JPH0964886A - スイッチングハブ - Google Patents
スイッチングハブInfo
- Publication number
- JPH0964886A JPH0964886A JP7217180A JP21718095A JPH0964886A JP H0964886 A JPH0964886 A JP H0964886A JP 7217180 A JP7217180 A JP 7217180A JP 21718095 A JP21718095 A JP 21718095A JP H0964886 A JPH0964886 A JP H0964886A
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- JP
- Japan
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- group
- ports
- cpu
- port
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フレーム処理能力向上、転送遅延低減、低価
格のスイッチングハブを提供する。 【解決手段】 複数のネットワークポートを2つのグル
ープA,Bに分け、グループAのポートを制御するCP
U(A)(111a)と、グループ2のポートを制御す
るCPU(B)(111b)と、CPU(A)がグルー
プAからの受信フレームの宛先を検索するためのアドレ
ス判定用メモリA(114a)と、CPU(B)がグル
ープBからの受信フレームの宛先を検索するためのアド
レス判定用メモリB(114b)とを設け、上記アドレ
ス判定用メモリA及びアドレス判定用メモリBには、全
てのネットワークポートに接続される端末のアドレス情
報を登録するようにした。
格のスイッチングハブを提供する。 【解決手段】 複数のネットワークポートを2つのグル
ープA,Bに分け、グループAのポートを制御するCP
U(A)(111a)と、グループ2のポートを制御す
るCPU(B)(111b)と、CPU(A)がグルー
プAからの受信フレームの宛先を検索するためのアドレ
ス判定用メモリA(114a)と、CPU(B)がグル
ープBからの受信フレームの宛先を検索するためのアド
レス判定用メモリB(114b)とを設け、上記アドレ
ス判定用メモリA及びアドレス判定用メモリBには、全
てのネットワークポートに接続される端末のアドレス情
報を登録するようにした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のネットワー
クポートを有し、各ポート間でフレームの転送を行なう
スイッチングハブに係り、特に、フレームの処理能力を
向上し、かつ宛先判定のためのCAMアクセスを減らし
て転送遅延を少なくし、かつ使用するCAMの個数を最
小限にすることにより低価格にすることができるスイッ
チングハブに関するものである。
クポートを有し、各ポート間でフレームの転送を行なう
スイッチングハブに係り、特に、フレームの処理能力を
向上し、かつ宛先判定のためのCAMアクセスを減らし
て転送遅延を少なくし、かつ使用するCAMの個数を最
小限にすることにより低価格にすることができるスイッ
チングハブに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、イーサネットに代表されるLAN
(ローカルエリアネットワーク)は、メディア共有型で
あるため、同時に複数の端末が送信を行なうことはでき
ない。このため、1つのLANに接続される端末数が増
えると、1端末当たりの使用できる帯域が減るという問
題があった。本問題を解決するものとして、最近、価格
対性能比の高いスイッチングハブが注目を集めている。
スイッチングハブは複数組の通信を同時に行なうことが
できるため、全体の帯域を整数N倍にすることができ
る。
(ローカルエリアネットワーク)は、メディア共有型で
あるため、同時に複数の端末が送信を行なうことはでき
ない。このため、1つのLANに接続される端末数が増
えると、1端末当たりの使用できる帯域が減るという問
題があった。本問題を解決するものとして、最近、価格
対性能比の高いスイッチングハブが注目を集めている。
スイッチングハブは複数組の通信を同時に行なうことが
できるため、全体の帯域を整数N倍にすることができ
る。
【0003】図3にスイッチングハブ内のハードウエア
構成例を示す。図示されるように、このスイッチングハ
ブは、CPU11、バッファメモリ12、ポート1〜8
に対応するネットワークインタフエース部13a〜13
h、CAM(Content AddressMemory)14からなる。ス
イッチングハブには、スイッチング方式、構成等の違い
により様々な実現方式がある。図3の構成は、スイッチ
ング等の制御をCPUによるソフトウエア制御によって
実現するものである。CPU11、バッファメモリ1
2、ポート毎のネットワークインタフエース部13a〜
13h、CAM14は共通バス15によって互いに接続
される。CAMとは、アドレス比較を一度に行なうこと
ができるメモリであり、アドレス検索に用いられる。
構成例を示す。図示されるように、このスイッチングハ
ブは、CPU11、バッファメモリ12、ポート1〜8
