JPH08265366A - パケット転送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 優先度の高いパケットほど、早く転送できる
パケット転送システムを提供する。 【構成】 転送順位を表す優先度が設けられたパケット
を処理する複数の処理装置１０−１〜１０−Ｎと、処理
装置間でパケットを転送制御するネットワーク装置２０
とを備えて構成されるパケット転送システムにおいて、
ネットワーク装置は、処理装置から受信したパケット
を、転送元の処理装置毎にかつ優先度毎に格納する複数
の受信バッファ２１−１〜２１−Ｎと、処理装置に送信
するパケットを、転送先の処理装置毎にかつ優先度毎に
格納する複数の送信バッファ２２と、受信バッファに格
納されたパケットを、その優先度及び転送先に基づい
て、対応する送信バッファに転送制御する転送制御部２
３を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パケット転送システム
に関し、特に、転送順位を表す優先度が設けられたパケ
ットを処理する複数の処理装置と、前記処理装置間でパ
ケットを転送制御するネットワーク装置とを備えて構成
されるパケット転送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の処理装置と、それらの処理装置間
で転送されるパケットをスイッチングするネットワーク
装置とを備えて構成されるシステム、例えば、並列計算
機システムにおいて、ネットワーク装置は、受信時間順
にパケットを転送している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のシス
テムでは、パケットの優先度や種類を考慮して転送して
いないため、優先度の低いパケット（以下、低優先度パ
ケット）を送信中に、ＯＳ（オペレーティングシステ
ム）制御用等の優先度の高いパケット（以下、高優先度
パケット）を送信する必要が生じた場合、低優先度パケ
ットを送信した後でないと、高優先度パケットを送信で
きなかった。

【０００４】特に低優先度パケットの長さが長い場合
に、長時間高優先度パケットの転送が待たされるため問
題となっている。更に、システム全体のスループットが
低下する問題も生じている。これに対し、例えばＯＳ制
御用のネットワークを別に設けることも考えられるが、
ハードウェア量が増大するので実用的ではない。

【０００５】また、このような問題はネットワーク装置
内でも起こりうる。つまり、同一の相手処理装置に対し
て、異なる処理装置から優先度の異なるパケット転送要
求があった場合、低優先度パケットの方が高優先度パケ
ットよりも時間的に早く転送要求されて、低優先度パケ
ットの転送が開始された後に高優先度パケットの転送要
求があると、低優先度パケットの転送を終了した後でな
いと、高優先度パケットの転送が行えなかった。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、優先度の高いパケットほど、早く転送すること
のできるパケット転送システムを提供することを課題と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

《本発明のパケット転送システム》本発明のパケット転
送システムは、前述した課題を解決するため、転送順位
を表す優先度が設けられた可変長のパケットを処理する
複数の処理装置１０と、前記複数の処理装置１０間でパ
ケットを転送制御するネットワーク装置２０とを備えて
構成されるパケット転送システムにおいて、前記ネット
ワーク装置２０は、複数の受信バッファ２１、複数の送
信バッファ２２及び転送制御部２３を必須構成要素とし
て備えて構成されている（請求項２に対応）。以下、こ
の構成を本発明のパケット転送システムの第１の構成と
呼ぶ。図１は、第１の構成のパケット転送システムの原
理ブロック図である。

【０００８】（受信バッファ２１）受信バッファ２１
は、前記処理装置１０から受信したパケットを、転送元
の処理装置１０毎にかつ優先度毎に格納する。即ち、シ
ステム内の処理装置台数をＭ、パケットの優先度レベル
をＮとした場合に、受信バッファ２１は、Ｍ×Ｎ個設け
られる。

【０００９】（送信バッファ２２）送信バッファ２２
は、前記処理装置１０に送信するパケットを、転送先の
処理装置１０毎にかつ優先度毎に格納する。即ち、シス
テム内の処理装置台数をＭ、パケットの優先度レベルを
Ｎとした場合に、送信バッファ２２は、Ｍ×Ｎ個設けら
れる。

【００１０】（転送制御部２３）転送制御部２３は、前
記受信バッファ２１に格納されたパケットを、その優先
度及び転送先に基づいて、対応する前記送信バッファ２
２に転送制御する。

【００１１】第１の構成のパケット転送システムを以下
の（イ）〜（ロ）のように構成しても良い。 （イ）前述した課題を解決するため、前記転送制御部２
３は、パケットを転送制御中に、そのパケットの転送元
処理装置１０からより優先度が高いパケットが転送さ
れ、しかも既に転送していたパケットの転送先と優先度
が高いパケットの転送先が同一である場合に、優先度が
低い方のパケットの転送制御を中断する一方、優先度が
高い方のパケットの転送制御を優先して行い、優先度が
高い方の転送制御が終了した後、中断していた転送制御
を再開することである（請求項２に対応）。以下、この
構成を本発明のパケット転送システムの第２の構成と呼
ぶ。

