち、ネットワーキングデバイス１０は、各光ファイバーを単方向通信に用いる）。送受信機は、受信した光信号から電気信号を生成し、生成した電気信号をプリント回路基板３８と一体化された導電体に通信する。送受信機は、イーサネットプロトコル標準規格ＳＯＮＥＴ、ファイバーチャネル、または他の好適な通信標準規格等のデータ伝送プロトコルをサポートすることができる。
【００３７】
図示した送受信機は、グルーピングされ、プリント回路基板３８に固定されたＳＦＰケージ筐体１７に収容される。筐体１７及び通信ポートは、多層プリント回路基板３８の外面５８に隣接して配置される。このケージ構造は、送受信機上の電気接点と、回路基板３８上または回路基板３８内に形成された導電性トラック４０（通例、ストリップライントラック及び／またはマイクロストリップライントラック）との間の電気接続を提供する。筐体１７は、電磁干渉を低減するファラデーケージとしても機能することができる。
【００３８】
図示したルーティングモジュール３２は、クロスポイントスイッチ５６を組み込んでいる。クロスポイントスイッチ５６は、通信ポートとインターフェースされ、対応する送受信機との物理層信号の交換を容易にする。通信ポートによって受信される物理層信号は、クロスポイントスイッチ５６に直接伝送される。クロスポイントスイッチは、独立したインターフェースを用いて事前に設定された個別のデータコンジットを用いて通信ポート間で物理層信号をチャネリングする（管理モジュール５０は、図示した実施形態においてクロスポイント５６スイッチの設定を容易にする）。
【００３９】
クロスポイントスイッチ５６は、理想的には、以下の属性の一部または全てを有する。
非ブロッキングスイッチング機能、
プログラム可能入力等化、及び
出力プリエンファシス設定。
【００４０】
クロスポイントスイッチによって確立されたデータコンジットは、理想的には、ルーティングモジュール３２によって課せられる位相制限、周波数制限、または信号パターン制限がないよう未登録で非同期である。好適なクロスポイントスイッチの一例は、ＶＩＴＥＳＳＥ（商標）ＶＳＣ３１７２である。
【００４１】
ネットワーキングデバイス１０は、外部のコンピューティングデバイスからのルーティングコマンドに応答して個別のデータコンジットを確立する。これらのルーティングコマンドは、ネットワーキングデバイスを通じてチャネリングされる物理層信号から独立したものである。データコンジットは、送信元通信ポートを宛先通信ポートと相互接続する（ただし、コンジットは双方向である）。送信元通信ポートで受信した物理層信号は、上位層処理（信号メタデータからデータ伝送の目的の受信先を求めること等）をせずに個別のデータコンジットを通じて宛先通信ポートにルーティングされる。これらの信号は、「１対多」ルーティング設定において、複数の宛先ポートに同時にルーティングすることができる。
【００４２】
図示したネットワーキングデバイス１０は、ブロードキャストサーバー用に指定されたサービスポート２２を備える。残りの通信ポート１４〜２０及び２４〜３０は、ブロードキャストサーバーからの通信を受信するクライアントコンピューティングシステム用に指定されている。この設定は多くの場合、サーバーからクライアントコンピューティングシステムへの無差別的なデータ伝播を容易にする。ルーティングモジュール３２は通常、サーバーブロードキャスト用に「１対多」単方向ルーティング設定で設定され、そのため、サーバーからの通信は、サービスポート２２から「クライアント」ポートのそれぞれに同時にチャネリングされる。金融用途（financial application）では、ブロードキャストサーバーは、金融商品（株、デリバティブ、及び先物等）の値幅と、一定の期間に販売された証券の量とを伝播することができる。
【００４３】
図示したサービスポート２２は、再設定可能なルーティングモジュール３２に隣接して配置されている。また、このサービスポートは、残りのクライアント通信ポートに対して中央に配置されている。この設定によって、サービスポートとクライアントポートとの間を進む通信の平均レイテンシーを低減することができる。例えば、全てのクライアントポートの一方にサービスポートを有する実施形態は、クライアントポートとサービスポートとの間により大きな平均レイテンシー及び最大レイテンシーを有する場合がある。サービスポートをルーティングモジュール３２に可能な限り接近させることによって、レイテンシーを相対的に低減することができる。
【００４４】
