Nova Patents
JP2001223704A

Packet transfer device

Abstract

[Task] An object of the present invention is to increase the speed of a packet transfer device used in an ATM network by increasing the speed of packet transfer processing by hardware, and to improve the processing capacity of packet transfer processing by software.

Solution.The hardware processing unit includes a packet assembly unit that stores ATM cell packets received from the main line / expansion line in memory and retrieves the header information, and an upper layer processing unit that performs upper layer processing based on the header information. Based on the processing result, the software processing unit is composed of a packet judgment transmission unit that transmits packets that require packet processing by software to the expansion line and packets that do not need it to the main line in the ATM cell. A cell assembly / disassembly unit that assembles and stores packets in the second memory based on the ATM cell received from the line, reads the packet from the second memory and sends it to the expansion line by the ATM cell, and receives it in the second memory. It is composed of a processing unit that processes the packet by software.

JP2001223704A, drawing sheet 1
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19 claims: 2 independent, 17 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】メモリと、 主回線または拡張回線から受信したATMセルにより組み立てられるパケットを前記メモリに蓄積するとともに、そのパケットからヘッダ情報を取り出すパケット組立部と、 前記パケット組立部からのヘッダ情報を基に上位レイヤ処理を行う上位レイヤ処理部と、 前記上位レイヤ処理部の処理結果に基づいて、ソフトウェアによるパケット処理が必要であるパケットを拡張回線へ、また、ソフトウェアによるパケット処理が必要でないパケットを主回線へATMセルにて送信するパケット判定送信部とを含み構成されるハードウェア処理部を備えたパケット転送装置。
  2. 2
    【請求項2】第2のメモリと、 前記拡張回線から受信したATMセルを基にパケットを前記第2のメモリに組み立てて蓄積すると共に、前記第2のメモリにあるパケットを読み出し前記拡張回線へATMセルにて送信するセル組立分解部と、 前記第2のメモリに受信したパケットをソフトウェアによりパケット処理する処理部とを含み構成されるソフトウェア処理部を更に備えた請求項1記載のパケット転送装置。
  3. 3
    【請求項3】前記ハードウェア処理部のパケット組立部は、 前記主回線または前記拡張回線からATMセルを受信するセル受信部と、 前記主回線から受信したATMセルにより論理チャネル多重されたパケットと、前記拡張回線から受信したATMセルにより論理チャネル多重されたパケットとを、論理チャネル毎にパケットに組み立て、前記メモリに蓄積する機構を有するパケット組立制御部と、 パケット組立て完了後又はパケットヘッダ組立て完了後、1又は2以上のセルにより構成されるパケットヘッダを前記上位レイヤ処理部へ送信するへッダ送信部とを含み構成される請求項1または2記載のパケット転送装置。