【００１２】（ロ）前述した課題を解決するため、前記
転送制御部２３は、パケットを転送制御中に、そのパケ
ットの転送元処理装置１０からより優先度が高いパケッ
トが転送され、しかも既に転送していたパケットの転送
先と優先度が高いパケットの転送先が異なる場合に、優
先度が低い方のパケットの転送制御と優先度が高い方の
パケットの転送制御を並列に行うことである（請求項３
に対応）。以下、この構成を本発明のパケット転送シス
テムの第３の構成と呼ぶ。

【００１３】（ハ）前述した課題を解決するため、前記
転送制御部２３は、パケットを転送制御中に、そのパケ
ットの転送元と異なる処理装置１０からより優先度が高
いパケットが転送され、しかも既に転送していたパケッ
トの転送先と優先度が高いパケットの転送先が同一であ
る場合に、優先度が低い方のパケットの転送制御を中断
する一方、優先度が高い方のパケットの転送制御を優先
して行い、優先度が高い方の転送制御が終了した後、中
断していた転送制御を再開することである（請求項４に
対応）。以下、この構成を本発明のパケット転送システ
ムの第４の構成と呼ぶ。

【００１４】（ニ）前述した課題を解決するため、前記
処理装置１０は、前記ネットワーク装置に転送するパケ
ットを、優先度毎に格納する複数のバッファ１１と、前
記ネットワーク装置２０に前記パケットを転送中に、よ
り優先度が高いパケットを転送する必要が生じた場合
に、優先度が低い方のパケットの転送制御を中断する一
方、優先度が高い方のパケットの転送制御を優先して行
い、優先度が高い方の転送が終了した後、中断していた
転送制御を再開する転送処理部１２とを有することであ
る（請求項５に対応）。以下、この構成を本発明のパケ
ット転送システムの第５の構成と呼ぶ。

【００１５】

【作用】第１の構成のパケット転送システムによれば、
転送制御部２３により、受信バッファ２１に格納された
可変長のパケットが、その優先度及び転送先に基づい
て、対応する送信バッファ２２に転送制御される。

【００１６】第２の構成のパケット転送システムによれ
ば、パケットを転送制御中に、そのパケットの転送元処
理装置１０からより優先度が高いパケットが転送され、
しかも既に転送していたパケットの転送先と優先度が高
いパケットの転送先が同一である場合に、優先度が低い
方のパケットの転送制御が中断される。そして、優先度
が高い方のパケットの転送制御が優先して行われる。さ
らに、優先度が高い方の転送制御が終了した後、中断し
ていた転送制御が再開される。

【００１７】第３の構成のパケット転送システムによれ
ば、パケットを転送制御中に、そのパケットの転送元処
理装置１０からより優先度が高いパケットが転送され、
しかも既に転送していたパケットの転送先と優先度が高
いパケットの転送先が異なる場合に、優先度が低い方の
パケットの転送制御と優先度が高い方のパケットの転送
制御が並列に行われる。

【００１８】第４の構成のパケット転送システムによれ
ば、パケットを転送制御中に、そのパケットの転送元と
異なる処理装置１０からより優先度が高いパケットが転
送され、しかも既に転送していたパケットの転送先と優
先度が高いパケットの転送先が同一である場合に、優先
度が低い方のパケットの転送制御が中断される。そし
て、優先度が高い方のパケットの転送制御が優先して行
われる。更に、優先度が高い方の転送制御が終了した
後、中断していた転送制御が再開される。

【００１９】第５の構成のパケット転送システムによれ
ば、ネットワーク装置２０にパケットを転送中に、より
優先度が高いパケットを転送する必要が生じた場合に、
優先度が低い方のパケットの転送制御が中断される。そ
して、優先度が高い方のパケットの転送制御が優先して
行われる。さらに、優先度が高い方の転送制御が終了し
た後、中断していた転送制御が再開される。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 《実施例のパケット転送システムの構成》図２は、実施
例のパケット転送システムの構成ブロック図である。同
図に示すように、本実施例は、複数の処理装置１０と、
これらの処理装置に接続するネットワーク装置２０とを
備えて構成されている。

【００２１】なお、図２中では、ネットワーク装置２０
にデータを出力する処理装置１０の台数は３台になって
いるが、この台数に限られるものでないことは勿論であ
る。また、ネットワーク装置１０からデータを入力する
処理装置１０の台数は１台となっているが、この台数に
限られるものでないことも勿論である。

【００２２】また、処理装置１０は複数台設けられてい
るため、個々の処理装置を特定するために、図面中では
“−”の後に“１”、“２”、・・・、“Ｎ”等の識別
子を付して表す。また、明細書中では、処理装置＃１、
処理装置＃２、・・・、処理装置＃Ｎのように表す。

【００２３】以下、実施例の構成要素を説明する。 （処理装置１０）処理装置１０は、図３に示すように、
（ａ）命令処理部１３、（ｂ）主記憶装置１４、（ｃ）
転送処理部１２を備えて構成されている。