図１に示すルーティングモジュール３２は、ネットワーキングデバイスで受信される劣化した通信の状態を調節するよう設定されている。一般に、高速通信伝送中、ある程度の信号劣化は避けることができない。信号劣化は、データエラーの確率を高める。ルーティングモジュール３２は、物理層信号の様々な周波数成分を調整することにより劣化した通信の波形を成形し、望む波形形状（通常、一連の方形パルスより成る。）と可能な限り一致させる。ルーティングモジュールは、プリエンファシスルーチンを実行して伝送中の予想損失を補うこともできる。プリエンファシスは一般に、信号の高い周波数成分を過励振することを伴う。
【００４５】
もう一つの実施形態のネットワーキングデバイス６０が、図３に概略的に示されている。ネットワーキングデバイス６０は、図１に示すデバイス１０の基本的な構造及び動作を保持する。図１において識別された構成要素と同様または同一の形及び／または機能を有する構成要素を識別するのに、同様の符号が図３で用いられている。
【００４６】
図３に示すネットワーキングデバイス６０は、複数の専用化されたクロック及びデータ回復（ＣＤＲ）モジュール６２を組み込んでいる。クロック及びデータ回復（ＣＤＲ）モジュール６２は、それぞれ通信ポートにインターフェースされている。図示したクロック及びデータ回復（ＣＤＲ）モジュール６２は、ルーティングモジュールにＡＣ結合されている。図示した実施形態では、基準クロック６４が回路基板に実装され、クロック及びデータ回復モジュールは、それぞれインターフェースされている。回路基板内のトラックが、基準クロック６４を個々のクロック及びデータ回復（ＣＤＲ）モジュール６２と接続している。
【００４７】
基準クロック６４は、専用化されたクロック及びデータ回復（ＣＤＲ）モジュールに伝送されるおおよその周波数基準を生成する。クロック及びデータ回復（ＣＤＲ）モジュール６２は、おおよその周波数基準からクロックを生成するとともに、内部のフェーズロックドループを用いて信号ストリーム内に位相位置合わせ遷移（phase align transitions）を生成する。次に、サンプリング位相がアイダイアグラム構造を参照して決定される。クロック及びデータ回復（ＣＤＲ）モジュールは、劣化した信号を再生してジッターを低減し、ネットワーキングデバイス６０によって受信された元の信号と比較してより大きなオープンアイ（open eye）を生成する。
【００４８】
ネットワーキングデバイス１０，６０が実装できるネットワーキング方法の流れ図が図４に示されている。この流れ図１０５は、通信ポート間で物理層信号をチャネリングするプロトコル非依存型プロセスを表している。図示した方法は、４つの工程１０６，１０７，１０８，１０９を含む。流れ図１０５に文書化されたこれらの工程は、以下のとおりである。
外部のコンピューティングシステムからルーティングコマンドを受信する（工程１０６）。このコマンドは、デバイスを通じてチャネリングされる信号から独立して伝送され、専用化された通信インターフェース（管理モジュールインターフェース５２等）によって受信することができる。このルーティングコマンドは、ネットワーキングデバイスのための内部設定を規定する。
ルーティングコマンドの受信に応答してネットワーキングデバイスの通信ポート間に個別のデータコンジットを確立する（工程１０７）。ルーティングコマンドは、ネットワーキングデバイスのための内部設定を規定すること（工程１０６において識別されたルーティングコマンド等）や、ネットワーキングデバイス１０，６０を所定のデフォルト設定（初期化状態またはフェイルセーフ設定等）に戻すことができる。
送信元通信ポートで物理層信号を受信する（工程１０８）。ネットワーキングデバイス１０，６０は、種々のプロトコルに準拠した信号処理が可能である。なぜなら物理層信号は、この信号から情報（信号ヘッダー等）を何ら抽出することなくチャネリングされるからである。
物理層信号を個別のデータコンジットを通じて所定の宛先通信ポートにルーティングする。送信元通信ポートを宛先通信ポートにリンクするデータコンジットは、信号受信の前に確立され、信号伝送用の宛先ポートは、チャネリングされる物理層信号から独立して設定される。
【００４９】
流れ図の工程１０６（ルーティングコマンドの受信）は、ネットワーキングデバイス１０，６０の操作設定が、スケジューリングされた信号伝送を満たしているとき、省略（bypass）することができる（すなわち、ルーティング変更は、スケジュール伝送をチャネリングするのに必須ではない）。ルーティングコマンドは、通常、データコンジットの再設定を開始するためにネットワーキングデバイス１０，６０に伝送される。それらのルーティングコマンドは、デバイスを初期化するのに用いることもできる（ただし、ネットワーキングデバイス１０，６０は、事前に設定された初期化状態を記憶することができる）。
【００５０】
ネットワーキングデバイス１０，６０は、図４に要約された一般的なネットワーキング機能を補足する他の工程を実施することができる。これらの工程は以下のことを含む。