に対応するネットワークインタフエース部13a〜13
h、CAM(Content AddressMemory)14からなる。ス
イッチングハブには、スイッチング方式、構成等の違い
により様々な実現方式がある。図3の構成は、スイッチ
ング等の制御をCPUによるソフトウエア制御によって
実現するものである。CPU11、バッファメモリ1
2、ポート毎のネットワークインタフエース部13a〜
13h、CAM14は共通バス15によって互いに接続
される。CAMとは、アドレス比較を一度に行なうこと
ができるメモリであり、アドレス検索に用いられる。
【0004】図4にCAMの登録内容例を示す。各ネッ
トワークポートに接続されている端末のアドレスが登録
される。この例では、ポート1にアドレス1、2、3、
4を持つ計4つの端末が接続され、ポート2にはアドレ
ス5の端末、ポート3にはアドレス6の端末が接続され
ていることを示す。
トワークポートに接続されている端末のアドレスが登録
される。この例では、ポート1にアドレス1、2、3、
4を持つ計4つの端末が接続され、ポート2にはアドレ
ス5の端末、ポート3にはアドレス6の端末が接続され
ていることを示す。
【0005】スイッチングハブは、フレーム受信時、そ
のフレームをいったんバッファメモリ12に格納する。
CPU11は受信フレームがエラーのない正常フレーム
であることを確認したら、受信フレームの宛先アドレス
とCAM14の内容を比較し、受信フレームをどのポー
トに転送するべきかを調べる。
のフレームをいったんバッファメモリ12に格納する。
CPU11は受信フレームがエラーのない正常フレーム
であることを確認したら、受信フレームの宛先アドレス
とCAM14の内容を比較し、受信フレームをどのポー
トに転送するべきかを調べる。
【0006】例えば、図4に示すアドレス登録例を持つ
スイッチングハブにおいて、ポート1から宛先アドレス
6のフレームが受信されたら、CAMの検索結果からア
ドレス6はポート3に接続されていることが分かり、そ
のフレームはポート3に転送する。ポート1から宛先ア
ドレス2のフレームが受信されたら、同一ポート内の通
信ということで、そのフレームは廃棄する。
スイッチングハブにおいて、ポート1から宛先アドレス
6のフレームが受信されたら、CAMの検索結果からア
ドレス6はポート3に接続されていることが分かり、そ
のフレームはポート3に転送する。ポート1から宛先ア
ドレス2のフレームが受信されたら、同一ポート内の通
信ということで、そのフレームは廃棄する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図3の構成のスイッチ
ングハブでは、ポート数が増え、各ポートにおける通信
頻度が増えると、全てのフレームが処理しきれずに、フ
レームをとりこぼす場合がでてくる。
ングハブでは、ポート数が増え、各ポートにおける通信
頻度が増えると、全てのフレームが処理しきれずに、フ
レームをとりこぼす場合がでてくる。
【0008】スイッチングハブの性能を制限する要因と
しては、CPUの処理能力、あるいはCAMの処理能力
によるものがある。
しては、CPUの処理能力、あるいはCAMの処理能力
によるものがある。
【0009】例えば、1受信フレーム当りのCAMの使
用時間を5μsとすると、スイッチングハブ全体の処理
可能な受信フレーム数は20万パケット/sとなる。多
ポートの場合や、伝送速度100Mb/sといった高速
ポートがある場合、この数字では不十分である。
用時間を5μsとすると、スイッチングハブ全体の処理
可能な受信フレーム数は20万パケット/sとなる。多
ポートの場合や、伝送速度100Mb/sといった高速
ポートがある場合、この数字では不十分である。
【0010】本問題を解決する方策として、図5に示す
ように、各ポートにCAMを設ける構成がある。各ポー
トのCAMには、そのポートに接続される端末アドレス
のみを格納する。ポート1よりフレームを受信したとき
の処理手順を図6を用いて説明する。ポート1よりフレ
ームを受信したとき、CAM14aを検索(アドレスマ
ッチ)し、宛先がポート1であればフレームを廃棄す
る。宛先がポート1でなければ、CAM14b〜14h
のそれぞれにおいて宛先のポートを検索し、該当する宛
先のポートにフレームを転送する。図5の構成では、ポ
ート個数と同じ個数のCAMを必要とする。
ように、各ポートにCAMを設ける構成がある。各ポー
トのCAMには、そのポートに接続される端末アドレス
のみを格納する。ポート1よりフレームを受信したとき
の処理手順を図6を用いて説明する。ポート1よりフレ
ームを受信したとき、CAM14aを検索(アドレスマ
ッチ)し、宛先がポート1であればフレームを廃棄す
る。宛先がポート1でなければ、CAM14b〜14h
のそれぞれにおいて宛先のポートを検索し、該当する宛
先のポートにフレームを転送する。図5の構成では、ポ
ート個数と同じ個数のCAMを必要とする。
【0011】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、フレームの処理能力を向上し、かつ宛先判定のため
のCAMアクセスを減らして転送遅延を少なくし、かつ
使用するCAMの個数を最小限にすることにより低価格
にすることができるスイッチングハブを提供することに