【００２４】（ａ）命令処理部１３ 命令処理部１３は、主記憶装置１４に格納されている命
令語（プログラム）を読み出して、その指令に従った処
理を行う。即ち、一般的なプロセッサの役割を果たす。
そして、転送処理部１２に対してプログラムの指令によ
って、データ転送の指示を行う。指示内容には、宛先処
理装置番号、転送データの転送もと主記憶アドレス、デ
ータ長、宛先処理装置上の転送先主記憶アドレスが含ま
れる。

【００２５】（ｂ）主記憶装置１４ 主記憶装置１４は、処理装置１０内の命令処理部１３が
実行すべきプログラムや演算処理に使用するデータ等を
格納する。

【００２６】（ｃ）転送処理部１２ 転送処理部１２は、送信部と受信部からなる。送信部
は、命令処理部１３の指示に従い、ネットワーク装置２
０にデータを送信する。送信するデータは、ヘッダ部と
ボディ部からなるパケットである。ここで、ヘッダ部
は、宛先処理装置番号、宛先処理装置内でデータを格納
すべきアドレス、データ長などを含む制御情報であり、
ボディ部は主記憶装置１４から読み出したデータ本体で
ある。そして、受信部は、ネットワーク装置２０から受
信したパケットを、パケットのヘッダ部に指定された主
記憶内アドレスに格納する。

【００２７】図４は、転送処理部１２の詳細ブロック図
である。同図に示すように、転送処理部１２は、送信バ
ッファ１２ａ、送信制御部１２ｂ、主記憶アクセス制御
部１２ｃ、受信バッファ１２ｄ及び受信制御部１２ｅを
備えている。

【００２８】（ｃ−１）送信バッファ１２ａ 送信バッファ１２ａは、送信すべきパケットのデータを
格納するもので、優先度０のデータを格納する低優先度
送信バッファと優先度１のデータを格納する高優先度送
信バッファの２種類がある。

【００２９】送信バッファ１２ａでは、ネットワーク装
置２０へ送信される制御情報（ヘッダ）を作成してネッ
トワーク装置２０に送信する。その後、命令処理部１３
の指示に従って主記憶装置１４から取り出したデータを
ネットワーク装置２０に送出するまで一時格納する。

【００３０】そして、低優先度（優先度０）のデータ送
信中に、高優先度（優先度１）のデータ送信を行う場合
には、低優先度送信バッファからネットワーク装置２０
への送出を中断し、高優先度送信バッファに格納された
優先度１のパケットを送信する。優先度１のパケットの
送信が終了したら、中断していた低優先度送信バッファ
からの優先度０のパケットのデータ送出を再開する。

【００３１】（ｃ−２）送信制御部１２ｂ 送信制御部１２ｂは、ネットワーク装置２０へのデータ
送信を制御する。また、ネットワーク装置２０から送ら
れてくるバッファフル信号（ネットワーク装置２０側の
受信バッファの状態を示す信号）や、主記憶アクセス制
御部１２ｃから送られてくる信号（バッファにデータが
格納されたことを示す信号）により、現在バッファ中に
未送出データが何個あるかを管理し、これらをネットワ
ーク装置２０に送出可能であれば、送信バッファ１２ａ
に送出の指示を行う。

【００３２】（ｃ−３）主記憶アクセス制御部１２ｃ 主記憶アクセス制御部１２ｃは、ネットワーク装置２０
へ送出するデータを主記憶装置１４から読み出す制御を
行うとともに、ネットワーク装置２０から受信したデー
タを主記憶装置１４に書き出す制御を行う。そして、命
令処理部１３からの送信の指示又はネットワーク装置２
０から受信したパケット内のヘッダ部に指示された、デ
ータ本体（ボディ部）の先頭アドレス及びデータ長か
ら、アクセスすべき主記憶アドレスを順次発生し、主記
憶装置１４にアクセスリクエストを発行する。

【００３３】（ｃ−４）受信バッファ１２ｄ 受信バッファ１２ｄは、ネットワーク装置２０から受け
取ったデータを格納するもので、優先度０のデータを格
納する低優先度受信バッファと優先度１のデータを格納
する高優先度受信バッファの２種類がある。

【００３４】受信バッファ１２ｄでは、ネットワーク装
置２０から受け取ったヘッダ部から、データ本体（ボデ
ィ部）を格納すべきアドレス情報を取り出す。そして、
ネットワーク装置２０から受信したボディデータを一時
格納した後、主記憶の所定のアドレスに格納してゆく。

【００３５】そして、低優先度（優先度０）のデータ受
信中に、高優先度（優先度１）のデータ受信を行う場
合、即ち低優先度バッファを使用して低優先度のパケッ
ト受信中に、そのパケットの最終データ到着前に、高優
先度のパケットが到着した場合には、低優先度バッファ
から主記憶へのストアを中断し、高優先度バッファを使
用して、高優先度のパケットの受信動作を再開する。そ
して、高優先度パケットの受信が終了したら、中断して
いた低優先度バッファからの低優先度パケットのデータ
の主記憶ストアを再開する。

