中継処理装置と中継処理方法、及びそれに用いるアライメント制御装置
【課題】プロトコルの違いによるフレーム転送先情報の書き換え処理における遅延発生を防止する。
【解決手段】アライメント制御装置５０は、フレーム解析装置２０からのＩＰポインタ情報とＤａｔａポインタ情報とに基づき、フレームデータに対するアライメントを行いながらワード（１３２ビット）単位で格納する。すなわち、ＩＰポインタまでのデータをプロトコル＃１（ＭＡＣヘッダ）として、Ａワード＃１に格納する。ＩＰポインタからＤａｔａポインタまでのデータをプロトコル＃２（ＩＰヘッダ）として、Ａワード＃２〜３に格納する。Ｄａｔａポインタからのデータを、プロトコル＃３（Ｄａｔａ）として、Ａワード＃４〜９に格納する。フレーム書き換え装置はプロトコル＃１〜３に分けられたデータの固定フィールドを転送先情報で書き換える。
【解決手段】アライメント制御装置５０は、フレーム解析装置２０からのＩＰポインタ情報とＤａｔａポインタ情報とに基づき、フレームデータに対するアライメントを行いながらワード（１３２ビット）単位で格納する。すなわち、ＩＰポインタまでのデータをプロトコル＃１（ＭＡＣヘッダ）として、Ａワード＃１に格納する。ＩＰポインタからＤａｔａポインタまでのデータをプロトコル＃２（ＩＰヘッダ）として、Ａワード＃２〜３に格納する。Ｄａｔａポインタからのデータを、プロトコル＃３（Ｄａｔａ）として、Ａワード＃４〜９に格納する。フレーム書き換え装置はプロトコル＃１〜３に分けられたデータの固定フィールドを転送先情報で書き換える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は中継処理装置と中継処理方法に関し、特に指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置と、その中継処理方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の複数のネットワーク間でデータ（フレームデータ）を転送するために、フレーム転送先情報（宛先情報）の書き換えを行う中継処理装置（ルータ、スイッチなど）を介してネットワーク間を接続している。このような中継処理装置を図５を参照して説明する。
【０００３】
図５において、中継処理装置であるルータ（あるいはスイッチ）１０１は、一方のネットワークからフレームデータを受信すると、フレーム解析装置２０１で当該フレームデータを解析し、サーチキー情報をサーチエンジン３０１に渡す。サーチエンジン３０１は、サーチキー情報で図示していない転送先情報のテーブルをサーチ（検索）し、書き換えるべき転送情報が得られたなら、当該転送先情報をフレーム書き換え装置４０１へ渡す。フレーム書き換え装置４０１は、サーチエンジン３０１から渡された転送先情報で受信したフレームデータの転送先情報部分を書き換え、他方のネットワークへ送信する。
【０００４】
この中継処理装置では、実装されるプロトコルが年々増加され、高性能かつ多プロトコルを扱うことが珍しくなくなってきている。これらプロトコルの種類に応じたフレームの種類がある。例えば、（ＶＬＡＮ）Ｔａｇ付きフレーム、Ｔａｇ無フレーム、ＩＰｖ４フレーム、ＩＰｖ６フレーム、ＴＣＰフレーム、ＵＤＰフレーム等がある。或るプロトコルのフレームには、当該プロトコルの転送先情報（ヘッダ）の他に、関係する各下位プロトコルの転送先情報（ヘッダ）を含んでいる。例えば、ＵＤＰプロトコルのフレームであるＵＤＰフレームには、ＭＡＣヘッダ、ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダが含まれる。フレーム（プロトコル）の違いにより、フレーム転送先情報の構造や配置（ヘッダの種類や、開始ビット位置、ビット長さなど）が違ってくる。
【０００５】
なお、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｄｄｒｅｓｓ）は、ネットワーク機器に固有の物理アドレスである。ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルにおける、ネットワーク層のプロトコルである。Ｖｅｒｓｉｏｎの違い（４，６）により、ＩＰｖ４，ＩＰｖ６の２種類がある。ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルにおける、トランスポート層のプロトコルである。ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルにおける、トランスポート層のプロトコルである。ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）は、仮想的なＬＡＮである。ＶＬＡＮを構築するために、転送されるフレームに、Ｔａｇ（タグ）と呼ばれる数バイトのＶＬＡＮ情報を付加する方式がある。
【０００６】
このような多階層化されたプロトコルのフレームに対し、転送先情報を書き換える技術の一例が、特許文献１に記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２０４３７６号公報（第１−２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
通常、中継処理装置は、フレームデータの処理を、所定のビット長単位（例えば、１２８ビット＝１ワード）で行う。しかし、フレームに包含される各プロトコルの転送先情報のビット長は、このデータ処理単位のビット長の整数倍とはなっていない。したがって、プロトコルによっては、対応するフレームの或るデータ処理単位のビット群（ワード）中に、包含する複数のプロトコルの転送先情報が混在することがある。このため、従来の中継処理装置では、特許文献１に示すような技術を用いて転送先情報を書き換える場合、プロトコルの違いによるフレーム転送先情報の書き換えに遅延が発生する問題があった。
【０００９】
図６は、図５に示すルータ（あるいはスイッチ）において、プロトコルの違い（プロトコルＡ／フレームＡ、及びプロトコルＢ／フレームＢの２種類）により遅延が発生する様子を示している。プロトコルＡ及びプロトコルＢともに、ほぼ同一構成のフレーム（フレームＡ、フレームＢ）とする。ただし、プロトコルＡ（フレームＡ）は、各データ処理単位（ワード）に、包含する複数のプロトコルの転送先情報が混在してはいない。これに対し、プロトコルＢ（フレームＢ）は、あるデータ処理単位（ワード）に、包含する複数のプロトコルの転送先情報が混在しているとする。
【００１０】
フレーム解析装置でのフレーム解析時間、及びサーチエンジンでの転送先情報サーチ時間ともに、プロトコルＡ（フレームＡ）、及びプロトコルＢ（フレームＢ）でほぼ同じである。しかし、フレーム書き換え装置におけるフレーム書き換え処理時間が、プロトコルＡ（フレームＡ）、及びプロトコルＢ（フレームＢ）で違っている。プロトコルＢ（フレームＢ）は、データ処理単位（ワード）中に複数のプロトコルの転送先情報が混在しているので、それがないプロトコルＡ（フレームＡ）に比べて時間が余計にかかる。
【００１１】
本発明の目的は、所定ビット長（ワード）単位でデータを処理する際、プロトコルの違いによるフレーム転送先情報の書き換え処理における遅延発生を防止可能とした中継処理装置及び中継処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１に係るアライメント制御装置は、指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置に設けられ、前記フレームの情報をワード単位に分割して一時保存し、外部から読出し可能とした記憶手段と、前記フレームの情報と、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報とを受信し、当該ポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるようにフレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して前記記憶手段に格納する制御手段とを有する。