  4. 4
    【請求項4】前記パケット判定送信部は、 前記メモリ上でのパケット組立て完了かつ前記上位レイヤ処理部からの上位レイヤ処理結果受信完了を契機に、その上位レイヤ処理結果に従い、主回線用又は拡張回線用の送信キューへ振り分ける判定部と、 上位レイヤ処理結果に従い、前記送信キューから取り出したパケットを送信先論理チャネルヘ送信するパケット送信部とを含み構成される請求項1~3の何れかに記載のパケット転送装置。
  5. 5
    【請求項5】前記パケット組立部のセル受信部は、前記主回線から受信するATMセルと前記拡張回線から受信するATMセルとを多重する機構を有し、 前記セル受信部は、前記主回線からATMセルを受信していないことを示す主回線空き情報を出力し、前記主回線からATMセルを受信していないときのみ前記拡張回線からATMセルを受信するよう構成し、 前記パケット組立部のパケット組立制御部は、パケット組立て時において、主回線用のメモリ領域へのアクセスと、拡張回線用のメモリ領域へのアクセスとを、同時に発生させない機構を有し、 前記パケット判定送信部は、パケット送信時において、主回線用のメモリ領域へのアクセスと、拡張回線用のメモリ領域へのアクセスとを、同時に発生させない機構と、送信するATMセルを前記主回線へ送信するATMセルと前記拡張回線へ送信するATMセルとに分離する機構とを有し、を有するように構成した請求項3記載のパケット転送装置。
  6. 6
    【請求項6】前記ソフトウェア処理部のセル組立分解部は、前記拡張回線から受信したATMセルから得たパケットを前記第2のメモリへ転送し、前記第2のメモリにあるパケットをATMセルにて前記拡張回線へ送信するように構成し、 前記ソフトウェア処理部は、前記第2のメモリに転送されたソフトウェアによるパケット処理を必要とするパケットを、前記第2のメモリを用いてソフトウェアによるパケット受信処理を行い、前記第2のメモリを用いてソフトウェアによるパケット送信処理を行ったパケットを、前記拡張回線を介して前記ハードウェア処理部へ送信するように構成した請求項2記載のパケット転送装置。
  7. 7
    【請求項7】前記ソフトウェア処理部は、前記拡張回線を介して前記ハードウェア処理部にパケットを送信する際、予めソフトウェアにて送信先の主回線又は拡張回線を指定し、更に送信先論理チャネルを指定したパケットを送信する機構を有し、 前記ハードウェア処理部は、前記拡張回線を介して受信した前記送信先を指定したパケットについては、前記パケット組立部が、そのパケットヘッダを前記上位レイヤ処理部に送信しない機構を有し、前記パケット判定送信部が、パケット組み立て完了後、上位レイヤ処理結果を待つことなく、ソフトウェアにて指定された送信回線の送信キューへ振り分け、指定された論理チャネルへ送信する機構を有するように構成した請求項2記載のパケット転送装置。
  8. 8
    【請求項8】前記ソフトウェア処理部は、前記拡張回線を介して前記ハードウェア処理部にパケットを送信する際、ソフトウェアからは送信先情報を指定せずにパケットを送信する機構を有し、 前記ハードウェア処理部は、前記ソフトウェア処理部からの送信先指定なしのパケットを受信したら、前記パケット組立部が、そのパケットヘッダを前記上位レイヤ処理部に送信し、前記パケット判定送信部が、パケット組み立て完了後、上位レイヤ処理結果に従って、送信先回線および送信先論理チャネルへパケットを送信する機構を有するように構成した請求項2記載のパケット転送装置。
  9. 9
    【請求項9】前記ハードウェア処理部のパケット判定送信部は、上位レイヤ処理結果がソフトウェアによるパケット処理を必要とするパケットであった場合、そのパケットの種別を判定し、種別に対応させた送信論理チャネルへ振り分ける機構と、ソフトウェア処理の分岐の判断を前記送信論理チャネルを基に行う機構とを有し、 前記ソフトウェア処理部のセル組立分解部は、前記ハードウェア処理部から受信したパケットを、論理チャネル毎に受信キューへ振り分ける機構を有するように構成した請求項2記載のパケット転送装置。
  10. 10
    【請求項10】前記ハードウェア処理部のパケット判定送信部は、上位レイヤ処理結果がソフトウェアによるパケット処理を必要とするパケットであった場合、上位レイヤ処理結果の詳細情報をそのパケットに付加する機構と、ソフトウェア処理の分岐の判断を前記詳紬情報の内容を基に行う機構を有し、 前記ソフトウェア処理部のセル組立分解部は、前記ハードウェア処理部から受信した詳細情報が付加されたパケットを、受信キューへ転送する機構を有するように構成した請求項2記載のパケット転送装置。
  11. 11