【００３６】（ｃ−５）受信制御部１２ｅ 受信制御部１２ｅは、ネットワーク装置２０からのデー
タ受信を制御する。受信バッファ１２ｄが一杯になった
ら、ネットワーク装置２０にバッファ状態を示す信号を
送出する。そして、現在バッファ中に未送出データが何
個あるかを管理し、これらを順次主記憶に送出するよう
処理する。

【００３７】（ネットワーク装置２０）ネットワーク装
置２０は、図２に示すように、（ａ）入力バッファ部２
１、（ｂ）入力バッファ制御回路２４、（ｃ）スイッチ
回路２５、（ｄ）優先制御回路２６及び（ｅ）出力バッ
ファ部２２を備えて構成されている。

【００３８】（ａ）入力バッファ部２１ 図５は、入力バッファ部２１の詳細構成図である。同図
に示すように、入力バッファ部２１は、入力レジスタ２
１ａ、転送用バッファ２１ｂ、バッファ読み出しレジス
タ２１ｃ、制御回路２１ｄを備えている。

【００３９】（ａ−１）入力レジスタ２１ａ 入力レジスタ２１ａは、処理装置１０の転送処理部１２
からの送信データを受信する。また、データとともに送
られてくる優先度信号（priority-level）信号により、
どの転送バッファにデータを格納するかを選択する。即
ち、優先度信号が“０”の場合には低優先度バッファに
データを送り、優先度信号が“１”の場合には、高優先
度バッファにデータを送る。

【００４０】（ａ−２）転送用バッファ２１ｂ 転送用バッファ２１ｂは、処理装置１０からの転送デー
タを、転送の優先度毎に格納する。

【００４１】（ａ−３）バッファ読み出しレジスタ２１
ｃ バッファ読み出しレジスタ２１ｃは、使用中の転送用バ
ッファのなかで最も優先度の高いバッファからのデータ
を読み出し、制御回路２１ｄ及び宛先選択回路２１ｅに
送る。

【００４２】（ａ−４）制御回路２１ｄ 制御回路２１ｄは、転送するパケットの先頭に含まれて
いる宛先情報を読み宛先レジスタに保持する。この宛先
情報レジスタのうち最も優先度の高いものの情報によっ
て、宛先選択回路２１ｅの経路（即ち、バッファ読み出
しレジスタからどのＳＷへの出力を開くかの選択）を有
効にし、ＳＷへ転送要求信号（ＳＷへのデータ転送信号
線に含まれる）を送出する。

【００４３】ＳＷから送出許可信号（ＳＷへのデータ転
送信号線に含まれる）を受信すると転送バッファから順
次データを読み出して、バッファ読み出しレジスタ２１
ｃ、宛先選択回路２１ｅを経由してＳＷへ送るよう制御
する。

【００４４】低優先のパケットを送信中に、処理装置１
０から高優先度のパケットが到着した場合には、ＳＷへ
のデータ送信を中断して、高優先度バッファからの転送
を行う。高優先度のパケット送信が終わった後、低優先
度の転送を再開する。

【００４５】ＳＷから送出中断信号を受け取った場合に
は、バッファからのデータ読み出し、ＳＷへのデータ送
出を中断する。このあと、ＳＷからの送出中断解除信号
がくるまでは、バッファからのデータ送出を停止する。

【００４６】（ｂ）入力バッファ制御回路２４ 図６は、入力バッファ制御回路２４の詳細構成図であ
る。同図に示すように、入力バッファ制御回路２４は、
宛先解読部２４ａ、優先度０の宛先レジスタ２４ｂ、優
先度１の宛先レジスタ２４ｃ、ＦＦ２４ｄ、ＦＦ２４
ｅ、ＦＦ２４ｆ及び制御論理回路２４ｇを備えている。

【００４７】（ｂ−１）宛先解読部２４ａ・優先度０の
宛先レジスタ２４ｂ・優先度１の宛先レジスタ２４ｃ 宛先解読部２４ａは、バッファ読み出しレジスタに格納
されているデータを入力して、その宛先を解読する。そ
して、データの優先度が０の場合には、優先度０の宛先
レジスタ２４ｂに格納する一方、データの優先度が１の
場合には、優先度１の宛先レジスタ２４ｃに格納する （ｂ−２）ＦＦ２４ｄ ＦＦ２４ｄは、ＳＷ部からの送出中断要求によってｓｅ
ｔされる一方、ＳＷ部からの送出中断解除によってｒｅ
ｓｅｔされ、バッファからのデータ送出を中断している
か否かの情報を示す「送出フラグ」を出力する。

【００４８】（ｂ−３）ＦＦ２４ｅ ＦＦ２４ｅは、増減可能な値を保持しており、その値
は、入力レジスタからの出力によって増加し、優先度０
データ送出信号によって減少する。そして、優先度０の
転送データがバッファにいくつあるかという情報を示す
「優先度０転送用バッファデータカウンタ」を出力す
る。