【００１３】
本発明の請求項２に係る中継処理装置は、指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置において、第１のネットワークから入力されたフレームの情報を一時保存し、当該フレームを解析して、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報と、各ヘッダ部の書き換え対象の転送先情報とを検出するフレーム解析装置と、前記フレームの情報をワード単位に分割して一時保存する記憶手段と、前記フレーム解析装置からフレームの情報と、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報とを受信し、当該ポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるようにフレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して前記記憶手段に格納する制御手段とを有するアライメント制御装置と、書き換え対象の転送先情報と、書き換え後の転送先情報とを対応付けて登録した転送先情報テーブルと、前記フレーム解析装置から受信した書き換え対象の転送先情報をキーとして前記転送先情報テーブルを検索し、対応する書き換え後の転送先情報を検出するサーチ手段と、前記アライメント制御装置の記憶手段から一時保存されたフレームの情報をワード単位で読出しながら、前記サーチ手段から受信した書き換え後の転送先情報に基づいて、書き換え対象の転送先情報を書き換え、第２のネットワークへ出力するフレーム書き換え装置とを有する。
【００１４】
本発明の請求項３に係る中継処理装置は、請求項２に係る中継処理装置において、前記フレーム解析装置、前記サーチ手段、前記フレーム書き換え装置、及び前記アライメント制御装置を１組としたものを複数組設けるとともに、各ブロックの前段及び後段に分配手段及び収集手段をそれぞれ設け、前記第１のネットワークから入力されるフレームを各組に順次分配し、各組から出力されるフレームを順次収集し前記第２のネットワークへ出力する。
【００１５】
本発明の請求項４に係る中継処理方法は、指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置における中継処理方法において、前記フレームの情報から当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報を検出し、前記ポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるように前記フレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して記憶手段に格納し、前記記憶手段からワード単位で前記フレームの情報を順次読み出しながら、転送先情報の書き換えを行う。
【００１６】
本発明の請求項５に係る中継処理方法は、指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置における中継処理方法において、第１のネットワークから入力されたフレームの情報を第１の記憶手段に一時保存し、当該フレームを解析して、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報と、各ヘッダ部の書き換え対象の転送先情報とを検出する第１の工程と、前記フレームの情報をワード単位に分割して記憶手段に一時保存し、前記第１の工程において検出されたポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるように、前記第１の記憶手段に格納されたフレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して第２の記憶手段に格納する第２の工程と、前記第１の工程で検出された書き換え対象の転送先情報をキーとして、あらかじめ書き換え対象の転送先情報と書き換え後の転送先情報とが対応付けて登録された転送先情報テーブルを検索し、対応する書き換え後の転送先情報を検出する第３の工程と、前記第２の記憶手段から前記第２の工程で一時保存されたフレームの情報をワード単位で読出しながら、前記第３の工程で検出された書き換え後の転送先情報に基づいて、書き換え対象の転送先情報を書き換え、第２のネットワークへ出力する第４の工程とを有する。
【００１７】
本発明の請求項６に係る中継処理方法は、請求項５に係る中継処理方法において、前記第１の工程から第４の工程までを１組の工程とし、複数のフレームの各々に対し前記１組の工程を同時に適用する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、フレームの構成部位ごとにデータ処理単位であるワード単位でのアライメント（整列）を行うので、書き換え対象情報が固定位置にアライメントされ、プロトコルの違いによるフレーム転送先情報の書き換え処理における遅延発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の中継処理装置の一実施の形態（実施例１）を示すブロック構成図であり、イーサネット（登録商標）ネットワークの中継処理装置として用いられるルータに適用した例を示している。なお、中継処理装置は、ルータに限らず、スイッチでもよい。また、転送するフレームのプロトコル種類としては、背景技術欄で説明したような、（ＶＬＡＮ）Ｔａｇ付きフレーム、Ｔａｇ無フレーム、ＩＰｖ４フレーム、ＩＰｖ６フレーム、ＴＣＰフレーム、ＵＤＰフレーム等がある。
【００２１】
本実施例のルータ（あるいは、スイッチ）は、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルのレイヤ３（ネットワーク層）レベルでフレームの転送処理を行うものとする。フレームのデータ構造としては、例えばＩＰプロトコルのフレーム場合、ＭＡＣヘッダ部と、ＩＰヘッダ部と、Ｄａｔａ（データ）部とを有して成る。ＭＡＣヘッダは、データリンク層（レイヤ２）のＭＡＣプロトコルのヘッダである。ＩＰヘッダは、ネットワーク層（レイヤ３）のＩＰプロトコル自身のヘッダである。Ｄａｔａ部には、ＩＰプロトコル及びその上位のプロトコルのデータが設定される。例えば上位プロトコルとして、ＴＣＰプロトコルが用いられる場合は、ＴＣＰヘッダとそのデータ、ＵＤＰプロトコルが用いられる場合は、ＵＤＰヘッダとそのデータが設定される。
ＭＡＣヘッダや、ＩＰヘッダにはそれぞれ、発信元アドレス及び宛先アドレスが含まれる。宛先アドレスに基づいてフレームの転送先が決定される。これらＭＡＣヘッダやＩＰヘッダの詳細構成は、周知技術なので説明は省略する。
【００２２】
図１において、本例のアライメント制御装置付きルータ（スイッチ）１０は、フレーム解析装置２０と、サーチエンジン３０と、フレーム書き換え装置４０と、アライメント制御装置５０とを有している。
【００２３】
図２は、図１に示すフレーム解析装置２０と、アライメント制御装置５０とにおけるフレームのデータ処理の様子を説明するための図である。フレーム解析装置２０のオリジナルデータバッファ２２と、アライメント制御装置５０のアライメントデータバッファ５２とにおけるフレームデータの格納構造の違いを示している。