    【請求項11】前記ハードウェア処理部のパケット判定送信部は、上位レイヤ処理結果がソフトウェアによるパケット処理を必要とするパケットであった場合、そのパケットの種別を判定し、パケット種別に対応させた拡張回線用パケット送信キューへ分離する機構を有するように構成した請求項1または2記載のパケット転送装置。
  12. 12
    【請求項12】前記ハードウェア処理部のパケット判定送信部は、上位レイヤ処理結果が主回線へ送信するパケットであった場合、そのパケットの種別を判定し、パケット種別に対応させた主回線用パケット送信キューへ分離する機構を有するように構成した請求項1または2記載のパケット転送装置。
  13. 13
    【請求項13】前記ハードウェア処理部のパケット判定送信部は、複数の送信キューに送信待ちパケットがある場合、予め設定された各送信キューの優先度情報に従い、主回線と拡張回線とを独立にスケジューリングし、又は主回線と拡張回線とを合わせてスケジューリングする機構を有するように構成した請求項11または12記載のパケット転送装置。
  14. 14
    【請求項14】前記ソフトウェア処理部は、前記第2のメモリの共通受信バッファのキュー長を監視し、前記共通受信バッファの空き情報を前記ハードウェア処理部に通知する機構を有し、 前記ハードウェア処理部のパケット判定送信部は、前記ソフトウェア処理部側の第2のメモリの受信共通バッファに空きがあるときのみパケットを送信する機構を有するように構成した請求項2記載のパケット転送装置。
  15. 15
    【請求項15】前記ソフトウェア処理部は、前記第2のメモリの各論理チャネル毎のパケット受信キューの使用中キュー長を監視し、各論理チャネル毎の受信バッファ空き情報を前記ハードウェア処理部に通知する機構を有し、 前記ハードウェア処理部のパケット判定送信部は、前記ソフトウェア処理部側の第2のメモリの受信バッファに空きがある論理チャネルに対応したパケット送信キューからのみパケットを送信する機構を有するように構成した請求項2記載のパケット転送装置。
  16. 16
    【請求項16】前記ハードウェア処理部のパケット判定送信部は、予め設定された送信キュー毎の優先度情報と、ソフトウェア処理部からの受信バッファ空き情報を合わせて送信スケジューリングする機構と、優先度が高く、かつ、ソフトウェア処理部の受信バッファに空きがある送信キューのパケットから送信する機構とを有するように構成した請求項14記載のパケット転送装置。
  17. 17
    【請求項17】請求項1記載の複数のハードウェア処理部と、請求項2記載の一のソフトウェア処理部とからなり、 前記ソフトウェア処理部は、複数の拡張回線を収容するように構成し、 前記複数のパケット転送装置の拡張回線と前記ソフトウェア処理部とを接続する機構とを備え、 前記ソフトウェア処理部は、前記複数のパケット転送装置それぞれから受信するパケット受信処理と、複数のパケット転送装置それぞれへ送信するパケット送信処理とを行うように構成したパケット転送装置。
  18. 18
    【請求項18】前記ハードウェア処理部のパケット組立部は、論理チャネル毎にパケットを組み立てる機構と、上位レイヤ処理部にパケットヘッダを送信する機構とを主回線用と拡張回線用と更に第2の拡張回線用とに設け、 前記ハードウェア処理部のパケット判定送信部は、上位レイヤ処理結果に従い、主回線用又は拡張回線用又は第2の拡張回線用の送信キューヘ振り分ける機構と、上位レイヤ処理結果が主回線への送信でなく、拡張回線への送信でもない場合に、第2の拡張回線用のパケット送信キューへ振り分ける機構と、上位レイヤ処理結果が主回線への送信でなく、拡張回線への送信でもない場合に、他のパケット転送装置の上位レイヤ処理部の結果に委ねる機構とを有し、 前記送信側の第2の拡張回線を他のパケット転送装置の受信側の第2の拡張回線へ接続する機構を備えるように構成した請求項17記載のパケット転送装置。
  19. 19
    【請求項19】前記ハードウェア処理部のパケット判定送信部は、主回線又は拡張回線から受信したパケットを第2の拡張回線へ送信する場合にのみ、自パケット転送装置が第2の拡張回線への転送を開始したことを示す情報を付加する機構を有し、 前記ハードウェア処理部のパケット組立部は、第2の拡張回線から受信したパケットが自パケット転送装置が発したパケットであるかを確認する機構と、確認した結果自パケット転送装置が発したパケットである場合、上位レイヤ処理部へのパケットヘッダの送信は行わず、拡張回線へ送信することを指示する機構を有し、 主回線又は拡張回線から受信したパケットが、全てのパケット転送装置の上位レイヤ処理において、主回線または拡張回線への送信指示が得られなかった場合に、そのパケットを前記ソフトウェア処理部へ送信するように構成した請求項18記載のパケット転送装置。
Independent claims19