【００４９】（ｂ−４）ＦＦ２４ｆ ＦＦ２４ｆは、増減可能な値を保持しており、その値
は、入力レジスタからの出力によって増加し、優先度１
データ送出信号によって減少する。そして、優先度１の
転送データがバッファにいくつあるかという情報を示す
「優先度１転送用バッファデータカウンタ」を出力す
る。

【００５０】（ｂ−５）制御論理回路２４ｇ 制御論理回路２４ｇは、「送出フラグ」、「優先度０転
送用バッファデータカウンタ」及び「優先度１転送用バ
ッファデータカウンタ」に基づいて、バッファからのデ
ータ読み出し、ＳＷ部へのデータ送出を制御する。

【００５１】（ｃ）スイッチ回路２５ 図７は、スイッチ回路２５の詳細構成図である。同図に
示すように、スイッチ回路２５は、セレクタ２５ａ及び
優先制御回路２６を備えている。

【００５２】（ｃ−１）セレクタ２５ａ セレクタ２５ａは、優先制御回路２６からの経路選択信
号に従って、どれか１つの入力と出力との間のパスを有
効にする。

【００５３】（ｃ−２）優先制御回路２６ 優先制御回路２６は、入力バッファ部２１または前段Ｓ
Ｗ部からの要求（データ経路に含まれる）により、１つ
の出力に対して唯一の入力の経路を選択して有効にす
る。また、入力からデータ経路を使用して受け取られる
要求信号により、要求フラグをオンとする。そして、多
数の要求信号のうち１つを選択して転送フラグをオンと
する。さらに、転送フラグから経路選択信号を作成しセ
レクタへ送る。

【００５４】（ｄ）優先制御回路２６ 図９は、優先制御回路２６の詳細構成図である。同図に
示すように、優先制御回路２６では、要求フラグ、転送
フラグ、中断フラグ、送出中断要求信号、送出中断解除
信号が使用されている。

【００５５】（ｄ−１）要求フラグ 要求フラグは、各入力毎に、また各優先度毎に１ビット
ずつ設けられたフラグであり、前段のＳＷ部または入力
バッファ部２１からの転送要求によりセットされる。

【００５６】（ｄ−２）転送フラグ 転送フラグは、各入力毎に、また各優先度毎に１ビット
ずつ設けられたフラグであり、このフラグがオンとなっ
たビットに対応する経路がデータ転送可能経路となる。
ただし、対応する中断フラグがオンになっている場合に
は、その経路を使用した転送が中断中であることを示
す。

【００５７】（ｄ−３）中断フラグ 中断フラグは、最高の優先度を除く各優先度の転送フラ
グに対応して設けられている。上位の優先度の転送を行
うために、この経路を使用中の転送を中断していること
を示す。転送中の優先度より高い優先度の要求フラグ
（どの入力でも）がオンになった場合に、このフラグを
オンとして転送の中断を示す。そして、優先度の高い転
送が終了したら、このフラグをオフとして転送を再開す
る。

【００５８】（ｄ−４）送出中断要求信号 送出中断要求信号は、転送を中断するために入力バッフ
ァ部２１にデータの送出を中断させる信号である。中断
フラグがオンになると、この信号が入力バッファ部２１
へ送られる。なお、前段のＳＷ回路を経由することもあ
る。

【００５９】この信号がオンになったら、入力バッファ
部２１では転送中の優先度バッファ及びその優先度より
さらに下の優先度バッファからの読み出し及び送出を中
断する。

【００６０】（ｄ−５）送出中断解除信号 送出中断解除信号は、転送を中断するために入力バッフ
ァ部２１にデータの送出の中断を解除させる信号であ
る。中断フラグがオフになると、この信号が入力バッフ
ァ部２１へ送られる。なお、前段のＳＷ回路を経由する
こともある。

【００６１】この信号がオンになったら、入力バッファ
部２１では中断中の優先度バッファからの読み出し及び
送出を再開する。 （ｅ）出力バッファ部２２ 図８は、出力バッファ部２２の詳細構成図である。同図
に示すように、出力バッファ部２２は、転送用バッファ
２２ａ、出力レジスタ２２ｂを備えている。

【００６２】（ｅ−１）転送用バッファ２２ａ 転送用バッファ２２ａは、スイッチ回路２５から処理装
置１０への転送データを転送の優先度毎に格納する。

【００６３】（ｅ−２）出力レジスタ２２ｂ 出力レジスタ２２ｂには、処理装置１０の転送処理部１
２へ送信するデータとともに、送信する優先度信号によ
りどちらの優先度バッファから出力しているのかを示す
情報が格納される。

【００６４】《処理装置１０とネットワーク装置２０間
のインタフェース信号例》次に、図１０を参照して、処
理装置１０とネットワーク装置２０間でやりとりされる
インタフェース信号を説明する。

【００６５】“Data”は、送信するデータ本体を示す信
号である。複数ビットの信号線群からなり、データエラ
ーチェックのためのパリティビットを含むこともある。
“Data-Valid” は、この信号がオンの時に、送信デー
タが有効であることを示す信号である。