【００２４】
フレーム解析装置２０は、外部（第１のネットワーク）から入力されたフレームのデータ（ＭＡＣヘッダ部、ＩＰヘッダ部、Ｄａｔａ部）を、所定ビット長（ワード）単位でオリジナルデータバッファ２２に一時格納し、格納したフレームデータの解析を行う。フレーム解析装置２０は、解析結果にしたがい、サーチエンジン３０へ、転送先情報の書き換え内容を検索（サーチ）するためのサーチキー情報を送信する。フレーム解析装置２０はまた、アライメント制御装置５０へ、ＩＰ部の先頭ポインタ（ＩＰポインタ）と、Ｄａｔａ部の先頭ポインタ（Ｄａｔａポインタ）と、ワード単位に分割した各部のデータとを送信する。
【００２５】
アライメント制御装置５０は、アライメント制御部５１と、アライメントデータバッファ５２とを有している。アライメント制御部５１は、フレーム解析装置２０から受信したＩＰポインタ，Ｄａｔａポインタに基づいて、各部のデータのワード構成を組み直し（アライメント：整列）、アライメントデータバッファ５２に格納する。
【００２６】
サーチエンジン３０は、フレーム解析装置２０からサーチキー情報を受信すると、当該サーチキー情報で、アライメント制御装置付きルータ１０内に登録されている転送先情報テーブル（図示せず）を検索する。サーチエンジン３０は、検索の結果得られた転送先情報をフレーム書き換え装置へ送信する。
【００２７】
転送先情報テーブル（ルーティングテーブル）における転送先情報の設定は、あらかじめ静的に設定しておく方法、あるいは、経路制御プロトコルを利用して動的に設定する方法がある。
【００２８】
フレーム書き換え装置４０は、サーチエンジン３０からの転送先情報に基づいて、アライメント制御装置５０のアライメントデータバッファ５２に格納されたフレームのデータを書き換え、外部（第２のネットワーク）へ送出する。
【００２９】
次に、アライメント制御装置５０の動作について、図１、図２を参照して詳細に説明する。
【００３０】
フレーム解析装置２０は、受信したフレームデータに対応したフレーム情報を、オリジナルデータバッファ２２に、１ワード（１３２ビット）毎に格納する。図２を参照すると、各ワード（Ｆワード＃１〜＃８）は、フレームデータを分割した１２８ビットのデータ情報と、当該データのうちの有効部分を示す４ビットの有効データ情報（Ｖａｌｉｄ）とからなる。
【００３１】
４ビットのＶａｌｉｄは、それに続く１２８ビットのデータ値の有効性を３２ビット毎のブロックに区切って表している。例えば、Ｖａｌｉｄ＝“１１１０”であれば、データの先頭９６ビット（３ブロック）が有効で、残り３２ビット（１ブロック）は無効であるので、参照するのは先頭９６ビットのみですむ。
【００３２】
図２の例では、全てのワード（Ｆワード＃１〜＃８）において、１２８ビット全て有効であり、Ｖａｌｉｄ＝“１１１１”である。先頭のワード（Ｆワード＃１）には、データリンク層のヘッダ（ＭＡＣヘッダ）と、ネットワーク層のヘッダ（ＩＰヘッダ）の先頭部分とが格納されている。ＩＰポインタは、ＩＰヘッダの先頭部分のワード位置及びビット位置を表す。ＩＰヘッダの残りは、Ｆワード＃２全部と、Ｆワード＃３の一部に格納されている。Ｆワード＃３の残りの部分と、Ｆワード＃４〜＃８の全部にＤａｔａ（データ）が格納されている。Ｄａｔａポインタは、Ｄａｔａの先頭部分のワード位置及びビット位置を表す。
【００３３】
フレーム解析装置２０は、オリジナルデータバッファ２２に格納したフレームデータの解析を行い、ＭＡＣヘッダ部、ＩＰヘッダ部、及びＤａｔａ部で構成されていることを認識し、ＩＰポインタ及びＤａｔａポインタの値を求める。
【００３４】
フレーム解析装置２０は、アライメント制御装置５０へ、ＩＰポインタ情報とＤａｔａポインタ情報とを送信するとともに、オリジナルデータバッファ２２のＦワード＃１からＦワード＃８の順に１ワード毎にデータを送信する。
【００３５】
フレーム解析装置２０はまた、サーチエンジン３０へ、サーチキー情報として、ＭＡＣヘッダ中のＭＡＣアドレス及びＩＰヘッダ中のＩＰアドレスを送信する。
【００３６】
サーチエンジン３０は、ＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスにより転送先情報テーブルを検索し、書き換えるべきＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスを検出すると、サーチ結果としてフレーム書き換え装置４０へ送信する。
【００３７】
アライメント制御装置５０のアライメント制御部５１は、ＩＰポインタ情報とＤａｔａポインタ情報とを解析し、解析結果に基づいてデータのワード構成を組み替えながらアライメントデータバッファ５２へ格納する。アライメント制御部５１は、先頭からＩＰポインタ直前までのデータ（ＭＡＣヘッダ）を、データリンク層のプロトコルデータ（プロトコル＃１：ＭＡＣヘッダ）として、アライメントデータバッファ５２の先頭ワード部分（Ａワード＃１）に格納する。このとき、有効データ情報（Ｖａｌｉｄ）を、プロトコル＃１のビット長に対応した値とする。
【００３８】
アライメント制御部５１は続いて、ＩＰポインタからＤａｔａポインタ直前までのデータ（ＩＰヘッダ）を、ネットワーク層のプロトコルデータ（プロトコル＃２：ＩＰヘッダ）として、プロトコル＃１（ＭＡＣヘッダ）の格納ワードの後続ワード（Ａワード＃２〜＃３）部分に格納する。このとき、ＩＰポインタの指示した先頭データを、Ｂｏｕｎｄａｒｙ（境界）５２１にアライメント整形を行う。また、有効データ情報（Ｖａｌｉｄ）を、プロトコル＃２のビット長に対応した値とする。
【００３９】
アライメント制御部５１は続いて、Ｄａｔａポインタから最後尾までのデータ（Ｄａｔａ）を、トランスポート層以上のプロトコルデータ（プロトコル＃３：Ｄａｔａ）として、プロトコル＃２（ＩＰヘッダ）の格納ワードの後続ワード（Ａワード＃４〜＃９）部分に格納する。このとき、Ｄａｔａポインタの指示した先頭データを、Ｂｏｕｎｄａｒｙ（境界）５２１にアライメント整形を行う。また、有効データ情報（Ｖａｌｉｄ）を、プロトコル＃３のビット長に対応した値とする。
【００４０】
フレーム書き換え装置４０は、アライメント制御装置５０によりプロトコル＃１（ＭＡＣヘッダ）、プロトコル＃２（ＩＰヘッダ）、プロトコル＃３（Ｄａｔａ）に分けられたデータの固定フィールドを、サーチエンジン３０からの転送先情報で書き換える。
【００４１】
図３に、本発明の中継処理装置において、所定ビット長（ワード）単位でデータを処理する際、プロトコル（フレーム）が違っても遅延が発生しない様子を示す。ここで、プロトコルＡのフレームＡ、及びプロトコルＢのフレームＢともに、フレームの各構成部位（ＭＡＣヘッダ／ＩＰヘッダ／Ｄａｔａなど包含するプロトコルごとの転送先情報を示す部位）の構成はほぼ同様とする。
【００４２】
フレームＡ及びフレームＢともに、フレーム解析時間、及び転送先情報サーチ時間はほぼ同じである。転送先サーチ中に、フレームの構成部位ごとに、データ処理単位であるワード単位でのアライメント処理が完了する。すなわち、プロトコル（フレーム）が違っても、データ処理単位であるワード中に、包含する複数のプロトコルの転送先情報が混在することがなくなる。このため、転送先情報の書き換えもワード単位で一括して行うことができ、データ処理単位ごとの処理時間の違いをなくすことができる（フレーム書き換え時間にも差が見られない）。
【００４３】
このように本実施例によれば、所定ビット長（ワード）単位でデータを処理する際、プロトコルの違いによるフレーム転送先情報の書き換え処理における遅延発生を防止することができる。
【００４４】
なお、転送先の無いフレームの場合は、サーチエンジン３０でのサーチ結果として廃棄情報が出力される。フレーム書き換え装置４０は、廃棄の対象にフレームデータに対して廃棄フラグを立てる。廃棄フラグの立てられたフレームは、外部へ出力されない。