ある。
し、フレームの処理能力を向上し、かつ宛先判定のため
のCAMアクセスを減らして転送遅延を少なくし、かつ
使用するCAMの個数を最小限にすることにより低価格
にすることができるスイッチングハブを提供することに
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、複数のネットワークポートを有し、各ポー
ト間でフレームの転送を行なうスイッチングハブにおい
て、複数のネットワークポートを2つのグループA,B
に分け、グループAのポートを制御するCPU(A)
と、グループ2のポートを制御するCPU(B)と、C
PU(A)がグループAからの受信フレームの宛先を検
索するためのアドレス判定用メモリAと、CPU(B)
がグループBからの受信フレームの宛先を検索するため
のアドレス判定用メモリBとを設け、上記アドレス判定
用メモリA及びアドレス判定用メモリBには、全てのネ
ットワークポートに接続される端末のアドレス情報を登
録するようにしたものである。
に本発明は、複数のネットワークポートを有し、各ポー
ト間でフレームの転送を行なうスイッチングハブにおい
て、複数のネットワークポートを2つのグループA,B
に分け、グループAのポートを制御するCPU(A)
と、グループ2のポートを制御するCPU(B)と、C
PU(A)がグループAからの受信フレームの宛先を検
索するためのアドレス判定用メモリAと、CPU(B)
がグループBからの受信フレームの宛先を検索するため
のアドレス判定用メモリBとを設け、上記アドレス判定
用メモリA及びアドレス判定用メモリBには、全てのネ
ットワークポートに接続される端末のアドレス情報を登
録するようにしたものである。
【0013】上記ネットワークポートが伝送速度の異な
る2つのインタフェースのいずれかをそれぞれ有し、こ
れらネットワークポートのうち低速のインタフェースを
有するポートが上記グループAに、高速のインタフェー
スを有するポートが上記グループBに割り当てられても
よい。
る2つのインタフェースのいずれかをそれぞれ有し、こ
れらネットワークポートのうち低速のインタフェースを
有するポートが上記グループAに、高速のインタフェー
スを有するポートが上記グループBに割り当てられても
よい。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明のスイッチングハブは、複
数のネットワークポートを2つのグループ;グループA
とグループBとに分け、グループAのポートを制御する
CPU(A)、グループBのポートを制御するCPU
(B)、CPUAがグループAからの受信フレームの宛
先を検索するためのアドレス判定用メモリA、CPU
(B)がグループBからの受信フレームの宛先を検索す
るためのアドレス判定用メモリBを設けたことにより、
1つのCPU及びアドレス判定用メモリを用いる場合に
比べCPU、アドレス判定用メモリそれぞれの処理能力
を2倍にすることができる。また、全てのポートにアド
レス判定用メモリを付けた場合に比べて、アドレス判定
用メモリ使用個数を少なくできる。
数のネットワークポートを2つのグループ;グループA
とグループBとに分け、グループAのポートを制御する
CPU(A)、グループBのポートを制御するCPU
(B)、CPUAがグループAからの受信フレームの宛
先を検索するためのアドレス判定用メモリA、CPU
(B)がグループBからの受信フレームの宛先を検索す
るためのアドレス判定用メモリBを設けたことにより、
1つのCPU及びアドレス判定用メモリを用いる場合に
比べCPU、アドレス判定用メモリそれぞれの処理能力
を2倍にすることができる。また、全てのポートにアド
レス判定用メモリを付けた場合に比べて、アドレス判定
用メモリ使用個数を少なくできる。
【0015】また、2つのアドレス判定用メモリには全
てのネットワークポートに接続される端末のアドレス情
報を登録するようにしたので、それぞれのアドレス判定
用メモリは自分のグループのポートに属する端末のアド
レス情報以外にもう一方のグループのアドレス情報も格
納することになり、別のグループ宛のフレームであって
も、どのポートに転送すべきかの情報も認識できるた
め、もう一方のグループに属するアドレス判定用メモリ
を再びアクセスする必要がなく、1回のアドレス判定用
メモリ検索で転送ポートが決まる。
てのネットワークポートに接続される端末のアドレス情
報を登録するようにしたので、それぞれのアドレス判定
用メモリは自分のグループのポートに属する端末のアド
レス情報以外にもう一方のグループのアドレス情報も格
納することになり、別のグループ宛のフレームであって
も、どのポートに転送すべきかの情報も認識できるた
め、もう一方のグループに属するアドレス判定用メモリ
を再びアクセスする必要がなく、1回のアドレス判定用
メモリ検索で転送ポートが決まる。
【0016】図1は、本発明におけるスイッチングハブ
の内部構成例を示した図である。ネットワークポートは
2つのグループ;グループAとグループBとに分けられ
ているている。即ち、8つのポートの内、ポート1〜6
はグループAに所属し、ポート7、8はグループBに所
属する。グループAのポートを制御するCPU(A)と
してCPU111a、グループBのポートを制御するC
