WO1999014896A1 - Atm repeater - Google Patents

Description

明 細 書

A T M中継装置

技術分野

こ の発明 は、 例えばコ ン ビュ 一タ ' ネ ッ ト ワ ーク や L A N において、 ノ、。ケ ッ ト のルーテ ィ ング処理を行 う た め に設 け ら れる 中継装置に係わ り 、 特に A T M ス ィ ツ チ を使用 した A T M中継装置に関する 。 背景技術

一般にルータ と 呼ばれる 中継装置は、 ノ、。ケ ッ ト をルーテ ィ ン グす る た め のモ 一 ドの一つ と して ホ ッ プノ ィ ホ ッ プ転送 モー ドを備えてい る 。 ホ ッ プノ ィ ホ ッ プ転送モー ドは、 ネ ッ ト ワ ーク 層 にぉレ、て、 入力 さ れた I P ノ、。ケ ッ トデータ 力 ら宛 先 I P ア ド レスお よび制御情報を抽出 し、 こ の抽出 した宛先 I P ア ド レ スお よ び制御情報を基に転送先を判断 して こ の転 送先に対応する 回線へバケ ツ ト を送出する モ ー ド であ り 、 従 来では こ の処理をプロ セ ッ サ に よ る ソ フ ト ウェア処理で実現 してレヽる。

例え ば A T M中継装置では、 マイ ク 口 コ ン ピ ュ ータ 力ゝ ら な る プロ セ ッ サが設け られ、 こ のプロ セ ッ サに よ り ホ ッ プノ ィ ホ ッ プ転送のためのァ ド レ ス検索処理が行われる 。 図 1 は、 従来の A T M中継装置の概略構成を示す回路ブロ ッ ク 図であ る 。

図 1 において、 上流側の回線を介 して複数の A T Mセルが 到来する と 、 これ ら のセルは A T Mスィ ッ チ 3 を介 してセル 分 割 · 糸且 立 部 （ S A R ： Segmentation and Reassembly Sublayer) 2 に送 ら れ、 こ こ でノヽ。ケ ッ ト に再構築 さ れ る 。 プロ セ ッ サ 1 は、 こ の再構築 さ れたバケ ツ ト を取 り 込んで I

P ヘ ッ ダ情報を抽出 し、 宛先 I P ア ド レ ス を解析する 。 そ し て 、 解析 し た宛先 I P ア ド レ ス を キ ー情報 と して フ ォ ヮ一 ディ ン グテーブルをア ク セ スする。

こ の フ ォ ワ ーディ ングテーブルには、 宛先 I P ア ド レス に 対応付 け て 出力 回線情報 （ Next hop) が予 め記憶 さ れて お り 、 プロ セ ッ サ 1 に よ り 上記宛先 I P ア ド レ ス が属する I P サブネ ッ ト ワ ーク 又はホス ト が検索 さ れ、 さ ら に、 こ の転送 先 と な る I P サブネ ッ ト ワ ーク 又はホ ス ト に接続 さ れる 出力 回線が判定 さ れる 。 そ して 、 こ の出力回線へパケ ッ ト が転送 さ れる よ う にプロ セ ッ サ 1 に よ り A T Mス ィ ツ チ 3 が制御 さ れ、 上記受信バケ ツ ト は上記 S A R 2 で A T Mセルに分割 さ れたの ち上記 A T Mス ィ ツ チ 3 か ら 上記出力回線へ送出 さ れ る 。

と こ ろ が、 こ の よ う な従来の A T M中継装置では、 ホ ッ プ バイ ホ ッ プ転送に係わ る宛先 I P ァ ド レ ス の抽出お よび出力 回線情報の検索をすベてプロ セ ッ サ 1 に よ る ソ フ ト ウエア処 理に よ り 行っ てい る 。 こ のた め、 プロ セ ッ サ 1 に負荷が集中 し、 ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送の転送速度がプロ セ ッ サ 1 の能力 に よ っ て制限 される と 云 う 問題があ る 。 中継装置の性能を向 上する た め には、 よ り 高速度のプロ セ ッ サ 1 を使用 しな けれ ばな らず、 こ の よ う にする と プロ セ ッ サ 1 自 体が高価な こ と 力ゝ ら 、 装置の コ ス ト ア ッ プを招 き 非常に好ま し く ない。 こ の発明 は上記事情に着 目 して な さ れた も の で 、 その 目 的 と する と こ ろ は、 高速度のプロ セ ッ サを用 レヽ る こ と な く ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送の高速化を実現 し、 こ れに よ り 安価に して 高性能の A T M中継装置を提供する こ と であ る。 発明 の開示