【実施例２】
【００４５】
図４は、本発明の中継処理装置の他の実施の形態（実施例２）を示すブロック構成図である。
【００４６】
図４において、本例（実施例２）のアライメント制御装置付きルータ（スイッチ）１１は、複数のフレーム処理部（６０−１，…，６０−ｎ）を有している。このフレーム処理部は、実施例１（図１）に示したルータ（スイッチ）１０のフレーム解析装置２０、サーチエンジン３０、フレーム書き換え装置４０、及びアライメント制御装置５０を１ブロック化したものである。
【００４７】
アライメント制御装置付きルータ（スイッチ）１１はさらに、フレーム分配部７０と、フレーム収集部８０と、共通制御部９０とを有している。ルータ（スイッチ）入力側に設けられたフレーム分配部７０は、第１のネットワークから入力されるフレームを各フレーム処理部６０−１〜６０−ｎに順次分配する。ルータ（スイッチ）出力側に設けられたフレーム収集部８０は、各フレーム処理部６０−１〜６０−ｎから出力されるフレームを順次収集し、第２のネットワークへ出力する。
【００４８】
共通制御部９０には、各フレーム処理部６０−１〜６０−ｎのサーチエンジン３０が検索する転送先情報テーブル（ルーティングテーブル）が登録されている。
【００４９】
本実施例によれば、複数のブロック（フレーム処理部）で並行的に処理が行われるので、フレーム中継処理の処理速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック構成図である。（実施例１）
【図２】図１に示すフレーム解析装置及びアライメント制御装置におけるフレームのデータ処理の様子を説明するための図である。
【図３】本発明において、プロトコルが違っても遅延が発生しない様子を示す図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示すブロック構成図である。（実施例２）
【図５】従来のルータ（スイッチ）を示すブロック構成図である。
【図６】従来技術において、プロトコルの違いにより遅延が発生する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０，１１ アライメント制御装置付きルータ（スイッチ）
２０ フレーム解析装置
３０ サーチエンジン
４０ フレーム書き換え装置
５０ アライメント制御装置
２２ オリジナルデータバッファ
５２ アライメントデータバッファ
６０−１〜６０−ｎ フレーム処理部
７０ フレーム分配部
８０ フレーム収集部
【技術分野】
【０００１】
本発明は中継処理装置と中継処理方法に関し、特に指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置と、その中継処理方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の複数のネットワーク間でデータ（フレームデータ）を転送するために、フレーム転送先情報（宛先情報）の書き換えを行う中継処理装置（ルータ、スイッチなど）を介してネットワーク間を接続している。このような中継処理装置を図５を参照して説明する。
【０００３】
図５において、中継処理装置であるルータ（あるいはスイッチ）１０１は、一方のネットワークからフレームデータを受信すると、フレーム解析装置２０１で当該フレームデータを解析し、サーチキー情報をサーチエンジン３０１に渡す。サーチエンジン３０１は、サーチキー情報で図示していない転送先情報のテーブルをサーチ（検索）し、書き換えるべき転送情報が得られたなら、当該転送先情報をフレーム書き換え装置４０１へ渡す。フレーム書き換え装置４０１は、サーチエンジン３０１から渡された転送先情報で受信したフレームデータの転送先情報部分を書き換え、他方のネットワークへ送信する。
【０００４】
この中継処理装置では、実装されるプロトコルが年々増加され、高性能かつ多プロトコルを扱うことが珍しくなくなってきている。これらプロトコルの種類に応じたフレームの種類がある。例えば、（ＶＬＡＮ）Ｔａｇ付きフレーム、Ｔａｇ無フレーム、ＩＰｖ４フレーム、ＩＰｖ６フレーム、ＴＣＰフレーム、ＵＤＰフレーム等がある。或るプロトコルのフレームには、当該プロトコルの転送先情報（ヘッダ）の他に、関係する各下位プロトコルの転送先情報（ヘッダ）を含んでいる。例えば、ＵＤＰプロトコルのフレームであるＵＤＰフレームには、ＭＡＣヘッダ、ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダが含まれる。フレーム（プロトコル）の違いにより、フレーム転送先情報の構造や配置（ヘッダの種類や、開始ビット位置、ビット長さなど）が違ってくる。
【０００５】
なお、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｄｄｒｅｓｓ）は、ネットワーク機器に固有の物理アドレスである。ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルにおける、ネットワーク層のプロトコルである。Ｖｅｒｓｉｏｎの違い（４，６）により、ＩＰｖ４，ＩＰｖ６の２種類がある。ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルにおける、トランスポート層のプロトコルである。ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルにおける、トランスポート層のプロトコルである。ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）は、仮想的なＬＡＮである。ＶＬＡＮを構築するために、転送されるフレームに、Ｔａｇ（タグ）と呼ばれる数バイトのＶＬＡＮ情報を付加する方式がある。
【０００６】
このような多階層化されたプロトコルのフレームに対し、転送先情報を書き換える技術の一例が、特許文献１に記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２０４３７６号公報（第１−２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
通常、中継処理装置は、フレームデータの処理を、所定のビット長単位（例えば、１２８ビット＝１ワード）で行う。しかし、フレームに包含される各プロトコルの転送先情報のビット長は、このデータ処理単位のビット長の整数倍とはなっていない。したがって、プロトコルによっては、対応するフレームの或るデータ処理単位のビット群（ワード）中に、包含する複数のプロトコルの転送先情報が混在することがある。このため、従来の中継処理装置では、特許文献１に示すような技術を用いて転送先情報を書き換える場合、プロトコルの違いによるフレーム転送先情報の書き換えに遅延が発生する問題があった。
【０００９】
図６は、図５に示すルータ（あるいはスイッチ）において、プロトコルの違い（プロトコルＡ／フレームＡ、及びプロトコルＢ／フレームＢの２種類）により遅延が発生する様子を示している。プロトコルＡ及びプロトコルＢともに、ほぼ同一構成のフレーム（フレームＡ、フレームＢ）とする。ただし、プロトコルＡ（フレームＡ）は、各データ処理単位（ワード）に、包含する複数のプロトコルの転送先情報が混在してはいない。これに対し、プロトコルＢ（フレームＢ）は、あるデータ処理単位（ワード）に、包含する複数のプロトコルの転送先情報が混在しているとする。
【００１０】