PU(B)としてCPU111bの2つのCPUが設け
られている。従って、ポート1〜6はCPU111aに
付属し、ポート7、8はCPU111bに付属してい
る。バッファメモリ、アドレス判定用メモリについて
も、グループAとグループBとにそれぞれ設ける。即
ち、グループAには、グループAに所属するポートから
の受信フレームを格納するバッファメモリ112aと、
CPU(A)がグループAからの受信フレームの宛先を
検索するためのアドレス判定用メモリAとしてのCAM
114aを設け、グループBには、グループBに所属す
るポートからの受信フレームを格納するバッファメモリ
112bと、CPU(B)がグループBからの受信フレ
ームの宛先を検索するためのアドレス判定用メモリBと
してのCAM114bを設け、これらバッファメモリ、
アドレス判定用メモリを各CPUに付属させる。それぞ
れのグループ内の各部は、それぞれ共通バス15a,1
5bによって互いに接続される。
の内部構成例を示した図である。ネットワークポートは
2つのグループ;グループAとグループBとに分けられ
ているている。即ち、8つのポートの内、ポート1〜6
はグループAに所属し、ポート7、8はグループBに所
属する。グループAのポートを制御するCPU(A)と
してCPU111a、グループBのポートを制御するC
PU(B)としてCPU111bの2つのCPUが設け
られている。従って、ポート1〜6はCPU111aに
付属し、ポート7、8はCPU111bに付属してい
る。バッファメモリ、アドレス判定用メモリについて
も、グループAとグループBとにそれぞれ設ける。即
ち、グループAには、グループAに所属するポートから
の受信フレームを格納するバッファメモリ112aと、
CPU(A)がグループAからの受信フレームの宛先を
検索するためのアドレス判定用メモリAとしてのCAM
114aを設け、グループBには、グループBに所属す
るポートからの受信フレームを格納するバッファメモリ
112bと、CPU(B)がグループBからの受信フレ
ームの宛先を検索するためのアドレス判定用メモリBと
してのCAM114bを設け、これらバッファメモリ、
アドレス判定用メモリを各CPUに付属させる。それぞ
れのグループ内の各部は、それぞれ共通バス15a,1
5bによって互いに接続される。
【0017】ここで、CAM114a、CAM114b
に登録する端末アドレス情報としては、自分のグループ
に属するポートに接続されている端末のアドレス情報だ
けではなく、もう一方のグループの端末アドレス情報も
併せ、登録する。即ち、CAM114a、CAM114
bには、それぞれまったく同じ情報(全てのネットワー
クポートに接続される端末のアドレス情報)が入つてい
るようにする。
に登録する端末アドレス情報としては、自分のグループ
に属するポートに接続されている端末のアドレス情報だ
けではなく、もう一方のグループの端末アドレス情報も
併せ、登録する。即ち、CAM114a、CAM114
bには、それぞれまったく同じ情報(全てのネットワー
クポートに接続される端末のアドレス情報)が入つてい
るようにする。
【0018】図2は、本発明におけるフレーム受信時の
処理手順を示した図である。ポート1からのフレームが
受信された例を考える。CPU111aは、ポート1か
らフレームが受信されたことを認識すると、CAM11
4aを検索し、宛先ポートを調べる。ポート1に属する
端末宛のフレームは、転送する必要がないため、そのフ
レームは廃棄する。ポート2〜ポート6に属する端末宛
のフレームは、該当のポートに転送する。ポート7、8
宛の転送フレームの場合、CPU111aはCPU11
1bに対して、転送ポートを通知し、CPU111bは
これを受けて、フレームを該当のポートに転送する。C
PU111bは、CPU111aから宛先ポート番号ま
で知らされているので、新たにCAM114bをアクセ
スして宛先ポートを検索する必要がない。
処理手順を示した図である。ポート1からのフレームが
受信された例を考える。CPU111aは、ポート1か
らフレームが受信されたことを認識すると、CAM11
4aを検索し、宛先ポートを調べる。ポート1に属する
端末宛のフレームは、転送する必要がないため、そのフ
レームは廃棄する。ポート2〜ポート6に属する端末宛
のフレームは、該当のポートに転送する。ポート7、8
宛の転送フレームの場合、CPU111aはCPU11
1bに対して、転送ポートを通知し、CPU111bは
これを受けて、フレームを該当のポートに転送する。C
PU111bは、CPU111aから宛先ポート番号ま
で知らされているので、新たにCAM114bをアクセ
スして宛先ポートを検索する必要がない。
【0019】本発明は、異なる伝送速度を有するポート
を有するスイッチイングハブの場合、特に有効である。
即ち、ポート1〜6が伝送速度10Mb/sのインタフ
ェース、ポート7、8が伝送速度100Mb/sのイン
タフェースと分割する。このことは、処理の分離という
点でも有効である。
を有するスイッチイングハブの場合、特に有効である。
即ち、ポート1〜6が伝送速度10Mb/sのインタフ
ェース、ポート7、8が伝送速度100Mb/sのイン
タフェースと分割する。このことは、処理の分離という
点でも有効である。