受信したルーティングコマンドに応答してデータコンジットを切断し、送信元通信ポートから宛先通信ポートへの物理層信号の伝送を防止する。
確立されたデータコンジットに、ルーティングコマンドに応答して宛先通信ポートを追加し、送信元通信ポートからの物理層信号の配信を拡大する。
ルーティングコマンドに応答して、ネットワーキング装置の通信ポート間にデータコンジットを確立する。
ネットワーキング装置と一体化されたクロスポイントスイッチを再設定し、通信ポート間のデータコンジットを形成及び／または切断する。
サービスポートで受信された通信を、複数のクライアントポートに配信する。
受信した物理層信号を宛先にルーティングする前に、物理層信号の状態を調整する。受信した物理層信号の状態を調整する及び／または劣化した物理層信号を成形するクロック回復及び信号再生プロセスを実行する通信ポート。
【００５１】
ネットワーキングデバイス１０は、外部のコンピューティングシステムからルーティングコマンドを送信することによってデータネットワーク１２をリモートで設定及び／または再設定するのに用いられる。図１及び図３に示すネットワーク１２は、それぞれのネットワーキングデバイス１０，６０のサービスポート２２とインターフェースされたブロードキャストサーバー７２を備える。複数のクライアントシステム７０，７４が、クライアント通信ポート１８，３０とインターフェースされている。サービスポート２２及びクライアントポート１８，３０は、（それぞれのポート間にデータコンジットを確立することによって）リモートでリンクすることもできるし、適切なルーティングコマンドを発行することによって外部のコンピューティングシステムから（既存のデータコンジットを切断することによって）切り離すこともできる。これにより、サーバー７２からクライアント７０，７４への物理層信号の伝播をリモートコンピューティングシステムで操作することが可能になる。
【００５２】
ネットワーキングデバイスのルーティングモジュール３２を再設定するルーティングコマンドは、通常、管理モジュール５０によって受信され処理される。図示した管理モジュール５０は、専用化された管理ポート５２を通じてルーティングコマンドを受信する。これらのコマンドは、リモートコンピューティングシステムが発行することができ、ネットワーキングデバイス１０，６０を物理的に切り離した状態に維持することを可能にする。
【００５３】
ネットワーキングデバイス１０，６０をリモートで設定できることは、ある用途では望ましい。例えば、証券取引所は、電子取引ネットワークに参加する金融注文サーバー（複数の場合もある）及び／またはクライアントマシンをホストするセキュアなデータセンターを有する場合がある。このセキュアなデータセンターへの物理アクセスは、一般に取引時間中は制限される。その結果、取引時間中に手動による介入を必要とする電子取引ネットワークを再設定することが問題となる可能性がある。本明細書において開示されたネットワーキングデバイス１０，６０は、分離された管理ネットワーク上のコンピューティングシステムと通信することによって、取引時間中の電子取引ネットワークの再設定を容易にする。この管理ネットワークは、取引ネットワークから切り離されているので、多くの場合、取引プロトコルに違反することなくデータセンターからリモートに位置するコンピューティングシステムを備えることができる。さらに、ネットワーキングデバイス１０，６０は、この例示的な用途において有利である。なぜならば、このネットワーキングデバイスは現行のネットワーキングシステムと比較して相対的に低レイテンシーで動作するからである。これは、レイテンシーに影響されやすい環境において特に望ましい。
【００５４】
図１及び図３に示すネットワーキングデバイス１０，６０は、クライアントシステムの不正を監視するクライアントコントローラー７６を組み込んでいる。クライアントコントローラー７６は、クライアントシステムをネットワーク１２と相互接続するデータコンジット（複数の場合もある）を切断することによって不正を示すクライアントシステムを切り離すことができる。クライアントの不正は通常、用途固有のパラメーターによって定量化される。クライアントコントローラーは、指定されたパラメーターを直接監視し、リモートシステムからの更新を受信することができる。
【００５５】
クライアントコントローラー７６は、監視されたクライアントパラメーターが、規定された接続解除条件を満たすとき、クライアントシステムを切り離す。金融用途の接続解除条件は、プリオーダー（pre-order）リスク条件、ポストオーダー（post-order）リスク条件、及び金融注文システム加入条件を含むことができる。これらの状況におけるデータコンジットの切断によって、クライアントシステムは金融秩序サーバーから接続解除される。「オンボード」クライアントコントローラー（図１及び図３に示すクライアントコントローラー等）は、管理ユニットの一体化されたサブモジュールとすることや、（管理モジュールを通じて直接または間接に）ルーティングモジュールとインターフェースされた別個のユニットとすることができる。