フレーム解析装置でのフレーム解析時間、及びサーチエンジンでの転送先情報サーチ時間ともに、プロトコルＡ（フレームＡ）、及びプロトコルＢ（フレームＢ）でほぼ同じである。しかし、フレーム書き換え装置におけるフレーム書き換え処理時間が、プロトコルＡ（フレームＡ）、及びプロトコルＢ（フレームＢ）で違っている。プロトコルＢ（フレームＢ）は、データ処理単位（ワード）中に複数のプロトコルの転送先情報が混在しているので、それがないプロトコルＡ（フレームＡ）に比べて時間が余計にかかる。
【００１１】
本発明の目的は、所定ビット長（ワード）単位でデータを処理する際、プロトコルの違いによるフレーム転送先情報の書き換え処理における遅延発生を防止可能とした中継処理装置及び中継処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１に係るアライメント制御装置は、指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置に設けられ、前記フレームの情報をワード単位に分割して一時保存し、外部から読出し可能とした記憶手段と、前記フレームの情報と、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報とを受信し、当該ポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるようにフレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して前記記憶手段に格納する制御手段とを有する。
【００１３】
本発明の請求項２に係る中継処理装置は、指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置において、第１のネットワークから入力されたフレームの情報を一時保存し、当該フレームを解析して、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報と、各ヘッダ部の書き換え対象の転送先情報とを検出するフレーム解析装置と、前記フレームの情報をワード単位に分割して一時保存する記憶手段と、前記フレーム解析装置からフレームの情報と、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報とを受信し、当該ポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるようにフレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して前記記憶手段に格納する制御手段とを有するアライメント制御装置と、書き換え対象の転送先情報と、書き換え後の転送先情報とを対応付けて登録した転送先情報テーブルと、前記フレーム解析装置から受信した書き換え対象の転送先情報をキーとして前記転送先情報テーブルを検索し、対応する書き換え後の転送先情報を検出するサーチ手段と、前記アライメント制御装置の記憶手段から一時保存されたフレームの情報をワード単位で読出しながら、前記サーチ手段から受信した書き換え後の転送先情報に基づいて、書き換え対象の転送先情報を書き換え、第２のネットワークへ出力するフレーム書き換え装置とを有する。
【００１４】
本発明の請求項３に係る中継処理装置は、請求項２に係る中継処理装置において、前記フレーム解析装置、前記サーチ手段、前記フレーム書き換え装置、及び前記アライメント制御装置を１組としたものを複数組設けるとともに、各ブロックの前段及び後段に分配手段及び収集手段をそれぞれ設け、前記第１のネットワークから入力されるフレームを各組に順次分配し、各組から出力されるフレームを順次収集し前記第２のネットワークへ出力する。
【００１５】
本発明の請求項４に係る中継処理方法は、指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置における中継処理方法において、前記フレームの情報から当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報を検出し、前記ポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるように前記フレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して記憶手段に格納し、前記記憶手段からワード単位で前記フレームの情報を順次読み出しながら、転送先情報の書き換えを行う。
【００１６】
本発明の請求項５に係る中継処理方法は、指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置における中継処理方法において、第１のネットワークから入力されたフレームの情報を第１の記憶手段に一時保存し、当該フレームを解析して、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報と、各ヘッダ部の書き換え対象の転送先情報とを検出する第１の工程と、前記フレームの情報をワード単位に分割して記憶手段に一時保存し、前記第１の工程において検出されたポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるように、前記第１の記憶手段に格納されたフレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して第２の記憶手段に格納する第２の工程と、前記第１の工程で検出された書き換え対象の転送先情報をキーとして、あらかじめ書き換え対象の転送先情報と書き換え後の転送先情報とが対応付けて登録された転送先情報テーブルを検索し、対応する書き換え後の転送先情報を検出する第３の工程と、前記第２の記憶手段から前記第２の工程で一時保存されたフレームの情報をワード単位で読出しながら、前記第３の工程で検出された書き換え後の転送先情報に基づいて、書き換え対象の転送先情報を書き換え、第２のネットワークへ出力する第４の工程とを有する。
【００１７】
本発明の請求項６に係る中継処理方法は、請求項５に係る中継処理方法において、前記第１の工程から第４の工程までを１組の工程とし、複数のフレームの各々に対し前記１組の工程を同時に適用する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、フレームの構成部位ごとにデータ処理単位であるワード単位でのアライメント（整列）を行うので、書き換え対象情報が固定位置にアライメントされ、プロトコルの違いによるフレーム転送先情報の書き換え処理における遅延発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の中継処理装置の一実施の形態（実施例１）を示すブロック構成図であり、イーサネット（登録商標）ネットワークの中継処理装置として用いられるルータに適用した例を示している。なお、中継処理装置は、ルータに限らず、スイッチでもよい。また、転送するフレームのプロトコル種類としては、背景技術欄で説明したような、（ＶＬＡＮ）Ｔａｇ付きフレーム、Ｔａｇ無フレーム、ＩＰｖ４フレーム、ＩＰｖ６フレーム、ＴＣＰフレーム、ＵＤＰフレーム等がある。
【００２１】
本実施例のルータ（あるいは、スイッチ）は、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルのレイヤ３（ネットワーク層）レベルでフレームの転送処理を行うものとする。フレームのデータ構造としては、例えばＩＰプロトコルのフレーム場合、ＭＡＣヘッダ部と、ＩＰヘッダ部と、Ｄａｔａ（データ）部とを有して成る。ＭＡＣヘッダは、データリンク層（レイヤ２）のＭＡＣプロトコルのヘッダである。ＩＰヘッダは、ネットワーク層（レイヤ３）のＩＰプロトコル自身のヘッダである。Ｄａｔａ部には、ＩＰプロトコル及びその上位のプロトコルのデータが設定される。例えば上位プロトコルとして、ＴＣＰプロトコルが用いられる場合は、ＴＣＰヘッダとそのデータ、ＵＤＰプロトコルが用いられる場合は、ＵＤＰヘッダとそのデータが設定される。