【００６６】“Data-End” は、パケットの最終データ
の送信時にオンとなる信号である。“Priority-level”
は、転送している送信データを含むパケットの優先度を
示す信号である。なお、優先度が０、１の二種類の場合
には、１ビットの信号である。

【００６７】“Buffer-Full” は、受信バッファが一杯
となったため送信の停止を要求する信号である。この信
号の代わりに“Data-Req”信号を使用することも可能で
ある。

【００６８】“Data-Req”は、この信号がオンであるサ
イクル数と同じ数のデータ送信が可能であることを受信
側から送信側に通知する信号である。“Priolity-level
of Buff-ful”は、“Buffer-Full” がどの優先度の受
信バッファに関するものかを示す信号である。

【００６９】《第１転送例》第１転送例は、処理装置１
０−０から処理装置１０−１に優先度０のパケットＡを
転送中に、処理装置１０−０から処理装置１０−１に優
先度１のパケットＢを優先して転送する例である。

【００７０】図１１は、処理装置１０−０から処理装置
１０−１に優先度０のパケットＡを転送する状態を示し
ている。同図に示すように、処理装置１０−０から出力
されたパケットＡは、ネットワーク装置２０の受信バッ
ファ２１−０−０に順次格納される。次いでパケットＡ
は、スイッチ２３Ａ・２３Ｂに導かれて送信バッファ２
２−１−０に順次格納された後、処理装置１０−１に順
次出力される。

【００７１】図１２は、図１１に示すパケットＡの転送
中にパケットＢを優先して転送する状態を示している。
同図に示すように、処理装置１０−０は、パケットＡの
送信中にパケットＢを送信する必要が生じると、パケッ
トＡの送信を中断してパケットＢを出力する。このパケ
ットＢは、受信バッファ２１−０−１に順次格納され
る。ここで、受信バッファ２１−０−０には、それまで
に出力されたパケットＡが格納されている。

【００７２】次に、パケットＢは、パケットＡよりも優
先度が高いので、スイッチ２３Ａ・２３Ｂに導かれて送
信バッファ２２−０−１に順次格納される。この状態
で、送信バッファ２２−０−０には、それまでに出力さ
れたパケットＡが格納されていることになる。

【００７３】次に、パケットＢは、パケットＡよりも優
先度が高く、かつパケットＢとパケットＡの転送先（＝
処理装置１０−１）が同じなので、パケットＡに優先し
て処理装置１０−１に順次出力される。

【００７４】パケットＢの転送が終了すると、処理装置
１０−０はパケットＡの転送を再開し、再び図１１に示
す状態となる。 《第２転送例》第２転送例は、処理装置１０−０から処
理装置１０−１に優先度０のパケットＡを転送中に、処
理装置１０−０から処理装置１０−２に優先度１のパケ
ットＢを優先して転送する例である。

【００７５】処理装置１０−０から処理装置１０−１に
優先度０のパケットＡを転送する状態は、図１１と同様
である。図１３は、図１１に示すパケットＡの転送中に
パケットＢを優先して転送する状態を示している。同図
に示すように、処理装置１０−０は、パケットＡの送信
中にパケットＢを送信する必要が生じると、パケットＡ
の送信を中断してパケットＢを出力する。このパケット
Ｂは、受信バッファ２１−０−１に順次格納される。こ
こで、受信バッファ２１−０−０には、それまでに出力
されたパケットＡが格納されている。

【００７６】パケットＢは、パケットＡよりも優先度が
高いが、パケットＢとパケットＡの転送先が異なるの
で、下記の１）及び２）が並列に処理される。 １）受信バッファ２１−０−０に格納されているパケッ
トＡは、スイッチ２３Ａ・２３Ｂに導かれて送信バッフ
ァ２２−１−０に順次格納された後、処理装置１０−１
に順次出力される。

【００７７】２）受信バッファ２１−０−１に格納され
ているパケットＢは、スイッチ２３Ｃ・２３Ｄに導かれ
て送信バッファ２２−２−１に順次格納された後、処理
装置１０−２に順次出力される。

【００７８】パケットＢの転送が終了すると、処理装置
１０−０はパケットＡの転送を再開し、再び図１１に示
す状態となる。 《第３転送例》第３転送例は、処理装置１０−０から処
理装置１０−２に優先度０のパケットＡを転送中に、処
理装置１０−１から処理装置１０−２に優先度１のパケ
ットＢを優先して転送する例である。

【００７９】図１４は、処理装置１０−０から処理装置
１０−１に優先度０のパケットＡを転送する状態を示し
ている。同図に示すように、処理装置１０−０から出力
されたパケットＡは、ネットワーク装置２０の受信バッ
ファ２１−０−０に順次格納される。次いでパケットＡ
は、スイッチ２３Ａ・２３Ｂに導かれて送信バッファ２
２−２−０に順次格納された後、処理装置１０−２に順
次出力される。