【００５６】
クライアントコントローラーは、管理ネットワークとインターフェースされた外部のコンピューティングシステム（すなわち、プリント回路基板及び筐体４４からリモートにある）によって実施することもできる。外部のクライアントコントローラーは、理想的には、専用化された管理ポート５２を通じて管理モジュールとインターフェースする。管理モジュールは、最近のクライアントの取引挙動及びクライアントの金融状態等のクライアント情報を外部のクライアントコントローラーに送信して、リモートクライアント監視を容易にすることができる。
【００５７】
データ複製システム８０が図５に示されている。この複製システムは、様々な環境において情報を伝播するのに用いられる。金融用途では、複製システムは、金融注文システムとともに用いられる。図示したデータ複製システムは、２つのネットワーキングデバイス１０，８０（１次ネットワーキングデバイス１０及び２次ネットワーキングデバイス８０）を備える。ネットワーキングデバイス１０，８０はともに、金融秩序サーバー７２のブロードキャストポート８２とインターフェースされている。これらのネットワーキングデバイスは、複数のクライアントシステム７０，７４ともインターフェースされている。
【００５８】
図５に示す２次ネットワーキングデバイス８０は、金融秩序サーバー７２から受信した物理層信号をクライアントコンピューティングシステム７０，７４への伝播用に複製するように内部で設定されている。「１対多」単方向コンジット設定が、２次ネットワーキングデバイス８０のルーティングモジュール内に確立され、金融秩序サーバー７２（「１」）からクライアントシステム７２，７４（「多」）への通信がチャネリングされる。１次ネットワーキングデバイス１０は、金融秩序システム７２とクライアントコンピューティングシステム７２，７４との間の「１対１」双方向通信用に設定されている。
【００５９】
図５に示す複製システム８０は、レイテンシーに影響されやすい用途（正確な市場情報が極めて重要である金融用途等）において特に有利である。
【００６０】
フェイルセーフコンピューティングネットワーク９０が図６に示されている。コンピューティングネットワーク９０は、共通のネットワーク９６にインターフェースされた複数のサーバー９２，９４を備える。ネットワーク９６は、サーバー９２，９４を複数のクライアントマシン９８，１００に相互接続する。一般的なネットワークには、インターネット、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワークが含まれる。
【００６１】
一般に、サーバー９２，９４は、同じ（または非常に類似した）内部状態を用いて維持される決定論的コンピューティングシステムである。アクティブなサーバー９２は、通常のネットワーク動作の間にクライアントシステム９８，１００にサービスを提供する。２次サーバー９４は、「ライブバックアップ」として機能する。アクティブなサーバー９２が故障した場合、バックアップサーバー９４は、「オンライン」にされ、故障したサーバー９２の代わりにクライアントシステム９８，１００にサービスを提供する。
【００６２】
図示したコンピューティングネットワーク９０は、本明細書の開示内容に従って機能する低レイテンシーネットワーキングデバイス１０２を組み込んでいる。サーバー９２及び９４のそれぞれは、専用化された通信ポート９３，９５を通じてネットワーキングデバイス１０２とインターフェースされている。ルーティングモジュール（ネットワーキングデバイス１０２と一体化されている）は、サーバー通信ポート９３，９５をネットワーク通信ポート９７と相互接続するデータコンジットを確立する。ネットワークポート９７は、図示した実施形態では、中央に配置されたポートであり、サーバーポート９３及び９５は、反対側に配置されている。このポートの割り当てによって、ネットワークからサーバー９２，９４にチャネリングされる通信（クライアントコンピューティングシステム９８，１００によって行われる株注文等）のレイテンシーが最小にされる。
【００６３】