ＭＡＣヘッダや、ＩＰヘッダにはそれぞれ、発信元アドレス及び宛先アドレスが含まれる。宛先アドレスに基づいてフレームの転送先が決定される。これらＭＡＣヘッダやＩＰヘッダの詳細構成は、周知技術なので説明は省略する。
【００２２】
図１において、本例のアライメント制御装置付きルータ（スイッチ）１０は、フレーム解析装置２０と、サーチエンジン３０と、フレーム書き換え装置４０と、アライメント制御装置５０とを有している。
【００２３】
図２は、図１に示すフレーム解析装置２０と、アライメント制御装置５０とにおけるフレームのデータ処理の様子を説明するための図である。フレーム解析装置２０のオリジナルデータバッファ２２と、アライメント制御装置５０のアライメントデータバッファ５２とにおけるフレームデータの格納構造の違いを示している。
【００２４】
フレーム解析装置２０は、外部（第１のネットワーク）から入力されたフレームのデータ（ＭＡＣヘッダ部、ＩＰヘッダ部、Ｄａｔａ部）を、所定ビット長（ワード）単位でオリジナルデータバッファ２２に一時格納し、格納したフレームデータの解析を行う。フレーム解析装置２０は、解析結果にしたがい、サーチエンジン３０へ、転送先情報の書き換え内容を検索（サーチ）するためのサーチキー情報を送信する。フレーム解析装置２０はまた、アライメント制御装置５０へ、ＩＰ部の先頭ポインタ（ＩＰポインタ）と、Ｄａｔａ部の先頭ポインタ（Ｄａｔａポインタ）と、ワード単位に分割した各部のデータとを送信する。
【００２５】
アライメント制御装置５０は、アライメント制御部５１と、アライメントデータバッファ５２とを有している。アライメント制御部５１は、フレーム解析装置２０から受信したＩＰポインタ，Ｄａｔａポインタに基づいて、各部のデータのワード構成を組み直し（アライメント：整列）、アライメントデータバッファ５２に格納する。
【００２６】
サーチエンジン３０は、フレーム解析装置２０からサーチキー情報を受信すると、当該サーチキー情報で、アライメント制御装置付きルータ１０内に登録されている転送先情報テーブル（図示せず）を検索する。サーチエンジン３０は、検索の結果得られた転送先情報をフレーム書き換え装置へ送信する。
【００２７】
転送先情報テーブル（ルーティングテーブル）における転送先情報の設定は、あらかじめ静的に設定しておく方法、あるいは、経路制御プロトコルを利用して動的に設定する方法がある。
【００２８】
フレーム書き換え装置４０は、サーチエンジン３０からの転送先情報に基づいて、アライメント制御装置５０のアライメントデータバッファ５２に格納されたフレームのデータを書き換え、外部（第２のネットワーク）へ送出する。
【００２９】
次に、アライメント制御装置５０の動作について、図１、図２を参照して詳細に説明する。
【００３０】
フレーム解析装置２０は、受信したフレームデータに対応したフレーム情報を、オリジナルデータバッファ２２に、１ワード（１３２ビット）毎に格納する。図２を参照すると、各ワード（Ｆワード＃１〜＃８）は、フレームデータを分割した１２８ビットのデータ情報と、当該データのうちの有効部分を示す４ビットの有効データ情報（Ｖａｌｉｄ）とからなる。
【００３１】
４ビットのＶａｌｉｄは、それに続く１２８ビットのデータ値の有効性を３２ビット毎のブロックに区切って表している。例えば、Ｖａｌｉｄ＝“１１１０”であれば、データの先頭９６ビット（３ブロック）が有効で、残り３２ビット（１ブロック）は無効であるので、参照するのは先頭９６ビットのみですむ。
【００３２】
図２の例では、全てのワード（Ｆワード＃１〜＃８）において、１２８ビット全て有効であり、Ｖａｌｉｄ＝“１１１１”である。先頭のワード（Ｆワード＃１）には、データリンク層のヘッダ（ＭＡＣヘッダ）と、ネットワーク層のヘッダ（ＩＰヘッダ）の先頭部分とが格納されている。ＩＰポインタは、ＩＰヘッダの先頭部分のワード位置及びビット位置を表す。ＩＰヘッダの残りは、Ｆワード＃２全部と、Ｆワード＃３の一部に格納されている。Ｆワード＃３の残りの部分と、Ｆワード＃４〜＃８の全部にＤａｔａ（データ）が格納されている。Ｄａｔａポインタは、Ｄａｔａの先頭部分のワード位置及びビット位置を表す。
【００３３】
フレーム解析装置２０は、オリジナルデータバッファ２２に格納したフレームデータの解析を行い、ＭＡＣヘッダ部、ＩＰヘッダ部、及びＤａｔａ部で構成されていることを認識し、ＩＰポインタ及びＤａｔａポインタの値を求める。
【００３４】
フレーム解析装置２０は、アライメント制御装置５０へ、ＩＰポインタ情報とＤａｔａポインタ情報とを送信するとともに、オリジナルデータバッファ２２のＦワード＃１からＦワード＃８の順に１ワード毎にデータを送信する。
【００３５】
フレーム解析装置２０はまた、サーチエンジン３０へ、サーチキー情報として、ＭＡＣヘッダ中のＭＡＣアドレス及びＩＰヘッダ中のＩＰアドレスを送信する。
【００３６】
サーチエンジン３０は、ＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスにより転送先情報テーブルを検索し、書き換えるべきＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスを検出すると、サーチ結果としてフレーム書き換え装置４０へ送信する。
【００３７】
アライメント制御装置５０のアライメント制御部５１は、ＩＰポインタ情報とＤａｔａポインタ情報とを解析し、解析結果に基づいてデータのワード構成を組み替えながらアライメントデータバッファ５２へ格納する。アライメント制御部５１は、先頭からＩＰポインタ直前までのデータ（ＭＡＣヘッダ）を、データリンク層のプロトコルデータ（プロトコル＃１：ＭＡＣヘッダ）として、アライメントデータバッファ５２の先頭ワード部分（Ａワード＃１）に格納する。このとき、有効データ情報（Ｖａｌｉｄ）を、プロトコル＃１のビット長に対応した値とする。
【００３８】
アライメント制御部５１は続いて、ＩＰポインタからＤａｔａポインタ直前までのデータ（ＩＰヘッダ）を、ネットワーク層のプロトコルデータ（プロトコル＃２：ＩＰヘッダ）として、プロトコル＃１（ＭＡＣヘッダ）の格納ワードの後続ワード（Ａワード＃２〜＃３）部分に格納する。このとき、ＩＰポインタの指示した先頭データを、Ｂｏｕｎｄａｒｙ（境界）５２１にアライメント整形を行う。また、有効データ情報（Ｖａｌｉｄ）を、プロトコル＃２のビット長に対応した値とする。
【００３９】
アライメント制御部５１は続いて、Ｄａｔａポインタから最後尾までのデータ（Ｄａｔａ）を、トランスポート層以上のプロトコルデータ（プロトコル＃３：Ｄａｔａ）として、プロトコル＃２（ＩＰヘッダ）の格納ワードの後続ワード（Ａワード＃４〜＃９）部分に格納する。このとき、Ｄａｔａポインタの指示した先頭データを、Ｂｏｕｎｄａｒｙ（境界）５２１にアライメント整形を行う。また、有効データ情報（Ｖａｌｉｄ）を、プロトコル＃３のビット長に対応した値とする。
【００４０】
フレーム書き換え装置４０は、アライメント制御装置５０によりプロトコル＃１（ＭＡＣヘッダ）、プロトコル＃２（ＩＰヘッダ）、プロトコル＃３（Ｄａｔａ）に分けられたデータの固定フィールドを、サーチエンジン３０からの転送先情報で書き換える。
【００４１】
図３に、本発明の中継処理装置において、所定ビット長（ワード）単位でデータを処理する際、プロトコル（フレーム）が違っても遅延が発生しない様子を示す。ここで、プロトコルＡのフレームＡ、及びプロトコルＢのフレームＢともに、フレームの各構成部位（ＭＡＣヘッダ／ＩＰヘッダ／Ｄａｔａなど包含するプロトコルごとの転送先情報を示す部位）の構成はほぼ同様とする。