上記 目 的を達成する ため に こ の発明 は、 ネ ッ ト ワ ーク 層で ノ、。ケ ッ ト のルーテ ィ ン グ処理 を行 う ホ ッ プノ ィ ホ ッ プ転送 モー ドを備えた A T M中継装置において 、 少な く と も連想メ モ リ ( content addressable memory) を用 レヽ て ノヽ ー ド ゥ エ ァ 回路に よ り 構成 した転送先検索回路を設け、 こ の転送先検 索回路 に よ り 、 上流側の回線か ら転送 さ れたバケ ツ ト カ ら ヘ ッ ダ情報を抽出 して こ のヘ ッ ダ情報を基に転送先を検索す る 処理を行 う よ う に した も のであ る 。

こ の発明 に よれば、 ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送に係わ るヘ ッ ダ 情報の抽出お よび転送先の検索処理がハー ド ウェア処理に よ り 行われる 。 こ のた め、 同処理をプロ セ ッ サ に よ る ソ フ ト ゥ エア処理に よ り 行っ ていた従来の装置に比べて、 ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送の高速化が可能 と な り 、 ま た高速度のプロ セ ッ サ を用意する 必要がないの で装置の低価格化を実現でき る 。

また こ の発明 は、 ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送のための転送先検 索を ソ フ ト ウェア に よ り 行 う プロ セ ッ サ を さ ら に備え、 上記 転送先検索回路において、 バケ ツ ト か ら抽出 したヘッ ダ情報 に対応する 転送先情報が得 られなかっ た場合に、 上記へ ッ ダ 情報を上記プロ セ ッ サ に与えて ソ フ ト ウ エア に よ る転送先検 索処理を行 う こ と を特徴 と している。

こ の よ う に構成する こ と で、 ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送に係わ る 転送先を転送先検索回路のハー ド ウ エア処理に よ り 検索 し き れない場合には、 プロ セ ッ サの ソ フ ト ウェア処理に よ り 上 記転送先の検索が行われる 。 すなわ ち 、 ホ ッ プバイ ホ ッ プ転 送に係わ る へ ッ ダ情報の抽出お よび転送先の検索処理は、 転 送先検索回路のハー ド ウェ ア処理 と 、 プロ セ ッ サ に よ る ソ フ ト ウエア処理 と の協働に よ り 行われる 。 こ のため 、 例え ば転 送先検索回路 に頻度の比較的高い通信に係わ る転送先情報を 登録 しておき 、 頻度の低い通信に係わ る 転送先情報について はプロ セ ッ サ に登録 してお く よ う にすれば、 通常時の頻度の 比較的高い通信に係わ るバケ ツ ト について は転送先検索回路 のハー ド ウエア処理に よ り 高速度に転送する こ と ができ 、 希 に到来する頻度の低い通信に係わる バケ ツ ト について はプ口 セ ッ サの ソ フ ト ウェア処理に よ り 転送する こ と ができ る。 こ の結果、 転送先検索回路にはすべてのヘ ッ ダ情報に対応する 転送先情報を予め登録 してお く 必要が な く な る ので、 転送先 検索回路の連想メ モ リ の容量を低減する こ と ができ る 。

さ ら に こ の発明 は、 転送先検索回路に、 ノ、 °ケ ッ ト か ら抽出 したヘ ッ ダ情報に対応する ボイ ンタ 情報を読み出す連想メ モ リ と 、 ヘ ッ ダ情報を例 えば H A S H関数の よ う な所定の圧縮 アルゴ リ ズム に よ り 圧縮 して こ の圧縮化情報に対応する ボイ ンタ 情報を読み出す圧縮検索メ モ リ と を設け る。 そ して 、 先 ず連想メ モ リ をア ク セ ス してヘ ッ ダ情報に対応する ポイ ンタ 情報の検索を行い、 こ の連想メ モ リ のア ク セ ス に よ り ヘ ッ ダ 情報に対応する ポイ ン タ 情報を検索でき なかっ た場合には、 続いて圧縮検索メ モ リ をア ク セ ス して対応する ボイ ン タ 情報 を検索する こ と も 特徴 と してレ、 る。