障害検出器１０４は、アクティブなサーバー９２の障害の有無を監視する。図示した障害検出器１０４は、アクティブなサーバー９２及びネットワーキングデバイス１０２とインターフェースされている。障害モニター１０４は、サーバー障害を検出し、（通常、フェイルオーバーコマンドをネットワーキングデバイス１０２に発行することによって）バックアップサーバーに対してフェイルオーバーを開始するように設定されている。ネットワーキングデバイス１０２は、通常、バックアップサーバーポート９７とネットワークポート９７との間にデータコンジットを確立することによってフェイルオーバーコマンドに応答する。ネットワーキングデバイス１０２は、故障したサーバーとネットワーキングポート９７との間のデータコンジットを切断して、故障したサーバーを切り離すこともできる。
【００６４】
レイテンシー決定システム１１０が図７に示されている。システム１１０は、本明細書の開示内容に従って動作するネットワーキングデバイス１１２を備える。ルーティングモジュール１１４内に形成されたデータコンジットを容易に区別するために、通信ポートは、図７に示すシステム概略図から省かれている。
【００６５】
ネットワーキングデバイス１１２は、２つのコンピューティングシステム１３２，１３４を相互接続する双方向物理リンク１２８，１３０内に配置されている。図７に示すルーティングモジュール１１４は、コンピューティングシステム１３２，１３４から受信されたデータ信号（着信する信号は、通信ポート１１６，１２２を通じて受信される）を複製し、複製された信号をタイムスタンプモジュールに転送するように設定されている。
【００６６】
第１のコンピューティングシステム１３２から送信された通信は、「１対多」ルーティング設定（データコンジット１３６によって表される）を用いてネットワーキングデバイス１１２によって複製される。ネットワーキングシステム１１２は、複製された信号をタイムスタンプモジュール１３８及び第２のコンピューティングデバイス１３４にそれぞれチャネリングする。タイムスタンプモジュールは、複製された信号を受信するとタイムスタンプを生成する。
【００６７】
第１のコンピューティングシステム１３２からの通信信号の受信によって、第２のコンピューティングシステム１３４の応答通信がトリガーされる。第２のコンピューティングシステム１３４により伝送される応答通信は、ネットワーキングデバイス１１２によって同様に複製され配信される。
【００６８】
第２のコンピューティングシステム１３４により送信される応答信号は、「１対多」ルーティング設定（データコンジット１３６で表される）を用いて複製される。ネットワーキングシステムは、複製された信号をタイムスタンプモジュール１３８及び第１のコンピューティングシステム１３２にそれぞれチャネリングする。タイムスタンプモジュールは、複製された応答信号を受信すると別のタイムスタンプを生成する。これらの２つのタイムスタンプは、その時、ネットワークレイテンシーを求めるために異なっている。
【００６９】
本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、本明細書内で説明した実施形態に対して変形及び／または変更を行うことができる。例えば、上記で説明したネットワークは、光イーサネット及び／または電気イーサネット（例えば１０Ｍｂ，４０Ｍｂ，１Ｇｂ，１０Ｇｂ，４０Ｇｂ，１００Ｇｂ，４００Ｇｂ，１Ｔｂ）を含むことができると同時に、当然のことながら、ＩＮＦＩＮＩＢＡＮＤ及びＷｉＦｉ等の他のネットワークタイプ及びプロトコルを用いることができる。代替的にまたは付加的に、接続のうちの１つまたは複数は、代替的に、シリアルポート接続、ＵＳＢポート接続、ＦｉｒｅＷｉｒｅ（商標）ポート接続、ＴｈｕｎｄｅｒＢｏｌｔ（商標）ポート接続、ＰＣＩ接続若しくはＰＣＩｅ接続、ソネット多重分離デバイスを有するか若しくは有しないＳＯＮＥＴ（若しくはＳＤＨ）接続、または一般に任意の好適なタイプの接続とすることができる。サーバーは、コンピューターゲームサーバー及び／またはコンピューターギャンブルサーバーとすることができる。したがって、本実施形態は全ての点で例示であり、本発明の範囲を限定するものではではない。
【００７０】
従来技術が、たとえ本明細書において記載されていたとしても、いかなる法域においても共通の一般知識の一部をなすと認めるものではない。
【００７１】
添付の特許請求の範囲及び本発明のこれまでの説明において、文脈が、明示された文言または必然的に別の意味を必要とする場合を除いて、「備える／含む」という用語または「備えている／含んでいる」若しくは「備えた／含んだ」等の変形は、明記された特徴が存在することを指定するが、本発明の様々な実施形態における更なる特徴の存在または追加を排除するものではなく、包括的な意味に用いられる。
【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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