【００４２】
フレームＡ及びフレームＢともに、フレーム解析時間、及び転送先情報サーチ時間はほぼ同じである。転送先サーチ中に、フレームの構成部位ごとに、データ処理単位であるワード単位でのアライメント処理が完了する。すなわち、プロトコル（フレーム）が違っても、データ処理単位であるワード中に、包含する複数のプロトコルの転送先情報が混在することがなくなる。このため、転送先情報の書き換えもワード単位で一括して行うことができ、データ処理単位ごとの処理時間の違いをなくすことができる（フレーム書き換え時間にも差が見られない）。
【００４３】
このように本実施例によれば、所定ビット長（ワード）単位でデータを処理する際、プロトコルの違いによるフレーム転送先情報の書き換え処理における遅延発生を防止することができる。
【００４４】
なお、転送先の無いフレームの場合は、サーチエンジン３０でのサーチ結果として廃棄情報が出力される。フレーム書き換え装置４０は、廃棄の対象にフレームデータに対して廃棄フラグを立てる。廃棄フラグの立てられたフレームは、外部へ出力されない。
【実施例２】
【００４５】
図４は、本発明の中継処理装置の他の実施の形態（実施例２）を示すブロック構成図である。
【００４６】
図４において、本例（実施例２）のアライメント制御装置付きルータ（スイッチ）１１は、複数のフレーム処理部（６０−１，…，６０−ｎ）を有している。このフレーム処理部は、実施例１（図１）に示したルータ（スイッチ）１０のフレーム解析装置２０、サーチエンジン３０、フレーム書き換え装置４０、及びアライメント制御装置５０を１ブロック化したものである。
【００４７】
アライメント制御装置付きルータ（スイッチ）１１はさらに、フレーム分配部７０と、フレーム収集部８０と、共通制御部９０とを有している。ルータ（スイッチ）入力側に設けられたフレーム分配部７０は、第１のネットワークから入力されるフレームを各フレーム処理部６０−１〜６０−ｎに順次分配する。ルータ（スイッチ）出力側に設けられたフレーム収集部８０は、各フレーム処理部６０−１〜６０−ｎから出力されるフレームを順次収集し、第２のネットワークへ出力する。
【００４８】
共通制御部９０には、各フレーム処理部６０−１〜６０−ｎのサーチエンジン３０が検索する転送先情報テーブル（ルーティングテーブル）が登録されている。
【００４９】
本実施例によれば、複数のブロック（フレーム処理部）で並行的に処理が行われるので、フレーム中継処理の処理速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック構成図である。（実施例１）
【図２】図１に示すフレーム解析装置及びアライメント制御装置におけるフレームのデータ処理の様子を説明するための図である。
【図３】本発明において、プロトコルが違っても遅延が発生しない様子を示す図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示すブロック構成図である。（実施例２）
【図５】従来のルータ（スイッチ）を示すブロック構成図である。
【図６】従来技術において、プロトコルの違いにより遅延が発生する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０，１１ アライメント制御装置付きルータ（スイッチ）
２０ フレーム解析装置
３０ サーチエンジン
４０ フレーム書き換え装置
５０ アライメント制御装置
２２ オリジナルデータバッファ
５２ アライメントデータバッファ
６０−１〜６０−ｎ フレーム処理部
７０ フレーム分配部
８０ フレーム収集部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置に設けられ、
前記フレームの情報をワード単位に分割して一時保存し、外部から読出し可能とした記憶手段と、
前記フレームの情報と、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報とを受信し、当該ポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるようにフレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して前記記憶手段に格納する制御手段とを有することを特徴とするアライメント制御装置。
【請求項２】
指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置において、
第１のネットワークから入力されたフレームの情報を一時保存し、当該フレームを解析して、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報と、各ヘッダ部の書き換え対象の転送先情報とを検出するフレーム解析装置と、
前記フレームの情報をワード単位に分割して一時保存する記憶手段と、前記フレーム解析装置からフレームの情報と、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報とを受信し、当該ポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるようにフレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して前記記憶手段に格納する制御手段とを有するアライメント制御装置と、
書き換え対象の転送先情報と、書き換え後の転送先情報とを対応付けて登録した転送先情報テーブルと、
前記フレーム解析装置から受信した書き換え対象の転送先情報をキーとして前記転送先情報テーブルを検索し、対応する書き換え後の転送先情報を検出するサーチ手段と、
前記アライメント制御装置の記憶手段から一時保存されたフレームの情報をワード単位で読出しながら、前記サーチ手段から受信した書き換え後の転送先情報に基づいて、書き換え対象の転送先情報を書き換え、第２のネットワークへ出力するフレーム書き換え装置とを有することを特徴とする中継処理装置。
【請求項３】
前記フレーム解析装置、前記サーチ手段、前記フレーム書き換え装置、及び前記アライメント制御装置を１組としたものを複数組設けるとともに、各ブロックの前段及び後段に分配手段及び収集手段をそれぞれ設け、前記第１のネットワークから入力されるフレームを各組に順次分配し、各組から出力されるフレームを順次収集し前記第２のネットワークへ出力することを特徴とする請求項２記載の中継処理装置。
【請求項４】
指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置における中継処理方法において、
前記フレームの情報から当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報を検出し、
前記ポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるように前記フレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して記憶手段に格納し、
前記記憶手段からワード単位で前記フレームの情報を順次読み出しながら、転送先情報の書き換えを行うことを特徴とする中継処理方法。
【請求項５】
指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置における中継処理方法において、
第１のネットワークから入力されたフレームの情報を第１の記憶手段に一時保存し、当該フレームを解析して、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報と、各ヘッダ部の書き換え対象の転送先情報とを検出する第１の工程と、