【0020】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【0021】(1)CPU、CAMを分割することによ
り、処理能力が向上し、受信頻度が高まった場合でも、
フレームをとりこぼすことが少なくなる。
り、処理能力が向上し、受信頻度が高まった場合でも、
フレームをとりこぼすことが少なくなる。
【0022】(2)全てのポートにCAMを設けた場合
に比べて、低価格なものとなる。
に比べて、低価格なものとなる。
【0023】(3)受信フレーム宛先検索のためのCA
Mアクセスは、1回のみであり、低遅延なフレーム転送
が可能である。また、複数回CAMをアクセスしなけれ
ばならない方法に比べて、フレームの処理能力も高い。
Mアクセスは、1回のみであり、低遅延なフレーム転送
が可能である。また、複数回CAMをアクセスしなけれ
ばならない方法に比べて、フレームの処理能力も高い。
【図1】本発明のスイッチングハブの内部構成例を示し
た構成図である。
た構成図である。
【図2】本発明におけるフレーム受信時の処理手順を示
した流れ図である。
した流れ図である。
【図3】従来のスイッチングハブの内部構成例を示した
構成図である。
構成図である。
【図4】CAM内のアドレス登録例を示したメモリ図で
ある。
ある。
【図5】従来のスイッチングハブをの内部構成例を示し
た構成図である。
た構成図である。
【図6】従来におけるフレーム受信時の処理手順を示し
た流れ図である。
た流れ図である。
111a CPU(CPU(A)) 111b CPU(CPU(B)) 13a〜13h ネットワークインタフエース部 114a CAM(アドレス判定用メモリA) 114b CAM(アドレス判定用メモリB)
Claims (2)
- 【請求項1】 複数のネットワークポートを有し、各ポ
ート間でフレームの転送を行なうスイッチングハブにお
いて、複数のネットワークポートを2つのグループA,
Bに分け、グループAのポートを制御するCPU(A)
と、グループ2のポートを制御するCPU(B)と、C
PU(A)がグループAからの受信フレームの宛先を検
索するためのアドレス判定用メモリAと、CPU(B)
がグループBからの受信フレームの宛先を検索するため
のアドレス判定用メモリBとを設け、上記アドレス判定
用メモリA及びアドレス判定用メモリBには、全てのネ
ットワークポートに接続される端末のアドレス情報を登
録するようにしたことを特徴とするスイッチングハブ。 - 【請求項2】 上記ネットワークポートが伝送速度の異
なる2つのインタフェースのいずれかをそれぞれ有し、
これらネットワークポートのうち低速のインタフェース
を有するポートが上記グループAに、高速のインタフェ
ースを有するポートが上記グループBに割り当てられる
ことを特徴とする請求項1記載のスイッチングハブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7217180A JPH0964886A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | スイッチングハブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7217180A JPH0964886A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | スイッチングハブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0964886A true JPH0964886A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16700124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7217180A Pending JPH0964886A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | スイッチングハブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0964886A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8615623B2 (en) | 2006-08-09 | 2013-12-24 | Nec Corporation | Internet connection switch and internet connection system |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP7217180A patent/JPH0964886A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8615623B2 (en) | 2006-08-09 | 2013-12-24 | Nec Corporation | Internet connection switch and internet connection system |
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