こ の よ う に構成する こ と で、 次の よ う な効果が奏 さ れる 。 すなわち 、 一般に連想メ モ リ は動作速度が高速であ る反面、 記憶容量が少な く かつ高価であ る。一方圧縮検索 メ モ リ には、 比較的安価で大容量の S R A Mや D R A Mが使用 さ れる 。 し たがつ て 、 連想メ モ リ にはホ ッ プバイ ホ ッ プ転送が予想 さ れ る すべて の通信の転送先情報を記憶せずに、 通信頻度が特に 多い一部の通信に係わ る転送先情報のみを記憶 しておき 、 残 り の情報は圧縮検索メ モ リ に記憶 してお く こ と に よ り 、 連想 メ モ リ の記憶容量を低減 して装置を安価にする こ と ができ る さ ら に こ の発明 は、 転送先検索回路において、 連想メ モ リ か ら ポイ ンタ 情報を読み出す場合に、 先ずヘ ッ ダ情報に含ま れる所定の複数の情報をキー情報 と して連想メ モ リ をァ ク セ ス し 、 こ の ア ク セ ス に よ り 対応する ポイ ン タ 情報が検索 さ れ なかっ た場合に、 前記第 1 の情報に含まれる 複数の情報の う ち の一部の情報をキー情報 と し て前記連想メ モ リ をア ク セ ス する こ と も 特徴 と してレ、 る 。

こ の よ う に構成する こ と で、 頻度の高い通信ほ どヘ ッ ダ情 報中の多 く の情報を も と に短時間かつ確実に転送先を検索 し てバケ ツ ト を転送する こ と が で き る 。 図面の簡単な説明

図 1 は、 従来にお け る A T M中継装置の概略構成を示すブ 口 ッ ク 図であ る。

図 2 は、 こ の発明 に係わ る A T M中継装置の一実施の形態 を示すブロ ッ ク 図であ る。

図 3 は、 図 2 に示 した中継装置におけ る転送先検索回路の 構成を示すブロ ッ ク 図であ る 。

図 4 は、 図 3 に示 した転送先検索回路中の連想メ モ リ の構 成の一例を示す図であ る。

図 5 は、 図 3 に示 した転送先検索回路中の H A S H検索用 ボイ ンタ テーブルの構成の一例を示す図であ る。

図 6 は、 図 3 に示 した転送先検索回路中の フ ォ ヮ一ディ ン グテーブルの構成の一例を示す図であ る 。

図 7 は、 図 3 に示 した転送先検索回路中の連想メ モ リ に よ る I P ァ ド レ ス検索手順お よ びその 内容を示すフ ロ 一チヤ 一 ト であ る 。

図 8 は、 図 3 に示 した転送先検索回路中の H A S H検索用 ポイ ンタ テーブルに よ る I P ア ド レ ス検索手順お よびその 内 容 を示すフ ロ ーチ ヤ一 ト であ る。 発明 を実施する た めの最良の形態

本発明 を よ り 詳述する た め に、 添付の図面に したが つ て こ れを説明する。

図 2 は、 こ の発明 に係わ る A T M中継装置の一実施の形態 を示す回路プロ ッ ク 図であ る 。

こ の実施形態の A T M中継装置は、 プロ セ ッ サ 1 1 と 、 セ ル分割 ' 組立部 （ S A R ) 1 3 と 、 A T Mスィ ッ チ 1 4 と 、 フ レ ー ム メ モ リ 1 5 と にカ卩 えて 、 転送先検索回路 1 2 を備 え てい る 。 こ の転送先検索回路 1 2 は、 すべてハー ド ウェア に よ り 構成 さ れる も ので、図 3 に示すよ う に連想メ モ リ 2 1 と 、 H A S H検索用 ポイ ン タ テーブル 2 2 と 、 フ ォ ワ ーディ ング テーブル 2 3 と 、 検索制御部 2 4 と カゝ ら構成 される 。

連想メ モ リ 2 1 には、 通信頻度の比較的高い通信に係わ る へ ッ ダ情報お よびボイ ンタ 情報が予め記憶 して あ る。 図 4 は その記憶情報の一例を示す も ので、 へ ッ ダ情報を構成する 宛 先 I P ア ド レ ス 、 送信元 I P ア ド レ ス 、 宛先ポー ト番号お よ び送信元ポー ト番号が検索キー と して記憶 さ れ、 こ のヘ ッ ダ 情報に対応付けて ポイ ンタ 情報が記憶 さ れている。 こ のボイ ン タ情報は、 後述する フ ォ ワ ーディ ングテーブル 2 3 を検索 する 際の キー と して用 レ、 られる。 連想メ モ リ 2 1 は、 入力 さ れたヘ ッ ダ情報を検索キー と して検索を行い、 一致する へ ッ ダ情報が記憶 されていた場合には、 こ のへ ッ ダ情報に対応す る ボイ ンタ 情報を出力する 検索機能を備えている 。