【００８０】図１５は、図１４に示すパケットＡの転送
中にパケットＢを優先して転送する状態を示している。
パケットＢは、パケットＡよりも優先度が高いが、パケ
ットＢとパケットＡの転送元が異なるので、下記の１）
及び２）が並列に処理される。

【００８１】１）処理装置１０−０から出力されたパケ
ットＡは、ネットワーク装置２０の受信バッファ２１−
０−０に順次格納される。 ２）処理装置１０−１から出力されたパケットＢは、受
信バッファ２１−１−１に順次格納される。

【００８２】次に、パケットＢは、パケットＡと転送先
が同一でありパケットＡよりも優先度が高いので、スイ
ッチ２３Ｂ・２３Ｃに導かれて送信バッファ２２−２−
１に順次格納された後、処理装置１０−２に優先して出
力される。

【００８３】パケットＢの転送が終了すると、スイッチ
２３Ａ・２３Ｂは、受信バッファ２１−０−０に格納さ
れたパケットＡを送信バッファ１０−２−０に導く処理
を再開する。そして、パケットＡは、送信バッファ１０
−２−０を経て処理装置１０−２に順次出力される。

【００８４】《第４転送例》第４転送例は、複合したパ
ケット転送例であり、下記の１）及び２）の転送が行わ
れている最中に、下記の３）及び４）が転送が行われる
例である。

【００８５】１）処理装置１０−０から処理装置１０−
３に優先度０のパケットＡを転送する。以下、この処理
を第１の転送という。 ２）処理装置１０−１から処理装置１０−４に優先度０
のパケットＢを転送する。以下、この処理を第２の転送
という。

【００８６】３）処理装置１０−１から処理装置１０−
５に優先度１のパケットＣを転送する。以下、この処理
を第３の転送という。 ４）処理装置１０−０から処理装置１０−４に優先度１
のパケットＤを転送する。以下、この処理を第４の転送
という。

【００８７】図１６は、第１及び第２の転送を行ってい
る状態を示している。同図に示すように、処理装置１０
−０から出力されたパケットＡは、ネットワーク装置２
０の受信バッファ２１−０−０に順次格納される。次い
でパケットＡは、スイッチ２３Ａ・２３Ｂに導かれて送
信バッファ２２−３−０に順次格納された後、処理装置
１０−３に順次出力される。

【００８８】また、処理装置１０−１から出力されたパ
ケットＢは、ネットワーク装置２０の受信バッファ２１
−１−０に順次格納される。次いでパケットＢは、スイ
ッチ２３Ｃ・２３Ｄに導かれて送信バッファ２２−４−
０に順次格納された後、処理装置１０−４に順次出力さ
れる。

【００８９】図１７は、図１６に示す前記第１及び第２
の転送中に、前記第３及び第４の転送を優先して行う状
態を示している。まず、処理装置１０−０は、パケット
Ａの送信を中断してパケットＤを出力する。このパケッ
トＤは、受信バッファ２１−０−１に順次格納される。
ここで、受信バッファ２１−０−０には、それまでに出
力されたパケットＡが格納されている。

【００９０】また、処理装置１０−１は、パケットＢの
送信を中断してパケットＣを出力する。このパケットＣ
は、受信バッファ２１−１−１に順次格納される。ここ
で、受信バッファ２１−１−０には、それまでに出力さ
れたパケットＢが格納されている。

【００９１】ここで、パケットＡは、パケットＢ、パケ
ットＣ及びパケットＤと転送先が異なるので、スイッチ
２３Ａ・２３Ｂに導かれて送信バッファ２２−３−０に
順次格納された後、処理装置１０−３に順次出力され
る。

【００９２】そして、パケットＢは、パケットＤと転送
先が同一であり、しかもパケットＤよりも優先度が低い
ので、パケットＤが転送終了するまで、受信バッファ２
１−１−０に格納されたままとなる。

【００９３】また、パケットＣは、パケットＡ、パケッ
トＢ及びパケットＤと転送先が異なるので、スイッチ２
３Ｅ・２３Ｆに導かれて送信バッファ２２−５−１に順
次格納された後、処理装置１０−５に順次出力される。

【００９４】更に、パケットＤは、パケットＢと転送先
が同一であるが、パケットＢよりも優先度が高いので、
スイッチ２３Ｃ・２３ＤによりパケットＢに優先して送
信バッファ２２−４−１に順次格納された後、処理装置
１０−４に順次出力される。

【００９５】次に、パケットＣの転送が終了すると、処
理装置１０−１はパケットＢの送信を再開する。また、
パケットＤの転送が終了すると、処理装置１０−０はパ
ケットＡの送信を再開する。また、スイッチ２３Ｃ・２
３Ｄは、受信バッファ２１−１−０に格納されたバケッ
トＢを送信バッファ２２−４−０に導く処理を再開す
る。