前記フレームの情報をワード単位に分割して記憶手段に一時保存し、前記第１の工程において検出されたポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるように、前記第１の記憶手段に格納されたフレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して第２の記憶手段に格納する第２の工程と、
前記第１の工程で検出された書き換え対象の転送先情報をキーとして、あらかじめ書き換え対象の転送先情報と書き換え後の転送先情報とが対応付けて登録された転送先情報テーブルを検索し、対応する書き換え後の転送先情報を検出する第３の工程と、
前記第２の記憶手段から前記第２の工程で一時保存されたフレームの情報をワード単位で読出しながら、前記第３の工程で検出された書き換え後の転送先情報に基づいて、書き換え対象の転送先情報を書き換え、第２のネットワークへ出力する第４の工程とを有することを特徴とする中継処理方法。
【請求項６】
前記第１の工程から第４の工程までを１組の工程とし、複数のフレームの各々に対し前記１組の工程を同時に適用することを特徴とする請求項５記載の中継処理方法。
【請求項１】
指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置に設けられ、
前記フレームの情報をワード単位に分割して一時保存し、外部から読出し可能とした記憶手段と、
前記フレームの情報と、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報とを受信し、当該ポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるようにフレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して前記記憶手段に格納する制御手段とを有することを特徴とするアライメント制御装置。
【請求項２】
指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置において、
第１のネットワークから入力されたフレームの情報を一時保存し、当該フレームを解析して、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報と、各ヘッダ部の書き換え対象の転送先情報とを検出するフレーム解析装置と、
前記フレームの情報をワード単位に分割して一時保存する記憶手段と、前記フレーム解析装置からフレームの情報と、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報とを受信し、当該ポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるようにフレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して前記記憶手段に格納する制御手段とを有するアライメント制御装置と、
書き換え対象の転送先情報と、書き換え後の転送先情報とを対応付けて登録した転送先情報テーブルと、
前記フレーム解析装置から受信した書き換え対象の転送先情報をキーとして前記転送先情報テーブルを検索し、対応する書き換え後の転送先情報を検出するサーチ手段と、
前記アライメント制御装置の記憶手段から一時保存されたフレームの情報をワード単位で読出しながら、前記サーチ手段から受信した書き換え後の転送先情報に基づいて、書き換え対象の転送先情報を書き換え、第２のネットワークへ出力するフレーム書き換え装置とを有することを特徴とする中継処理装置。
【請求項３】
前記フレーム解析装置、前記サーチ手段、前記フレーム書き換え装置、及び前記アライメント制御装置を１組としたものを複数組設けるとともに、各ブロックの前段及び後段に分配手段及び収集手段をそれぞれ設け、前記第１のネットワークから入力されるフレームを各組に順次分配し、各組から出力されるフレームを順次収集し前記第２のネットワークへ出力することを特徴とする請求項２記載の中継処理装置。
【請求項４】
指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置における中継処理方法において、
前記フレームの情報から当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報を検出し、
前記ポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるように前記フレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して記憶手段に格納し、
前記記憶手段からワード単位で前記フレームの情報を順次読み出しながら、転送先情報の書き換えを行うことを特徴とする中継処理方法。
【請求項５】
指定されたプロトコル及びそれより下位のプロトコルごとの転送先情報を含む少なくとも１つのヘッダ部と、転送すべきデータを含むデータ部とで構成されたフレームの情報を所定ビット長であるワード単位で処理し、前記転送先情報を書き換えることにより、当該フレームのネットワーク中継を行う中継処理装置における中継処理方法において、
第１のネットワークから入力されたフレームの情報を第１の記憶手段に一時保存し、当該フレームを解析して、当該フレームの各ヘッダ部及びデータ部間の各区切り位置を示すポインタ情報と、各ヘッダ部の書き換え対象の転送先情報とを検出する第１の工程と、
前記フレームの情報をワード単位に分割して記憶手段に一時保存し、前記第１の工程において検出されたポインタ情報に基づいて、各ヘッダ部の先頭及びデータ部の先頭がワードの先頭になるように、前記第１の記憶手段に格納されたフレームの情報のワード単位の分割位置及び保存位置を調整して第２の記憶手段に格納する第２の工程と、
前記第１の工程で検出された書き換え対象の転送先情報をキーとして、あらかじめ書き換え対象の転送先情報と書き換え後の転送先情報とが対応付けて登録された転送先情報テーブルを検索し、対応する書き換え後の転送先情報を検出する第３の工程と、
前記第２の記憶手段から前記第２の工程で一時保存されたフレームの情報をワード単位で読出しながら、前記第３の工程で検出された書き換え後の転送先情報に基づいて、書き換え対象の転送先情報を書き換え、第２のネットワークへ出力する第４の工程とを有することを特徴とする中継処理方法。
【請求項６】
前記第１の工程から第４の工程までを１組の工程とし、複数のフレームの各々に対し前記１組の工程を同時に適用することを特徴とする請求項５記載の中継処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２３８１８２（Ｐ２００６−２３８１８２Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１４１２（Ｐ２００５−５１４１２）
【出願日】平成１７年２月２５日（２００５．２．２５）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【出願人】（３９０００１３９５）エヌイーシーシステムテクノロジー株式会社 (438)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２５日（２００５．２．２５）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【出願人】（３９０００１３９５）エヌイーシーシステムテクノロジー株式会社 (438)
【Ｆターム（参考）】
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