H A S H検索用 ポイ ンタ テーブル 2 2 は、 H A S H関数に よ り 転送先を検索する 際に用い る も ので、 例えば S R A Mや D R A Mに、 通信頻度の低い通信に係わ る 宛先 I P ア ド レ ス お よびポイ ンタ 情報が記憶 して あ る 。 図 5 はその記憶情報の 一例を示す も のであ る 。

フォ ヮ一ディ ングテーブル 2 3 には、 各種フォ ヮ 一ディ ン グ情報が予め記憶 さ れてい る 。 図 6 はその記憶情報の一例を 示す も の で、 フ ォ ワ ーディ ン グ情報 と して V P I ( Virtual Path Identifier) , V C I ( Virtual Channel Identifier) お よび Q O S フ ラ グ （ Quality of Service Flag) 等が記憶 さ れる。

検索制御部 2 4 は、 例え ばロ ジ ッ ク 回路に よ り 構成 さ れ、 フ レ一 ム メ モ リ 1 5 に一旦記憶 された I P ノ、。ケ ッ トデータ か らヘ ッ ダ情報を抽出する。 そ して、 こ の抽出 したヘ ッ ダ情報 を基に、 連想メ モ リ 2 1 お よ び H A S H検索用 ポイ ンタ テー ブル 2 2 を選択的にア ク セ ス して、 対応する ポイ ンタ 情報を 検索する 。 ま た、 こ の検索 したポイ ンタ 情報を基に フ ォ ヮ 一 デイ ングテーブル 2 3 をア ク セ ス して対応する フ ォ ヮ 一ディ ン グ情報を検索する 。

なお、 プロ セ ッ サ 1 1 は、 従来 と 同様に ソ フ ト ウェア処理 に よ る ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送先の検索機能を備えてお り 、 上 記転送先検索回路 1 2 に よ り 転送先を検索でき なかっ た場合 に 自 己の上記検索機能を実行 して転送先を検索する。

次に、 以上の よ う に構成 さ れた装置に よ る ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送動作を説明する 。

上流側の回線を介 して複数の A T Mセルが到来する と 、 こ れ らのセ ルは A T Mスィ ッ チ 1 4 を介 して S A R 1 3 に送 ら れ、 こ こ で I P ノ ケ ッ ト デ一タ に再構築 さ れて フ レー ム メ モ リ 1 5 に格納 さ れる。

転送先検索回路 1 2 は、 上記フ レー ム メ モ リ 1 5 に I P パ ケ ッ ト データ が格納 さ れる と 、 検索制御部 2 4 に よ り こ の I Pパケ ッ トデータ か らヘッ ダ情報を抽出する。 そ して、 検索 制御部 2 4 は、こ のヘ ッ ダ情報に含まれる 宛先 I P ァ ド レス 、 送信元 I P ア ド レス 、 宛先ポー ト番号お よび送信元ポー ト番 号をキー と して使用 して、 次の よ う に転送先情報 （フ ォ ヮ ー デイ ン グ情報） の検索を行 う 。

すなわ ち 、 先ず連想メ モ リ 2 1 に よ る 検索を行 う 。 図 7 は その動作手順お よ び動作内容を示すフ ロ ーチャ ー ト であ る 。 先ずス テ ッ プ S 7 0 において 、 検索制御部 2 4 は上記へ ッ ダ 情報に含ま れるすべて の情報、 つま り 宛先 I P ア ド レス 、 送 信元 I P ァ ド レス 、 宛先ポー ト番号お よび送信元ポー ト番号 を連想メ モ リ 2 1 に入力 し 、 連想メ モ リ 2 1 は、 こ れ ら の情 報のすべて が一致する ヘ ッ ダ情報を検索 し、 一致 したヘ ッ ダ 情報に対応する ボイ ン タ 情報を検索制御部 2 4 に返す。 そ し て、 すべての情報が一致する ヘ ッ ダ情報が記憶 さ れていた場 合には、 ステ ッ プ S 7 1 力 ら ステ ッ プ S 7 6 に移行 し、 こ こ で検索制御部 2 4 は上記ボイ ンタ 情報を基に フォ ヮ 一ディ ン グテーブル 2 3 をア ク セ ス し、 対応する フ ォ ワ ーディ ング情 報 （ V P I ， V C I , Q 〇 S フ ラ グ等） を取得する。

こ の フ ォ ヮ一ディ ング情報に従っ て S A R 1 3 お よび A T Mスィ ッ チ 1 4 が動作 し、 これに よ り 上記フ レーム メ モ リ 1 5 に格納 さ れた I P ノ、。ケ ッ ト データ は、 S A R 1 3 でセルに 分割 さ れたの ち上記 A T Mス ィ ツ チ 1 4 か ら 出力回線へ送出 さ れる 。