【００９６】

【発明の効果】第１から第５の構成のパケット転送シス
テムによれば、入力バッファに格納されたパケットが、
転送制御部により、その優先度及び転送先に基づいて、
対応する出力バッファに転送制御されるため、優先度の
高いパケットほど、早く転送することが可能となる。

【００９７】しかも、入力バッファは転送元の処理装置
毎にかつ優先度毎に設けられているとともに、出力バッ
ファは転送先の処理装置毎にかつ優先度毎に設けられて
いるため、転送元や転送先が異なれば、入力バッファか
ら出力バッファへの転送制御は並列に行われるようにな
るため、システム全体の転送効率の向上が期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のパケット転送システムの原理ブロッ
ク図である。

【図２】 実施例のパケット転送システムの構成ブロッ
ク図である。

【図３】 実施例の処理装置のブロック図である。

【図４】 実施例の処理装置内のデータ転送処理部のブ
ロック図である。

【図５】 実施例のネットワーク装置の入力バッファ部
のブロック図である。

【図６】 実施例のネットワーク装置の入力バッファ制
御回路のブロック図である。

【図７】 実施例のネットワーク装置のスイッチ回路の
ブロック図である。

【図８】 実施例のネットワーク装置の出力バッファ部
のブロック図である。

【図９】 実施例のネットワーク装置の優先制御回路の
ブロック図である。

【図１０】 実施例の処理装置とネットワーク装置間の
インタフェース信号例である。

【図１１】 第１転送例の動作概念図（その１）であ
る。

【図１２】 第１転送例の動作概念図（その２）であ
る。

【図１３】 第２転送例の動作概念図である。

【図１４】 第３転送例の動作概念図（その１）であ
る。

【図１５】 第３転送例の動作概念図（その２）であ
る。

【図１６】 第４転送例の動作概念図（その１）であ
る。

【図１７】 第４転送例の動作概念図（その２）であ
る。

【符号の説明】

１０・・・処理装置 １１・・・バッファ １２・・・転送処理部 ２０・・・ネットワーク装置 ２１・・・受信バッファ（入力バッファ部） ２２・・・送信バッファ（出力バッファ部） ２３・・・転送制御部 ２４・・・入力バッファ制御回路 ２５・・・スイッチ回路 ２６・・・優先制御回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】転送順位を表す優先度が設けられた可変長
   のパケットを処理する複数の処理装置と、前記複数の処
   理装置間でパケットを転送制御するネットワーク装置と
   を備えて構成されるパケット転送システムにおいて、 前記ネットワーク装置は、 前記処理装置から受信したパケットを、転送元の処理装
   置毎にかつ優先度毎に格納する複数の受信バッファと、 前記処理装置に送信するパケットを、転送先の処理装置
   毎にかつ優先度毎に格納する複数の送信バッファと、 前記受信バッファに格納されたパケットを、その優先度
   及び転送先に基づいて、対応する前記送信バッファに転
   送制御する転送制御部とを備えたことを特徴とするパケ
   ット転送システム。
2. 【請求項２】前記転送制御部は、パケットを転送制御中
   に、そのパケットの転送元処理装置からより優先度が高
   いパケットが転送され、しかも既に転送していたパケッ
   トの転送先と優先度が高いパケットの転送先が同一であ
   る場合に、優先度が低い方のパケットの転送制御を中断
   する一方、優先度が高い方のパケットの転送制御を優先
   して行い、優先度が高い方の転送制御が終了した後、中
   断していた転送制御を再開することを特徴とする請求項
   １に記載のパケット転送システム。
3. 【請求項３】前記転送制御部は、パケットを転送制御中
   に、そのパケットの転送元処理装置からより優先度が高
   いパケットが転送され、しかも既に転送していたパケッ
   トの転送先と優先度が高いパケットの転送先が異なる場
   合に、優先度が低い方のパケットの転送制御と優先度が
   高い方のパケットの転送制御を並列に行うことを特徴と
   する請求項１に記載のパケット転送システム。
4. 【請求項４】前記転送制御部は、パケットを転送制御中
   に、そのパケットの転送元と異なる処理装置からより優
   先度が高いパケットが転送され、しかも既に転送してい
   たパケットの転送先と優先度が高いパケットの転送先が
   同一である場合に、優先度が低い方のパケットの転送制
   御を中断する一方、優先度が高い方のパケットの転送制
   御を優先して行い、優先度が高い方の転送制御が終了し
   た後、中断していた転送制御を再開することを特徴とす
   る請求項１に記載のパケット転送システム。
5. 【請求項５】前記処理装置は、 前記ネットワーク装置に転送するパケットを、優先度毎
   に格納する複数のバッファと、 前記ネットワーク装置に前記パケットを転送中に、より
   優先度が高いパケットを転送する必要が生じた場合に、
   優先度が低い方のパケットの転送制御を中断する一方、
   優先度が高い方のパケットの転送制御を優先して行い、
   優先度が高い方の転送制御が終了した後、中断していた
   転送制御を再開する転送処理部とを有することを特徴と
   する請求項１に記載のパケット転送システム。