なお、 上記フォ ワ ーディ ン グ情報が一旦取得 さ れる と 、 A T Mスィ ツ チ 1 4 にはカ ツ ト スルー転送のた めのノ、。ス が設定 さ れ、 以後上流側の回線か ら到来 した同一パケ ッ ト のセルは こ のパス を介 してカ ツ ト スル一転送 さ れる。

一方、 上記連想メ モ リ 2 1 の検索の結果、 すべての情報が 一致する ヘ ッ ダ情報を検索で き なかっ た と する。 そ う する と 検索制御部 2 4 は、次 にス テ ッ プ S 7 2 に移行 して、上記へ ッ ダ情報に含まれる各情報の う ち宛先 I P ァ ド レスお よび送信 元 I P ァ ド レス を選択 し、 こ の宛先 I P ァ ド レス お よび送信 元 I P ア ド レス を連想メ モ リ 2 1 に入力 し、 連想メ モ リ 2 1 は一致するヘ ッ ダ情報を検索 して、 一致 したヘ ッ ダ情報に対 応する ポイ ン タ 情報を検索制御部 2 4 に返す。 つま り キー と な る 情報を減 ら して再度連想メ モ リ 2 1 に よ る検索を行 う 。 こ の結果、 一致する ヘ ッ ダ情報を検索でき れば、 ステ ッ プ S 7 3 力 ^ ら ステ ッ プ S 7 6 に移行 して、 先に述べた よ う に フ ォ ヮ 一ディ ングテーブル 2 3 カゝ ら対応する フ ォ ヮ 一ディ ング情 報を取得する。

なお、 一致 したへ ッ ダ情報が複数存在 した場合には、 予め 定め られた優先順位に したが っ て、 連想メ モ リ 2 1 は優先順 位の高いヘ ッ ダ情報に対応する ボイ ンタ 情報を検索制御部 2 4 に返す。

これに対 し、 上記宛先 I P ア ド レ スお よび送信元 I P ア ド レ ス をキー と した検索に よ っ て も一致するヘ ッ ダ情報が検索 でき なかっ た場合には、 ス テ ッ プ S 7 4 において、 検索制御 部 2 4 はキーを さ ら に減 ら して宛先 I P ア ド レス のみ と し、 こ の宛先 I P ア ド レス を連想メ モ リ 2 1 に入力 し、 連想メ モ リ 2 1 は一致するヘ ッ ダ情報を検索 して 、 一致 したヘ ッ ダ情 報に対応する ボイ ンタ 情報を検索制御部 2 4 に返す。そ して、 一致するヘ ッ ダ情報を検索でき れば、 ステ ッ プ S 7 6 でフォ ヮ ーデイ ングテーブル 2 3 カゝ ら対応する フ ォ ワ ーディ ング情 報を取得する 。

なお、 それで も 一致する ヘ ッ ダ情報を検索でき なかっ た場 合には、 サブネ ッ ト マ ス ク を考慮 して 、 宛先 I P ア ド レ ス の M S B 側か ら マ ス ク した も の と 一致する ヘ ッ ダ情報を再度連 想メ モ リ 2 1 に入力 して検索する。 そ して一致する ヘ ッ ダ I IB冃 報が見つかれば、 ス テ ッ プ S 7 6 で フ ォ ワ ーディ ングテープ ル 2 3 か ら対応する フ ォ ヮ 一ディ ング情報を取得する 。

と こ ろ で、 以上の よ う な連想メ モ リ 2 1 の検索に よ っ て転 送先情報を取得でき なかっ た と する と 、 転送先検索回路 1 2 は次に H A S H検索用 ポイ ン タ テーブル 2 2 を使用 した検索 動作に移行する。 図 8 はその動作手順お よび動作内容を示す フ ロ ーチヤ一 ト であ る 。

H A S H関数 と は、 ある圧縮ア ル ゴ リ ズム に よ り 、 例 えば 3 2 ビ ッ ト の宛先 I P ア ド レ ス を これに対応する 3 2 ビ ッ ト よ り 少ない ビ ッ ト 列に写像する 関数の こ と であ る 。

検索制御部 2 4 は、 先ずス テ ッ プ S 8 0 においてマ ス ク 長 ( Mask Length) を最長値に、 つま り Mask Length = 3 2 に設定 し、 ステ ッ プ S 8 1 で こ の最大マス ク 長でマス ク した 宛先 I P ア ド レス をス テ ッ プ S 8 2 で H A S H関数に入力す る。 そ して、 ステ ッ プ S 8 3 におレヽて、 こ の H A S H関数の 出力に よ り 示 される H A S H検索用 ボイ ンタ テーブル 2 2 の 宛先 I P ア ド レス を参照する。 こ の参照の結果、 H A S H検 索用ポイ ンタ テーブル 2 2 に記憶 さ れてい る宛先 I P ァ ド レ ス と 、 マス ク した宛先 I P ア ド レ ス と が一致すれば、 ステ ツ プ S 8 4 力 ら ステ ッ プ S 8 7 に移行 して 、 こ こ で H A S H検 索用ボイ ン タ テー ブル 2 2 に記憶 さ れてい る 対応する ボイ ン タ 情報を読み出 し、 こ のボイ ン タ 情報をキー と して フ ォ ヮ一 デイ ン グテーブル 2 3 をア ク セ ス し 、 対応する フ ォ ヮ 一ディ ング情報 （ V P I ， V C I ， Q O S フ ラ グ等） を取得する。

これに対 し、ポイ ンタ テー ブル 2 2 の宛先 I P ァ ド レス と 、 H A S H関数に入力する 前のマ ス ク した宛先 I P ァ ド レ ス と がー致 しな ければ、 サブネ ッ ト マ ス ク を考慮 して ス テ ッ プ S 8 5 でマ ス ク 長を 1 ビ ッ ト 短縮 し、 ス テ ッ プ S 8 1 で こ の短 縮 したマス ク 長に よ り 宛先 I P ァ ド レス をそ の M S B 側力 ら マス ク する 。 そ して、 こ のマス ク さ れた宛先 I P ア ド レス を ス テ ッ プ S 8 2 で H A S H関数に入力 し、 こ の H A S H関数 の出力 に よ り 示 さ れる H A S H検索用 ポイ ンタ テーブル 2 2 の宛先 I P ア ド レ ス を参照する。 そ して 、 H A S H検索用 ポ イ ンタ テー ブル 2 2 に記憶 さ れてい る 宛先 I P ァ ド レス と 、 H A S H関数に入力する前のマ ス ク した宛先 I P ァ ド レ ス と がー致すれば、 上記 した よ う に フ ォ ヮ一ディ ングテ一ブル 2 3 か ら対応する フ ォ ワ ーディ ング情報を取得する 。

し力 し、 一致 しなかっ た場合には、 ステ ッ プ S 8 5 でマ ス ク 長を さ ら に 1 ビ ッ ト 短 く し、 こ の さ ら に短縮 さ れたマス ク に よ り 宛先 I P ア ド レ ス を再度マス ク し直 して これを H A S H関数に入力する。 そ して 、 こ の H A S H関数の 出力 に よ り 示 さ れる H A S H検索用 ポイ ン タ テ一ブル 2 2 の宛先 I P ァ ド レス を参照 し、 H A S H関数に入力する 前のマス ク した宛 先 I P ア ド レ ス と 一致する 宛先 I P ア ド レス が見つかれば、 フ ォ ヮ一ディ ングテー ブル 2 3 カゝ ら対応する フォ ヮ 一ディ ン グ情報を取得する 。 しか し、 こ れで も 見つか ら な ければ、 さ ら にマス ク 長を短縮 して上記 H A S H検索動作を繰 り 返す。

なお、 以上の よ う な H A S H検索動作において、 マ ス ク 長 を所定長ま で短縮 して も フ ォ ヮ一ディ ング情報を取得でき な ければ、 検索制御部 2 4 はス テ ッ プ S 8 6 カゝ ら プロ セ ッ サ 1 1 の処理キ ューへ移行 し、 こ れに よ り プロ セ ッ サ 1 1 の ソ フ ト ウェア処理に よ る 検索に委ねる。

以上の よ う に こ の実施の形態では、 プロ セ ッ サ 1 1 にカロえ て 、 ハー ド ウ ェア に よ り 構成 さ れる転送先検索回路 1 2 を設 けてい る 。 そ して、 こ の転送先検索回路 1 2 において、 受信 した I P パケ ッ ト デ一タ か らへ ッ ダ情報を抽出 したの ち、 こ のヘ ッ ダ情報をキー と して先ず連想メ モ リ 2 1 に よ る検索を 行い、 こ の連想 メ モ リ 2 1 の検索 に よ り 対応す る フ ォ ヮ 一 ディ ング情報を取得でき な ければ、 続いて H A S H検索用 ポ イ ンタ テーブル 2 2 を用いて H A S H関数に よ る検索を行 う そ して、 こ れ ら の検索に よ り フ ォ ワ ーディ ング情報を取得で き る と 、 こ の フ ォ ワ ーディ ング情報を基に上記 I Pノ、。ケ ッ ト データ のホ ッ プバイ ホ ッ プ転送を行 う よ う に してレ、る。

したが っ て 、 ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送に係わるへ ッ ダ情報の 抽出動作お よびフ ォ ヮ 一ディ ング情報の検索動作を転送先検 索回路のハー ド ウエア処理に よ り 行 う こ と ができ 、 これに よ り 上記各動作をプロ セ ッ サ 1 1 の ソ フ ト ウエア処理に よ り 実 行する 場合に比べて 、 ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送の高速化を図 る こ と ができ る。

し力 も 、 連想メ モ リ 2 1 に よ る検索 と H A S H検索用 ボイ ンタ テーブル 2 2 に よ る検索 と を併用 した こ と に よ っ て 、 す ベての検索を連想メ モ リ 2 1 のみに よ り 行 う 場合に比べて 、 連想メ モ リ 2 1 の記憶容量を低減する こ と ができ 、 こ れに よ り 装置の低価格化を図 る こ と ができ る 。 ま た こ の場合、 通信 頻度が特に多い通信に係わ る 情報を連想メ モ リ 2 1 で検索 し その他の通信に係わ る 情報を H A S H検索用 ボイ ンタ テープ ル 2 2 に よ り 検索する よ う に構成する こ と に よ り 、 通信頻度 の高い通信について特に高速度のホ ッ プバイ ホ ッ プ転送を実 現でき る 。

さ ら に、 連想メ モ リ 2 1 に よ る検索をする 際に、 先ずへ ッ ダ情報に含ま れるすべての情報をキー と して検索を行い、 こ れに よ り 対応す る 情報 を検索 で き な か っ た場合に は、 上記 ヘ ッ ダ情報に含まれる 各情報の う ち キー と する情報を徐々 に 減 ら して検索を行 う よ う に してレヽる 。 こ のた め、 頻度の高い 通信ほ どヘ ッ ダ情報中 の多 く の情報を も と に短時間かつ確実 に転送先を検索 してノ、。ケ ッ ト を転送する こ と ができ る。

ま た本実施例では、 連想メ モ リ 2 1 お よび H A S H検索用 ポイ ンタ テーブル 2 2 に よ る検索の結果、 フ ォ ワ ーディ ング 情報を取得でき なかっ た場合に、 プロ セ ッ サ 1 1 の ソ フ ト ゥ エア処理に よ る検索を行 う よ う に したので、 連想メ モ リ 2 1 お よび H A S H検索用 ポイ ンタ テーブル 2 2 に宛先 I P ァ ド レス をェ ン ト リ していない頻度の極めて低レヽ通信につレヽて も 高速度の転送は行え ない も のの、 も れな く 確実にホ ッ プバイ ホ ッ プ転送する こ と ができ る 。 ま た、 すべての通信について その宛先 I P ァ ド レス を連想メ モ リ 2 1 お よび H A S H検索 用 ポイ ンタ テーブル 2 2 にエ ン ト リ する 必要がないので、 連 想メ モ リ 2 1 お よび H A S H検索用 ポイ ンタ テーブル 2 2 の 構成を簡単化する こ と ができ る。

なお、 こ の発明 は上記実施の形態に限定 さ れる も のではな い。 例え ば、 前記実施の形態では、 I P パケ ッ ト データ が受 信 される と 、 その転送先の検索を先ず転送先検索回路 1 2 で 行い、 こ の転送先検索回路 1 2 で検索でき なかっ た場合にプ 口 セ ッ サ 1 1 に よ る 検索に委ねる よ う に した。 し力、 し、 転送 先検索回路 1 2 におけ る待ち キ ュ ーが所定量以上に達 した場 合には、 その一部をプロ セ ッ サ 1 1 に回 して転送先を検索す る よ う に構成 して も よ レ、。 こ の よ う にする と 、 ト ラ フ ィ ッ ク が増大 した状態では転送先検索回路 1 2 に よ る検索処理 と プ 口 セ ッ サ 1 1 に よ る 検索処理 と が並行 して行われる こ と にな り 、 こ れに よ り 効率的なホ ッ プバイ ホ ッ プ転送処理を実現す る こ と ができ る。

その他、 転送先検索回路の回路構成や、 転送先検索回路に おけ る 転送先の検索処理手順お よび処理内容について も 、 こ の発明 の要旨 を逸脱 しない範囲で種々 変形 して実施でき る。 産業上の利用可能性

以上詳述 した よ う に こ の発明 に よれば、 ネ ッ ト ワ ーク 層で ノ、。ケ ッ ト のルーテ ィ ン グ処理を行 う ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送 モー ドを備えた A T M中継装置において 、 少な く と も連想メ モ リ を用 いてハー ド ウエア 回路に よ り 構成 した転送先検索回 路を設け、 こ の転送先検索回路に よ り 、 上流側の回線か ら転 送 されたバケ ツ ト か らヘ ッ ダ情報を抽出 して こ のへ ッ ダ情報 を基に転送先を検索す る 処理を行 う よ う に した こ と に よ っ て 高速度のプロ セ ッ サを用レ、 る こ と な く ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送 の高速化を実現 し、 これに よ り 安価に して高性能の A T M中 継装置を提供する こ と ができ る 。

Claims

請求の範囲

1 . ネ ッ ト ワ ー ク 層でノ、。ケ ッ ト のル一テ ィ ン グ処理を行 う ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送モ一 ドを備えた A T M中継装置にお いて、

転送 さ れたバケ ツ ト か らヘ ッ ダ情報を抽出 して こ のへ ッ ダ 情報を基に転送先を検索する 処理を 、 少な く と も連想メ モ リ を用いたハー ド ウエア処理に よ り 行 う 転送先検索回路 と 、 こ の転送先検索回路に よ り 得 られた転送先情報に したが つ て 、 前記バケ ツ ト を転送先 に対応する 回線へ送出する A T M スィ ッ チ と を具備 した こ と を特徴 と する A T M中継装置。

2 . 前記ホ ッ プバイ ホ ッ プ転送のための転送先検索を ソ フ ト ウェア に よ り 行 う プロ セ ッ サ を さ ら に備え、

前記転送先検索回路において、 バケ ツ ト か ら抽出 したへ ッ ダ情報に対応する 転送先情報が得 られなかっ た場合に、 前記 ヘ ッ ダ情報を前記プロ セ ッ サ に与えて ソ フ ト ウエ ア に よ る 転 送先検索処理を行 う こ と を特徴 と する請求の範囲第 1 項記載 の A T M中継装置。

3 . 前記転送先検索回路は、 パケ ッ ト か ら抽出 したへ ッ ダ情報に対応する ポイ ンタ 情報を読み出す連想メ モ リ と 、 こ の連想メ モ リ に前記ヘ ッ ダ情報に対応する ポイ ンタ 情報が登 録 されていない場合に、 前記へ ッ ダ情報を所定の圧縮アル ゴ リ ズム に よ り 圧縮 して こ の圧縮化情報に対応する ポイ ンタ 情 報を読み出す圧縮検索 メ モ リ と 、 前記連想メ モ リ ま たは圧縮 検索メ モ リ か ら読み出 さ れたボイ ンタ 情報に対応する転送先 情報を読み出 して こ の転送先情報を前記 A T Mスィ ツ チに与 え る転送先メ モ リ と を備えた こ と を特徴 と する請求の範囲第 1 項又は第 2 項記載の A T M中継装置。

4 . 前記転送先検索回路は、 連想メ モ リ か ら ポイ ンタ 情 報を読み出す場合に、 先ずヘ ッ ダ情報に含まれる 所定の複数 の情報をキ一情報 と して連想メ モ リ をア ク セス し、 こ のァ ク セス に よ り 対応する ボイ ン タ 情報が検索 さ れなかっ た場合に 前記第 1 の情報に含ま れる複数の情報の う ち の一部の情報を キー情報 と して前記連想メ モ リ をア ク セ スする こ と を特徴 と する請求の範囲第 3 項記載の A T M中継装置。

5 . 前記転送先検索回路は、 連想メ モ リ か ら ポイ ンタ 情 報を読み出す場合に、 先ずヘ ッ ダ情報に含まれる宛先ア ド レ ス 、 送信元ア ド レ ス 、 出力 ポー ト お よび入力 ポー ト をキー情 報 と して連想メ モ リ をア ク セ ス し、 こ のア ク セス に よ り 対応 する ポイ ンタ 情報が検索 されなかっ た場合に、 前記キー情報 の う ち の宛先ァ ド レス お よ び送信元ァ ド レス に よ り 連想メ モ リ をア ク セス し、 こ のア ク セ ス に よ り 対応する ポイ ンタ 情報 が検索 さ れなかっ た場合には、 前記キー情報の う ちの宛先ァ ド レス に よ り 連想メ モ リ をア ク セスする こ と を特徴 と する請 求の範囲第 4 項記載の A T M中継装置。